JP2005069669A - エバポレータ用コルゲートフィンおよびエバポレータ - Google Patents

Abstract

【課題】 凝縮水の排水性に優れたエバポレータ用コルゲートフィンおよびエバポレータを提供する。
【解決手段】 並列状に配置された複数の冷媒流通体４と、隣り合う冷媒流通体４間に配置されたエバポレータ用コルゲートフィン５とを備えたエバポレータである。冷媒流通体４の通風方向の中央部に上下方向に伸びる排水溝33を形成する。コルゲートフィン５は、波頭部、波底部5bおよび波頭部と波底部5bとを結ぶ連結部5cとよりなる。連結部5cの通風方向の中央部に１つの谷部35を形成する。連結部5cの谷部35の谷底部分35aが、冷媒流通体４の排水溝33と対応する位置に来るように、コルゲートフィン５を配置する。連結部5cに、通風方向上流端から谷部35の谷底部分35aに向かって下方に傾斜した傾斜部36と、通風方向下流端から谷部35の谷底部分35aに向かって下方に傾斜した傾斜部37とを設ける。
【選択図】 図２

Description

この発明は、たとえばカーエアコンに組み込まれるエバポレータに用いられるコルゲートフィンおよびエバポレータに関する。

この明細書および特許請求の範囲において、図１および図７の上下を上下というものとする。

従来、カーエアコン用エバポレータとして、並列状に配置された複数の冷媒流通体と、隣り合う冷媒流通体間に配置されて冷媒流通体にろう付されたコルゲートフィンとを備えており、コルゲートフィンが、波頭部、波底部および波頭部と波底部とを結ぶ水平状連結部とよりなり、波底部および波頭部が冷媒流通体にろう付され、連結部に複数のルーバが通風方向に並んで形成されたものが用いられている。

このエバポレータにおいては、フィン表面に発生した凝縮水は隣り合うルーバ間の間隙を通って落下するようになっている。しかしながら、ルーバが形成されている連結部が水平状であるため、凝縮水はルーバ間の間隙から落下しにくくなって凝縮水の排水性が十分であるとはいえず、風により通風方向下流側に流動させられてその端部から飛散したり、あるいは表面張力によりルーバ間の間隙を閉塞して冷却性能を低下させたりするという問題がある。

そこで、このような問題を解決したエバポレータとして、隣り合う冷媒流通体間に配置されたコルゲートフィンが通風方向に間隔をおいて複数の分割フィン部に分割されるとともに隣り合う分割フィン部どうしの間に間隙が形成され、冷媒流通体外面における隣り合う分割フィン部どうしの間の間隙と対応する位置に凝縮水を排水する排水溝が形成されたエバポレータが提案されている（たとえば特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に記載されたエバポレータにおいては、コルゲートフィンを通風方向に間隔をおいて複数の分割フィン部に分割されるとともに隣り合う分割フィン部どうしの間に間隙が形成されているので、冷媒流通体とコルゲートフィンとの間の伝熱面積が小さくなり、エバポレータの冷却性能が低下することがある。
特開平１０−１４１８０５号公報

この発明の目的は、上記問題を解決し、凝縮水の排水性に優れたエバポレータ用コルゲートフィンおよびエバポレータ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)波頭部、波底部および波頭部と波底部とを結ぶ連結部とよりなり、連結部に複数のルーバが通風方向に並んで形成されているエバポレータ用コルゲートフィンであって、連結部における通風方向の中間部に、連結部を曲げることにより少なくとも１つの谷部が形成されており、連結部の各谷部における谷底部分の両側に、谷底部分に向かって下方に傾斜した傾斜部が設けられているエバポレータ用コルゲートフィン。

2)連結部に１つの谷部が形成されており、連結部に、通風方向上流端から谷部の谷底部分に向かって下方に傾斜した傾斜部と、通風方向下流端から谷部の谷底部分に向かって下方に傾斜した傾斜部とが設けられている上記1)記載のエバポレータ用コルゲートフィン。

3)連結部に複数の谷部が通風方向に並んで形成されており、連結部に、通風方向下流側に向かって各谷部の谷底部分側に傾斜した傾斜部と、通風方向上流側に向かって各谷部の谷底部分側に傾斜した傾斜部とが交互に設けられている上記1)記載のエバポレータ用コルゲートフィン。

4)傾斜部の水平面に対する傾斜角度が２〜１０度である上記1)〜3)のうちのいずれかに記載のエバポレータ用コルゲートフィン。

5)波頭部および波底部が、連結部と同様に屈曲されている上記1)〜4)のうちのいずれかに記載のエバポレータ用コルゲートフィン。

6)並列状に配置された複数の冷媒流通体と、隣り合う冷媒流通体間に配置されたコルゲートフィンとを備えており、コルゲートフィンとして、上記1)〜5)のうちのいずれかに記載のエバポレータ用コルゲートフィンが用いられているエバポレータ。

7)互いに間隔をおいて配置された２つのタンク間に、両タンクの長さ方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の偏平管からなる管群が、通風方向に間隔をおいて複数列設けられ、偏平管の両端部が両タンクに接続され、通風方向に並んだ複数の偏平管により１つの冷媒流通体が構成されている上記6)記載のエバポレータ。

