JP2005106328A - 熱交換装置 - Google Patents

熱交換装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2005106328A
JP2005106328A JP2003337294A JP2003337294A JP2005106328A JP 2005106328 A JP2005106328 A JP 2005106328A JP 2003337294 A JP2003337294 A JP 2003337294A JP 2003337294 A JP2003337294 A JP 2003337294A JP 2005106328 A JP2005106328 A JP 2005106328A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat exchange
air flow
flow direction
heat
heat exchanger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003337294A
Other languages
English (en)
Inventor
Takenori Sakamoto
武則 坂本
Yusuke Iino
祐介 飯野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanden Corp
Original Assignee
Sanden Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanden Corp filed Critical Sanden Corp
Priority to JP2003337294A priority Critical patent/JP2005106328A/ja
Priority to EP04255603A priority patent/EP1519133A3/en
Priority to CN 200410095131 priority patent/CN1629590A/zh
Publication of JP2005106328A publication Critical patent/JP2005106328A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F28D1/02Heat-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
    • F28D1/04Heat-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
    • F28D1/053Heat-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 the conduits being straight
    • F28D1/0535Heat-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 the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05391Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits combined with a particular flow pattern, e.g. multi-row multi-stage radiators
    • 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
    • F28D1/02Heat-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
    • F28D1/04Heat-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
    • F28D1/0408Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
    • F28D1/0417Multi-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
    • 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
    • F28D1/02Heat-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
    • F28D1/04Heat-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
    • F28D1/0408Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
    • F28D1/0426Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to the large body of fluid, e.g. with interleaved units or with adjacent heat exchange units in common air flow or with units extending at an angle to each other or with units arranged around a central element
    • F28D1/0435Combination of units extending one behind the other
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/126Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element consisting of zig-zag shaped fins
    • F28F1/128Fins with openings, e.g. louvered fins
    • 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
    • F28F9/26Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
    • F28F9/262Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2215/00Fins
    • F28F2215/04Assemblies of fins having different features, e.g. with different fin densities

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)

Abstract

【課題】熱交換器を空気流れ方向に対し2列に配置し熱交換媒体の流れを2列に分割した構造を前提とし、2列トータルの望ましい最大熱交換量を維持しつつ、空気流れに対し装置全体として通気抵抗を低減可能な熱交換装置を提供する。
【解決手段】対向配置された一対のヘッダーパイプと、該ヘッダーパイプ間に、各端部が各ヘッダーパイプにそれぞれ連通しヘッダーパイプの軸方向に所定間隔をもって配列された複数の熱交換チューブと、各隣接熱交換チューブ間に配置され、熱交換チューブ延設方向に所定ピッチを有するように形成されたコルゲートタイプのフィンとを備えた熱交換器を、空気流れ方向に対し前後に2列に配置し、熱交換媒体を両熱交換器間で直列に流すようにした熱交換装置において、熱交換媒体の入口を空気流れ方向下流側の熱交換器に設けるとともに、熱交換媒体の出口を空気流れ方向上流側の熱交換器に設け、空気流れ方向上流側の熱交換器の前記フィンのピッチを、空気流れ方向下流側の熱交換器の前記フィンのピッチよりも大きくしたことを特徴とする熱交換装置。
【選択図】図1

