(57)【要約】【課題】複数のチューブ列からなるコア部内の液冷媒の停滞を解消することが容易な冷媒蒸発器を提供すること。【解決手段】コア部２の幅Ｗが２２０ｍｍ以上あって圧力損失の上昇が軽微であり熱交換性能の低下が抑制し易く、コア部２の空気流れ方向の厚さＤが５０ｍｍ以下であって熱容量の小さい冷媒蒸発器１において、空気流れ下流側の第１チューブ列２１の最遠部である第３パス２１３のコア部幅方向の寸法Ｌ１を９５ｍｍ以下としているため、冷媒供給再開時に第３パス２１３の下方域に停滞している液冷媒を速やかに押し上げ、冷媒停滞を容易に解消することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に延びる複数のチューブ（２０Ａ）を横方向に並設した第１チューブ列（２１）と、上下方向に延びる複数のチューブ（２０Ｂ）を横方向に並設した第２チューブ列（２２）とを有し、前記第１チューブ列（２１）が空気流れ最下流側となり、前記第２チューブ列（２２）が空気流れ最上流側となるように、前記第１チューブ列（２１）と前記第２チューブ列（２２）とを空気流れ方向において前後に重ねて配置したコア部（２）と、
前記第１チューブ列（２１）の上端に接続した第１上タンク（３１）と、前記第１チューブ列（２１）の下端に接続した第１下タンク（４１）とからなり、前記第１チューブ列（２１）に対し冷媒を分配および収集するための第１ヘッダタンク（１１）と、
前記第２チューブ列（２２）の上端に接続した第２上タンク（３２）と、前記第２チューブ列（２２）の下端に接続した第２下タンク（４２）とからなり、前記第２チューブ列（２２）に対し冷媒を分配および収集するための第２ヘッダタンク（１２）と、
前記第１ヘッダタンク（１１）内に設けられ、前記第１チューブ列（２１）において内部の冷媒流れが上昇流となる冷媒上昇部（２１１、２１３）と下降流となる冷媒下降部（２１２）とが隣接するように冷媒流れを反転させるための第１仕切部材（３３、４３）と、
前記第２ヘッダタンク（１２）内に設けられ、前記第２チューブ列（２２）において内部の冷媒流れが上昇流となる冷媒上昇部（２２１、２２３）と下降流となる冷媒下降部（２２２）とが隣接するように冷媒流れを反転させるための第２仕切部材（３４、４４）とを備え、
内部へ冷媒を導入するための冷媒入口部（５１）が前記第１ヘッダタンク（１１）に設けられるとともに、内部から冷媒を導出するための冷媒出口部（５２）が前記第２ヘッダタンク（１２）に設けられ、前記冷媒入口部（５１）および前記冷媒出口部（５２）は、前記コア部（２）の幅方向において各ヘッダタンク（１１、１２）の同一側端部に設けられており、
前記コア部（２）の空気流れ方向の厚さ（Ｄ）が５０ｍｍ以下であり、
前記コア部（２）の幅（Ｗ）が２２０ｍｍ以上であり、
前記第１チューブ列（２１）において冷媒が同一方向に流れるチューブ（２０Ａ）からなり前記冷媒入口部（５１）から最も遠い部分である最遠部（２１３）が前記冷媒上昇部であるとともに、前記最遠部（２１３）の前記コア部幅方向の寸法（Ｌ１）が９５ｍｍ以下であることを特徴とする冷媒蒸発器。
【請求項２】
前記第１チューブ列（２１）における前記最遠部（２１３）を第１最遠部（２１３）としたときに、前記第２チューブ列（２２）において冷媒が同一方向に流れるチューブ（２０Ｂ）からなり前記冷媒出口部（５２）から最も遠い部分である第２最遠部（２２１）が前記冷媒上昇部であり、
前記第１上タンク（３１）の前記第１最遠部（２１３）が接続した部位（３１３）内と前記第２上タンク（３２）の前記第２最遠部（２２１）が接続した部位（３２１）内とを連通する第１連通手段（３６）が設けられるとともに、前記第１下タンク（４１）の前記第１最遠部（２１３）が接続した部位（４１３）内と前記第２下タンク（４２）の前記第２最遠部（２２１）が接続した部位（４２１）内とを連通する第２連通手段（４６）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の冷媒蒸発器。
【請求項３】
前記コア部（２）は、内部を冷媒が流通するチューブ列が、前記第１チューブ列（２１）および前記第２チューブ列（２２）のみからなり、
前記コア部の幅をＷとし、前記第１最遠部（２１３）の幅をＬ１とした場合に、
２２０ｍｍ≦Ｗ≦３５０ｍｍであり、５０ｍｍ≦Ｌ１≦９５ｍｍであることを特徴とする請求項２に記載の冷媒蒸発器。
【請求項４】
前記第１連通手段（３６２）は、内部に第１連通路（３６１）を形成する第１連通路形成部材（３６２）であり、前記第２連通手段（４６２）は、内部に第２連通路（４６１）を形成する第２連通路形成部材（４６２）であることを特徴とする請求項３に記載の冷媒蒸発器。
【請求項５】
前記第１上タンク（３１）と前記第２上タンク（３２）とが隣接配置されるとともに、前記第１下タンク（４１）と前記第２下タンク（４２）とが隣接配置されており、
前記第１連通手段（３６）は、前記第１上タンク（３１）と前記第２上タンク（３２）とが接した部位に設けられた第１連通孔（３６）であり、前記第２連通手段（４６）は、前記第１下タンク（４１）と前記第２下タンク（４２）とが接した部位に設けられた第２連通孔（４６）であることを特徴とする請求項３に記載の冷媒蒸発器。
【請求項６】
前記第１連通孔（３６）および前記第２連通孔（４６）は、各孔の相当直径をｄとした場合に、
０．５５ｍｍ≦ｄ≦３ｍｍであることを特徴とする請求項５に記載の冷媒蒸発器。
【請求項７】
前記第１連通手段（３６）の通路断面積の総和が、前記第２連通手段（４６）の通路断面積の総和よりも大きいことを特徴とする請求項３ないし請求項６のいずれかに記載の冷媒蒸発器。
【請求項８】
前記第１連通手段（３６）の通路断面積の総和が、前記第２連通手段（４６）の通路断面積の総和よりも小さいことを特徴とする請求項３ないし請求項６のいずれかに記載の冷媒蒸発器。
【請求項９】
前記第２最遠部（２２１）の幅をＬ２とした場合に、Ｌ１≦Ｌ２であることを特徴とする請求項３ないし請求項８のいずれかに記載の冷媒蒸発器。
【請求項１０】
前記第２最遠部（２２１）の幅をＬ２とした場合に、Ｌ１≧Ｌ２であることを特徴とする請求項３ないし請求項８のいずれかに記載の冷媒蒸発器。
【請求項１１】
前記第２チューブ列（２２）は、前記第２最遠部（２２１）、前記第２最遠部（２２１）に隣接する冷媒下降部（２２２）、およびこの冷媒下降部（２２２）の前記冷媒出口部（５２）側に隣接する冷媒上昇部（２２３）からなる３つの冷媒通過部のみからなることを特徴とする請求項３ないし請求項１０のいずれかに記載の冷媒蒸発器。
【請求項１２】
前記第１最遠部（２１３）の幅Ｌ１と前記第２最遠部（２２１）の幅Ｌ２との和が前記コア部（２）の幅Ｗに対し、
０．２４×Ｗ≦Ｌ１+Ｌ２≦０．３６×Ｗであることを特徴とする請求項１１に記載の冷媒蒸発器。
【請求項１３】
前記コア部（２）は、前記第１チューブ列（２１）および前記第２チューブ列（２２）のそれぞれのチューブ（２０）間に熱交換用フィン（２６）を介在させており、
前記熱交換用フィン（２６）の前記コア部幅方向の高さをＦＨとし、前記チューブ（２０）の前記コア部幅方向の高さをＴＨとした場合に、
３ｍｍ≦ＦＨ≦７ｍｍ、かつ、１．１ｍｍ≦ＴＨ≦２．３ｍｍであることを特徴とする請求項１１または請求項１２のいずれかに記載の冷媒蒸発器。
【請求項１４】
前記コア部（２）の外表面温度に基づいて冷媒圧縮機のオンオフ切換制御が行われる冷凍サイクル装置に用いられるものであって、
前記コア部（２）の空気流れ方向の厚さをＤとした場合に、
１２ｍｍ≦Ｄ≦５０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の冷媒蒸発器。
【請求項１５】
