JP2004333065A - 蒸発器、冷凍システム、そのシステムを備えた車両及び冷媒の蒸発方法 - Google Patents

蒸発器、冷凍システム、そのシステムを備えた車両及び冷媒の蒸発方法 Download PDF

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Abstract

【課題】蒸発器経路における冷媒の乾き度上昇を防止できて、優れた熱交換効率が得られるCO冷媒用蒸発器を提供する。
【解決手段】本発明は、冷媒を流入させる冷媒入口51bと、冷媒を流出させる冷媒出口51aと、冷媒入口51bから流入された冷媒を蒸発させて冷媒出口51aへと導く蒸発器経路とを備えるCO冷媒用蒸発器を対象とする。蒸発器経路の中間位置に中間出口(気相出口73)を設ける。冷媒入口51bから蒸発器経路を通って冷媒出口51aに導かれる冷媒のうち、乾き度が高い気相冷媒を、中間出口73から流出させて、冷媒乾き度の上昇を抑制する。
【選択図】 図9

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、CO冷媒用の冷凍サイクル等に適用される冷凍システムに関し、更にその冷凍システムに好適に採用される蒸発器及び冷媒の蒸発方法、その冷凍システムを備えた車両に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、蒸気圧縮式の冷凍サイクルにおいては、フロン系の冷媒が多く用いられていたが、近年になって、地球環境保護の観点から、二酸化炭素(CO)等の自然冷媒を用いるようにした冷凍サイクルが注目されている。
【0003】
CO冷媒用の凍サイクルに用いられる蒸発器としては、例えば下記の特許文献1、2に記載されるものが周知である。
【0004】
このような蒸発器においては、圧縮機、ガスクーラ等の冷却器(凝縮器)及び膨張弁等の減圧器を通過した低温低圧の液相状態のCO冷媒が流入される。そして蒸発器に流入された冷媒は、蒸発器を通過する間に、外気と熱交換して加熱されることにより、乾き度を次第に上昇させて、気相冷媒となって、蒸発器から流出される。
【0005】
一方、下記の非特許文献1には、CO冷媒の蒸発過程における乾き度と蒸発熱伝達係数との関係について記載されている。この文献では、CO冷媒の乾き度が所定値よりも低い状態、具体的には乾き度が0.4〜0.6の範囲よりも低い状態では、蒸発熱伝達係数を十分に大きく確保できて、高い熱交換効率が得られるのに対し、乾き度が所定値(0.4〜0.6の範囲)を超える高い状態では、蒸発熱伝達係数が著しく小さくなって、熱交換効率が極端に低下してしまうということが報告されている。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−81294号
【0007】
【特許文献2】
特開2000−304472号
【0008】
【非特許文献1】
J.PETTERSEN,R.RIEBERER,S.T.MUNKEJORD“HEAT TRANSFER AND PRESSURE DROP CHARACTERISTIC OF EVAPORATING CARBON DIOXIDE IN MICROCANNEL TUBES”4th IIR Gustv Lorentzen Conference on Natural Working Fluids pp.107−114,(2000)
【0009】
【発明の背景】
上記の技術背景を踏まえた上で、本発明者は、上記特許文献1、2に示す従来の蒸発器において、CO冷媒の乾き度の変化について詳細に分析したところ、従来の蒸発器では、蒸発器全域において十分な熱交換効率が得られず、熱交換性能の低下が懸念されることが判明した。
【0010】
すなわち図10に示すように、従来の蒸発器(200)において、冷媒入口(201)から流入された直後の冷媒は、液相冷媒の割合が多くて乾き度が低くなっている。しかしながら、蒸発器(200)内を流通して、蒸発器経路の後半部を通過していくうちに、外気との熱交換により気相冷媒の割合が多くなり、乾き度が所定値(0.4〜0.6の範囲)まで上昇する。その後、冷媒は乾き度を上昇させながら冷媒出口(202)へと導かれる。このよう蒸発器経路の前半部では、冷媒の乾き度が所定値よりも低く、熱伝達係数も十分に確保できて、効率良く熱交換されるが、後半部を通過している際に、乾き度が所定値よりも高くなって、熱交換率が極端に低下してしまい、熱交換性能の低下を来す恐れがある。
【0011】
この発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、蒸発器経路における冷媒の乾き度が上昇するのを防止できて、熱交換性能を向上させることができる蒸発器、冷凍システム、そのシステムを備えた車両及び冷媒の蒸発方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本第1発明は、以下の構成を要旨としている。
【0013】
[1] 冷凍システムに用いられる蒸発器であって、
冷媒を流入させる冷媒入口と、
冷媒を流出させる冷媒出口と、
前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする蒸発器。
【0014】
この発明においては、蒸発過程で乾き度を上昇させていく冷媒に対し、蒸発器経路の中間位置で、乾き度の高い冷媒成分を流出させるものであるため、蒸発過程途中で冷媒の乾き度が過度に上昇するのを防止でき、蒸発器経路のほぼ全域において冷媒の乾き度が低い状態で熱交換できるので、熱伝達係数の低下を防止できて、熱交換効率及び熱交換性能の向上を図ることができる。
【0015】
本第2発明は、以下の構成を要旨としている。
【0016】
[2] 冷凍システムに用いられる蒸発器であって、
冷媒入口及び冷媒出口が設けられ、かつ並列に配置される一対のヘッダータンクと、
両端が両ヘッダータンクに連通接続され、かつヘッダータンク長さ方向に沿って並列状に配置される複数の熱交換チューブと、
前記複数の熱交換チューブが区分けされて形成された複数のパスと、
前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数のパスに順次通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする蒸発器。
【0017】
この発明においては、上記と同様、蒸発器経路のほぼ全域において冷媒の乾き度が低い状態で効率良く熱交換することができる。
【0018】
本第3発明は、以下の構成を要旨としている。
【0019】
[3] 冷凍システムに用いられる蒸発器であって、
冷媒を流入させる冷媒入口と、
冷媒を流出させる冷媒出口と、
冷媒を通過させて蒸発させるための複数の蒸発路と、
前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数の蒸発路に順に通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
隣合う前記蒸発路間に対応する前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする蒸発器。
【0020】
この発明においては、上記と同様、蒸発器経路のほぼ全域において冷媒の乾き度が低い状態で効率良く熱交換することができる。
【0021】
上記第1ないし第3発明は、蒸発過程における冷媒の乾き度の上昇を、より確実に抑制するため、以下の構成[4][5]を採用するのが好ましい。
【0022】
[4] 乾き度が0.5以上の冷媒が、前記中間出口から流出されるよう構成されてなる前項1ないし3のいずれかに記載の蒸発器。
【0023】
[5] 前記蒸発器経路の中間出口から流出される冷媒を、分流冷媒とし、前記蒸発器経路の中間位置から前記冷媒出口に導かれる冷媒を、主流冷媒としたとき、
分流冷媒の流出によって、前記蒸発器経路の中間位置における主流冷媒の乾き度が0.3〜0.7に調整されるよう構成されてなる前項1ないし3のいずれかに記載の蒸発器。
【0024】
[6] 前記蒸発器経路の中間出口から流出される冷媒を、分流冷媒とし、前記蒸発器経路の中間位置から前記冷媒出口に導かれる冷媒を、主流冷媒としたとき、
主流冷媒に対し、分流冷媒が前記冷媒出口の周辺において合流されるよう構成されてなる前項1ないし3のいずれかに記載の蒸発器。
【0025】
本発明において、前項6の構成を採用する場合には、冷媒の循環をスムーズに行うことができる。
【0026】
上記第1ないし第3発明においては、以下の構成[7][8]のように、二酸化炭素(CO)冷媒等の超臨界冷媒を用いる蒸発器に好適に採用することができる。
【0027】
[7] 冷媒として、超臨界冷媒が用いられてなる前項1ないし3のいずれかに記載の蒸発器。
【0028】
[8] 冷媒として、二酸化炭素(CO)冷媒が用いられてなる前項1ないし3のいずれかに記載の蒸発器。
【0029】
本第4発明は、以下の構成を要旨としている。
【0030】
[9] 冷凍システムに用いられる蒸発器であって、
冷媒を流入させる冷媒入口と、
冷媒を流出させる冷媒出口と、
前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする蒸発器。
【0031】
この発明においては、蒸発過程で乾き度を上昇させていく冷媒に対し、蒸発器経路の中間位置で、乾き度の高い気相成分を流出させるものであるため、蒸発過程途中で冷媒の乾き度が過度に上昇するのを防止でき、蒸発器経路のほぼ全域において冷媒の乾き度が低い状態で熱交換できるので、熱伝達係数の低下を防止できて、熱交換効率及び熱交換性能の向上を図ることができる。
【0032】
本第5発明は、以下の構成を要旨としている。
