JP2851540B2

JP2851540B2 - 熱交換器

Info

Publication number: JP2851540B2
Application number: JP6283819A
Authority: JP
Inventors: 良一星野; 弘貴柴田
Original assignee: SHOWA ARUMINIUMU KK
Current assignee: SHOWA ARUMINIUMU KK
Priority date: 1994-11-17
Filing date: 1994-11-17
Publication date: 1999-01-27
Anticipated expiration: 2014-01-27
Also published as: JPH08145580A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カーエアコンディシ
ョニングシステム、ルームエアコンディショニングシス
テム等における蒸発器や凝縮器等として用いられる熱交
換器、特に熱交換用チューブがその長手方向適宜位置に
おいて折曲形成された形式の熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術とその問題点】近時、例えばカーエアコン
ディショニングシステムにおける蒸発器や凝縮器等とし
て、厚さ方向に所定間隔を隔てて互いに平行状に配置さ
れた複数本の直管状偏平チューブと、前記チューブの両
端に配置され、チューブ端部が連通接続された一対の中
空ヘッダーとを備えた、いわゆるマルチフローないしは
パラレルフロータイプと称される熱交換器が広く使用さ
れるに至っている。

【０００３】この種の熱交換器は、その内部を流通する
熱交換媒体と、隣接チューブ間に形成された空気流通間
隙を通過する空気との間で熱交換するものであるが、熱
交換効率のより一層の向上、結露水の処理の都合あるい
は設置場所に応じたコンパクト化等の要請に応じて、例
えば特開昭６３−２８２４９０号に示されるように、熱
交換器構成部材である前記各偏平チューブがそれぞれそ
の長手方向中間部にてチューブ幅方向に折曲形成された
構造の折曲状熱交換器が既知である。

【０００４】しかしながら、このように偏平チューブ
を、内部通路の圧潰を招くことなく幅方向に折曲げるこ
と自体が技術的に非常に難しいものであった。

【０００５】かかる問題点を解消したものとして、米国
特許第５、２７９、３６０号明細書、米国特許第５、３
４１、８７０号明細書において開示されているように、
折曲予定部位の幅方向両側縁部に予め多数の折曲用溝を
形設しておき、チューブ幅方向への曲げ加工を容易に行
い得るようになされたものも既知である。

【０００６】しかるに、この提案にあっては、各偏平チ
ューブについてその折曲げ予定部位を予め定めて、その
幅方向両側縁部に折曲用溝を形設しておかねばならず、
作業工程が増加するばかりか、折曲げ部位が限定されて
しまうという難がある。加えて、折曲用溝の形成によっ
て折曲げ部位の通路断面積が減少して内部圧力損失が増
大するという問題点を具有するものであった。

【０００７】一方において、上記のように偏平チューブ
を幅方向に折曲げる構造に代えて、特開平４−１８７９
９０号公報に示されるように、折曲げ予定部位を境にし
てその両側の直管状部が互いに表裏反転するようにねじ
りを加えつつ折曲げたチューブを用いた折曲状熱交換器
が提案されている。

【０００８】この提案にかかる熱交換器にあっては、折
曲げ部位において内部通路が圧潰されて内部通路断面積
が著しく減少するという不都合を回避することができ
る。

【０００９】しかし、その熱交換器の製造、組立てに際
して、全てのチューブを予め上記のように折曲形成して
おき、その後それらチューブとヘッダーとを組み立てね
ばならず、製造および組み立て作業が些か面倒なもので
あった。そればかりか偏平チューブとして多孔偏平チュ
ーブを用い、該チューブを上記のように折曲形成せしめ
て、その一方の直管状部相互間の空気流通間隙を通過し
た空気が他方の直管状部相互間の空気流通間隙を通過す
るようにした熱交換器とした場合には、各偏平チューブ
の一方の直管状部における風上側単位通路が、他方の直
管状部においても風上側単位通路を構成するものとな
る。従って、偏平チューブの単位通路相互間で熱交換効
率が異なるものとなり、全体として熱交換効率が劣るも
のとなるという難があった。

