JP2009281634A

JP2009281634A - 熱交換器

Info

Publication number: JP2009281634A
Application number: JP2008132904A
Authority: JP
Inventors: Hironaka Sasaki; 広仲佐々木
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2008-05-21
Filing date: 2008-05-21
Publication date: 2009-12-03
Anticipated expiration: 2028-05-21
Also published as: JP5061026B2

Abstract

【課題】熱交換管への冷媒の分流を均一化しうる熱交換器を提供する。
【解決手段】エバポレータの上ヘッダタンク31の前側ヘッダ部列は冷媒入口ヘッダ部１と第１中間ヘッダ部２とからなり、後側ヘッダ部列は冷媒出口ヘッダ部３と第２中間ヘッダ部４とからなる。両中間ヘッダ部2,4の内部どうしを連通路60A,60B,60Cを介して互いに通じさせる。下ヘッダタンクに、入口ヘッダ部１と第１中間ヘッダ部２および出口ヘッダ部３と第２中間ヘッダ部４とに跨る前後両中間ヘッダ部を設ける。全連通路60A,60B,60Cのうち、下ヘッダタンクの前側中間ヘッダ部における冷媒流れ方向下流側に形成された連通路60Aに流路面積縮小部61を設け、同じく前側中間ヘッダ部における冷媒流れ方向上流側に形成された連通路60Bに流路面積拡大部62を設ける。
【選択図】図５

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た１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に、左右方向に間隔をおくとともに幅方向を前後方向に向けて配置され、かつ上下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、上ヘッダタンクに、左右方向に並んだ２つのヘッダ部からなるヘッダ部列が前後方向に間隔をおいて２列設けられ、前側ヘッダ部列の右側のヘッダ部が冷媒入口ヘッダ部となっているとともに、上ヘッダタンクの一端部に冷媒入口ヘッダ部に通じる冷媒入口が形成され、後側ヘッダ部列における右側のヘッダ部が冷媒出口ヘッダ部となっているとともに、上ヘッダタンクにおける冷媒入口と同一端部に冷媒出口ヘッダ部に通じる冷媒出口が形成され、上ヘッダタンクの前側ヘッダ部列の左側のヘッダ部が第１中間ヘッダ部となるとともに、後側ヘッダ部列の左側のヘッダ部が第２中間ヘッダ部となり、上ヘッダタンクの前後に隣り合って組をなす第１および第２中間ヘッダ部の内部どうしが、上ヘッダタンクに形成された複数の連通路を介して互いに通じさせられ、下ヘッダタンクにおける上ヘッダタンクの前後各ヘッダ部列と対応する位置に、それぞれ１つの中間ヘッダ部が、上ヘッダタンクの前後各ヘッダ部列の左右方向に隣り合う２つのヘッダ部に跨るように設けられ、下ヘッダタンクの各ヘッダ部が、その内部を冷媒が左右方向に流れるようになされ、下ヘッダタンクの前側中間ヘッダ部が上ヘッダタンクの第１中間ヘッダ部に冷媒を送り出す送出側中間ヘッダ部になるとともに、同後側中間ヘッダ部が上ヘッダタンクの第２中間ヘッダ部から冷媒を受け入れる受け入れ側ヘッダ部となり、熱交換管が両ヘッダタンクの各ヘッダ部内に通じさせられ、上ヘッダタンクの第１中間ヘッダ部が、熱交換管を介して第２ヘッダタンクの前側中間ヘッダ部の左側部分（冷媒流れ方向下流側部分）に通じさせられるとともに、第２中間ヘッダ部が、熱交換管を介して下ヘッダタンクの後側中間ヘッダ部の左側部分（冷媒流れ方向上流側部分）に通じさせられており、冷媒が、下ヘッダタンクの送出側ヘッダ部の左側部分内から熱交換管を通って上ヘッダタンクの第１中間ヘッダ部内に流入するとともに、連通路を通って上ヘッダタンクの第２中間ヘッダ部内に流入し、さらに熱交換管を通って下ヘッダタンクの後側中間ヘッダ部の左側部分内に流入するようになされ、上ヘッダタンクの前後に隣り合う第１および第２中間ヘッダ部の内部どうしを通じさせるすべての連通路の流路面積が等しくなっている熱交換器を提案した（特許文献１参照）。

一般に、カーエアコン用の超臨界冷凍サイクルに用いられる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、エバポレータ内を流れる冷媒の各熱交換管への冷媒分流状態を均一に調整する必要がある。

