JPH06106335A - 積層型エバポレータ用素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】途中で流路面積の変わる素子を、ロール成形に
より製造可能とする。 【構成】金属板１ｂに形成した第一、第二の凹部２４、
２５は、折り返しの前後で幅寸法が変化する。素子は、
上記金属板１ｂを、第一、第二の凹部２４、２５を対向
させつつ、中心線ｘで１８０度折り曲げる事で造る。金
属板１ｂは、中心線ｘに対し線対称である為、ロール成
形が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係る積層型エバポレー
タ用素子の製造方法は、自動車用空気調和装置に組み込
んで空気を冷却する、エバポレータを造る為に利用す
る。

【０００２】

【従来の技術】空気調和装置には、内部で冷媒を蒸発さ
せ、外部を流通する空気を冷却するエバポレータが組み
込まれている。この様な、空気調和装置に組み込まれる
エバポレータとして従来から、例えば特開昭６１−２７
４９６号公報に記載された構造のものが知られている。

【０００３】この従来から知られた積層型エバポレータ
は、図３〜６に示す様に構成されている。アルミニウム
合金により造られた金属板１の下端縁には、１対の突出
部２ａ、２ｂを形成しており、この金属板１の片面にＵ
字形の凹部３を形成している。この凹部３の両端は、上
記１対の突出部２ａ、２ｂの端縁に迄連続させている。
上記凹部３の内側には多数の突起４、４を形成し、凹部
３により構成される折り返し流路５の内側を流れる冷媒
等の流体の流れを乱し、この流体と金属板１との間の熱
交換が効率良く行なわれる様にしている。

【０００４】尚、この様な凹部３や突起４、４を有する
金属板１は、特開平２−４９１２７号公報に示されてい
る様に、長尺な帯状金属板を１対のロールの間を通過さ
せる事で、上記凹部３や突起４、４を成形した後、上記
長尺な金属板の適当箇所を切断する事で造る。この様
に、金属板１をロール成形で造る事により、プレス成形
で造る場合に比べて製造作業の能率化を図れ、積層型エ
バポレータの低廉化を図れる。

【０００５】そして、この様な金属板１を用いて造る、
タンク別体型の積層型エバポレータの場合、この金属板
１、１を２枚１組とし、互いの凹部３、３同士を対向さ
せた状態で最中状に重ね合わせて互いに液密に接合する
事により、Ｕ字形の折り返し流路５と、この流路５の両
端に位置して端縁部から突出した１対の接合部６ａ、６
ｂとを有する素子７、７とする。

【０００６】そして、複数の素子７、７のそれぞれの接
合部６ａ、６ｂを、第一、第二のタンク８、９の側面に
それぞれ形成した、スリット状の接続孔１０、１０に挿
入すると共に、各接合部６ａ、６ｂの外周面と各接続孔
１０、１０の内周縁とを互いに液密にろう付け接合す
る。各タンク８、９は、それぞれ図３に示す様な座板１
１とタンク本体１２とを組み合わせ、互いに液密にろう
付けする事で構成されており、上記接続孔１０、１０
は、座板１１の底面に形成されている。これと共に、隣
り合う素子７、７の間にフィン１３、１３を設けてコア
部を構成する。

【０００７】上記第一のタンク８の内側は、中間部に固
定した隔壁１４により仕切る事で、入口室１５と出口室
１６とに分割し、入口室１５の側に流体送り込み口１７
を、出口室１６の側に流体取り出し口１８を、それぞれ
設けている。

【０００８】上述の様に構成されるタンク別体型の積層
型エバポレータの場合、第一、第二のタンク８、９と複
数の素子７、７に設けた折り返し流路５とから成る空間
の内側を、図７に示す様に、第一、第二、第三、第四の
四室に分割して考える事が出来る。

【０００９】即ち、第一のタンク８の片半部（図５の左
半部）に存在する入口室１５と一部（同図の左半分）の
素子７、７の上流側半部とから成る第一室１９と、この
第一室１９の下流側に設けられ、上記一部の素子７、７
の下流側半部と第二のタンク９の片半部（同図の左半
部）とから成る第二室２０と、この第二室２０の下流側
に設けられ、第二のタンク９の他半部（同図の右半部）
と残部（同図の右半分）の素子７、７の上流側半部とか
ら成る第三室２１と、この第三室２１の下流側に設けら
れ、第一のタンク８の他半部（同図の右半部）と残部の
素子７、７の下流側半部とから成る第四室２２とであ
る。