8)各冷媒流通体における隣り合う偏平管どうしの間の部分と対応する位置に、エバポレータ用コルゲートフィンの谷部の谷底部分が位置させられている上記7)記載のエバポレータ。

9)冷媒流通体の外面に、凝縮水を下方に排水する排水溝が形成されており、この排水溝と対応する位置に、エバポレータ用コルゲートフィンの谷部の谷底部分が位置させられている上記7)記載のエバポレータ。

10)１つの冷媒流通体の通風方向に隣り合う偏平管どうしが結合部材により結合されており、両偏平管と結合部材とにより排水溝が形成されている上記9)記載のエバポレータ。

11)１つの冷媒流通体を構成する偏平管と結合部材とが一体に押出成形されている上記10)記載のエバポレータ。

12)１つの冷媒流通体を構成するすべての偏平管のうち少なくとも１つの偏平管の外面に排水溝が形成されている上記9)〜11)のうちのいずれかに記載のエバポレータ。

13)一方のタンクが冷媒入出側タンクとなされるとともに、他方のタンクが冷媒ターン側タンクとなされ、冷媒入出側タンクが、通風方向に並んだ冷媒入口ヘッダと冷媒出口ヘッダとを備え、両ヘッダ内にそれぞれ少なくとも１列の管群の偏平管が連通させられ、冷媒入出側タンクの冷媒入口ヘッダに流入した冷媒が、偏平管を通って冷媒ターン側タンクに流入し、ここで流れ方向を変えて偏平管を通って冷媒入出側タンクの冷媒出口ヘッダに流入するようになされている上記7)〜12)のうちのいずれかに記載のエバポレータ。

14)冷媒ターン側タンク内を流れる冷媒の流れが、風の流れに対して対向流となる上記13)記載のエバポレータ。

15)冷媒流通体が、両面にろう材層が形成されたブレージングシートからなりかつ周縁部どうしがろう付された２枚のプレートにより形成されるとともに、両プレート間に膨出状冷媒通路とこれの両端に連なった膨出状ヘッダ形成部が設けられおり、複数の冷媒流通体が膨出状ヘッダ形成部の外面どうしが当接するように複数積層され、隣り合う冷媒流通体における冷媒通路と対応する部分間にエバポレータ用コルゲートフィンが配置されて冷媒流通体にろう付されている上記6)記載のエバポレータ。

16)冷媒流通体の外面に、凝縮水を下方に排水する排水溝が形成されており、この排水溝と対応する位置に、エバポレータ用コルゲートフィンの谷部の谷底部分が位置させられている上記15)記載のエバポレータ。

17)２枚のプレートを内方に突出させることによってろれぞれ上下方向に伸びた凸条が形成され、両凸条どうしが相互にろう付されて仕切部が形成され、仕切部により通風方向に並んだ複数の膨出状冷媒通路が形成されており、凸条を形成することによりプレート外面に形成された凹みが排水溝となっている上記16)記載のエバポレータ。

18)膨出状冷媒通路の部分において、プレートを内方に凹ませることにより排水溝が形成されている上記16)または17)記載のエバポレータ。

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6)〜18)のうちのいずれかに記載のエバポレータ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)〜3)のエバポレータ用コルゲートフィンをエバポレータに使用した場合、フィンの表面に発生した凝縮水は、重力により連結部の傾斜部に沿って谷部の谷底部分側に流れようとし、ルーバ間の間隙を通って落下する。また、凝縮水は、ルーバを伝って両側の冷媒流通体側に流れ、フィンと冷媒流通体とが接合された部分に沿って傾斜方向下方に流下し、この流下の間にもルーバ間の間隙から落下する。したがって、凝縮水が連結部のルーバ間の間隙から落下しやすくなって排水性が向上し、凝縮水の通風方向下流側端部からの飛散や、凝縮水が表面張力によりルーバ間の間隙を閉塞することによる冷却性能の低下が防止される。しかも、特許文献１に記載されているエバポレータのコルゲートフィンのように通風方向に複数に分割する必要がないので、冷媒流通体とコルゲートフィンとの間の伝熱面積が比較的大きくなり、エバポレータの冷却性能の低下が防止される。

上記4)のエバポレータ用コルゲートフィンをエバポレータに使用した場合、凝縮水は傾斜部に沿って確実に谷部の谷底部分側に流れようとし、ルーバ間の間隙からの落下が確実に行われるとともに、通風抵抗の増大が防止される。

上記5)のエバポレータ用コルゲートフィンをエバポレータに使用した場合、ルーバを伝って両側の冷媒流通体側に流れた凝縮水が、フィンと冷媒流通体とが接合された部分に沿って確実に傾斜方向下方に流下する。

上記6)のエバポレータによれば、上記1)〜5)で述べたのと同様な効果を奏する。

上記7)および8)のエバポレータによれば、ルーバを伝って両側の冷媒流通体側に流れ、フィンと冷媒流通体とが接合された部分に沿って傾斜方向下方に流下した凝縮水は、谷部の谷底部分から隣り合う偏平管どうしの間の部分に落下して排水される。したがって、凝縮水の排水性が向上し、凝縮水の通風方向下流側端部からの飛散や、凝縮水が表面張力によりルーバ間の間隙を閉塞することによる冷却性能の低下が防止される。

