JP3965901B2 - Evaporator - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒が流れる冷媒通路を構成する伝熱プレートのみからなり、フィンを廃止するようにしたフィンレスタイプの蒸発器に関するもので、例えば、車両空調用蒸発器に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特開平１１−２８７５８０号公報にて、上述のフィンレスタイプの熱交換器が提案されている。この従来技術では、熱交換器を車両空調用蒸発器に適用しており、リブ状の流通路用突出部、位置決め用当接部、およびタンク部が同一面側に突出するようにプレス成形された伝熱プレートを積層配置して構成されている。そして、流通路用突出部の内側に冷媒（内部流体）通路を構成し、伝熱プレートの凸面頂部が隣接する伝熱プレートの積層間に空気（外部流体）通路を構成している。
【０００３】
以上の構成により、突出形状の流通路用突出部が、空気通路を流れる空気の流れの直進を妨げて乱流状態とする乱れ発生器として作用するため、伝熱プレートと空気との間における熱伝達率を向上でき、フィンレスタイプの熱交換器を実現させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、フィンレスタイプの熱交換器では、空気通路を流れる空気の流れを乱して熱伝達率を向上させる度合いが熱交換器の性能を大きく左右する要素となっているため、空気の流れをより一層乱して熱伝達率を向上させることが要求される。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、フィンレスタイプの蒸発器において、伝熱プレートと熱交換する空気の流れをより一層乱して、伝熱プレートと空気との熱伝達率を向上させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の点に基づいて上記目的を達成するものであり、後述の図１に例示される蒸発器（熱交換器）を用いて説明すると、伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）は、上下方向にリブ状に延びる流通路用突出部（１４）および流通路用突出部（１４）の側方に突出する位置決め用当接部（１４０、１４１）が同一面側に突出するようにプレス成形されて構成されており、２枚の伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）を突出面が互いに外側に向くように向かい合わせて、流通路用突出部（１４）の内側に冷媒（内部流体）の流れる冷媒通路（１９、２０）を構成している。
【０００７】
そして、２枚で１組となる伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）の複数組を積層配置して、突出面側にて互いに隣接する伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）の積層間に空気（外部流体）の流れる空気通路（１０ａ）を構成している。
【０００８】
そして、積層方向に隣接する位置決め用当接部（１４０、１４１）の突出端（１４０ａ）同士を当接させることにより、複数枚の伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）を積層方向に位置決めしている。
【０００９】
ここで、上記公報の蒸発器では、流通路用突出部（１４）の突出高さ（以下、突出部高さと呼ぶ。）を、位置決め用当接部（１４０、１４１）の突出高さ（以下、当接部高さと呼ぶ。）と同じ高さに形成しており、このような構造の蒸発器では、流通路用突出部（１４）の突出端（１４ａ）および位置決め用当接部（１４０、１４１）の突出端（１４０ａ）からなる突出端面は平らになり、このため、空気通路（１０ａ）の空気流れを十分に乱すには至っていないということが分かった。
【００１０】
本発明は、この点に着目して、上記目的を達成しようとするものであり、請求項１に記載の発明では、積層配置された伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）には、流通路用突出部（１４）および位置決め用当接部（１４０、１４１）が同一面側に突出しており、
流通路用突出部（１４）は、伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）の長手方向に連続して平行に延びる形状であり、
伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）を、伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）の長手方向が上下方向となるように配置し、
流通路用突出部（１４）の内側に冷媒通路（１９、２０）を構成し、
積層方向に隣接する位置決め用当接部（１４０、１４１）の突出端（１４０ａ）同士を当接させることにより、複数枚の伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）を積層方向に位置決めし、
流通路用突出部（１４）の凸面頂部が隣接する伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）に対して隙間を介在して対向し、
この隙間により、伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）の外部側を空気が伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）の幅方向に流れる空気通路（１０ａ）を構成するとともに、
流通路用突出部（１４）が空気の流れの直進を妨げて乱れを起こさせる乱れ発生器として作用するようになっており、
空気通路（１０ａ）を通過する空気が冷媒通路（１９、２０）の冷媒により吸熱されて冷却され、
流通路用突出部（１４）の突出高さ（Ｈ１）は位置決め用当接部（１４０、１４１）の突出高さ（Ｈ３）と異なるように形成することを特徴とする。
【００１１】
これにより、流通路用突出部（１４）の突出端（１４ａ）と、位置決め用当接部（１４０、１４１）の突出端（１４０ａ）との間には段差が生じるので、従来のように突出部高さ（Ｈ１）と当接部高さ（Ｈ３）を同じ高さに形成した場合に比べて、空気の流れをより一層乱すことができる。よって、伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）と空気との間における熱伝達率を向上させることができ、蒸発器の熱交換性能を向上できる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明では、複数枚の伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）のそれぞれには、内部流体通路（１９、２０）相互の間を積層方向に連通させるタンク部（１５〜１８）が、位置決め用当接部（１４０、１４１）と同一の突出面側に突出しており、タンク部（１５〜１８）の突出高さ（Ｈ２）を位置決め用当接部（１４０、１４１）の突出高さ（Ｈ３）と同じ高さに形成し、積層方向に隣接する位置決め用当接部（１４０、１４１）の突出端（１４０ａ）同士およびタンク部（１５〜１８）の突出端（１５ｂ〜１８ｂ）同士を当接させることにより、複数枚の伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）を積層方向に位置決めするようになっていることを特徴とする。
【００１３】
ところで、蒸発器における熱交換性能（単位時間あたりに交換できる熱量（Ｊ／ｓ））および空気の流通抵抗（Ｐａ）の最適な仕様は、蒸発器の種類毎に異なる。例えば、本発明の蒸発器を車両空調用蒸発器に適用した場合において、計器盤内側に配置された蒸発器から車室後方まで空調ダクトを延ばすようにすると、空調ダクト内における空気の圧損が大きくなる。このような場合には、熱交換性能（Ｊ／ｓ）を低下させてでも通風抵抗（Ｐａ）を小さくさせるようにした仕様が望まれる。また、蒸発器の仕様に関わらず搭載スペースを共通の大きさにするために、外形寸法を同一としたまま仕様変更可能であることが望まれている。
【００１４】
従来では、外形寸法を同一としたまま仕様を変更させる具体例として以下の方法が挙げられる。すなわち、流通路用突出部（１４）の数を変えたり、流通路用突出部（１４）の突出高さ（Ｈ１）を変えるようにしていた。これにより、伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）が空気と熱交換する面積が変えられ、熱交換性能を調節するとともに、通風抵抗を調節するようにしていた。
【００１５】
しかし、このように流通路用突出部（１４）の数や突出高さ（Ｈ１）を変えて蒸発器の仕様変更をしようとすると、流通路用突出部（１４）は伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）の表面積を占める割合が大きいため、伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）の形状変更部分が多くなってしまい、伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）をプレス成形するプレス用金型のうち形状変更部分のみの形状を変更させてプレス用金型のコストダウンを図ることは困難であり、変更された仕様毎に新規の金型を必要とするためコスト高となる。
【００１６】
これに対し、請求項２に記載の発明では、突出部高さ（Ｈ１）をタンク部高さ（Ｈ２）および当接部高さ（Ｈ３）と異なるように形成するとともに、位置決め用当接部（１４０、１４１）の突出端（１４０ａ）同士およびタンク部（１５〜１８）の突出端（１５ｂ〜１８ｂ）同士を当接させることにより、複数枚の伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）を積層方向に位置決めするようになっているため、突出部高さ（Ｈ１）に関わらず、タンク部（１５〜１８）の突出高さ（以下タンク部高さ（Ｈ２）と呼ぶ。）および当接部高さ（Ｈ３）を調節すれば、積層方向における空気通路（１０ａ）の幅を調節できる。
【００１７】
そして、蒸発器の外形寸法を同一としたまま、空気通路（１０ａ）の幅を変えれば、伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）の積層枚数を変えることができ、空気との熱交換面積を変えることができる。
【００１８】
例えば、図９に例示するように、タンク部高さ（Ｈ２）および当接部高さ（Ｈ３）を突出部高さ（Ｈ１）より低く形成する場合には、熱交換器の外形寸法を同一としたもののうち、タンク部高さ（Ｈ２）および当接部高さ（Ｈ３）を突出部高さ（Ｈ１）と同じ高さに形成する場合に比べて空気通路（１０ａ）の通路幅を狭くして、伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）の積層枚数を増やして熱交換面積を増やして、熱交換性能を向上させる。また、その背反として、空気通路（１０ａ）の流通抵抗が大きくなる。
【００１９】
一方、図５に例示するように、タンク部高さ（Ｈ２）および当接部高さ（Ｈ３）を突出部高さ（Ｈ１）より高く形成する場合には、タンク部高さ（Ｈ２）および当接部高さ（Ｈ３）を突出部高さ（Ｈ１）と同じ高さに形成する場合に比べて空気通路（１０ａ）の流通抵抗を小さくさせ、その背反として、熱交換性能を低下させる。
【００２０】
以上のように、請求項２に記載の発明によれば、突出部高さ（Ｈ１）に関わらず、タンク部高さ（Ｈ２）および当接部高さ（Ｈ３）を調節することにより、蒸発器の外形寸法を同一としたまま、仕様を変更できる。
【００２１】
ここで、タンク部（１５〜１８）および位置決め用当接部（１４０、１４１）は流通路用突出部（１４）に比べて、伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）の表面積を占める割合が小さいため、伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）の形状変更部分を少なくでき、伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）をプレス成形するプレス用金型のうち形状変更部分のみの形状を変更させてプレス用金型のコストダウンを図ることを容易にできる。
【００２２】
また、請求項３に記載の発明では、流通路用突出部（１４）の突出高さ（Ｈ１）と、位置決め用当接部（１４０、１４１）の突出高さ（Ｈ３）との差が、０．２ｍｍ以内であることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項４に記載の発明では、プレス用金型（１００）に、伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）のうち位置決め用当接部（１４０、１４１）およびタンク部（１５〜１８）を除いた部分を成形する本体パンチ（１１０）を備え、本体パンチ（１１０）に、位置決め用当接部（１４０、１４１）およびタンク部（１５〜１８）のみを成形するスライドパンチ（１２０）を、プレス方向にスライドして位置調節可能な状態で設けることを特徴とする。
【００２４】
これにより、位置決め用当接部（１４０、１４１）およびタンク部（１５〜１８）のみを成形するスライドパンチ（１２０）は、本体パンチ（１１０）に対してプレス方向に位置を調節できるので、本体パンチ（１１０）およびスライドパンチ（１２０）を金属プレートに向けて押圧する前にスライドパンチ（１２０）の位置を調節すれば、タンク部高さ（Ｈ２）および当接部高さ（Ｈ３）を調節することが容易にできる。
よって、前述したように、蒸発器の外形寸法を同一としたまま仕様変更する場合に、仕様変更毎に新規のプレス用金型を必要とせず、スライドパンチ（１２０）の位置を調節だけで仕様変更できるため、金型（１００）のコストダウンを図ることができる。
【００２５】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１〜図７は本発明の一実施形態を示すもので、本発明を車両空調用蒸発器１０に適用した例を示している。図１は冷媒出入口側における伝熱プレート構成を示す分解斜視図で、図２は蒸発器全体の冷媒通路構成を示す分解斜視図である。
【００２７】
蒸発器１０は、空調用空気の流れ方向Ａと、伝熱プレート部での冷媒流れ方向Ｂ（図２に示す上下方向）とが略直交する直交流熱交換器として構成されている。この蒸発器１０は、空調用空気（外部流体）と冷媒（内部流体）との熱交換を行うコア部１１を、多数枚の伝熱プレート１２ａ、１２ｂを積層するだけで構成している。
【００２８】
本実施形態においては、図３（ａ）に示す第１伝熱プレート１２ａと図３（ｂ）に示す第２伝熱プレート１２ｂとの組み合わせにより、コア部１１を構成している。
【００２９】
