JP2548462Y2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、主に車両用空調装置
に用いられる熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の熱交換器としては、２
枚の成形プレートを接合して構成されるチュ─ブエレメ
ントとコルゲート状のフィンとを交互に複数段積層して
構成されるものが周知であり、通常は矩形状に形成され
る。

【０００３】しかし、熱交換器を設置するスペースが例
えば車室等の狭い場所であって、しかもその設置スペー
スが矩形状でない場合には、該設置スペースに対応する
形状の熱交換器を形成する必要がある。

【０００４】この問題に対処するために、従来において
は、長さの異なる数種類のチュ─ブエレメントを用意
し、これらのチュ─ブエレメントを適宜に組み合わせて
所望される形状の熱交換器を構成していた（例えば、実
開昭６０─４３８８１号公報及び実開平２─４４６７号
公報参照）。

【０００５】しかしながら、上記前者の従来技術は、両
端にタンク部を有するチュ─ブエレメントを用いた構造
であるから、近年使用されている片タンク構造の熱交換
器に対応することができない。その上、長さの異なるチ
ュ─ブエレメント間の接続に別タイプのチュ─ブエレメ
ントを介在させる必要があり、部品点数が多いという不
具合があった。

【０００６】また、後者の従来技術は、片タンク構造の
ものであり、長さの短い一方のチュ─ブエレメントに連
結部を延設し、該連結部を介してこの長さの短い一方の
チュ─ブエレメントと長さの長い他方のチュ─ブエレメ
ントとを連結する構造であったが、前記延設部がチュ─
ブエレメントに一体に形成されるものであったため、そ
の厚みが薄く、強度不足であるという問題点を有してい
た。この強度不足を解消するためには、例えば前記延設
部を別部品で構成することが考えられるが、部品点数の
増加と組み付けに困難性が生じるという問題を招くこと
になる。

【０００７】そこで、本出願人は、上記問題点の解消を
図るために、先の出願実願平２─９５８３９号におい
て、長さの異なるチュ─ブエレメント間に、長さの異な
る成形プレート間を接合させる連結プレートを介挿して
構成の連結用チュ─ブエレメントを介在させる技術を創
案した。

【０００８】この技術によれば、長さの異なるチュ─ブ
エレメントを構成する成形プレートをそのまま用いて長
さの異なるチュ─ブエレメント間を接続する連結用チュ
─ブエレメントが構成されるから、構成が簡易でありそ
の組み付けが容易で、また、部品点数が低減できると共
に、連結プレートの厚みを厚くすることで強度不足の問
題も解決できるものである。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
行技術においては、連結用チュ─ブエレメント内部に、
連結プレートを挟んで２つの熱交換媒体通路が構成され
るから、連結用チュ─ブエレメント内部の通路抵抗が高
いという不具合があることが判った。通路抵抗が高けれ
ば、熱交換率の低下を招く。

【００１０】そこで、この考案は上記問題点に鑑み、長
さの異なるチュ─ブエレメントを積層して構成される異
形状片タンク構造の熱交換器であって、長さの異なるチ
ュ─ブエレメント間を連結する連結用チュ─ブエレメン
ト内部の通路抵抗を低減し、熱交換率の向上を図った熱
交換器を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この考案に係る熱交換器は、２枚の成形プレートを
接合して成り、一端側に熱交換媒体通路を連通する一対
のタンク部を有するチュ─ブエレメントとコルゲート状
のフィンとを交互に多段積層して成る熱交換器であっ
て、前記熱交換器は、長手方向の長さが異なる数種類の
チュ─ブエレメントを適宜に組み合わせて構成され、こ
の長さの異なるチュ─ブエレメント間にはその間を調整
して接続する連結用チュ─ブエレメントが介挿され、前
記連結用チュ─ブエレメントは、長さの長いチュ─ブエ
レメントを構成する成形プレートと長さの短いチュ─ブ
エレメントを構成する成形プレートとの間に長さの長い
成形プレートと同一長の連結プレートを介挿して構成さ
れると共に、前記連結用チュ─ブエレメントの連結プレ
ートを挟んで構成される２つの熱交換媒体通路が対峙す
る前記連結プレートの共有部分に、該２つの熱交換媒体
通路を連通する連通孔を設けたものである。

【００１２】

【作用】したがって、連結用チュ─ブエレメント内部に
おいては、連結プレートに形成された連通孔を介して２
つの熱交換媒体通路間が連通され、その結果、その内部
の通路抵抗が低減される。

