JP2003121092A - 熱交換器 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 二酸化炭素を冷媒として使用する熱交換器を
提供する。 【解決手段】 相互に所定の間隔をおいて離隔され、平
行に配されて、隔壁により相互分離された少なくとも２
つ以上の隔室を有する第１及び第２ヘッダパイプと、前
記第１及び第２ヘッダパイプの対向する各隔室を個別的
に連通するものであって、冷媒が同時に流れる１つの冷
媒パスを有するチューブ群を少なくとも２つ以上備える
複数のチューブと、前記第１ヘッダパイプの一側端部に
位置した隔室に形成されて前記第１ヘッダパイプに冷媒
を流入させる冷媒流入管と、前記隔壁に形成されて隣接
する両隔室を相互連通するものであって、前記冷媒が前
記チューブ群を順次に流れるようにする複数のリターン
ホールと、前記第１及び第２ヘッダパイプのうち前記冷
媒の流れによって前記チューブ群のうち最終のチューブ
群に連通されたヘッダパイプの隔室に形成されて冷媒を
流出させる冷媒流出管とを含んでなることを特徴とす
る。
提供する。 【解決手段】 相互に所定の間隔をおいて離隔され、平
行に配されて、隔壁により相互分離された少なくとも２
つ以上の隔室を有する第１及び第２ヘッダパイプと、前
記第１及び第２ヘッダパイプの対向する各隔室を個別的
に連通するものであって、冷媒が同時に流れる１つの冷
媒パスを有するチューブ群を少なくとも２つ以上備える
複数のチューブと、前記第１ヘッダパイプの一側端部に
位置した隔室に形成されて前記第１ヘッダパイプに冷媒
を流入させる冷媒流入管と、前記隔壁に形成されて隣接
する両隔室を相互連通するものであって、前記冷媒が前
記チューブ群を順次に流れるようにする複数のリターン
ホールと、前記第１及び第２ヘッダパイプのうち前記冷
媒の流れによって前記チューブ群のうち最終のチューブ
群に連通されたヘッダパイプの隔室に形成されて冷媒を
流出させる冷媒流出管とを含んでなることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱交換器に係り、特
に二酸化炭素を冷媒として使用する熱交換器に関する。
に二酸化炭素を冷媒として使用する熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、熱交換器は、高温流体と低温流
体とが熱交換器の壁面を通じて高温から低温に熱を伝達
することによって熱交換を行なう装置である。このよう
な熱交換器を構成要素とするエアコンシステムの作動媒
体としてこれまでは主にフレオン系冷媒が使われてきた
が、フレオン系冷媒は地球温暖化を引き起こす主要因の
１つとして認識されてその使用に対する規制が次第に拡
大されつつある。このような状況下で、フレオン系冷媒
に置換えられる次世代冷媒として二酸化炭素冷媒に関す
る研究が活発に進行しつつある。
体とが熱交換器の壁面を通じて高温から低温に熱を伝達
することによって熱交換を行なう装置である。このよう
な熱交換器を構成要素とするエアコンシステムの作動媒
体としてこれまでは主にフレオン系冷媒が使われてきた
が、フレオン系冷媒は地球温暖化を引き起こす主要因の
１つとして認識されてその使用に対する規制が次第に拡
大されつつある。このような状況下で、フレオン系冷媒
に置換えられる次世代冷媒として二酸化炭素冷媒に関す
る研究が活発に進行しつつある。
【０００３】二酸化炭素は、地球温暖化指数（Ｇｌｏｂ
ａｌ Ｗａｒｍｉｎｇ Ｐｏｔｅｎｔｉａ：ＧＷＰ）
が、代表的なフレオン系冷媒であるＲ１３４ａの約１／
１３００で、環境にやさしい冷媒に該当するほか冷媒と
して下記の長所を有している。
ａｌ Ｗａｒｍｉｎｇ Ｐｏｔｅｎｔｉａ：ＧＷＰ）
が、代表的なフレオン系冷媒であるＲ１３４ａの約１／
１３００で、環境にやさしい冷媒に該当するほか冷媒と
して下記の長所を有している。
【０００４】すなわち、二酸化炭素冷媒は、作動圧縮比
が低くて体積効率に優れ、熱伝達性能が非常に優秀であ
る。２次熱伝達媒体である空気の流入時の温度と、冷媒
の流出管付近の温度差とが、既存の冷媒に比べて遥かに
小さいために、冷凍サイクルの効率を上げることが出
来、冬季の外部の温度が低い場合にも、僅かな温度差だ
けで外気から熱を抽出できる。従って、夏季には冷房、
冬季には暖房の役割を行うヒートポンプへの適用可能性
が非常に高い。
が低くて体積効率に優れ、熱伝達性能が非常に優秀であ
る。２次熱伝達媒体である空気の流入時の温度と、冷媒
の流出管付近の温度差とが、既存の冷媒に比べて遥かに
小さいために、冷凍サイクルの効率を上げることが出
来、冬季の外部の温度が低い場合にも、僅かな温度差だ
けで外気から熱を抽出できる。従って、夏季には冷房、
冬季には暖房の役割を行うヒートポンプへの適用可能性
が非常に高い。
【０００５】また、二酸化炭素は、体積冷房能力（蒸発
潜熱×気体密度）が既存の冷媒であるＲ１３４ａの７な
いし８倍に達するために圧縮機の容量を大きく減らすこ
とができ、表面張力が小さくて沸騰熱伝達が優秀であ
り、定圧比熱が大きく、液体粘度が低くて熱伝達性能に
優れるなど、冷媒として優秀な熱力学的特性を有してい
る。
潜熱×気体密度）が既存の冷媒であるＲ１３４ａの７な
いし８倍に達するために圧縮機の容量を大きく減らすこ
とができ、表面張力が小さくて沸騰熱伝達が優秀であ
り、定圧比熱が大きく、液体粘度が低くて熱伝達性能に
優れるなど、冷媒として優秀な熱力学的特性を有してい
る。
【０００６】また、冷凍サイクルの側面でみれば、作動
圧力が既存の冷媒に比べて蒸発器側は１０倍、ガスクー
ラー（既存の凝縮器）側は６〜８倍と非常に高く、熱交
換器内部での冷媒の圧力降下による損失が既存の冷媒に
比べて相対的に小さいため、圧力降下は大きいが、熱伝
達性能に優れ、微細チャンネルの熱交換器管を使用する
ことが可能である。
圧力が既存の冷媒に比べて蒸発器側は１０倍、ガスクー
ラー（既存の凝縮器）側は６〜８倍と非常に高く、熱交
換器内部での冷媒の圧力降下による損失が既存の冷媒に
比べて相対的に小さいため、圧力降下は大きいが、熱伝
達性能に優れ、微細チャンネルの熱交換器管を使用する
ことが可能である。
【０００７】しかし、このような二酸化炭素の冷凍サイ
クルは、超臨界（ｔｒａｎｓｃｒｉｔｉｃａｌ）圧力サ
イクルであるがゆえに蒸発圧力だけでなくガスクーリン
グ圧力が既存のサイクルに比べて６倍ないし８倍（約１
００〜１３０ｂａｒ）ほど高いので、二酸化炭素を冷媒
として使用するためには現在使用中の蒸発器と凝縮器
を、高い圧力に耐えられるように再設計せねばならない
と言う問題がある。
クルは、超臨界（ｔｒａｎｓｃｒｉｔｉｃａｌ）圧力サ
イクルであるがゆえに蒸発圧力だけでなくガスクーリン
グ圧力が既存のサイクルに比べて６倍ないし８倍（約１
００〜１３０ｂａｒ）ほど高いので、二酸化炭素を冷媒
として使用するためには現在使用中の蒸発器と凝縮器
を、高い圧力に耐えられるように再設計せねばならない
と言う問題がある。
【０００８】すなわち、従来の車両用蒸発器のうちラミ
ネート型蒸発器は高圧に耐えられないために、二酸化炭
素を冷媒として使用できず、従来の車両用凝縮器のうち
パラレルフロー型凝縮器も高い作動圧力により二酸化炭
素を冷媒とする熱交換器に適用するには再設計の必要が
ある。
ネート型蒸発器は高圧に耐えられないために、二酸化炭
素を冷媒として使用できず、従来の車両用凝縮器のうち
パラレルフロー型凝縮器も高い作動圧力により二酸化炭
素を冷媒とする熱交換器に適用するには再設計の必要が
ある。
【０００９】さらに、パラレルフロー型凝縮器は、チュ
ーブ列の数が１列である単一スラブ方式であり、性能向
上のために複数のバッフルを追加することによって、冷
媒の流動経路をマルチパスとした単一スラブのマルチパ
ス方式を採用していた。このマルチパス方式は、熱交換
器内での冷媒の分布度は良いが、冷媒がガスクーリング
される時、冷媒である二酸化炭素が熱交換器内での凝縮
過程がないので降温し続け、これにより熱交換器全体の
温度偏差が激しくなってチューブとピンとを通じて熱交
換器の表面に沿って熱流が生じてしまう。このような熱
流は外部流入空気との熱交換を妨害し、自然に熱交換性
能を減少させる。
ーブ列の数が１列である単一スラブ方式であり、性能向
上のために複数のバッフルを追加することによって、冷
媒の流動経路をマルチパスとした単一スラブのマルチパ
ス方式を採用していた。このマルチパス方式は、熱交換
器内での冷媒の分布度は良いが、冷媒がガスクーリング
される時、冷媒である二酸化炭素が熱交換器内での凝縮
過程がないので降温し続け、これにより熱交換器全体の
温度偏差が激しくなってチューブとピンとを通じて熱交
換器の表面に沿って熱流が生じてしまう。このような熱
流は外部流入空気との熱交換を妨害し、自然に熱交換性
能を減少させる。
【００１０】一方、このようなマルチパス方式と違って
チューブが配列された列を複数にして冷媒がこのチュー
ブ列を通ることによって、熱交換を行なうマルチスラブ
方式は、マルチパス方式のような熱流は遮断できて二酸
化炭素を冷媒として使用する熱交換器として効率的であ
る。しかし、このようなマルチスラブ方式の熱交換器
は、各スラブを連通してパイプを取付けなければならな
いが、これは高圧に脆弱な構造を有する。また、熱交換
器内における冷媒が、マルチパス方式に比べて不均一に
分布する。
チューブが配列された列を複数にして冷媒がこのチュー
ブ列を通ることによって、熱交換を行なうマルチスラブ
方式は、マルチパス方式のような熱流は遮断できて二酸
化炭素を冷媒として使用する熱交換器として効率的であ
る。しかし、このようなマルチスラブ方式の熱交換器
は、各スラブを連通してパイプを取付けなければならな
いが、これは高圧に脆弱な構造を有する。また、熱交換
器内における冷媒が、マルチパス方式に比べて不均一に
分布する。
【００１１】一方、従来は二酸化炭素の冷媒特性を考慮
せず、単に高い作動圧力だけに耐えられるよう、従来の
サーペンタイン型（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅ ｔｙｐｅ）
熱交換器を厚く形成したものが二酸化炭素用熱交換器と
して使用されてきた。しかし、厚くしたサーペンタイン
型熱交換器は、圧力降下が大きく、チューブ内の冷媒分
布の不均一によって熱交換性能が落ち、コスト高となる
問題点があった。
せず、単に高い作動圧力だけに耐えられるよう、従来の
サーペンタイン型（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅ ｔｙｐｅ）
熱交換器を厚く形成したものが二酸化炭素用熱交換器と
して使用されてきた。しかし、厚くしたサーペンタイン
型熱交換器は、圧力降下が大きく、チューブ内の冷媒分
布の不均一によって熱交換性能が落ち、コスト高となる
問題点があった。
【００１２】また、凝縮器のように機能するガスクーラ
ーとして用いられる熱交換器において、外気との熱交換
により熱交換器内での冷媒の温度は低下し、これにより
冷媒である二酸化炭素の比体積も減少する。二酸化炭素
冷媒の場合、このような比体積の差は非常に大きくて約
１１０℃以上の冷媒流入管での二酸化炭素の比体積は、
約５０℃の冷媒流出管での二酸化炭素の比体積の約３倍
に達する。このように温度によって比体積の差が大きい
二酸化炭素を冷媒として使用する熱交換器において、放
熱チューブ幅を一定に保つのは熱交換器の小型・軽量化
の次元で非効率的であり、部品の生産コストも上昇す
る。
ーとして用いられる熱交換器において、外気との熱交換
により熱交換器内での冷媒の温度は低下し、これにより
冷媒である二酸化炭素の比体積も減少する。二酸化炭素
冷媒の場合、このような比体積の差は非常に大きくて約
１１０℃以上の冷媒流入管での二酸化炭素の比体積は、
約５０℃の冷媒流出管での二酸化炭素の比体積の約３倍
に達する。このように温度によって比体積の差が大きい
二酸化炭素を冷媒として使用する熱交換器において、放
熱チューブ幅を一定に保つのは熱交換器の小型・軽量化
の次元で非効率的であり、部品の生産コストも上昇す
る。
【００１３】一方、マルチスラブ方式の熱交換器におい
ては、熱交換器ヘッダタンクの独立した冷媒通路は各々
個別に連通せねばならないためにこれを別のチューブに
て連結していた。したがって、別個のチューブ列を有す
る熱交換器を製作するには、これを組立てるのに作業工
数が多くかかる問題があった。
ては、熱交換器ヘッダタンクの独立した冷媒通路は各々
個別に連通せねばならないためにこれを別のチューブに
て連結していた。したがって、別個のチューブ列を有す
る熱交換器を製作するには、これを組立てるのに作業工
数が多くかかる問題があった。
【００１４】特開平１０−２０６０８４には、サーペン
タイン型熱交換器の一般の構成が開示されているが、こ