【0033】
[10] 冷凍システムに用いられる蒸発器であって、
冷媒入口及び冷媒出口が設けられ、かつ並列に配置される一対のヘッダータンクと、
両端が両ヘッダータンクに連通接続され、かつヘッダータンク長さ方向に沿って並列状に配置される複数の熱交換チューブと、
前記複数の熱交換チューブが区分けされて形成された複数のパスと、
前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数のパスに順次通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする蒸発器。
【0034】
この発明においては、上記と同様、蒸発器経路のほぼ全域において冷媒の乾き度が低い状態で効率良く熱交換することができる。
【0035】
本第6発明は、以下の構成を要旨としている。
【0036】
[11] 冷凍システムに用いられる蒸発器であって、
冷媒を流入させる冷媒入口と、
冷媒を流出させる冷媒出口と、
冷媒を通過させて蒸発させるための複数の蒸発路と、
前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数の蒸発路に順に通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
隣合う前記蒸発路間に対応する前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする蒸発器。
【0037】
この発明においては、上記と同様、蒸発器経路のほぼ全域において冷媒の乾き度が低い状態で効率良く熱交換することができる。
【0038】
[12] 前記蒸発器経路の中間位置に気液分離器が設けられ、その気液分離器により分離された気相冷媒が前記冷媒出口から流出されるとともに、液相冷媒が前記蒸発器経路を通って前記冷媒出口に導かれるよう構成されてなる前項9ないし11のいずれかに記載の蒸発器。
【0039】
本発明において、前項12の構成を採用する場合には、蒸発器経路の中間位置において確実に気相冷媒を抽出して流出させることができるため、熱交換効率をより一層向上させることができる。
【0040】
[13] 前記蒸発器経路の中間出口から流出される冷媒を、分流冷媒とし、前記蒸発器経路の中間位置から前記冷媒出口に導かれる冷媒を、主流冷媒としたとき、
主流冷媒に対し、分流冷媒が前記冷媒出口の周辺において合流されるよう構成されてなる前項9ないし11のいずれかに記載の蒸発器。
【0041】
本発明において、前項13の構成を採用する場合には、冷媒の循環をスムーズに行うことができる。
【0042】
上記第1ないし第3発明においては、以下の構成[14][15]のように、二酸化炭素(CO)冷媒等の超臨界冷媒を用いる蒸発器に好適に採用することができる。
【0043】
[14] 冷媒として、超臨界冷媒が用いられてなる前項9ないし11のいずれかに記載の蒸発器。
【0044】
[15] 冷媒として、二酸化炭素(CO)冷媒が用いられてなる前項9ないし11のいずれかに記載の蒸発器。
【0045】
なお、前項[11]〜[15]に示す上記第4ないし第6発明の好適構成は、上記第1ないし第3発明にも適用可能である。
【0046】
更に前項[4]〜[8]に示す上記第1ないし第3発明の好適構成は、上記第4ないし第6発明にも適用可能である。
【0047】
上記第1ないし第3発明は、以下に示すように、冷凍システムに好適に採用することができる。
【0048】
すなわち、本第7発明は、以下の構成を要旨としている。
【0049】
[16] 圧縮機によって圧縮された高温高圧冷媒を冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された低温高圧冷媒を減圧器によって減圧し、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発器によって蒸発させて、前記圧縮機に戻すようにした冷凍システムであって、
前記蒸発器は、
冷媒を流入させる冷媒入口と、
冷媒を流出させる冷媒出口と、
前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする冷凍システム。
【0050】
この発明においては、上記と同様、蒸発器経路のほぼ全域において冷媒の乾き度が低い状態で効率良く熱交換することができる。
【0051】
本第8発明は、以下の構成を要旨としている。
【0052】
[17] 圧縮機によって圧縮された高温高圧冷媒を冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された低温高圧冷媒を減圧器によって減圧し、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発器によって蒸発させて、前記圧縮機に戻すようにした冷凍システムであって、
前記蒸発器は、
冷媒入口及び冷媒出口が設けられ、かつ並列に配置される一対のヘッダータンクと、
両端が両ヘッダータンクに連通接続され、かつヘッダータンク長さ方向に沿って並列状に配置される複数の熱交換チューブと、
前記複数の熱交換チューブが区分けされて形成された複数のパスと、
前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数のパスに順次通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする冷凍システム。
【0053】
この発明においては、上記と同様、蒸発器経路のほぼ全域において冷媒の乾き度が低い状態で効率良く熱交換することができる。
【0054】
本第9発明は、以下の構成を要旨としている。
【0055】
[18] 圧縮機によって圧縮された高温高圧冷媒を冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された低温高圧冷媒を減圧器によって減圧し、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発器によって蒸発させて、前記圧縮機に戻すようにした冷凍システムであって、
前記蒸発器は、
冷媒を流入させる冷媒入口と、
冷媒を流出させる冷媒出口と、
冷媒を通過させて蒸発させるための複数の蒸発路と、
前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数の蒸発路に順に通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
隣合う前記蒸発路間に対応する前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする冷凍システム。
【0056】
この発明においては、上記と同様、蒸発器経路のほぼ全域において冷媒の乾き度が低い状態で効率良く熱交換することができる。
【0057】
上記第7ないし第9発明は、上記第1ないし第3発明と同様、以下の構成を採用するのが好ましい。
【0058】
[19] 乾き度が0.5以上の冷媒が、前記中間出口から流出されるよう構成されてなる前項16ないし18のいずれかに記載の冷凍システム。
【0059】
[20] 前記蒸発器経路の中間出口から流出される冷媒を、分流冷媒とし、前記蒸発器経路の中間位置から前記冷媒出口に導かれる冷媒を、主流冷媒としたとき、
分流冷媒の流出によって、前記蒸発器経路の中間位置における主流冷媒の乾き度が0.3〜0.7に調整されるよう構成されてなる前項16ないし18のいずれかに記載の冷凍システム。
【0060】
[21] 前記蒸発器経路の中間出口から流出される冷媒を、分流冷媒とし、前記蒸発器経路の中間位置から前記冷媒出口に導かれる冷媒を、主流冷媒としたとき、
主流冷媒に対し、分流冷媒が前記冷媒出口の周辺において合流されるよう構成されてなる前項16ないし18のいずれかに記載の冷凍システム。
【0061】
[22] 冷媒として、超臨界冷媒が用いられてなる前項16ないし18のいずれかに記載の冷凍システム。
【0062】
[23] 冷媒として、二酸化炭素(CO)冷媒が用いられてなる前項16ないし18のいずれかに記載の冷凍システム。
【0063】
上記第4ないし第6発明は、以下に示すように、冷凍システムに好適に採用することができる。
【0064】
すなわち、本第10発明は、以下の構成を要旨としている。
【0065】
[24] 圧縮機によって圧縮された高温高圧冷媒を冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された低温高圧冷媒を減圧器によって減圧し、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発器によって蒸発させて、前記圧縮機に戻すようにした冷凍システムであって、
前記蒸発器は、
冷媒を流入させる冷媒入口と、
冷媒を流出させる冷媒出口と、
前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする冷凍システム。
【0066】
この発明においては、上記と同様、蒸発器経路のほぼ全域において冷媒の乾き度が低い状態で効率良く熱交換することができる。
【0067】
本第11発明は、以下の構成を要旨としている。
【0068】
[25] 圧縮機によって圧縮された高温高圧冷媒を冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された低温高圧冷媒を減圧器によって減圧し、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発器によって蒸発させて、前記圧縮機に戻すようにした冷凍システムであって、
前記蒸発器は、
冷媒入口及び冷媒出口が設けられ、かつ並列に配置される一対のヘッダータンクと、
