(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行わせる冷媒蒸発器（１，１Ａ）であって、
被冷却流体の一部と冷媒の一部との間で熱交換を行わせる第１コア部（２１ａ）と、
被冷却流体の他の一部と冷媒の他の一部との間で熱交換を行わせる第２コア部（２１ｂ）と、
被冷却流体の流れ方向において前記第１コア部と重複して配置され、前記被冷却流体の一部と前記冷媒の他の一部との間で熱交換を行わせる第３コア部（１１ａ）と、
被冷却流体の流れ方向において前記第２コア部と重複して配置され、前記被冷却流体の他の一部と前記冷媒の一部との間で熱交換を行わせる第４コア部（１１ｂ）と、
前記第１コア部の近傍に冷媒の入口（２２ａ）を有し、前記第１コア部及び前記第２コア部を構成する複数のチューブ（２１ｃ）の上流端に設けられ、該チューブに冷媒を分配する分配タンク部（２２）と、
前記第１コア部を構成する複数のチューブ（２１ｃ）の下流端に設けられ、該チューブを通過した冷媒を集合させる第１集合部（２３ａ）と、
前記第２コア部を構成する複数のチューブ（２１ｃ）の下流端に設けられ、該チューブを通過した冷媒を集合させる第２集合部（２３ｂ）と、
前記第３コア部を構成する複数のチューブ（１１ｃ）の上流端に設けられ、該チューブに冷媒を分配する第１分配部（１３ａ）と、
前記第４コア部を構成する複数のチューブ（１１ｃ）の上流端に設けられ、該チューブに冷媒を分配する第２分配部（１３ｂ）と、
前記第１集合部と前記第２分配部とを連通する第１通路（３３ａ）、及び、前記第２集合部と前記第１分配部とを連通する第２通路（３３ｂ）が内部に形成された中間タンク部（３３）とを備え、
前記第２通路の容積は、前記第１通路の容積よりも小さく、
前記中間タンク部は、前記第１通路と前記第２通路とを区画する仕切部材（３４）を内部に有し、
前記仕切部材には、前記第１通路と前記第２通路とを連通する連通孔（３４ｄ）が形成されており、
前記連通孔は、前記仕切部材の底部に形成されており、
前記第１通路は、前記仕切部材の底部に沿って冷媒を流すように形成され、且つ前記連通孔に繋がっている部分から下流側にかけて断面積が拡大するように形成されている、冷媒蒸発器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行わせる冷媒蒸発器に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷媒蒸発器は、被冷却流体（例えば、空気）から吸熱し、液相冷媒を蒸発させることで、被冷却流体を冷却する冷却用熱交換器として機能する。冷媒蒸発器は、車両用空調装置に搭載される冷凍サイクル等に適用される。
【０００３】
この種の冷媒蒸発器として、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載された冷媒蒸発器は、第１〜第４コア部を備えている。被冷却流体の流れ方向において、第１コア部と第３コア部とが互いに重複し、第２コア部と第４コア部とが互いに重複して配置されている。
【０００４】
また、第１、第２コア部と、第３、第４コア部と、の間には、中間タンク部が配置されている。当該中間タンク部には、第１コア部を通過した冷媒を第４コア部に導く第１通路と、第２コア部を通過した冷媒を第３コア部に導く第２通路と、が形成されている。特許文献１記載の発明は、このように冷媒を第１〜第４コア部に供給することにより、冷媒の分布が不均一となることを抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１８５７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、冷凍サイクルにおいて冷媒の圧送を行う圧縮機には、そのスムーズな駆動のために潤滑油が用いられている。この潤滑油は、圧縮機の駆動に伴って冷媒中に混入してしまうことがある。冷凍サイクルを構成する配管や冷媒蒸発器等に潤滑油が滞留してしまうと、圧縮機が貧潤滑となって駆動に支障をきたすおそれがある。このため、冷凍サイクルを構成する各機器には、潤滑油を冷媒とともに下流側に排出し、圧縮機に戻すように配慮した設計が求められる。
【０００７】