前記コア部（２）の外表面温度に基づいて冷媒圧縮機のオンオフ切換制御が行われる冷凍サイクル装置に用いられるものであって、
前記コア部（２）の空気流れ方向の厚さをＤとした場合に、
２０ｍｍ≦Ｄ≦５０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の冷媒蒸発器。
【請求項１６】
前記コア部（２）の外表面温度に基づいて冷媒圧縮機のオンオフ切換制御が行われる冷凍サイクル装置に用いられるものであって、
前記コア部（２）の空気流れ方向の厚さをＤとした場合に、
３７ｍｍ≦Ｄ≦５０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の冷媒蒸発器。
【請求項１７】
前記コア部（２）よりも空気流れ下流側の空気温度に基づいて冷媒圧縮機のオンオフ切換制御が行われる冷凍サイクル装置に用いられるものであって、
前記コア部（２）の空気流れ方向の厚さをＤとした場合に、
２２ｍｍ≦Ｄ≦５０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の冷媒蒸発器。
【請求項１８】
前記コア部（２）よりも空気流れ下流側の空気温度に基づいて冷媒圧縮機のオンオフ切換制御が行われる冷凍サイクル装置に用いられるものであって、
前記コア部（２）の空気流れ方向の厚さをＤとした場合に、
３１ｍｍ≦Ｄ≦５０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の冷媒蒸発器。
【請求項１９】
前記第１チューブ列（２１）において冷媒が同一方向に流れるチューブ（２０Ａ）からなり前記冷媒入口部（５１）から最も遠い部分である前記最遠部（２１３）の冷媒通路断面積の総和が、前記第１下タンク（４１）の通路断面積よりも小さいことを特徴とする請求項１ないし請求項１８のいずれかに記載の冷媒蒸発器。
【請求項２０】
前記第１チューブ列（２１）において冷媒が同一方向に流れるチューブ（２０Ａ）からなり前記冷媒入口部（５１）から最も遠い部分である前記最遠部（２１３）の冷媒通路断面積の総和が、前記第１下タンク（４１）の通路断面積よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし請求項１８のいずれかに記載の冷媒蒸発器。
【請求項２１】
前記コア部は、前記チューブ間にフィンを備えないフィンレスタイプであることを特徴とする請求項１ないし請求項２０のいずれかに記載の冷媒蒸発器。
【請求項２２】
前記コア部は、隣り合う前記チューブ間において片側のチューブのみに接合したフィンを備えることを特徴とする請求項１ないし請求項２０のいずれか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、冷凍サイクル装置の冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、例えば下記特許文献１に開示された冷媒蒸発器がある。この冷媒蒸発器は、上下方向に延びる多数のチューブが横方向に積層されてなるチューブ列を、空気流れ方向に２列有するコア部（熱交換部）を備えている。各チューブ列の上下には上タンク部および下タンク部がそれぞれ設けられ、上タンク内には仕切り板が設けられている。
【０００３】
この冷媒蒸発器では、上タンク一端側の冷媒入口から空気流れ下流側のチューブ列に流入した冷媒が、空気流れ下流側のチューブ列内および下タンク内をUターンして流れた後、空気流れ上流側のチューブ列に流れ込み、空気流れ下流側のチューブ列内および下タンク内をUターンして流れ、冷媒入口に並設された冷媒出口から流出するようになっている。そして、冷媒はチューブ内を流れるときにチューブの外側を流れる空気と熱交換して蒸発するようになっている。
【特許文献１】特開２００１−３２４２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、冷媒蒸発器の設置スペースの抑制や軽量化を目的として、冷媒蒸発器のコア部の厚さ方向の小型化が求められている。
【０００５】
これに対し、本発明者は鋭意検討を行い、コア部の厚さ方向の小型化を進め、上記従来技術の冷媒蒸発器のようにコア部が複数列のチューブ列からなる場合には、コア部の厚さを５０ｍｍ以下とすると、冷凍サイクル装置の冷媒圧縮機がオン状態からオフ状態となった際に、コア部の熱容量不足から内部に液冷媒が停滞し（所謂、寝込みが発生し）、冷媒圧縮機が再度オン状態となっても、液冷媒の停滞が解消し難いという問題が顕在化することを見出した。
【０００６】
また、上記従来技術の冷媒蒸発器のように、冷媒の出入口がコア部の幅方向に対し片側に集約されている場合には、冷媒の入口及び出口から最遠部であり、より冷えた空気と接する風下側のチューブ列に冷媒の停滞が顕著であることも見出した。
【０００７】
このような液冷媒の停滞は、冷媒圧縮機のオンオフにおける過渡期の温度上昇という不具合を引き起こす。
【０００８】
通常車両用冷房サイクルシステムではサーミスタという温度検知器を用いて、蒸発器の過度の温度低下によるフロストを抑制している。具体的には、サーミスタが検出する蒸発器の温度が過度に低くなると冷媒の供給がオフされ、またある程度温度が上がると冷媒供給を再開するといった制御が行われている。サーミスタにはフィン間に差し込まれ、直接フィンないしはチューブに接触することで温度を検知するフィンサーミスタと熱交換された空気温度を検出する空気サーミスタとがある。
【０００９】
しかしながら、上述したようにコア部の厚さが５０ｍｍ以下となった場合には、オンオフを繰り返すことで液冷媒が停滞してしまい、冷媒供給をなくしてもなかなか液冷媒の停滞が解消されず、コア部の表面温度を検出するフィンサーミスタの検知温度が高くならない一方、冷媒の寝込んでいない領域は流通する空気により温度が高くなり、結果として、コア部全体として温度が非常に高くなるというものである。
【００１０】
これに対し、サーミスタが冷媒蒸発器の吹き出し空気温度を検出する空気サーミスタである場合には、停滞した液冷媒の蒸発によりフロストが進行すると、コア部に空気が通過し難い領域が拡大してコア部の温度が検出し難くなり、フロストの検出自体が困難になるという不具合を発生する。
【００１１】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、複数のチューブ列からなるコア部内の液冷媒の停滞を解消することが容易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】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
上下方向に延びる複数のチューブ（２０Ａ）を横方向に並設した第１チューブ列（２１）と、上下方向に延びる複数のチューブ（２０Ｂ）を横方向に並設した第２チューブ列（２２）とを有し、第１チューブ列（２１）が空気流れ最下流側となり、第２チューブ列（２２）が空気流れ最上流側となるように、第１チューブ列（２１）と第２チューブ列（２２）とを空気流れ方向において前後に重ねて配置したコア部（２）と、
第１チューブ列（２１）の上端に接続した第１上タンク（３１）と、第１チューブ列（２１）の下端に接続した第１下タンク（４１）とからなり、第１チューブ列（２１）に対し冷媒を分配および収集するための第１ヘッダタンク（１１）と、
第２チューブ列（２２）の上端に接続した第２上タンク（３２）と、第２チューブ列（２２）の下端に接続した第２下タンク（４２）とからなり、第２チューブ列（２２）に対し冷媒を分配および収集するための第２ヘッダタンク（１２）と、
