JP3992237B2 - 積層型熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、積層型熱交換器に係り、より詳しくは、チューブの冷媒分配部に形成された分配流路の一部を遮断し、冷媒を各チューブに均一に分配・流入できる、冷媒流動分布を改善した積層型熱交換器に関するものである。

熱交換器とは、その内部に冷媒が流れる流路を備え、冷媒と外気との熱交換を可能とした装置のことで、各種空調装置に使用され、使用条件によってピンチューブタイプ、サーペンタインタイプ、ドロンカップタイプ、パラレルフロータイプなど様々な形式のものが使われている。

以下、前記熱交換器のうち冷媒を熱交換媒体として使用する積層型熱交換器型１を一例として説明する。

図１〜図６に示すように、上端部または上・下端部に並列に形成される、それぞれスロット１４ａを有するカップ１４からなる一対のタンク４０ａが備えられ、前記一対のタンク４０ａ間で垂直に所定の長さだけ形成された区画ビード１３によって全体的にＵ字型の冷媒流動部１２が形成された一対のプレート１１が接合し、これにより相互に接合したタンク４０ａによって両側へタンク４０が形成されるチューブ１０と、前記チューブ１０間に介在される放熱フィン５０と、そして前記チューブ１０および放熱フィン５０を補強するためにこれらの最外側に設置される二つのエンドプレート３０とを含んでなる。

しかも、前記二つのプレート１１は、各プレート１１の周縁に形成され接合面を有するフランジとその内側の区画ビード１３およびビード１５がそれぞれ互いに接触した状態でろう付けにより接合一体化される。

また、前記各チューブ１０の冷媒流動部１２の出入口側には、冷媒が前記冷媒流動部１２に均一に分配・流入できるように、複数個のビード１６ａなどで区画分離された複数個の分配流路１６ｂを有する冷媒分配部１６が形成されている。

しかも、２タンクタイプのプレートおよび４タンクタイプのプレートは、下端部にカップがさらに形成されていることを除いては同一であるので、以下、便宜上、上端部にカップ１４が形成されたプレート１１だけを例として説明する。

そして、前記チューブ１０のうちには、内部と連通するようにタンク４０の一側に延びた、冷媒供給のために入口パイプ２と連結される入口側マニホールド（ｍａｎｉｆｏｌｄ）１７を備えたチューブがあり、冷媒排出のために出口パイプ３と連結される出口側マニホールド１７ａを備えたチューブがある。

前記マニホールド１７、１７ａは、半円形のマニホールド１７、１７ａを有する二つのプレートを相互に接合することで円形のパイプ状になり、このようなマニホールド１７、１７ａをリング状のろう付け材によって入口パイプ２および出口パイプ３とそれぞれ結合した上、ろう付けにより、マニホールド１７、１７ａと出入口パイプ２、３が相互に接合一体化される。

前記冷媒の出入口側マニホールド１７、１７ａ付きタンク４０内には、流入冷媒と排出冷媒とを区画分離するための隔壁６０が形成されている。

上記のように構成された積層型熱交換器１内の冷媒の流れは、図１に示されている。同図に示すように、前記一対のタンク４０は、前記隔壁６０を基準として冷媒が流入する入口側４と、冷媒が排出される出口側５とに区画分離される。前記入口側４のタンク４０は図面上で「Ａ」、「Ｂ」とし、出口側５のタンク４０は図面上で「Ｃ」、「Ｄ」とする。この際、前記入口側マニホールド１７を通って供給される冷媒は、前記タンク４０の「Ａ」側に供給された後、チューブ１０のＵ字型の冷媒流動部１２に沿って流れ、隣接した他側のタンク４０の「Ｂ」側に流入する。

前記タンク４０の「Ｂ」側に流入した冷媒は、同一のタンク４０の「Ｃ」側に流れ、さらにチューブ１０のＵ字型の冷媒流動部１２に沿って流れ、タンク４０の「Ｄ」側に流入した後、出口側マニホールド１７ａを通って最終的に排出される。

