JP5890705B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、例えばヒートポンプ装置で使用される熱交換器に関するものである。

従来から、空調装置として利用されるヒートポンプ装置は、圧縮機と、室外に配置される室外熱交換器と、膨張弁と、室内に配置される室内熱交換器とを備えており、空調用空気を室内熱交換器に送風して冷媒と熱交換させることによって所望温度の空調風を生成するように構成されている。

ヒートポンプ装置の室外熱交換器としては、例えば、特許文献１、２に開示されているように、上下方向に延びる多数のチューブと、チューブの上端部及び下端部に連通する上側及び下側ヘッダタンクとを備えたものが知られている。チューブを上下方向に延びる姿勢とすることで、空調装置を暖房運転して室外熱交換器を蒸発器として作用させる際にチューブの外面に付着した凝縮水をスムーズに下方へ排水することが可能になる。

特許文献１の熱交換器は、冷媒が全てのチューブに対し同方向に流れるように構成された、いわゆる１パスタイプの熱交換器である。１パスタイプの熱交換器では、冷媒の流速が低くなりがちで高い熱交換性能が得られないという問題がある。

そこで、特許文献２のように、上側及び下側ヘッダタンクの内部に仕切部材を設け、複数のチューブからなるパスを、冷媒流れ方向に複数連なるように設けることが考えられる。この構造の熱交換器はいわゆるマルチフロータイプと呼ばれ、冷媒が熱交換器の内部で上下に複数回ターンしながら流れて冷媒の流速が上昇し、よって、１パスタイプのものに比べて熱交換性能を高めることが可能になる。

特開平１１−３０４３７７号公報 特開２００１−１４１３８２号公報

ところで、空調装置を冷房運転する場合には、上記室外熱交換器は凝縮器として作用するが、このとき、チューブが上下方向に延びていることから、冷媒の流れは上下方向となる。例えば、特許文献２のようなマルチフロータイプの熱交換器では、冷媒が、例えば冷媒流れ方向最上流のパスを下向きに流れた場合、最上流パスに隣接する下流側パスを上向きに流れることになり、これが繰り返される。

冷媒が上向きに流れる上昇流のパスでは、冷媒の流れが重力に逆らう方向の流れであるため、冷媒の流速が遅くなる。この傾向は、特に凝縮した液冷媒に顕著に見られ、上昇流パスのチューブ内に液冷媒が滞留し易くなる。チューブ内に液冷媒が滞留すると、その滞留した液冷媒が他の冷媒の流れを妨げることになるとともに、熱交換器の放熱面積の縮小を招き、熱交換器全体として見たときに熱交換性能が低下してしまう問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、チューブが上下方向に延びるマルチフロータイプの熱交換器において、冷媒の滞留を抑制することによって熱交換性能をより一層向上させることにある。

上記目的を達成するために、本発明では、上昇流パスの流路断面積を下降流パスの流路断面積をよりも小さくし、かつ、下流側の上昇流パスの流路断面積を上流側の上昇流パスに比べて小さくした。

第１の発明は、上下方向に延びる複数のチューブと、
上記チューブの上端部に連通する上側タンクと、
上記チューブの下端部に連通する下側タンクと、
上記上側タンク及び下側タンクの内部を仕切ることによって上記チューブを複数のパスに分けるための仕切部とを備えたヒートポンプ装置用の熱交換器において、
冷媒が上方へ向けて流れる第１上昇流パスと、該第１上昇流パスに連なって冷媒が下方へ向けて流れる第１下降流パスと、該第１下降流パスに連なって冷媒が上方へ向けて流れる第２上昇流パスと、上記第２上昇流パスに連なって冷媒が下方へ向けて流れる第２下降流パスとを少なくとも有し、
冷媒流れ方向最下流パスは、冷媒が下方へ向けて流れる下降流パスであり、
冷媒流れ方向最上流パスは、冷媒が上方へ向けて流れる上昇流パスであり、
上記第１上昇流パスを構成するチューブの流路断面積を合計した第１上昇流パス断面積は、上記第１下降流パスを構成するチューブの流路断面積を合計した第１下降流パス断面積よりも小さく設定され、
上記第２上昇流パスを構成するチューブの流路断面積を合計した第２上昇流パス断面積は、上記第１上昇流パス断面積よりも小さく設定され、
上記第２下降流パスを構成するチューブの流路断面積を合計した第２下降流パス断面積は、上記第１下降流パス断面積よりも小さく設定されていることを特徴とするものである。

