(57)【要約】【課題】１つのパスを構成する通風方向に並んだ２つの下降流チューブ群の熱交換チューブ内を流れる冷媒量を均一化しうるエバポレータを提供する。【解決手段】エバポレータ１の風下側チューブ列３に第１〜第３のチューブ群16〜18を設け、風上側チューブ列４に第４〜第５のチューブ群19,21を設ける。通風方向に並んだ下降流チューブ群である第３および第４チューブ群18,19により１つのパスを構成する。第３チューブ群18の上端部を風下側上ヘッダ部５の第３区画24に通じさせ、第４チューブ群19の上端部を風上側上ヘッダ部７の第５区画29に通じさせる。第３区画24の流出部分42に、左右方向に並んだ第１部分43および第２部分44を設ける。第１部分43の流入部分41側端部が、流入部分41の流出部分42側端部に通じる。第１部分43および第２部分44を、それぞれ冷媒通過部34,35によって第５区画29に通じさせる。【選択図】図２
2018119736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向を上下方向に向けるとともに左右方向に間隔をおいて配置された複数の熱交換チューブからなり、かつ通風方向に並んで設けられた風下側および風上側チューブ列と、風下側および風上側チューブ列の熱交換チューブの上下両端部が通じさせられた左右方向に長い風下側および風上側上下両ヘッダ部とを備えており、両チューブ列に、複数の熱交換チューブからなり、かつ冷媒が上から下に流れる下降流チューブ群と冷媒が下から上に流れる上昇流チューブ群とが交互に並ぶように設けられ、風下側チューブ列に３以上のチューブ群があるとともに風上側チューブ列に風下側チューブ列のチューブ群の数よりも１つ少ないチューブ群があり、風下側チューブ列の１つの下降流チューブ群の風上側に風上側チューブ列の１つの下降流チューブ群が配置されるとともに、両下降流チューブ群により１つのパスが構成され、風下側チューブ列における当該１つのパスを構成する下降流チューブ群および当該下降流チューブ群の冷媒流れ方向上流側に隣り合う上昇流チューブ群の上端部が、風下側上ヘッダ部に設けられかつ両端が閉鎖された１つの風下区画に通じさせられ、風上側チューブ列における前記１つのパスを構成する下降流チューブ群の上端部が、風上側上ヘッダ部に設けられかつ両端が閉鎖されるとともに前記風下区画よりも左右方向の長さが短い１つの風上区画に通じさせられ、風下区画に、上昇流チューブ群が通じさせられかつ上昇流チューブ群の熱交換チューブから冷媒が流入する流入部分と、下降流チューブ群が通じさせられかつ下降流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流出する流出部分とがあり、風下区画の流出部分と風上区画とが互いに通じさせられているエバポレータであって、
風下区画の流出部分が、流出部分の左右方向中間部に設けられた分割部材により左右方向に２つに分けられることによって、流出部分に、流入部分側に位置する第１部分と、流入部分とは反対側に位置する第２部分とが設けられ、第１部分の流入部分側端部が流入部分の流出部分側端部に通じさせられ、第１部分が第１冷媒通過部により風上区画に通じさせられるとともに、第２部分が第２冷媒通過部により風上区画に通じさせられており、
上昇流チューブ群から風下区画の流入部分に流入した全冷媒が、流出部分の第１部分に入った後に第１部分から下降流チューブ群の熱交換チューブ内に入る冷媒と、流出部分の第１部分に入った後に第１冷媒通過部を通って風上区画に入り、風上区画から下降流チューブ群の熱交換チューブ内に入る冷媒と、流出部分の第１部分に入った後に第１部分から第１冷媒通過部を通って風上区画に入り、ついで風上区画から第２冷媒通過部を通って流出部分の第２部分に入り、第２部分から下降流チューブ群の熱交換チューブに入る冷媒とに分かれるようになっているエバポレータ。
【請求項２】
風下区画の流出部分における流入部分と通じている連通部分の面積をＡ、風下区画の流出部分の第１部分と風上区画とを通じさせる第１冷媒通過部の面積をＡｄ、風下区画の流出部分に通じる下降流チューブ群の全熱交換チューブのうち第１部分に通じる熱交換チューブの冷媒通路の総通路断面積をＡｔとした場合、Ａ＜Ａｄ＋Ａｔ、Ａｔ＜Ａｄの関係を満たす請求項１記載のエバポレータ。
【請求項３】
風下区画の流出部分に通じている下降流チューブ群の全熱交換チューブの上端部が風下区画内にあるとともに、風上区画に通じている下降流チューブ群の全熱交換チューブの上端部が風上区画内にあり、風下区画の流出部分と風上区画との間に、流出部分および風上区画の全長にわたって仕切部が設けられ、第１冷媒通過部および第２冷媒通過部が、それぞれ仕切部に形成された貫通穴からなり、両冷媒通過部を構成する貫通穴の下端が、風下区画および風上区画の内部空間の底面よりも上方に離隔するとともに、前記１つのパスを構成する２つの下降流チューブ群の全熱交換チューブの上端よりも下方の高さ位置にある請求項１または２記載のエバポレータ。
