JP2001174083A - 熱交換器 - Google Patents
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/0008—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium
- F28D7/0025—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium the conduits for one medium or the conduits for both media being flat tubes or arrays of tubes
- F28D7/0033—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium the conduits for one medium or the conduits for both media being flat tubes or arrays of tubes the conduits for one medium or the conduits for both media being bent
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0243—Header boxes having a circular cross-section
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐圧性の要求を満たしつつ、小型で効率のよ
い二流体間を熱交換させるための熱交換器を提供する。 【解決手段】 内部に複数の流路が形成されている偏平
チューブ１１、２１と、この偏平チューブの両端部に設
けられて前記流路と連通するヘッダパイプ１２、２２と
を有する２つの伝熱管要素Ａ１、Ｂ１を備える。この２
つの伝熱管要素のそれぞれの偏平チューブ１１、２１を
互いに接触させてそれぞれの伝熱管要素を流れる流体同
士を熱交換させる。偏平チューブ１１、２１を互いに接
触させるには、それぞれの伝熱管要素の偏平チューブを
蛇行状に形成して組付けるようにしても、一方の伝熱管
要素の偏平チューブと他方の伝熱管要素の偏平チューブ
とを、交互に畳み合わせるようにしても、一方の伝熱管
要素の偏平チューブと他方の伝熱管要素の偏平チューブ
とを、一体にロール状に形成して巻き合わせるようにし
てもよい。
い二流体間を熱交換させるための熱交換器を提供する。 【解決手段】 内部に複数の流路が形成されている偏平
チューブ１１、２１と、この偏平チューブの両端部に設
けられて前記流路と連通するヘッダパイプ１２、２２と
を有する２つの伝熱管要素Ａ１、Ｂ１を備える。この２
つの伝熱管要素のそれぞれの偏平チューブ１１、２１を
互いに接触させてそれぞれの伝熱管要素を流れる流体同
士を熱交換させる。偏平チューブ１１、２１を互いに接
触させるには、それぞれの伝熱管要素の偏平チューブを
蛇行状に形成して組付けるようにしても、一方の伝熱管
要素の偏平チューブと他方の伝熱管要素の偏平チューブ
とを、交互に畳み合わせるようにしても、一方の伝熱管
要素の偏平チューブと他方の伝熱管要素の偏平チューブ
とを、一体にロール状に形成して巻き合わせるようにし
てもよい。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】この発明は、高い耐圧性が要
求される冷凍サイクルなどに用いられる２流体間を熱交
換するための熱交換器に関する。
求される冷凍サイクルなどに用いられる２流体間を熱交
換するための熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】二酸化炭素などを冷媒とする冷凍サイク
ルにあっては、特公平７−１８６０２号公報などに示さ
れるように、ＣＯＰを高めるために内部熱交換器が用い
られている。この内部熱交換器は、放熱器を通過した高
温冷媒と蒸発器を通過した低温冷媒とを熱交換させるよ
うにしたもので、膨張弁に至る冷媒の温度を一層下げる
と共に、コンプレッサ吸入側での冷媒温度を一層高める
ようにしたものである。二酸化炭素サイクルにおいては
冷媒圧力が非常に高くなることから、内部熱交換器にあ
っても耐圧性が要求されており、このため、従来におい
ては、押し出しチューブ等で構成される二重管式の熱交
換器などが用いられていた。
ルにあっては、特公平７−１８６０２号公報などに示さ
れるように、ＣＯＰを高めるために内部熱交換器が用い
られている。この内部熱交換器は、放熱器を通過した高
温冷媒と蒸発器を通過した低温冷媒とを熱交換させるよ
うにしたもので、膨張弁に至る冷媒の温度を一層下げる
と共に、コンプレッサ吸入側での冷媒温度を一層高める
ようにしたものである。二酸化炭素サイクルにおいては
冷媒圧力が非常に高くなることから、内部熱交換器にあ
っても耐圧性が要求されており、このため、従来におい
ては、押し出しチューブ等で構成される二重管式の熱交
換器などが用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな二重管式の熱交換器にあっては、単位長さ当たりの
熱交換面積が小さいことから、熱交換効率を十分に高め
ることができない不都合がある。このため、熱交換面積
を大きくして熱交換効率を高めるためには、二重管の長
さを長くすることが考えられるが、二重管の長さが長く
なると、その分、熱交換器を設置する必要スペースが大
きくなり、また、限られたスペースでのレイアウトが困
難になってくる。また、二重管の長さを長くすれば、そ
れだけ熱交換器自体の重量も大きくなってしまう。
うな二重管式の熱交換器にあっては、単位長さ当たりの
熱交換面積が小さいことから、熱交換効率を十分に高め
ることができない不都合がある。このため、熱交換面積
を大きくして熱交換効率を高めるためには、二重管の長
さを長くすることが考えられるが、二重管の長さが長く
なると、その分、熱交換器を設置する必要スペースが大
きくなり、また、限られたスペースでのレイアウトが困
難になってくる。また、二重管の長さを長くすれば、そ
れだけ熱交換器自体の重量も大きくなってしまう。
【０００４】そこで、この発明においては、耐圧性の要
求を満たしつつ、小型軽量で効率のいい二流体を熱交換
させるために用いられる熱交換器を提供することを課題
としている。
求を満たしつつ、小型軽量で効率のいい二流体を熱交換
させるために用いられる熱交換器を提供することを課題
としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、この発明に係る熱交換器は、内部に複数の流路が一
体に形成されている偏平チューブと、この偏平チューブ
の両端部に設けられて前記流路と連通するヘッダパイプ
とを備え、一方のヘッダパイプに流入された流体を前記
偏平チューブに形成された流路を介して他方のヘッダパ
イプへ導き、この他方のヘッダパイプから流出させるよ
うにした第１及び第２の伝熱管要素を有し、前記第１及
び第２の伝熱管要素の偏平チューブを互いに接触させる
ことによって、前記第１の伝熱管要素を流れる流体と前
記第２の伝熱管要素を流れる流体とを熱交換させるよう
にしたことを特徴としている（請求項１）。
に、この発明に係る熱交換器は、内部に複数の流路が一
体に形成されている偏平チューブと、この偏平チューブ
の両端部に設けられて前記流路と連通するヘッダパイプ
とを備え、一方のヘッダパイプに流入された流体を前記
偏平チューブに形成された流路を介して他方のヘッダパ
イプへ導き、この他方のヘッダパイプから流出させるよ
うにした第１及び第２の伝熱管要素を有し、前記第１及
