JPH08136086A - 冷媒蒸発器 - Google Patents

冷媒蒸発器

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JPH08136086A
JPH08136086A JP6268854A JP26885494A JPH08136086A JP H08136086 A JPH08136086 A JP H08136086A JP 6268854 A JP6268854 A JP 6268854A JP 26885494 A JP26885494 A JP 26885494A JP H08136086 A JPH08136086 A JP H08136086A
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JP
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refrigerant
passage
air
outlet
evaporator
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JP6268854A
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English (en)
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Keiichi Yoshii
桂一 吉井
Masahiro Shitaya
昌宏 下谷
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 積層型冷媒蒸発器５より吹き出される空気の
吹出温度分布の悪化を抑え、冷媒圧縮機内での液圧縮を
防止し、且つ冷媒蒸発通路４３内の圧力損失を低下させ
る。 【構成】 温度自動式膨張弁１８より下流側に接続され
る積層型冷媒蒸発器５を、冷媒冷媒熱交換部３２、固定
絞り３３および冷媒空気熱交換部３４等によって構成
し、冷媒冷媒熱交換部３２の入口側冷媒通路３８内の冷
媒と出口側冷媒通路３９内の冷媒とを熱交換させて、入
口側冷媒通路３８内を流れる冷媒を液化し、出口側冷媒
通路３９内を流れる冷媒を気化させた。また、冷媒空気
熱交換部３４の１つの入口タンク４８から全ての冷媒蒸
発通路４３に冷媒を分配し、且つ複数の冷媒蒸発通路４
３内を冷媒が下から上へ流れるようにして、複数の冷媒
蒸発通路４３内の圧力損失を低下させると共に、冷媒と
空気との熱伝達率を向上させた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、冷媒を複数の冷媒蒸
発通路内に均一に分配し、且つ複数の冷媒蒸発通路の出
口部より過熱蒸気域を除去することにより吹出温度分布
を改善するようにした冷媒蒸発器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、冷媒蒸発器より吹き出す空気の吹
出温度分布の均一化の要望がある。これを達成する１つ
の方法として、各冷媒蒸発通路へ均等に冷媒を分配する
方法があるが、冷媒蒸発器の入口タンク内に流入する冷
媒は膨張弁を通過後の冷媒のため、液成分とガス成分の
気液二相状態である。このため、複数の冷媒蒸発通路へ
均等に分配することが困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上の理由から、複数
のＵ字状通路の両端部に接続される一対のタンク部内に
仕切り板等のセパレータをそれぞれ設けて、複数のＵ字
状通路を３つの冷媒蒸発通路群に分割すると共に、セパ
レータで仕切られた冷媒蒸発通路群の通路数を減らして
冷媒を例えば２ターン（前後ターン）、３ターン（前後
左右ターン）させて、１つの冷媒蒸発通路群の複数のＵ
字状通路に冷媒を均一に分配することによって空気の吹
