JP2014169019A - 蒸発器 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒流路断面積が小さい熱交換部に過大な冷媒流量が流れることによる冷媒の圧力損失の増大を防止し、しかも、冷媒流路断面積が大きい熱交換部に過小な冷媒流量しか流れないことによる熱交換性能の低下を防止し、熱交換性に優れた蒸発器を提供する。
【解決手段】冷媒を空気と熱交換させる第１熱交換部及び第２熱交換部が空気流れに沿って複数配置され、第１熱交換部，第２熱交換部内を冷媒が順番に流れ、第１熱交換部の冷媒流路断面積が第２熱交換部の冷媒流路断面積と異なる蒸発器であって、冷媒流路断面積が小さい第２熱交換部をバイパスさせて冷媒流路断面積が大きい第１熱交換部に冷媒の一部を流すバイパス流路４０を設けた。
【選択図】図６

Description

本発明は、空気の流れ方向に沿って複数の熱交換部を有する蒸発器に関する。

この種の従来の蒸発器としては、特許文献１に開示されたものがある。この蒸発器１００は、図２０〜図２４に示すように、冷媒を空気と熱交換させる熱交換部１０１，１１０，１２０が空気流れに沿って３台配置されている。３台の熱交換部１０１，１１０，１２０は、空気流れ上流の第１熱交換部１０１と、第１熱交換部１０１より下流の第２熱交換部１１０と、空気流れ最下流の第３熱交換部１２０とから構成されている。第１熱交換部１０１と第２熱交換部１１０は、複数の並列配置された複数のチューブ１０２，１１１を有する。各チューブ１０２，１１１内には冷媒流路１０２ａ，１１１ａが形成されている。第３熱交換部１２０は、複数の並列配置された複数の二重通路部１２１を有する。二重通路部１２１は、チューブ１２２とチューブ１２２の外周を覆うように配置された外装管１２３より構成されている。各二重通路部１２１内は、その内周路が冷媒流路１２２ａに、外周路が蓄冷剤収容路１２２ｂに形成されている。蓄冷剤収容路１２２ｂには、蓄冷剤（図示せず）が収容されている。

図２３は、蒸発器１００を上方側から見た場合の内部の冷媒流れを示す概念図である。第１熱交換部１０１と第２熱交換部１１０は、図２３に示すように、冷媒の流れ領域が３つのブロック（Ｂ１〜Ｂ３，Ｂ４〜Ｂ６）にそれぞれ分けられ、これらブロックを冷媒が順に、いわゆる３パスで流れるようになっている。図２４は、第３熱交換部１２０を空気流れ下流側から見た場合の内部の冷媒流れを示す概念図である。第３熱交換部１２０は、図２４に示すように、冷媒の流れ領域が同一方向のみであり、いわゆる１パスで流れるようになっている。

上記構成において、冷媒は、第１〜第３熱交換部１０１，１１０，１２０の冷媒流路１０２ａ，１１１ａ，１２２ａを流れ、この流れる過程で空気と熱交換する。これにより、空気が冷却される。蓄冷剤（図示せず）は、冷却された空気や冷媒と熱交換し、冷熱を蓄える。例えば蒸発器１００が車両用空調装置の冷却源として車両に搭載された場合、アイドルストップ等でエンジン停止し、これにより蒸発器１００への冷媒流れが停止する場合でも、冷却された蓄冷剤が空気を冷却し、車室内に極力冷風を吹き出させることができる。これにより、動力の削減を行いつつ車室内の冷房状態を極力維持できる。

ところで、上記蒸発器１００では、第１熱交換部１０１や第２熱交換部１１０の各チューブ１０２、１１１の冷媒流路断面積に較べて第３熱交換部１２０の各チューブ１２２の冷媒流路断面積が小さく、第３熱交換器１２０には第２熱交換器１１０より分流した冷媒が流れるようになっている。これにより、蒸発器１００内の冷媒の圧力損失が増大し、熱交換効率が低下するのを防止するようになっている。

特表２００９−５２５９１１号公報

しかしながら、上記蒸発器１００では、第３熱交換器１２０を流れた冷媒は、図２３に示すように、第２熱交換器１１０をほぼバイパスして第１熱交換器１０１に流入するようになっているため、冷媒流路断面積が大きい第２熱交換器１１０には過小な冷媒流量しか流れずに熱交換性能が悪くなる恐れがある。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、冷媒流路断面積が小さい熱交換部に過大な冷媒流量が流れることによる冷媒の圧力損失の増大を防止し、しかも、冷媒流路断面積が大きい熱交換部に過小な冷媒流量しか流れないことによる熱交換性能の低下を防止し、熱交換性に優れた蒸発器を提供することを目的とする。

本発明は、冷媒を空気と熱交換させる熱交換部が空気流れに沿って複数配置され、複数の前記熱交換部内を冷媒が順番に流れ、少なくとも１つの前記熱交換部の冷媒流路断面積が他の前記熱交換部の冷媒流路断面積と異なる蒸発器であって、
冷媒流路断面積が小さい前記熱交換部をバイパスさせて冷媒流路断面積が大きい前記熱交換部に冷媒の一部を流すバイパス流路を設けたことを特徴とする蒸発器である。

