JP2003254640A - 蒸発器および冷凍サイクル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カーエアコン等の蒸発器において、蒸発器コ
ア内にインナーパイプが挿入されている場合でも、該パ
イプへの冷媒導入部分での圧力損失が少なく、優れた空
冷性能が得られるようにする。 【解決手段】 蒸発器1は、一側部に冷媒入口2Aおよび
冷媒出口2Bを有する蒸発器コア2と、蒸発器コア2の一側
部に接合されかつ冷媒導入路3Aおよび冷媒排出路3Bを有
する連絡部材3とを備える。連絡部材3は、第１および第
２プレート31,32よりなる。第２プレート32は、冷媒導
入路・冷媒排出路形成用凹部32A,32Bを有し、該凹部の
底壁に冷媒導入管・冷媒排出管接続孔321,322が設けら
れている。蒸発器コア2内に第１プレート31の入口側連
通孔31Aからインナーパイプ5が挿入されている。冷媒導
入路3Aは、連通孔31A付近で２つの分岐路30Aに枝分かれ
し、これら分岐路30Aが冷媒導入管接続孔321付近で合流
するように形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカーエアコ
ンの蒸発器として用いられる蒸発器および該蒸発器を備
えた冷凍サイクルに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばカーエアコン用蒸発器として、２
以上のパスを形成して空冷効果を高めるために、蒸発器
コア内に、その冷媒入口からマルチパス形成用インナー
パイプが挿入されているものが従来より知られている
（米国特許第５４３１２１７号等参照）。

【０００３】このような蒸発器の中には、冷媒入口およ
び冷媒出口が設けられている蒸発器コアの一側部に、内
部に冷媒入口と冷媒導入管とを連絡する冷媒導入路およ
び冷媒出口と冷媒排出管とを連絡する冷媒排出路が設け
られている連絡部材が接合されているものもある（特開
２０００−２８３６０３号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の蒸発器におい
て、冷媒は、連絡部材の冷媒導入路から冷媒入口を経て
インナーパイプに流入する際に、ほぼ直角に流れの向き
を変えることになるが、冷媒導入路の径がインナーパイ
プの内径に対して大きすぎると、冷媒の圧力損失が増大
し、所期の空冷性能が得られない恐れがあった。

【０００５】なお、上記の蒸発器は、インナーパイプが
冷媒入口から蒸発器コア内に挿入されているが、インナ
ーパイプが冷媒出口から蒸発器コア内に挿入されている
ものもある。この場合には、インナーパイプから冷媒排
出路に流出した冷媒が、ほぼ直角に流れの向きを変える
ことになるが、やはり、冷媒排出路の径がインナーパイ
プの内径に対して大きすぎると、冷媒の圧力損失が増大
し、空冷性能が低下する恐れがあった。

【０００６】本発明の目的は、カーエアコン等の冷凍サ
イクルにおいて、蒸発器の蒸発器コア内にマルチパス形
成用インナーパイプが挿入されている場合に、インナー
パイプへの冷媒導入部分またはインナーパイプからの冷
媒排出部分での圧力損失が少なく、優れた空冷性能が得
られるようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段および発明の効果】本発明
による第１の蒸発器は、一側部に冷媒入口および冷媒出
口が設けられている蒸発器コアと、蒸発器コアの一側部
に接合されかつ内部に冷媒入口と冷媒導入管とを連絡す
る冷媒導入路および冷媒出口と冷媒排出管とを連絡する
冷媒排出路が設けられている連絡部材とを備えている。
連絡部材は、入口側連通孔および出口側連通孔を有しか
つこれらの連通孔が冷媒入口および冷媒出口に通じるよ
うに蒸発器コアの一側部に接合されている第１プレート
と、冷媒導入路形成用凹部および冷媒排出路形成用凹部
を有しかつこれらの凹部の一端部が入口側連通孔および
出口側連通孔に臨むように第１プレートの外側面に接合
されている第２プレートとよりなる。蒸発器コア内に入
口側連通孔および冷媒入口を通じてマルチパス形成用イ
ンナーパイプが挿入されているとともに、インナーパイ
プの基端に設けられたフランジ部が入口側連通孔の周縁
部に接合されている。冷媒導入路形成用凹部の他端部底
壁に冷媒導入管接続孔が、冷媒排出路形成用凹部の他端
部底壁に冷媒排出管接続孔が設けられ、これらの接続孔
に、第２プレートの外側面に接合された管接続部材を介
して、冷媒導入管および冷媒排出管が接続されるように
なっている。そして、冷媒導入路は、冷媒導入管接続孔
付近で２つ以上の平行な冷媒導入分岐路に枝分かれする
とともに、これらの冷媒導入分岐路が入口側連通孔付近
で合流するように形成されている。

【０００８】膨張弁にて減圧された気液二相状態の冷媒
は、冷媒導入管および管接続部材を経て、冷媒導入管接
続孔から、蒸発器の連絡部材の冷媒導入路に流入する。
流入した冷媒は、２つ以上の冷媒導入分岐路に分かれ
て、これらの分岐路を同じ方向に流れ、入口側連通孔付
近で再び合流した後、インナーパイプ内に流入する。こ
こで、インナーパイプに流入する際の冷媒の圧力損失
は、冷媒導入路が分岐していない場合と比べて小さく、
インナーパイプ内に冷媒がスムーズに流れ込む。したが
って、上記第１の蒸発器によれば、蒸発器コア内への冷
媒の流入が効率良く行われ、ひいては蒸発器としての空
冷性能が向上する。

