JPH0933138A - 冷媒蒸発器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層型冷媒蒸発器１の冷却性能の高性能化を
図ると共に、空気の吹出温度分布を均一化し、且つ風上
側流路管１２内を流れる冷媒の圧力損失の増加を抑える
ようにする。 【解決手段】 風上側蒸発器本体３の風上側蒸発通路１
４の通路幅を、風下側蒸発器本体２の風下側蒸発通路１
３の通路幅よりも狭くして積層型冷媒蒸発器１の冷媒流
路断面積のうち過熱蒸気域を小さくした。また、風下側
蒸発通路１３に設けられる多数のリブ部１５を冷媒の流
れ方向に傾斜させ、風上側蒸発通路１４に設けられる多
数のリブ部１６を冷媒の流れ方向に平行にして、風上側
流路管１２内を流れる冷媒の圧力損失の増加を抑えた。
そして、風上側タンク部２３、２４の断面積を風下側タ
ンク部２１、２２の断面積よりも大きくすることによっ
て、風上側流路管１２内を流れる冷媒の圧力損失の増加
を抑えた。

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、冷媒と空気とを
熱交換させる冷媒流路管を空気の流れ方向に対して直交
する方向に複数積層してなる冷媒蒸発器に関するもの
で、特に蒸発器本体の空気の流れ方向に直交する方向に
平行な幅方向の一端側面から入口配管および出口配管が
取り出された積層型冷媒蒸発器に係わる。

【０００２】

【従来の技術】近年、冷凍サイクルの一構成部品である
冷媒蒸発器には、ユニットケース内の空気の流れ方向と
同一方向となる奥行き寸法を薄くする小型化、ユニット
ケース内の空気の流れ方向と直交する幅方向寸法および
高さ寸法を大きくする大型化、および冷媒蒸発器より吹
き出す空気の吹出温度分布の均一化への要望が強い。さ
らに、冷媒蒸発器と共に冷凍サイクルを構成する他の冷
凍サイクル機器の配置の関係から、入口配管と出口配管
とを蒸発器本体の片側側面から同一方向へ取り出して欲
しいという要求もある。このため、図１３に示したよう
な片側にタンク部１０１、１０２を有する片側タンク方
式（シングルタンク・タイプ）の積層型冷媒蒸発器１０
０（第１従来例）では、冷媒通路の分割個数を増加し、
それに伴って熱交換部１０３とは独立した冷媒導入通路
（または冷媒導出通路）１０４を設けることで対応がな
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、積層型冷媒
蒸発器１００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積層型冷媒蒸発器１００
の風上側蒸発通路１０５内で冷媒の蒸発を完了させなく
てはならない。すなわち、積層型冷媒蒸発器１００の冷
媒出口側には、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。し
たがって、片側タンク方式の積層型冷媒蒸発器１００に
は、熱交換効率の悪い部分が必ず存在することになるの
で、積層型冷媒蒸発器１００より吹き出す空気の吹出温
度分布の均一化が困難であるという問題が生じている。

【０００４】そこで、図１４に示したように、上下両側
にタンク部２０１、２０２を配することで、冷媒導入通
路（または冷媒導出通路）等の別通路を設けずに、吹き
出す空気の吹出温度分布の均一化を目指す両側タンク方
式（ダブルタンク・タイプ）の積層型冷媒蒸発器２００
（第２従来例）も提案されているが、上述のように、積
層型冷媒蒸発器２００の風上側蒸発通路２０３内を流れ
る冷媒は必ず過熱蒸気であるため、積層型冷媒蒸発器２
００が幅方向に有効に活用されていないという問題が生
じている。

【０００５】〔請求項１の目的〕請求項１に記載の発明
の目的は、風下側蒸発通路と風上側蒸発通路とで熱交換
性能が異なるという点に着目し、風上側蒸発通路の通路
幅を風下側蒸発通路の通路幅よりも狭くして、冷媒蒸発
器の熱交換性能の高性能化を図ると共に、冷媒蒸発器よ
り吹き出される空気の吹出温度分布を均一化することに
より上記問題点を解決することを目的とする。

【０００６】〔請求項２の目的〕請求項２に記載の発明
の目的は、風下側伝熱促進部および風上側伝熱促進部が
角度によって熱交換特性が異なるという点に着目し、風
下側蒸発通路に冷媒の流れに対し角度を持った風下側伝
熱促進部を使用し、風上側蒸発通路に冷媒の流れに平行
な風上側伝熱促進部を使用して、冷媒蒸発器の熱交換性
能の高性能化を図ることにより上記問題点を解決するこ
とを目的とする。

【０００７】〔請求項３の目的〕請求項３に記載の発明
の目的は、風上側タンク部内を流れる冷媒の圧力損失の
低減化を図ることのできる冷媒蒸発器を提供することに
ある。 〔請求項４の目的〕請求項４に記載の発明の目的は、複
数の風下側蒸発通路内を流れる冷媒の圧力損失の低減化
を図ることのできる冷媒蒸発器を提供することにある。

【０００８】〔請求項５の目的〕請求項５に記載の発明
の目的は、入口配管および出口配管に接続する冷媒配管
の取回しが容易で、且つ冷媒配管の短縮化を図ることの
できる冷媒蒸発器を提供することにある。 〔請求項６の目的〕請求項６に記載の発明の目的は、風
下側流路管と風上側流路管とを一対の成形プレートによ
り一体成形することのできる冷媒蒸発器を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

