JPH05312493A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPH05312493A
JPH05312493A JP28507591A JP28507591A JPH05312493A JP H05312493 A JPH05312493 A JP H05312493A JP 28507591 A JP28507591 A JP 28507591A JP 28507591 A JP28507591 A JP 28507591A JP H05312493 A JPH05312493 A JP H05312493A
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JP
Japan
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header
heat exchanger
tube
headers
tubes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP28507591A
Other languages
English (en)
Inventor
Hironaka Sasaki
広仲 佐々木
Nobuaki Go
宣昭 郷
Hirohiko Watanabe
寛彦 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Showa Aluminum Can Corp
Original Assignee
Showa Aluminum Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Aluminum Corp filed Critical Showa Aluminum Corp
Priority to JP28507591A priority Critical patent/JPH05312493A/ja
Publication of JPH05312493A publication Critical patent/JPH05312493A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
    • F28F9/262Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05391Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits combined with a particular flow pattern, e.g. multi-row multi-stage radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D2001/0253Particular components
    • F28D2001/026Cores
    • F28D2001/028Cores with empty spaces or with additional elements integrated into the cores

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヘッダーの外周面に基端部が連通接続された
冷媒出入口パイプをヘッダーに対して、それとの相互間
隔を可及的小に設定した状態で平行状に配設することを
目的とする。 【構成】 ヘッダーを、冷媒出入口パイプ接続部を含む
所定長さの第1ヘッダー部とこれに隣接する第2ヘッダ
ー部とに分割し、第1ヘッダー部をチューブの長さ方向
に退入させる。そして第1ヘッダー部に冷媒出入口パイ
プの基端部を連通接続し、該パイプを第2ヘッダー部に
沿って配設する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、熱交換器、特にカー
クーラー用凝縮器として好適に使用されるマルチフロー
型の熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばカークーラー用の凝縮器として使
用される熱交換器としてはハーモニカチューブと称され
るような多孔押出偏平チューブを蛇行状に曲げ、その平
行状部間にフィンを配置してコア部を構成したサーペン
タイン型と称される形式のものに代えて、いわゆるマル
チフロー型の熱交換器の使用が提案され実用化されるに
至っている。このマルチフロー型の熱交換器は、図6に
示すように、左右一対のパイプ製ヘッダー(103 )(10
