JP2017190896A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒が相対的に低流量の場合においても、冷媒との熱交換後の空気の温度分布を均一に保つことができる熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器としてのエバポレータ４０は、積層配列される複数のチューブ４５Ａ，４５Ｂと、チューブ内部に設けられ、冷媒を流す複数の冷媒通過孔５０と、冷媒の流れの上流側にて複数のチューブと接続され、供給された冷媒を複数のチューブに分配する分配タンク４１Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４４Ｂと、冷媒の流れの下流側にて複数のチューブと接続され、複数のチューブを流れた前記冷媒を集合させる集合タンク４２Ａ，４１Ｂ，４４Ａ，４３Ｂと、分配タンク４１Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４４Ｂに設けられ、冷媒が相対的に低流量のとき複数の冷媒通過孔に対し冷媒の供給量を一部に偏らせる分配偏向部５３と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、チューブの内部を流れる冷媒と、チューブの外部を流れる空気との間で熱交換を行う熱交換器に関する。

車両用の空調装置のエバポレータなどに適用される熱交換器において、例えば熱交換器を風上側２ブロック、風下側２ブロックの合計４ブロックに分けて、内部を流れる冷媒の分配を均一化し、冷房性能の向上及び吹き出し空気の均一化を図ったものが知られている（例えば特許文献１参照）。

特許第３３９１３３９号公報

このような熱交換器の４ブロックの構造では、夏場での高速走行時など、比較的熱負荷が高く冷媒流量が高い場合においては、冷媒圧力損失の低減効果により高性能化が可能となる。一方で、冬場など、外気温度が低い場合は、通常車両用空調装置に設けられている機械式膨張弁の前後の差圧が小さくなり、エバポレータの能力に応じた冷媒流量を流すことができなくなる。

このように冷媒が相対的に低流量の場合においては、エバポレータの途中で冷媒の蒸発が完了してしまい、チューブの積層方向に沿って冷媒の温度差が拡大し、最終的に冷媒との熱交換後の空気の温度分布が均一とはならない場合がある。これにより、除湿性能の偏り、さらにはその結果、窓曇り防止性能の低下（例えば、助手席側の窓曇りだけが晴れて、運転席側の窓曇りは晴れない、など）をもたらしてしまう虞がある。また、空調時においても、吹出口の温度コントロール性能の低下を招く虞がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷媒が相対的に低流量の場合においても、冷媒との熱交換後の空気の温度分布を均一に保つことができる熱交換器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る熱交換器（４０，１４０）は、積層配列される複数のチューブ（４５Ａ，４５Ｂ）と、前記複数のチューブのそれぞれの内部に設けられ、内部に冷媒を流す複数の冷媒通過孔（５０）であって、前記冷媒の流れ方向及び前記複数のチューブの積層方向と直交する方向に沿って並列に配置される複数の冷媒通過孔と、前記冷媒の流れの上流側にて前記複数のチューブと接続され、供給された前記冷媒を前記複数のチューブに分配する分配タンク（４１Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４４Ｂ）と、前記冷媒の流れの下流側にて前記複数のチューブと接続され、前記複数のチューブを流れた前記冷媒を集合させる集合タンク（４２Ａ，４１Ｂ，４４Ａ，４３Ｂ）と、前記分配タンクに設けられ、前記冷媒が相対的に低流量のとき前記複数の冷媒通過孔に対し前記冷媒の供給量を一部に偏らせる分配偏向部（５３）と、を備える。

この構成により、冷媒の低流量時に、同一の分配タンク内に開口する複数のチューブのそれぞれに設けられる複数の冷媒通過孔のすべてに冷媒を充分な流量で供給できない状況であっても、分配偏向部によって同一チューブの複数の冷媒通過孔のうちの一部に集中して冷媒が供給されるようになる。これにより、複数の冷媒通過孔に供給されるはずだった冷媒を少数の冷媒通過孔に集約して供給されるので、冷媒通過孔の１つ当たりに供給される冷媒の流量を増加させることができる。これにより、液冷媒の流速が増加し、冷媒通路の途中での冷媒の蒸発が抑制され、より後流側（冷媒出口の側）まで液冷媒の状態を維持させることができる。したがって、冷媒の低流量時でも、エバポレータのコア部の全体において好適に低温状態を維持させることができ、冷媒との熱交換後の空気の温度分布の均一化を図ることができる。

本発明によれば、冷媒が相対的に低流量の場合においても、冷媒との熱交換後の空気の温度分布を均一に保つことができる熱交換器を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る熱交換器としてのエバポレータを用いた冷凍サイクル装置の概略構成を示すブロック図である。 図２は、図１中のエバポレータ、すなわち本発明の一実施形態に係る熱交換器の斜視図である。 図３は、図２中の領域Ａの拡大斜視図であり、チューブとフィンの構成を示す図である。 図４は、図１に示す４ターン式のエバポレータにおける冷媒の流れを模式的に示す図である。 図５は、図２に示すエバポレータを風下側（矢印Ｂの方向）から視たときの平面図である。 図６は、図５中のＡ−Ａ断面図であり、第１タンク及び第３タンクの内部に突出するチューブ及び冷媒通過孔の断面図である。 図７は、図５中のＢ−Ｂ断面図であり、第２タンクの集合タンクの内部構造を示す断面図である。 図８は、図５中のＣ−Ｃ断面図であり、第２タンクの分配タンクの内部構造と、分配偏向部の１つである端部加工部の構成を示す断面図である。 図９は、図５中のＤ−Ｄ断面図であり、第１タンクの分配タンクの内部構造と、分配偏向部の１つである中間プレートの構成を示す断面図である。 図１０は、図９に示す中間プレートの斜視図である。 図１１は、従来の４ターン式のエバポレータにおける、冷媒高流量時及び低流量時の冷却性能について示す図である。 図１２は、図５中のＣ−Ｃ断面図であり、第２タンクの分配タンクの内部構造と、端部加工部の他の構成を示す断面図である。 図１３は、図５中のＤ−Ｄ断面図であり、第１タンクの分配タンクの内部構造と、この分配タンクに設けられる分配偏向部の他の構成を示す断面図である。 図１４は、図５中のＤ−Ｄ断面図であり、第１タンクの分配タンクの内部構造と、この分配タンクに設けられる分配偏向部の他の構成を示す断面図である。 図１５は、図５中のＤ−Ｄ断面図であり、第１タンクの分配タンクの内部構造と、この分配タンクに設けられる分配偏向部の他の構成を示す断面図である。 図１６は、２ターン式のエバポレータにおける冷媒の流れを模式的に示す図である。 図１７は、２ターン式のエバポレータにおける風下コアの集合タンク及び風上コアの分配タンクの断面図である。 図１８は、従来の２ターン式のエバポレータにおける、冷媒高流量時及び低流量時の冷却性能について示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

［実施形態］
冷凍サイクル装置１は、車両用の空調装置に用いられる。図１に示すように、冷凍サイクル装置１は、コンプレッサ１０、コンデンサ２０、膨張弁３０、およびエバポレータ４０を有する。これら構成部品は、配管によって環状に接続され、冷媒循環路を構成する。この冷凍サイクル装置１において、本発明の一実施形態に係る熱交換器はエバポレータ４０として適用される。以下の説明では本実施形態に係る熱交換器４０を「エバポレータ４０」とも表記する。

コンプレッサ１０は、車両の走行用の動力源である内燃機関またはモータ（ＨＶ（ハイブリッド車の場合）によって駆動される。圧縮機１０は、エバポレータ４０から冷媒を吸引し、圧縮し、コンデンサ２０へ吐出する。コンプレッサ１０は、圧縮機とも呼ばれる。

コンデンサ２０は、高温冷媒を冷却する。コンデンサ２０は、放熱器や凝縮器とも呼ばれる。膨張弁３０は、コンデンサ２０によって冷却された冷媒を減圧する。膨張弁３０は、温度式膨張弁であり、エバポレータ４０の出口温度に応じて弁開度が調整される。膨張弁３０は、減圧器とも呼ばれ、固定の絞りや、エジェクタにも代替可能である。

エバポレータ４０は、膨張弁３０によって減圧された冷媒を蒸発させ、媒体を冷却する。エバポレータ４０は、車室に供給される空気を冷却する。エバポレータ４０の内部を流れる冷媒は、気液二相状態において充分な冷却機能を発揮する。このため、通常はエバポレータ４０の出口近傍で冷媒が完全に気化するように膨張弁３０によってエバポレータ４０へ供給される冷媒の流量が制御され、これにより、エバポレータ４０の全体の体積を使って媒体の冷却を行えるようにされている。

