JPH0579282U - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 出入口通路と分配集合通路との連通部分の強
度を向上させると共に、該分配集合通路における熱交換
媒体の分配効率の向上を図る。 【構成】 熱交換媒体供給通路部６に、熱交換器本体５
の一方の出入口を構成するチューブエレメント群１１０
に連通する一方のパイプ状の出入口通路４８と、熱交換
器本体５の他方の出入口を構成するチューブエレメント
群１００に分配集合通路５２を介して連通する他方のパ
イプ状の出入口通路４９と、熱交換器本体５のチューブ
エレメント群間を連通するパイプ状の連通路５０とを通
路形成用プレート３０，３１の接合によって区画形成す
ると共に、前記他方の出入口通路４９と分配集合通路５
２との連通の横方向通路５１は、該分配集合通路５２が
接続されるチューブエレメント群１００の各チューブエ
レメント２の出入口部２１間に対応する位置を通路形成
用プレート３０，３１の接合による分割突起３６，４５
によって分割し、この分割突起３６，４５間に形成した
各チューブエレメント２に臨む各独立のパイプ状の分割
通路５１ａを介して接続される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、主に車両用空調装置に用いられる熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、車両に搭載される各種装置は小型化・軽量化が要請されており、空調装 置もその要望に応える必要がある。その中で、熱交換器においては、従来より熱 交換媒体を供給するタンクがチューブエレメントと一体に構成されていたため、 タンクの容積が大きいという不具合があった（例えば、実開平３─１１５３６３ 号公報参照）。すなわち、チューブエレメントと一体に構成されるタンクは、各 チューブエレメントに形成のタンク部を複数接合して構成されるものであり、そ の接合部がタンク内部において通路抵抗となるため、タンク全体の容積を大きく しなければならないものであった。そのため、このタンクをチューブエレメント と独立に形成することで熱交換器全体の小型化・軽量化を実現しようとするもの が、例えば実開平３─２１６５８号公報に開示されている。

【０００３】 上記先行技術（実開平３─２１６５８号）は、タンクを２枚のタンク形成用プ レートを接合して構成するもので、その内部を該タンク形成用プレートの接合に よる仕切によって、熱交換器本体の一方の出入口を構成するチューブエレメント 群に連通する一方の出入口通路と、熱交換器本体の他方の出入口を構成するチュ ーブエレメント群に分配集合通路を介して連通する他方の出入口通路と、熱交換 器本体のチューブエレメント群間を連通する連通路とに区画している。従って、 この構成によれば、各通路内部に障害物（従来のタンク部の接合部）となるもの がないから、該各通路の通路面積を縮小することができ、その結果、タンクの小 型化が実現できるものである。

【０００４】 しかし、上記先行技術は、タンクに構成される各通路を熱交換器本体形状に合 わせた矩形状に形成しているため、タンク全体の容積が大きいという問題がある 。本出願人は、その各通路を必要最小限の通路面積を確保するパイプ状に形成す ることで、より一層タンクを小型化し、タンクレス化を図っている。

【０００５】 すなわち、本出願人の創案した熱交換器は、２枚の通路形成用プレートを接合 して従来のタンクに代わる熱交換媒体供給通路部を構成し、該熱交換媒体供給通 路部に、熱交換器本体の一方の出入口を構成するチューブエレメント群に連通す る一方のパイプ状の出入口通路と、熱交換器本体の他方の出入口を構成するチュ ーブエレメント群に分配集合通路を介して連通する他方のパイプ状の出入口通路 と、熱交換器本体のチューブエレメント群間を連通するパイプ状の連通路とを通 路形成用プレートの接合による仕切によって区画形成するものである。従って、 この構成によれば、各通路が必要最小限の通路面積を確保するパイプ状に形成さ れるから、各通路の容積を小さくでき、その結果、通路のみが形成される熱交換 媒体供給通路部が構成され、タンクレス化が実現できるものである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、本出願人が創案した熱交換器の熱交換媒体供給通路部において は、他方の出入口通路と分配集合通路との連通の横方向通路が熱交換媒体が自由 に移動できる空間となっているから、その部分における全体の強度が弱いと共に 、例えば分配集合通路が分配通路として使用される場合には、出入口通路からの 各チューブエレメントへの熱交換媒体の分配量がアンバランスとなるという不具 合がある。