び第２の伝熱管要素の偏平チューブを互いに接触させる
ことによって、前記第１の伝熱管要素を流れる流体と前
記第２の伝熱管要素を流れる流体とを熱交換させるよう
にしたことを特徴としている（請求項１）。
【０００６】したがって、このような構成によれば、第
１の伝熱管要素と第２の伝熱管要素とが偏平チューブで
互いに接触しているので、この接触している部分で両伝
熱管要素を流れる流体が熱交換されることとなり、しか
も、偏平チューブを互いに接触させたことから、両伝熱
管要素の熱交換が行われる接触面を大きくとることがで
き、高い熱交換効率を得ることができる。
１の伝熱管要素と第２の伝熱管要素とが偏平チューブで
互いに接触しているので、この接触している部分で両伝
熱管要素を流れる流体が熱交換されることとなり、しか
も、偏平チューブを互いに接触させたことから、両伝熱
管要素の熱交換が行われる接触面を大きくとることがで
き、高い熱交換効率を得ることができる。
【０００７】２つの伝熱管要素の偏平チューブを互いに
接触させる具体的構成としては、第１及び第２の伝熱管
要素の偏平チューブを蛇行状に形成し、第１の伝熱管要
素の偏平チューブと第２の伝熱管要素の偏平チューブと
を交互に積層して接触させる構成（請求項２）、例え
ば、第１及び第２の伝熱管要素の偏平チューブを直管部
と曲管部とを交互に設けて蛇行状に形成すると共に隣り
合う直管部間の距離を大小交互に形成し、一方の伝熱管
要素の前記距離が大きくなっている隣り合う直管部の間
に他方の伝熱管要素の前記距離が小さくなっている隣り
合う直管部を配し、第１及び第２の伝熱管要素の偏平チ
ューブをそれぞれの直管部で互いに接触させるようにし
た構成が考えられる（請求項３）。このような構成によ
れば、それぞれの伝熱管要素の偏平チューブが蛇行状に
形成されるので、幾重にも偏平チューブ同士を接触させ
ることができ、熱交換面積を稼いで熱交換効率を高める
ことができる。
接触させる具体的構成としては、第１及び第２の伝熱管
要素の偏平チューブを蛇行状に形成し、第１の伝熱管要
素の偏平チューブと第２の伝熱管要素の偏平チューブと
を交互に積層して接触させる構成（請求項２）、例え
ば、第１及び第２の伝熱管要素の偏平チューブを直管部
と曲管部とを交互に設けて蛇行状に形成すると共に隣り
合う直管部間の距離を大小交互に形成し、一方の伝熱管
要素の前記距離が大きくなっている隣り合う直管部の間
に他方の伝熱管要素の前記距離が小さくなっている隣り
合う直管部を配し、第１及び第２の伝熱管要素の偏平チ
ューブをそれぞれの直管部で互いに接触させるようにし
た構成が考えられる（請求項３）。このような構成によ
れば、それぞれの伝熱管要素の偏平チューブが蛇行状に
形成されるので、幾重にも偏平チューブ同士を接触させ
ることができ、熱交換面積を稼いで熱交換効率を高める
ことができる。
【０００８】また、第１の伝熱管要素の偏平チューブと
第２の伝熱管要素の偏平チューブとを交互に畳み合わせ
て第１及び第２の伝熱管要素の偏平チューブを互いに接
触させる構成としてもよい（請求項４）。
第２の伝熱管要素の偏平チューブとを交互に畳み合わせ
て第１及び第２の伝熱管要素の偏平チューブを互いに接
触させる構成としてもよい（請求項４）。
【０００９】このような構成においても、それぞれの伝
熱管要素の偏平チューブ同士が幾重にも接触することと
なるので、熱交換効率を高めることができる。特にこの
構成にあっては、第１の伝熱管要素の偏平チューブと第
２の伝熱管要素の偏平チューブとが交互に畳み合わされ
て１枚づつ交互の積層されるので、一方の伝熱管要素の
偏平チューブの両面に他方の伝熱管要素の偏平チューブ
が接触することとなるので、予め伝熱管要素の偏平チュ
ーブを蛇行状に形成した後に組み合わせる構成と比べて
熱交換効率を一層よくすることができる。
熱管要素の偏平チューブ同士が幾重にも接触することと
なるので、熱交換効率を高めることができる。特にこの
構成にあっては、第１の伝熱管要素の偏平チューブと第
２の伝熱管要素の偏平チューブとが交互に畳み合わされ
て１枚づつ交互の積層されるので、一方の伝熱管要素の
偏平チューブの両面に他方の伝熱管要素の偏平チューブ
が接触することとなるので、予め伝熱管要素の偏平チュ
ーブを蛇行状に形成した後に組み合わせる構成と比べて
熱交換効率を一層よくすることができる。
【００１０】上述したいずれの構成においても、ヘッダ
パイプの干渉を避けるために、第１の伝熱管要素と第２
の伝熱管要素とがほぼ９０度位相をずらして組付けられ
ることが好ましい（請求項５）。
パイプの干渉を避けるために、第１の伝熱管要素と第２
の伝熱管要素とがほぼ９０度位相をずらして組付けられ
ることが好ましい（請求項５）。
【００１１】さらに、第１及び第２の伝熱管要素の偏平
チューブを互いに接触させる他の具体的構成例として
は、第１の伝熱管要素の偏平チューブと第２の伝熱管要
素の偏平チューブとを、一体にロール状に形成して巻き
合わせることによりそれぞれの伝熱管要素の偏平チュー
ブを互いに接触させるようにしてもよい（請求項６）。
チューブを互いに接触させる他の具体的構成例として
は、第１の伝熱管要素の偏平チューブと第２の伝熱管要
素の偏平チューブとを、一体にロール状に形成して巻き
合わせることによりそれぞれの伝熱管要素の偏平チュー
ブを互いに接触させるようにしてもよい（請求項６）。
【００１２】このような構成においては、第１及び第２
の伝熱管要素の偏平チューブが一体にロール状に形成さ
れるので、偏平チューブの接触面積を無駄なく大きく確
保することができ、熱交換効率を高めることができる。
の伝熱管要素の偏平チューブが一体にロール状に形成さ
れるので、偏平チューブの接触面積を無駄なく大きく確
保することができ、熱交換効率を高めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の態様を図
面に基づいて説明する。図１及び図２において、この発
明に係る熱交換器が示され、この熱交換器は、第１及び
第２の２つの伝熱管要素Ａ１、Ｂ１を組み合わせて構成
されている。それぞれの伝熱管要素Ａ１、Ｂ１は、アル
ミ又はその合金によって形成された偏平チューブ１１、
２１と、この偏平チューブの両端部に設けられたヘッダ
パイプ１２、２２とを有して構成されており、偏平チュ
ーブ１１、２１は、その内部に長手方向の一方の端部か
ら他方の端部にかけて複数の流路１３、２３が所定の間
隔をおいて一体に形成されており、押し出し成形等によ
って接合部分を不要とした耐圧性の高い構造に形成され
ている。また、偏平チューブ１１、２１の両端部に設け
られるヘッダパイプ１２、２２は、一端が開口して配管
と接続可能に形成された有底の筒状をなして内部に中継
通路１４、２４が形成されているもので、側面には、偏
平チューブ１１、２１の端部を挿入するチューブ挿入孔
１５、２５が軸方向に形成されている。このようなヘッ
ダパイプ１２、２２は、例えば、鍛造等によってチュー
ブ挿入孔１５、２５を形成するための凹部を作りつつ全
体の形状を形成し、その後、一方の端部から凹部にさし
かかるように軸方向にドリル加工する等してチューブ挿
入孔１５、２５と連通する中継通路１４、２４を形成す
ればよい。
面に基づいて説明する。図１及び図２において、この発
明に係る熱交換器が示され、この熱交換器は、第１及び
第２の２つの伝熱管要素Ａ１、Ｂ１を組み合わせて構成
されている。それぞれの伝熱管要素Ａ１、Ｂ１は、アル
ミ又はその合金によって形成された偏平チューブ１１、
２１と、この偏平チューブの両端部に設けられたヘッダ
パイプ１２、２２とを有して構成されており、偏平チュ
ーブ１１、２１は、その内部に長手方向の一方の端部か
ら他方の端部にかけて複数の流路１３、２３が所定の間