上記9)〜18)のエバポレータによれば、ルーバを伝って両側の冷媒流通体側に流れ、フィンと冷媒流通体とが接合された部分に沿って傾斜方向下方に流下した凝縮水は、谷部の谷底部分において排水溝に入り、この排水溝を伝って流れて排水される。したがって、凝縮水の排水性が向上し、凝縮水の通風方向下流側端部からの飛散や、凝縮水が表面張力によりルーバ間の間隙を閉塞することによる冷却性能の低下が防止される。

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、全図面を通じて同一部分および同一物には同一符号を付して重複する説明を省略する。また、図１および図７の左右を左右といい、隣接する冷媒流通体どうしの間の通風間隙を流れる空気の下流側（図１および図７に矢印Ｘで示す方向、図２、図５、図８および図１０の右側）を前、これと反対側を後というものとする。さらに、以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。

実施形態１
この実施形態は図１〜図４に示すものである。

図１はこの実施形態のエバポレータの全体構成を示し、図２および図３は要部の構成を示し、図４はコルゲートフィンを示す。

図１〜図３において、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側タンク(2)およびアルミニウム製冷媒ターン側タンク(3)と、両タンク(2)(3)間に左右方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の冷媒流通体(4)と、隣り合う冷媒流通体(4)どうしの間の通風間隙、および左右両端の冷媒流通体(4)の外側に配置されて冷媒流通体(4)にろう付されたアルミニウム製コルゲートフィン(5)と、左右両端のコルゲートフィン(5)の外側に配置されてコルゲートフィン(5)にろう付されたアルミニウム製サイドプレート(6)とを備えている。

冷媒入出側タンク(2)は、少なくとも外面（下面）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冷媒流通体(4)が接続されたプレート状の第１部材(7)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(7)の上側を覆う第２部材(8)と、左右両端開口を閉鎖するアルミニウム製キャップ(9)とよりなり、前側に位置する冷媒入口ヘッダ(11)と後側に位置する冷媒出口ヘッダ(12)とを備えている。冷媒出口ヘッダ(12)内は、第２部材(8)に一体に形成された水平な仕切板(13)により上下２つの空間に区画されている。仕切板(13)には、左右方向に長い複数の冷媒通過穴(14)が左右方向に間隔をおいて貫通状に形成されている。各キャップ(9)はベア材からプレス、鍛造または切削などにより形成されたものであり、右側キャップ(9)には、冷媒入口ヘッダ(11)内に通じる冷媒流入口（図示略）と、冷媒出口ヘッダ(12)における仕切板(13)よりも上方の空間内に通じる冷媒流出口（図示略）が形成されている。また、右側キャップ(9)に、冷媒流入口に通じる冷媒入口(15a)および冷媒流出口に通じる冷媒出口(15b)を有するアルミニウム製冷媒入出部材(15)がろう付されている。

冷媒ターン側タンク(3)は、少なくとも外面（上面）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冷媒流通体(4)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)の下側を覆う第２部材(17)と、左右両端開口を閉鎖するアルミニウム製キャップ(18)とよりなり、前側に位置する冷媒流入側ヘッダ(19)と後側に位置する冷媒流出側ヘッダ(21)とを備えている。

冷媒ターン側タンク(3)の頂面(3a)は、前後方向の中央部が最高位部(22)となるとともに、最高位部(22)から前後両側に向かって徐々に低くなるように全体に横断面円弧状に形成されている。冷媒ターン側タンク(3)の前後両側部分に、頂面(3a)における最高位部(22)の前後両側から前後両側面(3b)まで伸びる溝(23)が、左右方向に間隔をおいて複数形成されている。各溝(23)における冷媒ターン側タンク(3)の頂面(3a)に存在する第１部分(23a)の深さは、その全長にわたって等しくなっている。各溝(23)の第１部分(23a)の両側面はそれぞれ上方に向かって左右方向外方に傾斜しており、各溝(23)の第１部分(23a)の溝幅は、溝底から開口に向かって徐々に広がっている。また、各溝(23)の縦断面において、第１部分(23a)の底面の形状は、冷媒ターン側タンク(3)の頂面(3a)の最高位部(22)側から前後方向外側に向かって下方に湾曲した円弧状となっている。

各溝(23)における冷媒ターン側タンク(3)の頂面(3a)と前後両側面(3b)との連接部(3c)に存在する第２部分(23b)の底面は、前後方向外側に向かって下方に傾斜している。各溝(23)における冷媒ターン側タンク(3)の前後両側面(3b)に存在する第３部分(23c)の底面は垂直となっている。各溝(23)の第３部分(23c)の幅は溝底から開口まで同一である。

第１部材(16)は、前後方向の中央部が上方に突出した横断面円弧状であり、その前後両側縁に垂下壁(16a)が全長にわたって一体に形成されている。そして、第１部材(16)の上面が冷媒ターン側タンク(3)の頂面(3a)となり、垂下壁(16a)の外面が冷媒ターン側タンク(3)の前後両側面(3b)となっている。第１部材(16)の前後両側において、前後方向中央の最高位部(22)から垂下壁(16a)の下端にかけて溝(23)が形成されている。第１部材(16)の前後方向中央の最高位部(22)に、複数の貫通穴(24)が左右方向に間隔をおいて形成されている。第１部材(16)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形成されている。

