JP2016125671A - 熱交換器 - Google Patents

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Abstract

【課題】吹出空気温度のさらなる均一化を実現することができる熱交換器を提供する。【解決手段】冷媒が流通する熱交換モジュール(2)を通風方向(X)に2つ以上重ねて形成された熱交換器(1)であって、各熱交換モジュールは、上下に離間して配設される一対の上下ヘッダタンク(4,6)と、上下ヘッダタンク間を平行に延び、両端が上下ヘッダタンクの内部にそれぞれ連通される複数のチューブ(8)とを備え、複数のチューブは、冷媒と通風との熱交換を行うコア(12)を形成し、各熱交換モジュールには、コアを複数パスに分割し、冷媒をヘッダタンクで分流させ、該分流された冷媒が流通する分流コア部(38)を有する分流モジュール(30)と、分流コア部を流通した冷媒をヘッダタンクで合流させてコアに流通させる合流モジュール(32)とが少なくとも含まれ、分流モジュールは、合流モジュールよりも通風方向の風下に位置付けられる。【選択図】図6

Description

本発明は熱交換器に関し、特に車両用空調装置の冷媒回路に用いられる蒸発器として好適な熱交換器に関する。
特許文献1及び2には、冷媒が流通する熱交換モジュールを通風方向に2つ又は3つ重ねて形成された熱交換器が開示されている。各熱交換モジュールは、上下に離間して配設される一対の上下ヘッダタンクと、上下ヘッダタンク間を平行に延び、両端が上下ヘッダタンクの内部にそれぞれ連通される複数のチューブとを備え、これら複数のチューブは、冷媒と通風との熱交換を行うコアを形成している。
特開平6−194001号公報 特開平8−233406号公報
上記従来の各熱交換器は、コアを複数のチューブからなるチューブ群(以下、パスと称する)に分割し、冷媒をヘッダタンクで分流させ、この分流された冷媒が流通する分流コア部を有する分流モジュールによって熱交換モジュール構成することにより、熱交換器を通風して吹き出される空気の吹出温度の均一化を図っている。
しかし、上記従来の各熱交換器は、分流モジュールの詳細なパス割構成、分流モジュール以外の熱交換モジュールのパス割構成、ひいては通風方向における分流モジュールを含む各熱交換モジュールの配置について格別な配慮がなされていないため、熱交換器における吹出空気温度のバラツキを小さくし、吹出空気温度のさらなる均一化を実現するためには依然として課題が残されている。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、吹出空気温度のさらなる均一化を実現することができる熱交換器を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の熱交換器は、冷媒が流通する熱交換モジュールを通風方向に2つ以上重ねて形成された熱交換器であって、各熱交換モジュールは、上下に離間して配設される一対の上下ヘッダタンクと、上下ヘッダタンク間を平行に延び、両端が上下ヘッダタンクの内部にそれぞれ連通される複数のチューブとを備え、複数のチューブは、冷媒と通風との熱交換を行うコアを形成し、各熱交換モジュールには、コアを複数パスに分割し、冷媒をヘッダタンクで分流させ、該分流された冷媒が流通する分流コア部を有する分流モジュールと、分流コア部を流通した冷媒をヘッダタンクで合流させてコアに流通させる合流モジュールとが少なくとも含まれ、分流モジュールは、合流モジュールよりも通風方向の風下に位置付けられる。
好ましくは、分流コア部は、上下ヘッダタンクの長手方向における中央を基準とした左右対称となる位置に位置付けられる。
好ましくは、合流モジュールは、コアを分割しない1パスで形成される。
好ましくは、各熱交換モジュールは、分流及び合流モジュールと、分流モジュールよりも通風方向の風下に位置付けられ、分流モジュールを流通する冷媒の分流前の冷媒が流通する分流前モジュールとを含む3つ以上の熱交換モジュールからなり、分流前モジュールは、コアを分割しない1パスで形成される。
好ましくは、熱交換器に対する冷媒の入口管と出口管とをさらに備え、入口管及び出口管は、双方とも上下ヘッダタンクのうちの何れか一方に接続される。
