JP2807720B2

JP2807720B2 - ドロンカップ型熱交換器

Info

Publication number: JP2807720B2
Application number: JP2147853A
Authority: JP
Inventors: 邦彦西下
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1990-06-06
Filing date: 1990-06-06
Publication date: 1998-10-08
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: JPH0443294A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動車用空気調和装置のエバポレータ等に
使用される、ピンフィンを用いたドロンカップ型熱交換
器。

（従来の技術）一般に、空気調和装置のエバポレータは、ドロンカッ
プ熱交換器のように２枚のプレートを重ねてチューブエ
レメントを形成し、相隣接するチューブエレメント間に
コルゲートフィンを介装し空気通路を形成してなるコア
を有している。

各チューブエレメントの内部には、相対向するプレー
トに例えば丸型や長円のビードを多数形成し、両プレー
トのビードを互いに当接させてジグザグ状の冷媒通路を
形成し、これにより冷媒の乱流効果を促進して熱交換能
力の向上を図っている。

一方、相隣接するチューブエレメント間の空気通路に
は、熱伝達性能を向上させ且つ通風抵抗を小さくするた
めに、コルゲートフィンに代えて、断面積が小さい針金
状、いわゆるピンフィンを用いることが行われている。

（発明が解決しようとする課題）従来のドロンカップ型熱交換器においては、上述のよ
うに、冷媒通路の乱流効果を高めるためにプレートにビ
ードを形成しているが、ビード当接部でのろう付面積を
確保するために、各ビードは一定の大きさ以上に形成す
る必要があるが、ビード数を増やして、乱流効果を促進
しようとすれば、その分、冷媒通路が狭くなり、通路抵
抗が増大し、このため熱交換能力の向上に限界があっ
た。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたも
のであり、冷媒通路の乱流効果を確保すると同時に通路
抵抗の増加を抑えて熱交換能力の向上を図ると共に、空
気通路内のフィンの熱伝達性能及び生産性の向上を図っ
たドロンカップ型熱交換器を提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段）本発明によれば、上述の目的は、２枚のプレートを重
ねて形成されたチューブエレメントを積層して成るドロ
ンカップ型熱交換器において、前記チューブエレメント
の１つを構成すべき２枚の第１プレートの一方と該第１
プレートの一方と協働して前記空気通路を形成すると共
に前記チューブエレメントの他の１つを構成すべき２枚
の第２プレートの一方とを含む組立体であって、前記第
１プレートの一方、前記空気通路及び前記第２プレート
の一方を貫通し且つ該組立体の積層方向の長さを越えな
い長さの複数のピンフィンを具備した組立体を複数積層
して成るドロンカップ型熱交換器。

（作用）冷媒通路においては多数のピンフィンにより冷媒の乱
流が生じるが、ピンフィンの断面積が小さいことにより
通路抵抗が小さく、冷媒とチューブエレメント本体との
熱交換が効率良く行われる。一方、空気通路において
も、断面積の小さいピンフィンにより空気の乱流が生じ
空気からピンフィンへの熱伝達が効率良く行われる。

また、２つのチューブエレメントの各一方のプレート
と該各一方のプレートを貫通する所定長さの複数のピン
フィンとから空気通路を成す組立体を形成し、該組立体
を複数積層することによりドロンカップ型熱交換器が構
成されるため、ピンフィンの組付性が向上し、生産性が
向上する。

（実施例）本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

先ず、第１図乃至第３図は本発明の第１実施例を示
す。第１図は一部断面図で示したエバポレータの斜視図
であり、同図中、エバポレータ１は、複数のチューブエ
レメント２が積層され、相隣接するチューブエレメント
2,2間に空気通路３が形成されて構成されている。チュ
ーブエレメント２の下部には、第１図中、左右に冷媒入
口４及び冷媒出口５が形成されたタンク部６が設けられ
ている。各チューブエレメント２は互いに重ね合わせた
１対のプレート2a,2bから成り、第２図に示すように、
各プレート2a（2b）には、多数のピンフィン挿通孔20が
穿設され、下部には前記タンク部６の一部を成す冷媒流
入口6a及び冷媒流出口6bが形成されている。

