(57)【要約】【課題】熱交換チューブの幅方向に並んだ複数の冷媒通路に流れる冷媒量を均一化しうるしうるエバポレータを提供する。【解決手段】エバポレータ１は、複数の扁平状熱交換チューブ12からなる風下側チューブ列13および風上側チューブ列14を備えている。風下側チューブ列13が下降流チューブ群13Aを有し、風上側チューブ列14が上昇流チューブ群14Aを有する。風下側上ヘッダ部５に、風下側チューブ列13の下降流チューブ群13Aの熱交換チューブ12に冷媒が流入する入り側区画5aを設ける。風上側下ヘッダ部11に、風上側チューブ列14の上昇流チューブ群14Aの熱交換チューブ12に冷媒が流入する入り側区画11bを設ける。下降流チューブ群13Aおよび上昇流チューブ群14Aの熱交換チューブ12における入り側区画5a,11b内に挿入された部分の端部を、風上側に向かって下方に傾斜させる。【選択図】図２
2016023815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向を上下方向に向けるとともに幅方向を通風方向に向けた状態で互いに間隔をおいて配置された複数の扁平状熱交換チューブからなる少なくとも１つのチューブ列と、各チューブ列の熱交換チューブの長手方向両端側に長手方向をチューブの並び方向に向けて配置され、かつ当該チューブ列のチューブの長手方向両端部が接続された少なくとも２つのヘッダ部とを備えており、熱交換チューブが通風方向に並んだ複数の冷媒通路を有し、熱交換チューブの両端寄りの一定長さ部分がヘッダ部内に挿入され、少なくとも１つのヘッダ部に、熱交換チューブに冷媒が流入する入り側区画が設けられている熱交換器であって、
熱交換チューブにおける入り側区画内に挿入された部分の端部が、風上側に向かって下方に傾斜しているエバポレータ。
【請求項２】
長手方向を上下方向に向けて配置された複数の扁平状熱交換チューブからなる第１チューブ列および第２チューブ列が、第１チューブ列が風下側に位置するように通風方向に並んで設けられ、第１チューブ列の熱交換チューブの上下両端側に、第１チューブ列の全熱交換チューブが接続された第１ヘッダ部および第２ヘッダ部が設けられ、第２チューブ列の熱交換チューブの上下両端側に、第２チューブ列の全熱交換チューブが接続された第３ヘッダ部および第４ヘッダ部が設けられており、
第１チューブ列が、連続して並んだ複数の熱交換チューブからなりかつ冷媒が熱交換チューブ内を上から下に流れる下降流チューブ群を有し、第２チューブ列が、連続して並んだ複数の熱交換チューブからなりかつ冷媒が熱交換チューブ内を下から上に流れる上昇流チューブ群を有し、第１チューブ列の下降流チューブ群が第２チューブ列の上昇流チューブ群の風下側に位置しており、
第１ヘッダ部に、第１チューブ列の下降流チューブ群の熱交換チューブの上端部が接続されるとともに、当該下降流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流入する入り側区画が設けられ、第４ヘッダ部に、第２チューブ列の上昇流チューブ群の熱交換チューブの下端部が接続されるとともに、当該上昇流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流入する入り側区画が設けられ、第１チューブ列の下降流チューブ群の熱交換チューブおよび第２チューブ列の上昇流チューブ群の熱交換チューブにおける入り側区画内に挿入された部分の端部が、風上側に向かって下方に傾斜している請求項１記載のエバポレータ。
【請求項３】
第１チューブ列に、前記下降流チューブ群と、連続して並んだ複数の熱交換チューブからなりかつ冷媒が熱交換チューブ内を下から上に流れる上昇流チューブ群とが交互に並んで設けられ、第２チューブ列に、前記上昇流チューブ群と、連続して並んだ複数の熱交換チューブからなりかつ冷媒が熱交換チューブ内を上から下に流れる下降流チューブ群とが交互に並んで設けられ、第１チューブ列の下降流チューブ群が第２チューブ列の上昇流チューブ群の風下側に位置するとともに、第１チューブ列の上昇流チューブ群が第２チューブ列の下降流チューブ群の風下側に位置しており、
第２ヘッダ部に、第１チューブ列の上昇流チューブ群の下端部が接続されるとともに、当該上昇流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流入する入り側区画が設けられ、第３ヘッダ部に、第２チューブ列の下降流チューブ群の熱交換チューブの上端部が接続されるとともに、当該下降流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流入する入り側区画が設けられ、第１チューブ列の上昇流チューブ群の熱交換チューブおよび第２チューブ列の下降流チューブ群の熱交換チューブにおける入り側区画内に挿入された部分の端部が、風上側に向かって下方に傾斜している請求項２記載のエバポレータ。
