JP2006010262A - 冷媒蒸発器 - Google Patents

Abstract

【課題】 冷媒を上方から流入させて、且つコアの長さ方向に冷媒を均一分配する。また、コア長さが変わっても同様のタンク部品で対応する。
【解決手段】 上流側タンク部２は、冷媒を積層方向に分配するための積層方向冷媒分配通路１３ａと、冷媒を熱交換チューブ４の前後方向へ分配するための冷媒分配空間１５ａと、これらの間に、積層方向冷媒分配通路１３ａから供給される冷媒を一旦前後方向へ流してから冷媒分配空間１５ａへ供給する前後方向連通路１１ａと前後方向冷媒分配通路１２ａとを形成した。
このため、コア長さ方向で全パスとしても良好な冷媒分布を得ることができる。また、全パスとすることで冷媒圧損を小さくすることができる。また、コア長さが変わっても設計は簡易で、同様のタンク部品で対応できることより安価に製造することができる。また、冷媒流入口を上方に設定できることから空調ユニットへの搭載上有利となる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、冷凍サイクルの冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器に関するものであり、例えば、車両用空調装置に用いて好適なものである。尚、ここで冷媒蒸発器としては、ヒ−トポンプサイクル時における室外熱交換器も含まれる。

上記のような冷媒蒸発器としては、例えば、特許文献１などに記載されているマルチフロー型や、特許文献２などに記載されているサーペンタイン型などがある。従来、車両メーカからの要求として、客室空間拡大や熱交換器の重量減・コスト減などの観点から冷媒蒸発器の薄巾化が検討されている。しかしながらコア巾の減少は、タンク断面積の縮小・熱交換チューブの薄巾といったように冷媒流路が減少し、冷媒蒸発器の性能に大きな影響を与える冷媒圧損を上昇させ、冷媒蒸発器の性能向上の大きな課題となっている。

圧損低減の簡易な手段として、パス数（ターン数）の低減が挙げられる。例えばコア長さ方向において全パスが可能となればターン数は半分以下となり、冷媒流路断面積は倍、更に冷媒流路長さも縮小されて冷媒圧損は劇的に低減できる。このように、コア長さ方向に全パスとすることは冷媒の低圧損化に大きく効果を上げることができる。

しかしながら、現在どのメーカからも全パスの冷媒蒸発器は量産製品として採用されていない。これは車両用の冷媒蒸発器に求められているコアサイズ（コア長さ方向１５０〜３５０ｍｍ程度）において、全パスにするとコア長さ方向の冷媒分配が悪化することで性能が得られないだけでなく、冷媒蒸発器吹き出し温度分布が非常に悪化し、空調ユニットにおける温度コントロールなどに不具合を生じる。例えば、運転席側は涼しいのに対し、助手席側ではまったく冷えないといった問題が生じるからである。

これは冷媒が流入するタンクが熱交換チューブより上方に配置された場合、タンクに流入した冷媒が重力の影響により、特に液冷媒がタンク奥に供給される前にその自重により落下して熱交換チューブに流入されてしまうからである。これに対して、冷媒が流入するタンクを熱交換チューブに対して下方に配置した場合、タンクに流入した冷媒が慣性力の影響にて奥に流入され易くなり、冷媒が流入するタンクが熱交換チューブより上方に配置された場合に対して冷媒分配を均一にするのは比較的容易となる。

しかし、冷媒を流入する接続コネクタの位置はコアに対して上方に有ったほうが空調ユニット搭載上で都合が良い。これは、現状の空調ユニットにおいてサーボモータなどが冷媒蒸発器のタンク下部付近に配置されていることが多いことや、冷媒蒸発器の下部へ冷媒を導く配管・接続コネクタなどの抜き穴を配置することで、冷媒蒸発器のドレイン水が車両の急な旋回などによってその抜き穴から漏れてしまうことが懸念されるためである。

よってこの場合、冷媒流入口から下部タンクまで冷媒を導くサイド流路を設けることが有効であるが、部品点数の増加・サイド流路配置による冷媒圧損の増加やコア有効面積の減少などによる性能低下が懸念される。これらのことより、冷媒を上方から入れて全パスさせる技術の確立が大きく望まれている。

全パスに対して有効な技術として特許文献３に記載されているものがある。これは全パスを前提にした例ではないが、冷媒流入直後のヘッダタンク内を分離板にて冷媒主流室と冷媒分散室とに分け、主流室から分散室に冷媒を流入させる際、分離板に設けてある開口にてコア長さ方向の分配均一性を向上させ、その後熱交換チューブに流入させるものである。

しかしながら、開口の設定次第であり、この特許文献の従属項を見ても分かるとおり、様々な形状や径が考えられる。特にコア長さ方向にて大きさが異ならせるとその影響は大きく、例えばコア長さ方向に穴の開口を大きくしてゆくなどの工夫が必要となってくる。このような対応は、一つのサイズのコアにて均一分配を達成することに対しては大きな効果があるが、量産を考えると様々なサイズのコアにて同じように冷媒分配を均一にしなければならず、このような一品一様の対応はコストが嵩むので採用できない。

また、特許文献４に記載されている技術がある。上記特許文献３との違いは、コア部が押し出しチューブにて設定してある。また、コア長さ方向に全パスとしただけのもので大きな差異はなく、容易に発想できるものである。また、特許文献５に記載されている技術がある。これも上記特許文献３と大差なく、ただ冷媒流入口・流出口がヘッダタンクなどと一体にて製造できるものである。

上記した特許文献の特徴を整理すると、1)冷媒流入タンクを冷媒主流室と熱交換チューブに連通した冷媒分散室に分け、その二室を隔てている分離板にて分散室に流入する冷媒をコア長さ方向にて最適分配を行う2)コアサイズの対応手段として分離板の開口を変化させる3)冷媒分配時の冷媒流れ方向としては冷媒主流方向に対して直交する下方（重力方向）である、と言える。

また、特許文献６に記載されている技術がある。これはマルチフロータイプの冷媒蒸発器において冷媒流入タンクに少なくとも２箇所の冷媒流入口を設けたものである。しかしながら本特許文献の参照図を見て分かるとおり、冷媒流入までの配管が複雑となってコストや重量の増加となるばかりか、デッドスペースも大きくなる。また、配管を挿入してその配管に複数の開口を設ける手段もあるが、これは配管の固定手段を別途も受ける必要があるだけでなく、やはり製造工程が複雑となり、コストアップの要因となる。
特開２００１−３２４２９０号公報 特開２００１−１２８２１号公報 特開平５−３４６２９７号公報 特開２００３−７５０２４号公報 特開平１０−１８５４６３号公報 特開２００１−３４３１７４号公報