そして、各伝熱プレート１２ａ、１２ｂは、Ａ３０００系のアルミニウム芯材の両面にＡ４０００系のアルミニウムろう材をクラッドした両面クラッド材からなるもので、板厚ｔ＝０．１〜０．４ｍｍ程度の薄板をプレス成形（プレス成形方法は後に詳述する。）したものである。この伝熱プレート１２ａ、１２ｂは図３（ａ）、（ｂ）に示すような概略長方形の平面形状を有し、その外形寸法はいずれも同一であり、長辺方向の長さは例えば、２４５ｍｍで、短辺方向の幅は例えば、４５ｍｍである。
【００３０】
伝熱プレート１２ａ、１２ｂの打ち出し形状は基本的には同一形状でよいが、その具体的な形状は、冷媒通路成立、蒸発器の組付性、ろう付け性、凝縮水の排水性等の理由から異なっている。
【００３１】
図３（ａ）に示す第１伝熱プレート１２ａは平坦な基板部１３から紙面表側へ突出部（流通路用リブ）１４を打ち出し成形している。一方、図３（ｂ）に示す第２伝熱プレート１２ｂは平坦な基板部１３から紙面裏側へ突出部（流通路用リブ）１４を打ち出し成形している。
【００３２】
この突出部１４は、冷凍サイクルの減圧手段（膨張弁等）を通過した後の低圧側冷媒が流れる冷媒通路（内部流体通路）１９、２０を構成するものであって、伝熱プレート１２の長手方向（換言すると空気流れ方向Ａと略直交方向）に連続して平行に延びる形状である。また、図４（ａ）は図３（ｂ）のＡ−Ａ断面図であり、突出部１４の断面形状は略台形状である。
【００３３】
また、突出部１４の打ち出し数は、第１および第２伝熱プレート１２ａ、１２ｂともに５本であり、図４（ａ）に示すように、これらの突出部１４はいずれも同一の打ち出し高さ（以下、突出部高さと呼ぶ。）Ｈ１である。
【００３４】
そして、これらの突出部１４は、第１伝熱プレート１２ａと第２伝熱プレート１２ｂとにおいて、打ち出し位置が空気流れ方向Ａにずらされているから、図４（ｂ）に示すように、第１伝熱プレート１２ａと第２伝熱プレート１２ｂとを互いの突出部１４が外側に向くように向かい合わせて、互いの基板部１３同志を当接すると、第１伝熱プレート１２ａの突出部１４の中間に、第２伝熱プレート１２ｂの突出部１４が位置する。
【００３５】
そして、２枚の伝熱プレート１２ａと１２ｂの基板部１３同志を当接させ接合すると、一方の伝熱プレートの各突出部１４の内面側は相手側の伝熱プレートの基板部１３により密封されるので、各突出部１４の内面側と相手側の伝熱プレートの基板部１３との間に冷媒通路１９、２０を形成することができる。
【００３６】
すなわち、各伝熱プレート１２ａ、１２ｂの幅方向（空気流れ方向）において、中央部より風上側に位置する突出部１４の内側には、風上側の冷媒通路２０を５本形成し、中央部より風下側に位置する突出部１４の内側には、風下側の冷媒通路１９を５本形成する。
【００３７】
一方、図３に示すように、伝熱プレート１２ａ、１２ｂのうち、空気流れ方向Ａと直交する方向（伝熱プレート長手方向）Ｂの両端部に、それぞれ伝熱プレート幅方向（空気流れ方向Ａ）に分割されたタンク部１５〜１８が２個づつ形成してある。図６は、図３（ｂ）のＣ部拡大図であり、このタンク部１５〜１８は各伝熱プレート１２ａ、１２ｂにおいて、突出部１４と同一方向に打ち出されて略円柱形状に形成されている。
【００３８】
また、図７（ａ）、（ｂ）は図６のＤ−Ｄ断面図、Ｅ−Ｅ断面図であり、タンク部１５〜１８の断面形状は略台形状である。そして、これらのタンク部１５〜１８の打ち出し高さ（以下、タンク部高さと呼ぶ。）Ｈ２は、を突出部高さＨ１と異なる高さに形成されている。図４、図７に示す本実施形態では、タンク部高さＨ２を突出部高さＨ１よりも高くなるように形成している。
【００３９】
そして、タンク部１５〜１８を突出部１４と同一方向に打ち出すとともに、突出部１４の長手方向の両端部において、打ち出しによる凹形状がタンク部１５〜１８の打ち出し凹形状に連続するようにしてあるので、風上側の冷媒通路２０の両端部は風上側のタンク部１７、１８に連通し、また、風下側の冷媒通路１９の両端部は風下側のタンク部１５、１６に連通する。なお、本実施形態ではタンク部１５〜１８形状を略円形に形成しているが、略Ｄ字状に形成してもよいし、略長円状に形成してもよい。
【００４０】
また、各タンク部１５〜１８の中央部には連通穴１５ａ〜１８ａが開口している。この連通穴１５ａ〜１８ａにより図１、２に示す左右方向（伝熱プレート積層方向）において、隣接する伝熱プレート相互間でタンク部１５〜１８同志の流路を連通させる。すなわち、隣接する各タンク部１５〜１８の打ち出し頂部であるタンク突出端１５ｂ〜１８ｂは互いに当接して接合されることにより、連通穴１５ａ〜１８ａ相互の連通がなされる。
【００４１】
また、図３に示すように、第１、第２伝熱プレート１２ａ、１２ｂのいずれにおいても、風上側のタンク部１７、１８に比して風下側のタンク部１５、１６の直径を所定寸法Ｌ１だけ小さくしている。これは、後述するようにコア部１１において風上側の領域に比して風下側の領域における通風面積を拡大するためである。
【００４２】
また、図３および図５（ａ）に示すように、各伝熱プレート１２ａ、１２ｂの各突出部１４の側面部から伝熱プレート幅方向（空気流れ方向Ａ）へ拡大する小突起（位置決め用の当接リブ）１４０を形成している。この小突起１４０は、各突出部１４の長手方向において同一位置にて多数個設けている。
【００４３】
そして、第１伝熱プレート１２ａの各突出部１４の多数個の小突起１４０は、伝熱プレート幅方向に対して、第２伝熱プレート１２ｂの小突起１４０と逆方向に拡大するように形成されている。そして、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、これらの小突起１４０の打ち出し高さ（以下、小突起高さと呼ぶ）Ｈ３は、タンク部高さＨ２と同じ高さになるように形成されている。すなわち、小突起高さＨ３もタンク部高さＨ２と同様に、突出部高さＨ１と異なる高さに形成されている。
【００４４】
因みに、本実施形態では、突出部高さＨ１を１．４５ｍｍ、タンク部高さＨ２を１．４ｍｍ、小突起高さＨ３を１．４ｍｍに形成している。
【００４５】
以上の構成により、積層方向に隣接するタンク部１５〜１８の打ち出し頂部である突出端１５ｂ〜１８ｂ同士を当接させるとともに、図５（ｂ）に示すように、積層方向に隣接する小突起１４０の打ち出し頂部である小突起突出端１４０ａ同志を当接させている。これにより、伝熱プレート１２ａ、１２ｂを積層方向に位置決めするとともに、この小突起１４０同志の小突起突出端１４０ａと、タンク部１５〜１８のタンク突出端１５ｂ〜１８ｂとに伝熱プレート積層方向の押圧力が作用した状態で、伝熱プレート１２ａ、１２ｂ相互を接合することができる。
【００４６】
これに反し、小突起１４０を形成しない場合は、各伝熱プレート１２ａ、１２ｂの長手方向において、両端のタンク部１５〜１８のタンク突出端１５ｂ〜１８ｂが当接するのみで、長手方向の中間部位（冷媒通路１９、２０の形成部位）では図４（ｂ）に示すような小突起突出端１４０ａによる当接部の全然ない状態が連続することになる。しかし、本実施形態によると、小突起１４０の形成により、図５（ｂ）に示すように、長手方向の中間部位でも小突起１４０同志の当接部を形成できる。
【００４７】
これにより、伝熱プレート１２ａ、１２ｂのうち、長手方向両端のタンク部１５〜１８を除く中間部位（冷媒通路１９、２０の形成部位）でも、上記押圧力を作用させて伝熱プレート１２の基板部１３同志を全面的に確実に当接させて、この基板部１３同志の当接面を良好にろう付けすることができる。よって、ろう付け不良による冷媒通路１９、２０からの冷媒洩れを防止できる。
【００４８】
ところで、図４（ｂ）に示すように、各伝熱プレート１２ａ、１２ｂの幅方向（空気流れ方向Ａ）において、複数の突出部１４は互いに隣接する各伝熱プレート１２ａ、１２ｂの突出部１４と形成位置がずれており、これにより、隣接する各伝熱プレート１２ａ、１２ｂの基板部１３により形成される凹面部に、各突出部１４を位置させることができる。
【００４９】
その結果、各突出部１４の凸面側の頂部である突出端１４ａと隣接する他の伝熱プレート１２ａ、１２ｂの基板部１３の凹面部との間に必ず隙間が形成される。この隙間により、伝熱プレート幅方向（空気流れ方向Ａ）の全長にわたって矢印Ａ１のごとく波状に蛇行した空気通路（外部流体通路）１０ａが連続して形成される。
【００５０】
従って、矢印Ａ方向に送風される空調空気は、上記空気通路１０ａを矢印Ａ１のごとく波状に蛇行しながら２枚の伝熱プレート１２ａ、１２ｂの間を通り抜けることができる。
【００５１】
ところで、空気通路１０ａの流路幅を決定する伝熱プレート１２ａ、１２ｂの積層ピッチＰ（図１、図４（ｂ）、図５（ｂ）参照）は、突出部高さＨ１に関わらず、タンク部高さＨ２および小突起高さＨ３により決定される。従って、蒸発器１０の外形寸法を同一とした場合においては、タンク部高さＨ２および小突起高さＨ３を変えることにより、積層ピッチＰを変えることができる。
【００５２】
例えば、図９、図１０に示すように、タンク部高さＨ２および小突起高さＨ３を低くすると積層ピッチＰが小さくなり、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの枚数が増加して伝熱面積が大きくなるとともに、空気の流速が速くなり、熱伝達率が高くなる。その背反として、矢印Ａ１に示す空気流れの流路幅が小さくなり、空気の通風抵抗が大きくなる。因みに、図９、図１０に示す伝熱プレート１２ａ、１２ｂでは、突出部高さＨ１を１．４５ｍｍ、タンク部高さＨ２を１．３ｍｍ、小突起高さＨ３を１．３ｍｍに形成している。
【００５３】
次に、コア部１１に対する冷媒の入出を行う部分について説明すると、図１、図２に示すように、伝熱プレート積層方向の両端側には、伝熱プレート１２ａ、１２ｂと同一の大きさを持ったエンドプレート２１、２２が配設されている。このエンドプレート２１、２２はいずれも伝熱プレート１２ａの突出部１４およびタンク部１５〜１８の凸面側に当接して伝熱プレート１２ａと接合される平坦な板形状になっている。
【００５４】
図１、２の左側のエンドプレート２１には、その下端部近傍位置に冷媒入口穴２１ａおよび冷媒出口穴２１ｂが開けられ、この冷媒入口穴２１ａは伝熱プレート１２ａの下端部の風下側タンク部１６の連通穴１６ａと連通し、また、冷媒出口穴２１ｂは伝熱プレート１２ａの下端部の風上側タンク部１８の連通穴１８ａと連通する。また、エンドプレート２１の冷媒入口穴２１ａおよび冷媒出口穴２１ｂにはそれぞれ冷媒入口パイプ２３、冷媒出口パイプ２４が接合される。
【００５５】
一方のエンドプレート２１は、冷媒入口、出口パイプ２３、２４との接合のために、伝熱プレート１２ａ、１２ｂと同様にＡ３０００系のアルミニウム芯材の両面にＡ４０００系のアルミニウムろう材をクラッドした両面クラッド材からなる。他方のエンドプレート２２は、Ａ３０００系のアルミニウム芯材の片面（伝熱プレート１２ａと接合される側の面）のみにＡ４０００系のアルミニウムろう材をクラッドした片面クラッド材からなる。また、両エンドプレート２１、２２は、伝熱プレート１２に比して板厚ｔを厚く（例えば、板厚ｔ＝１．０ｍｍ程度）して強度向上を図っている。
【００５６】
上記冷媒入口パイプ２３には、図示しない膨張弁等の減圧手段で減圧された気液２相冷媒が流入し、冷媒出口パイプ２４は図示しない圧縮機吸入側に接続され、蒸発器１０で蒸発したガス冷媒を圧縮機吸入側に導くものである。
【００５７】
各伝熱プレート１２ａ、１２ｂにおいて、風下側の冷媒通路１９は、冷媒入口パイプ２３からの冷媒が流入するため、蒸発器全体の冷媒通路の中で、入口側冷媒通路を構成し、風上側の冷媒通路２０は、風下側（入口側）の冷媒通路１９を通過した冷媒が流入し、冷媒出口パイプ２４へと冷媒を流出させるため、出口側冷媒通路を構成することになる。
【００５８】
次に、蒸発器１０全体としての冷媒通路を図２により説明すると、まず、図１、２の左右方向（伝熱プレート積層方向）において、一方のエンドプレート２１側の半分領域Ｘでは、２枚の伝熱プレート１２ａと１２ｂを１組として多数組積層し、また、他方のエンドプレート２２側の半分領域Ｙでは、２枚の伝熱プレート１２ａと１２ｃを１組として多数組積層し、各伝熱プレート間を接合することによりコア部１１を構成している。
【００５９】
そして、蒸発器１０の上下両端部に位置するタンク部１５〜１８のうち、風下側のタンク部１５、１６が冷媒入口側タンク部を構成し、また、風上側のタンク部１７、１８が冷媒出口側タンク部を構成している。風下側の下側の冷媒入口側タンク部１６は、伝熱プレート１２の積層方向の中間位置（領域Ｘと領域Ｙの境界部）に配設した仕切り部２７により、図２左側流路（領域Ｘ側の流路）と図２右側流路（領域Ｙ側の流路）とに仕切られている。
【００６０】
同様に、風上側の下側の冷媒出口側タンク部１８も、同様に中間位置に配設した仕切り部２８により、図２左側流路（領域Ｘ側の流路）と図２右側流路（領域Ｙ側の流路）とに仕切られている。これらの仕切り部２７、２８は、前述した伝熱プレート１２ａ〜１２ｃのうち、該当部位に位置する伝熱プレートのみ、そのタンク部１５、１８の連通穴１５ａ、１８ａ部分を閉塞した盲蓋形状のものを使用することにより簡単に構成できる。
【００６１】
本実施形態の蒸発器１０によると、膨張弁で減圧された低圧の気液２相冷媒が冷媒入口パイプ２３から矢印ａのように風下側の下側の入口側タンク部１６に入る。この入口側タンク部１６の流路は仕切り部２７より左右の領域ＸとＹに分断されているので、冷媒は入口側タンク部１６の左側領域Ｘの流路のみに入る。
【００６２】
そして、冷媒は図２の左側領域Ｘにおいて、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの風下側突出部１４により形成される冷媒通路１９を矢印ｂのように上昇して上側の入口側タンク部１５に入る。次に、冷媒は上側の入口側タンク部１５を矢印ｃのように図２の右側領域Ｙに移行して、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの風下側突出部１４により形成される冷媒通路１９を矢印ｄのように下降して下側の入口側タンク部１６の右側領域Ｙの流路に入る。
【００６３】
ここで、右側領域Ｙに組み込まれている第２伝熱プレート１２ｃの下側のタンク部１６と１８の中間位置には、この両タンク部１６、１８を直接連通するための連通路１２０が形成されているので、タンク部１６の右側領域Ｙの冷媒は、次に、この連通路１２０を通って矢印ｅのように風上側の出口側タンク部１８に入る。
【００６４】
ここで、この出口側タンク部１８の流路は仕切り部２８より左右の領域ＸとＹに分断されているので、冷媒は出口側タンク部１８の右側領域Ｙの流路のみに入る。次に、冷媒はこのタンク部１８の右側領域Ｙにおいて、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの風上側突出部１４により形成される冷媒通路２０を矢印ｆのように上昇して上側の出口側タンク部１７の右側領域Ｙに入る。
【００６５】