【００１０】この発明は、かかる従来技術の問題点に鑑
み、厚さ方向に所定間隔を隔てて互いに平行状に配置さ
れた複数本の偏平チューブと、前記チューブの両端に配
置され、チューブ端部が連通接続された一対のヘッダー
とを備え、チューブの長手方向適宜部位においてチュー
ブ幅方向に曲成された折曲状熱交換器でありながら、そ
の製造を容易に行うことができると共に、内部圧力損失
が少なく、しかも熱交換効率に優れた熱交換器を提供す
ることを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的において、この
発明は、厚さ方向に所定間隔を隔てて互いに平行状に配
置された複数本の多孔偏平チューブと、前記チューブの
両端に配置され、チューブ端部が連通接続された一対の
中空ヘッダーとを備え、前記各チューブは、その長手方
向適宜箇所においてチューブ幅方向にＵ字状に折曲形成
されることにより、この折曲部位の両側の直管状部が相
互間に所定間隔を隔てて風上側と風下側とに平行状に配
置されると共に、上記折曲部位がその両側の直管状部に
対して所定角度のねじりを付与されたねじり折曲部を構
成するものとなされることにより、一方の直管状部にお
ける風上側の側縁が、当該ねじり折曲部で前後を転換し
て、他方の直管状部にでは風下側の側縁となるように設
定され、更に、隣接する前記直管状部相互間にフィンが
介在配置されてなることを特徴とする熱交換器を要旨と
するものである。

【００１２】この発明はまた、上記熱交換器を容易に製
造することができるようにすると共に、熱交換器全体の
強度を向上させる目的で、更に、隣接する前記直管状部
相互間および最外側のチューブの外側に配置されたフィ
ンと、前記各チューブに対応するチューブ挿通孔が列設
され、該挿通孔に各チューブの直管状部とねじり折曲部
との境界部分が挿通された中間帯板状部と、該中間帯板
状部の両端からそれぞれ屈曲して延設され、最外側のチ
ューブの外側に配置されたフィンに沿接配置状態に接合
一体化された外側帯板状部とを有する帯板状補強プレー
トとを備えたものとなされる。

【００１３】また熱交換器のねじり折曲部側の強度を向
上させる目的で、隣接するねじり折曲部どおしを、互い
に重なり合う状態で接触させるようにしても良い。

【００１４】

【作用】前記各偏平チューブは、その長手方向適宜箇所
においてチューブ幅方向に折曲形成されると共に、その
折曲部位がその両側の直管状部に対して所定角度のねじ
りを付与されたねじり折曲部を構成するものである。

【００１５】この構成により、偏平チューブのねじり折
曲部を加工するに際して、複数本の直管状偏平チューブ
を厚さ方向に所定間隔を隔てて平行状に配置すると共
に、その両端に一対のヘッダーを配置し、かつ該ヘッダ
ーにチューブ端部を連通接続した状態で、チューブの長
手方向適宜箇所において全てのチューブを同時にチュー
ブ幅方向に折曲形成すると同時にその折曲部位にその両
側の直管状部に対して所定角度のねじりを付与する、ね
じり曲成加工を施せばよい。これにより、各チューブの
ねじり折曲部の加工が技術的に非常に容易に遂行され
る。

【００１６】また、各チューブに対応するチューブ挿通
孔が列設され、該挿通孔に各チューブの直管状部とねじ
り折曲部との境界部分が挿通された中間帯板状部と、該
中間帯板状部の両端からそれぞれ屈曲して延設され、最
外側のチューブの外側に配置されたフィンに沿接配置状
態に接合一体化された外側帯板状部とを有する帯板状補
強プレートとを備えたものにあっては、上記ねじり折曲
げ加工に際して直管状部にねじりや折曲等の影響を与え
ることが少なくなる。従って、より一層小さい曲率半径
で容易かつ確実にねじり折曲加工を施すことができる。
しかも、上記補強プレートの存在により、熱交換器全体
の強度が向上される。

