JP3123244B2 - 冷媒蒸発器 - Google Patents

冷媒蒸発器

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JP3123244B2 JP04219147A JP21914792A JP3123244B2 JP 3123244 B2 JP3123244 B2 JP 3123244B2 JP 04219147 A JP04219147 A JP 04219147A JP 21914792 A JP21914792 A JP 21914792A JP 3123244 B2 JP3123244 B2 JP 3123244B2
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    • F28D1/0308Heat-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
    • F28D1/0325Heat-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
    • F28D1/0333Heat-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
    • F28D1/0341Heat-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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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、冷媒通路が下方でター
ンする冷媒蒸発器に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、自動車用空気調和装置に使用さ
れる冷凍サイクルの冷媒蒸発器には、冷媒蒸発器の性能
向上のために、一対のプレートを接合してチューブを形
成し、このチューブをコルゲートフィンを介して積層す
る積層型が使用されるようになってきた。この積層型の
冷媒蒸発器には、チューブの両端のタンクが隣接して設
けられたシングルタンクタイプがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このシングルタンクタ
イプの積層型冷媒蒸発器で、冷媒通路がターンする部位
が下方に位置する場合、図7に示すように、冷媒蒸発器
100の下端において、チューブ101とコルゲートフ
ィン102とで狭く囲まれ、ドレン水(ハッチング部
分)が停留することを発見した。ドレン水が停留した箇
所は、空気の流れない領域となるため、通風抵抗の増
加、熱交換効率の低下となる不具合を有するとともに、
冷媒蒸発器作動時の重量増加になる不具合も備えてい
る。なお、特開平1−244282号公報に開示される
技術には、図8に示すように、プレート103の下部を
U字型に形成した積層型熱交換器が開示されている。こ
の技術は、内部を流れる流体を円滑に流すために考案さ
れたものであるが、上述の不具合を有しない。しかる
に、この技術では、コルゲートフィンをチューブの下端
まで設けると、下端の隅部のフィンが、チューブよりは
み出し、空調ダクトに組付ける際などにはみ出したフィ
ンが座屈してしまう。なお、フィンの座屈を防ぐため
に、チューブの湾曲しない部分(図8のE位置より上)
のみにコルゲートフィンを設けた場合は、熱交換率が低
下してしまう。
【0004】
【発明の目的】本発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、フィンの座屈を招くことなく、か
つ高い熱交換効率で、下部の冷媒通路のターン部におけ
るドレン水の停留を防ぐことのできる冷媒蒸発器の提供
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の冷媒蒸発器は、
次の技術的手段を採用した。冷媒蒸発器は、一対のプレ
ートを接合して内部に冷媒通路を形成する複数のチュー
