JP4323364B2 - 蒸発器 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換部を風上と風下に並べて配置した蒸発器に関するものである。

例えば特許文献１〜５に開示されるように、従来から２つの熱交換部を風上と風下に並べた蒸発器がある。図１９はこの種の２つの熱交換部を風上側と風下側に並列配置した蒸発器の一例であって、特許文献５の蒸発器に類似の構造例である。図１９に示す蒸発器１００は、上部タンク１１１および下部タンク１１２およびこれら両タンク１１１、１１２間に連通接続される複数の熱交換通路を備える風下側熱交換部１１０と、同じく上部タンク１２１および下部タンク１２２およびこれら両タンク１２１、１２２間に連通接続される複数の熱交換通路を備える風上側熱交換部１２０と、を送風方向に前後に重なり合うように配置したものである。

風下側熱交換部１１０では、その上部タンク１１１の右端に蒸発器入口１０７が設けられ、上部タンク１１１が仕切部１１４によって上部第１タンク部１１１ａおよび上部第２タンク部１１１ｂに区画される。これにより、複数多段に積層される熱交換通路群は右から左に向けて順に第１パス１１０ａ、第２パス１１０ｂに区画されることとなる。蒸発器入口１０７から風下側熱交換部１１０に導入される冷媒は、上部第１タンク部１１１ａ→第１パス１１０ａ→下部タンク１１２→第２パス１１０ｂ→上部第２タンク部１１１ｂという順で流れる。そして、冷媒は、風下側熱交換部１１０の最下流部としての上部第２タンク部１１１ｂから連通路１０９を通じて風上側熱交換部１２０の最上流部としての上部第１タンク部１２１ａに導入される。

一方、風上側熱交換部１２０では、上部タンク１２１が仕切部１２４によって上部第１タンク部１２１ａおよび上部第２タンク部１２１ｂに区画されている。これにより、複数多段に積層される熱交換通路群は左から右に向けて順に第１パス１２０ａ、第２パス１２０ｂに区画されることとなる。連通路１０９から風上側熱交換部１２０に導入される冷媒は、上部第１タンク部１２１ａ→第１パス１２０ａ→下部タンク１２２→第２パス１２０ｂ→上部第２タンク部１２１ｂという順で流れる。そして、この冷媒は、風上側熱交換部１２０の最下流部としての上部第２タンク１２１ｂの右端に設けられた蒸発器出口１０８から、蒸発器１００外へ導出されるようになっている。なお、図１９中の丸数字は、冷媒が流れる順番にそってパスに数字をつけたものである。この蒸発器１００では、風上側と風下側とに重ね合わされるパス同士は、その上流下流のタンク部の流れを含めて互いに冷媒の流通方向が逆になっている。
特開平６−７４６７９号公報 特開平１０−２３８８９６号公報 特開２０００−１０５０９１号公報 特開２００１−７４３８８号公報 実開平７−１２７７８号公報

このように２つの熱交換部１１０、１２０を風の流通方向に積層した蒸発器１００では、２つの熱交換部１１０、１２０で熱交換を互いに補い合えるため、１つの熱交換部からなる蒸発器に比べ温度分布のムラを小さくできる（図２０ｂ参照）。しかし、それでもムラができてしまう（図２０ｂ参照）。

本発明は上記点に鑑みてなされたもので、対向する風上側のパスと風下側のパスとで冷媒の流れ方向が逆となるように設定した蒸発器であって、液相冷媒が足りずに吹出温度が高くなる領域を縮小して温度分布のムラを小さくした蒸発器の提供を目的とする。

本発明者が具体的にどの領域が液相冷媒で不足するのかを研究したところ、以下のような領域で液相冷媒が不足することが判明した。図２０ａは各熱交換部１１０、１２０における液相冷媒の分布を示し、図２０ｂはこれを重ね合わせた蒸発器全体としての液相冷媒の分布を示す。

