JP2001336886A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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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
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/0408—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
- F28D1/0417—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids with particular circuits for the same heat exchange medium, e.g. with the heat exchange medium flowing through sections having different heat exchange capacities or for heating/cooling the heat exchange medium at different temperatures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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- F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
- F28D1/05375—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with particular pattern of flow, e.g. change of flow direction
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F28F9/001—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
- F28F9/002—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core with fastening means for other structures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- 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
- F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F28F9/26—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
- F28F9/262—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 媒体の熱交換を効率よく行うことができる熱
交換器を提供すること。 【解決手段】 媒体の入口部４１０及び出口部４２０を
設けたタンク４００と、タンクに連結された複数のチュ
ーブ２００とを備え、チューブに伝わる熱によって媒体
の熱交換を行う熱交換器において、入口部と連通したタ
ンク内部の長手方向について、チューブを連結した部位
の端から端までの間をｈとするとき、入口部は、ｈの中
央の（ｈ／２）以内にある構成の熱交換器である。ま
た、当該熱交換器は、冷凍サイクルの放熱器であるとと
もに、その内部の圧力は、媒体の臨界点を上まわるもの
である。
交換器を提供すること。 【解決手段】 媒体の入口部４１０及び出口部４２０を
設けたタンク４００と、タンクに連結された複数のチュ
ーブ２００とを備え、チューブに伝わる熱によって媒体
の熱交換を行う熱交換器において、入口部と連通したタ
ンク内部の長手方向について、チューブを連結した部位
の端から端までの間をｈとするとき、入口部は、ｈの中
央の（ｈ／２）以内にある構成の熱交換器である。ま
た、当該熱交換器は、冷凍サイクルの放熱器であるとと
もに、その内部の圧力は、媒体の臨界点を上まわるもの
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、媒体の入口部及び
出口部を設けたタンクと、タンクに連結された複数のチ
ューブとを備え、チューブに伝わる熱によって媒体の熱
交換を行う熱交換器に関し、媒体の熱交換を効率よく行
うものである。
出口部を設けたタンクと、タンクに連結された複数のチ
ューブとを備え、チューブに伝わる熱によって媒体の熱
交換を行う熱交換器に関し、媒体の熱交換を効率よく行
うものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、冷凍サイクルとしては、放熱器の
内部の圧力が媒体の臨界点を上まわるものが使用されて
