JP6536455B2 - 冷媒蒸発器 - Google Patents

Description

本発明は、被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行わせる冷媒蒸発器に関する。

この種の冷媒蒸発器として、特許文献１に記載のものが知られている。当該冷媒蒸発器は、被冷却流体である空気を通過させる風下側コア部及び風上側コア部を備えている。風下側コア部及び風上側コア部は、空気の流れ方向において互いに重複するように配置されている。

風下側コア部は、空気の流れ方向に直交する方向において第１コア部と第２コア部とに区画されている。風上側コア部も、空気の流れ方向に直交する方向において第３コア部と第４コア部とに区画されている。風下側コア部の第１コア部は、空気の流れ方向において風上側コア部の第３コア部と重複するように配置されている。風下側コア部の第２コア部は、空気の流れ方向において風上側コア部の第４コア部と重複するように配置されている。

また、特許文献１に記載の冷媒蒸発器は、風下側コア部の鉛直方向の両端に設けられる一対のタンク部と、風上側コア部の鉛直方向の両端に設けられる一対のタンク部と、を備えている。また、特許文献１に記載の冷媒蒸発器は、中間タンク部を備えている。中間タンク部は、風下側コア部の鉛直方向下方に設けられるタンク部と、風上側コア部の鉛直方向下方に設けられるタンク部と、の間に設けられる。

特許文献１に記載の冷媒蒸発器では、風下側コア部の鉛直方向上方側のタンク部から、風下側コア部の第１コア部と第２コア部とに冷媒が分配される。風下側コア部の第１コア部を流れた冷媒は、風下側コア部の鉛直方向下方側のタンク部、中間タンク部及び風上側コア部の鉛直方向下方側のタンク部を介して、風上側コア部の第４コア部に流れる。風下側コア部の第２コア部を流れた冷媒は、風下側コア部の鉛直方向下方側のタンク部、中間タンク部及び風上側コア部の鉛直方向下方側のタンク部を介して、風上側コア部の第３コア部に流れる。風上側コア部の第３コア部に流入した冷媒、及び、風上側コア部の第４コア部を流れた冷媒は、風上側コア部の鉛直方向上方のタンク部を介して排出される。

特開２０１３−１８５７２３号公報

ところで、特許文献１に記載の冷媒蒸発器では、風下側コア部及び風上側コア部の外側面において、空気が冷却されることによって凝縮水が発生する。当該凝縮水は鉛直方向下方に流れ、風下側コア部の鉛直方向下方側のタンク部、風上側コア部の鉛直方向下方側のタンク部、及び中間タンク部の間で滞留することがある。この滞留する凝縮水は、空気の通過を阻害したり、凍結して各タンク部の損傷を招く原因となったりするおそれがあった。

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、凝縮水を排出可能な冷媒蒸発器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る冷媒蒸発器は、被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行わせる冷媒蒸発器（１，１Ａ）であって、所定方向（Ｘ）に沿って並ぶ複数の風上側チューブ（１１ｃ）を有し、複数の風上側チューブ内を流れる冷媒と被冷却流体との間で熱交換を行わせる風上側コア部（１１）と、所定方向に沿って並ぶ複数の風下側チューブ（２１ｃ）を有し、被冷却流体の流れ方向において風上側コア部の下流側で風上側コア部と重複するように配置され、複数の風下側チューブ内を流れる冷媒と風上側コア部を通過した被冷却流体との間で熱交換を行わせる風下側コア部（２１）と、風上側チューブの上流端に配置され、風上側チューブに冷媒を分配する風上側分配タンク部（１３）と、風下側チューブの下流端に配置され、風下側チューブから流出した冷媒を集める風下側集合タンク部（２３）と、風上側分配タンク部と風下側集合タンク部との間に配置され、風下側集合タンク部に集められた冷媒を風上側分配タンク部に導く流路（３３ａ，３３ｂ）を有する中間タンク部（３３）と、を備える。中間タンク部は、所定方向における寸法が、風上側分配タンク部及び風下側集合タンク部の所定方向における寸法よりも小さく形成されている。中間タンク部の端部が、風上側分配タンク部及び風下側集合タンク部の端部よりも、風上側分配タンク部及び風下側集合タンク部の中央部側に配置されることにより、水を外部に排出する排水路（４０ａ，４０ｂ，５５ａ，５５ｃ）が形成されている。

この構成によれば、風上側コア部及び風下側コア部の外側面で発生した凝縮水が、風上側分配タンク部、風下側集合タンク部及び中間タンク部の間に流入した場合でも、当該凝縮水は排水路を介して外部に排出される。

また、中間タンク部は、所定方向における寸法が、風上側分配タンク部及び風下側集合タンク部の当該所定方向における寸法よりも小さく形成されている。排水路は、この中間タンク部の端部が、風上側分配タンク部及び風下側集合タンク部の端部よりも、風上側分配タンク部及び風下側集合タンク部の中央部側に配置されることによって形成されている。したがって、所定方向における冷媒蒸発器の端部をパッキン等のシール部材に当接させた場合であっても、当該シール部材と中間タンク部の端部との間に排水路を確保し、凝縮水を確実に排出することが可能になる。

