(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向にのびる複数の熱交換チューブと、熱交換チューブの上下両端部が通じさせられた上下両ヘッダ部とを備えており、複数の熱交換チューブからなり、かつ冷媒が熱交換チューブ内を下から上に流れる上昇パスと、複数の熱交換チューブからなり、かつ冷媒が熱交換チューブ内を上から下に流れる下降パスとが設けられ、最終パスが上昇パスまたは下降パスとなるように上昇パスと下降パスとが交互に配置されるとともに、冷媒入口から流入した冷媒が、すべてのパスを通過して冷媒出口から流出するようになされ、上昇パスと、当該上昇パスの冷媒流れ方向上流側に隣接する下降パスとからなるパス組を複数組備えており、各パス組を構成する上昇パスの全熱交換チューブと、各パス組を構成する下降パスの少なくとも一部の熱交換チューブとが１列に並んで配置されているエバポレータであって、
少なくとも１つのパス組を構成する上昇パスおよび下降パスにおいて、前記上昇パスにおける全熱交換チューブのうちの冷媒流れ方向上流側に位置する複数の熱交換チューブの下端部に、前記下降パスにおける前記上昇パスの熱交換チューブと１列に並んだ全熱交換チューブのうちの少なくとも前記上昇パス側に位置する複数の熱交換チューブの下端部が通じさせられており、前記上昇パスの残りの熱交換チューブの下端部に、前記下降パスの残りの熱交換チューブが通じさせられており、
複数の熱交換チューブが通風方向と直角をなす方向に間隔をおいて配置されることにより形成された２つのチューブ列が、通風方向に並んで２列設けられており、風下側チューブ列に、複数の熱交換チューブからなる３以上のチューブ群が設けられ、風上側チューブ列に、複数の熱交換チューブからなりかつ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設けられ、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、それぞれ風下側および風上側上下両ヘッダ部に通じさせられており、風下側上下両ヘッダ部に、風下側チューブ列のチューブ群の数と同数の区画が設けられるとともに、各区画に風下側チューブ列の各チューブ群の熱交換チューブが通じさせられ、風上側上下両ヘッダ部に、風上側チューブ列のチューブ群の数と同数の区画が設けられるとともに、各区画に風上側チューブ列の各チューブ群の熱交換チューブが通じさせられ、風下側上下両ヘッダ部のうちのいずれか一方のヘッダ部における一端の区画に冷媒入口が設けられ、風上側上下両ヘッダ部のうちの冷媒入口が設けられた風下側ヘッダ部と同じ側のヘッダ部における冷媒入口と同一端の区画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から最も遠い位置にある最遠チューブ群の熱交換チューブ内の冷媒の流れ方向、および風上側チューブ列における冷媒出口から最も遠い位置にある最遠チューブ群の熱交換チューブ内の冷媒の流れ方向が上から下となっており、通風方向に並んで設けられた２つの最遠チューブ群により１つの下降パスが形成され、風上側チューブ列における前記最遠チューブ群の冷媒流れ方向下流側に隣接して設けられた１つのチューブ群により前記２つの最遠チューブ群からなる下降パスとパス組を構成する上昇パスが形成され、
風上側下ヘッダ部における風上側チューブ列の最遠チューブ群の熱交換チューブが通じる区画内に、当該最遠チューブ群の熱交換チューブの下端部が通じる第１空間と、風下側下ヘッダ部における風下側チューブ列の最遠チューブ群の熱交換チューブが通じる区画に連通する第２空間とが設けられ、
風上側下ヘッダ部における前記下降パスとともにパス組を構成する上昇パスとなるチューブ群の熱交換チューブが通じる区画内に、当該上昇パスにおける全熱交換チューブのうちの冷媒流れ方向上流側に位置する複数の熱交換チューブの下端部が通じる第３空間と、当該上昇パスにおける全熱交換チューブのうちの残りの複数の熱交換チューブの下端部が通じる第４空間とが設けられ、
第１空間と第３空間、および第２空間と第４空間とがそれぞれ連通させられているエバポレータ。
【請求項２】
前記少なくとも１つのパス組を構成する上昇パスにおける下端部が第３空間に通じる熱交換チューブの冷媒通路の総通路断面積をＡ、前記上昇パスとともにパス組を構成する下降パスにおける下端部が第１空間に通じる熱交換チューブの冷媒通路の総通路断面積をＢとした場合、Ａ≧１／２Ｂという関係を満たす請求項１記載のエバポレータ。
【請求項３】
前記上昇パスおよび前記下降パスを構成する全熱交換チューブが同一の構成であるとともに、これらの熱交換チューブの冷媒通路の数、および各熱交換チューブの複数の冷媒通路の通路断面積の合計が同一になっており、前記上昇パスにおける下端部が第３空間に通じる熱交換チューブの数、および前記下降パスにおける下端部が第１空間に通じる熱交換チューブの数を調整することにより、前記上昇パスにおける下端部が第３空間に通じる熱交換チューブの冷媒通路の総通路断面積、および前記下降パスにおける下端部が第１空間に通じる熱交換チューブの冷媒通路の総通路断面積が決められている請求項２記載のエバポレータ。
【請求項４】
風上側下ヘッダ部における前記パス組を構成する上昇パスとなるチューブ群の熱交換チューブが通じる区画内における第３空間と第４空間とを仕切る仕切部材に、第３空間と第４空間とを通じさせる冷媒通過穴が形成されている請求項１〜３のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
【請求項５】
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風上側チューブ列に２つのチューブ群が設けられており、風上側チューブ列の冷媒出口側端部に位置するチューブ群が前記上昇パスとなり、当該上昇パスが最終パスとなっている請求項１〜４のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
【請求項６】
上下方向にのびる複数の熱交換チューブと、熱交換チューブの上下両端部が通じさせられた上下両ヘッダ部とを備えており、複数の熱交換チューブからなり、かつ冷媒が熱交換チューブ内を下から上に流れる上昇パスと、複数の熱交換チューブからなり、かつ冷媒が熱交換チューブ内を上から下に流れる下降パスとが設けられ、最終パスが上昇パスまたは下降パスとなるように上昇パスと下降パスとが交互に配置されるとともに、冷媒入口から流入した冷媒が、すべてのパスを通過して冷媒出口から流出するようになされ、上昇パスと、当該上昇パスの冷媒流れ方向上流側に隣接する下降パスとからなるパス組を複数組備えており、各パス組を構成する上昇パスの全熱交換チューブと、各パス組を構成する下降パスの少なくとも一部の熱交換チューブとが１列に並んで配置されているエバポレータであって、
少なくとも１つのパス組を構成する上昇パスおよび下降パスにおいて、前記上昇パスにおける全熱交換チューブのうちの冷媒流れ方向上流側に位置する複数の熱交換チューブの下端部に、前記下降パスにおける前記上昇パスの熱交換チューブと１列に並んだ全熱交換チューブのうちの少なくとも前記上昇パス側に位置する複数の熱交換チューブの下端部が通じさせられており、前記上昇パスの残りの熱交換チューブの下端部に、前記下降パスの残りの熱交換チューブが通じさせられており、
複数の熱交換チューブが通風方向と直角をなす方向に間隔をおいて配置されることにより形成された２つのチューブ列が、通風方向に並んで２列設けられており、風下側および風上側チューブ列に、それぞれ複数の熱交換チューブからなる２以上の同数のチューブ群が設けられ、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、それぞれ風下側および風上側上下両ヘッダ部に通じさせられており、風下側および風上側上下両ヘッダ部に、それぞれ風下側および風上側チューブ列のチューブ群の数と同数の区画が設けられるとともに、各区画に風下側および風上側チューブ列の各チューブ群の熱交換チューブが通じさせられ、風下側上下両ヘッダ部のうちのいずれか一方のヘッダ部における一端の区画に冷媒入口が設けられ、風上側上下両ヘッダ部のうちの冷媒入口が設けられた風下側ヘッダ部と同じ側のヘッダ部における冷媒入口と同一端の区画に冷媒出口が設けられ、
全チューブ群のうちの半分のチューブ群がそれぞれ上昇パスを形成するとともに、残りの半分のチューブ群がそれぞれ下降パスを形成するとともに、風下側および風上側チューブ列にそれぞれ上昇パスと下降パスとからなるパス組が少なくとも１つ設けられており、
