JP2010014382A - Evaporator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蒸発器に関するものであり、例えば、超臨界冷凍サイクル装置の蒸発器に適用して好適である。 The present invention relates to an evaporator, and is suitable for application to an evaporator of a supercritical refrigeration cycle apparatus, for example.
従来、超臨界冷凍サイクル装置に適用される蒸発器として、例えば、特許文献１に示されるものが知られている。この特許文献１の蒸発器は、上下方向に延びる複数のチューブと、複数のチューブの上端側および下端側のそれぞれに配置されるヘッダタンク（上側タンク部と下側タンク部）を備え、複数のチューブ間を流通する空気を冷却するように構成している。ここで、ヘッダタンクは、熱交換流体である冷媒を流通させる流通部が形成されたタンク部材、複数のチューブが接続されるプレート部材、およびタンク部材とプレート部材との間に介在される中間層材がろう付け接合して構成されている。
ところで、特許文献１に記載のような蒸発器では、例えば、実際に上側タンク部から冷媒を流入されると、冷媒流れ下流側の下側タンク部に向かうほど冷媒の流通抵抗等により圧力損失が大きくなる等の理由から、ヘッダタンクから各チューブへの冷媒の分配性が悪化していた。その結果、各チューブに分配される冷媒量が不均一となり、蒸発器の熱交換性能を充分に発揮できないといった問題があった。そこで、本発明者らは、ヘッダタンクのうち冷媒流れ下流側の下側タンク部の径を上側タンク部の径よりも大きくし、下側タンク部により冷媒が流れ易くすることで、冷媒の分配性の悪化の抑制を図っていた。 By the way, in an evaporator as described in Patent Document 1, for example, when refrigerant is actually introduced from the upper tank portion, pressure loss is caused by the flow resistance of the refrigerant toward the lower tank portion on the downstream side of the refrigerant flow. For reasons such as increasing the size, the refrigerant distribution from the header tank to each tube has deteriorated. As a result, there is a problem that the amount of refrigerant distributed to each tube becomes non-uniform, and the heat exchange performance of the evaporator cannot be fully exhibited. Therefore, the present inventors have made the distribution of the refrigerant by making the diameter of the lower tank portion downstream of the refrigerant flow in the header tank larger than the diameter of the upper tank portion, so that the refrigerant can easily flow through the lower tank portion. I tried to suppress the deterioration of sex.
しかしながら、本発明者らの調査によると、蒸発器における冷媒の分配性の悪化は、冷媒の流通抵抗に限らず、例えば、以下に示す原因も影響していることが分かった。すなわち、蒸発器内を流れる冷媒が、上側タンク部内を一方向に流れながら各チューブに分配されるように構成された蒸発器では、冷媒の自重によって上部の手前側（タンク内を流れる冷媒の上流側）に連接されたチューブに流れ落ち易く、下流側に行くほど流れ込み難くなることが分かった。また、蒸発器内を流れる冷媒が、下側タンク部内を一方向に流れながら各チューブに分配されるように構成された蒸発器では、下側タンク部の奥側（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各チューブ内を昇流していくので、下側タンク部の奥側に連接されたチューブに流れ込み易くなることも分かった。 However, according to the investigation by the present inventors, it has been found that the deterioration of the refrigerant distribution in the evaporator is not limited to the flow resistance of the refrigerant, but also has the following causes, for example. That is, in an evaporator configured so that the refrigerant flowing in the evaporator is distributed to each tube while flowing in the upper tank portion in one direction, the upper near side (upstream of the refrigerant flowing in the tank) due to its own weight. It turned out that it was easy to flow down to the tube connected to the side) and became difficult to flow toward the downstream side. Further, in an evaporator configured to distribute the refrigerant flowing in the evaporator to each tube while flowing in the lower tank portion in one direction, the rear side of the lower tank portion (downstream of the refrigerant flowing in the tank). It has also been found that the refrigerant flows up into the tubes connected to the back side of the lower tank portion because the refrigerant flows up into the tubes after the refrigerant flows into the side).
そのため、本発明者らは、複数のチューブにおける冷媒が流れ難い部位に対応するヘッダタンクの径（タンク部材の流通部の径）を、冷媒が流れ易い部位に対応する部位の径よりも大きくすることで、チューブへの冷媒の分配性を向上させる構成を検討した。このような構成によれば、ヘッダタンク内の冷媒が長手方向で偏在するのを抑制する効果が期待できるものの、タンク部材の流通部の径をその長手方向で調整する必要が生じる。通常、タンク部材はプレス成形によって成形しており、タンク部材の流通部の径を調整することが困難であるため、蒸発器における冷媒の分配性を調整することが難しいという問題があった。仮に、タンク部材の流通部の径を調整できたとしても、タンク部材の流通部の径が長手方向で異なるため、蒸発器の耐圧性が低下する虞があった。 Therefore, the present inventors make the diameter of the header tank (diameter of the circulation part of the tank member) corresponding to the part where the refrigerant hardly flows in the plurality of tubes larger than the diameter of the part corresponding to the part where the refrigerant easily flows. Thus, a configuration for improving the distribution of the refrigerant to the tube was studied. According to such a structure, although the effect which suppresses that the refrigerant | coolant in a header tank is unevenly distributed in a longitudinal direction can be anticipated, it is necessary to adjust the diameter of the distribution part of a tank member in the longitudinal direction. Usually, the tank member is formed by press molding, and it is difficult to adjust the diameter of the circulation part of the tank member, so that there is a problem that it is difficult to adjust the distribution of the refrigerant in the evaporator. Even if the diameter of the circulation part of the tank member can be adjusted, the diameter of the circulation part of the tank member differs in the longitudinal direction, which may reduce the pressure resistance of the evaporator.
本発明は、上記点に鑑み、蒸発器の耐圧性を確保するとともに、各チューブへの熱交換流体の分配性の向上を図ることを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to ensure the pressure resistance of an evaporator and to improve the distribution of a heat exchange fluid to each tube.
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、上下方向に延びるように配置され、内部を熱交換流体が通過する複数のチューブ（１０）と、複数のチューブ（１０）の両端側に配置されるヘッダタンク（４０）とを備え、複数のチューブ（１０）内を流れる熱交換流体を蒸発させ、複数のチューブ（１０）間を流通する空気を冷却させる蒸発器であって、ヘッダタンク（４０）は、複数のチューブ（１０）が接続されるプレート部材（６０）と、プレート部材（６０）に組み合わされるタンク部材（５０）と、タンク部材（５０）とプレート部材（６０）との間に介在される中間層材（７０）とを有して構成され、タンク部材（５０）には、中間層材（７０）の反対側に膨らんで内側にヘッダタンク（４０）の長手方向に熱交換流体を流通させる流通部（５１）が形成され、中間層材（７０）には、流通部（５１）側に向かって突出する突出部（７２）が設けられ、突出部（７２）は、ヘッダタンク（４０）の長手方向において、複数のチューブ（１０）における熱交換流体が流れ難い部位に対応する流通部（５１）の流路断面積が、複数のチューブ（１０）における熱交換流体が流れ易い部位に対応する流通部（５１）の流路断面積に比べ、大きくなるように設けられていることを特徴としている。 To achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a plurality of tubes (10) arranged so as to extend in the vertical direction and through which the heat exchange fluid passes, and both ends of the plurality of tubes (10) are provided. An evaporator for evaporating heat exchange fluid flowing in the plurality of tubes (10) and cooling air flowing between the plurality of tubes (10). The tank (40) includes a plate member (60) to which a plurality of tubes (10) are connected, a tank member (50) combined with the plate member (60), a tank member (50), and a plate member (60). The tank member (50) is inflated on the opposite side of the intermediate layer material (70) and is inwardly extended in the longitudinal direction of the header tank (40). To heat exchange fluid A distribution part (51) for distribution is formed, and the intermediate layer material (70) is provided with a protrusion part (72) protruding toward the distribution part (51) side, and the protrusion part (72) is a header tank ( In the longitudinal direction of 40), the flow passage cross-sectional area of the flow part (51) corresponding to the portion where the heat exchange fluid in the plurality of tubes (10) hardly flows is the portion where the heat exchange fluid in the plurality of tubes (10) easily flows. It is characterized by being provided so as to be larger than the flow path cross-sectional area of the flow part (51) corresponding to the above.