〔請求項１の構成〕請求項１に記載の発明は、冷媒を空
気と熱交換させて蒸発させる風下側蒸発通路、およびこ
の風下側蒸発通路の両側に風下側タンク部を有する複数
の風下側流路管と、これらの風下側流路管よりも空気の
流れ方向の風上側に配され、前記複数の風下側蒸発通路
から流入した冷媒を空気と熱交換させて蒸発させる風上
側蒸発通路、およびこの風上側蒸発通路の両側に風上側
タンク部を有する複数の風上側流路管とを共に空気の流
れ方向に直交する幅方向に並列してなる冷媒蒸発器であ
って、前記冷媒蒸発器は、前記風上側蒸発通路の通路幅
を、前記風下側蒸発通路の通路幅よりも狭くした技術手
段を採用した。

【００１０】〔請求項１の作用〕請求項１に記載の発明
によれば、風下側流路管内に流入した冷媒は、一方側の
風下側タンク部から風下側蒸発通路を通って他方側の風
下側タンク部に流入する。このとき、冷媒は、風下側蒸
発通路を通過する際に空気と熱交換して蒸発気化して液
成分の多い気液二相状態となる。そして、風下側タンク
部から風上側流路管内に流入した冷媒は、一方側の風上
側タンク部から風上側蒸発通路を通って他方側の風上側
タンク部に流入する。このとき、冷媒は、風上側蒸発通
路を通過する際に空気と熱交換して全てガス成分である
過熱蒸気となる。ここで、冷媒の流れ方向の出口側であ
る風上側蒸発通路の通路幅が冷媒の流れ方向の入口側で
ある風下側蒸発通路の通路幅よりも狭いので、内部を流
れる冷媒が過熱蒸気となる過熱蒸気域が内部を流れる冷
媒が気液二相状態となる気液二相域よりも小さくなる。

【００１１】〔請求項１の効果〕請求項１に記載の発明
は、内部を流れる冷媒が過熱蒸気となる風上側蒸発通路
の通路幅を、内部を流れる冷媒が気液二相状態となる風
下側蒸発通路の通路幅よりも狭くすることにより、熱交
換効率の悪い部分を熱交換効率の良い部分よりも小さく
することができるので、冷媒蒸発器の熱交換性能の低下
を抑えることができると共に、冷媒蒸発器より吹き出さ
れる空気の吹出温度分布を均一化し易くなる。

【００１２】〔請求項２の構成〕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、前記風下側
蒸発通路は、冷媒の流れ方向に対して角度を持って設け
られた風下側伝熱促進部を有し、前記風上側蒸発通路
は、冷媒の流れ方向に平行に設けられた風上側伝熱促進
部を有する技術手段を採用した。

【００１３】〔請求項２の作用および効果〕請求項２に
記載の発明によれば、風下側蒸発通路を流れる冷媒は風
下側伝熱促進部により攪乱されて外側を通過する空気と
良好に熱交換することにより、冷媒蒸発器の熱交換性能
の高性能化を図ることができる。また、風上側蒸発通路
を流れる冷媒は風上側伝熱促進部によりあまり攪乱され
ることなくスムーズに流れるので、風下側蒸発通路より
も通路幅の狭い風上側蒸発通路内を流れる冷媒の圧力損
失の増加を抑えることができる。すなわち、風上側流路
管内を流れる冷媒の圧力損失の増加を抑えることができ
る。

【００１４】〔請求項３の構成〕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加え
て、前記冷媒蒸発器は、前記風上側タンク部の内部空間
の断面積を、前記風下側タンク部の内部空間の断面積よ
りも大きくした技術手段を採用した。

【００１５】〔請求項３の作用および効果〕請求項３に
記載の発明によれば、風上側タンク部の内部空間を、風
下側タンク部の内部空間よりも広くすることにより、風
下側蒸発通路よりも通路幅の狭い風上側蒸発通路内を流
れる冷媒の圧力損失の増加を抑えることができる。すな
わち、風上側流路管内を流れる冷媒の圧力損失の増加を
抑えることができる。

【００１６】〔請求項４の構成〕請求項４に記載の発明
は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の冷媒蒸
発器に加えて、前記冷媒蒸発器は、前記複数の風下側流
路管を空気の流れ方向に直交する幅方向に並列してなる
風下側蒸発器本体と、この風下側蒸発器本体よりも空気
の流れ方向の風上側に配され、前記複数の風上側流路管
を前記風下側流路管と同一方向に並列してなる風上側蒸
発器本体とを備え、前記風下側蒸発器本体は、前記複数
の風下側蒸発通路を、前記風上側蒸発通路よりも多い分
割個数となるように２個以上の風下側蒸発通路群に分割
する風下側分割手段を有する技術手段を採用した。

【００１７】〔請求項４の作用および効果〕請求項４に
記載の発明によれば、複数の風下側蒸発通路が風下側分
割手段により風上側蒸発通路よりも多い分割個数となる
ように２個以上の風下側蒸発通路群に分割されているた
め、風下側蒸発通路群の通路断面積よりも複数の風下側
蒸発通路の通路断面積が大きくなるので、風下側蒸発通
路よりも通路幅の狭い風上側蒸発通路内を流れる冷媒の
圧力損失の増加を抑えることができる。

【００１８】〔請求項５の構成〕請求項５に記載の発明
は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の冷媒蒸
発器に加えて、前記冷媒蒸発器は、減圧装置から入口側
接続配管を経て前記風下側流路管内に冷媒を流入させる
入口配管と、前記風上側流路管内から出口側接続配管を
経て冷媒圧縮機へ冷媒を流出させる出口配管とを備え、
前記入口配管および前記出口配管は、前記冷媒蒸発器の
幅方向の片側部から同一方向に向かって取り出されてい
る技術手段を採用した。

