JP2010175241A - ２種類の流体のための熱交換器、特に空調装置のための蓄積蒸発器 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換器の組み立てを容易にする。
【解決手段】熱交換器（１０）は、第１流体（Ｆ₁）のための第１室（４２）、および第２流体（Ｆ₂）のための第２室（４４）の境界を定める少なくとも１つのヘッダー箱（１２、１４）と、前記収集箱（１２、１４）内で終端し、前記収集箱（１２、１４）の第１室（４２）に連通する少なくとも１つの第１管（１８）、および前記収集箱（１２、１４）の第２室（４４）に連通する少なくとも１つの第２管（２０）とを有する、前記管のコア（１６）とを備え、前記第１管（１８）は、第２管（２０）に結合され、前記第１管（１８）と第２管（２０）との間で熱交換を可能にするモジュール（２２）を形成している。一定のピッチ（Ｐ）だけ離間した収集箱（１２、１４）の挿入孔（３４）に、前記第１管（１８）の端部（３０）と前記第２管（２０）の端部（３２）とを交互に嵌合できるように、前記第２管（２０）の端部（３２）は、前記第１管（１８）の前記端部（３０）に対してオフセットしている。
【選択図】図２

Description

本発明は、熱交換器に関し、特に自動車用熱交換器に関する。

より詳細には、本発明は、各々が第１流体のための第１室および第２流体のための第２室の境界を定める互いに対向する２つの収集箱（ヘッダー）と、２つの収集箱の第１室に連通する第１管および２つの収集箱の第２室に連通する第２管とを含み、２つの収集箱の間に挿入された管のコアとを備え、各第１管は、第２管に接合され、第１管と第２管との間で熱交換を可能にするモジュールを形成し、モジュールを、積み重ねて、管のコアを流れる第３流体が通過できるように互いに離間してある熱交換器に関する。

かかる熱交換器は、例えばフランス国特許出願明細書第FR2861166号が教示するように、特に自動車用の暖房、換気および／または空調装置の一部となっている。

自動車におけるこのような特殊な用途では、熱交換器を、例えば空調蒸発器とし、この蒸発器を冷却剤が通過し、空気流を冷却すると共に、車両の内部へ送られる冷却された空気を発生するようになっている。

この熱交換器を、暖かい流体が通過する暖房用放熱器とすることもでき、この場合、この放熱器は、通常、自動車の機関の冷却ループ内に設置され、空気流を加熱し、自動車の内部へ送られる暖かい空気を発生するようになっている。

上記タイプの熱交換器では、冷却剤、すなわち熱交換流体である第１流体は、第２流体と熱を交換することができる。この第２流体は、蓄積流体であるが、コアの上を流れる第３流体は、自動車の内部に送るべき空気流からなっている。

古典的な空調回路の場合には、流体は冷却剤であり、この冷却剤は、圧縮器と、使用される冷却剤に従って決まる凝縮機またはガス冷却器と、膨張弁と、蒸発器とを、この順序で通過し、蒸発器を通過した後に圧縮器へ戻る。蒸発器では、冷却剤は、空気流から熱を受けることによって、液相または液相／気相状態から気相状態に変化し、これにより空気流は冷却される。かかる回路では、Ｒ１３４Ａとして知られているようなフッ化炭化水素から成る冷却剤が通過する。

超臨界サイクルに従って作動する冷却剤、例えば二酸化炭素（ＣＯ₂）が通過する空調回路も知られている。

公知の蒸発器の欠点は、空気流を冷却する蒸発器の容量が、圧縮器の作動および空調回路内の冷却剤の循環に応じて決まるということである。換言すれば、圧縮器が一旦停止すると、空気流は、それ以上冷却されないことになる。

ほとんどの自動車では、圧縮器はエンジンによって駆動されるので、エンジンが停止すると、圧縮器も停止する。

現在特に空気汚染規格を満たすために、ニュートラルギアのとき、または停車しているときには、内燃機関が停止し、内燃機関が停止すると、空調も停止するようになっている自動車が製造されている。内燃機関の停止は、圧縮器を停止させることとなるので、空調回路内の冷却剤の循環も停止する。その結果、数秒の空気の流れの後に、空調された空気流がなくなるので、乗客は不快になってしまう。