このような積層型熱交換器１は、冷媒ラインに沿って冷却システム内で循環する冷媒を流入・排出する過程で、前記チューブ１０間を通して送風される空気との熱交換によって蒸発することにより、冷媒の蒸発潜熱による吸熱作用により、車室内側に送風される空気を冷却する。

しかし、前記入口側マニホールド１７に冷媒が流入すると、図１のタンク４０の「Ａ」側の両端まで均一に分配され、各チューブ１０に流れるはずであるが、前記マニホールド１７付きチューブ１０ａの冷媒流動部１２に直接流れる冷媒流量が多くなって、前記タンク４０の「Ａ」側の両端まで均一に分配することができなくなり、前記チューブ１０を流れる冷媒の流動分布が不均一となる。

また、図５に示すように、前記積層型熱交換器１を自動車用空調装置に設置する方法によって、前記タンク４０が上部に位置するトップタンクタイプと、タンク４０が下部に位置するボトムタンクタイプとに分けられる。ここで、トップタンクタイプの場合、冷媒が前記マニホールド１７を通って流入する際には重力の影響を大きく受け、前記冷媒流動部１２をＵターンする際には慣性力の影響を大きく受けて、冷媒がマニホールド付きチューブ１０ａの冷媒流動部１２の外郭に沿って流動する。

ボトムタンクタイプの場合、冷媒が前記マニホールド１７を通って流入する際には慣性力の影響を大きく受け、前記冷媒流動部１２をＵタンする際には重力の影響を大きく受けて、冷媒が区画ビード１３に近接して流動する。

このように、冷媒に偏流が発生すると、前記マニホールド１７付きチューブ１０ａの冷媒流動部１２での冷媒流動分布が不良となり、前記チューブ１０、１０ａの間を通過する空気との熱交換も不均等であることから、吐出空気の温度分布の差が大きくなり、これによりエアコンシステムの性能が不安定になる。

しかも、前記マニホールド１７付きチューブ１０ａ付近のチューブ１０には多量の冷媒が流動し、両端に行くほど相対的に少量の冷媒が流動し、これにより過冷領域と過熱領域が発生し、過冷領域では積層型熱交換器１の表面にはアイシング（ｉｃｉｎｇ）が発生する。

上記問題を解決するための方法として、本発明の出願人が先出願して登録された大韓民国特許登録番号第３５２８７６号（名称：熱交換性能を向上させた積層型熱交換器用プレートおよびそれを利用した熱交換器）に一実施例が開示されている。以下、それを図６を参照して簡単に説明する。

同図に示すように、前記マニホールド１７付きチューブ１０ａの、冷媒流動部１２の出入口側に形成された冷媒分配部１６には、複数個のビード１６ａによって区画分離された複数個の分配流路１６ｂが形成されている。

そして、前記マニホールド１７と隣接した冷媒流動部１２の入口側冷媒分配部１６は、最外側の二つの分配流路が遮断されている。

よって、上述した従来の問題点である冷媒流動分布をある程度改善して冷媒効果を向上させることができた。

すなわち、前記最外側の二つの分配流を遮断することにより、前記入口側マニホールド１７に冷媒が流入するとき、前記チューブ１０ａの冷媒分配部１６を通って冷媒流動部１２に直接流れ込む冷媒流量が少なくなり、図１のタンク「Ａ」側の両端まで一様に分配され、各チューブ１０に流入する。

また、前記マニホールド１７に冷媒が流入し、前記冷媒流動部１２に流入するとき、冷媒の偏流を防止することができる。

しかし、前記冷媒流動部１２の入口側冷媒分配部１６の最外側の二つの分配流路を遮断することで、冷媒の前記冷媒流動部１２への流入時に冷媒の偏流を防止することはできるが、前記冷媒流動部１２の出口側冷媒分配部１６は、遮断分配流路がない従来と同一の構造になっているので、依然として冷媒に偏流が発生し、冷媒流動分布効果がまだ充分でないという問題がある。