図２０ａに示すように、流通する冷媒が下降流となる下降流パス１１０ａ、１２０ａでは、上部タンクから流れ込む液相冷媒が上部タンク部１１１ａ、１２１ａの長手方向下流側に達する前に自重で下降していくため、液相冷媒がタンク長手方向下流側で不足する。例えば図２０ａ中、下降流パス１１０ａを例にとると、上部タンク部１１１ａの長手方向下流側（図２０ａ中左側）で液相冷媒が不足する。

なお、流通する冷媒が上昇流となる上昇流パス１１０ｂ、１２０ｂでは、下部タンク１１２、１２２から流れ込む液相冷媒がタンク長手方向下流側に押し込まれて所定の圧力に達したところで上昇流パス１１０ｂ、１２０ｂを上昇するため、液相冷媒がタンク長手方向下流側に偏ってタンク長手方向上流側では不足する。例えば図２０ａにおいて上昇流パス１１０ｂを例にとると、下部タンク１１２の長手方向下流側（図２０ａ中右側）で冷媒が不足する。

このため、風上側熱交換部１２０と風下側熱交換部１１０とを重ね合わせた蒸発器１００全体としての液相冷媒の分布は図２０ｂのようになり、２つの熱交換部１１０、１２０を重ね合わせたとしても非低温の領域が発生してしまい、温度分布にムラができることが解った。

そこで本発明者は、下降流パスに注目し、下降流パスの上部タンクで液相冷媒がタンク長手方向上流側からそのまま自重で下降していくことで、下降流パス１０ａ、２０ａの上部タンクのタンク長手方向上流側に液相冷媒が偏ってしまうことを防止する工夫をした。

請求項１の発明は、上下方向に延び且つ内部に冷媒を流す熱交換通路を複数多段に積層するとともにこの複数多段の熱交換通路の上下両端に熱交換通路からの冷媒を合流分配するタンクを設けた熱交換部を備え、前記熱交換部を通風方向に向けて２層に配置した蒸発器において、
対向する熱交換部で冷媒の流通方向が逆となっている蒸発器であって、
蒸発器の第１パスが下降流となるように蒸発器入り口を設け、入り口と第１パスの間に絞りを設けるとともに、すべての下降流パスの上部タンクの入口に、上部タンクの通路断面積よりも通路断面積が小さく設定された絞り部を設けたことを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の蒸発器であって、冷媒が下降流となる下降流パスよりも冷媒が上昇流となる上昇流パスの熱交換通路数を少なく設定したことを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項１に記載の蒸発器であって、いずれか一方の熱交換部に流通させた冷媒をそのまま他方の熱交換部に流通させる構造であり、冷媒上流側の熱交換部の最下流部と冷媒下流側の熱交換通路の最上流部とを連通する連通路を、前記熱交換通路の積層方向最外側に付設されて蒸発器の強度補強をするサイドプレートに一体形成したことを特徴とするものである。

請求項４の発明は、請求項１に記載の蒸発器であって、いずれか一方の熱交換部に流通させた冷媒をそのまま他方の熱交換部に流通させる構造であり、冷媒上流側の熱交換器を風下側に配置し、冷媒下流側の熱交換器を風上側に配置したことを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、蒸発器の第１パスが下降流となるように蒸発器入り口を設け、入り口と第１パスの間に絞りを設けるとともに、下降流パスの上部タンクの入口に絞り部を設けたことで、上部タンクのタンク長手方向下流側に向けて冷媒が勢い良く流通することとなる。このように、下降流パスの上部タンクのタンク長手方向下流側に冷媒を積極的に押し込むことで、下降流パスの上部タンクのタンク長手方向上流側に液相冷媒が偏ってしまうことを防止できる。これにより、蒸発器のすべての下降流パスの冷媒分布が改善され、さらに温度分布ムラが小さい蒸発器となる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、冷媒が下降流となる下降流パスよりも冷媒が上昇流となる上昇流パスの熱交換通路数を少なく設定したため、上昇流となる上昇流パスで、液相冷媒が不足しがちなタンク長手方向上流側の液相冷媒量を増やすことができる。これにより、さらに均一な温度分布にできる。