れは耐圧性は優秀な構成であるが、二酸化炭素のように
高圧で作動する冷媒を使用する場合には破損の恐れがあ
る。特開２００１−２０１２７６及び特開２００１−５
９６８７には、ヘッダパイプの耐圧特性を高めた熱交換
器が開示されているが、これらもその基本的な構成はサ
ーペンタイン型熱交換器と大差ないので、二酸化炭素用
熱交換器としては限界がある。
タイン型熱交換器の一般の構成が開示されているが、こ
れは耐圧性は優秀な構成であるが、二酸化炭素のように
高圧で作動する冷媒を使用する場合には破損の恐れがあ
る。特開２００１−２０１２７６及び特開２００１−５
９６８７には、ヘッダパイプの耐圧特性を高めた熱交換
器が開示されているが、これらもその基本的な構成はサ
ーペンタイン型熱交換器と大差ないので、二酸化炭素用
熱交換器としては限界がある。
【００１５】その他にも、特開平１１−３０４３７８に
は、ラジエータと凝縮器とを一体形成させた車両用熱交
換器が開示されているが、この構造をそのまま二酸化炭
素用熱交換器として採用するには多少無理がある。ま
た、特開平１１−３５１７８３には、各ヘッダタンクの
内壁に内周部材がさらに形成され、この内周部材により
形成された空間を円形にした熱交換器が開示されている
が、この熱交換器は前記内周部材により形成された２つ
以上の空間に単一のチューブが連通されるものであっ
て、基本的にマルチパス方式を採用しているために、前
述したように二酸化炭素用の熱交換器としては適してい
ない。
は、ラジエータと凝縮器とを一体形成させた車両用熱交
換器が開示されているが、この構造をそのまま二酸化炭
素用熱交換器として採用するには多少無理がある。ま
た、特開平１１−３５１７８３には、各ヘッダタンクの
内壁に内周部材がさらに形成され、この内周部材により
形成された空間を円形にした熱交換器が開示されている
が、この熱交換器は前記内周部材により形成された２つ
以上の空間に単一のチューブが連通されるものであっ
て、基本的にマルチパス方式を採用しているために、前
述したように二酸化炭素用の熱交換器としては適してい
ない。
【００１６】そして、この熱交換器を改良した熱交換器
が特開２０００−８１２９４に開示されているが、この
熱交換器も１本のチューブが内周部材により形成された
２つの空間に連通されていてチューブから流入した冷媒
が２つの内部空間に分散流入する構造を有するので、チ
ューブを通じて排出される高圧状態の冷媒に対する抵抗
要素として作用する恐れがあるという問題がある。
が特開２０００−８１２９４に開示されているが、この
熱交換器も１本のチューブが内周部材により形成された
２つの空間に連通されていてチューブから流入した冷媒
が２つの内部空間に分散流入する構造を有するので、チ
ューブを通じて排出される高圧状態の冷媒に対する抵抗
要素として作用する恐れがあるという問題がある。
【特許文献１】 特開平１０−２０６０８４
【特許文献２】 特開２００１−２０１２７６
【特許文献３】 特開２００１−５９６８７
【特許文献４】 特開平１１−３０４３７８
【特許文献５】 特開平１１−３５１７８３
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する技術的な課題は、二酸化炭素のように高圧下で作用
する冷媒を熱交換媒体として使用する熱交換器の限界を
克服するところにその目的がある。本発明の他の目的
は、二酸化炭素のように、熱交換器内で温度が下降し続
けて自体の熱流を誘発しうる流体を冷媒として使用する
熱交換器において、熱交換器自体の熱流を遮断しつつも
耐圧特性に優れた熱交換器を提供するところにある。本
発明のさらに他の目的は、熱交換器内における冷媒の分
布を均一に形成するところにある。本発明のさらに他の
目的は、冷媒をヘッダパイプで円滑に連通する構造を有
する熱交換器を提供するところにある。
する技術的な課題は、二酸化炭素のように高圧下で作用
する冷媒を熱交換媒体として使用する熱交換器の限界を
克服するところにその目的がある。本発明の他の目的
は、二酸化炭素のように、熱交換器内で温度が下降し続
けて自体の熱流を誘発しうる流体を冷媒として使用する
熱交換器において、熱交換器自体の熱流を遮断しつつも
耐圧特性に優れた熱交換器を提供するところにある。本
発明のさらに他の目的は、熱交換器内における冷媒の分
布を均一に形成するところにある。本発明のさらに他の
目的は、冷媒をヘッダパイプで円滑に連通する構造を有
する熱交換器を提供するところにある。
【００１８】本発明のさらに他の目的は、マルチスラブ
型熱交換器にも、マルチパス型熱交換器にも適用可能な
ヘッダパイプを備えた熱交換器を提供するところにあ
る。本発明のさらに他の目的は、二酸化炭素のように温
度によって比体積の差が大きくなる流体を冷媒として使
用する場合に小型・軽量化できる熱交換器を提供すると
ころにある。本発明のさらに他の目的は、二酸化炭素の
ように高圧下で作動し、熱伝達性能に優れた流体を冷媒
として使用する熱交換器において、このような冷媒の熱
的特性を生かしつつ、既存の凝縮器の製造設備を大きく
変更せずにも製造可能な熱交換器を提供するところにあ
る。
型熱交換器にも、マルチパス型熱交換器にも適用可能な
ヘッダパイプを備えた熱交換器を提供するところにあ
る。本発明のさらに他の目的は、二酸化炭素のように温
度によって比体積の差が大きくなる流体を冷媒として使
用する場合に小型・軽量化できる熱交換器を提供すると
ころにある。本発明のさらに他の目的は、二酸化炭素の
ように高圧下で作動し、熱伝達性能に優れた流体を冷媒
として使用する熱交換器において、このような冷媒の熱
的特性を生かしつつ、既存の凝縮器の製造設備を大きく
変更せずにも製造可能な熱交換器を提供するところにあ
る。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明は、相互に所定の
間隔をおいて平行に配され、隔壁により相互分離された
少なくとも２つ以上の隔室を有する第１及び第２ヘッダ
パイプと、前記第１及び第２ヘッダパイプの対向する各
隔室を個別に連通するものであって、冷媒が同時に流れ
る１つの冷媒パスを有するチューブ群を少なくとも２つ
以上備える複数のチューブと、前記第１ヘッダパイプの
一側端部に位置した隔室に形成されて前記第１ヘッダパ
イプに冷媒を流入させる冷媒流入管と、前記隔壁に形成
されて隣接する両隔室を相互連通するものであって、前
記冷媒が前記チューブ群を順次に流れるようにする複数
のリターンホールと、前記第１及び第２ヘッダパイプの
うち前記冷媒の流れによって前記チューブ群のうち最終
のチューブ群に連通されたヘッダパイプの隔室に形成さ
れて冷媒を流出させる冷媒流出管と、を含んでなること
を特徴とする。
間隔をおいて平行に配され、隔壁により相互分離された
少なくとも２つ以上の隔室を有する第１及び第２ヘッダ
パイプと、前記第１及び第２ヘッダパイプの対向する各
隔室を個別に連通するものであって、冷媒が同時に流れ
る１つの冷媒パスを有するチューブ群を少なくとも２つ
以上備える複数のチューブと、前記第１ヘッダパイプの
一側端部に位置した隔室に形成されて前記第１ヘッダパ
イプに冷媒を流入させる冷媒流入管と、前記隔壁に形成
されて隣接する両隔室を相互連通するものであって、前
記冷媒が前記チューブ群を順次に流れるようにする複数
のリターンホールと、前記第１及び第２ヘッダパイプの
うち前記冷媒の流れによって前記チューブ群のうち最終
のチューブ群に連通されたヘッダパイプの隔室に形成さ
れて冷媒を流出させる冷媒流出管と、を含んでなること
を特徴とする。
【００２０】また、本発明において、前記チューブ群の
うち相互隣接するチューブ群間の冷媒パスは、その方向
が相反すること、前記冷媒流出管が形成された隔室に連
通されたチューブ群は、前記熱交換器に流入する空気流
れの上流側に配されたこと、前記チューブ群は、前記第
１ヘッダパイプの何れか１つの隔室とこれに対応する第
２ヘッダパイプの何れか１つの隔室とを連通するチュー
ブ列よりなることを特徴とする。
うち相互隣接するチューブ群間の冷媒パスは、その方向
が相反すること、前記冷媒流出管が形成された隔室に連
通されたチューブ群は、前記熱交換器に流入する空気流
れの上流側に配されたこと、前記チューブ群は、前記第
１ヘッダパイプの何れか１つの隔室とこれに対応する第
２ヘッダパイプの何れか１つの隔室とを連通するチュー
ブ列よりなることを特徴とする。
【００２１】また、本発明は、前記第１及び第２ヘッダ
パイプの隔室のうち少なくとも２つ以上の隔室には各隔
室を区画するバッフルがさらに備えられたこと、前記冷
媒流入管及び冷媒流出管は、同じ隔室に形成すること、
前記冷媒流入管及び冷媒流出管は、各々第１ヘッダパイ
プの相異なる隔室に形成すること、前記第１ヘッダパイ
プ及び第２ヘッダパイプの隔室は、ほぼ円形であること
を特徴とする。
パイプの隔室のうち少なくとも２つ以上の隔室には各隔
室を区画するバッフルがさらに備えられたこと、前記冷
媒流入管及び冷媒流出管は、同じ隔室に形成すること、
前記冷媒流入管及び冷媒流出管は、各々第１ヘッダパイ
プの相異なる隔室に形成すること、前記第１ヘッダパイ
プ及び第２ヘッダパイプの隔室は、ほぼ円形であること
を特徴とする。
【００２２】また、本発明において、前記隔壁の横断面
は、前記第１ヘッダパイプ及び第２ヘッダパイプの他部
の横断面より厚いこと、前記隔壁の横断面は、前記他部
の横断面より１．５倍ないし２．５倍の厚さを有するこ
とを特徴とする。
は、前記第１ヘッダパイプ及び第２ヘッダパイプの他部
の横断面より厚いこと、前記隔壁の横断面は、前記他部
の横断面より１．５倍ないし２．５倍の厚さを有するこ
とを特徴とする。
【００２３】また、本発明において、前記リターンホー
ルは、ほぼ円形であること、前記リターンホールは、ほ
ぼ長方形であること、前記リターンホールは、ヘッダパ
イプの長手方向に沿って配列されたこと、前記第１ヘッ
ダパイプ及び第２ヘッダパイプは、圧出またはプレス加
工され、前記チューブが挿通されるスリットが備えられ
たヘッダと、圧出またはプレス加工されたタンクとが相
互ブレージングされて形成されたことを特徴とする。
ルは、ほぼ円形であること、前記リターンホールは、ほ
ぼ長方形であること、前記リターンホールは、ヘッダパ
イプの長手方向に沿って配列されたこと、前記第１ヘッ
ダパイプ及び第２ヘッダパイプは、圧出またはプレス加
工され、前記チューブが挿通されるスリットが備えられ
たヘッダと、圧出またはプレス加工されたタンクとが相
互ブレージングされて形成されたことを特徴とする。
【００２４】また、本発明において、前記隔壁は、前記
第１及び第２ヘッダパイプの各タンク及びヘッダのうち
少なくとも１つに一体形成されたこと、前記第１及び第
２ヘッダパイプは、少なくとも１つ以上のカシメ結合部
を備えること、前記カシメ結合部は、前記ヘッダ及びタ
ンクのうち少なくとも１つと前記隔壁との間に備えられ
たこと、前記隔壁は、別途の部材よりなって前記第１及
び第２ヘッダパイプの内壁にブレージングされたことを
特徴とする。
第１及び第２ヘッダパイプの各タンク及びヘッダのうち
少なくとも１つに一体形成されたこと、前記第１及び第
２ヘッダパイプは、少なくとも１つ以上のカシメ結合部
を備えること、前記カシメ結合部は、前記ヘッダ及びタ
ンクのうち少なくとも１つと前記隔壁との間に備えられ
たこと、前記隔壁は、別途の部材よりなって前記第１及
び第２ヘッダパイプの内壁にブレージングされたことを
特徴とする。
【００２５】また、本発明において、前記チューブ幅
は、前記チューブ群別に変り、各チューブ群を流れる冷
媒の温度によって相異なること、高温の冷媒が流れるチ
ューブ群のチューブ幅が、低温の冷媒が流れるチューブ
群のチューブ幅より広く形成されたこと、前記高温の冷
媒が流れるチューブ群のチューブ幅をＸとし、前記低温
の冷媒が流れるチューブ群のチューブ幅をＹとする時、
前記ＸとＹは［数１］の関係を満たすこと、前記各チュ
ーブは複数の微細管を備え、前記高温の冷媒が流れるチ
ューブ群のチューブの微細管水力直径をｘとし、前記低
温の冷媒が流れるチューブ群のチューブの微細管水力直
径をｙとする時、前記ｘとｙは［数２］の関係を満たす
ことを特徴とする。
は、前記チューブ群別に変り、各チューブ群を流れる冷
媒の温度によって相異なること、高温の冷媒が流れるチ
ューブ群のチューブ幅が、低温の冷媒が流れるチューブ
群のチューブ幅より広く形成されたこと、前記高温の冷
媒が流れるチューブ群のチューブ幅をＸとし、前記低温
の冷媒が流れるチューブ群のチューブ幅をＹとする時、
前記ＸとＹは［数１］の関係を満たすこと、前記各チュ
ーブは複数の微細管を備え、前記高温の冷媒が流れるチ
ューブ群のチューブの微細管水力直径をｘとし、前記低
温の冷媒が流れるチューブ群のチューブの微細管水力直
