JP3500212B2 - 積層型熱交換器 - Google Patents
積層型熱交換器Info
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- JP3500212B2 JP3500212B2 JP32869694A JP32869694A JP3500212B2 JP 3500212 B2 JP3500212 B2 JP 3500212B2 JP 32869694 A JP32869694 A JP 32869694A JP 32869694 A JP32869694 A JP 32869694A JP 3500212 B2 JP3500212 B2 JP 3500212B2
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- heat exchange
- tank
- heat exchanger
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車用空調装置等に用
いられる積層型熱交換器に関する。
いられる積層型熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、図１４，図１５に示すように、チ
ューブエレメント１とフィン２とを交互に積層した積層
型熱交換器が知られている。前記チューブエレメント１
は、図１６に示すように、プレス成形された略同一形状
の矩形の成形プレート３，４の外周縁部５及び長手方向
の中央線状部６を対向接合して、内部に略Ｕ字形の熱交
換媒体流路Ａ（以下、チューブ内流路という。）を形成
するとともに、図１７，図１８に示すようにチューブ内
流路Ａの上流側端部及び下流側端部を外方に膨出させて
タンク７，８を形成したものである。各チューブエレメ
ント１のタンク７，８には、相互に連通するように連通
口９，１０がそれぞれ形成され、これにより各チューブ
エレメント１のタンク間に熱交換媒体流路Ｂ（以下、タ
ンク間流路という。）が形成されている。
ューブエレメント１とフィン２とを交互に積層した積層
型熱交換器が知られている。前記チューブエレメント１
は、図１６に示すように、プレス成形された略同一形状
の矩形の成形プレート３，４の外周縁部５及び長手方向
の中央線状部６を対向接合して、内部に略Ｕ字形の熱交
換媒体流路Ａ（以下、チューブ内流路という。）を形成
するとともに、図１７，図１８に示すようにチューブ内
流路Ａの上流側端部及び下流側端部を外方に膨出させて
タンク７，８を形成したものである。各チューブエレメ
ント１のタンク７，８には、相互に連通するように連通
口９，１０がそれぞれ形成され、これにより各チューブ
エレメント１のタンク間に熱交換媒体流路Ｂ（以下、タ
ンク間流路という。）が形成されている。
【０００３】そして、前記熱交換器は、熱交換媒体がチ
ューブ内流路Ａを同一方向に流れる複数のチューブエレ
メント１からなる上流側熱交換ブロック１０１ａと下流
側熱交換ブロック１０１ｂとに分割され、上流側熱交換
ブロック１０１ａの内端チューブエレメント１の一方の
タンク７とこれと対向する下流側熱交換ブロック１０１
ｂの内端チューブエレメント１のタンク８との間が仕切
板１１によって仕切られている。また、最上流側熱交換
ブロック１０１ａの外端チューブエレメント１とエンド
プレート１２ａの間には、当該外端チューブエレメント
１のタンク７と連通する入口ヘッダー１３が挿入されて
いる。同様に、最下流側熱交換ブロック１０１ｂの外端
チューブエレメント１とエンドプレート１２ｂの間に
は、当該外端チューブエレメント１のタンク８と連通す
る出口ヘッダー１４が挿入されている。そして、図１４
に示すように入口ヘッダー１３、出口ヘッダー１４に
は、それぞれ入口管１５、出口管１６が接続されてい
る。
ューブ内流路Ａを同一方向に流れる複数のチューブエレ
メント１からなる上流側熱交換ブロック１０１ａと下流
側熱交換ブロック１０１ｂとに分割され、上流側熱交換
ブロック１０１ａの内端チューブエレメント１の一方の
タンク７とこれと対向する下流側熱交換ブロック１０１
ｂの内端チューブエレメント１のタンク８との間が仕切
板１１によって仕切られている。また、最上流側熱交換
ブロック１０１ａの外端チューブエレメント１とエンド
プレート１２ａの間には、当該外端チューブエレメント
１のタンク７と連通する入口ヘッダー１３が挿入されて
いる。同様に、最下流側熱交換ブロック１０１ｂの外端
チューブエレメント１とエンドプレート１２ｂの間に
は、当該外端チューブエレメント１のタンク８と連通す
る出口ヘッダー１４が挿入されている。そして、図１４
に示すように入口ヘッダー１３、出口ヘッダー１４に
は、それぞれ入口管１５、出口管１６が接続されてい
