JPS633153A - 冷媒蒸発器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は冷媒蒸発器に関するもので、例えば、自動車用
空調装置の冷凍サイクルにおける冷媒蒸発器として用い
ることができる。

〔従来の技術〕

従来、例えば特開昭６０．−１２２８９１号公報に示さ
れるように、−対のプレートを向かい合わせて接合し、
それにより内部に冷媒通路を形成し、さらにこの−対の
プレートを複数段積層してなる冷媒蒸発器が知られてい
る。

このような、チューブを複数段積層してなる冷媒蒸発器
を例えば第６図に示すように構成した場合について考え
る。第６図に示される冷媒莫発器は、入口バイブ１２１
より気液二相の冷媒が導入され、まず第１タンク群Ａに
導入される。この第１タンク部Ａに導入された冷媒は、
Ｕ字状をなす冷媒通路を流れ第２タンク群已に流れる。

そして、この第２タンク群Ｂから第３タンク群Ｃに更に
流入し、この第３タンク群ＣからＵ字状の通路を通って
第４タンク部りに流れ出る。そしてこの第４タンク部り
から出口バイブ１２２を通って図示しない圧縮機に導か
れる。第１タンク群、第３タンク群は冷媒を導入して各
チューブに分配するので入口タンク群と呼び、第２タン
ク群、第４タンク群が集合して排出するので出力タンク
群と呼ぶ。

なお、第６図中冷媒の流れをを矢印Ｆで示している。

このような冷媒蒸発器において第２タンク群Ｂから第３
タンク群Ｃに流れる冷媒の状態を第８図に示す。第８図
はその冷媒の流れ量とこの蒸発器を通過する空気温度を
模式的に示す図である。第８図中矢印Ｑが各タンク部か
ら各チューブに流入する冷媒量の相対的な大きさを示す
ものである。

又この矢印Ｑの下方には冷媒蒸発器のタンク側から下方
までを上段、中段、下段におおよそ３等分した際に各段
を通過する空気吹出し温度が示されている。

なお、従来技術を示すその他の公報として例えば実公昭
５６−２０７６６号公報、実公昭５８−５０２１６号公
報等がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したような冷媒蒸発器では、第１タンク群Ａから冷
媒通路を通って第２タンク群Ｂに至るまでにおいて、そ
の通路を流れる冷媒の熱交換が行われ、第２タンク群Ｂ
に至った冷媒は比較的気体比率が多くなっている。従っ
て、第２タンク群Ｂから第３タンク群Ｃに流れる冷媒の
流速が比較的速くなっている。その結果、第８図に示す
ように第３タンク群Ｃにおいては、その第３タンク群Ｃ
に連結されている各チューブのほぼ真中に位置している
チューブ群８００に流入する冷媒量は比較的少なく、又
第３タンク群Ｃの最奥部に連結されているチューブ８０
１，８０２等には多くの液冷媒が流入していることにな
る。すなわち、第３タンク群Ｃのほぼ中間位置に連結さ
れているチューブに流れ込む液冷媒の冷媒量不足が生じ
ており、その結果として同じく第８図に示すように蒸発
器を通過する空気温度の温度分布にばらつきが生じると
いった問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述したような従来の問題点に鑑み、各チュー
ブに流れ込む液冷媒の不均一といった問題を解決するこ
とを目的としており、各チューブに流れ込む液冷媒の量
を均一化ならしめることによって、蒸発器通過空気温度
の温度分布のばらつきを是正することを目的としている
。

そして、この目的を達成するために本発明では次のよう
な手段を講じた。すなわち、複数のチューブが長手方向
に並んで接続されている入口タンク部には一端側に冷媒
の導入口が形成され、他端部側には入口タンク部内を前
記導入口より長手方向に流れる冷媒の流通面積を減少さ
せる絞り部を少なくとも１つ形成した。

