JP3073331B2 - 積層型熱交換器 - Google Patents
積層型熱交換器Info
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- JP3073331B2 JP3073331B2 JP04228228A JP22822892A JP3073331B2 JP 3073331 B2 JP3073331 B2 JP 3073331B2 JP 04228228 A JP04228228 A JP 04228228A JP 22822892 A JP22822892 A JP 22822892A JP 3073331 B2 JP3073331 B2 JP 3073331B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/03—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
- F28D1/0308—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
- F28D1/0325—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
- F28D1/0333—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members
- F28D1/0341—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members with U-flow or serpentine-flow inside the conduits
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空調機用の積層型熱交
換器に関する。
換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６，図７に基づいて従来の積層型熱交
換器を説明する。図６には従来の積層型熱交換器の側
面、図７には図６中の右側部の拡大断面を示してある。
換器を説明する。図６には従来の積層型熱交換器の側
面、図７には図６中の右側部の拡大断面を示してある。
【０００３】図において、１は偏平チューブであり偏平
チューブ１はプレス成形された２枚のプレート２が突合
わされて形成されている。偏平チューブ１の一端部（図
中上端部）には出入口タンク部３が形成されている。
チューブ１はプレス成形された２枚のプレート２が突合
わされて形成されている。偏平チューブ１の一端部（図
中上端部）には出入口タンク部３が形成されている。
【０００４】偏平チューブ１とコルゲートフィン４が交
互に積層され、出入口タンク部３が連結されて積層型熱
交換器（エバポレータ）５が構成されている。
互に積層され、出入口タンク部３が連結されて積層型熱
交換器（エバポレータ）５が構成されている。
【０００５】両端に位置する偏平チューブ１ａの外方側
はエンドプレート６となり、出入口タンク部３における
エンドプレート６には流通孔７が設けられている。一方
の流通孔７は流体としての冷媒の導入配管８に連結さ
れ、他方の流通孔７は冷媒の排出配管９に連結されてい
る。
はエンドプレート６となり、出入口タンク部３における
エンドプレート６には流通孔７が設けられている。一方
の流通孔７は流体としての冷媒の導入配管８に連結さ
れ、他方の流通孔７は冷媒の排出配管９に連結されてい
る。
【０００６】導入配管８及び排出配管９はサイドプレー
ト１０で固定され、サイドプレート１０とエンドプレー
ト６の間にはコルゲートフィン４が設けられている。
ト１０で固定され、サイドプレート１０とエンドプレー
ト６の間にはコルゲートフィン４が設けられている。
【０００７】出入口タンク部３は、偏平チューブ１の板
幅方向に入口部１１と出口部１２とに仕切られ、エバポ
レータ５を構成した際隣接する出入口タンク部３は入口
部１１同士及び出口部１２同士が連通孔１３によって連
通されている。
幅方向に入口部１１と出口部１２とに仕切られ、エバポ
レータ５を構成した際隣接する出入口タンク部３は入口
部１１同士及び出口部１２同士が連通孔１３によって連
通されている。
【０００８】図８，図９に基づいて偏平チューブ１を説
明する。図８には偏平チューブ１を構成するプレート２
の正面、図９には図８中のIX−IX線矢視を示してある。
明する。図８には偏平チューブ１を構成するプレート２
の正面、図９には図８中のIX−IX線矢視を示してある。
【０００９】プレート２の上端部には出入口タンク部３
を形成するための膨出部１４が設けられ、プレート２の