出温度分布を改善するようにした冷媒蒸発器が知られて
いる。
【０００４】ところが、従来の冷媒蒸発器においては、
入口部から出口部までの通路長さが長く、しかも通路断
面積が小さくなるので、複数のＵ字状通路内の圧力損失
が増加する。これにより、冷媒蒸発器内を冷媒が流れ難
くなるが、冷媒蒸発器内を流れる冷媒の流量を圧力損失
の小さいものと同程度にしようとすると、冷凍サイクル
の平均蒸発圧力が上昇してしまう。この結果、冷媒蒸発
温度が上昇することにより、空気と冷媒の温度差が小さ
くなることによって、冷媒蒸発器の熱交換性能、つまり
空気の冷却性能が低下するという問題が生じる。
【０００５】また、冷媒蒸発器と共に冷凍サイクルを構
成する冷媒圧縮機内での液圧縮を防止するために冷媒蒸
発器の出口部で冷媒の蒸発を完了させなくてはならな
い。すなわち、冷媒蒸発器の出口部には内部を流れる冷
媒が過熱蒸気（過熱ガス）となる過熱蒸気域（過熱ガス
域）が設けられる。
【０００６】ところが、このような過熱蒸気域が冷媒蒸
発通路の出口部に存在すると、図７に一点鎖線で示した
ように、冷媒蒸発通路の入口部から出口部までの間で冷
媒温度が大きく変動し、冷媒蒸発通路の周囲を通過する
空気との熱交換効率にばらつきが生じる。すなわち、冷
媒蒸発通路の出口部に過熱蒸気域があると、冷媒蒸発通
路の入口部の周囲を通過した空気の吹出温度と冷媒蒸発
通路の出口部の周囲を通過した空気の吹出温度とに温度
差が生じることにより、冷媒蒸発器より吹き出す吹出温
度分布が悪化するという問題が生じる。
【０００７】この発明の目的は、複数の冷媒蒸発通路の
入口部を液単相化して冷媒の分配性能を向上し、複数の
冷媒蒸発通路の出口部より過熱蒸気域を除去することに
より、空気の吹出温度分布の悪化を抑えることが可能な
冷媒蒸発器を提供することにある。また、内部より流出
する冷媒を過熱蒸気にして冷媒圧縮機内での液圧縮を防
止することが可能な冷媒蒸発器を提供することにある。
さらに、複数の冷媒蒸発通路内の圧力損失を小さくして
冷却性能の低下を抑えることが可能な冷媒蒸発器を提供
することにある。そして、複数の冷媒蒸発通路内を流れ
る冷媒を下から上へ流すことにより冷媒と空気との熱伝
達率を向上させることが可能な冷媒蒸発器を提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、冷媒と空気とを熱交換させて冷媒を蒸発させる冷媒
空気熱交換部と、内部を前記冷媒空気熱交換部へ向かう
冷媒が流れる入口側冷媒通路、および内部を前記冷媒空
気熱交換部より流出した冷媒が流れる出口側冷媒通路を
有し、前記入口側冷媒通路内を流れる冷媒と前記出口側
冷媒通路内を流れる冷媒とを熱交換させる冷媒冷媒熱交
換部とを備え、前記冷媒空気熱交換部は、前記入口側冷
媒通路より冷媒が流入する入口タンク、前記出口側冷媒
通路へ冷媒が流出する出口タンク、および下端部が前記
入口タンクに全て接続され、上端部が前記出口タンクに
全て接続され、下端部から上端部に向かう一方向のみに
冷媒が流れる複数の冷媒蒸発通路を有する技術手段を採
用した。
【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の冷媒蒸発器に加えて、前記冷媒空気熱交換部が、前記
冷媒蒸発通路の一端部に入口タンク部が接続され、且つ
前記冷媒蒸発通路の他端部に出口タンク部が接続された
一対の成形プレートを接合することにより形成された冷
媒流路管を、水平方向に複数積層してなる積層型冷媒空
気熱交換器であることを特徴とする。請求項３に記載の
発明は、請求項１または請求項２に記載の冷媒蒸発器
に、前記入口タンクの上流側と前記入口側冷媒通路の下
流側との間に、通路断面積を絞る絞り部を加えたことを
特徴とする。
【００１０】
【作用および発明の効果】請求項１に記載の発明によれ
ば、冷媒冷媒熱交換部の入口側冷媒通路内を流れる冷媒