隔をおいて一体に形成されており、押し出し成形等によ
って接合部分を不要とした耐圧性の高い構造に形成され
ている。また、偏平チューブ１１、２１の両端部に設け
られるヘッダパイプ１２、２２は、一端が開口して配管
と接続可能に形成された有底の筒状をなして内部に中継
通路１４、２４が形成されているもので、側面には、偏
平チューブ１１、２１の端部を挿入するチューブ挿入孔
１５、２５が軸方向に形成されている。このようなヘッ
ダパイプ１２、２２は、例えば、鍛造等によってチュー
ブ挿入孔１５、２５を形成するための凹部を作りつつ全
体の形状を形成し、その後、一方の端部から凹部にさし
かかるように軸方向にドリル加工する等してチューブ挿
入孔１５、２５と連通する中継通路１４、２４を形成す
ればよい。
【００１４】したがって、ヘッダパイプ１２、２２のチ
ューブ挿入孔１５、２５に偏平チューブ１１、２１の端
部を挿着することにより、中継通路１４、２４と偏平チ
ューブ１１、２１に形成された流路１３、２３とが連通
され、一方のヘッダパイプにこれに接続する配管から流
体が流入されると、この流体は、このヘッダパイプの中
継通路から偏平チューブに形成された流路１３、２３を
介して他方のヘッダパイプの中継通路に導かれ、この他
方のヘッダパイプに接続された配管から流出されるよう
になっている。
ューブ挿入孔１５、２５に偏平チューブ１１、２１の端
部を挿着することにより、中継通路１４、２４と偏平チ
ューブ１１、２１に形成された流路１３、２３とが連通
され、一方のヘッダパイプにこれに接続する配管から流
体が流入されると、この流体は、このヘッダパイプの中
継通路から偏平チューブに形成された流路１３、２３を
介して他方のヘッダパイプの中継通路に導かれ、この他
方のヘッダパイプに接続された配管から流出されるよう
になっている。
【００１５】このように形成されたそれぞれの伝熱管要
素Ａ１、Ｂ１は、偏平チューブ１１、２１が蛇行状に形
成され、一方の伝熱管要素と他方の伝熱管要素とがそれ
ぞれの偏平チューブ１１、２１の偏平表面１６、２６を
互いに接触させて組付けられている。
素Ａ１、Ｂ１は、偏平チューブ１１、２１が蛇行状に形
成され、一方の伝熱管要素と他方の伝熱管要素とがそれ
ぞれの偏平チューブ１１、２１の偏平表面１６、２６を
互いに接触させて組付けられている。
【００１６】即ち、第１の伝熱管要素Ａ１の偏平チュー
ブ１１は、一方のヘッダパイプ１２から直管部１７ａと
曲管部１７ｂとを交互に形成し、他方のヘッダパイプ１
２にかけて直管部１７ａを偶数個、曲管部１７ｂを奇数
個有しているもので、したがって、両端部に設けられる
ヘッダパイプ１２は偏平チューブ１１に対して同じ側に
設けられたものとなっている。また、蛇行する偏平チュ
ーブ１１の直管部間の距離が大小交互に形成され、この
例では、ヘッダパイプ１２が設けられた側と反対側に位
置する偏平チューブ１１の曲管部（ヘッダパイプ１２か
ら奇数番目の曲管部）に連続している直管部間の距離が
偏平チューブ１１の厚みのほぼ２倍の大きさに形成さ
れ、ヘッダパイプ１２が設けられた側に位置する偏平チ
ューブ１１の曲管部（ヘッダパイプ１２から偶数番目の
曲管部）に連続している直管部間の距離がほぼ零となる
ように形成されている。換言すれば、直管部間が１つ置
きに離して形成されており（即ち、直管部間が離れてい
る部分と離れていない部分とが交互に形成されてお
り）、この例では、第１の伝熱管要素Ａ１の両端におい
て直管部間の離れている部分が形成される構成となって
いる。
ブ１１は、一方のヘッダパイプ１２から直管部１７ａと
曲管部１７ｂとを交互に形成し、他方のヘッダパイプ１
２にかけて直管部１７ａを偶数個、曲管部１７ｂを奇数
個有しているもので、したがって、両端部に設けられる
ヘッダパイプ１２は偏平チューブ１１に対して同じ側に
設けられたものとなっている。また、蛇行する偏平チュ
ーブ１１の直管部間の距離が大小交互に形成され、この
例では、ヘッダパイプ１２が設けられた側と反対側に位
置する偏平チューブ１１の曲管部（ヘッダパイプ１２か
ら奇数番目の曲管部）に連続している直管部間の距離が
偏平チューブ１１の厚みのほぼ２倍の大きさに形成さ
れ、ヘッダパイプ１２が設けられた側に位置する偏平チ
ューブ１１の曲管部（ヘッダパイプ１２から偶数番目の
曲管部）に連続している直管部間の距離がほぼ零となる
ように形成されている。換言すれば、直管部間が１つ置
きに離して形成されており（即ち、直管部間が離れてい
る部分と離れていない部分とが交互に形成されてお
り）、この例では、第１の伝熱管要素Ａ１の両端におい
て直管部間の離れている部分が形成される構成となって
いる。
【００１７】これに対し、第２の伝熱管要素Ｂ１は、一
方のヘッダパイプ２２から直管部２７ａと曲管部２７ｂ
とを第１の伝熱管要素Ａ１と同じ数だけ交互に形成し、
偏平チューブ２１の両端部に設けられるヘッダパイプ２
２を同じ側に位置させると共に、蛇行する偏平チューブ
２１の直管部間の距離を大小交互に形成するようにした
点で第１の伝熱管要素Ａ１と同様であるが、この例で
は、偏平チューブ２１のヘッダパイプ２２が設けられた
側に位置する曲管部（ヘッダパイプ２２から偶数番目の
曲管部）に連続している直管部間の距離が偏平チューブ
２１の厚みのほぼ２倍の大きさに形成され、偏平チュー
ブ２１のヘッダパイプ２２が設けられた側と反対側に位
置する曲管部（ヘッダパイプ２２から奇数番目の曲管
部）に連続している直管部間の距離がほぼ零となるよう
に形成されている。つまり、直管部間が１つ置きに離し
て形成されており（即ち、直管部間が離れている部分と
離れていない部分とが交互に形成されており）、この例
では、第２の伝熱管要素Ｂ１の両端において直管部間の
離れていない部分が形成される構成となっている。
方のヘッダパイプ２２から直管部２７ａと曲管部２７ｂ
とを第１の伝熱管要素Ａ１と同じ数だけ交互に形成し、
偏平チューブ２１の両端部に設けられるヘッダパイプ２
２を同じ側に位置させると共に、蛇行する偏平チューブ
２１の直管部間の距離を大小交互に形成するようにした
点で第１の伝熱管要素Ａ１と同様であるが、この例で
は、偏平チューブ２１のヘッダパイプ２２が設けられた
側に位置する曲管部（ヘッダパイプ２２から偶数番目の
曲管部）に連続している直管部間の距離が偏平チューブ
２１の厚みのほぼ２倍の大きさに形成され、偏平チュー
ブ２１のヘッダパイプ２２が設けられた側と反対側に位
置する曲管部（ヘッダパイプ２２から奇数番目の曲管
部）に連続している直管部間の距離がほぼ零となるよう
に形成されている。つまり、直管部間が１つ置きに離し
て形成されており（即ち、直管部間が離れている部分と
離れていない部分とが交互に形成されており）、この例
では、第２の伝熱管要素Ｂ１の両端において直管部間の
離れていない部分が形成される構成となっている。
【００１８】そして、第１及び第２の伝熱管要素Ａ１、
Ｂ１は、第１の伝熱管要素Ａ１の直管部菅の距離が大き
い箇所に第２の伝熱管要素Ｂ１の直管部間の距離が小さ
い箇所が位置するように組み付けられている。即ち、距
離が大きい隣り合う直管部の間に、距離が小さい隣り合
う直管部が位置するように組み付けられている。また、
第１の伝熱管要素Ａ１と第２の伝熱管要素Ｂ１とは、ほ
ぼ９０度位相をずらして組付けられている。
Ｂ１は、第１の伝熱管要素Ａ１の直管部菅の距離が大き
い箇所に第２の伝熱管要素Ｂ１の直管部間の距離が小さ
い箇所が位置するように組み付けられている。即ち、距
離が大きい隣り合う直管部の間に、距離が小さい隣り合
う直管部が位置するように組み付けられている。また、
第１の伝熱管要素Ａ１と第２の伝熱管要素Ｂ１とは、ほ
ぼ９０度位相をずらして組付けられている。
【００１９】このような構成の熱交換器を製造するに
