(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍機油を含む冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１）に適用され、冷却対象流体から吸熱して冷媒を蒸発させることで、前記冷却対象流体を冷却する冷媒蒸発器であって、
前記冷却対象流体の流れ方向に対して直列に配置された第１蒸発部（２０）、および前記第２蒸発部（１０）を備え、
前記第１蒸発部および前記第２蒸発部それぞれは、上下方向に延びると共に冷媒が流れる複数のチューブ（１１１、２１１）が積層された熱交換コア部（１１、２１）、および前記複数のチューブの両端側に接続されて、前記複数のチューブを流れる冷媒の集合または前記複数のチューブへの冷媒の分配を行う一対のタンク部（１２、１３、２２、２３）を有しており、
前記第１蒸発部を構成する前記熱交換コア部は、前記複数のチューブのうち、一部のチューブ群を含んで構成される第１コア部（２１ａ）、前記一部のチューブ群とは異なるチューブ群を含んで構成される第２コア部（２１ｂ）を有しており、
前記第２蒸発部を構成する前記熱交換コア部は、前記複数のチューブのうち、前記冷却対象流体の流れ方向において前記第１コア部の少なくとも一部と対向するチューブ群を含んで構成される第３コア部（１１ａ）、前記冷却対象流体の流れ方向において前記第２コア部の少なくとも一部と対向するチューブ群を含んで構成される第４コア部（１１ｂ）を有しており、
前記第１蒸発部を構成する前記一対のタンク部のうち、下方側のタンク部（２３）には、前記第１コア部からの冷媒を集合させる第１冷媒集合部（２３ａ）、前記第２コア部からの冷媒を集合させる第２冷媒集合部（２３ｂ）が設けられており、
前記第２蒸発部を構成する前記一対のタンク部のうち、下方側のタンク部（１３）には、前記第２冷媒集合部に集合した冷媒を前記第３コア部へ分配する第１冷媒分配部（１３ａ）、前記第１冷媒集合部に集合した冷媒を前記第４コア部へ分配する第２冷媒分配部（１３ｂ）が設けられており、
前記第１蒸発部を構成する前記一対のタンク部のうち、上方側のタンク部（２２）には、前記第２コア部よりも前記第１コア部に近い側の部位に、前記第１コア部および前記第２コア部に分配する気液二相状態の冷媒を外部から導入する冷媒導入部（２２ａ）が設けられており、
前記第２蒸発部を構成する前記一対のタンク部のうち、上方側のタンク部（１２）には、前記第４コア部よりも前記第３コア部に近い側の部位に、前記第３コア部および前記第４コア部を通過した冷媒を前記冷凍機油と共に前記冷凍サイクルの圧縮機（２）の冷媒吸入側に導出する冷媒導出部（１２ａ）が設けられており、
前記第１冷媒集合部から前記冷媒導出部に至る冷媒流路には、前記第１冷媒集合部から前記冷媒導出部へ向かって流れる冷媒の流通抵抗となる抵抗部（１２１、２３２、３４、３１ａ）が設定されており、
前記抵抗部によって、前記第１冷媒集合部から前記冷媒導出部に至る冷媒流路が、前記第２冷媒集合部から前記冷媒導出部に至る冷媒流路よりも流路内の圧力損失が大きくなっていることを特徴とする冷媒蒸発器。
【請求項２】
冷凍機油を含む冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１）に適用され、冷却対象流体から吸熱して冷媒を蒸発させることで、前記冷却対象流体を冷却する冷媒蒸発器であって、
前記冷却対象流体の流れ方向に対して直列に配置された第１蒸発部（２０）、および前記第２蒸発部（１０）を備え、
前記第１蒸発部および前記第２蒸発部それぞれは、上下方向に延びると共に冷媒が流れる複数のチューブ（１１１、２１１）が積層された熱交換コア部（１１、２１）、および前記複数のチューブの両端側に接続されて、前記複数のチューブを流れる冷媒の集合または前記複数のチューブへの冷媒の分配を行う一対のタンク部（１２、１３、２２、２３）を有しており、
前記第１蒸発部を構成する前記熱交換コア部は、前記複数のチューブのうち、一部のチューブ群を含んで構成される第１コア部（２１ａ）、前記一部のチューブ群とは異なるチューブ群を含んで構成される第２コア部（２１ｂ）を有しており、
前記第２蒸発部を構成する前記熱交換コア部は、前記複数のチューブのうち、前記冷却対象流体の流れ方向において前記第１コア部の少なくとも一部と対向するチューブ群を含んで構成される第３コア部（１１ａ）、前記冷却対象流体の流れ方向において前記第２コア部の少なくとも一部と対向するチューブ群を含んで構成される第４コア部（１１ｂ）を有しており、
前記第１蒸発部を構成する前記一対のタンク部のうち、下方側のタンク部（２３）には、前記第１コア部からの冷媒を集合させる第１冷媒集合部（２３ａ）、前記第２コア部からの冷媒を集合させる第２冷媒集合部（２３ｂ）が設けられており、
前記第２蒸発部を構成する前記一対のタンク部のうち、下方側のタンク部（１３）には、前記第２冷媒集合部に集合した冷媒を前記第３コア部へ分配する第１冷媒分配部（１３ａ）、前記第１冷媒集合部に集合した冷媒を前記第４コア部へ分配する第２冷媒分配部（１３ｂ）が設けられており、
前記第１蒸発部を構成する前記一対のタンク部のうち、上方側のタンク部（２２）には、前記第２コア部よりも前記第１コア部に近い側の部位に、前記第１コア部および前記第２コア部に分配する気液二相状態の冷媒を外部から導入する冷媒導入部（２２ａ）が設けられており、
前記第２蒸発部を構成する前記一対のタンク部のうち、上方側のタンク部（１２）には、前記第４コア部よりも前記第３コア部に近い側の部位に、前記第３コア部および前記第４コア部を通過した冷媒を前記冷凍機油と共に前記冷凍サイクルの圧縮機（２）の冷媒吸入側に導出する冷媒導出部（１２ａ）が設けられており、
前記第１冷媒集合部から前記第２蒸発部の前記上方側のタンク部における前記第４コア部からの冷媒が流入する領域に至る冷媒流路には、冷媒の流通抵抗となる抵抗部（１２１、２３２、３４、３１ａ）が設定されており、
前記抵抗部によって、前記第１冷媒集合部から前記冷媒導出部に至る冷媒流路が、前記第２冷媒集合部から前記冷媒導出部に至る冷媒流路よりも流路内の圧力損失が大きくなっていることを特徴とする冷媒蒸発器。
【請求項３】
前記抵抗部は、前記第２蒸発部における前記上方側のタンク部に設けられた導出側抵抗体（１２１）を含んで構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の冷媒蒸発器。
【請求項４】
前記抵抗部は、前記第１冷媒集合部に設けられた集合部内抵抗体（２３２）を含んで構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷媒蒸発器。
【請求項５】
前記抵抗部は、前記第２蒸発部における前記下方側のタンク部に設けられた抵抗体（１３２）を含んで構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の冷媒蒸発器。
【請求項６】
前記第１冷媒集合部に集合した冷媒を前記第２冷媒分配部へ導く第１連通部（３１ａ、３２ｂ、３３ａ）と、
前記第２冷媒集合部に集合した冷媒を前記第１冷媒分配部へ導く第２連通部（３１ｂ、３２ａ、３３ｂ）と、を備え、
前記抵抗部は、前記第１連通部に設けられた連通部内抵抗体（３４）を含んで構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の冷媒蒸発器。
【請求項７】
前記第１冷媒集合部に集合した冷媒を前記第２冷媒分配部へ導く第１連通部（３１ａ、３２ｂ、３３ａ）と、
前記第２冷媒集合部に集合した冷媒を前記第１冷媒分配部へ導く第２連通部（３１ｂ、３２ａ、３３ｂ）と、を備え、
前記第１連通部における流路断面積は、前記第２連通部における流路断面積よりも小さくなっており、
前記抵抗部は、前記第１連通部の内部に形成される冷媒流路（３１ａ）を含んで構成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の冷媒蒸発器。
【請求項８】
前記第１蒸発部は、前記第２蒸発部に対して前記冷却対象流体の流れ下流側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の冷媒蒸発器。
【請求項９】