【００１７】隣接するチューブのねじり折曲部どおし
を、互いに重ね合った状態で接触させると前記ねじり折
曲部側の強度が向上される。

【００１８】

【実施例】以下、この発明にかかる熱交換器を図示実施
例に基づいて説明する。

【００１９】（第１実施例）図１ないし図１６は、カーエアコンディショニングシス
テム用の蒸発器に適用した実施例を示す。

【００２０】図１に示される熱交換器において、（１）
は熱交換用の多孔偏平チューブである。各偏平チュー
ブ（１）は、図１０に示されるように、横断面外周形状
が長円状をなし、内部に上下両平面壁（１ａ）（１ａ）
を連接する複数の連接壁（１ｂ）が幅方向に並設され、
チューブ内部が複数の単位通路（１ｃ）に区画形成され
ている。

【００２１】上記偏平チューブ（１）は、アルミニウム
製押出材からなるいわゆるハーモニカチューブである。
もっとも、この発明においては、上記のような押出材製
のハーモニカチューブに代えて、断面が偏平な電縫管内
にコルゲートフィンを挿入配置せしめたものであっても
良いし、あるいはその他の既知の構造のものであっても
良い。

【００２２】この偏平チューブ（１）は、図１および図
２に示されるように、その長手方向中間部においてチュ
ーブ幅方向にＵ字状に折曲形成されると共に、その折曲
部位がその両側の直管状部（２）（３）に対して所定角
度のねじりが付与されたねじり折曲部（４）を構成する
ものとなされている。従って、上記両直管状部（２）
（３）は、相互間に所定間隔を隔てて風上側と風下側と
に隣接して平行状に配置されたものとなされると共に、
一方の直管状部（２）における風上側の側縁が、上記ね
じり折曲部（４）で前後を転換して、他方の直管上部
（３）では風下側の側縁を構成するものとなされてい
る。

【００２３】また折曲部位は、長手方向適宜位置であれ
ば良く、実施例のように必ずしもチューブ（１）の長手
方向の中間部に限定されるものではない。

【００２４】前記ねじり折曲部（４）は、特に図６に示
すように、その外側縁部側が前記両直管状部（２）
（３）と略平行状となる態様でねじり成形されている。

【００２５】そしてそのねじり角度、即ち直管状部
（２）（３）に対するねじり折曲部（４）のなす角度θ
は、９０°をやや下回る程度に設定されている。

【００２６】なお、このねじり折曲部（４）は、ねじり
折曲加工の限界を考慮しつつ可及的に短く設定され、そ
の全体が円弧曲がり状に形成されるのが普通である。な
お、チューブ（１）の内部通路が圧潰されて通路断面積
が狭小とならない範囲であればその曲り形状や曲率半径
等は特に限定されるものではない。

【００２７】そして、上記のようにねじり折曲形成され
たＵ字状の偏平チューブ（１）…は、そのねじり折曲部
（４）を下方に配置すると共に直管状部（２）（３）を
鉛直状態に配置する態様において左右方向に所定間隔を
隔てた平行配置状態に配列され、これら偏平チューブ
（１）…の上端部にそれぞれ、アルミニウム製の中空ヘ
ッダー（５）（６）が連通状態に接続されている。

【００２８】この状態において、隣接するチューブ
（１）のねじり折曲部（４）どおしは、特に図６に示す
ように、互いに重なり合った嵌合配置状態で相互に当接
保持されている。これによって熱交換器のねじり折曲部
側の強度が向上するものとなされている。なお、上記ね
じり折曲部（４）どおしをろう付等によって接合一体化
して、より一層強度を向上させるようにしても良い。

【００２９】風上側に位置する直管状部（２）相互間お
よび同最外側に位置する直管状部（２）の外側、同様に
風下側に位置する直管状部（３）相互間および同最外側
に位置する直管状部（３）の外側には、それぞれ熱交換
効率を高めるためのフィン、例えば、アルミニウム製の
コルゲートフィン（１１）（１２）が配置され、かつろ
う付一体化されている。図２に示されるように、風上側
のコルゲートフィン（１１）の方が、風下側のコルゲー
トフィン（１２）よりもフィンピッチが相対的に大きく
設定されている。

