(57)【要約】【課題】特に、エバポレータとして使用した場合の熱交換性能の優れた熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器１は、熱交換コア部４と、熱交換管12の上端側に配置された冷媒入口ヘッダ部５および冷媒出口ヘッダ部６と、熱交換管12の下端側に配置された冷媒流入側中間ヘッダ部９および冷媒流出側中間ヘッダ部11とを備えている。第２中間ヘッダ部11内に、複数の冷媒通過穴71を有しかつ第２中間ヘッダ部11内を高さ方向に２つの空間11A,11Bに区画する分流制御壁67cを設ける。第１中間ヘッダ部９と第２中間ヘッダ部11の下部空間11Bとを一端において連通させる。第２中間ヘッダ部11における冷媒流入側端部に、第２中間ヘッダ部11の下部空間11B内に流入する冷媒を分流制御壁67c側、すなわち上側に案内するガイド部80を設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向に並んで配置された冷媒入口ヘッダ部および冷媒出口ヘッダ部と、両ヘッダ部を通じさせる冷媒循環経路とを備えており、冷媒循環経路が、複数の中間ヘッダ部と複数の熱交換管とにより構成され、冷媒入口ヘッダ部と１つの中間ヘッダ部とが対向させられるとともに、冷媒出口ヘッダ部と他の１つの中間ヘッダ部とが対向させられ、冷媒入口ヘッダ部と中間ヘッダ部との間、および冷媒出口ヘッダ部と中間ヘッダ部との間に、それぞれ間隔をおいて配置された複数の熱交換管からなる熱交換管群が少なくとも１列配置され、これらの熱交換管群を構成する熱交換管の両端部が互いに対向するヘッダ部に接続されており、冷媒入口ヘッダ部内に流入した冷媒が、冷媒循環経路を通って冷媒出口ヘッダ部に戻り、冷媒出口ヘッダ部から送り出されるようになっているとともに、少なくともいずれか１つの中間ヘッダ部内に、その長さ方向の一端部から冷媒が流入するようになされている熱交換器であって、
長さ方向の一端部から冷媒が流入する中間ヘッダ部における冷媒流入側端部に、当該中間ヘッダ部内に流入する冷媒を上側に案内するガイド部が設けられている熱交換器。
【請求項２】
間隔をおいて配置された複数の熱交換管からなる熱交換管群が前後方向に並んで複数列配置されることにより構成された熱交換コア部と、熱交換管の一端側に配置され、かつ少なくとも１列の熱交換管群の熱交換管が接続された冷媒入口ヘッダ部と、熱交換管の一端側において冷媒入口ヘッダ部の後側に配置され、かつ残りの熱交換管群の熱交換管が接続された冷媒出口ヘッダ部と、熱交換管の他端側に配置され、かつ冷媒入口ヘッダ部に接続されている熱交換管が接続された第１中間ヘッダ部と、熱交換管の他端側において第１中間ヘッダ部の後側に配置され、かつ冷媒出口ヘッダ部に接続されている熱交換管が接続された第２中間ヘッダ部とを備えており、第１中間ヘッダ部と第２中間ヘッダ部とが一端において連通させられ、第２中間ヘッダ部内に、第１中間ヘッダ部との連通側端部から冷媒が流入するようになされ、第２中間ヘッダ部における冷媒流入側端部に、第２中間ヘッダ部内に流入する冷媒を上側に案内するガイド部が設けられている請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
第２中間ヘッダ部内に、冷媒通過穴を有しかつ第２中間ヘッダ部内を高さ方向に２つの空間に区画する分流制御手段が設けられており、第２中間ヘッダ部に接続された熱交換管が第１の空間に臨むとともに、第１中間ヘッダ部と第２中間ヘッダ部の第２の空間とが一端部において連通させられ、第２中間ヘッダ部における冷媒流入側端部に設けられたガイド部が、第２中間ヘッダ部の第２の空間内に流入する冷媒を上側に案内するようになされている請求項２記載の熱交換器。
【請求項４】
分流制御手段に、複数の冷媒通過穴が第２中間ヘッダ部の長さ方向に間隔をおいて形成されている請求項３記載の熱交換器。
【請求項５】
冷媒通過穴が、分流制御手段の前後方向の中心部よりも後側に形成されている請求項３または４記載の熱交換器。
【請求項６】
冷媒入口ヘッダ部および冷媒出口ヘッダ部が熱交換管の上端側に配置され、第１および第２中間ヘッダ部が熱交換管の下端側に配置されている請求項２〜５のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項７】
第１および第２中間ヘッダ部が、それぞれ両端開口を閉鎖するキャップを有しており、第１中間ヘッダ部の一端部のキャップに冷媒流出口が形成されるとともに、第２中間ヘッダ部の一端部のキャップに冷媒流入口が形成され、冷媒流出口と冷媒流入口とが連通部材を介して通じさせられることにより、両中間ヘッダ部が一端において連通させられている請求項２〜６のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項８】
第２中間ヘッダ部の一端部のキャップにおける冷媒流入口の周縁部の一部分に、第２中間ヘッダ部内方に向かって上側に傾斜または湾曲したガイド部が設けられている請求項７記載の熱交換器。
【請求項９】
ガイド部が、第２中間ヘッダ部内方に向かって上側に湾曲しており、第２中間ヘッダ部の長さ方向に伸びる垂直面で切断した断面において、ガイド部が、第２中間ヘッダ部内方に向かって上側に湾曲した円弧状部を有している請求項８記載の熱交換器。
【請求項１０】
第１中間ヘッダ部における冷媒流入口が形成されたキャップと、第２中間ヘッダ部における冷媒流出口が形成されたキャップとが一体化されており、両キャップに跨るように連通部材が固定されている請求項７〜９のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項１１】
第１中間ヘッダ部と第２中間ヘッダ部とが一体化されている請求項２〜１０のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項１２】
第１および第２中間ヘッダ部が、両中間ヘッダ部の熱交換管側の部分を形成しかつ熱交換管が接続された第１部材と、両中間ヘッダ部の熱交換管とは反対側部分を形成しかつ第１部材に接合された第２部材とを備えており、これにより両中間ヘッダ部が一体化されている請求項１１記載の熱交換器。
【請求項１３】
冷媒入口ヘッダ部と冷媒出口ヘッダ部とが一体化されている請求項２〜１２のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項１４】
冷媒入口ヘッダ部および冷媒出口ヘッダ部が、両ヘッダ部の熱交換管側の部分を形成しかつ熱交換管が接続された第１部材と、両ヘッダ部の熱交換管とは反対側部分を形成しかつ第１部材に接合された第２部材とを備えており、これにより両ヘッダ部が一体化されている請求項１３記載の熱交換器。
【請求項１５】
冷媒入口ヘッダ部の一端部に冷媒入口が形成されるとともに、冷媒出口ヘッダ部における冷媒入口と同一端部に冷媒出口が形成されている請求項２〜１４のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項１６】
冷媒出口ヘッダ部内が区画手段により高さ方向に２つの空間に区画されるとともに、第１の空間に臨むように熱交換管が接続され、区画手段に冷媒通過穴が形成され、冷媒出口ヘッダ部の第２の空間が冷媒出口に通じている請求項１５記載の熱交換器。
【請求項１７】
熱交換管が偏平状であって、その幅方向を前後方向に向けて配置されており、熱交換管の厚みである管高さが０．７５〜１．５ｍｍである請求項１〜１６のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項１８】
隣り合う熱交換管間にフィンが配置されており、フィンが、波頂部、波底部および波頂部と波底部とを連結する平坦な連結部とよりなるコルゲート状であり、フィン高さが７．０ｍｍ〜１０．０ｍｍ、フィンピッチが１．３〜１．７ｍｍである請求項１〜１７のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項１９】
コルゲートフィンの波頂部および波底部が、平坦部分と、平坦部分の両側に設けられかつ連結部に連なったアール状部分とよりなり、アール状部分の曲率半径が０．７ｍｍ以下である請求項１８記載の熱交換器。
【請求項２０】
圧縮機、冷媒冷却器およびエバポレータを備えており、エバポレータが、請求項１〜１９のうちのいずれかに記載の熱交換器からなる冷凍サイクル。
【請求項２１】
請求項２０記載の冷凍サイクルが、エアコンとして搭載されている車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は熱交換器に関し、さらに詳しくは、たとえば自動車に搭載される冷凍サイクルであるカーエアコンのエバポレータとして好適に使用される熱交換器に関する。
