JP2002089999A - エバポレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用時にスーパーヒート領域が拡大した場合
でも、コア部１１ａを通過する空気を十分に均一に冷却
し、更に、熱交換性能を向上させる。 【解決手段】 それぞれの内部に冷媒を流す為の複数の
Ｕ字形流路４６の半部及び第三直線状流路４７を有する
第一、第二、第三のコア要素２０、２１、２２を、それ
ぞれコア部１１ａの両端寄り部分に、空気調和用の空気
の流通方向に関して直列に配置する。冷媒送り込み管７
を通じて風下側に位置する各第一のコア要素２０の内部
に送り込んだ冷媒は、第一、第二、第三のコア要素２
０、２１、２２を順に流れた後、冷媒取り出し管８から
流出する。同時に、上記コア部１１ａの風上側の端部に
送り込んだ冷媒は、この風上側の端部に位置する各第三
直線状流路４７、４７及び各第二直線状流路３４内を、
上端から下端に向け流れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係るエバポレータ
は、空気調和装置、特に自動車用空気調和装置に組み込
んで、車室内を空気調和する為の空気を冷却する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用空気調和装置には、内部で冷媒
を蒸発させ、外部を流通する空気を冷却するエバポレー
タを組み込んでいる。この様な、自動車用空気調和装置
に組み込むエバポレータとして従来から、例えば特開昭
６２−７９８号公報、特公平７−３９８９５号公報等に
記載されている様な構造のものが知られている。図７
は、この様に従来から知られているエバポレータの１例
を略示している。このエバポレータ１は、それぞれが２
枚の金属板を最中状に組み合わせて成る伝熱管素子を複
数個、互いに積層する事で構成しており、これら各伝熱
管素子の内部に、中間部を１８０度折り返したＵ字形の
扁平な流路である、上流側流路２ａ（又は下流側流路２
ｂ）を設けている。そして、上記各伝熱管素子の内部で
上記各流路２ａ、２ｂの両端に設けたタンク空間を、一
部を除いて、隣り合う伝熱管素子同士で互いに連通させ
る事により、複数のタンク部３、４、５、６を構成して
いる。又、隣り合う伝熱管素子同士の間には、複数のコ
ルゲート型のフィン（図示せず）を挟持している。冷媒
送り込み管７から冷媒送り込み口９を通じて第一タンク
部３内に送り込まれた冷媒は、上記複数の伝熱管素子の
うち、コア部１１の幅方向片半部（図７の右半部）に存
在する伝熱管素子内に設けた各上流側流路２ａ内を、上
記コア部１１を流通する空気との間で熱交換しつつ流れ
る。そして、これら各上流側流路内２ａを流れた冷媒
は、これら各上流側流路２ａの下流端が通じる第二タン
ク部４の内部を流れた後、この第二タンク部４の下流端
にその上流端を通じさせた第三タンク部５内に流れ込
む。そして、この冷媒は、上記複数の伝熱管素子のう
ち、上記コア部１１の幅方向他半部（図７の左半部）に
存在する伝熱管素子内に設けた各下流側流路２ｂ内を、
上記空気と熱交換しつつ流れた後、第四タンク部６内に
送り込まれる。この様に第四タンク部６内に送り込まれ
た冷媒は、集合させて、冷媒取り出し口１０を通じて冷
媒取り出し管８から取り出し、図示しないコンプレッサ
に送る。上述の様に構成するエバポレータ１によれば、
上記コア部１１に、このコア部１１の厚さ方向である、
図７のα方向に空気調和用の空気を流通させる事によ
り、この空気を冷却できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記エバポレータ１の
内部から冷媒取り出し管８を通じてコンプレッサに向け
送り出された冷媒が、十分に気化し切っていないと、液
状若しくは気液混合状態の冷媒がコンプレッサに送り込
まれる、所謂リキッドバックが発生して、このコンプレ
ッサの故障を招く可能性がある。この為に従来から、こ
の様なリキッドバックの発生を防止すべく、エバポレー
タ１の内部で冷媒取り出し管８から冷媒が流出する直前
の部分に、冷媒を十分に気化し切る為の、所謂スーパー
ヒート領域を設けている。例えば、上述した従来構造の
場合には、図７に斜線で示す、コア部１１の幅方向他半
部でこのコア部１１の風上側半部に存在する部分の一部
に、スーパーヒート領域を設けている。

【０００４】但し、この様なスーパーヒート領域の大き
さは、エバポレータ１の使用時に上記コア部１１に送ら
れる空気の量が変化したり、或は冷媒の流量が変化した
りする等により変動する。そして、このスーパーヒート
領域が大きく拡大して、上記コア部１１の幅方向他半部
の風上側半部を越えて、風下側半部にまで及んだ場合に
は、このコア部を通過する空気を均一に冷却できなくな
る。即ち、このスーパーヒート領域は、上記リキッドバ
ックの発生を防止し、エバポレータ１を組み込んだ自動
車用空気調和装置の信頼性を確保する為に必要である
が、このスーパーヒート領域が大きくなり過ぎて、上記
コア部１１の厚さ方向両半部同士で重畳した場合には、
この重畳した部分を通過する空気を冷却する程度が極端
に小さくなる。この為、上記コア部１１を通過した空気
にこのコア部１１の部分毎に大きな温度差を生じる。こ
の様にコア部１１を通過する空気を均一に冷却できない
と、自動車室内への吹き出し空気の温度にむらを生じ
て、乗員にとって快適な冷房状態を実現しにくくなる。
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、使用時にスーパー
ヒート領域が拡大した場合でも、コア部を通過する空気
をほぼ均一に冷却できる構造を実現すべく発明したもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のエバポレータ
は、前述した従来から知られているエバポレータと同様
に、それぞれの内部に冷媒を流す為の扁平な流路を有す
る複数の伝熱管素子及びフィンから成るコア部と、この
コア部の内部に冷媒を送り込む為の冷媒送り込み口と、
このコア部から冷媒を取り出す為の冷媒取り出し口とを
有し、上記各伝熱管素子の内部に冷媒を流通させると共
に、これら各伝熱管素子の外部に空気調和用の空気を、
上記コア部の厚さ方向に通過させる状態で使用する。