Description

本発明は、空気流れ方向前後に熱交換器を2列に配置して熱交換媒体を直列に流すようにした熱交換装置に関し、とくに、装置全体として良好な熱交換性能を確保しつつ、通気抵抗を低減することが可能で、自動車用空調装置等の限定されたスペース内に設置することが要求される場合等に用いて好適な熱交換装置に関する。
空気流れ方向に対し熱交換器を前後に2列に配置し、両熱交換器間に熱交換媒体を直列に流して、熱交換媒体の流れを2列に分割した熱交換装置が知られている(たとえば、特許文献1)。この特許文献1に記載の構造は、空気流れ方向に対し前後に2列に流れを分割したフラットチューブ型の熱交換器を配置し、熱交換チューブ1個当たりの熱交換媒体流通用穴の流路断面積は空気流れ方向上流側、下流側とも同一にするが、熱交換チューブの幅を空気流れ方向上流側>空気流れ方向下流側とし、熱交換媒体流通用穴の数を、空気流れ方向上流側を偶数とし、空気流れ方向下流側を上流側の数−2ケとすることを特徴としている。この構造は、2列に熱交換媒体の流れを分割した熱交換装置の場合、空気流れ方向上流側の熱交換チューブでは下流側に比べより活発に熱交換が行われることに着目し、上流側の熱交換チューブにおける熱交換媒体の循環量を増加させ、装置全体としての熱交換性能の向上をはかるようにしたものである。
一方、特許文献2には、フラットチューブ型の熱交換器において、熱交換チューブ内を空気流れ方向上流側と下流側で異なる流路に区画し、上記特許文献1とは逆に、空気流れ方向下流側の流路断面積を上流側流路断面積よりも大きくし、下流側の熱交換媒体循環量を増加させることにより、2列流路の熱交換量をバランスさせるようにした構造が開示されている。
特許第3371071号公報 特開平4−73599号公報
しかし、上記のような、空気流れ方向に対し2列に熱交換媒体の流れを分割した熱交換装置では、一般に、空気流れ方向に対し1列の熱交換媒体流れの熱交換器に比べ、空気流れ方向の厚さが増加し、空気流通の際の圧力損失が増大する。また、上記特許文献1の構造では、熱交換チューブの形状が2種類となるため、型費、管理費、製造工数が増加し、製造コストが高くなる。
近年、自動車用空調装置用の熱交換器には、益々小型化が要求されており、同時に空調性能、効率の向上も求められている。空調性能、効率の向上には、熱交換器の効率を向上させることが最も望ましいが、それには限界がある。そのため、要求を満たすためには、熱交換器の大きさを大きくすることになるが、車両レイアウトの都合上、簡単には大きくできない。そこで、次善策として、熱交換器の厚さを増すという方法が考えられる。この場合、単に熱交換器の厚さを増す方法と、薄い熱交換器を空気流れ方向に対し2列に重ねて配置する方法とが考えられ、後者の方法が効果的な方法と考えられる。しかし、薄い熱交換器を単純に2列に重ねた場合、1列の場合に比べ、通気抵抗が2倍に増加する。通気抵抗が増加すると、たとえば凝縮器の場合、とくに低車速時(クーリングファン作動時、とくにアイドリング時)に、
(1)一般に凝縮器の後方に位置するラジエータに熱害を与える、
(2)凝縮器自体に熱害を与える、
等の問題を発生するおそれがある。
そこで本発明の課題は、とくに熱交換器を空気流れ方向に対し2列に配置し熱交換媒体の流れを2列に分割した構造を前提とし、2列トータルの望ましい最大熱交換量を維持しつつ、空気流れに対して装置全体として通気抵抗を低減することが可能な熱交換装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係る熱交換装置は、対向配置された一対のヘッダーパイプと、該ヘッダーパイプ間に、各端部が各ヘッダーパイプにそれぞれ連通しヘッダーパイプの軸方向に所定間隔をもって配列された複数の熱交換チューブと、各隣接熱交換チューブ間に配置され、熱交換チューブ延設方向に所定ピッチを有するように形成されたコルゲートタイプのフィンとを備えた熱交換器を、空気流れ方向に対し前後に2列に配置し、熱交換媒体を両熱交換器間で直列に流すようにした熱交換装置において、熱交換媒体の入口を空気流れ方向下流側の熱交換器に設けるとともに、熱交換媒体の出口を空気流れ方向上流側の熱交換器に設け、空気流れ方向上流側の熱交換器の前記フィンのピッチを、空気流れ方向下流側の熱交換器の前記フィンのピッチよりも大きくしたことを特徴とするものからなる(第1の本発明形態)。つまり、コルゲートタイプのフィンのピッチを2列に配置された熱交換器で互いに異ならしめ、上流側のフィンピッチをより大きくし(疎にし)、下流側のフィンピッチをより小さくする(密にする)。
この熱交換装置においては、空気流れ方向上流側の熱交換器の前記フィンのピッチ/空気流れ方向下流側の熱交換器の前記フィンのピッチが1.1〜1.3の範囲内に設定されていることが好ましい。