〔発明の作用及び効果〕

このように本発明では、絞り部を形成しているので、こ
の絞り部によって入口タンク部を比較的高速で流れる冷
媒の速度を抑えることができ、その結果としてタンク部
の中央部に連結されるチューブ及び、またタンク部の最
奥部に連結されるチューブに流れ込む液冷媒の量を均一
化ならしめることができる。ひいては、冷媒蒸発器を通
過する空気の温度分布を均一化ならしめることができる
。

〔実施例〕

第２図はタンク部及び冷媒通路を形成する一枚のプレー
トを示す平面図、第３図及び第４図は第２図の■−■断
面及びＩＶ−ＩＶ断面を示す図である。

又、第６図及び第７図は第２図に示される一枚のプレー
トを向かい合わせてタンク部及び通路部を形成した通路
ユニットを複数段積層して形成した冷媒藤発器の上面図
及び正面図である。

まず、第２図に基づきプレート１００について説明する
。このプレート１００は板厚が０゜５〜０゜６鶴の両面
クランド材よりなる。具体的にその心材はＡ３００３材
等よりなり、スクラッドされる皮材としてはＡ４００４
材よりなり、片側クラツド率は１０〜１５％の板材より
プレス成形される。

このプレート１００にはプレス成形によってＵ字状をな
す通路形成用くぼみ部１０１が形成されている。この通
路形成用くぼみ部１０１はＵ字状をなすものであるので
、その中心部には仕切りリブ１０８が形成されている。

又、通路用くぼみ部１０１には第２図中、紙面上方に浮
き上がる複数のリブ１０７が膨出成形されている。

このＵ字状をなす通路形成用くぼみ部１０１の両端には
この通路形成用くぼみ部１０１よりさらに深いくぼみ量
を有する第１タンク形成用くぼみ部１０２及び第２タン
ク形成用くぼみ部１０３が形成されている。

この第１タンク形成用くぼみ部１０２の底部には、はぼ
楕円形状をなす第１連通穴１０４が貫通して設けられて
いる。又、第２タンク形成用くぼみ部１０３の底部にも
ほぼ楕円形状をなす第２連通穴１０５が貫通して設けら
れている。なお、この第２連通穴１０５０周縁部にはこ
のプレートを向かい合わせて接合し、それによって形成
された通路ユニットを複数段積層する際に位置決めの役
割をなすフランジ部１０６が形成されている。

このようにタンク形成用くぼみ部１０２，１０３及び通
路形成用くぼみ部１０１が、プレス成形により成形され
たプレート１００の一対を向かい合わせて接合する。こ
の時、プレート１００の外周部と仕切りリブ１０８及び
リブ１０７が互いに当接した状態となる。このようにし
て、−対のプレート１００により形成された通路ユニッ
ト３００を第６図及び第７図に示すように互いの連通穴
１０４．１０５が重なり合うようにして複数段積層する
。複数段積層された通路ユニット３００のそれぞれの間
には空気との接触面積を増大させ、放熱効果を促進させ
るための波状に折り曲げられたコルゲートフィン１２３
が配されている。又、通路ユニフ）３００の積層方向両
端部にはサイドプレート１３１，１３２が配されている
。そして、この通路ユニット３００の積層方向端部に位
置する通路ユニットには第１連通穴１０４に接合される
入口バイブ１２１が接合されている。なお、この通路ユ
ニット３００の第２連通穴１０５は閉塞された状態とな
っている。

また、この通路ユニット３００の積層方向他端部（図中
右側）の第１連通穴１０４には出口バイブ１２２が連結
されており、第２連通穴１０５は閉塞された状態となっ
ている。

このようにして積層された通路ユニットの第１連通穴１
０４、第２連通穴１０５は互いに連通状態となっており
、前述した第１タンク形成用くぼみ部１０２及び第２タ
ンク形成用くぼみ部１０５によって長平方向に伸びる楕
円筒状のタンク部が形成されている。又、通路形成用く
ぼみ１０７によって形成された通路はこのタンク部にそ
れぞれに長平方向に並んで接続されている状態となって
いる。