【０００７】 そこで、この考案は上記問題点に鑑み、出入口通路と分配集合通路との連通の 横方向通路の強度を向上させると共に、該分配集合通路における熱交換媒体の分 配量の均一化を図った熱交換器を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、この考案に係る熱交換器は、チューブエレメント とフィンとを複数段積層して熱交換器本体を構成し、該熱交換器本体の端部に２ 枚の通路形成用プレートを接合して成る熱交換媒体供給通路部を接続して構成さ れる熱交換器であって、前記熱交換媒体供給通路部に、前記熱交換器本体の一方 の出入口を構成するチューブエレメント群に連通する一方のパイプ状の出入口通 路と、前記熱交換器本体の他方の出入口を構成するチューブエレメント群に分配 集合通路を介して連通する他方のパイプ状の出入口通路と、前記熱交換器本体の チューブエレメント群間を連通するパイプ状の連通路とを前記通路形成用プレー トの接合によって形成すると共に、前記他方の出入口通路と分配集合通路との間 に横方向通路が形成され、この横方向通路は、前記通路形成用プレートに形成の 複数の分割突起の接合によって分割される複数の分割通路により構成されるもの である。

【０００９】

【作用】

したがって、他方の出入口通路と分配集合通路との連通の横方向通路は、分割 突起により形成した各独立の分割通路を介して接続されるから、該分割突起によ って強度が向上されると共に、各分割通路によって各チューブエレメントに送ら れる熱交換媒体の分配量の均一化が図られ、もって上記課題が解決されるもので ある。

【００１０】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図面により説明する。

【００１１】 図１乃至図５において、熱交換器１は、チューブエレメント２とコルゲート状 のフィン３とを交互に複数段積層し、その積層方向両端にエンドプレート４，４ を配して熱交換器本体５を構成すると共に、該熱交換器本体５の端部に熱交換媒 体供給通路部６を接続し、これらを炉中で一体にろう付けして組み付けられてい る。

【００１２】 チューブエレメント２は、第２図に詳しく示されている成形プレート１０を２ 枚最中合わせに接合することで構成される。

【００１３】 成形プレート１０は、略矩形状のもので、長手方向の一端側に一対の出入口部 形成用凹部１１，１２が外側（反紙面方向）に向けて湾曲して突出形成され、該 出入口部形成用凹部１１，１２の間から他端側に向けて突条１３が延設されてい ると共に、該突条１３の周縁には前記出入口部形成用凹部１１，１２に通じる略 Ｕ字状の熱交換媒体通路形成用凹部１４が外側に向けて膨出形成されている。そ してこの熱交換媒体通路形成用凹部１４の全面には、熱交換媒体に乱流作用を与 える複数のビード１５，１６が内側（紙面方向）に向けて突出形成されている。 また、この成形プレート１０の他端側には、例えば三つのチューブエレメント突 当部１８が外側に向けて突出形成され、該チューブエレメント突当部１８は、隣 接するチューブエレメント２間で当接され、該チューブエレメント２間のフィン ３を介挿する間隙の距離を規定するようになっている。

【００１４】 この成形プレート１０を２枚最中合わせにして接合することでチューブエレメ ント２が構成され、その一端側では、相対する出入口部形成用凹部１１，１２か ら一対の出入口部２０，２１が構成されると共に、内部では、相対する熱交換媒 体通路形成用凹部１４から略Ｕ字状の熱交換媒体通路２２が構成され、前記出入 口部２０，２１は熱交換媒体通路２２を介して連通するようになっている（図１ ，図２，図４参照）。そして、積層されたチューブエレメント２の各出入口部２ ０，２１は、下記する熱交換媒体供給通路部６の一方の通路形成用プレート３１ に複数穿設された出入部挿入孔に挿入接続され、この挿入接続によって各チュー ブエレメント２の熱交換媒体２２と熱交換媒体供給通路部６の各通路が適宜に連 通するようになっている。

【００１５】 なお、熱交換器本体５は、図１及び図６に示すように、図示中央の一点鎖線を 境にして左右に２分され、図示右側のチューブエレメント２の積層群により熱交 換器本体５の一方の出入口を構成する第１のチューブエレメント群１００が、図 示左側のチューブエレメント２の積層群により熱交換器本体５の他方の出入口を 構成する第２のチューブエレメント群１１０が各々構成される。

【００１６】 熱交換媒体供給通路部６は、特に第３図に示すように、従来のタンクに代わる もので、２枚の通路形成用プレート３０，３１を２枚接合して構成され、該通路 形成用プレート３０は、長手方向に三つの孤状溝３２，３３，３４が並列に形成 され、該孤状溝３２の一方が開口し、中程の仕切り３５で前方側３２ａと後方側 ３２ｂとに分断されている。孤状溝３３は一方が開口し、この後方側と前記孤状 溝３２の後方側３２ｂとの間は複数の分割突起３６間に形成の分割溝３７を介し て接続されている。孤状溝３４は、両端が閉塞の溝で、他の孤状溝とは接続され ていない。