【００３０】また、この実施例にかかる熱交換器におい
ては、その風上側の直管状部（２）群と、風下側の直管
状部（３）群とをそれぞれ取り囲む態様で、前後一対の
帯板状補強プレート（１３）（１４）が装着されてい
る。

【００３１】この帯板状補強プレート（１３）（１４）
は、中間帯板状部（１５）とその両端から屈曲して延設
された一対の外側帯板状部（１６）（１６）とからなる
正面視略上向きコ字状を呈するものであり、一枚のプレ
ートを折曲加工したものである。

【００３２】前記中間帯板状部（１５）は、図７に示す
ように、前記各偏平チューブ（１）に対応するチューブ
挿通孔（１５ａ）が所定間隔毎に列設され、該挿通孔
（１５ａ）に、対応する各チューブ（１）の直管状部
（２）（３）とねじり折曲部（４）との境界部分が挿通
され、かつろう付一体化されている。

【００３３】前記外側帯板状部（１６）（１６）は、図
１に示すように、最外側のチューブ（１）の外側に配置
されたフィン（１１）（１２）に沿接状態に配置され、
かつろう付一体化されている。上記各ろう付を容易に行
うようにするために、上記補強プレートとして芯材の片
面または両面にろう材層が被覆形成されたものを用いる
ことが望ましい。

【００３４】この補強プレート（１３）（１４）の装着
により、熱交換器のコア部の強度を向上することができ
るばかりか、後述するチューブを所期する限定した部位
において他の部分にねじりや曲り等の悪影響を与えるこ
となく、ねじり折曲加工を施すことができる。

【００３５】なお、上記補強プレート（１３）（１４）
の中間帯板状部（１５）に、図１３に示すように水抜用
孔（１５ｂ）及び／又は排水用樋（１５ｃ）を設けるこ
とにより結露水が滞留しにくい構造としても良い。

【００３６】上記ヘッダー（５）（６）は、芯材の両面
または片面にろう材層が被覆形成されたアルミニウム製
のブレージングシートを筒状に成形すると共に、その衝
き合わせ縁部（５ａ）（６ａ）どおしを電縫溶接したも
のである。またこのヘッダー（５）（６）の断面形状
は、図２に示すように、チューブ挿入側周面が平坦状に
形成され、その反対側周面が円弧状に形成された、いわ
ゆる蒲鉾形を呈するものとなされている。このような断
面形状は、断面円形状のものと較べて耐圧性の点では劣
るものとなるが、蒸発器の場合には凝縮器ほどの高耐圧
性が要求されるものではないことより、内部圧力に充分
に耐え得るものである。

【００３７】ヘッダー（５）（６）の断面形状を、上記
のようないわゆる蒲鉾形にしたのは次ぎの理由による。
即ち、ヘッダーが断面円形状であると、該ヘッダーにそ
の周方向に形成されたチューブ挿入孔から偏平チューブ
（１）を挿通接続する場合、チューブ端部をヘッダーの
略中心軸に至る程度にまで挿入しなければならない関係
上、有効コア面積が少なくなる。一方、ヘッダーの断面
形状が、上記実施例のようにヘッダー（５）（６）のチ
ューブ端部挿入側周面が平坦であると、チューブ端部の
挿入量が少なくてすみ、その分だけ有効コア面積の増大
を図ることができるからである。

【００３８】なお、同様の理由で、ヘッダー（５）
（６）の断面形状を図１１に示すように、チューブ挿入
側を楕円形断面形状とし、その反対側を円形断面形状と
しても良い。また、図１２に示すように、ヘッダー
（５）（６）にそのチューブ挿入側の反対側周面から隣
接チューブ間に位置する態様でバッフル部材（１０）を
挿入配置することによって、熱交換媒体が各チューブ
（１）へ効率良く分流できるようにしても良い。このバ
ッフルプレート（１０）は、ヘッダー（５）（６）の外
周面に沿接される外周沿接縁部（１０ａ）とその内周面
から内方に突出したバッフルプレート（１０ｂ）とから
なるものである。

