JPH06307737A - 冷媒蒸発器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 積層型冷媒蒸発器の冷媒液化流路内で冷媒を
確実に凝縮液化することにより複数の冷媒蒸発流路の各
々への分配性能を飛躍的に向上して熱交換能力を向上す
ることを可能にする。 【構成】 膨張弁５の下流側に接続される積層型冷媒蒸
発器６内に、膨張弁５で断熱膨張された気液二相状態の
冷媒を凝縮させる複数の冷媒液化流路１４と、これらの
冷媒液化流路１４より流出した冷媒を減圧する固定絞り
２９と、固定絞り２９で減圧され冷媒分配流路４５によ
り分配された後の冷媒を蒸発させる複数の冷媒蒸発流路
３４とを設けた。そして、複数の冷媒液化流路１４内で
冷媒を複数の冷媒蒸発流路３４の各々に分配された過熱
蒸気前の冷媒により冷却することにより、冷媒分配流路
４５内に流入する冷媒が気相成分より液相成分のかなり
多い気液二相となるため、複数の冷媒蒸発流路３４の各
々に冷媒が均一に分配される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和装置の冷凍サ
イクルに組み込まれる冷媒蒸発器に関するものである。

【０００２】

【先行の技術】従来より、１９９２年３月１５日発行の
日本電装公開技報８３−０６９号には、通常の冷凍サイ
クルに、冷媒凝縮器と減圧装置との間の高温配管内を流
れる冷媒と減圧装置と冷媒蒸発器との間の低温配管内を
流れる冷媒とを熱交換させるようにした冷凍装置が記載
されている。この冷凍装置は、減圧装置後の冷媒が減圧
装置前の冷媒より吸熱することにより、減圧装置直前の
冷媒が気液二相となっていても、気体を液体化すること
ができる。よって、減圧装置の通過面積が同じでも、通
過する冷媒の重量流量を多く確保できる。また、冷媒が
減圧装置を通過する時の冷媒流速も低くなり、騒音低減
にもなる。

【０００３】ところが、この冷凍装置は、減圧装置後の
冷媒が減圧装置前の冷媒により加熱され、乾き度が大き
くなってから冷媒蒸発器の複数の冷媒蒸発流路に分配さ
れるため、冷媒を均一に分配する効果は特になかった。
一方、複数の冷媒蒸発路に冷媒を均一に分配し、吹出空
気の温度分布を向上させ、熱交換器性能を向上させる目
的で、例えば図１４および図１５に示したような冷凍サ
イクル１００を本件特許出願人と同じ特許出願人が特願
平４−１７１１４号（平成４年１月３１日出願）で提案
した。この冷凍サイクル１００は、冷媒圧縮機１０１、
冷媒凝縮器１０２、レシーバ１０３、膨張弁１０４およ
び冷媒蒸発器１０５からなり、この冷媒蒸発器１０５
は、冷媒と空気とを熱交換させて冷媒を蒸発させる複数
の冷媒蒸発流路１０６、これらの冷媒蒸発流路１０６の
各々の両端部に接続された一対のタンク部１０７、１０
８を備えている。

【０００４】また、タンク部１０７の上流側には、固定
絞り１０９を設けた冷媒減圧流路１１０が接続され、膨
張弁１０４と冷媒減圧流路１１０との間には、冷媒液化
流路１１１が接続されている。その冷媒液化流路１１１
内を流れる冷媒は、タンク部１０８の下流側に接続され
た冷媒気化流路１１２内を流れる冷媒と熱交換する。そ
して、膨張弁１０４より冷媒液化流路１１１内に流入し
た気液二相状態の冷媒を冷媒気化流路１１２内に流入し
た気液二相状態の冷媒および過熱蒸気によって冷却液化
し、タンク部１０７内に液冷媒を流入させて複数の冷媒
蒸発流路１０６の各々へ均一に分配するようにしてい
る。