【請求項４】
両冷媒通過部を構成する貫通穴の下端が同一高さ位置にあり、前記１つのパスを構成する２つの下降流チューブ群の全熱交換チューブの上端が同一高さ位置にある請求項３記載のエバポレータ。
【請求項５】
風下側上ヘッダ部の一端に冷媒入口が設けられるとともに風上側上ヘッダ部の冷媒入口と同一端に冷媒出口が設けられ、風下側チューブ列に３つのチューブ群が設けられるとともに、冷媒入口に最も近い最近チューブ群および冷媒入口から最も遠い最遠チューブ群が下降流チューブ群であり、風上側チューブ列に２つのチューブ群が設けられるとともに、冷媒出口とは反対側のチューブ群が下降流チューブ群であり、両チューブ列の最遠チューブ群によって１つのパスが構成されている請求項１〜４のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、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に好適に使用されるエバポレータに関する。
【０００２】
この明細書および特許請求の範囲において、図１〜図４の上下、左右を上下、左右というものとし、図１および図２に矢印Ｘで示す方向を通風方向というものとする。
【背景技術】
【０００３】
この種のエバポレータとして、長手方向を上下方向に向けるとともに左右方向に間隔をおいて配置された複数の熱交換チューブからなり、かつ通風方向に並んで設けられた風下側および風上側チューブ列と、風下側および風上側チューブ列の熱交換チューブの上下両端部が通じさせられた左右方向に長い風下側および風上側上下両ヘッダ部とを備えており、両チューブ列に、複数の熱交換チューブからなり、かつ冷媒が上から下に流れる下降流チューブ群と冷媒が下から上に流れる上昇流チューブ群とが交互に並ぶように設けられ、風下側チューブ列に３つのチューブ群があるとともに風上側チューブ列に風下側チューブ列のチューブ群の数よりも１つ少ない２つのチューブ群があり、風下側上ヘッダ部の一端に冷媒入口が設けられ、風上側上ヘッダ部における冷媒入口と同一端に冷媒出口が設けられ、風下側チューブ列における冷媒入口に最も近い位置にある最近チューブ群、および冷媒入口から最も遠い位置にある最遠チューブ群が冷媒が上から下に流れる下降流チューブ群であるとともに、両下降流チューブ群間の中間チューブ群が冷媒が下から上に流れる上昇流チューブ群であり、風上側チューブ列における冷媒出口に最も近い位置にある最近チューブ群が冷媒が下から上に流れる上昇流チューブ群であるとともに、冷媒出口から最も遠い位置にある最遠チューブ群が下降流チューブ群であり、風下側チューブ列の最遠チューブ群の風上側に風上側チューブ列の最遠チューブ群が配置されるとともに、両最遠チューブ群により１つのパスが構成され、風下側チューブ列における当該１つのパスを構成する下降流チューブ群および当該下降流チューブ群の冷媒流れ方向上流側に隣り合う上昇流チューブ群の上端部が、風下側上ヘッダ部に設けられかつ両端が閉鎖された１つの風下区画に通じさせられ、風上側チューブ列における前記１つのパスを構成する下降流チューブ群の上端部が、風上側上ヘッダ部に設けられかつ両端が閉鎖されるとともに前記風下区画よりも左右方向の長さが短い１つの風上区画に通じさせられ、風下区画に、上昇流チューブ群が通じさせられかつ上昇流チューブ群の熱交換チューブから冷媒が流入する流入部分と、下降流チューブ群が通じさせられかつ下降流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流出する流出部分とがあり、風下区画の流出部分と風上区画とが冷媒通過部によって通じさせられているエバポレータが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載のエバポレータでは、風下側上ヘッダ部の風下区画において、風下側チューブ列の中間チューブ群から風下区画の流入部分に流入した冷媒が、同最遠チューブ群側に流れる際に、慣性により奥側（風下区画での流れ方向下流側）に流れやすくなるので、冷媒通過部を通過して風上区画に入った後に風上側チューブ列の最遠チューブ群の全熱交換チューブに流入する冷媒の量よりも、風下側チューブ列の最遠チューブ群の全熱交換チューブに流入する冷媒の量の方が多くなる傾向にある。したがって、両最遠チューブ群の全熱交換チューブ内を流れる冷媒量が不均一になり、冷却性能が低下するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１５６５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の目的は、上記問題を解決し、通風方向に並んで設けられて１つのパスを構成する２つの下降流チューブ群の熱交換チューブ内を流れる冷媒量を均一化して冷却性能を向上しうるエバポレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。