本発明によれば、凝縮水を排出可能な冷媒蒸発器を提供することにある。

第１実施形態に係る冷媒蒸発器を示す斜視図である。 図１の冷媒蒸発器を示す側面図である。 図１の冷媒蒸発器における冷媒の流れを示す分解斜視図である。 図３の仕切部材を示す斜視図である。 図１の冷媒蒸発器における凝縮水の流れを示す説明図である。 第２実施形態に係る冷媒蒸発器の中間タンク部を示す斜視図である。 第２実施形態に係る冷媒蒸発器における凝縮水の流れを示す説明図である。

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。

まず、図１乃至図４を参照しながら、第１実施形態に係る冷媒蒸発器１の構成について説明する。冷媒蒸発器１は、空気を被冷却流体とする熱交換器である。冷媒蒸発器１は、風上側蒸発部１０と、風下側蒸発部２０と、中間タンク部３３と、を備えている。図１及び図２では、後述するパッキン６１，６２を破線で示している。

風上側蒸発部１０は、風上側コア部１１と、風上側分配タンク部１３と、風上側集合タンク部１２と、を有している。

図１に示されるように、風上側コア部１１は、複数の風上側チューブ１１ｃと、複数のフィン１１ｄとが水平方向に交互に積層された積層体によって構成されている。風上側チューブ１１ｃは、その断面が扁平状で鉛直方向に延びており、冷媒を流すための流路が内部に形成されている。フィン１１ｄは、コルゲートフィンであり、薄い金属板を屈曲させることで形成されている。フィン１１ｄは、隣り合う風上側チューブ１１ｃの間に配置され、風上側チューブ１１ｃの外側面のうち平坦な面に接合されている。また、複数の風上側チューブ１１ｃ及び複数のフィン１１ｄから構成される積層体の積層方向の両端部には、サイドプレート１１ｅが配置され、風上側コア部１１を補強している。図２及び図３では、風上側コア部１１を構成する風上側チューブ１１ｃ、フィン１１ｄ及びサイドプレート１１ｅの図示が省略されている。

尚、理解を容易にするため、図１に示されるように、風上側コア部１１の複数の風上側チューブ１１ｃと複数のフィン１１ｄとが積層される方向をＸ方向とし、風上側チューブ１１ｃが延びる鉛直上方向をＺ方向とし、Ｘ方向及びＺ方向に直交する方向をＹ方向とする直交座標を用いて説明する。図２以降においても、当該直交座標と対応する座標が用いられる。

図３に示されるように、風上側コア部１１は、第３コア部１１ａ及び第４コア部１１ｂを有している。第３コア部１１ａは、複数の風上側チューブ１１ｃの一部で、一つの列を成すように配列された一群の風上側チューブ１１ｃによって構成されている。第４コア部１１ｂは、複数の風上側チューブ１１ｃの残部で、一つの列を成すように配列された一群の風上側チューブ１１ｃによって構成されている。第３コア部１１ａ及び第４コア部１１ｂは、Ｘ方向に隣り合うように配置されている。空気が流れる方向である−Ｙ方向に沿って冷媒蒸発器１を見た場合に、第３コア部１１ａは右側に配置されたチューブ群で構成され、第４コア部１１ｂは左側に配置されたチューブ群で構成されている。すなわち、−Ｙ方向に流れる空気は、その一部が第３コア部１１ａを通過し、他の一部が第４コア部を通過する。第３コア部１１ａ及び第４コア部１１ｂは、いずれも、Ｙ方向の寸法に比べてＸ方向の寸法が大きい幅広形状となっている。

風上側分配タンク部１３は、風上側コア部１１の下方に配置されている。風上側分配タンク部１３は、両端が閉塞された筒状体であり、冷媒を流す流路が内部に形成されている。風上側分配タンク部１３は、Ｘ方向に沿って延びるように形成されおり、そのＸ方向寸法はＬ１である。風上側分配タンク部１３の上部には、不図示の貫通孔が複数形成されている。当該貫通孔には、風上側コア部１１を構成する複数の風上側チューブ１１ｃの下端部が挿入され接合されている。つまり、風上側分配タンク部１３は、その内部の流路が風上側コア部１１の複数の風上側チューブ１１ｃに連通するように構成されている。これにより、風上側分配タンク部１３は、風上側コア部１１を構成する複数の風上側チューブ１１ｃへ冷媒を分配するための分配部として機能する。