一方、前記隔壁６０を基準として冷媒が入口側４のチューブ１０ａ、１０を通過しながら熱交換された後、出口側５に流動する。すなわち、図面に示すように、前記入口側４のタンク４０の「Ｂ」側から出口側５のタンク４０の「Ｃ」側に流動する。

しかし、前記タンク４０の「Ｂ」側から同一タンク４０の「Ｃ」側に冷媒が流動するとき、「Ｃ」側に位置した各チューブ１０、１０ａに均一に分配・流入するはずであるが、前記「Ｂ」側のタンク４０から「Ｃ」側のタンク４０に流動する冷媒は、冷媒に作用する重力により、前記「Ｃ」側のタンク４０の端部に行くほど各チューブ１０、１０ａ内に流入する冷媒の量が益々減少し、冷媒の各チューブ１０、１０ａへの分配が不均等であるとなるという問題がある。

したがって、積層型熱交換器１の出口表面での表面温度差が大きくなり、これは冷媒流量が少ないか、或いは積層型熱交換器１を通過する空気が低風量であるほどさらに大きくなる。

そして、多量の冷媒が流動するチューブ１０と少量の冷媒が流動するチューブ１０とに、それぞれ過冷領域と過熱領域が発生し、前記チューブ１０の間を通過する空気との均一な熱交換ができないので、吐出空気の温度分布の差が大きくなる。

また、前記過冷領域では積層型熱交換器１の表面にアイシング問題が発生するなどエアコンシステムが不安定となり、過熱領域では吐出空気の冷却および除湿が円滑に行われなくなり、温度が上昇したじめじめした空気が車室内に流入し、搭乗者に不快感を与えるおそれがあるという問題がある。

大韓民国特許登録番号第３５２８７６号

本発明は、かかる従来の問題点を解決するためのもので、その目的は、前記チューブの冷媒流動部の出入口側の冷媒分配部の最外側の二つの分配流路を遮断し、タンクの内部を流動する冷媒の各チューブへの均一な分配・流入を図り、冷媒の偏流を防止することにより、冷媒流動分布を改善し、しかも積層型熱交換器の出口表面温度と吐出空気温度を均一にすることで、過冷／過熱領域およびアイシング問題を防止し、エアコンの性能を向上させることができる積層型熱交換器を提供することにある。

本発明による積層型熱交換器は、上端部にカップ（１１４）が連接されてなる一対のタンク（１１７ａ）と、前記一対のタンク（１１７ａ）の下方に延伸され、前記一対のタンク（１１７ａ）の連接部から下方に所定の長さだけ形成された区画ビード（１１３）により、前記一対のタンク（１１７ａ）を連結してＵ字型の冷媒流動部（１１２）が一体に形成された一対のプレート（１１１）と、前記一対のプレート（１１１）が接合されてなり、積層された複数個のチューブ（１１０、１１０ａ）と、前記チューブ（１１０、１１０ａ）の間に介在する多数個の放熱フィン（１３０）と、前記チューブ（１１０、１１０ａ）に冷媒を供給又は排出するための冷媒出入口パイプ（１０５、１０６）と、前記チューブ（１１０、１１０ａ）及び放熱フィン（１３０）を補強するためにこれらの最外側に設置される二つのエンドプレート（１４０）と、を含んでなる積層型熱交換器において、
前記チューブ（１１０、１１０ａ）の前記プレート（１１１）には、前記冷媒流動部（１１２）の出口部及び入口部に形成され、三つのビード（１１６ａ）により区画分離される四つの分配流路（１１６ｂ）を有する冷媒分配部（１１６）が設けられ、前記チューブ（１１０、１１０ａ）の内、所定のチューブ（１１０ａ）には、前記プレート（１１１）の一側のタンク（１１７ａ）から延設され、前記冷媒出入口パイプ（１０５、１０６）と結合されるマニホールド（１１８、１１８ａ）を備え、前記マニホールド（１１８、１１８ａ）と結合された前記プレート（１１１）には、前記分配流路（１１６ｂ）のうち両最外側の二つ流路が閉鎖ビード（１２１）で遮断されていることを特徴とする。

