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JP2010112695A - エバポレータ - Google Patents

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Abstract

【課題】圧縮機のオフ時の急激な吐気温の上昇を防止しうるとともに、ヘッダ部内での通路抵抗の増大を防止しうるエバポレータを提供する。
【解決手段】エバポレータ１の熱交換管４を、プレス加工が施された２枚の長方形状金属板どうしを積層状に接合することにより形成する。熱交換管４を形成する両金属板を外方に膨出させることにより、熱交換管４に上下方向にのびるとともに上下両端が開口した少なくとも１つの冷媒流通部45を設ける。熱交換管４の上下両端部における冷媒流通部45と対応する部分に、管挿通穴18,22を通してヘッダタンク2,3のヘッダ部内に挿入される挿入部53を設ける。熱交換管４の上下両端部の挿入部53における前後方向の両端部を除いた部分に、熱交換管４の長さ方向内側に凹んだ凹部55を形成する。
【選択図】図２

Description

この発明は、たとえば自動車に搭載される冷凍サイクルであるカーエアコンに好適に使用されるエバポレータに関する。
この明細書および特許請求の範囲において、隣接する熱交換管どうしの間の通風間隙を流れる空気の下流側（図１、図２および図１０に矢印Ｘで示す方向）を前、これと反対側を後というものとし、図１、図２および図１０の上下を上下というものとする。
近年、小型軽量化および高性能化を図りうるカーエアコン用エバポレータとして、本出願人は、先に、上下方向に間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に、幅方向を前後方向に向けるとともにヘッダタンクの長さ方向に間隔をおいて配置された複数のアルミニウム押出形材製の扁平状熱交換管とを備えており、上側ヘッダタンクが、前後方向に並んで設けられるとともに相互に一体化された冷媒入口ヘッダ部および冷媒出口ヘッダ部を備え、下側ヘッダタンクが、冷媒入口ヘッダ部と対向するように設けられた第１中間ヘッダ部と、冷媒出口ヘッダ部と対向するように第１中間ヘッダ部の後側に設けられるとともに第１中間ヘッダ部に一体化された第２中間ヘッダ部とを備え、各ヘッダタンクのヘッダ部に、他のヘッダタンク側に突出した凸部がヘッダ部の全長にわたって形成されており、当該凸部が、他方のヘッダタンク側に向かって熱交換管の幅方向内側に傾斜した前後両側壁と、前後両側壁の先端どうしを連結する平坦な連結壁とよりなるとともに、凸部の前側壁から後側壁にかけて熱交換管の端部を挿入する管挿通穴が形成され、両ヘッダタンクの各ヘッダ部どうしの間に、それぞれ両ヘッダタンクの長さ方向に間隔をおいて配置された複数の熱交換管からなる熱交換管群が１列ずつ設けられるとともに、各熱交換管群の熱交換管の両端部が管挿通穴を通して両ヘッダタンクの各ヘッダ部内に挿入された状態で両ヘッダタンクにろう付されており、熱交換管における管挿通穴を通してヘッダタンク内に挿入された挿入部の先端が水平状となっているエバポレータを提案した（特許文献１参照）。
ところで、カーエアコンにおいては、エバポレータの出口側の空気温度（吐気温）を検出し、検出された吐気温に基づいて、圧縮機が周期的にオン、オフを繰り返すように制御される。圧縮機がオフになった場合、上側ヘッダタンクの冷媒入口ヘッダ部内および冷媒出口ヘッダ部内に残った気液混相の冷媒のうちの液相冷媒が、重力により各熱交換管群の熱交換管の冷媒流路内に流入し、この冷媒の働きにより、圧縮機のオフ時の吐気温の急激な上昇が防止されるようになっている。
しかしながら、特許文献１記載のエバポレータにおいては、各ヘッダタンクのヘッダ部に、他のヘッダタンク側に突出した凸部がヘッダ部の全長にわたって形成されており、当該凸部が、他方のヘッダタンク側に向かって熱交換管の幅方向内側に傾斜した前後両側壁と、前後両側壁の先端どうしを連結する平坦な連結壁とよりなるとともに、凸部の前側壁から後側壁にかけて熱交換管の端部を挿入する管挿通穴が形成され、管挿通穴内に挿入された熱交換管の挿入部の先端が水平状となっているので、熱交換管の挿入部の先端から冷媒入口ヘッダ部および冷媒出口ヘッダ部の凸部の連結壁内面までの垂直方向の最大距離が比較的大きくなる。その結果、上側ヘッダタンクの冷媒入口ヘッダ部内および冷媒出口ヘッダ部内に残った気液混相の冷媒のうち各熱交換管群の熱交換管の冷媒流路内に流入する液相冷媒の量が比較的に少なくなり、圧縮機のオフ時の吐気温の急激な上昇を防止する効果が十分ではないことがある。
また、熱交換管の挿入部の先端が水平状となっており、熱交換管の挿入部の先端から冷媒入口ヘッダ部および冷媒出口ヘッダ部の凸部の連結壁内面までの垂直方向の最大距離が比較的大きくなっているので、冷媒入口ヘッダ部内および冷媒出口ヘッダ部内の通路抵抗が増大し、性能が低下するおそれがある。特に、冷媒出口ヘッダ部内の通路抵抗が増大すると、冷媒出口ヘッダ部内に存在する気相冷媒の割合は多いので、性能低下が著しくなるおそれがある。
特開２００８−２００９８号公報
この発明の目的は、上記問題を解決し、圧縮機のオフ時の急激な吐気温の上昇を防止しうるとともに、ヘッダ部内での通路抵抗の増大を防止しうるエバポレータ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以下の態様からなる。
1)上下方向に間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に、幅方向を前後方向に向けるとともにヘッダタンクの長さ方向に間隔をおいて配置された複数の扁平状熱交換管とを備えており、各ヘッダタンクに、ヘッダタンクの長さ方向にのびる少なくとも１つのヘッダ部が設けられ、熱交換管の両端部が、ヘッダタンクのヘッダ部に形成された管挿通穴に挿入された状態で両ヘッダタンクにろう付されているエバポレータであって、
熱交換管が、プレス加工が施された２枚の長方形状金属板どうしを積層状に接合することにより形成され、熱交換管を形成する両金属板のうちの少なくともいずれか一方が外方に膨出させられることによって、熱交換管に、上下方向にのびるとともに上下両端が開口した少なくとも１つの冷媒流通部が設けられ、熱交換管の上下両端部における冷媒流通部と対応する部分に、管挿通穴を通してヘッダタンクのヘッダ部内に挿入される挿入部が設けられ、熱交換管の上下両端部のうち少なくとも上端部の挿入部における前後方向の両端部を除いた部分に、熱交換管の長さ方向内側に凹んだ凹部が形成されているエバポレータ。
2)両ヘッダタンクのうち少なくとも上側ヘッダタンクのヘッダ部に、他のヘッダタンク側に突出した凸部がヘッダタンクの全長にわたって形成されており、当該凸部に、熱交換管の挿入部を挿入する管挿通穴が形成されている上記1)記載のエバポレータ。