図３に示されるように、風上側分配タンク部１３の内部であって、Ｘ方向の中央位置には、仕切板１３ｃが配置されている。仕切板１３ｃは、風上側分配タンク部１３の内部流路を、第１分配部１３ａと第２分配部１３ｂとに区画している。第１分配部１３ａは、第３コア部１１ａを構成する複数の風上側チューブ１１ｃに連通する空間である。第１分配部１３ａは、第３コア部１１ａを構成する複数の風上側チューブ１１ｃに冷媒を分配する。第２分配部１３ｂは、第４コア部１１ｂを構成する複数の風上側チューブ１１ｃに連通する空間である。第２分配部１３ｂは、第４コア部１１ｂを構成する複数の風上側チューブ１１ｃに冷媒を分配する。風上側分配タンク部１３の側面であって中間タンク部３３側の部分には、第１分配部連通口１３１及び第２分配部連通口１３２が形成されている。第１分配部連通口１３１は、風上側分配タンク部１３の管壁を貫通し、第１分配部１３ａの内外を連通している。第２分配部連通口１３２は、風上側分配タンク部１３の管壁を貫通し、第２分配部１３ｂの内外を連通している。

風上側集合タンク部１２は、風上側コア部１１の上方に配置されている。風上側集合タンク部１２は、筒状体であり、冷媒を流す流路が内部に形成されている。風上側集合タンク部１２は、−Ｙ方向に沿って見た場合に、左端が閉塞され、右端に冷媒出口１２ａが形成されている。冷媒出口１２ａは、風上側集合タンク部１２の内部から、不図示の圧縮機の吸入側に冷媒を導出する。風上側集合タンク部１２の底部には、不図示の貫通孔が複数形成されている。当該貫通孔には、風上側コア部１１を構成する複数の風上側チューブ１１ｃの上端部が挿入され接合される。つまり、風上側集合タンク部１２は、その内部の流路が風上側コア部１１の複数の風上側チューブ１１ｃに連通するように構成されている。これにより、風上側集合タンク部１２は、風上側コア部１１の複数の風上側チューブ１１ｃから流出した冷媒を集めるための集合部として機能する。

風下側蒸発部２０は、−Ｙ方向に沿って見た場合に風上側蒸発部１０と重合するように配置されている。風下側蒸発部２０は、風下側コア部２１と、風下側分配タンク部２２と、風下側集合タンク部２３と、を有している。

図１に示されるように、風下側コア部２１は、複数の風下側チューブ２１ｃと、複数のフィン２１ｄとがＸ方向に交互に積層された積層体によって構成されている。風下側チューブ２１ｃは、その断面が扁平状でＺ方向に延びており、冷媒を流すための流路が内部に形成されている。フィン２１ｄは、コルゲートフィンであり、薄い金属板を屈曲させることで形成されている。フィン２１ｄは、隣り合う風下側チューブ２１ｃの間に配置され、風下側チューブ２１ｃの外側面のうち平坦な面に接合されている。また、複数の風下側チューブ２１ｃ及び複数のフィン２１ｄから構成される積層体のＸ方向における両端部には、サイドプレート２１ｅが配置され、風下側コア部２１を補強している。図２及び図３では、風下側コア部２１を構成する風下側チューブ２１ｃ、フィン２１ｄ及びサイドプレート２１ｅの図示が省略されている。

図３に示されるように、風下側コア部２１は、第１コア部２１ａ及び第２コア部２１ｂを有している。第１コア部２１ａは、複数の風下側チューブ２１ｃの一部で、一つの列を成すように配列された一群の風下側チューブ２１ｃによって構成されている。第２コア部２１ｂは、複数の風下側チューブ２１ｃの残部で、一つの列を成すように配列された一群の風下側チューブ２１ｃによって構成されている。第１コア部２１ａ及び第２コア部２１ｂは、Ｘ方向に隣り合うように配置されている。空気が流れる−Ｙ方向に沿って冷媒蒸発器１を見た場合に、第１コア部２１ａは右側に配置されたチューブ群で構成され、第２コア部２１ｂは左側に配置されたチューブ群で構成されている。また、−Ｙ方向に沿って冷媒蒸発器１を見た場合に、第１コア部２１ａは第３コア部１１ａと重複し、第２コア部２１ｂは第４コア部１１ｂと重複するように配置されている。これにより、−Ｙ方向に流れる空気は、その一部が第３コア部１１ａを通過した後に第１コア部２１ａを通過する一方で、他の一部が第４コア部１１ｂを通過した後に第２コア部２１ｂを通過する。第１コア部２１ａ及び第２コア部２１ｂは、いずれも、Ｙ方向の寸法に比べてＸ方向の寸法が大きい幅広形状となっている。

風下側分配タンク部２２は、風下側コア部２１の上方に配置されている。風下側分配タンク部２２は、筒状体であり、冷媒を流す流路が内部に形成されている。風下側分配タンク部２２は、−Ｙ方向に沿って見た場合に、左端が閉塞され、右端に冷媒入口２２ａが形成されている。冷媒入口２２ａは、不図示の膨張弁によって減圧された低圧冷媒を導入する。風下側分配タンク部２２の底部には、不図示の貫通孔が複数形成されている。当該貫通孔には、風下側コア部２１を構成する複数の風下側チューブ２１ｃの上端部が挿入され接合されている。つまり、風下側分配タンク部２２は、その内部の流路が風下側コア部２１の複数の風下側チューブ２１ｃに連通するように構成されている。これにより、風下側分配タンク部２２は、風下側コア部２１を構成する複数の風下側チューブ２１ｃへ冷媒を分配するための分配部として機能する。

