JP2015040641A

JP2015040641A - エバポレータ

Info

Publication number: JP2015040641A
Application number: JP2013170217A
Authority: JP
Inventors: 直久東山; Naohisa Higashiyama
Original assignee: Keihin Thermal Technology Corp
Current assignee: Mahle Behr Thermal Systems Japan Ltd
Priority date: 2013-08-20
Filing date: 2013-08-20
Publication date: 2015-03-02

Abstract

【課題】通風方向の幅を小さくしうるエバポレータを提供する。【解決手段】エバポレータ１は、長手方向を上下方向に向けた状態で互いに間隔をおいて１列に並んで配置された複数の熱交換管2,3と、熱交換管2,3の上端側に配置され、かつ全熱交換管2,3のうちの複数の第１熱交換管２が接続された第１ヘッダ部４と、熱交換管2,3の上端側に配置され、かつ全熱交換管2,3のうちの残りの複数の第２熱交換管３が接続された第２ヘッダ部５と、熱交換管2,3の下端側に配置されかつ全熱交換管2,3が接続された第３ヘッダ部６とを備えている。第２ヘッダ部５を第１ヘッダ部４よりも上側に設ける。第１ヘッダ部４に流体入口７を設け、第２ヘッダ部５に流体出口８を設ける。第１ヘッダ部４の長さを第２ヘッダ部５の長さよりも長くし、第２ヘッダ部５の一端側に、第１ヘッダ部４の同一側端部よりも外側に突出した突出部13を設ける。【選択図】図２

Description

この発明は、たとえば自動車に搭載される車両用空調装置に用いられる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、各図面の上下、左右を上下、左右というものとする。

車両用空調装置のエバポレータとして、本出願人は、先に、長手方向を左右方向に向けた状態で上下方向に互いに間隔をおいて配置された上下両風下ヘッダ部および上下両風上ヘッダ部と、上下両風下ヘッダ部間に、長手方向を上下方向に向けるとともに幅方向を通風方向に向けた状態で左右方向に間隔をおいて１列に並んで配置され、かつ両端が上下両風下ヘッダ部に接続された複数の風下側熱交換管と、上下両風上ヘッダ部間に、長手方向を上下方向に向けるとともに幅方向を通風方向に向けた状態で左右方向に間隔をおいて１列に並んで配置され、かつ両端が上下両風上ヘッダ部に接続された複数の風下側熱交換管とを備えており、上側風下ヘッダ部の一端部に流体入口が設けられるとともに、上側風上ヘッダ部における流体入口と同一側端部に流体出口が設けられ、流体入口から流入した流体が、全熱交換管を通るとともに全ヘッダ部を経て流体出口から流出するようになされているエバポレータを提案した（特許文献１参照）。

ところで、最近では、自動車の車室内の空間を確保する目的で、車両用空調装置の小型化が求められている。車両用空調装置の小型化を図るにはエバポレータの通風方向の幅を小さくすることが有効な手段の１つである。

しかしながら、特許文献１記載のエバポレータにおいては、上下両風下ヘッダ部間および上下両風上ヘッダ部間にそれぞれ熱交換管が１列に配置されているので、エバポレータの通風方向の幅を小さくすることには限度があり、その結果車両用空調装置の小型化を図ることが困難である。

特許第４８１０２０３号公報

この発明の目的は、上記問題を解決し、通風方向の幅を小さくしうるエバポレータ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)長手方向を同方向に向けるとともに、互いに間隔をおいて１列に並んで配置された複数の熱交換管と、熱交換管の長手方向一端側に長手方向を熱交換管の並び方向に向けて配置され、かつ全熱交換管のうちの連続して並んだ複数の一部の熱交換管が接続された第１ヘッダ部と、同じく熱交換管の一端側に長手方向を熱交換管の並び方向に向けて配置され、かつ全熱交換管のうちの残りの熱交換管が接続された第２ヘッダ部と、熱交換管の長手方向他端側に長手方向を熱交換管の並び方向に向けて配置されかつ全熱交換管が接続された第３ヘッダ部とを備えており、第１ヘッダ部および第２ヘッダ部のうちいずれか一方のヘッダ部が、同他方のヘッダ部よりも熱交換管の長手方向外側に設けられ、第１ヘッダ部および第２ヘッダ部のうちのいずれか一方のヘッダ部に流体入口が設けられるとともに同他方のヘッダ部に流体出口が設けられ、流体入口から流入した流体が、全熱交換管を通るとともに全ヘッダ部を経て流体出口から流出するようになされているエバポレータ。

2)第１ヘッダ部および第２ヘッダ部のうち熱交換管の長手方向外側に設けられたヘッダ部の長さが、同内側に設けられたヘッダ部の長さよりも長くなっており、熱交換管の長手方向外側に設けられたヘッダ部の長手方向両端のうちの一端側の一定長さ部分が、同内側に配置されたヘッダ部の長手方向両端のうちの同一側端部よりも外側に突出している上記1)記載のエバポレータ。

