JP2008025956A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】各熱交換管への冷媒分流状態を調整しうる熱交換器を提供する。
【解決手段】エバポレータ30の各ヘッダタンク31,32にヘッダ部1,3,5を設ける。熱交換管33A,33Cの両端部を、ヘッダ部1,3,5の中空部1A,3A,5A内に突出した状態でヘッダタンク31,32に接続する。ヘッダ部1,5が、その中空部1A,5A内において冷媒を長さ方向に流すとともに、冷媒を複数の熱交換管33A,33Cに分流して流入させる冷媒分流側ヘッダ部である。冷媒分流側ヘッダ部の中空部1A,5A内に通じる全熱交換管33A,33Cのうち少なくとも一部の熱交換管33A,33Cが冷媒が流入する冷媒流入側熱交換管である。全冷媒流入側熱交換管33A,33Cのうちの一部の冷媒流入側熱交換管33A,33Cにおける中空部1A,5A内への突出長さを、中空部1A,5A内に通じる残りの冷媒流入側熱交換管33A,33Cにおける中空部1A,5A内への突出長さよりも長くする。
【選択図】図２

Description

この発明は、熱交換器に関し、さらに詳しくは、たとえばＣＯ_２（二酸化炭素）などの超臨界冷媒が用いられる超臨界冷凍サイクルのエバポレータに好適に使用される熱交換器に関する。

この明細書および特許請求の範囲において、「超臨界冷凍サイクル」とは、高圧側において、冷媒が臨界圧力を超えた超臨界状態となる冷凍サイクルを意味するものとし、「超臨界冷媒」とは、超臨界冷凍サイクルに用いられる冷媒を意味するものとする。また、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２の上下、左右を上下、左右というものとし、隣接する熱交換管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１２に矢印Ｘで示す方向）を前、これと反対側を後というものとする。

たとえばカーエアコンとして使用される超臨界冷凍サイクルのエバポレータに用いられる熱交換器として、本出願人は、先に、上下方向に間隔をおいて配置されかつ左右方向に伸びる１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に並列状に配置されかつ両端部がそれぞれ両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管とを備えており、各ヘッダタンクが、タンク形成部材と、タンク形成部材における熱交換管側を向いた面を覆う管接続用プレートとにより構成され、各ヘッダタンクに少なくとも１つのヘッダ部が設けられ、タンク形成部材が、ヘッダタンクの長さ方向に伸びるとともに熱交換管側を向いた面に開口した中空部を有し、当該中空部の熱交換管側を向いた開口が管接続用プレートにより塞がれることによりヘッダ部が形成され、少なくとも１つのヘッダ部が、その中空部内において冷媒を長さ方向に流すとともに、中空部の少なくとも一部分から冷媒を複数の熱交換管に分流して流入させる冷媒分流側ヘッダ部となり、熱交換管の両端部が、管接続用プレートを貫通しかつヘッダ部の中空部内に突出した状態で管接続用プレートにろう付され、冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる全熱交換管のうち少なくとも一部の熱交換管が冷媒が流入する冷媒流入側熱交換管となっており、上側ヘッダタンクにおいて、一方の組の２つのヘッダ部のうちいずれか一方のヘッダ部が冷媒分流側ヘッダ部であって、その中空部が、上側ヘッダタンクの一端部に形成された冷媒入口に通じるとともに、当該中空部に通じる全熱交換管が冷媒流入側熱交換管となっており、同じく他方のヘッダ部の中空部が、上側ヘッダタンクにおける冷媒入口と同一端部に形成された冷媒出口に通じるとともに、当該中空部に通じる全熱交換管から流出してきた冷媒を合流させるようになっており、さらに上側ヘッダタンクの他方の組の２つのヘッダ部が相互に連通させられており、下側ヘッダタンクの２つのヘッダ部がそれぞれ冷媒分流側ヘッダ部であって、その中空部の冷媒流れ方向下流側部分に通じる複数の熱交換管が冷媒流入側熱交換管となっている熱交換器を提案した（特許文献１参照）。

一般に、カーエアコンのエバポレータにおいて、カーエアコンが搭載された車両の車室内の快適性を向上させることを目的として、隣接する熱交換管どうしの間の通風間隙を通過してきた吹き出し空気温度をエバポレータの各部において均一にすることが望まれるが、そのために、隣り合う熱交換管どうしの間の通風間隙を流れる空気の風速分布に応じて、各熱交換管への冷媒分流状態を調整する必要がある。

しかしながら、特許文献１記載の熱交換器の場合、上側ヘッダタンクの冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に、冷媒入口から液相の冷媒が流入した場合、重力の影響により、冷媒入口側の複数の冷媒流入側熱交換管内に流入する冷媒量が、冷媒流れ方向下流側の複数の冷媒流入側熱交換管内に流入する冷媒量よりも増加するおそれがある。また、下側ヘッダタンクの両冷媒分流側ヘッダ部の中空部内において、冷媒は慣性力の影響により冷媒流れ方向下流端側に流れやすくなるので、冷媒流れ方向下流端側の冷媒流量が偏って増加し、冷媒流れ方向下流側の複数の冷媒流入側熱交換管内に流入する冷媒量が、冷媒流れ方向上流側の複数の冷媒流入側熱交換管内に流入する冷媒量よりも増加するおそれがある。その結果、隣り合う熱交換管どうしの間の通風間隙を流れる空気の風速分布に応じて、各熱交換管への冷媒分流状態を調整すること、たとえばすべての熱交換管内を流れる冷媒量の均一化が困難である。
特開２００５−３００１３５号公報

この発明の目的は、上記問題を解決し、各熱交換管への冷媒分流状態を調整しうる熱交換器を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。

1)互いに間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に並列状に配置されかつ両端部がそれぞれ両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管とを備えており、各ヘッダタンクが、タンク形成部材と、タンク形成部材における熱交換管側を向いた面を覆う管接続用プレートとにより構成され、各ヘッダタンクに少なくとも１つのヘッダ部が設けられ、タンク形成部材が、ヘッダタンクの長さ方向に伸びるとともに熱交換管側を向いた面に開口した中空部を有し、当該中空部の熱交換管側を向いた開口が管接続用プレートにより塞がれることによりヘッダ部が形成され、少なくとも１つのヘッダ部が、その中空部内において冷媒を長さ方向に流すとともに、中空部の少なくとも一部分から冷媒を複数の熱交換管に分流して流入させる冷媒分流側ヘッダ部となり、熱交換管の両端部が、管接続用プレートを貫通しかつヘッダ部の中空部内に突出した状態で管接続用プレートにろう付され、冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる全熱交換管のうち少なくとも一部の熱交換管が冷媒が流入する冷媒流入側熱交換管となっている熱交換器において、
冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる全冷媒流入側熱交換管のうちの一部の冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さが、当該中空部内に通じる残りの冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さとは異なるように調整されている熱交換器。