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その第１の目的は、冷媒を上方から流入させる冷媒蒸発器において、コアの長さ方向に冷媒を均一分配することであり、第２の目的としてコアサイズ（コア長さ）が変わっても同様のタンク部品で対応することであり、第３の目的として熱交換チューブ内における冷媒の分配を改善することのできる冷媒蒸発器を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項１０に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、複数本の熱交換チューブ（４）を積層し、その積層方向と略直行する前後方向から流入して熱交換チューブ（４）の外を流れる被冷却流体と熱交換チューブ（４）の中を流れる冷媒との間で熱交換を行うコア部と、複数の熱交換チューブ（４）の一端に接続されると共に、複数の熱交換チューブ（４）内と連通して複数の熱交換チューブ（４）に冷媒を分配供給する上流側タンク部（２）とを備えた冷媒蒸発器において、
上流側タンク部（２）は、冷媒を積層方向に関して複数の熱交換チューブ（４）へ分配するための積層方向冷媒分配通路（１３ａ）と、複数の熱交換チューブ（４）のそれぞれに対応して設けられ、積層方向冷媒分配通路（１３ａ）から分配された冷媒を、熱交換チューブ（４）の中の前後方向へ分配するための前後方向冷媒分配通路（１２ａ）と、積層方向冷媒分配通路（１３ａ）と前後方向冷媒分配通路（１２ａ）との間に設けられ、積層方向冷媒分配通路（１３ａ）から供給される冷媒を一旦前記前後方向へ流してから前後方向冷媒分配通路（１２ａ）へ供給する前後方向連通路（１１ａ）とを形成したことを特徴としている。

これは、従来のように積層方向冷媒分配通路（１３ａ）から単純に下方（重力方向）へ冷媒が自重で落下して分配されるのではなく、一旦冷媒の主流とは直交する水平な前後方向へ前後方向連通路（１１ａ）で流してから冷媒分配空間（１５ａ）へ供給するようにしたものである。この請求項１に記載の発明によれば、冷媒を上方から流入させる冷媒蒸発器であっても、前後方向連通路（１１ａ）が重力の影響を緩和するため、略水平方向に熱交換チューブ（４）が配列されたコア部と同様に、コア長さ方向に対して均一な冷媒分配を得ることができる。

そのため、コア長さ方向で全パスとしても良好な温度分布を得ることができる。また、コア長さ方向で全パスとすることで冷媒圧損を小さくすることができ、これにより性能向上が見込まれる。また、コアサイズ（コア長さ）が変わっても設計は簡易で、同様のタンク部品で対応できることより安価に製造することができる。また、冷媒流入口を上方に設定できることから空調ユニットへの搭載上有利であり、既存の冷媒蒸発器と置き換えるうえでも有利となる。

また、請求項２に記載の発明では、積層方向冷媒分配通路（１３ａ）、前後方向冷媒分配通路（１２ａ）および前後方向連通路（１１ａ）は、熱交換チュ−ブ（４）を接続するヘッダプレート（１０）、冷媒分配空間（１５ａ）の機能を果たす空間孔（１５ａ）を設けた第１空間形成プレート（１５）、前後方向連通路（１１ａ）を成す空間孔（１１ａ）を設けた第２空間形成プレート（１１）、両空間形成プレート（１１、１５）間に配設されて両空間孔（１１ａ、１５ａ）間を仕切る仕切り機能を果たすと共に前後方向冷媒分配通路（１２ａ）を成す連通孔（１２ａ）を設けた仕切りプレート（１２）、および積層方向冷媒分配通路（１３ａ）を有するタンクヘッダプレート（１３）を積層して形成していることを特徴としている。この請求項２に記載の発明によれば、量産容易な簡素な構成とすることができる。

また、請求項３に記載の発明では、タンクヘッダプレート（１３）に熱交換チュ−ブ（４）に対応する凸部分（１３ｅ）を形成することで、第２空間形成プレート（１１）の空間孔（１１ａ）が果たしていた前後方向連通路（１１ａ）の機能を一体に持たせたことを特徴としている。この請求項３に記載の発明によれば、構成部品として第２空間形成プレート（１１）を削減することができ、素材量が低減して軽量化するうえ、コストを抑えることができる。また、組み付けが容易となり生産性の向上ともなる。

また、請求項４に記載の発明では、両空間形成プレート（１１、１５）に形成する両空間孔（１１ａ、１５ａ）を複数の熱交換チューブ（４）に対応する部分を連結して大きく形成したことを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、耐圧性があまり要求されないR１３４a冷媒などの熱交換器に適用することができ、空間形成プレート（１１、１５）の加工性を上げ加工費を抑えることができる。尚、この連結は、全体であっても良いし、部分的であっても良い。

また、請求項５に記載の発明では、ヘッダプレート（１０）に熱交換チュ−ブ（４）に対応する凸部分（１０ｃ）を形成することで、第１空間形成プレート（１５）の空間孔（１５ａ）が果たしていた冷媒分配空間（１５ａ）の機能を一体に持たせたことを特徴としている。この請求項５に記載の発明によれば、構成部品として第１空間形成プレート（１５）を削減することができ、素材量が低減して軽量化するうえ、コストを抑えることができる。また、組み付けが容易となり生産性の向上ともなる。

また、請求項６に記載の発明では、仕切りプレート（１２）における連通孔（１２ａ）の連通面積を、冷媒の流入側近傍から遠方側に向かって漸次大きく形成したことを特徴としている。この請求項６に記載の発明によれば、通常、積層方向冷媒分配通路（１３ａ）の圧損はその流動長さに従い冷媒流入口から遠ざかるにつれて大きくなる。よって、連通孔（１２ａ）の大きさを漸次大きく形成することで冷媒分配を更に均一化することができる。尚、連通孔（１２ａ）は角孔に限らないし、複数の熱交換チューブ（４）に対応する部分を連結して大きく形成しても良いし、必ずしも両側に必要ではなく片側だけであっても良い。

また、請求項７に記載の発明では、下流側タンク部（３）は、熱交換チューブ（４）から流出する冷媒を集合させるための冷媒集合空間（１５ａ）と、冷媒集合空間（１５ａ）に集合した冷媒を更に積層方向に集合させるための積層方向冷媒集合通路（１３ｄ）とを有し、冷媒集合空間（１５ａ）と積層方向冷媒集合通路（１３ｄ）とを仕切り部材（１２）にて仕切ると共に、その仕切り部近傍に冷媒の偏流を防止するための偏流防止手段（１１ｂ、１２ｃ）を設けたことを特徴としている。

この請求項７に記載の発明によれば、下流側タンク部（３）側においても流通抵抗を制御して冷媒の偏流を防止することで更に冷媒分配を均一に調節することができる。尚、下流側タンク部（３）の構成を上述した上流側タンク部（２）と同様とした場合、この偏流防止手段は第２空間形成プレート（１１）、もしくは仕切りプレート（１２）のいずれか一方に設ければ良い。

また、請求項８に記載の発明では、偏流防止手段（１１ｂ、１２ｃ）を形成する孔の面積の総和は、熱交換チューブ（４）の流路孔面積の総和よりも大きくしたことを特徴としている。この請求項８に記載の発明によれば、これにより圧損を小さくすることができ、性能低下を免れることができる。

また、請求項９に記載の発明では、上流側タンク部（２）に一端側で連通して第１パス部（１Ｐ）となる第１チュ−ブ列（１Ｌ）と、下流側タンク部（３）に一端側で連通して第２パス部（２Ｐ）となる第１チュ−ブ列（２Ｌ）とを前後方向に並べて配置し、両チュ−ブ列（１Ｌ、２Ｌ）の両他端側と連通する冷媒ターン部（Ｔ）を設けることにより上流側タンク部（２）と下流側タンク部（３）とを両チュ−ブ列（１Ｌ、２Ｌ）の一端側で一体に形成したことを特徴としている。

