JPH04169794A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、主に車両用空調装置に用いられる熱交換器
に関する。

（従来の技術） 一般に、この種の熱交換器においては、一対のタンク部
と該一対のタンク部を連通ずる熱交換媒体通路とを有す
るチューブエレメントとフィンとを交互に複数段積層し
て成る片タンク構造の熱交換器が周知である（例えば、
特開平１−１８４３９９号公報参照）。

このような熱交換器においては、通常、隣接するチュー
ブエレメントの当接するタンク部の側方（反積層方向）
に熱交換媒体の出入口パイプを設けていた。

（発明が解決しようとする課Ｂ） しかしながら、上述の如くに出入口パイプをタンク部の
側方に設ける構造のものにあっては、チューブエレメン
ト間の幅の範囲でのみ出入口パイプが設けられるもので
あって、それ以上に出入口パイプの径を拡大することが
できない。このような構造にあっては、出入口パイプの
径の自由度が高く通路抵抗が低いと共にタンク部の小型
化が極力要請されるヒータコアを構成することが困難で
ある。

そこで、この発明は上記問題点に鑑み、出入口パイプの
径が拡大でき、通路抵抗の低減を図った熱交換器を提供
することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明に係る熱交換器は
、一対のタンク部と該一対のタンク部を連通ずる熱交換
媒体通路とを有する第１のチューブエレメントとフィン
とを交互番こ複数段積層すると共に、前記第１のチュー
ブエレメント間の所定位置に、少なくとも一方のタンク
部を削除して熱交換媒体通路の出入口側にタンク接続部
を形成した第２のチューブエレメントと、該第２のチュ
ーブエレメントの両側方に対称的に配され、タンク部の
一側面の少なくとも一方側を平坦状に形成してタンク介
挿部を設けた第３及び第４のチューブエレメントとを介
在し、前記第３及び第４のチューブエレメントのタンク
介挿部の間に接し、前記第２のチューブエレメントのタ
ンク接続部に出入口パイプを具備する出入口用タンク部
を接続して成るものである。

（作用） したがって、チューブエレメント間の幅よりも広い第３
及び第４のチューブエレメントのタンク介挿部の間に出
入口パイプを具備する出入口用タンクが配されるので、
該出入口用タンクの出入口パイプのパイプ径を拡大する
ことができ、もって上記課題を解決することができる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第１図乃至第８図において、熱交換器１は、第１のチュ
ーブエレメント２とコルゲート状のフィン４とを複数段
交互に積層し、第１のチューブエレメント２の間の所定
位置の２箇所に第２．第３゜第４のチューブエレメント
６，８．１０を介在すると共に、前記第２のチューブエ
レメント６に出入口パイプ１２，１４を具備する出入口
用タンク部１６．１８を接続し、前記出入口パイプ１２
゜１４の先端部にリング２０．２２を介してパイプ２４
、　２６を接続して組み付けられている。

第１のチューブエレメント２は、第３図及び第７図に詳
しく示されているように、略矩形状のもので、下記する
第１の成形プレート２８を２枚最中合わせに接合して構
成されている。

第１の成形プレート２日は、長手方向の一端側に通孔３
０．３０が穿設された一対の溝部３２゜３４が膨出形成
され、該溝部３２，３４の略中央から他端側に向けて突
条３６が延設されていると共に、該突条３６の周縁に前
記溝部３２．３４に通じる略Ｕ字状の溝部３８が膨出形
成されている。

また、この第１の成形プレート２８の他端側にはチュー
ブエレメント突当部４０が突出形成され、該チューブエ
レメント突当部４０は、隣接するチューブエレメント間
で当接されてチューブエレメント間にフィン４を介挿す
る間隙の距離を規定するようになっている。

この第１の成形プレート２８を２枚最中合わせにして接
合することで第１のチューブエレメント２が構成され、
その一端側では相対する溝部３２゜３４から一対のタン
ク部４２．４４が構成されると共に、その内部では相対
する溝部３８から略Ｕ字状の熱交換媒体通路４６が構成
され、前記タンク部４２．４４は熱交換媒体通路４６を
介して連通ずるようになっている。