好ましくは、各熱交換モジュールは、通風方向に奇数個重ねられる。
好ましくは、上下ヘッダタンクは、通風方向に並ぶ前後のヘッダタンクによって上ヘッダタンク連結体及び下ヘッダタンク連結体を形成し、上下ヘッダタンク連結体の少なくとも何れか一方は、前後ヘッダタンクの内部にそれぞれ連通し、熱交換モジュール間に亘る冷媒の流路を形成する連通部と、連通部の左右の少なくとも何れか一方にてヘッダタンク内を仕切り、コアを複数に分割して冷媒を流す仕切板とを有し、分流及び合流モジュールは、連通部及び仕切板を配置することにより形成される。
好ましくは、前記分流モジュールにおける前記分流コア部は、前記下ヘッダタンクから前記上ヘッダタンクに流れる上昇パスと、前記上ヘッダタンクから前記下ヘッダタンクに流れる下降パスとに分類され、前記上昇パスが前記合流モジュールの前記ヘッダタンクに複数の前記連通部を介して連通されるとき、前記分流モジュールにおける前記上昇パスは、前記下降パスよりも数が多い。一方、前記下降パスが前記合流モジュールの前記ヘッダタンクに複数の前記連通部を介して連通されるとき、前記分流モジュールにおける前記下降パスは、前記上昇パスよりも数が多い。
好ましくは、前記分流モジュールにおける前記分流コア部は、前記下ヘッダタンクから前記上ヘッダタンクに流れる上昇パスと、前記上ヘッダタンクから前記下ヘッダタンクに流れる下降パスとに分類され、前記上昇パスが前記合流モジュールの前記ヘッダタンクに1つの前記連通部を介して連通されるとき、前記分流モジュールにおける前記上昇パスの数は1つである。一方、記下降パスが前記合流モジュールの前記ヘッダタンクに1つの前記連通部を介して連通されるとき、前記分流モジュールにおける前記下降パスの数は1つである。
本発明の熱交換器によれば、吹出空気温度のさらなる均一化を実現することができる。
本発明の一実施形態に係る熱交換器の斜視図である。 図1に示す熱交換器の正面図である。 図2に示す領域Sの拡大図である。 図2に示す下ヘッダタンク連結体の一部を下から拡大して見た透視図である。 図4に示す連通部材を通風方向から見た側面図である。 本発明の第1実施形態に係る熱交換器のパス割りを、風下から順に(a)分流前モジュール、(b)分流モジュール、(c)合流モジュール毎に示す模式図である。 図6のパス割り構成により均一化された吹出空気温度を熱交換器の背面から見た写真である。 本発明の第2実施形態に係る熱交換器のパス割りを、風下から順に(a)分流前モジュール、(b)分流モジュール、(c)合流モジュール毎に示す模式図である。 本発明の第3実施形態に係る熱交換器のパス割りを、風下から順に(a)分流モジュール、(b)合流モジュール、(c)合流後モジュール毎に示す模式図である。 本発明の第4実施形態に係る熱交換器のパス割りを、風下から順に(a)分流モジュール、(b)合流モジュール、(c)合流後モジュール毎に示す模式図である。 本発明の第5実施形態に係る熱交換器のパス割りを、風下から順に(a)分流前モジュール、(b)分流モジュール、(c)合流モジュール毎に示す模式図である。 本発明の第6実施形態に係る熱交換器のパス割りを、風下から順に(a)分流前モジュール、(b)分流モジュール、(c)合流モジュール毎に示す模式図である。 本発明の第7実施形態に係る熱交換器のパス割りを、風下から順に(a)第1分流ジュール、(b)第2分流モジュール、(c)合流モジュール毎に示す模式図である。 本発明の第8実施形態に係る熱交換器のパス割りを、風下から順に(a)第1分流ジュール、(b)第2分流モジュール、(c)合流モジュール毎に示す模式図である。
以下、本発明の一実施形態に係る熱交換器1について図面を参照して説明する。
図1は熱交換器1の斜視図を示し、図2は熱交換器1の正面図を示す。熱交換器1は、例えば、車両用空調装置の冷凍サイクルを形成し、高圧の二酸化炭素冷媒が循環する冷媒回路に組み込まれ、車両用空調装置の運転時に蒸発器として使用される。
図1及び図2に示すように、熱交換器1は、矢印で示す通風Aの風上から順に、風上(前側)モジュール2A、中央モジュール2B、風下(後側)モジュール2Cの3つの熱交換モジュール2を通風方向Xに重ねて形成されている。なお、通風Aは車室内空気(内気)又は車室外空気(外気)である。
