(57)【要約】【課題】低負荷時においてもコア部１ａの全体が有効に機能する熱交換器を提供する。【解決手段】第１・第２ヘッダタンク２１・２２のいずれか一方、もしくは両方に、ヘッダタンク内空間を熱交換チューブ側空間２１ａと反熱交換チューブ側空間２１ｂとに仕切る仕切り板５１と、その仕切り板５１に熱交換チューブ側空間２１ａと反熱交換チューブ側空間２１ｂとを連通させる連通部５３を複数設けたうえ、仕切り板５１の上側に流通面積小の小連通部５３Ｓを配置し、仕切り板５１の下側に流通面積大の大連通部５３Ｌを配置している。このように、上下での流れ抵抗の違いに応じて相反する流通抵抗を付加することにより、特に冷媒循環流量が低くなる条件下であっても複数本の熱交換チューブ３１内での内部流体流速分布を均一化させることができ、コア部１ａ全体が有効に機能して熱交換器の性能を最大限に引き出すことができる。【選択図】        図３
2004353936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に長手の複数本の熱交換チューブ（３１）を垂直方向に積層し、前記長手方向と直行する水平方向から流入して前記熱交換チューブ（３１）の外を流れる外部流体と前記熱交換チューブ（３１）の中を流れる内部流体との間で熱交換を行なうコア部（１ａ）と、
垂直方向に長手で前記複数本の熱交換チューブ（３１）の前記長手方向両端に接続されると共に前記複数本の熱交換チューブ（３１）内と連通し、前記複数本の熱交換チューブ（３１）に前記内部流体を分配供給する第１ヘッダタンク（２１）と、前記複数本の扁平チューブ（３１）から流出する前記内部流体を集合回収する第２ヘッダタンク（２２）とを備えた熱交換器において、
前記第１、第２ヘッダタンク（２１、２２）のいずれか一方、もしくは両方に、前記ヘッダタンク内空間を熱交換チューブ側空間（２１ａ）と反熱交換チューブ側空間（２１ｂ）とに仕切る仕切り部材（５１）と、その仕切り部材（５１）に前記熱交換チューブ側空間（２１ａ）と前記反熱交換チューブ側空間（２１ｂ）とを連通させる連通部（５３）を複数設けたうえ、前記仕切り部材（５１）の上側に流通面積小の小連通部（５３Ｓ）を配置し、前記仕切り部材（５１）の下側に流通面積大の大連通部（５３Ｌ）を配置したことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
水平方向に長手の複数本の熱交換チューブ（３１）を垂直方向に積層し、前記長手方向と直行する水平方向から流入して前記熱交換チューブ（３１）の外を流れる外部流体と前記熱交換チューブ（３１）の中を流れる内部流体との間で熱交換を行なうコア部（１ａ）と、
垂直方向に長手で前記複数本の熱交換チューブ（３１）の前記長手方向両端に接続されると共に前記複数本の熱交換チューブ（３１）内と連通し、前記複数本の熱交換チューブ（３１）に前記内部流体を分配供給する第１ヘッダタンク（２１）と、前記複数本の扁平チューブ（３１）から流出する前記内部流体を集合回収する第２ヘッダタンク（２２）とを備えた熱交換器において、
前記第１、第２ヘッダタンク（２１、２２）のいずれか一方、もしくは両方の水平方向断面において、上側を断面積小、下側を断面積大としたことを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
水平方向に長手の複数本の熱交換チューブ（３１）を垂直方向に積層し、前記長手方向と直行する水平方向から流入して前記熱交換チューブ（３１）の外を流れる外部流体と前記熱交換チューブ（３１）の中を流れる内部流体との間で熱交換を行なうコア部（１ａ）と、
前記垂直方向に長手で前記複数本の熱交換チューブ（３１）の前記長手方向両端に接続されると共に前記複数本の熱交換チューブ（３１）内と連通し、前記複数本の熱交換チューブ（３１）に前記内部流体を分配供給する第１ヘッダタンク（２１）と、前記複数本の扁平チューブ（３１）から流出する前記内部流体を集合回収する第２ヘッダタンク（２２）とを備えた熱交換器において、
