JP2011099649A

JP2011099649A - エバポレータ

Info

Publication number: JP2011099649A
Application number: JP2009255863A
Authority: JP
Inventors: 基之 ▲高▼木; Motoyuki Takagi; Naohisa Higashiyama; 直久東山; Hokuto Mine; 北斗峯
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2009-11-09
Filing date: 2009-11-09
Publication date: 2011-05-19
Anticipated expiration: 2029-11-09
Also published as: JP5508818B2

Abstract

【課題】冷媒入口ヘッダ部内の第２空間での通路抵抗の増大を防止し、冷媒入口ヘッダ部から熱交換管への冷媒の分流を均一化し、さらに圧縮機のオフ時の急激な吐気温の上昇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１は、冷媒入口ヘッダ部５と、上端部が冷媒入口ヘッダ部５に接続された複数の熱交換管16とを備えている。冷媒入口ヘッダ部５内を、仕切部37によって、冷媒入口を通して冷媒が流入する第１空間35と、熱交換管16が通じる第２空間36とに区画する。仕切部37は、上方に突出するとともに通風方向に間隔をおいて設けられた２つの立ち上がり部43からなる対を１対備えている。仕切部37の２つの立ち上がり部43間に、第１空間35と離隔し、かつ第２空間36に通じる第３空間44を形成する。両立ち上がり部43に、第１空間35と第３空間44とを通じさせる連通穴45を形成する。
【選択図】図３

Description

この発明は、たとえば自動車に搭載されるカーエアコンに好適に使用されるエバポレータに関する。

この明細書および特許請求の範囲において、図１〜図３の上下を上下というものとする。

たとえば高性能化および小型軽量化の要求を満たすエバポレータとして、本出願人は、先に、上下方向に間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に、幅方向を通風方向に向けるとともにヘッダタンクの長さ方向に間隔をおいて配置された複数の扁平状熱交換管とを備えており、上側の第１ヘッダタンクが、通風方向に並んで設けられるとともに相互に一体化された冷媒入口ヘッダ部および冷媒出口ヘッダ部を備え、下側の第２ヘッダタンクが、冷媒入口ヘッダ部と対向するように設けられた第１中間ヘッダ部と、冷媒出口ヘッダ部と対向するように第１中間ヘッダ部の後側に設けられるとともに第１中間ヘッダ部に一体化された第２中間ヘッダ部とを備え、各ヘッダタンクのヘッダ部に、他のヘッダタンク側に膨出したヘッダ形成部が設けられ、当該ヘッダ形成部に熱交換管の端部を挿入する管挿通穴が形成され、両ヘッダタンクの各ヘッダ部どうしの間に、それぞれ両ヘッダタンクの長さ方向に間隔をおいて配置された複数の熱交換管からなる熱交換管群が１列ずつ設けられるとともに、各熱交換管群の熱交換管の上下両端部が管挿通穴を通して両ヘッダタンクの各ヘッダ部内に挿入された状態で両ヘッダタンクにろう付され、冷媒入口ヘッダ部の一端部に冷媒入口が設けられるとともに、冷媒出口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、冷媒入口ヘッダ部内が、水平仕切部によって、冷媒入口ヘッダ部内の全長にわたりかつ冷媒入口を通して冷媒が流入する第１空間と、冷媒入口ヘッダ部内の全長にわたりかつ熱交換管が通じる第２空間とに区画され、仕切部における冷媒入口が形成された側とは反対側の端部に、第１空間と第２空間とを通じさせる連通口が形成され、さらに仕切部に、複数の円形冷媒通過穴が長さ方向に間隔をおいて形成され、冷媒入口から冷媒入口ヘッダ部内に流入した冷媒が、連通口を通って流れ方向を変えるようにＵターンして第１空間から第２空間に入るとともに、冷媒通過穴を通って第１空間から第２空間に入った後、熱交換管内に流入するようになされたエバポレータを提案した（特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１記載のエバポレータにおいては、冷媒入口ヘッダ部に下方に膨出したヘッダ形成部が設けられ、当該ヘッダ形成部に熱交換管の端部を挿入する管挿通穴が形成され、熱交換管の上端部が管挿通穴を通して冷媒入口ヘッダ部内に挿入された状態で第１ヘッダタンクにろう付されているので、熱交換管の挿入部の先端から冷媒入口ヘッダ部の下方膨出状ヘッダ形成部内の底面までの垂直方向の最大距離が比較的大きくなり、その結果冷媒入口ヘッダ部内の熱交換管が通じている第２空間での通路抵抗が増大して性能が低下するおそれがある。