は、例えば、図３に示されるように、第１の伝熱管要素
Ａ１と第２の伝熱管要素Ｂ１とを構成するそれぞれの偏
平チューブ１１、２１を幾分開き気味に蛇行状となるよ
う一次加工すると共に偏平チューブ１１、２１の両端部
にヘッダパイプ１２、２２を取り付ける。そして、第１
の伝熱管要素Ａ１と第２の伝熱管要素Ｂ１とをほぼ９０
度位相をずらして第１の伝熱管要素Ａ１の直管部間の距
離が大きい箇所に第２の伝熱管要素Ｂ１の直管部間の距
離が小さい箇所を挿入する。
は、例えば、図３に示されるように、第１の伝熱管要素
Ａ１と第２の伝熱管要素Ｂ１とを構成するそれぞれの偏
平チューブ１１、２１を幾分開き気味に蛇行状となるよ
う一次加工すると共に偏平チューブ１１、２１の両端部
にヘッダパイプ１２、２２を取り付ける。そして、第１
の伝熱管要素Ａ１と第２の伝熱管要素Ｂ１とをほぼ９０
度位相をずらして第１の伝熱管要素Ａ１の直管部間の距
離が大きい箇所に第２の伝熱管要素Ｂ１の直管部間の距
離が小さい箇所を挿入する。
【００２０】偏平チューブ１１，２１は、押し出し成形
によって形成されることから、何の処理もしなければベ
ア材であることから、第１の伝熱管要素Ａ１と第２の伝
熱管要素Ｂ１とを組み付ける工程においては、チューブ
とチューブとの間にろう材シートを配置する工程が含ま
れる。このろう材シートは、全てのチューブ間に配置さ
れるようにしてもよいが、第１の伝熱管要素Ａ１を流れ
る流体と第２の伝熱管要素Ｂ１を流れる流体との熱交換
が確保されればよいことから、少なくとも第１の伝熱管
要素Ａ１の偏平チューブと第２の伝熱管要素Ｂ１の偏平
チューブとが接触する箇所にだけろう材シートを配置す
るようにしてもよい。つまり、図２で示すろう付け箇所
１８（図２において強調して太く書かれたチューブ間の
部分）に対応する偏平チューブ間にのみろう材シートを
配置するようにしてもよい。
によって形成されることから、何の処理もしなければベ
ア材であることから、第１の伝熱管要素Ａ１と第２の伝
熱管要素Ｂ１とを組み付ける工程においては、チューブ
とチューブとの間にろう材シートを配置する工程が含ま
れる。このろう材シートは、全てのチューブ間に配置さ
れるようにしてもよいが、第１の伝熱管要素Ａ１を流れ
る流体と第２の伝熱管要素Ｂ１を流れる流体との熱交換
が確保されればよいことから、少なくとも第１の伝熱管
要素Ａ１の偏平チューブと第２の伝熱管要素Ｂ１の偏平
チューブとが接触する箇所にだけろう材シートを配置す
るようにしてもよい。つまり、図２で示すろう付け箇所
１８（図２において強調して太く書かれたチューブ間の
部分）に対応する偏平チューブ間にのみろう材シートを
配置するようにしてもよい。
【００２１】そして、ろう材シートを介在させて幾分開
き気味の状態で組み付けられた第１及び第２の伝熱管要
素Ａ１、Ｂ１の偏平チューブを図４の二点鎖線によって
示されるように、直管部１７ａの積層方向において両側
から押圧部材１９をあてがって圧縮方向（図中Ｆで示さ
れる方向）に押圧し、隣接するチューブ同士を直接又は
ろう材シート材を介して密着するよう塑性変形させ、し
かる後に、熱交換器全体を炉中に入れてろう付けを完了
させれば熱交換器の製造は完了する。
き気味の状態で組み付けられた第１及び第２の伝熱管要
素Ａ１、Ｂ１の偏平チューブを図４の二点鎖線によって
示されるように、直管部１７ａの積層方向において両側
から押圧部材１９をあてがって圧縮方向（図中Ｆで示さ
れる方向）に押圧し、隣接するチューブ同士を直接又は
ろう材シート材を介して密着するよう塑性変形させ、し
かる後に、熱交換器全体を炉中に入れてろう付けを完了
させれば熱交換器の製造は完了する。
【００２２】このような上述した熱交換器においては、
それぞれの伝熱管要素の偏平表面１６，２６、より具体
的には、第１の伝熱管要素Ａ１を構成する偏平チューブ
１１の直管部１７ａと第２の伝熱管要素Ｂ１を構成する
偏平チューブ２１の直管部２７ａとが互いに接触してい
るので、両伝熱管要素の接触面を大きくとることがで
き、一方の伝熱管要素を流れる流体と他方の伝熱管要素
を流れる流体との熱交換を効率よく行うことができる。
このため、熱交換効率の向上を図ることができることか
ら、チューブの長さを短くして熱交換器自体を小型軽量
にすることができる。また、偏平チューブとヘッダパイ
プとによっ構成された伝熱管要素を用いたことから、流
体漏れがないように接合しなければならない部分が少な
くてすみ、高圧流体を熱交換させる熱交換器、例えば、
ＣＯ2 サイクルに用いられる内部熱交換器などに適した
ものとなる。
それぞれの伝熱管要素の偏平表面１６，２６、より具体
的には、第１の伝熱管要素Ａ１を構成する偏平チューブ
１１の直管部１７ａと第２の伝熱管要素Ｂ１を構成する
偏平チューブ２１の直管部２７ａとが互いに接触してい
るので、両伝熱管要素の接触面を大きくとることがで
き、一方の伝熱管要素を流れる流体と他方の伝熱管要素
を流れる流体との熱交換を効率よく行うことができる。
このため、熱交換効率の向上を図ることができることか
ら、チューブの長さを短くして熱交換器自体を小型軽量
にすることができる。また、偏平チューブとヘッダパイ
プとによっ構成された伝熱管要素を用いたことから、流
体漏れがないように接合しなければならない部分が少な
くてすみ、高圧流体を熱交換させる熱交換器、例えば、
ＣＯ2 サイクルに用いられる内部熱交換器などに適した
ものとなる。
【００２３】また、２つの伝熱管要素をほぼ９０度位相
をずらして組付けるようにしているので、第１の伝熱管
要素Ａ１のヘッダパイプと他方の伝熱管要素Ｂ１のヘッ
ダパイプとの干渉を避けることができる。
をずらして組付けるようにしているので、第１の伝熱管
要素Ａ１のヘッダパイプと他方の伝熱管要素Ｂ１のヘッ
ダパイプとの干渉を避けることができる。
【００２４】図５において、上述した熱交換器の変形例
が示されている。この熱交換器においては、第１の伝熱
管要素Ａ２と第２の伝熱管要素Ｂ２とが同じ形状である
点で前記構成例と異なっている。即ち、第１及び第２の
伝熱管要素Ａ２、Ｂ２は、前記構成例の第１の伝熱管要
素Ａ１と同じ形状を成しており、第１の伝熱管要素Ａ２
と第２の伝熱管要素Ｂ２とをほぼ９０度位相をずらすと
共に、一方の伝熱管要素の直管部間の距離が大きい箇所
に他方の伝熱管要素の直管部間の距離が小さい箇所を位
置させるように組み付けられている。即ち、距離が大き
い隣り合う直管部の間に、距離が小さい隣り合う直管部
が位置するように組み付けられ、それぞれの伝熱管要素
Ａ２、Ｂ２を構成する偏平チューブの直管部同士を接触
させるようにしている。その他の構成に関しては、前記
構成例と同様であるので、同一箇所に同一番号を記して
説明を省略する。
が示されている。この熱交換器においては、第１の伝熱
管要素Ａ２と第２の伝熱管要素Ｂ２とが同じ形状である
点で前記構成例と異なっている。即ち、第１及び第２の
伝熱管要素Ａ２、Ｂ２は、前記構成例の第１の伝熱管要
素Ａ１と同じ形状を成しており、第１の伝熱管要素Ａ２
と第２の伝熱管要素Ｂ２とをほぼ９０度位相をずらすと
共に、一方の伝熱管要素の直管部間の距離が大きい箇所
に他方の伝熱管要素の直管部間の距離が小さい箇所を位
置させるように組み付けられている。即ち、距離が大き
い隣り合う直管部の間に、距離が小さい隣り合う直管部
が位置するように組み付けられ、それぞれの伝熱管要素
Ａ２、Ｂ２を構成する偏平チューブの直管部同士を接触
させるようにしている。その他の構成に関しては、前記
構成例と同様であるので、同一箇所に同一番号を記して
説明を省略する。
【００２５】このような熱交換器の製造工程にあって
は、図６に示されるように、それぞれの伝熱管要素を構
成する偏平チューブを幾分開き気味に蛇行状となるよう
