JP6084447B2 - 蒸発器構造 - Google Patents

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Description

この発明は、バイパス流路と一方のタンク部とに分配される冷媒の流量比を簡単確実に設定して実施できるようにする蒸発器構造に関するものである。
自動車などの車両には、車室内の温度調節を行うための空気調和装置(以下、空調装置という)が設けられている。
この空調装置は、冷媒を循環させるようにしたループ状の冷媒配管を備えており、この冷媒配管の途中には、圧縮機、凝縮器、減圧機構(膨張弁や減圧弁など)、蒸発器が順に備えられ、これらによって、冷媒サイクルが構成される。
このうち、上記した蒸発器は、車室内に設置された空調ユニットの内部に設けられている(例えば、特許文献1参照)。
そして、上記した特許文献1の蒸発器は、第1エバポレータと第2エバポレータとを並設して成るエバポレータ本体を備えると共に、第1エバポレータをバイパスして下流側の第2エバポレータなどへ冷媒を供給するパイパス流路を備えている。
なお、上記した蒸発器は、ロウ付けによって製造されている。
特開2009−85569号公報(図3)
上記特許文献1に記載された蒸発器では、パイパス流路(特許文献1の導入管)の端部が、介在プレートと呼ばれる入口側部材に形成された嵌合用穴部に対して、隙間の無い状態で嵌合固定されているため、ロウ付け時にパイパス流路の入口部が、ロウ材やフラックスなどのロウ付補助材によって閉塞されてしまい、バイパス流路と第1エバポレータとに対する冷媒の分配がうまく行かなくなるおそれがあった。
上記課題を解決するために、請求項1に記載された発明は、一対のタンク部の間を複数本の伝熱チューブで接続して成るエバポレータ本体を設け、該エバポレータ本体の一方のタンク部に、外部からの冷媒を供給可能な冷媒入口部を設け、前記一方のタンク部の内部に、前記冷媒入口部から入った冷媒を下流側へバイパスさせるバイパス管を挿入配置した蒸発器構造において、前記バイパス管の内部と、前記冷媒入口部の内部におけるバイパス管の外周部分とによって、前記冷媒入口部から入った冷媒が前記バイパス管内と前記一方のタンク部内とに分配されるようにし、前記冷媒入口部と、外部から冷媒を供給する冷媒配管の前記冷媒入口部に対する接続部分と、前記バイパス管の軸線とを一致させ、前記バイパス管の一端部を、前記冷媒入口部の内部に対して周方向の隙間を有して遊嵌状態で配置させると共に、前記バイパス管の流路面積と、前記冷媒入口部の内部と前記バイパス管の外周との間の隙間部分の面積との面積比によって、分配される冷媒の流量比を設定したことを特徴とする。
請求項2に記載された発明は、前記エバポレータ本体が、前記一対のタンク部の長手方向に積層されて、前記一対のタンク部と前記伝熱チューブとを構成する複数枚の積層プレートと、該複数枚の積層プレートの積層方向の両端部に設置されるサイドプレートとを有し、該サイドプレートに対して、外部の冷媒配管を接続するための外部接続部が、前記サイドプレートに前記外部接続部を適合させるためのアダプタプレートを介して取付けられ、前記冷媒入口部が、最も外側に位置する前記積層プレートと、前記サイドプレートと、前記アダプタプレートと、前記外部接続部との間に形成され、前記バイパス管の一端部が、最も外側に位置する前記積層プレートに形成されたタンク形成用開口部に対して周方向の隙間を有して遊嵌配置されることを特徴とする。
請求項3に記載された発明は、前記エバポレータ本体が、前記一対のタンク部の長手方向に積層されて、前記一対のタンク部と前記伝熱チューブとを構成する複数枚の積層プレートと、該複数枚の積層プレートの積層方向の両端部に設置されるサイドプレートとを有し、該サイドプレートに対して、外部の冷媒配管を接続するための外部接続部が、前記サイドプレートに前記外部接続部を適合させるためのアダプタプレートを介して取付けられ、前記冷媒入口部が、最も外側に位置する前記積層プレートと、前記サイドプレートと、前記アダプタプレートと、前記外部接続部との間に形成され、前記バイパス管の一端部が、前記サイドプレートに形成されたサイドプレート開口部に対して周方向の隙間を有して遊嵌配置されることを特徴とする。
請求項4に記載された発明は、前記エバポレータ本体が、前記一対のタンク部の長手方向に積層されて、前記一対のタンク部と前記伝熱チューブとを構成する複数枚の積層プレートと、該複数枚の積層プレートの積層方向の両端部に設置されるサイドプレートとを有し、該サイドプレートに対して、外部の冷媒配管を接続するための外部接続部が、前記サイドプレートに前記外部接続部を適合させるためのアダプタプレートを介して取付けられ、前記冷媒入口部が、最も外側に位置する前記積層プレートと、前記サイドプレートと、前記アダプタプレートと、前記外部接続部との間に形成され、前記バイパス管の一端部が、前記外部接続に形成された内側開口部に対して周方向の隙間を有して遊嵌配置されることを特徴とする。