風下側または風上側下ヘッダ部における少なくとも１つのパス組の下降パスを形成するチューブ群の熱交換チューブが通じる区画内に、当該下降パスの全熱交換チューブのうちの冷媒流れ方向下流側に位置する複数の熱交換チューブの下端部が通じる第１空間と、当該下降パスのうちの残りの複数の熱交換チューブの下端部が通じる第２空間とが設けられ、
風下側または風上側下ヘッダ部における前記下降パスとともにパス組を構成する上昇パスとなるチューブ群の熱交換チューブが通じる区画内に、当該上昇パスの全熱交換チューブのうちの冷媒流れ方向上流側に位置する複数の熱交換チューブの下端部が通じる第３空間と、当該上昇パスにおける全熱交換チューブのうちの残りの複数の熱交換チューブの下端部が通じる第４空間とが設けられ、
第１空間と第３空間、および第２空間と第４空間とがそれぞれ連通させられているエバポレータ。
【請求項７】
前記少なくとも１つのパス組を構成する上昇パスにおける下端部が第３空間に通じる熱交換チューブの冷媒通路の総通路断面積をＣ、前記上昇パスとともにパス組を構成する下降パスにおける下端部が第１空間に通じる熱交換チューブの冷媒通路の総通路断面積をＤとした場合、Ｃ≧Ｄという関係を満たす請求項６記載のエバポレータ。
【請求項８】
前記上昇パスおよび前記下降パスを構成する全熱交換チューブが同一の構成であるとともに、これらの熱交換チューブの冷媒通路の数、および各熱交換チューブの複数の冷媒通路の通路断面積の合計が同一になっており、前記上昇パスにおける下端部が第３空間に通じる熱交換チューブの数、および前記下降パスにおける下端部が第１空間に通じる熱交換チューブの数を調整することにより、前記上昇パスにおける下端部が第３空間に通じる熱交換チューブの冷媒通路の総通路断面積、および前記下降パスにおける下端部が第１空間に通じる熱交換チューブの冷媒通路の総通路断面積が決められている請求項７記載のエバポレータ。
【請求項９】
風下側および風上側チューブ列にそれぞれ２つのチューブ群が設けられており、風上側チューブ列における冷媒出口側端部に位置するチューブ群が上昇パスとなり、風上側チューブ列における冷媒出口から遠い位置にあるチューブ群が前記上昇パスとパス組を構成する下降パスとなり、前記上昇パスが最終パスとなっている請求項６〜８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、各図面の上下を上下というものとする。
【背景技術】
【０００３】
この種のエバポレータとして、上下方向にのびる複数の熱交換チューブと、熱交換チューブの上下両端部が通じさせられた上下両ヘッダ部とを備えており、複数の熱交換チューブからなり、かつ冷媒が熱交換チューブ内を下から上に流れる上昇パスと、複数の熱交換チューブからなり、かつ冷媒が熱交換チューブ内を上から下に流れる下降パスとが設けられ、最終パスが上昇パスまたは下降パスとなるように上昇パスと下降パスとが交互に配置されるとともに、冷媒入口から流入した冷媒が、すべてのパスを通過して冷媒出口から流出するようになされ、上昇パスと、当該上昇パスの冷媒流れ方向上流側に隣接する下降パスとからなるパス組を複数組備えており、各パス組を構成する上昇パスの全熱交換チューブと、各パス組を構成する下降パスの少なくとも一部の熱交換チューブとが１列に並んで配置されているエバポレータにおいて、複数の熱交換チューブが通風方向と直角をなす方向に間隔をおいて配置されることにより形成された２つのチューブ列が、通風方向に並んで２列設けられており、風下側チューブ列に、複数の熱交換チューブからなる３以上のチューブ群が設けられ、風上側チューブ列に、複数の熱交換チューブからなりかつ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設けられ、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、それぞれ風下側および風上側上下両ヘッダ部に通じさせられており、風下側上下両ヘッダ部に、風下側チューブ列のチューブ群の数と同数の区画が設けられるとともに、各区画に風下側チューブ列の各チューブ群の熱交換チューブが通じさせられ、風上側上下両ヘッダ部に、風上側チューブ列のチューブ群の数と同数の区画が設けられるとともに、各区画に風上側チューブ列の各チューブ群の熱交換チューブが通じさせられ、風下側上下両ヘッダ部のうちのいずれか一方のヘッダ部における一端の区画に冷媒入口が設けられ、風上側上下両ヘッダ部のうちの冷媒入口が設けられた風下側ヘッダ部と同じ側のヘッダ部における冷媒入口と同一端の区画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から最も遠い位置にある最遠チューブ群の熱交換チューブ内の冷媒の流れ方向、および風上側チューブ列における冷媒出口から最も遠い位置にある最遠チューブ群の熱交換チューブ内の冷媒の流れ方向が上から下となっており、通風方向に並んで設けられた２つの最遠チューブ群により１つの下降パスが形成され、風上側チューブ列における前記最遠チューブ群の冷媒流れ方向下流側に隣接して設けられた１つのチューブ群により前記２つの最遠チューブ群からなる下降パスとパス組を構成する上昇パスが形成され、風上側下ヘッダ部における風上側チューブ列の最遠チューブ群の熱交換チューブが通じる最遠区画の冷媒出口が設けられた側の端部が開口するとともに、風上側下ヘッダ部における前記パス組を構成する上昇パスとなるチューブ群の熱交換チューブが通じ、かつ前記最遠区画に隣接する隣接区画の冷媒出口とは反対側の端部が開口しており、前記両区画内どうしが前記開口を介して通じさせられ、風上側下ヘッダ部の前記最遠区画に流入した冷媒が、冷媒出口が設けられた側に向かって真っ直ぐに流れて、前記隣接区画内に流入するようになされているエバポレータが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
一般に、カーエアコンに用いられるエバポレータにおいて、カーエアコンが搭載された車両の車室内の快適性を向上させることを目的として、隣接する熱交換チューブどうしの間の通風間隙を通過してきた吹き出し空気温度である吐気温をエバポレータの各部において均一にすることが望まれるが、そのために、エバポレータ内を流れる冷媒の冷媒分流状態を調整する必要がある。
【０００５】
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、冷媒が、風上側下ヘッダ部における前記最遠区画から前記隣接区画内に流入する際に、慣性力により下流端側に流れやすくなるので、前記下降パスとともにパス組を構成する上昇パスの冷媒流れ方向上流側の熱交換チューブ内を流れる冷媒の量が少なくなる。したがって、前記下降パスとともにパス組を構成する上昇パスとなるチューブ群の熱交換チューブを流れる冷媒量が不均一になり、吐気温がエバポレータの各部において不均一になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
この発明の目的は、前記問題を解決し、下降パスと当該下降パスの冷媒流れ方向下流側に隣接する上昇パスとからなるパス組の上昇パスを構成する熱交換チューブへの冷媒の分流を均一化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】
【０００８】
本発明は、前記目的を達成するために以下の態様からなる。
【０００９】
1)上下方向にのびる複数の熱交換チューブと、熱交換チューブの上下両端部が通じさせられた上下両ヘッダ部とを備えており、複数の熱交換チューブからなり、かつ冷媒が熱交換チューブ内を下から上に流れる上昇パスと、複数の熱交換チューブからなり、かつ冷媒が熱交換チューブ内を上から下に流れる下降パスとが設けられ、最終パスが上昇パスまたは下降パスとなるように上昇パスと下降パスとが交互に配置されるとともに、冷媒入口から流入した冷媒が、すべてのパスを通過して冷媒出口から流出するようになされ、上昇パスと、当該上昇パスの冷媒流れ方向上流側に隣接する下降パスとからなるパス組を複数組備えており、各パス組を構成する上昇パスの全熱交換チューブと、各パス組を構成する下降パスの少なくとも一部の熱交換チューブとが１列に並んで配置されているエバポレータであって、
少なくとも１つのパス組を構成する上昇パスおよび下降パスにおいて、前記上昇パスにおける全熱交換チューブのうちの冷媒流れ方向上流側に位置する複数の熱交換チューブの下端部に、前記下降パスにおける前記上昇パスの熱交換チューブと１列に並んだ全熱交換チューブのうちの少なくとも前記上昇パス側に位置する複数の熱交換チューブの下端部が通じさせられており、前記上昇パスの残りの熱交換チューブの下端部に、前記下降パスの残りの熱交換チューブが通じさせられており、