従来、自動車の内燃機関によって駆動されるポンプによって、熱交換流体が循環させられるため、熱交換器が加熱用放熱器である場合にも同様の問題が生じ得る。従って、内燃機関が停止すると、ポンプは停止し、流体の循環も停止される。この結果、特に外部温度が極めて低いときに、不快となる。

本明細書の導入部に記載したタイプの熱交換器では、蓄積流体となっている第２流体が存在することによって、これらの欠点を解消できる。

この第２流体は、自動車の機関が作動しているときに、（解放熱による）低温または熱のいずれかの蓄積を可能にし、機関が停止されたときに、自動車内部において、この低温または熱の回収を可能にする。

フランス国特許出願第FR2863044号は、累積流体を使用する同じ原理で作動するが、単一の収集箱が設けられており、各モジュールは、２つのＵ字管を含むような熱交換器について述べている。

フランス国特許出願第FR2861166号および同FR2863044号に記載の熱交換器は、全体として満足できるものであるが、その組み立てには、収集箱内に管を挿入する上で問題がある。

更に、収集箱を製造する際に、第１流体と第２流体とを分配できるようにするための多数の部品が必要となる。

本発明は、特に上記欠点を克服するものである。

したがって、本発明は、モジュールを形成する第１管と第２管とが、実質的にそれらの全長にわたって接触しており、第２管は、一定のピッチだけ離間した収集箱の挿入孔に、第１管の端部と第２管の端部とが交互に嵌合されるように、第１管の端部に対してオフセットした端部を有する、冒頭に記載したタイプの熱交換器を提案するものである。

従って、単一モジュールでは、第１管と第２管とは、これらの管が含む第１流体と第２流体との間の熱の交換を可能にするように接合されているが、第２管の端部は、第１管の対応する端部に対してカーブし、オフセット、すなわち中心がずらされており、この中心のずれは、収集箱の挿入孔のピッチに対応している。従って、収集箱が一定のピッチで２つずつ離間した挿入孔を有する状態で、これら２つの収集箱の間にモジュールを積み重ね、挿入できる。

換言すれば、別の挿入孔に隣接する挿入孔に、モジュールの第１管を挿入することができ、次に別の挿入孔に隣接するモジュールの第２管の端部が挿入される。

本発明の別の特徴によれば、第１管は、両端のうちの一端から他端へ直線状の本体を有する。更に第２管は、曲げられて、オフセットした２つの端部で終端する直線状の本体を有する。第２管の端部は、バヨネット状に曲げられていることが好ましい。

本発明の別の好ましい実施形態では、収集箱は、第１管および第２管のために挿入孔が設けられている収集板と、第２管の端部に対する停止体を形成し、第２管と流体連通する第２室の境界を定め、第１管の端部のための開口部を含む、収集箱に対向して配置された第２分配板と、第１管の端部に対する停止体を形成し、第１管と流体連通する第１室の境界を定める、第２分配板に対向して配置された第１分配板と、第２分配板と反対に第１分配板に対向して配置された閉鎖組立体とを備えている。

従って、収集箱は、少なくとも４つの部品、すなわち直列に配置された収集板と、第２分配板と、第１分配板と、閉鎖組立体とから形成されている。

この閉鎖組立体は、単一部品として製造できるが、この閉鎖組立体は、第１分配板に対して配置された中間板と、第１分配板をカバーし、所定の流路に従って第１分配板内で第１流体を分配させるための室を共に構成する蓋とを含んでいることが好ましい。

単なる例として示した次の記載においては、添付図面を参照する。

本発明に係わる熱交換器の正面図である。

図１の熱交換器の部分略断面図である。

図１の熱交換器の収集箱のうちの１つの分解斜視図である。

図１の熱交換器の収集箱のうちの１つの第２分配板を示す。

図１の熱交換器の収集箱のうちの１つの第１分配板を示す。

図１の熱交換器の収集箱のうちの他方の第２分配板を示す。

図１の熱交換器の収集箱のうちの他方の第１分配板を示す。

図１の熱交換器の４つの連続する組み立てステップのうちの１つを略図で示す。

図１の熱交換器の４つの連続する組み立てステップのうちの１つを略図で示す。

図１の熱交換器の４つの連続する組み立てステップのうちの１つを略図で示す。

図１の熱交換器の４つの連続する組み立てステップのうちの１つを略図で示す。

図１の熱交換器の第１管の断面図である。

図１の熱交換器の第２管の断面図である。

次の詳細な説明は、蓄積流体を貯蔵できるようにする空調用蒸発器として製造される熱交換器に関するものであるが、本発明は、この特定の用途だけに限定されず、加熱用放熱器もカバーするものであることを理解されたい。

