(57)【要約】【課題】暖房性能及び冷房性能の向上を図るとともに、冷房時の異音発生を抑制することが可能な熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器には、冷媒が流入する流入口（２２５ａ）と、冷房作動時に冷媒が流出する冷房流出口（２２７ａ）と、暖房作動時に冷媒が流出する暖房流出口（２２６ａ）と、が設けられており、流入口（２２５ａ）と暖房流出口（２２６ａ）との間の距離が、流入口（２２５ａ）と冷房流出口（２２７ａ）との間の距離よりも短くなるように配置されている。【選択図】図１
2019070504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷房作動及び暖房作動をするヒートポンプシステムに用いられる熱交換器であって、
冷房作動時及び暖房作動時において冷媒と外気との間で熱交換を行う熱交換部（２０，２１）と、
液冷媒を貯液する貯液器と一体的に接合され、冷房作動時及び暖房作動時において冷媒の流れを切り替える冷媒調整部（１０）と、を備え、
冷媒が流入する流入口（２２５ａ，２２５Ａａ）と、冷房作動時に冷媒が流出する冷房流出口（２２７ａ，２２７Ｂａ）と、暖房作動時に冷媒が流出する暖房流出口（２２６ａ，２２６Ａａ）と、が設けられており、
前記流入口と前記暖房流出口との間の距離が、前記流入口と前記冷房流出口との間の距離よりも短くなるように配置されている、熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器であって、
前記流入口と前記暖房流出口との間には、熱伝達部材（２７，２７Ａ）が設けられている、熱交換器。
【請求項３】
請求項２に記載の熱交換器であって、
前記流入口（２２５Ａａ）と前記暖房流出口（２２６Ａａ）と前記熱伝達部材（２７Ａ）とは、単一のコネクタ部品（２５Ａ）で構成されている、熱交換器。
【請求項４】
請求項３に記載の熱交換器であって、
前記コネクタ部品は、前記流入口と前記暖房流出口との間が前記熱伝達部材によって埋められるように繋がれている、熱交換器。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の熱交換器であって、
前記冷房流出口は、前記コネクタ部品とは異なる部品に設けられている、熱交換器。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の熱交換器であって、
前記流入口における冷媒の流れ方向と前記暖房流出口における冷媒の流れ方向とが対向流となるように、前記流入口及び前記暖房流出口が配置されている、熱交換器。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の熱交換器であって、
前記貯液器の長手方向において、前記流入口、前記暖房流出口、前記冷房流出口の順に配置されている、熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、冷房作動及び暖房作動をするヒートポンプシステムに用いられる熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷房作動及び暖房作動をするヒートポンプシステムに用いられる熱交換器として、下記特許文献１に記載のものが知られている。下記特許文献１に記載の熱交換器は、冷房時においては、高温高圧の気相冷媒が凝縮用熱交換部に流れ込み、冷却されて気液二相の冷媒となって受液部に流れ込む。受液部に流れ込んだ気液二相冷媒が飽和した液相冷媒は、過冷却用熱交換部に流れ込み、過冷却されて利用側熱交換器に流れる。一方、暖房時においては、低圧の気液二相冷媒が凝縮用熱交換部に流れ込み、熱交換を行って蒸発し、気相冷媒となって受液部に流れ込む。