この右側領域Ｙから冷媒は上側の出口側タンク部１７を矢印ｇのように図２の左側領域Ｘに移行し、その後、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの風上側突出部１４により形成される冷媒通路２０を矢印ｈのように下降して下側の出口側タンク部１８の左側領域Ｘの流路に入る。この出口側タンク部１８を冷媒は矢印ｉのように左側へ流れて、冷媒出口パイプ２４から蒸発器外部へ流出する。
【００６６】
本実施形態では蒸発器１０の冷媒通路が以上のように構成されており、図１、２に示す各構成部品を相互に当接した状態に積層して、その積層状態（組付状態）を適宜の治具により保持してろう付け加熱炉内に搬入して、組付体をろう材の融点まで加熱することにより組付体を一体ろう付けする。これにより、蒸発器１０の組付を完了できる。
【００６７】
この一体ろう付けにおいて、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの長手方向の接合面において、隣接する２枚の伝熱プレート１２ａ、１２ｂの小突起１４０同志を当接（図５（ｂ）参照）させ、この小突起１４０同志の当接部に伝熱プレート積層方向の押圧力を上記治具により作用させた状態で、伝熱プレート１２ａ、１２ｂ相互を接合することができる。
【００６８】
これにより、伝熱プレート１２ａ、１２ｂのうち、長手方向両端のタンク部１５〜１８を除く中間部位（冷媒通路１９、２０の形成部位）でも、上記押圧力を作用させて伝熱プレート１２ａ、１２ｂの基板部１３同志を全面的に確実に当接させて、この基板部１３同志の当接面を良好にろう付けすることができ、ろう付け不良による冷媒通路１９、２０からの冷媒洩れを防止できる。
【００６９】
次に、本実施形態の蒸発器１０の作用を説明すると、蒸発器１０は図示しない空調ユニットケース内に図１、２の上下方向を上下にして収容され、図示しない空調用送風機の作動により矢印Ａ方向に空気が送風される。
【００７０】
そして、冷凍サイクルの圧縮機が作動すると、図示しない膨張弁により減圧された低圧側の気液２相冷媒が前述した図２の矢印ａ〜ｉの通路構成に従って流れる。一方、コア部１１の伝熱プレート１２ａ、１２ｂの外面側に凸状に突出している突出部１４と基板部１３の間に形成される隙間により、伝熱プレート幅方向（空気流れ方向Ａ）の全長にわたって図４（ｂ）の矢印Ａ１のごとく波状に蛇行した空気通路１０ａが連続して形成されている。
【００７１】
その結果、矢印Ａ方向に送風される空調空気は、上記空気通路１０ａを矢印Ａ１のごとく波状に蛇行しながら２枚の伝熱プレート１２ａと１２ｂの間を通り抜けることができ、この空気の流れから冷媒は蒸発潜熱を吸熱して蒸発するので、空調空気は冷却され、冷風となる。
【００７２】
この際、空調空気の流れ方向Ａに対して、風下側に入口側冷媒通路１９を、また、風上側に出口側冷媒通路２０を配置することにより、空気流れに対する冷媒出入口が対向流の関係となる。
【００７３】
さらに、空気側においては、空気流れ方向Ａが、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの突出部１４の長手方向（冷媒通路１９、２０での冷媒流れ方向Ｂ）に対して直交する方向になっており、突出部１４が空気流れと直交状に突出する凸面（伝熱面）を形成しているので、空気はこの直交状に延びる突出部１４の凸面形状により直進を妨げられる。
【００７４】
このため、空気流は伝熱プレート１２ａ、１２ｂ間の隙間を図４（ｂ）の矢印Ａ１に示すように波状に蛇行した流れを形成して、その流れを乱すので、空気流が乱流状態となり、空気側の熱伝達率を飛躍的に向上することができる。ここで、コア部１１が伝熱プレート１２ａ、１２ｂのみで構成されているため、従来のフィン部材を備えている通常の蒸発器に比して、空気側の伝熱面積が大幅に減少するが、乱流状態の設定により空気側の熱伝達率が飛躍的に向上するため、空気側伝熱面積の減少を空気側熱伝達率の向上により補うことが可能となり、蒸発器１０の必要冷却性能を確保できるのである。
【００７５】
さらにまた、本実施形態では、小突起高さＨ３を突出部高さＨ１と異なる高さに形成している。よって、突出部１４の突出端１４ａと、小突起１４０の突出端１４０ａとには段差が生じることとなる。よって、従来のように突出部高さＨ１と小突起高さＨ３を同じ高さに形成した場合に比べて、外部空気通路１０ａを通過する空気の流れをより一層乱すことができる。よって、伝熱プレート１２ａ、１２ｂと外部流体との間における熱伝達率を向上させることができ、蒸発器１０の冷却性能を向上できる。
【００７６】
また、本実施形態によると、右側領域Ｙに組み込まれている第２伝熱プレート１２ｂの下側のタンク部１６と１８の中間位置に連通路１２０を形成して、この連通路１２０により両タンク部１６、１８間を直接連通しているので、エンドプレート２２部分に冷媒通路を形成する必要がなく、エンドプレート２２として単純な平板状のものを１枚用いるだけでよい。そのため、コア部１１における伝熱プレート配置容積を拡大でき、その容積拡大に伴って伝熱性能を向上できる。
【００７７】
次に、本実施形態における、蒸発器１０の凝縮水の排水性について説明すると、蒸発器１０は、図１、２に示すように伝熱プレート１２ａ、１２ｂの長手方向が上下方向となるように配置されて実際に使用される。従って、蒸発器１０の使用状態において、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの相互間に、その長手方向（上下方向）に延びる隙間（図４（ｂ）参照）を連続して形成できる。その結果、この上下方向に延びる隙間に沿って、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの表面に発生する凝縮水を下方側へスムースに落下させることができる。
【００７８】
凝縮水の一部は送風空気の風圧により風下側へ移行する傾向にあるが、本実施形態によると、伝熱プレート１２ａ、１２ｂのいずれにおいても、風上側のタンク部１７、１８に比して風下側のタンク部１５、１６の直径を所定寸法Ｌ１だけ小さくしている。これにより、コア部１１において風上側の領域に比して風下側の領域における通風面積を拡大することができ、風下側の領域における空気流速を低下できる。
【００７９】
そのため、凝縮水の一部が風下側へ移行しても、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの風下側端部から凝縮水が下流側へ飛散することを上記空気流速の低下により効果的に抑制できる。
【００８０】
ところで、車両空調用蒸発器１０の熱交換性能（単位時間あたりに交換できる熱量（Ｊ／ｓ））および通風抵抗（Ｐａ）の最適な仕様は、車種毎に異なる。例えば、計器盤内側に配置された空調用蒸発器１０により、車室後方の空間を冷房する場合には、計器盤内側から車室後方まで空調ダクトを延ばす必要があり、空調ダクト内における空気の圧損が大きくなる。このような場合には、熱交換性能（Ｊ／ｓ）を低下させてでも通風抵抗（Ｐａ）を小さくさるようにした仕様が望まれる。また、車室内の広さや車室内に送風する送風量等によっても上述の最適な仕様は異なる。
【００８１】
従来では、この仕様変更の具体例として以下の方法が挙げられる。すなわち、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの積層枚数を変えずに、突出部１４の数を増やしたり、突出部高さＨ１を高くすることにより、送風空気が蒸発器１０の外部空気通路１０ａを通過する際の通風抵抗を大きくさせ、その背反として蒸発器１０の熱交換性能を向上させる。一方、突出部１４の数を減らしたり突出部高さＨ１を低くすることにより、通風抵抗を小さくさせて熱交換性能を低下させる。
【００８２】
しかし、このように突出部１４の数や突出部高さＨ１を変えて蒸発器１０の仕様変更をしようとすると、突出部１４は伝熱プレート１２ａ、１２ｂの表面積を占める割合が大きいため、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの形状変更部分が多くなってしまい、伝熱プレート１２ａ、１２ｂをプレス成形するプレス用金型１００のうち形状変更部分のみの形状を変更させてプレス用金型１００のコストダウンを図ることは困難であり、変更された仕様毎に新規の金型を必要とするためコスト高となる。
【００８３】
これに対し、本実施形態では、突出部高さＨ１をタンク部高さＨ２および小突起高さＨ３と異なるように形成するので、例えば、図９、図１０に示すように、タンク部高さＨ２および小突起高さＨ３を突出部高さＨ１より低く形成する場合には、蒸発器１０の外形寸法を同一としたもののうち、タンク部高さＨ２および小突起高さＨ３を突出部高さＨ１と同じ高さに形成する場合に比べて外部空気通路１０ａの通路幅を狭くして、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの積層枚数を増やして熱交換面積を大きくするとともに、空気の流速を速めて熱伝達率を高めることができる。よって、タンク部高さＨ２および小突起高さＨ３を突出部高さＨ１と同じ高さに形成する場合に比べて、通風抵抗は大きいが熱交換性能は高いといった仕様にできる。
【００８４】
一方、図４、図７に示すように、タンク部高さＨ２および小突起高さＨ３を突出部高さＨ１より高く形成する場合には、蒸発器１０の外形寸法を同一としたもののうち、タンク部高さＨ２および小突起高さＨ３を突出部高さＨ１と同じ高さに形成する場合に比べて外部空気通路１０ａの通路幅を広くして、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの積層枚数を減らして熱交換面積を小さくするとともに、空気の流速を遅くして熱伝達率を高めることができる。よって、タンク部高さＨ２および小突起高さＨ３を突出部高さＨ１と同じ高さに形成する場合に比べて、熱交換性能は低いが通風抵抗は小さいといった仕様にできる。
【００８５】
以上により、突出部１４の数や突出部高さＨ１を変えることなく、タンク部高さＨ２および小突起高さＨ３を変えるだけで外形寸法を同一としたまま蒸発器１０の仕様を変えることができる。従って、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの形状変更部分を少なくでき、伝熱プレート１２ａ、１２ｂをプレス成形するプレス用金型１００のうち形状変更部分となるタンク部１５〜１８および小突起１４０のみの形状を変更させてプレス用金型１００のコストダウンを図ることが容易にできる。
【００８６】
次に、本実施形態の伝熱プレート１２ａ、１２ｂのプレス成形方法を説明すると、図１１は、プレス用金型１００のパンチ部分を示しており、このパンチは本体パンチ１１０およびスライドパンチ１２０から構成されている。
【００８７】
本体パンチ１１０は、伝熱プレート１２ａ、１２ｂのうち小突起１４０およびタンク部１５〜１８を除いた部分を成形するものであり、スライドパンチ１２０は、小突起１４０およびタンク部１５〜１８のみを成形するものである。そして、スライドパンチ１２０は、本体パンチ１１０に対してプレス方向（図１１中の矢印方向）にスライドして位置調節可能な状態で、本体パンチ１１０に組み付けられている。
【００８８】
以上のプレス成形方法により、小突起１４０およびタンク部１５〜１８のみを成形するスライドパンチ１２０は、本体パンチ１１０に対してプレス方向に位置を調節できるので、本体パンチ１１０およびスライドパンチ１２０を金属プレートに向けて押圧する前にスライドパンチ１２０の位置を調節できる。これにより、蒸発器１０の外形寸法を同一としたまま仕様変更させることができる。よって、仕様変更毎に新規のプレス用金型を必要とせず、金型のコストダウンを図ることができる。
【００８９】
次に、図１２を用いて本発明者らによる実験結果を説明すると、蒸発器１０の外形寸法を同一としたもののうちタンク高さＨ２および小突起高さＨ３の高さを変えることにより、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの積層ピッチＰの違いによる冷却性能（単位時間（ｓ）あたりに交換できる熱量（Ｊ））および通風抵抗（Ｐａ）の変化を示している。
【００９０】
図１２の▲２▼は、タンク高さＨ２および小突起高さＨ３を１．４ｍｍにした蒸発器の場合であり、▲１▼は、タンク高さＨ２および小突起高さＨ３を▲２▼に比べて０．２ｍｍだけ低くして、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの積層ピッチＰを小さくした蒸発器の場合であり、▲３▼は、タンク高さＨ２および小突起高さＨ３を▲２▼に比べて０．２ｍｍだけ高くして、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの積層ピッチＰを大きくした蒸発器の場合である。
【００９１】
これら▲１▼〜▲３▼の３種類の蒸発器１０について、下記の実験条件にて測定した外部空気通路１０ａを通過する空気の圧損（通風抵抗による圧力損失）（Ｐａ）、および蒸発器１０の冷却性能（Ｊ／ｓ）を縦軸に示す。なお、この縦軸は、▲２▼の蒸発器の圧損および冷却性能を基準（１００％）として、▲１▼および▲３▼の蒸発器の圧損および冷却性能を▲２▼の蒸発器との比率で示すものである。そして、図中の実線は冷却性能変化を示し、図中の点線は通風抵抗による圧損を示す。
【００９２】
また、タンク高さＨ２（ｍｍ）および小突起高さＨ３（ｍｍ）を横軸に示す。なお、この横軸は、▲２▼の蒸発器のタンク高さＨ２および小突起高さＨ３との差を示すものである。
【００９３】
実験条件は、蒸発器への送風量：５００ｍ3／ｈ、蒸発器への流入空気温度（Ｔａ）：２７°Ｃ、蒸発器への流入空気湿度（ＲＨ）：５０％、冷凍サイクル側の条件として、蒸発器出口側低圧圧力（ＰＬ）：０．２８ＭＰａ、蒸発器出口側冷媒の過熱度（ＳＨ）：１０°Ｃ、高圧圧力（ＰＨ）：１．７４ＭＰａ、高圧液冷媒の過冷却度（ＳＣ）：３°Ｃ、蒸発器のコア部１１の外形寸法として、図１の左右方向幅：３００ｍｍ、高さ：２２０ｍｍ、空気流れ方向の幅：３６ｍｍである。
【００９４】
図１２の実線に示すように、上記実験条件下においては、タンク高さＨ２および小突起高さＨ３を▲１▼から▲２▼、▲３▼へと高くするほど冷却性能は低下する。また、図１２の点線に示すように、タンク高さＨ２および小突起高さＨ３を高くするほど通風抵抗による圧損は低下する。そして、▲２▼の冷却性能を１００％とすると、▲１▼の冷却性能は１０５％よりわずかに大きい値となり、▲３▼の冷却性能は９５％よりわずかに小さい値となることが分かった。すなわち、▲２▼の蒸発器におけるタンク高さＨ２および小突起高さＨ３を基準に、タンク高さＨ２および小突起高さＨ３を±０．２ｍｍだけ調整すれば、蒸発器の冷却性能を±５％変更できることが分かった。
【００９５】
ところで、前述したように、車両用空調用蒸発器１０の冷却性能（単位時間あたりに交換できる熱量（Ｊ／ｓ））および通風抵抗（Ｐａ）の最適な仕様は、車種毎に異なるが、蒸発器１０の仕様変更は、乗用車においては冷却性能を±５％変更させれば各車種に対応できる仕様変更が十分に可能である。
【００９６】
