JP7081417B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

本開示は、熱交換器に関する。

従来、特許文献１に記載の熱交換器がある。特許文献１に記載の熱交換器は、複数のチューブの積層構造からなる凝縮部と、複数のチューブの積層構造からなる蒸発部と、凝縮部の第１チューブ及び蒸発部の第２チューブの間に設けられる中間チューブとを一体的に有している。凝縮部のチューブ、蒸発部のチューブ、及び中間チューブのそれぞれの間には、冷媒と空気との間の熱交換を促進させるためのフィンが設けられている。

凝縮部では、その内部を流れる冷媒と、その外部を流れる空気との間で熱交換を行うことにより冷媒を凝縮させる。凝縮部にて凝縮された冷媒は、第１ヘッダタンクに集められた後、中間チューブを通じて第２ヘッダタンクに流入する。この際、中間チューブ、あるいは第２ヘッダタンクに設けられた減圧構造により、凝縮部を通過した冷媒が減圧される。第２ヘッダタンクは、減圧構造を通じて減圧された冷媒を蒸発部に分配する。蒸発部では、その内部を流れる冷媒と、その外部を流れる空気との間で熱交換を行うことにより、冷媒を蒸発させる。

特開２００３－４２５９７号公報

ところで、特許文献１に記載の熱交換器では、凝縮部と蒸発部とがフィン及び中間チューブを介して熱的に接続されているため、それらの間で熱交換が行われる可能性がある。凝縮部と蒸発部との間で熱交換が行われると、凝縮部及び蒸発部において熱的な損失が生じる。そのため、凝縮部における冷媒の凝縮能力、及び蒸発部における冷媒の蒸発能力が共に低下するおそれがある。

本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、凝縮部及び蒸発部を一体的に有する構造であっても、凝縮能力及び蒸発能力の低下を抑制することの可能な熱交換器を提供することにある。

上記課題を解決する熱交換器（６）は、凝縮部（３）と、蒸発部（５）と、ヘッダタンク（２０，３０）と、中間チューブ（１３）と、を備える。凝縮部は、複数の第１チューブ（１１）の積層構造により構成され、第１チューブの内部を流れる冷媒と、第１チューブの外部を流れる冷媒との間で熱交換を行うことにより、第１チューブの内部を流れる冷媒を凝縮させる。蒸発部は、複数の第２チューブ（１２）の積層構造により構成され、第２チューブの内部を流れる冷媒と、第２チューブの外部を流れる冷媒との間で熱交換を行うことにより、第２チューブの内部を流れる冷媒を蒸発させる。ヘッダタンクは、凝縮部、及び蒸発部が接続され、それらを一体的に組み付ける。中間チューブは、凝縮部と蒸発部との間に設けられるとともに、ヘッダタンクに接続され、凝縮部を通過した冷媒を蒸発部に流通させる。中間チューブは、凝縮部を通過し、且つ蒸発部に流入する前の冷媒を減圧させる減圧部（４）を有する。凝縮部と中間チューブとの間、及び蒸発部と中間チューブとの間には、それらの間の熱抵抗を、隣り合う第１チューブの間の熱抵抗、及び隣り合う第２チューブの間の熱抵抗よりも大きくする熱抵抗構造（６０）が設けられている。

この構成によれば、熱抵抗構造により凝縮部と蒸発部との間の熱抵抗を増加させることができるため、それらの間で熱交換が行われ難くなる。そのため、凝縮部及び蒸発部を一体的に有する構造であっても、凝縮能力及び蒸発能力の低下を抑制することができる。
なお、上記手段、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、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。

本開示によれば、凝縮部及び蒸発部を一体的に有する構造であっても、凝縮能力及び蒸発能力の低下を抑制することの可能な熱交換器を提供できる。

図１は、第１実施形態の熱交換器を含む冷凍サイクル装置の概略構成を示すブロック図である。 図２は、第１実施形態の熱交換器の正面構造を示す正面図である。 図３（Ａ），（Ｂ）は、第１実施形態の第１チューブ、第２チューブ、及び中間チューブのそれぞれの断面構造を示す断面図である。 図４は、第１実施形態の熱交換器と送風機との位置関係を模式的に示す図である。 図５は、第１実施形態の第１変形例の熱交換器と送風機との位置関係を模式的に示す図である。 図６は、第１実施形態の第２変形例のチューブの正面構造を示す正面図である。 図７は、第１実施形態の第２変形例のチューブの正面構造を示す正面図である。 図８は、第１実施形態の第３変形例の熱交換器の正面構造を示す正面図である。 図９は、第１実施形態の第３変形例の熱交換器の正面構造を示す正面図である。 図１０は、第１実施形態の第３変形例のチューブの断面構造を示す断面図である。 図１１は、第２実施形態の熱交換器の正面構造を示す正面図である。 図１２は、第２実施形態の変形例の熱抵抗部材の斜視構造を示す斜視図である。 図１３は、第２実施形態の変形例の熱抵抗部材の斜視構造を示す斜視図である。 図１４は、第２実施形態の変形例の熱抵抗部材の斜視構造を示す斜視図である。 図１５は、第３実施形態の熱交換器の正面構造を示す正面図である。 図１６は、第３実施形態のドロンカッププレートの平面構造を示す平面図である。 図１７は、第３実施形態の第１変形例の熱交換器の正面構造を示す正面図である。 図１８は、第３実施形態の第２変形例のドロンカッププレートの平面構造を示す平面図である。 図１９は、図８のＸＩＸ－ＸＩＸ線に沿った断面構造を示す断面図である。 図２０は、第３実施形態の第３変形例のドロンカッププレートの平面構造を示す平面図である。 図２１は、図２０のＸＸＩ－ＸＸＩ線に沿った断面構造を示す断面図である。 図２２は、第４実施形態の熱交換器の正面構造を示す正面図である。 図２３は、第４実施形態の絞り部の断面構造を示す断面図である。 図２４は、第４実施形態の絞り部の断面構造を示す断面図である。 図２５は、第５実施形態の熱交換器の正面構造を示す正面図である。 図２６は、第６実施形態の熱交換器の正面構造を示す正面図である。

