JPH043861A - 積層型蒸発器 - 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、カーエアコン用、その他に使用される積層
型蒸発器、即ち冷媒通路を有する複数枚の板状チューブ
エレメントが、相互間にフィンを包含する空気流通間隙
を介して積層された形式の蒸発器に関する。

従来の技術 近年、従来のサーペンタイン型の蒸発器にかわり、負荷
変動に追従し易くかつ容積に対して比較的硬れた性能を
有すること等の利点を有する積層型蒸発器が脚光を浴び
るようになっている。

この積層型蒸発器は、例えば第８図及び第９図に示され
るように、プレス加工されたアルミニウム等の金属製の
１対の成形プレー）　（５１）（５１）をもって、冷奴
通路としての偏平管部（５２）の上下両端に熱交換媒体
貯溜用のタンク部（５３）　　（５４）を有するものに
形成された複数枚の板状チューブエレメント（５５）・
・・を、それらの間及び最外側のチューブエレメントの
外側にコルゲートフィン（５６）を配置した状態でタン
ク部を相互に連通接続して左右方向に積層し、更に最外
側のコルゲートフィン（５６）の外側にこのフィンを保
護するための平坦状のサイドプレート（５７）を配置し
、全体を−括ろう付けにより接合一体化したものである
。

この蒸発器では、冷媒入口（５８）から霧状の液として
流入した冷媒が、内部の冷媒回路を流通して冷媒出口（
５９）から器外へと流出する間に、コルゲートフィン（
５６）・・・の存在する空気流通間隙を流通する空気の
熱を奪って除々にガス化していく。

そして、この積層型蒸発器では、熱交換効率の向上の目
的で、第９図に示されるように、チューブエレメント（
５５）は、内面に多数の傾斜状リブ（６０）・・・がプ
レス加工により突出形成された２枚の成形プレート（５
１）　　（５１）を用いて製作され、画成形プレート（
５１）　　（５１）を組み合わせた状態で一方のプレー
トのリブを他方のプレートのリブに交差状態で対向接触
せしめ、それによって冷媒回路内の冷媒の流れを撹乱さ
せて、その撹乱効果に基づく伝熱効率の向上を図るもの
となされている。

発明が解決しようとする課題 ところで、蒸発器は空気流通間隙を通過する空気が保有
する熱を奪うものであるため、かかる空気に凝縮作用を
及はし、そのため、コルゲートフィン（５６）の表面や
、チューブエレメント（５５）の表面に結露を生じる。

この結露水は、空気流通間隙を通過する空気に飛ばされ
て、いわゆる水飛びという現象を起こす原因となるが、
上記のようなリブ（６０）付きのチューブエレメント（
５５）による積層型蒸発器では、チューブエレメント（
５５）とコルゲートフィン（５６）との間にリブ（６０
）の凹みに起因する隙間が生じており、これが排水通路
となって、結露水はこの排水通路を介して下方に流れる
傾向にあるので、チューブエレメント（５５）・・・間
の空気流通間隙に生じる結露水による水飛び現象は差程
甚だしいものとはならない。

ところが、最外側のチューブエレメント（５５）とサイ
ドプレート（５７）との間の空気流通間隙に発生あるい
は流入した結露水は、チューブエレメント（５５）とコ
ルゲートフィン（５６）との間にはリブ（６０）による
排水通路ができるものの、サイドプレート（５７）とコ
ルゲートフィン（５６）との間には、サイドプレート（
５７）が平坦状であるためにそのような排水通路ができ
ないので、下方に流れていくことができず滞留しやすい
。そのためこの空気流通間隙を通過する空気によって飛
ばされ、水飛び現象を生じやすいという難点がある。

