JPH05346297A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPH05346297A JPH05346297A JP18030192A JP18030192A JPH05346297A JP H05346297 A JPH05346297 A JP H05346297A JP 18030192 A JP18030192 A JP 18030192A JP 18030192 A JP18030192 A JP 18030192A JP H05346297 A JPH05346297 A JP H05346297A
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- heat medium
- refrigerant
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- chamber
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
- F28F9/0278—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of stacked distribution plates or perforated plates arranged over end plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-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
- F28D1/02—Heat-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
- F28D1/04—Heat-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
- F28D1/053—Heat-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
- F28D1/0535—Heat-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
- F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
- F28D1/05391—Assemblies 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
- F28F1/022—Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱媒体を均一に流して伝熱性能の向上を図
り、かつ小型、軽量で製作容易な熱交換器を提供する。 【構成】 気液二相の冷媒が導入される第１のヘッダ部
１に、冷媒を蒸発させる複数の偏平中空状の熱交換管３
の一端を接続する。熱交換管３の他端に、冷媒を集合し
て熱交換管３に分散する第２のヘッダ部２を接続する。
第１及び第２のヘッダ部１，２に、熱媒体通路を司る室
７ａと、熱交換管３に冷媒を分散する分散室９ａとを形
成し、これら両室間に配設されて冷媒を分散する複数の
開口８ａを有する分散部８を形成する。これにより、冷
媒は第１及び第２のヘッダ部１，２の通路室７ａ，７ｄ
及び分散用開口８ａを通過する際に均一に分散されて熱
交換管３内に流れ、空気と接触して空気を冷却する。
り、かつ小型、軽量で製作容易な熱交換器を提供する。 【構成】 気液二相の冷媒が導入される第１のヘッダ部
１に、冷媒を蒸発させる複数の偏平中空状の熱交換管３
の一端を接続する。熱交換管３の他端に、冷媒を集合し
て熱交換管３に分散する第２のヘッダ部２を接続する。
第１及び第２のヘッダ部１，２に、熱媒体通路を司る室
７ａと、熱交換管３に冷媒を分散する分散室９ａとを形
成し、これら両室間に配設されて冷媒を分散する複数の
開口８ａを有する分散部８を形成する。これにより、冷
媒は第１及び第２のヘッダ部１，２の通路室７ａ，７ｄ
及び分散用開口８ａを通過する際に均一に分散されて熱
交換管３内に流れ、空気と接触して空気を冷却する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は熱交換器に関するもの
で、例えば自動車に搭載される空気調和用の蒸発器等と
して使用される熱交換器に関するものである。
で、例えば自動車に搭載される空気調和用の蒸発器等と
して使用される熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の熱交換器は、冷媒の蒸発
潜熱を空気の冷却に用いて自動車内を冷房するために用
いられており、常に伝熱性能のより高い蒸発器の開発が
行われている。特に今日、自動車の軽量化が叫ばれ、よ
りコンパクトで、より軽量な蒸発器又はより厚さの薄い
蒸発器が要求されている。
潜熱を空気の冷却に用いて自動車内を冷房するために用