3)ヘッダタンクのヘッダ部の凸部が、他方のヘッダタンク側に向かって熱交換管の幅方向内側に傾斜した前後両側壁と、前後両側壁の先端どうしを連結する平坦な連結壁とよりなり、管挿入穴が、凸部の前側壁から後側壁にかけて形成されている上記2)記載のエバポレータ。
4)熱交換管の挿入部の凹部が、熱交換管の他端側に向かって熱交換管の幅方向内側に傾斜した前後両側辺部分と、前後両側辺部分の熱交換管の長さ方向内側端部どうしを連結し、かつヘッダ部の凸部の連結壁内面と平行になる直線状の底辺部分とからなる上記3)記載のエバポレータ。
5)熱交換管の挿入部における凹部の底辺部分からヘッダ部の凸部の連結壁内面までの垂直方向の最大距離が２．０ｍｍ以下である上記4)記載のエバポレータ。
6)ヘッダタンクに、前後方向に並んだ複数のヘッダ部が設けられるとともに、熱交換管に、前後方向に間隔をおいて並んだヘッダ部と同数の冷媒流通部が設けられており、熱交換管の上下両端における隣り合う冷媒流通部間に、ヘッダタンクの外面に当接して熱交換管の端部の位置決めを行う位置決め部が設けられている上記1)〜5)のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
7)ヘッダタンクに１つのヘッダ部が設けられるとともに、熱交換管に１つの冷媒流通部が設けられており、熱交換管の上下両端における冷媒流通部の前後両側部分に、ヘッダタンクの外面に当接して熱交換管の端部の位置決めを行う位置決め部が設けられている上記1)〜5)のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
8)熱交換管を形成する両金属板の板厚が０．２５ｍｍ以下である上記1)〜7)のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
9)熱交換管の冷媒流通部内にコルゲート状のインナーフィンが配置されて両金属板にろう付されており、インナーフィンの肉厚が０．１ｍｍ以下である上記1)〜8)のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
10)上側ヘッダタンクに、一端部に冷媒入口を有する冷媒入口ヘッダ部が設けられており、冷媒入口ヘッダ部内において、冷媒が、冷媒入口側端部から他端部側に向かって流れるようになされている上記1)〜9)のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
11)上側ヘッダタンクに、一端部に冷媒入口を有する冷媒入口ヘッダ部が設けられており、冷媒入口ヘッダ部内が、仕切部材によって冷媒入口を通して冷媒が流入する上側空間と、熱交換管が臨む下側空間とに分割され、冷媒入口ヘッダ部内の上下両空間が、冷媒入口とは反対側の端部において連通部を介して相互に通じさせられ、上側空間において、冷媒が、冷媒入口側端部から他端部側に向かって流れ、下側空間において、冷媒が、上側空間とは反対方向に流れるようになされている上記1)〜9)のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
上記1)のエバポレータによれば、 熱交換管が、プレス加工が施された２枚の長方形状金属板どうしを積層状に接合することにより形成され、熱交換管を形成する両金属板のうちの少なくともいずれか一方が外方に膨出させられることによって、熱交換管に、上下方向にのびるとともに上下両端が開口した少なくとも１つの冷媒流通部が設けられ、熱交換管の上下両端部における冷媒流通部と対応する部分に、管挿通穴を通してヘッダタンクのヘッダ部内に挿入される挿入部が設けられ、熱交換管の上下両端部のうち少なくとも上端部の挿入部における前後方向の両端部を除いた部分に、熱交換管の長さ方向内側に凹んだ凹部が形成されているので、熱交換管の上端部の挿入部の先端から上側ヘッダタンクのヘッダ部における管挿通穴が形成された壁の内面までの垂直方向の最大距離を、特許文献１記載のエバポレータに比べて小さくすることができる。したがって、圧縮機のオフ時に、上側ヘッダタンクのヘッダ部内に残った気液混相の冷媒のうち熱交換管の冷媒流路内に流入する液相冷媒の量が比較的に多くなり、圧縮機のオフ時の吐気温の急激な上昇を防止することが可能になる。
また、少なくとも上側ヘッダタンクのヘッダ部内の冷媒流路断面積を大きくすることができるので、上側ヘッダタンクのヘッダ部内の通路抵抗の増大に起因する性能低下を防止することができる。
さらに、熱交換管が、プレス加工が施された２枚の長方形状金属板どうしを接合することにより形成されているので、金属板どうしを接合する前に、プレス加工を施すことにより、金属板の上下両端部のうち少なくとも上端部に凹部を形成するための切り欠き部分を形成することができる。したがって、熱交換管の上下両端部のうち少なくとも上端部の挿入部における前後方向の両端部を除いた部分に凹部を形成する加工が作業が、特許文献１記載のエバポレータに用いられている押出形材製熱交換管の端部に凹部を形成する作業よりも簡単になる。
上記2)および3)のエバポレータのように、両ヘッダタンクのうち少なくとも上側ヘッダタンクのヘッダ部に、他のヘッダタンク側に突出した凸部がヘッダタンクの全長にわたって形成されており、当該凸部に、熱交換管の挿入部を挿入する管挿通穴が形成されていると、上側ヘッダタンクのヘッダ部内に比較的多くの気液混相の冷媒が溜まるので、上記1)のように構成されたエバポレータにおいては、上側ヘッダタンクのヘッダ部内に残った気液混相の冷媒のうち熱交換管の冷媒流路内に流入する液相冷媒の量が比較的に多くなり、圧縮機のオフ時の吐気温の急激な上昇を効果的に防止することが可能になる。
また、上側ヘッダタンクのヘッダ部に、他のヘッダタンク側に突出した凸部がヘッダタンクの全長にわたって形成されていると、上側ヘッダタンクの耐圧性が向上する。
上記4)のエバポレータによれば、上側ヘッダタンクのヘッダ部内の冷媒流路断面積を最大限に確保することができる。
上記5)のエバポレータによれば、圧縮機のオフ時に、上側ヘッダタンクのヘッダ部内から熱交換管の冷媒流路内に流入しない液相冷媒の量を最小限にすることができる。
上記6)および7)のエバポレータによれば、熱交換管の挿入部を、ヘッダ部の管挿通穴を通してヘッダタンク内に挿入する際の挿入長さを一定にすることができる。
上記7)のエバポレータによれば、特許文献１記載のエバポレータに比べて部品点数を少なくすることができる。
上記8)のエバポレータによれば、熱交換管の軽量化を図ることができる。
上記9)のエバポレータによれば、熱交換管の耐圧性を向上させるとともに、軽量化を図ることができる。