前記冷凍サイクルには、前記冷媒導出部から導出された冷媒の気液を分離して、分離した気相状態の冷媒を前記圧縮機の冷媒吸入側に流すアキュムレータ（６）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の冷媒蒸発器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルに適用され、冷却対象流体から吸熱して冷媒を蒸発させることで、冷却対象流体を冷却する冷媒蒸発器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の冷媒蒸発器としては、２つの蒸発部を冷却対象流体の流れ方向に直列に配置し、各蒸発部における一方のタンク部同士を一対の連通部を介して接続する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示された冷媒蒸発器は、第１蒸発部の熱交換コア部を流れた冷媒を、第２蒸発部の熱交換コア部に流す際に、冷媒の流れを熱交換コア部の幅方向（左右方向）で入れ替える構成としている。
【０００４】
具体的には、特許文献１の冷媒蒸発器は、一対の連通部のうち、一方の連通部により、第１蒸発部の熱交換コア部の幅方向一方側を流れる冷媒を第２蒸発部の熱交換コア部の幅方向他方側に流す構成となっている。また、特許文献１の冷媒蒸発器は、一対の連通部のうち、他方の連通部により第１蒸発部の熱交換コア部の幅方向他方側を流れる冷媒を第２蒸発部の熱交換コア部の幅方向一方側に流す構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２２８１６１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、冷凍サイクルを循環する冷媒には、圧縮機を保護する冷凍機油が含まれているが、特許文献１に開示された冷媒蒸発器では、冷媒蒸発器の内部に冷凍機油の一部が滞留して圧縮機の冷媒吸入側への冷凍機油の戻り量が減少することがある。
【０００７】
この点について説明すると、まず、特許文献１の冷媒蒸発器では、第１蒸発部の幅方向の一方側から気液二相状態の冷媒を導入すると共に、第２蒸発部の幅方向の一方側から冷媒を導出する構成となっている。
【０００８】
このような構成では、冷媒蒸発器へ流入する冷媒量が少ないと、冷媒蒸発器に導入される冷媒の流速が遅くなる。そして、冷媒の導入部に近い第１蒸発部の熱交換コア部の幅方向一方側には、冷媒の導入部から離れた第１蒸発部の熱交換コア部の幅方向他方側に比べて、液相状態の冷媒が流入し易くなる。
【０００９】
この結果、第１蒸発部の熱交換コア部の幅方向一方側から第２蒸発部の熱交換コア部の幅方向他方側に至る第１の冷媒流路には、液相状態の冷媒が主として流れる。また、第１蒸発部の熱交換コア部の幅方向他方側から第２蒸発部の熱交換コア部の幅方向一方側に至る第２の冷媒流路には、液相状態の冷媒が僅かに流れるだけで、気相状態の冷媒が主として流れる。
【００１０】
このように冷媒蒸発器へ流入する冷媒量が少ないと、第２の冷媒流路では、第１の冷媒流路に比べて、冷媒の流量（質量流量）が少なくなる。このため、第２の冷媒流路では、早期に冷媒の蒸発が完了して、熱交換効率の低い過熱度を有する気相状態の冷媒が流れることになる。
【００１１】
第２の冷媒流路において冷媒の蒸発が早期に完了する際、冷凍機油が冷媒から分離することから、冷媒から分離した冷凍機油が、第２の冷媒流路における下方側の部位に停滞してしまう。このことは、圧縮機の冷媒吸入側への冷凍機油の戻り量が減少する一因となる。
【００１２】
また、圧縮機が停止して、冷媒蒸発器への冷媒の流入が止まると、液相状態の冷媒が第１の冷媒流路に偏った状態で、冷媒蒸発器の内部に停滞する。このような液相状態の冷媒が第１の冷媒流路に偏った状態は、圧縮機の再起動時においても維持される。そして、圧縮機の再起動時には、冷媒が多量に残存する第１の冷媒流路側から圧縮機の冷媒吸入側へ流れる冷媒量が多く、第２の冷媒通路側から流れる冷媒量が少なくなることで、第２の冷媒通路側に滞留した冷凍機油を充分に圧縮機に戻すことが困難となる。このことも、圧縮機の冷媒吸入側への冷凍機油の戻り量が減少する一因となる。
【００１３】
本発明は上記点に鑑みて、圧縮機への冷凍機油の戻り量を確保可能な冷媒蒸発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】
【００１４】
請求項１および請求項２に記載の発明は、冷凍機油を含む冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１）に適用され、冷却対象流体から吸熱して冷媒を蒸発させることで、冷却対象流体を冷却する冷媒蒸発器を対象としている。
【００１５】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
冷却対象流体の流れ方向に対して直列に配置された第１蒸発部（２０）、および第２蒸発部（１０）を備え、
第１蒸発部および第２蒸発部それぞれは、上下方向に延びると共に冷媒が流れる複数のチューブ（１１１、２１１）が積層された熱交換コア部（１１、２１）、および複数のチューブの両端側に接続されて、複数のチューブを流れる冷媒の集合または複数のチューブへの冷媒の分配を行う一対のタンク部（１２、１３、２２、２３）を有しており、
第１蒸発部を構成する熱交換コア部は、複数のチューブのうち、一部のチューブ群を含んで構成される第１コア部（２１ａ）、一部のチューブ群とは異なるチューブ群を含んで構成される第２コア部（２１ｂ）を有しており、
第２蒸発部を構成する熱交換コア部は、複数のチューブのうち、冷却対象流体の流れ方向において第１コア部の少なくとも一部と対向するチューブ群を含んで構成される第３コア部（１１ａ）、冷却対象流体の流れ方向において第２コア部の少なくとも一部と対向するチューブ群を含んで構成される第４コア部（１１ｂ）を有しており、
第１蒸発部を構成する一対のタンク部のうち、下方側のタンク部（２３）には、第１コア部からの冷媒を集合させる第１冷媒集合部（２３ａ）、第２コア部からの冷媒を集合させる第２冷媒集合部（２３ｂ）が設けられており、
第２蒸発部を構成する一対のタンク部のうち、下方側のタンク部（１３）には、第２冷媒集合部に集合した冷媒を第３コア部へ分配する第１冷媒分配部（１３ａ）、第１冷媒集合部に集合した冷媒を第４コア部へ分配する第２冷媒分配部（１３ｂ）が設けられており、
第１蒸発部を構成する一対のタンク部のうち、上方側のタンク部（２２）には、第２コア部よりも第１コア部に近い側の部位に、第１コア部および第２コア部に分配する気液二相状態の冷媒を外部から導入する冷媒導入部（２２ａ）が設けられており、
第２蒸発部を構成する一対のタンク部のうち、上方側のタンク部（１２）には、第４コア部よりも第３コア部に近い側の部位に、第３コア部および第４コア部を通過した冷媒を冷凍機油と共に冷凍サイクルの圧縮機（２）の冷媒吸入側に導出する冷媒導出部（１２ａ）が設けられており、
第１冷媒集合部から冷媒導出部に至る冷媒流路には、第１冷媒集合部から冷媒導出部へ向かって流れる冷媒の流通抵抗となる抵抗部（１２１、２３２、３４、３１ａ）が設定されており、
抵抗部によって、第１冷媒集合部から冷媒導出部に至る冷媒流路が、第２冷媒集合部から冷媒導出部に至る冷媒流路よりも流路内の圧力損失が大きくなっていることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、
冷却対象流体の流れ方向に対して直列に配置された第１蒸発部（２０）、および第２蒸発部（１０）を備え、
第１蒸発部および第２蒸発部それぞれは、上下方向に延びると共に冷媒が流れる複数のチューブ（１１１、２１１）が積層された熱交換コア部（１１、２１）、および複数のチューブの両端側に接続されて、複数のチューブを流れる冷媒の集合または複数のチューブへの冷媒の分配を行う一対のタンク部（１２、１３、２２、２３）を有しており、
第１蒸発部を構成する熱交換コア部は、複数のチューブのうち、一部のチューブ群を含んで構成される第１コア部（２１ａ）、一部のチューブ群とは異なるチューブ群を含んで構成される第２コア部（２１ｂ）を有しており、
第２蒸発部を構成する熱交換コア部は、複数のチューブのうち、冷却対象流体の流れ方向において第１コア部の少なくとも一部と対向するチューブ群を含んで構成される第３コア部（１１ａ）、冷却対象流体の流れ方向において第２コア部の少なくとも一部と対向するチューブ群を含んで構成される第４コア部（１１ｂ）を有しており、
第１蒸発部を構成する一対のタンク部のうち、下方側のタンク部（２３）には、第１コア部からの冷媒を集合させる第１冷媒集合部（２３ａ）、第２コア部からの冷媒を集合させる第２冷媒集合部（２３ｂ）が設けられており、