る。
【０００４】このような熱交換器において、入口管１５
より入口ヘッダー１３を介して上流側熱交換ブロック１
０１ａの図１５において手前側のタンク間流路Ｂに流入
した熱交換媒体は、各チューブエレメント１のＵ字形の
チューブ内流路Ａを通過する間にフィン２に沿って流れ
る空気と熱交換した後、図１５において奥側の下流側タ
ンク間流路Ｂを流れて下流側熱交換ブロック１０１ｂに
供給される。そして、下流熱交換ブロック１０１ｂにお
いても上流と同様に流れて空気と熱交換した後、出口ヘ
ッダー１４を経て出口管１６より流出する。
より入口ヘッダー１３を介して上流側熱交換ブロック１
０１ａの図１５において手前側のタンク間流路Ｂに流入
した熱交換媒体は、各チューブエレメント１のＵ字形の
チューブ内流路Ａを通過する間にフィン２に沿って流れ
る空気と熱交換した後、図１５において奥側の下流側タ
ンク間流路Ｂを流れて下流側熱交換ブロック１０１ｂに
供給される。そして、下流熱交換ブロック１０１ｂにお
いても上流と同様に流れて空気と熱交換した後、出口ヘ
ッダー１４を経て出口管１６より流出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような熱交換器に
十分な熱交換性能を発揮させるためには、各熱交換ブロ
ック１０１ａ，１０１ｂのチューブエレメント１内を流
れる熱交換媒体の流れが均一であることが必要である。
しかしながら、熱交換により熱交換媒体が相変化を伴う
場合には、上流側熱交換ブロック１０１ａのタンク間流
路Ｂから下流側熱交換ブロック１０１ａのタンク間流路
Ｂへ熱交換媒体が流動するときには、熱交換媒体は気液
２相状態になっており、軽い気体は図１５中破線で示す
ようにタンク間流路Ｂの上方を流れ、重い液体は実線で
示すようにタンク間流路Ｂの下方を流れる傾向が強いた
め、気体と液体は図に示すように上下に分離される。
十分な熱交換性能を発揮させるためには、各熱交換ブロ
ック１０１ａ，１０１ｂのチューブエレメント１内を流
れる熱交換媒体の流れが均一であることが必要である。
しかしながら、熱交換により熱交換媒体が相変化を伴う
場合には、上流側熱交換ブロック１０１ａのタンク間流
路Ｂから下流側熱交換ブロック１０１ａのタンク間流路
Ｂへ熱交換媒体が流動するときには、熱交換媒体は気液
２相状態になっており、軽い気体は図１５中破線で示す
ようにタンク間流路Ｂの上方を流れ、重い液体は実線で
示すようにタンク間流路Ｂの下方を流れる傾向が強いた
め、気体と液体は図に示すように上下に分離される。
【０００６】この結果、熱交換媒体が下流側熱交換ブロ
ック１０１ｂのタンク間流路Ｂからチューブ内流路Ａに
流入するとき、タンク７，８を上側に配置した場合に
は、チューブ内流路Ａの入口が上側に開くので、液体の
熱交換媒体が優先的にチューブ内流路Ａに流入し、また
タンク７，８を下側に配置した場合には、チューブ内流
路Ａの入口が下側に開くので、気体の熱交換媒体が優先
的にチューブ内流路Ａに流入していゆく。したがって、
タンク７，８の配置方向によって熱交換媒体の流れが異
なり、熱交換性能に優劣が生じ、使用上タンク７，８の
配置を規制する必要があり、ひいては熱交換媒体の配管
レイアウトの自由度を大きく阻害するという問題があっ
た。
ック１０１ｂのタンク間流路Ｂからチューブ内流路Ａに
流入するとき、タンク７，８を上側に配置した場合に
は、チューブ内流路Ａの入口が上側に開くので、液体の
熱交換媒体が優先的にチューブ内流路Ａに流入し、また
タンク７，８を下側に配置した場合には、チューブ内流
路Ａの入口が下側に開くので、気体の熱交換媒体が優先
的にチューブ内流路Ａに流入していゆく。したがって、
タンク７，８の配置方向によって熱交換媒体の流れが異
なり、熱交換性能に優劣が生じ、使用上タンク７，８の
配置を規制する必要があり、ひいては熱交換媒体の配管
レイアウトの自由度を大きく阻害するという問題があっ
た。
【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、熱交換性能を高いレベルで発揮しつつ、タンクの
上下配置による熱交換性能の差をなくすることにより、
熱交換媒体の配管レイアウトの自由度を大きくし、最適
配管経路の採用によるコストダウン化が可能な積層型熱
交換器を提供することを目的とする。
ので、熱交換性能を高いレベルで発揮しつつ、タンクの
上下配置による熱交換性能の差をなくすることにより、
熱交換媒体の配管レイアウトの自由度を大きくし、最適
配管経路の採用によるコストダウン化が可能な積層型熱
交換器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、２枚の矩形のプレートの一方の外周縁部