内空部は中央部の上下方向に延びる仕切壁１５によって
２つの室１６，１７に仕切られている。仕切壁１５は下
端部が欠如され、プレート２の下端は冷媒をＵターンさ
せるＵターン部１８となっている。２枚のプレート２を
突き合わせることで、仕切壁１５によって、出入口タン
ク部３が入口部１１と出口部１２とに仕切られると共
に、入口部１１に連続する室１６と出口部１２に連続す
る室１７とに仕切られる。更に、室１６と室１７とはＵ
ターン部１８で連通され、室１６，１７及びＵターン部
１８で流体通路が形成されている。
を形成するための膨出部１４が設けられ、プレート２の
内空部は中央部の上下方向に延びる仕切壁１５によって
２つの室１６，１７に仕切られている。仕切壁１５は下
端部が欠如され、プレート２の下端は冷媒をＵターンさ
せるＵターン部１８となっている。２枚のプレート２を
突き合わせることで、仕切壁１５によって、出入口タン
ク部３が入口部１１と出口部１２とに仕切られると共
に、入口部１１に連続する室１６と出口部１２に連続す
る室１７とに仕切られる。更に、室１６と室１７とはＵ
ターン部１８で連通され、室１６，１７及びＵターン部
１８で流体通路が形成されている。
【００１０】室１６，１７には多数のリブ１９が突設さ
れ、室１６，１７内が迷路状に細分化されている。Ｕタ
ーン部１８には案内リブ２０が突設され、冷媒は案内リ
ブ２０によって室１６から室１７への流れ（Ｕターン）
が案内される。
れ、室１６，１７内が迷路状に細分化されている。Ｕタ
ーン部１８には案内リブ２０が突設され、冷媒は案内リ
ブ２０によって室１６から室１７への流れ（Ｕターン）
が案内される。
【００１１】図１０に基づいて上述したエバポレータ５
における冷媒の流れを説明する。図１０には冷媒の流れ
状況を示してある。
における冷媒の流れを説明する。図１０には冷媒の流れ
状況を示してある。
【００１２】エバポレータ５は３つの群２１，２２，２
３に大別され、導入配管８及び排出配管９が接続される
群２１，２３における入口部１１及び出口部１２の配置
が同一となり、群２２における入口部１１及び出口部１
２の配置が逆になっている。群２１と群２２の間及び群
２２と群２３の間で対向する出入口タンク部３は、群２
１の出口部１２と群２２の入口部１１が連通し、群２２
の出口部１２と群２３の入口部１１が連通している。そ
して、群２１の入口部１１はエンドプレート６の流通孔
７により導入配管８につながれ、群２３の出口部１２は
エンドプレート６の流通孔７により排出配管９につなが
れている。
３に大別され、導入配管８及び排出配管９が接続される
群２１，２３における入口部１１及び出口部１２の配置
が同一となり、群２２における入口部１１及び出口部１
２の配置が逆になっている。群２１と群２２の間及び群
２２と群２３の間で対向する出入口タンク部３は、群２
１の出口部１２と群２２の入口部１１が連通し、群２２
の出口部１２と群２３の入口部１１が連通している。そ
して、群２１の入口部１１はエンドプレート６の流通孔
７により導入配管８につながれ、群２３の出口部１２は
エンドプレート６の流通孔７により排出配管９につなが
れている。
【００１３】導入配管８からエバポレータ５に導入され
た冷媒３１は、群２１の入口部１１から室１６を通って
Ｕターン部１８に送られ、Ｕターン部１８でＵターンさ
れて室１７を通って出口部１２に送られる。群２１の出
口部１２に送られた冷媒３１は、群２２の入口部１１に
送られて群２１と同様な流れで群２３に送られ、群２３
の流体通路（室１６，１７，Ｕターン部１８）を通って
排出配管９から排出される。
た冷媒３１は、群２１の入口部１１から室１６を通って
Ｕターン部１８に送られ、Ｕターン部１８でＵターンさ
れて室１７を通って出口部１２に送られる。群２１の出
口部１２に送られた冷媒３１は、群２２の入口部１１に
送られて群２１と同様な流れで群２３に送られ、群２３
の流体通路（室１６，１７，Ｕターン部１８）を通って
排出配管９から排出される。
【００１４】この間、コルゲートフィン４の間に空気３
２が送られ、冷媒３１の蒸発潜熱を利用して空気３２が
冷却される。
２が送られ、冷媒３１の蒸発潜熱を利用して空気３２が
冷却される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上述したエバポレータ
５では、偏平チューブ１のプレート２の内側の室１６，
１７に多数のリブ１９を設けて冷媒の伝熱面積を拡大さ
せているが、流路が迷路状になって冷媒がスムーズに流
れない虞があった。
５では、偏平チューブ１のプレート２の内側の室１６，
１７に多数のリブ１９を設けて冷媒の伝熱面積を拡大さ