請求項３の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、冷媒上流側の熱交換部の最下流部と冷媒下流側の熱交換通路の最上流部とを連通する連通路を、熱交換通路の積層方向最外側に付設されて蒸発器の強度補強をするサイドプレートに一体形成したため、連通路用の別に部材を用意する必要がない。そのため、製造コストを低減できる。

請求項４の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、入口側熱交換部を風下側に配置し出口側熱交換部を風上側に配置したため、つまり、まず最初に、出口側熱交換器で通風する空気を冷やし、次にこの冷えた空気を出口側熱交換部よりも温度の低い入口側熱交換部で更に冷やせる。つまり、風上側と風下側の熱交換部で段階的に通風する空気を冷やすことができる。これにより、風上側および風下側の熱交換部を無駄なく効率的に利用でき、さらに熱交換効率を向上できる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

第１実施形態：本発明の第１実施形態の蒸発器を図１〜図１４を基に説明する。蒸発器１は、内部を流れる冷媒と外側を通過する空気とを熱交換させ、冷媒を蒸発気化させて空気を冷却するものである。この実施形態の蒸発器１は、例えば自動車用空調装置などに用いられる。

「蒸発器の全体構造」
まず、図１１〜図１４をもとに蒸発器の構造を概略的に説明する。図１１は第１実施形態の蒸発器の風下側熱交換器の構造を概略的に示す垂直断面図、図１２は同蒸発器の風上側熱交換器の構造を概略的に示す垂直断面図、図１３は同蒸発器内の冷媒の流れを概略的に示す斜視図、図１４は蒸発器内の液相冷媒の分布を示す概略図である。

蒸発器１は、送風方向に前後に重なり合う風上側熱交換部２０と風下側熱交換部１０とを備える。

風下側熱交換部１０は、図１１、図１３に示すように上部タンク１１および下部タンク１２およびこれら両タンク１１、１２間に連通接続される複数の熱交換通路３１を備える。一方、風上側熱交換部２０は、図１２、図１３に示すように、同じく上部タンク２１および下部タンク２２およびこれら両タンク２１、２２間に連通接続される複数の熱交換通路３１を備える。

風下側熱交換部１０では、上部タンク１１が仕切部１４によって上部第１タンク部１１ａおよび上部第２タンク部１１ｂに区画される。上部タンク１１の右端には蒸発器入口７が設けられ、複数多段に積層される熱交換通路群は右から左に向けて順に第１パス１０ａ、第２パス１０ｂに区画されることとなる。これにより、蒸発器入口７から風下側熱交換部１０に導入される冷媒は、上部第１タンク部１１ａ→第１パス１０ａ→下部タンク１２→第２パス１０ｂ→上部第２タンク部１１ｂという順で流れるようになっている。そして、この冷媒は、風下側熱交換部１０の最下流部（上部第２タンク部１１ｂ）から、連通路９を通じて風上側熱交換部２０の最上流部（上部第１タンク部２１ａ）に導入される。

一方、風上側熱交換部２０では、図１２、図１３に示すように上部タンク２１が仕切部２４によって上部第１タンク部２１ａおよび上部第２タンク部２１ｂに区画されている。この仕切部２４は仕切部１４と対向する位置に設けられている。上部タンク２１の右端に蒸発器出口８が設けられ、複数多段に積層される熱交換通路群は左から右に向けて順に第１パス２０ａ、第２パス２０ｂに区画されることとなる。連通路９から風上側熱交換部２０に導入される冷媒は、上部第１タンク部２１ａ→第１パス２０ａ→下部タンク部２２→第２パス２０ｂ→上部第２タンク部２１ｂという順で流れるようになっている。そして、この冷媒は、風上側熱交換部（冷媒下流の熱交換部）２０の最下流部としての上部第２タンク部２１ｂの右端に設けられた蒸発器出口８から、蒸発器１から導出される。