風下側集合タンク部２３は、風下側コア部２１の下方に配置されている。風下側集合タンク部２３は、両端が閉塞された筒状体であり、冷媒を流す流路が内部に形成されている。風下側集合タンク部２３は、Ｘ方向に沿って延びるように形成されおり、そのＸ方向寸法はＬ２である。当該寸法Ｌ２は、前述した風上側分配タンク部１３のＸ方向寸法Ｌ１と同程度である。風下側集合タンク部２３の上部には、不図示の貫通孔が複数形成されている。当該貫通孔には、風下側コア部２１を構成する複数の風下側チューブ２１ｃの下端部が挿入され接合されている。つまり、風下側集合タンク部２３は、その内部の流路が複数の風下側チューブ２１ｃに連通するように構成されている。

風下側集合タンク部２３の内部であって、Ｘ方向の中央位置には、仕切板２３ｃが配置されている。仕切板２３ｃは、風下側集合タンク部２３の内部流路を、第１集合部２３ａと、第２集合部２３ｂとに区画している。第１集合部２３ａは、第１コア部２１ａを構成する複数の風下側チューブ２１ｃに連通する空間である。第１集合部２３ａは、第１コア部２１ａを構成する複数の風下側チューブ２１ｃから流出した冷媒を集める。第２集合部２３ｂは、第２コア部２１ｂを構成する複数の風下側チューブ２１ｃに連通する空間である。第２集合部２３ｂは、第２コア部２１ｂを構成する複数の風下側チューブ２１ｃから流出した冷媒を集める。すなわち、風下側集合タンク部２３は、第１コア部２１ａから流出する冷媒と、第２コア部２１ｂから流出する冷媒とを別々に集める集合部として機能する。

風下側集合タンク部２３の側面であって中間タンク部３３側の部分には、第１集合部連通口２３１及び第２集合部連通口２３２が形成されている。第１集合部連通口２３１は、風下側集合タンク部２３の管壁を貫通し、第１集合部２３ａの内外を連通している。また、第２集合部連通口２３２は、風下側集合タンク部２３の管壁を貫通し、第２集合部２３ｂの内外を連通している。

中間タンク部３３は、風上側蒸発部１０の風上側分配タンク部１３と、風下側蒸発部２０の風下側集合タンク部２３との間に設けられている。中間タンク部３３は、冷媒が流れる流路が内部に形成された筒状体である。中間タンク部３３は、Ｘ方向に沿って延びるように形成されおり、そのＸ方向寸法はＬ３である。当該寸法Ｌ３は、前述した風上側分配タンク部１３のＸ方向寸法Ｌ１、及び、風下側集合タンク部２３のＸ方向寸法Ｌ２よりも小さい。中間タンク部３３は、Ｘ方向において、風上側分配タンク部１３及び風下側集合タンク部２３の中央部寄りの位置に配置されている。

図３に示されるように、中間タンク部３３の内部には仕切部材３４が設けられている。図４に示されるように、仕切部材３４は、いずれも所定の厚みを有する板状の側板３４ａ，３４ｂ及び底板３４ｃを有している。側板３４ａ，３４ｂは、互いに間隔を空けて配置されるとともに、その一端が中間タンク部３３の内壁面に沿うように湾曲形成されている。底板３４ｃは、側板３４ａ，３４ｂの他端を連結するように延びている。

仕切部材３４は、中間タンク部３３内の上部寄りの部位に設けられている。図３に示されるように、中間タンク部３３内は、この仕切部材３４によって第１通路３３ａと第２通路３３ｂとに区画されている。

第１通路３３ａは、中間タンク部３３の上部の管壁と、仕切部材３４の側板３４ａ，３４ｂ及び底板３４ｃによって囲まれる空間である。第１通路３３ａの容積は、第２通路３３ｂの容積よりも小さい。

第２通路３３ｂは、中間タンク部３３内の空間のうち、第１通路３３ａの周囲に形成される部分である。第２通路３３ｂは、絞り流路３３ｋを有する。絞り流路３３ｋは、仕切部材３４によって中間タンク部３３の下部に形成されている。また、絞り流路３３ｋの上流側には端部流路３３ｍが形成され、下流側には端部流路３３ｎが形成されている。端部流路３３ｍ，３３ｎは、いずれも絞り流路３３ｋよりも流路断面積が大きい。

図３に示されるように、中間タンク部３３の側面であって風下側集合タンク部２３側の部分には、第１連通口３３１及び第２連通口３３２が形成されている。第１連通口３３１は、中間タンク部３３の管壁を貫通し、第１通路３３ａの内外を連通している。また、第２連通口３３２は、中間タンク部３３の管壁を貫通し、第２通路３３ｂの内外を連通している。

また、中間タンク部３３の側面であって風上側分配タンク部１３側の部分には、第３連通口３３３及び第４連通口３３４が形成されている。第３連通口３３３は、中間タンク部３３の管壁を貫通し、第２通路３３ｂの内外を連通している。また、第４連通口３３４は、中間タンク部３３の管壁を貫通し、第１通路３３ａの内外を連通している。