従って、▲２▼の蒸発器におけるタンク高さＨ２および小突起高さＨ３を基準に、タンク高さＨ２および小突起高さＨ３を±０．２ｍｍの範囲で調節すれば乗用車の各車種毎における空調用蒸発器の最適仕様に対応することができる。
【００９７】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、第１、第２伝熱プレート１２ａ、１２ｂにおける突出部１４を空気（外部流体）の流れ方向Ａに対して略直交する方向に連続して延びるように形成しているが、突出部１４を空気（外部流体）の流れ方向Ａに対して斜め方向に延びるように形成した多数の独立した細長の突出形状で形成してもよい。
【００９８】
本実施形態は、図１３、１４に示すように突出部１４を空気の流れ方向Ａに対して所定角度θ（図１３）により斜め方向に延びる多数の独立した細長の突出形状で形成して、図１４に示すように、斜め方向の突出部１４相互の重合部分にて、多数の突出部１４の内部空間を相互に連通させて冷媒通路１９、２０を形成する。
【００９９】
図１４において、矢印Ｂ１は風下側の冷媒通路１９での冷媒流れを示し、矢印Ｂ２は風上側の冷媒通路２０での冷媒流れを示す。空気は、図１４の矢印Ａ２に示すように、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの平面方向（図１３の上下方向）において蛇行するとともに、伝熱プレート１２の積層方向（図１４の紙面垂直方向）においても蛇行する。
【０１００】
そして、本実施形態においても第１実施形態と同様に、突出部１４のうち図１３中の点線に囲まれた部分の重合部１４１の打ち出し高さ（以下、重合部高さと呼ぶ。）Ｈ３を、突出部高さＨ１とは異なる高さに形成し、突出部１４の突出端１４ａと、重合部１４１の突出端とに段差を生じさせている。これにより、第１実施形態と同様に、伝熱プレート１２ａ、１２ｂと外部流体との間における熱伝達率を向上させることができる。
【０１０１】
（第３実施形態）
図１５、１６は第３実施形態を示すもので、第２実施形態の図１３、１４に対応する図であり、第２実施形態では、伝熱プレート１２ａ、１２ｂにおいて空気流れ方向Ａの前後に設ける２列の突出部１４を空気流れ方向Ａに対して所定角度θで傾斜させているが、本実施形態では２列の突出部１４を空気流れ方向Ａに対して直交状に配置している。換言すると、細長の突出部１４を伝熱プレート１２の長手方向（冷媒流れ方向Ｂ）と平行に配置している。
【０１０２】
ここで、本実施形態では、伝熱プレート１２の長手方向（冷媒流れ方向Ｂ）と平行な細長の突出部１４を千鳥状に配列することにより、凹面同志が接合される２枚１組の伝熱プレート１２ａ、１２ｂにおいて、図１６に示すように細長の突出部１４相互間に部分的な重合部１４１を設定して、冷媒通路１９、２０を構成する。従って、本例によると、冷媒通路１９、２０の全長にわたって冷媒は伝熱プレート１２ａ、１２ｂの長手方向と平行に流れる。
【０１０３】
（第４実施形態）
図１７、１８は第４実施形態を示すもので、第２実施形態の図１３、１４に対応する図であり、第３実施形態の変形例である。すなわち、伝熱プレート１２ａ、１２ｂにおいて空気流れ方向Ａの前後に設ける２列の突出部１４のうち、一方の突出部１４を空気流れ方向Ａに対して直交状に配置し、かつ他方の突出部１４を空気流れ方向Ａに対して平行に配置したものである。
【０１０４】
従って、本例によると、冷媒通路１９、２０内を冷媒は伝熱プレート１２の長手方向および長手方向と直交する方向に交互に方向転換しながら流れる。
【０１０５】
（他の実施形態）
上述の第１実施形態において、小突起１４０は突出部１４の側面部から拡大させて形成しているが、小突起１４０は突出部１４に隣接していなくてもよく、基板部１３上において、小突起１４０を突出部１４から離れた位置に形成するようにしてもよい。また、第２〜第４実施形態においても同様に、重合部１４１を突出部１４から離れた位置に形成するようにしてもよい。
【０１０６】
また、第１〜第４実施形態では、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの冷媒通路（内部流体通路）１９、２０を冷凍サイクルの低圧側の低温冷媒が流れ、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの外部を空調空気が流れ、冷媒の蒸発潜熱を空調空気から吸熱して冷媒を蒸発させる蒸発器１０に本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されることなく、本発明は種々な用途の流体間の熱交換を行う熱交換器一般に広く適用可能であることは勿論である。
【０１０７】
また、第１から第４実施形態では、２枚の第１および第２伝熱プレート１２ａ、１２ｂを１組としているが、１枚の伝熱プレートから折り曲げ形成するようにしてもよい。そして、本発明はこのような折り曲げ形成による構造をも包含しているから、本明細書において、プレートの数に関係する「複数枚」、「２枚」、「複数組」といった表現は、プレート状の断面形状として表れるプレート積層方向での伝熱プレートが複数であることを意味しているだけで、一体か、別体かは問わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る熱交換器を示す分解斜視図である。
【図２】図１の熱交換器の冷媒通路を示す分解斜視図である。
【図３】（ａ）は図１の第１伝熱プレートを示す平面図であり、（ｂ）は図１の第２伝熱プレートを示す平面図である。
【図４】（ａ）は図３（ｂ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）はＡ−Ａ断面部分における第１および第２伝熱プレートの積層状態を示す断面図である。
【図５】（ａ）は図３（ｂ）のＢ−Ｂ断面図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ断面部分における第１および第２伝熱プレートの積層状態を示す断面図である。
【図６】図３（ｂ）のＣ部拡大図である。
【図７】（ａ）は図６のＤ−Ｄ断面図であり、（ｂ）は図６のＥ−Ｅ断面図である。
【図８】図４に示す小突起の小突起高さを低くした状態を示しており、（ａ）はＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）はＡ−Ａ断面部分における第１および第２伝熱プレートの積層状態を示す断面図である。
【図９】図４に示す小突起の小突起高さを低くした状態を示しており、（ａ）はＢ−Ｂ断面図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ断面部分における第１および第２伝熱プレートの積層状態を示す断面図である。
【図１０】図７に示すタンク部のタンク部高さを低くした状態を示しており、（ａ）はＤ−Ｄ断面図であり、（ｂ）はＥ−Ｅ断面図である。
【図１１】第１実施形態の伝熱プレートをプレス加工するプレス用金型のパンチ部分を示す斜視図である。
【図１２】本発明者らによる実験結果を説明する説明図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る第２伝熱プレートの平面図である。
【図１４】第２実施形態に係る第１および第２伝熱プレートの重合状態を示す平面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係る第２伝熱プレートの平面図である。
【図１６】第３実施形態に係る第１および第２伝熱プレートの重合状態を示す平面図である。
【図１７】本発明の第４実施形態に係る第２伝熱プレートの平面図である。
【図１８】第４実施形態に係る第１および第２伝熱プレートの重合状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１０…蒸発器、１０ａ…空気通路（外部流体通路）、
１２ａ…第１伝熱プレート、１２ｂ…第２伝熱プレート、
１４…突出部（流通路用リブ）、１４ａ…突出部の突出端、
１５〜１８…タンク部、１９、２０…冷媒通路（内部流体通路）、
１４０…小突起（位置決め用の当接リブ）、１４０ａ…小突起の突出端、
１４１…重合部、Ｈ１…突出部高さ、Ｈ２…タンク部高さ、
Ｈ３…小突起高さ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present inventionRefrigerantFlowingRefrigerantA finless type that consists only of heat transfer plates that make up the passage and eliminates fins.EvaporatorFor example, it is suitable for use in an evaporator for vehicle air conditioning.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the above-mentioned finless type heat exchanger has been proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-287580. In this prior art, a heat exchanger is applied to a vehicular air conditioning evaporator, and the rib-shaped flow passage protrusion, the positioning contact portion, and the tank portion are press-molded so as to protrude on the same surface side. The heat transfer plates are stacked and arranged. And a refrigerant | coolant (internal fluid) channel | path is comprised inside the protrusion part for flow paths, and the air (external fluid) channel | path is comprised between the lamination | stacking of the heat exchanger plate which the convex surface top part of a heat exchanger plate adjoins.
[0003]
With the above-described configuration, the protruding portion for the flow passage in the protruding shape acts as a turbulence generator that prevents the air flow flowing through the air passage from going straight, so that the heat between the heat transfer plate and the air is reduced. Improves the transmission rate and realizes a finless type heat exchanger.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the finless type heat exchanger, the degree of improving the heat transfer rate by disturbing the flow of air flowing through the air passage is a factor that greatly affects the performance of the heat exchanger. It is required to improve the heat transfer rate by further disturbing the flow.
[0005]
  In view of the above points, the present invention is a finless type.EvaporatorHeat exchange with heat transfer plateairThe heat transfer plateairThe purpose is to improve the heat transfer coefficient.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention achieves the above-described object based on the following points. When described using an evaporator (heat exchanger) illustrated in FIG. 1 described later, the heat transfer plates (12a, 12b) Press so that the flow path protrusion (14) extending in the form of a rib in the vertical direction and the positioning contact portions (140, 141) protruding to the side of the flow path protrusion (14) protrude to the same surface side. The two heat transfer plates (12a, 12b) face each other with the projecting surfaces facing outward, and the refrigerant (internal fluid) is placed inside the flow path projection (14). A flowing refrigerant passage (19, 20) is formed.
[0007]
A plurality of sets of heat transfer plates (12a, 12b), which form a set of two sheets, are stacked and air (external fluid) is interposed between the stacked heat transfer plates (12a, 12b) adjacent to each other on the protruding surface side. ) Flows through the air passage (10a).