【０００２】
この明細書および特許請求の範囲において、通風方向下流側（図１および図１１に矢印Ｘで示す側、図３右側）を前、これと反対側を後というものとする。また、図２の上下を上下というものとする。
【背景技術】
【０００３】
従来、カーエアコン用エバポレータとして、１対の皿状プレートを対向させて周縁部どうしをろう付してなる複数の偏平中空体が並列状に配置され、隣接する偏平中空体間にコルゲートフィンが配置されて偏平中空体にろう付された、所謂積層型エバポレータが広く使用されていた。
【０００４】
ところで、近年、エバポレータのさらなる小型軽量化および高性能化が要求されるようになってきた。そして、このような要求を満たすエバポレータとして、間隔をおいて配置された複数の熱交換管からなる熱交換管群が前後方向に並んで２列配置されることにより構成された熱交換コア部と、熱交換管の上端側に配置され、かつ前側熱交換管群の左半部の熱交換管が接続された冷媒入口ヘッダ部と、熱交換管の上端側において冷媒入口ヘッダ部の後側に配置され、かつ後側熱交換管群の左半部の熱交換管が接続された冷媒出口ヘッダ部と、熱交換管の下端側に配置され、かつ冷媒入口ヘッダ部に接続されている熱交換管群の熱交換管が接続された第１中間ヘッダ部と、第１中間ヘッダ部の右側に配置され、かつ前側熱交換管群の残りの熱交換管が接続された第２中間ヘッダ部と、熱交換管の上端側において冷媒入口ヘッダ部の右側に配置され、かつ第２中間ヘッダ部に接続されている熱交換管が接続された第３中間ヘッダ部と、熱交換管の上端側において第３中間ヘッダ部の後側に配置され、かつ後側熱交換管群の残りの熱交換管が接続された第４中間ヘッダ部と、熱交換管の下端側において第２中間ヘッダ部の後側に配置され、かつ第４中間ヘッダ部に接続されている熱交換管が接続された第５中間ヘッダ部と、熱交換管の下端側において第５中間ヘッダ部の左側に配置され、かつ冷媒出口ヘッダ部に接続されている熱交換管が接続された第６中間ヘッダ部とを備えており、冷媒入口ヘッダ部内に流入した冷媒が、熱交換管を通って第１〜第６中間ヘッダ部を経て冷媒出口ヘッダ部内に流入し、冷媒出口ヘッダ部から流出するようになされたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１記載のエバポレータにおいては、第１中間ヘッダ部と第２中間ヘッダ部、および第５中間ヘッダ部と第６中間ヘッダ部とがそれぞれ１つのヘッダに一体に設けられており、第２中間ヘッダ部内および第６中間ヘッダ部内にその長さ方向の一端部から冷媒が流入するようになされている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載のエバポレータにおいては、第２中間ヘッダ部内および第６中間ヘッダ部内に流入した冷媒は、両中間ヘッダ部内を奥の方に流れやすくなるので、両中間ヘッダ部の冷媒流入側の熱交換管には流入しにくくなり、その結果両中間ヘッダ部に接続されているすべての熱交換管に均一に分流しにくくなる。したがって、熱交換コア部に冷媒の分布の偏りが生じ、熱交換コア部を通過してきた空気の温度も場所により不均一になって、熱交換性能が十分に向上しないという問題がある。
【特許文献１】特開２００３−２１４７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明の目的は、上記問題を解決し、熱交換性能の優れた熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために以下の態様からなる。
【０００９】
1)前後方向に並んで配置された冷媒入口ヘッダ部および冷媒出口ヘッダ部と、両ヘッダ部を通じさせる冷媒循環経路とを備えており、冷媒循環経路が、複数の中間ヘッダ部と複数の熱交換管とにより構成され、冷媒入口ヘッダ部と１つの中間ヘッダ部とが対向させられるとともに、冷媒出口ヘッダ部と他の１つの中間ヘッダ部とが対向させられ、冷媒入口ヘッダ部と中間ヘッダ部との間、および冷媒出口ヘッダ部と中間ヘッダ部との間に、それぞれ間隔をおいて配置された複数の熱交換管からなる熱交換管群が少なくとも１列配置され、これらの熱交換管群を構成する熱交換管の両端部が互いに対向するヘッダ部に接続されており、冷媒入口ヘッダ部内に流入した冷媒が、冷媒循環経路を通って冷媒出口ヘッダ部に戻り、冷媒出口ヘッダ部から送り出されるようになっているとともに、少なくともいずれか１つの中間ヘッダ部内に、その長さ方向の一端部から冷媒が流入するようになされている熱交換器であって、
長さ方向の一端部から冷媒が流入する中間ヘッダ部における冷媒流入側端部に、当該中間ヘッダ部内に流入する冷媒を上側に案内するガイド部が設けられている熱交換器。
【００１０】
2)間隔をおいて配置された複数の熱交換管からなる熱交換管群が前後方向に並んで複数列配置されることにより構成された熱交換コア部と、熱交換管の一端側に配置され、かつ少なくとも１列の熱交換管群の熱交換管が接続された冷媒入口ヘッダ部と、熱交換管の一端側において冷媒入口ヘッダ部の後側に配置され、かつ残りの熱交換管群の熱交換管が接続された冷媒出口ヘッダ部と、熱交換管の他端側に配置され、かつ冷媒入口ヘッダ部に接続されている熱交換管が接続された第１中間ヘッダ部と、熱交換管の他端側において第１中間ヘッダ部の後側に配置され、かつ冷媒出口ヘッダ部に接続されている熱交換管が接続された第２中間ヘッダ部とを備えており、第１中間ヘッダ部と第２中間ヘッダ部とが一端において連通させられ、第２中間ヘッダ部内に、第１中間ヘッダ部との連通側端部から冷媒が流入するようになされ、第２中間ヘッダ部における冷媒流入側端部に、第２中間ヘッダ部内に流入する冷媒を上側に案内するガイド部が設けられている上記1)記載の熱交換器。
【００１１】
3)第２中間ヘッダ部内に、冷媒通過穴を有しかつ第２中間ヘッダ部内を高さ方向に２つの空間に区画する分流制御手段が設けられており、第２中間ヘッダ部に接続された熱交換管が第１の空間に臨むとともに、第１中間ヘッダ部と第２中間ヘッダ部の第２の空間とが一端部において連通させられ、第２中間ヘッダ部における冷媒流入側端部に設けられたガイド部が、第２中間ヘッダ部の第２の空間内に流入する冷媒を上側に案内するようになされている上記2)記載の熱交換器。
【００１２】
4)分流制御手段に、複数の冷媒通過穴が第２中間ヘッダ部の長さ方向に間隔をおいて形成されている上記3)記載の熱交換器。
【００１３】
5)冷媒通過穴が、分流制御手段の前後方向の中心部よりも後側に形成されている上記3)または4)記載の熱交換器。
【００１４】
6)冷媒入口ヘッダ部および冷媒出口ヘッダ部が熱交換管の上端側に配置され、第１および第２中間ヘッダ部が熱交換管の下端側に配置されている上記2)〜5)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１５】
7)第１および第２中間ヘッダ部が、それぞれ両端開口を閉鎖するキャップを有しており、第１中間ヘッダ部の一端部のキャップに冷媒流出口が形成されるとともに、第２中間ヘッダ部の一端部のキャップに冷媒流入口が形成され、冷媒流出口と冷媒流入口とが連通部材を介して通じさせられることにより、両中間ヘッダ部が一端において連通させられている上記2)〜6)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１６】
8)第２中間ヘッダ部の一端部のキャップにおける冷媒流入口の周縁部の一部分に、第２中間ヘッダ部内方に向かって上側に傾斜または湾曲したガイド部が設けられている上記7)記載の熱交換器。
【００１７】
9)ガイド部が、第２中間ヘッダ部内方に向かって上側に湾曲しており、第２中間ヘッダ部の長さ方向に伸びる垂直面で切断した断面において、ガイド部が、第２中間ヘッダ部内方に向かって上側に湾曲した円弧状部を有している上記8)記載の熱交換器。
【００１８】
10)第１中間ヘッダ部における冷媒流入口が形成されたキャップと、第２中間ヘッダ部における冷媒流出口が形成されたキャップとが一体化されており、両キャップに跨るように連通部材が固定されている上記7)〜9)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１９】
11)第１中間ヘッダ部と第２中間ヘッダ部とが一体化されている上記2)〜10)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００２０】
12)第１および第２中間ヘッダ部が、両中間ヘッダ部の熱交換管側の部分を形成しかつ熱交換管が接続された第１部材と、両中間ヘッダ部の熱交換管とは反対側部分を形成しかつ第１部材に接合された第２部材とを備えており、これにより両中間ヘッダ部が一体化されている上記11)記載の熱交換器。
