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JP4599245B2 - 熱交換器 - Google Patents

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Description

この発明は、たとえば自動車の冷凍サイクルであるカーエアコンのエバポレータとして好適に用いられる熱交換器に関する。
この明細書および特許請求の範囲において、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に矢印Ｘで示す方向、図３の右側）を前、これと反対側を後というものとする。また、後方から前方を見た際の上下、左右（図２の上下、左右）を上下、左右というものとする。
従来、カーエアコン用エバポレータとして、１対の皿状プレートを対向させて周縁部どうしをろう付してなる複数の偏平中空体が並列状に配置され、隣接する偏平中空体間にルーバ付きコルゲートフィンが配置されて偏平中空体にろう付された、所謂積層型エバポレータが広く用いられていた。ところが、近年、エバポレータのさらなる小型軽量化および高性能化が要求されるようになってきた。
そして、このような要求を満たすエバポレータとして、左右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前後方向に並んで２列設けられてなる熱交換コア部と、熱交換コア部の上端側に配置されかつ熱交換管の上端部が接続された上タンクと、熱交換コア部の下端側に配置されかつ熱交換管の下端部が接続された下タンクとを備えており、下タンクが、各熱交換管群の熱交換管が接続される前後方向に並んだ２つのヘッダ部を有し、各熱交換管群の熱交換管の下端部が、各ヘッダ部の頂壁部分に形成された管挿通穴に挿通された状態で各ヘッダ部に接続され、ヘッダ部の頂壁が前後方向の中央部が上方に突出した部分円筒面状であるとともに、ヘッダ部の前後両側壁の上部が垂直面状であり、両ヘッダ部どうしが連結部を介して連結され、隣り合うヘッダ部の前後両側壁の上部と連結部とにより前後両側面が垂直面となった左右方向に伸びる排水樋が形成され、連結部に排水穴が貫通状に形成さ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においては、下タンクのヘッダ部の頂面から排水樋内への凝縮水の流入がスムーズに行われず、下タンク上からの排水性が十分ではないという問題がある。
特開２００３−２１４７９４号公報
この発明の目的は、上記問題を解決し、エバポレータとして使用した場合に下タンク上からの排水性が向上した熱交換器を提供することにある。
本発明は、上記課題を解決するために以下の態様からなる。
1)左右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前後方向に並んで複数列設けられてなる熱交換コア部と、熱交換コア部の下端側に配置された下タンクとを備えており、下タンクが、各熱交換管群の熱交換管が接続される前後方向に並んだ複数のヘッダ部を有し、各熱交換管群の熱交換管が各ヘッダ部の頂壁部分に形成された管挿通穴に挿通された状態で各ヘッダ部に接続され、隣り合うヘッダ部どうしが連結部を介して連結され、隣り合うヘッダ部と連結部とにより左右方向に伸びる排水樋が形成されている熱交換器であって、
排水樋の前後両側面が上方に向かって前後方向外側に広がっており、管挿通穴の連結部側端部が排水樋の側面に位置しているとともに、熱交換管の連結部側端部が排水樋内に臨んでおり、下タンクの前後方向外端部に位置するヘッダ部の頂面における前後方向外側部分に、各管挿通穴に連なりかつ凝縮水を下タンク下方に排水する排水溝が形成され、排水溝が、管挿通穴の前後方向外端部からヘッダ部の前後方向外側面における高さの中間部まで伸びており、ヘッダ部の前後方向外側面における排水溝が形成された部分が、段差部を介してこれよりも下方の部分に対して前後方向外側に位置しており、排水溝の下端が段差部に開口している熱交換器。
2)連結部に排水穴が貫通状に形成されている上記1)記載の熱交換器。
3)下タンクの排水樋の前後両側面が、水平面に対し、連結部に向かって下方に傾斜している上記1)または2)記載の熱交換器。
4)排水樋の前後両側面の水平面に対する下向き傾斜角度が４５度以上である上記3)記載の熱交換器。
5)下タンクの各ヘッダ部の頂面における排水樋の前後両側面に連なった部分が水平な平坦面となっている上記1)〜4)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
6)排水溝の溝底が、管挿通穴から遠ざかるにつれて徐々に下方に向かっている上記1)〜5)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
7)下タンクの前後方向外端部に位置するヘッダ部の頂面における前後方向外側部分に、前後方向外側に向かって徐々に低くなった低位部が形成されており、管挿通穴の前後方向外側端部が頂面の低位部に位置している上記1)〜6)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
8)低位部が、水平面に対し、前後方向外側に向かって下方に傾斜している上記7)記載の熱交換器。
9)低位部の水平面に対する下向き傾斜角度が４５度以上である上記8)記載の熱交換器。
10)排水溝におけるヘッダ部頂面の低位部に存在する部分の溝底が、水平面に対し、前後方向外側に向かって下方に傾斜している上記7)〜9)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
11)排水溝におけるヘッダ部頂面の低位部に存在する部分の溝底の水平面に対する下向き傾斜角度が４５度以上である上記10)記載の熱交換器。
12)下タンクが、熱交換管が接続された第１部材と、第１部材における熱交換管とは反対側の部分に接合された第２部材とよりなり、第１および第２部材が、それぞれ前後方向に並んだ複数のヘッダ形成部と、隣り合うヘッダ形成部どうしを連結する連結壁とよりなり、両部材の前後両側縁部どうしが接合されるとともに連結壁どうしが接合され、両部材のヘッダ形成部によりヘッダ部が形成されるとともに連結壁により連結部が形成されている上記1)〜11)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
13)下タンクの第１部材と第２部材の前後両側縁部どうしの接合部に段差部が設けられており、これにより第１部材の前後方向外側端部のヘッダ形成部における前後両側面が、段差部を介して第２部材の前後方向外側端部のヘッダ形成部における前後両側面よりも前後方向外側に位置している上記12)記載の熱交換器。
14)下タンクの各ヘッダ部の頂面における管挿通穴の左右両側部分が、管挿通穴に向かって下方に傾斜している上記1)〜13)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
15)熱交換管が偏平状であって、その幅方向を前後方向に向けて配置されており、熱交換管の厚みである管高さが０．７５〜１．５ｍｍである上記1)〜14)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