以下、熱交換器の実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
＜第１実施形態＞
はじめに、第１実施形態の熱交換器について説明する。はじめに、本実施形態の熱交換器が用いられる冷凍サイクル装置の概略構成について説明する。

図１に示されるように、冷凍サイクル装置１は、基本的には、圧縮部２、凝縮部３、減圧部４、及び蒸発部５により構成されている。これらの要素は冷媒の流路により環状に接続されており、各要素を冷媒が循環している。
圧縮部２は、蒸発部５から冷媒を吸引して圧縮するとともに、圧縮した冷媒を凝縮部３に吐出する。凝縮部３は、圧縮部２により圧縮された高温の冷媒と空気との間で熱交換を行うことにより、高温の冷媒を冷却して凝縮させる。減圧部４は、凝縮部３にて冷却された冷媒を減圧する。蒸発部５は、減圧部４により減圧された冷媒と空気との間で熱交換を行うことにより冷媒を蒸発させるとともに、その蒸発潜熱により空気を冷却する。

この冷凍サイクル装置１では、凝縮部３、減圧部４、及び蒸発部５が熱交換器６として一体化されている。
次に、本実施形態の熱交換器６の構造について具体的に説明する。

図２に示されるように、熱交換器６は、複数のチューブ１０と、ヘッダタンク２０，３０とを備えている。チューブ１０及びヘッダタンク２０，３０は、アルミニウム等の金属材料により形成されるとともに、ろう付けにより互いに接合されている。なお、図２には、互いに直交する３軸方向がＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向でそれぞれ示されている。

複数のチューブ１０は、図中に矢印Ｘで示される方向に所定の間隔をあけて積層配置されている。複数のチューブ１０の間に形成される隙間には、矢印Ｙで示される方向に空気が流れる。チューブ１０は、矢印Ｚで示される方向に延びるように形成された管状の部材からなる。チューブ１０の内部には、冷媒の流れる流路が矢印Ｚで示される方向に延びるように形成されている。チューブ１０は、矢印Ｘで示される方向の幅が薄く、且つ矢印Ｙで示される方向の幅が長くなるように扁平状に形成されている。

以下では、便宜上、矢印Ｘで示される方向を「チューブ積層方向Ｘ」と称し、矢印Ｙで示される方向を「空気流れ方向Ｙ」と称し、矢印Ｚで示される方向を「チューブ長手方向Ｚ」と称する。
複数のチューブ１０のうち、中央よりも右側に配置される複数の第１チューブ１１は凝縮部３を構成している。また、複数のチューブ１０のうち、中央よりも左側に配置される複数の第２チューブ１２は蒸発部５を構成している。さらに、第１チューブ１１及び第２チューブ１２の間には中間チューブ１３が配置されている。

以下では、便宜上、第１チューブ１１において中央よりも右側に配置される複数のチューブを右側第１チューブ１１１と称し、第１チューブ１１において中央よりも左側に配置される複数のチューブを左側第１チューブ１１２と称する。また、第２チューブ１２において中央よりも右側に配置される複数のチューブを右側第２チューブ１２１と称し、第２チューブ１２において中央よりも左側に配置される複数のチューブを左側第２チューブ１２２と称する。

図３（Ａ）に示されるように、第１チューブ１１及び第２チューブ１２は、薄い外壁部を有する中空部材からなる。第１チューブ１１及び第２チューブ１２の内部空間は、冷媒の流れる冷媒流路１０１である。これに対し、図３（Ｂ）に示されるように、中間チューブ１３は、第１チューブ１１及び第２チューブ１２の冷媒流路１０１よりも小さい流路断面積を有する細い冷媒流路１０２が内部に二本設けられる構造からなる、いわゆるキャピラリチューブである。図３（Ｂ）に示される中間チューブ１３は、絞りチューブとも称される。中間チューブ１３は、細い冷媒流路１０２に冷媒を通過させることにより冷媒を減圧させる。すなわち、本実施形態では、中間チューブ１３が、図１に示される減圧部４を構成している。中間チューブ１３は、凝縮部３としての第１チューブ１１を通過した冷媒を、蒸発部５としての第２チューブ１２に流通させる。

図２に示されるように、隣り合う第１チューブ１１，１１の間には、アウターフィン９１がろう付けにより接合されている。アウターフィン９１は、アルミニウム等の金属材料からなる薄い板材を波状に屈曲させることにより形成される、いわゆるコルゲートフィンである。アウターフィン９１は、隣り合う第１チューブ１１，１１の間を流れる空気との接触面積を増加させることにより、第１チューブ１１の内部を流れる冷媒と空気との間の熱交換を促進させる機能を有している。隣り合う第２チューブ１２，１２の間にも、同様にアウターフィン９２がろう付けにより接合されている。

第１チューブ１１と中間チューブ１３との間には、アウターフィンが設けられておらず、隙間が形成されている。同様に、第２チューブ１２と中間チューブ１３との間にも、アウターフィンが設けられておらず、隙間が形成されている。
各ヘッダタンク２０，３０は、チューブ積層方向Ｘに延びるように形成された筒状の部材からなる。第１ヘッダタンク２０は、第１チューブ１１、第２チューブ１２、及び中間チューブ１３のそれぞれの上端部に接続されている。第２ヘッダタンク３０は、第１チューブ１１、第２チューブ１２、及び中間チューブ１３のそれぞれの下端部に接続されている。ヘッダタンク２０，３０は、凝縮部３としての第１チューブ１１、蒸発部５としての第２チューブ１２、及び中間チューブ１３を一体的に組み付けている。

