JP6039957B2

JP6039957B2 - エバポレータ

Info

Publication number: JP6039957B2
Application number: JP2012170161A
Authority: JP
Inventors: 純孝渡辺
Original assignee: Keihin Thermal Technology Corp
Current assignee: Mahle Behr Thermal Systems Japan Ltd
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2032-07-31
Also published as: JP2014029243A

Description

この発明は、たとえば自動車に搭載される冷凍サイクルであるカーエアコンに好適に用いられるエバポレータに関する。

カーエアコンのエバポレータとして、本出願人は、先に、長手方向を、上下方向および通風方向の２方向と直角をなす方向に向けた状態で、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、上下両ヘッダタンク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て配置された複数の扁平状熱交換チューブとを備えており、各ヘッダタンクに、長手方向をヘッダタンクの長手方向に向けた風下側ヘッダ部および風上側ヘッダ部が通風方向に並んで設けられ、一方のヘッダタンクの風下側ヘッダ部の一端部に冷媒入口が設けられるとともに、同じく風上側ヘッダ部における冷媒入口と同一端部に冷媒出口が設けられ、両ヘッダタンクの風下側および風上側ヘッダ部間に、それぞれヘッダタンクの長手方向に並んだ複数の熱交換チューブからなる１列のチューブ列が配置され、熱交換チューブの上下両端部が上下両ヘッダ部に接続されているエバポレータを提案した（特許文献１参照）。

特許文献１記載のエバポレータは、圧縮機、冷媒冷却器としてのコンデンサおよび減圧器としての膨張弁とともに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ようになっている。

しかしながら、特許文献１記載のエバポレータを備えたカーエアコンによれば、カーエアコンの起動時、または断続運転におけるＯＮ／ＯＦＦ時において、膨張弁による急激な圧力変化が発生し、膨張弁から冷媒入口を有する風下側ヘッダ部の冷媒入口との間の部分において冷媒の流れが乱れ、この冷媒流の乱れを起因として冷媒の作動音が発生する。そして、冷媒の作動音がエバポレータに伝播し、さらにエバポレータからエバポレータを通過する空気に伝播することによって、異音として車室内に侵入するというおそれがある。

特開２０１０−１１２６９５号公報

この発明の目的は、前記問題を解決し、車室内への異音の侵入を抑制しうるエバポレータを提供することにある。

本発明は、前記目的を達成するために以下の態様からなる。

1)冷媒入口が設けられたヘッダ部を備えており、当該ヘッダ部の冷媒入口に冷媒を送り込む冷媒導入路に、液相冷媒を溜める冷媒トラップが設けられており、冷媒トラップが、冷媒を上方から下方に流す冷媒下降路、冷媒下降路の下流側に設けられかつ冷媒を下方から上方に流す冷媒上昇路、冷媒下降路の下端部と冷媒上昇路の下端部とを通じさせる連通部、および冷媒上昇路の上端に設けられた堰部を備えており、冷媒下降路の下部と冷媒上昇路の下部とに跨るように冷媒溜部が設けられ、堰部の上端よりも上方部分にヘッダ部の冷媒入口が設けられているエバポレータ。

2)冷媒下降路と冷媒上昇路との間に、下端に冷媒下降路と冷媒上昇路とを通じさせる連通部を有する仕切部が設けられており、堰部の上端が、仕切部の連通部の上端よりも上方に位置しており、堰部の上端よりも下方の部分に冷媒溜部が設けられている上記1)記載のエバポレータ。

3)堰部の上端が、冷媒入口を有するヘッダ部内の下端からその全高の１／２以上の高さ位置にあり、仕切部の下端が、冷媒入口を有するヘッダ部内の下端からその全高の１／２以下でかつ堰部の上端よりも下方の高さ位置にある上記2)記載のエバポレータ。

4)冷媒入口を有する第１ヘッダ部と、第１ヘッダ部の通風方向上流側に並んで設けられ、かつ第１ヘッダ部の冷媒入口と同一端部に冷媒出口を有する第２ヘッダ部とを備えており、
第１ヘッダ部および第２ヘッダ部の一端が開口しているとともに、両ヘッダ部の前記一端側に、冷媒入口、冷媒出口、冷媒入口に冷媒を送り込む冷媒導入路、および冷媒出口から冷媒を送り出す冷媒排出路を有する冷媒入出部材が接合されており、冷媒入出部材の冷媒導入路に冷媒トラップが設けられている上記1)〜3)のうちのいずれかに記載のエバポレータ。