2)冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる全冷媒流入側熱交換管のうちの一部の冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さが、当該中空部内に通じる残りの冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さよりも長くなるように調整されている上記1)記載の熱交換器。

3)冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる全冷媒流入側熱交換管のうちの一部の冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さと、当該中空部内に通じる残りの冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さとの差が０．８〜１．２ｍｍである上記1)または2)記載の熱交換器。

4)冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる冷媒流入側熱交換管の総数をＮ、当該中空部内への突出長さが調整されている冷媒流入側熱交換管の数をＮ１とした場合、Ｎ１＝（０．３〜０．５）×Ｎの関係を満たす上記1)〜3)のうちのいずれかに記載の熱交換器。

5)１対のヘッダタンクが上下方向に間隔をおいて配置されており、上側ヘッダタンクに、前後方向に間隔をおいて形成されかつ左右方向に伸びる２つのヘッダ部からなる組が左右方向に間隔をおいて２組設けられ、下側ヘッダタンクに、前後方向に間隔をおいて形成されかつ左右方向に伸びる２つのヘッダ部が、それぞれ上側ヘッダタンクの左右方向に隣り合う２つのヘッダ部にまたがるように設けられ、
上側ヘッダタンクにおいて、一方の組の２つのヘッダ部のうちいずれか一方のヘッダ部が冷媒分流側ヘッダ部であって、その中空部が、上側ヘッダタンクの一端部に形成された冷媒入口に通じるとともに、当該中空部に通じる全熱交換管が冷媒流入側熱交換管となっており、同じく他方のヘッダ部の中空部が、上側ヘッダタンクにおける冷媒入口と同一端部に形成された冷媒出口に通じるとともに、当該中空部に通じる全熱交換管から流出してきた冷媒を合流させるようになっており、さらに上側ヘッダタンクの他方の組の２つのヘッダ部の中空部が相互に連通させられており、
下側ヘッダタンクの２つのヘッダ部がそれぞれ冷媒分流側ヘッダ部であって、その中空部の冷媒流れ方向下流側部分に通じる複数の熱交換管が冷媒流入側熱交換管となっており、
上側ヘッダタンクの冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる全冷媒流入側熱交換管のうち冷媒入口側の複数の冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さが、当該中空部内に通じる残りの複数の冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さよりも長くなり、
下側ヘッダタンクの両冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる全冷媒流入側熱交換管のうち冷媒流れ方向下流側の複数の冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さが、それぞれ当該中空部内に通じる残りの複数の冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さよりも長くなっている上記1)〜4)のうちのいずれかに記載の熱交換器。

6)タンク形成部材が、第１プレートと、第１プレートと管接続用プレートとの間に介在させられた第２プレートとよりなり、第１プレートおよび第２プレートに跨ってヘッダ部の中空部が形成されている上記1)〜5)のうちのいずれかに記載の熱交換器。

7)タンク形成部材の第１プレートに、第１プレートの長さ方向に伸びる外方膨出部が形成され、外方膨出部の内部空間が、ヘッダ部の中空部の一部を形成するようになっている上記6)記載の熱交換器。

8)圧縮機、ガスクーラ、エバポレータ、減圧器およびガスクーラから出てきた冷媒とエバポレータから出てきた冷媒とを熱交換させる中間熱交換器を備えており、かつ超臨界冷媒を用いる超臨界冷凍サイクルであって、エバポレータが上記1)〜7)のうちのいずれかに記載の熱交換器からなる超臨界冷凍サイクル。

9)超臨界冷媒が二酸化炭素である上記8)記載の超臨界冷凍サイクル。

10)上記8)または9)記載の超臨界冷凍サイクルがカーエアコンとして搭載されている車両。

上記1)および2)の熱交換器によれば、冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる全冷媒流入側熱交換管のうちの一部の冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さが、当該中空部内に通じる残りの冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さとは異なるように調整されているので、当該中空部に通じる熱交換管に流入する冷媒の量を任意に変化させることができる。したがって、すべての熱交換管の冷媒流通量を、熱交換性能を向上させる上で好適なものに設定し、隣り合う熱交換管どうしの間の通風間隙を流れる空気の風速分布に応じて、各熱交換管への冷媒分流状態を調整することができる。特に、上記2)の熱交換器によれば、すべての熱交換管の冷媒流通量を均一化することができる。その結果、たとえばカーエアコンのエバポレータとして用いた場合、隣接する熱交換管どうしの間の通風間隙を通過してきた吹き出し空気温度をエバポレータの各部において均一にすることが可能となり、カーエアコンが搭載された車両の車室内の快適性が向上する。

上記3)および4)の熱交換器によれば、上記1)および2)の効果が一層優れたものになる。

上記5)の熱交換器の熱交換器をエバポレータとして使用した場合、上側ヘッダタンクの冷媒流入側ヘッダ部の中空部内へは、冷媒入口を通って液相の冷媒が流入するが、液相の冷媒は、重力の影響により上側ヘッダタンクの冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる全熱交換管のうち冷媒入口側の複数の冷媒流入側熱交換管内に流入しやすくなる。しかしながら、上記5)の熱交換器のように、上側ヘッダタンクの冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる全冷媒流入側熱交換管のうち冷媒入口側の複数の冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さが、当該中空部内に通じる残りの複数の冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さよりも長くなっていると、上側ヘッダタンクの冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる全冷媒流入側熱交換管のうち冷媒入口側の複数の冷媒流入側熱交換管内に流入する冷媒量を減少させるとともに、同じく冷媒流れ方向下流側の複数の冷媒流入側熱交換管内に流入する冷媒量を増加させることができ、その結果、上側ヘッダタンクの冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる全冷媒流入側熱交換管に流入する冷媒量を均一化することができる。

また、下側ヘッダタンクの冷媒分流側ヘッダ部の中空部内においては、冷媒は、慣性力の影響により冷媒流れ方向下流端側に流れやすくなる。しかしながら、上記5)の熱交換器のように、下側ヘッダタンクの両冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる全冷媒流入側熱交換管のうち冷媒流れ方向下流側の複数の冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さが、それぞれ当該中空部内に通じる残りの複数の冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さよりも長くなっていると、冷媒分流側ヘッダ部の中空部内の下流端側での冷媒流量の偏った増加を防止することができ、その結果下側ヘッダタンクの冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる全冷媒流入側熱交換管に流入する冷媒量を均一化することができる。

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。この実施形態は、この発明による熱交換器を超臨界冷凍サイクルのエバポレータに適用したものである。