【０００６】特に、本発明のエバポレータに於いては、
上記コア部のうちの少なくとも幅方向一部が、それぞれ
の内部に冷媒を流す為の複数の扁平な流路を有するコア
要素を、上記空気の流通方向に関して直列に３列以上配
置すると共に、これら各コア要素に設けた複数の流路
を、隣り合うコア要素同士で連通して成り、上記冷媒送
り込み口を通じて上記コア部の厚さ方向一端部に位置す
るコア要素の内部に送り込まれた冷媒が、各コア要素内
を順に流れた後、上記コア部の厚さ方向他端部に位置す
るコア要素の内部から上記冷媒取り出し口を通じて外部
に取り出されると共に、上記コア部の厚さ方向他端部に
送り込まれた冷媒が、この厚さ方向他端部の上下方向端
部に水平方向に設けられた流路を除く総ての流路内で、
同一の一方向に向け流れる。

【０００７】更に、請求項２に記載したエバポレータに
於いては、上記コア部の厚さ方向他端部に送り込まれた
冷媒が、この厚さ方向他端部の上下方向端部に水平方向
に設けられた流路を除く総ての流路内で、下端から上端
に向け流れる。

【０００８】更に、請求項３に記載したエバポレータに
於いては、複数の伝熱管素子は、互いに内部構造が異な
る第一素子と第二素子との２種類がそれぞれ複数ずつ存
在している。そして、このうちの第一素子は、それぞれ
の片面の長さ方向一端部に互いに独立した状態で設けら
れた第一、第二深凹部と、同じく長さ方向他端部に互い
に独立した状態で設けられた第三、第四深凹部と、同じ
く中間部に設けられてこのうちの第一、第三深凹部同士
を連通させる第一浅凹部と、同じく中間部に設けられて
上記第二、第四深凹部同士を連通させる第二浅凹部とを
備えた１対の第一金属板を、それぞれの凹部同士を対向
させた状態で最中状に重ね合わせて互いに接合する事に
より、上記第一深凹部同士が突き合わされた部分に第一
タンク空間を、上記第二深凹部同士が突き合わされた部
分に第二タンク空間を、上記第三深凹部同士が突き合わ
された部分に第三タンク空間を、上記第四深凹部同士が
突き合わされた部分に第四タンク空間を、上記第一浅凹
部同士が突き合わされた部分に上記第一、第三タンク空
間同士を連通させる第一直線状流路を、上記第二浅凹部
同士が突き合わされた部分に上記第二、第四タンク空間
同士を連通させる第二直線状流路を、それぞれ設けたも
のである。そして、上記各第二素子は、それぞれの片面
の長さ方向一端部に互いに独立した状態で設けられた第
五、第六深凹部と、同じく長さ方向他端部に互いに独立
した状態で設けられた第七、第八深凹部と、同じく中間
部に設けられた、途中で１８０度折り返されて上記第
七、第八深凹部同士を連通させる第三浅凹部と、同じく
中間部に設けられて上記第六、第八深凹部同士を連通さ
せる第四浅凹部とを備えた１対の第二金属板を、それぞ
れの凹部同士を対向させた状態で最中状に重ね合わせて
互いに接合する事により、上記第五深凹部同士が突き合
わされた部分に第五タンク空間を、上記第六深凹部同士
が突き合わされた部分に第六タンク空間を、上記第七深
凹部同士が突き合わされた部分に第七タンク空間を、上
記第八深凹部同士が突き合わされた部分に第八タンク空
間を、上記第三浅凹部同士が突き合わされた部分に上記
第七、第八タンク空間同士を連通させるＵ字形流路を、
上記第四浅凹部同士が突き合わされた部分に上記第六、
第八タンク空間同士を連通させる第三直線状流路を、そ
れぞれ設けたものである。そして、コア部は、複数の上
記第一素子とフィンとを重ね合わせた内側部分と、この
内側部分の幅方向両側に、この内側部分を挟持する状態
で位置する、複数の上記第二素子とフィンとを重ね合わ
せた１対の外側部分とから成る。更に、これら１対の外
側部分を構成する上記各第二素子の第五タンク空間と、
上記内側部分を構成する上記第一素子の第一タンク空間
とは、互いに連通して冷媒送り込み口に通じる入口タン
ク部を構成している。そして、上記１対の外側部分を構
成する上記各第二素子の第七タンク空間と、上記内側部
分を構成する上記第一素子の第三タンク空間とは、互い
に連通して上流側冷媒移送タンク部を構成している。そ
して、上記１対の外側部分を構成する上記各第二素子の
第八タンク空間と、上記内側部分を構成する上記第一素
子の第四タンク空間とは、互いに連通して下流側冷媒移
送タンク部を構成している。そして、上記１対の外側部
分を構成する上記各第二素子の第六タンク空間と、上記
内側部分を構成する上記第一素子の第二タンク空間と
は、互いに連通して冷媒取り出し口に通じる出口タンク
部を構成している。更に、上記１対の外側部分の厚さ方
向一端部にそれぞれ位置する、上記上流側冷媒移送タン
ク部の長さ方向端部と、上記各第二素子の内部に設けた
Ｕ字形流路の上流側半部とが、１対の第一のコア要素を
構成している。そして、上記１対の外側部分の厚さ方向
中間部にそれぞれ位置する、上記各第二素子の内部に設
けたＵ字形流路の下流側半部が、１対の第二のコア要素
を構成している。そして、上記各外側部分の厚さ方向他
端部にそれぞれ位置する、上記下流側冷媒移送タンク部
の長さ方向端部と、上記各第二素子の内部に設けた第三
直線状流路と、上記出口タンク部の長さ方向端部とが、
１対の第三のコア要素を構成している。

