JPH0563708B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、主として自動車用空調装置に組込ま
れる冷風発生用エバポレータに関する。

［従来の技術］ フレオンなどの低沸点冷媒の気化の潜熱によつ
て空気調和装置に送り込まれる被空調空気を冷却
させる働きをもつた、例えば自動車の空調装置用
のエバポレータは、一般に第１０図に示されたよ
うな外観を備えている。図中の３０はアルミニウ
ムなどかなる冷媒通過用のその厚さに較べて極め
て広い巾をもつた偏平管であつて、図示のように
垂直方向に蛇行状に屈曲させ、平行して対向され
た各管群の間隙には薄いアルミニウム板など帯状
板をヒダ状に屈曲させて形作られた伝熱面積増大
用のコルゲートフイン３１をろう付け法などによ
つて挿着させ、全体として角形ブロツク状をなす
エバポレータを形成させていた。そして偏平管３
０のコルゲートフイン３１が取付けられていない
屈曲個所３０ａは被空調空気との熱交換能力が著
しく劣り、エバポレータの容積比熱交換能力をめ
だつて低下させるだけでなく、冷媒の圧力損失を
招く難点があつた。そこで第１１図に外観図とし
て示された別のエバポレータにみられるように、
偏平管４０の蛇行方向を垂直方向にではなくて水
平方向に配向させることによつて、高さＨに較べ
て長さＬが相対的にかなり長い形状のエバポレー
タについて、屈曲個所４０ａの数を減少させる方
法が、例えば実開昭59−18179号にみられるよう
に提案されている。なお、第１０図および第１１
図において、３４と４４はそれぞれ冷媒の導入
管、３５と４６はそれぞれ冷媒の排出管であり、
４２はエバポレータの底面部の保護板としてのサ
イドプレートである。

［発明が解決しようとする問題点］ 第１１図に示された如き、いわば改良型エバポ
レータによつて旧来の問題点は改善されたもの
の、新たに別の不都合が生ずることになつた。す
なわち、第１１図に示されたエバポレータを組込
んだ自動車用空調ダクトの一部を側断面図として
描いた第１２図において、エバポレータが組込ま
れた空調用通風路としての空調用ダクト４５内に
図示の矢印イ方向からエバポレータ内に吹込まれ
た高温・高湿の空気は、コルゲートフイン４１の
ヒダの間を通り抜ける間に偏平管４０内を流れる
低沸点冷媒が熱可の潜熱を奪い去ることによつて
冷却され、その際に過飽和となつた水蒸気は凝縮
水として、平坦な偏平管４０の上面に溜ることに
なる。この滞溜水は強い送風圧を受けて図の左端
部に描かれたように偏平管面上の風下端部に吹き
寄せられて次第に水層の厚みを増すが、このよう
な現象は偏平管４０群のそれぞれに起こるので、
エバポレータ全体としての通風抵抗が増加し、冷
房能力の低下をきたす結果を招いた。また偏平管
面上の滞溜水の水層の厚みが増すことによつて、
管壁面との間の付着力による拘束を解かれた水は
送風圧によつて吹き飛ばされ、細滴化して車室内
にまで侵入する不具合をきたす他に、滞溜水によ
つて偏平管４０やコルゲートフイン４１の腐蝕が
加速される不都合をきたした。

本発明は、偏平管を水平方向に蛇行状に屈曲さ
せる形式のエバポレータにおいて、偏平管の平坦
面に凝縮水が滞溜することによる上述の如き問題
点を改善することのできるエバポレータを提供す
ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明のエバポレ
ータは、蛇行状に屈曲し、ほぼ水平方向に並列す
る管群を形成する冷媒流通用偏平管と、前記並列
した管群の、上端面、下端面および間隙部にろう
付けした放熱用フインと、前記上端面にろう付け
した放熱用フインおよび下端面にろう付けした放
熱用フインの上端面および下端面に、それぞれろ
う付けしたエバポレータ保護用の上端面サイドプ
レートおよび下端面サイドプレートと、前記偏平
管、前記放熱用フインおよび前記サイドプレート
のろう付け体を、前記管群の並列方向をほぼ水平
に保つて保持する空気調和用ダクトとからなるエ
バポレータにおいて、前記下端面サイドプレート
に凝縮水の水抜き孔を形成し、前記ダクトの底面
板を排水口を有する凝縮水の受皿とし、前記下端
面サイドプレートと前記ダクトの底面板との間に
空隙を形成すると共に、該空隙の風上側を塞ぐス
ペーサーを配設した構成を採用した。