図１に示す熱交換器１０は、互いに対向する２つの収集箱１２および１４を有し、この例では、便宜上これらの箱を、上部収集箱１２および下部収集箱１４と呼ぶ。

これら２つの収集箱１２と１４との間には、コア１６が挿入されている。このコアは、熱交換器１０のコアを形成し、第１管１８および第２管２０を有している。各第１管１８は、第２管２０に接合されており、１つのモジュール２２を形成している。

波形スペーサ２４は、隣接する２つのモジュール２２の間に配置されたディスラプターおよび領域を形成し、コア１６の上を流れる流体、特に空気流による熱交換器のための表面を広くしている。

第１管１８には、第１流体Ｆ₁が通過するようになっており、この第１流体Ｆ₁は、この例では冷却剤から成っている。第２管２０は、第２流体Ｆ₂を有し、この第２流体は、この例では蓄積流体、より詳細には、低温蓄積流体から成っている。最後に、コアには空気である第３流体Ｆ₃が流れ、波形スペーサ２４のレベルでモジュール２２の間を通過する。

第２流体Ｆ₂は、第２管２０内では静止していてもよいし、または第２管２０内で循環してもよく、第２管２０は、第２流体Ｆ₂の循環領域に結合されている。

第１流体Ｆ₁は、熱交換器１０内で、入口マニホールド２６から出口マニホールド２８へ循環するようになっている。この例では、このマニホールドは、収集箱１２と接続されている。図１の実施形態によれば、第２流体Ｆ₂は、熱交換器内に貯蔵されたままである。

図１および図２から分かるように、モジュール２２では、第１管１８と第２管２０とは、形状が実質的に同一となっている。第１管１８および第２管２０は、互いに平行に配置された２つの広い面を有し、第１管１８および第２管２０のこれら広い面は、狭い面で互いに接合されている。

第１管１８と第２管２０とは、それぞれの広い面のうちの１つに沿って全長にわたって接触している。この例における各第１管１８は、端部３０のうちの一方から他方まで、直線状となっている本体を有する。

しかしながら、第２管２０の端部３２は、第１管１８の端部３０に対して中心がずれている。第２管２０の端部３２は、カーブしており、オフセットしている。

このように形成してあるので、収集箱１２および１４にそれぞれ設けられた挿入孔３４内に、第１管１８の端部３０と第２管２０の端部３２を交互に嵌合することが可能となる。図２には、収集箱１２の挿入孔３４が示されており、この収集箱１４にも、同様の挿入孔が設けられているということが分かると思う。

図２は、図１にも示されている一定のピッチＰで、２つずつ離間した挿入孔３４を示す。

これら各挿入孔３４は、カラー３６によって囲まれている。このカラー３６は、第１管１８の端部３０と第２管２０の端部３２とを、それぞれの挿入孔３４内に、同時に容易に挿入しうるようにするための下部面取り部を有していることが好ましい。

挿入孔３４とカラー３６とは、上部収集箱１２の収集板３８内に形成されている。下部収集箱１４も、同様の収集板４０を有し、この収集板４０は、図１に示すように、同様の挿入孔３４、およびカラー３６（図示せず）を有している。第２管２０の各端部３２は、第１管１８の端部３０に対してオフセットしている。第２管２０の端部３２も、上記と同じように、オフセットしている。すなわち、中心がずれるよう変形され、カーブされている。

バヨネット状をした２回の曲げにより、管２０の端部のオフセット、すなわち中心のずれを生じさせることが好ましい。したがって、第２管２０の各端部３２は、実際の第２管２０の本体の軸方向と平行な方向に延びている。

収集箱１２は、第１管１８の各端部と連通する、第１流体Ｆ₁を循環させるための第１室４２、および第２管２０の各端部と連通し、第２流体Ｆ₂を循環させるための第２室４４の境界を定めている。収集箱１４も、同様の室を備えている。

