(57)【要約】【課題】吐気温度を均一化しうるとともに、製造が容易な積層型熱交換器を提供する。【解決手段】積層型熱交換器１の第１熱交換部３および第４熱交換部６の２つのヘッダ部7,814,15と、第２熱交換部４および第３熱交換部５の２つのヘッダ部9,11,12,13との間にそれぞれ仕切22,23,24,25を設ける。これらの仕切22,23,24,25を、扁平中空体の両金属板間に配置された１枚のセパレートプレート41に設ける。第１熱交換部３の第１中間ヘッダ部８と第２熱交換部４の第２中間ヘッダ部11とを仕切23に形成された貫通穴26により通じさせる。第４熱交換部６の第６中間ヘッダ部15と第３熱交換部５の第５中間ヘッダ部13とを仕切25に形成された貫通穴27により通じさせる。セパレートプレート41に両貫通穴26,27を通じさせる連通部42を形成する。【選択図】図１０
2013024517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周縁部どうしが互いに接合された２枚の縦長金属板からなり、かつ両金属板間に、通風方向に間隔をおいて設けられた上下方向に伸びる２つの冷媒流通管部および各冷媒流通管部の上下両端に連なって設けられたヘッダ形成部とを備えている複数の扁平中空体が、積層状に配置されて隣接する扁平中空体のヘッダ形成部どうしが接合されることにより形成されており、上下方向に間隔をおいて設けられた２つのヘッダ部および上下両ヘッダ部間に設けられた複数の冷媒流通管部からなる複数の熱交換部が、風下側および風上側に同数ずつ配置され、全ての熱交換部が直列状に接続されて冷媒が全ての熱交換部内を順次流れるようになされ、冷媒流れ方向最上流側の第１熱交換部および同最下流側の最終熱交換部が、前者が風下側に来るように通風方向に並んで設けられ、第１熱交換部の一方のヘッダ部が冷媒入口ヘッダ部となるとともに、同他方のヘッダ部が第１中間ヘッダ部となり、最終熱交換部における冷媒入口ヘッダ部の風上側に並んだヘッダ部が冷媒出口ヘッダ部となるとともに、第１中間ヘッダ部の風上側に並んだヘッダ部が、最終中間ヘッダ部となっている積層型熱交換器であって、
第１熱交換部の２つのヘッダ部および最終熱交換部の２つのヘッダ部と、第１熱交換部の冷媒流れ方向下流側に隣接した第２熱交換部の２つのヘッダ部および最終熱交換部の冷媒流れ方向上流側に隣接した最終から２番目の熱交換部の２つのヘッダ部との間にそれぞれ仕切が設けられ、これらの仕切が扁平中空体の両金属板間に配置されており、第１熱交換部の第１中間ヘッダ部と第１中間ヘッダ部の長手方向の一端部に並んだ第２熱交換部の中間ヘッダ部とが仕切に形成された貫通穴により通じさせられ、最終熱交換部の最終中間ヘッダ部と最終中間ヘッダ部の長手方向一端部に並んだ最終から２番目の熱交換部の中間ヘッダ部とが仕切に形成された貫通穴により通じさせられ、貫通穴を有する前記２つの仕切が一体化され、前記２つの貫通穴が、前記２つの仕切の一体化物に形成された連通部により通じさせられている積層型熱交換器。
【請求項２】
前記４つの仕切が、扁平中空体の両金属板間に配置された１枚のセパレートプレートに設けられており、セパレートプレートに、第１熱交換部の第１中間ヘッダ部と第２熱交換部の中間ヘッダ部との間の仕切の貫通穴、最終熱交換部の最終中間ヘッダ部と最終中間ヘッダ部の長手方向一端部に並んだ最終から２番目の熱交換部の中間ヘッダ部との間の仕切の貫通穴、および両貫通穴を通じさせる連通部が形成されている請求項１記載の積層型熱交換器。
【請求項３】
セパレートプレートの厚みが０．５〜１．６ｍｍである請求項２記載の積層型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は積層型熱交換器に関し、さらに詳しくは、たとえば自動車に搭載される冷凍サイクルであるカーエアコンのエバポレータとして使用される積層型熱交換器に関する。
【０００２】
この明細書および特許請求の範囲において、図１および図４の上下、左右を上下、左右といい、通風間隙を流れる空気の下流側（図１〜図３に矢印Ｘで示す方向）を前、これと反対側を後というものとする。
【背景技術】
【０００３】