【請求項４】
長手方向を上下方向に向けて配置された複数の扁平状熱交換チューブからなる１つのチューブ列が設けられ、チューブ列の熱交換チューブの上下両端側に、チューブ列の全熱交換チューブが接続された第１ヘッダ部および第２ヘッダ部が設けられており、
チューブ列が、連続して並んだ複数の熱交換チューブからなりかつ冷媒が熱交換チューブ内を上から下に流れる下降流チューブ群と、連続して並んだ複数の熱交換チューブからなりかつ冷媒が熱交換チューブ内を下から上に流れる上昇流チューブ群とを有しており、
第１ヘッダ部に、下降流チューブ群の熱交換チューブの上端部が接続されるとともに、当該下降流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流入する入り側区画が設けられ、第２ヘッダ部に、上昇流チューブ群の熱交換チューブの下端部が接続されるとともに、当該上昇流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流入する入り側区画が設けられ、下降流チューブ群の熱交換チューブおよび上昇流チューブ群の熱交換チューブにおける入り側区画内に挿入された部分の端部が、風上側に向かって下方に傾斜している請求項１記載のエバポレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、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に好適に用いられるエバポレータに関する。
【０００２】
この明細書および特許請求の範囲において、各図面の上下を上下というものとする。
【背景技術】
【０００３】
小型軽量化および高性能化を図りうるエバポレータとして、本出願人は、先に、長手方向を上下方向に向けるとともに幅方向を通風方向に向けた状態で互いに間隔をおいて配置された複数の扁平状熱交換チューブからなり、かつ通風方向に並んで配置された２つのチューブ列と、風下側チューブ列の熱交換チューブの長手方向両端側に長手方向をチューブの並び方向に向けて配置され、かつ風下側チューブ列のチューブの長手方向両端部が接続された第１ヘッダ部および第２ヘッダ部と、風上側チューブ列の熱交換チューブの長手方向両端側に長手方向をチューブの並び方向に向けて配置され、かつ風下側チューブ列のチューブの長手方向両端部が接続された第３ヘッダ部および第４ヘッダ部とを備えており、熱交換チューブが通風方向に並んだ複数の冷媒通路を有し、熱交換チューブの両端寄りの一定長さ部分がヘッダ部内に挿入されているエバポレータであって、第１ヘッダ部および第４ヘッダ部の全体に、熱交換チューブに冷媒が流入する入り側区画が設けられるとともに、第２ヘッダ部および第３ヘッダ部の全体に、熱交換チューブから冷媒が流出する出側区画が設けられており、熱交換チューブにおける入り側区画内に挿入された部分の端部が熱交換チューブの長手方向と直角をなす平面上に位置し、第１〜第４ヘッダ部内が仕切板によって上下２つの空間に分割され、第２ヘッダ部の下側空間と第４ヘッダ部の下側空間とが連通させられ、各ヘッダ部の仕切板に、上下２つの空間を通じさせる貫通穴が形成されているエバポレータを提案した(特許文献１参照)。
【０００４】
特許文献１記載のエバポレータにおいては、各ヘッダ部内を上下に分割する仕切板および仕切板に形成された貫通穴の働きによって、第１チューブ列および第２チューブ列の全熱交換チューブへの分流が制御され、これにより熱交換性能の向上が図られている。
【０００５】
ところで、特許文献１記載のエバポレータにおいて、各熱交換チューブの風上側の冷媒通路においては、風下側の冷媒通路に比べて冷媒の蒸発が促進されるので通路抵抗が増大し、風上側の冷媒通路内に冷媒が流入しにくくなって、各熱交換チューブの風上側と風下側の温度にばらつきが発生する。したがって、エバポレータの風上側の温度分布と風下側の温度分布とに比較的大きな差が生じることになって、冷却性能にばらつきが発生し、さらなる熱交換性能の向上を図ることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２３２４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明の目的は、上記問題を解決し、各熱交換チューブの幅方向に並んだ複数の冷媒通路に流れる冷媒量を均一化しうるしうるエバポレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
