JPH06123581A - 積層型熱交換器 - Google Patents

積層型熱交換器

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JPH06123581A
JPH06123581A JP4271571A JP27157192A JPH06123581A JP H06123581 A JPH06123581 A JP H06123581A JP 4271571 A JP4271571 A JP 4271571A JP 27157192 A JP27157192 A JP 27157192A JP H06123581 A JPH06123581 A JP H06123581A
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flow
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昌照 林
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数を減らして偏平チューブの製造容易
化とコスト低減を図る。 【構成】 偏平チューブ４１の２つの室４８，４９に１
つの波形インナフィン５２を装着して流路を複数分離し
て区画形成し、少ない部品点数によって冷媒の流れをス
ムーズにさせて流路面積を増大させ、部品点数を減らし
て偏平チューブ４１の製造容易化コスト低減を図る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空調機用の積層型熱交
換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５，図６に基づいて従来の積層型熱交
換器を説明する。図５には従来の積層型熱交換器の側
面、図６には図５中の右側部の拡大断面を示してある。
【０００３】図５，図６において、１は偏平チューブで
あり偏平チューブ１はプレス成形された２枚のプレート
２が突合わされて形成されている。偏平チューブ１の一
端部（図中上端部）には出入口タンク部３が形成されて
いる。
【０００４】偏平チューブ１とコルゲートフィン４が交
互に積層され、出入口タンク部３が連結されて積層型熱
交換器（エバポレータ）５が構成されている。
【０００５】両端に位置する偏平チューブ１ａの外方側
はエンドプレート６となり、出入口タンク部３における
エンドプレート６には流通孔７が設けられている。一方
の流通孔７は流体としての冷媒の導入配管８に連結さ
れ、他方の流通孔７は冷媒の排出配管９に連結されてい
る。
【０００６】導入配管８及び排出配管９はサイドプレー
ト１０で固定され、サイドプレート１０とエンドプレー
ト６の間にはコルゲートフィン４が設けられている。
【０００７】出入口タンク部３は、偏平チューブ１の板
幅方向に入口部１１と出口部１２とに仕切られ、エバポ
レータ５を構成した際隣接する出入口タンク部３は入口
部１１同士及び出口部１２同士が連通孔１３によって連
通されている。
【０００８】図７，図８に基づいて偏平チューブ１を説
明する。図７には偏平チューブ１を構成するプレート２
の正面、図８には図７中のVIII−VIII線矢視を示してあ
る。
【０００９】プレート２の上端部には出入口タンク部３
を形成するための膨出部１４が設けられ、プレート２の
内空部は中央部の上下方向に延びる仕切壁１５によって
２つの室１６，１７に仕切られている。仕切壁１５は下
端部が欠如され、プレート２の下端は冷媒をＵターンさ
せるＵターン部１８となっている。２枚のプレート２を
突き合わせることで、仕切壁１５によって、出入口タン
ク部３が入口部１１と出口部１２とに仕切られると共
に、入口部１１に連続する室１６と出口部１２に連続す
る室１７とに仕切られる。更に、室１６と室１７とはＵ
ターン部１８で連通され、室１６，１７及びＵターン部
１８で流体通路が形成されている。
【００１０】室１６，１７には多数のリブ１９が突設さ
れ、室１６，１７内が迷路状に細分化されている。Ｕタ
ーン部１８には案内リブ２０が突設され、冷媒は案内リ
ブ２０によって室１６から室１７への流れ（Ｕターン）
が案内される。
【００１１】図９に基づいて上述したエバポレータ５に
おける冷媒の流れを説明する。図９には冷媒の流れ状況
を示してある。
【００１２】エバポレータ５は３つの群２１，２２，２
３に大別され、導入配管８及び排出配管９が接続される
群２１，２３における入口部１１及び出口部１２の配置
が同一となり、群２２における入口部１１及び出口部１
２の配置が逆になっている。群２１と群２２の間及び群
２２と群２３の間で対向する出入口タンク部３は、群２
１の出口部１２と群２２の入口部１１が連通し、群２２
の出口部１２と群２３の入口部１１が連通している。そ
して、群２１の入口部１１はエンドプレート６の流通孔
７により導入配管８につながれ、群２３の出口部１２は
エンドプレート６の流通孔７により排出配管９につなが
れている。
【００１３】導入配管８からエバポレータ５に導入され
た冷媒３１は、群２１の入口部１１から室１６を通って
Ｕターン部１８に送られ、Ｕターン部１８でＵターンさ
れて室１７を通って出口部１２に送られる。群２１の出
