特許 7124348 熱交換器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-16

(45)【発行日】2022-08-24

(54)【発明の名称】熱交換器

(51)【国際特許分類】

   F25B 39/00 20060101AFI20220817BHJP

   F28F 9/02 20060101ALI20220817BHJP

   F28F 27/02 20060101ALI20220817BHJP

【ＦＩ】

F25B39/00 E

F28F9/02 301Z

F28F27/02 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2018040881

(22)【出願日】2018-03-07

(65)【公開番号】P2019158159

(43)【公開日】2019-09-19

【審査請求日】2021-02-02

(73)【特許権者】

【識別番号】591150797

【氏名又は名称】株式会社デンソーエアクール

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100106149

【弁理士】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】辻 匡陛

(72)【発明者】

【氏名】細野 剛史

【審査官】森山 拓哉

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１３３８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１４８４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１２３６９６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｂ ３９／００－３９／０４

Ｆ２５Ｂ ４３／００－４３／０４

Ｆ２８Ｆ ９／０２

Ｆ２８Ｆ ２７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒が流入する流入通路を形成する流入口部（３２０；１３２０）が設けられたタンク（３；２０３）と、
前記タンクの長手方向について前記流入口部よりも冷媒流れの下流側において前記長手方向に並んで前記タンクに接続されている複数の管（２０）と、
前記タンクにおける管側の壁部（３１）よりも流入口部側の壁部（３０）に近づいた位置で前記流入口部に対向し前記タンクの内部に設けられた液冷媒分離部（５；２０５；３０５；４０５；５０５）と、
を備え、
前記液冷媒分離部は、前記流入口部が形成する前記流入通路を前記流入通路の通路中心軸に沿う方向に前記管側の前記壁部に投影した投影範囲のうち、前記長手方向について、前記流入口部における前記通路中心軸の中心延長線（３２ＣＬ）と、前記流入口部における上流端部（３２０ａ；１３２０ａ）から前記通路中心軸に平行に延びる上流端部延長線（３２ＵＬ）との両方に交差する範囲にわたって少なくとも設けられており、
前記流入口部は、前記通路中心軸が前記長手方向に対して交差するように設けられており、
前記流入口部から前記タンクの内部に流入する冷媒は、前記液冷媒分離部に対して斜めに衝突する熱交換器。

【請求項2】

冷媒が流入する流入通路を形成する流入口部（３２０；１３２０）が設けられたタンク（３；２０３）と、
前記タンクの長手方向について前記流入口部よりも冷媒流れの下流側において前記長手方向に並んで前記タンクに接続されている複数の管（２０）と、
前記タンクにおける管側の壁部（３１）よりも流入口部側の壁部（３０）に近づいた位置で前記流入口部に対向し前記タンクの内部に設けられた液冷媒分離部（５；２０５；３０５；４０５；５０５）と、
を備え、
前記液冷媒分離部は、前記流入口部が形成する前記流入通路を前記流入通路の通路中心軸に沿う方向に前記管側の前記壁部に投影した投影範囲のうち、前記長手方向について、前記流入口部における前記通路中心軸の中心延長線（３２ＣＬ）と、前記流入口部における上流端部（３２０ａ；１３２０ａ）から前記通路中心軸に平行に延びる上流端部延長線（３２ＵＬ）との両方に交差する範囲にわたって少なくとも設けられており、
前記流入口部に連通し、前記流入口部に向かって冷媒が流れる導入通路（３６）を備え、
前記導入通路は、前記長手方向に沿うように延びており、
前記導入通路を流れる冷媒流れは、前記タンクの内部を前記管側の前記壁部に沿って前記長手方向に流下する冷媒流れに対して対向流をなす熱交換器。

【請求項3】

前記液冷媒分離部は、前記投影範囲のうち、前記長手方向について前記中心延長線に交差する範囲を超えて、さらに前記流入口部における下流側端部（３２０ｂ）から前記通路中心軸に平行に延びる下流端部延長線（３２ＤＬ）に交差する範囲にわたって設けられている請求項１または請求項２に記載の熱交換器。

【請求項4】

前記液冷媒分離部は、前記流入口部から前記タンクの内部に流入する冷媒が前記タンクの内部において最初に衝突する衝突壁となる位置に設けられている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱交換器。

【請求項5】

冷媒が流入する流入通路を形成する流入口部（３２０）が設けられたタンク（２０３）と、
前記タンクの長手方向について前記流入口部よりも冷媒流れの下流側において前記長手方向に並んで前記タンクに接続されている複数の管（２０）と、
前記タンクにおける管側の壁部（３１）よりも流入口部側の壁部（３０）に近づいた位置で前記流入口部に対向し前記タンクの内部に設けられた液冷媒分離部（５）と、
前記タンクの内部において前記流入口部側の壁部に隣接し前記流入口部側の壁部に沿って前記流入口部へ延びる通路であって、前記管側の前記壁部に沿って前記長手方向に流下する冷媒流れに対して対向流となる冷媒が前記流入口部に向かって流れる導入通路（３６）と、
を備え、
前記液冷媒分離部は、前記流入口部が形成する前記流入通路を前記流入通路の通路中心軸に沿う方向に前記管側の前記壁部に投影した投影範囲のうち、前記長手方向について、前記流入口部における前記通路中心軸の中心延長線（３２ＣＬ）と、前記流入口部における上流端部（３２０ａ）から前記通路中心軸に平行に延びる上流端部延長線（３２ＵＬ）との両方に交差する範囲にわたって少なくとも設けられている熱交換器。

【請求項6】

前記管側の前記壁部と前記流入口部側の前記壁部との間を流れる冷媒が前記流入口部側の前記壁部の下流端から前記導入通路に吸引される通路を有する請求項５に記載の熱交換器。

【請求項7】

前記流入口部を介して前記タンクの外部から内部にわたって延びる導入管（２３２）を備え、
前記液冷媒分離部（５０５）は、前記導入管に設けられて、前記タンクの内部において前記長手方向に沿うように屈曲する通路を形成する屈曲部である請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の熱交換器。

【請求項8】

冷媒が流入する流入通路を形成する流入口部（３２０）が設けられたタンク（１０３）と、
前記流入口部に対して前記タンクの長手方向の両側でありかつ前記流入口部よりも冷媒流れの下流側において前記長手方向に並んで前記タンクに接続されている複数の管（２０）と、
前記タンクにおける管側の壁部（３１）よりも流入口部側の壁部（３０）に近づいた位置で前記流入口部に対向し前記タンクの内部に設けられた液冷媒分離部（１０５）と、
を備え、
前記液冷媒分離部は、前記流入口部が形成する前記流入通路を前記流入通路の通路中心軸に沿う方向に前記管側の前記壁部に投影した投影範囲にわたって少なくとも設けられており、
前記管は、前記流入口部に対向しかつ前記長手方向の両側において前記管側の前記壁部と段差を形成する前記液冷媒分離部に対して、前記長手方向の両側に位置し、前記流入口部から前記タンクの内部に流入した冷媒は前記液冷媒分離部に衝突してから前記長手方向の両側へ分流して前記段差によって前記管側の前記壁部へ移動し、前記液冷媒分離部に対して前記長手方向の両側に位置する前記管に流下する熱交換器。