【００１３】

【実施例】以下、この考案の実施例を図面により説明す
る。

【００１４】図１乃至図４において、熱交換器１は、第
１のチュ─ブエレメント３及び第２のチュ─ブエレメン
ト５とコルゲート状のフィン７とを交互に複数段積層
し、その積層方向の両端にエンドプレート８，９を配す
ると共に、図示前方の所定位置に熱交換媒体の入口パイ
プ１０と出口パイプ１２とを設け、これらを炉中で一体
にろう付けして組み付けられている。

【００１５】第１のチュ─ブエレメント３及び第２のチ
ュ─ブエレメント５は、その長手方向の長さにＡ＞Ｂな
る関係があり、すなわち、第１のチュ─ブエレメント３
の方が第２のチュ─ブエレメント５よりも長く形成され
ている。そして、この第１のチュ─ブエレメント３及び
第２のチュ─ブエレメント５は、長手方向の長さが異な
るだけで、構造上は同じものであり、図２及び図３に詳
しく示されているように、第１のチュ─ブエレメント３
は第１の成形プレート１４，１４を、第２のチュ─ブエ
レメント５は第２の成形プレート１６，１６を各々２枚
最中合わせに接合することで構成される。

【００１６】第１の成形プレート１４は、略矩形状のも
ので、その長手方向の一端側に開口１８，２０を有する
一対のタンク形成用凹部２２，２４が外側に向けて膨出
形成され、該タンク形成用凹部２２，２４の間から他端
側に向けて突条２６が延設されていると共に、該突条２
６の周縁には前記タンク形成用凹部２２，２４に通じる
略Ｕ字状の熱交換媒体通路形成用凹部２８が膨出形成さ
れ、該熱交換媒体通路形成用凹部２８の熱交換面には内
側に向けて複数のビード２９が突出形成されている。ま
た、この第１の成形プレート１４の他端側には、例えば
３つのチュ─ブエレメント突当部３０が外方に向けて突
出形成されており、該チュ─ブエレメント突当部３０
は、隣接する第１のチュ─ブエレメント３間で当接さ
れ、該第１のチュ─ブエレメント３間のフィン７を介挿
する間隙の距離を規定するようになっている。

【００１７】この第１の成形プレート１４，１４を２枚
最中合わせにして接合することで第１のチュ─ブエレメ
ント３が構成され、その一端側には、相対するタンク形
成用凹部２２，２４から一対のタンク３２，３４部が構
成されると共に、内部では、相対する熱交換媒体通路形
成用凹部２８から熱交換媒体通路３６が構成され、該熱
交換媒体通路３６を介して前記タンク部３２，３４は連
通するようになっている。また、タンク部３２，３４
は、隣接する第１のチュ─ブエレメント３間で当接さ
れ、各々開口１８，２０を介して隣合う同士が連通する
ようになっている。

【００１８】第２の成形プレート１６は、略矩形状のも
ので、その長手方向の一端側に開口３８，４０を有する
一対のタンク形成用凹部４２，４４が外側に向けて膨出
形成され、該タンク形成用凹部４２，４４の間から他端
側に向けて突条４６が延設されていると共に、該突条４
６の周縁には前記タンク形成用凹部４２，４４に通じる
略Ｕ字状の熱交換媒体通路形成用凹部４８が膨出形成さ
れ、該熱交換媒体通路形成用凹部４８の熱交換面には内
側に向けて複数のビード２９が突出形成されている。ま
た、この第１の成形プレート１６の他端側には、例えば
３つのチュ─ブエレメント突当部５０が外方に向けて突
出形成されており、該チュ─ブエレメント突当部５０
は、隣接する第２のチュ─ブエレメント５間で当接さ
れ、該第２のチュ─ブエレメント５間のフィン７を介挿
する間隙の距離を規定するようになっている。

【００１９】この第２の成形プレート１６，１６を２枚
最中合わせにして接合することで第２のチュ─ブエレメ
ント５が構成され、その一端側には、相対するタンク形
成用凹部４２，４４から一対のタンク５２，５４部が構
成されると共に、内部では、相対する熱交換媒体通路形
成用凹部４８から熱交換媒体通路５６が構成され、該熱
交換媒体通路５６を介して前記タンク部５２，５４は連
通するようになっている。また、タンク部５２，５４
は、隣接する第２のチュ─ブエレメント５間で当接さ
れ、各々開口３８，４０を介して隣合う同士が連通する
ようになっている。

【００２０】そして、上記長さが異なる第１及び第２の
チュ─ブエレメント３，５間の連結部分には、図２に詳
しく示されているように、第１のチュ─ブエレメント３
を構成する第１の成形プレート１４と第２のチュ─ブエ
レメント５を構成する第２の成形プレート１６との間
に、下記する連結プレート６０を介挿した連結用チュ─
ブエレメント６２が配されるようになっている。