従来、カーエアコン用エバポレータとして、周縁部どうしが互いに接合された２枚の縦長金属板からなり、かつ両金属板間に、通風方向に間隔をおいて設けられた上下方向に伸びる２つの冷媒流通管部および各冷媒流通管部の上下両端に連なって設けられたヘッダ形成部とを備えている複数の扁平中空体が、積層状に配置されて隣接する扁平中空体のヘッダ形成部どうしが接合されることにより形成されており、上下方向に間隔をおいて設けられた２つのヘッダ部および上下両ヘッダ部間に設けられた複数の冷媒流通管部からなる複数の熱交換部が、風下側および風上側に同数ずつ配置され、全ての熱交換部が直列状に接続されて冷媒が全ての熱交換部内を順次流れるようになされ、風下側に冷媒流れ方向最上流側の第１熱交換部と最上流から２番目の第２熱交換部とが設けられ、風上側に冷媒流れ方向最下流側の第４熱交換部と、最下流から２番目の第３熱交換部が設けられ、第１熱交換部および同最下流側の第４熱交換部が、前者が風下側に来るように通風方向に並んで設けられ、第１熱交換部の上側ヘッダ部が冷媒入口ヘッダ部となるとともに、第４熱交換部における冷媒入口ヘッダ部の風上側に並んだ上側ヘッダ部が冷媒出口ヘッダ部となっており、他の熱交換部の上下ヘッダ部が中間ヘッダ部となり、第１熱交換部の２つのヘッダ部および第４熱交換部の２つのヘッダ部と、第２熱交換部の２つのヘッダ部および第３熱交換部の２つのヘッダ部との間にそれぞれ仕切が設けられ、第１熱交換部の下側ヘッダ部と第２熱交換部の下側ヘッダ部とが仕切に形成された貫通穴により通じさせられ、第３熱交換部の下側ヘッダ部と第４熱交換部の下側ヘッダ部とが仕切に形成された貫通穴により通じさせられ、第２熱交換部の上側ヘッダ部と第３熱交換部の上側ヘッダ部とが両ヘッダ部間に設けられた連通部を介して通じさせられている積層側熱交換器が広く知られている。
【０００４】
上述した周知の積層型熱交換器において、冷媒が、第３熱交換部の下側ヘッダ部から第４熱交換部の下側ヘッダ部内に流入する際に、慣性力により第４熱交換部の下側ヘッダ部の奥側に流れやすくなるので、第４熱交換部の全ての冷媒流通管部のうち第３熱交換部から遠くに位置する冷媒流通管部内に多くの冷媒が流入するとともに、第３熱交換部側の冷媒流通管部内には少量の冷媒が流入することになり、第４熱交換部の全冷媒流通管部への冷媒の分流が不均一になる。その結果、エバポレータを通過してきた空気の温度である吐気温度が、左右方向に不均一になるおそれがある。また、第４熱交換部の冷媒流通管部を流れる冷媒は乾き度の高い冷媒であり、第４熱交換部での熱交換効率は比較的低い。
【０００５】
このような問題を解決するために、上述した周知の積層型熱交換器において、第２熱交換部の下側ヘッダ部と第３熱交換部の下側ヘッダ部、第２熱交換部の下側ヘッダ部と第４熱交換部の下側ヘッダ部、または第１熱交換部の下側ヘッダ部と第３熱交換部の下側ヘッダ部とが連通路を介して通じさせられた積層型熱交換器が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１記載の積層型熱交換器においては、第４熱交換部の下側ヘッダ部内に、第３熱交換部の下側ヘッダ部を経由して、または直接第１熱交換部または第２熱交換部の比較的乾き度の低い冷媒を流入させることが可能になるので、第４熱交換部での熱交換効率が向上する。また、第３熱交換部の下側ヘッダ部内に流入する冷媒の流れ、および第４熱交換部の下側ヘッダ部内に流入する冷媒の流れによって、第３熱交換部の下側ヘッダ部から第４熱交換部の下側ヘッダ部内に流入する冷媒の慣性力が弱められるので、第４熱交換部の下側ヘッダ部の奥側に流れ難くなり、第４熱交換部の全ての冷媒流通管部のうち第３熱交換部から遠くに位置する冷媒流通管部内に流入する冷媒量が低減されるとともに、同じく第３熱交換部側の冷媒流通管部内に流入する冷媒量が増加する。したがって、第４熱交換部の全冷媒流通管部への冷媒の分流が均一化され、エバポレータを通過してきた空気の温度である吐気温度が、左右方向に均一になる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載の積層型熱交換器においては、第２熱交換部の下側ヘッダ部と第３熱交換部の下側ヘッダ部とを通じさせる連通路、第２熱交換部の下側ヘッダ部と第４熱交換部の下側ヘッダ部とを通じさせる連通路、または第１熱交換部の下側ヘッダ部と第３熱交換部の下側ヘッダ部とを通じさせる連通路は、それぞれ扁平中空体を形成する縦長金属板のヘッダ形成部どうしの間を変形させることによって設けられているので、連通路を有する縦長金属板をつくる作業が面倒になるともに、連通路を有する縦長金属板の決められた位置への配置作業が面倒であり、ひいては積層型熱交換器の製造作業が面倒になるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３０００２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明の目的は、上記問題を解決し、たとえばカーエアコン用エバポレータに適用した場合、吐気温度を均一化しうるとともに、製造が容易な積層型熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。