【００１９】〔請求項５の作用および効果〕請求項５に
記載の発明によれば、入口配管を冷媒蒸発器の幅方向の
片側部から取り出し、さらに出口配管を冷媒蒸発器の幅
方向の片側部から入口配管と同一方向に向かって取り出
すことにより、減圧装置と風下側流路管とを接続する入
口側接続配管、および風上側流路管と冷媒圧縮機とを接
続する出口側接続配管の取回しが容易となる。また、冷
媒蒸発器の幅方向の両側部から入口配管と出口配管をそ
れぞれ取り出すタイプのものと比較して入口側接続配管
または出口側接続配管の短縮化を図れる。

【００２０】〔請求項６の構成〕請求項６に記載の発明
は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の冷媒蒸
発器に加えて、前記複数の風下側流路管のうちの少なく
とも１つの風下側流路管、およびこの風下側流路管の空
気流れ方向に隣設される前記風上側流路管は、一対の成
形プレートにより一体成形されている技術手段を採用し
た。

【００２１】〔請求項６の作用および効果〕請求項６に
記載の発明によれば、風下側流路管と風上側流路管とを
一対の成形プレートにより一体成形しているので、冷媒
蒸発器の幅方向への風下側流路管および風上側流路管を
増加または減少する場合に流路管部品を新設しなくても
容易に対応することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】

〔第１実施例の構成〕図１ないし図８はこの発明の冷媒
蒸発器を積層型冷媒蒸発器に適用した第１実施例を示し
たもので、図１ないし図４は積層型冷媒蒸発器を示した
図である。

【００２３】積層型冷媒蒸発器１は、例えば車両用空気
調和装置の冷凍サイクルのエバポレータを構成する積層
型熱交換器で、内部を流れる冷媒と外側を通過する空気
とを熱交換させて冷媒を蒸発気化させ、空気を冷却する
風下側蒸発器本体（風下側熱交換器本体）２および風上
側蒸発器本体（風上側熱交換器本体）３を備えている。
また、積層型冷媒蒸発器１は、例えば車両の車室内前方
に設置された空調ダクト内に空気の流れ方向に対して直
交するように取り付けられている。

【００２４】風下側蒸発器本体２および風上側蒸発器本
体３は、空気の流れ方向に対して直交する幅方向に複数
積層された一対の成形プレート４と、隣設する成形プレ
ート４間に配され、冷媒と空気との熱交換効率（伝熱効
率）を高めるための複数のコルゲートフィン５と、風下
側蒸発器本体２および風上側蒸発器本体３を補強するた
めのサイドプレート６、７とからなり、これらは炉中に
て一体ろう付けされている。

【００２５】次に、一対の成形プレート４について図１
ないし図５に基づいて詳細に説明する。一対の成形プレ
ート４は、熱伝導性に優れたアルミニウム合金製で薄い
板状の金属板をプレス成形することによって一体成形さ
れている。そして、一対の成形プレート４は、空気の流
れ方向の風下側に風下側流路管１１を形成し、空気の流
れ方向の風上側に風上側流路管１２を形成している。風
下側流路管１１の内部、すなわち、一対の成形プレート
４の風下側間には、風下側蒸発通路（入口側蒸発通路）
１３が形成されている。また、風上側流路管１２の内
部、すなわち、一対の成形プレート４の風上側間には、
風上側蒸発通路（出口側蒸発通路）１４が形成されてい
る。

【００２６】風下側蒸発通路１３は、風上側蒸発通路１
４よりも冷媒の流れ方向の上流側に設けられ、主に液成
分の多い気液二相状態の冷媒と空気とを熱交換させて冷
媒を蒸発気化させる冷媒通路である。この風下側蒸発通
路１３の通路幅（空気の流れ方向と同一の方向の奥行き
寸法）は、風上側蒸発通路１４の通路幅（空気の流れ方
向と同一の方向の奥行き寸法）よりも例えば２倍程度広
くなるように形成されている。

【００２７】成形プレート４の風下側蒸発通路１３を形
成する面（対向面）には、冷媒の流れ方向｛成形プレー
ト４の長手方向（上下方向、高さ方向）｝に対して所定
の傾斜角度（例えば４０°〜５０°）だけ傾斜した多数
のリブ部１５が形成されている。これらのリブ部１５
は、本発明の風下側伝熱促進部であって、冷媒が風下側
蒸発通路１３を通路幅方向に広く行き渡るようにするた
めの突条部で、プレス成形により成形プレート４に一体
成形されている。

【００２８】風上側蒸発通路１４は、風下側蒸発通路１
３よりも冷媒の流れ方向の下流側に設けられ、主にガス
成分の多い気液二相状態の冷媒と空気とを熱交換させて
冷媒を蒸発気化させる冷媒通路である。この風上側蒸発
通路１４の通路幅（空気の流れ方向と同一の方向の奥行
き寸法）は、風下側蒸発通路１３の通路幅（空気の流れ
方向と同一の方向の奥行き寸法）よりも狭くなるように
形成されている。

【００２９】成形プレート４の風上側蒸発通路１４を形
成する面（対向面）には、冷媒の流れ方向｛成形プレー
ト４の長手方向（上下方向、高さ方向）｝に平行な多数
のリブ部１６が形成されている。これらのリブ部１６
は、本発明の風上側伝熱促進部であって、冷媒が風上側
蒸発通路１４をスムーズに流れるようにするための一文
字状の突条部で、プレス成形により成形プレート４に一
体成形されている。

【００３０】風下側流路管１１の上端部および下端部、
すなわち、風下側蒸発通路１３よりも上方および下方に
は、風下側タンク部２１、２２が形成されている。ま
た、風上側流路管１２の上端部および下端部、すなわ
ち、風上側蒸発通路１４よりも上方および下方には、風
上側タンク部２３、２４が形成されている。風下側タン
ク部２１、２２および風上側タンク部２３、２４には、
隣接する風下側流路管１１、風上側流路管１２内と連通
させるための円形状の連通孔２５、２６および楕円形状
の連通孔２７、２８がそれぞれ形成されている。したが
って、成形プレート４は、上半分と下半分とが対称形状
とされている。