両端が両ヘッダータンクに連通接続され、かつヘッダータンク長さ方向に沿って並列状に配置される複数の熱交換チューブと、
前記複数の熱交換チューブが区分けされて形成された複数のパスと、
前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数のパスに順次通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする冷凍システム。
【0069】
この発明においては、上記と同様、蒸発器経路のほぼ全域において冷媒の乾き度が低い状態で効率良く熱交換することができる。
【0070】
本第12発明は、以下の構成を要旨としている。
【0071】
[26] 圧縮機によって圧縮された高温高圧冷媒を冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された低温高圧冷媒を減圧器によって減圧し、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発器によって蒸発させて、前記圧縮機に戻すようにした冷凍システムであって、
前記蒸発器は、
冷媒を流入させる冷媒入口と、
冷媒を流出させる冷媒出口と、
冷媒を通過させて蒸発させるための複数の蒸発路と、
前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数の蒸発路に順に通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
隣合う前記蒸発路間に対応する前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする冷凍システム。
【0072】
この発明においては、上記と同様、蒸発器経路のほぼ全域において冷媒の乾き度が低い状態で効率良く熱交換することができる。
【0073】
上記第10ないし第12発明は、上記第4ないし第6発明と同様、以下の構成を採用するのが好ましい。
【0074】
[27] 前記蒸発器経路の中間位置に気液分離器が設けられ、その気液分離器により分離された気相冷媒が前記冷媒出口から流出されるとともに、液相冷媒が前記蒸発器経路を通って前記冷媒出口に導かれるよう構成されてなる前項24ないし26のいずれかに記載の冷凍システム。
【0075】
[28] 前記蒸発器経路の中間出口から流出される冷媒を、分流冷媒とし、前記蒸発器経路の中間位置から前記冷媒出口に導かれる冷媒を、主流冷媒としたとき、
主流冷媒に対し、分流冷媒が前記冷媒出口の周辺において合流されるよう構成されてなる前項24ないし26のいずれかに記載の冷凍システム。
【0076】
[29] 冷媒として、超臨界冷媒が用いられてなる前項24ないし28のいずれかに記載の冷凍システム。
【0077】
[30] 冷媒として、二酸化炭素(CO)冷媒が用いられてなる前項24ないし26のいずれかに記載の冷凍システム。
【0078】
上記第1ないし第3発明は、以下に示すように、冷媒の蒸発方法に好適に採用することができる。
【0079】
すなわち、本第13発明は、以下の構成を要旨としている。
【0080】
[31] 蒸発器によって冷媒を蒸発させるようにした冷媒の蒸発方法であって、
前記蒸発器は、
冷媒を流入させる冷媒入口と、
冷媒を流出させる冷媒出口と、
前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
前記蒸発器経路の中間位置において、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるものとした冷媒の蒸発方法。
【0081】
この発明においては、上記と同様、蒸発器経路のほぼ全域において冷媒の乾き度が低い状態で効率良く熱交換することができる。
【0082】
本第14発明は、以下の構成を要旨としている。
【0083】
[32] 蒸発器によって冷媒を蒸発させるようにした冷媒の蒸発方法であって、
前記蒸発器は、
冷媒入口及び冷媒出口が設けられ、かつ並列に配置される一対のヘッダータンクと、
両端が両ヘッダータンクに連通接続され、かつヘッダータンク長さ方向に沿って並列状に配置される複数の熱交換チューブと、
前記複数の熱交換チューブが区分けされて形成された複数のパスと、
前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数のパスに順次通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
前記蒸発器経路の中間位置において、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるものとした冷媒の蒸発方法。
【0084】
この発明においては、上記と同様、蒸発器経路のほぼ全域において冷媒の乾き度が低い状態で効率良く熱交換することができる。
【0085】
本第15発明は、以下の構成を要旨としている。
【0086】
[33] 蒸発器によって冷媒を蒸発させるようにした冷媒の蒸発方法であって、
前記蒸発器は、
冷媒を流入させる冷媒入口と、
冷媒を流出させる冷媒出口と、
冷媒を通過させて蒸発させるための複数の蒸発路と、
前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数の蒸発路に順に通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
隣合う前記蒸発路間に対応する前記蒸発器経路の中間位置において、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるものとした冷媒の蒸発方法。
【0087】
この発明においては、上記と同様、蒸発器経路のほぼ全域において冷媒の乾き度が低い状態で効率良く熱交換することができる。
【0088】
上記第13ないし第15発明は、上記第1ないし第3発明と同様、以下の構成を採用するのが好ましい。
【0089】
[34] 乾き度が0.5以上の冷媒を、前記蒸発器経路の中間位置から流出されるものとした前項31ないし33のいずれかに記載の冷媒の蒸発方法。
【0090】
[35] 前記蒸発器経路の中間位置から流出される冷媒を、分流冷媒とし、前記蒸発器経路の中間位置から前記冷媒出口に導かれる冷媒を、主流冷媒としたとき、
分流冷媒の流出によって、前記蒸発器経路の中間位置における主流冷媒の乾き度を0.3〜0.7に調整するものとした前項31ないし33のいずれかに記載の冷媒の蒸発方法。
【0091】
[36] 前記蒸発器経路の中間位置から流出される冷媒を、分流冷媒とし、前記蒸発器経路の中間位置から前記冷媒出口に導かれる冷媒を、主流冷媒としたとき、
主流冷媒に対し、分流冷媒を前記冷媒出口の周辺において合流させるものとした前項31ないし33のいずれかに記載の冷媒蒸発方法。
【0092】
[37] 冷媒として、超臨界冷媒が用いられてなる前項31ないし33のいずれかに記載の冷媒の蒸発方法。
【0093】
[38] 冷媒として、二酸化炭素(CO)冷媒が用いられてなる前項31ないし33のいずれかに記載の冷媒の蒸発方法。
【0094】
上記第4ないし第6発明は、以下に示すように、冷媒の蒸発方法に好適に採用することができる。
【0095】
すなわち、本第16発明は、以下の構成を要旨としている。
【0096】
[39] 蒸発器によって冷媒を蒸発させるようにした冷媒の蒸発方法であって、
前記蒸発器は、
冷媒を流入させる冷媒入口と、
冷媒を流出させる冷媒出口と、
前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
前記蒸発器経路の中間位置において、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるものとした冷媒の蒸発方法。
【0097】
この発明においては、上記と同様、蒸発器経路のほぼ全域において冷媒の乾き度が低い状態で効率良く熱交換することができる。
【0098】
本第17発明は、以下の構成を要旨としている。
【0099】
[40] 蒸発器によって冷媒を蒸発させるようにした冷媒の蒸発方法であって、
前記蒸発器は、
冷媒入口及び冷媒出口が設けられ、かつ並列に配置される一対のヘッダータンクと、
両端が両ヘッダータンクに連通接続され、かつヘッダータンク長さ方向に沿って並列状に配置される複数の熱交換チューブと、
前記複数の熱交換チューブが区分けされて形成された複数のパスと、
前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数のパスに順次通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
前記蒸発器経路の中間位置において、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるものとした冷媒の蒸発方法。
【0100】
この発明においては、上記と同様、蒸発器経路のほぼ全域において冷媒の乾き度が低い状態で効率良く熱交換することができる。
【0101】
本第18発明は、以下の構成を要旨としている。
【0102】
[41] 蒸発器によって冷媒を蒸発させるようにした冷媒の蒸発方法であって、
前記蒸発器は、
冷媒を流入させる冷媒入口と、
冷媒を流出させる冷媒出口と、
冷媒を通過させて蒸発させるための複数の蒸発路と、
前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数の蒸発路に順に通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