【０００９】

【作用】上述の様に構成する本発明のエバポレータの場
合、使用時にスーパーヒート領域が拡大した場合でも、
この領域がコア部の厚さ方向全部に亙り及ぶ事を防止で
きる。従って、このコア部を通過する空気をほぼ均一に
冷却して、乗員にとって快適な冷房状態を実現できる。
更に、上記コア部の厚さ方向他端部に送り込まれた冷媒
が、この厚さ方向他端部の上下方向端部に水平方向に設
けられた流路を除く総ての流路内で、同一の一方向に向
け流れる為、圧力損失の低減を図れて、エバポレータの
性能向上を図れる。

【００１０】更に、請求項２に記載したエバポレータに
よれば、上記厚さ方向他端部でガス状冷媒と液状冷媒と
が上下両側に分離し易くなる為、この液状冷媒が比較的
長い間内部に留まり易くなる。従って、この液状冷媒と
上記コア部の外部を通過する空気との間での熱交換を効
率良く行なわせる事ができて、エバポレータの更なる性
能向上を図れる。

【００１１】更に、請求項３に記載したエバポレータに
よれば、熱交換性能の更なる向上と、コスト低減とを図
れる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１〜６は、本発明の実施の形態
の１例を示している。本発明のエバポレータ１ａは、そ
れぞれが複数ずつの第一素子１２と、第二素子１３と、
コルゲート型のフィン１４とを積層して成るコア部１１
ａを有する。このうちの第一素子１２と第二素子１３と
は、それぞれの片面に凹部を形成した第一、第二金属板
１５、１６をそれぞれ２枚１組とし、互いの凹部同士を
対向させた状態で最中状に重ね合わせて互いに気密且つ
液密に接合する事により造ったもので、内側に扁平な流
路を有する。又、上記第一、第二素子１２、１３の内部
構造は、互いに異ならせている。

【００１３】上記第一、第二金属板１５、１６は、芯材
（比較的融点が高いアルミニウム合金）の両面にろう材
（Siを多く含み、比較的融点が低いアルミニウム合金）
を積層した、所謂両面クラッド材としている。前記エバ
ポレータ１ａを造る場合には、上記第一、第二の金属板
１５、１６と、フィン１４と、冷媒送り込み口９を有す
る冷媒送り込み管７の端部及び冷媒取り出し口１０を有
する冷媒取り出し管８の端部を接続したコネクタ１７と
を、図１に示した状態に組み合わせ、加熱炉中で加熱し
て、上記ろう材により上記各部材１５、１６、１４、１
７を、互いにろう付け接合する。

【００１４】又、本例の場合には、複数の上記第一素子
１２とフィン１４とを重ね合わせて成る内側部分１８
を、複数の上記第二素子１３とフィン１４とを重ね合わ
せて成る１対の外側部分１９、１９により幅方向両側か
ら挟持する事により、上記コア部１１ａを構成してい
る。又、上記各外側部分１９、１９は、それぞれの内部
に冷媒を流す為の扁平な流路を有する、第一、第二、第
三のコア要素２０、２１、２２を、空気調和用の空気の
流通方向αに関して３列、互いに直列に重ね合わせる状
態で配置している。

【００１５】上記コア部１１ａの内側部分１８を構成す
る第一素子１２、１２は、図３（Ａ）（Ｂ）に詳示する
様な第一金属板１５を２枚、互いの凹部を対向させた状
態で最中状に重ね合わせ、一体にろう付けして成る。ア
ルミニウム合金製の両面クラッド材である素板にプレス
加工を施して成る、上記第一金属板１５は、それぞれの
片面の上端部に、互いに独立した第一、第二深凹部２
３、２４を設けている。又、それぞれの片面の下端部
に、互いに独立した第三、第四深凹部２５、２６を設け
ている。更に、中間部には、上記第一、第三深凹部２
３、２５同士を連通させる第一浅凹部２７と、この第一
浅凹部２７と独立した状態で設けて、上記第二第四深凹
部２４、２６同士を連通させる第二浅凹部２８とを設け
ている。