また、冷媒の低流量時には、冷媒入口から冷媒入口ヘッダ部内の第１空間に流入した冷媒は、冷媒入口に近い位置に形成されている冷媒通過穴を通って第２空間に入りやすくなるので、冷媒入口に近い側に位置する熱交換管内に冷媒が流入しやすくなる。一方、冷媒の高流量時には、冷媒入口から冷媒入口ヘッダ部内の第１空間に流入した冷媒は、慣性力により冷媒入口とは反対側に流れ、連通口を通って第２空間に入りやすくなるので、冷媒入口とは反対側に位置する熱交換管内に冷媒が流入しやすくなる。したがって、冷媒の流量が変わった場合に、冷媒入口ヘッダ部に接続された全熱交換管への冷媒の分流にばらつきが発生しやすくなる。

さらに、カーエアコンにおいては、通常、エバポレータの出口側の空気温度（吐気温）を検出し、検出された吐気温に基づいて、圧縮機が周期的にオン、オフを繰り返すように制御される。圧縮機がオフになった場合、第１ヘッダタンクの冷媒入口ヘッダ部内および冷媒出口ヘッダ部内に残った気液混相の冷媒のうちの液相冷媒が、重力により各熱交換管群の熱交換管内に流入し、この冷媒の働きにより、圧縮機のオフ時の吐気温の急激な上昇が防止されるようになっている。

しかしながら、特許文献１記載のエバポレータにおいては、上述したように、熱交換管の挿入部の先端から冷媒入口ヘッダ部の下方膨出状ヘッダ形成部内の底面までの垂直方向の最大距離が比較的大きくなっているので、第１ヘッダタンクの冷媒入口ヘッダ部内の熱交換管が通じる第２空間に残った気液混相の冷媒のうち、熱交換管内に流入する液相冷媒の量が比較的に少なくなり、圧縮機のオフ時の吐気温の急激な上昇を防止する効果が十分ではないことがある。

特開２００８−２９８３１９号公報

この発明の目的は、上記問題を解決し、冷媒入口ヘッダ部内の第２空間での通路抵抗の増大を防止するとともに、冷媒入口ヘッダ部から熱交換管への冷媒の分流を均一化することができ、さらに圧縮機のオフ時の急激な吐気温の上昇を抑制することができるエバポレータを提供することにある。

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。

1)一端部に冷媒入口を有する冷媒入口ヘッダ部と、冷媒入口ヘッダ部の長さ方向に間隔をおいて配置されかつ上端部が冷媒入口ヘッダ部に接続された複数の熱交換管とを備えており、冷媒入口ヘッダ部内が、仕切部によって、冷媒入口ヘッダ部内の全長にわたりかつ冷媒入口を通して冷媒が流入する第１空間と、冷媒入口ヘッダ部内の全長にわたりかつ熱交換管が通じる第２空間とに区画されるとともに、両空間が相互に通じさせられているエバポレータにおいて、
仕切部が、上方に突出するとともに通風方向に間隔をおいて設けられた２つの立ち上がり部からなる対を少なくとも１対備えており、仕切部の各対をなす２つの立ち上がり部間に、第１空間と離隔させられるとともに、第２空間に通じる第３空間が形成され、各対をなす２つの立ち上がり部に、第１空間と第３空間とを通じさせる連通穴が形成されているエバポレータ。