【００３１】ここで、風下側蒸発器本体２の上端部に
は、風下側タンク部２１を風下側流路管１１の列設方向
（積層方向）に複数積層することによって、図１ないし
図３に示したように、風下側タンク３１が形成される。
また、風下側蒸発器本体２の下端部には、風下側タンク
部２２を風下側流路管１１の列設方向（積層方向）に複
数積層することによって、図１、図２および図４に示し
たように、風下側タンク３２が形成される。

【００３２】そして、風上側蒸発器本体３の上端部に
は、風上側タンク部２３を風上側流路管１２の列設方向
（積層方向）に複数積層することによって、図１ないし
図３に示したように、風上側タンク３３が形成される。
また、風上側蒸発器本体３の下端部には、風上側タンク
部２４を風上側流路管１２の列設方向（積層方向）に複
数積層することによって、図１、図２および図４に示し
たように、風上側タンク３４が形成される。

【００３３】なお、下端側の風下側タンク３２の略中央
部には、風下側タンク３２を風下側タンク部群２２ａと
風下側タンク部群２２ｂとに２分割するセパレータ３５
が設けられている。このセパレータ３５は、本発明の風
下側分割手段であって、略中央部に隣接して配される２
つの風下側流路管１１の風下側タンク部２２の側壁に連
通孔２６を設けないことにより形成される仕切り壁で、
複数の風下側蒸発通路１３も風下側蒸発通路群１３ａと
風下側蒸発通路群１３ｂとに分割する。

【００３４】次に、サイドプレート６について図１ない
し図６に基づいて詳細に説明する。サイドプレート６に
は、入口配管８と出口配管９とが隣合った状態でジョイ
ント１０により接続されている。そして、サイドプレー
ト６は、積層型冷媒蒸発器１を構成する複数の成形プレ
ート４のうち最も奥側（入口配管８の接続側と逆側）に
配される成形プレート４との間に、入口側通路３６およ
び出口側通路３７を形成している。したがって、サイド
プレート６は、上半分と下半分とが対称形状とされ、左
半分と右半分とが対称形状とされている。

【００３５】入口側通路３６は、入口配管８より流入し
た冷媒を風下側流路管１１の風下側タンク部２２内に供
給する冷媒通路である。出口側通路３７は、風上側流路
管１２の風上側タンク部２３内より流出した冷媒を出口
配管９に供給する冷媒通路である。

【００３６】次に、サイドプレート７について図１ない
し図５、図７に基づいて詳細に説明する。サイドプレー
ト７は、積層型冷媒蒸発器１を構成する複数の成形プレ
ート４のうち最も手前側（入口配管８の接続側）に配さ
れる成形プレート４との間に、図７に示したように、連
通路３８を形成している。この連通路３８は、下端側の
風下側タンク３２の奥側の風下側タンク部２２と下端側
の風上側タンク３４の奥側の風上側タンク部２４とを直
接連通する冷媒通路である。したがって、成形プレート
４は、上半分と下半分とが対称形状とされ、左半分と右
半分とが対称形状とされている。

【００３７】入口配管８は、冷凍サイクルの温度自動膨
張弁やキャピラリチューブ等の減圧装置（図示せず）か
ら入口側接続配管（図示せず）を経て風下側蒸発器本体
２内に冷媒を流入させる配管である。出口配管９は、風
上側蒸発器本体３内から出口側接続配管（図示せず）を
経て冷媒圧縮機（図示せず）へ冷媒を流出させる配管で
ある。入口配管８および出口配管９は、積層型冷媒蒸発
器１の片側部（基本的には冷媒圧縮機や冷媒凝縮器が設
置されているエンジンルーム側部、実施例ではサイドプ
レート６）より同一方向に取り出されている。

【００３８】ここで、風下側蒸発器本体２の内部にはセ
パレータ３５により風下側冷媒流路Ａが形成され、風上
側蒸発器本体３の内部には風上側冷媒流路Ｂが形成され
る。風下側蒸発器本体２の風下側冷媒流路Ａは、入口配
管８から流入した冷媒を、入口側通路３６→下端側の風
下側タンク３２の風下側タンク部群２２ａ→風下側蒸発
通路群１３ａを構成する各風下側蒸発通路１３→上端側
の風下側タンク３１の各風下側タンク部２１→風下側蒸
発通路群１３ｂを構成する各風下側蒸発通路１３→下端
側の風下側タンク３２の風下側タンク部群２２ｂを経由
して連通路３８へ導く冷媒経路となる。

【００３９】風上側蒸発器本体３の風上側冷媒流路Ｂ
は、連通路３８から流入した冷媒を、下端側の風上側タ
ンク３４の各風上側タンク部２４→各風上側蒸発通路１
４→上端側の風上側タンク３３の風上側タンク部２３→
出口側通路３７を経由して出口配管９へ導く冷媒経路と
なる。

【００４０】〔第１実施例の作用〕次に、この実施例の
積層型冷媒蒸発器１の作用を図１ないし図７に基づいて
簡単に説明する。

【００４１】減圧装置を通過する際に断熱膨張された低
温低圧の気液二相状態の冷媒は、入口側接続配管、入口
配管８を通って入口側通路３６内に流入する。入口側通
路３６内に流入した冷媒は、連通孔２６を通って下端側
の風下側タンク３２の風下側タンク部群２２ａ内に流入
する。風下側タンク部群２２ａ内に流入した冷媒は、こ
こで風下側蒸発通路群１３ａを構成する各風下側蒸発通
路１３に均等に分配される。