請求項5に記載された発明は、前記エバポレータ本体が、前記一対のタンク部の長手方向に積層されて、前記一対のタンク部と前記伝熱チューブとを構成する複数枚の積層プレートと、該複数枚の積層プレートの積層方向の両端部に設置されるサイドプレートとを有し、該サイドプレートに対して、外部の冷媒配管を接続するための外部接続部が、前記サイドプレートに前記外部接続部を適合させるためのアダプタプレートを介して取付けられ、前記冷媒入口部が、最も外側に位置する前記積層プレートと、前記サイドプレートと、前記アダプタプレートと、前記外部接続部との間に形成され、前記バイパス管の一端部が、前記アダプタプレートに形成されたアダプタ用開口部に対して周方向の隙間を有して遊嵌配置されることを特徴とする。
請求項6に記載された発明は、上記において、前記バイパス管の一端部に、前記冷媒の分配流量を設定する分配量設定手段を設けたことを特徴とする。
請求項7に記載された発明は、上記において、前記バイパス管が、前記一方のタンク部の内部を仕切る仕切部に挿通支持されると共に、該仕切部に、前記バイパス管の挿入を案内可能な挿入案内部を有することを特徴とする。
本発明によれば、請求項1に記載された発明によれば、上記構成によって、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、バイパス管の内部と、冷媒入口部の内部におけるバイパス管の外周部分とによって、冷媒入口部から入った冷媒がバイパス管内と前記一方のタンク部内とに分配されるようにしたことにより、冷媒を確実に分配することが可能となり、エバポレータ本体の性能を向上および安定化させて、製品品質を向上することができる。
請求項2に記載された発明によれば、上記構成によって、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、エバポレータ本体は、一対のタンク部と伝熱チューブとを構成する複数枚の積層プレートを一対のタンク部の長手方向に積層し、複数枚の積層プレートの積層方向の両端部にサイドプレートを設置し、サイドプレートに対し、外部の冷媒配管を接続するための外部接続部を、サイドプレートに外部接続部を適合させるためのアダプタプレートを介して設置し、これらを炉に入れてロウ付けすることによって製造される。
そして、バイパス管の一端部が、最も外側に位置する積層プレートに形成されたタンク形成用開口部に対して周方向の隙間を有して遊嵌配置されることにより、バイパス管の一端部と、積層プレートのタンク形成用開口部との間で、バイパス管内と一方のタンク部内とに分配される冷媒の流量比を簡単確実に設定して実施することができる。
請求項3に記載された発明によれば、上記構成によって、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、バイパス管の一端部が、サイドプレートに形成されたサイドプレート開口部に対して周方向の隙間を有して遊嵌配置されることにより、バイパス管の一端部と、サイドプレートのサイドプレート開口部との間で、バイパス管内と一方のタンク部内とに分配される冷媒の流量比を簡単確実に設定して実施することができる。
請求項4に記載された発明によれば、上記構成によって、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、バイパス管の一端部が、外部接続部に形成された内側開口部に対して周方向の隙間を有して遊嵌配置されることにより、バイパス管の一端部と、外部接続部の内側開口部との間で、バイパス管内と一方のタンク部内とに分配される冷媒の流量比を簡単確実に設定して実施することができる。
請求項5に記載された発明によれば、上記構成によって、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、バイパス管の一端部が、アダプタプレートに形成されたアダプタ用開口部に対して周方向の隙間を有して遊嵌配置されることにより、バイパス管の一端部と、アダプタプレートのアダプタ用開口部との間で、バイパス管内と一方のタンク部内とに分配される冷媒の流量比を簡単確実に設定して実施することができる。
請求項6に記載された発明によれば、上記構成によって、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、バイパス管の一端部に、冷媒の分配流量を設定する分配量設定手段を設けたことにより、分配量設定手段によって、冷媒の分配流量を設定、調整することができる。また、バイパス管の一端部に、別部品によって構成された分配量設定手段を取付けるだけで良いので、分配流量の設定、調整、および、変更が容易となり、しかも、より高精度な分配流量の設定、調整が可能となる。
請求項7に記載された発明によれば、上記構成によって、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、バイパス管が、一方のタンク部の内部を仕切る仕切部に挿通支持されると共に、仕切部が、バイパス管の挿入を案内可能な挿入案内部を有することにより、一方のタンク部の内部を仕切るための仕切部を利用してバイパス管の支持を行なわせることができる。これにより、バイパス管の一端部を支障なく遊嵌状態に設置することが可能となる。
また、仕切部に設けた挿入案内部によって、バイパス管の挿入を案内することができる。これにより、バイパス管を容易に一方のタンク部の内部にセットすることが可能となる。