図２に示されるように、中間タンク部３３は、風上側蒸発部１０の風上側分配タンク部１３、及び、風下側蒸発部２０の風下側集合タンク部２３と接続されている。これにより、中間タンク部３３の第１連通口３３１は、風下側集合タンク部２３の第１集合部連通口２３１と接続され、中間タンク部３３の第２連通口３３２は、風下側集合タンク部２３の第２集合部連通口２３２と接続される。また、中間タンク部３３の第３連通口３３３は、風上側分配タンク部１３の第１分配部連通口１３１と接続され、中間タンク部３３の第４連通口３３４は、風上側分配タンク部１３の第２分配部連通口１３２と接続される。

以上説明したように構成された冷媒蒸発器１は、Ｘ方向における両端部をパッキン６１，６２に当接させることによって固定され、不図示の冷凍サイクルに用いられる。パッキン６１，６２は、風上側蒸発部１０及び風下側蒸発部２０の外側面と当接し、両者の間に形成される隙間をシールするように設けられる。このパッキン６１，６２により、風上側蒸発部１０の風上側コア部１１を−Ｙ方向に通過した空気が、風下側蒸発部２０の風下側コア部２１を通過することなく外部に漏出してしまうことを抑制できる。

次に、図３を参照しながら、冷媒蒸発器１における冷媒の流れと、それによる空気の冷却について説明する。

不図示の冷凍サイクルの圧縮機が駆動すると、不図示の膨張弁によって減圧された低圧冷媒が、液相の状態で冷媒蒸発器１に供給される。冷媒は、矢印Ａで示されるように、冷媒入口２２ａから風下側分配タンク部２２の内部に導入される。この冷媒は、風下側分配タンク部２２の内部において分配され、矢印Ｂ及び矢印Ｃで示されるように、風下側コア部２１の第１コア部２１ａ及び第２コア部２１ｂに流入する。

第１コア部２１ａ及び第２コア部２１ｂに流入した冷媒は、それぞれを構成する複数の風下側チューブ２１ｃの内部を下方に流れる。このとき、複数の風下側チューブ２１ｃの内部を流れる冷媒が、複数の風下側チューブ２１ｃの間を−Ｙ方向に通過する空気と熱交換を行う。これにより、液相の冷媒の一部が蒸発して空気から吸熱し、空気の冷却が行われる。

第１コア部２１ａの下端部から流出した冷媒は、矢印Ｄで示されるように、風下側集合タンク部２３の第１集合部２３ａに流入して集められる。また、第２コア部２１ｂの下端部から流出した冷媒は、矢印Ｅで示されるように、風下側集合タンク部２３の第２集合部２３ｂに流入して集められる。

第１集合部２３ａに集められた冷媒は、矢印Ｆで示されるように、第１集合部連通口２３１を介して第１集合部２３ａから排出される。この冷媒は、第１連通口３３１を介して第１通路３３ａに流入する。また、第２集合部２３ｂに集められた冷媒は、矢印Ｇで示されるように、第２集合部連通口２３２を介して第２集合部２３ｂから排出される。この冷媒は、第２連通口３３２を介して第２通路３３ｂの端部流路３３ｍに流入する。

第２通路３３ｂの端部流路３３ｍに流入した冷媒は、第１通路３３ａの下方に回り込むようにして絞り流路３３ｋに流入する。絞り流路３３ｋは端部流路３３ｍよりも流路断面積が小さいため、絞り流路３３ｋに流入した冷媒は流速が増加する。絞り流路３３ｋを高速で流れた冷媒は、その下流側の端部流路３３ｎに流入する。この冷媒は、第３連通口３３３に向かって流れる。

中間タンク部３３の第１通路３３ａを通過した冷媒は、矢印Ｈで示されるように、第４連通口３３４を介して第１通路３３ａから排出される。この冷媒は、風上側分配タンク部１３に向かって流れ、第２分配部連通口１３２を介して第２分配部１３ｂに流入する。

一方、中間タンク部３３の第２通路３３ｂを通過した冷媒は、矢印Ｉで示されるように第３連通口３３３を介して第２通路３３ｂから排出される。この冷媒は、風上側分配タンク部１３に向かって流れ、第１分配部連通口１３１を介して第１分配部１３ａに流入する。

第１分配部１３ａに流入した冷媒は、矢印Ｋで示されるように、第３コア部１１ａの下端部から流入する。詳細には、第１分配部１３ａの冷媒は、第３コア部１１ａを構成する複数の風上側チューブ１１ｃに分配される。

第２分配部１３ｂに流入した冷媒は、矢印Ｊで示されるように、第４コア部１１ｂの下端部から流入する。詳細には、第２分配部１３ｂの冷媒は、第４コア部１１ｂを構成する複数の風上側チューブ１１ｃに分配される。

