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JP3866797B2 - 冷媒蒸発器 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、減圧手段より流入した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蒸発器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、車両用空気調和装置の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、冷媒入口部と冷媒出口部とを冷媒蒸発器の片側側面から同一方向へ取り出して欲しいという要望もある。
【0003】
そこで、実開平7−12778号公報においては、図13に示したように、上部タンク101、冷媒蒸発流路102および下部タンク103が形成された冷媒流路管を幅方向に複数積層してなる風下側熱交換部104と、上部タンク部105、冷媒蒸発流路106および下部タンク部107が形成された冷媒流路管を幅方向に複数積層してなる風上側熱交換部108とを、空気の流れ方向に前後に重なり合うように設置し、冷媒入口部109と冷媒出口部110とを片側側面から同一方向に取り出した冷媒蒸発器(従来例)100が提案されている。
【0004】
そして、この冷媒蒸発器100は、上部タンク101の右端側と上部タンク105右端側とを連通部111で連通し、上部タンク101の左端側を冷媒入口部とし、上部タンク105の左端側を冷媒出口部としている。そして、冷媒蒸発器100は、複数の上端タンク部101、105の略中央部に仕切り部112、113を設けて、冷媒蒸発流路102、106を2分割することにより、図13に示したように、左右2分割の冷媒流れを形成している。
【0005】
すなわち、冷媒入口部109から風下側熱交換部104の左側の上部タンク101内に流入した冷媒は、左側の冷媒蒸発流路102→下部タンク103→右側の冷媒蒸発流路102→右側の上部タンク101→連通部111→風上側熱交換部108の右側の上部タンク105→右側の冷媒蒸発流路106→下部タンク107→左側の冷媒蒸発流路106→左側の上部タンク105を通って冷媒出口部110へ流出するように流れる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
この様な冷媒蒸発器100では、液冷媒が上部タンク101、105内を一方向に流れながら各冷媒蒸発路102、106に分配されるため、その重力によって上部タンク101、105の手前側(タンク内を流れる冷媒の上流側)に連接された冷媒蒸発流路に流れ落ちやすく、下流側に行くほど流れ込み難くなっている。また、下部タンク103、107より各冷媒蒸発路102、106に流れ上がる冷媒は、下部タンク103、107の奥側(タンク内を流れる冷媒の下流側)に冷媒が流れ込んだ後に冷媒蒸発路102、106内を昇流していくので、下部タンク103、107の奥側に連接された冷媒蒸発路102、106に流れ込み易くなっている。
【0007】
このような冷媒流れの挙動を示すなかにあって、図13に示される冷媒蒸発器では、風上側熱交換部108と風下側熱交換器104に於ける互いに向かい合う冷媒蒸発路102と冷媒流路106は冷媒の上下流れ方向が逆方向となっており、その結果、液冷媒の流れの偏りが風上側熱交換部108と風下側熱交換器104とで略一致してしまい、冷媒蒸発器全体として冷媒蒸発器100より吹き出した空気温度にも偏りが生じるという問題がある。
【0008】
本発明では、このような冷媒の蒸発流路への流れ込みの偏りに起因する吹出温度の偏りを抑えることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1乃至に記載の発明によれば、蒸発流路内を流れる冷媒を蒸発させ、この蒸発流路間を流通する外部空気を冷却させる冷媒蒸発器において、内部を冷媒が流れ、上下方向に延びると共に前記外部空気の流れ方向に略垂直方向に複数本並んで配置される第1蒸発流路と、この複数本の第1冷媒流路の上端側および下端側がそれぞれ連接され、この第1冷媒流路の並び方向に延び、前記第1蒸発流路の上端側が連接される第1上部タンクと、前記第1蒸発流路の下端側が連接される第1下部タンクとからなる第1タンクと、内部を冷媒が流れ、上下方向に延びると共に前記外部空気の流れ方向に略垂直方向に複数本並んで配置され且つ前記第1蒸発流路の外部空気流れ方向下流側に隣接される第2蒸発流路と、この複数本の第2蒸発流路の上端側および