径をｙとする時、前記ｘとｙは［数２］の関係を満たす
ことを特徴とする。
【００２６】また、本発明において、相互に所定の間隔
をおいて平行に配された第１及び第２ヘッダパイプと、
前記第１及び第２ヘッダパイプを連通するものであっ
て、複数の貫通孔を有するブリッジにより連結された相
互隣接する複数のチューブと、前記第１ヘッダパイプの
一側端部に形成されて前記第１ヘッダパイプに冷媒を流
入させる冷媒流入管と、前記第１及び第２ヘッダパイプ
のうち何れか１つに形成され、冷媒を流出させる冷媒流
出管と、を含んでなることを特徴とする。
をおいて平行に配された第１及び第２ヘッダパイプと、
前記第１及び第２ヘッダパイプを連通するものであっ
て、複数の貫通孔を有するブリッジにより連結された相
互隣接する複数のチューブと、前記第１ヘッダパイプの
一側端部に形成されて前記第１ヘッダパイプに冷媒を流
入させる冷媒流入管と、前記第１及び第２ヘッダパイプ
のうち何れか１つに形成され、冷媒を流出させる冷媒流
出管と、を含んでなることを特徴とする。
【００２７】また、本発明において、前記ブリッジは、
前記チューブより薄く形成されたこと、前記第１及び第
２ヘッダパイプは、隔壁により相互分離された少なくと
も２つ以上の隔室を有し、前記チューブは、前記第１及
び第２ヘッダパイプの対向する各隔室を個別的に連通す
ること、前記各隔室は、前記各ヘッダパイプの長手方向
に沿って延びた少なくとも２つの空間に分割され、前記
各チューブは、前記各隔室の空間に連通されたことを特
徴とする。
前記チューブより薄く形成されたこと、前記第１及び第
２ヘッダパイプは、隔壁により相互分離された少なくと
も２つ以上の隔室を有し、前記チューブは、前記第１及
び第２ヘッダパイプの対向する各隔室を個別的に連通す
ること、前記各隔室は、前記各ヘッダパイプの長手方向
に沿って延びた少なくとも２つの空間に分割され、前記
各チューブは、前記各隔室の空間に連通されたことを特
徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき、本
発明の実施例を詳細に説明する。図１は、本発明の熱交
換器の斜視図であり、熱交換器は、隔壁により相互分離
された第１隔室１２と第３隔室１４とを有する第１ヘッ
ダパイプ１０と、第２隔室２２と第４隔室２４とを有す
る第２ヘッダパイプ２０とを備え、各ヘッダパイプ１
０，２０は上下部がキャップ１１，２１で密封され所定
間隔で平行に配される。
発明の実施例を詳細に説明する。図１は、本発明の熱交
換器の斜視図であり、熱交換器は、隔壁により相互分離
された第１隔室１２と第３隔室１４とを有する第１ヘッ
ダパイプ１０と、第２隔室２２と第４隔室２４とを有す
る第２ヘッダパイプ２０とを備え、各ヘッダパイプ１
０，２０は上下部がキャップ１１，２１で密封され所定
間隔で平行に配される。
【００２９】第１ヘッダパイプ１０と第２ヘッダパイプ
２０との間には各隔室を個別に連通する複数のチューブ
５０が配設されて冷媒が流通するが、チューブ５０は第
１ヘッダパイプ１０の第１隔室１２と第２ヘッダパイプ
２０の第２隔室２２とを連通し、第１ヘッダパイプ１０
の第３隔室１４と第２ヘッダパイプ２０の第４隔室２４
とを連通する。垂直に配されたチューブ５０の間には放
熱フィン６０が設けられ、チューブ５０内を流れる冷媒
と第２列交換媒体である空気との熱交換を円滑にする。
２０との間には各隔室を個別に連通する複数のチューブ
５０が配設されて冷媒が流通するが、チューブ５０は第
１ヘッダパイプ１０の第１隔室１２と第２ヘッダパイプ
２０の第２隔室２２とを連通し、第１ヘッダパイプ１０
の第３隔室１４と第２ヘッダパイプ２０の第４隔室２４
とを連通する。垂直に配されたチューブ５０の間には放
熱フィン６０が設けられ、チューブ５０内を流れる冷媒
と第２列交換媒体である空気との熱交換を円滑にする。
【００３０】また、第１ヘッダパイプ１０の第１隔室１
２には、冷媒流入管３０が設けられ、第３隔室１４の下
部には冷媒流出管４０が設けられる。そして、第２ヘッ
ダパイプ２０の第２隔室２２と第４隔室２４とを分離さ
せる隔壁には、後述するように、第２隔室２２と第４隔
室２４とを連通する複数のリターンホールが形成されて
各隔室に流入した冷媒をリターンさせる。
２には、冷媒流入管３０が設けられ、第３隔室１４の下
部には冷媒流出管４０が設けられる。そして、第２ヘッ
ダパイプ２０の第２隔室２２と第４隔室２４とを分離さ
せる隔壁には、後述するように、第２隔室２２と第４隔
室２４とを連通する複数のリターンホールが形成されて
各隔室に流入した冷媒をリターンさせる。
【００３１】このように構成された熱交換器において、
チューブ５０は少なくとも２つ以上のチューブ群に分離
されるが、このチューブ群は、冷媒が同時に流れる１つ
の冷媒パスを有するチューブの集合体を言う。本発明の
実施例によれば、チューブ群は第１ヘッダパイプ１０の
何れか１つの隔室とこれに対応する第２ヘッダパイプ２
０の何れか１つの隔室とを連通するチューブ列よりなる
マルチスラブ型熱交換器として提供される。
チューブ５０は少なくとも２つ以上のチューブ群に分離
されるが、このチューブ群は、冷媒が同時に流れる１つ
の冷媒パスを有するチューブの集合体を言う。本発明の
実施例によれば、チューブ群は第１ヘッダパイプ１０の
何れか１つの隔室とこれに対応する第２ヘッダパイプ２
０の何れか１つの隔室とを連通するチューブ列よりなる
マルチスラブ型熱交換器として提供される。
【００３２】図１の実施例によれば、チューブ５０は、
第１チューブ群５１と第２チューブ群５２とに分離され
る。図１に示すように、第１チューブ群５１は第１ヘッ
ダパイプ１０の第１隔室１２と第２ヘッダパイプ２０の
第２隔室２２とを連通するチューブ列よりなり、第２チ
ューブ群５２は第１ヘッダパイプ１０の第３隔室１４
と、第２ヘッダパイプ２０の第４隔室２４とを連通する
チューブ列よりなる。この際、第１チューブ群５１は、
第１隔室１２から第２隔室２２に流れる第１冷媒パス５
１ａを有し、第２チューブ群５２は、第３隔室１４から
第４隔室２４に流れる第２冷媒パス５２ａを有する。
第１チューブ群５１と第２チューブ群５２とに分離され
る。図１に示すように、第１チューブ群５１は第１ヘッ
ダパイプ１０の第１隔室１２と第２ヘッダパイプ２０の
第２隔室２２とを連通するチューブ列よりなり、第２チ
ューブ群５２は第１ヘッダパイプ１０の第３隔室１４
と、第２ヘッダパイプ２０の第４隔室２４とを連通する
チューブ列よりなる。この際、第１チューブ群５１は、
第１隔室１２から第２隔室２２に流れる第１冷媒パス５
１ａを有し、第２チューブ群５２は、第３隔室１４から
第４隔室２４に流れる第２冷媒パス５２ａを有する。
【００３３】第１隔室１２に取付けられた冷媒流入管３
０を通じて流入した冷媒ｉは、第１隔室１２を経て第１
チューブ群５１の第１冷媒パス５１ａを通って熱交換を
行った後、第２隔室２２に到達する。その後、冷媒はこ
の第２隔室２２から第４隔室２４にリターンされて第２
チューブ群５２の第２冷媒パス５２ａを通って熱交換を
行った後、第３隔室１４に到達して冷媒流出管４０を通
じて流出する。 本発明では、このように相互隣接する
第１チューブ群５１と第２チューブ群５２とはその冷媒
パス５１ａ、５２ａの方向が逆にして熱交換効率を向上
させている。
０を通じて流入した冷媒ｉは、第１隔室１２を経て第１
チューブ群５１の第１冷媒パス５１ａを通って熱交換を
行った後、第２隔室２２に到達する。その後、冷媒はこ
の第２隔室２２から第４隔室２４にリターンされて第２
チューブ群５２の第２冷媒パス５２ａを通って熱交換を
行った後、第３隔室１４に到達して冷媒流出管４０を通
じて流出する。 本発明では、このように相互隣接する
第１チューブ群５１と第２チューブ群５２とはその冷媒
パス５１ａ、５２ａの方向が逆にして熱交換効率を向上
させている。
【００３４】この際、図１に示すように、冷媒流出管４
０が形成された第３隔室１４と連通する第２チューブ群
５２は、外部から流入する空気の流れの上流側に配する
ことによって、冷媒の流れ方向と空気の流れ方向とが対
向し全体的な熱交換効率を高める。これは本発明のあら
ゆる実施例に同一に適用される。
０が形成された第３隔室１４と連通する第２チューブ群
５２は、外部から流入する空気の流れの上流側に配する
ことによって、冷媒の流れ方向と空気の流れ方向とが対
向し全体的な熱交換効率を高める。これは本発明のあら
ゆる実施例に同一に適用される。
【００３５】図２は、前記チューブ列に、チューブ群を
もう１つ備えた本発明の他の実施例の熱交換器を示すも
のであって、第１ヘッダパイプ１０及び第２ヘッダパイ
プ２０が各々第５及び第６隔室１５，２５を追加装備
し、隔室１５，２５にもチューブ５０を連通する。この
際、第５隔室１５と第６隔室２５とを連通するチューブ
列が第３チューブ群５３を構成し、この第３チューブ群
５３は第５隔室１５から第６隔室２５に流れる第３冷媒
パス５３ａを有する。したがって、流入した冷媒ｉは第
１チューブ群５１を通ってリターンした後、第２チュー
ブ群５２を通って再びリターンし、第３チューブ群５３
を通ってから流出冷媒ｏとして流出する。
もう１つ備えた本発明の他の実施例の熱交換器を示すも
のであって、第１ヘッダパイプ１０及び第２ヘッダパイ
プ２０が各々第５及び第６隔室１５，２５を追加装備
し、隔室１５，２５にもチューブ５０を連通する。この
際、第５隔室１５と第６隔室２５とを連通するチューブ
列が第３チューブ群５３を構成し、この第３チューブ群
５３は第５隔室１５から第６隔室２５に流れる第３冷媒
パス５３ａを有する。したがって、流入した冷媒ｉは第
１チューブ群５１を通ってリターンした後、第２チュー
ブ群５２を通って再びリターンし、第３チューブ群５３
を通ってから流出冷媒ｏとして流出する。
【００３６】この時、冷媒流出管４０は、最終のチュー
ブ群である第３チューブ群５３に連通された第６隔室２
５に設けられる。そして、第２ヘッダパイプ２０の第２
及び第４隔室２２，２４のみならず、第１ヘッダパイプ
１０の第３及び第５隔室１４，１５も相互連通される
が、後述のように、この第３隔室１４と第５隔室１５と
を分離させる隔壁に形成された複数のリターンホールに
より連通される。
ブ群である第３チューブ群５３に連通された第６隔室２
５に設けられる。そして、第２ヘッダパイプ２０の第２
及び第４隔室２２，２４のみならず、第１ヘッダパイプ
１０の第３及び第５隔室１４，１５も相互連通される
が、後述のように、この第３隔室１４と第５隔室１５と
を分離させる隔壁に形成された複数のリターンホールに
より連通される。
【００３７】この時にも、前述した実施例のように相互
隣接する第１チューブ群５１、第２チューブ群５２及び
第３チューブ群５３はその冷媒パス５１ａ，５２ａ，５
３ａが相反して熱交換効率をさらに高める。冷媒流出管
４０が形成された第５隔室１５と連通する第３チューブ
群５３は、外部から流入する空気の流れの上流側に配す
ることによって冷媒の流れ方向と空気の流れ方向とが対
向して全体的な熱交換効率を高める。前述の構成は隔室
がさらに追加されて、複数のチューブ群を有する熱交換
器に適用可能であることは言うまでもない。
隣接する第１チューブ群５１、第２チューブ群５２及び
第３チューブ群５３はその冷媒パス５１ａ，５２ａ，５
３ａが相反して熱交換効率をさらに高める。冷媒流出管
４０が形成された第５隔室１５と連通する第３チューブ
群５３は、外部から流入する空気の流れの上流側に配す
ることによって冷媒の流れ方向と空気の流れ方向とが対
向して全体的な熱交換効率を高める。前述の構成は隔室
がさらに追加されて、複数のチューブ群を有する熱交換
器に適用可能であることは言うまでもない。
【００３８】図３及び図４は、本発明の他の実施例を示
す斜視図であり、前記マルチスラブ型の熱交換器の冷媒
分布度を高める例である。すなわち、この熱交換器は、
前述したような熱交換器のヘッダパイプの隔室にバッフ
ルを付加し、このバッフルが備えられた隔室と連通され
るチューブ列をバッフルを中心に２つのチューブ群に分
離させたものであって、図３及び図４に示した本発明の
他の実施例は図１のように２つのチューブ群を備えた熱
交換器においてバッフルをさらに付加させた構造を示し
たものである。後述するバッフルを付加する構造は、図
２の実施例にもそのまま採用されることは言うまでもな
い。
す斜視図であり、前記マルチスラブ型の熱交換器の冷媒
分布度を高める例である。すなわち、この熱交換器は、
前述したような熱交換器のヘッダパイプの隔室にバッフ
ルを付加し、このバッフルが備えられた隔室と連通され
るチューブ列をバッフルを中心に２つのチューブ群に分
離させたものであって、図３及び図４に示した本発明の
他の実施例は図１のように２つのチューブ群を備えた熱
交換器においてバッフルをさらに付加させた構造を示し
