JP2003130581A - 蒸発器およびこれを備えたカーエアコン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カーエアコンに用いられる蒸発器において、
コンプレッサのクラッチ機構が切れている時でも、蒸発
器の左右各半部を通過した空気の温度が均一となるよう
にし、乗員に不快感を与えないようにする。 【解決手段】 蒸発器1は、互いに隣接する空気入側の
前熱交換部1Aおよび空気出側の後熱交換部1Bを有し、各
熱交換部1A,1Bは、上下１対のヘッダ2と、上下端が上下
ヘッダ2に接続された多数の垂直冷媒流通部3とを備えて
いる。後熱交換部1Bの上下ヘッダ2内に、後熱交換部1B
の冷媒流通部3内における冷媒の流れの向きを複数の冷
媒流通部3ごとに上下反転させて、後熱交換部1Bの左半
部と右半部とに上向き冷媒流通部群3Uを少なくとも１群
ずつ形成するように該ヘッダ2内を左右方向に区画する
垂直仕切21を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸発器および該蒸
発器を備えたカーエアコンに関する。

【０００２】この明細書において、前後は空気流れ方向
を基準とし、前とは空気入側を、後とは空気出側をいう
ものとする。また、左右は、前から見た場合の左右をい
うものとする。

【０００３】

【従来の技術】カーエアコンの場合、蒸発器で冷却され
た空気は、複数の吹き出し口から車内に吹き出される
が、通常、蒸発器の左半部を通過した空気は左側（例え
ば運転席側）の吹き出し口から、蒸発器の右半部を通過
した空気は右側（例えば助手席側）の吹き出し口から車
内に吹き出されるため、前者の空気と後者の空気との間
で温度差があると、乗員に不快感を与えることがある。
近年、蒸発器と吹き出し口との距離が短くなる傾向にあ
り、上記の問題がより顕在化している。また、上述のよ
うな空気温度差の問題は、蒸発器の左右方向の寸法が大
きくなる程、顕著に現れる。

【０００４】そこで、蒸発器の左右各半部を通過した空
気の温度が均一になるように、特に蒸発器内における冷
媒の流通パターンについて、従来より様々な工夫が凝ら
されている。図１３は、その一例を示すものであって、
同図に示された蒸発器(500)は、互いに隣接する前熱交
換部(500A)および後熱交換部(500B)を有している。各熱
交換部(500A)(500B)は、左右方向にのびる上下１対の水
平ヘッダ(502)と、左右方向に間隔をおいて並べられか
つ上端が上ヘッダ(502)に、下端が下ヘッダ(502)にそれ
ぞれ接続された多数の垂直冷媒流通部(503)とを備えて
いる。後熱交換部(500B)の上ヘッダ(502)の左端に冷媒
入口(504)が、前熱交換部(500A)の上ヘッダ(502)の左端
に冷媒出口(505)がそれぞれ設けられ、前後熱交換部(50
0A)(500B)の上ヘッダ(502)の右端側部分どうしが連通管
部(506)によって連通させられている。そして、後熱交
換部(500B)の左半部の冷媒流通部(503)内における冷媒
の流れが下向き、同右半部の冷媒流通部(503)内におけ
る冷媒の流れが上向きとなるように、後熱交換部(500B)
の上ヘッダ(502)内が垂直仕切(502A)によって左右２つ
に区画されている。また、前熱交換部(500A)の右半部の
冷媒流通部(503)内における冷媒の流れが下向き、同左
半部の冷媒流通部(503)内における冷媒の流れが上向き
となるように、前熱交換部(500A)の上ヘッダ(502)内が
垂直仕切(502A)によって左右２つに区画されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１３の蒸発器(500)
にあっては、内部の冷媒温度が最も低い後熱交換部(500
B)の左半部と冷媒温度が最も高い前熱交換部(500A)の左
半部とが空気流れ方向に隣接し、また、冷媒温度が２番
目に低い後熱交換部(500B)の右半部と冷媒温度が２番目
に高い前熱交換部(500A)の右半部とが空気流れ方向に隣
接しているため、蒸発器(500)の左右半部それぞれを通
過した空気(A)の温度がほぼ均一となる。

【０００６】しかし、上記の蒸発器(500)の場合、空気
の冷え過ぎを防止するためにコンプレッサのクラッチ機
構が自動的に切れた時、即ち、蒸発器(500)内における
冷媒の流れが一時的に止まっている時には、蒸発器(50
0)の左右各半部を通過した空気(A)の温度が均一になら
ず、左右の吹き出し口から吹き出される空気の温度に差
が生じていた。

【０００７】本発明の目的は、カーエアコンに用いられ
る蒸発器において、コンプレッサのクラッチ機構が切れ
ている時でも、蒸発器の左右各半部を通過した空気の温
度が均一となるようにし、乗員に不快感を与えないよう
にすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段および発明の効果】カーエ
アコンの作動中において、コンプレッサのクラッチ機構
がエンジンのクランクシャフトにつながっている時に
は、冷媒は、蒸発器の冷媒流通部を、各冷媒流通部にお
ける冷媒の蒸発の程度に応じて、均一に霧散して流れる
と考えられる。一方、コンプレッサのクラッチ機構が切
れると、蒸発器への冷媒の供給が一時的にストップする
が、蒸発器内に残った冷媒は、次のような挙動を示すも
のと考えられる。即ち、下向き冷媒流通部群では、残っ
た冷媒が、重力の作用も手伝って、次の上向き冷媒流通
部群に流れ込もうとする。これに対して、上向き冷媒流
通部群では、残った冷媒は、重力に抗して上向きに流れ
ようとしても戻されるため、該冷媒流通部群に滞留しや
すくなる。そのため、下向き冷媒流通部群と比べて、上
向き冷媒流通部群に、より多くの冷媒が滞留すると考え
られる。