好ましくは、前記分配流路（１１６ｂ）のうち最外側の二つの流路の幅をそれぞれｐ１、ｐ２とし、前記冷媒流動部（１１２）の幅をｗとして、ｐ１とｐ２の和をｗで除した商の値が、０．２５より小さくなく、０．３２より大きくない、ことを特徴とする。

本発明によれば、前記冷媒流動部の入口側と出口側の冷媒分配部の最外側の二つの分配流路を遮断し、タンク内部を流動する冷媒のチューブへの均一な分配・流入を図り、冷媒の偏流を防止することにより、冷媒の流動分布が改善され、熱交換器の出口表面温度および吐出空気温度が均一になる。

また、冷媒が各チューブに均一に分配・流入することにより、過冷領域および過熱領域を防止し、アイシング発生を防止する。

そして、車室内に均一な温度の空気が流入することにより、搭乗者に対して快適な搭乗環境を提供すると共に、エアコンが安定化し、冷房効果が向上する。

また、低流量または低風量のときにも、熱交換器の表面にアイシングが発生する可能性を減らし、エアコン稼動時の白霧発生を防止する。

以下、本発明による積層型熱交換器の実施例を添付図を参照して詳細に説明する。
同時に、従来と同一部分についての説明は省略する場合がある。

図７は本実施例に係る積層型熱交換器を示す斜視図であり、図８は本発明に係るマニホールド付きチューブ１１０ａの、接合前の分離された状態を示す斜視図であり、図９は本発明に係るマニホールド付きチューブ１１０ａの、冷媒分配部１１６の最外側の二つの分配流路を閉鎖ビードで遮断した状態を示す図であり、図１０は本発明に係る一般チューブ１１０の、接合前の分離された状態を示す斜視図であり、図１１は本発明に係る一般チューブ１１０の、冷媒分配部１１６の最外側の二つの分配流路を閉鎖ビードで遮断した状態を示す図である。

図７に示すように、本実施例に係る積層型熱交換器１００は、各々垂直面をなして水平方向に積層された複数個のチュープ１１０、１１０ａと、前記チューブ１１０、１１０ａの間に介在する各々水平面をなす放熱フィン１３０と、前記チューブ１１０、１１０ａおよび放熱フィン１３０を補強するためにこれらの最外側に設置される二つのエンドプレート１４０とを含む。
図８、１０に詳しく示すように、前記チューブ１１０、１１０ａは各々一対のプレート１１１を接合して形成される。

ここで前記プレート１１１は、上端部に連接して形成され、開口底部を有する一対のカップ１１４と、その下方に延伸され、その連接部から下方に所定の長さだけ形成された区画ビード１１３により、Ｕ字型をなして前記一対のカップ１１４を連結する冷媒流動部壁１１２とを含む。

この結果、前記チューブ１１０、１１０ａは、各々、上端部に前記カップ１１４が接合されて形成された一対の連接するタンク１１７ａと、Ｕ字型の冷媒流動部壁１１２が接合されて形成されたＵ字型の冷媒流動部１１２を含むことになり、さらに、前記一対のタンク１１７ａは前記チューブ１１０、１１０ａが積層される際に隣接する一対のタンク１１７ａと互いにその開口底部で接合されて、複数個の前記チューブ１１０、１１０ａを連通する一対のタンク１１７（図７）を形成することになる。