【００１０】この様な第一〜第四室１９〜２２に分割さ
れる積層型エバポレータに、図７に矢印ａで示す様に、
流体送り込み口１７から冷媒等の流体を送り込むと、こ
の流体は、同図に矢印ｂで示す様に第一室１９内を流
れ、一部の素子７、７の折り返し流路５の折り返し部分
を、同図に矢印ｃで示す様に流れて、第二室２０に進入
する。

【００１１】第二室２０内を矢印ｄで示す様に流れ、こ
の第二室２０の下流側端部に迄流れた流体は、次いで、
第二のタンク９内を、このタンク９の軸方向に亙って図
７の矢印ｅ方向に流れて、第三室２１内に進入した後、
この第三室２１を構成する残部の素子７、７の折り返し
流路５内を、同図に矢印ｆで示す様に流れる。

【００１２】更に流体は、同図に矢印ｇで示す様に、残
部の素子７、７の折り返し流路５の折り返し部分を流れ
て、第四室２２に進入し、この第四室２２内を矢印ｈで
示す様に流れる。

【００１３】そして、この第四室２２の下流側端部に存
在する、第一のタンク８の他半部（図５の右半部）に迄
流れた流体は、次いで流体取り出し口１８から、同図に
矢印ｉで示す様に流出する。

【００１４】ところで、図３〜６に示す様なエバポレー
タの場合、流体送り込み口１７から送り込まれた気液混
合状態の冷媒は、第一室→第二室→第三室→第四室と流
れる間に次第に蒸発し、容積が増大する。従って、各室
１９〜２２を構成する素子７、７内に設けられた折り返
し流路５、５の断面積が、その全長に亙って変化しない
場合、下流側に向かう程、冷媒通過に対する抵抗が大き
くなって性能が低下する原因となる。

【００１５】この様な原因による性能低下を防止する為
には、例えば実開平３−１１５３６３号公報に開示され
ている様に、折り返し流路の幅寸法が折り返しの前後で
変化する素子を使用し、下流側に向かう程折り返し流路
の断面積が広くなる様に、各素子を配置する事が考えら
れる。

【００１６】即ち、図８に示す様に、折り返し流路５ａ
を仕切る仕切部２３を、金属板１ａの幅方向中心に対し
偏らせたものを２種類用意し、この２種類の金属板１ａ
同士を、上記仕切部２３同士を突き合わせる状態に最中
状に組み合わせるものである。この様に２種類の金属板
１ａ同士を組み合わせた状態で造られた素子の内側に
は、折り返し前後で断面積が変化する折り返し流路５ａ
が設けられる。

【００１７】そこで、下流側の断面積が広くなる様に考
慮しつつ、この素子を積層型エバポレータに組み込め
ば、流通抵抗増大に起因する性能低下を防止出来る。こ
の場合に於いて、図３〜７に示す様に、エバポレータの
内部が第一室〜第四室に四分割される構造の場合には、
素子を２種類用意し、各室を構成する流路部分の断面積
が、第一室→第二室→第三室→第四室に向けて次第に大
きくなる様にする。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の積層型エバポ
レータ用素子の製造方法は、冷媒の流通抵抗増大を防止
出来る素子を、安価に製作出来る様にするものである。

【００１９】前述の様に、素子を構成する金属板の製造
作業をロール成形により行なう事で、プレス成形により
行なう場合に比べて製造作業が容易となり、製作費の低
廉化を図れるが、図８に示す様に、左右非対称形状の金
属板１ａをロール成形により造る事は難しい。

【００２０】例えば図８に示した形状を有する金属板１
ａをロール成形により造る場合、対となって互いに逆方
向に回転するロールによってこの金属板１ａを、同図の
上下方向に送る。ところが、図８に示した様に、左右非
対称な形状を有する金属板１ａをロールの回転と共に後
方に送ろうとした場合、金属板１ａの片半部とロールと
の間に働く抵抗と、金属板１ａの他半部とロールとの間
に働く抵抗との間に差が生じる事が避けられない。