一次加工し、第１の伝熱管要素と第２の伝熱管要素とを
ほぼ９０度位相をずらして対峙させ、しかる後にチュー
ブとチューブとの間にろう材シートを配置しつつそれぞ
れの伝熱管要素を組み付ける。このろう材シートは、前
記構成例と同様、全てのチューブ間に配置されるように
してもよいが、第１の伝熱管要素Ａ２の偏平チューブと
第２の伝熱管要素Ｂ２の偏平チューブとが接触する箇所
にだけ配置するようにしてもよい。
は、図６に示されるように、それぞれの伝熱管要素を構
成する偏平チューブを幾分開き気味に蛇行状となるよう
一次加工し、第１の伝熱管要素と第２の伝熱管要素とを
ほぼ９０度位相をずらして対峙させ、しかる後にチュー
ブとチューブとの間にろう材シートを配置しつつそれぞ
れの伝熱管要素を組み付ける。このろう材シートは、前
記構成例と同様、全てのチューブ間に配置されるように
してもよいが、第１の伝熱管要素Ａ２の偏平チューブと
第２の伝熱管要素Ｂ２の偏平チューブとが接触する箇所
にだけ配置するようにしてもよい。
【００２６】そして、幾分開き気味の状態で組み付けら
れたそれぞれの伝熱管要素の偏平チューブを図７の二点
鎖線に示されるように、直管部１７ａの積層方向におい
て両側から押圧部材をあてがって図中Ｆで示される方向
に押圧し、隣接するチューブ同士を直接又はろう材シー
ト材を介して密着させ、しかる後に、炉中にて入れてろ
う付けを完了させればよい。
れたそれぞれの伝熱管要素の偏平チューブを図７の二点
鎖線に示されるように、直管部１７ａの積層方向におい
て両側から押圧部材をあてがって図中Ｆで示される方向
に押圧し、隣接するチューブ同士を直接又はろう材シー
ト材を介して密着させ、しかる後に、炉中にて入れてろ
う付けを完了させればよい。
【００２７】このような構成においては、それぞれの伝
熱管要素が同じ形状であるため、伝熱管要素を１種類だ
け備えれば済むことから、生産性の向上を図ることがで
きると共に、部品管理が容易になる他、前記構成例と同
様の作用効果を有する。
熱管要素が同じ形状であるため、伝熱管要素を１種類だ
け備えれば済むことから、生産性の向上を図ることがで
きると共に、部品管理が容易になる他、前記構成例と同
様の作用効果を有する。
【００２８】図８にこの発明に係る熱交換器の他の構成
例が示され、この熱交換器は、第１の伝熱管要素Ａ３と
第２の伝熱管要素Ｂ３とが、偏平チューブ３１と、この
偏平チューブ３１の両端部に設けられたヘッダパイプ３
２とを有して構成されている点、偏平チューブ３１に長
手方向の一方の端部から他方の端部にかけて複数の流路
（図２で示す流路と同様であるので図示せず）が所定の
間隔をおいて一体に形成されている点、また、偏平チュ
ーブ３１の両端部に設けられるヘッダパイプ３２に軸方
向の一端において開口する中継通路３４が形成されると
共にこの中継通路３４と連通するチューブ挿入孔３５が
側面の軸方向に形成されている点等で前記構成例と同様
であるが、第１の伝熱管要素Ａ３の偏平チューブ３１と
第２の伝熱管要素Ｂ３の偏平チューブ３１とを、交互に
畳み合わせてそれぞれの偏平チューブの偏平表面３６を
接触させた構成となっている点で異なっている。
例が示され、この熱交換器は、第１の伝熱管要素Ａ３と
第２の伝熱管要素Ｂ３とが、偏平チューブ３１と、この
偏平チューブ３１の両端部に設けられたヘッダパイプ３
２とを有して構成されている点、偏平チューブ３１に長
手方向の一方の端部から他方の端部にかけて複数の流路
（図２で示す流路と同様であるので図示せず）が所定の
間隔をおいて一体に形成されている点、また、偏平チュ
ーブ３１の両端部に設けられるヘッダパイプ３２に軸方
向の一端において開口する中継通路３４が形成されると
共にこの中継通路３４と連通するチューブ挿入孔３５が
側面の軸方向に形成されている点等で前記構成例と同様
であるが、第１の伝熱管要素Ａ３の偏平チューブ３１と
第２の伝熱管要素Ｂ３の偏平チューブ３１とを、交互に
畳み合わせてそれぞれの偏平チューブの偏平表面３６を
接触させた構成となっている点で異なっている。
【００２９】即ち、第１の伝熱管要素Ａ３と第２の伝熱
管要素Ｂ３とは同じ形状に形成されており、それぞれの
偏平チューブ３１は、一方のヘッダパイプ３２から直管
部３７ａと曲管部３７ｂとを交互に形成して他方のヘッ
ダパイプにかけて直管部３７ａを偶数個、曲管部３７ｂ
を奇数個有しており、したがって、偏平チューブ３１の
両端部に設けられるヘッダパイプ３２は、偏平チューブ
に対して同じ側に設けられている。また、この熱交換器
にあっては、蛇行する偏平チューブのいずれの直管部間
の距離も偏平チューブの厚みとほぼ等しい距離に形成さ
れている。即ち、偏平チューブのヘッダパイプが設けら
れた側と反対側に位置する曲管部（ヘッダパイプ３２か
ら奇数番目の曲管部）に連続している直管部間の距離
と、偏平チューブのヘッダパイプが設けられた側に位置
する曲管部（ヘッダパイプ３２から偶数番目の曲管部）
に連続している直管部間の距離とは等しく形成されてお
り、前述までの構成例とは異なり、全ての直管部間が等
しい距離で離れた構成となっている。
管要素Ｂ３とは同じ形状に形成されており、それぞれの
偏平チューブ３１は、一方のヘッダパイプ３２から直管
部３７ａと曲管部３７ｂとを交互に形成して他方のヘッ
ダパイプにかけて直管部３７ａを偶数個、曲管部３７ｂ
を奇数個有しており、したがって、偏平チューブ３１の
両端部に設けられるヘッダパイプ３２は、偏平チューブ
に対して同じ側に設けられている。また、この熱交換器
にあっては、蛇行する偏平チューブのいずれの直管部間
の距離も偏平チューブの厚みとほぼ等しい距離に形成さ
れている。即ち、偏平チューブのヘッダパイプが設けら
れた側と反対側に位置する曲管部（ヘッダパイプ３２か
ら奇数番目の曲管部）に連続している直管部間の距離
と、偏平チューブのヘッダパイプが設けられた側に位置
する曲管部（ヘッダパイプ３２から偶数番目の曲管部）
に連続している直管部間の距離とは等しく形成されてお
り、前述までの構成例とは異なり、全ての直管部間が等
しい距離で離れた構成となっている。
【００３０】このような構成の熱交換器は、各偏平チュ
ーブ３１にヘッダパイプ３２を取り付けて第１及び第２
の伝熱管要素Ａ３、Ｂ３を形成し、図９に示されるよう
に、第１の伝熱管要素Ａ３の偏平チューブと第２の伝熱
管要素Ｂ３の偏平チューブとを直角に交差するようにろ
う材シートを介して重ね合わせ、その後、それぞれの伝
熱管要素の偏平チューブをろう材シートを介して蛇行状
に交互に畳み込んで図８の状態を形成し、しかる後に炉
中にて入れてろう付けを完了させればよい。
ーブ３１にヘッダパイプ３２を取り付けて第１及び第２
の伝熱管要素Ａ３、Ｂ３を形成し、図９に示されるよう
に、第１の伝熱管要素Ａ３の偏平チューブと第２の伝熱
管要素Ｂ３の偏平チューブとを直角に交差するようにろ
う材シートを介して重ね合わせ、その後、それぞれの伝
熱管要素の偏平チューブをろう材シートを介して蛇行状
に交互に畳み込んで図８の状態を形成し、しかる後に炉
中にて入れてろう付けを完了させればよい。
【００３１】したがって、このような構成によれば、一
方の伝熱管要素の偏平チューブと他方の伝熱管要素の偏
平チューブとが１枚づつ交互に畳み合わされているの
で、前記構成例と異なり、一方の伝熱管要素を構成する
偏平チューブの直管部の両面に、他方の伝熱管要素を構
成する偏平チューブの直管部が接触することになり、偏
平チューブの両面が熱交換のために有効に用いられるの
で、予め伝熱管要素の偏平チューブを蛇行状に形成して
組み合わせるようにした前述の構成よりも熱交換面積の
一層の増大を図ることができると共に熱交換効率を一層
よくすることが可能となる。