第２部材(17)は上方に開口した横断面略ｗ字状であり、前後方向外側に向かって上方に湾曲した左右方向に伸びる前後両壁(25)と、冷媒ターン側タンク(3)内を２つのヘッダ(19(21)に仕切る垂直状の仕切壁(26)と、前後両壁(25)および仕切壁(26)の下端どうしをそれぞれ一体に連結する２つの連結壁(27)とよりなる。

仕切壁(26)の上端は前後両壁(25)の上端よりも上方に突出しており、その上縁に、上方に突出しかつ第１部材(16)の貫通穴(24)に嵌め入れられる複数の突起(26a)が左右方向に間隔をおいて一体に形成されている。また、仕切壁(26)における隣り合う突起(26a)間の部分には、それぞれその上縁から冷媒通過用切り欠き(26b)が形成されている。突起(26a)および切り欠き(26b)は、仕切壁(26)の所定部分を切除することにより形成されている。

各キャップ(18)はベア材からプレス、鍛造または切削などにより形成されたものであり、左右方向内面に第１および第２部材(16)(17)の左右両端部が嵌め入れられる凹所を有している。

そして、両部材(16)(17)が、第２部材(17)の突起(26a)が貫通穴(24)に挿通されてかしめられるとともに、第１部材(16)の垂下壁(16a)下端と第２部材(17)の第２部材(17)の前後両壁(25)上端とが突き合わされた状態で、第１部材(16)のろう材層を利用して相互にろう付され、さらに両キャップ(18)がシート状ろう材を用いて第１および第２部材(16)(17)にろう付されることにより冷媒ターン側タンク(3)が形成されている。第２部材(17)の仕切壁(26)の切り欠き(26b)の上端開口は第１部材(16)によって閉じられ、これにより冷媒通過穴(28)が形成されている。なお、冷媒通過穴(28)としては、仕切壁(26)に形成された切り欠き(26b)の上端開口を第１部材(16)によって閉じたものに代えて、仕切壁(26)に形成された貫通穴からなるものとすることができる。

各冷媒流通体(4)は、前後方向に間隔をおいて配置された複数、ここでは２つのアルミニウム製偏平管(31)と、両偏平管(31)の厚さ方向の中間部を結合する板状のアルミニウム製結合部材(32)とよりなる。各偏平管(31)は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(31a)が並列状に形成されている。また、各偏平管(31)の前後両端壁は外方に突出した円弧状となっている。両偏平管(31)の上下両端部は結合部材(32)の上下両端よりも外方に突出している。偏平管(31)と結合部材(32)とは一体に押出成形されたものであり、結合部材(32)の上下両端部が切除されることにより、両偏平管(31)の上下両端部が結合部材(32)の上下両端よりも外方に突出させられている。そして、両偏平管(31)と結合部材(32)とにより、各冷媒流通体(4)の左右両側面（外面）に、それぞれ上下方向に伸びる排水溝(33)が形成されている。

すべての冷媒流通体(4)の左右方向に間隔をおいて並列状に配置された前側の偏平管(31)により前側管群が形成され、同じく後側の偏平管(31)により後側管群が形成されている。すべての冷媒流通体(4)の前側管群における偏平管(31)の上下両端部は、冷媒入口ヘッダ(11)および冷媒流入側ヘッダ(19)と連通するように両タンク(2)(3)に接続され、同じく後側管群における偏平管(31)の上下両端部は、冷媒出口ヘッダ(12)および冷媒流出側ヘッダ(21)と連通するように両タンク(2)(3)に接続されている。なお、偏平管(31)は、左右方向に関して冷媒ターン側タンク(3)の隣り合う溝(23)どうしの間に位置している。

ここで、偏平管(31)の左右方向の厚みである管高さは０．７５〜１．５ｍｍ、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(31a)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。

図４に示すように、コルゲートフィン(5)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、波頭部(5a)、波底部(5b)および波頭部(5a)と波底部(5b)とを連結する連結部(5c)よりなり、連結部(5c)に複数のルーバ(34)が前後方向に並んで形成されている。コルゲートフィン(5)は前後両偏平管(31)に共有されており、その前後方向の幅は前側偏平管(31)の前側縁と後側偏平管(31)の後側縁との間隔をほぼ等しくなっている。そして、コルゲートフィン(5)の波頭部(5a)および波底部(5b)は、冷媒流通体(4)を構成する前後の偏平管(31)にろう付されている。ここで、コルゲートフィン(5)のフィン高さである波頭部(5a)と波底部(5b)との直線距離は７．０ｍｍ〜１０．０ｍｍ、同じくフィンピッチである連結部(5c)のピッチは１．３〜１．８ｍｍであることが好ましい。