【０００９】そこで、本発明者は、蒸発器内における冷
媒の流通パターンを以下のように構成することによっ
て、上記課題の解決を見出した。

【００１０】即ち、本発明による蒸発器は、互いに隣接
する空気入側の前熱交換部および空気出側の後熱交換部
を有し、各熱交換部は、左右方向にのびる上下１対のヘ
ッダと、左右方向に間隔をおいて並べられかつ上端が上
ヘッダに、下端が下ヘッダにそれぞれ接続された多数の
垂直冷媒流通部とを備え、後熱交換部の上下いずれかの
ヘッダの一端に冷媒入口が、前熱交換部の上下いずれか
のヘッダの一端に冷媒出口がそれぞれ設けられ、後熱交
換部の上または下ヘッダの他端側部分と前熱交換部の上
または下ヘッダの他端側部分とが連通手段によって連通
させられ、冷媒入口から導入された冷媒が後熱交換部の
全ての冷媒流通部および前熱交換部の全ての冷媒流通部
を流れて冷媒出口から排出されるようになされた蒸発器
であって、後熱交換部の上下ヘッダ内には、後熱交換部
の冷媒流通部内における冷媒の流れの向きを複数の冷媒
流通部ごとに上下反転させて、後熱交換部の左半部と右
半部とに上向き冷媒流通部群を少なくとも１群ずつ形成
するように該ヘッダ内を左右方向に区画する垂直仕切が
設けられているものである。

【００１１】上記蒸発器にあっては、コンプレッサのク
ラッチ機構が切れている時、後熱交換部の左右各半部の
上向き冷媒流通部群に相対的に多くの冷媒が滞留するた
め、蒸発器の左右各半部を通過する空気の温度がほぼ均
一に保たれる。

【００１２】本発明による蒸発器において、好ましく
は、後熱交換部の上向き冷媒流通部群に、内部を流れる
冷媒が過熱状態となる前熱交換部の冷媒流通部に隣接す
る後熱交換部の冷媒流通部が含まれる。

【００１３】内部を流れる冷媒が過熱状態となる前熱交
換部の冷媒流通部は、コンプレッサのクラッチ機構がつ
ながっている時はもとより、クラッチ機構が切れている
時でも、相対的に高温になるが、上記のように、相対的
に低温の冷媒が滞留する後熱交換部の上向き冷媒流通部
群の少なくとも一部を、該冷媒流通部に隣接するように
配置しておけば、蒸発器の左右各半部を通過する空気の
温度をより均一に保つことができる。

【００１４】本発明による蒸発器において、後熱交換部
の全ての冷媒流通部群のうち冷媒入口から最も離れた位
置にある上向き冷媒流通部群に流入する冷媒が、該冷媒
流通部群を構成している後熱交換部の複数の冷媒流通部
に隣接する前熱交換部の複数の冷媒流通部に分流してこ
れらの内部を上向きに流れるように、前後熱交換部の下
ヘッダにおける前記複数の冷媒流通部に対応する部分ど
うしが分流用連通手段によって連通させられている場合
がある。同様に、本発明による蒸発器において、後熱交
換部の全ての冷媒流通部群のうち冷媒入口から最も離れ
た位置にある下向き冷媒流通部群に流入する冷媒が、該
冷媒流通部群を構成している後熱交換部の複数の冷媒流
通部に隣接する前熱交換部の複数の冷媒流通部に分流し
てこれらの内部を下向きに流れるように、前後熱交換部
の上ヘッダにおける前記複数の冷媒流通部に対応する部
分どうしが分流用連通手段によって連通させられている
場合もある。

【００１５】このように、後熱交換部において冷媒入口
から最も離れた位置にある上向きまたは下向き冷媒流通
部群に流入する冷媒を、分流用連通手段を介して、該冷
媒流通部群を構成している後熱交換部の複数の冷媒流通
部に隣接する前熱交換部の複数の冷媒流通部に分流する
ようにすれば、冷媒の圧力損失を低減させることができ
る。

【００１６】なお、上記において、冷媒入口から最も離
れた上向きまたは下向き冷媒流通部群を構成している後
熱交換部の複数の冷媒流通部と、これらに隣接する前熱
交換部の複数の冷媒流通部とは、互いに独立したものと
する他、互いに連通するように一体化されたものとする
ことも可能である。後者によれば、後熱交換部から前熱
交換部へのターン部分において、冷媒を蒸発器のほぼ幅
全体を使って流すことが可能となるため、冷媒の圧損を
更に低減させることができる。

【００１７】本発明による蒸発器において、冷媒入口が
後熱交換部の下ヘッダの一端に設けられ、後熱交換部の
上向き冷媒流通部群が、冷媒入口に近い方から数えて第
１群目と第３群目とに形成され、後熱交換部の下向き冷
媒流通部群が、冷媒入口に近い方から数えて第２群目と
第４群目とに形成されている場合がある。