たものである。後述するバッフルを付加する構造は、図
２の実施例にもそのまま採用されることは言うまでもな
い。
【００３９】図３より、本発明の熱交換器は、図１のよ
うな熱交換器の構造において、第１及び第２ヘッダパイ
プ１０，２０の隔室に各々バッフル１６，２６を設けた
ものである。本発明の実施例によれば、第１ヘッダパイ
プ１０には第１隔室１２にのみバッフル１６が設けら
れ、第２ヘッダパイプ２０には第２隔室２２と第４隔室
２４との両方にバッフル２６が設けられる。この際、第
２ヘッダパイプ２０に設けられたバッフル２６は、第２
隔室２２と第４隔室２４とを同時に区画するように設け
られる。このように第２ヘッダパイプ２０に形成された
バッフル２６によって第２ヘッダパイプ２０をリターン
する冷媒のパスは２つになる。
うな熱交換器の構造において、第１及び第２ヘッダパイ
プ１０，２０の隔室に各々バッフル１６，２６を設けた
ものである。本発明の実施例によれば、第１ヘッダパイ
プ１０には第１隔室１２にのみバッフル１６が設けら
れ、第２ヘッダパイプ２０には第２隔室２２と第４隔室
２４との両方にバッフル２６が設けられる。この際、第
２ヘッダパイプ２０に設けられたバッフル２６は、第２
隔室２２と第４隔室２４とを同時に区画するように設け
られる。このように第２ヘッダパイプ２０に形成された
バッフル２６によって第２ヘッダパイプ２０をリターン
する冷媒のパスは２つになる。
【００４０】バッフル１６，２６が設けられると、チュ
ーブ５０の列は各々２個ずつのチューブ群を形成するこ
とになるが、第１ヘッダパイプ１０の第１隔室１２と第
２ヘッダパイプ２０の第２隔室２２とを連通するチュー
ブ列は、第１隔室１２に設けられたバッフル１６と、第
２隔室２２に形成されたバッフル２６とを中心に上部の
第１チューブ群５１と下部の第４チューブ群５４とに分
離され、第１ヘッダパイプ１０の第３隔室１４と、第２
ヘッダパイプ２０の第４隔室２４とを連通するチューブ
列は、第４隔室２４に設けられたバッフル２６を中心に
上部の第２チューブ群５２と下部の第３チューブ群５３
とに分離される。この際、第１ないし第４チューブ群５
１，５２，５３，５４は各々第１ないし第４冷媒パス５
１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａを有する。
ーブ５０の列は各々２個ずつのチューブ群を形成するこ
とになるが、第１ヘッダパイプ１０の第１隔室１２と第
２ヘッダパイプ２０の第２隔室２２とを連通するチュー
ブ列は、第１隔室１２に設けられたバッフル１６と、第
２隔室２２に形成されたバッフル２６とを中心に上部の
第１チューブ群５１と下部の第４チューブ群５４とに分
離され、第１ヘッダパイプ１０の第３隔室１４と、第２
ヘッダパイプ２０の第４隔室２４とを連通するチューブ
列は、第４隔室２４に設けられたバッフル２６を中心に
上部の第２チューブ群５２と下部の第３チューブ群５３
とに分離される。この際、第１ないし第４チューブ群５
１，５２，５３，５４は各々第１ないし第４冷媒パス５
１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａを有する。
【００４１】このような熱交換器において、第１ヘッダ
パイプ１０の第１隔室１２に結合されている冷媒流入管
３０を通じて流入する冷媒は、第１隔室１２に形成され
ているバッフル１６により下部への流れが遮断された状
態で、第１チューブ群５１を通って第１冷媒パス５１ａ
を形成しつつ第２ヘッダパイプ２０の第２隔室２２に流
入する。この冷媒が第２ヘッダパイプ２０から第４隔室
２４にリターンされ、同時に第２ヘッダパイプ２０の第
２及び第４隔室２２，２４に共に形成されているバッフ
ル２６により下部への流れが遮断された状態で、第２チ
ューブ群５２を通って第２冷媒パス５２ａを形成しつつ
第１ヘッダパイプ１０の第３隔室１４に流れる。
パイプ１０の第１隔室１２に結合されている冷媒流入管
３０を通じて流入する冷媒は、第１隔室１２に形成され
ているバッフル１６により下部への流れが遮断された状
態で、第１チューブ群５１を通って第１冷媒パス５１ａ
を形成しつつ第２ヘッダパイプ２０の第２隔室２２に流
入する。この冷媒が第２ヘッダパイプ２０から第４隔室
２４にリターンされ、同時に第２ヘッダパイプ２０の第
２及び第４隔室２２，２４に共に形成されているバッフ
ル２６により下部への流れが遮断された状態で、第２チ
ューブ群５２を通って第２冷媒パス５２ａを形成しつつ
第１ヘッダパイプ１０の第３隔室１４に流れる。
【００４２】第３隔室１４に流入した冷媒は、第３隔室
１４にバッフルが形成されていないので最下部まで流
れ、再び第３チューブ群５３を通って第３冷媒パス５３
ａを形成しつつ第２ヘッダパイプ２０の第４隔室２４に
流れる。第４隔室２４の下部側に流入した冷媒は、リタ
ーンホールを通じて再び第２隔室２２にリターンされて
第４チューブ群５４を通って第４冷媒パス５４ａを形成
しつつ第１隔室１２に流入し、第１隔室１２に結合して
いる冷媒流出管４０を通じて熱交換器の外に流出する。
１４にバッフルが形成されていないので最下部まで流
れ、再び第３チューブ群５３を通って第３冷媒パス５３
ａを形成しつつ第２ヘッダパイプ２０の第４隔室２４に
流れる。第４隔室２４の下部側に流入した冷媒は、リタ
ーンホールを通じて再び第２隔室２２にリターンされて
第４チューブ群５４を通って第４冷媒パス５４ａを形成
しつつ第１隔室１２に流入し、第１隔室１２に結合して
いる冷媒流出管４０を通じて熱交換器の外に流出する。
【００４３】このような構成の熱交換器においては、図
３に示されたように冷媒流出管４０が冷媒流入管３０と
同じ隔室に設けられる。この時にも、前述した実施例の
ように相互隣接する第１チューブ群５１、第２チューブ
群５２、第３チューブ群５３及び第４チューブ群５４は
その冷媒パス５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａの方向が
相反して熱交換効率をさらに高め、冷媒流出管４０が形
成された第１隔室１２と連通された第４チューブ群５４
は外部から流入する空気の流れの上流側に配することに
よって、冷媒の流れと空気の流れ方向とが対向して全体
的な熱交換効率を高める。
３に示されたように冷媒流出管４０が冷媒流入管３０と
同じ隔室に設けられる。この時にも、前述した実施例の
ように相互隣接する第１チューブ群５１、第２チューブ
群５２、第３チューブ群５３及び第４チューブ群５４は
その冷媒パス５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａの方向が
相反して熱交換効率をさらに高め、冷媒流出管４０が形
成された第１隔室１２と連通された第４チューブ群５４
は外部から流入する空気の流れの上流側に配することに
よって、冷媒の流れと空気の流れ方向とが対向して全体
的な熱交換効率を高める。
【００４４】次いで、図４に示す熱交換器は、第２ヘッ
ダパイプ２０に２対のバッフル２６，２６’を設けて第
２ヘッダパイプ２０で冷媒のリターンパスが３つ現れる
ようにしたものである。この際、第１ヘッダパイプ１０
には、第１隔室１２と第２隔室１４とに各々バッフル１
６，１６’を設け、このバッフル１６，１６’は各々第
２ヘッダパイプ２０に設けられたバッフル２６，２６’
の高さと同じ高さに設けられる。前述したように、第２
ヘッダパイプ２０に設けられたバッフル２６，２６’
は、第２隔室２２と第４隔室２４とを同時に区画するも
のである。
ダパイプ２０に２対のバッフル２６，２６’を設けて第
２ヘッダパイプ２０で冷媒のリターンパスが３つ現れる
ようにしたものである。この際、第１ヘッダパイプ１０
には、第１隔室１２と第２隔室１４とに各々バッフル１
６，１６’を設け、このバッフル１６，１６’は各々第
２ヘッダパイプ２０に設けられたバッフル２６，２６’
の高さと同じ高さに設けられる。前述したように、第２
ヘッダパイプ２０に設けられたバッフル２６，２６’
は、第２隔室２２と第４隔室２４とを同時に区画するも
のである。
【００４５】このようなバッフル１６，１６’，２６，
２６’により、前記チューブ５０の列は各々３つずつの
チューブ群を形成するが、第１ヘッダパイプ１０の第１
隔室１２と第２ヘッダパイプ２０の第２隔室２２とを連
通するチューブ列は、第１隔室１２に設けられたバッフ
ル１６と第２隔室２２に形成されたバッフル２６，２
６’とを中心に上部の第１チューブ群５１、中央部の第
４チューブ群５４及び下部の第５チューブ群５５に分離
され、第１ヘッダパイプ１０の第３隔室１４と第２ヘッ
ダパイプ２０の第４隔室２４とを連通するチューブ列
は、前記第３隔室１４に設けられたバッフル１６’と第
４隔室２４に設けられたバッフル２６，２６’を中心に
上部の第２チューブ群５２、中央部の第３チューブ群５
３及び下部の第６チューブ群５６に分離される。この
際、前記第１ないし第６チューブ群５１，５２，５３，
５４，５５，５６は、各々第１ないし第６冷媒パス５１
ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａを有す
る。
２６’により、前記チューブ５０の列は各々３つずつの
チューブ群を形成するが、第１ヘッダパイプ１０の第１
隔室１２と第２ヘッダパイプ２０の第２隔室２２とを連
通するチューブ列は、第１隔室１２に設けられたバッフ
ル１６と第２隔室２２に形成されたバッフル２６，２
６’とを中心に上部の第１チューブ群５１、中央部の第
４チューブ群５４及び下部の第５チューブ群５５に分離
され、第１ヘッダパイプ１０の第３隔室１４と第２ヘッ
ダパイプ２０の第４隔室２４とを連通するチューブ列
は、前記第３隔室１４に設けられたバッフル１６’と第
４隔室２４に設けられたバッフル２６，２６’を中心に
上部の第２チューブ群５２、中央部の第３チューブ群５
３及び下部の第６チューブ群５６に分離される。この
際、前記第１ないし第６チューブ群５１，５２，５３，
５４，５５，５６は、各々第１ないし第６冷媒パス５１
ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａを有す
る。
【００４６】図４に示された熱交換器において、第１ヘ
ッダパイプ１０の第１隔室１２に結合される冷媒流入管
３０を通じて流入する冷媒は、第１隔室１２に形成され
ているバッフル１６により中央部への流れが遮断された
状態で、第１チューブ群５１を通って第１冷媒パス５１
ａを形成しつつ第２ヘッダパイプ２０の第２隔室２２に
流入し、第４隔室２４でリターンして第２ヘッダパイプ
２０の第２及び第４隔室２２，２４に共に形成されてい
るバッフル２６により中央部への流れが遮断された状態
で、第２チューブ群５２を通って第２冷媒パス５２ａを
形成しつつ第１ヘッダパイプ１０の第３隔室１４に流れ
る。
ッダパイプ１０の第１隔室１２に結合される冷媒流入管
３０を通じて流入する冷媒は、第１隔室１２に形成され
ているバッフル１６により中央部への流れが遮断された
状態で、第１チューブ群５１を通って第１冷媒パス５１
ａを形成しつつ第２ヘッダパイプ２０の第２隔室２２に
流入し、第４隔室２４でリターンして第２ヘッダパイプ
２０の第２及び第４隔室２２，２４に共に形成されてい
るバッフル２６により中央部への流れが遮断された状態
で、第２チューブ群５２を通って第２冷媒パス５２ａを
形成しつつ第１ヘッダパイプ１０の第３隔室１４に流れ
る。
【００４７】第３隔室１４に流れてきた冷媒は第３隔室
１４の中央部と下部とを区画するバッフル１６’により
下部までの流れが遮断された状態で、再び第３チューブ
群５３を通って第３冷媒パス５３ａを形成しつつ第２ヘ
ッダパイプ２０の第４隔室２４に流れる。第４隔室２４
の中央部に流入した冷媒はリターンホールを通じて再び
第２隔室２２にリターンし、第４チューブ群５４を通っ
て第４冷媒パス５４ａを形成しつつ第１隔室１２に流入
してから下部まで流れ、再び第５チューブ群５５を通っ
て第５冷媒パス５５ａを形成しつつ第２ヘッダパイプ２
０の第２隔室２２に流入する。そして、冷媒は第４隔室
２４にリターンした後、第６チューブ群５６を通って第
６冷媒パス５６ａを形成しつつ第３隔室１４に流入し、
第３隔室１４に連通された冷媒流出管４０を通じて熱交
換器の外に流出する。
１４の中央部と下部とを区画するバッフル１６’により
下部までの流れが遮断された状態で、再び第３チューブ
群５３を通って第３冷媒パス５３ａを形成しつつ第２ヘ
ッダパイプ２０の第４隔室２４に流れる。第４隔室２４
の中央部に流入した冷媒はリターンホールを通じて再び
第２隔室２２にリターンし、第４チューブ群５４を通っ
て第４冷媒パス５４ａを形成しつつ第１隔室１２に流入
してから下部まで流れ、再び第５チューブ群５５を通っ
て第５冷媒パス５５ａを形成しつつ第２ヘッダパイプ２
０の第２隔室２２に流入する。そして、冷媒は第４隔室
