JP2009293809A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】安定した性能を発揮する熱交換器を提供すること。
【解決手段】エジェクタ１４の出口側に接続される風上側の第１蒸発器１５と、エジェクタ１４の冷媒吸引口に接続される風下側の第２蒸発器１８と、第２蒸発器１８の冷媒入口側に配置され、冷媒流れを減圧する絞り機構１７と、流路構成部材８０とは、一体に組みつけられ、１つの冷媒入口２５と、１つの冷媒出口２６とを有する一体化ユニット２０を構成する。流路構成部材８０は、外プレート８１と内プレート８２と分配ブロック８３と接続ブロック８４と閉塞部材６３とを備える。外プレート８１と、内プレート８２とは、組み合わされて流入通路２３を構成する。分配ブロック８３には、エジェクタ１４に冷媒を供給する主開口部８３ｂと、絞り機構１７に冷媒を供給する分岐開口部８３ｃとが形成されている。これら開口部８３ｂ、８３ｃは、流入通路２３の内面から最短距離Ｔで円形形状の開口縁を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は熱交換器に関するものである。

従来、熱交換器として、特許文献１記載のものが知られている。特許文献１記載のエジェクタ式冷凍サイクル用ユニットは、エジェクタと、第１蒸発器と、第２蒸発器と、絞り機構と、接続ブロックと、介在プレートとを備えている。これら部品は、一体に組みつけられ、１つの冷媒入口と、１つの冷媒出口とを有する一体化ユニットを構成する。接続ブロックの介在プレート側の端面には、「くの字状」に曲がった凹状の溝部が形成されている。介在プレートには、接続ブロックの溝部に対向する凹状の溝部が形成されている。これら溝部によって、冷媒通路が構成されている。冷媒通路の一端部には、冷媒入口が開口している。冷媒通路の中間部には、エジェクタの入口に連通する主通路側開口部が配置されている。冷媒通路の他端部には、絞り機構に連通する分岐通路側開口部が配置されている。
特開２００７−１９２５０４号公報

特許文献１記載の冷媒通路における冷媒は、気液二相状態である。また、冷凍サイクルの負荷によって冷媒通路における冷媒流量は変化する。その結果、特許文献１記載のものは、エジェクタへ流入する冷媒と、絞り機構へ流入する冷媒との冷媒分配比が安定し難く、それぞれに分配される冷媒量が変動するという問題点があった。

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、安定した冷媒分配性能を発揮す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、以下の技術的手段を採用する。

本発明における熱交換器は、冷媒を熱交換させる熱交換部を有し、熱交換部へ冷媒を供給する第１通路および第２通路と、第１通路、および第２通路へ冷媒を供給する供給路とが形成された熱交換器であって、供給路の末端には、第１通路、および第２通路の一端が開口しており、末端に開口する第１通路の開口縁から供給路の内面までの最短距離と、末端に開口する第２通路の開口縁から供給路の内面までの最短距離とは、等しいことを特徴とする。

これにより、気液二相の冷媒のうち、液相状態の冷媒は、供給路の内面に沿って流れ、噴霧状態の二相冷媒は、供給路の中心を流れる。その結果、液相冷媒は、供給路の内面に液膜を形成する。熱交換器の運転負荷によって冷媒の流量が変動する場合、液膜の厚さは変化する。ここで、第１通路、および第２通路の下流側に接続される機構に影響を及ぼす冷媒分配比に関して、各通路に流入する気相冷媒の流入量の変化より、液相冷媒の流入量の変化の方が冷媒分配比に大きく影響を及ぼす。第１通路、および第２通路は、供給路の内面までの最短距離が均一に形成されているため、各通路へ流入する液相冷媒の分配比は、安定し易い。よって、安定した冷媒分配性能を発揮する熱交換器を提供することが可能となる。

さらに、第１通路の開口縁の形状は、第２通路の開口縁の形状に相似であることが好ましい。

これにより、第１通路、および第２通路へ流入する冷媒の分配比をさらに安定させることが可能となる。

さらに、供給路は、断面円形状であることが好ましい。

これにより、供給路を流れる冷媒は、環状流状態となる。その結果、液相冷媒は、供給路内面を流れ易く、第１通路、および第２通路へ流入する冷媒の分配比をさらに安定させることが可能となる。

さらに、末端に開口する第１通路の開口縁から供給路の内面までの最短距離は、供給路の内面と、第１通路の一部に設けられた円弧状の開口縁との間に規定されており、末端に開口する第２通路の開口縁から供給路の内面までの最短距離は、供給路の内面と、第２通路の一部に設けられた円弧状の開口縁との間に規定されていることが好ましい。

これにより、各通路へ流入する液相冷媒の分配比を、供給路に流れる冷媒量の変化に応じて緩やかに変化させることができ、安定した性能を発揮する熱交換器を提供することが可能となる。

さらに、第１通路の開口縁が有する円弧形状は、第２通路の開口縁が有する円弧形状の半径の０．５〜２倍の半径を備えていることが好ましい。

これにより、第１通路、および第２通路へ流入する冷媒の分配比をさらに安定させることが可能となる。

さらに、第１通路の開口縁、および第２通路の開口縁は、円形状であることが好ましい。

これにより、第１通路、および第２通路の加工費の低減を図ることが可能となる。また、耐圧性の高い第１通路、および第２通路を備えた熱交換器を提供することが可能となる。

さらに、第１通路、および第２通路は、供給路の軸と平行な軸を備えていることが好ましい。

これにより、供給路の径を小さくすることが可能となり、材料費の低減を図ることが可能となる。

さらに、熱交換部は、冷媒を熱交換させる第１熱交換部と、第１熱交換部の非冷却媒体流れ下流側に位置する第２熱交換部と、第１通路と第１熱交換部との間に設けられ、第２熱交換部の冷媒を吸引する冷媒吸引口を備えるエジェクタと、第２通路と第２熱交換部との間に設けられ、冷媒を減圧させる減圧部とを有していることが好ましい。

これにより、エジェクタへ流入する冷媒と、絞り機構へ流入する冷媒との冷媒分配比が安定し易い。その結果、安定した冷媒分配性能を発揮する熱交換器を提供することが可能となる。

さらに、第１通路と、第２通路と、エジェクタを挿入するための断面円形状の挿入通路と、供給路の末端を提供する分配面とが形成されている分配ブロックを備え、第１通路は、挿入通路の軸と直交する軸を備えて形成されており、第１通路、および第２通路は、分配面に直交する軸を備えて形成されており、分配ブロックは、熱交換部に一体ろう付けされていることが好ましい。

これにより、エジェクタへ流入する冷媒と、絞り機構へ流入する冷媒との冷媒分配比が安定した熱交換器を容易に提供することが可能となる。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態における車両用エジェクタ式冷凍サイクル１０の構成について説明する。図１は、車両用エジェクタ式冷凍サイクル１０の冷媒回路図である。冷媒を吸入圧縮する圧縮機１１は、電磁クラッチ１１ａ、ベルト等を介して図示しない車両走行用エンジンにより回転駆動される。

この圧縮機１１としては、吐出容量の変化により冷媒吐出能力を調整できる可変容量型圧縮機、あるいは電磁クラッチ１１ａの断続により圧縮機作動の稼働率を変化させて冷媒吐出能力を調整する固定容量型圧縮機のいずれを使用してもよい。また、圧縮機１１として電動圧縮機を使用すれば、電動モータの回転数調整により冷媒吐出能力を調整できる。