1)長手方向を上下方向に向けるとともに幅方向を通風方向に向けた状態で互いに間隔をおいて配置された複数の扁平状熱交換チューブからなる少なくとも１つのチューブ列と、各チューブ列の熱交換チューブの長手方向両端側に長手方向をチューブの並び方向に向けて配置され、かつ当該チューブ列のチューブの長手方向両端部が接続された少なくとも２つのヘッダ部とを備えており、熱交換チューブが通風方向に並んだ複数の冷媒通路を有し、熱交換チューブの両端寄りの一定長さ部分がヘッダ部内に挿入され、少なくとも１つのヘッダ部に、熱交換チューブに冷媒が流入する入り側区画が設けられている熱交換器であって、
熱交換チューブにおける入り側区画内に挿入された部分の端部が、風上側に向かって下方に傾斜しているエバポレータ。
【００１０】
2)長手方向を上下方向に向けて配置された複数の扁平状熱交換チューブからなる第１チューブ列および第２チューブ列が、第１チューブ列が風下側に位置するように通風方向に並んで設けられ、第１チューブ列の熱交換チューブの上下両端側に、第１チューブ列の全熱交換チューブが接続された第１ヘッダ部および第２ヘッダ部が設けられ、第２チューブ列の熱交換チューブの上下両端側に、第２チューブ列の全熱交換チューブが接続された第３ヘッダ部および第４ヘッダ部が設けられており、
第１チューブ列が、連続して並んだ複数の熱交換チューブからなりかつ冷媒が熱交換チューブ内を上から下に流れる下降流チューブ群を有し、第２チューブ列が、連続して並んだ複数の熱交換チューブからなりかつ冷媒が熱交換チューブ内を下から上に流れる上昇流チューブ群を有し、第１チューブ列の下降流チューブ群が第２チューブ列の上昇流チューブ群の風下側に位置しており、
第１ヘッダ部に、第１チューブ列の下降流チューブ群の熱交換チューブの上端部が接続されるとともに、当該下降流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流入する入り側区画が設けられ、第４ヘッダ部に、第２チューブ列の上昇流チューブ群の熱交換チューブの下端部が接続されるとともに、当該上昇流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流入する入り側区画が設けられ、第１チューブ列の下降流チューブ群の熱交換チューブおよび第２チューブ列の上昇流チューブ群の熱交換チューブにおける入り側区画内に挿入された部分の端部が、風上側に向かって下方に傾斜している上記1)記載のエバポレータ。
【００１１】
3)第１チューブ列に、前記下降流チューブ群と、連続して並んだ複数の熱交換チューブからなりかつ冷媒が熱交換チューブ内を下から上に流れる上昇流チューブ群とが交互に並んで設けられ、第２チューブ列に、前記上昇流チューブ群と、連続して並んだ複数の熱交換チューブからなりかつ冷媒が熱交換チューブ内を上から下に流れる下降流チューブ群とが交互に並んで設けられ、第１チューブ列の下降流チューブ群が第２チューブ列の上昇流チューブ群の風下側に位置するとともに、第１チューブ列の上昇流チューブ群が第２チューブ列の下降流チューブ群の風下側に位置しており、
第２ヘッダ部に、第１チューブ列の上昇流チューブ群の下端部が接続されるとともに、当該上昇流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流入する入り側区画が設けられ、第３ヘッダ部に、第２チューブ列の下降流チューブ群の熱交換チューブの上端部が接続されるとともに、当該下降流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流入する入り側区画が設けられ、第１チューブ列の上昇流チューブ群の熱交換チューブおよび第２チューブ列の下降流チューブ群の熱交換チューブにおける入り側区画内に挿入された部分の端部が、風上側に向かって下方に傾斜している上記2)記載のエバポレータ。
【００１２】
4)長手方向を上下方向に向けて配置された複数の扁平状熱交換チューブからなる１つのチューブ列が設けられ、チューブ列の熱交換チューブの上下両端側に、チューブ列の全熱交換チューブが接続された第１ヘッダ部および第２ヘッダ部が設けられており、
チューブ列が、連続して並んだ複数の熱交換チューブからなりかつ冷媒が熱交換チューブ内を上から下に流れる下降流チューブ群と、連続して並んだ複数の熱交換チューブからなりかつ冷媒が熱交換チューブ内を下から上に流れる上昇流チューブ群とを有しており、