隣合う前記蒸発路間に対応する前記蒸発器経路の中間位置において、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるものとした冷媒の蒸発方法。
【0103】
この発明においては、上記と同様、蒸発器経路のほぼ全域において冷媒の乾き度が低い状態で効率良く熱交換することができる。
【0104】
上記第16ないし第18発明は、上記第4ないし第6発明と同様、以下の構成を採用するのが好ましい。
【0105】
[42] 前記蒸発器経路の中間位置に気液分離器が設けられ、その気液分離器により分離された気相冷媒を流出させるとともに、液相冷媒を前記蒸発器経路に通して前記冷媒出口に導くものとした前項39ないし41のいずれかに記載の冷媒の蒸発方法。
【0106】
[43] 前記蒸発器経路の中間位置から流出される冷媒を、分流冷媒とし、前記蒸発器経路の中間位置から前記冷媒出口に導かれる冷媒を、主流冷媒としたとき、
主流冷媒に対し、分流冷媒が前記冷媒出口の周辺において合流させるものとした前項39ないし41のいずれかに記載の冷媒の蒸発方法。
【0107】
[44] 冷媒として、超臨界冷媒が用いられてなる前項39ないし41のいずれかに記載の冷媒の蒸発方法。
【0108】
[45] 冷媒として、二酸化炭素(CO)冷媒が用いられてなる前項39ないし41のいずれかに記載の冷媒の蒸発方法。
【0109】
本発明は、以下に説明するように、車両用のものとして好適に用いることができる。
【0110】
本第19発明は、以下の構成を要旨としている。
【0111】
[46] 車両用冷凍システムに用いられる蒸発器であって、
冷媒を流入させる冷媒入口と、
冷媒を流出させる冷媒出口と、
前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする車両用冷凍システムの蒸発器。
【0112】
本第20発明は、以下の構成を要旨としている。
【0113】
[47] 車両用冷凍システムに用いられる蒸発器であって、
冷媒を流入させる冷媒入口と、
冷媒を流出させる冷媒出口と、
前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする車両用冷凍システムの蒸発器。
【0114】
上記第19又は20発明は、以下の構成を好適に採用することができる。
【0115】
[48] 冷媒として、二酸化炭素(CO)冷媒が用いられてなる前項46又は47のいずれかに記載の車両用冷凍システムの蒸発器。
【0116】
[49] 冷媒として、二酸化炭素(CO)冷媒が用いられてなる前項46又は47記載の車両用冷凍システムの蒸発器。
【0117】
本第21発明は、以下の構成を要旨としている。
【0118】
[50] 圧縮機によって圧縮された高温高圧冷媒を冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された低温高圧冷媒を減圧器によって減圧し、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発器によって蒸発させて、前記圧縮機に戻すようにした車両用冷凍システムであって、
前記蒸発器は、
冷媒を流入させる冷媒入口と、
冷媒を流出させる冷媒出口と、
前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする車両用冷凍システム。
【0119】
本第22発明は、以下の構成を要旨としている。
【0120】
[51] 圧縮機によって圧縮された高温高圧冷媒を冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された低温高圧冷媒を減圧器によって減圧し、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発器によって蒸発させて、前記圧縮機に戻すようにした車両用冷凍システムであって、
前記蒸発器は、
冷媒を流入させる冷媒入口と、
冷媒を流出させる冷媒出口と、
前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする車両用冷凍システム。
【0121】
上記発明の車両用冷凍システムにおいては、以下の構成を好適に採用することができる。
【0122】
[52] 冷媒として、超臨界冷媒が用いられてなる前項50又は51のいずれかに記載の車両用冷凍システム。
【0123】
[53] 冷媒として、二酸化炭素(CO)冷媒が用いられてなる前項50又は51記載の車両用冷凍システム。
【0124】
本第23発明は、以下の構成を要旨としている。
【0125】
[54] 冷凍システムを備えた車両であって、
前記冷凍システムは、圧縮機によって圧縮された高温高圧冷媒を冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された低温高圧冷媒を減圧器によって減圧し、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発器によって蒸発させて、前記圧縮機に戻すように構成され、
前記蒸発器は、冷媒を流入させる冷媒入口と、冷媒を流出させる冷媒出口と、
前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする冷凍システムを備えた車両。
【0126】
本第24発明は、以下の構成を要旨としている。
【0127】
[55] 冷凍システムを備えた車両であって、
前記冷凍システムは、圧縮機によって圧縮された高温高圧冷媒を冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された低温高圧冷媒を減圧器によって減圧し、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発器によって蒸発させて、前記圧縮機に戻すように構成され、
前記蒸発器は、冷媒を流入させる冷媒入口と、冷媒を流出させる冷媒出口と、前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする冷凍システムを備えた車両。
【0128】
上記発明の車両においては、以下の構成を好適に採用することができる。
【0129】
[56] 冷媒として、超臨界冷媒が用いられてなる前項54又は55記載の凍システムを備えた車両。
【0130】
[57] 冷媒として、二酸化炭素(CO)冷媒が用いられてなる前項54又は55記載の冷凍システムを備えた車両。
【0131】
【発明の実施の形態】
図1ないし図5はこの発明の実施形態である車両用冷凍システムに適用される蒸発装置を示す図である。これらの図に示すように、この蒸発装置は、COを冷媒とする蒸気圧縮式冷凍サイクルに採用されるものであって、蒸発器(100)と、その蒸発器(100)における冷媒経路の途中に設けられた気液分離器(70)とを有している。
【0132】
蒸発器(100)は、上下に配置される一対の扁平なヘッダータンク(10)(30)と、一対のヘッダータンク(10)(30)間に、両端を両ヘッダータンク(10)(30)に連通接続され、ヘッダータンク長さ方向(左右方向)に沿って並列に、かつヘッダータンク幅方向(前後方向)に2列配置される扁平な熱交換チューブ(1a)(1b)と、左右に隣合うチューブ(1a)(1b)間にそれぞれ配置されたコルゲートフィン(5)とを基本的な構成要素として備えている。
【0133】
図2ないし図4に示すように、下側ヘッダータンク(10)は、ヘッダータンク本体(11)と、カバープレート(20)とを有している。
【0134】
ヘッダータンク本体(11)は、その内部に長さ方向に連続して延び、かつ前後方向に沿って並列に配置された6本の冷媒流通路(12a)(12b)が形成されている。
【0135】
ヘッダータンク本体(11)の平坦な上面には、熱交換チューブ(1a)(1b)の端面形状に対応する長孔形状の複数のチューブ接続孔(14a)(14b)が、ヘッダータンク長さ方向に沿ってそれぞれ所定の間隔おきに形成されている。
【0136】
ヘッダータンク本体(11)の上面には、前側3本の冷媒流通路(12a)の各間に対応し、かつ前側のチューブ接続孔(14a)の各間に対応して、円形の連通孔(15a)が形成されるとともに、後側3本の冷媒流通路(12b)の各間に対応し、かつ後側のチューブ接続孔(14b)の各間に対応して、連通孔(15b)が形成されている。各連通孔(15a)(15b)及びチューブ接続孔(14a)(14b)は、対応する冷媒流通路(12a)(12b)に連通されており、前側の連通孔(15a)及び前側チューブ接続孔(14a)によって前側3本の冷媒流通路(12a)が互いに連通されるとともに、後側の連通孔(15b)及び後側チューブ接続孔(14b)によって後側3本の冷媒流通路(12b)が互いに連通されている。
【0137】
ヘッダータンク本体(11)の両端部下面側には、前端面から後端面にかけて連続し、かつ6本の冷媒流通路(12a)(12b)を横断するように切込部(16)が形成されている。
【0138】
更にヘッダータンク本体(11)の中間部下面側には、前端面から中間部にかけて連続し、かつ前側3本の冷媒流通路(12a)を横断するように切込部(16a)が形成されている。
【0139】
板状のカバープレート(20)は、ヘッダータンク本体(11)の上面に対応する大きさを有している。このカバープレート(20)には、ヘッダータンク本体(11)の各チューブ接続孔(14a)(14b)に対応して、前後2列で長さ方向に所定の間隔おきに、複数の長孔状のチューブ挿通孔(24a)(24b)が形成されている。
【0140】
このカバープレート(20)が、チューブ挿通孔(24a)(24b)をチューブ接続孔(14a)(14b)に適合させるようにして、ヘッダータンク本体(11)の上面に積層状態に固定されて、連通孔(15a)(15b)が閉塞される。