及び中央線状部を他方のそれぞれに対向接合して略Ｕ字
形の熱交換媒体流路を形成するとともに該熱交換媒体流
路の上流側端部及び下流側端部を外方に膨出させてタン
クを形成したチューブエレメントとフィンとを交互に積
層して、隣接するチューブエレメントのタンクを連通さ
せ、複数のチューブエレメントからなる上流側熱交換ブ
ロックと複数のチューブエレメントからなる下流側熱交
換ブロックとに分割し、上流側熱交換ブロックと下流側
熱交換ブロックのそれぞれの端に位置しかつ対向する内
端チューブエレメントのタンクの一方を連通させ他方を
仕切ることにより、上流側熱交換ブロックから下流側熱
交換ブロックへ熱交換媒体が流動するようにした積層型
熱交換器において、前記上流側熱交換ブロックから下流
側熱交換ブロックへ熱交換媒体を供給するタンク間流路
に、当該流路の中心線の回りに熱交換媒体を旋回させる
旋回流発生板を設け、前記旋回流発生板は、前記タンク
間流路の中心線に垂直な面に対して所定角度を有する案
内板を有し、当該案内板は前記タンク間流路の中心線の
回りに複数配設されているものである（請求項１）。
に、本発明は、２枚の矩形のプレートの一方の外周縁部
及び中央線状部を他方のそれぞれに対向接合して略Ｕ字
形の熱交換媒体流路を形成するとともに該熱交換媒体流
路の上流側端部及び下流側端部を外方に膨出させてタン
クを形成したチューブエレメントとフィンとを交互に積
層して、隣接するチューブエレメントのタンクを連通さ
せ、複数のチューブエレメントからなる上流側熱交換ブ
ロックと複数のチューブエレメントからなる下流側熱交
換ブロックとに分割し、上流側熱交換ブロックと下流側
熱交換ブロックのそれぞれの端に位置しかつ対向する内
端チューブエレメントのタンクの一方を連通させ他方を
仕切ることにより、上流側熱交換ブロックから下流側熱
交換ブロックへ熱交換媒体が流動するようにした積層型
熱交換器において、前記上流側熱交換ブロックから下流
側熱交換ブロックへ熱交換媒体を供給するタンク間流路
に、当該流路の中心線の回りに熱交換媒体を旋回させる
旋回流発生板を設け、前記旋回流発生板は、前記タンク
間流路の中心線に垂直な面に対して所定角度を有する案
内板を有し、当該案内板は前記タンク間流路の中心線の
回りに複数配設されているものである（請求項１）。
【０００９】
【００１０】 前記旋回流発生板の案内板は、前記タン
ク間流路の中心線に垂直な面に対して６０°から８０°
の範囲の角度を有するのが好ましい（請求項２）。
ク間流路の中心線に垂直な面に対して６０°から８０°
の範囲の角度を有するのが好ましい（請求項２）。
【００１１】 前記旋回流発生板は、上流側熱交換ブロ
ックの内端チューブエレメントのタンクと、該タンクと
連通する下流側熱交換ブロックの内端チューブエレメン
トのタンクとの間のタンク間流路に配設されているのが
好ましい（請求項３）。
ックの内端チューブエレメントのタンクと、該タンクと
連通する下流側熱交換ブロックの内端チューブエレメン
トのタンクとの間のタンク間流路に配設されているのが
好ましい（請求項３）。
【００１２】 前記旋回流発生板は、チューブエレメン
トのタンクと一体に形成されているのが好ましい（請求
項４）。
トのタンクと一体に形成されているのが好ましい（請求
項４）。
【００１３】
【作用】前記本発明の積層型熱交換器において、上流側
熱交換ブロックの上流側タンク間流路に流入した熱交換
媒体はチューブ内流路を通過する間に外部の空気と熱交
換を行い、これにより気体と液体が共存する気液２相状
態となって上流側熱交換ブロックと下流側熱交換ブロッ
クを連通するタンク間流路に流入する。このタンク間流
路では、軽い気体は上方に移動し、重い液体は下方に移
動して分離する。しかし、この上流側熱交換ブロックと
下流側熱交換ブロックを連通するタンク間流路には旋回
流発生板が設けられているので、気液分離した熱交換媒
体はこの旋回流発生板を通過することにより旋回して撹
拌され、比較的均一な気液混合状態となる。そして、こ
の気液混合状態の熱交換媒体が下流側熱交換媒体のタン
ク間流路を経て各チューブエレメントに分配されるの
で、各チューブエレメントのチューブ内流路では均一な
気液混合状態の流れが確保される。
熱交換ブロックの上流側タンク間流路に流入した熱交換
媒体はチューブ内流路を通過する間に外部の空気と熱交
換を行い、これにより気体と液体が共存する気液２相状
態となって上流側熱交換ブロックと下流側熱交換ブロッ
クを連通するタンク間流路に流入する。このタンク間流
路では、軽い気体は上方に移動し、重い液体は下方に移
動して分離する。しかし、この上流側熱交換ブロックと
下流側熱交換ブロックを連通するタンク間流路には旋回
流発生板が設けられているので、気液分離した熱交換媒