【００２１】
13)冷媒入口ヘッダ部と冷媒出口ヘッダ部とが一体化されている上記2)〜12)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００２２】
14)冷媒入口ヘッダ部および冷媒出口ヘッダ部が、両ヘッダ部の熱交換管側の部分を形成しかつ熱交換管が接続された第１部材と、両ヘッダ部の熱交換管とは反対側部分を形成しかつ第１部材に接合された第２部材とを備えており、これにより両ヘッダ部が一体化されている上記13)記載の熱交換器。
【００２３】
15)冷媒入口ヘッダ部の一端部に冷媒入口が形成されるとともに、冷媒出口ヘッダ部における冷媒入口と同一端部に冷媒出口が形成されている上記2)〜14)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００２４】
16)冷媒出口ヘッダ部内が区画手段により高さ方向に２つの空間に区画されるとともに、第１の空間に臨むように熱交換管が接続され、区画手段に冷媒通過穴が形成され、冷媒出口ヘッダ部の第２の空間が冷媒出口に通じている上記15)記載の熱交換器。
【００２５】
17)熱交換管が偏平状であって、その幅方向を前後方向に向けて配置されており、熱交換管の厚みである管高さが０．７５〜１．５ｍｍである上記1)〜16)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００２６】
18)隣り合う熱交換管間にフィンが配置されており、フィンが、波頂部、波底部および波頂部と波底部とを連結する平坦な連結部とよりなるコルゲート状であり、フィン高さが７．０ｍｍ〜１０．０ｍｍ、フィンピッチが１．３〜１．７ｍｍである上記1)〜17)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００２７】
19)コルゲートフィンの波頂部および波底部が、平坦部分と、平坦部分の両側に設けられかつ連結部に連なったアール状部分とよりなり、アール状部分の曲率半径が０．７ｍｍ以下である上記18)記載の熱交換器。
【００２８】
20)圧縮機、冷媒冷却器およびエバポレータを備えており、エバポレータが、上記1)〜19)のうちのいずれかに記載の熱交換器からなる冷凍サイクル。
【００２９】
21)上記20)記載の冷凍サイクルが、エアコンとして搭載されている車両。
【発明の効果】
【００３０】
上記1)の熱交換器によれば、長さ方向の一端部から冷媒が流入する中間ヘッダ部における冷媒流入側端部に、当該中間ヘッダ部内に流入する冷媒を上側に案内するガイド部が設けられているので、次のような効果を奏する。すなわち、当該中間ヘッダ部が下側に配置されている場合には、当該中間ヘッダ部内に流入した冷媒は、ガイド部により熱交換管側に案内されることになり、当該中間ヘッダ部の冷媒流入側の部分に接続されている熱交換管内にも流入しやすくなって、当該中間ヘッダ部に接続されている熱交換管に均一に分流しやすくなる。また、当該中間ヘッダ部が上側に配置されている場合には、当該中間ヘッダ部内に流入した冷媒は、ガイド部により上側に案内されることになり、当該中間ヘッダ部の冷媒流入側端部から遠い位置にある熱交換管内にも流入しやすくなって、当該中間ヘッダ部に接続されている熱交換管に均一に分流しやすくなる。したがって、いずれの場合にも、熱交換コア部における冷媒の分布の偏りが生じにくくなり、熱交換コア部を通過してきた空気の温度も均一化されて、熱交換性能が向上する。
【００３１】
上記2)の熱交換器によれば、第２中間ヘッダ部における冷媒流入側端部に、第２中間ヘッダ部内に流入する冷媒を上側に案内するガイド部が設けられているので、次のような効果を奏する。すなわち、第２中間ヘッダ部が下側に配置されている場合には、第２中間ヘッダ部内に流入した冷媒は、ガイド部により熱交換管側に案内されることになり、第２中間ヘッダ部の冷媒流入側の部分に接続されている熱交換管内にも流入しやすくなって、第２中間ヘッダ部に接続されている熱交換管に均一に分流しやすくなる。また、第２中間ヘッダ部が上側に配置されている場合には、第２中間ヘッダ部内に流入した冷媒は、ガイド部により上側に案内されることになり、第２中間ヘッダ部の冷媒流入側端部から遠い位置にある熱交換管内にも流入しやすくなって、第２中間ヘッダ部に接続されている熱交換管に均一に分流しやすくなる。したがって、いずれの場合にも、熱交換コア部における冷媒の分布の偏りが生じにくくなり、熱交換コア部を通過してきた空気の温度も均一化されて、熱交換性能が向上する。
【００３２】
上記3)〜5)の熱交換器によれば、第２中間ヘッダ部が下側に配置されている場合には、第２中間ヘッダ部の第２の空間内に流入した冷媒は、ガイド部により分流制御手段側に案内され、冷媒通過穴を通って第１の空間内に流れた後熱交換管内に流入する。また、第２中間ヘッダ部が上側に配置されている場合には、第２中間ヘッダ部の第２の空間内に流入した冷媒は、ガイド部により上側に案内され、分流制御手段の冷媒通過穴を通って第１の空間内に流れた後熱交換管内に流入する。したがって、いずれの場合にも、分流制御手段の冷媒通過穴を、第２中間ヘッダ部に接続された熱交換管への分流の均一化を図る上で好適な位置に形成しておけば、冷媒は第２中間ヘッダ部に接続されている熱交換管に均一に分流しやすくなる。その結果、熱交換コア部における冷媒の分布の偏りが生じにくくなり、熱交換コア部を通過してきた空気の温度も均一化されて、熱交換性能が向上する。
【００３３】
上記6)の熱交換器によれば、第２中間ヘッダ部の第２の空間内に流入した冷媒は、ガイド部により分流制御手段側に案内され、冷媒通過穴を通って第１の空間内に流れた後熱交換管内に流入する。したがって、分流制御手段の冷媒通過穴を、第２中間ヘッダ部に接続された熱交換管への分流の均一化を図る上で好適な位置に形成しておけば、冷媒は第２中間ヘッダ部に接続されている熱交換管に均一に分流しやすくなる。その結果、熱交換コア部における冷媒の分布の偏りが生じにくくなり、熱交換コア部を通過してきた空気の温度も均一化されて、熱交換性能が向上する。
【００３４】
上記7)の熱交換器によれば、比較的簡単な構成で、第１中間ヘッダ部内と第２中間ヘッダ内とを通じさせることができる。
【００３５】
上記8)および9)の熱交換器によれば、ガイド部を比較的簡単に形成することができる。
【００３６】
上記10)の熱交換器によれば、両中間ヘッダ部のキャップが一体化されているので、部品点数が少なくなり、しかも比較的簡単な構成で第１中間ヘッダ部内と第２中間ヘッダ内とを通じさせることができる。
【００３７】
上記11)および12)の熱交換器によれば、全体の部品点数が少なくなる。
【００３８】
上記13)および14)の熱交換器によれば、全体の部品点数が少なくなる。
【００３９】
上記17)および18)の熱交換器によれば、通気抵抗の増加を抑制しつつ熱交換性能を向上させ、両者のバランスを良好にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。以下に述べる実施形態は、この発明による熱交換器を、フロン系冷媒を使用するカーエアコンのエバポレータに適用したものである。
【００４１】
なお、以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。また、以下の説明において、図２の左右を左右というものとする。
【００４２】
図１〜図３はエバポレータの全体構成を示し、図４〜図１０は要部の構成を示す。また、図１１はエバポレータにおける冷媒の流れ方を示す。
【００４３】
図１〜図３において、フロン系冷媒を使用するカーエアコンに用いられるエバポレータ(1)は、上下方向に間隔をおいて配置されたアルミニウム製冷媒入出用タンク(2)およびアルミニウム製冷媒ターン用タンク(3)と、両タンク(2)(3)間に設けられた熱交換コア部(4)とを備えている。
【００４４】
冷媒入出用タンク(2)は、前側（通風方向下流側）に位置する冷媒入口ヘッダ部(5)と、後側（通風方向上流側）に位置する冷媒出口ヘッダ部(6)とを備えており、後述する連結手段により相互に連結一体化されている。冷媒入出用タンク(2)の冷媒入口ヘッダ部(5)にアルミニウム製冷媒入口管(7)が接続され、同じく冷媒出口ヘッダ部(6)にアルミニウム製冷媒出口管(8)が接続されている。
【００４５】
冷媒ターン用タンク(3)は、前側に位置する冷媒流入側中間ヘッダ部(9)（第１中間ヘッダ部）と、後側に位置する冷媒流出側中間ヘッダ部(11)（第２中間ヘッダ部）とを備えており、両ヘッダ部(9)(11)が連結部(10)により相互に連結一体化され、両ヘッダ部(9)(11)と連結部(10)とにより排水樋(20)が形成されている（図３参照）。
【００４６】