また、本発明に係る熱交換装置は、対向配置された一対のヘッダーパイプと、該ヘッダーパイプ間に、各端部が各ヘッダーパイプにそれぞれ連通しヘッダーパイプの軸方向に所定間隔をもって配列された複数の熱交換チューブと、各隣接熱交換チューブ間に配置され、熱交換チューブ延設方向に所定ピッチを有するように形成されたコルゲートタイプのフィンとを備え、該フィンに空気流れ方向に所定ピッチを有するように複数のルーバを配列した熱交換器を、空気流れ方向に対し前後に2列に配置し、熱交換媒体を両熱交換器間で直列に流すようにした熱交換装置において、熱交換媒体の入口を空気流れ方向下流側の熱交換器に設けるとともに、熱交換媒体の出口を空気流れ方向上流側の熱交換器に設け、空気流れ方向上流側の熱交換器の前記フィンに設けられたルーバのピッチを、空気流れ方向下流側の熱交換器の前記フィンに設けられたルーバのピッチよりも大きくしたことを特徴とするものからなる(第2の本発明形態)。つまり、フィンに設けられるルーバのピッチを2列に配置された熱交換器で互いに異ならしめ、上流側のルーバピッチをより大きくし(疎にし)、下流側のルーバピッチをより小さくする(密にする)。
また、本発明に係る熱交換装置は、対向配置された一対のヘッダーパイプと、該ヘッダーパイプ間に、各端部が各ヘッダーパイプにそれぞれ連通しヘッダーパイプの軸方向に所定間隔をもって配列された複数の熱交換チューブと、各隣接熱交換チューブ間に配置され、熱交換チューブ延設方向に所定ピッチを有するように形成されたコルゲートタイプのフィンとを備え、該フィンに空気流れ方向に所定ピッチを有するように複数のルーバを配列した熱交換器を、空気流れ方向に対し前後に2列に配置し、熱交換媒体を両熱交換器間で直列に流すようにした熱交換装置において、熱交換媒体の入口を空気流れ方向下流側の熱交換器に設けるとともに、熱交換媒体の出口を空気流れ方向上流側の熱交換器に設け、空気流れ方向上流側の熱交換器の前記フィンに設けられたルーバの立ち上がり角度を、空気流れ方向下流側の熱交換器の前記フィンに設けられたルーバの立ち上がり角度よりも小さくしたことを特徴とするものからなる(第3の本発明形態)。つまり、フィンに設けられるルーバの立ち上がり角度を2列に配置された熱交換器で互いに異ならしめ、上流側のルーバ立ち上がり角度をより小さくし、下流側のルーバ立ち上がり角度をより大きくするのである。
さらに、本発明では、上記各構造を組み合わせることもできる。すなわち、本発明に係る熱交換装置は、対向配置された一対のヘッダーパイプと、該ヘッダーパイプ間に、各端部が各ヘッダーパイプにそれぞれ連通しヘッダーパイプの軸方向に所定間隔をもって配列された複数の熱交換チューブと、各隣接熱交換チューブ間に配置され、熱交換チューブ延設方向に所定ピッチを有するように形成されたコルゲートタイプのフィンとを備え、該フィンに空気流れ方向に所定ピッチを有するように複数のルーバを配列した熱交換器を、空気流れ方向に対し前後に2列に配置し、熱交換媒体を両熱交換器間で直列に流すようにした熱交換装置において、熱交換媒体の入口を空気流れ方向下流側の熱交換器に設けるとともに、熱交換媒体の出口を空気流れ方向上流側の熱交換器に設け、
(A)空気流れ方向上流側の熱交換器の前記フィンのピッチを、空気流れ方向下流側の熱交換器の前記フィンのピッチよりも大きくした構造、
(B)空気流れ方向上流側の熱交換器の前記フィンに設けられたルーバのピッチを、空気流れ方向下流側の熱交換器の前記フィンに設けられたルーバのピッチよりも大きくした構造、および、
(C)空気流れ方向上流側の熱交換器の前記フィンに設けられたルーバの立ち上がり角度を、空気流れ方向下流側の熱交換器の前記フィンに設けられたルーバの立ち上がり角度よりも小さくした構造のうち、
少なくとも2つの構造を併せ持つことを特徴とするものからなる。
このような本発明に係る熱交換装置においては、まず、熱交換媒体の入口を空気流れ方向下流側の熱交換器に設け、熱交換媒体の出口を空気流れ方向上流側の熱交換器に設けて、熱交換媒体を両熱交換器間で直列に流すようにすることにより、望ましい最良の2列トータルの熱交換量を得ることが可能になる。そして、第1の本発明形態においては、空気流れ方向上流側のフィンピッチを疎、下流側のフィンピッチを密にすることにより、望ましい2列トータルの熱交換量を維持しつつ、装置全体としての通気抵抗(空気流通時の圧力損失)を低減することができる。とくに低車速時、後述の性能比較に示すように、フィンピッチが空気流れ方向上流側:下流側=1:1の場合と同等の熱交換性能を維持しつつ、通気抵抗低減することができる。また、第2の本発明形態においては、空気流れ上流側のルーバピッチを疎、下流側のルーバピッチを密にすることにより、望ましい2列トータルの熱交換量を維持しつつ、装置全体としての通気抵抗を低減することができる。また、第3の本発明形態においては、空気流れ上流側のルーバ立ち上がり角を小、下流側のルーバ立ち上がり角度を大にすることにより、望ましい2列トータルの熱交換量を維持しつつ、装置全体としての通気抵抗を低減することができる。さらに、たとえば、これら第1、第2、第3の本発明形態のいずれかが設計的に制限を受けるような場合、これら形態を適宜2つ以上組み合わせることが可能である。このような組み合わせ形態においても、望ましい2列トータルの熱交換量を維持しつつ、装置全体としての通気抵抗を低減することができる。