3)第１ヘッダ部よりも熱交換管の長手方向外側に第２ヘッダ部が設けられ、第１ヘッダ部に接続された熱交換管が第１熱交換管であるとともに、第２ヘッダ部に接続された熱交換管が第２熱交換管であり、第２ヘッダ部における第１ヘッダ部よりも外側に突出した一定長さ部分に第２熱交換管が接続されている上記2)記載のエバポレータ。

4)第１ヘッダ部における第２熱交換管側とは反対側の端部に流体入口が設けられるとともに、第２ヘッダ部における流体入口と同一側端部に流体出口が設けられ、第１ヘッダ部の流体入口が設けられた端部および第２ヘッダ部の流体出口が設けられた端部が、それぞれ全第１熱交換管のうち第２熱交換管とは反対側の端部に配置された第１熱交換管よりも外側に位置している上記3)記載のエバポレータ。

5)第１および第２熱交換管が長手方向を上下方向に向けて配置され、第１ヘッダ部および第２ヘッダ部が上に来るとともに、第３ヘッダ部が下に来るように配置されている上記3)または4)記載のエバポレータ。

6)第１ヘッダ部と第３ヘッダ部との間に、第１ヘッダ部の長手方向に連続して並んだ第１熱交換管からなる奇数の熱交換パスが設けられ、第２ヘッダ部と第３ヘッダ部との間に、第２ヘッダ部の長手方向に並んだ第２熱交換管からなる奇数の熱交換パスが設けられ、第１熱交換管からなりかつ冷媒入口側から奇数番目に位置する熱交換パスにおいて流体が上から下に流れるとともに、第２熱交換管からなりかつ冷媒出口側から奇数番目に位置する熱交換パスにおいて流体が下から上に流れるように、第１〜第３ヘッダ部内に所要数の区画が設けられている上記5)記載のエバポレータ。

7)第２ヘッダ部よりも熱交換管の長手方向外側に第１ヘッダ部が設けられ、第１ヘッダ部に接続された熱交換管が第１熱交換管であるとともに、第２ヘッダ部に接続された熱交換管が第２熱交換管であり、第１ヘッダ部における第２ヘッダ部よりも外側に突出した一定長さ部分に第１熱交換管が接続されている上記2)記載のエバポレータ。

8)第１ヘッダ部における第１熱交換管が接続された側とは反対側の端部に流体入口が設けられるとともに、第２ヘッダ部における流体入口と同一側端部に流体出口が設けられ、第１ヘッダ部の流体入口が設けられた端部および第２ヘッダ部の流体出口が設けられた端部が、それぞれ全第２熱交換管のうち第１熱交換管とは反対側の端部に配置された第２熱交換管よりも外側に位置している上記7)記載のエバポレータ。

9)熱交換管が長手方向を上下方向に向けて配置され、第１ヘッダ部および第２ヘッダ部が下に来るとともに、第３ヘッダ部が上に来るように配置されている上記7)または8)記載のエバポレータ。

10)第１ヘッダ部と第３ヘッダ部との間に、第１ヘッダ部の長手方向に連続して並んだ第１熱交換管からなる奇数の熱交換パスが設けられ、第２ヘッダ部と第３ヘッダ部との間に、第２ヘッダ部の長手方向に並んだ第２熱交換管からなる奇数の熱交換パスが設けられ、第１熱交換管からなりかつ冷媒入口側から奇数番目に位置する熱交換パスにおいて流体が下から上に流れるとともに、第２熱交換管からなりかつ冷媒出口側から奇数番目に位置する熱交換パスにおいて流体が上から下に流れるように、第１〜第３ヘッダ部内に所要数の区画が設けられている上記9)記載のエバポレータ。

11)第１ヘッダ部の内部空間の上下方向の高さが、第２ヘッダ部の内部空間の上下方向の高さよりも低くなっている上記5)、6)、9)または10)記載のエバポレータ。

上記1)〜11)のエバポレータによれば、長手方向を同方向に向けるとともに、互いに間隔をおいて１列に並んで配置された複数の熱交換管と、熱交換管の長手方向一端側に長手方向を熱交換管の並び方向に向けて配置され、かつ全熱交換管のうちの連続して並んだ複数の一部の熱交換管が接続された第１ヘッダ部と、同じく熱交換管の一端側に長手方向を熱交換管の並び方向に向けて配置され、かつ全熱交換管のうちの残りの熱交換管が接続された第２ヘッダ部と、熱交換管の長手方向他端側に長手方向を熱交換管の並び方向に向けて配置されかつ全熱交換管が接続された第３ヘッダ部とを備えており、第１ヘッダ部および第２ヘッダ部のうちいずれか一方のヘッダ部が、同他方のヘッダ部よりも熱交換管の長手方向外側に設けられ、第１ヘッダ部および第２ヘッダ部のうちのいずれか一方のヘッダ部に流体入口が設けられるとともに同他方のヘッダ部に流体出口が設けられ、流体入口から流入した流体が、全熱交換管を通るとともに全ヘッダ部を経て流体出口から流出するようになされているので、エバポレータの通風方向の幅を、熱交換管が２列に並んで設けられている特許文献１記載のエバポレータに比較して小さくすることができる。したがって、上記1)のエバポレータを車両用空調装置に使用した場合、車両用空調装置の小型化を図ることが可能になる。

