JPH09196595A - 積層型蒸発器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸発器内の冷媒温度の左右アンバランスをな
くすことにより、蒸発器を通過した空気の左右アンバラ
ンスをなくして室内の冷却温度を均一化する積層型蒸発
器を提供する。 【解決手段】 前側ヘッダ部7 の右端側から同ヘッダ部
7 内の左端近くまで冷媒導入パイプ23が挿入されてい
る。冷媒導入パイプ23に、パイプ23内部の冷媒の一部を
室内冷却温度均一化用として前側ヘッダ部7 に分流する
冷媒通過孔30があけられている。冷媒通過孔30より分流
した冷媒は、ショートカット用パス34を通った後、後側
ヘッダ部6 の右端の冷媒排出口17から排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カー・エアコン
等に用いられる積層型蒸発器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カー・エアコン等に用いられる積
層型蒸発器としては、偏平管部形成用Ｕ字状凹部とこれ
の両端に連なりかつ底壁に冷媒通過孔があけられている
前後ヘッダ部形成用凹部とを有する多数のプレートが、
交互に凹部の向きを変えて重ね合わせられることによ
り、並列状のＵ字状偏平管部および前後ヘッダ部が形成
されており、前側ヘッダ部の右端側から同ヘッダ部内の
左端近くまで冷媒導入パイプが挿入されるとともに、前
側ヘッダ部の左端部からＵ字状偏平管部を経て後側ヘッ
ダ部の左端部へ、以後後側ヘッダ部の右端部の冷媒排出
口まで後側ヘッダ部と前側ヘッダ部とをＵ字状偏平管部
を経て順次交互に流れる蛇行状冷媒流路が形成されるよ
うに、前後ヘッダ部が仕切られているものが知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の積層型蒸発
器では、冷媒が導入される左端部に近いほうの冷媒の温
度が相対的に低く、冷媒が排出される右端部に近いほう
の冷媒の温度が相対的に高くなっている。したがって、
これをカー・エアコンとして用いる場合に、例えば助手
席側が冷えすぎて、運転席側が十分に冷えないというよ
うな左右アンバランスが生じるという問題があった。

【０００４】この発明の目的は、蒸発器内の冷媒温度の
左右アンバランスをなくすことにより、蒸発器を通過し
た空気の左右アンバランスをなくして室内の冷却温度を
均一化する積層型蒸発器を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明による積層型蒸
発器は、偏平管部形成用Ｕ字状凹部とこれの両端に連な
りかつ底壁に冷媒通過孔があけられている前後ヘッダ部
形成用凹部とを有する多数のプレートが、交互に凹部の
向きを変えて重ね合わせられることにより、並列状のＵ
字状偏平管部および前後ヘッダ部が形成されており、前
側ヘッダ部の右端側から同ヘッダ部内の左端近くまで冷
媒導入パイプが挿入されるとともに、前側ヘッダ部の左
端部からＵ字状偏平管部を経て後側ヘッダ部の左端部
へ、以後後側ヘッダ部の右端部の冷媒排出口まで後側ヘ
ッダ部と前側ヘッダ部とをＵ字状偏平管部を経て順次交
互に流れる蛇行状冷媒流路が形成されるように、前後ヘ
ッダ部が仕切られている積層型蒸発器において、冷媒導
入パイプに、パイプ内部の冷媒の一部を室内冷却温度均
一化用として前側ヘッダ部に分流する冷媒通過孔があけ
られていることを特徴とするものである。

【０００６】この発明の積層型蒸発器によると、冷媒導
入パイプに、パイプ内部の冷媒の一部を室内冷却温度均
一化用として前側ヘッダ部に分流する冷媒通過孔があけ
られているから、冷媒導入パイプ内に流入した冷媒のう
ちの一部が、前側ヘッダ部の左端部に達する前に、前側
ヘッダ部に分流され、残部が前側ヘッダ部の左端部に導
入される。前側ヘッダ部の左端部に導入された冷媒は、
Ｕ字状偏平管部を経て後側ヘッダ部の左端部へ流れ、以
後後側ヘッダ部と前側ヘッダ部とをＵ字状偏平管部を経
て順次交互に流れ、後側ヘッダ部の右端部の冷媒排出口
に至る。前側ヘッダ部の左端部に達する前に前側ヘッダ
部に分流された冷媒は、蒸発器内をショートカットし
て、後側ヘッダ部右端部に至る。これにより、蒸発器の
右側では、蒸発器内を左端から蛇行状に流れてきた高温
の冷媒と蒸発器内に導入されたばかりの低温の冷媒とが
混在することとなり、蒸発器の右側の冷媒平均温度と蒸
発器の左側の冷媒平均温度とがほぼ等しくなる。