第２蒸発部を構成する一対のタンク部のうち、下方側のタンク部（１３）には、第２冷媒集合部に集合した冷媒を第３コア部へ分配する第１冷媒分配部（１３ａ）、第１冷媒集合部に集合した冷媒を第４コア部へ分配する第２冷媒分配部（１３ｂ）が設けられており、
第１蒸発部を構成する一対のタンク部のうち、上方側のタンク部（２２）には、第２コア部よりも第１コア部に近い側の部位に、第１コア部および第２コア部に分配する気液二相状態の冷媒を外部から導入する冷媒導入部（２２ａ）が設けられており、
第２蒸発部を構成する一対のタンク部のうち、上方側のタンク部（１２）には、第４コア部よりも第３コア部に近い側の部位に、第３コア部および第４コア部を通過した冷媒を冷凍機油と共に冷凍サイクルの圧縮機（２）の冷媒吸入側に導出する冷媒導出部（１２ａ）が設けられており、
第１冷媒集合部から第２蒸発部の上方側のタンク部のうち第４コア部からの冷媒が流入する領域に至る冷媒流路には、冷媒の流通抵抗となる抵抗部（１２１、２３２、３４、３１ａ）が設定されており、
抵抗部によって、第１冷媒集合部から冷媒導出部に至る冷媒流路が、第２冷媒集合部から冷媒導出部に至る冷媒流路よりも流路内の圧力損失が大きくなっていることを特徴としている。
【００１７】
これによれば、冷媒蒸発器に導入される冷媒量が少ない場合でも、第１冷媒集合部から冷媒導出部に至る冷媒流路に液相状態の冷媒が偏って流れることが抑制される。これにより、第２冷媒集合部から冷媒導出部に至る冷媒流路に液相状態の冷媒が流れるため、冷媒蒸発器に導入される冷媒量が少ない場合や圧縮機の再起動時等に、第２冷媒集合部から冷媒導出部に至る冷媒流路に残存する冷凍機油を圧縮機に戻すことができる。従って、圧縮機への冷凍機油の戻り量を充分に確保することが可能となる。
【００１８】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態に係る冷媒蒸発器を含む冷凍サイクルの模式的な構成図である。
【図２】第１実施形態に係る冷媒蒸発器の模式的な斜視図である。
【図３】図２に示す冷媒蒸発器の模式的な分解斜視図である。
【図４】第１実施形態に係る中間タンク部の模式的な斜視図である。
【図５】第１実施形態に係る冷媒蒸発器の風上側蒸発部の要部を示す断面図である。
【図６】第１実施形態に係る冷媒蒸発器における冷媒の流れを説明するための説明図である。
【図７】従来形態に係る冷媒蒸発器の風下側蒸発部の模式的な正面図である。
【図８】従来形態に係る冷媒蒸発器における風上側蒸発部の模式的な正面図である。
【図９】第１実施形態に係る冷媒蒸発器における風下側蒸発部の模式的な正面図である。
【図１０】第１実施形態に係る冷媒蒸発器における風上側蒸発部の模式的な正面図である。
【図１１】第２実施形態に係る冷媒蒸発器の模式的な分解斜視図である。
【図１２】第２実施形態に係る集合部内抵抗体を示す斜視図である。
【図１３】第２実施形態に係る冷媒蒸発器における風下側蒸発部の模式的な正面図である。
【図１４】第２実施形態に係る冷媒蒸発器の変形例を示す分解斜視図である。
【図１５】第３実施形態に係る各下方タンク部および中間タンク部の内部構造を示す模式的な断面図である。
【図１６】第３実施形態に係る冷媒蒸発器における風下側蒸発部の模式的な正面図である。
【図１７】第４実施形態に係る冷媒蒸発器における風下側蒸発部の模式的な正面図である。
【図１８】第４実施形態に係る冷媒蒸発器における風下側蒸発部の模式的な正面図である。
【図１９】第４実施形態に係る中間タンク部の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。
【００２１】
また、各実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。
【００２２】
以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
【００２３】
（第１実施形態）
本実施形態について、図１〜図１０を参照して説明する。本実施形態の冷媒蒸発器５は、車室内の温度を調整する車両用空調装置の蒸気圧縮式の冷凍サイクル１を構成する熱交換器である。図１に示すように、冷凍サイクル１は、圧縮機２、凝縮器３、膨張弁４、冷媒蒸発器５等を順次配管接続した閉回路として構成される。
【００２４】
圧縮機２は、気相状態の冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して吐出する装置である。凝縮器３は、圧縮機２から吐出された冷媒を放熱する放熱器である。膨張弁４は、凝縮器３から流出した冷媒を減圧膨張される減圧機構である。冷媒蒸発器５は、冷却対象流体から吸熱して気液二相状態の冷媒を蒸発させることで、冷却対象流体を冷却する吸熱器である。
【００２５】
本実施形態の冷凍サイクル１では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（例えば、Ｒ１３４ａ）を採用しており、サイクル内の高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。勿論、冷媒としては、ＨＦＯ系冷媒（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ）や二酸化炭素等を採用してもよい。
【００２６】
また、冷凍サイクル１の冷媒には、圧縮機２の内部における磨耗による圧縮効率の低下や、圧縮機２の耐久寿命の低下を抑えるために、冷凍機油が混入されている。冷凍機油は、冷媒と共にサイクル内を循環する。
【００２７】
本実施形態の冷凍サイクル１は、冷媒蒸発器５の冷媒出口側と圧縮機２の冷媒吸入側との間にアキュムレータ６が設けられており、いわゆる、アキュムレータサイクルを構成している。アキュムレータ６は、その内部に流入した冷媒の気液を分離して、分離された気相状態の冷媒、および冷媒中に含まれる潤滑油を圧縮機２の冷媒吸入側に流出させる気液分離器である。
【００２８】
本実施形態の冷媒蒸発器５は、冷却対象流体である車室内への送風空気を冷却する熱交換器であり、図示しない車両用の空調装置における室内空調ユニットの内部に配置されている。
【００２９】
次に、本実施形態に係る冷媒蒸発器５の詳細な構成について、図２〜図５を参照して説明する。なお、図２等の図面に示す上下を示す矢印は、冷媒蒸発器５を車両へ搭載した際の上下方向を示している。
【００３０】
図２に示すように、冷媒蒸発器５は、送風空気の流れ方向に直列に配置された２つの蒸発部１０、２０を備える。説明の便宜上、本実施形態では、２つの蒸発部１０、２０について、送風空気流れ上流側に配置される蒸発部を風上側蒸発部１０と呼び、送風空気流れ下流側に配置される蒸発部を風下側蒸発部２０と呼ぶ。本実施形態では、風上側蒸発部１０が「第２蒸発部」を構成し、風下側蒸発部２０が「第１蒸発部」を構成している。
【００３１】
風上側蒸発部１０は、冷媒が流れる複数のチューブ１１１が積層された熱交換コア部１１、各チューブ１１１の両端側に接続されて各チューブ１１１を流れる冷媒の集合、または、各チューブ１１１への冷媒の分配を行う一対のタンク部１２、１３を有する。なお、説明の便宜上、本実施形態では、風上側蒸発部１０の熱交換コア部を風上側熱交換コア部１１と呼ぶ。また、本実施形態では、風上側蒸発部１０の一対のタンク部１２、１３のうち、上方側のタンク部を風上側上方タンク部１２と呼び、下方側のタンク部を風上側下方タンク部１３と呼ぶ。
【００３２】
また、風下側蒸発部２０は、冷媒が流れる複数のチューブ２１１が積層された熱交換コア部２１、各チューブ２１１の両端側に接続されて各チューブ２１１を流れる冷媒の集合、または、各チューブ２１１への冷媒の分配を行う一対のタンク部２２、２３を有する。なお、説明の便宜上、本実施形態では、風下側蒸発部２０の熱交換コア部を風下側熱交換コア部２１と呼ぶ。また、本実施形態では、風下側蒸発部２０の一対のタンク部２２、２３のうち、上方側のタンク部を風下側上方タンク部２２と呼び、下方側のタンク部を風下側下方タンク部２３と呼ぶ。なお、本実施形態では、各熱交換コア部１１、１２における幅方向に相当する各チューブ１１１、２１１の積層方向をチューブ積層方向と呼ぶことがある。
【００３３】
本実施形態の各熱交換コア部１１、１２は、隣り合うチューブ１１１、２１１の間にフィン１１２、２１２が接合されている。本実施形態の各熱交換コア部１１、１２それぞれは、上下方向に沿って延びる各チューブ１１１、２１１、および各フィン１１２、２１２が交互に積層された積層体で構成されている。
【００３４】