第２のチューブエレメント６は、第４図及び第７図に詳
しく示されているように、略矩形状のもので、下記する
第２．第３の成形プレート４８゜５０を接合して構成さ
れている。

第２の成形プレート４８は、長手方向の一端側に通孔３
０が穿設された溝部３４が膨出形成され、該溝部３４の
側方から他端側に向けて突条３６が延設されていると共
に、該突条３６の周縁に前記溝部３４に通じる略Ｕ字状
の溝部３８が膨出形成されている。そして、この溝部３
８の一方の出入口側であって前記溝部３４の側方の部位
には、下記するタンク接続部５８を構成するための接続
部構成部５２が設けられている。また、この第２の成形
プレート４８の他端側にはチューブエレメント突当部４
０が突出形成され、該チューブエレメント突当部４０は
、隣接するチューブエレメント間で当接されてチューブ
エレメント間にフィン４を介挿する間隙の距離を規定す
るようになっている。

第３の成形プレート５０は、前記第２の成形プレート４
８と対称に構成されたもので、長手方向の一端側に通孔
３０が穿設された溝部３２が膨出形成され、該溝部３２
の側方から他端側に向けて突条３６が延設されていると
共に、該突条３６の周縁に前記溝部３２に通じる略Ｕ字
状の溝部３８が膨出形成されている。そして、この溝部
３８の一方の出入口側であって前記溝部３２の側方の部
位には、下記するタンク接続部５８を構成するための接
続部構成部５４が設けられている。また、この第３の成
形プレート５０の他端側にはチューブエレメント突当部
４０が突出形成され、該チューブエレメント突当部４０
は、隣接するチューブエレメント間で当接されてチュー
ブエレメント間にフィン４を介挿する間隙の距離を規定
するようになっている。

この第２．第３の成形プレート４８．５０を接合するこ
とで第２のチューブエレメント６が構成され、その一端
側では相対する溝部３２．３４からタンク部５６が、相
対する接続部構成部５２゜５４からタンク接続部５８が
各々構成されると共に、その内部では相対する溝部３８
から略Ｕ字状の熱交換媒体通路４６が構成され、前記タ
ンク部５６は熱交換媒体通路４６に連通ずるようになっ
ている。そして、この第２のチューブエレメント６は、
前述の第１のチューブエレメント２の一方のタンク部を
削除した如くの構造になっている。

第３のチューブエレメント８は、第５図及び第７図に詳
しく示されているように、略矩形状のもので、前記第１
の成形プレート２８と下記する第４の成形プレート６０
を接合して構成されている。

第４の成形プレート６０は、長手方向の一端側に通孔３
０が穿設された溝部３４が膨出形成され、該溝部３４の
側方から他端側に向けて突条３６が延設されていると共
に、該突条３６の周縁に前記溝部３４に通じる略Ｕ字状
の溝部３８が膨出形成されている。そして、この溝部３
８の一方の出入口側は前記溝部３４の側方に延設されて
おり、この延設された部位に通孔３０が穿設されたタン
ク介挿部６２が設けられている。また、この第４の成形
プレート６０の他端側にはチューブエレメント突当部４
０が突出形成され、該チューブエレメント突当部４０は
、隣接するチューブエレメント間で当接されてチューブ
エレメント間にフィン４を介挿する間隙の距離を規定す
るようになっている。

この第４の成形プレート６０と前記第１の成形プレート
２８とを接合することで第３のチューブエレメント８が
構成され、その一端側では相対す４る溝部３２．３４か
らタンク部６４が、相対する溝部３４とタンク介挿部６
２からタンク部６６が各々構成されると共に、その内部
では相対する溝部３８から略Ｕ字状の熱交換媒体通路４
６が構成され、前記タンク部６４．６６は熱交換媒体通
路４６を介して連通ずるようになっている。