再び図７を参照すると、前記一対のタンク１１７の一方（図７では手前側）の内部には、流入冷媒と排出冷媒とを区画分離する隔壁（ｂａｆｆｌｅ）１０３が備えられる。

前記隔壁１０３により、前記一対のタンク１１７およびこれを含む前記積層された複数個のチューブ１１０、１１０ａは、冷媒が流入する入口側１０１と冷媒が排出される出口側１０２とに区画分離され、一対のチューブ１１０ａが両区画に１個ずつ存在する。

また、他の一般のチューブ１１０の場合と異なり、前記一対のチューブ１１０ａのタンク１１７ａには、各々、冷媒が流入／排出する出入口パイプ１０５、１０６と結合されるマニホールド（ｍａｎｉｆｏｌｄ）１１８、１１８ａが、前記隔壁１０３を備えたタンク１１７の内部と連通するように延設されている。

再び図８、１０を参照すると、前記各チューブ１１０、１１０ａの冷媒流動部１１２のタンク１１７ａとの出入口には、少なくとも一つ以上のビード１１６ａにより区画分離された複数個の分配流路１１６ｂを有する冷媒分配部１１６が形成され、冷媒が前記冷媒流動部１１２に均一に分配されて流出入できるようになっている。

また、前記プレート１１１には、区画ビード１１３を中心として、その両側の前記冷媒流動部１１２に多数個のビード１１５がエンボス加工により内側に突設されている。前記ビード１１５は、冷媒の流動性向上と乱流誘導のために、斜め方向に規則的に格子状に配列されている。

しかも、前記二つのプレート１１１は、各プレート１１１の周縁に形成され接合面を有するフランジとその内側の区画ビード１１３およびビード１１５が互いに接触した状態でろう付けにより接合一体化される。

さて、本発明に係る積層型熱交換器においては、前記チューブ１１０、１１０ａのうち少なくとも一つ以上は、前記タンク１１７の内部を流動する冷媒が各チューブ１１０、１１０ａの冷媒流動部１１２にさらに均一に分配・流入できるように、前記冷媒流動部１１２の出入口側の冷媒分配部１１６に形成され、前記分配流路のうち最外側の二つの流路を制限する流路制限部１２５を形成する流路制限手段１２０を含む。

すなわち、本発明による流路制限手段１２０を備えたチューブ１１０、１１０ａは、一対のカップ１１４と、前記カップ１１４の間に垂直に形成された区画ビード１１３によってＵ字型をなして前記一対のカップ１１４を連結する冷媒流動部壁１１２と、前記冷媒流動部１１２壁の前記カップとの出入口部に形成され、複数個のビード１１６ａにより区画分離された複数個の分配流路１１６ｂを有する冷媒分配部１１６と、前記冷媒分配部１１６に形成され、前記分配流路１１６ｂのうち最外側の二つの流路を制限する流路制限手段１２０とを備えたプレート１１１が、相互に接合してなる。

前記流路制限手段１２０として、前記分配流路１１６ｂのうち最外側の二つの流路にそれぞれ形成されて流路を遮断する閉鎖ビード１２１を形成することが好ましい。

一方、前記流路制限手段１２０として、前記閉鎖ビード１２１の代わりに前記分配流路１１６ｂを制限できるように、前記分配流路１１６ｂのうち最外側の二つの流路の下部にそれぞれディンプルビードを形成することもできる。

この際、前記ディンプルビードによって前記最外側の二つの流路を実質的に閉鎖する。

ここで、前記ディンプルビードの形状は、円形はもとより、四角形、三角形など様々な形態に変形することができる。

そして、前記分配流路１１６ｂのうち最外側の二つの流路の幅をそれぞれｐ１、ｐ２とし、前記冷媒流動部１１２の幅をｗとするとき、ｐ１とｐ２の和をｗで除した商の値が、０．２５より小さくなく、０．３２より大きくない、ことが好ましい。