熱交換コア部(4)は、左右方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の熱交換管(12)からなる熱交換管群(13)が、前後方向に並んで複数列、ここでは２列配置され、各熱交換管群(13)の隣接する熱交換管(12)どうしの間の通風間隙、および各熱交換管群(13)の左右両端の熱交換管(12)の外側にそれぞれコルゲートフィン(14)が配置されて熱交換管(12)にろう付されることにより構成されている。左右両端のコルゲートフィン(14)の外側にはそれぞれアルミニウム製サイドプレート(15)が配置されてコルゲートフィン(14)にろう付されている。そして、前側熱交換管群(13)の熱交換管(12)の上下両端は冷媒入口ヘッダ部(5)および冷媒流入側中間ヘッダ部(9)に接続され、往き側冷媒流通部となっている。後側熱交換管群(13)の熱交換管(12)の上下両端部は冷媒出口ヘッダ部(6)および冷媒流出側中間ヘッダ部(11)に接続され、戻り側冷媒流通部となっている。
【００４７】
図３および図４に示すように、冷媒入出用タンク(2)は、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートから形成されかつすべての熱交換管(12)が接続されたプレート状の第１部材(16)と、アルミニウム押出形材から形成されたベア材よりなりかつ第１部材(16)の上側を覆う第２部材(17)と、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートから形成されかつ両部材(16)(17)の両端に接合されて両部材(16)(17)により形成される中空体の両端開口を閉鎖するアルミニウム製閉鎖部材(18)(19)とよりなり、右側閉鎖部材(19)の外面に、冷媒入口ヘッダ部(5)および冷媒出口ヘッダ部(6)に跨るように、前後方向に長いアルミニウム製のジョイントプレート(21)がろう付されている。ジョイントプレート(21)に、冷媒入口管(7)および冷媒出口管(8)が接続されている。
【００４８】
第１部材(16)は、その前後両側部分に、それぞれ中央部が下方に突出した曲率の小さい横断面円弧状の湾曲部(22)を有している。各湾曲部(22)に、前後方向に長い複数の管挿通穴(23)が、左右方向に間隔をおいて形成されている。前後両湾曲部(22)の管挿通穴(23)は、それぞれ左右方向に関して同一位置にある。前側湾曲部(22)の前縁および後側湾曲部(22)の後縁に、それぞれ立ち上がり壁(22a)が全長にわたって一体に形成されている。また、第１部材(16)の両湾曲部(22)間に、冷媒入口ヘッダ部(5)と冷媒出口ヘッダ部(6)とを連結する手段を構成する平坦部(24)が形成され、平坦部(24)に、複数の貫通穴(25)が左右方向に間隔をおいて形成されている。
【００４９】
第２部材(17)は下方に開口した横断面略ｍ字状であり、左右方向に伸びる前後両壁(26)と、前後両壁(26)間の中央部に設けられかつ左右方向に伸びるとともに、冷媒入出用タンク(2)内を前後２つの空間に仕切る仕切手段としての仕切壁(27)と、前後両壁(26)および仕切壁(27)の上端どうしをそれぞれ一体に連結する上方に突出した２つの略円弧状連結壁(28)とを備えている。なお、仕切壁(27)は、冷媒入口ヘッダ部(5)と冷媒出口ヘッダ部(6)とを連結する手段を構成している。第２部材(17)の後壁(26)の下端部と仕切壁(27)の下端部とは、冷媒出口ヘッダ部(6)内を上下に区画する区画手段としての分流用抵抗板(29)により全長にわたって一体に連結されている。分流用抵抗板(29)の後側部分における左右両端部を除いた部分には、左右方向に長い複数の冷媒通過穴(31A)(31B)が左右方向に間隔をおいて貫通状に形成されている。仕切壁(27)の下端は前後両壁(26)の下端よりも下方に突出しており、その下縁に、下方に突出しかつ第１部材(16)の貫通穴(25)に嵌め入れられる複数の突起(27a)が左右方向に間隔をおいて一体に形成されている。突起(27a)は、仕切壁(27)の所定部分を切除することにより形成されている。
【００５０】
左側閉鎖部材(18)は、冷媒入口ヘッダ(5)の左端開口を閉鎖する前キャップ(18a)と、冷媒出口ヘッダ(6)の左端開口を閉鎖する後キャップ(18b)とが一体化されたものであり、前キャップ(18a)には、冷媒入口ヘッダ部(5)内に嵌め入れられる右方突出部(39)が一体に形成され、同じく後キャップ(18b)には、冷媒出口ヘッダ部(6)の分流用抵抗板(29)よりも上側の空間(6a)内に嵌め入れられる上側右方突出部(41)と、分流用抵抗板(29)よりも下側の空間(6b)内に嵌め入れられる下側右方突出部(42)とが上下に間隔をおいて一体に形成されている。また、左側閉鎖部材(18)の前後両側縁と上縁との間の円弧状部に、それぞれ右方に突出した係合爪(43)が一体に形成され、同じく下縁の前側部分および後側部分に、それぞれ右方に突出した係合爪(44)が一体に形成されている。
【００５１】
右側閉鎖部材(19)は、冷媒入口ヘッダ(5)の右端開口を閉鎖する前キャップ(19a)と、冷媒出口ヘッダ(6)の右端開口を閉鎖する後キャップ(19b)とが一体化されたものであり、前キャップ(19a)には、冷媒入口ヘッダ部(5)内に嵌め入れられる左方突出部(32)が一体に形成され、同じく後キャップ(19b)には、冷媒出口ヘッダ部(6)の分流用抵抗板(29)よりも上側の空間(6a)内に嵌め入れられる上側左方突出部(33)と、分流用抵抗板(29)よりも下側の空間(6b)内に嵌め入れられる下側左方突出部(34)とが上下に間隔をおいて一体に形成されている。また、右側閉鎖部材(19)の前後両側縁と上縁との間の円弧状部に、それぞれ左方に突出した係合爪(35)が一体に形成され、同じく下縁の前側部分および後側部分に、それぞれ左方に突出した係合爪(36)が一体に形成されている。右側閉鎖部材(19)の前キャップ(19a)の左方突出部(32)の底壁に冷媒入口(37)が形成され、同じく後キャップ(19b)の上側左方突出部(33)の底壁に冷媒出口(38)が形成されている。
【００５２】
両閉鎖部材(18)(19)はプレート状であり、両閉鎖部材(18)(19)の上縁は、それぞれ冷媒入出用タンク(2)の第２部材(17)上面の両端と合致するように、２つの略円弧状部が前後方向の中央部において一体に連なったような形状となっている。また、両閉鎖部材(18)(19)の下縁の前後方向の中央部には、第１部材(16)の平坦部(24)と合致するように平坦部が形成されている。
【００５３】
そして、第１部材(16)の前側湾曲部(22)および平坦部(24)と、第２部材(17)の前壁(26)、仕切壁(27)および前側連結壁(28)と、左右の閉鎖部材(18)(19)の前キャップ(18a)(19a)とにより冷媒入口ヘッダ部(5)が形成され、第１部材(16)の後側湾曲部(22)および平坦部(24)と、第２部材(17)の後壁(26)、仕切壁(27)および後側連結壁(28)と、左右の閉鎖部材(18)(19)の後キャップ(18b)(19b)とにより冷媒出口ヘッダ部(6)が形成されている。冷媒入口ヘッダ部(5)と冷媒出口ヘッダ部(6)とは、平坦部(24)、仕切壁(27)および両閉鎖部材(18)(19)の前後方向の中間部により連結一体化されている。
【００５４】
ジョイントプレート(21)は、右側閉鎖部材(19)の冷媒入口(37)に通じる短円筒状冷媒流入口(45)と、同じく冷媒出口(38)に通じる短円筒状冷媒流出口(46)とを備えている。ジョイントプレート(21)の上下両縁部における冷媒流入口(45)と冷媒流出口(46)との間の部分には、それぞれ左方に突出した屈曲部(47)が形成されている。上側の屈曲部(47)は、右側閉鎖部材(19)の上縁における２つの略円弧状部の間、および第２部材(17)の２つの連結壁(28)間に係合している。下側の屈曲部(47)は、右側閉鎖部材(19)の下縁における前後方向中央部の平坦部、および第１部材(16)の平坦部(24)に係合している。さらに、ジョイントプレート(21)の下縁の前後両端部には、それぞれ左方に突出した係合爪(48)が一体に形成されている。係合爪(48)は、右側閉鎖部材(19)の下縁に係合している。ジョイントプレート(21)の冷媒流入口(45)に、冷媒入口管(7)の一端部に形成された縮径部が差し込まれてろう付され、同じく冷媒流出口(46)に、冷媒出口管(8)の一端部に形成された縮径部が差し込まれてろう付されている。図示は省略したが、冷媒入口管(7)および冷媒出口管(8)の他端部には、両管(7)(8)に跨るように膨張弁取付部材が接合されている。
【００５５】