この圧縮機１１の冷媒吐出側には、放熱器１２が配置されている。放熱器１２は圧縮機１１から吐出された高圧冷媒と図示しない冷却ファンにより送風される車室外空気との間で熱交換を行って高圧冷媒を冷却する。ここで、エジェクタ式冷凍サイクル１０の冷媒として、本実施形態では、フロン系、ＨＣ系等の冷媒のように高圧圧力が臨界圧力を超えない冷媒を用いて、蒸気圧縮式の亜臨界サイクルを構成している。このため、放熱器１２は、冷媒を凝縮する凝縮器として作用する。

放熱器１２の出口側には、受液器１２ａが設けられている。受液器１２ａは、縦長のタンク形状のものである。受液器１２ａは、冷媒の気液を分離して冷凍サイクル１０内の余剰液相冷媒を溜める気液分離器を構成する。受液器１２ａの出口には、タンク形状内部の下部側から液相冷媒を導出する構造が備えられている。本実施形態では、受液器１２ａは、放熱器１２と一体的に設けられている。また、放熱器１２として、冷媒流れ上流側に位置する凝縮用熱交換部と、この凝縮用熱交換部からの冷媒を導入して冷媒の気液を分離する受液器１２ａと、この受液器１２ａからの飽和液相冷媒を過冷却する過冷却用熱交換部とを有する構成を採用してもよい。

受液器１２ａの出口側には、温度式膨張弁１３が配置されている。温度式膨張弁１３は、受液器１２ａからの液相冷媒を減圧する減圧手段である。温度式膨張弁１３は、圧縮機１１の吸入側通路に配置された感温部１３ａを有している。温度式膨張弁１３は、圧縮機１１の吸入側冷媒の温度と圧力とに基づいて、圧縮機１１の吸入側冷媒の過熱度を検出し、圧縮機１１の吸入側冷媒の過熱度が予め設定された所定値となるように弁開度を調整するものである。

温度式膨張弁１３の出口側には、エジェクタ１４が配置されている。エジェクタ１４は、冷媒を減圧する減圧手段であるとともに、高速で噴出する冷媒流の吸引作用によって冷媒の循環を行う冷媒循環手段でもある。ここで、吸引作用とは、巻き込み作用としても把握できる。また、冷媒循環手段は、運動量輸送式ポンプとしても把握できる。エジェクタ１４は、温度式膨張弁１３を通過後の中間圧冷媒に対して通路面積を小さく絞って、冷媒をさらに減圧膨張させるノズル部１４ａと、ノズル部１４ａの冷媒噴出口と同一空間に配置され、第２蒸発器１８からの気相冷媒を吸引する冷媒吸引口１４ｂとを備えている。また、エジェクタ１４は、ノズル部１４ａ、および冷媒吸引口１４ｂの冷媒流れ下流側に、ノズル部１４ａからの高速度の冷媒と冷媒吸引口１４ｂの吸引冷媒とを混合する混合部１４ｃを備えている。さらに、エジェクタ１４は、混合部１４ｃの冷媒流れ下流側に昇圧部をなすディフューザ部１４ｄが配置されている。ディフューザ部１４ｄは、冷媒の通路面積を徐々に大きくする形状に形成されており、冷媒流れを減速させて冷媒圧力を上昇させる作用を果たす。ここで、冷媒流れを減速させて冷媒圧力を上昇させる作用とは、冷媒の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する作用としても把握できる。

エジェクタ１４のディフューザ部１４ｄの出口側には、第１蒸発器１５が接続される。第１蒸発器１５の出口は、圧縮機１１の吸入口に接続される。また、温度式膨張弁１３の出口とエジェクタ１４の入口との間の分岐点Ｚには、分岐通路１６の上流側が接続されている。分岐通路１６の下流側は、エジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｂに接続されている。図１中の分岐点Ｚは、分岐通路１６の分岐点を示す。

分岐通路１６には、絞り機構１７が配置されている。また、絞り機構１７より冷媒流れ下流側には、第２蒸発器１８が配置されている。絞り機構１７は、第２蒸発器１８への冷媒流量の調節作用をなす減圧手段である。絞り機構１７は、冷媒を減圧させるエジェクタ１４とは別の減圧部としても把握できる。具体的には、キャピラリチューブやオリフィスのような固定絞りで構成できる。本実施形態では、キャピラリチューブ１７ａを採用している。

本実施形態におけるエジェクタ式冷凍サイクル１０を、車両空調用冷凍サイクル装置に適用する場合、冷却対象空間は、車室内空間である。また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０を、冷凍車用冷凍サイクル装置に適用する場合、冷凍車の冷凍冷蔵庫内空間が、冷却対象空間となる。

ここで、本実施形態では、エジェクタ１４、第１、第２蒸発器１５、１８および絞り機構１７は、１つの一体化ユニット２０として組み付けられている。次に、この一体化ユニット２０の具体的な構造を、図２〜図５により説明する。図２は、第１実施形態における一体化ユニット２０の分解斜視図である。図３は、第１実施形態における一体化ユニット２０の一部の構成部品を示す斜視図である。図４は、第１実施形態における上側タンク１８ｂの第２空間２８側の縦断面図である。図５は、図４のＶ―Ｖ断面図である。

２つの蒸発器１５、１８は、図示しないケース内に収納されている。つまり、２つの蒸発器１５、１８は、完全に１つの蒸発器構造として一体化されている。第１蒸発器１５は、１つの蒸発器構造のうち空気流れ方向Ａの上流側領域を構成する。一方、第２蒸発器１８は、１つの蒸発器構造のうち空気流れ方向Ａの下流側領域を構成する。電動送風機１９は、被冷却空気を２つの蒸発器１５、１８の共通通路に空気流れ方向Ａのごとく送風する。２つの蒸発器１５、１８で冷却された冷風は、共通の図示しない冷却対象空間に送り込まれる。

第１蒸発器１５、および第２蒸発器１８の基本的構成は、同一である。第１蒸発器１５、および第２蒸発器１８は、熱交換部１５ａ、１８ａと、この熱交換部１５ａ、１８ａの上下両側に位置するタンク部１５ｂ、１５ｃ、１８ｂ、１８ｃとを備えている。

熱交換部１５ａ、１８ａは、それぞれ上下方向に延びる複数のチューブ２１を備える。これら複数のチューブ２１の間には、被熱交換媒体が通る通路が形成されている。本実施形態では、被冷却空気が通る通路が形成されている。これら複数のチューブ２１相互間には、フィン２２が配置されている。フィン２２は、チューブ２１に接合されている。つまり、熱交換部１５ａ、１８ａは、チューブ２１とフィン２２との積層構造からなる。チューブ２１とフィン２２とは、熱交換部１５ａ、１８ａの左右方向に交互に積層配置されている。チューブ２１とフィン２２との積層構造は、熱交換部１５ａ、１８ａの全域に亘って構成されている。電動送風機１９の送風空気は、チューブ２１とフィン２２との積層構造の空隙部を通過する。

チューブ２１は、断面形状が空気流れ方向Ａに沿って扁平な扁平チューブである。フィン２２は、薄板材を波状に曲げ成形したコルゲートフィンである。フィン２２は、チューブ２１の平坦な外面側に接合される。フィン２２は、空気側伝熱面積を拡大する機能を備えている。他の実施形態においては、フィン２２を備えていない構成を採用することも可能である。