【請求項9】

前記液冷媒分離部は、前記長手方向について、前記投影範囲を超えてさらに下流側にわたって設けられている請求項８に記載の熱交換器。

【請求項10】

前記液冷媒分離部は、前記タンクの内部に設置されたブロック状部である請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の熱交換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この明細書における開示は、熱交換器に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、複数のチューブ内へ冷媒を分配するための技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－７０６４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の熱交換器では、冷媒流入管からの冷媒が内部に流入し、複数のチューブが接続されたタンクが鉛直方向に対して傾けて設けられている。この構成により、タンク内に流入した液体冷媒はチューブが接続されている側の壁面に多く流れるようになり、上流側に接続されたチューブ内に液体冷媒を分配することができる。これにより、液体冷媒がタンク内の下部に溜まってしまうことを抑制している。このような効果を得るために、特許文献１の熱交換器は、鉛直方向に対して傾けて設置されたタンクを備えることを必要不可欠の構成としている。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、熱交換器にはさらなる改良が求められている。

【0005】

開示される一つの目的は、複数の管への冷媒分配性能の向上が図れる熱交換器を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として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って、技術的範囲を限定するものではない。

【0007】

開示された熱交換器の一つは、冷媒が流入する流入通路を形成する流入口部（３２０；１３２０）が設けられたタンク（３；２０３）と、タンクの長手方向について流入口部よりも冷媒流れの下流側においてタンクの長手方向に並んでタンクに接続されている複数の管（２０）と、タンクにおける管側の壁部（３１）よりも流入口部側の壁部（３０）に近づいた位置で流入口部に対向しタンクの内部に設けられた液冷媒分離部（５；２０５；３０５；４０５）と、を備え、
液冷媒分離部は、流入口部が形成する流入通路を流入通路の通路中心軸に沿う方向に管側の壁部に投影した投影範囲のうち、タンクの長手方向について、流入口部における通路中心軸の中心延長線（３２ＣＬ）と、流入口部における上流端部（３２０ａ；１３２０ａ）から通路中心軸に平行に延びる上流端部延長線（３２ＵＬ）との両方に交差する範囲にわたって少なくとも設けられており、
流入口部は、通路中心軸が長手方向に対して交差するように設けられており、
流入口部からタンクの内部に流入する冷媒は、液冷媒分離部に対して斜めに衝突する。

【0008】

この熱交換器によれば、液冷媒分離部は、流入口部の投影範囲のうち、長手方向について前述のように中心延長線と上流端部延長線との両方に交差する範囲にわたってタンク内部に少なくとも設けられている。この構成により、流入口部からタンク内に流入した冷媒を、管側の壁部よりも液冷媒分離部に多く衝突させることができる。この衝突作用により、液冷媒分離部に液体冷媒を付着させることができる。

【0009】

さらに液冷媒分離部の存在によって、液冷媒分離部近傍におけるタンク内の流路が管の接続部位におけるタンク内の流路よりも狭くなるため、流入口部側の壁部近傍に渦が生じにくくなる。このように渦流れを抑制できることによって、流入口部側の壁部に液体冷媒が付着しにくく液冷媒分離部に付着している液体冷媒が液冷媒分離部から剥離することを抑制できる。液冷媒分離部に付着した液体冷媒は、タンクの長手方向に流下する際に液冷媒分離部から剥離するが、液冷媒分離部と管側の壁部との段差によって生じる渦により、管側の壁部に付着するようになる。このように液体冷媒の付着が液冷媒分離部から管側の壁部へと移行することにより、タンクにおいて複数の管が接続されている壁部を流下する液体冷媒の流れを形成することができる。したがって、この熱交換器はタンクの長手方向に並んで接続されている各管内へ、液体を含む冷媒を分配することに寄与する。以上により、複数の管への冷媒分配性能の向上が図れる熱交換器を提供できる。

【0010】

開示された熱交換器の一つは、冷媒が流入する流入通路を形成する流入口部（３２０）が設けられたタンク（２０３）と、タンクの長手方向について流入口部よりも冷媒流れの下流側において長手方向に並んでタンクに接続されている複数の管（２０）と、タンクにおける管側の壁部（３１）よりも流入口部側の壁部（３０）に近づいた位置で流入口部に対向しタンクの内部に設けられた液冷媒分離部（５）と、タンクの内部において流入口部側の壁部に隣接し流入口部側の壁部に沿って流入口部へ延びる通路であって、管側の壁部に沿って長手方向に流下する冷媒流れに対して対向流となる冷媒が流入口部に向かって流れる導入通路（３６）と、を備え、
液冷媒分離部は、流入口部が形成する流入通路を流入通路の通路中心軸に沿う方向に管側の壁部に投影した投影範囲のうち、タンクの長手方向について、流入口部における通路中心軸の中心延長線（３２ＣＬ）と、流入口部における上流端部（３２０ａ）から通路中心軸に平行に延びる上流端部延長線（３２ＵＬ）との両方に交差する範囲にわたって少なくとも設けられている。

【0011】

この熱交換器によれば、前述した熱交換器と同様の作用効果を奏することによって、タンクの長手方向に並んで接続されている各管内へ、液体を含む冷媒を分配することに寄与する。さらにこの熱交換器では、冷媒は導入通路から流入口部を通じて折り返すような流れによって液冷媒分離部に衝突する。このため、冷媒には流入口部を通過するときに大きな慣性力が作用し、流入口部における上流端部側に液体冷媒が移動しやすい。したがって、液冷媒分離部には、流入口部の投影範囲のうち上流端部延長線と交差する部位に液体冷媒が付着しやすいので、タンクにおける管側の壁部に沿って液体冷媒を流下させることができる。この熱交換器は、各管内へ液体を含む冷媒を分配することに貢献できるので、複数の管への冷媒分配性能の向上を図ることができる。

【0012】

開示された熱交換器の一つは、冷媒が流入する流入通路を形成する流入口部（３２０）が設けられたタンク（１０３）と、流入口部に対してタンクの長手方向の両側でありかつ流入口部よりも冷媒流れの下流側において長手方向に並んでタンクに接続されている複数の管（２０）と、タンクにおける管側の壁部（３１）よりも流入口部側の壁部（３０）に近づいた位置で流入口部に対向しタンクの内部に設けられた液冷媒分離部（１０５）と、を備え、
液冷媒分離部は、流入口部が形成する流入通路を流入通路の通路中心軸に沿う方向に管側の壁部に投影した投影範囲にわたって少なくとも設けられており、
管は、流入口部に対向しかつ長手方向の両側において管側の壁部と段差を形成する液冷媒分離部に対して、長手方向の両側に位置し、流入口部からタンクの内部に流入した冷媒は液冷媒分離部に衝突してから長手方向の両側へ分流して段差によって管側の壁部へ移動し、液冷媒分離部に対して長手方向の両側に位置する管に流下する。

【0013】

この熱交換器によれば、液冷媒分離部は、タンク内部に、流入口部が形成する流入通路を管側の壁部に投影した投影範囲にわたって少なくとも設けられている。この構成により、流入口部からタンク内に流入した冷媒を、管側の壁部よりも液冷媒分離部に多く衝突させてから、流入口部に対してタンクの長手方向の両側へ分流させることができる。この衝突作用と分流とにより、液冷媒分離部に液体冷媒を付着させつつ分流することができる。