【００１１】
1)周縁部どうしが互いに接合された２枚の縦長金属板からなり、かつ両金属板間に、通風方向に間隔をおいて設けられた上下方向に伸びる２つの冷媒流通管部および各冷媒流通管部の上下両端に連なって設けられたヘッダ形成部とを備えている複数の扁平中空体が、積層状に配置されて隣接する扁平中空体のヘッダ形成部どうしが接合されることにより形成されており、上下方向に間隔をおいて設けられた２つのヘッダ部および上下両ヘッダ部間に設けられた複数の冷媒流通管部からなる複数の熱交換部が、風下側および風上側に同数ずつ配置され、全ての熱交換部が直列状に接続されて冷媒が全ての熱交換部内を順次流れるようになされ、冷媒流れ方向最上流側の第１熱交換部および同最下流側の最終熱交換部が、前者が風下側に来るように通風方向に並んで設けられ、第１熱交換部の一方のヘッダ部が冷媒入口ヘッダ部となるとともに、同他方のヘッダ部が第１中間ヘッダ部となり、最終熱交換部における冷媒入口ヘッダ部の風上側に並んだヘッダ部が冷媒出口ヘッダ部となるとともに、第１中間ヘッダ部の風上側に並んだヘッダ部が、最終中間ヘッダ部となっている積層型熱交換器であって、
第１熱交換部の２つのヘッダ部および最終熱交換部の２つのヘッダ部と、第１熱交換部の冷媒流れ方向下流側に隣接した第２熱交換部の２つのヘッダ部および最終熱交換部の冷媒流れ方向上流側に隣接した最終から２番目の熱交換部の２つのヘッダ部との間にそれぞれ仕切が設けられ、これらの仕切が扁平中空体の両金属板間に配置されており、第１熱交換部の第１中間ヘッダ部と第１中間ヘッダ部の長手方向の一端部に並んだ第２熱交換部の中間ヘッダ部とが仕切に形成された貫通穴により通じさせられ、最終熱交換部の最終中間ヘッダ部と最終中間ヘッダ部の長手方向一端部に並んだ最終から２番目の熱交換部の中間ヘッダ部とが仕切に形成された貫通穴により通じさせられ、貫通穴を有する前記２つの仕切が一体化され、前記２つの貫通穴が、前記２つの仕切の一体化物に形成された連通部により通じさせられている積層型熱交換器。
【００１２】
2)前記４つの仕切が、扁平中空体の両金属板間に配置された１枚のセパレートプレートに設けられており、セパレートプレートに、第１熱交換部の第１中間ヘッダ部と第２熱交換部の中間ヘッダ部との間の仕切の貫通穴、最終熱交換部の最終中間ヘッダ部と最終中間ヘッダ部の長手方向一端部に並んだ最終から２番目の熱交換部の中間ヘッダ部との間の仕切の貫通穴、および両貫通穴を通じさせる連通部が形成されている上記1)記載の積層型熱交換器。
【００１３】
3)セパレートプレートの厚みが０．５〜１．６ｍｍである上記2)記載の積層型熱交換器。
【発明の効果】
【００１４】
上記1)〜3)の積層型熱交換器によれば、第１熱交換部の２つのヘッダ部および最終熱交換部の２つのヘッダ部と、第１熱交換部の冷媒流れ方向下流側に隣接した第２熱交換部の２つのヘッダ部および最終熱交換部の冷媒流れ方向上流側に隣接した最終から２番目の熱交換部の２つのヘッダ部との間にそれぞれ仕切が設けられ、これらの仕切が扁平中空体の両金属板間に配置されており、第１熱交換部の第１中間ヘッダ部と第１中間ヘッダ部の長手方向の一端部に並んだ第２熱交換部の中間ヘッダ部とが仕切に形成された貫通穴により通じさせられ、最終熱交換部の最終中間ヘッダ部と最終中間ヘッダ部の長手方向一端部に並んだ最終から２番目の熱交換部の中間ヘッダ部とが仕切に形成された貫通穴により通じさせられ、貫通穴を有する前記２つの仕切が一体化され、前記２つの貫通穴が、前記２つの仕切の一体化物に形成された連通部により通じさせられているので、最終熱交換部の最終中間ヘッダ部内に、第１熱交換部の第１中間ヘッダ部から第１熱交換部の第１中間ヘッダ部と第１中間ヘッダ部の長手方向の一端部に並んだ第２熱交換部の中間ヘッダ部との間の仕切に形成された貫通穴、連通部および最終熱交換部の最終中間ヘッダ部と最終中間ヘッダ部の長手方向一端部に並んだ最終から２番目の熱交換部の中間ヘッダ部とが仕切に形成された貫通穴を通して比較的乾き度の低い冷媒を流入させることが可能になり、最終熱交換部での熱交換効率が向上する。