［作用］ 上記の如き構成を備えたエバポレータは、各偏
平管の上面に流展した凝縮水が送風圧によつて管
の風下側端部に吹き寄せられた後、次第に下方に
流下して最下層のサイドプレート上に達すると、
このプレート面に設けた水抜き孔から急速に下方
の水はけ用空隙内に流出させられることによつ
て、滞溜凝縮水の量が最も多く、送風圧による水
滴飛散が起こりやすいサイドプレート面上でのこ
の現象の発生原因が取り除かれる。サイドプレー
トの下方の空隙内には送風圧が及ばないので、こ
こに一時的に溜つた凝縮水が飛散する現象は生じ
ない。

［実施例］ 以下に付図に基づいて本発明によるエバポレー
タを具体的に説明する。

第１図は本発明によるエバポレータが組込まれ
た、自動車用空気調和装置の空調用ダクトの部分
側断面図であり、第２図は空調用ダクトの底板部
分の上面図であつて、１はエバポレータの主体部
分をなす偏平管で、アルミニウムなどの金属を押
出し成形して作成され内部には複数条の補強用仕
切壁１ｂを設けることによつて冷媒流路１ａが細
分化されている。この偏平管１は水平方向に蛇行
状に屈曲されて全体としてほぼ直方体をなすブロ
ツク体にまとめられている。２は伝熱面積増大用
のコルゲートフインであつて、薄いアルミニウム
板などを屈曲させて形成され、相隣る偏平管１の
間隙部および上記のブロツク体の最外側面にそれ
ぞれろう付け法によつて取付けられている。３と
３ａは最外側に位置するコルゲートフイン２の保
護用のサイドプレートであつてアルミニウム板な
どからなる。４はエバポレータを収めるためのケ
ーシングを兼ねる冷風発生機能を備えた冷房用の
空調用ダクトであつて、合成樹脂なしいは金属製
であり、全体として短筒状をなし、その底面部４
ａは被空調空気から生ずる凝縮水の受板ないし受
皿としての役目を果す。この凝縮水の受板部分４
ａは空調用ダクト４と一体的に成形してもよい
し、またダクト４から分割可能に作成してもよ
い。４ｂと４ｃは受板４ａの上面に設けられた複
数条のスペーサーであつて、その長手方向は被空
調空気がエバポレータに流入する方向｛図示の矢
印イ｝に対して直交あるいはほぼ直交方向をなし
ている。そしてエバポレータの下側サイドプレー
ト３ａはこのスペーサー４ｂ，４ｃの頂面に載置
されることによつて、受板４ａと下側サイドプレ
ート３ａとの間には凝縮水の水はけ用空隙ｂが形
成される。ａは下側サイドプレート３ａの全面に
散在させた水抜き孔である。５は受板４ａに設け
た排水口であり、受板４ａはこの排水口５に向か
つて傾斜形状が与えられている。ｃおよびｄは空
調用ダクト４への被空調空気の入口および出口で
あり、４ｅは空調用ダクト４の入口ｃおよび出口
ｄの周縁に形成されたフランジ状継手部で、図の
左側継手部４ｅは隣接する被空調空気の導入機能
を有するダクト５０に、また右側継手部４ｅは隣
接するヒータユニツトの組込まれたダクト５１に
それぞれ連結される。

第３図は本発明によるエバポレータの第２の実
施態様を示した第１図と同様な側断面図であり、
第４図は空調用ダクトの底面部分の上面図であつ
て、下側サイドプレート６にはその下面側に断面
Ｖ字形の複数条のリブ６ａが適宜の間隔を隔てて
プレス成形によつて突設されている。この突設方
向は空調用ダクト７に送入される風の方向イに対
して直交ないしほぼ直交する方向に設定されてい
る。