本実施形態の各チューブ１１１、２１１は、内部に冷媒が流れる冷媒通路が形成されると共に、その断面形状が送風空気の流れ方向に沿って延びる扁平形状となる扁平チューブで構成されている。本実施形態の各チューブ１１１、２１１は、その長手方向が上下方向に沿って延びるように配設されている。
【００３５】
また、本実施形態の各フィン１１２、２１２は、薄板材を波上に曲げて成形したコルゲートフィンで構成されている。各フィン１１２、２１２は、チューブ１１１、２１１における平坦な外面側に接合され、送風空気と冷媒との伝熱面積を拡大させるための熱交換促進部として機能する。
【００３６】
さらに、本実施形態の各チューブ１１１、２１１および各フィン１１２、２１２の積層体には、チューブ積層方向の両端部に、各熱交換コア部１１、１２を補強するサイドプレート１１３、２１３が配置されている。なお、サイドプレート１１３、２１３は、チューブ積層方向の最も外側に配置されたフィン１１２、２１２に接合されている。
【００３７】
図３に示すように、風上側熱交換コア部１１は、複数のチューブ１１１のうち、一部のチューブ群を含んで構成される第１風上側コア部１１ａ、および第１風上側コア部１１ａのチューブ群とは異なるチューブ群を含んで構成される第２風上側コア部１１ｂを有する。
【００３８】
具体的には、本実施形態の風上側熱交換コア部１１は、送風空気の流れ方向ＡＦから見たときに、チューブ積層方向の右側半分の部位が第１風上側コア部１１ａに相当し、チューブ積層方向の左側半分の部位が第２風上側コア部１１ｂに相当する。本実施形態では、第１風上側コア部１１ａが「第３コア部」を構成し、第２風上側コア部１１ｂが「第４コア部」を構成している。
【００３９】
風下側熱交換コア部２１は、複数のチューブ２１１のうち、一部のチューブ群を含んで構成される第１風下側コア部２１ａ、および第１風下側コア部２１ａを構成するチューブ群とは異なるチューブ群を含んで構成される第２風下側コア部２１ｂを有する。
【００４０】
具体的には、本実施形態の風下側熱交換コア部２１は、送風空気の流れ方向ＡＦから見たときに、チューブ積層方向の右側半分の部位が第１風下側コア部２１ａに相当し、チューブ積層方向の左側半分の部位が第２風下側コア部２１ｂに相当する。本実施形態では、第１風下側コア部２１ａが「第１コア部」を構成し、第２風下側コア部２１ｂが「第２コア部」を構成している。
【００４１】
本実施形態では、第１風上側コア部１１ａと第１風下側コア部２１ａとが送風空気の流れ方向ＡＦに対向するように配置されている。また、本実施形態では、第２風上側コア部１１ｂと第２風下側コア部２１ｂとが送風空気の流れ方向ＡＦに対向するように配置されている。
【００４２】
風上側上方タンク部１２は、チューブ積層方向一方側の端部に開口部が形成されると共に、チューブ積層方向他側の端部が閉塞された筒状の部材で構成されている。本実施形態では、風上側上方タンク部１２に形成された開口部が、風上側上方タンク部１２の内部から外部へ冷媒を導出する冷媒導出部１２ａを構成している。
【００４３】
冷媒導出部１２ａは、図示しない出口側コネクタを介して冷媒配管に接続されている。本実施形態の冷媒導出部１２ａは、送風空気の流れ方向ＡＦから見たときに、風上側上方タンク部１２の右側の端部に設けられている。
【００４４】
風上側上方タンク部１２は、下方部に形成された貫通孔に各チューブ１１１の上端側が挿入された状態で、各チューブ１１１と接合されている。つまり、風上側上方タンク部１２は、その内部空間が風上側熱交換コア部１１の各チューブ１１１に連通するように構成されており、風上側熱交換コア部１１の各風上側コア部１１ａ、１１ｂからの冷媒を集合させる冷媒集合部として機能する。
【００４５】
本実施形態の風上側上方タンク部１２は、送風空気の流れ方向ＡＦから見たときに、チューブ積層方向の左側半分の部位が第２風上側コア部１１ｂからの冷媒が流入する領域に相当する。なお、本実施形態の風上側上方タンク部１２は、送風空気の流れ方向ＡＦから見たときに、チューブ積層方向の右側半分の部位が第１風上側コア部１１ａからの冷媒が流入する領域に相当している。
【００４６】
風下側上方タンク部２２は、風上側上方タンク部１２と同様に、チューブ積層方向一方側の端部に開口部が形成されると共に、チューブ積層方向他側の端部が閉塞された筒状の部材で構成されている。本実施形態では、風下側上方タンク部２２に形成された開口部が、風下側上方タンク部２２の外部から内部へ冷媒を導入する冷媒導入部２２ａを構成している。
【００４７】
冷媒導入部２２ａは、図示しない入口側コネクタを介して冷媒配管に接続されている。本実施形態の冷媒導入部２２ａは、送風空気の流れ方向ＡＦから見たときに、風下側上方タンク部２２の右側の端部に設けられている。
【００４８】
風下側上方タンク部２２は、下方部に形成された貫通孔に各チューブ２１１の上端側が挿入された状態で、各チューブ２１１と接合されている。つまり、風下側上方タンク部２２は、その内部空間が風下側熱交換コア部２１の各チューブ２１１に連通するように構成されており、風下側熱交換コア部２１の各風下側コア部２１ａ、２１ｂへ冷媒を分配する冷媒分配部として機能する。
【００４９】
風上側下方タンク部１３は、チューブ積層方向両端側が閉塞された筒状の部材で構成されている。風上側下方タンク部１３は、上方部に形成された貫通孔に各チューブ１１１の下端側が挿入された状態で、各チューブ１１１と接合されている。つまり、風上側下方タンク部１３は、その内部空間が各チューブ１１１に連通するように構成されている。
【００５０】
また、風上側下方タンク部１３の内部には、チューブ積層方向の中央位置に仕切部材１３１が配置されている。この仕切部材１３１によって、風上側下方タンク部１３の内部空間が第１風上側コア部１１ａを構成する各チューブ１１１が連通する空間と、第２風上側コア部１１ｂを構成する各チューブ１１１が連通する空間とに仕切られている。
【００５１】
本実施形態では、風上側下方タンク部１３の内部空間のうち、第１風上側コア部１１ａを構成する各チューブ１１１に連通する空間が、第１風上側コア部１１ａに冷媒を分配する第１冷媒分配部１３ａを構成する。また、本実施形態では、風上側下方タンク部１３の内部空間のうち、第２風上側コア部１１ｂを構成する各チューブ１１１に連通する空間が、第２風上側コア部１１ｂに冷媒を分配する第２冷媒分配部１３ｂを構成する。
【００５２】
風下側下方タンク部２３は、チューブ積層方向両端側が閉塞された筒状の部材で構成されている。この風下側下方タンク部２３は、上方部に形成された貫通孔に各チューブ２１１の下端側が挿入された状態で、各チューブ２１１と接合されている。つまり、風下側下方タンク部２３は、その内部空間が各チューブ２１１に連通するように構成されている。
【００５３】
風下側下方タンク部２３の内部には、チューブ積層方向の中央位置に仕切部材２３１が配置されており、この仕切部材２３１によって、風下側下方タンク部２３の内部空間が第１風下側コア部２１ａを構成する各チューブ２１１が連通する空間と、第２風下側コア部２１ｂを構成する各チューブ２１１が連通する空間とに仕切られている。
【００５４】
本実施形態では、風下側下方タンク部２３の内部空間のうち、第１風下側コア部２１ａを構成する各チューブ２１１に連通する空間が、第１風下側コア部２１ａからの冷媒を集合させる第１冷媒集合部２３ａを構成する。また、本実施形態では、第２風下側コア部２１ｂを構成する各チューブ２１１が連通する空間が、第２風下側コア部２１ｂからの冷媒を集合させる第２冷媒集合部２３ｂを構成する。
【００５５】
各下方タンク部１３、２３は、冷媒入替部３０を介して連結されている。冷媒入替部３０は、冷媒の流れを各熱交換コア部１１、２１においてコア幅方向に入れ替えるように構成されている。すなわち、冷媒入替部３０は、第１冷媒集合部２３ａ内の冷媒を第２冷媒分配部１３ｂに導くと共に、第２冷媒集合部２３ｂ内の冷媒を第１冷媒分配部１３ａに導くように構成されている。
【００５６】
具体的には、冷媒入替部３０は、一対の集合側連結部３１ａ、３１ｂ、一対の分配側連結部３２ａ、３２ｂ、および中間タンク部３３を有して構成されている。なお、図３では、各連結部３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂの連結関係を明確にするために、各連結部３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂの送風空気の流れ方向ＡＦにおける長さを実物（図２参照）よりも長くしたものを示している。
【００５７】
一対の集合側連結部３１ａ、３１ｂそれぞれは、内部に冷媒が流通する冷媒流路が形成された筒状の部材で構成され、その一端側が風下側下方タンク部２３に接続されると共に、他端側が中間タンク部３３に接続されている。