ブを、間にコルゲートフィンを介在させて積層し、前記
複数のチューブの冷媒通路が下方でターンする。そし
て、前記プレートの下側は2つの隅部を有する四角形状
であり、前記プレートの下側の2つの隅部には、前記一
対のプレートを接合するための接合代となる略三角形の
接合面が形成されており、この略三角形の接合面によっ
て、内部に形成される冷媒通路は、前記下側の2つの隅
部を避けて設けられており、前記略三角形の接合面が形
成された前記下側の2つの隅部では、隣接するチューブ
との間隔が、他の部分より広く設けられており、前記略
三角形の接合面には、前記コルゲートフィンと接合され
るリブが、ドレン水の流れを阻止しないように上下方向
へ延びて設けられる。
【0006】
【発明の作用】プレートの下側は、2つの隅部を有する
四角形状に設けられるため、コルゲートフィンをチュー
ブの下側まで設けても、フィンがチューブからはみ出さ
ない。また、チューブの下側の隅部には、略三角形の接
合面によって冷媒通路が形成されないため、チューブの
下側の隅部における各チューブ間の間隔が広がる。この
ため、上方から流れてくるドレン水は、間隔の広いチュ
ーブ下側の隅部間では停留しにくく、下方へ流れる。
方、略三角形の接合面には、コルゲートフィンと接合さ
れるリブが、ドレン水の流れを阻止しないように上下方
向へ延びて設けられるため、チューブ間におけるコルゲ
ートフィンのつぶれが阻止できる。 また、略三角形の接
合面にリブを設けたことにより、略三角形の接合面との
ろう付け面積が広くなるのを防ぐことができ、接合面の
内部に気泡が形成されるのを防ぐことができる。
【0007】
【発明の効果】本発明の冷媒蒸発器は、上記の作用で示
したように、フィンがチューブよりはみ出ないため、従
来技術に示したように、フィンの座屈を防ぐことができ
るとともに、フィンをチューブの下方まで設けることが
できるため、熱交換効率の低下を招くことがない。ま
た、チューブ間の下側の隅部は、チューブ間の間隔が広
く、ドレン水が停留しにくいため、ドレン水の停留量が
減少する。このため、冷媒蒸発器の通風抵抗が小さくな
るとともに、冷媒蒸発器に停留するドレン水が減り、結
果的に冷媒蒸発器の重量を軽くできる。さらに、チュー
ブの下側の隅部に冷媒のよどみ領域がなくなるため、冷
媒通路のターン部分の冷媒の流れが円滑になり、冷媒流
路の圧力損失が低減できるとともに、オイルの戻りも円
滑に行われる。さらに、チューブ間の下側の隅部におい
て、コルゲートフィンはリブに接合するため、チューブ
間におけるコルゲートフィンのつぶれが阻止できる。
らに、チューブ間の下側の隅部の接合面にリブを設けた
ことにより、接合面の内部に気泡が形成されるのを防ぐ
ことができ、気泡部分から冷媒の漏れが発生するのを防
ぐことができる。
【0008】
【実施例】次に、本発明の冷媒蒸発器を、図に示す一実
施例に基づき説明する。 〔実施例の構成〕図1ないし図5は本発明の実施例を示
すもので、図1はプレートの平面図、図2は冷媒蒸発器
の正面図である。冷媒蒸発器1は、空気調和装置のダク
ト2(図5参照)内に配置されて、ダクト2内を流れる
空気と、内部を流れる冷媒との熱交換を行うものであ
る。冷媒蒸発器1は、一対のプレート3を接合して内部
に冷媒通路4が形成された複数のチューブ5を、間にコ
ルゲートフィン6を介在させて積層して一体ろう付けさ
れている。
【0009】このチューブ5の一端には、入口タンク部
および出口タンク部が隣接して設けられている。この入
口タンク部は、各チューブ5を接合した際に他の入口タ
ンク部と連通して、各冷媒通路4へ冷媒を導く入口タン
クを構成するものである。同様に、出口タンク部は、各
チューブ5を接合した際に他の出口タンク部と連通し
て、各冷媒通路4を通過した冷媒が集まる出口タンクを
構成するものである。また、チューブ5は、上述のよう
に、一端に入口タンク部と出口タンク部が隣接して設け
られるため、冷媒通路4は、入口タンク部からチューブ
5の他端へ流れ、再び出口タンクへ向けて冷媒を流すよ
うに、チューブ5の他端側でターンして設けられる。そ
して、冷媒蒸発器1は、冷媒通路4のターンする部分
が、下方となるように、空気調和装置のダクト2内に設