【００４２】そして、風下側蒸発通路群１３ａを構成す
る各風下側蒸発通路１３内に流入した冷媒は、各風下側
蒸発通路１３内を流れる際に、風下側流路管１１の外側
を通過する空気と熱交換して蒸発気化し、液成分が多い
気液二相状態の冷媒となって、上端側の風下側タンク３
１の各風下側タンク部２１内に流入し、ここで風下側蒸
発通路群１３ｂを構成する各風下側蒸発通路１３に均等
に分配される。

【００４３】そして、風下側蒸発通路群１３ｂを構成す
る各風下側蒸発通路１３内に流入した冷媒は、各風下側
蒸発通路１３内を流れる際に、風下側流路管１１の外側
を通過する空気と熱交換して蒸発気化し、液成分よりも
ガス成分が多い気液二相状態の冷媒となる。そして、冷
媒は、下端側の風下側タンク３２の風下側タンク部群２
２ｂ内に流入し、連通孔２６、連通路３８、連通孔２８
を通って下端側の風上側タンク３４の各風上側タンク部
２４内に流入し、ここで各風上側蒸発通路１４に均等に
分配される。

【００４４】そして、各風上側蒸発通路１４内に流入し
た冷媒は、各風上側蒸発通路１４内を流れる際に、風上
側流路管１２の外側を通過する空気と熱交換して蒸発気
化し過熱蒸気（過熱ガス）となって、上端側の風上側タ
ンク３３の各風上側タンク部２３内に流入して、連通孔
２７、出口側通路３７を通って出口配管９より流出す
る。出口配管９より流出した過熱蒸気は、出口側接続配
管を通って冷媒圧縮機の吸入口に吸入される。

【００４５】〔第１実施例の効果〕以上のように、積層
型冷媒蒸発器１は、各風上側蒸発通路１４の通路幅を各
風下側蒸発通路１３の通路幅よりも狭くすることによ
り、冷媒と空気との熱交換効率の悪い風上側蒸発通路１
４を熱交換効率の良い風下側蒸発通路１３よりも小さく
している。すなわち、積層型冷媒蒸発器１の冷媒流路断
面積において過熱蒸気域を小さくすることができるの
で、積層型冷媒蒸発器１を通過する空気が効率良く熱交
換することになる。したがって、積層型冷媒蒸発器１の
奥行き寸法を短くしても、積層型冷媒蒸発器１の冷房性
能を向上することができる。また、積層型冷媒蒸発器１
を幅方向および高さ方向に大型化しても、積層型冷媒蒸
発器１より吹き出される空気の吹出温度分布の悪化を防
止することができる。

【００４６】ここで、風下側蒸発通路１３と風上側蒸発
通路１４との通路幅比率を種々変化させて、吹出空気温
度差および冷房性能がどのように変化するかについて調
査した複数の実験について説明する。第１の実験は、風
下側蒸発通路１３と風上側蒸発通路１４との通路幅比率
を変化させ、風下側蒸発通路１３の外側を通過した吹出
空気温度と風上側蒸発通路１４の外側を通過した吹出空
気温度との吹出空気温度差について調査したもので、そ
の実験結果を図８のグラフに示した。第２の実験は、風
下側蒸発通路１３と風上側蒸発通路１４との通路幅比率
を変化させ、積層型冷媒蒸発器１の冷房性能について調
査したもので、その実験結果を図８のグラフに示した。

【００４７】この図８のグラフからも確認できるよう
に、風下側蒸発通路１３の通路幅と風上側蒸発通路１４
の通路幅との通路幅比率が１：１の場合には、吹出空気
温度差が最も大きく、冷却性能も悪化する傾向にあるこ
とが分かる。また、風下側蒸発通路１３の通路幅と風上
側蒸発通路１４の通路幅との通路幅比率が３：１の場合
には、吹出空気温度差は最も小さくなるが、冷却性能が
悪化する傾向にあることが分かる。そして、風下側蒸発
通路１３の通路幅と風上側蒸発通路１４の通路幅との通
路幅比率が２：１の場合には、冷却性能が最も良く、吹
出空気温度差も小さくなる傾向にあることが分かる。

【００４８】ここで、風上側蒸発通路１４の通路幅と風
下側蒸発通路１３の通路幅との通路幅比率を２：１とす
ることにより風上側蒸発通路１４を流れる冷媒の圧力損
失が増加する問題が生じる。しかし、この実施例では、
風下側蒸発通路１３に冷媒の流れ方向に対して傾斜した
多数のリブ部１５、および風上側蒸発通路１４に冷媒の
流れ方向に平行な多数のリブ部１６を設けたり、風上側
タンク部２３、２４の内部空間を、風下側タンク部２
１、２２の内部空間よりも広くすることにより、風上側
流路管１２内（風上側蒸発通路１４内および風上側タン
ク部２３、２４内）を流れる冷媒の圧力損失の増加を抑
えるようにしている。また、風下側蒸発通路１３に冷媒
の流れを攪乱する多数のリブ部１５が形成されているの
で、冷媒と空気との熱交換性能が更に高まる。なお、リ
ブ部１５、１６を成形プレート４に一体成形しているの
で、一対の成形プレート４間にインナーフィンを入れる
ものと比較して部品点数を低減でき、積層型冷媒蒸発器
１の価格を低減できる。

【００４９】さらに、複数の風下側蒸発通路１３をセパ
レータ３５により風下側蒸発通路群１３ａと風下側蒸発
通路群１３ｂとに２分割し、複数の風上側蒸発通路１４
を分割しないようにしているため、風下側冷媒流路Ａの
流路断面積よりも風上側冷媒流路Ｂの流路断面積を大き
くしている。このため、風上側蒸発通路１４内を流れる
冷媒の圧力損失の増加を更に抑えることができる。