【０００５】さらに、上記の冷凍サイクル１００の変形
例として、図１４において固定絞り１０９の位置に膨張
弁１０４を配した例が図１６に冷凍サイクル２００とし
て、またそのモリエル線図が図１７に示されている。な
お、図１６において図１４と同じ構成部品については同
じ番号を付し、説明を省く。これは、前述の日本電装公
開技報８３−０６９号と同様に、減圧装置を通過する冷
媒の重量流量を確保するという効果を持つものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、先行の技術
においては、冷媒凝縮器１０２の冷却空気温度が低く、
高圧冷媒温度も低い場合に、冷媒液化流路１１１内を流
れる冷媒の温度が冷媒気化流路１１２内を流れる冷媒の
温度より低くなり、膨張弁１０４で減圧された気液二相
状態の冷媒を満足に液化できないという問題があった。
この問題は、冷媒不足で複数の冷媒蒸発流路１０６の出
口の過熱度が高い時や、空気調和装置での冬期の内気循
環モード運転時に如実に起こる。

【０００７】冷媒液化流路１１１内で冷媒を液化できな
いと、タンク部１０７より複数の冷媒蒸発流路１０６へ
均一に分配できないばかりでなく、冷媒気化流路１１２
において複数の冷媒蒸発流路１０６より流出した冷媒が
冷却されて、膨張弁１０４の感温筒１１３が低い温度を
感知するようになる。このため、膨張弁１０４の絞り孔
をニードル弁が閉じる側に移動することによって、冷媒
蒸発器１０５内に流入する冷媒の流量が減り、複数の冷
媒蒸発流路１０６の出口の過熱度がますます上昇し、遂
には冷媒液化流路１１１内を流れる冷媒の温度が冷媒気
化流路１１２内を流れる冷媒の温度より低くなってしま
う。よって、その冷媒蒸発器１０５の熱交換能力が不足
するという問題点があった。

【０００８】さらに、図１６および図１７による冷凍サ
イクル２００においても、Ｇ点における温度がＣ点にお
ける温度より高くなる場合があり、例えば冬期において
外気温が０℃、Ｃ点が１５℃、内気温度が２５℃、Ｇ点
が２０℃の場合である。この場合には、逆に冷媒液化流
路１１１内を流れる冷媒の温度が冷媒気化流路１１２内
を流れる冷媒の温度より低くなってしまい、冷媒蒸発器
１０５の熱交換能力が不足するという上記と同様の問題
点があった。

【０００９】そこで、本発明は、冷媒液化流路内で冷媒
を確実に凝縮液化することにより複数の冷媒蒸発流路の
各々への分配性能を飛躍的に向上して熱交換能力を向上
することが可能な冷媒蒸発器の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、周囲より熱を
奪って冷媒を蒸発気化する複数の冷媒蒸発流路と、これ
らの冷媒蒸発流路の上流側に接続され、前記複数の冷媒
蒸発流路の各々に冷媒を分配する冷媒分配流路と、この
冷媒分配流路の上流側に接続され、前記冷媒分配流路へ
向かう冷媒を減圧する絞り部と、この絞り部の上流側に
接続され、前記絞り部へ向かう冷媒を、前記複数の冷媒
蒸発流路の各々に分配された後の過熱蒸気前の冷媒と熱
交換させて凝縮液化する冷媒液化流路とを備えた技術手
段を採用した。

【００１１】

【作用】本発明によれば、冷媒液化流路内に流入した冷
媒は、複数の冷媒蒸発流路の各々に分配された後の過熱
蒸気前の冷媒と熱交換して凝縮液化される。そして、冷
媒液化流路内で凝縮液化された冷媒は、冷媒液化流路の
下流側に接続された絞り部を通過する際に減圧されて冷
媒分配流路内に流入する。冷媒分配流路内に流入した冷
媒は、液単一相または気相成分より液相成分がかなり多
い気液二相のため、複数の冷媒蒸発流路の各々に均一に
分配される。そして、複数の冷媒蒸発流路の各々に流入
した冷媒、すなわち、過熱蒸気前の冷媒は、冷媒液化流
路内を流れる冷媒より熱を奪って蒸発気化される。