体はこの旋回流発生板を通過することにより旋回して撹
拌され、比較的均一な気液混合状態となる。そして、こ
の気液混合状態の熱交換媒体が下流側熱交換媒体のタン
ク間流路を経て各チューブエレメントに分配されるの
で、各チューブエレメントのチューブ内流路では均一な
気液混合状態の流れが確保される。
【００１４】
【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。図１及び図２は、本発明に係る積層型熱交換器
を示し、図１４及び図１５に示す従来の熱交換器とは上
流側熱交換ブロック１０１ａと下流側熱交換ブロック１
０１ｂの間に旋回流発生板２０を挿入した以外は実質的
に同一であるため、対応する部分は同一符号を付して説
明を省略し、以下、相違する部分について説明する。
明する。図１及び図２は、本発明に係る積層型熱交換器
を示し、図１４及び図１５に示す従来の熱交換器とは上
流側熱交換ブロック１０１ａと下流側熱交換ブロック１
０１ｂの間に旋回流発生板２０を挿入した以外は実質的
に同一であるため、対応する部分は同一符号を付して説
明を省略し、以下、相違する部分について説明する。
【００１５】旋回流発生板２０は、図３に示すように、
略楕円形の板からなっている。この旋回流発生板２０
は、外周の支持部２１と、該支持部２１の内側に形成さ
れた十字形の軸部２２と、該軸部２２と前記支持部２１
の間の４つの領域に切り込みを入れて折曲することによ
り形成された案内板２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄと
からなっている。第１案内板２３ａは右側の水平な軸部
２２の上辺を折り目にして図の裏側に向かって折曲さ
れ、第２案内板２３ｂは上側の垂直な軸部２２の左辺を
折り目にして図の裏側に向かって折曲され、第３案内板
２３ｃは左側の水平な軸部２２の下辺を折り目にして図
の裏側に向かって折曲され、第４案内板２３ｄは下側の
垂直な軸部２２の右辺を折り目にして図の裏側に向かっ
て折曲されている。
略楕円形の板からなっている。この旋回流発生板２０
は、外周の支持部２１と、該支持部２１の内側に形成さ
れた十字形の軸部２２と、該軸部２２と前記支持部２１
の間の４つの領域に切り込みを入れて折曲することによ
り形成された案内板２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄと
からなっている。第１案内板２３ａは右側の水平な軸部
２２の上辺を折り目にして図の裏側に向かって折曲さ
れ、第２案内板２３ｂは上側の垂直な軸部２２の左辺を
折り目にして図の裏側に向かって折曲され、第３案内板
２３ｃは左側の水平な軸部２２の下辺を折り目にして図
の裏側に向かって折曲され、第４案内板２３ｄは下側の
垂直な軸部２２の右辺を折り目にして図の裏側に向かっ
て折曲されている。
【００１６】各案内板２３ａ〜２３ｄの軸部２２に対す
る角度θは、図７、図８に示すように、６０°〜８０°
の範囲が好ましい。さらに好ましくは、７０°である。
る角度θは、図７、図８に示すように、６０°〜８０°
の範囲が好ましい。さらに好ましくは、７０°である。
【００１７】前記旋回流発生板２０は、図６（Ｂ）に示
すように、上流側熱交換ブロック１０１ａの内端チュー
ブエレメント１のタンク８と、これと連通する下流側熱
交換ブロック１０１ｂの内端チューブエレメント１のタ
ンク７との間に挿入されている。そして、旋回流発生板
２０の外周の支持部２１がタンク８，７間に挾持される
とともに、各案内板２３ａ〜２３ｄがタンク７内に位置
し、十字形の軸部２２の中心がタンク間流路Ｂ2，Ｂ1の
中心線と一致するように位置決めされている。これによ
り、旋回流発生板２０の支持部２１及び軸部２２が形成
する面は、タンク間流路Ｂ2，Ｂ1の中心線に対して直角
になっている。
すように、上流側熱交換ブロック１０１ａの内端チュー
ブエレメント１のタンク８と、これと連通する下流側熱
交換ブロック１０１ｂの内端チューブエレメント１のタ
ンク７との間に挿入されている。そして、旋回流発生板
２０の外周の支持部２１がタンク８，７間に挾持される
とともに、各案内板２３ａ〜２３ｄがタンク７内に位置
し、十字形の軸部２２の中心がタンク間流路Ｂ2，Ｂ1の
中心線と一致するように位置決めされている。これによ
り、旋回流発生板２０の支持部２１及び軸部２２が形成
する面は、タンク間流路Ｂ2，Ｂ1の中心線に対して直角
になっている。
【００１８】なお、旋回流発生板２０は、前記位置に限
らず、上流側熱交換ブロック１０１ａの任意のチューブ
エレメント１間に挿入することができるが、旋回流れを
維持する意味で下流側熱交換ブロック１０１ｂになるべ
く近いほうが好ましい。