しかも、エバポレータの通風方向の幅を小さくしたとしても、第１〜第３ヘッダ部の横断面積の減少を効果的に抑制することが可能になり、冷媒側通路抵抗の増大を最小限に抑えることができる。

上記5)および9)のエバポレータを車両用空調装置に用いた場合、膨張弁取付部材を介して、第１ヘッダ部および第２ヘッダ部に跨って膨張弁を取り付けることが可能になり、その結果パイプを用いることなく膨張弁を組み合わせることができる。膨張弁は、流体入口に通じる冷媒流路および流体出口に通じる冷媒流路を備えており、冷媒出口に通じる冷媒流路を上側にして使用されるのが一般的であるが、上記5)および9)のように構成されていると、膨張弁を、流体出口に通じる冷媒流路を上、流体入口に通じる冷媒流路を下にしてエバポレータに取り付けることができる。

上記6)および10)のエバポレータによれば、エバポレータを通過した空気の吐気温が全体に均温化されるように、熱交換パスを設けることができる。

この発明の実施形態１のエバポレータを具体的に示す一部切り欠き斜視図である。図１のエバポレータを一部を省略して模式的に示す図１のＡ−Ａ線断面に相当する図である。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。この発明の実施形態３のエバポレータを示す図２相当の図である。この発明の実施形態４のエバポレータを示す図２相当の図である。この発明の実施形態５のエバポレータを示す図２相当の図である。この発明の実施形態６のエバポレータを示す図２相当の図である。

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、「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。

また、全図面を通じて同一物および同一部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

実施形態１
この実施形態は図１および図２に示すものである。図１はこの発明の実施形態１のエバポレータを具体的に示し、図２は図１のエバポレータを一部を省略して模式的に示す。

図１および図２において、車両用空調装置に用いられるエバポレータ(1)は、幅方向を図１に矢印Ｘで示す通風方向（図２の紙面表側から裏側への方向）に向けるとともに長手方向を上下方向に向けた状態で左右方向に間隔をおいて１列に並んで配置された複数のアルミニウム製扁平状熱交換管(2)(3)と、熱交換管(2)(3)の上端側（長手方向一端側）に長手方向を左右方向（熱交換管(2)(3)の並び方向）に向けて配置され、かつ全熱交換管(2)(3)のうちの連続して並んだ複数の一部の熱交換管(2)の上端部が接続されたアルミニウム製第１ヘッダ部(4)と、同じく熱交換管(2)(3)の上端側に長手方向を左右方向に向けて配置され、かつ全熱交換管(2)(3)のうちの残りの熱交換管(3)の上端部が接続されたアルミニウム製第２ヘッダ部(5)と、熱交換管(2)(3)の長手方向下端側（長手方向他端側）に長手方向を左右方向に向けて配置されかつ全熱交換管(2)(3)の下端部が接続されたアルミニウム製第３ヘッダ部(6)とを備えており、第２ヘッダ部(5)が第１ヘッダ部(4)よりも上側（熱交換管(2)(3)の長手方向外側）に設けられ、第１ヘッダ部(4)に流体入口(7)が設けられるとともに第２ヘッダ部(5)に流体出口(8)が設けられ、流体入口(7)から流入した流体が、全熱交換管(2)(3)を通るとともに全ヘッダ部(4)(5)(6)を経て流体出口(8)から流出するようになされている。

上端部が第１ヘッダ部(4)に接続された熱交換管(2)が第１熱交換管(2)であり、エバポレータ(1)の略右半部に連続して配置されている。上端部が第２ヘッダ部(5)に接続された熱交換管(3)が第２熱交換管(3)であり、エバポレータ(1)の略左半部に連続して配置されている。第１熱交換管(2)および第２熱交換管(3)の通風方向の幅は同一であり、第１熱交換管(2)の長さは第２熱交換管(3)の長さよりも短くなっている。隣り合う熱交換管(2)(3)どうしの間および左右両端の熱交換管(2)(3)の外側にアルミニウム製コルゲートフィン(9)が配置されて熱交換管(2)(3)にろう付され、左右両端のコルゲートフィン(9)の外側にアルミニウム製サイドプレート(11)が配置されてコルゲートフィン(9)にろう付されている。左右方向に隣り合う熱交換管(2)(3)どうしの間の間隙、左右両端の熱交換管(2)(3)とサイドプレート(11)との間の間隙が通風間隙(12)になっている。

熱交換管(2)(3)の長手方向外側に設けられた第２ヘッダ部(5)の左右方向の長さは、同内側に設けられた第１ヘッダ部(4)の左右方向の長さよりも長くなっており、第２ヘッダ部(5)の長手方向両端のうちの一端側、ここでは左端側の一定長さ部分が、第１ヘッダ部(4)の長手方向両端のうちの同一側端部、ここでは左端部側よりも外側（左側）に突出している。一定長さを有する突出部を(13)で示す。第２ヘッダ部(5)の突出部(13)に第２熱交換管(3)の上端部が接続されている。また、第１ヘッダ部(4)の通風方向の幅と、第２ヘッダ部(5)の通風方向の幅も等しくなっている。なお、第１ヘッダ部(4)と第２ヘッダ部(5)とは一体化されている。第３ヘッダ部(6)の長さおよび通風方向の幅は、第２ヘッダ部(5)の長さおよび通風方向の幅とほぼ等しくなっており、第３ヘッダ部(6)の左右両端部と、第２ヘッダ部(5)の左右両端部とは左右方向のほぼ等しい位置にある。