【０００９】また、本発明による上記第１の蒸発器によ
れば、次のような効果も得られる。即ち、冷媒導入路が
２つ以上の分岐路に枝分かれしていると、これらを形成
するために第２プレートに設けられる凹部も、その幅を
小さくすることができる上、第１プレートに接合される
ことになる平坦部の面積も大きくなる。したがって、第
２プレートとして、薄肉の材料を用いたとしても、冷媒
流れに対する十分な耐圧強度が得られることになり、そ
れだけコストダウンが可能となる。

【００１０】本発明による第１の蒸発器において、冷媒
排出路も、出口側連通孔付近で２つ以上の平行な冷媒排
出分岐路に枝分かれするとともに、これらの冷媒排出分
岐路が冷媒排出管接続孔付近で合流するように形成され
ているのが好ましい。

【００１１】冷媒排出路も２つ以上の分岐路に枝分かれ
していれば、これらを形成するために第２プレートに設
けられる凹部も、その幅を小さくすることができる上、
第１プレートに接合されることになる平坦部の面積も大
きくなるため、前述した第２プレートの更なる薄肉化が
可能となる。

【００１２】本発明による第１の蒸発器において、第１
プレートの外側面における冷媒入口および冷媒出口に対
応する部分に入口側凹部および出口側凹部が設けられ、
入口側連通孔が入口側凹部の底壁に設けられている場合
がある。前記２つの凹部は、蒸発器コアと連絡部材との
間に被冷却空気を流通させるための隙間を形成するため
に設けられるものである。この場合において、インナー
パイプのフランジ部は、その一部が、第２プレートの平
坦部と向かい合い、残部が、第２プレートの冷媒導入路
形成用凹部の一端部底壁と向かい合っているのが好まし
い。

【００１３】インナーパイプのフランジ部は第１プレー
トの入口側連通孔周縁部に接合されているが、特に蒸発
器がカーエアコンの蒸発器として使用される場合には、
不可抗力によって、インナーパイプのフランジ部が入口
側連通孔周縁部から外れてしまう事態が起こり得るかも
しれない。このような事態が起きた場合に、第１プレー
トから脱落したインナーパイプが外方にずれて、そのフ
ランジ部全体が第２プレートの冷媒導入路形成用凹部の
一端部底壁と接してしまうと、インナーパイプへの冷媒
の流入が妨げられたり、断続的なものとなって、蒸発器
の機能が損なわれ、ひいてはカーエアコン等の冷凍サイ
クル自体が機能しなくなるという結果を招くことにな
る。そこで、上記のように、フランジ部の一部が第２プ
レートの平坦部と向かい合うようになっていれば、イン
ナーパイプが不可抗力により第１プレートから脱落して
外方にずれた場合でも、フランジ部の一部と第２プレー
トの平坦部とは接するものの、フランジ部の残部と第２
プレートの冷媒導入路形成用凹部の一端部底壁との間
に、冷媒がインナーパイプ内に流入するのに十分な隙間
が生じる。したがって、上記のような事態になっても、
蒸発器としての機能はそれ程損なわれず、カーエアコン
等の冷凍サイクルを引き続き使用することができる。

【００１４】上記の場合において、インナーパイプのフ
ランジ部の一部が向かい合っている第２プレートの平坦
部は、例えば、冷媒導入路を２つ以上の分岐路に枝分か
れさせるために冷媒導入路形成用凹部の幅中間に設けら
れた帯状平坦部の一端部である。もっとも、第２プレー
トにおける冷媒導入路形成用凹部の周囲の平坦部が十分
な幅を有していれば、該平坦部にインナーパイプのフラ
ンジ部の一部が向かうようになっていてもよい。

【００１５】次に、本発明による第２の蒸発器は、一側
部に冷媒入口および冷媒出口が設けられている蒸発器コ
アと、蒸発器コアの一側部に接合されかつ内部に冷媒入
口と冷媒導入管とを連絡する冷媒導入路および冷媒出口
と冷媒排出管とを連絡する冷媒排出路が設けられている
連絡部材とを備えている。連絡部材は、入口側連通孔お
よび出口側連通孔を有しかつこれらの連通孔が冷媒入口
および冷媒出口に通じるように蒸発器コアの一側部に接
合されている第１プレートと、冷媒導入路形成用凹部お
よび冷媒排出路形成用凹部を有しかつこれらの凹部の一
端部が入口側連通孔および出口側連通孔に臨むように第
１プレートの外側面に接合されている第２プレートとよ
りなる。蒸発器コア内に出口側連通孔および冷媒出口を
通じてマルチパス形成用インナーパイプが挿入されてい
るとともに、インナーパイプの基端に設けられたフラン
ジ部が出口側連通孔の周縁部に接合されている。冷媒導
入路形成用凹部の他端部底壁に冷媒導入管接続孔が、冷
媒排出路形成用凹部の他端部底壁に冷媒排出管接続孔が
設けられ、これらの接続孔に、第２プレートの外側面に
接合された管接続部材を介して、冷媒導入管および冷媒
排出管が接続されるようになっている。そして、冷媒排
出路は、入口側連通孔付近で２つ以上の平行な冷媒排出
分岐路に枝分かれするとともに、これらの冷媒排出分岐
路が冷媒排出管接続孔付近で合流するように形成されて
いる。