【００５０】入口配管８および出口配管９を共に積層型
冷媒蒸発器１の片側部から同一方向に例えば冷媒凝縮器
等の室外機や冷媒圧縮機等が設置されているエンジンル
ーム側に取り出すことにより、それらと積層型冷媒蒸発
器１とを接続する入口側接続配管および出口側接続配管
の取回しが容易となる。また、積層型冷媒蒸発器の両側
部から入口配管と出口配管をそれぞれ取り出すタイプの
ものと比較して入口側接続配管または出口側接続配管の
長さを短くすることができる。

【００５１】さらに、この実施例では、風下側流路管１
１と風上側流路管１２とを一対の成形プレート４により
一体成形しているので、積層型冷媒蒸発器１の幅方向へ
の風下側流路管１１および風上側流路管１２を増加また
は減少する場合に流路管部品を新設しなくても容易に対
応することができる。また、風下側流路管１１と風上側
流路管１２の形状が仮に複雑となっても簡単に積層型冷
媒蒸発器１を製造することができる。

【００５２】〔第２実施例〕図９はこの発明の第２実施
例を示したもので、積層型冷媒蒸発器内の冷媒の流れ方
向を示した図である。

【００５３】この実施例では、入口配管８を風下側蒸発
器本体２の上端側の風下側タンク３１に接続し、出口配
管９を風上側蒸発器本体３の下端側の風上側タンク３４
に接続し、入口配管８および出口配管９を積層型冷媒蒸
発器１の片側部（基本的にはエンジンルーム側）より取
り出している。

【００５４】そして、上端側の風下側タンク３１の略中
央部には、風下側タンク３１を風下側タンク部群２１ａ
と風下側タンク部群２１ｂとに２分割するセパレータ４
１が設けられている。このセパレータ４１は、複数の風
下側蒸発通路１３も風下側蒸発通路群１３ａと風下側蒸
発通路群１３ｂとに分割する風下側分割手段である。

【００５５】そして、積層型冷媒蒸発器１を構成する複
数の成形プレートのうち最も奥側（入口配管８の接続側
と逆側）に配される成形プレートとサイドプレートとの
間には、上端側の風下側タンク３１の奥側の風下側タン
ク部２１と上端側の風上側タンク３３の奥側の風上側タ
ンク部２３とを直接連通する連通路４２が形成されてい
る。

【００５６】風下側蒸発器本体２の風下側冷媒流路Ａ
は、入口配管８から流入した冷媒を、上端側の風下側タ
ンク３１の風下側タンク部群２１ａ→風下側蒸発通路群
１３ａを構成する各風下側蒸発通路１３→下端側の風下
側タンク３２の各風下側タンク部２２→風下側蒸発通路
群１３ｂを構成する各風下側蒸発通路１３→上端側の風
下側タンク３１の風下側タンク部群２１ｂを経由して連
通路４２に導く冷媒経路となる。

【００５７】風上側蒸発器本体３の風上側冷媒流路Ｂ
は、連通路４２から流入した冷媒を、上端側の風上側タ
ンク３３の各風上側タンク部２３→各風上側蒸発通路１
４→下端側の風上側タンク３４の各風上側タンク部２４
を経由して出口配管９に導く冷媒経路となる。

【００５８】〔第３実施例〕図１０はこの発明の第３実
施例を示したもので、積層型冷媒蒸発器内の冷媒の流れ
方向を示した図である。

【００５９】上端側の風下側タンク３１の入口寄りに
は、風下側タンク３１を風下側タンク部群２１ａと風下
側タンク部群２１ｂとに２分割するセパレータ５１が設
けられている。このセパレータ５１は、本発明の風下側
分割手段であって、複数の風下側蒸発通路１３も風下側
蒸発通路群１３ａと風下側蒸発通路群１３ｂとに分割す
る。

【００６０】また、下端側の風下側タンク３２の出口寄
りには、風下側タンク３２を風下側タンク部群２２ａと
風下側タンク部群２２ｂとに２分割するセパレータ５２
が設けられている。このセパレータ５２は、複数の風下
側蒸発通路１３も風下側蒸発通路群１３ｂと風下側蒸発
通路群１３ｃとに分割する風下側分割手段である。

【００６１】さらに、下端側の風上側タンク３４の出口
寄りには、風上側タンク３４を風下側タンク部群２４ａ
と風下側タンク部群２４ｂとに２分割するセパレータ５
３が設けられている。このセパレータ５３は、複数の風
上側蒸発通路１４も風上側蒸発通路群１４ａと風上側蒸
発通路群１４ｂとに分割する風上側分割手段である。

【００６２】そして、積層型冷媒蒸発器１を構成する複
数の成形プレートのうち最も奥側（入口配管８の接続側
と逆側）に配される成形プレートとサイドプレートとの
間には、下端側の風下側タンク３２の奥側の風下側タン
ク部２２と下端側の風上側タンク３４の奥側の風上側タ
ンク部２４とを直接連通する連通路５４が形成されてい
る。

【００６３】風下側蒸発器本体２の風下側冷媒流路Ａ
は、入口配管８から流入した冷媒を、上端側の風下側タ
ンク３１の風下側タンク部群２１ａ→風下側蒸発通路群
１３ａを構成する各風下側蒸発通路１３→下端側の風下
側タンク３２の風下側タンク部群２２ａ→風下側蒸発通
路群１３ｂを構成する各風下側蒸発通路１３→上端側の
風下側タンク３１の風下側タンク部群２１ｂ→風下側蒸
発通路群１３ｃを構成する各風下側蒸発通路１３→下端
側の風下側タンク３２の風下側タンク部群２２ｂを経由
して連通路５４に導く冷媒経路となる。