本明細書で使用する「室」なる用語は、単一部品、または複数の部品から製造でき、対応する管の端部と連通する流体を含むようになっている内部空間を意味する。

この例では、第２流体は、移動しない蓄積流体、すなわち貯蔵流体であり、従って熱交換器は、静的な貯蔵機能を発揮する。しかしながら、ダイナミックな貯蔵機能を発揮するように、第２流体は移動してもよい。

次に、収集箱１４の構造は、収集箱１２の構造と同一であることを理解した上で、図２および図３を参照して、収集箱１２の構造について説明する。

既に述べたように、収集箱１２は、収集板３８を備え、この収集板３８には、第１管１８の端部３０および第２管２０の端部３２が嵌合される挿入孔３４が設けられている。

収集板３８に対向するように第２流体Ｆ₂の分配板４６、すなわち第２分配板４６が配置されており、この板は、第２管２０の端部３２に対する停止体を形成している。この第２流体Ｆ₂の分配板４６は、第２流体Ｆ₂の分配を保証し、よってこの分配板４６は、第２室４４の境界を共に構成する第２開口部７８を備え、これら第２開口部７８には、第２管２０の端部３２が挿入されている。更に、第２流体Ｆ₂の分配板４６は、第１管１８の端部３０が挿入される第１開口部８０を備えている。

分配板４６に対向して、第１流体Ｆ₁の別の分配板５０、すなわち第１分配板５０が配置されている。この第１流体Ｆ₁の分配板５０は、第１管１８の端部３０のための停止体を形成すると共に、第１流体Ｆ₂の分配を保証している。第１流体Ｆ₁の分配板５０は、同時に第１室４２の境界を定めている。このように、第１流体Ｆ₁の分配板５０は、共に第１室４２の境界を定める開口部８２を備え、この開口部８２には、第１管１８の端部３０が挿入されている。

第１流体Ｆ₁の分配板５０には、この分配板５０に対して配置された閉鎖組立体５２が重ねられている。この閉鎖組立体５２は、第２流体Ｆ₂の分配板４６の反対側に配置されている。

図示の例によれば、閉鎖組立体５２は、中間板５４と蓋５６とを備えている。

このような構成により、第１管１８は第１室４２と連通し、他方、第２管２０は第２室４４と連通するようになっている。これによって、どのケースにおいても、流体連通を保証できるようになっている。

図３の分解図を検討すれば、収集箱１２の構造をより良好に理解できると思う。収集板３８は、挿入孔３４の２つの列を備え、これら挿入孔の列には、第１管１８と第２管２０とを交互に含むモジュール２２の２つの列を嵌合することができる。

収集板３８は、クランプ用タブ６０が設けられた長手方向の２つの立ち上がったエッジ５８を備え、これらタブは、蓋５６のそれぞれの周辺エッジに対して折り曲げられ、収集箱１２を形成するすべての機素を、相互にクランプされた状態に保持するようになっている。

入口マニホールド２６および出口マニホールド２８は、第１流体Ｆ₁に対する第１入口および第１出口をそれぞれ構成している。これら入口マニホールド２６および出口マニホールド２８は、収集板３８および第１流体Ｆ₁の分配板４６を通して、収集箱１２の第１室４２と連通している。

上記とは異なり、別の実施形態では、入口マニホールド２６および出口マニホールド２８を、それぞれ収集箱１２および収集箱１４に配置することも可能である。

この実施形態によれば、第１の入口２６および第１の出口２８は、同じ収集箱１２上に配置され、これらは、収集板３８内に配置された開口部６２および６４、更に第１流体Ｆ₁の分配板４６の開口部６６および６８を通って、収集箱１２の第１室４２と連通している。

更に、収集箱１２および１４は、それぞれ、図１に示す第２の入口７０および第２の出口７２を有し、熱交換器１０内での第２流体Ｆ₂の調整を可能にしている。第２の入口７０および第２の出口７２は、収集板３８および４０のうちの少なくとも１つを通して、第２の室４４のうちの少なくとも１つと連通している。

この実施形態によれば、第２の入口７０は、収集板３８内に配置され、第２の出口７２は、収集板４０内に配置されている。これら第２の入口７０および第２の出口７２は、既に述べたように、移動しない流体となっている第２の流体の不動化を可能にするように閉じられた孔となる。