受液部に流れ込んだ気相冷媒は、過冷却用熱交換部を流れずに圧縮機に還流する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２３６４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、暖房時において次のような解決すべき課題がある。暖房時の第１課題として、暖房運転時には凝縮用熱交換部のみが使用され、過冷却用熱交換部は使用されないため、熱交換器のコア部全体を活用できず、体格に比較して暖房性能が低くなるという課題がある。暖房時の第２課題として、比容積の大きい気相冷媒が、過冷却用熱交換部を迂回して流れるため、冷媒圧損が大きくなり、暖房性能が低下するという課題がある。暖房時の第３課題として、熱交換器のコア部に対して気液二相冷媒を上方から導入する構成となっているため、凝縮用熱交換部を流れる冷媒の分配性が悪化し、暖房性能が低下するという課題がある。
【０００５】
特許文献１では、冷房時において次のような解決すべき課題がある。冷房時の第１課題として、液冷媒を貯液する貯液器と一体的に接合され、冷房作動時及び暖房作動時において冷媒の流れを切り替える冷媒調整部を設けた場合、冷媒調整部に流入するのが高温高圧の気相冷媒となるため、熱交換器内を流れる冷媒が加熱されて過冷却度が不足し、冷房性能が低下するという課題がある。冷房時の第２課題として、過冷却度が不足することで、膨張弁に流入する冷媒に気相冷媒が混入し、異音が発生するという課題がある。
【０００６】
本開示は、暖房性能及び冷房性能の向上を図るとともに、冷房時の異音発生を抑制することが可能な熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、冷房作動及び暖房作動をするヒートポンプシステムに用いられる熱交換器であって、冷房作動時及び暖房作動時において冷媒と外気との間で熱交換を行う熱交換部（２０，２１）と、液冷媒を貯液する貯液器と一体的に接合され、冷房作動時及び暖房作動時において冷媒の流れを切り替える冷媒調整部（１０）と、を備えている。熱交換器には、冷媒が流入する流入口（２２５ａ，２２５Ａａ）と、冷房作動時に冷媒が流出する冷房流出口（２２７ａ，２２７Ｂａ）と、暖房作動時に冷媒が流出する暖房流出口（２２６ａ，２２６Ａａ）と、が設けられており、流入口と暖房流出口との間の距離が、流入口と冷房流出口との間の距離よりも短くなるように配置されている。
【０００８】
流入口と冷房流出口との間の距離に比較して、流入口と暖房流出口との間の距離が短くなるので、流入口と暖房流出口との間の伝熱が促進される。そのため暖房時においては、熱交換器に入る前の冷媒のエンタルピと熱交換器を出た後の冷媒のエンタルピとの差が増大するため、暖房性能が向上する。また、流入口から導入される気液二相冷媒の乾き度が下がるため、冷媒の密度が増加し冷媒の圧損が低下するので、暖房性能が向上する。更に、流入口から導入される気液二相冷媒の乾き度が下がることによって、気液二相冷媒の液相成分が多くなり、冷媒の分配性が向上し、暖房性能が向上する。
【０００９】
流入口と暖房流出口との間の距離に比較して、流入口と冷房流出口との間の距離が長くなるので、流入口と冷房流出口との間の伝熱を抑制することができる。流入口と冷房流出口との間の伝熱が促進されると、エンタルピ差の減少によるコンプレッサ動力悪化や、過冷却度低下による不具合が懸念される。流入口と冷房流出口との間の伝熱を抑制することで、エンタルピ差の減少によるコンプレッサ動力悪化を抑制することができる。また、過冷却度の低下を抑制することで、蒸発器への流入冷媒の乾き度増加による蒸発器の冷媒圧損増加や分配悪化に起因する冷房性能低下を回避することができる。更に、減圧器への流入冷媒に気相冷媒が混入することに起因する異音発生も抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、暖房性能及び冷房性能の向上を図るとともに、冷房時の異音発生を抑制することが可能な熱交換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施形態としての熱交換器を示す図である。