冷媒流路断面積が大きい前記熱交換部は、空気流れの上流側に配置され、冷媒流路断面積が小さい前記熱交換部は、空気流れの下流側に配置され、冷媒は冷媒流路断面積が小さい前記熱交換部、冷媒流路断面積が大きい前記熱交換部の順に流れるよう構成されてるものを含む。

複数の前記熱交換部は、少なくとも１つに蓄冷剤が配置されているものを含む。

蓄冷剤は、空気流れの下流側に配置された前記熱交換部に配置されているものを含む。

前記各熱交換部は、並設された複数の冷媒流路管を有し、前記各冷媒流路管は、仕切壁で互いに仕切られた複数の流路を有し、蓄冷剤が収容される前記冷媒流路管は、複数の前記流路の一部を蓄冷剤収容路として使用しているものを含む。

蓄冷剤が収容される前記熱交換部は、全ての前記冷媒流路管の前記流路の一部が蓄冷剤収容路とされているものを含む。

蓄冷剤が収容される前記熱交換部は、内部に冷媒流路を有する複数の冷媒流路管と、複数の前記冷媒流路管の両端部に配置され、前記冷媒流路の両端が内部に開口する一対のタンク部とを有し、冷媒が流入する一方のタンク部は、冷媒が流入するタンク領域と、前記他方のタンク室を経由した後に流れ込む他のタンク領域で仕切られており、前記バイパス流路は、冷媒が流入するタンク領域に開口され、当該タンク領域に流入した冷媒を分流するものを含む。

蓄冷剤が収容される前記熱交換部は、内部に冷媒流路を有する複数の冷媒流路管と、複数の前記冷媒流路管の両端部に配置され、前記冷媒流路の両端が内部に開口する一対のタンクとを有し、前記バイパス流路のバイパス管は、前記熱交換部の冷媒入口部内に臨む位置に開口され、冷媒入口部より流入した冷媒を分流するものを含む。

蓄冷剤が収容される前記熱交換部の冷媒入口部は、流入される冷媒を一方の前記タンク部に導く冷媒メイン出口と冷媒バイパス口を有し、前記バイパス流路のバイパス管は、前記冷媒入口部の冷媒バイパス口に接続されているものを含む。

膨張弁は、減圧した冷媒を流出する冷媒メイン出口と冷媒バイパス口を有し、蓄冷剤が収容される前記熱交換部の冷媒入口部は、前記冷媒メイン出口に接続され、前記バイパス流路は、前記冷媒バイパス口に接続されているものを含む。

蓄冷剤が収容される前記熱交換部は、内部に冷媒流路を有する複数の冷媒流路管と、複数の前記冷媒流路管の両端部に配置され、前記冷媒流路の両端が内部に開口する一対のタンク部とを有し、前記バイパス流路は、その下流流路として前記冷媒流路管を利用しているものを含む。

蓄冷剤が収容される前記熱交換部は、内部に冷媒流路を有する複数の冷媒流路管と、複数の前記冷媒流路管の両端部に配置され、前記冷媒流路の両端が内部に開口する一対のタンク部とを有し、前記バイパス流路は、その下流側が前記熱交換部内を流れる冷媒流れに対し直角方向よりも緩い角度で合流する向きに設定されているものを含む。

本発明によれば、冷媒流路断面積が小さい熱交換部には、冷媒の一部がバイパス流路を迂回して流れない。従って、冷媒流路断面積が小さい熱交換部に過大な冷媒流量が流れることによる冷媒の圧力損失の増大を防止でき、熱交換効率が低下するのを防止できる。又、冷媒流路断面積が大きい熱交換部には、バイパス流路によって冷媒流路断面積が小さい熱交換部を迂回した冷媒をも含めて蒸発器に流入する全ての冷媒が流れるため、冷媒流路断面積が大きい熱交換部に過小な冷媒流量しか流れないことによる熱交換性能の低下を防止できる。以上より、熱交換効率の優れた蒸発器を提供できる。

本発明の一実施形態を示し、蒸発器の全体概略斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）は蒸発器の正面図、（ｂ）は蒸発器の平面図、（ｃ）は蒸発器の側面図である。 本発明の一実施形態を示し、蒸発器の一部斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、蒸発器の第１熱交換部の縦断面図である。 本発明の一実施形態を示し、第１熱交換部のチューブの配置パターンを説明するための斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、第２熱交換部の縦断面図である。 本発明の一実施形態を示し、第２熱交換部のチューブ、蓄冷剤の配置パターンを説明するための斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、第２熱交換部の冷媒流れを説明するための、空気流れの下流側から見た第２熱交換部の概略図である。 本発明の一実施形態を示し、第１熱交換部の冷媒流れを説明するための、空気流れの下流側から見た第１熱交換部の概略図である。 チューブ、蓄冷剤の配置パターンの第１変形例を示す断面図である。 チューブ、蓄冷剤の配置パターンの第１変形例を示すチューブの斜視図である。 チューブ、蓄冷剤の配置パターンの第２変形例を示す断面図である。 チューブ、蓄冷剤の配置パターンの第２変形例を示すチューブの斜視図である。 チューブ、蓄冷剤の配置パターンの第３変形例を示す断面図である。 チューブ、蓄冷剤の配置パターンの第３変形例を示すチューブの斜視図である。 バイパス流路の分岐パターンの第１変形例を示す断面図である。 バイパス流路の分岐パターンの第２変形例を示し、（ａ）は冷媒入口部の正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 バイパス流路の分岐パターンの第３変形例を示す断面図である。 （ａ）はバイパス流路の合流パターンの第１変形例を示す断面図、（ｂ）はバイパス流路の合流パターンの第２変形例を示す断面図である。 従来例を示し、蒸発器の全体斜視図である。 従来例を示し、蒸発器の概略側面図である。 従来例を示し、蒸発器の横断面図である。 従来例を示し、蒸発器を上方側から見た場合の内部の冷媒流れを示す概念図である。 従来例を示し、第３熱交換部を空気流れ下流側から見た場合の内部の冷媒流れを示す概念図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図９は本発明の一実施形態を示す。図１及び図２において、蒸発器１は、図示しないコンプレッサ、凝縮器、膨張弁等と共に冷凍サイクルを構成している。冷凍サイクルは、車両の空気調和装置に適用されている。コンプレッサは、エンジンの回転力によって駆動し、エンジンが停止すると停止する。つまり、アイドルストップ時には、コンプレッサが停止し、蒸発器１への冷媒流れも停止する。蒸発器１は、空調ユニット（図示せず）の送風路内に配置されている。送風路に供給された空気は、蒸発器１等を通って車室内に吹き出される。以下、蒸発器１の構成を説明する。