2)仕切部の各対をなす２つの立ち上がり部の連通穴が、冷媒入口ヘッダ部の長さ方向にずれた位置に形成されている上記1)記載のエバポレータ。

3)仕切部の各対をなす２つの立ち上がり部間の間隔が、下方に向かって広がっている上記1)または2)記載のエバポレータ。

4)仕切部の立ち上がり部が冷媒入口ヘッダの全長にわたって設けられ、仕切部の各対をなす２つの立ち上がり部が、仕切部の一部分を、上方に横断面略逆Ｕ字状に曲げることにより設けられるとともに、上方屈曲部の上端部が、冷媒入口ヘッダ部の頂壁内面に接合されており、第１空間が、上記上方屈曲部よりも通風方向下流側の空間と同通風方向上流側の空間とに区画され、冷媒入口ヘッダ部に、第１空間における上記上方屈曲部よりも通風方向下流側の空間および同通風方向上流側の空間に通じる２つの冷媒入口が形成されている上記1)〜3)のうちのいずれかに記載のエバポレータ。

5)仕切部に、１対の立ち上がり部が設けられている上記1)〜4)のうちのいずれかに記載のエバポレータ。

上記1)〜5)のエバポレータによれば、冷媒入口ヘッダ部内を冷媒入口を通して冷媒が流入する第１空間と、熱交換管が通じる第２空間とに区画する仕切部が、上方に突出するとともに通風方向に間隔をおいて設けられた２つの立ち上がり部からなる対を少なくとも１対備えており、仕切部の各対をなす２つの立ち上がり部間に、第１空間と離隔させられるとともに、第２空間に通じる第３空間が形成され、各対をなす２つの立ち上がり部に、第１空間と第３空間とを通じさせる連通穴が形成されているので、冷媒入口から冷媒入口ヘッダ部内の第１空間内に流入した冷媒は、第１空間内を冷媒入口ヘッダ部の長さ方向に流れて第１空間の全体に行き渡った後に、立ち上がり部に形成された連通穴を通って第３空間に入り、ついで第３空間を経て第２空間に入ってから熱交換管に流入する。したがって、冷媒入口ヘッダ部内の第２空間では、冷媒の冷媒入口ヘッダ部の長さ方向への流れは少なく、第２空間内での通路抵抗の増大に起因する性能低下を防止することができる。しかも、冷媒は、冷媒入口ヘッダ部内の第１空間の全体に行き渡るとともに第１空間に一定量が溜まった後に、連通穴を通って第３空間に入り、第３空間から第２空間を経て熱交換管に流入するので、低流量時および高流量時のいずれにおいても、全熱交換管への冷媒の分流を均一化することができる。

さらに、圧縮機のオフ時には、仕切部の第３空間に残った気液混相の冷媒のうちの液相冷媒が、全熱交換管に均一に流入することになり、圧縮機のオフ時の吐気温の急激な上昇を防止することが可能になる。

上記2)のエバポレータによれば、冷媒が、連通穴を通って冷媒入口ヘッダ部内の第１空間から第３空間に流入する際に、連通穴が形成された立ち上がり部とは反対側の立ち上がり部に当たって冷媒入口ヘッダ部の長さ方向に拡がるので、第３空間から第２空間を経て熱交換管に流入する際の全熱交換管への冷媒の分流を均一化することができる。また、第１空間から第３空間に流入する際に、連通穴が形成された立ち上がり部とは反対側の立ち上がり部に当たり、冷媒入口ヘッダ部の長さ方向に拡がった冷媒は、重力の影響のみで熱交換管内に流入することになる。したがって、冷媒の慣性力を考慮しないで熱交換管への分流調整を行うことができ、分流調整が簡単になるとともに、エバポレータを通過する風の温度がエバポレータを通過する風の風速分布の影響を受けにくくなる。

上記3)のエバポレータによれば、第３空間の下端開口の面積が、熱交換管の上端面の面積に対して比較的大きくなり、第３空間から重力により第２空間を経て下方に落下して熱交換管内に入る冷媒量が多くなり、第２空間内で生じる冷媒入口ヘッダ部の長さ方向への冷媒の流れが少なくなって、第２空間内での通路抵抗を小さくすることができる。

