(57)【要約】【課題】炭酸ガスなどを冷媒とする車両用空調装置の冷凍サイクルにおいて、システムの効率化、断熱コストの削減、および成績係数の向上を図る。【解決手段】冷媒を圧縮する圧縮機１１と、この圧縮機１１で圧縮された冷媒を冷却する放熱器１２と、この放熱器１２で冷却された冷媒を減圧する膨張弁１３と、この膨張弁１３で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器１４と、放熱器１２で冷却された冷媒と蒸発器１４で発生した凝縮水との間で熱交換する凝縮水熱交換器１５とを備え、蒸発器１４を通過した冷媒を圧縮機１１へ戻して循環させる冷凍サイクルであって、凝縮水熱交換器１５を蒸発器１４の凝縮水吐出領域２５に配置したことを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、冷媒を圧縮する圧縮機（１１）と、この圧縮機（１１）で圧縮された冷媒を冷却する放熱器（１２）と、この放熱器（１２）で冷却された冷媒を減圧する減圧手段（１３）と、この減圧手段（１３）で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（１４）と、前記放熱器（１２）で冷却された冷媒と前記蒸発器（１４）で発生した凝縮水との間で熱交換する凝縮水熱交換器（１５）とを備え、前記蒸発器（１４）を通過した冷媒を前記圧縮機（１１）へ戻して循環させる冷凍サイクルであって、
前記凝縮水熱交換器（１５）を前記蒸発器（１４）の凝縮水吐出領域（２５）に配置したことを特徴とする冷凍サイクル。
【請求項２】
前記放熱器（１２）で冷却された冷媒と前記蒸発器（１４）で蒸発した冷媒との間で熱交換する内部熱交換器（１８）と、
前記放熱器（１２）で冷却された冷媒を前記凝縮水熱交換器（１５）への流路または前記内部熱交換器（１８）への流路のいずれかに切り替える切替手段（１９）と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル。
【請求項３】
前記切替手段（１９）は、前記蒸発器（１４）の凝縮水吐出領域（２５）に凝縮水が溜まるまでは前記放熱器（１２）で冷却された冷媒の流路を前記内部熱交換器（１８）への流路に切り替え、前記蒸発器（１４）の凝縮水吐出領域（２５）に凝縮水が溜まった後は前記放熱器（１２）で冷却された冷媒の流路を前記凝縮水熱交換器（１５）への流路に切り替えることを特徴とする請求項２に記載の冷凍サイクル。
【請求項４】
少なくとも、冷媒を圧縮する圧縮機（１１）と、この圧縮機（１１）で圧縮された冷媒を冷却する放熱器（１２）と、この放熱器（１２）で冷却された冷媒を減圧する減圧手段（１３）と、この減圧手段（１３）で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（１４）と、前記放熱器（１２）で冷却された冷媒と前記蒸発器（１４）で蒸発した冷媒との間で熱交換する内部熱交換器（１８）とを備え、前記内部熱交換器（１８）を通過した冷媒を前記圧縮機（１１）へ戻して循環させる冷凍サイクルであって、
前記内部熱交換器（１８）を前記蒸発器（１４）の凝縮水吐出領域（２５）に配置したことを特徴とする冷凍サイクル。
【請求項５】
前記蒸発器（１４）で蒸発した冷媒を前記内部熱交換器（１８）の低圧側への流路またはバイパス流路のいずれかに切り替える切替手段（２２）を備えることを特徴とする請求項４に記載の冷凍サイクル。
【請求項６】
前記切替手段（２２）は、前記蒸発器（１４）の凝縮水吐出領域（２５）に凝縮水が溜まるまでは前記蒸発器（１４）で蒸発した冷媒の流路を前記内部熱交換器（１８）への流路に切り替え、前記蒸発器（１４）の凝縮水吐出領域（２５）に凝縮水が溜まった後は前記蒸発器（１４）で蒸発した冷媒の流路を前記バイパス流路（２１）へ切り替えることを特徴とする請求項５に記載の冷凍サイクル。
【請求項７】
少なくとも、冷媒を圧縮する圧縮機（１１）と、この圧縮機（１１）で圧縮された冷媒を冷却する放熱器（１２）と、この放熱器（１２）で冷却された冷媒を減圧する減圧手段（１３）と、この減圧手段（１３）で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器（１４）と、前記放熱器（１２）で冷却された冷媒と前記蒸発器（１４）で発生した凝縮水との間で熱交換する凝縮水熱交換器（１５）とを備え、前記蒸発器（１４）を通過した冷媒を前記圧縮機（１１）へ戻して循環させる冷凍サイクルに用いられる熱交換器（６１）であって、
前記熱交換器（６１）は、前記凝縮水熱交換器（１５）を前記蒸発器（１４）と一体に構成したものであることを特徴とする熱交換器。
【請求項８】
前記凝縮水熱交換器（１５）の熱交換部（６５Ａ）は、前記蒸発器（１４）の熱交換部（６４）を構成するチューブ（６５）と同一構造の多穴構造チューブであることを特徴とする請求項７に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記凝縮水熱交換器（１５Ｄ）は、前記蒸発器（１４）の熱交換部（６４）を構成するチューブ（６５）間に設けられることを特徴とする請求項７または８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、炭酸ガスなどを冷媒とする車両用空調装置の冷凍サイクル、およびこの冷凍サイクルに用いられる熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭酸ガスなどを冷媒とする車両用空調装置の冷凍サイクルでは、成績係数を向上させるための一手段として、放熱器で冷却された冷媒と蒸発器を通過した冷媒との間で熱交換させる内部熱交換器が用いられている。
【０００３】
この内部熱交換器に関連する従来技術として、蒸発器に生じた凝縮水により内部熱交換器の高温側を冷却することによって熱交換効率を高め、成績係数をさらに向上させるようにした冷凍機が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２８４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような冷凍機では、蒸発器に生じた凝縮水を内部熱交換器に掛けるのに輸送手段が必要となり、例えば特開２００４−２８４６０号公報では、ポンプもしくはブロワーの風を利用することが示されている。この場合、凝縮水の輸送に動力が必要となり、例えブロワーの風を利用する場合であってもシステムの損失となる。また、内部熱交換器がエンジンルーム内に配置されている場合、熱交換効率を良くするために低温冷媒側を断熱材により断熱する必要があり、断熱コストが余計にかかることになる。