図１〜図７に示すように、蒸発器１は、空気流れに沿って配置された第１熱交換部１０と第２熱交換部２０と、第２熱交換部２０内から第１熱交換部１０内へ冷媒を流すための連通部５０とを有する。第１熱交換部１０は空気流れの上流側に、第２熱交換部２０は空気流れの下流側に配置されている。第１熱交換部１０と第２熱交換部２０は、両端に配置されたエンドプレート３９等によって連結されている。

第１熱交換部１０は、図４及び図５に詳しく示すように、間隔を置いて配置された複数の冷媒流路管であるチューブ１１と、隣り合うチューブ１１間の空気通過路に配置された複数のフィン１２と、複数のチューブ１２の両端側に配置された上側タンク部１３及び下側タンク部１４と、上側タンク部１３の一端に固定された冷媒出口部１５とを備えている。

チューブ１１は、長手方向に延びる複数の冷媒流路１１ａを内部に有する。複数の冷媒流路１１ａは、仕切壁１１ｂによって互いに仕切られている。

上側タンク部１３は、上方位置に位置し、下側タンク部１４は、下方位置に位置している。上側タンク部１３及び下側タンク部１４は、互いに組み付けされたロアプレート１６とアッパープレート１７を有し、ロアプレート１６とアッパープレート１７の長手方向の端（冷媒出口部１５以外）は、閉塞プレート３７によって閉塞されている。これにより、上側タンク部１３内及び下側タンク部１４内には、上側冷媒タンク室１３ａ，１３ｂ及び下側冷媒タンク室１４ａ，１４ｂがそれぞれ形成されている。ロアプレート１６には等間隔にバーリング加工によるチューブ挿入口１８が形成されている。この各チューブ挿入口１８にチューブ１１の端部が挿入されている。これにより、上側冷媒タンク室１３ａ，１３ｂ及び下側冷媒タンク室１４ａ，１４ｂと各チューブ１１の冷媒流路１１ａがそれぞれ連通している。上側冷媒タンク室１３ａ，１３ｂと下側冷媒タンク室１４ａ，１４ｂは、それぞれ１箇所の仕切壁１９によって仕切られている（図９参照）。これにより、第１熱交換部１０は、３パスで冷媒を流すよう形成されている。

第２熱交換部２０は、図６及び図７に詳しく示すように、間隔を置いて配置された複数の冷媒流路管であるチューブ２１と、隣り合うチューブ２１間の空気通過路に配置された複数のフィン２２と、複数のチューブ２１の両端側に配置された上側タンク部２３及び下側タンク部２４と、上側タンク部２３の一端に固定された冷媒入口部２５とを備えている。

チューブ２１は、長手方向に延びる複数の流路を内部に有する。複数の流路は、仕切壁２１ｃによって互いに仕切られている。チューブ２１は、第１熱交換部１０のものと同じ幅であるが両端部の形態が異なる。具体的には、チューブ２１の両端部は、その中央部が両側部に対して突出している。中央部に対応する流路は、冷媒流路２１ａとして、両側部に対応する流路は、蓄冷剤収容路２１ｂとして形成されている。従って、第２熱交換部２０は、第１熱交換部１０に較べて冷媒流路断面積が小さく形成されている。

上側タンク部２３は、上方位置に位置し、下側タンク部２４は、下方位置に位置している。上側タンク部２３及び下側タンク部２４は、互いに組み付けされたロアプレート２６とアッパープレート２７とセンタープレート２８を有し、ロアプレート２６とアッパープレート２７の長手方向の端（冷媒入口部２５以外）は、閉塞プレート３７によって閉塞されている。上側タンク部２３内及び下側タンク部２４内には、アッパープレート２７とセンタープレート２８等に囲まれて、上側冷媒タンク室２３ａ，２３ｂ及び下側冷媒タンク室２４ａ，２４ｂがそれぞれ形成されている。又、上側タンク部２３内及び下側タンク部２４内には、ロアプレート２６とセンタープレート２７等に囲まれて、上側蓄冷剤タンク室２９及び下側蓄冷剤タンク室３０がそれぞれ形成されている。

