JPH0886591A - 熱交換器、および冷媒蒸発器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のチューブ部１２の各々に均一に液冷媒
を分配し、且つ複数のチューブ部１２間より吹き出す吹
出空気温度のばらつきを解消して冷却能力を向上できる
積層型冷媒蒸発器を提供する。 【構成】 積層型冷媒蒸発器の各入口タンク部１３を貫
通するように入口タンク１５内に各チューブ部１２に対
応して複数の供給孔２４〜２７を開口した冷媒分配管５
を挿入し、この冷媒分配管５内に仕切り板２３を設け、
入口配管２の出口側端部に案内壁６を設けることによ
り、冷媒分配管５内に順方向冷媒通路２８、Ｕターン冷
媒通路３０、逆方向冷媒通路２９、Ｕターン冷媒通路３
４よりなる環状冷媒通路を形成した。これにより、冷媒
分配管５内において、液冷媒の持つ慣性力による気液界
面Ｒの高低差が緩和され、複数の供給孔２４〜２７から
各チューブ部１２に流出する液冷媒の流量のばらつきを
防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、流入した熱媒体を複
数のチューブ部に均一に分配することが可能な冷媒蒸発
器、冷媒凝縮器、冷媒過冷却器、ヒータコア、ラジエー
タ、オイルクーラ等の熱交換器に関するもので、特に一
対の成形プレートを接合して気液二相状態の冷媒を熱交
換させて蒸発させるチューブ部、およびこのチューブ部
の一端部にタンク部が形成された冷媒流路管を複数積層
してなる積層型冷媒蒸発器に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば図１５および図１６に
示したように、冷媒を空気と熱交換させて蒸発させるチ
ューブ部１０１、このチューブ部１０１の入口端部に連
通する入口タンク部１０２、およびチューブ部１０１の
出口端部に連通する出口タンク部１０３を有する冷媒流
路管１０４とコルゲートフィン１０５とを交互に複数積
層してなる積層型冷媒蒸発器（例えば米国特許公報第
３，９７６，１２８号）１００が知られている。

【０００３】この従来例の積層型冷媒蒸発器１００は、
複数のチューブ部１０１の各々に対応して穿孔した供給
孔１０６を有するパイプ１０７を、複数の入口タンク部
１０２を貫通した状態で入口タンク１０８内に挿入する
と共に、パイプ１０７内に入口配管１０９より直接冷媒
を導入することによって、複数のチューブ部１０１毎に
均一に冷媒を分配するようにしている。なお、パイプ１
０７内には、入口配管１０９より流入した気液二相状態
の冷媒が入口側から奥側へ向かって流れる冷媒通路１１
０が形成されている。また、図中の１１１は出口タンク
で、１１２は出口配管である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来例の積
層型冷媒蒸発器１００においては、特に冷凍サイクル内
の冷媒の循環量が大きい場合に、図１６に示したよう
に、液冷媒の慣性力により液冷媒とガス冷媒の気液界面
Ｒがパイプ１０７の冷媒通路１１０の奥側の方が入口側
よりも高くなる。

【０００５】そのため、冷却能力の大きい液冷媒は、パ
イプ１０７の入口側の供給孔１０６より奥側の供給孔１
０６の方がより多く流出することになるので、パイプ１
０７の入口側の供給孔１０６に連通するチューブ部１０
１からパイプ１０７の奥側の供給孔１０６に連通するチ
ューブ部１０１の間で冷媒流量が不均一となる。

【０００６】これにより、複数のチューブ部１０１の入
口側から奥側へかけて均一に冷媒と空気との熱交換がな
されず、積層型冷媒蒸発器１００の幅方向に渡って隣接
する２つのチューブ部１０１間より吹き出す吹出空気に
温度分布ができてしまう。すなわち、吹出空気温度のば
らつきにより、冷媒と空気との熱交換効率が低下すると
いう問題が生じている。

【０００７】請求項１ないし請求項６に記載の発明の目
的は、複数のチューブ部の各々に均一に熱媒体を分配し
て熱交換効率を向上することが可能な熱交換器を提供す
ることにある。請求項７に記載の発明の目的は、液冷媒
の慣性力の悪影響を除去して、複数のチューブ部の各々
に均一に液冷媒を分配し、且つ複数のチューブ部間より
吹き出す吹出空気温度のばらつきを解消して冷却能力を
向上することが可能な冷媒蒸発器を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、並列して配された複数のチューブ部と、これらのチ
ューブ部の入口端部に接続され、内部が前記複数のチュ
ーブ部の各々に連通する複数のタンク部に区画された入
口タンクと、この入口タンク内に前記複数のタンク部を
貫通した状態で挿入され、内部を熱媒体が流れる第１の
熱媒体通路とこの第１の熱媒体通路の両端部でそれぞれ
連通し、且つ内部を前記第１の熱媒体通路内を流れる熱
媒体と逆方向に熱媒体が流れる第２の熱媒体通路とに前
記入口タンクの延長方向に分割する仕切り手段とを備え
た技術手段を採用した。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の熱交換器に加えて、前記仕切り手段は、一端が開口
し、他端が閉塞され、外周に前記複数のチューブ部の各
々に対応して開口した複数の供給孔を有する熱媒体分配
管であって、前記熱媒体分配管は、前記第１の熱媒体通
路と前記第２の熱媒体通路とを前記入口タンクの延長方
向に区画する仕切り部を有することを特徴とする。

