JP6717256B2 - 冷媒蒸発器およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の第1実施形態について図1〜図10を用いて説明する。本実施形態に係る冷媒蒸発器は、車室内の温度を調整する車両用空調装置の蒸気圧縮式の冷凍サイクルに適用され、車室内へ送風する送風空気から吸熱して冷媒(液相冷媒)を蒸発させることで、送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。
また、第2プレート材の板厚を厚くして、中間流路の流路面積を大きくすることも考えられるが、第2プレート材の材料の必要量が多くなり、重量増加、加工性悪化および材料コスト増加等の問題が生じる。
次に、本発明の第2実施形態について図11および図12に基づいて説明する。本第2実施形態は、上記第1実施形態と比較して、チューブ15、25の形状等が異なるものである。
次に、本発明の第3実施形態について図13および図14に基づいて説明する。本第3実施形態は、上記第1実施形態と比較して、中間タンク部50の形状等が異なるものである。
次に、本発明の第4実施形態について図15に基づいて説明する。本第4実施形態は、上記第1実施形態と比較して、第1タンク部12の形状等が異なるものである。なお、図15では、フィン30の図示を省略している。
次に、本発明の第5実施形態について図16〜図19に基づいて説明する。本第5実施形態は、上記第1実施形態と比較して、中間タンク部50からの排水性を向上させる構成を設けた点が異なるものである。なお、図16では、フィン30の図示を省略している。
次に、本発明の第6実施形態について図20および図21に基づいて説明する。本第6実施形態は、上記第5実施形態と比較して、中間タンク部50の形状が異なるものである。
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、例えば以下のように種々変形可能である。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。
11 第1コア部
15 第1チューブ
20 第2蒸発部
21 第2コア部
25 第2チューブ
40 中間流路
51 第1プレート
52 第2プレート
523 リブ
Claims (13)
- 外部を流れる被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う冷媒蒸発器であって、
前記被冷却流体の流れ方向に対して直列に配置された第1蒸発部(10)および第2蒸発部(20)を備え、
前記第1蒸発部は、前記冷媒が流れる複数の第1チューブ(15)を積層して構成された第1コア部(11)を有しており、
前記第2蒸発部は、前記冷媒が流れる複数の第2チューブ(25)を積層して構成された第2コア部(21)を有しており、
前記第1チューブおよび前記第2チューブは、前記被冷却流体の流れ方向から見たときに、互いに重合するように配置されており、
前記第1チューブ、および、当該第1チューブに対して前記被冷却流体の流れ方向から見たときに重合配置される前記第2チューブを、一対のチューブ(15、25)とし、
前記第1チューブおよび前記第2チューブそれぞれの長手方向を、チューブ長手方向としたとき、
前記一対のチューブにおける前記チューブ長手方向の一端側には、前記一対のチューブ同士を連通させる中間流路(40)が設けられており、
前記第1コア部および前記第2コア部における前記チューブ長手方向の一端側には、
板状に形成されるとともに、前記第1チューブおよび前記第2チューブそれぞれの前記チューブ長手方向の一端部が接合される第1プレート(51)と、
板状に形成されるとともに、前記第1プレートに接合される第2プレート(52)とが設けられており、
前記第2プレートには、前記第1コア部および前記第2コア部と反対側に向かって突出するとともに、前記被冷却流体の流れ方向に延びる複数のリブ(523)が形成されており、
前記第2プレートにおける前記リブの内側面、および、前記第1プレートにおける前記リブと対向する面により、前記中間流路が構成されており、
前記中間流路は、前記第1チューブから流出した前記冷媒を前記第2チューブに流入させるように構成されており、
前記第1チューブ内の冷媒流路は、複数の細流路(150)に分割されており、
前記複数の細流路は、前記被冷却流体の流れ方向に並んで配置されており、
前記複数の細流路は、前記第2チューブから遠い順である、第1細流路〜第n細流路(nは自然数)で構成されており、
前記第n細流路の流路断面積をS n とし、
前記中間流路における前記第n細流路から流出直後の冷媒が流通する部位の流路断面積をM n としたとき、
前記中間流路は、下記の式(1)の関係を満たすように構成されている冷媒蒸発器。