【００５８】
一対の集合側連結部３１ａ、３１ｂのうち、一方を構成する第１集合側連結部３１ａは、一端側が第１冷媒集合部２３ａに連通するように風下側下方タンク部２３に接続されている。また、第１集合側連結部３１ａは、他端側が後述する中間タンク部３３内の第１冷媒流路３３ａに連通するように中間タンク部３３に接続されている。
【００５９】
また、一対の集合側連結部３１ａ、３１ｂのうち、他方を構成する第２集合側連結部３１ｂは、一端側が第２冷媒集合部２３ｂに連通するように風下側下方タンク部２３に接続されている。また、第２集合側連結部３１ｂは、他端側が後述する中間タンク部３３内の第２冷媒流路３３ｂに連通するように中間タンク部３３に接続されている。
【００６０】
一対の分配側連結部３２ａ、３２ｂそれぞれは、内部に冷媒が流通する冷媒流路が形成された筒状の部材で構成され、その一端側が風上側下方タンク部１３に接続されると共に、他端側が中間タンク部３３に接続されている。
【００６１】
一対の分配側連結部３２ａ、３２ｂのうち、一方を構成する第１分配側連結部３２ａは、一端側が第１冷媒分配部１３ａに連通するように風上側下方タンク部１３に接続されている。また、第１分配側連結部３２ａは、他端側が後述する中間タンク部３３内の第２冷媒流路３３ｂに連通するように中間タンク部３３に接続されている。従って、第１分配側連結部３２ａは、中間タンク部３３の第２冷媒流路３３ｂを介して、前述の第２集合側連結部３１ｂに連通している。
【００６２】
一対の分配側連結部３２ａ、３２ｂのうち、他方を構成する第２分配側連結部３２ｂは、一端側が第２冷媒分配部１３ｂに連通するように風上側下方タンク部１３に接続されている。また、第２分配側連結部３２ｂは、他端側が後述する中間タンク部３３内の第１冷媒流路３３ａに連通するように中間タンク部３３に接続されている。従って、第２分配側連結部３２ｂは、中間タンク部３３の第１冷媒流路３３ａを介して、前述の第１集合側連結部３１ａに連通している。
【００６３】
中間タンク部３３は、チューブ積層方向両端側が閉塞された筒状の部材で構成されている。この中間タンク部３３は、風上側下方タンク部１３、および風下側下方タンク部２３との間に配置されている。
【００６４】
図４に示すように、中間タンク部３３の内部には、仕切部材３３１が配置されており、この仕切部材３３１によって、中間タンク部３３の内部空間が第１冷媒流路３３ａと第２冷媒流路３３ｂとに仕切られている。第１冷媒流路３３ａは、第１集合側連結部３１ａからの冷媒を第２分配側連結部３２ｂへ導く冷媒流路を構成している。一方、第２冷媒流路３３ｂは、第２集合側連結部３１ｂからの冷媒を第１分配側連結部３２ａへ導く冷媒流路を構成している。
【００６５】
本実施形態では、冷媒入替部３０における第１集合側連結部３１ａ、第１冷媒流路３３ａ、第２分配側連結部３２ｂが、第１風下側コア部２１ａと第２風上側コア部１１ｂとを連通させる第１連通部を構成している。
【００６６】
また、本実施形態では、冷媒入替部３０における第２集合側連結部３１ｂ、第２冷媒流路３３ｂ、第１分配側連結部３２ａが、第２風下側コア部２１ｂと第１風上側コア部１１ａとを連通させる第２連通部を構成している。
【００６７】
ここで、風下側下方タンク部２３の第１冷媒集合部２３ａから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路には、第１冷媒集合部２３ａから冷媒導出部１２ａに向かって流れる冷媒の流通抵抗となる抵抗部として、導出側抵抗体１２１が設けられている。
【００６８】
風下側下方タンク部２３の第１冷媒集合部２３ａから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路は、第１冷媒集合部２３ａから風上側上方タンク部１２のうち、第２風上側コア部１１ｂからの冷媒が流入する領域に至る冷媒流路を構成している。
【００６９】
本実施形態の導出側抵抗体１２１は、風上側上方タンク部１２の内部に設けられている。具体的には、導出側抵抗体１２１は、図５に示すように、第１風上側コア部１１ａを構成する各チューブ１１１が接合される部位と、第２風上側コア部１１ｂを構成する各チューブ１１１が接合される部位との間に配置されている。
【００７０】
本実施形態の導出側抵抗体１２１は、風上側上方タンク部１２をチューブ積層方向に沿って流れる冷媒の流れ方向に交差する方向（上下方向）に延びるように配置されている。本実施形態の導出側抵抗体１２１は、風上側上方タンク部１２の内部における第１風上側コア部１１ａを通過した冷媒を冷媒導出部１２ａ側に導く冷媒流路の流路断面積よりも小さい開口部１２１ａが形成された板状部材で構成されている。本実施形態の導出側抵抗体１２１には、開口部１２１ａとして１つの貫通穴が形成されている。なお、導出側抵抗体１２１に形成する開口部１２１ａは、複数の貫通穴で形成されていてもよい。
【００７１】
本実施形態の冷媒蒸発器５は、導出側抵抗体１２１により、第２風上側コア部１１ｂから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路が、第１風上側コア部１１ａから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路よりも流路内の圧力損失が大きくなっている。
【００７２】
次に、本実施形態の冷媒蒸発器５における冷媒流れについて図６を参照して説明する。図１の膨張弁４で減圧された気液二相状態の低圧冷媒は、図６に示すように、矢印Ａの如く冷媒導入部２２ａから風下側上方タンク部２２の内部に導入される。風下側上方タンク部２２の内部に導入された冷媒は、矢印Ｂの如く風下側熱交換コア部２１の第１風下側コア部２１ａを下降すると共に、矢印Ｃの如く風下側熱交換コア部２１の第２風下側コア部２１ｂを下降する。
【００７３】
第１風下側コア部２１ａを下降した冷媒は、矢印Ｄの如く風下側下方タンク部２３の第１冷媒集合部２３ａに流入する。一方、第２風下側コア部２１ｂを下降した冷媒は、矢印Ｅの如く風下側下方タンク部２３の第２冷媒集合部２３ｂに流入する。
【００７４】
第１冷媒集合部２３ａに流入した冷媒は、矢印Ｆの如く第１集合側連結部３１ａを介して中間タンク部３３の第１冷媒流路３３ａに流入する。また、第２冷媒集合部２３ｂに流入した冷媒は、矢印Ｇの如く第２集合側連結部３１ｂを介して中間タンク部３３の第２冷媒流路３３ｂに流入する。
【００７５】
第１冷媒流路３３ａに流入した冷媒は、矢印Ｈの如く第２分配側連結部３２ｂを介して風上側下方タンク部１３の第２冷媒分配部１３ｂに流入する。また、第２冷媒流路３３ｂに流入した冷媒は、矢印Ｉの如く第１分配側連結部３２ａを介して風上側下方タンク部１３の第１冷媒分配部１３ａに流入する。
【００７６】
風上側下方タンク部１３の第２冷媒分配部１３ｂに流入した冷媒は、矢印Ｊの如く風上側熱交換コア部１１の第２風上側コア部１１ｂを上昇する。一方、第１冷媒分配部１３ａに流入した冷媒は、矢印Ｋの如く風上側熱交換コア部１１の第１風上側コア部１１ａを上昇する。
【００７７】
第２風上側コア部１１ｂを上昇した冷媒は、矢印Ｌの如く風上側上方タンク部１２に流入する。また、第１風上側コア部１１ａを上昇した冷媒は、矢印Ｍの如く風上側上方タンク部１２に流入する。そして、各風上側コア部１１ａ、１１ｂから風上側上方タンク部１２に流入した冷媒は、冷媒導出部１２ａに向かって流れ、矢印Ｎの如く冷媒導出部１２ａから圧縮機２の冷媒吸入側へ流出する。
【００７８】
ここで、本実施形態の冷凍サイクル１は、アキュムレータ６で冷媒の気液を分離して、気相状態の冷媒を圧縮機２へ冷媒吸入側に流入させる構成となっている。このため、冷媒蒸発器５の冷媒導出部１２ａから導出する冷媒に液相状態の冷媒が含まれていたとしても、圧縮機２における液圧縮を防止することができる。
【００７９】
次に、本実施形態に係る冷媒蒸発器５の特徴について、図７〜図１０を参照して説明する。図７、図８は、冷媒蒸発器５に流入する冷媒量が少ない場合の従来形態に係る冷媒蒸発器５Ａの各蒸発部１０、２０を流れる冷媒の流量を示す図である。また、図９、１０は、冷媒蒸発器５に流入する冷媒量が少ない場合の本実施形態に係る冷媒蒸発器５の各蒸発部１０、２０を流れる冷媒の流量を示す図である。なお、図７〜図１０は、各冷媒蒸発器５、５Ａを空気流れ方向とは逆の方向（図２の矢印ＲＡＦの方向）から見た際の模式的な正面図である。
【００８０】