【００１８】上記の場合、通常、後熱交換部の第１群目
の上向き冷媒流通部群の少なくとも一部が、内部を流れ
る冷媒が過熱状態となる前熱交換部の冷媒流通部に隣接
する。また、上記の場合、通常、前後各熱交換部の冷媒
流通部の数を１７以上とするのが、冷媒の圧力損失を低
減する上で好ましい。

【００１９】本発明による蒸発器において、冷媒入口が
後熱交換部の上ヘッダの一端に設けられ、後熱交換部の
上向き冷媒流通部群が、冷媒入口に近い方から数えて第
２群目と第４群目とに形成され、後熱交換部の下向き冷
媒流通部群が、冷媒入口に近い方から数えて第１群目と
第３群目とに形成されている場合もある。

【００２０】上記の場合、通常、後熱交換部の第２群目
の上向き冷媒流通部群の少なくとも一部が、内部を流れ
る冷媒が過熱状態となる前熱交換部の冷媒流通部に隣接
する。また、上記の場合も、通常、前後各熱交換部の冷
媒流通部の数を１７以上とするのが、冷媒の圧力損失を
低減する上で好ましい。

【００２１】また、本発明による蒸発器において、冷媒
入口が後熱交換部の下ヘッダの一端に設けられ、後熱交
換部の上向き冷媒流通部群が、冷媒入口に近い方から数
えて第１群目と第３群目とに形成され、後熱交換部の下
向き冷媒流通部群が、冷媒入口に近い方から数えて第２
群目に形成されている場合もある。

【００２２】上記の場合、通常、後熱交換部の第１群目
の上向き冷媒流通部群の少なくとも一部が、内部を流れ
る冷媒が過熱状態となる前熱交換部の冷媒流通部に隣接
する。また、この場合、通常、前後各熱交換部の冷媒流
通部の数を１３以上とするのが、冷媒の圧力損失を低減
する上で好ましい。

【００２３】本発明による蒸発器において、好ましく
は、後熱交換部の上向き冷媒流通部群および下向き冷媒
流通部群が、それぞれ４〜８個の冷媒流通部によって構
成されている。

【００２４】後熱交換部の各冷媒流通部群を構成する冷
媒流通部の数が４未満であると、冷媒の圧力損失が大き
くなりすぎて冷媒の流通に支障を来すおそれがある。一
方、後熱交換部の各冷媒流通部群を構成する冷媒流通部
の数が８を越えると、蒸発器の左右幅が大きくなりすぎ
て、クーリングユニットへの組み込みが困難になる。

【００２５】本発明による蒸発器において、前後熱交換
部の上下ヘッダおよび冷媒流通部が、片面に上下１対の
ヘッダ形成用凹部と上下ヘッダ形成用凹部に上下端が連
なる冷媒流通部形成用凹部とが前後に１組ずつ設けられ
た対をなすプレートをこれらの凹部どうしが向かい合わ
せになるように接合するとともに、多数の前記プレート
対を重ねてこれらのヘッダ形成用凹部の底壁どうしを接
合することによって形成され、冷媒を通過させるべき位
置に配されるヘッダ形成用凹部の底壁には冷媒通過孔が
あけられており、垂直仕切が、冷媒通過孔があけられて
いない後側の上下ヘッダ形成用凹部の底壁によって形成
されている場合がある。

【００２６】また、本発明による蒸発器において、前後
熱交換部の上下ヘッダが、内部が前後２つのタンク室に
区画された上下１対のタンクの前後タンク室によって形
成され、前後熱交換部の冷媒流通部が、上下端が上下タ
ンクの前後タンク室に接続された前後２列の多数の冷媒
流通部形成用垂直管によって形成されており、垂直仕切
が、上下タンクの後タンク室を左右方向に区画するよう
に設けられた垂直壁によって形成されている場合もあ
る。

【００２７】本発明には、上述した本発明による蒸発器
を備えているカーエアコンも含まれる。

【００２８】上記カーエアコンによれば、コンプレッサ
のクラッチ機構が切れている時でも、上記蒸発器の左右
各半部を通過する空気の温度が均一に保たれるため、複
数の吹き出し口から車内に吹き出される空気温度が均一
となり、乗員に不快感を与えるおそれがない。

【００２９】

【発明の実施の形態】図１〜６は、本発明の第１の実施
形態を示すものである。図１および２に示すように、本
発明によるカーエアコン用蒸発器(1)は、互いに隣接す
る空気入側の前熱交換部(1A)および空気出側の後熱交換
部(1B)を有している。前後各熱交換部(1A)(1B)は、左右
方向にのびる上下１対のヘッダ(2)と、左右方向に間隔
をおいて並べられかつ上端が上ヘッダ(2)に、下端が下
ヘッダ(2)にそれぞれ接続された１７個の垂直冷媒流通
部(3)とを備えている。後熱交換部(1B)の上ヘッダ(2)の
左端に冷媒入口(4)が、前熱交換部(1A)の上ヘッダ(2)の
左端に冷媒出口(5)がそれぞれ設けられている。前後熱
交換部(1A)(1B)の上ヘッダ(2)の右端側部分どうしが連
通管部(6)（連通手段）によって連通させられている。