このように、中間層材（７０）に設けられた突出部（７２）により、複数のチューブ（１０）における熱交換流体が流れ難い部位に対応する流通部（５１）の流路断面積が、複数のチューブ（１０）における熱交換流体が流れ易い部位に対応する流通部（５１）の流路断面積に比べて大きくすることで、従来の蒸発器（１）において複数のチューブ（１０）に熱交換流体が流れ難かった部位に、熱交換流体を流し易くすることができる。 Thus, by the protrusion part (72) provided in the intermediate | middle layer material (70), the flow-path cross-sectional area of the distribution | circulation part (51) corresponding to the site | part to which the heat exchange fluid in a some tube (10) does not flow easily, By making it larger than the cross-sectional area of the flow passage (51) corresponding to the portion where the heat exchange fluid easily flows in the plurality of tubes (10), the conventional evaporator (1) has a plurality of tubes (10). It is possible to make the heat exchange fluid easily flow to a site where it is difficult for the heat exchange fluid to flow.
また、中間層材（７０）に設けられた突出部（７２）を、タンク部材（５０）の流通部（５１）側に向かって突出させることで、タンク部材（５０）の流通部（５１）を通過する熱交換流体の流れが攪拌される作用も期待できる。これにより、タンク部材（５０）の流通部（５１）内における熱交換流体の偏在の抑制を図ることができる。 Further, the projecting portion (72) provided on the intermediate layer material (70) is projected toward the circulating portion (51) side of the tank member (50), whereby the circulating portion (51) of the tank member (50). The action of stirring the flow of the heat exchange fluid passing through the can also be expected. Thereby, suppression of uneven distribution of the heat exchange fluid in the circulation part (51) of the tank member (50) can be achieved.
さらに、タンク部材（５０）の流通部（５１）の径を変更せずに、中間層材（７０）の突出部（７２）の形状を変更する構成であるため、蒸発器（１）の耐圧性を確保することができる。 Furthermore, since it is the structure which changes the shape of the protrusion part (72) of an intermediate | middle layer material (70), without changing the diameter of the distribution | circulation part (51) of a tank member (50), the pressure | voltage resistance of an evaporator (1) Sex can be secured.
したがって、蒸発器の耐圧性を確保するとともに、各チューブ（１０）への熱交換流体の分配性の向上を図ることができる。 Therefore, the pressure resistance of the evaporator can be ensured, and the distribution of the heat exchange fluid to each tube (10) can be improved.
具体的には、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の発明において、ヘッダタンク（４０）は、複数のチューブ（１０）の上端側に配置される上側タンク部（４１）と、複数のチューブ（１０）の下端側に配置される下側タンク部（４２）とからなり、上側タンク部（４１）は、少なくとも流通部（５１）の一部において、熱交換流体がヘッダタンク（４０）の長手方向の一方向に流れるとともに、熱交換流体が複数のチューブ（１０）に分配されるように構成され、複数のチューブ（１０）における熱交換流体が流れ易い部位は、上側タンク部（４１）の流通部（５１）の一部における熱交換流体流れの上流側から分配された熱交換流体が流れる部位とし、複数のチューブ（１０）における熱交換流体が流れ難い部位は、熱交換流体が流れ易い部位に比べて、上側タンク部（４１）内の流通部（５１）の一部における熱交換流体流れの下流側から分配された熱交換流体が流れる部位とすることができる。 Specifically, as in the invention according to claim 2, in the invention according to claim 1, the header tank (40) is an upper tank portion (41) disposed on the upper end side of the plurality of tubes (10). ) And a lower tank portion (42) disposed on the lower end side of the plurality of tubes (10), and the upper tank portion (41) has a heat exchange fluid at least in a part of the circulation portion (51). A portion that flows in one direction in the longitudinal direction of the header tank (40) and is configured so that the heat exchange fluid is distributed to the plurality of tubes (10). The part where the heat exchange fluid distributed from the upstream side of the heat exchange fluid flow in a part of the flow part (51) of the upper tank part (41) flows, and the part where the heat exchange fluid hardly flows in the plurality of tubes (10) is , Heat exchange Body as compared to flow easily site can be a site where flow distributed heat exchange fluid from the downstream side of the heat exchange fluid flow in some of the flow section (51) of the upper tank portion (41).
また、請求項３に記載の発明のように、請求項１に記載の発明において、ヘッダタンク（４０）は、複数のチューブ（１０）の上端側に配置される上側タンク部（４１）と、複数のチューブ（１０）の下端側に配置される下側タンク部（４２）とからなり、下側タンク部（４２）は、少なくとも流通部（５１）の一部において、熱交換流体がヘッダタンク（４０）の長手方向の一方向に流れるとともに、熱交換流体が複数のチューブ（１０）に分配されるように構成され、複数のチューブ（１０）における熱交換流体が流れ易い部位は、下側タンク部（４２）内の流通部（５１）の一部における熱交換流体流れの下流側から分配された熱交換流体が流れる部位とし、複数のチューブ（１０）における熱交換流体が流れ難い部位は、熱交換流体が流れ易い部位に比べて、下側タンク部（４２）内の流通部（５１）の一部における熱交換流体流れの上流側から分配された熱交換流体が流れる部位とすることができる。 Moreover, like invention of Claim 3, in invention of Claim 1, header tank (40), The upper tank part (41) arrange | positioned at the upper end side of a some tube (10), The lower tank part (42) disposed on the lower end side of the plurality of tubes (10), and the lower tank part (42) is a header tank in which the heat exchange fluid is at least part of the flow part (51). (40) is configured to flow in one direction of the longitudinal direction and to distribute the heat exchange fluid to the plurality of tubes (10), and the portion where the heat exchange fluid easily flows in the plurality of tubes (10) The part where the heat exchange fluid distributed from the downstream side of the heat exchange fluid flow in a part of the circulation part (51) in the tank part (42) flows, and the part where the heat exchange fluid hardly flows in the plurality of tubes (10) is , Heat exchange fluid Compared to easily flows site can be a site through which the lower tank portion (42) of the distribution part (51) of the heat exchange fluid has been dispensed from the upstream side of the heat exchange fluid flow in some.
また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つの発明において、中間層材（７０）には、チューブ（１０）内部と流通部（５１）とを連通させる連通穴（７１）が設けられ、隣り合う連通穴（７１）の間の流通部（５１）と対向する面に突出部（７２）が切り起し形状に複数形成され、複数形成された突出部（７２）のうち複数のチューブ（１０）における熱交換流体が流れ難い部位に対応する流通部（５１）側に向かって突出する突出部は、複数のチューブ（１０）における熱交換流体が流れ易い部位に対応する流通部（５１）側に向かって突出する突出部に比べ、ヘッダタンク（４０）の長手方向から見た形状が大きくなるように設けられていることを特徴としている。 Further, in the invention according to claim 4, in the invention according to any one of claims 1 to 3, the intermediate layer material (70) has a communication hole through which the inside of the tube (10) communicates with the flow portion (51). (71) is provided, and a plurality of protrusions (72) are cut and raised on the surface facing the flow part (51) between the adjacent communication holes (71), and a plurality of protrusions (72) ) Of the plurality of tubes (10) projecting toward the flow portion (51) corresponding to the portion where the heat exchange fluid is difficult to flow is a portion where the heat exchange fluid easily flows in the plurality of tubes (10). Compared with the protrusion part which protrudes toward the corresponding distribution | circulation part (51) side, it is provided so that the shape seen from the longitudinal direction of the header tank (40) may become large.
これによれば、切り起こし形状に形成された複数の突出部（７２）におけるヘッダタンク（４０）の長手方向から見た形状を変更することで、タンク部材（５０）の流通部（５１）の流路断面積を変更することができる。 According to this, by changing the shape seen from the longitudinal direction of the header tank (40) in the plurality of protrusions (72) formed in the cut-and-raised shape, the circulation part (51) of the tank member (50) is changed. The channel cross-sectional area can be changed.
また、請求項５に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つの発明において、突出部（７２）は、中間層材（７０）のヘッダタンク（４０）の長手方向に沿って延びる端部を流通部（５１）側に折り曲げて形成され、複数のチューブ（１０）における熱交換流体が流れ難い部位に対応する流通部（５１）側に向かって突出する部位が、複数のチューブ（１０）における熱交換流体が流れ易い部位に対応する流通部（５１）側に向かって突出する部位に比べ、ヘッダタンク（４０）の長手方向から見た形状が大きくなるように設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の蒸発器。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the protrusion (72) extends along the longitudinal direction of the header tank (40) of the intermediate layer material (70). A portion projecting toward the flow portion (51) corresponding to a portion where the heat exchange fluid hardly flows in the plurality of tubes (10) is formed by bending the end portion toward the flow portion (51). It is provided so that the shape seen from the longitudinal direction of the header tank (40) is larger than the part protruding toward the flow part (51) corresponding to the part where the heat exchange fluid easily flows in 10). The evaporator according to any one of claims 1 to 3.