【００３９】しかして、図１に示されるように、風下側
に位置される中空ヘッダー（６）の端部に連通接続され
た入口管（７）から送り込まれた熱交換媒体は、矢印で
示されるように、各偏平チューブ（１）…内をＵ状に巡
って、風上側の中空ヘッダー（５）内に流入され、その
ヘッダー（５）の端部に連通接続された出口管（８）か
ら送り出される。このように偏平チューブ（１）を流通
する熱交換媒体が、熱交換器を前後方向に流通される空
気（白抜き矢印）と熱交換を行うようにされている。

【００４０】もっとも、図１４に示すように、入口管
（７）と出口管（８）を前記両ヘッダー（５）（６）の
同一端部側に設けるようにしても良い。このように配置
すると熱交換器の同一サイドから熱交換媒体を流出入さ
せることができる。また、入口側のヘッダー（６）に、
熱交換媒体分岐用の複数の孔（６０ａ）を有するインナ
ーパイプ（６０）を同軸状に配置すると共に入口管
（７）を連通接続せしめ、熱交換媒体の各チューブへの
分流を促進するようにしても良い。

【００４１】上記構成の熱交換器は、例えば次のように
して製造される。

【００４２】即ち、図８（イ）に示されるように、アル
ミニウム押出型材製の直すぐな偏平チューブ（１）をそ
の厚さ方向に所定間隔を隔てて互いに平行状に配置す
る。次いで、図８（ロ）に示すように、チューブ（１）
の両側から帯板状補強プレート（１３）（１４）を挿入
配置せしめる。そして図８（ハ）に示すように、チュー
ブ（１）の両端にヘッダー（５）（６）を連通接続せし
めると共に、隣接するチューブ（１）相互間および最外
側のチューブ（１）と前記外側帯板状部（１６）との間
にコルゲートフィン（１１）（１２）を装填する。その
他、必要なろう付け部品を組付けた状態で、この熱交換
器組立て体に一括ろう付けを施し、全体を接合一体化す
る。

【００４３】このようにしてろう付接合一体化された熱
交換器を、図９に示すように、チューブ（１）の長手方
向中間部においてチューブ幅方向に折曲形成せしめてチ
ューブ（１）の直管状部相互が互いに平行状となるよう
にする。なお、この折曲形成に際して、各チューブ
（１）の折曲予定部位がいずれも同方向にねじり形成さ
れるように適宜治具を用いてねじり方向の力を付与して
おけば良い。以上のようにして屈折状構造の熱交換器が
得られる。

【００４４】以上の説明から明らかなように、各チュー
ブ（１）が、その長手方向適宜箇所においてチューブ幅
方向にＵ字状に折曲形成されると共に、その折曲部位が
その両側の直管状部に対して所定角度のねじりを付与さ
れたねじり折曲部（４）を構成するものとなされたもの
であるから、ねじり折曲部（４）の加工においては、偏
平チューブ（１）をその折曲予定部位においてチューブ
幅方向に折曲形成し、これと同時あるいは相前後して、
その折曲部位がその両側の直管状部に対して所定角度の
ねじりを付与するねじり加工を施せばよく、ねじり折曲
部（４）を加工技術上非常に容易に形成することができ
る。

【００４５】特に、上記実施例に示した熱交換器のよう
に、偏平チューブ（１）をＵ字屈折状にした構造では、
そのねじり折曲部（４）の曲率半径を非常に小さなもの
に加工する必要があるが、上記のようなねじり屈曲構造
の採用により、このような小さな曲率半径のねじり屈曲
部（４）の加工を技術的に非常に容易に遂行することが
できる。

【００４６】更に、チューブ（１）の直管状部（２）
（３）の幅方向の側縁部を前後方向において対向状態に
した蒸発器用熱交換器において、風上側のフィン（１
１）…のフィンピッチを大きく、風下側のフィン（１
２）…のフィンピッチを小さく設定した構造を採用した
ものであるから、蒸発器としての熱交換性能を向上する
ことができる。