【0014】

さらに液冷媒分離部の存在によって、液冷媒分離部近傍における、流入口部に対して両側の流路が狭くなるため、この両側の流路における流入口部側の壁部近傍に渦が生じにくくなる。このように渦流れを抑制できることによって、この両側の流路において流入口部側の壁部に液体冷媒が付着しにくく液冷媒分離部に付着している液体冷媒が液冷媒分離部から剥離することを抑制できる。液冷媒分離部に付着した液体冷媒は、タンクの長手方向に流下する際に液冷媒分離部から剥離してから、液冷媒分離部と管側の壁部との段差によって生じる渦により管側の壁部に付着するようになる。この両側の流路において、液体冷媒の付着が液冷媒分離部から管側の壁部へと移行することにより、複数の管が接続されている管側の壁部を流下する液体冷媒の流れを形成できる。したがって、この熱交換器においてもタンクの長手方向に並んで接続されている各管内へ、液体を含む冷媒を分配することに寄与し、複数の管への冷媒分配性能の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態の熱交換器について外観を表した斜視図である。

【図2】熱交換器が有する液冷媒分離部とタンク内の冷媒流れを説明するための部分縦断面図である。

【図3】熱交換器が有する液冷媒分離部を説明するための部分横断面図である。

【図4】液冷媒分離部を導入管を通して冷媒流入方向にみた部分断面図である。

【図5】液冷媒分離部の高さに対する長さの比率と熱交換性能との関係を調べた性能評価結果を示す図である。

【図6】液冷媒分離部の高さに対する長さの比率と、分配流量における最大流量差との関係を調べた流量ばらつきの結果を示す図である。

【図7】液冷媒分離部の高さに対するタンク内の通路幅の比率と、分配流量における最大流量差との関係を調べた流量ばらつきの結果を示す図である。

【図8】第１実施形態の熱交換器と液冷媒分離部を有していない熱交換器とについて、熱交換性能の比較結果を示した図である。

【図9】第２実施形態の熱交換器について、液冷媒分離部とタンク内の冷媒流れを説明するための部分縦断面図である。

【図10】第３実施形態の熱交換器について、液冷媒分離部とタンク内の冷媒流れを説明するための部分縦断面図である。

【図11】第３実施形態の熱交換器について外観を表した斜視図である。

【図12】第４実施形態の熱交換器について、液冷媒分離部とタンク内の冷媒流れを説明するための部分縦断面図である。

【図13】第５実施形態の熱交換器について、液冷媒分離部とタンク内の冷媒流れを説明するための部分縦断面図である。

【図14】第６実施形態の熱交換器について、液冷媒分離部とタンク内の冷媒流れを説明するための部分縦断面図である。

【図15】第６実施形態の液冷媒分離部を説明するための部分横断面図である。

【図16】第７実施形態の熱交換器について、液冷媒分離部とタンク内の冷媒流れを説明するための部分縦断面図である。

【図17】他の実施形態に係る熱交換器について、液冷媒分離部とタンク内の冷媒流れを説明するための部分縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

【0017】

（第１実施形態）
図１から図８を参照しながら第１実施形態について説明する。図１は、明細書に開示の目的を達成可能な熱交換器１の一例について外観を表した図である。図２～図４は、熱交換器１が有する液冷媒分離部とタンク内の冷媒流れを説明するための図である。明細書に開示の目的を達成可能な熱交換器１は、複数の管内を流通する内部流体としての冷媒と管の外側を流通する外部流体とが熱交換する機器である。この熱交換器１は、冷媒が外部流体に対して放熱する関係にある機器でもよいし、冷媒が外部流体から吸熱する関係にある機器でもよい。

【0018】

図１、図２に示すように、熱交換器１は主に熱交換コア部２、タンク３、タンク４、サイドプレート１０等を備えている。熱交換コア部２は、複数のフィンと複数の管２０とを備えている。熱交換コア部２には、管２０の長手方向とタンク３，４の長手方向との両方に直交する方向に流れる外部流体である空気が通過する。管２０は、例えばアルミニウまたはアルミニウム合金によって形成された管部材である。フィンは、管２０と同様の材質によって形成された板状部材である。また、管２０とフィンは、異なる材質で形成される構成でもよい、異なる材質は、例えば銅合金と、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。サイドプレート１０は、熱交換コア部２をその両端において支持して補強する部材である。

【0019】

各フィンには、管２０と同数の貫通孔がフィンの長手方向に並んで設けられている。熱交換コア部２は、間隔をあけて配された複数のフィンの貫通孔に管２０を嵌挿して製造することができる。言い換えれば、熱交換コア部は、複数の管２０によって複数のフィンを横串して支持することによって形成されている。熱交換コア部２の両端は、熱交換コア部２が備える複数の管２０と同数の貫通孔が長手方向に並んで設けられたサイドプレート１０によって支持されている。サイドプレート１０は、フィンよりも厚い板厚を有している。熱交換器１は、熱交換コア部２に設けられた管２０の個数と同数の冷媒通路を有し、このすべての冷媒通路をタンク３からタンク４へ同時に流れる冷媒パス型の熱交換コア部２を備えている。

【0020】

タンク３には、冷媒を内部に導入する導入管３２と、サイドプレート１０の貫通孔から外側に突出する複数の管２０と、が結合されている。タンク３は、熱交換コア部２を流通する冷媒を外部から導入し、各管２０内に分配するための容器であり、流入側ヘッダタンクとも呼ばれる。タンク４には、冷媒を外部へ排出する導出管と、サイドプレート１０の貫通孔から外側に突出する複数の管２０と、が結合されている。タンク４は、熱交換コア部２を流通して各管２０を流出した冷媒を集合させた後、外部に流出させるための容器であり、流出側ヘッダタンクとも呼ばれる。複数の管２０は、タンク３、タンク４の長手方向、例えば上下方向に所定の間隔をあけて並んで設置されている。タンク３に導入された冷媒は、熱交換器の熱交換性能の観点から、タンク４の長手方向に並ぶ複数の管２０に対して均等に分配することが求められている。

【0021】

以下に、液冷媒分離部５を備えていない従来の熱交換器における冷媒分配上の課題について述べる。液冷媒分離部５を備えておらず、タンクの長手方向に並んだ複数の管がタンクに接続されている熱交換器においては、タンクに流入する気液二相冷媒の流量が小さい場合、タンクの冷媒流入口部から遠い位置に接続された管に液体冷媒が流れにくい。このような流れであると、複数の管に対して冷媒を等しく分配することは難しい。一方、タンクに流入する気液二相冷媒の流量が大きい場合には、液体冷媒は、タンクの冷媒流入口部から遠い位置の管に流れやすく、近い位置の管には流れにくい。この場合も、複数の管に対して冷媒を等しく分配することは難しい。

【0022】

また、液冷媒分離部５を備えておらず、タンク内に長手方向に対して直交する方向に冷媒が流入する熱交換器においては、冷媒はタンク内における管側の壁部に衝突してから長手方向に流下する。この冷媒流れにおいて、気体冷媒よりも密度の大きい液体冷媒は最初に衝突する管側の壁部に付着しやすい。さらに管側の壁部に対向する流入口部側の壁部近傍には、渦流が形成され、この渦流に関わるコアンダ効果によって管側の壁部から液体冷媒が剥離する。このため、冷媒流入口部に近い位置に接続されている上流側の管に液体冷媒が流れにくいようになる。つまり、液体冷媒は、タンク内を上流側に留まらずに下流側に流れやすく、上流側の管よりも下流側の管に分配される冷媒量が過多になる。この場合も、複数の管に対して冷媒分配が不均一になり、所望の熱交換性能を発揮することは難しい。