【図２】図２は、図１に示される熱交換器を用いた冷凍サイクルの一例を示す図である。
【図３】図３は、変形例としての熱交換器を示す図である。
【図４】図４は、変形例としての熱交換器を示す図である。
【図５】図５は、変形例としての熱交換器を示す図である。
【図６】図６は、図１に示されるコネクタ部品を説明するための図である。
【図７】図７は、図１に示されるコネクタ部品を説明するための図である。
【図８】図８は、図３に示されるコネクタ部品を説明するための図である。
【図９】図９は、図３に示されるコネクタ部品を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１３】
図１に示されるように、本実施形態に係る熱交換器２は、上流側熱交換部２０と、下流側熱交換部２１と、貯液器２２と、を備えている。上流側熱交換部２０は、２つの上流側コア２０１，２０２と、ヘッダタンク２０３，２０４，２０５と、を有している。本実施形態では一例として２つの上流側コア２０１，２０２を有するものを示したが、コアは単一でも３つ以上でも構わない。上流側コア２０１，２０２は、内部を流れる冷媒と外部を流れる空気との間で熱交換をする部分であって、冷媒が通るチューブと、チューブ間に設けられたフィンとを有する。
【００１４】
上流側コア２０１の上流側端には、ヘッダタンク２０３が取り付けられている。上流側コア２０２の下流側端には、ヘッダタンク２０５が取り付けられている。上流側コア２０１の下流側端及び上流側コア２０２の上流側端には、双方に跨って配置されるヘッダタンク２０４が取り付けられている。
【００１５】
ヘッダタンク２０３には接続流路２２１が繋がれている。ヘッダタンク２０５には接続流路２２２が繋がれている。接続流路２２１から流入した冷媒は、ヘッダタンク２０３から上流側コア２０１に流入する。上流側コア２０１を流れた冷媒は、ヘッダタンク２０４に流入する。ヘッダタンク２０４内を流れた冷媒は、上流側コア２０２に流入する。上流側コア２０２を流れた冷媒は、ヘッダタンク２０５に流入する。ヘッダタンク２０５に流入した冷媒は、接続流路２２２に流出する。
【００１６】
接続流路２２２は、貯液器２２に設けられている流路である。接続流路２２２は、貯液器２２の貯液空間２２４に繋がれている。接続流路２２２に流出した冷媒は、貯液空間２２４内部に流入する。
【００１７】
貯液器２２は、貯液空間２２４が形成された略円筒状のものである。貯液空間２２４は、接続流路２２２から流入する気液二相冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離し、液相冷媒を貯める部分である。貯液器２２には、流入流路２２５と、接続流路２２１と、接続流路２２２と、暖房流出流路２２６と、接続流路２２３と、が設けられている。流入流路２２５の端部には、流入口２２５ａが形成されている。暖房流出流路２２６の端部には、暖房流出口２２６ａが形成されている。
【００１８】
貯液空間２２４には、接続流路２２２と、接続流路２２３と、流出流路１１２と、が繋がれている。接続流路２２２は、上流側熱交換部２０と貯液器２２とを繋ぐ流路である。接続流路２２３は、貯液器２２と下流側熱交換部２１とを繋ぐ流路である。接続流路２２３から流出した液相冷媒は、下流側熱交換部２１に流入する。流出流路１１２は、貯液器２２から気相冷媒を流出させる流路である。
【００１９】
下流側熱交換部２１は、ヘッダタンク２１１と、下流側コア２１２と、ヘッダタンク２１３と、を有している。ヘッダタンク２１３には、冷房流出流路２２７が繋がれている。冷房流出流路２２７の端部には、冷房流出口２２７ａが形成されている。ヘッダタンク２１３は、下流側コア２１２の下流側端に設けられている。下流側コア２１２の上流側端には、ヘッダタンク２１１が設けられている。ヘッダタンク２１１には、接続流路２２３が繋がれている。
【００２０】