せているが、流路が迷路状になって冷媒がスムーズに流
れない虞があった。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は、プレス成形された２枚のプレートを
突合わせて偏平チューブとし、該偏平チューブに入口タ
ンク部及び出口タンク部を形成すると共に、該入口タン
ク部から前記２枚のプレート間に流入した流体を出口タ
ンク部に導く流体通路を該偏平チューブに形成し、該偏
平チューブとコルゲートフィンとを交互に積層してなる
積層型熱交換器において、前記偏平チューブの前記入口
タンク部と前記出口タンク部との間における前記流体通
路に流路を複数分離して区画形成する波形インナフィン
を挿入し、該波形インナフィンは、素材板厚寸法が０．
１５mm乃至０．３mmとされ、表裏両面に板厚中心に対し
て表裏対称な凹凸部が形成される一方、該凹凸部は、凸
部の肉厚寸法が凹部の肉厚寸法の１．５倍乃至２．５倍
とされ、凹凸部のピッチが前記波形インナフィンの素材
板厚寸法の１倍乃至２．５倍とされていることを特徴と
する。
の本発明の構成は、プレス成形された２枚のプレートを
突合わせて偏平チューブとし、該偏平チューブに入口タ
ンク部及び出口タンク部を形成すると共に、該入口タン
ク部から前記２枚のプレート間に流入した流体を出口タ
ンク部に導く流体通路を該偏平チューブに形成し、該偏
平チューブとコルゲートフィンとを交互に積層してなる
積層型熱交換器において、前記偏平チューブの前記入口
タンク部と前記出口タンク部との間における前記流体通
路に流路を複数分離して区画形成する波形インナフィン
を挿入し、該波形インナフィンは、素材板厚寸法が０．
１５mm乃至０．３mmとされ、表裏両面に板厚中心に対し
て表裏対称な凹凸部が形成される一方、該凹凸部は、凸
部の肉厚寸法が凹部の肉厚寸法の１．５倍乃至２．５倍
とされ、凹凸部のピッチが前記波形インナフィンの素材
板厚寸法の１倍乃至２．５倍とされていることを特徴と
する。
【００１７】また、前記波形インナフィンは、波形のピ
ッチが素材板厚寸法の６倍乃至１６倍とされていること
を特徴とする。
ッチが素材板厚寸法の６倍乃至１６倍とされていること
を特徴とする。
【００１８】
【作用】偏平チューブは、表裏に凹凸が形成された波形
インナフィンによって流路が複数分離して形成され、流
体の流れがスムーズになり流路面積が増大される。波形
インナフィンの素材板厚寸法、凹凸の形成状態及び寸法
は波形インナフィンに割れ及び亀裂が生じない状態で表
面積を増大させるように設定されている。
インナフィンによって流路が複数分離して形成され、流
体の流れがスムーズになり流路面積が増大される。波形
インナフィンの素材板厚寸法、凹凸の形成状態及び寸法
は波形インナフィンに割れ及び亀裂が生じない状態で表
面積を増大させるように設定されている。
【００１９】また、耐圧強度を十分に維持するように波
形インナフィンの波形のピッチが設定されている。
形インナフィンの波形のピッチが設定されている。
【００２０】
【実施例】図１には本発明の一実施例に係る積層型熱交
換器における偏平チューブの分解斜視、図２には偏平チ
ューブを構成するプレートの接合面を表わす正面、図３
には図２中の矢印III 部の詳細状態、図４には積層型熱
交換器の側面、図５には図４中のV-V 線矢視を示してあ
る。
換器における偏平チューブの分解斜視、図２には偏平チ
ューブを構成するプレートの接合面を表わす正面、図３
には図２中の矢印III 部の詳細状態、図４には積層型熱
交換器の側面、図５には図４中のV-V 線矢視を示してあ
る。
【００２１】偏平チューブ４１はプレス成形された２枚
のプレート４２が突合わされて形成されている。偏平チ
ューブ４１の一端部（図２中上端部）には出入口タンク
部４３が形成されている。
のプレート４２が突合わされて形成されている。偏平チ
ューブ４１の一端部（図２中上端部）には出入口タンク
部４３が形成されている。
【００２２】偏平チューブ４１と図６，図７で示したコ
ルゲートフィン４が交互に積層され、出入口タンク部４
３が連結されて積層型熱交換器（エバポレータ）が構成
される。
ルゲートフィン４が交互に積層され、出入口タンク部４
３が連結されて積層型熱交換器（エバポレータ）が構成
される。
【００２３】出入口タンク部４３は、偏平チューブ４１
の板幅方向に入口部４４と出口部４５とに仕切られ、エ
バポレータを構成した際、隣接する出入口タンク部４３
は入口部４４同士及び出口部４５同士が連通孔４６によ
って連通されている。
の板幅方向に入口部４４と出口部４５とに仕切られ、エ
バポレータを構成した際、隣接する出入口タンク部４３
は入口部４４同士及び出口部４５同士が連通孔４６によ