熱交換部１５ａが有するチューブ２１と熱交換部１８ａが有するチューブ２１とは、互いに独立した冷媒通路を構成している。第１蒸発器１５のタンク部１５ｂ、１５ｃ、および第２蒸発器１８のタンク部１８ｂ、１８ｃは、いずれも複数のチューブ２１の配列方向に細長く延びる形状になっている。ここで、チューブ２１の配列方向は、図２の左右方向であり、空気流れ方向Ａと直交する方向である。第１蒸発器１５の上下両側のタンク部１５ｂ、１５ｃには、熱交換部１５ａのチューブ２１の上下両端部が挿入されている。タンク部１５ｂ、１５ｃは、チューブ２１の上下両端部が接合される図示しないチューブ嵌合穴部を有している。熱交換部１５ａのチューブ２１の上下両端部は、タンク部１５ｂ、１５ｃの内部空間に連通する構成を備えている。同様に、第２蒸発器１８の上下両側のタンク部１８ｂ、１８ｃには、熱交換部１８ａのチューブ２１の上下両端部が挿入されている。タンク部１８ｂ、１８ｃは、チューブ２１の上下両端部が接合される図示しないチューブ嵌合穴部を有している。熱交換部１８ａのチューブ２１の上下両端部は、タンク部１８ｂ、１８ｃの内部空間に連通する構成を備えている。上下両側のタンク部１５ｂ、１５ｃ、１８ｂ、１８ｃは、それぞれ対応する熱交換部１５ａ、１８ａの複数のチューブ２１へ冷媒流れを分配し、または複数のチューブ２１からの冷媒流れを集合させる役割を果たす。上側タンク１５ｂ、１８ｂ同士、および下側タンク１５ｃ、１８ｃ同士はそれぞれ一体成形されている。

本実施形態では、２つの上側タンク１５ｂ、１８ｂは、チューブ配列方向であるタンク長手方向に延びるチューブ側の分割体４０と反チューブ側の分割体４１とを備えている。この２つの分割体４０、４１を組み合わせて、一体に接合することにより、タンク長手方向に延びる２つの筒形状が、空気流れ方向Ａの前後に並んで形成されている。この２つの筒形状の上側タンク１５ｂ、１８ｂの一端部は、キャップ４３で閉塞されている。これによって、２つの上側タンク１５ｂ、１８ｂが構成されている。分割体４０は、２つの上側タンク１５ｂ、１８ｂのそれぞれのチューブ側の半筒部を一体成形したＷ字状断面形状を有している。一方、分割体４１は、２つの上側タンク１５ｂ、１８ｂのそれぞれの反チューブ側の半筒部を一体成形したＭ字状断面形状を有している。

チューブ２１、フィン２２、タンク部１５ｂ、１５ｃ、１８ｂ、１８ｃ等の蒸発器構成部品の具体的材質としては、熱伝導性やろう付け性に優れた金属であるアルミニウムが好適である。このアルミニウム材にて各部品を成形することにより、第１、第２蒸発器１５、１８の全体構成部品は、一体ろう付けにて組み付けられている。本実施形態では、冷媒入口と冷媒出口とを構成する流路構成部材８０、および絞り機構１７を構成するキャピラリチューブ１７ａも、一体ろう付けにて第１、第２蒸発器１５、１８に組み付けられている。キャピラリチューブ１７ａ、および流路構成部材８０は、蒸発器構成部品と同様にアルミニウム材にて成形されている。

これに対し、エジェクタ１４に関しては、ノズル部１４ａには、高精度な微小通路が形成されている。例えば、エジェクタ１４をろう付けすると、ろう付け時の高温度、例えば６００℃付近にてノズル部１４ａが熱変形する。よって、ノズル部１４ａの通路形状、寸法等を所期の設計通りに維持できない。そこで、本実施形態におけるエジェクタ１４は、第１、第２蒸発器１５、１８、流路構成部材８０、およびキャピラリチューブ１７ａを一体ろう付けした後に、第２蒸発器１８側に組み付けられている。

エジェクタ１４のうち、ノズル部１４ａはステンレス、黄銅等の材質で形成される。一方、ノズル部１４ａ以外の部分の冷媒吸引口１４ｂを形成するハウジング部分、混合部１４ｃ、ディフューザ部１４ｄは銅、アルミニウムといった金属材にて構成されるが、樹脂のような非金属材で構成されてもよい。エジェクタ１４は、第１、第２蒸発器１５、１８等を一体ろう付けする組み付け工程のろう付け後に、分配ブロック８３の主開口部８３ｂおよび主通路開口部４９の穴形状を貫通して上側タンク１８ｂの内部に差し込まれる。

エジェクタ固定板５４は、第２蒸発器１８の上側タンク１８ｂの内部空間の長手方向の中央部に配置され上側タンク１８ｂの内壁面にろう付けされる部材である。図６は、第１実施形態におけるエジェクタ固定板５４の斜視図である。エジェクタ固定板５４は、板形状に円筒部５４ａが一体成形されている。円筒部５４ａの内周側には、エジェクタ１４のディフューザ部１４ｄが嵌合固定されている。また、エジェクタ固定板５４は、上側タンク１８ｂの内部空間を、第１空間２７と第２空間２８とに仕切る役割を果たす。第１空間２７は、複数のチューブ２１からの冷媒を集合させる集合タンクとしての役割を果たす。一方、第２空間２８は、冷媒を複数のチューブ２１へ分配する分配タンクとしての役割を果たす。円筒部５４ａとディフューザ部１４ｄとの嵌合部は、図示しないＯリングによりシールされている。エジェクタ固定板５４から上方へ突出する爪部５４ｂは、上側タンク１８ｂの上面に設けられたスリット状穴部５５を貫通し、上側タンク１８ｂにかしめ固定される。これにより、エジェクタ固定板５４は、上側タンク１８ｂにろう付け前に仮固定可能な構成を備えている。エジェクタ１４は、ノズル部１４ａの軸方向に延びる細長の円筒形状となっており、細長円筒形状の長手方向を上側タンク１８ｂの長手方向に一致させて、エジェクタ１４が上側タンク１８ｂと平行に設置されている。

第１蒸発器１５の上側タンク１５ｂの内部空間の長手方向の中央部には、仕切板３０が配置されている。仕切板３０は、上側タンク１５ｂの内部空間を、第３空間３１と第４空間３２とに仕切る役割を果たす。第３空間３１は、複数のチューブ２１からの冷媒を集合させる集合タンクとしての役割を果たす。一方、第４空間３２は、冷媒を複数のチューブ２１へ分配する分配タンクとしての役割を果たす。

キャピラリチューブ１７ａは、分割体４１のＭ字状断面の中央部に形成される谷間形状部の上に配置されている。キャピラリチューブ１７ａは、上側タンク１５ｂ、１８ｂの外面側に一体ろう付けされている。キャピラリチューブ１７ａの冷媒出口である一端側は、上側タンク１５ｂ、１８ｂの一端部を閉塞するキャップ４３の貫通穴４３ａに挿入され、第２空間２８内に開口している。

流路構成部材８０は、第１、第２蒸発器１５、１８の上側タンク１５ｂ、１８ｂの他端部に一体ろう付けされている。流路構成部材８０は、外プレート８１、内プレート８２、分配ブロック８３、接続ブロック８４、および閉塞部材６３を備えている。流路構成部材８０は、熱交換部の冷媒流れ上流側に設けられ、流入する冷媒を複数の冷媒通路に分配する分配部としても把握できる。