第１ヘッダタンク（１１）内に設けられ、第１チューブ列（２１）において内部の冷媒流れが上昇流となる冷媒上昇部（２１１、２１３）と下降流となる冷媒下降部（２１２）とが隣接するように冷媒流れを反転させるための第１仕切部材（３３、４３）と、
第２ヘッダタンク（１２）内に設けられ、第２チューブ列（２２）において内部の冷媒流れが上昇流となる冷媒上昇部（２２１、２２３）と下降流となる冷媒下降部（２２２）とが隣接するように冷媒流れを反転させるための第２仕切部材（３４、４４）とを備え、
内部へ冷媒を導入するための冷媒入口部（５１）が第１ヘッダタンク（１１）に設けられるとともに、内部から冷媒を導出するための冷媒出口部（５２）が第２ヘッダタンク（１２）に設けられ、冷媒入口部（５１）および冷媒出口部（５２）は、コア部（２）の幅方向において各ヘッダタンク（１１、１２）の同一側端部に設けられており、
コア部（２）の空気流れ方向の厚さ（Ｄ）が５０ｍｍ以下であり、
コア部（２）の幅（Ｗ）が２２０ｍｍ以上であり、
第１チューブ列（２１）において冷媒が同一方向に流れるチューブ（２０Ａ）からなり冷媒入口部（５１）から最も遠い部分である最遠部（２１３）が冷媒上昇部であるとともに、この最遠部（２１３）のコア部幅方向の寸法（Ｌ１）が９５ｍｍ以下であることを特徴としている。
【００１３】
冷媒の入口部（５１）出口部（５２）がコア部（２）幅方向において片側に集約されている冷媒蒸発器では、空気流れ最上流側の第２チューブ列（２２）の冷媒出口部（５２）に近い領域が冷媒過熱領域（スーパーヒート域）となる。そのため、液冷媒の停滞が発生し易い部位は、冷媒入口部（５１）、出口部（５２）から最も遠い部位であり、より冷えた空気と接する空気流れ下流側の第１チューブ列（２１）の最遠部（２１３）となる。
【００１４】
コア部（２）の幅（Ｗ）が２２０ｍｍ以上あって圧力損失の上昇が軽微であり熱交換性能の低下が抑制し易く、コア部（２）の空気流れ方向の厚さ（Ｄ）が５０ｍｍ以下であって熱容量の小さい冷媒蒸発器では、空気流れ下流側の第１チューブ列（２１）の最遠部（２１３）のコア部幅方向の寸法（Ｌ１）を９５ｍｍ以下とすることにより、冷媒供給再開時に最遠部（２１３）の下方域に停滞している液冷媒を速やかに押し上げ、冷媒停滞（冷媒寝込み）を容易に解消することができる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明では、
第１チューブ列（２１）における最遠部（２１３）を第１最遠部（２１３）としたときに、第２チューブ列（２２）において冷媒が同一方向に流れるチューブ（２０Ｂ）からなり冷媒出口部（５２）から最も遠い部分である第２最遠部（２２１）も冷媒上昇部であり、
第１上タンク（３１）の第１最遠部（２１３）が接続した部位（３１３）内と第２上タンク（３２）の第２最遠部（２２１）が接続した部位（３２１）内とを連通する第１連通手段（３６）が設けられるとともに、第１下タンク（４１）の第１最遠部（２１３）が接続した部位（４１３）内と第２下タンク（４２）の第２最遠部（２２１）が接続した部位（４２１）内とを連通する第２連通手段（４６）が設けられていることを特徴としている。
【００１６】
これによると、コア部幅方向の寸法（Ｌ１）が９５ｍｍ以下である第１チューブ列（２１）の第１最遠部（２１３）と、第２チューブ列（２２）の第２最遠部とに、冷媒を並流させることができる。したがって、コア部（２）の空気流れ方向の厚さ（Ｄ）が５０ｍｍ以下の比較的冷媒圧力損失が大きくなり易い冷媒蒸発器において、冷媒圧力損失を低減することが可能である。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明では、コア部（２）は、内部を冷媒が流通するチューブ列が、第１チューブ列（２１）および前記第２チューブ列（２２）のみからなり、コア部の幅をＷとし、第１最遠部（２１３）の幅をＬ１とした場合に、
２２０ｍｍ≦Ｗ≦３５０ｍｍであり、５０ｍｍ≦Ｌ１≦９５ｍｍであることを特徴としている。
【００１８】
これによると、コア部（２）の幅Ｗが２２０〜３５０ｍｍの冷媒蒸発器において、冷媒の停滞解消性と、良好な熱交換性能とを両立することができる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明のように、第１連通手段（３６２）を、内部に第１連通路（３６１）を形成する第１連通路形成部材（３６２）とし、第２連通手段（４６２）を、内部に第２連通路（４６１）を形成する第２連通路形成部材（４６２）とすることができる。
【００２０】
また、請求項５に記載の発明のように、第１上タンク（３１）と第２上タンク（３２）とが隣接配置されるとともに、第１下タンク（４１）と第２下タンク（４２）とが隣接配置されており、第１連通手段（３６）を、第１上タンク（３１）と第２上タンク（３２）とが接した部位に設けられた第１連通孔（３６）とし、第２連通手段（４６）を、第１下タンク（４１）と第２下タンク（４２）とが接した部位に設けられた第２連通孔（４６）とすることができる。
【００２１】
また、請求項６に記載の発明では、第１連通孔（３６）および第２連通孔（４６）は、各孔の相当直径をｄとした場合に、０．５５ｍｍ≦ｄ≦３ｍｍであることを特徴としている。
【００２２】
これによると、第１、第２連通孔（３６、４６）の各孔の相当直径ｄが０．５５ｍｍ以上であれば孔詰まりの影響が少なく、３ｍｍ以下であれば良好な耐圧性を得ることができる。
【００２３】
また、請求項７に記載の発明では、第１連通手段（３６）の通路断面積の総和が、第２連通手段（４６）の通路断面積の総和よりも大きいことを特徴としている。
【００２４】
これによると、第２最遠部（２２１）よりも第１最遠部（２１３）に冷媒が多く供給され易く、良好な温度分布を得ることが可能である。
【００２５】
また、請求項８に記載の発明では、第１連通手段（３６）の通路断面積の総和が、第２連通手段（４６）の通路断面積の総和よりも小さいことを特徴としている。
【００２６】
これによると、第１最遠部（２１３）よりも第２最遠部（２２１）に冷媒が多く供給され易く、良好な熱交換性能を得ることが可能である。
【００２７】
また、請求項９に記載の発明では、第２最遠部（２２１）の幅をＬ２とした場合に、
Ｌ１≦Ｌ２であることを特徴としている。
【００２８】
これによると、より熱交換量の多い第２最遠部（２２１）側に冷媒を供給し易く、良好な熱交換性能を得ることが可能である。
【００２９】
また、請求項１０に記載の発明では、第２最遠部（２２１）の幅をＬ２とした場合に、
Ｌ１≧Ｌ２であることを特徴としている。
【００３０】
冷媒上昇部においては液冷媒は慣性力により奥に偏在し易く、冷媒下降部においては液冷媒は重力により手前に落ち易い。したがって、温度分布悪化領域を補完することができる。
【００３１】
また、請求項１１に記載の発明では、第２チューブ列（２２）は、第２最遠部（２２１）、第２最遠部（２２１）に隣接する冷媒下降部（２２２）、およびこの冷媒下降部（２２２）の冷媒出口部（５２）側に隣接する冷媒上昇部（２２３）からなる３つの冷媒通過部のみからなることを特徴としている。
【００３２】
冷媒蒸発器の冷媒圧力損失の影響は蒸発器出口側に近ければ近いほど大きくなる。したがって、熱交換を終えた冷媒が出口に近いほうが性能面で好ましい。冷媒出口は第２上タンクに配置するのが一般的であるため、第２チューブ列（２２）内の最終冷媒流れは上昇流であることが好ましい。そのため、請求項１１に記載の発明のように、第２チューブ列（２２）を、冷媒上昇部である第２最遠部（２２１）、第２最遠部（２２１）に隣接する冷媒下降部（２２２）、およびこの冷媒下降部（２２２）の冷媒出口部（５２）側に隣接する冷媒上昇部（２２３）からなる３つの冷媒通過部で構成することが好ましい。