【０００５】
本発明の目的は、システムの効率化、断熱コストの削減を図るとともに、さらに成績係数の向上、冷房性能の向上、およびシステムの信頼性向上を図ることができる冷凍サイクルを提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、システムの効率化、断熱コストの削減を図るとともに、よりコンパクトな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】
【０００７】
請求項１の発明は、少なくとも、冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機で圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、この放熱器で冷却された冷媒を減圧する減圧手段と、この減圧手段で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記放熱器で冷却された冷媒と前記蒸発器で発生した凝縮水との間で熱交換する凝縮水熱交換器とを備え、前記蒸発器を通過した冷媒を前記圧縮機へ戻して循環させる冷凍サイクルであって、前記凝縮水熱交換器を前記蒸発器の凝縮水吐出領域に配置したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、前記放熱器で冷却された冷媒と前記蒸発器で蒸発した冷媒との間で熱交換する内部熱交換器と、前記放熱器で冷却された冷媒を前記凝縮水熱交換器への流路または前記内部熱交換器への流路のいずれかに切り替える切替手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２において、前記切替手段は、前記蒸発器の凝縮水吐出領域に凝縮水が溜まるまでは前記放熱器で冷却された冷媒の流路を前記内部熱交換器への流路に切り替え、前記蒸発器の凝縮水吐出領域に凝縮水が溜まった後は前記放熱器で冷却された冷媒の流路を前記凝縮水熱交換器への流路に切り替えることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、少なくとも、冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機で圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、この放熱器で冷却された冷媒を減圧する減圧手段と、この減圧手段で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記放熱器で冷却された冷媒と前記蒸発器で蒸発した冷媒との間で熱交換する内部熱交換器とを備え、前記内部熱交換器を通過した冷媒を前記圧縮機へ戻して循環させる冷凍サイクルであって、前記内部熱交換器を前記蒸発器の凝縮水吐出領域に配置したことを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４において、前記蒸発器で蒸発した冷媒を前記内部熱交換器の低圧側への流路またはバイパス流路のいずれかに切り替える切替手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項５において、前記切替手段は、前記蒸発器の凝縮水吐出領域に凝縮水が溜まるまでは前記蒸発器で蒸発した冷媒の流路を前記内部熱交換器への流路に切り替え、前記蒸発器の凝縮水吐出領域に凝縮水が溜まった後は前記蒸発器で蒸発した冷媒の流路を前記バイパス流路へ切り替えることを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明は、少なくとも、冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機で圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、この放熱器で冷却された冷媒を減圧する減圧手段と、この減圧手段で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記放熱器で冷却された冷媒と前記蒸発器で発生した凝縮水との間で熱交換する凝縮水熱交換器とを備え、前記蒸発器を通過した冷媒を前記圧縮機へ戻して循環させる冷凍サイクルに用いられる熱交換器であって、前記熱交換器は、前記凝縮水熱交換器を前記蒸発器と一体に構成したものであることを特徴とする。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項７において、前記凝縮水熱交換器の熱交換部は、前記蒸発器の熱交換部を構成するチューブと同一構造の多穴構造チューブであることを特徴とする請求項７に記載の熱交換器。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項７または８において、前記凝縮水熱交換器は、前記蒸発器の熱交換部を構成するチューブ間に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、蒸発器で発生する凝縮水により凝縮水熱交換器を直接に冷却するようにしたので、凝縮水の輸送に動力や損失を伴うことがなく、凝縮水熱交換器を効率良く冷却することができ、このためシステムの効率化を図ることができる。また、凝縮水熱交換器を車室内のクーリングユニット内に設置することにより、断熱材による断熱が不要となり、断熱コストを削減することができる。また、スーパーヒートの低下により断熱効率を向上させることができるため、圧縮機の動力を減少させて成績係数を向上させることができる。また、スーパーヒートの低下に伴う冷媒流量の増加、並びに蒸発器での冷凍効果の増大により冷房性能を向上させることができる。さらに、スーパーヒートの低下に伴い圧縮機の出口温度が低下することにより、ゴム系部品の劣化が抑えられ、また各部品の耐久性も向上するため、冷凍システムの信頼性の向上を図ることができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、切り替え手段により冷媒の流路を凝縮水熱交換器または内部熱交換器のいずれかに切り替えることができるため、システムの稼働状況に応じて適切な熱交換器を選択することにより、成績係数の低下を防ぐことができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、蒸発器の凝縮水吐出領域に凝縮水が溜まるまでは冷媒の流路を内部熱交換器への流路に切り替え、また、蒸発器の凝縮水吐出領域に凝縮水が溜まった後は冷媒の流路を凝縮水熱交換器への流路に切り替えるように切り替え手段を制御することにより、凝縮水が発生していないときでも成績係数を維持し、また凝縮水が発生したときには成績係数を向上させることができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、蒸発器で発生する凝縮水により内部熱交換器を直接に冷却するようにしたので、凝縮水の輸送に動力や損失を伴うことがなく、内部熱交換器を効率良く冷却することができるため、システムの効率化を図ることができる。