第１ヘッダタンク２０の内部には、第１隔壁２１及び第２隔壁２２が設けられている。これらの第１隔壁２１及び第２隔壁２２は、第１ヘッダタンク２０の内部通路を第１内部通路２３１、第２内部通路２３２、及び第３内部通路２３３に区画している。第１内部通路２３１は、右側第１チューブ１１１の上端部に接続されている。第２内部通路２３２は、左側第１チューブ１１２の上端部、及び中間チューブ１３の上端部に接続されている。第３内部通路２３３は、右側第２チューブ１２１及び左側第２チューブ１２２のそれぞれの上端部に接続されている。第１ヘッダタンク２０では、第１内部通路２３１及び第２内部通路２３２が、凝縮部３を流れる冷媒の通路となる凝縮部用内部通路に相当する。また、第３内部通路２３３が、蒸発部５を流れる冷媒の通路となる蒸発部用内部通路に相当する。第１ヘッダタンク２０において第１内部通路２３１が設けられる部分の外面には、圧縮部２により圧縮された冷媒が流入する流入口４０が設けられている。

図２に示されるように、第２ヘッダタンク３０の内部には、第１隔壁３１及び第２隔壁３２が設けられている。これらの第１隔壁３１及び第２隔壁３２は、第２ヘッダタンク３０の内部通路を第１内部通路３３１、第２内部通路３３２、及び第３内部通路３３３に区画している。第１内部通路３３１は、右側第１チューブ１１１及び左側第１チューブ１１２のそれぞれの下端部に接続されている。第２内部通路３３２は、中間チューブ１３の下端部、及び右側第２チューブ１２１の下端部に接続されている。第３内部通路３３３は、左側第２チューブ１２２の下端部に接続されている。第２ヘッダタンク３０では、第１内部通路３３１が、凝縮部３を流れる冷媒の通路となる凝縮部用内部通路に相当する。また、第２内部通路３３２及び第３内部通路３３３が、蒸発部５を流れる冷媒の通路となる蒸発部用内部通路に相当する。第２ヘッダタンク３０において第３内部通路３３３が設けられる部分の外面には、圧縮部２に冷媒を吐出する流出口４１が設けられている。

図４に示されるように、熱交換器６よりも空気流れ方向の上流側には、熱交換器６に空気を送風する送風機７が配置されている。送風機７と熱交換器６との間には、送風機７から送風される空気を熱交換器６に導くためのガイド壁８ａ，８ｂが設けられている。
熱交換器６には、第１チューブ１１と中間チューブ１３との間の隙間、及び第２チューブ１２と中間チューブ１３との間の隙間を閉塞する閉塞部材５０が設けられている。閉塞部材５０は、送風機７から送風される空気が第１チューブ１１と中間チューブ１３との間の隙間、及び第２チューブ１２と中間チューブ１３との間の隙間に流れることを防止する。このような構造により、送風機７から熱交換器６に送風される空気は、第１チューブ１１，１１の隙間、及び第２チューブ１２，１２の間の隙間のみを流れるようになっている。

次に、本実施形態の熱交換器６の動作例について説明する。
図２に示されるように、熱交換器６では、圧縮部２により圧縮された冷媒が流入口４０を通じて第１ヘッダタンク２０の第１内部通路２３１に流入する。第１ヘッダタンク２０の第１内部通路２３１に流入した冷媒は、右側第１チューブ１１１、第２ヘッダタンク３０の第１内部通路３３１、左側第１チューブ１１２を順に流れる。右側第１チューブ１１１及び左側第１チューブ１１２を冷媒が流れる際、それらの外部を流れる空気と冷媒との間で熱交換が行われることにより、冷媒が凝縮されて冷却される。このように、熱交換器６では、第１チューブ１１が凝縮部３として機能する。

左側第１チューブ１１２を通過することにより冷却された冷媒は、第１ヘッダタンク２０の第２内部通路２３２に集められた後、中間チューブ１３に流入する。中間チューブ１３を冷媒が流れる際、中間チューブ１３の細い冷媒流路１０２を冷媒が流れることにより冷媒が減圧される。このように、熱交換器６では、中間チューブ１３が減圧部４として機能する。

中間チューブ１３において減圧された冷媒は、第２ヘッダタンク３０の第２内部通路３３２に流入する。第２ヘッダタンク３０の第２内部通路２３２に流入した冷媒は、右側第２チューブ１２１、第１ヘッダタンク２０の第３内部通路２３３、左側第２チューブ１２２を順に流れる。右側第２チューブ１２１及び左側第２チューブ１２２を冷媒が流れる際、それらの外部を流れる空気と冷媒との間で熱交換が行われることにより、冷媒が蒸発するとともに、その際に発生する蒸発潜熱により空気が冷却される。このように、熱交換器６では、第２チューブ１２が蒸発部５として機能する。

左側第２チューブ１２２を通過した冷媒は、第２ヘッダタンク３０の第３内部通路３３３に集められた後、流出口４１から圧縮部２に吐出される。
一方、図２に示されるように、熱交換器６では、隣り合う第１チューブ１１，１１の間にアウターフィン９１が設けられている。そのため、隣り合う第１チューブ１１，１１の間では、空気を介して熱が伝達されるだけでなく、アウターフィン９１を介して熱が伝達される。したがって、隣り合う第１チューブ１１，１１の間の熱抵抗は、アウターフィン９１が存在しない場合よりも、アウターフィン９１が存在した場合の方が小さくなる。隣り合う第２チューブ１２，１２の間の熱抵抗に関しても同様である。

この点、熱交換器６では、第１チューブ１１と中間チューブ１３との間の隙間に空間Ｓ１１が形成されるとともに、第２チューブ１２と中間チューブ１３との間の隙間に空間Ｓ１２が形成されている。したがって、第１チューブ１１と中間チューブ１３との間の熱抵抗、及び第２チューブ１２と中間チューブ１３との間の熱抵抗は、隣り合う第１チューブ１１，１１の間の熱抵抗、及び隣り合う第２チューブ１２，１２の間の熱抵抗よりも大きくなっている。このように、熱交換器６では、空間Ｓ１１，Ｓ１２が、第１チューブ１１と第２チューブ１２との間の熱抵抗を、隣り合う第１チューブ１１，１１の間の熱抵抗、及び隣り合う第２チューブ１２，１２の間の熱抵抗よりも大きくする熱抵抗構造６０として機能している。