【００６４】風上側蒸発器本体３の風上側冷媒流路Ｂ
は、連通路５４から流入した冷媒を、下端側の風上側タ
ンク３４の風上側タンク部群２４ａ→風上側蒸発通路群
１４ａを構成する各風上側蒸発通路１４→上端側の風上
側タンク３３の各風上側タンク部２３→風上側蒸発通路
群１４ｂを構成する各風上側蒸発通路１４→下端側の風
上側タンク３４の風上側タンク部群２４ｂを経由して出
口配管９に導く冷媒経路となる。

【００６５】〔第４実施例〕図１１はこの発明の第４実
施例を示したもので、積層型冷媒蒸発器内の冷媒の流れ
方向を示した図である。

【００６６】この実施例では、入口配管８を風下側蒸発
器本体２の上端側の風下側タンク３１に接続し、出口配
管９を風上側蒸発器本体３の上端側の風上側タンク３３
に接続し、入口配管８および出口配管９を積層型冷媒蒸
発器１の片側部（基本的にはエンジンルーム側）より取
り出している。このため、入口配管８および出口配管９
に直接ボックス型温度自動膨張弁（図示せず）を取り付
けることができる。

【００６７】そして、上端側の風下側タンク３１の略中
央部には、第２実施例と同様に、セパレータ４１が設け
られている。そして、積層型冷媒蒸発器１を構成する複
数の成形プレートのうち最も奥側（入口配管８の接続側
と逆側）に配される成形プレートとサイドプレートとの
間には、上端側の風下側タンク３１の奥側の風下側タン
ク部２１と下端側の風上側タンク３４の奥側の風上側タ
ンク部２４とを直接連通する連通路４３が形成されてい
る。

【００６８】風下側蒸発器本体２の風下側冷媒流路Ａ
は、入口配管８から流入した冷媒を、上端側の風下側タ
ンク３１の風下側タンク部群２１ａ→風下側蒸発通路群
１３ａを構成する各風下側蒸発通路１３→下端側の風下
側タンク３２の各風上側タンク部２２→風下側蒸発通路
群１３ｂを構成する各風下側蒸発通路１３→上端側の風
下側タンク３１の風下側タンク部群２１ｂを経由して連
通路４３に導く冷媒経路となる。

【００６９】風上側蒸発器本体３の風上側冷媒流路Ｂ
は、連通路４３から流入した冷媒を、下端側の風上側タ
ンク３４の各風上側タンク部２４→各風上側蒸発通路１
４→上端側の風上側タンク３３の各風上側タンク部２３
を経由して出口配管９に導く冷媒経路となる。

【００７０】〔第５実施例〕図１２はこの発明の第５実
施例を示したもので、積層型冷媒蒸発器内の冷媒の流れ
方向を示した図である。

【００７１】上端側の風下側タンク３１の入口寄りに
は、第３実施例と同様に、セパレータ５１が設けられて
いる。また、下端側の風下側タンク３２の出口寄りに
は、第３実施例と同様に、セパレータ５２が設けられて
いる。さらに、上端側の風上側タンク３３の出口寄りに
は、風上側タンク３３を風上側タンク部群２３ａと風上
側タンク部群２３ｂとに２分割するセパレータ５５が設
けられている。

【００７２】そして、積層型冷媒蒸発器１を構成する複
数の成形プレートのうち最も奥側（入口配管８の接続側
と逆側）に配される成形プレートとサイドプレートとの
間には、下端側の風下側タンク３２の奥側の風下側タン
ク部２２と上端側の風上側タンク３３の奥側の風上側タ
ンク部２３とを直接連通する連通路５６が形成されてい
る。

【００７３】風下側蒸発器本体２の風下側冷媒流路Ａ
は、入口配管８から流入した冷媒を、上端側の風下側タ
ンク３１の風下側タンク部群２１ａ→風下側蒸発通路群
１３ａを構成する各風下側蒸発通路１３→下端側の風下
側タンク３２の風下側タンク部群２２ａ→風下側蒸発通
路群１３ｂを構成する各風下側蒸発通路１３→上端側の
風下側タンク３１の風下側タンク部群２１ｂ→風下側蒸
発通路群１３ｃを構成する各風下側蒸発通路１３→下端
側の風下側タンク３２の風下側タンク部群２２ｂを経由
して連通路５６に導く冷媒経路となる。

【００７４】風上側蒸発器本体３の風上側冷媒流路Ｂ
は、連通路５６から流入した冷媒を、上端側の風上側タ
ンク３３の風上側タンク部群２３ａ→風上側蒸発通路群
１４ａを構成する各風上側蒸発通路１４→下端側の風上
側タンク３４の各風上側タンク部２４→風上側蒸発通路
群１４ｂを構成する各風上側蒸発通路１４→上端側の風
上側タンク３３の風上側タンク部群２３ｂを経由して出
口配管９に導く冷媒経路となる。

【００７５】〔変形例〕この実施例では、本発明を積層
型冷媒蒸発器１に適用したが、本発明をプレートフィン
チューブ式の冷媒蒸発器に適用しても良い。また、本発
明を偏平チューブ内に複数の冷媒通路を有するマルチフ
ロー型冷媒蒸発器に適用しても良い。

【００７６】この実施例では、風下側蒸発器本体２と風
上側蒸発器本体３とを複数の成形プレート４により一体
的に構成したが、風下側蒸発器本体と風上側蒸発器本体
とを別体にて製造し、空気の流れ方向の風下側と風上側
に並列して配置しても良い。この実施例では、風上側蒸
発通路１４に多数のリブ部１６を設けたが、風上側蒸発
通路１４にインナーフィンを設けても良い。