図４は、収集箱１２の第２流体Ｆ₂の分配板４６の構造を示す。この第２流体Ｆ₂の分配板４６は、全体の形状が長方形となっており、一方の端に、第１流体Ｆ₁を通過させるための開口部６６および６８を備えている。この第２流体Ｆ₂の分配板４６は、第２の入口７０と連通し、第２流体Ｆ₂を導入するための入口開口部７４も備えている。

入口開口部７４は、第２開口部７８を提供する長手方向チャンネル７６に接続されており、このチャンネルと共に、第２室４４を構成するようになっている。特に好ましい態様では、長手方向チャンネル７６は、第２流体Ｆ₂の分配板４６の中心部分内に配置されており、長手方向チャンネル７６は、第２流体Ｆ₂の分配板４６の対称軸を構成している。かかる配置によって、長手方向チャンネル７６の両側に、第２開口部７８を配置することが可能となっている。

第２開口部７８は、第１開口部８０と交互に配置されており、これら第１開口部８０を、第１管１８の端部が貫通している。

第１開口部８０および第２開口部７８の、形状は、第１管１８および第２管２０の断面とそれぞれ対応している。この実施形態によれば、第１開口部８０および第２開口部７８は、長円形状となっている。第１開口部８０および第２開口部７８は、２つの平行な列に従って配置することが好ましい。

図５は、図４内の第２流体Ｆ₂の分配板４６と関連する第１流体Ｆ₁の分配板５０を示している。この第１流体Ｆ₁の分配板５０は、第２流体Ｆ₂の分配板４６の第１開口部８０にそれぞれ連通し、第１流体Ｆ₂を通過させるための開口部８２を備え、第２流体Ｆ₂の分配板４６は、第１流体Ｆ₁の流体板５０と関連している。第１流体Ｆ₁の分配板５０の開口部８２は、形状が第１管１８の断面に対応する開口部となっている。この実施形態によれば、第１流体Ｆ₁の分配板５０の開口部８２は、長円形状となっている。これらの開口部８２は、２本の平行な列に従って配置されている。

図４では、第２流体Ｆ₂が占める領域を、ハッチングにより略示している。第１流体Ｆ１が占める領域には、図４または図５では、ハッチングがつけられていない。

図６および図７は、収集箱１２に対向する収集箱１４の第２流体Ｆ₂の分配板８４、および第１流体Ｆ１の分配板８６を、それぞれ示している。

収集箱１４の第２流体Ｆ₂の分配板８４は、収集箱１２の第２流体Ｆ₂の分配板４６の構造と類似した構造となっている。この第２流体Ｆ₂の分配板８４は、開口部８８も備え、この開口部は、第２開口部９２を提供する長手方向チャンネル９０を提供し、第２室を形成するようになっている。

長手方向チャンネル９０は、特に好ましい態様では、第２流体Ｆ２の分配板８４の中心部分内に配置されている。この長手方向チャンネル９０は、第２流体Ｆ₂の分配板８４の対称軸を構成し、かかる配置によって、長手方向チャンネル７０の両側に第２開口部７８を配置することが可能となっている。

第２開口部９２は、第１流体Ｆ₁のための第１開口部９４と交互に配置されており、この第１開口部を、第１管１８の端部が貫通している。

第２流体Ｆ２が占める領域は、ハッチングで示されているが、他方、第１流体Ｆ１が占める領域には、ハッチングはつけられていない。

図７に示す第１分配板８６は、第１流体Ｆ₁のための開口部９８を有し、これら開口部９８は、第２流体Ｆ₂の分配板８４の第１開口部９４とそれぞれ連通している。第２流体Ｆ₂の分配板８４は、第１分配板８６と関連している。開口部９８は、２つの平行な列に従って配置されている。

第２流体Ｆ２の分配板８４の開口部９２、９４と、第１流体Ｆ₁の分配板８６の開口部９８とは、形状が、第１管１８の横断面、および第２管２０の横断面とそれぞれ対応した開口部となっている。この実施形態によれば、開口部９２、９４および９８は、長円形状となっている。