【００１６】蒸発器の蒸発器コア内を流れた冷媒は、イ
ンナーパイプを経て、冷媒出口から、連絡部材の冷媒排
出路に流出する。流出した冷媒は、２つ以上の冷媒排出
分岐路に分かれて、これらの分岐路を同じ方向に流れ、
冷媒排出管接続孔付近で再び合流した後、冷媒排出管接
続孔から、管接続部材を経て、冷媒排出管へと排出され
る。ここで、インナーパイプから流出した際の冷媒の圧
力損失は、冷媒排出路が分岐していない場合と比べて小
さく、インナーパイプから冷媒がスムーズに流れ出る。
したがって、上記第２の蒸発器によれば、蒸発器コア内
からの冷媒の流出が効率良く行われ、ひいては蒸発器と
しての空冷性能が向上する。

【００１７】また、本発明による第２の蒸発器によれ
ば、冷媒排出路が２つ以上の分岐路に枝分かれしている
ため、第２プレートを薄肉の材料から形成しても、冷媒
流れに対する十分な耐圧強度が得られ、コストダウンが
可能となる。

【００１８】本発明による第２の蒸発器において、冷媒
導入路も、冷媒導入管接続孔付近で２つ以上の平行な冷
媒導入分岐路に枝分かれするとともに、これらの冷媒導
入分岐路が入口側連通孔付近で合流するように形成され
ているのが好ましい。

【００１９】冷媒導入路も２つ以上の分岐路に枝分かれ
していれば、前述した第２プレートの更なる薄肉化が可
能となる。

【００２０】本発明による第２の蒸発器において、第１
プレートの外側面における冷媒入口および冷媒出口に対
応する部分に入口側凹部および出口側凹部が設けられ、
出口側連通孔が出口側凹部の底壁に設けられている場合
には、インナーパイプのフランジ部は、その一部が、第
２プレートの平坦部と向かい合い、残部が、第２プレー
トの冷媒排出路形成用凹部の一端部底壁と向かい合って
いるのが好ましい。

【００２１】上記のように、フランジ部の一部が第２プ
レートの平坦部と向かい合うようになっていれば、イン
ナーパイプが不可抗力により第１プレートから脱落して
外方にずれた場合でも、フランジ部の一部と第２プレー
トの平坦部とは接するものの、フランジ部の残部と第２
プレートの冷媒排出路形成用凹部の一端部底壁との間
に、冷媒がインナーパイプ内に流入するのに十分な隙間
が生じる。したがって、上記のような事態になっても、
蒸発器としての機能はそれ程損なわれず、カーエアコン
等の冷凍サイクルを引き続き使用することができる。

【００２２】上記の場合において、インナーパイプのフ
ランジ部の一部が向かい合っている第２プレートの平坦
部は、例えば、冷媒排出路を２つ以上の分岐路に枝分か
れさせるために冷媒排出路形成用凹部の幅中間に設けら
れた帯状平坦部の一端部である。もっとも、第２プレー
トにおける冷媒排出路形成用凹部の周囲の平坦部が十分
な幅を有していれば、該平坦部にインナーパイプのフラ
ンジ部の一部が向かうようになっていてもよい。

【００２３】本発明による第１および第２の蒸発器にお
いて、蒸発器コアの構造は、その一側部に冷媒入口およ
び冷媒出口が設けられるものであれば特に限定はされな
いが、例えば、次のようなものとなされる。即ち、蒸発
器コアは、上下２つの水平ヘッダと、左右方向に間隔を
おいて配されかつ両端が上下ヘッダに接続された複数の
垂直熱交換管とを備えており、冷媒入口が上下ヘッダの
一端部のうち一方に設けられ、冷媒出口が同他方に設け
られている場合がある。

【００２４】上記の蒸発器コアは、上下ヘッダ形成用凹
部と、両端が上下ヘッダ形成用凹部に連なりかつこれら
の凹部よりも浅い熱交換管形成用凹部とを有する多数枚
のコアプレートを、２枚のコアプレートずつ凹部どうし
が向かい合うように接合してなる、いわゆる積層型のも
のとなされる場合がある。

【００２５】次に、本発明による冷凍サイクルは、本発
明による上記第１または第２の蒸発器を備えているもの
である。

【００２６】上記の冷凍サイクルによれば、蒸発器内に
設けられたマルチパス形成用インナーパイプへの冷媒導
入部分またはインナーパイプからの冷媒排出部分での圧
力損失が少ないため、優れた空冷性能が得られる。

【００２７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の好ましい実施の形
態を、図１〜７を参照して説明する。なお、以下の説明
において、図１の上下左右を「上下左右」といい、ま
た、図２の上を「前」、図２の下を「後」というものと
する。

【００２８】この実施形態は、本発明をカーエアコン用
積層型蒸発器に適用したものである。図１および２に示
すように、本発明による蒸発器(1)は、蒸発器コア(2)
と、蒸発器コア(2)の右側部に接合された連絡部材(3)と
を備えている。また、連絡部材(3)の右側部には、管接
続部材(4)が接合されている。なお、この実施形態の蒸
発器(1)は、アルミニウム（アルミニウム合金を含む）
製であって、後述する蒸発器構成部品どうしの接合は、
通常、ろう付けによって行われる。