各ロアプレート２６には、等間隔にバーリング加工されたチューブ挿入口３１が形成されている。この各チューブ挿入口３１より各チューブ２１のが全幅に亘って挿入されている。上側蓄冷剤タンク室２９及び下側蓄冷剤タンク室３０には、チューブ２１の蓄冷剤流路２１ｂのみが開口している。チューブ２１の冷媒流路２１ａの中央箇所は、上側蓄冷剤タンク室２９及び下側蓄冷剤タンク室３０を貫通し、ここでは開口していない。つまり、上側蓄冷剤タンク室２９及び下側蓄冷剤タンク室３０と各チューブ２１の蓄冷剤収容路２１ｂとが連通している。この上側蓄冷剤タンク室２９及び下側蓄冷剤タンク室３０と全てのチューブ２１の蓄冷剤収容路２１ｂには、蓄冷剤（図示せず）が充填されている。上側蓄冷剤タンク室２９及び下側蓄冷剤タンク室３０と全てのチューブ２１の蓄冷剤収容路２１ｂは互いに連通して一体空間を構成しているため、一度の充填作業で蓄冷剤を充填できる。蓄冷剤は、例えばパラフィンである。

各センタープレート２８には、等間隔にバーリング加工されたチューブ挿入口３２が形成されている。各チューブ挿入口３２よりチューブ２１の中央部の端部のみが上側冷媒タンク室２３ａ，２３ｂ及び下側冷媒タンク室２４ａ，２４ｂに挿入されている。上側冷媒タンク室２３ａ，２３ｂ及び下側冷媒タンク室２４ａ，２４ｂには、チューブ２１の冷媒流路２１ａが開口している。

第２熱交換部２０の上側冷媒タンク室２３ａ，２３ｂは、第１熱交換部１０のものに較べて上側蓄冷剤タンク室２９を設けたために小容積に形成されている（図４、図６参照）。第２熱交換部２０の下側冷媒タンク室２４ａ，２４ｂは、第２熱交換部２０の上側冷媒タンク室２３ａ，２３ｂのようにバイパス管４１が内蔵されていないため、第２熱交換部２０の上側冷媒タンク室２３ａ，２３ｂより高さが低く小容積に形成されている（図６参照）。従って、第２熱交換部２０の下側タンク部２４の高さＨ１は、図２（ｃ）に示すように、第１熱交換部１０の下側タンク部１４の高さＨ２より低く形成されている。

図８に詳しく示すように、上側冷媒タンク室２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、２箇所の仕切壁３３，３４によって仕切られている。１箇所の仕切壁３３は、長手方向の３分の１程度の位置で上側冷媒タンク室２３ａ，２３ｂを仕切っている。他の１箇所の仕切壁３４は、冷媒流れ方向から見て最終（最端）のチューブ２１Ｒの位置で上側冷媒タンク室２３ｂ，２３ｃを仕切っている。冷媒流れ方向から見て最終（最端）位置のチューブ２１Ｒの位置で上側冷媒タンク室２３ｂ，２３ｃを仕切っている理由については、後述する。下側冷媒タンク室２４ａ，２４ｂは、１箇所の仕切壁３５によって仕切られている。又、下側冷媒タンク室２４ａには、流量規制壁３６が設けられている。流量規制壁３６は、上側冷媒タンク室２３ａの仕切壁３３と同じ位置に設定され、下側冷媒タンク室２４ａに流入する冷媒量を制御している。冷媒量を制御できる理由については、後述する。第２熱交換部２０は、基本的に３パスで冷媒を流すよう形成されている。

蒸発器１には、流入される冷媒の一部を第２熱交換部２０内をバイパスさせて第１熱交換部１０に流すバイパス流路４０が設けられている。バイパス流路４０は、上側冷媒タンク室２３ｂ内に配置されたバイパス管４１と、冷媒流れ方向から見て最終（最端）位置のチューブ２１Ｒとによって形成されている。バイパス管４１は、２箇所の仕切壁３３，３４間を貫通し、冷媒入口側の上側冷媒タンク室２３ａと最終のチューブ２１Ｒ側の上側冷媒タンク室２３ｃを連通する。つまり、バイパス管４１は、冷媒が第２熱交換部２０に流入するタンク領域に開口し、当該タンク領域に流入した冷媒を分流する。冷媒の分流比は、バイパス管４１の内周断面積と流量規制壁３６の開口面積によって決定される。流量規制壁３６は、冷媒分流比を制御するために設けられている。

バイパス管４１より流出する冷媒は、最終（最端）位置のチューブ２１内を通って、下側冷媒タンク室２３ｂで第２熱交換部２０で熱交換したメイン冷媒と合流する。そして、第２熱交換部２０を通過した冷媒は、連通部５０を通って第１熱交換部１０に流入する。

（作用、効果）
上記構成において、冷媒入口部２５から第２熱交換部２０に流入した冷媒は、図８に示すような冷媒流れで第２熱交換部２０内を流れ、連通部５０を経て第１熱交換部１０に流入する。第１熱交換部１０に流入した冷媒は、図９に示すような冷媒流れで第１熱交換部１０内を流れて冷媒出口部１５より流出する。冷媒は、第１熱交換部１０及び第２熱交換部２０の主に各チューブ１１，２１内を流れる過程で空気と熱交換する。これにより、蒸発器１を通過する空気が冷却される。又、各チューブ１１，２１内の蓄冷剤（図示せず）は、冷却された空気や冷媒と熱交換し、冷熱を蓄える。例えばアイドルストップでエンジン停止し、これにより蒸発器１への冷媒流れが停止する場合、冷却された蓄冷剤が空気を冷却し、車室内に極力冷風を吹き出させることができる。これにより、動力の削減を行いつつ車室内の冷房状態を極力維持できる。

