(57)【要約】【課題】小型であり、熱交換器の表面温度分布が均一化で、熱交換性能が高く、入／出口パイプの前方配置を容易に実現する熱交換器を提供する。【解決手段】複数積層されるチューブと、冷媒を流入／排出する入／出口パイプと、積層されているチューブで入口パイプと連通する入口側熱交換部及び出口パイプと連通する出口側熱交換部を互いに連通させてそれぞれの内部を流れる冷媒の流動方向が同一となるように前記入／出口パイプが設置されている入／出口側熱交換部の各タンクを一定領域連通させる連通手段と、前記入／出口側熱交換部を複数の熱交換領域に区切り、前記連通手段に連通する熱交換領域は一部が互いに重なるように前記連通手段を挟んで互いに対角線方向に位置する一つのカップを閉鎖して設置されているブランクプレートと、を含んでなる。【選択図】図３
2006207997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のプレート（１１１）が互いに接合され、その内部には区画ビード（１１３）を挟んで独立した二つの流路（１１４）が形成され、上・下端には前記各流路（１１４）と連通する一対のカップ（１１２）が平行に形成されるとともに前記一対のカップ（１１２）を接合して、上／下部タンク（１０１，１０２）を形成するように複数積層されるチューブ（１１０）と、
前記二つの流路（１１４）とそれぞれ連通されるように設置されて冷媒を流入／排出する入／出口パイプ（１５０，１５１）と、
前記積層されているチューブ（１１０）で入口パイプ（１５０）と連通する入口側熱交換部（１０３）及び出口パイプ（１５１）と連通する出口側熱交換部（１０４）を互いに連通させてそれぞれの内部を流れる冷媒の流動方向が同一となるように前記入／出口パイプ（１５０，１５１）が設置されている入／出口側熱交換部（１０３，１０４）の各タンク（１０１）を一定領域連通させる連通手段（１４０）と、
前記入／出口側熱交換部（１０３，１０４）を複数の熱交換領域（１０５〜１０８）に区切り、前記連通手段（１４０）に連通する熱交換領域（１０６，１０７）は一部が互いに重なるように前記連通手段（１４０）を挟んで互いに対角線方向に位置する一つのカップ（１１２ａ）を閉鎖して設置されているブランクプレート（１１１ａ）と、
を含んでなることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記連通手段（１４０）は、前記  チューブ（１１０）のうち、前記一定領域に該当するチューブ（１１０）に一対のカップ（１１２）を互いに連通させた連通路（１４１）を形成してなることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記連通手段（１４０）は、前記入／出口側熱交換部（１０３，１０４）の各タンク（１０１）をタンク（１０１）の全体サイズ対比１０〜５０％の領域を連通させるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記連通路（１４１）が形成されているチューブ列数は、熱交換器（１００）のチューブ列の総数に対して２０〜４０％であることを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記連通手段（１４０）は、熱交換器（１００）の中間領域に形成されることを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記上／下部タンク（１０１，１０２）のうち少なくともどちらか一方には内部の通路断面積を縮小した配分ホール（１１２ｂ）が形成されることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記配分ホール（１１２ｂ）は、前記連通手段（１４０）が形成されているチューブ（１１０）のカップ（１１２）側に形成されることを特徴とする請求項６に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記入口側熱交換部（１０３）でリターンする冷媒の一部を出口側熱交換部（１０４）にバイパスできるように、少なくとも一つのチューブ（１１０）には、冷媒がリターンする領域側にある一対のカップ（１１２）を互いに連通させるバイパス通路（１４５）が形成されることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記出口パイプ（１５１）は、前記出口側熱交換部（１０４）の最後の熱交換領域（１０８）の中央に設置されることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