【００１０】なお、前記複数の供給孔を、前記第１の熱
媒体通路に沿った前記熱媒体分配管の管壁と前記第２の
熱媒体通路に沿った前記熱媒体分配管の管壁との両方に
形成しても良い。また、前記熱媒体分配管の一端側に、
前記第２の熱媒体通路より流出した熱媒体を前記第１の
熱媒体通路に導入する案内部を設けても良い。

【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の熱交換器に加えて、前記仕切り手段は、略Ｔ字型の断
面を有する仕切り部材であって、前記仕切り部材は、前
記複数のチューブ部の各々の入口端部の一部を塞ぐ上辺
部、およびこの上辺部の中央部分より垂下され、前記入
口タンクの内部空間を前記第１の熱媒体通路と前記第２
の熱媒体通路とを前記入口タンクの延長方向に区画する
仕切り部を有することを特徴とする。

【００１２】請求項６に記載の発明は、請求項１に記載
の熱交換器に加えて、前記仕切り手段は、筒形状の断面
を有する仕切り部材であって、前記仕切り部材は、前記
入口タンクの内部空間を前記第１の熱媒体通路と前記第
２の熱媒体通路とを区画する仕切り部、およびこの仕切
り部内に形成され、前記第１、第２の熱媒体通路の両端
部でそれぞれ連通し、且つ前記第１、第２の熱媒体通路
と前記入口タンクの延長方向に分割された第３の熱媒体
通路を有することを特徴とする。

【００１３】請求項７に記載の発明は、並列して配され
た複数のチューブ部と、これらのチューブ部の入口端部
に接続され、内部が前記複数のチューブ部の各々に連通
する複数のタンク部に区画された入口タンクと、この入
口タンク内に前記複数のタンク部を貫通した状態で挿入
され、一端が開口し、他端が閉塞され、外周に前記複数
のチューブ部の各々に対応して開口した複数の供給孔を
有する冷媒分配管とを備えた冷媒蒸発器であって、前記
冷媒分配管内には、内部を熱媒体が流れる第１の冷媒通
路とこの第１の冷媒通路の両端部でそれぞれ連通し、且
つ内部を前記第１の冷媒通路内を流れる冷媒と逆方向に
冷媒が流れる第２の冷媒通路とに分割する仕切り板が設
けられている技術手段を採用した。

【００１４】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、入口タンク内
に流入した熱媒体は、複数のタンク部を貫通する仕切り
手段により分割された第１の熱媒体通路内を通って順方
向に流れた後に、仕切り手段により分割された第２の熱
媒体通路を通って逆方向に流れる。このように、入口タ
ンク内の熱媒体の流れから閉塞部分をなくして熱媒体を
入口タンク内で循環させることによって、複数のタンク
部よりこれらのタンク部の各々に対応した複数のチュー
ブ部内に流れ込む熱媒体の流量が均一となる。

【００１５】請求項２に記載の発明によれば、熱媒体分
配管の一端に到達した熱媒体は、先ず第１の熱媒体通路
内を通って熱媒体分配管の他端に至る。そして、熱媒体
分配管の他端から仕切り部により第１の熱媒体通路と区
画された第２の熱媒体通路を通って第２の熱媒体通路の
一端に到達した熱媒体は、再び第１の熱媒体通路内に流
入する。このように、熱媒体分配管内の熱媒体の流れか
ら閉塞部分をなくして熱媒体を熱媒体分配管内で循環さ
せることによって、熱媒体分配管の外周に形成された複
数の供給孔よりこれらの供給孔の各々に対応した複数の
チューブ部内に流れ込む熱媒体の流量が均一となる。

【００１６】請求項５に記載の発明によれば、入口タン
ク内に流入した熱媒体は、略Ｔ字型の断面を有する仕切
り部材の第１の熱媒体通路内を通って順方向に流れた後
に、仕切り部により第１の熱媒体通路と区画された第２
の熱媒体通路を通って逆方向に流れる。このように、入
口タンク内の熱媒体の流れから閉塞部分をなくして熱媒
体を入口タンク内で循環させることによって、複数のタ
ンク部よりこれらのタンク部の各々に対応した複数のチ
ューブ部内に流れ込む熱媒体の流量が均一となる。そし
て、仕切り部材の上辺部で複数のチューブ部の各々の入
口端部の一部を塞ぐことによって、複数のチューブ部の
各々の入口端部の開口面積が小さくなり、熱媒体の均一
分配性能が高まる。

【００１７】請求項６に記載の発明によれば、入口タン
ク内に流入した熱媒体は、筒形状の断面を有する仕切り
部材の第１の熱媒体通路および第３の熱媒体通路内を通
って順方向に流れた後に、仕切り部により第１、第３の
熱媒体通路と区画された第２の熱媒体通路または第３の
熱媒体通路を通って逆方向に流れる。このように、入口
タンク内の熱媒体の流れから閉塞部分をなくして熱媒体
を入口タンク内で循環させることによって、複数のタン
ク部よりこれらのタンク部の各々に対応した複数のチュ
ーブ部内に流れ込む熱媒体の流量が均一となる。

【００１８】請求項７に記載の発明によれば、冷媒分配
管の一端に到達した冷媒は、先ず第１の冷媒通路内を通
って冷媒分配管の他端に至る。そして、冷媒分配管の他
端から第２の冷媒通路を通って第２の冷媒通路の一端に
到達した冷媒は、再び第１の冷媒通路内に流入する。こ
のように、冷媒分配管内の冷媒の流れから閉塞部分をな
くして冷媒を冷媒分配管内で循環させることによって、
冷媒分配管の外周に形成された複数の供給孔よりこれら
の供給孔の各々に対応した複数のチューブ部内に流れ込
む冷媒の流量が均一となる。したがって、冷媒分配管内
に気液二相状態の冷媒が流入しても、気液二相状態の冷
媒が冷媒分配管内で循環するように流れることにより、
液冷媒の持つ慣性力による気液界面の高低差が緩和さ
れ、複数の供給孔からの液冷媒の流量のばらつきが抑え
られる。