複数の熱交換チューブが通風方向と直角をなす方向に間隔をおいて配置されることにより形成された２つのチューブ列が、通風方向に並んで２列設けられており、風下側チューブ列に、複数の熱交換チューブからなる３以上のチューブ群が設けられ、風上側チューブ列に、複数の熱交換チューブからなりかつ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設けられ、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、それぞれ風下側および風上側上下両ヘッダ部に通じさせられており、風下側上下両ヘッダ部に、風下側チューブ列のチューブ群の数と同数の区画が設けられるとともに、各区画に風下側チューブ列の各チューブ群の熱交換チューブが通じさせられ、風上側上下両ヘッダ部に、風上側チューブ列のチューブ群の数と同数の区画が設けられるとともに、各区画に風上側チューブ列の各チューブ群の熱交換チューブが通じさせられ、風下側上下両ヘッダ部のうちのいずれか一方のヘッダ部における一端の区画に冷媒入口が設けられ、風上側上下両ヘッダ部のうちの冷媒入口が設けられた風下側ヘッダ部と同じ側のヘッダ部における冷媒入口と同一端の区画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から最も遠い位置にある最遠チューブ群の熱交換チューブ内の冷媒の流れ方向、および風上側チューブ列における冷媒出口から最も遠い位置にある最遠チューブ群の熱交換チューブ内の冷媒の流れ方向が上から下となっており、通風方向に並んで設けられた２つの最遠チューブ群により１つの下降パスが形成され、風上側チューブ列における前記最遠チューブ群の冷媒流れ方向下流側に隣接して設けられた１つのチューブ群により前記２つの最遠チューブ群からなる下降パスとパス組を構成する上昇パスが形成され、
風上側下ヘッダ部における風上側チューブ列の最遠チューブ群の熱交換チューブが通じる区画内に、当該最遠チューブ群の熱交換チューブの下端部が通じる第１空間と、風下側下ヘッダ部における風下側チューブ列の最遠チューブ群の熱交換チューブが通じる区画に連通する第２空間とが設けられ、
風上側下ヘッダ部における前記下降パスとともにパス組を構成する上昇パスとなるチューブ群の熱交換チューブが通じる区画内に、当該上昇パスにおける全熱交換チューブのうちの冷媒流れ方向上流側に位置する複数の熱交換チューブの下端部が通じる第３空間と、当該上昇パスにおける全熱交換チューブのうちの残りの複数の熱交換チューブの下端部が通じる第４空間とが設けられ、
第１空間と第３空間、および第２空間と第４空間とがそれぞれ連通させられているエバポレータ。
【００１０】
2)前記少なくとも１つのパス組を構成する上昇パスにおける下端部が第３空間に通じる熱交換チューブの冷媒通路の総通路断面積をＡ、前記上昇パスとともにパス組を構成する下降パスにおける下端部が第１空間に通じる熱交換チューブの冷媒通路の総通路断面積をＢとした場合、Ａ≧１／２Ｂという関係を満たす上記1)記載のエバポレータ。
【００１１】
3)前記上昇パスおよび前記下降パスを構成する全熱交換チューブが同一の構成であるとともに、これらの熱交換チューブの冷媒通路の数、および各熱交換チューブの複数の冷媒通路の通路断面積の合計が同一になっており、前記上昇パスにおける下端部が第３空間に通じる熱交換チューブの数、および前記下降パスにおける下端部が第１空間に通じる熱交換チューブの数を調整することにより、前記上昇パスにおける下端部が第３空間に通じる熱交換チューブの冷媒通路の総通路断面積、および前記下降パスにおける下端部が第１空間に通じる熱交換チューブの冷媒通路の総通路断面積が決められている上記2)記載のエバポレータ。
【００１２】
4)風上側下ヘッダ部における前記パス組を構成する上昇パスとなるチューブ群の熱交換チューブが通じる区画内における第３空間と第４空間とを仕切る仕切部材に、第３空間と第４空間とを通じさせる冷媒通過穴が形成されている上記1)〜3)のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
【００１３】
5)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風上側チューブ列に２つのチューブ群が設けられており、風上側チューブ列の冷媒出口側端部に位置するチューブ群が前記上昇パスとなり、当該上昇パスが最終パスとなっている上記1)〜4)のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
【００１４】
6)上下方向にのびる複数の熱交換チューブと、熱交換チューブの上下両端部が通じさせられた上下両ヘッダ部とを備えており、複数の熱交換チューブからなり、かつ冷媒が熱交換チューブ内を下から上に流れる上昇パスと、複数の熱交換チューブからなり、かつ冷媒が熱交換チューブ内を上から下に流れる下降パスとが設けられ、最終パスが上昇パスまたは下降パスとなるように上昇パスと下降パスとが交互に配置されるとともに、冷媒入口から流入した冷媒が、すべてのパスを通過して冷媒出口から流出するようになされ、上昇パスと、当該上昇パスの冷媒流れ方向上流側に隣接する下降パスとからなるパス組を複数組備えており、各パス組を構成する上昇パスの全熱交換チューブと、各パス組を構成する下降パスの少なくとも一部の熱交換チューブとが１列に並んで配置されているエバポレータであって、
少なくとも１つのパス組を構成する上昇パスおよび下降パスにおいて、前記上昇パスにおける全熱交換チューブのうちの冷媒流れ方向上流側に位置する複数の熱交換チューブの下端部に、前記下降パスにおける前記上昇パスの熱交換チューブと１列に並んだ全熱交換チューブのうちの少なくとも前記上昇パス側に位置する複数の熱交換チューブの下端部が通じさせられており、前記上昇パスの残りの熱交換チューブの下端部に、前記下降パスの残りの熱交換チューブが通じさせられており、
複数の熱交換チューブが通風方向と直角をなす方向に間隔をおいて配置されることにより形成された２つのチューブ列が、通風方向に並んで２列設けられており、風下側および風上側チューブ列に、それぞれ複数の熱交換チューブからなる２以上の同数のチューブ群が設けられ、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、それぞれ風下側および風上側上下両ヘッダ部に通じさせられており、風下側および風上側上下両ヘッダ部に、それぞれ風下側および風上側チューブ列のチューブ群の数と同数の区画が設けられるとともに、各区画に風下側および風上側チューブ列の各チューブ群の熱交換チューブが通じさせられ、風下側上下両ヘッダ部のうちのいずれか一方のヘッダ部における一端の区画に冷媒入口が設けられ、風上側上下両ヘッダ部のうちの冷媒入口が設けられた風下側ヘッダ部と同じ側のヘッダ部における冷媒入口と同一端の区画に冷媒出口が設けられ、
全チューブ群のうちの半分のチューブ群がそれぞれ上昇パスを形成するとともに、残りの半分のチューブ群がそれぞれ下降パスを形成するとともに、風下側および風上側チューブ列にそれぞれ上昇パスと下降パスとからなるパス組が少なくとも１つ設けられており、
風下側または風上側下ヘッダ部における少なくとも１つのパス組の下降パスを形成するチューブ群の熱交換チューブが通じる区画内に、当該下降パスの全熱交換チューブのうちの冷媒流れ方向下流側に位置する複数の熱交換チューブの下端部が通じる第１空間と、当該下降パスのうちの残りの複数の熱交換チューブの下端部が通じる第２空間とが設けられ、
風下側または風上側下ヘッダ部における前記下降パスとともにパス組を構成する上昇パスとなるチューブ群の熱交換チューブが通じる区画内に、当該上昇パスの全熱交換チューブのうちの冷媒流れ方向上流側に位置する複数の熱交換チューブの下端部が通じる第３空間と、当該上昇パスにおける全熱交換チューブのうちの残りの複数の熱交換チューブの下端部が通じる第４空間とが設けられ、
第１空間と第３空間、および第２空間と第４空間とがそれぞれ連通させられているエバポレータ。
【００１５】
7)前記少なくとも１つのパス組を構成する上昇パスにおける下端部が第３空間に通じる熱交換チューブの冷媒通路の総通路断面積をＣ、前記上昇パスとともにパス組を構成する下降パスにおける下端部が第１空間に通じる熱交換チューブの冷媒通路の総通路断面積をＤとした場合、Ｃ≧Ｄという関係を満たす上記6)記載のエバポレータ。
【００１６】
8)前記上昇パスおよび前記下降パスを構成する全熱交換チューブが同一の構成であるとともに、これらの熱交換チューブの冷媒通路の数、および各熱交換チューブの複数の冷媒通路の通路断面積の合計が同一になっており、前記上昇パスにおける下端部が第３空間に通じる熱交換チューブの数、および前記下降パスにおける下端部が第１空間に通じる熱交換チューブの数を調整することにより、前記上昇パスにおける下端部が第３空間に通じる熱交換チューブの冷媒通路の総通路断面積、および前記下降パスにおける下端部が第１空間に通じる熱交換チューブの冷媒通路の総通路断面積が決められている上記7)記載のエバポレータ。