収集箱１２のうちの図３に示すような中間板５４および蓋５６は、第１流体Ｆ₁に対して異なる循環路を構成するように配置されている。この場合、中間板５４は、細長いチャンネル９６を有し、蓋５６は、細長いチャンネル９６に対応する細長い突起９９を有し、収集箱１２の長手方向に循環通路を構成している。

収集箱１４も、同様の構成である。これらの構成により、蒸発器の技術分野で周知のように、第１流体Ｆ₁は、Ｕ字路に従って第１層を循環し、次に第２Ｕ字路に従って、第２層を循環することが可能となっている。

図８Ａ〜図８Ｄは、本発明に係わる熱交換器１０を組み立てる種々のステップを示している。

第１ステップでは、第１のシリーズの第１管１８を位置決めすることにより、コア１６を形成する（図８ａ）。

第２ステップでは、第２管２０の本体に対してオフセットするように、予め端部がカーブされている第１のシリーズの第２管２０を位置決めする（図８ｂ）。

第３ステップでは、隣接する２つのモジュール２２の間に波形スペーサ２４を配置する（図８ｃ）。

第４ステップでは、管１８の端部３０および管２０の端部３２が、例えば２つの収集箱１２および１４の挿入孔３４のピッチに対応する、所望するピッチＰだけ離間するように、積層体の方向にコアを圧縮する。

最後に、第５ステップ（図８ｄ）において、予め組み立てられている２つの収集箱１２および１４の挿入孔３４内に、管１８の端部３０および管２０の端部３２を同時に挿入する。この作業は、管１８および２０の方向にあるコア１６の方向に２つの収集箱１２と１４を一体にすることにより実行する。

上記の組み立て方法によれば、モジュール２２の２つの列を同時に取り付け、コア１６の厚さの方向、例えば流体Ｆ３の方向に、単一スペーサ２４を、隣接する２つのモジュール２２の間に挿入する。

上記方法とは異なり、管１８および２０の列の各々に対応する２つのハーフコアを形成することも可能である。この場合、波形スペーサ２４の挿入を中断する。従って、熱交換器１０を構成するように、類似する第２のハーフコアに接合される第１ハーフコアを形成することが可能である。かかる方法は、収集箱１２および１４が２つの部品から形成されている場合に特に好ましい。

熱交換器１０の種々の部品は、適当な鑞付けオーブン内で１回の作業で鑞付けすることにより、熱交換器の組み立てが可能となるように、アルミまたはアルミをベースとする合金から製造することが好ましい。

複数の重ねられた板を組み立てることによって得られる収集箱１２、および１４の構造体により、冷却剤が特に１５０バールの大きさの高い圧力で超臨界サイクルで作動するＣＯ₂タイプの流体となっているときは、高い抵抗力を得ることが可能となる。種々の部品が、３００バールの高いバースト圧に耐えられることが必要である。

上記の例では、流体を超臨界流体、特にＲ７４４としても知られる二酸化炭素（ＣＯ₂）またはサブ臨界流体、特にフッ化化合物、特にＲ１３４ａと表示される冷却剤とすることができる。更に、他の代替流体と共に本発明を使用することもできる。

更にこの構造体は、従来技術の相当する蒸発器のプロフィルに類似した全体のプロフィルを維持できるようにしている。

図９に示すように、第１管１８は、押し出し成形により製造でき、この第１管１８は、特に高い冷却剤の圧力に耐えることができる複数のチャンネル１００を備えている。熱交換流体が通過するようになっている第２管２０では、図１０に示すような平坦な管を使用することができる。第２管２０は、所望の場合、その内側に波形ブレード１０２を収容し、熱ブリッジ機能を保証することができる。

当然ながら、この管の構造は、その都度、対応する流体のタイプに適合させる。波形スペーサを鑞付けできるようにする２つの対向する平坦な面を有する細長い断面を有する管を使用することが望ましい。

本発明の熱交換器が、好ましくは０〜１０℃の間、好ましくは４〜８℃の間の融点を有する蓄積流体を構成する第２流体用の貯蔵蒸発器であるとき、第２流体は、少なくとも１５０ｋＪ／ｋｇの溶融エンタルピーを有することが好ましい。第２流体は、テトラデカン、パラフィン、水和塩、および共融混合物から有利に選択できる。

