JP2903745B2 - 積層型冷媒蒸発器 - Google Patents

積層型冷媒蒸発器

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JP2903745B2
JP2903745B2 JP3056258A JP5625891A JP2903745B2 JP 2903745 B2 JP2903745 B2 JP 2903745B2 JP 3056258 A JP3056258 A JP 3056258A JP 5625891 A JP5625891 A JP 5625891A JP 2903745 B2 JP2903745 B2 JP 2903745B2
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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,一対のプレートの間に
冷媒の流路部を形成した積層型冷媒蒸発器に関する。
【0002】
【従来技術】例えば自動車用空調装置においては,積層
型冷媒蒸発器が用いられている。即ち,図6に示すごと
く,該積層型冷媒蒸発器9は,凹状部を有する一対のプ
レート95,95を互いに対面,接合させて流路管90
を形成し,その間に冷媒が流れる入口流路部91と出口
流路部92とを形成したものである。そして,上記流路
管90は,その間に放熱用のフィン93を介在させて,
多数層に積層されている(詳細は後述の図5参照)。
【0003】そして,上記入口流路部91は,冷媒が流
入する入口タンク部に連通しており,出口流路部92は
蒸発した冷媒が流出する出口タンク部に連通している。
また,入口流路部91と出口流路部92はその下方にお
いてU字路状に連通している。それ故,液状の冷媒は,
入口タンク部に入り,入口流路部91,出口流路部92
を経てその間に蒸発し,気化冷媒が出口タンク部より排
出される(後述の図4参照)。そして,この気化時の潜
熱により,フィン93が冷却される。そこで,該フィン
93の間に空気を送風することにより,冷風が得られ
る。なお,図6において符号951は,一対のプレート
95,95の接合部であり,かつ入口流路部91と出口
流路部92との隔壁である。
【0004】
【解決しようとする課題】ところで,上記積層型冷媒蒸
発器9においては,入口流路部91内には比容積の小さ
い液状冷媒が多く流入する。そして,該冷媒は,入口流
路部91から出口流路部92に流れる間に蒸発する。そ
のため,下流に至るにつれて比容積の大きな冷媒ガスが
増大する。それ故,入口流路部91から出口流路部92
に向かうにつれて冷媒の流速が増加する。その結果,流
路管90においては,上記流れに沿って圧力損失が上昇
し,冷媒の流れが円滑でなくなる。したがって,従来の
積層型冷媒蒸発器においては,放熱能力が充分発揮され
ていない。本発明はかかる問題点に鑑み,圧力損失が少
なく,かつ放熱能力に優れた積層型冷媒蒸発器を提供し
ようとするものである。
【0005】
【課題の解決手段】本発明は,一対のプレートの間に入
口タンク部と出口タンク部とを形成すると共に上記入口
タンク部から出口タンク部に向けて冷媒が流れる入口流
路部と出口流路部とを形成した流路管を有し,該流路管
を複数個積層すると共にその間に放熱用のフィンを介設
してなる積層型冷媒蒸発器において,上記出口流路部の
流路厚みは入口流路部の流路厚みよりも大きく形成し,
また上記出口流路部に対面して設けたフィンのフィン高
さは入口流路部に対面して設けたフィンのフィン高さよ
りも小さいことを特徴とする積層型冷媒蒸発器にある。
【0006】本発明において最も注目すべきことは,出
口流路部の流路厚みを入口流路部のそれよりも大きく設
け,またフィンを出口流路部側と入口流路部側とにそれ
ぞれ別個に配設し,かつフィン高さは出口流路部側が入
口流路部側より小さく構成してあることにある。上記流
路厚みとは,各流路部において一対のプレートによって
形成される対向面間の幅をいう(図1の符号,D,
E)。そして,図1に示すごとく,出口流路部の流路厚
みEは入口流路部の流路厚みDよりも大きく形成する。
この流路厚みの比率(E/D)は,両流路部の幅(流路
厚みと直角方向の長さ)をほぼ同じとしたとき1.0〜
3.0とすることが好ましい。1.0未満では本発明の
効果が逆効果となり,流路厚みが同じものに比べて,圧
力損失が大きくなり,一方3.0を越えると流路管の全
体厚みが過大となり,積層型冷媒蒸発器が大型となって
しまう。
【0007】また,フィンは,一対のプレートによって
構成される流路管を積層する際に,各層の間に介設す