【００１７】
9)風下側および風上側チューブ列にそれぞれ２つのチューブ群が設けられており、風上側チューブ列における冷媒出口側端部に位置するチューブ群が上昇パスとなり、風上側チューブ列における冷媒出口から遠い位置にあるチューブ群が前記上昇パスとパス組を構成する下降パスとなり、前記上昇パスが最終パスとなっている上記6)〜8)のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
【発明の効果】
【００１８】
前記1)〜9)のエバポレータによれば、少なくとも１つのパス組を構成する上昇パスおよび下降パスにおいて、前記上昇パスにおける全熱交換チューブのうちの冷媒流れ方向上流側に位置する複数の熱交換チューブの下端部に、前記下降パスにおける前記上昇パスの熱交換チューブと１列に並んだ全熱交換チューブのうちの少なくとも前記上昇パス側に位置する複数の熱交換チューブの下端部が通じさせられており、前記上昇パスの残りの熱交換チューブの下端部に、前記下降パスの残りの熱交換チューブが通じさせられているので、上昇パスとともにパス組を構成する下降パスにおける前記上昇パスの熱交換チューブと１列に並んだ全熱交換チューブのうちの少なくとも前記上昇パス側に位置する複数の熱交換チューブを流れてきた冷媒は、当該パス組を構成する上昇パスにおける全熱交換チューブのうちの冷媒流れ方向上流側に位置する複数の熱交換チューブ内に流入し、同じく前記下降パスの残りの複数の熱交換チューブを流れたきた冷媒は、前記上昇パスの残りの複数の熱交換チューブ、すなわち冷媒流れ方向上流側の熱交換チューブ内に流入する。したがって、前記上昇パスにおける冷媒流れ方向上流側の熱交換チューブにも比較的多くの冷媒が送り込まれることになり、前記上昇パスの全熱交換チューブへの冷媒の分流を均一化することができる。
【００１９】
前記1)〜5)のエバポレータによれば、前記パス組の下降パスとなる風上側チューブ列の最遠チューブ群の熱交換チューブを流れてきた冷媒は、第１空間および第３空間を経て前記下降パスとパス組を構成する上昇パスとなるチューブ群における全熱交換チューブのうちの冷媒流れ方向上流側の複数の熱交換チューブに入る。また、前記パス組の下降パスとなる風下側チューブ列の最遠チューブ群の熱交換チューブを流れてきた冷媒は、当該最遠チューブ群の熱交換チューブが通じる風下側下ヘッダ部の区画を経て第２空間に入り、その後第４空間を経て前記下降パスとパス組を構成する上昇パスとなるチューブ群における全熱交換チューブのうちの残りの複数の熱交換チューブ、すなわち冷媒流れ方向下流側の熱交換チューブに入る。したがって、前記上昇パスにおける冷媒流れ方向上流側の熱交換チューブにも比較的多くの冷媒が送り込まれることになり、前記上昇パスを構成する全熱交換チューブへの冷媒の分流を均一化することができる。
【００２０】
前記2)のエバポレータによれば、前記上昇パスを構成する全熱交換チューブへの冷媒の分流を効果的に均一化することができる。
【００２１】
前記4)のエバポレータによれば、圧縮機のOFF時に、第１空間と第３空間とに液冷媒の残り（冷え残り）が発生した際、残った液冷媒は冷媒通過穴を通って第４空間に流れるので、液冷媒の残りを軽減することができる。
【００２２】
前記5)のエバポレータによれば、スーパーヒート領域のある最終パスを構成する全熱交換チューブへの冷媒の分流を均一化することができ、エバポレータの性能を向上させることができる。
【００２３】
前記6)のエバポレータによれば、少なくとも１つのパス組の下降パスとなるチューブ群の冷媒流れ方向下流側に位置する複数の熱交換チューブを流れてきた冷媒は、第１空間および第３空間を経て前記下降パスとパス組を構成する上昇パスとなるチューブ群における全熱交換チューブのうちの冷媒流れ方向上流側の熱交換チューブに入る。また、前記下降パスとなるチューブ群における全熱交換チューブのうちの残りの複数の熱交換チューブ、すなわち冷媒流れ方向上流側に位置する複数の熱交換チューブを流れてきた冷媒は、第２空間および第４空間を経て前記下降パスとパス組を構成する上昇パスとなるチューブ群における全熱交換チューブのうちの残りの複数の熱交換チューブ、すなわち冷媒流れ方向下流側の熱交換チューブに入る。したがって、前記上昇パスにおける冷媒流れ方向上流側の熱交換チューブにも比較的多くの冷媒が送り込まれることになり、前記上昇パスを構成する全熱交換チューブへの冷媒の分流を均一化することができる。
【００２４】
前記7)のエバポレータによれば、前記上昇パスを構成する熱交換チューブへの冷媒の分流を効果的に均一化することができる。
【００２５】
前記9)のエバポレータによれば、スーパーヒート領域のある最終パスを構成する全熱交換チューブへの冷媒の分流を均一化することができ、エバポレータの性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施形態１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のエバポレータの構成を概略的に示す図１のＡ−Ａ線断面に相当する図である。
【図４】図１のエバポレータの構成を概略的に示す図１のＢ−Ｂ線断面に相当する図である。
【図５】図１のエバポレータの風上側下ヘッダ部の第１の変形例を示す図３の一部に相当する図である。
【図６】図１のエバポレータの風上側下ヘッダ部の第２の変形例を示す図３の一部に相当する図である。
【図７】この発明の実施形態２のエバポレータの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８】図７のエバポレータの構成を概略的に示す風下側上下両ヘッダ部の部分での後方から前方を見た一部省略垂直断面に相当する図である。
【図９】図７のエバポレータの構成を概略的に示す風上側上下両ヘッダ部の部分での後方から前方を見た一部省略垂直断面に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
【００２８】
全図面を通じて同一部分および同一物には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００２９】
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。
【００３０】
また、以下の説明において、隣接する熱交換チューブどうしの間の通風間隙を流れる空気の下流側（図１および図７に矢印Ｘで示す方向）を前、これと反対側を後というものとし、各図面の左右を左右というものとする。
実施形態１
この実施形態は図１〜図４に示すものである。図１はエバポレータの全体構成を示し、図２〜図４はその構成を概略的に示す。なお、図２〜図４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。
【００３１】
図１において、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第１ヘッダタンク(2)およびアルミニウム製第２ヘッダタンク(3)と、両ヘッダタンク(2)(3)の間に設けられた熱交換コア部(4)とを備えている。
【００３２】
第１ヘッダタンク(2)は、風下側（前側）に位置する風下側ヘッダ部(5)と、風上側（後側）に位置しかつ風下側ヘッダ部(5)に一体化された風上側ヘッダ部(6)とを備えている。ここでは、風下側ヘッダ部(5)と風上側ヘッダ部(6)とは、第１ヘッダタンク(2)を仕切部(2a)により前後に仕切ることによって設けられている。第２ヘッダタンク(3)は、風下側（前側）に位置する風下側ヘッダ部(7)と、風上側（後側）に位置しかつ風下側ヘッダ部(7)に一体化された風上側ヘッダ部(8)とを備えている。ここでは、風下側ヘッダ部(7)と風上側ヘッダ部(8)とは、第２ヘッダタンク(3)を仕切部(3a)により前後に仕切ることによって設けられている。
【００３３】
以下の説明において、第１ヘッダタンク(2)の風下側ヘッダ部(5)を風下側上ヘッダ部、第２ヘッダタンク(3)の風下側ヘッダ部(7)を風下側下ヘッダ部、第１ヘッダタンク(2)の風上側ヘッダ部(6)を風上側上ヘッダ部、第２ヘッダタンク(3)の風上側ヘッダ部(8)を風上側下ヘッダ部というものとする。
【００３４】