第４のチューブエレメント１０は、前記第３のチューブ
エレメント８と対称的に構成されたもので、第６図及び
第７図に詳しく示されているように前記第１の成形プレ
ート２８と下記する第５の成形プレート６８とを接合す
ることで構成される。

第５の成形プレート６８は、前記第４の成形プレート６
０と対称に構成されたもので、長手方向の一端側に通孔
３０が穿設された溝部３２が膨出形成され、該溝部３２
の側方から他端側に向けて突条３６が延設されていると
共に、該突条３６の周縁に前記溝部３２に通じる略Ｕ字
状の溝部３８が膨出形成されている。そして、この溝部
３８の一方の出入口側は前記溝部３２０側方に延設され
ており、この延設された部位に通孔３０が穿設されたタ
ンク介挿部７０が設けられている。また、この第５の成
形プレート６８の他端側にはチューブエレメント突当部
４０が突出形成され、該チューブエレメント突当部４０
は、隣接するチューブエレメント間で当接されてチュー
ブエレメント間にフィン４を介挿する間隙の距離を規定
するようになっている。

この第５の成形プレート６８と前記第１の成形プレート
２８とを接合することで第４のチューブエレメント１０
が構成され、その一端側では相対する溝部３２．３４か
らタンク部７２が、相対する溝部３２とタンク介挿部７
０からタンク部７４が各々構成されると共に、その内部
では相対する溝部３８から略Ｕ字状の熱交換媒体通路４
６が構成され、前記タンク部７２．７４は熱交換媒体通
路４６を介して連通ずるようになっている。

出入口用タンク部１６．１８は、第７図及び第８図に詳
しく示されているように、下記するタンク部形成用部材
７６．７８を接合することで構成される。

タンク部形成用部材７６は、通孔８０が穿設された溝部
８２が膨出形成され、該溝部８２の図示下方に接続孔形
成用突部８４が突出形成されていると共に、前記溝部８
２の図示上方に半円筒状のパイプ形成用凹部８６が設け
られている。また、タンク部形成用部材７８は、上述の
タンク部形成用部材７６と対称に構成されたもので、通
孔８０が穿設された溝部８８が膨出形成され、該溝部８
８の図示下方に接続孔形成用突部９０が突出形成されて
いると共に、前記溝部８８の図示上方に半円筒状のパイ
プ形成用凹部９２が設けられている。

かかるタンク部形成用部材７６．７８を接合することで
出入口用タンク部１６（１８）が構成され、その内部で
は相対する溝部８２．８８から幅の広いタンク部９４が
、相対する接続孔形成用突部８４，９０から前記第２の
チューブエレメント６のタンク接続部５８を接続するタ
ンク接続孔９６が、相対するパイプ形成用凹部８６，９
２から出入口パイプ１２（１４）が各々構成されるよう
になっている。

次に、上述の熱交換器１の構造について述べる。

熱交換器１は、基本的には第１のチューブエレメント２
とフィン４とを交互に複数段積層して構成され、この積
層される各第１のチューブエレメント２は隣接するチュ
ーブエレメント間の一端側でタンク部４２．４４が当接
され、そのタンク部４２．４４は通孔３０，３０を介し
て当接する同士が連通されると共に、他端側では各チュ
ーブエレメント突当部４０が当接され、チューブエレメ
ント間の距離を規定する。

しかるに、熱交換媒体の供給及び排出をするための出入
口パイプ１２．１４を具備する出入口用タンク部１６．
１８が接続される第２のチューブエレメント６と、該第
２のチューブエレメント６の両側方に配される第３及び
第４のチューブニレメン）８．１０は、第１図及び第２
図、第７図に示されるように、積層された第１のチュー
ブエレメント２の間の所定位置の２箇所に介在されるよ
うになっている。