【０００７】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、以下図
面を参照して説明する。

【０００８】この明細書において、前後・左右は図４を
基準とし、同図の上を後、下を前といい、同図の左右を
左右いうものとする。

【０００９】この発明の実施例を示す図１から図４まで
において、カー・エアコン用の積層型蒸発器(1) は、ア
ルミニウム（アルミニウム合金を含む）製であって、偏
平管部形成用Ｕ字状凹部(8) とこれの両端に連なりかつ
底壁(11a)(9a) に冷媒通過孔(14)(13)があけられている
前後ヘッダ部形成用凹部(11)(9) とを有する多数の中間
プレート(2)(4)(4A)(4B)(4C)が、交互に凹部(8)(11)(9)
の向きを変えて重ね合わせられることにより、並列状の
Ｕ字状偏平管部(5) および前後ヘッダ部(7)(6)が形成さ
れているものである。隣り合う偏平管部(5) 同士の間に
はルーバ(21)付コルゲートフィン(3) が介在されてい
る。重ね合わせられた中間プレート(2)(4)(4A)(4B)(4C)
の両外側には、サイドプレート(10)(10)がそれぞれ重ね
合わせられ、各サイドプレート(10)と偏平管部(5) との
間にもルーバ(21)付コルゲートフィン(3) が介在されて
いる。

【００１０】上記中間プレート(4)(4A)(4B)(4C) は、左
右両外側に配置された一対の平板状中間プレート(2)
と、左端部より若干右側に寄った位置に配置されている
前側ヘッダ部(7) 分割用の中間プレート(4A)と、左右の
ほぼ中央位置に配置されている後側ヘッダ部(6) 分割用
の中間プレート(4B)と、右端部よりそれぞれ若干左側に
寄った位置に配置されている前側ヘッダ部(7) 分割用の
中間プレート(4C)と、残りの標準の中間プレート(4) と
よりなる。蒸発器(1) の左右両端においては、標準の中
間プレート(4) と平板状中間プレート(2) とが対にされ
ている。

【００１１】図３には一対の標準の中間プレート(4) を
示す。同図に示すように、中間プレート(4) は、前垂直
部(8a)、後垂直部(8b)およびこれらをつなぐ水平部(8c)
とよりなる略Ｕ字状の冷媒流路形成用凹部(8) と、冷媒
流路形成用凹部(8) より深くかつこれの前後垂直部の各
上端に連なる前後両ヘッダ形成用凹部(11)(9) とを有し
ている。標準の中間プレート(4) の前後両ヘッダ形成用
凹部(11)(9) の底壁(11a)(9a) には、それぞれ前後に長
い略長円形の２つの冷媒通過孔(14)(13)があけられてい
る。各中間プレート(4) の冷媒流路形成用凹部(8) の中
央部には、冷媒流路をＵ字状とするための上下方向に長
い仕切用凸部(20)が、同凹部(8) の上端より下端寄り部
分まで設けられている。冷媒流路形成用凹部(8) の底壁
には、冷媒流路内の冷媒の流れを乱して伝熱効率を向上
させる多数の斜め状リブ(12)が形成されている。なお、
多数の斜め状リブ(12)の代わりに、偏平管部(5) 内に独
立した並列状のＵ字状小流路を形成する複数の凸条を設
けるようにしてももちろんよい。