【００２１】この様な抵抗の差に基づいて上記金属板１
ａが、ロールの回転に伴なって側方にずれながら送られ
る傾向となる。このずれをそのまま放置した場合には、
金属板１ａを造るべき帯状金属板がロールの間から外れ
て、上記金属板１ａの形成作業を行なえなくなる。又、
帯状金属板の側縁を抑える事により、ずれを防止しつつ
形成作業を行なった場合、帯状金属板及びロールに無理
な力が作用して、良好な成形作業を行なえなくなる。

【００２２】勿論、図８に示す様な形状を有する金属板
１ａを、上型と下型との間で圧縮するプレス成形により
造る事は可能であるが、成形作業が非能率的で、製作費
が嵩む事が避けられない。

【００２３】本発明の積層型エバポレータ用素子の製造
方法は、上述の様な事情に鑑みて発明されたものであ
る。

【００２４】

【課題を解決する為の手段】本発明の積層型エバポレー
タ用素子の製造方法は、下記の（ａ）〜（ｆ）の要件を
備えている。 （ａ）対となって互いに逆方向に回転するロールの間に
金属板を通過させる事により、この金属板の片面に互い
に独立した第一、第二の凹部と各凹部の周囲を囲む平坦
部とを形成する第一工程を有する事。 （ｂ）上記金属板の幅方向中央を表わすと共に上記ロー
ルによる金属板の送り方向に伸びた中心線を考えた場
合、上記第一、第二の凹部と平坦部とは、この中心線に
対し線対称である事。 （ｃ）上記第一、第二の凹部は少なくとも１回、１８０
度折り返されており、折り返しの前後で幅寸法が異なる
事。 （ｄ）上記第一、第二の凹部の両端は、上記金属板に形
成した突出部の端縁に迄連続している事。 （ｅ）上記金属板を、上記第一、第二の凹部を折り曲げ
方向内側として、上記中心線部分で１８０度折り曲げ、
上記平坦部同士を突き合わせる第二工程を有する事。 （ｆ）第二工程で突き合わされた平坦部同士をろう付け
接合する第三工程を有する事。

【００２５】

【作用】上述の様な本発明の積層型エバポレータ用素子
の製造方法の場合、金属板が中心線に対し線対称である
為、この金属板の片半部とロールとの間に働く抵抗と、
この金属板の他半部とロールとの間に働く抵抗とが、互
いに等しくなる。

【００２６】従って、特に金属板の側縁を抑えたりしな
くても、ロールの回転に伴なってこの金属板が側方にず
れる事がなくなる。この結果、折り返しの前後で断面積
が異なる折り返し流路を有する素子を、ロール成形によ
り安価に製作する事が可能となる。

【００２７】

【実施例】図１は本発明の第一実施例を示している。先
ず、第一工程として、積層型エバポレータを構成する素
子を造る為の金属板１ｂを造るべく、対となって互いに
逆方向に回転するロールの間にアルミニウム合金板を通
過させる。この様にロール成形により造られる金属板１
ｂの片面には、互いに独立した第一、第二の凹部２４、
２５と、各凹部２４、２５の周囲を囲む平坦部２６とが
形成される。

【００２８】上記金属板１ｂは、送り方向に対して左右
対称な形状を有する。即ち、この金属板１ｂの幅方向中
央を表わすと共に、上記ロールによる金属板１ｂの送り
方向に伸びた中心線ｘを考えた場合、上記第一、第二の
凹部２４、２５と平坦部２６とは、この中心線ｘに対し
線対称である。

【００２９】又、上記第一、第二の凹部２４、２５は、
それぞれ中間部で１８０度折り返されており、折り返し
の前後で幅寸法が異なっている。即ち、各凹部２４、２
５の幅方向中間部に設けられた仕切部２３、２３は、各
凹部２４、２５の幅方向中央よりも外側に位置してい
る。従って、各凹部２４、２５の幅寸法は、金属板１ｂ
の中央寄り部分で広く、外側寄り部分で狭くなってい
る。

【００３０】一方、上記金属板１ｂの一端縁（図１の下
端縁）の一部で、前記中心線ｘに対して線対称な位置に
は、左右２個所ずつ、合計４個所の突出部２７、２７を
形成している。そして、上記第一、第二の凹部２４、２
５の両端は、各突出部２７、２７の端縁に迄連続してい
る。