らず、上流側熱交換ブロック１０１ａの任意のチューブ
エレメント１間に挿入することができるが、旋回流れを
維持する意味で下流側熱交換ブロック１０１ｂになるべ
く近いほうが好ましい。
【００１９】前記構成の旋回流発生板２０を備えた熱交
換器の作用を説明する。図６（Ａ）おいて入口ヘッダー
１３を介して上流側熱交換ブロック１０１ａの上流側の
タンク間流路Ｂ1に流入した熱交換媒体は、各チューブ
エレメント１のチューブ内流路Ａを通過する間に外側の
空気とフィン２を介して熱交換し、一部が相変化するこ
とにより気液２相状態で図６（Ｂ）に示すように下流側
のタンク間流路Ｂ2に流入する。
換器の作用を説明する。図６（Ａ）おいて入口ヘッダー
１３を介して上流側熱交換ブロック１０１ａの上流側の
タンク間流路Ｂ1に流入した熱交換媒体は、各チューブ
エレメント１のチューブ内流路Ａを通過する間に外側の
空気とフィン２を介して熱交換し、一部が相変化するこ
とにより気液２相状態で図６（Ｂ）に示すように下流側
のタンク間流路Ｂ2に流入する。
【００２０】この上流側熱交換ブロック１０１ａの下流
側タンク間流路Ｂ2においては、熱交換媒体の軽い気体
は上方に移動し、重い液体は下方に移動して、気液分離
状態で下流側熱交換ブロック１０１ｂに向かって流動す
る。しかし、この気液分離状態の熱交換媒体は、上流側
熱交換ブロック１０１ａと下流側熱交換ブロック１０１
ｂとの間に配設された旋回流発生板２０を通過する際
に、案内板２３ａ〜２３ｄによって旋回させられる結
果、撹拌されて気液混合状態となって下流側熱交換ブロ
ック１０１ｂの上流側タンク間流路Ｂ1に流入する。
側タンク間流路Ｂ2においては、熱交換媒体の軽い気体
は上方に移動し、重い液体は下方に移動して、気液分離
状態で下流側熱交換ブロック１０１ｂに向かって流動す
る。しかし、この気液分離状態の熱交換媒体は、上流側
熱交換ブロック１０１ａと下流側熱交換ブロック１０１
ｂとの間に配設された旋回流発生板２０を通過する際
に、案内板２３ａ〜２３ｄによって旋回させられる結
果、撹拌されて気液混合状態となって下流側熱交換ブロ
ック１０１ｂの上流側タンク間流路Ｂ1に流入する。
【００２１】そして、この気液混合状態の熱交換媒体
は、上流側タンク間流路Ｂから各チューブエレメント１
に流入し、ここを通過する間に外側の空気とフィン２を
介して熱交換し、一部がさらに相変化することにより気
液２相状態で下流側のタンク間流路Ｂに流入し、出口ヘ
ッダー１４を介して出口管１６より流出する。
は、上流側タンク間流路Ｂから各チューブエレメント１
に流入し、ここを通過する間に外側の空気とフィン２を
介して熱交換し、一部がさらに相変化することにより気
液２相状態で下流側のタンク間流路Ｂに流入し、出口ヘ
ッダー１４を介して出口管１６より流出する。
【００２２】図７、図８は、それぞれ旋回流発生板２０
の案内板２３ａ〜２３ｄの角度に対する冷房性能と管内
圧損との関係を実験により求めたものである。図中、実
線はタンク７，８を上方に配置した本発明の熱交換器で
あり、破線はタンク７，８を下方に配置した本発明の熱
交換器のものである。これにより、タンク７，８をいず
れの方向に配置しても、旋回流発生板２０の案内板２３
ａ〜２３ｄ角度θが６０°から８０°の範囲では、各チ
ューブエレメント１に分配される熱交換媒体の状態が均
一で最大の熱交換性能を引き出すことができ、かつ、本
発明のような旋回流発生板２０を設けない場合とほぼ同
じ管内圧損を維持できることが確認された。
の案内板２３ａ〜２３ｄの角度に対する冷房性能と管内
圧損との関係を実験により求めたものである。図中、実
線はタンク７，８を上方に配置した本発明の熱交換器で
あり、破線はタンク７，８を下方に配置した本発明の熱
交換器のものである。これにより、タンク７，８をいず
れの方向に配置しても、旋回流発生板２０の案内板２３
ａ〜２３ｄ角度θが６０°から８０°の範囲では、各チ
ューブエレメント１に分配される熱交換媒体の状態が均
一で最大の熱交換性能を引き出すことができ、かつ、本
発明のような旋回流発生板２０を設けない場合とほぼ同
じ管内圧損を維持できることが確認された。
【００２３】図９から図１１は、本発明の第２実施例を
示す。この実施例の旋回流発生板２０は、上流側熱交換
ブロック１０１ａの中間のチューブエレメント１のタン
ク８と一体に形成されている。すなわち、タンク７の連
通口１０に、前記実施例の旋回流発生板２０と同様の十
字形の軸部２２と４つの案内板２３ａ〜２３ｄとを形成
したものである。この旋回流発生板２０はチューブエレ
メント１と同時に成形される。この旋回流発生板２０の
作用は前記第１実施例と同様である。
示す。この実施例の旋回流発生板２０は、上流側熱交換
ブロック１０１ａの中間のチューブエレメント１のタン