第１ヘッダ部(4)における第２熱交換管(3)側とは反対側の端部、ここでは右端部に流体入口(7)が設けられるとともに、第２ヘッダ部(5)における流体入口(7)と同一側端部に流体出口(8)が設けられている。第１ヘッダ部(4)の流体入口(7)が設けられた端部および第２ヘッダ部(5)の流体出口(8)が設けられた端部は、それぞれ全第１熱交換管(2)のうち第２熱交換管(3)とは反対側の端部（右端部）に配置された第１熱交換管(2)よりも外側、ここでは右側に位置している。

第２ヘッダ部(5)の流体出口(8)は第１ヘッダ部(4)の流体入口(7)の上方に位置しており、冷媒流入路および冷媒流出路を有する膨張弁（図示略）が、冷媒流入路が下側、冷媒流出路が上側に位置するように膨張弁取付部材を介して第１ヘッダ部(4)および第２ヘッダ部(5)に跨って取り付けられる。なお、第１ヘッダ部(4)の流体入口(7)に流体入口パイプが接続されるとともに、第２ヘッダ部(5)の流体出口(8)に流体出口パイプが接続され、冷媒流入路および冷媒流出路を有する膨張弁（図示略）が、冷媒流入路が下側、冷媒流出路が上側に位置するように両パイプの先端部に跨って、膨張弁取付部材を介して取り付けられることもある。

第１ヘッダ部(4)と第３ヘッダ部(6)との間に、第１ヘッダ部(4)の長手方向に連続して並んだ第１熱交換管(2)からなる奇数、ここでは１つの熱交換パス(14)（以下、右側熱交換パスという）が設けられるとともに、第２ヘッダ部(5)の突出部(13)と第３ヘッダ部(6)との間に、第２ヘッダ部(5)の長手方向に連続して並んだ第２熱交換管(3)からなる奇数、ここでは１つの熱交換パス(15)（以下、左側熱交換パスという）が設けられている。そして、第１熱交換管(2)からなりかつ流体入口(7)側から奇数番目、ここでは１番目に位置する右側熱交換パス(14)において流体が上から下に流れるとともに、第２熱交換管(3)からなりかつ流体出口(8)側から奇数番目、ここでは１番目に位置する左側熱交換パス(15)において流体が下から上に流れるように、第１〜第３ヘッダ部(4)(5)(6)内に、それぞれ各ヘッダ部(4)(5)(6)の全体を占める１つの区画(16)(17)(18)が設けられている。第１ヘッダ部(4)内の区画(16)および第２ヘッダ部(5)内の区画(17)の上下方向の高さおよび通風方向の幅は等しくなっている。

車両用空調装置の稼働時には、圧縮機、コンデンサおよび膨張弁を通過した冷媒が、エバポレータ(1)の流体入口(7)から第１ヘッダ部(4)の区画(16)内に流入し、右側熱交換パス(14)の第１熱交換管(2)内を下方に流れて第３ヘッダ部(6)の区画(18)内に入る。第３ヘッダ部(6)の区画(18)内に入った冷媒は、左側熱交換パス(15)の第２熱交換管(3)内を上方に流れるとともに突出部(13)において第２ヘッダ部(5)の区画(17)内に流入する。突出部(13)において第２ヘッダ部(5)の区画(17)内に流入した冷媒は区画(17)内を右方に流れ、流体出口(8)から流出する。そして、エバポレータ(1)の第１熱交換管(2)内および第２熱交換管(3)内を流れる冷媒と、通風間隙を通過する空気とが熱交換をして空気は冷却され、冷媒は気相となって流出する。

実施形態２
この実施形態は図３に示すものである。図３はこの発明の実施形態２のエバポレータを一部を省略して模式的に示す。

図３に示すエバポレータ(20)の場合、第１ヘッダ部(4)内の全体を占める区画(16)の内部高さは、第２ヘッダ部(5)内の全体を示す区画(17)の内部高さよりも低くなっている。したがって、第１ヘッダ部(4)内の区画(16)の横断面積は、第２ヘッダ部(5)内の区画(17)の横断面積よりも小さい。