【００３０】後熱交換部(1B)の上下ヘッダ(2)内には、
後熱交換部(1B)の冷媒流通部内における冷媒の流れの向
きを４個の冷媒流通部ごとに上下反転させて、後熱交換
部(1B)の左半部と右半部とに上向き冷媒流通部群(3U)を
１群ずつ形成するように該ヘッダ(2)内を左右方向に区
画する垂直仕切(21)が設けられている。これにより、後
熱交換部(1B)において、上向き冷媒流通部群(3U)が、冷
媒入口(4)に近い方から数えて第２群目と第４群目とに
形成され、下向き冷媒流通部群(3D)が、冷媒入口(4)に
近い方から数えて第１群目と第３群目とに形成されてい
る。上向き冷媒流通部群(3U)は４個または５個の冷媒流
通部(3)によって構成され、下向き冷媒流通部群(3D)は
４個の冷媒流通部(3)によって構成されている。

【００３１】また、前熱交換部(1A)の上ヘッダ(2)内に
は、前熱交換部(1A)の右側の８個の冷媒流通部(3)内に
おける冷媒の流れが下向き、残りの９個の冷媒流通部
(3)内における冷媒の流れが上向きとなるように、該ヘ
ッダ(2)内を左右２つに区画する垂直仕切(21)が設けら
れている。

【００３２】図１に示すように、前後熱交換部(1A)(1B)
における左右に隣り合う冷媒流通部(3)どうしの間が、
それぞれ空気流通部(7)となされている。空気流通部(7)
には、アウターフィン(8)が配置されている。

【００３３】前後熱交換部(1A)(1B)の上下ヘッダ(2)お
よび冷媒流通部(3)は、図１および図３〜６に示すよう
に、上下１対のヘッダ形成用凹部(102)と上下ヘッダ形
成用凹部(102)に上下端が連なる冷媒流通部形成用凹部
(103)とが前後に１組ずつ設けられた対をなすプレート
(100)をこれらの凹部(102)(103)どうしが向かい合わせ
になるように接合するとともに、多数の前記プレート(1
00)対を重ねてこれらのヘッダ形成用凹部(102)の底壁(1
02A)どうしを接合することによって形成されている。冷
媒を通過させるべき位置に配されるヘッダ形成用凹部(1
02)の底壁(102A)には冷媒通過孔(104)があけられてい
る。後熱交換部(1B)の上下ヘッダ(2)の垂直仕切(21)
は、冷媒通過孔があけられていない後側の上下ヘッダ形
成用凹部(102)の底壁(102A)によって形成されている。
前熱交換部(1A)の上ヘッダ(2)の垂直仕切(21)は、冷媒
通過孔があけられていない前側の上ヘッダ形成用凹部(1
02)の底壁(102A)によって形成されている。プレート(10
0)は、通常、両面にろう材がクラッドされたアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金板から形成され、対をなすプ
レート(100)どうしは、通常、ろう付けによって接合さ
れる。プレート(100)対の長さ中間どうしの間に、アウ
ターフィン(8)が介在され、両プレート(100)の外面に接
合されている。左右両端に位置するプレート(100)の外
側には、アウターフィン(8)を介してエンドプレート(11
0)が接合されている。エンドプレート(110)も、通常、
片面または両面にろう材がクラッドされたアルミニウム
またはアルミニウム合金板から形成され、左右両端のプ
レート(100)外面にろう付けによって接合される。

【００３４】図３は、通常のプレート(100)対を示すも
のである。これらのプレート(100)は、前後それぞれの
組の上下ヘッダ形成用凹部(102)の底壁(102A)に、冷媒
通過孔(104)を有している。両プレート(100)の前後各１
組の冷媒流通部形成用凹部(103)によって形成される前
後２つの冷媒流通部(3)内には、波板状のインナーフィ
ン(9)が介在されている。インナーフィン(9)は、通常、
アルミニウムまたはアルミニウム合金製波形板から形成
され、両プレート(100)内面にろう付けによって接合さ
れる。

【００３５】図４は、ヘッダ(2)の垂直仕切(21)に対応
する位置に配されるプレート(100)対を示すものであ
る。図４において、一方のプレート(100)の４つのヘッ
ダ形成用凹部(102)のうち後側の上ヘッダ形成用凹部(10
2)の底壁(102A)には、流体通過孔(104)があけられてお
らず、この底壁(102A)によって、後熱交換部(1B)の上ヘ
ッダ(2)の垂直仕切(21)が形成されている。他の垂直仕
切(21)も、上記と同様にして形成されたものである。

【００３６】図５は、連通管部(6)に対応する位置に配
されるプレート(100)対を示すものである。図５におい
て、一方のプレート(100)の内面には、前後２つの上ヘ
ッダ形成用凹部(102)どうしを連通させるように前後方
向にのびる連通管部形成用凹部(106)が形成されてい
る。この一方のプレート(100)の連通管部形成用凹部(10
6)と、これに対向する他方のプレート(100)の内面部分
とによって、連通管部(6)が形成されている。なお、他
方のプレート(100)にも上記と同様の連通管部形成用凹
部を形成し、両プレート(100)の連通管部形成用凹部に
よって、連通管部を形成するようにしてもよい。