【００１２】

【実施例】つぎに、本発明の冷媒蒸発器を図１ないし図
１３に示す複数の実施例に基づいて説明する。 〔第１実施例の構成〕図１ないし図８は本発明の第１実
施例を示したもので、図１は車両用空気調和装置の冷凍
サイクルを示した図である。なお、図１の図中におい
て、液相冷媒の部分には斜線を施した。その冷凍サイク
ル１は、冷媒圧縮機２、冷媒凝縮器３、レシーバ４、膨
張弁５、積層型冷媒蒸発器６、およびこれらを順次環状
に接続するための冷媒配管７よりなる。

【００１３】冷媒圧縮機２は、吸入した冷媒を圧縮して
高温高圧の気相冷媒を吐出するものである。冷媒凝縮器
３は、冷媒圧縮機２より吐出された気相冷媒と室外空気
とを熱交換させて冷媒を凝縮液化するものである。レシ
ーバ４は、気相冷媒と液相冷媒とを分離して液相冷媒の
み膨張弁５へ供給するものである。膨張弁５は、積層型
冷媒蒸発器６の出口の冷媒配管７に取り付けられた感温
筒５０、積層型冷媒蒸発器６の出口での過熱度が一定と
なるように絞り孔（図示せず）の開度を調節して冷媒循
環量を可変する弁（図示せず）、および感温筒５０内の
圧力変化に基づいて弁を駆動するダイヤフラム（図示せ
ず）等を有している。

【００１４】以下に積層型冷媒蒸発器６を詳細に説明す
る。ここで、図２ないし図４は積層型冷媒蒸発器６の詳
細な構造を示した図である。積層型冷媒蒸発器６は、薄
い板状のアルミニウム合金をプレス加工することによっ
て形成された一対の第１〜第３成形プレート８〜１０を
複数積層してなる。この積層型冷媒蒸発器６は、車室内
に空気を送るダクト（図示せず）内に配され、膨張弁５
より流入した気液二相状態の冷媒とダクト内を流れる空
気とを熱交換させて冷媒を蒸発気化させると共に、車室
内へ向かう空気を冷却するものである。

【００１５】一対の第１成形プレート８は、隣設する一
対の第３成形プレート１０間に挟み込まれ、積層型冷媒
蒸発器６の幅方向に向かって一対の第３成形プレート１
０と交互に複数積層されている。この第１成形プレート
８には、図５に示したように、対向する第１成形プレー
ト８に接合する接合壁１１が形成されている。また、第
１成形プレート８の左側部分には、対向する第１成形プ
レート８の左側部分に区画壁１２が積層型冷媒蒸発器６
の前後方向に形成されている。そして、区画壁１２の周
りには略コの字状の凹部１３が浅い皿状に形成されてい
る。

【００１６】そして、一対の第１成形プレート８の接合
壁１１同士および区画壁１２同士をろう付け等の手段に
より接合することによって、凹部１３内を冷媒が略コの
字状に流れる偏平な流路管が形成される。したがって、
一対の第１成形プレート８と一対の第３成形プレート１
０とを交互に積層して凹部１３が複数個重ね合わされる
ことによって複数の冷媒液化流路１４（図１ないし図４
参照）が形成される。これらの冷媒液化流路１４は、膨
張弁５より流入した気液二相状態の冷媒を凝縮液化する
ものである。なお、一対の第１成形プレート８の凹部１
３に複数のリブ部（図示せず）を形成して、冷媒が幅方
向全体に広く行きわたるようにしても良い。

【００１７】そして、図５に示したように、冷媒液化流
路１４の上流側部（図示左上端部）には、円形状の流入
口１５が形成されており、この流入口１５は膨張弁５で
断熱膨張された気液二相状態の冷媒を冷媒液化流路１４
内に流入させる開口部である。また、冷媒液化流路１４
の下流側部（図示左下端部）には、円形状の流出口１６
が形成されており、この流出口１６は冷媒液化流路１４
より冷媒を流出させる開口部である。そして、図５に示
したように、第１成形プレート８の右側部分の接合壁１
１には、長円形状の凹部１７と略方形状の凹部１８が浅
い碗状に形成されている。これらの凹部１７、１８の底
部分には、長円形状の連通穴１９と略方形状の連通穴２
０がそれぞれ形成されている。