5)冷媒入出部材が、第１ヘッダ部および第２ヘッダ部に跨って接合されたエンド部材と、エンド部材に接合された第１プレートと、第１プレートにおけるエンド部材とは反対側の面に積層状に接合された第２プレートと、第２プレートにおける第１プレートとは反対側の面に積層状に接合された第３プレートとを備えており、
第１プレートまたはエンド部材に冷媒入口が設けられるとともに、エンド部材に冷媒出口が設けられ、
第１プレートおよび第３プレートのうちの少なくともいずれか一方のプレートを外方に膨出させるとともに、第２プレートに切り欠きおよび貫通穴を形成することによって、一端が冷媒入口に通じるとともに他端が３つのプレートの上下方向にのびる１つの側縁部に開口した冷媒導入路、および一端が冷媒出口に通じるとともに他端が３つのプレートにおける冷媒導入路が開口した側縁部に開口した冷媒排出路が、両者が通じることなくかつ冷媒導入路と冷媒排出路とが全プレートの積層方向から見て交差するように設けられ、
第２プレートと第３プレートとの間に、第３プレートに外方膨出部を形成することによって冷媒下降路が設けられ、第１プレートまたはエンド部材と第２プレートとの間に、第１プレートまたはエンド部材を外方に膨出させることによって冷媒上昇路が設けられ、第２プレートに冷媒下降路および冷媒上昇路を通じさせる連通部が設けられ、第１プレートまたはエンド部材の外方膨出部の上部が切り欠かれることによって、外方膨出部の残部が堰部となるとともに、堰部の上端よりも上方部分に冷媒入口が設けられている上記4)記載のエバポレータ。

6)エンド部材に、第１ヘッダ部内を外部に通じさせる連通口が形成され、第１プレートに第１ヘッダ部内に入り込む外方膨出部が形成され、冷媒上昇路が第１プレートの外方膨出部と第２プレートとの間に設けられ、第１プレートの外方膨出部の上部が切り欠かれることによって、外方膨出部の残部が堰部となるとともに、堰部の上端よりも上方部分に冷媒入口が設けられている上記5)記載のエバポレータ。

7)エンド部材に、第１ヘッダ部側に膨出するとともに第１ヘッダ部の前記一端開口内に嵌る外方膨出部が形成され、第１プレートにエンド部材の外方膨出部内と通じる連通穴が形成され、冷媒上昇路がエンド部材の外方膨出部と第２プレートとの間に設けられ、エンド部材の外方膨出部の上部が切り欠かれることによって、外方膨出部の残部が堰部となるとともに、堰部の上端よりも上方部分に冷媒入口が設けられている上記5)記載のエバポレータ。

8)冷媒入出部材が、第１ヘッダ部および第２ヘッダ部に跨って接合されかつ冷媒出口を有するエンド部材と、エンド部材に接合されたプレートと、プレートにおけるエンド部材とは反対側の面に接合されたパイプジョイント部材とを備えており、
エンド部材に、第１ヘッダ部側に膨出するとともに第１ヘッダ部の前記一端開口内に嵌る先端が閉鎖された第１外方膨出部が形成され、プレートにエンド部材の冷媒出口と通じる貫通穴が形成され、
パイプジョイント部材におけるエンド部材の冷媒入口と対応する部分に第２外方膨出部が形成されるとともに、第２外方膨出部に入口パイプ接続口が設けられ、パイプジョイント部材におけるエンド部材の冷媒出口と対応する部分に出口パイプ接続口が設けられ、
プレートとパイプジョイント部材の第２外方膨出部との間に冷媒下降路が設けられ、エンド部材の第１外方膨出部とプレートとの間に冷媒上昇路が設けられ、
プレートに冷媒下降路および冷媒上昇路を通じさせる連通部が設けられ、エンド部材の第１外方膨出部の上部が切り欠かれることによって、第１外方膨出部の残部が堰部となるとともに、堰部の上端よりも上方部分に冷媒入口が設けられている上記4)記載のエバポレータ。

上記1)〜8)のエバポレータは、冷媒入口が設けられたヘッダ部を備えており、当該ヘッダ部の冷媒入口に冷媒を送り込む冷媒導入路に、液相冷媒を溜める冷媒トラップが設けられているので、上記1)〜8)のエバポレータを備えたカーエアコンによれば、カーエアコンの起動時、または断続運転におけるＯＮ／ＯＦＦ時において、膨張弁による急激な圧力変化が発生して膨張弁と冷媒入口との間の部分において冷媒の流れが乱れ、この冷媒流の乱れを起因として冷媒の作動音が発生した場合であっても、冷媒トラップに溜められた液相冷媒により膨張弁と冷媒入口との間の部分で生じた冷媒の作動音を吸収することができる。したがって、冷媒の作動音がエバポレータに伝播することが抑制され、その結果冷媒の作動音が異音として車室内に侵入することが抑制される。

上記1)〜3)のエバポレータによれば、冷媒の作動音がエバポレータに伝播することが効果的に抑制される。

上記4)〜8)のエバポレータによれば、冷媒トラップを、冷媒入口を有する第１ヘッダ部の冷媒入口に冷媒を送り込む冷媒導入部に比較的簡単に設けることが可能になる。

この発明によるエバポレータの全体構成を示す一部切り欠き斜視図である。図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。図１のＢ−Ｂ線拡大断面図である。図１のエバポレータにおける冷媒入出部材の第１プレートの部分で切断した右側方から見た一部切り欠き垂直断面図である。図１のエバポレータにおける冷媒入出部材の第３プレートの部分で切断した右側方から見た一部切り欠き垂直断面図である。図１のエバポレータにおける冷媒入出部材の第２プレートの部分で切断した右側方から見た一部切り欠き垂直断面図である。図１のエバポレータの冷媒入出部材と膨張弁取付部材とを示す分解斜視図である。冷媒入出部材の第１の変形例を示す図２相当の図である。図８の冷媒入出部材および膨張弁取付部材を示す分解斜視図である。冷媒入出部材の第２の変形例を示す図２相当の図である。図１０の冷媒入出部材および膨張弁取付部材を示す分解斜視図である。

