冷媒蒸発器
【課題】 前後左右クロスターンを構成しつつ、より簡素なタンク構造とする。
【解決手段】 各熱交換チュ−ブ４を接続すると共にタンク部１４ａを有するヘッダプレート１４、冷媒集合部１５ａと冷媒分配部１５ｂとを前後方向にそれぞれ備えてそれらの間に連通空間１５ｃを有する空間形成プレート１５、およびタンク部１７ａを有するタンクヘッダプレート１７を積層して形成し、連通空間１５ｃ内にそれぞれ左右方向で別領域の冷媒集合部１５ａと冷媒分配部１５ｂとを交差させて連通させるため連通防止部１６１〜１６５を有するセパレータ１６を配設した。
これにより、より簡素な構成で前後左右クロスターンを実現することができ、冷媒側の圧力損失の低減・温度分布の改善・左右風量独立制御を可能とすると共に、簡易な加工・部品点数の低減などで生産性が向上し、コストを抑えることができる。
【解決手段】 各熱交換チュ−ブ４を接続すると共にタンク部１４ａを有するヘッダプレート１４、冷媒集合部１５ａと冷媒分配部１５ｂとを前後方向にそれぞれ備えてそれらの間に連通空間１５ｃを有する空間形成プレート１５、およびタンク部１７ａを有するタンクヘッダプレート１７を積層して形成し、連通空間１５ｃ内にそれぞれ左右方向で別領域の冷媒集合部１５ａと冷媒分配部１５ｂとを交差させて連通させるため連通防止部１６１〜１６５を有するセパレータ１６を配設した。
これにより、より簡素な構成で前後左右クロスターンを実現することができ、冷媒側の圧力損失の低減・温度分布の改善・左右風量独立制御を可能とすると共に、簡易な加工・部品点数の低減などで生産性が向上し、コストを抑えることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルの冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器に関するものであり、例えば、車両用空調装置に用いて好適なものである。尚ここで、冷媒蒸発器としては、ヒ−トポンプサイクル時における室外熱交換器も含まれる。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両ユ−ザの要求により、運転席と助手席との風量を独立に制御することが検討されて実施されている。この要求に対して、冷媒蒸発器の通過風量をコア長さ方向において左右独立にコントロ−ルすることで対応してきている。従来、熱交換チュ−ブを縦置きに配置する場合の冷媒蒸発器において、左右風量独立コントロ−ルを行う場合、コア長さ方向に冷媒流れを分割すべくセパレ−タをタンク内に挿入し、冷媒が左右の違う流路にて流通する構造が必要となっていた。
【０００３】
しかし、これにより、冷媒の流路距離が長くなって圧力損失が大きくなることで冷媒蒸発器の性能向上の妨げとなっていた。その対応方法として本発明者らは、特願２００４−０４１４５３に記載する冷媒蒸発器（熱交換器）を出願している。これは前面の第１パス（先の出願明細書中の「ターン」と対応）を経た冷媒流れを後面の第２パスへ折り返す際、左右方向で入れ替えることで、冷媒側の圧力損失の低減と、温度分布の改善と、左右風量独立制御とを可能としている（以後、この新規冷媒パス方式を前後左右クロスターンと称する）。また、その簡素なタンク構造として特願２００４−１１４５６９を出願している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この前後左右クロスターンを持つ熱交換器を、より量産容易な簡素な構成としてゆくことは恒久の課題である。よって本発明は、上記出願技術に鑑みて成されたものであり、その目的は、前後左右クロスターンを構成しつつ、より簡素なタンク構造を持った冷媒蒸発器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項７に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、外部を流れる被冷却流体と内部を流れる冷媒との熱交換を行う冷媒蒸発器であり、冷媒流れは、冷媒導入部（６ａ）と冷媒導出部（６ｂ）との間に、少なくとも第１パス部（１Ｐ）と第２パス部（２Ｐ）とを有し、熱交換チュ−ブ（４）を並列させたチュ−ブ列で形成されるコア部と、第１パス部（１Ｐ）を経た冷媒を集合する冷媒集合部（１５ａ）と、冷媒を第２パス部（２Ｐ）に分配する冷媒分配部（１５ｂ）と、冷媒集合部（１５ａ）と冷媒分配部（１５ｂ）とを連通させる一対のタンク部（１４ａ、１７ａ）とを備え、コア部は、左右略全領域で第１パス部（１Ｐ）および第２パス部（２Ｐ）をそれぞれ形成する第１チュ−ブ列（１Ｌ）と第２チュ−ブ列（２Ｌ）とを前後の一方ずつに備え、冷媒集合部（１５ａ）と冷媒分配部（１５ｂ）とは、それぞれ左右に分割されており、一対のタンク部（１４ａ、１７ａ）は、それぞれ左右方向で別領域の冷媒集合部（１５ａ）と冷媒分配部（１５ｂ）とを連通させる冷媒蒸発器において、
冷媒集合部（１５ａ）と冷媒分配部（１５ｂ）と一対のタンク部（１４ａ、１７ａ）とは、各熱交換チュ−ブ（４）を接続すると共にタンク部（１４ａ）を有するヘッダプレート（１４）、冷媒集合部（１５ａ）と冷媒分配部（１５ｂ）とを前後方向にそれぞれ備えてそれらの間に連通空間（１５ｃ）を有する空間形成プレート（１５）、およびタンク部（１７ａ）を有するタンクヘッダプレート（１７）を積層して形成し、連通空間（１５ｃ）内にそれぞれ左右方向で別領域の冷媒集合部（１５ａ）と冷媒分配部（１５ｂ）とを交差させて連通させるため連通防止部（１６１〜１６５）を有するセパレータ（１６）を配設したことを特徴としている。
【０００６】
この請求項１に記載の発明によれば、従来構成に対し、より簡素な構成で前後左右クロスターンを実現することができ、冷媒側の圧力損失の低減・温度分布の改善・左右風量独立制御を可能とすると共に、簡易な加工・部品点数の低減などで生産性が向上し、コストを抑えることができる。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明では、セパレータ（１６）を複数部材（１６ａ〜１６ｃ）にて形成したことを特徴としている。この請求項２に記載の発明によれば、部品点数が若干増えても各部材（１６ａ〜１６ｃ）の加工が簡易になり、同一部材（１６ａ〜１６ｃ）の組み合わせにて対応できるようになる。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明では、空間形成プレート（１５）における連通空間（１５ｃ）の前後上下四辺の近傍に、セパレータ（１６）の連通防止部（１６２〜１６５）の端部が収まる凹部（１５ｄ）を設けたことを特徴としている。
【０００９】