接続流路２２３からヘッダタンク２１１に液相冷媒が流入し、ヘッダタンク２１１から下流側コア２１２に液相冷媒が流入する。下流側コア２１２は、内部を流れる冷媒と外部を流れる空気との間で熱交換をする部分であって、冷媒が通るチューブと、チューブ間に設けられたフィンとを有する。従って、下流側コア２１２に流れこんだ液相冷媒は、過冷却されながらヘッダタンク２１３に向かう。
【００２１】
下流側コア２１２からヘッダタンク２１３に流れ込んだ液相冷媒は、冷房流出流路２２７に流出する。冷房流出流路２２７は、冷房流出口２２７ａにおいて冷凍サイクル装置を構成する膨張弁に繋がる流路に繋がっており、膨張弁より先にはエバポレータが繋がれている。
【００２２】
貯液器２２の上方には、冷媒調整部１０が設けられている。冷媒調整部１０には、流入流路１１０と、流出流路１１１と、流出流路１１２と、接続流路１１３とが設けられている。流入流路１１０は、流入流路２２５に繋がるように配置されている。流出流路１１１は、暖房流出流路２２６に繋がるように配置されている。接続流路１１３は、貯液空間２２４に臨むように設けられ、冷媒調整部１０の内部において流出流路１１１に繋がっている。接続流路１１３は、接続流路２２１に繋がるように配置されている。
【００２３】
流入流路２２５及び流入流路１１０は、コンプレッサから流れ込む高圧冷媒が流入する流路である。接続流路２２１及び接続流路１１３は、流入した冷媒をそのまま高圧で若しくは低圧にして、上流側熱交換部２０に向けて流出させる流路である。
【００２４】
流出流路１１２は、貯液空間２２４から流出する気相冷媒が流入する流路である。流出流路１１１は、流出流路１１２に流入した冷媒をコンプレッサに送り出す流路である。
【００２５】
冷媒調整部１０には、絞り１０１と、開閉弁１０２と、流量調整弁１０３と、が設けられている。絞り１０１、開閉弁１０２、及び流量調整弁１０３については、熱交換器２が適用される冷凍サイクルの一例とともに後述する。
【００２６】
続いて、図２を参照しながら、本実施形態の熱交換器２が適用される冷凍サイクルの一例について説明する。図２に示されるように、冷凍サイクル装置７１は、車両用空調装置７に適用されている。車両用空調装置７は、空調対象空間である車室内に送風される送風空気の温度を調整することにより、車室内の温度を調整する装置である。車両用空調装置７は、冷凍サイクル装置７１と、冷却水循環回路７２と、空調ユニット７３とを備えている。
【００２７】
冷凍サイクル装置７１は、送風空気を冷却することにより車室内を冷房する冷房モードと、送風空気を加熱することにより車室内を暖房する暖房モードとに選択的に切り替え可能となっている。冷凍サイクル装置７１は、冷媒の循環するヒートポンプ回路からなる蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置である。
【００２８】
冷凍サイクル装置７１は、減圧器３０、蒸発器３１、アキュムレータ３２、圧縮機３３、水冷コンデンサ３４、熱交換器２を備えている。冷凍サイクル装置７１を循環する冷媒としては、例えばＨＦＣ系冷媒やＨＦＯ系冷媒を用いることができる。冷媒には圧縮機３３を潤滑するためのオイル、すなわち冷凍機油が混入されている。よって、冷凍機油の一部は冷媒とともに冷凍サイクル装置７１を循環する。
【００２９】
圧縮機３３は、冷凍サイクル装置７１において吸入口から冷媒を吸入して圧縮するとともに、圧縮されることにより過熱状態となった冷媒を吐出口から吐出する。圧縮機３３は電動式圧縮機である。吐出口から吐出された冷媒は、水冷コンデンサ３４へと流れる。
【００３０】
水冷コンデンサ３４は、周知の水冷媒熱交換器である。水冷コンデンサ３４は、第１熱交換部３４１と、第２熱交換部３４２とを有している。
【００３１】
第１熱交換部３４１は、圧縮機３３の吐出口と熱交換器２との間に設けられている。すなわち、第１熱交換部３４１には、圧縮機３３から吐出される冷媒が流れている。
【００３２】