に係り、より詳細には、熱交換器の中央部一定領域の一対のカップ部を互いに連通させて入／出口側熱交換部を連通させるとともにその内部を流れる冷媒の流動方向を同一にすることにより、冷媒の偏流及び冷媒側圧力降下量を低減して小型化を図り、熱交換器の表面温度分布を均一化し、熱交換性能を向上させ、入／出口パイプの前方配置を容易に実現する熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、熱交換器は、その内部に熱交換媒体が流れる流路を備えることで熱交換媒体と外気が熱交換できるように構成される装置であって、各種の空調装置に用いられ、使用条件に応じて蒸発器、凝縮器、ラジエータ、ヒーターコアなどの様々な形式のものが用いられている。
【０００３】
前記熱交換器のうち、蒸発器は冷媒通路の構造形式によって分類されるが、代表的なものとしては、一つの押し出しチューブを多段折曲したサーペンタイン型、ディンプル状のプレートを積層させたラミネート型などがあり、近年は複数本の押し出しチューブを用いる複数押出チューブ型の蒸発器が紹介されている。
【０００４】
このような従来の蒸発器の一例が、実開平７−１２７７８号公報に開示されている。図１を参照してこれを簡単に説明すると、蒸発器１は、上／下端に一対のカップ１２が形成されている二つのプレート１１を接合して構成されるチューブ１０を複数本積層してなる。
【０００５】
そして、チューブ１０を複数本積層することにより、上／下部にはタンク２、３が形成され、一側には冷媒が流入／排出できるように入／出口パイプ４、５が設けられる。
【０００６】
したがって、入口パイプ４と連通する側には入口側熱交換部２０ａが設けられ、出口パイプ５と連通する側には出口側熱交換部２０ｂが設けられる。
【０００７】
また、入／出口パイプ４、５の反対側には、入／出口側熱交換部２０ａ、２０ｂが互いに連通できるように連通部２５が設けられる。
【０００８】
一方、入／出口側熱交換部２０ａ、２０ｂを複数の熱交換領域２１〜２４に区切るように上部タンク２の内部には仕切り壁２６が平行に形成され、チューブ１０の間には熱交換を促進させる放熱フィン１５が介在される。
【０００９】
以下、蒸発器１の冷媒流れについて図２により説明する。
【００１０】
入口パイプ４を介して入口側熱交換部２０ａの上部タンク２に流入した冷媒は仕切り壁２６により区切られている第１熱交換領域２１から下降して下部タンク３に移動し、下部タンク３に移動した冷媒は、そこからリターンした後、第２熱交換領域２２では上昇して上部タンク２に移動する。
【００１１】
このように入口側熱交換部２０ａを通過した冷媒は、連通部２５を介して出口側熱交換部２０ｂの上部タンク２に流入する。
【００１２】
出口側熱交換部２０ｂの上部タンク２に流入した冷媒は、仕切り壁２６により区切られている第３熱交換領域２３から下降して下部タンク３に移動し、下部タンク３に移動した冷媒はそこからリターンした後、第４熱交換領域２４では上昇して上部タンク２に移動し、その後、出口パイプ５を介して排出される。
【００１３】
一方、第１熱交換領域２１は上部タンク２の冷媒がチューブ１０に沿って下降して下部タンク３に移動する領域であって、上部タンク２の内部を流動する冷媒には重力が働くため、冷媒の進行方向の初期部から後半部に向かうほど各チューブ１０に流入する冷媒量が次第に少なくなる。
【００１４】
第２熱交換領域２２は、第１熱交換領域２１から流入した下部タンク３の冷媒がチューブ１０に沿って上昇して上部タンク２に移動する領域であって、下部タンク３の内部を流動する冷媒には慣性力が働くため、冷媒の進行方向の初期部から後半部に向かうほどチューブ１０に流入する冷媒量が次第に多くなる。
【００１５】
第３熱交換領域２３は、第２熱交換領域２２から連通部２５を経て流入した上部タンク２の冷媒がチューブ１０に沿って下降して下部タンク３に移動する領域であって、上部タンク２の内部を流動する冷媒には重力が働くため、冷媒の進行方向の初期部から後半部に向かうほどチューブ１０に流入する冷媒量が次第に少なくなる。
【００１６】
第４熱交換領域２４は、第３熱交換領域２３から流入した下部タンク３の冷媒がチューブ１０に沿って上昇して上部タンク２に移動する領域であって、下部タンク３の内部を流動する冷媒には慣性力が働くため、冷媒の進行方向の初期部から後半部に向かうほどチューブ１０に流入する冷媒量が次第に多くなる。
【００１７】
したがって、冷媒の偏流により蒸発器１の表面温度差が大きくなり、これは冷媒の流量が少ないか、蒸発器１を通過する空気が低風量であればあるほどさらに大きくなる。すなわち、入／出口側熱交換部２０ａ、２０ｂでは前記のように多量の冷媒が流動するチューブ１０側と、少量の冷媒が流動するチューブ１０側とにそれぞれ過冷区間と過熱区間が発生する。