コルゲートフィン(5)の連結部(5c)における前後方向（通風方向）の中央部に、連結部(5c)を曲げることにより略Ｖ字状の１つの谷部(35)が形成されている。そして、連結部(5c)に、通風方向上流端（後端）から谷部(35)の水平な所定幅の谷底部分(35a)に向かって下方に傾斜した傾斜部(36)と、通風方向下流端（前端）から谷部(35)の谷底部分(35a)に向かって下方に傾斜した傾斜部(37)とが設けられている。一方の傾斜部(36)のルーバ(34)の傾斜方向と、他方の傾斜部(37)のルーバ(34)の傾斜方向は逆方向となっている。コルゲートフィン(5)は、谷底部分(35a)が冷媒流通体(4)の排水溝(33)と対応する位置に来るように配置されている。なお、波頭部(5a)および波底部(5b)も連結部(5c)と同様に曲げられており、波底部(5b)および波頭部(5a)と冷媒流通体(4)の偏平管(31)とのろう付部も傾斜部(36)(37)と同様に傾斜している。両傾斜部(36)(37)の水平面に対する傾斜角度αは、２〜１０度であることが好ましい。傾斜角度αが２度未満であるとコルゲートフィン(5)に発生した凝縮水が谷底部分(35a)に向かって流れにくくなり、１０度を越えると通風抵抗が大きくなるおそれがあるからである。また、この傾斜角度αが上記範囲内であれば、ルーバ(34)の水平面に対する傾斜角度が、連結部が平坦である従来のコルゲートフィンに形成されていたルーバの水平面に対する傾斜角度の範囲内となる。

エバポレータ(1)は、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、圧縮機、凝縮器および減圧手段を通過した気液混相の２層冷媒が冷媒入出部材(15)の冷媒入口(15a)および右側キャップ(9)の冷媒流入口を通って冷媒入出側タンク(2)の冷媒入口ヘッダ(11)内に入る。

冷媒入口ヘッダ(11)内に送り込まれた冷媒は、前側管群のすべての偏平管(31)に分流して冷媒通路(31a)内に流入し、冷媒通路(31a)内を下方に流れて冷媒ターン側タンク(3)の冷媒流入側ヘッダ(19)内に入る。

ついで、冷媒は仕切壁(26)の冷媒通過穴(28)を通って冷媒流出側ヘッダ(21)内に入り、分流して後側管群のすべての偏平管(31)の冷媒通路(31a)内に流入し、流れ方向を変えて冷媒通路(31a)内を上方に流れて冷媒入出側タンク(2)の冷媒出口ヘッダ(12)における仕切板(13)よりも下方の空間内に入る。

ついで、冷媒は仕切板(13)の冷媒通過穴(14)を通って仕切板(13)よりも上方の空間内に入り、キャップ(9)の冷媒流出口および冷媒入出部材(15)の冷媒出口(15b)を通って流出する。そして、冷媒が前側管群の偏平管(31)の冷媒通路(31a)、および後側管群の偏平管(31)の冷媒通路(31a)を流れる間に、通風間隙を図１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(5)の表面に凝縮水が発生する。この凝縮水は、重力により連結部(5c)の傾斜部(36)(37)に沿って谷部(35)の谷底部分(35a)側に流れようとし、ルーバ(34)間の間隙を通って落下する。また、凝縮水は、ルーバ(34)を伝って両側の冷媒流通体(4)側に流れ、フィン(5)と冷媒流通体(4)の偏平管(31)とが接合された部分に沿って傾斜方向下方に流下し、この流下の間にもルーバ(34)間の間隙から落下する。さらに、谷底部分(35a)に至った凝縮水は冷媒流通体(4)の排水溝(33)内に入り、排水溝(33)を伝って下方へ流れる。こうして、凝縮水は、冷媒ターン側タンク(3)の頂面(3a)に流下する。したがって、凝縮水の排水性が向上し、凝縮水の通風方向下流側端部からの飛散や、凝縮水が表面張力によりルーバ(34)間の間隙を閉塞することによる冷却性能の低下が防止される。

冷媒ターン側タンク(3)の頂面(3a)に流下した凝縮水は、キャピラリ効果により溝(23)の第１部分(23a)内に入り、溝(23)内を流れて第３部分(23c)の下端から冷媒ターン側タンク(3)の下方へ落下する。こうして、冷媒ターン側タンク(3)の頂面(3a)とコルゲートフィン(5)の下端との間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(1)の性能低下が防止される。

上記実施形態１においては、各冷媒流通体(4)を構成する２つの偏平管(31)は結合部材(32)により結合されており、両偏平管(31)と結合部材(32)とにより排水溝(33)が形成されているが、これに限定されるものではなく、両偏平管(31)が互いに独立していてもよい。この場合、隣り合う偏平管(31)どうしの間の部分と対応する位置に、コルゲートフィン(5)の谷部(35)の谷底部分(35a)が位置させられる。