第５図は第３図および第４図に示された下側サ
イドプレート６の一部切断面を含む斜視図であ
る。

第６図は下側サイドプレートの別の形状事例を
示した一部切断面を含む斜視図であつて、８は下
側サイドプレート、８ａは断面がＶ字形をなしプ
レス成形によつてサイドプレート８の下面側に形
成された複数条のリブ、８ｂはＶ字形リブ８ａの
斜面に設けられた水抜き孔群であり、矢印イは被
空調空気の吹き込み方法を示している。

第７図は第３図および第４図に側断面ならびに
上面によつて示されたエバポレータの長手方向一
半部分の斜視図であつて、１１はエバポレータへ
の冷媒導入配管、１２は冷媒排出配管、１３は配
管用継手であり、図中の他の符号は第３図のそれ
と共通している。

第８図は第３図ないし第７図に説明された構成
を備えたエバポレータが組込まれている冷房用の
ダクト７と、このダクト７内に被空調空気を送り
込むためのダクト５０との連結状態を描いた側断
面図であつて、２３は空調用ダクト７内に車室外
空気または車室内空気を任意に導入するための内
外気切換箱、２４は外気取入口、２５は車室内空
気の取入口、２６は両取入口の開閉切換用ダン
パ、２８は吸気用ブロワ、２９はブロワ２８の駆
動用モータであり、図中の他の符号は既述のそれ
と共通している。

第９図は本発明によるエバポレータのさらに別
の構成事例を描いた冷房用ダクト部分の側断面図
であつて、９はエバポレータのケーシングを兼ね
る空調用ダクト、９ａはダクト９の底面部に上向
きに設けられたスペーサーとしての複数条の凸条
であり、２ａは相隣る偏平管１の間隙に挿着され
たコルゲートフイン２の風下側端部が偏平管１の
巾を越えて風下側に突出している下側サイドプレ
ートであり、ｇは下側サイドプレート３ａの風下
側端部を上記のコルゲートフイン２の突出長さと
ほぼ等しい巾だけ切り縮めた個所である。図中の
他の符号は前記のそれと共通している。