下端側がそれぞれ連接され、この第2冷媒流路の並び方向に延び、前記第2蒸発流路の上端側が連接される第2上部タンクと、前記第2蒸発流路の下端側が連接される第2下部タンクとからなる第2タンクと、前記第1蒸発流路と前記第1タンクとで構成される風上側冷媒流路と、前記第2蒸発流路と前記第2タンクとで構成される風下側冷媒流路とを前記第2下部タンクと前記第1上部タンクとの間、又は前記第2上部タンクと前記第1下部タンクとの間で連通させ、前記風下側冷媒流路から前記風上側冷媒流路への順に冷媒を流すための連通路とを備え、前記第2下部タンクの一端側に、冷媒を導入するための導入口が形成され、前記第1上部タンクの一端側に、冷媒を導出するための導出口が形成され、前記導入口と前記導出口とは、前記冷媒蒸発器の一端側に設けられたサイドプレートによって、入口通路と出口通路とを接近させ、前記サイドプレートに設けられたジョイント部材に入口配管と出口配管として集約されており、前記冷媒蒸発器は、一対の成形プレートの間に、ひとつの前記第1蒸発流路と、ひとつの前記第2蒸発流路とが形成され、前記一対の成形プレートが複数積層されて、前記第1タンクと、前記第2タンクとが形成されており、風上側の第1蒸発流路と風下側の第2蒸発流路のうち少なくともその一部であって、外部空気流れ方向において互いに重なり合う両蒸発流路は、その内部を流れる冷媒の上下流れ方向が一致し、且つこの両蒸発流路が夫々連接された第1タンクと第2タンクとを流れる冷媒の流れ方向が、互いに逆方向となるように、前記冷媒蒸発器の端部に設けられたエンドプレートとサイドプレートとの間に前記連通路が形成されたことにより、冷媒蒸発器を外部空気流れ方向から見た場合、第1蒸発流路を流れる冷媒の偏りと第2蒸発流路を流れる冷媒の偏りが互いに補完し合う形態となる。
【0010】
すなわち、第1蒸発流路と第2蒸発流路とにおいて、液冷媒が流れ込み易い蒸発流路群と液冷媒が流れ込み難い蒸発流路群とが対称位置となる。それによって、空気の流れ方向の前後に重なり合うように配置された第1蒸発流路と第2蒸発流路とで空気が良く冷えない箇所を重なり合わないようにすることによって、複数の第1蒸発流路の外側および複数の第2蒸発流路の外側を通過して吹き出した空気の吹出温度の偏りを抑えることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
〔第1の基礎的構成
図1ないし図5はこの発明の第1の基礎的構成を示したもので、図1は左右2分割型の冷媒蒸発器を示した図で、図2はその冷媒蒸発器内の冷媒の流れ方向を示した図で、図3は一対の成形プレートを示した図である。
【0012】
左右2分割型の冷媒蒸発器(以下冷媒蒸発器と略す)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。この冷媒蒸発器1は、例えば車両の車室内前方に設置された空調ダクト(ユニットケース)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。そして、冷媒蒸発器1は、空気の流れ方向の風下側(下流側、後側)に配置される風下側熱交換部(熱交換器本体、蒸発器本体)2、およびこの風下側熱交換部2よりも空気の流れ方向の風上側(上流側、前側)に隣設して配置される風上側熱交換部(熱交換器本体、蒸発器本体)3よりなる。
【0013】
風下側熱交換部2および風上側熱交換部3は、空気の流れ方向に対して直交する幅方向(水平方向)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、風下側熱交換部2および風上側熱交換部3を補強するためのエンドプレート6およびサイドプレート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。
【0014】
次に、一対の成形プレート4について図1ないし図3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。なお、片方の成形プレート4には、他方の成形プレート4にろう付けにより接合される略長方形状の接合部11、およびこの接合部11内を2つのI字型凹部12、13に区画する区画部14等が形成されている。
【0015】
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20を形成し、空気の流れ方向の風上側に風上側流路管30を形成している。風下側流路管20の内部には、一対の成形プレート4の風下側のI字型凹部12同士の空間により構成される第2蒸発流路21が形成されている。また、風上側流路管30の内部には、一対の成形プレート4の風上側のI字型凹部13同士の空間により構成される第1蒸発流路31が形成されている。
