WO2016136265A1

WO2016136265A1 - 冷媒蒸発器

Info

Publication number: WO2016136265A1
Application number: PCT/JP2016/001022
Authority: WO
Inventors: 森本　正和; 鳥越　栄一; 直久石坂
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2016-02-25
Publication date: 2016-09-01
Also published as: DE112016000963T5; JP2017032262A; CN107003090A; US10352601B2; JP6558269B2; US20180023872A1

Abstract

　被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う冷媒蒸発器（１）は、冷媒が内部を流れ、被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う第１熱交換部（１２）と、第１熱交換部に対向して配置されるとともに、冷媒が内部を流れ、被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う第２熱交換部（２２）と、第１熱交換部の下方に配置され、第１熱交換部に前記冷媒を分配する第１タンク（１３）と、第２熱交換部の下方に配置され、第２熱交換部を流れる冷媒を集める第２タンク（２３）と、ろう付けにより第１タンク及び第２タンクに接合され、第２タンクに集められた冷媒を第１タンクに導く第３タンク（３０）と、を備える。第１タンク及び第３タンクの接合部（１３３，３０４）の一方には、突出部（３１０～３１２）が形成される。第１タンク及び第３タンクの接合部の他方には、突出部が挿入される挿入部（１３４～１３６）が形成されている。

Description

冷媒蒸発器

関連出願の相互参照

　本出願は、２０１５年２月２７日に出願された日本特許出願２０１５－３８１７０号、２０１５年８月７日に出願された日本特許出願２０１５－１５６９５６号と２０１６年２月２３日に出願された日本特許出願２０１６－３２０５４号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う冷媒蒸発器に関する。

　この種の冷媒蒸発器としては、特許文献１に記載の冷媒蒸発器がある。特許文献１に記載の冷媒蒸発器は、被冷却流体の空気と熱交換を行う第１熱交換部及び第２熱交換部を備えている。第１熱交換部及び第２熱交換部は、空気の流れ方向に対向して配置されている。第１熱交換部は、空気の流れ方向に直交する方向に第１コア部と第２コア部とに区画されている。第２熱交換部も、空気の流れ方向に直交する方向に第１コア部と第２コア部とに区画されている。第１熱交換部の第１コア部は空気の流れ方向において第２熱交換部の第１コア部と対向している。第１熱交換部の第２コア部は空気の流れ方向において第２熱交換部の第２コア部と対向している。特許文献１に記載の冷媒蒸発器は、第１熱交換部の鉛直方向の両端に設けられる一対のタンクと、第２熱交換部の鉛直方向の両端に設けられる一対のタンクとを備えている。また、特許文献１に記載の冷媒蒸発器は、第１熱交換部の鉛直方向下方に設けられるタンクと、第２熱交換部の鉛直方向下方に設けられるタンクとの間に入替えタンクを備えている。

　特許文献１に記載の冷媒蒸発器では、第２熱交換部の鉛直方向上方側タンクから第２熱交換部の第１コア部及び第２コア部へと冷媒が流れる。第２熱交換部の第１コア部に流入した冷媒は、第２熱交換部の鉛直方向下方側タンクから入替えタンク及び第１熱交換部の鉛直方向下方側タンクを介して第１熱交換部の第２コア部へと流れる。第２熱交換部の第２コア部に流入した冷媒は、第２熱交換部の鉛直方向下方側タンクから入替えタンク及び第１熱交換部の鉛直方向下方側タンクを介して第１熱交換部の第１コア部へと流れる。第１熱交換部の第１コア部に流入した冷媒、及び第１熱交換部の第２コア部に流入した冷媒は、第１熱交換部の鉛直方向上方型タンクを介して排出される。

特開２０１３－１８５７２３号公報

　ところで、特許文献１に記載されるような冷媒蒸発器では、第１熱交換部の鉛直方向下方側タンク及び第２熱交換部の鉛直方向下方側タンクに対する入替えタンクの固定が、例えば面ろう付けにより行われることがある。詳しくは、第１熱交換部の鉛直方向下方側タンクの接合面、及び第２熱交換部の鉛直方向下方側タンクの接合面に入替えタンクの接合面を面接触させた上で、所定の温度で加熱処理することで入替えタンクのろう付けが行われる。第１熱交換部の鉛直方向下方側タンクの接合面と入替えタンクの接合面とを面接触させる場合、それらの接合面全体を面接触させることが困難であり、それらの接合面には、面接触できていない部位が部分的に発生する可能性がある。この場合、面接触できていない部分には隙間が形成される。これが、第１熱交換部の鉛直方向下方側タンクの接合面と入替えタンクの接合面との間に微小な隙間が形成される、いわゆるろう引けの要因となる。同様のろう引けは、第２熱交換部の鉛直方向下方側タンクの接合面と入替えタンクの接合面との間にも生じる可能性がある。

　一方、冷媒と空気との熱交換に基づき第１熱交換部及び第２熱交換部の外面に凝縮水が生成されると、当該凝縮水は鉛直方向下方へと流れる。第１熱交換部の鉛直方向下方側タンクの接合面と入替えタンクの接合面との間に、ろう引けによる隙間が形成されていると、この隙間に凝縮水が貯留する可能性がある。同様に、第２熱交換部の鉛直方向下方側タンクの接合面と入替えタンクの接合面との間に、ろう引けによる隙間が形成されていると、この隙間に凝縮水が貯留する可能性がある。この貯留した水が凍結すると、水の体積膨張により各タンクが損傷する、いわゆる凍結割れが発生するおそれがある。