【００１８】一対の第２成形プレート９は、積層型冷媒
蒸発器６の幅方向の左端に設置されている。第２成形プ
レート９は、図６に示したように、接合壁２１が形成さ
れている。そして、一対の第２成形プレート９の接合壁
２１同士をろう付け等の手段により接合することによっ
て極めて偏平な流路管が形成される。さらに、一対の第
２成形プレート９の左上部には、一対の第１成形プレー
ト８の流入口１５に連通する円形状の連通口２２が形成
されている。また、一対の第２成形プレート９の左下部
には、一対の第１成形プレート８の流出口１６に連通す
る円形状の連通口２３を形成した碗状の凹部２４が形成
されている。

【００１９】そして、一対の第２成形プレート９の右側
部分には、長円形状の凹部２５と略方形状の凹部２６が
浅い碗状に形成されている。これらの凹部２５、２６の
底部分には、一対の第１成形プレート８の連通穴１９と
連通穴２０にそれぞれ連通する長円形状の連通穴２７と
略方形状の連通穴２８が形成されている。さらに、一対
の第２成形プレート９の下端部分には、連通口２３と連
通穴２７とを接続する細長い固定絞り２９が形成されて
いる。この固定絞り２９は、本発明の絞り部であって、
冷媒液化流路１４より流入した液相冷媒を減圧するもの
である。なお、この実施例においては、一対の第２成形
プレート９の下端部分に形成された凹部２４、２５およ
び固定絞り２９によって冷媒減圧流路３０が形成され
る。

【００２０】一対の第３成形プレート１０は、前述した
ように、積層型冷媒蒸発器６の幅方向に向かって一対の
第１成形プレート８と交互に複数積層されている。この
第３成形プレート１０の外周縁には、図７に示したよう
に、接合壁３１が形成されている。また、第３成形プレ
ート１０の中央部分には、区画壁３２が形成されてい
る。そして、区画壁３２の周りには、冷媒を蒸発気化さ
せる略Ｕ字状の凹部３３が浅い皿状に形成されている。

【００２１】そして、一対の第３成形プレート１０の接
合壁３１同士および区画壁３２同士をろう付け等の手段
により接合することによって、凹部３３内を冷媒が略Ｕ
字状に流れる偏平な流路管が形成される。したがって、
一対の第１成形プレート８と一対の第３成形プレート１
０とを交互に積層して凹部３３が複数個重ね合わされる
ことによって複数の冷媒蒸発流路３４（図１ないし図４
参照）が形成される。これらの冷媒蒸発流路３４は、流
入した液相冷媒を蒸発気化するものである。なお、この
実施例では、複数の冷媒蒸発流路３４の入口側部と複数
の冷媒液化流路１４とにより冷媒冷媒熱交換部３５が形
成され、且つ複数の冷媒蒸発流路３４の残部とダクト内
の通風路とにより冷媒空気熱交換部３６が形成される。
また、一対の第３成形プレート１０の凹部３３に複数の
リブ部（図示せず）を形成して、冷媒が幅方向全体に広
く行きわたるようにしても良い。

【００２２】冷媒蒸発流路３４の入口、すなわち、第３
成形プレート１０の右下端部には、長円形状の凹部３７
が浅い碗状に形成されている。この凹部３７の底部分に
は、第１成形プレート８の連通穴１９および第２成形プ
レート９の連通穴２７にそれぞれ連通する長円形状の連
通穴３８が形成されている。また、冷媒蒸発流路３４の
出口、すなわち、第３成形プレート１０の右下端部に
は、略方形状の凹部３９が浅い碗状に形成されている。
この凹部３９の底部分には、第１成形プレート８の連通
穴２０および第２成形プレート９の連通穴２８にそれぞ
れ連通する略方形状の連通穴４０が形成されている。さ
らに、第３成形プレート１０の左下端部には、円形状の
凹部４１、４２が形成されている。凹部４１の底部分に
は、第１成形プレート８の流入口１５および第２成形プ
レート９の連通口２２に連通する流入口４３がそれぞれ
形成されている。また、凹部４２の底部分には、第１成
形プレート８の流出口１６および第２成形プレート９の
連通口２３に連通する流出口４４がそれぞれ形成されて
いる。