また、第１熱交換部の第１中間ヘッダ部から第１熱交換部の第１中間ヘッダ部と第１中間ヘッダ部の長手方向の一端部に並んだ第２熱交換部の中間ヘッダ部との間の仕切に形成された貫通穴、および連通部を通って最終熱交換部の最終中間ヘッダ部と最終中間ヘッダ部の長手方向一端部に並んだ最終から２番目の熱交換部の中間ヘッダ部とが仕切に形成された貫通穴に流入する冷媒の流れによって、最終から２番目の中間ヘッダ部から最終熱交換部の最終中間ヘッダ部内に流入する冷媒の慣性力が弱められるので、最終熱交換部の最終中間ヘッダ部の奥側に流れ難くなり、最終熱交換部の全ての冷媒流通管部への冷媒の分流が均一化され、エバポレータを通過してきた空気の温度である吐気温度が、左右方向に均一になる。しかも、２つの貫通穴および両貫通穴を通じさせる連通部を有する仕切の一体化物を、簡単に所定の決められた位置に配置することができる。また、扁平中空体を構成する金属板には特別な加工を施す必要がなくなる。したがって、積層型熱交換器の製造作業が簡単になる。
【００１５】
上記2)の積層型熱交換器によれば、２つの貫通穴および両貫通穴を通じさせる連通部を有する仕切の一体化物、および貫通穴が形成されていない他の２つの仕切を、簡単に所定の決められた位置に配置することができる。しかも、セパレートプレートの厚みを変更することによって、連通部の通路断面積を簡単に変更することが可能になり、第１熱交換部の第１中間ヘッダ部から最終熱交換部の最終中間ヘッダ部内に流入する冷媒の量を最適化することが可能になる。
【００１６】
上記3)の積層型熱交換器によれば、第１熱交換部の第１中間ヘッダ部から第１中間ヘッダ部の長手方向の一端部に並んだ第２熱交換部の中間ヘッダ部に流入する冷媒の量を十分に確保した上で、最終熱交換部での熱交換効率を効果的に向上させるのに必要な量の乾き度の比較的低い冷媒を最終中間ヘッダ部に流入させることができるとともに、最終から２番目の中間ヘッダ部から最終熱交換部の最終中間ヘッダ部内に流入する冷媒の慣性力を効果的に弱めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の積層型熱交換器を適用したエバポレータの全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図２のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】図１のエバポレータに用いられる大部分の扁平中空体の冷媒流通管部の部分の横断面図である。
【図６】図１のエバポレータに用いられる第１扁平中空体の分解斜視図である。
【図７】図１のエバポレータに用いられる第２扁平中空体の分解斜視図である。
【図８】図１のエバポレータに用いられる第３扁平中空体とパイプジョイントプレートとを示す分解斜視図である。
【図９】図１のエバポレータに用いられる第４扁平中空体を示す分解斜視図である。
【図１０】図１のエバポレータにおける冷媒の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。この実施形態は、この発明による積層型熱交換器をカーエアコン用エバポレータに適用したものである。
【００１９】
なお、以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
【００２０】
図１〜図４は実施形態１のエバポレータの全体構成を示し、図４〜図９はその要部の構成を示し、図１０はエバポレータにおける冷媒の流れを示す。
【００２１】
図１〜図４において、エバポレータ(1)は、略縦長方形の複数の扁平中空体(2A)(2B)(2C)(2D)が、幅方向を前後方向（通風方向）に向けて左右方向に積層状に並べられるとともに、相互に接合されることにより形成されたものであり、上下方向に間隔をおいて設けられかつ左右方向にのびる２つのヘッダ部(7)(8)(9)(11)(12)(13)(14)(15)、および上下両ヘッダ部(7)(8)(9)(11)(12)(13)(14)(15)間に左右方向に間隔をおいて設けられた複数の冷媒流通管部(16)(17)からなるとともに、直列状に接続された複数、ここでは４つの熱交換部(3)(4)(5)(6)を備えている。そして、冷媒は、すべての熱交換部(3)(4)(5)(6)を順次流れるようになっている。ここで、４つの熱交換部(3)(4)(5)(6)を、冷媒の流れ方向上流側から下流側に向かって第１〜第４熱交換部というものとする。