このように、本発明に係る熱交換装置によれば、空気流れ方向に熱交換器を2列に配置した形態において、望ましい2列トータルの熱交換量を維持しつつ、装置全体としての通気抵抗を低減することができる。とくに、本発明を自動車用空調装置に適用した場合、低車速時にこの改良性能を効果的に発揮させることができる。中でも、凝縮器に本発明を適用した場合、前述したようなラジエータへの熱害、凝縮器自体への熱害の問題を解消することが可能になる。
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図1および図2は、本発明の第1実施態様に係る熱交換装置1を示している。該第1実施態様は前述の第1の本発明の形態に対応している。熱交換装置1は、空気流れ2の方向に前後に2列に配置された、空気流れ方向上流側の熱交換器3と下流側の熱交換器4とを有している。各熱交換器3、4は、対向配置された一対のヘッダーパイプ5a、6aおよび5b、6bと、該ヘッダーパイプ5a、6a間および5b、6b間に、各端部が各ヘッダーパイプ5a、6aおよび5b、6bにそれぞれ連通し、ヘッダーパイプ5a、6aおよび5b、6bの軸方向に所定間隔をもって配列された複数の熱交換チューブ7a、7bと、各隣接熱交換チューブ7a、7b間に配置され、隣接熱交換チューブ7a、7bの延設方向に所定ピッチを有するように形成されたコルゲートタイプのフィン8a、8bとを備えている。2列に配置された熱交換器3、4のうち、空気流れ方向下流側の熱交換器4のヘッダーパイプ6bに熱交換媒体の入口9が設けられ、空気流れ方向上流側の熱交換器3のヘッダーパイプ6aに熱交換媒体の出口10が設けられている。熱交換器4内を通過した熱交換媒体は、ヘッダーパイプ5bから連結パイプ11を介して空気流れ方向上流側の熱交換器3のヘッダーパイプ5aに流入し、熱交換器4から熱交換器3へと直列に流れるようになっている。
このような熱交換装置1において、本実施態様では、空気流れ方向上流側の熱交換器3のフィン8aのピッチが、空気流れ方向下流側の熱交換器4のフィン8bのピッチよりも大きくされている。つまり、上流側のフィン8aのピッチが相対的に疎とされ、下流側のフィン8bのピッチが相対的に密にされている。
上記熱交換装置1においては、熱交換器3、4が空気流れ方向に対して前後に2列に配置され、熱交換媒体が熱交換器4から熱交換器3へと直列に流されることにより、装置全体として望ましい熱交換量が確保される。そして、この望ましい熱交換量が確保されつつ、装置全体としての通気抵抗が小さく抑えられる。
この熱交換装置1の性能を、上流側(前列)のフィンピッチと下流側(後列)のフィンピッチが同じ(つまり、1:1)にされた場合と比較して、図3〜図5を参照しながら説明する。図3は、通気抵抗線図を示しており、熱交換装置1の前面風速(つまり、空気流の熱交換器3への流入速度)Vcと、通気抵抗Paとの関係を、前列側フィンピッチと後列側フィンピッチとが、1:1、1.15:1、1.25:1の場合について示している。
また、図4、図5は、熱交換性能線図を示している。図4は、前面風速Vcと、熱交換性能Qcとの関係を、図5は、通気抵抗Paと、熱交換性能Qcとの関係を、それぞれ前列フィンピッチと後列フィンピッチとが、1:1、1.15:1、1.25:1の場合について示している。
図3から明らかなように、フィンピッチ1:1の場合に比べ1.15:1、1.25:1は、全前面風速域(つまり、全車速域)において通気抵抗Paが低減されている。また、図4から明らかなようにフィンピッチ1:1に対し、1.15:1、1.25:1の場合は、前面風速Vcが大きくなると、前面風速当たりの熱交換性能Qcは若干劣るが、前面風速小(たとえば、アイドリング時)の場合は、同等の熱交換性能Qcを発揮できる。また、図5から明らかなように、フィンピッチ1:1の場合に比べ1.15:1、1.25:1は、全通気抵抗域において通気抵抗当たりの熱交換性能Qcを向上できる。
すなわち、第1実施態様に係る熱交換装置1においては、熱交換器3、4の2列トータルの望ましい最大熱交換量を維持しつつ、装置1全体としての通気抵抗を低減することができる。また、熱交換装置1を自動車用空調装置に適用した場合には、低速走行時、アイドリング時等にこの改良性能を発揮させることができる。とくに凝縮器に本発明を適用すれば、前述のようなラジエータへの熱害、凝縮器自体への熱害の問題を解消できる。