実施形態２
この実施形態は図５および図６に示すものである。

この実施形態のエバポレータの場合、各冷媒流通体(4)を構成する２つの偏平管(31)は互いに独立しており、結合部材によっては結合されていない。この場合は、各偏平管(31)がアルミニウム押出形材からなる。偏平管(31)の左右両側面における前後方向の中央部に、管壁が内方に凹まされることにより、上下方向に伸びる排水溝(41)が形成されている。また、コルゲートフィン(5)の連結部(5c)における冷媒流通体(4)の前側偏平管(31)の前後方向の中央部および後側偏平管(31)の前後方向の中央部に、連結部(5c)を曲げることによりそれぞれ下方に突出した略Ｖ字状谷部(42)が設けられている。両谷部(42)の谷底部分(42a)は、冷媒流通体(4)を構成する２つの偏平管(31)の排水溝(41)とそれぞれ対応する位置にある。連結部(5c)には、通風方向下流側（前方）に向かって谷部(42)の谷底部分(42a)側に傾斜した傾斜部(43)と、通風方向上流側（後方）に向かって谷部(42)の谷底部分(42a)側に傾斜した傾斜部(44)とが、前後方向に並んで交互に設けられている。一方の傾斜部(43)に形成されたルーバ(34)の傾斜方向と、他方の傾斜部(44)に形成されたルーバ(34)の傾斜方向とは逆方向となっている。なお、波頭部(5a)および波底部(5b)も連結部(5c)と同様に曲げられており、波頭部(5a)および波底部(5b)と冷媒流通体(4)の偏平管(31)とのろう付部も傾斜部と同様に傾斜している。両傾斜部(43)(44)の水平面に対する傾斜角度αは、実施形態１の場合と同じ理由により、２〜１０度であることが好ましい。その他の構成は実施形態１と同じである。

実施形態２の場合も、実施形態１の場合と同様にして、コルゲートフィン(5)に発生した凝縮水が排水される。

なお、実施形態２の場合、コルゲートフィン(5)は前後２つのフィン部に分割されており、前側のフィン部が前側管群の隣り合う偏平管(31)どうしの間、後側のフィン部が後側管群の隣り合う偏平管(31)どうしの間にそれぞれ配置されていてもよい。

また、実施形態２の場合、各冷媒流通体(4)の両偏平管(31)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。

さらに、実施形態２の場合にも、実施形態１の場合と同様に、各冷媒流通体(4)の２つの偏平管(31)が結合部材(32)により結合されていてもよい。

実施形態３
この実施形態は図７〜図９に示すものである。

この実施形態のエバポレータ(50)の場合、冷媒流通体(51)は、両面にろう材層が形成されたアルミニウムブレージングシートよりなる２枚のプレート(52)の周縁部どうしをろう付することにより形成されたものであり、両プレート(52)間に、上下方向に伸びかつ前後方向に並んだ２つの膨出状冷媒通路(53)と、各冷媒通路(53)の上端に連なりかつ冷媒通路(53)よりも高く膨出した２つの膨出状上ヘッダ形成部(54)(55)と、両冷媒通路(53)の下端に連なりかつ冷媒通路(53)よりも高く膨出した膨出状下ヘッダ形成部(56)とを備えている。図示は省略したが、冷媒通路(53)内には、インナーフィンが配置されている。各冷媒流通体(51)の２枚のプレート(52)の前後方向中央部に、プレート(52)を内方に突出させることによりそれぞれ上下方向に伸びかつ内方に突出した凸条(52a)が形成され、両凸条(52a)どうしが相互にろう付されて仕切部(57)が形成され、この仕切部(57)により前後の冷媒通路(53)が区画されている。そして、凸条(52a)を形成するために仕切部(57)外面に形成された凹みが、凝縮水を排水する排水溝(58)となっている。

これらの冷媒流通体(51)は、上下ヘッダ形成部(54)(55)(56)の外面どうしが当接するように複数積層されて相互にろう付されている。左右両端の冷媒流通体(51)の左右方向外側のプレート(52)を除いて、すべてのヘッダ形成部(54)(55)(56)の底部には開口(54a)(55a)(56a)が形成されており、この開口(54a)(55a)(56a)を介して隣り合う冷媒流通体(51)のヘッダ形成部(54)(55)(56)どうしが連通させられている。そして、前側のすべての上ヘッダ形成部(54)により冷媒入口ヘッダ(63)が形成されるとともに、同じく後側のすべての上ヘッダ形成部(55)により冷媒出口ヘッダ(64)が形成されている。また、すべての下ヘッダ形成部(56)により冷媒ターン側ヘッダ(59)が形成されている。また、左端の冷媒流通体(51)の左側プレート(52)における前側の上ヘッダ形成部(54)の底部に冷媒流入口（図示略）が形成され、右端の冷媒流通体(51)の右側プレート(52)における後側の上ヘッダ形成部(55)の底部に冷媒流出口（図示略）が形成されている。そして、左端の冷媒流通体(51)に、冷媒流入口と通じる冷媒入口(61a)を有する冷媒導入部材(61)がろう付され、右端の冷媒流通体(51)に、冷媒流出口と通じる冷媒出口(62a)を有する冷媒排出部材(62)がろう付されている。

ここで、冷媒流通体(51)の冷媒通路(53)の左右方向の厚みである管高さは０．７５〜１．５ｍｍ、前後方向の幅である管幅は１２〜１８ｍｍ、プレート(52)の肉厚は０．１７５〜０．２７５ｍｍであることが好ましい。