これに対し、特許文献１記載の冷媒蒸発器は、冷凍サイクルの膨張弁等から供給される冷媒が第１コア部と第２コア部とに分配され、分配された冷媒は合流することなく第３コア部と第４コア部とを流れるように構成されている。このため、冷媒が分配されることなく複数のコア部を順次通過するように構成された他の冷媒蒸発器と比べて、第１〜第４コア部や中間タンク部のそれぞれを流れる冷媒の流量が小さくなる傾向がある。この結果、特許文献１記載の冷媒蒸発器は、潤滑油を冷媒とともに排出できなくなるという課題があった。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、潤滑油の滞留を抑制することが可能な冷媒蒸発器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る冷媒蒸発器は、被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行わせる冷媒蒸発器（１，１Ａ）であって、被冷却流体の一部と冷媒の一部との間で熱交換を行わせる第１コア部（２１ａ）と、被冷却流体の他の一部と冷媒の他の一部との間で熱交換を行わせる第２コア部（２１ｂ）と、被冷却流体の流れ方向において第１コア部と重複して配置され、被冷却流体の一部と冷媒の他の一部との間で熱交換を行わせる第３コア部（１１ａ）と、被冷却流体の流れ方向において第２コア部と重複して配置され、被冷却流体の他の一部と冷媒の一部との間で熱交換を行わせる第４コア部（１１ｂ）と、第１コア部の近傍に冷媒の入口（２２ａ）を有し、第１コア部及び第２コア部を構成する複数のチューブ（２１ｃ）の上流端に設けられ、該チューブに冷媒を分配する分配タンク部（２２）と、第１コア部を構成する複数のチューブ（２１ｃ）の下流端に設けられ、該チューブを通過した冷媒を集合させる第１集合部（２３ａ）と、第２コア部を構成する複数のチューブ（２１ｃ）の下流端に設けられ、該チューブを通過した冷媒を集合させる第２集合部（２３ｂ）と、第３コア部を構成する複数のチューブ（１１ｃ）の上流端に設けられ、該チューブに冷媒を分配する第１分配部（１３ａ）と、第４コア部を構成する複数のチューブ（１１ｃ）の上流端に設けられ、該チューブに冷媒を分配する第２分配部（１３ｂ）と、第１集合部と第２分配部とを連通する第１通路（３３ａ）、及び、第２集合部と第１分配部とを連通する第２通路（３３ｂ）が内部に形成された中間タンク部（３３）とを備える。第２通路の容積は、第１通路の容積よりも小さい。中間タンク部は、第１通路と第２通路とを区画する仕切部材（３４）を内部に有する。仕切部材には、第１通路と第２通路とを連通する連通孔（３４ｄ）が形成されている。連通孔は、仕切部材の底部に形成されている。第１通路は、仕切部材の底部に沿って冷媒を流すように形成され、且つ連通孔に繋がっている部分から下流側にかけて断面積が拡大するように形成されている。
【００１０】
上記構成によれば、分配タンク部から、第１コア部及び第２コア部をそれぞれ構成するチューブに冷媒が分配される。この分配タンク部は、第１コア部の近傍に冷媒の入口を有している。このような構成では、冷媒の入口に近い第１コア部に冷媒が供給され易いため、冷媒の入口から遠い第２コア部では、分配される冷媒の流量が比較的小さくなる。
【００１１】
上記構成は、さらに、第１コア部を通過した冷媒を第１通路によって第４コア部に導くとともに、第２コア部を通過した冷媒を第２通路によって第３コア部に導く。第２通路の容積は第１通路の容積よりも小さい。つまり、第２コア部を通過し流量が比較的小さい冷媒は、容積が比較的小さい第２通路に供給される。流量が比較的小さく、潤滑油が滞留するおそれがある冷媒を第２通路に供給することで、潤滑油の滞留が生じる場合でも、その滞留量を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、潤滑油の滞留を抑制することが可能な冷媒蒸発器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る冷媒蒸発器を示す斜視図である。
【図２】図１の冷媒蒸発器を示す分解斜視図である。
【図３】図１の仕切部材を示す斜視図である。
【図４】図１の冷媒蒸発器における冷媒の流れを示す分解斜視図である。
【図５】図１のＹ方向に沿って見た冷媒の流れモデルを示す断面図である。
【図６】第２実施形態に係る冷媒の流れモデルを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の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。
【００１５】