【００３１】前記第一工程で、上述の様な形状を有する
金属板１ｂを造った後、第二工程としてこの金属板１ｂ
を折り曲げる。この折り曲げ作業は、上記第一、第二の
凹部２４、２５を折り曲げ方向内側として、上記中心線
Ｘ部分で１８０度折り曲げ、前記平坦部２６同士を突き
合わせる迄行なう。

【００３２】次いで第三工程として、上記第二工程で突
き合わされた平坦部２６同士をろう付け接合する。尚、
このろう付け接合作業は、素子とフィン１３、１３並び
に第一、第二のタンク８、９（図４〜５参照）とをろう
付けするのと同時に行なう。

【００３３】上述の様な本発明の積層型エバポレータ用
素子の製造方法の場合、金属板１ｂが中心線ｘに対し線
対称である為、この金属板１ｂの片半部とロールとの間
に働く抵抗と、この金属板１ｂの他半部とロールとの間
に働く抵抗とが、互いに等しくなる。従って、特に金属
板１ｂの側縁を抑えたりしなくても、ロールの回転に伴
なってこの金属板１ｂが側方にずれる事がなくなる。こ
の結果、折り返しの前後で断面積が異なる折り返し流路
を有する素子を、ロール成形により安価に製作する事が
可能となる。

【００３４】次に、図２は本発明の第二実施例を示して
いる。上述の第一実施例が、第一、第二の凹部２４、２
５が、それぞれ１回ずつ、１８０度折り返されていたの
に対して、本実施例の場合には、２回ずつ折り返されて
いる。従って、各凹部２４、２５の端部が達する突出部
２７、２７は、金属板１ｂの両端縁に振り分けて形成さ
れている。その他の構成及び作用は、上述の第一実施例
の場合と同様である。

【００３５】

【発明の効果】本発明の積層型エバポレータ用素子の製
造方法は、以上に述べた通り構成され作用するが、途中
で断面積が変化する折り返し流路を有する素子を、ロー
ル成形により造る事が可能となり、流通抵抗が小さく、
性能の良好な積層型エバポレータを安価に製作出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す、ロール成形直後の
金属板の平面図。

【図２】同第二実施例を示す、図１と同様の図。

【図３】従来の積層型エバポレータを示す部分分解斜視
図。

【図４】同じく組み立てた状態を示す略正面図。

【図５】同じく略底面図。

【図６】図４のＡ−Ａ断面図。

【図７】流体の流れを示す略斜視図。

【図８】途中で流路面積を変える素子を構成する金属板
の平面図。

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂ 金属板 ２ａ、２ｂ 突出部 ３ 凹部 ４ 突起 ５、５ａ 折り返し流路 ６ａ、６ｂ 接合部 ７ 素子 ８ 第一のタンク ９ 第二のタンク １０ 接続孔 １１ 座板 １２ タンク本体 １３ フィン １４ 隔壁 １５ 入口室 １６ 出口室 １７ 流体送り込み口 １８ 流体取り出し口 １９ 第一室 ２０ 第二室 ２１ 第三室 ２２ 第四室 ２３ 仕切部 ２４ 第一の凹部 ２５ 第二の凹部 ２６ 平坦部 ２７ 突出部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の（ａ）〜（ｆ）の要件を備えた積
   層型エバポレータ用素子の製造方法。 （ａ）対となって互いに逆方向に回転するロールの間に
   金属板を通過させる事により、この金属板の片面に互い
   に独立した第一、第二の凹部と各凹部の周囲を囲む平坦
   部とを形成する第一工程を有する事。 （ｂ）上記金属板の幅方向中央を表わすと共に上記ロー
   ルによる金属板の送り方向に伸びた中心線を考えた場
   合、上記第一、第二の凹部と平坦部とは、この中心線に
   対し線対称である事。 （ｃ）上記第一、第二の凹部は少なくとも１回、１８０
   度折り返されており、折り返しの前後で幅寸法が異なる
   事。 （ｄ）上記第一、第二の凹部の両端は、上記金属板に形
   成した突出部の端縁に迄連続している事。 （ｅ）上記金属板を、上記第一、第二の凹部を折り曲げ
   方向内側として、上記中心線部分で１８０度折り曲げ、
   上記平坦部同士を突き合わせる第二工程を有する事。 （ｆ）第二工程で突き合わされた平坦部同士をろう付け
   接合する第三工程を有する事。