また、内部熱交換器を断熱材で断熱する必要がないため、断熱コストを削減することができる。さらには、スーパーヒートの低下により断熱効率を向上させることができるため、圧縮機の動力を減少させて成績係数を向上させることができる。また、スーパーヒートの低下に伴う冷媒流量の増加、並びに蒸発器での冷凍効果の増大により冷房性能を向上させることができる。さらに、スーパーヒートの低下に伴い圧縮機の出口温度が低下することにより、ゴム系部品の劣化が抑えられ、また各部品の耐久性も向上するため、冷凍システムの信頼性の向上を図ることができる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、切り替え手段により冷媒の流路を内部熱交換器またはバイパス流路のいずれかに切り替えることができるため、システムの稼働状況に応じて適切な熱交換器を選択することにより、成績係数の低下を防ぐことができる。
【００２１】
請求項６の発明によれば、蒸発器の凝縮水吐出領域に凝縮水が溜まるまでは冷媒の流路を内部熱交換器への流路に切り替え、また、蒸発器の凝縮水吐出領域に凝縮水が溜まった後は冷媒の流路をバイパス流路に切り替えるように切り替え手段を制御することにより、凝縮水が発生していないときでも従来の成績係数や冷房性能を維持し、凝縮水が溜まった後は成績係数や冷房性能を向上させることができる。
【００２２】
請求項７の発明によれば、凝縮水熱交換器を蒸発器と一体に構成したため、凝縮水熱交換器を蒸発器の近傍に設置する構成と比べてコンパクト化を図ることができる。
【００２３】
請求項８の発明によれば、凝縮水熱交換器として、蒸発器の熱交換部を構成するチューブと同じ多穴構造のチューブを用いているため、熱交換器をよりコンパクトなものとすることができる。これによれば、車室内のスペースを有効利用することができるようになるため、レイアウト性を改善することができる。
【００２４】
請求項９の発明によれば、凝縮水熱交換器を蒸発器の熱交換器コアを構成するチューブ間に設けているため、凝縮水熱交換器の熱交換部の両面が凝縮水および空調風により冷却されることになり、熱交換器効率をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係わる冷凍サイクルおよび冷凍サイクルの熱交換器の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、実施例１に係わる冷凍サイクルの回路図であり、炭酸ガスを冷媒とする車両用空調装置の冷凍サイクルを示している。
【００２７】
本実施例の冷凍サイクルは、冷媒を圧縮する圧縮機１１と、この圧縮機１１で圧縮された冷媒を外気等により冷却する放熱器１２と、この放熱器１２で冷却された冷媒を減圧する膨張弁（減圧手段）１３と、この膨張弁１３で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器１４と、放熱器１２で冷却された冷媒と蒸発器１４で発生した凝縮水との間で熱交換する凝縮水熱交換器１５と、蒸発器１４を通過した冷媒を気液分離して気相状態の冷媒のみを圧縮機１１へ送るアキュームレータ１６とを備え、蒸発器１４を通過した冷媒を圧縮機１１へ戻し、圧縮機１１により運動エネルギー（圧力）を与えた冷媒を循環させるように構成したものである。
【００２８】
放熱器１２は、エンジンルーム内に配置され、圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒の熱を外気に放熱させることにより、冷媒の温度を外気温近くまで冷却する。この放熱器１２には、例えば電動ファン等が駆動されることにより外気が吹き付けられるようになっている。そして、この放熱器１２内を通る高温高圧の冷媒と、吹き付けられる外気との間で熱交換を行わせることで、高温高圧の冷媒を中温まで冷却している。
【００２９】
膨張弁１３は、凝縮水熱交換器１５で冷却された中温高圧の冷媒を減圧（膨張）して、低温低圧の冷媒とする。
【００３０】
蒸発器１４は、例えば空調ダクト内に配置され、空調風の熱を凝縮水熱交換器１５から膨張弁１３を経て送られてきた低温低圧の冷媒に吸熱させる熱交換器である。膨張弁１３で低温低圧となった冷媒は、蒸発器１４を通過する際に空調ダクト内を流れる空調風の熱を奪って気化（蒸発）する。そして、蒸発器１４内の冷媒により吸熱された空調風は除湿されて冷房風となり車室内等に供給される。  また、本実施例の蒸発器１４は、熱交換の際に熱交換器コア（熱交換部）から流れ出た凝縮水２４を凝縮水吐出領域２５に溜めて、凝縮水熱交換器１５を冷却するように構成されている（凝縮水熱交換器１５と蒸発器１４との構成については後述する）。
【００３１】
凝縮水熱交換器１５は、放熱器１２で冷却された高圧の冷媒と蒸発器１４で発生した凝縮水との間で熱交換を行わせ、放熱器１２を通過した冷媒を冷却している。本実施例では、凝縮水熱交換器１５を蒸発器の１４の凝縮水吐出領域２５に配置し、蒸発器１４で発生した凝縮水が凝縮水熱交換器１５のコア部（熱交換部）に掛かるようにして、蒸発器１４で発生した凝縮水で凝縮水熱交換器１５を冷却するように構成している。
【００３２】
上記各部は、図１に示すように、エンジンルームと車室内に分かれて設置されている。このうち、膨張弁１３と凝縮水熱交換器１５は、蒸発器１４とともに車室内のクーリングユニット１７内に設置されている。
【００３３】
上記のように構成された実施例１の冷凍サイクルでは、蒸発器１４で発生する凝縮水により凝縮水熱交換器１５を直接に冷却するため、凝縮水の輸送に動力や損失を伴うことがなく、凝縮水熱交換器１５を効率良く冷却することができ、このためシステムの効率化を図ることができる。また、凝縮水熱交換器１５は車室内のクーリングユニット１７内に設置されているため、断熱材による断熱が不要となり、断熱コストを削減することができる（請求項１の効果）。
【００３４】
次に、本実施例の冷凍サイクルにおける、成績係数（ＣＯＰ）および冷房性能の向上について説明する。
【００３５】
まず、一般的な冷凍サイクルとその作用について説明する。図１３は、内部熱交換器を用いた一般的な冷凍サイクルを示す回路図であり、図１と同等部分を同一符号で表している。
