JP3241120B2 - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JP3241120B2
JP3241120B2 JP27011392A JP27011392A JP3241120B2 JP 3241120 B2 JP3241120 B2 JP 3241120B2 JP 27011392 A JP27011392 A JP 27011392A JP 27011392 A JP27011392 A JP 27011392A JP 3241120 B2 JP3241120 B2 JP 3241120B2
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-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
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    • F28D1/03Heat-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
    • F28D1/0308Heat-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
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0246Arrangements for connecting header boxes with flow lines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱交換器に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】熱交換器は、ボイラや化学反応装置等の
産業用機器や、冷蔵庫や空調機等の家庭用機器等、あら
ゆる分野で広範囲に利用されている。その中で、最近、
自動車のラジエータやクーラ等の自動車用機器におい
て、より小型で高機能且つ低コストな熱交換機が要求さ
れており、様々な種類のものが商品化されている。
【0003】これら熱交換器の一例である従来のカーエ
アコンディショナのエバポレータ等は、冷媒を流通させ
る流通路と、この流通路同士を接続する接続路とを形成
した伝熱プレートを積層して接続路を接続して1本の流
通路を形成し、この伝熱プレートの配列方向両端側に、
冷媒を流通させる配管を接続路に接続するヘッダが取り
付けられるエンドプレートを設けると共に、隣接する流
通路との間に冷却フィンを介在させたものである。
【0004】従って、一方の配管からヘッダへ冷媒を供
給すると、冷媒は、接続路を通って流通路を流れ、他方
のヘッダまで流通して配管から排出される。よって、伝
熱プレートと冷却フィンとにより熱交換が行われる。
【0005】このような構造を有する、従来のエバポレ
ータの冷媒が排出されるヘッダ周辺部分の分解状態を表
す図9に示すように、排出ヘッダ21の図中、手前側の
正面に形成された排出口22には、排出管23が接続さ
れ、この排出口22の対向面側には、排出ヘッダ21の
製作上、生成してしまう不要な穴部24を閉鎖するプラ
グ25が嵌合されている。この排出ヘッダ21の図中、
奥側の側面に形成された図示しない接続路と接続する流
通孔部26には、エンドプレート27に形成された排出
ヘッダ21を図示しない接続路と接続する流通突部が嵌
合されている。
【0006】従って、図示しない接続路を流通した冷媒
は、流通突部28と流通孔部26とを通って排出ヘッダ
21へ流れ、排出口22から排出管23へ排出されるよ
うになっている。
【0007】また、冷媒が供給されるヘッダ周辺部分
も、同様な構成になっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図9に示すように、図
示しない1つの接続路と、1本の排出管23とを接続す
るために、排出ヘッダ21とプラグ25とを製作し、こ
れらを組み立てているので、部品点数が多くなり、非常
に手間がかかり、製品のコストアップの要因の一つとな
っている。
【0009】
【考案の目的】本発明は、部品及び製作工程を簡易化す
ることにより、低コストな熱交換器を提供することを目
的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の熱交換器は、
媒の入口部および出口部を一端側に形成した一対の伝熱
プレートを対向させて上記入口部から当該伝熱プレート
の他端側でUターンして上記出口部に到る冷媒流路を形
成した偏平チューブを複数積層して前記入口部と前記出
口部とを互いに連通させると共に、積層方向両端側の前
記偏平チューブの積層方向外側の前記伝熱プレートを、
冷媒の供給管および排出管を接続するエンドプレートと
した熱交換器において、前記入口部または前記出口部の