空調装置の全体構成を示す系統図である。 蒸発器の斜視図である。 蒸発器内部における冷媒のパス構成を示す概略図である。 積層型の蒸発器の部分拡大側断面図である。 シール材の取付状況を示す蒸発器の全体斜視図である。 本願発明の実施例にかかる蒸発器の冷媒入口部の水平断面図である。 冷媒入口部の構成部品を示す水平断面図であり、(a)は積層プレート、(b)はサイドプレート、(c)は外部接続部、(d)はアダプタプレートである。 ロウ付け時における冷媒入口部の炉内姿勢を示す図である。 図6の変形例を示す冷媒入口部の水平断面図である。 図6の他の変形例を示す冷媒入口部の水平断面図である。 図6の別の変形例を示す冷媒入口部の水平断面図である。 本願発明の更に他の変形例を示す冷媒入口部の水平断面図である。
以下、本実施の形態を具体化した実施例を、図面を用いて詳細に説明する。
図1〜図12は、この実施例およびその変形例を説明するものである。
<構成>以下、構成について説明する。
自動車などの車両には、車室内の温度調節を行うための空気調和装置(以下、空調装置という)が設けられている。
図1は空調装置1の全体構成を示す系統図であり、この空調装置1は、冷媒2(冷却媒体)を循環させるようにしたループ状の冷媒配管3を備えており、この冷媒配管3の途中には、圧縮機4、凝縮器5、減圧機構6、蒸発器7が順に備えられ、これらによって冷媒サイクルが構成される。
ここで、上記した「圧縮機4」は、冷媒2を吸引して圧縮するコンプレッサである。この圧縮機4は、車両のエンジンなどの動力源によって駆動される。圧縮機4と車両の動力源との間には、クラッチが介在される。圧縮機4には、電動式のものも存在している。
上記した「凝縮器5」は、圧縮機4で圧縮された冷媒2が持つ熱を放熱して凝縮するコンデンサである。冷媒2の熱は、熱交換によって車両の前部から取入れられる外気8(走行風など)などへ放出される。
凝縮器5には、凝縮器5で凝縮された冷媒2を気液分離する液体タンク5a(レシーバドライヤー)や、この液体タンク5aで液化された冷媒2を更に凝縮する補助凝縮器5b(サブコンデンサ)などが付設される。
上記した「減圧機構6」は、凝縮器5で凝縮された冷媒2を減圧すると共に流量を調節して蒸発器7の出口温度を制御するものである。減圧機構6には、膨張弁や減圧弁などが使用される。また、減圧機構6には、後述するオリフィスや、オリフィスの機能を備えたキャピラリーチューブ(細管)などを使用することができる。
上記した「蒸発器7」は、減圧機構6で減圧された冷媒2を蒸発させるエバポレータである。蒸発器7は、車室に設置された空調ユニット9の内部に配置されて、空調ユニット9内を流れる空調用空気10から蒸発潜熱を奪うことにより、空調用空気10を除湿すると共に冷却する。
そして、上記したような蒸発器7(エバポレータ)を、図1に示すように、第1エバポレータ11と第2エバポレータ12とを並設して成るエバポレータ本体13を備えると共に、このエバポレータ本体13が、その一側に少なくとも冷媒2を供給可能な外部接続部14を有し、他側に第1エバポレータ11と第2エバポレータ12とを連通可能な連通部15を有し、更に、エバポレータ本体13の一側から他側へ延びて、第1エバポレータ11をパイパス可能なバイパス流路16を有するものとする。なお、上記した外部接続部14は、蒸発器7に対する冷媒入口部31の一部を構成するための部材である。
この場合、第1エバポレータ11と第2エバポレータ12とは、直列に接続される。また、第1エバポレータ11に対してバイパス流路16は、並列に接続される。なお、蒸発効率を向上させ得るようにするために、第1エバポレータ11が風下側に、また、第2エバポレータ12が風上側に、それぞれ面を合わせた状態で隣接配置される。上記した外部接続部14は、冷媒2の供給のみでなく、冷媒2を排出する機能(即ち、冷媒出口部としての機能)をも備えたものとすることができる。このようにすることにより、冷媒2の給排を1箇所で行わせることができる。
そして、第1エバポレータ11と第2エバポレータ12とを有する蒸発器7では、減圧機構6の出口部で分岐された冷媒2の一部は、オリフィスなどの減圧手段18を介して減圧された後、第1エバポレータ11へ供給され、第1エバポレータ11での冷媒2の蒸発に使用される。また、減圧機構6の出口部で分岐された残りの冷媒2は、別のオリフィスなどの減圧手段19を介して減圧されると共にバイパス流路16を通ることによって、第1エバポレータ11をバイパスした後、第1エバポレータ11からの冷媒2と合流される。そして、合流された冷媒2は、第2エバポレータ12へと供給され、第2エバポレータ12で冷媒2の蒸発に使用される。その間、冷媒2は、エバポレータ本体13の一側から他側へと流れ、そして、他側から一側へと折返される。
そして、図2は、上記した蒸発器7の具体的な構造を示すものである。
まず、上記した第1エバポレータ11と第2エバポレータ12とは、一体のエバポレータ本体13として構成され、それぞれが、ほぼ同様の構造を備えたものとされる。
即ち、第1エバポレータ11および第2エバポレータ12は、それぞれ上下に隔ててほぼ平行に配設された(筒状の)アッパタンク11a,12aおよびロワタンク11b,12b(図3参照)と、ほぼ上下方向へ延びてこれらのアッパタンク11a,12aとロワタンク11b,12bとの間をそれぞれ連通する複数本の伝熱チューブ11c,12c(図3参照)とを備えている。これにより、第1エバポレータ11および第2エバポレータ12は、面状または面格子状とされて、空調ユニット9内部の空気通路を覆うように設置することが可能となる。