16)左右方向に隣り合う熱交換管間にフィンが配置されて熱交換管に接合されており、フィンが、波頂部、波底部および波頂部と波底部とを連結する平坦な連結部とよりなるコルゲート状であり、フィン高さである波頂部と波底部との直線距離が７．０ｍｍ〜１０．０ｍｍ、同じくフィンピッチである連結部のピッチが１．３〜１．７ｍｍである上記1)〜15)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
17)左右方向に隣り合う熱交換管間にフィンが配置されて熱交換管に接合されており、フィンが、波頂部、波底部および波頂部と波底部とを連結する平坦な連結部とよりなるコルゲート状であり、コルゲートフィンの波頂部および波底部が、平坦部分と、平坦部分の両側に設けられかつ連結部に連なったアール状部分とよりなり、アール状部分の曲率半径が０．７ｍｍ以下である上記1)〜16)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
18)熱交換管の上端側における前側に配置され、かつ少なくとも１列の熱交換管群の熱交換管が接続された冷媒入口ヘッダ部と、熱交換管の上端側において冷媒入口ヘッダ部の後側に配置され、かつ残りの熱交換管群の熱交換管が接続された冷媒出口ヘッダ部と、２つのヘッダ部を有する下タンクとを備えている上記1)〜17)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
19)圧縮機、コンデンサおよびエバポレータを備えており、エバポレータが、上記1)〜18)のうちのいずれかに記載の熱交換器からなる冷凍サイクル。
20)上記19)記載の冷凍サイクルが、エアコンとして搭載されている車両。
上記1)の熱交換器によれば、下タンクにおける隣り合うヘッダ部と連結部とにより形成された排水樋の前後両側面が上方に向かって前後方向外側に広がっており、管挿通穴の連結部側端部が排水樋の側面に位置しているとともに、熱交換管の連結部側端部が排水樋内に臨んでいるので、下タンクの各ヘッダ部上からの凝縮水の排水性が向上し、下タンク上に多くの凝縮水が溜まることに起因する凝縮水の氷結が防止され、その結果エバポレータとして使用した場合の性能低下が防止される。すなわち、隣り合う熱交換管どうしの間に配置されるフィンや熱交換管の表面に発生した凝縮水は、熱交換管の端面を伝って流下することが多いが、管挿通穴の連結部側端部が排水樋の側面に位置しているとともに、熱交換管の連結部側端部が排水樋内に臨んでいると、熱交換管の端面を伝って流下した凝縮水は直接排水樋内に入ることになり、下タンクの各ヘッダ部上に滞留する凝縮水の量が少なくなって下タンクの各ヘッダ部上からの排水性が向上する。
また、上記1)の熱交換器によれば、前後方向外端部のヘッダ部に接続された熱交換管の前後方向外端面に沿って流下してきた凝縮水は排水溝内を流れて下タンク下方に排水される。したがって、下タンクの前後方向外端部のヘッダ部上からの凝縮水の排水性が向上し、このヘッダ部上に多くの凝縮水が溜まることに起因する凝縮水の氷結が防止され、その結果エバポレータとして使用した場合の性能低下が防止される。
また、上記1)の熱交換器によれば、排水溝内を流れた凝縮水は、ヘッダ部の前後方向外側面に存在する部分の下端部から下タンク下方へ落下することになり、排水効率が向上する。
さらに、上記1)の熱交換器によれば、凝縮水が、排水溝におけるヘッダ部の前後方向外側面に存在する部分の下端開口から下タンク下方へ落下しやすくなる。
上記2)の熱交換器によれば、排水樋内に入った凝縮水は排水穴を通って下タンクの下方へ落下するので、排水樋内に凝縮水が滞留したままになることはない。
上記3)の熱交換器によれば、熱交換管の端面に沿って流下した凝縮水に重力が大きく影響し、排水樋内に速やかに入る。
上記4)の熱交換器によれば、上記3)の効果が顕著になる。
上記5)の熱交換器によれば、下タンクの各ヘッダ部の頂面における水平平坦面上の凝縮水は、隣り合う熱交換管どうしの間の通風間隙を流れる風によって、水平平坦面上に滞留しようとする表面張力に打ち勝って通風方向下流側、ここでは前側に流れ、排水樋内に入る。したがって、下タンクの各ヘッダ部上に多くの凝縮水が溜まることに起因する凝縮水の氷結が防止され、その結果エバポレータとして使用した場合の性能低下が防止される。
上記6)の熱交換器によれば、排水溝内の凝縮水の流れがスムーズになり、排水性が向上する。
上記7)および8)の熱交換器によれば、前後方向外端部のヘッダ部に接続された熱交換管の前後方向外側端面に沿って流下した凝縮水に重力が大きく影響し、表面張力によるヘッダ部上への滞留が起こりにくくなって、排水性が向上する。
上記9)の熱交換器によれば、上記7)および8)の効果が顕著になる。
上記10)の熱交換器によれば、排水溝内の凝縮水に比較的大きな重力が作用し、排水溝内に滞留しようとする表面張力に打ち勝って凝縮水が排水される。
上記11)の熱交換器によれば、上記10)の効果が顕著になる。
上記12)の熱交換器によれば、たとえば金属素板にプレス加工を施すことにより、ヘッダ形成部、板状部および管挿通穴を有する第１部材を形成することができ、その製造作業が比較的簡単になる。また、たとえば押出加工により、ヘッダ形成部および板状部を有する第２部材を形成することができ、その製造作業が比較的簡単になる。
上記13)の熱交換器によれば、第１部材の前後両側縁部を、第２部材の前後両側縁よりも前後方向外側に位置させることを、比較的簡単に行うことができる。
上記14)の熱交換器によれば、下タンクの各ヘッダ部頂面における管挿通穴の左右両側の傾斜部と、熱交換管の下端部との間に凹所が形成されることになり、この凹所内に入った凝縮水は、排水樋の両側面に沿って流下して排水樋内に入ることになり、下タンクの各ヘッダ部上に滞留する凝縮水の量が少なくなって下タンクの各ヘッダ部上からの排水性が向上する。
上記15)および16)の熱交換器によれば、通気抵抗の増大を抑制しつつ熱交換性能を向上させ、両者のバランスを良好にすることができる。
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。この実施形態は、この発明による熱交換器を、フロン系冷媒を用いたカーエアコン用エバポレータに適用したものである。
図１〜図３はこの発明による熱交換器を適用したカーエアコン用エバポレータの全体構成を示し、図４〜図１０は要部の構成を示す。また、図１１はエバポレータにおける冷媒の流れ方を示す。
図１〜図３において、フロン系冷媒を使用するカーエアコンに用いられるエバポレータ(1)は、上下方向に間隔をおいて配置されたアルミニウム製冷媒入出用タンク(2)およびアルミニウム製冷媒ターン用タンク(3)（下タンク）と、両タンク(2)(3)間に設けられた熱交換コア部(4)とを備えている。
冷媒入出用タンク(2)は、前側（通風方向下流側）に位置する冷媒入口ヘッダ部(5)と後側（通風方向上流側）に位置する冷媒出口ヘッダ部(6)とを備えている。冷媒入出用タンク(2)の冷媒入口ヘッダ部(5)にアルミニウム製冷媒入口管(7)が接続され、同じく冷媒出口ヘッダ部(6)にアルミニウム製冷媒出口管(8)が接続されている。冷媒ターン用タンク(3)は、前側に位置する冷媒流入ヘッダ部(9)と、後側に位置する冷媒流出ヘッダ部(11)とを備えており、両ヘッダ部(9)(11)が連結部(10)により相互に連結され、両ヘッダ部(9)(11)と連結部(10)とにより排水樋(20)が形成されている。