【0023】

そこで、明細書に開示の熱交換器１は、複数の管２０に対する冷媒の分配流量を均等に近づける機能を有する。熱交換器１はタンク３における管側の壁部３１よりも流入口部側の壁部３０に近づいた位置で流入口部３２０に対向しタンク３の内部に設けられた液冷媒分離部５を備える。液冷媒分離部５は、管側の壁部３１よりも流入口部３２０側に突出し、タンク３の内部に設置されたブロック状部である。液冷媒分離部５は、管側の壁部３１を流入口部３２０側に突出させるように形成した突出部であってもよい。図２、図３に示すように、液冷媒分離部５は、管側の壁部３１から距離である高さ寸法は５Ｈ、タンクの長手方向の長さ寸法は５Ｌである。さらに、液冷媒分離部５においてタンク３の長手方向端部の一つである下流端部から、タンク３の長手方向について最も上流側に位置する管の流入口までの距離は５Ｍである。管２０の長手方向と同じ方向であってタンク３の長手方向に直交する方向についてのタンク３内の通路幅は３Ｄである。

【0024】

流入口部３２０は、タンク３に設けられた開口部であり、タンク３内に流入する冷媒の流入通路を形成する。管側の壁部３１はタンク３における、管２０が接続されている側の壁部である。流入口部側の壁部３０は、タンク３における、流入口部３２０が設けられている側の壁部であり、管側の壁部３１に向かい合う位置関係にある。

【0025】

液冷媒分離部５は、タンク３内の流入した気液二相冷媒のうち、液体冷媒が慣性力によって管側の壁部３１に付着して壁部３１近傍に液体冷媒を偏らせる機能を有する。この意味において液冷媒分離部５は、気液二相冷媒から液体冷媒を一旦分離する機能を有する。さらに液冷媒分離部５は、流入口部側の壁部３０近傍における渦流の形成を抑制する機能を有する。液冷媒分離部５は、タンク３における管側の壁部３１よりも流入口部側の壁部３０寄りで流入口部３２０に対向するように、タンク３の内部に設けられている。つまり、液冷媒分離部５における流入口部側の端面は、管側の壁部３１よりも流入口部３２０に近い位置にある。

【0026】

図２～図４に示すように、液冷媒分離部５は、流入口部３２０が形成する流入通路を流入通路の通路中心軸に沿う方向に管側の壁部３１に投影した投影範囲に存在するように設けられている。液冷媒分離部５は、流入口部３２０を通してタンク３の内部を見た場合に、全部または一部が見える位置に設けられている。流入口部３２０からタンク３の内部に流入する冷媒は、この範囲に設けられた液冷媒分離部５に衝突し、液体冷媒が液冷媒分離部５にへばりつくようになる。

【0027】

図２、図４に示すように、液冷媒分離部５は、流入口部３２０における通路中心軸の中心延長線３２ＣＬに交差する位置に少なくとも設けられている。液冷媒分離部５は、流入口部３２０における上流端部３２０ａから通路中心軸に平行に延びる上流端部延長線３２ＵＬに交差する位置に少なくとも設けられている。つまり、液冷媒分離部５は、流入口部３２０が形成する流入通路を管側の壁部３１に投影した投影範囲のうち、タンク３の長手方向について、中心延長線３２ＣＬと上流端部延長線３２ＵＬとの両方に交差する範囲にわたって少なくとも設けられている。流入口部３２０からタンク３の内部に流入する冷媒は、この範囲にわたって少なくとも設けられた液冷媒分離部５に衝突し、液体冷媒が液冷媒分離部５にへばりつくようになる。

【0028】

図２、図４に示すように液冷媒分離部５は、タンク３の長手方向について流入口部３２０における下流側端部３２０ｂから通路中心軸に平行に延びる下流端部延長線３２ＤＬに交差する位置にも設けられている。液冷媒分離部５は、流入通路の投影範囲のうち、タンク３の長手方向について中心延長線３２ＣＬに交差する範囲を超えてさらに下流端部延長線３２ＤＬに交差する範囲にわたって設けられている。流入口部３２０からタンク３内に流入する冷媒は、タンク３の長手方向について上流端部延長線３２ＵＬから中心延長線３２ＣＬを経て下流端部延長線３２ＤＬにわたる範囲に設けられた液冷媒分離部５に衝突し、液体冷媒が液冷媒分離部５にへばりつくようになる。この液冷媒分離部５は、流入口部３２０からタンク３の内部に流入する冷媒がタンク３の内部において最初に衝突する衝突壁になる。

【0029】

また、図２に示すように、液冷媒分離部５は、タンク３の長手方向について、下流端部延長線３２ＤＬに交差する位置を超えて冷媒流れの下流側にわたって設けられている構成でもよい。この構成により、流入口部３２０からタンク３内に流入する冷媒が液冷媒分離部５にへばりつける表面積を大きくでき、液体冷媒を管側の壁部３１近傍へ分離する性能を高めることができる。さらにこの液冷媒分離部５は、流入口部３２０からタンク３の内部に流入する冷媒がタンク３の内部において最初に衝突する衝突壁になる。

【0030】

図４に示すように、液冷媒分離部５は、タンク３の長手方向と管２０の長手方向との両方に直交する直交方向について、流入口部３２０が形成する流入通路の投影範囲に少なくとも設けられている。この投影範囲は図４において導入管３２の内部を通して管側の壁部３１が見える範囲ともいえる。すなわち、液冷媒分離部５は、この直交方向について、流入口部３２０の長さ寸法と同等の長さにわたって少なくとも設けられている。流入口部３２０からタンク３の内部に流入する冷媒は、この投影範囲に少なくとも設けられた液冷媒分離部５に衝突し、液体冷媒が液冷媒分離部５にへばりつくようになる。また、液冷媒分離部５は、図３に示すように、この直交方向について、タンク３内の幅全体にわたって設けられるように構成してもよい。この構成により、流入口部３２０からタンク３内に流入する冷媒が液冷媒分離部５にへばりつける表面積を大きくでき、液体冷媒を管側の壁部３１近傍へ分離する性能を高めることができる。

【0031】

図２を参照してタンク３内に流入した冷媒の流れを説明する。図２に図示するように、流入口部３２０からタンク３内に流入した冷媒は、液冷媒分離部５に多く衝突するようになる。液冷媒分離部５には液体冷媒が付着してへばりつくようになり、液冷媒分離部５の近傍におけるタンク３内の流路が狭くなるため、流入口部側の壁部３０の近傍に渦が生じにくくなる。流入口部側の壁部３０の近傍における渦流れを抑制できることにより、流入口部側の壁部３０に付着する液体冷媒量を抑制することができる。これにより、液冷媒分離部５にへばりつけた液体冷媒の剥離を抑制することができる。液冷媒分離部５にへばりついた液体冷媒は、タンクの長手方向に流下して液冷媒分離部５から剥離する。液冷媒分離部５と管側の壁部３１との段差によって渦が生じる。液冷媒分離部５から剥離した液体冷媒は、管側の壁部３１側における渦流れの発生によって流入口部側の壁部３０に引き寄せられずに下流の管側の壁部３１に付着しながら流下するようになる。このように液体冷媒が液冷媒分離部５から管側の壁部３１へと移動していく流れにより、液体冷媒が管側の壁部３１近傍を流下し、タンク３の内部全体において複数の管２０が接続されている部位に液体冷媒が行き渡る流れを形成することができる。