第１ヘッダ部に、下降流チューブ群の熱交換チューブの上端部が接続されるとともに、当該下降流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流入する入り側区画が設けられ、第２ヘッダ部に、上昇流チューブ群の熱交換チューブの下端部が接続されるとともに、当該上昇流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流入する入り側区画が設けられ、下降流チューブ群の熱交換チューブおよび上昇流チューブ群の熱交換チューブにおける入り側区画内に挿入された部分の端部が、風上側に向かって下方に傾斜している上記1)記載のエバポレータ。
【発明の効果】
【００１３】
上記1)〜4)のエバポレータによれば、熱交換チューブにおける入り側区画内に挿入された部分の端部が、風上側に向かって下方に傾斜しているので、入り側区画から熱交換チューブの幅方向に並んだ複数の冷媒通路に流れる冷媒量を均一化することができる。すなわち、液相冷媒は、上側のヘッダ部の入り側区画の下部に貯まりやすいが、当該入り側区画内に冷媒が上から下に流れる熱交換チューブの上端寄りの一定長さ部分が挿入され、当該熱交換チューブの上端が風上側に向かって下方に傾斜していると、上側ヘッダ部の入り側区画の下部に貯まった液相冷媒が、下方に位置する風上側の冷媒通路内に流入しやすくなり、下方に位置する風上側の冷媒通路内に流入する冷媒量が、上方に位置する風下側の冷媒通路に流入する冷媒量よりも多くなる。また、液相冷媒は、下側のヘッダ部の入り側区画の下部に貯まりやすいが、当該入り側区画内に冷媒が下から上に流れる熱交換チューブの下端寄りの一定長さ部分が挿入され、当該熱交換チューブの下端が風上側に向かって下方に傾斜していると、下側ヘッダ部の入り側区画の下部に貯まった液相冷媒が、下方に位置する風上側の冷媒通路内に流入しやすくなり、下方に位置する風上側の冷媒通路内に流入する冷媒量が、上方に位置する風下側の冷媒通路に流入する冷媒量よりも多くなる。したがって、熱交換チューブの風上側の冷媒通路の通路抵抗が、風下側の冷媒通路に比べて増大したとしても、風上側の冷媒通路内に冷媒が流入しやすくなって各熱交換チューブの風上側冷媒通路と風下側冷媒通路を流れる冷媒量が均一化されることになり、各熱交換チューブの風上側と風下側の温度にばらつきが発生することが抑制される。その結果、エバポレータの風上側の温度分布と風下側の温度分布とに比較的大きな差が生じることが抑制されて冷却性能に大きなばらつきが発生することがなくなり、熱交換性能の向上を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明による実施形態１のエバポレータの全体構成を概略的に示す一部切り欠き斜視図である。
【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】この発明による実施形態２のエバポレータの全体構成を概略的に示す一部切り欠き斜視図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】図４のＤ−Ｄ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１６】
以下の説明において、隣接する熱交換管どうしの間の通風間隙を流れる空気の下流側（各図に矢印Ｘで示す方向）を前、これと反対側を後といい、後方から前方を見た際の左右（図１の左右）を左右というものとする。
【００１７】
さらに、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。
【００１８】
なお、全図面を通じて同一物および同一部分には同一符号を付す。
実施形態１
この実施形態は図１〜図３に示すものである。
【００１９】
図１はこの発明による実施形態１のエバポレータの全体構成を概略的に示し、図２および図３はその要部の構成を示す。
【００２０】
図１において、エバポレータ(1)は、上下方向に間隔をおいて配置された左右方向にのびるアルミニウム製上ヘッダタンク(2)およびアルミニウム製下ヘッダタンク(3)と、両ヘッダタンク(2)(3)間に設けられた熱交換コア部(4)とを備えている。
【００２１】
上ヘッダタンク(2)は、前側（通風方向下流側）に位置する風下側上ヘッダ部(5)(第１ヘッダ部)と、後側（通風方向上流側）に位置しかつ風下側上ヘッダ部(5)に一体化された風上側上ヘッダ部(6)(第３ヘッダ部）とを備えている。風下側上ヘッダ部(5)の右端部に冷媒入口(7)が設けられ、風上側上ヘッダ部(6)の右端部に冷媒出口(8)が設けられている。下ヘッダタンク(3)は、前側に位置する風下側下ヘッダ部(9)(第２ヘッダ部)と、後側に位置しかつ風下側下ヘッダ部(9)に一体化された風上側下ヘッダ部(11)(第４ヘッダ部)とを備えている。
【００２２】
