(57)【要約】【課題】圧力損失が抑制され、かつ第２ブロックにおけるガス成分と液成分の割合を均一にできる熱交換器を提供する。【解決手段】第１ブロックが、冷媒が流入する冷媒入口が設けられた第１タンクＴ１、複数の第１チューブ２１と、第２タンクＴ２とで構成され、第２ブロックが、第２タンクＴ２で合流した冷媒が流入する第３タンクＴ３、第３タンクＴ３に流入した冷媒が分配されて流れる複数の第２チューブ２２、第２チューブ２２を流れる冷媒が合流し、合流した冷媒が流出する冷媒出口が設けられる第４タンクＴ４とで構成される。この熱交換器１０において、第２タンクＴ２から第３タンクＴ３へ冷媒が流入する冷媒通路４３ｈが、冷媒入口と反対側に偏って設けられ、分配調整板４６を、第３タンクＴ３の上流端から第３タンクＴ３の全長の３４％以下の範囲に設け、さらにその貫通孔４６ｈの開口率を１５〜３０％の範囲とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が第１ブロックと第２ブロックを順に通過して第２ブロックから流出される熱交換器であって、
前記第１ブロックが、前記冷媒が流入する冷媒入口が一端側に設けられた第１タンクと、前記第１タンクに流入した前記冷媒が分配されて流れる複数の第１チューブと、前記第１チューブを流れる前記冷媒が合流する第２タンクとを備え、
前記第２ブロックが、前記第２タンクで合流した前記冷媒が流入する第３タンクと、前記第３タンクに流入した前記冷媒が分配されて流れる複数の第２チューブと、前記第２チューブを流れる前記冷媒が合流するとともに、合流した前記冷媒が流出する冷媒出口が設けられて第４タンクとを備え、
前記第２タンクから前記第３タンクへ前記冷媒が流入する冷媒通路が、前記冷媒入口と反対側に偏って設けられ、
前記第３タンク内であって、前記冷媒通路より前記冷媒の流れ方向の下流側に、前記冷媒に対する抵抗体が設けられ、前記抵抗体は、前記第３タンクの前記冷媒入口と反対側の端部から当該第３タンクの全長に対して２０〜３４％の位置に設けられ、
前記抵抗体における開口率は、前記第３タンクの断面積に対して、１５〜３０％の範囲とされていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記冷媒通路が、前記第３タンクの前記冷媒入口と反対側の端部から当該第３タンクの全長に対して０〜２０％の範囲に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
複数の前記抵抗体が設けられ、前記冷媒の流れ方向の下流側に設けられる２つめ以降の前記抵抗体における開口率は、上流側の前記抵抗体の開口率以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第１ブロックと前記第２ブロックとが平行に配置され、
前記第１タンク及び前記第４タンクが鉛直方向の上側に配置され、前記第２タンク及び前記第３タンクが鉛直方向の下側に配置される請求項１から３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記第２タンクから前記第３タンクへ前記冷媒が流入する前記冷媒通路が、
前記第２タンクと前記第３タンクとの間に設けられる仕切り体に複数の孔を設けることで構成される請求項１から４のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記第１ブロックを構成する前記第１タンク及び前記第２タンクにおける冷媒流路面積よりも、前記第２ブロックを構成する前記第３タンク及び前記第４タンクにおける冷媒流路面積が大きい請求項１から５のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記第１ブロックを構成する前記第１チューブの冷媒流路面積よりも、前記第２ブロックを構成する前記第２チューブの冷媒流路