従来形態に係る冷媒蒸発器５Ａは、図８に示すように、風上側上方タンク部１２の内部に導出側抵抗体１２１が設けられていない点が、本実施形態に係る冷媒蒸発器５と異なっている。なお、従来形態に係る冷媒蒸発器５Ａの他の構成要素は、本実施形態に係る冷媒蒸発器５と同様に構成されている。
【００８１】
冷凍サイクル１における熱負荷が小さい運転条件下では、冷媒蒸発器５における熱交換を抑えるために、冷凍サイクル１を循環させる冷媒量が減少する。これにより、冷媒蒸発器５に流入する冷媒量が少なくなる。そして、冷媒蒸発器５に流入する冷媒量が少なくなると、冷媒導入部２２ａから風下側上方タンク部２２の内部に流入する冷媒の流速が低くなる。
【００８２】
この場合、風下側上方タンク部２２に流入する際の冷媒が有する慣性力が小さく、密度の高い液相状態の冷媒が自重により、風下側上方タンク部２２の冷媒導入部２２ａ付近にから風下側熱交換コア部２１に流入する。このため、従来形態に係る冷媒蒸発器５Ａでは、図７に示すように、冷媒導入部２２ａに近い第１風下側コア部２１ａ側に液相状態の冷媒（図中の斜線部分）が多く流入し、冷媒導入部２２ａから遠い第２風下側コア部２１ｂに気相状態の冷媒が多く流入する。そして、風上側蒸発部１０では、図８に示すように、第１風下側コア部２１ａに連通する第２風上側コア部１１ｂに液相状態の冷媒（図中の斜線部分）が多く流れ、第２風下側コア部２１ｂに連通する第１風上側コア部１１ａに気相状態の冷媒が多く流れる。
【００８３】
ここで、第１風上側コア部１１ａには、気相状態の冷媒が流れることから、早期に冷媒の蒸発が完了して、熱交換効率の低い過熱度を有する気相状態の冷媒が流れることになる。第１風上側コア部１１ａにおいて冷媒の蒸発が早期に完了すると、冷凍機油が冷媒から分離し、分離した冷凍機油が、風上側下方タンク部１３に停滞してしまう。
【００８４】
この状態で、圧縮機２が停止されて、冷媒蒸発器５Ａへの冷媒の供給が止まると、液相状態の冷媒が第１風下側コア部２１ａから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路に偏った状態で、冷媒蒸発器５の内部に停滞する。このような液相状態の冷媒の偏りは、圧縮機２の再起動時においても維持される。
【００８５】
そして、圧縮機２の再起動時には、冷媒が多量に残存する第１風下側コア部２１ａから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路から圧縮機２の冷媒吸入側に流れる冷媒量が多く、第２風下側コア部２１ｂから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路を流れる冷媒量が少なくなる。このため、第２風下側コア部２１ｂから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路側に滞留した冷凍機油を充分に圧縮機２に戻すことが困難となる。
【００８６】
さらに、従来形態に係る冷媒蒸発器５Ａでは、風上側蒸発部１０において、第２風上側コア部１１ｂに流入した液相状態の冷媒が蒸発しきれずに、風上側上方タンク部１２に流入することがある。この場合、液相状態の冷媒の一部が、風上側上方タンク部１２の内部を冷媒導出部１２ａに向かって流れる際に、第１風上側コア部１１ａに流入（逆流）することがある。
【００８７】
風上側上方タンク部１２から第１風上側コア部１１ａに液相状態の冷媒が流入すると、第１風上側コア部１１ａを流れる気相状態の冷媒の風上側上方タンク部１２へ流れが妨げられる。この場合、第１風上側コア部１１ａでは、冷媒流れが停滞し易くなる。第１風上側コア部１１ａの内部で冷媒が停滞すると、それに伴って冷凍機油も停滞することから、圧縮機２への冷凍機油の戻り量が少なくなってしまう。
【００８８】
これに対して、本実施形態の冷媒蒸発器５では、第１冷媒集合部２３ａから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路、および第２冷媒集合部２３ｂから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路に対して、敢えて冷媒の流通抵抗に差をつける構成としている。すなわち、本実施形態の冷媒蒸発器５では、風下側下方タンク部２３の第１冷媒集合部２３ａから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路のうち、風上側上方タンク部１２の内部に、冷媒の流通抵抗となる抵抗部として、導出側抵抗体１２１を配置している。
【００８９】
これによれば、第２風上側コア部１１ｂから風上側上方タンク部１２を介して冷媒導出部１２ａへ流れる冷媒の流量が制限される。このため、冷媒蒸発器５に流入する冷媒量が少ない場合であっても、図９、図１０に示すように、第１冷媒集合部２３ａから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路に液相状態の冷媒が偏って流れることが抑制される。
【００９０】
この結果、第２冷媒集合部２３ｂから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路には、液相状態の冷媒が流れ易くなる。このため、冷媒蒸発器５に導入される冷媒量が少ない場合や圧縮機２の再起動時等に、第２冷媒集合部２３ｂから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路に残存する冷凍機油を圧縮機２の冷媒吸入側に戻すことが可能となる。
【００９１】
従って、本実施形態の冷媒蒸発器５によれば、圧縮機２への冷凍機油の戻り量を充分に確保することが可能となる。
【００９２】
特に、本実施形態の冷媒蒸発器５の如く、冷媒の流通抵抗となる抵抗部を導出側抵抗体１２１で構成する場合、冷媒蒸発器５内の冷媒流路を大幅に変更することなく、冷媒蒸発器５の内部における冷媒の流通抵抗を調整することができる点で有利となる。
【００９３】
ところで、風上側蒸発部１０には、風下側蒸発部２０を通過して気相状態となった冷媒が流れ易いことから、風上側蒸発部１０における送風空気の冷却性能が、風下側蒸発部２０における送風空気の冷却性能に比べて低くなる傾向がある。なお、気相状態の冷媒は、送風空気から顕熱分を吸熱するだけなので、送風空気の冷却効果が充分に発揮されない。
【００９４】
そこで、本実施形態の冷媒蒸発器５では、風上側蒸発部１０を、風下側蒸発部２０よりも送風空気の流れ方向Ｘの上流側に配置している。これによれば、各蒸発部１０、２０の冷媒蒸発温度と送風空気との温度差を確保して、効率的に送風空気を冷却することができる。
【００９５】
ここで、本実施形態では、導出側抵抗体１２１として、開口部１２１ａを有する板状部材で構成する例について説明したが、これに限定されない。導出側抵抗体１２１は、風上側上方タンク部１２を流れる冷媒の流れ方向に交差する方向に延びる形状を有していればよい。導出側抵抗体１２１は、例えば、スリット状の貫通穴が形成された板状部材等で構成してもよい。また、導出側抵抗体１２１は、第２風上側コア部１１ｂから風上側上方タンク部１２へ流入する冷媒の流れ方向（上下方向）に交差する方向（例えば、チューブ積層方向）に延びるように配置されていてもよい。
【００９６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１１〜図１３を参照して説明する。本実施形態では、冷媒の流通抵抗となる抵抗部として、第１冷媒集合部２３ａに集合部内抵抗体２３２を設けている点が第１実施形態と相違している。なお、本実施形態では、導出側抵抗体１２１が設けられていない構成となっているが、導出側抵抗体１２１を設ける構成としてもよい。
【００９７】
図１１に示すように、集合部内抵抗体２３２は、風下側下方タンク部２３における第１冷媒集合部２３ａ内を流れる冷媒の流れ方向（上下方向）に交差する方向（例えば、チューブ積層方向）に延びる形状を有している。具体的には、本実施形態の集合部内抵抗体２３２は、風下側下方タンク部２３における第１冷媒集合部２３ａ内にチューブ積層方向の一端側から仕切部材２３１まで延びるように配置されている。
【００９８】
本実施形態の集合部内抵抗体２３２は、図１２に示すように、風下側下方タンク部２３の内部における第２風下側コア部２１ｂから第２集合側連結部３１ｂへ冷媒を導く冷媒流路の流路断面積よりも小さい開口部２３２ａが形成された板状部材で構成されている。本実施形態の集合部内抵抗体２３２には、開口部２３２ａとして、チューブ積層方向に並ぶスリット状の複数の貫通穴が形成されている。なお、集合部内抵抗体２３２に形成する開口部２３２ａは、単一の貫通穴で形成されていてもよい。