第３コア部１１ａ及び第４コア部１１ｂに流入した冷媒は、それぞれを構成する複数の風上側チューブ１１ｃの内部を上方に流れる。このとき、複数の風上側チューブ１１ｃの内部を流れる冷媒が、複数の風上側チューブ１１ｃの間を−Ｙ方向に通過する空気と熱交換を行う。これにより、液相の冷媒の一部が蒸発して空気から吸熱し、空気の冷却が行われる。

第３コア部１１ａ及び第４コア部１１ｂの上端部から流出した冷媒は、矢印Ｍ及び矢印Ｌで示されるように、いずれも風上側集合タンク部１２の内部に流入して合流する。この冷媒は、矢印Ｎで示されるように、風上側集合タンク部１２の内部を流れ、冷媒出口１２ａから冷媒蒸発器１の外部に流出する。この後、冷媒は、不図示の圧縮機の吸入側に供給される。

このように、第１コア部２１ａの近傍の冷媒入口２２ａから風下側分配タンク部２２内に冷媒を流入させる構成では、第１コア部２１ａと第２コア部２１ｂとに分配される冷媒の流量に差異が生じる。すなわち、冷媒入口２２ａに近く冷媒が流入し易い第１コア部２１ａには、冷媒入口２２ａから遠い第２コア部２１ｂと比べて、大きな流量の冷媒が供給される傾向がある。

このような冷媒の流量の差異が生じると、第１コア部２１ａを通過する空気は、第２コア部２１ｂを通過する空気と比べて、冷媒との間の熱交換を活発に行う。このため、−Ｙ方向に通過する空気において温度分布の偏りが生じるおそれがある。

そこで、冷媒蒸発器１は、上記のように、風下側集合タンク部２３から風上側分配タンク部１３へ向かう冷媒を、−Ｙ方向に対して交差させるように構成されている。つまり、風下側集合タンク部２３の第１集合部２３ａ内の冷媒は、中間タンク部３３を介して風上側分配タンク部１３の第２分配部１３ｂに導かれる。さらに、風下側集合タンク部２３の第２集合部２３ｂ内の冷媒は、中間タンク部３３を介して風上側分配タンク部１３の第１分配部１３ａに導かれる。

このように、冷媒を−Ｙ方向に対して交差するように入れ替えることにより、第１コア部２１ａ及び第３コア部１１ａを通過する一部の空気が熱交換を行う冷媒の流量と、第２コア部２１ｂ及び第４コア部１１ｂを通過する他の一部の空気が熱交換を行う冷媒の流量と、の差異を小さくすることが可能となる。この結果、−Ｙ方向に通過する空気において温度分布の偏りを抑制することが可能となる。

ところで、風上側コア部１１及び風下側コア部２１の外側面では、冷媒と空気との熱交換に基づいて凝縮水が発生することがある。当該凝縮水は、図２に矢印Ｗ１，Ｗ２で示されるように、風上側コア部１１及び風下側コア部２１の外側面を伝って下方に流れる。この凝縮水が、風上側分配タンク部１３、風下側集合タンク部２３、及び中間タンク部３３の間の隙間ＣＬに流入して滞留すると、種々の不具合を招来するおそれがある。具体的には、この隙間ＣＬに滞留する凝縮水が、空気の通過を阻害したり、凍結して体積が膨張し、風上側分配タンク部１３、風下側集合タンク部２３、及び中間タンク部３３を破損させたりするおそれがあった。

そこで、冷媒蒸発器１には、隙間ＣＬに流入する凝縮水を外部に排出するための構成が設けられている。次に、図５を参照しながら、この構成の詳細について説明する。図５では、風下側蒸発部２０の図示を省略している。

前述したように、中間タンク部３３のＸ方向寸法Ｌ３は、風上側分配タンク部１３のＸ方向寸法Ｌ１、及び、風下側集合タンク部２３のＸ方向寸法Ｌ２よりも小さい。中間タンク部３３の端部は、風上側分配タンク部１３及び風下側集合タンク部２３の端部よりも、風上側分配タンク部１３及び風下側集合タンク部２３の中央部側に配置される。

さらに、中間タンク部３３は、Ｘ方向において、風上側分配タンク部１３及び風下側集合タンク部２３の中央部寄りの位置に配置されている。このため、中間タンク部３３の端部とパッキン６１，６２との間に隙間が形成される。当該隙間が、排水路４０ａ，４０ｂとなる。

風上側コア部１１及び風下側コア部２１の外側面で発生した凝縮水は、矢印Ｗ３，Ｗ４で示されるように、風上側コア部１１及び風下側コア部２１の外側面を伝って下方に流れる。当該凝縮水は、隙間ＣＬに流入するとともに、中間タンク部３３の上面に至る。

凝縮水は、さらに、中間タンク部３３の上面を伝ってＸ方向の両端部に流れ、排水路４０ａ，４０ｂに至る。凝縮水は、両端部から落下することで排水路４０ａ，４０ｂを通過し、隙間ＣＬの外部に排出される。

すなわち、この構成によれば、風上側蒸発部１０及び風下側蒸発部２０の外側面で発生した凝縮水が、風上側分配タンク部１３、風下側集合タンク部２３及び中間タンク部３３の間の隙間ＣＬに流入した場合でも、当該凝縮水は排水路４０ａ，４０ｂを介して外部に排出される。