【００３６】
図１３において、内部熱交換器１８はエンジンルーム内に設置され（膨張弁１３、アキュームレータ１６も同じ）、放熱器１２で冷却された高圧の冷媒と、蒸発器１４で蒸発した低温低圧の冷媒との間で熱交換を行っている。このような冷凍サイクルの作用を図１４のサイクル線図（Ｐ−Ｈ線図）により説明する。
【００３７】
まず、圧縮機１１で冷媒を圧縮し（ａ−ｂ）、この高温高圧の冷媒を放熱器１２で冷却する（ｂ−ｃ）。続いて、放熱器１２で冷却された冷媒を内部熱交換器１８の高圧側に導いてこれを冷却する（ｃ−ｄ）。そして、膨張弁１３で減圧した後（ｄ−ｅ）、気液二相状態となった冷媒を蒸発器１４で蒸発させて（ｅ−ｆ）、空調風から熱を奪ってこれを冷却する。これにより、空調風が冷却されて冷房風として車室内等に供給される。
【００３８】
さらに、蒸発器１４を通過した冷媒をアキュームレータ１６で気液分離し、気相状態の冷媒のみを内部熱交換器１８の低圧側を通過させて吸熱し（ｆ−ａ）、再び圧縮機１１へ吸入させる。
【００３９】
上記のような冷凍サイクルでは、（ｃ−ｄ）、（ｆ−ａ）の区間が内部熱交換器１８による熱交換部分となる。したがって、（ｅ−ｆ）は蒸発器１４で吸熱される熱量となる
次に、本実施例の冷凍サイクルの作用を、図１５のＰ−Ｈ線図により説明する。なお、図１５に示す破線のラインは、図１４の冷凍サイクルでの特性を示している。
【００４０】
本実施例の冷凍サイクルでは、放熱器１２で冷却された冷媒を凝縮水熱交換器１５で冷却し（ｃ−ｄ）、またアキュームレータ１６で気液分離された冷媒を内部熱交換器１８を通過することなしに圧縮機１１へ戻すようにしているため、エンタルピの損失がなく、図１５に示すように、スーパーヒート（以下、適宜にＳＨという）を下げることができる（ａ→ａ′）。
【００４１】
例えば、ＳＨ２５℃から０℃に低下したとすると、圧縮機１１の断熱効率は、図１５に示すように、ライン１（断熱効率８０％ライン）からライン２（断熱効率８５％ライン）へ変化する。断熱効率は、圧縮機１１の摺動熱等を冷媒が吸熱することで悪化する（等エントロピ線から外れていく）。このため、ＳＨが低下すると後述するように冷媒流量が多くなり、オイルが圧縮機１１に戻りやすくなるために摺動熱が少なくなり、断熱効率は向上する。このように断熱効率が向上すると、圧縮機１１の動力（仕事量）は、図１５に示すように、動力１（６７６７０ｊ／ｋｇ）から動力２（５０３３１ｊ／ｋｇ）となって、約２０％減少することになる。そして、圧縮機１１の動力が減少することによって、式（１）に示すように、成績係数を向上させることができる（請求項１の効果）。
【００４２】
成績係数（ＣＯＰ）＝（冷凍効果＋冷凍効果増加）／動力    …（１）
ここで、冷凍効果増加は、図１５に示すように、凝縮水熱交換器１５による冷凍効果の増分を表している。
【００４３】
また、ＳＨが低下すると、図１５に示すように、冷媒の比体積がライン３（０．０１０２ｍ３／ｋｇ）からライン４（０．０１２８ｍ３／ｋｇ）となって、約２０％低下する。このように、ＳＨが低下すると、同じ回転数であれば冷媒流量は増加することになる。そして、冷媒流量が増加すると、式（２）に示すように、冷房性能を向上させることができる。同様に、ＳＨが低下すると、蒸発器１４での冷凍効果を増大させることができるため、この点からも冷房性能を向上させることができる（請求項１の効果）。
【００４４】
冷房性能＝冷凍効果×冷媒流量  …（２）
さらに、ＳＨが低下することにより、圧縮機１１の出口温度が低下するため、圧縮機１１を構成している各種ゴム系部品の劣化が抑えられ、また各部品の耐久性も向上するため、冷凍システムの信頼性の向上を図ることができる（請求項１の効果）。
【実施例２】
【００４５】
図２は、実施例２に係わる冷凍サイクルの回路図であり、図１と同等部分を同一符号で表している。
【００４６】
本実施例の冷凍サイクルでは、実施例１の構成に加えて、放熱器１２で冷却された高圧の冷媒と、蒸発器１４で蒸発した低温低圧の冷媒との間で熱交換を行う内部熱交換器１８と、放熱器１２で冷却された冷媒を凝縮水熱交換器１５への流路または内部熱交換器１８への流路のいずれかに切り替える切り替え弁（切り替え手段）１９とを設けたものである。
【００４７】
内部熱交換器１８の高圧側出口は、凝縮水熱交換器１５と同じく膨張弁１３を経て蒸発器１４の入口とつながっている。また蒸発器１４を通過した冷媒はアキュームレータ１６を経て内部熱交換器１８の低圧側入口に流入するように構成されている。また、切り替え弁１９における流路の切替は、例えばマイクロコンピュータにより構成されたコントローラ２０により制御されている。
【００４８】
上記のように構成された実施例２の冷凍サイクルでは、実施例１と同じく、凝縮水の輸送に動力や損失を伴うことがなく、凝縮水熱交換器１５を効率良く冷却することができるため、システムの効率化を図ることができる。また、凝縮水熱交換器１５を断熱材で断熱する必要がないため、断熱コストを削減することができる。
【００４９】
とくに、実施例２の冷凍サイクルでは、切り替え弁１９により冷媒の流路を凝縮水熱交換器１５または内部熱交換器１８のいずれかに切り替えることができるため、システムの稼働状況に応じて適切な熱交換器を選択することにより、成績係数の低下を防ぐことができる（請求項２の効果）。
【００５０】
例えば、コントローラ２０において、蒸発器１４の凝縮水吐出領域２５に凝縮水が溜まるまでは冷媒の流路を内部熱交換器１８への流路に切り替え、また、蒸発器１４の凝縮水吐出領域２５に凝縮水が溜まった後は冷媒の流路を凝縮水熱交換器１５への流路に切り替えるように切り替え弁１９を制御することにより、凝縮水が発生していないときでも成績係数を維持し、また凝縮水が発生したときには成績係数を向上させることができる（請求項３の効果）。
【００５１】
このように、冷媒の流路を凝縮水熱交換器１５への流路に切り替えた場合は、実施例１と同様の理由から、成績係数（ＣＯＰ）および冷房性能を向上させることができる。
【００５２】
また、ＳＨの低下に伴い圧縮機１１の出口温度が低下することにより、ゴム系部品の劣化が抑えられ、また各部品の耐久性も向上するため、冷凍システムの信頼性を向上させることができる。
【００５３】
ここで、凝縮水が凝縮水吐出領域２５に溜まっているか否かは、凝縮水吐出領域２５に設置した水位センサからの信号により判定することができる。
【００５４】
また、コントローラ２０の計時機能（タイマ）により、サイクルを稼働してから一定時間は冷媒を内部熱交換器１８へ流し、一定時間サイクルを稼働した後は冷媒を凝縮水熱交換器１５へ流すようにしてもよい。
【００５５】