【０００８】
1)長手方向を上下方向に向けるとともに左右方向に間隔をおいて配置された複数の熱交換チューブからなり、かつ通風方向に並んで設けられた風下側および風上側チューブ列と、風下側および風上側チューブ列の熱交換チューブの上下両端部が通じさせられた左右方向に長い風下側および風上側上下両ヘッダ部とを備えており、両チューブ列に、複数の熱交換チューブからなり、かつ冷媒が上から下に流れる下降流チューブ群と冷媒が下から上に流れる上昇流チューブ群とが交互に並ぶように設けられ、風下側チューブ列に３以上のチューブ群があるとともに風上側チューブ列に風下側チューブ列のチューブ群の数よりも１つ少ないチューブ群があり、風下側チューブ列の１つの下降流チューブ群の風上側に風上側チューブ列の１つの下降流チューブ群が配置されるとともに、両下降流チューブ群により１つのパスが構成され、風下側チューブ列における当該１つのパスを構成する下降流チューブ群および当該下降流チューブ群の冷媒流れ方向上流側に隣り合う上昇流チューブ群の上端部が、風下側上ヘッダ部に設けられかつ両端が閉鎖された１つの風下区画に通じさせられ、風上側チューブ列における前記１つのパスを構成する下降流チューブ群の上端部が、風上側上ヘッダ部に設けられかつ両端が閉鎖されるとともに前記風下区画よりも左右方向の長さが短い１つの風上区画に通じさせられ、風下区画に、上昇流チューブ群が通じさせられかつ上昇流チューブ群の熱交換チューブから冷媒が流入する流入部分と、下降流チューブ群が通じさせられかつ下降流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流出する流出部分とがあり、風下区画の流出部分と風上区画とが互いに通じさせられているエバポレータであって、
風下区画の流出部分が、流出部分の左右方向中間部に設けられた分割部材により左右方向に２つに分けられることによって、流出部分に、流入部分側に位置する第１部分と、流入部分とは反対側に位置する第２部分とが設けられ、第１部分の流入部分側端部が流入部分の流出部分側端部に通じさせられ、第１部分が第１冷媒通過部により風上区画に通じさせられるとともに、第２部分が第２冷媒通過部により風上区画に通じさせられており、
上昇流チューブ群から風下区画の流入部分に流入した全冷媒が、流出部分の第１部分に入った後に第１部分から下降流チューブ群の熱交換チューブ内に入る冷媒と、流出部分の第１部分に入った後に第１冷媒通過部を通って風上区画に入り、風上区画から下降流チューブ群の熱交換チューブ内に入る冷媒と、流出部分の第１部分に入った後に第１部分から第１冷媒通過部を通って風上区画に入り、ついで風上区画から第２冷媒通過部を通って流出部分の第２部分に入り、第２部分から下降流チューブ群の熱交換チューブに入る冷媒とに分かれるようになっているエバポレータ。
【０００９】
上記1)のエバポレータにおいて、風下区画の流出部分を左右方向に分ける分割部材は、流出部分の左右方向の中央部だけではなく、流出部分の左右方向の範囲内の任意の位置に設けられる。
【００１０】
2)風下区画の流出部分における流入部分と通じている連通部分の面積をＡ、風下区画の流出部分の第１部分と風上区画とを通じさせる第１冷媒通過部の面積をＡｄ、風下区画の流出部分に通じる下降流チューブ群の全熱交換チューブのうち第１部分に通じる熱交換チューブの冷媒通路の総通路断面積をＡｔとした場合、Ａ＜Ａｄ＋Ａｔ、Ａｔ＜Ａｄの関係を満たす上記1)記載のエバポレータ。
【００１１】
3)風下区画の流出部分に通じている下降流チューブ群の全熱交換チューブの上端部が風下区画内にあるとともに、風上区画に通じている下降流チューブ群の全熱交換チューブの上端部が風上区画内にあり、風下区画の流出部分と風上区画との間に、流出部分および風上区画の全長にわたって仕切部が設けられ、第１冷媒通過部および第２冷媒通過部が、それぞれ仕切部に形成された貫通穴からなり、両冷媒通過部を構成する貫通穴の下端が、風下区画および風上区画の内部空間の底面よりも上方に離隔するとともに、前記１つのパスを構成する２つの下降流チューブ群の全熱交換チューブの上端よりも下方の高さ位置にある上記1)または2)記載のエバポレータ。
【００１２】
4)両冷媒通過部を構成する貫通穴の下端が同一高さ位置にあり、前記１つのパスを構成する２つの下降流チューブ群の全熱交換チューブの上端が同一高さ位置にある上記3)記載のエバポレータ。