【００１６】上記各第一素子１２、１２はそれぞれ、上
述の様な第一金属板１５を１対ずつ、それぞれの凹部同
士を対向させた状態、即ち、第一深凹部２３同士、第二
深凹部２４同士、第三深凹部２５同士、第四深凹部２６
同士、第一浅凹部２７同士、第二浅凹部２８同士を互い
に対向させた状態で最中状に重ね合わせている。そし
て、上記第一深凹部２３同士が突き合わされた部分に第
一タンク空間２９を、上記第二深凹部２４同士が突き合
わされた部分に第二タンク空間３０を、上記第三深凹部
２５同士が突き合わされた部分に第三タンク空間３１
を、上記第四深凹部２６同士が突き合わされた部分に第
四タンク空間３２を、それぞれ形成している。

【００１７】又、上記第一浅凹部２７同士が突き合わさ
れた部分を第一直線状流路３３として、上記第一、第三
タンク空間２９、３１同士を連通させている。更に、上
記第二浅凹部２８同士が突き合わされた部分を第二直線
状流路３４として、上記第二、第四タンク空間３０、３
２同士を連通させている。尚、上記第一、第二浅凹部２
７、２８内には多数の突起３５、３５を形成している。
これら各突起３５、３５の先端面は、１対の上記第一金
属板１５同士を最中状に組み合わせる際に、これら第一
金属板１５の周縁部及び上記第一、第二浅凹部２７、２
８同士の間部分等と共に、互いに突き合わされてろう付
けされる。そして、上記各第一素子１２、１２の耐圧強
度を確保すると共に、上記第一、第二直線状流路３３、
３４内を流れる冷媒の流れを攪乱する役目を果たす。

【００１８】一方、前記コア部１１ａの外側部分１９、
１９を構成する、前記各第二素子１３、１３は、図４
（Ａ）（Ｂ）に詳示する様な第二金属板１６を２枚、最
中状に重ね合わせ、互いにろう付けして成る。やはりア
ルミニウム合金製の両面クラッド材である素板にプレス
加工を施して成る、上記第二金属板１６は、それぞれの
片面の上端部に、互いに独立した第五、第六深凹部３
６、３７を設けている。又、それぞれの片面の下端部
に、互いに独立した第七、第八深凹部３８、３９を設け
ている。更に、中間部には、途中で１８０度折り返され
て、上記第七、第八深凹部３８、３９同士を連通させる
第三浅凹部４０と、上記第六、第八深凹部３７、３９同
士を連通させる第四浅凹部４１とを、それぞれ設けてい
る。

【００１９】上記各第二素子１３、１３はそれぞれ、上
述の様な第二金属板１６を１対ずつ、それぞれの凹部同
士を対向させた状態、即ち、第五深凹部３６同士、第六
深凹部３７同士、第七深凹部３８同士、第八深凹部３９
同士、第三浅凹部４０同士、第四浅凹部４１同士を互い
に対向させた状態で最中状に重ね合わせている。そし
て、上記第五深凹部３６同士が突き合わされた部分に第
五タンク空間４２を、上記第六深凹部３５同士が突き合
わされた部分に第六タンク空間４３を、上記第七深凹部
３６同士が突き合わされた部分に第七タンク空間４４
を、上記第八深凹部３７同士が突き合わされた部分に第
八タンク空間４５を、それぞれ形成している。又、上記
第三浅凹部４０同士が突き合わされた部分をＵ字形流路
４６として、上記第七、第八タンク空間４４、４５同士
を連通させている。又、上記第四浅凹部４１同士が突き
合わされた部分を第三直線状流路４７として、上記第
六、第八タンク空間４３、４５同士を連通させている。
尚、上記第三、第四浅凹部４０、４１内にも、前述した
第一金属板１５に設けた第一、第二浅凹部２７、２８の
場合と同様に、多数の突起３５、３５を形成している。
又、本例の場合には、上記各第一素子１２、１２及び各
第二素子１３、１３にそれぞれ設けた各第一〜第三の直
線状流路３３、３４、４７の断面積を互いに同じとし、
上記各第二素子１３、１３に設けたＵ字形流路４６の断
面積は、上記各第一〜第三の直線状流路３３、３４、４
７の断面積の１／２としている。

【００２０】前記コア部１１ａは、前述した様に、それ
ぞれが前述の様に構成する複数の第二素子１３、１３と
フィン１４、１４とを重ね合わせて成る内側部分１８の
幅方向両側から、それぞれが上述の様に構成する複数の
第二素子１３、１３とフィン１４、１４とを重ね合わせ
て成る１対の外側部分１９、１９により挟持する事によ
り構成している。

【００２１】そして、上記内側部分１８を構成する上記
各第一素子１２、１２の第一タンク空間２９、２９と、
上記１対の外側部分１９、１９を構成する上記各第二素
子１３、１３の第五タンク空間４２とを互いに連通し
て、入口タンク部４８を構成している。この為に、上記
各第一素子１２、１２を構成する第一金属板１５に形成
した第一深凹部２３の底部と、上記各第二素子１３、１
３を構成する第二金属板１６に形成した第五深凹部３６
の底部とには、上記入口タンク部４８の下流端（図５、
６の右端）に位置する１枚の第二金属板１６を除き、冷
媒を通過させる為の通孔４９を形成している。この様に
して構成した、上記入口タンク部４８は、前記コネクタ
１７を介して、前記冷媒送り込み管７に通じさせてい
る。