本発明は、上に一例として詳細に説明したような貯蔵蒸発器内での特定の使用だけに限定されるものではない。本発明は、他のタイプの熱交換器、特に自動車の車室のための暖房用放熱器にも使用できる。

更に上記の例は、２つの収集箱が設けられた熱交換器であるが、いわゆるＵ字形の流体循環管に関連する単一収集箱が設けられた熱交換器を想到することも可能である。コア内に管の多数の列が設けられているとき、Ｕ字形の循環が生じる。すなわち、互いに対向する２本の管に、逆方向に流体が進入する循環が生じるか、またはＩ字形の循環、すなわち互いに対向する２本の管内を、同一方向に流れる流体の循環が生じ得る。

当然ながら、本発明は、一例として述べた上記実施形態だけに限定されず、特許請求の範囲に関連して、上に述べた種々の実施形態の組み合わせに関して、当業者が想到できる別の代替案も含むものである。

１０ 熱交換器
１２、１４ 収集ボックス
１６ コア
１８ 第１管
２０ 第２管
２２ モジュール
２４ 波形スペーサ
２６ 入口マニホールド
２８ 出口マニホールド
３０、３２ 端部
３４ 挿入孔
３６ カラー
３８、４０ 収集板
４２ 第１室
４４ 第２室
４６ 分配板
５０ 第１分配板
５２ 閉鎖組立体
５４ 中間板
５６ 蓋
５８ エッジ
６２、６４、６６、６８ 開口部
７０ 第２入口
７２ 第２出口
７４ 入口開口部
７６ チャンネル
７８ 第２開口部
８０ 第１開口部
８２ 開口部
８４、８６ 分配板
８８ 開口部
９０ チャンネル
９２、９４、９８ 開口部
９６ チャンネル
９９ 突起
Ｆ₁ 第1流体
Ｆ₂ 第2流体
Ｆ₃ 第3流体

Claims (19)