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(12)からなる熱交換管群(13)が、前後方向に並んで複数列、ここでは２列配置されることにより構成されている。各熱交換管群(13)の隣接する熱交換管(12)どうしの間の通風間隙、および各熱交換管群(13)の左右両端の熱交換管(12)の外側にはそれぞれコルゲートフィン(14)が配置されて熱交換管(12)にろう付されている。左右両端のコルゲートフィン(14)の外側には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。前側熱交換管群(13)の熱交換管(12)の上下両端部は冷媒入口ヘッダ部(5)および冷媒流入ヘッダ部(9)に接続され、後側熱交換管群(13)の熱交換管(12)の上下両端部は冷媒出口ヘッダ部(6)および冷媒流出ヘッダ部(11)に接続されている。そして、冷媒流入ヘッダ部(9)、冷媒流出ヘッダ部(11)およびすべての熱交換管(12)により、冷媒入口ヘッダ部(5)と冷媒出口ヘッダ部(6)とを通じさせる冷媒循環経路が構成されている。
図２〜図４に示すように、冷媒入出用タンク(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から形成されかつ熱交換管(12)が接続されたプレート状の第１部材(16)と、アルミニウム押出形材から形成されたベア材よりなりかつ第１部材(16)の上側を覆う第２部材(17)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から形成されかつ両部材(16)(17)の両端に接合されて左右両端開口を閉鎖するアルミニウム製キャップ(18)(19)とよりなり、右側キャップ(19)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、前後方向に長いアルミニウム製のジョイントプレート(21)がろう付されている。ジョイントプレート(21)に、冷媒入口管(7)および冷媒出口管(8)が接続されている。
第１部材(16)は、その前後両側部分に、それぞれ中央部が下方に突出した曲率の小さい横断面円弧状の湾曲部(22)を有している。各湾曲部(22)に、前後方向に長い複数の管挿通穴(23)が、左右方向に間隔をおいて形成されている。前後両湾曲部(22)の管挿通穴(23)は、それぞれ左右方向に関して同一位置にある。前側湾曲部(22)の前縁および後側湾曲部(22)の後縁に、それぞれ立ち上がり壁(22a)が全長にわたって一体に形成されている。また、第１部材(16)の両湾曲部(22)間の平坦部(24)に、複数の貫通穴(25)が左右方向に間隔をおいて形成されている。
第２部材(17)は下方に開口した横断面略ｍ字状であり、左右方向に伸びる前後両壁(26)と、前後両壁(26)間の中央部に設けられかつ左右方向に伸びるとともに冷媒入出用タンク(2)内を前後２つの空間に仕切る仕切壁(27)と、前後両壁(26)および仕切壁(27)の上端どうしをそれぞれ一体に連結する上方に突出した２つの略円弧状連結壁(28)とを備えている。第２部材(17)の後壁(26)の下端部と仕切壁(27)の下端部とは、分流用抵抗板(29)により全長にわたって一体に連結されている。分流用抵抗板(29)の後側部分における左右両端部を除いた部分には、左右方向に長い複数の冷媒通過穴(31A)(31B)が左右方向に間隔をおいて貫通状に形成されている。仕切壁(27)の下端は前後両壁(26)の下端よりも下方に突出しており、その下縁に、下方に突出しかつ第１部材(16)の貫通穴(25)に嵌め入れられる複数の突起(27a)が左右方向に間隔をおいて一体に形成されている。突起(27a)は、仕切壁(27)の所定部分を切除することにより形成されている。
右側キャップ(19)の前側には、冷媒入口ヘッダ部(5)内に嵌め入れられる左方突出部(32)が一体に形成され、同じく後側には、冷媒出口ヘッダ部(6)の分流用抵抗板(29)よりも上側の部分内に嵌め入れられる上側左方突出部(33)と、分流用抵抗板(29)よりも下側の部分内に嵌め入れられる下側左方突出部(34)とが上下に間隔をおいて一体に形成されている。また、右側キャップ(19)の前後両側縁と上縁との間の円弧状部に、それぞれ左方に突出した係合爪(35)が一体に形成されている。さらに、右側キャップ(19)の下縁の前側部分および後側部分に、それぞれ左方に突出した係合爪(36)が一体に形成されている。右側キャップ(19)の前側の左方突出部(32)の底壁に冷媒入口(37)が形成され、同じく後側の上側左方突出部(33)の底壁に冷媒出口(38)が形成されている。左側キャップ(18)は右側キャップ(19)と左右対称形であり、冷媒入口ヘッダ部(5)内に嵌め入れられる右方突出部(39)、冷媒出口ヘッダ部(6)の分流用抵抗板(29)よりも上側の部分内に嵌め入れられる上側右方突出部(41)、分流用抵抗板(29)よりも下側の部分内に嵌め入れられる下側右方突出部(42)、および右方に突出した上下の係合爪(43)(44)が一体に形成されている。右方突出部(39)および上側右方突出部(41)の底壁には開口は形成されていない。両キャップ(18)(19)の上縁は、それぞれ冷媒入出用タンク(2)の第２部材(17)上面の両端と合致するように、２つの略円弧状部が前後方向の中央部において一体に連なったような形状となっている。また、両キャップ(18)(19)の下縁は、冷媒入出用タンク(2)の第１部材(16)下面の両端とほぼ合致するように、２つの略円弧状部が前後方向の中央部において平坦部を介して一体に連なったような形状となっている。
ジョイントプレート(21)は、右側キャップ(19)の冷媒入口(37)に通じる短円筒状冷媒流入口(45)と、同じく冷媒出口(38)に通じる短円筒状冷媒流出口(46)とを備えている。ジョイントプレート(21)の上下両縁部における冷媒流入口(45)と冷媒流出口(46)との間の部分には、それぞれ左方に突出した屈曲部(47)が形成されている。上側の屈曲部(47)は、右側キャップ(19)の上縁における２つの略円弧状部の間、および第２部材(17)の２つの連結壁(28)間に係合している。下側の屈曲部は、右側キャップ(19)の下縁における２つの略円弧状部の間に形成された上記平坦部、および第１部材(16)の平坦部(24)に係合している。さらに、ジョイントプレート(21)の下縁の前後両端部には、それぞれ左方に突出した係合爪(48)が一体に形成されている。係合爪(48)は、右側キャップ(19)の下縁に係合している。ジョイントプレート(21)の冷媒流入口(45)に、冷媒入口管(7)の一端部に形成された縮径部が差し込まれてろう付され、同じく冷媒流出口(46)に、冷媒出口管(8)の一端部に形成された縮径部が差し込まれてろう付されている。図示は省略したが、冷媒入口管(7)および冷媒出口管(8)の他端部には、両管(7)(8)に跨るように膨張弁取付部材が接合されている。