熱交換コア部(4)は、幅方向を通風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、かつ上下方向にのびる複数のアルミニウム製扁平状熱交換チューブ(9)からなるチューブ列(11)(12)が、前後方向に並んで２列設けられ、各チューブ列(11)(12)の隣接する熱交換チューブ(9)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(9)の外側に、それぞれ前後両チューブ列(11)(12)の熱交換チューブ(9)に跨るようにアルミニウム製コルゲートフィン(13)が配置されて熱交換チューブ(9)にろう付され、左右両端のコルゲートフィン(13)の外側にそれぞれアルミニウム製サイドプレート(14)が配置されてコルゲートフィン(13)にろう付されることにより構成されている。熱交換チューブ(9)はアルミニウム押出形材製であって、幅方向に並んだ複数の冷媒通路を有している。風下側チューブ列(11)の熱交換チューブ(9)の上下両端部は、風下側上下両ヘッダ部(5)(7)に連通状に接続され、風上側チューブ列(12)の熱交換チューブ(9)の上下両端部は、風上側上下両ヘッダ部(6)(8)に連通状に接続されている。なお、風下側チューブ列(11)の熱交換チューブ(9)の数と風上側チューブ列(12)の熱交換チューブ(9)の数とは等しくなっている。すべての熱交換チューブ(9)は同一の構成であり、各熱交換チューブ(9)の冷媒通路の数、および各熱交換チューブ(9)の複数の冷媒通路の通路断面積の合計が同一になっている。
【００３５】
図２〜図４に示すように、風下側チューブ列(11)には、複数の熱交換チューブ(9)からなる３つのチューブ群(11A)(11B)(11C)が、右端から左端に向かって（風下側チューブ列(11)の一端側から他端側に向かって）並んで設けられ、風上側チューブ列(12)には、複数の熱交換チューブからなる第４および第５の２つ（風下側チューブ列(11)のチューブ群の数よりも１つ少ない数）のチューブ群(12A)(12B)が、左端から右端に向かって（風上側チューブ列(12)の前記他端側から前記一端側に向かって）並んで設けられている。
【００３６】
風下側上下両ヘッダ部(5)(7)に、それぞれ風下側チューブ列(11)のチューブ群(11A)(11B)(11C)と同数でかつ各チューブ群(11A)(11B)(11C)の熱交換チューブ(9)が通じる区画(15)(16)(17)および(18)(19)(21)が設けられている。風下側上ヘッダ部(5)における右端の区画(15)の右端部に冷媒入口(22)が設けられている。そして、風下側チューブ列(11)の３つのチューブ群(11A)(11B)(11C)を冷媒入口(22)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、第１〜第３チューブ群(11A)(11B)(11C)の熱交換チューブ(9)が通じる区画(15)(16)(17)および(18)(19)(21)を冷媒入口(22)側端部（右端部）から他端部（左端部）に向かって第１〜第３区画というものとする。
【００３７】
風上側上下両ヘッダ部(6)(8)に、それぞれ風上側チューブ列(12)のチューブ群(12A)(12B)と同数でかつ各チューブ群(12A)(12B)の熱交換チューブ(9)が通じる区画(23)(24)および(25)(26)が設けられている。風上側上ヘッダ部(6)における右端の区画(24)の右端部（冷媒入口(22)と同一端部）に冷媒出口(27)が設けられている。そして、風上側チューブ列(12)の２つのチューブ群(12A)(12B)を冷媒出口(27)とは反対側の端部（左端部）から冷媒出口側(27)の端部（右端部）に向かって第４〜第５チューブ群といい、第４〜第５チューブ群(12A)(12B)の熱交換チューブ(9)が通じる区画(23)(24)および(25)(26)を冷媒出口(27)とは反対側の端部（左端部）から冷媒出口側(27)の端部（右端部）に向かって第４〜第５区画というものとする。
【００３８】
なお、風下側チューブ列(11)の第１および第２チューブ群(11A)(11B)を構成する熱交換チューブ(9)の合計数は、風上側チューブ列(12)の第５チューブ群(12B)を構成する熱交換チューブ(9)の数と等しくなっており、風下側チューブ列(11)の第３チューブ群(11C)を構成する熱交換チューブ(9)の数は、風上側チューブ列(12)の第４チューブ群(12A)を構成する熱交換チューブ(9)の数と等しくなっている。また、風下側上下両ヘッダ部(5)(7)における第１区画(15)(18)と第２区画(16)(19)の左右方向の合計長さは、風上側上下両ヘッダ部(6)(8)における第５区画(24)(26)の左右方向の長さと等しく、風下側上下両ヘッダ部(5)(7)における第３区画(17)(21)の左右方向の長さは、風上側上下両ヘッダ部(6)(8)における第４区画(23)(25)の左右方向の長さと等しくなっている。
【００３９】
風下側上ヘッダ部(5)の第１区画(15)と第２区画(16)との間には仕切壁(33)が設けられ、これにより両区画(15)(16)は非連通状態となっている。また、風下側上ヘッダ部(5)の第２区画(16)の左端部（冷媒入口(22)と反対側の端部）が開口しているとともに、第３区画(17)の右端部（冷媒入口(22)側の端部）が開口しており、これにより第２区画(16)と第３区画(17)とは前記開口を介して連通状態となっている。
【００４０】
風下側下ヘッダ部(7)の第１区画(18)の左端部（冷媒入口(22)と反対側の端部）が開口しているとともに、第２区画(19)の右端部（冷媒入口(22)側の端部）が開口しており、これにより第１区画(18)と第２区画(19)とは連通状態となっている。また、風下側下ヘッダ部(7)の第２区画(19)と第３区画(21)との間には仕切壁(34)が設けられ、これにより両区画(19)(21)は非連通状態となっている。
【００４１】
風上側上ヘッダ部(6)の第４区画(23)と第５区画(24)との間には仕切壁(35)が設けられ、これにより両区画(23)(24)は非連通状態となっている。風上側下ヘッダ部(8)の第４区画(25)と第５区画(26)とは連通状態となっており、冷媒が、第４区画(25)内から真っ直ぐ右方に流れて第５区画(26)内に流入するようになされている。
【００４２】
風下側上ヘッダ部(5)の第３区画(17)と、風上側上ヘッダ部(6)の第４区画(23)とは、第１ヘッダタンク(2)の仕切部(2a)に設けられた連通部(37)によって通じさせられている。また、風下側下ヘッダ部(7)の第３区画(21)と、風上側下ヘッダ部(8)の第４区画(25)とは、第２ヘッダタンク(3)の仕切部(3a)に設けられた連通部(38)によって通じさせられている。
【００４３】
上述のようにして区画(15)(16)(17)(18)(19)(21)(23)(24)(25)、冷媒入口(22)、冷媒出口(27)および連通部(37)(38)が設けられることによって、冷媒は、第１チューブ群(11A)、第３チューブ群(11C)および第４チューブ群(12A)の熱交換チューブ(9)内を上から下に流れ、第２チューブ群(11B)および第５チューブ群(12B)の熱交換チューブ(9)内を下から上に流れる。そして、第１チューブ群(11A)が、冷媒が上から下に流れる下降パスである第１パス(28)となり、第２チューブ群(11B)が冷媒が下から上に流れる上昇パスである第２パス(29)となり、第３および第４チューブ群(11C)(12A)が冷媒が上から下に流れる下降パスである第３パス(31)となり、第５チューブ群(12B)が冷媒が下から上に流れる上昇パスである第４パス(32)（最終パス）となっている。すなわち、下降パスである第３パス(31)は、風下側チューブ列(11)における冷媒入口(22)から最も遠い位置にある第３チューブ群(11C)（最遠チューブ群）と、風上側チューブ列(12)における冷媒出口(27)から最も遠い位置にある第４チューブ群(12A)（最遠チューブ群）とが通風方向に並んで設けられることにより構成されている。
【００４４】
したがって、エバポレータ(1)には、複数の熱交換チューブ(9)からなりかつ熱交換チューブ(9)内を下から上に流れる上昇パスと、複数の熱交換チューブ(9)からなりかつ熱交換チューブ(9)内を上から下に流れる下降パスとが、最終パスである第４パス(32)が上昇パスとなるように交互に配置されており、下降パスと当該下降パスの冷媒流れ方向下流側に隣接する上昇パスとからなるパス組が複数組設けられている。すなわち、第１パス(28)と第２パス(29)、第３パス(31)と第４パス(32)とがパス組を構成している。
【００４５】