前記第１、第２ヘッダタンク（２１、２２）のいずれか一方、もしくは両方に、前記ヘッダタンク内の上方部位で内部に突出する内部突出部（６１ａ）を設けたことを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
前記内部流体は冷凍サイクル（Ｒ）を循環する冷媒であり、その冷媒を前記外部流体で冷却して凝縮させる請求項２に記載の熱交換器（１）と、その熱交換器（１）で凝縮した液相冷媒を蓄える受液器（６）とを一体とした受液器一体型凝縮器であり、
前記ヘッダタンク上側の断面積小とした部分を用いて前記受液器（６）との間に隙間部（Ｓ）を設けたことを特徴とする受液器一体型凝縮器。
【請求項５】
前記内部流体は冷凍サイクル（Ｒ）を循環する冷媒であり、その冷媒を前記外部流体で冷却して凝縮させる請求項３に記載の熱交換器（１）と、その熱交換器（１）で凝縮した液相冷媒を蓄える受液器（６）とを一体とした受液器一体型凝縮器であり、
前記内部突出部（６１ａ）として、前記受液器（６）を前記ヘッダタンクに保持するための保持部材（６１）の一部を用いたことを特徴とする受液器一体型凝縮器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーエアコン等の凝縮器・蒸発器その他の用途に用いられるマルチフロー型の熱交換器および受液器一体型凝縮器に関するものであり、特に内部流体が低循環流量時の各熱交換チューブにおける流体分布の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような熱交換器として、例えば、左右平行状に配置された１対の筒状中空ヘッダタンク間に、並列状に複数本の熱交換チューブの両端を連通接続し、一方のヘッダタンクの所定位置に内部流体入口部と、他方のヘッダタンクの所定位置に内部流体出口部とを設けた、いわゆるマルチフロータイプやパラレルフロータイプと称される熱交換器が知られている。図８は、従来のこのような熱交換器１の正面断面、および冷凍サイクルＲの冷媒凝縮器として構成した模式図である。
【０００３】
係る熱交換器１では、コンプレッサ２で圧縮された高温高圧冷媒が入口管１１から第１ヘッダタンク２１内に流入し、この第１ヘッダタンク２１に連通した複数本の熱交換チューブ３１からなるコア部１ａのうち第１熱交換チューブ群３１ａに分流する。そして、熱交換チューブ３１の長手方向と直行する水平方向から流入して熱交換チューブ３１の外を流れる例えば外気等の外部流体と熱交換して冷却され凝縮しつつ右方へと流れ、第２ヘッダタンク２２内に流出して合流する。
【０００４】
尚、図８に示す熱交換器１はＵターン構造となっているため、第２ヘッダタンク２２は第１熱交換チューブ群３１ａの出口側ヘッダタンクであり且つ第２熱交換チューブ群３２ａの入口側ヘッダタンクとなる。よって、第２ヘッダタンク２２内に流出・合流した冷媒は下方へと流れ、今度はコア部１ａのうち第２熱交換チューブ群３１ｂに分流し、上記と同様に再度外部流体との熱交換を行なって冷却され凝縮しつつ左方へと流れ、完全に液化されて第３ヘッダタンク２３内に流出して合流し、出口管１２から熱交換器１の外部へと流出する。
【０００５】
尚、第１ヘッダタンク２１と第３ヘッダタンク２３とは、同一の管状中空部材をセパレータ４１で区分け分離することで構成している。また、各熱交換チューブ３１の上下面に配設されている放熱フィンは図示を省略した。
【０００６】