【００３７】なお、この実施形態では、連通管部(6)
は、後熱交換部(1B)の右側の上向き冷媒流通部群(3U)を
構成する５個の冷媒流通部(3)に対応して、全部で５個
設けられているが、冷媒の圧力損失が問題とならない範
囲で、その数を減らすようにしてもよい。また、この実
施形態では、プレート(100)対の凹部(106)を利用した連
通管部(6)によって、前後熱交換部(1A)(1B)の上ヘッダ
(2)どうしを連通させているが、これに代えて、例え
ば、エンドプレート内に、上ヘッダ(2)の右端どうしを
連通させる連通管部を設けるようにしてもよい。このよ
うな連通管部を備えたエンドプレートは、例えば、片面
の上端部に前後方向にのびる連通管部形成用凹部を有す
る１対のプレートを、これらの凹部どうしが向かい合わ
せになるように接合することによって形成することがで
きる。さらに、この実施形態では、前後熱交換部(1A)(1
B)の上ヘッダ(2)の右端側部分どうしが連通管部(6)によ
って連通させられているが、冷媒流れのパターンによっ
ては、後熱交換部(1B)の上ヘッダ(2)と前熱交換部(1A)
の下ヘッダ(2)の右端どうし、あるいは後熱交換部(1B)
の下ヘッダ(2)と前熱交換部(1A)の上ヘッダ(2)の右端ど
うしを、連通手段によって連通させる必要が生じる場合
もある。このような場合、エンドプレート内に、前記ヘ
ッダの右端どうしを連通させるように斜め方向にのびる
連通管部を設ければよい。該エンドプレートは、例え
ば、片面に斜め方向にのびる連通管部形成用凹部を有す
る１対のプレートを、これらの凹部どうしが向かい合わ
せになるように接合することによって形成することがで
きる。

【００３８】図６は、左端のプレート(100)、左のエン
ドプレート(110)、アウターフィン(8)および冷媒流通パ
イプ接続部材取付用プレート(10)を示すものである。図
６において、プレート(100)は、図３に示すプレート(10
0)と同じものであり、後の上ヘッダ形成用凹部(102)の
底壁(102A)にあけられた冷媒通過孔(104)が冷媒入口(4)
となされ、前の上ヘッダ形成用凹部(102)の底壁(102A)
にあけられた冷媒通過孔(104)が冷媒出口(5)となされ
る。エンドプレート(110)は、その外面に、プレート(10
0)の４つのヘッダ形成用凹部(102)に対応するようにこ
れらの凹部(102)と同様の凹部(112)が形成されている。
エンドプレート(110)の上側の前後２つの凹部(112)の底
壁(112A)には、冷媒入口(4)および冷媒出口(5)それぞれ
に重なるように孔(114)があけられている。一方、エン
ドプレート(110)の下側の前後２つの凹部(112)の底壁(1
12A)には孔があけられておらず、これらの底壁(112A)が
前後熱交換部(1A)(1B)の下ヘッダ(2)の左端壁を構成し
ている。アウターフィン(8)は、通常、アルミニウムま
たはアルミニウム合金製波形板によって形成され、プレ
ート(100)とエンドプレート(110)の対向面にろう付けに
よって接合される。冷媒流通パイプ接続部材取付用プレ
ート(10)は、通常、アルミニウムまたはアルミニウム合
金板によって形成され、エンドプレート(110)外面の上
端部にろう付けによって接合される。上記プレート(10)
は、エンドプレート(110)の上側の前後２つの凹部の底
壁(112A)にあけられた孔(114)に通じる前後２つの孔(10
A)を有し、その外面に、図示しない冷媒流通パイプ接続
部材が溶接等によって接合される。なお、右端のプレー
ト(100)、右のエンドプレート(110)、およびこれらの間
に介在されるアウターフィン(8)も、図６に示したプレ
ート(100)、エンドプレート(110)およびアウターフィン
(8)とほぼ同様のものである。

【００３９】カーエアコンのスイッチがオンになってい
て、かつコンプレッサのクラッチ機構がエンジンのクラ
ンクシャフトにつながっている場合、冷媒は、図２に示
すように、上記蒸発器(1)内を次のように流れる。即
ち、冷媒入口(4)から蒸発器(1)内に導入された冷媒は、
後熱交換部(1B)の上下ヘッダ(2)を介して、後熱交換部
(1B)の左側の下向き冷媒流通部群(3D)、左側の上向き冷
媒流通部群(3U)、右側の下向き冷媒流通部群(3D)、およ
び右側の上向き冷媒流通部群(3U)を順次流れた後、連通
管部(6)を経て前熱交換部(1A)に至り、前熱交換部(1A)
の上下ヘッダ(2)を介して、前熱交換部(1A)の右側の下
向き冷媒流通部群(3D)および左側の上向き冷媒流通部群
(3U)を順次流れ、冷媒出口(5)から排出される。上記に
おいて、内部を流れる冷媒の温度は、後熱交換部(1B)で
は冷媒入口(4)に近い冷媒流通部群ほど低く、前熱交換
部(1A)では冷媒出口(5)に近い冷媒流通部群ほど高くな
っているため、蒸発器(1)の左右各半部を通過した空気
(A)の温度はほぼ均一なものとなされる。また、この実
施形態では、冷媒が過熱状態となる部位、即ち、いわゆ
るスーパーヒート部(30)は、通常、前熱交換部(1A)の左
側の上向き冷媒流通部群(3U)を構成する９個の冷媒流通
部(3)のうち右側に位置する数個の冷媒流通部(3)に生じ
る。そして、これらスーパーヒート部(30)に対応するよ
うに、後熱交換部(1B)の左側の下向き冷媒流通部(3D)群
が配置されている。