この請求項３に記載の発明によれば、空間形成プレート（１５）に設けた凹部（１５ｄ）に、セパレータ（１６）の連通防止部（１６２〜１６５）の端部を収め、そこをヘッダプレート（１４）とタンクヘッダプレート（１７）とで挟み込むことにより、連通防止部（１６２〜１６５）の端部の浮きが押さえられ、ロウ付け品質が向上すると共に、良好な冷媒通路が得られる。尚、空間形成プレート（１５）はプレス加工にて凹部（１５ｄ）を形成しても良いし、凹部（１５ｄ）の形成された押し出し部材を母材とし、その後にプレス加工や切削加工などで孔開けを行っても良い。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明では、セパレータ（１６）の積層方向の高さ（Ｈ２）を、空間形成プレート（１５）の厚み（Ｈ１）よりも大きくしたことを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、各プレート（１４、１５、１７）を積層して前後方向の端部にてかしめ結合すると、ヘッダプレート（１４）とタンクヘッダプレート（１７）との中央部がたわみにより浮き加減となり易いため、セパレータ（１６）を若干量（０．０５〜０．２ｍｍ程度）大きくしておくことによりロウ付け品質が向上する。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明では、セパレータ（１６）の連通防止部（１６２〜１６５）に角度（θ）を付けてセパレータ（１６）の積層前高さ（Ｈ２）を、空間形成プレート（１５）の厚み（Ｈ１）よりも大きくしたことを特徴としている。また、請求項６に記載の発明では、連通防止部（１６２〜１６５）に付ける角度（θ）は、０〜３０度の範囲であることを特徴としている。
【００１２】
これら請求項５・６に記載の発明によれば、各プレート（１４、１５、１７）を積層した時にセパレータ（１６）が積層方向に若干量圧縮されて組み付くこととなる。この連通防止部（１６２〜１６５）のスプリング効果にてヘッダプレート（１４）とタンクヘッダプレート（１７）との良好な接触状態が得られ、ロウ付け品質が向上する。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明では、セパレータ（１６）の少なくとも長手方向両端部に、積層方向に立った突っ張り板部（１６６）を設けたことを特徴としている。この請求項７に記載の発明によれば、連通防止部（１６２〜１６５）端部の浮きが押さえられ、ロウ付け品質が向上すると共に、良好な冷媒通路が得られる。ちなみに、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一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１の（ａ）は本発明の第１実施形態における冷媒蒸発器１の斜視図であり、（ｂ）はコア部の部分拡大斜視図である。また、図２は図１の冷媒蒸発器１における上タンク部２の分解斜視構成図である。尚、本明細書中での前後方向とは風流れ方向で、風上側を前、風下側を後としてコア巾（厚み）方向と対応する。また、左右方向とは垂直方向に長手の熱交換チューブを水平方向に複数本並列させた積層方向で、コア長さ方向と対応する。
【００１５】
本実施形態は、コア長さ方向に全パスとした構成の前後Ｕターン蒸発器に適用したものであり、二酸化炭素冷媒（以下、ＣＯ２冷媒）などを用いて高圧側の冷媒圧力が臨界圧以上となって作動する超臨界冷凍サイクルに、本発明の冷媒蒸発器１を適用した例にて説明する。冷媒上流側にある図示しない膨張弁によって減圧されたＣＯ２冷媒が流入し、蒸発器１にて空気と熱交換することでＣＯ２冷媒が蒸発し、気化された冷媒がより下流側へ流出されるものである。
【００１６】
冷媒集合部・分配部を有する上タンク部２と冷媒導入部・導出部を有する下タンク部３との間に、第１パス部（前側コア部）１Ｐとなる前チュ−ブ列（第１チュ−ブ列）１Ｌと第２パス部（後側コア部）２Ｐとなる後チュ−ブ列（第２チュ−ブ列）２Ｌが配されたマルチフロ−（ＭＦ）型の熱交換器である。コネクタ６の冷媒導入部６ａから入った冷媒は、後下の入口側タンク部８Ａからコア部に流入（導入）され、前下の出口側タンク部８Ｂから流出（導出）し、コネクタ６の冷媒導出部６ｂから出る構成となっている。尚、前後下タンク部８Ａ・８Ｂの両端部は、キャップ９にて封止されている。
【００１７】
各コア部１Ｐ・２Ｐは、各熱交換チュ−ブ４と、後チュ−ブ列１Ｌと前チュ−ブ列２Ｌとで形成される各隙間には、図示の如く、コルゲ−トフィン（熱交換フィン）５が配されている。熱交換チュ−ブ４とコルゲ−トフィン５との位置関係の詳細を図１（ｂ）に示す。
【００１８】
そして、図例では、第１パスが後側コア部（後チュ−ブ列）１Ｐで行われて且つ上昇流となり、第２パスが前側コア部（前チュ−ブ列）２Ｐで行われて且つ下降流となるようになっており、従来と同様、直交対向流となるので性能・温度的に有利となる。また、第１パス部１Ｐを後側にして冷媒を下側から流入させた方が、各熱交換チュ−ブ４に対する分配性（ディストリビュ−ション性）が良好となり、温度分布の均一性に寄与する。
【００１９】
尚、コネクタ６を上側に配し、第１パス１Ｐを下降流となるようにしても良い。また、第１パス１Ｐが前側コア部（第２チュ−ブ列）２Ｐで行われるようにしても良い。上記前後Ｕターン蒸発器において、一つのパスを経た冷媒をコア長さ方向で入れ替えて流す構造となっている。尚、以下では、コア長さ方向で各熱交換チュ−ブ４の全部を入れ替えた事例について説明をするが、部分的に入れ替えても本発明の効果は奏する。
【００２０】
本実施形態に示す上タンク部２は、概略コア部上に、ヘッダプレート１４・空間形成プレート１５・タンクヘッダプレート１７を積層して形成されている。タンクヘッダプレート１７は、中央に１条のタンク部１７ａを形成するよう板材をプレス成形したものである。
【００２１】
また、ヘッダプレート１４も同様に、中央に１条のタンク部１４ａを形成するよう板材をプレス成形したものであり、タンクヘッダプレート１７と異なるのは、熱交換チューブ４を接続するチューブ孔１４ｂが対応する位置に開けられていることである。そして、タンク部１４ａと１７ａは第１パス部１Ｐと第２パス部２Ｐとの連通する一対の連通部となっている。
【００２２】
空間形成プレート１５は、冷媒集配空間機能を果たすものであり、板材の前後方向の各熱交換チュ−ブ４と対応する位置に冷媒集合部１５ａと冷媒分配部１５ｂとなる空間孔１５ａ・１５ｂと、それらの間にあって各空間孔１５ａ・１５ｂと連通すると共にタンク部１４ａ・１７ａと対応する位置に連通空間１５ｃとをプレスで孔開けしたものである。セパレータ１６は、左右方向でそれぞれ別領域の冷媒集合部１５ａと冷媒分配部１５ｂとを交差させて連通させるため連通防止部１６１〜１６５を持たせて（図５（ａ）参照）板材をプレス成形したものであり、空間形成プレート１５の連通空間１５ｃ内に配設される。
【００２３】
これは、第１パス部１Ｐを経た冷媒流れを第２パス部２Ｐへ折り返す際、左右方向で入れ替わるよう、上記一対の連通部１４ａ・１７ａを使って流路を形成するためのものである。そして、これらを積層すると空間孔１５ａ・１５ｂおよび連通部１４ａ・１７ａを使って冷媒集合部と冷媒分配部とが形成される。タンク部１４ａ・１７ａの両端部は、キャップ９が配置される。これらの部品は全てアルミニウムで形成されており、ロウ付けにて一体に接合される。
【００２４】
次に、上記構造の冷媒蒸発器１での冷媒の流れを説明する。図３の（ａ）は図１の冷媒蒸発器１における上タンク部２の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）中のＢ−Ｂ断面図である。また、図４は冷媒の流れを示す模式図である。そして、本形態におけるコア長さ方向における冷媒流れの入れ替えは下記の如く行われる。
【００２５】