この発明は、上記のような従来の欠点を解決し、最外側
のチューブエレメントとサイドプレトとの間の空気流通
間隙に発生あるいは流入する結露水の排出性能を向上し
、もって水飛び現象を防止することができる積層型蒸発
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 上記目的において、この発明は、偏平管部の両端部に膨
出状のタンク部を有するものに形成された複数の板状チ
ューブエレメントがタンク部同士を連通接合して左右方
向積層状態に配置されると共に、チューブエレメント間
及び最外側のチューブエレメントの外側にフィンが配置
され、更に最外側のフィンの外側にサイドプレートが配
置された積層型蒸発器において、前記サイドプレートの
内面に上下方向の凹条が形成されてなることを特徴とす
る積層型蒸発器を要旨とする。

作用 上記積層型蒸発器では、サイドプレートの内面に上下方
向の凹条が形成されていることにより、サイドプレート
とフィンとの間に上下方向の排水通路ができる。従って
、熱交換中に最外側のチューブエレメントとサイドプレ
ートとの間に発生又は流入した結露水は、かかる排水通
路を介して下方に流れていき、その結果、この空気流通
間隙における排水性能が向上される。

実施例 以下、この発明の積層型蒸発器をアルミニウムないしは
その合金製のカークーラー用の蒸発器に適用した実施例
について説明する。

第１図ないし第３図において、（１）は垂直状態でかつ
左右方向に積層された複数枚の板状チューブエレメント
、（２）は隣り合うチュブエレメント（１）・・・間、
及び最外側のチューブエレメントの外側に配置されたコ
ルゲートフィン、（３）は最外側のコルゲートフィン（
２）の外側に配置されたサイドプレート、（４）は入口
ヘッダ−（５）は出口ヘッダ−（６）は入口管、（７）
は出口管である。これらの蒸発器構成部材は、ろう付は
等により接合一体化されている。

チューブエレメント（１）は、長さ方向の両端部に膨出
状の上下タンク部（８）（９）を有すると共に、長さ方
向中間部に両タンク部を連通ずる偏平管部（１０）を有
している。そして、各チューブエレメント（１）・・・
の上下タンク部（８）（９）はそれぞれ、その隣り合う
もの同士が接合されると共に、各タンク部の端面に設け
られた冷媒流通用開口（１１）・・・を介して相互が連
通されている。

そして更に、冷媒入口側から、第５番目と第６番目、及
び第１４番目と第１５番目の上側タンク部（８）、並び
に第１０番目と第１１番目の下側タンク部（９）の各相
互間の冷媒流通用開口（１１）は閉塞され、これにより
、冷媒入口管（６）からヘッダー（４）を介して流入し
た冷媒は、各チューブエレメント群を方向転換して蛇行
状に流れ、出口側ヘッダー（５）を介して出口管（７）
から蒸発器外に流出するものとなされている。

前記チューブエレメント（１）は、２枚の皿状成形プレ
ート（１３）　　（１３）をそれらの周端接合面（１４
）　　（１４）において対向状に重ね合わせて、ろう付
は一体化することにより形成されている。なお、この成
形プレート（１３）はプレス加工により形成されたもの
で、その材料として芯材の両面にろう材がクラッドされ
たプレージングシートが用いられている。

そして、成形プレート（１３）には、熱伝導効率向上の
ため内方突出状態に形成されたリブ（１５）・・・と、
上下のタンク部（８）（９）を構成するために外方膨出
状に形成された膨出部（１Ｂ）　　（１Ｂ）と、コルゲ
ートフィン（２）の上下両端面の位置を規定するために
外方突出状に形成されたフィン係合突起（１７）・・・
とが設けられている。

上記リブ（１５）・・・は、第４図ないし第６図に示さ
れるように、成形プレート（１３）にその−側縁側に偏
在した状態で冷媒の流れ方向、即ち成形プレート（１３
）の長さ方向と平行状にその略全長に亘って所定間隔お
きに設けられて、２枚の成形プレート（１３）　　（１
３）が重ね合わされることで一方の成形プレート（１３
）のリブ（１５）・・・と他方の成形プレー１−　（１
３）のリブ（１５）・・・とが交互配置の状態となるよ
うにされ、更に、各リブ（１５）の先端部が、対向する
成形ブレト（１３）のリブ（１５）・・・相互間の平面
部（１９）に当接されものとなされている。このような
構成によって、チューブエレメント（１）内に、上側タ
ンク部（８）から下側タンク部（９）に向かって真っ直
ぐに延びた複数の冷媒通路（２ｏ）・・・が形成されて
いる。