図6は、本発明の第2実施態様に係る熱交換装置12を示しており、前述の第2の本発明の形態に対応している。熱交換装置12は、空気流れ2に対して上流側の熱交換器13と、下流側の熱交換器14とを有している。熱交換器13、14は、ヘッダ(図示略)の軸方向(図6の上下方向)に所定間隔をもって配列された複数の熱交換チューブ15a、15bと、各隣接熱交換チューブ15a、15b間に配置されコルゲードタイプのフィン16a、16bとを有している。なお、その他の構成、たとえば熱交換媒体の入口出口等は、図1、図2に示した構成と実質的に同じである。
フィン16a、16bには空気流れ2方向に沿ってルーバ17a、17bが所定間隔をもって複数配置されている。また、本実施態様では、空気流れ方向上流側の熱交換器13のルーバ17aのピッチが、空気流れ方向下流側の熱交換器14のルーバ17bのピッチよりも大きくなっている。つまり、上流側のルーバ17aのピッチが相対的に疎とされ、下流側のフィン17bのピッチが相対的に密にされている。
本実施態様においても、熱交換器13、14が空気流れ2方向に対して前後に2列に配置され、熱交換媒体が熱交換器14から熱交換器13へと直列に流されることにより、装置12全体としての望ましい熱交換量が確保される。また、本実施態様においては、上流側のルーバ17aのピッチを疎、下流側のルーバ17bのピッチは密にされているので、装置12への空気の入口部における圧損が低減され、装置12全体としての通気抵抗を低減できる。また、熱交換装置12を自動車用空調装置に適用した場合には、低速走行時、アイドリング時等にこの改良性能を発揮させることができる。とくに凝縮器に本発明を適用すれば、前述のようなラジエータへの熱害、凝縮器自体への熱害の問題を解消できる。
図7は、本発明の第3実施態様に係る熱交換装置の空気流れ2方向上流側のフィン18aと、下流側のフィン18bとの断面を示している。本実施態様は、前述の第3の本発明の形態に対応している。フィン18a、18bにはルーバ19a、19bが設けられている。なお、その他の構成は、図1、図2に示した構成と実質的に同一である。
上流側のルーバ19aと、下流側のルーバ19bは同数であるが、本実施態様においては両者の立ち上がり角度が異なっている。すなわち、図7に示すように、空気流れ2方向の上流側のフィン18aに設けられたルーバ19aの立ち上がり角度αは、空気流れ2方向の下流側のフィン18bに設けられたルーバ19bの立ち上がり角度βよりも小さく(すなわち、α<β)構成されている。
本実施態様においても、2つの熱交換器が空気流れ2方向に前後に2列に配置され、熱交換媒体が下流側の熱交換器から上流側の熱交換器へと直列的に流されることにより、装置全体としての望ましい熱交換量が確保される。また、本実施態様においては、上流側のルーバ19aの立ち上がり角度αは、下流側のルーバ19bの立ち上がり角度βよりも小さくなっているので、装置全体としての通気抵抗を低減できる。
上記第1実施態様〜第3実施態様は、前述のように単独でも十分に本発明の目的、すなわち望ましい2列トータルの熱交換量を維持しつつ、装置全体としての通気抵抗を低減することができるが、上記実施態様は適宜2つ以上組み合わせることも可能であり、このような組み合わせをすれば本発明の目的をより効果的に達成できる。また、設計上等の理由から、上記いずれかの実施形態の実施が不可能である場合にも、他の実施態様を適宜組み合わせることにより確実に本発明の目的を達成することができる。
本発明は、空気流れ方向に熱交換器を2列に配置して熱交換媒体を直列に流すようにした熱交換装置に適用可能であり、とくに、車両用空調装置における冷凍システムの熱交換装置として好適なものである。
本発明の第1実施態様に係る熱交換装置の全体斜視図である。 図1の熱交換装置の熱交換媒体の流れを示す流路図である。 図1の熱交換装置の下流側熱交換器のフィンピッチに対し上流側熱交換器のフィンピッチを変更した場合の前面風速Vcと通気抵抗Paとの関係を示すグラフである。 図1の熱交換装置の下流側熱交換器のフィンピッチに対し上流側熱交換器のフィンピッチを変更した場合の前面風速Vcと熱交換性能Qcとの関係を示すグラフである。 図1の熱交換装置の下流側熱交換器のフィンピッチに対し上流側熱交換器のフィンピッチを変更した場合の通気抵抗Paと熱交換性能Qcとの関係を示すグラフである。 本発明の第2実施態様に係る熱交換装置の上流側熱交換器のフィンルーバの設置状態と下流側熱交換器のフィンルーバとの設置状態とを示す側面図である。 本発明の第3実施態様に係る熱交換装置の部分拡大断面図である。
符号の説明
1、12 熱交換装置
2 空気流れ
3、13 上流側熱交換器
4、14 下流側熱交換器
5a、5b、6a、6b ヘッダーパイプ
7a、7b、15a、15b 熱交換チューブ
8a、8b、16a、16b、18a、18b フィン
9 熱交換媒体の入口
10 熱交換媒体の出口
11 連結パイプ
17a、17b、19a、19b ルーバ