【００１２】前側ヘッダ部(7) 分割用の中間プレート(4
A)では、後側ヘッダ形成用凹部(9)の底壁(9a)に前後に
長い略長円形の冷媒通過孔(13)があけられているが、前
側ヘッダ形成用凹部(11)の底壁(11a) には冷媒通過孔が
あけられておらず、この冷媒通過孔の無い底壁(11a) が
前側ヘッダ部仕切壁(16)となされている。前側ヘッダ部
仕切壁(16)には、冷媒導入口(22)が設けられている。後
側ヘッダ部(6) 分割用の中間プレート(4B)では、前側ヘ
ッダ形成用凹部(11)の底壁(11a) に前後に長い略長円形
の冷媒通過孔(13)があけられているが、後側ヘッダ形成
用凹部(9) の底壁(9a)には冷媒通過孔があけられておら
ず、この冷媒通過孔の無い底壁(9a)が後側ヘッダ部仕切
壁(15)となされている。

【００１３】前後ヘッダ部(7)(6)は、その左右両端が平
板状中間プレート(2)(2)により塞がれ、かつ左右両端間
が前後ヘッダ部仕切壁(16)(15)により仕切られているこ
とにより、前側ヘッダ部(7) が、左端部(7A)、中央部(7
B)および右端部(7C)の３つの部分に、後側ヘッダ部(6)
が、左半部(6A)および右半部(6B)の２つの部分にそれぞ
れ分けられている。

【００１４】右端の平板状中間プレート(2) の後側に
は、後側ヘッダ部(6) の右半部(6B)に通じる冷媒排出口
(17)が設けられており、同前側には、前側ヘッダ部(7)
の右端部(7C)に通じるパイプ挿通孔(19)が設けられてい
る。冷媒排出口(17)に冷媒排出パイプ(18)が接続されて
いる。パイプ挿通孔(19)には、冷媒導入パイプ(23)が挿
通されており、この冷媒導入パイプ(23)は、前側ヘッダ
部(7) 分割用の中間プレート(4A)(4B)の前側ヘッダ部仕
切壁(16)に開けられた貫通孔(22)に通されて、その先端
開口が、前側ヘッダ部(7) の左端部(7A)内に位置させら
れている。冷媒導入パイプ(23)の径は冷媒排出パイプ(1
8)の径よりも若干小さく、冷媒導入パイプ(23)のヘッダ
内部分(23a) は、前側ヘッダ部(7) 中央部(7B)および右
端部(7C)を冷媒通過孔(14)(13)周縁との間に冷媒通過間
隙を残した状態で貫通されている。

【００１５】冷媒導入パイプ(23)には、パイプ(23)内部
の冷媒の一部を室内冷却温度均一化用として、前側ヘッ
ダ部(7) の右端部(7C)の左端に近いところに分流する冷
媒通過孔(30)が上向きにあけられている。

【００１６】蒸発器(1) が上記のように構成されている
ことにより、蒸発器(1) 内には、図２に矢印で示すよう
に、前側ヘッダ部(7) の左端部(7A)からこれに連なるＵ
字状偏平管部(5A)を経て後側ヘッダ部(6) の左半部(6A)
左部へ至る第１パス(31)と、後側ヘッダ部(6) の左半部
(6A)右部からこれに連なるＵ字状偏平管部(5B)を経て前
側ヘッダ部(7) の中央部(7B)左部へ至る第２パス(32)
と、前側ヘッダ部(7) の中央部(7B)右部からこれに連な
るＵ字状偏平管部(5A)を経て後側ヘッダ部(6) の右半部
(6B)に至る第３パス(33)とよりなる計３パスの蛇行状の
冷媒流路(31)(32)(33)が形成されているとともに、前側
ヘッダ部(7) の右端部(7C)からこれに連なるＵ字状偏平
管部(5C)を経て後側ヘッダ部(6) の右半部(6B)右部（す
なわち後側ヘッダ部(6) の右端部）に合流する第４パス
(34)よりなる冷媒分流路が形成されている。