そして、冷媒入口(22)から風下側上ヘッダ部(5)の第１区画(15)内に流入した冷媒は、風下側下ヘッダ部(7)の第１区画(18)および第２区画(19)、ならびに風下側上ヘッダ部(5)の第２区画(16)を経て同第３区画(17)に流入する。当該第３区画(17)に流入した冷媒の一部は、風下側下ヘッダ部(7)の第３区画(21)を経て風上側下ヘッダ部(8)の第４区画(25)に流入する。また、風下側上ヘッダ部(5)の第３区画(17)に流入した冷媒の残部は、風上側上ヘッダ部(6)の第４区画(23)を経て風上側下ヘッダ部(8)の第４区画(25)に流入する。風上側下ヘッダ部(8)の第４区画(25)に流入した冷媒は、風上側下ヘッダ部(8)の第５区画(26)を経て風上側上ヘッダ部(6)の第５区画(24)に流入し、冷媒出口(27)から流出する。
【００４６】
風上側下ヘッダ部(8)における第３パス(31)を構成する第４チューブ群(12A)の熱交換チューブ(9)が通じる第４区画(25)内に、当該第４区画(25)内を、第４チューブ群(12A)の熱交換チューブ(9)が臨む上側の第１空間(41)と、第１空間(41)から隔てられた下側の第２空間(42)とに仕切る板状の仕切部材(43)が設けられている。上述した第３区画(21)と第４区画(25)とを通じさせる連通部(38)は仕切部材(43)よりも下方に設けられており、第３区画(21)と第４区画(25)の第２空間(42)とが通じさせられている。こうして、第４区画(25)内に、第４チューブ群(12A)の熱交換チューブ(9)の下端部が通じる第１空間(41)と、風下側下ヘッダ部(7)における風下側チューブ列(11)の最遠チューブ群である第３チューブ群(11C)の熱交換チューブ(9)が通じる第３区画(21)に連通する第２空間(42)とが設けられている。なお、仕切部(3a)の働きによって第３区画(21)から第４区画(25)の第１空間(41)への冷媒の流れは遮断されている。
【００４７】
また、風上側下ヘッダ部(8)における第４パス(32)を構成するの第５チューブ群(12B)の熱交換チューブ(9)が通じる第５区画(26)内に、当該第５区画(26)内を、第４パス(32)を構成する第５チューブ群(12B)の全熱交換チューブ(9)のうちの流れ方向上流側に位置する複数の熱交換チューブ(9)の下端部が通じる第３空間(44)と、第５チューブ群(12B)の全熱交換チューブ(9)のうちの残りの複数の熱交換チューブ(9)の下端部が通じる第４空間(45)とに分ける仕切部材(46)が設けられている。仕切部材(46)は、第４区画(25)内の仕切部材(43)の右端部に連なって右方に真っ直ぐにのびた第１部分(46a)と、第１部分(46a)の右端部に連なって上方にのび、かつ上端が風上側下ヘッダ部(8)の上壁に当接して当該上壁と第１部分(46a)との間の空間の右端を塞ぐ第２部分(46b)とよりなる。そして、第４区画(25)の第１空間(41)の右端開口が第５区画(26)の第３空間(44)の左端開口に通じるとともに、第２空間(42)の右端開口が第４空間(45)の左端開口に通じることによって、第１空間(41)と第３空間(44)、および風下側下ヘッダ部(7)の第３区画(21)に通じる第２空間(42)と第４空間(45)とがそれぞれ連通させられている。
【００４８】
その結果、上昇パスと、当該上昇パスの冷媒流れ方向上流側に隣接する下降パスとからなる２つのパス組のうちの少なくとも１組、ここでは第４パス(32)と第３パス(31)とからなるパス組において、上昇パスである第４パス(32)を構成する第５チューブ群(12B)における全熱交換チューブ(9)のうちの冷媒流れ方向上流側に位置する複数の熱交換チューブ(9)の下端部に、下降パスである第３パス(31)を構成する第３および第４チューブ群(11C)(12A)における全熱交換チューブ(9)のうちの第５チューブ群(12B)の熱交換チューブ(9)と１列に並んだ熱交換チューブ(9)、すなわち第４チューブ群(12A)の全熱交換チューブ(9)の下端部が通じさせられており、同じく第４パス(32)を構成する第５チューブ群(12B)における全熱交換チューブ(9)のうちの残りの複数の熱交換チューブ(9)の下端部に、第３パス(31)を構成する第３および第４チューブ群(11C)(12A)における全熱交換チューブ(9)のうちの残りの複数の熱交換チューブ(9)、すなわち第３チューブ群(11C)の全熱交換チューブ(9)の下端部が通じさせられている。
【００４９】
ここで、第４パス(32)を構成する第５チューブ群(12B)における下端部が第５区画(26)の第３空間(44)に通じる熱交換チューブ(9)の冷媒通路の総通路断面積をＡ、第３パス(31)を構成する第４チューブ群(12A)における下端部が第４区画(25)の第１空間(41)に通じる熱交換チューブ(9)の冷媒通路の総通路断面積をＢとした場合、Ａ≧１／２Ｂという関係を満たしていることが好ましい。
【００５０】
なお、すべての熱交換チューブ(9)は同一の構成であり、各熱交換チューブ(9)の冷媒通路の数、および各熱交換チューブ(9)の複数の冷媒通路の通路断面積の合計が同一になっているので、第５チューブ群(12B)における下端部が第５区画(26)の第３空間(44)に通じる熱交換チューブ(9)の数、および第４チューブ群(12A)における下端部が第４区画(25)の第１空間(41)に通じる熱交換チューブ(9)の数を調整することにより、上述した冷媒通路の総通路断面積ＡおよびＢが決められている。
【００５１】
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。そして、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(22)を通って風下側上ヘッダ部(5)の第１区画(15)内に入る。第１区画(15)内に入った冷媒は、第１パス(28)を構成する第１チューブ群(11A)、風下側下ヘッダ部(7)の第１および第２区画(18)(19)、第２パス(29)を構成する第２チューブ群(11B)、ならびに風下側上ヘッダ部(5)の第２区画(16)を経て第３区画(17)内に流入する。第３区画(17)内に流入した冷媒の一部は、連通部(37)を通って風上側上ヘッダ部(6)の第４区画(23)内に入り、第３パス(31)を構成する第４チューブ群(12A)の熱交換チューブ(9)内に流入する。これと同時に、第３区画(17)内に流入した冷媒の残部は、第３パス(31)を構成する第３チューブ群(11C)の熱交換チューブ(9)内に流入する。
【００５２】
第３パス(31)を構成する第４チューブ群(12A)の熱交換チューブ(9)内に流入した冷媒は、熱交換チューブ(9)内を下方に流れて風上側下ヘッダ部(8)の第４区画(25)の第１空間(41)内に入り、さらに第５区画(26)の第３空間(44)内に入った後、第４パス(32)を構成する第５チューブ群(12B)における下端部が第３空間(44)に通じている熱交換チューブ(9)内に流入する。これと同時に、第３パス(31)を構成する第３チューブ群(11C)の熱交換チューブ(9)内に流入した冷媒は、熱交換チューブ(9)内を下方に流れて風下側下ヘッダ部(7)の第３区画(21)内に入った後連通部(38)を通って風上側下ヘッダ部(8)の第４区画(25)の第２空間(42)内に入り、さらに第５区画(26)の第４空間(45)に入った後、第４パス(32)を構成する第５チューブ群(12B)における下端部が第４空間(45)に通じている熱交換チューブ(9)内に流入する。
【００５３】
したがって、第４パス(32)を構成する第５チューブ群(12B)における冷媒流れ方向上流側の熱交換チューブ(9)にも比較的多くの冷媒が送り込まれることになり、第４パス(32)を構成する第５チューブ群(12B)の全熱交換チューブ(9)への冷媒の分流を均一化することができる。特に、第４パス(32)を構成する第５チューブ群(12B)における下端部が第５区画(26)の第３空間(44)に通じる熱交換チューブ(9)の冷媒通路の総通路断面積をＡ、第３パス(31)を構成する第４チューブ群(12A)における下端部が第４区画(25)の第１空間(41)に通じる熱交換チューブ(9)の冷媒通路の総通路断面積をＢとした場合、Ａ≧１／２Ｂという関係を満たしていると、第４パス(32)を構成する第５チューブ群(12B)の全熱交換チューブ(9)への冷媒の分流を効果的に均一化することができる。
【００５４】
第４パス(32)を構成する第５チューブ群(12B)の全熱交換チューブ(9)内に流入した冷媒は、熱交換チューブ(9)内を上方に流れて風上側上ヘッダ部(6)の第５区画(26)内に入り、冷媒出口(27)を通って流出する。
【００５５】
そして、冷媒が風下側チューブ列(11)の熱交換チューブ(9)内、および風上側チューブ列(12)の熱交換チューブ(9)内を流れる間に、熱交換コア部(4)の通風間隙を通過する空気（図１矢印Ｘ参照）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。