冷媒入出用タンク(2)の第１および第２部材(16)(17)と、両閉鎖部材(18)(19)と、ジョイントプレート(21)とは次のようにしてろう付されている。すなわち、第１および第２部材(16)(17)は、第２部材(17)の突起(27a)が第１部材(16)の貫通穴(25)に挿通されてかしめられることにより、第１部材(16)の前後の立ち上がり壁(22a)の上端部が第２部材(17)の前後両壁(26)の下端部に係合させられた状態で、第１部材(16)のろう材層を利用して相互にろう付されている。両閉鎖部材(18)(19)は、前側の突出部(39)(32)が両部材(16)(17)における仕切壁(27)よりも前側の空間内に、後側の上突出部(41)(33)が両部材(16)(17)における仕切壁(27)よりも後側でかつ分流用抵抗板(29)よりも上側の空間内に、および後側の下突出部(42)(34)が仕切壁(27)よりも後側でかつ分流用抵抗板(29)よりも下側の空間内にそれぞれ嵌め入れられ、上側の係合爪(43)(35)が第２部材(17)の連結壁(28)に係合させられ、下側の係合爪(44)(36)が第１部材(16)の湾曲部(22)に係合させられた状態で、両閉鎖部材(18)(19)のろう材層を利用して第１および第２部材(16)(17)にろう付されている。ジョイントプレート(21)は、屈曲部(47)が右側閉鎖部材(19)および第２部材(17)に係合させられ、係合爪(48)が右側閉鎖部材(19)に係合させられた状態で、右側閉鎖部材(19)のろう材層を利用して右側閉鎖部材(19)にろう付されている。
【００５６】
こうして、冷媒入出用タンク(2)が形成されており、冷媒出口ヘッダ部(6)は分流用抵抗板(29)により上下両空間(6a)(6b)に区画され、これらの空間(6a)(6b)は冷媒通過穴(31A)(31B)により連通させられている。右側閉鎖部材(19)の冷媒出口(38)は冷媒出口ヘッダ部(6)の上部空間(6a)内に通じている。
【００５７】
図３および図５〜図９に示すように、冷媒ターン用タンク(3)は、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートから形成されかつすべての熱交換管(12)が接続されたプレート状の第１部材(50)と、アルミニウム押出形材から形成されたベア材よりなりかつ第１部材(50)の下側を覆う第２部材(51)と、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートから形成されかつ両部材(50)(51)からなる中空体の両端開口を閉鎖するアルミニウム製閉鎖部材(52)(53)と、連結部(10)に接合された左右方向に長いアルミニウムベア材製排水補助プレート(54)と、右側閉鎖部材(52)の外面に、冷媒流入側中間ヘッダ部(9)および冷媒流出側中間ヘッダ部(11)に跨るようにろう付された前後方向に長いアルミニウムベア材製の連通部材(55)とよりなり、連通部材(55)を介して冷媒流入側中間ヘッダ部(9)と冷媒流出側中間ヘッダ部(11)とが右端部で連通させられている。
【００５８】
冷媒流入側中間ヘッダ部(9)および冷媒流出側中間ヘッダ部(11)はそれぞれ頂面、前後両側面および底面を有している。両ヘッダ部(9)(11)の頂面は前後方向内側部分および外側部分を除いて水平な平坦面(9a)(11a)となっており、頂面の前後方向内側部分には前後方向内側に向かって下方に直線状に傾斜した傾斜面からなる第１の低位部(9b)(11b)が形成されている。そして、第１の低位部(9b)(11b)が排水樋(20)の前後両側面となっており、排水樋(20)の前後両側面が上方に向かって前後方向外側に広がっている。第１の低位部(9b)(11b)の水平面に対する下向き傾斜角度は４５度以上であることが好ましい。なお、排水樋(20)の前後両側面、すなわち両ヘッダ部(9)(11)の第１の低位部(9b)(11b)は、上方に向かって前後方向外側に広がっておれば、直線状に傾斜したものに限らず、湾曲していてもよい。また、両ヘッダ部(9)(11)の頂面の前後方向外側部分には、水平面に対し、前後方向外側に向かって下方に直線状に傾斜した傾斜面からなる第２の低位部(9c)(11c)が形成されている。第２の低位部(9c)(11c)の水平面に対する下向き傾斜角度は４５度以上であることが好ましい。両ヘッダ部(9)(11)の前後方向外側面は頂面の第２の低位部(9c)(11c)に連なっている。
【００５９】
第１部材(50)は、冷媒流入側中間ヘッダ部(9)の上部を形成する第１ヘッダ形成部(56)と、冷媒流出側中間ヘッダ部(11)の上部を形成する第２ヘッダ形成部(57)と、両ヘッダ形成部(56)(57)を連結しかつ連結部(10)を形成する連結壁(58)とよりなる。第１ヘッダ形成部(56)は、水平平坦状頂壁(56a)と、頂壁(56a)の後縁に全長にわたって一体に形成されかつ後方に向かって下方に傾斜した第１の傾斜壁(56b)と、頂壁(56a)の前縁に全長にわたって一体に形成されかつ前方に向かって下方に傾斜した第２の傾斜壁(56c)と、第２の傾斜壁(56c)の前縁に全長にわたって一体に形成された垂下壁(56d)とよりなる。第２ヘッダ形成部(57)は、水平平坦状頂壁(57a)と、頂壁(57a)の前縁に全長にわたって一体に形成されかつ前方に向かって下方に傾斜した第１の傾斜壁(57b)と、頂壁(57a)の後縁に全長にわたって一体に形成されかつ後方に向かって下方に傾斜した第２の傾斜壁(57c)と、第２の傾斜壁(57c)の後縁に全長にわたって一体に形成された垂下壁(57d)とよりなる。第１ヘッダ形成部(56)の第１の傾斜壁(56b)の下縁と第２ヘッダ形成部(57)の第１の傾斜壁(57b)の下縁とが連結壁(58)により一体に連結されている。両ヘッダ形成部(56)(57)の垂下壁(56d)(57d)の下端面は前後方向内方に向かって下方に傾斜しており、この下端面の外側部分により後述する段差部(69)が形成されるようになっている。そして、第１ヘッダ形成部(56)の頂壁(56a)上面が冷媒流入側中間ヘッダ部(9)の頂面の水平平坦面(9a)を形成し、両傾斜壁(56b)(56c)外面が両低位部(9b)(9c)を形成し、垂下壁(56c)外面が前側面の上側部分を形成している。また、第２ヘッダ形成部(57)の頂壁(57a)上面が冷媒流出側中間ヘッダ部(11)の頂面の水平平坦面(11a)を形成し、両傾斜壁(57b)(57c)外面が両低位部(11b)(11c)を形成し、垂下壁(57d)外面が後側面の上側部分を形成している。
【００６０】
第１部材(50)の両ヘッダ形成部(56)(57)に、それぞれ前後方向に長い複数の管挿通穴(59)が左右方向に間隔をおいて形成されている。両ヘッダ形成部(56)(57)の管挿通穴(59)は左右方向に関して同一位置にある。管挿通穴(59)の連結部(10)側端部、すなわち第１ヘッダ形成部(56)の管挿通穴(59)の後端部および第２ヘッダ形成部(57)の管挿通穴(59)の前端部はそれぞれ第１の傾斜壁(56b)(57b)に位置しており、これにより管挿通穴(59)の連結部(10)側端部が排水樋(20)の側面に位置している。また、管挿通穴(59)の前後方向外端部、すなわち第１ヘッダ形成部(56)の管挿通穴(59)の前端部および第２ヘッダ形成部(57)の管挿通穴(59)の後端部はそれぞれ第２の傾斜壁(56c)(57c)に位置しており、これにより管挿通穴(59)の前後方向外端部は両ヘッダ部(9)(11)の頂面の第２の低位部(9c)(11c)に位置している。
【００６１】
第１部材(50)の両ヘッダ形成部(56)(57)の頂壁(56a)(57a)および両傾斜壁(56b)(56c)(57b)(57c)における管挿通穴(59)の左右両側部分は、管挿通穴(59)に向かって下方に傾斜した傾斜部(61)となっており、各管挿通穴(59)の左右両側の傾斜部(61)により凹所(62)が形成されている（図１０参照）。第１部材(50)の両ヘッダ形成部(56)(57)の第２の傾斜壁(56c)(57c)および垂下壁(56d)(57d)の外面に、凝縮水を冷媒ターン用タンク(3)下方に排水する排水溝(63)が、管挿通穴(59)の前後方向外端部に連なって形成されている。排水溝(63)の溝底は、管挿通穴(59)から遠ざかるにつれて徐々に下方に向かっている。排水溝(63)における第２の傾斜壁(56c)(57c)、すなわち第２の低位部(9c)(11c)に存在する部分の溝底は、水平面に対し、前後方向外側に向かって下方に直線状に傾斜している。排水溝(63)における第２の低位部(9c)(11c)に存在する部分の溝底の水平面に対する下向き傾斜角度は４５度以上であることが好ましい。排水溝(63)における垂下壁(56d)(57d)に存在する部分の下端は、垂下壁(56d)(57d)の下端面に開口している。
【００６２】