【0141】
図4及び図5に示すように、上側のヘッダータンク(30)は、ヘッダータンク本体(31)と、カバープレート(40)とを有している。
【0142】
ヘッダータンク本体(31)には、上記と同様、6本の冷媒流通路(32a)(32b)、チューブ接続孔(34a)(34b)及び連通孔(15a)(15b)が形成されている。
【0143】
また図1に示すように、上側ヘッダータンク本体(31)の上面側には、両端部に、切込部(36)が形成されている。更にヘッダータンク(31)の中間部下面側には、後端面から中間部にかけて連続し、かつ後側3本の冷媒流通路(32b)を横断するように切込部(36b)が形成されている。
【0144】
またカバープレート(40)は、上側ヘッダータンク本体(31)の下面に、上記と同様に、チューブ挿通孔(44a)(44b)が形成されている。
【0145】
このカバープレート(40)が、チューブ挿通孔(44a)(44b)をチューブ接続孔(34a)(34b)に適合させるようにして、ヘッダータンク本体(31)の下面に積層状態に固定されて、連通孔(15a)(15b)が閉塞される。
【0146】
なお、上側ヘッダータンク(30)において、他の構成は、上記した下側ヘッダータンク(10)と実質的に同様であるため、同一又は相当部分に相当符号を付して重複説明は省略する。
【0147】
一方、熱交換チューブ(1a)(1b)は、押出成形品や引抜成形品により構成され、扁平な断面形状を有している。熱交換チューブ(1a)(1b)には、その長さ方向に連続して延び、かつチューブ幅方向に並列に配置される複数のチューブ孔(2)が形成されている。なお本実施形態においては、チューブ孔(2)によって、熱交換路が構成されている。
【0148】
そして、複数の熱交換チューブ(1a)(1b)の上下各両端部が、上記ヘッダータンク(10)(30)におけるカバープレート(20)(40)のチューブ挿通孔(24a)(24b)に挿通されて、ヘッダータンク本体(11)(31)のチューブ接続孔(14a)(14b)(34a)(34b)にそれぞれ挿入接続される。
【0149】
こうして、上下のヘッダータンク(10)(30)間において、複数の熱交換チューブ(1a)(1b)が前後2列で、幅方向に沿って並列に配置される。
【0150】
また熱交換チューブ(1a)(1b)の各間には、コルゲートフィン(5)がそれぞれ配置される。
【0151】
これにより、ヘッダータンク(10)(30)の前側冷媒流通路(12a)(32a)間が前列の熱交換チューブ(1a)によって連通されるとともに、後側冷媒流通路(12b)(32b)間が後列の熱交換チューブ(1b)によって連通される。
【0152】
図1及び図6に示すように、各ヘッダータンク(10)(30)の切込部(16)(16a)(36)(36a)には、仕切板(51)〜(56)が、各冷媒流通路(12a)(12b)(32a)(32b)を仕切る態様に収容固定される。
【0153】
上側ヘッダータンク(30)の一端部(右側端部)に設けられる仕切板(51)は、後側冷媒流通路(32b)に対応する位置に、冷媒入口(51b)が形成されて、残りの領域は閉塞されている。
【0154】
両ヘッダータンク(10)(30)の中間部に設けられる仕切板(52)(55)は、その全域が閉塞されている。
【0155】
上側ヘッダータンク(30)の他端部(左側端部)に設けられる仕切板(53)は、後側冷媒流通路(32b)に対応する位置に、上側外部連通口(53b)が形成されて、残りの領域は閉塞されている。
【0156】
下側ヘッダータンク(10)の他端部に設けられる仕切板(54)は、前側冷媒流通路(12a)に対応する位置に、下側外部連通口(54a)が形成されて、残りの領域は閉塞されている。
【0157】
下側ヘッダータンク(10)の一端部に設けられる仕切板(56)は、前側冷媒流通路(12a)に対応する位置に、冷媒出口(56a)が形成されて、残りの領域は閉塞されている。
【0158】
図1及び図7に示すように、上側ヘッダータンク(30)の一端面後部から挿入された冷媒流入管(61b)の端部が冷媒入口(51b)に連結されて、その流入管(61b)が、上側ヘッダータンク(30)の後側冷媒流通路(32b)に連通接続される。
【0159】
蒸発器(100)の一端面前部に沿って上下方向に配置される冷媒流出管(61a)は、その下端部が下側ヘッダータンク(10)側に屈曲されて、下側ヘッダータンク(10)の一端面前部から挿入されて、冷媒出口(56a)に連結される。これにより、冷媒流出管(61a)が下側ヘッダータンク(10)の前側冷媒流通路(12a)に連通接続される。
【0160】
一方、蒸発器(100)の他端面に沿って上下方向に気液分離器(70)が配置されている。この気液分離器(70)の冷媒導入口(71)には、第1連結管(81)の一端が連結されるとともに、その連結管(81)の他端が、上側ヘッダータンク(30)の他端面後部から挿入されて、上側外部連結口(53b)に連結されている。これにより、気液分離器(70)の冷媒導入口(71)が第1連結管(81)を介して、上側ヘッダータンク(30)の後側冷媒流通路(32b)に連通接続される。
【0161】
更に気液分離器(70)の液相出口(72)には、第2連結管(82)の一端が連結されるとともに、その連結管(82)の他端が、下側ヘッダータンク(10)の他端面前部から挿入されて、下側外部連通口(54a)に連結されている。これにより、気液分離器(70)の液相出口(72)が第2連結管(82)を介して、下側ヘッダータンク(30)の前側冷媒流通路(12a)に連通接続される。
【0162】
また気液分離器(70)の気相出口(73)には、バイパス管(83)の一端が連結されるとともに、そのバイパス管(83)の他端が、上記冷媒流出管(61a)に連結される。これにより、気液分離器(70)の気相出口(73)がバイパス管(83)を介して、冷媒流出管(61a)に連通接続される。
【0163】
ここで、本実施形態においては、気液分離器(70)の気相出口(73)によって中間出口が構成されている。
【0164】
以上の構成による本実施形態の蒸発装置は、圧縮機、ガスクーラ等の冷却器(凝縮器)及び膨張弁等の減圧器と共に、CO冷媒用冷凍システムを形成するものである。
【0165】
この冷凍システムにおいて、圧縮機により圧縮された高温高圧の気相冷媒は、凝縮器によって冷却された後、その低温高圧の冷媒(液相冷媒)が膨張弁によって膨張減圧されて、低温低圧の冷媒となる。この低温低圧の液相冷媒が、冷媒流入管(61b)を介して、蒸発器(100)の上側ヘッダータンク(30)における後側冷媒流通路(32b)の一端側半部(右側半部)に導入される。
【0166】
こうして導入された冷媒は、後列の熱交換チューブ(1b)のうち一端側半部(右側半部)に配置された複数の熱交換チューブ(第1パスP1)を下降して、下側ヘッダータンク(10)における後側冷媒流通路(12b)の一端側半部(右側半部)に導入される。
【0167】
下部後側冷媒流通路(12b)の一端側半部に導入された冷媒は、後側冷媒流通路(12b)を通って他端側半部(左側半部)に導入される。下部後側冷媒流通路(12b)の他端側半部に導入された冷媒は、後列の熱交換チューブ(1b)のうち他端側半部(左側半部)に配置された複数の熱交換チューブ(第2パスP2)を上昇して、上側ヘッダータンク(30)における後側冷媒流通路(32b)の他端側半部に導入される。
【0168】
上部後側冷媒流通路(32b)の他端側半部に導入された冷媒は、上側外部連通口(53b)及び第1連結管(81)を通って、気液分離器(70)内に導入される。
【0169】
気液分離器(70)に導入された冷媒は、そこで気液分離されて、液相冷媒のみが液相出口(72)及び第2連結管(82)を通って、下側ヘッダータンク(10)における前側冷媒流通路(12a)の他端側半部(右側半部)に導入される。
【0170】
下部前側冷媒流通路(12a)の他端側半部に導入された冷媒は、前列の熱交換チューブ(1a)のうち他端側半部(左側半部)に配置された複数の熱交換チューブ(第3パスP3)を上昇して、上側ヘッダータンク(30)における前側冷媒流通路(32a)の他端側半部に導入される。
【0171】
上部前側冷媒流通路(32a)の他端側半部に導入された冷媒は、その冷媒流通路(32a)を通って、一端側半部に導入される。
【0172】
こうして上部前側冷媒流通路(32a)の一端側半部に導入された冷媒は、前列の熱交換チューブ(1a)のうち一端側半部(左側半部)に配置された複数の熱交換チューブ(第4パスP4)を下降して、下側ヘッダータンク(10)における前側冷媒流通路(12a)の一端側半部に導入される。
【0173】
こうして液相冷媒が第1ないし第4パス(P1)〜(P4)を通過する間に、外気と熱交換されて、加熱蒸発するものである。
【0174】
こうして蒸発した気相冷媒は、冷媒出口(56a)及び冷媒流出管(61a)を介して流出される。
【0175】
一方、気液分離器(70)によって分離された気相冷媒は、気相出口(73)からバイパス管(83)に導入され、そのバイパス管(83)を通って、上記冷媒流出管(61a)に導入される。
【0176】
こうして、第3及び第4パス(P3)(P4)を迂回した分流冷媒が、第3及び第4パス(P3)(P4)を通過した主流冷媒に、冷媒流出管(61a)内で合流し、その後、圧縮機へと戻されるものである。
【0177】
なお本実施形態においては、蒸発装置の冷媒入口(51b)から冷媒出口(56a)にかけての全ての冷媒経路によって、蒸発器経路が形成されている。
【0178】