外プレート８１、および内プレート８２は、板形状のアルミニウム材がプレス加工された形状である。これらプレート８１、８２を組み合わせることによって、流入通路２３、および流出通路２４が形成される。

本実施形態では、外プレート８１の中央には、分配ブロック８３が内側に配設される穴部８１ａが形成されている。外プレート８１には、断面が半円形状の溝部２３ａ、２４ａが形成されている。溝部２３ａは、上側タンク１８ｂの長手方向と直交する方向に沿って延び、穴部８１ａに向かう流路を形成するように設けられている。溝部２３ａが形成する流路の両端部は、流れ方向に溝部２３ａの流路壁面がなく、開放されている。

溝部２４ａは、穴部８１ａを取り巻くようにＧ字状にのびて設けられている。溝部２４ａが形成する流路の一端部は、溝部２４ａの流路壁面に囲まれている。溝部２４ａの一端部が形成する流路空間は、球体を４分割した形状である。一方、溝部２４ａが形成する流路の他端部は、流れ方向に流路壁面がなく、開放されている。また、溝部２４ａの多端部が形成する流路は、開放端近傍へ向かうにしたがって流路断面積を大きくし、開放端近傍では、大きくなった流路断面がそのまま維持されて開放されている。

内プレート８２の中央には、主通路開口部４９が形成されている。主通路開口部４９は、上側タンク１８ｂが形成する内部空間の断面形状と同一である。内プレート８２には、主通路開口部４９に隣接して、冷媒出口開口部５１が形成されている。冷媒出口開口部５１は、主通路開口部４９と同一形状である。内プレート８２には、主通路開口部４９と冷媒出口開口部５１との間に分岐通路開口部５０が形成されている。分岐通路開口部５０は、キャピラリチューブ１７ａが挿入されている。

内プレート８２には、断面が半円形状の流路を形成する溝部２３ｂ、２４ｂが形成されている。溝部２３ｂは、外側から主通路開口部４９に向かうように流路を形成して設けられている。溝部２３ｂが形成する流路の一端部は、流れ方向に溝部２３ｂの流路壁面がなく、外側に開放されている。一方、溝部２３ｂの内側の他端部は、溝部２３ｂの流路壁面で囲まれている。溝部２３ｂの他端部が形成する流路空間は、円錐を２分割した形状である。

溝部２４ｂは、主通路開口部４９を取り巻くようにＧ字状にのびて設けられている。溝部２４ｂが形成する流路の一端部は、流れ方向に溝部２４ｂの流路壁面がなく、冷媒出口開口部５１に開放されている。一方、溝部２４ｂが形成する流路の他端部は、流れ方向に流路壁面がなく、開放されている。また、溝部２４ｂの多端部が形成する流路は、開放端近傍へ向かうにしたがって流路断面積を大きくし、開放端近傍では、大きくなった流路断面がそのまま維持されて開放されている。溝部２４ｂの流路の一端側は底を尖らせ、他端側は底を平らにして形成されている。

内プレート８２には、爪部８２ａ、８２ｂ、８２ｃが形成されている。爪部８２ａは、内プレート８２に８つ形成されている。爪部８２ａは、外プレート８１と内プレート８２とを仮固定する機能を備えている。爪部８２ａは、溝部２３ｂ、２４ｂの周囲に設けられている。これにより、内プレート８２と外プレート８１とをろう付け前に仮固定できる。爪部８２ｂは、内プレート８２に２つ形成されている。爪部８２ｂは、内プレート８２と熱交換部１５ａ、１８ａとを仮固定する機能を備えている。爪部８２ｃは、内プレート８２に３つ形成されている。爪部８２ｃは、内プレート８２と分配ブロック８３とを仮固定する機能を備えている。爪部８２ｃは、主通路開口部４９の周囲に分配ブロック８３を３方向から固定する位置に設けられている。これにより、内プレート８２と分配ブロック８３とをろう付け前に仮固定できる。

これら溝部２３ａ、２３ｂを組み合わせることで、流入通路２３は構成されている。流入通路２３は、分配ブロック８３に形成される開口部８３ｂ、８３ｃへ冷媒を供給する供給路としても把握できる。また、これら溝部２４ａ、２４ｂを組み合わせることで、流出通路２４は構成されている。

分配ブロック８３の構造について、図７〜１０を用いて説明する。図７は、第１実施形態における分配ブロック８３の斜視図である。図８は、図５中の分配ブロック８３のＶＩＩＩ矢視図である。図９は、図５中の分配ブロック８３のＩＸ矢視図である。図１０は、図７中の分配ブロック８３のＸ矢視図である。

分配ブロック８３の本体は、中央がやや屈曲した直方体である。分配ブロック８３の本体の中央には、貫通穴８３ａが形成されている。貫通穴８３ａは、エジェクタ１４が挿入される程度の径で形成されている。分配ブロックは、エジェクタ１４の挿入方向と平行に突出する筒形状の筒部８３ｄを有している。筒部８３ｄの突出高さは、分配ブロック８３の厚さの半分程度である。筒部８３ｄの内部空間は、貫通穴８３ａである。筒部８３ｄでの貫通穴８３ａの断面の円形状は、他の箇所の貫通穴８３ａの断面の円形状の径よりやや小さい径で形成されている。

分配ブロック８３の一端側には、半円形状の突出部８３ｆが形成されている。突出部８３ｆの突出端面は、外プレート８１の溝部２３ａが形成する流路の断面と同一の形状である。本実施形態では、突出部８３ｆの突出端面の形状は、半円形状である。これにより、材料費の低減を図ることが可能となる。突出部８３ｆの突出端面の弦は、貫通穴８３ａの軸と直交する方向に形成されている。突出部８３ｆの突出端面は、流入通路の末端を提供する分配面としても把握できる。

さらに、突出部８３ｆの突出端面には、突出端面から垂直に貫通穴８３ａまで貫通する主通路２５ａの主開口部８３ｂが形成されている。主通路２５ａが形成する流路は、断面円形状である。主通路２５ａは、貫通穴８３ａの断面円形状の中心を通る軸を備えている。主通路２５ａは、熱交換部１５ａへ冷媒を供給する第１通路としても把握できる。主開口部８３ｂは、円形状である。主開口部８３ｂの中心は、突出部８３ｆの突出端面が有する弦と直交する半径上に配置される。

また、突出部８３ｆの突出端面には、突出端面から垂直に挿入穴８３ｇまで貫通する分岐通路１６の分岐開口部８３ｃが形成されている。分岐通路１６が形成する流路は、断面円形状である。分岐通路１６は、主通路２５ａの軸と平行な軸を備えている。分岐通路１６は、熱交換部１８ａへ冷媒を供給する第２通路としても把握できる。分岐開口部８３ｃは、円形状である。分岐開口部８３ｃの開口縁から突出端面の突出縁までの最短距離は、主開口部８３ｂの開口縁から突出端面の突出縁までの最短距離と同じある。これら最短距離は、図７に示すように距離Ｔである。これら突出部８３ｆの突出端面、主開口部８３ｂ、および分岐開口部８３ｃは、流入通路２３の軸と直交して配設されている。また、これら主通路２５ａ、および分岐通路１６は、流入通路２３の冷媒が流れる方向と平行に形成されている。分岐通路１６は、挿入穴８３ｇに連通している。