次に本発明によるエバポレータの作動き説明に
移る。まず第１の実施態様を示した第１図におい
て図の左側から矢印イに示される如く、冷房用の
空調用ダクト４内にその入口ｃから吹き込まれた
被空調空気は、コルゲートフイン２群のヒダの間
に送り込まれる。冷媒の通過用偏平管１に接合さ
れている伝熱面積増大のためのコルゲートフイン
２に夏季のないしは梅雨期の高温・高湿の空気が
接触することによつて偏平管１内の低沸点冷媒、
例えばフレオンはこの高温空気の保有熱の伝導を
受けて気化し、その際に気化の潜熱を被空調空気
から奪取することによつて冷房仕事が行われる。
この時過飽和状態に陥つた冷えた空気からは凝縮
水が析出してフイン２の表面に付着し、フイン２
の表面に沿つて流下して下法に位置する偏平管１
の上面に流展する。この凝縮水は第１２図に図解
されたように、ダクト内に設置された吸・排気用
のブロワによつて発生される強い送風圧によつて
偏平管１の上面を風下側から風上側に向かつて吹
き寄せられ、その風下側端部に到つて自重により
下方に位置する別の偏平管１の風下側端部に流下
する。そしてこの流下個所には、上記同様にして
吹き寄せられた凝縮水が既に存在するので、この
個所に滞溜する凝縮水の量はより多くなる。この
ようにして幾段階かに亘つて上下方向に配置され
ている偏平管１群は、下方に位置するものほど風
下側端部の滞溜水の量が増してその水層の厚みが
増大し、水層の上部の水はその表面張力によつて
偏平管１の表面に吸着されるという拘束力から解
き放たれるために、強い送風圧によつて水面から
引き離され、細滴状に分散して空調用空気に連行
される事態が発生する。そして下側サイドプレー
ト３ａの上面には最も厚い滞溜水層が存在するこ
とになるので、このような水滴に飛散連行現象は
最も著しく現れることになる。そこでこの実施例
では下側サイドプレート３ａにその機械的強度を
めだつて低下させない程度の大きさと個数の水抜
き孔ａを設けると共に、エバポレータの収納用ケ
ーシングとしての空調用ダクト４の凝縮水受板と
なる底面部４ａに上向きの複数条の凸条様スペー
サー４ｂ，４ｃを設けることによつて、サイドプ
レート３ａと凝縮水受板となるダクト底面部４ａ
との間に水はけ用の空隙ｂは形成されるように配
慮したのである。しかし単にサイドプレート３ａ
上に溜つた水をその下側に位置する受板上に移し
替えただけでは上述の水滴飛散現象を防止するこ
とはできない。というのは受板４ａ面上の空隙ｂ
もまた強い風圧をまともに受けるダクト４内の一
領域だからである。そこで本発明においては、こ
の空隙ｂ内に風圧が及ぶことを防止するために上
記のスペーサー４ｂ，４ｃの存在を活用する方策
を講じたのである。すなわち、凸条様のスペーサ
ー群の内、少なくとも最も風上側に位置するスペ
ーサー４ｂの長手方向を送風方向イと直交するよ
うに配置すると共に、その全長を空隙ｂの巾と等
しくすることによつて、完全な遮風効果を得、最
も水滴飛散の可能性の高い受板４ａ面上に関して
は水滴飛散現象を皆無にすることを可能ならしめ
たのである。最風上に位置するスペーサー４ｂ以
外の他のスペーサー４ｃについては、その長さは
空隙巾より短くしてダクト４の両側端面４ｄとの
間に第２図にみられるうに間隙ｅが生ずるように
配慮し、下側サイドプレート３ａの全面から落下
してくる凝縮水がスペーサー４ｃにはばまれて排
水口５に到達できなくなる不都合が避けられる。
もちろんスペーサー４ｃは一本の長い凸条である
必要はなく、複数本の凸条を散在させたものに代
えてもよく、あるいは任意の平面形状を備えた突
起郡であつてもよく、要はエバポレータを安定に
支持しながら、その下底面と受板４ａとの間に空
隙ｂを形成させ得れば足りる。図中の矢印ハは各
偏平管１の上面に溜つた凝縮水が受板４ａに向け
て流下する流路を、また矢印ニは受板４ａ面上に
流下した凝縮水が排水口５に向けて流れる流路を
示している。

つぎに第３図ないし第８図に示された第２の実
施態様においては、リブ６ａを前記第１の実施例
とは異なつて受板側にではなくて下側サイドプレ
ート６に設けて第１実施例と同様な効果を得てい
る。この場合には下側サイドプレート６に断面が
Ｖ字形あるいはＵ字形その他の任意の形状の複数
条のリブ６ａをプレス成形などによつて形成させ
たことによつて、サイドプレート６の構造的強度
を高めるのにも役立てている。またサイドプレー
ト６に設けるべき水抜き孔８ｂはその平坦面にで
はなくて凹溝の側壁面に設けたので、この点から
もサイドプレートの機械的強度低下が低く押さえ
られる。

第９図は本発明によるエバポレータの特長を上
記とは別の観点から説明した冷房用ダクト部分の
側断面図であつて、コルゲートフイン２の風向方
向の長さを偏平管１の巾より１〜５mm前後長く
し、この長い部分２ａを偏平管１の風下側端部か
ら突出させることによつて、偏平管１の風下側管
端部に風圧によつて吹き寄せられた凝縮水が、そ
の表面張力ないしは付着力によつてこの突出部２
ａの表面に風圧に抗して付着させられた状態のも
とに自重によつて流下するので、細滴状をなして
飛散される現象をめだつて低減させることができ
る。さらに下側サイドプレート３ａの風下側端部
を図中にｇで示されたように、その上面に接合さ
れているコルゲートフイン２の先端面より約５mm
前後風上側に引込めることによつて、サイドプレ
ート３ａの風下側端部に吹き寄せられてコルゲー
トフイン表面への付着力などによつて滞溜してい
る凝縮水が空調用ダクト９の底面部をなす受板に
落下しやすい状況を作り出し、水滴飛散現象の阻
止に役立てている。９ａは受板に形成させた複数
条の凸条である。また図中ｈは、コルゲートフイ
ン２の突出部２ａの存在によつて偏平管１の風下
側端部上面に溜つた凝縮水が、この突出部２ａに
付着することによつて風圧による飛散をまぬがれ
た後、自重によつて偏平管の側端面に付着しつつ
流下する有様を示している。