【００３３】
また、請求項１２に記載の発明では、第１最遠部（２１３）の幅Ｌ１と第２最遠部（２２１）の幅Ｌ２との和がコア部（２）の幅Ｗに対し、
０．２４×Ｗ≦Ｌ１+Ｌ２≦０．３６×Ｗであることを特徴としている。
【００３４】
夏場の代表的な条件では、冷媒が並流する第１最遠部（２１３）および第２最遠部（２２１）からなる冷媒通過部に流入する冷媒の乾き度は約０．６であり比容積では約０．０４３となる。また、第１最遠部（２１３）および第２最遠部（２２１）からなる冷媒通過部から流出する冷媒の乾き度は約０．７５であり比容積では約０．０５５となる。これに対して、冷媒出口部（５２）における比容積は約０．０８０である。
【００３５】
したがって、第１最遠部（２１３）および第２最遠部（２２１）での比容積の平均値は０．０４９であり、第１最遠部（２１３）および第２最遠部（２２１）より冷媒流れ下流側での比容積の平均値は０．０６７５である。
【００３６】
第１最遠部（２１３）および第２最遠部（２２１）より冷媒流れ下流側は２つの冷媒流通部で構成されているので、コア部幅方向の比としては、
０．０４９：０．０６７５×２＝１：２．７６の関係より、第１最遠部（２１３）の幅Ｌ１および第２最遠部（２２１）の幅Ｌ２の和と、コア部（２）の幅Ｗとの関係は、
Ｌ１+Ｌ２＝（１／２．７６）×Ｗ≒０．３６×Ｗとなる。
【００３７】
同様に、冬場の代表的な条件では、第１最遠部（２１３）および第２最遠部（２２１）での比容積の平均値は０．０３であり、第１最遠部（２１３）および第２最遠部（２２１）より冷媒流れ下流側での比容積の平均値は０．０６２５である。したがって、第１最遠部（２１３）の幅Ｌ１および第２最遠部（２２１）の幅Ｌ２の和と、コア部（２）の幅Ｗとの関係は、
Ｌ１+Ｌ２＝（１／４．１７）×Ｗ≒０．２４×Ｗとなる。
【００３８】
よって、第１最遠部（２１３）の幅Ｌ１と第２最遠部（２２１）の幅Ｌ２との和は、コア部（２）の幅Ｗに対し、
０．２４×Ｗ≦Ｌ１+Ｌ２≦０．３６×Ｗと設定することが好ましい。
【００３９】
また、請求項１３に記載の発明では、
コア部（２）は、第１チューブ列（２１）および第２チューブ列（２２）のそれぞれのチューブ（２０）間に熱交換用フィン（２６）を介在させており、
熱交換用フィン（２６）のコア部幅方向の高さをＦＨとし、チューブ（２０）のコア部幅方向の高さをＴＨとした場合に、
３ｍｍ≦ＦＨ≦７ｍｍ、かつ、１．１ｍｍ≦ＴＨ≦２．３ｍｍであることを特徴としている。
【００４０】
これによると、コア部（２）を薄型化する以前の冷媒蒸発器とほぼ同等の熱交換性能を確保することが可能である。
【００４１】
また、請求項１４に記載の発明では、
コア部（２）の外表面温度に基づいて冷媒圧縮機のオンオフ切換制御が行われる冷凍サイクル装置に用いられるものであって、
コア部（２）の空気流れ方向の厚さをＤとした場合に、
１２ｍｍ≦Ｄ≦５０ｍｍであることを特徴としている。
【００４２】
これによると、コア部（２）の外表面温度に基づいて冷媒蒸発器への冷媒供給オンオフ制御をする冷凍サイクル装置を車両用空調装置に適用した場合に、搭載車両における過渡期温度変動の要求値を達成することができる。
【００４３】
また、請求項１５に記載の発明では、
コア部（２）の外表面温度に基づいて冷媒圧縮機のオンオフ切換制御が行われる冷凍サイクル装置に用いられるものであって、
コア部（２）の空気流れ方向の厚さをＤとした場合に、
２０ｍｍ≦Ｄ≦５０ｍｍであることを特徴としている。
【００４４】
これによると、コア部（２）の外表面温度に基づいて冷媒蒸発器への冷媒供給オンオフ制御をする冷凍サイクル装置を空調装置に適用した場合に、吹出空調空気の温度変動をほとんど感じられない程度に抑制することができる。
【００４５】
また、請求項１６に記載の発明では、
コア部（２）の外表面温度に基づいて冷媒圧縮機のオンオフ切換制御が行われる冷凍サイクル装置に用いられるものであって、
コア部（２）の空気流れ方向の厚さをＤとした場合に、
３７ｍｍ≦Ｄ≦５０ｍｍであることを特徴としている。
【００４６】
これによると、コア部（２）の外表面温度に基づいて冷媒蒸発器への冷媒供給オンオフ制御をする冷凍サイクル装置を空調装置に適用した場合に、吹出空調空気の温度変動を全く感じられない程度に抑制することができる。
【００４７】
また、請求項１７に記載の発明では、
コア部（２）よりも空気流れ下流側の空気温度に基づいて冷媒圧縮機のオンオフ切換制御が行われる冷凍サイクル装置に用いられるものであって、
コア部（２）の空気流れ方向の厚さをＤとした場合に、
２２ｍｍ≦Ｄ≦５０ｍｍであることを特徴としている。
【００４８】
これによると、コア部（２）よりも空気流れ下流側の空気温度に基づいて冷媒蒸発器への冷媒供給オンオフ制御をする冷凍サイクル装置を車両用空調装置に適用した場合に、搭載車両における過渡期温度変動の要求値を達成することができる。
【００４９】
また、請求項１８に記載の発明では、
コア部（２）よりも空気流れ下流側の空気温度に基づいて冷媒圧縮機のオンオフ切換制御が行われる冷凍サイクル装置に用いられるものであって、
コア部（２）の空気流れ方向の厚さをＤとした場合に、
３１ｍｍ≦Ｄ≦５０ｍｍであることを特徴としている。
【００５０】
これによると、コア部（２）よりも空気流れ下流側の空気温度に基づいて冷媒蒸発器への冷媒供給オンオフ制御をする冷凍サイクル装置を空調装置に適用した場合に、吹出空調空気の温度変動をほとんど感じられない程度に抑制することができる。
【００５１】
また、請求項１９に記載の発明では、第１チューブ列（２１）において冷媒が同一方向に流れるチューブ（２０Ａ）からなり冷媒入口部（５１）から最も遠い部分である最遠部（２１３）の冷媒通路断面積の総和が、第１下タンク（４１）の通路断面積よりも小さいことを特徴としている。
【００５２】
これによると、より液冷媒の停滞を容易に解消することができる。
【００５３】
また、請求項２０に記載の発明では、第１チューブ列（２１）において冷媒が同一方向に流れるチューブ（２０Ａ）からなり冷媒入口部（５１）から最も遠い部分である最遠部（２１３）の冷媒通路断面積の総和が、第１下タンク（４１）の通路断面積よりも大きいことを特徴としている。
【００５４】
これによると、より良好な熱交換性能を得ることができる。
【００５５】
また、請求項２１に記載の発明では、コア部は、チューブ間にフィンを備えないフィンレスタイプであることを特徴としている。
【００５６】
また、請求項２２に記載の発明では、コア部は、隣り合う前記チューブ間において片側のチューブのみに接合したフィンを備えることを特徴としている。
【００５７】
これらのいずれかによると、コア部の外表面で凝縮した凝縮水の排水性能が極めて良好であるため、コア部の正確な温度検出が容易であり、良好な応答性を得ることが可能である。
【００５８】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００６０】
図１は、本発明を適用した一実施形態における冷媒蒸発器１の全体構成を示す外観斜視図であり、図２は、冷媒蒸発器１のコア部（熱交換部）２の一部を拡大図示した斜視図である。また、図３は、冷媒蒸発器１内の構成および冷媒流れを説明するための模式図である。
【００６１】
本実施形態の冷媒蒸発器１は、車両用空調装置に用いられる冷凍サイクル装置中に配設されるものであって、冷媒圧縮機で高温高圧に圧縮され、放熱器で放熱冷却され、減圧装置で低温低圧に減圧された後の冷媒を蒸発させる熱交換器である。本実施形態では冷媒にＲ１３４ａを用い、放熱器は冷媒圧縮機が吐出した冷媒を凝縮する凝縮器としている。
【００６２】