第１実施形態に係る冷媒蒸発器１は、車両用空調装置の冷凍サイクルに適用される熱交換器である。詳細には、冷媒蒸発器１は、車室内へ送風する空気から吸熱して液相の冷媒を蒸発させることで、当該空気を冷却する冷却用熱交換器である。冷凍サイクルは、周知の如く、冷媒蒸発器１以外に、不図示の圧縮機、放熱器、膨張弁等を備えている。
【００１６】
まず、図１乃至図５を参照しながら、冷媒蒸発器１の構成について説明する。冷媒蒸発器１は、風上側蒸発部１０と、風下側蒸発部２０と、中間タンク部３３を備えている。
【００１７】
風上側蒸発部１０は、風上側コア部１１と、風上側分配タンク部１３と、風上側集合タンク部１２と、を有している。
【００１８】
図１に示されるように、風上側コア部１１は、複数のチューブ１１ｃと、複数のフィン１１ｄとが水平方向に交互に積層された積層体によって構成されている。チューブ１１ｃは、その断面が扁平状で上下方向に延びており、冷媒を流すための流路が内部に形成されている。フィン１１ｄは、コルゲートフィンであり、薄い金属板を屈曲させることで形成されている。フィン１１ｄは、隣り合うチューブ１１ｃの間に配置され、チューブ１１ｃの外側面のうち平坦な面に接合されている。また、複数のチューブ１１ｃ及び複数のフィン１１ｄから構成される積層体の積層方向（以下、この方向を単に「積層方向」ともいう）の両端部には、サイドプレート１１ｅが配置され、風上側コア部１１を補強している。図２及び図４では、風上側コア部１１を構成するチューブ１１ｃ、フィン１１ｄ及びサイドプレート１１ｅの図示が省略されている。
【００１９】
図２に示されるように、風上側コア部１１は、第３コア部１１ａ及び第４コア部１１ｂを有している。第３コア部１１ａは、複数のチューブ１１ｃの一部で、一つの列を成すように配列された一群のチューブ１１ｃによって構成されている。第４コア部１１ｂは、複数のチューブ１１ｃの残部で、一つの列を成すように配列された一群のチューブ１１ｃによって構成されている。第３コア部１１ａ及び第４コア部１１ｂは、積層方向に隣り合うように配置されている。空気が流れる方向であるＸ方向に沿って冷媒蒸発器１を見た場合に、第３コア部１１ａは積層方向の右側に配置されたチューブ群で構成され、第４コア部１１ｂは積層方向の左側に配置されたチューブ群で構成されている。すなわち、Ｘ方向に流れる空気は、その一部が第３コア部１１ａを通過し、他の一部が第４コア部を通過する。第３コア部１１ａ及び第４コア部１１ｂは、いずれも、Ｘ方向の寸法に比べて積層方向の寸法が大きい幅広形状となっている。
【００２０】
風上側分配タンク部１３は、風上側コア部１１の下方に配置されている。風上側分配タンク部１３は、両端が閉塞された筒状体であり、冷媒を流す流路が内部に形成されている。風上側分配タンク部１３の上部には、不図示の貫通孔が複数形成されている。当該貫通孔には、風上側コア部１１を構成する複数のチューブ１１ｃの下端部が挿入され接合されている。つまり、風上側分配タンク部１３は、その内部の流路が風上側コア部１１の複数のチューブ１１ｃに連通するように構成されている。これにより、風上側分配タンク部１３は、風上側コア部１１を構成する複数のチューブ１１ｃへ冷媒を分配するための分配部として機能する。
【００２１】
図２及び図４に示されるように、風上側分配タンク部１３の内部であって、長手方向の中央位置には、仕切板１３ｃが配置されている。仕切板１３ｃは、風上側分配タンク部１３の内部流路を、第１分配部１３ａと第２分配部１３ｂとに区画している。第１分配部１３ａは、第３コア部１１ａを構成する複数のチューブ１１ｃに連通する空間である。第１分配部１３ａは、第３コア部１１ａを構成する複数のチューブ１１ｃに冷媒を分配する。第２分配部１３ｂは、第４コア部１１ｂを構成する複数のチューブ１１ｃに連通する空間である。第２分配部１３ｂは、第４コア部１１ｂを構成する複数のチューブ１１ｃに冷媒を分配する。風上側分配タンク部１３の側面であって中間タンク部３３側の部分には、第１分配部連通口１３１及び第２分配部連通口１３２が形成されている。第１分配部連通口１３１は、風上側分配タンク部１３の管壁を貫通し、第１分配部１３ａの内外を連通している。第２分配部連通口１３２は、風上側分配タンク部１３の管壁を貫通し、第２分配部１３ｂの内外を連通している。
【００２２】