この構成によれば、仕切部によってマルチフロータイプの熱交換器が構成される。そして、第１上昇流パス断面積が第１下降流パス断面積よりも小さいので、第１上昇流パスのチューブを流れる冷媒の流速が高まる。これにより、第１上昇流パスのチューブの上下端の圧力差が大きくなるので、冷媒が下から上に流れ易くなり、冷媒の滞留が抑制される。

また、冷媒流れ方向下流側の第２上昇流パス断面積を、上流側の第１上昇流パス断面積よりも小さくしているので、凝縮が進んだ第２上昇流パスでの冷媒の流速を高く維持することが可能になる。

また、第２下降流パスにおける冷媒の流速を高めることが可能になる。

また、熱交換器を凝縮器とする場合、冷媒流れ方向最下流のパスでは、凝縮が進んで殆どが液冷媒となる。この液冷媒を下降流とすることで、上昇流にした場合に比べて冷媒の滞留が起こりにくくなる。

また、熱交換器を凝縮器とする場合、冷媒流れ方向最上流のパスには、スーパーヒート状態の冷媒が流入することが多い。このスーパーヒート状態の冷媒を上昇流としても滞留が起こりにくい。

第１の発明によれば、第１上昇流パス断面積を、下降流パスの流路断面積よりも小さくし、第２上昇流パス断面積を、第１上昇流パス断面積よりも小さくしたので、第１上昇流パスでの冷媒の流速を高めて冷媒の滞留を抑制できる。これにより、熱交換性能をより一層向上させることができる。

また、第２下降流パス断面積を、第１下降流パス断面積よりも小さくしたので、熱交換器内部の冷媒の流速を全体として高めることができる。

また、冷媒流れ方向最下流パスを下降流パスとしたので、最下流パスにおいて殆どが液冷媒となっている冷媒の滞留を効果的に抑制できる。

また、冷媒流れ方向最上流パスを上昇流パスとしたので、スーパーヒート状態の冷媒を上昇流とすることができ、冷媒の滞留が起こりやすい領域を少なくすることができる。

本発明の実施形態１にかかる熱交換器の正面図である。 本発明の実施形態１にかかる熱交換器の側面図である。 本発明の実施形態１にかかる熱交換器の底面図である。 本発明の実施形態１にかかる熱交換器のパス割を示す概略図である。 本発明の実施形態２にかかる図４相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１にかかる熱交換器１を示すものである。この熱交換器１は、自動車に搭載される空調装置の一部を構成するヒートポンプ装置の室外熱交換器として機能するものである。

ヒートポンプ装置は、図示しないが、従来周知のものであり、圧縮機と、室外熱交換器１と、膨張弁と、室内に配設される室内熱交換器とを備えている。室内熱交換器には、空調用空気が送風機によって送風されるようになっている。空調用空気と冷媒とを熱交換させることによって所望温度の空調風を生成して室内に供給する。

室外熱交換器１は、走行風が当たるように自動車の車体前端部に配設されている。また、室外熱交換器１には、図示しないクーリングファンによって外部空気が送風されるようになっている。

図２にも示すように、室外熱交換器１は、コア１０と、上側ヘッダタンク２０と、下側ヘッダタンク３０とを備えている。図１に示すように、コア１０は、多数のチューブ１１，１１，…及びフィン１２，１２，…と、エンドプレート１３，１３とを備えている。これらチューブ１１、フィン１２及びエンドプレート１３はアルミニウム合金製である。

チューブ１１は、流路断面の形状が外部空気の流れ方向に長い形状とされた扁平チューブである。チューブ１１，１１，…は、自動車に搭載された状態で上下方向（略鉛直）に延びるように、かつ、互いに水平方向に間隔をあけて配置されている。隣り合うチューブ１１，１１は、側面同士が略平行となるように配置されている。全てのチューブ１１，１１，…の流路断面の形状、及び流路断面積は同じである。