【００２３】そして、第１、第３成形プレート８、１０
を複数交互に積層して連通穴１９、３８が複数個重ね合
わされることによって冷媒分配流路４５（図１ないし図
４）が形成される。この冷媒分配流路４５は、いわゆる
積層型冷媒蒸発器６の入口側タンク部であって、冷媒減
圧流路３０より流入した冷媒を複数の冷媒蒸発流路３４
の各々の入口に均一に分配するものである。また、第
１、第３成形プレート８、１０を複数交互に積層して連
通穴２０、４０が複数個重ね合わされることによって出
口側冷媒流路４６（図１ないし図４参照）が形成され
る。この出口側冷媒流路４６は、いわゆる積層型冷媒蒸
発器６の出口側タンク部であって、複数の冷媒蒸発流路
３４の各々の出口より冷媒を集合させて冷媒圧縮機２の
吸入側へ送るものである。

【００２４】さらに、第１、第３成形プレート８、１０
を複数交互に積層して流入口１５、４３および連通口２
２が複数個重ね合わされることによって、図１ないし図
４に示したように、入口側冷媒流路４７が形成される。
この入口側冷媒流路４７は、複数の冷媒液化流路１４の
各々の入口に冷媒を送り込むものである。また、第１、
第３成形プレート８、１０を複数交互に積層して流出口
１６、４４および連通口２３が複数個重ね合わされるこ
とによって、図１ないし図４に示したように、中間冷媒
流路４８が形成される。この中間冷媒流路４８は、複数
の冷媒液化流路１４の各々の出口より冷媒減圧流路３０
の入口へ冷媒を送るものである。

【００２５】〔第１実施例の作用〕つぎに、この冷凍サ
イクル１の作用を図１および図８に基づいて簡単に説明
する。図８は冷凍サイクル１の冷媒回路上の冷媒の状態
点をモリエル線図上に描いたもので、図１の冷凍サイク
ル１の冷媒回路上の冷媒の状態点Ａ〜Ｇが図８のモリエ
ル線図上のＡ〜Ｇに対応する。冷媒圧縮機２で圧縮さ
れ、吐出側より吐出された高温高圧の気相冷媒は、冷媒
凝縮器３内に流入する（状態点Ａ）。冷媒凝縮器３内に
流入した気相冷媒は、冷媒凝縮器３内を通過する際に室
外空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化される（状態
点Ａ→状態点Ｂ）。その後に、冷媒凝縮器３より流出し
た高温の液相冷媒は、レシーバ４内に流入して、気相冷
媒と液相冷媒とに分離されて、液相冷媒のみ膨張弁５内
に流入する。

【００２６】膨張弁５内に流入した液相冷媒は、膨張弁
５内を通過する際に断熱膨張されて気相冷媒と液相冷媒
との気液二相冷媒となり（状態点Ｂ→状態点Ｃ）、その
後に積層型冷媒蒸発器６の入口側冷媒流路４７を通って
冷媒冷媒熱交換部３５の複数の冷媒液化流路１４内に流
入する。そして、複数の冷媒液化流路１４内に流入した
気液二相冷媒は、複数の冷媒蒸発流路３４の入口側を流
れる過熱蒸気前の冷媒と熱交換して冷却され、気液二相
状態から液相側へ移行し（状態点Ｃ→状態点Ｄ）、ほぼ
液単相状態となって冷媒減圧流路３０内に流入する。

【００２７】冷媒減圧流路３０内に流入した冷媒は、細
長い固定絞り２９を通過する際に、減圧されて低温化さ
れ、一部気相冷媒になる（状態点Ｄ→状態点Ｅ）。冷媒
減圧流路３０より流出した液相成分が多く、さらに低温
化された気液二相冷媒は、冷媒分配流路４５内に流入し
て各冷媒蒸発流路３４の各々の入口に均等に分配され
る。そして、冷媒は、各冷媒蒸発流路３４を通過する際
に、冷媒液化流路１４内を流れる冷媒と熱交換されて蒸
発気化され（状態点Ｅ→状態点Ｆ）、さらに室内空気と
熱交換して加熱されて過熱蒸気となる（状態点Ｆ→状態
点Ｇ）。そして、過熱蒸気となった冷媒は、積層型冷媒
蒸発器６の出口の感温筒５０を取り付けた冷媒配管７内
を通って冷媒圧縮機２の吸入側に吸入される。