は、出口側冷媒通路内を流れる冷媒と熱交換して凝縮液
化される。液化された冷媒は、複数の冷媒蒸発通路の下
端部に接続された１つの入口タンク内に流入する。１つ
の入口タンク内に流入した冷媒は、複数の冷媒蒸発通路
内を入口タンクから出口タンクに向かう一方向のみに向
かって、すなわち、下端部から上端部に向かう一方向の
みに向かって流れる。
【００１１】したがって、冷媒空気熱交換部の１つの入
口タンクから全ての冷媒蒸発通路に均一に冷媒を分配で
きると共に、冷媒空気熱交換部内の圧力損失を低下させ
ることができる。これにより、冷媒蒸発器の平均蒸発圧
力が低下するので、冷媒蒸発温度が低下することによ
り、空気と冷媒の温度差が大きくなることによって、冷
媒蒸発器の熱交換性能が向上する。
【００１２】そして、複数の冷媒蒸発通路内を流れる冷
媒は、複数の冷媒蒸発通路の周囲を通過する空気と熱交
換して蒸発気化することにより空気が冷却されるが、複
数の冷媒蒸発通路の出口部に過熱蒸気域は形成されな
い。これにより、複数の冷媒蒸発通路の下端部から上端
部までの間で冷媒温度の変化が小さくなるので、冷媒蒸
発器より吹き出す空気の吹出温度分布の悪化を抑えるこ
とができる。
【００１３】さらに、複数の冷媒蒸発通路より出口タン
ク内に流入した冷媒は、出口側冷媒通路内に流入する。
出口側冷媒通路内に流入した冷媒は、入口側冷媒通路内
を流れる冷媒と熱交換してさらに蒸発気化されて過熱蒸
気となるので、冷媒圧縮機が液圧縮を行う恐れがない。
そして、複数の冷媒蒸発通路内を流れる冷媒を下から上
へ流すことにより冷媒と空気との熱伝達率が向上するの
で、冷媒蒸発器の熱交換性能をさらに向上させることが
できる。
【００１４】
【実施例】
〔実施例の構成〕次に、この発明の冷媒蒸発器を、自動
車用空気調和装置に使用される冷媒蒸発器に適用した実
施例に基づいて説明する。図１は自動車用空気調和装置
を示した図で、図２は自動車用空気調和装置の冷凍サイ
クルを示した図である。
【００１５】自動車用空気調和装置１は、車室内前方側
に装備したダクト２を有しており、このダクト２内に
は、その上流から下流にかけて、内外気切替ダンパ３、
ファン４、積層型冷媒蒸発器５、エアミックスダンパ
６、ヒータコア７、デフダンパ８、フェイスダンパ９お
よびフットダンパ１０が配設されている。
【００１６】内外気切替ダンパ３は、サーボモータ等の
駆動手段により駆動され、ダクト２の外気吸込口１１か
ら室外空気（外気）を導入する外気導入モード、内気吸
込口１２から室内空気を導入する内気循環モード等の吸
込口切替モードを切り替える内外気切替手段である。フ
ァン４は、ダクト２内において車室内に向かう空気流を
発生するもので、ブロワモータ１３により回転駆動され
る。
【００１７】積層型冷媒蒸発器５は、図２に示したよう
に、所謂冷凍サイクル１４の冷媒蒸発器（エバポレー
タ）で、その冷凍サイクル１４の作動に応じ、ファン４
により送られてきた空気を冷却する。なお、冷凍サイク
ル１４は、図２に示したように、積層型冷媒蒸発器５の
他に、冷媒圧縮機１５、冷媒凝縮器１６、レシーバ１
７、温度自動式膨張弁１８等を備えている。
【００１８】冷凍サイクル１４の起動は、冷媒圧縮機１
５の電磁クラッチ（図示せず）への通電（オン）により
エンジン（図示せず）の回転力が冷媒圧縮機１５に伝達
されることによって開始される。ここで、冷媒圧縮機１
５の駆動手段としては、エンジンの他に電動モータを用
いても良い。
【００１９】冷媒圧縮機１５は、吸入した冷媒を圧縮し
て高温、高圧のガス冷媒を吐出するコンプレッサであ
る。冷媒凝縮器１６は、冷却ファン１９により吹き付け
られる室外空気と高温、高圧のガス冷媒とを熱交換させ
て冷媒を凝縮液化させるコンデンサである。レシーバ１
７は、ガス冷媒と液冷媒とを気液分離して液冷媒のみ温
度自動式膨張弁１８へ供給する気液分離器、受液器であ
る。
【００２０】温度自動式膨張弁１８は、積層型冷媒蒸発