【００１７】したがって、冷媒導入パイプ(23)内に流入
した冷媒のうちの一部が、前側ヘッダ部(7) の右端部(7
C)に分流され、残部が前側ヘッダ部(7) の左端部(7A)に
導入される。前側ヘッダ部(7) の左端部(7A)に導入され
た冷媒は、これに連なるＵ字状偏平管部(5A)を経て後側
ヘッダ部(6) の左半部(6A)右部へ流れ、以後後側ヘッダ
部(6) と前側ヘッダ部(7) とをＵ字状偏平管部(5B)(5C)
を経て順次交互に流れ、後側ヘッダ部(6) の右半部(6B)
右端の冷媒排出口(17)に至る。前側ヘッダ部の右端部(7
C)に分流された冷媒は、蒸発器(1) 内をショートカット
して流れ、後側ヘッダ部(6) の右半部(6B)の左部に至
り、ここで計３パスの蛇行状の冷媒流路(31)(32)(33)を
流れてきた冷媒と合流して冷媒排出口(17)に至る。これ
により、蒸発器(1) の右側では、蒸発器(1) 内を左端か
ら蛇行状に流れてきた高温の冷媒と蒸発器(1) 内に導入
されたばかりの低温の冷媒とが混在することとなり、蒸
発器(1) の右側の冷媒平均温度と蒸発器(1) の左側の冷
媒平均温度とがほぼ等しくなる。

【００１８】この蒸発器(1) をカーエアコンとして使用
するさいには、例えば、蒸発器の右半部を通過した空気
を運転席側、同左半部を通過した空気を助手席側に送風
するようにする。このようにしても、送風される空気温
度が左右でほぼ等しいので、例えば助手席側が冷えすぎ
て、運転席側が十分に冷えないというような左右アンバ
ランスが生じることがない。

【００１９】なお、上記の実施形態では、冷媒導入パイ
プ(23)にあけられている冷媒通過孔(30)は、前側ヘッダ
部(7) の右端部(7C)の左端に近いところに通じるもの１
つだけとされているが、前側ヘッダ部(7) の中央部(7B)
に別の冷媒通過孔を設けることもできる。このさい、冷
媒通過孔の位置は、Ｕ字状偏平管部(5B)の数をＬとし
て、その中間位置よりも左側にＬ／ｎ（ｎは設計条件に
より変わる整数）寄ったところに設けることが好まし
い。この冷媒通過孔から分流した冷媒は、前側ヘッダ部
(7) の中央部(7B)において第２パス(32)に合流し、第３
パス(33)に流れた後排出される。このようにすることに
より、蒸発器(1) の右側では、蒸発器(1) 内を左端から
蛇行状に流れてきた高温の冷媒および蒸発器(1) 内に導
入されたばかりの第４パス(34)内の低温の冷媒に加え
て、蒸発器(1) 中程において導入された中間温度の冷媒
が混在することとなり、蒸発器(1) の右側の冷媒平均温
度と蒸発器(1) の左側の冷媒平均温度とを均一化する上
で設計の自由度が増加する。

【００２０】また、上記のように、前側ヘッダ部(7) の
中央部(7B)に冷媒通過孔を設けた場合、前側ヘッダ部
(7) の右端部(7C)の左端に近いところに通じる冷媒通過
孔(30)を設けないようにしてもよい。この場合には、前
側ヘッダ部(7) 分割用の右側の中間プレート(4C)が標準
の中間プレート(4) とされてこの位置の仕切壁(16)が取
り除かれる。この場合、前側ヘッダ部(7) の右端部(7C)
からこれに連なるＵ字状偏平管部(5C)を経て後側ヘッダ
部(6) の右半部(6B)右部（すなわち後側ヘッダ部(6) の
右端部）に合流する第４パス(34)はなくなり、全部で３
パスとなる。

【００２１】なお、冷媒通過孔の向きはパス(32)の向き
と反対側とすることが好ましいが、真上に向く必要はな
く、真上を中心とする９０°の範囲内であれば斜め上向
き状であってもよい。

【００２２】前側ヘッダ部(7) 分割用の２つの中間プレ
ート(4A)(4C)の仕切壁(16)には、冷媒導入パイプ(23)が
挿通される貫通孔(22)があけられているが、この貫通孔
(22)の周縁には、図５に拡大して示すように、バーリン
グ加工が施されている。ここで、バーリング部(35)は、
内向き（左右一対のうちの右側の中間プレートであるの
で左向き）に折り返されており、かつその折返し端をフ
レアー形状とすることにより、折返し部分の断面形状が
凸の半円状とされている。