なお、熱交換器６の製造の際には、例えば第１チューブ１１と中間チューブ１３との間の隙間、及び第２チューブ１２と中間チューブ１３との間の隙間にカーボン製の治具を挟み込んでチューブ１０、ヘッダタンク２０，３０、及びアウターフィン９１，９２が組み付けられた後、各部材がろう付けにより接合される。各部材がろう付けされた後、カーボン製の治具が取り外されることにより、第１チューブ１１と中間チューブ１３との間の隙間に空間Ｓ１１が形成されるとともに、第２チューブ１２と中間チューブ１３との間の隙間に空間Ｓ１２が形成される。

以上説明した本実施形態の熱交換器６では、以下の（１）～（４）に示される作用及び効果を得ることができる。
（１）熱抵抗構造６０により、第１チューブ１１と第２チューブ１２との間の熱抵抗、換言すれば凝縮部３と蒸発部５との間の熱抵抗を増加させることができるため、それらの間で熱交換が行われ難くなる。そのため、凝縮部３及び蒸発部５を一体的に有する構造であっても、熱交換器６における凝縮能力及び蒸発能力の低下を抑制することができる。

（２）熱抵抗構造６０は、凝縮部３と中間チューブ１３との間に形成される隙間に設けられる空間Ｓ１１、及び蒸発部５と中間チューブ１３との間に形成される隙間に設けられる空間Ｓ１２からなる。このような構成によれば、凝縮部３と蒸発部５との間の熱抵抗を増加させるための熱抵抗構造６０を容易に実現することができる。

（３）図４に示されるように、熱交換器６は、凝縮部３と中間チューブ１３との間に形成される隙間、及び蒸発部５と中間チューブ１３との間に形成される隙間を閉塞する閉塞部材５０を更に備えている。このような構成によれば、送風機７から送風される空気が、それらの隙間に流入することがないため、凝縮部３及び蒸発部５に流入する空気の流量を実質的に増加させることができる。そのため、熱交換器６の凝縮能力及び蒸発能力を向上させることができる。

（４）中間チューブ１３は、細い冷媒流路１０２を有するキャピラリチューブからなる。中間チューブ１３は、凝縮部３を通過し、且つ蒸発部５に流入する前の冷媒を冷媒流路１０２により減圧する減圧部４として機能する。このような構成によれば、凝縮部３及び蒸発部５だけでなく減圧部４を熱交換器６に一体的に設けることができるため、熱交換器６とは別に減圧部４が設けられている場合と比較すると、減圧部４の設置スペースを別途設ける必要がない。そのため、設置スペースを小さくすることができる。

（第１変形例）
次に、第１実施形態の熱交換器６の第１変形例について説明する。
図５に示されるように、本変形例では、熱交換器６よりも空気流れ方向の上流側に２つの送風機７ａ，７ｂが配置されている。

送風機７ａは、熱交換器６の凝縮部３に対向するように配置されている。送風機７ａと凝縮部３との間には、送風機７ａから送風される空気を凝縮部３に導くためのガイド壁８ｃ，８ｄが設けられている。
送風機７ｂは、熱交換器６の蒸発部５に対向するように配置されている。送風機７ｂと蒸発部５との間には、送風機７ｂから送風される空気を蒸発部５に導くためのガイド壁８ｅ，８ｆが設けられている。

このような構成であっても、凝縮部３と中間チューブ１３との間に形成される隙間、及び蒸発部５と中間チューブ１３との間に形成される隙間に空気が流入することがないため、上記の（３）に示される作用及び効果と同一又は類似の作用及び効果を得ることができる。

（第２変形例）
次に、第１実施形態の熱交換器６の第２変形例について説明する。
本変形例では、中間チューブ１３として、図３（Ａ）に示される第１チューブ１１及び第２チューブ１２と同一の流路断面積を有している。但し、図６に示されるように、中間チューブ１３の一部には、その内径が他の部分よりも小さくなるように潰された縮経部１３０が形成されている。この中間チューブ１３では、冷媒が縮経部１３０を通過する際に減圧される。すなわち、縮経部１３０が減圧部４として機能する。

なお、中間チューブ１３に縮経部１３０を形成するといった構成に代えて、例えば図７に示されるように、中間チューブ１３を第１チューブ片１３ａ及び第２チューブ片１３ｂに分割した上で、それらの間に、冷媒を減圧することの可能な減圧機構１３１を別途設けるといった構成を採用してもよい。

図６及び図７に示されるいずれの構成であっても、中間チューブ１３にて冷媒を減圧させることが可能である。
（第３変形例）
次に、第１実施形態の熱交換器６の第３変形例について説明する。

減圧部４における冷媒の減圧量を調整するための方法としては、例えば図８に示されるように、熱交換器６に２つの中間チューブ１３ｃ，１３ｄを設けるといった方法を採用することができる。また、２つの中間チューブ１３ｃ，１３ｄを設ける場合には、図８に示されるように、２つの中間チューブ１３ｃ，１３ｄを冷媒の流れに対して平行に配置してもよい。また、図９に示されるように、第１ヘッダタンク２０の内部に第３隔壁２３を更に設けることにより、２つの中間チューブ１３ｃ，１３ｄを冷媒の流れに対して直列に配置してもよい。

一方、減圧部４における冷媒の減圧量を調整するための方法としては、図１０に示されるように、中間チューブ１３に形成される冷媒流路１０２の本数を二本から三本に代える等、中間チューブ１３に形成される冷媒流路１０２の本数を変更するといった方法を採用することもできる。

これらの構成によれば、減圧部４における冷媒の減圧量を容易に調整することが可能である。
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の熱交換器６について説明する。以下、第１実施形態の熱交換器６との相違点を中心に説明する。