左側第１パス１Ｐ（Ｌ）として後コア部１Ｐの左側チュ−ブ列から後側の空間１５ａを経てタンク部１７ａ内に集合した冷媒（Ａ−Ａ断面図中の実線矢印）は、タンク部１７ａ内を右方へと流れ、前側の空間１５ｂを経て前コア部２Ｐの右側チュ−ブ列へ流入することにより右側第２パス２Ｐ（Ｒ）へ移る（Ｂ−Ｂ断面図中の実線矢印）。
【００２６】
他方、右側第１パス１Ｐ（Ｒ）として後コア部１Ｐの右側チュ−ブ列から後側の空間１５ａを経てタンク部１４ａ内に集合した冷媒（Ｂ−Ｂ断面図中の点線矢印）は、タンク部１４ａ内を左方へと流れ、前側の空間１５ｂを経て前コア部２Ｐの左側チュ−ブ列へ流入することにより左側第２パス２Ｐ（Ｌ）へ移る（Ａ−Ａ断面図中の点線矢印）。尚、本実施形態の冷媒蒸発器１は、どちらから冷媒を流入させても同様の流路が構成される。
【００２７】
次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。冷媒集合部１５ａと冷媒分配部１５ｂと一対のタンク部１４ａ・１７ａとは、各熱交換チュ−ブ４を接続すると共にタンク部１４ａを有するヘッダプレート１４、冷媒集合部１５ａと冷媒分配部１５ｂとを前後方向にそれぞれ備えてそれらの間に連通空間１５ｃを有する空間形成プレート１５、およびタンク部１７ａを有するタンクヘッダプレート１７を積層して形成し、連通空間１５ｃ内にそれぞれ左右方向で別領域の冷媒集合部１５ａと冷媒分配部１５ｂとを交差させて連通させるため連通防止部１６１〜１６５を有するセパレータ１６を配設している。
【００２８】
これによれば、従来構成に対し、より簡素な構成で前後左右クロスターンを実現することができ、冷媒側の圧力損失の低減・温度分布の改善・左右風量独立制御を可能とすると共に、簡易な加工・部品点数の低減などで生産性が向上し、コストを抑えることができる。特に、従来構成にある交差プレートの全ての爪（連通防止部）の周囲をロウ付け接合することは難易度が高いのに対して、その連通防止部をセパレータとして１つにしてしまう本実施形態の構成はロウ付け品質を確保し易い構成となる。
【００２９】
（他の実施形態１）
図５の（ａ）は図２で示すセパレータ１６の斜視図であり、（ｂ）と（ｃ）は他の実施形態１を示す斜視図である。（ｂ）は階段状に折り曲げた部材１６ａを２つ、向きを違えて使用するようにしたものであり、（ｃ）は同じく階段状に折り曲げた部材１６ｂを２つ、コアの長さ方向に向きを違えて使用し、その間に仕切り板部材１６ｃを入れるようにしたものである。
【００３０】
このようにセパレータ１６を複数部材１６ａ〜１６ｃにて形成している。これによれば、部品点数が若干増えても各部材１６ａ〜１６ｃの加工が簡易になり、同一部材１６ａ〜１６ｃの組み合わせにて対応できるようになる。
【００３１】
（他の実施形態２）
図６は、他の実施形態２を示す空間形成プレート１５とセパレータ１６との側面図である。空間形成プレート１５における連通空間１５ｃの前後上下四辺の近傍に、セパレータ１６の連通防止部１６２〜１６５の端部が収まる凹部１５ｄを設けたものである。これによれば、空間形成プレート１５に設けた凹部１５ｄに、セパレータ１６の連通防止部１６２〜１６５の端部を収め、そこをヘッダプレート１４とタンクヘッダプレート１７とで挟み込むことにより、連通防止部１６２〜１６５の端部の浮きが押さえられ、ロウ付け品質が向上すると共に、良好な冷媒通路が得られる。
【００３２】
尚、空間形成プレート１５はプレス加工にて凹部１５ｄを形成しても良いし、凹部１５ｄの形成された押し出し部材を母材とし、その後にプレス加工や切削加工などで孔開けを行っても良い。
【００３３】
（他の実施形態３）
図７は、他の実施形態３を示す空間形成プレート１５とセパレータ１６との側面図である。セパレータ１６の積層方向の高さＨ２を、空間形成プレート１５の厚みＨ１よりも大きくしている。これによれば、各プレート１４・１５・１７を積層して前後方向の端部にてかしめ結合すると、ヘッダプレート１４とタンクヘッダプレート１７との中央部がたわみにより浮き加減となり易いため、セパレータ１６を若干量（０．０５〜０．２ｍｍ程度）大きくしておくことによりロウ付け品質が向上する。
【００３４】
（他の実施形態４）
図８は、他の実施形態４を示す空間形成プレート１５とセパレータ１６との部分拡大側面図である。セパレータ１６の連通防止部１６２〜１６５に角度θを付けて、セパレータ１６の積層前高さＨ２を、空間形成プレート１５の厚みＨ１よりも大きくしている。また、その連通防止部１６２〜１６５に付ける角度θは、０〜３０度の範囲としている。
【００３５】
これによれば、各プレート１４・１５・１７を積層した時にセパレータ１６が積層方向に若干量圧縮されて組み付くこととなる。この連通防止部１６２〜１６５のスプリング効果にてヘッダプレート１４とタンクヘッダプレート１７との良好な接触状態が得られ、ロウ付け品質が向上する。
【００３６】
（他の実施形態５）
図９は、他の実施形態５を示すセパレータ１６の斜視図である。セパレータ１６の少なくとも長手方向両端部に、積層方向に立った突っ張り板部１６６を設けている。これによれば、連通防止部１６２〜１６５端部の浮きが押さえられ、ロウ付け品質が向上すると共に、良好な冷媒通路が得られる。
【００３７】
（他の実施形態６）
図１０は、他の実施形態６を示す上タンク部２の断面図である。図１０に示すように、セパレータ１６の端部１６７・１６８は、ヘッダプレート１４やタンクヘッダプレート１７と積層（上下）方向のみで接合するだけではなく、通風（前後）方向で接合するようにしても良い。
【００３８】
（他の実施形態７）
図１１は、他の実施形態７を示す空間形成プレート１５とキャップ９との斜視図である。図２では各部のキャップ９を別々に構成したが、図１１の下側図に示すように、空間形成プレート１５に挿入孔１５ｅを設けると共に、上下一体としたキャップ９をその挿入孔１５ｅに差し込んで組み付ける構造としても良い。
【００３９】
（他の実施形態８）
図１２は他の実施形態８を示すコア部中心側より見た下タンク部３の部分水平断面図であり、図１３は図１２中のＣ−Ｃ断面図、図１４は図１２中のＤ−Ｄ断面図である。本実施形態に示す下タンク部３の基本構造は、上述した上タンク部２と同じである。図１３に示すように、概略コア部の下に、ヘッダプレート１０・空間形成プレート１１・タンクヘッダプレート１２を積層して形成されている。タンクヘッダプレート１２は、前後に２条の入口側タンク部８Ａと出口側タンク部８Ｂとを形成するよう板材をプレス成形したものである。
【００４０】
ヘッダプレート１０は、熱交換チューブ４を接続するチューブ孔１０ａが対応する位置に開くよう板材をプレス成形したものである。また、空間形成プレート１１は、冷媒集配空間機能を果たすものであり、板材の前後方向の各熱交換チュ−ブ４と対応する位置に冷媒集合部１１ａと冷媒分配部１１ａとなる空間孔１１ａをプレスで孔開けしたものである。これらを積層すると空間孔１１ａを使って冷媒集合部と冷媒分配部とが形成される。これらの部品は全てアルミニウムで形成されており、ロウ付けにて一体に接合される。
【００４１】
そして、本実施例の下タンク部３は、図１２・１４に示すように、各熱交換チュ−ブ４の間に凝縮水を排水する排水溝１３ａや排水孔１３ｂを設けたものである。尚、排水溝１３ａや排水孔１３ｂの形状は実施例に限られるものではない。また、各熱交換チュ−ブ４の間にかしめ部１０ａ・１０ｂを設けたものである。図１４に示す実施例では排水溝１３ａや排水孔１３ｂの部分をかしめ部１０ａ・１０ｂとして利用したものである。