【００５６】
図５および図６は、エバポレータ(1)の風上側下ヘッダ部の変形例を示す。
【００５７】
図５に示す風上側下ヘッダ部(8)の場合、第５区画(26)内を第３空間(44)と第４空間(45)とに分ける仕切部材(46)の第１部分(46a)に、第３空間(44)と第４空間(45)とを通じさせる冷媒通過穴(50)が設けられている。
【００５８】
図６に示す風上側下ヘッダ部(8)の場合、第５区画(26)内を第３空間(44)と第４空間(45)とに分ける仕切部材(46)の第２部分(46b)に、第３空間(44)と第４空間(45)とを通じさせる冷媒通過穴(51)が設けられている。
【００５９】
これらの冷媒通過穴(50)(51)の穴面積は、第１空間(41)に通じる第４チューブ群(12A)の熱交換チューブ(9)の総通路断面積に対して、面積比で０．５〜８％であることが好ましい。
実施形態２
この実施形態は図７〜図９に示すものである。図７〜図９はエバポレータの構成を概略的に示しており、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。
【００６０】
図７〜図９に示すように、エバポレータ(60)の風下側チューブ列(11)には、複数の熱交換チューブ(9)からなる２つのチューブ群(11D)(11E)が、右端から左端に向かって（風下側チューブ列(11)の一端側から他端側に向かって）並んで設けられ、風上側チューブ列(12)には、複数の熱交換チューブ(9)からなる２つ（風下側チューブ列(11)のチューブ群の数と同数）のチューブ群(12D)(12E)が、左端から右端に向かって（風上側チューブ列(12)の前記他端側から前記一端側に向かって）並んで設けられている。
【００６１】
風下側上下両ヘッダ部(5)(7)に、それぞれ風下側チューブ列(11)のチューブ群(11D)(11E)と同数でかつ各チューブ群(11D)(11E)の熱交換チューブ(9)が通じる区画(61)(62)および(63)(64)が設けられている。風下側上ヘッダ部(5)における右側の区画(61)の右端部に冷媒入口(22)が設けられている。風下側チューブ列(11)の２つのチューブ群(11D)(11E)を冷媒入口(22)側端部から他端部に向かって第１および第２チューブ群といい、第１および第２チューブ群(11D)(11E)の熱交換チューブ(9)が通じる区画(61)(62)および(63)(64)を冷媒入口(22)側端部から他端部に向かって第１および第２区画というものとする。
【００６２】
風上側上下両ヘッダ部(6)(8)に、それぞれ風上側チューブ列(12)のチューブ群(12D)(12E)と同数でかつ各チューブ群(12D)(12E)の熱交換チューブ(9)が通じる区画(65)(66)および(67)(68)が設けられている。風上側上ヘッダ部(6)における右側の区画(66)の右端部（冷媒入口(22)と同一端部）に冷媒出口(27)が設けられている。風上側チューブ列(12)の２つのチューブ群(12D)(12E)を冷媒出口(27)とは反対側の端部から冷媒出口側(27)の端部に向かって第３および第４チューブ群といい、第３および第４チューブ群(12D)(12E)の熱交換チューブ(9)が通じる区画(65)(66)および(67)(68)を冷媒出口(27)とは反対側の端部から冷媒出口側(27)の端部に向かって第３および第４区画というものとする。
【００６３】
なお、風下側チューブ列(11)の第１および第２チューブ群(11D)(11E)を構成する熱交換チューブ(9)の数は、それぞれ風上側チューブ列(12)の第４および第３チューブ群(12E)(12D)を構成する熱交換チューブ(9)の数と等しくなっている。また、風下側上下両ヘッダ部(5)(7)における第１区画(61)(63)および第２区画(62)(64)の左右方向の長さは、風上側上下両ヘッダ部(6)(8)における第４区画(68)および第３区画(67)の左右方向の長さと等しくなっている。
【００６４】
風下側上ヘッダ部(5)の第１区画(61)と第２区画(62)との間には仕切壁(69)が設けられ、これにより両区画(61)(62)は非連通状態となっている。また、風下側下ヘッダ部(7)の第１区画(63)の左端部が開口しているとともに、第２区画(64)の右端部が開口しており、これにより第１画(63)と第２区画(64)とは前記開口を介して連通状態となっている。
【００６５】
風上側上ヘッダ部(6)の第３区画(65)と第４区画(66)との間には仕切壁(71)が設けられ、これにより両区画(65)(66)は非連通状態となっている。風上側下ヘッダ部(8)の第３区画(67)と第４区画(68)とは連通状態となっており、冷媒が、第３区画(67)内から真っ直ぐ右方に流れて第４区画(26)内に流入するようになされている。
【００６６】
風下側上ヘッダ部(5)の第２区画(62)と、風上側上ヘッダ部(6)の第３区画(65)とは、第１ヘッダタンク(2)の仕切部(2a)に設けられた連通部(72)によって通じさせられている。
【００６７】
上述のようにして区画(61)(62)(63)(64)(65)(66)(67)(68)、冷媒入口(22)、冷媒出口(27)および連通部(72)が設けられることによって、冷媒は、第１チューブ群(11D)および第３チューブ群(12D)の熱交換チューブ(9)内を上から下に流れ、第２チューブ群(11E)および第４チューブ群(12E)の熱交換チューブ(9)内を下から上に流れる。そして、第１チューブ群(11D)が、冷媒が上から下に流れる下降パスである第１パス(73)となり、第２チューブ群(11E)が冷媒が下から上に流れる上昇パスである第２パス(74)となり、第３チューブ群(12D)が冷媒が上から下に流れる下降パスである第３パス(75)となり、第４チューブ群(12E)が冷媒が下から上に流れる上昇パスである第４パス(76)（最終パス）となっている。
【００６８】
したがって、エバポレータ(60)には、複数の熱交換チューブ(9)からなりかつ熱交換チューブ(9)内を下から上に流れる上昇パスと、複数の熱交換チューブ(9)からなりかつ熱交換チューブ(9)内を上から下に流れる下降パスとが、最終パスである第４パス(76)が上昇パスとなるように交互に配置されており、下降パスと当該下降パスの冷媒流れ方向下流側に隣接する上昇パスとからなるパス組が複数組設けられている。すなわち、第１パス(73)と第２パス(74)、第３パス(75)と第４パス(76)とがパス組を構成している。
【００６９】
そして、冷媒入口(22)から風下側上ヘッダ部(5)の第１区画(61)内に流入した冷媒は、風下側下ヘッダ部(7)の第１区画(63)および第２区画(64)、風下側上ヘッダ部(5)の第２区画(62)、風上側上ヘッダ部(6)の第３区画(65)、風上側下ヘッダ部(8)の第３区画(67)および第４区画(68)を経て風上側上ヘッダ部(6)の第４区画(66)に流入し、冷媒出口(27)から流出するようになされている。
【００７０】
風上側下ヘッダ部(8)における第３パス(75)を構成する第３チューブ群(12D)の熱交換チューブ(9)が通じる第３区画(67)内に、当該第３区画(67)内を、第３チューブ群(12D)の全熱交換チューブ(9)のうちの流れ方向下流側（右側）に位置する複数の熱交換チューブ(9)の下端部が通じる第１空間(77)と、第３チューブ群(12D)の全熱交換チューブ(9)のうちの残りの複数の熱交換チューブ(9)の下端部が通じる第２空間(78)とに分ける仕切部材(79)が設けられている。仕切部材(79)は、第３区画(67)内を上下に分割する第１部分(79a)と、第１部分(79a)の左端部に連なって上方にのび、かつ上端が風上側下ヘッダ部(8)の上壁に当接して当該上壁と第１部分(79a)との間の空間の左端を塞ぐ第２部分(79b)とよりなる。
【００７１】
また、風上側下ヘッダ部(8)における第４パス(76)を構成する第４チューブ群(12E)の熱交換チューブ(9)が通じる第４区画(68)内に、当該第４区画(68)内を、第４チューブ群(12E)の全熱交換チューブ(9)のうちの流れ方向上流側（左側）に位置する複数の熱交換チューブ(9)の下端部が通じる第３空間(81)と、第４チューブ群(12E)の全熱交換チューブ(9)のうちの残りの複数の熱交換チューブ(9)の下端部が通じる第４空間(82)とに分ける仕切部材(83)が設けられている。仕切部材(83)は、第３区画(67)内の仕切部材(79)の第１部分(79a)の右端部に連なって右方に真っ直ぐにのびかつ第４区画(68)内を上下に分割する第１部分(83a)と、第１部分(83a)の右端部に連なって上方にのび、かつ上端が風上側下ヘッダ部(8)の上壁に当接して当該上壁と第１部分(83a)との間の空間の右端を塞ぐ第２部分(83b)とよりなる。そして、第３区画(67)の第１空間(77)の右端開口が第４区画(68)の第３空間(81)の左端開口に通じるとともに、第２空間(78)の右端開口が第４空間(82)の左端開口に通じることによって、第１空間(77)と第３空間(81)、および第２空間(78)と第４空間(82)とがそれぞれ連通させられている。