面積が大きい請求項１から６のいずれか一項に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に関し、特に自動車に搭載される車内空調用冷凍サイクルの蒸発器に好適に使用される熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルに使用される蒸発器（又は凝縮器）を構成する熱交換器としては、複数のチューブと複数のフィンとが交互に積層されたコアと、チューブの端末が接続されるタンクとを備えているものが知られている。冷媒は、タンクに設けられた入口ヘッダから内部に取り入れられて、コアに伝わる熱によって空気と熱交換をしつつチューブを通過した後、タンクに設けられた出口ヘッダから外部に排出される。
【０００３】
自動車に搭載される蒸発器は、以下説明するように、高性能であることはもちろん、小型軽量であることが要求される。
一般に蒸発器の性能Ｑは、Ｑ＝Ｋ・Ａ・（Ｔａ−Ｔｒ)で表される。ここで、Ｋは熱通過率、Ａは伝熱面積、Ｔａは空気温度、Ｔｒは冷媒温度である。冷媒温度Ｔｒは蒸発器の冷媒の圧力損失が小さいほど低くなるため、蒸発器性能Ｑの向上（（Ｔａ−Ｔｒ）の増大）には、蒸発器内において冷媒の圧力損失を低く抑えることが重要である。
また、通常、運転中に冷凍サイクル内を流れる冷媒循環量Ｇｒ［ｋｇ／ｓ］は冷媒流路を通じて同じであり、蒸発器内部も同様である。蒸発器では、冷媒は空気と熱交換しながら徐々に蒸発していくが、出口側ほどガス化して冷媒の密度が小さくなり流速が速くなるため、冷媒の圧力損失は相対的に出口側で大きくなる。
以上から、蒸発器性能Ｑの向上のためには、冷媒の圧力損失を小さくすること、特に出口側ほど冷媒の圧力損失を小さくすることが求められる。
【０００４】
一方、一般に自動車に使用される蒸発器は一つのタンクから複数本のチューブへ冷媒が分配されるマルチフロー構造であるため、冷媒分配（特に冷房性能に影響する液成分）の均一化も求められる。冷媒分配が不均一になると液成分が少ない部分の伝熱面積Ａが小さくなる（有効に使えない）ため、性能Ｑの低下に繋がる。
現在、自動車搭載上の小型化要求から蒸発器の幅を小さくすると、蒸発器内部の冷媒通路が縮小されることにより冷媒の圧力損失が増加し、蒸発器性能が低下する。そこで、蒸発器内における冷媒回路分割数を低減し冷媒の圧力損失を低減した蒸発器が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
図１２に特許文献１に開示されている熱交換器１００を示す。熱交換器１００は、冷媒入出側タンク１０２と冷媒ターン側タンク１０３との間に、複数の熱交換管（以下、チューブ）１０４からなる２列以上のチューブ群１０５を設ける。冷媒入出側タンク１０２の冷媒入口ヘッダ室１０６内を、分流用抵抗板１０７により高さ方向に２つの空間１０６ａ、１０６ｂに区画する。チューブ１０４を、第１の空間１０６ａに臨むように冷媒入出側タンク１０２に接続する。分流用抵抗板１０７の長さ方向の中央部に１つの冷媒通過穴１０８を形成する。冷媒入出側タンク１０２の冷媒入口ヘッダ室１０６の第２の空間１０６ｂに流入した冷媒は、冷媒通過穴１０８を通過して第１の空間１０６ａに入り、チューブ１０４を通って冷媒ターン側タンク１０３に流入し、流れ方向を変えてチューブ１０４を通って冷媒入出側タンク１０２の冷媒出口ヘッダ室１０９に流入する。
【０００６】