【００２８】〔第１実施例の効果〕以上のように、この
実施例では、複数の冷媒蒸発流路３４の出口側の冷媒温
度と複数の冷媒液化流路１４内の冷媒温度との高低に拘
らず、複数の冷媒液化流路１４内に流入した冷媒を複数
の冷媒蒸発流路３４の入口側を流れる過熱蒸気前の冷媒
により凝縮液化することができる。このため、冬期の内
気循環モード運転時のように冷媒凝縮器３の冷却空気温
度が低く、高圧冷媒温度も低い場合や、冷媒不足で複数
の冷媒蒸発流路３４の出口の過熱度が高い場合でも、複
数の冷媒液化流路１４内を流れる冷媒の温度が複数の冷
媒蒸発流路３４の入口側内を流れる冷媒の温度より低く
なることはなく、膨張弁５で減圧された気液二相状態の
冷媒を充分に凝縮液化できる。

【００２９】したがって、冷媒分配流路４５より複数の
冷媒蒸発流路３４の各々の入口に冷媒を均一に分配する
ことができ、且つ複数の冷媒蒸発流路３４内を流れる冷
媒が複数の冷媒液化流路１４内を流れる冷媒により冷却
されることはないので、積層型冷媒蒸発器６による冷却
能力と除湿能力を飛躍的に向上することができる。ま
た、複数の冷媒蒸発流路３４の出口側においても冷媒を
効率良く室内空気と熱交換させることができるので、複
数の冷媒蒸発流路３４の各々による室内空気の冷却が均
等になる。

【００３０】〔第２実施例の構成〕図９および図１０は
本発明の第２実施例を示したもので、積層型冷媒蒸発器
の主要部を示した図である。この実施例では、第１実施
例の第１成形プレート８を廃止して、第２、第３成形プ
レート９、１０のみで積層型冷媒蒸発器６を構成するよ
うにしている。この実施例では、一対の第３成形プレー
ト１０の凹部３７、３９、４１、４２と隣設する一対の
第３成形プレート１０の凹部３７、３９、４１、４２と
が、連通穴３８、連通穴４０、流入口４３、流出口４４
によりそれぞれ連通するように接合されている。

【００３１】なお、凹部４１の冷媒蒸発流路３４側の側
壁には、図９に示したように、冷媒液化流路１４の入口
部５１が１箇所ずつ形成されている。また、凹部４１、
４２の冷媒蒸発流路３４側の側壁には、図１０に示した
ように、冷媒液化流路１４の出口部５２が１箇所ずつ形
成されている。そして、一対の第３成形プレート１０を
複数積層することにより、複数の冷媒液化流路１４内を
流れる膨張弁５後の冷媒と複数の冷媒蒸発流路３４内を
流れる過熱蒸気前の冷媒とが熱交換する冷媒冷媒熱交換
部３５が形成される。

【００３２】〔第３実施例の構成〕図１１ないし図１３
は本発明の第３実施例を示したもので、図１１は車両用
空気調和装置の冷凍サイクル１の概略構成を示した図で
ある。この実施例の冷凍サイクル１では、積層型冷媒蒸
発器６の上流側の膨張弁５を廃止している。その積層型
冷媒蒸発器６の一対の第２成形プレート９間には、図１
２に示したように、絞り孔６１より噴射させることによ
り冷媒を急激に断熱膨張させる感温筒内蔵式の膨張弁６
０が収容されている。図１２には膨張弁６０を模式的に
表現した。感温筒内蔵式の膨張弁６０は、一対の第２成
形プレート９の下端部分に形成された細長い絞り孔６１
（冷媒減圧流路３０）、この絞り孔６１の開度を調節し
て冷媒循環量を可変する弁（図示せず）、一対の第２成
形プレート９の凹部２６（出口側冷媒流路４６）間に内
蔵された感温筒６２、およびこの感温筒６２内の圧力変
化に基づいて弁を駆動するダイヤフラム（図示せず）等
より構成されている。