蒸発器１は、図１に示すように、主にコア部２、上ヘッダタンク３、下ヘッダタンク４等より成る。コア部２は、複数のチューブ２０と複数のアウタフィン２６とを交互に積層して（図２参照）、その積層方向の両最外方のアウタフィン２６の更に外方にサイドプレート２８を配設したものである。アウタフィン２６は、本実施形態における熱交換用フィンに相当する。
【００６３】
図２に示すように、冷媒蒸発器１のコア部（熱交換部）２は、上下方向に延びるチューブ２０が横方向に並ぶ列を、外部流体である送風空気流れの上流側と下流側に２列に並ぶものとしている。
【００６４】
チューブ２０は、薄肉のアルミニウム製帯状板材を折り曲げ加工すること等によって、長手方向（内部流体通路方向）に直交する横断面が扁平状に形成された管部材である。チューブ２０内には図示しないインナフィンが接合されている。
【００６５】
コア部２は、上下方向に延びる複数のチューブ２０Ａを横方向に並設した第１チューブ列２１と、上下方向に延びる複数のチューブ２０Ｂを横方向に並設した第２チューブ列２２とを有し、第１チューブ列２１が空気流れ下流側となり、第２チューブ列２２が空気流れ上流側となるように、第１チューブ列２１と第２チューブ列２２とを空気流れ方向において前後に重ねて配置している。
【００６６】
図２に示すアウタフィン２６は、薄肉のアルミニウム製帯板材を波状に加工したコルゲートフィンであり、表面に熱交換効率を高めるためのルーバ（図示せず）が形成されている。アウタフィン２６は、チューブ２０の外側面にろう付けされている。
【００６７】
サイドプレート２８は、コア部２における補強部材を成すものであり、アルミニウム製平板材をプレス加工することにより成形されている。サイドプレート２８の長手方向端部側は、平板状に形成され、他の大半の部分はチューブ２０、アウタフィン２６の積層方向外方に開口するコの字状断面となるように形成されており、アウタフィン２６にろう付けされている。
【００６８】
上ヘッダタンク３は、チューブ２０の長手方向（延設方向、内部流体通路方向）に２分割された反チューブ側のタンクヘッダとチューブ側のプレートヘッダとから成り、キャップが設けられている。
【００６９】
タンクヘッダおよびプレートヘッダは、それぞれ２つの半円形状あるいは２つの半矩形形状が接続される断面形状を有し、アルミニウム製平板材をプレス加工して成形されている。そして、両ヘッダが互いに嵌合、ろう付けされ、送風空気の流れ方向に２つの内部空間が並ぶ筒状体を形成している。
【００７０】
そして、上ヘッダタンク３の長手方向端部の開口部には、アルミニウム製平板材をプレス加工により成形したキャップがろう付けされ、この開口部を閉塞している。
【００７１】
さらに、上ヘッダタンク３には２つの内部空間を図１図示左右方向に分割する２つのセパレータ３３、３４（図３参照）がろう付けされている。また、上ヘッダタンク３の図３図示セパレータ３３、３４よりも右側の領域においては、上ヘッダタンク３の２つの内部空間同士が複数の連通孔３６により互いに連通している。
【００７２】
下ヘッダタンク４は、上記の上ヘッダタンク３に準ずるものであり、タンクヘッダとプレートヘッダとにより構成された筒状体の長手方向両端部の開口部にキャップが設けられている。
【００７３】
また、下ヘッダタンク４には２つの内部空間を図１図示左右方向に分割する２つのセパレータ４３、４４（図３参照）がろう付けされている。また、下ヘッダタンク４の図３図示セパレータ４３、４４よりも右側の領域においては、下ヘッダタンク４の２つの内部空間同士が複数の連通孔４６により互いに連通している。
【００７４】
そして、上下ヘッダタンク３、４のコア部２側の壁面には、チューブ挿設口、サイドプレート用挿入口が長手方向に同一ピッチで設けられており、各チューブ２０の長手方向端部側およびサイドプレート２８の長手方向端部側がそれぞれ挿入され、ろう付けされている。これによってチューブ２０は上下ヘッダタンク３、４の内部空間に連通し、また、サイドプレート２８の長手方向端部側は上下ヘッダタンク３、４に支持されている。
【００７５】
前述したように、コア部２は、上下方向に延びるチューブ２０が横方向に並ぶ列を、外部流体である送風空気流れの上流側と下流側に２列に並ぶものとしている。空気流れ下流側のチューブ列が第１チューブ列２１、空気流れ上流側のチューブ列が第２チューブ列２２である。
【００７６】
上ヘッダタンク３は、送風空気の流れ方向に２つの内部空間が並ぶように形成されており、上ヘッダタンク３のうち空気流れ下流側の第１上タンク３１と、空気流れ下流側の第２上タンク３２とからなる。
【００７７】
一方、下ヘッダタンク４も、送風空気の流れ方向に２つの内部空間が並ぶように形成されており、上ヘッダタンク３のうち空気流れ下流側の第１下タンク４１と、空気流れ下流側の第２下タンク４２とからなる。
【００７８】
すなわち、第１チューブ列２１の上端に第１上タンク３１が接続し、第１チューブ列２１の下端に第１下タンク４１が接続している。そして、第１上タンク３１と第１下タンク４１とで、第１チューブ列２１のチューブ２０Ａに対し冷媒を分配および収集するための第１ヘッダタンク１１を構成している。
【００７９】
また、第２チューブ列２２の上端に第２上タンク３２が接続し、第２チューブ列２２の下端に第２下タンク４２が接続している。そして、第２上タンク３２と第２下タンク４２とで、第２チューブ列２２のチューブ２０Ｂに対し冷媒を分配および収集するための第２ヘッダタンク１２を構成している。
【００８０】
なお、上ヘッダタンク３の図１図示左側近傍には、冷媒が流入する冷媒入口部である流入口５１および冷媒が流出する冷媒出口部である流出口５２が設けられたブロック状のコネクタ５がろう付けされている。流入口５１はサイド流路２１０（図３参照）を介して第１下タンク４１内の図示左端に連通しており、流出口５２は第２上タンク３２内の図示左端に連通している。
【００８１】
すなわち、内部へ冷媒を導入するための流入口５１が第１ヘッダタンク１１に設けられるとともに、内部から冷媒を導出するための流出口５２が第２ヘッダタンク１２に設けられ、流入口５１および流出口５２は、コア部２の幅方向において各ヘッダタンク１１、１２の同一側端部に設けられている。
【００８２】
上述した構成の冷媒蒸発器１においては、冷媒が流入口５１からサイド流路２１０を介して第１下タンクのセパレータ４３より左方部内に流入した後、送風空気流れ下流側の第１チューブ列２１（チューブ２０Ａ群）を上下方向に反転しながらＳ字状に流れ、上ヘッダタンク３の図１中、右側において送風空気流れ上流側の第２チューブ列２２（チューブ１０群）に移り同様に上下方向に反転しながらＳ字状に流れて、流出口５２から流出する。この間に蒸発器１は、冷媒を蒸発させその蒸発潜熱によって送風空気を冷却する。
【００８３】
ここで、図３を用いて冷媒流れを説明する。第１チューブ列２１は、セパレータ３３、４３により、３つの冷媒通過部（パス）に区画されている。また、第２チューブ列２２は、セパレータ３４、４４により、３つの冷媒通過部（パス）に区画されている。
【００８４】
図３に示すように、サイド流路２１０を介して第１下タンク４１に流入した冷媒は、第１チューブ列２１の第１パス２１１を上昇した後、第１上タンク３１内で流れを反転して、第２パス２１２を下降する。第２パス２１２を下降した冷媒の一部は第１下タンク４１内で反転して第３パス２１３を上昇する。第２パス２１２を下降した冷媒の残部は第１下タンク４１内から連通孔４６を介して第２下タンク４２内に移り、第２チューブ列２２の第１パス２２１を上昇する。
【００８５】