特許文献１の熱交換器１００によると、冷媒は、冷媒入出側タンク１０２の冷媒入口ヘッダ室１０６における第２の空間１０６ｂ内に送り込まれ、分流用抵抗板１０７の１つの冷媒通過穴１０８を通過して第１の空間１０６ａに流入し、第１の空間１０６ａから冷媒入口ヘッダ室１０６に連通しているすべてのチューブ１０４に分流する。このとき、分流用抵抗板１０７には１つの冷媒通過穴１０８が形成されているだけであるので、冷媒は第２の空間１０６ｂからゆるやかに第１の空間１０６ａ内に流入し、第１の空間１０６ａ全体に行き渡ってすべてのチューブ１０４内に流入する。したがって、冷媒入出側タンクの冷媒入口ヘッダ室に接続された熱交換管における冷媒のガス成分と液成分の割合、つまり冷媒分配が均一化され、熱交換器の熱交換性能が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−４３０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、熱交換器１００では、冷媒回路は２つのブロック（冷媒入口側が第１ブロック、出口側が第２ブロック）から構成され、第１ブロック、第２ブロックともに全てのチューブに冷媒を均等に分配するために、各チューブにおけるガス成分と液成分の割合が不均一になりやすい。この傾向は、特に冷媒の蒸発が進んでガス成分の割合が大きくなる出口側の第２ブロックでより顕著となる。そのため、特許文献１では冷媒出口ヘッダ室１０９を上下に仕切る分流用補助抵抗板１１０を設けるのである。
特許文献１では、圧力損失を低減するために冷媒回路を２ブロックから構成しているものの、冷媒分配均一化のために、冷媒がほとんどガス化している冷媒出口ヘッダ室１０９内に分流用補助抵抗板１１０を設ける構造としており、結果的に圧力損失の増大を招き、性能Ｑの向上の観点からすると、圧力損失を低減する効果が十分でない。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、圧力損失が抑制され、かつ第２ブロックにおける冷媒分配を均一にできる熱交換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】
【０００９】
かかる目的のもとになされた本発明の熱交換器は、冷媒が第１ブロックと第２ブロックを順に通過して第２ブロックから流出されるものである。本発明の熱交換器は、第１ブロックが、冷媒が流入する冷媒入口が一端側に設けられた第１タンクと、第１タンクに流入した冷媒が分配されて流れる複数の第１チューブと、第１チューブを流れる冷媒が合流する第２タンクとを備える。また本発明の熱交換器は、第２ブロックが、第２タンクで合流した冷媒が流入する第３タンクと、第３タンクに流入した冷媒が分配されて流れる複数の第２チューブと、第２チューブを流れる冷媒が合流するとともに、合流した冷媒が流出する冷媒出口が設けられて第４タンクとを備える。
そして、第２タンクから第３タンクへ冷媒が流入する冷媒通路が、冷媒入口と反対側に偏って設けられ、第３タンク内であって、冷媒通路より冷媒の流れ方向の下流側に、冷媒に対する抵抗体が設けられる。本発明の熱交換器においては、この抵抗体は、当該第３タンクの全長に対して第３タンクの冷媒入口と反対側の端部から２０〜３４％の位置に設けられ、抵抗体における開口率は、第３タンクの断面積に対して、１５〜３０％の範囲とされていることを特徴とする。
第１ブロックから第２ブロックへ冷媒が流入する冷媒通路を、冷媒入口と反対側（以下、反入口側）に偏って設けることにより、第１ブロックで生じる冷媒分配の不均一性を第２ブロックで解消する。また、抵抗体により、第３タンク内を流れる冷媒の、特に液成分の分配量を第３タンク内で均一化する。第３タンクは、液成分が蒸発途中にあるため、抵抗体があっても圧損損失を抑制できる。これにより、冷媒がほとんどガス化している第４タンク（特許文献１の冷媒出口ヘッダ室１０９に相当）に特別な抵抗手段を設けなくても、第２ブロックにおける冷媒分配を均一にし、熱交換器の熱交換性能が向上する。
抵抗体を複数設ける場合には、冷媒の流れ方向の下流側に設けられる２つ目以降の抵抗体における開口率を、上流側の抵抗体の開口率以下とすることが好ましい。冷媒入口側に向けて徐々に液成分量を減らすことが、ガス成分と液成分の分配均一性の向上にとって好ましいからである。
【００１０】