図１１に示されるように、本実施形態の熱交換器６では、凝縮部３と中間チューブ１３との間の隙間に熱抵抗部材７１が挟み込まれている。空気流れ方向Ｙに直交する熱抵抗部材７１の断面形状は蛇腹状となっている。熱抵抗部材７１は、隣り合う第１チューブ１１，１１の間に配置されるアウターフィン９１よりも大きい熱抵抗を有している。熱抵抗部材７１としては、ろう材を有していないベア材のフィンや、アウターフィン９１よりも極端に大きいフィンピッチを有するフィン等を用いることができる。

蒸発部５と中間チューブ１３との間にそれぞれ形成される隙間にも、同様に、熱抵抗部材７２が挟み込まれている。熱抵抗部材７２は、隣り合う第２チューブ１２，１２の間に配置されるアウターフィン９２よりも大きい熱抵抗を有している。
なお、熱抵抗部材７１，７２は、同一の熱抵抗を有するものであってもよいし、互いに異なる熱抵抗を有するものであってもよい。

以上説明した本実施形態の熱交換器６によれば、上記の（１）、（３）、及び（４）に示される作用及び効果に加え、以下の（５）に示される作用及び効果を得ることができる。
（５）熱抵抗構造６０は、凝縮部３と中間チューブ１３との間に形成される隙間に設けられる熱抵抗部材７１、及び蒸発部５と中間チューブ１３との間に形成される隙間に設けられる熱抵抗部材７２からなる。このような構成によれば、熱抵抗部材７１，７２の材質や形状等の変更により、熱抵抗を任意に変更することができるため、設計の自由度を向上させることができる。

（変形例）
次に、第２実施形態の熱交換器６の変形例について説明する。
熱抵抗部材７１，７２としては、図１１に示される形状を有するものに限らず、例えば図１２～図１４に示されるような形状を有するものを採用することができる。図１２に示される熱抵抗部材７１，７２は、平板状の部材からなる。図１３に示される熱抵抗部材７１，７２は、チューブ長手方向Ｚに直交する断面形状が凹字状に形成された部材からなる。図１４に示される熱抵抗部材７１，７２は、チューブ長手方向Ｚに直交する断面形状がＬ字状に形成された部材からなる。

図１２～図１４に示される熱抵抗部材７１，７２を、凝縮部３と中間チューブ１３との間に形成される隙間、及び蒸発部５と中間チューブ１３との間に形成される隙間にそれぞれ配置することにより、それらの隙間を閉塞することが可能である。よって、図４に示されるような閉塞部材５０が不要となるため、熱交換器６の構造を簡素化することができる。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態の熱交換器６について説明する。以下、第１実施形態の熱交換器６との相違点を中心に説明する。
図１５に示されるように、本実施形態の熱交換器６では、矢印Ｘで示される方向に積層配置される複数のドロンカッププレート８１，８２により構成されている。

具体的には、本実施形態の熱交換器６では、図１６に示されるような一対のドロンカッププレート８１，８２が最中状に接合されることによりチューブ１０を構成している。
図１５に示されるように、ドロンカッププレート８１，８２のそれぞれの一端部には、Ｘ軸方向に突出するように連結部８１１，８２１が形成されている。各ドロンカッププレート８１，８２の連結部８１１，８２１はＸ軸方向に接合されている。各ドロンカッププレート８１，８２の連結部８１１，８２１の内部に形成される空間が、連結部８１１，８２１をＸ軸方向に貫通するように形成された貫通孔によりＸ軸方向に互いに連通されることで第１ヘッダタンク２０が構成されている。

ドロンカッププレート８１，８２のそれぞれの他端部にも、Ｘ軸方向に突出するように連結部８１２，８２２が形成されている。各ドロンカッププレート８１，８２の連結部８１２，８２２はＸ軸方向に接合されている。各ドロンカッププレート８１，８２の連結部８１２，８２２の内部に形成される空間が、連結部８１２，８２２をＸ軸方向に貫通するように形成された貫通孔を通じてＸ軸方向に互いに連通されることで第２ヘッダタンク３０が構成されている。

第１ヘッダタンク２０における図中の部位Ｐ１の部分では、ドロンカッププレート８１，８２の連結部８１１，８２１を貫通する貫通孔が閉塞されている。すなわち、第１ヘッダタンク２０の部位Ｐ１には、実質的に隔壁２４が設けられている。この隔壁２４により、第１ヘッダタンク２０は第１内部通路２５１と第２内部通路２５２とに区画されている。

第２ヘッダタンク３０における図中の部位Ｐ２の部分では、ドロンカッププレート８１，８２の連結部８１２，８２２を貫通する貫通孔が閉塞されている。すなわち、第２ヘッダタンク３０の部位Ｐ２には、実質的に隔壁３４が設けられている。この隔壁３４により、第２ヘッダタンク３０は第１内部通路３５１と第２内部通路３５２とに区画されている。

複数のチューブ１０のうち、第１ヘッダタンク２０の第１内部通路２５１及び第２ヘッダタンク３０の第１内部通路３５１に接続されるチューブ１０は、第１チューブ１１を構成している。また、第１ヘッダタンク２０の第２内部通路２５２及び第２ヘッダタンク３０の第２内部通路３５２に接続されるチューブ１０は、第２チューブ１２を構成している。さらに、第１チューブ１１と第２チューブ１２との間に配置されて第１ヘッダタンク２０の第２内部通路２５２及び第２ヘッダタンク３０の第１内部通路３５１に接続されるチューブ１０は、中間チューブ１３を構成している。

中間チューブ１３の内部には、その流路断面積を第１チューブ１１及び第２チューブ１２の流路断面積よりも小さくするための絞り構造が設けられている。
隣り合う第１チューブ１１，１１の間には、アウターフィン９３がろう付けにより接合されている。隣り合う第２チューブ１２，１２の間にも、同様にアウターフィン９４がろう付けにより接合されている。第１チューブ１１と中間チューブ１３との間には、アウターフィンが設けられておらず、隙間が形成されている。同様に、第２チューブ１２と中間チューブ１３との間にも、アウターフィンが設けられておらず、隙間が形成されている。