1. 第１流体（Ｆ₁）のための第１室（４２）および第２流体（Ｆ₂）のための第２室（４４）の境界を定める少なくとも１つの収集箱（１２、１４）と、前記収集箱（１２、１４）内に接続し、前記収集箱（１２、１４）の第１室（４２）に連通する少なくとも１つの第１管（１８）および前記収集箱（１２、１４）の第２室（４４）に連通する少なくとも１つの第２管（２０）とを含む、前記管（１８、２０）のコア（１６）とを備え、前記第１管（１８）は、前記第２管（２０）に接合され、前記第１管（１８）と前記第２管（２０）との間で熱交換を可能にするモジュール（２２）を形成し、前記コア（１６）は、第３流体（Ｆ₃）が前記管（１８、２０）の前記コア（１６）を通過できるように離間した少なくとも２つの積み重ねられたモジュール（２２）を含む熱交換器（１０）において、
   前記モジュール（２２）の第１管（１８）と第２管（２０）とは、実質的にそれらの全長にわたって接触しており、一定のピッチ（Ｐ）だけ離間した収集箱（１２、１４）の挿入孔（３４）に、前記第１管（１８）の端部（３０）と前記第２管（２０）の端部（３２）とが交互に嵌合されるように、前記第２管（２０）は、前記第１管（１８）の端部（３０）に対してオフセットした端部（３２）を有することを特徴とする熱交換器（１０）。
2. 前記第１管（１８）および／または前記第２管（２０）は、直線状の本体を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器（１０）。
3. 前記第２管（２０）の端部（３２）は、バヨネット状に曲げられていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器（１０）。
4. 前記収集箱（１８、２０）は、前記第１管（１８）および前記第２管（２０）のための挿入孔（３４）が設けられている収集板（３８、４０）と、前記第２管（２０）と連通する第２室（４４）の境界を定めると共に、前記第１管（１８）の端部（３０）のための開口部（８０）を含む第２分配板（４６、８４）とを備えることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の熱交換器（１０）。
5. 前記第２分配板（４６、８４）は、前記第２管（２０）の前記端部（３２）のための停止体を形成することを特徴とする請求項４に記載の熱交換器（１０）。
6. 前記収集箱（１８、２０）は、前記第１管（１８）と流体で連通する前記第１室（４２）の境界を定める第１分配板（５０、８６）を備えることを特徴とする請求項４または５に記載の熱交換器（１０）。
7. 前記第１分配板（５０、８６）は、前記第１管（１８）の前記端部（３０）のための停止体を形成することを特徴とする請求項６に記載の熱交換器（１０）。
8. 前記収集箱（１８、２０）は、前記第２分配板（４６、８４）に対向する閉鎖組立体（５２）を備えることを特徴とする請求項４〜７のうちのいずれか１項に記載の熱交換器（１０）。
9. 前記閉鎖組立体（５２）は、中間板（５４）と、蓋（５６）とを含み、前記第１分配板（５０；８６）をカバーし、所定のパスに従って前記第１分配板（５０；８６）内で前記第１流体（Ｆ₁）を分配させるための室を共に構成していることを特徴とする請求項８に記載の熱交換器（１０）。
10. 前記収集箱（１８、２０）は、前記収集板（３８、４０）を介して、更に前記第２分配板（４６、８４）を介して、前記第１室（４２）と連通する前記第１流体（Ｆ₁）のための第１の入口（２６）と、第１の出口（２８）とを有することを特徴とする請求項４〜９のいずれか１項に記載の熱交換器（１０）。
11. 前記第１入口（２６）および前記第１出口（２８）は、同じ収集箱（１２）上に配置されており、前記収集板（３８）の開口部（６２、６４）を介し、更に前記収集箱（１２）の前記第１分配板（４６）の開口部（６６、６８）を介し、前記収集箱（１２）の前記第１室（４２）と連通していることを特徴とする請求項１０に記載の熱交換器（１０）。
12. 前記第１の入口（２６）および前記第１の出口（２８）は、互いに対向するよう、２つの収集箱（１２、１４）上に配置されており、前記収集板（３８）の開口部（６２、６４）を介し、更に前記収集箱（１２、１４）の前記それぞれの第２分配板（４６）の開口部（６６、６８）を介し、前記収集箱（１２、１４）の前記それぞれの第１室（４２）と連通していることを特徴とする請求項１０に記載の熱交換器（１０）。
13. 前記収集箱（１２、１４）は、前記収集板（３８、４０）を介して、前記第２室（４４）と連通する前記第２流体（Ｆ₂）のための第２入口（７０）および第２出口（７２）を有することを特徴とする請求項４〜１１のいずれか１項に記載の熱交換器（１０）。
14. 前記第２入口（７０）および前記第２出口（７２）は、互いに対向するよう、２つの収集箱（１２、１４）上にそれぞれ配置されており、前記それぞれの収集板（３８、４０）の開口部を介して、前記収集箱（１２、１４）の第２室（４４）とそれぞれ連通していることを特徴とする請求項１３に記載の熱交換器（１０）。
15. 前記収集箱（１２、１４）は、前記第１管（１８）および第２管（２０）のための挿入孔（３４）の２つの列を含むことを特徴とする請求項１〜１４のうちのいずれか１項に記載の熱交換器（１０）。
16. 前記収集箱（１２、１４）の前記第２分配板（４６；８４）は、第２開口部（７８；９２）を提供する長手方向チャンネル（７６；９０）を含み、前記第２室（４４）を構成するようになっており、前記第２開口部（７８；９２）は、前記第１流体（Ｆ₁）のための第１開口部（８０；９４）と交互に配置されており、前記収集箱（１２、１４）の前記第１分配板（５０；８４）は、前記第２分配板（４６；８４）の第１開口部（８０；９４）とそれぞれ連通する前記第１流体（Ｆ₁）のための開口部（８２；９８）を含むことを特徴とする請求項６または７に記載の熱交換器（１０）。
17. 前記モジュール（２２）の間には、波形スペーサ（２４）が配置されており、前記第３流体（Ｆ₃）との熱交換の表面を広くしていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の熱交換器（１０）。
18. 前記熱交換器（１０）は、空調用蒸発器であり、前記第１流体（Ｆ₁）は、冷却剤であり、前記第２流体（Ｆ₂）は、熱を蓄積できる相変化流体であり、前記第３流体（Ｆ₃）は、空気であることを特徴とする請求項１〜１７のうちのいずれか１項に記載の熱交換器（１０）。
19. 前記第１管（１８）および／または前記第２管（２０）は、多チャンネル管であることを特徴とする請求項１〜１８のうちのいずれか１項に記載の熱交換器（１０）。

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