【0016】
第2蒸発流路21は、第1蒸発流路31よりも冷媒の流れ方向の上流側に設けられ、主に液相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。なお、成形プレート4の第2蒸発流路21を形成する面(対向面)に、冷媒が第2蒸発流路21を通路幅方向に広く行き渡るようにするための伝熱促進部としての多数のリブ部(突条部)やインナーフィンを設けても良い。
【0017】
第1蒸発流路31は、第2蒸発流路21よりも冷媒の流れ方向の下流側に設けられ、主に気相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。なお、成形プレート4の第1蒸発流路31を形成する面(対向面)に、冷媒が第1蒸発流路31を通路幅方向に広く行き渡るようにするための伝熱促進部としての多数のリブ部(突条部)やインナーフィンを設けても良い。
【0018】
風下側流路管20の上端部、すなわち、第2蒸発流路21の上方(例えば天方向)には第2上部タンク部22が形成され、風下側流路管20の下端部、すなわち、第2蒸発流路21の下方(例えば地方向)には第2下部タンク部23が形成されている。また、風上側流路管30の上端部、すなわち、第1蒸発流路31の上方(例えば天方向)には第1上部タンク部32が形成され、風上側流路管30の下端部、すなわち、第1蒸発流路31の下方(例えば地方向)には第1下部タンク部33が形成されている。
【0019】
第2上部タンク部22および第2下部タンク部23には、隣接する風下側流路管20内と連通させるための楕円形状の連通孔221、231がそれぞれ形成されている。第1上部タンク部32および第1下部タンク部33には、隣接する風上側流路管30内と連通させるための楕円形状の連通孔321、331がそれぞれ形成されている。したがって、一対の成形プレート4は、上半分と下半分とが対称形状とされ、風下側半分と風上側半分とが対称形状とされている。そして、風下側熱交換部2の上端部には、第2上部タンク部22を風下側流路管20の列設方向(積層方向)に複数積層することによって、図1に示したように、第2上部タンク24が形成される。また、風下側熱交換部2の下端部には、第2下部タンク部23を風下側流路管20の列設方向(積層方向)に複数積層することによって、図1に示したように、第2下部タンク25が形成される。
【0020】
なお、第2下部タンク25の幅方向(積層方向)の略中央部には、複数の第2下部タンク部23を、2つの下端タンク部群23a、23b(図2参照)に分割するセパレータ27が設けられている。このセパレータ27は、略中央部に隣接して配される2つの風下側流路管20の第2下部タンク部23の側壁に連通孔231を設けないことにより形成される仕切り壁である。そして、セパレータ27は、複数の第2蒸発流路21も第1蒸発流路群21a(図2参照)と第2蒸発流路群21b(図2参照)とに2分割(偶数に分割)する風下側蒸発流路分割手段としても働く。
【0021】
そして、風上側熱交換部3の上端部には、第1上部タンク部32を風上側流路管30の列設方向(積層方向)に複数積層することによって、図1および図2に示したように、第1上部タンク34が形成される。また、風上側熱交換部3の下端部には、第1下部タンク部33を風上側流路管30の列設方向(積層方向)に複数積層することによって、図2に示したように、第2下部タンク35が形成される。
【0022】
なお、第1上部タンク34の幅方向(積層方向)の略中央部には、複数の第1上部タンク部32を、2つの上端タンク部群32a、32b(図2参照)とに分割するセパレータ36が設けられている。このセパレータ36は、風下側熱交換部2の第2蒸発流路21とほぼ同位置で2分割するように設けられている。セパレータ36は、略中央部に隣接して配される2つの風上側流路管30の第1上部タンク部32の側壁に連通孔321を設けないことにより形成される仕切り壁である。そして、セパレータ36は、複数の第1蒸発流路31も第1蒸発流路群31a(図2参照)と第2蒸発流路群31b(図2参照)とに2分割(偶数に分割)する風上側蒸発流路分割手段としても働く。
【0023】
ここで、下端タンク部群23aは、冷媒蒸発器1の冷媒入口部を構成し、最も右端寄りの風下側流路管20の第2下部タンク部23には入口配管15が接続されている。入口配管15内には、冷媒蒸発器1の風下側熱交換部2と図示しない減圧装置(例えば膨張弁、キャピラリチューブ、オリフィス)とを連通する入口流路15a(図2参照)が形成されている。