【００１９】

【実施例】次に、この発明の熱交換器を、車両用空気調
和装置の積層型冷媒蒸発器に適用した実施例に基づいて
説明する。

【００２０】〔第１実施例の構成〕図１ないし図４はこ
の発明の第１実施例を示したもので、図１は積層型冷媒
蒸発器の全体構造を示した図である。

【００２１】積層型冷媒蒸発器１は、車両用空気調和装
置のダクト（図示せず）内に収められ、内部に流入した
気液二相状態の冷媒（気液混合冷媒）とブロワ（図示せ
す）により送られる空気とを熱交換させることによっ
て、気液二相状態の冷媒をガス冷媒（気化冷媒）とする
積層型熱交換器である。また、積層型冷媒蒸発器１は、
冷媒圧縮機、冷媒凝縮器、減圧手段、気液分離手段およ
び冷媒配管等と一緒に冷凍サイクル（いずれも図示せ
ず）を構成する。

【００２２】この積層型冷媒蒸発器１は、入口配管２、
出口配管３、熱交換器本体４および冷媒分配管５等から
構成されている。入口配管２は、入口端部が減圧手段を
構成する膨張弁の出口に接続され、出口端部が冷媒分配
管５の入口端部に接続され、内部を気液二相状態の冷媒
が流れる。なお、本例では、入口配管２の出口端部の内
側通路壁に、後記する冷媒案内壁６がろう付け等の接合
手段を用いて組み付けられている。また、出口配管３
は、熱交換器本体４の上端部にろう付け等の接合手段を
用いて組み付けられており、熱交換器本体４より流出し
たガス冷媒を冷媒圧縮機の吸入口へ戻す。

【００２３】熱交換器本体４は、一対の成形プレート７
を接合して形成される冷媒流路管８と隣接された２つの
冷媒流路管８間に配されたコルゲートフィン９とを交互
に複数積層して炉中にて一体ろう付けされて組み付けら
れている。成形プレート７は、薄い板状のアルミニウム
合金等の金属板の両面にろう材を被着させたクラッド材
をプレス加工することにより浅い皿状に形成されてい
る。なお、最外側コルゲートフィン９の各々の外側に
は、熱交換器本体４を補強するサイドプレート１０がそ
れぞれろう付け等の接合手段を用いて組み付けられてい
る。入口側のサイドプレート１０の下端部には、冷媒分
配管５が差し込まれる円形状の貫通穴１１が形成されて
いる。また、出口側のサイドプレート１０の下端部は、
冷媒分配管５に対応した位置が閉塞されている。

【００２４】冷媒流路管８は、熱交換器本体４の積層方
向（水平方向）に複数列設されている。そして、冷媒流
路管８には、冷媒と空気との熱交換を行う偏平なチュー
ブ部１２、このチューブ部１２の入口端部（天地方向の
下端部）に連通するカップ状の入口タンク部１３、およ
びチューブ部１２の出口端部（天地方向の上端部）に連
通するカップ状の出口タンク部１４が形成されている。
また、積層方向に列設された複数の入口タンク部１３に
より入口タンク１５が構成され、積層方向に列設された
複数の出口タンク部１４により出口タンク１６が構成さ
れている。

【００２５】そして、複数の入口タンク部１３および複
数の出口タンク部１４は、それぞれ１つのチューブ部１
２ごとに連通している。また、入口タンク部１３は、隣
接する入口タンク部１３とを区画する区画壁１７を有
し、この区画壁１７は２枚の成形プレート７により構成
されている。その区画壁１７には、冷媒分配管５が差し
込まれる円形状の貫通穴１８が形成されている。なお、
奥側の成形プレート７の入口タンク部１３の貫通穴１８
は、奥側のサイドプレート１０の下端部の平板部１９に
閉塞されている。

【００２６】冷媒分配管５は、本発明の仕切り手段であ
って、パイプ２１、キャップ２２および仕切り板２３等
から構成された熱媒体分配管である。パイプ２１は、薄
い板状のアルミニウム合金等の金属板の両面にろう材を
被着させたクラッド材を曲げ加工することにより円筒状
に形成されている。このパイプ２１は、入口側の開口部
分に入口配管２がろう付け等の接合手段を用いて接続さ
れ、奥側の開口部分にキャップ２２がろう付け等の接合
手段を用いて接続されている。

【００２７】そして、パイプ２１の外周には、複数のチ
ューブ部１２毎に冷媒を分配するための円形状の供給孔
２４、２５が複数形成されている。これらの供給孔２
４、２５は、複数の入口タンク部１３毎に開口してお
り、孔径や孔形状が全て同一となるようにパイプ２１の
両側の管壁に穿孔されている。また、複数の供給孔２
４、２５は、筒方向および前後方向（水平方向）におい
てパイプ２１の全高の１／２の高さとなる位置に形成さ
れている。なお、複数の供給孔２４、２５は孔径、孔形
状、高さが全て同一であれば、高さはパイプ２１の全高
のどの位置でも自由に変更できる。