本発明においてターン数は風流れ方向（コア面直交方向）に対して複数であっても良く、この場合、前後Ｕターンの直交対向流となり、スーパーヒート領域やドライアウト領域により発生する温度分布を風下側の第１パス部（１Ｐ）にて緩和することができるために温度分布や性能が向上される。この請求項９に記載の発明によれば、上流側タンク部（２）と下流側タンク部（３）とを一体に形成することで構成部品を半減することができ、素材量が低減して軽量化するうえ、コストを抑えることができる。また、組み付けが容易となり生産性を向上させることができる。

また、請求項１０に記載の発明では、外部を流れる被冷却流体と内部を流れる冷媒との熱交換を行う冷媒蒸発器であり、冷媒流れは、上流側タンク部（２）と下流側タンク部（３）との間に、少なくとも第１パス部（１Ｐ）と第２パス部（２Ｐ）とを有し、複数本の熱交換チューブ（４）を積層したチュ−ブ列で形成されるコア部と、第１パス部（１Ｐ）を経た冷媒を集合する冷媒集合空間（１５ａ、１６ａ）と、冷媒を第２パス部（２Ｐ）に分配する冷媒分配空間（１５ａ、１６ａ）と、冷媒集合空間（１５ａ、１６ａ）と冷媒分配空間（１５ａ、１６ａ）とを連通させる一対のタンク部（１４ａ、１７ａ）とを備え、コア部は、積層方向の略全領域で第１パス部（１Ｐ）および第２パス部（２Ｐ）をそれぞれ形成する第１チュ−ブ列（１Ｌ）と第２チュ−ブ列（２Ｌ）とを積層方向と直行する前後方向の一方ずつに備え、冷媒集合空間（１５ａ、１６ａ）と冷媒分配空間（１５ａ、１６ａ）とは、それぞれ積層方向に分割されており、一対のタンク部（１４ａ、１７ａ）は、それぞれ積層方向で別領域の冷媒集合空間（１５ａ、１６ａ）と冷媒分配空間（１５ａ、１６ａ）とを連通させた冷媒蒸発器において、
上流側タンク部（２）は、冷媒を積層方向に関して複数の熱交換チューブ（４）へ分配するための積層方向冷媒分配通路（１３ａ）と、複数の熱交換チューブ（４）のそれぞれに対応して設けられ、積層方向冷媒分配通路（１３ａ）から分配された冷媒を、熱交換チューブ（４）の中の前後方向へ分配するための前後方向冷媒分配通路（１２ａ）と、積層方向冷媒分配通路（１３ａ）と前後方向冷媒分配通路（１２ａ）との間に設けられ、積層方向冷媒分配通路（１３ａ）から供給される冷媒を一旦前記前後方向へ流してから前後方向冷媒分配通路（１２ａ）へ供給する前後方向連通路（１１ａ）とを形成したことを特徴としている。

この請求項１０に記載の発明によれば、温度分布の均一化を図るためコア部を前後と左右との４分割とし、後方パス部から前方パス部へターンする際に左右方向で入れ替るようにターンさせるいわゆる前後左右クロスターン（Xターン）の冷媒蒸発器に、本発明の上流側タンク部（２）および下流側タンク部（３）での冷媒の均一分配構造を適用して組み合せることにより、更にコア面全面において温度分布の均一な冷媒蒸発器とすることができる。ちなみに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態における冷媒蒸発器１の斜視図であり、図２は図１の冷媒蒸発器１における上タンク部２の分解斜視構成図である。尚、本明細書中での前後方向とは風流れ方向で、風上側を前、風下側を後としてコア巾（厚み）方向と対応する。また、左右方向とは垂直方向に長手の熱交換チューブを水平方向に複数本並列させた積層方向で、コア長さ方向と対応する。

本実施形態は、コア長さ方向に全パスとした冷媒蒸発器１であり、二酸化炭素冷媒（以下、ＣＯ_２冷媒）などを用いて高圧側の冷媒圧力が臨界圧以上となって作動する超臨界冷凍サイクルに、本発明の冷媒蒸発器１を適用した例にて説明する。冷媒上流側にある図示しない膨張弁などの減圧手段によって減圧されたＣＯ_２冷媒が流入し、本冷媒蒸発器１にて空気と熱交換することでＣＯ_２冷媒が蒸発し、気化された冷媒がより下流側へ流出されるものである。

上方の上流側タンク部２と下方の下流側タンク部３の間に、コア部となるチュ−ブ列が配された１パス（全パス）のマルチフロ−（ＭＦ）型である。ジョイントブロック６の冷媒導入部６ａから入った冷媒は、上流側タンク部２からコア部に分配導入され、下流側タンク部３に集合導出され、ジョイントブロック６の冷媒導出部６ｂから出る構成となっている。

コア部は、各熱交換チュ−ブ４で形成される各隙間には、図示の如く、コルゲートフィン（熱交換フィン）５が配されて形成されている。ちなみに積層方向の両側は、サイドプレート７によって保持されている。また、本実施形態に示す上流側タンク部２は、概略コア部上に、ヘッダプレート１０・第１空間形成プレート１５・仕切りプレート（仕切り部材）１２・第２空間形成プレート１１・タンクヘッダプレート１３を積層して形成されている。

ヘッダプレート１０には、熱交換チューブ４を挿入・接続するチューブ孔１０ａと、ジョイントブロック６の接続ボス部６ｄを挿入・接続する冷媒流通孔６ｃとを対応する位置に開くように板材をプレス成形したものである。ちなみに、前後方向に立てて形成した１０ｂは、積層した後に全体をかしめ固定するためのかしめ部である。また、冷媒流通孔６ｃは第１・第２空間形成プレート１１・１５と仕切りプレート１２にも対応する位置に開けており、これらを通じてジョイントブロック６の冷媒導入部６ａとタンクヘッダプレート１３の積層方向冷媒分配通路１３ａとが連通するようになっている。

第１・第２空間形成プレート１１・１５は、板材に冷媒流通孔６ｃと各熱交換チュ−ブ４と対応する位置に空間孔１１ａ・１５ａとをプレスで孔開けしたものである。空間孔１５ａは、第１空間形成プレート１５においては冷媒分配空間機能を果たし、第２空間形成プレート１１においては前後方向連通路を形成するものである。仕切りプレート１２は、冷媒流通孔６ｃの他に、第１空間形成プレート１５の冷媒分配空間と第２空間形成プレート１１の前後方向連通路とを仕切って両空間を形成させると共に、板材の各熱交換チュ−ブ４の前後方向端部と対応した位置に前後方向連通路の一部となる連通孔１２ａをプレスで孔開けしたものである。