以上説明したように、第２熱交換部２０内に流入した冷媒は、その一部がバイパス流路４０を流れる。つまり、冷媒の一部は、冷媒流路断面積の小さい第２熱交換部２０内（正確には、上側冷媒タンク室２３ｃ、最端のチューブ２１Ｒ、下側冷媒タンク室２４ｂを除く）を流れない。従って、冷媒流路断面積が小さい第２熱交換部２０に過大な冷媒流量が流れることによる冷媒の圧力損失の増大を防止でき、熱交換効率が低下するのを防止できる。又、冷媒流路断面積が大きい第１熱交換部１０には、バイパス流路４０によって冷媒流路断面積が小さい第２熱交換部を迂回した冷媒をも含めて蒸発器１に流入する全ての冷媒が流れるため、冷媒流路断面積が大きい第１熱交換部に過小な冷媒流量しか流れないことによる熱交換性能の低下を防止できる。以上より、熱交換効率の優れた蒸発器１を提供できる。

上記した蒸発器１では、冷媒の一部がバイパス流路４０を流れて第２熱交換部２０をバイパス（正確には、上側冷媒タンク室２３ｃ、最端のチューブ２１Ｒ、下側冷媒タンク室２４ｂを除く）するため、第２熱交換部２０内を流れる冷媒流量が少なくなり、バイパス管４１を内蔵しない下側タンク部２４の高さＨ１を上記実施形態のように小さくできる。

冷媒流路断面積が大きい第１熱交換部１０は、空気流れの上流側に配置され、冷媒流路断面積が小さい第２熱交換部２０は、空気流れの下流側に配置され、冷媒は冷媒流路断面積が小さい第２熱交換部２０、冷媒流路断面積が大きい第１熱交換部１０の順に流れるよう構成されている。

従って、冷媒流路断面積が大きく熱交換性能の高い第１熱交換部１０は、空気流れの上流側に配置されているため、比較的高温の空気と熱交換し、熱交換性が良い。そして、冷媒流路断面積が大きく熱交換性能の高い第１熱交換部１０には、熱交換性が高い冷媒である湿り度の高い冷媒がバイパス流路を通って流入され、バイパス流路なしの場合に較べて熱交換性が良い。以上より、蒸発器１は、高い熱交換性能を発揮する。

第２熱交換部２０には、蓄冷剤（図示せず）が収容されている。従って、蓄冷剤は、冷媒からの冷熱を吸収して蓄冷するため、この蓄冷した冷熱を放出することによって空気を冷却できる。従って、上記したように、冷凍サイクルの停止後（蒸発器１への冷媒流れが停止された後）でも空気を極力冷却できる。

蓄冷剤は、空気流れの下流側に配置された第２熱交換部２０に配置されている。従って、蓄冷剤は、空気流れの上流側の第１熱交換部１０で冷却された空気によって冷却されるため、蓄冷性が良い。

第１熱交換部１０及び第２熱交換部２０は、並設された複数の冷媒流路管であるチューブ１１，２１をそれぞれ有し、前記各チューブ１１，２１は、仕切壁１１ｂ，２１ｃで互いに仕切られた複数の流路１１ａ，２１ａ，２１ｂを有し、蓄冷剤が収容される第２熱交換部２０のチューブ２１は、複数の流路の一部を蓄冷剤収容路２１ｂとして使用している。従って、第２熱交換部２０のサイズを大きくすることなく蓄冷剤を収容できる。又、前記実施形態のように、チューブ２１等の簡単な設計変更によって蓄冷剤を収容できるスペースを確保できる。

蓄冷剤が収容される第２熱交換部２０は、全てのチューブ２１の流路の一部が蓄冷剤収容路２１ｂとされている。従って、全てのチューブ２１にまんべんなく蓄冷されるため、冷凍サイクルの停止後にあっては、空気を通過する位置によって温度ムラがなく冷却できる。使用するチューブの形態を統一でき、組み付け性の向上、部品の低コスト性等を図ることができる。

バイパス流路４０は、その下流流路として第２熱交換部２０のチューブ２１Ｒを利用しているため、部品点数の削減化、バイパス流路４０の小設置スペース化になる。

バイパス流路４０は、上側タンク部２３内に配置されるバイパス管４１と第２熱交換部２０のチューブ２１Ｒとから形成している。従って、バイパス流路４０を蒸発器１の外部に設置する必要がなく、蒸発器１のシンプル化、小型化に寄与する。

（チューブ、蓄冷剤の配置パターンの第１変形例）
図１０及び図１１は、チューブ２１Ａ，２１Ｂ、蓄冷剤（図示せず）の配置パターンの第１変形例を示す。第２熱交換部２０は、チューブ積層方向に沿って、長さが長く、流路の全部が冷媒流路２１ａにされたチューブ２１Ａと、長さが短く、流路の全部が蓄熱剤収容路２１ｂにされたチューブ２１Ｂとが交互に配置されている。