また、冷媒通路は、第３タンクの冷媒入口と反対側の端部から当該第３タンクの全長に対して０〜２０％の範囲に形成するのが好ましい。そして、第２タンクから第３タンクへ冷媒が流入する冷媒通路は、第２タンクと第３タンクとの間に設けられる仕切り体に複数の孔を設けることで構成することが好ましい。ガス成分と液成分の混合を促進し、第２ブロック（第２チューブ）における冷媒分配の均一性を向上できる。
【００１１】
本発明の熱交換器は、第１ブロックと第２ブロックとが互いに平行に配置され、第１タンク及び第４タンクを鉛直方向の上側に、第２タンク及び第３タンクを鉛直方向の下側に配置されることが好ましい。
この熱交換器によれば、第１タンクから第２タンクへは冷媒が鉛直下向きに導かれ、第３タンクから第４タンクへは冷媒が鉛直上向きに導かれる。このように、下側の第２タンクから第３タンクに向けて冷媒が反入口側から入口側に向かって流れることで、液成分を第３タンクの入口側まで流れやすくし、第２ブロック（第２チューブ）におけるガス成分と液成分の分配を均一にする。
【００１２】
本発明の熱交換器において、第１ブロックを構成する第１タンク、及び第２タンクにおける冷媒流路面積よりも、第２ブロックを構成する第３タンク、及び第４タンクにおける冷媒流路面積を大きくすることが好ましい。熱交換器の外形サイズを変えることなく、よりガス成分の割合の大きい第２ブロックにおける圧力損失を低減できる。同様の趣旨により、第１ブロックを構成する第１チューブの冷媒流路面積よりも、第２ブロックを構成する第２チューブの冷媒流路面積を大きくすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、第２タンクから第３タンク、つまり第１ブロックから第２ブロックへ冷媒が流入する冷媒通路を反入口側に偏って設け、さらに、第３タンク内に設けた抵抗体により、第１ブロックで生じる冷媒分配の不均一性を、第３タンク内で均一化することができ、冷媒がほとんどガス化している第４タンクに特別な抵抗手段を設けなくても、第２ブロックにおける冷媒分配を均一にし、熱交換器の熱交換性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態にかかる熱交換器を示す斜視図である。
【図２】本実施形態にかかる熱交換器を示す分解斜視図である。
【図３】本実施形態にかかる熱交換器の正面図及びそのＡ−Ａ矢視断面図、Ｂ−Ｂ矢視断面及びＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図４】本実施形態にかかる熱交換器の冷媒流路を示す図である。
【図５】比較例の熱交換器を冷媒（液成分）が流れる様子を模式的に示しており、（ａ）は第１ブロックを、（ｂ）は第２ブロックを示している。
【図６】本実施形態にかかる熱交換器を冷媒（液成分）が流れる様子を模式的に示しており、（ａ）は第１ブロックを、（ｂ）は第２ブロックを示している。
【図７】実施例、比較例における分配調整板の位置および開口率を示す図である。
【図８】実施例１〜３における温度分布を示す図である。
【図９】比較例１、２における温度分布を示す図である。
【図１０】本発明にかかる他の熱交換器を冷媒（液成分）が流れる様子を模式的に示しており、（ａ）は第１ブロックを、（ｂ）は第２ブロックを示している。
【図１１】本実施の形態にかかる熱交換器のタンクの断面図である。
【図１２】特許文献１に開示される熱交換器を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態にかかる熱交換器１０は、自動車に搭載される車内空調用冷凍サイクルの蒸発器に好適に用いられるものである。
＜熱交換器１０の全体構成＞