次に、本実施形態の熱交換器６の動作例について説明する。
この熱交換器６では、圧縮部２により圧縮された冷媒が、図示しない流入口を通じて第１ヘッダタンク２０の第１内部通路２５１から第１チューブ１１に流入する。第１チューブ１１を冷媒が流れる際、第１チューブ１１の外部を流れる空気と冷媒との間で熱交換が行われることにより、冷媒が凝縮されて冷却される。このように、熱交換器６では、第１チューブ１１が凝縮部３として機能する。

第１チューブ１１を通過することにより冷却された冷媒は、第２ヘッダタンク３０の第１内部通路３５１に集められた後、中間チューブ１３に流入する。中間チューブ１３を冷媒が流れる際、その内部に設けられた絞り構造により冷媒が減圧される。このように、熱交換器６では、中間チューブ１３が減圧部４として機能する。

中間チューブ１３において減圧された冷媒は、第１ヘッダタンク２０の第２内部通路２５２から第２チューブ１２に流入する。第２チューブ１２を冷媒が流れる際、第２チューブ１２の外部を流れる空気と冷媒との間で熱交換が行われることにより、冷媒が蒸発するとともに、その際に発生する蒸発潜熱により空気が冷却される。このように、熱交換器６では、第２チューブ１２が蒸発部５として機能する。

第２チューブ１２を通過した冷媒は、第２ヘッダタンク３０の第２内部通路３５２に集められた後、図示しない流出口から圧縮部２に吐出される。
以上説明した本実施形態の熱交換器６であっても、第１実施形態の熱交換器６と同一又は類似の作用及び効果を得ることができる。

（第１変形例）
次に、第３実施形態の熱交換器６の第１変形例について説明する。なお、本変形例では、Ｘ軸方向が鉛直方向となっている。
図１７に示されるように、本変形例の熱交換器６の底部には、ドレンパン８３が設けられている。蒸発部５では、冷媒と空気との間の熱交換により空気が冷却されることにより、ドロンカッププレート８１，８２の表面に凝縮水が生成される。この凝縮水は、ドロンカッププレート８１，８２の外周面から鉛直方向下方に落下することにより、ドレンパン８３に貯められる。

熱交換器６の凝縮部３には、ドレンパン８３に貯められた凝縮水が接触している。これにより、凝縮部３では、その内部を流れる冷媒と、ドレンパン８３に貯められた凝縮水との間で熱交換が行われることにより、ドレンパン８３に貯められた凝縮水が蒸発する。
このような構成によれば、蒸発部５において生成される凝縮水を、凝縮部３において効率的に蒸発させることができるため、凝縮水の排水性を向上させることができる。

（第２変形例）
次に、第２実施形態の熱交換器６の第３変形例について説明する。
図１８に示されるように、本実施形態の凝縮部３を構成するドロンカッププレート８１，８２の外周部分８１０には、複数の凹状の溝８１５が形成されている。図１９に示されるように、溝８１５は、ドロンカッププレート８１，８２の外周部分８１０をＸ軸方向に貫通するように形成されている。これにより、蒸発部５において生成される凝縮水は溝８１５を通じて鉛直方向下方に落下するようになっている。溝８１５を通じて鉛直方向下方に落下した冷却水は、熱交換器６の凝縮部３に接触することにより蒸発する。あるいは、溝８１５を通じて鉛直方向下方に落下した冷却水は、第２実施形態のドレンパン８３に貯められることにより、凝縮部３と熱交換して蒸発する。

このように、ドロンカッププレート８１，８２の外周部分８１０に溝８１５が形成されていれば、蒸発部５における凝縮水の排出性を向上させることができる。
（第３変形例）
次に、第３実施形態の熱交換器６の第３変形例について説明する。

本変形例の熱交換器６では、ドロンカッププレート８１，８２が、図２０に示されるような形状を有している。図２０に示されるように、ドロンカッププレート８１，８２には、Ｚ軸方向に平行な複数列の流路８１６ａ～８１６ｄが直列に接続されることにより、冷媒の流れる冷媒流路８１６が形成されている。冷媒流路８１６の一端部には連結部８１１，８２１が設けられている。冷媒流路８１６の他端部には連結部８１２，８２２が設けられている。

本実施形態の凝縮部３を構成するドロンカッププレート８１，８２の外周部分８１０には、第３変形例の熱交換器６と同様に、複数の凹状の溝８１５が形成されている。また、ドロンカッププレート８１，８２において流路８１６ａ～８１６ｄの間に形成される隙間の部分８１３には、貫通孔８１４が形成されている。図２１に示されるように、貫通孔８１４は、流路８１６ａ～８１６ｄの間に形成される隙間の部分８１３をＸ軸方向に貫通するように形成されている。なお、貫通孔８１４の形状としては、図１９に示されるような形状を採用することも可能である。

このような構成によれば、図２０に示されるようなドロンカッププレート８１，８２を用いた場合であっても、蒸発部５において生成される凝縮水を溝８１５及び貫通孔８１４を通じて排出することができるため、凝縮水の排出性を向上させることができる。
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態の熱交換器６について説明する。以下、第１実施形態の熱交換器６との相違点を中心に説明する。

図２２に示されるように、本実施形態の熱交換器６は、中間チューブ１３に代えて、第１ヘッダタンク２０に設けられる絞り部２６が用いられている点で第１実施形態の熱交換器６と異なる。
具体的には、第１ヘッダタンク２０には、第１隔壁２１と、第２隔壁２２と、絞り部２６が設けられている。第１隔壁２１、第２隔壁２２、及び絞り部２６により、第１ヘッダタンク２０の内部通路は、第１内部通路２７１、第２内部通路２７２、第３内部通路２７３、及び第４内部通路２７４に区画されている。第２内部通路２７２、及び第３内部通路２７３は、絞り部２６を通じて互いに連通されている。絞り部２６としては、図２３に示されるオリフィス２６０や、図２４に示されるノズル２６１等を用いることができる。