【００１８】
また、前記のような流路構成によれば、過冷区間及び過熱区間が入口側熱交換部２０ａと出口側熱交換部２０ｂにほぼ同じ位置で発生し、出口側熱交換部２０ｂの過冷区間を通過した空気の大部分は入口側熱交換部２０ａの過冷区間を通過し、出口側熱交換部２０ｂの過熱区間を通過した空気の大部分は入口側熱交換部２０ａの過熱区間を通過するので、全チューブ１０の間を通過する空気は、熱交換が均一にできず、吐出空気の温度分布差がより大きくなるほか、過冷区間では蒸発器１の表面にアイシング現象まで生じるなど、エアコンシステムが不安定になり、過熱区間では吐出空気の冷却及び除湿が正常に行われないため、温度が上昇した湿った空気が車室内に流れ込んで搭乗者に不快感を与えるという問題がある。
【００１９】
そして、入口側熱交換部２０ａと出口側熱交換部２０ｂとを連通するようにタンク２の一端部に別途に設置されている連通部２５により、冷媒側圧力降下量が増加して熱交換性能を低下させる原因となり、小型化にも大きな障害となっている。
【００２０】
さらに、蒸発器１の一側面に入／出口パイプ４、５が両方とも配置され、入／出口パイプ４、５の前方配置が困難であるという問題もあった。
【特許文献１】実開平７−１２７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明の目的は、熱交換器の中央部分の一定領域の一対のカップ部を互いに連通させて入／出口側熱交換部を連通させるとともに、その内部を流れる冷媒の流動方向を同一にすることにより、冷媒の偏流及び冷媒側圧力降下量を低減し、入／出口側熱交換部による相互補完的な熱交換作用を行うことにより、小型化を図り、熱交換器の表面温度分布を均一化し、熱交換性能を向上させ、入／出口パイプの前方配置を容易に実現する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】
【００２２】
上記目的を達成するために、本発明による熱交換器は、一対のプレートが互いに接合され、その内部には区画ビードを挟んで独立した二つの流路が形成され、上・下端には前記各流路と連通する一対のカップが平行に形成されるとともに前記一対のカップを接合して、上／下部タンクを形成するように複数積層されるチューブと、前記二つの流路とそれぞれ連通されるように設置されて冷媒を流入／排出する入／出口パイプと、前記積層されているチューブで入口パイプと連通する入口側熱交換部及び出口パイプと連通する出口側熱交換部を互いに連通させてそれぞれの内部を流れる冷媒の流動方向が同一となるように前記入／出口パイプが設置されている入／出口側熱交換部の各タンクを一定領域連通させる連通手段と、前記入／出口側熱交換部を複数の熱交換領域に区切り、前記連通手段に連通する熱交換領域は一部が互いに重なるように前記連通手段を挟んで互いに対角線方向に位置する一つのカップを閉鎖して設置されているブランクプレートと、を含んでなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、熱交換器の中央部分の一定領域の一対のカップ部を互いに連通させて入／出口側熱交換部を連通させるとともにその内部を流れる冷媒の流動方向を同一にすることにより、冷媒の偏流及び冷媒側圧力降下量を低減し、入／出口側熱交換部による相互補完的な熱交換作用を行うことにより、小型化を図り、熱交換器の表面温度分布を均一化し、熱交換性能も向上させることができる。
【００２４】
また、熱交換器に対する連通手段（連通路）の寸法の割合を１０〜５０％にすることにより、最適の放熱量を得ることができる。
【００２５】
そして、前記流路構成により上部タンクの両端部側に入／出口パイプを設置できるようになり、このため、入／出口パイプの前方配置が容易になる。
【００２６】
また、前記タンクの内部に通路断面積を縮小した配分ホールを形成することにより、前記配分ホールを通過する冷媒が霧化して蒸発が促進され、熱交換性能も向上する。
【００２７】
さらに、前記入口側熱交換部でリターンする冷媒の一部を出口側熱交換部にバイパスできるようにバイパス通路を形成することにより、熱交換器を流れる冷媒流量が少ないとき、前記入口側熱交換部を流れる冷媒の一部が出口側熱交換部に直接バイパスされ、出口側の空気温度分布が向上する。
【００２８】