出入口用タンク部１６．１８は、第７図及び第８図に示
されるようにタンク接続孔９６を介して第２のチューブ
エレメント６のタンク接続部５８に接続される。そして
この出入口用タンク部１６゜１８を装着した第２のチュ
ーブエレメント６の両側方には、第７図に示すように第
３及び第４のチューブエレメント８．１０が配され、こ
の第３及び第４のチューブエレメント８，１０のタンク
介挿部６２，７０は、出入口用タンク部１６．１８のタ
ンク部９４を挾み込んで該タンク部９４に各々当接され
ると共に、該第３及び第４のチューブエレメント８，１
０の第２のチューブエレメント６例のタンク部６４．７
２は、各々第２のチューブエレメント６のタンク部５６
に当接される。また、この第３及び第４のチューブエレ
メント８゜１０の及第２のチューブエレメント６側のタ
ンク部６４．６６及び７２．７４は、各々隣接する第１
のチューブエレメント２のタンク部４２．４４に当接さ
れるようになっている。

ここで、熱交換器１に設けられる出入口パイプの径につ
いて述べる。出入口パイプ１２．１４を具備した出入口
用タンク部１６．１８は、第２のチューブエレメント６
を介して画成される第３及び第４のチューブエレメント
８，１０のタンク介挿部６６．８２間の空間の範囲の大
きさで構成される。出入口用タンク部１６（１Ｂ）の接
合中心部と第３及び第４のチューブエレメント８，１゜
の接合中心部との間の距ＭＭ、Ｎは、積層された第１の
チューブエレメント２の接合中心部間の距離りと同じで
ある（第２図参照）。したがって、上述の空間の積層方
向の幅は積層された第１のチューブエレメント２の接合
中心部間の幅りのほぼ２倍程度となっている。この空間
の大きさの範囲内で、出入口用タンク部１６．１８に形
成される出入口パイプ１２．１４の径が決定される。す
なわち、出入口パイプ１２．１４を設ける空間の幅は、
従来の２倍程度となっており、この範囲を上限として出
入口パイプ１２．１４の径は適宜に拡大することができ
るものである。

斯る構成の熱交換器１は、出入口パイプ１２がら出入口
用タンク部１６に流入された熱交換媒体が、各第１．第
２．第３．第４のチューブエレメント２．６，８．１０
の図示前方側のタンク部の連通によって構成される入口
タンクから各第１゜第２．第３．第４のチューブニレメ
ン）２．６゜８．１０の熱交換媒体通路４６に分流して
流れ、その間外部の空気との間で熱交換をなし、各第１
゜第２．第３．第４のチューブエレメント２，６゜８．
１０の図示後方側のタンク部の連通によって構成される
出口タンクに集められ、出入口用タンク部１８から出入
口パイプ１４を介して外部に排出される（または、逆の
経路を辿る）ようになっている。

而して、この熱交換器１にあっては、上述した如くに、
第２のチューブエレメント６を介して画成される第３及
び第４のチューブエレメント８゜１０のタンク介挿部６
２，７０の間に出入口パイプ１２．１４を具備する出入
口用タンク部１６゜１８を配するようにしたので、出入
口パイプ１２゜１４の径を従来の２倍程度にまで拡大す
ることができ、これにより出入口パイプの通路抵抗を大
幅に低減することができるようになっている。

次に、第９図を参照してこの発明に係る熱交換器の第２
の実施例を説明する。ただし、上述の第１の実施例と同
一構成のものについては同一符号を付してその説明を省
略し、以下、異なる点についてのみ説明する。