しかしながら、特許文献１記載の熱交換器を超臨界冷凍サイクルのエバポレータに用いた場合、下ヘッダタンクの前側中間ヘッダ部において、冷媒は慣性力により下流端側（左端側）に流れやすくなるので、下ヘッダタンクの前側中間ヘッダ部と上ヘッダタンクの第１中間ヘッダ部とに通じている熱交換管群における左側に位置する複数の熱交換管を流れる超臨界冷媒の量が、右側に位置する複数の熱交換管を流れる超臨界冷媒の量よりも多くなり、その結果当該熱交換管群の各熱交換管への超臨界冷媒の分流が不均一になるおそれがある。しかも、下ヘッダタンクの前側中間ヘッダ部と上ヘッダタンクの第１中間ヘッダ部とに通じている熱交換管群における左側に位置する複数の熱交換管を流れる超臨界冷媒の量が、右側に位置する複数の熱交換管を流れる超臨界冷媒の量よりも多くなると、連通路を通って上ヘッダタンクの第１中間ヘッダ部から第２中間ヘッダ部へ流入する超臨界冷媒の量も左右方向に不均一になるので、上ヘッダタンクの第２中間ヘッダ部と下ヘッダタンクの後側中間ヘッダ部とに通じている熱交換管群における左側に位置する複数の熱交換管を流れる超臨界冷媒の量が、右側に位置する複数の熱交換管を流れる超臨界冷媒の量よりも多くなり、その結果当該熱交換管群の各熱交換管への超臨界冷媒の分流が不均一になるおそれがある。
特開２００５−３００１３５号公報

この発明の目的は、上記問題を解決し、第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部と第１ヘッダタンクの第１ヘッダ部とに通じている熱交換管群、および第１ヘッダタンクの第２ヘッダ部と第２ヘッダタンクの受け入れ側ヘッダ部とに通じている熱交換管群を構成する熱交換管への冷媒の分流を均一化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)上下方向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、左右方向に間隔をおくとともに幅方向を前後方向に向けて配置され、かつ上下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、第１のヘッダタンクに、左右方向に並んだ複数のヘッダ部からなるヘッダ部列が前後方向に間隔をおいて複数列設けられ、第１ヘッダタンクに、前後に隣り合うヘッダ部からなる複数の組が設けられるとともに、当該全組のうち少なくとも１組の前後ヘッダ部の内部どうしが、第１ヘッダタンクに形成された複数の連通路を介して互いに通じさせられ、第２のヘッダタンクにおける第１ヘッダタンクの各ヘッダ部列と対応する位置に、第１ヘッダタンクの各ヘッダ部列を構成するヘッダ部の数よりも１つ少ない数のヘッダ部が、第１ヘッダタンクの各ヘッダ部列の左右方向に隣り合う２つのヘッダ部に跨るように設けられ、第２ヘッダタンクの各ヘッダ部が、その内部を冷媒が左右方向に流れるようになされ、熱交換管が両ヘッダタンクの各ヘッダ部内に通じさせられ、第１ヘッダタンクにおける前記連通路により通じさせられている２つのヘッダ部のうちいずれか一方の第１ヘッダ部が、熱交換管を介して当該第１ヘッダ部に冷媒を送り出す第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部における冷媒流れ方向下流側部分に通じさせられるとともに、同他方の第２ヘッダ部が、熱交換管を介して当該第２ヘッダ部から冷媒を受け入れる第２ヘッダタンクの受け入れ側ヘッダ部における冷媒流れ方向上流側部分に通じさせられており、冷媒が、第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部の冷媒流れ方向下流側部分から熱交換管を通って第１ヘッダタンクの第１ヘッダ部内に流入するとともに、連通路を通って第１ヘッダタンクの第２ヘッダ部内に流入し、さらに熱交換管を通って第２ヘッダタンクの受け入れ側ヘッダ部の冷媒流れ方向上流側部分に流入するようになされている熱交換器において、
第１ヘッダタンクの前後に組をなす第１および第２ヘッダ部を通じさせる全連通路のうち、第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部における冷媒流れ方向下流側に形成された連通路に流路面積縮小部が設けられ、同じく第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部における冷媒流れ方向上流側に形成された連通路に流路面積拡大部が設けられている熱交換器。

2)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、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、タンク形成部材の第１プレートに、左右方向にのびるとともに第２プレートにより開口が閉鎖された複数の外方膨出部が形成され、管接続用プレートにおける外方膨出部と対応する部分に、前後方向に長い複数の管挿入穴が左右方向に間隔をおいて貫通状に形成され、第２プレートに、第１プレートの外方膨出部内に連通し、かつ管接続用プレートの各管挿入穴を第１プレートの外方膨出部内に通じさせる前後方向に長い連通穴が貫通状に形成され、熱交換管の両端部が両ヘッダタンクの管接続用プレートの管挿入穴内に挿入されて管接続用プレートにろう付されており、タンク形成部材および管接続用プレートにおける各外方膨出部と対応する部分にヘッダ部が設けられ、第１ヘッダタンクの第２プレートにおける第１ヘッダ部の外方膨出部内に連通する第１連通穴と第２ヘッダ部の外方膨出部内に連通する第２連通穴とが、第２プレートを切除することにより形成された連通部によって通じさせられており、第１ヘッダタンクの第２プレートの第１および第２連通穴の前後方向内端部と、これらの連通穴を通じさせる連通部とにより、第１ヘッダ部内と第２ヘッダ部内とを通じさせる連通路が形成され、全連通路のうち、第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部における冷媒流れ方向下流側に形成された連通路に、第１および第２連通穴よりも幅の狭い幅狭部が形成されることによって流路面積縮小部が設けられ、同じく第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部における冷媒流れ方向上流側に形成された連通路に、第１および第２連通穴よりも幅の広い幅広部が形成されることによって流路面積拡大部が設けられている上記1)記載の熱交換器。