熱交換器１から流出した凝縮冷媒は受液器３で気液分離されて液相冷媒が蓄えられると共に、受液器３から導出された液相冷媒は膨張弁４にて減圧膨張される。そして、その減圧膨張された冷媒は冷媒蒸発器５で蒸発・気化し、その気相冷媒はコンプレッサ２に吸入されて再度圧縮されることで冷凍サイクルＲの循環が成されている。このような冷凍サイクルの熱交換器において、効率良く熱交換チューブへ冷媒を分流させる従来技術として、特許文献１に示される技術がある。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−７４６０９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術に示したマルチフロータイプの凝縮器では、熱交換チューブ内の冷媒流路をより微細化し、チューブ内の流速を上げて冷媒側の熱伝達係数を向上させる方向にある。また、空気側の伝熱性能を向上させるためにフィン高さを低くする方向にある。その結果性能は向上するが、その背反として特に冷媒循環流量が小となる低負荷時においては各熱交換チューブ内を流れる冷媒流速が均一となりづらいという問題がある。
【０００９】
図９の（ａ）は従来の熱交換器１の１パスの部分モデルを表す図であり、（ｂ）（ｃ）はその部分モデルでの温度分布測定結果を示す。この従来の熱交換器１の下側部分では、冷媒流速が遅く放熱性能に寄与しない部分が生じている。また、（ｂ）と（ｃ）とを見比べると、コンプレッサ回転数が高い場合（ｂ）にはコア面の上下方向に温度分布は生じないが、コンプレッサ回転数が低い場合（ｃ）には温度分布が生じて下側が低温となっていることが分かる。つまり、熱交換器下側では冷媒が流れづらいことからコア面での冷媒流れが不均一となり、温度差が大きくなっていることが分かる。
【００１０】
特に近年では、低負荷時でのコンプレッサ消費動力を低減させるため、負荷に応じて吐出量を可変させる可変容量タイプのコンプレッサが主流となっている。そのため、上記問題が発生する領域は拡大する方向となり、無視できない状況にある。具体的には、コンプレッサから流入する冷媒は過熱度を持つガス単体の冷媒であるが、コンプレッサ内部を潤滑させるための冷凍機油を含んでいる。そして比重の大きい冷凍機油はヘッダタンク内部で重力によって分離されるため、下側の熱交換チューブにはより濃い油濃度となった冷媒が集中することとなる。
【００１１】
そのため、下側の熱交換チューブ内での流れ抵抗が増大し、冷媒が流れづらくなる。その結果、比較的上側の熱交換チューブは有効利用されるが、下側の熱交換チューブは有効利用されないこととなる。すなわち、特に低負荷時において、コア部の全体が有効に機能しなくなるという問題がある。尚、特許文献１に示される従来技術は、この熱交換チューブへ冷媒を均等に分流させることを狙ったものであるが、複数に分岐した分岐管を製作しなければならないうえ、その複数に分岐した分岐管をヘッダタンクに連通接続させなければならないことより、熱交換器を製造するのに工数が掛かってコストが高くなるという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、低負荷時においてもコア部の全体が有効に機能するうえ、生産性の良い熱交換器および受液器一体型凝縮器を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項５に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明によれば、第１、第２ヘッダタンク（２１、２２）のいずれか一方、もしくは両方に、ヘッダタンク内空間を熱交換チューブ側空間（２１ａ）と反熱交換チューブ側空間（２１ｂ）とに仕切る仕切り部材（５１）と、その仕切り部材（５１）に熱交換チューブ側空間（２１ａ）と反熱交換チューブ側空間（２１ｂ）とを連通させる連通部（５３）を複数設けたうえ、仕切り部材（５１）の上側に流通面積小の小連通部（５３Ｓ）を配置し、仕切り部材（５１）の下側に流通面積大の大連通部（５３Ｌ）を配置したことを特徴としている。
【００１４】