【００１７】 通路形成用プレート３１は、長手方向に三つの孤状溝３９，４０，４１が並列 に形成され、該孤状溝３９の一方は開口し、中程の仕切り４２で前方側３９ａと 後方側３９ｂとに分断されていると共に、全てにわたって多数の出入口部挿入孔 ４３が形成されている。孤状溝４０は、一方が開口し、この後方側と前記孤状溝 ３９の後方側３９ｂとの間は、複数の分割突起４５間に形成の分割溝４６を介し て接続されている。孤状溝４１は、両端が閉塞の溝で、他の孤状溝とは接続され ていないが、全てにわたって多数の出入口部挿入孔４７が形成されている。

【００１８】 上記構成の２枚の通路形成用プレート３０，３１を２枚接合することで、出入 口通路４８，４９、分配集合通路５２、連通路５０及び横方向通路５１が形成さ れると共に、横方向通路５１には複数の分割通路５１ａが形成される。

【００１９】 出入口通路４８は、熱交換媒体の一方の出入口通路となるもので、図示左側端 が図示しないパイプに接続されるように開口されており、図示右側端は仕切３５ 、（図示せず４２）で塞がれていると共に、第２のチューブエレメント群１１０ の一方の出入口を構成する各チューブエレメント２の出入口部２０が出入口部挿 入孔４３を介して挿入接続され、該第２のチューブエレメント群１１０に連通さ れている。なお、この実施例においては、出入口通路４８を出口通路として使用 する。

【００２０】 出入口通路４９は、熱交換媒体の他方の出入口通路となるもので、図示左側端 が図示しないパイプに接続されるように開口されており、図示右側端は塞がれ、 下記する分配集合通路５２に後述する各分割通路５１ａを介して連通している。 なお、この実施例においては、出入口通路４９を入口通路として使用する。

【００２１】 分配集合通路５２は、上記出入口通路４９から供給される熱交換媒体を第１の チューブエレメント群１００の他方の出入口を構成する各チューブエレメント２ の熱交換媒体通路２２に分配供給する分配通路，または、第１のチューブエレメ ント群１００の他方の出入口を構成する各チューブエレメント２の熱交換媒体通 路２２から排出される熱交換媒体を集合して出入口通路４９から排出するための 集合通路となるもので、熱交換器の使用態様によってその作用が異なる。この実 施例においては、他方の出入口通路４９を入口通路として使用するから、この実 施例においては分配通路として使用される。そしてこの分配集合通路５２には、 第１のチューブエレメント群１００の他方の出入口を構成する各チューブエレメ ント２の出入口部２０が挿入接続され、該第１のチューブエレメント群１００に 連通されている。

【００２２】 そして上記出入口通路４９と分配集合通路５２との連結部分には、下記する複 数の横方向通路５１が設けられ、出入口通路４９と分配集合通路５２は、この横 方向通路５１を介して接続され、連通するようになっている。

【００２３】 横方向通路５１は、第１のチューブエレメント群１００の他方の出入口を構成 する各チューブエレメント２の隣接する出入口部２０間に対応する位置に通路形 成用プレート３０，３１の接合によって構成され、出入口通路４９と分配集合通 路５２との間にパイプ状に複数独立形成されている。すなわち、出入口通路４９ と分配集合通路５２との間の空間は、各分割突起３６，４５を介して複数に分割 され、この分割された各空間に個々の独立した分割通路５１ａが構成され、この 各分割通路５１ａを介して出入口通路４９と分配集合通路５２とが連通するよう になっているものである。

【００２４】 したがって、この各分割通路５２の一端側（出入口通路５０に連通する側）は 、分配集合通路５２に挿入接続された各チューブエレメント２の出入口部２１に 臨んで開口される結果、出入口通路４９から流入供給される熱交換媒体は、分配 集合通路５２を介して効率良く第１のチューブエレメント群１００の各チューブ エレメント２の熱交換媒体通路２２に分配される。また、出入口通路４９と分配 集合通路５２の連通部分は、接合された各分割突起３６，４５によって支持され ているから、強度的に強くなっている。

【００２５】 連通路５０は、第１及び第２のチューブエレメント群１００，１１０間を連通 するためのもので、両端は塞がれ、第１のチューブエレメント群１００の各チュ ーブエレメント２の出入口部２０及び第２のチューブエレメント群１１０の各チ ューブエレメント２の出入口部２０が挿入接続され、該第１及び第２のチューブ エレメント群１００，１１０間を連通している。