なお、成形プレート（１３）は、第５図に示されるよう
に、タンク部（８）（９）内の幅（Ｗ２）と偏平管部（
１０）内の幅（Ｗ３）とが路間−となるように形成され
、かつこの両者間の領域の両側壁（２１）　　（２１）
が偏平管部（ｌＯ）内の両側壁から、タンク部（８）（
９）内の両側壁に向かって真っ直ぐに連続状に延びたも
のに形成され、それによって上記のような複数の冷媒通
路（２０）の、最外側の冷媒通路（２０ａ　）　　（２
０ａ）を含むすべての通路がタンク部（８）（９）内に
真っ直ぐに連通されるものとなされている。

また、成形プレート（１３）の上下の膨出部（１Ｂ）　
　（１Ｂ）は、第１図、第４図及び第５図に示されるよ
うに、長円状に形成され、上記の冷媒流通用開口（１１
）・・・が３個並列状態に設けられている。そして、上
側の膨出部（１６）の上面及び下側の膨出部（１６）の
下面であって、各開口（１１）・・・間の位置に、凹部
（２２）・・・が設けられることにより、その対応する
部分に周端接合面（１４）の面積拡大を図る付加的接合
面（２３）・・・が設けられ、これにより冷媒圧力に対
するタンク部（８）（９）の強度アップが図られている
。

一方、成形プレート（１３）のフィン係合突起（１７）
・・・は、上下の膨出部（１Ｂ）　　（１Ｂ）よりも若
干内方の位置であって、各リブ（１５）・・・の聞及び
最外側のリブの外側のそれぞれに並列状態に形成されて
いる。これらのフィン係合突起（１７）・・・の上下各
群は、チューブエレメント（１）とコルゲートフィン（
２）とを交互配置に積層した仮組み状態において、第７
図に示されるように、コルゲートフィン（２）の上端面
及び下端面を支持し、コルゲートフィン（２）の両端面
が上下のタンク部（８）（９）と所定の間隔を保持する
ものとして機能する。而して、この仮組み状態において
蒸発器各構成部材の−括ろう付は等による接合一体化を
行って得られた蒸発器のコルゲートフィンの上下両端面
と上下のタンク部（８）（９）との間に排水用隙間（２
５）が形成される。

そして一方、サイドプレート（３）には、第１図及び第
６図に示されるように、その内面に上下方向に延びる並
列状態の多数の凹条（２８）・・・が形成されている。

この凹状（２８）・・・はサイドプレート（３）に例え
ばプレス加工を施すことにより形成される。このサイド
プレート（３）を用いることにより、該サイドプレート
（３）とコルゲートフィン（２）との間に凹条（２８）
・・・による上下方向に流通可能な排水通路（２９）・
・・が形成される。

上記構成の蒸発器では、冷媒が、入口管（６）から出口
管（７）に至る冷媒通路を流通する間に、チューブエレ
メント（１）・・・間、及びチューブエレメント（１）
とサイドプレート（３）との間に形成された、コルゲー
トフィン（２）を含む空気流通間隙を流通する空気と熱
交換を行う。その際、蒸発器がこの空気の熱を奪うため
に、チューブエレメント（１）・・・間、及び最外側の
チューブエレメント（１）とサイドブレー（３）との間
の空気流通間隙に結露水が発生あるいは流入する。

この結露水は、チューブエレメント（１）・・・間の空
気流通間隙においては、コルゲートフィン（２）とチュ
ーブエレメント（１）との間にリブ（１５）による凹み
に起因して生じる排水通路（２Ｂ）　　（第６図参照）
を通じて下方に流れ、かつコルゲートフィン（２）の下
端面と下側タンク（９）との間に形成された排水隙間（
２５）を介して外部に排出される。