[0008]
Then, the plurality of heat transfer plates (12a, 12b) are positioned in the stacking direction by bringing the protruding ends (140a) of the positioning contact portions (140, 141) adjacent in the stacking direction into contact with each other. .
[0009]
Here, in the evaporator of the above publication, the protrusion height (hereinafter referred to as the protrusion height) of the flow path protrusion (14) is defined as the protrusion height (hereinafter referred to as protrusion height) of the positioning contact portion (140, 141). In the evaporator having such a structure, the protruding end (14a) of the flow path protruding portion (14) and the positioning abutting portion (140) are formed. 141), the projecting end surface of the projecting end (140a) is flattened, and thus it has been found that the air flow in the air passage (10a) has not been sufficiently disturbed.
[0010]
  The present invention is intended to achieve the above-mentioned object by paying attention to this point. In the invention according to claim 1, the heat transfer plate (12a, 12b) arranged in a stacked manner has a protrusion for the flow passage. The portion (14) and the positioning contact portion (140, 141) protrude on the same surface side,
  The flow path protrusion (14) has a shape extending continuously in parallel with the longitudinal direction of the heat transfer plates (12a, 12b),
  The heat transfer plates (12a, 12b) are arranged so that the longitudinal direction of the heat transfer plates (12a, 12b) is the vertical direction,
  On the inside of the protrusion (14) for the flow passageRefrigerantConstituting the passage (19, 20),
  By contacting the protruding ends (140a) of the positioning contact portions (140, 141) adjacent in the stacking direction, the plurality of heat transfer plates (12a, 12b) are positioned in the stacking direction,
  Heat transfer plates (12a, 12b) adjacent to the convex tops of the flow path protrusions (14)With a gap in between,
  thisDue to gapsThe air is placed outside the heat transfer plates (12a, 12b) in the width direction of the heat transfer plates (12a, 12b).FlowingairWhile constituting the passage (10a),
  The flow path protrusion (14)airThe flow ofPrevent straight ahead and cause disturbanceTo act as a turbulence generatorAnd
  Air passing through the air passage (10a) is absorbed by the refrigerant in the refrigerant passage (19, 20) and cooled,
  The protrusion height (H1) of the flow path protrusion (14) is different from the protrusion height (H3) of the positioning contact portions (140, 141).
[0011]
  Accordingly, the protruding end (14a) of the flow path protruding portion (14) and the protruding end (140a) of the positioning contact portion (140, 141)BetweenSince there is a step, compared to the conventional case where the protrusion height (H1) and the contact height (H3) are formed at the same height,airCan be further disturbed. Therefore, heat transfer plates (12a, 12b)airHeat transfer coefficient between and theEvaporatorThe heat exchange performance can be improved.
[0012]
In the invention according to claim 2, the tank portions (15 to 18) that communicate between the internal fluid passages (19, 20) in the stacking direction are respectively connected to the plurality of heat transfer plates (12a, 12b). ) Protrudes on the same protruding surface side as the positioning contact portions (140, 141), and the protrusion height (H2) of the tank portions (15-18) is set to the position of the positioning contact portions (140, 141). The protruding ends (140a) of the positioning contact portions (140, 141) adjacent to each other in the stacking direction and the protruding ends (15b-) of the tank portions (15-18) are formed at the same height as the protruding height (H3). 18b) A plurality of heat transfer plates (12a, 12b) are positioned in the stacking direction by bringing them into contact with each other.
[0013]
  by the way,EvaporatorHeat exchange performance (heat quantity exchangeable per unit time (J / s)) andairThe optimal specification of distribution resistance (Pa) isEvaporatorDifferent for each type. For example,The evaporator of the present inventionFor vehicle air conditioningEvaporatorPlaced inside the instrument panel when applied toEvaporatorIf the air conditioning duct is extended from the vehicle interior to the rear of the passenger compartment, the air pressure loss in the air conditioning duct increases. In such a case, a specification that reduces the ventilation resistance (Pa) even when the heat exchange performance (J / s) is lowered is desired. Also,EvaporatorIn order to make the mounting space common regardless of the specifications, it is desired that the specifications can be changed with the same outer dimensions.
[0014]
  Conventionally, the following method is given as a specific example in which the specifications are changed while keeping the external dimensions the same. That is, the number of the flow path protrusions (14) is changed, or the protrusion height (H1) of the flow path protrusion (14) is changed. As a result, the heat transfer plates (12a, 12b)airThe heat exchange area was changed, and the heat exchange performance was adjusted and the ventilation resistance was adjusted.
[0015]
  However, the number of the flow path protrusions (14) and the protrusion height (H1) are changed in this way.EvaporatorTherefore, since the flow passage protrusion (14) occupies a large proportion of the surface area of the heat transfer plate (12a, 12b), the shape change portion of the heat transfer plate (12a, 12b) increases. Therefore, it is difficult to reduce the cost of the press mold by changing the shape of only the shape change portion of the press mold for press-molding the heat transfer plates (12a, 12b). The cost is high because a new mold is required.
[0016]
  On the other hand, in the invention according to claim 2, the protrusion height (H1) is formed to be different from the tank height (H2) and the contact height (H3), and the positioning contact portion The projecting ends (140a) of (140, 141) and the projecting ends (15b-18b) of the tank portions (15-18) are brought into contact with each other, whereby a plurality of heat transfer plates (12a, 12b) are laminated. Therefore, regardless of the protrusion height (H1), the protrusion height of the tank portions (15 to 18) (hereinafter referred to as the tank height (H2)) and the contact portion height. If the height (H3) is adjusted,airThe width of the passage (10a) can be adjusted.
[0017]
  AndEvaporatorWith the same external dimensionsairIf the width of the passage (10a) is changed, the number of stacked heat transfer plates (12a, 12b) can be changed,airThe heat exchange area with can be changed.
[0018]
  For example, as illustrated in FIG. 9, when the tank part height (H2) and the contact part height (H3) are formed lower than the protrusion part height (H1), the heat exchanger has the same outer dimensions. Compared with the case where the tank part height (H2) and the contact part height (H3) are formed at the same height as the protrusion part height (H1).airThe passage width of the passage (10a) is narrowed, the number of heat transfer plates (12a, 12b) is increased, the heat exchange area is increased, and the heat exchange performance is improved. As a contradiction,Air passage (10a)Increased distribution resistance.
[0019]
  On the other hand, as illustrated in FIG. 5, when the tank part height (H2) and the contact part height (H3) are formed higher than the protrusion part height (H1), the tank part height (H2) and Compared to the case where the height of the contact part (H3) is the same as the height of the protrusion part (H1).Air passage (10a)The flow resistance is reduced, and as a contradiction, the heat exchange performance is lowered.
[0020]
  As described above, according to the invention described in claim 2, regardless of the protrusion height (H1), by adjusting the tank height (H2) and the contact height (H3),EvaporatorThe specifications can be changed with the same external dimensions.
[0021]
Here, since the tank portions (15 to 18) and the positioning contact portions (140, 141) occupy a smaller surface area of the heat transfer plates (12a, 12b) than the flow path protrusions (14). The shape change portion of the heat transfer plate (12a, 12b) can be reduced, and only the shape change portion of the press die for press forming the heat transfer plate (12a, 12b) is changed to change the shape of the press die. Cost can be easily reduced.
[0022]
In the invention according to claim 3, the difference between the protrusion height (H1) of the flow path protrusion (14) and the protrusion height (H3) of the positioning contact portion (140, 141) is: It is within 0.2 mm.
[0023]
Further, in the invention described in claim 4, the pressing mold (100) excludes the positioning contact portions (140, 141) and the tank portions (15-18) of the heat transfer plates (12a, 12b). A main body punch (110) for forming the portion, and a slide punch (120) for forming only the positioning contact portions (140, 141) and the tank portions (15-18) on the main body punch (110). It is characterized by being provided in a state that can be adjusted by sliding in the direction.
[0024]
  As a result, the slide punch (120) for molding only the positioning contact portions (140, 141) and the tank portions (15-18) can be adjusted in the press direction with respect to the main body punch (110). If the position of the slide punch (120) is adjusted before the punch (110) and the slide punch (120) are pressed against the metal plate, the tank height (H2) and the contact height (H3) are adjusted. Can be easily done.
  So, as mentioned above,EvaporatorWhen changing specifications with the same external dimensions, the mold can be changed by simply adjusting the position of the slide punch (120) without the need for a new press die each time the specification is changed. Cost reduction.
[0025]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIGS. 1-7 shows one Embodiment of this invention, The example which applied this invention to the evaporator 10 for vehicle air conditioning is shown. FIG. 1 is an exploded perspective view showing a heat transfer plate configuration on the refrigerant inlet / outlet side, and FIG. 2 is an exploded perspective view showing a refrigerant passage configuration of the entire evaporator.
[0027]
The evaporator 10 is configured as a cross-flow heat exchanger in which the air-conditioning air flow direction A and the refrigerant flow direction B (vertical direction shown in FIG. 2) in the heat transfer plate section are substantially orthogonal. The evaporator 10 includes a core portion 11 that performs heat exchange between air-conditioning air (external fluid) and refrigerant (internal fluid) by simply laminating a large number of heat transfer plates 12a and 12b.
[0028]
In this embodiment, the core part 11 is comprised by the combination of the 1st heat-transfer plate 12a shown to Fig.3 (a), and the 2nd heat-transfer plate 12b shown to FIG.3 (b).
[0029]
Each of the heat transfer plates 12a and 12b is made of a double-sided clad material in which an A4000 series aluminum brazing material is clad on both sides of an A3000 series aluminum core material, and the thickness t is about 0.1 to 0.4 mm. A thin plate is press-formed (the press-forming method will be described in detail later). The heat transfer plates 12a and 12b have a substantially rectangular planar shape as shown in FIGS. 3A and 3B, the outer dimensions thereof are the same, and the length in the long side direction is, for example, 245 mm. The width in the short side direction is, for example, 45 mm.
[0030]
The heat transfer plates 12a and 12b may basically have the same launch shape, but the specific shape is the reason for the formation of the refrigerant passage, the assembly of the evaporator, the brazeability, the drainage of condensed water, etc. Is different from.
[0031]
The first heat transfer plate 12a shown in FIG. 3 (a) is formed by punching a protruding portion (flow passage rib) 14 from the flat substrate portion 13 to the front side of the drawing. On the other hand, the second heat transfer plate 12b shown in FIG. 3 (b) is formed by punching a protruding portion (flow passage rib) 14 from the flat substrate portion 13 to the back side of the drawing.
[0032]
The protrusions 14 constitute refrigerant passages (internal fluid passages) 19 and 20 through which the low-pressure side refrigerant flows after passing through the decompression means (expansion valve or the like) of the refrigeration cycle. It is a shape that extends continuously in parallel in a direction (in other words, a direction substantially orthogonal to the air flow direction A). 4A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3B, and the cross-sectional shape of the protruding portion 14 is substantially trapezoidal.
[0033]
In addition, the number of protrusions 14 is five for both the first and second heat transfer plates 12a and 12b, and as shown in FIG. 4A, these protrusions 14 have the same protrusion height. (Hereinafter referred to as the protrusion height) H1.
[0034]
And since these protrusions 14 are displaced in the air flow direction A in the first heat transfer plate 12a and the second heat transfer plate 12b, as shown in FIG. When the first heat transfer plate 12a and the second heat transfer plate 12b face each other so that the protrusions 14 face each other and the substrate portions 13 come into contact with each other, the protrusions 14 of the first heat transfer plate 12a The protrusion 14 of the second heat transfer plate 12b is located in the middle.
[0035]
When the substrate portions 13 of the two heat transfer plates 12a and 12b are brought into contact with each other and joined, the inner surface side of each protrusion 14 of one heat transfer plate is sealed by the substrate portion 13 of the mating heat transfer plate. Therefore, the refrigerant passages 19 and 20 can be formed between the inner surface side of each projecting portion 14 and the substrate portion 13 of the mating heat transfer plate.
[0036]
That is, in the width direction (air flow direction) of each of the heat transfer plates 12a and 12b, five windward refrigerant passages 20 are formed on the inner side of the projecting portion 14 located on the windward side from the center portion, and from the center portion. Five refrigerant passages 19 on the leeward side are formed inside the protrusions 14 located on the leeward side.
[0037]
On the other hand, as shown in FIG. 3, the heat transfer plate width direction (air flow direction A) is provided at both ends of the heat transfer plates 12a and 12b in the direction (heat transfer plate longitudinal direction) B orthogonal to the air flow direction A, respectively. ) Are divided into two tank portions 15-18. FIG. 6 is an enlarged view of a portion C in FIG. 3B. The tank portions 15 to 18 are formed in a substantially cylindrical shape by being driven out in the same direction as the protruding portion 14 in each of the heat transfer plates 12a and 12b. Yes.
[0038]
7A and 7B are a DD cross-sectional view and a EE cross-sectional view of FIG. 6, and the cross-sectional shapes of the tank portions 15 to 18 are substantially trapezoidal. The launch heights (hereinafter referred to as tank portion heights) H2 of these tank portions 15 to 18 are formed at a height different from the projecting portion height H1. In this embodiment shown in FIGS. 4 and 7, the tank height H2 is formed so as to be higher than the protrusion height H1.