【００７２】
その結果、上昇パスと、当該上昇パスの冷媒流れ方向上流側に隣接する下降パスとからなる２つのパス組のうちの少なくとも１組、ここでは第４パス(76)と第３パス(75)とからなるパス組において、上昇パスである第４パス(76)を構成する第４チューブ群(12E)における全熱交換チューブ(9)のうちの冷媒流れ方向上流側に位置する複数の熱交換チューブ(9)の下端部に、下降パスである第３パス(75)を構成する第３チューブ群(12D)における全熱交換チューブ(9)のうちの第４チューブ群(12E)の熱交換チューブ(9)と１列に並んだ冷媒流れ方向下流側の複数の熱交換チューブ(9)が通じさせられており、同じく第４パス(76)を構成する第４チューブ群(12E)における全熱交換チューブ(9)のうちの残りの複数の熱交換チューブ(9)の下端部に、第３パス(75)を構成する第３チューブ群(12D)における全熱交換チューブ(9)のうちの残りの複数の熱交換チューブ(9)が通じさせられている。
【００７３】
ここで、第４パス(76)を構成する第４チューブ群(12E)における下端部が第４区画(68)の第３空間(81)に通じる熱交換チューブ(9)の冷媒通路の総通路断面積をＣ、第３パス(75)を構成する第３チューブ群(12D)における下端部が第３区画(67)の第１空間(77)に通じる熱交換チューブ(9)の冷媒通路の総通路断面積をＤとした場合、Ｃ≧Ｄいう関係を満たしていることが好ましい。
【００７４】
なお、すべての熱交換チューブ(9)は同一の構成であり、各熱交換チューブ(9)の冷媒通路の数、および各熱交換チューブ(9)の複数の冷媒通路の通路断面積の合計が同一になっているので、第４チューブ群(12E)における下端部が第４区画(68)の第３空間(81)に通じる熱交換チューブ(9)の数、および第３チューブ群(12D)における下端部が第３区画(67)の第１空間(77)に通じる熱交換チューブ(9)の数を調整することにより、上述した冷媒通路の総通路断面積ＣおよびＤが決められている。
【００７５】
上述したエバポレータ(60)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。そして、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(22)を通って風下側上ヘッダ部(5)の第１区画(61)内に入る。第１区画(61)内に入った冷媒は、第１パス(73)を構成する第１チューブ群(11D)、風下側下ヘッダ部(7)の第１および第２区画(63)(64)、ならびに第２パス(74)を構成する第２チューブ群(11E)を経て風下側上ヘッダ部(7)の第２区画(62)に入る。
【００７６】
第２区画(62)内に入った冷媒は、連通部(72)を通って風上側上ヘッダ部(6)の第３区画(65)に入り、第３パス(75)を構成する第３チューブ群(12D)の熱交換チューブ(9)内に流入する。
【００７７】
第３パス(75)を構成する第３チューブ群(12D)における冷媒流れ方向下流側（右側）の複数の熱交換チューブ(9)内に流入した冷媒は、熱交換チューブ(9)内を下方に流れて風上側下ヘッダ部(8)の第３区画(67)の第１空間(77)内に入り、さらに第４区画(68)の第３空間(81)内に入った後、第４パス(76)を構成する第４チューブ群(12E)における下端部が第３空間(81)に通じている熱交換チューブ(9)内に流入する。これと同時に、第３パス(75)を構成する第３チューブ群(12D)の残りの熱交換チューブ(9)内に流入した冷媒は、熱交換チューブ(9)内を下方に流れて風上側下ヘッダ部(8)の第３区画(67)の第２空間(78)内に入り、さらに第４区画(68)の第４空間(82)に入った後、第４パス(76)を構成する第４チューブ群(12E)における下端部が第４空間(82)に通じている熱交換チューブ(9)内に流入する。
【００７８】
したがって、第４パス(76)を構成する第４チューブ群(12E)における冷媒流れ方向上流側の熱交換チューブ(9)にも比較的多くの冷媒が送り込まれることになり、第４パス(76)を構成する第４チューブ群(12E)の全熱交換チューブ(9)への冷媒の分流を均一化することができる。特に、第４パス(76)を構成する第４チューブ群(12E)における下端部が第４区画(68)の第３空間(81)に通じる熱交換チューブ(9)の冷媒通路の総通路断面積をＣ、第３パス(75)を構成する第３チューブ群(12D)における下端部が第３区画(67)の第１空間(77)に通じる熱交換チューブ(9)の冷媒通路の総通路断面積をＤとした場合、Ｃ≧Ｄという関係を満たしていると、第４パス(76)を構成する第４チューブ群(12E)への冷媒の分流を効果的に均一化することができる。
【００７９】
第４パス(76)を構成する第４チューブ群(12E)の全熱交換チューブ(9)内に流入した冷媒は、熱交換チューブ(9)内を上方に流れて風上側上ヘッダ部(6)の第４区画(66)内に入り、冷媒出口(27)を通って流出する。
【００８０】
そして、冷媒が風下側チューブ列(11)の熱交換チューブ(9)内、および風上側チューブ列(12)の熱交換チューブ(9)内を流れる間に、熱交換コア部(4)の通風間隙を通過する空気（図１矢印Ｘ参照）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。
【００８１】
なお、この発明によるエバポレータは、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扁平中空体が並列状に配置されてなり、各偏平中空体に通風方向に並んだ上下方向にのびる２つの熱交換チューブ、および両熱交換チューブの上下両端に通じるヘッダ形成部が設けられるとともに、すべての扁平中空体の上下の２つのヘッダ形成部どうしがそれぞれ通じるように扁平中空体どうしがろう付されることによって、上下方向にのびるとともに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熱交換チューブからなるチューブ列が、通風方向に並んで２列設けられるとともに、すべての扁平中空体のヘッダ形成部により、風下側および風上側のチューブ列の上下両端が通じる風下側および風上側上下両ヘッダ部が設けられた形式の所謂積層型エバポレータにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
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】
【００８３】
(1)(60)：エバポレータ
(5)：第１ヘッダタンクの風下側ヘッダ部（風下側上ヘッダ部）
(6)：第１ヘッダタンクの風上側ヘッダ部（風上側上ヘッダ部）
(7)：第２ヘッダタンクの風下側ヘッダ部（風下側下ヘッダ部）
(8)：第２ヘッダタンクの風上側ヘッダ部（風上側下ヘッダ部）
(9)：熱交換チューブ
(11)：風下側チューブ列
(11A)(11B)(11C)：第１〜第３チューブ群
(11D)(11E)：第１および第２チューブ群
(12)：風上側チューブ列
(12A)(12B)：第４および第５チューブ群
(12D)(12E)：第３および第４チューブ群
(15)(16)(17)：風下側上ヘッダ部の第１〜第３区画
(18)(19)(21)：風下側下ヘッダ部の第１〜第３区画
(22)：冷媒入口
(23)(24)：風上側上ヘッダ部の第４および第５区画
(25)(26)：風上側下ヘッダ部の第４および第５区画
(27)：冷媒出口
(28)(29)(31)(32)：第１〜第４パス
(41)：第１空間
(42)：第１空間
(44)：第３空間
(45)：第４空間
(46)：仕切部材
(50)(51)：冷媒通過穴
(61)(62)：風下側上ヘッダ部の第１および第２区画
(63)(64)：風下側下ヘッダ部の第１および第２区画
(65)(66)：風上側上ヘッダ部の第３および第４区画
(67)(68)：風上側下ヘッダ部の第３および第４区画
(73)(74)(75)(76)：第１〜第４パス
(77)：第１空間
(78)：第２空間
(81)：第３空間
(82)：第４空間
【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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