多数のピンフィン７が前記チューブエレメント２及び
空気通路３を貫通している。該ピンフィン７は長い針金
状のピンから成り、エバポレータ１の全長に亘ってチュ
ーブエレメント２の積層方向に各チューブエレメント２
のピンフィン挿通孔20を貫通して延びている。

具体的には、第３図に示すように、相隣接する１対の
チューブエレメント2,2の空気通路３を形成する相対向
するプレート2a,2bに複数のピンフィン挿通孔20を穿設
し、所定長さに予め切断された複数のピンフィン７を各
ピンフィン挿通孔20に挿通させて組立体（Ｓ）を構成
し、この組立体100を複数積層することによって、チュ
ーブエレメント２及び空気通路３が形成されている。

各ピンフィン７は各組立体の２つのプレート2a,2b間
の空気通路３を横断し、その一端はプレート2bの該プレ
ート2bと共にチューブエレメントを形成すべき他の組立
体のプレート2aとの合せ面2b′に終端し、他端はプレー
ト2aの該プレート2aとチューブエレメントを形成すべき
他の組立体のプレート2bとの合せ面2a′に終端してい
る。ピンフィン７は組立体を構成すべき１対のプレート
2a,2bの積層方向長さＳの寸法に予め切断され、上述し
た通り、両プレート2a,2bの複数のピンフィン挿通孔20
に挿通されている。このようにピンフィン７を予め組込
んだ１対のプレート2a,2bの組立体を複数個積層し、ろ
う付けにより接合することによってエバポレータが形成
される。

また、積層された組立体の両端には挿通孔20が穿設さ
れていないエンドプレート9,9（第１図では一方のみ表
示）が固設されている。

上記構成において、第３図に示すように、複数のピン
フィン７が各チューブエレメント２内の冷媒通路８及び
２つのチューブエレメント間の空気通路３を貫通してい
るので、チューブエレメント２内の冷媒通路８を通過す
る冷媒ａは、冷媒通路８内のピンフィン７により乱流効
果が確保される。

又、従来のエバポレータでは空気通路３を通過する空
気の熱は、先ずコルゲートフィン又はピンフィンからチ
ューブエレメントの対向するプレートに伝達され、該プ
レートからチューブエレメント内の冷媒に伝達される
が、本発明のエバポレータでは、同一のピンフィン７が
空気通路３と冷媒通路８の双方に亘って貫通しているの
で、空気通路３内の空気の熱はピンフィン７に伝達さ
れ、当該ピンフィン７から直接チューブエレメント２内
の冷媒に伝達されるので、従来のものに比し熱伝達性能
は飛躍的に向上する。

上述のように、ピンフィン７は空気通路３のみなら
ず、チューブエレメント２内の冷媒通路８中にも配され
ているので、この点でも熱伝達性能が向上することに加
え、両通路3,8内の通路抵抗が減少して熱交換能力が向
上する。

本実施例のように予めピンフィン７を組込んだ１対の
プレート2a,2bの組立体を複数個順次積層して、エバポ
レータを製作すれば、ピンフィン７の組付性が向上し、
生産性が向上する。更に各対のプレート2a,2b毎にピン
フィンの配列ピッチ、直径等を適宜個別に設計すること
も可能である。

第４図は第３図の実施例の変形例を示し、この変形例
は第４図の実施例に対して、棒状ピンフィンに代えて、
Ｕ字状のピンフィンを使用した点が異なる。

第５図は第３図の実施例の別の変形例を示すものであ
り、この変形例は第４図の実施例に対して、Ｕ字状のピ
ンフィンに代えて一端部を鉤状に形成したピンフィンを
使用した点が異なる。一対の相対向するプレート2a,2b
の一方に、前記鉤状端部の先端が当接している。