Claims (4)

  1. 対向配置された一対のヘッダーパイプと、該ヘッダーパイプ間に、各端部が各ヘッダーパイプにそれぞれ連通しヘッダーパイプの軸方向に所定間隔をもって配列された複数の熱交換チューブと、各隣接熱交換チューブ間に配置され、熱交換チューブ延設方向に所定ピッチを有するように形成されたコルゲートタイプのフィンとを備えた熱交換器を、空気流れ方向に対し前後に2列に配置し、熱交換媒体を両熱交換器間で直列に流すようにした熱交換装置において、熱交換媒体の入口を空気流れ方向下流側の熱交換器に設けるとともに、熱交換媒体の出口を空気流れ方向上流側の熱交換器に設け、空気流れ方向上流側の熱交換器の前記フィンのピッチを、空気流れ方向下流側の熱交換器の前記フィンのピッチよりも大きくしたことを特徴とする熱交換装置。
  2. 対向配置された一対のヘッダーパイプと、該ヘッダーパイプ間に、各端部が各ヘッダーパイプにそれぞれ連通しヘッダーパイプの軸方向に所定間隔をもって配列された複数の熱交換チューブと、各隣接熱交換チューブ間に配置され、熱交換チューブ延設方向に所定ピッチを有するように形成されたコルゲートタイプのフィンとを備え、該フィンに空気流れ方向に所定ピッチを有するように複数のルーバを配列した熱交換器を、空気流れ方向に対し前後に2列に配置し、熱交換媒体を両熱交換器間で直列に流すようにした熱交換装置において、熱交換媒体の入口を空気流れ方向下流側の熱交換器に設けるとともに、熱交換媒体の出口を空気流れ方向上流側の熱交換器に設け、空気流れ方向上流側の熱交換器の前記フィンに設けられたルーバのピッチを、空気流れ方向下流側の熱交換器の前記フィンに設けられたルーバのピッチよりも大きくしたことを特徴とする熱交換装置。
  3. 対向配置された一対のヘッダーパイプと、該ヘッダーパイプ間に、各端部が各ヘッダーパイプにそれぞれ連通しヘッダーパイプの軸方向に所定間隔をもって配列された複数の熱交換チューブと、各隣接熱交換チューブ間に配置され、熱交換チューブ延設方向に所定ピッチを有するように形成されたコルゲートタイプのフィンとを備え、該フィンに空気流れ方向に所定ピッチを有するように複数のルーバを配列した熱交換器を、空気流れ方向に対し前後に2列に配置し、熱交換媒体を両熱交換器間で直列に流すようにした熱交換装置において、熱交換媒体の入口を空気流れ方向下流側の熱交換器に設けるとともに、熱交換媒体の出口を空気流れ方向上流側の熱交換器に設け、空気流れ方向上流側の熱交換器の前記フィンに設けられたルーバの立ち上がり角度を、空気流れ方向下流側の熱交換器の前記フィンに設けられたルーバの立ち上がり角度よりも小さくしたことを特徴とする熱交換装置。
  4. 対向配置された一対のヘッダーパイプと、該ヘッダーパイプ間に、各端部が各ヘッダーパイプにそれぞれ連通しヘッダーパイプの軸方向に所定間隔をもって配列された複数の熱交換チューブと、各隣接熱交換チューブ間に配置され、熱交換チューブ延設方向に所定ピッチを有するように形成されたコルゲートタイプのフィンとを備え、該フィンに空気流れ方向に所定ピッチを有するように複数のルーバを配列した熱交換器を、空気流れ方向に対し前後に2列に配置し、熱交換媒体を両熱交換器間で直列に流すようにした熱交換装置において、熱交換媒体の入口を空気流れ方向下流側の熱交換器に設けるとともに、熱交換媒体の出口を空気流れ方向上流側の熱交換器に設け、
    (A)空気流れ方向上流側の熱交換器の前記フィンのピッチを、空気流れ方向下流側の熱交換器の前記フィンのピッチよりも大きくした構造、
    (B)空気流れ方向上流側の熱交換器の前記フィンに設けられたルーバのピッチを、空気流れ方向下流側の熱交換器の前記フィンに設けられたルーバのピッチよりも大きくした構造、および、
    (C)空気流れ方向上流側の熱交換器の前記フィンに設けられたルーバの立ち上がり角度を、空気流れ方向下流側の熱交換器の前記フィンに設けられたルーバの立ち上がり角度よりも小さくした構造のうち、
    少なくとも2つの構造を併せ持つことを特徴とする熱交換装置。
JP2003337294A 2003-09-29 2003-09-29 熱交換装置 Pending JP2005106328A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003337294A JP2005106328A (ja) 2003-09-29 2003-09-29 熱交換装置
EP04255603A EP1519133A3 (en) 2003-09-29 2004-09-16 Heat exchanging apparatus
CN 200410095131 CN1629590A (zh) 2003-09-29 2004-09-29 热交换装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003337294A JP2005106328A (ja) 2003-09-29 2003-09-29 熱交換装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005106328A true JP2005106328A (ja) 2005-04-21