図3は図2の領域Sを拡大した図である。図2及び図3に示すように、個々の熱交換モジュール2は、上下に離間して配設される一対の上ヘッダタンク4及び下ヘッダタンク6と、上下ヘッダタンク4,6間を平行に延び、両端が上下ヘッダタンク4,6の内部にそれぞれ連通される複数の扁平形状のチューブ8とを備えている。上下ヘッダタンク4,6は、同径の円筒形状(丸パイプ形状)に形成されている。
各チューブ8の両端は上下ヘッダタンク4,6にろう付けにより接合され、各チューブ8間には波板形状のフィン10が配置されている。各フィン10は対向するチューブ8の扁平面にろう付けにより接合され、熱交換モジュール2における通風Aの通風流路を形成している。
熱交換モジュール2は、チューブ8とフィン10とを水平方向に交互に配列し、冷媒と通風Aとの熱交換を行うコア12を形成している。すなわち、風上モジュール2A、中央モジュール2B、風下モジュール2Cには、それぞれ風上コア12A、中央コア12B、風下コア12Cが形成されている。これらコア12の左右両側面は、それぞれ1枚のサイドプレート14で覆われて保護されている。
図1に示すように、異なる熱交換モジュール2の通風方向Xに隣り合う風上(前側)、中央、風下(後側)の各上ヘッダタンク4A,4B,4Cの両開口端はそれぞれ一体の蓋部材16で塞がれ、これより各上ヘッダタンク4A,4B,4Cを連結した上ヘッダタンク連結体4Uが形成される。蓋部材16の一方には、冷媒の入口管18及び出口管20が接続されている。入口管18は風下の上ヘッダタンク4Cに連通され、出口管20は風上の上ヘッダタンク4Aに連通されている。
一方、異なる熱交換モジュール2の通風方向Xに隣り合う風上(前側)、中央、風下(後側)の各下ヘッダタンク6A,6B,6Cの両開口端はそれぞれ一体の蓋部材22で塞がれ、これより各下ヘッダタンク6A,6B,6Cを連結した下ヘッダタンク連結体6Lが形成される。上下ヘッダタンク連結体4U,6Lの形成に伴い、各コア12、ひいては各熱交換モジュール2の連結が行われる。
図4は、下ヘッダタンク連結体6Lの一部を下から拡大して見た透視図である。図4に示すように、各下ヘッダタンク6A,6B,6C間には、下ヘッダタンク連結体6Lの長手方向Yに沿って連通部材(連通部)24が配設されている。連通部材24は、連通部材24の前後の各下ヘッダタンク(前後ヘッダタンク)6の内部にそれぞれ連通し、風下コア12Cから中央コア12B、中央コア12Bから風上コア12Aに向かう冷媒の流路を形成している。
図5は連通部材24を通風方向Xから見た側面図である。図5に示すように、連通部材24は長手方向Yに延びる長板部24aと、長板部24aの両側面から長板部24aを挟んで対となって突出される連通管24bとを備えている。連通管24bは長手方向Yに沿って複数配設されている。
また、図4に示すように、下ヘッダタンク6Bには、異なる各連通部材24の境界となる位置に仕切板26が内設されている。仕切板26は、下ヘッダタンク6Bの底面に形成された図示しない挿入孔に挿入され、下ヘッダタンク6Bの外側からろう付けにより下ヘッダタンク6Bに接合される。仕切板26は、連通部材24の左右の少なくとも何れか一方にて下ヘッダタンク6内を仕切り、コア12を複数にパス割りして冷媒を流すために配置されている。
このように、下ヘッダタンク連結体6Lに連通部材24及び仕切板26を適宜配設することにより、各コア12をパス割りして冷媒を順次流すカウンタフロー型の冷媒縦流れを熱交換器1にて実現することができる。これより、各コア12に通風される通風Aとパス割りされた各コア12を流れる冷媒との間において効率的な熱交換が可能となる。
さらに本実施形態では、熱交換モジュール2のパス割構成、ひいては通風方向Xにおける各熱交換モジュール2の配置を考慮することにより、熱交換器1に通風される空気の吹出空気温度のバラツキを小さくし、吹出空気温度のさらなる均一化を実現している。以下、熱交換器1に適用される各実施形態のパス割り構成について説明する。
<第1実施形態>