尚、この複数段８層された通路ユニット３００のうちほ
ぼ積層方向中央部に位置する二つの通路ユニット４０１
と４０２との接合面において第１連通穴１０４が閉塞さ
れた状態となっており、その結果として、入口バイブ１
２１より第１タンク群Ａに流れ込んだ冷媒は第４タンク
群りに流れ込むことなくＵ字状の冷媒通路を通って第２
タンク群Ｂに流れ込むようになっている。

又、第３タンク群Ｃにおいては第６図中右端から３番目
に位置する通路ユニットは第５図に示されるような特殊
プレート２００を向かい合わせて接合することにより形
成されている。すなわち、第５図に示すプレート２００
はそのタンク形成用くぼみ部側の一部を示す図であるが
、この特殊プレート２００の第２連通人に相当する位置
には絞り穴２０１を有する絞り部２０３が形成されてい
る。

なお、第５図に示す絞り穴２０１は円形形状としたが、
このような円形形状に限られるものではなく、他の形状
に変形可能である。又、この絞り部２０３の絞り穴２０
１の通路面積は第２連通穴１０５の通路面積よりも小さ
くなっているものであり、その絞り量は冷媒蒸発器内を
流れる冷媒量等により適宜選定されるものである。

第１図は本実施例の冷媒量の流れを示す模式図で、第６
図中右端Ｗの方向から見たものであり、上述した第８図
に相当する図である。この第１図からも判るように第３
タンク群Ｃ内を流れる液冷媒はその第３タンク群内部に
形成された絞り部２０３によって急速な冷媒流れが阻止
されるので、第８図に示すような第３タンク群Ｃの最奥
部への急激な冷媒の流れ込みといった現象を防止するこ
とができる。すなわち、この絞り部２０３の上流側にお
いて液冷媒がせきめられた状態となり、又、絞り部２０
３の下流側である最奥部への多量の液冷媒の流れ込みが
阻止されているので、その結果として第３タンク群Ｃに
連結される各チューブへの液冷媒流れ込み量が第１図に
示すように比較的均一化ならしめる。

このように、各チューブに流れ込む液冷媒の量が均一化
ならしめることにより第１図に示すように冷媒蒸発器を
通過した空気温度の温度分布が平滑化される結果となり
、良好な空調状態を得ることができるのである。

なお、本実施例において、冷媒の流れ順序は従来技術の
欄で説明したのと全（同様であり、入口バイブ１２１よ
り流れ込んだ冷媒は第１タンク群ＡからＵ字状の冷媒通
路を通過して第２タンク群Ｂに流れ込む。そして、第２
タンク群已に同一線上に連続して形成されている第３タ
ンク群Ｃに流れ込み、さらにＵ字状の冷媒通路を流れて
第４タンク群りに流れ込む。そしてこの第４タンク群り
から出口バイブ１２２に至り、この出口バイブｌ）＝、
上述の例では特殊プレート２００よりなる通路ユニット
を第６図中右端より３番目に位置するように構成したが
、この絞り部を有する特殊プレート２００の配置位置は
その他の諸条件に応じて適宜選定されるものである。ま
た、第９図に示す様に絞り部２０１，２０１’は第３タ
ンク群Ｃ内に２箇所以上形成してもよく、第１タンク群
Ａ内と第３タンク群Ｃ内の両方、あるいは第１タンク群
Ａ内のみに形成してもよい。

また、本実施例では第２タンク群Ｂが入力タンク部、第
３タンク群Ｃが出口タンク部に相当している。

上述の例では冷媒の流れが第１タンク群、第２タンク群
、第３タンク群、第４タンク群と４つのタンク群よりな
る冷媒蒸発器を示したが、第１０図、第１１図に示す様
に第１タンク群Ｅ（入口タンク部）、第２タンク群Ｆ（
出口タンク部）の２つのタンク群からなる冷媒蒸発器に
用いることもできる。すなわち、この場合には第１タン
ク群Ｅに入口バイブ１２１が接続され、第２タンク群Ｆ
に出口バイブ２２が接続される。そして、絞り部２０１
．２０１’は第１タンク群Ｅの適当な位置に複数個（本
例では２個）配置されるのである。