図１〜図３に示すように、上ヘッダタンク(2)の風下側上ヘッダ部(5)内は、アルミニウム製風下側仕切板(17)によって、冷媒入口(7)に通じる右側区画(5a)と、左側区画(5b)とに分割されている。風上側上ヘッダ部(6)内は、風下側仕切板(17)と同一位置に設けられた風上側仕切板(18)によって、左側区画(6a)と、冷媒出口(8)に通じる右側区画(6b)とに分割されている。風下側上ヘッダ部(5)の左側区画(5b)と、風上側上ヘッダ部(6)の左側区画(6a)とは、上ヘッダタンク(2)における両上ヘッダ部(5)(6)間に設けられた左右方向に長い仕切部(2a)に形成された連通穴(19)を介して通じている。なお、風下側下ヘッダ部(9)内および風上側下ヘッダ部(11)内は仕切板によっては分割されていないが、風下側下ヘッダ部(9)内の右側部分を右側区画(9a)とするとともに、同左側部分を左側区画(9b)とし、風上側下ヘッダ部(11)内の左側部分を左側区画(11a)とするとともに、同右側部分を右側区画(11b)とする。
【００２３】
熱交換コア部(4)は、長手方向を上下方向に向けるとともに幅方向を通風方向に向けた状態で左右方向に間隔をおいて配置された複数のアルミニウム押出形材製扁平状熱交換チューブ(12)からなるチューブ列(13)(14)が、前後方向に並んで２列設けられ、各チューブ列(13)(14)の隣接する熱交換チューブ(12)どうしの間の通風間隙および左右両端の熱交換チューブ(12)の外側に、それぞれ前後両チューブ列(13)(14)の熱交換チューブ(12)に跨るようにアルミニウム製コルゲートフィン(15)が配置されて熱交換チューブ(12)にろう付され、左右両端のコルゲートフィン(15)の外側にそれぞれアルミニウム製サイドプレート(16)が配置されてコルゲートフィン(15)にろう付されることにより構成されている。熱交換チューブ(12)が通風方向に並んだ複数の冷媒通路(12a)を有している。
【００２４】
風下側チューブ列(13)（第１チューブ列）の熱交換チューブ(12)の上下両端部は、風下側上下両ヘッダ部(5)(9)内に突出するように挿入された状態で両ヘッダ部(5)(9)に連通状に接続され、風上側チューブ列(14)（第２チューブ列）の熱交換チューブ(12)の上下両端部は、風上側上下両ヘッダ部(6)(11)内に突出するように挿入された状態で両ヘッダ部(6)(11)に連通状に接続されている。なお、風下側チューブ列(13)の熱交換チューブ(12)の数と風上側チューブ列(14)の熱交換チューブ(12)の数とは等しくなっている。コルゲートフィン(15)は、風下側チューブ列(13)および風上側チューブ列(14)を構成する前後の熱交換チューブ(12)に共有されている。
【００２５】
風下側チューブ列(13)に、連続して並んだ複数の熱交換チューブ(12)からなりかつ冷媒が熱交換チューブ(12)内を上から下に流れる１つの下降流チューブ群(13A)と、連続して並んだ複数の熱交換チューブ(12)からなりかつ冷媒が熱交換チューブ(12)内を下から上に流れる上昇流チューブ群(13B)とが左右方向に並んで設けられている。風上側チューブ列(14)に、連続して並んだ複数の熱交換チューブ(12)からなりかつ冷媒が熱交換チューブ(12)内を下から上に流れる上昇流チューブ群(14A)と、連続して並んだ複数の熱交換チューブ(12)からなりかつ冷媒が熱交換チューブ(12)内を上から下に流れる下降流チューブ群(14B)とが交互に並んで設けられている。風下側チューブ列(13)の下降流チューブ群(13A)が風上側チューブ列(14)の上昇流チューブ群(14A)の風下側に位置するとともに、風下側チューブ列(13)の上昇流チューブ群(13B)が風上側チューブ列(14)の下降流チューブ群(14B)の風下側に位置している。
【００２６】
風下側チューブ列(13)の下降流チューブ群(13A)の熱交換チューブ(12)の上端部は風下側上ヘッダ部(5)の右側区画(5a)内に通じ、下端部は風下側下ヘッダ部(9)の右側区画(9a)に通じている。また、風下側チューブ列(13)の上昇流チューブ群(13B)の熱交換チューブ(12)の上端部は風下側上ヘッダ部(5)の左側区画(5b)内に通じ、下端部は風下側下ヘッダ部(9)の左側区画(9b)に通じている。風上側チューブ列(14)の上昇流チューブ群(14A)の熱交換チューブ(12)の上端部は風上側上ヘッダ部(6)の右側区画(6b)内に通じ、下端部は風上側下ヘッダ部(11)の右側区画(11b)に通じている。また、風上側チューブ列(14)の下降流チューブ群(14B)の熱交換チューブ(12)の上端部は風上側上ヘッダ部(6)の左側区画(6a)内に通じ、下端部は風上側下ヘッダ部(11)の左側区画(11a)に通じている。
【００２７】