フィン１２は、外部空気の流れ方向から見て上下方向に連続する波形に成形された、いわゆるコルゲートフィンであり、隣り合うチューブ１１，１１の間に配設されている。つまり、コア１０のチューブ１１とフィン１２とは交互に並んでいる。フィン１２は、隣り合うチューブ１１，１１の側面にろう付けされている。

コア１０のチューブ１１及びフィン１２の並び方向両外端部には、エンドプレート１３がそれぞれ配設されている。エンドプレート１３は、外端部のフィン１２に沿って上下方向に延びており、該フィン１２にろう付けされている。

上側ヘッダタンク２０は、チューブ１１及びフィン１２の並び方向（略水平方向）に延びる円筒部材２１と、円筒部材２１の両端部を閉塞するキャップ２２，２２と、上側仕切板（仕切部）２３とを備えている。円筒部材２１、キャップ２２及び上側仕切板２３はアルミニウム合金製である。

円筒部材２１の周壁部には、その下側部分に、チューブ１１の上端部を挿入するための複数のチューブ挿入孔２１ａ，２１ａ，…が円筒部材２１の長手方向に所定の間隔をあけて形成されている。チューブ１１の上端部はチューブ挿入孔２１ａに挿入された状態で、該チューブ挿入孔２１ａの周縁部にろう付けされている。

また、円筒部材２１の周壁部には、その上側部分に、上側仕切板２３を外部から挿入するためのスリット２１ｂが形成されている。スリット２１ｂは、室外熱交換器１の左右方向（図１の左右方向）の中央部よりも右寄りに位置している。上側仕切板２３はスリット２１ｂに挿入された状態で該スリット２１ｂの周縁部にろう付けされている。上側仕切板２３によって上側ヘッダタンク２０の内部空間が左右方向に２分割される。上側仕切板２３よりも左側の空間が左側空間Ｒ１とされ、上側仕切板２３よりも右側の空間が右側空間Ｒ２とされている。

キャップ２２は、円筒部材２１の端部開口に嵌合するように形成され、該円筒部材２１の開口周縁部にろう付けされている。

下側ヘッダタンク３０は、上側ヘッダタンク２０と同じ基本構造を有しており、円筒部材３１と、キャップ３２，３２と、第１下側仕切板（仕切部）３３と、第２下側仕切板（仕切部）３４とを備えている。円筒部材３１の周壁部には、チューブ挿入孔３１ａ，３１ａ，…と、第１下側仕切板３３が挿入される第１スリット３１ｂと、第２下側仕切板３４が挿入される第２スリット３１ｃとが形成されている。

第１スリット３１ｂは、熱交換器１の左右方向の中央部よりも左寄りに位置している。また、第２スリット３１ｃは、上記上側ヘッダタンク２０の上側仕切板２３よりも右寄りに位置している。

第１下側仕切板３３は第１スリット３１ｂに挿入された状態で該第１スリット３１ｂの周縁部にろう付けされ、また、第２下側仕切板３４は第２スリット３１ｃに挿入された状態で該第２スリット３１ｃの周縁部にろう付けされている。

第１下側仕切板３３及び第２下側仕切板３４によって上側ヘッダタンク２０の内部が左右方向に３分割される。第１下側仕切板３３よりも左側の空間が左側空間Ｓ１とされ、第１下側仕切板３３と第２下側仕切板３４との間の空間が中央空間Ｓ２とされ、第２下側仕切板３４よりも右側の空間が右側空間Ｓ３とされている。

図３にも示すように、下側ヘッダタンク３０には、冷媒流入管３６と、冷媒流出管３７とが設けられている。冷媒流入管３６は、下側ヘッダタンク３０の第１下側仕切板３３よりも左側の下部に取り付けられ、下側ヘッダタンク３０の左側空間Ｓ１に連通している。冷媒流入管３６は、左側空間Ｓ１の左右方向略中央部に位置している。冷媒流出管３７は、下側ヘッダタンク３０の第２下側仕切板３４よりも右側の下部に取り付けられ、下側ヘッダタンク３０の右側空間Ｓ３に連通している。冷媒流出管３７は、右側空間Ｓ３の左右方向略中央部に位置している。冷媒流入管３６及び冷媒流出管３７は上下方向に延びている。