熱交換器１０は、図１〜図４に示すように、冷媒が流通する複数の第１チューブ２１、第２チューブ２２及び複数のフィン２３を交互に積層してなるコア２０と、第１チューブ２１、第２チューブ２２の一端（図中、上端）側が接続される上部タンク３０と、第１チューブ２１、第２チューブ２２の他端（図中、下端）側が接続される下部タンク４０と、を備え、コア２０に伝わる熱によって冷媒の熱交換を行うものである。
【００１６】
＜コア２０の構成＞
第１チューブ２１、第２チューブ２２は、銅又は銅合金、あるいはアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、押出し成形又は板状素材をロール成形して作製された中空部を有する矩形断面の部材である。熱交換器１０は、その幅方向（図２のＹ方向）に第１チューブ２１、第２チューブ２２が２列に並んで配置される。第１チューブ２１、第２チューブ２２の上端が上部タンク３０に接続され、第１チューブ２１、第２チューブ２２の下端が下部タンク４０に接続されることにより、上部タンク３０内部、第１チューブ２１、第２チューブ２２内部及び下部タンク４０内部が連通されて、冷媒が流通可能となる。この接続は、通常、ろう付によって行われる。なお、第１チューブ２１、第２チューブ２２の断面形状は、矩形に限らず、円形、その他の形状であってもよい。
フィン２３は、第１チューブ２１、第２チューブ２２と同様の材料から構成され、本実施形態ではロール成形等によって成形されるコルゲートタイプのフィンを用いているが、これに限らず、プレートタイプのフィンを用いることができる。
コア２０は、以上の第１チューブ２１、第２チューブ２２とフィン２３とが、熱交換器１０の長手方向（図２のＸ方向）に交互に積層して配置され、その両端はサイドプレート２４で封止される。サイドプレート２４は、コア２０の補強部材として機能し、その長手方向の両端部が上部タンク３０、下部タンク４０に支持されている。
【００１７】
＜上部タンク３０の構成＞
上部タンク３０は、タンクプレート３１とエンドプレート３２とを主構成要素としており、互いの開口同士を対向させて組み付けられている。上部タンク３０には、長手方向に沿って上部仕切り板３３が設けられる。上部仕切り板３３は上部タンク３０の内部を幅方向の中央で区画する。区画された一方の側が第１タンクＴ１を構成し、他方の側が第４タンクＴ４を構成する。第１タンクＴ１の下面には第１チューブ２１が接続され、また、第４タンクＴ４の下面には第２チューブ２２が接続される。第１タンクＴ１と第４タンクＴ４との間に上部仕切り板３３が設けられているので、両者の間で直接的な冷媒の移動はない。
【００１８】
上部タンク３０の長手方向の一端側にはキャップ３４が設けられる。キャップ３４には、冷媒流入孔ｈｉｎと冷媒流出孔ｈｅｘが形成されている。上部タンク３０の長手方向の他端側には、キャップ３５が設けられる。キャップ３５は上部タンク３０の長手方向の他端側を封止する。
【００１９】
＜下部タンク４０の構成＞
下部タンク４０は、タンクプレート４１とエンドプレート４２とを主構成要素としており、互いの開口同士を対向させて組み付けられている。下部タンク４０には、長手方向に沿って下部仕切り板（仕切り体）４３が設けられる。下部仕切り板４３は下部タンク４０の内部を幅方向の中央で区画する。区画された一方の側が第２タンクＴ２を構成し、他方の側が第３タンクＴ３を構成する。第２タンクＴ２の上面には第１チューブ２１が接続され、また、第３タンクＴ３の上面には第２チューブ２２が接続される。
【００２０】
下部仕切り板４３には、板厚方向に貫通する冷媒通路４３ｈが設けられている。複数（この例では７つ）の冷媒通路４３ｈは、下部仕切り板４３の長手方向の一端側に偏って設けられている。ここは、熱交換器１０の長手方向において、冷媒入口である冷媒流入孔ｈｉｎと反対側に位置する。