る。このときフィンは,入口流路部に対面する部分と,
出口流路部に対面する部分とで,そのフィン高さを異に
し,後者が前者よりも小さい。ここにフィン高さとは,
流路管の積層方向に沿ったフィンの幅をいう。即ち,図
1に示すごとく,出口流路部側のフィン高さHは,入口
流路部側のフィン高さGよりも小さく形成する。このフ
ィン高さの比率(H/G)は,0.6〜0.9とするこ
とが好ましい。この範囲においては,特に放熱能力が高
い。
【0008】
【作用及び効果】本発明においては,冷媒流路後方の出
口流路部の流路厚みが,入口流路部のそれよりも大きく
形成してある。そのため,前記のごとく流路後方にいく
に従って冷媒ガスの容積が大きくなっても,冷媒の流速
が増大せず,圧力損失は増大しない。それ故,冷媒は円
滑に流れ,大きな放熱能力を得ることができる。更に注
目すべきことは,本発明においては,出口流路部側のフ
ィン高さが入口流路部側のフィン高さよりも小さい。そ
のため,出口流路部側のフィン内に送られた空気は,ま
ず高さの小さいフィンの間を流れる。それ故,出口流路
部側のフィンの間の空気流速が大きく,放熱能力が向上
する。特に,出口流路部内は,冷媒が気化しているた
め,冷媒の乾き度が増加して,伝導効率が低い。そのた
め,出口流路部側におけるフィン高さが小さいことは,
放熱能力の向上に大きく貢献する。
【0009】また,出口流路部側のフィン高さは,入口
流路部側のそれよりも小さいため,出口流路部側のフィ
ン間の空気流通断面積は,入口流路部側のそれよりも小
さい。それ故,出口流路部側のフィン間を流れてきた空
気は,入口流路部側のフィン間に入ったときその流路が
拡大され,フィン高さの大きい入口流路部側フィンに衝
突する。そして大きな乱流を生ずる。そのため,放熱能
力が一層向上する。このように,本発明においては,冷
媒側の圧力損失の低下,放熱能力の向上と共に,フィン
側の放熱能力の向上を図ることができ,両者の相乗効果
によって一層高い放熱能力を得ることができる。したが
って,本発明によれば,圧力損失が少なく,かつ放熱能
力に優れた積層型冷媒蒸発器を提供することができる。
【0010】
【実施例】本発明の実施例にかかる積層型冷媒蒸発器に
つき,図1〜図5を用いて説明する。本例の積層型冷媒
蒸発器1は,図1〜図4に示すごとく,一対のプレート
11,11の間に入口タンク部20と出口タンク部30
とを形成する(図4)と共に,上記入口タンク部20か
ら出口タンク部30に向けて冷媒が流れる入口流路部2
と出口流路部3とを形成した流路管10を有する。そし
て,該流路管10を複数個積層すると共にその間に放熱
用のフィン24,34を介設してなる。上記フィン24
は入口流路部2に対面して,フィン34は出口流路部3
に対面して,それぞれ流路管10の間にロウ付けされて
いる。
【0011】また,上記出口流路部3の流路厚みEは,
入口流路部2の流路厚みDよりも大きく形成してある。
また,出口流路部側のフィン34のフィン高さHは,入
口流路部側のフィン24のフィン高さGよりも小さく形
成してある。そして,本例においては,上記流路厚みの
比(E/D)は,約2に,またフィン高さの比(H/
G)は約0.8に形成してある。なお,両流路部の幅
(流路厚みと直角方向長さ)は,同じである。また,上
記フィン23,24は,ルーバフィンを用いてある。
【0012】また,図5は,積層型冷媒蒸発器1の全体
側面図を示している。同図に示すごとく,多数の流路管
10の間にフィン34が介設されている。また,入口タ
ンク部20には冷媒流入パイプ26が,出口タンク部3
0には冷媒排出パイプ36が接続されている。その他
は,従来と同様である。なお,図1において符号15
は,プレート11,11の接合部分で,入口流路部2と
出口流路部3の隔壁を構成する。
【0013】次に作用効果につき説明する。本例の積層
型冷媒蒸発器1においては,冷媒流入パイプ26より入
口タンク部20(図4)内に液状の冷媒が送られる。該
冷媒は,図4に矢印で示すごとく,流入口201より入
口流路部2内に流入して,下方へ流れ,隔壁15の下方
をU字状に通って出口流路部3内に流入する。次いで,
上方の流出口301より出口タンク部30に入り,上記
冷媒排出パイプ36へ流出する。そして,冷媒は,上記
両流路部内を流れる間に蒸発し,その気化熱によって流
路管10が冷却され,フィン24,34が冷却される。
【0014】一方,図1に示すごとく,上記フィン2
4,34の通路内には,出口流路部3側のフィン34に
対して空気Rが送られる。そして,この空気Rは出口流
路部側のフィン34,入口流路部側のフィン24により
冷却される。この冷却空気は,クーラーに送られる。そ