3)連通路の幅狭部の幅をＷ１ｍｍ、幅広部の幅をＷ２ｍｍ、第１および第２連通穴の幅をＷ３ｍｍとした場合、０．３×Ｗ３≦Ｗ１≦０．８×Ｗ３、１．５×Ｗ３≦Ｗ２≦３．０×Ｗ３という関係を満たす上記2)記載の熱交換器。

4)幅狭部を有する連通路の数が、幅広部を有する連通路の数の０．８〜１．２倍である上記2)または3)記載の熱交換器。

5)連通路が、ヘッダ形成部材の第１プレートにおける前後に並んだ外方膨出部間に位置している上記2)〜4)のうちのいずれかに記載の熱交換器。

6)第１ヘッダタンクに、それぞれ左右方向に並んだ２つのヘッダ部からなるヘッダ部列が前後２列設けられ、前側ヘッダ部列の一方のヘッダ部が冷媒入口ヘッダ部となっているとともに、第１ヘッダタンクに冷媒入口ヘッダ部に通じる冷媒入口が形成され、後側ヘッダ部列における冷媒入口ヘッダ部と同一側の一方のヘッダ部が冷媒出口ヘッダ部となっているとともに、第１ヘッダタンクに冷媒出口ヘッダ部に通じる冷媒出口が形成され、第１ヘッダタンクの前側ヘッダ部列の他方のヘッダ部が第１ヘッダ部となるとともに、後側ヘッダ部列の他方のヘッダ部が第２ヘッダ部となって両ヘッダ部の内部どうしが連通路により相互に通じさせられ、第２ヘッダタンクの前後両側に、それぞれ第１ヘッダタンクの前後両ヘッダ部列の２つのヘッダ部に跨るように１つのヘッダ部が設けられ、第２ヘッダタンクの前側ヘッダ部が送出側ヘッダ部となるとともに、同じく後側ヘッダ部が受け入れ側ヘッダ部となっている上記1)〜5)のうちのいずれかに記載の熱交換器。

上記1)の熱交換器によれば、第１ヘッダタンクの前後に組をなす第１および第２ヘッダ部を通じさせる全連通路のうち、第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部における冷媒流れ方向下流側に形成された連通路に流路面積縮小部が設けられ、同じく第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部における冷媒流れ方向上流側に形成された連通路に流路面積拡大部が設けられているので、第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部における冷媒流れ方向下流側に形成された連通路を流れる冷媒の流れに対する抵抗が増大するとともに、同じく送出側ヘッダ部における冷媒流れ方向上流側に形成された連通路を流れる冷媒の流れに対する抵抗が低減される。したがって、第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部と第１ヘッダタンクの第１ヘッダ部とに通じている熱交換管群における送出側ヘッダ部の冷媒流れ方向下流側に位置する複数の熱交換管を流れる冷媒の流れに抵抗が付与されてこれらの熱交換管を流れる冷媒量が低減されるとともに、同じく送出側ヘッダ部の冷媒流れ方向上流側に位置する複数の熱交換管を流れる冷媒量が増加する。その結果、第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部において、冷媒が慣性力により下流端側に流れやすくなっていたとしても、第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部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、第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部と第１ヘッダタンクの第１ヘッダ部とに通じている熱交換管群、および第１ヘッダタンクの第２ヘッダ部と第２ヘッダタンクの受け入れ側ヘッダ部とに通じている熱交換管群を構成する熱交換管への冷媒の分流を均一化することができる。

上記2)の熱交換器によれば、比較的簡単に、連通路に流路面積縮小部および流路面積拡大部を設けることができる。

上記3)および4)の熱交換器によれば、第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部と第１ヘッダタンクの第１ヘッダ部とに通じている熱交換管群、および第１ヘッダタンクの第２ヘッダ部と第２ヘッダタンクの受け入れ側ヘッダ部とに通じている熱交換管群を構成する熱交換管への冷媒の分流を、効果的に均一化することができる。

上記5)の熱交換器によれば、第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部と第１ヘッダタンクの第１ヘッダ部とに通じている熱交換管群を構成する熱交換管と、第１ヘッダタンクの第２ヘッダ部と第２ヘッダタンクの受け入れ側ヘッダ部とに通じている熱交換管群を構成する熱交換管との間を最短距離で通じさせることができるので、通路抵抗を低減することができる。