下部タンク４０は、第２タンクＴ２と第３タンクＴ３との間に下部仕切り板４３が設けられているが、冷媒入口と反対側（以下、反入口側）に偏って配置される複数の冷媒通路４３ｈを介して、冷媒は第２タンクＴ２から第３タンクＴ３に流入する。冷媒通路４３ｈは、第３タンクＴ３の全長に対し、冷媒入口と反対側の端部から０〜２０％の範囲に設けることが好ましい。冷媒通路４３ｈを通った冷媒の流速を上げることで、冷媒のガス成分と液成分を均一に混合するのに有効である。冷媒通路４３ｈは複数の円形孔から構成しているが、下部仕切り板４３の長手方向に長径を有する幅広の冷媒通路としてもよい。ただし、ガス成分と液成分の均一混合のためには、本実施形態のように、複数の小径な冷媒通路４３ｈを設けることが好ましい。
【００２１】
下部タンク４０は、第３タンクＴ３内に分配調整板（抵抗体）４６、４７、４８を設けている。分配調整板４６、４７、４８は、反入口側からこの順に所定間隔で配置されている。分配調整板４６、４７、４８は、各々、冷媒が通過する貫通孔４６ｈ、４７ｈ、４８ｈが開けられている。冷媒通路４３ｈを通って第３タンクＴ３に流入した冷媒は、分配調整板４６、４７、４８が抵抗体となりながら、貫通孔４６ｈ、４７ｈ、４８ｈを順次通過して下流側に流れる。ここで、第３タンクＴ３においては、分配調整板４６、４７、４８がない場合には、冷媒中の液成分は下流側に流れやすく、ガス成分は上流側に留まりやすい。このように長手方向で液成分が偏って冷媒分配が不均一になると、蒸発性能を十分に得ることができない。そこで、分配調整板４６、４７、４８を、特に液成分の抵抗体として用いることで、冷媒中の液成分とガス成分を第３タンクＴ３の上流〜下流に亘って可能な限り均等に分配させる。
分配調整板４６、４７、４８は抵抗体となるので冷媒に圧力損失を生じさせるが、液体分のほとんどが蒸発途中の第３タンクＴ３に設けるものであるから、圧力損失を最小限に抑えることができる。なお、本実施形態では３枚の分配調整板４６、４７、４８を設けているが、設ける場合は１枚であってもよい。
【００２２】
以上のような目的で設けられる分配調整板４６（冷媒入り口と反対側の上流端から１枚目の分配調整板）は、第３タンクＴ３の全長に対し、冷媒入口と反対側の端部（第３タンクＴ３の上流端）から比較的近い位置に設けることが好ましい。具体的な指標として、分配調整板４６の位置は、第３タンクＴ３の全長に対し、第３タンクＴ３の上流端から２０〜３４％の範囲とする。上流端から１枚目の分配調整板４６の位置のより好ましい範囲は、第３タンクＴ３の全長に対し上流端から２０〜２５％であり、さらに好ましい範囲は２０〜２１％である。
分配調整板４６、４７、４８に設けられる貫通孔４６ｈ、４７ｈ、４８ｈの開口率は、１５〜３０％の範囲とすることが好ましい。必要以上に冷媒の圧力損失を大きくすることなく、液成分とガス成分を上流〜下流に亘って均等に分配できる。なお、ここでいう開口率とは、第３タンクＴ３における冷媒流路の面積（横断面）に対する貫通孔４６ｈ、４７ｈ、４８ｈの比率をいう。
また、複数の分配調整板４６、４７、４８を設ける場合、上流端から２枚目以降の分配調整板４７、４８の貫通孔４７ｈ、４８ｈの開口率は、隣接する上流側の貫通孔４７ｈ、４８ｈ同等以下とすることが好ましい。下流側に行くにしたがって開口率を絞ることにより、下流側に流れやすい液成分を上流側に留めるためである。
【００２３】
下部タンク４０の長手方向の一端側にはキャップ４４が設けられる。キャップ４４は、下部タンク４０の長手方向の一端側を封止する。下部タンク４０の長手方向の他端側には、キャップ４５が設けられる。キャップ４５は下部タンク４０の長手方向の他端側を封止する。
【００２４】
＜冷媒の流れ＞
以上のように構成された熱交換器１０における冷媒の流れについて説明する。熱交換器１０は冷媒流路が第１ブロック及び第２ブロックから構成され、冷媒は第１ブロック、第２ブロックの順に熱交換器１０を流れる。第１ブロックは、第１タンクＴ１、第１チューブ２１及び第２タンクＴ２で構成され、第２ブロックは第３タンクＴ３、第２チューブ２２及び第４タンクＴ４で構成される。
【００２５】