この配置パターンでは、いずれのチューブ２１Ａ，２１Ｂの間を通る空気も冷媒で冷却されると共にどのチューブ２１Ａ，２１Ｂ内の蓄冷剤も均等に蓄冷される。蓄冷剤は、通する空気やフィン２２を介して冷媒によって蓄冷される。そして、冷凍サイクルの停止後にあっては、空気を通過する位置によって温度ムラがなく冷却できる。

冷媒流路２１ａと蓄冷剤収容路２１ｂの断面積が同じであるため、空気の冷却と蓄冷をほぼ均等にできる。

（チューブ、蓄冷剤の配置パターンの第２変形例）
図１２及び図１３は、チューブ、蓄冷剤（図示せず）の配置パターンの第２変形例を示す。第２熱交換部２０は、チューブ積層方向に沿って、各流路が冷媒流路２１ａ及び蓄熱剤収容路２１ｂに分けられたチューブ２１Ｃと、流路の全部が蓄冷剤収容路２１ｂにされたチューブ２１Ｄとが交互に配置されている。

この配置パターンでは、いずれのチューブ２１Ｃ，２１Ｄの間を通る空気も冷媒で冷却されると共にどのチューブ２１Ｃ，２１Ｄ内の蓄冷剤も均等に蓄冷される。蓄冷剤は、通過する空気やフィン２２を介して冷媒によって蓄冷される。そして、冷凍サイクルの停止後にあっては、空気を通過する位置によって温度ムラがなく冷却できる。

蓄冷剤収容路２１ｂの方が冷媒流路２１ａの断面積より大きいため、蓄冷剤の蓄冷に優れた蒸発器１を提供できる。

（チューブ、蓄冷剤の配置パターンの第３変形例）
図１４及び図１５は、チューブ２１Ｅ，２１Ｆ、蓄冷剤の配置パターンの第３変形例を示す。第２熱交換部２０は、チューブ積層方向に沿って、各流路が冷媒流路２１ａ及び蓄熱剤収容路２１ｂに分けられたチューブ２１Ｅと、流路の全部が冷媒流路２１ａにされたチューブ２１Ｆとが交互に配置されている。

この配置パターンでは、いずれのチューブ２１Ｅ，２１Ｆの間を通る空気も冷媒で冷却されると共にどのチューブ２１Ｅ，２１Ｆ内の蓄冷剤も均等に蓄冷できる。蓄冷剤は、通過する空気やフィン２２を介して冷媒によって蓄冷される。そして、冷凍サイクルの停止後にあっては、空気を通過する位置によって温度ムラがなく冷却できる。

冷媒流路２１ａの方が蓄冷剤収容路２１ａの断面積より大きいため、冷凍サイクルの始動時にあって、空気を迅速に冷却できることから、蓄冷機能を有する蒸発器１にあって即冷性に優れたものを提供できる。

（バイパス流路の分岐位置の第１変形例）
図１６は、バイパス流路４０Ａの分岐位置の第１変形例を示す。バイパス流路４０Ａは、上側冷媒タンク室２３ａ，（図示せず），（図示せず）内に配置されたバイパス管４２より形成されている。バイパス管４２の一端側は、第２熱交換部２０に冷媒が流入する冷媒入口部２５内に臨む位置に開口し、上側冷媒タンク室２３ａに流入する位置で冷媒を分流する。

この構成では、バイパス管４２は、上側タンク部２３内に配置できるため、バイパス流路４０Ａを蒸発器１の外部に設置する必要がなく、蒸発器１のシンプル化、小型化に寄与する。

（バイパス流路の分岐位置の第２変形例）
図１７は、バイパス流路４０Ｂの分岐位置の第２変形例を示す。バイパス流路４０Ｂは、第２熱交換部２０の冷媒入口部２５Ａとこれに一端が接続されたバイパス管４３によって形成されている。冷媒入口部２５Ａは、冷媒出口部１５Ａと一体に形成されている。冷媒入口部２５Ａは、冷媒が流入する入口２５ａと、この入口２５ａに連通する冷媒メイン出口２５ｂ及び冷媒バイパス口２５ｃとを有する。冷媒メイン出口２５ｂは、第２熱交換部２０の上側冷媒タンク室２３ａに連通する。

バイパス管４３の他端は、第１熱交換部１０の冷媒流入位置、若しくは、連通部５０に接続されている。分流比は、入口２５ａに対する冷媒メイン出口２５ｂと冷媒バイパス口２５ｃの開口比によって決定される。

この構成では、冷媒入口部２５Ａを設計変更するだけでバイパス流路４０Ｂの分岐を行うことができる。

（バイパス流路の分岐位置の第３変形例）
図１８は、バイパス流路４０Ｃの分岐位置の第３変形例を示す。バイパス流路４０Ｃは、膨張弁４４とこれに接続されるバイパス管４５より形成されている。膨張弁４４は、冷媒が流入される入口４４ａと、減圧した冷媒をそれぞれ流出する冷媒メイン口４４ｂ及び冷媒バイパス口４４ｃを有する。膨張弁４４は、冷媒入口・出口部と一体に構成され、その冷媒メイン口４４ｂが第２熱交換部２０の上側冷媒タンク室（図示せず）に接続されている。冷媒バイパス口４４ｃにバイパス管４５の一端が接続されている。バイパス管４５の他端は、第１熱交換部１０の冷媒流入位置、若しくは、連通部（図示せず）に接続されている。分流比は、冷媒メイン口４４ｂと冷媒バイパス口４４ｃの開口比によって決定される。