タンクヘッダプレート１３は、中央に１条の積層方向冷媒分配通路１３ａを形成するよう板材をプレス成形したものである。また、下流側タンク部３は同様の構造（但し、仕切りプレート１２は不要）にて図示しない冷媒集合空間と積層方向冷媒集合通路１３ｄとを形成している。尚、積層方向冷媒分配通路１３ａ・積層方向冷媒集合通路１３ｄの両端部は、キャップ９にて封止されている。そして、これらの部品は全てアルミニウムで形成されており、接合に必要な面にはろう材がクラッドされており、これらを積層してヘッダプレート１０のかしめ部１０ｂにて仮固定した後、炉中ろう付けによって一体に接合される。

次に、上記構造の上流側タンク部２での冷媒の流れを説明する。図３の（ａ）は図１の冷媒蒸発器１における上タンク部２の中央を長さ方向に切断した縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）中のＢ−Ｂ断面図である。冷媒導入部６ａから流入した冷媒は、各プレートの冷媒流通孔６ｃを通って積層方向冷媒分配通路１３ａをコアの長さ方向に流れ、各熱交換チューブ４に対応した第２空間形成プレート１１の前後方向連通路１１ａに分配される。

各熱交換チューブ４用に分配された冷媒は、前後方向連通路１１ａ中を水平方向であるコアの前後方向に流れ、熱交換チューブ４の略前後方向端部に対応する位置に設けられた連通孔１２ａから第１空間形成プレート１５の冷媒分配空間１５ａに流入する。そして、冷媒分配空間１５ａにて熱交換チューブ４の図示しない各流路孔に分配されるようになっている。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、上流側タンク部２は、冷媒を積層方向に関して複数の熱交換チューブ４へ分配するための積層方向冷媒分配通路１３ａと、複数の熱交換チューブ４のそれぞれに対応して設けられ、積層方向冷媒分配通路１３ａから分配された冷媒を、熱交換チューブ４の中の前後方向へ分配するための前後方向冷媒分配通路１２ａと、積層方向冷媒分配通路１３ａと前後方向冷媒分配通路１２ａとの間に設けられ、積層方向冷媒分配通路１３ａから供給される冷媒を一旦前記前後方向へ流してから前後方向冷媒分配通路１２ａへ供給する前後方向連通路１１ａとを形成している。

これは、従来のように積層方向冷媒分配通路１３ａから単純に下方（重力方向）へ冷媒が自重で落下して分配されるのではなく、一旦冷媒の主流とは直交する水平な前後方向へ前後方向連通路１１ａで流してから冷媒分配空間１５ａへ供給するようにしたものである。これによれば、冷媒を上方から流入させる冷媒蒸発器であっても、前後方向連通路１１ａが重力の影響を緩和するため、略水平方向に熱交換チューブ４が配列されたコア部と同様に、コア長さ方向に対して均一な冷媒分配を得ることができる。

そのため、コア長さ方向で全パスとしても良好な温度分布を得ることができる。また、コア長さ方向で全パスとすることで冷媒圧損を小さくすることができ、これにより性能向上が見込まれる。また、コアサイズ（コア長さ）が変わっても設計は簡易で、同様のタンク部品で対応できることより安価に製造することができる。また、冷媒流入口を上方に設定できることから空調ユニットへの搭載上有利であり、既存の冷媒蒸発器と置き換えるうえでも有利となる。

また、積層方向冷媒分配通路１３ａ、前後方向冷媒分配通路１２ａおよび前後方向連通路１１ａは、熱交換チュ−ブ４を接続するヘッダプレート１０、冷媒分配空間１５ａの機能を果たす空間孔１５ａを設けた第１空間形成プレート１５、前後方向連通路１１ａを成す空間孔１１ａを設けた第２空間形成プレート１１、両空間形成プレート１１・１５間に配設されて両空間孔１１ａ・１５ａ間を仕切る仕切り機能を果たすと共に前後方向冷媒分配通路１２ａを成す連通孔１２ａを設けた仕切りプレート１２、および積層方向冷媒分配通路１３ａを有するタンクヘッダプレート１３を積層して形成している。これによれば、量産容易な簡素な構成とすることができる。

以上に述べた実施例では、熱交換器としての冷媒蒸発器は、複数の扁平なチューブ４と、これら複数のチューブ４に連通し、これら複数のチューブ４に第１媒体としての冷媒を分配して供給するタンク部２を有する。タンク部２は、複数のチューブ４に対して相対的に重力方向の上側に配置されることができる。複数のチューブ４は、その断面内通路の長手方向が、互いに平行になるように間隔をあけて積層され、列を成すようにして配列される。

複数のチューブ４の配列方向は、積層方向とも呼ばれる。複数のチューブ４の間には、チューブ４の扁平な表面に沿って流れる第２媒体としての空気のための通路が形成される。空気は、チューブ４の断面の長手方向に沿って流れる。この長手方向は、空気の流れの上下流に関しては前後方向とも呼びうる。チューブ４の間には、フィン５を配置することができる。

タンク部２は、複数のチューブ４の配列方向に渡って延びる配列方向分配通路１３ａを形成する。配列方向分配通路１３ａは、複数のチューブ４に渡って延びる長さを持つ。配列方向分配通路１３ａは、チューブ４の断面長手方向、すなわち前後方向に関してチューブ４より細い幅を有する。この結果、チューブ４の延在方向に関して見ると、配列方向分配通路１３ａが占める範囲は、チューブ４の開口範囲より狭く、一つの形態においては配列方向分配通路１３ａの両側に一つのチューブ４の開口部が突出して位置する。

更にタンク部２は、複数のチューブ４のそれぞれに対応して、チューブ４の断面長手方向に関して冷媒を分散的に供給する長手方向分配手段を形成する。長手方向分配手段は、配列方向分配通路１３ａから、長手方向すなわち前後方向へ延びる前後方向連通路１１ａと、この前後方向連通路１１ａからチューブ４の端部開口へ向けて延びる複数の前後方向分配通路１２ａとにより構成することができる。

前後方向連通路１１ａは、配列方向分配通路１３ａから前後両方向に、前後両方向へ交互に、あるいは前方向または後方向のいずれかのみに向けて延びることができる。前後方向分配通路１２ａは、チューブ４の前後方向に関して分散して配置することができ、チューブ４の前後に対応して、前側通路と後側通路とによって提供することができる。冷媒は、配列方向分配通路１３ａ内を配列方向に沿って流れ、この配列方向に流れながら複数のチューブ４のそれぞれに向けて分配される。

その後、冷媒は、それぞれのチューブ４のそれぞれに対応して、対応するチューブ４の断面の長手方向に沿って流れ、その長手方向に流れながらチューブ４の前後方向に関して分配され、チューブ４の内部に流入する。タンク部２は、複数の板状部材を積層して構成することができる。複数の板状部材は、それらに形成された溝または貫通穴によって上記の複数の通路を提供する。タンク部２は、熱交換器としての冷媒蒸発器のすべてのチューブ４に連通するように構成されることができる。タンク部２は、熱交換器としての冷媒蒸発器の一部の範囲を占めるチューブ４にのみ連通するように構成されることもできる。

（他の実施形態１）
図４の（ａ）は図１の冷媒蒸発器１における他の実施形態１を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ断面図、（ｃ）は（ａ）中のＤ−Ｄ断面図である。タンクヘッダプレート１３に熱交換チュ−ブ４に対応する凸部分１３ｅを形成することで、第２空間形成プレート１１の空間孔１１ａが果たしていた前後方向連通路１１ａの機能を一体に持たせている。これによれば、構成部品として第２空間形成プレート１１を削減することができ、素材量が低減して軽量化するうえ、コストを抑えることができる。また、組み付けが容易となり生産性の向上ともなる。