Family

ID=34191564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003337294A Pending JP2005106328A (ja) 2003-09-29 2003-09-29 熱交換装置

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1519133A3 (ja)
JP (1) JP2005106328A (ja)
CN (1) CN1629590A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009127937A (ja) * 2007-11-22 2009-06-11 Denso Corp 熱交換器
JP2013242126A (ja) * 2012-05-18 2013-12-05 Modine Manufacturing Co 熱交換器、および熱を移動させる方法
JP2014001896A (ja) * 2012-06-19 2014-01-09 Sanden Corp 熱交換器

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200847914A (en) * 2007-05-02 2008-12-01 Cooligy Inc Micro-tube/multi-port counter flow radiator design for electronic cooling applications
CN101806550B (zh) * 2010-03-24 2014-02-19 三花控股集团有限公司 微通道换热器
CN101871708B (zh) * 2010-07-08 2012-03-28 三花丹佛斯(杭州)微通道换热器有限公司 换热装置和制冷系统
FR2995397B1 (fr) * 2012-09-10 2014-08-22 Valeo Systemes Thermiques Intercalaire d'echangeur de chaleur.
JPWO2014207785A1 (ja) * 2013-06-28 2017-02-23 三菱重工業株式会社 熱交換器、熱交換器構造体、及び、熱交換器用のフィン
JP6106546B2 (ja) * 2013-07-10 2017-04-05 カルソニックカンセイ株式会社 熱交換装置
KR20150094954A (ko) * 2014-02-12 2015-08-20 엘지전자 주식회사 열교환기
WO2016036732A1 (en) * 2014-09-05 2016-03-10 Carrier Corporation Frost tolerant microchannel heat exchanger for heat pump and refrigeration applications
JP6432539B2 (ja) * 2016-02-12 2018-12-05 株式会社デンソー インタークーラ
CN109070697B (zh) 2016-06-01 2021-10-08 株式会社电装 蓄冷热交换器
JP2019128090A (ja) * 2018-01-24 2019-08-01 東芝キヤリア株式会社 熱交換器及び冷凍サイクル装置
CN108716762B (zh) * 2018-04-24 2020-08-25 青岛海尔空调器有限总公司 换热器及空调器
CN108679887A (zh) * 2018-07-19 2018-10-19 泰铂(上海)环保科技股份有限公司 一种新型蒸发器