【００２２】又、上記内側部分１８を構成する上記各第
一素子１２、１２の第三タンク空間３１と、上記１対の
外側部分１９、１９を構成する上記各第二素子１３、１
３の第七タンク空間４４とを互いに連通して、上流側冷
媒移送タンク部５０を構成している。この為に、上記各
第一素子１２、１２を構成する第二金属板１６に形成し
た第三深凹部２５の底部と、上記各第二素子１３、１３
を構成する第二金属板１６に形成した第七深凹部３８の
底部とには、前記コア部１１ａの両端に位置する２枚の
第二金属板１６を除き、冷媒を通過させる為の通孔４９
を形成している。

【００２３】又、上記内側部分１８を構成する上記各第
一素子１２、１２の第四タンク空間３２と、上記１対の
外側部分１９、１９を構成する各第二素子１３、１３の
第八タンク空間４５とを互いに連通して、下流側冷媒移
送タンク部５１を構成している。この為に、上記第一、
第二素子１２、１３を構成する第一、第二金属板１５、
１６に形成した第四、第八深凹部２６、３９の底部に
は、上記コア部１１ａの幅方向両端に位置する２枚の第
二金属板１６を除き、冷媒を通過させる為の通孔４９を
形成している。

【００２４】更に、上記内側部分１８を構成する上記各
第一素子１２、１２の第二タンク空間３０と、上記１対
の外側部分１９、１９を構成する上記各第二素子１３、
１３の第六タンク空間４３とは、互いに連通して出口タ
ンク部５２を構成している。この為に、上記第一、第二
素子１２、１３を構成する第一、第二金属板１５、１６
に形成した第二、第六深凹部２４、３７の底部には、上
記出口タンク部５２の上流端（図５、６の右端）に位置
する１枚の第二金属板１６を除き、冷媒を通過させる為
の通孔４９を形成している。この様にして構成した、上
記出口タンク部５２は、前記コネクタ１７を介して、前
記冷媒取り出し管８に通じさせている。

【００２５】又、上記１対の外側部分１９、１９の厚さ
方向一端部（図１、５、６の左端部）にそれぞれ位置す
る、上記上流側冷媒移送タンク部５０の長さ方向端部
と、上記各第二素子１３、１３の内部に設けたＵ字形流
路４６、４６の上流側半部とが、前記１対の第一のコア
要素２０、２０を構成している。又、上記１対の外側部
分１９、１９の厚さ方向中間部にそれぞれ位置する、上
記各第二素子１３、１３の内部に設けたＵ字形流路４
６、４６の下流側半部が、前記１対の第二のコア要素２
１、２１を構成している。更に、上記１対の外側部分１
９、１９の厚さ方向他端部（図１、５、６の右端部）に
それぞれ位置する、上記下流側冷媒移送タンク部５１の
長さ方向端部と、上記各第二素子１３、１３の内部に設
けた第三直線状流路４７、４７と、上記出口タンク部５
２の長さ方向端部とが、前記１対の第三のコア要素２
２、２２を構成している。そして、上記各コア要素２０
〜２２にそれぞれ設けた複数のＵ字形流路４６、４６の
各半部及び各第三直線状流路４７、４７を、隣り合うコ
ア要素２０〜２２同士で連通させている。

【００２６】上述の様に構成する本発明のエバポレータ
の使用時には、コンデンサから吐出され、膨張弁を通過
した液状若しくは気液混合状態の冷媒を、前記冷媒送り
込み管７から前記コネクタ１７を介して、前記入口タン
ク部４８に送り込む。この入口タンク部４８に送り込ま
れた冷媒は、図５、６に実線矢印イで示す様に、この入
口タンク部４８全体に広がる。この入口タンク部４８内
に広がった冷媒は、続いて、同図に実線矢印ロで示す様
に、上記コア部１１ａの内側部分１８を構成する、第一
素子１２、１２内の第一直線状流路３３を、上記上流側
冷媒移送タンク部５０に向けて、図１、５、６の矢印α
方向に流れる空気との間で熱交換を行ないつつ流れる。

【００２７】この様にして上記上流側冷媒移送タンク部
５０内に流れ込んだ冷媒は、この上流側冷媒移送タンク
部５０内を図５、６に実線矢印ハ、ハで示す様に、上記
コア部１１ａの幅方向中間部から、幅方向両端寄り部分
に向けて流れる。そして、この幅方向両端寄り部分に設
けた各外側部分１９、１９を構成する、前記各第二素子
１３、１３内のＵ字形流路４６、４６内に流入する。こ
れら各Ｕ字形流路４６、４６内に流入した冷媒は、同図
に破線矢印ニ、ニで示す様に、上記熱交換をしつつ、前
記コア部１１ａの幅方向両端寄り部分の風下側部分を下
から上に流れた後、上記各Ｕ字形流路４６、４６の上端
部で１８０度折り返されて、上記コア部１１ａの幅方向
両端寄り部分の厚さ方向中間部を上から下に流れ、前記
下流側冷媒移送タンク部５１に入り込む。