4 )間に多数本の偏平チューブ(101 )を連通接続し、
隣接するチューブ間にフィン(102 )を配置し、かつヘ
ッダー(103 )(104 )内を長さ方向の適宜位置におい
て仕切部材(110 )で仕切ることにより、一方のヘッダ
ー(104 )上部に連通接続された冷媒入口パイプ(108
)から同ヘッダー(104 )または他方のヘッダー(103
)下部に連通接続された冷媒出口パイプにかけて蛇行
状の冷媒回路を形成したものである。
【0003】かかる熱交換器は例えば自動車のエンジン
ルーム内等に設置され、他の熱交換器との間で冷媒を循
環させて使用する関係上、冷媒出入口パイプ(108 )の
配管に際して、他の装置等との関係で無駄なスペースを
なくし、効率良くこれを配備することが要請される。
【0004】ところで、かかる熱交換器には、同図に示
すように、ヘッダー(104 )の外側面に冷媒出入口パイ
プ(108 )がその基端部を略直交させた態様で連通接続
された型式のものがあり、該熱交換器を設置した状態で
冷媒出入口パイプ(108 )をヘッダー(104 )側に曲成
して該ヘッダー(104 )に平行状に配設することが要求
される場合がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに冷媒出入口パイプが曲成されたものにあっては、そ
の曲成部がある程度以上の曲率半径を有するものでない
と曲成部に潰れが生じて冷媒通路断面積が小さくなり、
ひいては冷媒通路抵抗が増大してしまう。このため、図
6に示すように、ヘッダーと出入口パイプとの間隔が必
然的に広くならざるをえず無駄なスペースを生ずる。し
かもこのようにヘッダーと出入口パイプとの間隔が大き
くなると、パイプをヘッダーに容易かつ強固に固定する
ことが困難になる。また、このように出入口パイプが無
駄なスペースを生じさせるため、同一設置スペースに対
して熱交換有効面積が小さくなる。
【0006】また、仮に曲率半径の小さな曲成部を有す
る出入口パイプを用いることができたとしても、ヘッダ
ー接合作業の困難性が増してその作業性の低下を招く。
【0007】この発明は、上述の問題点を解消すべくな
されたものであって、冷媒出入口パイプがヘッダーとの
隙間を可及的小に設定した状態でヘッダーと平行状に配
置された、コンパクトな熱交換器を提供することを目的
とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】而して、この発明は、複
数本の偏平チューブが相互間にフィンを介在させた状態
で積層配置されると共に、これらチューブの一端部が中
空ヘッダーに連通接続され、かつ該ヘッダーの外周面に
冷媒出入口パイプがその基端部を連通接続された熱交換
器において、前記ヘッダーが少なくとも、冷媒出入口パ
イプ接続部を含む所定長さの第1ヘッダー部とこれに隣
接する第2ヘッダー部とに分割されると共に、第1ヘッ
ダー部がチューブの長さ方向に退入され、かつ第1ヘッ
ダー部に基端部を連通接続された前記パイプが第2ヘッ
ダー部に沿って配設されてなることを特徴とする熱交換
器を要旨とするものである。
【0009】
【実施例】以下、この発明をカーエアコン用の凝縮器に
適用した実施例に基づいて説明する。
【0010】図1ないし図5に示す実施例において、
(1)は水平状態で上下方向に配置された複数本の偏平
チューブ、(2)はその隣接するチューブ(1)(1)
間に介在されたコルゲートフィンである。
【0011】チューブ(1)はアルミニウム材による偏
平押出型材からなるものである。このチューブ(1)は
耐圧力を向上させる等の目的でいわゆるハモニカチュー
ブと称されるような多孔型のものを用いることが望まし
い。もっともチューブ(1)厚さをより薄くして熱交換
性能の向上を図るために押出型材に代えて電縫管等を用
いても良い。電縫管を用いる場合には、管内に別途、幅
方向に波形に成形したインナーフィン材を挿入し、管壁
内面にろう付接合することにより該フィン材を補強部材
として機能させ、所要の耐圧力を得るものとすることが
望ましい。
【0012】チューブ(1)は長さの異なる2種類のも
のを含み、短尺のチューブ(1)は上部に集められて短
尺チューブ群(1a)を形成し、長尺のチューブ(1)は
その下部に集められて長尺チューブ群(1b)を形成して
いる。そして各チューブ(1)は、その左端が同一垂直
位置に揃えられた状態で配置されている。
【0013】前記コルゲートフィン(2)はチューブ
(1)の長さ方向に対応して長短2種類の長さのものが
含まれている。即ち短尺チューブ群(1a)における各チ