【００４２】
尚、上述した本発明の前後左右クロスターンの上タンク部２も基本構造は同じであるため、上述の実施形態では説明しなかったが、同様のかしめ構造としても良い。また、上述した本発明の前後左右クロスターンのタンク部は、コア部の下側に配置しても良い。その場合にはタンク部が前後方向の略中央に配置されるため、図１２のように排水孔１３ｂを前後方向の略中央に配置することはできないが、タンク部を避けて熱交換チュ−ブ４の間に同様の排水孔を設けても良い。
【００４３】
（他の実施形態９）
図１５は、（ａ）（ｂ）とも他の実施形態９を示す図１の冷媒蒸発器１における模式図である。被冷却流体の流れ方向にチュ−ブ列を３列以上備えた冷媒蒸発器において、前後左右で交差させて別領域にパスさせる、いわゆる前後左右クロスターンを、全部または一部のチュ−ブ列で形成しても良い。
【００４４】
（他の実施形態１０）
図１６は、（ａ）（ｂ）とも他の実施形態１０を示す図１の冷媒蒸発器１における模式図である。被冷却流体の流れ方向にチュ−ブ列を複数備えた冷媒蒸発器において、前後左右で交差させて別領域にパスさせる、いわゆる前後左右クロスターンを、コア面全部または一部のチュ−ブ４で形成しても良い。
【００４５】
（その他の実施形態）
本発明は、上記各実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載される範囲内で種々に及ぶものである。上述の実施形態では、ＣＯ２冷媒を用いた超臨界冷凍サイクルの例で示したが、本発明は冷媒種類や冷媒圧力を限定するものではなく、例えばフロン冷媒などを用いた冷凍サイクルに適用しても良い。また、上述の実施形態では、冷媒蒸発器について説明してきたが、本発明は、冷媒以外の熱媒体を使用し、被温調流体を温調（加熱など）する熱交換器などに適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態における冷媒蒸発器１の斜視図であり、（ｂ）はコア部の部分拡大斜視図である。
【図２】図１の冷媒蒸発器１における上タンク部２の分解斜視構成図である。
【図３】（ａ）は図１の冷媒蒸発器１における上タンク部２の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）中のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１の冷媒蒸発器１における冷媒の流れを示す模式図である。
【図５】（ａ）は図２で示すセパレータ１６の斜視図であり、（ｂ）と（ｃ）は他の実施形態１を示す斜視図である。
【図６】他の実施形態２を示す空間形成プレート１５とセパレータ１６との側面図である。
【図７】他の実施形態３を示す空間形成プレート１５とセパレータ１６との側面図である。
【図８】他の実施形態４を示す空間形成プレート１５とセパレータ１６との部分拡大側面図である。
【図９】他の実施形態５を示すセパレータ１６の斜視図である。
【図１０】他の実施形態６を示す上タンク部２の断面図である。
【図１１】他の実施形態７を示す空間形成プレート１５とキャップ９との斜視図である。
【図１２】他の実施形態８を示すコア部中心側より見た下タンク部３の部分水平断面図である。
【図１３】図１２中のＣ−Ｃ断面図である。
【図１４】図１２中のＤ−Ｄ断面図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）とも他の実施形態９を示す図１の冷媒蒸発器１における模式図である。
【図１６】（ａ）（ｂ）とも他の実施形態１０を示す図１の冷媒蒸発器１における模式図である。
【符号の説明】
【００４７】
１Ｌ…後チュ−ブ列（第１チュ−ブ列）
１Ｐ…後側コア部（第１パス部）
２Ｌ…前チュ−ブ列（第２チュ−ブ列）
２Ｐ…前側コア部（第２パス部）
４…熱交換チュ−ブ
６ａ…冷媒導入部
６ｂ…冷媒導出部
１４…ヘッダプレート
１４ａ…連通部、タンク部
１５…空間形成プレート
１５ａ…空間孔、冷媒集合部
１５ｂ…空間孔、冷媒分配部
１５ｃ…連通空間
１５ｄ…凹部
１６…セパレータ
１６ａ〜１６ｃ…複数部材
１７…タンクヘッダプレート
１７ａ…連通部、タンク部
１６１〜１６５…連通防止部
１６６…突っ張り板部
Ｈ１…空間形成プレートの厚み
Ｈ２…セパレータの高さ（積層前高さ）
θ…角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルの冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器に関するものであり、例えば、車両用空調装置に用いて好適なものである。尚ここで、冷媒蒸発器としては、ヒ−トポンプサイクル時における室外熱交換器も含まれる。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両ユ−ザの要求により、運転席と助手席との風量を独立に制御することが検討されて実施されている。この要求に対して、冷媒蒸発器の通過風量をコア長さ方向において左右独立にコントロ−ルすることで対応してきている。従来、熱交換チュ−ブを縦置きに配置する場合の冷媒蒸発器において、左右風量独立コントロ−ルを行う場合、コア長さ方向に冷媒流れを分割すべくセパレ−タをタンク内に挿入し、冷媒が左右の違う流路にて流通する構造が必要となっていた。
【０００３】
しかし、これにより、冷媒の流路距離が長くなって圧力損失が大きくなることで冷媒蒸発器の性能向上の妨げとなっていた。その対応方法として本発明者らは、特願２００４−０４１４５３に記載する冷媒蒸発器（熱交換器）を出願している。これは前面の第１パス（先の出願明細書中の「ターン」と対応）を経た冷媒流れを後面の第２パスへ折り返す際、左右方向で入れ替えることで、冷媒側の圧力損失の低減と、温度分布の改善と、左右風量独立制御とを可能としている（以後、この新規冷媒パス方式を前後左右クロスターンと称する）。また、その簡素なタンク構造として特願２００４−１１４５６９を出願している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この前後左右クロスターンを持つ熱交換器を、より量産容易な簡素な構成としてゆくことは恒久の課題である。よって本発明は、上記出願技術に鑑みて成されたものであり、その目的は、前後左右クロスターンを構成しつつ、より簡素なタンク構造を持った冷媒蒸発器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項７に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、外部を流れる被冷却流体と内部を流れる冷媒との熱交換を行う冷媒蒸発器であり、冷媒流れは、冷媒導入部（６ａ）と冷媒導出部（６ｂ）との間に、少なくとも第１パス部（１Ｐ）と第２パス部（２Ｐ）とを有し、熱交換チュ−ブ（４）を並列させたチュ−ブ列で形成されるコア部と、第１パス部（１Ｐ）を経た冷媒を集合する冷媒集合部（１５ａ）と、冷媒を第２パス部（２Ｐ）に分配する冷媒分配部（１５ｂ）と、冷媒集合部（１５ａ）と冷媒分配部（１５ｂ）とを連通させる一対のタンク部（１４ａ、１７ａ）とを備え、コア部は、左右略全領域で第１パス部（１Ｐ）および第２パス部（２Ｐ）をそれぞれ形成する第１チュ−ブ列（１Ｌ）と第２チュ−ブ列（２Ｌ）とを前後の一方ずつに備え、冷媒集合部（１５ａ）と冷媒分配部（１５ｂ）とは、それぞれ左右に分割されており、一対のタンク部（１４ａ、１７ａ）は、それぞれ左右方向で別領域の冷媒集合部（１５ａ）と冷媒分配部（１５ｂ）とを連通させる冷媒蒸発器において、