第２熱交換部３４２は、エンジン冷却水が流れる冷却水循環回路７２の途中に設けられている。冷却水循環回路７２では、冷却ポンプ３７により冷却水が循環している。冷却水は、第２熱交換部３４２、ヒータコア３５、冷却ポンプ３７、エンジン３６の順で循環する。
【００３３】
水冷コンデンサ３４では、第１熱交換部３４１内を流れる冷媒と、第２熱交換部３４２を流れる冷却水との間で熱交換を行うことにより、冷媒の熱で冷却水を加熱するとともに、冷媒を冷却する。第１熱交換部３４１から流出した冷媒は、熱交換器２の冷媒調整部１０へと流れる。
【００３４】
冷却水循環回路７２では、エンジン３６及び第２熱交換部３４２において加熱された冷媒がヒータコア３５を流れることにより、ヒータコア３５が加熱される。ヒータコア３５は、空調ユニット７３のケーシング３９内に配置されている。ヒータコア３５は、その内部を流れる冷却水と、ケーシング３９内を流れる送風空気との間で熱交換を行うことにより、送風空気を加熱する。水冷コンデンサ３４は、圧縮機３３から吐出されて第１熱交換部３４１に流入する冷媒が有する熱を冷却水とヒータコア３５を介して間接的に送風空気に放熱させる放熱器として機能している。
【００３５】
冷媒調整部１０の、絞り１０１及び開閉弁１０２は、圧力調整部として機能している。絞り１０１及び開閉弁１０２は、熱交換器２の上流側熱交換部２０において冷媒が外気から吸熱する暖房モードと、冷媒が外気へと放熱する冷房モードとを切替可能にすべく、上流側熱交換部２０に流入する冷媒の圧力を調整する圧力調整部に相当する。
【００３６】
水冷コンデンサ３４の第１熱交換部３４１から流出した冷媒は、流入流路２２５を通って絞り１０１に流れる。絞り１０１は、水冷コンデンサ３４の第１熱交換部３４１から流出した冷媒を減圧して吐出する。絞り１０１としては、例えば絞り開度が固定されたノズルやオリフィス等を用いることができるが、絞り開度が変動するものも用いることができる。絞り１０１から吐出される冷媒は、接続流路２２１を通って上流側熱交換部２０へと流れる。
【００３７】
バイパス流路１１４は、第１熱交換部３４１から流出した冷媒を絞り６０１を迂回させて上流側熱交換部２０に導く冷媒流路である。開閉弁１０２は、バイパス流路１１４を開閉する電磁弁である。
【００３８】
暖房モード時に開閉弁１０２が閉状態になる。これにより、暖房モード時には、水冷コンデンサ３４の第１熱交換部３４１から流出した冷媒が絞り１０１を流れることで減圧され、上流側熱交換部２０へと流れる。
【００３９】
一方、冷房モード時には開閉弁１０２が全開状態になる。これにより、冷房モード時には、水冷コンデンサ３４の第１熱交換部３４１から流出した冷媒が絞り１０１を迂回してバイパス流路１１４を流れる。第１熱交換部３４１から流出した冷媒は、減圧されることなく、上流側熱交換部２０へと流れる。
【００４０】
熱交換器２は、エンジンルーム内の車両前方側に配置されている室外熱交換器である。熱交換器２は、上流側熱交換部２０と、貯液器２２と、下流側熱交換部２１と、冷媒調整部１０と、を有している。
【００４１】
上流側熱交換部２０には、圧力調整部としての絞り１０１及び開閉弁１０２から流出した冷媒が流入する。上流側熱交換部２０は、流入する冷媒と、図示しない送風ファンにより送風される車室外の空気である外気との間で熱交換を行う部分である。上流側熱交換部２０は、暖房モード時には、流入する冷媒と外気との間で熱交換を行うことにより、冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。また、上流側熱交換部２０は、冷房モード時には、流入する冷媒と外気との間で熱交換を行うことにより、冷媒を冷却する凝縮器として機能する。
【００４２】
貯液器２２は、上流側熱交換部２０から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、気相冷媒と液相冷媒とを別々に流出させること及び液相冷媒を貯留することが可能である。貯液器２２は、分離された気相冷媒を暖房流出流路２２６に向けて吐出するとともに、分離された液相冷媒を冷房流出流路２２７に向けて吐出する。