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。全図面を通じて同一部分および同一物には同一符号を付して重複する説明を省略する。

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、以下の説明において、隣接する熱交換チューブ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い、後方から前方を見た際の上下、左右（図１の上下、左右）を上下、左右というものとする。

図１はエバポレータの全体構成を示し、図２〜図７はエバポレータの要部の構成を示す。

図１〜図３において、カーエアコンに用いられるエバポレータ(1)は、長手方向を、上下方向および通風方向（前後方向）の２方向と直角をなす方向（左右方向）に向けた状態で、上下方向に間隔をおいて配置されたアルミニウム製上ヘッダタンク(2)およびアルミニウム製下ヘッダタンク(3)と、両ヘッダタンク(2)(3)間に設けられた熱交換コア部(4)と、上ヘッダタンク(2)の右端部に接合されたアルミニウム製冷媒入出部材(5)と、冷媒入出部材(5)に接合されたアルミニウム製膨張弁取付部材(6)とを備えている。

上ヘッダタンク(2)は、風下側（前側）に位置しかつ長手方向を左右方向に向けた風下側ヘッダ部(7)（第１ヘッダ部）と、風上側（後側）に位置するとともに風下側ヘッダ部(7)に一体的に連結され、かつ長手方向を左右方向に向けた風上側ヘッダ部(8)（第２ヘッダ部）とを備えている。下ヘッダタンク(3)は、風下側（前側）に位置しかつ長手方向を左右方向に向けた風下側ヘッダ部(9)と、風上側（後側）に位置するとともに風下側ヘッダ部(9)に一体的に連結され、かつ長手方向を左右方向に向けた風上側ヘッダ部(11)とを備えている。以下の説明において、上ヘッダタンク(2)の風下側ヘッダ部(7)を風下側上ヘッダ部、下ヘッダタンク(3)の風下側ヘッダ部(9)を風下側下ヘッダ部、上ヘッダタンク(2)の風上側ヘッダ部(8)を風上側上ヘッダ部、下ヘッダタンク(3)の風上側ヘッダ部(11)を風上側下ヘッダ部というものとする。風下側上ヘッダ部(7)の右端部に冷媒入口(12)が設けられ、風上側上ヘッダ部(8)の右端部に冷媒出口(13)が設けられている。

なお、風下側上ヘッダ部(7)および風上側上ヘッダ部(8)の左右両端は開口しており、左端開口は両ヘッダ部(7)(8)に跨って接合されたキャップ(14)により閉鎖されている。また、風下側下ヘッダ部(9)および風上側下ヘッダ部(11)の左右両端は開口しており、左右両端開口は両ヘッダ部(7)(8)に跨って接合されたキャップ(15)(16)により閉鎖されている。

熱交換コア部(4)は、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配置された複数のアルミニウム押出形材製扁平状熱交換チューブ(17)からなるチューブ列(18)(19)が、前後方向に並んで２列設けられ、各チューブ列(18)(19)の隣接する熱交換チューブ(17)どうしの間の通風間隙および左右両端の熱交換チューブ(17)の外側に、それぞれ前後両チューブ列(18)(19)の熱交換チューブ(17)に跨るようにアルミニウム製コルゲートフィン(21)が配置されて熱交換チューブ(17)にろう付され、左右両端のコルゲートフィン(21)の外側にそれぞれアルミニウム製サイドプレート(22)が配置されてコルゲートフィン(21)にろう付されることにより構成されている。風下側チューブ列(18)の熱交換チューブ(17)の上下両端部は、風下側上下両ヘッダ部(7)(9)に連通状に接続され、風上側チューブ列(19)の熱交換チューブ(17)の上下両端部は、風上側上下両ヘッダ部(8)(11)に連通状に接続されている。

そして、冷媒入口(12)を通って風下側上ヘッダ部(7)内に流入した冷媒が、すべてのヘッダ部(7)(8)(9)(11)および熱交換チューブ(17)を通って風上側上ヘッダ部(8)の冷媒出口(13)から流出するようになっている。

図２〜図７に示すように、冷媒入出部材(5)は、風下側上ヘッダ部(7)および風上側上ヘッダ部(8)に跨ってろう付されたアルミニウム製エンド部材(23)と、下部がエンド部材(23)にろう付された垂直状のアルミニウム製第１プレート(24)と、第１プレート(24)におけるエンド部材(23)とは反対側（右側）の面に積層状に接合された垂直状のアルミニウム製第２プレート(25)と、第２プレート(25)における第１プレート(24)とは反対側（右側）の面に積層状にろう付された垂直状のアルミニウム製第３プレート(26)とよりなり、冷媒入口(12)、冷媒出口(13)、冷媒入口(12)に冷媒を送り込む冷媒導入路(27)、および冷媒出口(13)から冷媒を送り出す冷媒排出路(28)を有している。