冷凍サイクル装置１は、さらに、高圧側液冷媒と低圧側ガス冷媒とを熱交換する内部熱交換、余剰冷媒を蓄えるレシーバまたはアキュムレータのタンク要素を備えることができる。また、動力源は、内燃機関あるいは電動機によって提供されうる。

図２〜１０を参照して、本実施形態に係る熱交換器としてのエバポレータ４０の構成を説明する。以下の説明では、図２及び図５の紙面上の上下方向（チューブ４５Ａ，４５Ｂ内を流れる冷媒の流れ方向）を「高さ方向」と表し、その上側を「上側」、下側を「下側」と表す。なお、高さ方向は典型的には重力方向であるが、他の方向でもよい。また、図５の紙面上の左右方向を、チューブ４５Ａ，４５Ｂが積層する「積層方向」と表し、その左側（冷媒入口５１及び冷媒出口５２が配置される側）を「手前側」と表し、右側を「奥側」と表す。そして図２に示すように、これらの高さ方向及び積層方向の両方と直交する方向を、空気が空気通路４７を流れる「風流れ方向」と表し、その一方を「風上側」、他方側を「風下側」と表す。

図２において、エバポレータ４０は、複数に分岐した冷媒通路部材を有する。この冷媒通路部材は、アルミニウム等の金属製の通路部材によって提供される。冷媒通路部材は、組をなして位置づけられた第１ヘッダ４１、第２ヘッダ４２、第３ヘッダ４３、第４ヘッダ４４と、それらヘッダの間を連結する複数のチューブ４５Ａ，４５Ｂとによって提供されている。第１ヘッダ４１、第２ヘッダ４２、第３ヘッダ４３、第４ヘッダ４４は、積層方向に沿って延在するよう配置されている。複数のチューブ４５Ａ，４５Ｂは、積層方向と直交する高さ方向に沿って延在するよう配置されている。

図２において、第１ヘッダ４１と第２ヘッダ４２とは、組をなしており、互いに高さ方向に所定距離だけ離れて、積層方向に沿って平行に配置されている。第３ヘッダ４３と第４ヘッダ４４とも、組をなしており、互いに高さ方向に所定距離れて、積層方向に沿って平行に配置されている。第１ヘッダ４１及び第３ヘッダ４３は高さ方向の上側に配置され、第１ヘッダ４１が風流れ方向の風下側、第３ヘッダ４３が風流れ方向の風上側に配置されている。第２ヘッダ４２及び第４ヘッダ４４は高さ方向の下側に配置され、第２ヘッダ４２が風流れ方向の風下側、第４ヘッダ４４が風流れ方向の風下側に配置されている。

第１ヘッダ４１と第２ヘッダ４２との間には、複数のチューブ４５Ａが等間隔に積層配列されている。各チューブ４５Ａは、図６及び図７に示すように、その両端部において対応する第１ヘッダ４１、第２ヘッダ４２内に突出されることにより第１ヘッダ４１及び第２ヘッダ４２と連通している。これら第１ヘッダ４１と、第２ヘッダ４２と、それらの間に配置された複数のチューブ４５Ａによって、風流れ方向（空気の通過方向）に沿って通過する空気との冷媒との間で熱交換を行う風下コア４８が形成されている。

第３ヘッダ４３と第４ヘッダ４４との間には、複数のチューブ４５Ｂが等間隔に積層配列されている。各チューブ４５Ｂは、その両端部において対応する第３ヘッダ４３（図６参照）、第４ヘッダ４４内に突出されることにより第３ヘッダ４３及び第４ヘッダ４４と連通している。これら第３ヘッダ４３と、第４ヘッダ４４と、それらの間に配置された複数のチューブ４５Ｂによって、風流れ方向に沿って通過する空気との冷媒との間で熱交換を行う風上コア４９が形成されている。

この結果、エバポレータ４０は、２層に配置された風下コア４８と風上コア４９とを有する。風流れ方向に関して、風上コア４９が風上側に配置され、風下コア４８が風下側に配置されている。また、図３に示すように、複数のチューブ４５Ａ，４５Ｂは、風流れ方向に沿って一対となるように、チューブの積層方向に沿って２列に配置されている。

第１ヘッダ４１の端部（積層方向手前側の端部）には、冷媒入口５１としてのコネクタが設けられている。図４及び図５に示すように、第１ヘッダ４１内は、その長さ方向（積層方向）のほぼ中央において、第１区画の分配タンク４１Ａと、第２区画の集合タンク４１Ｂとに区画されて、相互間を封止されている。また、第２ヘッダ４２内は、その長さ方向（積層方向）のほぼ中央において、第１区画の集合タンク４２Ａと、第２区画の分配タンク４２Ｂとに区画されて、相互間を連通されている。これに対応して、複数のチューブ４５Ａは、第１区画に対応した第１群Ｇ１と、第２区画に対応した第２群Ｇ２とに区分されている。

冷媒は、冷媒入口５１から第１ヘッダ４１の分配タンク４１Ａに供給される。冷媒は、分配タンク４１Ａから、第１群Ｇ１に属する複数のチューブ４５Ａに分配される。冷媒は、第１群Ｇ１を通して第２ヘッダ４２の集合タンク４２Ａに流入し、集合される。冷媒は、第２ヘッダ４２内で集合タンク４２Ａから分配タンク４２Ｂに流入し、分配タンク４２Ｂから、第２群Ｇ２に属する複数のチューブ４５Ａに再び分配される。冷媒は、第２群Ｇ２を通して第１ヘッダ４１の集合タンク４１Ｂに流入し、集合される。このように、風下コア４８においては、冷媒をＵ字状に流す流路が形成される。

第３ヘッダ４３の端部（流入方向手前側の端部）には、冷媒出口５２としてのコネクタが設けられている。図４に示すように、第３ヘッダ４３内は、その長さ方向のほぼ中央において、第１区画の分配タンク４３Ａと、第２区画の集合タンク４３Ｂとに区画されて、相互間を封止されている。第３ヘッダ４３の分配タンク４３Ａは、第１ヘッダ４１の集合タンク４１Ｂに隣接している。第３ヘッダ４３の分配タンク４３Ａと、第１ヘッダ４１の集合タンク４１Ｂとは連通している。また、第４ヘッダ４４内は、その長さ方向（積層方向）のほぼ中央において、第１区画の集合タンク４４Ａと、第２区画の分配タンク４４Ｂとに区画されて、相互間を連通されている。これに対応して、複数のチューブ４５Ｂは、第１区画に対応した第３群Ｇ３と、第２区画に対応した第４群Ｇ４とに区分されている。

冷媒は、第１ヘッダ４１の集合タンク４１Ｂからから、第３ヘッダ４３の分配タンク４３Ａに流入する。冷媒は、分配タンク４３Ａから、第３群Ｇ３に属する複数のチューブ４５Ｂに分配される。冷媒は、第３群Ｇ３を通して第４ヘッダ４４の集合タンク４４Ａに流入し、集合される。冷媒は、第４ヘッダ４４内で集合タンク４４Ａから分配タンク４４Ｂに流入し、分配タンク４４Ｂから、第４群Ｇ４に属する複数のチューブ４５Ｂに再び分配される。冷媒は、第４群Ｇ４を通して第３ヘッダ４３の集合タンク４３Ｂに流入し、集合される。このように、風上コア４９においては、冷媒をＵ字状に流す流路が形成される。第３ヘッダ４３の集合タンク４３Ｂ内の冷媒は、冷媒出口５２から流出し、コンプレッサ１０へ向けて流れる。

本実施形態では、チューブ４５Ａ，４５Ｂは、図６に示すように、内部に複数の冷媒通過孔５０を有する多穴管である。チューブ４５Ａ，４５Ｂは、扁平管とも呼ばれる。この多穴管は、押出製法や、板を折り曲げて形成する製法によって得ることができる。複数の冷媒通過孔５０は、チューブ４５Ａ，４５Ｂの長手方向に沿って延びており、チューブ４５Ａ，４５Ｂの両端に開口している。１つのチューブ４５Ａ，４５Ｂに設けられる複数の冷媒通過孔５０は、風流れ方向に沿って並列に配置されている。すなわち冷媒通過孔５０の配列方向は、すべて風流れ方向となる。