これは、複数の熱交換チューブ（３１）に対して冷媒を分配・集合する第１、第２ヘッダタンク（２１、２２）のいずれか一方、もしくは両方の内部において、流れ抵抗の小さい上側には流通面積小の小連通部（５３Ｓ）を配置し、流れ抵抗の大きい下側には連通面積大の大連通部（５３Ｓ）を配置するものである。このように、上下での流れ抵抗の違いに応じて相反する流通抵抗を付加することにより、特に冷媒循環流量が低くなる条件下であっても複数本の熱交換チューブ（３１）内での内部流体流速分布を均一化させることができ、コア部（１ａ）全体が有効に機能して熱交換器（１）の性能を最大限に引き出すことができる。
【００１５】
また、異なる大きさの連通孔（５３）を複数設けた仕切り板（５１）はプレス成型で容易に製造可能であるうえ、その仕切り板（５１）をヘッダタンク内に組み入れるだけで後は従来と同様の一体ろう付けで製造できるため、生産性の良い熱交換器とすることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、第１、第２ヘッダタンク（２１、２２）のいずれか一方、もしくは両方の水平方向断面において、上側を断面積小、下側を断面積大としたことを特徴としている。これは、ヘッダタンク内の流通抵抗を、水平方向の断面積で可変するものであり、流れ抵抗の小さい上側は断面積小とし、流れ抵抗の大きい下側は断面積大とするものである。
【００１７】
このように上下での流れ抵抗の違いに応じて相反する流通抵抗を形成することにより、特に冷媒循環流量が低くなる条件下であっても複数本の熱交換チューブ（３１）内での内部流体流速分布を均一化させることができ、コア部（１ａ）全体が有効に機能して熱交換器（１）の性能を最大限に引き出すことができる。また、ヘッダタンクの断面積は、ヘッダタンクを形成する板材のプレス形状だけで容易に可変可能であるため、従来と同じ工程で製造することができて生産性の良い熱交換器とすることができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、第１、第２ヘッダタンク（２１、２２）のいずれか一方、もしくは両方に、ヘッダタンク内の上方部位で内部に突出する内部突出部（６１ａ）を設けたことを特徴としている。これは、ヘッダタンク内の流通抵抗を、ヘッダタンク内に突出させた内部突出部（６１ａ）で可変するものであり、流れ抵抗の大きい下側には設けず、流れ抵抗の小さい上側に突出させて流通抵抗とするものである。
【００１９】
このように上下での流れ抵抗の違いに応じて相反する流通抵抗を付加することにより、特に冷媒循環流量が低くなる条件下であっても複数本の熱交換チューブ（３１）内での内部流体流速分布を均一化させることができ、コア部（１ａ）全体が有効に機能して熱交換器（１）の性能を最大限に引き出すことができる。また、尚、内部突出部（６１ａ）は、ヘッダタンクを形成する板材のプレス形状で形成しても良いし、セパレータ（４１）と同様に別部品の板材をヘッダタンク内に組み込む構造でも良く、いずれも従来と同様の工程で製造することができて生産性の良い熱交換器とすることができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、内部流体は冷凍サイクル（Ｒ）を循環する冷媒であり、その冷媒を外部流体で冷却して凝縮させる熱交換器（１）と、その熱交換器（１）で凝縮した液相冷媒を蓄える受液器（６）とを一体とした受液器一体型凝縮器であり、ヘッダタンク上側の断面積小とした部分を用いて受液器（６）との間に隙間部（Ｓ）を設けたことを特徴としている。
【００２１】
これは、本発明の熱交換器（１）を受液器一体型凝縮器（１０）に適用したものであり、ヘッダタンク上側の断面積小とした部分を用いて受液器（６）との間に隙間部（Ｓ）を設けたことにより、ヘッダタンクから受液器（６）への熱移動が少なく抑えられ、安定した気液分離性を得ることができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、内部流体は冷凍サイクル（Ｒ）を循環する冷媒であり、その冷媒を外部流体で冷却して凝縮させる熱交換器（１）と、その熱交換器（１）で凝縮した液相冷媒を蓄える受液器（６）とを一体とした受液器一体型凝縮器であり、内部突出部（６１ａ）として、受液器（６）をヘッダタンクに保持するための保持部材（６１）の一部を用いたことを特徴としている。