って連通されている。
【００２４】プレート４２の内空部は中央部の上下方向
に延びる仕切壁４７によって２つの室４８，４９に仕切
られている。仕切壁４７は下端部が欠如され、プレート
４２の下端は冷媒をＵターンさせるＵターン部５０とな
っている。２枚のプレート４２を突き合わせることで、
仕切壁４７によって、出入口タンク部４３が入口部４４
と出口部４５とに仕切られると共に、入口部４４に連続
する室４８と出口部４５に連続する室４９とに仕切られ
る。更に、室４８と室４９とはＵターン部５０で連通さ
れ、室４８，４９及びＵターン部５０で流体通路５１が
形成されている。
に延びる仕切壁４７によって２つの室４８，４９に仕切
られている。仕切壁４７は下端部が欠如され、プレート
４２の下端は冷媒をＵターンさせるＵターン部５０とな
っている。２枚のプレート４２を突き合わせることで、
仕切壁４７によって、出入口タンク部４３が入口部４４
と出口部４５とに仕切られると共に、入口部４４に連続
する室４８と出口部４５に連続する室４９とに仕切られ
る。更に、室４８と室４９とはＵターン部５０で連通さ
れ、室４８，４９及びＵターン部５０で流体通路５１が
形成されている。
【００２５】流体通路５１の室４８，４９の部分（直線
部分）には波形インナフィン５２，５３が挿入されてい
る。図４に示すように、波形インナフィン５２，５３に
は、室４８，４９の長さ方向（上下方向）に沿う流路５
４，５５が複数分離して区画形成されるように、長さ方
向に沿った波形５２ａ，５３ａが複数形成されている。
部分）には波形インナフィン５２，５３が挿入されてい
る。図４に示すように、波形インナフィン５２，５３に
は、室４８，４９の長さ方向（上下方向）に沿う流路５
４，５５が複数分離して区画形成されるように、長さ方
向に沿った波形５２ａ，５３ａが複数形成されている。
【００２６】図５に基づいて波形インナフィン５２（５
３）を詳細に説明する。図５には図４中の波形インナフ
ィン５２（５３）の拡大状態を示してある。
３）を詳細に説明する。図５には図４中の波形インナフ
ィン５２（５３）の拡大状態を示してある。
【００２７】波形インナフィン５２（５３）は板厚０．
２３mmの素材を用いて形成されている。波形インナフィ
ン５２（５３）の表裏両面にはエンボッシングにより凹
部７１及び凸部７２（凹凸部）が形成され、凹部７１及
び凸部７２は板厚中心７３に対して表裏対称となってい
る。
２３mmの素材を用いて形成されている。波形インナフィ
ン５２（５３）の表裏両面にはエンボッシングにより凹
部７１及び凸部７２（凹凸部）が形成され、凹部７１及
び凸部７２は板厚中心７３に対して表裏対称となってい
る。
【００２８】凹部７１の肉厚寸法Ｗは０．１５mmで、凸
部７２の肉厚寸法Ｘは０．２８mmとなり、凸部７２の肉
厚寸法は凹部７１の肉厚寸法Ｗの１．８７倍（Ｘ／Ｗ＝
１．８７）になっている。また、凹凸部のピッチＹ、即
ち凸部７２間の寸法は０．３mmとなり、波形インナフィ
ン５２（５３）の素材板厚寸法の１．３倍になってい
る。
部７２の肉厚寸法Ｘは０．２８mmとなり、凸部７２の肉
厚寸法は凹部７１の肉厚寸法Ｗの１．８７倍（Ｘ／Ｗ＝
１．８７）になっている。また、凹凸部のピッチＹ、即
ち凸部７２間の寸法は０．３mmとなり、波形インナフィ
ン５２（５３）の素材板厚寸法の１．３倍になってい
る。
【００２９】尚、波形インナフィン５２（５３）の素材
板厚寸法は０．１５mm乃至０．３mmであれば良く、ま
た、Ｘ／Ｗは１．５乃至２．５であれば良く、凹凸部の
ピッチＹも素材板厚寸法の１倍乃至２．５倍であれば上
記実施例の数値に限定されるものではない。
板厚寸法は０．１５mm乃至０．３mmであれば良く、ま
た、Ｘ／Ｗは１．５乃至２．５であれば良く、凹凸部の
ピッチＹも素材板厚寸法の１倍乃至２．５倍であれば上
記実施例の数値に限定されるものではない。
【００３０】波形インナフィン５２（５３）の波形５２
ａ（５３ａ）のピッチＺは２．４mmとなり、素材板厚寸
法の９．７４倍になっている。ピッチＺは素材板厚寸法
の６倍乃至１６倍であれば良い。
ａ（５３ａ）のピッチＺは２．４mmとなり、素材板厚寸
法の９．７４倍になっている。ピッチＺは素材板厚寸法
の６倍乃至１６倍であれば良い。
【００３１】波形インナフィン５２（５３）の素材板厚
寸法、凹凸部の形状及び肉厚寸法、肉厚寸法の割合Ｘ／
Ｗ、凹凸部のピッチＹを上記寸法に設定することによ
り、波形インナフィン５２（５３）自体の強度を維持し
て熱伝達性に優れた薄板状にすることができると共に表
面積を増大することができる。
寸法、凹凸部の形状及び肉厚寸法、肉厚寸法の割合Ｘ／
Ｗ、凹凸部のピッチＹを上記寸法に設定することによ