【0032】

図５は、熱交換器１について、液冷媒分離部５の高さに対する長さの比率（５Ｌ／５Ｈ）と熱交換性能との関係を調べた性能評価結果を示している。図５には、横軸の５Ｌ／５Ｈを変化させた４個の条件のそれぞれについて、縦軸の性能比（％）を求めた結果をプロットし、破線で結んで示している。縦軸の性能比（％）は、液冷媒分離部５を備えていない熱交換器の熱交換性能を実験式によって求めた値に対する、液冷媒分離部５を有する熱交換器１における熱交換性能である。この熱交換性能は、熱交換コア部における外部流体と内部流体との熱交換量を用いて求めた性能値である。なお、５Ｌ＋５Ｍ＝１６（ｍｍ）、３Ｄ／５Ｈ＝２．２５の条件の下、評価を行った。この性能評価結果によると、図５に示すように性能比が１００％以上である好ましい範囲は、５Ｌ／５Ｈが１．２３から２．５２の範囲に含まれる場合であることが見出された。

【0033】

図６は、熱交換器１について、液冷媒分離部５の高さに対する長さの比率（５Ｌ／５Ｈ）と管２０内への分配流量における最大流量差との関係を調べた流量ばらつきの結果を示している。図６には、横軸の５Ｌ／５Ｈに対する、縦軸の最大流量差を数値計算により求めた結果を実線で示している。最大流量差は、複数の管２０への分配流量のうち、最大の分配流量と最小の分配流量との差である。最大流量差が小さい場合ほど、均等に近づいた分配性能を有していると判断できる。この評価は、５Ｌ＋５Ｍ＝１６（ｍｍ）、３Ｄ／５Ｈ＝２．２５の条件、分配する通路は１２本の通路に設定して行った。この評価によると、図６に示すように最大流量差は５Ｌ／５Ｈ＝１．９付近において最も小さいことが見出された。図６に示す最大流量差に係る評価結果に、図５に示す熱交換性能に係る評価結果によって好ましい範囲とされた１．２３≦５Ｌ／５Ｈ≦２．５２の範囲を当てはめてみると、５Ｌ／５Ｈ＝１．９を含むことが明らかであり、当該範囲が好ましいことを再確認できる。したがって、最大流量差に係る評価結果と熱交換性能に係る評価結果とから、液冷媒分離部５の大きさに関して同様の評価を得ることができた。

【0034】

図７は、熱交換器１について、液冷媒分離部５の高さに対するタンク３内の通路幅の比率（３Ｄ／５Ｈ）と管２０内への分配流量における最大流量差との関係を調べた流量ばらつきの結果を示している。図７には、横軸の３Ｄ／５Ｈに対する、縦軸の最大流量差を数値計算により求めた結果を実線で示している。最大流量差は、図６の場合と同様に複数の管２０への分配流量のうち、最大の分配流量と最小の分配流量との差である。この場合も最大流量差が小さい場合ほど、均等に近づいた分配性能を有していると判断できる。この評価は、５Ｌ＋５Ｍ＝１６（ｍｍ）の条件の下、行った。この評価によると、図７に示すようにグラフの傾きから、３Ｄ／５Ｈ＝２．３以下である場合に最大流量差は好ましい値に抑えられることが見出された。また、３Ｄ／５Ｈが１に近づくほど、タンク３内の通路における液冷媒分離部５の占有体積が大きくなり圧力損失が大きくなるため、熱交換性能の低下をもたらすと考えられる。したがって、この評価によると、液冷媒分離部５は、３Ｄ／５Ｈは１に近づきすぎず、例えば１．５以上２．３以下となる範囲に設定された高さを有することが好ましい。

【0035】

図８は、液冷媒分離部５を備える熱交換器１と液冷媒分離部５を備えていない熱交換器とについて、３段階の冷媒流量である低負荷（低流量）、定格（中流量）、高負荷（高流量）のそれぞれの条件下での性能値を調べた結果を示している。性能値は、熱交換コア部における外部流体と内部流体との熱交換量を用いて求めた値である。白塗りの棒グラフは液冷媒分離部５を備えていない従来の熱交換器の性能値であり、斜線付きの棒グラフは液冷媒分離部５を備える熱交換器１の性能値である。この評価によると、図８に示すように、熱交換器１の性能は従来の熱交換器の性能に対して、低冷媒流量である場合に１８％良化し、中冷媒流量である場合に２６％良化し、高冷媒流量である場合に１３％良化する、という結果が得られた。このように第１実施形態の熱交換器１によれば、広範囲の流量にわたって、従来の熱交換器よりも性能を向上できることを確認できた。

【0036】

次に第１実施形態の熱交換器１がもたらす作用効果について説明する。第１実施形態の熱交換器１は、冷媒の流入口部３２０が設けられたタンク３と、タンク３の長手方向について流入口部３２０よりも冷媒流れの下流側においてタンク３の長手方向に並んでタンク３に接続されている複数の管２０と、を備える。熱交換器１は、タンク３における管側の壁部３１よりも流入口部側の壁部３０に近づいた位置で流入口部３２０に対向しタンク３の内部に設けられた液冷媒分離部５を備える。液冷媒分離部５は、流入口部３２０が形成する流入通路を管側の壁部３１に投影した投影範囲のうち、前述の長手方向について、流入口部３２０の中心延長線３２ＣＬと流入口部３２０の上流端部３２０ａから延びる上流端部延長線３２ＵＬとの両方に交差する範囲にわたって少なくとも設けられている。

【0037】

この熱交換器１によれば、液冷媒分離部５と流入口部３２０との位置関係により、流入口部３２０からタンク３内に流入した冷媒が、管側の壁部３１よりも液冷媒分離部５に多く衝突可能となる。この衝突作用により、液冷媒分離部５に液体冷媒を付着させることができるとともに、さらに液冷媒分離部５の存在によって液冷媒分離部近傍におけるタンク３内の流路を狭くできるため、流入口部側の壁部３０近傍に渦が生じにくいようにできる。このような渦流れの抑制によって、流入口部側の壁部３０に液体冷媒が付着しにくいので、液冷媒分離部５に付着させた液体冷媒が液冷媒分離部５から剥離してしまうことを抑制できる。ここで、液冷媒分離部５に付着した液体冷媒はタンク３の長手方向に流下する際に液冷媒分離部５から剥離するが、液冷媒分離部５と管側の壁部３１との段差によって生じる渦により、管側の壁部３１に付着させることができる。このように液体冷媒の付着が液冷媒分離部５から管側の壁部３１へと移動することにより、タンク３において複数の管２０が接続されている壁部に沿って流下する液体冷媒の流れを形成できる。したがって、熱交換器１はタンク３の長手方向に並んで接続されている各管２０内へ液体を含む冷媒を分配することができる。