冷媒集合部（１５ａ）と冷媒分配部（１５ｂ）と一対のタンク部（１４ａ、１７ａ）とは、各熱交換チュ−ブ（４）を接続すると共にタンク部（１４ａ）を有するヘッダプレート（１４）、冷媒集合部（１５ａ）と冷媒分配部（１５ｂ）とを前後方向にそれぞれ備えてそれらの間に連通空間（１５ｃ）を有する空間形成プレート（１５）、およびタンク部（１７ａ）を有するタンクヘッダプレート（１７）を積層して形成し、連通空間（１５ｃ）内にそれぞれ左右方向で別領域の冷媒集合部（１５ａ）と冷媒分配部（１５ｂ）とを交差させて連通させるため連通防止部（１６１〜１６５）を有するセパレータ（１６）を配設したことを特徴としている。
【０００６】
この請求項１に記載の発明によれば、従来構成に対し、より簡素な構成で前後左右クロスターンを実現することができ、冷媒側の圧力損失の低減・温度分布の改善・左右風量独立制御を可能とすると共に、簡易な加工・部品点数の低減などで生産性が向上し、コストを抑えることができる。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明では、セパレータ（１６）を複数部材（１６ａ〜１６ｃ）にて形成したことを特徴としている。この請求項２に記載の発明によれば、部品点数が若干増えても各部材（１６ａ〜１６ｃ）の加工が簡易になり、同一部材（１６ａ〜１６ｃ）の組み合わせにて対応できるようになる。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明では、空間形成プレート（１５）における連通空間（１５ｃ）の前後上下四辺の近傍に、セパレータ（１６）の連通防止部（１６２〜１６５）の端部が収まる凹部（１５ｄ）を設けたことを特徴としている。
【０００９】
この請求項３に記載の発明によれば、空間形成プレート（１５）に設けた凹部（１５ｄ）に、セパレータ（１６）の連通防止部（１６２〜１６５）の端部を収め、そこをヘッダプレート（１４）とタンクヘッダプレート（１７）とで挟み込むことにより、連通防止部（１６２〜１６５）の端部の浮きが押さえられ、ロウ付け品質が向上すると共に、良好な冷媒通路が得られる。尚、空間形成プレート（１５）はプレス加工にて凹部（１５ｄ）を形成しても良いし、凹部（１５ｄ）の形成された押し出し部材を母材とし、その後にプレス加工や切削加工などで孔開けを行っても良い。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明では、セパレータ（１６）の積層方向の高さ（Ｈ２）を、空間形成プレート（１５）の厚み（Ｈ１）よりも大きくしたことを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、各プレート（１４、１５、１７）を積層して前後方向の端部にてかしめ結合すると、ヘッダプレート（１４）とタンクヘッダプレート（１７）との中央部がたわみにより浮き加減となり易いため、セパレータ（１６）を若干量（０．０５〜０．２ｍｍ程度）大きくしておくことによりロウ付け品質が向上する。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明では、セパレータ（１６）の連通防止部（１６２〜１６５）に角度（θ）を付けてセパレータ（１６）の積層前高さ（Ｈ２）を、空間形成プレート（１５）の厚み（Ｈ１）よりも大きくしたことを特徴としている。また、請求項６に記載の発明では、連通防止部（１６２〜１６５）に付ける角度（θ）は、０〜３０度の範囲であることを特徴としている。
【００１２】
これら請求項５・６に記載の発明によれば、各プレート（１４、１５、１７）を積層した時にセパレータ（１６）が積層方向に若干量圧縮されて組み付くこととなる。この連通防止部（１６２〜１６５）のスプリング効果にてヘッダプレート（１４）とタンクヘッダプレート（１７）との良好な接触状態が得られ、ロウ付け品質が向上する。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明では、セパレータ（１６）の少なくとも長手方向両端部に、積層方向に立った突っ張り板部（１６６）を設けたことを特徴としている。この請求項７に記載の発明によれば、連通防止部（１６２〜１６５）端部の浮きが押さえられ、ロウ付け品質が向上すると共に、良好な冷媒通路が得られる。ちなみに、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一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１の（ａ）は本発明の第１実施形態における冷媒蒸発器１の斜視図であり、（ｂ）はコア部の部分拡大斜視図である。また、図２は図１の冷媒蒸発器１における上タンク部２の分解斜視構成図である。尚、本明細書中での前後方向とは風流れ方向で、風上側を前、風下側を後としてコア巾（厚み）方向と対応する。また、左右方向とは垂直方向に長手の熱交換チューブを水平方向に複数本並列させた積層方向で、コア長さ方向と対応する。
【００１５】
本実施形態は、コア長さ方向に全パスとした構成の前後Ｕターン蒸発器に適用したものであり、二酸化炭素冷媒（以下、ＣＯ２冷媒）などを用いて高圧側の冷媒圧力が臨界圧以上となって作動する超臨界冷凍サイクルに、本発明の冷媒蒸発器１を適用した例にて説明する。冷媒上流側にある図示しない膨張弁によって減圧されたＣＯ２冷媒が流入し、蒸発器１にて空気と熱交換することでＣＯ２冷媒が蒸発し、気化された冷媒がより下流側へ流出されるものである。
【００１６】
冷媒集合部・分配部を有する上タンク部２と冷媒導入部・導出部を有する下タンク部３との間に、第１パス部（前側コア部）１Ｐとなる前チュ−ブ列（第１チュ−ブ列）１Ｌと第２パス部（後側コア部）２Ｐとなる後チュ−ブ列（第２チュ−ブ列）２Ｌが配されたマルチフロ−（ＭＦ）型の熱交換器である。コネクタ６の冷媒導入部６ａから入った冷媒は、後下の入口側タンク部８Ａからコア部に流入（導入）され、前下の出口側タンク部８Ｂから流出（導出）し、コネクタ６の冷媒導出部６ｂから出る構成となっている。尚、前後下タンク部８Ａ・８Ｂの両端部は、キャップ９にて封止されている。
【００１７】
各コア部１Ｐ・２Ｐは、各熱交換チュ−ブ４と、後チュ−ブ列１Ｌと前チュ−ブ列２Ｌとで形成される各隙間には、図示の如く、コルゲ−トフィン（熱交換フィン）５が配されている。熱交換チュ−ブ４とコルゲ−トフィン５との位置関係の詳細を図１（ｂ）に示す。
【００１８】
そして、図例では、第１パスが後側コア部（後チュ−ブ列）１Ｐで行われて且つ上昇流となり、第２パスが前側コア部（前チュ−ブ列）２Ｐで行われて且つ下降流となるようになっており、従来と同様、直交対向流となるので性能・温度的に有利となる。また、第１パス部１Ｐを後側にして冷媒を下側から流入させた方が、各熱交換チュ−ブ４に対する分配性（ディストリビュ−ション性）が良好となり、温度分布の均一性に寄与する。
【００１９】