器５の冷却能力を十分に発揮させるために積層型冷媒蒸
発器５の出口で冷媒の蒸発気化が完了するように、例え
ば積層型冷媒蒸発器５の出口での過熱量が一定となるよ
うに減圧量および冷媒循環量を自動的に調節するエキス
パンションバルブである。
【００２１】この温度自動式膨張弁１８は、図２および
図３に示したように、レシーバ１７から積層型冷媒蒸発
器５内へ冷媒を導く冷媒管路２０に膨張弁本体２１が取
り付けられ、積層型冷媒蒸発器５から冷媒圧縮機１５へ
冷媒を導く冷媒管路２２の外周面に感温筒２３が取り付
けられている。その膨張弁本体２１は、ニードル弁（図
示せず）およびダイヤフラム（図示せず）等から構成さ
れている。また、ダイヤフラムの一端側に形成されるダ
イヤフラム室と感温筒２３の内部とはキャピラリチュー
ブ２４により連通している。なお、感温筒２３は冷媒管
路２２内に収容されていても良い。
【００２２】エアミックスダンパ６は、ヒータコア７の
上流側に回動自在に取り付けられている。このエアミッ
クスダンパ６は、サーボモータ等の駆動手段により駆動
されて、その開度に応じて、ヒータコア７を通過する空
気量とヒータコア７を迂回する空気量とを調節する。
【００２３】ヒータコア７は、自動車のエンジン冷却水
回路からの冷却水の温度に応じ、積層型冷媒蒸発器５を
通ってきた空気を加熱してデフダンパ８、フェイスダン
パ９およびフットダンパ１０に向け流動させる。デフダ
ンパ８、フェイスダンパ９およびフットダンパ１０は、
それぞれサーボモータ等の駆動手段により駆動され、ダ
クト２の最下流部に形成されたデフロスタ吹出口２５、
フェイス吹出口２６およびフット吹出口２７を開閉す
る。
【００２４】デフダンパ８、フェイスダンパ９およびフ
ットダンパ１０は、選択的に開閉されることによって、
フェイス吹出口２６から乗員の頭胸部に向けて主に冷風
を吹き出させることにより室内冷房を行うフェイスモー
ド、頭寒足熱の心地良い暖房を行うバイレベルモード、
フット吹出口２７から乗員の足元に向けて主に温風を吹
き出させることにより室内暖房を行うフットモード、室
内暖房とフロントガラスのくもりの除去を行うフットデ
フモード、フロントガラスのくもりの除去や解氷を行う
デフロスタモード等のように吹出口モードを切り替え
る。
【００２５】次に積層型冷媒蒸発器５の詳細を図３ない
し図６に基づいて説明する。なお、図３の図中におい
て、積層型冷媒蒸発器５内の液冷媒の部分にハッチング
を施した。この積層型冷媒蒸発器５は、図３に示したよ
うに、ジョイントブロック３１、冷媒冷媒熱交換部３
２、固定絞り３３および冷媒空気熱交換部３４等から構
成されている。
【００２６】ジョイントブロック３１は、温度自動式膨
張弁１８の膨張弁本体２１（冷媒管路２０）との接続、
冷媒圧縮機１５の吸入口（冷媒管路２２）との接続を行
う接続継手である。ジョイントブロック３１内には、温
度自動式膨張弁１８の膨張弁本体２１より気液二相状態
の冷媒を積層型冷媒蒸発器５内に流入させるための入口
側冷媒管路３５、および過熱蒸気を冷媒圧縮機１５の吸
入口へ向けて流出させるための出口側冷媒管路３６が形
成されている。
【００２７】冷媒冷媒熱交換部３２は、上流側（入口
側、中間圧側）冷媒と下流側（出口側、低圧側）冷媒と
を熱交換させることにより上流側冷媒を凝縮液化させ、
下流側冷媒を蒸発気化させる積層型冷媒冷媒熱交換器で
ある。この冷媒冷媒熱交換部３２は、図４および図５に
示したように、一対の薄い板状の成形プレート３７をろ
う付け等の溶接手段により接合して薄い冷媒流路管を形
成し、この薄い冷媒流路管を水平方向に複数積層するこ
とによって設けられている。
【００２８】また、冷媒冷媒熱交換部３２は、内部に入
口側冷媒管路３５より固定絞り３３へ冷媒を送る入口側
冷媒液化通路としての入口側冷媒通路３８、および冷媒
空気熱交換部３４より出口側冷媒管路３６へ冷媒を送る
出口側冷媒気化通路としての出口側冷媒通路３９が１回