冷媒入出部材(5)の冷媒導入路(27)に、液相冷媒を溜める冷媒トラップ(30)が設けられている。冷媒トラップ(30)は、冷媒トラップ(30)の冷媒流れ方向最上流側に設けられ、かつ冷媒を上方から下方に流す冷媒下降路(31)、冷媒下降路(31)の下流側に設けられ、かつ冷媒を下方から上方に流す冷媒上昇路(32)、冷媒下降路(31)の下端と冷媒上昇路(32)の下端とを通じさせる連通部(33)、および冷媒上昇路(32)の上端に設けられた堰部(34)を備えており、冷媒下降路(31)の下部と冷媒上昇路(32)の下部とに跨るように冷媒溜部(40)が設けられ、堰部(34)の上端よりも上方部分に、風下側上ヘッダ部(7)の冷媒入口(12)が設けられている。

エンド部材(23)の前側部分に、風下側上ヘッダ部(7)の右端開口(7a)内に嵌め入れられる前側外方膨出部(35)が形成されており、前側外方膨出部(35)の膨出端壁が全体に取り除かれることによって、風下側上ヘッダ部(7)内を外部に通じさせる連通口(36)が形成されている。また、エンド部材(23)の後側部分に、風上側上ヘッダ部(8)の右端開口(8a)内に嵌め入れられる後側外方膨出部(37)が形成されており、後側外方膨出部(37)の膨出端壁が全体に取り除かれることによって、風上側上ヘッダ部(8)内を外部に通じさせる冷媒出口(13)が形成されている。

冷媒入出部材(5)の第１プレート(24)に、エンド部材(23)の前側外方膨出部(35)内に嵌められることによって風下側上ヘッダ部(7)内に入り込む導入路用第１外方膨出部(39)、エンド部材(23)の冷媒出口(13)と合致する貫通穴状の連通口(41)、後端が第１プレート(24)の後側縁における高さの中程に開口するとともに、前方にのびて前端が第１プレート(24)の前側縁の近傍に至る横断面半円形の導入路用第２外方膨出部(42)、ならびに後端が第１プレート(24)の後側縁における導入路用第２外方膨出部(42)の下方の部分に開口するとともに、前方にのびて前端が第１プレート(24)の前側縁の近傍に至る横断面半円形の排出路用第１外方膨出部(43)が形成されている。

冷媒入出部材(5)の第３プレート(26)に、第１プレート(24)の導入路用第２外方膨出部(42)と同一高さ位置に形成され、かつ後端が第３プレート(26)の後側縁に開口するとともに、前方にのびて前端が第１プレート(24)の連通口(41)よりも後側に位置する横断面半円形の導入路用第３外方膨出部(44)、一端が第１プレート(24)の導入路用第１外方膨出部(39)と重なる位置にあるとともに他端が第１プレート(24)の導入路用第２外方膨出部(42)の前端部に重なる位置にある横断面半円形の導入路用第４外方膨出部(45)、ならびに一端が第１プレート(24)の連通口(41)と対応する位置にあるとともに、他端が第１プレート(24)の排出路用第１外方膨出部(43)の後端開口と対応する高さ位置において第３プレート(26)の後側縁に開口した横断面半円形の排出路用第２外方膨出部(46)が形成されている。

冷媒入出部材(5)の第２プレート(25)に、第１プレート(24)の導入路用第１外方膨出部(39)の下部と合致するように形成され、かつ導入路用第１外方膨出部(39)内の下部と第３プレート(26)の導入路用第４外方膨出部(45)内の下端部とを通じさせる下半部が円弧状となった半円形第１貫通穴(47)、第３プレート(26)の導入路用第３外方膨出部(44)と合致するように形成されるとともに一端が第２プレート(25)の後側縁に開口し、かつ第１プレート(24)の導入路用第２外方膨出部(42)内と第２プレート(25)の導入路用第３外方膨出部(44)内とを通じさせる第１切り欠き(48)、第１プレート(24)の導入路用第２外方膨出部(42)内の前端部と第３プレート(26)の導入路用第４外方膨出部(45)内の上端部とを通じさせる第２貫通穴(49)、第１プレート(24)の排出路用第１外方膨出部(43)と合致するように形成されるとともに一端が第２プレート(25)の後側縁に開口し、かつ第１プレート(24)の排出路用第１外方膨出部(43)内と第３プレート(26)の排出路用第２外方膨出部(46)内とを通じさせる第２切り欠き(51)、ならびに第１プレート(24)の連通口(41)と第３プレート(26)の排出路用第２外方膨出部(46)内の下端部とを通じさせる第３貫通穴(52)が形成されている。

なお、第１プレート(24)および第３プレート(26)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形成されたものである。また、第２プレート(25)はアルミニウムベア材からなるシート、あるい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形成されたものである。