いられており、常に伝熱性能のより高い蒸発器の開発が
行われている。特に今日、自動車の軽量化が叫ばれ、よ
りコンパクトで、より軽量な蒸発器又はより厚さの薄い
蒸発器が要求されている。
【０００３】従来のこの種の熱交換器として、サーペン
タイン型、両タンク積層型及び片タンク積層型のいずれ
かが使用されている。このうち、サーペンタイン型は偏
平中空状の熱交換管を蛇行状に折曲し、その間にコルゲ
ートルーバフィンを挿入したタイプであり、積層型はプ
レートを重ねて冷媒の通路とすると共に、プレートの一
端を加工してヘッダ部としたタイプであり、ヘッダ部が
上下にある両タンク型とヘッダ部が片側にある片タンク
型に分けられる。
タイン型、両タンク積層型及び片タンク積層型のいずれ
かが使用されている。このうち、サーペンタイン型は偏
平中空状の熱交換管を蛇行状に折曲し、その間にコルゲ
ートルーバフィンを挿入したタイプであり、積層型はプ
レートを重ねて冷媒の通路とすると共に、プレートの一
端を加工してヘッダ部としたタイプであり、ヘッダ部が
上下にある両タンク型とヘッダ部が片側にある片タンク
型に分けられる。
【０００４】また、蒸発器の伝熱性能は、その一つの目
安として単位体積当りの冷房能力で表されており、サー
ペインタイン型より両タンク積層型、両タンク積層型よ
り片タンク積層型と単位体積当りの冷房能力がより大き
いものが開発され、蒸発器の変遷につながっている。
安として単位体積当りの冷房能力で表されており、サー
ペインタイン型より両タンク積層型、両タンク積層型よ
り片タンク積層型と単位体積当りの冷房能力がより大き
いものが開発され、蒸発器の変遷につながっている。
【０００５】従来のこの種の片タンク積層型熱交換器
は、図９に示すように、気液二相冷媒が導入されるヘッ
ダータンクａと、このヘッダータンクａに接続する複数
のプレートｂにて形成される熱媒体通路ｃと、プレート
ｂ，ｂ間に配置される熱交換用フィンｄとで主要部が構
成され、ヘッダータンクａ内を仕切板ｅをもって区画す
ると共に、熱媒体通路ｃを中央仕切ｆによって区画し、
また、プレートｂの壁面に凹凸リブｇを設けた構造とな
っている。
は、図９に示すように、気液二相冷媒が導入されるヘッ
ダータンクａと、このヘッダータンクａに接続する複数
のプレートｂにて形成される熱媒体通路ｃと、プレート
ｂ，ｂ間に配置される熱交換用フィンｄとで主要部が構
成され、ヘッダータンクａ内を仕切板ｅをもって区画す
ると共に、熱媒体通路ｃを中央仕切ｆによって区画し、
また、プレートｂの壁面に凹凸リブｇを設けた構造とな
っている。
【０００６】また、別の従来の積層型熱交換器として、
ヘッダータンクに偏平中空状の熱交換管を接続し、ヘッ
ダータンクを仕切にて区画した構造のものが使用されて
いる（実開平３−５０８５号公報、実開平３−６４３８
０号公報参照）。
ヘッダータンクに偏平中空状の熱交換管を接続し、ヘッ
ダータンクを仕切にて区画した構造のものが使用されて
いる（実開平３−５０８５号公報、実開平３−６４３８
０号公報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の熱交換器においては、いずれもヘッダータンク
を単に仕切にて区画する構造であるため、ヘッダータン
クに接続する各熱媒体通路ｃ、熱交換管に均一に熱媒体
が流れずに不均一な流れとなる。したがって、伝熱性能
が低下するという問題があった。この問題を解決する手
段として、ヘッダータンク内の仕切を細分化したり、熱
媒体通路ｃ、熱交換管の通路断面積を変えることが考え
られるが、この構造のものでは形状の異なる熱交換管等
を使用するため、構造が複雑になり、組立が面倒となる
という問題がある。
この種の熱交換器においては、いずれもヘッダータンク
を単に仕切にて区画する構造であるため、ヘッダータン
クに接続する各熱媒体通路ｃ、熱交換管に均一に熱媒体
が流れずに不均一な流れとなる。したがって、伝熱性能
が低下するという問題があった。この問題を解決する手
段として、ヘッダータンク内の仕切を細分化したり、熱
媒体通路ｃ、熱交換管の通路断面積を変えることが考え
られるが、この構造のものでは形状の異なる熱交換管等
を使用するため、構造が複雑になり、組立が面倒となる
という問題がある。
【０００８】また、一般に、気液二相流の蒸発器におけ
る熱媒体通路内の液体の分布は表面張力の関係で通路内
面に液相が膜を生成し、気体はその通路の中心を通過す
る傾向がある。そして、蒸発の最も理想的な状態は、熱
媒体通路内面に薄い液相膜が均一に生成されることであ
る。しかし、前者すなわち熱媒体通路ｃをプレートｂに
て構成するものにおいては、熱媒体通路ｃ内面の液膜の
厚さに不均一が生じ、プレートｂの凸部の上面が乾くた
め、ドライアウトと称する現象が生じ、プレートｂの凹
部では熱媒体の液の流れ流路にあるため、液の厚さが厚
くなり、液体冷媒の厚さの不均一を招き、伝熱性能の低
下をきたすという問題があった。
る熱媒体通路内の液体の分布は表面張力の関係で通路内
面に液相が膜を生成し、気体はその通路の中心を通過す