口部１２に送られた冷媒３１は、群２２の入口部１１に
送られて群２１と同様な流れで群２３に送られ、群２３
の流体通路（室１６，１７，Ｕターン部１８）を通って
排出配管９から排出される。
【００１４】この間、コルゲートフィン４の間に空気３
２が送られ、冷媒３１の蒸発潜熱を利用して空気３２が
冷却される。
【００１５】上述したエバポレータ５は、プレート２と
プレート２の間にコルゲートフィン４を配設してこれを
積み重ね、積み重ねたものをろう付けにより一体に接合
して製造されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】上述したエバポレータ
５では、偏平チューブ１のプレート２の内側の室１６，
１７に多数のリブ１９を設けて冷媒の伝熱面積を拡大さ
せているが、流路が迷路状になって冷媒がスムーズに流
れない虞があった。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は、プレス成形された２枚のプレートを
突き合わせて偏平チューブを形成し、該偏平チューブの
一端部に出入口タンク部を形成すると共に、該偏平チュ
ーブの他端部に入口タンク部から前記２枚のプレート間
に流入した流体を出口タンク部に向けてＵターンさせる
Ｕターン部を設け、前記偏平チューブの出入口タンク部
とＵターン部の間に仕切溝を設けて２つの直線流路を形
成し、前記偏平チューブとコルゲートフィンとを交互に
積層してなる積層型交換器において、長さ方向に沿う流
路を複数分離して区画形成する１つの波形インナフィン
を前記２つの直線流路に挿入し、前記波形インナフィン
の中央を前記仕切溝に挾み込んで前記偏平チューブのプ
レート間に該波形インナフィンを装着したことを特徴と
する。
【００１８】
【作用】偏平チューブは、１つの波形インナフィンによ
って流路が複数分離して形成され、流体の流れがスムー
ズになり流路面積が増大される。プレート間には１つの
波形インナフィンを挿入し、中央部を仕切溝に挾み込
み、部品点数を減らす。
【００１９】
【実施例】図１には本発明の一実施例に係る積層型熱交
換器の側面、図２には偏平チューブの分解斜視、図３に
は偏平チューブを構成するプレートの接合面を表わす正
面、図４には図１中のIV−IV線矢視を示してある。
【００２０】図２に示すように、偏平チューブ４１はプ
レス成形された２枚のプレート４２が突合わされて形成
されている。偏平チューブ４１の一端部（図２中上端
部）には出入口タンク部４３が形成されている。
【００２１】図１に示すように、偏平チューブ４１とコ
ルゲートフィン６５が交互に積層され、出入口タンク部
４３が連結されて積層型熱交換器（エバポレータ）６６
が構成される。図中６９ａは流体としての冷媒の導入配
管、６９ｂは冷媒の排出配管である。
【００２２】出入口タンク部４３は、偏平チューブ４１
の板幅方向に入口部４４と出口部４５とに仕切られ、エ
バポレータ６６を構成した際、隣接する出入口タンク部
４３は入口部４４同士及び出口部４５同士が連通孔４６
によって連通されている。
【００２３】図２，図３に示すように、プレート４２の
内空部は中央部の上下方向に延びる仕切溝（仕切壁）４
７によって２つの室４８，４９に仕切られている。仕切
壁４７は下端部が欠如され、プレート４２の下端は冷媒
をＵターンさせるＵターン部５０となっている。２枚の
プレート４２を突き合わせることで、仕切壁４７によっ
て、出入口タンク部４３が入口部４４と出口部４５とに
仕切られると共に、入口部４４に連続する室４８と出口
部４５に連続する室４９とに仕切られる。更に、室４８
と室４９とはＵターン部５０で連通され、室４８，４９
及びＵターン部５０で流体通路５１が形成されている。
【００２４】流体通路５１の室４８，４９の部分（直線
流路）には１つの波形インナフィン５２が挿入されてい
る。図５に示すように、波形インナフィン５２には、室
４８，４９の長さ方向（上下方向）に沿う流路５４が複
数分離して区画形成されるように、長さ方向に沿った波
形５２ａが複数形成されている。
【００２５】室４８，４９には仕切壁４７に沿って平行
に延びプレート４２の外側が溝状となる突壁６７が成形
されている。２枚のプレート４２を突き合わせて接合し
た際、図４に示すように、波形インナフィン５２は中央
部が仕切壁４７に挾まれた状態で装着されると共に、各
突壁６７に挾まれた状態で装着される。
【００２６】従って、１つの波形インナフィン５２によ
って流路５４を複数分離して区画形成しているので、少
ない部品点数によって冷媒の流れをスムーズにさせて流
路面積を増大させることができる。
【００２７】突壁６７によってプレート４２の外側に溝
を形成することにより、偏平チューブ４１の外側面に
は、仕切壁４７によって形成される溝と突壁６７によっ
て形成される溝とが存在することになり、凝縮水の流下
を促進させて露飛びを防止することができる。
【００２８】図４に示すように、波形インナフィン５２
の端縁部５２ｃの高さＰはプレート４２の室４８，４９
形成部のプレス成形深さＱより小さくなっている。これ
により、波形インナフィン５２を室４８，４９に配して
２枚のプレート４２を突き合わせて接合した際、波形イ