【００２９】蒸発器コア(2)は、上下２つの水平ヘッダ
(21)(22)と、左右方向に間隔をおいて配されかつ両端が
上下ヘッダ(21)(22)に接続された複数の垂直熱交換管(2
3)とを備えている。下ヘッダ(22)の右端に冷媒入口(2A)
が設けられ、上ヘッダ(21)の右端に冷媒出口(2B)が設け
られている。

【００３０】この蒸発器コア(2)は、上下ヘッダ形成用
凹部(201)(202)と、両端が上下ヘッダ形成用凹部(201)
(202)に連なりかつこれらの凹部(201)(202)よりも浅い
熱交換管形成用凹部(203)とを有する多数枚のコアプレ
ート(20)を、２枚のコアプレート(20)ずつ凹部(201)(20
2)(203)どうしが向かい合うように接合してなるもので
ある。また、図２に示すように、下ヘッダ(22)には、そ
の冷媒入口(2A)から、マルチパス形成用インナーパイプ
(5)が挿入されている。

【００３１】図１および２に示すように、蒸発器コア
(2)の左端には、サイドプレート(6)が配されている。サ
イドプレート(6)は、その上下端部に、上下ヘッダ形成
用凹部(201)(202)と同形同大の凹部(61)(62)を有してお
り、これらの凹部(61)(62)の底壁が、左端に位置するコ
アプレート(20)の上下ヘッダ形成用凹部(201)(202)の底
壁に接合されている。

【００３２】図１に示すように、隣り合う熱交換管(23)
どうしの隙間、左端に位置する熱交換管(23)とサイドプ
レート(6)との隙間、右端に位置する熱交換管(23)と連
絡部材(3)との隙間には、それぞれアウターフィン(7)が
配置固定されている。アウターフィン(7)は、例えば図
１のようなコルゲートフィンによって形成される。図２
に示すように、被冷却空気(A)は、上記隙間を、後から
前に向かって通過させられる。

【００３３】図３は、蒸発器コア(2)の熱交換管(23)を
示すものである。コアプレート(20)の熱交換管形成用凹
部(203)は、その幅中央に形成された仕切用凸条(204)に
よって前後２つに区画されている。したがって、熱交換
管(23)内も、前後２つに区画されている。冷媒は、熱交
換管(23)内の前後区画を同じ向きに平行に流れるが、こ
れらは上ヘッダ(21)または下ヘッダ(22)において合流す
ることになる。熱交換管(23)の前後区画には、それぞれ
インナーフィン(8)が介在されている。インナーフィン
(8)は、例えば図３のようなコルゲートフィンによって
形成される。なお、熱交換管(23)は、図３のように前後
に区画されていない場合も勿論ある。

【００３４】図４および５は、連絡部材(3)を、管接続
部材(4)およびインナーパイプ(5)と共に示したものであ
る。連絡部材(3)は、その内部に、冷媒入口(2A)と冷媒
導入管（図示略）とを連絡する冷媒導入路(3A)、およ
び、冷媒出口(2B)と冷媒排出管（図示略）とを連絡する
冷媒排出路(3B)を有している。連絡部材(3)は、第１プ
レート(31)および第２プレート(32)よりなる。

【００３５】第１プレート(31)は、その下端部に入口側
連通孔(31A)を、上端部に出口側連通孔(31B)をそれぞれ
有しており、これらの連通孔(31A)(31B)が冷媒入口(2A)
および冷媒出口(2B)に通じるように蒸発器コア(2)の右
側部に接合されている。第１プレート(31)において、冷
媒入口(2A)と対応する部分、即ち、下端部には、入口側
凹部(311)が設けられ、また、冷媒出口(2B)と対応する
部分、即ち、上端部には、出口側凹部(312)が設けられ
ている。これらの凹部(311)(312)は、コアプレート(20)
の上下ヘッダ形成用凹部(201)(202)と同形同大のもので
ある。そして、これらの凹部(311)(312)の底壁が、右端
に位置するコアプレート(20)の上下ヘッダ形成用凹部(2
01)(202)の底壁に接合されている。入口側連通孔(31A)
は、入口側凹部(311)の底壁中央に設けられていて、イ
ンナーパイプ(5)の外径とほぼ合致する孔径を有する円
形のものとなされている。出口側連通孔(31B)は、出口
側凹部(312)の底壁に設けられていて、同底壁の形状と
ほぼ相似形の前後方向に長い形をしている。第１プレー
ト(31)の前後縁部の高さ中間部には、縦長の切欠部(31
3)が設けられている。

【００３６】第２プレート(32)は、その下部に冷媒導入
路形成用凹部(32A)を、上部に冷媒排出路形成用凹部(32
B)を有している。この第２プレート(32)は、冷媒導入路
形成用凹部(32A)の下端部が入口側連通孔(31A)に、冷媒
排出路形成用凹部(32B)の上端部が出口側連通孔(31B)に
臨むように、第１プレート(31)の外側面（右側面）に接
合されている。冷媒導入路形成用凹部(32A)の上端部底
壁には、冷媒導入管接続孔(321)が設けられている。ま
た、冷媒排出路形成用凹部(32B)の下端部底壁には、冷
媒排出管接続孔(322)が設けられている。これらの接続
孔(321)(322)は、円形である。各接続孔(321)(322)の周
縁部は、外方（右方）に向かって突出させられている。
第２プレート(32)の前後縁部の高さ中間部には、内方
（左方）に折り曲げられた折曲部(323)が設けられてい
る。折曲部(323)は、第１プレート(31)と第２プレート
(32)とが重ね合わせられた状態で、切欠部(313)に嵌め
込まれるようになっている（図１参照）。