図４に示すように、下側ヘッダタンク３０の左側のキャップ３２と第１下側仕切板３３との間のチューブ１１，１１，…群により、冷媒が上方へ向けて流れる第１上昇流パスＰ１が構成されている。第１上昇流パスＰ１の流路断面積は、第１上昇流パスＰ１を構成する全チューブ１１，１１，…の流路断面積を合計した面積であり、本実施形態では、２８０ｍｍ^２以下である。第１上昇流パスＰ１は、冷媒流れ方向最上流パスである。

第１下側仕切板３３と上側仕切板２３との間のチューブ１１，１１，…群によって第１上昇流パスＰ１の下流側に連なって冷媒が下方へ向けて流れる第１下降流パスＰ２が構成されている。第１下降流パスＰ２の流路断面積は、第１下降流パスＰ２を構成する全チューブ１１，１１，…の流路断面積を合計した面積である。

上側仕切板２３と第２下側仕切板３４との間のチューブ１１，１１，…群によって第１下降流パスＰ２の下流側に連なって冷媒が上方へ向けて流れる第２上昇流パスＰ３が構成されている。第２上昇流パスＰ３の流路断面積は、第２上昇流パスＰ３を構成する全チューブ１１，１１，…の流路断面積を合計した面積であり、本実施形態では、１７０ｍｍ^２以下である。

第２下側仕切板３４と下側ヘッダタンク３０の右側のキャップ３２との間のチューブ１１，１１，…群によって第２上昇流パスＰ３の下流側に連なって冷媒が下方へ向けて流れる第２下降流パスＰ４が構成されている。第２下降流パスＰ４の流路断面積は、第２下降流パスＰ４を構成する全チューブ１１，１１，…の流路断面積を合計した面積である。第２下降流パスＰ４は、冷媒流れ方向最下流パスである。

下側ヘッダタンク３０の左側のキャップ３２と第１下側仕切板３３との離間寸法Ａと、第１下側仕切板３３と上側仕切板２３との左右方向の離間寸法Ｂとを比較すると、寸法Ａの方が短く設定されている。また、上側仕切板２３と第２下側仕切板３４との左右方向の離間寸法Ｃと、第２下側仕切板３４と上側ヘッダタンク２０の右側のキャップ２２との離間寸法Ｄとを比較すると、寸法Ｃの方が短く設定されている。また、寸法Ａと寸法Ｃとを比較すると、寸法Ｃの方が短く設定されている。さらに、寸法Ｂと寸法Ｄとを比較すると、寸法Ｄの方が短く設定されている。

従って、第１上昇流パスＰ１の流路断面積は、第１下降流パスＰ２の流路断面積よりも小さく設定され、また、第２上昇流パスＰ３の流路断面積は、第２下降流パスＰ４の流路断面積よりも小さく設定されている。また、第２上昇流パスＰ３の流路断面積は、第１上昇流パスＰ１の流路断面積よりも小さく設定され、また、第２下降流パスＰ４の流路断面積は、第１下降流パスＰ２の流路断面積よりも小さく設定されている。

上記のように寸法Ａ〜Ｄを設定することにより、パスＰ１〜Ｐ４を構成するチューブ１１の本数が決定される。これらチューブ１１の全てが同じ断面積であるので、寸法Ａ〜Ｄの変更によって各パスＰ１〜Ｐ４の流路断面積を容易に設定することが可能である。

次に、上記のように構成された室外熱交換器１の使用状態について説明する。図示しないが圧縮機から吐出された冷媒は、室外熱交換器１の冷媒流入管３６から下側ヘッダタンク３０の左側空間Ｓ１に流入する。左側空間Ｓ１に流入した冷媒は、左側空間Ｓ１に連通するチューブ１１、即ち、第１上昇流パスＰ１を構成するチューブ１１に流入して上方へ流れた後、上側ヘッダタンク２０の左側空間Ｒ１に流入する。左側空間Ｒ１に流入した冷媒は右側へ流れなら、第１下降流パスＰ２を構成するチューブ１１に流入して下方へ流れた後、下側ヘッダタンク３０の中央空間Ｓ２に流入する。中央空間Ｓ２に流入した冷媒は右側へ流れながら、第２上昇流パスＰ３を構成するチューブ１１に流入して上方へ流れた後、上側ヘッダタンク２０の右側空間Ｒ２に流入する。右側空間Ｒ２に流入した冷媒は右側へ流れながら、第２下降流パスＰ４を構成するチューブ１１に流入して下方へ流れた後、下側ヘッダタンク３０の右側空間Ｓ３に流入し、冷媒流出管３７から流出する。