さらに、蒸発器１４の近傍、あるいは室内の温度・湿度をセンサにより検出し、その検出値に応じて凝縮水熱交換器１５から内部熱交換器１８への切り替え時間を制御するようにしてもよい。
【００５６】
このように流路の切り替えを時間、あるいは車室内の空気状態に応じて制御することにより、簡単で且つ効率良く運転することが可能となる。
【実施例３】
【００５７】
図３は、実施例３に係わる冷凍サイクルの回路図であり、図１と同等部分を同一符号で表している。
【００５８】
本実施例の冷凍サイクルは、内部熱交換器１８を蒸発器１４の凝縮水吐出領域２５に配置し、蒸発器１４で発生した凝縮水が内部熱交換器１８のコア部に掛かるようにして、蒸発器１４で発生した凝縮水で内部熱交換器１８を冷却するように構成したものである。なお、図３では図を簡略化するためにアキュームレータ１６をクーリングユニット１７内に描いているが、実際にはエンジンルーム内に配置されている。
【００５９】
上記のように構成された実施例３の冷凍サイクルでは、実施例１と同じく、蒸発器１４で発生した凝縮水の輸送に動力や損失を伴うことがなく、内部熱交換器１８を効率良く冷却することができるため、システムの効率化を図ることができる。また、内部熱交換器１８を断熱材で断熱する必要がないため、断熱コストを削減することができる（請求項４の効果）。
【００６０】
さらに、蒸発器１４で発生した凝縮水で内部熱交換器１８を冷却することにより、実施例１と同様の理由から、成績係数（ＣＯＰ）および冷房性能を向上させることができる（請求項４の効果）。
【００６１】
また、ＳＨの低下に伴い圧縮機１１の出口温度が低下することにより、ゴム系部品の劣化が抑えられ、また各部品の耐久性も向上するため、冷凍システムの信頼性を向上させることができる（請求項４の効果）。
【実施例４】
【００６２】
図４は、実施例４に係わる冷凍サイクルの回路図であり、図３と同等部分を同一符号で表している。
【００６３】
本実施例の冷凍サイクルでは、実施例３の構成に、蒸発器１４で蒸発した冷媒を内部熱交換器１８の低圧側への流路またはバイパス流路２１のいずれかに切り替える切り替え弁（切り替え手段）２２を設けたものである。この切り替え弁２２における流路の切替は、例えばマイクロコンピュータにより構成されたコントローラ２０により制御されている。
【００６４】
上記のように構成された実施例４の冷凍サイクルでは、実施例３と同じく、蒸発器１４で発生した凝縮水の輸送に動力や損失を伴うことがなく、内部熱交換器１８を効率良く冷却することができるため、システムの効率化を図ることができる。また、内部熱交換器１８を断熱材で断熱する必要がないため、断熱コストを削減することができる。
【００６５】
とくに、実施例４の冷凍サイクルでは、切り替え弁２２により冷媒の流路を内部熱交換器１８またはバイパス流路２１のいずれかに切り替えることができるため、システムの稼働状況に応じて適切な熱交換器を選択することにより、成績係数の低下を防ぐことができる（請求項５の効果）。
【００６６】
例えば、コントローラ２０において、蒸発器１４の凝縮水吐出領域２５に凝縮水が溜まるまでは冷媒の流路を内部熱交換器１８への流路に切り替え、また、蒸発器１４の凝縮水吐出領域２５に凝縮水が溜まった後は冷媒の流路をバイパス流路２１に切り替えるように切り替え弁２２を制御することにより、凝縮水が発生していないときでも従来の成績係数や冷房性能を維持することができる。そして、凝縮水が溜まったときには、成績係数や冷房性能を向上させることができる（請求項６の効果）。
【００６７】
また、ＳＨの低下に伴い圧縮機１１の出口温度が低下することにより、ゴム系部品の劣化が抑えられ、また各部品の耐久性も向上するため、冷凍システムの信頼性を向上させることができる（請求項６の効果）。
【００６８】
ここで、凝縮水が凝縮水吐出領域２５に溜まっているか否かは、凝縮水吐出領域２５に設置した水位センサからの信号により判定することができる。
【００６９】
また、コントローラ２０の計時機能（タイマ）により、サイクルを稼働してから一定時間は冷媒を内部熱交換器１８へ流し、一定時間サイクルを稼働した後は冷媒をバイパス流路２１へ流すようにしてもよい。
【００７０】
さらに、蒸発器１４の近傍、あるいは室内の温度・湿度をセンサにより検出し、その検出値に応じて内部熱交換器１８からバイパス流路２１への切り替え時間を制御するようにしてもよい。
【００７１】
このように流路の切り替えを時間、あるいは車室内の空気状態に応じて制御することにより、簡単で且つ効率良く運転することが可能となる。
【実施例５】
【００７２】
ここでは、実施例１、２で用いた凝縮水熱交換器１５の配置および構造について説明する。
【００７３】
図５（ａ）〜（ｄ）は、クーリングユニット１７内における凝縮水熱交換器１５の配置例を示す側面図である。
【００７４】
図５（ａ）は、凝縮水熱交換器１５を凝縮水吐出領域２５内に横向きに寝かせて配置した例を示している。クーリングユニット１７には、飛水防止のためのスペース２３が設けられており、凝縮水熱交換器１５のサイズはこのスペース２３に収まるように設計されている。図中の矢印は空調風の流れ方向を示し、蒸発器１４で発生した凝縮水２４が矢印方向に吐出して凝縮水熱交換器１５のコア部（熱交換部）に掛かることにより、内部を流れる冷媒が冷却される。
【００７５】
この凝縮水２４は、凝縮水吐出領域２５に一定量が溜まるように構成されている。すなわち、凝縮水吐出領域２５にはドレイン配管２６が接続されており、蒸発器１４から吐出した凝縮水２４が凝縮水吐出領域２５からオーバーフローしない構造となっている。このように、クーリングユニット１７内に凝縮水熱交換器１５を配置することにより、凝縮水を蓄えるタンク構造が不要となり、簡単な構造でコストも安く抑えながら、十分な冷却効果を得ることができる。
【００７６】
図５（ｂ）は、凝縮水熱交換器１５を凝縮水吐出領域２５内に斜めに配置した例を示している。このような配置とした場合は、図の矢印方向に吐出する凝縮水２４を効率良く凝縮水熱交換器１５に掛けることができる。
【００７７】
図５（ｃ）は、コア部を二分割してＶ字形状とした凝縮水熱交換器１５Ａを配置した例を示している。この場合は、凝縮水熱交換器１５Ａの高さを低くすることができるので、凝縮水２４をコア部にムラなく掛けることができる。
【００７８】
図５（ｄ）は、コア部を二分割して重ね合わせた凝縮水熱交換器１５Ｂを縦置き配置した例を示している。この場合も、凝縮水熱交換器１５Ｂの高さが低くなるので、凝縮水２４をコア部にムラなく掛けることができる。なお、図示していないが、コア部を二分割して重ね合わせた凝縮水熱交換器１５Ｂを横置き配置してもよく、その場合も同等の効果を得ることができる。
【００７９】