り、波形インナフィン５２（５３）自体の強度を維持し
て熱伝達性に優れた薄板状にすることができると共に表
面積を増大することができる。
【００３２】また、波形インナフィン５２（５３）の波
形５２ａ（５３ａ）のピッチＺを上記寸法に設定するこ
とにより、プレート４２と接合して偏平チューブ４１と
した際に耐圧強度を十分に確保することができる。
形５２ａ（５３ａ）のピッチＺを上記寸法に設定するこ
とにより、プレート４２と接合して偏平チューブ４１と
した際に耐圧強度を十分に確保することができる。
【００３３】波形インナフィン５２（５３）の形状及び
寸法を図５に示すように設定したことにより、薄板状に
しても加工の際に割れや亀裂が生じない状態で表面積を
増大させることができ、強度を維持した状態で熱伝達性
を向上させることができる。また、波形インナフィン５
２（５３）の波形５２ａ（５３ａ）のピッチＺを設定し
たことにより、偏平チューブ４１の耐圧強度が確保され
る。
寸法を図５に示すように設定したことにより、薄板状に
しても加工の際に割れや亀裂が生じない状態で表面積を
増大させることができ、強度を維持した状態で熱伝達性
を向上させることができる。また、波形インナフィン５
２（５３）の波形５２ａ（５３ａ）のピッチＺを設定し
たことにより、偏平チューブ４１の耐圧強度が確保され
る。
【００３４】一方、図１乃至図３に示すように、流体通
路５１のＵターン部５０の部分には、冷媒のＵターンを
案内するためのＵ字状流路５６が複数分離して区画形成
されている。Ｕ字状流路５６はプレート４２の突合わせ
面にプレス成形された複数のＵ字状ビード５７によって
形成され、Ｕ字状流路５６はプレート４２の形状に沿っ
たＵ字形となっている。
路５１のＵターン部５０の部分には、冷媒のＵターンを
案内するためのＵ字状流路５６が複数分離して区画形成
されている。Ｕ字状流路５６はプレート４２の突合わせ
面にプレス成形された複数のＵ字状ビード５７によって
形成され、Ｕ字状流路５６はプレート４２の形状に沿っ
たＵ字形となっている。
【００３５】室４８，４９間で流体としての冷媒が流れ
る場合、偏平チューブ４１の幅方向外側の流路５４，５
５を流れる冷媒は、Ｕターン部５０の外側のＵ字状流路
５６を流れる。また、偏平チューブ４１の幅方向内側の
流路５４，５５を流れる冷媒は、Ｕターン部５０の内側
のＵ字状流路５６を流れる。つまり、偏平チューブ４１
内の冷媒は、内側から内側、外側から外側を通って流体
通路５１を流れる。
る場合、偏平チューブ４１の幅方向外側の流路５４，５
５を流れる冷媒は、Ｕターン部５０の外側のＵ字状流路
５６を流れる。また、偏平チューブ４１の幅方向内側の
流路５４，５５を流れる冷媒は、Ｕターン部５０の内側
のＵ字状流路５６を流れる。つまり、偏平チューブ４１
内の冷媒は、内側から内側、外側から外側を通って流体
通路５１を流れる。
【００３６】上述した偏平チューブ４１では、入口部４
４から流入した流体としての冷媒は、波形インナフィン
５２で区画された流路５４を通ってＵターン部５０に導
かれ、Ｕ字状ビード５７で区画されたＵ字状流路５６で
Ｕターンされ、波形インナフィン５３で区画された流路
５５を通って出口部４５まで流れる。この偏平チューブ
４１とコルゲートフィンとを交互に積層したエバポレー
タ全体における冷媒及び空気の流れの一例は、図１０で
示した状況と同一である。
４から流入した流体としての冷媒は、波形インナフィン
５２で区画された流路５４を通ってＵターン部５０に導
かれ、Ｕ字状ビード５７で区画されたＵ字状流路５６で
Ｕターンされ、波形インナフィン５３で区画された流路
５５を通って出口部４５まで流れる。この偏平チューブ
４１とコルゲートフィンとを交互に積層したエバポレー
タ全体における冷媒及び空気の流れの一例は、図１０で
示した状況と同一である。
【００３７】偏平チューブ４１内を流れる冷媒は、区画
された流路５４，５５及びＵ字状流路５６を流れるの
で、流体通路５１の内側から内側、外側から外側を冷媒
が流れ、Ｕターン部５０での遠心力に伴なう気液二相流
冷媒の分離がＵ字状流路５６内だけとなり、二相流冷媒
の気液それぞれの分配量の分布が小さくなる。また、Ｕ
ターン部５０のＵ字状流路５６はプレート４２の形状に
沿ったＵ字形となっているので、冷媒の流れに澱みが生
じることがなくなる。
された流路５４，５５及びＵ字状流路５６を流れるの
で、流体通路５１の内側から内側、外側から外側を冷媒
が流れ、Ｕターン部５０での遠心力に伴なう気液二相流
冷媒の分離がＵ字状流路５６内だけとなり、二相流冷媒
の気液それぞれの分配量の分布が小さくなる。また、Ｕ
ターン部５０のＵ字状流路５６はプレート４２の形状に
沿ったＵ字形となっているので、冷媒の流れに澱みが生
