(57)【要約】【課題】熱交換管内での冷媒のスラグ流の発生を抑制しうるエバポレータを提供する。【解決手段】エバポレータの上ヘッダタンク２の風下側上ヘッダ部５における長手方向の一端部に冷媒入口７を設ける。また、風下側上ヘッダ部５の全体に、冷媒入口７を通って冷媒が流入する冷媒流入区画18を設ける。冷媒流入区画18内に、冷媒流入区画18内を、冷媒入口７が臨む上空間18aと、熱交換管18bが臨む下空間18bとに仕切るように、多穴シート19を配置する。多穴シート19はパンチングメタル、金網または織物からなる。多穴シート19の目開きは０．０５〜２．５ｍｍ、開口率は３０〜７０％である。【選択図】図２
2016118314.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た状態で互いに間隔をおいて並列状に配置された複数の熱交換管と、長手方向を熱交換管の並び方向に向けた状態で熱交換管の上下両側に配置され、かつ熱交換管の両端部が接続された少なくとも１つのヘッダ部を有する上下１対のヘッダタンクとを備えているエバポレータにおいて、
上ヘッダタンクにおける１つのヘッダ部に、冷媒入口と、冷媒入口を通って冷媒が流入する冷媒流入区画とが設けられており、冷媒流入区画内に、当該冷媒流入区画内を、冷媒入口が臨む空間と、熱交換管が臨む空間とに仕切るように、多穴シートが配置されているエバポレータ。
【請求項２】
冷媒入口がヘッダ部の長手方向の一端部に設けられるとともに、冷媒流入区画がヘッダ部の長手方向の冷媒入口側部分に設けられており、冷媒流入区画が多穴シートにより上下両空間に仕切られ、冷媒入口が冷媒流入区画の上空間に臨んでいる、熱交換管が冷媒流入区画の下空間に臨んでいる請求項１記載のエバポレータ。
【請求項３】
多穴シートがパンチングメタル、金網または織物からなり、多穴シートの目開きが０．０５〜２．５ｍｍ、開口率が３０〜７０％である請求項１または２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、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用いられるエバポレータに関する。
【０００２】
この明細書において、「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。また、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５の上下を上下というものとする。
【背景技術】
【０００３】
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用いられるエバポレータとして、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並列状に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管と、長手方向を熱交換管の並び方向に向けた状態で熱交換管の上下両側に配置され、かつ通風方向に並んだ２つのヘッダ部を有する上下１対のヘッダタンクと、ヘッダタンクの長手方向に隣り合う熱交換管どうしの間に配置されたフィンとを備えており、両ヘッダタンクの風下側ヘッダ部間および風上側ヘッダ部間にそれぞれ複数の熱交換管が配置されて両ヘッダ部に接続され、上ヘッダタンクの風下側ヘッダ部の一端に冷媒入口が設けられ、上ヘッダタンクの風上側ヘッダ部における冷媒入口と同一端部に冷媒出口が設けられ、冷媒入口から上ヘッダタンクの風下側ヘッダ部内に流入した冷媒が、風下側の熱交換管内を下方を流れて下ヘッダタンクの風下側ヘッダ部内に流入し、ついで連通部を通って下ヘッダタンクの風上側ヘッダ部内に入り、風上側の熱交換管内を上方に流れて上ヘッダタンクの風上側ヘッダ部内に入り、その後冷媒出口から流出するようになっているエバポレータが知られている(特許文献１参照)。
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載のエバポレータによれば、冷媒入口から上ヘッダタンクの風下側ヘッダ部内に流入した冷媒中に比較的大きな気泡が含まれることがあり、大きな気泡が少なくとも一部の風下側熱交換管内に入ることにより当該熱交換管内に気相と液相とが分離したスラグ流が発生し、スラグ流が発生した熱交換管内の冷媒とエバポレータを通過する空気との間での熱交換効率が不十分となるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−４３０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の目的は、上記問題を解決し、熱交換管内での冷媒のスラグ流の発生を抑制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】