【００１３】
5)風下側上ヘッダ部の一端に冷媒入口が設けられるとともに風上側上ヘッダ部の冷媒入口と同一端に冷媒出口が設けられ、風下側チューブ列に３つのチューブ群が設けられるとともに、冷媒入口に最も近い最近チューブ群および冷媒入口から最も遠い最遠チューブ群が下降流チューブ群であり、風上側チューブ列に２つのチューブ群が設けられるとともに、冷媒出口とは反対側のチューブ群が下降流チューブ群であり、両チューブ列の最遠チューブ群によって１つのパスが構成されている上記1)〜4)のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
【発明の効果】
【００１４】
上記1)〜5)のエバポレータによれば、風下区画の流出部分が、流出部分の左右方向中間部に設けられた分割部材により左右方向に２つに分けられることによって、流出部分に、流入部分側に位置する第１部分と、流入部分とは反対側に位置する第２部分とが設けられ、第１部分の流入部分側端部が流入部分の流出部分側端部に通じさせられ、第１部分が第１冷媒通過部により風上区画に通じさせられるとともに、第２部分が第２冷媒通過部により風上区画に通じさせられており、上昇流チューブ群から風下区画の流入部分に流入した全冷媒が、流出部分の第１部分に入った後に第１部分から下降流チューブ群の熱交換チューブ内に入る冷媒と、流出部分の第１部分に入った後に第１冷媒通過部を通って風上区画に入り、風上区画から下降流チューブ群の熱交換チューブ内に入る冷媒と、流出部分の第１部分に入った後に第１部分から第１冷媒通過部を通って風上区画に入り、ついで風上区画から第２冷媒通過部を通って流出部分の第２部分に入り、第２部分から下降流チューブ群の熱交換チューブに入る冷媒とに分かれるようになっているので、風下区画の流入部分から流出部分に流入した冷媒のうち、流出部分の第１部分に通じている下降流チューブ群の熱交換チューブに流入する冷媒の量が多くなったとしても、同流出部分の第２部分に通じている下降流チューブ群の熱交換チューブに流入する冷媒の量が少なくなる。その結果、風下側チューブ列における風下区画の流出部分に通じている下降流チューブ群の全熱交換チューブを流れる冷媒量と、風上側チューブ列における風上区画に通じている下降流チューブ群の全熱交換チューブを流れる冷媒量とを均一化することが可能になって、エバポレータの冷却性能が優れたものになる。
【００１５】
上記2)のエバポレータによれば、風下側チューブ列における風下区画の流出部分に通じている下降流チューブ群の熱交換チューブを流れる冷媒量と、風上側チューブ列における風上区画に通じている下降流チューブ群の熱交換チューブを流れる冷媒量とを効果的に均一化することが可能になる。
【００１６】
上記3)のエバポレータによれば、風下区画の流入部分に通じている上昇流チューブ群から流入部分内に流入した冷媒が、風下区画の流出部分の第１部分に通じている下降流チューブ群の熱交換チューブに流入するよりも第１冷媒通過部を通って風上区画に流入しやすくなり、しかも第１冷媒通過部を通って風上区画に流入する冷媒量が過剰になることが抑制される。したがって、風下側チューブ列における風下区画の流出部分に通じている下降流チューブ群の熱交換チューブを流れる冷媒量と、風上側チューブ列における風上区画に通じている下降流チューブ群の熱交換チューブを流れる冷媒量とを効果的に均一化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の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のエバポレータの全体構成を概略的に示すとともに冷媒の流れを示す斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図３のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】図３のＤ−Ｄ線断面図である。
【図７】第２冷媒通過部の変形例を示す図４相当の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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、この発明によるエバポレータをカーエアコンを構成する冷凍サイクルに適用したものである。
【００１９】
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。
【００２０】
図１〜図４はこの発明のエバポレータの全体構成を示し、図５および図６はその要部の構成を示す。なお、図２においては、熱交換チューブやフィンなどの具体的な図示は省略されている。