熱交換器１０が冷凍サイクルの蒸発器として使用される場合、熱交換器１０を基準として上流側に位置する膨張弁で気液二相とされた冷媒は、冷媒流入孔ｈｉｎ（冷媒入口）を通って第１タンクＴ１に流入する。
第１タンクＴ１に流入した冷媒は、第１チューブ２１内を鉛直下向きに流れて第２タンクＴ２に到る。冷媒は、第１チューブ２１を流れる過程で、液成分が蒸発しながらコア２０を通過する空気と熱交換される。
ここで、第１チューブ２１を鉛直下向きに流れる冷媒は、熱交換器１０の長手方向にガス成分と液成分の割合にばらつきが生じる。これを模式的に示すのが、図５（ａ）である。図中、冷媒中の液成分の割合を矢印で示すが、冷媒入口に近い側の第１チューブ２１ほど流れる液成分の割合が高くなる。ガス成分よりも液成分の方が第１タンクＴ１内壁に対する抵抗が大きいために、冷媒入口から遠くなるほど液成分は流れにくい。
【００２６】
第２タンクＴ２に入った冷媒は、冷媒通路４３ｈを通って第３タンクＴ３に入る。冷媒通路４３ｈは下部仕切り板４３の反入口側に偏って設けられているので、第１チューブ２１の中で反入口側に近い位置の第１チューブ２１を流れてきた冷媒が優先的に冷媒通路４３ｈを通って第３タンクＴ３に入ることになる。第３タンクＴ３に入った冷媒は、第２チューブ２２内を鉛直上向きに流れて第４タンクＴ４に到る。冷媒は、第２チューブ２２を流れる過程で、液成分が蒸発しながらコア２０を通過する空気と熱交換される。熱交換器１０を通る過程で液成分が蒸発された冷媒は、第４タンクＴ４を通って、冷媒流出孔ｈｅｘから下流側に位置する圧縮機に向けて排出される。
【００２７】
冷媒通路４３ｈが第２タンクＴ２（第３タンクＴ３）の長手方向の全域に亘って形成されているとすれば、第２チューブ２２（第２ブロック）を鉛直上向きに流れる冷媒の液成分の割合は、第１チューブ２１（第１ブロック）の状態を引き継ぐので、図５（ｂ）に示すように冷媒入口に近い側の第２チューブ２２ほど液成分の割合が高くなる。この様子を図６（ｂ）に一点鎖線で示している。
【００２８】
以上に対して、熱交換器１０は、冷媒通路４３ｈを下部仕切り板４３の反入口側に偏って設けているので、第１チューブ２１の中で反入口側に近い位置の第１チューブ２１を流れてきた冷媒が優先的に冷媒通路４３ｈを通って第３タンクＴ３に入ることになる。その結果、第２ブロックにおいては図６（ｂ）に実線で示すように、第１ブロックで生じていた長手方向のガス成分及び液成分の不均一な分布（図６（ａ）、図５（ａ））が解消される。なお、図６（ｂ）の一点鎖線は、冷媒通路４３ｈが第３タンクＴ３の長手方向全域に亘って形成されている場合の液成分の割合を示している。
【実施例１】
【００２９】
ここで、上流端から１枚目の分配調整板４６の位置と、分配調整板４６、４７、４８に設けられる貫通孔４６ｈ、４７ｈ、４８ｈの開口率とについて、比較検討を行ったのでその結果を示す。
ここで、表１、図７のごとく、分配調整板４６を、第３タンクＴ３の全長に対し、第３タンクＴ３の上流端から２１％、３４％、５８％の３通りの位置に設け、開口率は１５、３０％の２通りとした。また、上流端から２、３枚目の分配調整板４７、４８を、図７のごとく設けた。さらに、分配調整板４７、４８に設けられる貫通孔４７ｈ、４８ｈの開口率は、１５％とした。
【００３０】
【表１】
2012052715.tif 000003
【００３１】
そして、表１に示すように、実施例１から３、比較例１、２において、開口率、位置を最適に設定したときの蒸発器性能を１としてその対比を算出した。
【００３２】
また、実施例１〜３、比較例１、２のそれぞれの構成を有した熱交換器に０℃の冷媒を流したときの第２ブロックにおける温度分布をサーモグラフィにより測定し、第２ブロック内の液、ガス成分の分布状態を可視化した。
【００３３】
その結果を表１、図８、図９に示す。