また、最外側のチューブエレメント（１）とサイドプレ
ート（３）との間の空気流通間隙においては、結露水は
、最外側のチューブエレメント（１）とコルゲートフィ
ン（２）との間の、リブ（１５）に起因する排水通路（
２６）を通して下方に流れていくことはもとより、サイ
ドブレー）　（３）とコルゲートフィン（３）との間の
、四条（２８）に起因する排水通路（２９）・・・を介
して下方に流れていき、この空気流通間隙における排水
性能が向上され、蒸発器を前後方向に通過する空気によ
る水飛び現象の発生を防止することができる。

なお、四条（２８）の深さ（Ｄ２）は結露水のスムーズ
な移行を実現しうるような深さ、例えば０，５ｍ以上に
設定される。

また、凹条（２８）・・・は、サイドプレート（３）を
凹凸状ないし波状に成形することで形成されているから
、サイドプレート（３）の剛性アップが図られ、そのた
めチューブエレメント（１）とコルゲートフィン（２）
とを交互配置に積層し上記のようなサイドプレート（３
）をその両側部に配置して全体をバンディングしたろう
付は前の仮組み状態において、荷重を長さ方向に均等に
作用させることができる。

また、上記のような剛性アップの結果、サイドプレート
（３）の薄肉軽量化を図ることもできる。因みに従来の
サイドプレートでは板厚が１．６調必要であったのに対
し、これを０，５ｍにまで減少することができる。

なお、第１図及び第７図に示されるように、サイドプレ
ート（３）の下端部には、チューブエレメント（１）の
下側タンク部（９）の端面に対向接触するタンク支持台
（３０）がプレス加工により屈曲形成されると共に、こ
のタンク支持台（３０）に前記凹条（２８）・・・が連
続状態に形成されている。これにより、結露水の効果的
な排出が可能となることはもとより、構成部材全体の接
合一体化後の蒸発器の最外側のチューブエレメント（１
）の下側タンク部（９）の強度を向上することができる
。特に、ヘッダー（４）（５）の接合されない最外側の
チューブエレメント（１）のタンク部の外端面における
強度アップを図るのに有効である。

発明の効果 上述の次第で、この発明は、サイドプレートの内面に上
下方向の四条が形成されたものであるから、サイドプレ
ートとフィンとの間に上下方向の排水通路ができ、その
ため、熱交換中に最外側のチューブエレメントとサイド
プレートとの間に発生あるいは流入した結露水は、かか
る排水通路を介して下方に流れていき、そのためこの空
気流通間隙における排水性能が向上されて、水飛び現象
を防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図はこの発明の積層型蒸発器の位置実
施例を示すもので、第１図はサイドプレート、コルゲー
トフィン、チューブエレメントを分離分解状態で示す斜
視図、第２図は蒸発器の正面図、第３図は蒸発器の平面
図、第４図はチューブエレメントの平面図、第５図は成
形プレートの内面の平面図、第６図は第２図の■−■線
断面図、第７図は蒸発器の部分拡大正面図である。 第８図及び第９図は従来の蒸発器を示すもので、第８図
は蒸発器の正面図、第９図はサイドプレート、コルゲー
トフィン、チューブエレメントを分離分解状態で示す斜
視図である。 （１）・・・チューブエレメント、（２）・・・コルゲ
ートフィン、　（３）・・・サイドプレート、　（８）
（９）・・・タンク部、（１０）・・・偏平管部、（２
８）・・・凹条。 第２図 第７図 第４ 図 第５ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　偏平管部の両端部に膨出状のタンク部を有するものに
   形成された複数の板状チューブエレメントがタンク部同
   士を連通接合して左右方向積層状態に配置されると共に
   、チューブエレメント間及び最外側のチューブエレメン
   トの外側にフィンが配置され、更に最外側のフィンの外
   側にサイドプレートが配置された積層型蒸発器において
   、前記サイドプレートの内面に上下方向の凹条が形成さ
   れてなることを特徴とする積層型蒸発器。