【００４７】また、熱交換器の製造では、熱交換器組立
体に組み立てたのち、各偏平チューブ（１）…を一括し
て曲げ加工するというようにして、屈折状の熱交換器を
製造するものとしているから、生産性良く熱交換器を製
造することができる。

【００４８】上記実施例においては、風下側ヘッダー
（６）に流入した熱交換媒体が該ヘッダー（６）に連通
接続された全てのチューブ（１）に分流して風上側ヘッ
ダー（５）に流入されるようになされた、いわゆる１パ
ス形式のものを示したが、前記ヘッダー（５）（６）内
にその内部を長手方向に仕切る仕切部材を配置せしめて
熱交換媒体が熱交換器内を蛇行状に流通する、いわゆる
複数パス形式の熱交換器としても良い。

【００４９】もっとも、この実施例に示したような構成
の蒸発器としての熱交換器の場合には、１パス形式のも
のが熱交換性能の点で優れている。この点を明確にする
目的で、１パスの蒸発器と２パスの蒸発器との性能比較
を行った。

【００５０】供試品として、上記実施例において示した
構成の蒸発器であって、いずれもコアサイズ：高さ２３
５×幅２５８ｍｍ、有効コアサイズ：高さ１７８×幅２
５９ｍｍ、有効コア面積：０．０４６ｍ²、チューブピ
ッチ：１１．７ｍｍ、フィン：幅２２×高さ１０ｍｍ、
フィンピッチ：１．１ｍｍ、チューブ本数：２１本にそ
れぞれ設定したものを準備し、２パスの蒸発器にあって
はチューブ本数が第１パスのチューブ本数が１０本、第
２パスのチューブ本数が１１本となるように仕切部材を
設けたものを採用した。そして試験条件を、熱交換媒
体：ＨＦＣ１３４ａ、膨脹弁前熱交換媒体温度：５３．
５℃、入口空気乾球温度：２７℃、出口空気湿球温度：
１９．５℃、ＳＨ：５ｄｅｇとして、交換熱量（ｋｃａ
ｌ／ｈ）と蒸発器の出口圧力（ｋｇ／ｃｍ²）との関係
を図１５に示すと共に、熱交換媒体側圧力損失（ｋｇ／
ｃｍ²）と同媒体流量（ｋｇ／ｈ）との関係を図１６に
示した。その結果から明らかなように、交換熱量およ
び圧力損失のいずれにおいても１パス形式の蒸発器の方
が、２パス形式の蒸発器よりも優れていることが分か
る。

【００５１】（第２実施例）図１７ないし図２１は、上記実施例と同様に、この発明
をカーエアコンディショニングシステム用の蒸発器に適
用した実施例を示す。

【００５２】この実施例にかかる蒸発器は、前記実施例
と略同様であるが、ヘッダーの断面形状、補強プレート
の有無、ねじり折曲部の形状等において異なる。従っ
て、ここでは前記実施例と異なる箇所について説明す
る。

【００５３】この熱交換器を構成するチューブ（１）
は、そのねじり折曲部（４）がその両側の直管状部
（２）（３）に対して９０度の角度をなすようにねじり
形成されると共に、隣接するねじり折曲部（４）どおし
が図１７に示すように離間する態様で配置されている点
で前記実施例と異なる。

【００５４】またヘッダー（５）（６）は、より一層耐
圧性に優れたものとするために、断面円形のものが採用
されている点で前記実施例と異なる。

【００５５】この実施例にかかる熱交換器は、前記実施
例において示したような帯板状補強部材は装備されてい
ない。

【００５６】またこの熱交換器の製造は、図１９に示す
ように予めチューブ（１）を上述のとおりねじり成形し
ておきそのチューブ（１）を用いて、図２０に示すよう
に熱交換器組立体を形成し、然るのち図２１に示すよう
に熱交換器組立体に折曲げ加工を施すようにして行われ
る。もっともこの熱交換器においても前記実施例と同様
の方法でチューブのねじり加工と折曲加工を施すように
しても良い。