図１〜図３はこの発明を適用したエバポレータの全体構成を示し、図４〜図１１はエバポレータの要部の構成を示し、図１２は図１のエバポレータにおける冷媒の流れを示す。

なお、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。

図１〜図３において、超臨界冷媒、たとえばＣＯ_２を使用する超臨界冷凍サイクルのエバポレータ(30)は、上下方向に間隔をおいて配置されかつ左右方向に伸びる２つのヘッダタンク(31)(32)と、両ヘッダタンク(31)(32)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扁平状熱交換管(33A)(33B)(33C)(33D)と、隣接する熱交換管(33A)〜(33D)どうしの間の通風間隙、および左右両端の熱交換管(33A)〜(33D)の外側に配置されて熱交換管(33A)〜(33D)にろう付されたコルゲートフィン(34)と、左右両端のコルゲートフィン(34)の外側にそれぞれ配置されてコルゲートフィン(34)にろう付されたアルミニウムベア製サイドプレート(35)とを備えている。なお、この実施形態において、上側のヘッダタンク(31)を第１ヘッダタンク、下側のヘッダタンク(32)を第２ヘッダタンクというものとする。

第１ヘッダタンク(31)は、アルミニウム製タンク形成部材(36)と、両面にろう材層を有するブレージングシート、ここではアルミニウムブレージングシートから形成され、かつタンク形成部材(36)の下面を覆うようにタンク形成部材(36)にろう付された管接続用プレート(37)とを備えている。タンク形成部材(36)は、両面にろう材層を有するブレージングシート、ここではアルミニウムブレージングシートから形成され、かつ上側（外側）に配置された第１プレート(36A)と、金属ベア材、ここではアルミニウムベア材からなり、かつ第１プレート(36A)と管接続用プレート(37)との間に介在させられて両プレート(36A)(37)にろう付された第２プレート(36B)とにより構成されている。そして、第１ヘッダタンク(31)には、前後方向に間隔をおいて形成された２つのヘッダ部(1)(2)および(3)(4)からなる組が左右方向に間隔をおいて２組設けられている。

第１ヘッダタンク(31)のタンク形成部材(36)の第１プレート(36A)の右側部分および左側部分に、それぞれ左右方向に伸びる２つの外方膨出部(39A)(39B)(39C)(39D)が前後方向に間隔をおいて形成されている。各外方膨出部(39A)〜(39D)の膨出高さ、長さおよび幅は等しくなっている。以下、この実施形態において、右側前部分の外方膨出部(39A)を第１外方膨出部、右側後部分の外方膨出部(39B)を第２外方膨出部、左側前部分の外方膨出部(39C)を第３外方膨出部、左側後部分の外方膨出部(39D)を第４外方膨出部というものとする。第１外方膨出部(39A)と第２外方膨出部(39B)とが組をなし、第３外方膨出部(39C)と第４外方膨出部(39D)とが組をなしている。第１プレート(36A)における第１〜第４外方膨出部(39A)〜(39D)の内部空間(39a)(39b)(39c)(39d)の下側を向いた開口は第２プレート(36B)により塞がれている。第１および第２外方膨出部(39A)(39B)の内部空間(39a)(39b)は、それぞれＣＯ_２を左右方向に流すようになっている。第１プレート(36A)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にプレス加工を施することにより形成されている。

管接続用プレート(37)の前後両側部分に、それぞれ前後方向に長い複数の貫通状管挿入穴(41)が、左右方向に間隔をおいて形成されている。前側の右半部における複数の管挿入穴(41)は、第１プレート(36A)の第１外方膨出部(39A)の左右方向の範囲内に形成され、後側の右半部における複数の管挿入穴(41)は、第２外方膨出部(39B)の左右方向の範囲内に形成され、前側の左半部における複数の管挿入穴(41)は、第３外方膨出部(39C)の左右方向の範囲内に形成され、後側の左半部における複数の管挿入穴(41)は、第４外方膨出部(39D)の左右方向の範囲内に形成されている。また、各管挿入穴(41)の長さは、各外方膨出部(39A)〜(39D)の前後方向の幅よりも若干長く、管挿入穴(41)の前後両端部は各外方膨出部(39A)〜(39D)の前後両側縁よりも外方に突出している（図３参照）。また、管接続用プレート(37)の前後両側縁部に、それぞれ上方に突出して先端が第１プレート(36A)の外面まで至り、かつ第１プレート(36A)と第２プレート(36B)との境界部分を全長にわたって覆う被覆壁(42)が一体に形成され、第１プレート(36A)および第２プレート(36B)の前後両側面にろう付されている。各被覆壁(42)の突出端に、第１プレート(36A)の外面に係合する複数の係合部(43)が、左右方向に間隔をおいて一体に形成され、第１プレート(36A)にろう付されている。管接続用プレート(37)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にプレス加工を施すことにより形成されている。

第１ヘッダタンク(31)のタンク形成部材(36)の第２プレート(36B)に、管接続用プレート(37)の管挿入穴(41)を第１プレート(36A)の外方膨出部(39A)〜(39D)の内部空間(39a)〜(39d)に通じさせる貫通状連通穴(44)が、管挿入穴(41)と同じ数だけ形成されている。連通穴(44)は管挿入穴(41)よりも一回り大きくなっている。そして、管接続用プレート(37)の前側の右半部における複数の管挿入穴(41)は、第２プレート(36B)の前側の右半部における複数の連通穴(44)を介して第１外方膨出部(39A)の内部空間(39a)に通じさせられ、同じく後側の右半部における複数の管挿入穴(41)は、第２プレート(36B)の後側の右半部における複数の連通穴(44)を介して第２外方膨出部(39B)の内部空間(39b)に通じさせられ、同じく前側の左半部における複数の管挿入穴(41)は、第２プレート(36B)の前側の左半部における複数の連通穴(44)を介して第３外方膨出部(39C)の内部空間(39c)に通じさせられ、同じく後側の左半部における複数の管挿入穴(41)は、第２プレート(36B)の後側の左半部における複数の連通穴(44)を介して第４外方膨出部(39D)の内部空間(39d)に通じさせられている。

図３および図４に示すように、タンク形成部材の第２プレート(36B)における第１プレート(36A)の第１外方膨出部(39A)の内部空間(39a)に通じるすべての連通穴(44)および第２外方膨出部(39B)の内部空間(39b)に通じるすべての連通穴(44)は、それぞれ第２プレート(36B)における左右方向に隣り合う連通穴(44)間の前後方向中央部分を切除することにより形成された連通部(46)により連通させられている。そして、第１プレート(36A)の第１および第２外方膨出部(39A)(39B)の内部空間(39a)(39b)に通じるすべての連通穴(44)を連通させる連通部(46)、および連通穴(44)の前後方向中央部（連通穴(44)における連通部(46)に対応する部分）によって、第２プレート(36B)に、第１プレート(36A)の第１および第２外方膨出部(39A)(39B)の内部空間(39a)(39b)に通じかつ冷媒が左右方向に流れる冷媒流通部(40A)(40B)が形成されている。

図４および図５に示すように、第２プレート(36B)における第１プレート(36A)の第３外方膨出部(39C)の内部空間(39c)に通じる各連通穴(44)と第４外方膨出部(39D)の内部空間(39d)に通じる各連通穴(44)とは、第２プレート(36B)における前後方向に隣り合う連通穴(44)間の部分を切除することにより形成された冷媒ターン用連通部(45)により連通させられ、これにより第１プレート(36A)の第３および第４外方膨出部(39C)(39D)の内部空間(39c)(39d)どうしが相互に通じ合っている。第２プレート(36B)は、アルミニウムベア材にプレス加工を施すことにより形成されている。