ク８と一体に形成されている。すなわち、タンク７の連
通口１０に、前記実施例の旋回流発生板２０と同様の十
字形の軸部２２と４つの案内板２３ａ〜２３ｄとを形成
したものである。この旋回流発生板２０はチューブエレ
メント１と同時に成形される。この旋回流発生板２０の
作用は前記第１実施例と同様である。
【００２４】図１２から図１３は、本発明の第３実施例
を示す。この実施例の旋回流発生板２０は、上流側熱交
換ブロック１０１ａの内端チューブエレメント１（仕切
板１１を有するチューブエレメント１）のタンク８と一
体に形成したものであり、第２実施例と同様に形成され
る。本来この内端チューブエレメント１は、他の中間の
チューブエレメント１と仕切板１１を有する点で異なる
ので、これに旋回流発生板２０を一体に形成したとして
も、部品の種類や数が増えるものではない。この実施例
における旋回流発生板２０の作用も、前記第１実施例、
第２実施例と同じであることは言うまでもない。
を示す。この実施例の旋回流発生板２０は、上流側熱交
換ブロック１０１ａの内端チューブエレメント１（仕切
板１１を有するチューブエレメント１）のタンク８と一
体に形成したものであり、第２実施例と同様に形成され
る。本来この内端チューブエレメント１は、他の中間の
チューブエレメント１と仕切板１１を有する点で異なる
ので、これに旋回流発生板２０を一体に形成したとして
も、部品の種類や数が増えるものではない。この実施例
における旋回流発生板２０の作用も、前記第１実施例、
第２実施例と同じであることは言うまでもない。
【００２５】以上の実施例では、旋回流発生板２０の案
内板２３ａ〜２３dを４枚設けたがこれに限るものでは
なく、３枚あるいは２枚とすることができるし、５枚以
上とすることも可能である。また、案内板２３ａ〜２３
ｄは、軸部２２から折り曲げるだけでなく、溶接やろう
付けによって取り付けることもできる。
内板２３ａ〜２３dを４枚設けたがこれに限るものでは
なく、３枚あるいは２枚とすることができるし、５枚以
上とすることも可能である。また、案内板２３ａ〜２３
ｄは、軸部２２から折り曲げるだけでなく、溶接やろう
付けによって取り付けることもできる。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１の発明によれば、旋回流発生板を通過した熱交換媒体
が気液混合状態になるので、下流側熱交換ブロックに均
一な気液混合状態の熱交換媒体を供給可能となり、熱交
換性能が向上する。また、タンクに配置方向による熱交
換性能の差がなくなるので、タンクの向きに制約がなく
なり、熱交換媒体の配管レイアウトの自由度が拡大さ
れ、最適配管経路の採用によりコストが低減する。さら
に、旋回流発生板の案内板をタンク間流路の中心線の回
りに配置したので、圧力損失をさほど低下させることな
く、円滑に旋回流れを発生させることができる。
１の発明によれば、旋回流発生板を通過した熱交換媒体
が気液混合状態になるので、下流側熱交換ブロックに均
一な気液混合状態の熱交換媒体を供給可能となり、熱交
換性能が向上する。また、タンクに配置方向による熱交
換性能の差がなくなるので、タンクの向きに制約がなく
なり、熱交換媒体の配管レイアウトの自由度が拡大さ
れ、最適配管経路の採用によりコストが低減する。さら
に、旋回流発生板の案内板をタンク間流路の中心線の回
りに配置したので、圧力損失をさほど低下させることな
く、円滑に旋回流れを発生させることができる。
【００２７】
【００２８】 請求項２の発明によれば、案内板の角度
を所定範囲内にすることにより、熱交換媒体が旋回流発
生板を通過する際の管内圧力損失を最小限に押さえるこ
とができる。
を所定範囲内にすることにより、熱交換媒体が旋回流発
生板を通過する際の管内圧力損失を最小限に押さえるこ
とができる。
【００２９】 請求項３の発明によれば、仕切板を有す
る熱交換ブロックの内端チューブエレメントに旋回流発
生板を設けたので、気液混合状態の旋回流れを維持しつ
つ熱交換媒体を下流側熱交換ブロックに供給することが
でき、さらに熱交換性能が向上する。
る熱交換ブロックの内端チューブエレメントに旋回流発
生板を設けたので、気液混合状態の旋回流れを維持しつ
つ熱交換媒体を下流側熱交換ブロックに供給することが
でき、さらに熱交換性能が向上する。
【００３０】 請求項４の発明によれば、旋回流発生板
をチューブエレメントのタンクと一体に形成したので、
別部品として旋回流発生板を製作する必要がなくなるう
え、組み立てが容易となる。
をチューブエレメントのタンクと一体に形成したので、
別部品として旋回流発生板を製作する必要がなくなるう
え、組み立てが容易となる。
【００３１】 また、旋回流発生板を既存の仕切板を有