以上蛇行するように形成されている。なお、入口側冷媒
通路３８と出口側冷媒通路３９とは、入口側冷媒通路３
８内を通過する上流側冷媒と出口側冷媒通路３９内を通
過する下流側冷媒との間で熱交換が行えるように所定距
離にわたって近接して設けられている。
【００２９】固定絞り３３は、本発明の絞り部であっ
て、図４および図５に示したように、冷媒冷媒熱交換部
３２と冷媒空気熱交換部３４との間に介在される一対の
成形プレート４０の一部を潰すことにより細管状に設け
られている。この固定絞り３３は、入口側冷媒通路３８
から冷媒空気熱交換部３４へ冷媒を送る通路断面積を絞
ることにより、内部を通過する冷媒を減圧する減圧手段
である。
【００３０】冷媒空気熱交換部３４は、固定絞り３３を
通過して流入する冷媒と空気とを熱交換させることによ
り冷媒を蒸発気化させ、空気を冷却する積層型冷媒空気
熱交換器、空気冷却器である。この冷媒空気熱交換部３
４は、ダクト２内を通過する空気と冷媒との熱交換効率
を向上させるためのコルゲートフィン４１と一対の薄い
板状の成形プレート４２とをろう付け等の溶接手段によ
り接合して設けた薄い冷媒流路管（チューブ）とを水平
方向に交互に複数積層することによって設けられてい
る。
【００３１】一対の成形プレート４２は、図６に示した
ように、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ている。一対の成形プレート４２
の接合側面（対向面）には、冷媒と空気とを熱交換させ
て冷媒を蒸発気化させ、空気を冷却する冷媒蒸発通路４
３が浅い皿状に形成されている。冷媒蒸発通路４３に
は、図６に実線と破線で示したように、冷媒が幅方向全
体に行きわたるようにするための多数のリブ部４３ａが
互いに交差するように突設されている。ここで、図６の
破線で示した多数のリブ部４３ａは、図示の成形プレー
トと一対の成形プレート４２を構成する他方の成形プレ
ートに形成されるリブ部を表している。なお、一対の成
形プレート４２を接合した薄い冷媒流路管を水平方向に
複数積層することによって、冷媒空気熱交換部３４の水
平方向に冷媒蒸発通路４３が複数形成される。
【００３２】そして、一対の成形プレート４２の下端部
には冷媒蒸発通路４３に連通する椀状の入口タンク部４
４が一体形成され、上端部には冷媒蒸発通路４３に連通
する椀状の出口タンク部４５が一体形成されている。入
口タンク部４４および出口タンク部４５には、隣接する
一対の成形プレート４２に連通させるための長円形状の
入口側連通孔４６および長円形状の出口側連通孔４７が
それぞれ形成されている。
【００３３】なお、入口タンク部４４を一対の成形プレ
ート４２の積層方向（水平方向）に複数個重ね合わされ
ることによって、複数の冷媒蒸発通路４３の下端部に、
固定絞り３３より冷媒が流入する１つの入口タンク４８
が形成される。同様にして、出口タンク部４５を複数個
重ね合わされることによって、複数の冷媒蒸発通路４３
の上端部に、複数の冷媒蒸発通路４３より流入した冷媒
を冷媒冷媒熱交換部３２の出口側冷媒通路３９へ送る１
つの出口タンク４９が形成される。
【００３４】ここで、複数の冷媒蒸発通路４３は、水平
方向に対して直交する上下方向の一方向にのみ向かうよ
うに配されている。すなわち、下端部（入口部）から上
端部（出口部）にのみ向かうように配されている。複数
の冷媒蒸発通路４３の入口部は、入口タンク部４４にそ
れぞれ接続されている。また、複数の冷媒蒸発通路４３
の出口部は、出口タンク部４５にそれぞれ接続されてい
る。このため、複数の冷媒蒸発通路４３内を流れる冷媒
は、１つの入口タンク４８から１つの出口タンク４９へ
向かう下から上に一方向のみに流れる。したがって、冷
媒空気熱交換部３４は、所謂全パス、０ターンの冷媒蒸
発通路４３が形成される。
【００３５】〔実施例の作用〕次に、この実施例の自動