【００２２】
第１熱交換部(3)および第２熱交換部(4)は風下側において左右方向に並んで設けられており、第３熱交換部(5)および第４熱交換部(6)は、第３熱交換部(5)が第２熱交換部(4)の風上側、第４熱交換部(6)が第１熱交換部(3)の風上側に来るように左右方向に並んで設けられている。冷媒流れ方向最上流側の第１熱交換部(3)の上側ヘッダ部が冷媒入口ヘッダ部(7)であり、同下側ヘッダ部が第１中間ヘッダ部(8)である。第２熱交換部(4)の下側ヘッダ部が第２中間ヘッダ部(11)であり、同上側ヘッダ部が第３中間ヘッダ部(9)である。第３熱交換部(5)の上側ヘッダ部が第４中間ヘッダ部(12)であり、同下側ヘッダ部が第５中間ヘッダ部(13)である。また、冷媒流れ方向最下流側の第４熱交換部(6)の下側ヘッダ部が第６中間ヘッダ部(15)であり、同上側ヘッダ部が冷媒出口ヘッダ部(14)である（図１０参照）。
【００２３】
冷媒入口ヘッダ部(7)の右端に冷媒入口(18)が形成され、冷媒出口ヘッダ部(14)の右端に冷媒出口(19)が形成されている。そして、冷媒入口ヘッダ部(7)および冷媒出口ヘッダ部(14)の右端部に跨るように、冷媒入口(18)に通じる冷媒流入口(21a)および冷媒出口(19)に通じる冷媒流出口(21b)を有するアルミニウム製ジョイントプレート(21)が接合され、ジョイントプレート(21)の冷媒流入口(21a)に冷媒入口管（図示略）が、冷媒流出口(21b)に冷媒出口管（図示略）が接続されている。
【００２４】
第１熱交換部(3)の上下２つのヘッダ部(7)(8)と第２熱交換部(4)の上下２つのヘッダ部(9)(11)との間、および第３熱交換部(5)の上下２つのヘッダ部(12)(13)と第４熱交換部(6)の上下２つのヘッダ部(14)(15)との間には、それぞれ仕切(22)(23)(24)(25)が設けられている。第１熱交換部(3)の第１中間ヘッダ部(8)と第２熱交換部(4)の第２中間ヘッダ部(11)との間の仕切(23)、および第３熱交換部(5)の第５中間ヘッダ部(13)と第４熱交換部(6)の第６中間ヘッダ部(15)との間の仕切(25)には、それぞれヘッダ部(8)(11)および(13)(15)どうしを通じさせる貫通穴(26)(27)が形成されている（図１０参照）。また、第２熱交換部(4)の第３中間ヘッダ部(9)と第３熱交換部(5)の第４中間ヘッダ部(12)とは、複数の連通路(28)によって通じさせられている。
【００２５】
図２〜図５に示すように、扁平中空体(2A)(2B)(2C)(2D)は、周縁部どうしが互いにろう付された２枚の縦長方形状アルミニウム板(29A)(29B)(29C)(29D)よりなる。すべてのアルミニウム板(29A)(29B)(29C)(29D)は両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートからなる。扁平中空体(2A)(2B)(2C)(2D)を構成する２枚のアルミニウム板(29A)(29B)(29C)(29D)間には、上下方向に伸びる前後２つの膨出状冷媒流通管部(16)(17)と、各冷媒流通管部(16)(17)の上下両端部にそれぞれ連なる膨出状ヘッダ形成部(31)(32)とが設けられている。左右方向中央部の扁平中空体(2D)を除いた大部分の扁平中空体(2A)(2B)(2C)の前後の冷媒流通管部(16)(17)に跨るように、アルミニウム製コルゲート状インナーフィン(33)が配置されており、両アルミニウム板(29A)(29B)(29C)にろう付されている。なお、各冷媒流通管部(16)(17)内に別々にアルミニウム製コルゲート状インナーフィンが配置されていてもよい。
【００２６】
扁平中空体(2A)(2B)(2C)(2D)におけるヘッダ形成部(31)(32)の左右方向の高さは、冷媒流通管部(16)(17)の左右方向の高さよりも大きくなっており、隣接する扁平中空体(2A)(2B)(2C)(2D)のヘッダ形成部(31)(32)どうしが相互にろう付されている。そして、扁平中空体(2A)(2B)(2C)(2D)の前側の上下のヘッダ形成部(31)によって冷媒入口ヘッダ部(7)および第１〜第３中間ヘッダ部(8)(11)(9)が形成され、同じく後側の上下のヘッダ形成部(32)によって冷媒出口ヘッダ部(14)および第４〜第６中間ヘッダ部(12)(13)(15)が形成されている。また、隣接する扁平中空体(2A)(2B)(2C)(2D)の冷媒流通管部(16)(17)どうしの間が通風間隙となり、通風間隙にアルミニウム製コルゲート状アウターフィン(34)が配置されて扁平中空体(2A)(2B)(2C)(2D)にろう付されている。