る傾向がある。そして、蒸発の最も理想的な状態は、熱
媒体通路内面に薄い液相膜が均一に生成されることであ
る。しかし、前者すなわち熱媒体通路ｃをプレートｂに
て構成するものにおいては、熱媒体通路ｃ内面の液膜の
厚さに不均一が生じ、プレートｂの凸部の上面が乾くた
め、ドライアウトと称する現象が生じ、プレートｂの凹
部では熱媒体の液の流れ流路にあるため、液の厚さが厚
くなり、液体冷媒の厚さの不均一を招き、伝熱性能の低
下をきたすという問題があった。
【０００９】また、熱交換管や熱媒体通路での伝熱性能
を高めることができても、直接伝熱性能に関係しないヘ
ッダ部の体積が熱交換器全体に占める割合が多くなる
と、単位体積当りの冷房能力等につながらないという実
情がある。
を高めることができても、直接伝熱性能に関係しないヘ
ッダ部の体積が熱交換器全体に占める割合が多くなる
と、単位体積当りの冷房能力等につながらないという実
情がある。
【００１０】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、熱媒体を均一に流して伝熱性能の向上を図り、かつ
小型、軽量で製作容易な熱交換器を提供することを目的
とするものである。
で、熱媒体を均一に流して伝熱性能の向上を図り、かつ
小型、軽量で製作容易な熱交換器を提供することを目的
とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の熱交換器は、気液二相の熱媒体が導入さ
れる第１のヘッダ部と、その一端が第１のヘッダ部に接
続され、第１のヘッダ部内の熱媒体が分散されてその内
部を通過し、液相熱媒体を熱交換させる複数の偏平中空
状の熱交換管と、これら熱交換管の他端が接続され、こ
れら熱交換管を通過した熱媒体を集合し、他の熱交換管
に分散する第２のヘッダ部とを具備する熱交換器を前提
とし、上記第１及び第２のヘッダ部に、熱媒体通路を司
る室と、上記熱交換管に熱媒体を分散する分散室とを形
成すると共に、これら両室間に配設されて熱媒体を分散
する複数の開口を有する分散部を形成してなるものであ
る。
に、この発明の熱交換器は、気液二相の熱媒体が導入さ
れる第１のヘッダ部と、その一端が第１のヘッダ部に接
続され、第１のヘッダ部内の熱媒体が分散されてその内
部を通過し、液相熱媒体を熱交換させる複数の偏平中空
状の熱交換管と、これら熱交換管の他端が接続され、こ
れら熱交換管を通過した熱媒体を集合し、他の熱交換管
に分散する第２のヘッダ部とを具備する熱交換器を前提
とし、上記第１及び第２のヘッダ部に、熱媒体通路を司
る室と、上記熱交換管に熱媒体を分散する分散室とを形
成すると共に、これら両室間に配設されて熱媒体を分散
する複数の開口を有する分散部を形成してなるものであ
る。
【００１２】この発明において、上記第１及び第２のヘ
ッダ部は、熱媒体通路を司る室を有するアルミニウム合
金製板と、分散室を有するアルミニウム合金製板及び分
散用の複数の開口を有するアルミニウム合金製板とを互
いに積層接着する構造とする方が好ましい。この場合、
更に好ましくは熱媒体通路を司る室を有するアルミニウ
ム合金製板と、分散室を有するアルミニウム合金製板及
び分散用の複数の開口を有するアルミニウム合金製板に
おける一部を、ろう材をクラッドした板又はろう材を塗
布した板にて形成する方がよい。
ッダ部は、熱媒体通路を司る室を有するアルミニウム合
金製板と、分散室を有するアルミニウム合金製板及び分
散用の複数の開口を有するアルミニウム合金製板とを互
いに積層接着する構造とする方が好ましい。この場合、
更に好ましくは熱媒体通路を司る室を有するアルミニウ
ム合金製板と、分散室を有するアルミニウム合金製板及
び分散用の複数の開口を有するアルミニウム合金製板に
おける一部を、ろう材をクラッドした板又はろう材を塗
布した板にて形成する方がよい。
【００１３】また、上記熱媒体通路を司る室の面積を、
熱媒体流入側近傍から遠方側に向って漸次狭小に形成す
る方が好ましい。また、上記分散部の開口の開口率を、
熱媒体の流入側近傍から遠方側に向って漸次大きく形成
する方が好ましい。
熱媒体流入側近傍から遠方側に向って漸次狭小に形成す
る方が好ましい。また、上記分散部の開口の開口率を、
熱媒体の流入側近傍から遠方側に向って漸次大きく形成
する方が好ましい。
【００１４】
【作用】上記のように構成されるこの発明の熱交換器に
よれば、第１及び第２のヘッダ部に、熱媒体通路を司る
室と、熱交換管に熱媒体を分散する分散室とを形成する
と共に、これら両室間に配設されて熱媒体を分散する複
数の開口を有する分散部を形成することにより、第１の
ヘッダ部に導入される気液二相の熱媒体は、第１のヘッ
ダ部の室内に流入した後、分散部にて分散して分散室内
に流れて各熱交換管を流れ、熱交換管から第２のヘッダ
部の室内に流れた後、再び分散部にて分散されて分散室
を流れて熱交換管を流れる。したがって、熱媒体は均一
に熱交換管を流れて熱交換に寄与することができる。
よれば、第１及び第２のヘッダ部に、熱媒体通路を司る
室と、熱交換管に熱媒体を分散する分散室とを形成する