また本発明は第・１２図、第１３図に示されるような型
式の冷媒蒸発器にも適用することができる。

上述した例では冷媒通路が略Ｕ字状をなしていたが、本
例のものでは直線上の冷媒通路３０４の両端面にタンク
３０３．．３０５を形成している。

タンク３０３の略中央部には仕切り壁３１０が形成され
ており、タンク３０３は第２出ロタンクＧと第２出ロタ
ンク群Ｊとに区画されている。そして、第１タンク群Ｇ
の端部には入力バイブ３０６が接続され、第２出ロタン
ク群Ｊの端子には出口バイブ３７が接続されている。

この第１タンク群Ｇ１第２タンク群Ｊは本数本の冷媒通
路３０４によってタンク３０５に連通しているので、入
口バイブ３０６から第１人口タンク群Ｇに流れ込んでき
た冷媒は冷媒通路３０４を通ってタンク３０５内に流入
し、さらに、このタンク３０５から冷媒通路３０４を通
って第２出力タンク群Ｊに流れる。そして、この第２出
ロタンク群Ｊから出口バイブ３０７を介して図示しない
圧縮機に流れる。　　　　　・ このような冷媒流れにより、タンク３０５は第１人口タ
ンク群Ｇから流れてくる冷媒を受は入れる第１出ロタン
ク群Ｈと、第２出ロタンク群Ｊに向けて冷媒を送り出す
第２人口タンク群Ｉとに区画することができる。この第
２人口タンク群Ｉの内部には、上述した実施例に用いら
れているものと同様な絞り部２０１が形成されている。

この絞り部２０１は第１３図に示されるものでは１箇所
にのみしか形成されていないが、複数箇所に渡って形成
しても良く、また第１人口タンク群Ｇ内にも形成してよ
い。

尚、上述の例において、絞り部を複数箇所に渡って形成
しても良いことを示したが、この場合、複数個の絞り部
のそれぞれの絞り量は適宜選定されるもので、全て同一
の絞り量である必要はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の冷媒流れを模式的に示す図、第
２図は実施例のプレートを示す平面図、第３図は第２図
のＩ［［−１断面図、第４図は第２図のＩＶ−ＴＶ断面
図、第５図は特殊プレートの要部を示す平面図、第６図
は実施例の冷媒蒸発器を示す平面図、第７図は第６図に
示す実施例の正面図、第８図は従来の蒸発器における冷
媒流れを模式的に示す図、第９図は他の例における冷媒
流れを模式的に示す図、第１０図は他の例を示す平面口
、第１１図は第１０図に示す例の冷媒流れを模式的に示
す図、第１２図は他の例を示す正面図、第１３図は第１
２図に示す例の冷媒流れを模式的に示す図である。 １００・・・プレート、１０１・・・通路形成用くぼみ
部、１０２・・・第１タンク形成用（ぼみ部、１０３・
・・第２タンク形成用（ぼみ部、１０４・・・第１連通
穴、１０５・・・第２連通穴、１２１・・・入口バイブ
。 １２２・・・出口バイブ、２００・・・特殊プレート、
２０１・・・絞り穴、２０３・・・絞り部。 代理人弁理士　岡　　部　　　隆 第１図 第２図 第５図 Ｗ 凸 第８図 第　９２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　長手方向の一端部側に冷媒の導入口を有する入
   口タンク部と、 この入口タンク部の長手方向に複数本並んで接続され、
   前記入口タンク部内の冷媒が各々に分配されるチューブ
   と、 このチューブ内を流れてきた冷媒を集合させ、この冷媒
   の導出するたための導出口を有する出口タンク部とを備
   え、 前記入口タンク部の内面には前記導入口より長手方向に
   流れる冷媒の流通面積を減少させる絞り部が少なくとも
   １個以上形成されている冷媒蒸発器。
2. （２）　前記入口タンク部、出口タンク部及びチューブ
   は、タンク用くぼみ部及び通路くぼみ部を有する一対の
   プレートを向かい合わせて接合することにより形成され
   る特許請求の範囲第１項の冷媒蒸発器。