その他の構成は、実施形態１のエバポレータ(1)と同様である。

実施形態３
この実施形態は図４に示すものである。図４はこの発明の実施形態３のエバポレータを一部を省略して模式的に示す。

図４に示すエバポレータ(30)の場合、第１ヘッダ部(4)と第３ヘッダ部(6)との間に、第１ヘッダ部(4)の長手方向に連続して並んだ第１熱交換管(2)からなる奇数、ここでは３つの熱交換パス(31A)(31B)(31C)が左右方向に並んで設けられ、第２ヘッダ部(5)の突出部(13)と第３ヘッダ部(6)との間に、第２ヘッダ部(5)の長手方向に連続して並んだ第２熱交換管(3)からなる奇数、ここでは１つの熱交換パス(32)が設けられている。ここで、第１熱交換管(2)からなる３つの熱交換パス(31A)(31B)(31C)を右側から順に第１〜第３熱交換パスといい、第２熱交換管(3)からなる１つの熱交換パス(32)を第４熱交換パスというものとする。そして、第１熱交換管(2)からなりかつ流体入口(7)側から奇数番目、ここでは１番目と３番目に位置する第１および第３熱交換パス(31A)(31C)において流体が上から下に流れるとともに、第２熱交換管(3)からなる第４熱交換パス(32)、すなわち第２熱交換管(3)からなりかつ流体出口(8)側から奇数番目に位置する第４熱交換パス(32)において流体が下から上に流れるように、第１ヘッダ部(4)内に、第１熱交換パス(31A)の第１熱交換管(2)が通じる第１区画(33)と、第２および第３熱交換パス(31B)(31C)の第１熱交換管(2)が通じる第２区画(34)とが設けられ、第３ヘッダ部(6)内に、第１および第２熱交換パス(31A)(31B)の第１熱交換管(2)が通じる第１区画(35)と、第３熱交換パス(31C)の第１熱交換管(2)および第４熱交換パス(32)の第２熱交換管(3)が通じる第２区画(36)とが設けられている。第１ヘッダ部(4)の第１区画(33)内に流体入口(7)が通じている。

車両用空調装置の稼働時には、圧縮機、コンデンサおよび膨張弁を通過した冷媒が、エバポレータ(30)の流体入口(7)から第１ヘッダ部(4)の第１区画(33)内に流入し、第１熱交換パス(31A)の第１熱交換管(2)を下方に流れて第３ヘッダ部(6)の第１区画(35)内に入る。第３ヘッダ部(6)の第１区画(35)内に入った冷媒は、第２熱交換パス(31B)の第１熱交換管(2)内を上方に流れて第１ヘッダ部(4)の第２区画(34)内に入り、ついで第３熱交換パス(31C)の第１熱交換管(2)内を下方に流れて第３ヘッダ部(6)の第２区画(36)内に入る。第３ヘッダ部(6)の第２区画(36)内に入った冷媒は、第４熱交換パス(32)の第２熱交換管(3)内を上方に流れるとともに突出部(13)において第２ヘッダ部(5)の区画(17)内に流入する。突出部(13)において第２ヘッダ部(5)の区画(17)内に流入した冷媒は区画(17)内を右方に流れ、流体出口(8)から流出する。そして、エバポレータ(30)の第１熱交換管(2)内および第２熱交換管(3)内を流れる冷媒と、通風間隙を通過する空気とが熱交換をして空気は冷却され、冷媒は気相となって流出する。

実施形態４
この実施形態は図５に示すものである。図５はこの発明の実施形態４のエバポレータを一部を省略して模式的に示す。

図５において、エバポレータ(40)は、幅方向を通風方向（図５の紙面表側から裏側への方向）に向けるとともに長手方向を上下方向に向けた状態で左右方向に間隔をおいて１列に並んで配置された複数のアルミニウム製扁平状熱交換管(41)(42)と、熱交換管(41)(42)の下端側（長手方向一端側）に長手方向を左右方向（熱交換管(41)(42)の並び方向）に向けて配置され、かつ全熱交換管(41)(42)のうちの連続して並んだ複数の一部の熱交換管(41)の下端部が接続されたアルミニウム製第１ヘッダ部(43)と、同じく熱交換管(41)(42)の下端側に長手方向を左右方向に向けて配置され、かつ全熱交換管(41)(42)のうちの残りの熱交換管(42)の下端部が接続されたアルミニウム製第２ヘッダ部(44)と、熱交換管(41)(42)の長手方向上端側（長手方向他端側）に長手方向を左右方向に向けて配置されかつ全熱交換管(41)(42)の上端部が接続されたアルミニウム製第３ヘッダ部(45)とを備えており、第１ヘッダ部(43)が第２ヘッダ部(44)よりも下側（熱交換管(41)(42)の長手方向外側）に設けられ、第１ヘッダ部(43)に流体入口(7)が設けられるとともに第２ヘッダ部(44)に流体出口(8)が設けられ、流体入口(7)から流入した流体が、全熱交換管(41)(42)を通るとともに全ヘッダ部(43)(44)(45)を経て流体出口(8)から流出するようになされている。

下端部が第１ヘッダ部(43)に接続された熱交換管(41)が第１熱交換管(41)であり、エバポレータ(40)の略左半部に連続して配置されている。下端部が第２ヘッダ部(44)に接続された熱交換管(42)が第２熱交換管(42)であり、エバポレータ(1)の略右半部に連続して配置されている。第１熱交換管(41)および第２熱交換管(42)の通風方向の幅は同一であり、第１熱交換管(41)の長さは第２熱交換管(42)の長さよりも長くなっている。隣り合う熱交換管(41)(42)どうしの間および左右両端の熱交換管(41)(42)の外側にアルミニウム製コルゲートフィン（図示略）が配置されて熱交換管(41)(42)にろう付され、左右両端のコルゲートフィンの外側にアルミニウム製サイドプレート（図示略）が配置されてコルゲートフィンにろう付されている。左右方向に隣り合う熱交換管(41)(42)どうしの間の間隙、左右両端の熱交換管(41)(42)とサイドプレートとの間の間隙が通風間隙(12)になっている。