尚、コネクタ６を上側に配し、第１パス１Ｐを下降流となるようにしても良い。また、第１パス１Ｐが前側コア部（第２チュ−ブ列）２Ｐで行われるようにしても良い。上記前後Ｕターン蒸発器において、一つのパスを経た冷媒をコア長さ方向で入れ替えて流す構造となっている。尚、以下では、コア長さ方向で各熱交換チュ−ブ４の全部を入れ替えた事例について説明をするが、部分的に入れ替えても本発明の効果は奏する。
【００２０】
本実施形態に示す上タンク部２は、概略コア部上に、ヘッダプレート１４・空間形成プレート１５・タンクヘッダプレート１７を積層して形成されている。タンクヘッダプレート１７は、中央に１条のタンク部１７ａを形成するよう板材をプレス成形したものである。
【００２１】
また、ヘッダプレート１４も同様に、中央に１条のタンク部１４ａを形成するよう板材をプレス成形したものであり、タンクヘッダプレート１７と異なるのは、熱交換チューブ４を接続するチューブ孔１４ｂが対応する位置に開けられていることである。そして、タンク部１４ａと１７ａは第１パス部１Ｐと第２パス部２Ｐとの連通する一対の連通部となっている。
【００２２】
空間形成プレート１５は、冷媒集配空間機能を果たすものであり、板材の前後方向の各熱交換チュ−ブ４と対応する位置に冷媒集合部１５ａと冷媒分配部１５ｂとなる空間孔１５ａ・１５ｂと、それらの間にあって各空間孔１５ａ・１５ｂと連通すると共にタンク部１４ａ・１７ａと対応する位置に連通空間１５ｃとをプレスで孔開けしたものである。セパレータ１６は、左右方向でそれぞれ別領域の冷媒集合部１５ａと冷媒分配部１５ｂとを交差させて連通させるため連通防止部１６１〜１６５を持たせて（図５（ａ）参照）板材をプレス成形したものであり、空間形成プレート１５の連通空間１５ｃ内に配設される。
【００２３】
これは、第１パス部１Ｐを経た冷媒流れを第２パス部２Ｐへ折り返す際、左右方向で入れ替わるよう、上記一対の連通部１４ａ・１７ａを使って流路を形成するためのものである。そして、これらを積層すると空間孔１５ａ・１５ｂおよび連通部１４ａ・１７ａを使って冷媒集合部と冷媒分配部とが形成される。タンク部１４ａ・１７ａの両端部は、キャップ９が配置される。これらの部品は全てアルミニウムで形成されており、ロウ付けにて一体に接合される。
【００２４】
次に、上記構造の冷媒蒸発器１での冷媒の流れを説明する。図３の（ａ）は図１の冷媒蒸発器１における上タンク部２の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）中のＢ−Ｂ断面図である。また、図４は冷媒の流れを示す模式図である。そして、本形態におけるコア長さ方向における冷媒流れの入れ替えは下記の如く行われる。
【００２５】
左側第１パス１Ｐ（Ｌ）として後コア部１Ｐの左側チュ−ブ列から後側の空間１５ａを経てタンク部１７ａ内に集合した冷媒（Ａ−Ａ断面図中の実線矢印）は、タンク部１７ａ内を右方へと流れ、前側の空間１５ｂを経て前コア部２Ｐの右側チュ−ブ列へ流入することにより右側第２パス２Ｐ（Ｒ）へ移る（Ｂ−Ｂ断面図中の実線矢印）。
【００２６】
他方、右側第１パス１Ｐ（Ｒ）として後コア部１Ｐの右側チュ−ブ列から後側の空間１５ａを経てタンク部１４ａ内に集合した冷媒（Ｂ−Ｂ断面図中の点線矢印）は、タンク部１４ａ内を左方へと流れ、前側の空間１５ｂを経て前コア部２Ｐの左側チュ−ブ列へ流入することにより左側第２パス２Ｐ（Ｌ）へ移る（Ａ−Ａ断面図中の点線矢印）。尚、本実施形態の冷媒蒸発器１は、どちらから冷媒を流入させても同様の流路が構成される。
【００２７】
次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。冷媒集合部１５ａと冷媒分配部１５ｂと一対のタンク部１４ａ・１７ａとは、各熱交換チュ−ブ４を接続すると共にタンク部１４ａを有するヘッダプレート１４、冷媒集合部１５ａと冷媒分配部１５ｂとを前後方向にそれぞれ備えてそれらの間に連通空間１５ｃを有する空間形成プレート１５、およびタンク部１７ａを有するタンクヘッダプレート１７を積層して形成し、連通空間１５ｃ内にそれぞれ左右方向で別領域の冷媒集合部１５ａと冷媒分配部１５ｂとを交差させて連通させるため連通防止部１６１〜１６５を有するセパレータ１６を配設している。
【００２８】
これによれば、従来構成に対し、より簡素な構成で前後左右クロスターンを実現することができ、冷媒側の圧力損失の低減・温度分布の改善・左右風量独立制御を可能とすると共に、簡易な加工・部品点数の低減などで生産性が向上し、コストを抑えることができる。特に、従来構成にある交差プレートの全ての爪（連通防止部）の周囲をロウ付け接合することは難易度が高いのに対して、その連通防止部をセパレータとして１つにしてしまう本実施形態の構成はロウ付け品質を確保し易い構成となる。
【００２９】
（他の実施形態１）
図５の（ａ）は図２で示すセパレータ１６の斜視図であり、（ｂ）と（ｃ）は他の実施形態１を示す斜視図である。（ｂ）は階段状に折り曲げた部材１６ａを２つ、向きを違えて使用するようにしたものであり、（ｃ）は同じく階段状に折り曲げた部材１６ｂを２つ、コアの長さ方向に向きを違えて使用し、その間に仕切り板部材１６ｃを入れるようにしたものである。
【００３０】
このようにセパレータ１６を複数部材１６ａ〜１６ｃにて形成している。これによれば、部品点数が若干増えても各部材１６ａ〜１６ｃの加工が簡易になり、同一部材１６ａ〜１６ｃの組み合わせにて対応できるようになる。
【００３１】
（他の実施形態２）
図６は、他の実施形態２を示す空間形成プレート１５とセパレータ１６との側面図である。空間形成プレート１５における連通空間１５ｃの前後上下四辺の近傍に、セパレータ１６の連通防止部１６２〜１６５の端部が収まる凹部１５ｄを設けたものである。これによれば、空間形成プレート１５に設けた凹部１５ｄに、セパレータ１６の連通防止部１６２〜１６５の端部を収め、そこをヘッダプレート１４とタンクヘッダプレート１７とで挟み込むことにより、連通防止部１６２〜１６５の端部の浮きが押さえられ、ロウ付け品質が向上すると共に、良好な冷媒通路が得られる。
【００３２】
尚、空間形成プレート１５はプレス加工にて凹部１５ｄを形成しても良いし、凹部１５ｄの形成された押し出し部材を母材とし、その後にプレス加工や切削加工などで孔開けを行っても良い。
【００３３】
（他の実施形態３）
図７は、他の実施形態３を示す空間形成プレート１５とセパレータ１６との側面図である。セパレータ１６の積層方向の高さＨ２を、空間形成プレート１５の厚みＨ１よりも大きくしている。これによれば、各プレート１４・１５・１７を積層して前後方向の端部にてかしめ結合すると、ヘッダプレート１４とタンクヘッダプレート１７との中央部がたわみにより浮き加減となり易いため、セパレータ１６を若干量（０．０５〜０．２ｍｍ程度）大きくしておくことによりロウ付け品質が向上する。
【００３４】
（他の実施形態４）
図８は、他の実施形態４を示す空間形成プレート１５とセパレータ１６との部分拡大側面図である。セパレータ１６の連通防止部１６２〜１６５に角度θを付けて、セパレータ１６の積層前高さＨ２を、空間形成プレート１５の厚みＨ１よりも大きくしている。また、その連通防止部１６２〜１６５に付ける角度θは、０〜３０度の範囲としている。
【００３５】
これによれば、各プレート１４・１５・１７を積層した時にセパレータ１６が積層方向に若干量圧縮されて組み付くこととなる。この連通防止部１６２〜１６５のスプリング効果にてヘッダプレート１４とタンクヘッダプレート１７との良好な接触状態が得られ、ロウ付け品質が向上する。