ューブ間には短尺のフィン(2)が介在され、長尺チュ
ーブ群(1b)における各チューブ間には長尺のフィン
(2)が介在されている。短尺チューブ群(1a)と長尺
チューブ群(1b)との間には、短尺のフィン(2)が介
在されている。これらのコルゲートフィン(2)はいず
れもチューブ(1)と略同じ幅を有し、チューブ(1)
の表面あるいはフィン(2)の表面に被覆形成されたろ
う材をもってろう付されることによりチューブ(1)に
接合一体化されている。コルゲートフィン(2)もアル
ミニウム製であり、望ましくはルーバーを切り起こした
ものを用いるのが良い。なお、コルゲートフィンに代え
て、一側縁にチューブ嵌合用切欠部を有する板状フィン
を用い、これらをヘッダーと平行状に所定間隔ごとに配
設するようにしても良い。
【0014】(3)(4)は左右のヘッダーである。左
ヘッダー(3)は一本の長尺ものによって構成される一
方、右ヘッダー(4)は上下2本の短尺の第1ヘッダー
部(4a)および第2ヘッダー部(4b)からなる。これら
のヘッダー(3)(4)は断面円形のアルミニウム製中
空押出型材をもって耐圧強度の高いものに形成されてい
る。なお、かかる押出型材に代えて両面または片面ブレ
ージングシートを筒状に成形して突き合わせ部を電縫溶
接ないしはろう付接合した成形パイプを用いても良い。
【0015】各ヘッダー(3)(4)には長さ方向に沿
って所定間隔ごとにチューブ挿入孔(5)が穿設されて
いる。左ヘッダー(3)の挿入孔(5)には長短両チュ
ーブ群(1a)(1b)の各チューブ(1)の左端が、右ヘ
ッダー(4)の第1ヘッダー部(4a)の挿入孔(5)に
は短尺チューブ群(1a)の各チューブ(1)の右端が、
同第2ヘッダー部(4b)の挿入孔(5)には長尺チュー
ブ群(1b)の各チューブ(1)の右端がそれぞれ挿入さ
れ、かつろう付により強固に接合連結されている。従っ
て、かかるヘッダーの連結状態においては、チューブ
(1)の右端において、右上の第1ヘッダー部(4a)が
右下の第2ヘッダー部(4b)よりもチューブ(1)の長
さ方向に沿って内側に退入した状態となされており、こ
れにより凝縮器の右上隅部に凹部(6)が形成されてい
る。この凹部(6)により、凝縮器の配置に際して、障
害物(X)を回避することが可能である。
【0016】更に、各ヘッダー(3)(4a)(4b)の上
下端はそれぞれ蓋体(7)により閉塞されている。
【0017】また右上の第1ヘッダー部(4a)の外周面
下部には、右下の第2ヘッダー部(4b)の外側に略隙間
のない沿接状態で配設された冷媒入口パイプ(8)がそ
の基端部を連通接続されている。このように第1ヘッダ
ー部(4a)を退入させることによって、比較的大きな曲
率半径を有するパイプ(8)であってもこれを第2ヘッ
ダー部(4b)に沿接状態に配置することができ、もって
ヘッダー側に無駄なスペースが生じないものとなってい
る。またこのように第2ヘッダー部(4b)とパイプ
(8)とが近接配置されているので、必要に応じて両者
を容易かつ確実に連結することが可能である。
【0018】左ヘッダー(3)および右下の第2ヘッダ
ー部(4b)はその内部が仕切部材(10)により長さ方向
に仕切られており、もって冷媒入口パイプ(8)から流
入した冷媒は、図5に示すように、上部の短尺チューブ
群(1a)の各チューブ(1)を流通して左ヘッダー
(3)に至った後、反転して長尺チューブ群(1b)の各
チューブ(1)を蛇行して冷媒出口パイプ(9)から流
出する。この間に、チューブ(1)(1)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第3図
に矢印で示す方向に流通する空気と熱交換を行い凝縮す
るものとなされている。図1中、(11)(12)は最外側
に配置されたコルゲートフィン(2)の外側に配置され
たサイドプレートである。
【0019】短尺チューブ群(1a)の最下段のチューブ
(1)と長尺チューブ群(1b)の最上段のチューブ
(1)とは、それらの間に介在されたコルゲートフィン
(2)によって連結されているが、右上の第1ヘッダー
部(4a)と右下の第2ヘッダー部(4b)とが分離されて
いることより強度的に弱いものとなっている。従って、
かかる構造上の弱点を補うために、右上の第1ヘッダー
部(4a)の下端部が長尺チューブ群(1b)の最上段のチ
ューブ(1)に当接されている。強度をより一層向上さ
せるためには、両者を上述のように当接させた状態で接
合一体化することが望ましい。この接合は、チューブ
(1)またはヘッダー(4a)の蓋体(7)としてそれら