【００３７】第１プレート(31)の外側面（右側面）に
は、冷媒導入管接続孔(321)および冷媒排出管接続孔(32
2)それぞれに向かって突出した上下２つの冷媒整流用突
起(310A)(310B)が形成されている。

【００３８】下側の冷媒整流用突起(310A)の中心は、冷
媒導入管接続孔(321)の中心と合致している。また、上
側の冷媒整流用突起(310B)の中心は、冷媒排出管接続孔
(322)の中心と合致している。

【００３９】冷媒整流用突起(310A)(310B)は、図４に示
すように、略円錐形台のものである。これらの突起は、
略円錐形または略半球形としてもよい。

【００４０】連絡部材(3)内の冷媒導入路(3A)は、冷媒
導入管接続孔(321)付近で２つの平行な冷媒導入分岐路
(30A)に枝分かれするとともに、これらの冷媒導入分岐
路(30A)が入口側連通孔(31A)付近で合流するように形成
されている。また、冷媒排出路(3B)も、出口側連通孔(3
1B)付近で２つの平行な冷媒排出分岐路(30B)に枝分かれ
するとともに、これらの冷媒排出分岐路(30B)が冷媒排
出管接続孔(322)付近で合流するように形成されてい
る。以上のように冷媒導入路(3A)および冷媒排出路(3B)
がそれぞれ２つの分岐路(30A)(30B)に枝分かれしている
と、これらを形成するために第２プレート(32)に設けら
れる凹部(32A)(32B)も、その幅を小さくすることができ
る上、第１プレート(31)に接合される第２プレート(32)
の平坦部(324)の面積も大きくなる。したがって、第２
プレート(32)として薄肉の材料を用いたとしても、冷媒
流れに対する十分な耐圧強度が得られる。

【００４１】管接続部材(4)は、左右厚さ方向に貫通し
た上下２つの孔(41)(42)を有するブロック状のものであ
る。この管接続部材(4)は、下孔(41)の内端が冷媒導入
管接続孔(321)に、上孔(42)の内端が冷媒排出管接続孔
(322)にそれぞれ合致するように、第２プレート(32)の
外側面（右側面）に接合されている。下孔(41)の外端部
には、冷媒導入管が差込接続される接続口(4A)が外方突
出状に形成されている。また、上孔(42)の外端部には、
冷媒排出管が差込接続される接続口(4B)が外方突出状に
形成されている。これらの接続口(4A)(4B)の基端部に
は、Ｏリング(9)が嵌め被せられている。

【００４２】マルチパス形成用インナーパイプ(5)は、
その基端（左端）に環状フランジ部(51)が一体的に設け
られている。そして、インナーパイプ(5)のフランジ部
(51)が、第１プレート(31)における入口側連通孔(31A)
の周縁部に接合されている。フランジ部(51)の入口側連
通孔(31A)周縁部への接合は、通常、両者をカシメによ
って仮止めしておいてから、ろう付けによって行われ
る。

【００４３】図４に示すように、インナーパイプ(5)の
フランジ部(51)は、その一部が、第２プレート(32)の平
坦部(324)、より詳細には、冷媒導入路(3A)を２つの分
岐路に枝分かれさせるために冷媒導入路形成用凹部(32
A)の幅中央に設けられた帯状平坦部(324)の下端部と向
かい合い、残部が、第２プレート(32)の冷媒導入路形成
用凹部(32A)の下端部と向かい合っている。前記の通
り、フランジ部(51)は、ろう付けによって第１プレート
(31)の入口側連通孔(31A)周縁部に強固に接合されてい
るが、不可抗力によってインナーパイプ(5)のフランジ
部(51)が入口側連通孔(31A)周縁部から外れてしまう事
態が起こり得るかもしれない。このような事態が起きた
場合に、第１プレート(31)から外れたインナーパイプ
(5)が右方向にずれて、そのフランジ部(51)全体が第２
プレート(32)の冷媒導入路形成用凹部(32A)の下端部底
壁と接してしまうと、インナーパイプ(5)への冷媒の流
入が妨げられたり、断続的なものとなって、蒸発器(1)
の機能が損なわれ、ひいてはカーエアコン自体が機能し
ないという結果を招くことになる。これに対して、図４
のように、フランジ部(51)の一部が第２プレート(32)の
平坦部(324)と向かい合うようになっていれば、インナ
ーパイプ(5)が不可抗力により第１プレート(31)から外
れて右方向にずれた場合、フランジ部(51)の一部と第２
プレート(32)の平坦部(324)とは接するものの、フラン
ジ部(51)の残部と第２プレート(32)の冷媒導入路形成用
凹部(32A)の下端部底壁との間に、冷媒がインナーパイ
プ(5)内に流入するのに十分な隙間が生じる。したがっ
て、上記のような事態になっても、蒸発器(1)としての
機能はそれ程損なわれず、カーエアコンを引き続き使用
することができる。