（他の実施形態２）
図５は、図１の冷媒蒸発器１における他の実施形態２を示す斜視図である。両空間形成プレート１１・１５に形成する両空間孔１１ａ・１５ａを複数の熱交換チューブ４に対応する部分を連結して大きく形成している。これによれば、耐圧性があまり要求されないR１３４a冷媒などの熱交換器に適用することができ、空間形成プレート１１・１５の加工性を上げ加工費を抑えることができる。尚、この連結は、全体であっても良いし、部分的であっても良い。

（他の実施形態３）
図６は、図１の冷媒蒸発器１における他の実施形態３を示す斜視図である。ヘッダプレート１０に熱交換チュ−ブ４に対応する凸部分１０ｃを形成することで、第１空間形成プレート１５の空間孔１５ａが果たしていた冷媒分配空間１５ａの機能を一体に持たせている。これによれば、構成部品として第１空間形成プレート１５を削減することができ、素材量が低減して軽量化するうえ、コストを抑えることができる。また、組み付けが容易となり生産性の向上ともなる。

（他の実施形態４）
図７は、図１の冷媒蒸発器１における他の実施形態４を示す斜視図である。仕切りプレート１２における連通孔１２ａの連通面積を、冷媒の流入側近傍から遠方側に向かって漸次大きく形成している。これによれば、通常、積層方向冷媒分配通路１３ａの圧損はその流動長さに従い冷媒流入口から遠ざかるにつれて大きくなる。よって、連通孔１２ａの大きさを漸次大きく形成することで冷媒分配を更に均一化することができる。尚、連通孔１２ａは角孔に限らないし、複数の熱交換チューブ４に対応する部分を連結して大きく形成しても良いし、必ずしも両側に必要ではなく片側だけであっても良い。

（第２実施形態）
図８の（ａ）は本発明の第２実施形態における冷媒蒸発器１の斜視図であり、（ｂ）はコア部の部分拡大斜視図である。また、図９は図８の冷媒蒸発器１における上側タンク部の分解斜視構成図である。上述した第１実施形態と異なるのは、コア長さ方向に全パスとした冷媒流れを、更に前後Ｕターンとして構成した点である。尚、上述した第１実施形態と同一部分については同一符号を付し、それらの説明の全部または一部を省略する。

上側タンク部として上流側タンク部２と下流側タンク部３とが一体に形成されており、下側タンク部が冷媒ターン部Ｔとなっている。そして、上流側タンク部２の下方に第１パス部１Ｐとなる第１チュ−ブ列１Ｌ、下流側タンク部３の下方に第２パス部２Ｐとなる第２チュ−ブ列２Ｌが配されたマルチフロ−（ＭＦ）型である。

各パス部１Ｐ・２Ｐは、各熱交換チュ−ブ４と第１チュ−ブ列１Ｌと第２チュ−ブ列２Ｌとで形成される各隙間には、図示の如く、コルゲ−トフィン（熱交換フィン）５が配されて形成されている（図１（ｂ）参照）。そして、図例では、第１パス部１Ｐが後側（風下側）コア部で行われ下降流となり、第２パス部２Ｐが前側（風上側）コア部で行われ上昇流となるようになっており、従来と同様、直交対向流となるので、性能・温度分布の均一性で有利となる。

本実施形態に示す上側タンク部２・３は、概略コア部上に、ヘッダプレート１０・第１空間形成プレート１５・仕切りプレート１２・第２空間形成プレート１１・タンクヘッダプレート１３を積層して形成されている。ヘッダプレート１０には、熱交換チューブ４を挿入・接続するチューブ孔１０ａを２列と、ジョイントブロック６の接続ボス部６ｄを挿入・接続する冷媒流通孔６ｃを２つ、対応する位置に開くように板材をプレス成形したものである。

ちなみに、前後方向に立てて形成した１０ｂは、積層した後に全体をかしめ固定するためのかしめ部である。また、冷媒流通孔６ｃは第１・第２空間形成プレート１１と仕切りプレート１２にも対応する位置に開けており、これらを通じてジョイントブロック６の冷媒導入部６ａ・冷媒導出部６ｂがタンクヘッダプレート１３の積層方向冷媒分配通路１３ａ・積層方向冷媒集合通路１３ｄと連通するようになっている。

空間形成プレート１１・１５は、板材に冷媒流通孔６ｃを２つと各熱交換チュ−ブ４と対応する位置に空間孔１１ａ・１５ａを２列、プレスで孔開けしたものである。上流側タンク部２側の空間孔１１ａ・１５ａは、第１空間形成プレート１５においては冷媒分配空間機能を果たし、第２空間形成プレート１１においては前後方向連通路を形成するものである。下流側タンク部３側の空間孔１１ａ・１５ａは、第１・第２空間形成プレート１１・１５共に冷媒集合空間機能を果たす。

仕切りプレート１２は、冷媒流通孔６ｃを２つと、上流側タンク部２側には第１空間形成プレート１５の冷媒分配空間１５ａと第２空間形成プレート１１の前後方向連通路１１ａとを仕切って両空間を形成させると共に、板材の各熱交換チュ−ブ４の前後方向端部と対応した位置に前後方向冷媒分配通路となる連通孔１２ａと、下流側タンク部３側には空間形成プレート１１と同様の空間孔１２ｂとをプレスで孔開けしたものである。

タンクヘッダプレート１３は、前後に各１条づつ、上流側タンク部２用の積層方向冷媒分配通路１３ａと、下流側タンク部３用の積層方向冷媒集合通路１３ｄとを形成するよう板材をプレス成形したものである。また、下側タンク部の冷媒ターン部Ｔは、詳しい図示は省略するが、上側タンク部と同様の構造（但し、仕切りプレート１２は不要）にて、第１チュ−ブ列１Ｌに対応した冷媒集合空間と積層方向冷媒集合通路１３ｂ、第２チュ−ブ列２Ｌに対応した冷媒分配空間と積層方向冷媒分配通路１３ｃ、そして積層方向冷媒集合通路１３ｂと積層方向冷媒分配通路１３ｃとを連通させる図示しない連通路とを形成している。

尚、積層方向冷媒分配通路１３ａ・１３ｃ、積層方向冷媒集合通路１３ｂ・１３ｄの両端部は、キャップ９にて封止されている。そして、これらの部品は全てアルミニウムで形成されており、接合に必要な面にはろう材がクラッドされており、これらを積層してヘッダプレート１０のかしめ部１０ｂにて仮固定した後、炉中ろう付けによって一体に接合される。

次に、上記構造の冷媒蒸発器１での冷媒の流れを説明する。図１０は、図８の冷媒蒸発器１における上側タンク部を巾方向に切断した縦断面図である。冷媒導入部６ａから流入した冷媒は、各プレートの冷媒流通孔６ｃを通り、まず上流側タンク部２側において、積層方向冷媒分配通路１３ａをコアの長さ方向に流れ、第１パス部１Ｐの各熱交換チューブ４に対応した第２空間形成プレート１１の前後方向連通路１１ａに分配される。