上記10)のエバポレータによれば、次の効果を奏する。すなわち、上側ヘッダタンクに、一端部に冷媒入口を有する冷媒入口ヘッダ部が設けられており、冷媒入口ヘッダ部内において、冷媒が、冷媒入口側端部から他端部側に向かって流れるようになされているエバポレータにおいて、熱交換管の挿入部の先端が水平状となっている場合、冷媒の流量が高流量であれば、冷媒入口から流入した冷媒は、慣性により冷媒入口と反対側の端部に流れやすくなるので、冷媒入口側に配置された熱交換管に流入する冷媒の量が少なくなるとともに、冷媒入口と反対側の端部側に配置された熱交換管に流入する冷媒の量が多くなって、冷媒入口ヘッダ部に接続されている全熱交換管への冷媒の分流が不均一になる。しかしながら、上記1)のエバポレータのように、熱交換管の上下両端部のうち少なくとも上端部の挿入部における前後方向の両端部を除いた部分に、熱交換管の長さ方向内側に凹んだ凹部が形成されていれば、ヘッダ部内での冷媒流路断面積が大きくなって冷媒の流速が低下するので、冷媒入口から流入した冷媒が慣性により冷媒入口と反対側の端部に流れやすくなることを抑制することができる。したがって、冷媒入口ヘッダ部に接続されている全熱交換管への冷媒の分流を均一化することができる。
上記11)のエバポレータによれば、次の効果を奏する。すなわち、上側ヘッダタンクに、一端部に冷媒入口を有する冷媒入口ヘッダ部が設けられており、冷媒入口ヘッダ部内が、分流制御手段によって冷媒入口を通して冷媒が流入する上側空間と、熱交換管が臨む下側空間とに分割され、冷媒入口ヘッダ部内の上下両空間が、冷媒入口とは反対側の端部において連通部を介して相互に通じさせられ、上側空間において、冷媒が、冷媒入口側端部から他端部側に向かって流れ、下側空間において、冷媒が、上側空間とは反対方向に流れるようになされているエバポレータにおいて、特許文献１記載のエバポレータと同様に、熱交換管の挿入部の先端が水平状となっている場合、冷媒の流量が高流量であれば、冷媒入口から冷媒入口ヘッダ部内の上側空間に流入した冷媒が連通部を通って下側空間に流入すると、冷媒は、下向きの流れ成分により下方に流れやすくなって連通部側の熱交換管内に多く流入する。これと同時に、下方に流れた冷媒は、熱交換管におけるヘッダ部内に突出した部分に衝突して上側に跳ね返り、冷媒入口ヘッダ部の長さ方向の中間部に配置された熱交換管には流入しにくくなるとともに、冷媒入口側（連通部とは反対側）の端部に流れやすくなって冷媒入口側に配置された熱交換管内にも多く流入して、冷媒入口ヘッダ部に接続されている全熱交換管への冷媒の分流が不均一になる。しかしながら、上記1)のエバポレータのように、熱交換管の上下両端部のうち少なくとも上端部の挿入部における前後方向の両端部を除いた部分に、熱交換管の長さ方向内側に凹んだ凹部が形成されていれば、冷媒入口から冷媒入口ヘッダ部内の上側空間に流入した冷媒が連通部を通って下側空間に流入する際の上側への跳ね返りが抑制される。したがって、冷媒入口ヘッダ部の長さ方向の中間部に配置された熱交換管に流入する冷媒量が増加し、冷媒入口ヘッダ部に接続されている全熱交換管への冷媒の分流を均一化することができる。
この発明によるエバポレータの実施形態の全体構成を示す一部切り欠き斜視図である。 一部を省略した図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。 図１のエバポレータの第１ヘッダタンクの分解斜視図である。 図１のエバポレータの熱交換管の上端部と第１ヘッダタンクの第１部材の一部分とを示す分解斜視図である。 図２のＢ−Ｂ線拡大断面図である。 図１のエバポレータの第２ヘッダタンクの分解斜視図である。 図１のエバポレータの熱交換管の下端部と第２ヘッダタンクの第１部材の一部分とを示す分解斜視図である。 図２のＣ−Ｃ線拡大断面図である。 図２の一部を省略したＤ−Ｄ線拡大断面図である。 この発明によるエバポレータの他の実施形態を示す図２相当の図である。 図１０の一部を省略したＥ−Ｅ線拡大断面図である。
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
なお、以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。また、以下の説明において、図１、の左右を左右というものとする。
図１はエバポレータの全体構成を示し、図２〜図９はエバポレータの要部の構成を示す。
図１および図２に示すように、エバポレータ(1)は、上下方向に間隔をおいて配置されかつ左右方向にのびるアルミニウム製第１ヘッダタンク(2)およびアルミニウム製第２ヘッダタンク(3)と、両ヘッダタンク(2)(3)の間に、幅方向を前後方向に向けるとともに左右方向（ヘッダタンク(2)(3)の長さ方向）に間隔をおいて配置された複数のアルミニウム製扁平状熱交換管(4)と、隣接する熱交換管(4)どうしの間の通風間隙、および左右両端の熱交換管(4)の外側にそれぞれ配置されて熱交換管(4)にろう付されたアルミニウム製コルゲートフィン(5)と、左右両端のコルゲートフィン(5)の外側にそれぞれ配置されてコルゲートフィン(5)にろう付されたアルミニウム製サイドプレート(6)とを備えている。
第１ヘッダタンク(2)は、前側（通風方向下流側）に位置しかつ左右方向にのびる冷媒入口ヘッダ部(7)と、後側（通風方向上流側）に位置しかつ左右方向にのびる冷媒出口ヘッダ部(8)と、両ヘッダ部(7)(8)を相互に連結一体化する連結部(9)とを備えている。第１ヘッダタンク(2)の冷媒入口ヘッダ部(7)にアルミニウム製冷媒入口管(11)が接続され、同じく冷媒出口ヘッダ部(8)にアルミニウム製冷媒出口管(12)が接続されている。第２ヘッダタンク(3)は、前側に位置しかつ左右方向にのびる第１中間ヘッダ部(13)と、後側に位置しかつ左右方向にのびる第２中間ヘッダ部(14)と、両ヘッダ部(13)(14)を相互に連結一体化する連結部(15)とを備えている。第１ヘッダタンク(2)および第２ヘッダタンク(3)の周壁の横断面形状は同一であり、互いに上下逆向きに配置されている。
図２〜図５に示すように、第１ヘッダタンク(2)の冷媒入口ヘッダ部(7)および冷媒出口ヘッダ部(8)の下側部分（第２ヘッダタンク(3)側を向いた部分）には、それぞれ下方（第２ヘッダタンク(3)側）に突出した凸部(16)(17)が第１ヘッダタンク(2)の全長にわたって形成されている。冷媒入口ヘッダ部(7)および冷媒出口ヘッダ部(8)の凸部(16)(17)は、それぞれ下方（第２ヘッダタンク(3)側）に向かって前後方向内側（熱交換管(4)の幅方向内側）に傾斜した前後両側壁(16a)(16b)(17a)(17b)と、前後両側壁(16a)(16b)(17a)(17b)の先端（下端）どうしを一体に連結する水平平坦状の連結壁(16c)(17c)とよりなる。そして、冷媒入口ヘッダ部(7)および冷媒出口ヘッダ部(8)に、それぞれ熱交換管(4)の上端部を挿入する前後方向に長い複数の管挿通穴(18)が、凸部(16)(17)の前側壁(16a)(17a)から後側壁(16b)(17b)にかけて形成されている。冷媒入口ヘッダ部(7)の管挿通穴(18)と冷媒出口ヘッダ部(8)の管挿通穴(18)とは左右方向に関して同一位置にある。