と共に、これら両室間に配設されて熱媒体を分散する複
数の開口を有する分散部を形成することにより、第１の
ヘッダ部に導入される気液二相の熱媒体は、第１のヘッ
ダ部の室内に流入した後、分散部にて分散して分散室内
に流れて各熱交換管を流れ、熱交換管から第２のヘッダ
部の室内に流れた後、再び分散部にて分散されて分散室
を流れて熱交換管を流れる。したがって、熱媒体は均一
に熱交換管を流れて熱交換に寄与することができる。
【００１５】また、第１及び第２のヘッダ部を、熱媒体
通路を司る室を有するアルミニウム合金製板と、分散室
を有するアルミニウム合金製板及び分散用の複数の開口
を有するアルミニウム合金製板とを互いに積層接着する
構造とすることにより、ヘッダ部を偏平なブロック状に
形成することができ、その体積を狭小にすることができ
る。この場合、その一部をろう材をクラッドした板又は
ろう材を塗布した板にて形成することにより、熱交換器
の製作を容易にすることができる。
通路を司る室を有するアルミニウム合金製板と、分散室
を有するアルミニウム合金製板及び分散用の複数の開口
を有するアルミニウム合金製板とを互いに積層接着する
構造とすることにより、ヘッダ部を偏平なブロック状に
形成することができ、その体積を狭小にすることができ
る。この場合、その一部をろう材をクラッドした板又は
ろう材を塗布した板にて形成することにより、熱交換器
の製作を容易にすることができる。
【００１６】また、熱媒体通路を司る室の面積を、熱媒
体流入側近傍から遠方側に向って漸次狭小に形成するこ
とにより、熱媒体を均一に分散して熱交換管に流すこと
ができる。また、同様に分散部の開口の開口率を、熱媒
体の流入側近傍から遠方側に向って漸次大きく形成する
ことにより、熱媒体を均一に分散して熱交換管に流すこ
とができる。
体流入側近傍から遠方側に向って漸次狭小に形成するこ
とにより、熱媒体を均一に分散して熱交換管に流すこと
ができる。また、同様に分散部の開口の開口率を、熱媒
体の流入側近傍から遠方側に向って漸次大きく形成する
ことにより、熱媒体を均一に分散して熱交換管に流すこ
とができる。
【００１７】
【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細
に説明する。この実施例ではこの発明の熱交換器を蒸発
器に適用した場合について説明する。
に説明する。この実施例ではこの発明の熱交換器を蒸発
器に適用した場合について説明する。
【００１８】図１はこの発明の熱交換器の一例の断面斜
視図、図２は熱交換器の分解斜視図が示されている。
視図、図２は熱交換器の分解斜視図が示されている。
【００１９】この発明の熱交換器は、気液二相の熱媒体
である冷媒が導入される第１のヘッダ部１と、その一端
が第１のヘッダ部１に接続され、第１のヘッダ部１内の
冷媒が分散されてその内部を通過し、液相冷媒を蒸発さ
せる複数の偏平中空状の熱交換管３と、これら熱交換管
３の他端が接続され、これら熱交換管３を通過した冷媒
を集合し、他の熱交換管３に分散する第２のヘッダ部２
と、熱交換管３，３間に配置される熱交換用フィン４と
で主要部が構成されている。
である冷媒が導入される第１のヘッダ部１と、その一端
が第１のヘッダ部１に接続され、第１のヘッダ部１内の
冷媒が分散されてその内部を通過し、液相冷媒を蒸発さ
せる複数の偏平中空状の熱交換管３と、これら熱交換管
３の他端が接続され、これら熱交換管３を通過した冷媒
を集合し、他の熱交換管３に分散する第２のヘッダ部２
と、熱交換管３，３間に配置される熱交換用フィン４と
で主要部が構成されている。
【００２０】上記第１のヘッダ部１は、冷媒入口配管５
及び冷媒出口配管６を接続するアルミニウム合金製天板
１１と、冷媒通路を司る複数（図面では３つの場合を示
す）の室７ａ，７ｂ，７ｃを有するアルミニウム合金製
冷媒通路板７と、複数の分散用開口８ａと冷媒通路室８
ｂとを有するアルミニウム合金製分散板８（分散部）
と、分散された冷媒を集中する複数（図面では４つの場
合を示す）の分散室９ａを有するアルミニウム合金製分
散室板９と、熱交換管３の接合用長孔１０ａを有するア
ルミニウム合金製接合板１０とで構成されている。この
場合、冷媒通路板７と分散室板９は両面にろう材がクラ
ッド又は塗布された両面ろう付け板にて形成されてお
り、接合板１０は熱交換管側面にろう材がクラッド又は
塗布された片面ろう付け板にて形成されている。したが
って、ろう付け接合により、簡単に天板１１、冷媒通路
板７、分散板８、分散室板９及び接合板１０を接着して
小体積の偏平矩形なブロック状の第１のヘッダ部を構成
することができる。
及び冷媒出口配管６を接続するアルミニウム合金製天板
１１と、冷媒通路を司る複数（図面では３つの場合を示
す）の室７ａ，７ｂ，７ｃを有するアルミニウム合金製
冷媒通路板７と、複数の分散用開口８ａと冷媒通路室８
ｂとを有するアルミニウム合金製分散板８（分散部）
と、分散された冷媒を集中する複数（図面では４つの場
合を示す）の分散室９ａを有するアルミニウム合金製分