置される。
【0010】プレート3は、薄い板状のアルミニウム合
金をプレス加工によって、図1に示されるように、浅い
皿状に形成したものである。このプレート3の周縁は、
他のプレート3と接合される周縁接合面7を備える。ま
た、プレート3の中央は、内部に形成される冷媒通路4
をターンさせるための中央接合面8を備える。冷媒通路
4が形成される周縁接合面7と中央接合面8との間に
は、多数のリブ9が形成されている。このリブ9は、冷
媒通路4内では冷媒の熱交換効率を向上させるもので、
空気通路側においては凝縮滴下するドレン水を、リブ9
の窪みを通して下方へ流すものである。さらに、プレー
ト3の上側(ダクト2内に設置された状態での上側で、
図1の上側)には、他のプレート3と接合されて入口タ
ンク部および出口タンク部を形成する深い凹部10が形
成されている。この凹部10には、冷媒を流すための穴
11が設けられている。
【0011】プレート3の下側は、2つの隅部を有する
四角形状に設けられ、コルゲートフィン6がチューブ5
からはみ出ないように設けられている。そして、プレー
ト3の下側の隅は、チューブ5の下側の隅部に冷媒通路
4を形成しないように、プレート3の下側隅部の周縁接
合面7の内側形状が斜めに内側まで設けられている。こ
れによって、チューブ5内に形成される冷媒通路4のタ
ーン部分は、略V字状に設けられる。なお、本実施例で
は、図3に示すように、プレート3の下側の角から下側
の周縁接合面7の角までの縦方向長さA、横方向長さB
は、ともに10mm以上に設けられる。そして、プレー
ト3の下側隅部の冷媒通路4の形成されない隅部(略三
角形部分)には、上下方向へ延びる複数のリブ12が設
けられている。この複数のリブ12は、コルゲートフィ
ン6と接合されるもので、チューブ5間におけるコルゲ
ートフィン6のつぶれを阻止する。また、プレート3の
下側隅部の冷媒通路4の形成されない隅部にリブ12を
設けることによって、相手のプレート3とのろう付け面
積が広くなるのを防ぐことができる。これによって、広
い接合面内に気泡部分が形成されるのを防ぐことがで
き、ろう付け部の気泡部分から冷媒の漏れが発生するの
を防ぐことができる。なおリブ12は、上下方向へ延び
るため、リブ12間に隙間ができ、この隙間からドレン
水が流れ、ドレン水の流れを阻止しないものである。
【0012】〔実施例の作動〕次に、上記実施例の作動
を簡単に説明する。冷媒蒸発器1の各チューブ5内に低
温の冷媒が導かれると、低温の冷媒は冷媒通路4を通っ
て、各チューブ5間を流れる空気と熱交換を行う。各チ
ューブ5間を流れる空気は、冷媒通路4内を流れる冷媒
に熱を奪われ冷却される。空気の温度が低下すると、空
気中の水蒸気の一部が滴下して、チューブ5およびコル
ゲートフィン6の表面にドレン水として付着する。そし
て、チューブ5やコルゲートフィン6に付着したドレン
水は、コルゲートフィン6と冷媒通路4のリブ9の窪み
との間を通って下方へ流れる。チューブ5の下側へ流れ
たドレン水は、特にダクト2内を流れる空気流によっ
て、空気の下流側の隅に流れる。チューブ5の下側の隅
には、冷媒通路4が形成されない。このため、チューブ
5の下側の隅における各チューブ5間の間隔が広がって
設けられている。そして、このチューブ5の下側の隅の
チューブ5の間隔が広がった隅部には、上下方向へ延び
るリブ12が設けられているため、コルゲートフィン6
とリブ12との間の隙間を通ってドレン水が冷媒蒸発器
1の下のドレンパン(図示しない)へ排出される。な
お、冷媒通路4の底部で、冷媒通路4内にリブ9を有し
ない図3のハッチング部分Cは、となり合うチューブ5
の間隔が狭いため、ドレン水が停留しやすいが、従来に
比較して、チューブ5の下方でドレン水の停留する量が
大幅に減少する。この例を、図4のグラフに示す。この
図4は、チューブ5の高さ位置に応じたドレン水の量を
示すもので、白抜棒線に示すドレン水量は、チューブの
隅部まで冷媒通路を形成した従来品で、ハッチングの入
った傍線の示すドレン水量は、本実施例の冷媒蒸発器1
のものである。
【0013】〔実施例の効果〕本実施例では、上記の作