【００２８】この様にしてこの下流側冷媒移送タンク部
５１に入り込んだ冷媒は、同図に鎖線矢印ホ、ホで示す
様に、この下流側冷媒移送タンク部５１内を、前記コア
部１１ａの風上側部分を、幅方向両端寄り部分から幅方
向中間部に向けて流れ、この下流側冷媒移送タンク部５
１内から、上記内側部分１８を構成する前記各第一素子
１２、１２に設けた第二直線状流路３４内と、上記各外
側部分１９、１９を構成する前記各第二素子１３、１３
に設けた第三直線状流路４７、４７内とに流入する。こ
れら各第二直線状流路３４及び各第三直線状流路４７、
４７内に流入した冷媒は、同図に鎖線矢印ヘ、ヘで示す
様に、上記熱交換をしつつ、下から上に流れた後、前記
出口タンク部５２に達する。そして、この出口タンク部
５２に達した、過熱状態のガス状冷媒は、同図に鎖線矢
印トで示す様にこの出口タンク部５２内を流れ、前記コ
ネクタ１７を介して前記冷媒取り出し管８に流出し、こ
の冷媒取り出し管８の下流端に接続した配管を通じて、
コンプレッサの吸入口に送られる。

【００２９】前述の様に構成し、上述の様にコア部１１
ａの内部を流れる冷媒とこのコア部１１ａの外部を通過
する空気との間で熱交換を行ない、この空気を冷却す
る、本発明のエバポレータ１ａの場合には、使用時にス
ーパーヒート領域が拡大した場合でも、この領域がコア
部１１ａの厚さ方向全部に亙り及ぶ事を防止できる。即
ち、このスーパーヒート領域は、エバポレータ１ａの一
般的な使用状態で、それぞれ風上側部分に設けた、各第
三のコア要素２２、２２を構成する第三直線状流路４７
の一部と、内側部分１８を構成する第二直線状流路３４
の一部とにのみ存在する様に、予め設定する。エバポレ
ータ１ａの使用時に上記スーパーヒート領域が拡大した
場合、このスーパーヒート領域は、先ず、上記各第二、
第三直線状流路３４、４７部分で広がった後、上記コア
部１１ａの厚さ方向中間部に設けた、各第二のコア要素
２１、２１を構成するＵ字形流路４６、４６の下流側半
部に及ぶ。そして、上記スーパーヒート領域は、上記各
Ｕ字形流路４６、４６の下流側半部のほぼ全域に広がっ
た後でなければ、風下側部分にそれぞれ設けた、各第一
のコア要素２０、２０を構成するＵ字形流路４６、４６
の上流側半部と、内側部分１８を構成する第一直線状流
路３３には及ばない。この様に、本発明によれば、スー
パーヒート領域が拡大した場合でも、風下側部分にそれ
ぞれ設けた、上記Ｕ字形流路４６、４６の上流側半部及
び第一直線状流路３３、３３以外の部分で十分に対応で
きる為、上記スーパーヒート領域が上記コア部１１ａの
厚さ方向全部に亙り及ぶ事を防止できる。この為、この
コア部１１ａを通過する空気をほぼ均一に冷却して、乗
員にとって快適な冷房状態を実現できる。

【００３０】更に、本発明の場合には、コア部１１ａの
風上側部分に送り込まれた冷媒が、この風上側部分の上
下方向端部に水平方向に設けられた下流側冷媒移送タン
ク部５１及び出口タンク部５２を除く総ての流路であ
る、各第二直線状流路３４及び各第三直線状流路４７内
で、同一の一方向に向け流れる為、圧力損失の低減を図
れて、エバポレータ１ａの性能向上を図れる。更に、本
例の場合には、上記各第三直線状流路４７内で冷媒が流
れる方向を、下端から上端に向いた方向としている。こ
の為、上記風上側部分でガス状冷媒と液状冷媒とが上下
両側に分離し易くなる事により、この液状冷媒が比較的
長い間内部に留まり易くなる。従って、この液状冷媒と
上記コア部１１ａの外部を通過する空気との間での熱交
換を効率良く行なわせる事ができて、エバポレータ１ａ
の性能向上をより図れる。

【００３１】しかも、本例の場合には、出口タンク部５
２の直前に存在する、各第二直線状流路３４及び各第三
直線状流路４７、４７の断面積の合計が、他の部分に存
在する、各第一流路３３の断面積の合計と、各Ｕ字形流
路４６、４６の断面積の合計とのそれぞれに比べて大き
くなっている。エバポレータ１ａ内では、冷媒の流れ方
向に関して下流端に存在する流路に向かう程、その比容
積が大きいガス状冷媒の量が多くなる。従って、上記入
口タンク部４８及び上流側、下流側各冷媒移送タンク部
５０、５１からそれぞれ分岐した各流路３３、４６、３
４、４７の断面積の合計が互いに同じであると仮定した
場合には、冷媒の流れ方向に関して下流端に近い流路で
ある、第二、第三直線状流路３４、４７内での圧力損失
が大きくなり、エバポレータ１ａの性能向上を図る事が
難しくなる。これに対して本例の場合には、上述の様
に、エバポレータ１ａの下流端に近い流路である、上記
各第二直線状流路３４及び各第三直線状流路４７、４７
の断面積の合計を大きくしている為、圧力損失をより低
減できて、エバポレータ１ａの性能向上をより図れる。

【００３２】更に、本例の場合には、比較的高温の冷媒
が流れる、各第三のコア要素２２、２２の第三直線状流
路４７、４７及び内側部分１８の第二直線状流路３４を
風上側に、比較的低温の冷媒が流れる、各第一のコア要
素２０、２０のＵ字形流路４６、４６の上流側半部及び
内側部分１８の第一直線状流路３３を風下側に、中間の
温度となる各第二のコア要素２１、２１のＵ字形流路４
６、４６の下流側半部を、上記各第二のコア要素２１、
２１と各第三のコア要素２２、２２との間部分に、それ
ぞれ位置させている。従って、上記各流路３３、３４、
４６、４７と、コア部１１ａの外部を通過する空気との
温度差を、風上側から風下側に迄十分に確保できて、こ
のコア部１１ａと空気との熱交換を効率良く行なわせる
事ができる。