風上側集合タンク部１２は、風上側コア部１１の上方に配置されている。風上側集合タンク部１２は、筒状体であり、冷媒を流す流路が内部に形成されている。風上側集合タンク部１２は、Ｘ方向に沿って見た場合に、左端が閉塞され、右端に冷媒出口１２ａが形成されている。冷媒出口１２ａは、風上側集合タンク部１２の内部から、不図示の圧縮機の吸入側に冷媒を導出する。風上側集合タンク部１２の底部には、不図示の貫通孔が複数形成されている。当該貫通孔には、風上側コア部１１を構成する複数のチューブ１１ｃの上端部が挿入され接合される。つまり、風上側集合タンク部１２は、その内部の流路が風上側コア部１１の複数のチューブ１１ｃに連通するように構成されている。これにより、風上側集合タンク部１２は、風上側コア部１１の複数のチューブ１１ｃから流出した冷媒を集めるための集合部として機能する。
【００２３】
風下側蒸発部２０は、Ｘ方向に沿って見た場合に風上側蒸発部１０と重合するように配置されている。風下側蒸発部２０は、風下側コア部２１と、風下側分配タンク部２２と、風下側集合タンク部２３と、を有している。
【００２４】
図１に示されるように、風下側コア部２１は、複数のチューブ２１ｃと、複数のフィン２１ｄとが水平方向に交互に積層された積層体によって構成されている。チューブ２１ｃは、その断面が扁平状で上下方向に延びており、冷媒を流すための流路が内部に形成されている。フィン２１ｄは、コルゲートフィンであり、薄い金属板を屈曲させることで形成されている。フィン２１ｄは、隣り合うチューブ２１ｃの間に配置され、チューブ２１ｃの外側面のうち平坦な面に接合されている。また、複数のチューブ２１ｃ及び複数のフィン２１ｄから構成される積層体の積層方向の両端部には、サイドプレート２１ｅが配置され、風下側コア部２１を補強している。図２及び図４では、風下側コア部２１を構成するチューブ２１ｃ、フィン２１ｄ及びサイドプレート２１ｅの図示が省略されている。
【００２５】
図２に示されるように、風下側コア部２１は、第１コア部２１ａ及び第２コア部２１ｂを有している。第１コア部２１ａは、複数のチューブ２１ｃの一部で、一つの列を成すように配列された一群のチューブ２１ｃによって構成されている。第２コア部２１ｂは、複数のチューブ２１ｃの残部で、一つの列を成すように配列された一群のチューブ２１ｃによって構成されている。第１コア部２１ａ及び第２コア部２１ｂは、積層方向に隣り合うように配置されている。空気が流れるＸ方向に沿って冷媒蒸発器１を見た場合に、第１コア部２１ａは積層方向の右側に配置されたチューブ群で構成され、第２コア部２１ｂは積層方向の左側に配置されたチューブ群で構成されている。また、Ｘ方向に沿って冷媒蒸発器１を見た場合に、第１コア部２１ａは第３コア部１１ａと重複し、第２コア部２１ｂは第４コア部１１ｂと重複するように配置されている。これにより、Ｘ方向に流れる空気は、その一部が第３コア部１１ａを通過した後に第１コア部２１ａを通過する一方で、他の一部が第４コア部１１ｂを通過した後に第２コア部２１ｂを通過する。第１コア部２１ａ及び第２コア部２１ｂは、いずれも、Ｘ方向の寸法に比べて積層方向の寸法が大きい幅広形状となっている。
【００２６】
風下側分配タンク部２２は、風下側コア部２１の上方に配置されている。風下側分配タンク部２２は、筒状体であり、冷媒を流す流路が内部に形成されている。風下側分配タンク部２２は、Ｘ方向に沿って見た場合に、左端が閉塞され、右端に冷媒入口２２ａが形成されている。冷媒入口２２ａは、不図示の膨張弁によって減圧された低圧冷媒を導入する。風下側分配タンク部２２の底部には、不図示の貫通孔が複数形成されている。当該貫通孔には、風下側コア部２１を構成する複数のチューブ２１ｃの上端部が挿入され接合されている。つまり、風下側分配タンク部２２は、その内部の流路が風下側コア部２１の複数のチューブ２１ｃに連通するように構成されている。これにより、風下側分配タンク部２２は、風下側コア部２１を構成する複数のチューブ２１ｃへ冷媒を分配するための分配部として機能する。
【００２７】
風下側集合タンク部２３は、風下側コア部２１の下方に配置されている。風下側集合タンク部２３は、両端が閉塞された筒状体であり、冷媒を流す流路が内部に形成されている。風下側集合タンク部２３の上部には、不図示の貫通孔が複数形成されている。当該貫通孔には、風下側コア部２１を構成する複数のチューブ２１ｃの下端部が挿入され接合されている。つまり、風下側集合タンク部２３は、その内部の流路が複数のチューブ２１ｃに連通するように構成されている。
【００２８】