【００４０】一方、カーエアコンのスイッチがオンの状
態で、空気の冷え過ぎを防止するためにコンプレッサの
クラッチ機構が自動的に切れた場合、空気(A)は引き続
き蒸発器(1)を通過させられるが、蒸発器(1)への冷媒の
供給は一時的にストップする。このように蒸発器内にお
ける冷媒の流れが止まった場合、図１３に示す従来の蒸
発器(500)では、その後熱交換部(500B)の右半部に配さ
れた上向き冷媒流通部群(503U)に相対的に温度の低い冷
媒が多く滞留し、同左半部に配された下向き冷媒流通部
群(503D)には冷媒がそれ程滞留しないため、蒸発器(50
0)の左右各半部を通過する空気の温度に差が生じてい
た。これに対して、図２に示す本発明の蒸発器(1)の場
合、後熱交換部(1B)において、左右それぞれの側に位置
する上向き冷媒流通部群(3U)に、多くの冷媒が滞留し
て、後熱交換部(1B)の左半部と右半部との間でほとんど
温度差が生じないようになっている上、前熱交換部(1A)
のスーパーヒート部(30)と空気流れ方向に重なるよう
に、後熱交換部(1B)の左側の下向き冷媒流通部群(3D)が
配置されているので、蒸発器(1)の左右各半部を通過す
る空気の温度がほぼ均一に保たれる。

【００４１】図７および８は、本発明の第２の実施形態
を示すものである。この実施形態は、以下の点を除いて
第１の実施形態と同じである。まず、図７に示すよう
に、前後各熱交換部(1A)(1B)の垂直冷媒流通部(3)の数
は２１である。後熱交換部(1B)における左側の下向き冷
媒流通部群(3D)、左側の上向き冷媒流通部群(3U)、右側
の下向き冷媒流通部群(3D)、右側の上向き冷媒流通部群
(3U)は、それぞれ５個、６個、６個、４個の冷媒流通部
(3)によって構成されている。

【００４２】そして、後熱交換部(1B)の右側の上向き冷
媒流通部群(3U)に流入する冷媒が、該冷媒流通部群(3U)
を構成している後熱交換部(1B)の４個の冷媒流通部(3)
に隣接する前熱交換部(1A)の４個の冷媒流通部(3)に分
流してこれらの内部を上向きに流れるように、前後熱交
換部(1A)(1B)の上ヘッダ(2)における前記複数の冷媒流
通部(3)に対応する部分どうしが分流用連通管部(11)
（分流用連通手段）によって連通させられている。これ
により冷媒の圧力損失の低減が図られている。

【００４３】前熱交換部(1A)では、これの右側の４個の
冷媒流通部(3)内における冷媒の流れが上向き、次の８
個の冷媒流通部(3)内における冷媒の流れが下向き、残
りの９個の冷媒流通部(3)内における冷媒の流れが上向
きとなるように、上下ヘッダ(2)内がそれぞれ垂直仕切
(21)によって左右２つに区画されている。

【００４４】図８は、連通管部(6)および分流用連通管
部(11)に対応する位置に配されるプレート(100)対を示
すものである。図８において、一方のプレート(100)の
内面には、前後２つの上ヘッダ形成用凹部(102)どうし
を連通させるように前後方向にのびる連通管部形成用凹
部(106)が形成されている。この一方のプレート(100)の
連通管部形成凹部(106)と、これに対向する他方のプレ
ート(100)の内面部分とによって、連通管部(6)が形成さ
れている。また、他方のプレート(100)の内面には、前
後２つの下ヘッダ形成用凹部(102)どうしを連通させる
ように前後方向にのびる分流用連通管部形成用凹部(11
1)が形成されている。この他方のプレート(100)の分流
用連通管部形成用凹部(111)と、これに対向する一方の
プレート(100)の内面部分とによって、分流用連通管部
(11)が形成されている。

【００４５】図９は、本発明の第３の実施形態を示すも
のである。この実施形態は、以下の点を除いて第２の実
施形態と同じである。図９には、第２の実施形態の図８
に相当するプレート(100)対、即ち、連通管部(6)および
分流用連通管部(11)に対応する位置に配されるプレート
(100)対が示されている。このプレート(100)対を構成す
る各プレート(100)の前後２つの冷媒流通部形成用凹部
(103)は、その全長にわたって互いに連通するように一
体化されている。換言すれば、両プレート(100)の内面
には、プレート(100)の幅に近い幅を有しかつ前後２つ
の冷媒流通部形成用凹部を兼ねている１つの大きな冷媒
流通部形成用凹部(103A)が形成されている。つまり、こ
の実施形態の蒸発器では、右側の上向き冷媒流通部群(3
U)を構成している後熱交換部(1B)の４個の冷媒流通部
(3)と、これらに隣接する前熱交換部(1A)の４個の冷媒
流通部(3)とが、互いに連通するように一体化されてい
る（図１および２参照）。この構成により、冷媒の圧力
損失の更なる低減を図ることができる。また、連通管部
形成凹部(106)および分流用連通管部形成用凹部(111)
は、両プレート(100)に形成されている。インナーフィ
ン(9)は、前記凹部(103A)の幅に対応した幅を有するも
のが用いられている。