なお、実施例３、４のように、クーリングユニット１７内に内部熱交換器１８を配置する場合も図５（ａ）〜（ｄ）に示した配置とすることにより、凝縮水２４を用いて内部熱交換器１８を冷却することができる。
【００８０】
次に、凝縮水熱交換器１５の構造および形状について説明する。
【００８１】
図６は、凝縮水熱交換器１５の構成を示す斜視図である。凝縮水熱交換器１５は、内部に複数の冷媒流路が形成された多穴管構造のコア部（熱交換部）２７と、入口ヘッダータンク２８および出口ヘッダータンク２９とから構成されている。入口ヘッダータンク２８には冷媒入口となる入口パイプ３１が接続され、また出口ヘッダータンク２９には冷媒出口となる出口パイプ３２が接続されている。図６において、放熱器１２から送られてきた冷媒は入口パイプ３１から取り込まれ（図中矢印ＩＮ）、入口ヘッダータンク２８で分流されてコア部２７の各冷媒流路に流入する。このコア部２７を通過した冷媒は出口ヘッダータンク２９で合流し、出口パイプ３２から取り出されて膨張弁１３に送られる（図中矢印ＯＵＴ）。この間、コア部２７では内部を通過する冷媒と蒸発器１４で発生した凝縮水２４との間で熱交換が行われ、冷媒の熱が凝縮水に吸熱されることで冷媒が冷却される。
【００８２】
次に、凝縮水熱交換器の他の形状例を図７（ａ）〜（ｃ）とともに説明する。図７（ａ）は、コア部を二分割してＶ字形状とした凝縮水熱交換器１５Ａであり、図５（ｃ）に適用される形状例を示している。
【００８３】
本例の凝縮水熱交換器１５Ａでは、多穴管構造のコア部がコア部３７Ａ、３７Ｂに二分割されている。コア部３７Ａには入口ヘッダータンク３８Ａ、出口ヘッダータンク３９Ａがそれぞれ接続され、このうち入口ヘッダータンク３８Ａには入口パイプ３１が接続されている。また、コア部３７Ｂには入口ヘッダータンク３８Ｂ、出口ヘッダータンク３９Ｂがそれぞれ接続され、このうち出口ヘッダータンク３９Ｂには出口パイプ３２が接続されている。そして、出口ヘッダータンク３９Ａと、入口ヘッダータンク３８Ｂとの間は中間パイプ３３により連通している。図７（ａ）において、冷媒は入口パイプ３１から取り込まれ（図中矢印ＩＮ）、入口ヘッダータンク３８Ａで分流されてコア部３７Ａの各冷媒流路に流入し、コア部３７Ａを通過して出口ヘッダータンク３９Ａで合流した後、中間パイプ３３を通過して入口ヘッダータンク３８Ｂに流入する。そして、冷媒は入口ヘッダータンク３８Ｂで分流されてコア部３７Ｂの各冷媒流路に流入し、さらに出口ヘッダータンク３９Ｂで合流した後、出口パイプ３２から取り出される（図中矢印ＯＵＴ）。本例では、コア部の高さを半分とすることができるため、凝縮水をコア部にムラなく掛けることができるうえ、スペースの狭いクリーニングユニット内にも設置することができる。
【００８４】
図７（ｂ）は、コア部を二分割して重ね合わせた凝縮水熱交換器１５Ｂであり、図５（ｄ）に適用される形状例を示している。
【００８５】
本例の凝縮水熱交換器１５Ｂでは、二分割された多穴管構造のコア部４７Ａ、４７Ｂを備えている。この二分割されたコア部４７Ａ、４７Ｂのうち、コア部４７Ａには入口ヘッダータンク４８Ａ、出口ヘッダータンク４９Ａがそれぞれ接続され、このうち入口ヘッダータンク４８Ａに入口パイプ３１が接続されている。また、コア部４７Ｂには入口ヘッダータンク４８Ｂ、出口ヘッダータンク４９Ｂがそれぞれ接続され、このうち出口ヘッダータンク４９Ｂには出口パイプ３２が接続されている。そして、出口ヘッダータンク４９Ａと、入口ヘッダータンク４８Ｂとの間は図示しない中間パイプ（または貫通孔）により連通している。本例についても、コア部の高さを半分とすることができるため、凝縮水をコア部にムラなく掛けることができるうえ、スペースの狭いクリーニングユニット内にも設置することができる。
【００８６】
また、出口ヘッダータンク４９Ａと入口ヘッダータンク４８Ｂを、内部的に連通する一体型のタンクとして構成することにより、部品点数の削減を図ることができる。
【００８７】
図７（ｃ）は、コア部を略Ｕ字形状となるように構成した凝縮水熱交換器１５Ｃであり、例えば図５（ｄ）の実施例に適用することができる。
【００８８】
本例の凝縮水熱交換器１５Ｃでは、多穴管構造のコア部５７が略Ｕ字形状にとなるように折り曲げ成形され、その両端部に入口ヘッダータンク５８、出口ヘッダータンク５９がそれぞれ接続されている。また、入口ヘッダータンク５８Ａに入口パイプ３１が、出口ヘッダータンク５９には出口パイプ３２がそれぞれ接続されている。本例についても、コア部の高さを半分とすることができるため、凝縮水をコア部にムラなく掛けることができるうえ、スペースの狭いクリーニングユニット内にも設置することができる。
【００８９】
次に、コア部の形状例を図８（ａ）〜（ｄ）とともに説明する。図８（ａ）は、図６のＡ−Ａ断面図である。図８（ａ）に示すように、コア部２７は内部に複数の冷媒流路２７ａが形成された多穴管構造となっている。図８（ｂ）に示すコア部２７Ａは、幅方向の両側部にリブ２７ｂを一体成形により設け、凝縮水を保持するようにしたものである。また、図８（ｃ）に示すコア部２７Ｂは、リブを設けることなしに、全体を湾曲させて凝縮水を保持するようにしたものである。さらに、図８（ｄ）に示すコア部２７Ｃは、コア部の表裏面にリブ２７ｂを一体成形により複数設けて、凝縮水をより確実に保持できるようにしたものである。このような構成とした場合は、コア部表面の伝熱面積も大きくなるため、熱交換効率を向上させることができる。なお、図８（ｄ）ではリブ２７ｂを表裏面に設けた例を示したが、凝縮水が掛かる片面のみに設けた構成としてもよい。
【実施例６】
【００９０】
次に、凝縮水熱交換器と蒸発器とを一体化した熱交換器の実施例について説明する。
【００９１】
図９は、実施例６に係わる冷凍サイクルの回路図であり、図１と同等部分を同一符号で表している。
【００９２】
本実施例の冷凍サイクルは、凝縮水熱交換器１５Ｄおよび蒸発器１４の機能を備えた熱交換器６１を、放熱器１２の下流側と圧縮機１１の上流側に接続している。この熱交換器６１は、後述するように、凝縮水熱交換器１５Ｄと蒸発器１４とを一体に構成したものである。
【００９３】
図１０（ａ）は、本実施例に係わる熱交換器６１の斜視図、図１０（ｂ）はチューブの断面形状を示す斜視図、図１１は図１０（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。以下、先の実施例と同等部分に同一符号を付して説明する。
【００９４】
本実施例の熱交換器６１は、蒸発器１４と凝縮水熱交換器１５Ｄとを備えて構成されている。
【００９５】