また、中間タンク部３３は、Ｘ方向における寸法Ｌ３が、風上側分配タンク部１３及び風下側集合タンク部２３のＸ方向における寸法Ｌ１，Ｌ２よりも小さく形成されている。排水路４０ａ，４０ｂは、この中間タンク部３３の端部が、風上側分配タンク部１３及び風下側集合タンク部２３の端部よりも、風上側分配タンク部１３及び風下側集合タンク部２３の中央部側に配置されることによって形成されている。したがって、Ｘ方向における冷媒蒸発器１の端部をパッキン６１，６２に当接させた場合であっても、パッキン６１，６２と中間タンク部３３の端部との間に排水路４０ａ，４０ｂを確保し、凝縮水を確実に排出することが可能になる。

また、中間タンク部３３は、Ｘ方向において、風上側分配タンク部１３及び風下側集合タンク部２３の中央部寄りの位置に配置されている。これにより、中間タンク部３３のＸ方向側端部に排水路４０ａを形成し、中間タンク部３３の−Ｘ方向側端部に排水路４０ｂを形成することが可能になる。このように２つの排水路を形成することにより、隙間ＣＬから確実に凝縮水を排出することが可能になる。

次に、第２実施形態に係る冷媒蒸発器１Ａについて、図６及び図７を参照しながら説明する。この冷媒蒸発器１Ａは、第１実施形態と同様に、不図示の冷凍サイクルに用いられる。冷媒蒸発器１Ａは、中間タンク部３３Ａの両端部に当接補助部５０ａ，５０ｂが固定されている点で、第１実施形態と異なる。冷媒蒸発器１Ａのうち、冷媒蒸発器１と同一の構成については同一の符号を付して、説明を適宜省略する。

当接補助部５０ａ，５０ｂは、パッキン６１，６２と当接し、冷媒蒸発器１Ａの風上側蒸発部１０と風下側蒸発部２０との間に形成される隙間を、より確実にシールすることを目的として設けられる。当接補助部５０ａ，５０ｂは、互いに略同一形状を呈している。したがって、ここでは主に当接補助部５０ａについて説明し、当接補助部５０ｂの説明を適宜省略する。

図６に示されるように、当接補助部５０ａは、第１通路３３ａ及び第２通路３３ｂを構成する中間タンク部３３の壁体３３０をＸ方向に延伸させることによって形成されている。当接補助部５０ａのＸ方向側の端部には、当接板５２ａが形成されている。当接板５２ａは、Ｘ方向において風上側分配タンク部１３及び風下側集合タンク部２３の端部と対応する位置に配置されている。

また、当接補助部５０ａの上部と下部には、延伸した壁体３３０を貫通する第１開口５３ａと第２開口５４ａとが形成されている。第１開口５３ａ及び第２開口５４ａは、鉛直方向に互いに対向する位置に形成されている。このように形成された当接補助部５０ａは、中間タンク部３３Ａの端部３３ｘ１からＸ方向に延びる一対の支持部５１ａ，５１ａが、当接板５２ａを支持する構成を呈している。

同様に、当接補助部５０ｂにおいても、第１開口５３ｂ及び第２開口５４ｂが形成されている。当接補助部５０ｂは、中間タンク部３３Ａの−Ｘ方向側の端部３３ｘ２から−Ｘ方向に延びる一対の支持部５１ｂ，５１ｂが、当接板５２ｂを支持する構成を呈している。当接板５２ｂは、Ｘ方向において風上側分配タンク部１３及び風下側集合タンク部２３の端部と対応する位置に配置されている。

このような当接補助部５０ａ，５０ｂが中間タンク部３３に対して固定されると、図７に示されるように、当接補助部５０ａの当接板５２ａがパッキン６１と当接し、当接補助部５０ｂの当接板５２ｂがパッキン６２と当接する。これにより、風上側蒸発部１０と風下側蒸発部２０との間に形成される隙間は、風上側分配タンク部１３及び風下側集合タンク部２３の両端に加え、当接補助部５０ａ，５０ｂにおいてもシールされる。

風上側コア部１１及び風下側コア部２１の外側面で発生した凝縮水は、矢印Ｗ５，Ｗ６で示されるように、風上側コア部１１及び風下側コア部２１の外側面を伝って下方に流れる。当該凝縮水は、隙間ＣＬに流入するとともに、中間タンク部３３Ａの上面に至る。

凝縮水は、さらに、中間タンク部３３Ａの上面を伝ってＸ方向の両端部に流れて第１開口５３ａ，５３ｂに流入する。当該凝縮水は、落下し、第１開口５３ａ，５３ｂと対向する位置に形成された第２開口５４ａ，５４ｂを介して外部に排出される。すなわち、第１開口５３ａ，５３ｂから第２開口５４ａ，５４ｂに通じる空間が、排水路５５ａ，５５ｂとなる。