また、上記した複数本の伝熱チューブ11c,12cは、それぞれ、間を空調用空気10が通過し得るように、(アッパタンク11a,12aおよびロワタンク11b,12bの長手方向へ)互いに間隔を有してほぼ平行に配設されている。そして、複数本の伝熱チューブ11c,12cの間には、空調用空気10に対する熱交換効率を高めるための冷却フィン11d,12d(図4参照)が取付けられている。
なお、図2では、バイパス流路16が、第1エバポレータ11のアッパタンク11aの、外側部の位置に配置されているが、エバポレータ本体13の外側に設けるものに限らず、後述するように、エバポレータ本体13の内部に設けることもできる。この実施例では、エバポレータ本体13の内部にバイパス流路16が設けられたものを対象とする(図3、図4参照)。
そして、図3の蒸発器7の概略図に示すように、アッパタンク11a,12aやロワタンク11b,12bの内部をそれぞれ仕切部21(デバイドプレート)によって任意の数(の千鳥状)に仕切ることにより、第1エバポレータ11および第2エバポレータ12の内部で、冷媒2が上下に折返しながら流れるような複数のパスを形成することができる。このように、蒸発器7の内部を複数パス化することによって、冷媒2の流路長さを延長し、空調用空気10に対する熱交換効率を向上したり、或いは、調整したりすることができる。
この場合、外部接続部14と連通部15とが同じ高さに設置されており、バイパス流路16は、ほぼアッパタンク11a,12aに沿って延びるバイパス管16aに対して、連通部15で合流するための合流部16bを設けたものとされている。
なお、特に図示しないが、エバポレータ本体13内部における冷媒2のパス構成は、上記に限るものではない。
そして、バイパス流路16は、バイパス管16aとして、例えば、内部にオリフィスを有するチューブなどを用いたり、オリフィスと同じ効果を有するように小径化されたキャピラリーチューブを用いたり、これらを組合せたものを用いたりすることができる。
そして、上記したように、この実施例では、特に、上記したバイパス流路16を構成するバイパス管16aが、第1エバポレータ11のアッパタンク11aの内部に設置されるようにする。
この場合、図4、図6に示すように、蒸発器7には、アルミニウムなどの熱伝導率の高い金属板を、プレスによって、アッパタンク11a,12aの一部を構成する凸状開口部22(バーリング穴)と、ロワタンク11b,12bの一部を構成する凸状開口部(バーリング穴。特に図示せず)と、伝熱チューブ11c,12cの一部を構成する凹溝部24とを互いに繋がるように形成して成る積層プレート25を設けると共に、この積層プレート25を、凹溝部24間に伝熱チューブ11c,12cが形成されるように一対、背中合わせに組合せて単位モジュール26を構成し、この単位モジュール26を、アッパタンク11a,12aおよびロワタンク11b,12bの延設方向(長手方向)に対し複数枚積層固定することによって構成された積層型のものなどを用いるようにする(積層型蒸発器)。
この場合、積層プレート25は、第1エバポレータ11と第2エバポレータ12との少なくとも一方または両方を形成するものとすることができる。この場合には、第1エバポレータ11と第2エバポレータ12との両方を同時に形成するものとしている。
また、積層型の蒸発器7では、内部を複数のパスに仕切るための上記した仕切部21は、積層プレート25に対して、部分的に凸状開口部22を設けないようにする(凸状開口部22の代りに凸状閉口部27(エンボス部)を設ける)ことによって簡単に設定することができる。
なお、蒸発器7の外周部には、図5に示すように、ほぼ全周に亘ってシール部材28が取付けられる。
そして、この実施例では、上記した蒸発器7の構成のうち、筒状をした一対のタンク部(アッパタンク11a,12aおよびロワタンク11b,12bのうちの少なくとも一方または両方)の間を複数本の伝熱チューブ11c,12cで接続して成るエバポレータ本体13を設け、このエバポレータ本体13の一方のタンク部(アッパタンク11a,12aのうちのアッパタンク11aの一端部)に、外部からの冷媒2を供給可能な冷媒入口部31を設け、上記した一方のタンク部(アッパタンク11a)の内部に、上記した冷媒入口部31から入った冷媒2を下流側へバイパスさせるバイパス管16aを挿入配置した蒸発器7の構造に対して、以下のような構成を備えるようにする。
なお、上記した「冷媒入口部31」の詳細については後述する。
(構成1)
図6に示すように、上記したバイパス管16aの内部と、上記した冷媒入口部31の内部におけるバイパス管16aの外周部分とによって、上記した冷媒入口部31から入った冷媒2が上記したバイパス管16a内と上記した一方のタンク部(アッパタンク11a)内とに分配されるようにする。そして、冷媒入口部31と、外部から冷媒2を供給する冷媒配管3の冷媒入口部31に対する接続部分と、バイパス管16aの軸線xとを一致させる。更に、バイパス管16aの一端部16cを、冷媒入口部31の内部に対して周方向の隙間32を有して遊嵌状態で配置させる。そして、バイパス管16aの流路面積S1と、冷媒入口部31の内部とバイパス管16aの外周との間の隙間部分32の面積S2との面積比によって、分配される冷媒2の流量比を設定させるようにする。