【００３３】更に、本例の場合には、上記各コア要素２
０〜２２を構成する各Ｕ字形流路４６、４６の各半部及
び第三直線状流路４７、４７を、空気調和用の空気を冷
却するのに寄与しないサイドタンク等を介して、隣り合
うコア要素２０〜２２同士で連通させる必要がない。こ
の為、上記コア部１１ａの内部を流れる冷媒と、このコ
ア部１１ａの外部を通過する空気との間での熱交換を効
率良く行なわせる事ができる。

【００３４】更に、本例の場合には、上記コア部１１ａ
を構成する素子１２、１３の種類が、２種類（金属板は
３種類）で済む。この為、部品製作、部品管理、組立作
業が何れも容易になって、エバポレータ１ａのコスト低
減を図れる。

【００３５】

【発明の効果】本発明のエバポレータは、以上に述べた
通り構成され作用するので、使用時にスーパーヒート領
域が拡大した場合でも、コア部を通過する空気を十分に
均一に冷却して、乗員にとって快適な冷房状態を実現で
きると共に、熱交換性能の向上を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１例を示す斜視図。

【図２】エバポレータを構成する２種類の素子を、それ
ぞれ図１の左側方から見た状態で示す略透視図。

【図３】図２（Ａ）に示した第一素子を構成する第一金
属板を示しており、（Ａ）は図１の矢印α方向から、
（Ｂ）は図２と同方向から、それぞれ見た図。

【図４】図２（Ｂ）に示した第二素子を構成する第二金
属板を示しており、（Ａ）は図１の矢印α方向から、
（Ｂ）は図２と同方向から、それぞれ見た図。

【図５】エバポレータに於ける冷媒の流れ状態を説明す
る為の、略透視斜視図。

【図６】エバポレータを、風上側部分と、風下側部分
と、厚さ方向中間部とに、それぞれ分離した状態で示す
略透視斜視図。

【図７】従来構造に於ける冷媒の流れ状態を説明する為
の、略透視斜視図。

【符号の説明】

１、１ａ エバポレータ ２ａ 上流側流路 ２ｂ 下流側流路 ３ 第一タンク部 ４ 第二タンク部 ５ 第三タンク部 ６ 第四タンク部 ７ 冷媒送り込み管 ８ 冷媒取り出し管 ９ 冷媒送り込み口 １０ 冷媒取り出し口 １１、１１ａ コア部 １２ 第一素子 １３ 第二素子 １４ フィン １５ 第一金属板 １６ 第二金属板 １７ コネクタ １８ 内側部分 １９ 外側部分 ２０ 第一のコア要素 ２１ 第二のコア要素 ２２ 第三のコア要素 ２３ 第一深凹部 ２４ 第二深凹部 ２５ 第三深凹部 ２６ 第四深凹部 ２７ 第一浅凹部 ２８ 第二浅凹部 ２９ 第一タンク空間 ３０ 第二タンク空間 ３１ 第三タンク空間 ３２ 第四タンク空間 ３３ 第一直線状流路 ３４ 第二直線状流路 ３５ 突起 ３６ 第五深凹部 ３７ 第六深凹部 ３８ 第七深凹部 ３９ 第八深凹部 ４０ 第三浅凹部 ４１ 第四浅凹部 ４２ 第五タンク空間 ４３ 第六タンク空間 ４４ 第七タンク空間 ４５ 第八タンク空間 ４６ Ｕ字形流路 ４７ 第三直線状流路 ４８ 入口タンク部 ４９ 通孔 ５０ 上流側冷媒移送タンク部 ５１ 下流側冷媒移送タンク部 ５２ 出口タンク部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 一浩 東京都中野区南台５丁目24番15号 カルソ ニックカンセイ株式会社内 (72)発明者 佐々木 美弘 東京都中野区南台５丁目24番15号 カルソ ニックカンセイ株式会社内 (72)発明者 浅沼 達 東京都中野区南台５丁目24番15号 カルソ ニックカンセイ株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれの内部に冷媒を流す為の扁平な
   流路を有する複数の伝熱管素子及びフィンから成るコア
   部と、このコア部の内部に冷媒を送り込む為の冷媒送り
   込み口と、このコア部から冷媒を取り出す為の冷媒取り
   出し口とを有し、上記各伝熱管素子の内部に冷媒を流通
   させると共に、これら各伝熱管素子の外部に空気調和用
   の空気を、上記コア部の厚さ方向に通過させる状態で使
   用するエバポレータに於いて、 上記コア部のうちの少なくとも幅方向一部が、それぞれ
   の内部に冷媒を流す為の複数の扁平な流路を有するコア
   要素を、上記空気の流通方向に関して直列に３列以上配
   置すると共に、これら各コア要素に設けた複数の流路
   を、隣り合うコア要素同士で連通して成り、上記冷媒送
   り込み口を通じて上記コア部の厚さ方向一端部に位置す
   るコア要素の内部に送り込まれた冷媒が、各コア要素内
   を順に流れた後、上記コア部の厚さ方向他端部に位置す
   るコア要素の内部から上記冷媒取り出し口を通じて外部
   に取り出されると共に、上記コア部の厚さ方向他端部に
   送り込まれた冷媒が、この厚さ方向他端部の上下方向端