して,本例においては,冷媒流路後方の出口流路部3の
流路厚みEが,入口流路部2の流路厚みDよりも大きく
形成してある。そのため,冷媒ガスの容積が大きくなっ
ても,冷媒の流速が増大せず,圧力損失は増大しない。
それ故,冷媒は円滑に流れ,大きな放熱能力を得ること
ができる。更に,出口流路部側のフィン高さHは入口流
路部側のフィン高さGよりも小さい。そのため,出口流
路部側のフィン34間においては,空気Rの流速が大き
く,放熱能力が向上する。特に,出口流路部3において
は前記のごとく伝熱効率が低いので,フィン34側にお
ける放熱能力の向上は,その意義が大きい。
【0015】また,図3に示すごとく,出口流路部3側
のフィン高さHは,入口流路部2側のフィン高さGより
も小さい。そのため,出口流路部側のフィン34の間の
空気流通断面積は,入口流路部側のそれぞれも小さい。
それ故,出口流路部側のフィン34を流れてきた空気R
は,入口流路部側のフィン24の間に入ったとき流路が
拡大され,フィン高さの大きいフィン24に衝突する。
そして,大きな乱流を生ずる。そのため,フィン24側
の放熱能力も向上する。以上のごとく,本例によれば,
冷媒側の圧力損失の低下,放熱能力の向上と共に,フィ
ン側の放熱能力の向上とを図ることができ,両者の相乗
効果によって一層高い放熱能力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例にかかる積層型冷媒蒸発器の要部断面
図。
【図2】実施例にかかる積層型冷媒蒸発器の要部斜視
図。
【図3】実施例におけるフィン間の空気流れの説明図。
【図4】実施例における流路管断面図。
【図5】実施例にかかる積層型冷媒蒸発器の側面図。
【図6】従来例の積層型冷媒蒸発器の要部断面図。
【符号の説明】
1...積層型冷媒蒸発器, 10...流路管, 11...プレート, 15...隔壁, 2...入口流路部, 20...入口タンク部, 3...出口流路部, 30...出口タンク部, 24,34...フィン, D...入口流路部の流路厚み, E...出口流路部の流路厚み, G...入口流路部側のフィン高さ, H...出口流路部側のフィン高さ,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−171591(JP,A) 特開 昭61−110887(JP,A) 実開 平1−38473(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F25B 39/02 F28F 3/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対のプレートの間に入口タンク部と出
    口タンク部とを形成すると共に上記入口タンク部から出
    口タンク部に向けて冷媒が流れる入口流路部と出口流路
    部とを形成した流路管を有し,該流路管を複数個積層す
    ると共にその間に放熱用のフィンを介設してなる積層型
    冷媒蒸発器において,上記出口流路部の流路厚みは入口
    流路部の流路厚みよりも大きく形成し,また上記出口流
    路部に対面して設けたフィンのフィン高さは入口流路部
    に対面して設けたフィンのフィン高さよりも小さいこと
    を特徴とする積層型冷媒蒸発器。
JP3056258A 1991-01-31 1991-01-31 積層型冷媒蒸発器 Expired - Lifetime JP2903745B2 (ja)

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JPH04254170A JPH04254170A (ja) 1992-09-09
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JPH0942869A (ja) * 1995-07-28 1997-02-14 Honda Motor Co Ltd 熱交換器
JPH0942867A (ja) * 1995-07-28 1997-02-14 Honda Motor Co Ltd 熱交換器
DE19920102B4 (de) * 1999-05-03 2009-01-02 Behr Gmbh & Co. Kg Mehrkammerrohr und Wärmeübertrageranordnung für ein Kraftfahrzeug
JP5194868B2 (ja) * 2008-02-15 2013-05-08 株式会社豊田自動織機 沸騰冷却装置

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