のいずれかまたは両方の表面にろう材層を被覆形成した
ものを用いることによって、チューブ(1)、コルゲー
トフィン(2)、ヘッダー(3)(4)等の熱交換器構
成部材を炉中で一括ろう付する際に、容易かつ確実に行
うことができて好都合である。
【0020】なお、以上の実施例においては、右ヘッダ
ーのみを分割させ、かつその右上のヘッダー部のみを退
入させた場合を示したが、もちろん必要に応じて左ヘッ
ダーのみを分割させ、かつその左上のヘッダー部のみ退
入させて左上のヘッダー部に基端部を連通接続されたパ
イプを左下のヘッダー部に沿って配設させるようにして
も良い。また冷媒入口パイプ接続側のみならず同出口パ
イプ接続側のヘッダーについても同様に分割、退入させ
ても良い。
【0021】
【発明の効果】この発明にかかる熱交換器は、上述のと
おり、ヘッダーが少なくとも、冷媒出入口パイプ接続部
を含む所定長さの第1ヘッダー部とこれに隣接する第2
ヘッダー部とに分割されると共に、第1ヘッダー部がチ
ューブの長さ方向に退入され、かつ第1ヘッダー部に基
端部を連通接続された前記パイプが第2ヘッダー部に沿
って配設されてなるものであるから、冷媒出入口パイプ
として曲成部の曲率半径が比較的大きいものを用いても
該パイプを第2ヘッダーに略隙間のない沿接状態に配設
することができる。従って、ヘッダーの側方に無駄なス
ペースが生ずる不都合を回避しえ、もってコンパクトな
ものとすることができ、同一設置スペースに対する熱交
換有効面積を大きくとることができる。
【0022】また、このようにヘッダーと出入口パイプ
とが近接状態に配置され得るので、パイプをヘッダーに
容易かつ強固に固定することが可能になる。
【0023】更には、出入口パイプは退入した第1ヘッ
ダー部に接続されるものであり、その接続用基端部を曲
成部から離間したものとすることができるので、前記パ
イプと前記ヘッダー部との接続を溶接によって行う場合
等においても曲成部が邪魔になることがなく、その接続
作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】熱交換器の全体正面図である。
【図2】同平面図である。
【図3】図1のIII −III 線の拡大断面図である。
【図4】ヘッダー、チューブおよびフィンを分離状態に
して示した拡大斜視図である。
【図5】冷媒の流れを示す回路図である。
【図6】従来の熱交換器の全体正面図である。
【符号の説明】
1 偏平チューブ 2 フィン 3 中空ヘッダー 4 中空ヘッダー 4a 第1ヘッダー部 4b 第2ヘッダー部 8 冷媒出入口パイプ 4a 第1ヘッダー部 4b 第2ヘッダー部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数本の偏平チューブが相互間にフィン
    を介在させた状態で積層配置されると共に、これらチュ
    ーブの一端部が中空ヘッダーに連通接続され、かつ該ヘ
    ッダーの外周面に冷媒出入口パイプがその基端部を連通
    接続された熱交換器において、 前記ヘッダーが少なくとも、冷媒出入口パイプ接続部を
    含む所定長さの第1ヘッダー部とこれに隣接する第2ヘ
    ッダー部とに分割されると共に、第1ヘッダー部がチュ
    ーブの長さ方向に退入され、かつ第1ヘッダー部に基端
    部を連通接続された前記パイプが第2ヘッダー部に沿っ
    て配設されてなることを特徴とする熱交換器。
JP28507591A 1991-10-30 1991-10-30 熱交換器 Pending JPH05312493A (ja)

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JP28507591A JPH05312493A (ja) 1991-10-30 1991-10-30 熱交換器

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JP (1) JPH05312493A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH058275U (ja) * 1991-02-22 1993-02-05 株式会社ゼクセル 熱交換器の出入口パイプの支持構造
KR101401954B1 (ko) * 2008-07-15 2014-05-30 한라비스테온공조 주식회사 열교환기 서포트의 파이프 결합 구조 및 방법

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