複数のチューブ４５Ａ，４５Ｂは、それぞれ列をなして並べられている。図３及び図６に示すように、各列において、複数のチューブ４５Ａ，４５Ｂは、その主面が対向するように配置されている。また、図３及び図５に示すように、複数のチューブ４５Ａ，４５Ｂは、互いに隣接する２つのチューブ４５Ａの間に、空気と熱交換するための空気通路４７が設けられ、同様に、互いに隣接する２つのチューブ４５Ｂの間に、空気と熱交換するための空気通路４７が設けられている。

エバポレータ４０は、車室へ供給される空気と接触面積を増加させるためのフィン部材を備える。フィン部材は、複数のコルゲート型のフィン４６によって提供されている。図３及び図５に示すように、フィン４６は、隣接する２つのチューブ４５Ａの間、及び隣接する２つのチューブ４５Ｂの間に区画された空気通路４７に配置されている。フィン４６は、隣接する２つのチューブ４５Ａ，４５Ｂと熱的に結合している。フィン４６は、熱伝達に優れた接合材によって、隣接する２つのチューブ４５Ａ，４５Ｂに接合されている。接合材としては、ろう材を用いることができる。フィン４６は、薄いアルミニウム等の金属板が波状に曲げられた形状をもっており、ルーバーと呼ばれる空気通路を備える。

図４に模式的に示すように、冷媒入口５１から第１ヘッダ４１の分配タンク４１Ａに流れ込んだ冷媒は、第１群Ｇ１のチューブ４５Ａを通って第２ヘッダ４２の集合タンク４２Ａに流れこむ（第１ターン）。第２ヘッダ４２の集合タンク４２Ａに流れ込んだ冷媒は、第２ヘッダ４２の分配タンク４２Ｂに流れ込む。第２ヘッダ４２の分配タンク４２Ｂに流れ込んだ冷媒は、第２群Ｇ２のチューブ４５Ａを通って第１ヘッダ４１の集合タンク４１Ｂに流れこむ（第２ターン）。第１ヘッダ４１の集合タンク４１Ｂと第３ヘッダ４３の分配タンク４３Ａとは連通しているので、第１ヘッダ４１の集合タンク４１Ｂに流れ込んだ冷媒は第３ヘッダ４３の分配タンク４３Ａに流れこむ。第３ヘッダ４３の分配タンク４３Ａに流れ込んだ冷媒は、第３群Ｇ３のチューブ４５Ｂを通って第４ヘッダ４４の集合タンク４４Ａに流れ込む（第３ターン）。第４ヘッダ４４の集合タンク４４Ａに流れ込んだ冷媒は、第４ヘッダ４４の分配タンク４４Ｂに流れ込む。第４ヘッダ４４の分配タンク４４Ｂに流れ込んだ冷媒は、第４群Ｇ４のチューブ４５Ｂを通って第３ヘッダ４３の集合タンク４３Ｂに流れこむ（第４ターン）。第３ヘッダ４３の集合タンク４３Ｂに流れ込んだ冷媒は冷媒出口５２から外部に流出する。つまり、本実施形態のエバポレータ４０は、所謂４ターン方式の冷媒通路を有する構成をとる。

なお、第１ターンを構成する分配タンク４１Ａ（第１分配タンク）、第１群Ｇ１のチューブ４５Ａ（第１チューブ群）、集合タンク４２Ａ（第１集合タンク）を纏めて「第１ユニット」とも表記する。第２ターンを構成する分配タンク４２Ｂ（第２分配タンク）、第２群Ｇ２のチューブ４５Ａ（第２チューブ群）、集合タンク４１Ｂ（第２集合タンク）を纏めて「第２ユニット」とも表記する。第３ターンを構成する分配タンク４３Ａ（第３分配タンク）、第３群Ｇ３のチューブ４５Ｂ（第３チューブ群）、集合タンク４４Ａ（第３集合タンク）を纏めて「第３ユニット」とも表記する。第４ターンを構成する分配タンク４４Ｂ（第４分配タンク）、第４群Ｇ４のチューブ４５Ｂ（第４チューブ群）、集合タンク４３Ｂ（第４集合タンク）を纏めて「第４ユニット」とも表記する。

そして、特に本実施形態では、エバポレータ４０は、各分配タンク４１Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４４Ｂのそれぞれに分配偏向部５３が設けられている。分配偏向部５３は、エバポレータ４０に供給される冷媒が相対的に低流量のときに、各分配タンク４１Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４４Ｂにおいて、チューブ４５Ａ，４５Ｂの複数の冷媒通過孔５０に対し冷媒の供給量を一部に偏らせるための構成要素である。

分配偏向部５３は、チューブ４５Ａ，４５Ｂ内の冷媒の流れ方向に応じて、すなわち、（１）冷媒が高さ方向の下側から上側へ向かってチューブ内を流れる部分と、（２）冷媒が高さ方向の上側から下側へ向かってチューブ内を流れる部分とにより、異なる２種類の要素が適用される。上記（１）の部分、すなわち風下コア４８の分配タンク４２Ｂと、風上コア４９の分配タンク４４Ｂにおいては、各分配タンク内に突出するチューブの端部の形状を加工した端部加工部５４が分配偏向部５３として機能する。また、上記（２）の部分、すなわち風下コア４８の分配タンク４１Ａと、風上コア４９の分配タンク４３Ａにおいては、各分配タンクの内部に設けられる中間プレート５５が分配偏向部５３として機能する。

図８に示すように、端部加工部５４は、上記（１）の部分、すなわち集合タンクに対して相対的に高さ方向の下側に配置される分配タンク４２Ｂ，４４Ｂにおいて、分配タンク４２Ｂ，４４Ｂの内部に突出するチューブ４５Ａ，４５Ｂの端部に関し、複数の冷媒通過孔５０の配列方向（風流れ方向）に沿って、端部の少なくとも一部の鉛直方向位置が異なるよう形成されている。具体的には、本実施形態では、端部加工部５４は、チューブ４５Ａ，４５Ｂの先端が風流れ方向に沿って斜め形状となるように形成される。この端部加工部５４により、チューブ４５Ａ，４５Ｂの内部に設けられる複数の冷媒通過孔５０は、それぞれの開口の高さ方向の位置が異なるので、例えば、端部加工部５４の全体が分配タンク内の冷媒の液面下に入らないような冷媒例流量時においては、液面下に開口が位置する冷媒通過孔のみに冷媒が偏って供給されることとなる。

なお、図８は、分配タンク４２Ｂ，４４Ｂのうち分配タンク４２Ｂにおける端部加工部５４の構成を例示したものであるが、図示しない分配タンク４４Ｂにおける端部加工部５４の構成も同様のものである。また、図８の例では、端部加工部５４の風下側の高さ方向位置が風上側より下方にくるように（すなわち風下側のほうが下方に突出するように）斜め形状を形成した構成を例示したが、斜め形状の向きはこの逆でもよい。

図９及び図１０に示すように、中間プレート５５は、上記（２）の部分、すなわち集合タンクに対して相対的に高さ方向の上側に配置される分配タンク４１Ａ，４３Ａにおいて、分配タンクの内部に突出するチューブ４５Ａ，４５Ｂの端部より上方に配置され、複数のチューブ４５Ａ，４５Ｂの積層方向に沿って延在する板状部材である。中間プレート５５は、分配タンク４１Ａ，４３Ａの内部空間を上方部５６Ａ及び下方部５６Ｂに区分し、かつ、風流れ方向の一部にて上方部５６Ａと下方部５６Ｂとを連通する。より詳細には、図９に示すように、中間プレート５５は、風上側の基部５５Ａにて分配タンクの内壁に接合され、風上側の自由端部５５Ｂと内壁との間には隙間が形成されている。基部５５Ａと自由端部５５Ｂとの中間には高さ方向上側へ突出した凸部５５Ｃが形成され、これにより分配タンクの上方部５６Ａの基部５５Ａ側を流れる冷媒が自由端部５５Ｂ側へ流出するのを抑制できるよう構成されている。また、図９及び図１０に示すように、自由端部５５Ｂの近傍には積層方向に沿って複数の連通孔５５Ｄが設けられる。

分配タンク４１Ａ，４３Ａの上方部５６Ａに冷媒が流れると、まず中間プレート５５の基部５５Ａ側に液溜めが作られる。この液溜めの液面が凸部５５Ｃの高さ位置を越えると、凸部５５Ｃを越えた冷媒のみが、連通孔５５Ｄや、自由端部５５Ｂと内壁との隙間を通って下方部５６Ｂに流れる。これにより、特に中間プレート５５の基部５５Ａ側の液溜めが瞬時に溢れないような冷媒低流量時において、連通孔５５Ｄの直下やその近傍、または、自由端部５５Ｂと内壁との隙間の直下やその近傍の冷媒通過孔のみに冷媒が偏って供給されることになる。