各熱交換チューブ４用に分配された冷媒は、前後方向連通路１１ａ中を水平方向であるコアの前後方向に流れ、熱交換チューブ４の略前後方向端部に対応する位置に設けられた連通孔１２ａから第１空間形成プレート１５の冷媒分配空間１５ａに流入する。そして、冷媒分配空間１５ａにて熱交換チューブ４の図示しない各流路孔に分配されて第１パス部１Ｐを流れる。

第１パス部１Ｐを流れた冷媒は、下側タンク部（冷媒ターン部Ｔ）の図示しない各冷媒集合空間から積層方向冷媒集合通路１３ｂへと集合し、図示しない連通路を通って積層方向冷媒分配通路１３ｃへと移動する。そして、積層方向冷媒分配通路１３ｃをコアの長さ方向に流れて、第２パス部２Ｐの各熱交換チューブ４に対応した図示しない冷媒分配空間に分配される。そして、冷媒分配空間にて熱交換チューブ４の図示しない各流路孔に分配されて第２パス部２Ｐを流れる。

第２パス部２Ｐを流れた冷媒は、上側タンク部の下流側タンク部３側の各冷媒集合空間１１ａから積層方向冷媒集合通路１３ｄへと集合し、各プレートの冷媒流通孔６ｃを通って冷媒導出部６ｂから流出する。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。上流側タンク部２に一端側で連通して第１パス部１Ｐとなる第１チュ−ブ列１Ｌと、下流側タンク部３に一端側で連通して第２パス部２Ｐとなる第１チュ−ブ列２Ｌとを前後方向に並べて配置し、両チュ−ブ列１Ｌ・２Ｌの両他端側と連通する冷媒ターン部Ｔを設けることにより上流側タンク部２と下流側タンク部３とを両チュ−ブ列１Ｌ・２Ｌの一端側で一体に形成している。

本発明においてターン数は風流れ方向（コア面直交方向）に対して複数であっても良く、この場合、前後Ｕターンの直交対向流となり、スーパーヒート領域やドライアウト領域により発生する温度分布を風下側の第１パス部１Ｐにて緩和することができるために温度分布や性能が向上される。これによれば、上流側タンク部２と下流側タンク部３とを一体に形成することで構成部品を半減することができ、素材量が低減して軽量化するうえ、コストを抑えることができる。また、組み付けが容易となり生産性を向上させることができる。

（他の実施形態５）
図１１・１２は、図８の冷媒蒸発器１における他の実施形態５を示す斜視図である。下流側タンク部３は、熱交換チューブ４から流出する冷媒を集合させるための冷媒集合空間１５ａと、冷媒集合空間１５ａに集合した冷媒を更に積層方向に集合させるための積層方向冷媒集合通路１３ｄとを有し、冷媒集合空間１５ａと積層方向冷媒集合通路１３ｄとを仕切り部材１２にて仕切ると共に、その仕切り部近傍に冷媒の偏流を防止するための偏流防止手段１１ｂ・１２ｃを設けている。

具体的に図１１に示す例では、空間形成プレート１１の下流側タンク部３に対応する側の空間孔１１ｂを冷媒の流出側近傍から遠方側に向かって漸次大きく形成して偏流防止手段としている。また、図１２に示す例では、仕切りプレート１２の下流側タンク部３に対応する側の空間孔１２ｃを冷媒の流出側近傍から遠方側に向かって漸次大きく形成して偏流防止手段としている。

このように、下流側タンク部３側においても流通抵抗を制御して冷媒の偏流を防止することで更に冷媒分配を均一に調節することができる。尚、下流側タンク部３の構成を上述した上流側タンク部２と同様とした場合、この偏流防止手段は第２空間形成プレート１１、もしくは仕切りプレート１２のいずれか一方に設ければ良い。

また、この偏流防止手段１１ｂ・１２ｃを形成する孔の面積の総和は、熱交換チューブ４の流路孔面積の総和よりも大きくしている。これにより圧損を小さくすることができ、性能低下を免れることができる。尚、孔の形状は問うものではなく、例えば角孔でも丸孔でも良く、複数の熱交換チューブ４に対応する部分を連結して大きく形成しても良い。

（第３実施形態）
図１３の（ａ）は本発明の第３実施形態における冷媒蒸発器１の斜視図であり、図１４は図１３の冷媒蒸発器１における冷媒ターン部Ｔの分解斜視構成図である。上述した第２実施形態とは冷媒ターン部Ｔの構造のみ異なっている。そのため、図１３〜１６は使用時の姿勢とは上下を反転して冷媒ターン部Ｔを上にして表している。また、上述した第２実施形態と同一部分（例えば上下流タンク部２・３）については同一符号を付し、それらの説明の全部または一部を省略する。

本実施形態に示す冷媒ターン部Ｔは、概略コア部上に、ヘッダプレート１４・空間形成プレート１５・交差プレート１６・空間形成プレート１５・タンクヘッダプレート１７を積層して形成されている。タンクヘッダプレート１７は、中央に１条のタンク部１７ａを形成するよう板材をプレス成形したものである。

また、ヘッダプレート１４も同様に、中央に１条のタンク部１４ａを形成するよう板材をプレス成形したものであり、タンクヘッダプレート１７と異なるのは、熱交換チューブ４を接続するチューブ孔１４ｂが対応する位置に開けられていることである。そして、タンク部１４ａと１７ａは第１パス部１Ｐと第２パス部２Ｐとの連通する一対の連通部となっている。

空間形成プレート１５は、冷媒集配空間機能を果たすものであり、板材の各熱交換チュ−ブ４と対応する位置に空間孔１５ａをプレスで孔開けしたものである。交差プレート１６は、第１パス部１Ｐを経た冷媒流れを第２パス部２Ｐへ折り返す際、左右方向で入れ替るよう、上記一対の連通部１４ａ・１７ａを使って流路を形成するためのものであり、板材の各熱交換チュ−ブ４と対応する位置に連通孔１６ａを開けると共に、前後左右の各パス部に対応して連通部１４ａ・１７ａとの連通を阻止する部分に連通防止部Ｔａ〜Ｔｄ（図１５（ｂ）・（ｃ）参照）となる切り起こしをプレス加工したものである。

そして、これらを積層すると空間孔１５ａ・連通孔１６ａおよび連通部１４ａ・１７ａを使って冷媒集合空間と冷媒分配空間とが形成される。タンク部１４ａ・１７ａの両端部は、キャップ９で封止される。また、これらの部品は全てアルミニウムで形成されており、炉中ろう付けにて一体に接合される。