第２ヘッダタンク(3)の第１中間ヘッダ部(7)および第２中間ヘッダ部(8)の上側部分（第１ヘッダタンク(2)側を向いた部分）には、それぞれ上方（第１ヘッダタンク(2)側）に突出した凸部(19)(21)が第２ヘッダタンク(3)の全長にわたって形成されている。第１中間ヘッダ部(7)および第２中間ヘッダ部(8)の凸部(19)(21)は、上方（第１ヘッダタンク(2)側）に向かって前後方向内側（熱交換管(4)の幅方向内側）に傾斜した前後両側壁(19a)(19b)(21a)(21b)と、前後両側壁(19a)(19b)(21a)(21b)の先端（上端）どうしを一体に連結する水平平坦状の連結壁(19c)(21c)とよりなる。そして、第１中間ヘッダ部(7)および第２中間ヘッダ部(8)に、それぞれ熱交換管(4)の下端部を挿入する前後方向に長い複数の管挿通穴(22)が、凸部(19)(21)の前側壁(19a)(21a)から後側壁(19b)(21b)にかけて形成されている。
第１ヘッダタンク(2)は、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより形成されかつすべての熱交換管(4)が接続されたプレート状の第１部材(23)と、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより形成されかつ第１部材(23)の上側（熱交換管(4)とは反対側）を覆う第２部材(24)と、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートまたはアルミニウムベア材にプレス加工を施すことにより形成されかつ第１部材(23)と第２部材(24)との間に配置されて両部材(23)(24)にろう付された平坦な仕切部形成用板(25)と、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより形成されかつ第１部材(23)、第２部材(24)および仕切部形成用板(25)の左右両端にろう付されたアルミニウム製左右両端部材(26)と、右端部材(26)の外面に、冷媒入口ヘッダ部(7)および冷媒出口ヘッダ部(8)に跨るようにろう付された前後方向に長いアルミニウム製のジョイントプレート(27)とよりなり、ジョイントプレート(27)に、冷媒入口管(11)および冷媒出口管(12)が接続されている。なお、ジョイントプレート(27)は、アルミニウムベア材にプレス加工を施すことにより形成されている。
第１部材(23)は、冷媒入口ヘッダ部(7)および冷媒出口ヘッダ部(8)の凸部(16)(17)と、冷媒入口ヘッダ部(7)および冷媒出口ヘッダ部(8)の垂直状の前後両側壁の下部と、連結部(9)の下部とを形成する。第１部材(23)における連結部(9)の下部を形成する平坦部(23a)には、左右方向に長い複数の排水用貫通穴(10)が左右方向に間隔をおいて形成されている。第２部材(24)は、冷媒入口ヘッダ部(7)および冷媒出口ヘッダ部(8)の前後両側壁の上端部どうしを連結する横断面円弧状の頂壁と、冷媒入口ヘッダ部(7)および冷媒出口ヘッダ部(8)の前後両側壁の上部と、連結部(9)の上部とを形成する。第２部材(24)における連結部(9)の上部を形成する平坦部(24a)には、左右方向に長い複数の排水用貫通穴(20)が、第１部材(23)の排水用貫通穴(10)と合致する位置に形成されている。
仕切部形成用板(25)は、冷媒入口ヘッダ部(7)内を上下２つの空間(7A)(7B)に区画する前側仕切部(28)（仕切部材）と、冷媒出口ヘッダ部(8)内を上下２つの空間(8A)(8B)に区画する後側仕切部(29)と、連結部(9)の上下方向の中間部とを形成する。仕切部形成用板(25)の前側仕切部(28)における左端部に配置された熱交換管(4)よりも左側の部分には、冷媒入口ヘッダ部(7)内の上下２つの空間(7A)(7B)を通じさせる連通穴(31)（連通部）が形成されている。仕切部形成用板(25)の前側仕切部(28)の前後方向の中間部には、冷媒入口ヘッダ部(7)の上下両空間(7A)(7B)を通じさせる複数の円形連通穴(32)が、左右方向に間隔をおいて形成されている。また、仕切部形成用板(25)の後側仕切部(29)の後側部分における左右両端部を除いた部分には、左右方向に長くかつ冷媒出口ヘッダ部(8)の上下両空間(8A)(8B)を通じさせる複数の長円形連通穴(33)が、左右方向に間隔をおいて形成されている。中央部の長円形貫通穴(33)の長さは他の長円形連通穴(33)の長さよりも短くなっている。さらに、仕切部形成用板(25)における連結部(9)の上下方向の中間部を形成する平坦部(25a)には、左右方向に長い複数の排水用貫通穴(30)が、第１部材(23)および第２部材(24)の排水用貫通穴(10)(20)と合致する位置に形成されている。
第２部材(24)の平坦部(24a)における少なくとも一部の排水用貫通穴(20)の一端側、ここでは右端側には、仕切部形成用板(25)および第１部材(23)の排水用貫通穴(30)(10)に上方から通される仮止め爪(40)が一体に形成されており、仮止め爪(40)の先端部は、右方に屈曲されて第１部材(23)の下面に係合させられた状態で、仕切部形成用板(25)および第１部材(23)にろう付されている。第１部材(23)、第２部材(24)および仕切部形成用板(25)を組み合わせる前の状態においては、仮止め爪(40)は真っ直ぐにのびており、これらを組み合わせて仮止め爪(40)の先端部を屈曲させることによって、第１部材(23)、第２部材(24)および仕切部形成用板(25)が仮止めされる。屈曲させる前の真っ直ぐにのびた仮止め爪を(40A)で示す。
左端部材(26)は、冷媒入口ヘッダ部(7)および冷媒出口ヘッダ部(8)の左端開口を閉鎖し、右端部材(26)は、冷媒入口ヘッダ部(7)および冷媒出口ヘッダ部(8)の右端開口を閉鎖する。右端部材(26)の冷媒入口ヘッダ部(7)の右端開口を閉鎖する部分における上側空間(7A)に臨む部分に冷媒入口(26a)が形成され、冷媒出口ヘッダ部(8)の右端開口を閉鎖する部分における上側空間(8A)に臨む部分に冷媒出口(26b)が形成されている。ジョイントプレート(27)は、右端部材(26)の冷媒入口(26a)および冷媒出口(26b)に通じる冷媒通路(27a)(27b)を有している。
図２および図６〜図８に示すように、第２ヘッダタンク(3)は、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより形成されかつすべての熱交換管(4)が接続されたプレート状の第１部材(34)と、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより形成されかつ第１部材(34)の下側（熱交換管(4)とは反対側）を覆う第２部材(35)と、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートまたはアルミニウムベア材にプレス加工を施すことにより形成されかつ第１部材(34)と第２部材(35)との間に配置されて両部材(34)(35)にろう付された平坦な仕切部形成用板(36)と、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより形成されかつ第１部材(34)、第２部材(35)および仕切部形成用板(36)の左右両端にろう付されたアルミニウム製左右両端部材(37)とよりなる。