このように冷媒が室外熱交換器１の内部で上下に複数回ターンしながら流れるようになっているので、冷媒の流速が上昇し、熱交換性能を高めることが可能になる。

そして、第１上昇流パスＰ１の流路断面積が第１下降流パスＰ２の流路断面積よりも小さいので、第１上昇流パスＰ１のチューブ１１を流れる冷媒の流速が高まる。これにより、第１上昇流パスＰ１のチューブ１１の上下端の圧力差が大きくなるので、冷媒が下から上に流れ易くなり、第１上昇流パスＰ１における冷媒の滞留が抑制される。

同様に、第２上昇流パスＰ３の流路断面積が第２下降流パスＰ４の流路断面積よりも小さいので、第２上昇流パスＰ３のチューブ１１を流れる冷媒の流速も高まる。これにより、第２上昇流パスＰ３のチューブ１１の上下端の圧力差が大きくなるので、冷媒が下から上に流れ易くなり、第２上昇流パスＰ３における冷媒の滞留が抑制される。

さらに、第１上昇流パスＰ１、第１下降流パスＰ２、第２上昇流パスＰ３、第２下降流パスＰ４の順に凝縮が進んでいくので、液相冷媒の割合は冷媒流れ方向下流側のパスほど多くなる。

このことに対応して、本実施形態では、第１上昇流パスＰ１よりも第２上昇流パスＰ３の流路断面積を小さくしているので、凝縮が進んだ第２上昇流パスＰ３での冷媒の流速を高く維持することが可能になる。また、第１下降流パスＰ２よりも第２下降流パスＰ４の流路断面積を小さくしているので、凝縮が進んだ第２下降流パスＰ４での冷媒の流速を高く維持することが可能になる。

以上説明したように、この実施形態１にかかる室外熱交換器１によれば、第１上昇流パスＰ１の流路断面積を、第１下降流パスＰ２の流路断面積よりも小さくし、第２上昇流パスＰ３の流路断面積を、第１上昇流パスＰ１の流路断面積よりも小さくしたので、冷媒の流速を高めて冷媒の滞留を抑制できる。これにより、熱交換性能をより一層向上させることができる。

第２上昇流パスＰ３においても同様に第２下降流パスＰ４よりも流路断面積が小さいので、第２上昇流パスＰ３での冷媒の流速を高めて冷媒の滞留を抑制できる。

また、第２下降流パスＰ４の流路断面積を、第１下降流パスＰ２の流路断面積よりも小さくしたので、室外熱交換器１内部の冷媒の流速を全体として高めることができる。

また、冷媒流れ方向最下流の第２下降流パスＰ４では、凝縮が進んで殆どが液冷媒となる。この液冷媒を下降流としているので、上昇流にした場合に比べて冷媒の滞留が起こりにくくなる。

また、冷媒流れ方向最上流の第１上昇流パスＰ１には、スーパーヒート状態の冷媒が流入することが多い。このスーパーヒート状態の冷媒を上昇流にしているので、冷媒の滞留が起こりにくい。

また、第１上昇流パスＰ１の流路断面積を２８０ｍｍ^２以下としたので、自動車の空調装置に用いる場合に冷媒の流速を適切に高めることができ、熱交換性能をより一層高めることができる。

また、第２上昇流パスＰ３の流路断面積を１７０ｍｍ^２以下としたので、このことによっても冷媒の流速を適切に高めることができ、熱交換性能をより一層高めることができる。