【００２８】キャップ２２は、薄い板状のアルミニウム
合金等の金属板をプレス加工することにより略半球状に
形成され、パイプ２１の奥側の開口部分を閉塞する閉塞
手段であって、パイプ２１と同様にして、最も奥側のチ
ューブ部１２のみに冷媒を分配するための円形状の供給
孔２６、２７が形成されている。なお、キャップ２２の
頂点は、奥側のサイドプレート１０の平板部１９に接合
されていても、接合されていなくてもどちらでも良い。
また、キャップ２２の頂点は、本例では奥側のサイドプ
レート１０の平板部１９に接触しているが、奥側のサイ
ドプレート１０より離れていても良い。

【００２９】仕切り板２３は、本発明の仕切り部であっ
て、薄い板状のアルミニウム合金等の金属板により平板
状に形成されている。この仕切り板２３は、パイプ２１
の内周に形成された１つまたは２つの嵌合溝（図示せ
ず）に差し込まれることにより位置決めされ、パイプ２
１内にろう付け等の接合手段を用いて組み付けられてい
る。そして、仕切り板２３は、パイプ２１およびキャッ
プ２２により形成される冷媒分配管５の内部空間を２分
割することにより、順方向冷媒通路２８と逆方向冷媒通
路２９とを形成している。

【００３０】順方向冷媒通路２８は、本発明の第１の熱
媒体通路、第１の冷媒通路であって、仕切り板２３と冷
媒分配管５の水平方向の一方側（例えば積層型冷媒蒸発
器１の空気の流れ方向の上流側、前側）との間に形成さ
れ、内部を冷媒分配管５の入口側から奥側（順方向）へ
向かって気液二相状態の冷媒が流れる。逆方向冷媒通路
２９は、本発明の第２の熱媒体通路、第２の冷媒通路で
あって、仕切り板２３と冷媒分配管５の水平方向の他方
側（例えば積層型冷媒蒸発器１の空気の流れ方向の下流
側、後側）との間に形成され、内部を冷媒分配管５の奥
側から入口側（逆方向）へ向かって気液二相状態の冷媒
が流れる。なお、順方向冷媒通路２８の出口と逆方向冷
媒通路２９の入口とは、キャップ２２の内周と仕切り板
２３の奥側端部との間に形成されるＵターン冷媒通路３
０を介して連通している。

【００３１】冷媒案内壁６は、本発明の案内部であっ
て、ジェットポンプ、インジェクタ等のように働く部分
で、逆方向冷媒通路２９の出口の圧力を順方向冷媒通路
２８の入口の圧力よりも高くして、逆方向冷媒通路２９
内の冷媒を順方向冷媒通路２８内に流入させるように働
く。この冷媒案内壁６は、入口配管２の出口側端部の通
路を絞る絞り部３１、逆方向冷媒通路２９の出口側に形
成される円弧状の凹み部３２、および入口配管２の出口
側端部の水平方向の他方側（例えば積層型冷媒蒸発器１
の空気の流れ方向の下流側、後側）に接合された円弧状
の接合部３３等から構成されている。

【００３２】凹み部３２の壁面と仕切り板２３の入口側
端部との間には、順方向冷媒通路２８の入口と逆方向冷
媒通路２９の出口とを連通するＵターン冷媒通路３４が
形成されている。なお、冷媒案内壁６の内部は空洞でも
良い。また、Ｕターン冷媒通路３４は、逆方向冷媒通路
２９の出口より順方向冷媒通路２８の入口へ冷媒を合流
させる合流部として働く。

【００３３】〔第１実施例の作用〕次に、この実施例の
積層型冷媒蒸発器１の作用を図１ないし図４に基づいて
簡単に説明する。

【００３４】膨張弁から入口配管２内に流入した気液二
相状態の冷媒は、入口配管２の出口側端部で冷媒案内壁
６の絞り部３１を通過する際にさらに噴霧化されると共
に、絞り部３１の傾斜壁に沿って冷媒分配管５のパイプ
２１の一方側の管壁と仕切り板２３の一端面との間に形
成される順方向冷媒通路２８内に導かれる。

【００３５】そして、順方向冷媒通路２８内に導かれた
気液二相状態の冷媒は、パイプ２１の一方側の管壁に形
成された複数の供給孔２４から入口タンク１５の複数の
入口タンク部１３内に流出する。これらの供給孔２４か
ら流出しなかった気液二相状態の冷媒は、パイプ２１の
先端からキャップ２２内のＵターン冷媒通路３０内に流
入して、キャップ２２の管壁に形成された２つの供給孔
２６、２７から入口タンク１５のうち最も奥側の入口タ
ンク部１３内に流出する。

【００３６】２つの供給孔２６、２７から流出しなかっ
た気液二相状態の冷媒は、キャップ２２から冷媒分配管
５のパイプ２１の他方側の管壁と仕切り板２３の他端面
との間に形成される逆方向冷媒通路２９内に流入する。
逆方向冷媒通路２９内に流入した気液二相状態の冷媒
は、パイプ２１の他方側の管壁に形成された複数の供給
孔２５から入口タンク１５の複数の入口タンク部１３内
に流出する。これらの供給孔２５から流出しなかった気
液二相状態の冷媒は、パイプ２１の入口端部において仕
切り板２３の入口側端部と冷媒案内壁６の凹み部３２の
壁面との間に形成されるＵターン冷媒通路３４を通っ
て、再度順方向冷媒通路２８内に合流する。