いる。例えば特開平１１−９４３８０号や、特開平１１
−１４２００７号、特開平１１−２２６６８５等にも、
この種の冷凍サイクルが記載されており、媒体として
は、ＣＯ２が採用されている。
内部の圧力が媒体の臨界点を上まわるものが使用されて
いる。例えば特開平１１−９４３８０号や、特開平１１
−１４２００７号、特開平１１−２２６６８５等にも、
この種の冷凍サイクルが記載されており、媒体として
は、ＣＯ２が採用されている。
【０００３】冷凍サイクルの放熱器として用いられる熱
交換器は、チューブとフィンとを交互に積層するととも
に、チューブをタンクに接続して構成されている。
交換器は、チューブとフィンとを交互に積層するととも
に、チューブをタンクに接続して構成されている。
【０００４】タンクには、媒体を導入する入口部、及び
媒体を排出する出口部が設けられており、媒体は、入口
部からタンク内部に導入されて、チューブ及びフィンに
伝わる熱によって熱交換をしつつチューブを流通した後
に、出口部からタンク外部に排出される。
媒体を排出する出口部が設けられており、媒体は、入口
部からタンク内部に導入されて、チューブ及びフィンに
伝わる熱によって熱交換をしつつチューブを流通した後
に、出口部からタンク外部に排出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した冷
凍サイクルの放熱器は、内部の圧力が媒体の臨界点を上
まわることから、非常に高い耐圧性を必要とする。
凍サイクルの放熱器は、内部の圧力が媒体の臨界点を上
まわることから、非常に高い耐圧性を必要とする。
【０００６】故に、タンクとしては、肉厚であるととも
に、その容積が比較的小さなものが使用される。
に、その容積が比較的小さなものが使用される。
【０００７】このため、タンク内部においては、入口部
からの距離による圧力の格差が顕著となり、タンク内部
から複数のチューブに分配される媒体の流速について
は、各チューブ毎にばらつきが大きくなるという不都合
がある。
からの距離による圧力の格差が顕著となり、タンク内部
から複数のチューブに分配される媒体の流速について
は、各チューブ毎にばらつきが大きくなるという不都合
がある。
【０００８】各チューブ毎に媒体の流速が大きく異なる
と、流速が遅いチューブでは媒体の熱交換が過度になさ
れる一方で、流速が速いチューブでは媒体の熱交換が満
足になされないため、全体として熱交換効率は低下す
る。
と、流速が遅いチューブでは媒体の熱交換が過度になさ
れる一方で、流速が速いチューブでは媒体の熱交換が満
足になされないため、全体として熱交換効率は低下す
る。
【０００９】すなわち、内部の圧力が低い又はタンクの
容積が十分に大きい熱交換器の場合は、通常、入口部か
ら出口部までの距離がいずれのチューブを流通しても等
しくなるように構成されており、各チューブにおける媒
体の流速は、このような構成によっておよそ平均化され
る。
容積が十分に大きい熱交換器の場合は、通常、入口部か
ら出口部までの距離がいずれのチューブを流通しても等
しくなるように構成されており、各チューブにおける媒
体の流速は、このような構成によっておよそ平均化され
る。
【００１０】しかし、内部の圧力が高い又はタンクの容
積が小さい熱交換器の場合は、タンク内部の圧力格差が
大きいため、そのような構成のみで媒体の流速を平均化
するのは困難又は不可能である。
積が小さい熱交換器の場合は、タンク内部の圧力格差が
大きいため、そのような構成のみで媒体の流速を平均化
するのは困難又は不可能である。
【００１１】そこで本発明は、このような問題に鑑み、
媒体の熱交換を効率よく行うことができる熱交換器を提
供することを目的としている。
媒体の熱交換を効率よく行うことができる熱交換器を提
供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本願第１請求項に記載し
た発明は、媒体の入口部及び出口部を設けたタンクと、
前記タンクに連結された複数のチューブとを備え、前記
チューブに伝わる熱によって前記媒体の熱交換を行う熱
交換器において、前記入口部と連通した前記タンク内部
の長手方向について、前記チューブを連結した部位の端
から端までの間をｈとするとき、前記入口部は、ｈの中
央の（ｈ／２）以内にある構成の熱交換器であり、この
ような構成によると、各チューブにおける媒体の流速が
平均化され、媒体の熱交換が効率よく行われる。特に、
内部の圧力が高い又はタンクの容積が小さい熱交換器で
あっても、媒体の流速は平均化される。
た発明は、媒体の入口部及び出口部を設けたタンクと、
前記タンクに連結された複数のチューブとを備え、前記
チューブに伝わる熱によって前記媒体の熱交換を行う熱
交換器において、前記入口部と連通した前記タンク内部
の長手方向について、前記チューブを連結した部位の端
から端までの間をｈとするとき、前記入口部は、ｈの中
央の（ｈ／２）以内にある構成の熱交換器であり、この
ような構成によると、各チューブにおける媒体の流速が
平均化され、媒体の熱交換が効率よく行われる。特に、