そして、第１プレート(24)の導入路用第１外方膨出部(39)の上部が切り欠かれることにより、エンド部材(23)の連通口(36)を介して風下側上ヘッダ部(7)内に通じる冷媒入口(12)が設けられている。また、第１プレート(24)の導入路用第１外方膨出部(39)の冷媒入口(12)よりも下方の残部(39a)および導入路用第２外方膨出部(42)と、第３プレート(26)の導入路用第３外方膨出部(44)および導入路用第４外方膨出部(45)と、第２プレート(25)の第１切り欠き(48)、第１貫通穴(47)および第２貫通穴(49)とによって冷媒入出部材(5)に冷媒導入路(27)が形成され、エンド部材(23)の後側外方膨出部(37)と、第１プレート(24)の連通口(41)および排出路用第１外方膨出部(43)と、第３プレート(26)の排出路用第２外方膨出部(46)と、第２プレート(25)の第２切り欠き(51)とによって冷媒入出部材(5)に冷媒排出路(28)が形成され、冷媒導入路(27)と冷媒排出路(28)とは、その内部が通じることなく全プレート(24)(25)(26)の積層方向、すなわち左右いずれかの側方から見て交差している。また、冷媒導入路(27)の入口(27a)および冷媒排出路(28)の出口(28a)は第１〜第３プレート(24)(25)(26)の後側縁に開口している。

第３プレート(26)の導入路用第４外方膨出部(45)と第２プレート(25)とにより冷媒トラップ(30)の冷媒下降路(31)が形成され、第１プレート(24)の導入路用第１外方膨出部(39)の残部(39a)と第２プレート(25)とにより冷媒トラップ(30)の冷媒上昇路(32)が形成され、第２プレート(25)の第１貫通穴(47)により冷媒下降路(31)および冷媒上昇路(32)を通じさせる連通部(33)が形成され、第１プレート(24)の導入路用第１外方膨出部(39)の残部(39a)により冷媒トラップ(30)の堰部(34)が形成されている。なお、第２プレート(25)が、冷媒下降路(31)と冷媒上昇路(32)との間に設けられ、かつ両者を通じさせる連通部(33)を有する仕切部となっている。堰部(34)の上端は、第２プレート(25)の連通部(33)の上端よりも上方に位置しており、堰部(34)の上端よりも上方部分に冷媒入口(12)が設けられている。また、堰部(34)の上端よりも下方の部分において、冷媒下降路(31)および冷媒上昇路(32)に跨るように、冷媒トラップ(30)の冷媒溜部(40)が設けられている。

ここで、堰部(34)の上端は、風下側上ヘッダ部(7)内の下端からその全高の１／２以上の高さ位置にあり、第２プレート(25)の連通部(33)の上端は、風下側上ヘッダ部(7)内の下端からその全高の１／２以下でかつ堰部(34)の上端よりも下方の高さ位置にあることが好ましい。

膨張弁取付部材(6)には、前後方向にのびるとともに前後両端が開口した冷媒流入路(6a)および冷媒流出路(6b)が、前者が下方に位置するように上下に並んで形成されている。

上述したエバポレータ(1)は、すべての部品が組み合わされて一括ろう付されることにより製造される。

エバポレータ(1)は、コンプレッサおよび冷媒冷却器としてのコンデンサとともに、フロン系冷媒を使用する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。このとき、膨張弁（図示略）は、冷媒排出路が上、冷媒供給路が下に位置するように膨張弁取付部材(6)に取り付けられる。冷房運転時には、圧縮機、コンデンサおよび膨張弁の冷媒供給路を通過した気液混相の２相冷媒が、膨張弁取付部材(6)の冷媒流入路(6a)を通って冷媒入出部材(5)の冷媒導入路(27)の後側縁の入口(27a)から導入路(27)内に入り、導入路(27)内を流れた後冷媒入口(12)を通って風下側上ヘッダ部(7)内に流入し、すべてのヘッダ部(7)(8)(9)(11)および熱交換チューブ(17)を通り、エンド部材(23)の冷媒出口(13)から流出して、冷媒排出路(28)内に入る。冷媒排出路(28)内に入った冷媒は、冷媒排出路(28)を流れて出口(28a)から流出し、膨張弁取付部材(6)の冷媒流出路(6b)を通って膨張弁の冷媒排出路内に入り、冷媒排出路を通って圧縮機に送られる。

そして、冷媒が熱交換チューブ(17)内を流れる間に、隣り合う熱交換チューブ(17)間の通風間隙を通過する空気（図１矢印Ｘ参照）と熱交換をし、冷媒は気相となって流出する。

エバポレータ(1)を有する上述したカーエアコンにおいて、カーエアコンの起動時、または断続運転におけるＯＮ／ＯＦＦ時において、膨張弁による急激な圧力変化が発生して膨張弁と冷媒入口(12)との間の部分において冷媒の流れが乱れ、この冷媒流の乱れを起因として冷媒の作動音が発生した場合であっても、冷媒トラップ(30)の働きによって冷媒の作動音がエバポレータ(1)に伝播することが抑制される。したがって、冷媒の作動音が異音として車室内に侵入することが抑制される。