風下側集合タンク部２３の内部であって、長手方向の中央位置には、仕切板２３ｃが配置されている。仕切板２３ｃは、風下側集合タンク部２３の内部流路を、第１集合部２３ａと、第２集合部２３ｂとに区画している。第１集合部２３ａは、第１コア部２１ａを構成する複数のチューブ２１ｃに連通する空間である。第１集合部２３ａは、第１コア部２１ａを構成する複数のチューブ２１ｃから流出した冷媒を集める。第２集合部２３ｂは、第２コア部２１ｂを構成する複数のチューブ２１ｃに連通する空間である。第２集合部２３ｂは、第２コア部２１ｂを構成する複数のチューブ２１ｃから流出した冷媒を集める。すなわち、風下側集合タンク部２３は、第１コア部２１ａから流出する冷媒と、第２コア部２１ｂから流出する冷媒とを別々に集める集合部として機能する。
【００２９】
風下側集合タンク部２３の側面であって中間タンク部３３側の部分には、第１集合部連通口２３１及び第２集合部連通口２３２が形成されている。第１集合部連通口２３１は、風下側集合タンク部２３の管壁を貫通し、第１集合部２３ａの内外を連通している。また、第２集合部連通口２３２は、風下側集合タンク部２３の管壁を貫通し、第２集合部２３ｂの内外を連通している。
【００３０】
中間タンク部３３は、風上側蒸発部１０の風上側分配タンク部１３と、風下側蒸発部２０の風下側集合タンク部２３との間に設けられている。中間タンク部３３は、冷媒が流れる流路が内部に形成された筒状体である。
【００３１】
図２及び４に示されるように、中間タンク部３３の内部には仕切部材３４が設けられている。図３に示されるように、仕切部材３４は、いずれも所定の厚みを有する板状の側板３４ａ、底板３４ｂ及び傾斜板３４ｃを有している。側板３４ａは、その一端が中間タンク部３３の内壁面に沿うように湾曲形成されている。底板３４ｂは、側板３４ａの他端から、側板３４ａに対して略垂直方向に延びている。傾斜板３４ｃは、その底板３４ｂの端部から、底板３４ｂに対して傾斜する方向に延びている。傾斜板３４ｃは、底板３４ｂの端部から離れるほどその幅寸法が小さくなるように形成されている。また、底板３４ｂのうち傾斜板３４ｃ寄りの一部には、連通孔３４ｄが形成されている。連通孔３４ｄは、底板３４ｂをその厚み方向に貫通している。
【００３２】
仕切部材３４は、中間タンク部３３内の上部寄りの部位に設けられている。中間タンク部３３内は、この仕切部材３４によって第１通路３３ａと第２通路３３ｂとに区画されている。
【００３３】
図５に示されるように、第１通路３３ａは、中間タンク部３３内の空間のうち、第２通路３３ｂの周囲に形成される部分である。第１通路３３ａは、絞り流路３３ｋを有する。絞り流路３３ｋは、中間タンク部３３の上部に設けられた仕切部材３３ｃによって、中間タンク部３３の下部に形成されている。また、絞り流路３３ｋの上流側には端部流路３３ｍが形成され、下流側には端部流路３３ｎが形成されている。端部流路３３ｍ，３３ｎは、いずれも絞り流路３３ｋよりも流路断面積が大きい。
【００３４】
図５に示されるように、第２通路３３ｂは、中間タンク部３３の上部の管壁と、仕切部材３４の側板３４ａ、底板３４ｂ及び傾斜板３４ｃと、によって囲まれる空間である。第２通路３３ｂの容積は、第１通路３３ａの容積よりも小さい。
【００３５】
図２及び図４に示されるように、中間タンク部３３の側面であって風下側集合タンク部２３側の部分には、第１連通口３３１及び第２連通口３３２が形成されている。第１連通口３３１は、中間タンク部３３の管壁を貫通し、第１通路３３ａの内外を連通している。また、第２連通口３３２は、中間タンク部３３の管壁を貫通し、第２通路３３ｂの内外を連通している。
【００３６】
また、中間タンク部３３の側面であって風上側分配タンク部１３側の部分には、第３連通口３３３及び第４連通口３３４が形成されている。第３連通口３３３は、中間タンク部３３の管壁を貫通し、第１通路３３ａの内外を連通している。また、第４連通口３３４は、中間タンク部３３の管壁を貫通し、第２通路３３ｂの内外を連通している。
【００３７】
次に、図４及び図５を参照しながら、冷媒蒸発器１における冷媒の流れと、それによる空気の冷却について説明する。
【００３８】
不図示の膨張弁によって減圧された低圧冷媒は、液相の状態で冷媒蒸発器１に供給される。冷媒は、図４に矢印Ａで示されるように、冷媒入口２２ａから風下側分配タンク部２２の内部に導入される。この冷媒は、風下側分配タンク部２２の内部において分配され、矢印Ｂ及び矢印Ｃで示されるように、風下側コア部２１の第１コア部２１ａ及び第２コア部２１ｂに流入する。
【００３９】
第１コア部２１ａ及び第２コア部２１ｂに流入した冷媒は、それぞれを構成する複数のチューブ１１ｃの内部を下方に流れる。このとき、複数のチューブ１１ｃの内部を流れる冷媒が、複数のチューブ１１ｃの間をＸ方向に通過する空気と熱交換を行う。これにより、液相の冷媒の一部が蒸発して空気から吸熱し、空気の冷却が行われる。