散室板９と、熱交換管３の接合用長孔１０ａを有するア
ルミニウム合金製接合板１０とで構成されている。この
場合、冷媒通路板７と分散室板９は両面にろう材がクラ
ッド又は塗布された両面ろう付け板にて形成されてお
り、接合板１０は熱交換管側面にろう材がクラッド又は
塗布された片面ろう付け板にて形成されている。したが
って、ろう付け接合により、簡単に天板１１、冷媒通路
板７、分散板８、分散室板９及び接合板１０を接着して
小体積の偏平矩形なブロック状の第１のヘッダ部を構成
することができる。
【００２１】上記第２のヘッダ部２は、アルミニウム合
金製底板１２と、冷媒通路を司る複数（図面では２つの
場合を示す）の室７ｄ，７ｅを有するアルミニウム合金
製冷媒通路板７と、複数の分散用開口８ａと冷媒通路室
８ｂとを有するアルミニウム合金製分散板８（分散部）
と、分散された冷媒を集中する複数（図面では４つの場
合を示す）の分散室９ａを有するアルミニウム合金製分
散室板９と、熱交換管３の接合用長孔１０ａを有するア
ルミニウム合金製接合板１０とで構成されている。この
第２のヘッダ部２は、上記第１のヘッダ部１と同様に、
冷媒通路板７と分散室板９は両面にろう材がクラッド又
は塗布された両面ろう付け板にて形成されており、接合
板１０は熱交換管側面にろう材がクラッド又は塗布され
た片面ろう付け板にて形成されている。この第２のヘッ
ダ部２も第１のヘッダ部１と同様にろう付けによって形
成される。
金製底板１２と、冷媒通路を司る複数（図面では２つの
場合を示す）の室７ｄ，７ｅを有するアルミニウム合金
製冷媒通路板７と、複数の分散用開口８ａと冷媒通路室
８ｂとを有するアルミニウム合金製分散板８（分散部）
と、分散された冷媒を集中する複数（図面では４つの場
合を示す）の分散室９ａを有するアルミニウム合金製分
散室板９と、熱交換管３の接合用長孔１０ａを有するア
ルミニウム合金製接合板１０とで構成されている。この
第２のヘッダ部２は、上記第１のヘッダ部１と同様に、
冷媒通路板７と分散室板９は両面にろう材がクラッド又
は塗布された両面ろう付け板にて形成されており、接合
板１０は熱交換管側面にろう材がクラッド又は塗布され
た片面ろう付け板にて形成されている。この第２のヘッ
ダ部２も第１のヘッダ部１と同様にろう付けによって形
成される。
【００２２】上記のように構成される第１及び第２のヘ
ッダ部１，２において、冷媒通路板７に設けられる冷媒
流入側の室７ａ，７ｄすなわち第１のヘッダ部１におけ
る冷媒入口配管５との接続部側、第２のヘッダ部２にお
ける冷媒流入部側の室７ａ，７ｄは、その面積が冷媒流
入側近傍から遠方側に向って漸次狭小に形成されてい
る。また、分散板８の開口８ａの開口率は、冷媒の流入
側近傍から遠方側に向って漸次大きく形成されている。
ここでは、開口８ａを円形の透孔にて形成し、その面積
を漸次大きくすることによって開口率を変えている。し
たがって、冷媒は室７ａ，７ｄ及び開口８ａを通って熱
交換管３に流れる際に均一に分散される。
ッダ部１，２において、冷媒通路板７に設けられる冷媒
流入側の室７ａ，７ｄすなわち第１のヘッダ部１におけ
る冷媒入口配管５との接続部側、第２のヘッダ部２にお
ける冷媒流入部側の室７ａ，７ｄは、その面積が冷媒流
入側近傍から遠方側に向って漸次狭小に形成されてい
る。また、分散板８の開口８ａの開口率は、冷媒の流入
側近傍から遠方側に向って漸次大きく形成されている。
ここでは、開口８ａを円形の透孔にて形成し、その面積
を漸次大きくすることによって開口率を変えている。し
たがって、冷媒は室７ａ，７ｄ及び開口８ａを通って熱
交換管３に流れる際に均一に分散される。
【００２３】なお、上記実施例では、冷媒流入側の室７
ａ，７ｄの面積を冷媒流入側近傍から遠方側に向って漸
次狭小に形成し、かつ、分散板８の開口８ａの開口率
を、冷媒の流入側近傍から遠方側に向って漸次大きく形
成した場合について説明したが、必ずしも室７ａ，７ｄ
の面積と開口８ａの開口率の双方を上述のようにする必
要はなく、少なくとも一方のみを上述のように形成して
もよい。
ａ，７ｄの面積を冷媒流入側近傍から遠方側に向って漸
次狭小に形成し、かつ、分散板８の開口８ａの開口率
を、冷媒の流入側近傍から遠方側に向って漸次大きく形
成した場合について説明したが、必ずしも室７ａ，７ｄ
の面積と開口８ａの開口率の双方を上述のようにする必
要はなく、少なくとも一方のみを上述のように形成して
もよい。
【００２４】一方、熱交換管３は、図２及び図８（ａ）
に示すように、断面が偏平楕円形状をなし、その内部に
複数の矩形状中空部３ａを設けたアルミニウム合金製押
出形材にて形成されいる。このように形成される熱交換
管３は、上方に位置する第１のヘッダ部１と下方に位置
する第２のヘッダ部２との間に垂直状に配設されて、接
合板１０を介して第１及び第２のヘッダ部１，２間に接
合されると共に、互いに平行に２列に配列さる。なお、
熱交換用フィン４はアルミニウム合金製部材にて形成さ
れており、熱交換管３あるいは熱交換用フィン４のうち
の少なくとも一方に付着されるろう材によってろう付け