【００３６】
（他の実施形態５）
図９は、他の実施形態５を示すセパレータ１６の斜視図である。セパレータ１６の少なくとも長手方向両端部に、積層方向に立った突っ張り板部１６６を設けている。これによれば、連通防止部１６２〜１６５端部の浮きが押さえられ、ロウ付け品質が向上すると共に、良好な冷媒通路が得られる。
【００３７】
（他の実施形態６）
図１０は、他の実施形態６を示す上タンク部２の断面図である。図１０に示すように、セパレータ１６の端部１６７・１６８は、ヘッダプレート１４やタンクヘッダプレート１７と積層（上下）方向のみで接合するだけではなく、通風（前後）方向で接合するようにしても良い。
【００３８】
（他の実施形態７）
図１１は、他の実施形態７を示す空間形成プレート１５とキャップ９との斜視図である。図２では各部のキャップ９を別々に構成したが、図１１の下側図に示すように、空間形成プレート１５に挿入孔１５ｅを設けると共に、上下一体としたキャップ９をその挿入孔１５ｅに差し込んで組み付ける構造としても良い。
【００３９】
（他の実施形態８）
図１２は他の実施形態８を示すコア部中心側より見た下タンク部３の部分水平断面図であり、図１３は図１２中のＣ−Ｃ断面図、図１４は図１２中のＤ−Ｄ断面図である。本実施形態に示す下タンク部３の基本構造は、上述した上タンク部２と同じである。図１３に示すように、概略コア部の下に、ヘッダプレート１０・空間形成プレート１１・タンクヘッダプレート１２を積層して形成されている。タンクヘッダプレート１２は、前後に２条の入口側タンク部８Ａと出口側タンク部８Ｂとを形成するよう板材をプレス成形したものである。
【００４０】
ヘッダプレート１０は、熱交換チューブ４を接続するチューブ孔１０ａが対応する位置に開くよう板材をプレス成形したものである。また、空間形成プレート１１は、冷媒集配空間機能を果たすものであり、板材の前後方向の各熱交換チュ−ブ４と対応する位置に冷媒集合部１１ａと冷媒分配部１１ａとなる空間孔１１ａをプレスで孔開けしたものである。これらを積層すると空間孔１１ａを使って冷媒集合部と冷媒分配部とが形成される。これらの部品は全てアルミニウムで形成されており、ロウ付けにて一体に接合される。
【００４１】
そして、本実施例の下タンク部３は、図１２・１４に示すように、各熱交換チュ−ブ４の間に凝縮水を排水する排水溝１３ａや排水孔１３ｂを設けたものである。尚、排水溝１３ａや排水孔１３ｂの形状は実施例に限られるものではない。また、各熱交換チュ−ブ４の間にかしめ部１０ａ・１０ｂを設けたものである。図１４に示す実施例では排水溝１３ａや排水孔１３ｂの部分をかしめ部１０ａ・１０ｂとして利用したものである。
【００４２】
尚、上述した本発明の前後左右クロスターンの上タンク部２も基本構造は同じであるため、上述の実施形態では説明しなかったが、同様のかしめ構造としても良い。また、上述した本発明の前後左右クロスターンのタンク部は、コア部の下側に配置しても良い。その場合にはタンク部が前後方向の略中央に配置されるため、図１２のように排水孔１３ｂを前後方向の略中央に配置することはできないが、タンク部を避けて熱交換チュ−ブ４の間に同様の排水孔を設けても良い。
【００４３】
（他の実施形態９）
図１５は、（ａ）（ｂ）とも他の実施形態９を示す図１の冷媒蒸発器１における模式図である。被冷却流体の流れ方向にチュ−ブ列を３列以上備えた冷媒蒸発器において、前後左右で交差させて別領域にパスさせる、いわゆる前後左右クロスターンを、全部または一部のチュ−ブ列で形成しても良い。
【００４４】
（他の実施形態１０）
図１６は、（ａ）（ｂ）とも他の実施形態１０を示す図１の冷媒蒸発器１における模式図である。被冷却流体の流れ方向にチュ−ブ列を複数備えた冷媒蒸発器において、前後左右で交差させて別領域にパスさせる、いわゆる前後左右クロスターンを、コア面全部または一部のチュ−ブ４で形成しても良い。
【００４５】
（その他の実施形態）
本発明は、上記各実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載される範囲内で種々に及ぶものである。上述の実施形態では、ＣＯ２冷媒を用いた超臨界冷凍サイクルの例で示したが、本発明は冷媒種類や冷媒圧力を限定するものではなく、例えばフロン冷媒などを用いた冷凍サイクルに適用しても良い。また、上述の実施形態では、冷媒蒸発器について説明してきたが、本発明は、冷媒以外の熱媒体を使用し、被温調流体を温調（加熱など）する熱交換器などに適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態における冷媒蒸発器１の斜視図であり、（ｂ）はコア部の部分拡大斜視図である。
【図２】図１の冷媒蒸発器１における上タンク部２の分解斜視構成図である。
【図３】（ａ）は図１の冷媒蒸発器１における上タンク部２の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）中のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１の冷媒蒸発器１における冷媒の流れを示す模式図である。
【図５】（ａ）は図２で示すセパレータ１６の斜視図であり、（ｂ）と（ｃ）は他の実施形態１を示す斜視図である。
【図６】他の実施形態２を示す空間形成プレート１５とセパレータ１６との側面図である。
【図７】他の実施形態３を示す空間形成プレート１５とセパレータ１６との側面図である。
【図８】他の実施形態４を示す空間形成プレート１５とセパレータ１６との部分拡大側面図である。
【図９】他の実施形態５を示すセパレータ１６の斜視図である。
【図１０】他の実施形態６を示す上タンク部２の断面図である。
【図１１】他の実施形態７を示す空間形成プレート１５とキャップ９との斜視図である。
【図１２】他の実施形態８を示すコア部中心側より見た下タンク部３の部分水平断面図である。
【図１３】図１２中のＣ−Ｃ断面図である。
【図１４】図１２中のＤ−Ｄ断面図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）とも他の実施形態９を示す図１の冷媒蒸発器１における模式図である。
【図１６】（ａ）（ｂ）とも他の実施形態１０を示す図１の冷媒蒸発器１における模式図である。
【符号の説明】
【００４７】
１Ｌ…後チュ−ブ列（第１チュ−ブ列）
１Ｐ…後側コア部（第１パス部）
２Ｌ…前チュ−ブ列（第２チュ−ブ列）
２Ｐ…前側コア部（第２パス部）
４…熱交換チュ−ブ
６ａ…冷媒導入部
６ｂ…冷媒導出部
１４…ヘッダプレート
１４ａ…連通部、タンク部
１５…空間形成プレート
１５ａ…空間孔、冷媒集合部
１５ｂ…空間孔、冷媒分配部
１５ｃ…連通空間
１５ｄ…凹部
１６…セパレータ
１６ａ〜１６ｃ…複数部材
１７…タンクヘッダプレート
１７ａ…連通部、タンク部
１６１〜１６５…連通防止部
１６６…突っ張り板部
Ｈ１…空間形成プレートの厚み
Ｈ２…セパレータの高さ（積層前高さ）
θ…角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部を流れる被冷却流体と内部を流れる冷媒との熱交換を行う冷媒蒸発器であり、
冷媒流れは、冷媒導入部（６ａ）と冷媒導出部（６ｂ）との間に、少なくとも第１パス部（１Ｐ）と第２パス部（２Ｐ）とを有し、