[0039]
The tank portions 15 to 18 are driven out in the same direction as the projecting portion 14, and the concave shape due to the punching is continuous with the punched concave shape of the tank portions 15 to 18 at both longitudinal ends of the projecting portion 14. Therefore, both end portions of the windward side refrigerant passage 20 communicate with the windward side tank portions 17 and 18, and both end portions of the leeward side refrigerant passage 19 communicate with the leeward side tank portions 15 and 16. In the present embodiment, the tank portions 15 to 18 are formed in a substantially circular shape, but may be formed in a substantially D shape or a substantially oval shape.
[0040]
In addition, communication holes 15a to 18a are opened at the center of each of the tank portions 15 to 18. The communication holes 15a to 18a allow the tank portions 15 to 18 to communicate with each other in the left-right direction (heat transfer plate stacking direction) shown in FIGS. That is, the tank projecting ends 15b to 18b, which are the tops of the adjacent tank portions 15 to 18, are brought into contact with each other and joined to each other so that the communication holes 15a to 18a communicate with each other.
[0041]
Further, as shown in FIG. 3, in both the first and second heat transfer plates 12a and 12b, the diameter of the tank parts 15 and 16 on the leeward side is a predetermined size compared to the tank parts 17 and 18 on the windward side. It is made smaller by L1. This is to increase the ventilation area in the leeward region of the core 11 as compared to the leeward region as will be described later.
[0042]
Further, as shown in FIGS. 3 and 5 (a), a small protrusion (for positioning) that expands in the heat transfer plate width direction (air flow direction A) from the side surface of each protrusion 14 of each heat transfer plate 12a, 12b. Abutment rib) 140 is formed. A plurality of the small protrusions 140 are provided at the same position in the longitudinal direction of each protrusion 14.
[0043]
And many small protrusions 140 of each protrusion part 14 of the 1st heat-transfer plate 12a are formed so that it may expand in the opposite direction to the small protrusion 140 of the 2nd heat-transfer plate 12b with respect to the heat-transfer plate width direction. Has been. Then, as shown in FIGS. 5A and 5B, the launch height (hereinafter referred to as small projection height) H3 of these small projections 140 is the same as the tank portion height H2. Is formed. That is, the small protrusion height H3 is also formed at a height different from the protruding portion height H1, similarly to the tank portion height H2.
[0044]
Incidentally, in this embodiment, the protrusion height H1 is 1.45 mm, the tank height H2 is 1.4 mm, and the small protrusion height H3 is 1.4 mm.
[0045]
With the above configuration, the projecting ends 15b to 18b, which are the projecting tops of the tank portions 15 to 18 adjacent to each other in the stacking direction, are brought into contact with each other, and as shown in FIG. The small protrusion protruding ends 140a, which are the projecting tops, are brought into contact with each other. As a result, the heat transfer plates 12a and 12b are positioned in the stacking direction, and the small protrusions 140 on both sides of the small protrusions 140a and the tank protrusions 15b to 18b of the tanks 15 to 18 are positioned in the heat transfer plate stacking direction. The heat transfer plates 12a and 12b can be joined to each other while the pressing force is applied.
[0046]
On the other hand, when the small protrusion 140 is not formed, only the tank projecting ends 15b to 18b of the tank portions 15 to 18 at both ends abut in the longitudinal direction of the heat transfer plates 12a and 12b. In the (formation part of the refrigerant passages 19 and 20), a state where there is no contact portion by the small protrusion protruding end 140a as shown in FIG. 4B continues. However, according to the present embodiment, the formation of the small protrusions 140 enables the contact portions of the small protrusions 140 to be formed even at the intermediate portion in the longitudinal direction, as shown in FIG.
[0047]
As a result, among the heat transfer plates 12a and 12b, the intermediate portion excluding the tank portions 15 to 18 at both ends in the longitudinal direction (formation portions of the refrigerant passages 19 and 20) is caused to act on the substrate of the heat transfer plate 12 by applying the pressing force. It is possible to reliably braze the contact surfaces of the substrate portions 13 by bringing the portions 13 into contact with each other reliably. Therefore, refrigerant leakage from the refrigerant passages 19 and 20 due to poor brazing can be prevented.
[0048]
By the way, as shown in FIG.4 (b), in the width direction (air flow direction A) of each heat-transfer plate 12a, 12b, the some protrusion 14 is the protrusion 14 of each heat-transfer plate 12a, 12b adjacent to each other. Therefore, the projecting portions 14 can be positioned on the concave surface portions formed by the substrate portions 13 of the adjacent heat transfer plates 12a and 12b.
[0049]
As a result, a gap is always formed between the projecting end 14a, which is the top of the projecting portion 14 on the convex surface side, and the concave surface portion of the substrate portion 13 of the other heat transfer plates 12a, 12b. Due to this gap, an air passage (external fluid passage) 10a meandering in a wavy manner as indicated by an arrow A1 is formed continuously over the entire length in the heat transfer plate width direction (air flow direction A).
[0050]
Therefore, the conditioned air blown in the direction of the arrow A can pass between the two heat transfer plates 12a and 12b while meandering in the air passage 10a like the arrow A1.
[0051]
Incidentally, the stacking pitch P of the heat transfer plates 12a and 12b that determines the flow path width of the air passage 10a (see FIGS. 1, 4B, and 5B) is irrespective of the protrusion height H1. It is determined by the tank height H2 and the small protrusion height H3. Therefore, when the outer dimensions of the evaporator 10 are the same, the stacking pitch P can be changed by changing the tank height H2 and the small protrusion height H3.
[0052]
For example, as shown in FIGS. 9 and 10, when the tank height H2 and the small protrusion height H3 are lowered, the stacking pitch P is reduced, the number of heat transfer plates 12a and 12b is increased, and the heat transfer area is increased. At the same time, the air flow rate increases and the heat transfer rate increases. As a contradiction, the flow width of the air flow indicated by the arrow A1 is reduced, and the ventilation resistance of air is increased. Incidentally, in the heat transfer plates 12a and 12b shown in FIGS. 9 and 10, the protrusion height H1 is 1.45 mm, the tank height H2 is 1.3 mm, and the small protrusion height H3 is 1.3 mm. Yes.
[0053]
Next, a description will be given of a portion where the refrigerant enters and exits the core portion 11. As shown in FIGS. 1 and 2, the same size as the heat transfer plates 12 a and 12 b is formed on both ends in the heat transfer plate stacking direction. End plates 21 and 22 are provided. Each of the end plates 21 and 22 has a flat plate shape that comes into contact with the projecting portion 14 of the heat transfer plate 12a and the convex surfaces of the tank portions 15 to 18 and is joined to the heat transfer plate 12a.
[0054]
The left end plate 21 in FIGS. 1 and 2 is provided with a refrigerant inlet hole 21a and a refrigerant outlet hole 21b in the vicinity of the lower end thereof. The refrigerant inlet hole 21a is a leeward tank portion at the lower end of the heat transfer plate 12a. The refrigerant outlet hole 21b communicates with the communication hole 18a of the windward tank 18 at the lower end of the heat transfer plate 12a. A refrigerant inlet pipe 23 and a refrigerant outlet pipe 24 are joined to the refrigerant inlet hole 21a and the refrigerant outlet hole 21b of the end plate 21, respectively.
[0055]
One end plate 21 has both sides of an A3000 series aluminum core clad on both sides of an A3000 series aluminum brazing material, similar to the heat transfer plates 12a, 12b, for joining to the refrigerant inlet and outlet pipes 23, 24. Made of clad material. The other end plate 22 is made of a single-side clad material in which an A4000 series aluminum brazing material is clad only on one side of the A3000 series aluminum core (the side to be joined to the heat transfer plate 12a). Further, the end plates 21 and 22 have a plate thickness t larger than that of the heat transfer plate 12 (for example, plate thickness t = about 1.0 mm) to improve strength.
[0056]
Gas-liquid two-phase refrigerant decompressed by decompression means such as an expansion valve (not shown) flows into the refrigerant inlet pipe 23, and the refrigerant outlet pipe 24 is connected to a compressor suction side (not shown) and is evaporated by the evaporator 10. The gas refrigerant is guided to the compressor suction side.
[0057]
In each heat transfer plate 12a, 12b, the refrigerant channel 19 on the leeward side flows in the refrigerant from the refrigerant inlet pipe 23. Therefore, the refrigerant channel 19 of the entire evaporator constitutes the inlet side refrigerant channel, and the The refrigerant passage 20 forms an outlet-side refrigerant passage because the refrigerant that has passed through the refrigerant passage 19 on the leeward side (inlet side) flows in and flows out to the refrigerant outlet pipe 24.
[0058]
Next, the refrigerant passage as a whole of the evaporator 10 will be described with reference to FIG. 2. First, in the left and right direction (heat transfer plate stacking direction) of FIGS. In the half region Y on the other end plate 22 side, a large number of heat transfer plates 12a and 12b are stacked as one set, and a plurality of heat transfer plates 12a and 12c are stacked as a set. The core part 11 is comprised by joining between heat | fever plates.
[0059]
Of the tank portions 15 to 18 located at both upper and lower ends of the evaporator 10, the leeward tank portions 15 and 16 constitute a refrigerant inlet side tank portion, and the leeward tank portions 17 and 18 are refrigerants. It constitutes the outlet side tank. The refrigerant inlet side tank portion 16 on the leeward side is separated from the left channel (region) in FIG. 2 by a partition portion 27 disposed at an intermediate position in the stacking direction of the heat transfer plate 12 (boundary portion between the region X and the region Y). X channel) and the right channel in FIG. 2 (region Y channel).
[0060]
Similarly, the refrigerant outlet side tank 18 on the lower side of the windward side is also divided into a left side flow channel (region X side flow channel) in FIG. And a flow path on the region Y side). These partition portions 27 and 28 are in the shape of a blind lid in which only the heat transfer plates located in the corresponding portions of the heat transfer plates 12a to 12c are closed in the communication holes 15a and 18a of the tank portions 15 and 18. It can be easily configured by using a thing.
[0061]
According to the evaporator 10 of this embodiment, the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant depressurized by the expansion valve enters the lower leeward inlet side tank unit 16 from the refrigerant inlet pipe 23 as indicated by an arrow a. Since the flow path of the inlet side tank section 16 is divided into the left and right areas X and Y by the partition section 27, the refrigerant enters only the flow path of the left area X of the inlet side tank section 16.
[0062]
Then, in the left region X of FIG. 2, the refrigerant rises in the refrigerant passage 19 formed by the leeward projecting portions 14 of the heat transfer plates 12 a and 12 b as indicated by the arrow b and enters the upper inlet side tank portion 15. Next, the refrigerant moves through the upper inlet side tank portion 15 to the right region Y in FIG. 2 as indicated by an arrow c, and the refrigerant passage 19 formed by the leeward protruding portion 14 of the heat transfer plates 12a and 12b is indicated by the arrow. It descends like d and enters the flow path of the right side area Y of the lower inlet side tank section 16.
[0063]
Here, a communication passage 120 for directly communicating the tank portions 16 and 18 is formed at an intermediate position between the tank portions 16 and 18 on the lower side of the second heat transfer plate 12c incorporated in the right region Y. Therefore, the refrigerant in the right region Y of the tank unit 16 then enters the windward outlet side tank unit 18 as shown by an arrow e through the communication path 120.
[0064]
Here, since the flow path of the outlet side tank unit 18 is divided into the left and right regions X and Y from the partition unit 28, the refrigerant enters only the flow channel of the right side region Y of the outlet side tank unit 18. Next, in the right region Y of the tank portion 18, the refrigerant ascends the refrigerant passage 20 formed by the windward protruding portion 14 of the heat transfer plates 12 a and 12 b as indicated by the arrow f, and the upper outlet side tank portion 17. Enter the right-hand area Y.
[0065]
From the right side area Y, the refrigerant moves from the upper outlet side tank part 17 to the left side area X in FIG. 2 as indicated by an arrow g, and then a refrigerant path formed by the windward side protrusions 14 of the heat transfer plates 12a and 12b. 20 is lowered as shown by an arrow h and enters the flow path of the left side region X of the lower outlet side tank section 18. The refrigerant flows through the outlet side tank portion 18 to the left as indicated by an arrow i and flows out of the evaporator from the refrigerant outlet pipe 24.
[0066]
In the present embodiment, the refrigerant passage of the evaporator 10 is configured as described above, and the components shown in FIGS. 1 and 2 are stacked in contact with each other, and the stacked state (assembled state) is set. The assembly is held by an appropriate jig, carried into a brazing heating furnace, and the assembly is brazed integrally by heating the assembly to the melting point of the brazing material. Thereby, the assembly | attachment of the evaporator 10 can be completed.
[0067]
In this integral brazing, the small protrusions 140 of the two adjacent heat transfer plates 12a and 12b are brought into contact with each other at the longitudinal joint surfaces of the heat transfer plates 12a and 12b (see FIG. 5B). The heat transfer plates 12a and 12b can be joined to each other with the pressing force in the heat transfer plate stacking direction applied to the contact portions of the small protrusions 140 by the jig.