図８および図９は冷媒入出部材の第１の変形例を示す。

図８および図９において、冷媒入出部材(60)のエンド部材(23)の前側外方膨出部(35)の膨出端壁の上部が取り除かれることによって、風下側上ヘッダ部(7)内を外部に通じさせる冷媒入口(12)が形成されている。また、冷媒入出部材(60)の第１プレート(24)に、エンド部材(23)の前側外方膨出部(35)の右端開口に合致するように、冷媒入口(12)に通じる貫通穴状の連通口(61)が形成されている。

冷媒入出部材(60)のその他の構成は、上述した冷媒入出部材(5)と同様である。

そして、エンド部材(23)の前側外方膨出部(35)と、第１プレート(24)の連通口(61)および導入路用第２外方膨出部(42)と、第３プレート(26)の導入路用第３外方膨出部(44)および導入路用第４外方膨出部(45)と、第２プレート(25)の第１切り欠き(48)、第１貫通穴(47)および第２貫通穴(49)とによって冷媒入出部材(60)に冷媒導入路(27)が形成され、エンド部材(23)の後側外方膨出部(37)と、第１プレート(24)の連通口(41)および排出路用第１外方膨出部(43)と、第３プレート(26)の排出路用第２外方膨出部(46)と、第２プレート(25)の貫通穴(52)および第２切り欠き(51)とによって冷媒入出部材(60)に冷媒排出路(28)が形成され、冷媒導入路(27)と冷媒排出路(28)とは、その内部が通じることなく全プレート(24)(25)(26)の積層方向、すなわち左右いずれかの側方から見て交差している。また、冷媒導入路(27)の入口(27a)および冷媒排出路(28)の出口(28a)は第１〜第３プレート(24)(25)(26)の後側縁に開口している。

第３プレート(26)の導入路用第４外方膨出部(45)と第２プレート(25)とにより冷媒トラップ(30)の冷媒下降路(31)が形成され、エンド部材(23)の前側外方膨出部(35)の残部(35a)と第２プレート(25)とにより冷媒トラップ(30)の冷媒上昇路(32)が形成され、第２プレート(25)の第１貫通穴(47)により冷媒下降路(31)および冷媒上昇路(32)を通じさせる連通部(33)が形成され、エンド部材(23)の前側外方膨出部(35)の残部(35a)により冷媒トラップ(30)の堰部(34)が形成されている。堰部(34)の上端は、第２プレート(25)の連通部(33)の上端よりも上方に位置しており、堰部(34)の上端よりも上方部分に冷媒入口(12)が設けられている。また、堰部(34)の上端よりも下方の部分において、冷媒下降路(31)および冷媒上昇路(32)に跨るように、冷媒トラップ(30)の冷媒溜部(40)が設けられている。

図１０および図１１は冷媒入出部材の第２の変形例を示す。

図１０および図１１において、冷媒入出部材(70)は、風下側上ヘッダ部(7)および風上側上ヘッダ部(8)に跨ってろう付されたアルミニウム製エンド部材(23)と、エンド部材(23)にろう付された垂直状のアルミニウム製プレート(71)と、プレート(71)におけるエンド部材(23)とは反対側（右側）の面に接合されたプレート状のアルミニウム製パイプジョイント部材(72)とよりなり、冷媒入口(12)、冷媒出口(13)、冷媒入口(12)に冷媒を送り込む冷媒導入路(27)、および冷媒出口(13)から冷媒を送り出す冷媒排出路(28)を有している。

冷媒入出部材(70)の冷媒導入路(27)に、液相冷媒を溜める冷媒トラップ(30)が設けられている。冷媒トラップ(30)は、冷媒トラップ(30)の冷媒流れ方向最上流側に設けられ、かつ冷媒を上方から下方に流す冷媒下降路(31)、冷媒下降路(31)の下端に連通部(33)を介して通じるように設けられ、かつ冷媒を下方から上方に流す冷媒上昇路(32)、および冷媒上昇路(32)の上端に設けられた堰部(34)を備えており、冷媒下降路(31)の下部と冷媒上昇路(32)の下部とに跨るように冷媒溜部(40)が設けられ、堰部(34)の上端よりも上方部分に、風下側上ヘッダ部(7)の冷媒入口(12)が設けられている。

冷媒入出部材(70)のパイプジョイント部材(72)の前側部分に、外方膨出部(73)（第２外方膨出部）が右方突出状に形成されている。外方膨出部(73)の膨出端壁に貫通穴(74a)が形成されるとともに、外方膨出部(73)の膨出端壁における貫通穴(74a)の周囲の部分に筒状部(74b)が右方突出状に形成されることによって、入口パイプ接続口(74)が設けられている。また、パイプジョイント部材(72)の後側部分に貫通穴(75a)が形成されるとともに、パイプジョイント部材(72)における貫通穴(75a)の周囲の部分に筒状部(75b)が右方突出状に形成されることによって、出口パイプ接続口(75)が設けられている。入口パイプ接続口(74)に冷媒入口パイプ(78)が接続され、出口パイプ接続口(75)に冷媒出口パイプ(79)が接続されている。