【0038】

また、熱交換器１によれば、タンク３を鉛直方向に対して傾斜させて設置する必要がなく、熱交換器１が占有するスペースを抑えることができる。熱交換器１は、タンクに接続されている複数の管２０への液体冷媒の分配性能が向上するので、幅広い範囲の冷媒流量において安定した熱交換性能を発揮することができる。

【0039】

液冷媒分離部５は、流入口部３２０が形成する流入通路を管側の壁部３１に投影した投影範囲のうち、タンク３の長手方向について中心延長線３２ＣＬに交差する範囲を超えて、さらに下流端部延長線３２ＤＬに交差する範囲にわたって設けられている。この構成によれば、流入口部３２０からタンク３内に流入した冷媒を液冷媒分離部５にさらに多く衝突させることができる。この流入口部３２０と液冷媒分離部５との位置関係により、液冷媒分離部５に対する液体冷媒の付着性を高めることができる。さらに、流入口部３２０における下流側端部３２０ｂの近傍でのタンク３内の流路を狭くできるので、流入口部側の壁部３０近傍に渦が生じにくくなる。したがって、この渦流れの抑制によって、さらに流入口部側の壁部３０に液体冷媒が付着しにくく液体冷媒が液冷媒分離部から剥離することを抑制できる。

【0040】

液冷媒分離部５は、流入口部３２０からタンク３の内部に流入する冷媒がタンク３の内部において最初に衝突する衝突壁となる位置に設けられている。この構成によれば、流入口部３２０からタンク３内に流入した冷媒をすべて液冷媒分離部５に衝突させることができる。この作用により、液冷媒分離部５にへばりつかせる効果を高めることができ、液体冷媒の分離性を高めることに寄与する。

【0041】

液冷媒分離部５は、タンク３の内部に設置されたブロック状部である。この構成によれば、液冷媒分離部５としての前述した作用効果を奏する形状、大きさであるブロック状の部材をタンク３の内部に設置することにより、冷媒分配性能の向上が図れる熱交換器１を提供することができる。

【0042】

第１実施形態の熱交換器１によれば、流入口部３２０は、通路中心軸がタンク３の長手方向に対して直交するように設けられている。流入口部３２０からタンク３の内部に流入する冷媒は、液冷媒分離部５における流入口部側の端面に対して直交する方向に当該端面に衝突する。この構成によれば、液体冷媒が液冷媒分離部５に対して強く付着させることができるので、液冷媒分離部５にへばりつかせる効果を高めることができ、液体冷媒の分離性を高めることに寄与する。

【0043】

（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態に対する他の形態である熱交換器について図９を参照して説明する。図９において第１実施形態の図面と同一の符号を付した構成要素は、同一の要素であり、その作用効果も同様である。

【0044】

第２実施形態の熱交換器は、第１実施形態の熱交換器１に対して、タンク３内に対する冷媒の流入方向が相違する。図９に示すように、導入管１３２は、タンク３の長手方向に交差する通路中心軸を形成する姿勢でタンク３に結合されている。なお、タンク３の長手方向と通路中心軸とが交差する角度は、液冷媒分離部５が前述した液体冷媒分離機能を奏することができれば、９０度以外の任意角度に設定することができる。導入管１３２は、流入口部１３２０よりも導入管１３２内の上流に向かうほどタンク３の長手方向についてタンク３から離間するようにタンク３に対して傾斜した姿勢でタンク３に結合されている。流入口部１３２０が形成する流入通路の通路中心軸は、液冷媒分離部５における流入口部側の端面に対して斜めに傾いた状態で液冷媒分離部５に交差する。

【0045】

図９に示すように、液冷媒分離部５は、流入口部１３２０における通路中心軸の中心延長線３２ＣＬに交差する位置に少なくとも設けられている。液冷媒分離部５は、流入口部１３２０における上流端部１３２０ａから通路中心軸に平行に延びる上流端部延長線３２ＵＬに交差する位置に少なくとも設けられている。つまり、液冷媒分離部５は、流入口部１３２０が形成する流入通路を流入通路の通路中心軸に沿う方向に管側の壁部３１に投影した投影範囲のうち、タンク３の長手方向について、中心延長線３２ＣＬと上流端部延長線３２ＵＬとの両方に交差する範囲にわたって少なくとも設けられている。流入口部１３２０からタンク３の内部に流入する冷媒は、この範囲にわたって少なくとも設けられた液冷媒分離部５に衝突し、液体冷媒が液冷媒分離部５にへばりつくようになる。

【0046】

図９に示すように液冷媒分離部５は、タンク３の長手方向について流入口部１３２０における下流側端部１３２０ｂから通路中心軸に平行に延びる下流端部延長線３２ＤＬに交差する位置にも設けられている。つまり、液冷媒分離部５は、流入通路の投影範囲のうち、タンク３の長手方向について中心延長線３２ＣＬに交差する範囲を超えてさらに下流端部延長線３２ＤＬに交差する範囲にわたって設けられている。流入口部１３２０からタンク３内に流入する冷媒は、タンク３の長手方向について上流端部延長線３２ＵＬから中心延長線３２ＣＬを経て下流端部延長線３２ＤＬにわたる範囲に設けられた液冷媒分離部５に衝突し、液体冷媒が液冷媒分離部５にへばりつくようになる。この液冷媒分離部５は、流入口部１３２０からタンク３の内部に流入する冷媒がタンク３の内部において最初に衝突する衝突壁になる。

【0047】

第２実施形態の熱交換器によれば、流入口部１３２０は、通路中心軸がタンク３の長手方向に対して交差するように設けられている。流入口部１３２０からタンク３の内部に流入する冷媒は、液冷媒分離部５に対して斜めに衝突する。この構成によれば、タンク３内に流入する冷媒の流通抵抗を抑えつつ、第１実施形態の熱交換器１と同様に液冷媒分離部５に液体冷媒を付着させてさらに液体冷媒を管側の壁部３１に流下させる流れを形成することができる。これにより、流通抵抗抑制による熱交換性能向上と冷媒分配性向上とに寄与する熱交換器を提供できる。

【0048】

（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態に対する他の形態である熱交換器１０１について図１０および図１１を参照して説明する。図１０、図１１において第１実施形態の図面と同一の符号を付した構成要素は、同一の要素であり、その作用効果も同様である。以下、第１実施形態の相違点のみについて説明する。

【0049】

図１１は、明細書に開示の目的を達成可能な熱交換器１０１の一例について外観を示している。図１０は、熱交換器１０１が有する液冷媒分離部１０５とタンク１０３内の冷媒流れを示している。熱交換器１０１は、熱交換器１に対して、流入口部３２０と液冷媒分離部１０５の位置、流入口部３２０からタンク３内に流入した冷媒の流れ等が相違する。

【0050】

図１１に示す熱交換コア部２は、一方側のタンク１０３から流出した冷媒が一方側のサイドプレート１０と他方側のサイドプレート１０との間を複数回往復してから他方側のタンク４に流入する複数のパスを形成する冷媒通路を備えている。例えば図１１は、上部側パスと下部側パスの二つのパスを備えた熱交換器１０１の例を示している。図１０は、一方側のタンク１０３から流出して他方側のタンク４に向けて熱交換コア部２を流れる冷媒の通路が流入口部３２０の両側に複数ずつ存在する例を示している。