内部の圧力が高い又はタンクの容積が小さい熱交換器で
あっても、媒体の流速は平均化される。
【００１３】以下に、その考え方を図５乃至図９に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【００１４】図５に示す熱交換器１は、チューブ２００
とフィン３００とを交互に且つ平行に積層するととも
に、各チューブ２００を一対のタンク４００に接続して
構成している。一方のタンク４００には媒体を導入する
入口部４１０を設けており、他方のタンク４００には媒
体を排出する出口部４２０を設けている。尚、チューブ
２００及びフィン３００からなる層には、補強部材たる
サイドプレート５００を設けている。
とフィン３００とを交互に且つ平行に積層するととも
に、各チューブ２００を一対のタンク４００に接続して
構成している。一方のタンク４００には媒体を導入する
入口部４１０を設けており、他方のタンク４００には媒
体を排出する出口部４２０を設けている。尚、チューブ
２００及びフィン３００からなる層には、補強部材たる
サイドプレート５００を設けている。
【００１５】媒体としてはＣＯ２を採用しており、熱交
換器１の内部の圧力は、ＣＯ２の臨界点を上まわる。
換器１の内部の圧力は、ＣＯ２の臨界点を上まわる。
【００１６】入口部４１０及び出口部４２０は、タンク
４００の要所に孔部を設けるとともに、その孔部に外部
の配管を接続する継手を接続して構成している。
４００の要所に孔部を設けるとともに、その孔部に外部
の配管を接続する継手を接続して構成している。
【００１７】尚、一方のタンク４００における入口部４
１０の位置については、同図中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄで示し
た位置のいずれかであるとする。
１０の位置については、同図中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄで示し
た位置のいずれかであるとする。
【００１８】媒体は、入口部４１０から一方のタンク４
００内部に導入されて、チューブ２００及びフィン３０
０に伝わる熱によって熱交換をしつつチューブ２００を
流通した後に、他方のタンク４００の出口部４２０から
外部に排出される。図中の白矢印は、媒体の流れを示
す。
００内部に導入されて、チューブ２００及びフィン３０
０に伝わる熱によって熱交換をしつつチューブ２００を
流通した後に、他方のタンク４００の出口部４２０から
外部に排出される。図中の白矢印は、媒体の流れを示
す。
【００１９】更に、同図に縦軸で表したｈは、タンク４
００の長手方向について、チューブ２００を連結した部
位の端から端までの間を表しており、便宜的に１０分割
の目盛を付している。
００の長手方向について、チューブ２００を連結した部
位の端から端までの間を表しており、便宜的に１０分割
の目盛を付している。
【００２０】また、同図に横軸で表したｗは、一対のタ
ンク４００の間におけるチューブ２００の長さを表して
おり、便宜的に８分割の目盛を付している。
ンク４００の間におけるチューブ２００の長さを表して
おり、便宜的に８分割の目盛を付している。
【００２１】以上のような熱交換器１について、入口部
４１０をＡの位置に設けたもの、Ｂの位置に設けたも
の、Ｃの位置に設けたもの、及びＤの位置に設けたもの
をそれぞれ作成し、実際に媒体の熱交換を行い、チュー
ブ２００及びフィン３００からなる層を通過したエアの
温度分布を測定したところ、図６乃至図９に示すような
結果が得られた。
４１０をＡの位置に設けたもの、Ｂの位置に設けたも
の、Ｃの位置に設けたもの、及びＤの位置に設けたもの
をそれぞれ作成し、実際に媒体の熱交換を行い、チュー
ブ２００及びフィン３００からなる層を通過したエアの
温度分布を測定したところ、図６乃至図９に示すような
結果が得られた。
【００２２】図６に示すのは、入口部４１０をＡの位置
に設けた場合の温度分布を示す模式図である。入口部４
１０は、一方のタンク４００におけるｈの上端付近に設
けている。また、出口部４２０は、他方のタンク４００
におけるｈの下端付近に設けており、この場合、入口部
４１０から出口部４２０までの距離は、いずれのチュー
ブ２００を流通してもほぼ等しくなる。
に設けた場合の温度分布を示す模式図である。入口部４
１０は、一方のタンク４００におけるｈの上端付近に設
けている。また、出口部４２０は、他方のタンク４００
におけるｈの下端付近に設けており、この場合、入口部
４１０から出口部４２０までの距離は、いずれのチュー
ブ２００を流通してもほぼ等しくなる。
【００２３】図７に示すのは、入口部４１０をＢの位置
に設けた場合の温度分布を示す模式図である。入口部４
１０は、Ａの位置よりもｈの中央寄りに設けている。
に設けた場合の温度分布を示す模式図である。入口部４
１０は、Ａの位置よりもｈの中央寄りに設けている。
【００２４】図８に示すのは、入口部４１０をＣの位置
に設けた場合の温度分布を示す模式図である。入口部４
１０は、Ｂの位置よりもｈの中央寄りに設けている。