なお、図９は、分配タンク４１Ａ，４３Ａのうち分配タンク４１Ａにおける中間プレート５５の構成を例示したものであるが、図示しない分配タンク４３Ａにおける中間プレート５５の構成も同様のものである。また、図９の例では、中間プレート５５の基部５５Ａが風上側、自由端部５５Ｂや連通孔５５Ｄが風下側に配置される構成を例示したが、中間プレート５５の向きはこの逆でもよい。

次に、本実施形態に係るエバポレータ４０の効果について説明する。まず図１１を参照して、従来のエバポレータ４０の一般的な問題点について説明する。図１１には、上記の４ターン式のエバポレータ４０における（１）内部の冷媒の流れ、（２）冷媒との熱交換後の吹出空気温度（風下コア３８の風下側主面に対応）、（３）吹出空気によるデフモード時の窓曇り、が模式的に図示されている。また、上記（１）〜（３）について、エバポレータ４０に供給される冷媒が高流量のときの結果が図中左側に示され、低流量のときの結果が図中右側に示されている。

図１に示したような冷凍サイクル装置１において、エバポレータ４０は、車室に供給される空気を冷却するために機能する。通常は、エバポレータ４０による空気の冷却性能をエバポレータ４０のコア部全体に亘って充分に確保すべく、エバポレータ４０の出口近傍で冷媒が完全に気化され、その他の大半の部分では冷媒の気液二相状態が維持されるように、エバポレータ４０へ供給される冷媒の流量は膨張弁３０によって制御される。より詳細には、図１に示すように、エバポレータ４０の出口温度をセンシングして膨張弁３０の制御系へフィードバックし、この出口温度に基づいて膨張弁３０の弁開度を調整することにより、エバポレータ４０の全体の体積を使って空気の冷却を行えるように冷媒の流量を制御する。

図１１に示す冷媒の「高流量時」とは、このように膨張弁３０の弁開度の調整によって充分に冷媒の流量制御が可能な状態を意味する。このとき、図１１の左側部分に示すように、エバポレータ４０の内部を流れる冷媒は、風上コア４９の冷媒出口近傍のみで完全に気化された状態となり、それ以外の部分（第１〜第３ターンの全域、及び第４ターンの出口近傍以外の領域）では気液二相状態である。冷媒が気液二相状態となる部分は、空気を冷却するために充分に低温の領域であり、高流量時には風下コア４８の全域と、風上コア４９の大半において低温となっている。したがって、このような良好な状態のエバポレータ４０を通過した空気はコア全域に亘って充分に冷却され、全体が冷風となっており、吹き出し空気の温度分布はコア全域に亘り均一になっている。この結果、ムラのない冷風が吹き付けられた窓にも窓曇りは発生しない。

ところで、例えば外気温度が低くなったときなど、膨張弁３０の上流側と下流側との差圧ΔＰが小さくなりすぎると、膨張弁３０の弁開度調整では冷媒に充分な流速を付けることができず冷媒が流れにくくなる状況が起こり得る。図１１に示す冷媒の「低流量時」とは、このように膨張弁３０の弁開度の調整では、エバポレータ４０に供給する冷媒の流量制御を適切に行うことができない状態を意味する。このとき、図１１の右側部分に示すように、エバポレータ４０の内部を流れる冷媒は、充分な流量で供給されず流速が遅いため風下コア４８の第２ターンの途中で蒸発が完了してしまい、それ以降の領域（図１１では、第２ターンの一部、第３〜第４ターンの全域）では完全に気化された状態となってしまう。このため低流量時には、風下コア４８の約半分程度しか低温とならず、この部分しか熱交換器として働かない状態となっている。したがって、このように冷却性能が悪化した状態のエバポレータ４０を通過した空気は、コアの一部分の領域しか冷風にできないため、気液二相状態の冷媒と熱交換ができない部分は充分に冷却できず暖風となる。このため、吹き出し空気の温度分布はコア全体で均一とはならないムラのあるものとなっている。この結果、ムラのある吹出し空気が吹き付けられる窓において、暖風が吹き付けられた部分には窓曇りが発生する。

以上より、エバポレータ４０に対し、冷媒が比較的低流量においても各冷媒通路に均等に冷媒を流し、エバポレータ４０を通過した後の吹き出し空気の空気温度分布を均一に保つことが望ましい。

このようなニーズを満たすべく、本実施形態のエバポレータ４０では、４ターン方式の各ターンの分配タンク４１Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４４Ｂにおいて、冷媒が相対的に低流量のとき複数の冷媒通過孔５０に対し冷媒の供給量を一部に偏らせる分配偏向部５３が設けられている。

この構成により、冷媒の低流量時に、同一の分配タンク内に開口する複数のチューブのそれぞれに設けられる複数の冷媒通過孔５０のすべてに液冷媒を充分な流量で供給できない状況であっても、分配偏向部５３によって同一チューブの複数の冷媒通過孔５０のうちの一部に集中して液冷媒が供給されるようになる。これにより、複数の冷媒通過孔５０に供給されるはずだった液冷媒を少数の冷媒通過孔に集約して供給されるので、冷媒通過孔５０の１つ当たりに供給される冷媒の流量を増加させることができる。これにより、液冷媒の流速が増加し、冷媒通路の途中での冷媒の蒸発が抑制され、より後流側（冷媒出口５２の側）まで冷媒の気液二相状態を維持させることができる。したがって、冷媒の低流量時でも、エバポレータ４０のコア部の全体において好適に低温状態を維持させることができ、冷媒との熱交換後の空気の温度分布の均一化を図ることができる。この結果、冷媒が相対的に低流量の場合においても、冷媒との熱交換後の空気の温度分布を均一に保つことができる。

また、本実施形態のエバポレータ４０において、分配偏向部５３は、冷媒を上方に向けて供給する分配タンク４２Ｂ及び分配タンク４４Ｂにおいて、分配タンクの内部に突出するチューブの端部に関し、複数の冷媒通過孔５０の配列方向（風流れ方向）に沿って端部の少なくとも一部の鉛直方向位置が異なるよう形成された端部加工部５４を含む。より詳細には、端部加工部５４は、複数の冷媒通過孔の配列方向（風流れ方向）に対して、分配タンクの内部に突出するチューブの端部が傾斜状に形成される。

この構成により、高さ方向の下側に配置される分配タンク４２Ｂ及び分配タンク４４Ｂにおいて、冷媒の低流量時には、図８に示すようにタンク内の冷媒が気液分離されるのに伴い、傾斜状に形成される端部加工部５４のうち液面下に入る部分が少なくなる。つまり、単一のチューブの複数の冷媒通過孔のうち液冷媒が供給される冷媒通過孔の数を、冷媒の流量が少なくなるにつれて減少させることができる。このように、高さ方向の下側に配置される分配タンク４２Ｂ及び分配タンク４４Ｂに分配偏向部５３として端部加工部５４を適用することによって、これらの分配タンク４２Ｂ，４４Ｂから上方に向けて冷媒を流すチューブ４５Ａ，４５Ｂにおいて、冷媒の流量低下に応じて、同一チューブの複数の冷媒通過孔５０のうちの一部に偏らせて液冷媒を供給することが可能となる。また、端部加工部５４は、チューブ４５Ａ，４５Ｂの端部を斜め形状に加工するだけで作成できるので、冷媒の低流量時に複数の冷媒通過孔５０に対し液冷媒の供給量を一部に偏らせるという分配偏向部５３の機能を簡易に実施することができる。なお、端部加工部５４の斜め形状は、風下側が風上側に対して下方になるように形成されるのが好ましい。これにより、風下側の冷媒通過孔５０に液冷媒を集約できるので、空気の冷却効果を向上できる。

また、本実施形態のエバポレータ４０において、分配偏向部５３は、冷媒を下方に向けて供給する分配タンク４１Ａ及び分配タンク４３Ａにおいて、分配タンクの内部に突出するチューブ４５Ａ，４５Ｂの端部より上方に配置され、複数のチューブ４５Ａ，４５Ｂの積層方向に沿って延在して分配タンク４１Ａ，４３Ａの内部空間を上方部５６Ａ及び下方部５６Ｂに区分し、かつ、複数の冷媒通過孔５０の配列方向の一部にて上方部５６Ａと下方部５６Ｂとを連通する中間プレート５５を含む。