【0051】

図１０に示すように、複数の管２０は、流入口部３２０に対してタンク１０３の長手方向の両側においてタンク１０３にそれぞれ接続されている。この複数の管２０は、流入口部３２０よりも冷媒流れの下流側においてタンク１０３の長手方向に並んでいる。液冷媒分離部１０５は、タンク１０３の内部において、タンク１０３における管側の壁部３１よりも流入口部側の壁部３０に近づいて流入口部３２０に対向している。液冷媒分離部１０５は、流入口部３２０が形成する流入通路を流入通路の通路中心軸に沿う方向に管側の壁部３１に投影した投影範囲にわたって少なくとも設けられている。液冷媒分離部１０５は、この投影範囲よりも拡大した範囲に設けられていることが好ましい。したがって、液冷媒分離部１０５は、タンク１０３の長手方向について、下流端部延長線３２ＤＬに交差する範囲を超えてさらに長手方向について下流側にわたって設けられている。

【0052】

第３実施形態によれば、複数の管２０は、流入口部３２０に対してタンク１０３の長手方向の両側でありかつ流入口部３２０よりも冷媒流れの下流側においてタンク１０３の長手方向に並んでタンク１０３に接続されている。液冷媒分離部１０５は、タンク１０３における管側の壁部３１よりも流入口部側の壁部３０に近づいた位置で流入口部３２０に対向しタンク１０３の内部に設けられている。液冷媒分離部１０５は、流入口部３２０が形成する流入通路を管側の壁部３１に投影した投影範囲にわたって少なくとも設けられている。

【0053】

この構成によれば、流入口部３２０からタンク１０３内に流入した冷媒を、管側の壁部３１よりも液冷媒分離部１０５に多く衝突させてから、流入口部３２０に対してタンク１０３の長手方向の両側へ分流させることができる。この衝突と分流との作用により、液冷媒分離部１０５に液体冷媒を付着させつつ流入口部３２０の両側へ分流することができる。

【0054】

さらに液冷媒分離部１０５の存在によって、流入口部３２０の両側の流路が狭くなるため、この両側の流路における流入口部側の壁部３０近傍に渦が生じにくくなる。このように渦流れを抑制できることによって、この両側の流路において流入口部側の壁部３０に液体冷媒が付着しにくく、液体冷媒が液冷媒分離部１０５から剥離することを抑制できる。液冷媒分離部１０５に付着した液体冷媒は、タンク１０３の長手方向に流下する際に液冷媒分離部１０５から剥離してから、液冷媒分離部１０５と管側の壁部３１との段差によって生じる渦により管側の壁部３１に付着するようになる。この両側の流路において、液体冷媒が液冷媒分離部１０５から管側の壁部３１へと移動することにより、液体冷媒を複数の管２０の接続部位にわたって流下させる流れを形成できる。したがって、第３実施形態の熱交換器においてもタンク１０３の長手方向に並んで接続されている各管２０内へ、液体を含む冷媒を分配することに寄与し、複数の管２０への冷媒分配性能の向上を図ることができる。

【0055】

液冷媒分離部１０５は、タンク１０３の長手方向について、下流端部延長線３２ＤＬに交差する範囲を超えてさらに下流側にわたって、換言すれば投影範囲を超えてさらに下流側にわたって設けられている。この構成によれば、流入口部３２０からタンク１０３内に流入した冷媒を液冷媒分離部１０５にさらに多く衝突させることができる。この流入口部３２０と液冷媒分離部１０５との位置関係により、液冷媒分離部１０５に対する液体冷媒の付着量をさらに高めることができる。さらに、下流側端部３２０ｂの両側においてタンク１０３内の流路を狭くできるので、流入口部側の壁部３０近傍に渦が生じにくくなる。したがって、この渦流れの抑制によって流入口部側の壁部３０に液体冷媒が付着しにくい範囲を拡大することができる。

【0056】

（第４実施形態）
第４実施形態では、第１実施形態に対する他の形態である液冷媒分離部２０５について図１２を参照して説明する。図１２において第１実施形態の図面と同一の符号を付した構成要素は、同一の要素であり、その作用効果も同様である。

【0057】

液冷媒分離部２０５は、第１実施形態の液冷媒分離部５と同様の作用効果を奏するが、その構成上の相違点について以下に説明する。以下に説明しない構成については、液冷媒分離部２０５は液冷媒分離部５と同様である。液冷媒分離部２０５は、管側の壁部３１よりも流入口部３２０側に突出し、タンク３の内部に設置された筒状部である。液冷媒分離部２０５は、ブロック状の液冷媒分離部５を中空状に形成したものと言い換えることができる。

【0058】

液冷媒分離部２０５は、タンク３の内部に設置された筒状部である。この構成により、液冷媒分離部２０５としての前述した作用効果を奏する形状、大きさである筒状の部材をタンク３の内部に設置することにより、冷媒分配性能の向上が図れる熱交換器１を提供することができる。

【0059】

（第５実施形態）
第５実施形態では、第１実施形態に対する他の形態である液冷媒分離部３０５について図１３を参照して説明する。図１３において第１実施形態の図面と同一の符号を付した構成要素は、同一の要素であり、その作用効果も同様である。

【0060】

液冷媒分離部３０５は、第１実施形態の液冷媒分離部５と同様の作用効果を奏するが、その構成上の相違点について以下に説明する。以下に説明しない構成については、液冷媒分離部３０５は液冷媒分離部５と同様である。液冷媒分離部３０５は、管側の壁部３１よりも流入口部３２０側に近い位置に設けられた板状部である。液冷媒分離部３０５は、流入口部３２０に対向する位置に、タンク３の壁内面から突出する板状の壁部と言い換えることができる。

【0061】

液冷媒分離部３０５は、流入口部３２０に対向するようにタンク３の内部に設置された板状部である。この構成により、液冷媒分離部３０５としての前述した作用効果を奏する形状、大きさである板状部材をタンク３の内部に設置することにより、冷媒分配性能の向上が図れる熱交換器１を提供することができる。

【0062】

（第６実施形態）
第６実施形態では、第１実施形態に対する他の形態である液冷媒分離部４０５について図１４、図１５を参照して説明する。各図において第１実施形態の図面と同一の符号を付した構成要素は、同一の要素であり、その作用効果も同様である。

【0063】

液冷媒分離部４０５は、第１実施形態の液冷媒分離部５と同様の作用効果を奏するが、その構成上の相違点について以下に説明する。以下に説明しない構成については、液冷媒分離部４０５は液冷媒分離部５と同様である。液冷媒分離部４０５は、管側の壁部３１よりも流入口部３２０側において流入口部３２０に対向するようにタンク３の内部に設置された板状部４０５ａと、冷媒流下口部４０５ｂとを備えている。冷媒流下口部４０５ｂは、タンク３の長手方向について板状部４０５ａの下流端部と流入口部側の壁部３０との間に形成された開口部であり、タンク３の長手方向に向けて開口している。