【００３７】したがって、冷媒分配管５内に仕切り板２
３を設け、入口配管２の入口側端部に冷媒案内壁６を設
けることにより、冷媒分配管５内に順方向冷媒通路２８
→Ｕターン冷媒通路３０→逆方向冷媒通路２９→Ｕター
ン冷媒通路３４→順方向冷媒通路２８よりなる環状冷媒
通路が形成される。これにより、冷媒分配管５の奥側端
部（先端部）に冷媒の流れの閉塞部をなくすことができ
るので、液冷媒の持つ慣性力による気液界面Ｒの高低差
が緩和され、冷媒分配管５内の気液界面Ｒの高さが冷媒
分配管５の入口側から奥側に渡って一定に保たれる。

【００３８】一方、冷媒分配管５の各供給孔２４〜２７
から入口タンク１５の複数の入口タンク部１３内に流入
した気液二相状態の冷媒は、各入口タンク部１３が区画
壁１７により区画されているので、各入口タンク部１３
に連通する各チューブ部１２内に流入する。各チューブ
部１２内に流入した気液二相状態の冷媒は、各チューブ
部１２を通過する間に外部を通過する空気と熱交換して
蒸発気化する。そして、各チューブ部１２内で蒸発した
ガス冷媒は、出口タンク１６の複数の出口タンク部１４
内に流入して集められ、出口配管３を通って冷媒圧縮機
の吸入口に吸入される。

【００３９】〔第１実施例の効果〕以上のように、積層
型冷媒蒸発器１は、冷媒分配管５内に仕切り板２３を設
け、入口配管２の入口側端部に冷媒案内壁６を設けるこ
とにより、冷媒分配管５の奥側端部（先端部）に冷媒の
流れの閉塞部をなくすことができるので、液冷媒の慣性
力の影響を抑えることができる。この結果、冷媒分配管
５内の気液界面Ｒの高さを冷媒分配管５の入口側から奥
側に渡って一定に保つことができるので、冷媒分配管５
の管壁に形成された各供給孔２４〜２７を通過する液冷
媒の流量が均一となる。

【００４０】したがって、冷却能力の大きい液冷媒が冷
媒分配管５の各供給孔２４〜２７から各入口タンク部１
３内に均一に分配されることになるので、熱交換器本体
４の幅方向に渡って全てのチューブ部１２内を流れる液
冷媒の流量が均一となる。これにより、幅方向に列設さ
れた全てのチューブ部１２内を流れる冷媒が空気と均一
に熱交換することになり、熱交換器本体４より吹き出す
吹出空気（冷媒との熱交換後の空気）の温度分布を解消
することができる。すなわち、吹出空気温度のばらつき
を防止することができるので、冷媒と空気との熱交換効
率の低下を防止できるので、積層型冷媒蒸発器１の冷却
能力の低下を防止することができる。

【００４１】〔第２実施例〕図５ないし図７はこの発明
の第２実施例を示したもので、図５は積層型冷媒蒸発器
を示した図で、図６および図７は積層型冷媒蒸発器の主
要部を示した図である。

【００４２】この実施例では、入口配管２を一体成形し
た冷媒分配管５を採用している。このようにした場合で
も、冷媒分配管５のパイプ２１の奥側端部より冷媒案内
壁６や仕切り板２３をパイプ２１内に挿入した後にキャ
ップ２２によりパイプ２１の奥側端部の開口部分を閉塞
するようにすれば良い。あるいは、平板状の金属板に冷
媒案内壁６や仕切り板２３を組み付けた後に、金属板を
曲げ加工して本例の冷媒分配管５を形成しても良い。

【００４３】〔第３実施例の構成〕図８ないし図１１は
この発明の第３実施例を示したもので、図８は積層型冷
媒蒸発器を示した図で、図９および図１０は積層型冷媒
蒸発器の主要部を示した図である。

【００４４】この実施例の積層型冷媒蒸発器１の冷媒流
路管８を構成する一対の成形プレート７の入口タンク部
１３の周囲には、外側に鍔状に突設された外向きバーリ
ング部３９が一体成形されている。このような積層型冷
媒蒸発器１の入口配管２に接続された入口タンク１５内
には、複数の入口タンク部１３を貫通するように仕切り
部材４０が挿入されている。

【００４５】仕切り部材４０は、本発明の仕切り手段で
あって、アルミニウム合金製の金属素材を押し出し成形
等をすることにより略Ｔ字型の断面を有するように成形
されたもので、複数のチューブ部１２の各々の入口端部
の一部を塞ぐ円弧形状の上辺部４１、およびこの上辺部
４１の中央部分より垂下された平板形状の仕切り壁４２
を有している。

【００４６】上辺部４１と入口タンク１５との間には、
複数の供給孔４３ａ、４３ｂが形成されている。仕切り
壁４２は、入口タンク１５の内部空間を順方向冷媒通路
４４と逆方向冷媒通路４５とに仕切る仕切り部で、順方
向冷媒通路４４と逆方向冷媒通路４５とを入口タンク１
５の延長方向に区画している。なお、供給孔４３ａは順
方向冷媒通路４４に連通し、供給孔４３ｂは逆方向冷媒
通路４５に連通している。また、順方向冷媒通路４４は
第１の熱媒体通路（第１の冷媒通路）で、逆方向冷媒通
路４５は第２の熱媒体通路（第２の冷媒通路）である。