第１部材(34)は、第１ヘッダタンク(2)の第１部材(23)と同一構成であるとともに第１部材(23)とは上下逆向きに配置されたものであり、第１中間ヘッダ部(13)および第２中間ヘッダ部(14)の凸部(19)(21)と、第１中間ヘッダ部(13)および第２中間ヘッダ部(14)の前後両側壁の上部と、連結部(15)の上部とを形成する。第１部材(34)における連結部(15)の上部を形成する平坦部(34a)には、左右方向に長い複数の排水用貫通穴(50)が左右方向に間隔をおいて形成されている。第２部材(35)は、第１ヘッダタンク(2)の第２部材(24)とほぼ同一の構成であるとともに第２部材(35)とは上下逆向きに配置されたものであり、第１中間ヘッダ部(13)および第２中間ヘッダ部(14)の前後両側壁の上端部どうしを連結する横断面円弧状の底壁と、第１中間ヘッダ部(13)および第２中間ヘッダ部(14)の前後両側壁の下部と、連結部(15)の下部とを形成する。第２部材(35)における連結部(15)の下部を形成する平坦部(35a)には、左右方向に長い複数の排水用貫通穴(56)が、第１部材(34)の排水用貫通穴(50)と合致するように形成されている。
仕切部形成用板(36)は、第１ヘッダタンク(2)の仕切部形成用板(25)とほぼ同一の構成であるとともに仕切部形成用板(25)とは上下逆向きに配置されたものであり、第１中間ヘッダ部(13)内を上下２つの空間(13A)(13B)に区画する前側仕切部(38)と、第２中間ヘッダ部(14)内を上下２つの空間(14A)(14B)に区画する後側仕切部(39)と、連結部(15)の上下方向の中間部とを形成する。前側仕切部(38)には、左右方向に長い比較的大きな複数の方形連通穴(41)が、左右方向に間隔をおいて形成されている。また、後側仕切部(39)の後側部分には、複数の円形連通穴(42)が左右方向に間隔をおいて貫通状に形成されている。さらに、仕切部形成用板(36)における連結部(15)の上下方向の中間部を形成する平坦部(36a)には、左右方向に長い複数の排水用貫通穴(57)が、第１部材(34)および第２部材(35)の排水用貫通穴(50)(56)と合致するように形成されている。
第２部材(35)の平坦部(35a)における少なくとも一部の排水用貫通穴(56)の一端側、ここでは右端側には、仕切部形成用板(36)および第１部材(34)の排水用貫通(57)(50)に下方から通される仮止め爪(58)が一体に形成されており、仮止め爪(58)の先端部は、右方に屈曲されて第１部材(34)の上面に係合させられた状態で、仕切部形成用板(36)および第１部材(34)にろう付されている。第１タンク(2)の場合と同様に、第１部材(34)、第２部材(35)および仕切部形成用板(36)を組み合わせる前の状態においては、仮止め爪(58)は真っ直ぐにのびており、これらを組み合わせて仮止め爪(58)の先端部を屈曲させることによって、第１部材(34)、第２部材(35)および仕切部形成用板(36)が仮止めされる。屈曲される前の真っ直ぐにのびた仮止め爪を(58A)で示す。
第２ヘッダタンク(3)の第２部材(35)における両中間ヘッダ部(13)(14)の下側空間(13B)(14B)どうしを区画する部分に、第１中間ヘッダ部(13)の下側空間(13B)内と、第２中間ヘッダ部(14)の下側空間(14B)内とを通じさせる複数の連通部(43)が、左右方向に間隔をおくとともに、排水用貫通穴(50)(56)(57)からずれるように設けられている。連通部(43)は、アルミニウムブレージングシートにプレス加工を施して第２部材(35)を成形する際に形成されたものである。
左端部材(37)は、第１中間ヘッダ部(13)および第２中間ヘッダ部(14)の左端開口を閉鎖し、右端部材(37)は、第１中間ヘッダ部(13)および第２中間ヘッダ部(14)の右端開口を閉鎖する。
図２、図４、図７および図９に示すように、熱交換管(4)は、プレス加工が施されたアルミニウムブレージングシート製の２枚の長方形状金属板(44)の前後両側縁部どうしおよび前後方向中央部どうしが全長にわたってろう付されることにより形成されたものであり、上下方向にのびるとともに上下両端が開口した冷媒流通部(45)が、前後方向に間隔をおいて２つ、すなわち第１ヘッダタンク(2)および第２ヘッダタンク(3)のヘッダ部(7)(8)(13)(14)の数と同数だけ設けられている。熱交換管(4)を形成する両金属板(44)の板厚は０．２５ｍｍ以下であることが好ましい。熱交換管(4)の冷媒流通部(45)は、両金属板(44)の前後両側縁部どうしのろう付部(46)と前後方向中央部どうしのろう付部(47)との間の部分において、それぞれ両金属板(44)に全長にわたる外方膨出部(48)が形成されることにより設けられている。また、熱交換管(4)の両冷媒流通部(45)内に跨るように、アルミニウム製コルゲート状インナーフィン(49)が配置されており、両金属板(44)にろう付されている。インナーフィンの肉厚は０．１ｍｍ以下であることが好ましい。熱交換管(4)の各金属板(44)における両冷媒流通部(45)を形成する外方膨出部(48)の前後両側壁(48a)は、熱交換管(4)の厚みの中央部（他の金属板(44)側）に向かって前後方向外方に傾斜している。外方膨出部(48)の前後両側壁(48a)とコルゲートフィン(5)の左右両側縁部とのなす角度θは、熱交換管(4)およびコルゲートフィン(5)の表面に発生した結露水の排水性を考慮すると、２５〜４０度であることが好ましい。また、熱交換管(4)の前後両冷媒流通部(45)間の間隔は、熱交換管(4)およびコルゲートフィン(5)の表面に発生した結露水の排水性を考慮すると、１．５〜３．５ｍｍであることが好ましい。
熱交換管(4)における両金属板(44)の前後両側縁部どうしのろう付部(46)の上下両端部は、前後方向外側縁から上下両端面にかけて切除されている。当該切除部を(51)で示す。また、熱交換管(4)における両金属板(44)の前後方向中央部どうしのろう付部(47)の上下両端部は、他の部分よりも前後方向の幅が広くなっており、幅広ろう付部(47a)に上下方向外端部から切り欠き(52)が形成されている。なお、熱交換管(4)に幅広ろう付部(47a)が設けられることにより、冷媒流通部(45)の上下両端部は、他の部分よりも前後方向の幅が狭くなっている。そして、熱交換管(4)における前後両側縁部どうしのろう付部(46)の切除部(51)と、前後方向中央部どうしの幅広ろう付部(47a)の切り欠き(52)との間の部分は、冷媒流通部(45)と対応しているとともに、他の部分よりも上下方向外方に突出しており、この部分に、第１ヘッダタンク(2)および第２ヘッダタンク(3)の管挿通穴(18)(22)内に挿入される挿入部(53)が設けられている。そして、熱交換管(4)の挿入部(53)が第１ヘッダタンク(2)および第２ヘッダタンク(3)の管挿通穴(18)(22)内に挿入された際に、熱交換管(4)の前後方向中央部どうしの幅広ろう付部(47a)の切り欠き(52)の底辺部分が第１ヘッダタンク(2)および第２ヘッダタンク(3)の凸部(16)(17)(19)(21)の外面に当接しており、当該底辺部分が熱交換管(4)の端部の位置決めを行う位置決め部(54)となっている。