この構成により、高さ方向の上側に配置される分配タンク４１Ａ及び分配タンク４３Ａにおいて、冷媒の低流量時には、図９に示すようにタンク内の上方部５６Ａに導入された液冷媒は中間プレート５５の基部５５Ａ側に貯留されて、基部５５Ａの直下にある風流れ方向風上側の冷媒通過孔５０には液冷媒が供給されにくくなる。一方、中間プレート５５の自由端部５５Ｂ側では、連通孔５５Ｄや、自由端部５５Ｂと内壁との隙間を通って、これらの連通孔５５Ｄや隙間の直下にある風流れ方向風下側の一部の冷媒通過孔５０のみに集中的に液冷媒が供給されるようになる。このように、高さ方向の上側に配置される分配タンク４１Ａ，４３Ａに分配偏向部５３として中間プレート５５を設けることによって、これらの分配タンク４１Ａ，４３Ａから下方に向けて冷媒を流すチューブ４５Ａ，４５Ｂにおいて、冷媒の流量低下に応じて、同一チューブの複数の冷媒通過孔５０のうちの一部に偏らせて液冷媒を供給することが可能となる。なお、中間プレート５５は、基部５５Ａに対して自由端部５５Ｂが風流れ方向の風下側に位置するように設けられるのが好ましい。これにより、風下側の冷媒通過孔５０に液冷媒を集約できるので、空気の冷却効果を向上できる。

［第１変形例］
図１２〜図１５を参照して上記実施形態の第１変形例について説明する。第１変形例は、上記実施形態に示す４ターン式のエバポレータ４０において、分配タンク４１Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４４Ｂに設けられる分配偏向部５３の構成変更に関するものである。

上記実施形態では、集合タンク４１Ｂ，４３Ｂに対して相対的に高さ方向の下側に配置される分配タンク４２Ｂ，４４Ｂに、分配偏向部５３として端部加工部５４を設ける構成を例示した。端部加工部５４は、上記実施形態では図８に示すように、風流れ方向に対して傾斜状に形成されたものであったが、風流れ方向に沿って端部の少なくとも一部の鉛直方向位置が異なるよう形成され、分配偏向部５３としての機能を発揮できれば他の形状でもよい。例えば、図１２に示すように、複数の冷媒通過孔５０の配列方向（風流れ方向）に沿って、分配タンク４２Ｂ，４４Ｂの内部に突出するチューブ４５Ａ，４５Ｂの端部の一部が他の部分に対して下方に突出するよう形成される端部加工部１５４を適用することもできる。

この構成により、高さ方向の下側に配置される分配タンク４２Ｂ及び分配タンク４４Ｂにおいて、冷媒の低流量時には、図１２に示すようにタンク内の冷媒が気液分離されるのに伴い、端部加工部１５４のうち液面下に入る部分は下方に突出する一部のみとなる。つまり、上記の端部加工部５４と同様に、これらの分配タンク４２Ｂ，４４Ｂから上方に向けて冷媒を流すチューブ４５Ａ，４５Ｂにおいて、冷媒の流量低下に応じて、同一チューブの複数の冷媒通過孔５０のうちの一部に偏らせて液冷媒を供給することが可能となる。

なお、端部加工部１５４における突出部の位置は、図１２に示すように最も風下側の位置とすることが好ましいが、これより風上側の位置とすることもできる。

また、上記実施形態では、集合タンク４２Ａ，４４Ａに対して相対的に高さ方向の上側に配置される分配タンク４１Ａ，４３Ａに、分配偏向部５３として中間プレート５５を設ける構成を例示したが、この代わりに、分配タンク４１Ａ，４３Ａの内部に突出するチューブ４５Ａ，４５Ｂの端部に関し、複数の冷媒通過孔５０の配列方向（風流れ方向）に沿って端部の少なくとも一部の鉛直方向位置が異なるよう形成された端部加工部を備える構成としてもよい。例えば図１３に示すように、複数の冷媒通過孔５０の配列方向に対して、分配タンク４１Ａ，４３Ａの内部に突出するチューブ４５Ａ，４５Ｂの端部が傾斜状に形成される端部加工部１５５を備える構成とすることができる。

この構成により、高さ方向の上側に配置される分配タンク４１Ａ，４３Ａにおいて、冷媒の低流量時には、図１３に示すようにタンク内の冷媒が気液分離されるのに伴い、傾斜状に形成される端部加工部１５５のうち液面下に入る部分が少なくなる。つまり、上記の端部加工部５４と同様に、単一のチューブの複数の冷媒通過孔のうち液冷媒が供給される冷媒通過孔の数を、冷媒の流量が少なくなるにつれて減少させることができる。したがって、上記の中間プレート５５を設ける構成と同様に、高さ方向の上側に配置される分配タンク４１Ａ，４３Ａにおいても分配偏向部５３として端部加工部１５５を適用することによって、これらの分配タンク４１Ａ，４３Ａから下方に向けて冷媒を流すチューブ４５Ａ，４５Ｂにおいて、冷媒の流量低下に応じて、同一チューブの複数の冷媒通過孔５０のうちの一部に偏らせて液冷媒を供給することが可能となる。なお、端部加工部１５５の斜め形状は、図１３に示すように、風下側が風上側に対して下方になるように（すなわち風上側のほうが上方に突出するように）形成され、風下側の冷媒通過孔５０に液冷媒を集約できるのが好ましいが、斜め形状の向きはこの逆でもよい。

また、上側の分配タンク４１Ａ，４３Ａに端部加工部を適用する場合、図１３に示す例の他にも、例えば図１４に示すように、複数の冷媒通過孔５０の配列方向（風流れ方向）に沿って、分配タンク４１Ａ，４３Ａの内部に突出するチューブ４５Ａ，４５Ｂの端部の一部が他の部分に対して下方に凹むよう形成される端部加工部１５６を備える構成とすることもできる。

この構成により、高さ方向の上側に配置される分配タンク４１Ａ，４３Ａにおいて、冷媒の低流量時には、図１４に示すようにタンク内の冷媒が気液分離されるのに伴い、端部加工部１５６のうち液面下に入る部分は下方に凹む一部のみとなる。つまり、上記の端部加工部１５５と同様に、これらの分配タンク４１Ａ，４３Ａから下方に向けて冷媒を流すチューブ４５Ａ，４５Ｂにおいて、冷媒の流量低下に応じて、同一チューブの複数の冷媒通過孔５０のうちの一部に偏らせて液冷媒を供給することが可能となる。

なお、端部加工部１５６において端部を凹ませる部分の位置は、図１４に示すように最も風下側の位置とすることが好ましいが、これより風上側の位置とすることもできる。

また、上記実施形態では、集合タンク４２Ａ，４４Ａに対して相対的に高さ方向の上側に配置される分配タンク４１Ａ，４３Ａに、分配偏向部５３として中間プレート５５を設ける構成を例示したが、中間プレート５５の形状はこれに限られない。例えば図１５に示すように、他の形状の中間プレート１５７を設ける構成としてもよい。

中間プレート１５７は、風流れ方向の風上側だけでなく風下側も分配タンク４１Ａ，４３Ａの内壁に接続されている点が上記実施形態の中間プレート５５と異なる。中間プレート１５７は、上記実施形態の中間プレート５５と同様に、分配タンク４１Ａ，４３Ａの内部空間を上方部５６Ａ及び下方部５６Ｂに区分する。中間プレート１５７は、風流れ方向の略中央部分にて高さ方向の上側に向かって凸形状となる凸部１５７Ａを備え、分配タンクの上方部５６Ａに冷媒が流れると、まず中間プレート１５７の凸部１５７Ａの風流れ方向の両側に液溜めが作られるよう構成されている。中間プレート１５７の液溜めが作られる任意の部分には、積層方向に沿って複数の連通孔１５７Ｂが設けられ、この連通孔１５７Ｂのみを介して上方部５６Ａ側の液冷媒を下方部５６Ｂ側に供給できるよう構成されている。

この構成により、高さ方向の上側に配置される分配タンク４１Ａ及び分配タンク４３Ａにおいて、冷媒の低流量時には、図１５に示すようにタンク内の上方部５６Ａに導入された液冷媒は、連通孔１５７Ｂを通って、これらの連通孔１５７Ｂの直下にある一部の冷媒通過孔５０のみに集中的に供給されるようになる。このように、高さ方向の上側に配置される分配タンク４１Ａ，４３Ａに分配偏向部５３として中間プレート１５７を設けることによって、これらの分配タンク４１Ａ，４３Ａから下方に向けて冷媒を流すチューブ４５Ａ，４５Ｂにおいて、冷媒の流量低下に応じて、同一チューブの複数の冷媒通過孔５０のうちの一部に偏らせて液冷媒を供給することが可能となる。