【0024】
また、上端タンク部群32aは、冷媒蒸発器1の冷媒出口部を構成し、最も右端寄りの風上側流路管30の第1上部タンク部32には出口配管16が接続されている。出口配管16内には、冷媒蒸発器1の風上側熱交換部3と図示しない冷媒圧縮機(コンプレッサ)の吸入口とを連通する出口流路16a(図2参照)が形成されている。したがって、入口配管15と出口配管16は、冷媒蒸発器1の片側面より例えばエンジンルーム側に取り出されている。
【0025】
次に、エンドプレート6およびサイドプレート7について図1に基づいて詳細に説明する。エンドプレート6は、アルミニウム合金等の金属板であって、風下側熱交換部2および風上側熱交換部3の最も左端寄りに接合されている。このエンドプレート6の上端部および下端部には、下端タンク部群23bのうち最も左端側の第2下部タンク部23の連通孔231および上端タンク部群32bのうち最も左端側の第1上部タンク部32の連通孔321に連通する楕円形状の連通孔41、42が形成されている。
【0026】
サイドプレート7は、アルミニウム合金等の金属板であって、外方に向けて複数本(本例では4本)の突条部43がプレス成形により一体成形されている。そして、サイドプレート7は、エンドプレート6に接合されることによって、突条部43の内側面とエンドプレート6の外側面との間に複数本(本例では4本)の連通路44を形成する。この連通路44は、本発明の連通部であって、第2下部タンク25の下端タンク部群23bと第1上部タンク34の上端タンク部群32bとを連通すると共に、第2下部タンク25から第1上部タンク34へ向けて一方向に冷媒を流す一方向流路を形成する。
【0027】
ここで、風下側熱交換部2の内部にはセパレータ27により風下側冷媒流路Aが形成され、風上側熱交換部3の内部にはセパレータ36により風上側冷媒流路Bが形成される。風下側熱交換部2の風下側冷媒流路Aは、図2に示したように、入口配管15内の入口流路15aから流入した冷媒を、複数の風下側下端タンク部23のうちの下端タンク部群23a→複数の風下側蒸発流路21のうちの第1蒸発流路群21a→複数の風下側上端タンク部22→複数の風下側蒸発流路21のうちの第2蒸発流路群21b→複数の風下側下端タンク部23のうちの下端タンク部群23bを経由して連通路44へ導く冷媒流路となる。
【0028】
風上側冷媒流路Bは、図2に示したように、連通路44から流入した冷媒を、複数の風上側上端タンク部32のうちの上端タンク部群32b→複数の風上側蒸発流路31のうちの第2蒸発流路群31b→複数の風上側下端タンク部33→複数の風上側蒸発流路31のうちの第1蒸発流路群31a→複数の風上側上端タンク部32のうちの上端タンク部群32aを経由して出口配管16内の出口流路16aに導く冷媒経路となる。
【0029】
〔第1の基礎的構成の作用〕
次に、この基礎的構成の冷媒蒸発器1の作用を図1ないし図5に基づいて簡単に説明する。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、入口配管15内の入口流路15aを通って複数の風下側下端タンク部23のうちの下端タンク部群23a内に流入する。下端タンク部群23a内に流入した冷媒は、複数の風下側蒸発流路21のうちの第1蒸発流路群21aに分配される。
【0030】
このとき、図4に示したように、下端タンク部群23a内を流れる冷媒のうち液冷媒はその慣性力によって奥側寄りに流れ込み、ガス冷媒は手前側寄りに流れ込む。これにより、第1蒸発流路群21aのうち奥側寄りの各風下側蒸発流路21内には液冷媒が流れ込み易くなり、第1蒸発流路群21aのうち手前側寄りの各風下側蒸発流路21内にはガス冷媒が流れ込み易くなる。
【0031】
したがって、第1蒸発流路群21a内を冷媒が流れる際には、複数の風下側流路管20の外側を通過する空気と奥側寄りの各風下側蒸発流路21内を流れる冷媒の方が、手前側寄りの各風下側蒸発流路21内を流れる冷媒よりも熱交換効率が良い。この結果、第1蒸発流路群21aのうち奥側寄りの各風下側蒸発流路21の外側を流れる空気の方が、第1蒸発流路群21aのうち手前側寄りの各風下側蒸発流路21の外側を流れる空気よりも液冷媒との熱交換により良好に冷やされる。逆に、手前側寄りの各風下側蒸発流路21の外側を流れる空気は良好に冷えない。
【0032】
以上のようにして、第1蒸発流路群21a内を流れる冷媒は空気と熱交換することにより、蒸発気化し、液相成分が多い気液二相状態の冷媒となって複数の風下側上端タンク部22内に流れ込む。そして、左半分の各風下側上端タンク部22内に流入した冷媒は、複数の風下側蒸発流路21のうちの第2蒸発流路群21bに分配される。