挿入穴８３ｇとは、キャピラリチューブ１７ａを挿入するための穴である。挿入穴８３ｇは、分配ブロック８３を貫通せず、分配ブロック８３の厚さの３分の２程度の深さを備えている。挿入穴８３ｇの軸は、貫通穴８３ａの軸と平行である。挿入穴８３ｇと貫通穴８３ａとの配置の関係は、内プレート８２の主通路開口部４９と分岐通路開口部５０との配置の関係と同一である。

分配ブロック８３は、３つの係止部８３ｅを備えている。係止部８３ｅは、爪部８２ｃに対応する位置に形成されている。係止部８３ｅは、爪部８２ｃが曲げられることによって、分配ブロック８３と内プレート８２とを連結する機能を備えている。

接続ブロック８４は、冷媒入口２５と冷媒出口２６とを備えている。冷媒出口２６は、冷媒入口２５の径より大きく形成されている。冷媒入口２５は、流入通路２３の２つの開口部のうち、分配ブロック８３の突出部８３ｆの突出端面が配設される側の反対側の開口部を覆って配設されている。冷媒出口２６は、流出通路２４の２つの開口部のうち、冷媒出口開口部５１が設けられる側の反対側の開口部を覆って配設されている。

閉塞部材６３は、エジェクタ１４を分配ブロック８３の貫通穴８３ａから上側タンク１８ｂの内部に挿入した後に貫通穴８３ａを閉塞するものである。さらに、閉塞部材６３は、エジェクタ１４の長手方向の入口側端部と閉塞部材６３が備える突出片６３ｂとを当接させることで、エジェクタ１４の長手方向の固定を行うものである。閉塞部材６３は、円盤形状の基部６３ａから垂直に突き出す２つの突出片６３ｂが一体的に形成されている形状である。突出片６３ｂの突き出す方向は、エジェクタ１４の長手方向である。突出片６３ｂの突出方向の断面は、半円形状である。この２つの突出片６３ｂの断面形状が有する弦は、主通路２５ａの軸と平行に設けられている。

上側タンク１８ｂ内の第２空間２８の上下方向の中央部には、仕切り板５６が配置されている。図１１は、第１実施形態における仕切り板５６の斜視図である。この仕切り板５６は、上側タンク１８ｂの長手方向に延びる板状の部材であり、上側タンク１８ｂの内壁面にろう付けされる。上側タンク１８ｂ内の第２空間２８は、この仕切り板５６によってさらに上下方向の２つの空間、すなわち、上空間２８ａと下空間２８ｂとに仕切られている。仕切り板５６のうち、一端部は、上方へ向かって直角に屈曲した屈曲部５６ａが形成されている。さらに、屈曲部５６ａの先端部から上方へ突出する爪部５６ｂが形成されている。爪部５６ｂは上側タンク１８ｂの上面のスリット状穴部５７を貫通して上側タンク１８ｂにかしめ固定される。これにより、仕切り板５６を上側タンク１８ｂに対してろう付け前に仮固定できる。また、仕切り板５６の屈曲部５６ａとキャピラリチューブ１７ａの出口端部との間に、所定の間隔を設定することにより、キャピラリチューブ１７ａの出口端部は第２空間２８の下空間２８ｂに連通する。仕切り板５６の屈曲部５６ａの屈曲内側には、三角状に突出するリブ５６ｃが打ち出し成形されている。これにより、仕切り板５６の屈曲部５６ａにおける剛性を確保して、屈曲角度が変化してしまうことを防止している。仕切り板５６の長手方向端部のうち、エジェクタ固定板５４側の端部には、下方へ向かって直角に屈曲した屈曲部５６ｄが形成されている。屈曲部５６ｄは、エジェクタ固定板５４および上側タンク１８ｂのチューブ側分割体４０に接触しており、この両者５４、４０にろう付けされる。

ここで、ディフューザ部１４ｄの出口部は、エジェクタ固定板５４の円筒部５４ａ内を貫通して配置されている。ディフューザ部１４ｄの出口部は、上側タンク１８ｂ内の第２空間２８の上空間２８ａ内に突き出している。ディフューザ部１４ｄの出口部は、上空間２８ａ内に直接連通している。仕切り板５６には、屈曲部５６ｄに隣接して下方への溝部５６ｅが形成されている。この溝部５６ｅ上にエジェクタ１４のディフューザ部１４ｄの出口側下部が嵌合する。この溝部５６ｅに連続してガイド部５６ｆが仕切り板５６に形成されている。このガイド部５６ｆは傾斜円弧形状であり、ディフューザ部１４ｄの出口部から流出する冷媒流れをスムースにガイドするものである。

上側タンク１８ｂ内の上空間２８ａは、連通穴部５８を介して第１蒸発器１５の上側タンク１５ｂの第４空間３２に連通している。この連通穴部５８は、タンク長手方向に沿って複数個形成されている。本実施形態では、４個形成されている。この連通穴部５８は、２つの上側タンク１５ｂ、１８ｂの結合部に形成されるものである。より具体的には、分割体４０のうちＷ字状断面の中央部に形成される平板面６０と、分割体４１のうちＭ字状断面の中央部に形成される平板面６１とをろう付けにより接合する。その際に、分割体４１の平板面６１に上方への凹形状を複数形成して、この凹形状と分割体４０の平板面６０とで囲まれてできる空間によって連通穴部５８が形成される。

上側タンク１８ｂ内の下空間２８ｂの上下方向の中央部には、冷媒貯留板６４が配置されている。図１２は、第１実施形態における冷媒貯留板６４の斜視図である。この冷媒貯留板６４は、上側タンク１８ｂの内壁面にろう付けされる部材である。冷媒貯留板６４は、断面山形にて上側タンク１８ｂの長手方向に延びる板状部材である。冷媒貯留板６４の断面山形の頂部には、矩形状に打ち抜かれた穴部６４ａが上側タンク１８ｂの長手方向に複数個設けられている。下空間２８ｂは、複数のチューブ２１の上端開口部へ冷媒を分配する分配側タンク空間部を構成している。冷媒貯留板６４は、その断面山形形状の両側部に形成される谷部６５にキャピラリチューブ１７ａからの気液二相冷媒の液相冷媒を溜める。溜まった液相冷媒は、複数の矩形状穴部６４ａから落下し、複数のチューブ２１の上端開口部へ均一に分配される。

次に、一体化ユニット２０全体の冷媒流路構成を具体的に説明する。まず、冷媒は、接続ブロック８４の冷媒入口２５に流入する。冷媒入口２５に流入した冷媒は、流入通路２３を流れる。流入通路２３を流れる冷媒は、気液二相の環状流状態である。流入通路２３を流れる気液二相状態の冷媒は、ガイド部８２ｂにより、分配ブロック８３の突出部８３ｆの突出端面に向かって流れる。突出端面へ流れる冷媒のうち、噴霧状態の二相冷媒は、流入通路２３の中心を流れる。一方、液相冷媒は、流入通路２３の内面に液膜を形成して流れる。液相冷媒が形成する液膜は、冷凍サイクル１０の運転負荷によって変動する。また、冷凍サイクルの運転負荷によって、流入通路２３を流れる冷媒の全体流量も変動する。これら変動する要素を有する冷媒が、突出部８３ｆの突出端面に形成された主開口部８３ｂと分岐開口部８３ｃとに流入する。本実施形態では、主開口部８３ｂに流入する冷媒と、分岐開口部８３ｃに流入する冷媒との冷媒分配比は、冷凍サイクル１０の運転負荷によらずに一定である。これら開口部に流入した冷媒は、主通路２５ａ、および分岐通路１６を通過する。主通路２５ａを流れる冷媒は、貫通穴８３ａ内に流出する。貫通穴８３ａに流出した冷媒は、貫通穴８３ａと連通する筒部８３ｄの内部を通過し、エジェクタ１４のノズル部１４ａ、混合部１４ｃ、ディフューザ部１４ｄを通過して減圧される。この減圧後の低圧冷媒は、風下側に位置する第２蒸発器１８の上側タンク１８ｂ内における上空間２８ａに流入する。