- 前記第1蒸発部は、前記第2蒸発部に対して前記被冷却流体の流れ方向下流側に配置されており、
前記中間流路は、前記第1チューブから流出した前記冷媒を前記第2チューブに流入させるように構成されており、
前記第1チューブ内の冷媒流路および前記第2チューブ内の冷媒流路は、それぞれ、複数の細流路(150、250)に分割されており、
前記細流路は、前記被冷却流体の流れ方向に並んで配置されており、
前記中間流路のうち、前記被冷却流体の流れ方向最下流側の部位(44)における流路断面積は、前記細流路の流路断面積の0.3倍〜3.0倍に設定されている請求項1または2に記載の冷媒蒸発器。 - 前記第1蒸発部は、前記第2蒸発部に対して前記被冷却流体の流れ方向下流側に配置されており、
前記中間流路は、前記第1チューブから流出した前記冷媒を前記第2チューブに流入させるように構成されており、
前記第1チューブ内の冷媒流路および前記第2チューブ内の冷媒流路は、それぞれ、複数の細流路(150、250)に分割されており、
前記細流路は、前記被冷却流体の流れ方向に並んで配置されており、
前記中間流路のうち、前記被冷却流体の流れ方向最上流側の部位(45)における流路断面積は、前記細流路の流路断面積の0.3倍〜3.0倍に設定されている請求項1ないし3のいずれか1つに記載の冷媒蒸発器。 - 前記中間流路は、前記被冷却流体の流れ方向から見た断面形状がU字状またはV字状である請求項1ないし4のいずれか1つに記載の冷媒蒸発器。
- 前記中間流路は、前記一対のチューブの下方側に配置されている請求項1ないし5のいずれか1つに記載の冷媒蒸発器。
- 前記中間流路は、前記第1チューブから流出した前記冷媒を前記第2チューブに流入させるように構成されており、
前記第1蒸発部は、前記第2蒸発部に対して前記被冷却流体の流れ方向下流側に配置されており、
前記第1チューブの流路断面積は、前記第2チューブの流路断面積よりも小さい請求項1ないし6のいずれか1つに記載の冷媒蒸発器。 - 前記複数の中間流路のうち少なくとも1つの前記中間流路の流路断面積は、他の前記中間流路の流路断面積と異なる請求項1ないし7のいずれか1つに記載の冷媒蒸発器。
- 前記第1蒸発部は、前記複数の第1チューブにおける前記チューブ長手方向の他端部に接続されるとともに、前記複数の第1チューブに対して前記冷媒の集合あるいは分配を行う第1タンク部(12)を有しており、
前記第2蒸発部は、前記複数の第2チューブのチューブ長手方向他端部に接続されるとともに、前記複数の第2チューブに対して前記冷媒の集合あるいは分配を行う第2タンク部(22)を有しており、
前記第1タンク部には、
当該第1タンク部内の空間を前記第1チューブの積層方向に第1空間(121)および第2空間(122)に仕切る仕切部材(120)と、
前記第1空間に外部から前記冷媒を流入させる流入部(12a)と、
前記第2空間から外部へ前記冷媒を流出させる流出部(12b)とが設けられている請求項1ないし8のいずれか1つに記載の冷媒蒸発器。 - 前記中間流路は、前記一対のチューブの下方側に配置されており、
前記第1プレートおよび前記第2プレートにおける前記中間流路を構成しない部位には、前記第1プレートおよび前記第2プレートの双方を貫通する貫通孔(513、514、525、526)が設けられている請求項1ないし9のいずれか1つに記載の冷媒蒸発器。 - 前記貫通孔の外周縁部には、前記第2プレートから下方側に向かって切り起こされた切り起こし部(527)が接続されている請求項10に記載の冷媒蒸発器。
- 前記第1プレートにおける前記被冷却流体の流れ方向下流側には、被冷却流体の流れ方向下流側に向かって下方側に傾斜した傾斜面(516)が設けられている請求項1ないし11のいずれか1つに記載の冷媒蒸発器。
- 請求項1ないし12のいずれか1つに記載の冷媒蒸発器の製造方法であって、
帯状の第1薄板(710)に対して、第1ロール金型(712)によりロール成形を施すことにより、前記第1チューブおよび前記第2チューブを挿入するための貫通穴(511、512)を複数形成する工程と、
前記貫通穴が形成された前記第1薄板を予め定めた基準第1長さに切断することにより、前記第1プレートを形成する工程と、
帯状の第2薄板(720)に対して、第2ロール金型(722)によりロール成形を施すことにより、前記リブを複数形成する工程と、
前記リブが形成された前記第2薄板を予め定めた基準第2長さに切断することにより、前記第2プレートを形成する工程と、
前記第1チューブおよび前記第2チューブを、前記第1プレートおよび前記第2プレートに仮固定する工程と、
前記第1チューブ、前記第2チューブ、前記第1プレートおよび前記第2プレートを仮固定した仮組み付け体を加熱炉内で加熱し、ろう付けする工程とを備える冷媒蒸発器の製造方法。
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