これによれば、中間層材（７０）の端部を折り曲げて形成された突出部（７２）におけるヘッダタンク（４０）の長手方向から見た形状を変更することで、タンク部材（５０）の流通部（５１）の流路断面積を変更することができる。 According to this, by changing the shape seen from the longitudinal direction of the header tank (40) in the protrusion (72) formed by bending the end of the intermediate layer material (70), the tank member (50) The flow path cross-sectional area of the circulation part (51) can be changed.
一般的に、ヘッダタンク（４０）における中間層材（７０）とタンク部材（５０）とは、ろう付けにて接合されるが、ヘッダタンク（４０）内に圧力が加わった場合、タンク部材（５０）の流通部（５１）の裾野部分と中間層材（７０）との接合箇所に応力集中し易くなっている。 Generally, the intermediate layer material (70) and the tank member (50) in the header tank (40) are joined by brazing, but when pressure is applied to the header tank (40), the tank member ( 50), it is easy to concentrate stress on the joint portion between the skirt portion of the flow portion (51) and the intermediate layer material (70).
そこで、請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つの発明において、突出部（７２）は、根元部（７２ａ）が中間層材（７０）における流通部（５１）の裾野部分の内壁面に対応する位置となるように形成され、少なくとも突出部（７２）における流通部（５１）と対向する面と流通部（５１）の裾野部分の内壁面との成す角度が鋭角となるように傾斜して設けられていることを特徴としている。 Therefore, in the invention according to claim 6, in the invention according to any one of claims 1 to 5, the projecting portion (72) has a root portion (72a) of the flow portion (51) in the intermediate layer material (70). The angle formed between the surface facing the flow part (51) at least in the protrusion (72) and the inner wall surface of the skirt part of the flow part (51) is formed at a position corresponding to the inner wall surface of the skirt part. It is characterized by being provided so as to be inclined.
このように、突出部（７２）を中間層材（７０）における流通部（５１）と対向する面とタンク部材（５０）における流通部（５１）の裾野部分の内壁面となす角度が鋭角になるように設けることで、流通部（５１）の裾野部分と中間層材（７０）との接合箇所にろう材が流入し易い隙間が形成される。そのため、タンク部材（５０）と中間層材（７０）とをろう付け接合する際、応力集中し易い接合箇所に適切なろう付けフィレットを形成することができ、ヘッダタンク（４０）の耐圧強度を向上できる。 Thus, the angle which makes the protrusion part (72) and the inner wall surface of the base part of the distribution | circulation part (51) in a tank member (50) facing the distribution | circulation part (51) in an intermediate | middle layer material (70) becomes an acute angle. By providing in this way, a gap is formed where the brazing material can easily flow into the joint portion between the skirt portion of the flow part (51) and the intermediate layer material (70). Therefore, when the tank member (50) and the intermediate layer material (70) are joined by brazing, an appropriate brazing fillet can be formed at a joint where stress is likely to concentrate, and the pressure resistance of the header tank (40) can be reduced. It can be improved.
また、請求項３に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つの発明において、突出部（７２）は、突出部（７２）における流通部（５１）と対向する面の少なくとも一部が、流通部（５１）の内壁面に当接するように設けられていることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, the protrusion (72) is at least a part of a surface of the protrusion (72) facing the flow portion (51). However, it is provided so that it may contact | abut to the inner wall face of a distribution | circulation part (51).
これによれば、ヘッダタンク（４０）におけるタンク部材（５０）の位置決めを容易に行なうことができるため、タンク部材（５０）と中間層材（７０）の組付性を向上できる。 According to this, since the tank member (50) can be easily positioned in the header tank (40), the assembling property of the tank member (50) and the intermediate layer material (70) can be improved.
また、請求項８に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つの発明において、タンク部材（５０）には、流通部（５１）にタンク溝部（５２）が形成されており、突出部（７２）は、先端部がタンク溝部（５２）に嵌合するように設けられていることを特徴としている。 The invention according to claim 8 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the tank member (50) is formed with a tank groove (52) in the flow part (51), and is protruded. The part (72) is characterized in that the tip part is provided so as to fit into the tank groove part (52).
これによっても、ヘッダタンク（４０）におけるタンク部材（５０）の位置決めを容易に行なうことができるため、タンク部材（５０）と中間層材（７０）の組付性を向上できる。 This also facilitates the positioning of the tank member (50) in the header tank (40), so that the assembling property of the tank member (50) and the intermediate layer material (70) can be improved.
また、請求項９に記載の発明のように、請求項１ないし８のいずれか１つの発明において、熱交換流体は、二酸化炭素であってもよい。すなわち、上述の特徴の蒸発器は、熱交換流体の圧力が臨界圧力を超える超臨界冷凍サイクル装置等に適用してもよい。 Further, as in the ninth aspect of the invention, in any one of the first to eighth aspects of the invention, the heat exchange fluid may be carbon dioxide. That is, the evaporator having the above characteristics may be applied to a supercritical refrigeration cycle apparatus in which the pressure of the heat exchange fluid exceeds the critical pressure.
なお、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ものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図５に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る蒸発器の斜視図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of an evaporator according to the present embodiment.
本実施形態の蒸発器１は、例えば、車両用空調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あり、内部を流れる冷媒（熱交換流体）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、空気を冷却するものである。 The evaporator 1 according to the present embodiment is, for example, a stacked heat exchanger that constitutes an evaporator of a refrigeration cycle of a vehicle air conditioner, and exchanges heat between refrigerant flowing inside (heat exchange fluid) and air passing outside. Thus, the refrigerant is evaporated and the air is cooled.
また、本実施形態の車両用空調装置は高圧側圧力が臨界圧力以上（超臨界状態）となる超臨界冷凍サイクルを構成し、冷媒として二酸化炭素を採用している。もちろん冷媒としてエチレン、エタン、酸化窒素等を採用してもよい。なお、図１の上下・左右各矢印の方向は車両搭載状態において、車両前方から見た方向を示している。 The vehicle air conditioner of the present embodiment constitutes a supercritical refrigeration cycle in which the high-pressure side pressure is equal to or higher than the critical pressure (supercritical state), and employs carbon dioxide as a refrigerant. Of course, ethylene, ethane, nitric oxide or the like may be employed as the refrigerant. Note that the directions of the up, down, left and right arrows in FIG. 1 indicate the directions viewed from the front of the vehicle when mounted on the vehicle.