【００２３】
具体的には後述する図７に示すように、ブラケット（６１）の支持部（６１ａ）をヘッダタンク内に突出させることで内部突出部（６１ａ）としている。これにより、保持部材（６１）に二つの機能を兼ね合わせることで部品点数を削減することができ、性能を最大限に引き出すことができるうえ、生産性の良い受液器一体型凝縮器（１０）とすることができる。尚、上記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を示す一例である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態における熱交換器１の正面断面模式図である。本実施形態は、本発明に係る熱交換器１を車両用空調装置の冷凍サイクルにおける冷媒凝縮器に適用したものとして説明する。車両用空調装置の冷凍サイクルは、図示しない冷媒圧縮機、冷媒凝縮器（本熱交換器）１、図示しない受液器・膨張弁・冷媒蒸発器、及びこれらを順次接続する金属製パイプ、またはゴム製パイプよりなる冷媒配管等から構成されている。
【００２５】
冷媒圧縮機（以下、コンプレッサ）は、車両のエンジンルーム内に設置され、走行用エンジン等の駆動源から電磁クラッチを介して駆動力を得るように連結されている。このコンプレッサは、エンジンから駆動力が伝達されると、冷媒蒸発器より内部に吸入した気相（ガス）冷媒を圧縮して、高温高圧の気相冷媒を冷媒凝縮器１へ吐出するものである。
【００２６】
冷媒凝縮器１は、車両のエンジンルーム内の走行風を受け易い場所、通常はラジエータの前方側に位置するように設置されている。大別すると、熱交換を行なうコア部１ａと、その水平方向の両端側に配されたヘッダタンク２１・２２から構成され、これらの構成部品は全てアルミニウムで形成され、炉中にて一体ろう付けして製造されている。
【００２７】
コア部１ａは、コンプレッサから吐出した気相冷媒と、図示しない送風機で供給される車室外空気とを熱交換して冷媒を冷却して凝縮させる冷媒凝縮手段として働く。冷媒流れの概要は、コンプレッサで圧縮された高温高圧冷媒が入口管１１から第１ヘッダタンク２１内に流入し、この第１ヘッダタンク２１に連通した複数本の熱交換チューブ３１からなるコア部１ａのうち第１熱交換チューブ群３１ａに分流する。そして、熱交換チューブ３１の長手方向と直行する水平方向から流入して熱交換チューブ３１の外を流れる車室外空気と熱交換して冷却され凝縮しつつ右方へと流れ、第２ヘッダタンク２２内に流出して合流する。
【００２８】
尚、図１に示す冷媒凝縮器１はＵターン構造となっているため、第２ヘッダタンク２２は第１熱交換チューブ群３１ａの出口側ヘッダタンクであり且つ第２熱交換チューブ群３２ａの入口側ヘッダタンクとなる。よって、第２ヘッダタンク２２内に流出・合流した冷媒は下方へと流れ、今度はコア部１ａのうち第２熱交換チューブ群３１ｂに分流し、上記と同様に再度車室外空気との熱交換を行なって冷却され凝縮しつつ左方へと流れ、完全に液化されて第３ヘッダタンク２３内に流出して合流し、出口管１２から冷媒凝縮器１の外部へと流出する。
【００２９】
尚、第１ヘッダタンク２１と第３ヘッダタンク２３とは、同一の管状中空部材をセパレータ４１で区分け分離することで構成している。また、各熱交換チューブ３１の上下面に配設されている放熱フィンは図示を省略した。
【００３０】