以上のように、本実施形態の蒸発装置においては、冷媒が第1及び第2パス(P1)(P2)を通過して、熱交換により乾き度を次第に上昇させるものの、こうして乾き度が上昇した冷媒のうち、乾き度が高い冷媒成分、つまり気相冷媒を流出させるものであるため、この気相成分(高乾き度成分)の流出により、冷媒全体として乾き度が低下する。このように乾き度の低い冷媒を第3及び第4パス(P3)(P4)に通過させることができるため、全てのパス(P1)〜(P4)において、低乾き度冷媒によって熱交換することができる。
【0179】
換言すると、図9に示すように、本実施形態の蒸発装置によれば、蒸発器経路の途中において、乾き度の高い気相冷媒を排出するものであるため、同図(a)に示すように、液相冷媒の気相冷媒に対する割合が低下するのを防止することができる。このため同図(b)に示すように、蒸発器経路内において、冷媒の乾き度が所定値(0.4〜0.6)を大きく超えずに、低い乾き度の状態で蒸発器経路のほぼ全域において熱交換することができ、熱交換効率及び熱交換性能の向上を図ることができる。
【0180】
ここで本実施形態においては、第1及び第2パス(P1)(P2)を通過する冷媒の乾き度が0.3〜0.7の範囲に達する時点、より好ましくはで0.4〜0.6の範囲に達する時点で、気相冷媒を排出(流出)させるのが良い。
【0181】
すなわち気相冷媒の排出時期が遅過ぎる場合には、気相冷媒排出前の冷媒の乾き度が所定値より高くなってしまい、熱交換効率が低下する恐れがある。逆に気相冷媒の排出時期が早過ぎる場合には、気相冷媒排出後、冷媒の乾き度が所定値より高くなってしまい、熱交換効率が低下する恐れがあるので、好ましくない。
【0182】
更に第3及び第4パス(P3)(P4)での冷媒乾き度を上記の好適範囲に調整するには、蒸発器経路の中間位置から流出させる冷媒として、乾き度が0.5以上、好ましくは0.6以上のものを流出させるのが好ましい。
【0183】
ところで、本実施形態においては、蒸発器(100)の手前に気液分離器を設けて、液相冷媒のみを蒸発器(100)に導入し、気相冷媒は蒸発器経路を通過した冷媒に、蒸発器出口周辺で合流して流出するよう構成するのが好ましい。すなわちこの構成においては、乾き度の低い液相冷媒のみを蒸発器(100)に導入することができるため、蒸発器経路内における冷媒乾き度の上昇を、より確実に抑制することができ、一層熱交換効率を向上させることができる。更にヘッダータンク(30)に導入される冷媒を、液単相とすることができるため、冷媒をヘッダータンク長さ方向に十分に行き渡らせることができ、熱交換路内での分散性が向上し、より一層優れた熱交換性能を得ることができる。
【0184】
なお、上記実施形態においては、乾き度の高い冷媒(気相冷媒)を流出させるための中間出口(気相出口73)を一箇所設ける場合について説明したが、本発明はそれだけに限られず、中間出口を2箇所以上設けるようにしても良い。
【0185】
更に上記実施形態においては、中間出口を、第2及び第3パス間に設ける場合について説明したが、それだけに限られず、本発明において、中間出口は、蒸発器経路上であればどの位置に設けても良く、例えば第1及び第2パス間や、第3及び第4パス間等に設けるようにしても良い。また言うまでもなく、パス数は、上記実施例のものに限られることはなく、パス数を3つ以下又は5つ以上に設定しても良い。
【0186】
また上記実施形態においては、本発明をヘッダータイプの蒸発器に適用した場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明は、サーペンタインチューブ型の蒸発器や、ラミネートチューブ型の蒸発器、ドロンカップ型の蒸発器、更にはプレートフィンを有する蒸発器等、他の蒸発器にも適用することができる。
【0187】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、蒸発過程で乾き度を上昇させていく冷媒に対し、蒸発器経路の中間位置で、気相冷媒等の乾き度の高い冷媒成分を流出させるものであるため、蒸発過程途中で冷媒の乾き度が過度に上昇するのを防止でき、蒸発器経路のほぼ全域において冷媒の乾き度が低い状態で熱交換できるので、熱伝達係数の低下を防止できて、熱交換効率及び熱交換性能の向上を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態である蒸発器が適用された車両用冷凍システムの蒸発装置を示す斜視図である。
【図2】実施形態の蒸発器における下側ヘッダータンク部分を分解して示す斜視図である。
【図3】実施形態の蒸発器における下側ヘッダータンクを示す斜視図である。
【図4】実施形態の蒸発器を示す断面図である。
【図5】実施形態の蒸発器における上側ヘッダータンク部分を分解して示す斜視図である。
【図6】実施形態の蒸発器における仕切板を抜き出して示す斜視図である。
【図7】実施形態の蒸発装置に適用された気液分離器を示す斜視図である。
【図8】実施形態の蒸発装置における冷媒の流れを示す冷媒経路図である。
【図9】同図(a)は実施形態の蒸発器装置内における液相冷媒と気相冷媒との関係を示すブロック図、同図(b)は実施形態の蒸発装置内における冷媒の乾き度と蒸発熱伝達係数との関係を示すグラフである。
【図10】同図(a)は従来の蒸発器内における液相冷媒と気相冷媒との関係を示すブロック図、同図(b)は実施形態の蒸発器内における冷媒の乾き度と蒸発熱伝達係数との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1a、1b…熱交換チューブ
10、30…ヘッダータンク
51b…冷媒入口
51a…冷媒出口
70…気液分離器
73…気相出口(中間出口)
100…蒸発器
P1〜P4…パス(蒸発路)

Claims (57)

  1. 冷凍システムに用いられる蒸発器であって、
    冷媒を流入させる冷媒入口と、
    冷媒を流出させる冷媒出口と、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする蒸発器。
  2. 冷凍システムに用いられる蒸発器であって、
    冷媒入口及び冷媒出口が設けられ、かつ並列に配置される一対のヘッダータンクと、
    両端が両ヘッダータンクに連通接続され、かつヘッダータンク長さ方向に沿って並列状に配置される複数の熱交換チューブと、
    前記複数の熱交換チューブが区分けされて形成された複数のパスと、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数のパスに順次通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする蒸発器。
  3. 冷凍システムに用いられる蒸発器であって、
    冷媒を流入させる冷媒入口と、
    冷媒を流出させる冷媒出口と、
    冷媒を通過させて蒸発させるための複数の蒸発路と、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数の蒸発路に順に通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    隣合う前記蒸発路間に対応する前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする蒸発器。
  4. 乾き度が0.5以上の冷媒が、前記中間出口から流出されるよう構成されてなる請求項1ないし3のいずれかに記載の蒸発器。
  5. 前記蒸発器経路の中間出口から流出される冷媒を、分流冷媒とし、前記蒸発器経路の中間位置から前記冷媒出口に導かれる冷媒を、主流冷媒としたとき、
    分流冷媒の流出によって、前記蒸発器経路の中間位置における主流冷媒の乾き度が0.3〜0.7に調整されるよう構成されてなる請求項1ないし3のいずれかに記載の蒸発器。
  6. 前記蒸発器経路の中間出口から流出される冷媒を、分流冷媒とし、前記蒸発器経路の中間位置から前記冷媒出口に導かれる冷媒を、主流冷媒としたとき、
    主流冷媒に対し、分流冷媒が前記冷媒出口の周辺において合流されるよう構成されてなる請求項1ないし3のいずれかに記載の蒸発器。
  7. 冷媒として、超臨界冷媒が用いられてなる請求項1ないし3のいずれかに記載の蒸発器。
  8. 冷媒として、二酸化炭素(CO)冷媒が用いられてなる請求項1ないし3のいずれかに記載の蒸発器。
  9. 冷凍システムに用いられる蒸発器であって、
    冷媒を流入させる冷媒入口と、
    冷媒を流出させる冷媒出口と、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする蒸発器。
  10. 冷凍システムに用いられる蒸発器であって、
    冷媒入口及び冷媒出口が設けられ、かつ並列に配置される一対のヘッダータンクと、
    両端が両ヘッダータンクに連通接続され、かつヘッダータンク長さ方向に沿って並列状に配置される複数の熱交換チューブと、
    前記複数の熱交換チューブが区分けされて形成された複数のパスと、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数のパスに順次通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする蒸発器。
  11. 冷凍システムに用いられる蒸発器であって、
    冷媒を流入させる冷媒入口と、
    冷媒を流出させる冷媒出口と、
    冷媒を通過させて蒸発させるための複数の蒸発路と、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数の蒸発路に順に通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    隣合う前記蒸発路間に対応する前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする蒸発器。