図４および図６に示すように、３つのプレート(36A)(36B)(37)の右端部には、それぞれ前後方向に間隔をおいて２つの右方突出部(36a)(36b)(37a)が形成されている。第２プレート(36B)には、前後２つの外方突出部(36b)の先端から右端部の連通穴(44)に通じる切り欠き(47)が形成されており、これにより第１ヘッダタンク(31)の右端部に、第２プレート(36B)の前側の冷媒流通部(40A)および第１プレート(36A)の第１外方膨出部(39A)の内部空間(39a)に通じる冷媒入口(48)と、第２プレート(36B)の後側の冷媒流通部(40B)および第１プレート(36A)の第２外方膨出部(39B)の内部空間(39b)に通じる冷媒出口(49)とが形成されている。３つのプレート(36A)(36B)(37)の２つの右方突出部(36a)(36b)(37a)にまたがるように、冷媒入口(48)に通じる冷媒流入路(52)および冷媒出口(49)に通じる冷媒流出路(53)を有する冷媒入出部材(51)が、両面にろう材層を有するブレージングシート、ここではアルミニウムブレージングシート(57)により第１ヘッダタンク(31)にろう付されている。冷媒入出部材(51)は、金属ベア材、ここではアルミニウムベア材からなる。

そして、第１ヘッダタンク(31)のタンク形成部材(36)を構成する２つのプレート(36A)(36B)および管接続用プレート(37)における第１および第２外方膨出部(39A)(39B)と対応する部分により、入口ヘッダ部(1)および出口ヘッダ部(2)が形成され、同じく第１ヘッダタンク(31)のタンク形成部材(36)を構成する２つのプレート(36A)(36B)および管接続用プレート(37)における第３および第４外方膨出部(39A)(39B)と対応する部分により、２つの中間ヘッダ部(3)(4)が形成されている。タンク形成部材(36)の第１プレート(36A)の第１および第２外方膨出部(39A)(39B)の内部空間(39a)(39b)と第２プレート(36B)の冷媒流通部(40A)(40B)とによって、下方に開口するとともに当該開口が管接続用プレート(37)により塞がれた入口ヘッダ部(1)および出口ヘッダ部(2)の中空部(1A)(2A)が形成されている。また、タンク形成部材(36)の第１プレート(36A)の第３および第４外方膨出部(39C)(39D)の内部空間(39c)(39d)と、第２プレート(36B)の連通穴(44)および冷媒ターン用連通部(45)の一部分とによって、下方に開口するとともに当該開口が管接続用プレート(37)により塞がれた両中間ヘッダ部(3)(4)の中空部(3A)(4A)が形成されている。

図１〜図３、図７および図８に示すように、第２ヘッダタンク(32)は、第１ヘッダタンク(31)とほぼ同様な構成であり、同一物および同一部分に同一符号を付す。両ヘッダタンク(31)(32)は、管接続用プレート(37)どうしが対向するように配置されている。第２ヘッダタンク(32)の第１ヘッダタンク(31)との相違点は以下に述べるとおりである。

第２ヘッダタンク(32)の第１プレート(36A)に、左右方向に伸びる２つの外方膨出部(54A)(54B)が前後方向に間隔をおいて形成されている。両外方膨出部(54A)(54B)は、それぞれ第１ヘッダタンク(31)の第１プレート(36A)の第１外方膨出部(39A)と第３外方膨出部(39C)、および第２外方膨出部(39B)と第４外方膨出部(39D)とにそれぞれまたがるように第１プレート(36A)の右端部から左端部にかけて形成されている。前後両外方膨出部(54A)(54B)の膨出高さおよび幅は、第１ヘッダタンク(31)の第１プレート(36A)の外方膨出部(39A)〜(39D)の膨出高さおよび幅と等しくなっている。前後両外方膨出部(54A)(54B)の内部空間(54a)(54b)は、それぞれＣＯ_２を左右方向に流すようになっており、ＣＯ_２は、前側外方膨出部(54A)の内部空間(54a)を右から左に流れ、後側外方膨出部(54B)の内部空間(54b)を左から右に流れるようになっている。なお、両外方膨出部(54A)(54B)は連通させられていない。

管接続用プレート(37)の前後両側部分に、それぞれ前後方向に長い複数の貫通状管挿入穴(41)が、左右方向に間隔をおいて形成されている。前側のすべての管挿入穴(41)は、第１プレート(36A)の前側外方膨出部(54A)の左右方向の範囲内に形成され、後側のすべての管挿入穴(41)は、後側外方膨出部(54B)の左右方向の範囲内に形成されている。

タンク形成部材(36)の第２プレート(36B)における管接続用プレート(37)の管挿入穴(41)と対応する位置に形成され、かつ管挿入穴(41)を各外方膨出部(54A)(54B)の内部空間(54a)(54b)に通じさせるすべての連通穴(44)は、第２プレート(36B)における左右方向に隣り合う連通穴(44)間の部分を切除することによって形成された連通部(46)により連通させられている。そして、第１プレート(36A)の前後両外方膨出部(54A)(54B)の内部空間(54a)(54b)に通じるすべての連通穴(44)を連通させる連通部(46)、および連通穴(44)の前後方向中央部（連通穴(44)における連通部(46)に対応する部分）によって、第２プレート(36B)に、第１プレート(36A)の前後両外方膨出部(54A)(54B)の内部空間(54a)(54b)に通じかつ冷媒が左右方向に流れる冷媒流通部(55A)(55B)が形成されている（図７参照）。

なお、第２ヘッダタンク(32)には冷媒入口(48)および冷媒出口(49)は形成されていない。

そして、第２ヘッダタンク(31)のタンク形成部材(36)を構成する２つのプレート(36A)(36B)および管接続用プレート(37)における前後両外方膨出部(54A)(54B)と対応する部分により、前後２つの中間ヘッダ部(5)(6)が形成されている。タンク形成部材(36)の第１プレート(36A)の前後両外方膨出部(54A)(54B)の内部空間(54a)(54b)と第２プレート(36B)の冷媒流通部(55A)(55B)とによって、上方に開口するとともに当該開口が管接続用プレート(37)により塞がれた両中間ヘッダ部(5)(6)の中空部(5A)(6A)が形成されている。