第２ヘッダタンク３０には、隔壁３１が設けられている。隔壁３１により、第２ヘッダタンク３０の内部通路は、第１内部通路３７１、及び第２内部通路３７２に区画されている。
隣り合う第１チューブ１１，１１の間にはアウターフィン９１が設けられている。同様に、隣り合う第２チューブ１２，１２の間にもアウターフィン９２が設けられている。これに対し、第１チューブ１１と第２チューブ１２との間にはアウターフィンが設けられていない。

第１チューブ１１と第２チューブ１２との間の隙間には空間Ｓ１０が形成されている。この空間Ｓ１０は、第１チューブ１１と第２チューブ１２との間の熱抵抗を、隣り合う第１チューブ１１，１１の間の熱抵抗、及び隣り合う第２チューブ１２，１２の間の熱抵抗よりも大きくする熱抵抗構造６０として機能している。

次に、本実施形態の熱交換器６の動作例について説明する。
本実施形態の熱交換器６では、流入口４０から流入した冷媒が、第１ヘッダタンク２０の第１内部通路２７１、右側第１チューブ１１１、第２ヘッダタンク３０の第１内部通路３７１、左側第１チューブ１１２、及び第１ヘッダタンク２０の第２内部通路２７２を順に流れる。右側第１チューブ１１１及び左側第１チューブ１１２のそれぞれの外部を流れる空気と冷媒との間で熱交換が行われることにより、冷媒が凝縮されて冷却される。

第１ヘッダタンク２０の第２内部通路２７２に流入した冷媒は、絞り部２６を通じて第１ヘッダタンク２０の第３内部通路２７３に流入する際に、絞り部２６により減圧される。このように本実施形態では、絞り部２６が減圧部４として機能する。
第１ヘッダタンク２０の第３内部通路２７３に流入した冷媒は、右側第２チューブ１２１、第２ヘッダタンク３０の第２内部通路３７２、左側第２チューブ１２２、及び第１ヘッダタンク２０の第４内部通路２７４を順に流れる。右側第２チューブ１２１及び左側第２チューブ１２２のそれぞれの外部を流れる空気と冷媒との間で熱交換が行われることにより、冷媒が蒸発するとともに、その際に発生する蒸発潜熱により空気が冷却される。

第１ヘッダタンク２０の第４内部通路２７４に集められた冷媒は、流出口４１から圧縮部２に吐出される。
以上説明した本実施形態の熱交換器６によれば、上記の（１）～（３）に示される作用及び効果に加え、以下の（６）に示される作用及び効果を得ることができる。

（６）絞り部２６は、凝縮部３を通過し、且つ蒸発部５に流入する前の冷媒を減圧する減圧部４として機能する。このような構成によれば、減圧部４を熱交換器６に一体的に設けることができるため、熱交換器６とは別に減圧部４が設けられている場合と比較すると、減圧部４の設置スペースを別途設ける必要がない。そのため、設置スペースを小さくすることができる。

＜第５実施形態＞
次に、熱交換器６の第５実施形態について説明する。以下、第１実施形態の熱交換器６との相違点を中心に説明する。
図２５に示されるように、本実施形態の第１ヘッダタンク２０は、図２に示される第２隔壁２２の部分において第１タンク部２０ａと第２タンク部２０ｂとに分割されて構成されている。第１タンク部２０ａと第２タンク部２０ｂとの間には空間Ｓ２１が形成されている。第１タンク部２０ａの内部には隔壁２１が設けられている。この隔壁２１により、第１タンク部２０ａの内部は、第１内部通路２３１、及び第２内部通路２３２に区画されている。第２タンク部２０ｂの内部空間は第３内部通路２３３を構成している。

図２５に示されるように、第２ヘッダタンク３０は、図２に示される第１隔壁３１の部分において第１タンク部３０ａと第２タンク部３０ｂとに分割されて構成されている。第１タンク部３０ａと第２タンク部３０ｂとの間には空間Ｓ２２が形成されている。第１タンク部３０ａの内部空間は第１内部通路３３１を構成している。第２タンク部３０ｂの内部には隔壁３２が設けられている。この隔壁３２により、第２タンク部３０ｂの内部は、第２内部通路３３２、及び第３内部通路３３３に区画されている。

以上説明した本実施形態の熱交換器６によれば、以下の（７）及び（８）に示される作用及び効果を更に得ることができる。
（７）第１ヘッダタンク２０では、凝縮部３の冷媒が流れる第２内部通路２３２と、蒸発部５の冷媒が流れる第３内部通路２３３との間に空間Ｓ２１が形成されているため、それらの間で熱伝達が行われ難くなる。これにより、凝縮部３の冷媒と蒸発部５の冷媒との間で熱交換が行われることによる熱的な損失を緩和することができる。同様に、第２ヘッダタンク３０でも熱的な損失を緩和することができる。

（８）第１ヘッダタンク２０では、第２内部通路２３２に高温の冷媒が流れる一方、第３内部通路２３３に低温の冷媒が流れている。そのため、第１実施形態の第１ヘッダタンク２０のように、第２内部通路２３２と第３内部通路２３３とが第２隔壁２２を介して接触している構造の場合、第２隔壁２２の周辺に熱歪みが生じ易い。この点、本実施形態の熱交換器６では、第２内部通路２３２と第３内部通路２３３との間に空間Ｓ２１が設けられることにより、それらを熱的に分離することができるため、第１ヘッダタンク２０に熱歪みが生じ難くなる。同様に、第２ヘッダタンク３０でも熱歪みが生じ難くなる。

＜第６実施形態＞
次に、熱交換器６の第６実施形態について説明する。以下、第１実施形態の熱交換器６との相違点を中心に説明する。
図２６に示されるように、本実施形態の第１ヘッダタンク２０では、第２隔壁２２の内部に空気層Ｓ３１が形成されている。第１ヘッダタンク２０では、第２隔壁２２が、凝縮部用内部通路である第２内部通路２３２と、蒸発部用内部通路である第３内部通路２３３とを区画する区画壁に相当する。