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。

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９はエバポレータの要部の構成を示し、図１０は図１のエバポレータにおける冷媒の流れを示す。

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くとともに幅方向を前後方向に向けて配置され、かつ上下両端部が両ヘッダタンク(31)(32)に接続された上下方向にのびる複数の扁平状熱交換管(33)と、隣接する熱交換管(33)どうしの間の通風間隙、および左右両端の熱交換管(33)の外側に配置されて熱交換管(33)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。

図２〜図６に示すように、上ヘッダタンク(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、上ヘッダタンク(31)には、左右方向に間隔をおいて並んで形成された２つの左右方向に長いヘッダ部(1)(2)および(3)(4)からなるヘッダ部列(5)(6)が前後方向に間隔をおいて２列設けられている（図１参照）。

上ヘッダタンク(31)のタンク形成部材(36)の第１プレート(36A)の前側部分および後側部分に、それぞれ左右方向に伸びる２つの外方膨出部(39A)(39B)(39C)(39D)が左右方向に間隔をおいて形成されている。以下、この実施形態において、前側右部分の外方膨出部(39A)を第１外方膨出部、前側左部分の外方膨出部(39B)を第２外方膨出部、後側右部分の外方膨出部(39C)を第３外方膨出部、後側左部分の外方膨出部(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。前列右側の複数の管挿入穴(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、前列左側の複数の管挿入穴(41)は、第２外方膨出部(39B)の左右方向の範囲内に形成され、後列右側の複数の管挿入穴(41)は、第３外方膨出部(39C)の左右方向の範囲内に形成され、後列左側の複数の管挿入穴(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。なお、図６に実線で示すように、係合部(43)は、３つのプレート(36A)(36B)(37)を組み合わせる前の状態では、被覆壁(42)に真っ直ぐに連なって上方にのびている。真っ直ぐな係合部を(43A)で示す。そして、３つのプレート(36A)(36B)(37)を組み合わせた後に係合部(43A)を前後方向内方に曲げることによって３つのプレート(36A)(36B)が仮止めされる。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。

上ヘッダタンク(31)のタンク形成部材(36)の第２プレート(36B)に、第１プレート(36A)の外方膨出部(39A)〜(39D)の内部空間(39a)〜(39d)に連通し、かつ管接続用プレート(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)の前列右側の複数の管挿入穴(41)は、第２プレート(36B)の前列右側の複数の連通穴(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、同じく前列左側の複数の管挿入穴(41)は、第２プレート(36B)の前列左側の複数の連通穴(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、同じく後列右側の複数の管挿入穴(41)は、第２プレート(36B)の後列右側の複数の連通穴(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、同じく後列左側の複数の管挿入穴(41)は、第２プレート(36B)の後列左側の複数の連通穴(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。

タンク形成部材(36)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３外方膨出部(39C)の内部空間(39c)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３外方膨出部(39A)(39C)の内部空間(39a)(39c)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３外方膨出部(39A)(39C)の内部空間(39a)(39c)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。

第２プレート(36B)における第１プレート(36A)の第２外方膨出部(39B)の内部空間(39b)に通じる各連通穴(44)（第１連通穴）と、当該連通穴(44)の後側に位置しかつ第４外方膨出部(39D)の内部空間(39d)に通じる各連通穴(44)（第２連通穴）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(45A)(45B)(45C)により連通させられている。第２外方膨出部(39B)の内部空間(39b)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)とを連通させる全冷媒ターン用連通部(45A)(45B)(45C)のうち左側に位置する複数の冷媒ターン用連通部(45A)の左右方向の幅は連通穴(44)の左右方向の幅よりも狭くなっており、同じく右側に位置する複数の冷媒ターン用連通部(45B)の左右方向の幅は連通穴(44)の左右方向の幅よりも広くなっており、同じく残りの冷媒ターン用連通部(45C)の左右方向の幅は連通穴(44)の左右方向の幅と等しくなっている。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。なお、幅広の冷媒ターン用連通部(45B)の前後両端部は、前後の連通穴(44)まで延長させられている。

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、これにより上ヘッダタンク(31)の右端部に、第２プレート(36B)の前列右側の冷媒流通部(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)の後列右側の冷媒流通部(40B)および第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)により上ヘッダタンク(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、上ヘッダタンク(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外方膨出部(39A)と対応する部分により冷媒入口ヘッダ部(1)が形成され、同じく上ヘッダタンク(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２外方膨出部(39B)と対応する部分により前側中間ヘッダ部(2)（第１ヘッダ部）が形成されており、入口ヘッダ部(1)および前側中間ヘッダ部(2)により前側のヘッダ部列(5)が構成されている。また、上ヘッダタンク(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外方膨出部(39C)と対応する部分により出口ヘッダ部(3)が形成され、同じく上ヘッダタンク(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４外方膨出部(39D)と対応する部分により後側中間ヘッダ部(4)（第２ヘッダ部）が形成されており、出口ヘッダ部(3)および後側中間ヘッダ部(4)により後側のヘッダ部列(6)が構成されている。タンク形成部材(36)の第１プレート(36A)の第１および第３外方膨出部(39A)(39C)の内部空間(39a)(39c)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(3)の中空部(1A)(3A)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２および第４外方膨出部(39B)(39D)の内部空間(39b)(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(45A)(45B)(45C)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(2)(4)の中空部(2A)(4A)が形成されている。