熱交換管(33A)(33B)(33C)(33D)は、金属のベア材、ここではアルミニウム製押出形材からなり、前後方向に幅広の扁平状で、その内部に長さ方向に伸びる複数の冷媒通路(33a)が並列状に形成されている。熱交換管(33A)〜(33D)の両端部は、それぞれ両ヘッダタンク(31)(32)の管挿入穴(41)に挿入され、かつヘッダ部(1)〜(6)の中空部(1A)〜(6A)内に突出した状態で、管接続用プレート(37)のろう材層を利用して管接続用プレート(37)にろう付されている。すなわち、熱交換管(33A)〜(33D)の両端は第２プレート(36B)の厚さ方向の中間部まで連通穴(44)内に入り込んでいる（図３参照）。全熱交換管(33A)〜(33D)は、左右方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の熱交換管(33A)(33C)および(33B)(33D)からなる複数列、ここでは前後２列の熱交換管群(56A)(56B)に分けられている。前側熱交換管群(56A)の右半部に位置する複数の熱交換管(33A)の上下両端部は、第１ヘッダタンク(31)の入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)内および第２ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(5)の中空部(5A)内の右側部分に通じるように両ヘッダタンク(31)(32)に接続され、同じく左半部に位置する複数の熱交換管(33C)の上下両端部は、第１ヘッダタンク(31)の前側の左側に位置する中間ヘッダ部(3)の中空部(3A)内および第２ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(5)の中空部(5A)内の左側部分に通じるように両ヘッダタンク(31)(32)に接続されている。また、後側熱交換管群(56B)の右半部に位置する複数の熱交換管(33B)の上下両端部は、第１ヘッダタンク(31)の出口ヘッダ部(2)の中空部(2A)内および第２ヘッダタンク(32)の後側中間ヘッダ部(6)の中空部(6A)内の右側部分に通じるように両ヘッダタンク(31)(32)に接続され、同じく左半部に位置する複数の熱交換管(33D)の上下両端部は、第１ヘッダタンク(31)の後側の左側に位置する中間ヘッダ部(4)の中空部(4A)内および第２ヘッダタンク(32)の後側中間ヘッダ部(6)の中空部(6A)内の左側部分に通じるように両ヘッダタンク(31)(32)に接続されている。

なお、熱交換管(33A)〜(33D)としては、アルミニウム押出形材製のものに代えて、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。

コルゲートフィン(34)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、その波頭部と波底部を連結する連結部に、前後方向に並列状に複数のルーバが形成されている。コルゲートフィン(34)は前後両熱交換管群(56A)(56B)に共有されており、その前後方向の幅は前側熱交換管群(56A)の熱交換管(33A)(33C)の前側縁と後側熱交換管群(56B)の熱交換管(33B)(33D)の後側縁との間隔をほぼ等しくなっている。なお、１つのコルゲートフィン(34)が前後両熱交換管群(56A)(56B)に共有される代わりに、両熱交換管群(56A)(56B)の隣り合う熱交換管(33A)〜(33D)どうしの間にそれぞれコルゲートフィンが配置されていてもよい。

ここで、第１ヘッダタンク(31)の入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)は、冷媒入口(48)に通じるとともに冷媒を長さ方向、すなわち右方から左方に流し、かつ中空部(1A)内に通じる全熱交換管(33A)に冷媒を分流して流入させるようになっている。したがって、入口ヘッダ部(1)は、中空部(1A)の全体から冷媒を複数の熱交換管(33A)に分流して流入させる冷媒分流側ヘッダ部となり、入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)内に通じる全熱交換管(33A)が、冷媒が流入する冷媒流入側熱交換管となっている。第１ヘッダタンク(31)の出口ヘッダ部(2)の中空部(2A)は、冷媒出口(49)に通じるとともに、冷媒を長さ方向に流し、かつ中空部(2A)内に通じる全熱交換管(33B)から流出してきた冷媒を合流させるようになっている。したがって、出口ヘッダ部(2)は冷媒合流側ヘッダ部となっている。また、２つの中間ヘッダ部(3)(4)の中空部(3A)(4A)どうしは、冷媒ターン用連通部(45)を介して相互に連通させられている。

第２ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(5)の中空部(5A)は、冷媒を長さ方向、すなわち右方から左方に流し、かつ冷媒流れ方向上流側（右側）において、入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)内に通じる複数の熱交換管(33A)から流出してきた冷媒を合流させるとともに、冷媒流れ方向下流側（左側）において第１ヘッダタンク(31)の前側中間ヘッダ部(3)の中空部(3A)内に通じる複数の熱交換管(33C)に冷媒を分流して流入させるようになっている。後側中間ヘッダ部(6)の中空部(6A)は、冷媒を長さ方向、すなわち左方から右方に流し、かつ冷媒流れ方向上流側（左側）において第１ヘッダタンク(31)の後側中間ヘッダ部(4)の中空部(4A)内に通じる複数の熱交換管(33D)から流出してきた冷媒を合流させるとともに、冷媒流れ方向下流側（右側）において第１ヘッダタンク(31)の出口ヘッダ部(2)の中空部(2A)内に通じる複数の熱交換管(33B)に冷媒を分流して流入させるようになっている。したがって、前後両中間ヘッダ部(5)(6)は、それぞれ中空部(5A)(6A)の冷媒流れ方向下流側部分から冷媒を複数の熱交換管(33C)(33B)に分流して流入させる冷媒分流側ヘッダ部となり、両中間ヘッダ部(5)(6)の中空部(5A)(6A)内に通じる全熱交換管(33A)(33C)および(33D)(33B)のうち冷媒流れ方向下流側の複数の熱交換管(33C)(33B)が、冷媒が流入する冷媒流入側熱交換管となっている。

図２および図８に示すように、第１ヘッダタンク(31)の入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)内に通じる全冷媒流入側熱交換管(33A)のうち、冷媒入口(48)側（右側）の複数の冷媒流入側熱交換管(33A)における中空部(1A)内への突出長さは、中空部(1A)内に通じる全冷媒流入側熱交換管(33A)への分流が均一化されるように、中空部(1A)に通じる残りの複数の冷媒流入側熱交換管(33A)における中空部(1A)内への突出長さよりも長くなるように調整されている。第２ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(5)の中空部(5A)内の左側部分に通じる全冷媒流入側熱交換管(33C)のうち、左端側（冷媒流れ方向下流端側）の複数の冷媒流入側熱交換管(33C)における中空部(5A)内への突出長さは、中空部(5A)内に通じる全冷媒流入側熱交換管(33C)への分流が均一化されるように、中空部(5A)に通じる残りの複数の冷媒流入側熱交換管(33C)における中空部(5A)内への突出長さよりも長くなるように調整されている。なお、中空部(5A)に通じる残りの複数の冷媒流入側熱交換管(33C)における中空部(5A)内への突出長さは、上端が入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)内に通じる熱交換管(33A)における中空部(5A)内への突出長さと等しくなっている。さらに、第２ヘッダタンク(32)の後側中間ヘッダ部(6)の中空部(6A)内の右側部分に通じる全冷媒流入側熱交換管(33B)のうち、右端側（冷媒流れ方向下流端側）の複数の冷媒流入側熱交換管(33B)における中空部(6A)内への突出長さは、中空部(6A)に通じる全冷媒流入側熱交換管(33B)への分流が均一化されるように、中空部(6A)に通じる残りの冷媒流入側熱交換管(33B)における中空部(6A)内への突出長さよりも長くなるように調整されている。なお、中空部(6A)に通じる残りの冷媒流入側熱交換管(33B)における中空部(6A)内への突出長さは、上端が第１ヘッダタンク(31)の後側中間ヘッダ部(4)の中空部(4A)内に通じる熱交換管(33D)における中空部(6A)内への突出長さと等しくなっている。