熱交換器１から流出した凝縮冷媒は受液器で気液分離されて液相冷媒が蓄えられると共に、受液器から導出された液相冷媒は膨張弁に流入する。膨張弁は、例えば絞り弁の弁体をスプリング等で押えてあって圧力で作動する機械式の膨張弁であり、冷媒凝縮器１より流入した高圧の液相冷媒を小さな絞り孔から噴射させることにより急激に膨張させ、低温低圧の気液二相の霧状冷媒にする減圧手段として働き、その低温低圧の気液二相冷媒を冷媒蒸発器に供給する。
【００３１】
冷媒蒸発器は、エバポレータであって、コンプレッサの吸入口と膨張弁の冷媒出口との間に接続され、膨張弁の冷媒出口より内部に流入した気液二相状態の冷媒を送風機により吹き付けられる車室外空気または車室内空気と熱交換させて冷媒を蒸発気化させ、その蒸発潜熱により送風空気を冷却する冷媒蒸発手段、冷却手段として働く。そして、その蒸発気化した気相冷媒はコンプレッサに吸入されて再度圧縮されることで冷凍サイクルの循環が成されている。
【００３２】
次に、本実施形態における発明の要部構造について説明する。本実施形態での特徴は、第１ヘッダタンク２１内空間を熱交換チューブ側空間２１ａと反熱交換チューブ側空間２１ｂとに仕切る仕切り板（仕切り部材）５１を設けている。そして、その仕切り板５１には、先の熱交換チューブ側空間２１ａと反熱交換チューブ側空間２１ｂとを連通させる連通孔（連通部）５３を複数設けると共に、仕切り板５１の上側には流通面積小の小連通孔（小連通部）５３Ｓを配置し、仕切り板５１の下側には流通面積大の大連通孔（大連通部）５３Ｌを配置している。
【００３３】
図２は図１の第１ヘッダ２１部分の構造を示す部分分解斜視図である。製造方法として、熱交換チューブ３１と図示しない放熱フィンとを積層して挿入したチューブ側ヘッダタンク部材２１１に、仕切り板５１を圧入する。そして、セパレータ４１を孔部２１３に組付けた外側ヘッダタンク部材２１２を、先のチューブ側ヘッダタンク部材２１１に組み合わせる。そして、両ヘッダタンク部材２１１・２１２をかしめた後、これら全てを高温炉中で一体ろう付けしている。
【００３４】
尚、図１に示す冷媒凝縮器１はＵターン構造となっていて、第２熱交換チューブ群３１ｂ側も同様であり、第２ヘッダタンク２２内空間を熱交換チューブ側空間２２ａと反熱交換チューブ側空間２２ｂとに仕切る仕切り板５２を設けている。そして、その仕切り板５２には、先の熱交換チューブ側空間２２ａと反熱交換チューブ側空間２２ｂとを連通させる連通孔５３を複数設けると共に、仕切り板５２の上側には流通面積小の小連通孔５３Ｓを配置し、仕切り板５２の下側には流通面積大の大連通孔５３Ｌを配置している。尚、４２は熱交換チューブ側空間２２ａを区分け分離するためのセパレータである。
【００３５】
図３の（ａ）は本発明の熱交換器１の１パスの部分モデルを表す図であり、（ｂ）（ｃ）はその部分モデルでの温度分布測定結果を示す。その結果、コンプレッサ回転数が高い場合であっても（ｂ）低い場合であっても（ｃ）、コア部１ａにおいて上下方向に大きな温度差を生じない。つまり、各熱交換チューブ３１には均一に冷媒が流れていることが分かる。
【００３６】
これは、複数の熱交換チューブ３１に対して冷媒を分配する第１ヘッダタンク２１の内部において、流れ抵抗の小さい上側には流通面積小の小連通部５３Ｓを配置し、流れ抵抗の大きい下側には連通面積大の大連通部５３Ｓを配置したものである。このように、上下での流れ抵抗の違いに応じて相反する流通抵抗を付加することにより、特に冷媒循環流量が低くなる条件下であっても複数本の熱交換チューブ３１内での内部流体流速分布を均一化させることができ、コア部１ａ全体が有効に機能して熱交換器１の性能を最大限に引き出すことができる。
【００３７】
また、異なる大きさの連通孔５３を複数設けた仕切り板５１は、プレス成型で容易に製造可能であるうえ、その仕切り板５１をヘッダタンク内に組み入れるだけで後は従来と同様の一体ろう付けで製造できるため、生産性の良い熱交換器とすることができる。尚、上記の実施例では仕切り板５１・５２をそれぞれの熱交換チューブ群の上流側ヘッダタンクに設けたが、本発明はこれに限るものではなく、下流側のヘッダタンクに設けても良いし、両側のヘッダタンクに設けても良い。例えば、図１の仕切り板５２を第１ヘッダタンク２１側に設けて仕切り板５１と一体としたうえ、セパレータ４２を不要としても良い。