【００２１】
図１〜図４において、エバポレータ(1)は、幅方向を図１および図２に矢印Ｘで示す通風方向に向けるとともに長手方向を上下方向に向けた状態で左右方向（通風方向と直角をなす方向）に間隔をおいて配置された複数のアルミニウム製扁平状熱交換チューブ(2)からなる風下側チューブ列(3)および風上側チューブ列(4)と、風下側チューブ列(3)の熱交換チューブ(2)の上下両端側に長手方向を左右方向（熱交換チューブ(2)の並び方向）に向けて配置され、かつ風下側チューブ列(3)の全熱交換チューブ(2)が接続されたアルミニウム製風下側上ヘッダ部(5)およびアルミニウム製風下側下ヘッダ部(6)と、風上側チューブ列(4)の熱交換チューブ(2)の上下両端側に長手方向を左右方向に向けて配置され、かつ風上側チューブ列(4)の全熱交換チューブ(2)が接続されたアルミニウム製風上側上ヘッダ部(7)および風上側下ヘッダ部(8)とを備えている。
【００２２】
風下側上ヘッダ部(5)と風上側上ヘッダ部(7)、および風下側下ヘッダ部(6)と風上側下ヘッダ部(8)とは、たとえば１つのタンク(9)(11)内を左右方向にのびる板状の仕切部(9a)(11a)により通風方向に２つの空間に分割することにより設けられている。風下側上ヘッダ部(5)の右端部に冷媒入口(12)が設けられるとともに、風上側上ヘッダ部(7)の右端部に冷媒出口(13)が設けられている。風下側チューブ列(3)および風上側チューブ列(4)の全熱交換チューブ(2)は、上下両端寄りの一定長さ部分が、両上ヘッダ部(5)(7)および両下ヘッダ部(6)(8)内に挿入された状態で、両タンク(9)(11)にろう材によって接合されている(以下、ろう材による接合をろう付と称する）。風下側チューブ列(3)および風上側チューブ列(4)の全熱交換チューブ(2)の上端部は両上ヘッダ部(5)(7)内にあるとともに、同下端部は両下ヘッダ部(6)(8)内にあり、全熱交換チューブ(2)の上端および下端は同一高さ位置にある。なお、全熱交換チューブ(2)の上端の高さ位置および下端の高さ位置は若干異なっている場合もある。また、風下側チューブ列(3)の熱交換チューブ(2)の数と風上側チューブ列(4)の熱交換チューブ(2)の数とは等しくなっている。
【００２３】
両チューブ列(3)(4)の隣接する熱交換チューブ(2)どうしの間の通風間隙および左右両端の熱交換チューブ(2)の外側に、それぞれ両チューブ列(3)(4)の熱交換チューブ(2)に跨って共有されるようにアルミニウム製コルゲートフィン(14)が配置されて両熱交換チューブ(2)にろう付され、左右両端のコルゲートフィン(14)の外側に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。左右両端の熱交換チューブ(2)とサイドプレート(15)との間も通風間隙となっている。両チューブ列(3)(4)の隣接する熱交換チューブ(2)どうしの間の通風間隙を通過した空気は、車両用空調装置が搭載されている車両の車室内に送り込まれる。
【００２４】
風下側チューブ列(3)に、連続して並んだ複数の熱交換チューブ(2)からなる３以上の奇数、ここでは３つチューブ群(16)(17)(18)が、冷媒入口(12)側端部(右端部)から他端部側(左端部)に向かって並んで設けられ、風上側チューブ列(4)に、連続して並んだ複数の熱交換チューブ(2)からなりかつ風下側チューブ列(3)のチューブ群(16)(17)(18)よりも１つ少ない数、ここでは２つのチューブ群(19)(21)が、冷媒出口(13)とは反対側の端部(左端部)から冷媒出口(13)側端部(右端部)に向かって並んで設けられている。以下、風下側チューブ列(3)の３つのチューブ群(16)(17)(18)を冷媒入口(12)側端部（右端部）から他端部（左端部）に向かって第１〜第３チューブ群といい、風上側チューブ列(4)の２つのチューブ群(19)(21)を冷媒出口(13)とは反対側端部から右端部に向かって第４および第５チューブ群というものとする。
【００２５】
第１チューブ群(16)が、風下側チューブ列(3)における冷媒入口(12)に最も近い位置にある最近チューブ群であり、第３チューブ群(18)が、風下側チューブ列(3)における冷媒入口(12)から最も遠い位置にある最遠チューブ群である。また、第４チューブ群(19)が、風上側チューブ列(4)における冷媒出口(13)から最も遠い位置にある最遠チューブ群であり、第５チューブ群(21)が、冷媒出口(13)に最も近い位置にある最近チューブ群である。風下側チューブ列(3)の第１および第２チューブ群(16)(17)を構成する熱交換チューブ(2)の合計数は、風上側チューブ列(4)の第５チューブ群(21)を構成する熱交換チューブ(2)の数と等しくなっており、第１および第２チューブ群(16)(17)の左右方向の合計幅は、第５チューブ群(21)の左右方向の幅と同一である。風下側チューブ列(3)の第３チューブ群(18)を構成する熱交換チューブ(2)の数は、風上側チューブ列(4)の第４チューブ群(19)を構成する熱交換チューブ(2)の数と等しくなっており、両チューブ群(18)(19)の左右方向の幅は同一である。