ここで、図９に示すように、各冷媒分流側ヘッダ部、すなわち第１ヘッダタンク(31)の入口ヘッダ部(1)、および第２ヘッダタンク(32)の前後両中間ヘッダ部(5)(6)の中空部(1A)(5A)(6A)内への突出長さの長い冷媒流入側熱交換管(33A)(33C)(33B)と、中空部(1A)(5A)(6A)内への突出長さの短い熱交換管(33A)(33C)(33D)との中空部(1A)(5A)(6A)内への突出長さの差(T)は、０．８〜１．２ｍｍであることが好ましい。

前記突出長さの差(T)が０．８ｍｍ〜１．２ｍｍの場合、次の作用効果が顕著になる。すなわち、第１ヘッダタンク(31)の入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)内へは、冷媒入口(48)を通って液相の冷媒が流入するが、液相の冷媒は、重力の影響により第１ヘッダタンク(31)の入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)内に通じる全冷媒流入側熱交換管(33A)のうち上流側の冷媒流入側熱交換管(33A)内に流入しやすくなる。しかしながら、第１ヘッダタンク(31)の入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)内に通じる全冷媒流入側熱交換管(33A)のうち冷媒入口(48)側の複数の冷媒流入側熱交換管(33A)の中空部(1A)内への突出長さが、中空部(1A)内に通じる残りの複数の冷媒流入側熱交換管(33A)における中空部(1A)内への突出長さよりも長くなっており、かつ前記突出長さの差(T)が０．８〜１．２ｍｍであると、入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)内に通じる全冷媒流入側熱交換管(33A)のうち上流側の冷媒流入側熱交換管(33A)内に流入する冷媒量を効果的に減少させるとともに、同じく下流側の冷媒流入側熱交換管(33A)内に流入する冷媒量を効果的に増加させることができ、その結果、入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)内に通じる全冷媒流入側熱交換管(33A)に流入する冷媒量を均一化することができる。

また、第２ヘッダタンク(32)の前後両中間ヘッダ部(5)(6)の中空部(5A)(6A)内においては、冷媒は、慣性力の影響により冷媒流れ方向下流端側に流れやすくなる。しかしながら、第２ヘッダタンク(32)の両中間ヘッダ部(5)(6)の中空部(5A)(6A)内に通じる全冷媒流入側熱交換管(33C)(33B)のうち下流側の複数の冷媒流入側熱交換管(33C)(33B)における中空部(5A)(6A)内への突出長さが、中空部(5A)(6A)内に通じる残りの冷媒流入側熱交換管(33C)(33B)における中空部(5A)(6A)内への突出長さよりも長くなっており、かつ前記突出長さの差(T)が０．８〜１．２ｍｍであると、両中間ヘッダ部(5)(6)の中空部(5A)(6A)内の下流端側での冷媒流量の偏った増加を防止することができ、その結果第２ヘッダタンク(32)の前後両中間ヘッダ部(5)(6)の中空部(5A)(6A)内から全冷媒流入側熱交換管(33C)(33B)に流入する冷媒量を均一化することができる。

また、各冷媒分流側ヘッダ部、すなわち第１ヘッダタンク(31)の入口ヘッダ部(1)、および第２ヘッダタンク(32)の前後両中間ヘッダ部(5)(6)の中空部(1A)(5A)(6A)内に通じる全冷媒流入側熱交換管(33A)(33C)(33B)の総数をＮ、中空部内への突出長さが調整されている（長くなっている）冷媒流入側熱交換管(33A)(33C)(33B)の数をＮ１とした場合、Ｎ１＝（０．３〜０．５）×Ｎの関係を満たすことが好ましい。Ｎ１＝（０．３〜０．５）×Ｎの関係を満たしていると、前記突出長さの差が０．８〜１．２ｍｍである場合と同様な作用効果が顕著になる。

両ヘッダタンク(31)(32)は、図１０および図１１に示すようにして製造されている。

まず、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プレス加工を施すことにより、外方膨出部(39A)(39B)(39C)(39D)(54A)(54B)を有する第１プレート(36A)を形成する。また、アルミニウムベア材にプレス加工を施すことにより、連通穴(44)、連通部(45)(46)および冷媒流通部(40A)(40B)(55A)(55B)を有する第２プレート(36B)を形成する。さらに、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プレス加工を施すことにより、管挿入穴(41)、被覆壁(42)および被覆壁(42)に真っ直ぐに連なった係合部形成用突片(43A)を有する管接続用プレート(37)を形成する。第１ヘッダタンク(31)の第１プレート(36A)、第２プレート(36B)および管接続用プレート(37)には、それぞれ右方突出部(36a)(36b)(37a)を形成し、さらに第２プレート(36B)には切り欠き(47)を形成しておく。

ついで、３つのプレート(36A)(36B)(37)を積層状に組み合わせた後、突片(43A)を曲げて係合部(43)を形成し、係合部(43)を第１プレート(36A)に係合させて仮止め体をつくる。その後、第１プレート(36A)のろう材層および管接続用プレート(37)のろう材層を利用して３つのプレート(36A)(36B)(37)を相互にろう付するとともに、被覆壁(42)を第２プレート(36B)および第１プレート(36A)の前後両側面にろう付し、さらに係合部(43)を第１プレート(36A)にろう付する。こうして、両ヘッダタンク(31)(32)が製造されている。

エバポレータ(30)は、ヘッダタンク(31)(32)を製造する際の上述した２つの仮止め体と、複数の熱交換管(33A)〜(33D)およびコルゲートフィン(34)とを用意すること、２つの仮止め体を、管接続用プレート(37)どうしが対向するように間隔をおいて配置すること、複数の熱交換管(33A)〜(33D)とコルゲートフィン(34)とを交互に配置すること、熱交換管(33A)〜(33D)の両端部をそれぞれ両仮止め体の管接続用プレート(37)の管挿入穴(41)内に挿入すること、両端のコルゲートフィン(34)の外側にサイドプレート(35)を配置すること、３つのプレート(36A)(36B)(37)にまたがるように、ブレージングシート(57)を介して冷媒入出部材(51)を配置すること、ならびに仮止め体の３つのプレート(36A)(36B)(37)を相互にろう付してヘッダタンク(31)(32)を形成すると同時に、熱交換管(33A)〜(33D)をヘッダタンク(31)(32)に、フィン(34)を熱交換管(33A)〜(33D)に、サイドプレート(35)をフィン(34)に、入出部材(51)を第１ヘッダタンク(31)にそれぞれろう付することによって製造される。