蒸発器１４は、上ヘッダーパイプ６２および下ヘッダーパイプ６３と、熱交換器コア（熱交換部）６４とを備えている。熱交換器コア６４は、多穴構造を有する複数本のチューブ６５と、冷却用のフィン６６とを交互に配置した構造となっている。そして、上ヘッダーパイプ６２は熱交換器コア６４の上端部と接続され、各チューブ６５の一方の端部と連通している。また、下ヘッダーパイプ６３は熱交換器コア６４の下端部と接続され、各チューブ６５の他方の端部と連通している。
【００９６】
上ヘッダーパイプ６２の内部には、図１１に示すように、膨張弁１３からの冷媒を取り込む入口パイプ６７と、熱交換器コア６４を通過した冷媒を排出するための出口パイプ６８と、冷媒が流通する冷媒通路６９と、放熱器１２からの冷媒を取り込む入口側ヘッダーパイプ７１とがそれぞれ形成されている。冷媒通路６９には、冷媒を反対側のヘッダーパイプにターンさせるためのデバイドプレート７２が所定箇所に挿入されている。
【００９７】
また、下ヘッダーパイプ６３の内部には、コア部６５Ａを通過した冷媒を排出するための出口側ヘッダーパイプ７３と、冷媒が流通する冷媒通路７４がそれぞれ形成されている。冷媒通路７４には、上ヘッダーパイプ６２と同じデバイドプレート７２が所定箇所に挿入されている。
【００９８】
凝縮水熱交換器１５Ｄは、コア部（熱交換部）６５Ａと、前述した入口側ヘッダーパイプ７１および出口側ヘッダーパイプ７３とを備え、蒸発器１４の熱交換器コア６４と並設するように一体に構成されている。コア部６５Ａは、熱交換器コア６４の最外側に位置するチューブを用いたもので、図１０（ｂ）に示すように、内部に形成された複数のチューブ穴７５を冷媒流路としている。このコア部６５Ａは、蒸発器１４の熱交換器コア６４と一体に構成されているため、熱交換器コア６４と同じようにコア部６５Ａにおいても凝縮水が発生し、この凝縮水がコア部６５Ａにも掛かることになる。したがって、凝縮水熱交換器１５Ｄを流れる冷媒は、空調風および蒸発器１４で発生する凝縮水との間で熱交換されて吸熱される。
【００９９】
上記のように構成された熱交換器６１において、放熱器１２で冷却された高圧の冷媒は、凝縮水熱交換器１５Ｄの入口側ヘッダーパイプ７１から取り込まれ、コア部６５Ａを通過して、出口側ヘッダーパイプ７３へ流入する。この間、凝縮水熱交換器１５Ｄでは、コア部６５Ａを通過した高温高圧の冷媒と空調風との間で熱交換が行われるとともに、蒸発器１４の熱交換器コア６４で発生する凝縮水との間でも熱交換が行われるため、冷媒は冷却されて出口側ヘッダーパイプ７３へ流入する。
【０１００】
出口側ヘッダーパイプ７３に流入した冷媒は、さらに膨張弁１３（図９）に送られ、ここで減圧されて低温低圧の冷媒となり、再び熱交換器６１に戻され、蒸発器１４の入口パイプ６７へ流入する。そして、この入口パイプ６７から上ヘッダーパイプ６２および下ヘッダーパイプ６３の間をターンしながら熱交換器コア６４内を通過する。この間、蒸発器１４では、熱交換器コア６４を通過した低温低圧の冷媒と空調風との間で熱交換が行われ、空調風の熱が冷媒に吸熱される。この吸熱により空調風は除湿されて冷房風となり、車室内等に供給される。そして、熱交換器コア６４を通過した冷媒は、出口パイプ６８を通ってアキュームレータ１６へ送られる。
【０１０１】
本実施例の熱交換器６１によれば、並設された蒸発器１４の熱交換器コア６４で発生する凝縮水により凝縮水熱交換器１５Ｄが直接に冷却されるため、凝縮水の輸送に動力や損失を伴うことがなく、また空調風によっても冷却されることになるため、凝縮水熱交換器１５Ｄをより効率良く冷却することができる。このため、本実施例の熱交換器６１を備えた冷凍サイクルにおいては、システムの効率化を図ることができる。また、熱交換器６１は車室内のクーリングユニット内に設置されるため、凝縮水熱交換器１５Ｄを断熱材により断熱する必要がなく、断熱コストを削減することができる。
【０１０２】
また、本実施例では、凝縮水熱交換器１５Ｄを蒸発器１４と一体に構成したため、凝縮水熱交換器１５を蒸発器１４の近傍に設置する構成と比べてコンパクト化を図ることができる（請求項７の効果）。
【０１０３】
とくに、本実施例では、凝縮水熱交換器１５Ｄとして、熱交換器コア６４のチューブ６５と同じ多穴構造のチューブを用いているため、熱交換器６１をよりコンパクトなものとすることができる。これによれば、車室内のスペースを有効利用することができるようになるため、レイアウト性を改善することができる（請求項８の効果）。
【０１０４】
また、本実施例の熱交換器６１によれば、蒸発器１４と凝縮水熱交換器１５Ｄとの間を配管で接続する必要がないため組み付けコストが削減でき、また冷媒漏れの原因となる接続箇所がないため、冷媒漏れに対する信頼性を向上させることができる（請求項７の効果）。
【実施例７】
【０１０５】
次に、凝縮水熱交換器と蒸発器とを一体化した熱交換器の他の実施例について説明する。
【０１０６】
図１２は、本実施例に係わる熱交換器８１の斜視図である。以下、先の実施例と同等部分に同一符号を付して説明する。
【０１０７】
本実施例の熱交換器８１は、凝縮水熱交換器１５Ｄを蒸発器１４の熱交換器コア６４を構成するチューブ６５間に設けたものである。
【０１０８】
本実施例の蒸発器１４Ａは、熱交換器コア（熱交換部）６４の中央部に凝縮水熱交換器１５Ｄが配置され、これに伴い上下のヘッダーパイプは左右に２分割されている。すなわち、入口側ヘッダーパイプ７１を挟んで並設された上ヘッダーパイプ６２Ａおよび６２Ｂは、熱交換器コア６４の上端部とそれぞれ接続され、各チューブ６５の一方の端部と連通している。そして、上ヘッダーパイプ６２Ａには、熱交換器コア６４を通過した冷媒を排出するための出口パイプ８２Ａが形成され、上ヘッダーパイプ６２Ｂには、熱交換器コア６４を通過した冷媒を排出するための出口パイプ８２Ｂがそれぞれ形成されている。また、出口側ヘッダーパイプ７３を挟んで併設された下ヘッダーパイプ６３Ａおよび６３Ｂは、熱交換器コア６４の下端部とそれぞれ接続され、各チューブ６５の他方の端部と連通している。これら上下ヘッダーパイプの内部構造は図１１とほぼ同じであるため図示による説明を省略する。
【０１０９】
この蒸発器１４Ａでは、膨張弁１３から送られてきた冷媒が下ヘッダーパイプ６３Ａおよび６３Ｂにそれぞれ並列に取り込まれ、熱交換器コア６４を通過した後、上ヘッダーパイプ６２Ａおよび６２Ｂから並列に排出され、その後に合流してアキュームレータ１６へ送られるように構成されている。
【０１１０】