第１部材(50)の連結壁(58)に、左右方向に長い複数の排水用貫通穴(64)が左右方向に間隔をおいて形成されている。また、第１部材(50)の連結壁(58)に、複数の固定用貫通穴(65)が、排水用貫通穴(64)からずれた位置に来るように左右方向に間隔をおいて形成されている。
【００６３】
第２部材(51)は、冷媒流入側中間ヘッダ部(9)の下部を形成する第１ヘッダ形成部(66)と、冷媒流出側中間ヘッダ部(11)の下部を形成する第２ヘッダ形成部(67)と、両ヘッダ形成部(66)(67)を連結しかつ第１部材(50)の連結壁(58)にろう付されて連結部(10)を形成する連結壁(68)とよりなる。第１ヘッダ形成部(66)は、垂直状の前後両壁(66a)と、前後両壁(66a)の下端どうしを一体に連結する下方に突出した横断面略円弧状底壁(66b)とよりなる。第２ヘッダ形成部(67)は、垂直状の前後両壁(67a)と、前後両壁(67a)の下端どうしを一体に連結する下方に突出した横断面略円弧状底壁(67b)と、前後両壁(67a)の上端部どうしを一体に連結する水平な分流制御壁(67c)（分流制御手段）とよりなる。第１ヘッダ形成部(66)の後壁(66a)の上端部と第２ヘッダ形成部(67)の前壁(67a)の上端部とが連結壁(68)により一体に連結されている。第１ヘッダ形成部(66)の前壁(66a)外面および第２ヘッダ形成部(67)の後壁(67a)外面は、それぞれ第１部材(50)の第１ヘッダ形成部(56)の垂下壁(56d)外面および第２ヘッダ形成部(57)の垂下壁(57d)外面よりも前後方向内側に位置しており、これにより第１部材(50)の垂下壁(56d)(57d)と第２部材(51)の前後壁(66a)(67a)との接合部に段差部(69)が設けられるとともに、垂下壁(56d)(57d)外面が段差部(69)を介して前壁(66a)および後壁(67a)の外面に対して前後方向外側に位置し、排水溝(63)の下端全体が段差部(69)に開口している（図３参照）。また、第１ヘッダ形成部(66)の前壁(66a)の上縁部外面および第２ヘッダ形成部(67)の後壁(67a)の上縁部外面は、排水溝(63)における垂下壁(56d)(57d)に存在する部分の底面と面一となっている。そして、第１ヘッダ形成部(66)の前壁(66a)外面が冷媒流入側中間ヘッダ部(9)の前側面の下側部分を形成し、第２ヘッダ形成部(67)の後壁(67a)外面が冷媒流出側中間ヘッダ部(11)の後側面の下側部分を形成している。
【００６４】
第２部材(51)の第２ヘッダ形成部(67)の分流制御壁(67c)における前後方向の中心部よりも後側の部分には、複数の円形冷媒通過穴(71)が左右方向に間隔をおいて貫通状に形成されている。隣り合う円形冷媒通過穴(71)間の間隔は、右端部、すなわち冷媒流入側中間ヘッダ部(9)と冷媒流出側中間ヘッダ部(11)との連通部から遠ざかるにつれて徐々に大きくなっている。なお、隣り合う円形冷媒通過穴(71)間の間隔は、すべて等しくなっていてもよい。第２部材(51)の連結壁(68)における第１部材(50)の排水用貫通穴(64)と合致した位置にそれぞれ左右方向に長い排水用貫通穴(72)が形成され、同じく第１部材(50)の固定用貫通穴(65)と合致した位置にそれぞれ固定用貫通穴(73)が形成されている。
【００６５】
排水補助プレート(54)における第１および第２部材(50)(51)の排水用貫通穴(64)(72)と対応する部分に、その上縁から切り欠き(74)が形成されている。切り欠き(74)の開放部の左右方向の幅は排水用貫通穴(64)(72)の左右方向の長さと等しくなっている。排水補助プレート(54)の前後両面に、それぞれ切り欠き(74)の下端部に連なるように上下方向に伸びかつ下端部が排水補助プレート(54)の下端面に開口した排水補助溝(75)が形成されている。また、排水補助プレート(54)の上縁における第１および第２部材(50)(51)の固定用貫通穴(65)(73)と合致した位置に、上方に突出しかつ両固定用貫通穴(65)(73)に挿通される突起(76)が形成されている。
【００６６】
右側閉鎖部材(52)は、冷媒流入側中間ヘッダ部(9)の右端開口を閉鎖する前キャップ(52a)と、冷媒流出側中間ヘッダ部(11)の右端開口を閉鎖する後キャップ(52b)とが一体化されたものであり、前キャップ(52a)には、冷媒流入側中間ヘッダ部(9)内に嵌め入れられる左方突出部(77)が一体に形成され、同じく後キャップ(52b)には、冷媒流出側中間ヘッダ部(11)の分流制御壁(67c)よりも上側の空間(11A)内に嵌め入れられる上側左方突出部(78)と、分流制御壁(67c)よりも下側の空間(11B)内に嵌め入れられる下側左方突出部(79)とが上下に間隔をおいて一体に形成されている。また、右側閉鎖部材(52)の前後両側縁と下縁との間の円弧状部および上縁の前後両端寄りの部分に、それぞれ左方に突出した係合爪(81)が形成され、さらに上下両縁の前後方向中央部に、それぞれ右方に突出した係合爪(82)が形成されている。右側閉鎖部材(52)の前キャップ(52a)の左方突出部(77)の底壁に、冷媒流入側中間ヘッダ部(9)から冷媒を流出させる冷媒流出口(83)が形成され、同じく後キャップ(52b)の下側左方突出部(79)の底壁に、冷媒流出側中間ヘッダ部(11)の分流制御壁(67c)よりも下側の部分内に冷媒を流入させる冷媒流入口(84)が形成されている。
【００６７】
右側閉鎖部材(52)の後キャップ(52b)の下側左方突出部(79)における冷媒流入口(84)の周縁部の下側部分に、冷媒流出側中間ヘッダ部(11)内方（左方）に向かって上方に傾斜または湾曲、ここでは湾曲したガイド部(80)が一体に形成されている。ガイド部(80)は、冷媒流出側中間ヘッダ部(11)の分流制御壁(67c)よりも下側の部分内に流入する冷媒を、上側（分流制御壁(67c)側）に案内する。
【００６８】
左側閉鎖部材(53)は、冷媒流入側中間ヘッダ部(9)の左端開口を閉鎖する前キャップ(53a)と、冷媒流出側中間ヘッダ部(11)の左端開口を閉鎖する後キャップ(53b)とが一体化されたものであり、前キャップ(53a)には、冷媒流入側中間ヘッダ部(9)内に嵌め入れられる右方突出部(85)が一体に形成され、同じく後キャップ(53b)には、冷媒流出側中間ヘッダ部(11)の分流制御壁(67c)よりも上側の空間(11A)内に嵌め入れられる上側右方突出部(86)と、分流制御壁(67c)よりも下側の空間(11B)内に嵌め入れられる下側右方突出部(87)とが上下に間隔をおいて一体に形成されている。また、左側閉鎖部材(53)の前後両側縁と下縁との間の円弧状部および上縁の前後両端寄りの部分に、それぞれ右方に突出した係合爪(88)が一体に形成されている。
【００６９】
連通部材(55)はアルミニウムベア材にプレス加工を施すことにより形成されたものであり、右方から見て右側閉鎖部材(52)と同形同大のプレート状であって、その周縁部が右側閉鎖部材(52)の外面にろう付されている。連通部材(55)には、右側閉鎖部材(52)の冷媒流出口(83)と冷媒流入口(84)とを通じさせるように外方膨出部(89)が形成されている。外方膨出部(89)の内部が、右側閉鎖部材(52)の両貫通穴(83)(84)を通じさせる連通路(91)となっている。また、連通部材(55)の上下両縁における前後方向の中央部には、右側閉鎖部材(52)の係合爪(82)が嵌る切り欠き(92)が形成されている。
【００７０】
冷媒ターン用タンク(3)の第１および第２部材(50)(51)と、排水補助プレート(54)と、両閉鎖部材(52)(53)と、連通部材(55)とは次のようにしてろう付されている。すなわち、第１部材(50)と第２部材(51)とは、連結壁(58)(68)どうしが排水用貫通穴(64)(72)および固定用貫通穴(65)(73)が合致するように合わせられるとともに、両ヘッダ形成部(56)(57)の垂下壁(56d)(57d)下端と第１ヘッダ形成部(66)の前壁(66a)および第２ヘッダ形成部(67)の後壁(67a)上端とが係合させられ、排水補助プレート(54)の突起(76)が両部材(50)(51)の固定用貫通穴(65)(73)に挿通させられてかしめられることにより両部材(50)(51)が仮止めされた状態で、第１部材(50)のろう材層を利用して相互にろう付されている。排水補助プレート(54)は、第１部材(50)のろう材層を利用して両部材(50)(51)の連結壁(58)(68)にろう付されている。両閉鎖部材(52)(53)は、前キャップ(52a)(53a)の突出部(77)(85)が両部材(50)(51)の第１ヘッダ形成部(56)(66)により形成される空間内に、後キャップ(52b)(53b)の上突出部(78)(86)が両部材(50)(51)の第２ヘッダ形成部(57)(67)により形成される空間における分流制御壁(67c)よりも上側の部分内に、後キャップ(52b)(53b)の下突出部(79)(87)が両部材(50)(51)の第２ヘッダ形成部(57)(67)により形成される空間における分流制御壁(67c)よりも下側の部分内にそれぞれ嵌め入れられ、上側の係合爪(81)(88)が第１部材(50)に係合させられ、下側の係合爪(81)(88)が第２部材(51)に係合させられた状態で、各閉鎖部材(52)(53)のろう材層を利用して第１および第２部材(50)(51)にろう付されている。連通部材(55)は、右側閉鎖部材(52)の係合爪(82)が切り欠き(92)内に嵌るように連通部材(55)に係合させられた状態で、右側閉鎖部材(52)のろう材層を利用して右側閉鎖部材(52)にろう付されている。