【００４７】そして、入口タンク１５の奥側端部と仕切
り部材４０の仕切り壁４２の奥側端部との間には、順方
向冷媒通路４４の出口と逆方向冷媒通路４５の入口とを
連通させるＵターン冷媒通路４６が形成されている。ま
た、入口タンク１５の入口側端部と仕切り部材４０の仕
切り壁４２の入口側端部との間には、逆方向冷媒通路４
５の出口と順方向冷媒通路４４の入口とを連通させるＵ
ターン冷媒通路４７が形成されている。Ｕターン冷媒通
路４７は、逆方向冷媒通路４５の出口より順方向冷媒通
路４４の入口へ冷媒を合流させる合流部として働く。

【００４８】そして、入口配管２の出口端部の内側通路
壁には、第１実施例と同様な形状の冷媒案内壁６がろう
付け等の接合手段を用いて取り付けられている。この冷
媒案内壁６は、入口配管２の出口端部より入口タンク１
５内に流入する冷媒が逆方向冷媒通路４５よりも順方向
冷媒通路４４側へ偏り易いように冷媒を誘導する傾斜壁
（絞り部）４９を有している。なお、冷媒案内壁６の代
わりに冷媒案内壁６の内部を空洞にした冷媒案内板等の
案内部を設けても良い。

【００４９】〔第３実施例の効果〕ここで、図１１は積
層型冷媒蒸発器１の入口タンク１５内の気液二相状態の
冷媒の気液界面Ｒを示した図である。

【００５０】以上のように、この実施例の積層型冷媒蒸
発器１は、入口タンク１５内に仕切り部材４０を挿入す
ることにより、入口タンク１５内の冷媒流れから閉塞部
をなくし、入口タンク１５内で冷媒を循環させることに
よって、図１１に示したように、入口タンク１５内の気
液界面Ｒの高さを均一にすることができるので、各チュ
ーブ部１２内に供給される液冷媒の流量を均一化するこ
とができる。このため、コルゲートフィン９間を通って
出てくる空気温度を均一化することができ、且つ積層型
冷媒蒸発器１の冷凍能力を向上することができる。

【００５１】また、この実施例の積層型冷媒蒸発器１で
は、第１実施例のように冷媒分配管にチューブ部１２の
数の１倍〜２倍の数の供給孔２４〜２７を開けることな
く、仕切り部材４０の上辺部４１でチューブ部１２の入
口端部の一部を塞ぐことによって、チューブ部１２の入
口側端部の開口面積を小さくしている。これにより、入
口タンク１５の各入口タンク部１３内の圧力の差による
液冷媒の流量のアンバランスを小さくすることができる
ので、各チューブ部１２内に供給される液冷媒の均一分
配性能を高めることができる。

【００５２】そして、一対の成形プレート７よりなる冷
媒流路管８の積層時に、仕切り部材４０を複数の入口タ
ンク部１３を貫通するように入口タンク１５内に挿入す
ることにより複数の成形プレート７相互の位置決めを行
うことができる。すなわち、成形プレート７のろう付け
面３５（図１０参照）がずれる程の位置ずれが生じなく
なる。したがって、従来では隣設する成形プレートの入
口タンク部同士の位置決めを行うためのかしめ加工等を
省略することができる。

【００５３】〔第４実施例〕図１２ないし図１４はこの
発明の第４実施例を示したもので、図１２は積層型冷媒
蒸発器を示した図で、図１３および図１４は積層型冷媒
蒸発器の主要部を示した図である。

【００５４】この実施例の積層型冷媒蒸発器１の冷媒流
路管８を構成する一対の成形プレート７の入口タンク部
１３の周囲には、第３実施例と同様に外向きバーリング
部３９が一体成形されている。このような積層型冷媒蒸
発器１の入口配管２に接続された入口タンク１５内に
は、複数の入口タンク部１３を貫通するように仕切り部
材５０が挿入されている。

【００５５】仕切り部材５０は、本発明の仕切り手段で
あって、アルミニウム合金製の金属素材を押し出し成形
等をすることにより略台形筒形状の断面を有するように
成形されたもので、複数のチューブ部１２の各々の入口
端部の一部を塞ぐ円弧形状の天壁部５１、およびこの天
壁部５１の両側部分より延長されたＶ字型の仕切り壁５
２を有している。

【００５６】天壁部５１と入口タンク１５との間には、
複数の供給孔５３ａ、５３ｂが形成されている。仕切り
壁５２は、入口タンク１５の内部空間を順方向冷媒通路
５４、５５と逆方向冷媒通路５６とに仕切る仕切り部で
ある。なお、供給孔５３ａは順方向冷媒通路５４に連通
し、供給孔５３ｂは逆方向冷媒通路５６に連通してい
る。また、順方向冷媒通路５４は第１の熱媒体通路（第
１の冷媒通路）で、逆方向冷媒通路５６は第２の熱媒体
通路（第２の冷媒通路）で、順方向冷媒通路５５は第３
の熱媒体通路である。

【００５７】そして、入口タンク１５の奥側端部と仕切
り部材５０の仕切り壁５２の奥側端部との間には、順方
向冷媒通路５４、５５の出口と逆方向冷媒通路５６の入
口とを連通させるＵターン冷媒通路５７が形成されてい
る。また、入口タンク１５の入口側端部と仕切り部材５
０の仕切り壁５２の入口側端部との間には、逆方向冷媒
通路５６の出口と順方向冷媒通路５４、５５の入口とを
連通させるＵターン冷媒通路５８が形成されている。

【００５８】そして、入口配管２の出口端部の内側通路
壁には、第３実施例と同様な形状の冷媒案内壁６がろう
付け等の接合手段を用いて取り付けられている。この冷
媒案内壁６は、入口配管２の出口端部より入口タンク１
５内に流入する冷媒が逆方向冷媒通路５６よりも順方向
冷媒通路５４、５５側へ偏り易いように冷媒を誘導する
傾斜壁（絞り部）５９を有している。