【００２７】
左右両端に配置された扁平中空体(2C)および左右方向中央部に配置された扁平中空体(2D)を除いて、冷媒入口ヘッダ部(7)、冷媒出口ヘッダ部(14)、第１中間ヘッダ部(8)および第６中間ヘッダ部(15)を形成する第１扁平中空体(2A)の構成を図６に示す。図６に示すように、第１扁平中空体(2A)を構成する右側のアルミニウム板(29A)は、上下方向に伸びかつ右方に膨出した前後２つの管部形成用膨出部(35)と、各管部形成用膨出部(35)の上下両端に連なり、かつ右方に膨出するとともに管部形成用膨出部(35)よりも膨出高さの高い４つのヘッダ形成用膨出部(36)とを備えている。各ヘッダ形成用膨出部(36)の頂壁全体は打ち抜かれて貫通穴(37)が形成されている。第１扁平中空体(2A)を構成する左側のアルミニウム板(29A)は、右側アルミニウム板(29A)を左右逆向きにしたものであり、同一部分には同一符号を付す。そして、２枚のアルミニウム板(29A)を、インナーフィン(33)を介して膨出部(35)(36)の開口どうしが対向するように組み合わせてろう付することにより、第１扁平中空体(2A)が形成されている。また、隣接する２つの第１扁平中空体(2A)のヘッダ形成部(31)(32)どうしは、内部が連通するようにろう付されている。
【００２８】
左右両端に配置された扁平中空体(2C)および左右方向中央部に配置された扁平中空体(2D)を除いて、第２中間ヘッダ部(11)、第３中間ヘッダ部(9)、第４中間ヘッダ部(12)および第５中間ヘッダ部(13)を形成する第２扁平中空体(2B)の構成を図７に示す。図７に示すように、第２扁平中空体(2B)の右側アルミニウム板(29B)における上の２つのヘッダ形成用膨出部(36)間の部分には、ヘッダ形成用膨出部(36)よりも若干低くなるように外方に膨出させられた連通路形成用膨出部(38)が形成されており、２つのヘッダ形成用膨出部(36)は、連通路形成用膨出部(38)により通じさせられている。第２扁平中空体(2B)の左側アルミニウム板(29B)は、右側アルミニウム板(29B)を左右逆向きにしたものであり、同一部分には同一符号を付す。両アルミニウム板(29B)の連通路形成用膨出部(38)により膨出状連通路(28)が形成されている。第２扁平中空体(2B)のその他の構成は、図６に示す第１扁平中空体(2A)と同じであり、隣接する２つの第２扁平中空体(2B)のヘッダ形成部(31)(32)どうしは、隣接する第１扁平中空体(2A)の場合と同様にして連通状にろう付されている。
【００２９】
右端に配置された第３扁平中空体(2C)の構成を図８に示す。図８に示すように、第３扁平中空体(2C)を構成する右側のアルミニウム板(29C)は、すべてのヘッダ形成用膨出部(36A)の膨出高さが管部形成用膨出部(35)の膨出高さと等しくなっている。また、右側アルミニウム板(29C)における下の２つのヘッダ形成用膨出部(36A)の頂壁には貫通穴は形成されていない。さらに、右側アルミニウム板(29C)における上の前側のヘッダ形成用膨出部(36A)の頂壁には冷媒入口(18)が貫通状に形成され、同じく上の後側のヘッダ形成用膨出部(36A)の頂壁には冷媒出口(19)が貫通状に形成されている。第３扁平中空体(2C)のその他の構成は、図６に示す第１扁平中空体(2A)と同じであり、第３扁平中空体(2C)のヘッダ形成部(31A)(32A)と左方に隣接する第１扁平中空体(2A)のヘッダ形成部(31)(32)とは、隣接する第１扁平中空体(2A)の場合と同様にして連通状にろう付されている。また、パイプジョイントプレート(21)が、冷媒流入口(21a)が冷媒入口(18)に通じるとともに冷媒流出口(21b)が冷媒出口(19)に通じるように、第３扁平中空体(2C)にろう付されている。
【００３０】
詳細な図示は省略したが、左端に配置された扁平中空体(2C)は、すべてのヘッダ形成用膨出部(36A)の頂壁に貫通穴は形成されていない点、およびパイプジョイントプレート(21)がろう付されていない点を除いては、第３扁平中空体(2C)と同じ構成であり、左右逆向きに配置されている。
【００３１】