車用空気調和装置１の冷凍サイクル１４の作用を図１な
いし図６に基づいて簡単に説明する。冷媒圧縮機１５の
電磁クラッチが通電され、エンジンが始動されると、エ
ンジンの回転力が電磁クラッチを介して冷媒圧縮機１５
に伝達される。これにより、冷媒圧縮機１５は吸入口よ
り冷媒を吸入して圧縮を開始する。
【００３６】そして、冷媒圧縮機１５で圧縮され、吐出
口より吐出された高温、高圧のガス冷媒は、冷媒凝縮器
１６内に流入する。冷媒凝縮器１６内に流入したガス冷
媒は、冷媒凝縮器１６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１６より流出した高温の液冷媒は、レシーバ１７内に
流入して、気液分離されて、液冷媒のみ温度自動式膨張
弁１８の膨張弁本体２１に供給される。
【００３７】膨張弁本体２１に到達した液冷媒は、膨張
弁本体２１を通過する際に減圧されてガス冷媒と液冷媒
との気液二相状態の冷媒となり、その後にジョイントブ
ロック３１の入口側冷媒管路３５を通って積層型冷媒蒸
発器５の冷媒冷媒熱交換部３２の入口側冷媒通路３８内
に流入する。
【００３８】なお、この実施例では、冷媒冷媒熱交換部
３２の入口側冷媒通路３８と出口側冷媒通路３９とが内
部を流れる冷媒同士が熱交換可能となるように近接配置
されている。このため、入口側冷媒通路３８内に流入し
た気液二相状態の冷媒は、出口側冷媒通路３９内を流れ
る出口側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、ほぼ液単相状態となる。
【００３９】その後に、ほぼ液単相状態の冷媒は、固定
絞り３３内に流入し、固定絞り３３を通過する際に減圧
される。このように、液相成分が多く、さらに低温化さ
れた気液二相状態の冷媒は、冷媒空気熱交換部３４の入
口タンク４８内部に流入して全パス、つまり全ての冷媒
蒸発通路４３に均等（均一）に分配される。そして、均
等に分配された冷媒は、入口タンク４８から出口タンク
４９へ向かって地方向（下方）から天方向（上方）へＵ
ターンすることなく流れる。
【００４０】このように、冷媒が各冷媒蒸発通路４３を
通過する際に、コルゲートフィン４１を介してダクト２
内の空気と熱交換され蒸発気化される。なお、この実施
例では、後述するように、出口側冷媒通路３９にてスー
パーヒート（過熱度、冷媒の乾き度）を得るようにして
いるので、各冷媒蒸発通路４３を通過する冷媒を過熱蒸
気（過熱ガス）になるまで蒸発気化させないようにして
いる。すなわち、各冷媒蒸発通路４３の出口部において
冷媒の成分が全てガス成分である過熱蒸気域（過熱ガス
域）が形成されることはない。
【００４１】各冷媒蒸発通路４３より流出した冷媒は、
出口タンク４９内で合流して冷媒冷媒熱交換部３２の出
口側冷媒通路３９内に流入する。出口側冷媒通路３９内
に流入した冷媒は、入口側冷媒通路３８内を流れる入口
側冷媒と熱交換して加熱され、冷媒の乾き度が１以上の
過熱蒸気となる。そして、過熱蒸気となったガス冷媒
は、出口側冷媒管路３６、感温筒２３を取り付けた冷媒
管路２２を通って冷媒圧縮機１５の吸入口に吸入され
る。
【００４２】一方、ファン４の作用によりダクト２内を
通過する暖かい空気は、冷媒空気熱交換部３４の複数の
冷媒蒸発通路４３の周囲を通過する際に冷媒に熱を奪わ
れて冷却された後に例えばフェイス吹出口２６より車室
内に吹き出され冷房がなされる。
【００４３】〔実施例の効果〕以上のように、自動車用
空気調和装置１は、積層型冷媒蒸発器５が複数の冷媒蒸
発通路４３の上流側に冷媒冷媒熱交換部３２の入口側冷
媒通路３８および固定絞り３３を設けているので、入口
タンク４８内に流入する冷媒が液相成分の多い気液二相
状態の冷媒となる。これにより、全パスしても、つまり
１つの入口タンク４８から全ての冷媒蒸発通路４３へ分
配しても、各冷媒蒸発通路４３への冷媒分配量を均等に
することができる。