そして、前記出口パイプを前記出口側熱交換部の最後の熱交換領域である第４熱交換領域の中央に設置することにより、冷媒が偏ってしまうことを抑制し、これにより冷媒の流動騒音が低減し、温度も均一化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、添付図に基づき、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００３０】
図３は、本発明の第１実施形態による熱交換器を示す斜視図であり、図４は、本発明の第１実施形態による熱交換器を示す正面図であり、図５は、本発明の第１実施形態による熱交換器において一般のチューブを分解した状態を示す斜視図であり、図６は、本発明の第１実施形態による熱交換器において連通路が形成されているチューブを分解した状態を示す斜視図であり、図７は、本発明の第１実施形態による熱交換器においてブランクプレートを分解した状態を示す斜視図であり、図８は、本発明の第１実施形態による熱交換器において全体チューブ列数に対する連通路チューブ列数の比率に応じて放熱量と冷媒側圧力降下量を示すグラフであり、図９は、本発明の第１実施形態による熱交換器の冷媒流れを示す図であり、図１０は、本発明の第１実施形態による熱交換器において冷媒流動分布を示す図である。
【００３１】
図示のように、本発明の第１実施形態による熱交換器１００は、内部に冷媒が流動できるように流路１１４を有する複数のチューブ１１０を積層してなる。
【００３２】
前記チューブ１１０は、一対のプレート１１１を互いに接合してなされ、内部には略中央に垂直に形成されている区画ビード１１３を挟んでその両側に独立した二つの流路１１４が形成され、上・下端には前記各流路１１４と連通する一対のカップ１１２が突出して平行に形成されている。
【００３３】
また、チューブ１１０は、一対のカップ１１２を互いに接合して積層することによって、接合されている一対１１２のカップにより、上・下部にはタンク１０１、１０２が形成される。
【００３４】
一方、チューブ１１０の各流路１１４の入／出口側には、少なくとも一つ以上の第２ビード１１６ａにより区切られる複数の通路１１６ｂを有する首ビード部１１６が形成されて冷媒が流路１１４に均等に分配されて流れ込むようになっている。
【００３５】
また、チューブ１１０を構成する一対のプレート１１１には、流路１１４に沿って複数の第１ビード１１５がエンボス成形方法により内側に突出するように形成され、冷媒の流動性向上と暖流の誘導のために斜め方向に規則正しく格子配列されている。さらに、一対のプレート１１１にそれぞれ形成されている区画ビード１１３及び第１ビード１１５は互いに接触した状態でろう付けにより接合される。
【００３６】
一方、積層されているチューブ１１０の間には、熱交換を促進させることができるように放熱フィン１２０が介在され、複数のチューブ１１０及び放熱フィン１２０を補強できるように、それらの最外側にはエンドプレート１３０が設置される。
【００３７】
そして、上／下部タンク１０１、１０２のうちの何れかの両端部には、冷媒を流入／排出できるように入／出口パイプ１５０、１５１が設けられる。すなわち、入／出口パイプ１５０、１５１は、積層されているチューブ１１０の前後二列の流路１１４とそれぞれ連通されるように設置される。また、エンドプレート１３０に流路を形成する場合、入／出口パイプ１５０、１５１の位置をより自由に変更できる。例えば、入口パイプ１５０は上部タンク１０１に設置し、出口パイプ１５１は下部タンク１０２に設置できる。
【００３８】
以下、本発明では、上部タンク１０１に入／出口パイプ１５０、１５１を設置する場合について説明する。
【００３９】
また、積層されているチューブ１１０において、入口パイプ１５０と連通する後方側には入口側熱交換部１０３が形成され、出口パイプ１５１と連通する前方側には出口側熱交換部１０４が形成される。
【００４０】
そして、入口側熱交換部１０３と出口側熱交換部１０４とを互いに連通させて、それぞれの内部を流れる冷媒の流動方向が同一となるように入／出口パイプ１５０、１５１が設置されている入／出口側熱交換部１０３、１０４の各タンク１０１を一定領域連通させる連通手段１４０が備えられる。
【００４１】
すなわち、入／出口側熱交換部１０３、１０４は、後述するブランクプレート１１１ａの区画により冷媒が上部タンク１０１から下降して下部タンク１０２でリターンした後、再び上部タンク１０１側に上昇する冷媒流動方向を有するようになる。
【００４２】
したがって、入／出口側熱交換部１０３、１０４は、何れもブランクプレート１１１ａを基準に入口パイプ１５０側では冷媒が上部タンク１０１から下部タンク１０２に下降し、出口パイプ１５１側では冷媒が下部タンク１０２から上部タンク１０１に上昇するという同様の冷媒流動構造を有する。