図７に示すように、上ヘッダタンク(31)の前側中間ヘッダ部(2)の中空部(2A)と後側中間ヘッダ部(4)の中空部(4A)とは、上ヘッダタンク(31)に形成された連通路(60A)(60B)(60C)を介して互いに通じさせられている。連通路(60A)(60B)(60C)は、両中空部(2A)(4A)に通じる連通穴(44)の前後両端部と連通部(45A)(45B)(45C)とからなる。したがって、全連通路(60A)(60B)(60C)のうち左側に位置する連通路(60A)に、連通穴(44)の幅よりも狭い幅狭部(60a)が形成されていることになり、これにより左側に位置する連通路(60A)に流路面積減少部(61)が設けられている。また、また、全連通路(60A)(60B)(60C)のうち右側に位置する連通路(60B)に、連通穴(44)の幅よりも広い幅広部(60b)が形成されていることになり、これにより右側に位置する連通路(60B)に流路面積拡大部(62)が設けられている。また、連通路(60A)(60B)(60C)は、ヘッダ形成部材(36)の第１プレート(36A)における前後に並んだ第２および第４外方膨出部(39B)(39D)間に位置している。

ここで、図７に示すように、連通路(60A)の幅狭部(60a)の幅をＷ１ｍｍ、連通路(60B)の幅広部(60b)の幅をＷ２ｍｍ、連通穴(44)の幅をＷ３ｍｍとした場合、０．３×Ｗ３≦Ｗ１≦０．８×Ｗ３、１．５×Ｗ３≦Ｗ２≦３．０×Ｗ３という関係を満たしていることが好ましい。Ｗ１＜０．３×Ｗ３の場合、通路抵抗が大きくなりすぎるおそれがあり、Ｗ１＞０．８×Ｗ３の場合、冷媒の流れに抵抗を付与する効果が十分に得られないからである。また、Ｗ２＜１．５×Ｗ３の場合、冷媒の流れに対する抵抗を低減させる効果が十分に得られず、Ｗ２＞３．０×Ｗ３の場合、第１プレート(36A)と第２プレート(36B)との接合面積が減少して耐圧性が低下するおそれがあるからである。

また、幅狭部(60a)、すなわち流路面積減少部(61)を有する連通路(60A)の数が、幅広部(60b)、すなわち流路面積拡大部(62)を有する連通路(60B)の数の０．８〜１．２倍であることが好ましい。流路面積減少部(61)を有する連通路(60A)の数と、流路面積拡大部(62)を有する連通路(60B)の数とは同一であることが望ましいが、連通路(60A)(60B)(60C)の数が奇数になる場合もあるので、流路面積減少部(61)を有する連通路(60A)の数を、流路面積拡大部(62)を有する連通路(60B)の数の０．８〜１．２倍とするのがよい。

図１〜図３、図８および図９に示すように、下ヘッダタンク(32)は、上ヘッダタンク(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。下ヘッダタンク(32)の上ヘッダタンク(31)との相違点は以下に述べるとおりである。

下ヘッダタンク(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、それぞれ上ヘッダタンク(31)の第１プレート(36A)の第１外方膨出部(39A)と第２外方膨出部(39B)、および第３外方膨出部(39C)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。

なお、下ヘッダタンク(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、下ヘッダタンク(32)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(7)(8)が形成されている。各中間ヘッダ部(7)(8)は、上ヘッダタンク(31)の各ヘッダ部列(5)(6)と対応する位置に形成されており、これにより下ヘッダタンク(32)における上ヘッダタンク(31)の各ヘッダ部列(5)(6)と対応する位置に、上ヘッダタンク(31)の各ヘッダ部列(5)(6)を構成するヘッダ部(1)〜(4)の数よりも１つ少ない数のヘッダ部(7)(8)が、上ヘッダタンク(31)の各ヘッダ部列(5)(6)の左右方向に隣り合う２つのヘッダ部(1)(2)および(3)(4)に跨るように設けられている。また、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(7)(8)の中空部(7A)(8A)が形成されている。前側中間ヘッダ部(7)の中空部(7A)内を冷媒が右側から左側に流れ、後側中間ヘッダ部(8)の中空部(8A)内を冷媒が左側から右側に流れるようになっている。