【００７１】
こうして、冷媒ターン用タンク(3)が形成されており、両部材(50)(51)の第１ヘッダ形成部(56)(66)により冷媒流入側中間ヘッダ部(9)が形成され、同じく第２ヘッダ形成部(57)(67)により冷媒流出側中間ヘッダ部(11)が形成されている。冷媒流出側中間ヘッダ部(11)は分流制御壁(67c)により上下２つの空間(11A)(11B)に区画されており、これらの空間(11A)(11B)は円形冷媒通過穴(71)により連通させられている。上部空間(11A)が熱交換管(12)が臨む第１の空間であり、下部空間(11B)が冷媒流入側中間ヘッダ部(9)と連通する第２の空間である。そして、冷媒流入側中間ヘッダ部(9)内と冷媒流出側中間ヘッダ部(11)の下部空間(11B)内とが、右側閉鎖部材(52)の前キャップ(52a)の冷媒流出口(83)、連通部材(55)の外方膨出部(89)内の連通路(91)、および右側閉鎖部材(52)の後キャップ(52b)の冷媒流入口(84)を介して連通させられている。また、両部材(50)(51)の連結壁(58)(68)により連結部(10)が形成され、冷媒流入側中間ヘッダ部(9)の第１の低位部(9b)と冷媒流出側中間ヘッダ部(11)の第１の低位部(11b)と連結部(10)とにより排水樋(20)が形成されている。
【００７２】
熱交換管(12)はアルミニウム押出形材で形成されたベア材からなり、前後方向に幅広の偏平状で、その内部に長さ方向に伸びる複数の冷媒通路(12a)が並列状に形成されている。熱交換管(12)の前後両端壁の外面の水平断面形状は、中央部が外方に突出した円弧状となっている（図６参照）。前側の熱交換管(12)と後側の熱交換管(12)とは、左右方向の同一位置に来るように配置されており、熱交換管(12)の上端部は冷媒入出用タンク(2)の第１部材(16)の管挿通穴(23)に挿通されて第１部材(16)のろう材層を利用して第１部材(16)にろう付され、同じく下端部は冷媒ターン用タンク(3)の第１部材(50)の管挿通穴(59)に挿通されて第１部材(50)のろう材層を利用して第１部材(50)にろう付されている。そして、前側の熱交換管(12)が冷媒入口ヘッダ部(5)および冷媒流入側中間ヘッダ部(9)に連通し、後側の熱交換管(12)が冷媒出口ヘッダ部(6)および冷媒流出側中間ヘッダ部(11)に連通している。
【００７３】
ここで、熱交換管(12)の左右方向の厚みである管高さ(h)は０．７５〜１．５ｍｍ（図１０参照）、前後方向の幅である管幅は１２〜１８ｍｍ、周壁の肉厚は０．１７５〜０．２７５ｍｍ、冷媒通路(12a)どうしを仕切る仕切壁の厚さは０．１７５〜０．２７５ｍｍ、仕切壁のピッチは０．５〜３．０ｍｍ、前後両端壁の外面の曲率半径は０．３５〜０．７５ｍｍであることが好ましい。
【００７４】
なお、熱交換管(12)としては、アルミニウム押出形材製のものに代えて、アルミニウム製電縫管の内部にインナーフィンを挿入することにより複数の冷媒通路を形成したものを用いてもよい。また、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートに圧延加工を施すことにより形成され、かつ連結部を介して連なった２つの平坦壁形成部と、各平坦壁形成部における連結部とは反対側の側縁より隆起状に一体成形された側壁形成部と、平坦壁形成部の幅方向に所定間隔をおいて両平坦壁形成部よりそれぞれ隆起状に一体成形された複数の仕切壁形成部とを備えた板を、連結部においてヘアピン状に曲げて側壁形成部どうしを突き合わせて相互にろう付し、仕切壁形成部により仕切壁を形成したものを用いてもよい。
【００７５】
コルゲートフィン(14)は両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートを用いて波状に形成されたものであり、波頂部(14a)、波底部(14b)および波頂部(14a)と波底部(14b)とを連結する平坦な水平状連結部(14c)よりなり（図１０参照）、連結部(14c)に複数のルーバが前後方向に並んで形成されている。コルゲートフィン(14)は、前後の熱交換管群(13)を構成する前後両熱交換管(12)に共有されており、その前後方向の幅は前側熱交換管(12)の前側縁と後側熱交換管(12)の後側縁との間隔をほぼ等しくなっている。そして、コルゲートフィン(14)の波頂部(14a)および波底部(14b)は、前後の熱交換管(12)にろう付されている。
【００７６】
ここで、、コルゲートフィン(14)のフィン高さ(H)は波頂部(14a)と波底部(14b)との直線距離であり、フィン高さ(H)＝７．０ｍｍ〜１０．０ｍｍであることが好ましい。また、コルゲートフィン(14)のフィンピッチ(Pf)は隣り合う波頂部(14a)または波底部(14b)の上下方向の中央部間の間隔(P)の１／２、すなわちPf＝P／２であり、フィンピッチ(Pf)＝１．３〜１．７ｍｍであることが好ましい。また、コルゲートフィン(14)の波頂部(14a)および波底部(14b)は、熱交換管(12)に面接触状にろう付された平坦部分と、平坦部分の両側に設けられかつ連結部(14c)に連なったアール状部分とよりなるが、アール状部分の曲率半径(R)は０．７ｍｍ以下であることが好ましい（図１０参照）。
【００７７】
エバポレータ(1)は、冷媒入口管(7)および冷媒出口管(8)を除く各構成部材を組み合わせて仮止めし、すべての構成部材を一括してろう付することにより製造される。
【００７８】
エバポレータ(1)は、圧縮機および冷媒冷却器としてのコンデンサとともに冷凍サイクルを構成し、カーエアコンとして車両、たとえば自動車に搭載される。
【００７９】
上述したエバポレータ(1)において、図１１に示すように、圧縮機、コンデンサおよび膨張弁を通過した気液混相の２相冷媒が、冷媒入口管(7)からジョイントプレート(21)の冷媒流入口(45)および右側閉鎖部材(19)の前キャップ(19a)の冷媒入口(37)を通って冷媒入出用タンク(2)の冷媒入口ヘッダ部(5)内に入り、分流して前側熱交換管群(13)の熱交換管(12)の冷媒通路(12a)内に流入する。
【００８０】
熱交換管(12)の冷媒通路(12a)内に流入した冷媒は、冷媒通路(12a)内を下方に流れて冷媒ターン用タンク(3)の冷媒流入側中間ヘッダ部(9)内に入る。冷媒流入側中間ヘッダ部(9)内に入った冷媒は右方に流れ、右側閉鎖部材(52)の前キャップ(52a)の冷媒流出口(83)、連通部材(55)の外方膨出部(89)内の連通路(91)および後キャップ(52b)の冷媒流入口(84)を通ることにより、流れ方向を変えるようにターンして冷媒流出側中間ヘッダ部(11)の下部空間(11B)内に入る。ここで、冷媒入口ヘッダ部(5)から前側の熱交換管(12)への冷媒の分流が充分に均一化されていないことに起因して、前側の熱交換管(12)を流れる冷媒の温度（冷媒乾き度）の分布に偏りが生じていたとしても、冷媒流入側中間ヘッダ部(9)から冷媒流出側中間ヘッダ部(11)の下部空間(11B)内にターンして流入する際に冷媒が混合されることになり、その温度は全体に均一になる。
【００８１】
冷媒流出側中間ヘッダ部(11)の下部空間(11B)内に入った冷媒は左方に流れ、分流制御壁(67c)の円形冷媒通過穴(71)を通って上部空間(11A)内に入り、分流して後側のすべての熱交換管(12)の冷媒通路(12a)内に流入する。このとき、冷媒は、ガイド部(80)に案内されて左斜め上方、すなわち下部空間(11B)内方に向かって分流制御壁(67c)側に流れることになり（図２および図８矢印Ｙ参照）、その結果分流制御壁(67c)に形成された隣り合う円形冷媒通過穴(71)間の間隔が、右端部から遠ざかるにつれて徐々に大きくなっていることと相俟って、冷媒通過穴(71)を通って上部空間(11A)内に流入する冷媒の左右方向の分布が、ガイド部(80)がない場合に比較して均一化される。したがって、冷媒は冷媒流出側中間ヘッダ部(11)に接続されている熱交換管(12)に均一に分流しやすくなり、熱交換コア部(4)における冷媒の分布の偏りが生じにくくなり、熱交換コア部(4)を通過してきた空気の温度も均一化されて熱交換性能が向上する。