【００４３】
このような連通手段１４０は、入／出口パイプ１５０、１５１の間に積層されているチューブ１１０のうち、一定領域に該当するチューブ１１０に一対のカップ１１２を互いに連通させた連通路１４１を形成してなり、連通路１４１はチューブ１１０の上端に形成される。
【００４４】
ここで、連通手段１４０は、入／出口側熱交換部１０３、１０４の各上部タンク１０１をタンク１０１の全体サイズ対比１０〜５０％領域を連通させるように形成されることが好ましい。すなわち、連通手段１４０が形成されているチューブ１１０の数をチューブ１１０の総数に対して１０〜５０％にする。
【００４５】
図８は、本発明の第１実施形態による熱交換器において、全体チューブ列数に対する連通路チューブ列数の比率に応じて放熱量と冷媒側圧力降下量を示すグラフであって、図示のように、連通手段１４０の比率を１０〜５０％にすることが最適の値であることが分かる。もし、１０％以下にした場合は、冷媒側圧力降下量が上昇すると同時に放熱量が低下するという問題が生じ、５０％以上にすれば、出口パイプ１５１が設置されている出口側熱交換部１０４の冷媒流路群が小さくなるにつれ、冷媒側圧力降下量が上昇し、これにより放熱量が低下するという問題がある。
【００４６】
一方、冷媒側圧力降下量と放熱量を考慮し、連通路１４１が形成されているチューブ列数は、熱交換器１００のチューブ列の総数に対して２０〜４０％にすることがより好ましい。
【００４７】
また、連通手段１４０は熱交換器１００の略中間領域に形成されることが好ましく、さらに連通手段１４０である連通路１４１が形成されるチューブ１１０の数は冷媒の配分及び冷媒側圧力降下量または熱交換性能などを考慮して、適正な数に設定できる。
【００４８】
また、連通路１４１の大きさは、何れも同一にすることもできるが、互いに異なる大きさに形成することもでき、さらに連通路１４１は連続的に形成することなく、途中に１列または複数列の連通路１４１を閉鎖して必要な部分にのみ部分的に形成できる。
【００４９】
さらに、入／出口側熱交換部１０３、１０４を複数の熱交換領域１０５〜１０８に区切り、連通手段１４０に連通する熱交換領域１０６、１０７には一部が互いに重なるようにブランクプレート１１１ａが設けられる。
【００５０】
ブランクプレート１１１ａは、連通手段１４０を挟んでその両側にそれぞれ設置され、互いに対角線方向に位置する一つのカップ１１２ａは閉鎖されている。
【００５１】
したがって、ブランクプレート１１１ａにより入／出口側熱交換部１０３、１０４は、第１、２、３、４熱交換領域１０５〜１０８に区切られ、ここでブランクプレート１１１ａを挟んで対角線方向に位置する第１熱交換領域１０５と第４熱交換領域１０８の面積がほぼ同一に構成され、連通手段１４０に連通する第２熱交換領域１０６と第３熱交換領域１０７の面積もほぼ同一に構成され、また第２、３熱交換領域１０６、１０７は連通手段１４０により一部の領域が互いに重なっている。
【００５２】
一方、第１、２、３、４熱交換領域１０５〜１０８は、ブランクプレート１１１ａの位置に応じて熱交換面積を自由に変更できる。
【００５３】
また、特定部位のカップ１１２を閉鎖したブランクプレート１１１ａを熱交換器１００の特定位置に一つ以上さらに設置する場合、冷媒の上下流動数を増加させることができ、これにより、さらに多様な流路構成のために、連通手段１４０は下部タンク１０２に形成することもできる。
【００５４】
以下、本発明の第１実施形態による熱交換器１００の冷媒流れについて、図９により説明する。
【００５５】
まず、入口パイプ１５０を介して流入した冷媒は、入口側熱交換部１０３の第１熱交換領域１０５から第２熱交換領域１０６にリターンして流れ、その後、連通手段１４０を介して出口側熱交換部１０４に移動して、今度は第３熱交換領域１０７から第４熱交換領域１０８にリターンして流れた後、出口パイプ１５１に排出される。
【００５６】
具体的には、入口パイプ１５０を介して第１熱交換領域１０５の上部タンク１０１に流れ込んだ冷媒はチューブ１１０に沿って下降して下部タンク１０２に移動し、下部タンク１０２に移動した冷媒は第２熱交換領域１０６の下部タンク１０２に流れる。
【００５７】
第２熱交換領域１０６の下部タンク１０２に移動した冷媒は、今度はチューブ１１０に沿って上昇して上部タンク１０１に移動しながら入口側熱交換部１０３での熱交換を完了する。
【００５８】
続いて、第２熱交換領域１０６の上部タンク１０１に移動した冷媒は、連通手段１４０であるチューブ１１０の上端に形成されている連通路１４１を介して第３熱交換領域１０７の上部タンク１０１に移動する。
【００５９】