図6は、本発明の第1実施形態に係る熱交換器1のパス割りを示す模式図である。図6に示すように、本実施形態の熱交換モジュール2は、風下から順に、(a)分流前モジュール28、(b)分流モジュール30、(c)合流モジュール32の3つの熱交換モジュール2から構成されている。
分流前モジュール28は、風下(後側)モジュール2Cであって、分流モジュール30よりも通風方向Xの風下に位置付けられている。分流前モジュール28は、風下コア12Cと上下ヘッダタンク4C,6Cとを有している。風下コア12Cは分割されない1パスで形成されている。下ヘッダタンク6Cの長手方向中央には連通部材24Aが連通され、上ヘッダタンク4Cには入口管18が接続されている。入口管18から上ヘッダタンク4Cに流入された冷媒は、風下コア12Cを流下して下ヘッダタンク6Cに流入し、下ヘッダタンク6Cに設けられた連通部材24Aを介して分流モジュール30に流入される。すなわち、分流前モジュール28には、分流モジュール30を流通する冷媒の分流前の冷媒が流通する。
分流モジュール30は、中央モジュール2Bであって、合流モジュール32よりも通風方向Xの風下に位置付けられている。分流モジュール30は、中央コア12Bと上下ヘッダタンク4B,6Bとを有している。下ヘッダタンク6B内には、その長手方向に2つの仕切板26が配置され、各仕切板26により下ヘッダタンク6B内に中央、左右の空間が区画される。
一方、中央コア12Bは、下ヘッダタンク6B内の中央空間に連通する中央の上昇パスと、左右空間にそれぞれ連通する左右の下降パスとの3つのパスに分割され、これらパスにより3つの分流コア部38が形成されている。
各分流コア部38は、上下ヘッダタンク4B,6Bの長手方向における中央を基準とした左右対称となる位置に位置付けられている。
また、下ヘッダタンク6B内の中央空間には前述した連通部材24Aが連通され、下ヘッダタンク6B内の左右空間には合流モジュール32に向かう冷媒の流路を形成する連通部材24B,24Bがそれぞれ連通されている。上ヘッダタンク4Bには、下ヘッダタンク6Bの中央空間から上昇パスである分流コア部38を上昇した冷媒が流入され、上ヘッダタンク4B内で左右に分流された冷媒が左右の下降パスである分流コア部38を流下し、それぞれ下ヘッダタンク6B内の左右空間に流入した後、各連通部材24B,24Bを介して合流モジュール32に流入される。
合流モジュール32は、風上モジュール2Aであって、風上コア12Aと上下ヘッダタンク4A,6Aとを有している。風上コア12Aは分割されない1パスで形成されている。下ヘッダタンク6Aの長手方向左右両側には前述した連通部材24B,24Bがそれぞれ連通され、上ヘッダタンク4Aには出口管20が接続されている。分流モジュールの下降パスである分流コア部38を流通した後、各連通部材24B,24Bを介して下ヘッダタンク6Aに流入した冷媒は、下ヘッダタンク6Aで合流されて風上コア12Aを上昇し、上ヘッダタンク4Aに流入されて出口管20から流出される。
以上のように本実施形態の熱交換器1では、分流モジュール30を合流モジュール32よりも通風方向Xの風下に位置付け、冷媒流れでいうと合流モジュール32よりも上流に位置付けることにより、分流モジュール30には合流モジュール32を流通する冷媒に比して熱負荷の低い冷媒が流れる。一方、合流モジュール32には分流モジュール30に比して熱負荷の高い冷媒が流通する。
すなわち、熱負荷の低い冷媒が流通する分流モジュール30において冷媒の分流が行われた後、熱負荷の高い冷媒が流通する合流モジュール32において冷媒の合流が行われる。このような熱交換モジュール2毎に異なる冷媒の特性を考慮し、合流モジュール32、分流モジュール30、分流前モジュール28の順に通風し、通風Aと段階的に熱交換させることにより、熱交換器1における吹出空気温度のバラツキを小さくし、吹出空気温度のさらなる均一化を実現することができる。
具体的には、図7の熱交換器1の背面から見た吹出空気温度から明らかなように、熱交換器1の上部には、ほぼ左右対称となる高温部40が形成され、熱交換器1の下部にも温度ムラの無い低温部42が形成されている。実際に、本実施形態の熱交換器1では、吹出空気温度の最大温度と最小温度との差が従来の1/3から1/4程度に小さくなることが実験により判明している。