(補足説明1)
例えば、上記したバイパス管16aの一端部16cを、上記したエバポレータ本体13の冷媒入口部31の内部に対して接触されないように周方向の隙間32を有して遊嵌状態で配置させるようにする。
そして、バイパス管16aの流路面積S1と、冷媒入口部31の内部とバイパス管16aの外周との間の隙間32部分の面積S2との面積比によって、分配される冷媒2の流量比が設定されるようにする。
上記した「遊嵌状態」は、全周に亘って離間された状態を言う。但し、バイパス管16aと冷媒入口部31とは、部分的に接するようにしても良い。
そして、上記したように、上記したエバポレータ本体13が、上記した一対のタンク部(アッパタンク11a,12aおよびロワタンク11b,12b)の長手方向に積層されて、上記した一対のタンク部(アッパタンク11a,12aおよびロワタンク11b,12b)と上記した伝熱チューブ11c,12cとを構成する複数枚の積層プレート25と、この複数枚の積層プレート25の積層方向の両端部に設置されるサイドプレート33とを有するものとされる。そして、一側のサイドプレート33に対し、外部の冷媒配管3を接続するための外部接続部14が、サイドプレート33に外部接続部14を適合させるためのアダプタプレート34を介して取付けられたものとされる。
そして、上記した冷媒入口部31が、最も外側に位置する積層プレート25と、一側のサイドプレート33と、アダプタプレート34と、外部接続部14との間に形成される。
(構成2)
上記において、上記バイパス管16aの一端部16cが、最も外側に位置する積層プレート25に形成されたタンク形成用開口部35に対して周方向の隙間32を有して遊嵌配置されるようにする。
(補足説明2)
ここで、タンク形成用開口部35と、バイパス管16aの一端部16cの外周部との間に、冷媒2の流量比を設定するための隙間32を形成するには、例えば、最も外側に位置する積層プレート25に、上記した仕切部21と同じ凸状閉口部27(エンボス部)を設けて、この凸状閉口部27にタンク形成用開口部35を形成するようにすれば良い。なお、凸状閉口部27とタンク形成用開口部35とは、一度のプレスで形成することができる。そして、タンク形成用開口部35の内径を調整して、バイパス管16aの一端部16cを、タンク形成用開口部35の内部に遊嵌状態で挿通させるようにすれば良い。
なお、上記したバイパス管16aと、積層プレート25のタンク形成用開口部35とは、隙間32が周方向に均一となるように、互いの軸線xを合わせる(一致させる)ようにするのが好ましい。この際、バイパス管16aは、冷媒配管3に対しても軸線xを合わせる(一致させる)ように設置するのが、更に好ましい。
ここで、図7(a)に示すように、上記した「積層プレート25」は、両面にロウ材やフラックスなどのロウ付補助材が塗布された両面クラッド材とされる(太線部分参照)。
また、図7(b)に示すように、上記した「サイドプレート33」は、積層プレート25側の面にロウ材やフラックスなどのロウ付補助材が塗布された片面クラッド材とされる(太線部分参照)。
これに対し、図7(c)に示すように、上記した「外部接続部14」は、ロウ材などが塗布されないベア材とされる。
そして、図7(d)に示すように、上記した「アダプタプレート34」は、サイドプレート33側の面にロウ材やフラックスなどのロウ付補助材が塗布された片面クラッド材とされる(太線部分参照)。
そして、これらの部材は、ロウ付けによって一体化される。ロウ付けの際には、図8に示すように、バイパス管16aの一端部16cが、鉛直下向きとなるような炉内姿勢でロウ付けを行うようにするのが好ましい。
(構成3)
または、図9に示すように、上記したバイパス管16aの一端部16cが、上記したサイドプレート33に形成されたサイドプレート開口部36に対して周方向の隙間32を有して遊嵌配置されるようにするのが好ましい。
(補足説明3)
ここで、サイドプレート開口部36と、バイパス管16aの一端部16cの外周部との間に、冷媒2の流量比を設定するための隙間32を形成するには、例えば、サイドプレート33に、上記した仕切部21と同じ凸状閉口部27(エンボス部)を設けて、この凸状閉口部27にサイドプレート開口部36を形成するようにすれば良い。なお、凸状閉口部27とサイドプレート開口部36とは、一度のプレスで形成することができる。そして、サイドプレート開口部36の内径を調整して、バイパス管16aの一端部16cを、サイドプレート開口部36の内部に遊嵌状態で挿通させるようにすれば良い。
なお、上記したバイパス管16aと、サイドプレート33のサイドプレート開口部36とは、隙間32が周方向に均一となるように、互いの軸線xを合わせる(一致させる)ようにするのが好ましい。この際、バイパス管16aは、冷媒配管3に対しても軸線xを合わせる(一致させる)ようにするのが、更に好ましい。
(構成4)
または、図10に示すように、上記したバイパス管16aの一端部16cが、上記した外部接続部14に形成された内側開口部37に対して周方向の隙間32を有して遊嵌配置されるようにするのが好ましい。
(補足説明4)