【００２６】
風下側上ヘッダ部(5)内が板状の分割部(22)により左右方向に並んだ２つの区画(23)(24)に分割されることによって、風下側上ヘッダ部(5)に、冷媒入口(12)に通じるとともに、第１チューブ群(16)の熱交換チューブ(2)の上端部が通じる区画(23)と、第２および第３チューブ群(17)(18)の熱交換チューブ(2)の上端部が通じる区画(24)とが設けられ、風下側下ヘッダ部(6)内が分割部(25)により左右方向に並んだ２つの区画(26)(27)に分割されることによって、風下側下ヘッダ部(6)に、第１および第２チューブ群(16)(17)の熱交換チューブ(2)の下端部が通じる区画(26)と、第３チューブ群(18)の熱交換チューブ(2)の下端部が通じる区画(27)とが設けられている。また、風上側上ヘッダ部(7)内が分割部(28)により左右方向に並んだ２つの区画(29)(31)に分割されることによって、風上側上ヘッダ部(7)に、第４チューブ群(19)の熱交換チューブ(2)の上端部が通じる区画(29)と、冷媒出口(13)に通じるとともに、第５チューブ群(21)の熱交換チューブ(2)の上端部が通じる区画(31)とが設けられている。また、風上側下ヘッダ部(8)内の全体に、第４および第５チューブ群(19)(21)の熱交換チューブ(2)の下端部が通じる区画(32)が設けられている。
【００２７】
以下、風下側上ヘッダ部(5)の冷媒入口(12)に通じるとともに第１チューブ群(16)の熱交換チューブ(2)の上端部が通じる区画(23)を第１区画、風下側下ヘッダ部(6)の第１および第２チューブ群(16)(17)の熱交換チューブ(2)の下端部が通じる区画(26)を第２区画、風下側上ヘッダ部(5)の第２および第３チューブ群(17)(18)の熱交換チューブ(2)の上端部が通じる区画(24)を第３区画、風下側下ヘッダ部(6)の第３チューブ群(18)の熱交換チューブ(2)の下端部が通じる区画(27)を第４区画、風上側上ヘッダ部(7)の第４チューブ群(19)の熱交換チューブ(2)の上端部が通じる区画(29)を第５区画、風上側下ヘッダ部(8)の第４および第５チューブ群(19)(21)の熱交換チューブ(2)の下端部が通じる区画(32)を第６区画、風上側上ヘッダ部(7)の冷媒出口(13)に通じるとともに、第５チューブ群(21)の上端部が通じる区画(31)を第７区画というものとする。
【００２８】
第３区画(24)には、第２チューブ群(17)が通じさせられかつ第２チューブ群(17)の熱交換チューブ(2)から冷媒が流入する流入部分(41)と、第３チューブ群(18)が通じさせられかつ第３チューブ群(18)の熱交換チューブ(2)に冷媒が流出する流出部分(42)とがある。第３区画(24)の流出部分(42)が、流出部分(42)の左右方向中間部に設けられた分割部材(38)により左右方向に２つの部分に分けられることによって、流出部分(42)に、流入部分(41)側(右側)に位置しかつ全体に１つとなった内部空間を有する第１部分(43)と、流入部分(41)とは反対側(左側)に位置しかつ全体に１つとなった内部空間を有する第２部分(44)とが設けられている。第１部分(43)の流入部分(41)側端部(右端部)は、流入部分(41)の流出部分(42)側端部(左端部)に通じさせられている。
【００２９】
第３区画(24)の流出部分(42)の第１部分(43)は第１冷媒通過部(33)により第５区画(29)に通じさせられ、同じく第２部分(44)は第２冷媒通過部(34)により第５区画(29)に通じさせられている。両冷媒通過部(33)(34)は、それぞれ上側タンク(9)内を風下側上ヘッダ部(5)と風上側上ヘッダ部(7)とに分割する仕切部(9a)に左右方向に間隔をおいて形成された複数の貫通穴(37)からなる。なお、両冷媒通過部(33)(34)は１つの貫通穴によって構成されていてもよい。両冷媒通過部(33)(34)を構成する貫通穴(37)の下端は第３区画(24)および第５区画(29)の内部空間の底面よりも上方に離隔しており、かつ全貫通穴(37)の下端が同一高さ位置にある。また、全貫通穴(37)の下端は、１つのパスを構成する下降流チューブ群である第３チューブ群(18)および第４チューブ群(19)の上端よりも下方の高さ位置にある。
【００３０】