２４にリターンした後、第６チューブ群５６を通って第
６冷媒パス５６ａを形成しつつ第３隔室１４に流入し、
第３隔室１４に連通された冷媒流出管４０を通じて熱交
換器の外に流出する。
【００４８】図４に示すように、冷媒流出管４０は、冷
媒流入管３０が設けられた第１隔室１２と別の隔室の第
３隔室１４に設けられる。このように第２ヘッダパイプ
から冷媒のリターンパスが奇数個現れる時には、冷媒流
入管３０と冷媒流出管４０は相異なる隔室に取付けられ
る。そして、相互隣接する第１チューブ群５１、第２チ
ューブ群５２、第３チューブ群５３、第４チューブ群５
４、第５チューブ群５５及び第６チューブ群５６は、そ
の冷媒パス５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａ，
５６ａが相反し、熱交換効率がさらに高くなる。冷媒流
出管４０が形成された第３隔室１４と連通された第６チ
ューブ群５６は外部から流入する空気の流れの上流側に
配することによって冷媒の流れ方向と空気の流れ方向と
が対向して全体的な熱交換効率を高める。
媒流入管３０が設けられた第１隔室１２と別の隔室の第
３隔室１４に設けられる。このように第２ヘッダパイプ
から冷媒のリターンパスが奇数個現れる時には、冷媒流
入管３０と冷媒流出管４０は相異なる隔室に取付けられ
る。そして、相互隣接する第１チューブ群５１、第２チ
ューブ群５２、第３チューブ群５３、第４チューブ群５
４、第５チューブ群５５及び第６チューブ群５６は、そ
の冷媒パス５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａ，
５６ａが相反し、熱交換効率がさらに高くなる。冷媒流
出管４０が形成された第３隔室１４と連通された第６チ
ューブ群５６は外部から流入する空気の流れの上流側に
配することによって冷媒の流れ方向と空気の流れ方向と
が対向して全体的な熱交換効率を高める。
【００４９】次いで、本発明の熱交換器が備えてあるヘ
ッダパイプについて説明する。図２２及び図６は、図１
から分かる通り、本発明の熱交換器の第１ヘッダパイプ
１０を示すものであって、第１ヘッダパイプ１０はその
長手方向に沿って冷媒の流れを誘導する相互独立した隔
室１２，１４を内部に形成するように結合されたヘッダ
１７とタンク１８とを備える。この構造は第２ヘッダパ
イプ２０も同じである。第１及び第２ヘッダパイプ１
０，２０の隔室１２，１４，２２，２４はどんな形状の
横断面でもよいが、二酸化炭素冷媒の大きい作動圧力に
よく耐えられるようにできるだけ円形に近い横断面を有
することが望ましい。
ッダパイプについて説明する。図２２及び図６は、図１
から分かる通り、本発明の熱交換器の第１ヘッダパイプ
１０を示すものであって、第１ヘッダパイプ１０はその
長手方向に沿って冷媒の流れを誘導する相互独立した隔
室１２，１４を内部に形成するように結合されたヘッダ
１７とタンク１８とを備える。この構造は第２ヘッダパ
イプ２０も同じである。第１及び第２ヘッダパイプ１
０，２０の隔室１２，１４，２２，２４はどんな形状の
横断面でもよいが、二酸化炭素冷媒の大きい作動圧力に
よく耐えられるようにできるだけ円形に近い横断面を有
することが望ましい。
【００５０】以下、第１ヘッダパイプ１０を中心に説明
する。第１ヘッダパイプ１０は、図２２に示すように複
数のスロット１３が形成されたヘッダ１７とこれに結合
されるタンク１８よりなる。ヘッダ１７とタンク１８と
の製造方法には特に制限はないが、隔室１２，１４の横
断面をほぼ円形とするために、ヘッダ１７はプレス加
工、タンク１８は圧出加工し、図６に示すようにヘッダ
１７の端部１７ａをタンク１８の端部１８ａの内側に密
着させて両者をブレージング結合させることが望まし
い。
する。第１ヘッダパイプ１０は、図２２に示すように複
数のスロット１３が形成されたヘッダ１７とこれに結合
されるタンク１８よりなる。ヘッダ１７とタンク１８と
の製造方法には特に制限はないが、隔室１２，１４の横
断面をほぼ円形とするために、ヘッダ１７はプレス加
工、タンク１８は圧出加工し、図６に示すようにヘッダ
１７の端部１７ａをタンク１８の端部１８ａの内側に密
着させて両者をブレージング結合させることが望まし
い。
【００５１】従来の熱交換器は、本実施例とは違ってヘ
ッダとタンクとが両方共にプレス加工されたものであ
り、タンクの端部をヘッダの端部の内側に合わせて両者
を結合していたため、冷媒流動通路の横断面が真円には
ならなかった。このような構造ではヘッダとタンクとの
結合部分が完全に密着せず、作動圧力の大きな二酸化炭
素冷媒を使用する場合、タンクとヘッダとの結合部が高
い圧力に耐えられずに破壊されてしまう恐れがあった。
ッダとタンクとが両方共にプレス加工されたものであ
り、タンクの端部をヘッダの端部の内側に合わせて両者
を結合していたため、冷媒流動通路の横断面が真円には
ならなかった。このような構造ではヘッダとタンクとの
結合部分が完全に密着せず、作動圧力の大きな二酸化炭
素冷媒を使用する場合、タンクとヘッダとの結合部が高
い圧力に耐えられずに破壊されてしまう恐れがあった。
【００５２】しかし、本実施例のような構造では、タン
クを圧出成形するので、ヘッダが結合されるタンク部分
を、ヘッダが完全に密着可能に成形できてこのような問
題点が解決できる。例えば、ヘッダの両端部１７ａがほ
ぼ直角にプレス加工され、この両端部１７ａと結合する
タンクの両端部１８ａもほぼ直角に圧出成形した後、両
者を結合すると密着力がさらに大きくなる。本発明にお
いて、ヘッダ１７及びタンク１８は、何れも圧出加工ま
たはプレス加工により形成可能であることは言うまでも
ない。
クを圧出成形するので、ヘッダが結合されるタンク部分
を、ヘッダが完全に密着可能に成形できてこのような問
題点が解決できる。例えば、ヘッダの両端部１７ａがほ
ぼ直角にプレス加工され、この両端部１７ａと結合する
タンクの両端部１８ａもほぼ直角に圧出成形した後、両
者を結合すると密着力がさらに大きくなる。本発明にお
いて、ヘッダ１７及びタンク１８は、何れも圧出加工ま
たはプレス加工により形成可能であることは言うまでも
ない。
【００５３】一方、図２２に示す通り、ヘッダ１７には
複数のスロット１３が形成されている。スロット１３は
第１ヘッダパイプ１０の各隔室１２，１４に各々個別に
形成されていて、このスロット１３にチューブを結合す
る。図６より、第１ヘッダパイプ１０内の隔室１２，１
４を相互分離する隔壁１６の横断面の厚さｔ１は他の横
断面の厚さｔ２より厚いことが望ましい。第１ヘッダパ
イプ１０内の隔室１２，１４内の二酸化炭素冷媒がヘッ
ダパイプに与える圧力はあらゆる方向において同一にな
るので、１対の隔室１２，１４を相互分離する隔壁１６
は他の部分より約２倍の力を受けることになって結合部
が破壊される可能性も高まる。
複数のスロット１３が形成されている。スロット１３は
第１ヘッダパイプ１０の各隔室１２，１４に各々個別に
形成されていて、このスロット１３にチューブを結合す
る。図６より、第１ヘッダパイプ１０内の隔室１２，１
４を相互分離する隔壁１６の横断面の厚さｔ１は他の横
断面の厚さｔ２より厚いことが望ましい。第１ヘッダパ
イプ１０内の隔室１２，１４内の二酸化炭素冷媒がヘッ
ダパイプに与える圧力はあらゆる方向において同一にな
るので、１対の隔室１２，１４を相互分離する隔壁１６
は他の部分より約２倍の力を受けることになって結合部
が破壊される可能性も高まる。
【００５４】したがって、隔壁１６の横断面を残りの部
分の横断面より厚くして、結合部位を大きくすることに
よって隔壁１６が残り部分と同一に二酸化炭素冷媒の高
い作動圧力に耐えられるようにする。下記表１には、隔
壁１６の厚さｔ１と、他の部分の厚さｔ２との比（ｔ１
／ｔ２＝ｘ）に対する第１ヘッダパイプ１０の破断圧力
を示した。
分の横断面より厚くして、結合部位を大きくすることに
よって隔壁１６が残り部分と同一に二酸化炭素冷媒の高
い作動圧力に耐えられるようにする。下記表１には、隔
壁１６の厚さｔ１と、他の部分の厚さｔ２との比（ｔ１
／ｔ２＝ｘ）に対する第１ヘッダパイプ１０の破断圧力
を示した。
【表１】
【００５５】前記表１に示すように、隔壁１６の厚さｔ
１と、他の部分の厚さｔ２との比（ｔ１／ｔ２＝ｘ）の
破断圧力（Ｐｂ）との関係は下記［数３］で纏められ
る。
１と、他の部分の厚さｔ２との比（ｔ１／ｔ２＝ｘ）の
破断圧力（Ｐｂ）との関係は下記［数３］で纏められ
る。
【数３】Ｐｂ＝１８．９×ｅ０．５２ｘ
［数３］に基づいて隔壁の厚さ比ｘと破断圧力との関係
を示せば図２２の通りとなる。
を示せば図２２の通りとなる。
【００５６】表１及び図２２に示すように、隔壁１６の
厚さｔ１を他の部分の厚さｔ２の１．５倍以上とするこ
とにより、はじめて満足できる耐破断圧力の得られるこ
とが分かる。したがって、隔壁１６の厚さｔ１は他の部
分の厚さｔ２の１．５倍以上にすることが望ましい。た
だし、隔壁１６の厚さｔ１を過度に厚くすることは、無
駄な素材の増加を誘発し、熱交換器の厚さ及び全体重さ
を増加させる恐れがあるので、隔壁１６の厚さｔ１は他
の部分の厚さｔ２の２．５倍以下にすることが望まし
い。また、隔壁１６の厚さｔ１が他の部分の厚さｔ２の
２．５倍より大きくなると、隔壁１６以外の部分、すな
わち、ｔ２の厚さを有する部分が破裂する恐れがある。
厚さｔ１を他の部分の厚さｔ２の１．５倍以上とするこ
とにより、はじめて満足できる耐破断圧力の得られるこ
とが分かる。したがって、隔壁１６の厚さｔ１は他の部
分の厚さｔ２の１．５倍以上にすることが望ましい。た
だし、隔壁１６の厚さｔ１を過度に厚くすることは、無
駄な素材の増加を誘発し、熱交換器の厚さ及び全体重さ
を増加させる恐れがあるので、隔壁１６の厚さｔ１は他
の部分の厚さｔ２の２．５倍以下にすることが望まし
い。また、隔壁１６の厚さｔ１が他の部分の厚さｔ２の
２．５倍より大きくなると、隔壁１６以外の部分、すな
わち、ｔ２の厚さを有する部分が破裂する恐れがある。
【００５７】第１ヘッダパイプの構造は、第２ヘッダパ
イプにもそのまま適用でき、１つのヘッダパイプに２つ
以上の隔室が備えられた場合にもそのまま適用できる。
一方、第１ヘッダパイプ１０のヘッダ１７及びタンク１
８は、図２５ないし図２１に示すように、カシメ結合さ
れたカシメ結合部Ｃを有していることが望ましい。図示
はしないが、このようなカシメ結合部は、第２ヘッダパ
イプにも適用可能なことは勿論である。カシメ結合部１
５は、ヘッダ１７とタンク１８との結合力を増加させ、
ブレージング性を改善して第１ヘッダパイプ１０が二酸
化炭素冷媒の高い作動圧力下でもよく耐えられるように
する。
イプにもそのまま適用でき、１つのヘッダパイプに２つ
以上の隔室が備えられた場合にもそのまま適用できる。
一方、第１ヘッダパイプ１０のヘッダ１７及びタンク１
８は、図２５ないし図２１に示すように、カシメ結合さ
れたカシメ結合部Ｃを有していることが望ましい。図示
はしないが、このようなカシメ結合部は、第２ヘッダパ
イプにも適用可能なことは勿論である。カシメ結合部１
５は、ヘッダ１７とタンク１８との結合力を増加させ、
ブレージング性を改善して第１ヘッダパイプ１０が二酸
化炭素冷媒の高い作動圧力下でもよく耐えられるように
する。
【００５８】カシメ結合部Ｃは、図２５ないし図２１に
示されたように、タンク１８に一体形成された隔壁１６
の端部にカシメ突起１６ａを備え、これに対応するヘッ
ダ１７部分にはカシメ溝１７ｂを備えて形成する。カシ
メ突起１６ａは、図２０に示すように、所定間隔をおい
て形成し、カシメ溝１７ｂは、図２１に示すように、カ
シメ突起１６ａが挿入できるように貫通孔を形成する。
示されたように、タンク１８に一体形成された隔壁１６
の端部にカシメ突起１６ａを備え、これに対応するヘッ
ダ１７部分にはカシメ溝１７ｂを備えて形成する。カシ
メ突起１６ａは、図２０に示すように、所定間隔をおい
て形成し、カシメ溝１７ｂは、図２１に示すように、カ
シメ突起１６ａが挿入できるように貫通孔を形成する。
【００５９】一方、図２２に示すように、第２ヘッダパ
イプ２０の内部には、相互分離された隔室２２，２４を
連通する複数のリターンホール２９が形成される。本発
明の実施例のリターンホール２９は、図１８に示すよう
に、第２ヘッダパイプ２０のタンク２８に一体形成され
た隔壁２６に穿孔される。そして、図２２に示す例で
は、リターンホール２９がほぼ円形であるが、図２５に
示すように、面取りした長方形、あるいは図２０に示す
ように正方形としても良い。
イプ２０の内部には、相互分離された隔室２２，２４を
連通する複数のリターンホール２９が形成される。本発
明の実施例のリターンホール２９は、図１８に示すよう
に、第２ヘッダパイプ２０のタンク２８に一体形成され
た隔壁２６に穿孔される。そして、図２２に示す例で