この蒸発器１では、両熱交換部１０、２０の仕切部１４、２４の枚数を同一にして、両熱交換部１０、２０で蛇行数（パス数）が同一となるようにしてある。さらに、この蒸発器１では、蒸発器入口７および蒸発器出口８および連通路９および仕切部１４，２４の設定位置により、風の流通方向からみて対向する両熱交換部１０、２０で冷媒の流通方向が逆となるようにしてある。具体的には、風上側と風下側とに重ね合わされるパス同士では、その上流下流のタンク部を含めて互いに冷媒の流通方向が逆になっている。

そして、この第１実施形態では、図１１〜図１３に示すようにすべての下降流パス１０ａ、２０ａの上部タンク部１１ａ、２１ａの入口に、上部タンク部１１ａ、２１ａの通路断面積Ｓ０〔＝π・（ｄ０／２）^２〕よりも通路断面積Ｓ１〔＝π・（ｄ１／２）^２〕、Ｓ２〔＝π・（ｄ２／２）^２〕が小さく設定された絞り部３４ａ、３８ｂを備えている。そのため、下降流パス１０ａ、２０ａの上部タンク部１１ａ、２１ａでは、入口３４ａ、３８ｂの絞り作用により冷媒の流通速度が高まり、冷媒がタンク長手方向下流側に向けて勢い良く流れることとなる。このように、下降流パス１０ａ、２０ａの上部タンク部１１ａ、２１ａのタンク長手方向下流側に冷媒が積極的に押し込まれることで、図１４に示すように下降流パス１０ａ、２０ａの上部タンク部１１ａ、２１ａのタンク長手方向上流側に液相冷媒が偏ってしまうことが防止される。これにより、下降流パス１０ａ、２０ａの冷媒分布が改善され、さらに均一な温度分布が得られる。

またこの第１実施形態では、冷媒上流側の絞り部３４ａよりも冷媒下流側の絞り部３８ｂのほうが通路断面積が大きく設定されている。つまり、風下側熱交換部１０の第１パス１０ａの入口の絞り部３４ａの通路断面積ｄ１よりも、風上側熱交換部２０の第１パス２０ａの入口の絞り部３８ｂの通路断面積ｄ２のほうが大きく設定されている。これにより、各絞り部３４ａ、３８ｂは、冷媒の乾き度（湿り度）に合わせた適切な絞り量になる。これは、蒸発器１を流通する冷媒が下流に行くほど乾き、乾いた冷媒ほど重量が軽くなって絞りを小さくしなくても遠くに飛ぶことにに起因する。

「蒸発器の詳細構造」
次に、図１〜図１０を参照しつつ、絞り部３４ａ、３８ｂの構造を含めさらに詳細に蒸発器１について説明する。図１は実施形態の蒸発器の風上側から見た正面図、図２は同蒸発器の上面図、図３は同蒸発器の右側面図、図４は同蒸発器の左側面図である。

この実施形態の蒸発器１は、図１〜図４に示すように、一対の金属薄板４０Ａ、４０Ｂを最中合わせに接合して形成したチューブ３０を、アウターフィン３３を介在させつつ複数多段に積層したタイプである。なお、チューブ積層方向最外側（蒸発器幅方向最外側）には最外側の金属薄板３４、３８および補強用のサイドプレート３５およびコネクタ３６などを接続してある。

図１０はチューブ３０の構造を概略的に示す斜視図である。図１０ｂに示すようにチューブ３０は、インナーフィン６１、６１を間に挟み込んだ状態で一対の金属薄板４０Ａ、４０Ｂを最中合わせに接合することで構成される。このチューブ３０は、内部に冷媒を流して外側を流れる空気との熱交換を行う２列の熱交換通路３１、３１を備えている。２列の熱交換通路３１、３１は、チューブ３０の中央部に長手方向に沿って形成された仕切部３０ａによって、風下側熱交換部用の熱交換通路３１と風上側熱交換部用の熱交換通路３１とに仕切られている。また、チューブ３０の長手方向両端部には、各熱交換通路３１の両端部から外方に向けて筒状に突設されたタンク部３２、３２が形成されている。