用で示したように、冷媒蒸発器1の下部におけるドレン
水の停留量を従来に比較して、大幅に少なくすることが
できる。これによって、冷媒蒸発器1の通風抵抗が小さ
くなるとともに、冷媒蒸発器1に停留するドレン水が減
り、結果的に冷媒蒸発器1の重量を小さくできる。チュ
ーブ5の下側の隅に冷媒のよどみ領域がなくなるため、
冷媒通路4のターン部分における冷媒の流れが円滑にな
り、冷媒流路の圧力損失が低減できるとともに、オイル
の戻りも円滑に行われる。コルゲートフィン6がチュー
ブ5よりはみ出ないため、コルゲートフィン6の座屈を
防ぐことができる。また、チューブ5の下側隅部におい
てはリブ12に接合されるため、チューブ5間でコルゲ
ートフィン6の変形を防ぐことができる。また、ダクト
2内に配置された冷媒蒸発器1は、ダクト2内を流れる
空気流によって、冷媒蒸発器1の上流側の下部Dに塵が
溜まる傾向がある。そして、冷媒蒸発器1の上流側の下
部Dに塵が溜まり、この部分にドレン水が停留すると、
チューブ5の腐食の原因となる。しかるに、チューブ5
の下側の隅には、ドレン水は停留しないため、チューブ
5の腐食を抑えることができる。さらに、例えチューブ
5の下側の隅に腐食が発生しても、この隅には冷媒通路
4は存在しないため、例え腐食しても冷媒が漏れること
がない。
【0014】〔第2実施例〕図6は他の実施例を示すプ
レート3の要部平面図である。本実施例のプレート3
は、下側の冷媒通路4を形成する下側隅部の周縁接合面
7の内側形状が円弧を描いて設けられたもので、上記実
施例とほぼ同様な効果を奏するものである。
【0015】〔変形例〕上記の実施例では、プレートの
接合によってタンクを形成する例を示したが、タンクを
別体で設けた冷媒蒸発器に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】プレートの平面図である。
【図2】冷媒蒸発器の正面図である。
【図3】プレートの要部平面図である。
【図4】チューブの高さとドレン水の停留量との関係を
示すグラフである。
【図5】冷媒蒸発器の配置されたダクトの概略断面図で
ある。
【図6】他の実施例を説明するためのプレートの要部平
面図である。
【図7】従来の冷媒蒸発器の下部部分を示す正面図であ
る。
【図8】従来のプレートの平面図である。
【符号の説明】
1 冷媒蒸発器 3 プレート 4 冷媒通路 5 チューブ 6 コルゲートフィン 12 リブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−225166(JP,A) 実開 昭61−119077(JP,U) 実開 昭53−52470(JP,U) 実開 昭57−36574(JP,U) 実開 平4−46673(JP,U) 実開 昭55−6701(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 39/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対のプレートを接合して内部に冷媒通
    路を形成する複数のチューブを、間にコルゲートフィン
    を介在させて積層し、前記複数のチューブの冷媒通路が
    下方でターンする冷媒蒸発器において、 前記プレートの下側は2つの隅部を有する四角形状で
    り、 前記プレートの下側の2つの隅部には、前記一対のプレ
    ートを接合するための接合代となる略三角形の接合面が
    形成されており、 この略三角形の接合面によって、 内部に形成される冷媒
    通路は、前記下側の2つの隅部を避けて設けられてお
    り、 前記略三角形の接合面が形成された前記下側の2つの隅
    部では、隣接するチューブとの間隔が、他の部分より広
    く設けられており、 前記略三角形の接合面には、前記コルゲートフィンと接
    合されるリブが、ドレン水の流れを阻止しないように上
    下方向へ延びて設けられた ことを特徴とする冷媒蒸発
    器。
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