エバポレータ(30)は、圧縮機、ガスクーラ、減圧器およびガスクーラから出てきた冷媒とエバポレータから出てきた冷媒とを熱交換させる中間熱交換器とともに超臨界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(30)において、図１２に示すように、減圧器としての膨張弁を通過して減圧された液相のＣＯ_２ が、入出部材(51)の冷媒流入路(52)を通って冷媒入口(48)から第１ヘッダタンク(31)の入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)内に入り、中空部(1A)内を左方に流れながら分流して、中空部(1A)内に通じているすべての冷媒流入側熱交換管(33A)の冷媒通路(33a)内に流入する。

第１ヘッダタンク(31)の入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)内においては、液相のＣＯ_２ は、重力の影響により中空部内に通じる全冷媒流入側熱交換管(33A)のうち上流側の冷媒流入側熱交換管(33A)内に流入しやすくなる。しかしながら、第１ヘッダタンク(31)の入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)内に通じる全冷媒流入側熱交換管(33A)のうち冷媒入口(48)側の複数の冷媒流入側熱交換管(33A)における中空部(1A)内への突出長さが、中空部(1A)内に通じる残りの複数の冷媒流入側熱交換管(33A)における中空部(1A)内への突出長さよりも長くなっており、かつ前記突出長さの差(T)が０．８〜１．２ｍｍであるとともに、入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)内への突出長さが長くなっている冷媒流入側熱交換管(33A)の数Ｎ１と、入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)内に通じる全冷媒流入側熱交換管(33A)の総数Ｎとの関係がＮ１＝（０．３〜０．５）×Ｎとなっているので、入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)内に通じる全冷媒流入側熱交換管(33A)のうち上流側の冷媒流入側熱交換管(33A)内に流入する冷媒量を効果的に減少させるとともに、同じく下流側の冷媒流入側熱交換管(33A)内に流入する冷媒量を効果的に増加させることができ、その結果、入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)内に通じる全冷媒流入側熱交換管(33A)に流入する冷媒量を均一化することができる。

入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)内に通じているすべての冷媒流入側熱交換管(33)の冷媒通路(33a)内に流入したＣＯ_２は、冷媒通路(33a)内を下方に流れて第２ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(5)の中空部(5A)内の右側部分（冷媒流れ方向上流側部分）に流入し、中空部(5A)内を左方に流れ、分流してすべての冷媒流入側熱交換管(33C)の冷媒通路(33a)内に流入する。

第２ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(5)の中空部(5A)内においては、ＣＯ_２は慣性力により左方（冷媒流れ方向下流端側）に流れやすくなっているので、ＣＯ_２は左端側の冷媒流入側熱交換管(33C)の冷媒通路(33a)内に流入しやすくなっている。しかしながら、第２ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(5)の中空部(5A)内に通じる全冷媒流入側熱交換管(33C)のうち下流側の複数の冷媒流入側熱交換管(33C)における中空部(5A)内への突出長さが、中空部(5A)内に通じる残りの複数の冷媒流入側熱交換管(33C)における中空部(5A)内への突出長さよりも長くなっており、かつ前記突出長さの差(T)が０．８〜１．２ｍｍであるとともに、前側中間ヘッダ部(5)の中空部(5A)内への突出長さが長くなっている冷媒流入側熱交換管(33C)の数Ｎ１と、前側中間ヘッダ部(5)の中空部(5A)内に通じる全冷媒流入側熱交換管(33C)の総数Ｎとの関係がＮ１＝（０．３〜０．５）×Ｎとなっているので、第２ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(5)の中空部(5A)内から全冷媒流入側熱交換管(33C)に流入する冷媒量を均一化することができる。

第２ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(5)の中空部(5A)内に通じているすべての冷媒流入側熱交換管(33C)の冷媒通路(33a)内に流入したＣＯ_２は、流れ方向を変えて冷媒通路(33a)内を上方に流れて第１ヘッダタンク(31)の前側中間ヘッダ部(3)の中空部(3A)内に入り、第２プレート(36B)の冷媒ターン用連通部(45)を通って後側中間ヘッダ部(4)の中空部(4A)内に入る。後側中間ヘッダ部(4)の中空部(4A)内に流入したＣＯ_２は、中空部(4A)内に通じているすべての熱交換管(33D)の冷媒通路(33a)内に流入し、流れ方向を変えて冷媒通路(33a)内を下方に流れて第２ヘッダタンク(32)の後側中間ヘッダ部(6)の中空部(6A)内の左側部分（冷媒流れ方向上流側部分）に流入し、中空部(6A)内を右方に流れ、分流してすべての冷媒流入側熱交換管(33B)の冷媒通路(33a)内に流入する。

第２ヘッダタンク(32)の後側中間ヘッダ部(6)の中空部(6A)内においては、ＣＯ_２は慣性力により右方（冷媒流れ方向下流端側）に流れやすくなっているので、ＣＯ_２は右端側の冷媒流入側熱交換管(33B)の冷媒通路(33a)内に流入しやすくなっている。しかしながら、第２ヘッダタンク(32)の後側中間ヘッダ部(6)の中空部(6A)内に通じる全冷媒流入側熱交換管(33B)のうち下流側の複数の冷媒流入側熱交換管(33B)における中空部(6A)内への突出長さが、中空部(6A)内に通じる残りの複数の冷媒流入側熱交換管(33B)における中空部(6A)内への突出長さよりも長くなっており、かつ前記突出長さの差(T)が０．８〜１．２ｍｍであるとともに、後側中間ヘッダ部(6)の中空部(6A)内への突出長さが長くなっている冷媒流入側熱交換管(33B)の数Ｎ１と、後側中間ヘッダ部(6)の中空部(6A)内に通じる全冷媒流入側熱交換管(33B)の総数Ｎとの関係がＮ１＝（０．３〜０．５）×Ｎとなっているので、第２ヘッダタンク(32)の後側中間ヘッダ部(6)の中空部(6A)内から全冷媒流入側熱交換管(33B)に流入する冷媒量を均一化することができる。

第２ヘッダタンク(32)の後側中間ヘッダ部(6)の中空部(6A)内に通じているすべての冷媒流入側熱交換管(33B)の冷媒通路(33a)内に流入したＣＯ_２は、流れ方向を変えて冷媒通路(33a)内を上方に流れて第１ヘッダタンク(31)の出口ヘッダ部(2)の中空部(2A)内に入り、中空部(2A)内を右方に流れ、冷媒出口(49)および入出部材(51)の冷媒流出路(53)を通って流出する。そして、ＣＯ_２が熱交換管(33)の冷媒通路(33a)内を流れる間に、通風間隙を図１および図１２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。

上記実施形態では、タンク形成部材(36)の第２プレート(36B)の数は１であるが、これに限定されるものではなく、第１プレート(36A)と管接続用プレート(37)との間に、複数の第２プレート(36B)が積層状に介在させられていてもよい。この場合、各第２プレート(36B)に連通穴(44)、連通部(45)(46)などが形成される。

また、上記実施形態においては、この発明による熱交換器が超臨界冷凍サイクルのエバポレータに適用されているが、これに限るものではなく、この発明による熱交換器は、他の用途に供されることもある。