する内端チューブエレメントのタンクと一体に形成する
と、チューブエレメントの部品の種類や数量を変える必
要がなく、従来の組立工程及び部品搬送工程をそのまま
採用することができ、部品製作コストの増加を押さえる
ことができる。
する内端チューブエレメントのタンクと一体に形成する
と、チューブエレメントの部品の種類や数量を変える必
要がなく、従来の組立工程及び部品搬送工程をそのまま
採用することができ、部品製作コストの増加を押さえる
ことができる。
【図１】 本発明に係る積層型熱交換器の斜視図であ
る。
る。
【図２】 図１の熱交換器の上流側熱交換ブロックと下
流側熱交換ブロックを分離したタンク部近傍の斜視図で
ある。
流側熱交換ブロックを分離したタンク部近傍の斜視図で
ある。
【図３】 旋回流発生板の正面図である。
【図４】 （Ａ）は図４のＩ−Ｉ線断面図、（Ｂ）は図
４のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
４のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図５】 （Ａ）は図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、
（Ｂ）は図４のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
（Ｂ）は図４のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図６】 タンク部間流路と旋回流発生板の位置を説明
するための断面図である。
するための断面図である。
【図７】 本発明の旋回流発生板の案内板の角度と冷房
性能との関係を示す線図である。
性能との関係を示す線図である。
【図８】 本発明の旋回流発生板の案内板の角度と管内
圧損との関係を示す線図である。
圧損との関係を示す線図である。
【図９】 タンク部と一体に形成した旋回流発生板を有
するチューブエレメントの正面図である。
するチューブエレメントの正面図である。
【図１０】 （Ａ）は図９のＶ−Ｖ線断面図、（Ｂ）は
図９のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
図９のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図１１】 （Ａ）は図９のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図、
（Ｂ）は図９のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
（Ｂ）は図９のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図１２】 タンク部と一体に形成した旋回流発生板と
仕切板を有する端チューブエレメントの正面図である。
仕切板を有する端チューブエレメントの正面図である。
【図１３】 （Ａ）は図１２のＩＸ−ＩＸ線断面図、
（Ｂ）は図１２のＸ−Ｘ線断面図である。
（Ｂ）は図１２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１４】 従来の積層型熱交換器の斜視図である。
【図１５】 図１４の熱交換器の上流側熱交換ブロック
と下流側熱交換ブロックを分離したタンク部近傍の斜視
図である。
と下流側熱交換ブロックを分離したタンク部近傍の斜視
図である。
【図１６】 図１４の熱交換器のチューブエレメントの
正面図である。
正面図である。
【図１７】 図１６のチューブエレメントの平面図であ
る。
る。
【図１８】 図１８のチューブエレメントの側面図であ
る。
る。
１…チューブエレメント、２…フィン、３，４…成形プ
レート、５…外周縁、６…中央線状部、７，８…タン
ク、２０…旋回流発生板、２３ａ〜２３ｂ…案内板、１
０１ａ…上流側熱交換器、１０１ｂ…下流側熱交換器、
Ａ…チューブ内回路、Ｂ…タンク間流路。
レート、５…外周縁、６…中央線状部、７，８…タン
ク、２０…旋回流発生板、２３ａ〜２３ｂ…案内板、１
０１ａ…上流側熱交換器、１０１ｂ…下流側熱交換器、
Ａ…チューブ内回路、Ｂ…タンク間流路。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−225763（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−225165（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F28F 9/00 - 9/26
F25B 39/02
Claims (4)
- 【請求項１】 ２枚の矩形のプレートの一方の外周縁部