蒸発器１には、内部を冷媒が流れる複数のチューブ１０が積層され、冷媒と空気との熱交換を促進するフィン２０が隣接するチューブ１０間に配置されている。このチューブ１０とフィン２０とによって、熱交換部をなす略矩形状のコア部１１が構成される。
In the evaporator 1, a plurality of
複数のチューブ１０は、上下方向に延びるように配置され、それぞれ扁平な断面を有する単穴あるいは多穴の管になっており、それらの扁平面が平行となるように、互いに所定間隔を設けて平行に配列されている。
The plurality of
具体的に本実施形態では、複数のチューブ１０が、積層方向（後述するヘッダタンク４０の長手方向）に並列に２列積層されている。そのため、コア部１１も２つ構成されている。また、冷媒と熱交換する空気は、車両前方から後方へ流れるようになっており、２つのコア部１１は、空気流れ方向（図１の矢印Ａ）に対して直列に配置されている。
Specifically, in this embodiment, the plurality of
チューブ１０の長手方向両端側には、それぞれ冷媒の集合・分配を行う一対のヘッダタンク４０が接続されている。ヘッダタンク４０は、チューブ１０の長手方向の上端側の上側タンク部４１と下端側の下側タンク部４２で構成されている。そして、上側タンク部４１と下側タンク部４２は、それぞれチューブ１０の積層方向（図１の左右方向）に延びる略筒状の中空部材である。
A pair of
次に、ヘッダタンク４０の詳細について図２に基づいて説明する。図２は、チューブ１０およびヘッダタンク４０（具体的には、タンク部材５０、プレート部材６０および中間層材７０）の一部を示す模式的な分解斜視図である。
Next, details of the
ヘッダタンク４０は、チューブ１０が接続されるプレート部材６０と、プレート部材６０に組み合わされるタンク部材５０と、タンク部材５０とプレート部材６０との間に介在される中間層材７０とを有して構成されている。
The
タンク部材５０は、ろう材がクラッドされた細長板形状のアルミニウム合金を変形させて形成されたもので、長手方向に沿って断面略Ｕ字状に変形させて構成した流通部５１が形成されている。流通部５１は、中間層材７０の反対側に膨らんで、その内側空間においてヘッダタンク４０の長手方向に冷媒を流通させるものである。なお、このようなタンク部材５０の形状は、プレス成形によって容易に形成することができる。
The
具体的には、本実施形態の流通部５１は、チューブ１０の積層配置列に適合するように長手方向に沿って２列形成されている。なお、以下の説明では、２列の流通部５１のうち空気流れ方向（図１の矢印Ａ）の上流側の流通部を風上側流通部５１ａ、下流側の流通部を風下側流通部５１ｂという。
Specifically, the
次に、プレート部材６０は、ろう材がクラッドされた細長板形状のアルミニウム合金を変形させて形成されたもので、長手方向の長さはタンク部材５０と略同等である。プレート部材６０には、チューブ１０の扁平断面に適合する形状の複数のスリット穴６１を有している。このスリット穴６１は、チューブ１０の積層配置列に対応して設けられており、各チューブ１０の先端部がスリット穴６１に挿入された状態で接合される。
Next, the
また、プレート部材６０は、幅方向両端部をタンク部材５０および中間層材７０側に約９０°折り曲げて構成した仮固定部６２を有している。仮固定部６２は、タンク部材５０とプレート部材６０とを接合して一体化する前に、タンク部材５０、プレート部材６０、および、中間層材７０を仮固定するものである。具体的には、タンク部材５０とプレート部材６０を挟み込んだ状態で、仮固定部６２をプレート部材６０の外周に沿って折り曲げてかしめることで仮固定がなされる。
Further, the
この仮固定部６２によって、タンク部材５０、プレート部材６０および中間層材７０を適切な位置に仮固定した状態で接合できるので、ヘッダタンク４０の寸法精度・組付精度の向上を図ることができるとともに、蒸発器１の生産性の向上を図ることができる。
Since the
次に、中間層材７０は、タンク部材５０およびプレート部材６０とは別体の別部材で構成されており、具体的には、中間層材７０は、ろう材がクラッドされていない細長板状のアルミニウム合金のベア材で形成されている。また、長手方向の長さはタンク部材５０と略同等になっている。
Next, the
さらに、中間層材７０は、プレート部材６０のスリット穴６１に対応する部位にチューブ１０内とタンク部材５０の流通部５１とを連通させる連通穴７１が形成されている。また、タンク部材５０の流通部５１と対向する面には、長手方向に沿って、タンク部材５０の流通部５１側に向かって突出する突出部７２が形成されている。
Further, the
この突出部７２は、中間層材７０における隣り合う連通穴７１の間のタンク部材５０の流通部５１と対向する面を流通部５１側に向かって切り起こし形状に複数形成されている。突出部７２の詳細については後述する。
A plurality of the protruding
図１に戻り、ヘッダタンク４０の長手方向両端部には、ヘッダタンク４０の長手方向両端部の閉塞を行なうタンクキャップ８０が接合されている。さらに、ヘッダタンク４０のうち上側タンク部４１の一端部を閉塞するタンクキャップ８０には、第１コネクタ９１および第２コネクタ９２が設けられている。
Returning to FIG. 1, tank caps 80 for closing the both longitudinal ends of the
第１コネクタ９１は、冷媒を蒸発器１内部に流入させる冷媒流入配管（図示せず）を接続するために設けられている。また、第２コネクタ９２は、冷媒を蒸発器１外部に流出させる冷媒流出配管（図示せず）を接続するために設けられている。
The
具体的には、第１コネクタ９１は、上側タンク部４１の風下側流通部５１ｂと連通し、第２コネクタ９２は、上側タンク部４１の風上側流通部５１ａと連通するように配置され、いずれもヘッダタンク４０の長手方向に平行な方向に突き出すように配置されている。
Specifically, the
第１、２コネクタ９１、９２が接合された上側タンク部４１の内部には、セパレータ４３が配置されており、この上側タンク部４１の各流通部５１を左側と右側に２分割している。従って、第１コネクタ９１は上側タンク部４１の風下側流通部５１ｂの右側に連通し、第２コネクタ９２は上側タンク部４１の風上側流通部５１ａの右側に連通している。
A
各チューブ１０の積層方向両端側には、チューブ１０と平行に延びてコア部１１を補強するサイドプレート３０が配置されている。また、本実施形態の蒸発器１は、中間層材７０を除く全ての構成部品がろう材でクラッドされたアルミニウム合金で形成されている。そして、これらの構成部品は、かしめや専用の治具等によって仮固定された状態で、ろう付けにて一体接合されて構成されている。
ところで、従来の蒸発器１では、蒸発器１内を流れる液相冷媒が、上側タンク部４１内を一方向に流れながら各チューブ１０に分配される構成の蒸発器１では、上部タンク部４１内の冷媒流れ上流側に連接されたチューブ１０に流れ易く、下流側に行くほど流れ難くなっていた。
By the way, in the conventional evaporator 1, the liquid phase refrigerant flowing in the evaporator 1 is distributed to each
また、蒸発器１内を流れる液相冷媒が、下側タンク部４２内を一方向に流れながら各チューブ１０に冷媒を分配するような構成の蒸発器１では、下側タンク部４２の冷媒流れ下流側に連接されたチューブ１０に流れ込み易く、上流側に行くほど流れ難くなっていた。
In the evaporator 1 configured to distribute the refrigerant to the
そのため、従来の蒸発器１では、蒸発器１における各チューブ１０への冷媒の分配性が悪化していた。そこで、本実施形態では、中間層材７０の突出部７２を、複数のチューブ１０における冷媒が流れ難い部位に対応する流通部５１の流路断面積が、冷媒が流れ易い部位に対応する流通部５１の流路断面積に比べ、大きくなるように設けている。
Therefore, in the conventional evaporator 1, the distribution of the refrigerant to each
これにより、蒸発器１における各チューブ１０への冷媒の分配性の向上を図っている。なお、複数のチューブ１０における冷媒が流れ難い部位に対応する流通部５１には、上側タンク部４１および下側タンク部４２内それぞれの流通部５１を含んでおり、いずれか一方、若しくは両方の流路断面積を突出部７２によって変更するようにしている。
Thereby, the distribution property of the refrigerant | coolant to each
以下、本実施形態における中間層材７０の突出部７２について具体的に説明する。まず、上側タンク部４１内の中間層材７０に形成された突出部７２について図３に基づいて説明する。ここで、図３（ａ）は、図１のＢ−Ｂ線を含むヘッダタンクの長手方向垂直断面図であり、図３（ｂ）は、図１のＣ−Ｃ線を含むヘッダタンクの長手方向垂直断面図である。より具体的には、図３（ａ）は、上側タンク部４１の右側におけるタンクキャップ８０側の断面図であり、図３（ｂ）は、上側タンク部４１の右側におけるセパレータ４３側の断面図である。
Hereinafter, the
図３に示すように、突出部７２は、上側タンク部４１の右側（第１、第２コネクタ９１、９２に近い側）の流通部５１のタンクキャップ８０側からセパレータ４３側にかけて、タンク部材５０の各流通部５１のそれぞれに向かって突出するように切り起こされている。
As shown in FIG. 3, the projecting
そして、風下側流通部５１ｂに向かって突出する突出部７２のうちセパレータ４３側（冷媒流れ下流側）の突出部７２（図３（ｂ）の紙面右側の突出部）は、タンクキャップ８０側（冷媒流れ上流側）の突出部７２（図３（ａ）の紙面右側の突出部）に対して、突出部７２の長さが短くなるように形成されている。
Of the
すなわち、風下側流通部５１ｂに向かって突出する突出部７２のうちタンクキャップ８０側（冷媒流れ上流側）の突出部７２は、セパレータ４３側（冷媒流れ下流側）の突出部７２に比べ、突出部７２の長さが異なる分だけヘッダタンク４０の長手方向から見た形状（突出部７２の断面積）が大きくなるように形成されている。なお、突出部７２の突出長さの調整は、中間部材７０から突出部７２を切り起こした後、切削加工等により行なうことができる。
That is, the
このように突出部７２の形状をヘッダタンク４０の長手方向で変更することによって、上側タンク部４１の右側における風下側流通部５１ｂのセパレータ４３側（冷媒流れ下流側）の流路断面積を、タンクキャップ８０側（冷媒流れ上流側）の流路断面積に比べて大きくすることができる。
Thus, by changing the shape of the protruding
また、風上側流通部５１ａに向かって突出する突出部７２のうちセパレータ４３側（冷媒流れ上流側）の突出部７２（図３（ｂ）の紙面左側の突出部）は、タンクキャップ８０側（冷媒流れ下流側）の突出部７２（図３（ａ）の紙面左側の突出部）に対して、突出部７２の長さが短くなるように形成されている。
Further, of the
すなわち、風上側流通部５１ａに向かって突出する突出部７２のうちタンクキャップ８０側（冷媒流れ下流側）の突出部７２は、セパレータ４３側（冷媒流れ上流側）の突出部７２に比べ、突出部７２の長さが異なる分だけヘッダタンク４０の長手方向から見た形状が大きくなるように形成されている。
That is, the
このように突出部７２の形状をヘッダタンク４０の長手方向で変更することによって、上側タンク部４１の右側における風上側流通部５１ａのセパレータ４３側（冷媒流れ上流側）の流路断面積を、タンクキャップ８０側（冷媒流れ下流側）の流路断面積に比べて大きくすることができる。
In this way, by changing the shape of the protruding
なお、上側タンク部４１の右側の風下側流通部５１ｂにおける冷媒流れ上流側は、タンクキャップ８０側であり、下流側はセパレータ４３側となっている。一方、上側タンク部４１の右側の風上側流通部５１ａにおける冷媒流れ上流側は、セパレータ４３側であり、下流側はタンクキャップ８０側となっている。
Note that the upstream side of the refrigerant flow in the leeward
ここで、図示しないが、上側タンク部４１の左側の中間層材７０には、２列のチューブ１０に対応して形成された連通穴７１同士を連通させる連通路（図示せず）が設けられている。この連通路によって、２列に積層配置されたチューブ１０同士が連通できるようになっている。
Here, although not shown, the left
また、図示しないが、上側タンク部４１の左側の中間層材７０にも、各流通部５１に向かって突出する突出部７２が形成されている。ここで、上側タンク部４１の左側の突出部７２の長さは、ヘッダタンク４０の長手方向で同等な長さとなるように形成されている。
In addition, although not shown in the drawing, the left
これは、上側タンク部４１の左側の風上側流通部５１ａでは、冷媒が冷媒の流れ方向が、ヘッダタンク４０の幅方向（空気流れ方向）となり、ヘッダタンク４０の長手方向に冷媒が流れる場合に比べ、チューブ１０への冷媒の分配性の悪化が生じ難いためである。
This is because the refrigerant flows in the width direction of the header tank 40 (air flow direction) in the windward
次に、下側タンク部４２内の中間層材７０に形成された突出部７２について図４に基づいて説明する。ここで、図４（ａ）は、図１のＤ−Ｄ線を含むヘッダタンクの長手方向垂直断面図であり、図４（ｂ）は、図１のＥ−Ｅ線を含むヘッダタンクの長手方向垂直断面図である。より具体的には、図４（ａ）は、下側タンク部４２の左側におけるセパレータ４３側の断面図であり、図４（ｂ）は、下側タンク部４２の左側におけるタンクキャップ８０側の断面図である。
Next, the
図４に示すように、突出部７２は、下側タンク部４２の左側（第１、第２コネクタ９１、９２から遠い側）におけるセパレータ４３側からタンクキャップ８０側にかけて、タンク部材５０の各流通部５１のそれぞれに向かって突出するように切り起こされている。
As shown in FIG. 4, the projecting
そして、風下側流通部５１ｂに向かって突出する突出部７２のうちセパレータ４３側（冷媒流れ上流側）の突出部７２（図４（ａ）の紙面右側の突出部）は、タンクキャップ８０側（冷媒流れ下流側）の突出部７２（図４（ｂ）の紙面右側の突出部）に対して、突出部７２の長さが短くなるように形成されている。
And the protrusion part 72 (protrusion part of the paper surface right side of FIG. 4 (a)) of the
すなわち、風下側流通部５１ｂに向かって突出する突出部７２のうちタンクキャップ８０側（冷媒流れ下流側）の突出部７２は、セパレータ４３側（冷媒流れ上流側）の突出部７２に比べ、突出部７２の長さが異なる分だけヘッダタンク４０の長手方向から見た形状が大きくなるように形成されている。
That is, the
このように突出部７２の形状をヘッダタンク４０の長手方向で変更することによって、下側タンク部４２の左側における風下側流通部５１ｂのセパレータ４３側（冷媒流れ上流側）の流路断面積をタンクキャップ８０側（冷媒流れ下流側）の流路断面積に比べ、大きくすることができる。なお、風上側流通部５１ａに向かって突出する突出部７２は、冷媒流れ上流側と下流側に位置する突出部７２の長さを同等な長さに形成することができる。
Thus, by changing the shape of the
また、図示しないが、下側タンク部４２の右側の中間層材７０にも、各流通部５１に向かって突出する突出部７２が形成されている。ここで、風上側流通部５１ａに向かって突出する突出部７２のうちセパレータ４３側（冷媒流れ上流側）の突出部７２は、タンクキャップ８０側（冷媒流れ下流側）の突出部７２に対して、突出部７２の長さが短くなるように形成されている。
Further, although not shown, the
このように突出部７２の形状を長手方向で変更することによって、下側タンク部４２の右側の風上側流通部５１ａのセパレータ４３側（冷媒流れ上流側）の流路断面積を、タンクキャップ８０側（冷媒流れ下流側）の流路断面積に比べ、大きくすることができる。なお、風下側流通部５１ｂに向かって突出する突出部７２は、ヘッダタンク４０の長手方向で突出部７２の長さが同等とすることができる。
In this way, by changing the shape of the projecting
ところで、ヘッダタンク４０内に圧力が加わった場合、タンク部材５０の流通部５１の裾野部分と中間層材７０との接合箇所に応力集中し易くなる。そのため、本実施形態では、図３、図４に示すように、各突出部７２の根元部７２ａが各流通部５１の裾野部分の内壁面５１ｃに対応する位置となるように形成している。
By the way, when pressure is applied to the
さらに、突出部７２における流通部５１と対向する面７２ｂと裾野部分の内壁面５１ｃとのなす角度が鋭角となるように傾斜して設けている。これにより、中間層材７０とタンク部材５０の流通部５１の裾野部分との接合箇所にろう材が流入し易い隙間を形成することができる。
Furthermore, the
本実施形態の蒸発器１は上記の構成になっているので、冷媒は図５の矢印ａ〜ｉに示すように蒸発器１内を流れる。まず、冷媒流入配管から冷媒が、第１コネクタ９１を介して上側タンク部４１の右側の風下側流通部５１ｂへ流入する（矢印ａ）。
Since the evaporator 1 of the present embodiment has the above-described configuration, the refrigerant flows through the evaporator 1 as indicated by arrows a to i in FIG. First, the refrigerant flows from the refrigerant inflow pipe through the
第１コネクタ９１から上側タンク部４１の右側の風下側流通部５１ｂへ流入した冷媒は、セパレータ４３より右側に配置されたチューブ１０を上側から下側へ移動して下側タンク部４２の右側の風下側流通部５１ｂへ流入する（矢印ｂ）。
The refrigerant that has flowed from the
ここで、従来までの蒸発器１の構成では、風下側流通部５１ｂの右側へ流入した液相冷媒（矢印ｂ）は、その自重により冷媒流れ上流側からチューブ１０に流れ易く、下流側から流れ難くなっていた。本実施形態の上側タンク部４１の右側の風下側流通部５１ｂにおける下流側の流路断面積は、中間層材７０に形成された突出部７２により、冷媒流れ上流側に比べて大きくしている。
Here, in the conventional configuration of the evaporator 1, the liquid refrigerant (arrow b) flowing into the right side of the
これにより、上側タンク部４１の風下側流通部５１ｂの右側へ流入した液相冷媒を、従来の蒸発器１において冷媒が流れ難かったチューブ１０に流れ易くすることができる。つまり、上側タンク部４１の右側の風下側流通部５１ｂからチューブ１０に流れる冷媒の分配性を向上させることができる。
Thereby, the liquid-phase refrigerant which flowed into the right side of the
次に、下側タンク部４２の右側の風下側流通部５１ｂへ流入した冷媒は、風下側流通部５１ｂを左側へ移動して（矢印ｃ）、セパレータ４３より左側に配置されたチューブ１０を下側から上側へ移動して上側タンク部４１の左側の風下側流通部５１ｂへ流入する（矢印ｄ）。
Next, the refrigerant that has flowed into the
ここで、従来までの蒸発器１の構成では、下側タンク部４２の風下側流通部５１ｂの左側へ流入した液相冷媒（矢印ｄ）は、その自重により冷媒流れ上流側からチューブ１０に流れ難く、冷媒流れの慣性力などにより下流側に偏在している。そして、冷媒流れ下流側に液相冷媒が偏在することで、冷媒流れ下流側からチューブ１０に流れ易くなっていた。
Here, in the conventional configuration of the evaporator 1, the liquid refrigerant (arrow d) that has flowed into the left side of the
本実施形態の下側タンク部４２の左側の風下側流通部５１ｂにおける上流側の流路断面積は、中間層材７０に形成された突出部７２により、冷媒流れ下流側の流路断面積に比べ、大きくしている。
The upstream channel cross-sectional area in the
これにより、下側タンク部４２における風下側流通部５１ｂの左側へ流入した液相冷媒を、従来の蒸発器１において冷媒が流れ難かったチューブ１０に流れ易くすることができる。つまり、下側タンク部４２の左側の風下側流通部５１ｂからチューブ１０に流れる冷媒の分配性を向上させることができる。
Thereby, the liquid-phase refrigerant which flowed into the left side of the
次に、上側タンク部４１の左側の風下側流通部５１ｂへ流入した冷媒は、中間層材７０に形成された連通路を介して上側タンク部４１の左側の風上側流通部５１ａへ流入する（矢印ｅ）。上側タンク部４１の左側の風上側流通部５１ａへ流入した冷媒は、セパレータ４３より左側に配置されたチューブ１０を上側から下側へ移動して下側タンク部４２の左側の風上側流通部５１ａへ流入する（矢印ｆ）。
Next, the refrigerant that has flowed into the
下側タンク部４２の左側の風上側流通部５１ａへ流入した冷媒は、下側タンク部４２の右側の風上側流通部５１ａへ移動して（矢印ｇ）、セパレータ４３より右側に配置されたチューブ１０を下側から上側へ移動して、上側タンク部４１の右側の風上側流通部５１ａへ流入する（矢印ｈ）。
The refrigerant that has flowed into the windward
ここで、従来までの蒸発器１の構成では、下側タンク部４２の風上側流通部５１ａの右側へ流入した液相冷媒（矢印ｇ）は、自重により冷媒流れ上流側からチューブ１０に流れ難く、冷媒流れの慣性力等により、冷媒流れ下流側からチューブ１０に流れ易くなっていた。
Here, in the conventional configuration of the evaporator 1, the liquid-phase refrigerant (arrow g) that has flowed to the right side of the
本実施形態の下側タンク部４２の右側の風上側流通部５１ａにおける上流側の流路断面積は、中間層材７０に形成された突出部７２により、冷媒流れ下流側の流路断面積に比べ、大きくしている。さらに、上側タンク部４１の右側の風上側流通部５１ａの上流側の流路断面積は、中間層材７０に形成された突出部７２により、冷媒流れ下流側の流路断面積に比べ、大きくしている。
The upstream flow passage cross-sectional area in the windward
これにより、下側タンク部４２における風上側流通部５１ａの右側へ流入した液相冷媒を、従来の蒸発器１において冷媒が流れ難かったチューブ１０に流れ易くすることができる。つまり、下側タンク部４２の右側の風下側流通部５１ｂからチューブ１０に流れる冷媒の分配性を向上させることができる。また、このように、上側タンク部４１および下側タンク部４２において対応する流通部５１の両方の流路断面積を突出部７２によって変更してもよい。
Thereby, the liquid-phase refrigerant which flowed into the right side of the
そして、風上側流通部５１ａ右側へ流入した冷媒は、第２コネクタ９２を介して冷媒流出配管から外部に流出する（矢印ｉ）。そして、蒸発器１内に流入した冷媒は、図５の矢印ａ〜ｉに従って流れている間に、チューブ１０を通過する際に空気から吸熱して蒸発する。
Then, the refrigerant that flows into the right side of the
以上説明したように、中間層材７０に設けられた突出部７２により、ヘッダタンク４０の長手方向における、流通部５１の流路断面積を変更することで、従来の蒸発器において、複数のチューブ１０に冷媒が流れ難かった部位に、冷媒を流し易くすることができる。
As described above, in the conventional evaporator, a plurality of tubes can be obtained by changing the flow path cross-sectional area of the
また、中間層材７０に設けられた突出部７２を、タンク部材５０の流通部５１側に向かって突出させることで、タンク部材５０の流通部５１を通過する熱交換流体の流れが攪拌される作用も期待できる。さらに、タンク部材５０の流通部５１の径を変更することなく、中間層材７０の突出部７２の形状を変更する構成であるため、蒸発器１の耐圧性を確保することができる。
Moreover, the flow of the heat exchange fluid passing through the
したがって、蒸発器１の耐圧性を確保するとともに、各チューブ（１０）への熱交換流体の分配性の向上を図ることができる。 Therefore, it is possible to secure the pressure resistance of the evaporator 1 and improve the distribution of the heat exchange fluid to each tube (10).
また、突出部７２を中間層材７０における突出部７２の壁面７２ａと流通部５１の裾野部分の内壁面となす角度が鋭角になるように設けることで、ヘッダタンク４０の耐圧強度を向上させることができる。
Further, the pressure resistance of the
なお、本実施形態の各チューブ１０における上側タンク部４１の右側の風下側流通部５１ｂの冷媒流れ上流側に連接される部位が、本発明のチューブ１０における熱交換流体が流れ易い部位に相当している。さらに、各チューブ１０における下側タンク部４２の左側の風下側流通部５１ｂの冷媒流れ下流側に連接される部位、および右側の風上側流通部５１ａの冷媒流れ下流側に連接される部位が、本発明のチューブ１０における熱交換流体が流れ易い部位に相当している。
In addition, the site | part connected to the refrigerant | coolant flow upstream of the leeward side distribution |
一方、本実施形態の各チューブ１０における上側タンク部４１の右側の風下側流通部５１ｂの冷媒流れ下流側に連接される部位が、本発明のチューブ１０における熱交換流体が流れ難い部位に相当している。さらに、各チューブ１０における下側タンク部４２の左側の風下側流通部５１ｂの冷媒流れ上流側に連接される部位、および右側の風上側流通部５１ａの冷媒流れ上流側に連接される部位が、本発明のチューブ１０における熱交換流体が流れ難い部位に相当している。
On the other hand, the part connected to the downstream side of the refrigerant flow of the
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図６に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様または均等な部分について同一の符号を付し、その説明を省略する。ここで、図６は、本実施形態に係る図１のＢ−Ｂ線を含むヘッダタンクの長手方向垂直断面図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Parts that are the same as or equivalent to those in the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. Here, FIG. 6 is a vertical sectional view in the longitudinal direction of the header tank including the BB line of FIG. 1 according to the present embodiment.
第１実施形態では、突出部７２を中間層材７０における隣り合う連通穴７１の間のタンク部材５０の流通部５１と対向する面を流通部５１側に向かって切り起こして複数形成する構成である。
In 1st Embodiment, it is the structure which cuts and raises the surface which opposes the distribution |
本実施形態の突出部７２は、図６に示すように、中間層材７０におけるヘッダタンク４０の長手方向に沿って延びる両端部（幅方向の両端部）を各流通部５１に向かって突出するように折り曲げることによって形成している。
As shown in FIG. 6, the projecting
そして、図示しないが、上側ヘッダタンク４１の右側では、風上側流通部５１ａ、および風下側流通部５１ｂに向かって突出する突出部７２のうちセパレータ４３側の突出部７２は、タンクキャップ８０側の突出部７２に対して、突出部７２の長さが短くなるように形成されている。
Although not shown, on the right side of the
すなわち、上側ヘッダタンク４１の右側の風上側流通部５１ａ、および風下側流通部５１ｂに向かって突出する突出部７２は、タンクキャップ８０側の部位が、セパレータ４３側の部位に比べ、ヘッダタンク４０の長手方向から見た形状が大きくなるように形成されている。
That is, the
そのため、本実施形態の蒸発器１においても、上述の第１実施形態と同様な効果を得ることができる。なお、本実施形態では、Ｂ−Ｂ線を含むヘッダタンクの長手方向垂直断面を例に挙げて説明しているが、第１実施形態で説明した他の断面についても同様に、突出部７２が、中間層材７０の幅方向の両端部で形成される構成となっている。
Therefore, also in the evaporator 1 of this embodiment, the effect similar to the above-mentioned 1st Embodiment can be acquired. In the present embodiment, the longitudinal vertical section of the header tank including the BB line is described as an example. However, the
また、本実施形態の突出部７２は、突出部７２における流通部５１と対向する面７２ｂと流通部５１の裾野部分の内壁面５１ｃとのなす角度が鋭角となるように傾斜して設けられている。さらに、突出部７２におけるプレート部材６０と対向する面７２ｃとプレート部材６０の中間層材７０と対向する面６０ａとのなす角度が鋭角となるように傾斜して設けられている。
Moreover, the
そのため、中間層材７０とタンク部材５０の流通部５１の裾野部分との接合箇所にろう材が流入し易い隙間を形成するとともに、中間層材７０における突出部７２の根元部７２ａとプレート部材６０の接合箇所にろう材が流入し易い隙間を形成することができる。その結果、中間層材７０、タンク部材５０、およびプレート部材６０をろう付けする際、応力集中しやすい接合箇所に適切なろう付けフィレットを形成することができる。
Therefore, a gap in which the brazing material easily flows in is formed at a joint portion between the
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図７に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様または均等な部分について同一の符号を付し、その説明を省略する。ここで、図７は、本実施形態に係る図１のＢ−Ｂ線を含むヘッダタンクの長手方向垂直断面図である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Parts that are the same as or equivalent to those in the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. Here, FIG. 7 is a vertical sectional view in the longitudinal direction of the header tank including the BB line of FIG. 1 according to the present embodiment.
第１実施形態の突出部７２は、突出部７２における流通部５１と対向する面７２ｂと流通部５１の裾野部分の片側の内壁面５１ｃとのなす角度が鋭角となるように傾斜して設けられている。
The
本実施形態の突出部７２は、図７に示すように、突出部７２における流通部５１と対向する面７２ｂと流通部５１の裾野部分の片側の内壁面５１ｃとが当接するように設けられている。なお、突出部７２の長さについては、第１実施形態と同様に、冷媒流れ方向の上流側と下流側にて変更されている。
As shown in FIG. 7, the projecting
これによれば、ヘッダタンク４０におけるタンク部材５０の位置決めを容易に行なうことができるため、タンク部材５０と中間層材７０の組付性を向上させることができる。よって、本実施形態の蒸発器１においても、上述の第１実施形態と同様な効果を得ることができるとともに、タンク部材５０と中間層材７０の組付性を向上させることができる。
According to this, since the
なお、本実施形態では、Ｂ−Ｂ線を含むヘッダタンクの長手方向垂直断面を例に挙げて説明しているが、第１実施形態で説明した他の断面についても同様に、突出部７２における流通部５１と対向する面７２ｂと流通部５１の裾野部分の片側の内壁面５１ｃとが当接するように設けられている。
In the present embodiment, the longitudinal vertical cross section of the header tank including the line BB is described as an example, but the other cross sections described in the first embodiment are similarly in the protruding
また、突出部７２における流通部５１と対向する面７２ｂの一部と流通部５１の裾野部分の内壁面５１ｃとが当接するように設けられていてもよい。これによっても、タンク部材５０の位置決めを容易に行なうことができる。
Further, a part of the
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図８に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様または均等な部分について同一の符号を付し、その説明を省略する。ここで、図８は、本実施形態に係る図１のＢ−Ｂ線を含むヘッダタンクの長手方向垂直断面図である。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Parts that are the same as or equivalent to those in the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. Here, FIG. 8 is a vertical sectional view in the longitudinal direction of the header tank including the BB line of FIG. 1 according to the present embodiment.
第１実施形態の突出部７２は、突出部７２の先端部が、流通部５１の内壁面５１ｃと当接しない自由端となっている。本実施形態では、図８に示すように、風上側流通部５１ａ、および風下側流通部５１ｂのタンクキャップ８０側にタンク溝部５２が形成され、各流通部５１ａ、５１ｂに向かって突出する突出部７２の先端部が、流通部５１のタンク溝部５２に嵌合するように設けられている。
The
このように、ヘッダタンク４０におけるタンク部材５０の位置決めを容易に行なうことができるため、タンク部材５０と中間層材７０の組付性を向上させることができる。ここで、突出部７２の長さについては、第１実施形態と同様に、冷媒流れ方向の上流側と下流側にて変更されている。
Thus, since the
以上説明したように、本実施形態の蒸発器１においても、上述の第１実施形態と同様な効果を得ることができるとともに、タンク部材５０と中間層材７０の組付性を向上させることができる。
As described above, also in the evaporator 1 of the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained, and the assemblability of the
なお、本実施形態では、Ｂ−Ｂ線を含むヘッダタンクの長手方向垂直断面を例に挙げて説明しているが、第１実施形態で説明した他の断面についても同様に、突出部７２の先端部が、流通部５１のタンク溝部５２に嵌合するように設けられている。ここで、突出部７２の長さが短い箇所においては、タンク溝部５２の位置を突出部７２に近い位置に形成することで対応すればよい。
In the present embodiment, the longitudinal vertical cross section of the header tank including the line BB is described as an example. However, the other cross sections described in the first embodiment are similarly described. The front end portion is provided so as to fit into the
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows.
（１）上述の実施形態では、突出部７２の突出長さを変更することで、流通部５１の流路断面積を変更している例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、突出部７２の厚さを変更することで、流通部５１の流路断面積を変更してもよい。
(1) In the above-described embodiment, the example in which the flow path cross-sectional area of the
（２）上述の実施形態では、ヘッダタンク４０の中間層材７０に設けられた突出部７２によって、蒸発器１内のチューブ１０における熱交換流体が流れ易い部位、および流れ難い部位の全箇所に対応して流通部５１の流路断面積を変更する構成であるが、そのうちの一箇所に対応して流通部５１の流路断面積を変更する構成としてもよい。
(2) In the above-described embodiment, the projecting
（３）上述の実施形態では、蒸発器１の上側タンク部４１の一端部を閉塞するタンクキャップ８０に第１、第２コネクタ９１、９２を設ける構成としているが、蒸発器１の下側タンク部４２の一端部を閉塞するタンクキャップ８０に第１、第２コネクタ９１、９２を設ける構成としてもよい。
(3) In the above embodiment, the first and
この場合、例えば、図１、図５に示す蒸発器１をチューブ１０の長手方向中央位置で１８０°反転させ、蒸発器１の上下方向を逆にした状態で設置することとなる。このような構成において、中間層材７０の突出部７２を、複数のチューブ１０における冷媒が流れ難い部位に対応する流通部５１の流路断面積が、冷媒が流れ易い部位に対応する流通部５１の流路断面積に比べ、大きくなるように設ければよい。これにより、蒸発器１における各チューブ１０への冷媒の分配性の向上を図ることができる。
In this case, for example, the evaporator 1 shown in FIGS. 1 and 5 is inverted 180 ° at the longitudinal center position of the
（４）上述の実施形態では、蒸発器１が、複数のチューブ１０をヘッダタンク４０の長手方向に並列に２列積層し、チューブ１０間を流通する空気の空気流れ風上側と風下側に配置される２つのコア部１１を備える構成の例について説明したが、これに限定されるものではない。
(4) In the above-described embodiment, the evaporator 1 has a plurality of
複数のチューブ１０が上下方向に配置され、冷媒が、上側タンク部４１若しくは下側タンク部４２内の流通部５１をヘッダタンク４０の長手方向に流通する構成の蒸発器１であれば適用することができる。例えば、複数のチューブ１０をヘッダタンク４０の長手方向に１列積層し、チューブ１０とフィン２０によって１つのコア部１１を有するような構成の蒸発器１に適用してもよい。また、複数のチューブ１０をヘッダタンク４０の長手方向に複数列積層し、チューブ１０とフィン２０によって複数のコア部１１を有するような構成の蒸発器１に適用してもよい。
A plurality of
（５）上述の実施形態では、本発明の蒸発器１を、超臨界冷凍サイクルを構成する車両用空調装置に適用した例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、通常の亜臨界冷凍サイクルを構成する車両空調装置用の蒸発器に適用することができる。また、車両用空調装置の蒸発器に限らず、様々な用途の蒸発器に対して本発明の蒸発器１を適用することができる。 (5) In the above-described embodiment, the example in which the evaporator 1 of the present invention is applied to a vehicle air conditioner constituting a supercritical refrigeration cycle has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to an evaporator for a vehicle air conditioner constituting a normal subcritical refrigeration cycle. Moreover, the evaporator 1 of this invention is applicable not only to the evaporator of a vehicle air conditioner but to the evaporator of various uses.