上記4)のエバポレータによれば、冷媒は、冷媒入口から冷媒入口ヘッダ部内の第１空間の通風方向下流側の部分および通風方向上流側の部分に独立して入り、両部分内を冷媒入口ヘッダ部の長さ方向に流れて両部分の全体に行き渡った後に、立ち上がり部に形成された連通穴を通って第３空間に入り、ついで第３空間を経て第２空間に入ってから熱交換管に流入する。したがって、熱交換移管への分流調整を簡単に行うことができる。

この発明のエバポレータの全体構成を示す一部切り欠き斜視図である。図１のエバポレータの後方から見た一部を省略した垂直断面図である。一部を省略した図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。図２のＢ−Ｂ線断面図である。図１のエバポレータの第１ヘッダタンクの分解斜視図である。図２のＣ−Ｃ線拡大断面図である。図１のエバポレータの第２ヘッダタンクの分解斜視図である。

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

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（図１、図３および図４に矢印Ｘで示す方向）を前、これと反対側を後といい、図２の左右を左右というものとする。

また、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。

図１はエバポレータの全体構成を示し、図２〜図７はエバポレータの要部の構成を示す。

図１〜図４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かつ左右方向にのびるアルミニウム製第１ヘッダタンク(2)およびアルミニウム製第２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。

第１ヘッダタンク(2)は、前側（通風方向下流側）に位置しかつ左右方向にのびる冷媒入口ヘッダ部(5)と、後側（通風方向上流側）に位置しかつ左右方向にのびる冷媒出口ヘッダ部(6)と、両ヘッダ部(5)(6)を相互に連結一体化する連結部(7)とを備えている。第１ヘッダタンク(2)の冷媒入口ヘッダ部(5)の右端部に冷媒入口(8)が形成されるとともに、冷媒出口ヘッダ部(6)の右端部に冷媒出口(9)が形成されており、第１ヘッダタンク(2)の冷媒入口ヘッダ部(5)にアルミニウム製冷媒入口管(11)が冷媒入口(8)に通じるように接続され、同じく冷媒出口ヘッダ部(6)に冷媒出口(9)に通じるようにアルミニウム製冷媒出口管(12)が接続されている。第２ヘッダタンク(3)は、前側に位置しかつ左右方向にのびる第１中間ヘッダ部(13)と、後側に位置しかつ左右方向にのびる第２中間ヘッダ部(14)と、両ヘッダ部(13)(14)を相互に連結一体化する連結部(15)とを備えている。

熱交換コア部(4)は、左右方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の熱交換管(16)からなる熱交換管群(17)が、前後方向に並んで複数列、ここでは２列配置され、各熱交換管群(17)の隣接する熱交換管(16)どうしの間の通風間隙、および各熱交換管群(17)の左右両端の熱交換管(16)の外側にそれぞれコルゲートフィン(18)が配置されて熱交換管(16)にろう付され、さらに左右両端のコルゲートフィン(18)の外側にそれぞれアルミニウム製サイドプレート(19)が配置されてコルゲートフィン(18)にろう付されることにより構成されている。そして、前側熱交換管群(17)の熱交換管(16)の上下両端は冷媒入口ヘッダ部(5)および第１中間ヘッダ部(13)に接続され、後側熱交換管群(17)の熱交換管(16)の上下両端部は冷媒出口ヘッダ部(6)および第２中間ヘッダ部(14)に接続されている。

熱交換管(16)はアルミニウム押出形材で形成されたベア材からなり、幅方向を前後方向に向けて配置されるとともに幅方向に並んだ複数の冷媒通路を有する扁平状である。コルゲートフィン(18)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を用いて波状に形成されたものであり、波頂部、波底部および波頂部と波底部とを連結する水平状連結部よりなり、連結部に複数のルーバが前後方向に並んで形成されている。コルゲートフィン(18)は、前後の熱交換管群(17)を構成する前後両熱交換管(16)に共有されており、その前後方向の幅は前側熱交換管(16)の前側縁と後側熱交換管(16)の後側縁との間隔をほぼ等しくなっている。そして、コルゲートフィン(18)の波頂部および波底部は、前後の熱交換管(16)にろう付されている。コルゲートフィン(18)の前側縁は前側熱交換管(16)の前側縁よりも若干前方に突出している。なお、１つのコルゲートフィン(18)が前後両熱交換管群(17)に共有される代わりに、両熱交換管群(17)の隣り合う熱交換管(16)どうしの間にそれぞれコルゲートフィンが配置されていてもよい。