[0068]
Thereby, among the heat transfer plates 12a and 12b, the above-mentioned pressing force is applied to the heat transfer plates 12a and 12b even at intermediate portions (formation portions of the refrigerant passages 19 and 20) excluding the tank portions 15 to 18 at both ends in the longitudinal direction. The substrate portions 13 of each other can be reliably brought into contact with each other, and the contact surfaces of the substrate portions 13 can be brazed well, and refrigerant leakage from the refrigerant passages 19 and 20 due to poor brazing can be prevented. it can.
[0069]
Next, the operation of the evaporator 10 according to the present embodiment will be described. The evaporator 10 is accommodated in an air conditioning unit case (not shown) with the vertical direction in FIGS. Air is blown in the A direction.
[0070]
When the compressor of the refrigeration cycle is activated, the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant decompressed by an expansion valve (not shown) flows according to the above-described passage configuration indicated by arrows a to i in FIG. On the other hand, the heat transfer plate width direction (air flow direction A) is formed by a gap formed between the protruding portion 14 protruding in a convex shape on the outer surface side of the heat transfer plates 12a and 12b of the core portion 11 and the substrate portion 13. An air passage 10a meandering in a wavy manner as indicated by an arrow A1 in FIG.
[0071]
As a result, the conditioned air blown in the direction of the arrow A can pass between the two heat transfer plates 12a and 12b while meandering the air passage 10a in a wave shape as indicated by the arrow A1, and from this air flow Since the refrigerant absorbs the latent heat of vaporization and evaporates, the conditioned air is cooled and becomes cold air.
[0072]
At this time, the inlet-side refrigerant passage 19 is disposed on the leeward side and the outlet-side refrigerant passage 20 is disposed on the leeward side with respect to the flow direction A of the conditioned air, so that the refrigerant inlet / outlet with respect to the air flow is in a counterflow relationship. Become.
[0073]
Furthermore, on the air side, the air flow direction A is perpendicular to the longitudinal direction of the protrusions 14 of the heat transfer plates 12a and 12b (the refrigerant flow direction B in the refrigerant passages 19 and 20). Since the protrusion 14 forms a convex surface (heat transfer surface) that protrudes perpendicular to the air flow, the air is prevented from going straight by the convex shape of the protrusion 14 that extends orthogonally.
[0074]
For this reason, the air flow forms a meandering flow in the gap between the heat transfer plates 12a and 12b as shown by an arrow A1 in FIG. 4B, and disturbs the flow. Thus, the heat transfer coefficient on the air side can be dramatically improved. Here, since the core part 11 is comprised only with the heat-transfer plates 12a and 12b, compared with the normal evaporator provided with the conventional fin member, the heat-transfer area on the air side reduces significantly. In addition, since the heat transfer coefficient on the air side is dramatically improved by setting the turbulent flow state, it is possible to compensate for the decrease in the air heat transfer area by improving the air heat transfer coefficient, and the required cooling performance of the evaporator 10 Can be secured.
[0075]
Furthermore, in this embodiment, the small protrusion height H3 is formed to a height different from the protruding portion height H1. Therefore, a step is generated between the protruding end 14 a of the protruding portion 14 and the protruding end 140 a of the small protrusion 140. Therefore, the flow of air passing through the external air passage 10a can be further disturbed as compared with the case where the protrusion height H1 and the small protrusion height H3 are formed at the same height as in the prior art. Therefore, the heat transfer rate between the heat transfer plates 12a and 12b and the external fluid can be improved, and the cooling performance of the evaporator 10 can be improved.
[0076]
In addition, according to the present embodiment, the communication path 120 is formed at an intermediate position between the tank portions 16 and 18 on the lower side of the second heat transfer plate 12b incorporated in the right region Y, and both tanks are formed by the communication path 120. Since the portions 16 and 18 are in direct communication with each other, it is not necessary to form a refrigerant passage in the end plate 22 portion, and it is sufficient to use a simple flat plate as the end plate 22. Therefore, the heat transfer plate arrangement volume in the core part 11 can be expanded, and the heat transfer performance can be improved as the volume increases.
[0077]
Next, the drainage of the condensed water of the evaporator 10 according to this embodiment will be described. The evaporator 10 is configured so that the longitudinal direction of the heat transfer plates 12a and 12b is the vertical direction as shown in FIGS. Arranged and actually used. Therefore, when the evaporator 10 is in use, a gap (see FIG. 4B) extending in the longitudinal direction (vertical direction) can be continuously formed between the heat transfer plates 12a and 12b. As a result, the condensed water generated on the surfaces of the heat transfer plates 12a and 12b can be smoothly dropped downward along the gap extending in the vertical direction.
[0078]
A part of the condensed water tends to move to the leeward side due to the wind pressure of the blown air. However, according to the present embodiment, the heat transfer plates 12a and 12b are compared to the tank units 17 and 18 on the windward side. The diameter of the tank parts 15 and 16 on the leeward side is reduced by a predetermined dimension L1. Thereby, in the core part 11, the ventilation area in the area on the leeward side can be expanded as compared with the area on the leeward side, and the air flow velocity in the area on the leeward side can be reduced.
[0079]
Therefore, even if a part of the condensed water moves to the leeward side, it is possible to effectively prevent the condensed water from scattering from the leeward side end portions of the heat transfer plates 12a and 12b to the downstream side by the reduction in the air flow velocity.
[0080]
By the way, the optimum specifications of the heat exchange performance (the amount of heat (J / s) that can be exchanged per unit time) and the ventilation resistance (Pa) of the evaporator 10 for vehicle air conditioning differ for each vehicle type. For example, when the space behind the passenger compartment is cooled by the air conditioning evaporator 10 arranged inside the instrument panel, it is necessary to extend the air conditioning duct from the inside of the instrument panel to the rear of the passenger compartment. Pressure loss increases. In such a case, a specification that reduces the ventilation resistance (Pa) even if the heat exchange performance (J / s) is lowered is desired. Moreover, the above-mentioned optimal specification changes with the width of a vehicle interior, the ventilation volume which ventilates into a vehicle interior, etc.
[0081]
Conventionally, the following method is given as a specific example of this specification change. That is, the blowing air passes through the external air passage 10a of the evaporator 10 by increasing the number of protrusions 14 or increasing the protrusion height H1 without changing the number of stacked heat transfer plates 12a and 12b. The ventilation resistance at the time is increased, and the heat exchange performance of the evaporator 10 is improved as a contradiction. On the other hand, by reducing the number of protrusions 14 or decreasing the protrusion height H1, the ventilation resistance is reduced and the heat exchange performance is lowered.
[0082]
However, if the specification of the evaporator 10 is changed by changing the number of the protrusions 14 or the protrusion height H1, the protrusions 14 occupy a large surface area of the heat transfer plates 12a and 12b. The shape change portions of the heat plates 12a and 12b increase, and the cost of the press die 100 is reduced by changing the shape of only the shape change portion of the press die 100 for press forming the heat transfer plates 12a and 12b. It is difficult to achieve this, and a new mold is required for each changed specification, resulting in high costs.
[0083]
In contrast, in the present embodiment, the protrusion height H1 is formed to be different from the tank height H2 and the small protrusion height H3. For example, as shown in FIGS. In the case where the height H2 and the small protrusion height H3 are formed lower than the protrusion height H1, the tank height H2 and the small protrusion height H3 are set to the protrusion height among the same outer dimensions of the evaporator 10. Compared to the case of forming the same height as H1, the passage width of the external air passage 10a is narrowed, the number of heat transfer plates 12a and 12b is increased to increase the heat exchange area, and the air flow rate is increased. Heat transfer rate can be increased. Therefore, compared with the case where the tank part height H2 and the small protrusion height H3 are formed at the same height as the protrusion part height H1, the specification can be such that the ventilation resistance is large but the heat exchange performance is high.
[0084]
On the other hand, as shown in FIG. 4 and FIG. 7, when the tank part height H2 and the small protrusion height H3 are formed higher than the protrusion part height H1, Compared to the case where the tank part height H2 and the small protrusion height H3 are formed to be the same height as the protrusion part height H1, the passage width of the external air passage 10a is increased, and the number of stacked heat transfer plates 12a, 12b is increased. It is possible to reduce the heat exchange area and reduce the air flow rate to increase the heat transfer rate. Therefore, compared with the case where the tank part height H2 and the small protrusion height H3 are formed at the same height as the protrusion part height H1, the specifications can be such that the heat exchange performance is low but the ventilation resistance is small.
[0085]
As described above, the specification of the evaporator 10 can be changed with the same outer dimensions by changing only the tank height H2 and the small protrusion height H3 without changing the number of the protrusions 14 and the protrusion height H1. it can. Accordingly, the shape change portions of the heat transfer plates 12a and 12b can be reduced, and the shapes of only the tank portions 15 to 18 and the small protrusions 140 that are the shape change portions of the press mold 100 for press-molding the heat transfer plates 12a and 12b. Thus, it is possible to easily reduce the cost of the press mold 100.
[0086]
Next, the press molding method of the heat transfer plates 12a and 12b of the present embodiment will be described. FIG. 11 shows a punch portion of the press die 100, and this punch comprises a main body punch 110 and a slide punch 120. Has been.
[0087]
The main body punch 110 forms a portion of the heat transfer plates 12a and 12b excluding the small protrusion 140 and the tank portions 15-18, and the slide punch 120 forms only the small protrusion 140 and the tank portions 15-18. To do. The slide punch 120 is assembled to the main body punch 110 in a state where the slide punch 120 can be adjusted in position by sliding in the press direction (the arrow direction in FIG. 11) with respect to the main body punch 110.
[0088]
Since the slide punch 120 for forming only the small protrusion 140 and the tank portions 15 to 18 can be adjusted in the pressing direction with respect to the main body punch 110 by the above press forming method, the main body punch 110 and the slide punch 120 are attached to the metal plate. The position of the slide punch 120 can be adjusted before being pressed toward the front. Thereby, the specification can be changed while keeping the outer dimensions of the evaporator 10 the same. Therefore, a new pressing die is not required every time the specification is changed, and the cost of the die can be reduced.
[0089]
Next, the experimental results by the present inventors will be described with reference to FIG. 12. By changing the height of the tank height H2 and the small protrusion height H3 among the same outer dimensions of the evaporator 10, the transmission is performed. Changes in cooling performance (amount of heat exchangeable per unit time (s) (J)) and ventilation resistance (Pa) due to the difference in the stacking pitch P of the heat plates 12a and 12b are shown.
[0090]
(2) in FIG. 12 is the case of the evaporator with the tank height H2 and the small protrusion height H3 being 1.4 mm, and (1) is the tank height H2 and the small protrusion height H3 is (2). This is the case of the evaporator in which the stacking pitch P of the heat transfer plates 12a and 12b is reduced by 0.2 mm compared to the above, and (3) is the tank height H2 and small protrusion height H3 (2). This is the case of the evaporator in which the stacking pitch P of the heat transfer plates 12a and 12b is increased by 0.2 mm.
[0091]
For these three types of evaporators (1) to (3), the pressure loss of air passing through the external air passage 10a (pressure loss due to ventilation resistance) (Pa) measured under the following experimental conditions, and the evaporator 10 The cooling performance (J / s) is shown on the vertical axis. The vertical axis indicates the pressure loss and cooling performance of the evaporators (1) and (3) with the evaporator (2), with the pressure loss and cooling performance of the evaporator (2) as the reference (100%). It is shown as a ratio. And the solid line in a figure shows cooling performance change, and the dotted line in a figure shows the pressure loss by ventilation resistance.
[0092]
Further, the horizontal axis indicates the tank height H2 (mm) and the small protrusion height H3 (mm). The horizontal axis indicates the difference between the tank height H2 and the small protrusion height H3 of the evaporator (2).
[0093]
Experimental conditions are: Air flow to the evaporator: 500mThree/ H, temperature of the air flowing into the evaporator (Ta): 27 ° C., humidity of the air flowing into the evaporator (RH): 50%, as conditions on the refrigeration cycle side, the low pressure pressure on the outlet side of the evaporator (PL): 0 .28 MPa, evaporator outlet side refrigerant superheat (SH): 10 ° C., high pressure (PH): 1.74 MPa, high pressure liquid refrigerant supercool (SC): 3 ° C., evaporator core 11 In FIG. 1, the width in the left-right direction is 300 mm, the height is 220 mm, and the width in the air flow direction is 36 mm.
[0094]
As shown by the solid line in FIG. 12, under the above experimental conditions, the cooling performance decreases as the tank height H2 and the small protrusion height H3 are increased from (1) to (2) and (3). Further, as shown by the dotted line in FIG. 12, the pressure loss due to the ventilation resistance decreases as the tank height H2 and the small protrusion height H3 are increased. Assuming that the cooling performance of (2) is 100%, the cooling performance of (1) is slightly larger than 105%, and the cooling performance of (3) is slightly smaller than 95%. . That is, if the tank height H2 and the small protrusion height H3 are adjusted by ± 0.2 mm on the basis of the tank height H2 and the small protrusion height H3 in the evaporator of (2), the cooling performance of the evaporator will be ± It turns out that it can change 5%.
[0095]
By the way, as described above, the optimum specifications of the cooling performance (the amount of heat (J / s) exchangeable per unit time) and the ventilation resistance (Pa) of the vehicular air-conditioning evaporator 10 vary depending on the vehicle type. The specification of the vessel 10 can be changed sufficiently by changing the cooling performance of the passenger car by ± 5%.