【００４３】
暖房流出流路２２６は、暖房流出口２２６ａにおいて冷媒流路７１２に繋がっている。冷媒流路７１２は、冷媒流路７１１の途中部分に接続されている。冷媒流路７１１は、減圧器３０から流出した冷媒を圧縮機３３の吸入口へと導く流路である。暖房流出流路２２６は、貯液器２２から吐出される気相冷媒を、圧縮機３３に導く流路である。
【００４４】
下流側熱交換部２１には、貯液器２２から液相冷媒が流入する。下流側熱交換部２１は、流入する液相冷媒と外気との間で熱交換を行うことにより、熱交換器２における冷媒の熱交換効率を更に高める部分である。具体的には、下流側熱交換部２１は、暖房モード時には、流入する液相冷媒と外気との間で熱交換を行うことにより、液相冷媒を蒸発させる。これにより、上流側熱交換部２０において蒸発しきれずに残った液相冷媒を蒸発させることができるため、熱交換器２における蒸発器としての機能が高められている。但し、この下流側熱交換部２１は搭載スペースの関係でチューブ本数が少なく冷媒流路面積が少ないことから冷媒圧損増加を避ける為に、冷媒を流さない作動にしてもよい。また、下流側熱交換部２１は、冷房モード時には、流入する液相冷媒と外気との間で熱交換を行うことにより、液相冷媒を更に冷却する過冷却器として機能する。これにより、熱交換器２における凝縮器としての機能が高められている。
【００４５】
減圧器３０には、下流側熱交換部２１から流出した冷媒が冷房流出流路２２７及び冷房流出流路２２７に繋がっている冷媒流路７１３を介して流入する。減圧器３０は、流入した冷媒を減圧して吐出する。減圧器３０により減圧された冷媒は、蒸発器３１に流入する。また、減圧器３０には、蒸発器３１から吐出された冷媒が流入する。減圧器３０は、蒸発器３１から吐出される冷媒の過熱度が予め定められた所定範囲となるように、蒸発器３１に流入する冷媒を機械的機構により減圧膨張させる温度感応型の機械式膨張弁である。
【００４６】
蒸発器３１には、減圧器３０から吐出される冷媒が流入する。蒸発器３１は、冷房モード時に、内部を流れる冷媒と、空調ユニット７３のケーシング３９内を流れる送風空気との間で熱交換を行うことにより送風空気を冷却する熱交換器である。蒸発器３１では、送風空気と冷媒との間で熱交換が行われることにより冷媒が蒸発する。蒸発した冷媒は、蒸発器３１から吐出され、減圧器３０及び冷媒流路７１１を介して圧縮機３３の吸入口に流入する。
【００４７】
流量調整弁１０３は、流出流路１１２から暖房流出流路２２６に至る途中部分に設けられている。流量調整弁１０３は、その開度の調整により、暖房流出流路２２６の流路断面積を変更可能な電磁弁からなる。流量調整弁１０３の開度の調整により、暖房流出流路２２６を流れる冷媒の流量を調整することができる。
【００４８】
空調ユニット７３は、ケーシング３９と、送風通路切替ドア３８とを備えている。ケーシング３９内には、送風空気が流れている。ケーシング３９内には、送風空気の流れ方向の上流側から下流側に向かって、蒸発器３１と、ヒータコア３５とが順に配置されている。蒸発器３１は、内部を流れる冷媒と、送風空気との間で熱交換を行うことにより、送風空気を冷却する。ケーシング３９における蒸発器３１の下流側には、ヒータコア３５が配置される温風通路と、ヒータコア３５が配置されていない冷風通路とが設けられている。
【００４９】
送風通路切替ドア３８は、冷風通路を塞ぐ一方で温風通路を開放する図中に実線で示される第１ドア位置と、温風通路を塞ぐ一方で冷風通路を開放する図中に破線で示される第２ドア位置とに変位可能に構成されている。ケーシング３９における温風通路及び冷風通路の空気流れ方向の下流側には、車室内に開口する図示しない複数の開口部が形成されている。
【００５０】