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5529116A (en) * 1989-08-23 1996-06-25 Showa Aluminum Corporation Duplex heat exchanger
JP2984326B2 (ja) 1990-07-13 1999-11-29 サンデン株式会社 熱交換器
JPH05322478A (ja) * 1991-10-24 1993-12-07 Nippondenso Co Ltd 熱交換器
JPH06221787A (ja) * 1993-01-29 1994-08-12 Nippondenso Co Ltd 熱交換器
JPH09159311A (ja) * 1995-12-08 1997-06-20 Toshiba Corp 冷蔵庫用熱交換器
US6170565B1 (en) * 1996-12-04 2001-01-09 Zexel Corporation Heat exchanger
US6209628B1 (en) * 1997-03-17 2001-04-03 Denso Corporation Heat exchanger having several heat exchanging portions
JP4690605B2 (ja) * 2001-09-06 2011-06-01 株式会社ティラド コルゲートフィン型熱交換器
JP2004125346A (ja) * 2002-10-07 2004-04-22 Denso Corp 熱交換器
JP4037241B2 (ja) * 2002-10-24 2008-01-23 カルソニックカンセイ株式会社 コルゲートフィン

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009127937A (ja) * 2007-11-22 2009-06-11 Denso Corp 熱交換器
JP4674602B2 (ja) * 2007-11-22 2011-04-20 株式会社デンソー 熱交換器
JP2013242126A (ja) * 2012-05-18 2013-12-05 Modine Manufacturing Co 熱交換器、および熱を移動させる方法
JP2014001896A (ja) * 2012-06-19 2014-01-09 Sanden Corp 熱交換器

Also Published As

Publication number Publication date
EP1519133A3 (en) 2006-03-08
CN1629590A (zh) 2005-06-22
EP1519133A2 (en) 2005-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6213196B1 (en) Double heat exchanger for vehicle air conditioner
EP2236972B1 (en) Fin for heat exchanger and heat exchanger using the fin
KR100821180B1 (ko) 열교환기용 방열핀
JP4952196B2 (ja) 熱交換器
JP2005106328A (ja) 熱交換装置
US20070240865A1 (en) High performance louvered fin for heat exchanger
US20090173480A1 (en) Louvered air center with vortex generating extensions for compact heat exchanger
JP4946348B2 (ja) 空気熱交換器
US20100263847A1 (en) Microchannel heat exchanger
US20130199760A1 (en) Heat exchanger assembly having split mini-louvered fins
US20130153174A1 (en) Microchannel heat exchanger fin
US20090173479A1 (en) Louvered air center for compact heat exchanger
JP2008298391A (ja) 熱交換器コア熱交換器、および冷凍サイクル装置の蒸発器
US20070267187A1 (en) Heat Exchanger
JP2006084078A (ja) 細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニット
US20060266503A1 (en) Heat transfer fin, heat exchanger, evaporator and condenser for use in car air-conditioner
JP2006194576A (ja) エバポレータ
KR20060012303A (ko) 열교환기용 핀, 열교환기, 응축기, 및 증발기
JPH04369396A (ja) オイルクーラー
JP4358961B2 (ja) エバポレータ用フィン
JP2009299923A (ja) 熱交換器
JP2003083690A (ja) コルゲートフィン型熱交換器
KR100606332B1 (ko) 공조기기의 열교환기용 납작튜브
JP2005003350A (ja) 熱交換器用フィン、熱交換器、凝縮器及び蒸発器
JP6509593B2 (ja) フィンチューブ熱交換器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20060120

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071120

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080314