[0096]
Therefore, if the tank height H2 and the small protrusion height H3 are adjusted within a range of ± 0.2 mm on the basis of the tank height H2 and the small protrusion height H3 in the evaporator of (2), it will be different for each type of passenger car. It can correspond to the optimum specifications of the evaporator for air conditioning.
[0097]
(Second Embodiment)
In the said 1st Embodiment, the protrusion part 14 in the 1st, 2nd heat-transfer plate 12a, 12b is formed so that it may extend continuously in the direction substantially orthogonal to the flow direction A of air (external fluid). However, you may form the protrusion part 14 in many independent elongate protrusion shapes formed so that it might extend in the diagonal direction with respect to the flow direction A of air (external fluid).
[0098]
In the present embodiment, as shown in FIGS. 13 and 14, the protruding portion 14 is formed in a number of independent and elongated protruding shapes extending obliquely at a predetermined angle θ (FIG. 13) with respect to the air flow direction A, As shown in FIG. 14, the refrigerant passages 19 and 20 are formed by communicating the internal spaces of the plurality of protrusions 14 with each other at the overlapping portions of the protrusions 14 in the oblique direction.
[0099]
In FIG. 14, arrow B <b> 1 indicates the refrigerant flow in the leeward refrigerant passage 19, and arrow B <b> 2 indicates the refrigerant flow in the leeward refrigerant passage 20. As shown by an arrow A2 in FIG. 14, the air meanders in the plane direction of the heat transfer plates 12a and 12b (up and down direction in FIG. 13) and in the stacking direction of the heat transfer plates 12 (in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 14). Also meander.
[0100]
Also in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the launch height (hereinafter referred to as the overlapped portion height) H3 of the overlapping portion 141 in the portion surrounded by the dotted line in FIG. The protrusion height H1 is different from that of the protrusion portion H1, and a step is generated between the protrusion end 14a of the protrusion portion 14 and the protrusion end of the overlapping portion 141. Thereby, similarly to 1st Embodiment, the heat transfer rate between heat-transfer plate 12a, 12b and an external fluid can be improved.
[0101]
(Third embodiment)
FIGS. 15 and 16 show the third embodiment, which corresponds to FIGS. 13 and 14 of the second embodiment. In the second embodiment, the heat transfer plates 12a and 12b are arranged before and after the air flow direction A. FIG. The two rows of protrusions 14 to be provided are inclined at a predetermined angle θ with respect to the air flow direction A, but in this embodiment, the two rows of protrusions 14 are arranged orthogonal to the air flow direction A. . In other words, the elongated protrusions 14 are arranged in parallel with the longitudinal direction of the heat transfer plate 12 (the refrigerant flow direction B).
[0102]
Here, in this embodiment, by arranging the elongated protrusions 14 parallel to the longitudinal direction (refrigerant flow direction B) of the heat transfer plate 12 in a zigzag pattern, a set of two sheets to which the concave surfaces are joined are joined. In the heat plates 12a and 12b, as shown in FIG. 16, a partial overlapping portion 141 is set between the elongated protrusions 14 to constitute the refrigerant passages 19 and 20. Therefore, according to this example, the refrigerant flows in parallel with the longitudinal direction of the heat transfer plates 12a and 12b over the entire length of the refrigerant passages 19 and 20.
[0103]
(Fourth embodiment)
FIGS. 17 and 18 show the fourth embodiment, which corresponds to FIGS. 13 and 14 of the second embodiment, and are modifications of the third embodiment. That is, of the two rows of protrusions 14 provided before and after the air flow direction A in the heat transfer plates 12a and 12b, one protrusion 14 is arranged orthogonal to the air flow direction A, and the other protrusion 14 is arranged in parallel to the air flow direction A.
[0104]
Therefore, according to this example, the refrigerant flows in the refrigerant passages 19 and 20 while alternately changing the direction in the longitudinal direction of the heat transfer plate 12 and the direction orthogonal to the longitudinal direction.
[0105]
(Other embodiments)
In the first embodiment described above, the small protrusion 140 is formed to be enlarged from the side surface portion of the protruding portion 14, but the small protrusion 140 may not be adjacent to the protruding portion 14. The small protrusion 140 may be formed at a position away from the protrusion 14. Similarly, in the second to fourth embodiments, the overlapping portion 141 may be formed at a position away from the protruding portion 14.
[0106]
In the first to fourth embodiments, the low-temperature refrigerant on the low-pressure side of the refrigeration cycle flows through the refrigerant passages (internal fluid passages) 19 and 20 of the heat transfer plates 12a and 12b, and the outside of the heat transfer plates 12a and 12b is air-conditioned. Although the case where the present invention is applied to the evaporator 10 that evaporates the refrigerant by absorbing the latent heat of vaporization of the refrigerant from the conditioned air has been described, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. Of course, the present invention is widely applicable to heat exchangers that perform heat exchange between them.
[0107]
In the first to fourth embodiments, the two first and second heat transfer plates 12a and 12b are set as one set, but may be bent from one heat transfer plate. In addition, since the present invention includes such a structure formed by bending, in this specification, expressions such as “multiple sheets”, “two sheets”, and “multiple sets” related to the number of plates It merely means that there are a plurality of heat transfer plates in the plate stacking direction that appears as a cross-sectional shape, and it does not matter whether they are integrated or separate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a heat exchanger according to a first embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view showing a refrigerant passage of the heat exchanger of FIG. 1. FIG.
3A is a plan view showing the first heat transfer plate of FIG. 1, and FIG. 3B is a plan view showing the second heat transfer plate of FIG. 1;
4A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3B, and FIG. 4B is a cross-sectional view showing a stacked state of the first and second heat transfer plates in the AA cross-sectional portion.
5A is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3B, and FIG. 5B is a cross-sectional view illustrating a stacked state of the first and second heat transfer plates in the BB cross-sectional portion.
6 is an enlarged view of a portion C in FIG. 3 (b).
7A is a DD cross-sectional view of FIG. 6, and FIG. 7B is a EE cross-sectional view of FIG. 6;
8 shows a state in which the height of the small protrusion of the small protrusion shown in FIG. It is sectional drawing which shows the lamination | stacking state of 2 heat-transfer plates.
9 shows a state in which the small protrusion height of the small protrusion shown in FIG. 4 is lowered, (a) is a cross-sectional view taken along the line BB, and (b) is the first and It is sectional drawing which shows the lamination | stacking state of 2 heat-transfer plates.
10 shows a state where the tank part height of the tank part shown in FIG. 7 is lowered, (a) is a DD cross-sectional view, and (b) is an EE cross-sectional view.
FIG. 11 is a perspective view showing a punch portion of a press mold for pressing the heat transfer plate of the first embodiment.
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining an experimental result by the present inventors.
FIG. 13 is a plan view of a second heat transfer plate according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a plan view showing a superposition state of the first and second heat transfer plates according to the second embodiment.
FIG. 15 is a plan view of a second heat transfer plate according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a plan view showing a superposed state of the first and second heat transfer plates according to the third embodiment.
FIG. 17 is a plan view of a second heat transfer plate according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a plan view showing a superposition state of the first and second heat transfer plates according to the fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
10 ... evaporator, 10a ... air passage (external fluid passage),
12a ... 1st heat transfer plate, 12b ... 2nd heat transfer plate,
14 ... Projection (rib for flow passage), 14a ... Projection end of projection,
15-18 ... tank part, 19, 20 ... refrigerant passage (internal fluid passage),
140 ... small protrusion (contact rib for positioning), 140a ... protruding end of the small protrusion,
141: Superposition part, H1 ... Projection part height, H2 ... Tank part height,
H3: Small protrusion height.

Claims (4)

積層配置された複数枚の伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）のそれぞれに、流通路用突出部（１４）および位置決め用当接部（１４０、１４１）が同一面側に突出しており、
前記流通路用突出部（１４）は、前記伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）の長手方向に連続して平行に延びる形状であり、
前記伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）を、前記伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）の長手方向が上下方向となるように配置し、
前記流通路用突出部（１４）の内側に冷媒が流れる冷媒通路（１９、２０）を構成し、
積層方向に隣接する前記位置決め用当接部（１４０、１４１）の突出端（１４０ａ）同士を当接させることにより、前記複数枚の伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）を積層方向に位置決めし、
前記流通路用突出部（１４）の凸面頂部が隣接する伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）に対して隙間を介在して対向し、
前記隙間により、前記伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）の外部側を空気が前記伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）の幅方向に流れる空気通路（１０ａ）を構成するとともに、
前記流通路用突出部（１４）が前記空気の流れの直進を妨げて乱れを起こさせる乱れ発生器として作用するようになっており、
前記空気通路（１０ａ）を通過する空気が前記冷媒通路（１９、２０）の冷媒により吸熱されて冷却され、
前記流通路用突出部（１４）の突出高さ（Ｈ１）は前記位置決め用当接部（１４０、１４１）の突出高さ（Ｈ３）と異なるように形成されていることを特徴とする蒸発器。Each of the heat transfer plates (12a, 12b) arranged in a stack has a flow path protrusion (14) and a positioning contact (140, 141) protruding on the same side,
The flow path protrusion (14) has a shape extending continuously in parallel with the longitudinal direction of the heat transfer plate (12a, 12b),
The heat transfer plates (12a, 12b) are arranged such that the longitudinal direction of the heat transfer plates (12a, 12b) is the vertical direction,
A refrigerant passage (19, 20) through which the refrigerant flows inside the flow passage protrusion (14);
Positioning the plurality of heat transfer plates (12a, 12b) in the stacking direction by bringing the protruding ends (140a) of the positioning contact portions (140, 141) adjacent in the stacking direction into contact with each other;
The convex top of the flow path protrusion (14) is opposed to the adjacent heat transfer plates (12a, 12b) with a gap between them,
By the gap, the heat transfer plate (12a, 12b) of the external side air the heat transfer plate (12a, 12b) together with constituting an air passage to flow in the width direction of the (10a),
The flow path protrusion (14) acts as a turbulence generator that prevents the air flow from going straight and causes turbulence ,
Air passing through the air passage (10a) is absorbed by the refrigerant in the refrigerant passage (19, 20) and cooled,
An evaporator, wherein the protrusion height (H1) of the flow passage protrusion (14) is different from the protrusion height (H3) of the positioning contact portions (140, 141) . . 前記複数枚の伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）のそれぞれには、前記内部流体通路（１９、２０）相互の間を前記積層方向に連通させるタンク部（１５〜１８）が、前記位置決め用当接部（１４０、１４１）と同一の突出面側に突出しており、
前記タンク部（１５〜１８）の突出高さ（Ｈ２）を前記位置決め用当接部（１４０、１４１）の突出高さ（Ｈ３）と同じ高さに形成し、
前記積層方向に隣接する前記位置決め用当接部（１４０、１４１）の突出端（１４０ａ）同士および前記タンク部（１５〜１８）の突出端（１５ｂ〜１８ｂ）同士を当接させることにより、前記複数枚の伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）を積層方向に位置決めするようになっていることを特徴とする請求項１に記載の蒸発器。Each of the plurality of heat transfer plates (12a, 12b) has a tank portion (15-18) that communicates between the internal fluid passages (19, 20) in the stacking direction. Projecting to the same projecting surface side as the part (140, 141),
The protruding height (H2) of the tank portions (15-18) is formed to be the same height as the protruding height (H3) of the positioning contact portions (140, 141),
By contacting the protruding ends (140a) of the positioning contact portions (140, 141) adjacent to each other in the stacking direction and the protruding ends (15b-18b) of the tank portions (15-18), The evaporator according to claim 1, wherein a plurality of heat transfer plates (12a, 12b) are positioned in the stacking direction. 前記流通路用突出部（１４）の突出高さ（Ｈ１）と、前記位置決め用当接部（１４０、１４１）の突出高さ（Ｈ３）との差は、０．２ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸発器。The difference between the protrusion height (H1) of the flow path protrusion (14) and the protrusion height (H3) of the positioning contact portion (140, 141) is within 0.2 mm. The evaporator according to claim 1 or 2. 請求項２に記載の伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）をプレス成形するプレス成形装置であって、
プレス用金型（１００）に、前記伝熱プレート（１２ａ、１２ｂ）のうち前記位置決め用当接部（１４０、１４１）および前記タンク部（１５〜１８）を除いた部分を成形する本体パンチ（１１０）を備え、
前記本体パンチ（１１０）に、前記位置決め用当接部（１４０、１４１）および前記タンク部（１５〜１８）のみを成形するスライドパンチ（１２０）を、プレス方向にスライドして位置調節可能な状態で設けることを特徴とする伝熱プレートのプレス成形装置。A press molding apparatus for press molding the heat transfer plate (12a, 12b) according to claim 2,
A body punch for forming a portion of the heat transfer plate (12a, 12b) excluding the positioning contact portion (140, 141) and the tank portion (15-18) on the press die (100). 110),
The slide punch (120) for forming only the positioning contact portions (140, 141) and the tank portions (15-18) on the main body punch (110) is slidable in the press direction and can be adjusted in position. A heat transfer plate press molding apparatus characterized by being provided with
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