JPS61223465A - エバポレ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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って空気調
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
った、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らなる冷媒通過用のその厚
さに較べて極めて広い巾をもった偏平管であって、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
ートフィン３１をろう付は法などによって挿着させ、全
体として角形ブロッ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３０のコルゲートフィン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
をめだって低下させるだけでなく、冷媒の圧力損失を招
く難点があった。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
とによって、高さＨに較べて長さし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
よっ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った。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重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、コルゲートフィン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
が熱化の潜熱を奪い去ることによって冷却され、その際
に過飽和となった水蒸気は凝縮水として、平坦な偏平管
４０の上面部に溜ることになる。

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って
、管壁面との間の付着力による拘束を解かれた水は送風
圧によって吹き飛ばされ、細滴化して車室内にまで侵入
する不具合をきたす他に、滞溜水によって偏平管４０や
コルゲートフィン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、
冷媒流通用偏平管を蛇行状に屈曲させ、並列する管群の
間隙部に放熱用フィンを装着すると共に、その上下両端
面にそれぞれエバポレータ保護用のサイドプレートを取
付けた構成を有し、前記偏平管の並列方向をほぼ水平に
保って空気調和用ダクト内に設置されるエバポレータに
おいて、前記下端面に位置する底面板としてのサイドプ
レートに、凝縮水の水抜き孔を設けると共に、該凝縮水
の受皿を兼ねる前記ダクトの底面部と前記サイドプレー
トとの間に水はけ用の空隙を形成させるためのスペーサ
ーを設ける構成を採用した。

［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っ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
ことによって、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
った凝縮水が飛散する現像は生じない。

［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って、
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を設けることによって冷媒流路１
ａ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ック体
にまとめられている。２は伝熱面積増大用のフルゲート
フィンであって、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ッ
ク体の最外側面にそれぞれろう付は法によって取付けら
れている。３と３８は最外側に位置するコルゲートフィ
ン２の保護用のサイドプレートであってアルミニウム板
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
トであって、合成樹脂ないしは金属製であり、全体とし
て短筒状をなし、その底面部４ａ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４ａ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４０は受板４ａの上面に設けられた複数条の
スペーサーであって、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って、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
隙すが形成される。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に向かって傾斜形
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ッ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って、下側サイドプレー
ト６にはその下面側に断面Ｖ字形の複数条のりプロａが
適宜の間隔を隔ててプレス成形によって突設されている
。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って、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ってサイ
ドプレート８の下面側に形成された複数条のリプ、８ｂ
は■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向を示している
。

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
って示されたエバポレータの長手方向−手部分の斜視図
であって、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って、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は両数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って、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ィン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ィン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の説明に移る。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
にその人口Ｃから吹き込まれた被空調空気は、コルゲー
トフィン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
ートフィン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って偏平管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
とによって冷房仕事が行われる。この時過飽和状態に陥
った冷えた空気からは凝縮水が析出してフィン２の表面
に付着し、フィン２の表面に沿って流下して下方に位置
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
のブロワによって発生される強い送風圧によって偏平管
１の上面を風下側から風上側に向かって吹き寄せられ、
その風下側端部に到っ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っ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って偏平管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
圧によっ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−うな水滴の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って低下させ
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を設けることによって、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すが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上に溜った水
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面上の空隙す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、この空隙す内に風圧が及ぶこ
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
、凸条様のスペーサ一群の内、少なくとも最も風上側に
位置するスペーサ−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、その全長を空隙すの巾
と等しくすることによって完全な遺風効果を得、最も水
滴飛散の可能性の高い受板４８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。最厚
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、その長さは空隙中より短くしてダクト４の
両側壁面４ｄとの間に第２図にみられるように間隙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４０にはばまれて排
水口５に到達できな（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群であってもよく、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との間に空隙すを形成させ得れば足りる。図中の矢
印（ハ）は各偏平管１の上面に溜った凝縮水が受板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ｍＷＢ様
においては、リブ６ａを前記第１の実施例とは異なって
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
レス成形などによって形成させたことによって、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っ
て、コルゲートフィン２の風向方向の長さを偏平管１の
巾より１〜５−一前後長くし、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って、偏平管
１の風下側管端部に風圧によっ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ってこの突出部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
重によって流下するので、細滴状をなして飛散される現
象をめだっ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Ｑ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ィン２の先
端面より約５ｍ−前後風上側に引込めることによって、
サイドプレート３ａの風下側端部に吹き寄せられてコル
ゲートフィン表面への付着力などによって滞溜している
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。

また図中りは、フルゲートフィン２の突出部２ａの存在
によって偏平管１の風下側端部上面に溜った凝縮水が、
この突出部２ａに付着することによって風圧による飛散
をまぬがれた後、自重によっ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。

［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って水はけの促進
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
によって細滴状をなして車室内に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
って流下が促され、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・・・コルゲートフィン３
．３ａ１６、８・・・サイドプレート　　４、７、９・
・・空調用ダクト４ａ、　７ａ−・・凝縮水′受板　４
ｂ、　４ｃｍ・・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 第５図 第９図 第１０図 第１２図 手続補正書 昭和６１年　６月ｌメ日 ２発明の名称 エバポレータ ３補正をする者 明牛との関係　　特許出願人 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 （４２６）日本電装株式会社 ４補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。 ５、補正の内容 （１）明細書の第１７頁第１４行目と第１５行目との間
に以下の文を挿入します。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）冷媒流通用偏平管を蛇行状に屈曲させ、並列する管
   群の間隙部に放熱用フィンを装着すると共に、その上下
   両端面にそれぞれエバポレータ保護用のサイドプレート
   を取付けた構成を有し、前記偏平管の並列方向をほぼ水
   平に保って空気調和用ダクト内に設置されるエバポレー
   タにおいて、前記下端面に位置する底面板としてのサイ
   ドプレートに、凝縮水の水抜き孔を設けると共に、該凝
   縮水の受皿を兼ねる前記ダクトの底面部と前記サイドプ
   レートとの間に水はけ用の空隙を形成させるためのスペ
   ーサーを介在させてなるエバポレータ。 ２）前記スペーサーが、前記底面板としてのサイドプレ
   ートまたは前記受皿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特許請求の範囲第
   １項記載のエバポレータ。 ３）前記突条をなすスペーサーが、前記空隙内への被空
   調空気の吹き込みを阻止する如くに設けられていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   エバポレータ。