【００３３】〔第３実施例の作用〕つぎに、この冷凍サ
イクル１の作用を図１１および図１３に基づいて簡単に
説明する。図１３は冷凍サイクル１の冷媒回路上の冷媒
の状態点をモリエル線図上に描いたもので、図１１の冷
凍サイクル１の冷媒回路上の冷媒の状態点Ａ〜Ｇが図１
３のモリエル線図上のＡ〜Ｇに対応する。冷媒圧縮機２
より冷媒凝縮器３内に流入した気相冷媒は、冷媒凝縮器
３内を通過する際に室外空気に熱を奪われて冷却され、
凝縮液化される。その後に、冷媒凝縮器３より流出した
高温の液相冷媒は、レシーバ４内に流入して、気相冷媒
と液相冷媒とに分離される（状態点Ａ→状態点Ｃ）。

【００３４】レシーバ４より流出した液相冷媒は、積層
型冷媒蒸発器６の入口側冷媒流路４７を通って複数の冷
媒液化流路１４内に流入する。そして、複数の冷媒液化
流路１４内に流入した気液二相冷媒は、複数の冷媒蒸発
流路３４の入口側を流れる過熱蒸気前の冷媒と熱交換し
て過冷却され、気液二相状態から液相側へ移行して所定
の過冷却度を持つ液単相状態となる（状態点Ｃ→状態点
Ｄ）。そして、液単相状態となった冷媒は、冷媒減圧流
路３０内に流入する。

【００３５】冷媒減圧流路３０内に流入した冷媒は、一
対の第２成形プレート９間に形成された膨張弁６０の絞
り孔６１を通過する際に、減圧されて低温化される（状
態点Ｄ→状態点Ｅ）。そして、膨張弁６０の絞り孔６１
を通過する際に減圧されても減圧直後の乾き度が小さい
冷媒は、冷媒分配流路４５内に流入して各冷媒蒸発流路
３４の各々の入口に均等に分配される。そして、冷媒
は、各冷媒蒸発流路３４を通過する際に、冷媒液化流路
１４内を流れる冷媒と熱交換されて蒸発気化され（状態
点Ｅ→状態点Ｆ）、さらに室内空気と熱交換して加熱さ
れて過熱蒸気となる（状態点Ｆ→状態点Ｇ）。そして、
過熱蒸気となった冷媒は、感温筒６２を内蔵した一対の
第２成形プレート９の凹部２６間、つまり出口側冷媒流
路４６より流出して冷媒圧縮機２の吸入側に吸入され
る。

【００３６】〔第３実施例の効果〕以上のように、この
実施例では、複数の冷媒蒸発流路３４の入口側を流れる
過熱蒸気前の冷媒と熱交換することにより冷媒液化流路
１４内で充分に過冷却されるので、冷媒分配流路４５内
にほぼ液単一相の冷媒が流入することにより、冷媒分配
流路４５より複数の冷媒蒸発流路３４の各々の入口に冷
媒を均一に分配することができる等の第１実施例と同様
な効果を有する。さらに、冷媒液化流路１４内で充分に
過冷却された液単一相状態の冷媒は、膨張弁６０の絞り
孔６１を通過する際に減圧されても減圧直後の乾き度が
小さくなる。これにより、冷媒中の気相成分の割合が非
常に少なく、冷媒の流速が著しく遅くなるので、細長い
絞り孔６１を冷媒が通過する際にも異音の発生が抑えら
れる。

【００３７】なお、一般的に、膨張弁を通過する冷媒の
体積流量は、弁の開度によって決定され、冷媒不足や高
圧配管の圧力損失等で乾き度を持っている時に膨張弁前
の気相成分の割合が多くなる程、冷媒蒸発器で蒸発気化
させるのに必要な冷媒の重量流量は少なくなる。さら
に、冷媒凝縮器後の乾き度が大きくなると、その傾向は
顕著となり冷媒圧縮機の損傷等に至る場合がある。そこ
で、弁の最大開度の大きい大流量用膨張弁を利用するこ
とが考えられるが、このような大流量用膨張弁を使用す
ると弁がハンチングし易く、膨張弁の制御性に問題があ
った。ところが、この実施例では、レシーバ４後の冷媒
が冷媒不足や高圧配管の圧力損失等で乾き度を持ってい
ても、冷媒液化流路１４内で充分に凝縮液化される。こ
のため、積層型冷媒蒸発器６で蒸発気化させるのに必要
な冷媒の重量流量を確保できるので、膨張弁６０を大流
量用膨張弁に変更する必要はない。