【００２３】上記の蒸発器は、冷媒排出パイプ(18)およ
び冷媒導入パイプ(23)が付いた状態で炉に入れられ、一
括ろう付けすることにより得られるが、冷媒導入パイプ
(23)の挿入にさいしては、バーリング部(35)の円弧部分
に冷媒導入パイプ(23)が案内されるために、簡単に挿入
作業が行える。そして、冷媒導入パイプ(18)を上記の
逆、すなわち、図５に鎖線で示すように、左から右向き
に挿入するさいには、折返し端をフレアー形状としてい
るので、冷媒導入パイプ(23)が折返し端に当たってプレ
ート(4A)が変形するような問題が生じることなく、バー
リング部(36)の円弧部分に案内される。これにより、左
右どちらからでも、冷媒導入パイプ(23)の挿入作業が容
易に行え、蒸発器の製造がしやすくなる。

【００２４】なお、上記実施形態においては、この発明
を、偏平管部を垂直方向に並列状に配置したいわゆる縦
型の蒸発器に適用した場合を示したが、この発明は偏平
管部を水平方向に並列状に配置したいわゆる横型の蒸発
器にも同様に適用されるものである。また、上記実施形
態における前後および左右は便宜的に決めたものであ
り、前後を逆にしたり、左右を逆にしたりすることもも
ちろん可能である。

【００２５】

【発明の効果】この発明の積層型蒸発器によると、蒸発
器の右側では、蒸発器内を左端から右端まで蛇行状に流
れてきた高温の冷媒と蒸発器内に導入されたばかりの低
温の冷媒とが混在することとなり、蒸発器の右側の冷媒
平均温度と蒸発器の左側の冷媒平均温度とが、ほぼ等し
くなる。したがって、これをカーエアコンとして使用す
るとともに、例えば、蒸発器の右半部を通過した空気を
運転席側、同左半部を通過した空気を助手席側に送風す
るようにしても、送風される空気温度が左右でほぼ等し
いので、例えば助手席側が冷えすぎて、運転席側が十分
に冷えないというような左右アンバランスが生じること
がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による積層型蒸発器に実施例を概略的
に示す斜視図である。

【図２】同蒸発器の冷媒流路を示す斜視図である。

【図３】同蒸発器を構成する中間プレートの実施例を示
す斜視図である。

【図４】同蒸発器の要部を示すヘッダ部内の水平断面図
である。

【図５】同蒸発器の冷媒導入パイプと仕切壁との接合部
分を示す拡大水平断面図である。

【符号の説明】

(2) 端部プレート (4) 中間プレート (5) Ｕ字状偏平管部 (6) 後側ヘッダ部 (8) 冷媒流路形成用凹部 (9) 後側ヘッダ形成用凹部 (9a) 底壁 (11) 前側ヘッダ形成用凹部 (11a) 底壁 (13) 冷媒通過孔 (14) 冷媒通過孔 (15) 仕切壁 (16) 仕切壁 (17) 冷媒排出口 (23) 冷媒導入パイプ (30) 冷媒通過孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏平管部形成用Ｕ字状凹部(8) とこれの
   両端に連なりかつ底壁(11a)(9a) に冷媒通過孔(14)(13)
   があけられている前後ヘッダ部形成用凹部(11)(9) とを
   有する多数のプレート(2)(4)(4A)(4B)(4C)が、交互に凹
   部(8)(11)(9)の向きを変えて重ね合わせられることによ
   り、並列状のＵ字状偏平管部(5) および前後ヘッダ部
   (7)(6)が形成されており、前側ヘッダ部(7) の右端側か
   ら同ヘッダ部(7) 内の左端近くまで冷媒導入パイプ(23)
   が挿入されるとともに、前側ヘッダ部(7) の左端部(7A)
   からＵ字状偏平管部(5) を経て後側ヘッダ部(6) の左端
   部(6A)へ、以後後側ヘッダ部(6) の右端の冷媒排出口(1
   7)まで後側ヘッダ部(6) と前側ヘッダ部(7) とをＵ字状
   偏平管部(5) を経て順次交互に流れる蛇行状冷媒流路が
   形成されるように、前後ヘッダ部(6)(7)が仕切られてい
   る積層型蒸発器において、 冷媒導入パイプ(23)に、パイプ(23)内部の冷媒の一部を
   室内冷却温度均一化用として前側ヘッダ部(7) に分流す
   る冷媒通過孔(30)があけられていることを特徴とする積
   層型蒸発器。