接着することができる。また、熱交換管３の両側はサイ
ドプレート１３にて保持されている。
に示すように、断面が偏平楕円形状をなし、その内部に
複数の矩形状中空部３ａを設けたアルミニウム合金製押
出形材にて形成されいる。このように形成される熱交換
管３は、上方に位置する第１のヘッダ部１と下方に位置
する第２のヘッダ部２との間に垂直状に配設されて、接
合板１０を介して第１及び第２のヘッダ部１，２間に接
合されると共に、互いに平行に２列に配列さる。なお、
熱交換用フィン４はアルミニウム合金製部材にて形成さ
れており、熱交換管３あるいは熱交換用フィン４のうち
の少なくとも一方に付着されるろう材によってろう付け
接着することができる。また、熱交換管３の両側はサイ
ドプレート１３にて保持されている。
【００２５】上記のように構成される熱交換器におい
て、気液二相流の冷媒が冷媒入口配管５から導入される
と、冷媒は冷媒通路室７ａと分散用開口８ａを通過する
際に分散化されて熱交換管３内を流れ、熱交換管３内を
流れた冷媒は集合されて第２のヘッダ部２に流れる（図
３参照）。第２のヘッダ部２において、冷媒は再び冷媒
通路室７ｄ及び分散用開口８ａを通る際に分散化されて
熱交換管３内を流れた後、集合されて再び第１のヘッダ
部１に流れ、冷媒出口配管６から排出される（図３及び
図４参照）。このように分散化されて熱交換管３内を流
れる冷媒は熱交換される空気と接触して蒸発して空気を
冷却する。
て、気液二相流の冷媒が冷媒入口配管５から導入される
と、冷媒は冷媒通路室７ａと分散用開口８ａを通過する
際に分散化されて熱交換管３内を流れ、熱交換管３内を
流れた冷媒は集合されて第２のヘッダ部２に流れる（図
３参照）。第２のヘッダ部２において、冷媒は再び冷媒
通路室７ｄ及び分散用開口８ａを通る際に分散化されて
熱交換管３内を流れた後、集合されて再び第１のヘッダ
部１に流れ、冷媒出口配管６から排出される（図３及び
図４参照）。このように分散化されて熱交換管３内を流
れる冷媒は熱交換される空気と接触して蒸発して空気を
冷却する。
【００２６】上記実施例では第１のヘッダ部１の上面に
冷媒入口配管５と冷媒出口配管６とを設け、冷媒を３回
迂回させる場合について説明したが、必ずしもこのよう
な構造である必要はなく、例えば図５（ａ）に示すよう
に、第１のヘッダ部１の側面に冷媒入口配管５を接続し
て冷媒を３回迂回させるようにした構造のもの、図５
（ｂ）に示すように、第１のヘッダ部１の上面に冷媒入
口配管５を接続し、第２のヘッダ部２に冷媒出口配管６
を接続して冷媒を４回迂回させるようにした構造のも
の、あるいは、図５（ｃ）に示すように、第１のヘッダ
部１の上面に冷媒入口配管５及び冷媒出口配管６を接続
して、冷媒を５回迂回させるようにした構造等としても
よい。また、冷媒の迂回が６回以上になると、室の一室
当りの冷媒の流出する熱交換管３の数が少なくなり、冷
媒流速が速くなって、冷媒通路抵抗が増大すると共に、
ヘッダ部１，２内の区画が複雑となって好ましくない。
したがって、冷媒の迂回数は好ましくは３〜５回である
方がよい。更に、空気の流れと冷媒を向流接触させる方
が伝熱性能を向上させることができる点で好ましい。
冷媒入口配管５と冷媒出口配管６とを設け、冷媒を３回
迂回させる場合について説明したが、必ずしもこのよう
な構造である必要はなく、例えば図５（ａ）に示すよう
に、第１のヘッダ部１の側面に冷媒入口配管５を接続し
て冷媒を３回迂回させるようにした構造のもの、図５
（ｂ）に示すように、第１のヘッダ部１の上面に冷媒入
口配管５を接続し、第２のヘッダ部２に冷媒出口配管６
を接続して冷媒を４回迂回させるようにした構造のも
の、あるいは、図５（ｃ）に示すように、第１のヘッダ
部１の上面に冷媒入口配管５及び冷媒出口配管６を接続
して、冷媒を５回迂回させるようにした構造等としても
よい。また、冷媒の迂回が６回以上になると、室の一室
当りの冷媒の流出する熱交換管３の数が少なくなり、冷
媒流速が速くなって、冷媒通路抵抗が増大すると共に、
ヘッダ部１，２内の区画が複雑となって好ましくない。
したがって、冷媒の迂回数は好ましくは３〜５回である
方がよい。更に、空気の流れと冷媒を向流接触させる方
が伝熱性能を向上させることができる点で好ましい。
【００２７】なお、冷媒入口配管５を第１のヘッダ部１
の側面に接続する場合には、分散板８による冷媒の分散
を効率良く行わせる必要がある。したがって、冷媒入口
配管５を第１のヘッダ部１の側面に接続する場合には、
図６に示すように、冷媒の流入方向に沿って分散板８を
上り勾配状に傾斜させる方がよい。
の側面に接続する場合には、分散板８による冷媒の分散
を効率良く行わせる必要がある。したがって、冷媒入口
配管５を第１のヘッダ部１の側面に接続する場合には、
図６に示すように、冷媒の流入方向に沿って分散板８を
上り勾配状に傾斜させる方がよい。
【００２８】また、上記実施例では分散板８に設けられ
る開口８ａが円形の透孔にて形成される場合について説
明したが、必ずしもこのような構造である必要はなく、
例えば図７（ａ）ないし（ｄ）に示すように、冷媒の流