上空間２８ａに流入した冷媒は、複数個の連通穴部５８を経て風上側に位置する第１蒸発器１５の上側タンク１５ｂの第４空間３２に流入する。第４空間３２の冷媒は、風上側の熱交換部１５ａの右側部の複数のチューブ２１に分配され、この複数のチューブ２１を下降して下側タンク１５ｃ内の左側部に流入する。この下側タンク１５ｃ内には仕切板が設けられていないので、冷媒は、この下側タンク１５ｃの左側部から右側部へと移動する。下側タンク１５ｃの右側部の冷媒は、風上側の熱交換部１５ａの右側部の複数のチューブ２１を上昇して上側タンク１５ｂの第３空間３１に流入する。第３空間３１の冷媒は、冷媒出口開口部５１から流出通路２４に流入する。流出通路２４を通過した冷媒は、接続ブロック８４の冷媒出口２６から吐出される。

一方、分配ブロック８３の分岐通路１６を流れる冷媒は、挿入穴８３ｇに流出する。挿入穴８３ｇの冷媒は、キャピラリチューブ１７ａを通過して減圧される。減圧後の低圧冷媒は、気液二相状態である。この低圧冷媒は、第２蒸発器１８の上側タンク１８ｂの第２空間２８の下空間２８ｂに流入する。下空間２８ｂに流入した冷媒のうち、液相冷媒は、冷媒貯留板６４の山形形状の左右両側に位置する谷部６５に溜まる。谷部６５に溜まった液相冷媒は、冷媒貯留板６４の山形形状の頂部付近の矩形状穴部６４ａから溢れ出て下方へ落下する。矩形状穴部６４ａから落下した液相冷媒を含む気液二相冷媒は、風下側の熱交換部１８ａの左側部の複数のチューブ２１を下降して下側タンク１８ｃ内の左側部に流入する。下側タンク１８ｃ内には仕切板が設けられていないので、冷媒は、この下側タンク１８ｃの左側部から右側部へと移動する。下側タンク１８ｃの右側部の冷媒は、風下側の熱交換部１８ａの右側部の複数のチューブ２１を上昇して上側タンク１８ｂの第１空間２７に流入する。第１空間２７は、エジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｂと連通しているので、第１空間２７内の冷媒は、冷媒吸引口１４ｂからエジェクタ１４内に吸引される。

一体化ユニット２０は以上のような冷媒流路構成を持つため、一体化ユニット２０全体として冷媒入口２５は、接続ブロック８４に１つ設けるだけでよく、また冷媒出口２６も接続ブロック８４に１つ設けるだけでよい。

次に、第１実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル１０の作動について説明する。圧縮機１１を車両エンジンにより駆動すると、圧縮機１１で圧縮され吐出された高温高圧状態の冷媒は、放熱器１２に流入する。放熱器１２では高温の冷媒が外気により冷却されて凝縮する。放熱器１２から流出した高圧冷媒は、受液器１２ａ内に流入し、この受液器１２ａ内にて冷媒の気液が分離され、液相冷媒が受液器１２ａから導出され温度式膨張弁１３を通過する。温度式膨張弁１３では、第１蒸発器１５の出口冷媒の過熱度が所定値となるように弁開度が調整され、高圧冷媒が減圧される。この温度式膨張弁１３通過後の冷媒は、中間圧冷媒である。この中間圧冷媒は、一体化ユニット２０の接続ブロック８４に設けられた１つの冷媒入口２５に流入する。

ここで、冷媒流れは、分配ブロック８３の主通路２５ａからエジェクタ１４に向かう冷媒流れと、分配ブロック８３の分岐通路１６からキャピラリチューブ１７ａに向かう冷媒流れとに分流される。エジェクタ１４に流入した冷媒流れは、ノズル部１４ａで減圧され膨張する。従って、ノズル部１４ａで冷媒の圧力エネルギーが速度エネルギーに変換され、このノズル部１４ａの噴出口から冷媒は高速度となって噴出する。この際の冷媒圧力低下により、冷媒吸引口１４ｂから分岐通路１６の第２蒸発器１８通過後の気相冷媒を吸引する。

ノズル部１４ａから噴出した冷媒と冷媒吸引口１４ｂに吸引された冷媒は、ノズル部１４ａ下流側の混合部１４ｃで混合されてディフューザ部１４ｄに流入する。このディフューザ部１４ｄでは通路面積の拡大により、冷媒の速度エネルギーが圧力エネルギーに変換されるため、冷媒の圧力が上昇する。エジェクタ１４のディフューザ部１４ｄから流出した冷媒は、第１蒸発器１５の熱交換部１５ａにて、空気流れ方向Ａの送風空気から吸熱して蒸発する。この蒸発後の気相冷媒は、１つの冷媒出口２６から圧縮機１１に吸入され、再び圧縮される。

一方、分岐通路１６に流入した冷媒流れは、キャピラリチューブ１７ａで減圧されて低圧冷媒となる。この低圧冷媒は、第２蒸発器１８の熱交換部１８ａにて、第１蒸発器１５通過後の送風空気から吸熱して蒸発する。この蒸発後の気相冷媒は、冷媒吸引口１４ｂからエジェクタ１４内に吸引される。

本実施形態では、流入通路２３を流れる気液二相の冷媒のうち、液相状態の冷媒は、供給路の内面に沿って流れ、噴霧状態の二相冷媒は、供給路の中心を流れる。その結果、液相冷媒は、供給路の内面に液膜を形成する。熱交換器の運転負荷によって冷媒の流量が変動する場合、液膜の厚さは変化する。ここでの冷媒分配比は、各開口部８３ｂ、８３ｃの下流側に接続されるエジェクタ１４、およびキャピラリチューブ１７ａに影響を及ぼす。また、各開口部８３ｂ、８３ｃに流入する気相冷媒の流入量の変化より、液相冷媒の流入量の変化の方が影響を及ぼし易い。各開口部８３ｂ、８３ｃは、流入通路２３の内面までの最短距離が距離Ｔと均一に形成されているため、各開口部８３ｂ、８３ｃへ流入する液相冷媒の分配比は、安定し易い。さらに、各開口部８３ｂ、８３ｃは、同一形状で形成されているため、一定の分配比で分配される。また、各開口部８３ｂ、８３ｃは、円形状であるため、液相冷媒の流入量は、熱交換器の運転負荷の変化に応じて緩やかに増減する。よって、安定した性能を発揮する熱交換器を提供することが可能となる。