また、各分流コア部38は、上下ヘッダタンク4B,6Bの長手方向における中央を基準とした左右対称となる位置に位置付けられているため、吹出空気温度のさらなる均一化を図ることができる。具体的には、上昇パスとなる分流コア部38を中央コア12Bの中央領域に形成し、下降パスとなる分流コア部38を上昇パスを挟んで同じ面積を占有する領域に形成することにより、分流モジュール30における通風Aとの熱交換を極力温度ムラ無く行わせることができる。
また、合流モジュール32を風上コア12Aで分割しないで1パスで形成することにより、熱交換器1から流出する直前における冷媒の圧力損失を極力低減することができるため、熱交換器1ひいては車両用空調装置の冷媒回路の熱効率をさらに高めることができる。
また、分流前モジュール28は風下コア12Cを分割しないで1パスで形成されている。風下コア12Cは、最終的に吹き出される吹出空気の温度に影響し易いため、これを1パスに形成することにより、吹出空気温度のさらなる均一化を図ることができる。
また、入口管18及び出口管20をそれぞれ上ヘッダタンク4C,4Aに接続することにより、熱交換器1の設置場所の省スペース化を図ることができる。
また、各熱交換モジュール2を通風方向に2個以上の奇数個(本実施形態の場合は3個)重ねることにより、入口管18及び出口管20を双方とも上下ヘッダタンクのうちの何れか一方に確実に配置可能である。
また、本実施形態の分流モジュール30における分流コア部38は、下ヘッダタンク6Bから上ヘッダタンク4Bに流れる上昇パスと上ヘッダタンク4Bから下ヘッダタンク6Bに流れる下降パスとに分類され、上昇パスの数(図6(b)における上矢印:1つ)よりも下降パスの数(図6(b)における下矢印:2つ)が多い。
本実施形態の場合のように、上昇及び下降パスのうちの下降パスが合流モジュール32の下ヘッダタンク6Aに複数の連通部材24Bを介して連通されるとき、下降パスが上昇パスよりも数が多いことにより、分流モジュール30からの冷媒を1つの連通部材24Aよりも多い2つの連通部材24Bで1パスの合流モジュール32に流通させることができる。したがって、1つの連通部材24Aで分流及び合流モジュール30,32を連通させる場合に比して、合流モジュール32の各チューブ8にムラなく冷媒を流すことができるため、熱交換器1の吹出空気温度のさらなる均一化を図ることができる。
以上で本発明の第1実施形態についての説明を終えるが、本発明は第1実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。具体的には、熱交換器1に以下に示す各実施形態のパス割りを行うことも可能である。
<第2実施形態>
例えば、図8に示すように、連通部材24(24A、24B)及び仕切板26の数、ひいては分流モジュール30を構成する分流コア部38の数を第1実施形態の場合(図6)に比して増大させることが可能である。
<第3実施形態>
また、図9に示すように、連通部材24(24A、24B)及び仕切板26を適宜配置し、入口管18の接続箇所を変更することにより、分流前モジュール28を形成しない構成とすることもできる。この場合には、風下モジュール2Cを分流モジュール30として使用し、中央モジュール2Bを合流モジュール32として使用し、最も風上にパス割りの無い1パスの風上モジュール2Aを合流後モジュール44として形成しても良い。
また、本実施形態の場合には、第1実施形態の場合(図6)と異なり、分流モジュール30における分流コア部38は、上昇パスの数(図9(a)における上矢印:2つ)の方が下降パスの数(図9(a)における下矢印:1つ)よりも少ない。しかし、本実施形態の場合のように、上昇及び下降パスのうちの上昇パスが合流モジュール32の上ヘッダタンク6Bに複数の連通部材24Aを介して連通されるとき、上昇パスが下降パスよりも数が多いことにより、分流モジュール30からの冷媒を1つの連通部材24Bよりも多い2つの連通部材24Aで1パスの合流モジュール32に流通させることができる。したがって、1つの連通部材24Bで分流及び合流モジュール30,32を連通させる場合に比して、合流モジュール32の各チューブ8にムラなく冷媒を流すことができるため、熱交換器1の吹出空気温度のさらなる均一化を図ることができる。