   部に水平方向に設けられた流路を除く総ての流路内で、
   同一の一方向に向け流れる事を特徴とするエバポレー
   タ。
2. 【請求項２】 コア部の厚さ方向他端部に送り込まれた
   冷媒が、この厚さ方向他端部の上下方向端部に水平方向
   に設けられた流路を除く総ての流路内で、下端から上端
   に向け流れる、請求項１に記載したエバポレータ。
3. 【請求項３】 複数の伝熱管素子は、互いに内部構造が
   異なる第一素子と第二素子との２種類がそれぞれ複数ず
   つ存在し、 このうちの第一素子は、それぞれの片面の長さ方向一端
   部に互いに独立した状態で設けられた第一、第二深凹部
   と、同じく長さ方向他端部に互いに独立した状態で設け
   られた第三、第四深凹部と、同じく中間部に設けられて
   このうちの第一、第三深凹部同士を連通させる第一浅凹
   部と、同じく中間部に設けられて上記第二、第四深凹部
   同士を連通させる第二浅凹部とを備えた１対の第一金属
   板を、それぞれの凹部同士を対向させた状態で最中状に
   重ね合わせて互いに接合する事により、上記第一深凹部
   同士が突き合わされた部分に第一タンク空間を、上記第
   二深凹部同士が突き合わされた部分に第二タンク空間
   を、上記第三深凹部同士が突き合わされた部分に第三タ
   ンク空間を、上記第四深凹部同士が突き合わされた部分
   に第四タンク空間を、上記第一浅凹部同士が突き合わさ
   れた部分に上記第一、第三タンク空間同士を連通させる
   第一直線状流路を、上記第二浅凹部同士が突き合わされ
   た部分に上記第二、第四タンク空間同士を連通させる第
   二直線状流路を、それぞれ設けたものであり、 上記各第二素子は、それぞれの片面の長さ方向一端部に
   互いに独立した状態で設けられた第五、第六深凹部と、
   同じく長さ方向他端部に互いに独立した状態で設けられ
   た第七、第八深凹部と、同じく中間部に設けられた、途
   中で１８０度折り返されて上記第七、第八深凹部同士を
   連通させる第三浅凹部と、同じく中間部に設けられて上
   記第六、第八深凹部同士を連通させる第四浅凹部とを備
   えた１対の第二金属板を、それぞれの凹部同士を対向さ
   せた状態で最中状に重ね合わせて互いに接合する事によ
   り、上記第五深凹部同士が突き合わされた部分に第五タ
   ンク空間を、上記第六深凹部同士が突き合わされた部分
   に第六タンク空間を、上記第七深凹部同士が突き合わさ
   れた部分に第七タンク空間を、上記第八深凹部同士が突
   き合わされた部分に第八タンク空間を、上記第三浅凹部
   同士が突き合わされた部分に上記第七、第八タンク空間
   同士を連通させるＵ字形流路を、上記第四浅凹部同士が
   突き合わされた部分に上記第六、第八タンク空間同士を
   連通させる第三直線状流路を、それぞれ設けたものであ
   り、 コア部は、複数の上記第一素子とフィンとを重ね合わせ
   た内側部分と、この内側部分の幅方向両側に、この内側
   部分を挟持する状態で位置する、複数の上記第二素子と
   フィンとを重ね合わせた１対の外側部分とから成り、 これら１対の外側部分を構成する上記各第二素子の第五
   タンク空間と、上記内側部分を構成する上記第一素子の
   第一タンク空間とは、互いに連通して冷媒送り込み口に
   通じる入口タンク部を構成しており、 上記１対の外側部分を構成する上記各第二素子の第七タ
   ンク空間と、上記内側部分を構成する上記第一素子の第
   三タンク空間とは、互いに連通して上流側冷媒移送タン
   ク部を構成しており、 上記１対の外側部分を構成する上記各第二素子の第八タ
   ンク空間と、上記内側部分を構成する上記第一素子の第
   四タンク空間とは、互いに連通して下流側冷媒移送タン
   ク部を構成しており、 上記１対の外側部分を構成する上記各第二素子の第六タ
   ンク空間と、上記内側部分を構成する上記第一素子の第
   二タンク空間とは、互いに連通して冷媒取り出し口に通
   じる出口タンク部を構成しており、 上記１対の外側部分の厚さ方向一端部にそれぞれ位置す
   る、上記上流側冷媒移送タンク部の長さ方向端部と、上
   記各第二素子の内部に設けたＵ字形流路の上流側半部と
   が、１対の第一のコア要素を構成しており、 上記１対の外側部分の厚さ方向中間部にそれぞれ位置す
   る、上記各第二素子の内部に設けたＵ字形流路の下流側
   半部が、１対の第二のコア要素を構成しており、 上記１対の外側部分の厚さ方向他端部にそれぞれ位置す
   る、上記下流側冷媒移送タンク部の長さ方向端部と、上
   記各第二素子の内部に設けた第三直線状流路と、上記出
   口タンク部の長さ方向端部とが、１対の第三のコア要素
   を構成している、 請求項１又は請求項２に記載したエバポレータ。