【0033】
このとき、図5に示したように、左半分の各風下側上端タンク部22内を流れる冷媒のうち液冷媒はその重力によって手前側寄りに流れ込み、ガス冷媒は奥側寄りに流れ込む。これにより、第2蒸発流路群21bのうち手前側寄りの各風下側蒸発流路21内には液冷媒が流れ込み易くなり、第2蒸発流路群21bのうち奥側寄りの各風下側蒸発流路21内にはガス冷媒が流れ込み易くなる。
【0034】
したがって、第2蒸発流路群21b内を冷媒が流れる際には、複数の風下側流路管20の外側を通過する空気と手前側寄りの各風下側蒸発流路21内を流れる冷媒の方が、奥側寄りの各風下側蒸発流路21内を流れる冷媒よりも熱交換効率が良い。この結果、第2蒸発流路群21bのうち手前側寄りの各風下側蒸発流路21の外側を流れる空気の方が、第2蒸発流路群21bのうち奥側寄りの各風下側蒸発流路21の外側を流れる空気よりも液冷媒との熱交換により良好に冷やされる。逆に、奥側寄りの各風下側蒸発流路21の外側を流れる空気は良好に冷えない。
【0035】
以上のようにして、第2蒸発流路群21b内を流れる冷媒は空気と熱交換することにより、蒸発気化し、液相成分がやや多い気液二相状態の冷媒となって複数の風下側上端タンク部22のうちの上端タンク部群22b内に流入した後に連通路45を通って風上側熱交換部3の上端タンク部群32b内に流れ込む。上端タンク部群32b内に流入した冷媒は、複数の風上側蒸発流路31のうちの第2蒸発流路群31bに分配される。
【0036】
このとき、図5に示したように、左半分の各風下側上端タンク部22と同様にして、上端タンク部群32b内を流れる冷媒のうち液冷媒は手前側寄りに流れ込み、ガス冷媒は奥側寄りに流れ込む。これにより、第2蒸発流路群31bのうち手前側寄りの各風上側蒸発流路31内には液冷媒が流れ込み易くなり、第2蒸発流路群31bのうち奥側寄りの各風上側蒸発流路31内にはガス冷媒が流れ込み易くなる。
【0037】
したがって、第2蒸発流路群31b内を冷媒が流れる際には、複数の風下側流路管20の外側を通過する空気と手前側寄りの各風上側蒸発流路31内を流れる冷媒の方が、奥側寄りの各風上側蒸発流路31内を流れる冷媒よりも熱交換効率が良い。この結果、第2蒸発流路群31bのうち手前側寄りの各風上側蒸発流路31の外側を流れる空気の方が、第2蒸発流路群31bのうち奥側寄りの各風上側蒸発流路31の外側を流れる空気よりも液冷媒との熱交換により良好に冷やされる。逆に、奥側寄りの各風上側蒸発流路31の外側を流れる空気は良好に冷えない。
【0038】
以上のようにして、第2蒸発流路群21b内を流れる冷媒は空気と熱交換することにより、蒸発気化し、ガス成分が多い気液二相状態の冷媒となって複数の風上側下端タンク部33内に流れ込む。右半分の各風上側下端タンク部33内に流入した冷媒は、複数の風上側蒸発流路31のうちの第1蒸発流路群31aに分配される。
【0039】
このとき、図4に示したように、下端タンク部群23aと同様にして、右半分の各風上側下端タンク部33内を流れる冷媒のうち液冷媒は奥側寄りに流れ込み、ガス冷媒は手前側寄りに流れ込む。これにより、第1蒸発流路群31aのうち奥側寄りの各風上側蒸発流路31内には液冷媒が流れ込み易くなり、第1蒸発流路群31aのうち手前側寄りの各風上側蒸発流路31内にはガス冷媒が流れ込み易くなる。
【0040】
したがって、第1蒸発流路群31a内を冷媒が流れる際には、複数の風上側流路管30の外側を通過する空気と奥側寄りの各風上側蒸発流路31内を流れる冷媒の方が、手前側寄りの各風上側蒸発流路31内を流れる冷媒よりも熱交換効率が良い。この結果、第1蒸発流路群31aのうち奥側寄りの各風上側蒸発流路31の外側を流れる空気の方が、第1蒸発流路群31aのうち手前側寄りの各風上側蒸発流路31の外側を流れる空気よりも液冷媒との熱交換により良好に冷やされる。逆に、手前側寄りの各風上側蒸発流路31の外側を流れる空気は良好に冷えない。
【0041】
以上のようにして、第1蒸発流路群31a内を流れる冷媒は空気と熱交換することにより、蒸発気化して過熱蒸気(過熱ガス)となって複数の風上側上端タンク部32のうちの上端タンク部群32a内に流入した後に出口配管16の出口流路16aより流出する。出口流路16aより流出した過熱蒸気は、図示しない冷媒配管を通って冷媒圧縮機の吸入口に吸入される。
【0042】
〔第1の基礎的構成の効果〕
以上のように、この基礎的構成の冷媒蒸発器1においては、複数の風下側蒸発流路21と複数の風上側蒸発流路31とを風下側熱交換部2および風上側熱交換部3の幅方向の略中央部で2分割し、それぞれの分割で風下側熱交換部2の第1蒸発流路群21a内の冷媒の流れ方向と、これと重なり合う風上側熱交換部3の第1蒸発流路群31a内の冷媒の流れ方向とを同一方向にしている。また、風下側熱交換部2の第2蒸発流路群21b内の冷媒の流れ方向と、これと重なり合う風上側熱交換部3の第2蒸発流路群31b内の冷媒の流れ方向とを同一方向にしている。
【0043】
これらにより、図4に示したように、第1蒸発流路群21aのうち液冷媒が流れ込み易く、空気が良く冷える熱交換領域2aと第1蒸発流路群31aのうち液冷媒が流れ込み易く、空気が良く冷える熱交換領域3aとを対称位置とすることができる。逆に、第1蒸発流路群21aのうち液冷媒が流れ込み難く、空気が良く冷えない熱交換領域2cと第1蒸発流路群31aのうち液冷媒が流れ込み難く、空気が良く冷えない熱交換領域3cとを対称位置とすることができる。
【0044】
また、図5に示したように、第2蒸発流路群21bのうち液冷媒が流れ込み易く、空気が良く冷える熱交換領域2bと第2蒸発流路群31bのうち液冷媒が流れ込み易く、空気が良く冷える熱交換領域3bとを対称位置とすることができる。逆に、第2蒸発流路群21bのうち液冷媒が流れ込み難く、空気が良く冷えない熱交換領域2dと第2蒸発流路群31bのうち液冷媒が流れ込み難く、空気が良く冷えない熱交換領域3dとを対称位置とすることができる。
【0045】
したがって、空気の流れ方向の前後に重なり合うように配置された風下側熱交換部2と風上側熱交換部3とで空気が良く冷えない箇所が前後に重なり合わないようにすることによって、熱交換される空気の温度に偏りが生じることを防ぐことにより、冷媒蒸発器1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ができる。
【0046】
第2の基礎的構成
図6はこの発明の第2の基礎的構成を示したもので、左右3分割型の冷媒蒸発器内の冷媒の流れ方向を示した図である。この基礎的構成では、左右3分割型の冷媒蒸発器(以下冷媒蒸発器と略す)1に本発明を適用し、風下側上端タンク24と風上側下端タンク35とを連通すると共に、風下側熱交換部2から風上側熱交換部3へ一方向に冷媒を流す連通部としての連通路45を有している。
【0047】
そして、風下側熱交換部2には、複数の風下側上端タンク部22を2つの上端タンク部群22a、22bに分割するセパレータ26、および複数の風下側下端タンク部23を2つの下端タンク部群23a、23bに分割するセパレータ27が設けられている。そして、セパレータ26、27は、複数の風下側蒸発流路21を、第1〜第3蒸発流路群21a〜21cのように3分割する。
【0048】
風上側熱交換部3には、複数の風上側上端タンク部32を2つの上端タンク部群32a、32bに分割するセパレータ36、および複数の風上側下端タンク部33を2つの下端タンク部群33a、33bに分割するセパレータ37が設けられている。そして、セパレータ36、37は、複数の風上側蒸発流路31を、第1〜第3蒸発流路群31a〜31cのように3分割する。
【0049】
そして、この基礎的構成の風下側熱交換部2の風下側冷媒流路Aは、入口流路15aから流入した冷媒を、下端タンク部群23a→第1蒸発流路群21a→上端タンク部群22a→第2蒸発流路群21b→下端タンク部群23b→第3蒸発流路群21c→上端タンク部群22bを経由して連通路45へ導く冷媒流路となる。また、風上側冷媒流路Bは、連通路45から流入した冷媒を、下端タンク部群33b→第3蒸発流路群31c→上端タンク部群32b→第2蒸発流路群31b→下端タンク部群33a→第1蒸発流路群31a→上端タンク部群32aを経由して出口流路16aに導く冷媒経路となる。
【0050】
第3の基礎的構成
図7はこの発明の第3の基礎的構成を示したもので、左右4分割型の冷媒蒸発器内の冷媒の流れ方向を示した図である。左右4分割型の冷媒蒸発器(以下冷媒蒸発器と略す)1に本発明を適用している。そして、風下側熱交換部2には、複数の風下側上端タンク部22を2つの上端タンク部群22a、22bに分割するセパレータ26、および複数の風下側下端タンク部23を3つの下端タンク部群23a〜23cに分割するセパレータ27、28が設けられている。そして、セパレータ26〜28は、複数の風下側蒸発流路21を、第1〜第4蒸発流路群21a〜21dのように4分割する。
【0051】
風上側熱交換部3には、複数の風上側上端タンク部32を3つの上端タンク部群32a〜32cに分割するセパレータ36、38、および複数の風上側下端タンク部33を2つの下端タンク部群33a、33bに分割するセパレータ37が設けられている。そして、セパレータ36〜38は、複数の風下側蒸発流路31を、第1〜第4蒸発流路群31a〜31dのように4分割する。