<第4実施形態>
また、図10に示すように、連通部材24(24A、24B)及び仕切板26の数、ひいては分流モジュール30を構成する分流コア部38の数を第3実施形態の場合(図9)に比して増大させることが可能である。この場合には、入口管18が3つに分岐された分岐管となるが、この場合であっても、少なくとも従来に比して熱交換器1の吹出空気温度の均一化を図ることはできる。
<第5実施形態>
また、図11に示すように、第1実施形態の場合(図6)と異なり、下降パスとなる分流コア部38を中央コア12Bの中央領域に形成し、上昇パスとなる分流コア部38を下降パスとなるとなる分流コア部38を挟んで中央コア12Bのほぼ同じ面積を占有する領域に形成することも可能である。
また、本実施形態の場合、分流モジュール30における下降パスの数は1つであり、上昇パスの数は2つである。また、上昇及び下降パスのうちの上昇パスが合流モジュール32の上ヘッダタンク6Aに1つの連通部材24Bを介して連通されている。このように、1つの連通部材24Bに連通する分流モジュール30の下降パスの数が1つであることにより、冷媒の流路面積を狭くしたことによる冷媒流速の増加によって、上ヘッダタンク6A内で冷媒が横方向に拡がって流れ易くなることにより、2つの連通部材24Aで分流及び合流モジュール30,32を連通させる場合に比して、合流モジュール32の各チューブ8にムラなく冷媒を流すことができるため、熱交換器1の吹出空気温度のさらなる均一化を図ることができる。
<第6実施形態>
また、図12に示すように、連通部材24(24A、24B)及び仕切板26の数、配置を変更し、ひいては分流モジュール30を構成する分流コア部38の数を第5実施形態の場合(図11)に比して増大させることが可能である。
<第7実施形態>
また、図13に示すように、連通部材24(24A、24B、24C、24D)及び仕切板26の数、配置、入口管18の接続箇所を調整し、ひいては分流モジュール30を構成する分流コア部38の数を調整することにより、風下モジュール2C及び中央モジュール2Bをそれぞれ第1分流モジュール30A、第2分流モジュール30Bとして使用することもできる。この場合には、1パスの分流前モジュール28は形成されず、第1分流モジュール30Aから第2分流モジュール30Bに向けて上昇パス及び下降パスの双方で冷媒が流れる。この場合であっても、少なくとも従来に比して熱交換器1の吹出空気温度の均一化を図ることはできる。
<第8実施形態>
図14に示すように、連通部材(24A、24B、24C、24D)及び仕切板26の数を変更し、ひいては第1及び第2分流モジュール30A,30Bを構成する分流コア部38の数を第7実施形態の場合(図13)に比して増大させることが可能である。
さらに、上記各実施形態の熱交換器1は、熱交換モジュール2を通風方向Xに3つ重ねて形成されているが、少なくとも分流及び合流モジュール30,32を1つずつ有するのであれば、熱交換モジュール2を2つ重ねた熱交換器でも良いし、或いは熱交換モジュール2を4つ以上重ねた熱交換器にも適用可能である。
また、上記各実施形態の熱交換器1は、何れも入口管18及び出口管20が双方とも上ヘッダタンク4に接続されているが、これに限らず、入口管18及び出口管20の少なくとも何れか一方を下ヘッダタンク6に接続しても良い。この場合であっても、少なくとも従来に比して熱交換器1の吹出空気温度の均一化を図ることはできる。
また、上記各実施形態の熱交換器1に用いられる冷媒は二酸化炭素冷媒であるが、他の冷媒を使用しても良いし、上下ヘッダタンク4,6の形状は丸パイプ形状に限定されないのは勿論である。
1 熱交換器
2 熱交換モジュール
4 上ヘッダタンク
4A,4B、4C 上ヘッダタンク(前後ヘッダタンク)
4U 上ヘッダタンク連結体
6 下ヘッダタンク
6A,6B、6C 下ヘッダタンク(前後ヘッダタンク)
6L 下ヘッダタンク連結体
8 チューブ
12 コア
18 入口管
20 出口管
24 連通部材(連通部)
26 仕切板
30 分流モジュール
32 合流モジュール