隣り合う冷媒流通体(51)における上下方向に関して冷媒通路(53)と対応する部分間に、実施形態１と同じコルゲートフィン(5)配置され、その波頭部(5a)および波底部(5b)が冷媒通路(53)の外面にろう付されている。コルゲートフィン(5)の谷部(35)の谷底部分(35a)は冷媒流通体(51)の排水溝(58)と対応する位置にある。

エバポレータ(50)は、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。

上述したエバポレータ(50)において、圧縮機、凝縮器および減圧手段を通過した気液混相の２層冷媒が冷媒導入部材(61)の冷媒入口(61a)および左端の冷媒流通体(51)の冷媒流入口を通って冷媒入口ヘッダ(63)内に入る。冷媒入口ヘッダ(63)内に送り込まれた冷媒は、分流してすべての冷媒流通体(51)の前側の冷媒通路(53)内に流入し、冷媒通路(53)内を下方に流れて冷媒ターン側ヘッダ(59)内に入る。

ついで、冷媒は冷媒ターン側ヘッダ(59)内を後方に流れ、分流してすべての冷媒流通体(51)の後側の冷媒通路(53)内に流入し、流れ方向を変えて冷媒通路(53)内を上方に流れて冷媒出口ヘッダ(64)内に入る。

ついで、冷媒は、右端の冷媒流通体(51)の冷媒流出口および冷媒排出部材(62)の冷媒出口(62a)を通って流出する。そして、冷媒が冷媒流通体(51)の前側の冷媒通路(53)、および後側の冷媒通路(53)を流れる間に、通風間隙を図７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(5)の表面に凝縮水が発生する。この凝縮水は、実施形態１の場合と同様にして、冷媒ターン側ヘッダ(59)の頂面に流下する。したがって、凝縮水の排水性が向上し、凝縮水の通風方向下流側端部からの飛散や、凝縮水が表面張力によりルーバ(34)間の間隙を閉塞することによる冷却性能の低下が防止される。

冷媒ターン側ヘッダ(59)の頂面に流下した凝縮水は、キャピラリ効果により下ヘッダ形成部(56)どうしをろう付することにより形成された溝(65)を伝って流れて冷媒ターン側ヘッダ(59)の側面から下方へ落下する。こうして、冷媒ターン側ヘッダ(59)の頂面とコルゲートフィン(5)の下端との間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(1)の性能低下が防止される。

実施形態４
この実施形態は図１０および図１１に示すものである。

この実施形態のエバポレータの場合、冷媒流通体(51)の左右両側面における各冷媒通路(53)の前後方向の中央部に、プレート(52)が内方に凹まされることにより、上下方向に伸びる排水溝(70)が形成されている。隣り合う冷媒流通体(51)における上下方向に関して冷媒通路(53)と対応する部分間に、実施形態２と同じコルゲートフィン(5)が配置され、その波頭部(5a)および波底部(5b)が冷媒通路(53)の外面ににろう付されている。コルゲートフィン(5)の両谷部(42)の谷底部分(42a)は、冷媒流通体(51)の両冷媒通路(53)の部分に形成された２つの排水溝(70)とそれぞれ対応する位置にある。

実施形態４の場合も、実施形態３の場合と同様にして、コルゲートフィン(5)に発生した凝縮水が排水される。

なお、実施形態４の場合、コルゲートフィン(5)は前後２つのフィン部に分割されており、前側のフィン部が隣り合う冷媒流通体(51)の前側の冷媒通路(53)どうしの間、後側のフィン(5)部が隣り合う冷媒流通体(51)の後側の冷媒通路(53)どうしの間にそれぞれ配置されていてもよい。

この発明の実施形態１のエバポレータを示す一部を省略した斜視図である。 図１のエバポレータの冷媒ターン側タンクの部分を拡大して示す垂直断面図である。 図２のIII−III線断面図である。 図１のエバポレータのコルゲートフィンを示す斜視図である。 この発明の実施形態２のエバポレータを示す図２相当の図である。 図５のVI−VI線断面図である。 この発明の実施形態３のエバポレータを示す一部を省略した斜視図である。 図７のエバポレータの冷媒ターン側ヘッダの部分を拡大して示す垂直断面図である。 図８のIX−IX線断面図である。 この発明の実施形態２のエバポレータを示す図８相当の図である。 図１０のXI−XI線断面図である。

符号の説明

(1)：エバポレータ
(2)：冷媒入出側タンク
(3)：冷媒ターン側タンク
(4)：冷媒流通体
(5)：コルゲートフィン
(5a)：波頭部
(5b)：波底部
(5c)：連結部
(11)：冷媒入口ヘッダ
(12)：冷媒出口ヘッダ
(31)：偏平管
(32)：結合部材
(33)：排水溝
(34)：ルーバ
(35)(42)：谷部
(35a)(42a)：谷底部分
(36)(37)(43)(44)：傾斜部
(50)：エバポレータ
(51)：冷媒流通体
(52)：プレート
(52a)：凸条
(53)：冷媒通路
(54)(55)(56)：ヘッダ形成部
(57)：仕切部
(58)(70)：排水溝
(63)：冷媒入口ヘッダ
(64)：冷媒出口ヘッダ