方の伝熱管要素の偏平チューブと他方の伝熱管要素の偏
平チューブとが１枚づつ交互に畳み合わされているの
で、前記構成例と異なり、一方の伝熱管要素を構成する
偏平チューブの直管部の両面に、他方の伝熱管要素を構
成する偏平チューブの直管部が接触することになり、偏
平チューブの両面が熱交換のために有効に用いられるの
で、予め伝熱管要素の偏平チューブを蛇行状に形成して
組み合わせるようにした前述の構成よりも熱交換面積の
一層の増大を図ることができると共に熱交換効率を一層
よくすることが可能となる。
【００３２】図１０にこの発明に係る熱交換器のさらに
他の構成例が示され、この熱交換器は、第１の伝熱管要
素Ａ４と第２の伝熱管要素Ｂ４とが、偏平チューブ４１
と、この偏平チューブ４１の両端部に設けられたヘッダ
パイプ４２とを有して構成されている点、偏平チューブ
４１に長手方向の一方の端部から他方の端部にかけて複
数の流路（図２で示す流路と同様であるので図示せず）
が所定の間隔をおいて一体に形成されている点、また、
偏平チューブ４１の両端部に設けられるヘッダパイプ４
２に軸方向の一端において開口する中継通路４４が形成
されると共に、この中継通路４４に連通するようチュー
ブ挿入孔４５が側面の軸方向に形成されている点などで
前述までの構成例と同様であるが、この熱交換器では、
偏平チューブを蛇行状に形成せず、第１の伝熱管要素Ａ
４の偏平チューブ４１と第２の伝熱管要素Ｂ４の偏平チ
ューブ４１のそれぞれの偏平表面４６を重ね合わせて一
体にロール状に形成して巻き合わせるようにした点で異
なる構成となっている。特に、この例では、それぞれの
伝熱管要素の偏平チューブ４１の長さを等しくしてそれ
ぞれ一回転半だけ巻き合わせるようにすると共に、一方
の伝熱管要素のヘッダパイプ４２の位置と他方の伝熱管
要素のヘッダパイプ４２の位置とがほぼ１８０度位相を
ずらした状態となるように配置されている。
他の構成例が示され、この熱交換器は、第１の伝熱管要
素Ａ４と第２の伝熱管要素Ｂ４とが、偏平チューブ４１
と、この偏平チューブ４１の両端部に設けられたヘッダ
パイプ４２とを有して構成されている点、偏平チューブ
４１に長手方向の一方の端部から他方の端部にかけて複
数の流路（図２で示す流路と同様であるので図示せず）
が所定の間隔をおいて一体に形成されている点、また、
偏平チューブ４１の両端部に設けられるヘッダパイプ４
２に軸方向の一端において開口する中継通路４４が形成
されると共に、この中継通路４４に連通するようチュー
ブ挿入孔４５が側面の軸方向に形成されている点などで
前述までの構成例と同様であるが、この熱交換器では、
偏平チューブを蛇行状に形成せず、第１の伝熱管要素Ａ
４の偏平チューブ４１と第２の伝熱管要素Ｂ４の偏平チ
ューブ４１のそれぞれの偏平表面４６を重ね合わせて一
体にロール状に形成して巻き合わせるようにした点で異
なる構成となっている。特に、この例では、それぞれの
伝熱管要素の偏平チューブ４１の長さを等しくしてそれ
ぞれ一回転半だけ巻き合わせるようにすると共に、一方
の伝熱管要素のヘッダパイプ４２の位置と他方の伝熱管
要素のヘッダパイプ４２の位置とがほぼ１８０度位相を
ずらした状態となるように配置されている。
【００３３】このような熱交換器を製造するにあたって
は、例えば、第１及び第２の伝熱管要素Ａ４，Ｂ４の偏
平チューブ４１にヘッダパイプ４２を取り付けた後、こ
れら伝熱管要素の偏平チューブ４１を、間にろう材シー
トを介在させると共に、図１１の左側に示されるよう
に、長手方向に少しずらして重ね合わせる。そして、偏
平チューブ４１の一方の端部から丸め込んで図中右側に
示されるように巻き合わせ、この状態のまま全体を炉中
に入れてろう付けを完了させればよい。
は、例えば、第１及び第２の伝熱管要素Ａ４，Ｂ４の偏
平チューブ４１にヘッダパイプ４２を取り付けた後、こ
れら伝熱管要素の偏平チューブ４１を、間にろう材シー
トを介在させると共に、図１１の左側に示されるよう
に、長手方向に少しずらして重ね合わせる。そして、偏
平チューブ４１の一方の端部から丸め込んで図中右側に
示されるように巻き合わせ、この状態のまま全体を炉中
に入れてろう付けを完了させればよい。
【００３４】このような構成の熱交換器においては、前
述までの熱交換器よりも偏平チューブ同士の接触面積を
大きくすることができ、効率のよい熱交換が可能とな
る。即ち、偏平チューブを蛇行状に形成して組み付ける
構成の熱交換器や一方の伝熱管要素の偏平チューブと他
方の伝熱管要素の偏平チューブとを交互に畳み合わせる
構成の熱交換器にあっては、折り返される曲管部で偏平
チューブ同士の接触が無くなるため、この部分では、２
流体間を熱交換させることができないが、２つの伝熱管
要素の偏平チューブを一体にロール状に形成して巻き合
わせる構成とすれば、偏平チューブの偏平表面をほぼ全
体にわたって他方の偏平チューブの偏平表面と接触させ
ることができ、しかも、何重にも巻き合わせれば、一方
の伝熱管要素の偏平チューブの両面に他方の伝熱管要素
の偏平チューブを接触させることができるので、熱交換
面積を極限まで大きくすることができ、熱交換効率の一
層の向上を図ることができる。特に、このような熱交換
器にあっては、一方の伝熱管要素で内側に位置するヘッ
ダパイプから外側に位置するヘッダパイプへ向かって流
体を流し、他方の伝熱管要素で外側に位置するヘッダパ
イプから内側に位置するヘッダパイプへ向かって流体を
流すようにして２流体を対抗流とすることが効率のよい
熱交換を図る上で好ましい。
述までの熱交換器よりも偏平チューブ同士の接触面積を
大きくすることができ、効率のよい熱交換が可能とな
る。即ち、偏平チューブを蛇行状に形成して組み付ける
構成の熱交換器や一方の伝熱管要素の偏平チューブと他
方の伝熱管要素の偏平チューブとを交互に畳み合わせる
構成の熱交換器にあっては、折り返される曲管部で偏平
チューブ同士の接触が無くなるため、この部分では、２
流体間を熱交換させることができないが、２つの伝熱管
要素の偏平チューブを一体にロール状に形成して巻き合
わせる構成とすれば、偏平チューブの偏平表面をほぼ全
体にわたって他方の偏平チューブの偏平表面と接触させ
ることができ、しかも、何重にも巻き合わせれば、一方
の伝熱管要素の偏平チューブの両面に他方の伝熱管要素
の偏平チューブを接触させることができるので、熱交換
面積を極限まで大きくすることができ、熱交換効率の一
層の向上を図ることができる。特に、このような熱交換
器にあっては、一方の伝熱管要素で内側に位置するヘッ
ダパイプから外側に位置するヘッダパイプへ向かって流
体を流し、他方の伝熱管要素で外側に位置するヘッダパ
イプから内側に位置するヘッダパイプへ向かって流体を
流すようにして２流体を対抗流とすることが効率のよい
熱交換を図る上で好ましい。
【００３５】尚、上述の構成においては、一方の伝熱管
要素と他方の伝熱管要素との間にろう材シートを介在さ
せて炉中ろう付けする構成として説明したが、伝熱管要
素の表面にろう材を存在させる手法は、これに限定され
るものではなく、偏平チューブが成形された後に粉末の
ろう材を塗布したり、ろう材槽を通過させてチューブの
表面にろう材を付着させるなどの手法によってもよい。
また、上述したいずれの構成例においても、ヘッダパイ
プの偏平チューブへの組み付けは、熱交換器の組み付け
工程の初期の段階において行うものとして説明してきた
が、組付けの最終工程においてヘッダパイプを組付け、
全体を炉中ろう付けするようにしても、ヘッダパイプを
除いて全体を炉中ろう付けした後に、ヘッダパイプを個
別に偏平チューブの端部にろう付けするようにしてもよ
く、この熱交換器の製造手法は特に限定されるものでは
ない。また、上述した構成例は、一部の例にしかすぎ