すなわちチューブ３０を構成する各金属薄板４０Ａ、４０Ｂは、図１０ａに示すように、仕切部３０ａを隔てて並列配置され且つ長手方向に延びる２本の熱交換通路用凹部４１、４２と、この２本の熱交換通路用凹部４１、４２の各端部に外側に向けて筒状に突設されたタンク部４３、４４、４５、４６と、を備えている。金属薄板４０Ａと金属薄板４０Ｂは同一形状であり、金属薄板４０Ａを表裏反転させたものが金属薄板４０Ｂとなり且つ金属薄板４０Ｂを表裏反転されたものが金属薄板４０Ａである。なお、本発明では一対の金属薄板４０Ａ、４０Ｂが同一形状でなくてもよい。

図８はチューブを構成する金属薄板４０の詳細図であり、図９は仕切部となる閉塞部５１を備える金属薄板５０を示す詳細図である。この蒸発器１では、図８に示す金属薄板４０に換えて、図９に示す閉塞部５１を備える金属薄板５０を利用することで、仕切部１４、２４を構成している。図９の金属薄板５０において、図８の金属薄板４０と同等の構成については同一の符号を付してある。

図７は蒸発器１の右端の最外側の金属薄板３８を示す図である。図７に示すように金属薄板３４には、上端部に連通口３４ａ、３４ｂが設けれ、下端部に閉塞部３４ｃ、３４ｄが設けられている。閉塞部３４ｃ、３４ｄは、図１、１２、１３中最右端の金属薄板４０の下端部のタンク部を閉塞する。連通口３４ａは、蒸発器入口７に対応する位置に設けられ、配管コネクタ３６の入口７と、風下側熱交換部１０の最上流部（上部第１タンク部１１ａ）と、を連通する。一方、連通口３４ｂは、蒸発器出口８に対応する位置に設けられ、配管コネクタ３６の出口８と、風上側熱交換部２０の最下流部（上部第２タンク部２１ｂ）と、を連通する。

図６は同蒸発器１の左端の金属薄板３８を示す図であり、図５は図６の金属薄板３８の更に外側に設けられた補強用のサイドプレート３５を示す図である。図６に示すように蒸発器１左端の金属薄板３８には、上端部に連通口３８ａ、３８ｂが設けれ、下端部に閉塞部３８ｃ、３８ｄが設けられている。閉塞部３８ｃ、３８ｄは、図１、１２、１３中最左端の金属薄板４０の下端部のタンク部を閉塞する。連通口３８ａは、風下側熱交換部１０の冷媒出口に相当する。また、連通口３８ｂは、風上側熱交換部２０の冷媒入口に相当する。これら連通口３８ａ（風下側熱交換部１０の冷媒出口）と連通口３８ｂ（風上側熱交換部２０の冷媒入口）は、金属薄板３８の更に外側（図中左側）に積層されたサイドプレート３５（図５）の凹部３５ａ（９）により連通している。なお、図５中符号３５ｂはサイドプレート３５に設けられた補強凸部であり、図１〜３中符号３７はサイドプレート３４と配管コネクタ３６との間に配置されるブラケットである。

このような構成の蒸発器１において、下降流パス１０ａの入口の前記絞り部３４ａがサイドプレート３４の連通口３４ａで構成され、また、下降流パス２０ａの入口の前記絞り部３８ｂが金属薄板３８の連通口３８ｂで構成されている。