【００３８】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態における熱交換器１の正面断面模式図である。本実施形態での特徴は、第１・第２ヘッダタンク２１・２２の水平方向断面において、上側を断面積小（２１ｄ・２２ｄ部分）、下側を断面積大としている。これは、ヘッダタンク２１・２２内の流通抵抗を、水平方向の断面積で可変するものであり、流れ抵抗の小さい上側は断面積小とし、流れ抵抗の大きい下側は断面積大とするものである。
【００３９】
このように上下での流れ抵抗の違いに応じて相反する流通抵抗を形成することにより、特に冷媒循環流量が低くなる条件下であっても複数本の熱交換チューブ３１内での内部流体流速分布を均一化させることができ、コア部１ａ全体が有効に機能して熱交換器１の性能を最大限に引き出すことができる。また、ヘッダタンク２１・２２の断面積は、ヘッダタンク２１・２２を形成する板材のプレス形状だけで容易に可変可能であるため、従来と同じ工程で製造することができて生産性の良い熱交換器とすることができる。
【００４０】
尚、上記の実施例では断面積小部分２１ｄ・２２ｄをヘッダタンク２１・２２のそれぞれに設けたが、本発明はこれに限るものではなく、下流側のヘッダタンクもしくは上流側のヘッダタンクのいずれかであっても良い。
【００４１】
（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態における受液器一体型凝縮器１０の正面断面模式図であり、第２実施形態の熱交換器１を受液器一体型凝縮器１０に適用したものである。受液器一体型凝縮器１０とは、第２ヘッダタンク２２の側方に受液器６を一体にして設け、第２熱交換チューブ群３１ｂに冷媒を分配するヘッダタンク２２ｅには受液器６で気液分離した液冷媒のみを導入させることで、第２熱交換チューブ群３１ｂを過冷却部として構成したものであり、凝縮器部３１ａと受液器６と過冷却器部３１ｂを一体化したものとなる。尚、４３はヘッダタンク２２と２２ｅとを区分け分離するためのセパレータである。
【００４２】
そして受液器６は、凝縮器部３１ａの冷媒出口部に接続されており、凝縮器部３１ａで凝縮した液相冷媒を蓄える働きをする。また、過冷却器部３１ｂは、凝縮器部３１ａの下方に隣接して設けられ、受液器６より内部に流入した液相冷媒を図示しない送風機で供給される車室外空気とを熱交換して冷媒を過冷却させる冷媒過冷却手段として働く。
【００４３】
本冷凍サイクルでの概略作動は、コンプレッサが起動すると、圧縮された気相冷媒が受液器一体型凝縮器１０に吐出される。そして、凝縮器部３１ａにて冷却されて凝縮した液相冷媒は、受液器６に蓄えられると共に、過冷却器部３１ｂに流入して更に過冷却されて膨張弁に供給される。そして、膨張弁にて減圧膨張して気液二相となった冷媒が蒸発器に供給されて、蒸発器で車室内に吹き出す空気から吸熱し蒸発して気相冷媒となり、コンプレッサに吸入される。
【００４４】
本実施形態での特徴は、第２実施形態の熱交換器１と、その熱交換器１で凝縮した液相冷媒を蓄える受液器６とを一体とした受液器一体型凝縮器１０であり、ヘッダタンク２２上側の断面積小とした部分２２ｄを用いて受液器６との間に隙間部Ｓを設けている。この隙間部Ｓを設けたことにより、ヘッダタンク２２から受液器６への熱移動が少なく抑えられ、安定した気液分離性を得ることができる。
【００４５】
（第４実施形態）