【００５９】この実施例の積層型冷媒蒸発器１では、入
口タンク１５内に仕切り部材５０を挿入することによ
り、入口タンク１５内の冷媒流れから閉塞部をなくし、
入口タンク１５内で冷媒を循環させることによって、第
３実施例と同様な効果を達成することができる。また、
順方向冷媒通路５４および逆方向冷媒通路５６の他に仕
切り部材５０内に各チューブ部１２に連通しない順方向
冷媒通路５５を設けることにより、入口配管２の出口側
端部より順方向冷媒通路５５を介して直接逆方向冷媒通
路５６に冷媒を導くことができる。このため、順方向冷
媒通路５４および逆方向冷媒通路５６にそれぞれ連通し
た供給孔５３ａ、５３ｂより各チューブ部１２内にほぼ
均等に液冷媒が流れ込むようになる。

【００６０】〔変形例〕この実施例では、本発明を積層
型冷媒蒸発器１に適用したが、本発明を冷媒凝縮器、ヒ
ータコア、ラジエータまたはオイルクーラ等の他の熱交
換器に適用しても良い。また、この実施例のような積層
型熱交換器だけでなく、コルゲートフィンチューブ熱交
換器や、プレートフィンチューブ熱交換器に本発明を適
用しても良い。

【００６１】この実施例では、冷媒分配管５のパイプ２
１の奥側端部の開口部分をキャップ２２により閉塞した
が、冷媒分配管５のパイプ２１の奥側端部の開口部分を
入口タンク部１３の側壁（区画壁１７）により閉塞して
も良い。また、冷媒分配管５のパイプ２１の奥側端部の
開口部分をサイドプレート１０の平板部１９により閉塞
しても良い。

【００６２】この実施例では、冷媒分配管５のパイプ２
１、キャップ２２および仕切り板２３と冷媒案内壁６と
をアルミニウム合金等の金属により製造したが、それら
を樹脂等で製造し、一体ろう付け後の入口タンク１５内
に挿入した後に、入口配管２をＯリング等のシール材を
介してねじ締めにより組み付けるようにしても良い。

【００６３】この実施例では、仕切り手段として略Ｔ字
型の断面を有する仕切り部材４０または略台形筒形状の
断面を有する仕切り部材５０を入口タンク１５内に挿入
したが、仕切り手段として略コの字型の断面、略Ｅ字型
の断面、略Ｋ字型の断面、略Ｍ字型の断面、略Ｎ字型の
断面、略Ｓ字型の断面、略口の字型の断面を有する仕切
り部材を入口タンク１５内に挿入しても良い。

【００６４】

【発明の効果】請求項１に記載の発明は、入口タンク内
に冷媒の流れの閉塞部分をなくすことにより、入口タン
クから複数のチューブ部の各々に均一の流量の熱媒体を
分配することができるので、各チューブ部において均一
に熱交換が行われることにより、熱交換効率を向上する
ことができる。

【００６５】請求項２に記載の発明は、熱媒体分配管内
に冷媒の流れの閉塞部分をなくすことにより、熱媒体分
配管の各供給孔から複数のチューブ部の各々に均一の流
量の熱媒体を分配することができるので、各チューブ部
において均一に熱交換が行われることにより、熱交換効
率を向上することができる。

【００６６】請求項５に記載の発明は、入口タンク内に
冷媒の流れの閉塞部分をなくすことにより、入口タンク
と仕切り部材の上辺部との間から複数のチューブ部の各
々に均一の流量の熱媒体を分配することができるので、
各チューブ部において均一に熱交換が行われることによ
り、熱交換効率を向上することができる。

【００６７】請求項６に記載の発明は、入口タンク内に
冷媒の流れの閉塞部分をなくすことにより、入口タンク
と仕切り部材との間から複数のチューブ部の各々に均一
の流量の熱媒体を分配することができるので、各チュー
ブ部において均一に熱交換が行われることにより、熱交
換効率を向上することができる。

【００６８】請求項７に記載の発明は、冷媒分配管内に
冷媒の流れの閉塞部分をなくすことにより、液冷媒の慣
性力の悪影響を除去することができる。これにより、冷
媒分配管の各供給孔から複数のチューブ部の各々に均一
の流量の液冷媒を分配することができるので、各チュー
ブ部において均一に冷媒と空気との熱交換が行われるこ
とにより、複数のチューブ部間より吹き出す吹出空気の
温度分布を解消して冷却能力を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例の積層型冷媒蒸発器を示
した部分断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】この発明の第１実施例のパイプを示した分解図
である。