冷媒入出用タンク(2)の第１および第２部材(16)(17)と、両キャップ(18)(19)と、ジョイントプレート(21)とは次のようにしてろう付されている。すなわち、第１および第２部材(16)(17)は、第２部材(17)の突起(27a)が第１部材(16)の貫通穴(25)に挿通されてかしめられることにより、第１部材(16)の前後の立ち上がり壁(22a)の上端部が第２部材(17)の前後両壁(26)の下端部に係合させられた状態で、第１部材(16)のろう材層を利用して相互にろう付されている。両キャップ(18)(19)は、前側の突出部(39)(32)が両部材(16)(17)における仕切壁(27)よりも前側の空間内に、後側の上突出部(41)(33)が両部材(16)(17)における仕切壁(27)よりも後側でかつ分流用抵抗板(29)よりも上側の空間内に、および後側の下突出部(42)(34)が仕切壁(17)よりも後側でかつ分流用抵抗板(29)よりも下側の空間内にそれぞれ嵌め入れられ、上側の係合爪(43)(35)が第２部材(17)の連結壁(28)に係合させられ、下側の係合爪(44)(36)が第１部材(16)の湾曲部(22)に係合させられた状態で、両キャップ(18)(19)のろう材層を利用して第１および第２部材(16)(17)にろう付されている。ジョイントプレート(21)は、屈曲部(47)が右側キャップ(19)および第２部材(17)に係合させられ、係合爪(48)が右側キャップ(19)に係合させられた状態で、右側キャップ(19)のろう材層を利用して右側キャップ(19)にろう付されている。
こうして、冷媒入出用タンク(2)が形成されており、第２部材(17)の仕切壁(27)よりも前側が冷媒入口ヘッダ部(5)、同じく仕切壁(27)よりも後側が冷媒出口ヘッダ部(6)となっている。また、冷媒出口ヘッダ部(6)は分流用抵抗板(29)により上下両空間(6a)(6b)に区画されており、これらの空間(6a)(6b)は冷媒通過穴(31A)(31B)により連通させられている。右側キャップ(19)の冷媒出口(38)は冷媒出口ヘッダ部(6)の上部空間(6a)内に通じている。さらに、ジョイントプレート(21)の冷媒流入口(45)が冷媒入口(37)に、冷媒流出口(46)が冷媒出口(38)にそれぞれ連通させられている。
図２、図３および図５〜図１０に示すように、冷媒ターン用タンク(3)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から形成されかつ熱交換管(12)が接続されたプレート状の第１部材(50)と、アルミニウム押出形材から形成されたベア材よりなりかつ第１部材(50)の下側を覆う第２部材(51)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から形成されかつ左右両端開口を閉鎖するアルミニウム製キャップ(52)(53)と、連結部(10)に接合された左右方向に長いアルミニウムベア材製排水補助プレート(54)と、左側キャップ(52)の外面に、冷媒流入ヘッダ部(9)および冷媒流出ヘッダ部(11)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ベア材製の連通部材(55)とよりなり、連通部材(55)を介して冷媒流入ヘッダ部(9)と冷媒流出ヘッダ部(11)とが左端部で連通させられている。
冷媒流入ヘッダ部(9)および冷媒流出ヘッダ部(11)はそれぞれ頂面、前後両側面および底面を有している。両ヘッダ部(9)(11)の頂面は前後方向内側部分および外側部分を除いて水平な平坦面(9a)(11a)となっており、頂面の前後方向内側部分には前後方向内側に向かって下方に直線状に傾斜した傾斜面からなる第１の低位部(9b)(11b)が形成されている。そして、第１の低位部(9b)(11b)が排水樋(20)の前後両側面となっており、排水樋(20)の前後両側面が上方に向かって前後方向外側に広がっている。第１の低位部(9b)(11b)の水平面に対する下向き傾斜角度は４５度以上であることが好ましい。なお、排水樋(20)の前後両側面、すなわち両ヘッダ部(9)(11)の第１の低位部(9b)(11b)は、上方に向かって前後方向外側に広がっておれば、直線状に傾斜したものに限らず、湾曲していてもよい。また、両ヘッダ部(9)(11)の頂面の前後方向外側部分には、水平面に対し、前後方向外側に向かって下方に直線状に傾斜した傾斜面からなる第２の低位部(9c)(11c)が形成されている。第２の低位部(9c)(11c)の水平面に対する下向き傾斜角度は４５度以上であることが好ましい。両ヘッダ部(9)(11)の前後方向外側面は頂面の第２の低位部(9c)(11c)に連なっている。
第１部材(50)は、冷媒流入ヘッダ部(9)の上部を形成する第１ヘッダ形成部(56)と、冷媒流出ヘッダ部(11)の上部を形成する第２ヘッダ形成部(57)と、両ヘッダ形成部(56)(57)を連結しかつ連結部(10)を形成する連結壁(58)とよりなる。第１ヘッダ形成部(56)は、水平平坦状頂壁(56a)と、頂壁(56a)の後縁に全長にわたって一体に形成されかつ後方に向かって下方に傾斜した第１の傾斜壁(56b)と、頂壁(56a)の前縁に全長にわたって一体に形成されかつ前方に向かって下方に傾斜した第２の傾斜壁(56c)と、第２の傾斜壁(56c)の前縁に全長にわたって一体に形成された垂下壁(56d)とよりなる。第２ヘッダ形成部(57)は、水平平坦状頂壁(57a)と、頂壁(57a)の前縁に全長にわたって一体に形成されかつ前方に向かって下方に傾斜した第１の傾斜壁(57b)と、頂壁(57a)の後縁に全長にわたって一体に形成されかつ後方に向かって下方に傾斜した第２の傾斜壁(57c)と、第２の傾斜壁(57c)の後縁に全長にわたって一体に形成された垂下壁(57d)とよりなる。第１ヘッダ形成部(56)の第１の傾斜壁(56b)の下縁と第２ヘッダ形成部(57)の第１の傾斜壁(57b)の下縁とが連結壁(58)により一体に連結されている。両ヘッダ形成部(56)(57)の垂下壁(56d)(57d)の下端面は前後方向内方に向かって下方に傾斜しており、この下端面の外側部分により後述する段差部(69)が形成されるようになっている。そして、第１ヘッダ形成部(56)の頂壁(56a)上面が冷媒流入ヘッダ部(9)の頂面の水平平坦面(9a)を形成し、両傾斜壁(56b)(56c)上面が両低位部(9b)(9c)を形成し、垂下壁(56d)外面が前側面の上側部分を形成している。また、第２ヘッダ形成部(57)の頂壁(57a)上面が冷媒流出ヘッダ部(11)の頂面の水平平坦面(11a)を形成し、両傾斜壁(57b)(57c)上面が両低位部(11b)(11c)を形成し、垂下壁(57d)外面が後側面の上側部分を形成している。
第１部材(50)の両ヘッダ形成部(56)(57)に、それぞれ前後方向に長い複数の管挿通穴(59)が左右方向に間隔をおいて形成されている。両ヘッダ形成部(56)(57)の管挿通穴(59)は左右方向に関して同一位置にある。管挿通穴(59)の連結部(10)側端部、すなわち第１ヘッダ形成部(56)の管挿通穴(59)の後端部および第２ヘッダ形成部(57)の管挿通穴(59)の前端部はそれぞれ第１の傾斜壁(56b)(57b)に位置しており、これにより管挿通穴(59)の連結部(10)側端部が排水樋(20)の側面に位置している。また、管挿通穴(59)の前後方向外端部、すなわち第１ヘッダ形成部(56)の管挿通穴(59)の前端部および第２ヘッダ形成部(57)の管挿通穴(59)の後端部はそれぞれ第２の傾斜壁(56c)(57c)に位置しており、これにより管挿通穴(59)の前後方向外端部は両ヘッダ部(9)(11)の頂面の第２の低位部(9c)(11c)に位置している。