ここで、内側開口部37と、バイパス管16aの一端部16cの外周部との間に、冷媒2の流量比を設定するための隙間32を形成するには、例えば、外部接続部14の内側開口部37の内径を調整するようにすれば良い。そして、バイパス管16aの一端部16cを、内側開口部37の内部に遊嵌状態で挿通させるようにすれば良い。
なお、上記したバイパス管16aと、外部接続部14の内側開口部37とは、隙間32が周方向に均一となるように、互いの軸線xを合わせる(一致させる)ようにするのが好ましい。これにより、バイパス管16aは、冷媒配管3と軸線xが合わせられる(一致される)ことになる。
(構成5)
或いは、図11に示すように、上記したバイパス管16aの一端部16cが、上記したアダプタプレート34に形成されたアダプタ用開口部38に対して周方向の隙間32を有して遊嵌配置されるようにする。
(補足説明5)
ここで、アダプタ用開口部38と、バイパス管16aの一端部16cの外周部との間に、冷媒2の流量比を設定するための隙間32を形成するには、例えば、アダプタプレート34のアダプタ用開口部38を、外部接続部14の内側開口部37内へ挿入配置可能な突出部として、アダプタ用開口部38の内径を調整するようにすれば良い。そして、バイパス管16aの一端部16cを、アダプタ用開口部38の内部に遊嵌状態で挿通させるようにすれば良い。
なお、上記したバイパス管16aと、アダプタプレート34のアダプタ用開口部38とは、隙間32が周方向に均一となるように、互いの軸線xを合わせる(一致させる)ようにするのが好ましい。この際、バイパス管16aは、冷媒配管3と軸線xを合わせる(一致させる)ようにするのが、更に好ましい。
(構成6)
更に、図12に示すように、上記バイパス管16aの一端部16cに、冷媒2の分配流量を設定する分配量設定手段41を設けるようにしても良い。
(補足説明6)
ここで、上記した分配量設定手段41は、バイパス管16aの一端部16cに装着可能な、栓状をした別部品とする。この栓状の分配量設定手段41は、バイパス管16aの一端部16c内へ挿入可能な小径部と、バイパス管16aの一端部16cに係止可能な大径部とを有する段付きの端部挿入部材とされる。小径部は、バイパス管16aの内径とほぼ等しい外径寸法を有するものとされる。また、大径部は、バイパス管16aの外径とほぼ等しい外径寸法を有するフランジ部分とされる。そして、この端部挿入部材に対して、所要の大きさの分配量設定用孔部が開口形成される。この分配量設定用孔部は、バイパス管16aの長手方向へ延びるものとされる。
(構成7)
図4に示すように、上記したバイパス管16aが、上記した一方のタンク部(アッパタンク11a)の内部を仕切る仕切部21(の挿通孔部21a)によって挿通支持されるようにする。
そして、この仕切部21(の挿通孔部21a)を、上記したバイパス管16aの挿入を案内可能な挿入案内部21bを有するものとする。
(補足説明7)
ここで、上記した「挿通孔部21a」は、バイパス管16aの外径とほぼ等しい孔径を有する孔部とされる。
そして、上記した「挿入案内部21b」は、挿通孔部21aの周縁部に形成された、バイパス管16aの挿入方向の下流側へ向けて突出すると共に、下流側へ向けて縮径するガイド状周壁部とされる。この挿入案内部21bは、挿通孔部21aをバーリング穴とすることによって形成することができる。
この挿通孔部21aおよび挿入案内部21bは、一方のタンク部(アッパタンク11a)の内部に設けられた全ての仕切部21に対して設けるようにする。
<作用>以下、この実施例の作用について説明する。
例えば、図3に示すように、上記した蒸発器7では、外部からの冷媒2は、冷媒入口部31からエバポレータ本体13の一方のタンク部(アッパタンク11a)の一端部に供給される。冷媒入口部31から入った冷媒2は、一方のタンク部(アッパタンク11a)から伝熱チューブ11cを通して他方のタンク部(ロワタンク11b)へと導かれ、その後、蒸発器7内部の構成に従って下流側へと流される。
また、冷媒入口部31から入った冷媒2の一部は、一方のタンク部(アッパタンク11a)の内部に挿入配置されたバイパス管16aを通って、下流側(の第2エバポレータ12など)へバイパスされる。
上記したエバポレータ本体13は、一対のタンク部(アッパタンク11a,12aおよびロワタンク11b,12b)と伝熱チューブ11c,12cとを構成する複数枚の積層プレート25を一対のタンク部(アッパタンク11a,12aおよびロワタンク11b,12b)の長手方向に積層し、複数枚の積層プレート25の積層方向の両端部にサイドプレート33を設置し、一側のサイドプレート33に対し、外部の冷媒配管3を接続するための外部接続部14を、サイドプレート33に外部接続部14を適合させるためのアダプタプレート34を介して設置し、これらを炉に入れてロウ付けすることによって製造される。
この際、図8に示すように、バイパス管16aの一端部16cが、鉛直下向きとなるような炉内姿勢でロウ付けを行うと、下へ垂れたロウ材や横へ流れたロウ材などが、バイパス管16aの一端部16cの内部へ入ったり、バイパス管16aの一端部16cと、エバポレータ本体13の冷媒入口部31との周方向の隙間32へ入ったりし難くすることができる。