【００３８】〔変形例〕本実施例では、本発明を積層型
冷媒蒸発器６に用いたが、本発明を丸形チューブ・プレ
ートフィンタイプや、異形チューブ・コルゲートフィン
タイプ等のその他の形状の冷媒蒸発器に用いても良い。
本実施例では、本発明をレシーバサイクル式の冷凍サイ
クル１に用いたが、本発明をアキュームレータサイクル
式の冷凍サイクルに用いても良い。本実施例では、絞り
部として固定絞りや膨張弁を用いたが、キャピラリチュ
ーブ等のその他の絞り部を用いても良い。第１実施例で
は、冷媒凝縮器３と積層型冷媒蒸発器６との間の減圧手
段として膨張弁５を用いたが、冷媒凝縮器３と積層型冷
媒蒸発器６との間の減圧手段としてキャピラリチューブ
やオリフィス等の固定絞りを用いても良い。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、冷媒液化流路内に流入した冷
媒を過熱蒸気前の冷媒により凝縮液化しているので、複
数の冷媒蒸発流路の出口側の冷媒温度と冷媒液化流路内
の冷媒温度との高低に拘らず、冷媒液化流路内で冷媒が
確実に凝縮液化することができる。したがって、冷媒分
配流路より複数の冷媒蒸発流路の各々に冷媒を均一に分
配することができるので冷媒蒸発器の熱交換能力を向上
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例にかかる冷凍サイクルを示
した模式図である。

【図２】図１の冷凍サイクルに組み込まれた積層型冷媒
蒸発器を示した分解図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。

【図５】図２の積層型冷媒蒸発器の第１成形プレートを
示した平面図である。

【図６】図２の積層型冷媒蒸発器の第２成形プレートを
示した平面図である。

【図７】図２の積層型冷媒蒸発器の第３成形プレートを
示した平面図である。

【図８】本発明の第１実施例にかかる冷凍サイクルのモ
リエル線図である。

【図９】本発明の第２実施例にかかる積層型冷媒蒸発器
の主要部を示した断面図である。

【図１０】本発明の第２実施例にかかる積層型冷媒蒸発
器の主要部を示した断面図である。

【図１１】本発明の第３実施例にかかる冷凍サイクルを
示した模式図である。

【図１２】図１１の冷凍サイクルに組み込まれた積層型
冷媒蒸発器を示した分解図である。

【図１３】本発明の第３実施例にかかる冷凍サイクルの
モリエル線図である。

【図１４】先行の技術の冷凍サイクルを示した模式図で
ある。

【図１５】先行の技術の冷凍サイクルのモリエル線図で
ある。

【図１６】先行の技術の冷凍サイクルを示した模式図で
ある。

【図１７】先行の技術の冷凍サイクルのモリエル線図で
ある。

【符号の説明】

１ 冷凍サイクル ５ 膨張弁 ６ 積層型冷媒蒸発器 １４ 複数の冷媒液化流路 ２９ 固定絞り（絞り部） ３０ 冷媒減圧流路 ３４ 複数の冷媒蒸発流路 ４５ 冷媒分配流路 ６０ 感温筒内蔵式の膨張弁 ６１ 絞り孔（絞り部）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）周囲より熱を奪って冷媒を蒸発気
   化する複数の冷媒蒸発流路と、 （ｂ）これらの冷媒蒸発流路の上流側に接続され、前記
   複数の冷媒蒸発流路の各々に冷媒を分配する冷媒分配流
   路と、 （ｃ）この冷媒分配流路の上流側に接続され、前記冷媒
   分配流路へ向かう冷媒を減圧する絞り部と、 （ｄ）この絞り部の上流側に接続され、前記絞り部へ向
   かう冷媒を、前記複数の冷媒蒸発流路の各々に分配され
   た後の過熱蒸気前の冷媒と熱交換させて凝縮液化する冷
   媒液化流路とを備えた冷媒蒸発器。