第１部材(50)の両ヘッダ形成部(56)(57)の頂壁(56a)(57a)および両傾斜壁(56b)(56c)(57b)(57c)における管挿通穴(59)の左右両側部分は、管挿通穴(59)に向かって下方に傾斜した傾斜部(61)となっており、各管挿通穴(59)の左右両側の傾斜部(61)により凹所(62)が形成されている（図９参照）。第１部材(50)の両ヘッダ形成部(56)(57)の第２の傾斜壁(56c)(57c)の外面および垂下壁(56d)(57d)の外面に、凝縮水を冷媒ターン用タンク(3)下方に排水する排水溝(63)が、管挿通穴(59)の前後方向外端部に連なって形成されている。排水溝(63)の溝底は、管挿通穴(59)から遠ざかるにつれて徐々に下方に向かっている。排水溝(63)における第２の傾斜壁(56c)(57c)、すなわち第２の低位部(9c)(11c)に存在する部分の溝底は、水平面に対し、前後方向外側に向かって下方に直線状に傾斜している。排水溝(63)における第２の低位部(9c)(11c)に存在する部分の溝底の水平面に対する下向き傾斜角度は４５度以上であることが好ましい。排水溝(63)における垂下壁(56d)(57d)に存在する部分の下端は、垂下壁(56d)(57d)の下端面に開口している（図６参照）。
第１部材(50)の連結壁(58)に、左右方向に長い複数の排水用貫通穴(64)が左右方向に間隔をおいて形成されている。また、第１部材(50)の連結壁(58)に、複数の固定用貫通穴(65)が、排水用貫通穴(64)からずれた位置に来るように左右方向に間隔をおいて形成されている。
第１部材(50)は、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って、両ヘッダ形成部(56)(57)の頂壁(56a)(57a)、両傾斜壁(56b)(56c)(57b)(57c)、垂下壁(56d)(57d)、連結壁(58)、管挿通穴(59)、傾斜部(61)および排水溝(63)を形成するとともに、連結壁(58)に排水用貫通穴(64)および固定用貫通穴(65)を形成することによりつくられている。
第２部材(51)は、冷媒流入ヘッダ部(9)の下部を形成する第１ヘッダ形成部(66)と、冷媒流出ヘッダ部(11)の下部を形成する第２ヘッダ形成部(67)と、両ヘッダ形成部(66)(67)を連結しかつ第１部材(50)の連結壁(58)にろう付されて連結部(10)を形成する連結壁(68)とよりなる。第１ヘッダ形成部(66)は、垂直状の前後両壁(66a)と、前後両壁(66a)の下端どうしを一体に連結する下方に突出した横断面略円弧状底壁(66b)とよりなる。第２ヘッダ形成部(67)は、垂直状の前後両壁(67a)と、前後両壁(67a)の下端どうしを一体に連結する下方に突出した横断面略円弧状底壁(67b)と、前後両壁(67a)の上端部どうしを一体に連結する水平な分流制御壁(67c)とよりなる。第１ヘッダ形成部(66)の後壁(66a)の上端部と第２ヘッダ形成部(67)の前壁(67a)の上端部とが連結壁(68)により一体に連結されている。第１ヘッダ形成部(66)の前壁(66a)外面および第２ヘッダ形成部(67)の後壁(67a)外面は、それぞれ第１部材(50)の第１ヘッダ形成部(56)の垂下壁(56d)外面および第２ヘッダ形成部(57)の垂下壁(57d)外面よりも前後方向内側に位置しており、これにより第１部材(50)の垂下壁(56d)(57d)と第２部材(51)の前後壁(66a)(67a)との接合部に段差部(69)が設けられるとともに、垂下壁(56d)(57d)外面が段差部(69)を介して前壁(66a)および後壁(67a)の外面に対して前後方向外側に位置し、排水溝(63)の下端全体が段差部(69)に開口している（図６および図７参照）。また、第１ヘッダ形成部(66)の前壁(66a)の上縁部外面および第２ヘッダ形成部(67)の後壁(67a)の上縁部外面は、排水溝(63)における垂下壁(56d)(57d)に存在する部分の底面と面一となっている。そして、第１ヘッダ形成部(66)の前壁(66a)外面が冷媒流入ヘッダ部(9)の前側面の下側部分を形成し、第２ヘッダ形成部(67)の後壁(67a)外面が冷媒流出ヘッダ部(11)の後側面の下側部分を形成している。
第２部材(51)の第２ヘッダ形成部(67)の分流制御壁(67c)における前後方向の中心部よりも後側の部分には、複数の円形冷媒通過穴(71)が左右方向に間隔をおいて貫通状に形成されている。隣り合う円形冷媒通過穴(71)間の間隔は、左端部から遠ざかるにつれて徐々に大きくなっており、これにより分流制御壁(67c)の単位長さ当たりの円形冷媒通過穴(71)の数は右方に向かって少なくなっている。なお、隣り合う円形冷媒通過穴(71)間の間隔は、すべて等しくなっていてもよい。第２部材(51)の連結壁(68)における第１部材(50)の排水用貫通穴(64)と合致した位置にそれぞれ左右方向に長い排水用貫通穴(72)が形成され、同じく第１部材(50)の固定用貫通穴(65)と合致した位置にそれぞれ固定用貫通穴(73)が形成されている。
第２部材(51)は、両ヘッダ形成部(66)(67)の前後両壁(66a)(67a)および底壁(66b)(67b)と、第２ヘッダ形成部(67)の分流制御壁(67c)と、連結壁(68)とを一体に押出成形した後、プレス加工を施して分流制御壁(67c)に冷媒通過穴(71)を形成するとともに、連結壁(68)に排水用貫通穴(72)および固定用貫通穴(65)を形成することによりつくられている。
排水補助プレート(54)における第１および第２部材(50)(51)の排水用貫通穴(64)(72)と対応する部分に、その上縁から切り欠き(74)が形成されている。切り欠き(74)の開放部の左右方向の幅は排水用貫通穴(64)(72)の左右方向の長さと等しくなっている。排水補助プレート(54)の前後両面に、それぞれ切り欠き(74)の下端部に連なるように上下方向に伸びかつ下端部が排水補助プレート(54)の下端面に開口した排水補助溝(75)が形成されている。また、排水補助プレート(54)の上縁における第１および第２部材(50)(51)の固定用貫通穴(65)(73)と合致した位置に、上方に突出しかつ両固定用貫通穴(65)(73)に挿通される突起(76)が形成されている。排水補助プレート(54)は、アルミニウムベア材からなる板にプレス加工を施して切り欠き(74)、排水補助溝(75)および突起(76)を形成することによりつくられている。
各キャップ(52)(53)は第１および第２部材(50)(51)を合わせたものの外形の横断面形状に合致した形状のプレート状であり、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プレス加工を施すことにより形成されたものである。左側キャップ(52)の前側には、冷媒流入ヘッダ部(9)内に嵌め入れられる右方突出部(77)が一体に形成され、同じく後側には、冷媒流出ヘッダ部(11)の分流制御壁(67c)よりも上側の部分内に嵌め入れられる上側右方突出部(78)と、分流制御壁(67c)よりも下側の部分内に嵌め入れられる下側右方突出部(79)とが上下に間隔をおいて一体に形成されている。また、左側キャップ(52)の前後両側縁と下縁との間の円弧状部および上縁の前後両端寄りの部分に、それぞれ右方に突出した係合爪(81)が形成され、さらに上下両縁の前後方向中央部に、それぞれ左方に突出した係合爪(82)が形成されている。左側キャップ(52)の前側の右方突出部(77)の底壁および後側の下側右方突出部(79)の底壁に、それぞれ貫通穴(83)(84)が形成されている。前側の貫通穴(83)が冷媒流入ヘッダ部(9)内を外部に通じさせ、後側の貫通穴(84)が冷媒流出ヘッダ部(11)の分流制御壁(67c)よりも下側の部分内を外部に通じさせる。