第１ヘッダタンク(2)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にプレス加工を施すことにより形成されかつすべての熱交換管(4)が接続されたプレート状の第１部材(21)と、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にプレス加工を施すことにより形成されかつ第１部材(21)の上側を覆う第２部材(22)と、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またはアルミニウムベア材にプレス加工を施すことにより形成されかつ第１部材(21)と第２部材(22)との間に配置されて両部材(21)(22)にろう付された第３部材(23)と、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にプレス加工を施すことにより形成されかつ第１部材(21)、第２部材(22)および第３部材(23)の左右両端にろう付されたアルミニウム製左右両端部材(24)(25)と、右端部材(25)の外面に、冷媒入口ヘッダ部(5)および冷媒出口ヘッダ部(6)に跨るようにろう付された前後方向に長いアルミニウム製のジョイントプレート(26)とよりなり、ジョイントプレート(26)に、冷媒入口管(11)および冷媒出口管(12)が接続されている。なお、ジョイントプレート(26)は、アルミニウムベア材にプレス加工を施すことにより形成されている。

図２〜図６に示すように、第１部材(21)は、冷媒入口ヘッダ部(5)および冷媒出口ヘッダ部(6)の下部を形成する下方膨出状の前後両ヘッダ形成部(27)(28)と、前後両ヘッダ形成部(27)(28)どうしを一体に連結しかつ連結部(7)の下部を形成する連結壁(29)とよりなる。第１部材(21)の両ヘッダ形成部(27)(28)に、それぞれ前後方向に長い複数の管挿通穴(31)が、左右方向に間隔をおきかつ左右方向に関して同一位置に来るように形成されている。そして、熱交換管(16)の上端部が管挿通穴(31)に挿入されて第１部材(21)のろう材層を利用して第１部材(21)にろう付されている。

第２部材(22)は、冷媒入口ヘッダ部(5)および冷媒出口ヘッダ部(6)の上部を形成する上方膨出状の前後両ヘッダ形成部(32)(33)と、前後両ヘッダ形成部(32)(33)どうしを一体に連結しかつ連結部(7)の上部を形成する連結壁(34)とよりなる。

第３部材(23)は、冷媒入口ヘッダ部(5)内を、冷媒入口ヘッダ部(5)の全長にわたりかつ冷媒入口(8)を通して冷媒が流入する第１空間(35)と、冷媒入口ヘッダ部(5)の全長にわたりかつ前側熱交換管群(17)の熱交換管(16)が通じる第２空間(36)とに区画する前側仕切部(37)と、冷媒出口ヘッダ部(6)内を、冷媒出口ヘッダ部(6)の全長にわたりかつ冷媒出口(9)を通して冷媒が流出する第１空間(38)と、冷媒出口ヘッダ部(6)の全長にわたりかつ後側熱交換管群(17)の熱交換管(16)が通じる第２空間(39)とに区画する後側仕切部(41)と、両仕切部(37)(41)を一体に連結しかつ連結部(7)の上下方向の中間部を形成する連結壁(42)とよりなる。

第３部材(23)の前側仕切部(37)は、上方に突出するとともに前後方向（通風方向）に間隔をおいて設けられ、かつ冷媒入口ヘッダ部(5)内の全長にわたる１対の立ち上がり部(43)を備えており、前側仕切部(37)の対をなす２つの立ち上がり部(43)間に、第１空間(35)と離隔させられるとともに、第２空間(36)に通じる第３空間(44)が形成されている。前側仕切部(37)の対をなす２つの立ち上がり部(43)間の間隔は、下方に向かって前後両側に広がっている。前側仕切部(37)の対をなす２つの立ち上がり部(43)は、第３部材(23)の前側仕切部(37)の一部分を、上方に横断面略逆Ｕ字状に曲げることにより設けられており、当該上方屈曲部の上端部が、第１ヘッダタンク(2)の第２部材(22)の前側のヘッダ形成部(32)の下面（冷媒入口ヘッダ部の頂壁内面）にろう付されている。両立ち上がり部(43)の上端部どうしは連結されている。したがって、第１空間(35)は、両立ち上がり部(43)からなる対により、前後２つの部分(35a)(35b)に分けられていることになる。前側仕切部(37)の両立ち上がり部(43)における上下方向の中間部に、それぞれ第１空間(35)と第３空間(44)とを通じさせる複数の連通穴(45)が左右方向に間隔をおいて形成されている。ここでは、前側立ち上がり部(43)の左半部に第１空間(35)の前側部分(35a)と第３空間(44)とを通じさせる連通穴(45)が形成され、後側立ち上がり部(43)の右半部に第１空間(35)の後側部分(35b)と第３空間(44)とを通じさせる連通穴(45)が形成されており、２つの立ち上がり部(43)の連通穴(45)が、冷媒入口ヘッダ部(5)の長さ方向、すなわち左右方向にずれている。

第３部材(23)の後側仕切部(41)の後側部分における左右両端部を除いた部分には、左右方向に長くかつ冷媒出口ヘッダ部(6)の上下両空間(38)(39)を通じさせる複数の長円形連通穴(46)が、左右方向に間隔をおいて形成されている。中央部の長円形連通穴(46)の長さは他の長円形連通穴(46)の長さよりも短くなっている。

左端部材(24)は、冷媒入口ヘッダ部(5)および冷媒出口ヘッダ部(6)の左端開口を閉鎖する。左端部材(24)における冷媒入口ヘッダ部(5)を閉鎖する部分には、第１空間(35)の前後両部分(35a)(35b)内に嵌め入れられる突出部、第２空間(36)内に嵌め入れられる突出部および第３空間(44)内に嵌め入れられる突出部が形成され、同じく冷媒出口ヘッダ部(6)の左端開口を閉鎖する部分には、第１空間(38)内に嵌め入れられる突出部および第２空間(39)内に嵌め入れられる突出部が形成されている。

右端部材(25)は、冷媒入口ヘッダ部(5)および冷媒出口ヘッダ部(6)の右端開口を閉鎖する。右端部材(25)における冷媒入口ヘッダ部(5)を閉鎖する部分には、第１空間(35)の前後両部分(35a)(35b)内に嵌め入れられる突出部が形成され、当該突出部に冷媒入口(8)が形成されている。また、右端部材(25)における冷媒入口ヘッダ部(5)を閉鎖する部分には、第２空間(36)内に嵌め入れられる突出部および第３空間(44)内に嵌め入れられる突出部が形成されている。右端部材(25)における冷媒出口ヘッダ部(6)を閉鎖する部分には、第１空間(38)内に嵌め入れられる突出部が形成され、当該突出部に冷媒出口(9)が形成されている。また、右端部材(25)における冷媒出口ヘッダ部(6)を閉鎖する部分には、第２空間(39)内に嵌め入れられる突出部が形成されている。

ジョイントプレート(26)は、右端部材(25)の冷媒入口(8)に通じる冷媒流入路(47)および冷媒出口(9)に通じる冷媒流出路(48)を有している。

第２ヘッダタンク(3)は、第１ヘッダタンクとほぼ同様な構成であるとともに、第１ヘッダタンク(2)とは上下逆向きに配置されたものであり、同一部分には同一符号を付す。

なお、第２ヘッダタンク(3)の第１部材(21)の両ヘッダ形成部(27)(28)は第１中間ヘッダ部(13)および第２中間ヘッダ部(14)の上部を形成し、第２部材(22)の両ヘッダ形成部(32)(33)は第１中間ヘッダ部(13)および第２中間ヘッダ部(14)の下部を形成する。また、第３部材(23)の前側仕切部(37)によって、第１中間ヘッダ部(13)内が上下両空間(13A)(13B)に区画され、後側仕切部(41)によって第２中間ヘッダ部(14)内が上下両空間(14A)(14B)に区画されている。さらに、第３部材(23)の連結壁(42)によって連結部(15)の上下方向の中間部が形成されている。

図２、図３および図７に示すように、第２ヘッダタンク(3)の第１ヘッダタンク(2)との相違点は、次の通りである。

第１の相違点は、第３部材(23)の前側仕切部(37)が全体に水平状であって、立ち上がり部(43)に相当する部分は設けられておらず、下側空間(13B)と離隔させられるとともに、上側空間(13A)に通じる空間は形成されていないことにある。

第２の相違点は、第３部材(23)の前側仕切部(37)に、第１中間ヘッダ部(13)の上下両空間(13A)(13B)を通じさせる左右方向に長い大きな方形連通穴(51)が、左右方向に間隔をおいて複数形成されていることにある。

第３の相違点は、第２部材(22)における両中間ヘッダ部(13)(14)の下側空間(13B)(14B)どうしを区画する部分に、第１中間ヘッダ部(13)の下側空間(13B)内と、第２中間ヘッダ部(14)の下側空間(14B)内とを通じさせる複数の連通部(49)が、左右方向に間隔をおいて設けられていることにある。連通部(49)は、第２中間ヘッダ部(14)内における第２ヘッダタンク(3)の長さ方向での冷媒量を均一にしうる複数箇所において、左右方向に隣り合う熱交換管(16)どうしの間に設けられている。

第４の相違点は、第３部材(23)の後側仕切部(41)の後側部分に、長円形連通穴(46)に代えて、複数の円形連通穴(52)が左右方向に間隔をおいて貫通状に形成されていることにある。

第５の相違点は、右端部材(25)には冷媒入口(8)および冷媒出口(9)が形成されておらず、ジョイントプレート(26)がろう付されていないことにある。

上述したエバポレータ(1)は、入口管(11)および出口管(12)を除いたすべての部品が組み合わされて一括ろう付されることにより製造される。

エバポレータ(1)は、圧縮機および冷媒冷却器としてのコンデンサとともに、フロン系冷媒を使用する冷凍サイクルを構成し、カーエアコンとして車両、たとえば自動車に搭載される。

上述したエバポレータ(1)においては、圧縮機のオン時には、圧縮機、コンデンサおよび膨張弁を通過した気液混相の２相冷媒は、冷媒入口管(11)からジョイントプレート(26)の冷媒流入路(47)を通り、右端部材(25)の冷媒入口(8)を経て冷媒入口ヘッダ部(5)の第１空間(35)の前後両部分(35a)(35b)内に入る。第１空間(35)の前後両部分(35a)(35b)内に入った冷媒は、前後両部分(35a)(35b)内を冷媒入口ヘッダ部(5)の長さ方向に流れて前後両部分(35a)(35b)の全体に行き渡るとともに、一定量が前後両部分(35a)(35b)に溜まる。第１空間(35)の前後両部分(35a)(35b)内に溜まった冷媒は、立ち上がり部(43)に形成された連通穴(45)を通って第３空間(44)に入り、ついで第３空間(44)を経て第２空間(36)に入ってから前側熱交換管群(17)の熱交換管(16)に流入する。

したがって、冷媒入口ヘッダ部(5)内の第２空間(36)では、冷媒の冷媒入口ヘッダ部(5)の長さ方向への流れは少なく、第２空間(36)内での通路抵抗の増大に起因する性能低下を防止することができる。しかも、冷媒は、冷媒入口ヘッダ部(5)内の第１空間(35)の前後両部分(35a)(35b)の全体に行き渡るとともに前後両部分(35a)(35b)に一定量が溜まった後に、連通穴(45)を通って第３空間(44)に入り、第３空間(44)から第２空間(36)を経て熱交換管に流入するとともに、冷媒が、連通穴(45)を通って冷媒入口ヘッダ部(5)内の第１空間(35)の前後両部分(35a)(35b)から第３空間(44)に流入する際に、連通穴(45)が形成された立ち上がり部(43)とは反対側の立ち上がり部(43)に当たって冷媒入口ヘッダ部(5)の長さ方向に拡がるので、低流量時および高流量時のいずれにおいても、前側熱交換管群(17)の全熱交換管(16)への冷媒の分流を均一化することができる。