は、リターンホール２９がほぼ円形であるが、図２５に
示すように、面取りした長方形、あるいは図２０に示す
ように正方形としても良い。
【００６０】リターンホール２９は、図２１に示すよう
に、ヘッダ２７とタンク２８との結合によっても形成さ
れうる。すなわち、図２１に示すように、第２ヘッダパ
イプ２０内の隔室２２，２４を相互分離させるタンク２
８の隔壁２６に長方形の複数の溝を形成した後、これを
ヘッダ２７と結合することによってリターンホール２９
を形成する。リターンホール２９は、隔室２２，２４を
連通可能ないかなる形で形成してもよい。
に、ヘッダ２７とタンク２８との結合によっても形成さ
れうる。すなわち、図２１に示すように、第２ヘッダパ
イプ２０内の隔室２２，２４を相互分離させるタンク２
８の隔壁２６に長方形の複数の溝を形成した後、これを
ヘッダ２７と結合することによってリターンホール２９
を形成する。リターンホール２９は、隔室２２，２４を
連通可能ないかなる形で形成してもよい。
【００６１】このようにリターンホール２９が形成され
た第２ヘッダパイプ２０にもカシメ結合部を形成できる
ことは勿論である。このようなリターンホール２９の大
きさは、二酸化炭素冷媒の圧力に耐えつつ、その連通を
円滑にする範囲内で多様に形成できる。
た第２ヘッダパイプ２０にもカシメ結合部を形成できる
ことは勿論である。このようなリターンホール２９の大
きさは、二酸化炭素冷媒の圧力に耐えつつ、その連通を
円滑にする範囲内で多様に形成できる。
【００６２】また、リターンホール２９は、図２２に示
すように、冷媒流入管が設けられる上方に行くほど相対
的に短い間隔で形成され、冷媒流出管が設けられる下方
に行くほど間隔を長くして形成する。すなわち、第２ヘ
ッダパイプ２０の上部に行くほどリターンホール２９間
の間隔を相対的に狭め、下部に行くほどリターンホール
２９間の間隔を相対的に広める。
すように、冷媒流入管が設けられる上方に行くほど相対
的に短い間隔で形成され、冷媒流出管が設けられる下方
に行くほど間隔を長くして形成する。すなわち、第２ヘ
ッダパイプ２０の上部に行くほどリターンホール２９間
の間隔を相対的に狭め、下部に行くほどリターンホール
２９間の間隔を相対的に広める。
【００６３】二酸化炭素冷媒の場合、ほぼ気体からほぼ
液体に降温される時、密度が急に非線形的に増加して比
重が大きくなるので、二酸化炭素冷媒が第２ヘッダパイ
プ２０の下部側に集中する。したがって、のように第２
ヘッダパイプ２０の上部側、すなわち、冷媒流入管が設
けられる側のリターンホール２９を稠密に形成し、第２
ヘッダパイプ２０内の隔室２２，２４間の冷媒の連通を
第２ヘッダパイプ２０の全長に亘って均一に分布させ
る。このように冷媒の分布が円滑になされれば熱交換器
全体の冷媒の分布が良好になって性能向上が図れる。
液体に降温される時、密度が急に非線形的に増加して比
重が大きくなるので、二酸化炭素冷媒が第２ヘッダパイ
プ２０の下部側に集中する。したがって、のように第２
ヘッダパイプ２０の上部側、すなわち、冷媒流入管が設
けられる側のリターンホール２９を稠密に形成し、第２
ヘッダパイプ２０内の隔室２２，２４間の冷媒の連通を
第２ヘッダパイプ２０の全長に亘って均一に分布させ
る。このように冷媒の分布が円滑になされれば熱交換器
全体の冷媒の分布が良好になって性能向上が図れる。
【００６４】リターンホール２９は、図２２ないし図２
５に示されたように、第２ヘッダパイプ２０の隔室２
２，２４を相互分離させる隔壁２６のうちヘッダ２７と
タンク２８との何れか一方のみに形成してもよいし、両
者に各々別途に形成してもよい。すなわち、図２２のよ
うに、隔壁２６がタンク２８に形成された場合、このタ
ンク２８に形成された隔壁２６にリターンホール２９が
形成され、図１８のように、隔壁２６がヘッダ２７に形
成された場合にはこのヘッダ２７の隔壁２６にリターン
ホール２９が形成される。
５に示されたように、第２ヘッダパイプ２０の隔室２
２，２４を相互分離させる隔壁２６のうちヘッダ２７と
タンク２８との何れか一方のみに形成してもよいし、両
者に各々別途に形成してもよい。すなわち、図２２のよ
うに、隔壁２６がタンク２８に形成された場合、このタ
ンク２８に形成された隔壁２６にリターンホール２９が
形成され、図１８のように、隔壁２６がヘッダ２７に形
成された場合にはこのヘッダ２７の隔壁２６にリターン
ホール２９が形成される。
【００６５】また、リターンホール２９は、図２５に示
すように、隔壁２６がヘッダ２７とタンク２８の両方に
形成された場合には、これらヘッダ２７とタンク２８と
の両方に形成する。このようにリターンホール２９が隔
壁２６に形成される場合には、第２ヘッダパイプ２０に
おいて、ヘッダ２７とタンク２８との結合部が完全に密
着してリターンホール２９による部分的な非接触部分な
くなり、ヘッダ２７とタンク２８との結合力がさらに向
上する。
すように、隔壁２６がヘッダ２７とタンク２８の両方に
形成された場合には、これらヘッダ２７とタンク２８と
の両方に形成する。このようにリターンホール２９が隔
壁２６に形成される場合には、第２ヘッダパイプ２０に
おいて、ヘッダ２７とタンク２８との結合部が完全に密
着してリターンホール２９による部分的な非接触部分な
くなり、ヘッダ２７とタンク２８との結合力がさらに向
上する。
【００６６】一方、図１８及び図２５に示すように、リ
ターンホール２９が形成されたヘッダ２７の隔壁２６
は、ヘッダ２７のプレス加工では形成できないが、ヘッ
ダ２７を圧出加工することによってリターンホール２９
及び隔壁２６を同時に形成することが出来る。前述した
ような第１ヘッダパイプ１０及び第２ヘッダパイプ２０
の構造はその隔室の数に関係なく、本発明の熱交換器に
適用されうる。
ターンホール２９が形成されたヘッダ２７の隔壁２６
は、ヘッダ２７のプレス加工では形成できないが、ヘッ
ダ２７を圧出加工することによってリターンホール２９
及び隔壁２６を同時に形成することが出来る。前述した
ような第１ヘッダパイプ１０及び第２ヘッダパイプ２０
の構造はその隔室の数に関係なく、本発明の熱交換器に
適用されうる。
【００６７】以下、本発明の熱交換器に採用可能なチュ
ーブ５０の構造を説明する。チューブ５０の構造は本発
明の全ての実施例に適用できる。まず、温度下降によっ
て比体積が顕著に減少する二酸化炭素冷媒の特性を利用
し、熱交換器の小型化が図れる。
ーブ５０の構造を説明する。チューブ５０の構造は本発
明の全ての実施例に適用できる。まず、温度下降によっ
て比体積が顕著に減少する二酸化炭素冷媒の特性を利用
し、熱交換器の小型化が図れる。
【００６８】前述したように、二酸化炭素を冷媒として
使用する熱交換器が凝縮器の機能をするガスクーラーと
して使われる時の作動圧力の範囲は、１００ないし１３
０ｂａｒに達し、この時、熱交換器内の冷媒は外気との
熱交換により降温されて図２０のようにその比体積が減
少する。即ち、Ａは冷媒が熱交換器の冷媒流入管に流入
する時の温度と比体積とを示し、Ｃは冷媒の熱交換後に
冷媒流出管に流出する時の状態を示す。したがって、１
１０℃で流入した冷媒が約５０℃で流出し、この時の比
体積は約１／３に減少する。
使用する熱交換器が凝縮器の機能をするガスクーラーと
して使われる時の作動圧力の範囲は、１００ないし１３
０ｂａｒに達し、この時、熱交換器内の冷媒は外気との
熱交換により降温されて図２０のようにその比体積が減
少する。即ち、Ａは冷媒が熱交換器の冷媒流入管に流入
する時の温度と比体積とを示し、Ｃは冷媒の熱交換後に
冷媒流出管に流出する時の状態を示す。したがって、１
１０℃で流入した冷媒が約５０℃で流出し、この時の比
体積は約１／３に減少する。
【００６９】図２１に示すように、本発明の熱交換器
は、温度の減少に伴って比体積も顕著に減少する二酸化
炭素冷媒の特性を用いて熱交換器の小型化を図ったもの
である。図２１は、本発明の熱交換器を示すもので、本
発明の熱交換器はチューブ７０の構造を除いては、前記
実施例の熱交換器とその構造が同一なので、以下ではこ
のチューブ７０についてのみ説明する。
は、温度の減少に伴って比体積も顕著に減少する二酸化
炭素冷媒の特性を用いて熱交換器の小型化を図ったもの
である。図２１は、本発明の熱交換器を示すもので、本
発明の熱交換器はチューブ７０の構造を除いては、前記
実施例の熱交換器とその構造が同一なので、以下ではこ
のチューブ７０についてのみ説明する。
【００７０】図２１の本発明の熱交換器は、図１の熱交
換器のように、第１及び第２ヘッダパイプ１０，２０が
各々２つの隔室１２，１４，２２，２４を有している
が、必ずしもこれに限定されるものではなく、図２の熱
交換器にもそのまま適用しうる。それだけでなく、ヘッ
ダパイプの隔室に少なくとも１つ以上のバッフルが備え
られ単位チューブ列を流れる冷媒の流れに上下方向の経
路を形成した実施例においても後述する本発明のチュー
ブ列の構造がそのまま採用できることは勿論である。
換器のように、第１及び第２ヘッダパイプ１０，２０が
各々２つの隔室１２，１４，２２，２４を有している
が、必ずしもこれに限定されるものではなく、図２の熱
交換器にもそのまま適用しうる。それだけでなく、ヘッ
ダパイプの隔室に少なくとも１つ以上のバッフルが備え
られ単位チューブ列を流れる冷媒の流れに上下方向の経
路を形成した実施例においても後述する本発明のチュー
ブ列の構造がそのまま採用できることは勿論である。
【００７１】図２１のような熱交換器において冷媒は第
１チューブ群７１を通りつつ１次熱交換を行い、第２チ
ューブ群７２を通りつつ２次熱交換を行う。したがっ
て、１次熱交換を行う第１チューブ群７１を流れる冷媒
の温度と２次熱交換を行う第２チューブ群７２を流れる
冷媒の温度とは相異なる。もし、この熱交換器がガスク
ーラーとして使われるならば、第１チューブ群７１の冷
媒温度は第２チューブ群７２の冷媒温度よりさらに高
い。
１チューブ群７１を通りつつ１次熱交換を行い、第２チ
ューブ群７２を通りつつ２次熱交換を行う。したがっ
て、１次熱交換を行う第１チューブ群７１を流れる冷媒
の温度と２次熱交換を行う第２チューブ群７２を流れる
冷媒の温度とは相異なる。もし、この熱交換器がガスク
ーラーとして使われるならば、第１チューブ群７１の冷
媒温度は第２チューブ群７２の冷媒温度よりさらに高
い。
【００７２】すなわち、図２０及び図２１に示すよう
に、Ａの状態で流入する冷媒は、１次熱交換後にＢの状
態になり、また２次熱交換後にはＣの状態になる。冷媒
の流入点と流出点間の比体積の差は最終比体積が最初比
体積の３０％であるが、中間リターンポイントのＢでは
最初比体積の６５％になることが分かる。したがって、
ＡからＢまで熱交換を行うチューブ幅とＢからＣまで熱
交換を行うチューブ幅とを変えることができ、低温の冷
媒が流れるＢからＣまでの２次熱交換遂行区域である第
２チューブ群７２のチューブ７０ｂ幅を、高温の冷媒が
流れるＡからＢまでの１次熱交換遂行区域である第１チ
ューブ群７１のチューブ７０ａ幅より狭く形成できる。
以下、このようなチューブ幅の差をさらに詳細に説明す
る。
に、Ａの状態で流入する冷媒は、１次熱交換後にＢの状
態になり、また２次熱交換後にはＣの状態になる。冷媒
の流入点と流出点間の比体積の差は最終比体積が最初比
体積の３０％であるが、中間リターンポイントのＢでは
最初比体積の６５％になることが分かる。したがって、
ＡからＢまで熱交換を行うチューブ幅とＢからＣまで熱
交換を行うチューブ幅とを変えることができ、低温の冷
媒が流れるＢからＣまでの２次熱交換遂行区域である第
２チューブ群７２のチューブ７０ｂ幅を、高温の冷媒が
流れるＡからＢまでの１次熱交換遂行区域である第１チ
ューブ群７１のチューブ７０ａ幅より狭く形成できる。
以下、このようなチューブ幅の差をさらに詳細に説明す
る。
【００７３】図２２は、図２１のＩＩＩ部分を拡大して
示す図面であって、第１チューブ群７１を構成するチュ
ーブ７０ａの幅をＸとし、第２チューブ群７２を構成す
るチューブ７０ｂの幅をＹとする時、ＸをＹより大きく
する。この時、第１チューブ群７１と第２チューブ群７
２のチューブ幅差を大きくしないことが望ましい。なぜ
なら、過度なチューブ幅の減少は冷媒の過度な圧力の降
下を引き起こして冷房性能を落とすからである。
示す図面であって、第１チューブ群７１を構成するチュ
ーブ７０ａの幅をＸとし、第２チューブ群７２を構成す
るチューブ７０ｂの幅をＹとする時、ＸをＹより大きく
する。この時、第１チューブ群７１と第２チューブ群７
２のチューブ幅差を大きくしないことが望ましい。なぜ
なら、過度なチューブ幅の減少は冷媒の過度な圧力の降
下を引き起こして冷房性能を落とすからである。
【００７４】すなわち、図２５のような二酸化炭素冷媒
のｐ−ｈ曲線を見れば、冷媒が圧力降下を起こさない時
の熱交換器内でのガスクーリングは２→３を示し、これ