図１５の（ａ）は図１３の冷媒蒸発器１における冷媒ターン部Ｔの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中のＥ−Ｅ断面図、（ｃ）は（ａ）中のＦ−Ｆ断面図である。また、図１６は図１３の冷媒蒸発器１における冷媒の流れを示す模式図である。そして、本形態におけるコアの長さ方向における冷媒流れの入れ替えは下記の如く行われる。右側第１パス１Ｐ（Ｒ）として後コア部１Ｐの右側チュ−ブ列から後側の空間１５ａ・１６ａを経てタンク部１４ａ内に集合した冷媒（Ｅ−Ｅ断面図中の実線矢印）は、タンク部１４ｂ内を右方へと流れ、前側の空間１５ａ・１６ａを経て前コア部２Ｐの左側チュ−ブ列へ流入することにより左側第２パス２Ｐ（Ｌ）へ移る（Ｆ−Ｆ断面図中の実線矢印）。

他方、左側第１パス１Ｐ（Ｌ）として後コア部１Ｐの左側チュ−ブ列から後側の空間１５ａ・１６ａを経てタンク部１７ａ内に集合した冷媒（Ｆ−Ｆ断面図中の点線矢印）は、タンク部１７ａ内を左方へと流れ、前側の空間１５ａ・１６ａを経て前コア部２Ｐの右側チュ−ブ列へ流入することにより右側第２パス２Ｐ（Ｒ）へ移る（Ｅ−Ｅ断面図中の点線矢印）。尚、本実施形態の冷媒蒸発器１は、どちらから冷媒を流入させても同様の流路が構成される。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。外部を流れる被冷却流体と内部を流れる冷媒との熱交換を行う冷媒蒸発器であり、冷媒流れは、上流側タンク部２と下流側タンク部３との間に、少なくとも第１パス部１Ｐと第２パス部２Ｐとを有し、複数本の熱交換チューブ４を積層したチュ−ブ列で形成されるコア部と、第１パス部１Ｐを経た冷媒を集合する冷媒集合空間１５ａ・１６ａと、冷媒を第２パス部２Ｐに分配する冷媒分配空間１５ａ・１６ａと、冷媒集合空間１５ａ・１６ａと冷媒分配空間１５ａ・１６ａとを連通させる一対のタンク部１４ａ・１７ａとを備え、コア部は、積層方向の略全領域で第１パス部１Ｐおよび第２パス部２Ｐをそれぞれ形成する第１チュ−ブ列１Ｌと第２チュ−ブ列２Ｌとを積層方向と直行する前後方向の一方ずつに備え、冷媒集合空間１５ａ・１６ａと冷媒分配空間１５ａ・１６ａとは、それぞれ積層方向に分割されており、一対のタンク部１４ａ・１７ａは、それぞれ積層方向で別領域の冷媒集合空間１５ａ・１６ａと冷媒分配空間１５ａ・１６ａとを連通させた冷媒蒸発器において、
上流側タンク部２は、冷媒を積層方向に関して複数の熱交換チューブ４へ分配するための積層方向冷媒分配通路１３ａと、複数の熱交換チューブ４のそれぞれに対応して設けられ、積層方向冷媒分配通路１３ａから分配された冷媒を、熱交換チューブ４の中の前後方向へ分配するための前後方向冷媒分配通路１２ａと、積層方向冷媒分配通路１３ａと前後方向冷媒分配通路１２ａとの間に設けられ、積層方向冷媒分配通路１３ａから供給される冷媒を一旦前記前後方向へ流してから前後方向冷媒分配通路１２ａへ供給する前後方向連通路１１ａとを形成している。

これによれば、温度分布の均一化を図るためコア部を前後と左右との４分割とし、後方パス部から前方パス部へターンする際に左右方向で入れ替るようにターンさせるいわゆる前後左右クロスターン（Xターン）の冷媒蒸発器に、本発明の上流側タンク部２および下流側タンク部３での冷媒の均一分配構造を適用して組み合せることにより、更にコア面全面において温度分布の均一な冷媒蒸発器とすることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載される範囲内で種々に及ぶものである。上述の実施形態では、ＣＯ_２冷媒を用いた超臨界冷凍サイクルの例で示したが、本発明は冷媒種類や冷媒圧力を限定するものではなく、例えばフロン冷媒などを用いた冷凍サイクルに適用しても良い。また、上述の実施形態では、冷媒蒸発器について説明してきたが、本発明は、冷媒以外の熱媒体を使用し、被温調流体を温調（加熱や冷却）する場合に適用しても良い。また、上述の実施形態では、ジョイントブロック６が上下タンク部のコア部側の面に付いているが、側面や上下面に付いていても良い。また、第１パス部１Ｐと第２パス部２Ｐとが前後方向で逆の構成であっても良い。

本発明の第１実施形態に係る冷媒蒸発器１の斜視図である。 図１の冷媒蒸発器１における上タンク部２の分解斜視構成図である。 （ａ）は図１の冷媒蒸発器１における上タンク部２の中央を長さ方向に切断した縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）中のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は図１の冷媒蒸発器１における他の実施形態１を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ断面図、（ｃ）は（ａ）中のＤ−Ｄ断面図である。 図１の冷媒蒸発器１における他の実施形態２を示す斜視図である。 図１の冷媒蒸発器１における他の実施形態３を示す斜視図である。 図１の冷媒蒸発器１における他の実施形態４を示す斜視図である。 （ａ）は本発明の第２実施形態における冷媒蒸発器１の斜視図であり、（ｂ）はコア部の部分拡大斜視図である。 図８の冷媒蒸発器１における上側タンク部の分解斜視構成図である。 図８の冷媒蒸発器１における上側タンク部を巾方向に切断した縦断面図である。 図８の冷媒蒸発器１における他の実施形態５を示す斜視図である。 図８の冷媒蒸発器１における他の実施形態６を示す斜視図である。 （ａ）は本発明の第３実施形態における冷媒蒸発器１の斜視図である。 図１３の冷媒蒸発器１における冷媒ターン部Ｔの分解斜視構成図である。 （ａ）は図１３の冷媒蒸発器１における下タンク部３の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中のＥ−Ｅ断面図、（ｃ）は（ａ）中のＦ−Ｆ断面図である。 図１３の冷媒蒸発器１における冷媒の流れを示す模式図である。

符号の説明

１…冷媒蒸発器
１Ｌ…第１チュ−ブ列
１Ｐ…第１パス部
２…上流側タンク部
２Ｌ…第２チュ−ブ列
２Ｐ…第２パス部
３…下流側タンク部
４…熱交換チューブ
１０…ヘッダプレート
１０ｃ…凸部分
１１…第２空間形成プレート
１１ａ…前後方向連通路、空間孔
１１ｂ…偏流防止手段
１２…仕切りプレート、仕切り部材
１２ａ…前後方向冷媒分配通路、連通孔
１２ｃ…偏流防止手段
１３…タンクヘッダプレート
１３ａ…積層方向冷媒分配通路
１３ｄ…積層方向冷媒集合通路
１３ｅ…凸部分
１４ａ…タンク部
１５…第１空間形成プレート
１５ａ…冷媒分配空間、空間孔、冷媒集合空間
１６ａ…冷媒集合空間、冷媒分配空間
１７ａ…タンク部
Ｔ…冷媒ターン部

Claims (10)