ここで、風下側上ヘッダ部(5)の右側区画(5a)、風下側下ヘッダ部(9)の左側区画(9b)、風上側上ヘッダ部(6)の左側区画(6a)および風上側下ヘッダ部(11)の右側区画(11b)が、熱交換チューブ(12)に冷媒が流入する入り側区画となっており、熱交換チューブ(12)における入り側区画内に挿入された部分の端部が、風上側に向かって下方に傾斜している。すなわち、風下側チューブ列(13)の下降流チューブ群(13A)の熱交換チューブ(12)の上端部、および上昇流チューブ群(13B)の熱交換チューブ(12)の下端部、ならびに風上側チューブ列(14)の上昇流チューブ群(14A)の熱交換チューブ(12)の下端部、および風上側チューブ列(14)の下降流チューブ群(14B)の上端部が、それぞれ風上側に向かって下方に傾斜している。なお、この実施形態においては、風下側チューブ列(13)の下降流チューブ群(13A)の熱交換チューブ(12)の下端部、および上昇流チューブ群(13B)の熱交換チューブ(12)の上端部、ならびに風上側チューブ列(14)の上昇流チューブ群(14A)の熱交換チューブ(12)の上端部、および風上側チューブ列(14)の下降流チューブ群(14B)の下端部も、それぞれ風上側に向かって下方に傾斜しているが、これはすべての熱交換チューブ(12)の形状を同一にし、部品の種類を減らすためである。
【００２８】
上述したエバポレータ(1)において、圧縮機、コンデンサおよび膨張弁を通過した冷媒が、冷媒入口(7)から風下側上ヘッダ部(5)の右側区画(5a)内に入り、右側区画(5a)から風下側チューブ列(13)の下降流チューブ群(13A)の熱交換チューブ(12)内に流入する。下降流チューブ群(13A)の熱交換チューブ(12)内に流入した冷媒は、当該熱交換チューブ(12)内を下方に流れて風下側下ヘッダ部(9)の右側区画(9a)内に入った後左側区画(9a)内に入り、左側区画(9a)から風下側チューブ列(13)の上昇流チューブ群(13B)の熱交換チューブ(12)内に流入する。上昇流チューブ群(13B)の熱交換チューブ(12)内に流入した冷媒は、当該熱交換チューブ(12)内を上方に流れて風下側上ヘッダ部(5)の左側区画(5b)内に入り、連通穴(19)を通って風上側上ヘッダ部(9)の左側区画(6a)内に入り、左側区画(6a)から風上側チューブ列(14)の下降流チューブ群(14B)の熱交換チューブ(12)内に流入する。下降流チューブ群(14B)の熱交換チューブ(12)内に流入した冷媒は、当該熱交換チューブ(12)内を下方に流れて風上側下ヘッダ部(11)の左側区画(11a)内に入った後右側区画(11b)内に入る。風上側下ヘッダ部(11)の右側区画(11b)内に入った冷媒は、風上側チューブ列(14)の上昇流チューブ群(14A)の熱交換チューブ(12)内に流入し、当該熱交換チューブ(12)内を上方に流れて風上側上ヘッダ部(6)の右側区画(6b)内に入り、冷媒出口(8)から流出する。
【００２９】
液相冷媒は、上側に位置するヘッダ部の入り側区画である風下側上ヘッダ部(5)の右側区画(5a)および風上側上ヘッダ部(6)の左側区画(6a)の下部に貯まりやすいが、冷媒が上から下に流れる下降流チューブ群(13A)(14B)の熱交換チューブ(12)の上端寄りの一定長さ部分が右側区画(5a)内および左側区画(6a)挿入され、当該熱交換チューブ(12)の上端が風上側に向かって下方に傾斜しているので、風下側上ヘッダ部(5)の右側区画(5a)および風上側上ヘッダ部(6)の左側区画(6a)の下部に貯まった液相冷媒が、下方に位置する風上側の冷媒通路(12a)内に流入しやすくなり、下方に位置する風上側の冷媒通路(12a)内に流入する冷媒量が、上方に位置する風下側の冷媒通路(12a)に流入する冷媒量よりも多くなる。
【００３０】
また、液相冷媒は、下側に位置するヘッダ部の入り側区画である風下側下ヘッダ部(9)の左側区画(9b)および風上側下ヘッダ部(11)の右側区画(11b)の下部に貯まりやすいが、冷媒が下から上に流れる上昇流チューブ群(13B)(14A)の熱交換チューブ(12)の下端寄りの一定長さ部分が左側区画(9b)内および右側区画(11b)内に挿入され、当該熱交換チューブ(12)の下端が風上側に向かって下方に傾斜しているので、風下側下ヘッダ部(9)の左側区画(9b)および風上側下ヘッダ部(11)の右側区画(11b)の下部に貯まった液相冷媒が、下方に位置する風上側の冷媒通路(12a)内に流入しやすくなり、下方に位置する風上側の冷媒通路(12a)内に流入する冷媒量が、上方に位置する風下側の冷媒通路(12a)に流入する冷媒量よりも多くなる。
【００３１】