<効果>この実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。
(効果1)
バイパス管16aの内部と、冷媒入口部31の内部におけるバイパス管16aの外周部分とによって、冷媒入口部31から入った冷媒2がバイパス管16a内と一方のタンク部(アッパタンク11a)内とに分配されるようにし、冷媒入口部31と、外部から冷媒2を供給する冷媒配管3の冷媒入口部31に対する接続部分と、バイパス管16aの軸線xとを一致させ、バイパス管16aの一端部16cを、冷媒入口部31の内部に対して周方向の隙間32を有して遊嵌状態で配置させると共に、バイパス管16aの流路面積S1と、冷媒入口部31の内部とバイパス管16aの外周との間の隙間部分32の面積S2との面積比によって、分配される冷媒2の流量比を設定させるようにしたことにより、冷媒2を確実に分配することが可能となり、エバポレータ本体13の性能を向上および安定化させて、製品品質を向上することができる。
この際、バイパス管16aの一端部16cを、エバポレータ本体13の冷媒入口部31の内部に対して接触されないように周方向の隙間32を有して遊嵌状態で配置することにより、ロウ付けによってエバポレータ本体13を形成する際に、バイパス管16aが、溶けたロウ材やフラックスなどのロウ付補助材によって閉塞され難い構造とすることができる。これにより、ロウ付け作業を容易化することができると共に、バイパス管16aと一方のタンク部(アッパタンク11a)とに対して確実に冷媒2を分配できるエバポレータ本体13が得られるので、生産性を向上すると共に、製品歩留まりを向上することができる。
(効果2)
バイパス管16aの一端部16cが、最も外側に位置する積層プレート25に形成されたタンク形成用開口部35に対して周方向の隙間32を有して遊嵌配置されることにより、バイパス管16aの一端部16cと、積層プレート25のタンク形成用開口部35との間で、バイパス管16a内と一方のタンク部(アッパタンク11a)内とに分配される冷媒2の流量比を簡単確実に設定して実施することができる。
(効果3)
バイパス管16aの一端部16cが、サイドプレート33に形成されたサイドプレート開口部36に対して周方向の隙間32を有して遊嵌配置されることにより、バイパス管16aの一端部16cと、サイドプレート33のサイドプレート開口部36との間で、バイパス管16a内と一方のタンク部(アッパタンク11a)内とに分配される冷媒2の流量比を簡単確実に設定して実施することができる。
(効果4)
バイパス管16aの一端部16cが、外部接続部14に形成された内側開口部37に対して周方向の隙間32を有して遊嵌配置されることにより、バイパス管16aの一端部16cと、外部接続部14の内側開口部37との間で、バイパス管16a内と一方のタンク部(アッパタンク11a)内とに分配される冷媒2の流量比を簡単確実に設定して実施することができる。
(効果5)
バイパス管16aの一端部16cが、アダプタプレート34に形成されたアダプタ用開口部38に対して周方向の隙間32を有して遊嵌配置されることにより、バイパス管16aの一端部16cと、アダプタプレート34のアダプタ用開口部38との間で、バイパス管16a内と一方のタンク部(アッパタンク11a)内とに分配される冷媒2の流量比を簡単確実に設定して実施することができる。
(効果6)
バイパス管16aの一端部16cに、冷媒2の分配流量を設定する分配量設定手段41を設けたことにより、分配量設定手段41によって、冷媒2の分配流量を設定、調整することができる。また、バイパス管16aの一端部16cに、別部品によって構成された分配量設定手段41を取付けるだけで良いので、分配流量の設定、調整、および、変更が容易となり、しかも、より高精度な分配流量の設定、調整が可能となる。
(効果7)
バイパス管16aが、一方のタンク部(アッパタンク11a)の内部を仕切る仕切部21に挿通支持されると共に、仕切部21が、バイパス管16aの挿入を案内可能な挿入案内部21bを有することにより、一方のタンク部(アッパタンク11a)の内部を仕切るための仕切部21を利用してバイパス管16aの支持を行なわせることができる。これにより、バイパス管16aの一端部16cを支障なく遊嵌状態に設置することが可能となる。
また、仕切部21に設けた挿入案内部21bによって、バイパス管16aの挿入を案内することができる。これにより、バイパス管16aを容易に一方のタンク部(アッパタンク11a)の内部セットすることが可能となる。
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例が示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。
1 空調装置
2 冷媒
3 冷媒配管
7 蒸発器(エバポレータ)
11 第1エバポレータ
11a アッパタンク(一方のタンク部)
11b ロワタンク(他方のタンク部)
11c 伝熱チューブ
12 第2エバポレータ
12a アッパタンク(タンク部)
12b ロワタンク(タンク部)
12c 伝熱チューブ
13 エバポレータ本体
14 外部接続部
16 バイパス流路
16a バイパス管
16b 合流部
16c 一端部
21 仕切部
21a 挿通孔部
21b 挿入案内部
25 積層プレート
27 凸状閉口部