冷媒入出部材(70)のプレート(71)に、エンド部材(23)の前側外方膨出部(35)（第１外方膨出部）およびパイプジョイント部材(72)の外方膨出部(73)の下部と合致するように形成され、かつ前側外方膨出部(35)内の下部とパイプジョイント部材(72)の外方膨出部(73)の下部とを通じさせる下半部が円弧状となった半円形第１貫通穴(76)、およびパイプジョイント部材(72)の出口パイプ接続口(75)の貫通穴(75a)と合致するように形成され、かつエンド部材(23)の後側外方膨出部(37)内と貫通穴(75a)と通じさせる第２貫通穴(77)が形成されている。

そして、エンド部材(23)の前側外方膨出部(35)と、パイプジョイント部材(72)の外方膨出部(73)および貫通穴(74a)と、プレート(71)の第１貫通穴(76)とによって冷媒入出部材(70)に冷媒導入路(27)が形成され、エンド部材(23)の後側外方膨出部(37)と、パイプジョイント部材(72)の貫通穴(75a)と、プレート(24)の第２貫通穴(77)とによって冷媒入出部材(70)に冷媒排出路(28)が形成されている。

パイプジョイント部材(72)の外方膨出部(73)とプレート(71)とにより冷媒トラップ(30)の冷媒下降路(31)が形成され、エンド部材(23)の前側外方膨出部(35)の残部(35a)とプレート(71)とにより冷媒トラップ(30)の冷媒上昇路(32)が形成され、プレート(71)の第１貫通穴(76)により冷媒下降路(31)および冷媒上昇路(32)を通じさせる連通部(33)が形成され、エンド部材(23)の前側外方膨出部(35)の残部(35a)により冷媒トラップ(30)の堰部(34)が形成されている。堰部(34)の上端は、プレート(71)の連通部(33)の上端よりも上方に位置しており、堰部(34)の上端よりも上方部分に冷媒入口(12)が設けられている。また、堰部(34)の上端よりも下方の部分において、冷媒下降路(31)および冷媒上昇路(32)に跨るように、冷媒トラップ(30)の冷媒溜部(40)が設けられている。

ここで、堰部(34)の上端は、風下側上ヘッダ部(7)内の下端からその全高の１／２以上の高さ位置にあり、プレート(71)の連通部(33)の上端は、風下側上ヘッダ部(7)内の下端からその全高の１／２以下でかつ堰部(34)の上端よりも下方の高さ位置にあることが好ましい。

なお、本発明は、ヘッダ部の冷媒入口に冷媒を送り込む冷媒導入路に、液相冷媒を溜める冷媒トラップが設けられたエバポレータであり、エバポレータのヘッダ部構造、チューブ構造、フィン構造等を限定するものではない。上述した本発明の実施形態では、冷媒入出部材はヘッダ部の端部に設けられているが、これに限定されるものではなく、たとえばヘッダ部の長手方向の中間部に設けられていてもよい。

この発明によるエバポレータは、カーエアコンを構成する冷凍サイクルに好適に用いられる。

(1)：エバポレータ
(5)(60)(70)：冷媒入出部材
(7)：風下側上ヘッダ部（第１ヘッダ部）
(7a)：開口
(8)：風上側上ヘッダ部（第２ヘッダ部）
(8a)：開口
(12)：冷媒入口
(13)：冷媒出口
(23)：エンド部材
(24)：第１プレート
(25)：第２プレート
(26)：第３プレート
(27)：冷媒導入路
(28)：冷媒排出路
(30)：冷媒トラップ
(31)：冷媒下降路
(32)：冷媒上昇路
(33)：連通部
(34)：堰部
(35)：前側外方膨出部
(35a)：残部
(36)：連通口
(37)：後側外方膨出部
(39)：導入路用第１外方膨出部
(39a)：残部
(40)：冷媒溜部
(41)：連通口
(42)(44)(45)：導入路用第２〜第４外方膨出部
(43)(46)：排出路用第１〜第２外方膨出部
(47)(49)(52)：貫通穴
(48)(51)：切り欠き
(61)：連通穴
(71)：プレート
(72)：パイプジョイント部材
(73)：外方膨出部（第２外方膨出部）
(74)：入口パイプ接続口
(74a)：貫通穴
(75)：出口パイプ接続口
(75a)：貫通穴
(76)(77)：貫通穴