【００５７】他の構成については、前記実施例と同様で
あるので対応箇所に同一符号を付してその説明を省略す
る。

【００５８】（第３実施例）図２２および図２３は、この発明をカーエアコンディシ
ョニングシステム用の凝縮器に適用した実施例を示す。

【００５９】この実施例にかかる凝縮器は、前記第１の
実施例に示した構造の熱交換器をそのヘッダー（５）
（６）が鉛直方向、チューブ（１）の直管状部（２）
（３）が水平方向となるように配置されたものであり、
ヘッダー（５）（６）の断面形状および仕切部材の有無
の点においてのみ、前記実施例に示した構造の熱交換器
と異なる。この実施例にかかる凝縮器のヘッダー（５）
（６）は、蒸発器よりも高い内圧が付加される関係上、
断面円形のものが採用されている。そして同ヘッダー
（５）（６）には、図２３に示すように、各ヘッダー
（５）（６）内にその内部を長手方向に仕切る仕切部材
（２０）（２０）がそれぞれ設けられている。これによ
り、熱交換媒体が熱交換器内を蛇行状に流通するものと
なされている。

【００６０】他の構成は、前記第１の実施例と全く同様
であるので、対応箇所に同一符号を付してその説明を省
略する。

【００６１】

【発明の効果】上述の次第で、この発明にかかる熱交換
器の各多孔偏平チューブは、その長手方向適宜箇所にお
いてチューブ幅方向に曲成されると共に、その折曲部位
がその両側の直管状部に対して所定角度のねじりを付与
されたねじり折曲部を構成するものである。

【００６２】この構成により、偏平チューブのねじり折
曲部を加工するに際して、複数本の直管状偏平チューブ
を厚さ方向に所定間隔を隔てて平行状に配置すると共
に、その両端に一対のヘッダーを配置し、かつ該ヘッダ
ーにチューブ端部を連通接続した状態で、チューブの長
手方向適宜部位において全てのチューブを同時にチュー
ブ幅方向に折曲すると共に各チューブの折曲部位にその
両側の直管状部に対して所定角度のねじりを付与するね
じり折曲加工を施せばよい。従って、チューブのねじり
折曲部の加工が技術的に非常に容易に遂行され、ひいて
はこの種の折曲状熱交換器を容易に製造することができ
る。

【００６３】またそのようなチューブのねじり折曲成形
の際に、チューブのねじり折曲部が圧潰されてその内部
通路断面積が狭小となって内部圧力損失が増大するとい
うような不都合を未然に回避することができる。

【００６４】そしてまた、上記ねじり折曲部は、その両
側の直管状部の一方の風上側の側縁が、他方の直管状部
の風下側の側縁を構成するように設定されているので、
多孔偏平チューブの内部の各単位通路を流通する熱交換
媒体は、一方の直管状部群では風上側に位置する単位通
路を流れ、他方の直管状部群では風下側に位置する単位
通路を流れるというように順次風上側と風下側とに転換
して流れることになる。このため、多孔偏平チューブ内
の各単位通路を流れる熱交換媒体の熱交換量が平均化
し、全体としての熱交換効率を高めることができる。

【００６５】また、各チューブに対応するチューブ挿通
孔が列設され、該挿通孔に各チューブの直管状部とねじ
り折曲部との境界部分が挿通された中間帯板状部と、該
中間帯板状部の両端からそれぞれ屈曲して延設され、最
外側のチューブの外側に配置されたフィンに沿接配置状
態に接合一体化された外側帯板状部とを有する帯板状補
強プレートとを備えたものにあっては、上記チューブの
曲げ加工に際して直管状部にねじれや折曲等の影響を与
えることが少なくなり、ひいては小さい曲率半径で確実
にねじり折曲加工を施すことができる。

【００６６】また隣接するチューブのねじり折曲部どお
しを、互いに重ね合った状態で接触させると前記折曲部
側の強度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例にかかる熱交換器（エバポレ
ータ）の全体斜視図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】同上熱交換器の正面図である。