「効果」
以下、この第１実施形態の効果をまとめる。

この第１実施形態の蒸発器１では、第１に、風上側熱交換部２０と風下側熱交換部１０とで重ね合わされるパス同士（１０ａと２０ｂ）（１０ｂと２０ａ）の冷媒の流通方向が逆になっている構造で、図１４ａに示すようにすべての下降流パス１０ａ、２０ａの上部タンク部１１ａ、２１ａの入口に上部タンク部１１ａ、２１ａの通路断面積Ｓ０〔＝π・（ｄ０／２）^２〕よりも通路断面積Ｓ１〔＝π・（ｄ１／２）^２〕、Ｓ２〔＝π・（ｄ２／２）^２〕が小さく設定された絞り部３４ａ、３８ｂを備えた構造である。

そのため、下降流パス１０ａ、２０ａの上部タンク部１１ａ、２１ａでは、入口の絞り作用により冷媒の流通速度が高まり、冷媒がタンク長手方向下流側に向けて勢い良く流れることとなる。このように、下降流パス１０ａ、２０ａの上部タンク部１１ａ、２１ａのタンク長手方向下流側に冷媒が積極的に押し込まれることで、図１４に示すように下降流パス１０ａ、２０ａの上部タンク部１１ａ、２１ａのタンク長手方向上流側に液相冷媒が偏ってしまうことが防止され、これにより、下降流パス１０ａ、２０ａの冷媒分布が改善され、さらに均一な温度分布が得られる。

また、この構造では、特開２００１−７４３８８号公報に開示されるような蒸発器と異なり下部タンクに絞り部を設けた構造ではないため、冷媒に含まれる潤滑オイルが下部タンクに滞留することを防止できる。

第２に、この第１実施形態では、絞り部３４ａ、３８ｂが冷媒下流側ほ通路断面積Ｓ１、Ｓ２が大きく設定されている（Ｓ１＜Ｓ２）。これにより、各絞り部３４ａ、３８ｂは、冷媒の乾き度（湿り度）に合わせた適切な絞り量になる。これは、蒸発器１を流通する冷媒が下流に行くほど乾き、乾いた冷媒ほど重量が軽くなって絞りを小さくしなくても遠くに飛ぶことにに起因する。

第３に、この第１実施形態の蒸発器１では、冷媒上流側の熱交換部（この例では風下側熱交換部１０）の最下流部１１ｂと冷媒下流側の熱交換通路（この例では風上側熱交換部２０）の最上流部２１ａとを連通する連通路９を、積層方向最外側に付設されて蒸発器１の強度補強をするサイドプレート３５に一体にした構造である。そのため、連通路用に別の部材を用意する必要がなくなり、製造コストを低減できる。

第４に、この第１実施形態の蒸発器１では、冷媒上流側の熱交換部１０を風下側に配置し冷媒下流側の熱交換部２０を風上側に配置した構造である。そのため、まず最初に、冷媒上流側の熱交換部１０よりも冷媒温度が高い冷媒下流側の熱交換部２０で通風する空気を冷やし、次に、冷媒下流側の熱交換部１０よりも冷媒温度が低い冷媒上流側の熱交換部１０で、冷えた空気を更に冷やせる。つまり、風上側と風下側の熱交換部２０、１０で段階的に通風する空気を冷やすことができ、これら風上側および風下側の熱交換部２０、１０を無駄なく効率的に利用できる。これにより、冷房性能がされに高まる。

以下、本発明のその他の実施形態について説明を加える。なお、第１実施形態と同一または類似の構成については同一の符号を付して構成およびその作用効果の説明を省略する。

第２実施形態：図１５は本発明の第２実施形態を示す。この第２実施形態の蒸発器１Ｄでは、下降流パス１０ａ、２０ａの熱交換通路数よりも上昇流パス１０ｂ、２０ｂの熱交換通路数を少なく設定したものである。これにより、上昇流パス１０ｂ、２０ｂのタンク長手方向サイズは、下降流パス１０ａ、２０ａよりも小さくなっている。