【００４６】図１０〜１２は、本発明の第４の実施形態
を示すものである。この実施形態は、以下の点を除い
て、第１の実施形態と同じである。即ち、この実施形態
の蒸発器(1X)は、図１０および１１に示すように、前後
熱交換部(1A)(1B)の上下ヘッダ(2)が、内部が前後２つ
のタンク室(121)に区画された上下１対のタンク(12)の
前後タンク室(121)によって形成されている。また、前
後熱交換部(1A)(1B)の冷媒流通部(3)が、上下端が上下
タンク(12)の前後タンク室(121)に接続された前後２列
の多数の冷媒流通部形成用垂直管(13)によって形成され
ている。後熱交換部(1B)の上下ヘッダ(2)の垂直仕切(2
1)は、上下タンク(12)の後タンク室(121)を左右方向に
区画するように設けられた垂直壁(122)によって形成さ
れている。前熱交換部(1A)の上ヘッダ(2)の垂直仕切(2
1)は、上タンク(12)の前タンク室(121)を左右方向に区
画するように設けられた垂直壁(122)によって形成され
ている。

【００４７】左右に隣り合う垂直管(13)どうしの間に、
アウターフィン(8)が介在され、これらの外面に接合さ
れている。タンク(12)、垂直管(13)およびアウターフィ
ン(8)は、いずれもアルミニウムまたはアルミニウム合
金製である。これらの部品どうしの接合は、通常、ろう
付けによって行われる。

【００４８】垂直管(13)は、左右方向の幅が前後方向の
幅より狭い偏平状のものであって、図１１に示すよう
に、平らな外面を有する左右壁(131)と、左右壁(131)に
またがりかつ互いに前後方向に間隔をおいて配された複
数の垂直補強壁(132)とを備えている。垂直管(13)の内
部には、前後並列状の複数の冷媒流路(133)が形成され
ている。

【００４９】図１０に示すように、上下各タンク(12)内
は、左右方向にのびる垂直仕切壁(120)によって前後２
つのタンク室(121)に区画されている。上タンク(12)の
垂直仕切壁(120)の右端部には、前後タンク室(121)の右
端部どうしを連通させる連通孔(123)（連通手段）があ
けられている。

【００５０】図１２は、上記蒸発器(1X)内における冷媒
の流れを示すものであり、図２に示すものと同じであ
る。即ち、冷媒入口(4)から蒸発器(1X)内に導入された
冷媒は、後熱交換部(1B)の上下ヘッダ(2)を介して、後
熱交換部(1B)の左側の下向き冷媒流通部群(3D)、左側の
上向き冷媒流通部群(3U)、右側の下向き冷媒流通部群(3
D)、および右側の上向き冷媒流通部群(3U)を順次流れた
後、連通孔(123)を経て前熱交換部(1A)に至り、前熱交
換部(1A)の上下ヘッダ(2)を介して、前熱交換部(1A)の
右側の下向き冷媒流通部群(3D)および左側の上向き冷媒
流通部群(3U)を順次流れ、冷媒出口(5)から排出され
る。

【００５１】なお、上記各実施形態は例示にすぎず、特
許請求の範囲に記載された本発明の要旨を逸脱しない範
囲で適宜に変更を加えた上で本発明を実施することは、
勿論可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示すものであって、
カーエアコン用蒸発器の全体斜視図である。

【図２】図１の蒸発器内における冷媒の流れを示す図で
ある。

【図３】図１の蒸発器の構成部品のうち、通常のプレー
ト対を示す斜視図である。

【図４】図１の蒸発器の構成部品のうち、ヘッダの垂直
仕切に対応する位置に配されるプレート対を示す斜視図
である。

【図５】図１の蒸発器の構成部品のうち、連通管部に対
応する位置に配されるプレート対を示す斜視図である。

【図６】図１の蒸発器の構成部品のうち、左端のプレー
ト、左のエンドプレート、アウターフィンおよび冷媒流
通パイプ接続部材取付用プレートを示す斜視図である。

【図７】本発明の第２の実施形態を示すものであって、
蒸発器内における冷媒の流れを示す図である。

【図８】第２の実施形態による蒸発器の構成部品のう
ち、連通管部および分流用連通管部に対応する位置に配
されるプレート対を示す斜視図である。

【図９】本発明の第３の実施形態を示すものであって、
連通管部および分流用連通管部に対応する位置に配され
るプレート対の斜視図である。

【図１０】本発明の第４の実施形態を示すものであっ
て、カーエアコン用蒸発器の全体斜視図である。

【図１１】図１０のXI−XI線に沿う蒸発器の部分拡大水
平断面図である。

【図１２】図１０の蒸発器内における冷媒の流れを示す
図である。

【図１３】従来の蒸発器内における冷媒の流れを示す図
である。

【符号の説明】

(1)(1X)：カーエアコン用蒸発器 (1A)：前熱交換部 (1B)：後熱交換部 (2)：ヘッダ (21)：垂直仕切 (3)：冷媒流通部 (3U)：上向き冷媒流通部群 (3D)：下向き冷媒流通部群 (30)：スーパーヒート部 (4)：冷媒入口 (5)：冷媒出口 (6)：連通管部（連通手段） (100)：プレート (102)：ヘッダ形成用凹部 (102A)：（凹部の）底壁 (103)：冷媒流通部形成用凹部 (104)：冷媒通過孔 (12)：タンク (121)：タンク室 (122)：垂直壁 (123)：連通孔（連通手段） (13)：冷媒流通部形成用垂直管