ンナフィン５２の端縁部５２ｃがプレート４２の接合縁
４２ａに挟まれることがない。また、波形インナフィン
５２の端縁部５２ｃがプレート４２の接合縁４２ａに押
されて波形インナフィン５２がずれることがない。
【００２９】従って、この波形インナフィン５２を用い
ることにより、２枚のプレート４２で形成される室４
８，４９内の所定位置に確実にしかも容易に波形インナ
フィン５２を配設することができる。
【００３０】流体通路５１のＵターン部５０の部分に
は、冷媒のＵターンを案内するためのＵ字状流路５６が
複数分離して区画形成されている。Ｕ字状流路５６はプ
レート４２の突合わせ面にプレス成形された複数のＵ字
状ビード５７によって形成され、Ｕ字状流路５６はプレ
ート４２の形状に沿ったＵ字形となっている。
【００３１】室４８，４９間で冷媒が流れる場合、偏平
チューブ４１の幅方向外側の流路５４を流れる冷媒は、
Ｕターン部５０の外側のＵ字状流路５６を流れる。ま
た、偏平チューブ４１の幅方向内側の流路５４を流れる
冷媒は、Ｕターン部５０の内側のＵ字状流路５６を流れ
る。つまり、偏平チューブ４１内の冷媒は、内側から内
側、外側から外側を通って流体通路５１を流れる。
【００３２】上述した偏平チューブ４１では、入口部４
４から流入した流体としての冷媒は、１つの波形インナ
フィン５２で区画された室４８側の流路５４を通ってＵ
ターン部５０に導かれ、Ｕ字状ビード５７で区画された
Ｕ字状流路５６でＵターンされ、波形インナフィン５２
で区画された室４９側の流路５４を通って出口部４５ま
で流れる。この偏平チューブ４１とコルゲートフィン６
５とを交互に積層したエバポレータ６６全体における冷
媒及び空気の流れの一例は、図１０で示した状況と同一
である。
【００３３】偏平チューブ４１内を流れる冷媒は、１つ
の波形インナフィン５２で区画された流路５４及びＵ字
状流路５６を流れるので、流体通路５１の内側から内
側、外側から外側を冷媒が流れ、Ｕターン部５０での遠
心力に伴なう気液二相流冷媒の分離がＵ字状流路５６内
だけとなり、二相流冷媒の気液それぞれの分配量の分布
が小さくなる。また、Ｕターン部５０のＵ字状流路５６
はプレート４２の形状に沿ったＵ字形となっているの
で、冷媒の流れに澱みが生じることがなくなる。
【００３４】このため、冷媒の気液分配量の分布が小さ
くなって偏りによる熱効率の低下が生じにくくなると共
に、冷媒の流れに澱みが生じて熱交換量が不均一になる
ことがなくなる。
【００３５】上述したエバポレータ６６の偏平チューブ
４１では、１つの波形インナフィン５２により流路５４
を複数分離して区画形成しているので、少ない部品点数
によって冷媒の伝熱面積を拡大させると共に冷媒の流れ
をスムーズにすることができる。
【００３６】
【発明の効果】本発明の積層型熱交換器は、偏平チュー
ブの２つの直線流路に１つの波形インナフィンを装着し
て流路を複数分離して区画形成したので、少ない部品点
数によって冷媒の流れをスムーズにさせて流路面積を増
大させることができる。この結果、部品点数が減少し、
偏平チューブの製造容易化と、コスト低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る積層型熱交換器の側面
図。
【図２】偏平チューブの分解斜視図。
【図３】偏平チューブを構成するプレートの接合面を表
わす正面図。
【図４】図１中のIV−IV線矢視図。
【図５】従来の積層型熱交換器の側面図。
【図６】図５中の右側部の拡大断面図。
【図７】偏平チューブを構成するプレートの正面図。
【図８】図７中のVIII−VIII線矢視図。
【図９】冷媒の流れ状況説明図。
【符号の説明】
４１ 偏平チューブ ４２ プレート ４３ 出入口タンク部 ４４ 入口部 ４５ 出口部 ４７ 仕切壁 ４８，４９ 室 ５０ Ｕターン部 ５２ 波形インナフィン ５４ 流路 ５６ Ｕ字状流路 ５７ Ｕ字状ビード ６５ コルゲートフィン ６６ エバポレータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プレス成形された２枚のプレートを突き
    合わせて偏平チューブを形成し、該偏平チューブの一端
    部に出入口タンク部を形成すると共に、該偏平チューブ
    の他端部に入口タンク部から前記２枚のプレート間に流
    入した流体を出口タンク部に向けてＵターンさせるＵタ
    ーン部を設け、前記偏平チューブの出入口タンク部とＵ
    ターン部の間に仕切溝を設けて２つの直線流路を形成
    し、前記偏平チューブとコルゲートフィンとを交互に積
    層してなる積層型交換器において、長さ方向に沿う流路
    を複数分離して区画形成する１つの波形インナフィンを
    前記２つの直線流路に挿入し、前記波形インナフィンの
    中央を前記仕切溝に挾み込んで前記偏平チューブのプレ
    ート間に該波形インナフィンを装着したことを特徴とす
    る積層型熱交換器。
JP4271571A 1992-08-27 1992-10-09 積層型熱交換器 Expired - Lifetime JP2984481B2 (ja)

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