空調ユニット７３では、暖房モード時に、送風通路切替ドア３８が実線の第１ドア位置に位置する。これにより、蒸発器３１を通過した送風空気が温風通路を通過するため、ヒータコア３５により送風空気が加熱されて下流側に流れる。一方、冷房モード時には、送風通路切替ドア３８が破線の第２ドア位置に位置する。これにより、蒸発器３１を通過した送風空気が冷風通路を通過するため、蒸発器３１で冷却された送風空気がそのまま下流側に流れる。
【００５１】
本実施形態の熱交換器２は、冷房作動及び暖房作動をするヒートポンプシステムに用いられる熱交換器であって、冷房作動時及び暖房作動時において冷媒と外気との間で熱交換を行う熱交換部である上流側熱交換部２０及び下流側熱交換部２１と、液冷媒を貯液する貯液器２２と一体的に接合され、冷房作動時及び暖房作動時において冷媒の流れを切り替える冷媒調整部１０と、を備えている。熱交換器２には、冷媒が流入する流入口２２５ａと、冷房作動時に冷媒が流出する冷房流出口２２７ａと、暖房作動時に冷媒が流出する暖房流出口２２６ａと、が設けられており、流入口２２５ａと暖房流出口２２６ａとの間の距離が、流入口２２５ａと冷房流出口２２７ａとの間の距離よりも短くなるように配置されている。
【００５２】
本実施形態では、流入口２２５ａと冷房流出口２２７ａとの間の距離に比較して、流入口２２５ａと暖房流出口２２６ａとの間の距離が短くなるので、流入口２２５ａと暖房流出口２２６ａとの間の伝熱が促進される。そのため暖房時においては、熱交換器２に入る前の冷媒のエンタルピと熱交換器２を出た後の冷媒のエンタルピとの差が増大するため、暖房性能が向上する。また、流入口２２５ａから導入される気液二相冷媒の乾き度が下がるため、冷媒の密度が増加し冷媒の圧損が低下するので、暖房性能が向上する。更に、流入口２２５ａから導入される気液二相冷媒の乾き度が下がることによって、気液二相冷媒の液相成分が多くなり、冷媒の分配性が向上し、暖房性能が向上する。
【００５３】
本実施形態では、流入口２２５ａと暖房流出口２２６ａとの間の距離に比較して、流入口２２５ａと冷房流出口２２７ａとの間の距離が長くなるので、流入口２２５ａと冷房流出口２２７ａとの間の伝熱を抑制することができる。流入口２２５ａと冷房流出口２２７ａとの間の伝熱が促進されると、エンタルピ差の減少によるコンプレッサ動力悪化や、過冷却度低下による不具合が懸念される。流入口２２５ａと冷房流出口２２７ａとの間の伝熱を抑制することで、エンタルピ差の減少によるコンプレッサ動力悪化を抑制することができる。また、過冷却度の低下を抑制することで、蒸発器３１への流入冷媒の乾き度増加による蒸発器３１の冷媒圧損増加や分配悪化に起因する冷房性能低下を回避することができる。更に、減圧器３０への流入冷媒に気相冷媒が混入することに起因する異音発生も抑制することができる。
【００５４】
また本実施形態の熱交換器２においては、流入口２２５ａと暖房流出口２２６ａとの間には、熱伝達部材２７が設けられている。本実施形態では、流入流路２２５と暖房流出流路２２６との間における貯液器２２の一部側壁をもって熱伝達部材２７としている。流入口２２５ａと暖房流出口２２６ａとの間に熱伝達部材２７を設けることで、流入口２２５ａと暖房流出口２２６ａとの間の伝熱を更に促進することができる。
【００５５】
また本実施形態の熱交換器２においては、図１，６，７に示されるように、流入口２２５ａと暖房流出口２２６ａとが単一のコネクタ部品２５で構成されている。図６は、図１におけるコネクタ部品２５を更に具体的に示した図である。図７は、図６において、流入口２２５ａ及び暖房流出口２２６ａを見通す方向からコネクタ部品２５を表した図である。更に、図３，８，９に示される熱交換器２Ａのように、流入口２２５Ａａと暖房流出口２２６Ａａと熱伝達部材２７Ａとを、単一のコネクタ部品２５Ａで構成することもできる。図８は、図３におけるコネクタ部品２５Ａを更に具体的に示した図である。図９は、図８において、流入口２２５Ａａ及び暖房流出口２２６Ａａを見通す方向からコネクタ部品２５Ａを表した図である。流入口２２５Ａａと暖房流出口２２６Ａａと熱伝達部材２７Ａとを単一のコネクタ部品２５Ａで構成することで、流入口２２５Ａａと暖房流出口２２６Ａａとの間の伝熱性を促進させる構成を簡便に実現することができる。