に設けた場合の温度分布を示す模式図である。入口部４
１０は、Ｂの位置よりもｈの中央寄りに設けている。
【００２５】図９に示すのは、入口部４１０をＤの位置
に設けた場合の温度分布を示す模式図である。入口部４
１０は、ｈのちょうど中央に設けている。
に設けた場合の温度分布を示す模式図である。入口部４
１０は、ｈのちょうど中央に設けている。
【００２６】以上の結果からは、入口部４１０がｈの中
央に近づくにつれて、各チューブ２００における媒体の
流速が平均化され、熱交換効率が向上されることが解
る。
央に近づくにつれて、各チューブ２００における媒体の
流速が平均化され、熱交換効率が向上されることが解
る。
【００２７】つまり、これらの模式図におけるｈ軸方向
の温度差は、各チューブ２００の性能が同等、また、各
チューブ２００に入る媒体の温度が等しいことを条件
に、各チューブ２００における媒体の流速の違いによっ
て生じる。これを踏まえて、入口部４１０の位置がそれ
ぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの熱交換器１を比較すると、ｈ軸方
向の温度差は、入口部４１０の位置がＡのものから順に
Ｂ、Ｃ、Ｄと減少しており、熱交換効率が最も優れたも
のは、入口部４１０の位置がＤであることが解る。
の温度差は、各チューブ２００の性能が同等、また、各
チューブ２００に入る媒体の温度が等しいことを条件
に、各チューブ２００における媒体の流速の違いによっ
て生じる。これを踏まえて、入口部４１０の位置がそれ
ぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの熱交換器１を比較すると、ｈ軸方
向の温度差は、入口部４１０の位置がＡのものから順に
Ｂ、Ｃ、Ｄと減少しており、熱交換効率が最も優れたも
のは、入口部４１０の位置がＤであることが解る。
【００２８】媒体の流速は、入口部と連通したタンク４
００内部の圧力に依存することから、そのタンク４００
内部の圧力格差は、入口部４１０の位置をＡからＤに寄
せることによって、改善される訳である。
００内部の圧力に依存することから、そのタンク４００
内部の圧力格差は、入口部４１０の位置をＡからＤに寄
せることによって、改善される訳である。
【００２９】また、このように入口部４１０を中央に寄
せて熱交換効率を向上するうえで、その効果が十分に得
られる位置は、かかる測定結果を検討すると、すくなく
ともｈの中央の（ｈ／２）以内であると考えられ、より
好ましくは、ｈの中央の（ｈ／３）以内であると考えら
れる。
せて熱交換効率を向上するうえで、その効果が十分に得
られる位置は、かかる測定結果を検討すると、すくなく
ともｈの中央の（ｈ／２）以内であると考えられ、より
好ましくは、ｈの中央の（ｈ／３）以内であると考えら
れる。
【００３０】このように本発明は、タンクにおける入口
部の位置に着眼し、各チューブにおける媒体の流速を平
均化して、媒体の熱交換効率を向上したものである。
部の位置に着眼し、各チューブにおける媒体の流速を平
均化して、媒体の熱交換効率を向上したものである。
【００３１】本願第２請求項に記載した発明は、請求項
１において、前記入口部は、ｈのほぼ中央にある構成の
熱交換器であり、このような構成によると、媒体の熱交
換が一層効率よく行われる。
１において、前記入口部は、ｈのほぼ中央にある構成の
熱交換器であり、このような構成によると、媒体の熱交
換が一層効率よく行われる。
【００３２】本願第３請求項に記載した発明は、請求項
１又は２において、当該熱交換器は、冷凍サイクルの放
熱器であるとともに、その内部の圧力は、前記媒体の臨
界点を上まわる構成の熱交換器であり、このような構成
によると、媒体の熱交換が効率よく行われる。放熱器
は、冷媒を冷却するものである。
１又は２において、当該熱交換器は、冷凍サイクルの放
熱器であるとともに、その内部の圧力は、前記媒体の臨
界点を上まわる構成の熱交換器であり、このような構成
によると、媒体の熱交換が効率よく行われる。放熱器
は、冷媒を冷却するものである。
【００３３】ここで、臨界点（critical point）とは、
気層と液層が共存する状態の高温側の限界（つまり高圧
側の限界）であり、蒸気圧曲線の一方での終点である。
臨界点での圧力、温度、密度は、それぞれ臨界圧力（cr
itical pressure）、臨界温度（critical temperatur
e）、臨界密度（critical density）となる。
気層と液層が共存する状態の高温側の限界（つまり高圧
側の限界）であり、蒸気圧曲線の一方での終点である。
臨界点での圧力、温度、密度は、それぞれ臨界圧力（cr
itical pressure）、臨界温度（critical temperatur
e）、臨界密度（critical density）となる。
【００３４】放熱器の内部の圧力が冷媒の臨界点を上ま
わると、その冷媒は凝縮しない。
わると、その冷媒は凝縮しない。
【００３５】すなわち、本熱交換器は、内部の圧力が高
い又はタンクの容積が小さい熱交換器であっても、各チ