【００７７】この実施例では、最も奥側の風下側流路管
１１の風下側タンク部２１または風下側タンク部２２と
最も奥側の風上側流路管１２の風上側タンク部２３また
は風上側タンク部２４とを連通する連通路３８、４２、
４３、５４、５６を最も奥側の成形プレートとサイドプ
レートとの間に形成したが、一対の成形プレート間に風
下側タンク部と風上側タンク部とを直結する連通路を設
けても良い。また、サイドプレートに溝状部を設けて連
通路３８、４２、４３、５４、５６を形成したが、成形
プレートに溝状部を設けて連通路を形成しても良く、ま
た成形プレートとサイドプレートとの両方に溝状部を設
けて連通路を形成しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】積層型冷媒蒸発器内の冷媒の流れ方向を示した
斜視図である（第１実施例）。

【図２】積層型冷媒蒸発器を示した正面図である（第１
実施例）。

【図３】積層型冷媒蒸発器を示した平面図である（第１
実施例）。

【図４】積層型冷媒蒸発器を示した底面図である（第１
実施例）。

【図５】成形プレートを示した正面図である（第１実施
例）。

【図６】サイドプレートを示した正面図である（第１実
施例）。

【図７】サイドプレートを示した正面図である（第１実
施例）。

【図８】通路幅比率に対する冷房性能および吹出空気温
度差の関係を示したグラフである（第１実施例）。

【図９】積層型冷媒蒸発器内の冷媒の流れ方向を示した
説明図である（第２実施例）。

【図１０】積層型冷媒蒸発器内の冷媒の流れ方向を示し
た説明図である（第３実施例）。

【図１１】積層型冷媒蒸発器内の冷媒の流れ方向を示し
た説明図である（第４実施例）。

【図１２】積層型冷媒蒸発器内の冷媒の流れ方向を示し
た説明図である（第５実施例）。

【図１３】積層型冷媒蒸発器内の冷媒の流れ方向を示し
た説明図である（第１従来例）。

【図１４】積層型冷媒蒸発器内の冷媒の流れ方向を示し
た説明図である（第２従来例）。

【符号の説明】

１ 積層型冷媒蒸発器（冷媒蒸発器） ２ 風下側蒸発器本体 ３ 風上側蒸発器本体 ４ 成形プレート ８ 入口配管 ９ 出口配管 １１ 風下側流路管 １２ 風上側流路管 １３ 風下側蒸発通路 １３ａ 風下側蒸発通路群 １３ｂ 風下側蒸発通路群 １４ 風上側蒸発通路 １５ リブ部（風下側伝熱促進部） １６ リブ部（風上側伝熱促進部） ２１ 風下側タンク部 ２２ 風下側タンク部 ２３ 風上側タンク部 ２４ 風上側タンク部 ３５ セパレータ（風下側分割手段） ５１ セパレータ（風下側分割手段）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）冷媒を空気と熱交換させて蒸発させ
   る風下側蒸発通路、およびこの風下側蒸発通路の両側に
   風下側タンク部を有する複数の風下側流路管と、 （ｂ）これらの風下側流路管よりも空気の流れ方向の風
   上側に配され、 前記複数の風下側蒸発通路から流入した冷媒を空気と熱
   交換させて蒸発させる風上側蒸発通路、およびこの風上
   側蒸発通路の両側に風上側タンク部を有する複数の風上
   側流路管とを共に空気の流れ方向に直交する幅方向に並
   列してなる冷媒蒸発器であって、 前記冷媒蒸発器は、前記風上側蒸発通路の通路幅を、前
   記風下側蒸発通路の通路幅よりも狭くしたことを特徴と
   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、 前記風下側蒸発通路は、冷媒の流れ方向に対して角度を
   持って設けられた風下側伝熱促進部を有し、 前記風上側蒸発通路は、冷媒の流れ方向に平行に設けら
   れた風上側伝熱促進部を有す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、前記風上側タンク部の内部空間の断
   面積を、前記風下側タンク部の内部空間の断面積よりも
   大きくしたことを特徴とする冷媒蒸発器。
4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
   の冷媒蒸発器において、 前記冷媒蒸発器は、前記複数の風下側流路管を空気の流
   れ方向に直交する幅方向に並列してなる風下側蒸発器本
   体と、この風下側蒸発器本体よりも空気の流れ方向の風
   上側に配され、前記複数の風上側流路管を前記風下側流
   路管と同一方向に並列してなる風上側蒸発器本体とを備
   え、 前記風下側蒸発器本体は、前記複数の風下側蒸発通路
   を、前記風上側蒸発通路よりも多い分割個数となるよう
   に２個以上の風下側蒸発通路群に分割する風下側分割手
   段を有することを特徴とする冷媒蒸発器。
5. 【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかに記載
   の冷媒蒸発器において、 前記冷媒蒸発器は、減圧装置から入口側接続配管を経て
   前記風下側流路管内に冷媒を流入させる入口配管と、前
   記風上側流路管内から出口側接続配管を経て冷媒圧縮機
   へ冷媒を流出させる出口配管とを備え、 前記入口配管および前記出口配管は、前記冷媒蒸発器の
   幅方向の片側部から同一方向に向かって取り出されてい
   ることを特徴とする冷媒蒸発器。
6. 【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれかに記載
   の冷媒蒸発器において、 前記複数の風下側流路管のうちの少なくとも１つの風下
   側流路管、およびこの風下側流路管の空気流れ方向に隣
   設される前記風上側流路管は、一対の成形プレートによ
   り一体成形されていることを特徴とする冷媒蒸発器。