一方、第１チューブ列２１の第３パス２１３を上昇した冷媒は、第１上タンク３１内から連通孔３６を介して第２上タンク３２内に移り、第２チューブ列２２の第１パス２２１を上昇した冷媒と合流する。すなわち、第１チューブ列２１の第３パス２１３と第２チューブ列２２の第１パス２２１とでは、冷媒が並列に流れるようになっている。
【００８６】
第２上タンク３２内で合流した冷媒は、第２チューブ列２２の第２パス２２２を下降した後、第２下タンク４２内で流れを反転して、第３パス２２３を上昇した後、第２上タンク３２内から流出する。
【００８７】
このように、第１上タンク３１内にセパレータ３３を設け、第１下タンク４１内にセパレータ４３を設けることにより、第１チューブ列２１の第１パス２１１が冷媒上昇部、第１パス２１１に隣接する第２パス２１２が冷媒下降部、第２パス２１２に隣接する第３パス２１３が冷媒上昇部となっており、セパレータ３３、４３は、本実施形態における第１仕切部材に相当する。
【００８８】
一方、第２上タンク３２内にセパレータ３４を設け、第２下タンク４２内にセパレータ４４を設けることにより、第２チューブ列２２の第１パス２２１が冷媒上昇部、第１パス２２１に隣接する第２パス２２２が冷媒下降部、第２パス２２２に隣接する第３パス２２３が冷媒上昇部となっており、セパレータ３４、４４は、本実施形態における第２仕切部材に相当する。
【００８９】
また、第１上タンク３１の第３パス２１３が接続した部位内と第２上タンク３２の第１パス２２１が接続した部位内とを連通する連通孔３６は、本実施形態における第１連通孔であるとともに第１連通手段であり、第１下タンク４１の第３パス２１３が接続した部位内と第２下タンク４２の第１パス２２１が接続した部位内とを連通する連通孔４６は、本実施形態における第２連通孔であるとともに第２連通手段である。
【００９０】
本実施形態の冷媒蒸発器１は、コア部２の空気流れ方向の厚さＤが５０ｍｍ以下（例えば３８ｍｍ）であり、コア部２の幅Ｗが２２０ｍｍ以上である。第１チューブ列２１において冷媒が同一方向に流れるチューブ２０Ａからなり流入口５１から最も遠い部分（最遠部）である第３パス２１３（第１最遠部に相当）が冷媒上昇部であるとともに、この第３パス２１３のコア部幅方向の寸法Ｌ１が９５ｍｍ以下である。
【００９１】
また、第２チューブ列２２において冷媒が同一方向に流れるチューブ２０Ｂからなり流出口５２から最も遠い部分（最遠部）である第１パス２２１（第２最遠部に相当）が冷媒上昇部であるとともに、この第１パス２２１のコア部幅方向の寸法Ｌ２がＬ１と同一寸法となっている。
【００９２】
このような冷媒蒸発器１の構成によれば、第１チューブ列２１の第３パス２１３を冷媒上昇部としているとともに、この第３パス２１３のコア部幅方向の寸法Ｌ１を９５ｍｍ以下としているため、冷媒停滞（冷媒寝込み）を解消することが容易である。
【００９３】
冷媒の流入口５１および流出口５２がコア部２の幅方向において片側に集約されている冷媒蒸発器１では、空気流れ上流側の第２チューブ列２２の流出口５２に近い第３パス２２３領域が冷媒過熱領域（スーパーヒート域）となり易い。そのため、液冷媒の停滞が発生し易い部位は、流入口５１および流出口５２から最も遠い部位であり、より冷えた空気と接する空気流れ下流側の第１チューブ列２１の第３パス２１３の下方部となる。
【００９４】
図４および図５に、本発明者が従来構造の冷媒蒸発器を採用した冷凍サイクル装置で行った、冷媒圧縮機をオンオフした際の、冷媒蒸発器の風下側チューブ列表面の温度変化の調査結果を示す。
【００９５】
図４に示すように、圧縮機がオフされた後には、冷媒蒸発器の風下側チューブ列の表面温度が徐々に上昇していくものの、最遠部である第２パスの下方部に低温域が残り、この部分に液冷媒の停滞（所謂、冷媒寝込み）が発生していることが確認できる。
【００９６】
図５に示すように、圧縮機がオンされ冷媒供給を開始し始めると、その寝込み部をタンク奥側に押しやるようにしつつ手前側に冷媒が供給される。これは冷媒供給初期の冷媒はガス冷媒が主であり、比重が小さいために、タンク内の液冷媒を全部さらってチューブ内に流れ込めないからである。図５に示す結果から明らかなように、冷媒供給開始直後のガス冷媒が、最遠部パスの９５ｍｍ幅の領域であれば、液冷媒を押し上げつつ速やかに流れるということを、今回新たに見出した。
【００９７】
すなわち、本実施形態のように、コア部２の幅Ｗが２２０ｍｍ以上あって圧力損失の上昇が軽微であり熱交換性能の低下が抑制し易く、コア部２の空気流れ方向の厚さＤが５０ｍｍ以下であって熱容量の小さい冷媒蒸発器１であっても、空気流れ下流側の第１チューブ列２１の最遠部である第３パス２１３のコア部幅方向の寸法Ｌ１を９５ｍｍ以下としているため、冷媒供給再開時に第３パス２１３の下方域に停滞している液冷媒を速やかに押し上げ、冷媒停滞（冷媒寝込み）を容易に解消することができる。
【００９８】
これにより、冷媒圧縮機オンオフ時の過渡期温度分布（過渡期温度差）を解消することができ、冷媒蒸発器１を車両用空調装置に適用した場合には、乗員の快適性を向上することができる。また、耐フロスト性を向上でき、冷房性能の向上が可能である。
【００９９】
また、図３に示すように、第１上タンク３１の第３パス２１３が接続した部位内と第２上タンク３２の第１パス２２１が接続した部位内とを連通する連通孔３６が設けられるとともに、第１下タンク４１の第３パス２１３が接続した部位内と第２下タンク４２の第１パス２２１が接続した部位内とを連通する連通孔４６が設けられ、第１チューブ列２１の第３パス２１３と第２チューブ列２２の第１パス２２１とに冷媒が並流して上昇するようになっている。
【０１００】
したがって、コア部２の空気流れ方向の厚さＤが５０ｍｍ以下の比較的冷媒圧力損失が大きくなり易い冷媒蒸発器１において、冷媒圧力損失を低減することができる。
【０１０１】
また、上記実施形態の冷媒蒸発器１では、コア部２の幅Ｗが２２０ｍｍ以上であり、第１チューブ列２１の最遠部である第３パス２１３のコア部幅方向の寸法Ｌ１が９５ｍｍ以下であると説明していたが、冷媒蒸発器１のように、コア部２のチューブ列が第１チューブ列２１および第２チューブ列２２の２列のみの場合には、２２０ｍｍ≦Ｗ≦３５０ｍｍであり、５０ｍｍ≦Ｌ１≦９５ｍｍであることが好ましい。
【０１０２】
図６に熱交換性能の特性図を示すように、熱交換性能が最高時の９５％以上を確保できるＬ１寸法範囲は、５０〜１１０ｍｍである。したがって、コア部２の幅Ｗが２２０〜３５０ｍｍの冷媒蒸発器において、Ｌ１寸法を５０〜９５ｍｍの範囲に設定すれば、冷媒の停滞解消性と良好な熱交換性能とを両立することができる。
【０１０３】
また、それぞれ複数の孔からなる連通孔３６、４６のサイズについては説明していなかったが、各孔の相当直径をｄとした場合に、０．５５ｍｍ≦ｄ≦３ｍｍであることが好ましい。各孔の相当直径ｄが０．５５ｍｍ以上であれば孔詰まりの影響が少なく、３ｍｍ以下であれば良好な耐圧性を得ることができる。
【０１０４】
また、連通孔３６の通路断面積の総和が、連通孔４６の通路断面積の総和よりも大きくなるように設定すれば、第２チューブ列２２の第１パス２２１よりも第１チューブ列２１の第３パス２１３に冷媒が多く供給され易く、良好な温度分布を得ることが容易である。
【０１０５】
また、連通孔３６の通路断面積の総和が、連通孔４６の通路断面積の総和よりも小さくなるように設定すれば、第１チューブ列２１の第３パス２１３よりも第２チューブ列２２の第１パス２２１に冷媒が多く供給され易く、良好な熱交換性能を得ることが容易である。
【０１０６】
また、上記実施形態の冷媒蒸発器１では、Ｌ１寸法とＬ２寸法とを同一としていたが、Ｌ１≦Ｌ２とすれば、より熱交換量の多い第２チューブ列２２の第１パス２２１側に冷媒を供給し易く、良好な熱交換性能を得ることができる。