第３熱交換領域１０７の上部タンク１０１に移動した冷媒は、チューブ１１０に沿って下降して下部タンク１０２に移動し、下部タンク１０２に移動した冷媒は第４熱交換領域１０８の下部タンク１０２に流れる。
【００６０】
第４熱交換領域１０８の下部タンク１０２に移動した冷媒は、今度はチューブ１１０に沿って上昇して上部タンク１０１に移動しながら出口側熱交換部１０４での熱交換を完了した後、出口パイプ１５１を介して排出される。
【００６１】
このように、本発明の熱交換器１００も図９のように冷媒の流動過程で重力及び慣性力の影響を受けるが、入口側熱交換部１０３と出口側熱交換部１０４との冷媒流動方向が同一であるため、すなわち、空気の流動方向に互いに対応する第１熱交換領域１０５と第３熱交換領域１０７ではチューブ１１０に沿って下降する冷媒に何れも重力が作用するほか、互いの熱交換面積が異なり、第２熱交換領域１０６と第４熱交換領域１０８ではチューブ１１０に沿って上昇する冷媒に何れも慣性力が作用することはもちろん、互いの熱交換面積が異なる。
【００６２】
また、第２熱交換領域１０６では、チューブ１１０に沿って上昇する冷媒がタンク１０１、１０２の終端部側に偏って流れるのを連通手段１４０側へと、その偏る方向を変更することで、冷媒の偏りを少なくし、各チューブ１１０に、できる限り均一な量の冷媒が流れるようになる。すなわち、第２熱交換領域１０６は慣性力によりチューブ１１０を流れる冷媒量がタンク１０１、１０２の終端部に向かうほど次第に多くなるが、連通手段１４０を熱交換器１００の中間領域に設置することによって、タンク１０１、１０２の終端部に偏る冷媒の方向を連通手段１４０側に変更させる。
【００６３】
したがって、出口側熱交換部１０４の過冷区間を通過した空気は、入口側熱交換部１０３の過熱区間を最大限に通過できるようにし、出口側熱交換部１０４の過熱区間を通過した空気は入口側熱交換部１０３の過冷区間を最大限に通過できるようにすることで、入／出口側熱交換部１０３、１０４が相互補完的な熱交換作用を行うことができ、これにより、表面温度差が減少し、熱交換器１００の全体表面の温度分布が均一になる。
【００６４】
また、入／出口パイプ１５０、１５１間の一定領域に連通手段１４０を形成することで、冷媒側圧力降下量を低減できるとともに熱交換性能も向上して小型化をより有利にし、さらに前記のような流路構成により上部タンク１０１の両端部側に入／出口パイプ１５０、１５１を設置できるようになり、入／出口パイプ１５０、１５１の前方配置が容易になる。したがって、熱交換器１００を空調装置ケースに装着する場合、冷媒配管を自由に設計できるというメリットがある。
【００６５】
図１１は、本発明の第２実施形態による熱交換器を示す斜視図であって、第１実施形態と異なる部分に対してのみ説明し、繰り返しは省略する。
【００６６】
図示のように、第２実施形態は、第１実施形態と同様の構成からなる。ただし、冷媒の蒸発を促進させ熱交換性能を向上できるように上／下部タンク１０１、１０２のうち、少なくともどちらか一方に内部の通路断面積を縮小した配分ホール１１２ｂを形成している。
【００６７】
ここで、配分ホール１１２ｂは、連通手段１４０が形成されているチューブ１１０の上端カップ１１２側に形成され、入口側熱交換部１０３よりは出口側熱交換部１０４に形成されることが好ましい。もちろん、配分ホール１１２ｂは入／出口側熱交換部１０３、１０４の様々な位置に複数形成することもできる。
【００６８】
したがって、入口側熱交換部１０３から連通手段１４０を介して出口側熱交換部１０４に移動する時、一部の冷媒は配分ホール１１２ｂを通過するようになるが、この過程で冷媒が霧化（霧のような小さな粒）されて蒸発を促進することによって、熱交換性能を向上できる。
【００６９】
図１２は、本発明の第３実施形態による熱交換器を示す斜視図である。図１３は、本発明の第３実施形態による熱交換器において上端には連通路及び下端にはバイパス通路が形成されているチューブを分解した状態を示す斜視図であって、第２実施形態と異なる部分に対してのみ説明し、繰り返しは省略する。
【００７０】
図示のように、第３実施形態は、第２実施形態と同様の構成からなる。ただし、入口側熱交換部１０３の下部タンク１０２でリターンする冷媒の一部を出口側熱交換部１０４の下部タンク１０２にバイパスできるように、少なくとも一つのチューブ１１０には冷媒がリターンする領域側にある一対のカップ１１２を互いに連通させるバイパス通路１４５を形成している。
【００７１】
したがって、熱交換器１００を流れる冷媒流量が少ない時、入口側熱交換部１０３を流れる冷媒の一部をバイパス通路１４５を介して出口側熱交換部１０４に直接バイパスさせることで、出口側空気温度分布を向上できるようになる。