じることがなくなる。
【００３８】このため、冷媒の気液分配量の分布が小さ
くなって偏りによる熱効率の低下が生じにくくなると共
に、冷媒の流れに澱みが生じて熱交換量が不均一になる
ことがなくなる。
くなって偏りによる熱効率の低下が生じにくくなると共
に、冷媒の流れに澱みが生じて熱交換量が不均一になる
ことがなくなる。
【００３９】また、波形インナフィン５２，５３は薄板
状で、表裏両面に凹部７１及び凸部７２が形成されてい
るので、熱伝達性に優れた状態で、表面積が増大されて
いる。このため、冷媒の流れをスムーズにして流路面積
を最大限に増加させることができる。また、波形インナ
フィン５２，５３は波形５２ａ，５３ａのピッチＺが設
定されているため、偏平チューブ４１の耐圧強度が十分
に確保される。
状で、表裏両面に凹部７１及び凸部７２が形成されてい
るので、熱伝達性に優れた状態で、表面積が増大されて
いる。このため、冷媒の流れをスムーズにして流路面積
を最大限に増加させることができる。また、波形インナ
フィン５２，５３は波形５２ａ，５３ａのピッチＺが設
定されているため、偏平チューブ４１の耐圧強度が十分
に確保される。
【００４０】図３に示すように、プレート４２の接合縁
４２ａ及び仕切壁４７のＵターン部５０側には、突起６
１がプレス成形されている。突起６１により波形インナ
フィン５２，５３の室４８，４９内での位置決めが行な
われ、Ｕ字状流路５６（Ｕ字状ビード５７）の上端位置
に対する波形インナフィン５２，５３の下端縁５２ｂ，
５３ｂの位置が規制される。
４２ａ及び仕切壁４７のＵターン部５０側には、突起６
１がプレス成形されている。突起６１により波形インナ
フィン５２，５３の室４８，４９内での位置決めが行な
われ、Ｕ字状流路５６（Ｕ字状ビード５７）の上端位置
に対する波形インナフィン５２，５３の下端縁５２ｂ，
５３ｂの位置が規制される。
【００４１】Ｕ字状流路５６の上端位置と波形インナフ
ィン５２，５３の下端縁５２ｂ，５３ｂとの隙間Ｓは
０．５mm乃至５mmに設定されている。
ィン５２，５３の下端縁５２ｂ，５３ｂとの隙間Ｓは
０．５mm乃至５mmに設定されている。
【００４２】この隙間Ｓが０．５mm未満の場合、波形イ
ンナフィン５２，５３で形成された流路５４，５５のピ
ッチとＵ字状流路５６のピッチが異なるため、Ｕ字状流
路５６を形成するＵ字状ビード５７と合致する流路５
４，５５を通る冷媒が流れにくくなってしまう。
ンナフィン５２，５３で形成された流路５４，５５のピ
ッチとＵ字状流路５６のピッチが異なるため、Ｕ字状流
路５６を形成するＵ字状ビード５７と合致する流路５
４，５５を通る冷媒が流れにくくなってしまう。
【００４３】また、隙間Ｓが５mmを越えると、プレート
４２をろう付けして接合した際に、末ろう付け部が大き
くなって耐圧強度が不足してしまう。
４２をろう付けして接合した際に、末ろう付け部が大き
くなって耐圧強度が不足してしまう。
【００４４】上述したエバポレータでは、偏平チューブ
４１に波形インナフィン５２，５３を挿入して流路５
４，５５を分離して形成したので、冷媒の流れをスムー
ズにさせて流路面積を増大させることができる。
４１に波形インナフィン５２，５３を挿入して流路５
４，５５を分離して形成したので、冷媒の流れをスムー
ズにさせて流路面積を増大させることができる。
【００４５】また、波形インナフィン５２，５３は、表
裏両面に凹部７１及び凸部７２が形成され、凹部７１及
び凸部７２は板厚中心７３に対して表裏対称となり、凹
部７１の肉厚寸法Ｗと凸部７２の肉厚寸法Ｘの割合Ｘ／
Ｗを１．８７とし、凹凸部のピッチＹを素材板厚寸法の
１．３倍としたので、波形インナフィン５２，５３に割
れ及び亀裂が生じない状態で表面積を増大させることが
できる。
裏両面に凹部７１及び凸部７２が形成され、凹部７１及
び凸部７２は板厚中心７３に対して表裏対称となり、凹
部７１の肉厚寸法Ｗと凸部７２の肉厚寸法Ｘの割合Ｘ／
Ｗを１．８７とし、凹凸部のピッチＹを素材板厚寸法の
１．３倍としたので、波形インナフィン５２，５３に割
れ及び亀裂が生じない状態で表面積を増大させることが
できる。
【００４６】また、波形インナフィン５２，５３の波形
５２ａ，５３ａのピッチＺを素材板厚寸法の９．７４倍
としたので、プレート４２と接合して偏平チューブ４１
とした際に耐圧強度を十分に確保することがきる。
５２ａ，５３ａのピッチＺを素材板厚寸法の９．７４倍
としたので、プレート４２と接合して偏平チューブ４１
とした際に耐圧強度を十分に確保することがきる。
【００４７】
【発明の効果】本発明の積層型熱交換器は、偏平チュー
ブの流路を波形インナフィンにより複数分離して区画形
