JP2018119747A - エバポレータ - Google Patents

Abstract

【課題】１つのパスを構成する通風方向に並んだ２つの下降流チューブ群の熱交換チューブ内を流れる冷媒量を均一化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の風下側チューブ列３に第１〜第３のチューブ群16〜18を設け、風上側チューブ列４に第４〜第５のチューブ群19,21を設ける。通風方向に並んだ下降流チューブ群である第３および第４チューブ群18,19により１つのパスを構成する。第３チューブ群18の上端部を風下側上ヘッダ部５の第３区画24の第１流出部分34に通じさせ、第３チューブ群18の下端部を風下側下ヘッダ部6の第４区画27に通じさせる。第３区画24の第１流出部分34および第４区画27のうちのすくなくともいずれか一方に、第３チューブ群18の熱交換チューブ２内の冷媒の流れに抵抗を付与する抵抗付与部36,40を設ける。
【選択図】図２

Description

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、左右を上下、左右というものとし、図１および図２に矢印Ｘで示す方向を通風方向というものとする。

この種の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左右方向に間隔をおいて配置された複数の熱交換チューブからなり、かつ通風方向に並んで設けられた風下側および風上側チューブ列と、風下側および風上側チューブ列の熱交換チューブの上下両端部が通じさせられた左右方向に長い風下側および風上側上下両ヘッダ部とを備えており、両チューブ列に、複数の熱交換チューブからなり、かつ冷媒が上から下に流れる下降流チューブ群と冷媒が下から上に流れる上昇流チューブ群とが交互に並ぶように設けられ、風下側チューブ列に３以上のチューブ群があるとともに風上側チューブ列に風下側チューブ列のチューブ群の数よりも１つ少ないチューブ群があり、風下側チューブ列の１つの下降流チューブ群の風上側に風上側チューブ列の１つの下降流チューブ群が配置されるとともに、両下降流チューブ群により１つのパスが構成され、風下側チューブ列における当該１つのパスを構成する下降流チューブ群および当該下降流チューブ群の冷媒流れ方向上流側に隣り合う上昇流チューブ群の上端部が、風下側上ヘッダ部に設けられかつ両端が閉鎖された１つの上側風下区画に通じさせられ、風上側チューブ列における前記１つのパスを構成する下降流チューブ群の上端部が、風上側上ヘッダ部に設けられ、かつ両端が閉鎖されるとともに前記上側風下区画よりも左右方向の長さが短い１つの上側風上区画に通じさせられ、上側風下区画に、上昇流チューブ群が通じさせられかつ上昇流チューブ群の熱交換チューブから冷媒が流入する第１流入部分と、下降流チューブ群が通じさせられかつ下降流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流出する第１流出部分とがあり、上側風下区画の第１流入部分および第１流出部分の全体、ならびに上側風上区画の全体がそれぞれ１つの空間となっており、上側風下区画の第１流出部分と上側風上区画とが第１冷媒通過部によって通じさせられ、風下側チューブ列における前記１つのパスを構成する下降流チューブ群の下端部が、風下側下ヘッダ部に設けられかつ両端が閉鎖された１つの下側風下区画に通じさせられ、風上側チューブ列における前記１つのパスを構成する下降流チューブ群および当該下降流チューブ群の冷媒流れ方向下流側に隣り合う上昇流チューブ群の下端部が、風上側下ヘッダ部に設けられ、かつ両端が閉鎖されるとともに前記下側風下区画よりも左右方向の長さが長い１つの下側風上区画に通じさせられ、下側風上区画に、下降流チューブ群が通じさせられかつ下降流チューブ群の熱交換チューブから冷媒が流入する第２流入部分と、上昇流チューブ群が通じさせられかつ上昇流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流出する第２流出部分とがあり、下側風下区画の全体、ならびに下側風上区画の第２流入部分および第２流出部分の全体がそれぞれ１つの空間となっており、下側風下区画と下側風上区画の第２流入部分とが第２冷媒通過部によって通じさせられているエバポレータが知られている（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では、風下側上ヘッダ部の上側風下区画において、風下側チューブ列の中間チューブ群から上側風下区画の流入部分に流入した冷媒が、同最遠チューブ群側に流れる際に、慣性により奥側（上側風下区画での流れ方向下流側）に流れやすくなるので、冷媒通過部を通過して上側風上区画に入った後に風上側チューブ列の最遠チューブ群の全熱交換チューブに流入する冷媒の量よりも、風下側チューブ列の最遠チューブ群の全熱交換チューブに流入する冷媒の量の方が多くなる傾向にある。したがって、両最遠チューブ群の全熱交換チューブ内を流れる冷媒量が不均一になり、冷却性能が低下するおそれがある。