【００８２】
熱交換管(12)の冷媒通路(12a)内に流入した冷媒は、流れ方向を変えて冷媒通路(12a)内を上方に流れて冷媒出口ヘッダ部(6)の下部空間(6b)内に入り、分流用抵抗板(29)の長円形冷媒通過穴(31A)(31B)を通って上部空間(6a)内に入る。ここで、分流用抵抗板(29)によって冷媒の流れに抵抗が付与されるので、冷媒流出側中間ヘッダ部(11)の上部空間(11A)から後側の熱交換管(12)への分流が均一化されるとともに、冷媒入口ヘッダ部(5)から前側の熱交換管(12)への分流も一層均一化される。その結果、すべての熱交換管(12)の冷媒流通量が均一化され、熱交換コア部(4)全体の温度分布も均一化される。
【００８３】
ついで、冷媒出口ヘッダ部(6)の上部空間(6a)内に入った冷媒は、右側閉鎖部材(19)の後キャップ(19b)の冷媒出口(38)およびジョイントプレート(21)の冷媒流出口(46)を通り、冷媒出口管(8)に流出する。そして、冷媒が前側の熱交換管(12)の冷媒通路(12a)、および後側の熱交換管(12)の冷媒通路(12a)を流れる間に、通風間隙を図１および図１１に矢印Ｘで示す方向に流れる空気と熱交換をし、気相となって流出する。
【００８４】
このとき、熱交換管(12)およびコルゲートフィン(14)の表面、特にコルゲートフィン(14)の表面に多くの凝縮水が発生する。発生した凝縮水の大部分は、キャピラリ効果により熱交換管(12)とコルゲートフィン(14)の波頂部(14a)および波底部(14b)との接合部側に流れる。後側の熱交換管(12)とコルゲートフィン(14)との接合部に引き寄せられた凝縮水は、左右方向に隣り合う熱交換管(12)どうしの間の通風間隙を流れる風により前側に流れ、後側熱交換管(12)の前端面に沿って下方に排水される。また、前側の熱交換管(12)とコルゲートフィン(14)との接合部に引き寄せられた凝縮水は、左右方向に隣り合う熱交換管(12)どうしの間の通風間隙を流れる風により前側に流れ、前側熱交換管(12)の前端面に沿って下方に排水される。
【００８５】
後側熱交換管(12)の前端面に沿って下方に排水された凝縮水は、冷媒ターン用タンク(3)の排水樋(20)内に入り、排水樋(20)内にある程度凝縮水が溜まると、排水用貫通穴(64)(72)を通って連結部(10)の下方に流出し、排水補助プレート(54)の切り欠き(74)の周縁部に沿って流れて排水補助溝(75)内に入り、排水補助溝(75)内を下方に流れてその下端開口から冷媒ターン用タンク(3)の下方へ落下する。前側熱交換管(12)の前端面に沿って下方に排水された凝縮水は、排水溝(63)内に入り、排水溝(63)内を流れてその下端開口、すなわち段差部(69)への開口から冷媒ターン用タンク(3)の下方へ落下する。こうして、発生した凝縮水が排水される。
【００８６】
上記実施形態においては、この発明によるエバポレータが、フロン系冷媒を使用するカーエアコンのエバポレータに適用されているが、これに限定されるものではなく、圧縮機、冷媒冷却器としてのガスクーラ、中間熱交換器、膨張弁およびエバポレータを有しかつＣＯ２冷媒のような超臨界冷媒を使用するカーエアコンを備えた車両、たとえば自動車において、カーエアコンのエバポレータに適用されることがある。
【００８７】
また、上記実施形態においては、両タンク(2)(3)の冷媒入口ヘッダ部(5)と冷媒流入側中間ヘッダ部(9)との間、および冷媒出口ヘッダ部(6)と冷媒流出側中間ヘッダ部(11)との間にそれぞれ１つの熱交換管群(13)が設けられているが、これに限るものではなく、両タンク(2)(3)の冷媒入口ヘッダ部(5)と冷媒流入側中間ヘッダ部(9)との間、および冷媒出口ヘッダ部(6)と冷媒流出側中間ヘッダ部(11)との間にそれぞれ１または２以上の熱交換管群(13)が設けられていてもよい。さらに、上記実施形態においては、冷媒入出用タンク(2)が上、冷媒ターン用タンク(3)が下となっているが、これとは逆に、冷媒入出用タンク(2)が下、冷媒ターン用タンク(3)が上にくるように用いられる場合がある。
【００８８】
また、上記実施形態においては、エバポレータ(1)が、冷媒入口ヘッダ部(5)、冷媒出口ヘッダ部(6)、冷媒流入側中間ヘッダ部(9)および冷媒流出側中間ヘッダ部(11)を備えているが、これに代えて、特許文献１記載のエバポレータのように、熱交換管の上端側に配置され、かつ前側熱交換管群の左半部の熱交換管が接続された冷媒入口ヘッダ部と、熱交換管の上端側において冷媒入口ヘッダ部の後側に配置され、かつ後側熱交換管群の左半部の熱交換管が接続された冷媒出口ヘッダ部と、熱交換管の下端側に配置され、かつ冷媒入口ヘッダ部に接続されている熱交換管群の熱交換管が接続された第１中間ヘッダ部と、第１中間ヘッダ部の右側に配置され、かつ前側熱交換管群の残りの熱交換管が接続された第２中間ヘッダ部と、熱交換管の上端側において冷媒入口ヘッダ部の右側に配置され、かつ第２中間ヘッダ部に接続されている熱交換管が接続された第３中間ヘッダ部と、熱交換管の上端側において第３中間ヘッダ部の後側に配置され、かつ後側熱交換管群の残りの熱交換管が接続された第４中間ヘッダ部と、熱交換管の下端側において第２中間ヘッダ部の後側に配置され、かつ第４中間ヘッダ部に接続されている熱交換管が接続された第５中間ヘッダ部と、熱交換管の下端側において第５中間ヘッダ部の左側に配置され、かつ冷媒出口ヘッダ部に接続されている熱交換管が接続された第６中間ヘッダ部とを備えており、冷媒入口ヘッダ部内に流入した冷媒が、熱交換管を通って第１〜第６中間ヘッダ部を経て冷媒出口ヘッダ部内に流入し、冷媒出口ヘッダ部から流出するようになされていてもよい。このようなエバポレータにおいては、第２および第６中間ヘッダ部内に流入する冷媒を上側に案内するガイド部は、第２および第６中間ヘッダ部の冷媒流入側端部に設けられる。また、上記エバポレータにおいて、第３中間ヘッダ部と第４中間ヘッダ部とが冷媒入口ヘッダ部および冷媒出口ヘッダ部とは反対側の端部において連通させられることがある。この場合、第４中間ヘッダ部の一端部から冷媒が流入することになるので、第４中間ヘッダ部の冷媒流入側端部に、流入する冷媒を上側に案内するガイド部が設けられる。
【００８９】
さらに、上記実施形態においては、この発明による熱交換器がエバポレータに適用されているが、これに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】この発明による熱交換器を適用したエバポレータの全体構成を示す一部切り欠き斜視図である。
【図２】図１に示すエバポレータを後方から見た際の中間部を省略した垂直断面図である。
【図３】一部を省略した図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図４】図１に示すエバポレータの冷媒入出用タンクの部分の分解斜視図である。
【図５】図１に示すエバポレータの冷媒ターン用タンクの部分の分解斜視図である。
【図６】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】冷媒ターン用タンクの右側閉鎖部材および連通部材を示す拡大斜視図である。
【図８】図２の部分拡大図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】図３のＤ−Ｄ線拡大断面図である。
【図１１】図１に示すエバポレータにおける冷媒の流れ方を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
(1)：エバポレータ（熱交換器）
(4)：熱交換コア部
(5)：冷媒入口ヘッダ部
(6)：冷媒出口ヘッダ部
(9)：冷媒流入側中間ヘッダ部（第１中間ヘッダ部）
(11)：冷媒流出側中間ヘッダ部（第２中間ヘッダ部）
(11A)：上部空間（第１の空間）
(11B)：下部空間（第２の空間）
(12)：熱交換管
(13)：熱交換管群
(14)：コルゲートフィン
(14a)：波頂部
(14b)：波底部
(14c)：連結部
(29)：分流用抵抗板（区画手段）
(37)：冷媒入口
(38)：冷媒出口
(50)：第１部材
(51)：第２部材
(52)(53)：閉鎖部材
(52a)(53a)：前キャップ
(52b)(53b)：後キャップ
(55)：連通部材
(67c)：分流制御壁（分流制御手段）
(71)：冷媒通過穴
(80)：ガイド部
(83)：冷媒流出口
(84)：冷媒流入口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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