【0052】
そして、この基礎的構成の風下側熱交換部2の風下側冷媒流路Aは、入口流路15aから流入した冷媒を、下端タンク部群23a→第1蒸発流路群21a→上端タンク部群22a→第2蒸発流路群21b→下端タンク部群23b→第3蒸発流路群21c→上端タンク部群22b→第4蒸発流路群21d→下端タンク部群23cを経由して連通路44へ導く冷媒流路となる。
【0053】
また、風上側冷媒流路Bは、連通路44から流入した冷媒を、上端タンク部群32c→第4蒸発流路群31d→下端タンク部群33b→第3蒸発流路群31c→上端タンク部群32b→第2蒸発流路群31b→下端タンク部群33a→第1蒸発流路群31a→上端タンク部群32aを経由して出口流路16aに導く冷媒経路となる。
【0054】
第4の基礎的構成
図8はこの発明の第4の基礎的構成を示したもので、タンク内を分割しない全パス型の冷媒蒸発器内の冷媒の流れ方向を示した図である。この基礎的構成の風下側熱交換部2の風下側冷媒流路Aは、入口流路15aから流入した冷媒を、複数の風下側下端タンク部23→複数の風下側蒸発流路21全て→複数の風下側上端タンク部22を経由して連通路45へ導く冷媒流路となる。また、風上側冷媒流路Bは、連通路45から流入した冷媒を、複数の風上側下端タンク部33→複数の風上側蒸発流路31全て→複数の風上側上端タンク部32を経由して出口流路16aに導く冷媒経路となる。
【0055】
〔変形例〕
基礎的構成では、高さ方向が水平方向に垂直な天地方向を向き、幅方向が水平方向を向くように冷媒蒸発器1を配置し、且つ内部を冷媒が天地方向に流れるように複数の風下側、風上側蒸発流路21、31を設けたが、冷媒蒸発器1の高さ方向が水平方向に対して垂直方向(天地方向)だけでなく、その垂直方向から傾きを持つようにして、内部を冷媒が垂直方向から傾いた方向に流れるように複数の風下側、風上側蒸発流路21、31を設けても、上記基礎的構成と同様な効果を達成することができる。
【0056】
(実施例)
図1ないし図8に記載の例では、入口配管15と出口配管16がそれぞれ離れた位置に設けられているが、図9に示す様にサイドプレ−ト50によって入口通路と出口通路を接近させ、長円柱状のジョイント部材51によってサイドプレ−ト50の上方部に入口配管15と出口配管16とを集約させてもよい。
【0057】
また図10に示すようにサイドプレ−ト50の中心部に入口配管15と出口配管16とを集約させてもよい。この場合、図11に示すようにジョイント部材51の長辺を傾斜させて接続させても良いし、図12に示す様に長辺を横方向になるよに接続しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 左右2分割型の冷媒蒸発器を示した斜視図である(第1の基礎的構成)。
【図2】 左右2分割型の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の基礎的構成)。
【図3】 一対の成形プレートを示した斜視図である(第1の基礎的構成)。
【図4】 第1、第2熱交換部の右側蒸発流路群内の冷媒の状態を示した説明図である(第1の基礎的構成)。
【図5】 第1、第2熱交換部の左側蒸発流路群内の冷媒の状態を示した説明図である(第1の基礎的構成)。
図6】 左右3分割型の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の基礎的構成)。
図7】 左右4分割型の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の基礎的構成)。
図8】 全パス型の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の基礎的構成)。
図9】 冷媒蒸発器の実施例を示す斜視図である。
図10】 冷媒蒸発器の実施例の変形例を示す斜視図である。
図11】 冷媒蒸発器の実施例の変形例を示す側面図である。
図12】 冷媒蒸発器の実施例の変形例を示す側面図である。
【図13】 左右2分割型の冷媒蒸発器内の冷媒の流れ方向を示した説明図である(従来例)。
【符号の説明】
1 左右2分割型の冷媒蒸発器
2 風下側熱交換部
3 風上側熱交換部
4 一対の成形プレート
17 連通管(連通部)
20 風下側流路管
21 風下側蒸発流路
22 風下側上端タンク部
23 風下側下端タンク部
26 セパレータ
27 セパレータ
28 セパレータ
30 風上側流路管
31 風上側蒸発流路