38 分流コア部

Claims (11)

  1. 冷媒が流通する熱交換モジュールを通風方向に2つ以上重ねて形成された熱交換器であって、
    前記各熱交換モジュールは、上下に離間して配設される一対の上下ヘッダタンクと、前記上下ヘッダタンク間を平行に延び、両端が前記上下ヘッダタンクの内部にそれぞれ連通される複数のチューブとを備え、
    前記複数のチューブは、前記冷媒と前記通風との熱交換を行うコアを形成し、
    前記各熱交換モジュールには、
    前記コアを複数パスに分割し、前記冷媒を前記ヘッダタンクで分流させ、該分流された前記冷媒が流通する分流コア部を有する分流モジュールと、
    前記分流コア部を流通した前記冷媒を前記ヘッダタンクで合流させて前記コアに流通させる合流モジュールと
    が少なくとも含まれ、
    前記分流モジュールは、前記合流モジュールよりも前記通風方向の風下に位置付けられる、熱交換器。
  2. 前記分流コア部は、前記上下ヘッダタンクの長手方向における中央を基準とした左右対称となる位置に位置付けられる、請求項1に記載の熱交換器。
  3. 前記合流モジュールは、前記コアを分割しない1パスで形成される、請求項1又は2に記載の熱交換器。
  4. 前記各熱交換モジュールは、
    前記分流及び前記合流モジュールと、
    前記分流モジュールよりも前記通風方向の風下に位置付けられ、前記分流モジュールを流通する冷媒の分流前の冷媒が流通する分流前モジュールと
    を含む3つ以上の前記熱交換モジュールからなり、
    前記分流前モジュールは、前記コアを分割しない1パスで形成される、請求項1から3の何れか一項に記載の熱交換器。
  5. 前記熱交換器に対する前記冷媒の入口管と出口管とをさらに備え、
    前記入口管及び出口管は、双方とも前記上下ヘッダタンクのうちの何れか一方に接続される、請求項1から4の何れか一項に記載の熱交換器。
  6. 前記各熱交換モジュールは、前記通風方向に奇数個重ねられる、請求項1から5の何れか一項に記載の熱交換器。
  7. 前記上下ヘッダタンクは、前記通風方向に並ぶ前後の前記ヘッダタンクによって上ヘッダタンク連結体及び下ヘッダタンク連結体を形成し、
    前記上下ヘッダタンク連結体の少なくとも何れか一方は、前記前後ヘッダタンクの内部にそれぞれ連通し、前記熱交換モジュール間に亘る冷媒の流路を形成する連通部と、前記連通部の左右の少なくとも何れか一方にて前記ヘッダタンク内を仕切り、前記コアを複数に分割して冷媒を流す仕切板とを有し、
    前記分流及び前記合流モジュールは、前記前記連通部及び前記仕切板を配置することにより形成される、請求項1から6の何れか一項に記載の熱交換器。
  8. 前記分流モジュールにおける前記分流コア部は、前記下ヘッダタンクから前記上ヘッダタンクに流れる上昇パスと、前記上ヘッダタンクから前記下ヘッダタンクに流れる下降パスとに分類され、
    前記上昇パスが前記合流モジュールの前記ヘッダタンクに複数の前記連通部を介して連通されるとき、前記分流モジュールにおける前記上昇パスは、前記下降パスよりも数が多い、請求項7に記載の熱交換器。
  9. 前記分流モジュールにおける前記分流コア部は、前記下ヘッダタンクから前記上ヘッダタンクに流れる上昇パスと、前記上ヘッダタンクから前記下ヘッダタンクに流れる下降パスとに分類され、
    前記下降パスが前記合流モジュールの前記ヘッダタンクに複数の前記連通部を介して連通されるとき、前記分流モジュールにおける前記下降パスは、前記上昇パスよりも数が多い、請求項7に記載の熱交換器。
  10. 前記分流モジュールにおける前記分流コア部は、前記下ヘッダタンクから前記上ヘッダタンクに流れる上昇パスと、前記上ヘッダタンクから前記下ヘッダタンクに流れる下降パスとに分類され、
    前記上昇パスが前記合流モジュールの前記ヘッダタンクに1つの前記連通部を介して連通されるとき、前記分流モジュールにおける前記上昇パスの数は1つである、請求項7に記載の熱交換器。
  11. 前記分流モジュールにおける前記分流コア部は、前記下ヘッダタンクから前記上ヘッダタンクに流れる上昇パスと、前記上ヘッダタンクから前記下ヘッダタンクに流れる下降パスとに分類され、