　本開示の目的は、凍結割れを抑制することのできる冷媒蒸発器を提供することにある。

　本開示の一態様において、被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う冷媒蒸発器は、冷媒が内部を流れ、被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う第１熱交換部と、第１熱交換部に対向して配置されるとともに、冷媒が内部を流れ、被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う第２熱交換部と、第１熱交換部の下方に配置され、第１熱交換部に冷媒を分配する第１タンクと、第２熱交換部の下方に配置され、第２熱交換部を流れる冷媒を集める第２タンクと、ろう付けにより第１タンク及び第２タンクに接合され、第２タンクに集められた冷媒を第１タンクに導く第３タンクとを備える。第１タンク及び第３タンクのそれぞれの接合部の一方には、突出部が形成されている。第１タンク及び第３タンクのそれぞれの接合部の他方には、突出部が挿入される挿入部が形成されている。

　この構成によれば、第１タンクの接合部と第３タンクの接合部との間でろう付けが行われる際、突出部と挿入部との接触部分によりろう付けの起点を確保することができる。これにより、第１タンクと第３タンクとの間の面ろう付けを回避することができるため、上述のろう引けを防止することができる。結果的に、第１タンクと第３タンクとの接合部分に、凝縮水が貯留するような隙間が形成され難くなるため、凍結割れを抑制することができる。

　また、第２タンク及び第３タンクのそれぞれの接合部の一方に、突出部が形成され、第２タンク及び第３タンクのそれぞれの接合部の他方に、突出部が挿入される挿入部が形成されていてもよい。

　この構成によれば、同様に、第２タンクと第３タンクとの接合部分に、凝縮水が貯留するような隙間が形成され難くなるため、凍結割れを抑制することができる。

第１実施形態にかかる冷媒蒸発器の概略構成を示す斜視図。第１実施形態の冷媒蒸発器の分解斜視構造を示す斜視図。第１実施形態の冷媒蒸発器の風上側分配タンク、風下側集合タンク、及び入替えタンクの分解斜視構造を示す斜視図。第１実施形態の冷媒蒸発器の風上側分配タンク、風下側集合タンク、及び入替えタンクの断面構造を示す断面図。第１実施形態の冷媒蒸発器の風上側分配タンク、風下側集合タンク、及び入替えタンクの断面構造を示す断面図。第１実施形態の冷媒蒸発器の冷媒の流れを模式的に示す斜視図。第２実施形態にかかる冷媒蒸発器の風上側分配タンク、風下側集合タンク、及び入替えタンクの分解斜視構造を示す斜視図。第２実施形態の冷媒蒸発器の排水溝の構造を示す側面図。第２実施形態の冷媒蒸発器の第１変形例の風上側分配タンク、風下側集合タンク、及び入替えタンクの分解斜視構造を示す斜視図。第２実施形態の冷媒蒸発器の第２変形例の風上側分配タンク、風下側集合タンク、及び入替えタンクの分解斜視構造を示す斜視図。第２実施形態の冷媒蒸発器の第３変形例の風上側分配タンク、風下側集合タンク、及び入替えタンクの分解斜視構造を示す斜視図。第３実施形態にかかる冷媒蒸発器の入替えタンクの突出部の拡大構造を示す拡大図。第３実施形態の冷媒蒸発器の入替えタンクの突出部の拡大構造を示す拡大図。他の実施形態にかかる冷媒蒸発器の風上側分配タンクの貫通孔、及び入替えタンクの突出部の周辺の拡大構造を示す断面図。他の実施形態にかかる冷媒蒸発器の風上側分配タンクの貫通孔、及び入替えタンクの突出部の周辺の拡大構造を示す断面図。他の実施形態にかかる冷媒蒸発器の入替えタンクの突出部の拡大構造を示す拡大図。

　＜第１実施形態＞
　以下、冷媒蒸発器の第１実施形態について説明する。図１に示される本実施形態の冷媒蒸発器１は、車室内の温度を調整する車両用空調装置の冷凍サイクルに用いられる。具体的には、冷媒蒸発器１は、車室内に送風される空気から吸熱して液相の冷媒を蒸発させることで空気を冷却する冷却用熱交換器である。冷凍サイクルは、周知のように、冷媒蒸発器１の他に、図示されない圧縮機、放熱器、及び膨張弁等から構成される。

　図１及び図２に示されるように、冷媒蒸発器１は、２つの蒸発部１０，２０と、入替えタンク３０とを備えている。蒸発部１０，２０は、空気の流れ方向Ｘに対して上流側と下流側に配置されている。本実施形態では、空気流れ方向Ｘは鉛直方向Ｙ１，Ｙ２に直交する方向となっている。以下、空気流れ方向Ｘの上流側に配置される蒸発部１０を「風上側蒸発部１０」と称する。また、空気流れ方向Ｘの下流側に配置される蒸発部２０を「風下側蒸発部２０」と称する。

　風上側蒸発部１０は、風上側集合タンク１１と、風上側熱交換部１２と、風上側分配タンク１３とを有している。風上側集合タンク１１、風上側熱交換部１２、及び風上側分配タンク１３は、この順で鉛直方向下方Ｙ１に向かって順に配置されている。

　風上側熱交換部１２は直方体状をなしている。風上側熱交換部１２は、空気流れ方向Ｘが厚さ方向となるように配置されている。風上側熱交換部１２の鉛直方向下方Ｙ１側の端面１２ｄには、風上側分配タンク１３が取り付けられている。風上側熱交換部１２の鉛直方向上方Ｙ２側の端面１２ｅには、風上側集合タンク１１が取り付けられている。風上側熱交換部１２は、複数のチューブ１２ａと、複数のフィン１２ｂとが水平方向に交互に積層された構造からなる。なお、図２では、チューブ１２ａ及びフィン１２ｂの図示が省略されている。チューブ１２ａは、断面が扁平状をなし、鉛直方向Ｙ１，Ｙ２に延びるように配置されている。チューブ１２ａの内部には、冷媒の流れる流路が形成されている。フィン１２ｂは、薄い金属板を屈曲させることで形成される、いわゆるコルゲートフィンからなる。フィン１２ｂは、水平方向に隣り合うチューブ１２ａの間に配置されており、チューブ１２ａの外面に接合されている。図２に示されるように、風上側熱交換部１２は、チューブ１２ａ及びフィン１２ｂの積層方向において第１風上側コア部１２１と第２風上側コア部１２２とに区画されている。また、図１に示されるように、風上側熱交換部１２は、チューブ１２ａ及びフィン１２ｂの積層方向の両端にサイドプレート１２ｃを有している。サイドプレート１２ｃは、風上側熱交換部１２を補強するための部材である。

　風上側分配タンク１３は、内部に冷媒の流路を有する筒状の部材からなる。風上側分配タンク１３の軸方向の両端部は閉塞されている。図２に示されるように、風上側分配タンク１３は、軸方向の中央部に仕切り板１３ａを有している。仕切り板１３ａは、風上側分配タンク１３の内部流路を第１分配部１３１と第２分配部１３２とに区画している。また、風上側分配タンク１３の外周面には、チューブ１２ａの鉛直方向下方Ｙ１側の端部が挿入される図示しない複数の貫通孔が形成されている。この貫通孔により第１分配部１３１の内部流路は第１風上側コア部１２１のチューブ１２ａに連通され、第２分配部１３２の内部流路は第２風上側コア部１２２のチューブ１２ａに連通されている。すなわち、第１分配部１３１は、第１風上側コア部１２１のチューブ１２ａに冷媒を分配する。また、第２分配部１３２は、第２風上側コア部１２２のチューブ１２ａに冷媒を分配する。

　図３に示されるように、風上側分配タンク１３の外周面には、平面状の接合部１３３が軸方向に延びるように形成されている。接合部１３３は、入替えタンク３０が接合される部分である。接合部１３３には貫通孔１３４，１３５が形成されている。図４に示されるように、貫通孔１３４は、接合部１３３の外面から第１分配部１３１の内部流路に貫通している。貫通孔１３４は、入替えタンク３０内の冷媒を第１分配部１３１に導くための流路となる。貫通孔１３５は、接合部１３３の外面から第２分配部１３２の内部流路に貫通している。貫通孔１３５は、入替えタンク３０内の冷媒を第２分配部１３２に導くための流路となる。また、図３に示されるように、風上側分配タンク１３における貫通孔１３４，１３５が形成されない部分には複数の凹部１３６が形成されている。図５に示されるように、凹部１３６は、風上側分配タンク１３の内部流路に貫通しないように溝状に形成されている。なお、図２では、凹部１３６の図示が省略されている。

　図１及び図２に示されるように、風上側集合タンク１１は、内部に冷媒の流路を有する筒状の部材からなる。風上側集合タンク１１の軸方向の一端部は閉塞されている。風上側集合タンク１１の軸方向の他端部には冷媒排出口１１ａが形成されている。冷媒排出口１１ａは、図示しない圧縮機の吸入側に接続されている。また、風上側集合タンク１１の外周面には、チューブ１２ａの鉛直方向上方Ｙ２側の端部が挿入される図示しない複数の貫通穴が形成されている。この貫通穴により風上側集合タンク１１の内部流路は第１風上側コア部１２１のチューブ１２ａ及び第２風上側コア部１２２のチューブ１２ａにそれぞれ連通されている。すなわち、第１風上側コア部１２１のチューブ１２ａを流れる冷媒、及び第２風上側コア部１２２のチューブ１２ａを流れる冷媒は風上側集合タンク１１に集められる。この風上側集合タンク１１に集められた冷媒は冷媒排出口１１ａを介して圧縮機へと導かれる。

　風下側蒸発部２０は、風下側分配タンク２１と、風下側熱交換部２２と、風下側集合タンク２３とを有している。風下側分配タンク２１、風下側熱交換部２２、及び風下側集合タンク２３は、この順で鉛直方向下方Ｙ１に向かって順に配置されている。

　風下側熱交換部２２は風上側熱交換部１２と略同一の構造を有している。すなわち、風下側熱交換部２２は直方体状をなしており、空気流れ方向Ｘが厚さ方向となるように配置されている。また、風下側熱交換部２２は、複数のチューブ２２ａと、複数のフィン２２ｂとが水平方向に交互に積層された構造からなり、チューブ２２ａ及びフィン２２ｂの積層方向の両端にサイドプレート２２ｃを有している。風下側熱交換部２２の鉛直方向下方Ｙ１側の端面２２ｄには風下側集合タンク２３が取り付けられている。風下側熱交換部２２の鉛直方向上方Ｙ２側の端面２２ｅには風下側分配タンク２１が取り付けられている。また、図２に示されるように、風下側熱交換部２２は、空気流れ方向Ｘにおいて第１風上側コア部１２１に対向する第１風下側コア部２２１と、第２風上側コア部１２２に対向する第２風下側コア部２２２とに区画されている。

　風下側分配タンク２１は、内部に冷媒の流路を有する筒状の部材からなる。風下側分配タンク２１の軸方向の一端部は閉塞されている。風下側分配タンク２１の軸方向の他端部には冷媒流入口２１ａが形成されている。冷媒流入口２１ａには、図示しない膨張弁により減圧された低圧冷媒が流入する。また、風下側分配タンク２１の外周面には、チューブ２２ａの鉛直方向上方Ｙ２側の端部が挿入される図示しない複数の貫通孔が形成されている。この貫通孔により風下側分配タンク２１の内部流路は第１風下側コア部２２１のチューブ２２ａ及び第２風下側コア部２２２のチューブ２２ａに連通されている。すなわち、冷媒流入口２１ａから風下側分配タンク２１に流入した冷媒は、第１風下側コア部２２１のチューブ２２ａ及び第２風下側コア部２２２のチューブ２２ａに分配される。

　風下側集合タンク２３は、内部に冷媒の流路を有する筒状の部材からなる。風下側集合タンク２３の軸方向の両端部は閉塞されている。風下側集合タンク２３は、軸方向の中央部に仕切り板２３ａを有している。図２に示されるように、仕切り板２３ａは、風下側集合タンク２３の内部流路を第１集合部２３１と第２集合部２３２とに区画している。また、風下側集合タンク２３の外周面には、チューブ２２ａの鉛直方向下方Ｙ１側の端部が挿入される図示しない複数の貫通孔が形成されている。この貫通孔により第１集合部２３１の内部流路は第１風下側コア部２２１のチューブ２２ａに連通され、第２集合部２３２の内部流路は第２風下側コア部２２２のチューブ２２ａに連通されている。すなわち、第１風下側コア部２２１のチューブ２２ａを流れる冷媒は第１集合部２３１に集められる。また、第２風下側コア部２２２のチューブ２２ａを流れる冷媒は第２集合部２３２に集められる。

　図３に示されるように、風下側集合タンク２３の外周面には、平面状の接合部２３３が軸方向に延びるように形成されている。接合部２３３は、入替えタンク３０が接合される部分である。接合部２３３には貫通孔２３４，２３５が形成されている。図５に示されるように、貫通孔２３５は、接合部２３３の外面から第２集合部２３２の内部流路に貫通している。貫通孔２３５は、第２集合部２３２内の冷媒を入替えタンク３０に導くための流路となる。貫通孔２３４は、接合部２３３の外面から第１集合部２３１の内部流路に貫通している。貫通孔２３４は、第１集合部２３１内の冷媒を入替えタンク３０に導くための流路となる。また、図３に示されるように、風下側集合タンク２３における貫通孔２３４，２３５が形成されていない部分には複数の凹部２３６が形成されている。図４に示されるように、凹部２３６は、風下側集合タンク２３の内部流路に貫通しないように溝状に形成されている。なお、図２では、凹部２３６の図示が省略されている。

　本実施形態では、風下側集合タンク２３が第１タンクに相当し、風上側熱交換部１２が第２タンクに相当する。また、風下側熱交換部２２が第１熱交換部に相当し、風上側熱交換部１２が第２熱交換部に相当する。さらに、風上側分配タンク１３の貫通孔１３４，１３５及び凹部１３６、並びに風下側集合タンク２３の貫通孔２３４，２３５及び凹部２３６が挿入部に相当する。

　入替えタンク３０は、風上側分配タンク１３と風下側集合タンク２３との間に設けられている。本実施形態では、入替えタンク３０が第３タンクに相当する。入替えタンク３０は、冷媒の流路を内部に有する筒状の部材からなる。入替えタンク３０の内部には仕切部材３０１が設けられている。仕切部材３０１は、入替えタンク３０の内部空間を第１冷媒流路３０２と第２冷媒流路３０３とに区画している。

　図３に示されるように、入替えタンク３０の外周面には、風上側分配タンク１３の接合部１３３が接合される平面状の接合部３０４と、風下側集合タンク２３の接合部２３３が接合される平面状の接合部３０５とが形成されている。

　接合部３０４には、風上側分配タンク１３の貫通孔１３４に挿入される突出部３１０と、風上側分配タンク１３の貫通孔１３５に挿入される突出部３１１と、風上側分配タンク１３の凹部１３６に挿入される突出部３１２とが設けられている。なお、図２では、突出部３１０～３１２の図示が省略されている。

　突出部３１０には貫通孔３０６が形成されている。図４に示されるように、貫通孔３０６は、突出部３１０の先端面から第１冷媒流路３０２に貫通している。突出部３１０の外面は、風上側分配タンク１３の貫通孔１３４の内周面にろう付けにより固定されている。図３に示されるように、突出部３１１には貫通孔３０８が形成されている。図４に示されるように、貫通孔３０８は、突出部３１１の先端面から第２冷媒流路３０３に貫通している。突出部３１１の外面は、風上側分配タンク１３の貫通孔１３５の内面にろう付けにより固定されている。突出部３１０，３１１の貫通孔３０６，３０８、及び風上側分配タンク１３の貫通孔１３４，１３５は冷媒の流路となる。図５に示されるように、突出部３１２の外面は、風上側分配タンク１３の凹部１３６の内面にろう付けにより固定されている。突出部３１２及び凹部１３６には冷媒の流路が形成されていない。すなわち、突出部３１２及び凹部１３６は、入替えタンク３０及び風上側分配タンク１３において冷媒の流路が形成される部分とは別の部分に設けられている。

　図３に示されるように、接合部３０５には、風下側集合タンク２３の貫通孔２３５に挿入される突出部３１３と、風下側集合タンク２３の貫通孔２３４に挿入される突出部３１４と、風下側集合タンク２３の凹部２３６に挿入される突出部３１５とが設けられている。なお、図２では、突出部３１３～３１５の図示が省略されている。

　突出部３１３には貫通孔３０７が形成されている。図５に示されるように、貫通孔３０７は、突出部３１３の先端面から第１冷媒流路３０２に貫通している。突出部３１３の外面は、風下側集合タンク２３の貫通孔２３５の内周面にろう付けにより固定されている。図３に示されるように、突出部３１４には貫通孔３０９が形成されている。図５に示されるように、貫通孔３０９は、突出部３１４の先端面から第２冷媒流路３０３に貫通している。突出部３１４の外面は、風下側集合タンク２３の貫通孔２３４の内周面にろう付けにより固定されている。突出部３１３，３１４の貫通孔３０７，３０９、及び風下側集合タンク２３の貫通孔２３４，２３５は冷媒の流路となる。図４に示されるように、突出部３１５の外面は、風下側集合タンク２３の凹部２３６の内面にろう付けにより固定されている。突出部３１５及び凹部２３６には冷媒の流路が形成されていない。すなわち、突出部３１５及び凹部２３６は、入替えタンク３０及び風下側集合タンク２３において冷媒の流路が形成される部分とは別の部分に設けられている。

　入替えタンク３０では、風下側集合タンク２３の第１集合部２３１に集められる冷媒は、風下側集合タンク２３の貫通孔２３４及び入替えタンク３０の貫通孔３０９を介して第２冷媒流路３０３へと流入する。第２冷媒流路３０３に流入した冷媒は、入替えタンク３０の貫通孔３０８及び風上側分配タンク１３の貫通孔１３５を介して風上側分配タンク１３の第２分配部１３２へと導かれる。

　一方、風下側集合タンク２３の第２集合部２３２に集められる冷媒は、風下側集合タンク２３の貫通孔２３５及び入替えタンク３０の貫通孔３０７を介して第１冷媒流路３０２へと流入する。第１冷媒流路３０２に流入した冷媒は、入替えタンク３０の貫通孔３０６及び風上側分配タンク１３の貫通孔１３４を介して風上側分配タンク１３の第１分配部１３１へと導かれる。

　このように、入替えタンク３０は、風下側集合タンク２３に集められる冷媒を風上側分配タンク１３へ導く部分として機能する。また、入替えタンク３０は、風下側熱交換部２２における冷媒の流れと、風上側熱交換部１２における冷媒の流れとをチューブ１２ａ，２２ａの積層方向において入れ替える部分として機能する。

　次に、冷媒蒸発器１における冷媒の流れと空気の冷却方法について説明する。

　図示されない膨張弁により減圧された冷媒は、図６に矢印Ａで示されるように、冷媒流入口２１ａから風下側分配タンク２１の内部に導入される。この冷媒は、風下側分配タンク２１の内部において分配され、矢印Ｂ，Ｃで示されるように、風下側分配タンク２１の第１風下側コア部２２１及び第２風下側コア部２２２に流入する。

　第１風下側コア部２２１及び第２風下側コア部２２２に流入した冷媒は、それぞれのチューブ２２ａの内部を鉛直方向下方Ｙ１に向かって流れる。このとき、チューブ２２ａの内部を流れる冷媒は、チューブ２２ａの外側をＸ方向に流れる空気と熱交換を行う。これにより、冷媒の一部が蒸発することにより空気から吸熱し、空気の冷却が行われる。

　第１風下側コア部２２１のチューブ２２ａを流れる冷媒は、矢印Ｄで示されるように、風下側集合タンク２３の第１集合部２３１に集められる。第１集合部２３１に集められた冷媒は、矢印Ｆで示されるように、入替えタンク３０の第２冷媒流路３０３を介して風上側分配タンク１３の第２分配部１３２へと流入する。第２分配部１３２に流入した冷媒は、矢印Ｈで示されるように第２風上側コア部１２２に流入する。

　第２風下側コア部２２２のチューブ２２ａを流れる冷媒は、矢印Ｅで示されるように、風下側集合タンク２３の第２集合部２３２に集められる。第２集合部２３２に集められた冷媒は、矢印Ｇで示されるように、入替えタンク３０の第１冷媒流路３０２を介して風上側分配タンク１３の第１分配部１３１へと流入する。第１分配部１３１に流入した冷媒は、矢印Ｉで示されるように第１風上側コア部１２１に流入する。

　第１風上側コア部１２１及び第２風上側コア部１２２に流入した冷媒は、それぞれのチューブ２２ａの内部を鉛直方向上方Ｙ２に向かって流れる。このとき、チューブ２２ａの内部を流れる冷媒は、チューブ２２ａの外側をＸ方向に流れる空気と熱交換を行う。これにより、冷媒の一部が蒸発することにより空気から吸熱し、空気の冷却が行われる。

　第１風上側コア部１２１及び第２風上側コア部１２２を流れる冷媒は、矢印Ｋ，Ｊで示されるように風上側集合タンク１１に集められる。風上側集合タンク１１に集められた冷媒は、矢印Ｌで示されるように、風上側集合タンク１１の冷媒排出口１１ａから、図示されない圧縮機の吸入側に供給される。

　次に、風上側分配タンク１３、風下側集合タンク２３、及び入替えタンク３０の接合部分の作用及び効果について説明する。

　風上側分配タンク１３の接合部１３３と入替えタンク３０の接合部３０４との間でろう付けが行われる際、風上側分配タンク１３の貫通孔１３４，１３５の内面と入替えタンク３０の突出部３１０，３１１の外面との接触部分がろう付けの起点となる。また、風上側分配タンク１３の凹部１３６の内面と入替えタンク３０の突出部３１２の外面との接触部分もろう付けの起点となる。同様に、風下側集合タンク２３の貫通孔２３４，２３５の内面と入替えタンク３０の突出部３１３，３１４の外面との接触部分、並びに風下側集合タンク２３の凹部２３６の内面と入替えタンク３０の突出部３１５の外面との接触部分もろう付けの起点となる。これにより、風上側分配タンク１３と入替えタンク３０との間の面ろう付け、及び風下側集合タンク２３と入替えタンク３０との間の面ろう付けを回避できるため、ろう引けを防止することができる。結果的に、風上側分配タンク１３と入替えタンク３０との接合部分、及び風下側集合タンク２３と入替えタンク３０との接合部分に、凝縮水が貯留するような隙間が形成され難くなるため、凍結割れを抑制することができる。

　＜第２実施形態＞
　次に、冷媒蒸発器の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

　図７に示されるように、本実施形態の冷媒蒸発器１では、入替えタンク３０の接合部３０５に排水溝３２０が形成されている。具体的には、排水溝３２０は、接合部３０５の長手方向の中央部付近であって、且つ突出部３１４と突出部３１５との間に形成されている。図８に示されるように、排水溝３２０の一端部は、風上側分配タンク１３、風下側集合タンク２３、及び入替えタンク３０の間に形成された隙間ＣＬに開口している。排水溝３２０の他端部は、風下側集合タンク２３の鉛直方向下方Ｙ１側の空間に開口している。

　次に、本実施形態の冷媒蒸発器１の作用及び効果について説明する。

　風上側熱交換部１２及び風下側熱交換部２２において冷媒と空気との間で熱交換が行われると、風上側熱交換部１２及び風下側熱交換部２２の外面に凝縮水が生成される。当該凝縮水は鉛直方向下方Ｙ１へと流れる。風上側分配タンク１３、風下側集合タンク２３、及び入替えタンク３０の間に隙間ＣＬが形成されている場合、隙間ＣＬに凝縮水が貯留する。この貯留した凝縮水が隙間ＣＬで凍結すると、水の体積膨張により各タンク１３，２３，３０が損傷する、いわゆる凍結割れが発生するおそれがある。

　この点、本実施形態の冷媒蒸発器１では、図８に矢印Ｗで示されるように、隙間ＣＬに貯留した凝縮水が排水溝３２０を通じて外部に排出される。よって、隙間ＣＬに凝縮水が貯留し難くなるため、凝縮水の凍結に起因する凍結割れを抑制することができる。

　一方、入替えタンク３０の接合部３０５に排水溝３２０を形成した場合、図７に示されるように、入替えタンク３０の接合部３０５が排水溝３２０により２箇所３０５ａ，３０５ｂに分断される。このような構造の場合、分断されたそれぞれの箇所３０５ａ，３０５ｂでろう付けを行う必要がある。

　この点、本実施形態の冷媒蒸発器１では、分断された一方の箇所３０５ａには、風下側集合タンク２３の貫通孔２３４と入替えタンク３０の突出部３１４とのろう付け箇所、及び風下側集合タンク２３の凹部２３６と入替えタンク３０の突出部３１５とのろう付け箇所が存在する。また、分断された他方の箇所３０６ｂには、風下側集合タンク２３の貫通孔２３５と入替えタンク３０の突出部３１３とのろう付け箇所、及び風下側集合タンク２３の凹部２３６と入替えタンク３０の突出部３１５とのろう付け箇所が存在する。すなわち、排水溝３２０により複数のろう付け箇所が分断されている。このような構造によれば、分断されたそれぞれの箇所３０５ａ，３０５ｂでろう付けを行うことができるため、風下側集合タンク２３と入替えタンク３０とのろう付け性を安定させることができる。

　（第１変形例）
　次に、第２実施形態の冷媒蒸発器１の第１変形例について説明する。

　図９に示されるように、本変形例の冷媒蒸発器１では、風下側集合タンク２３の接合部２３３に排水溝２３７が形成されている。具体的には、排水溝２３７は、接合部２３３の長手方向の中央部付近であって、且つ貫通孔２３４と凹部２３６との間に形成されている。排水溝２３７は、各タンク１３，２３，３０の間に形成された隙間ＣＬと、風下側集合タンク２３の鉛直方向下方Ｙ１側の空間とを連通している。このような構造であっても、図７及び図８に例示した構造に準じた作用及び効果を得ることができる。

　（第２変形例）
　次に、第２実施形態の冷媒蒸発器１の第２変形例について説明する。

　図１０に示されるように、本変形例の冷媒蒸発器１では、入替えタンク３０の接合部３０５の傾斜面に複数の排水溝３２０が形成されている。具体的には、排水溝３２０は、突出部３１４と２つの突出部３１５との間、並びに突出部３１３と突出部３１５との間にそれぞれ形成されている。排水溝３２０は、各タンク１３，２３，３０の間に形成された隙間ＣＬと、風下側集合タンク２３の鉛直方向下方Ｙ１側の空間とを連通している。

　入替えタンク３０の接合部３０４の傾斜面にも複数の排水溝３２１が形成されている。具体的には、排水溝３２１は、突出部３１０と突出部３１２との間、並びに突出部３１１と２つの突出部３１２との間にそれぞれ形成されている。排水溝３２１は、各タンク１３，２３，３０の間に形成された隙間ＣＬと、風上側分配タンク１３の鉛直方向下方Ｙ１側の空間とを連通している。

　このように入替えタンク３０に排水溝３２０，３２１が複数形成されていれば、排水溝３２１を一つしか有していない図７及び図８に例示される冷媒蒸発器１と比較すると、凝縮水の排水性を向上させることができるため、より的確に各タンク１３，２３，３０の凍結割れを抑制することができる。

　一方、風下側集合タンク２３の貫通孔２３４，２３５と入替えタンク３０の突出部３１３，３１４とのろう付け箇所、並びに風下側集合タンク２３の凹部２３６と入替えタンク３０の突出部３１５とのろう付け箇所が排水溝３２０により分断されている。また、風上側分配タンク１３の貫通孔１３４，１３５と入替えタンク３０の突出部３１０，３１１とのろう付け箇所、並びに風上側分配タンク１３の凹部１３６と入替えタンク３０の突出部３１２とのろう付け箇所が排水溝３２１により分断されている。このような構造によれば、入替えタンク３０の接合部３０４，３０５において排水溝３２０，３２１により分断されたそれぞれの箇所でろう付けを行うことができるため、風上側分配タンク１３と入替えタンク３０とのろう付け性、並びに風下側集合タンク２３と入替えタンク３０とのろう付け性を安定させることができる。

　（第３変形例）
　次に、第２実施形態の冷媒蒸発器１の第３変形例について説明する。

　図１１に示されるように、本変形例の冷媒蒸発器１では、風上側分配タンク１３の接合部１３３に複数の排水溝１３７が形成されている。具体的には、排水溝１３７は、貫通孔１３４と凹部１３６との間、並びに貫通孔１３５と２つの凹部との間にそれぞれ形成されている。排水溝１３７は、各タンク１３，２３，３０の間に形成された隙間ＣＬと、風上側分配タンク１３の鉛直方向下方Ｙ１側の空間とを連通している。

　風下側集合タンク２３の接合部２３３にも複数の排水溝２３７が形成されている。具体的には、排水溝２３７は、貫通孔２３４と２つの凹部２３６との間、並びに貫通孔２３５と凹部２３６との間に形成されている。排水溝２３７は、各タンク１３，２３，３０の間に形成された隙間ＣＬと、風下側集合タンク２３の鉛直方向下方Ｙ１側の空間とを連通している。

　このような構造であっても、図１０に例示した構造に準じた作用及び効果を得ることができる。

　＜第３実施形態＞
　次に、冷媒蒸発器１の第３実施形態について説明する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

　図１２に示されるように、入替えタンク３０の接合部３０４に設けられる突出部３１０，３１１の先端面３１０ｂ，３１１ｂには、冷媒の流路を構成する２つの貫通孔３０６，３０８がそれぞれ形成されている。また、図１３に示されるように、入替えタンク３０の接合部３０５に設けられる突出部３１３，３１４の先端面３１３ｂ，３１４ｂには、冷媒の流路を構成する１つの貫通孔３０７，３０９が形成されている。貫通孔３０６～３０９は同一の形状を有している。

　本実施形態の構成によれば、突出部３１０，３１１に形成される貫通孔３０６，３０８のそれぞれの総断面積が、突出部３１３，３１４に形成される貫通孔３０７，３０９のそれぞれの総断面積と異なっている。なお、総断面積とは、１つの突出部に形成される各貫通孔の断面積の総計を示す。これにより、風下側集合タンク２３から入替えタンク３０に流入する冷媒の流量と、入替えタンク３０から風上側分配タンク１３に流入する冷媒の流量とを異ならせることができる。したがって、風上側コア部１２１，１２２及び風下側コア部２２１，２２２のそれぞれにおける冷媒の分配量を調整することができる。結果的に、風上側コア部１２１，１２２及び風下側コア部２２１，２２２のそれぞれの熱交換性能を調整することが可能となる。また、貫通孔３０６～３０９のそれぞれの個数を変更するだけで、風上側コア部１２１，１２２及び風下側コア部２２１，２２２のそれぞれにおける冷媒の分配量を容易に変更することができる。

　また、本実施形態の入替えタンク３０は、例えば次のような方法で製造することができる。まず、貫通孔３０６～３０９が形成されていない突出部３１０，３１１，３１３，３１４と、突出部３１２，３１５とが形成された入替えタンク３０を用意する。その後、貫通孔３０６～３０９の形状に対応した共通の打ち抜き型により、突出部３１０，３１１，３１３，３１４に必要な個数の貫通孔を形成することで、入替えタンク３０を製造することができる。このような製造方法によれば、風上側コア部１２１，１２２及び風下側コア部２２１，２２２の冷媒の分配量を調整する際に、突出部３１０，３１１，３１３，３１４に形成される貫通孔３０６～３０９の個数を変更するだけでよいため、生産性を向上させることができる。また、貫通孔３０６～３０９を形成するための打ち抜き型を変更する必要がないため、コストを低減することもできる。

　＜他の実施形態＞
　なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。

　第２実施形態の冷媒蒸発器１では、入替えタンク３０の接合部３０５に形成された排水溝３２０と、風下側集合タンク２３の接合部２３３に形成された排水溝２３７との組み合わせにより一つ乃至複数の排水溝が構成されていてもよい。同様に、入替えタンク３０の接合部３０４に形成された排水溝３２１と、風上側分配タンク１３の接合部１３３に形成された排水溝１３７との組合せにより一つ乃至複数の排水溝が構成されていてもよい。

　図１４に示されるように、風上側分配タンク１３の貫通孔１３４の内面に、入替えタンク３０の突出部３１０の外面に接触する突起部１３４ａを形成してもよい。また、風上側分配タンク１３の貫通孔１３５及び凹部１３６のそれぞれの内面に、入替えタンク３０の突出部３１１，３１２の外面に接触する突起部１３５ａ，１３６ａをそれぞれ形成してもよい。この構成によれば、風上側分配タンク１３の貫通孔１３４，１３５及び凹部１３６と入替えタンク３０の突出部３１０～３１２との間でろう付けが行われる際、突起部１３４ａ，１３５ａ，１３６ａがろう付けの起点となる。これにより、それらの間の面ろう付けを回避することができるため、ろう引けが発生し難くなる。よって、風上側分配タンク１３の貫通孔１３４，１３５及び凹部１３６に入替えタンク３０の突出部３１０～３１２をより確実に固定することができる。同様に、風下側集合タンク２３の貫通孔２３４，２３５及び凹部２３６のそれぞれの内面に突起部を形成してもよい。

　図１５に示されるように、入替えタンク３０の突出部３１０の外面に、風上側分配タンク１３の貫通孔１３４の内面に接触する突起部３１０ａを形成してもよい。また、入替えタンク３０の突出部３１１，３１２の外面に、風上側分配タンク１３の貫通孔１３５及び凹部１３６のそれぞれの内面に接触する突起部３１１ａ，３１２ａを形成してもよい。このような構成であっても、図１４に例示した構造と同様の作用及び効果を得ることができる。同様に、入替えタンク３０の突出部３１３～３１５の外面に突起部を形成してもよい。

　風上側分配タンク１３の貫通孔１３４，１３５及び凹部１３６の形状は適宜変更可能である。また、風下側集合タンク２３の貫通孔２３４，２３５及び凹部２３６の形状も適宜変更可能である。さらに、入替えタンク３０の突出部３１０～３１５の形状も適宜変更可能である。

　第１実施形態及び第２実施形態の冷媒蒸発器１では、図１６に示されるように、入替えタンク３０の突出部３１０に貫通孔３０６を複数形成してもよい。同様に、入替えタンク３０の突出部３１１，３１３，３１４についても、貫通孔３０８，３０７，３０９を複数形成してもよい。

　第３実施形態の冷媒蒸発器１では、突出部３１０，３１１，３１３，３１４にそれぞれ形成されている貫通孔３０６～３０９の個数を適宜変更してもよい。要は、突出部３１０，３１１，３１３，３１４には、冷媒の流路を構成する単数又は複数の貫通孔が形成されていればよい。また、必要に応じて、複数の突出部の少なくとも１つに形成される貫通孔の個数を、他の突出部に形成される貫通孔の個数と異ならせてもよい。さらに、複数の突出部の少なくとも１つに形成される貫通孔の総断面積を、他の突出部に形成される貫通孔の総断面積と異ならせてもよい。

　風上側分配タンク１３の貫通孔１３４の断面積と、入替えタンク３０の突出部３１０に形成される貫通孔３０６の断面積とが異なっていても良い。これにより、入替えタンク３０から風上側分配タンク１３の第１分配部１３１へと流れる冷媒の流量（分配量）を調整することが可能となる。風上側分配タンク１３の貫通孔１３５、風下側集合タンク２３の貫通孔２３４，２３５、並びに入替えタンク３０の貫通孔３０７，３０８，３０９についても同様である。

　各実施形態では、入替えタンク３０の接合部３０４に突出部３１０～３１２を形成するとともに、風上側分配タンク１３の接合部１３３に挿入部としての貫通孔１３４，１３５及び凹部１３６を形成することとした。これに代えて、風上側分配タンク１３の接合部１３３に突出部を形成するとともに、当該突出部が挿入される挿入部を入替えタンク３０の接合部３０４に形成してもよい。同様に、風下側集合タンク２３の接合部２３３に突出部を形成するとともに、当該突出部が挿入される挿入部を入替えタンク３０の接合部３０５に形成してもよい。

　冷媒蒸発器１の被冷却流体は空気に限らず、適宜の流体を用いることができる。

　本開示は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、これらの記載に限定されるものではない。本開示の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含む。例えば、前述した各具体例が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができる。

Claims

　被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う冷媒蒸発器（１）であって、
　前記冷媒が内部を流れ、前記被冷却流体と前記冷媒との間で熱交換を行う第１熱交換部（１２）と、
　前記第１熱交換部に対向して配置されるとともに、前記冷媒が内部を流れ、前記被冷却流体と前記冷媒との間で熱交換を行う第２熱交換部（２２）と、
　前記第１熱交換部の下方に配置され、前記第１熱交換部に前記冷媒を分配する第１タンク（１３）と、
　前記第２熱交換部の下方に配置され、前記第２熱交換部を流れる前記冷媒を集める第２タンク（２３）と、
　ろう付けにより前記第１タンク及び前記第２タンクに接合され、前記第２タンクに集められた前記冷媒を前記第１タンクに導く第３タンク（３０）と、を備え、
　前記第１タンク及び前記第３タンクの接合部（１３３，３０４）の一方には、突出部（３１０～３１２）が形成され、
　前記第１タンク及び前記第３タンクの接合部の他方には、前記突出部が挿入される挿入部（１３４～１３６）が形成されている冷媒蒸発器。
　被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行う冷媒蒸発器（１）であって、
　前記冷媒が内部を流れ、前記被冷却流体と前記冷媒との間で熱交換を行う第１熱交換部（１２）と、
　前記第１熱交換部に対向して配置されるとともに、前記冷媒が内部を流れ、前記被冷却流体と前記冷媒との間で熱交換を行う第２熱交換部（２２）と、
　前記第１熱交換部の下方に配置され、前記第１熱交換部に前記冷媒を分配する第１タンク（１３）と、
　前記第２熱交換部の下方に配置され、前記第２熱交換部を流れる前記冷媒を集める第２タンク（２３）と、
　ろう付けにより前記第１タンク及び前記第２タンクに接合され、前記第２タンクに集められた前記冷媒を前記第１タンクに導く第３タンク（３０）と、を備え、
　前記第２タンク及び前記第３タンクの接合部（２３３，３０５）の一方には、突出部（３１３～３１５）が形成され、
　前記第２タンク及び前記第３タンクの接合部の他方には、前記突出部が挿入される挿入部（２３４～２３６）が形成されている冷媒蒸発器。
　前記突出部の外面と前記挿入部の内面とがろう付けされており、
　当該ろう付け箇所が複数形成され、
　前記第１タンクと前記第３タンクとの間、又は前記第２タンクと前記第３タンクとの間には、排水溝（１３７，２３７，３２０，３２１）が少なくとも１箇所以上形成され、
　前記排水溝により複数の前記ろう付け箇所が分断されている請求項１又は２に記載の冷媒蒸発器。
　前記挿入部の内面には、前記突出部の外面に接触する突起部（１３４ａ，１３５ａ，１３６ａ）が形成されている請求項１～３のいずれか一項に記載の冷媒蒸発器。
　前記突出部の外面には、前記挿入部の内面に接触する突起部（３１０ａ，３１１ａ，３１１２ａ）が形成されている請求項１～３のいずれか一項に記載の冷媒蒸発器。
　前記挿入部及び前記突出部には、前記冷媒の流路がそれぞれ形成されている請求項１～５のいずれか一項に記載の冷媒蒸発器。
　前記突出部には、前記冷媒の流路を構成する単数又は複数の貫通孔が形成されている請求項６に記載の冷媒蒸発器。
　前記突出部が複数形成され、
　複数の前記突出部の少なくとも１つに形成される前記貫通孔の個数は、他の前記突出部に形成される前記貫通孔の個数と異なっている請求項７に記載の冷媒蒸発器。
　前記突出部が複数形成され、
　複数の前記突出部の少なくとも１つに形成される前記貫通孔の総断面積は、他の前記突出部に形成される前記貫通孔の総断面積と異なっている請求項７に記載の冷媒蒸発器。
　前記挿入部及び前記突出部は、前記冷媒の流路が形成される部分と別の部分に設けられている請求項１～５のいずれか一項に記載の冷媒蒸発器。