また、上記実施形態では、４ターン式のエバポレータ４０において、すべての分配タンク４１Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４４Ｂに分配偏向部５３を設ける構成を例示したが、これに限られない。

分配偏向部５３は、少なくとも、風下コア４８の分配タンク４１Ａ及び分配タンク４２Ｂのうちの冷媒入口５１から遠い側のみに設けられればよい。本実施形態のように、冷媒入口５１が高さ方向上側の分配タンク４１Ａに設けられる４ターン式の構成の場合には、高さ方向下側に配置される分配タンク４２Ｂが該当する。この場合には、分配タンク４２Ｂに、図８または図１２に示した端部加工部５４，１５４を適用することができる。

図１１を参照して説明したように、従来の４ターン式エバポレータの場合、冷媒の低流量時に液冷媒が完全に気化するのは、風下コア４８のうち冷媒入口５１から遠い第２ターンの場合が多い。このため、第２ターンのチューブ４５Ａに冷媒を導入する分配タンク４２Ｂにおいて分配偏向部５３を設けて、冷媒を供給する冷媒通過孔５０の数を絞って冷媒流量を増やすことにより、第２ターンにおける液冷媒の気化を好適に防ぐことができ、冷媒の低流量時でも、エバポレータ４０のコア部の全体において好適に低温状態を維持させることができる。

また、分配偏向部５３は、風下コア４８の分配タンク４１Ａ及び分配タンク４２Ｂの両方に設け、風上コア４９に設けない構成とすることもできる。この場合には、分配タンク４２Ｂに、図８または図１２に示した端部加工部５４，１５４を適用することができ、分配タンク４１Ａには、図９、図１３〜図１５に示した中間プレート５５、端部加工部１５５，１５６，中間プレート１５７を適用することができる。これにより、風下コア４８の全体に亘って冷媒を供給する冷媒通過孔の数を絞って冷媒流量を増やすことができ、冷媒の低流量時でも、エバポレータ４０の風下コア４８の全体において好適に低温状態を維持させることができる。

言い換えると、分配偏向部５３は、少なくとも風下コア４８の分配タンク４１Ａ，４２Ｂのみに設けられる構成であればよい。風下コア４８に分配偏向部５３を設けることで、風下コア４８の各チューブ４５Ａにおける冷媒温度差を低減できる。空気がエバポレータ４０を通過する際の出口側の風下コア４８において冷媒の温度差を低減させることで、最終的にチューブ４５Ａ、４５Ｂとの熱交換を終えて出力される空気の温度分布をより効果的に均一に保つことができる。

また、分配偏向部５３は、風下コア４８の分配タンク４１Ａ及び分配タンク４２Ｂに加えて、さらに風上コア４９の分配タンク４３Ａ及び分配タンク４４Ｂのうち冷媒出口に近い側のみに設けることもできる。本実施形態のように、冷媒出口５２が高さ方向上側の集合タンク４３Ｂに設けられる４ターン式の構成の場合には、高さ方向上側に配置される分配タンク４３Ａが該当する。この場合には、分配タンク４３Ａに、図９、図１３〜図１５に示した中間プレート５５、端部加工部１５５，１５６，中間プレート１５７を適用することができる。

図１１を参照して説明したように、従来の４ターン式エバポレータの場合、風上コア４９では冷媒出口５２に近い側の第４ターンのほうが、チューブ４５Ｂ内で液冷媒が完全に気化して温度差が生じやすい。このため、第４ターンのチューブ４５Ｂに冷媒を導入する分配タンク４４Ｂにおいて分配偏向部５３を設けて、冷媒を供給する冷媒通過孔５０の数を絞って冷媒流量を増やすことにより、第４ターンにおける液冷媒の気化を好適に防ぐことができ、冷媒の低流量時でも、風下コア４８に加えて風上コア４９でも好適に低温状態を維持させることができる。

また、分配偏向部５３は、風下コア４８の分配タンク４１Ａ及び分配タンク４２Ｂに加えて、風上コアの分配タンク４３Ａ及び分配タンク４４Ｂの両方に設けることもできる。この場合には、分配タンク４４Ｂには、図８または図１２に示した端部加工部５４，１５４を適用することができ、分配タンク４３Ａには、図９、図１３〜図１５に示した中間プレート５５、端部加工部１５５，１５６，中間プレート１５７を適用することができる。これにより、風上コア４９の全体に亘って冷媒を供給する冷媒通過孔の数を絞って冷媒流量を増やすことができ、冷媒の低流量時でも、エバポレータ４０の風上コア４９の全体において好適に低温状態を維持させることができる。

以上より、冷媒入口５１及び冷媒出口５２が高さ方向上側の分配タンク４１Ａ及び集合タンク４３Ｂにそれぞれ設けられる４ターン式の構成のエバポレータ４０の場合には、分配偏向部５３を設置する優先順位は、分配タンク４２Ｂ、分配タンク４１Ａ、分配タンク４４Ｂ、分配タンク４３Ａの順番となる。

なお、上記実施形態のエバポレータ４０とは反対に、冷媒入口５１及び冷媒出口５２が高さ方向下側のタンクに設けられる４ターン式の構成のエバポレータの場合においても、分配偏向部５３を設置する優先順位は同様である。すなわち、優先順位の一位は、風下コア４８の冷媒入口５１から遠い側の分配タンク（実施形態とは逆に冷媒を下方に向けて供給する分配タンク）であり、二位は、風下コア４８の冷媒入口５１側の分配タンク（実施形態とは逆に冷媒を上方に向けて供給する分配タンク）であり、三位は、風上コア４９の冷媒出口５２側の分配タンク（実施形態とは逆に冷媒を下方に向けて供給する分配タンク）であり、四位は、風上コア４９の冷媒出口５２から遠い側の分配タンク（実施形態とは逆に冷媒を上方に向けて供給する分配タンク）である。この場合、各ターンの分配タンクの上下位置が入れ替わるため、各ターンの分配タンクに分配偏向部５３として適用する形態も入れ替わる。すなわち、上記の一位と三位の分配タンクには、実施形態の分配タンク４１Ａ，４３Ａと同様に、図９、図１３〜図１５に示した中間プレート５５、端部加工部１５５，１５６，中間プレート１５７を適用することができる。また、上記の二位と四位の分配タンクには、実施形態の分配タンク４２Ｂ，４４Ｂと同様に、図８または図１２に示した端部加工部５４，１５４を適用することができる。

［第２変形例］
図１６〜図１８を参照して上記実施形態の第２変形例について説明する。第２変形例は、上記実施形態に示す４ターン式のエバポレータ４０に適用した分配偏向部５３を、２ターン式のエバポレータ１４０に適用する構成変更に関するものである。

例えば図１６に示すように、第１ヘッダ１４１、第２ヘッダ１４２、第３ヘッダ１４３、第４ヘッダ１４４内部の区画を無くすような構成にすることができる。図１６に示されるエバポレータ１４０では、第１ヘッダ１４１に流れ込んだ冷媒は、風下コア４８のチューブ４５Ａを通って第２ヘッダ１４２に流れ込む（第１ターン）。第２ヘッダ１４２と第４ヘッダ１４４とは連通しているので、第２ヘッダ１４２に流れ込んだ冷媒は第４ヘッダ１４４に流れ込む。第４ヘッダ１４４に流れ込んだ冷媒は、風上コア４９のチューブ４５Ｂを通って第３ヘッダ１４３に流れこむ（第２ターン）。第３ヘッダ１４３に流れ込んだ冷媒は外部に流出する。つまり、エバポレータ１４０は、所謂２ターン方式の冷媒通路を有する構成をとる。

つまり、２ターン方式のエバポレータ１４０の場合、第１ヘッダ１４１が、下方へ冷媒を流すチューブ４５Ａに冷媒を供給する分配タンクとして機能し、第２ヘッダ１４２がこのチューブ４５Ａを流れた冷媒を集約する集合タンクとして機能する。また、第４ヘッダ１４４が、上方へ冷媒を流すチューブ４５Ｂに冷媒を供給する分配タンクとして機能し、第３ヘッダ１４３がこのチューブ４５Ｂを流れた冷媒を集約する集合タンクとして機能する。