【図５】この発明の第２実施例の積層型冷媒蒸発器を示
した部分断面図である。

【図６】図５のＣ−Ｃ断面図である。

【図７】図６のＤ−Ｄ断面図である。

【図８】この発明の第３実施例の積層型冷媒蒸発器を示
した部分断面図である。

【図９】図８および図１１のＥ−Ｅ断面図である。

【図１０】図８および図１１のＦ−Ｆ断面図である。

【図１１】この発明の第３実施例の積層型冷媒蒸発器の
入口タンク内の気液二相状態の冷媒の気液界面を示した
部分断面図である。

【図１２】この発明の第４実施例の積層型冷媒蒸発器を
示した部分断面図である。

【図１３】図１２のＧ−Ｇ断面図である。

【図１４】図１２のＨ−Ｈ断面図である。

【図１５】従来例の積層型冷媒蒸発器を示した部分断面
図である。

【図１６】従来例のパイプを示した断面図である。

【符号の説明】

１ 積層型冷媒蒸発器（熱交換器） ２ 入口配管 ３ 出口配管 ４ 熱交換器本体 ５ 冷媒分配管（仕切り手段、熱媒体分配管） ６ 冷媒案内壁（案内部） １２ チューブ部 １３ 入口タンク部 １５ 入口タンク ２１ パイプ ２２ キャップ ２３ 仕切り板 ２４ 供給孔 ２５ 供給孔 ２６ 供給孔 ２７ 供給孔 ２８ 順方向冷媒通路（第１の熱媒体通路、第１の冷媒
通路） ２９ 逆方向冷媒通路（第２の熱媒体通路、第２の冷媒
通路） ３０ Ｕターン冷媒通路 ３１ 絞り部 ３４ Ｕターン冷媒通路 ４０ 仕切り部材（仕切り手段） ４１ 上辺部 ４２ 仕切り壁（仕切り部） ４４ 順方向冷媒通路（第１の熱媒体通路、第１の冷媒
通路） ４５ 逆方向冷媒通路（第２の熱媒体通路、第２の冷媒
通路） ４６ Ｕターン冷媒通路 ４７ Ｕターン冷媒通路 ４９ 傾斜壁 ５０ 仕切り部材（仕切り手段） ５１ 天壁部 ５２ 仕切り壁（仕切り部） ５４ 順方向冷媒通路（第１の熱媒体通路、第１の冷媒
通路） ５５ 順方向冷媒通路（第３の熱媒体通路） ５６ 逆方向冷媒通路（第２の熱媒体通路、第２の冷媒
通路） ５７ Ｕターン冷媒通路 ５８ Ｕターン冷媒通路 ５９ 傾斜壁

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）並列して配された複数のチューブ部
   と、 （ｂ）これらのチューブ部の入口端部に接続され、内部
   が前記複数のチューブ部の各々に連通する複数のタンク
   部に区画された入口タンクと、 （ｃ）この入口タンク内に前記複数のタンク部を貫通し
   た状態で挿入され、 内部を熱媒体が流れる第１の熱媒体通路とこの第１の熱
   媒体通路の両端部でそれぞれ連通し、且つ内部を前記第
   １の熱媒体通路内を流れる熱媒体と逆方向に熱媒体が流
   れる第２の熱媒体通路とに前記入口タンクの延長方向に
   分割する仕切り手段とを備えた熱交換器。
2. 【請求項２】請求項１に記載の熱交換器において、 前記仕切り手段は、一端が開口し、他端が閉塞され、外
   周に前記複数のチューブ部の各々に対応して開口した複
   数の供給孔を有する熱媒体分配管であって、 前記熱媒体分配管は、前記第１の熱媒体通路と前記第２
   の熱媒体通路とを前記入口タンクの延長方向に区画する
   仕切り部を有することを特徴とする熱交換器。
3. 【請求項３】請求項２に記載の熱交換器において、 前記複数の供給孔は、前記第１の熱媒体通路に沿った前
   記熱媒体分配管の管壁と前記第２の熱媒体通路に沿った
   前記熱媒体分配管の管壁との両方に形成されていること
   を特徴とする熱交換器。
4. 【請求項４】請求項２または請求項３に記載の熱交換器
   において、 前記熱媒体分配管は、一端側に、前記第２の熱媒体通路
   より流出した熱媒体を前記第１の熱媒体通路に導入する
   案内部を有することを特徴とする熱交換器。
5. 【請求項５】請求項１に記載の熱交換器において、 前記仕切り手段は、略Ｔ字型の断面を有する仕切り部材
   であって、 前記仕切り部材は、前記複数のチューブ部の各々の入口
   端部の一部を塞ぐ上辺部、およびこの上辺部の中央部分
   より垂下され、前記入口タンクの内部空間を前記第１の
   熱媒体通路と前記第２の熱媒体通路とを前記入口タンク
   の延長方向に区画する仕切り部を有することを特徴とす
   る熱交換器。
6. 【請求項６】請求項１に記載の熱交換器において、 前記仕切り手段は、筒形状の断面を有する仕切り部材で
   あって、 前記仕切り部材は、前記入口タンクの内部空間を前記第
   １の熱媒体通路と前記第２の熱媒体通路とを区画する仕
   切り部、およびこの仕切り部内に形成され、前記第１、
   第２の熱媒体通路の両端部でそれぞれ連通し、且つ前記
   第１、第２の熱媒体通路と前記入口タンクの延長方向に
   分割された第３の熱媒体通路を有することを特徴とする
   熱交換器。
7. 【請求項７】並列して配された複数のチューブ部と、こ
   れらのチューブ部の入口端部に接続され、内部が前記複
   数のチューブ部の各々に連通する複数のタンク部に区画
   された入口タンクと、この入口タンク内に前記複数のタ
   ンク部を貫通した状態で挿入され、一端が開口し、他端
   が閉塞され、外周に前記複数のチューブ部の各々に対応
   して開口した複数の供給孔を有する冷媒分配管とを備え
   た冷媒蒸発器であって、 前記冷媒分配管内には、内部を熱媒体が流れる第１の冷
   媒通路とこの第１の冷媒通路の両端部でそれぞれ連通
   し、且つ内部を前記第１の冷媒通路内を流れる冷媒と逆
   方向に冷媒が流れる第２の冷媒通路とに分割する仕切り
   板が設けられていることを特徴とする冷媒蒸発器。