この構成では、バイパス管４５の分岐位置を蒸発器１に設置する必要がないため、蒸発器１のシンプル化、小型化に寄与する。

（バイパス流路の合流位置の第１変形例）
図１９（ａ）は、バイパス流路４０Ｄの合流位置の第１変形例を示す。バイパス流路４０Ｄは、バイパス管４６によって形成されている。バイパス管４６の他端は、連通部５０内に開口している。バイパス管４６の開口向きは、第２熱交換部２０からのメインの冷媒流れ方向に沿う向きに設定されている。

この構成では、バイパス流路４０Ｄより流出する冷媒が第２熱交換部２０を流れたメインの冷媒流にスムーズに合流するため、流動抵抗が低減し、圧力損失の上昇を抑制できる。

（バイパス流路の合流位置の第２変形例）
図１９（ｂ）は、バイパス流路４０Ｅの合流位置の第２変形例を示す。バイパス流路４０Ｅは、その下流側が第２熱交換部２０の冷媒流れの最終（最端）位置のチューブ２１Ｓにて形成されている。チューブ２１Ｓは、下側冷媒タンク室２４ｂ内への接続箇所が傾斜している。これにより、最終（最端）位置のチューブ２１Ｓより流出より冷媒は、下側冷媒タンク室２４ｂを流れるメイン冷媒流れに対し直角方向よりも緩い角度で合流するよう設定されている。

この構成では、チューブ２１Ｓをバイパス流路４０Ｅの一部として利用でき、しかも、バイパス流路４０Ｅより流出する冷媒が第２熱交換部２０を流れたメインの冷媒流にスムーズに合流するため、流動抵抗が低減し、圧力損失の上昇を抑制できる。

（その他）
前記実施形態では、蒸発器１は、空気流れ方向に沿って配置された第１熱交換部１０と第２熱交換部２０の２台であるが、３台以上であっても良い。

前記実施形態では、バイパス流路４０は、空気流れの下流に位置する第２熱交換部２０を迂回して空気流れの上流に位置する第１熱交換部１０に冷媒を分流しているが、前記実施形態とは冷媒流れが逆の場合（冷媒流れが第１熱交換部１０から第２熱交換部２０の場合）には、空気流れの上流の熱交換部より空気流れの下流の熱交換部に冷媒を分流しても良い。つまり、バイパス流路４０は、冷媒流れの上流側の熱交換部より下流側の熱交換部（１台でも複数台）に冷媒を分流すれば良い。

前記実施形態では、冷媒流路管はチューブ１１，２１であるが、２枚のプレートを表裏逆に組み合わせて形成するものであっても良く、冷媒流路管の形態を問わない。

前記実施形態では、第１熱交換部１０のチューブ１１と第２熱交換部２０のチューブ２１は、それぞれ別体であるが、一体部品より形成しても良い。２枚のプレートを表裏逆に組み合わせるものであっても同様に一体のプレートより形成しても良い。

前記実施形態では、第１熱交換部１０の上側及び下側タンク部１３，１４と第２熱交換部２０の上側及び下側タンク部２３，２４は、それぞれ別体であるが、一体部品より形成しても良い。

前記実施形態では、蓄冷剤は、第２熱交換部２０内に収容しているが、第１熱交換部１０内に収容しても良い。蓄冷剤は、第１熱交換部１０及び第２熱交換部２０内の双方に収容しても良い。

１ 蒸発器
１０ 第１熱交換部
１１，２１，２１Ａ〜２１Ｆ チューブ（冷媒流路管）
２１Ｒ 最端のチューブ（バイパス流路）
１３，２３ 上側タンク部
１４，２４ 下側タンク部
１１ａ，２１ａ 冷媒流路
２１ｂ 蓄冷剤収容路
２３ 上側タンク部
２４ 下側タンク部
２５ 冷媒入口部
２５ｂ，４４ｂ 冷媒メイン出口
２５ｃ，４４ｃ 冷媒バイパス口
４０，４０Ａ〜４０Ｅ バイパス流路

Claims (12)