によって蒸発器から吸収される熱量は４→１のＱ１を示
す。しかし、冷媒が入口と出口とで圧力降下を起こす場
合にはガスクーリングの開始圧力が若干上がって２’か
ら始まってガスクーリングが２’→３’で行われ、蒸発
圧力は若干落ち、さらに過熱度が若干上昇しつつ蒸発曲
線は４’→１’を示す。この際、蒸発器で吸収される熱
量がＱ２になって、Ｑ１より小さくなって冷房性能は劣
る。
のｐ−ｈ曲線を見れば、冷媒が圧力降下を起こさない時
の熱交換器内でのガスクーリングは２→３を示し、これ
によって蒸発器から吸収される熱量は４→１のＱ１を示
す。しかし、冷媒が入口と出口とで圧力降下を起こす場
合にはガスクーリングの開始圧力が若干上がって２’か
ら始まってガスクーリングが２’→３’で行われ、蒸発
圧力は若干落ち、さらに過熱度が若干上昇しつつ蒸発曲
線は４’→１’を示す。この際、蒸発器で吸収される熱
量がＱ２になって、Ｑ１より小さくなって冷房性能は劣
る。
【００７５】これにより、図２１のような熱交換器にお
いて、第１チューブ群７１を構成するチューブ７０ａの
幅Ｘと、第２チューブ群７２を構成するチューブ７０ｂ
の幅Ｙは０．５Ｘ≦Ｙ＜Ｘの関係を満たすことが望まし
い。即ち、低温の冷媒が流れる第２チューブ群７２のチ
ューブ７０ｂ幅を高温の冷媒が流れる第１チューブ群７
１のチューブ７０ａ幅よりは小さくするが、少なくとも
その半分よりは大きくしなければならない。
いて、第１チューブ群７１を構成するチューブ７０ａの
幅Ｘと、第２チューブ群７２を構成するチューブ７０ｂ
の幅Ｙは０．５Ｘ≦Ｙ＜Ｘの関係を満たすことが望まし
い。即ち、低温の冷媒が流れる第２チューブ群７２のチ
ューブ７０ｂ幅を高温の冷媒が流れる第１チューブ群７
１のチューブ７０ａ幅よりは小さくするが、少なくとも
その半分よりは大きくしなければならない。
【００７６】これは必ずしもチューブ幅にのみ限定され
ることではなく、各チューブ内に実際の冷媒が通過する
チューブホールの水力直径でも示しうる。即ち、図２３
及び図２４に示すように、本発明のチューブを、内部に
冷媒が流れる複数の微細管で構成する場合、図２３に示
すように、第１チューブ群７１のチューブ７０ａの微細
管８０ａの水力直径をｘとし、第２チューブ群７２のチ
ューブ７０ｂの微細管８０ｂの水力直径をｙとする時、
これらの関係は
ることではなく、各チューブ内に実際の冷媒が通過する
チューブホールの水力直径でも示しうる。即ち、図２３
及び図２４に示すように、本発明のチューブを、内部に
冷媒が流れる複数の微細管で構成する場合、図２３に示
すように、第１チューブ群７１のチューブ７０ａの微細
管８０ａの水力直径をｘとし、第２チューブ群７２のチ
ューブ７０ｂの微細管８０ｂの水力直径をｙとする時、
これらの関係は
【数２】 ０．５Σｘ≦Σｙ＜Σｘ
を満たすことが望ましい。これは各チューブの水力直径
の和が実際に冷媒が通過する空間であるからである。
の和が実際に冷媒が通過する空間であるからである。
【００７７】また、このようなチューブは、図２４に示
すように、第１チューブ群７１のチューブ７０ａと第２
チューブ群７２のチューブ７０ｂを交互に配することも
できる。このように交互に配される場合には、これを通
過する空気の流れに渦流が形成されて熱交換効率をさら
に高める。前述したように、冷媒の２次熱交換時の比体
積が１次熱交換時の比体積に比べてさらに小さいため
に、さらに狭いチューブ幅をもっても同じ熱交換効率を
保てる。
すように、第１チューブ群７１のチューブ７０ａと第２
チューブ群７２のチューブ７０ｂを交互に配することも
できる。このように交互に配される場合には、これを通
過する空気の流れに渦流が形成されて熱交換効率をさら
に高める。前述したように、冷媒の２次熱交換時の比体
積が１次熱交換時の比体積に比べてさらに小さいため
に、さらに狭いチューブ幅をもっても同じ熱交換効率を
保てる。
【００７８】一方、図１に示すように、独立した隔室を
連通するチューブ５０の列は各々分離されて第１チュー
ブ群５１と第２チューブ群５２とを形成するが、これら
は図２６に示すように、第１チューブ群５１をなすチュ
ーブ５０ａと、第２チューブ群５２をなすチューブ５０
ｂとの間に何らの連結部材無しに分離されるように形成
された分離型管よりなり、図２７に示すように、一体型
チューブからなる。
連通するチューブ５０の列は各々分離されて第１チュー
ブ群５１と第２チューブ群５２とを形成するが、これら
は図２６に示すように、第１チューブ群５１をなすチュ
ーブ５０ａと、第２チューブ群５２をなすチューブ５０
ｂとの間に何らの連結部材無しに分離されるように形成
された分離型管よりなり、図２７に示すように、一体型
チューブからなる。
【００７９】図２７に示すように、一体型チューブ９０
は、第１チューブ群９１をなすチューブ９０ａと、第２
チューブ群９２をなすチューブ９０ｂとの間にブリッジ
９４が形成され、製造段階でこれは一体形成できる。こ
のブリッジ９４の間には貫通孔９５が形成されてチュー
ブ９０ａ，９０ｂ相互間に熱交換が生じないようにす
る。この一体型チューブ９０は各ヘッダパイプに挿入す
るチューブが一体形成されて組立て工程をさらに単純化
する。そして、各チューブ９０ａ，９０ｂの内部は複数
の微細管９３で形成し、内部を流れる冷媒、特に二酸化
炭素冷媒の熱交換効率を高める。
は、第１チューブ群９１をなすチューブ９０ａと、第２
チューブ群９２をなすチューブ９０ｂとの間にブリッジ
９４が形成され、製造段階でこれは一体形成できる。こ
のブリッジ９４の間には貫通孔９５が形成されてチュー
ブ９０ａ，９０ｂ相互間に熱交換が生じないようにす
る。この一体型チューブ９０は各ヘッダパイプに挿入す
るチューブが一体形成されて組立て工程をさらに単純化
する。そして、各チューブ９０ａ，９０ｂの内部は複数
の微細管９３で形成し、内部を流れる冷媒、特に二酸化
炭素冷媒の熱交換効率を高める。
【００８０】次いで、図２７に示すような一体型チュー
ブ７０の製造方法を説明する。図２８に示すような内部
に冷媒が流れるよう多数の微細管９３を備えた第１チュ
ーブ９０ａと、第２チューブ９０ｂ、及びこれらを連結
するブリッジ９４を圧出により一体形成する。この際、
ブリッジ９４は第１及び第２チューブ９０ａ，９０ｂよ
り薄く形成することが望ましいが、これは第１及び第２
チューブ９０ａ，９０ｂ間の熱交換をさらに減らすため
である。
ブ７０の製造方法を説明する。図２８に示すような内部
に冷媒が流れるよう多数の微細管９３を備えた第１チュ
ーブ９０ａと、第２チューブ９０ｂ、及びこれらを連結
するブリッジ９４を圧出により一体形成する。この際、
ブリッジ９４は第１及び第２チューブ９０ａ，９０ｂよ
り薄く形成することが望ましいが、これは第１及び第２
チューブ９０ａ，９０ｂ間の熱交換をさらに減らすため
である。
【００８１】こうして形成されたチューブのブリッジ９
４に、図２９に示すように、所定間隔に貫通孔９５を穿
孔し、これを所望の長さだけ切断する。切断時は、その
両端部を貫通孔９５に位置させなければならない。これ
はチューブをヘッダパイプに挿入可能にするためであ
る。図３０は、切断されたチューブの端部を示すもので
あって、ブリッジ９４に形成された貫通孔９５の両側面
は、第１及び第２チューブ９０ａ，９０ｂの側面と正確
に一致しなくなる。このような状態でヘッダパイプのチ
ューブホールに挿入すれば、挿入時にヘッダパイプに掻
傷が生じてブレージング失敗を引き起こす。したがっ
て、チューブの両端部を後加工により滑らかにする面取
り工程が必要となる。もし、チューブホールの形状が楕
円形である場合には、図３０のように面取り機１００，
１１０により端部を丸めるべきである。特に、チューブ
の内側面の端部９６は面取りして図３１のように滑らか
にすべきである。
４に、図２９に示すように、所定間隔に貫通孔９５を穿
孔し、これを所望の長さだけ切断する。切断時は、その
両端部を貫通孔９５に位置させなければならない。これ
はチューブをヘッダパイプに挿入可能にするためであ
る。図３０は、切断されたチューブの端部を示すもので
あって、ブリッジ９４に形成された貫通孔９５の両側面
は、第１及び第２チューブ９０ａ，９０ｂの側面と正確
に一致しなくなる。このような状態でヘッダパイプのチ
ューブホールに挿入すれば、挿入時にヘッダパイプに掻
傷が生じてブレージング失敗を引き起こす。したがっ
て、チューブの両端部を後加工により滑らかにする面取
り工程が必要となる。もし、チューブホールの形状が楕
円形である場合には、図３０のように面取り機１００，
１１０により端部を丸めるべきである。特に、チューブ
の内側面の端部９６は面取りして図３１のように滑らか
にすべきである。
【００８２】前述したチューブは、別の熱交換を行う２
つの単位チューブ列を備えた熱交換器に装着されるチュ
ーブを中心に説明したが、複数の単位チューブ列を備え
たマルチスラブ方式の熱交換器にも同様に適用できる。
つの単位チューブ列を備えた熱交換器に装着されるチュ
ーブを中心に説明したが、複数の単位チューブ列を備え
たマルチスラブ方式の熱交換器にも同様に適用できる。
【００８３】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が得ら
れる。第１に、二酸化炭素冷媒による熱交換によって外
気との熱交換効率の低下を防止しうる。第２に、二酸化
炭素のように高圧で作動する冷媒においても優れた耐圧
特性を示し、ヘッダパイプの全長に亘って冷媒量の分布
を均一にして全体的に熱交換器の性能を大幅に向上させ
うる。第３に、ヘッダパイプ内にリターンホールを形成
することによってマルチスラブ方式の熱交換器において
二酸化炭素冷媒の連通を円滑にするか、あるいは冷媒の
分布を均一にしうる。第４に、本発明の熱交換器に採用
されたヘッダパイプの構造は、マルチスラブ方式の熱交
換器はもとより、マルチパス方式の熱交換器にも適用で
きるので、熱交換器の全体的な縦横の長さは縮め、幅は
広めることによって二酸化炭素用蒸発器にも使用でき、
よって二酸化炭素用ヒートポンプにガスクーラー及び蒸
発器として同時に使用できる。第５に、本発明の熱交換
器の構造は二酸化炭素を冷媒として使用する熱交換器は
もとより、他の冷媒を使用する熱交換器にも適用でき
る。第６に、二酸化炭素のように温度によって比体積が
顕著に変わる冷媒を使用するに当たって、冷房性能を余
り落とさずに熱交換器の小型・軽量化が可能となる。第
７に、二酸化炭素用熱交換器における複数のチューブを
単一工程で組立てられ、このチューブを既存の設備でも
容易に製造できて生産性を向上できる。
れる。第１に、二酸化炭素冷媒による熱交換によって外
気との熱交換効率の低下を防止しうる。第２に、二酸化
炭素のように高圧で作動する冷媒においても優れた耐圧
特性を示し、ヘッダパイプの全長に亘って冷媒量の分布
を均一にして全体的に熱交換器の性能を大幅に向上させ
うる。第３に、ヘッダパイプ内にリターンホールを形成
することによってマルチスラブ方式の熱交換器において
二酸化炭素冷媒の連通を円滑にするか、あるいは冷媒の
分布を均一にしうる。第４に、本発明の熱交換器に採用
されたヘッダパイプの構造は、マルチスラブ方式の熱交
換器はもとより、マルチパス方式の熱交換器にも適用で
きるので、熱交換器の全体的な縦横の長さは縮め、幅は
広めることによって二酸化炭素用蒸発器にも使用でき、
よって二酸化炭素用ヒートポンプにガスクーラー及び蒸
発器として同時に使用できる。第５に、本発明の熱交換
器の構造は二酸化炭素を冷媒として使用する熱交換器は
もとより、他の冷媒を使用する熱交換器にも適用でき
る。第６に、二酸化炭素のように温度によって比体積が
顕著に変わる冷媒を使用するに当たって、冷房性能を余
り落とさずに熱交換器の小型・軽量化が可能となる。第
７に、二酸化炭素用熱交換器における複数のチューブを
単一工程で組立てられ、このチューブを既存の設備でも
容易に製造できて生産性を向上できる。
【図１】本発明の実施例の熱交換器を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例の熱交換器を示す斜視図であ
る。
る。
【図３】バッフル構造を有する本発明の他の実施例の熱
交換器を示す斜視図である。
交換器を示す斜視図である。
【図４】バッフル構造を有する本発明の他の実施例の熱
交換器を示す斜視図である。
交換器を示す斜視図である。
【図５】図１の第１ヘッダパイプの実施例の斜視図であ
る。
る。
【図６】図１の第１ヘッダパイプのＩ−Ｉ線の断面図で
ある。
ある。
【図７】隔壁の厚さ比（ｘ）と破断圧力との関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図８】第１ヘッダパイプに形成されたカシメ結合部を
示す図面である。
示す図面である。
【図９】第１ヘッダパイプに形成されたカシメ結合部を