【０１０７】
また、Ｌ１≧Ｌ２とすれば、温度分布悪化領域を補完することができる。これは、液冷媒は、冷媒上昇部においては慣性力により奥に偏在し易く、冷媒下降部においては重力により手前に落ち易い。したがって、Ｌ１寸法に対しＬ２寸法を小さく設定すれば、第２チューブ列２２の第２パス２２２の手前側で落下する液冷媒により、第１チューブ列２１第３パス２１３において液冷媒を供給し難い手前側の領域を補完することができる。
【０１０８】
また、本実施形態の冷媒蒸発器１では、第２チューブ列２２には、第１パス２２１、第２パス２２２、第３パス２２３の３つの冷媒通過部が形成されており、第１、第３パス２２１、２２３が冷媒上昇部、第２パス２２２が冷媒下降部となっている。
【０１０９】
冷媒蒸発器の冷媒圧力損失の影響は蒸発器出口側に近ければ近いほど大きくなる。したがって、熱交換を終えた冷媒は流出口５２近傍にあることが性能面で好ましい。流出口５２は第２上タンク３２の端部に設けているため、第２チューブ列２２内の最終冷媒流れとなる第３パス２２３は冷媒上昇部であることが好ましい。流出口５２からの最遠部である第１パス２２１も冷媒上昇部であるため、第２チューブ列２２は、３パス構成として、第２パス２２２を冷媒下降部とすることが好ましい。
【０１１０】
また、第１チューブ列２１の第３パス２１３の幅Ｌ１と第２チューブ列２２の第１パス２２１の幅Ｌ２との和が、コア部２の幅Ｗに対し、
０．２４×Ｗ≦Ｌ１+Ｌ２≦０．３６×Ｗの関係にあることが好ましい。
【０１１１】
夏場の代表的な条件では、冷媒が並流する第１チューブ列２１の第３パス２１３および第２チューブ列２２の第１パス２２１からなる冷媒通過部に流入する冷媒の乾き度は約０．６であり比容積では約０．０４３となる。また、第１チューブ列２１の第３パス２１３および第２チューブ列２２の第１パス２２１からなる冷媒通過部から流出する冷媒の乾き度は約０．７５であり比容積では約０．０５５となる。これに対して、流出口５２における比容積は約０．０８０である。
【０１１２】
したがって、第１チューブ列２１の第３パス２１３および第２チューブ列２２の第１パス２２１での比容積の平均値は０．０４９であり、第２チューブ列２２の第２、第３パス２２２、２２３での比容積の平均値は０．０６７５である。第２、第３パス２２２、２２３は２つの冷媒流通部であるので、コア部幅方向の比としては、
０．０４９：０．０６７５×２＝１：２．７６の関係より、第１チューブ列２１の第３パス２１３の幅Ｌ１および第２チューブ列２２の第１パス２２１の幅Ｌ２の和と、コア部２の幅Ｗとの関係は、
Ｌ１+Ｌ２＝（１／２．７６）×Ｗ≒０．３６×Ｗとなる。
【０１１３】
同様に、冬場の代表的な条件では、第１チューブ列２１の第３パス２１３および第２チューブ列２２の第１パス２２１での比容積の平均値は０．０３であり、第２チューブ列２２の第２、第３パス２２２、２２３での比容積の平均値は０．０６２５である。したがって、第１チューブ列２１の第３パス２１３の幅Ｌ１および第２チューブ列２２の第１パス２２１の幅Ｌ２の和と、コア部２の幅Ｗとの関係は、
Ｌ１+Ｌ２＝（１／４．１７）×Ｗ≒０．２４×Ｗとなる。
【０１１４】
よって、第１チューブ列２１の第３パス２１３の幅Ｌ１および第２チューブ列２２の第１パス２２１の幅Ｌ２の和は、コア部２の幅Ｗに対し、
０．２４×Ｗ≦Ｌ１+Ｌ２≦０．３６×Ｗと設定することが好ましい。
【０１１５】
また、アウタフィン２６のコア部幅方向の高さＦＨは、３ｍｍ≦ＦＨ≦７ｍｍ、かつ、チューブ２０のコア部幅方向の高さＴＨは、１．１ｍｍ≦ＴＨ≦２．３ｍｍであることが好ましい。
【０１１６】
図７に示すように、フィン高さＦＨ、チューブ高さＴＨを変化させた場合に、コア部厚さ５８ｍｍにおける現状のスペックのまま、コア部厚さを３８ｍｍに薄型化したときの性能を超えることが可能であるものは、３ｍｍ≦ＦＨ≦７ｍｍ、かつ、１．１ｍｍ≦ＴＨ≦２．３ｍｍを満足するものである。図７においてＦＰはアウタフィンのピッチを示す。
【０１１７】
次に、図８および図９に、本発明者が行った、コア部厚さと過渡期昇温（冷媒圧縮機のオンオフにおける過渡期の温度上昇）との関係の評価結果を示す。
【０１１８】
図８は、冷媒蒸発器のアウタフィンに装着したフィンサーミスタが検出する温度（コア部外表面温度）に基づいて冷媒圧縮機のオンオフ切換制御を行う冷凍サイクル装置において、コア部厚さと過渡期昇温との関係の評価した結果である。
【０１１９】
図９は、冷媒蒸発器の空気流れ下流側に設けた空気サーミスタ（所謂、エバ後サーミスタ）が検出する空気温度に基づいて冷媒圧縮機のオンオフ切換制御を行う冷凍サイクル装置において、コア部厚さと過渡期昇温との関係の評価した結果である。
【０１２０】
図８に示すように、本発明を適用した冷媒蒸発器によれば、フィンサーミスタを用いる仕様の冷凍サイクル装置による車両用空調装置において、コア部厚さが１２ｍｍ以上であれば、車両要求値を達成することが可能であり、コア部厚さが２０ｍｍ以上であれば、官能評価においてほとんど温度変動が感じられないレベルを達成することが可能であり、コア部厚さが３７ｍｍ以上であれば、官能評価において全く温度変動が感じられないレベルを達成することが可能であることが解る。
【０１２１】
図１０に示すように、官能評価においてほとんど温度変動が感じられないレベルとは、車室内への空調風吹出口における温度変動が５℃以下の場合であり、これを達成するための蒸発器吹出温度変動は７℃以下である。また、官能評価において全く温度変動が感じられないレベルとは、車室内への空調風吹出口における温度変動が３℃以下の場合であり、これを達成するための蒸発器吹出温度変動は５℃以下である。
【０１２２】
すなわち、コア部２の空気流れ方向の厚さＤが、１２ｍｍ≦Ｄ≦５０ｍｍであれば、コア部２の外表面温度に基づいて冷媒蒸発器への冷媒供給オンオフ制御をする冷凍サイクル装置を車両用空調装置に適用した場合に、搭載車両における過渡期温度変動の要求値を達成することができる。また、コア部２の厚さＤが、２０ｍｍ≦Ｄ≦５０ｍｍであれば、吹出空調空気の温度変動をほとんど感じられない程度に抑制することができる。さらに、コア部２の厚さＤが、３７ｍｍ≦Ｄ≦５０ｍｍであれば、吹出空調空気の温度変動を全く感じられない程度に抑制することができる。
【０１２３】
図９に示すように、本発明を適用した冷媒蒸発器によれば、空気サーミスタを用いる仕様の冷凍サイクル装置による車両用空調装置において、コア部厚さが２２ｍｍ以上であれば、車両要求値を達成することが可能であり、コア部厚さが３１ｍｍ以上であれば、官能評価においてほとんど温度変動が感じられないレベルを達成することが可能であり、コア部厚さが４８ｍｍ以上であれば、官能評価において全く温度変動が感じられないレベルを達成することが可能であることが解る。
【０１２４】
すなわち、コア部２の空気流れ方向の厚さＤが、２２ｍｍ≦Ｄ≦５０ｍｍであれば、コア部２よりも空気流れ下流側の空気温度に基づいて冷媒蒸発器への冷媒供給オンオフ制御をする冷凍サイクル装置を車両用空調装置に適用した場合に、搭載車両における過渡期温度変動の要求値を達成することができる。また、コア部２の厚さＤが、３１ｍｍ≦Ｄ≦５０ｍｍであれば、吹出空調空気の温度変動をほとんど感じられない程度に抑制することができる。さらに、コア部２の厚さＤが、４８ｍｍ≦Ｄ≦５０ｍｍであれば、吹出空調空気の温度変動を全く感じられない程度に抑制することができる。
【０１２５】
また、上記実施形態の冷媒蒸発器１では第１チューブ列２１第３パス２１３の冷媒通路断面積と第１下タンク４１の通路断面積との関係について説明していなかったが、第１チューブ列２１の第３パス２１３の冷媒通路断面積の総和が、第１下タンク４１の通路断面積よりも小さくなるように設定すれば、より液冷媒の停滞を容易に解消することができる。