この熱交換器が上述のものと異なる点は、前記出入口用
タンク部１６（１Ｂ）を変形した出入口用タンク部１６
“　（１８°）を用いて該出入口用タンク部１６’　　
（１８”）を第２のチューブエレメントに接続する構造
としている。この出入口用タンク部１６”　（１８’）
は、タンク部形成用部材７６′、７８゛を接合して構成
され、該タンク部形成用部材７６’、７Ｂ’の溝部８２
’、８８’の側方には通孔８０が穿設された溝部９８，
１００が膨出形成されており、この溝部９８，１００の
接合によりタンク部９４′の側方には、前記出入口用タ
ンク部１６　（１８）のタンク接続孔９６と同じ形状の
タンク接続孔１０２を有するタンク部１０４が構成され
るようになっている。また、この出入口用タンク部１６
’　　（１８“）が接続される第２のチューブエレメン
ト６′は、前記第２のチューブエレメント６のタンク部
４６を削除して構成されたもので、熱交換媒体通路４６
”の他方の出入口側にはタンク接続部５８″と対になる
タンク接続部１０６が設けられている。尚、上述の出入
口用タンク部１６”　（１８“）及び第２のチューブエ
レメント６″において”°″点が付された部位の構造は
、前記出入口用タンク部１６（１Ｂ）及び第２のチュー
ブエレメント６の同一符号のものに対応するので、その
説明は省略する。

しかるに、上記構造において出入口用タンク部１６”　
（１Ｂ’）は、そのタンク接続孔９６゛。

１０２を介して第２のチューブエレメント６゛のタンク
接続部５８”、１０６に接続されるようになっている。

即ち、この実施例における熱交換器は、第２のチューブ
エレメントとタンク部とを別体に設けて組み付けるよう
にしたものである。その他の点は上述の熱交換器１と同
様であって、出入口用タンク部１６’　　（１８′）を
装着した第２のチューブエレメント６”の両側方には第
１の実施例と同様の構造で第３及び第４のチューブエレ
メント８，１０が配される。

斯る構造の熱交換器は、第１の実施例と同様の作用効果
を有し、出入口パイプ１２”、１４′の径が拡大できて
、これにより出入口パイプの通路抵抗を大幅に低減する
ことができる。

（発明の効果） 以上述べたように、この発明によれば、第２のチューブ
エレメントを介して画成される第３及び第４のチューブ
エレメントのタンク介挿部の間に出入口パイプを具備す
る出入口用タンク部を配するようにしたので、出入口パ
イプの径を積層されたチューブエレメントの接合中心部
間の２倍程度にまで拡大することができ、これにより出
入口パイプの通路抵抗を大幅に低減することができると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係る熱交換器の正面図、第
２図は同上の熱交換器の平面図、第３図は第１のチュー
ブエレメントの斜視図、第４図は第２のチューブエレメ
ントの斜視図、第５図は第３のチューブエレメントの斜
視図、第６図は第４のチューブエレメントの斜視図、第
７図は要部の拡大断面図、第８図は要部の拡大斜視図、
第９図は第２の実施例の要部を示す図である。 １・・・熱交換器、２・・・第１のチューブエレメント
、４・・・フィン、６．６゛・・・第２のチューブエレ
メント、８，１０・・・第３．第４のチューブエレメン
ト、１２．１２”、１４．１４′・、・出入口パイプ、
１６．１６”、１８．１８“０．。 出入口用タンク部、４２，４４，５６，６４．６６゜７
２．７４・・・タンク部、４６・・・熱交換媒体通路。 第７図 第３図　　　　　第４図 第５図 第６図 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　一対のタンク部と該一対のタンク部を連通する熱交換
   媒体通路とを有する第１のチューブエレメントとフィン
   とを交互に複数段積層すると共に、前記第１のチューブ
   エレメント間の所定位置に、少なくとも一方のタンク部
   を削除して熱交換媒体通路の出入口側にタンク接続部を
   形成した第２のチューブエレメントと、該第２のチュー
   ブエレメントの両側方に対称的に配され、タンク部の一
   側面の少なくとも一方側を平坦状に形成してタンク介挿
   部を設けた第３及び第４のチューブエレメントとを介在
   し、 前記第３及び第４のチューブエレメントのタンク介挿部
   の間に接し、前記第２のチューブエレメントのタンク接
   続部に出入口パイプを具備する出入口用タンク部を接続
   して成ることを特徴とする熱交換器。