【0064】

図１４に図示するように、流入口部３２０からタンク３内に流入した冷媒は、液冷媒分離部４０５の板状部４０５ａに衝突して、板状部４０５ａの表面には液体冷媒が付着してへばりつくようになる。板状部４０５ａの近傍におけるタンク３内の流路が狭くなるため、流入口部側の壁部３０の近傍に渦が生じにくくなる。流入口部側の壁部３０の近傍における渦流れを抑制できるので、流入口部側の壁部３０に付着する液体冷媒量を抑制することができる。これにより、板状部４０５ａにへばりつけた液体冷媒の剥離を抑制することができる。板状部４０５ａにへばりついた液体冷媒は、タンク３の長手方向に冷媒流下口部４０５ｂを通過して板状部４０５ａから剥離する。このとき板状部４０５ａと管側の壁部３１との段差によって渦が生じる。板状部４０５ａから剥離した液体冷媒は、管側の壁部３１側における渦流れの発生によって流入口部側の壁部３０に引き寄せられずに下流の管側の壁部３１に付着しながら流下するようになる。このように液体冷媒が液冷媒分離部４０５から管側の壁部３１へと移動していく流れにより、液体冷媒が管側の壁部３１近傍を流下し、タンク３の内部全体において複数の管２０が接続されている部位に液体冷媒が行き渡る流れを形成できる。

【0065】

（第７実施形態）
第７実施形態の熱交換器について図１６を参照して説明する。図１６において第１実施形態の図面と同一の符号を付した構成要素は、同一の要素であり、その作用効果も同様である。

【0066】

第７実施形態の熱交換器におけるタンク２０３は、内管２０３ａと外管２０３ｂとを備えた二重管により形成されており、内管２０３ａと外管２０３ｂとはタンク２０３の上部で連通している。外管２０３ｂは、断面が半円状である、部材３３と管側の壁部３１とを有している。外管２０３ｂには、断面が半円状である流入口部側の壁部３０が取り付けられて内管２０３ａを形成している。外管２０３ｂの両端はキャップ３５によって塞がれている。下端側のキャップ３５には、ノズル３４が取り付けられ、流入口部３２０に通じる導入通路３６に冷媒を吐出する。内管２０３ａの下から上に向かって吹出された冷媒の吸引力により、管側の壁部３１と流入口部側の壁部３０との間を流下する冷媒が、流入口部側の壁部３０の下端と下側のキャップ３５との間の隙間３２１を介して導入通路３６に吸引されるようになっている。流入口部側の壁部３０は、内管２０３ａの一部によって構成されている。流入口部側の壁部３０は、タンク２０３の内部を、導入通路３６ともう一つの通路とに区画する仕切り壁でもある。

【0067】

第７実施形態の熱交換器は、タンク２０３における管側の壁部３１よりも流入口部側の壁部３０に近づいた位置で流入口部３２０に対向しタンク２０３の内部に設けられた液冷媒分離部５と、冷媒が流入口部に向かって流れる導入通路３６とを備える。導入通路３６は、タンク２０３の内部において流入口部側の壁部３０に隣接し流入口部側の壁部３０に沿って流入口部３２０に延びる通路である。導入通路３６は、タンク２０３の内部を管側の壁部３１に沿って長手方向に流下する冷媒流れに対して対向流となる冷媒通路である。液冷媒分離部５は、第１実施形態と同様に、流入口部３２０の投影範囲のうち、前述の長手方向について、流入口部３２０の中心延長線３２ＣＬと上流端部延長線３２ＵＬとの両方に交差する範囲にわたって少なくとも設けられている。

【0068】

この熱交換器によれば、第１実施形態の熱交換器と同様の作用効果を奏することによって、タンク２０３の長手方向に並んで接続されている各管２０内へ、液体を含む冷媒を分配することに寄与する。さらにこの熱交換器では冷媒は導入通路３６から流入口部３２０を通じて折り返すような流れによって液冷媒分離部５に衝突するため、冷媒には流入口部３２０を通過するときに大きな慣性力が作用し、流入口部３２０の上流端部３２０ａ側に液体冷媒が移動しやすい。したがって、液冷媒分離部５には、流入口部３２０の投影範囲のうち上流端部延長線３２ＵＬと交差する部位に液体冷媒が付着しやすいため、タンク２０３における管側の壁部３１に沿って液体冷媒を流下させることができる。この熱交換器においても、各管２０内へ液体を含む冷媒を分配することに貢献できるので、複数の管２０への冷媒分配性能の向上を図ることができる。

【0069】

（他の実施形態）
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

【0070】

明細書に開示の目的を達成可能な機能を発揮する液冷媒分離部は、前述の実施形態において図面を参照して記載した構成、形状に限定するものではない。前述の液冷媒分離部は、タンクにおける管側の壁部よりも流入口部側の壁部に近づいた位置で流入口部に対向しタンクの内部に設けられていればよい。液冷媒分離部は、タンクを形成する壁部と一体に構成された部材に限定するものではない。

【0071】

図１７に示すように、明細書に開示の目的を達成可能な液冷媒分離部５０５は、タンク３内に流入する冷媒が流れる導入管２３２の一部であってもよい。この導入管２３２は、その先端部がタンク３の内部に設置されている構成である。導入管２３２は、タンク３の外部の通路に対して断面Ｌ字状に屈曲する通路を形成する屈曲部を有し、この屈曲部がタンクの内部に設置されている管である。図１７に示す熱交換器は、タンク３の流入口部３２０を介してタンク３の外部から内部にわたって延びる導入管２３２を備えている。液冷媒分離部５０５は、導入管２３２に設けられて、タンク３の内部においてタンク３の長手方向に沿うように屈曲する通路を形成する屈曲部である。

【0072】

この構成によれば、タンク３の流入口部３２０からタンク３内に流入した冷媒は、屈曲部を形成する内壁面に衝突してこの壁部にへばりつくようになる。屈曲部の壁部にへばりついた液体冷媒は、タンク３の長手方向に流下して屈曲部の壁部から剥離するが、導入管２３２の出口と管側の壁部３１との段差によって渦が生じる。図１７に示すように、屈曲部の壁部から剥離した液体冷媒は、管側の壁部３１側における渦流れの発生によって流入口部側の壁部３０に引き寄せられる力が弱くなり下流の管側の壁部３１に付着しながら流下するようになる。このように液体冷媒の付着が液冷媒分離部５０５から管側の壁部３１へと移動することにより、タンク３において複数の管２０が接続されている壁部に沿って流下する液体冷媒の流れを形成できる。したがって、図１７に示す熱交換器はタンク３の長手方向に並んで接続されている各管２０内へ液体を含む冷媒を分配することができる。

【0073】

明細書に開示の目的を達成可能な熱交換器は、タンクの長手方向を上下方向以外の方向に設定することが可能である。例えばタンクの長手方向は、横方向に設定してもよいし、鉛直方向に対して斜めとなる方向に設定してもよい。

【0074】

明細書に開示の目的を達成可能な熱交換器が有する複数の管は、前述の実施形態に記載された構成に限定されるものではない。例えば管は扁平状の横断面形状でもよいし、内部に複数の通路を有するものでもよい。

【0075】

明細書に開示の目的を達成可能な熱交換器は、前述の実施形態において説明した熱交換コア部におけるパス数や、タンクに接続されている管の個数に限定するものではない。

【符号の説明】

【0076】

３，１０３，２０３…タンク
５，１０５，２０５，３０５，４０５，５０５…液冷媒分離部
２０…管、 ３０…流入口部側の壁部、 ３１…管側の壁部
３２ＣＬ…中心延長線、 ３２ＵＬ…上流端部延長線、 ３２ＤＬ…下流端部延長線
３６…導入通路、 ３２０，１３２０…流入口部
３２０ａ，１３２０ａ…上流端部、 ３２０ｂ…下流側端部

【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17】