【０１２６】
また、第１チューブ列２１の第３パス２１３の冷媒通路断面積の総和が、第１下タンク４１の通路断面積よりも大きくなるように設定すれば、より良好な熱交換性能を得ることができる。
【０１２７】
（他の実施形態）
上記一実施形態では、冷媒蒸発器１への冷媒入口部である流入口５１はサイド流路２１０を介して第１下タンク４１内の一端側に連通しており、冷媒出口部である流出口５２は第２上タンク３２内の同一端側に連通するように設けられていたが、これに限定されるものではない。
【０１２８】
冷媒蒸発器の内部へ冷媒を導入するための冷媒入口部が空気流れ下流側の第１ヘッダタンク内と連通するように設けられるとともに、冷媒蒸発器の内部から冷媒を導出するための冷媒出口部が空気流れ上流側の第２ヘッダタンク内と連通するように設けられ、冷媒入口部および冷媒出口部は、コア部の幅方向において各ヘッダタンクの同一端側に設けられるものであればよい。
【０１２９】
例えば、図１１に示すように、流入口５１が空気流れ下流側の第１ヘッダタンク１１の第１下タンク４１内と直接連通するように設けられるとともに、流出口５２が空気流れ上流側の第２ヘッダタンク１２の第２上タンク３２内と直接連通するように設けられ、流入口５１および流出口５２がコア部２の幅方向において同一端側に設けられているものであってもよい。
【０１３０】
また、上記一実施形態では、第１チューブ列２１の第３パス２１３と第２チューブ列２２の第１パス２２１とに冷媒が並流して上昇するようになっていたが、これに限定されるものではない。第１チューブ列２１の最遠部である第３パス２１３が冷媒上昇部であればよい。また、第１、第２チューブ列ともに３パス構成に限定されるものではない。
【０１３１】
また、上記一実施形態では、コア部２を、上下方向に延びるチューブ２０が横方向に並ぶ列が外部流体である送風空気流れの上流側と下流側に２列に並ぶ構成としていたが、これに限定されるものではなく、チューブ列は３列以上であってもかまわない。
【０１３２】
第１チューブ列が空気流れ最下流側となり、第２チューブ列が空気流れ最上流側となるように、第１チューブ列と第２チューブ列とを空気流れ方向において前後に重ねて配置したコア部を有する冷媒蒸発器に、本発明を適用すれば有効である。
【０１３３】
また、上記一実施形態では、第１上タンク３１の第３パス２１３が接続した部位内と第２上タンク３２の第１パス２２１が接続した部位内とを連通する第１連通手段である連通孔３６が設けられるとともに、第１下タンク４１の第３パス２１３が接続した部位内と第２下タンク４２の第１パス２２１が接続した部位内とを連通する第２連通手段である連通孔４６が設けられていたが、第１、第２連通手段は連通孔に限定されるものではない。第１、第２連通手段に、内部に連通路を形成する第１、第２連通路形成を採用するものであってもよい。
【０１３４】
例えば、図１２に示すように、第１上タンク３１の第３パス２１３が接続した部位内と第２上タンク３２の第１パス２２１が接続した部位内とを連通する第１連通手段を連通孔３６とし、第１下タンク４１の第３パス２１３が接続した部位内と第２下タンク４２の第１パス２２１が接続した部位内とを連通する第２連通手段に、内部に第２連通路３６２を形成する配管等からなる第２連通路形成部材４６２を採用するものであってもよい。
【０１３５】
また、例えば、図１３に示すように、第１上タンク３１の第３パス２１３が接続した部位内と第２上タンク３２の第１パス２２１が接続した部位内とを連通する第１連通手段に、内部に第１連通路３６１を形成する配管等からなる第１連通路形成部材４６１を採用し、第１下タンク４１の第３パス２１３が接続した部位内と第２下タンク４２の第１パス２２１が接続した部位内とを連通する第２連通手段に、内部に第２連通路３６２を形成する配管等からなる第２連通路形成部材４６２を採用するものであってもよい。
【０１３６】
また、上記一実施形態では、コア部２のチューブ２０間にアウタフィン２６を設けており、アウタフィン２６は隣り合うチューブ２０間において両側のチューブ２０に接合していたが、これに限定されるものではない。
【０１３７】
例えば、チューブ間にアウタフィンを設けないコア部や、チューブ間にチューブを形成する部材から切り起こした突起部等を備えるコア部であってもよい。これらのように、コア部が、チューブ間にフィンを備えないフィンレスタイプであったり、コア部が、隣り合うチューブ間において片側のチューブのみに接合したフィンを備えるタイプであったりする場合には、コア部の外表面で凝縮した凝縮水の排水性能が極めて良好であるため、コア部の正確な温度検出が容易であり、良好な応答性を得ることができ有利である。
【０１３８】
また、上記一実施形態では、冷媒にＲ１３４ａを採用していたが、冷媒はこれに限定されるものではない。本発明を適用した冷媒蒸発器１は、他の冷媒を採用した場合であっても同様な効果は得られるが、Ｒ１３４ａ冷媒を用いた場合に効果が特に顕著である。
【０１３９】
また、上記一実施形態では、冷媒蒸発器１を車両用空調装置の冷凍サイクルに用いた場合の説明をしたが、本発明は、車両用空調装置以外の冷凍サイクルに用いられる蒸発器であっても適用することができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明を適用した一実施形態における冷媒蒸発器１の全体構成を示す外観斜視図である。
【図２】冷媒蒸発器１のコア部（熱交換部）２の一部を拡大図示した斜視図である。
【図３】冷媒蒸発器１内の構成および冷媒流れを説明するための模式図である。
【図４】冷媒圧縮機をオフした際の冷媒蒸発器の風下側チューブ列表面の温度変化を示す図。
【図５】冷媒圧縮機をオンした際の冷媒蒸発器の風下側チューブ列表面の温度変化を示す図。
【図６】冷媒蒸発器の第１チューブ列第３パス幅による熱交換性能の特性図である。
【図７】冷媒蒸発器のフィン高さチューブ高さによる熱交換性能の特性図である。
【図８】フィンサーミスタ仕様における冷媒蒸発器コア部厚さと過渡期昇温差との関係を示すグラフである。
【図９】空気サーミスタ仕様における冷媒蒸発器コア部厚さと過渡期昇温差との関係を示すグラフである。
【図１０】吹出口温度変動と蒸発器吹出温度変動と官能評価結果の関係を示す表である。
【図１１】他の実施形態における冷媒蒸発器内の構成および冷媒流れを説明するための模式図である。
【図１２】他の実施形態における冷媒蒸発器内の構成および冷媒流れを説明するための模式図である。
【図１３】他の実施形態における冷媒蒸発器内の構成および冷媒流れを説明するための模式図である。
【符号の説明】
【０１４１】
１  冷媒蒸発器
２  コア部
１１  第１ヘッダタンク
１２  第２ヘッダタンク
２０、２０Ａ、２０Ｂ  チューブ
２１  第１チューブ列
２２  第２チューブ列
３１  第１上タンク（第１ヘッダタンク１１の一部）
３２  第２上タンク（第２ヘッダタンク１２の一部）
３６  連通孔（第１連通手段、第１連通孔）
４１  第１下タンク（第１ヘッダタンク１１の一部）
４２  第２下タンク（第２ヘッダタンク１２の一部）
４６  連通孔（第２連通手段、第２連通孔）
５１  流入口（冷媒入口部）
５２  流出口（冷媒出口部）
２１３  第３パス（第１チューブ列２１の最遠部、第１最遠部）
２２１  第１パス（第２チューブ列２２の最遠部、第２最遠部）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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