【００７２】
図１４は、本発明の第４実施形態による熱交換器の冷媒流れを示す図であって、第１実施形態と異なる部分に対してのみ説明し、繰り返しは省略する。
【００７３】
図示のように、第４実施形態は、第１実施形態と同様の構成からなる。ただし、出口パイプ１５１を出口側熱交換部１０４の最後の熱交換領域である第４熱交換領域１０８の中央に設置している。
【００７４】
第１実施形態の場合、出口パイプ１５１の位置が熱交換器１００の終端部に位置しているため、冷媒流れ上の慣性によって終端部側に偏る恐れがある。すなわち、出口側熱交換部１０４は冷媒が気相状態で存在し、冷媒の流れ速度が非常に速く、冷媒流動騒音に敏感な部分であるため、出口側熱交換部１０４で冷媒が偏ってしまうと、冷媒流動音が発生し、また冷媒流動分布が不均一化し、温度も不均一になる恐れがある。
【００７５】
したがって、第４実施形態は、入口側熱交換部１０３よりも過熱度が高い出口側熱交換部１０４での冷媒の偏りを防止して冷媒流動分布を均一にできるように出口パイプ１５１の位置を出口側熱交換部１０４の最後の熱交換領域である第４熱交換領域１０８の中央に設置することで、慣性によって出口パイプ１５１側に冷媒が偏ることを少なくし、冷媒流動騒音を減少でき、温度も均一にできる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】従来の熱交換器を示す斜視図である。
【図２】従来の熱交換器の冷媒流れを示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態による熱交換器を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態による熱交換器を示す正面図である。
【図５】本発明の第１実施形態による熱交換器において一般のチューブを分解した状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態による熱交換器において連通路が形成されているチューブを分解した状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態による熱交換器においてブランクプレートを分解した状態を示す斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態による熱交換器において全体チューブ列数に対する連通路チューブ列数の比率に応じて放熱量と冷媒側圧力降下量を示すグラフである。
【図９】本発明の第１実施形態による熱交換器の冷媒流れを示す図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による熱交換器において冷媒流動分布を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態による熱交換器を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第３実施形態による熱交換器を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第３実施形態による熱交換器において上端には連通路及び下端にはバイパス通路が形成されているチューブを分解した状態を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第４実施形態による熱交換器の冷媒流れを示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１００    熱交換器
１０１    上部タンク
１０２    下部タンク
１０３    入口側熱交換部
１０４    出口側熱交換部
１０５〜１０８    熱交換領域
１１０    チューブ
１１１    プレート
１１１ａ    ブランクプレート
１１２、１１２ａ    カップ
１１２ｂ    配分ホール
１１３    区画ビード
１１４    流路
１１５    第１ビード
１１６    首ビード部
１１６ａ    第２ビード
１１６ｂ    通路
１２０    放熱フィン
１３０    エンドプレート
１４０    連通手段
１４１    連通路
１４５    バイパス通路
１５０    入口パイプ
１５１    出口パイプ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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