図６は、本発明の第４実施形態における受液器一体型凝縮器１０の正面断面模式図である。本実施形態は、上述の第３実施形態と同じく受液器６を持ち、第２熱交換チューブ群３１ｂを過冷却器部として利用した場合の実施例である。まず、本実施形態における熱交換器１での特徴は、第２ヘッダタンク２２内の上方部位に、内部へ突出する内部突出部６１ａを設けている。これは、ヘッダタンク内の流通抵抗を、ヘッダタンク内に突出させた内部突出部６１ａで可変するものであり、流れ抵抗の大きい下側には設けず、流れ抵抗の小さい上側に突出させて流通抵抗とするものである。
【００４６】
このように上下での流れ抵抗の違いに応じて相反する流通抵抗を付加することにより、特に冷媒循環流量が低くなる条件下であっても複数本の熱交換チューブ３１内での内部流体流速分布を均一化させることができ、コア部１ａ全体が有効に機能して熱交換器１の性能を最大限に引き出すことができる。尚、内部突出部６１ａは、ヘッダタンク２２を形成する板材のプレス形状で形成しても良いし、セパレータ４３と同様に別部品の板材をヘッダタンク２２内に組み込む構造でも良く、いずれも従来と同様の工程で製造することができて生産性の良い熱交換器とすることができる。
【００４７】
尚、上記の実施例では内部突出部６１ａをヘッダタンク２２側に設けたが、本発明はこれに限るものではなく、上流側のヘッダタンク２１もしくは両側のヘッダタンク２１・２２に設けても良い。
【００４８】
また、図７は図６中のＡ−Ａ断面図である。本実施形態では、内部突出部６１ａとして、受液器６をヘッダタンク２２に保持するためのブラケット（保持部材）６１の一部を用いている。具体的には図７に示すように、ブラケット６１の支持部６１ａをヘッダタンク２２内に突出させることで内部突出部６１ａとしており、所定量Ｂだけ内部に突出させることで上記の効果を発揮させることが可能となっている。これにより、ブラケット６１に二つの機能を兼ね合わせることで部品点数を削減することができ、性能を最大限に引き出すことができるうえ、生産性の良い受液器一体型凝縮器１０とすることができる。
【００４９】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、Ｕターン構造の熱交換器１となっているが、本発明はこれに限るものではなく、１パス・Ｓパス・Ｗパスもしくはそれ以上のものであっても良い。また、第１実施形態の仕切り板５１・５２、第２実施形態の断面積小部分２１ｄ・２２ｄ、第４実施形態の内部突出部６１ａを組み合わせて用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における熱交換器１の正面断面模式図である。
【図２】図１の第１ヘッダ２１部分の構造を示す部分分解斜視図である。
【図３】（ａ）は本発明の熱交換器１の１パスの部分モデルを表す図であり、（ｂ）（ｃ）はその部分モデルでの温度分布測定結果を示す。
【図４】本発明の第２実施形態における熱交換器１の正面断面模式図である。
【図５】本発明の第３実施形態における受液器一体型凝縮器１０の正面断面模式図である。
【図６】本発明の第４実施形態における受液器一体型凝縮器１０の正面断面模式図である。
【図７】図６中のＡ−Ａ断面図である。
【図８】従来の熱交換器１の正面断面、および冷凍サイクルＲの凝縮器として構成した模式図である。
【図９】（ａ）は従来の熱交換器１の１パスの部分モデルを表す図であり、（ｂ）（ｃ）はその部分モデルでの温度分布測定結果を示す。
【符号の説明】
１ａ  コア部
６  受液器
２１  第１ヘッダタンク
２１ａ  熱交換チューブ側空間
２１ｂ  反熱交換チューブ側空間
２２  第２ヘッダタンク
３１  熱交換チューブ
５１  仕切り板（仕切り部材）
５３  連通孔（連通部）
５３Ｌ  連通孔（大連通部）
５３Ｓ  連通孔（小連通部）
６１  ブラケット（保持部材）
６１ａ  内部突出部
Ｒ  冷凍サイクル
Ｓ  隙間部
【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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