ここで、下ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(7)が、熱交換管(33)を介して上ヘッダタンク(31)の第１中間ヘッダ部(2)に冷媒を送り出す送出側ヘッダ部となっており、同じく後側中間ヘッダ部(8)が、熱交換管(33)を介して上ヘッダタンク(31)の第２中間ヘッダ部(4)から冷媒を受け入れる受け入れ側ヘッダ部となっている。

熱交換管(33)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おり、各熱交換管の流路断面積は等しくなっている。熱交換管(33)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。熱交換管(33)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。

熱交換管(33)は両ヘッダタンク(31)(32)間に前後２列に配置されており、前側の右半部に位置する複数の熱交換管(33)の上下両端部は、上ヘッダタンク(31)の入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)内および下ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(7)の中空部(7A)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(33)の上下両端部は、上ヘッダタンク(31)の第１中間ヘッダ部(2)の中空部(2A)内および下ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(7)の中空部(7A)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、後側の右半部に位置する複数の熱交換管(33)の上下両端部は、上ヘッダタンク(31)の出口ヘッダ部(3)の中空部(3A)内および下ヘッダタンク(32)の後側中間ヘッダ部(8)の中空部(8A)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(33)の上下両端部は、上ヘッダタンク(31)の第２中間ヘッダ部(4)の中空部(4A)内および下ヘッダタンク(32)の後側中間ヘッダ部(8)の中空部(8A)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。

ここで、上ヘッダタンク(31)の入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)および下ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(7)の中空部(7A)に通じる複数の熱交換管(33)、上ヘッダタンク(31)の第１中間ヘッダ部(2)の中空部(2A)および下ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(7)の中空部(7A)に通じる複数の熱交換管(33)、上ヘッダタンク(31)の第２中間ヘッダ部(4)の中空部(4A)および下ヘッダタンク(32)の後側中間ヘッダ部(8)の中空部(8A)に通じる複数の熱交換管(33)、ならびに上ヘッダタンク(31)の出口ヘッダ部(3)の中空部(3A)および下ヘッダタンク(32)の後側中間ヘッダ部(8)の中空部(8A)に通じる熱交換管(33)により、それぞれ第１〜第４熱交換管群(63A)(63B)(63C)(63D)が形成されている。そして、上ヘッダタンク(31)の第１中間ヘッダ部(2)の中空部(2A)が、第２熱交換管群(63B)の熱交換管(33)を介して下ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(7)の下流側部分に通じさせられており、上ヘッダタンク(31)の第２中間ヘッダ部(4)の中空部(4A)が、第３熱交換管群(63C)の熱交換管(33)によって下ヘッダタンク(32)の後側中間ヘッダ部(8)の上流側部分に通じさせられている。したがって、冷媒は、下ヘッダタンク(32)の送出側ヘッダ部である前側中間ヘッダ部(7)の中空部(7A)内の下流側部分から熱交換管(33)を通って上ヘッダタンク(31)の第１中間ヘッダ部(2)の中空部(2A)内に流入するとともに、連通路(60A)(60B)(60C)を通って上ヘッダタンク(31)の第２中間ヘッダ部(4)の内に流入し、さらに熱交換管(33)を通って下ヘッダタンク(33)の受け入れ側ヘッダ部である後側中間ヘッダ部(8)の中空部(8A)内の上流側部分に流入する。

なお、熱交換管(33)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)は前後の熱交換管(33)に共有されており、その前後方向の幅は前側熱交換管(33)の前側縁と後側熱交換管(33)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(33)に共有される代わりに、前後の列の隣り合う熱交換管(33)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。

エバポレータ(30)はすべての部品を組み合わせて一括ろう付することにより製造される。

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１０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)から上ヘッダタンク(31)の入口ヘッダ部(1)の中空部(1A)内に入り、その内部を左方に流れながら分流して、第１熱交換管群(63A)の熱交換管(33)の冷媒通路(33a)内に流入する。

第１熱交換管群(63A)の熱交換管(33)の冷媒通路(33a)内に流入したＣＯ_２は、冷媒通路(33a)内を下方に流れて下ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(7)の中空部(7A)内の右側部分に流入し、その内部を左方に流れ、分流して第２熱交換管群(63B)の熱交換管(33)の冷媒通路(33a)内に流入する。

第２熱交換管群(63B)の熱交換管(33)の冷媒通路(33a)内に流入したＣＯ_２は、冷媒通路(33a)内を上方に流れて上ヘッダタンク(31)の第１中間ヘッダ部(2)の中空部(2A)内に入り、上ヘッダタンク(31)に形成された連通路(60A)(60B)(60C)を通って第２中間ヘッダ部(4)の中空部(4A)内に入る。第２中間ヘッダ部(4)の中空部(4A)内に流入したＣＯ_２は、第３熱交換管群(63C)の熱交換管(33)の冷媒通路(33a)内に流入し、冷媒通路(33a)内を下方に流れて下ヘッダタンク(32)の後側中間ヘッダ部(8)の中空部(8A)内の左側部分に流入し、その内部を右方に流れ、分流して第４熱交換管群(63D)の熱交換管(33)の冷媒通路(33a)内に流入する。