ここで、第３区画(24)の流出部分(42)における流入部分(41)と通じている連通部分の開口面積をＡ、第３区画(24)の流出部分(42)の第１部分(43)と第５区画(29)とを通じさせる第１冷媒通過部(33)の面積(第１冷媒通過部(33)を構成する全貫通穴(37)の総面積)をＡｄ、第３区画(24)の流出部分(42)に通じる第３チューブ群(18)の全熱交換チューブ(2)のうち第１部分(43)に通じる熱交換チューブ(2)の冷媒通路の総通路断面積をＡｔとした場合、Ａ＜Ａｄ＋Ａｔ、Ａｔ＜Ａｄの関係を満たしていることが好ましい。
【００３１】
第４区画(27)と、第６区画(32)における第４チューブ群(19)の熱交換チューブ(2)の下端部が通じさせられている部分とは、下側タンク(11)内を風下側下ヘッダ部(6)と風上側下ヘッダ部(8)とに分割する仕切部(11a)に設けられた第３冷媒通過部(35)により通じさせられている。第３冷媒通過部(35)は、下側タンク(11)内を風下側下ヘッダ部(6)と風下側下ヘッダ部(8)とに分割する仕切部(11a)を、第４区画(27)の全長にわたって除去することにより形成された１つの貫通穴(36)からなる。貫通穴(36)は、第４区画(27)の全高および全長にわたって形成されている。
【００３２】
上述のようにして冷媒入口(12)、冷媒出口(13)、第１〜第５チューブ群(16)(17)(18)(19)(21)、第１〜第７区画(23)(26)(24)(27)(29)(32)(31)、および第１〜第３冷媒通過部(33)(34)(35)が設けられることによって、冷媒は、風下側チューブ列(3)の最近チューブ群である第１チューブ群(16)、風下側チューブ列(3)の最遠チューブ群である第３チューブ群(18)および風上側チューブ列(4)の最遠チューブ群である第４チューブ群(19)の熱交換チューブ(2)内を上から下に流れることになり、これらのチューブ群(16)(18)(19)が下降流チューブ群となっている。また、冷媒は、風下側チューブ列(3)の第２チューブ群(17)、および風上側チューブ列(4)の第５チューブ群(21)の熱交換チューブ(2)内を下から上に流れることになり、これらのチューブ群(17)(21)が上昇流チューブ群となっている。したがって、両チューブ列(3)(4)に、複数の熱交換チューブ(2)からなり、かつ冷媒が上から下に流れる下降流チューブ群と冷媒が下から上に流れる上昇流チューブ群とが交互に並ぶように設けられている。
【００３３】
すなわち、風下側チューブ列(3)の下降流チューブ群である第３チューブ群(18)の風上側に風上側チューブ列(4)の下降流チューブ群である第４チューブ群(19)が配置されるとともに、両チューブ群(18)(19)により１つのパスが構成され、第３チューブ群(18)の上端部が、風下側上ヘッダ部(5)に設けられかつ両端が閉鎖された１つの風下区画である第３区画(24)の流出部分(42)に通じさせられ、第３チューブ群(18)の冷媒流れ方向上流側に隣り合う上昇流チューブ群である第２チューブ群(17)の上端部が、風下側上ヘッダ部(5)に設けられかつ両端が閉鎖された１つの風下区画である第３区画(24)の流入部分(41)に通じさせられている。また、第３チューブ群(18)の全熱交換チューブ(2)は、流出部分(42)の第１部分(43)に通じる熱交換チューブ(2)と、同第２部分に通じる熱交換チューブ(2)とに分けられている。さらに、風上側チューブ列(4)における下降流チューブ群である第４チューブ群(19)の上端部が、風上側上ヘッダ部(7)に設けられ、かつ両端が閉鎖されるとともに第３区画(24)よりも左右方向の長さが短い１つの風上区画である第５区画(29)に通じさせられている。なお、第３および第４チューブ群(18)(19)を除いた残りのチューブ群(16)(17)(21)は、それぞれ単独で１つのパスを構成している。
【００３４】
したがって、冷媒入口(12)から流入した冷媒は、次のように３つの経路を流れて冷媒出口(13)から流出するようになされている。第１の経路は、第１区画(23)、第１チューブ群(16)の熱交換チューブ(2)、第２区画(26)、第２チューブ群(17)の熱交換チューブ(2)、第３区画(24)の流入部分(41)、第３区画(24)の流出部分(42)の第１部分(43)、第３チューブ群(18)の第１部分(43)に通じている熱交換チューブ(2)、第４区画(27)、第３冷媒通過部(35)、第６区画(32)、第５チューブ群(21)の熱交換チューブ(2)および第７区画(31)である。第２の経路は、第１区画(23)、第１チューブ群(16)の熱交換チューブ(2)、第２区画(26)、第２チューブ群(17)の熱交換チューブ(2)、第３区画(24)の流入部分(41)、第３区画(24)の流出部分(42)の第１部分(43)、第１冷媒通過部(33)、第５区画(29)、第４チューブ群(19)の熱交換チューブ(2)、第６区画(32)、第５チューブ群(21)の熱交換チューブ(2)および第７区画(31)である。