1. 冷媒を空気と熱交換させる熱交換部（１０），（２０）が空気流れに沿って複数配置され、複数の前記熱交換部（１０），（２０）内を冷媒が順番に流れ、少なくとも１つの前記熱交換部（１０）の冷媒流路断面積が他の前記熱交換部（２０）の冷媒流路断面積と異なる蒸発器（１）であって、
   冷媒流路断面積が小さい前記熱交換部（２０）をバイパスさせて冷媒流路断面積が大きい前記熱交換部（１０）に冷媒の一部を流すバイパス流路（４０），（４０Ａ）〜（４０Ｅ）を設けたことを特徴とする蒸発器（１）。
2. 請求項１記載の蒸発器（１）であって、
   冷媒流路断面積が大きい前記熱交換部（１０）は、空気流れの上流側に配置され、冷媒流路断面積が小さい前記熱交換部（２０）は、空気流れの下流側に配置され、冷媒は冷媒流路断面積が小さい前記熱交換部（２０）、冷媒流路断面積が大きい前記熱交換部（１０）の順に流れるよう構成されていることを特徴とする蒸発器（１）。
3. 請求項１又は請求項２に記載の蒸発器（１）であって、
   複数の前記熱交換部（２０）は、少なくとも１つに蓄冷剤が配置されていることを特徴とする蒸発器（１）。
4. 請求項３に記載の蒸発器（１）であって、
   蓄冷剤は、空気流れの下流側に配置された前記熱交換部（２０）に配置されていることを特徴とする蒸発器（１）。
5. 請求項３又は請求項４に記載の蒸発器（１）であって、
   前記各熱交換部（１０），（２０）は、並設された複数の冷媒流路管（１１），（２１），（２１Ａ）〜（２１Ｆ）を有し、前記各冷媒流路管（１１），（２１），（２１Ａ）〜（２１Ｆ）は、仕切壁（１１ｂ），（２１ｃ）で互いに仕切られた複数の流路（１１ａ），（２１ａ），（２１ｂ）を有し、
   蓄冷剤が収容される前記冷媒流路管（２１）は、複数の前記流路（２１ａ），（２１ｂ）の一部を蓄冷剤収容路（２１ｂ）として使用していることを特徴とする蒸発器（１）。
6. 請求項５に記載の蒸発器（１）であって、
   蓄冷剤が収容される前記熱交換部（２０）は、全ての前記冷媒流路管（２１）の前記流路（２１ａ），（２１ｂ）の一部が蓄冷剤収容路（２１ｂ）とされていることを特徴とする蒸発器（１）。
7. 請求項３〜請求項６のいずれかに記載の蒸発器（１）であって、
   蓄冷剤が収容される前記熱交換部（２０）は、内部に冷媒流路（２１ａ）を有する複数の冷媒流路管（２１）と、複数の前記冷媒流路管（２１）の両端部に配置され、前記冷媒流路（２１ａ）の両端が内部に開口する一対のタンク部（２３），（２４）とを有し、
   冷媒が流入する一方のタンク部（２３）は、冷媒が流入するタンク領域（２３ａ）と、前記他方のタンク室を経由した後に流れ込む他のタンク領域（２３ｂ）で仕切られており、
   前記バイパス流路（４０）は、冷媒が流入するタンク領域（２３ａ）に開口され、当該タンク領域（２３ａ）に流入した冷媒を分流することを特徴とする蒸発器（１）。
8. 請求項３〜請求項６のいずれかに記載の蒸発器（１）であって、
   蓄冷剤が収容される前記熱交換部（２０）は、内部に冷媒流路（２１ａ）を有する複数の冷媒流路管（２１）と、複数の前記冷媒流路管（２１）の両端部に配置され、前記冷媒流路（２１ａ）の両端が内部に開口する一対のタンク部（２３），（２４）とを有し、
   前記バイパス流路（４０）は、前記熱交換部（２０）の冷媒入口部（２５）内に臨む位置に開口され、冷媒入口部（２５）より流入した冷媒を分流することを特徴とする蒸発器（１）。
9. 請求項３〜請求項６のいずれかに記載の蒸発器（１）であって、
   蓄冷剤が収容される前記熱交換部（２０）の冷媒入口部（２５Ａ）は、流入される冷媒を一方の前記タンク部（２３）に導く冷媒メイン出口（２５ｂ）と冷媒バイパス口（２５ｃ）を有し、
   前記バイパス流路（４０Ｂ）は、前記冷媒入口部（２５Ａ）の冷媒バイパス口（２５ｃ）に接続されていることを特徴とする蒸発器（１）。
10. 請求項３〜請求項６のいずれかに記載の蒸発器（１）であって、
    膨張弁（４４）は、減圧した冷媒を流出する冷媒メイン出口（４４ｂ）と冷媒バイパス口（４４ｃ）を有し、
    蓄冷剤が収容される前記熱交換部（２０）のタンク室（２３ａ）は、前記冷媒メイン出口（４４ｂ）に接続され、
    前記バイパス流路（４０Ｃ）は、前記冷媒バイパス口（４４ｃ）に接続されていることを特徴とする蒸発器（１）。
11. 請求項３〜請求項１０のいずれかに記載の蒸発器（１）であって、
    蓄冷剤が収容される前記熱交換部（２０）は、内部に冷媒流路（２１ａ）を有する複数の冷媒流路管（２１）と、複数の前記冷媒流路管（２１）の両端部に配置され、前記冷媒流路（２１ａ）の両端が内部に開口する一対のタンク部（２３），（２４）とを有し、
    前記バイパス流路（４０）は、その下流流路として前記冷媒流路管（２１Ｒ）を利用していることを特徴とする蒸発器（１）。
12. 請求項３〜請求項１０のいずれかに記載の蒸発器（１）であって、
    蓄冷剤が収容される前記熱交換部（２０）は、内部に冷媒流路（２１ａ）を有する複数の冷媒流路管（２１）と、複数の前記冷媒流路管（２１）の両端部に配置され、前記冷媒流路（２１ａ）の両端が内部に開口する一対のタンク部（２３），（２４）とを有し、
    前記バイパス流路（４０Ｄ），（４０Ｅ）は、その下流側が前記熱交換部（２０）内を流れる冷媒流れに対し直角方向よりも緩い角度で合流する向きに設定されていることを特徴とする蒸発器（１）。

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