したがって、各熱交換チューブ(12)の風上側冷媒通路(12a)において、風下側冷媒通路(12a)に比べて冷媒の蒸発が促進されて通路抵抗が増大した場合であっても、風上側の冷媒通路(12a)内に冷媒が流入しやすくなって各熱交換チューブ(12)の風上側冷媒通路(12a)と風下側冷媒通路(12a)を流れる冷媒量が均一化される。その結果、各熱交換チューブ(12)の風上側と風下側の温度にばらつきが発生することが抑制され、エバポレータ(1)の風上側の温度分布と風下側の温度分布とに比較的大きな差が生じることが抑制されて冷却性能に大きなばらつきが発生することがなくなり、熱交換性能の向上を図ることが可能になる。
【００３２】
上述した実施形態１のエバポレータ(1)において、風下側チューブ列(13)の下降流チューブ群(13A)の熱交換チューブ(12)の下端部、および上昇流チューブ群(13B)の熱交換チューブ(12)の上端部、ならびに風上側チューブ列(14)の上昇流チューブ群(14A)の熱交換チューブ(12)の上端部、および風上側チューブ列(14)の下降流チューブ群(14B)の下端部は、それぞれ風上側に向かって下方に傾斜している必要はなく、水平状であってもよい。
実施形態２
この実施形態は図４〜図６に示すものである。
【００３３】
図４はこの発明による実施形態２のエバポレータの全体構成を概略的に示し、図５および図６はその要部の構成を示す。
【００３４】
図４〜図６において、エバポレータ(20)は、上下方向に間隔をおいて配置された左右方向にのびるアルミニウム製上ヘッダ部(21)(第１ヘッダ部)およびアルミニウム製下ヘッダ部(22)(第２ヘッダ部)と、両ヘッダ部(21)(22)間に設けられた熱交換コア部(23)とを備えている。
【００３５】
上ヘッダ部(21)の右端部に冷媒入口(24)が設けられ、同左端部に冷媒出口(25)が設けられている。上ヘッダ部(21)内は、アルミニウム製仕切板(26)によって、冷媒入口(24)に通じる右側区画(21a)と、冷媒出口(25)に通じる左側区画(21b)とに分割されている。なお、下ヘッダ部(9)内は仕切板によっては分割されていないが、下ヘッダ部(22)内の右側部分を右側区画(22a)とするとともに、同左側部分を左側区画(22b)とする。
【００３６】
熱交換コア部(23)は、長手方向を上下方向に向けるとともに幅方向を通風方向に向けた状態で左右方向に間隔をおいて配置された複数のアルミニウム押出形材製扁平状熱交換チューブ(12)からなる１つのチューブ列(27)が設けられ、チューブ列(27)の隣接する熱交換チューブ(12)どうしの間の通風間隙および左右両端の熱交換チューブ(12)の外側に、それぞれアルミニウム製コルゲートフィン(15)が配置されて熱交換チューブ(12)にろう付され、左右両端のコルゲートフィン(15)の外側にそれぞれアルミニウム製サイドプレート(16)が配置されてコルゲートフィン(15)にろう付されることにより構成されている。熱交換チューブ(12)が通風方向に並んだ複数の冷媒通路(12a)を有している。
【００３７】
チューブ列(27)の熱交換チューブ(12)の上下両端部は、上下両ヘッダ部(21)(22)内に突出するように挿入された状態で両ヘッダ部(21)(22)に連通状に接続されている。
【００３８】
チューブ列(27)に、連続して並んだ複数の熱交換チューブ(12)からなりかつ冷媒が熱交換チューブ(12)内を上から下に流れる１つの下降流チューブ群(27A)と、連続して並んだ複数の熱交換チューブ(12)からなりかつ冷媒が熱交換チューブ(12)内を下から上に流れる上昇流チューブ群(27B)とが左右方向に並んで設けられている。
【００３９】
チューブ列(27)の下降流チューブ群(27A)の上端部は上ヘッダ部(21)の右側区画(21a)内に通じ、下端部は下ヘッダ部(22)の右側区画(22a)に通じている。また、チューブ列(27)の上昇流チューブ群(27B)の上端部は上ヘッダ部(21)の左側区画(21b)内に通じ、下端部は下ヘッダ部(22)の左側区画(22b)に通じている。
【００４０】
ここで、上ヘッダ部(21)の右側区画(21a)および下ヘッダ部(22)の左側区画(22b)が、熱交換チューブ(12)に冷媒が流入する入り側区画となっており、熱交換チューブ(12)における入り側区画内に挿入された部分の端部が、風上側に向かって下方に傾斜している。すなわち、チューブ列(27)の下降流チューブ群(27A)の熱交換チューブ(12)の上端部、および上昇流チューブ群(27B)の熱交換チューブ(12)の下端部が、それぞれ風上側に向かって下方に傾斜している。なお、この実施形態においては、チューブ列(27)の下降流チューブ群(27A)の熱交換チューブ(12)の下端部および上昇流チューブ群(27B)の熱交換チューブ(12)の上端部も、それぞれ風上側に向かって下方に傾斜しているが、これはすべての熱交換チューブ(12)の形状を同一にし、部品の種類を減らすためである。