【０００７】
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。
【０００８】
1)長手方向を上下方向に向けた状態で互いに間隔をおいて並列状に配置された複数の熱交換管と、長手方向を熱交換管の並び方向に向けた状態で熱交換管の上下両側に配置され、かつ熱交換管の両端部が接続された少なくとも１つのヘッダ部を有する上下１対のヘッダタンクとを備えているエバポレータにおいて、
上ヘッダタンクにおける１つのヘッダ部に、冷媒入口と、冷媒入口を通って冷媒が流入する冷媒流入区画とが設けられており、冷媒流入区画内に、当該冷媒流入区画内を、冷媒入口が臨む空間と、熱交換管が臨む空間とに仕切るように、多穴シートが配置されているエバポレータ。
【０００９】
2)冷媒入口がヘッダ部の長手方向の一端部に設けられるとともに、冷媒流入区画がヘッダ部の長手方向の冷媒入口側部分に設けられており、冷媒流入区画が多穴シートにより上下両空間に仕切られ、冷媒入口が冷媒流入区画の上空間に臨んでいる、熱交換管が冷媒流入区画の下空間に臨んでいる上記1)記載のエバポレータ。
【００１０】
3)多穴シートがパンチングメタル、金網または織物からなり、多穴シートの目開きが０．０５〜２．５ｍｍ、開口率が３０〜７０％である上記1)または2)記載のエバポレータ。
【発明の効果】
【００１１】
上記1)〜3)のエバポレータによれば、上ヘッダタンクにおける１つのヘッダ部に、冷媒入口と、冷媒入口を通って冷媒が流入する冷媒流入区画とが設けられており、冷媒流入区画内に、当該冷媒流入区画内を、冷媒入口が臨む空間と、熱交換管が臨む空間とに仕切るように、多穴シートが配置されているので、冷媒入口から冷媒流入区画内に流入した冷媒は多穴シートを通過する際に、含まれている比較的大きな気泡が微細化されて微細気泡となるとともに、微細気泡が液相中に均一に分散されることになる。したがって、すべての熱交換管内におけるスラグ流の発生が抑制されて、熱交換効率が向上する。
【００１２】
上記3)のエバポレータによれば、多穴シートがパンチングメタル、金網または織物からなり、多穴シートの目開きが０．０５〜２．５ｍｍ、開口率が３０〜７０％であるから、冷媒入口から冷媒流入区画内に流入した冷媒に含まれている比較的大きな気泡を微細化して微細気泡とする効果、および微細気泡が液相中に均一に分散する効果が顕著なものになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明のエバポレータの全体構成を示す一部を省略した斜視図である。
【図２】図１のエバポレータの要部を示す一部を省略した風下側上ヘッダ部の垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
以下の説明において、通風方向下流側（図１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し、通風方向上流側から見た際の上下、左右（図１および図２の上下、左右）を左右というものとする。
【００１６】
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。
【００１７】
図１はこの発明によるエバポレータの全体構成を示し、図２はその要部の構成を示す。
【００１８】
図１において、エバポレータ(1)は、長手方向を左右方向に向けた状態で上下方向に間隔をおいて配置された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。
【００１９】
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)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)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)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)とを備えている。風下側下ヘッダ部(9)内と風上側下ヘッダ部(11)内とは、両下ヘッダ部(9)(11)の右端部に跨って接合され、かつ内部が通路となった連通部材(12)を介して通じさせられている。
【００２０】