成したので、偏平チューブでの流体の流れをスムーズに
して流路面積を増大させることができる。
ブの流路を波形インナフィンにより複数分離して区画形
成したので、偏平チューブでの流体の流れをスムーズに
して流路面積を増大させることができる。
【００４８】また、波形インナフィンは、表裏両面に板
厚中心に対して表裏対称な凹凸部が形成され、凹凸部
は、凸部の肉厚寸法を凹部の肉厚寸法の１．５倍乃至
２．５倍とし、凹凸部のピッチを素材板厚寸法の１倍乃
至２．５倍としたので、波形インナフィンに割れ及び亀
裂が生じない状態で表面積を増大させることができる。
厚中心に対して表裏対称な凹凸部が形成され、凹凸部
は、凸部の肉厚寸法を凹部の肉厚寸法の１．５倍乃至
２．５倍とし、凹凸部のピッチを素材板厚寸法の１倍乃
至２．５倍としたので、波形インナフィンに割れ及び亀
裂が生じない状態で表面積を増大させることができる。
【００４９】また、波形インナフィンの波形のピッチを
素材板厚寸法の６倍乃至１６倍としたので、プレートと
接合して偏平チューブとした際に耐圧強度を十分に確保
することができる。
素材板厚寸法の６倍乃至１６倍としたので、プレートと
接合して偏平チューブとした際に耐圧強度を十分に確保
することができる。
【００５０】この結果、本発明の積層型熱交換器では、
偏平チューブの強度を維持した状態で、流体の流れをス
ムーズにして流路面積を最大限に増加させることがで
き、熱交換性能の向上が図れる。
偏平チューブの強度を維持した状態で、流体の流れをス
ムーズにして流路面積を最大限に増加させることがで
き、熱交換性能の向上が図れる。
【図１】本発明の一実施例に係る積層型熱交換器におけ
る偏平チューブの分解斜視図。
る偏平チューブの分解斜視図。
【図２】偏平チューブを構成するプレートの接合面を表
わす正面図。
わす正面図。
【図３】図２中の矢印III 部の詳細図。
【図４】偏平チューブの横断面図。
【図５】図４中の波形インナフィンの拡大図。
【図６】従来の積層型熱交換器の側面図。
【図７】図６中の右側部の拡大断面図。
【図８】偏平チューブを構成するプレートの正面図。
【図９】図８中のIX−IX線矢視図。
【図１０】積層型熱交換器の冷媒の流れ状況説明図。
４１ 偏平チューブ ４２ プレート ４３ 出入口タンク部 ４４ 入口部 ４５ 出口部 ４６ 連通孔 ４７ 仕切壁 ４８，４９ 室 ５０ Ｕターン部 ５１ 流体通路 ５２，５３ 波形インナフィン ５２ａ，５３ａ 波形 ５４，５５ 流路 ５６ Ｕ字状流路 ５７ Ｕ字状ビード ６１ 突起 ６２ Ｕ字状波形インナフィン ６３ インナフィン ７１ 凹部 ７２ 凸部 ７３ 板厚中心 Ｗ 凹部７１の肉厚寸法 Ｘ 凸部７２の肉厚寸法 Ｙ 凹凸部のピッチ Ｚ 波形のピッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五百川 博 愛知県西春日井郡西枇杷島町字旭町３丁 目１番地 三菱重工業株式会社 エアコ ン製作所内 (72)発明者 川合 秀直 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番 地 三菱重工業株式会社 名古屋研究所 内 (56)参考文献 特開 平４−155191（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−238996（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−295494（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−195097（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−34096（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−221390（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−67870（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−69281（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 39/00 F25B 39/02 F28F 3/06 F28F 1/40
Claims (2)
- 【請求項１】 プレス成形された２枚のプレートを突合
わせて偏平チューブとし、該偏平チューブに入口タンク
部及び出口タンク部を形成すると共に、該入口タンク部
から前記２枚のプレート間に流入した流体を出口タンク