なお、２ターン方式のエバポレータ１４０において、風下コア４８（第１ターン）の分配タンク１４１、チューブ４５Ａ、集合タンク１４２をそれぞれ「第１分配タンク」「第１チューブ群」「第１集合タンク」とも表記する。風上コア４９（第２ターン）の分配タンク１４４、チューブ４５Ｂ、集合タンク１４３をそれぞれ「第２分配タンク」「第２チューブ群」「第２集合タンク」とも表記する。

図１７は、図５のＢ−Ｂ断面、またはＣ−Ｃ断面に相当する。図１７に示すように、エバポレータ１４０では、上方に向けて冷媒をチューブに供給する分配タンク１４４に、分配偏向部５３として端部加工部１５８が設けられている。なお、端部加工部１５８の代わりに、図１２に示した端部加工部１５４を適用することもできる。

また、エバポレータ１４０では、下方に向けて冷媒をチューブに供給する分配タンク１４１に、分配偏向部５３として図９、図１３〜図１５に示した中間プレート５５、端部加工部１５５，１５６，中間プレート１５７のいずれかが設けられる。上記実施形態と同様の構成であるため図示は省略する。

図１８は、２ターン方式の従来のエバポレータによる冷媒特性の一例を示す図である。図１８の各図の内容は、図１１の４ターン方式のものに対応している。

図１８の左側部分に示すように、冷媒が高流量時においては、エバポレータ１４０の内部を流れる冷媒は、風上コア４９の冷媒出口近傍のみで完全に気化され、それ以外の部分（風下コア４８の全域、風上コア４９の出口近傍以外の領域）では気液二相状態である。冷媒が気液二相状態となる部分は、空気を冷却するために充分に低温の領域であり、高流量時には風下コア４８の全域と、風上コア４９の大半において低温となっている。したがって、このような良好な状態のエバポレータ１４０を通過した空気はコア全域に亘って充分に冷却され、全体が冷風となっており、吹き出し空気の温度分布はコア全域に亘り均一になっている。この結果、ムラのない冷風が吹き付けられた窓にも窓曇りは発生しない。

一方、図１８の右側部分に示すように、冷媒が低流量時においては、エバポレータ１４０の内部を流れる冷媒は、充分な流量で供給されないため風下コア４８の途中で蒸発が始まり、風上コア４９の入口近傍で蒸発が完了してしまい、それ以降の領域（風上コア４９の大半）では完全に気化された状態となってしまう。このため低流量時には、風下コア４８における冷媒が気液二相状態となる部分しか熱交換器として働かない状態となっている。したがって、このように冷却性能が悪化した状態のエバポレータ１４０を通過した空気は、コアの一部分の領域しか冷風にできないため、気液二相状態の冷媒と熱交換ができない部分は充分に冷却できず暖風となる。このため、吹き出し空気の温度分布はコア全体で均一とはならないムラのあるものとなっている。この結果、ムラのある吹出し空気が吹き付けられる窓において、暖風が吹き付けられた部分には窓曇りが発生する。

以上より、エバポレータ１４０に対し、冷媒が比較的低流量においても各冷媒通路に均等に冷媒を流し、エバポレータ１４０を通過した後の吹き出し空気の空気温度分布を均一に保つことが望ましい。このような２ターン式のエバポレータ１４０の問題は、図１１を参照して説明した４ターン式のエバポレータ４０の問題と同様である。したがって、２ターン式のエバポレータ１４０においても、上記実施形態と同様に、風下コア４８の分配タンク１４１及び風上コア４９の分配タンク１４４において、冷媒が相対的に低流量のとき複数の冷媒通過孔５０に対し冷媒の供給量を一部に偏らせる分配偏向部５３を設け、上記実施形態と同様の機能を発揮させることにより、４ターン式と同様の効果を奏することができる。

なお、分配偏向部５３は、少なくとも、風下コア４８の分配タンク１４１のみに設けられ、風上コア４９の分配タンク１４４に設けない構成とすることもできる。これにより、風下コア４８の全体に亘って冷媒を供給する冷媒通過孔の数を絞って冷媒流量を増やすことができ、冷媒の低流量時でも、エバポレータ１４０の風下コア４８の全体において好適に低温状態を維持させることができる。風下コア４８に分配偏向部５３を設けることで、空気がエバポレータ４０を通過する際の出口側の風下コア４８において冷媒の温度差を低減させることで、最終的にチューブ４５Ａ、４５Ｂとの熱交換を終えて出力される空気の温度分布をより効果的に均一に保つことができる。つまり、冷媒入口５１及び冷媒出口５２が高さ方向上側の分配タンク１４１及び集合タンク１４３にそれぞれ設けられる２ターン式の構成のエバポレータ１４０の場合には、分配偏向部５３を設置する優先順位は、（１）冷媒を下方に向けて供給する風下コア４８の分配タンク１４１、（２）冷媒を上方に向けて供給する風上コア４９の分配タンク１４４、の順番となる。

なお、上記実施形態のエバポレータ１４０とは反対に、冷媒入口５１及び冷媒出口５２が高さ方向下側のタンクに設けられる２ターン式の構成のエバポレータの場合においても、分配偏向部５３を設置する優先順位は同様である。すなわち、優先順位の一位は、風下コア４８の分配タンク（図１６とは逆に冷媒を上方に向けて供給する分配タンク）であり、二位は、風上コア４９の分配タンク（図１６とは実施形態とは逆に冷媒を下方に向けて供給する分配タンク）である。この場合、各ターンの分配タンクの上下位置が入れ替わるため、各ターンの分配タンクに分配偏向部５３として適用する形態も入れ替わる。すなわち、上記の一位の分配タンクには、上記（２）の分配タンク１４４と同様に、図８または図１２に示した端部加工部５４，１５４を適用することができる。また、上記の二位の分配タンクには、上記（１）の分配タンク１４１と同様に、図９、図１３〜図１５に示した中間プレート５５、端部加工部１５５，１５６，中間プレート１５７を適用することができる。

なお、このような冷媒入口５１及び冷媒出口５２が高さ方向下側のタンクに設けられる２ターン式の構成のエバポレータにおいて、風下コア４８（第１ターン）の分配タンク、チューブ４５Ａ、集合タンクをそれぞれ「第３分配タンク」「第３チューブ群」「第３集合タンク」とも表記する。風上コア４９（第２ターン）の分配タンク、チューブ４５Ｂ、集合タンクをそれぞれ「第４分配タンク」「第４チューブ群」「第４集合タンク」とも表記する。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

４０，１４０：エバポレータ（熱交換器）
４１Ａ：分配タンク（第１分配タンク）
４１Ｂ：集合タンク（第２集合タンク）
４２Ａ：集合タンク（第１集合タンク）
４２Ｂ：分配タンク（第２分配タンク）
４３Ａ：分配タンク（第３分配タンク）
４３Ｂ：集合タンク（第４集合タンク）
４４Ａ：集合タンク（第３集合タンク）
４４Ｂ：分配タンク（第４分配タンク）
４５Ａ，４５Ｂ：チューブ
４８：風下コア
４９：風上コア
５０：冷媒通過孔
５１：冷媒入口
５２：冷媒出口
５３：分配偏向部
５４，１５４，１５５，１５６：端部加工部（分配偏向部）
５６Ａ：上方部
５６Ｂ：下方部
５７，１５７：中間プレート（分配偏向部）
１４１：分配タンク（第１分配タンク）
１４２：集合タンク（第１集合タンク）
１４３：集合タンク（第２集合タンク）
１４４：分配タンク（第２分配タンク）

Claims (22)