【００２６】 上記構成の熱交換器１は、図６に示されるように、入口パイプ（図示せず）か ら入口通路として使用される出入口通路４９に流入された熱交換媒体が、各分割 通路５１ａを介して分配通路として使用される分配集合通路５２に流れ込み、こ の分配集合通路５２から第１のチューブエレメント群１００の各チューブエレメ ント２の熱交換媒体通路２２に分流され、該熱交換媒体通路２２内をＵターンし て流れ、連通路５０に至り、該連通路５０内を水平移動し、そこから第２のチュ ーブエレメント群１１０の各チューブエレメント２の熱交換媒体通路２２に再び 分流され、該熱交換媒体通路２２内をＵターンして流れ、そして出口通路として 使用される出入口通路４８に集められ、図示しない出口パイプから外部に排出さ れるようになっており（又は、逆の経路を流れる）、所謂４パスのフローパター ンが構成されている。なお、熱交換は、熱交換媒体が各チューブエレメント群の チューブエレメント２の熱交換媒体通路２２内を流れる際に外部の空気との間で なされる。

【００２７】 しかるに、この熱交換器１の熱交換媒体供給通路部６においては、上述したよ うに、他方の出入口通路４９と分配集合通路５２との連通部分の空間を複数の分 割突起３６，４５によって支持するようにしたから、該連通部分の強度が効果的 に向上されるようになっている。また、この各分割突起３６，４５の間に形成し た出入口通路４９と分配集合通路５２とを連通させる各分割通路を第１のチュー ブエレメント群１００を構成する各チューブエレメント２の出入口側に臨ませる ようにしたから、分配集合通路５２からの各チューブエレメント２への熱交換媒 体の分配供給が効率良く行えるようになっている。

【００２８】

【考案の効果】

以上述べたように、この考案によれば、熱交換媒体供給通路部の出入口通路と 分配集合通路との連通の横方向通路を複数の接合による各分割突起によって支持 するようにしたから、該連通部分の強度が効果的に向上されるようになっている 。また、この各分割突起の間に形成した出入口通路と分配集合通路とを連通させ る各分割通路をチューブエレメント群を構成する各チューブエレメントの出入口 に臨ませるようにしたから、出入口通路から供給される熱交換媒体が各分割通路 内を各チューブエレメントの出入口に向かって流れ、その結果、分配集合通路か らの各チューブエレメントへの熱交換媒体の分配供給が効率良く行えるようにな っている。さらに、熱交換媒体供給通路部の各通路を通路面積が必要最小限とな るパイプ状に形成しているから、該熱交換媒体供給通路部の全体の形状を小さく することができ、装置の小型化・軽量化を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】熱交換器の斜視図である。

【図２】成形プレートの平面図である。

【図３】熱交換媒体供給通路部の分解斜視図である。

【図４】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】図２のＢ−Ｂ線断面図である。

【図６】熱交換媒体の流れを説明する模式図である。

【符号の説明】

１ 熱交換器 ２ チューブエレメント ３ フィン ５ 熱交換器本体 ６ 熱交換媒体供給通路部 ２０，２１ 出入口部 ３０，３１ 通路形成用プレート ３６，４５ 分割突起 ４８，４９ 出入口通路 ５０ 連通路 ５１ 横方向通路 ５１ａ 分割通路 ５２ 分配集合通路 １００，１１０ 第１及び第２のチューブエレメント群

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 チューブエレメントとフィンとを複数段
   積層して熱交換器本体を構成し、該熱交換器本体の端部
   に２枚の通路形成用プレートを接合して成る熱交換媒体
   供給通路部を接続して構成される熱交換器であって、 前記熱交換媒体供給通路部に、前記熱交換器本体の一方
   の出入口を構成するチューブエレメント群に連通する一
   方のパイプ状の出入口通路と、前記熱交換器本体の他方
   の出入口を構成するチューブエレメント群に分配集合通
   路を介して連通する他方のパイプ状の出入口通路と、前
   記熱交換器本体のチューブエレメント群間を連通するパ
   イプ状の連通路とを前記通路形成用プレートの接合によ
   って形成すると共に、 前記他方の出入口通路と分配集合通路との間に、横方向
   通路が形成され、この横方向通路は、前記通路形成用プ
   レートに形成の複数の分割突起の接合によって分割され
   る複数の分割通路より構成されることを特徴とする熱交
   換器。