部に導く流体通路を該偏平チューブに形成し、該偏平チ
ューブとコルゲートフィンとを交互に積層してなる積層
型熱交換器において、前記偏平チューブの前記入口タン
ク部と前記出口タンク部との間における前記流体通路に
流路を複数分離して区画形成する波形インナフィンを挿
入し、該波形インナフィンは、素材板厚寸法が０．１５
mm乃至０．３mmとされ、表裏両面に板厚中心に対して表
裏対称な凹凸部が形成される一方、該凹凸部は、凸部の
肉厚寸法が凹部の肉厚寸法の１．５倍乃至２．５倍とさ
れ、凹凸部のピッチが前記波形インナフィンの素材板厚
寸法の１倍乃至２．５倍とされていることを特徴とする
積層型熱交換器。 - 【請求項２】 前記波形インナフィンは、波形のピッチ
が素材板厚寸法の６倍乃至１６倍とされていることを特
徴とする請求項１に記載の積層型熱交換器。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04228228A JP3073331B2 (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 積層型熱交換器 |
| TW082106689A TW234737B (ja) | 1992-08-27 | 1993-08-19 | |
| KR1019930016272A KR0143540B1 (ko) | 1992-08-27 | 1993-08-21 | 편평튜브와 물결형휜을 교호로 적층해서 이루어진 적층형 열교환기 및 그 제조방법 |
| AU44815/93A AU670302B2 (en) | 1992-08-27 | 1993-08-24 | Stacked heat exchanger and method of manufacturing the same |
| US08/112,424 US5417280A (en) | 1992-08-27 | 1993-08-25 | Stacked heat exchanger and method of manufacturing the same |
| DE69315281T DE69315281T2 (de) | 1992-08-27 | 1993-08-25 | Plattenwärmetauscher und Verfahren zu dessen Herstellung |
| EP93113576A EP0584806B1 (en) | 1992-08-27 | 1993-08-25 | Stacked heat exchanger and method of manufacturing the same |
| CN93116791A CN1072352C (zh) | 1992-08-27 | 1993-08-26 | 叠层型热交换器及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04228228A JP3073331B2 (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 積層型熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0674607A JPH0674607A (ja) | 1994-03-18 |
| JP3073331B2 true JP3073331B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=16873182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04228228A Expired - Lifetime JP3073331B2 (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 積層型熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3073331B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3651091B2 (ja) * | 1995-12-22 | 2005-05-25 | 株式会社デンソー | 積層型熱交換器 |
-
1992
- 1992-08-27 JP JP04228228A patent/JP3073331B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0674607A (ja) | 1994-03-18 |
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