Claims

冷媒入口が設けられたヘッダ部を備えており、当該ヘッダ部の冷媒入口に冷媒を送り込む冷媒導入路に、液相冷媒を溜める冷媒トラップが設けられており、冷媒トラップが、冷媒を上方から下方に流す冷媒下降路、冷媒下降路の下流側に設けられかつ冷媒を下方から上方に流す冷媒上昇路、冷媒下降路の下端部と冷媒上昇路の下端部とを通じさせる連通部、および冷媒上昇路の上端に設けられた堰部を備えており、冷媒下降路の下部と冷媒上昇路の下部とに跨るように冷媒溜部が設けられ、堰部の上端よりも上方部分にヘッダ部の冷媒入口が設けられているエバポレータ。
冷媒下降路と冷媒上昇路との間に、下端に冷媒下降路と冷媒上昇路とを通じさせる連通部を有する仕切部が設けられており、堰部の上端が、仕切部の連通部の上端よりも上方に位置しており、堰部の上端よりも下方の部分に冷媒溜部が設けられている請求項１記載のエバポレータ。
堰部の上端が、冷媒入口を有するヘッダ部内の下端からその全高の１／２以上の高さ位置にあり、仕切部の下端が、冷媒入口を有するヘッダ部内の下端からその全高の１／２以下でかつ堰部の上端よりも下方の高さ位置にある請求項２記載のエバポレータ。
冷媒入口を有する第１ヘッダ部と、第１ヘッダ部の通風方向上流側に並んで設けられ、かつ第１ヘッダ部の冷媒入口と同一端部に冷媒出口を有する第２ヘッダ部とを備えており、
第１ヘッダ部および第２ヘッダ部の一端が開口しているとともに、両ヘッダ部の前記一端側に、冷媒入口、冷媒出口、冷媒入口に冷媒を送り込む冷媒導入路、および冷媒出口から冷媒を送り出す冷媒排出路を有する冷媒入出部材が接合されており、冷媒入出部材の冷媒導入路に冷媒トラップが設けられている請求項１〜３のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
冷媒入出部材が、第１ヘッダ部および第２ヘッダ部に跨って接合されたエンド部材と、エンド部材に接合された第１プレートと、第１プレートにおけるエンド部材とは反対側の面に積層状に接合された第２プレートと、第２プレートにおける第１プレートとは反対側の面に積層状に接合された第３プレートとを備えており、
第１プレートまたはエンド部材に冷媒入口が設けられるとともに、エンド部材に冷媒出口が設けられ、
第１プレートおよび第３プレートのうちの少なくともいずれか一方のプレートを外方に膨出させるとともに、第２プレートに切り欠きおよび貫通穴を形成することによって、一端が冷媒入口に通じるとともに他端が３つのプレートの上下方向にのびる１つの側縁部に開口した冷媒導入路、および一端が冷媒出口に通じるとともに他端が３つのプレートにおける冷媒導入路が開口した側縁部に開口した冷媒排出路が、両者が通じることなくかつ冷媒導入路と冷媒排出路とが全プレートの積層方向から見て交差するように設けられ、
第２プレートと第３プレートとの間に、第３プレートに外方膨出部を形成することによって冷媒下降路が設けられ、第１プレートまたはエンド部材と第２プレートとの間に、第１プレートまたはエンド部材を外方に膨出させることによって冷媒上昇路が設けられ、第２プレートに冷媒下降路および冷媒上昇路を通じさせる連通部が設けられ、第１プレートまたはエンド部材の外方膨出部の上部が切り欠かれることによって、外方膨出部の残部が堰部となるとともに、堰部の上端よりも上方部分に冷媒入口が設けられている請求項４記載のエバポレータ。
エンド部材に、第１ヘッダ部内を外部に通じさせる連通口が形成され、第１プレートに第１ヘッダ部内に入り込む外方膨出部が形成され、冷媒上昇路が第１プレートの外方膨出部と第２プレートとの間に設けられ、第１プレートの外方膨出部の上部が切り欠かれることによって、外方膨出部の残部が堰部となるとともに、堰部の上端よりも上方部分に冷媒入口が設けられている請求項５記載のエバポレータ。
エンド部材に、第１ヘッダ部側に膨出するとともに第１ヘッダ部の前記一端開口内に嵌る外方膨出部が形成され、第１プレートにエンド部材の外方膨出部内と通じる連通穴が形成され、冷媒上昇路がエンド部材の外方膨出部と第２プレートとの間に設けられ、エンド部材の外方膨出部の上部が切り欠かれることによって、外方膨出部の残部が堰部となるとともに、堰部の上端よりも上方部分に冷媒入口が設けられている請求項５記載のエバポレータ。
冷媒入出部材が、第１ヘッダ部および第２ヘッダ部に跨って接合されかつ冷媒出口を有するエンド部材と、エンド部材に接合されたプレートと、プレートにおけるエンド部材とは反対側の面に接合されたパイプジョイント部材とを備えており、
エンド部材に、第１ヘッダ部側に膨出するとともに第１ヘッダ部の前記一端開口内に嵌る先端が閉鎖された第１外方膨出部が形成され、プレートにエンド部材の冷媒出口と通じる貫通穴が形成され、
パイプジョイント部材におけるエンド部材の冷媒入口と対応する部分に第２外方膨出部が形成されるとともに、第２外方膨出部に入口パイプ接続口が設けられ、パイプジョイント部材におけるエンド部材の冷媒出口と対応する部分に出口パイプ接続口が設けられ、
プレートとパイプジョイント部材の第２外方膨出部との間に冷媒下降路が設けられ、エンド部材の第１外方膨出部とプレートとの間に冷媒上昇路が設けられ、
プレートに冷媒下降路および冷媒上昇路を通じさせる連通部が設けられ、エンド部材の第１外方膨出部の上部が切り欠かれることによって、第１外方膨出部の残部が堰部となるとともに、堰部の上端よりも上方部分に冷媒入口が設けられている請求項４記載のエバポレータ。