【００４４】しかも、複数の冷媒蒸発通路４３の出口部
の冷媒を過熱蒸気にするのではなく、冷媒冷媒熱交換部
３２の出口側冷媒通路３９の出口の冷媒を乾き度が１以
上の過熱蒸気にしている。よって、複数の冷媒蒸発通路
４３の出口部においても冷媒を効率良く空気と熱交換さ
せることができるので、図７のグラフに実線で示したよ
うに、空気と冷媒とを熱交換させる全ての冷媒蒸発通路
４３の入口部より出口部にわたって冷媒温度の変化はな
い。とくに冷媒蒸発通路４３の出口部における冷媒蒸発
温度の上昇はなく、積層型冷媒蒸発器５の熱交換性能、
つまり空気の冷却性能（冷房性能）をほぼ均一にするこ
とができる。
【００４５】したがって、複数の冷媒蒸発通路４３の周
囲を通過した空気の吹出温度分布を冷媒空気熱交換部３
４の幅方向（複数の冷媒蒸発通路４３の並列方向、ダク
ト２内の空気の流れ方向に直交する方向）、および冷媒
空気熱交換部３４の高さ方向（上下方向）の両方にわた
ってほぼ均一にすることができ、積層型冷媒蒸発器５よ
り吹き出す空気の吹出温度分布の悪化を防止することが
できる。
【００４６】また、複数の冷媒蒸発通路４３内を冷媒が
重力に逆らって下から上へ向かって流れるため、冷媒蒸
発通路４３の比較的に中心部を通過する冷媒の液成分が
冷媒蒸発通路４３の比較的に周囲部を通過するガス成分
に良く混合され、すなわち、液成分が比較的に温度の高
い冷媒流路管の壁面側に移動することにより冷媒流路管
の周囲を通過する空気と効率良く熱交換する。このた
め、複数の冷媒蒸発通路４３内を冷媒が上から下へ向か
って流れるようにしたタイプの冷媒蒸発器と比較して冷
媒と空気との熱伝達率が向上するので、積層型冷媒蒸発
器５の熱交換性能、つまり空気の冷却性能（冷房性能）
がさらに向上する。
【００４７】そして、入口側冷媒通路３８内の冷媒の流
れ方向と出口側冷媒通路３９内の冷媒の流れ方向とが逆
方向とされているので、冷媒冷媒熱交換部３２内におい
て入口側冷媒と出口側冷媒との熱交換性能に優れてお
り、入口側冷媒通路３８内での冷媒の凝縮性能（冷却性
能）および出口側冷媒通路３９内での冷媒の蒸発性能
（加熱性能）に優れている。
【００４８】したがって、積層型冷媒蒸発器５の出口で
は冷媒の乾き度が１以上の過熱蒸気となるため、冷媒圧
縮機１５に蒸発し得なかった液冷媒が吸入されることが
なくなるので、冷媒圧縮機１５内で液圧縮が行われるこ
とはなく、冷媒圧縮機１５を保護することができる。
【００４９】また、自動車用空気調和装置１は、複数の
冷媒蒸発通路４３を全パス、０ターンにすることによ
り、冷媒蒸発通路４３内の圧力損失を低下させることが
できるので、積層型冷媒蒸発器５内の冷媒の平均蒸発圧
力が下がる。
【００５０】このため、冷媒蒸発温度が下がることによ
り、複数の冷媒蒸発通路４３内を流れる冷媒と複数の冷
媒蒸発通路４３の周囲を通過する空気との温度差が大き
くなることによって、積層型冷媒蒸発器５の熱交換性
能、つまり空気の冷却性能（冷房性能）がさらに向上す
る。この結果、この実施例の積層型冷媒蒸発器５と従来
例としての３ターン（前後左右ターン）式の冷媒蒸発器
とを比較すると、従来の３ターン式の冷媒蒸発器の冷房
性能を１００とした場合に本実施例の積層型冷媒蒸発器
５の冷房性能は１１２となる。以上のように、この実施
例の積層型冷媒蒸発器５は、積層型冷媒蒸発器５より吹
き出す空気の吹出温度分布の悪化を防止することができ
ると共に、熱交換性能、つまり空気の冷却性能（冷房性
能）を飛躍的に向上させることができる。
【００５１】〔変形例〕この実施例では、本発明を自動
車用空気調和装置１の冷凍サイクル１４を構成する積層
型冷媒蒸発器５に適用したが、本発明を自動車以外の車
両用空気調和装置、建築構造物用空気調和装置の冷凍サ
イクルを構成する冷媒蒸発器に適用しても良い。また、
この実施例では、冷媒蒸発器として積層型冷媒蒸発器５