  12. 前記蒸発器経路の中間位置に気液分離器が設けられ、その気液分離器により分離された気相冷媒が前記冷媒出口から流出されるとともに、液相冷媒が前記蒸発器経路を通って前記冷媒出口に導かれるよう構成されてなる請求項9ないし11のいずれかに記載の蒸発器。
  13. 前記蒸発器経路の中間出口から流出される冷媒を、分流冷媒とし、前記蒸発器経路の中間位置から前記冷媒出口に導かれる冷媒を、主流冷媒としたとき、
    主流冷媒に対し、分流冷媒が前記冷媒出口の周辺において合流されるよう構成されてなる請求項9ないし11のいずれかに記載の蒸発器。
  14. 冷媒として、超臨界冷媒が用いられてなる請求項9ないし11のいずれかに記載の蒸発器。
  15. 冷媒として、二酸化炭素(CO)冷媒が用いられてなる請求項9ないし11のいずれかに記載の蒸発器。
  16. 圧縮機によって圧縮された高温高圧冷媒を冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された低温高圧冷媒を減圧器によって減圧し、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発器によって蒸発させて、前記圧縮機に戻すようにした冷凍システムであって、
    前記蒸発器は、
    冷媒を流入させる冷媒入口と、
    冷媒を流出させる冷媒出口と、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする冷凍システム。
  17. 圧縮機によって圧縮された高温高圧冷媒を冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された低温高圧冷媒を減圧器によって減圧し、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発器によって蒸発させて、前記圧縮機に戻すようにした冷凍システムであって、
    前記蒸発器は、
    冷媒入口及び冷媒出口が設けられ、かつ並列に配置される一対のヘッダータンクと、
    両端が両ヘッダータンクに連通接続され、かつヘッダータンク長さ方向に沿って並列状に配置される複数の熱交換チューブと、
    前記複数の熱交換チューブが区分けされて形成された複数のパスと、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数のパスに順次通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする冷凍システム。
  18. 圧縮機によって圧縮された高温高圧冷媒を冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された低温高圧冷媒を減圧器によって減圧し、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発器によって蒸発させて、前記圧縮機に戻すようにした冷凍システムであって、
    前記蒸発器は、
    冷媒を流入させる冷媒入口と、
    冷媒を流出させる冷媒出口と、
    冷媒を通過させて蒸発させるための複数の蒸発路と、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数の蒸発路に順に通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    隣合う前記蒸発路間に対応する前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする冷凍システム。
  19. 乾き度が0.5以上の冷媒が、前記中間出口から流出されるよう構成されてなる請求項16ないし18のいずれかに記載の冷凍システム。
  20. 前記蒸発器経路の中間出口から流出される冷媒を、分流冷媒とし、前記蒸発器経路の中間位置から前記冷媒出口に導かれる冷媒を、主流冷媒としたとき、
    分流冷媒の流出によって、前記蒸発器経路の中間位置における主流冷媒の乾き度が0.3〜0.7に調整されるよう構成されてなる請求項16ないし18のいずれかに記載の冷凍システム。
  21. 前記蒸発器経路の中間出口から流出される冷媒を、分流冷媒とし、前記蒸発器経路の中間位置から前記冷媒出口に導かれる冷媒を、主流冷媒としたとき、
    主流冷媒に対し、分流冷媒が前記冷媒出口の周辺において合流されるよう構成されてなる請求項16ないし18のいずれかに記載の冷凍システム。
  22. 冷媒として、超臨界冷媒が用いられてなる請求項16ないし18のいずれかに記載の冷凍システム。
  23. 冷媒として、二酸化炭素(CO)冷媒が用いられてなる請求項16ないし18のいずれかに記載の冷凍システム。
  24. 圧縮機によって圧縮された高温高圧冷媒を冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された低温高圧冷媒を減圧器によって減圧し、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発器によって蒸発させて、前記圧縮機に戻すようにした冷凍システムであって、
    前記蒸発器は、
    冷媒を流入させる冷媒入口と、
    冷媒を流出させる冷媒出口と、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする冷凍システム。
  25. 圧縮機によって圧縮された高温高圧冷媒を冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された低温高圧冷媒を減圧器によって減圧し、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発器によって蒸発させて、前記圧縮機に戻すようにした冷凍システムであって、
    前記蒸発器は、
    冷媒入口及び冷媒出口が設けられ、かつ並列に配置される一対のヘッダータンクと、
    両端が両ヘッダータンクに連通接続され、かつヘッダータンク長さ方向に沿って並列状に配置される複数の熱交換チューブと、
    前記複数の熱交換チューブが区分けされて形成された複数のパスと、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数のパスに順次通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする冷凍システム。
  26. 圧縮機によって圧縮された高温高圧冷媒を冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された低温高圧冷媒を減圧器によって減圧し、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発器によって蒸発させて、前記圧縮機に戻すようにした冷凍システムであって、
    前記蒸発器は、
    冷媒を流入させる冷媒入口と、
    冷媒を流出させる冷媒出口と、
    冷媒を通過させて蒸発させるための複数の蒸発路と、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数の蒸発路に順に通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    隣合う前記蒸発路間に対応する前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする冷凍システム。
  27. 前記蒸発器経路の中間位置に気液分離器が設けられ、その気液分離器により分離された気相冷媒が前記冷媒出口から流出されるとともに、液相冷媒が前記蒸発器経路を通って前記冷媒出口に導かれるよう構成されてなる請求項24ないし26のいずれかに記載の冷凍システム。
  28. 前記蒸発器経路の中間出口から流出される冷媒を、分流冷媒とし、前記蒸発器経路の中間位置から前記冷媒出口に導かれる冷媒を、主流冷媒としたとき、
    主流冷媒に対し、分流冷媒が前記冷媒出口の周辺において合流されるよう構成されてなる請求項24ないし26のいずれかに記載の冷凍システム。
  29. 冷媒として、超臨界冷媒が用いられてなる請求項24ないし28のいずれかに記載の冷凍システム。
  30. 冷媒として、二酸化炭素(CO)冷媒が用いられてなる請求項24ないし26のいずれかに記載の冷凍システム。
  31. 蒸発器によって冷媒を蒸発させるようにした冷媒の蒸発方法であって、
    前記蒸発器は、
    冷媒を流入させる冷媒入口と、
    冷媒を流出させる冷媒出口と、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    前記蒸発器経路の中間位置において、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるものとした冷媒の蒸発方法。
  32. 蒸発器によって冷媒を蒸発させるようにした冷媒の蒸発方法であって、
    前記蒸発器は、
    冷媒入口及び冷媒出口が設けられ、かつ並列に配置される一対のヘッダータンクと、
    両端が両ヘッダータンクに連通接続され、かつヘッダータンク長さ方向に沿って並列状に配置される複数の熱交換チューブと、
    前記複数の熱交換チューブが区分けされて形成された複数のパスと、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数のパスに順次通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    前記蒸発器経路の中間位置において、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるものとした冷媒の蒸発方法。