【００４０】
第１コア部２１ａの下端部から流出した冷媒は、矢印Ｄで示されるように、風下側集合タンク部２３の第１集合部２３ａに流入して集められる。また、第２コア部２１ｂの下端部から流出した冷媒は、矢印Ｅで示されるように、風下側集合タンク部２３の第２集合部２３ｂに流入して集められる。
【００４１】
第１集合部２３ａに集められた冷媒は、矢印Ｆで示されるように、第１集合部連通口２３１を介して第１集合部２３ａから排出される。この冷媒は、第１連通口３３１を介して第１通路３３ａの端部流路３３ｍに流入する。また、第２集合部２３ｂに集められた冷媒は、矢印Ｇで示されるように、第２集合部連通口２３２を介して第２集合部２３ｂから排出される。この冷媒は、第２連通口３３２を介して第２通路３３ｂに流入する。
【００４２】
第１通路３３ａの端部流路３３ｍに流入した冷媒は、図５に矢印Ｃ１で示されるように、第２通路３３ｂの下方に回り込むようにして絞り流路３３ｋに流入する。絞り流路３３ｋは端部流路３３ｍよりも流路断面積が小さいため、絞り流路３３ｋに流入した冷媒は流速が増加する。絞り流路３３ｋを高速で流れた冷媒は、その下流側の端部流路３３ｎに流入する。この冷媒は、図５に矢印Ｃ２で示されるように、中間タンク部３３の壁面３３ｐに沿って流れる方向を変え、図４に示される第３連通口３３３に向かって流れる。
【００４３】
中間タンク部３３の第１通路３３ａを通過した冷媒は、図４に矢印Ｈで示されるように、第３連通口３３３を介して第２通路３３ｂから排出される。この冷媒は、風上側分配タンク部１３に向かって流れ、第２分配部連通口１３２を介して第２分配部１３ｂに流入する。
【００４４】
一方、中間タンク部３３の第２通路３３ｂを通過した冷媒は、図４に矢印Iで示されるように、第４連通口３３４を介して第２通路３３ｂから排出される。この冷媒は、風上側分配タンク部１３に向かって流れ、第１分配部連通口１３１を介して第１分配部１３ａに流入する。
【００４５】
第１分配部１３ａに流入した冷媒は、図４に矢印Ｋで示されるように、第３コア部１１ａの下端部から流入する。詳細には、第１分配部１３ａの冷媒は、第３コア部１１ａを構成する複数のチューブ１１ｃに分配される。
【００４６】
第２分配部１３ｂに流入した冷媒は、図４に矢印Ｊで示されるように、第４コア部１１ｂの下端部から流入する。詳細には、第２分配部１３ｂの冷媒は、第４コア部１１ｂを構成する複数のチューブ１１ｃに分配される。
【００４７】
第３コア部１１ａ及び第４コア部１１ｂに流入した冷媒は、それぞれを構成する複数のチューブ１１ｃの内部を上方に流れる。このとき、複数のチューブ１１ｃの内部を流れる冷媒が、複数のチューブ１１ｃの間をＸ方向に通過する空気と熱交換を行う。これにより、液相の冷媒の一部が蒸発して空気から吸熱し、空気の冷却が行われる。
【００４８】
第３コア部１１ａ及び第４コア部１１ｂの上端部から流出した冷媒は、図４に矢印Ｍ及び矢印Ｌで示されるように、いずれも風上側集合タンク部１２の内部に流入して合流する。この冷媒は、図４に矢印Ｎで示されるように、風上側集合タンク部１２の内部を流れ、冷媒出口１２ａから冷媒蒸発器１の外部に流出する。この後、冷媒は、不図示の圧縮機の吸入側に供給される。
【００４９】
第１コア部２１ａの近傍の冷媒入口２２ａから風下側分配タンク部２２内に冷媒を流入させる構成では、第１コア部２１ａと第２コア部２１ｂとに分配される冷媒の流量に差異が生じる。すなわち、冷媒入口２２ａに近く冷媒が流入し易い第１コア部２１ａには、冷媒入口２２ａから遠い第２コア部２１ｂと比べて、大きな流量の冷媒が供給される傾向がある。
【００５０】
このような冷媒の流量の差異が生じると、第１コア部２１ａを通過する空気は、第２コア部２１ｂを通過する空気と比べて、冷媒との間の熱交換を活発に行う。このため、Ｘ方向に通過する空気において温度分布の偏りが生じるおそれがある。
【００５１】
そこで、冷媒蒸発器１は、上記のように、風下側集合タンク部２３から風上側分配タンク部１３へ向かう冷媒を、Ｘ方向に対して交差させるように構成されている。つまり、風下側集合タンク部２３の第１集合部２３ａ内の冷媒は、中間タンク部３３を介して風上側分配タンク部１３の第２分配部１３ｂに導かれる。さらに、風下側集合タンク部２３の第２集合部２３ｂ内の冷媒は、中間タンク部３３を介して風上側分配タンク部１３の第１分配部１３ａに導かれる。
【００５２】