を用いたが、冷媒蒸発器として丸形チューブ・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ものを用いても良い。
【００５２】この実施例では、複数の冷媒蒸発通路４３
と入口側冷媒通路３８との間に１つの固定絞り３３を設
けたが、複数の冷媒蒸発通路４３と入口側冷媒通路３８
との間に複数の固定絞りを設けても良い。また、絞り部
として固定絞り（オリフィス）を設けたが、キャピラリ
チューブ等の固定絞りや、可変絞り等を用いても良い。
【００５３】この実施例では、冷凍サイクルとしてレシ
ーバサイクル式の冷凍サイクル１４を利用したが、冷凍
サイクルとしてアキュームレータサイクル式の冷凍サイ
クルを利用しても良い。なお、温度自動式膨張弁１８の
代わりに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。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を使用した自動車用空気調和
装置を示した概略図である。
【図２】この発明の実施例を使用した冷凍サイクルを示
した概略図である。
【図３】この発明の実施例にかかる積層型冷媒蒸発器を
示した模式図である。
【図４】この発明の実施例にかかる積層型冷媒蒸発器を
示した正面図である。
【図５】図４の積層型冷媒蒸発器を示した平面図であ
る。
【図６】図４の積層型冷媒蒸発器の一対の成形プレート
を示した正面図である。
【図７】実施例と従来例の冷媒の流れ方向に対する冷媒
温度の変化を示したグラフである。
【符号の説明】
１ 自動車用空気調和装置 ５ 積層型冷媒蒸発器 １４ 冷凍サイクル １５ 冷媒圧縮機 ３２ 冷媒冷媒熱交換部 ３３ 固定絞り（絞り部） ３４ 冷媒空気熱交換部 ３８ 入口側冷媒通路（入口側冷媒液化通路） ３９ 出口側冷媒通路（出口側冷媒気化通路） ４２ 成形プレート ４３ 冷媒蒸発通路 ４４ 入口タンク部 ４５ 出口タンク部 ４８ 入口タンク ４９ 出口タンク

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】冷媒と空気とを熱交換させて冷媒を蒸発さ
    せる冷媒空気熱交換部と、内部を前記冷媒空気熱交換部
    へ向かう冷媒が流れる入口側冷媒通路、および内部を前
    記冷媒空気熱交換部より流出した冷媒が流れる出口側冷
    媒通路を有し、前記入口側冷媒通路内を流れる冷媒と前
    記出口側冷媒通路内を流れる冷媒とを熱交換させる冷媒
    冷媒熱交換部とを備え、 前記冷媒空気熱交換部は、前記入口側冷媒通路より冷媒
    が流入する入口タンク、前記出口側冷媒通路へ冷媒が流
    出する出口タンク、および下端部が前記入口タンクに全
    て接続され、上端部が前記出口タンクに全て接続され、
    下端部から上端部に向かう一方向のみに冷媒が流れる複
    数の冷媒蒸発通路を有することを特徴とする冷媒蒸発
    器。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の冷媒蒸発器において、 前記冷媒空気熱交換部は、前記冷媒蒸発通路の一端部に
    入口タンク部が接続され、且つ前記冷媒蒸発通路の他端
    部に出口タンク部が接続された一対の成形プレートを接
    合することにより形成された冷媒流路管を、水平方向に
    複数積層してなる積層型冷媒空気熱交換器であることを
    特徴とする冷媒蒸発器。
  3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の冷媒蒸発
    器において、 前記冷媒蒸発器は、前記入口タンクの上流側と前記入口
    側冷媒通路の下流側との間に、通路断面積を絞る絞り部
    を備えたことを特徴とする冷媒蒸発器。
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