（実施形態２）
図５は、本発明の実施形態２にかかる室外熱交換器１のパス割りを示す概略図である。

この実施形態２の室外熱交換器１は、パスの数が実施形態１のものと異なっており、他の部分は実施形態１と同じであるため、以下、実施形態１と異なる部分について説明する。

上側ヘッダタンク２０には、左側仕切板２４と右側仕切板２５とが設けられている。左側仕切板２４よりも左側の空間が左側空間Ｒ３とされ、左側仕切板２４と右側仕切板２５との間の空間が中央空間Ｒ４とされ、右側仕切板２５よりも右側の空間が右側空間Ｒ５とされている。上側ヘッダタンク２０に冷媒流入管３６が設けられている。この冷媒流入管３６は、上側ヘッダタンク２０の左側仕切板２４よりも左側の上部に取り付けられ、上側ヘッダタンク２０の左側空間Ｒ３に連通している。

また、下側ヘッダタンク３０にも、左側仕切板３５と右側仕切板３６とが設けられている。左側仕切板３５よりも左側の空間が左側空間Ｓ４とされ、左側仕切板３５と右側仕切板３８との間の空間が中央空間Ｓ５とされ、右側仕切板３８よりも右側の空間が右側空間Ｓ６とされている。冷媒流出管３７は、下側ヘッダタンク３０の右側仕切板３８よりも右側の下部に取り付けられ、下側ヘッダタンク３０の右側空間Ｓ６に連通している。

上側ヘッダタンク２０の左側のキャップ２２と上側ヘッダタンク２０の左側仕切板２４との間のチューブ１１，１１，…群により、冷媒が下方へ向けて流れる最上流の下降流パスＰ５が構成されている。

上側ヘッダタンク２０の左側仕切板２４と下側ヘッダタンク３０の左側仕切板３５との間のチューブ１１，１１，…群によって下降流パスＰ５の下流側に連なって冷媒が上方へ向けて流れる上降流パス（本発明の第１上昇流パス）Ｐ６が構成されている。

下側ヘッダタンク３０の左側仕切板３５と上側ヘッダタンク２０の右側仕切板２５との間のチューブ１１，１１，…群によって上昇流パスＰ６の下流側に連なって冷媒が下方へ向けて流れる下降流パスＰ７（本発明の第１下降流パス）が構成されている。

上側ヘッダタンク２０の右側仕切板２５と下側ヘッダタンク３０の右側仕切板３８との間のチューブ１１，１１，…群によって下降流パスＰ７の下流側に連なって冷媒が上方へ向けて流れる上昇流パスＰ８（本発明の第２上昇流パス）が構成されている。

下側ヘッダタンク３０の右側仕切板３８と右側キャップ３２との間のチューブ１１，１１，…群によって上昇流パスＰ８の下流側に連なって冷媒が下方へ向けて流れる下降流パスＰ９（本発明の第２下降流パス）が構成されている。

上側ヘッダタンク２０の左側仕切板２４と下側ヘッダタンク３０の左側仕切板３５との離間寸法Ｇと、下側ヘッダタンク３０の左側仕切板３５と上側ヘッダタンク２０の右側仕切板２５との離間寸法Ｈとを比較すると、寸法Ｇの方が短く設定されている。

上側ヘッダタンク２０の右側仕切板２５と下側ヘッダタンク３０の右側仕切板３８との離間寸法Ｉと、下側ヘッダタンク３０の右側仕切板３８と右側キャップ３２との離間寸法Ｊとを比較すると、寸法Ｉの方が短く設定されている。

また、寸法Ｇと寸法Ｉとを比較すると、寸法Ｉの方が短く設定されている。さらに、寸法Ｈと寸法Ｊとを比較すると、寸法Ｊの方が短く設定されている。

また、上側ヘッダタンク２０の左側仕切板２４と下側ヘッダタンク３０の左側仕切板３５との離間寸法Ｇと、上側ヘッダタンク２０の左側仕切板２５と下側ヘッダタンク３０の右側仕切板３８との離間寸法Ｉとを比較すると、寸法Ｉの方が短く設定されている。