【００２１】連結プレート６０は、図４に示されている
ように、略矩形状のもので、その幅及び長手方向の長さ
が第１のチュ─ブエレメント３（第１の成形プレート１
４）とほぼ同一になるように形成されており、その厚み
は第１の成形プレート１４よりも適宜に厚く設定され強
度を有している。そしてこの連結プレート６０の図示下
方であって、第１及び第２の成形プレート３，５の開口
１８，２０及び３８，４０に対応する位置には、開口６
４，６６が穿設されていると共に、この連結プレート６
０を挟んで接合される第１及び第２の成形プレート３，
５の熱交換面にが対峙する該連結プレート６０の共有部
分には、複数の連通孔６７が穿設されている。すなわ
ち、連通孔６７は、連結プレート６０の両端（開口６
４，６６が形成された部位及び第２の成形プレート５が
接合されない部位）を除いた面に形成される。

【００２２】この連結プレート６０を介挿して構成の連
結用チュ─ブエレメント６２には、一方側（図示右側）
で連結プレート６０と第１の成形プレート１４との間に
一対のタンク部３２’，３４’と熱交換媒体通路３６’
が構成され、他方側（図示左側）では、連結プレート６
０と第２の成形プレート１６との間に一対のタンク部５
２’，５４’と熱交換媒体通路５６’が構成される。そ
してこの第１の成形プレート１４側のタンク部３２’，
３４’と第２の成形プレート１６側のタンク部５２’，
５４’は、連結プレート６０の開口６４，６６を介して
各々連通すると共に、この連結プレート６０を挟んで構
成される２つの熱交換媒体通路３６’，５６’は、該連
結プレート６０の連通孔６７を介して連通されるように
なっている。すなわち、この連結用チュ─ブエレメント
６２の内部に構成される２つの熱交換媒体通路３６’，
５６’は、連結プレート６０の連通孔６７を介して連通
される結果、熱交換媒体が共有して流れる１つの熱交換
媒体通路となり、各々独立に形成されるものよりも通路
抵抗が低減されるようになっている。

【００２３】なお、図１の一点鎖線で示される部分を境
にして、隣接する第１のチュ─ブエレメント３間の一方
（図示前方）のタンク部３４，３４は連通されておら
ず、この境界線から図示右方側に第１のチュ─ブエレメ
ント３を積層した第１のチュ─ブエレメント群１００
が、図示左方側に第１のチュ─ブエレメント３及び第２
のチュ─ブエレメント５を積層した第２のチュ─ブエレ
メント群１１０が各々構成されるようになっている。

【００２４】また、入口パイプ１０は、第１のチュ─ブ
エレメント群１００を構成する１つの第１のチュ─ブエ
レメント３のタンク部３４に連通して設けられ、出口パ
イプ１２は、第２のチュ─ブエレメント群１１０を構成
する１つの第２のチュ─ブエレメント５のタンク部５４
に連通して設けられている。

【００２５】上記構成の熱交換器１は、図５に示される
ように、入口パイプ１０から第１のチュ─ブエレメント
群１００の第１のタンク群１２０（タンク部３４を連通
して構成）に流入された熱交換媒体が、第１のチュ─ブ
エレメント群１００の各第１のチュ─ブエレメント３内
の熱交換媒体通路３６を流れ、第２のタンク群１３０
（タンク部３２を連通して構成）に至り、そこから第２
のチュ─ブエレメント群１１０の第３のタンク群１４０
（タンク部３２，３２’，およびタンク部５２，５２’
を連通して構成）に水平移動し、該第３のタンク群１４
０から各第１及び第２のチュ─ブエレメント３，５の熱
交換媒体通路３６，５６および連結用チュ─ブエレメン
ト６２の熱交換媒体通路３６’，５６’に分流して流
れ、タンク群１５０（タンク部３４，３４’，およびタ
ンク部５４，５４’を連通して構成）に集められ、出口
パイプ１２から外部に排出されるようになっており、所
謂４パスのフローパターンが構成され、熱交換媒体が各
チュ─ブエレメント内を流れる際に、外部の空気との間
で熱交換がなされるものである。