【００４４】図６は、蒸発器コア(2)の下ヘッダ(22)付
近を示すものである。インナーパイプ(5)は、入口側連
通孔(31A)および冷媒入口(2A)を通じて蒸発器コア(2)の
下ヘッダ(22)内に挿入されている。インナーパイプ(5)
の先端（左端）は、図２に示すように、下ヘッダ(22)の
右端から同ヘッダ(22)の長さの約３分の２のところまで
達している。

【００４５】図６に示すように、コアプレート(20)の下
ヘッダ形成用凹部(202)の底壁には、貫通孔(202A)があ
けられている。貫通孔(202A)は、前記凹部(202)の底壁
とほぼ相似形をした前後方向に長いものである。したが
って、インナーパイプ(5)とその周囲の貫通孔(202A)と
の間には、冷媒が流通可能な隙間が生じている（図６
（ａ）参照）。但し、インナーパイプ(5)の先端寄りに
位置する２枚のコアプレート(20)における下ヘッダ形成
用凹部(202)の底壁に形成された貫通孔(202X)は、イン
ナーパイプ(5)の外径とほぼ合致する孔径を有する小さ
な円形のものであって、インナーパイプ(5)との間に隙
間が生じないようになっている。つまり、これらの貫通
孔(202X)を有する下ヘッダ形成用凹部(202)の底壁によ
り、下ヘッダ(22)内を左右に区画する仕切壁(221)が構
成されている（図６および７参照）。また、図示は省略
したが、コアプレート(20)の上ヘッダ形成用凹部(201)
の底壁にも、下ヘッダ形成用凹部(202)の貫通孔（202A)
と同様の貫通孔があけられている。但し、蒸発器コア
(2)の右端から蒸発器コア(2)全長のほぼ３分の１のとこ
ろに位置するコアプレート(20)の上ヘッダ形成用凹部(2
01)の底壁には、貫通孔があけられていない。この底壁
により、上ヘッダ(21)を左右に区画する仕切壁(221)が
構成されている（図７参照）。そして、上記２つの仕切
壁(211)(221)およびインナーパイプ(5)が蒸発器コア(2)
内に配備されることにより、蒸発器コア(2)内に複数の
パスが形成されている。具体的にいうと、蒸発器コア
(2)の左部に位置し、かつ下端部が下ヘッダ(22)の左側
区画(22L)に、上端部が上ヘッダ(21)の左側区画(21L)に
接続された複数の熱交換管(23)によって、第１パス(P1)
が形成されている。また、蒸発器コア(2)の中央部に位
置し、かつ上端部が上ヘッダ(21)の左側区画(21L)に、
下端部が上ヘッダ(21)の右側区画(21R)に接続された複
数の熱交換管(23)によって、第２パス(P2)が形成されて
いる。さらに、蒸発器コア(2)の右部に位置し、かつ下
端部が下ヘッダ(22)の右側区画(22R)に、上端部が上ヘ
ッダ(21)の右側区画(21R)に接続された複数の熱交換管
(23)によって、第３パス(P3)が形成されている。

【００４６】図６において、インナーパイプ(5)の先端
（左端）と下ヘッダ(22)の仕切壁(221)との間の距離(X)
は、インナーパイプ(5)の基端（右端）に設けられたフ
ランジ部(51)と第２プレート(32)の平坦部(324)との間
の距離(Y)よりも長くなっている。前記のようにインナ
ーパイプ(5)が第１プレート(31)から外れて右方向にず
れると、当然ながら、インナーパイプ(5)の先端も右方
向に移動することになる。ここで、インナーパイプ(5)
先端と仕切壁(221)との間の距離(X)がフランジ部(51)と
平坦部(324)との間の距離(Y)よりも短ければ、インナー
パイプ(5)内を先端に向かって流れてきた冷媒が、下ヘ
ッダ(22)における仕切壁(221)よりも右側の区画(22R)に
導入されてしまうため、蒸発器コア(2)内において冷媒
が本来の冷媒回路通りに流れず、十分な空冷効果が得ら
れない事態を招く恐れがある。これに対して、図６のよ
うに、インナーパイプ(5)先端と仕切壁(221)との間の距
離(X)がフランジ部(51)と平坦部(324)との間の距離(Y)
よりも長ければ、インナーパイプ(5)が外れて右方向に
ずれたとしても、インナーパイプ(5)内を流れた冷媒
が、下ヘッダ(22)における仕切壁(221)よりも左側の区
画(22L)に導入されるので、蒸発器コア(2)内における冷
媒の流れが正常となり、所期の空冷効果が得られる。

【００４７】図７は、蒸発器(1)内における冷媒の流れ
を示すものである。なお、図示は省略したが、カーエア
コンは、上記蒸発器(1)の他に、コンプレッサ、凝縮
器、膨張弁を含んだ冷凍サイクルによって構成されてい
る。

【００４８】まず、膨張弁にて減圧された気液二相状態
の冷媒は、冷媒導入管および管接続部材(4)の下孔(41)
を経て、冷媒導入管接続孔(321)から、連絡部材(3)の冷
媒導入路(3A)に流入する。

【００４９】流入した冷媒は、冷媒導入管接続孔(321)
と向かい合う第２プレート(32)外側面（右側面）と衝突
し、これによってほぼ直角に向きを替えて冷媒導入路(3
A)を流れた後、冷媒入口(2A)より蒸発器コア(2)内に流
入する。この際、冷媒導入路(3A)に流入した冷媒は、第
２プレート(32)の外側面に冷媒導入管接続孔(321)と向
かい合うように形成された下側の冷媒整流用突起(310A)
の表面に沿って流れることにより、スムーズに流れの向
きが変わり、また、乱流が生じ難くなっている。よっ
て、この突起(310A)により、冷媒の流入に伴うノイズの
発生が防止される。