1. 積層配列される複数のチューブ（４５Ａ，４５Ｂ）と、
   前記複数のチューブのそれぞれの内部に設けられ、内部に冷媒を流す複数の冷媒通過孔（５０）であって、前記冷媒の流れ方向及び前記複数のチューブの積層方向と直交する方向に沿って並列に配置される複数の冷媒通過孔と、
   前記冷媒の流れの上流側にて前記複数のチューブと接続され、供給された前記冷媒を前記複数のチューブに分配する分配タンク（４１Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４４Ｂ）と、
   前記冷媒の流れの下流側にて前記複数のチューブと接続され、前記複数のチューブを流れた前記冷媒を集合させる集合タンク（４２Ａ，４１Ｂ，４４Ａ，４３Ｂ）と、
   前記分配タンクに設けられ、前記冷媒が相対的に低流量のとき前記複数の冷媒通過孔に対し前記冷媒の供給量を一部に偏らせる分配偏向部（５３）と、
   を備える熱交換器（４０，１４０）。
2. 当該熱交換器は、前記冷媒と熱交換を行う空気が、前記複数の冷媒通過孔の配列方向に沿って前記チューブの外部を通過するよう構成され、
   前記空気の通過方向の風下側に設けられ、前記冷媒を導入する冷媒入口（５１）が設けられる風下コア（４８）と、前記空気の通過方向の風上側に設けられ、前記風下コアを流れた冷媒が導入され、前記冷媒を流出する冷媒出口（５２）が設けられる風上コア（４９）と、を具備し、
   前記風上コア及び前記風下コアのそれぞれが、前記分配タンク、前記チューブ、及び前記集合タンクを備え、
   前記分配偏向部は、少なくとも前記風下コアの前記分配タンクに設けられる、
   請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記風下コアは、
   第１分配タンク（４１Ａ）と、前記第１分配タンクに対して下方に配置される第１集合タンク（４２Ａ）と、前記第１分配タンクと前記第１集合タンクとを接続する第１チューブ群（４５Ａ）とを含む第１ユニットと、
   第２分配タンク（４２Ｂ）と、前記第２分配タンクに対して上方に配置される第２集合タンク（４１Ｂ）と、前記第２分配タンクと前記第２集合タンクとを接続する第２チューブ群（４５Ａ）とを含む第２ユニットと、を備え、
   前記風上コアは、
   第３分配タンク（４３Ａ）と、前記第３分配タンクに対して下方に配置される第３集合タンク（４４Ａ）と、前記第３分配タンクと前記第３集合タンクとを接続する第３チューブ群（４５Ｂ）とを含む第３ユニットと、
   第４分配タンク（４４Ｂ）と、前記第４分配タンクに対して上方に配置される第４集合タンク（４３Ｂ）と、前記第４分配タンクと前記第４集合タンクとを接続する第４チューブ群（４５Ｂ）とを含む第４ユニットと、を備え、
   前記分配偏向部は、前記風下コアの前記第１分配タンク及び前記第２分配タンクのうち少なくとも前記冷媒入口から遠い側に設けられる、
   請求項２に記載の熱交換器（４０）。
4. 前記分配偏向部は、前記風下コアの前記第１分配タンク及び前記第２分配タンクの両方に設けられる、
   請求項３に記載の熱交換器。
5. 前記分配偏向部は、前記風上コアの前記第３分配タンク及び前記第４分配タンクのうち前記冷媒出口に近い側に設けられる、
   請求項４に記載の熱交換器。
6. 前記分配偏向部は、前記風上コアの前記第３分配タンク及び前記第４分配タンクの両方に設けられる、
   請求項５に記載の熱交換器。
7. 前記分配偏向部は、
   前記冷媒を上方に向けて供給する前記第２分配タンクまたは前記第４分配タンクの少なくとも一方において、前記分配タンクの内部に突出する前記チューブの端部に関し、前記複数の冷媒通過孔の配列方向に沿って前記端部の少なくとも一部の鉛直方向位置が異なるよう形成された端部加工部（５４，１５４）を含む、
   請求項３〜６のいずれか１項に記載の熱交換器。
8. 前記端部加工部（５４）は、前記複数の冷媒通過孔の配列方向に対して前記端部が傾斜状に形成される、
   請求項７に記載の熱交換器。
9. 前記端部加工部（１５４）は、前記複数の冷媒通過孔の配列方向に沿って前記端部の一部が他の部分に対して下方に突出するよう形成される、
   請求項７に記載の熱交換器。
10. 前記分配偏向部は、
    前記冷媒を下方に向けて供給する前記第１分配タンクまたは前記第３分配タンクの少なくとも一方において、前記分配タンクの内部に突出する前記チューブの端部より上方に配置され、前記複数のチューブの積層方向に沿って延在して前記分配タンクの内部空間を上方部（５６Ａ）及び下方部（５６Ｂ）に区分し、かつ、前記複数の冷媒通過孔の配列方向の一部にて前記上方部と前記下方部とを連通する中間プレート（５５，１５７）を含む、
    請求項３〜９のいずれか１項に記載の熱交換器。
11. 前記分配偏向部は、
    前記冷媒を下方に向けて供給する前記第１分配タンクまたは前記第３分配タンクの少なくとも一方において、前記分配タンクの内部に突出する前記チューブの端部に関し、前記複数の冷媒通過孔の配列方向に沿って前記端部の少なくとも一部の鉛直方向位置が異なるよう形成された端部加工部（１５５，１５６）を含む、
    請求項３〜９のいずれか１項に記載の熱交換器。
12. 前記端部加工部（１５５）は、前記複数の冷媒通過孔の配列方向に対して前記端部が傾斜状に形成される、
    請求項１１に記載の熱交換器。
13. 前記端部加工部（１５６）は、前記複数の冷媒通過孔の配列方向に沿って前記端部の一部が他の部分に対して下方に凹むよう形成される、
    請求項１１に記載の熱交換器。
14. 前記風下コアが、
    第１分配タンク（１４１）と、前記第１分配タンクに対して下方に配置される第１集合タンク（１４２）と、前記第１分配タンクと前記第１集合タンクとを接続する第１チューブ群（４５Ａ）とを含み、
    前記風上コアが、
    第２分配タンク（１４４）と、前記第２分配タンクに対して上方に配置される第２集合タンク（１４３）と、前記第２分配タンクと前記第２集合タンクとを接続する第２チューブ群（４５Ｂ）とを含む構成をとるか、
    または、前記風下コアが、
    第３分配タンクと、前記第３分配タンクに対して上方に配置される第３集合タンクと、前記第３分配タンクと前記第３集合タンクとを接続する第３チューブ群とを含み、
    前記風上コアが、
    第４分配タンクと、前記第４分配タンクに対して下方に配置される第４集合タンクと、前記第４分配タンクと前記第４集合タンクとを接続する第４チューブ群とを含む構成をとり、
    前記分配偏向部は、前記風下コアの前記第１分配タンクまたは前記第３分配タンクに設けられる、
    請求項２に記載の熱交換器（１４０）。
15. 前記分配偏向部は、前記風上コアの前記第２分配タンクまたは前記第４分配タンクに設けられる、
    請求項１４に記載の熱交換器。
16. 前記分配偏向部は、
    前記冷媒を上方に向けて供給する前記第２分配タンクまたは前記第３分配タンクにおいて、前記分配タンクの内部に突出する前記チューブの端部に関し、前記複数の冷媒通過孔の配列方向に沿って前記端部の少なくとも一部の鉛直方向位置が異なるよう形成された端部加工部（１５８，１５４）を含む、
    請求項１４または１５に記載の熱交換器。
17. 前記端部加工部（１５８）は、前記複数の冷媒通過孔の配列方向に対して前記端部が傾斜状に形成される、
    請求項１６に記載の熱交換器。
18. 前記端部加工部（１５４）は、前記複数の冷媒通過孔の配列方向に沿って前記端部の一部が他の部分に対して下方に突出するよう形成される、
    請求項１６に記載の熱交換器。
19. 前記分配偏向部は、
    前記冷媒を下方に向けて供給する前記第１分配タンクまたは前記第４分配タンクにおいて、前記分配タンクの内部に突出する前記チューブの端部より上方に配置され、前記複数のチューブの積層方向に沿って延在して前記分配タンクの内部空間を上方部（５６Ａ）及び下方部（５６Ｂ）に区分し、かつ、前記複数の冷媒通過孔の配列方向の一部にて前記上方部と前記下方部とを連通する中間プレート（５５，１５７）を含む、
    請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の熱交換器。
20. 前記分配偏向部は、
    前記冷媒を下方に向けて供給する前記第１分配タンクまたは前記第４分配タンクにおいて、前記分配タンクの内部に突出する前記チューブの端部に関し、前記複数の冷媒通過孔の配列方向に沿って前記端部の少なくとも一部の鉛直方向位置が異なるよう形成された端部加工部（１５５，１５６）を含む、
    請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の熱交換器。
21. 前記端部加工部（１５５）は、前記複数の冷媒通過孔の配列方向に対して前記端部が傾斜状に形成される、
    請求項２０に記載の熱交換器。
22. 前記端部加工部（１５６）は、前記複数の冷媒通過孔の配列方向に沿って前記端部の一部が他の部分に対して下方に凹むよう形成される、
    請求項２０に記載の熱交換器。

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