示す図面である。
示す図面である。
【図１０】第１ヘッダパイプに形成されたカシメ結合部
を示す図面である。
を示す図面である。
【図１１】第１ヘッダパイプに形成されたカシメ結合部
を示す図面である。
を示す図面である。
【図１２】第２ヘッダパイプの部分分解斜視図である。
【図１３】第２ヘッダパイプを示す図１のＩＩ−ＩＩ線
の断面図である。
の断面図である。
【図１４】第２ヘッダパイプのリターンホールの相異な
る実施例を示す分解斜視図である。
る実施例を示す分解斜視図である。
【図１５】第２ヘッダパイプのリターンホールの相異な
る実施例を示す分解斜視図である。
る実施例を示す分解斜視図である。
【図１６】第２ヘッダパイプのリターンホールの相異な
る実施例を示す分解斜視図である。
る実施例を示す分解斜視図である。
【図１７】第２ヘッダパイプのリターンホールの相異な
る実施例を示す分解斜視図である。
る実施例を示す分解斜視図である。
【図１８】本発明の第２ヘッダパイプの実施例を示す分
解斜視図である。
解斜視図である。
【図１９】本発明の第２ヘッダパイプの相異なる実施例
を示す分解斜視図である。
を示す分解斜視図である。
【図２０】図２１に示される熱交換器において冷媒の温
度による比体積変化を示すグラフである。
度による比体積変化を示すグラフである。
【図２１】本発明他の実施例に係る熱交換器の斜視図で
ある。
ある。
【図２２】図２１のＩＩＩ部分に対する部分拡大図であ
る。
る。
【図２３】チューブの配置を変えた図２１のＩＶ−ＩＶ
線の断面図である。
線の断面図である。
【図２４】チューブの配置を変えた図２１のＩＶ−ＩＶ
線の断面図である。
線の断面図である。
【図２５】図２１に係る熱交換器において二酸化炭素冷
媒の冷凍サイクルのｐ−ｈグラフである。
媒の冷凍サイクルのｐ−ｈグラフである。
【図２６】本発明の熱交換器のチューブの実施例を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２７】本発明の熱交換器のチューブの別の実施例を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図２８】図２７のチューブの製造方法を示す図面であ
る。
る。
【図２９】図２７のチューブの製造方法を示す図面であ
る。
る。
【図３０】図２７のチューブの製造方法を示す図面であ
る。
る。
【図３１】図２７のチューブの製造方法を示す図面であ
る。
る。
１０ 第１ヘッダパイプ
１１、２１ キャップ
１２ 第１隔室
１４ 第３隔室
２０ 第２ヘッダパイプ
２２ 第２隔室
２４ 第４隔室
３０ 冷媒流入管
４０ 冷媒流出管
５０ チューブ
５１ 第１チューブ群
５２ 第２チューブ群
５１ａ 第１冷媒パス
５２ａ 第２冷媒パス
６０ 放熱フィン
フロントページの続き
(31)優先権主張番号 ２００１−０６７６１４
(32)優先日 平成13年10月31日(2001．10．31)
(33)優先権主張国 韓国（ＫＲ）
(72)発明者 韓 寅 鉄
大韓民国 大田廣域市 大徳區 新一洞
1689−１番地 漢拏空調株式会社内
(72)発明者 朴 昌 鎬
大韓民国 大田廣域市 大徳區 新一洞
1689−１番地 漢拏空調株式会社内
(72)発明者 安 龍 貴
大韓民国 大田廣域市 大徳區 新一洞
1689−１番地 漢拏空調株式会社内
(72)発明者 安 黄 載
大韓民国 大田廣域市 大徳區 新一洞
1689−１番地 漢拏空調株式会社内
Claims (26)
- 【請求項１】 相互に所定の間隔をおいて平行に配さ
れ、隔壁により相互分離された少なくとも２つ以上の隔
室を有する第１及び第２ヘッダパイプと、 前記第１及び第２ヘッダパイプの対向する各隔室を個別
に連通するものであって、冷媒が同時に流れる１つの冷
媒パスを有するチューブ群を少なくとも２つ以上備える
複数のチューブと、 前記第１ヘッダパイプの一側端部に位置した隔室に形成
されて前記第１ヘッダパイプに冷媒を流入させる冷媒流
入管と、 前記隔壁に形成されて隣接する両隔室を相互連通するも
のであって、前記冷媒が前記チューブ群を順次に流れる
ようにする複数のリターンホールと、 前記第１及び第２ヘッダパイプのうち前記冷媒の流れに
よって前記チューブ群のうち最終のチューブ群に連通さ
れたヘッダパイプの隔室に形成されて冷媒を流出させる
冷媒流出管と、 を含んでなることを特徴とする熱交換器。 - 【請求項２】 前記チューブ群のうち相互隣接するチュ
ーブ群間の冷媒パスは、その方向が相反することを特徴
とする請求項１に記載の熱交換器。 - 【請求項３】 前記冷媒流出管が形成された隔室に連通
されたチューブ群は、前記熱交換器に流入する空気流れ
の上流側に配されたことを特徴とする請求項１に記載の
熱交換器。 - 【請求項４】 前記チューブ群は、前記第１ヘッダパイ
プの何れか１つの隔室とこれに対応する第２ヘッダパイ
プの何れか１つの隔室とを連通するチューブ列よりなる
ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。 - 【請求項５】 前記第１及び第２ヘッダパイプの隔室の
うち少なくとも２つ以上の隔室には各隔室を区画するバ
ッフルがさらに備えられたことを特徴とする請求項１に
記載の熱交換器。 - 【請求項６】 前記冷媒流入管及び冷媒流出管は、同じ
隔室に形成することを特徴とする請求項５に記載の熱交
換器。 - 【請求項７】 前記冷媒流入管及び冷媒流出管は、各々
第１ヘッダパイプの相異なる隔室に形成することを特徴
とする請求項５に記載の熱交換器。 - 【請求項８】 前記第１ヘッダパイプ及び第２ヘッダパ
イプの隔室は、ほぼ円形であることを特徴とする請求項
１に記載の熱交換器。 - 【請求項９】 前記隔壁の横断面は、前記第１ヘッダパ
イプ及び第２ヘッダパイプの他部の横断面より厚いこと
を特徴とする請求項１に記載の熱交換器。 - 【請求項１０】 前記隔壁の横断面は、前記他部の横断
面より１．５倍ないし２．５倍の厚さを有することを特
徴とする請求項９に記載の熱交換器。 - 【請求項１１】 前記リターンホールは、ほぼ円形であ
ることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。 - 【請求項１２】 前記リターンホールは、ほぼ長方形で
あることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。 - 【請求項１３】 前記リターンホールは、ヘッダパイプ
の長手方向に沿って配列されたことを特徴とする請求項
１に記載の熱交換器。 - 【請求項１４】 前記第１ヘッダパイプ及び第２ヘッダ
パイプは、圧出またはプレス加工され、前記チューブが
挿通されるスリットが備えられたヘッダと、圧出または
プレス加工されたタンクとが相互ブレージングされて形
成されたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。 - 【請求項１５】 前記隔壁は、前記第１及び第２ヘッダ
パイプの各タンク及びヘッダのうち少なくとも１つに一
体形成されたことを特徴とする請求項１４に記載の熱交
換器。 - 【請求項１６】 前記第１及び第２ヘッダパイプは、少
なくとも１つ以上のカシメ結合部を備えることを特徴と
する請求項１４に記載の熱交換器。 - 【請求項１７】 前記カシメ結合部は、前記ヘッダ及び
タンクのうち少なくとも１つと前記隔壁との間に備えら
れたことを特徴とする請求項１６に記載の熱交換器。 - 【請求項１８】 前記隔壁は、別途の部材よりなって前
記第１及び第２ヘッダパイプの内壁にブレージングされ
たことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。 - 【請求項１９】 前記チューブ幅は、前記チューブ群別
に変り、各チューブ群を流れる冷媒の温度によって相異
なることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。 - 【請求項２０】 高温の冷媒が流れるチューブ群のチュ
ーブ幅が、低温の冷媒が流れるチューブ群のチューブ幅
より広く形成されたことを特徴とする請求項１９に記載
の熱交換器。 - 【請求項２１】 前記高温の冷媒が流れるチューブ群の
チューブ幅をＸとし、前記低温の冷媒が流れるチューブ
群のチューブ幅をＹとする時、前記ＸとＹは 【数１】０．５Ｘ≦Ｙ＜Ｘ の関係を満たすことを特徴とする請求項２０に記載の熱
交換器。 - 【請求項２２】 前記各チューブは複数の微細管を備
え、前記高温の冷媒が流れるチューブ群のチューブの微
細管水力直径をｘとし、前記低温の冷媒が流れるチュー
ブ群のチューブの微細管水力直径をｙとする時、前記ｘ
とｙは 【数２】０．５Σｘ≦Σｙ＜Σｘ の関係を満たすことを特徴とする請求項２０に記載の熱
交換器。 - 【請求項２３】 相互に所定の間隔をおいて平行に配さ
れた第１及び第２ヘッダパイプと、 前記第１及び第２ヘッダパイプを連通するものであっ
て、複数の貫通孔を有するブリッジにより連結された相
互隣接する複数のチューブと、 前記第１ヘッダパイプの一側端部に形成されて前記第１
ヘッダパイプに冷媒を流入させる冷媒流入管と、 前記第１及び第２ヘッダパイプのうち何れか１つに形成
され、冷媒を流出させる冷媒流出管と、を含んでなるこ
とを特徴とする熱交換器。 - 【請求項２４】 前記ブリッジは、前記チューブより薄
く形成されたことを特徴とする請求項２３に記載の熱交
換器。 - 【請求項２５】 前記第１及び第２ヘッダパイプは、隔
壁により相互分離された少なくとも２つ以上の隔室を有
し、前記チューブは、前記第１及び第２ヘッダパイプの
対向する各隔室を個別的に連通することを特徴とする請
求項２３に記載の熱交換器。 - 【請求項２６】 前記各隔室は、前記各ヘッダパイプの
長手方向に沿って延びた少なくとも２つの空間に分割さ
れ、前記各チューブは、前記各隔室の空間に連通された
ことを特徴とする請求項２５に記載の熱交換器。
Applications Claiming Priority (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2001-060974 | 2001-09-29 | ||
| KR1020010060974A KR100790382B1 (ko) | 2001-09-29 | 2001-09-29 | 열교환기용 튜브의 제조방법 |
| KR1020010060975A KR100825709B1 (ko) | 2001-09-29 | 2001-09-29 | 열교환기 |
| KR2001-060975 | 2001-09-29 | ||
| KR1020010060973A KR100825708B1 (ko) | 2001-09-29 | 2001-09-29 | 이산화탄소용 열교환기 |
| KR2001-060973 | 2001-09-29 | ||
| KR2001-067614 | 2001-10-31 | ||
| KR1020010067614A KR100638488B1 (ko) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | 이산화탄소용 열교환기 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003121092A true JP2003121092A (ja) | 2003-04-23 |
Family
ID=27483528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002285707A Pending JP2003121092A (ja) | 2001-09-29 | 2002-09-30 | 熱交換器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6745827B2 (ja) |
| EP (1) | EP1298401A3 (ja) |
| JP (1) | JP2003121092A (ja) |
| CN (1) | CN1280603C (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| DE10257767A1 (de) * | 2002-12-10 | 2004-06-24 | Behr Gmbh & Co. Kg | Wärmeübertrager |
| DE10315371A1 (de) * | 2003-04-03 | 2004-10-14 | Behr Gmbh & Co. Kg | Wärmeübertrager |
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