このような構成により、第１実施形態の効果に加え、上昇流パス１０ｂ、２０ｂで液相冷媒が不足しがちなタンク長手方向上流側の液相冷媒量を増やすことができ、上昇流パス１０ｂ、２０ｂにおける冷媒分布を改善できる。これにより、風上側熱交換部２０と風下側熱交換部１０とを重ね合わせることで、さらに均一な冷媒分布が得られる。

第３実施形態：なお、上述の第１および第２実施形態では、各熱交換部１０、２０が２パスに設定されている蒸発器について説明したが、本発明にあっては、図１６に示す第３実施形態の蒸発器１Ｅのように３パスやそれ以上のパス数に設定してもよい。この場合も、第１実施形態と同様の効果が得られる。

なお、この第３実施形態のように蒸発器１Ｅの積層方向中間部に絞り部を設定する場合、例えば、図１７に示すようなタンク部４６（その他のタンク部でもよい）に絞り部７２を有する金属薄板５０Ｅを、所定の位置に積層することで対応できる。なお、図１７に示す金属薄板５０Ｅにおいて、図９に示す金属薄板５０と同等の構成については同一の符号を付して説明は省略する。

また、絞り部の位置によっては、図１８に示すようなタンク部４６（その他のタンク部でもよい）に絞り部７１を有する金属薄板４０Ｅを利用することもできる。なお、図１８の金属薄板４０Ｅにおいて、図８に示す金属薄板４０と同等の構成については同一の符号を付して説明は省略する。

以上要するに、本発明は、二つの熱交換部が通風方向に向けて積層され、対向する風上側熱交換部のパスと風下側熱交換部のパスとで冷媒の流れ方向が逆となるように設定された蒸発器であって、すべての下降流パスの上部タンクの入口に、上部タンクの通路断面積よりも通路断面積が小さく設定された絞り部を備えることを特徴とする。そのため、下降流パスの上部タンクでは、入口の絞り作用により冷媒の流通速度が高まり、冷媒がタンク長手方向下流側に向けて勢い良く流れることとなる。このように、下降流パスの上部タンクのタンク長手方向下流側に冷媒が積極的に押し込まれることで、下降流パスの上部タンクのタンク長手方向上流側に液相冷媒が偏ってしまうことが防止される。これにより、下降流パスの冷媒分布が改善され、さらに均一な温度分布が得られる。

図１は本発明の第１実施形態の蒸発器の風上側から見た正面図。 図２は同蒸発器の上面図。 図３は同蒸発器の右側面図。 図４は同蒸発器の左側面図。 図５は同蒸発器の左端のサイドプレートを示す図。 図６は同蒸発器の左端の最外側の金属薄板を示す図。 図７は同蒸発器の右端の最外側の金属薄板を示す図。 図８は同蒸発器のチューブを構成する金属薄板を示す図。 図９は仕切部を一体に備える金属薄板を示す図。 図１０は一対の金属薄板を最中合わせ接合してなるチューブの構造を概略的に示す斜視図。 図１１は第１実施形態の蒸発器の風下側熱交換器の構造を概略的に示す垂直断面図。 図１２は同蒸発器の風上側熱交換器の構造を概略的に示す垂直断面図。 図１３は同蒸発器内の冷媒の流れを概略的に示す斜視図。 図１４は蒸発器内の液相冷媒の分布を示す概略図である。 図１５は本発明の第２実施形態の蒸発器を概略的に示す図。 図１６は本発明の第３実施形態の蒸発器を概略的に示す図。 図１７は第３実施形態の蒸発器に用いる、仕切部および絞り部を備える金属薄板の一例を示す図。 仕切部および絞り部を備える金属薄板のその他の例を示す図。 図１９は従来の蒸発器の一例を示す概略図。 図２０は図１９の蒸発器内の液相冷媒の分布を示す概略図。