なぜなら、実験によればｐ１とｐ２の和をｗで除した商の値が、０．２５より小さい場合は、前記チューブ１１０、１１０ａに流路制限手段１２０を備えることで得られる効果があまり見られない。一方、０．３２より大きい場合は、冷媒流動抵抗が大きくなる。よって両者の中間の値であることが最も好ましい。

このような前記流路制限手段１２０は、前記マニホールド１１８、１１８ａ付きチューブ１１０ａと、マニホールド１１８、１１８ａがない一般的なチューブ１１０に同一に適用される。

ここで、前記流路制限手段１２０は、前記マニホールド１１８、１１８ａがない一般的なチューブ１１０の場合、前記隔壁１０３を基準として出口側１０２に位置した複数個の各チューブ１１０に備えることが好ましい。さらに、前記複数個の出口側１０２のチューブ１１０のうち前記隔壁１０３と出口側のマニホールド１１８ａを有するチューブ１１０ａとの間（図７の破線枠部分）に位置する複数個のチューブ１１０に備えることがより好ましい。

このように、過熱領域となる積層チューブ群（この場合、図７の右端部）の上流側に、本発明に係る前記流路制限手段１２０を有するプレート１１１を採用することにより、過熱領域への冷媒流動量が増加して積層型熱交換器１００の全体的な熱交換性能が向上する。

すなわち、積層型熱交換器１００の表面温度を測定して過熱領域を把握した後、過熱度によって本発明のプレート１１１の位置（上流側）および個数（数量）を選定して、本発明の効果を得ることができる。

したがって、前記チューブ１１０の冷媒分配部１１６に形成された分配流路１１６ｂのうち最外側の二つの流路を前記閉鎖ビード１２１またはディンプルビードで遮断することにより、前記冷媒分配部１１６の分配流路１１６ｂを通って前記冷媒流動部１１２へ直接流入する冷媒の量が減少する。

また、前記入口側マニホールド１１８を通って供給される冷媒は、前記タンク１１７に供給される過程で、前記マニホールド１１８付きチューブ１１０ａの冷媒流動部１１２に直接流入する冷媒の量が減少して一部だけが流入し、これにより両側へ配列された複数個のチューブ１１０に均一に分配される程度の冷媒量を確保することで、各チューブ１１０に均一に分配・流入できるようになる。

これにより、入口側のマニホールド１１８付きチューブ１１０ａ側区間へ冷媒が偏流を起こすのを防止し、過冷／過熱領域の発生を未然に防止することができる。

引き続き、前記隔壁１０３を基準として入口側１０１のチューブ１１０、１１０ａを通過しながら熱交換された冷媒は、前記タンク１１７の「Ｂ」側から「Ｃ」側に流動して出口側１０２に移動する。

ここで、本発明では、前記隔壁１０３と出口パイプ１０６との間に位置した複数個のチューブ１１０にも流路制限手段１２０を備え、ここを通過する冷媒が各チューブ１１０の冷媒流動部１１２に直接流入する量を減少させて、タンク１１７の「Ｃ」側の端部のチューブ１１０まで均一に分配される程度の冷媒量を確保することで、各チューブ１１０に均一に分配・流入できるようになる。

一方、前記流路制限手段１２０は、前記出口側１０２のチューブ１１０の冷媒分配部１１６だけでなく、入口側１０１のチューブ１１０の冷媒分配部１１６にも備えることができる。

この場合、前記入口側のマニホールド１１８付きチューブ１１０ａと共にその両側に隣接した複数個のチューブ１１０の最外側の二つの分配流路をさらに遮断することにより、前記入口側のマニホールド１１８を通って供給される冷媒が両側に配列された複数個のチューブ１１０に均一に分配される程度のより多くの冷媒量を確保することでき、これにより両端のチューブ１１０まで冷媒が安定して均一に分配・流入できるようになる。

図１２は、本発明により、冷媒流動部の出口側、入口側双方の冷媒分配部の、最外側の二つの分配流路を遮断した場合と、従来技術により、冷媒流動部の入口側のみの、冷媒分配部の最外側の二つの分配流路を遮断した場合との、経過時間による空気の吐出温度を比較したグラフである。