また、本実施形態では、エジェクタ１４のディフューザ部１４ｄの下流側冷媒を第１蒸発器１５に供給するととともに、分岐通路１６側の冷媒をキャピラリチューブ１７ａを通して第２蒸発器１８にも供給できる。よって、第１、第２蒸発器１５、１８にて同時に冷却作用を発揮できる。そのため、第１、第２蒸発器１５、１８の両方で冷却された冷風を冷却対象空間に吹き出して、冷却対象空間を冷房できる。また、第１蒸発器１５の冷媒蒸発圧力は、ディフューザ部１４ｄで昇圧した後の圧力である。一方、第２蒸発器１８の出口側は、エジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｂに接続されている。よって、ノズル部１４ａでの減圧直後の最も低い圧力を第２蒸発器１８に作用させることができる。これにより、第１蒸発器１５の冷媒蒸発圧力よりも第２蒸発器１８の冷媒蒸発圧力を低くすることができる。つまり、送風される空気流れ方向Ａに対して冷媒蒸発温度が高い第１蒸発器１５を上流側に配置し、冷媒蒸発温度が低い第２蒸発器１８を下流側に配置できる。その結果、第１蒸発器１５における冷媒蒸発温度と送風空気との温度差、および第２蒸発器１８における冷媒蒸発温度と送風空気との温度差を両方とも確保できる。このため、第１、第２蒸発器１５、１８の冷却性能を両方とも有効に発揮できる。従って、共通の冷却対象空間に対する冷却性能を第１、第２蒸発器１５、１８の組み合わせにて効果的に向上できる。また、ディフューザ部１４ｄでの昇圧作用により圧縮機１１の吸入圧を上昇して、圧縮機１１の駆動動力を低減できる。

また、エジェクタ１４は、上側タンク１８ｂの内部に挿入される構造になっているから、蒸発器タンク内部空間をエジェクタ１４の搭載スペースとして有効利用できる。その結果、エジェクタ１４と蒸発器１５、１８との一体化ユニット２０の搭載スペースを縮小できる。また、第１、第２蒸発器１５、１８を一体ろう付けした後に、エジェクタ１４を上側タンク１８ｂの内部に挿入する。その結果、ろう付け時の高温によってエジェクタノズル部１４ａの熱変形による寸法精度の悪化等の不具合を回避できる。

また、風下側の第２蒸発器１８のタンクのうち、冷媒流れの出口部に位置して冷媒流れを集合する第１空間２７にエジェクタ１４を挿入している。その結果、エジェクタ１４の冷媒吸引口１４ｂを第１空間２７に直接連通することにより、風下側の第２蒸発器１８で蒸発した冷媒を冷媒吸引口１４ｂに直接吸引することができる。このため、冷媒吸引口１４ｂへの冷媒吸引通路のための配管類が不要となり、冷媒通路構成を簡素化できるとともに、吸引冷媒流の圧損を低減して風下側の第２蒸発器１８の冷却性能を向上できる。

ここで、温度式膨張弁１３の取付方向が、エジェクタ１４の長手方向と平行になっている場合、エジェクタ１４は、温度式膨張弁１３の振動の伝達方向と対向する。その結果、温度式膨張弁１３の振動は、エジェクタ１４に伝達され易い。しかし、本実施形態では、温度式膨張弁１３の取付方向は、エジェクタ１４の長手方向と直交している。つまり、エジェクタ１４は、温度式膨張弁１３の振動の伝達方向と対向することを回避している。その結果、温度式膨張弁１３の振動は、エジェクタ１４に伝達され難い。
（他の実施形態）
上記実施形態では、突出部８３ｆの突出端面の形状は、半円形状である。しかし、突出部の突出端面の形状は、半円形状でなく、円形形状であってもよい。

上記実施形態では、突出部８３ｆの突出端面には、主開口部８３ｂと分岐開口部８３ｃとが、円形形状で形成されている。両開口部は、同じ径である。しかし、主開口部の形状と分岐開口部の形状とは、相似関係であればよい。例えば、図１３のような突出端面であってもよい。図１３は、他の実施形態における分配ブロックの突出部の突出端面を示す拡大図である。突出端面には、２つの円形形状の開口部が形成されている。２つの開口部のうち、１つは半径Ｒ１、他の１つは半径Ｒ２である。半径Ｒ２は、半径Ｒ１の０．５倍〜２倍の大きさが望ましい。また、図１４のような突出端面であってもよい。図１４は、他の実施形態における分配ブロックの突出部の突出端面を示す拡大図である。突出端面には、２つの半円形状の開口部が形成されている。２つの開口部のうち、１つの円弧は半径Ｒ３、他の１つの円弧は半径Ｒ４である。半径Ｒ４は、半径Ｒ３の０．５〜２倍の大きさが好ましい。ここで、分岐開口部へ流入する冷媒量は、流入通路を流れる冷媒量の０．３〜０．７倍が望ましい。分岐開口部へ流入する冷媒量が、流入通路を流れる冷媒量の０．３倍以下であると、エジェクタへ流入する冷媒量が増す。エジェクタに流入する冷媒が多い場合、第２蒸発器の熱交換部の表面温度は、大きな負圧によって、低下する。熱交換部の表面温度が低下した第２蒸発器に流入した気液二相の冷媒は、直ちに蒸発する。その結果、第２蒸発器の吹出し温度分布が悪くなり、性能が低下する場合があるといった問題点がある。一方、分岐開口部へ流入する冷媒量が、流入通路を流れる冷媒量の０．７倍以上であると、エジェクタへ流入する冷媒量が減る。エジェクタに流入する冷媒が少ない場合、冷媒吸引口による負圧が弱くなる。負圧が弱いと、第２蒸発器側の冷媒をエジェクタは吸引することができず、サイクルが破綻する場合があるといった問題点がある。上記実施形態、および他の実施形態の分配ブロックの突出端面は、分岐開口部へ流入する冷媒量が、流入通路を流れる冷媒量の０．３〜０．７倍となるように形成されているため、信頼性の高い熱交換器を提供することが可能である。

また、上記実施形態では、一体化ユニット２０の各部材を一体に組み付けるに際して、エジェクタ１４を除く他の部材、すなわち、第１蒸発器１５、第２蒸発器１８、流路構成部材８０、キャピラリチューブ１７ａ等を一体ろう付けしている。しかし、これらの部材の一体組み付けは、ろう付け以外に、ねじ止め、かしめ、溶接、接着等の種々な固定手段を用いて行うことができる。

上記実施形態では、冷媒として高圧圧力が臨界圧力を超えないフロン系、ＨＣ系等の冷媒を用いる蒸気圧縮式の亜臨界サイクルについて適用している。しかし、冷媒として二酸化炭素（ＣＯ２）のように高圧圧力が臨界圧力を超える冷媒を用いる蒸気圧縮式の超臨界サイクルに本発明を適用してもよい。ここで、超臨界サイクルでは、圧縮機吐出冷媒が放熱器１２にて超臨界状態のまま放熱するのみであり、凝縮しない。その結果、高圧側に配置される受液器１２ａでは冷媒の気液分離作用および余剰液相冷媒の貯留作用を発揮できない。そこで、超臨界サイクルでは、第１蒸発器１５の出口側に低圧側気液分離器をなすアキュムレータを配置する構成を採用すればよい。