Claims (20)

1. 波頭部、波底部および波頭部と波底部とを結ぶ連結部とよりなり、連結部に複数のルーバが通風方向に並んで形成されているエバポレータ用コルゲートフィンであって、
   連結部における通風方向の中間部に、連結部を曲げることにより少なくとも１つの谷部が形成されており、連結部の各谷部における谷底部分の両側に、谷底部分に向かって下方に傾斜した傾斜部が設けられているエバポレータ用コルゲートフィン。
2. 連結部に１つの谷部が形成されており、連結部に、通風方向上流端から谷部の谷底部分に向かって下方に傾斜した傾斜部と、通風方向下流端から谷部の谷底部分に向かって下方に傾斜した傾斜部とが設けられている請求項１記載のエバポレータ用コルゲートフィン。
3. 連結部に複数の谷部が通風方向に並んで形成されており、連結部に、通風方向下流側に向かって各谷部の谷底部分側に傾斜した傾斜部と、通風方向上流側に向かって各谷部の谷底部分側に傾斜した傾斜部とが交互に設けられている請求項１記載のエバポレータ用コルゲートフィン。
4. 傾斜部の水平面に対する傾斜角度が２〜１０度である請求項１〜３のうちのいずれかに記載のエバポレータ用コルゲートフィン。
5. 波頭部および波底部が、連結部と同様に屈曲されている請求項１〜４のうちのいずれかに記載のエバポレータ用コルゲートフィン。
6. 並列状に配置された複数の冷媒流通体と、隣り合う冷媒流通体間に配置されたコルゲートフィンとを備えており、コルゲートフィンとして、請求項１〜５のうちのいずれかに記載のエバポレータ用コルゲートフィンが用いられているエバポレータ。
7. 互いに間隔をおいて配置された２つのタンク間に、両タンクの長さ方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の偏平管からなる管群が、通風方向に間隔をおいて複数列設けられ、偏平管の両端部が両タンクに接続され、通風方向に並んだ複数の偏平管により１つの冷媒流通体が構成されている請求項６記載のエバポレータ。
8. 各冷媒流通体における隣り合う偏平管どうしの間の部分と対応する位置に、エバポレータ用コルゲートフィンの谷部の谷底部分が位置させられている請求項７記載のエバポレータ。
9. 冷媒流通体の外面に、凝縮水を下方に排水する排水溝が形成されており、この排水溝と対応する位置に、エバポレータ用コルゲートフィンの谷部の谷底部分が位置させられている請求項７記載のエバポレータ。
10. １つの冷媒流通体の通風方向に隣り合う偏平管どうしが結合部材により結合されており、両偏平管と結合部材とにより排水溝が形成されている請求項９記載のエバポレータ。
11. １つの冷媒流通体を構成する偏平管と結合部材とが一体に押出成形されている請求項１０記載のエバポレータ。
12. １つの冷媒流通体を構成するすべての偏平管のうち少なくとも１つの偏平管の外面に排水溝が形成されている請求項９〜１１のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
13. 一方のタンクが冷媒入出側タンクとなされるとともに、他方のタンクが冷媒ターン側タンクとなされ、冷媒入出側タンクが、通風方向に並んだ冷媒入口ヘッダと冷媒出口ヘッダとを備え、両ヘッダ内にそれぞれ少なくとも１列の管群の偏平管が連通させられ、冷媒入出側タンクの冷媒入口ヘッダに流入した冷媒が、偏平管を通って冷媒ターン側タンクに流入し、ここで流れ方向を変えて偏平管を通って冷媒入出側タンクの冷媒出口ヘッダに流入するようになされている請求項７〜１２のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
14. 冷媒ターン側タンク内を流れる冷媒の流れが、風の流れに対して対向流となる請求項１３記載のエバポレータ。
15. 冷媒流通体が、両面にろう材層が形成されたブレージングシートからなりかつ周縁部どうしがろう付された２枚のプレートにより形成されるとともに、両プレート間に膨出状冷媒通路とこれの両端に連なった膨出状ヘッダ形成部が設けられおり、複数の冷媒流通体が膨出状ヘッダ形成部の外面どうしが当接するように複数積層され、隣り合う冷媒流通体における冷媒通路と対応する部分間にエバポレータ用コルゲートフィンが配置されて冷媒流通体にろう付されている請求項６記載のエバポレータ。
16. 冷媒流通体の外面に、凝縮水を下方に排水する排水溝が形成されており、この排水溝と対応する位置に、エバポレータ用コルゲートフィンの谷部の谷底部分が位置させられている請求項１５記載のエバポレータ。
17. ２枚のプレートを内方に突出させることによってろれぞれ上下方向に伸びた凸条が形成され、両凸条どうしが相互にろう付されて仕切部が形成され、仕切部により通風方向に並んだ複数の膨出状冷媒通路が形成されており、凸条を形成することによりプレート外面に形成された凹みが排水溝となっている請求項１６記載のエバポレータ。
18. 膨出状冷媒通路の部分において、プレートを内方に凹ませることにより排水溝が形成されている請求項１６または１７記載のエバポレータ。
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６〜１８のうちのいずれかに記載のエバポレータ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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