第６図は第３図の実施例の更に別の変形例を示し、前
記第５図の実施例がピンフィンの鉤状端部の先端がプレ
ート2aに当接して冷媒通路８に留まっているのに対し、
本実施例では、ピンフィンの鉤状端部の先端がプレート
2aから空気通路３内に突出している点が異なる。

第７図は第３図の実施例の更に別の変形例を示し、プ
レート2a,2bの一部にビード10を形成すると共に、ビー
ド10を設けていない部分11に棒状ピンフィンを挿通して
なるものである。このようにビートを部分的に設けるこ
とによりチューブエレメントを補強することができる。

尚、上述した第１実施例ではピンフィン７をプレート
の全面に亘って同一密度で穿設した挿通孔20に挿通した
が、これに限らず、例えば図示しない挿通孔を三角形や
四角形等の適宜な配列で穿設してもよい。

（発明の効果）以上説明したように、請求項１記載のドロンカップ型
熱交換器は、空気通路を形成する２つのチューブエレメ
ントの各一方のプレートと予め所定長さに切断された複
数のピンフィンとから組立体を形成し、該組立体を複数
積層することによりドロンカップ型熱交換器が構成され
るので、冷媒通路のピンフィンによって、冷媒の乱流効
果を確保すると同時に通路抵抗の増加を抑えて熱交換能
力が向上し、更に、ピンフィンによる熱伝達性能が向上
して空気の冷却効率が飛躍的に増大する効果を奏する。
更に又、チューブエレメントのプレートのプレス加工が
簡単になる上に、ピンフィンの組付性が向上し、もって
生産性を向上させることができる効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の１つの実施例を示し、第１
図はカバーの一部を取外した状態のエバポレータの斜視
図、第２図はプレートの正面図、第３図はエバポレータ
を構成する組立体の詳細を示す図、第４図乃至第７図は
組立体の構造の夫々異なる変形例を示す図である。２……チューブエレメント、３……空気通路、７……ピ
ンフィン、2a,2b……プレート。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】２枚のプレートを重ねて形成されたチュー
ブエレメントを積層して成るドロンカップ型熱交換器に
おいて、前記チューブエレメントの１つを構成すべき２
枚の第１プレートの一方と該第１プレートの一方と協働
して前記空気通路を形成すると共に前記チューブエレメ
ントの他の１つを構成すべき２枚の第２プレートの一方
とを含む組立体であって、前記第１プレートの一方、前
記空気通路及び前記第２プレートの一方を貫通し且つ該
組立体の積層方向の長さを越えない長さの複数のピンフ
ィンを具備した組立体を複数積層して成るドロンカップ
型熱交換器。
【請求項２】前記複数のピンフィンが略等長の２本の直
線部分と該２本の直線部分を接続する湾曲部分とから成
る略Ｕ字型に成形されていることを特徴とする請求項１
記載のドロンカップ型熱交換器。
【請求項３】前記複数のピンフィンが長短の直線部分と
該長短の直線部分を接続する湾曲部分とから成る鉤状に
成形され、前記長短の直線部分のうち長い方は前記空気
通路及び前記組立体を成す両方のプレートに貫通され、
前記長短の直線部分のうち短い方は前記空気通路及び前
記組立体を成す両方のプレートのいずれにも貫通されて
いないことを特徴とする請求項１記載のドロンカップ型
熱交換器。
【請求項４】前記複数のピンフィンが長短の直線部分と
該長短の直線部分を接続する湾曲部分とから成る鉤状に
成形され、前記長短の直線部分のうち長い方は前記空気
通路及び前記組立体を成す両方のプレートに貫通され、
前記長短の直線部分のうち短い方は前記組み立て体を成
す両方のプレートの一方のみに貫通されていることを特
徴とする請求項１記載のドロンカップ型熱交換器。
【請求項５】前記組立体を成す各プレートにビードを設
け、前記複数のピンフィンを前記組立体を成す各プレー
トの前記ビードを設けていない部分に貫通させたことを
特徴とする請求項１乃至４記載のドロンカップ型熱交換
器。