左右方向中央部に配置された第４扁平中空体(2D)の構成を図９に示す。図９に示すように、第４扁平中空体(2D)を構成する両アルミニウム板(29D)における管部形成用膨出部(35)の頂壁には、頂壁を内側に凹ませることにより上下方向に伸びかつ内方に突出した複数のリブ(39)が前後方向に間隔をおいて形成されている。リブ(39)の突出高さは管部形成用膨出部(35)の突出高さと等しくなっている。また、両アルミニウム板(29D)間には縦長方形の平板状のアルミニウム製セパレートプレート(41)が介在させられており、セパレートプレート(41)の周縁部が両アルミニウム板(29D)の周縁部に挟まれた状態で両アルミニウム板(29D)にろう付されている。また、セパレートプレート(41)には両アルミニウム板(29D)のリブ(39)の先端部がろう付されている。なお、第４扁平中空体(2D)内にはインナーフィンは配置されていない。
【００３２】
セパレートプレート(41)には第１熱交換部(3)の冷媒入口ヘッダ部(7)と第２熱交換部(4)の第３中間ヘッダ部(9)との間の仕切(22)、第１熱交換部(3)の第１中間ヘッダ部(8)と第２熱交換部(4)の第２中間ヘッダ部(11)との間の仕切(23)、第３熱交換部(5)の第４中間ヘッダ部(12)と第４熱交換部(6)の冷媒出口ヘッダ部(14)との間の仕切(24)、および第３熱交換部(5)の第５中間ヘッダ部(13)と第４熱交換部(6)の第６中間ヘッダ部(15)との間の仕切(25)が設けられている。すなわち、すべての仕切(22)(23)(24)(25)は一体化されている。セパレートプレート(41)における第１中間ヘッダ部(8)と第２中間ヘッダ部(11)との間の仕切(23)、および第５中間ヘッダ部(13)と第６中間ヘッダ部(15)との間の仕切(25)にそれぞれ貫通穴(26)(27)が形成されており、第１中間ヘッダ部(8)と第２中間ヘッダ部(11)、および第５中間ヘッダ部(13)と第６中間ヘッダ部(15)とはそれぞれ貫通穴(26)(27)により通じさせられている。また、セパレートプレート(41)の下端寄りの部分には、２つの貫通穴(26)(27)を通じさせる連通部(42)が貫通状に形成されている。すなわち、貫通穴(26)(27)を有する２つの仕切(23)(25)は一体化されており、２つの貫通穴(26)(27)が、２つの仕切(23)(25)の一体化物に形成された連通部(42)により通じさせられている。セパレートプレート(41)の厚みは０．５〜１．６ｍｍであることが好ましい。セパレートプレート(41)の厚みが０．５ｍｍ以上であれば、後述するように、第４熱交換部(6)での熱交換効率を効果的に向上させるのに必要な量の乾き度の比較的低い冷媒を第６中間ヘッダ部(15)に流入させることができるとともに、第５中間ヘッダ部(14)から第６中間ヘッダ部(15)内に流入する冷媒の慣性力を効果的に弱めることが可能になる。しかも、セパレートプレート(41)の厚みが１．６ｍｍ以下であれば、第１中間ヘッダ部(8)から第６中間ヘッダ部(15)内に流入する冷媒の量を過剰にすることを防止し、その結果第１中間ヘッダ部(8)から第２中間ヘッダ部(11)に流入する冷媒の量を十分に確保することができる。
【００３３】
第４扁平中空体(2D)のその他の構成は、図６に示す第１扁平中空体(2A)と同じであり、第４扁平中空体(2D)のヘッダ形成部(31)(32)と、右側に隣接する第１扁平中空体(2A)のヘッダ形成部(31)(32)および左側に隣接する第２扁平中空体(2B)のヘッダ形成部(31)(32)とは、隣接する第１扁平中空体(2A)の場合と同様にして連通状にろう付されている。
【００３４】
冷媒入口ヘッダ部(7)と第１中間ヘッダ部(8)、および第２中間ヘッダ部(11)と第３中間ヘッダ部(9)とがそれぞれ扁平中空体(2A)(2B)(2C)(2D)の前側の冷媒流通管部(16)により連通させられ、冷媒出口ヘッダ部(14)と第６中間ヘッダ部(15)、および第４中間ヘッダ部(12)と第５中間ヘッダ部(13)とがそれぞれ扁平中空体(2A)(2B)(2C)(2D)の後側の冷媒流通管部(17)により連通させられている。また、第３中間ヘッダ部(9)と第４中間ヘッダ部(12)とが第２扁平中空体(2B)に形成された連通路(28)を介して連通させられている。
【００３５】
エバポレータ(1)は、各構成部材を組み合わせて仮止めし、すべての構成部材を一括してろう付することにより製造される。
【００３６】
エバポレータ(1)は、車両、たとえば自動車の車室内に配置されたケース内に収納され、圧縮機およびコンデンサとともに冷凍サイクルを構成し、カーエアコンとして用いられる。