【００２６】しかるに、この熱交換器１においては、上
述したように、長さの異なるチュ─ブエレメント間に、
該長さの異なるチュ─ブエレメント間を連結する連結用
チュ─ブエレメント６２を配している。そしてこの連結
用チュ─ブエレメント６２の内部には、連結プレート６
０を挟んで２つの熱交換媒体通路３６’，５６’が構成
されるが、この熱交換媒体通路３６’，５６’は、連結
プレート６０に形成の連通孔６７を介して連通されるか
ら、熱交換媒体が共有して流れる１つの熱交換媒体通路
が構成されることとなり、各々独立に形成されるものよ
りも通路抵抗が低減されるようになっている。その結
果、この連結用チュ─ブエレメント６２における熱交換
媒体通路の通路抵抗が全体的に低減され、熱交換器１の
熱交換率を向上させることができる。また、この連結用
チュ─ブエレメント６２内部においては、熱交換媒体が
連結プレート６０の連通孔６７を介して２つの熱交換媒
体通路３６’，５６’間を乱流して流れるから、この乱
流作用によってより熱交換器１の熱交換率を向上させる
ことができるものである。

【００２７】なお、上述の４パスのフローパターンにお
ける熱交換器１にあって、１〜２パス目を構成する第１
のチュ─ブエレメント群１００と３〜４パス目を構成す
る第２のチュ─ブエレメント群１１０の熱交換媒体通路
の総面積を同一にするには、図１に示すように、第２の
チュ─ブエレメント群１１０の積層段数を第１のチュ─
ブエレメント群１００の積層段数よりも適宜に増やすこ
とにより実現され、この場合には、第２のチュ─ブエレ
メント群１１０の幅（Ｄ）は第１のチュ─ブエレメント
群１００の幅（Ｃ）よりも長くなる（Ｄ＞Ｃ）。同様
に、６パス以上の熱交換器を構成する場合にあっても、
長手方向の長さが短いチュ─ブエレメントを使用して構
成されるチュ─ブエレメント群にあっては、他の長いチ
ュ─ブエレメントだけで構成されるチュ─ブエレメント
群よりも幅を広くする。すなわち、チュ─ブエレメント
の積層段数を適宜に増やすことで、各チュ─ブエレメン
ト群の熱交換媒体通路の総面積を同一にすることができ
る。

【００２８】

【考案の効果】以上述べたように、この考案によれば、
異形状の熱交換器の長さの異なるチュ─ブエレメント間
を連結する連結用チュ─ブエレメントにおいて、該連結
用チュ─ブエレメント内部に連結プレートを挟んで構成
される２つの熱交換媒体通路間を該連結プレートに設け
た連通孔を介して連通するようにしたので、結果的に連
結用チュ─ブエレメント内部には熱交換媒体が共有して
流れる１つの熱交換媒体通路が構成されることとなり、
各々独立に形成されるものよりも通路抵抗が低減される
ようになっている。その結果、この連結用チュ─ブエレ
メントにおける熱交換媒体通路の通路抵抗が全体的に低
減され、熱交換器の熱交換率を向上させることができ
る。また、この連結用チュ─ブエレメント内部において
は、熱交換媒体が連結プレートの連通孔を介して２つの
熱交換媒体通路間を乱流して流れるから、この乱流作用
によってより熱交換器の熱交換率を向上させることがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】熱交換器の斜視図である。

【図２】要部の断面図である。

【図３】２枚の成形プレートの斜視図である。

【図４】連結プレートの斜視図である。

【図５】熱交換器の熱交換媒体の流れを示す模式図であ
る。

【符号の説明】

１ 熱交換器 ３ 第１のチュ─ブエレメント ５ 第２のチュ─ブエレメント ７ フィン １４ 第１の成形プレート １６ 第２の成形プレート ３２，３２’，３４，３４’，５２，５２’，５４，５
４’ タンク部 ３６，３６’，５６，５６’ 熱交換媒体通路 ６０ 連結プレート ６２ 連結用チュ─ブエレメント ６７ 連通孔

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２枚の成形プレートを接合して成り、一
   端側に熱交換媒体通路を連通する一対のタンク部を有す
   るチュ─ブエレメントとコルゲート状のフィンとを交互
   に多段積層して成る熱交換器であって、 前記熱交換器は、長手方向の長さが異なる数種類のチュ
   ─ブエレメントを適宜に組み合わせて構成され、 この長さの異なるチュ─ブエレメント間にはその間を調
   整して接続する連結用チュ─ブエレメントが介挿され、 前記連結用チュ─ブエレメントは、長さの長いチュ─ブ
   エレメントを構成する成形プレートと長さの短いチュ─
   ブエレメントを構成する成形プレートとの間に長さの長
   い成形プレートと同一長の連結プレートを介挿して構成
   されると共に、 前記連結用チュ─ブエレメントの連結プレートを挟んで
   構成される２つの熱交換媒体通路が対峙する前記連結プ
   レートの共有部分に、該２つの熱交換媒体通路を連通す
   る連通孔を設けたことを特徴とする熱交換器。