熱交換管(4)の上下両端部の挿入部(53)における前後方向の両端部を除いた部分に、熱交換管(4)の長さ方向内側に凹んだ凹部(55)が形成されている。熱交換管(4)の挿入部(53)の凹部(55)は、熱交換管(4)の他端側に向かって熱交換管(4)の幅方向内側に傾斜した前後両側辺部分(55a)と、前後両側辺部分(55a)の熱交換管(4)の長さ方向内側端部どうしを連結し、かつ第１ヘッダタンク(2)および第２ヘッダタンク(3)の凸部(16)(17)(19)(21)の連結壁(16c)(17c)(19c)(21c)内面と平行になる直線状の底辺部分(55b)とからなる。熱交換管(4)の挿入部(53)における凹部(55)の底辺部分(55b)から凸部(16)(17)(19)(21)の連結壁(16c)(17c)(19c)(21c)内面までの垂直方向の最大距離(D)は２．０ｍｍ以下であることが好ましい。
コルゲートフィン(5)は、熱交換管(4)の前後両冷媒流通部(45)に共有されており、その前後方向の幅は熱交換管(4)の幅とほぼ等しくなっている。
上述したエバポレータ(1)は、入口管(11)および出口管(12)を除いたすべての部品が組み合わされて一括ろう付されることにより製造される。
エバポレータ(1)は、コンプレッサおよび冷媒冷却器としてのコンデンサとともに、フロン系冷媒を使用する冷凍サイクルを構成し、カーエアコンとして車両、たとえば自動車に搭載される。
上述したエバポレータ(1)においては、コンプレッサのオン時には、コンプレッサ、コンデンサおよび膨張弁を通過した気液混相の２相冷媒が、冷媒入口管(11)からジョイントプレート(27)の冷媒通路(27a)および右端部材(26)の冷媒入口(26a)を通って第１ヘッダタンク(2)の冷媒入口ヘッダ部(7)の上側空間(7A)内に入る。冷媒入口ヘッダ部(7)の上側空間(7A)内に入った冷媒は左方に流れ、連通穴(31)を通って下側空間(7B)内に入るとともに、仕切部形成用板(25)の前側仕切部(28)の円形連通穴(32)を通って下側空間(7B)内に入り、下側空間(7B)内を右方に流れる。すなわち、冷媒は、上側空間(7A)において、冷媒入口側端部から他端部側に向かって流れ、下側空間(7B)において、上側空間(7A)とは反対方向に流れる。
ここで、冷媒の流量が高流量の場合であっても、熱交換管(4)の上端部の挿入部(53)の凹部(55)の働きにより、冷媒入口から冷媒入口ヘッダ部(7)内の上側空間(7A)に流入した冷媒が連通穴(31)を通って下側空間(7B)に流入する際の上側への跳ね返りが抑制される。したがって、冷媒入口ヘッダ部(7)の長さ方向の中間部に配置された熱交換管(4)に流入する冷媒量が増加し、冷媒入口ヘッダ部(7)に接続されている全熱交換管(4)への冷媒の分流を均一化することができる。
下側空間(7B)内に入った冷媒は、分流して熱交換管(4)の前側冷媒流通部(45)内に流入する。熱交換管(4)の前側冷媒流通部(45)内に流入した冷媒は、冷媒流通部(45)内を下方に流れて第２ヘッダタンク(3)の第１中間ヘッダ部(13)の上側空間(13A)内に入る。第１中間ヘッダ部(13)の上側空間(13A)内に入った冷媒は、仕切部形成用板(36)の前側仕切部(38)の方形連通穴(41)を通って下側空間(13B)内に入る。下側空間(13B)内に入った冷媒は、連通部(43)を通って第２中間ヘッダ部(14)の下側空間(14B)内に入る。
第２中間ヘッダ部(14)の下側空間(14B)内に入った冷媒は、仕切部形成用板(36)の後側仕切部(39)の円形連通穴(42)を通って上側空間(14A)内に入り、分流して熱交換管(4)の後側冷媒流通部(45)内に流入する。
熱交換管(4)の後側冷媒流通部(45)内に流入した冷媒は、上方に流れて冷媒出口ヘッダ部(8)の下側空間(8B)内に入り、仕切部形成用板(25)の後側仕切部(29)の長円形連通穴(33)を通って上側空間(8A)内に入る。
冷媒出口ヘッダ部(8)の上側空間(8A)内に入った冷媒は右方に流れ、右端部材(26)の冷媒出口(26b)およびジョイントプレート(27)の冷媒通路(27b)を通り、冷媒出口管(12)に流出する。
そして、冷媒が熱交換管(4)の前後両冷媒流通部(45)内を流れる間に、隣り合う熱交換管(4)どうしの間の通風間隙を通過する空気と熱交換をし、冷媒は気相となって流出する。
図１０および図１１はこの発明によるエバポレータの他の実施形態を示す。
図１０および図１１に示すエバポレータ(60)は、上下方向に間隔をおいて配置されかつ左右方向にのびるアルミニウム製第１ヘッダタンク(61)およびアルミニウム製第２ヘッダタンク(62)と、両ヘッダタンク(61)(62)の間に、幅方向を前後方向に向けるとともに左右方向（ヘッダタンク(61)(62)の長さ方向）に間隔をおいて配置された複数のアルミニウム製扁平状熱交換管(63)と、隣接する熱交換管(63)どうしの間の通風間隙、および左右両端の熱交換管(63)の外側にそれぞれ配置されて熱交換管(63)にろう付されたアルミニウム製コルゲートフィン(64)と、左右両端のコルゲートフィン(64)の外側にそれぞれ配置されてコルゲートフィン(64)にろう付されたアルミニウム製サイドプレート（図示略）とを備えている。
第１ヘッダタンク(61)の全体が冷媒入口ヘッダ部(65)となっており、第２ヘッダタンク(62)の全体が冷媒出口ヘッダ部(66)となっている。第１ヘッダタンク(61)の冷媒入口ヘッダ部(65)に冷媒入口管（図示略）が接続され、第２ヘッダタンク(62)の冷媒出口ヘッダ部(66)にアルミニウム製冷媒出口管（図示略）が接続されている。
第１ヘッダタンク(61)の冷媒入口ヘッダ部(65)の下側部分（第２ヘッダタンク(62)側を向いた部分）には、下方（第２ヘッダタンク(62)側）に突出した凸部(67)が第１ヘッダタンク(61)の全長にわたって形成されている。冷媒入口ヘッダ部(65)の凸部(67)は、下方（第２ヘッダタンク(62)側）に向かって前後方向内側（熱交換管(63)の幅方向内側）に傾斜した前後両側壁(67a)(67b)と、前後両側壁(67a)(67b)の先端（下端）どうしを一体に連結する水平平坦状の連結壁(67c)とよりなる。そして、冷媒入口ヘッダ部(65)に、熱交換管(63)の上端部を挿入する前後方向に長い複数の管挿通穴(68)が、凸部(67)の前側壁(67a)から後側壁(67b)にかけて形成されている。