【００９９】
本実施形態の冷媒蒸発器５は、集合部内抵抗体２３２により、第１風上側コア部１１ａから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路が、第２風上側コア部１１ｂから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路よりも流路内の圧力損失が大きくなっている。
【０１００】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の冷媒蒸発器５では、風下側下方タンク部２３の第１冷媒集合部２３ａから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路のうち、第１冷媒集合部２３ａの内部に、冷媒の流通抵抗となる抵抗部として、集合部内抵抗体２３２を配置している。
【０１０１】
これによれば、第１風下側コア部２１ａから第１冷媒集合部２３ａへ流れる冷媒の量が制限される。これにより、図１３に示すように、第１冷媒集合部２３ａから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路に液相状態の冷媒が偏って流れることが抑制され、第２冷媒集合部２３ｂから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路にも液相状態の冷媒が流れ易くなる。
【０１０２】
この結果、冷媒蒸発器５に導入される冷媒量が少ない場合や圧縮機２の再起動時等に、第２冷媒集合部２３ｂから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路に残存する冷凍機油を圧縮機２の冷媒吸入側に戻すことが可能となる。従って、本実施形態の冷媒蒸発器５によれば、圧縮機２への冷凍機油の戻り量を充分に確保することが可能となる。
【０１０３】
（第２実施形態の変形例）
上述の実施形態では、冷媒の流通抵抗となる抵抗部として、風下側下方タンク部２３の第１冷媒集合部２３ａに集合部内抵抗体２３２を配置する例について説明したが、これに限定されない。
【０１０４】
図１４に示すように、集合部内抵抗体２３２と同様に開口部１３２ａが形成された抵抗体１３２を、風上側下方タンク部１３の第２冷媒分配部１３ｂに配置してもよい。これによれば、第１冷媒集合部２３ａから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路の圧力損失を、第２冷媒集合部２３ｂから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路の圧力損失よりも大きくなる。このため、第１冷媒集合部２３ａから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路に液相状態の冷媒が偏って流れることが抑制され、第２冷媒集合部２３ｂから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路にも液相状態の冷媒が流れ易くなる。
【０１０５】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図１５、図１６を参照して説明する。本実施形態では、冷媒の流通抵抗となる抵抗部として、冷媒入替部３０の中間タンク部３３の内部に連通部内抵抗体３４を設けている点が第１実施形態と相違している。なお、本実施形態では、導出側抵抗体１２１が設けられていない構成となっているが、導出側抵抗体１２１を設ける構成としてもよい。
【０１０６】
図１５は、本実施形態に係る冷媒蒸発器５における各下方タンク部１３、２３、および中間タンク部３３を含む部位の模式的な断面図である。図１５に示すように、本実施形態の中間タンク部３３には、第２分配側連結部３２ｂの冷媒入口側に、連通部内抵抗体３４が配置されている。
【０１０７】
本実施形態の連通部内抵抗体３４は、第２分配側連結部３２ｂを流れる冷媒の流れ方向に交差する方向に延びる形状を有している。具体的には、本実施形態の連通部内抵抗体３４は、第１分配側連結部３２ａの冷媒入口側の開口面積よりも小さい開口部３４ａが形成された板状部材で構成されている。本実施形態の連通部内抵抗体３４には、開口部３４ａとして１つの貫通穴が形成されている。なお、連通部内抵抗体３４に形成する開口部３４ａは、複数の貫通穴で形成されていてもよい。
【０１０８】
本実施形態の冷媒蒸発器５は、連通部内抵抗体３４により、第１冷媒集合部２３ａから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路が、第２冷媒集合部２３ｂから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路よりも流路内の圧力損失が大きくなっている。
【０１０９】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の冷媒蒸発器５では、第１分配側連結部３２ａの冷媒入口側に、冷媒の流通抵抗となる抵抗部として、連通部内抵抗体３４を配置している。
【０１１０】
これによれば、中間タンク部３３の第１冷媒流路３３ａから第１分配側連結部３２ａに流れる冷媒の量が制限される。これにより、図１６に示すように、第１冷媒集合部２３ａから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路に液相状態の冷媒が偏って流れることが抑制され、第２冷媒集合部２３ｂから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路にも液相状態の冷媒が流れ易くなる。
【０１１１】
この結果、冷媒蒸発器５に導入される冷媒量が少ない場合や圧縮機２の再起動時等に、第２冷媒集合部２３ｂから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路に残存する冷凍機油を圧縮機２の冷媒吸入側に戻すことが可能となる。
【０１１２】
ここで、本実施形態では、第２分配側連結部３２ｂの冷媒入口側に、連通部内抵抗体３４を配置する例について説明したが、これに限定されない。例えば、第１集合側連結部３１ａの冷媒入口側や中間タンク部３３の第１冷媒流路３３ａに、連通部内抵抗体３４を配置するようにしてもよい。
【０１１３】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について、図１７〜図１９を参照して説明する。本実施形態では、冷媒の流通抵抗となる抵抗部が、中間タンク部３３内部に形成された内部流路で構成している点が第１実施形態と相違している。なお、本実施形態では、導出側抵抗体１２１が設けられていない構成となっているが、導出側抵抗体１２１を設ける構成としてもよい。
【０１１４】
図１７、図１８に示すように、本実施形態の中間タンク部３３は、第１冷媒流路３３ａの流路が、第２冷媒流路３３ｂの流路よりも小さくなっている。具体的には、本実施形態の中間タンク部３３の内部には、図１９に示すように、第１冷媒流路３３ａの流路断面積が、第２冷媒流路３３ｂの流路断面積よりも小さくなるように、仕切部材３３１の位置が中間タンク部３３の下方部位よりも上方部位に近い位置に設定されている。
【０１１５】
このように、第１冷媒流路３３ａの流路断面積が第２冷媒流路３３ｂの流路断面積よりも小さくなっている。これにより、本実施形態の冷媒蒸発器５は、第１冷媒集合部２３ａから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路が、第２冷媒集合部２３ｂから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路よりも流路内の圧力損失が大きくなっている。
【０１１６】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の冷媒蒸発器５では、第１冷媒流路３３ａの流路断面積が、第２冷媒流路３３ｂの流路断面積よりも小さくなっており、第１冷媒流路３３ａが冷媒の流通抵抗となる抵抗部として機能する。
【０１１７】
これによれば、第１冷媒流路３３ａを流れる冷媒の量が制限される。これにより、第１冷媒集合部２３ａから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路に液相状態の冷媒が偏って流れることが抑制され、第２冷媒集合部２３ｂから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路にも液相状態の冷媒が流れ易くなる。