熱交換管(41)(42)の長手方向外側に設けられた第１ヘッダ部(43)の左右方向の長さは、同内側に設けられた第２ヘッダ部(44)の左右方向の長さよりも長くなっており、第１ヘッダ部(43)の長手方向両端のうちの一端側、ここでは左端側の一定長さ部分が、第２ヘッダ部(44)の長手方向両端のうちの同一側端部、ここでは左端部側よりも外側（左側）に突出している。一定長さを有する突出部を(46)で示す。第１ヘッダ部(43)の突出部(46)に第１熱交換管(41)の下端部が接続されている。また、第１ヘッダ部(43)の通風方向の幅と、第２ヘッダ部(44)の通風方向の幅も等しくなっている。なお、第１ヘッダ部(43)と第２ヘッダ部(44)とは一体化されている。第３ヘッダ部(45)の長さおよび通風方向の幅は、第２ヘッダ部(43)の長さおよび通風方向の幅とほぼ等しくなっており、第３ヘッダ部(45)の左右両端部と、第１ヘッダ部(43)の左右両端部とは左右方向のほぼ等しい位置にある。

第１ヘッダ部(43)における第２熱交換管(42)側とは反対側の端部、ここでは右端部に流体入口(7)が設けられるとともに、第２ヘッダ部(44)における流体入口(7)と同一側端部に流体出口(8)が設けられている。第１ヘッダ部(43)の流体入口(7)が設けられた端部および第２ヘッダ部(44)の流体出口(8)が設けられた端部は、それぞれ全第２熱交換管(42)のうち第１熱交換管(41)とは反対側の端部（右端部）に配置された第２熱交換管(42)よりも外側、ここでは右側に位置している。

第２ヘッダ部(44)の流体出口(8)は第１ヘッダ部(43)の流体入口(7)の上方に位置しており、冷媒流入路および冷媒流出路を有する膨張弁（図示略）が、冷媒流入路が下側、冷媒流出路が上側に位置するように膨張弁取付部材を介して第１ヘッダ部(43)および第２ヘッダ部(44)に跨って取り付けられる。なお、第１ヘッダ部(43)の流体入口(7)に流体入口パイプが接続されるとともに、第２ヘッダ部(44)の流体出口(8)に流体出口パイプが接続され、冷媒流入路および冷媒流出路を有する膨張弁（図示略）が、冷媒流入路が下側、冷媒流出路が上側に位置するように両パイプの先端部に跨って、膨張弁取付部材を介して取り付けられることもある。

第１ヘッダ部(43)の突出部(46)と第３ヘッダ部(45)との間に、第１ヘッダ部(43)の長手方向に連続して並んだ第１熱交換管(41)からなる奇数、ここでは１つの熱交換パス(47)（以下、左側熱交換パスと称する）が設けられるとともに、第２ヘッダ部(44)と第３ヘッダ部(45)との間に、第２ヘッダ部(44)の長手方向に連続して並んだ第２熱交換管(42)からなる奇数、ここでは１つの熱交換パス(48)（以下、右側熱交換パスと称する）が設けられている。そして、第１熱交換管(41)からなりかつ流体入口(7)側から奇数番目、ここでは１番目に位置する左側熱交換パス(47)において流体が下から上に流れるとともに、第２熱交換管(42)からなりかつ流体出口(8)側から奇数番目、ここでは１番目に位置する右側熱交換パス(48)において流体が上から下に流れるように、第１〜第３ヘッダ部(43)(44)(45)内に、それぞれ各ヘッダ部(43)(44)(45)の全体を占める１つの区画(49)(51)(52)が設けられている。第１ヘッダ部(43)内の区画(49)および第２ヘッダ部(44)内の区画(51)の上下方向の高さおよび通風方向の幅は等しくなっている。

車両用空調装置の稼働時には、圧縮機、コンデンサおよび膨張弁を通過した冷媒が、エバポレータ(1)の流体入口(7)から第１ヘッダ部(43)の区画(49)内に流入し、区画(49)内を左方に流れるとともに突出部(46)において左側熱交換パス(47)の第１熱交換管(41)内に入り、左側熱交換パス(47)の第１熱交換管(41)内を上方に流れて第３ヘッダ部(45)の区画(52)内に入る。第３ヘッダ部(45)の区画(52)内に入った冷媒は、右側熱交換パス(48)の第２熱交換管(42)内を下方に流れて第１ヘッダ部(43)の区画(51)内に流入し、区画(51)内を右方に流れて流体出口(8)から流出する。そして、エバポレータ(40)の第１熱交換管(41)内および第２熱交換管(42)内を流れる冷媒と、通風間隙を通過する空気とが熱交換をして空気は冷却され、冷媒は気相となって流出する。