第４熱交換管群(63D)の熱交換管(33)の冷媒通路(33a)内に流入したＣＯ_２は、冷媒通路(33a)内を上方に流れて上ヘッダタンク(31)の出口ヘッダ部(3)の中空部(3A)内に入り、その内部を右方に流れ、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１０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、下ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(7)の中空部(7A)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、第２熱交換管群(63B)の左側に位置する熱交換管(33)の冷媒通路(33a)内に流入しやすくなっており、右側に位置する熱交換管(33)の冷媒通路(33a)内には流入しにくくなっている。しかしながら、連通路(60A)の流路面積減少部(61)および連通路(60B)の流路面積拡大部(62)の働きにより、左側、すなわち下ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(7)の流れ方向下流側に形成された連通路(60A)を流れる冷媒の流れに抵抗が付与されるとともに、同じく右側、すなわち前側中間ヘッダ部(7)の流れ方向上流側に形成された連通路(60B)を流れる冷媒の流れに対する抵抗が低減される。したがって、下ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(7)と上ヘッダタンク(31)の第１中間ヘッダ部(2)とに通じている第２熱交換管群(63B)における左側に位置する複数の熱交換管(33)を流れる冷媒の流れに対する抵抗が増大してこれらの熱交換管(33)を流れる冷媒量が低減されるとともに、同じく右側に位置する複数の熱交換管(33)を流れる冷媒の流れに対する抵抗が低減されてこれらの熱交換管(33)を流れる冷媒量が増加する。その結果、下ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(7)において、冷媒が慣性力により左側に流れやすくなっていたとしても、下ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(7)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、下ヘッダタンク(32)の前側中間ヘッダ部(7)と上ヘッダタンク(31)の第１中間ヘッダ部(2)とに通じている第２熱交換管群(63B)を構成する熱交換管(33)、および上ヘッダタンク(31)の第２中間ヘッダ部(4)と下ヘッダタンク(32)の後側中間ヘッダ部(8)とに通じている第３熱交換管群(63C)を構成する熱交換管(33)への冷媒の分流を均一化することができる。

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(45A)(45B)(45C)(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。

また、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。

さらに、上記実施形態のエバポレータは、上下逆向きにして用いられることもある。

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のエバポレータの後側部分を示す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線拡大断面図である。図２のＣ−Ｃ線拡大断面図である。図１のエバポレータの上ヘッダタンクの部分を示す分解斜視図である。図５の部分拡大図である。図２のＤ−Ｄ線断面図である。図１のエバポレータの下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)：冷媒入口ヘッダ部
(1A)：中空部
(2)：第１中間ヘッダ部（第１ヘッダ部）
(2A)：中空部
(3)：冷媒出口ヘッダ部
(3A)：中空部
(4)：第２中間ヘッダ部（第２ヘッダ部）
(4A)：中空部
(5)：前側ヘッダ部列
(6)：後側ヘッダ部列
(7)：前側中間ヘッダ部（送出側ヘッダ部）
(7A)(8A)：中空部
(8)：後側中間ヘッダ部（受け入れ側ヘッダ部）
(8A)：中空部
(30)：エバポレータ（熱交換器）
(31)(32)：ヘッダタンク
(33)：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
(41)：管挿入穴
(44)：連通穴
(45A)(45B)(45C)：連通部
(48)：冷媒入口
(49)：冷媒出口
(54A)(54B)：外方膨出部
(54a)(54b)：内部空間
(60A)(60B)(60C)：連通路
(60a)：幅狭部
(60b)：幅広部
(61)：流路面積減少部
(62)：流路面積拡大部