【００５０】次いで冷媒は、２つの冷媒導入分岐路(30
A)に分かれて、これらの分岐路(30A)を下向きに流れ、
入口側連通孔(31A)付近で再び合流した後、インナーパ
イプ(5)内にその基端（右端）側から流入する。ここ
で、冷媒導入路(3A)は、冷媒導入管接続孔(321)付近で
２つの分岐路(30A)に枝分かれし、これらの分岐路(30A)
が入口側連通孔(31A)付近で再び合流しているため、イ
ンナーパイプ(5)に流入する際の冷媒の圧力損失は、冷
媒導入路(3A)が分岐していない場合と比べて小さくな
り、インナーパイプ(5)内に冷媒がスムーズに流れ込
む。したがって、蒸発器コア(2)内への冷媒の流入が効
率良く行われ、熱交換効率が向上する。

【００５１】インナーパイプ(5)内を流れた冷媒は、蒸
発器コア(2)内における下ヘッダ(22)の左側区画(22L)に
流入し、ここから第１パス(P1)を構成する熱交換管(23)
内を上向きに流れ、上ヘッダ(21)の左側区画(21L)に至
る。次いで、冷媒は、第２パス(P2)を構成する熱交換管
(23)内を下向きに流れ、下ヘッダ(22)の右側区画(22R)
に至る。さらに、冷媒は、第３パス(P3)を構成する熱交
換管(23)内を上向きに流れ、上ヘッダ(21)の右側区画(2
1R)に至る。

【００５２】上ヘッダ(21)の右側区画(21R)を流れた冷
媒は、冷媒出口(2B)を通じて、連絡部材(3)の冷媒排出
路(3B)に流入する。流入した冷媒は、２つの冷媒排出分
岐路(30B)に分かれて、これらの分岐路(30B)を下向きに
流れ、冷媒排出管接続孔(322)付近で再び合流した後、
冷媒排出管接続孔(322)から、管接続部材(4)の上孔(42)
を経て、冷媒排出管に流出する。ここで、冷媒排出路(3
B)から流出する冷媒は、第２プレート(32)の外側面に冷
媒排出管接続孔(322)と向かい合うように形成された上
側の冷媒整流用突起(310B)の表面に沿って流れることに
より、スムーズに流れの向きが変わり、乱流が生じ難く
なっている。よって、この突起(310B)により、冷媒の流
出に伴うノイズの発生が防止される。

【００５３】上記の実施形態はあくまでも例示にすぎ
ず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内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】本発明の実施形態を示すものであって、蒸発器
の正面図である。

【図２】蒸発器の底面図である。

【図３】蒸発器における蒸発器コアの１つの熱交換管を
示す水平断面図である。

【図４】蒸発器の連絡部材、管接続部材およびマルチパ
ス形成用インナーパイプを示すものであって、（ａ）は
側面図、（ｂ）は垂直断面図である。

【図５】蒸発器の連絡部材、管接続部材およびマルチパ
ス形成用インナーパイプを分解して示す斜視図である。

【図６】蒸発器における蒸発器コアの下ヘッダ付近を示
すものであって、（ａ）は水平断面図、（ｂ）は垂直断
面図である。

【図７】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)…蒸発器 (2)…蒸発器コア (2A)…冷媒入口 (2B)…冷媒出口 (20)…コアプレート (201)…上ヘッダ形成用凹部 (202)…下ヘッダ形成用凹部 (203)…熱交換管形成用凹部 (21)…上ヘッダ (22)…下ヘッダ (23)…熱交換管 (3)…連絡部材 (3A)…冷媒導入路 (30A)…冷媒導入分岐路 (3B)…冷媒排出路 (30B)…冷媒排出分岐路 (31)…第１プレート (31A)…入口側連通孔 (31B)…出口側連通孔 (311)…入口側凹部 (312)…出口側凹部 (32)…第２プレート (32A)…冷媒導入路形成用凹部 (32B)…冷媒排出路形成用凹部 (321)…冷媒導入管接続孔 (322)…冷媒排出管接続孔 (324)…帯状平坦部 (4)…管接続部材 (5)…マルチパス形成用インナーパイプ (51)…フランジ部