実施形態５
この実施形態は図６に示すものである。図６はこの発明の実施形態５のエバポレータを一部を省略して模式的に示す。

図６に示すエバポレータ(55)の場合、第１ヘッダ部(43)内の全体を占める区画(49)の内部高さは、第２ヘッダ部(44)内の全体を示す区画(51)の内部高さよりも低くなっている。したがって、第１ヘッダ部(43)内の区画(49)の横断面積は、第２ヘッダ部(44)内の区画(51)の横断面積よりも小さい。

その他の構成は、実施形態４のエバポレータ(40)と同様である。

実施形態６
この実施形態は図７に示すものである。図７はこの発明の実施形態６のエバポレータを一部を省略して模式的に示す。

図７に示すエバポレータ(60)の場合、第１ヘッダ部(43)の突出部(46)と第３ヘッダ部(45)との間に、第１ヘッダ部(43)の長手方向に連続して並んだ第１熱交換管(41)からなる奇数、ここでは１つの熱交換パス(61)が設けられ、第２ヘッダ部(44)と第３ヘッダ部(45)との間に、第２ヘッダ部(44)の長手方向に連続して並んだ第２熱交換管(42)からなる奇数、ここでは３つの熱交換パス(62A)(62B)(62C)が左右方向に並んで設けられている。ここで、第１熱交換管(41)からなる熱交換パス(61)を第１熱交換パスといい、第２熱交換管(42)からなる３つの熱交換パス(62A)(62B)(62C)を左側から順に第２〜第４熱交換パスというものとする。そして、第１熱交換管(41)からなる熱交換パス(61)、すなわち第１熱交換管(41)からなりかつ流体入口(7)側から奇数番目に位置する第１熱交換パス(61)において流体が下から上に流れるとともに、第２熱交換管(42)からなりかつ流体出口(8)側から奇数番目、ここでは１番目と３番目に位置する第２および第４熱交換パス(62A)(62C)において流体が上から下に流れるように、第２ヘッダ部(44)に、第２および第３熱交換パス(62A)(62B)の第２熱交換管(42)が通じる第１区画(63)と、第４熱交換パス(62C)の第２熱交換管(42)が通じる第２区画(64)とが設けられ、第３ヘッダ部(45)内に、第１熱交換パス(61)の第１熱交換管(41)および第２熱交換パス(62A)の第２熱交換管(42)が通じる第１区画(65)と、第３および第４熱交換パス(62B)(62C)の第２熱交換管(42)が通じる第２区画(66)とが設けられている。第２ヘッダ部(44)の第２区画(64)内に流体出口(8)が通じている。

車両用空調装置の稼働時には、圧縮機、コンデンサおよび膨張弁を通過した冷媒が、エバポレータ(60)の流体入口(7)から第１ヘッダ部(43)の区画(49)内に流入し、区画(49)内を左方に流れるとともに突出部(46)において第１熱交換パス(61)の第１熱交換管(41)内に入り、第１熱交換パス(61)の第１熱交換管(41)内を上方に流れて第３ヘッダ部(45)の第１区画(65)内に入る。第３ヘッダ部(45)の第１区画(65)内に入った冷媒は、第２熱交換パス(62A)の第２熱交換管(42)内を下方に流れて第２ヘッダ部(44)の第１区画(63)内に流入する。第２ヘッダ部(44)の第１区画(63)内に流入した冷媒は、第３熱交換パス(62B)の第２熱交換管(42)内を上方に流れて第３ヘッダ部(45)の第２区画(66)内に入り、第４熱交換パス(62C)の第２熱交換管(42)内を下方に流れて第２ヘッダ部(44)の第２区画(64)内に入り、第２区画(64)内を右方に流れて流体出口(8)から流出する。そして、エバポレータ(60)の第１熱交換管(41)内および第２熱交換管(42)内を流れる冷媒と、通風間隙を通過する空気とが熱交換をして空気は冷却され、冷媒は気相となって流出する。

この発明によるエバポレータは、車両用空調装置に好適に用いられる。

(1)(20)(30)(40)(55)(60)：エバポレータ
(2)(41)：第１熱交換管
(3)(42)：第２熱交換管
(4)(43)：第１ヘッダ部
(5)(44)：第２ヘッダ部
(6)(45)：第３ヘッダ部
(7)：流体入口
(8)：流体出口
(14)：第１熱交換管からなる右側熱交換パス
(15)：第２熱交換管からなる左側熱交換パス
(16)(17)(18)：区画
(31A)(31B)(31C)：第１熱交換管からなる第１〜第３熱交換パス
(32)：第２熱交換管からなる第４熱交換パス
(33)(34)(35)(36)：区画
(47)：第１熱交換管からなる左側熱交換パス
(48)：第２熱交換管からなる右側熱交換パス
(49)(51)(52)：区画
(61)：第１熱交換管からなる第１熱交換パス
(62A)(62B)(62C)：第２熱交換管からなる第２〜第４熱交換パス
(63)(64)(65)(66)：区画