第３の経路は、第１区画(23)、第１チューブ群(16)の熱交換チューブ(2)、第２区画(26)、第２チューブ群(17)の熱交換チューブ(2)、第３区画(24)の流入部分(41)、第３区画(24)の流出部分(42)の第１部分(43)、第１冷媒通過部(33)、第５区画(29)、第２冷媒通過部(34)、第３区画(24)の流出部分(42)の第２部分(44)、第３チューブ群(18)の第２部分(44)に通じている熱交換チューブ(2)、第４区画(27)、第３冷媒通過部(35)、第６区画(32)、第５チューブ群(21)の熱交換チューブ(2)および第７区画(31)である。
【００３５】
上述したエバポレータ(1)は、圧縮機、冷媒冷却器としてのコンデンサおよび減圧器としての膨張弁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。カーエアコンの稼働時には、圧縮機、コンデンサおよび膨張弁を通過した冷媒が、上述した３つの経路を通って、冷媒入口(12)から流入するとともに冷媒出口(13)から流出し、冷媒が風下側チューブ列(3)の熱交換チューブ(2)内、および風上側チューブ列(4)の熱交換チューブ(2)内を流れる間に、隣り合う熱交換チューブ(2)どうしの間の通風間隙を通過する空気と熱交換をし、空気は冷却され、冷媒は気相となって流出する。すなわち、上述したエバポレータ(1)において、第２チューブ群(17)から第３区画(24)の流入部分(41)に流入した全冷媒が、流出部分(42)の第１部分(43)に入った後に第１部分(43)から第３チューブ群(18)の熱交換チューブ(2)内に入る冷媒と、流出部分(42)の第１部分(43)に入った後に第１部分(43)から第１冷媒通過部(33)を通って第４区画(29)に入り、ついで第４区画(29)に通じている第４チューブ群(19)の熱交換チューブ(2)内に入る冷媒と、流出部分(42)の第１部分(43)に入った後に第１冷媒通過部(33)を通って第４区画(29)に入り、ついで第２冷媒通過部(34)を通って流出部分(42)の第２部分に入り、ついで第３チューブ群(18)の熱交換チューブ(2)に入る冷媒とに分かれるようになっているので、第３区画(24)の流入部分(41)から流出部分(42)に流入した冷媒のうち、流出部分(42)の第１部分(43)に通じている第３チューブ群(18)の熱交換チューブ(2)に流入する冷媒の量が多くなったとしても、同流出部分(42)の第２部分に通じている第３チューブ群(18)の熱交換チューブ(2)に流入する冷媒の量が少なくなる。その結果、第３チューブ群(18)の全熱交換チューブ(2)を流れる冷媒量と、第３チューブ群(18)と１つのパスを構成する第４チューブ群(19)の全熱交換チューブ(2)を流れる冷媒量とを均一化することが可能になる。したがって、エバポレータ(1)の冷却性能が優れたものになる。
【００３６】
図７は、第３区画(24)の流出部分(42)の第２部分(44)と第５区画(29)とを通じさせる第２冷媒通過部(34)の変形例を示す。
【００３７】
図７に示す第２冷媒通過部(34)は、上側タンク(9)内を風下側上ヘッダ部(5)と風上側上ヘッダ部(7)とに分割する仕切部(9a)を、第２部分(44)の全長にわたって除去することにより形成された１つの貫通穴(51)からなる。貫通穴(51)は、第２部分(44)の全高および全長にわたって形成されている。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
この発明によるエバポレータは、カーエアコンを構成する冷凍サイクルに好適に用いられる。
【符号の説明】
【００３９】
(1)：エバポレータ
(2)：熱交換チューブ
(3)：風下側チューブ列
(4)：風上側チューブ列
(5)：風下側上ヘッダ部
(6)：風下側下ヘッダ部
(7)：風上側上ヘッダ部
(8)：風上側下ヘッダ部
(9a)：仕切部
(16)(17)(18)：第１〜第３チューブ群
(19)(21)：第４および第５チューブ群
(24)：第３区画(両端が閉鎖された風下区画)
(29)：第５区画(両端が閉鎖された風上区画)
(33)：第１冷媒通過部
(34)：第２冷媒通過部
(37)(51)：貫通穴
【図１】
2018119736.tif 000003
【図２】
2018119736.tif 000004
【図３】
2018119736.tif 000005
【図４】
2018119736.tif 000006
【図５】
2018119736.tif 000007
【図６】
2018119736.tif 000008
【図７】
2018119736.tif 000009