この第２実施形態に係る冷媒蒸発器１Ａは、当接補助部５０ａ，５０ｂを備えている。当接補助部５０ａ，５０ｂは、中間タンク部３３Ａに対して固定されているとともに、Ｘ方向において風上側分配タンク部１３及び風下側集合タンク部２３の端部と対応する位置に配置される。この構成によれば、排水路５５ａ，５５ｂによって凝縮水を外部に排出しながらも、当接補助部５０ａ，５０ｂをパッキン６１，パッキン６２に当接させ、風上側蒸発部１０と風下側蒸発部２０との間に形成される隙間を、より確実にシールすることが可能になる。

また、当接補助部５０ａ，５０ｂは、第１通路３３ａ及び第２通路３３ｂを構成する壁体３３０をＸ方向に沿って延伸させることによって形成されている。排水路５５ａ，５５ｂは、該壁体３３０に第１開口５３ａ，５３ｂ及び第２開口５４ａ，５４ｂを形成することによって形成されている。この構成によれば、当接補助部５０ａ，５０ｂや排水路５５ａ，５５ｂを形成することが可能になる。

排水路５５ａ，５５ｂは、壁体３３０に形成された第１開口５３ａ，５３ｂと、第１開口５３ａ，５３ｂと対向する位置に形成された第２開口５４ａ，５４ｂと、の間に形成されている。この構成によれば、第１開口５３ａ，５３ｂに流入した凝縮水を落下させ、第２開口５４ａ，５４ｂを介して外部に排出することが可能になる。すなわち、排水路５５ａ，５５ｂを複雑な形状とすることなく、凝縮水を確実に外部に排出することが可能になる。

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。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。

１，１Ａ：冷媒蒸発器
１１：風上側コア部
１１ｃ：風上側チューブ
１３：風上側分配タンク部
２１：風下側コア部
２１ｃ：風下側チューブ
２３：風下側集合タンク部
３３：中間タンク部
３３，３３Ａ：中間タンク部
３３ａ：第１通路（流路）
３３ｂ：第２通路（流路）
４０ａ，４０ｂ：排水路
５０ａ，５０ｂ：当接補助部
５０ｂ 当接補助部
５３ａ，５３ｂ：第１開口
５４ａ，５４ｂ：第２開口
５５ａ，５５ｂ：排水路
３３０：壁体

Claims (5)

1. 被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行わせる冷媒蒸発器（１，１Ａ）であって、
   所定方向（Ｘ）に沿って並ぶ複数の風上側チューブ（１１ｃ）を有し、前記複数の風上側チューブ内を流れる冷媒と被冷却流体との間で熱交換を行わせる風上側コア部（１１）と、
   前記所定方向に沿って並ぶ複数の風下側チューブ（２１ｃ）を有し、被冷却流体の流れ方向において前記風上側コア部の下流側で前記風上側コア部と重複するように配置され、前記複数の風下側チューブ内を流れる冷媒と前記風上側コア部を通過した被冷却流体との間で熱交換を行わせる風下側コア部（２１）と、
   前記風上側チューブの上流端に配置され、前記風上側チューブに冷媒を分配する風上側分配タンク部（１３）と、
   前記風下側チューブの下流端に配置され、前記風下側チューブから流出した冷媒を集める風下側集合タンク部（２３）と、
   前記風上側分配タンク部と前記風下側集合タンク部との間に配置され、前記風下側集合タンク部に集められた冷媒を前記風上側分配タンク部に導く流路（３３ａ，３３ｂ）を有する中間タンク部（３３）と、を備え、
   前記中間タンク部は、前記所定方向における寸法が、前記風上側分配タンク部及び前記風下側集合タンク部の前記所定方向における寸法よりも小さく形成されており、
   前記中間タンク部の端部が、前記風上側分配タンク部及び前記風下側集合タンク部の端部よりも、前記風上側分配タンク部及び前記風下側集合タンク部の中央部側に配置されることにより、水を外部に排出する排水路（４０ａ，４０ｂ，５５ａ，５５ｃ）が形成されている冷媒蒸発器。
2. 前記中間タンク部は、前記所定方向において、前記風上側分配タンク部及び前記風下側集合タンク部の中央部寄りの位置に配置されている、請求項１に記載の冷媒蒸発器。
3. 前記中間タンク部に対して固定されているとともに、前記所定方向において前記風上側分配タンク部及び前記風下側集合タンク部の端部と対応する位置に配置される当接補助部（５０ａ，５０ｂ）を備えている、請求項１又は２に記載の冷媒蒸発器。
4. 前記当接補助部は、前記流路を構成する壁体（３３０）を前記所定方向に沿って延伸させることによって形成されており、
   前記排水路（５５ａ，５５ｂ）は、該壁体に開口（５３ａ，５４ａ，５３ｂ，５４ｂ）を形成することによって形成されている、請求項３に記載の冷媒蒸発器。
5. 前記排水路は、前記壁体に形成された第１開口（５３ａ，５３ｂ）と、前記第１開口と対向する位置に形成された第２開口（５４ａ，５４ｂ）と、の間に形成されている、請求項４に記載の冷媒蒸発器。

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