熱交換チュ−ブ（４）を並列させたチュ−ブ列で形成されるコア部と、前記第１パス部（１Ｐ）を経た冷媒を集合する冷媒集合部（１５ａ）と、冷媒を前記第２パス部（２Ｐ）に分配する冷媒分配部（１５ｂ）と、前記冷媒集合部（１５ａ）と前記冷媒分配部（１５ｂ）とを連通させる一対のタンク部（１４ａ、１７ａ）とを備え、
前記コア部は、左右略全領域で前記第１パス部（１Ｐ）および前記第２パス部（２Ｐ）をそれぞれ形成する第１チュ−ブ列（１Ｌ）と第２チュ−ブ列（２Ｌ）とを前後の一方ずつに備え、
前記冷媒集合部（１５ａ）と前記冷媒分配部（１５ｂ）とは、それぞれ左右に分割されており、
前記一対のタンク部（１４ａ、１７ａ）は、それぞれ左右方向で別領域の前記冷媒集合部（１５ａ）と前記冷媒分配部（１５ｂ）とを連通させる冷媒蒸発器において、
前記冷媒集合部（１５ａ）と前記冷媒分配部（１５ｂ）と前記一対のタンク部（１４ａ、１７ａ）とは、前記各熱交換チュ−ブ（４）を接続すると共に前記タンク部（１４ａ）を有するヘッダプレート（１４）、前記冷媒集合部（１５ａ）と前記冷媒分配部（１５ｂ）とを前後方向にそれぞれ備えてそれらの間に連通空間（１５ｃ）を有する空間形成プレート（１５）、および前記タンク部（１７ａ）を有するタンクヘッダプレート（１７）を積層して形成し、前記連通空間（１５ｃ）内にそれぞれ左右方向で別領域の前記冷媒集合部（１５ａ）と前記冷媒分配部（１５ｂ）とを交差させて連通させるため連通防止部（１６１〜１６５）を有するセパレータ（１６）を配設したことを特徴とする冷媒蒸発器。
【請求項２】
前記セパレータ（１６）を複数部材（１６ａ〜１６ｃ）にて形成したことを特徴とする請求項１に記載の冷媒蒸発器。
【請求項３】
前記空間形成プレート（１５）における前記連通空間（１５ｃ）の前後上下四辺の近傍に、前記セパレータ（１６）の前記連通防止部（１６２〜１６５）の端部が収まる凹部（１５ｄ）を設けたことを特徴とする請求項２に記載の冷媒蒸発器。
【請求項４】
前記セパレータ（１６）の前記積層方向の高さ（Ｈ２）を、前記空間形成プレート（１５）の厚み（Ｈ１）よりも大きくしたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の冷媒蒸発器。
【請求項５】
前記セパレータ（１６）の前記連通防止部（１６２〜１６５）に角度（θ）を付けて前記セパレータ（１６）の積層前高さ（Ｈ２）を、前記空間形成プレート（１５）の厚み（Ｈ１）よりも大きくしたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の冷媒蒸発器。
【請求項６】
前記連通防止部（１６２〜１６５）に付ける前記角度（θ）は、０〜３０度の範囲であることを特徴とする請求項５に記載の冷媒蒸発器。
【請求項７】
前記セパレータ（１６）の少なくとも長手方向両端部に、前記積層方向に立った突っ張り板部（１６６）を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の冷媒蒸発器。
【請求項１】
外部を流れる被冷却流体と内部を流れる冷媒との熱交換を行う冷媒蒸発器であり、
冷媒流れは、冷媒導入部（６ａ）と冷媒導出部（６ｂ）との間に、少なくとも第１パス部（１Ｐ）と第２パス部（２Ｐ）とを有し、
熱交換チュ−ブ（４）を並列させたチュ−ブ列で形成されるコア部と、前記第１パス部（１Ｐ）を経た冷媒を集合する冷媒集合部（１５ａ）と、冷媒を前記第２パス部（２Ｐ）に分配する冷媒分配部（１５ｂ）と、前記冷媒集合部（１５ａ）と前記冷媒分配部（１５ｂ）とを連通させる一対のタンク部（１４ａ、１７ａ）とを備え、
前記コア部は、左右略全領域で前記第１パス部（１Ｐ）および前記第２パス部（２Ｐ）をそれぞれ形成する第１チュ−ブ列（１Ｌ）と第２チュ−ブ列（２Ｌ）とを前後の一方ずつに備え、
前記冷媒集合部（１５ａ）と前記冷媒分配部（１５ｂ）とは、それぞれ左右に分割されており、
前記一対のタンク部（１４ａ、１７ａ）は、それぞれ左右方向で別領域の前記冷媒集合部（１５ａ）と前記冷媒分配部（１５ｂ）とを連通させる冷媒蒸発器において、
前記冷媒集合部（１５ａ）と前記冷媒分配部（１５ｂ）と前記一対のタンク部（１４ａ、１７ａ）とは、前記各熱交換チュ−ブ（４）を接続すると共に前記タンク部（１４ａ）を有するヘッダプレート（１４）、前記冷媒集合部（１５ａ）と前記冷媒分配部（１５ｂ）とを前後方向にそれぞれ備えてそれらの間に連通空間（１５ｃ）を有する空間形成プレート（１５）、および前記タンク部（１７ａ）を有するタンクヘッダプレート（１７）を積層して形成し、前記連通空間（１５ｃ）内にそれぞれ左右方向で別領域の前記冷媒集合部（１５ａ）と前記冷媒分配部（１５ｂ）とを交差させて連通させるため連通防止部（１６１〜１６５）を有するセパレータ（１６）を配設したことを特徴とする冷媒蒸発器。
【請求項２】
前記セパレータ（１６）を複数部材（１６ａ〜１６ｃ）にて形成したことを特徴とする請求項１に記載の冷媒蒸発器。
【請求項３】
前記空間形成プレート（１５）における前記連通空間（１５ｃ）の前後上下四辺の近傍に、前記セパレータ（１６）の前記連通防止部（１６２〜１６５）の端部が収まる凹部（１５ｄ）を設けたことを特徴とする請求項２に記載の冷媒蒸発器。
【請求項４】
前記セパレータ（１６）の前記積層方向の高さ（Ｈ２）を、前記空間形成プレート（１５）の厚み（Ｈ１）よりも大きくしたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の冷媒蒸発器。
【請求項５】
前記セパレータ（１６）の前記連通防止部（１６２〜１６５）に角度（θ）を付けて前記セパレータ（１６）の積層前高さ（Ｈ２）を、前記空間形成プレート（１５）の厚み（Ｈ１）よりも大きくしたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の冷媒蒸発器。
【請求項６】
前記連通防止部（１６２〜１６５）に付ける前記角度（θ）は、０〜３０度の範囲であることを特徴とする請求項５に記載の冷媒蒸発器。
【請求項７】
前記セパレータ（１６）の少なくとも長手方向両端部に、前記積層方向に立った突っ張り板部（１６６）を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の冷媒蒸発器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
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【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００６−１０２６３（Ｐ２００６−１０２６３Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９０１０２（Ｐ２００４−１９０１０２）
【出願日】平成１６年６月２８日（２００４．６．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２８日（２００４．６．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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