凝縮水熱交換器１５Ｄは、コア部（熱交換部）６５Ｂと、入口側ヘッダーパイプ７１および出口側ヘッダーパイプ７３とを備えて構成され、熱交換器コア６４の略中央部に設けられている。本実施例のコア部６５Ｂは、熱交換器コア６４の中央部に位置するチューブを用いたもので、実施例６と同じく内部に形成された複数のチューブ穴を冷媒流路としている。このコア部６５Ｂは、蒸発器１４の熱交換器コア６４と一体に構成されているため、熱交換器コア６４と同じようにコア部６５Ｂにおいても凝縮水が発生し、この凝縮水がコア部６５Ｂにも掛かることになる。したがって、凝縮水熱交換器１５Ｄを流れる冷媒は、空調風および蒸発器１４で発生する凝縮水との間で熱交換されて吸熱される。
【０１１１】
上記のように構成された熱交換器８１において、放熱器１２で冷却された高圧の冷媒は、凝縮水熱交換器１５Ｄの入口側ヘッダーパイプ７１から取り込まれ、コア部６５Ｂを通過して、出口側ヘッダーパイプ７３へ流入する。この間、凝縮水熱交換器１５Ｄでは、コア部６５Ｂを通過した中温高圧の冷媒と空調風との間で熱交換が行われるとともに、蒸発器１４の熱交換器コア６４で発生する凝縮水との間でも熱交換が行われるため、冷媒は冷却されて出口側ヘッダーパイプ７３へ流入する。
【０１１２】
出口側ヘッダーパイプ７３に流入した冷媒は、さらに膨張弁１３（図９）に送られ、ここで減圧されて低温低圧の冷媒となり、再び熱交換器８１に戻され、蒸発器１４の下ヘッダーパイプ６３Ａおよび６３Ｂへ流入する。そして、下ヘッダーパイプ６３Ａおよび６３Ｂと、上ヘッダーパイプ６２Ａおよび上ヘッダーパイプ６２Ｂとの間をそれぞれターンしながら熱交換器コア６４内を通過する。この間、蒸発器１４では熱交換器コア６４を通過した低温低圧の冷媒と空調風との間で熱交換が行われ、空調風の熱が冷媒に吸熱される。この吸熱により空調風は除湿されて冷房風となり、車室内等に供給される。そして、熱交換器コア６４を通過した冷媒は、出口パイプ８２Ａおよび８２Ｂから排出され、その後に合流してアキュームレータ１６へ送られる。
【０１１３】
本実施例の熱交換器８１によれば、並設された蒸発器１４で発生する凝縮水により凝縮水熱交換器１５Ｄが直接に冷却されるため、凝縮水の輸送に動力や損失を伴うことがなく、また空調風によっても冷却されることになるため、凝縮水熱交換器１５Ｄをより効率良く冷却することができ、このためシステムの効率化を図ることができる。また、熱交換器８１は車室内のクーリングユニット内に設置されるため、凝縮水熱交換器１５Ｄを断熱材により断熱する必要がなく、断熱コストを削減することができる。さらに、凝縮水熱交換器１５Ｄを蒸発器１４と一体に構成したため、凝縮水熱交換器１５を蒸発器１４の近傍に設置する構成と比べてコンパクト化を図ることができる。
【０１１４】
とくに、本実施例においては、凝縮水熱交換器１５Ｄを蒸発器１４の熱交換器コア６４を構成するチューブ６５間に設けているため、コア部６５Ｂの両面が凝縮水および空調風により冷却されることになり、熱交換器効率をさらに向上させることができる（請求項９の効果）。
【０１１５】
また、本実施例では、凝縮水熱交換器１５Ｄとして、熱交換器コア６４のチューブ６５と同じ多穴構造のチューブを用いているため、熱交換器８１をよりコンパクトなものとすることができる。これによれば、車室内のスペースを有効利用することができるようになるため、レイアウト性を改善することができる。
【０１１６】
さらに、本実施例の熱交換器８１によれば、蒸発器１４と凝縮水熱交換器１５Ｄとの間を配管で接続する必要がないため組み付けコストが削減でき、また冷媒漏れの原因となる接続箇所がないため、冷媒漏れに対する信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】実施例１に係わる冷凍サイクルの回路図。
【図２】実施例２に係わる冷凍サイクルの回路図。
【図３】実施例３に係わる冷凍サイクルの回路図。
【図４】実施例４に係わる冷凍サイクルの回路図。
【図５】（ａ）〜（ｄ）はクーリングユニット内における凝縮水熱交換器の配置例を示す側面図。
【図６】凝縮水熱交換器の構成を示す斜視図。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は凝縮水熱交換器の他の形状例を示す斜視図。
【図８】（ａ）〜（ｄ）はコア部の形状例を示す断面図。
【図９】実施例６に係わる冷凍サイクルの回路図。
【図１０】（ａ）は実施例６に係わる熱交換器の斜視図。（ｂ）はチューブの断面形状を示す斜視図。
【図１１】図１０（ａ）のＢ−Ｂ断面図。
【図１２】実施例７に係わる熱交換器の斜視図。
【図１３】内部熱交換器を用いた一般的な冷凍サイクルを示す回路図。
【図１４】一般的な冷凍サイクルの作用を表したサイクル線図。
【図１５】実施例の冷凍サイクルの作用を表したサイクル線図。
【符号の説明】
【０１１８】
１１…圧縮機
１２…放熱器
１３…膨張弁
１４、１４Ａ…蒸発器
１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ…凝縮水熱交換器
１６…アキュームレータ
１７…クーリングユニット
１８…内部熱交換器
１９、２２…切り替え弁
２０…コントローラ
２１…バイパス流路
２３…スペース
２４…凝縮水
２５…凝縮水吐出領域
２６…ドレイン配管
２７、２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、３７Ａ、３７Ｂ、４７Ａ、４７Ｂ、５７、６５Ａ、６５Ｂ…コア部
２７ａ…冷媒流路
２７ｂ…リブ
３１、６７…入口パイプ
３２、６８、８２Ａ、８２Ｂ…出口パイプ
３３…中間パイプ
２８、３８Ａ、３８Ｂ、４８Ａ、４８Ｂ、５８…入口ヘッダータンク
２９、３９Ａ、３９Ｂ、４９Ａ、４９Ｂ、５９…出口ヘッダータンク
６１、８１…熱交換器
６２、６２Ａ、６２Ｂ…上ヘッダーパイプ
６３、６３Ａ、６３Ｂ…下ヘッダーパイプ
６４…熱交換器コア
６５…チューブ
６６…フィン
６９、７４…冷媒通路
７１…入口側ヘッダーパイプ
７２…デバイドプレート
７３…出口側ヘッダーパイプ
７５…チューブ穴
【図１】
2006132804.tif 000003
【図２】
2006132804.tif 000004
【図３】
2006132804.tif 000005
【図４】
2006132804.tif 000006
【図５】
2006132804.tif 000007
【図６】
2006132804.tif 000008
【図７】
2006132804.tif 000009
【図８】
2006132804.tif 000010
【図９】
2006132804.tif 000011
【図１０】
2006132804.tif 000012
【図１１】
2006132804.tif 000013
【図１２】
2006132804.tif 000014
【図１３】
2006132804.tif 000015
【図１４】
2006132804.tif 000016
【図１５】
2006132804.tif 000017