同様に、第２ヘッダタンク３０では、第１隔壁３１の内部にも空気層Ｓ３２が形成されている。第２ヘッダタンク３０では、第１隔壁３１が、凝縮部用内部通路である第１内部通路３３１と、蒸発部用内部通路である第２内部通路３３２とを区画する区画壁に相当する。

このような構成によれば、空気層Ｓ３１により第１ヘッダタンク２０の第２内部通路２３２と第３内部通路２３３とを熱的に分離することができる。また、空気層Ｓ３２により第２ヘッダタンク３０の第１内部通路３３１と第２内部通路３３２とを熱的に分離することができる。よって、第５実施形態の上記の（７）及び（８）に示される作用及び効果と同一又は類似の作用及び効果を得ることができる。

＜他の実施形態＞
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・各実施形態の熱交換器６は、熱交換器６の外部に減圧部４を備えるものであってもよい。

・第３実施形態の熱交換器６、第５実施形態の熱交換器６、及び第６実施形態の熱交換器６では、第１チューブ１１と中間チューブ１３との間の隙間、及び第２チューブ１２と中間チューブ１３との間の隙間に、第２実施形態の熱抵抗部材が設けられていてもよい。第４実施形態の熱交換器６では、第１チューブ１１と第２チューブ１２との間の隙間に第２実施形態の熱抵抗部材が設けられていてもよい。

・第４実施形態の絞り部２６としては、図１９及び図２０に示されるようなオリフィス２６０やノズル２６１に代えて、第１ヘッダタンク２０の内部通路の内径を小さくすることの可能な適宜の構造を用いることができる。例えば第１ヘッダタンク２０の一部を塑性変形させて内径の小さい縮経部を形成し、この縮経部を絞り部２６として用いてもよい。この縮経部は、例えば第１ヘッダタンク２０に内壁材を設けることによっても実現可能である。

・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２：空間
Ｓ３１，Ｓ３２：空気層
３：凝縮部
４：減圧部
５：蒸発部
６：熱交換器
１１：第１チューブ
１２：第２チューブ
１３：中間チューブ
２０，３０：ヘッダタンク
２２，３１：隔壁（区画壁）
５０：閉塞部材
６０：熱抵抗構造
７１，７２：熱抵抗部材
１３０：縮経部

Claims (9)

1. 複数の第１チューブ（１１）の積層構造により構成され、前記第１チューブの内部を流れる冷媒と、前記第１チューブの外部を流れる冷媒との間で熱交換を行うことにより、前記第１チューブの内部を流れる冷媒を凝縮させる凝縮部（３）と、
   複数の第２チューブ（１２）の積層構造により構成され、前記第２チューブの内部を流れる冷媒と、前記第２チューブの外部を流れる冷媒との間で熱交換を行うことにより、前記第２チューブの内部を流れる冷媒を蒸発させる蒸発部（５）と、
   前記凝縮部、及び前記蒸発部が接続され、それらを一体的に組み付けるヘッダタンク（２０，３０）と、
   前記凝縮部と前記蒸発部との間に設けられるとともに、前記ヘッダタンクに接続され、前記凝縮部を通過した冷媒を前記蒸発部に流通させる中間チューブ（１３）と、を備え、
   前記中間チューブは、前記凝縮部を通過し、且つ前記蒸発部に流入する前の冷媒を減圧させる減圧部（４）を有し、
   前記凝縮部と前記中間チューブとの間、及び前記蒸発部と前記中間チューブとの間には、それらの間の熱抵抗を、隣り合う前記第１チューブの間の熱抵抗、及び隣り合う前記第２チューブの間の熱抵抗よりも大きくする熱抵抗構造（６０）が設けられている
   熱交換器。
2. 前記凝縮部と前記中間チューブとの間に隙間が形成されるとともに、前記蒸発部と前記中間チューブとの間に隙間が形成され、
   前記熱抵抗構造は、前記凝縮部と前記中間チューブとの間に形成される隙間、及び前記蒸発部と前記中間チューブとの間に形成される隙間に設けられる空間（Ｓ１１，Ｓ１２）からなる
   請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記凝縮部と前記中間チューブとの間に隙間が形成されるとともに、前記蒸発部と前記中間チューブとの間に隙間が形成され、
   前記熱抵抗構造は、前記凝縮部と前記中間チューブとの間、及び前記蒸発部と前記中間チューブとの間にそれぞれ設けられる熱抵抗部材（７１，７２）からなる
   請求項１に記載の熱交換器。
4. 前記熱抵抗部材は、前記凝縮部と前記中間チューブとの間に形成される隙間、及び前記蒸発部と前記中間チューブとの間に形成される隙間を閉塞するように配置されている
   請求項３に記載の熱交換器。
5. 前記凝縮部と前記中間チューブとの間に形成される隙間、及び前記蒸発部と前記中間チューブとの間に形成される隙間を閉塞する閉塞部材（５０）を更に備える
   請求項２又は３に記載の熱交換器。
6. 前記中間チューブは、キャピラリチューブである
   請求項１～５のいずれか一項に記載の熱交換器。
7. 前記中間チューブは、前記減圧部として、他の部分よりも内径の小さい縮経部（１３０）を有している
   請求項１～５のいずれか一項に記載の熱交換器。
8. 前記ヘッダタンクには、前記凝縮部を通過した冷媒を減圧させる減圧部（４）が設けられている
   請求項１～７のいずれか一項に記載の熱交換器。
9. 前記ヘッダタンクには、その内部通路を、前記凝縮部を流れる冷媒の通路となる凝縮部用内部通路と、前記蒸発部を流れる冷媒の通路となる蒸発部用内部通路とに区画する区画壁が設けられ、
   前記区画壁（２２，３１）には、空気層（Ｓ３１，Ｓ３２）が形成されている
   請求項１～８のいずれか一項に記載の熱交換器。
   

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