符号の説明

１、１Ｄ、１Ｅ…蒸発器
９…連通路
１０…風下側の熱交換部（冷媒上流側の熱交換部）
１０ａ…第１パス（下降流パス）
１０ｂ…第２パス（上昇流パス）
１１…上部タンク
１１ａ…第１タンク部
１１ｂ…第２タンク部（熱交換部の最下流部）
１２…下部タンク
２０…熱交換部
２０…風上側熱交換部
２０ａ…第１パス（下降流パス）
２０ｂ…第２パス（上昇流パス）
２１…上部タンク
２１ａ…第１タンク部（熱交換部の最上流部）
２１ｂ…第２タンク部
２２…下部タンク
２４…仕切部
３０…チューブ
３０ａ…仕切部
３１、３１…熱交換通路
３２、３２、３２、３２…タンク部
３３…アウターフィン
３４…サイドプレート
３４ａ…連通口（絞り部）
３５…サイドプレート
３５ａ…凹部（連通部）
３８ｂ…連通口（絞り部）
４０（４０Ａ、４０Ｂ）…金属薄板
４０Ｅ…金属薄板
４１、４２…熱交換通路用凹部
４３〜４６…タンク部
５０…金属薄板
５０Ｅ…金属薄板
７１…絞り部
７２…絞り部
Ｓ０…通路断面積
Ｓ１…通路断面積
Ｓ２…通路断面積

Claims (4)

1. 上下方向に延び且つ内部に冷媒を流す熱交換通路（３１、３１）を複数多段に積層するとともにこの複数多段の熱交換通路（３１、３１）の上下両端に熱交換通路からの冷媒を合流分配するタンク（１１、１２、２１、２２）を設けた熱交換部（１０、２０）を備え、
   前記熱交換部（１０、２０）を通風方向に向けて二層に配置した蒸発器（１、１Ｄ、１Ｅ）において、
   対向する熱交換部（１０、２０）で冷媒の流通方向が逆となるように各熱交換部（１０、２０）を複数のパス（１０ａ、１０ｂ、・・）（２０ａ、２０ｂ、・・）に分割した蒸発器（１、１Ｄ、１Ｅ）であって、
   蒸発器（１、１Ｄ、１Ｅ）の第１パス（１０ａ）が下降流となるように蒸発器入り口（７）を設け、入り口（７）と第１パス（１０ａ）の間に絞りを設けるとともに、すべての下降流パス（１０ａ、２０ａ、・・）の上部タンク（１１ａ、２１ａ、・・）の入口に、上部タンク（１１ａ、２１ａ、・・）の通路断面積（Ｓ０）よりも通路断面積（Ｓ１、Ｓ２）が小さく設定された絞り部（３４ａ、３８ｂ、７１、７２）を設けたことを特徴とする蒸発器（１、１Ｄ、１Ｅ）。
2. 請求項１に記載の蒸発器（１Ｄ）であって、
   下降流パス（１０ａ、２０ａ）よりも上昇流パス（１０ｂ、２０ｂ）の熱交換通路数を少なく設定したことを特徴とする蒸発器（１Ｄ）。
3. 請求項１に記載の蒸発器（１、１Ｄ、１Ｅ）であって、
   いずれか一方の熱交換部（１０）に流通させた冷媒をそのまま他方の熱交換部（２０）に流通させる構造であり、
   冷媒上流側の熱交換部（１０）の最下流部（１２ｂ）と冷媒下流側の熱交換部（２０）の最上流部（２２ａ）とを連通する連通路（９）を、前記蒸発器（１）の積層方向最外側に付設されて蒸発器（１）の強度補強をするサイドプレート（３５）に一体形成したことを特徴とする蒸発器（１、１Ｄ、１Ｅ）。
4. 請求項１に記載の蒸発器（１、１Ｄ、１Ｅ）であって、
   いずれか一方の熱交換部（１０）に流通させた冷媒をそのまま他方の熱交換部（２０）に流通させる構造であり、
   冷媒上流側の熱交換器（１０）を風下側に配置し、冷媒下流側の熱交換器（２０）を風上側に配置したことを特徴とする蒸発器（１、１Ｄ、１Ｅ）。

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