右側キャップ(53)の前側には、冷媒流入ヘッダ部(9)内に嵌め入れられる左方突出部(85)が一体に形成され、同じく後側には、冷媒流出ヘッダ部(11)の分流制御壁(67c)よりも上側の部分内に嵌め入れられる上側左方突出部(86)と、分流制御壁(67c)よりも下側の部分内に嵌め入れられる下側左方突出部(87)とが上下に間隔をおいて一体に形成されている。また、右側キャップ(53)の前後両側縁と下縁との間の円弧状部および上縁の前後両端寄りの部分に、それぞれ左方に突出した係合爪(88)が一体に形成されている。右方突出部(85)および下側右方突出部(87)の底壁には貫通穴は形成されていない。
連通部材(55)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たものであり、左方から見て左側キャップ(52)と同形同大のプレート状であって、その周縁部が左側キャップ(52)の外面にろう付されている。連通部材(55)には、左側キャップ(52)の２つの貫通穴(83)(84)を通じさせるように外方膨出部(89)が形成されている。外方膨出部(89)の内部が、左側キャップ(52)の両貫通穴(83)(84)を通じさせる連通路(91)となっている。また、連通部材(55)の上下両縁における前後方向の中央部には、左側キャップ(52)の係合爪(82)が嵌る切り欠き(92)が形成されている。
冷媒ターン用タンク(3)の第１および第２部材(50)(51)と、両キャップ(52)(53)と、排水補助プレート(54)と、連通部材(55)とは次のようにしてろう付されている。すなわち、第１部材(50)と第２部材(51)とは、連結壁(58)(68)どうしが排水用貫通穴(64)(72)および固定用貫通穴(65)(73)が合致するように合わせられるとともに、両ヘッダ形成部(56)(57)の垂下壁(56d)(57d)下端と第１ヘッダ形成部(66)の前壁(66a)および第２ヘッダ形成部(67)の後壁(67a)上端とが係合させられ、排水補助プレート(54)の突起(76)が、下方から両部材(50)(51)の固定用貫通穴(73)(65)に挿通させられてかしめられることにより両部材(50)(51)が仮止めされた状態で、第１部材(50)のろう材層を利用して相互にろう付されている。排水補助プレート(54)は、第１部材(50)のろう材層を利用して両部材(50)(51)の連結壁(58)(68)にろう付されている。両キャップ(52)(53)は、前側の突出部(77)(85)が両部材(50)(51)の第１ヘッダ形成部(56)(66)により形成される空間内に、後側の上突出部(78)(86)が両部材(50)(51)の第２ヘッダ形成部(57)(67)により形成される空間における分流制御壁(67c)よりも上側の部分内に、後側の下突出部(79)(87)が両部材(50)(51)の第２ヘッダ形成部(57)(67)により形成される空間における分流制御壁(67c)よりも下側の部分内にそれぞれ嵌め入れられ、上側の係合爪(81)(88)が第１部材(50)に係合させられ、下側の係合爪(81)(88)が第２部材(51)に係合させられた状態で、各キャップ(52)(53)のろう材層を利用して第１および第２部材(50)(51)にろう付されている。連通部材(55)は、左側キャップ(52)の係合爪(82)が切り欠き(92)内に嵌るように連通部材(55)に係合させられた状態で、左側キャップ(52)のろう材層を利用して左側キャップ(52)にろう付されている。
こうして、冷媒ターン用タンク(3)が形成されており、両部材(50)(51)の第１ヘッダ形成部(56)(66)により冷媒流入ヘッダ部(9)が形成され、同じく第２ヘッダ形成部(57)(67)により冷媒流出ヘッダ部(11)が形成されている。冷媒流出ヘッダ部(11)は分流制御壁(67c)により上下２つの空間(11A)(11B)に区画されており、これらの空間(11A)(11B)は円形冷媒通過穴(71)により連通させられている。左側キャップ(52)の前側貫通穴(83)は冷媒流入ヘッダ部(9)に通じ、同じく後側貫通穴(84)は冷媒流出ヘッダ部(11)の下部空間(11B)に通じている。そして、冷媒流入ヘッダ部(9)内と冷媒流出ヘッダ部(11)の下部空間(11B)内とが、左側キャップ(52)の貫通穴(83)(84)および連通部材(55)の外方膨出部(89)内の連通路(91)を介して連通させられている。また、両部材(50)(51)の連結壁(58)(68)により連結部(10)が形成され、冷媒流入ヘッダ部(9)の第１の低位部(9b)と冷媒流出ヘッダ部(11)の第１の低位部(11b)と連結部(10)とにより排水樋(20)が形成され、両部材(50)(51)の連結壁(58)(68)の排水用貫通穴(64)(72)により連結部(10)に排水穴(93)が形成される。
前後の熱交換管群(13)を構成する熱交換管(12)はアルミニウム押出形材で形成されたベア材からなり、前後方向に幅広の偏平状で、その内部に長さ方向に伸びる複数の冷媒通路(12a)が並列状に形成されている。前側の熱交換管群(13)の熱交換管(12)と後側の熱交換管群(13)の熱交換管(12)とは、左右方向の同一位置に来るように配置されており、熱交換管(12)の上端部は冷媒入出用タンク(2)の第１部材(16)の管挿通穴(23)に挿通されて第１部材(16)のろう材層を利用して第１部材(16)にろう付され、同じく下端部は冷媒ターン用タンク(3)の第１部材(50)の管挿通穴(59)に挿通されて第１部材(50)のろう材層を利用して第１部材(50)にろう付されている。そして、前側熱交換管群(13)の熱交換管(12)が冷媒入口ヘッダ部(5)および冷媒流入ヘッダ部(9)に連通し、後側熱交換管群(13)の熱交換管(12)が冷媒出口ヘッダ部(6)および冷媒流出ヘッダ部(11)に連通している。
ここで、熱交換管(12)の左右方向の厚みである管高さ(h)は０．７５〜１．５ｍｍ（図９参照）、前後方向の幅である管幅は１２〜１８ｍｍ、周壁の肉厚は０．１７５〜０．２７５ｍｍ、冷媒通路(12a)どうしを仕切る仕切壁の厚さは０．１７５〜０．２７５ｍｍ、仕切壁のピッチは０．５〜３．０ｍｍ、前後両端壁の外面の曲率半径は０．３５〜０．７５ｍｍであることが好ましい。
なお、熱交換管(12)としては、アルミニウム押出形材製のものに代えて、アルミニウム製電縫管の内部にインナーフィンを挿入することにより複数の冷媒通路を形成したものを用いてもよい。また、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圧延加工を施すことにより形成され、かつ連結部を介して連なった２つの平坦壁形成部と、各平坦壁形成部における連結部とは反対側の側縁より隆起状に一体成形された側壁形成部と、平坦壁形成部の幅方向に所定間隔をおいて両平坦壁形成部よりそれぞれ隆起状に一体成形された複数の仕切壁形成部とを備えた板を、連結部においてヘアピン状に曲げて側壁形成部どうしを突き合わせて相互にろう付し、仕切壁形成部により仕切壁を形成したものを用いてもよい。この場合、コルゲートフィンはベア材からなるものを用いる。
コルゲートフィン(14)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(14a)、波底部(14b)および波頂部(14a)と波底部(14b)とを連結する平坦な水平状連結部(14c)よりなり、連結部(14c)に複数のルーバ（図示略）が前後方向に並んで形成されている。コルゲートフィン(14)は前後両熱交換管群(13)に共有されており、その前後方向の幅は前側熱交換管群(13)の熱交換管(12)の前側縁と後側熱交換管群(13)の熱交換管(12)の後側縁との間隔をほぼ等しくなっている（図３参照）。コルゲートフィン(14)の前側縁部は、前側熱交換管群(13)の熱交換管(12)の前側縁よりも前方に突出している。なお、１つのコルゲートフィンが前後両熱交換管群(13)に共有される代わりに、両熱交換管群(13)の隣り合う熱交換管(12)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。