連通路と連通する連通口を前記エンドプレートに形成す
ると共に、当該連通口を被うように当該エンドプレート
のプレート面に沿って外側へ弧状に膨出した突出部を設
け、当該突出部が、前記エンドプレートのプレート面に
沿う方向から差し込み配管される前記管を包み込んで支
持する支持部と、前記管を差し込み配管して前記連通口
に連通させる接続口とを有することを特徴とするもので
ある。
【0011】
【作用】エンドプレートに膨出して成形された突出部
は、接続口が配管に接続し、支持部が配管を支持して、
ヘッダとプラグとの機能を兼ね、配管と流通路との間に
は、流体が流通して熱交換が行われる。
【0012】
【実施例】本発明の熱交換器をカーエアコンディショナ
のエバポレータに応用した一実施例の伝熱プレート周辺
部分の分解拡大状態を図7に示す。即ち、伝熱プレート
1を対向させて流体を流通させる偏平チューブ3が形成
されている。伝熱プレート1の内空部は中央部の上下方
向に延びる仕切壁1aによって2つの流通室1b,1c
に仕切られている。仕切壁1aは下端部が欠如され、伝
熱プレート1の下端は流体としての冷媒をUターンさせ
るUターン部1dとなっている。2枚の伝熱プレート1
を突き合わせることで、仕切壁1aによって、接続路2
が入口部2aと出口部2bとに仕切られると共に、入口
部2aに連続する流通室1bと出口部26に連続する流
通室1cとに仕切られる。更に、流通室1bと流通室1
cとはUターン部1dで連通され、流通室1b,1c及
びUターン部1dで流通路1eが形成されている。流通
路1eのUターン部1d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1eが複数分離して区画形成
されている。U字状流路1fは伝熱プレート1の突合わ
せ面にプレス成形された複数のU字状ビード1gによっ
て形成され、U字状流路1fは伝熱プレート1の形状に
沿ったU字形となっている。
【0013】また、流通路1eの流通室1b,1cには
波形のインナフィン1h,1iが挿入されている。この
インナフィン1h,1iには、流通室1b,1cの図
中、上下方向に沿う流路1j,1kが複数分離して区画
形成されている。
【0014】従って、入口部2aから流入した流体とし
ての冷媒は、インナフィン1hで区画された流路1jを
通ってUターン部1dに導かれ、U字状ビード1gで区
画されたU字状流路1eでUターンされ、インナフィン
1iで区画された流路1kを通って出口部2bまで流れ
る。
【0015】そして、本実施例のエバポレータの外観を
表す図6に示すように、偏平チューブ3を積層して、接
続路2を接続し、これにより、偏平チューブ3は1本の
管になっている。この隣接する偏平チューブ3の間に
は、冷却フィン4が介在している。この積層方向両端側
の偏平チューブ3aの積層方向外側は、配管を接続する
エンドプレート5により構成されている。これらエンド
プレート5の積層方向外側には、冷却フィン4を介して
サイドプレート6が取り付けられている。
【0016】この、図中、奥側のエンドプレート5の上
部奥側には、冷媒を供給する供給管7を接続路2に接続
する突出部9が設けられ、図中、手前側のエンドプレー
ト5の上部手前側には、冷媒を排出する排出管8を接続
路2に接続する突出部10が設けられており、突出部9
と突出部10とには、供給管7と排出管8とがそれぞれ
対応して接続している。
【0017】この排出管が接続される部分の拡大分解状
態を表す図1に示すように、突出部10は、積層方向外
側方向に膨出して成形されており、排出管8の外周面を
包み込んで、排出管8をエンドプレート5に支持する支
持部11と、排出される冷媒を外部に流出させない端面
部12と、排出管8の断面形状に対応する穴に形成され
て、排出管8を突出部10に接続する接続口13と、突
出部10を接続路2に連通させる連通口14とを有して
いる。
【0018】そして、このエンドプレート5と排出管8
との接続状態の横断面を表す図2と、そのIII-III 線矢
視を表す図3とに示すように、排出管8は、冷媒が適切
に流通するよう空間を設けて接続口13から挿嵌されて
おり、排出管8の外周面と突出部10の内周面及びエン
ドプレート5との接合面は、ろう材によりろう付されて
いる。
【0019】よって、接続路2を流通した冷媒は、連通
口14を通って突出部10内に流入し、排出管8に流れ
るようになっている。
【0020】ゆえに、排出管8と接続路2とを接続する
ヘッダと、このヘッダの不要な穴を閉鎖するプラグと
は、一切不要となり、部品点数が減少する。
【0021】一方、供給管7が接続されるエンドプレー
ト4の突出部9も同様な構成になっている。
【0022】従って、冷媒の流通状態を表す図8に示す
ように、供給管7から供給された冷媒は、突出部9を通
って前述のように、図中、矢印の通り流通し、突出部1
0まで流れて排出管8より排出され、回収、冷却される
ことにより、再度供給管7から供給される。