Claims

上下方向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、左右方向に間隔をおくとともに幅方向を前後方向に向けて配置され、かつ上下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、第１のヘッダタンクに、左右方向に並んだ複数のヘッダ部からなるヘッダ部列が前後方向に間隔をおいて複数列設けられ、第１ヘッダタンクに、前後に隣り合うヘッダ部からなる複数の組が設けられるとともに、当該全組のうち少なくとも１組の前後ヘッダ部の内部どうしが、第１ヘッダタンクに形成された複数の連通路を介して互いに通じさせられ、第２のヘッダタンクにおける第１ヘッダタンクの各ヘッダ部列と対応する位置に、第１ヘッダタンクの各ヘッダ部列を構成するヘッダ部の数よりも１つ少ない数のヘッダ部が、第１ヘッダタンクの各ヘッダ部列の左右方向に隣り合う２つのヘッダ部に跨るように設けられ、第２ヘッダタンクの各ヘッダ部が、その内部を冷媒が左右方向に流れるようになされ、熱交換管が両ヘッダタンクの各ヘッダ部内に通じさせられ、第１ヘッダタンクにおける前記連通路により通じさせられている２つのヘッダ部のうちいずれか一方の第１ヘッダ部が、熱交換管を介して当該第１ヘッダ部に冷媒を送り出す第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部における冷媒流れ方向下流側部分に通じさせられるとともに、同他方の第２ヘッダ部が、熱交換管を介して当該第２ヘッダ部から冷媒を受け入れる第２ヘッダタンクの受け入れ側ヘッダ部における冷媒流れ方向上流側部分に通じさせられており、冷媒が、第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部の冷媒流れ方向下流側部分から熱交換管を通って第１ヘッダタンクの第１ヘッダ部内に流入するとともに、連通路を通って第１ヘッダタンクの第２ヘッダ部内に流入し、さらに熱交換管を通って第２ヘッダタンクの受け入れ側ヘッダ部の冷媒流れ方向上流側部分に流入するようになされている熱交換器において、
第１ヘッダタンクの前後に組をなす第１および第２ヘッダ部を通じさせる全連通路のうち、第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部における冷媒流れ方向下流側に形成された連通路に流路面積縮小部が設けられ、同じく第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部における冷媒流れ方向上流側に形成された連通路に流路面積拡大部が設けられている熱交換器。
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、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、タンク形成部材の第１プレートに、左右方向にのびるとともに第２プレートにより開口が閉鎖された複数の外方膨出部が形成され、管接続用プレートにおける外方膨出部と対応する部分に、前後方向に長い複数の管挿入穴が左右方向に間隔をおいて貫通状に形成され、第２プレートに、第１プレートの外方膨出部内に連通し、かつ管接続用プレートの各管挿入穴を第１プレートの外方膨出部内に通じさせる前後方向に長い連通穴が貫通状に形成され、熱交換管の両端部が両ヘッダタンクの管接続用プレートの管挿入穴内に挿入されて管接続用プレートにろう付されており、タンク形成部材および管接続用プレートにおける各外方膨出部と対応する部分にヘッダ部が設けられ、第１ヘッダタンクの第２プレートにおける第１ヘッダ部の外方膨出部内に連通する第１連通穴と第２ヘッダ部の外方膨出部内に連通する第２連通穴とが、第２プレートを切除することにより形成された連通部によって通じさせられており、第１ヘッダタンクの第２プレートの第１および第２連通穴の前後方向内端部と、これらの連通穴を通じさせる連通部とにより、第１ヘッダ部内と第２ヘッダ部内とを通じさせる連通路が形成され、全連通路のうち、第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部における冷媒流れ方向下流側に形成された連通路に、第１および第２連通穴よりも幅の狭い幅狭部が形成されることによって流路面積縮小部が設けられ、同じく第２ヘッダタンクの送出側ヘッダ部における冷媒流れ方向上流側に形成された連通路に、第１および第２連通穴よりも幅の広い幅広部が形成されることによって流路面積拡大部が設けられている請求項１記載の熱交換器。
連通路の幅狭部の幅をＷ１ｍｍ、幅広部の幅をＷ２ｍｍ、第１および第２連通穴の幅をＷ３ｍｍとした場合、０．３×Ｗ３≦Ｗ１≦０．８×Ｗ３、１．５×Ｗ３≦Ｗ２≦３．０×Ｗ３という関係を満たす請求項２記載の熱交換器。
幅狭部を有する連通路の数が、幅広部を有する連通路の数の０．８〜１．２倍である請求項２または３記載の熱交換器。
連通路が、ヘッダ形成部材の第１プレートにおける前後に並んだ外方膨出部間に位置している請求項２〜４のうちのいずれかに記載の熱交換器。
第１ヘッダタンクに、それぞれ左右方向に並んだ２つのヘッダ部からなるヘッダ部列が前後２列設けられ、前側ヘッダ部列の一方のヘッダ部が冷媒入口ヘッダ部となっているとともに、第１ヘッダタンクに冷媒入口ヘッダ部に通じる冷媒入口が形成され、後側ヘッダ部列における冷媒入口ヘッダ部と同一側の一方のヘッダ部が冷媒出口ヘッダ部となっているとともに、第１ヘッダタンクに冷媒出口ヘッダ部に通じる冷媒出口が形成され、第１ヘッダタンクの前側ヘッダ部列の他方のヘッダ部が第１ヘッダ部となるとともに、後側ヘッダ部列の他方のヘッダ部が第２ヘッダ部となって両ヘッダ部の内部どうしが連通路により相互に通じさせられ、第２ヘッダタンクの前後両側に、それぞれ第１ヘッダタンクの前後両ヘッダ部列の２つのヘッダ部に跨るように１つのヘッダ部が設けられ、第２ヘッダタンクの前側ヘッダ部が送出側ヘッダ部となるとともに、同じく後側ヘッダ部が受け入れ側ヘッダ部となっている請求項１〜５のうちのいずれかに記載の熱交換器。