ここで、コルゲートフィン(14)のフィン高さ(H)である波頂部(14a)と波底部(14b)との直線距離は７．０ｍｍ〜１０．０ｍｍ、同じくフィンピッチ(P)である連結部(14c)のピッチは１．３〜１．７ｍｍであることが好ましい。また、コルゲートフィン(14)の波頂部(14a)および波底部(14b)は、熱交換管(12)に密接状にろう付された平坦部分と、平坦部分の両側に設けられかつ連結部(14c)に連なったアール状部分とよりなるが、アール状部分の曲率半径(R)は０．７ｍｍ以下であることが好ましい。
エバポレータ(1)は、冷媒入口管(7)および冷媒出口管(8)を除く各構成部材を組み合わせて仮止めし、すべての構成部材を一括してろう付す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、図１１に示すように、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層冷媒が、冷媒入口管(7)からジョイントプレート(21)の冷媒流入口(45)および右側キャップ(19)の冷媒入口(37)を通って冷媒入出用タンク(2)の冷媒入口ヘッダ部(5)内に入り、分流して前側熱交換管群(13)のすべての熱交換管(12)の冷媒通路(12a)内に流入する。
すべての熱交換管(12)の冷媒通路(12a)内に流入した冷媒は、冷媒通路(12a)内を下方に流れて冷媒ターン用タンク(3)の冷媒流入ヘッダ部(9)内に入る。冷媒流入ヘッダ部(9)内に入った冷媒は左方に流れ、左側キャップ(52)の前側貫通穴(83)、連通部材(55)の外方膨出部(89)内の連通路(91)および左側キャップ(52)の後側貫通穴(84)を通ることにより、流れ方向を変えるようにターンして冷媒流出ヘッダ部(11)の下部空間(11B)内に入る。
そして、冷媒入口ヘッダ部(5)から前側熱交換管群(13)の熱交換管(12)への冷媒の分流が充分に均一化されていないことに起因して、前側熱交換管群(13)の熱交換管(12)を流れる冷媒の温度（冷媒乾き度）の分布に偏りが生じていたとしても、冷媒流入ヘッダ部(9)から冷媒流出ヘッダ部(11)の下部空間(11B)内にターンして流入する際に、冷媒が混合されることになり、その温度は全体に均一になる。
冷媒流出ヘッダ部(11)の下部空間(11B)内に入った冷媒は右方に流れ、分流制御壁(67c)の円形冷媒通過穴(71)を通って上部空間(11A)内に入り、分流して後側熱交換管群(13)のすべての熱交換管(12)の冷媒通路(12a)内に流入する。
熱交換管(12)の冷媒通路(12a)内に流入した冷媒は、流れ方向を変えて冷媒通路(12a)内を上方に流れて冷媒出口ヘッダ部(6)の下部空間(6b)内に入り、分流用抵抗板(29)の長円形冷媒通過穴(31A)(31B)を通って上部空間(6a)内に入る。ここで、分流用抵抗板(29)によって冷媒の流れに抵抗が付与されるので、冷媒流出ヘッダ部(11)の上部空間(11A)から後側熱交換管群(13)のすべての熱交換管(12)への分流が均一化されるとともに、冷媒入口ヘッダ部(5)の下部空間(5b)から前側熱交換管群(13)のすべての熱交換管(12)への分流も一層均一化される。その結果、両熱交換管群(13)のすべての熱交換管(12)の冷媒流通量が均一化され、熱交換コア部(4)全体の温度分布も均一化される。
ついで、冷媒出口ヘッダ部(6)の上部空間(6a)内に入った冷媒は、右側キャップ(19)の冷媒出口(38)およびジョイントプレート(21)の冷媒流出口(46)を通り、冷媒出口管(8)に流出する。そして、冷媒が前側熱交換管群(13)の熱交換管(12)の冷媒通路(12a)、および後側熱交換管群(13)の熱交換管(12)の冷媒通路(12a)を流れる間に、通風間隙を図１および図１１に矢印Ｘで示す方向に流れる空気と熱交換をし、気相となって流出する。
このとき、コルゲートフィン(14)の表面に凝縮水が発生し、この凝縮水が冷媒ターン用タンク(3)の冷媒流入ヘッダ部(9)および冷媒流出ヘッダ部(11)上に流下する。前側熱交換管群(13)の熱交換管(12)の後端面および後側熱交換管群(13)の熱交換管(12)の前端面を伝って流下した凝縮水は、直接排水樋(20)内に入り、排水樋(20)の前後両側面を伝って排水樋(20)の底面である連結部(10)上に流下する。排水樋(20)内にある程度凝縮水が溜まると、排水穴(93)を通って連結部(10)の下方に流出し、排水補助プレート(54)の切り欠き(74)の周縁部に沿って流れて排水補助溝(75)内に入り、排水補助溝(75)内を下方に流れてその下端開口から冷媒ターン用タンク(3)の下方へ落下する。
一方、前側熱交換管群(13)の熱交換管(12)の前端面および後側熱交換管群(13)の熱交換管(12)の後端面を伝って流下した凝縮水は、直接排水溝(63)内に入り、排水溝(63)内を流れてその下端開口、すなわち段差部(69)への開口から冷媒ターン用タンク(3)の下方へ落下する。
また、冷媒ターン用タンク(3)の冷媒流入ヘッダ部(9)および冷媒流出ヘッダ部(11)の水平平坦面(9a)(11a)に流下した凝縮水は、キャピラリ効果により管挿通穴(59)の左右両側の傾斜部(61)により形成された凹所(62)内に入り、凹所(62)の前後方向内端部から直接排水樋(20)内に入り、排水樋(20)の前後両側面を伝って排水樋(20)の底面である連結部(10)上に流下し、その後は上記と同様にして冷媒ターン用タンク(3)の下方へ落下する。また、凹所(62)内に入った凝縮水は、凹所(62)の前後方向外端部から排水溝(63)内に流入し、排水溝(63)内を流れてその下端開口から冷媒ターン用タンク(3)の下方へ落下する。さらに、凹所(62)内に入らなかった凝縮水は、隣り合う熱交換管(12)どうしの間の通風間隙を流れる風により、水平平坦面(9a)(11a)上に滞留しようとする表面張力に打ち勝って通風方向下流側、ここでは前側に流れ、冷媒流入ヘッダ部(9)の水平平坦面(9a)上の凝縮水は第２の低位部(9c)に沿って流れて冷媒ターン用タンク(3)の下方へ落下する。このとき、第１部材(50)の垂下壁(56d)の外面が、第２部材(51)の前壁(66a)の外面よりも前後方向外側に位置しており、両者間に形成された段差部(69)が水切りの働きをするので、効果的に冷媒ターン用タンク(3)の下方へ落下する。一方、冷媒流出ヘッダ部(11)の水平平坦面(11a)上の凝縮水は第１の低位部(11b)に沿って流れて排水樋(20)内に入り、上記と同様にして冷媒ターン用タンク(3)の下方へ落下する。こうして、冷媒ターン用タンク(3)の両ヘッダ部(9)(11)の水平平坦面(9a)(11a)とコルゲートフィン(14)の下端との間に多くの凝縮水が滞留することに起因する凝縮水の氷結が防止され、その結果エバポレータ(1)の性能低下が防止される。
上記実施形態においては、この発明による熱交換器が、フロン系冷媒を使用するカーエアコンのエバポレータに適用されているが、これに限定されるものではなく、圧縮機、ガスクーラ、中間熱交換器、膨張弁およびエバポレータを有しかつＣＯ２冷媒を使用するカーエアコンを備えた車両、たとえば自動車において、カーエアコンのエバポレータとして用いられることがある。