１０ チューブ
４０ ヘッダタンク
４１ 上側タンク部
４２ 下側タンク部
５０ タンク部材
５１ 流通部
６０ プレート部材
７０ 中間層材
７２ 突出部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記複数のチューブ（１０）の両端側に配置されるヘッダタンク（４０）とを備え、
前記複数のチューブ（１０）内を流れる熱交換流体を蒸発させ、前記複数のチューブ（１０）間を流通する空気を冷却させる蒸発器であって、
前記ヘッダタンク（４０）は、前記複数のチューブ（１０）が接続されるプレート部材（６０）と、前記プレート部材（６０）に組み合わされるタンク部材（５０）と、前記タンク部材（５０）と前記プレート部材（６０）との間に介在される中間層材（７０）とを有して構成され、
前記タンク部材（５０）には、前記中間層材（７０）の反対側に膨らんで内側に前記ヘッダタンク（４０）の長手方向に前記熱交換流体を流通させる流通部（５１）が形成され、
前記中間層材（７０）には、前記流通部（５１）側に向かって突出する突出部（７２）が設けられ、
前記突出部（７２）は、前記ヘッダタンク（４０）の長手方向において、前記複数のチューブ（１０）における前記熱交換流体が流れ難い部位に対応する前記流通部（５１）の流路断面積が、前記複数のチューブ（１０）における前記熱交換流体が流れ易い部位に対応する前記流通部（５１）の流路断面積に比べ、大きくなるように設けられていることを特徴とする蒸発器。 A plurality of tubes (10) arranged so as to extend in the vertical direction and through which the heat exchange fluid passes;
Header tanks (40) disposed on both ends of the plurality of tubes (10),
An evaporator that evaporates heat exchange fluid flowing in the plurality of tubes (10) and cools air flowing between the plurality of tubes (10);
The header tank (40) includes a plate member (60) to which the plurality of tubes (10) are connected, a tank member (50) combined with the plate member (60), the tank member (50), and the tank member (50). An intermediate layer material (70) interposed between the plate member (60) and
The tank member (50) is formed with a flow part (51) that swells on the opposite side of the intermediate layer material (70) and circulates the heat exchange fluid in the longitudinal direction of the header tank (40) inside.
The intermediate layer material (70) is provided with a protruding portion (72) protruding toward the flow portion (51) side,
In the longitudinal direction of the header tank (40), the projecting portion (72) has a flow path cross-sectional area of the flow portion (51) corresponding to a portion where the heat exchange fluid does not easily flow in the plurality of tubes (10). The evaporator is provided so as to be larger than a flow path cross-sectional area of the circulation portion (51) corresponding to a portion where the heat exchange fluid easily flows in the plurality of tubes (10).
前記上側タンク部（４１）は、少なくとも前記流通部（５１）の一部において、前記熱交換流体が前記ヘッダタンク（４０）の長手方向の一方向に流れるとともに、前記熱交換流体が前記複数のチューブ（１０）に分配されるように構成され、
前記複数のチューブ（１０）における前記熱交換流体が流れ易い部位は、前記上側タンク部（４１）の前記流通部（５１）の一部における前記熱交換流体流れの上流側から分配された前記熱交換流体が流れる部位であり、
前記複数のチューブ（１０）における前記熱交換流体が流れ難い部位は、前記熱交換流体が流れ易い部位に比べて、前記上側タンク部（４１）内の前記流通部（５１）の一部における前記熱交換流体流れの下流側から分配された前記熱交換流体が流れる部位であることを特徴とする請求項１に記載の蒸発器。 The header tank (40) includes an upper tank portion (41) disposed on the upper end side of the plurality of tubes (10) and a lower tank portion (42) disposed on the lower end side of the plurality of tubes (10). )
In the upper tank part (41), in at least a part of the flow part (51), the heat exchange fluid flows in one direction in the longitudinal direction of the header tank (40), and the heat exchange fluid flows in the plurality of the tank parts (41). Configured to be distributed to the tube (10);
The part where the heat exchange fluid easily flows in the plurality of tubes (10) is the heat distributed from the upstream side of the heat exchange fluid flow in a part of the flow part (51) of the upper tank part (41). Where the exchange fluid flows,
The part of the plurality of tubes (10) where the heat exchange fluid is less likely to flow is compared to the part where the heat exchange fluid is easy to flow, in the part of the circulation part (51) in the upper tank part (41). The evaporator according to claim 1, wherein the evaporator is a portion through which the heat exchange fluid distributed from the downstream side of the heat exchange fluid flow flows.
前記下側タンク部（４２）は、少なくとも前記流通部（５１）の一部において、前記熱交換流体が前記ヘッダタンク（４０）の長手方向の一方向に流れるとともに、前記熱交換流体が前記複数のチューブ（１０）に分配されるように構成され、
前記複数のチューブ（１０）における熱交換流体が流れ易い部位は、前記下側タンク部（４２）内の前記流通部（５１）の一部における前記熱交換流体流れの下流側から分配された前記熱交換流体が流れる部位であり、
前記複数のチューブ（１０）における前記熱交換流体が流れ難い部位は、前記熱交換流体が流れ易い部位に比べて、前記下側タンク部（４２）内の前記流通部（５１）の一部における前記熱交換流体流れの上流側から分配された前記熱交換流体が流れる部位であることを特徴とする請求項１に記載の蒸発器。 The header tank (40) includes an upper tank portion (41) disposed on the upper end side of the plurality of tubes (10) and a lower tank portion (42) disposed on the lower end side of the plurality of tubes (10). )
In the lower tank portion (42), the heat exchange fluid flows in one direction in the longitudinal direction of the header tank (40) in at least a part of the circulation portion (51), and the plurality of heat exchange fluids Configured to be distributed to a tube (10) of
The portions where the heat exchange fluid easily flows in the plurality of tubes (10) are distributed from the downstream side of the heat exchange fluid flow in a part of the circulation portion (51) in the lower tank portion (42). Where the heat exchange fluid flows,
The part of the plurality of tubes (10) where the heat exchange fluid is difficult to flow is in a part of the flow part (51) in the lower tank part (42), compared to the part where the heat exchange fluid is easy to flow. The evaporator according to claim 1, wherein the evaporator is a portion through which the heat exchange fluid distributed from an upstream side of the heat exchange fluid flow flows.
複数形成された前記突出部（７２）のうち前記複数のチューブ（１０）における前記熱交換流体が流れ難い部位に対応する前記流通部（５１）側に向かって突出する突出部は、前記複数のチューブ（１０）における前記熱交換流体が流れ易い部位に対応する前記流通部（５１）側に向かって突出する突出部に比べ、前記ヘッダタンク（４０）の長手方向から見た形状が大きくなるように設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の蒸発器。 The intermediate layer material (70) is provided with a communication hole (71) for communicating the inside of the tube (10) and the flow part (51), and the flow part between the adjacent communication holes (71). A plurality of the protrusions (72) are cut and raised on the surface facing (51),
Of the plurality of formed protrusions (72), the plurality of protrusions protruding toward the flow part (51) corresponding to the portion where the heat exchange fluid hardly flows in the tubes (10) are the plurality of the plurality of protrusions (72). The shape seen from the longitudinal direction of the header tank (40) is larger than the protruding portion protruding toward the flow portion (51) corresponding to the portion where the heat exchange fluid easily flows in the tube (10). The evaporator according to any one of claims 1 to 3, wherein the evaporator is provided.
前記突出部（７２）は、先端部が前記タンク溝部（５２）に嵌合するように設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の蒸発器。 The tank member (50) has a tank groove portion (52) formed in the flow portion (51),
The evaporator according to any one of claims 1 to 5, wherein the projecting portion (72) is provided so that a tip end portion thereof is fitted into the tank groove portion (52).
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|---|---|---|---|---|
| WO2015162677A1 (en) * | 2014-04-21 | 2015-10-29 | 三菱電機株式会社 | Header distributor, heat exchanger, air conditioning device, and method for manufacturing header distributor |
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2008
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPWO2015162677A1 (en) * | 2014-04-21 | 2017-04-13 | 三菱電機株式会社 | Header distributor, heat exchanger, air conditioner, and header distributor manufacturing method |
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