このように、冷媒をＸ方向に対して交差するように入れ替えることにより、第１コア部２１ａ及び第３コア部１１ａを通過する一部の空気が熱交換を行う冷媒の流量と、第２コア部２１ｂ及び第４コア部１１ｂを通過する他の一部の空気が熱交換を行う冷媒の流量と、の差異を小さくすることが可能となる。この結果、Ｘ方向に通過する空気において温度分布の偏りを抑制することが可能となる。
【００５３】
ところで、冷凍サイクルにおいて冷媒の圧送を行う圧縮機には、そのスムーズな駆動のために潤滑油が用いられている。この潤滑油は、圧縮機の駆動に伴って冷媒中に混入してしまうことがある。冷凍サイクルを構成する配管や冷媒蒸発器等に潤滑油が滞留してしまうと、圧縮機が貧潤滑となって駆動に支障をきたすおそれがある。
【００５４】
このような潤滑油の滞留は、冷媒の流量が小さい経路で顕著に表れる。つまり、第１コア部２１ａと比べて供給される冷媒の流量が小さい第２コア部２１ｂや、第２コア部２１ｂから冷媒が供給される経路において、潤滑油を冷媒とともに下流側に排出できなくなる懸念がある。
【００５５】
冷媒蒸発器１では、このような課題を解決するために、中間タンク部３３において工夫がなされている。次に、図５を参照しながら、この工夫点について説明する。
【００５６】
前述したように、第１コア部２１ａを通過した冷媒は、風下側集合タンク部２３の第１集合部２３ａを介して中間タンク部３３の第１通路３３ａに供給される。一方、第２コア部２１ｂを通過した冷媒は、風下側集合タンク部２３の第２集合部２３ｂを介して中間タンク部３３の第２通路３３ｂに供給される。すなわち、風下側分配タンク部２２において分配された冷媒のうち、比較的流量が大きい冷媒が第１通路３３ａに供給されるのに対して、比較的流量が小さい冷媒が第２通路３３ｂに供給される。
【００５７】
このため、図５に示されるように、第２通路３３ｂでは、冷媒に混入していた潤滑油ＬＯの滞留が生じる。潤滑油ＬＯは、仕切部材３４の底板３４ｂ上で、両端を側板３４ａ及び傾斜板３４ｃによって囲まれて滞留する。しかしながら、前述したように第２通路３３ｂの容積は第１通路３３ａの容積よりも小さく形成されているため、潤滑油ＬＯの滞留量は小さなものとなる。
【００５８】
前述したように、仕切部材３４の底板３４ｂには連通孔３４ｄが形成されている。この連通孔３４ｄは、第１通路３３ａの絞り流路３３ｋと第２通路３３ｂとを連通している。したがって、潤滑油ＬＯは、その自重によって、連通孔３４ｄを介して第２通路３３ｂから排出され、下方の絞り流路３３ｋに流入する。
【００５９】
また、第１通路３３ａの絞り流路３３ｋは、仕切部材３４の下方で、底板３４ｂに沿って冷媒を流すように形成されている。連通孔３４ｄは、この絞り流路３３ｋに面している。前述したように、絞り流路３３ｋは端部流路３３ｍよりも断面積が小さいため、矢印Ｃ１で示されるように絞り流路３３ｋを流れる冷媒は、その流速が大きくなっている。このため、第２通路３３ｂに滞留している潤滑油ＬＯは、連通孔３４ｄを介して、この流速が大きい冷媒の流れによって誘引される。この結果、連通孔３４ｄを介した潤滑油ＬＯの排出が促される。
【００６０】
また、第１通路３３ａの端部流路３３ｎは、連通孔３４ｄの近傍からその下流側にかけて、断面積が拡大している。つまり、中間タンク部３３の壁面と、仕切部材３４の傾斜板３４ｃと、の間隔は、連通孔３４ｄの近傍からその下流側にかけて漸次大きくなる。端部流路３３ｎにおいてこのように断面積が拡大すると、そこを流れる冷媒の流速が低下し、圧力が上昇する。このため、端部流路３３ｎ内の冷媒の一部が逆流するなど、連通孔３４ｄの近傍で冷媒の流れに乱れが生じる。この結果、連通孔３４ｄを介した潤滑油ＬＯの排出が促される。
【００６１】
このように、自重や、絞り流路３３ｋを流れる冷媒による誘引、端部流路３３ｎにおける冷媒の流れの乱れ等により、潤滑油ＬＯが連通孔３４ｄを介して第２通路３３ｂから積極的に排出される。この潤滑油ＬＯは、矢印Ｃ１，Ｃ２で示されるように流れる冷媒とともに冷媒蒸発器１から排出され、下流側に設けられる圧縮機に供給される。これにより、圧縮機が貧潤滑となることが抑制される。
【００６２】
以上の説明のように、冷媒蒸発器１の構成によれば、風下側分配タンク部２２から、第１コア部２１ａ及び第２コア部２１ｂをそれぞれ構成するチューブ２１ｃに冷媒が分配される。この風下側分配タンク部２２は、第１コア部２１ａの近傍に冷媒入口２２ａを有している。このような構成では、冷媒入口２２ａに近い第１コア部２１ａに冷媒が供給され易いため、冷媒入口２２ａから遠い第２コア部２１ｂでは、分配される冷媒の流量が比較的小さくなる。
【００６３】
