自動車用エアコン蒸発器の原理
まず、蒸発器の種類
蒸発とは、液体が気体に変化する物理的なプロセスです。自動車用エアコンの蒸発器は、HVACユニット内部に設置されており、送風機を通して液体冷媒の気化を促進します。
（１）蒸発器の主な構造タイプ：管状型、カスケード型、並流型
（２）各種蒸発器の特性
ベーン式蒸発器は、アルミニウムまたは銅製の円形チューブにアルミニウム製のフィンを被せた構造になっている。アルミニウム製のフィンは、チューブ拡張加工によって円形チューブに密着している。
この種の管状羽根式蒸発器は構造がシンプルで加工も容易ですが、熱伝達効率は比較的低いです。製造が容易でコストも低いため、比較的低価格帯の旧型モデルが今でも使用されています。
このタイプの蒸発器は、多孔質平管と蛇行状の冷却用アルミニウムストリップを溶接して作られます。その製造工程は管状タイプよりも複雑です。両面複合アルミニウムと多孔質平管の材料が必要となります。
利点は伝熱効率が向上することであるが、欠点は厚みが大きく内部の穴の数も多いため、内部の穴の中で冷媒の流れが不均一になりやすく、不可逆損失が増加する可能性があることである。
カスケード式蒸発器は、現在最も広く使用されている構造です。これは、複雑な形状に加工された2枚のアルミニウム板を溶接して冷媒流路を形成する構造になっています。各流路の間には、放熱のための波状フィンが設けられています。
利点は、高い熱伝達効率とコンパクトな構造であるが、最も加工が難しい点、狭い流路、詰まりやすい点である。
並流式蒸発器は、現在一般的に使用されている蒸発器の一種です。これは、管式およびベルト式蒸発器の構造を基に開発されたもので、二列の多孔質平管とルーバーフィンで構成されたコンパクトな熱交換器です。
利点としては、高い熱伝達係数（管状熱交換器と比較して容量が30%以上増加）、軽量、コンパクトな構造、冷媒充填量の削減などが挙げられます。欠点としては、各平板管間の気液二相冷媒の均一な分布が難しく、熱伝達や温度分布に影響を与えることが挙げられます。