同図に示すように、作動初期には両者がほぼ同じ冷媒効果を示したが、時間が経過するほど従来の場合の吐出温度が上昇した。

これによれば、冷媒流動部１２（従来）の入口側冷媒分配部１６（従来）の最外側の二つの分配流路１６ｂ（従来）を遮断した場合は、ある程度の冷媒流動分布効果は得られるが、まだ充分でないことがわかる。

すなわち、時間が経過するほど温度が上昇する理由は、冷媒流動分布が多少不均一になってしまい、積層型熱交換器１の表面にアイシングが発生して、空気が充分に熱交換（冷却）せずに吐き出されるからである。

したがって、前述したように冷媒流動部１１２の入口側冷媒分配部１１６はもとより出口側冷媒分配部１１６の最外側の二つの分配流路も遮断すると、前記積層型熱交換器１のトップタンクタイプおよびボトムタンクタイプにおいて、すなわち積層型熱交換器の装着タイプに関係なく、冷媒が前記チューブ１１０、１１０ａの冷媒流動部１１２内を流動するとき、慣性力または重力によって偏流が発生するのを防止して、より向上した冷媒流動分布による冷媒効率を得ることができる。

図１３は本発明に係るプレートを採用した場合と、従来の一般的なプレートを採用した場合との実験（条件：２００ＣＭＨ風量、ただし、ＣＭＨ＝ｍ３／ｈｏｕｒ）を行い、積層型熱交換器の後方側である図７の矢印Ｉ方向からチェックした積層型熱交換器の表面温度分布を比較した図である。

図１３に示すように、従来の場合は、各チューブを流動する冷媒量が不均一となってしまい、過冷領域と過熱領域が発生し、これにより積層型熱交換器１００の表面での最大温度と最小温度との差は１０．４℃にもなる。

これは、積層型熱交換器を通過する吐出空気の温度も不均一になるということを意味し、結局、搭乗者に不快感を与える。

一方、本発明の場合は、各チューブ１１０を流動する冷媒量を均一にして冷媒の流動分布を改善することにより、積層型熱交換器の表面温度での最大温度と最小温度との差は４．２℃で、比較的一様に分布している。

したがって、車室内に均一な温度の空気が流入することにより、搭乗者に対して快適な搭乗環境を提供し、冷媒効率をも向上させる。

前記チューブ１１０、１１０ａでは、冷媒流動部１１２の出入口側冷媒分配部１１６に形成された分配流路１１６ｂのうち最外側の二つの流路を、閉鎖ビード１２１で遮断するか、ディンプルビードで制限して、冷媒の前記分配流路１１６ｂへの流動を図ったが、一方、前記チューブ１１０、１１０ａを構成するためのプレート１１１を成形するとき、前記冷媒流動部１１２の出入口側に形成され、流路制限部１２５によって前記冷媒流動部の幅方向の中間部に形成された分配流路１１６ｂを有する冷媒分配部１１６を備えたプレート１１１に成形することにより、冷媒の前記中間部の分配流路１１６ｂへの流動を図ることもできる。

以上説明したように、本実施例では、前記チューブ１１０、１１０ａの冷媒分配部１１６の最外側の二つの分配流路を遮断する構成を１タンクタイプの積層型熱交換器に適用した場合について説明したが、本発明の技術的範囲はこの実施例に限定されるものでははく、前記分配流路１１６ｂを遮断する冷媒分配部１１６は、本発明の請求範囲内で多様な変形が可能であり、また同様の構造を２タンクタイプまたは４タンクタイプなどの熱交換器に適用しても本発明と同様の効果を得ることができる。