1. 複数本の熱交換チューブ（４）を積層し、その積層方向と略直行する前後方向から流入して前記熱交換チューブ（４）の外を流れる被冷却流体と前記熱交換チューブ（４）の中を流れる冷媒との間で熱交換を行うコア部と、
   複数の前記熱交換チューブ（４）の一端に接続されると共に、複数の前記熱交換チューブ（４）内と連通して複数の前記熱交換チューブ（４）に冷媒を分配供給する上流側タンク部（２）とを備えた冷媒蒸発器において、
   前記上流側タンク部（２）は、冷媒を前記積層方向に関して複数の前記熱交換チューブ（４）へ分配するための積層方向冷媒分配通路（１３ａ）と、
   複数の前記熱交換チューブ（４）のそれぞれに対応して設けられ、前記積層方向冷媒分配通路（１３ａ）から分配された冷媒を、前記熱交換チューブ（４）の中の前記前後方向へ分配するための前後方向冷媒分配通路（１２ａ）と、
   前記積層方向冷媒分配通路（１３ａ）と前記前後方向冷媒分配通路（１２ａ）との間に設けられ、前記積層方向冷媒分配通路（１３ａ）から供給される冷媒を一旦前記前後方向へ流してから前記前後方向冷媒分配通路（１２ａ）へ供給する前後方向連通路（１１ａ）とを形成したことを特徴とする冷媒蒸発器。
2. 前記積層方向冷媒分配通路（１３ａ）、前記前後方向冷媒分配通路（１２ａ）および前記前後方向連通路（１１ａ）は、前記熱交換チュ−ブ（４）を接続するヘッダプレート（１０）、冷媒分配空間（１５ａ）の機能を果たす空間孔（１５ａ）を設けた第１空間形成プレート（１５）、前記前後方向連通路（１１ａ）を成す空間孔（１１ａ）を設けた第２空間形成プレート（１１）、前記両空間形成プレート（１１、１５）間に配設されて両空間孔（１１ａ、１５ａ）間を仕切る仕切り機能を果たすと共に前記前後方向冷媒分配通路（１２ａ）を成す連通孔（１２ａ）を設けた仕切りプレート（１２）、および前記積層方向冷媒分配通路（１３ａ）を有するタンクヘッダプレート（１３）を積層して形成していることを特徴とする請求項１に記載の冷媒蒸発器。
3. 前記タンクヘッダプレート（１３）に前記熱交換チュ−ブ（４）に対応する凸部分（１３ｅ）を形成することで、前記第２空間形成プレート（１１）の前記空間孔（１１ａ）が果たしていた前記前後方向連通路（１１ａ）の機能を一体に持たせたことを特徴とする請求項２に記載の冷媒蒸発器。
4. 前記両空間形成プレート（１１、１５）に形成する両空間孔（１１ａ、１５ａ）を複数の前記熱交換チューブ（４）に対応する部分を連結して大きく形成したことを特徴とする請求項２に記載の冷媒蒸発器。
5. 前記ヘッダプレート（１０）に前記熱交換チュ−ブ（４）に対応する凸部分（１０ｃ）を形成することで、前記第１空間形成プレート（１５）の前記空間孔（１５ａ）が果たしていた前記冷媒分配空間（１５ａ）の機能を一体に持たせたことを特徴とする請求項２に記載の冷媒蒸発器。
6. 前記仕切りプレート（１２）における前記連通孔（１２ａ）の連通面積を、冷媒の流入側近傍から遠方側に向かって漸次大きく形成したことを特徴とする請求項２に記載の冷媒蒸発器。
7. 下流側タンク部（３）は、前記熱交換チューブ（４）から流出する冷媒を集合させるための冷媒集合空間（１５ａ）と、前記冷媒集合空間（１５ａ）に集合した冷媒を更に前記積層方向に集合させるための積層方向冷媒集合通路（１３ｄ）とを有し、前記冷媒集合空間（１５ａ）と前記積層方向冷媒集合通路（１３ｄ）とを仕切り部材（１２）にて仕切ると共に、その仕切り部近傍に冷媒の偏流を防止するための偏流防止手段（１１ｂ、１２ｃ）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の冷媒蒸発器。
8. 前記偏流防止手段（１１ｂ、１２ｃ）を形成する孔の面積の総和は、前記熱交換チューブ（４）の流路孔面積の総和よりも大きくしたことを特徴とする請求項７に記載の冷媒蒸発器。
9. 前記上流側タンク部（２）に一端側で連通して第１パス部（１Ｐ）となる第１チュ−ブ列（１Ｌ）と、前記下流側タンク部（３）に一端側で連通して第２パス部（２Ｐ）となる第１チュ−ブ列（２Ｌ）とを前記前後方向に並べて配置し、前記両チュ−ブ列（１Ｌ、２Ｌ）の両他端側と連通する冷媒ターン部（Ｔ）を設けることにより前記上流側タンク部（２）と前記下流側タンク部（３）とを前記両チュ−ブ列（１Ｌ、２Ｌ）の一端側で一体に形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の冷媒蒸発器。
10. 外部を流れる被冷却流体と内部を流れる冷媒との熱交換を行う冷媒蒸発器であり、
    冷媒流れは、上流側タンク部（２）と下流側タンク部（３）との間に、少なくとも第１パス部（１Ｐ）と第２パス部（２Ｐ）とを有し、
    複数本の熱交換チューブ（４）を積層したチュ−ブ列で形成されるコア部と、前記第１パス部（１Ｐ）を経た冷媒を集合する冷媒集合空間（１５ａ、１６ａ）と、冷媒を前記第２パス部（２Ｐ）に分配する冷媒分配空間（１５ａ、１６ａ）と、前記冷媒集合空間（１５ａ、１６ａ）と前記冷媒分配空間（１５ａ、１６ａ）とを連通させる一対のタンク部（１４ａ、１７ａ）とを備え、
    前記コア部は、前記積層方向の略全領域で前記第１パス部（１Ｐ）および前記第２パス部（２Ｐ）をそれぞれ形成する第１チュ−ブ列（１Ｌ）と第２チュ−ブ列（２Ｌ）とを前記積層方向と直行する前後方向の一方ずつに備え、
    前記冷媒集合空間（１５ａ、１６ａ）と前記冷媒分配空間（１５ａ、１６ａ）とは、それぞれ前記積層方向に分割されており、
    前記一対のタンク部（１４ａ、１７ａ）は、それぞれ前記積層方向で別領域の前記冷媒集合空間（１５ａ、１６ａ）と前記冷媒分配空間（１５ａ、１６ａ）とを連通させた冷媒蒸発器において、
    前記上流側タンク部（２）は、冷媒を前記積層方向に関して複数の前記熱交換チューブ（４）へ分配するための積層方向冷媒分配通路（１３ａ）と、
    複数の前記熱交換チューブ（４）のそれぞれに対応して設けられ、前記積層方向冷媒分配通路（１３ａ）から分配された冷媒を、前記熱交換チューブ（４）の中の前記前後方向へ分配するための前後方向冷媒分配通路（１２ａ）と、
    前記積層方向冷媒分配通路（１３ａ）と前記前後方向冷媒分配通路（１２ａ）との間に設けられ、前記積層方向冷媒分配通路（１３ａ）から供給される冷媒を一旦前記前後方向へ流してから前記前後方向冷媒分配通路（１２ａ）へ供給する前後方向連通路（１１ａ）とを形成したことを特徴とする冷媒蒸発器。

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