尚、上述した実施例において、空調用ダクトの
出口側にエバポレータの端面を覆う網状部材を配
しても良い。こうすることにより、フインの突き
出し部の保護を図れると同時に、凝縮水の飛散を
さらに防止することができる。

［発明の効果］ 上記の如き構成を備えたエバポレータにおいて
は、エバポレータの底面板としてのサイドプレー
トに水抜き孔を設けると共に、その下側に配置さ
れる凝縮水の受板との間にスペーサーを介在させ
ることによつて水はけの促進用空隙を形成させる
と共に、この空隙の風上側に配設したスペーサー
に遮風機能を与えたので、最も厚い滞水層が生じ
るサイドプレート上の凝縮水を迅速にその下方に
位置し、送風圧の影響を受けない空隙部に流下さ
せることができ、従来の如く、厚い滞水層の上層
の水が送風圧によつて細滴状をなして車室内まで
吹き込む問題が改善ないしは解消される。そして
最下層のサイドプレートの上方に位置する各偏平
管の上面の滞溜水も下側水層の水はけが促進され
ることによる水の表面張力の働きによつて流下が
促され、結局エバポレータの各所に存在する滞水
個所のすべての水はけが良好となるので、エバポ
レータ全体としての通気抵抗の増大も防がれると
共に、滞溜水によるエバポレータの腐蝕進行を食
い止めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエバポレータが組込まれ
た自動車の空調用ダクトの部分側断面図、第２図
は第１図のダクトの底板部分の上面図、第３図と
第４図は本発明の第２実施例についての第１図ま
たは第２図と同様な部分側断面図と上面図、第５
図は第３図および第４図に示されたサイドプレー
トと一部切断面を含む斜視図、第６図は第５図に
示されたサイドプレートの設計変更事例を描いた
同じく斜視図、第７図は第３図に示されたエバポ
レータの一半部分を描いた斜視図、第８図はエバ
ポレータの送風機構を示すための、自動車用空調
ダクトの部分的側断面図、第９図は本発明による
エバポレータの付随的特長を説明するためのエバ
ポレータ側断面図、そして第１０図ないし第１２
図は従来のエバポレータの構造を説明したそれぞ
れ斜視図または側断面図である。 図中、１……偏平管、２……コルゲートフイ
ン、３，３ａ，６，８……サイドプレート、４，
７，９……空調用ダクト、４ａ，７ａ……凝縮水
受板、４ｂ，４ｃ……スペーサー、６ａ，８ａ…
…リブ、５……排水口、ａ，８ｂ……水抜き孔、
ｂ……水はけ用空隙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 蛇行状に屈曲し、ほぼ水平方向に並列する管
   群を形成する冷媒流通用偏平管と、 前記並列した管群の、上端面、下端面および間
   隙部にろう付けした放熱用フインと、 前記上端面にろう付けした放熱用フインおよび
   下端面にろう付けした放熱用フインの上端面およ
   び下端面に、それぞれろう付けしたエバポレータ
   保護用の上端面サイドプレートおよび下端面サイ
   ドプレートと、 前記偏平管、前記放熱用フインおよび前記サイ
   ドプレートのろう付け体を、前記管群の並列方向
   をほぼ水平に保つて保持する空気調和用ダクトと
   からなるエバポレータにおいて、 前記下端面サイドプレートに凝縮水の水抜き孔
   を形成し、 前記ダクトの底面板を排水口を有する凝縮水の
   受皿とし、 前記下端面サイドプレートと前記ダクトの底面
   板との間に空隙を形成すると共に、該空隙の風上
   側を塞ぐスペーサーを配設したことを特徴とする
   エバポレータ。 ２ 前記スペーサーが、前記下端面サイドプレー
   トまたは前記底面板の少なくとも一方に突設され
   た突条ないし突起部であることを特徴とするエバ
   ポレータ。