【0023】よって、伝熱プレート1は冷却され、これ
により冷却フィン4が冷却されるので、熱交換を行なう
ことができる。
【0024】また、本実施例では、突出部10内に空間
を設けるように排出管8を差し込んだが、より多くの排
出管8と突出部10との接合面が必要な際には、排出管
8に冷媒を流通させる穴部を設けても良い。
【0025】この場合の一実施例である関係部の横断面
を表す図4と、そのV−V線矢視を表す図5とに示すよ
うに、排出管8aの連通口14側の側面には、冷媒を流
通させる流通口15が冷媒の流通量等に応じた適切な大
きさに形成され、排出管8aの先端側は、端面部12に
接合されている。そして、前述の実施例と同様に、排出
管8aの外周面と、突出部10の内周面及びエンドプレ
ート5との接合面は、ろう材によりろう付されているの
で、より多くの接合面を得ることができる。
【0026】この場合も、前述の実施例と同様に、供給
管6を同様な構成にすることができる。
【0027】なお、本実施例では、円型の排出管8,8
aと、これに対応する支持部11と端面部12と接続口
13と連通口14とを有する突出部10とを用いたが、
これに限らず、例えば、楕円型の排出管と、これに対応
する突出部とであれば、同様な効果が得られ、この場合
にも、供給管と、これに対応する突出部とに利用するこ
とができる。
【0028】
【発明の効果】本発明の熱交換器によると、配管をエン
ドプレートに膨出して一体成形した支持部と接続口とを
有する突出部に接続し、ヘッダ及びプラグを用いずに流
体を流通路に流通させるため、部品点数が減少すると共
に、製作工程が簡易化するので、低コストな熱交換器を
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の熱交換器をカーエアコンディショナの
エバポレータに応用した第一実施例の主要部拡大外観図
である。
【図2】その主要部の組立状態の横断面図である。
【図3】そのIII-III 線矢視図である。
【図4】本発明の熱交換器をカーエアコンディショナの
エバポレータに応用した第二実施例の主要部横断面図で
ある。
【図5】そのV−V線矢視図である。
【図6】本発明の熱交換器をカーエアコンディショナの
エバポレータに応用した一実施例の外観図である。
【図7】その偏平チューブの分解拡大外観図である。
【図8】図6の冷媒の流通状態を表す模式図である。
【図9】従来の熱交換器のヘッダ周辺部分の分解拡大外
観図である。
【符号の説明】
1 伝熱プレート 1a 仕切壁 1b 流通室 1c 流通室 1d Uターン部 1e U字状流路 1f 流通路 1g U字状ビード 1h インナフィン 1i インナフィン 1j 流路 1k 流路 2 接続路 2a 入口部 2b 出口部 3 偏平チューブ 3a 偏平チューブ 4 冷却フィン 5 エンドプレート 6 サイドプレート 7 供給管 8 排出管 8a 排出管 9 突出部 10 突出部 11 支持部 12 端面部 13 接続口 14 連通口 15 流通口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三根 良博 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 (56)参考文献 特開 昭52−133155(JP,A) 実開 平4−10273(JP,U) 実開 昭57−73573(JP,U) 実開 昭62−156288(JP,U) 実公 平3−18865(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F28F 9/00 - 9/26

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷媒の入口部および出口部を一端側に形
    成した一対の伝熱プレートを対向させて上記入口部から
    当該伝熱プレートの他端側でUターンして上記出口部に
    到る冷媒流路を形成した偏平チューブを複数積層して前
    記入口部と前記出口部とを互いに連通させると共に、積
    層方向両端側の前記偏平チューブの積層方向外側の前記
    伝熱プレートを、冷媒の供給管および排出管を接続する
    エンドプレートとした熱交換器において、前記入口部または前記出口部の連通路と連通する連通口
    を前記エンドプレートに形成すると共に、当該連通口を
    被うように当該エンドプレートのプレート面に沿って外
    側へ弧状に膨出した突出部を設け、当該突出部が、前記
    エンドプレートのプレート面に沿う方向から差し込み配
    管される前記管を包み込んで支持する支持部と、前記管
    を差し込み配管して前記連通口に連通させる接続口とを
    有する ことを特徴とする熱交換器。
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