ューブにおける媒体の流速が平均化されることから、内
部の圧力が媒体の臨界点を上まわる放熱器として、好適
に使用される。
い又はタンクの容積が小さい熱交換器であっても、各チ
ューブにおける媒体の流速が平均化されることから、内
部の圧力が媒体の臨界点を上まわる放熱器として、好適
に使用される。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の具体例を図面に
基づいて詳細に説明する。
基づいて詳細に説明する。
【００３７】図１に示す本例の熱交換器１は、自動車の
車内冷房用の冷凍サイクルに用いられる放熱器である。
媒体（すなわち冷媒）としてはＣＯ２を採用しており、
熱交換器１内部の圧力は、気温等の使用条件により、媒
体の臨界点を上まわる。
車内冷房用の冷凍サイクルに用いられる放熱器である。
媒体（すなわち冷媒）としてはＣＯ２を採用しており、
熱交換器１内部の圧力は、気温等の使用条件により、媒
体の臨界点を上まわる。
【００３８】本熱交換器１は、チューブ２００とフィン
３００とを交互に且つ平行に積層するとともに、各チュ
ーブ２００を一対のタンク４００に接続して構成してい
る。
３００とを交互に且つ平行に積層するとともに、各チュ
ーブ２００を一対のタンク４００に接続して構成してい
る。
【００３９】チューブ２００及びフィン３００からなる
層には、補強部材たるサイドプレート５００を設けてい
る。また、一方のタンク４００には媒体を導入する入口
部４１０を設けており、他方のタンク４００には媒体を
排出する出口部４２０を設けている。
層には、補強部材たるサイドプレート５００を設けてい
る。また、一方のタンク４００には媒体を導入する入口
部４１０を設けており、他方のタンク４００には媒体を
排出する出口部４２０を設けている。
【００４０】入口部４１０及び出口部４２０は、タンク
４００の要所に孔部を設けるとともに、その孔部に外部
の配管を接続する継手を設けて構成している。
４００の要所に孔部を設けるとともに、その孔部に外部
の配管を接続する継手を設けて構成している。
【００４１】媒体は、入口部４１０から一方のタンク４
００内部に導入されて、チューブ２００及びフィン３０
０に伝わる熱によって熱交換をしつつチューブ２００を
流通した後に、他方のタンク４００の出口部４２０から
外部に排出される。図中の白矢印は、媒体の流れを示
す。
００内部に導入されて、チューブ２００及びフィン３０
０に伝わる熱によって熱交換をしつつチューブ２００を
流通した後に、他方のタンク４００の出口部４２０から
外部に排出される。図中の白矢印は、媒体の流れを示
す。
【００４２】各タンク４００は、両端を閉鎖した管状の
ものであり、各チューブ２００は、複数の小さな流路を
有する偏平状のものである。
ものであり、各チューブ２００は、複数の小さな流路を
有する偏平状のものである。
【００４３】また、各チューブ２００は、それぞれ、一
方の端部を一方のタンク４００に挿入し、且つ、他方の
端部を他方のタンク４００に挿入して接続されている。
各タンク４００には、長手方向に亘り、所定のピッチで
チューブ２００の端部を挿入する孔部が設けられてい
る。
方の端部を一方のタンク４００に挿入し、且つ、他方の
端部を他方のタンク４００に挿入して接続されている。
各タンク４００には、長手方向に亘り、所定のピッチで
チューブ２００の端部を挿入する孔部が設けられてい
る。
【００４４】そして、チューブ２００、フィン３００、
タンク４００、及びサイドプレート５００は、これらを
構成する各部材を組み付けて、この組み付け体を炉中で
加熱処理してろう付けし、一体に形成している。
タンク４００、及びサイドプレート５００は、これらを
構成する各部材を組み付けて、この組み付け体を炉中で
加熱処理してろう付けし、一体に形成している。
【００４５】図中のｈは、一方のタンク４００内部の長
手方向について、チューブ２００を連結した部位の端か
ら端までの間を示している。
手方向について、チューブ２００を連結した部位の端か
ら端までの間を示している。
【００４６】入口部４１０は、ｈの中央の（ｈ／２）以
内に設けている。より具体的には、ｈのほぼ中央であ
る。
内に設けている。より具体的には、ｈのほぼ中央であ
る。
【００４７】更に、出口部４２０は、他方のタンク４０
０におけるｈの下端付近に設けている。
０におけるｈの下端付近に設けている。
【００４８】このような構成によると、タンク内部の圧
力格差が低減され、各チューブにおける媒体の流速を平
均化することができ、その結果、熱交換効率を向上する
ことができる。
力格差が低減され、各チューブにおける媒体の流速を平
均化することができ、その結果、熱交換効率を向上する
ことができる。
【００４９】以上説明したように、本例の熱交換器によ
ると、入口部と連通したタンク内部の長手方向につい
て、チューブを連結した部位の端から端までの間をｈと
するとき、入口部は、ｈの中央の（ｈ／２）以内にある
ので、媒体の熱交換を効率よく行うことができる。特
に、内部の圧力が高い又はタンクの容積が小さい熱交換
器であっても、媒体の流速は平均化することができる。
ると、入口部と連通したタンク内部の長手方向につい
て、チューブを連結した部位の端から端までの間をｈと
するとき、入口部は、ｈの中央の（ｈ／２）以内にある
ので、媒体の熱交換を効率よく行うことができる。特
に、内部の圧力が高い又はタンクの容積が小さい熱交換
器であっても、媒体の流速は平均化することができる。
【００５０】また、入口部は、ｈのほぼ中央にあるの
で、媒体の熱交換は一層効率よく行われる。
で、媒体の熱交換は一層効率よく行われる。
【００５１】更に、本例の熱交換器によると、当該熱交
換器は、冷凍サイクルの放熱器であるとともに、その内
部の圧力は、媒体の臨界点を上まわるので、媒体の熱交
換が効率よく行われる。
換器は、冷凍サイクルの放熱器であるとともに、その内
部の圧力は、媒体の臨界点を上まわるので、媒体の熱交
換が効率よく行われる。
【００５２】すなわち、本熱交換器は、内部の圧力が高
い又はタンクの容積が小さい熱交換器であっても、各チ
ューブにおける媒体の流速を平均化することができるの
で、内部の圧力が媒体の臨界点を上まわる放熱器とし
て、好適に使用することができる。
い又はタンクの容積が小さい熱交換器であっても、各チ
ューブにおける媒体の流速を平均化することができるの
で、内部の圧力が媒体の臨界点を上まわる放熱器とし
て、好適に使用することができる。
【００５３】次に、本発明の第２具体例を図２に基づい
て説明する。
て説明する。
【００５４】本例の熱交換器１は、一方のタンク４００
に仕切部材４３０を設けて、そのタンク４００内部を上
部と下部とに区画し、その上部に入口部４１０を連通す
るとともに、その下部に出口部４２０を連通したもので
ある。
に仕切部材４３０を設けて、そのタンク４００内部を上
部と下部とに区画し、その上部に入口部４１０を連通す
るとともに、その下部に出口部４２０を連通したもので
ある。
【００５５】媒体は、入口部４１０から一方のタンク４
００内部の上部に導入されて、上から半数以上のチュー
ブ２００に分配される。そして、チューブ２００を流通
して他方のタンク４００にもたらされた媒体は、残りの
チューブを流通して、一方のタンク４００内部の下部に
もたらされ、出口部４２０から外部に排出される。
００内部の上部に導入されて、上から半数以上のチュー
ブ２００に分配される。そして、チューブ２００を流通
して他方のタンク４００にもたらされた媒体は、残りの
チューブを流通して、一方のタンク４００内部の下部に
もたらされ、出口部４２０から外部に排出される。
【００５６】同図中のｈは、一方のタンク４００内部の
上部における長手方向について、チューブ２００を連結
した部位の端から端までの間を示しており、入口部４１
０は、ｈのほぼ中央に設けている。
上部における長手方向について、チューブ２００を連結
した部位の端から端までの間を示しており、入口部４１
０は、ｈのほぼ中央に設けている。
【００５７】尚、その他の基本的な構成は、前述した具
体例と同様であるので、共通する部材には同一の符号を
付すとともに、その説明は省略する。
体例と同様であるので、共通する部材には同一の符号を
付すとともに、その説明は省略する。
【００５８】このように本例の熱交換器は、媒体が一方
のタンクと他方のタンクとの間を往復するものである。
このような熱交換器についても、媒体の熱交換効率は、
入口部の位置をｈのほぼ中央とすることにより、向上す
ることができる。
のタンクと他方のタンクとの間を往復するものである。
このような熱交換器についても、媒体の熱交換効率は、
入口部の位置をｈのほぼ中央とすることにより、向上す
ることができる。
【００５９】次に、本発明の第３具体例を図３乃至図４
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００６０】これらの図に示すように、本例の熱交換器
１は、大略、図１又は図２に示す熱交換器を２つ併設し
て構成している。併設された両者の間では、前述した出
口部と入口部とを連通してなる連通部４４０によって、
媒体の受け渡しがなされる。
１は、大略、図１又は図２に示す熱交換器を２つ併設し
て構成している。併設された両者の間では、前述した出
口部と入口部とを連通してなる連通部４４０によって、
媒体の受け渡しがなされる。
【００６１】また、各タンク４００には支持部材４５０
をろう付けして設けており、隣接するタンク４００とタ
ンク４００とは、ねじ体４５２を用いて支持部材４５０
同士をねじ止めすることにより、互いに固定している。
本熱交換器１は、支持部材４５０を車内の要所に取付け
ることによって配置される。
をろう付けして設けており、隣接するタンク４００とタ
ンク４００とは、ねじ体４５２を用いて支持部材４５０
同士をねじ止めすることにより、互いに固定している。
本熱交換器１は、支持部材４５０を車内の要所に取付け
ることによって配置される。
【００６２】ここで、支持部材４５０と支持部材４５０
との間には、断熱部材４５２を介している。断熱部材４
５２によれば、隣接するタンク４００の間における媒体
同士の不要な熱伝達を防止することができる。
との間には、断熱部材４５２を介している。断熱部材４
５２によれば、隣接するタンク４００の間における媒体
同士の不要な熱伝達を防止することができる。
【００６３】尚、その他の基本的な構成は、前述した具
体例と同様であるので、共通する部材には同一の符号を
付すとともに、その説明は省略する。
体例と同様であるので、共通する部材には同一の符号を
付すとともに、その説明は省略する。
【００６４】このように本例の熱交換器は、併設型のも
のであって、このような熱交換器についても、媒体の熱
交換効率は向上することができる。特に、タンクに設け
た媒体の入口部は、他のタンクの出口部であってもよ
い。
のであって、このような熱交換器についても、媒体の熱
交換効率は向上することができる。特に、タンクに設け
た媒体の入口部は、他のタンクの出口部であってもよ
い。
【００６５】
【発明の効果】本願第１請求項に記載した発明は、媒体
の入口部及び出口部を設けたタンクと、前記タンクに連
結された複数のチューブとを備え、前記チューブに伝わ
る熱によって前記媒体の熱交換を行う熱交換器におい
て、前記入口部と連通した前記タンク内部の長手方向に
ついて、前記チューブを連結した部位の端から端までの
間をｈとするとき、前記入口部は、ｈの中央の（ｈ／
２）以内にある構成の熱交換器であり、このような構成
によると、媒体の熱交換を効率よく行うことができる。
の入口部及び出口部を設けたタンクと、前記タンクに連
結された複数のチューブとを備え、前記チューブに伝わ
る熱によって前記媒体の熱交換を行う熱交換器におい
て、前記入口部と連通した前記タンク内部の長手方向に
ついて、前記チューブを連結した部位の端から端までの
間をｈとするとき、前記入口部は、ｈの中央の（ｈ／
２）以内にある構成の熱交換器であり、このような構成
によると、媒体の熱交換を効率よく行うことができる。
【００６６】本願第２請求項に記載した発明は、請求項
１において、前記入口部は、ｈのほぼ中央にある構成の
熱交換器であり、このような構成によると、媒体の熱交
換を一層効率よく行うことができる。
１において、前記入口部は、ｈのほぼ中央にある構成の
熱交換器であり、このような構成によると、媒体の熱交
換を一層効率よく行うことができる。
【００６７】本願第３請求項に記載した発明は、請求項
１又は２において、当該熱交換器は、冷凍サイクルの放
熱器であるとともに、その内部の圧力は、前記媒体の臨
界点を上まわる構成の熱交換器であり、このような構成
によると、媒体の熱交換を効率よく行うことができる。
１又は２において、当該熱交換器は、冷凍サイクルの放
熱器であるとともに、その内部の圧力は、前記媒体の臨
界点を上まわる構成の熱交換器であり、このような構成
によると、媒体の熱交換を効率よく行うことができる。
【図１】 本発明の具体例に係り、熱交換器を示す正面
図である。
図である。
【図２】 本発明の具体例に係り、熱交換器を示す正面
図である。
図である。
【図３】 本発明の具体例に係り、熱交換器を示す説明
図である。
図である。
【図４】 本発明の具体例に係り、タンク及びブラケッ
トを示す上面図である。
トを示す上面図である。
【図５】 本発明の説明に係り、熱交換器を示す正面図
である。
である。
【図６】 本発明の説明に係り、図５に示す熱交換器に
ついて、入口部をＡの位置に設けた場合の温度分布を示
す模式図である。
ついて、入口部をＡの位置に設けた場合の温度分布を示
す模式図である。
【図７】 本発明の説明に係り、図５に示す熱交換器に
ついて、入口部をＢの位置に設けた場合の温度分布を示
す模式図である。
ついて、入口部をＢの位置に設けた場合の温度分布を示
す模式図である。
【図８】 本発明の説明に係り、図５に示す熱交換器に
ついて、入口部をＣの位置に設けた場合の温度分布を示
す模式図である。
ついて、入口部をＣの位置に設けた場合の温度分布を示
す模式図である。
【図９】 本発明の説明に係り、図５に示す熱交換器に
ついて、入口部をＤの位置に設けた場合の温度分布を示
す模式図である。
ついて、入口部をＤの位置に設けた場合の温度分布を示
す模式図である。
１ 熱交換器 ２００ チューブ ３００ フィン ４００ タンク ４１０ 入口部 ４２０ 出口部 ４３０ 仕切部材 ４４０ 連通部 ４５０ 支持部材 ４５１ ねじ体 ４５２ 断熱部材 ５００ サイドプレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河村 裕司 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル空調内 Ｆターム(参考） 3L065 FA17 3L103 AA37 CC22 CC40 DD08
Claims (3)
- 【請求項１】 媒体の入口部及び出口部を設けたタンク
と、前記タンクに連結された複数のチューブとを備え、
前記チューブに伝わる熱によって前記媒体の熱交換を行
う熱交換器において、 前記入口部と連通した前記タンク内部の長手方向につい
て、前記チューブを連結した部位の端から端までの間を
ｈとするとき、前記入口部は、ｈの中央の（ｈ／２）以
内にあることを特徴とする熱交換器。 - 【請求項２】 前記入口部は、ｈのほぼ中央にあること
を特徴とする請求項１記載の熱交換器。 - 【請求項３】 当該熱交換器は、冷凍サイクルの放熱器
であり、内部の圧力は、前記媒体の臨界点を上まわるこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の熱交換器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000160861A JP2001336886A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | 熱交換器 |
| PCT/JP2001/004562 WO2001092804A1 (fr) | 2000-05-30 | 2001-05-30 | Echangeur thermique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000160861A JP2001336886A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001336886A true JP2001336886A (ja) | 2001-12-07 |
Family
ID=18664988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000160861A Pending JP2001336886A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | 熱交換器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001336886A (ja) |
| WO (1) | WO2001092804A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2952173B1 (fr) * | 2009-11-03 | 2012-08-17 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Condenseur de circuit de refrigeration a encombrement vertical reduit par subdivision en unites alignees suivant une direction longitudinale |
| US20220026154A1 (en) * | 2018-12-06 | 2022-01-27 | Johnson Controls Technology Company | Microchannel heat exchanger with varying fin density |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0614782U (ja) * | 1991-12-16 | 1994-02-25 | 日本軽金属株式会社 | 熱交換器 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05312492A (ja) * | 1992-05-14 | 1993-11-22 | Showa Alum Corp | 熱交換器 |
| JPH11226685A (ja) * | 1998-02-16 | 1999-08-24 | Denso Corp | 熱交換器およびヘッダタンクの製造方法 |
| JP4135231B2 (ja) * | 1998-04-08 | 2008-08-20 | 株式会社デンソー | 熱交換器 |
-
2000
- 2000-05-30 JP JP2000160861A patent/JP2001336886A/ja active Pending
-
2001
- 2001-05-30 WO PCT/JP2001/004562 patent/WO2001092804A1/ja active Application Filing
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0614782U (ja) * | 1991-12-16 | 1994-02-25 | 日本軽金属株式会社 | 熱交換器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2001092804A1 (fr) | 2001-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070525 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100518 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100928 |