上記実施形態では、絞り機構１７をキャピラリチューブ１７ａで構成しているが、絞り機構１７をオリフィスのような固定絞り穴、または電動アクチュエータにより弁開度が調整可能になっている電気制御弁で構成してもよい。

上記実施形態では、エジェクタ１４として、通路面積が一定のノズル部１４ａを有する固定エジェクタを例示しているが、エジェクタ１４として、通路面積を調整可能な可変ノズル部を有する可変エジェクタを用いてもよい。可変ノズル部の具体例としては、例えば、可変ノズル部の通路内にニードルを挿入し、このニードルの位置を電気的アクチュエータにより制御して通路面積を調整する機構とすればよい。

上記実施形態では、車室内冷房用と冷凍冷蔵庫内の冷却とを行う冷凍サイクルに本発明を適用した例を示している。しかし、冷媒蒸発温度が高温側となる第１蒸発器１５と冷媒蒸発温度が低温側となる第２蒸発器１８の両方をともに車室内の異なる領域、例えば、車室内前席側領域と車室内後席側領域の冷房に用いてもよい。また、冷媒蒸発温度が高温側となる第１蒸発器１５と冷媒蒸発温度が低温側となる第２蒸発器１８の両方をともに冷凍冷蔵庫内の冷却に用いてもよい。つまり、冷媒蒸発温度が高温側となる第１蒸発器１５により冷凍冷蔵庫内の冷蔵室を冷却し、冷媒蒸発温度が低温側となる第２蒸発器１８により冷凍冷蔵庫内の冷凍室を冷却するようにしてもよい。

上記実施形態では、温度式膨張弁１３と感温部１３ａとを、エジェクタ式冷凍サイクル用ユニットとは別体として構成している。しかし、エジェクタ式冷凍サイクル用ユニットに、温度式膨張弁１３と感温部１３ａとを一体的に組みつけてもよい。この場合、冷媒入口２５は、受液器１２ａと温度式膨張弁１３との間に位置し、冷媒出口２６は感温部１３ａを設置した通路部位と圧縮機１１との間に位置することとなる。

上記実施形態では、車両用の冷凍サイクルについて説明したが、車両用に限らず、定置用等の冷凍サイクルに対しても本発明を同様に適用できる。

また、上記実施形態では、突出部８３ｆの突出端面には、主通路２５ａの主開口部８３ｂと、分岐通路１６の分岐開口部８３ｃとが形成されている。しかし、突出部８３ｆの突出端面には、主通路及び分岐通路ではない他の通路の開口部も形成されていてもよい。

また、上記実施形態では、分配ブロック８３に設けられた貫通穴８３ａからエジェクタ１４を上側タンク１８ｂ内に挿入する構成になっている。しかし、キャップ４３にエジェクタ挿入用の穴部を設けるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、エジェクタ１４は、を一体ろう付けした後に、第２蒸発器１８側に組み付けられている。しかし、エジェクタ１４は、第１、第２蒸発器、流路構成部材、およびキャピラリチューブと一体ろう付けされていてもよい。

また、上記実施形態では、主通路２５ａは、貫通穴８３ａの断面円形状の中心を通る軸を備えている。これにより、主通路２５ａから吐出した冷媒は、貫通穴８３ａ内で旋回せず、エジェクタ１４へ流入する。しかし、主通路は、貫通穴の断面円形状の中心とずれた軸を備えていてもよい。これにより、エジェクタに流入する冷媒を旋回流状態にすることが可能となる。

第１実施形態における車両用エジェクタ式冷凍サイクルの冷媒回路図である。 第１実施形態における一体化ユニットの分解斜視図である。 第１実施形態における一体化ユニットの一部の構成部品を示す斜視図である。 第１実施形態における上側タンク１８ｂの第２空間側の縦断面拡大図である。 図４のＶ―Ｖ断面図である。 第１実施形態におけるエジェクタ固定板の斜視図である。 第１実施形態における分配ブロックの斜視図である。 図５中の分配ブロックのＶＩ矢視図である。 図５中の分配ブロックのＶＩＩ矢視図である。 図７中の分配ブロックのＶＩＩＩ矢視図である。 第１実施形態における仕切り板の斜視図である。 第１実施形態における冷媒貯留板の斜視図である。 他の実施形態における分配ブロックの突出部の突出端面を示す拡大図である。 他の実施形態における分配ブロックの突出部の突出端面を示す拡大図である。

符号の説明

１０ エジェクタ式冷凍サイクル
１３ 温度式膨張弁
１４ エジェクタ
１５ 第１蒸発器
１６ 分岐通路
１７ａ キャピラリチューブ
１８ 第２蒸発器
２３ 流入通路
２４ 流出通路
２５ 冷媒入口
２６ 冷媒出口
８０ 流路構成部材
８１ 外プレート
８２ 内プレート
８３ 分配ブロック
８３ｂ 主開口部
８３ｃ 分岐開口部
８４ 接続ブロック

Claims (9)

1. 冷媒を熱交換させる熱交換部を有し、
   前記熱交換部へ冷媒を供給する第１通路および第２通路と、前記第１通路、および前記第２通路へ冷媒を供給する供給路とが形成された熱交換器であって、
   前記供給路の末端には、前記第１通路、および前記第２通路の一端が開口しており、
   前記末端に開口する前記第１通路の開口縁から前記供給路の内面までの最短距離と、前記末端に開口する前記第２通路の開口縁から前記供給路の内面までの最短距離とは、等しいことを特徴とする熱交換器。
2. 前記第１通路の開口縁の形状は、前記第２通路の開口縁の形状に相似であることを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
3. 前記供給路は、断面円形状であることを特徴とする請求項１または２記載の熱交換器。
4. 前記末端に開口する前記第１通路の開口縁から前記供給路の内面までの最短距離は、前記供給路の内面と、前記第１通路の一部に設けられた円弧状の開口縁との間に規定されており、
   前記末端に開口する前記第２通路の開口縁から前記供給路の内面までの最短距離は、前記供給路の内面と、前記第２通路の一部に設けられた円弧状の開口縁との間に規定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の熱交換器。
5. 前記第１通路の開口縁が有する円弧形状は、前記第２通路の開口縁が有する円弧形状の半径の０．５〜２倍の半径を備えていることを特徴とする請求項４記載の熱交換器。
6. 前記第１通路の開口縁、および前記第２通路の開口縁は、円形状であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の熱交換器。
7. 前記第１通路、および前記第２通路は、前記供給路の軸と平行な軸を備えていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の熱交換器。
8. 前記熱交換部は、冷媒を熱交換させる第１熱交換部と、
   前記第１熱交換部の被冷却媒体流れ下流側に位置する第２熱交換部と、
   前記第１通路と前記第１熱交換部との間に設けられ、前記第２熱交換部の冷媒を吸引する冷媒吸引口を備えるエジェクタと、
   前記第２通路と前記第２熱交換部との間に設けられ、冷媒を減圧させる減圧部とを有していることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の熱交換器。
9. 前記第１通路と、前記第２通路と、前記エジェクタを挿入するための断面円形状の挿入通路と、前記供給路の末端を提供する分配面とが形成されている分配ブロックを備え、
   前記第１通路は、前記挿入通路の軸と直交する軸を備えて形成されており、
   前記第１通路、および前記第２通路は、前記分配面に直交する軸を備えて形成されており、
   前記分配ブロックは、前記熱交換部に一体ろう付けされていることを特徴とする請求項８記載の熱交換器。

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