【０１１８】
この結果、冷媒蒸発器５に導入される冷媒量が少ない場合や圧縮機２の再起動時等に、第２冷媒集合部２３ｂから冷媒導出部１２ａに至る冷媒流路に残存する冷凍機油を圧縮機２の冷媒吸入側に戻すことが可能となる。
【０１１９】
特に、本実施形態では、第１冷媒流路３３ａを冷媒の流通抵抗となる抵抗部として機能させている。これによれば、別部材を追加する必要がない。このため、本実施形態によれば、圧縮機２への冷凍機油の戻り量を確保可能な冷媒蒸発器５を、部品点数を増加させることなく、簡素な構成で実現することが可能となる。
【０１２０】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。例えば、以下のように種々変形可能である。
【０１２１】
（１）上述の各実施形態では、アキュムレータ６を備える冷凍サイクル１に本発明の冷媒蒸発器５を適用する例について説明したが、これに限定されない。本発明の冷媒蒸発器５は、凝縮器３の冷媒出口側から流出する冷媒の気液を分離するレシーバを備える冷凍サイクルや、気液分離器を備えていない冷凍サイクル等に適用することも可能である。
【０１２２】
（２）上述の第１〜第３実施形態では、冷媒の流通抵抗となる抵抗部として、貫通穴を形成した板状部材で構成される抵抗体を例示した。各実施形態の冷媒蒸発器５は、冷媒の流れ方向が大きく転向する流路構造となる。このため、抵抗体の板面全体に貫通穴を形成して、冷媒の流れを整流する整流機能を付加することが望ましい。
【０１２３】
（３）上述の各実施形態では、冷媒導入部２２ａおよび冷媒導出部１２ａを各上方タンク部２２、１２におけるチューブ長手方向の端部に設ける例について説明したが、これに限定されない。冷媒導入部２２ａは、風下側上方タンク部２２における各風下側コア部２１ａ、２１ｂのうち、第１風下側コア部２１ａに近い部位であれば、チューブ長手方向の端部以外に設けてもよい。同様に、冷媒導出部１２ａは、風上側上方タンク部１２における各風上側コア部１１ａ、１１ｂのうち、第１風上側コア部１１ａに近い部位であれば、チューブ長手方向の端部以外に設けてもよい。
【０１２４】
（４）上述の各実施形態では、冷媒入替部３０を一対の集合側連結部３１ａ、３１ｂ、一対の分配側連結部３２ａ、３２ｂ、および中間タンク部３３で構成する例を説明したが、これに限定されない。例えば、冷媒入替部３０の中間タンク部３３を廃し、各連結部材３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ同士を直接接続するように構成してもよい。
【０１２５】
また、上述の各実施形態では、冷媒入替部３０を各下方タンク部１３、２３とは別に設けたが、特開２０１４−１３１０４号公報に記載のように、冷媒入替部を各下方タンク部１３、２３に設けてもよい。
【０１２６】
要するに、本発明では、２つの蒸発部１０、２０が、第１風下側コア部２１ａから流出した冷媒が第２風上側コア部１１ｂに流入すると共に、第２風下側コア部２１ｂから流出した冷媒が第１風上側コア部１１ａに流入するように構成されていればよい。
【０１２７】
（５）上述の各実施形態では、冷媒蒸発器５として、送風空気の流れ方向ＡＦから見たときに、第１風上側コア部１１ａの全部および第１風下側コア部２１ａの全部が重なり合うように配置される例について説明したが、これに限定されない。冷媒蒸発器５としては、送風空気の流れ方向から見たときに、第１風上側コア部１１ａと第１風下側コア部２１ａの一部が重なり合うように配置されていてもよい。
【０１２８】
また、上述の各実施形態では、冷媒蒸発器５として、送風空気の流れ方向ＡＦから見たときに、第２風上側コア部１１ｂの全部および第２風下側コア部２１ｂの全部が重合するように配置される例について説明したが、これに限定されない。冷媒蒸発器５としては、送風空気の流れ方向から見たときに、第２風上側コア部１１ｂと第２風下側コア部２１ｂの一部が重なり合うように配置されていてもよい。
【０１２９】
要するに、送風空気の流れ方向から見たときに、第１風上側コア部１１ａおよび第１風下側コア部２１ａの少なくとも一部が重なり合うように配置し、第２風上側コア部１１ｂおよび第２風下側コア部２１ｂの少なくとも一部が重なり合うように配置すればよい。
【０１３０】
（６）上述の各実施形態では、２つの蒸発部１０、２０それぞれの熱交換コア部１１、２１が、２つのコア部を有する例について説明したが、これに限らず、各熱交換コア部１１、２１が３つ以上のコア部を有していてもよい。すなわち、風上側熱交換コア部１１は、複数のチューブ１１１のうち、一部のチューブ群で構成される第１風上側コア部１１ａと、そのチューブ群とは別のチューブ群で構成される第２風上側コア部１１ｂを有していればよい。同様に、風下側熱交換コア部２１は、複数のチューブ２１１のうち、一部のチューブ群で構成される第１風下側コア部２１ａと、そのチューブ群とは別のチューブ群で構成される第２風下側コア部２１ｂとを有していればよい。
【０１３１】
（７）上述の各実施形態の如く、冷媒蒸発器５における風上側蒸発部１０を風下側蒸発部２０よりも送風空気の流れ方向ＡＦの上流側に配置することが望ましいが、これに限定されない。例えば、風上側蒸発部１０を風下側蒸発部２０よりも送風空気の流れ方向ＡＦの下流側に配置するようにしてもよい。
【０１３２】
（８）上述の各実施形態では、各熱交換コア部１１、２１が複数のチューブ１１１、２１１とフィン１１２、２１２で構成される例を説明したが、これに限らず、複数のチューブ１１１、２１１だけで各熱交換コア部１１、２１が構成されていてもよい。
【０１３３】
また、各熱交換コア部１１、２１を複数のチューブ１１１、２１１とフィン１１２、２１２で構成する場合、フィン１１２、２１２は、コルゲートフィンに限らずプレートフィンで構成されていてもよい。
【０１３４】
（９）上述の各実施形態では、冷媒蒸発器５として、チューブとタンク部とが別体の部材で構成された構造を採用したが、これに限定されない。例えば、特開２０１４−１３１０４号公報に記載の如く、一対のコアプレートを接合してチューブとタンク部の一部とを構成するチューブユニットを複数積層することにより、チューブとタンク部とを一体に形成した積層型構造を採用してもよい。
【０１３５】
（１０）上述の各実施形態では、冷媒蒸発器５を車両用空調装置の冷凍サイクルに適用する例について説明したが、これに限らず、例えば、給湯機等に用いられる他の冷凍サイクルに適用してもよい。
【０１３６】
（１１）上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【０１３７】
（１２）上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
【０１３８】
（１３）上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
【符号の説明】
【０１３９】
１      冷凍サイクル
１０    風上側蒸発部（第２蒸発部）
１１    風上側熱交換コア部
１１ａ  第１風上側コア部（第３コア部）
１１ｂ  第２風上側コア部（第４コア部）
１２    風上側上方タンク部（第２蒸発部の上方側のタンク部）
１２ａ  冷媒導出部
１２１  導出側抵抗体（抵抗部）
２０    風下側蒸発部（第１蒸発部）
２１    風下側熱交換コア部
２１ａ  第１風下側コア部（第１コア部）
２１ｂ  第２風下側コア部（第２コア部）
２２    風下側上方タンク部（第１蒸発部の上方側のタンク部）
２２ａ  冷媒導入部
【図１】
0006477306.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0006477306.tif 000006
【図６】
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【図７】
0006477306.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0006477306.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
0006477306.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
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