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一側部に冷媒入口および冷媒出口が設け
   られている蒸発器コアと、蒸発器コアの一側部に接合さ
   れかつ内部に冷媒入口と冷媒導入管とを連絡する冷媒導
   入路および冷媒出口と冷媒排出管とを連絡する冷媒排出
   路が設けられている連絡部材とを備え、 連絡部材は、入口側連通孔および出口側連通孔を有しか
   つこれらの連通孔が冷媒入口および冷媒出口に通じるよ
   うに蒸発器コアの一側部に接合されている第１プレート
   と、冷媒導入路形成用凹部および冷媒排出路形成用凹部
   を有しかつこれらの凹部の一端部が入口側連通孔および
   出口側連通孔に臨むように第１プレートの外側面に接合
   されている第２プレートとよりなり、 蒸発器コア内に入口側連通孔および冷媒入口を通じてマ
   ルチパス形成用インナーパイプが挿入されているととも
   に、インナーパイプの基端に設けられたフランジ部が入
   口側連通孔の周縁部に接合され、 冷媒導入路形成用凹部の他端部底壁に冷媒導入管接続孔
   が、冷媒排出路形成用凹部の他端部底壁に冷媒排出管接
   続孔が設けられ、これらの接続孔に、第２プレートの外
   側面に接合された管接続部材を介して、冷媒導入管およ
   び冷媒排出管が接続されるようになっており、 冷媒導入路は、冷媒導入管接続孔付近で２つ以上の平行
   な冷媒導入分岐路に枝分かれするとともに、これらの冷
   媒導入分岐路が入口側連通孔付近で合流するように形成
   されている、蒸発器。
2. 【請求項２】 冷媒排出路は、出口側連通孔付近で２つ
   以上の平行な冷媒排出分岐路に枝分かれするとともに、
   これらの冷媒排出分岐路が冷媒排出管接続孔付近で合流
   するように形成されている、請求項１記載の蒸発器。
3. 【請求項３】 第１プレートの外側面における冷媒入口
   および冷媒出口に対応する部分に入口側凹部および出口
   側凹部が設けられ、入口側連通孔が入口側凹部の底壁に
   設けられており、インナーパイプのフランジ部は、その
   一部が、第２プレートの平坦部と向かい合い、残部が、
   第２プレートの冷媒導入路形成用凹部の一端部底壁と向
   かい合っている、請求項１または２記載の蒸発器。
4. 【請求項４】 インナーパイプのフランジ部の一部が向
   かい合っている第２プレートの平坦部は、冷媒導入路を
   ２つ以上の分岐路に枝分かれさせるために冷媒導入路形
   成用凹部の幅中間に設けられた帯状平坦部の一端部であ
   る、請求項３記載の蒸発器。
5. 【請求項５】 一側部に冷媒入口および冷媒出口が設け
   られている蒸発器コアと、蒸発器コアの一側部に接合さ
   れかつ内部に冷媒入口と冷媒導入管とを連絡する冷媒導
   入路および冷媒出口と冷媒排出管とを連絡する冷媒排出
   路が設けられている連絡部材とを備え、 連絡部材は、入口側連通孔および出口側連通孔を有しか
   つこれらの連通孔が冷媒入口および冷媒出口に通じるよ
   うに蒸発器コアの一側部に接合されている第１プレート
   と、冷媒導入路形成用凹部および冷媒排出路形成用凹部
   を有しかつこれらの凹部の一端部が入口側連通孔および
   出口側連通孔に臨むように第１プレートの外側面に接合
   されている第２プレートとよりなり、 蒸発器コア内に出口側連通孔および冷媒出口を通じてマ
   ルチパス形成用インナーパイプが挿入されているととも
   に、インナーパイプの基端に設けられたフランジ部が出
   口側連通孔の周縁部に接合され、 冷媒導入路形成用凹部の他端部底壁に冷媒導入管接続孔
   が、冷媒排出路形成用凹部の他端部底壁に冷媒排出管接
   続孔が設けられ、これらの接続孔に、第２プレートの外
   側面に接合された管接続部材を介して、冷媒導入管およ
   び冷媒排出管が接続されるようになっており、 冷媒排出路は、入口側連通孔付近で２つ以上の平行な冷
   媒排出分岐路に枝分かれするとともに、これらの冷媒排
   出分岐路が冷媒排出管接続孔付近で合流するように形成
   されている、蒸発器。
6. 【請求項６】 冷媒導入路は、冷媒導入管接続孔付近で
   ２以上の平行な冷媒導入分岐路に枝分かれするととも
   に、これらの冷媒導入分岐路が入口側連通孔付近で合流
   するように形成されている、請求項５記載の蒸発器。
7. 【請求項７】 第１プレートの外側面における冷媒入口
   および冷媒出口に対応する部分に入口側凹部および出口
   側凹部が設けられ、出口側連通孔が出口側凹部の底壁に
   設けられており、インナーパイプのフランジ部は、その
   一部が、第２プレートの平坦部と向かい合い、残部が、
   第２プレートの冷媒排出路形成用凹部の一端部底壁と向
   かい合っている、請求項５または６記載の蒸発器。
8. 【請求項８】 インナーパイプのフランジ部の一部が向
   かい合っている第２プレートの平坦部は、冷媒排出路を
   ２つ以上の分岐路に枝分かれさせるために冷媒排出路形
   成用凹部の幅中間に設けられた帯状平坦部の一端部であ
   る、請求項７記載の蒸発器。
9. 【請求項９】 蒸発器コアが、上下２つの水平ヘッダ
   と、左右方向に間隔をおいて配されかつ両端が上下ヘッ
   ダに接続された複数の垂直熱交換管とを備えており、冷
   媒入口が上下ヘッダの一端部のうち一方に設けられ、冷
   媒出口が同他方に設けられている、請求項１〜８のいず
   れか１つに記載の蒸発器。
10. 【請求項１０】 蒸発器コアが、上下ヘッダ形成用凹部
    と、両端が上下ヘッダ形成用凹部に連なりかつこれらの
    凹部よりも浅い熱交換管形成用凹部とを有する多数枚の
    コアプレートを、２枚のコアプレートずつ凹部どうしが
    向かい合うように接合してなるものである、請求項９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、冷凍サイクル。