入側近傍から遠方側に向って漸次開口率が大きくなるよ
うに、位置あるいは大きさの異なる直状あるいは三角状
のスリットにて開口８ａを形成してもよい。
る開口８ａが円形の透孔にて形成される場合について説
明したが、必ずしもこのような構造である必要はなく、
例えば図７（ａ）ないし（ｄ）に示すように、冷媒の流
入側近傍から遠方側に向って漸次開口率が大きくなるよ
うに、位置あるいは大きさの異なる直状あるいは三角状
のスリットにて開口８ａを形成してもよい。
【００２９】また、上記実施例では、図２及び図８
（ａ）に示すように、熱交換管３の冷媒通路の断面形状
が矩形状中空部３ａである場合について説明したが、熱
交換管３の冷媒通路の断面形状は必ずしも矩形状中空部
３ａである必要はなく、例えば図８（ｂ）に示すような
三角状の中空部３ｂとしてもよく、あるいは、図８
（ｃ）に示すように、熱交換管３の中空部３ｃ内を波形
状仕切３ｄにて区画するようにしたものであってもよ
い。但し、熱交換管３の冷媒通路の内面にほぼ均一の厚
さの液膜を生成させることにより、伝熱性能の向上を図
ることができるので、この点を考慮する必要がある。例
えば、冷媒通路の断面形状が矩形状の場合には、熱交換
管３の仕切の厚さを一辺とする正方形に近づければ近づ
ける程、冷媒通路内の接液面積つまり冷媒側伝熱面積を
増大させ、かつ、液体冷媒膜の厚さを薄くすることがで
きる。
（ａ）に示すように、熱交換管３の冷媒通路の断面形状
が矩形状中空部３ａである場合について説明したが、熱
交換管３の冷媒通路の断面形状は必ずしも矩形状中空部
３ａである必要はなく、例えば図８（ｂ）に示すような
三角状の中空部３ｂとしてもよく、あるいは、図８
（ｃ）に示すように、熱交換管３の中空部３ｃ内を波形
状仕切３ｄにて区画するようにしたものであってもよ
い。但し、熱交換管３の冷媒通路の内面にほぼ均一の厚
さの液膜を生成させることにより、伝熱性能の向上を図
ることができるので、この点を考慮する必要がある。例
えば、冷媒通路の断面形状が矩形状の場合には、熱交換
管３の仕切の厚さを一辺とする正方形に近づければ近づ
ける程、冷媒通路内の接液面積つまり冷媒側伝熱面積を
増大させ、かつ、液体冷媒膜の厚さを薄くすることがで
きる。
【００３０】また、上記実施例では、第１のヘッダ部１
及び第２のヘッダ部２をそれぞれ冷媒通路板７、分散板
８及び分散室板９等の複数のアルミニウム合金製板を積
層接着した構造のものについて説明したが、必ずしもこ
のような構造とする必要はなく、周辺部を折曲したプレ
ス成形板と分散板８とを組合せて第１及び第２のヘッダ
部１，２を形成してもよい。
及び第２のヘッダ部２をそれぞれ冷媒通路板７、分散板
８及び分散室板９等の複数のアルミニウム合金製板を積
層接着した構造のものについて説明したが、必ずしもこ
のような構造とする必要はなく、周辺部を折曲したプレ
ス成形板と分散板８とを組合せて第１及び第２のヘッダ
部１，２を形成してもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明の熱交
換によれば、上記のように構成されているので、以下の
ような効果が得られる。
換によれば、上記のように構成されているので、以下の
ような効果が得られる。
【００３２】１）請求項１記載の熱交換器によれば、第
１及び第２のヘッダ部に、熱媒体通路を司る室と、熱交
換管に熱媒体を分散する分散室とを形成すると共に、こ
れら両室間に配設されて熱媒体を分散する複数の開口を
有する分散部を形成するので、熱媒体を均一に熱交換管
内を流すことができ、伝熱性能の向上を図ることができ
る。
１及び第２のヘッダ部に、熱媒体通路を司る室と、熱交
換管に熱媒体を分散する分散室とを形成すると共に、こ
れら両室間に配設されて熱媒体を分散する複数の開口を
有する分散部を形成するので、熱媒体を均一に熱交換管
内を流すことができ、伝熱性能の向上を図ることができ
る。
【００３３】２）請求項２記載の熱交換器によれば、第
１及び第２のヘッダ部を、熱媒体通路を司る室を有する
アルミニウム合金製板と、分散室を有するアルミニウム
合金製板及び分散用の複数の開口を有するアルミニウム
合金製板とを互いに積層接着するので、ヘッダ部を偏平
矩形なブロック状に形成することができると共に、その
体積を狭小にすることができ、熱交換器の小型化を図る
ことができる。
１及び第２のヘッダ部を、熱媒体通路を司る室を有する
アルミニウム合金製板と、分散室を有するアルミニウム
合金製板及び分散用の複数の開口を有するアルミニウム
合金製板とを互いに積層接着するので、ヘッダ部を偏平
矩形なブロック状に形成することができると共に、その
体積を狭小にすることができ、熱交換器の小型化を図る
ことができる。
【００３４】３）請求項３記載の熱交換器によれば、熱
媒体通路を司る室を有するアルミニウム合金製板、分散
室を有するアルミニウム合金製板及び分散用の複数の開
口を有するアルミニウム合金製板の一部を、ろう材をク
ラッドした板又はろう材を塗布した板にて形成するの
で、熱交換器の製作を容易にすることができる。