さらに、上記実施形態においては、超臨界冷凍サイクルの超臨界冷媒として、ＣＯ_２が使用されているが、これに限定されるものではなく、エチレン、エタン、酸化窒素などが使用される。

この発明による熱交換器を適用したエバポレータの全体構成を示す斜視図である。 図１のガスクーラの後方から前方を見た一部省略垂直断面図である。 図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。 図２のＢ−Ｂ線断面図である。 図２のＣ−Ｃ線拡大断面図である。 図１のエバポレータにおける第１ヘッダタンクの右端部を示す分解斜視図である。 図２のＤ−Ｄ線断面図である。 図７のＥ−Ｅ線断面図である。 冷媒を分流するヘッダ部の一部分を拡大して示す断面図である。 図１のエバポレータの第１ヘッダタンクの部分を示す分解斜視図である。 図１のエバポレータの第２ヘッダタンクの部分を示す分解斜視図である。 図１のエバポレータにおける冷媒の流れを示す図である。

符号の説明

(1)：入口ヘッダ部
(1A)：中空部
(2)：出口ヘッダ部
(2A)：中空部
(3)(4)：中間ヘッダ部
(3A)(4A)：中空部
(5)(6)：中間ヘッダ部
(5A)(6A)：中空部
(30)：エバポレータ（熱交換器）
(31)(32)：ヘッダタンク
(33A)(33B)(33C)(33D)：熱交換管
(36)：タンク形成部材
(36A)：第１プレート
(36B)：第２プレート
(37)：管接続用プレート
(39A)〜(39D)：外方膨出部
(39a)〜(39d)：内部空間
(40A)(40B)：冷媒流通部
(41)：管挿入穴
(44)：連通穴
(48)：冷媒入口
(49)：冷媒出口
(54A)(54B)：外方膨出部
(54a)(54b)：内部空間
(55A)(55B)：冷媒流通部

Claims (10)

1. 互いに間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に並列状に配置されかつ両端部がそれぞれ両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管とを備えており、各ヘッダタンクが、タンク形成部材と、タンク形成部材における熱交換管側を向いた面を覆う管接続用プレートとにより構成され、各ヘッダタンクに少なくとも１つのヘッダ部が設けられ、タンク形成部材が、ヘッダタンクの長さ方向に伸びるとともに熱交換管側を向いた面に開口した中空部を有し、当該中空部の熱交換管側を向いた開口が管接続用プレートにより塞がれることによりヘッダ部が形成され、少なくとも１つのヘッダ部が、その中空部内において冷媒を長さ方向に流すとともに、中空部の少なくとも一部分から冷媒を複数の熱交換管に分流して流入させる冷媒分流側ヘッダ部となり、熱交換管の両端部が、管接続用プレートを貫通しかつヘッダ部の中空部内に突出した状態で管接続用プレートにろう付され、冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる全熱交換管のうち少なくとも一部の熱交換管が冷媒が流入する冷媒流入側熱交換管となっている熱交換器において、
   冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる全冷媒流入側熱交換管のうちの一部の冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さが、当該中空部内に通じる残りの冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さとは異なるように調整されている熱交換器。
2. 冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる全冷媒流入側熱交換管のうちの一部の冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さが、当該中空部内に通じる残りの冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さよりも長くなるように調整されている請求項１記載の熱交換器。
3. 冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる全冷媒流入側熱交換管のうちの一部の冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さと、当該中空部内に通じる残りの冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さとの差が０．８〜１．２ｍｍである請求項１または２記載の熱交換器。
4. 冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる冷媒流入側熱交換管の総数をＮ、当該中空部内への突出長さが調整されている冷媒流入側熱交換管の数をＮ１とした場合、Ｎ１＝（０．３〜０．５）×Ｎの関係を満たす請求項１〜３のうちのいずれかに記載の熱交換器。
5. １対のヘッダタンクが上下方向に間隔をおいて配置されており、上側ヘッダタンクに、前後方向に間隔をおいて形成されかつ左右方向に伸びる２つのヘッダ部からなる組が左右方向に間隔をおいて２組設けられ、下側ヘッダタンクに、前後方向に間隔をおいて形成されかつ左右方向に伸びる２つのヘッダ部が、それぞれ上側ヘッダタンクの左右方向に隣り合う２つのヘッダ部にまたがるように設けられ、
   上側ヘッダタンクにおいて、一方の組の２つのヘッダ部のうちいずれか一方のヘッダ部が冷媒分流側ヘッダ部であって、その中空部が、上側ヘッダタンクの一端部に形成された冷媒入口に通じるとともに、当該中空部に通じる全熱交換管が冷媒流入側熱交換管となっており、同じく他方のヘッダ部の中空部が、上側ヘッダタンクにおける冷媒入口と同一端部に形成された冷媒出口に通じるとともに、当該中空部に通じる全熱交換管から流出してきた冷媒を合流させるようになっており、さらに上側ヘッダタンクの他方の組の２つのヘッダ部の中空部が相互に連通させられており、
   下側ヘッダタンクの２つのヘッダ部がそれぞれ冷媒分流側ヘッダ部であって、その中空部の冷媒流れ方向下流側部分に通じる複数の熱交換管が冷媒流入側熱交換管となっており、
   上側ヘッダタンクの冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる全冷媒流入側熱交換管のうち冷媒入口側の複数の冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さが、当該中空部内に通じる残りの複数の冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さよりも長くなり、
   下側ヘッダタンクの両冷媒分流側ヘッダ部の中空部内に通じる全冷媒流入側熱交換管のうち冷媒流れ方向下流側の複数の冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さが、それぞれ当該中空部内に通じる残りの複数の冷媒流入側熱交換管における当該中空部内への突出長さよりも長くなっている請求項１〜４のうちのいずれかに記載の熱交換器。
6. タンク形成部材が、第１プレートと、第１プレートと管接続用プレートとの間に介在させられた第２プレートとよりなり、第１プレートおよび第２プレートに跨ってヘッダ部の中空部が形成されている請求項１〜５のうちのいずれかに記載の熱交換器。
7. タンク形成部材の第１プレートに、第１プレートの長さ方向に伸びる外方膨出部が形成され、外方膨出部の内部空間が、ヘッダ部の中空部の一部を形成するようになっている請求項６記載の熱交換器。
8. 圧縮機、ガスクーラ、エバポレータ、減圧器およびガスクーラから出てきた冷媒とエバポレータから出てきた冷媒とを熱交換させる中間熱交換器を備えており、かつ超臨界冷媒を用いる超臨界冷凍サイクルであって、エバポレータが請求項１〜７のうちのいずれかに記載の熱交換器からなる超臨界冷凍サイクル。
9. 超臨界冷媒が二酸化炭素である請求項８記載の超臨界冷凍サイクル。
10. 請求項８または９記載の超臨界冷凍サイクルがカーエアコンとして搭載されている車両。

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