Claims

長手方向を同方向に向けるとともに、互いに間隔をおいて１列に並んで配置された複数の熱交換管と、熱交換管の長手方向一端側に長手方向を熱交換管の並び方向に向けて配置され、かつ全熱交換管のうちの連続して並んだ複数の一部の熱交換管が接続された第１ヘッダ部と、同じく熱交換管の一端側に長手方向を熱交換管の並び方向に向けて配置され、かつ全熱交換管のうちの残りの熱交換管が接続された第２ヘッダ部と、熱交換管の長手方向他端側に長手方向を熱交換管の並び方向に向けて配置されかつ全熱交換管が接続された第３ヘッダ部とを備えており、第１ヘッダ部および第２ヘッダ部のうちいずれか一方のヘッダ部が、同他方のヘッダ部よりも熱交換管の長手方向外側に設けられ、第１ヘッダ部および第２ヘッダ部のうちのいずれか一方のヘッダ部に流体入口が設けられるとともに同他方のヘッダ部に流体出口が設けられ、流体入口から流入した流体が、全熱交換管を通るとともに全ヘッダ部を経て流体出口から流出するようになされているエバポレータ。
第１ヘッダ部および第２ヘッダ部のうち熱交換管の長手方向外側に設けられたヘッダ部の長さが、同内側に設けられたヘッダ部の長さよりも長くなっており、熱交換管の長手方向外側に設けられたヘッダ部の長手方向両端のうちの一端側の一定長さ部分が、同内側に配置されたヘッダ部の長手方向両端のうちの同一側端部よりも外側に突出している請求項１記載のエバポレータ。
第１ヘッダ部よりも熱交換管の長手方向外側に第２ヘッダ部が設けられ、第１ヘッダ部に接続された熱交換管が第１熱交換管であるとともに、第２ヘッダ部に接続された熱交換管が第２熱交換管であり、第２ヘッダ部における第１ヘッダ部よりも外側に突出した一定長さ部分に第２熱交換管が接続されている請求項２記載のエバポレータ。
第１ヘッダ部における第２熱交換管側とは反対側の端部に流体入口が設けられるとともに、第２ヘッダ部における流体入口と同一側端部に流体出口が設けられ、第１ヘッダ部の流体入口が設けられた端部および第２ヘッダ部の流体出口が設けられた端部が、それぞれ全第１熱交換管のうち第２熱交換管とは反対側の端部に配置された第１熱交換管よりも外側に位置している請求項３記載のエバポレータ。
第１および第２熱交換管が長手方向を上下方向に向けて配置され、第１ヘッダ部および第２ヘッダ部が上に来るとともに、第３ヘッダ部が下に来るように配置されている請求項３または４記載のエバポレータ。
第１ヘッダ部と第３ヘッダ部との間に、第１ヘッダ部の長手方向に連続して並んだ第１熱交換管からなる奇数の熱交換パスが設けられ、第２ヘッダ部と第３ヘッダ部との間に、第２ヘッダ部の長手方向に並んだ第２熱交換管からなる奇数の熱交換パスが設けられ、第１熱交換管からなりかつ冷媒入口側から奇数番目に位置する熱交換パスにおいて流体が上から下に流れるとともに、第２熱交換管からなりかつ冷媒出口側から奇数番目に位置する熱交換パスにおいて流体が下から上に流れるように、第１〜第３ヘッダ部内に所要数の区画が設けられている請求項５記載のエバポレータ。
第２ヘッダ部よりも熱交換管の長手方向外側に第１ヘッダ部が設けられ、第１ヘッダ部に接続された熱交換管が第１熱交換管であるとともに、第２ヘッダ部に接続された熱交換管が第２熱交換管であり、第１ヘッダ部における第２ヘッダ部よりも外側に突出した一定長さ部分に第１熱交換管が接続されている請求項２記載のエバポレータ。
第１ヘッダ部における第１熱交換管が接続された側とは反対側の端部に流体入口が設けられるとともに、第２ヘッダ部における流体入口と同一側端部に流体出口が設けられ、第１ヘッダ部の流体入口が設けられた端部および第２ヘッダ部の流体出口が設けられた端部が、それぞれ全第２熱交換管のうち第１熱交換管とは反対側の端部に配置された第２熱交換管よりも外側に位置している請求項７記載のエバポレータ。
熱交換管が長手方向を上下方向に向けて配置され、第１ヘッダ部および第２ヘッダ部が下に来るとともに、第３ヘッダ部が上に来るように配置されている請求項７または８記載のエバポレータ。
第１ヘッダ部と第３ヘッダ部との間に、第１ヘッダ部の長手方向に連続して並んだ第１熱交換管からなる奇数の熱交換パスが設けられ、第２ヘッダ部と第３ヘッダ部との間に、第２ヘッダ部の長手方向に並んだ第２熱交換管からなる奇数の熱交換パスが設けられ、第１熱交換管からなりかつ冷媒入口側から奇数番目に位置する熱交換パスにおいて流体が下から上に流れるとともに、第２熱交換管からなりかつ冷媒出口側から奇数番目に位置する熱交換パスにおいて流体が上から下に流れるように、第１〜第３ヘッダ部内に所要数の区画が設けられている請求項９記載のエバポレータ。
第１ヘッダ部の内部空間の上下方向の高さが、第２ヘッダ部の内部空間の上下方向の高さよりも低くなっている請求項５、６、９または１０記載のエバポレータ。