ず、第１の伝熱管要素の偏平チューブと第２の伝熱管要
素の偏平チューブを接触させる構成であれば、他の構成
としてもよい。
要素と他方の伝熱管要素との間にろう材シートを介在さ
せて炉中ろう付けする構成として説明したが、伝熱管要
素の表面にろう材を存在させる手法は、これに限定され
るものではなく、偏平チューブが成形された後に粉末の
ろう材を塗布したり、ろう材槽を通過させてチューブの
表面にろう材を付着させるなどの手法によってもよい。
また、上述したいずれの構成例においても、ヘッダパイ
プの偏平チューブへの組み付けは、熱交換器の組み付け
工程の初期の段階において行うものとして説明してきた
が、組付けの最終工程においてヘッダパイプを組付け、
全体を炉中ろう付けするようにしても、ヘッダパイプを
除いて全体を炉中ろう付けした後に、ヘッダパイプを個
別に偏平チューブの端部にろう付けするようにしてもよ
く、この熱交換器の製造手法は特に限定されるものでは
ない。また、上述した構成例は、一部の例にしかすぎ
ず、第１の伝熱管要素の偏平チューブと第２の伝熱管要
素の偏平チューブを接触させる構成であれば、他の構成
としてもよい。
【００３６】
【発明の効果】以上述べたように、いずれの請求項に係
る発明においても、ヘッダパイプを両端部に具備する偏
平チューブによって構成された第１及び第２の伝熱管要
素を偏平チューブを互いに接触させて一方の伝熱管要素
を流れる流体と他方の伝熱管要素を流れる流体とを熱交
換させる構成としたので、両伝熱管要素の接触面を大き
くとることができ、熱交換効率を高めることができる。
よって、熱交換効率が向上した分、熱交換器を小型にし
ても要求される能力を確保することができるようにな
り、また、熱交換器の小型化に伴って熱交換器の重量を
低減することが可能となる。
る発明においても、ヘッダパイプを両端部に具備する偏
平チューブによって構成された第１及び第２の伝熱管要
素を偏平チューブを互いに接触させて一方の伝熱管要素
を流れる流体と他方の伝熱管要素を流れる流体とを熱交
換させる構成としたので、両伝熱管要素の接触面を大き
くとることができ、熱交換効率を高めることができる。
よって、熱交換効率が向上した分、熱交換器を小型にし
ても要求される能力を確保することができるようにな
り、また、熱交換器の小型化に伴って熱交換器の重量を
低減することが可能となる。
【００３７】また、２つの伝熱管要素は、内部に流路が
一体に形成された偏平チューブを用いて構成されている
ので、２枚の成形プレートを重ねて周縁で接合するチュ
ーブを用いた場合と比べてチューブの接合部分を少なく
することができ、高圧力の２流体を熱交換させる熱交換
器、例えば、二酸化炭素を冷媒とする冷凍サイクルに用
いられる内部熱交換器などに適している。しかも、内部
に流路が一体に形成された偏平チューブが用いられるこ
とから、熱交換器を構成する部品点数を少なくすること
ができ、構成の簡素化を図ることができるメリットも有
している。
一体に形成された偏平チューブを用いて構成されている
ので、２枚の成形プレートを重ねて周縁で接合するチュ
ーブを用いた場合と比べてチューブの接合部分を少なく
することができ、高圧力の２流体を熱交換させる熱交換
器、例えば、二酸化炭素を冷媒とする冷凍サイクルに用
いられる内部熱交換器などに適している。しかも、内部
に流路が一体に形成された偏平チューブが用いられるこ
とから、熱交換器を構成する部品点数を少なくすること
ができ、構成の簡素化を図ることができるメリットも有
している。
【００３８】２つの伝熱管要素の偏平チューブを互いに
接触させる構成として、第１及び第２の伝熱管要素の偏
平チューブを蛇行状に形成し、第１の伝熱管要素の偏平
チューブと第２の伝熱管要素の偏平チューブとを交互に
積層して接触させる構成、例えば、第１及び第２の伝熱
管要素の偏平チューブを直管部と曲管部とを交互に設け
て蛇行状に形成すると共に隣り合う直管部間の距離を大
小交互に形成し、一方の伝熱管要素の距離が大きい隣り
合う直管部の間に他方の伝熱管要素の距離が小さい隣り
合う直管部を配し、第１及び第２の伝熱管要素の偏平チ
ューブをそれぞれの直管部で互いに接触させる構成とす
れば、第１の伝熱管要素と第２の伝熱管要素とは、偏平
チューブ同士を多くの箇所で接触させることができるよ
うになり、接触面積を大きくとることができた分、熱交
換効率を向上させることができる。
接触させる構成として、第１及び第２の伝熱管要素の偏
平チューブを蛇行状に形成し、第１の伝熱管要素の偏平
チューブと第２の伝熱管要素の偏平チューブとを交互に
積層して接触させる構成、例えば、第１及び第２の伝熱
管要素の偏平チューブを直管部と曲管部とを交互に設け
て蛇行状に形成すると共に隣り合う直管部間の距離を大
小交互に形成し、一方の伝熱管要素の距離が大きい隣り
合う直管部の間に他方の伝熱管要素の距離が小さい隣り
合う直管部を配し、第１及び第２の伝熱管要素の偏平チ
ューブをそれぞれの直管部で互いに接触させる構成とす
れば、第１の伝熱管要素と第２の伝熱管要素とは、偏平
チューブ同士を多くの箇所で接触させることができるよ
うになり、接触面積を大きくとることができた分、熱交
換効率を向上させることができる。
【００３９】また、２つの伝熱管要素の偏平チューブを
互いに接触させる構成として、一方の伝熱管要素の偏平
チューブと他方の伝熱管要素の偏平チューブとを交互に
畳み合わせて構成する場合には、それぞれの伝熱管要素
の偏平チューブ同士が幾重にも接触することに加え、１
枚づつ交互に積層されるので、一方の伝熱管要素の偏平
チューブの両面に他方の伝熱管要素の偏平チューブが接
触する構成となるので、予め伝熱管要素の偏平チューブ
を蛇行状に形成して組み合わせる構成と比べて熱交換面
積を一層大きくとることが可能となり、熱交換効率の一
層の向上を図ることができる。
互いに接触させる構成として、一方の伝熱管要素の偏平
チューブと他方の伝熱管要素の偏平チューブとを交互に
畳み合わせて構成する場合には、それぞれの伝熱管要素
の偏平チューブ同士が幾重にも接触することに加え、１
枚づつ交互に積層されるので、一方の伝熱管要素の偏平
チューブの両面に他方の伝熱管要素の偏平チューブが接
触する構成となるので、予め伝熱管要素の偏平チューブ
を蛇行状に形成して組み合わせる構成と比べて熱交換面
積を一層大きくとることが可能となり、熱交換効率の一
層の向上を図ることができる。
【００４０】さらに、第１の伝熱管要素と第２の伝熱管
要素とをほぼ９０度位相をずらして組付ける構成とすれ
ば、第１の伝熱管要素のヘッダパイプと第２の伝熱管要
素のヘッダパイプとの干渉を避けることができるので、
熱交換器の小型化を図ることができる。
要素とをほぼ９０度位相をずらして組付ける構成とすれ
ば、第１の伝熱管要素のヘッダパイプと第２の伝熱管要
素のヘッダパイプとの干渉を避けることができるので、
熱交換器の小型化を図ることができる。
【００４１】２つの伝熱管要素の偏平チューブを互いに
接触させる構成として、一方の伝熱管要素の偏平チュー
ブと他方の伝熱管要素の偏平チューブとを一体にロール
状に形成して巻き合わせる構成とすれば、さらに偏平チ
ューブ同士の接触面積を大きくすることができる。即
ち、偏平チューブを蛇行状に形成して組み合わせる構成
や一方の伝熱管要素の偏平チューブと他方の伝熱管要素
の偏平チューブとを交互に畳み合わせる構成にあって
は、折り返される部分で偏平チューブ同士の接触が無く
なるが、２つの伝熱管要素の偏平チューブを一体にロー
ル状に形成して巻き合わせる構成とすれば、偏平チュー
ブのほぼ全体を他方の偏平チューブと接触させることが
でき、また、何重にも巻き合わせれば、一方の伝熱管要
素の偏平チューブの両面に他方の伝熱管要素の偏平チュ