  33. 蒸発器によって冷媒を蒸発させるようにした冷媒の蒸発方法であって、
    前記蒸発器は、
    冷媒を流入させる冷媒入口と、
    冷媒を流出させる冷媒出口と、
    冷媒を通過させて蒸発させるための複数の蒸発路と、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数の蒸発路に順に通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    隣合う前記蒸発路間に対応する前記蒸発器経路の中間位置において、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるものとした冷媒の蒸発方法。
  34. 乾き度が0.5以上の冷媒を、前記蒸発器経路の中間位置から流出されるものとした請求項31ないし33のいずれかに記載の冷媒の蒸発方法。
  35. 前記蒸発器経路の中間位置から流出される冷媒を、分流冷媒とし、前記蒸発器経路の中間位置から前記冷媒出口に導かれる冷媒を、主流冷媒としたとき、
    分流冷媒の流出によって、前記蒸発器経路の中間位置における主流冷媒の乾き度を0.3〜0.7に調整するものとした請求項31ないし33のいずれかに記載の冷媒の蒸発方法。
  36. 前記蒸発器経路の中間位置から流出される冷媒を、分流冷媒とし、前記蒸発器経路の中間位置から前記冷媒出口に導かれる冷媒を、主流冷媒としたとき、
    主流冷媒に対し、分流冷媒を前記冷媒出口の周辺において合流させるものとした請求項31ないし33のいずれかに記載の冷媒蒸発方法。
  37. 冷媒として、超臨界冷媒が用いられてなる請求項31ないし33のいずれかに記載の冷媒の蒸発方法。
  38. 冷媒として、二酸化炭素(CO)冷媒が用いられてなる請求項31ないし33のいずれかに記載の冷媒の蒸発方法。
  39. 蒸発器によって冷媒を蒸発させるようにした冷媒の蒸発方法であって、
    前記蒸発器は、
    冷媒を流入させる冷媒入口と、
    冷媒を流出させる冷媒出口と、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    前記蒸発器経路の中間位置において、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるものとした冷媒の蒸発方法。
  40. 蒸発器によって冷媒を蒸発させるようにした冷媒の蒸発方法であって、
    前記蒸発器は、
    冷媒入口及び冷媒出口が設けられ、かつ並列に配置される一対のヘッダータンクと、
    両端が両ヘッダータンクに連通接続され、かつヘッダータンク長さ方向に沿って並列状に配置される複数の熱交換チューブと、
    前記複数の熱交換チューブが区分けされて形成された複数のパスと、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数のパスに順次通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    前記蒸発器経路の中間位置において、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるものとした冷媒の蒸発方法。
  41. 蒸発器によって冷媒を蒸発させるようにした冷媒の蒸発方法であって、
    前記蒸発器は、
    冷媒を流入させる冷媒入口と、
    冷媒を流出させる冷媒出口と、
    冷媒を通過させて蒸発させるための複数の蒸発路と、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を前記複数の蒸発路に順に通過させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    隣合う前記蒸発路間に対応する前記蒸発器経路の中間位置において、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるものとした冷媒の蒸発方法。
  42. 前記蒸発器経路の中間位置に気液分離器が設けられ、その気液分離器により分離された気相冷媒を流出させるとともに、液相冷媒を前記蒸発器経路に通して前記冷媒出口に導くものとした請求項39ないし41のいずれかに記載の冷媒の蒸発方法。
  43. 前記蒸発器経路の中間位置から流出される冷媒を、分流冷媒とし、前記蒸発器経路の中間位置から前記冷媒出口に導かれる冷媒を、主流冷媒としたとき、
    主流冷媒に対し、分流冷媒が前記冷媒出口の周辺において合流させるものとした請求項39ないし41のいずれかに記載の冷媒の蒸発方法。
  44. 冷媒として、超臨界冷媒が用いられてなる請求項39ないし41のいずれかに記載の冷媒の蒸発方法。
  45. 冷媒として、二酸化炭素(CO)冷媒が用いられてなる請求項39ないし41のいずれかに記載の冷媒の蒸発方法。
  46. 車両用冷凍システムに用いられる蒸発器であって、
    冷媒を流入させる冷媒入口と、
    冷媒を流出させる冷媒出口と、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする車両用冷凍システムの蒸発器。
  47. 車両用冷凍システムに用いられる蒸発器であって、
    冷媒を流入させる冷媒入口と、
    冷媒を流出させる冷媒出口と、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする車両用冷凍システムの蒸発器。
  48. 冷媒として、超臨界冷媒が用いられてなる請求項46又は47記載の車両用冷凍システムの蒸発器。
  49. 冷媒として、二酸化炭素(CO)冷媒が用いられてなる請求項46又は47記載の車両用冷凍システムの蒸発器。
  50. 圧縮機によって圧縮された高温高圧冷媒を冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された低温高圧冷媒を減圧器によって減圧し、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発器によって蒸発させて、前記圧縮機に戻すようにした車両用冷凍システムであって、
    前記蒸発器は、
    冷媒を流入させる冷媒入口と、
    冷媒を流出させる冷媒出口と、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする車両用冷凍システム。
  51. 圧縮機によって圧縮された高温高圧冷媒を冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された低温高圧冷媒を減圧器によって減圧し、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発器によって蒸発させて、前記圧縮機に戻すようにした車両用冷凍システムであって、
    前記蒸発器は、
    冷媒を流入させる冷媒入口と、
    冷媒を流出させる冷媒出口と、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする車両用冷凍システム。
  52. 冷媒として、超臨界冷媒が用いられてなる請求項50又は51記載の車両用冷凍システム。
  53. 冷媒として、二酸化炭素(CO)冷媒が用いられてなる請求項50又は51記載の車両用冷凍システム。
  54. 冷凍システムを備えた車両であって、
    前記冷凍システムは、圧縮機によって圧縮された高温高圧冷媒を冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された低温高圧冷媒を減圧器によって減圧し、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発器によって蒸発させて、前記圧縮機に戻すように構成され、
    前記蒸発器は、冷媒を流入させる冷媒入口と、冷媒を流出させる冷媒出口と、
    前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、乾き度が高い冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする冷凍システムを備えた車両。
  55. 冷凍システムを備えた車両であって、
    前記冷凍システムは、圧縮機によって圧縮された高温高圧冷媒を冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された低温高圧冷媒を減圧器によって減圧し、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発器によって蒸発させて、前記圧縮機に戻すように構成され、
    前記蒸発器は、冷媒を流入させる冷媒入口と、冷媒を流出させる冷媒出口と、前記冷媒入口から流入された冷媒を蒸発させて前記冷媒出口へと導く蒸発器経路とを備え、
    前記蒸発器経路の中間位置に、その中間位置を通過する冷媒のうち、気相冷媒を流出させるための中間出口が設けられてなることを特徴とする冷凍システムを備えた車両。
  56. 冷媒として、超臨界冷媒が用いられてなる請求項54又は55記載の凍システムを備えた車両。
  57. 冷媒として、二酸化炭素(CO)冷媒が用いられてなる請求項54又は55記載の冷凍システムを備えた車両。
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