32 風上側上端タンク部
33 風上側下端タンク部
36 セパレータ
37 セパレータ
38 セパレータ
44 連通路(連通部)
45 連通路(連通部)

Claims (9)

  1. 蒸発流路内を流れる冷媒を蒸発させ、この蒸発流路間を流通する外部空気を冷却させる冷媒蒸発器において、
    内部を冷媒が流れ、上下方向に延びると共に前記外部空気の流れ方向に略垂直方向に複数本並んで配置される第1蒸発流路と、
    この複数本の第1冷媒流路の上端側および下端側がそれぞれ連接され、この第1冷媒流路の並び方向に延び、前記第1蒸発流路の上端側が連接される第1上部タンクと、前記第1蒸発流路の下端側が連接される第1下部タンクとからなる第1タンクと、
    内部を冷媒が流れ、上下方向に延びると共に前記外部空気の流れ方向に略垂直方向に複数本並んで配置され且つ前記第1蒸発流路の外部空気流れ方向下流側に隣接される第2蒸発流路と、
    この複数本の第2蒸発流路の上端側および下端側がそれぞれ連接され、この第2冷媒流路の並び方向に延び、前記第2蒸発流路の上端側が連接される第2上部タンクと、前記第2蒸発流路の下端側が連接される第2下部タンクとからなる第2タンクと、
    前記第1蒸発流路と前記第1タンクとで構成される風上側冷媒流路と、前記第2蒸発流路と前記第2タンクとで構成される風下側冷媒流路と前記第2下部タンクと前記第1上部タンクとの間、又は前記第2上部タンクと前記第1下部タンクとの間で連通させ、前記風下側冷媒流路から前記風上側冷媒流路への順に冷媒を流すための連通路とを備え、
    前記第2下部タンクの一端側に、冷媒を導入するための導入口が形成され、前記第1上部タンクの一端側に、冷媒を導出するための導出口が形成され、
    前記導入口と前記導出口とは、前記冷媒蒸発器の一端側に設けられたサイドプレートによって、入口通路と出口通路とを接近させ、前記サイドプレートに設けられたジョイント部材に入口配管と出口配管として集約されており、
    前記冷媒蒸発器は、一対の成形プレートの間に、ひとつの前記第1蒸発流路と、ひとつの前記第2蒸発流路とが形成され、前記一対の成形プレートが複数積層されて、前記第1タンクと、前記第2タンクとが形成されており、
    前記複数本の第1蒸発流路と前記複数本の第2蒸発流路とのうち少なくともその一部であって、前記外部空気流れ方向において互いに重なり合う両蒸発流路は、その内部を流れる冷媒の上下流れ方向が一致し、且つこの両蒸発流路がそれぞれ連接された前記第1タンクと前記第2タンクとを流れる冷媒の流れ方向が互いに逆方向となるように、前記冷媒蒸発器の端部に設けられたエンドプレートとサイドプレートとの間に前記連通路が形成されたことを特徴とする冷媒蒸発器。
  2. 前記導入口より第2下部タンクに導入された冷媒は全ての第2蒸発流路を下方から上方に向けて流れ上がり、第2上部タンクから連通路を介して第1下部タンクに流入し、全ての第1蒸発流路を下方から上方に向けて流れ上がって第1上部タンクから導出口を介して導出される請求項1記載の冷媒蒸発器。
  3. 前記第1上部タンク内には、その内部を複数に分割する仕切部材が配され、前記第2下部タンク内には、その内部を複数に分割する仕切部材が配される請求項1記載の冷媒蒸発器。
  4. 前記第1上部タンクと前記第2下部タンクとは、それぞれ前記仕切部材によって同数の小タンクに分割されている請求項3記載の冷媒蒸発器。
  5. 前記第1上部タンクと前記第2下部タンクとは、それぞれ前記仕切り部材によって2つの小タンクに分割されている請求項4記載の冷媒蒸発器。
  6. 前記第1上部タンクと前記第2下部タンクとは、それぞれ前記仕切り部材によって2つの小タンクに分割され、前記第1下部タンクと前記第2上部タンクは仕切部材によって2つの小タンクに分割されている請求項4記載の冷媒蒸発器。
  7. 前記第1上部タンクと前記第2下部タンクとは、それぞれ前記仕切り部材によって3つの小タンクに分割され、前記第1下部タンクと前記第2上部タンクは仕切部材によって2つの小タンクに分割されている請求項4記載の冷媒蒸発器。
  8. 前記連通路は前記第2下部タンクの他端側と前記第1上部タンクの他端側とを連通する請求項5、7のいずれかに記載の冷媒蒸発器。
  9. 前記複数本の第1蒸発流路と前記複数本の第2蒸発流路は、それぞれ全ての流路が前記外部空気流れ方向において互いに重なり合い、その内部を流れる冷媒の上下流れ方向が重なり合う流路のそれぞれ全てに於いて一致する請求項1記載の冷媒蒸発器。
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