【００４１】
上述したエバポレータ(20)において、圧縮機、コンデンサおよび膨張弁を通過した冷媒が、冷媒入口(24)から上ヘッダ部(21)の右側区画(21a)内に入り、右側区画(21a)からチューブ列(27)の下降流チューブ群(27A)の熱交換チューブ(12)内に流入する。下降流チューブ群(27A)の熱交換チューブ(12)内に流入した冷媒は、当該熱交換チューブ(12)内を下方に流れて下ヘッダ部(22)の右側区画(22a)内に入った後左側区画(22b)内に入り、左側区画(22b)からチューブ列(27)の上昇流チューブ群(27B)の熱交換チューブ(12)内に流入する。上昇流チューブ群(27B)の熱交換チューブ(12)内に流入した冷媒は、当該熱交換チューブ(12)内を上方に流れて上ヘッダ部(21)の左側区画(21b)内に入り、冷媒出口(25)から流出する。
【００４２】
液相冷媒は、上側に位置するヘッダ部の入り側区画である上ヘッダ部(21)の右側区画(21a)の下部に貯まりやすいが、冷媒が上から下に流れる下降流チューブ群(27A)の熱交換チューブ(12)の上端寄りの一定長さ部分が右側区画(21a)内に挿入され、当該熱交換チューブ(12)の上端が風上側に向かって下方に傾斜しているので、上ヘッダ部(21)の右側区画(21a)の下部に貯まった液相冷媒が、下方に位置する風上側の冷媒通路(12a)内に流入しやすくなり、下方に位置する風上側の冷媒通路(12a)内に流入する冷媒量が、上方に位置する風下側の冷媒通路(12a)に流入する冷媒量よりも多くなる。
【００４３】
また、液相冷媒は、下側に位置するヘッダ部の入り側区画である下ヘッダ部(22)の左側区画(22b)の下部に貯まりやすいが、冷媒が下から上に流れる上昇流チューブ群(27B)の熱交換チューブ(12)の下端寄りの一定長さ部分が左側区画(22b)内に挿入され、当該熱交換チューブ(12)の下端が風上側に向かって下方に傾斜しているので、下ヘッダ部(22)の左側区画(22b)の下部に貯まった液相冷媒が、下方に位置する風上側の冷媒通路(12a)内に流入しやすくなり、下方に位置する風上側の冷媒通路(12a)内に流入する冷媒量が、上方に位置する風下側の冷媒通路(12a)に流入する冷媒量よりも多くなる。
【００４４】
したがって、各熱交換チューブ(12)の風上側冷媒通路(12a)において、風下側冷媒通路(12a)に比べて冷媒の蒸発が促進されて通路抵抗が増大した場合であっても、風上側の冷媒通路(12a)内に冷媒が流入しやすくなって各熱交換チューブ(12)の風上側冷媒通路(12a)と風下側冷媒通路(12a)を流れる冷媒量が均一化される。その結果、各熱交換チューブ(12)の風上側と風下側の温度にばらつきが発生することが抑制され、エバポレータ(20)の風上側の温度分布と風下側の温度分布とに比較的大きな差が生じることが抑制されて冷却性能に大きなばらつきが発生することがなくなり、熱交換性能の向上を図ることが可能になる。
【００４５】
上述した実施形態２のエバポレータ(20)において、チューブ列(27)の下降流チューブ群(27A)の熱交換チューブ(12)の下端部、および上昇流チューブ群(27B)の熱交換チューブ(12)の上端部は、それぞれ風上側に向かって下方に傾斜している必要はなく、水平状であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
この発明によるエバポレータは、自動車に搭載される冷凍サイクルであるカーエアコンに好適に用いられる。
【符号の説明】
【００４７】
(1)：エバポレータ
(5)：風下側上ヘッダ部(第１ヘッダ部)
(5a)：右側区画(入り側区画)
(6)：風上側上ヘッダ部(第３ヘッダ部)
(6a)：左側区画(入り側区画)
(9)；風下側下ヘッダ部(第２ヘッダ部)
(9b)：左側区画(入り側区画)
(11)：風上側下ヘッダ部(第４ヘッダ部)
(11b)：右側区画(入り側区画)
(12)：熱交換チューブ
(12a)：冷媒通路
(13)：風下側チューブ列（第１チューブ列）
(13A)：下降流チューブ群
(13B)：上昇流チューブ群
(14)：風上側チューブ列
(14A)：上昇流チューブ群
(14B)：下降流チューブ群
(20)：エバポレータ
(21)：上ヘッダ部(第１ヘッダ部)
(21a)：右側区画(入り側区画)
(22)：下ヘッダ部(第２ヘッダ部)
(22b)：左側区画(入り側区画）
(27)：チューブ列
(27A)：下降流チューブ群
(27B)：上昇流チューブ群
【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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