第１ヘッダタンク(61)は、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより形成されかつすべての熱交換管(63)が接続されたプレート状の第１部材(69)と、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより形成されかつ第１部材(69)の上側（熱交換管(63)とは反対側）を覆う第２部材(71)と、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートまたはアルミニウムベア材にプレス加工を施すことにより形成されかつ第１部材(69)と第２部材(71)との間に配置されて両部材(69)(71)にろう付された平坦な仕切部形成用板(72)と、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより形成されかつ第１部材(69)、第２部材(71)および仕切部形成用板(72)の左右両端にろう付されたアルミニウム製左右両端部材（図示略）とを備えている。
第１部材(69)は、冷媒入口ヘッダ部(65)の凸部(67)と、冷媒入口ヘッダ部(65)の垂直状の前後両側壁(65a)の下部とを形成する。第２部材(71)は、冷媒入口ヘッダ部(65)の前後両側壁(65a)の上端部どうしを連結する頂壁(65b)と、冷媒入口ヘッダ部(65)の前後両側壁(65a)の上部とを形成する。冷媒入口ヘッダ部(65)の前後両側壁(65a)の上端部どうしを連結する頂壁(65b)は、前後方向に間隔をおいて設けられ、かつ下方に開口するとともに上方に突出した横断面略Ｕ字状の２つの上方膨出部(65c)と、両上方膨出部(65c)の前後方向内側壁どうしを一体に連結する連結部(65d)とよりなる。仕切部形成用板(72)は、冷媒入口ヘッダ部(65)内を上下２つの空間(65A)(65B)に区画する仕切部(73)（仕切部材）を備えている。仕切部形成用板(72)の仕切部(73)の前側部分および後側部分には、それぞれ左右方向に長い比較的大きな複数の方形連通穴(74)が、左右方向に間隔をおいて形成されている。左右両端部材は冷媒入口ヘッダ部(65)の左右両端開口を閉鎖する。左端部材または右端部材における上側空間(65A)と対応する部分に冷媒入口が形成されている。
第２ヘッダタンク(62)は、第１ヘッダタンク(61)と同一構成であるとともに第１ヘッダタンク(61)とは上下逆向きに配置されたものであり、同一部分には同一符号を付す。したがって、第２ヘッダタンク(62)の冷媒出口ヘッダ部(66)の上側部分（第１ヘッダタンク(61)側を向いた部分）には、上方（第１ヘッダタンク(61)側）に突出した凸部(67)が第２ヘッダタンク(62)の全長にわたって形成されている。また、冷媒出口ヘッダ部(66)の第２部材(71)における冷媒出口ヘッダ部(66)の前後両側壁(66a)の下端部どうしを連結する底壁(66b)は、前後方向に間隔をおいて設けられ、かつ上方に開口するとともに上方に突出した横断面略Ｕ字状の２つの下方膨出部(66c)と、両下方膨出部(66c)の前後方向内側壁どうしを一体に連結する連結部(66d)とよりなる。また、冷媒出口ヘッダ部(66)内は、仕切部形成用板(72)の仕切部(73)により上下２つの空間(66A)(66B)内に区画されている。さらに、左端部材または右端部材における下側空間(66B)と対応する部分に冷媒入口が形成されている。
熱交換管(63)は、プレス加工が施されたアルミニウムブレージングシート製の２枚の長方形状金属板(75)の前後両側縁部どうしが全長にわたってろう付されることにより形成されたものであり、上下方向にのびるとともに上下両端が開口した冷媒流通部(76)が、第１ヘッダタンク(61)および第２ヘッダタンク(62)のヘッダ部の数と同数、すなわち１つだけ設けられている。熱交換管(63)を形成する両金属板(75)の板厚は０．２５ｍｍ以下であることが好ましい。熱交換管(63)の冷媒流通部(76)は、両金属板(75)の前後両側縁部どうしのろう付部(77)間の部分において、それぞれ両金属板(75)に全長にわたる外方膨出部(78)が形成されることにより設けられている。また、熱交換管(63)の冷媒流通部(76)内にアルミニウム製コルゲート状インナーフィン(79)が配置されており、両金属板(75)にろう付されている。インナーフィン(79)の肉厚は０．１ｍｍ以下であることが好ましい。熱交換管(63)の各金属板(75)における冷媒流通部(76)を形成する外方膨出部(78)の前後両側壁(78a)は、熱交換管(63)の厚みの中央部（他の金属板(75)側）に向かって前後方向外方に傾斜している。外方膨出部(78)の前後両側壁(48a)とコルゲートフィン(64)の左右両側縁部とのなす角度θは、熱交換管(63)およびコルゲートフィン(64)の表面に発生した結露水の排水性を考慮すると、２５〜４０度であることが好ましい。
熱交換管(63)における両金属板(75)の前後両側縁部どうしのろう付部(77)の上下両端部は、前後方向外側縁から上下両端面にかけて切除されている。当該切除部を(81)で示す。そして、熱交換管(63)における前後両側縁部どうしのろう付部(77)の切除部(81)間の部分は、冷媒流通部(76)と対応しているとともに、他の部分よりも上下方向外方に突出しており、この部分に、第１ヘッダタンク(61)および第２ヘッダタンク(62)の管挿通穴(68)内に挿入される挿入部(82)が設けられている。そして、熱交換管(63)の挿入部(82)が第１ヘッダタンク(2)および第２ヘッダタンク(3)の管挿通穴(68)内に挿入された際に、熱交換管(63)のろう付部(77)の切除部(81)の上下方向内側端部が第１ヘッダタンク(61)および第２ヘッダタンク(62)の凸部(67)の外面に当接しており、当該切除部(81)の上下方向内側端部が熱交換管(63)の端部の位置決めを行う位置決め部(83)となっている。
熱交換管(63)の上下両端部の挿入部(82)における前後方向の両端部を除いた部分に、熱交換管(63)の長さ方向内側に凹んだ凹部(84)が形成されている。熱交換管(63)の挿入部(82)の凹部(84)は、熱交換管(63)の他端側に向かって熱交換管(63)の幅方向内側に傾斜した前後両側辺部分(84a)と、前後両側辺部分(84a)の熱交換管(63)の長さ方向内側端部どうしを連結し、かつ第１ヘッダタンク(61)および第２ヘッダタンク(62)の凸部(67)の連結壁(67c)内面と平行になる直線状の底辺部分(84b)とからなる。熱交換管(63)の挿入部(82)における凹部(84)の底辺部分(84b)から凸部(67)の連結壁(67c)内面までの垂直方向の最大距離(D)は２．０ｍｍ以下であることが好ましい。
エバポレータ(60)は、コンプレッサおよび冷媒冷却器としてのコンデンサとともに、フロン系冷媒を使用する冷凍サイクルを構成し、カーエアコンとして車両、たとえば自動車に搭載される。
上述したエバポレータ(63)においては、コンプレッサのオン時には、コンプレッサ、コンデンサおよび膨張弁を通過した気液混相の２相冷媒が、冷媒入口管から右端部材または左端部材の冷媒入口を通って第１ヘッダタンク(61)の冷媒入口ヘッダ部(65)内に入り、分流して熱交換管(63)の冷媒流通部(76)内に流入する。