31 冷媒入口部
32 隙間
33 サイドプレート
34 アダプタプレート
35 タンク形成用開口部
36 サイドプレート開口部
37 内側開口部
38 アダプタ用開口部
41 分配量設定手段
S1 流路面積
S2 面積
x 軸線

Claims (7)

  1. 一対のタンク部の間を複数本の伝熱チューブで接続して成るエバポレータ本体を設け、
    該エバポレータ本体の一方のタンク部に、外部からの冷媒を供給可能な冷媒入口部を設け、
    前記一方のタンク部の内部に、前記冷媒入口部から入った冷媒を下流側へバイパスさせるバイパス管を挿入配置した蒸発器構造において、
    前記バイパス管の内部と、前記冷媒入口部の内部におけるバイパス管の外周部分とによって、前記冷媒入口部から入った冷媒が前記バイパス管内と前記一方のタンク部内とに分配されるようにし
    前記冷媒入口部と、外部から冷媒を供給する冷媒配管の前記冷媒入口部に対する接続部分と、前記バイパス管の軸線とを一致させ、
    前記バイパス管の一端部を、前記冷媒入口部の内部に対して周方向の隙間を有して遊嵌状態で配置させると共に、
    前記バイパス管の流路面積と、前記冷媒入口部の内部と前記バイパス管の外周との間の隙間部分の面積との面積比によって、分配される冷媒の流量比を設定したことを特徴とする蒸発器構造。
  2. 前記エバポレータ本体が、前記一対のタンク部の長手方向に積層されて、前記一対のタンク部と前記伝熱チューブとを構成する複数枚の積層プレートと、該複数枚の積層プレートの積層方向の両端部に設置されるサイドプレートとを有し、
    該サイドプレートに対して、外部の冷媒配管を接続するための外部接続部が、前記サイドプレートに前記外部接続部を適合させるためのアダプタプレートを介して取付けられ、
    前記冷媒入口部が、最も外側に位置する前記積層プレートと、前記サイドプレートと、前記アダプタプレートと、前記外部接続部との間に形成され、
    前記バイパス管の一端部が、最も外側に位置する前記積層プレートに形成されたタンク形成用開口部に対して周方向の隙間を有して遊嵌配置されることを特徴とする請求項1記載の蒸発器構造。
  3. 前記エバポレータ本体が、前記一対のタンク部の長手方向に積層されて、前記一対のタンク部と前記伝熱チューブとを構成する複数枚の積層プレートと、該複数枚の積層プレートの積層方向の両端部に設置されるサイドプレートとを有し、
    該サイドプレートに対して、外部の冷媒配管を接続するための外部接続部が、前記サイドプレートに前記外部接続部を適合させるためのアダプタプレートを介して取付けられ、
    前記冷媒入口部が、最も外側に位置する前記積層プレートと、前記サイドプレートと、前記アダプタプレートと、前記外部接続部との間に形成され、
    前記バイパス管の一端部が、前記サイドプレートに形成されたサイドプレート開口部に対して周方向の隙間を有して遊嵌配置されることを特徴とする請求項1記載の蒸発器構造。
  4. 前記エバポレータ本体が、前記一対のタンク部の長手方向に積層されて、前記一対のタンク部と前記伝熱チューブとを構成する複数枚の積層プレートと、該複数枚の積層プレートの積層方向の両端部に設置されるサイドプレートとを有し、
    該サイドプレートに対して、外部の冷媒配管を接続するための外部接続部が、前記サイドプレートに前記外部接続部を適合させるためのアダプタプレートを介して取付けられ、
    前記冷媒入口部が、最も外側に位置する前記積層プレートと、前記サイドプレートと、
    前記アダプタプレートと、前記外部接続部との間に形成され、
    前記バイパス管の一端部が、前記外部接続に形成された内側開口部に対して周方向の隙間を有して遊嵌配置されることを特徴とする請求項1記載の蒸発器構造。
  5. 前記エバポレータ本体が、前記一対のタンク部の長手方向に積層されて、前記一対のタンク部と前記伝熱チューブとを構成する複数枚の積層プレートと、該複数枚の積層プレートの積層方向の両端部に設置されるサイドプレートとを有し、
    該サイドプレートに対して、外部の冷媒配管を接続するための外部接続部が、前記サイドプレートに前記外部接続部を適合させるためのアダプタプレートを介して取付けられ、
    前記冷媒入口部が、最も外側に位置する前記積層プレートと、前記サイドプレートと、前記アダプタプレートと、前記外部接続部との間に形成され、
    前記バイパス管の一端部が、前記アダプタプレートに形成されたアダプタ用開口部に対して周方向の隙間を有して遊嵌配置されることを特徴とする請求項1記載の蒸発器構造。
  6. 前記バイパス管の一端部に、前記冷媒の分配流量を設定する分配量設定手段を設けたことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の蒸発器構造。
  7. 前記バイパス管が、前記一方のタンク部の内部を仕切る仕切部に挿通支持されると共に、
    該仕切部が、前記バイパス管の挿入を案内可能な挿入案内部を有することを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の蒸発器構造。
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