表１に示すように、分配調整板４６の位置を２１％とし、貫通孔４６ｈの開口率を３０％とした実施例１、分配調整板４６の位置を３４％とし、貫通孔４６ｈの開口率を１５％、３０％とした実施例２、３においては、蒸発器性能が、１、０．９９、０．９８であった。また、図８に示す液、ガス成分の分布状態も、図８（ａ）に示すように、実施例１においては、液成分の分配が均一にされていた。また、実施例１に対し、貫通孔４６ｈの開口率が３０％と共通で、分配調整板４６の位置が３４％と異なる実施例３においては、図８（ｃ）に示すように、分配調整板４６、４７、４８の上流側においてガス成分が残存し、液成分が偏っていた。この実施例３に対し、分配調整板４６の位置は共通で開口率のみが１５％と異なる実施例２においては、図８（ｂ）に示すように、分配調整板４６、４７、４８の上流側においてガス成分が残存しているものの、実施例３に比較すればその残存量は少なく液成分の分配が均一になっており、蒸発器性能の算出結果と対応していた。
これに対し、分配調整板４６の位置を２１％とし、貫通孔４６ｈの開口率を１５％とした比較例１においては、蒸発器性能が０．９５であり、実施例１〜３に比較して低かった。図９（ａ）に示す液、ガス成分の分布状態も、分配調整板４６の下流側で非常に広い範囲でガス成分が残存していた。したがって、分配調整板４６の位置を２１％としつつも、貫通孔４６ｈの開口率を１５％と絞ると、冷媒の液成分が滞ってしまうことが分かる。
一方、分配調整板４６の位置を５８％とし、貫通孔４６ｈの開口率を１５％とした比較例２においては、蒸発器性能が０．８８と、実施例１〜３に比較して非常に低かった。図９（ｂ）に示す液、ガス成分の分布状態も、分配調整板４６の上流側に非常に広い範囲でガス成分が残存し、液成分の分配の均一化が図られていないことが分かる。ここで、この比較例２は、実施例１〜３のように、２１％、３４％の位置に開口率１００％の分配調整板４６を設置したモデルとも言える。
【００３４】
以上の実施形態では、冷媒入口と冷媒出口が上部タンク３０の同じ側に設けられている例について説明したが、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、冷媒出口が冷媒入口の逆側に設けられている熱交換器についても同様に当てはまる。
【００３５】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択し、あるいは他の構成に適宜変更することが可能である。
例えば、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、第１タンクＴ１（第２タンクＴ２）の冷媒流路面積よりも、第４タンクＴ４（第３タンクＴ３）の冷媒流路面積が大きくなるように、上部仕切り板３３、下部仕切り板４３の位置、形状を調整できる。そうすることにより、熱交換器１０の外形サイズを変えることなく、よりガス成分の割合の大きい第３タンクＴ３、第４タンクＴ４における圧力損失を低減できる。さらに、図１１（ｃ）に示すように、第１ブロックを構成する第１チューブ２１の幅（冷媒流路面積）よりも、第２ブロックを構成する第２チューブ２２の幅（冷媒流路面積）を大きくできる。そうすることにより、熱交換器１０の外形サイズを変えることなく、よりガス成分の割合の大きい第２ブロックにおける冷媒の圧力損失を低減できる。
【符号の説明】
【００３６】
１０…熱交換器、２０…コア、２１…第１チューブ、２２…第２チューブ、３０…上部タンク、３３…上部仕切り板、４０…下部タンク、４３…下部仕切り板（仕切り体）、４３ｈ…冷媒通路、４６、４７、４８…分配調整板（抵抗体）、４６ｈ、４７ｈ、４８ｈ…貫通孔、Ｔ１…第１タンク、Ｔ２…第２タンク、Ｔ３…第３タンク、Ｔ４…第４タンク
【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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