従来の積層型熱交換器を示す斜視図である。 従来の一般チューブの、接合前の分離された状態を示す斜視図である。 従来のマニホールド付きチューブの、接合前の分離された状態を示す斜視図である。 従来のマニホールド付きチューブのプレートを示す図である。 従来のトップマウントタイプとボトムマウントタイプで、マニホールド付きチューブの冷媒に偏流が発生する状態を示す図である。 従来のマニホールド付きチューブの、入口側冷媒分配部の最外側の二つの分配流路を遮断した状態を示す図である。 本発明に係る積層型熱交換器を示す斜視図である。 本発明に係るマニホールド付きチューブの、接合前の分離された状態を示す斜視図である。 本発明に係るマニホールド付きチューブの、冷媒分配部の最外側の二つの分配流路を閉鎖ビードで遮断した状態を示す図である。 本発明に係る一般チューブの、接合前の分離された状態を示す斜視図である。 本発明に係る一般チューブの、冷媒分配部の最外側の二つの分配流路を閉鎖ビードで遮断した状態を示す図である。 本発明と従来技術による積層型熱交換器の、経過時間による空気の吐出温度変化を比較したグラフである。 本発明と従来技術による積層型熱交換器の、表面温度分布を比較した図である。

符号の説明

１００ 積層型熱交換器
１０５ 入口パイプ
１０６ 出口パイプ
１１０、１１０ａ チューブ
１１１ プレート
１１２ 冷媒流動部
１１３ 区画ビード
１１４ カップ
１１５、１１６ａ ビード
１１６ 冷媒分配部
１１６ｂ 分配流路
１１７、１１７ａ タンク
１１８ マニホールド
１２０ 流路制限手段
１２１ 閉鎖ビード
１２５ 流路制限部
１３０ 放熱フィン
１４０ エンドプレート

Claims (2)

1. 上端部にカップ（１１４）が連接されてなる一対のタンク（１１７ａ）と、
   前記一対のタンク（１１７ａ）の下方に延伸され、前記一対のタンク（１１７ａ）の連接部から下方に所定の長さだけ形成された区画ビード（１１３）により、前記一対のタンク（１１７ａ）を連結してＵ字型の冷媒流動部（１１２）が一体に形成された一対のプレート（１１１）と、
   前記一対のプレート（１１１）が接合されてなり、積層された複数個のチューブ（１１０、１１０ａ）と、
   前記チューブ（１１０、１１０ａ）の間に介在する多数個の放熱フィン（１３０）と、
   前記チューブ（１１０、１１０ａ）に冷媒を供給又は排出するための冷媒出入口パイプ（１０５、１０６）と、
   前記チューブ（１１０、１１０ａ）及び放熱フィン（１３０）を補強するためにこれらの最外側に設置される二つのエンドプレート（１４０）と、を含んでなる積層型熱交換器において、
   前記チューブ（１１０、１１０ａ）の前記プレート（１１１）には、前記冷媒流動部（１１２）の出口部及び入口部に形成され、三つのビード（１１６ａ）により区画分離される四つの分配流路（１１６ｂ）を有する冷媒分配部（１１６）が設けられ、
   前記チューブ（１１０、１１０ａ）の内、所定のチューブ（１１０ａ）には、前記プレート（１１１）の一側のタンク（１１７ａ）から延設され、前記冷媒出入口パイプ（１０５、１０６）と結合されるマニホールド（１１８、１１８ａ）を備え、
   前記マニホールド（１１８、１１８ａ）と結合された前記プレート（１１１）には、前記分配流路（１１６ｂ）のうち両最外側の二つ流路が閉鎖ビード（１２１）で遮断されていることを特徴とする積層型熱交換器。
2. 前記分配流路（１１６ｂ）のうち最外側の二つの流路の幅をそれぞれｐ１、ｐ２とし、前記冷媒流動部（１１２）の幅をｗとして、ｐ１とｐ２の和をｗで除した商の値が、０．２５より小さくなく、０．３２より大きくないことを特徴とする請求項１に記載の積層型熱交換器。

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