特開２００９−１５６５３２号公報

この発明の目的は、上記問題を解決し、通風方向に並んで設けられて１つのパスを構成する２つの下降流チューブ群の熱交換チューブ内を流れる冷媒量を均一化して冷却性能を向上しう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)長手方向を上下方向に向けるとともに左右方向に間隔をおいて配置された複数の熱交換チューブからなり、かつ通風方向に並んで設けられた風下側および風上側チューブ列と、風下側および風上側チューブ列の熱交換チューブの上下両端部が通じさせられた左右方向に長い風下側および風上側上下両ヘッダ部とを備えており、両チューブ列に、複数の熱交換チューブからなり、かつ冷媒が上から下に流れる下降流チューブ群と冷媒が下から上に流れる上昇流チューブ群とが交互に並ぶように設けられ、風下側チューブ列に３以上のチューブ群があるとともに風上側チューブ列に風下側チューブ列のチューブ群の数よりも１つ少ないチューブ群があり、風下側チューブ列の１つの下降流チューブ群の風上側に風上側チューブ列の１つの下降流チューブ群が配置されるとともに、両下降流チューブ群により１つのパスが構成され、風下側チューブ列における当該１つのパスを構成する下降流チューブ群および当該下降流チューブ群の冷媒流れ方向上流側に隣り合う上昇流チューブ群の上端部が、風下側上ヘッダ部に設けられかつ両端が閉鎖された１つの上側風下区画に通じさせられ、風上側チューブ列における前記１つのパスを構成する下降流チューブ群の上端部が、風上側上ヘッダ部に設けられ、かつ両端が閉鎖されるとともに前記上側風下区画よりも左右方向の長さが短い１つの上側風上区画に通じさせられ、上側風下区画に、上昇流チューブ群が通じさせられかつ上昇流チューブ群の熱交換チューブから冷媒が流入する第１流入部分と、下降流チューブ群が通じさせられかつ下降流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流出する第１流出部分とがあり、上側風下区画の第１流入部分および第１流出部分の全体、ならびに上側風上区画の全体がそれぞれ１つの空間となっており、上側風下区画の第１流出部分と上側風上区画とが第１冷媒通過部によって通じさせられ、風下側チューブ列における前記１つのパスを構成する下降流チューブ群の下端部が、風下側下ヘッダ部に設けられかつ両端が閉鎖された１つの下側風下区画に通じさせられ、風上側チューブ列における前記１つのパスを構成する下降流チューブ群および当該下降流チューブ群の冷媒流れ方向下流側に隣り合う上昇流チューブ群の下端部が、風上側下ヘッダ部に設けられ、かつ両端が閉鎖されるとともに前記下側風下区画よりも左右方向の長さが長い１つの下側風上区画に通じさせられ、下側風上区画に、下降流チューブ群が通じさせられかつ下降流チューブ群の熱交換チューブから冷媒が流入する第２流入部分と、上昇流チューブ群が通じさせられかつ上昇流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流出する第２流出部分とがあり、下側風下区画の全体、ならびに下側風上区画の第２流入部分および第２流出部分の全体がそれぞれ１つの空間となっており、下側風下区画と下側風上区画の第２流入部分とが第２冷媒通過部によって通じさせられているエバポレータであって、
上側風下区画の第１流出部分および下側風下区画のうち少なくともいずれか一方に、風下側チューブ列における前記１つのパスを構成する下降流チューブ群の熱交換チューブ内の冷媒の流れに抵抗を付与する抵抗付与部が設けられているエバポレータ。

2)上側風下区画の第１流出部分に、第１流出部分に通じる下降流チューブ群の熱交換チューブ内への冷媒の流入を抑制する第１抵抗付与部が、少なくとも一部の熱交換チューブの真上に間隔をおいて設けられている上記1)記載のエバポレータ。

3)上側風下区画と上側風上区画との間に仕切部が設けられ、仕切部に、貫通穴からなる第１冷媒通過部が左右方向に間隔をおいて複数形成され、仕切部における少なくとも一部の冷媒通過部の下端部分に板状の第１抵抗付与部が一体に設けられている上記2)記載のエバポレータ。

4)下側風下区画に、下側風下区画に通じる下降流チューブ群の熱交換チューブ内からの冷媒の流出を抑制する第２抵抗付与部が、少なくとも一部の熱交換チューブの真下に間隔をおいて設けられている上記1)〜3)のうちのいずれかに記載のエバポレータ。

5)下側風下区画と下側風上区画との間に仕切部が設けられ、仕切部に、貫通穴からなる第２冷媒通過部が左右方向に間隔をおいて複数形成され、仕切部における少なくとも一部の第２冷媒通過部の上端部分に板状の第２抵抗付与部が一体に設けられている上記4)記載のエバポレータ。

6)風下側上ヘッダ部の一端に冷媒入口が設けられるとともに風上側上ヘッダ部の冷媒入口と同一端に冷媒出口が設けられ、風下側チューブ列に３つのチューブ群が設けられるとともに、冷媒入口に最も近い最近チューブ群および冷媒入口から最も遠い最遠チューブ群が下降流チューブ群であり、風上側チューブ列に２つのチューブ群が設けられるとともに、冷媒出口から最も遠い最遠チューブ群が下降流チューブ群であり、両チューブ列の最遠チューブ群によって１つのパスが構成されている上記1)〜5)のうちのいずれかに記載のエバポレータ。

上記1)〜6)のエバポレータによれば、上側風下区画の第１流出部分および下側風下区画のうち少なくともいずれか一方に、風下側チューブ列における前記１つのパスを構成する下降流チューブ群の熱交換チューブ内の冷媒の流れに抵抗を付与する抵抗付与部が設けられているので、抵抗付与部の働きによって、風下側チューブ列の上側風下区画の第１流出部分に通じている下降流チューブ群の熱交換チューブ内に流入する冷媒の量が低減されるとともに、第１冷媒通過部を通って上側風上区画に入るとともに上側風上区画に通じている下降流チューブ群の熱交換チューブ内へ流入する冷媒の量が増加する。したがって、風下側および風上側チューブ列における前記１つのパスを構成する下降流チューブ群の全熱交換チューブを流れる冷媒量を均一化することが可能になって、エバポレータの冷却性能が優れたものになる。

上記2)のエバポレータによれば、風下側チューブ列の上側風下区画の第１流出部分に通じている下降流チューブ群の熱交換チューブ内に流入する冷媒量を効果的に低減することが可能になる。

上記3)のエバポレータによれば、切り曲げ加工によって貫通穴からなる第１冷媒通過部および板状の第１抵抗付与部を同時に形成することができる。

上記4)のエバポレータによれば、風下側チューブ列の上側風下区画の第１流出部分に通じている下降流チューブ群の熱交換チューブ内に流入する冷媒量を効果的に低減することが可能になる。

上記5)のエバポレータによれば、切り曲げ加工によって貫通穴からなる第２冷媒通過部および板状の第２抵抗付与部を同時に形成することができる。

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のエバポレータの全体構成を概略的に示すとともに冷媒の流れを示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 図３のＣ−Ｃ線断面図である。 図４のＤ−Ｄ線断面図である。 図３のＥ−Ｅ線断面図である。

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。以下に述べる実施形態は、この発明によるエバポレータをカーエアコンを構成する冷凍サイクルに適用したものである。

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。

図１〜図４はこの発明のエバポレータの全体構成を示し、図５および図６はその要部の構成を示す。なお、図２においては、熱交換チューブやフィンなどの具体的な図示は省略されている。

図１〜図４において、エバポレータ(1)は、幅方向を図１および図２に矢印Ｘで示す通風方向に向けるとともに長手方向を上下方向に向けた状態で左右方向（通風方向と直角をなす方向）に間隔をおいて配置された複数のアルミニウム製扁平状熱交換チューブ(2)からなる風下側チューブ列(3)および風上側チューブ列(4)と、風下側チューブ列(3)の熱交換チューブ(2)の上下両端側に長手方向を左右方向（熱交換チューブ(2)の並び方向）に向けて配置され、かつ風下側チューブ列(3)の全熱交換チューブ(2)が接続されたアルミニウム製風下側上ヘッダ部(5)およびアルミニウム製風下側下ヘッダ部(6)と、風上側チューブ列(4)の熱交換チューブ(2)の上下両端側に長手方向を左右方向に向けて配置され、かつ風上側チューブ列(4)の全熱交換チューブ(2)が接続されたアルミニウム製風上側上ヘッダ部(7)および風上側下ヘッダ部(8)とを備えている。

風下側上ヘッダ部(5)と風上側上ヘッダ部(7)、および風下側下ヘッダ部(6)と風上側下ヘッダ部(8)とは、たとえば１つのタンク(9)(11)内を左右方向にのびる板状の仕切部(9a)(11a)により通風方向に２つの空間に分割することにより設けられている。風下側上ヘッダ部(5)の右端部に冷媒入口(12)が設けられるとともに、風上側上ヘッダ部(7)の右端部に冷媒出口(13)が設けられている。風下側チューブ列(3)および風上側チューブ列(4)の全熱交換チューブ(2)は、上下両端寄りの一定長さ部分が、両上ヘッダ部(5)(7)および両下ヘッダ部(6)(8)内に挿入された状態で、両タンク(9)(11)にろう材によって接合されている(以下、ろう材による接合をろう付と称する）。風下側チューブ列(3)および風上側チューブ列(4)の全熱交換チューブ(2)の上端部は両上ヘッダ部(5)(7)内にあるとともに、同下端部は両下ヘッダ部(6)(8)内にあり、全熱交換チューブ(2)の上端および下端は同一高さ位置にある。なお、全熱交換チューブ(2)の上端の高さ位置および下端の高さ位置は若干異なっている場合もある。また、風下側チューブ列(3)の熱交換チューブ(2)の数と風上側チューブ列(4)の熱交換チューブ(2)の数とは等しくなっている。

両チューブ列(3)(4)の隣接する熱交換チューブ(2)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(2)の外側に、それぞれ両チューブ列(3)(4)の熱交換チューブ(2)に跨って共有されるようにアルミニウム製コルゲートフィン(14)が配置されて両熱交換チューブ(2)にろう付され、左右両端のコルゲートフィン(14)の外側にそれぞれアルミニウム製サイドプレート(15)が配置されてコルゲートフィン(14)にろう付されている。左右両端の熱交換チューブ(2)とサイドプレート(15)との間も通風間隙となっている。両チューブ列(3)(4)の隣接する熱交換チューブ(2)どうしの間の通風間隙を通過した空気は、車両用空調装置が搭載されている車両の車室内に送り込まれる。

風下側チューブ列(3)に、連続して並んだ複数の熱交換チューブ(2)からなる３以上の奇数、ここでは３つチューブ群(16)(17)(18)が、冷媒入口(12)側端部(右端部)から他端部側(左端部)に向かって並んで設けられ、風上側チューブ列(4)に、連続して並んだ複数の熱交換チューブ(2)からなりかつ風下側チューブ列(3)のチューブ群(16)(17)(18)よりも１つ少ない数、ここでは２つのチューブ群(19)(21)が、冷媒出口(13)とは反対側の端部(左端部)から冷媒出口(13)側端部(右端部)に向かって並んで設けられている。以下、風下側チューブ列(3)の３つのチューブ群(16)(17)(18)を冷媒入口(12)側端部（右端部）から他端部（左端部）に向かって第１〜第３チューブ群といい、風上側チューブ列(4)の２つのチューブ群(19)(21)を冷媒出口(13)とは反対側端部から右端部に向かって第４および第５チューブ群というものとする。

第１チューブ群(16)が、風下側チューブ列(3)における冷媒入口(12)に最も近い位置にある最近チューブ群であり、第３チューブ群(18)が、風下側チューブ列(3)における冷媒入口(12)から最も遠い位置にある最遠チューブ群である。また、第４チューブ群(19)が、風上側チューブ列(4)における冷媒出口(13)から最も遠い位置にある最遠チューブ群であり、第５チューブ群(21)が、冷媒出口(13)に最も近い位置にある最近チューブ群である。風下側チューブ列(3)の第１および第２チューブ群(16)(17)を構成する熱交換チューブ(2)の合計数は、風上側チューブ列(4)の第５チューブ群(21)を構成する熱交換チューブ(2)の数と等しくなっており、第１および第２チューブ群(16)(17)の左右方向の合計幅は、第５チューブ群(21)の左右方向の幅と同一である。風下側チューブ列(3)の第３チューブ群(18)を構成する熱交換チューブ(2)の数は、風上側チューブ列(4)の第４チューブ群(19)を構成する熱交換チューブ(2)の数と等しくなっており、両チューブ群(18)(19)の左右方向の幅は同一である。

風下側上ヘッダ部(5)内が板状の分割部(22)により左右方向に並んだ２つの区画(23)(24)に分割されることによって、風下側上ヘッダ部(5)に、冷媒入口(12)に通じるとともに、第１チューブ群(16)の熱交換チューブ(2)の上端部が通じる区画(23)と、第２および第３チューブ群(17)(18)の熱交換チューブ(2)の上端部が通じる区画(24)とが設けられ、風下側下ヘッダ部(6)内が分割部(25)により左右方向に並んだ２つの区画(26)(27)に分割されることによって、風下側下ヘッダ部(6)に、第１および第２チューブ群(16)(17)の熱交換チューブ(2)の下端部が通じる区画(26)と、第３チューブ群(18)の熱交換チューブ(2)の下端部が通じる区画(27)とが設けられている。また、風上側上ヘッダ部(7)内が分割部(28)により左右方向に並んだ２つの区画(29)(31)に分割されることによって、風上側上ヘッダ部(7)に、第４チューブ群(19)の熱交換チューブ(2)の上端部が通じる区画(29)と、冷媒出口(13)に通じるとともに、第５チューブ群(21)の熱交換チューブ(2)の上端部が通じる区画(31)とが設けられている。また、風上側下ヘッダ部(8)内の全体に、第４および第５チューブ群(19)(21)の熱交換チューブ(2)の下端部が通じる区画(32)が設けられている。

以下、風下側上ヘッダ部(5)の冷媒入口(12)に通じるとともに第１チューブ群(16)の熱交換チューブ(2)の上端部が通じる区画(23)を第１区画、風下側下ヘッダ部(6)の第１および第２チューブ群(16)(17)の熱交換チューブ(2)の下端部が通じる区画(26)を第２区画、風下側上ヘッダ部(5)の第２および第３チューブ群(17)(18)の熱交換チューブ(2)の上端部が通じる区画(24)を第３区画、風下側下ヘッダ部(6)の第３チューブ群(18)の熱交換チューブ(2)の下端部が通じる区画(27)を第４区画、風上側上ヘッダ部(7)の第４チューブ群(19)の熱交換チューブ(2)の上端部が通じる区画(29)を第５区画、風上側下ヘッダ部(8)の第４および第５チューブ群(19)(21)の熱交換チューブ(2)の下端部が通じる区画(32)を第６区画、風上側上ヘッダ部(7)の冷媒出口(13)に通じるとともに、第５チューブ群(21)の上端部が通じる区画(31)を第７区画というものとする。

第３区画(24)には、第２チューブ群(17)が通じさせられかつ第２チューブ群(17)の熱交換チューブ(2)から冷媒が流入する第１流入部分(33)と、第３チューブ群(18)が通じさせられかつ第３チューブ群(18)の熱交換チューブ(2)に冷媒が流出する第１流出部分(34)とがある。第１流入部分(33)および第１流出部分(34)は、それぞれ全体に１つとなった内部空間を有しており、第１流出部分(34)の右端部は第１流入部分(33)の左端部に通じさせられている。

第３区画(24)の第１流出部分(34)と第５区画(29)とは、上側タンク(9)内を風下側上ヘッダ部(5)と風上側上ヘッダ部(7)とに分割する仕切部(9a)に左右方向に間隔をおいて形成された方形貫通穴からなる複数の第１冷媒通過部(35)により通じさせられている。第１冷媒通過部(35)の下端は第３区画(24)および第５区画(29)の内部空間の底面よりも上方に離隔しており、かつ全第１冷媒通過部(35)の下端が同一高さ位置にある。

第３区画(24)の第１流出部分(34)に、第１流出部分(34)に通じる第３チューブ群(18)の熱交換チューブ(2)内への冷媒の流入を抑制する板状の第１抵抗付与部(36)が、少なくとも一部の熱交換チューブ(2)の真上に間隔をおいて設けられている。この実施形態においては、すべての第１抵抗付与部(36)は熱交換チューブ(2)の真上に位置するように設けられている。第１抵抗付与部(36)は、上側タンク(9)内を風下側上ヘッダ部(5)と風上側上ヘッダ部(7)とに分割する仕切部(9a)における第１冷媒通過部(35)の下端部分に設けられている。たとえば、第１冷媒通過部(35)および第１抵抗付与部(36)は、上側タンク(9)の仕切部(9a)に切り曲げ加工を施すことによって同時に形成される。

第６区画(32)には、第４チューブ群(19)が通じさせられかつ第４チューブ群(19)の熱交換チューブ(2)から冷媒が流入する第２流入部分(37)と、第５チューブ群(21)が通じさせられかつ第５チューブ群(21)の熱交換チューブ(2)に冷媒が流出する第２流出部分(38)とがある。第２流入部分(37)および第２流出部分(38)は、それぞれ全体に１つとなった内部空間を有しており、第２流出部分(38)の左端部は第２流入部分(37)の右端部に通じさせられている。

第４区画(27)と第６区画(32)の第２流入部分(37)とは、下側タンク(11)内を風下側下ヘッダ部(6)と風上側下ヘッダ部(8)とに分割する仕切部(11a)に左右方向に間隔をおいて形成された方形貫通穴からなる複数の第２冷媒通過部(39)により通じさせられている。第２冷媒通過部(39)の上端は第４区画(27)および第６区画(32)の内部空間の上面よりも下方に離隔しており、かつ全第２冷媒通過部(39)の上端が同一高さ位置にある。

第４区画(27)に、第４区画(27)に通じる第３チューブ群(18)の熱交換チューブ(2)内への冷媒の流入を抑制する板状の第２抵抗付与部(40)が、少なくとも一部の熱交換チューブ(2)の真下に間隔をおいて設けられている。この実施形態においては、すべての第２抵抗付与部(40)は熱交換チューブ(2)の真下に位置するように設けられている。第２抵抗付与部(40)は、下側タンク(11)内を風下側下ヘッダ部(6)と風上側下ヘッダ部(8)とに分割する仕切部(11a)における第２冷媒通過部(39)の上端部分に設けられている。たとえば、第２冷媒通過部(39)および第２抵抗付与部(40)は、下側タンク(11)の仕切部(11a)に切り曲げ加工を施すことによって同時に形成される。

上述のようにして冷媒入口(12)、冷媒出口(13)、第１〜第５チューブ群(16)(17)(18)(19)(21)、第１〜第７区画(23)(26)(24)(27)(29)(32)(31)、および第１〜第２冷媒通過部(35)(39)が設けられることによって、冷媒は、風下側チューブ列(3)の最近チューブ群である第１チューブ群(16)、風下側チューブ列(3)の最遠チューブ群である第３チューブ群(18)および風上側チューブ列(4)の最遠チューブ群である第４チューブ群(19)の熱交換チューブ(2)内を上から下に流れることになり、これらのチューブ群(16)(18)(19)が下降流チューブ群となっている。また、冷媒は、風下側チューブ列(3)の第２チューブ群(17)、および風上側チューブ列(4)の第５チューブ群(21)の熱交換チューブ(2)内を下から上に流れることになり、これらのチューブ群(17)(21)が上昇流チューブ群となっている。したがって、両チューブ列(3)(4)に、複数の熱交換チューブ(2)からなり、かつ冷媒が上から下に流れる下降流チューブ群と冷媒が下から上に流れる上昇流チューブ群とが交互に並ぶように設けられている。

すなわち、風下側チューブ列(3)の下降流チューブ群である第３チューブ群(18)の風上側に風上側チューブ列(4)の下降流チューブ群である第４チューブ群(19)が配置されるとともに、両チューブ群(18)(19)により１つのパスが構成され、第３チューブ群(18)の上端部が、風下側上ヘッダ部(5)に設けられかつ両端が閉鎖された１つの上側風下区画である第３区画(24)の第１流出部分(34)に通じさせられ、第３チューブ群(18)の冷媒流れ方向上流側に隣り合う上昇流チューブ群である第２チューブ群(17)の上端部が、風下側上ヘッダ部(5)に設けられかつ両端が閉鎖された１つの上側風下区画である第３区画(24)の第１流入部分(33)に通じさせられている。また、風上側チューブ列(4)における第３チューブ群(18)と１つのパスを構成する下降流チューブ群である第４チューブ群(19)の上端部が、風上側上ヘッダ部(7)に設けられ、かつ両端が閉鎖されるとともに第３区画(24)よりも左右方向の長さが短い１つの上側風上区画である第５区画(29)に通じさせられている。さらに、第４チューブ群(19)の下端部が、風上側下ヘッダ部(8)に設けられかつ両端が閉鎖された１つの下側風上区画である第６区画(32)の第２流入部分(37)に通じさせられ、第４チューブ群(19)の冷媒流れ方向下流側に隣り合う上昇流チューブ群である第５チューブ群(21)の下端部が第６区画(32)の第２流出部分(38)に通じさせられている。なお、第３および第４チューブ群(18)(19)を除いた残りのチューブ群(16)(17)(21)は、それぞれ単独で１つのパスを構成している。

したがって、冷媒入口(12)から流入した冷媒は、次のように２つの経路を流れて冷媒出口(13)から流出するようになされている。第１の経路は、第１区画(23)、第１チューブ群(16)の熱交換チューブ(2)、第２区画(26)、第２チューブ群(17)の熱交換チューブ(2)、第３区画(24)の第１流入部分(33)、第３区画(24)の第１流出部分(34)、第３チューブ群(18)の熱交換チューブ(2)、第４区画(27)、第２冷媒通過部(35)、第６区画(32)の第２流入部分(37)、第６区画(32)の第２流出部分(38)、第５チューブ群(21)の熱交換チューブ(2)および第７区画(31)である。第２の経路は、第１区画(23)、第１チューブ群(16)の熱交換チューブ(2)、第２区画(26)、第２チューブ群(17)の熱交換チューブ(2)、第３区画(24)の第１流入部分(33)、第３区画(24)の第１流出部分(34)、第１冷媒通過部(35)、第５区画(29)、第４チューブ群(19)の熱交換チューブ(2)、第６区画(32)の第２流入部分(37)、第６区画(32)の第２流出部分(38)、第５チューブ群(21)の熱交換チューブ(2)および第７区画(31)である。

上述したエバポレータ(1)は、圧縮機、冷媒冷却器としてのコンデンサおよび減圧器としての膨張弁とともに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。カーエアコンの稼働時には、圧縮機、コンデンサおよび膨張弁を通過した冷媒が、上述した２つの経路を通って、冷媒入口(12)から流入するとともに冷媒出口(13)から流出し、冷媒が風下側チューブ列(3)の熱交換チューブ(2)内、および風上側チューブ列(4)の熱交換チューブ(2)内を流れる間に、隣り合う熱交換チューブ(2)どうしの間の通風間隙を通過する空気と熱交換をし、空気は冷却され、冷媒は気相となって流出する。すなわち、上述したエバポレータ(1)において、第１抵抗付与部(36)および第２抵抗付与部(40)の働きによって、風下側チューブ列(3)の第３区画(24)の第１流出部分(33)に通じている第３チューブ群(18)の熱交換チューブ(2)内に流入する冷媒の量が低減されるとともに、第１冷媒通過部(35)を通って第５区画(29)に入るとともに第５区画(29)に通じている第４チューブ群(19)の熱交換チューブ(2)内へ流入する冷媒の量が増加する。その結果、第３チューブ群(18)の全熱交換チューブ(2)を流れる冷媒量と、第３チューブ群(18)と１つのパスを構成する第４チューブ群(19)の全熱交換チューブ(2)を流れる冷媒量とを均一化することが可能になる。したがって、エバポレータ(1)の冷却性能が優れたものになる。

上述した実施形態においては、上側風下区画である第３区画(24)の第１流出部分(34)および下側風下区画である第４区画(27)のいずれにも抵抗付与部(36)(40)が設けられているが、これに限定されるのものではなく、第３区画(24)の第１流出部分(34)および第４区画(27)のいずれか一方のみに抵抗付与部が設けられていてもよい。

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
(2)：熱交換チューブ
(3)：風下側チューブ列
(4)：風上側チューブ列
(5)：風下側上ヘッダ部
(6)：風下側下ヘッダ部
(7)：風上側上ヘッダ部
(8)：風上側下ヘッダ部
(9a)(11a)：仕切部
(16)(17)(18)：第１〜第３チューブ群
(19)(21)：第４および第５チューブ群
(24)：第３区画(上側風下区画)
(27)：第４区画（下側風下区画）
(29)：第５区画(上側風上区画)
(32)：第６区画(下側風上区画）
(33)：第１流入部分
(34)：第１流出部分
(35)：第１冷媒通過部
(36)：第１抵抗付与部
(37)：第２流入部分
(38)：第２流出部分
(39)：第２冷媒通過部
(40)：第２抵抗付与部

Claims (6)

1. 長手方向を上下方向に向けるとともに左右方向に間隔をおいて配置された複数の熱交換チューブからなり、かつ通風方向に並んで設けられた風下側および風上側チューブ列と、風下側および風上側チューブ列の熱交換チューブの上下両端部が通じさせられた左右方向に長い風下側および風上側上下両ヘッダ部とを備えており、両チューブ列に、複数の熱交換チューブからなり、かつ冷媒が上から下に流れる下降流チューブ群と冷媒が下から上に流れる上昇流チューブ群とが交互に並ぶように設けられ、風下側チューブ列に３以上のチューブ群があるとともに風上側チューブ列に風下側チューブ列のチューブ群の数よりも１つ少ないチューブ群があり、風下側チューブ列の１つの下降流チューブ群の風上側に風上側チューブ列の１つの下降流チューブ群が配置されるとともに、両下降流チューブ群により１つのパスが構成され、風下側チューブ列における当該１つのパスを構成する下降流チューブ群および当該下降流チューブ群の冷媒流れ方向上流側に隣り合う上昇流チューブ群の上端部が、風下側上ヘッダ部に設けられかつ両端が閉鎖された１つの上側風下区画に通じさせられ、風上側チューブ列における前記１つのパスを構成する下降流チューブ群の上端部が、風上側上ヘッダ部に設けられ、かつ両端が閉鎖されるとともに前記上側風下区画よりも左右方向の長さが短い１つの上側風上区画に通じさせられ、上側風下区画に、上昇流チューブ群が通じさせられかつ上昇流チューブ群の熱交換チューブから冷媒が流入する第１流入部分と、下降流チューブ群が通じさせられかつ下降流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流出する第１流出部分とがあり、上側風下区画の第１流入部分および第１流出部分の全体、ならびに上側風上区画の全体がそれぞれ１つの空間となっており、上側風下区画の第１流出部分と上側風上区画とが第１冷媒通過部によって通じさせられ、風下側チューブ列における前記１つのパスを構成する下降流チューブ群の下端部が、風下側下ヘッダ部に設けられかつ両端が閉鎖された１つの下側風下区画に通じさせられ、風上側チューブ列における前記１つのパスを構成する下降流チューブ群および当該下降流チューブ群の冷媒流れ方向下流側に隣り合う上昇流チューブ群の下端部が、風上側下ヘッダ部に設けられ、かつ両端が閉鎖されるとともに前記下側風下区画よりも左右方向の長さが長い１つの下側風上区画に通じさせられ、下側風上区画に、下降流チューブ群が通じさせられかつ下降流チューブ群の熱交換チューブから冷媒が流入する第２流入部分と、上昇流チューブ群が通じさせられかつ上昇流チューブ群の熱交換チューブに冷媒が流出する第２流出部分とがあり、下側風下区画の全体、ならびに下側風上区画の第２流入部分および第２流出部分の全体がそれぞれ１つの空間となっており、下側風下区画と下側風上区画の第２流入部分とが第２冷媒通過部によって通じさせられているエバポレータであって、
   上側風下区画の第１流出部分および下側風下区画のうち少なくともいずれか一方に、風下側チューブ列における前記１つのパスを構成する下降流チューブ群の熱交換チューブ内の冷媒の流れに抵抗を付与する抵抗付与部が設けられているエバポレータ。
2. 上側風下区画の第１流出部分に、第１流出部分に通じる下降流チューブ群の熱交換チューブ内への冷媒の流入を抑制する第１抵抗付与部が、少なくとも一部の熱交換チューブの真上に間隔をおいて設けられている請求項１記載のエバポレータ。
3. 上側風下区画と上側風上区画との間に仕切部が設けられ、仕切部に、貫通穴からなる第１冷媒通過部が左右方向に間隔をおいて複数形成され、仕切部における少なくとも一部の冷媒通過部の下端部分に板状の第１抵抗付与部が一体に設けられている請求項２記載のエバポレータ。
4. 下側風下区画に、下側風下区画に通じる下降流チューブ群の熱交換チューブ内からの冷媒の流出を抑制する第２抵抗付与部が、少なくとも一部の熱交換チューブの真下に間隔をおいて設けられている請求項１〜３のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
5. 下側風下区画と下側風上区画との間に仕切部が設けられ、仕切部に、貫通穴からなる第２冷媒通過部が左右方向に間隔をおいて複数形成され、仕切部における少なくとも一部の第２冷媒通過部の上端部分に板状の第２抵抗付与部が一体に設けられている請求項４記載のエバポレータ。
6. 風下側上ヘッダ部の一端に冷媒入口が設けられるとともに風上側上ヘッダ部の冷媒入口と同一端に冷媒出口が設けられ、風下側チューブ列に３つのチューブ群が設けられるとともに、冷媒入口に最も近い最近チューブ群および冷媒入口から最も遠い最遠チューブ群が下降流チューブ群であり、風上側チューブ列に２つのチューブ群が設けられるとともに、冷媒出口から最も遠い最遠チューブ群が下降流チューブ群であり、両チューブ列の最遠チューブ群によって１つのパスが構成されている請求項１〜５のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
   

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