熱交換管(16)内に流入した冷媒は、熱交換管(16)内を下方に流れて第２ヘッダタンク(3)の第１中間ヘッダ部(13)の上側空間(13A)内に入る。第１中間ヘッダ部(13)の上側空間(13A)内に入った冷媒は、第３部材(23)の前側仕切部(37)の方形連通穴(51)を通って下側空間(13B)内に入り、連通部(49)を通って第２中間ヘッダ部(14)の下側空間(14B)内に入る。

第２中間ヘッダ部(14)の下側空間(14B)内に入った冷媒は、第３部材(23)の後側仕切部(41)の円形連通穴(52)を通って上側空間(14A)内に入り、分流して後側熱交換管群(17)の熱交換管(16)内に流入する。熱交換管(16)内に流入した冷媒は、熱交換管(16)内を上方に流れて冷媒出口ヘッダ部(6)の第２空間(39)内に入り、第３部材(23)の後側仕切部(41)の長円形連通穴(46)を通って第１空間(38)内に入る。冷媒出口ヘッダ部(6)の第１空間(38)内に入った冷媒は右方に流れ、右端部材(26)の冷媒出口(9)およびジョイントプレート(27)の冷媒流出路(48)を通って冷媒出口管(9)に流出する。

そして、冷媒が前後両熱交換管群(17)の熱交換管(16)内を流れる間に、熱交換コア部(4)の通風間隙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。

圧縮機のオフ時には、第３部材(23)の第３空間(44)に残った気液混相の冷媒のうちの液相冷媒が、前側熱交換管群(17)の全熱交換管(16)に均一に流入することになり、圧縮機のオフ時の吐気温の急激な上昇を防止することが可能になる。

この発明によるエバポレータは、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。

(1)：エバポレータ
(5)：冷媒入口ヘッダ部
(8)：冷媒入口
(17)：熱交換管
(35)：第１空間
(36)：第２空間
(37)：前側仕切部
(43)：立ち上がり部
(44)：第３空間
(45)：連通穴

Claims

一端部に冷媒入口を有する冷媒入口ヘッダ部と、冷媒入口ヘッダ部の長さ方向に間隔をおいて配置されかつ上端部が冷媒入口ヘッダ部に接続された複数の熱交換管とを備えており、冷媒入口ヘッダ部内が、仕切部によって、冷媒入口ヘッダ部内の全長にわたりかつ冷媒入口を通して冷媒が流入する第１空間と、冷媒入口ヘッダ部内の全長にわたりかつ熱交換管が通じる第２空間とに区画されるとともに、両空間が相互に通じさせられているエバポレータにおいて、
仕切部が、上方に突出するとともに通風方向に間隔をおいて設けられた２つの立ち上がり部からなる対を少なくとも１対備えており、仕切部の各対をなす２つの立ち上がり部間に、第１空間と離隔させられるとともに、第２空間に通じる第３空間が形成され、各対をなす２つの立ち上がり部に、第１空間と第３空間とを通じさせる連通穴が形成されているエバポレータ。
仕切部の各対をなす２つの立ち上がり部の連通穴が、冷媒入口ヘッダ部の長さ方向にずれた位置に形成されている請求項１記載のエバポレータ。
仕切部の各対をなす２つの立ち上がり部間の間隔が、下方に向かって広がっている請求項１または２記載のエバポレータ。
仕切部の立ち上がり部が冷媒入口ヘッダの全長にわたって設けられ、仕切部の各対をなす２つの立ち上がり部が、仕切部の一部分を、上方に横断面略逆Ｕ字状に曲げることにより設けられるとともに、上方屈曲部の上端部が、冷媒入口ヘッダ部の頂壁内面に接合されており、第１空間が、上記上方屈曲部よりも通風方向下流側の空間と同通風方向上流側の空間とに区画され、冷媒入口ヘッダ部に、第１空間における上記上方屈曲部よりも通風方向下流側の空間および同通風方向上流側の空間に通じる２つの冷媒入口が形成されている請求項１〜３のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
仕切部に、１対の立ち上がり部が設けられている請求項１〜４のうちのいずれかに記載のエバポレータ。