媒体通路を司る室を有するアルミニウム合金製板、分散
室を有するアルミニウム合金製板及び分散用の複数の開
口を有するアルミニウム合金製板の一部を、ろう材をク
ラッドした板又はろう材を塗布した板にて形成するの
で、熱交換器の製作を容易にすることができる。
【００３５】４）請求項４記載の熱交換器によれば、熱
媒体通路を司る室の面積を、熱媒体流入側近傍から遠方
側に向って漸次狭小に形成するので、熱媒体を容易に均
一に分散することができ、伝熱性能をより一層向上させ
ることができる。
媒体通路を司る室の面積を、熱媒体流入側近傍から遠方
側に向って漸次狭小に形成するので、熱媒体を容易に均
一に分散することができ、伝熱性能をより一層向上させ
ることができる。
【００３６】５）請求項５記載の熱交換器によれば、分
散部の開口の開口率を、熱媒体の流入側近傍から遠方側
に向って漸次大きく形成するので、熱媒体を容易に均一
に分散することができ、伝熱性能をより一層向上させる
ことができる。
散部の開口の開口率を、熱媒体の流入側近傍から遠方側
に向って漸次大きく形成するので、熱媒体を容易に均一
に分散することができ、伝熱性能をより一層向上させる
ことができる。
【図１】この発明の熱交換器の一例を示す断面斜視図で
ある。
ある。
【図２】この発明の熱交換器の分解斜視図である。
【図３】図１の熱媒体流入側の縦断面図である。
【図４】図１の熱媒体流出側の縦断面図である。
【図５】この発明における熱媒体の別の流路形態を示す
概略斜視図である。
概略斜視図である。
【図６】この発明における熱媒体の別の流入形態を示す
概略斜視図である。
概略斜視図である。
【図７】この発明における分散板の別の形態を示す斜視
図である。
図である。
【図８】この発明における熱交換管の異なる形態を示す
断面図である。
断面図である。
【図９】従来の熱交換器の一例を示す断面斜視図であ
る。
る。
１ 第１のヘッダ部 ２ 第２のヘッダ部 ３ 熱交換管 ７ 冷媒通路板 ７ａ，７ｄ 通路室 ８ 分散板（分散部） ８ａ 開口 ９ 分散室板
Claims (5)
- 【請求項１】 気液二相の熱媒体が導入される第１のヘ
ッダ部と、その一端が第１のヘッダ部に接続され、第１
のヘッダ部内の熱媒体が分散されてその内部を通過し、
液相熱媒体を熱交換させる複数の偏平中空状の熱交換管
と、これら熱交換管の他端が接続され、これら熱交換管
を通過した熱媒体を集合し、他の熱交換管に分散する第
２のヘッダ部とを具備する熱交換器において、 上記第１及び第２のヘッダ部に、熱媒体通路を司る室
と、上記熱交換管に熱媒体を分散する分散室とを形成す
ると共に、これら両室間に配設されて熱媒体を分散する
複数の開口を有する分散部を形成してなることを特徴と
する熱交換器。 - 【請求項２】 熱媒体通路を司る室を有するアルミニウ
ム合金製板と、分散室を有するアルミニウム合金製板及
び分散用の複数の開口を有するアルミニウム合金製板と
を互いに積層接着したことを特徴とする請求項１記載の
熱交換器。 - 【請求項３】 熱媒体通路を司る室を有するアルミニウ
ム合金製板と、分散室を有するアルミニウム合金製板及
び分散用の複数の開口を有するアルミニウム合金製板に
おける一部を、ろう材をクラッドした板又はろう材を塗
布した板にて形成してなることを特徴とする請求項２記
載の熱交換器。 - 【請求項４】 熱媒体通路を司る室の面積を、熱媒体流
入側近傍から遠方側に向って漸次狭小に形成してなると
こを特徴とする請求項１記載の熱交換器。 - 【請求項５】 分散部の開口の開口率を、熱媒体の流入
側近傍から遠方側に向って漸次大きく形成したことを特
徴とする請求項１記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18030192A JPH05346297A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18030192A JPH05346297A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05346297A true JPH05346297A (ja) | 1993-12-27 |
Family
ID=16080815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18030192A Withdrawn JPH05346297A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05346297A (ja) |
Cited By (28)
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-
1992
- 1992-06-15 JP JP18030192A patent/JPH05346297A/ja not_active Withdrawn
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