及び中央線状部を他方のそれぞれに対向接合して略Ｕ字
形の熱交換媒体流路を形成するとともに該熱交換媒体流
路の上流側端部及び下流側端部を外方に膨出させてタン
クを形成したチューブエレメントとフィンとを交互に積
層して、隣接するチューブエレメントのタンクを連通さ
せ、複数のチューブエレメントからなる上流側熱交換ブ
ロックと複数のチューブエレメントからなる下流側熱交
換ブロックとに分割し、上流側熱交換ブロックと下流側
熱交換ブロックのそれぞれの端に位置しかつ対向する内
端チューブエレメントのタンクの一方を連通させ他方を
仕切ることにより、上流側熱交換ブロックから下流側熱
交換ブロックへ熱交換媒体が流動するようにした積層型
熱交換器において、 前記上流側熱交換ブロックから下流側熱交換ブロックへ
熱交換媒体を供給するタンク間流路に、当該流路の中心
線の回りに熱交換媒体を旋回させる旋回流発生板を設
け、該旋回流発生板は、前記タンク間流路の中心線に垂
直な面に対して所定角度を有する案内板を有し、当該案
内板は前記タンク間流路の中心線の回りに複数配設され
ていることを特徴とする積層型熱交換器。 - 【請求項２】 前記旋回流発生板の案内板は、前記タン
ク間流路の中心線に垂直な面に対して６０°から８０°
の範囲の角度を有することを特徴とする請求項１に記載
の積層型熱交換器。 - 【請求項３】 前記旋回流発生板は、上流側熱交換ブロ
ックの内端チューブエレメントのタンクと、該タンクと
連通する下流側熱交換ブロックの内端チューブエレメン
トのタンクとの間のタンク間流路に配設されていること
を特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の積層型
熱交換器。 - 【請求項４】 前記旋回流発生板は、熱交換ブロックを
構成するチューブエレメントのタンクと一体に形成され
ていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記
載の積層型熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32869694A JP3500212B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 積層型熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32869694A JP3500212B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 積層型熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08178581A JPH08178581A (ja) | 1996-07-12 |
| JP3500212B2 true JP3500212B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=18213156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32869694A Expired - Fee Related JP3500212B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 積層型熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3500212B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000020816A1 (fr) * | 1998-10-02 | 2000-04-13 | Zexel Valeo Climate Control Corporation | Echangeur de chaleur de type stratifie |
| KR20040019320A (ko) * | 2001-06-27 | 2004-03-05 | 쇼와 덴코 가부시키가이샤 | 차량 에어컨 등에 사용되는 적층형 증발기, 증발기를제공하는 적층형 열교환기 및 증발기를 포함하는 냉동사이클 시스템 |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP32869694A patent/JP3500212B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08178581A (ja) | 1996-07-12 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |