JP2002323296A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JP2002323296A
JP2002323296A JP2001127501A JP2001127501A JP2002323296A JP 2002323296 A JP2002323296 A JP 2002323296A JP 2001127501 A JP2001127501 A JP 2001127501A JP 2001127501 A JP2001127501 A JP 2001127501A JP 2002323296 A JP2002323296 A JP 2002323296A
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博志 山口
Kazuki Kita
加寿紀 北
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0246Arrangements for connecting header boxes with flow lines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-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
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 流路断面積を十分に大きくとって圧力損失を
抑制すると共に、ロウ付け不良による内部漏れを防止す
る。 【解決手段】 板状体を絞り加工してなる第1流路プレ
ート8を、エンドプレート2の外面に一体化する。これ
により、一方のタンクから開口部を介して流出入される
熱交換媒体が流動する流路を形成する。また、板状体を
絞り加工してなる第2流路プレートを、前記第1流路プ
レート8の外面に一体化する。これにより、他方のタン
クから前記第1流路プレート8の連通部及び他の開口部
を介して流出入される熱交換媒体が流動する流路を形成
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器、特に、
車両用熱交換器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、熱交換器として、エンドプレート
の2箇所に張出部を形成することにより、冷媒入口通路
及び冷媒出口通路を形成するようにしたものがある(特
開平9−170892号公報、特開平9−145290
号公報等参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記構
成の熱交換器では、冷媒の流路断面積を大きくとること
ができない。すなわち、張出部は1枚のエンドプレート
をプレス成形することによって形成されるため、エンド
プレートの占有面積の範囲にしか形成できない。したが
って、流路断面積を大きくしようとすれば、張出部の張
出寸法を大きくせざるを得ない。ところが、張出部は、
絞り加工により形成しているため、大きくできる張出寸
法には限界がある。
【0004】また、前記構成の熱交換器では、各流路の
仕切部分のロウ付け不良による内部漏れを検出するため
に、仕切部分に貫通孔を形成したり、各流路の間に孔を
形成して接触面積を少なくしたりする工夫が必要であ
る。このため、前記絞り加工の限界とも相俟って益々流
路断面積が小さくなる。
【0005】そこで、本発明は、流路断面積を十分に大
きくとることができ、しかもロウ付け不良による内部漏
れの心配もない熱交換器を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するための手段として、2枚のエンドプレートの間
に、扁平チューブと放熱フィンとを交互に積層し、扁平
チューブの端部に流入タンク及び流出タンクを形成し、
前記エンドプレートに形成した開口部を介して流入タン
クに流入させた熱交換媒体を、扁平チューブ内で流動さ
せ、放熱フィンを介して外部を通過する空気と熱交換さ
せた後、流出タンクからエンドプレートに形成した他の
開口部を介して流出させるようにした熱交換器におい
て、板状体を絞り加工し、前記エンドプレートの外面に
一体化することにより、一方のタンクから開口部を介し
て流出入される熱交換媒体が流動する流路を形成する第
1流路プレートと、板状体を絞り加工し、前記第1流路
プレートの外面に一体化することにより、他方のタンク
から前記第1流路プレートの連通部及び他の開口部を介
して流出入される熱交換媒体が流動する流路を形成する
第2流路プレートとを備えた構成としたものである。
【0007】この構成により、第1流路プレートで形成
した流路とは別に、第2流路プレートにより新たな流路
を形成することができるので、流路断面積を大きくとる
ことが可能である。したがって、熱交換媒体が流動中に
圧力損失を生じにくくなる。また、前記各流路プレート
の接合部分が両流路の仕切部分に位置することがないの
で、ロウ付け不良により内部漏れが生じる心配もない。
【0008】前記第1流路プレートの連通部は、エンド
プレートに接触するように変形させた凹所に、前記他の
開口部と連通するように形成した連通孔で構成すればよ
い。
【0009】前記エンドプレートに、前記第1流路プレ
ートとで構成する流路の断面積を大きくする凹部を形成
すると、より一層、熱交換媒体の圧力損失を抑制するこ
とが可能となる点で好ましい。
【0010】前記第2流路プレートは、前記エンドプレ
ート上での高さ寸法を、前記第1流路プレートと略同一
とすると、外形が異形状となることがなく、取り扱いに
便利である点で好ましい。
【0011】前記エンドプレートと、前記第1流路プレ
ート及び前記第2流路プレートとを、流路の途中で部分
的に接合一体化すると、流路断面積の増加に伴って内部
圧力が増大しても、変形等を適切に防止することが可能
となる点で好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施形態を添
付図面に従って説明する。
【0013】図1及び図2は、本実施形態に係る熱交換
器の一例であるエバポレータ1を示す。このエバポレー
タ1は、大略、2枚のエンドプレート2a,2bの間
に、交互に積層した扁平チューブ3と放熱フィン4とを
配設した構成である。
【0014】一方のエンドプレート2aには、図3に示
すように、一端部片側に位置する補助凹部5と、この補
助凹部5の周辺部とエンドプレート2aの外縁部とを除
く広い範囲に位置する第1凹部6とがそれぞれ形成され
ている。補助凹部5の底面には長穴5aが穿設されてい
る。また、第1凹部6には、前記補助凹部5側の端部に
は長穴5bが穿設され、その反対側の端部には凹部5
c,5dがそれぞれ形成されている。なお、第1凹部6
の底面にはマトリックス状に整列・配置された複数の突
出部7が形成されている。
【0015】前記エンドプレート2aの片面には、図4
に示す第1流路プレート8が一体化される。この第1流
路プレート8には、長孔5b、長孔5c及び長孔5dを
結ぶラインに沿って第2凹部9が形成されている。この
第2凹部9は、前記エンドプレート2と同様に、底面に
複数の突出部7が形成され、前記第1凹部6とで流出側
流路10(図2(b)参照)を構成する。また、第1流
路プレート8には、長孔5aに連通する連通孔11と、
長孔5dに対向する流出口12とが穿設されている。
【0016】前記第1流路プレート8には、前記第2凹
部9によって反対面に形成された段部13に、図5に示
す第2流路プレート14が一体化されている。この第2
流路プレート14には、第3凹部15が形成されてい
る。第3凹部15は、前記エンドプレート2a及び前記
第1流路プレート8と同様に、底面に複数の突出部7が
形成され、前記第1流路プレート8の段部13の表面と
で流入側流路16(図2(b)参照)を構成する。ま
た、第2流路プレート14には、一端部に流入口17が
穿設されている。
【0017】扁平チューブ3は、図6に示すように、上
端に独立した2つのタンク部18a,18bと18c,
18dとをそれぞれ備えている。扁平チューブ3は、内
部を仕切部19によって分離され、タンク部18aと1
8d,18bと18cとをそれぞれ連通する流路を構成
している。そして、扁平チューブ3と放熱フィン4とを
交互に積層すると、各タンク部18a,18b,18
c,18dがそれぞれ連通し、タンク20a,20b,
20c,20dが形成される。図7に示すように、タン
ク20a及び20bは、仕切板200aによって、第1
タンク201と第2タンク202、及び、第7タンク2
07と第8タンク208にそれぞれ2分割されている。
タンク20d及び20cは、仕切板200bによって、
第3タンク203と第4タンク204、及び、第5タン
ク205と第6タンク206にそれぞれ2分割されてい
る。そして、第4タンク204と第5タンク205とは
連通部200cを介して連通している。これにより、熱
交換媒体は、図7中、矢印で示す方向に流動することに
なる。
【0018】放熱フィン4は、従来同様、熱伝導性に優
れたアルミニウム等の帯状薄板に切り起こしにより複数
のルーバー(図示せず)を形成すると共に蛇行するよう
に変形させたものである。
【0019】なお、前記エバポレータ1には、第1流路
プレート8の流出口12と、第2流路プレート14の流
入口17とに、接続ブロック100を介してブロック・
エキスパンションバルブ(図示せず)が接続されてい
る。ブロック・エキスパンションバルブは、温度膨張弁
の役割を果し、エバポレータ1での熱交換媒体の過熱度
を一定値に維持する。
【0020】前記構成のエバポレータ1は、次のように
して組み立てる。
【0021】まず、扁平チューブ3と放熱フィン4とを
交互に積層し、両端部にエンドプレート2a,2bを配
設する。扁平チューブ3と放熱フィン4の積層数は、車
種の違いによるエバポレータ1のサイズに応じたものと
する。このとき、扁平チューブ3の各タンク部18a,
18b,18c,18dを連通することにより、流入タ
ンク20aと流出タンク20bとが形成される。
【0022】続いて、一方のエンドプレート2aに、順
次、第1流路プレート8、第2流路プレート14を積層
して仮固定する。そして、仮固定した状態で、炉内に搬
入し、各接合部をロウ付けすることにより、エバポレー
タ1が完成する。このロウ付けでは、エンドプレート2
aの第1凹部6と第1流路プレート8の第2凹部9とで
構成される流出側流路10と、第1流路プレート8の段
部13と第2流路プレート14の第3凹部15とで構成
される流入側流路16とが完全に独立した状態で形成さ
れる。すなわち、従来のように内部に両流路10,16
を仕切る接合部分が存在することはない。したがって、
特別な構造上の工夫を必要とすることなく、簡単にロウ
付け不良を検出することが可能である。
【0023】このようにして完成したエバポレータ1
は、車内前方部に配設される空調ユニット内に取り付け
られ、空調ユニット内を通過する内気又は外気を冷却・
除湿する。
【0024】次に、前記構成のエバポレータ1での熱交
換媒体の流動状態について説明する。
【0025】すなわち、図示しないコンプレッサの駆動
により、熱交換媒体は、まず、接続プレート100よ
り、第2流路プレート14に形成した流入口17を介し
て流入側流路16を流動し、第1タンク201へと流動
する。そして、図7中、矢印で示す方向に流動し、各扁
平チューブ3を流動する際、放熱フィン4を介して外部
を通過する空気から吸熱して気化する。このため、熱交
換媒体の温度及び圧力が上昇する。流出側流路10の流
路断面積は、前述のように、エンドプレート2aに形成
した第1凹部6と第1流路プレート8に形成した第2凹
部9とにより大きくなっている。したがって、熱交換媒
体は、流出側流路10を、圧力損失を受けることなくス
ムーズに流動する。
【0026】なお、前記実施形態では、エンドプレート
2a、第1流路プレート8、及び第2流路プレート14
によって、図2(b)及び(c)に示す流入側流路16
及び流出側流路10を形成するようにしたが、図8及び
図9に示す断面形状の流路としてもよい。
【0027】すなわち、図8(a)及び(b)では、第
1流路プレート8に段部13を形成することなく、直接
その表面に第2流路プレート14を接合一体化してい
る。図9(a)及び(b)では、エンドプレート2aに
は第1凹部6を形成することなく、そのまま平坦なもの
を使用している。図10では、エンドプレート2a、第
1流路プレート8、及び第2流路プレート14を複数箇
所で部分的に接合一体化している。これにより、強度が
向上し、二酸化炭素等の非常に高圧の熱交換媒体を使用
する場合や、大型化して作用する圧力が大きくなる場合
等であっても、損傷することなく、適切な流動状態を得
ることが可能となる。
【0028】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、第1流路プレートと第2流路プレートとで、
熱交換媒体の流入及び流出用の通路を積層状態で形成す
るようにしたので、十分に流路断面積を大きくとること
ができ、圧力損失を抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)は本実施形態に係るエバポレータの立
面図、(b)は(a)の平面図である。
【図2】 (a)は、図1の右側面図、(b)は(a)
のA−A線断面図、(c)は(a)のB−B線断面図、
(d)は(a)のC−C線断面図である。
【図3】 (a)は図2のエンドプレートの正面図、
(b)は(a)の側面図である。
【図4】 (a)は図2の第1流路プレートの正面図、
(b)は(a)の側面図である。
【図5】 (a)は図2の第2流路プレートの正面図、
(b)は(a)の側面図である。
【図6】 図1の扁平チューブの正面図である。
【図7】 図1に示すエバポレータでの熱交換媒体の流
動方向を示す模式図である。
【図8】 (a),(b)は、それぞれ図2(a),
(b)に対応する他の実施形態に係る扁平チューブの断
面図である。
【図9】 (a),(b)は、それぞれ図2(a),
(b)に対応する他の実施形態に係る扁平チューブの断
面図である。
【図10】 図2の(c)に対応する他の実施形態に係
る扁平チューブの断面図である。
【符号の説明】
1…エバポレータ 2a,2b…エンドプレート 3…扁平チューブ 4…放熱フィン 6…第1凹部 7…突出部 8…第1流路プレート 9…第2凹部 10…流出側流路 11…連通孔 12…流出口 14…第2流路プレート 15…第3凹部 16…流入側流路 17…流入口

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2枚のエンドプレートの間に、扁平チュ
    ーブと放熱フィンとを交互に積層し、扁平チューブの端
    部に流入タンク及び流出タンクを形成し、前記エンドプ
    レートに形成した開口部を介して流入タンクに流入させ
    た熱交換媒体を、扁平チューブ内で流動させ、放熱フィ
    ンを介して外部を通過する空気と熱交換させた後、流出
    タンクからエンドプレートに形成した他の開口部を介し
    て流出させるようにした熱交換器において、 板状体を絞り加工し、前記エンドプレートの外面に一体
    化することにより、一方のタンクから開口部を介して流
    出入される熱交換媒体が流動する流路を形成する第1流
    路プレートと、 板状体を絞り加工し、前記第1流路プレートの外面に一
    体化することにより、他方のタンクから前記第1流路プ
    レートの連通部及び他の開口部を介して流出入される熱
    交換媒体が流動する流路を形成する第2流路プレートと
    を備えたことを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項2】 前記第1流路プレートの連通部は、エン
    ドプレートに接触するように変形させた凹所に、前記他
    の開口部と連通するように形成した連通孔で構成したこ
    とを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。
  3. 【請求項3】 前記エンドプレートに、前記第1流路プ
    レートとで構成する流路の断面積を大きくする凹部を形
    成したことを特徴とする請求項1又は2に記載の熱交換
    器。
  4. 【請求項4】 前記第2流路プレートは、前記エンドプ
    レート上での高さ寸法が、前記第1流路プレートと略同
    一であることを特徴とする請求項2又は3に記載の熱交
    換器。
  5. 【請求項5】 前記エンドプレートと、前記第1流路プ
    レート及び前記第2流路プレートとを、流路の途中で部
    分的に接合一体化したことを特徴とする請求項1ないし
    4のいずれか1項に記載の熱交換器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2008267764A (ja) * 2007-04-25 2008-11-06 Calsonic Kansei Corp 蒸発器
CN104428611A (zh) * 2012-07-04 2015-03-18 株式会社电装 冷媒蒸发器

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