    前記下降パスが前記合流モジュールの前記ヘッダタンクに1つの前記連通部を介して連通されるとき、前記分流モジュールにおける前記下降パスの数は1つである、請求項7に記載の熱交換器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018204936A (ja) * 2017-06-06 2018-12-27 青▲島▼易▲図▼▲令▼科技有限公司 空気調和機の室外機及び空気調和機
WO2020189040A1 (ja) 2019-03-20 2020-09-24 株式会社富士通ゼネラル 熱交換器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61252401A (ja) * 1985-05-01 1986-11-10 三菱重工業株式会社 排ガスボイラ
JP2008267686A (ja) * 2007-04-19 2008-11-06 Denso Corp 冷媒蒸発器
JP2010112695A (ja) * 2008-10-07 2010-05-20 Showa Denko Kk エバポレータ
JP2011027289A (ja) * 2009-07-22 2011-02-10 Chugoku Electric Power Co Inc:The 熱交換器の補修方法
JP2015034670A (ja) * 2013-08-09 2015-02-19 株式会社ケーヒン・サーマル・テクノロジー エバポレータ
JP2015230129A (ja) * 2014-06-05 2015-12-21 パナソニックIpマネジメント株式会社 熱交換器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2273552A (en) * 1992-12-11 1994-06-22 Gen Motors Corp U-flow evaporators for vehicle air-conditioning systems
CN101520282B (zh) * 2009-04-13 2010-08-25 三花丹佛斯(杭州)微通道换热器有限公司 微通道换热器及换热系统
CN103759473B (zh) * 2013-12-10 2016-08-24 柳州五菱宝马利汽车空调有限公司 一种车用平行流蒸发器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61252401A (ja) * 1985-05-01 1986-11-10 三菱重工業株式会社 排ガスボイラ
JP2008267686A (ja) * 2007-04-19 2008-11-06 Denso Corp 冷媒蒸発器
JP2010112695A (ja) * 2008-10-07 2010-05-20 Showa Denko Kk エバポレータ
JP2011027289A (ja) * 2009-07-22 2011-02-10 Chugoku Electric Power Co Inc:The 熱交換器の補修方法
JP2015034670A (ja) * 2013-08-09 2015-02-19 株式会社ケーヒン・サーマル・テクノロジー エバポレータ
JP2015230129A (ja) * 2014-06-05 2015-12-21 パナソニックIpマネジメント株式会社 熱交換器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018204936A (ja) * 2017-06-06 2018-12-27 青▲島▼易▲図▼▲令▼科技有限公司 空気調和機の室外機及び空気調和機
WO2020189040A1 (ja) 2019-03-20 2020-09-24 株式会社富士通ゼネラル 熱交換器
EP4249841A2 (en) 2019-03-20 2023-09-27 Fujitsu General Limited Heat exchanger

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