上記構成は、さらに、第１コア部２１ａを通過した冷媒を第１通路３３ａによって第４コア部１１ｂに導くとともに、第２コア部２１ｂを通過した冷媒を第２通路３３ｂによって第３コア部１１ａに導く。第２通路３３ｂの容積は第１通路３３ａの容積よりも小さい。つまり、第２コア部２１ｂを通過し流量が比較的小さい冷媒の流れは、容積が比較的小さい第２通路３３ｂに供給される。流量が比較的小さく、潤滑油ＬＯが滞留するおそれがある冷媒の流れを第２通路３３ｂに供給することで、潤滑油ＬＯの滞留が生じる場合でも、その滞留量を抑制することが可能となる。
【００６４】
また、中間タンク部３３は、第１通路３３ａと第２通路３３ｂとを区画する仕切部材３４を内部に有する。仕切部材３４は、第１通路３３ａと第２通路３３ｂとを連通する連通孔３４ｄが形成されている。この構成によれば、第２通路３３ｂに潤滑油ＬＯが滞留する場合に、連通孔３４ｄを介して潤滑油ＬＯを第１通路３３ａに排出することができる。この結果、第１通路３３ａの流量が大きい冷媒の流れとともに潤滑油ＬＯを冷媒蒸発器１の下流側に排出し、圧縮機に戻すことが可能になる。
【００６５】
また、連通孔３４ｄは、仕切部材３４の底面に形成されている。この構成によれば、第２通路３３ｂに潤滑油ＬＯが滞留する場合でも、潤滑油ＬＯを、その自重によって、底板３４ｂに形成された連通孔３４ｄを介して、第２通路３３ｂから排出することが可能になる。
【００６６】
また、第１通路３３ａは、仕切部材３４の底面に沿って冷媒を流すように形成されている。この構成によれば、第２通路３３ｂに滞留している潤滑油ＬＯは、第１通路３３ａを流れる冷媒によって誘引される。この結果、連通孔３４ｄを介した潤滑油ＬＯの排出を促すことが可能になる。
【００６７】
また、第１通路３３ａは、連通孔３４ｄの近傍からその下流側にかけて断面積が拡大するように形成されている。この構成によれば、第１通路３３ａの断面積が拡大する部分を流れる冷媒の流速が低下し、圧力が上昇する。このため、冷媒の一部が逆流するなど、連通孔３４ｄの近傍で冷媒の流れに乱れが生じる。この結果、連通孔３４ｄを介した潤滑油ＬＯの排出を促すことが可能になる。
【００６８】
次に、第２実施形態に係る冷媒蒸発器１Ａについて、図６を参照しながら説明する。この冷媒蒸発器１Ａは、第１実施形態と同様に、車室内の温度を調整する車両用空調装置の冷凍サイクルに適用される。冷媒蒸発器１Ａは、その仕切部材３４Ａの形状が、第１実施形態に係る仕切部材３４と異なる。冷媒蒸発器１Ａのうち、冷媒蒸発器１と同一の構成については同一の符号を付して、説明を適宜省略する。
【００６９】
図６は、第２実施形態に係る冷媒蒸発器１Ａの仕切部材３４Ａの周辺を示している。図６は、図５と対応する方向から冷媒蒸発器１Ａを示している。
【００７０】
仕切部材３４Ａは、その底板３４ｂの一部に、上方に突出する突出筒３４ｅが形成されている。突出筒３４ｅは、筒形状を呈するとともに、その上端が閉塞されている。
【００７１】
また、突出筒３４ｅの側面であって、底板３４ｂ近傍には、複数の連通孔３４ｄ１が形成されている。連通孔３４ｄ１は、突出筒３４ｅを貫通し、内外を連通させている。
【００７２】
このように構成された第２実施形態に係る冷媒蒸発器１Ａでも、第２通路３３ｂにおいて潤滑油ＬＯの滞留が生じた場合でも、連通孔３４ｄ１を介して当該潤滑油ＬＯを排出することが可能になる。潤滑油ＬＯの排出は、矢印Ｃ３で示されるように絞り流路３３ｋを流れる冷媒の誘引により促される。また、連通孔３４ｄ１を複数設けることにより、潤滑油ＬＯの排出をさらに促すことが可能になる。
【００７３】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、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。
【符号の説明】
【００７４】
１，１Ａ：冷媒蒸発器
１１ａ：第３コア部
１１ｂ：第４コア部
１１ｃ：チューブ
１３ａ：第１分配部
１３ｂ：第２分配部
２１ａ：第１コア部
２１ｂ：第２コア部
２１ｃ：チューブ
２２：風下側分配タンク部（分配タンク部）
２２ａ：冷媒入口
２３ａ：第１集合部
２３ｂ：第２集合部
３３：中間タンク部
３３ａ：第１通路
３３ｂ：第２通路
３４，３４Ａ：仕切部材
３４ｄ，３４ｄ１：連通孔
【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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