熱交換コア部(4)には、長手方向が上下方向を向くとともに幅方向が通風方向（前後方向）を向き、かつ通風方向に間隔をおいて配置された２つの扁平状熱交換管(13)からなる複数の管組(14)が、熱交換管(13)の厚み方向（左右方向）に間隔をおいて並列状に配置されており、左右方向に隣り合う管組(14)どうしの間に間隙が形成され、全間隙が通風間隙(15)となっている。風下側の熱交換管(13)の上端部は風下側上ヘッダ部(5)に接続されるとともに、同下端部は風下側下ヘッダ部(9)に接続されている。また、風上側熱交換管(13)の上端部は風上側上ヘッダ部(6)に接続されるとともに、同下端部は風上側下ヘッダ部(11)に接続されている。
【００２１】
熱交換コア部(4)の通風間隙(15)に、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コルゲートフィン(16)が、各管組(14)の前後両熱交換管(13)に跨るように配置されている。また、左右両端の熱交換管(13)の管組(14)の外側にもコルゲートフィン(16)が配置されており、左右両端のコルゲートフィン(16)の外側にアルミニウム製サイドプレート(17)が配置されてコルゲートフィン(16)にろう付されている。左右両端のコルゲートフィン(16)とサイドプレート(17)との間も通風間隙(15)となっている。
【００２２】
図２に示すように、この実施形態においては、風下側上ヘッダ部(5)内の全体が、冷媒入口(7)を通って冷媒が流入する冷媒流入区画(18)となっており、風上側上ヘッダ部(6)内の全体が、冷媒出口(8)を通って冷媒が流出する冷媒流出区画(図示略)となっている。風下側上ヘッダ部(5)の冷媒流入区画(18)内に、冷媒流入区画(18)内を、冷媒入口(7)が臨む上空間(18a)と、熱交換管(13)が臨む下空間(18b)とに仕切るようにパンチングメタル、金網または織物からなる多穴シート(19)が配置されている。多穴シート(19)の目開きは０．０５〜２．５ｍｍ、開口率は３０〜７０％であることが好ましい。この場合、冷媒入口(7)から冷媒流入区画(18)内に流入した冷媒が多穴シート(19)を通過する際に、冷媒に含まれている比較的大きな気泡が効果的に微細化されて微細気泡になるとともに、当該微細気泡が液相中に効果的に均一に分散する。
【００２３】
図示は省略したが、風下側下ヘッダ部(9)内および風上側下ヘッダ部(11)内の全体はそれぞれ１つの区画となっており、両区画が連通部材(12)内の通路によって通じさせられている。
【００２４】
上述したエバポレータ(1)は、圧縮機、圧縮機から吐出された冷媒を冷却するコンデンサ（冷媒冷却器）、コンデンサを通過した冷媒を減圧する膨張弁（減圧器）などとともに冷凍サイクルを構成し、カーエアコンとして自動車に搭載される。そして、圧縮機が作動している場合には、圧縮機で圧縮されてコンデンサおよび膨張弁を通過した低圧の気液混相の２相冷媒が、冷媒入口(7)を通ってエバポレータ(1)の風下側上ヘッダ部(5)の冷媒流入区画(18)内の上空間(18a)に入り、多穴シート(19)を通過して下空間(18b)に入る。冷媒が多穴シート(19)を通過する際に、含まれている気相分が微細化されて微細気泡となるとともに、微細気泡が液相中に均一に分散されることになる。したがって、すべての風下側熱交換管(13)においてスラグ流が発生することが抑制されて、熱交換効率が向上する。
【００２５】
冷媒流入区画(18)の下空間(18b)内に入った冷媒は、風下側の熱交換管(13)内を下方に流れて風下側下ヘッダ部(9)の区画内に入り、連通部材(12)内の通路を通って風上側下ヘッダ部(11)内の区画内に入る。風上側下ヘッダ部(11)の区画内に入った冷媒は、風上側の熱交換管(13)内を上方に流れて風上側上ヘッダ部(6)の冷媒流出区画内に入り、冷媒出口(8)から流出する。そして、冷媒が熱交換管(13)内を流れる間に、通風間隙(15)を通過する空気と熱交換をし、冷媒は気相となって流出する。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
この発明によるエバポレータは、車両のカーエアコンを構成する冷凍サイクルに好適に用いられる。
【符号の説明】
【００２７】
(1)：エバポレータ
(2)：上ヘッダタンク
(3)：下ヘッダタンク
(5)：風下側上ヘッダ部
(6)：風上側上ヘッダ部
(7)：冷媒入口
(9)：風下側下ヘッダ部
(11)：風上側下ヘッダ部
(13)：熱交換管
(18)：冷媒流入区画
(18a)：上空間
(18b)：下空間
(19)：多穴シート
【図１】
2016118314.tif 000003
【図２】
2016118314.tif 000004