【００５６】
更に、コネクタ部品２５Ａは、流入口２２５Ａａと暖房流出口２２６Ａａとの間が熱伝達部材２７Ａによって埋められるように繋がれている。流入口２２５Ａａと暖房流出口２２６Ａａとの間が熱伝達部材２７Ａによって繋がれるので、伝熱経路を十分に確保することができ、流入口２２５Ａａと暖房流出口２２６Ａａとの間の伝熱を更に促進することができる。
【００５７】
また本実施形態の熱交換器２及び熱交換器２Ａにおいては、冷房流出口２２７ａは、コネクタ部品２５，２５Ａとは異なる部品に設けられている。より具体的には、冷房流出口２２７ａは、下流側熱交換部２１を構成するヘッダタンク２１３に繋がれた冷房流出流路２２７の端部に設けられている。流入口２２５ａ，２２５Ａａ及び暖房流出口２２６ａ，２２６Ａａが設けられているコネクタ部品２５，２５Ａとは異なる部品に冷房流出口２２７ａを設けることで、流入口２２５ａ，２２５Ａａと冷房流出口２２７ａとの間の伝熱を抑制することができる。
【００５８】
更に、図４に示される熱交換器２Ｂのように、冷房流出口２２７Ｂａを貯液器２２Ｂに設けることもできる。熱交換器２Ｂでは、上流側熱交換部２０Ｂのみが設けられ、下流側熱交換部２１に相当する熱交換部は設けられていない。冷房流出口２２７Ｂａは、貯液器２２Ｂに繋がれた冷房流出流路２２７Ｂの端部に設けられている。
【００５９】
また本実施形態の熱交換器２，２Ａ，２Ｂにおいては、流入口２２５ａ，２２５Ａａにおける冷媒の流れ方向と暖房流出口２２６ａ，２２６Ａａにおける冷媒の流れ方向とが対向流となるように、流入口２２５ａ，２２５Ａａ及び暖房流出口２２６ａ，２２６Ａａが配置されている。流入口２２５ａ，２２５Ａａ及び暖房流出口２２６ａ，２２６Ａａそれぞれにおける冷媒の流れ方向が対向流となるように配置することで、流入口２２５ａ，２２５Ａａと暖房流出口２２６ａ，２２６Ａａとの間の伝熱がより促進される。
【００６０】
また本実施形態の熱交換器２，２Ａ，２Ｂにおいては、貯液器２２，２２Ｂの長手方向において、流入口２２５ａ，２２５Ａａ、暖房流出口２２６ａ，２２６Ａａ、冷房流出口２２７ａ，２２７Ｂａの順に配置されている。
【００６１】
流入口２２５ａ，２２５Ａａと暖房流出口２２６ａ，２２６Ａａとの間に冷房流出口２２７ａ，２２７Ｂａが配置されていないので、流入口２２５ａ，２２５Ａａと暖房流出口２２６ａ，２２６Ａａとの間の伝熱を促進することができる。流入口２２５ａ，２２５Ａａと冷房流出口２２７ａ，２２７Ｂａとの間に暖房流出口２２６ａ，２２６Ａａが配置されているので、冷房時においては、暖房流出口２２６ａ，２２６Ａａ及びそれに繋がる流路が断熱層の役割を担い、流入口２２５ａ，２２５Ａａと冷房流出口２２７ａ，２２７Ｂａとの間の伝熱を抑制し、熱害を回避することができる。
【００６２】
更に、図５に示される熱交換器２Ｃのように、接続流路２２２から流れ込む冷媒を、冷媒調整部１０Ｃ内部に直接導入するようにしてもよい。接続流路２２２から流れ込む冷媒は、冷媒導入口１１５Ｃから冷媒調整部１０Ｃ内部に流れ込む。図５に示されるように、流量調整弁１０３Ｃが最も上方に位置していると、流出流路１１２Ｃが開放され、貯液空間２２４に冷媒が流れる。一方、流量調整弁１０３Ｃが最も下方に位置していると、流出流路１１２Ｃが閉塞され、暖房流出口２２６ａに向かって冷媒が流れる。
【００６３】
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【００６４】
２０：上流側熱交換部
２１：下流側熱交換部
１０：冷媒調整部
２２５ａ，２２５Ａａ：流入口
２２６ａ，２２６Ａａ：暖房流出口
２２７ａ，２２７Ｂａ：冷房流出口
【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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