ここで、冷媒の流量が高流量の場合であっても、熱交換管(63)の上端部の挿入部(82)の凹部(84)の働きにより、冷媒入口ヘッダ部(65)内での冷媒流路断面積が大きくなって冷媒の流速が低下するので、冷媒入口から流入した冷媒が慣性により冷媒入口と反対側の端部に流れやすくなることを抑制することができる。したがって、冷媒入口ヘッダ部(65)の冷媒入口側部分に配置された熱交換管(63)に流入する冷媒量が増加し、冷媒入口ヘッダ部(65)に接続されている全熱交換管(63)への冷媒の分流を均一化することができる。
熱交換管(63)の冷媒流通部(76)内に流入した冷媒は、冷媒流通部(76)内を下方に流れて第２ヘッダタンク(62)の冷媒出口ヘッダ部(66)内に入り、右端部材または左端部材の冷媒出口を通り、冷媒出口管に流出する。
そして、冷媒が熱交換管(63)の前後両冷媒流通部(76)内を流れる間に、隣り合う熱交換管(63)どうしの間の通風間隙を通過する空気と熱交換をし、冷媒は気相となって流出する。
図６および図７に示すエバポレータ(63)において、第１ヘッダタンク(61)内が、左右方向の中央部に設けられた仕切部材により左右２つの区画に分割される場合がある。この場合、一方の区画が冷媒入口ヘッダ部となされ、他方の区画が冷媒出口ヘッダ部となされる。また、第２ヘッダタンク(62)の全体が中間ヘッダ部となされる。そして、第１ヘッダタンク(61)の冷媒入口ヘッダ部に冷媒入口が形成され、冷媒出口ヘッダ部に冷媒出口が形成される。
この発明によるエバポレータは、カーエアコンを構成する冷凍サイクルに好適に用いられる。
(1)(60)：エバポレータ
(2)(3)(61)(62)：ヘッダタンク
(4)(63)：熱交換管
(7)(65)：冷媒入口ヘッダ部
(7A)：上側空間
(7B)：下側空間
(8)(66)：冷媒出口ヘッダ部
(9)(11)：中間ヘッダ部
(16)(17)(19)(21)(67)：凸部
(16a)(17a)(19a)(21a)(67a)：前側壁
(16b)(17b)(19b)(21b)(67b)：後側壁
(16c)(17c)(19c)(21c)(67c)：連結壁
(18)(22)(68)：管挿通穴
(28)：前側仕切部（仕切部材）
(31)：連通穴（連通部）
(44)(75)：金属板
(45)(76)：冷媒流通部
(48)(78)：外方膨出部
(49)(79)：インナーフィン
(53)(82)：挿入部
(54)(83)：位置決め部
(55)(84)：凹部
(55a)(84a)：前後両側辺部分
(55b)(84b)：底辺部分

Claims (11)

  1. 上下方向に間隔をおいて配置された１対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に、幅方向を前後方向に向けるとともにヘッダタンクの長さ方向に間隔をおいて配置された複数の扁平状熱交換管とを備えており、各ヘッダタンクに、ヘッダタンクの長さ方向にのびる少なくとも１つのヘッダ部が設けられ、熱交換管の両端部が、ヘッダタンクのヘッダ部に形成された管挿通穴に挿入された状態で両ヘッダタンクにろう付されているエバポレータであって、
    熱交換管が、プレス加工が施された２枚の長方形状金属板どうしを積層状に接合することにより形成され、熱交換管を形成する両金属板のうちの少なくともいずれか一方が外方に膨出させられることによって、熱交換管に、上下方向にのびるとともに上下両端が開口した少なくとも１つの冷媒流通部が設けられ、熱交換管の上下両端部における冷媒流通部と対応する部分に、管挿通穴を通してヘッダタンクのヘッダ部内に挿入される挿入部が設けられ、熱交換管の上下両端部のうち少なくとも上端部の挿入部における前後方向の両端部を除いた部分に、熱交換管の長さ方向内側に凹んだ凹部が形成されているエバポレータ。
  2. 両ヘッダタンクのうち少なくとも上側ヘッダタンクのヘッダ部に、他のヘッダタンク側に突出した凸部がヘッダタンクの全長にわたって形成されており、当該凸部に、熱交換管の挿入部を挿入する管挿通穴が形成されている請求項１記載のエバポレータ。
  3. ヘッダタンクのヘッダ部の凸部が、他方のヘッダタンク側に向かって熱交換管の幅方向内側に傾斜した前後両側壁と、前後両側壁の先端どうしを連結する平坦な連結壁とよりなり、管挿入穴が、凸部の前側壁から後側壁にかけて形成されている請求項２記載のエバポレータ。
  4. 熱交換管の挿入部の凹部が、熱交換管の他端側に向かって熱交換管の幅方向内側に傾斜した前後両側辺部分と、前後両側辺部分の熱交換管の長さ方向内側端部どうしを連結し、かつヘッダ部の凸部の連結壁内面と平行になる直線状の底辺部分とからなる請求項３記載のエバポレータ。
  5. 熱交換管の挿入部における凹部の底辺部分からヘッダ部の凸部の連結壁内面までの垂直方向の最大距離が２．０ｍｍ以下である請求項４記載のエバポレータ。
  6. ヘッダタンクに、前後方向に並んだ複数のヘッダ部が設けられるとともに、熱交換管に、前後方向に間隔をおいて並んだヘッダ部と同数の冷媒流通部が設けられており、熱交換管の上下両端における隣り合う冷媒流通部間に、ヘッダタンクの外面に当接して熱交換管の端部の位置決めを行う位置決め部が設けられている請求項１〜５のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
  7. ヘッダタンクに１つのヘッダ部が設けられるとともに、熱交換管に１つの冷媒流通部が設けられており、熱交換管の上下両端における冷媒流通部の前後両側部分に、ヘッダタンクの外面に当接して熱交換管の端部の位置決めを行う位置決め部が設けられている請求項１〜５のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
  8. 熱交換管を形成する両金属板の板厚が０．２５ｍｍ以下である請求項１〜７のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
  9. 熱交換管の冷媒流通部内にコルゲート状のインナーフィンが配置されて両金属板にろう付されており、インナーフィンの肉厚が０．１ｍｍ以下である請求項１〜８のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
  10. 上側ヘッダタンクに、一端部に冷媒入口を有する冷媒入口ヘッダ部が設けられており、冷媒入口ヘッダ部内において、冷媒が、冷媒入口側端部から他端部側に向かって流れるようになされている請求項１〜９のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
  11. 上側ヘッダタンクに、一端部に冷媒入口を有する冷媒入口ヘッダ部が設けられており、冷媒入口ヘッダ部内が、仕切部材によって冷媒入口を通して冷媒が流入する上側空間と、熱交換管が臨む下側空間とに分割され、冷媒入口ヘッダ部内の上下両空間が、冷媒入口とは反対側の端部において連通部を介して相互に通じさせられ、上側空間において、冷媒が、冷媒入口側端部から他端部側に向かって流れ、下側空間において、冷媒が、上側空間とは反対方向に流れるようになされている請求項１〜９のうちのいずれかに記載のエバポレータ。
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