尚、上側ヘッダタンク２０の左側のキャップ２２と上側ヘッダタンク２０の左側仕切板２４との離間寸法Ｆは、各寸法Ｇ〜Ｊよりも長く設定されている。

以上説明したように、この実施形態２にかかる室外熱交換器１によれば、上昇流パスＰ６の流路断面積を、下降流パスＰ７の流路断面積よりも小さくし、上昇流パスＰ８の流路断面積を、上昇流パスＰ６の流路断面積よりも小さくしたので、冷媒の流速を高めて冷媒の滞留を抑制できる。これにより、熱交換性能をより一層向上させることができる。

上昇流パスＰ８においても同様に下降流パスＰ９よりも流路断面積が小さいので、冷媒の流速を高めて冷媒の滞留を抑制できる。

尚、上記実施形態では、本発明を車両用空調装置の室外熱交換器１に適用した場合について説明したが、これに限らず、例えば、家庭用の空調装置や、各種冷凍装置等の熱交換器にも適用することが可能である。

また、本発明は、室内熱交換器にも適用することができる。

また、上記室外熱交換器１は、蒸発器として使用する場合と凝縮器として使用する場合の両方で冷媒の流れ方向を同方向とするように構成されたヒートポンプ装置に適用するのが好ましい。室外熱交換器１に流通する冷媒の流れ方向を変えないように構成されたヒートポンプ装置としては、例えば特開２０１２−６５１４号公報に開示されている。このヒートポンプ装置の室外熱交換器として本発明にかかる熱交換器１と使用することで、実施形態１の場合、膨張弁を経て減圧された冷媒が冷媒流入管３６から下側ヘッダタンク３０に流入した後、第１上昇流パスＰ１、第１下降流パスＰ２、第２上昇流パスＰ３、第２下降流パスＰ４の順に流れる。このとき、第１上昇流パスＰ１及び第２上昇流パスＰ３の流路断面積を、それぞれ第１下降流パスＰ２及び第２下降流パスＰ４に比べて小さくしていることから、第１上昇流パスＰ１及び第２上昇流パスＰ３での液冷媒の流速を高めて冷媒の滞留を抑制することができる。これにより、室外熱交換器１の空気通過面の温度分布を均一に近づけることができ、部分的な着霜を抑制することができる。よって、蒸発器とする場合にも熱交換性能を向上できる。

以上説明したように、本発明にかかる熱交換器は、例えば、車両用空調装置に用いることができる。

１ 室外熱交換器
１０ コア
１１ チューブ
１２ フィン
１３ エンドプレート
２０ 上側ヘッダタンク
２３ 仕切板（仕切部）
３０ 下側ヘッダタンク
３３，３４ 仕切板（仕切部）
Ｐ１ 第１上昇流パス
Ｐ２ 第１下降流パス
Ｐ３ 第２上昇流パス
Ｐ４ 第２下降流パス

Claims (1)

1. 上下方向に延びる複数のチューブと、
   上記チューブの上端部に連通する上側タンクと、
   上記チューブの下端部に連通する下側タンクと、
   上記上側タンク及び下側タンクの内部を仕切ることによって上記チューブを複数のパスに分けるための仕切部とを備えたヒートポンプ装置用の熱交換器において、
   冷媒が上方へ向けて流れる第１上昇流パスと、該第１上昇流パスに連なって冷媒が下方へ向けて流れる第１下降流パスと、該第１下降流パスに連なって冷媒が上方へ向けて流れる第２上昇流パスと、上記第２上昇流パスに連なって冷媒が下方へ向けて流れる第２下降流パスとを少なくとも有し、
   冷媒流れ方向最下流パスは、冷媒が下方へ向けて流れる下降流パスであり、
   冷媒流れ方向最上流パスは、冷媒が上方へ向けて流れる上昇流パスであり、
   上記第１上昇流パスを構成するチューブの流路断面積を合計した第１上昇流パス断面積は、上記第１下降流パスを構成するチューブの流路断面積を合計した第１下降流パス断面積よりも小さく設定され、
   上記第２上昇流パスを構成するチューブの流路断面積を合計した第２上昇流パス断面積は、上記第１上昇流パス断面積よりも小さく設定され、
   上記第２下降流パスを構成するチューブの流路断面積を合計した第２下降流パス断面積は、上記第１下降流パス断面積よりも小さく設定されていることを特徴とする熱交換器。

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