ーブを接触させる構成とすることができるので、熱交換
器面積を大きくして熱交換効率の向上を図ることができ
る。
接触させる構成として、一方の伝熱管要素の偏平チュー
ブと他方の伝熱管要素の偏平チューブとを一体にロール
状に形成して巻き合わせる構成とすれば、さらに偏平チ
ューブ同士の接触面積を大きくすることができる。即
ち、偏平チューブを蛇行状に形成して組み合わせる構成
や一方の伝熱管要素の偏平チューブと他方の伝熱管要素
の偏平チューブとを交互に畳み合わせる構成にあって
は、折り返される部分で偏平チューブ同士の接触が無く
なるが、２つの伝熱管要素の偏平チューブを一体にロー
ル状に形成して巻き合わせる構成とすれば、偏平チュー
ブのほぼ全体を他方の偏平チューブと接触させることが
でき、また、何重にも巻き合わせれば、一方の伝熱管要
素の偏平チューブの両面に他方の伝熱管要素の偏平チュ
ーブを接触させる構成とすることができるので、熱交換
器面積を大きくして熱交換効率の向上を図ることができ
る。
【図１】図１は、本願発明にかかる熱交換器の一例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】図２は、図１の熱交換器において、一方の伝熱
管要素の側面が表出されるように他方の伝熱管要素を切
断した図であり、（ａ）は、第１の伝熱管要素の側面が
表出されるように第２の伝熱管要素をα−αで切断した
図、（ｂ）は、第２の伝熱管要素の側面が表出されるよ
うに第１の伝熱管要素をβ−β線で切断した図をそれぞ
れ示す。
管要素の側面が表出されるように他方の伝熱管要素を切
断した図であり、（ａ）は、第１の伝熱管要素の側面が
表出されるように第２の伝熱管要素をα−αで切断した
図、（ｂ）は、第２の伝熱管要素の側面が表出されるよ
うに第１の伝熱管要素をβ−β線で切断した図をそれぞ
れ示す。
【図３】図３は、図１の熱交換器に用いられる組み付け
前のそれぞれの伝熱管要素を示す斜視図である。
前のそれぞれの伝熱管要素を示す斜視図である。
【図４】図４は、図３で示すそれぞれの伝熱管要素を組
み付けて偏平チューブ同士を密着させる工程を示す斜視
図である。
み付けて偏平チューブ同士を密着させる工程を示す斜視
図である。
【図５】図５は、図１の熱交換器の変形例を示す斜視図
である。
である。
【図６】図６は、図５の熱交換器に用いられる組み付け
前のそれぞれの伝熱管要素を示す斜視図である。
前のそれぞれの伝熱管要素を示す斜視図である。
【図７】図７は、図６で示すそれぞれの伝熱管要素を組
み付けて偏平チューブ同士を密着させる工程を示す斜視
図である。
み付けて偏平チューブ同士を密着させる工程を示す斜視
図である。
【図８】図８は、本発明に係る熱交換器の他の構成例を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図９】図９は、図８で示す熱交換器の製造工程を示す
説明図である。
説明図である。
【図１０】図１０は、本発明に係る熱交換器のさらに他
の構成例を示す斜視図である。
の構成例を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０で示す熱交換器の製造工程
を示す説明図である。
を示す説明図である。
１３、２３ 流路 １１、２１、３１、４１ 偏平チューブ １２、２２、３２、４２ ヘッダパイプ Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４ 第１の伝熱管要素 Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４ 第２の伝熱管要素 １７ａ、２７ａ、３７ａ 直管部 １７ｂ、２７ｂ、３７ｂ 曲管部
Claims (6)
- 【請求項１】 内部に複数の流路が一体に形成されてい
る偏平チューブと、この偏平チューブの両端部に設けら
れて前記流路と連通するヘッダパイプとを備え、一方の
ヘッダパイプに流入された流体を前記偏平チューブに形
成された流路を介して他方のヘッダパイプへ導き、この
他方のヘッダパイプから流出させるようにした第１及び
第２の伝熱管要素を有し、 前記第１及び第２の伝熱管要素の偏平チューブを互いに
接触させることによって、前記第１の伝熱管要素を流れ
る流体と前記第２の伝熱管要素を流れる流体とを熱交換
させるようにしたことを特徴とする熱交換器。 - 【請求項２】 前記第１及び第２の伝熱管要素の偏平チ
ューブを蛇行状に形成し、前記第１の伝熱管要素の偏平
チューブと前記第２の伝熱管要素の偏平チューブとを交
互に積層して接触させるようにしたことを特徴とする請
求項１記載の熱交換器。 - 【請求項３】 前記第１及び第２の伝熱管要素の前記偏
平チューブは、直管部と曲管部とが交互に設けられて蛇
行状に形成されると共に隣り合う前記直管部間の距離が
大小交互に形成され、一方の伝熱管要素の前記距離が大
きい隣り合う前記直管部の間に他方の伝熱管要素の前記
距離が小さい隣り合う前記直管部を配し、前記第１及び
第２の伝熱管要素の前記偏平チューブをそれぞれの前記
直管部で互いに接触させるようにしたことを特徴とする
請求項１記載の熱交換器。 - 【請求項４】 前記第１の伝熱管要素の偏平チューブと
前記第２の伝熱管要素の偏平チューブとを交互に畳み合
わせて前記第１及び第２の伝熱管要素の偏平チューブを
互いに接触させるようにしたことを特徴とする請求項１
記載の熱交換器。 - 【請求項５】 前記第１及び第２の伝熱管要素は、ほぼ
９０度位相をずらして組付けられることを特徴とする請
求項２、３又は４記載の熱交換器。 - 【請求項６】 前記第１の伝熱管要素の偏平チューブと
前記第２の伝熱管要素の偏平チューブとを、一体にロー
ル状に形成して巻き合わせることにより前記第１及び第
２の伝熱管要素の偏平チューブを互いに接触させるよう
にしたことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35757799A JP2001174083A (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35757799A JP2001174083A (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001174083A true JP2001174083A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18454843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35757799A Pending JP2001174083A (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001174083A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2847971A1 (fr) * | 2002-12-03 | 2004-06-04 | Modine Mfg Copmpany | Structure d'echangeur thermique a courants croises, a tubes en forme de serpentin |
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-
1999
- 1999-12-16 JP JP35757799A patent/JP2001174083A/ja active Pending
Cited By (24)
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