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに隣接する空気入側の前熱交換部お
   よび空気出側の後熱交換部を有し、各熱交換部は、左右
   方向にのびる上下１対のヘッダと、左右方向に間隔をお
   いて並べられかつ上端が上ヘッダに、下端が下ヘッダに
   それぞれ接続された多数の垂直冷媒流通部とを備え、後
   熱交換部の上下いずれかのヘッダの一端に冷媒入口が、
   前熱交換部の上下いずれかのヘッダの一端に冷媒出口が
   それぞれ設けられ、後熱交換部の上または下ヘッダの他
   端側部分と前熱交換部の上または下ヘッダの他端側部分
   とが連通手段によって連通させられ、冷媒入口から導入
   された冷媒が後熱交換部の全ての冷媒流通部および前熱
   交換部の全ての冷媒流通部を流れて冷媒出口から排出さ
   れるようになされた蒸発器であって、後熱交換部の上下
   ヘッダ内には、後熱交換部の冷媒流通部内における冷媒
   の流れの向きを複数の冷媒流通部ごとに上下反転させ
   て、後熱交換部の左半部と右半部とに上向き冷媒流通部
   群を少なくとも１群ずつ形成するように該ヘッダ内を左
   右方向に区画する垂直仕切が設けられている、蒸発器。
2. 【請求項２】 後熱交換部の上向き冷媒流通部群に、内
   部を流れる冷媒が過熱状態となる前熱交換部の冷媒流通
   部に隣接する後熱交換部の冷媒流通部が含まれている、
   請求項１記載の蒸発器。
3. 【請求項３】 後熱交換部の全ての冷媒流通部群のうち
   冷媒入口から最も離れた位置にある上向き冷媒流通部群
   に流入する冷媒が、該冷媒流通部群を構成している後熱
   交換部の複数の冷媒流通部に隣接する前熱交換部の複数
   の冷媒流通部に分流してこれらの内部を上向きに流れる
   ように、前後熱交換部の下ヘッダにおける前記複数の冷
   媒流通部に対応する部分どうしが分流用連通手段によっ
   て連通させられている、請求項１記載の蒸発器。
4. 【請求項４】 後熱交換部の全ての冷媒流通部群のうち
   冷媒入口から最も離れた位置にある下向き冷媒流通部群
   に流入する冷媒が、該冷媒流通部群を構成している後熱
   交換部の複数の冷媒流通部に隣接する前熱交換部の複数
   の冷媒流通部に分流してこれらの内部を下向きに流れる
   ように、前後熱交換部の上ヘッダにおける前記複数の冷
   媒流通部に対応する部分どうしが分流用連通手段によっ
   て連通させられている、請求項１記載の蒸発器。
5. 【請求項５】 冷媒入口が後熱交換部の下ヘッダの一端
   に設けられ、後熱交換部の上向き冷媒流通部群が、冷媒
   入口に近い方から数えて第１群目と第３群目とに形成さ
   れ、後熱交換部の下向き冷媒流通部群が、冷媒入口に近
   い方から数えて第２群目と第４群目とに形成されてい
   る、請求項１記載の蒸発器。
6. 【請求項６】 冷媒入口が後熱交換部の上ヘッダの一端
   に設けられ、後熱交換部の上向き冷媒流通部群が、冷媒
   入口に近い方から数えて第２群目と第４群目とに形成さ
   れ、後熱交換部の下向き冷媒流通部群が、冷媒入口に近
   い方から数えて第１群目と第３群目とに形成されてい
   る、請求項１記載の蒸発器。
7. 【請求項７】 冷媒入口が後熱交換部の下ヘッダの一端
   に設けられ、後熱交換部の上向き冷媒流通部群が、冷媒
   入口に近い方から数えて第１群目と第３群目とに形成さ
   れ、後熱交換部の下向き冷媒流通部群が、冷媒入口に近
   い方から数えて第２群目に形成されている、請求項１記
   載の蒸発器。
8. 【請求項８】 後熱交換部の上向き冷媒流通部群および
   下向き冷媒流通部群が、それぞれ４〜８個の冷媒流通部
   によって構成されている、請求項１記載の蒸発器。
9. 【請求項９】 前後熱交換部の上下ヘッダおよび冷媒流
   通部が、片面に上下１対のヘッダ形成用凹部と上下ヘッ
   ダ形成用凹部に上下端が連なる冷媒流通部形成用凹部と
   が前後に１組ずつ設けられた対をなすプレートをこれら
   の凹部どうしが向かい合わせになるように接合するとと
   もに、多数の前記プレート対を重ねてこれらのヘッダ形
   成用凹部の底壁どうしを接合することによって形成さ
   れ、冷媒を通過させるべき位置に配されるヘッダ形成用
   凹部の底壁には冷媒通過孔があけられており、垂直仕切
   が、冷媒通過孔があけられていない後側の上下ヘッダ形
   成用凹部の底壁によって形成されている、請求項１記載
   の蒸発器。
10. 【請求項１０】 前後熱交換部の上下ヘッダが、内部が
    前後２つのタンク室に区画された上下１対のタンクの前
    後タンク室によって形成され、前後熱交換部の冷媒流通
    部が、上下端が上下タンクの前後タンク室に接続された
    前後２列の多数の冷媒流通部形成用垂直管によって形成
    されており、垂直仕切が、上下タンクの後タンク室を左
    右方向に区画するように設けられた垂直壁によって形成
    されている、請求項１記載の蒸発器。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれか１つに記載
    の蒸発器を備えている、カーエアコン。