【図４】同上熱交換器の平面図である。

【図５】同上熱交換器の底面図である。

【図６】同上熱交換器のチューブのねじり折曲部の拡大
正面図である。

【図７】帯板状補強プレートの部分拡大斜視図である。

【図８】図８（イ）〜（ハ）は、同上熱交換器の製造工
程途上を示す説明図である。

【図９】同上熱交換器の折曲加工を示す説明図である。

【図１０】同上熱交換器の偏平チューブの一部を示す斜
視図である。

【図１１】ヘッダーの変形例を示す断面図である。

【図１２】ヘッダーにバッフル部材を装填した状態を示
す変形例にかかる断面図である。

【図１３】変形例に係る帯板状補強プレートの部分拡大
斜視図である。

【図１４】変形例に係る熱交換器の平面図である。

【図１５】交換熱量と出口圧力との関係を示すグラフで
ある。

【図１６】熱交換媒体側圧力損失と同媒体流量との関係
を示すグラフである。

【図１７】図１７ないし図２１は、この発明の第２の実
施例にかかる熱交換器（蒸発器）を示すもので、図１７
は同熱交換器の正面図である。

【図１８】図１７のXVIII-XVIII 線の断面図である。

【図１９】ねじり成形が施されたチューブの斜視図であ
る。

【図２０】熱交換器に折り曲げ成形を施す前の状態を示
す正面図である。

【図２１】熱交換器に折り曲げ成形を施した後の状態を
示す平面図である。

【図２２】図２２及び図２３は、この発明の第３の実施
例にかかる熱交換器（凝縮器）を示すもので、図２２は
同熱交換器の全体斜視図である。

【図２３】同上熱交換器の左側面図である。

【符号の説明】

１偏平チューブ２直管状部３直管状部４ねじり折曲部５中空ヘッダー６中空ヘッダー１１コルゲートフィン１２コルゲートフィン１３帯板状補強プレート１４帯板状補強プレート１５中間帯板状部１５ａチューブ挿入孔１６外側帯板状部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】厚さ方向に所定間隔を隔てて互いに平行
状に配置された複数本の多孔偏平チューブと、前記チューブの両端に配置され、チューブ端部が連通接
続された一対の中空ヘッダーとを備え、前記各チューブは、その長手方向適宜箇所においてチュ
ーブ幅方向にＵ字状に折曲形成されることにより、この
折曲部位の両側の直管状部が相互間に所定間隔を隔てて
風上側と風下側とに平行状に配置されると共に、上記折曲部位がその両側の直管状部に対して所定角度の
ねじりを付与されたねじり折曲部を構成するものとなさ
れることにより、一方の直管状部における風上側の側縁
が、当該ねじり折曲部で前後を転換して、他方の直管状
部にでは風下側の側縁となるように設定され、更に、隣接する前記直管状部相互間にフィンが介在配置
されてなることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】厚さ方向に所定間隔を隔てて互いに平行
状に配置された複数本の多孔偏平チューブと、前記チューブの両端に配置され、チューブ端部が連通接
続された一対の中空ヘッダーとを備え、前記各チューブは、その長手方向適宜箇所においてチュ
ーブ幅方向に折曲形成されることにより、この折曲部位
の両側の直管状部が相互間に所定間隔を隔てて風上側と
風下側とに平行状に配置されると共に、上記折曲部位がその両側の直管状部に対して所定角度の
ねじりを付与されたねじり折曲部を構成するものとなさ
れることにより、一方の直管状部における風上側の側縁
が、当該ねじり折曲部で前後を転換して、他方の直管状
部にでは風下側の側縁となるように設定され、更に、隣接する前記直管状部相互間および最外側のチュ
ーブの外側に配置されたフィンと、前記各チューブに対応するチューブ挿通孔が列設され、
該挿通孔に各チューブの直管状部とねじり折曲部との境
界部分が挿通された中間帯板状部と、該中間帯板状部の
両端からそれぞれ屈曲して延設され、最外側のチューブ
の外側に配置されたフィンに沿接配置状態に接合一体化
された外側帯板状部とを有する帯板状補強プレートとを
備えていることを特徴とする熱交換器。
【請求項３】隣接するチューブの前記ねじり折曲部ど
おしが、互いに一部重なり合った状態で接触されている
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の熱交換
器。