【００３７】
上述したエバポレータ(1)において、図１０に示すように、圧縮機、凝縮器および膨張弁（減圧手段）を通過した気液混相の２相冷媒が、入口管からパイプジョイントプレート(21)の冷媒流入口(21a)および冷媒入口(18)を通って冷媒入口ヘッダ部(7)内に入る。冷媒入口ヘッダ部(7)内に流入した冷媒は、冷媒入口ヘッダ部(7)内を左方に流れる間に分流して冷媒入口ヘッダ部(7)に通じる前側冷媒流通管部(16)内に流入し、冷媒流通管部(16)内を下方に流れて第１中間ヘッダ部(8)内に入って合流し、第１中間ヘッダ部(8)内を左方に流れ、貫通穴(26)を通って第２中間ヘッダ部(11)内に入る。これと同時に、第１中間ヘッダ部(8)内の冷媒は、貫通穴(26)および連通部(42)を通って後方に流れ、貫通穴(27)に至る。
【００３８】
第２中間ヘッダ部(11)内に流入した冷媒は、第２中間ヘッダ部(11)内を左方に流れる間に分流して第２中間ヘッダ部(11)に通じる前側冷媒流通管部(16)内に流入し、冷媒流通管部(16)内を上方に流れて第３中間ヘッダ部(9)内に入る。第３中間ヘッダ部(9)内に流入した冷媒は、第２扁平中空体(2B)の連通路(28)を通って第４中間ヘッダ部(12)内に入り、第４中間ヘッダ部(12)に通じる後側冷媒流通管部(17)内に流入し、冷媒流通管部(17)内を下方に流れて第５中間ヘッダ部(13)内に入って合流する。第５中間ヘッダ部(13)内に入った冷媒は、第５中間ヘッダ部(13)内を右方に流れ、貫通穴(27)を通って第６中間ヘッダ部(15)内に入る。このとき、第１中間ヘッダ部(8)から貫通穴(26)および連通部(42)を通って貫通穴(27)側に流れた乾き度の低い冷媒も第６中間ヘッダ部(15)内に入る。
【００３９】
第６中間ヘッダ部(15)内に入った冷媒は、第６中間ヘッダ部(15)内を右方に流れる間に分流して第６中間ヘッダ部(15)に通じる後側冷媒流通管部(17)内に流入し、冷媒流通管部(17)内を上方に流れて冷媒出口ヘッダ部(14)内に入る。冷媒出口ヘッダ部(14)内に流入した冷媒は、冷媒出口(19)およびパイプジョイントプレート(21)の冷媒流出口(21b)を通って出口管に入り、出口管から送り出される。そして、扁平中空体(2A)(2B)(2C)(2D)の冷媒流通管部(16)(17)を流れる間に、通風間隙を図１および図１０に矢印Ｘで示す方向に流れる空気と熱交換をし、気相となって流出する。
【００４０】
ここで、第６中間ヘッダ部(15)内には、第１中間ヘッダ部(8)内の乾き度の比較的低い冷媒も流入しているので、第４熱交換部(6)での熱交換効率が向上する。また、第１中間ヘッダ部(8)から貫通穴(26)および連通部(42)を通って貫通穴(27)側に流れて第６中間ヘッダ部(15)内に流入する冷媒の流れによって、第５中間ヘッダ部(14)から第６中間ヘッダ部(15)内に流入する冷媒の慣性力が弱められるので、冷媒は、第４熱交換部(6)の第６中間ヘッダ部(15)の奥側（右側）に流れ難くなり、第４熱交換部の(6)全ての冷媒流通管部(17)のうち第３熱交換部(5)から遠くに位置する冷媒流通管部(17)内に流入する冷媒量が低減されるとともに、同じく第３熱交換部(5)側の冷媒流通管部(17)内に流入する冷媒量が増加する。したがって、第４熱交換部(6)の全冷媒流通管部(17)への冷媒の分流が均一化され、エバポレータ81)を通過してきた空気の温度である吐気温度が、左右方向に均一になる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
この発明による積層型熱交換器は、カーエアコンを構成する冷凍サイクルのエバポレータとして好適に用いられる。
【符号の説明】
【００４２】
(1)：エバポレータ
(2A)(2B)(2C)(2D)：扁平中空体
(3)(4)(5)(6)：熱交換部
(7)：冷媒入口ヘッダ部
(8)(9)(11)(12)(13)(15)：中間ヘッダ部
(14)：冷媒出口ヘッダ部
(16)(17)：冷媒流通管部
(22)(23)(24)(25)：仕切
(26)(27)：貫通穴
(31)(32)：ヘッダ形成部
(41)：セパレートプレート
(42)：連通部
【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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