また、上記実施形態においては、冷媒ターン用タンク(3)の冷媒流入ヘッダ部(9)と冷媒流出ヘッダ部(11)の下部空間(11B)とは、冷媒入口ヘッダ部(5)の冷媒入口(37)とは反対側の端部において連通させられているが、これとは逆に、冷媒入口(37)と同一端部において連通させられていてもよい。
この発明による熱交換器を適用した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に示すエバポレータを後方から見た際の中間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１に示すエバポレータの冷媒入出用タンクの部分の分解斜視図である。 図１に示すエバポレータの冷媒ターン用タンクの部分の分解斜視図である。 一部を省略した図２のＢ−Ｂ線拡大断面図である。 図２のＣ−Ｃ線拡大断面図である。 図３のＤ−Ｄ線断面図である。 図８のＥ−Ｅ線断面図である。 図２のＦ−Ｆ線断面図である。 図１に示すエバポレータにおける冷媒の流れ方を示す図である。
(1)：エバポレータ（熱交換器）
(3)：冷媒ターン用タンク（下タンク）
(4)：熱交換コア部
(5)：冷媒入口ヘッダ部
(6)：冷媒出口ヘッダ部
(9)：冷媒流入ヘッダ部
(9a)：平坦面
(9b)(9c)：低位部
(10)：連結部
(11)：冷媒流出ヘッダ部
(11a)：平坦面
(11b)(11c)：低位部
(12)：熱交換管
(13)：熱交換管群
(20)：排水樋
(50)：第１部材
(51)；第２部材
(56)：第１ヘッダ形成部
(57)：第２ヘッダ形成部
(59)：管挿通穴
(61)：傾斜部
(63)：排水溝
(66)：第１ヘッダ形成部
(67)：第２ヘッダ形成部
(93)：排水穴

Claims (20)

  1. 左右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前後方向に並んで複数列設けられてなる熱交換コア部と、熱交換コア部の下端側に配置された下タンクとを備えており、下タンクが、各熱交換管群の熱交換管が接続される前後方向に並んだ複数のヘッダ部を有し、各熱交換管群の熱交換管が各ヘッダ部の頂壁部分に形成された管挿通穴に挿通された状態で各ヘッダ部に接続され、隣り合うヘッダ部どうしが連結部を介して連結され、隣り合うヘッダ部と連結部とにより左右方向に伸びる排水樋が形成されている熱交換器であって、
    排水樋の前後両側面が上方に向かって前後方向外側に広がっており、管挿通穴の連結部側端部が排水樋の側面に位置しているとともに、熱交換管の連結部側端部が排水樋内に臨んでおり、下タンクの前後方向外端部に位置するヘッダ部の頂面における前後方向外側部分に、各管挿通穴に連なりかつ凝縮水を下タンク下方に排水する排水溝が形成され、排水溝が、管挿通穴の前後方向外端部からヘッダ部の前後方向外側面における高さの中間部まで伸びており、ヘッダ部の前後方向外側面における排水溝が形成された部分が、段差部を介してこれよりも下方の部分に対して前後方向外側に位置しており、排水溝の下端が段差部に開口している熱交換器。
  2. 連結部に排水穴が貫通状に形成されている請求項１記載の熱交換器。
  3. 下タンクの排水樋の前後両側面が、水平面に対し、連結部に向かって下方に傾斜している請求項１または２記載の熱交換器。
  4. 排水樋の前後両側面の水平面に対する下向き傾斜角度が４５度以上である請求項３記載の熱交換器。
  5. 下タンクの各ヘッダ部の頂面における排水樋の前後両側面に連なった部分が水平な平坦面となっている請求項１〜４のうちのいずれかに記載の熱交換器。
  6. 排水溝の溝底が、管挿通穴から遠ざかるにつれて徐々に下方に向かっている請求項１〜５のうちのいずれかに記載の熱交換器。
  7. 下タンクの前後方向外端部に位置するヘッダ部の頂面における前後方向外側部分に、前後方向外側に向かって徐々に低くなった低位部が形成されており、管挿通穴の前後方向外側端部が頂面の低位部に位置している請求項１〜６のうちのいずれかに記載の熱交換器。
  8. 低位部が、水平面に対し、前後方向外側に向かって下方に傾斜している請求項７記載の熱交換器。
  9. 低位部の水平面に対する下向き傾斜角度が４５度以上である請求項８記載の熱交換器。
  10. 排水溝におけるヘッダ部頂面の低位部に存在する部分の溝底が、水平面に対し、前後方向外側に向かって下方に傾斜している請求項７〜９のうちのいずれかに記載の熱交換器。
  11. 排水溝におけるヘッダ部頂面の低位部に存在する部分の溝底の水平面に対する下向き傾斜角度が４５度以上である請求項１０記載の熱交換器。
  12. 下タンクが、熱交換管が接続された第１部材と、第１部材における熱交換管とは反対側の部分に接合された第２部材とよりなり、第１および第２部材が、それぞれ前後方向に並んだ複数のヘッダ形成部と、隣り合うヘッダ形成部どうしを連結する連結壁とよりなり、両部材の前後両側縁部どうしが接合されるとともに連結壁どうしが接合され、両部材のヘッダ形成部によりヘッダ部が形成されるとともに連結壁により連結部が形成されている請求項１〜１１のうちのいずれかに記載の熱交換器。
  13. 下タンクの第１部材と第２部材の前後両側縁部どうしの接合部に段差部が設けられており、これにより第１部材の前後方向外側端部のヘッダ形成部における前後両側面が、段差部を介して第２部材の前後方向外側端部のヘッダ形成部における前後両側面よりも前後方向外側に位置している請求項１２記載の熱交換器。
  14. 下タンクの各ヘッダ部の頂面における管挿通穴の左右両側部分が、管挿通穴に向かって下方に傾斜している請求項１〜１３のうちのいずれかに記載の熱交換器。
  15. 熱交換管が偏平状であって、その幅方向を前後方向に向けて配置されており、熱交換管の厚みである管高さが０．７５〜１．５ｍｍである請求項１〜１４のうちのいずれかに記載の熱交換器。
  16. 左右方向に隣り合う熱交換管間にフィンが配置されて熱交換管に接合されており、フィンが、波頂部、波底部および波頂部と波底部とを連結する平坦な連結部とよりなるコルゲート状であり、フィン高さである波頂部と波底部との直線距離が７．０ｍｍ〜１０．０ｍｍ、同じくフィンピッチである連結部のピッチが１．３〜１．７ｍｍである請求項１〜１５のうちのいずれかに記載の熱交換器。
  17. 左右方向に隣り合う熱交換管間にフィンが配置されて熱交換管に接合されており、フィンが、波頂部、波底部および波頂部と波底部とを連結する平坦な連結部とよりなるコルゲート状であり、コルゲートフィンの波頂部および波底部が、平坦部分と、平坦部分の両側に設けられかつ連結部に連なったアール状部分とよりなり、アール状部分の曲率半径が０．７ｍｍ以下である請求項１〜１６のうちのいずれかに記載の熱交換器。
  18. 熱交換管の上端側における前側に配置され、かつ少なくとも１列の熱交換管群の熱交換管が接続された冷媒入口ヘッダ部と、熱交換管の上端側において冷媒入口ヘッダ部の後側に配置され、かつ残りの熱交換管群の熱交換管が接続された冷媒出口ヘッダ部と、２つのヘッダ部を有する下タンクとを備えている請求項１〜１７のうちのいずれかに記載の熱交換器。
  19. 圧縮機、コンデンサおよびエバポレータを備えており、エバポレータが、請求項１〜１８のうちのいずれかに記載の熱交換器からなる冷凍サイクル。
  20. 請求項１９記載の冷凍サイクルが、エアコンとして搭載されている車両。
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