JPH0682038B2 - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPH0682038B2 JPH0682038B2 JP14926586A JP14926586A JPH0682038B2 JP H0682038 B2 JPH0682038 B2 JP H0682038B2 JP 14926586 A JP14926586 A JP 14926586A JP 14926586 A JP14926586 A JP 14926586A JP H0682038 B2 JPH0682038 B2 JP H0682038B2
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- tube
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- refrigerant
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-
- 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
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0202—Header boxes having their inner space divided by partitions
- F28F9/0204—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions
-
- 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
- F28F9/0265—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits by using guiding means or impingement means inside the header box
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は熱交換器、とくにカークーラー用コンデンサ
ーとして使用されるようなアルミニウム製熱交換器に関
する。
ーとして使用されるようなアルミニウム製熱交換器に関
する。
従来の技術 カークーラー用コンデンサーとして用いられるような熱
交換器は、冷媒に比較的高圧のガスが取扱われる関係
上、安全性の面から耐圧性に優れたものであることが要
求される。
交換器は、冷媒に比較的高圧のガスが取扱われる関係
上、安全性の面から耐圧性に優れたものであることが要
求される。
このため従来では一般的にはサーペンタインチューブ型
の熱交換器が用いられている。即ち、ハーモニカチュー
ブと称されるような多孔押出扁平チューブを蛇行状に曲
げ、その平行部間にフィンを配置してコアを構成したも
のが一般に用いられている。
の熱交換器が用いられている。即ち、ハーモニカチュー
ブと称されるような多孔押出扁平チューブを蛇行状に曲
げ、その平行部間にフィンを配置してコアを構成したも
のが一般に用いられている。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような熱交換器では、冷媒回路が
一本のチューブ内をその一端から他端に向けて蛇行状に
形成されるものであるため、冷媒の流通抵抗が比較的大
きくなるという難点があった。この流通抵抗を小さくす
るためには、チューブの断面積を大きくすることが当然
考慮されるが、熱交換器のコアの大きさはその設置スペ
ースとの関係で制約されるため、かかる対応手段は適用
し難いものであった。加えて、上記サーペンタインチュ
ーブ型熱交換器では、前記のようにチューブの一端から
他端に向けて蛇行状に冷媒回路が構成されるものである
ため、細かく分析すると、冷媒の入口側近傍部分と出口
側近傍部分とで熱交換効率の差が大きく、またチューブ
の幅方向、即ち空気流の流入側に位置する前部と流出側
に位置する後部との間でも熱交換効率に差を生じるた
め、必ずしもコアの全域を最大限に有効活用して効率の
良い熱交換を行い得ているものとはいい得なかった。更
にまた、製作面においても、チューブの蛇行状の曲げ加
工がいささか厄介であるのに加えて、チューブとフィン
との組立も、フィンの挿入によってチューブの蛇行曲げ
状態が拡がり傾向を示すため、該組立を機械的な自動組
立によって行うことが困難であり、生産性が低く結果的
にコスト高につくというような憾みがあった。
一本のチューブ内をその一端から他端に向けて蛇行状に
形成されるものであるため、冷媒の流通抵抗が比較的大
きくなるという難点があった。この流通抵抗を小さくす
るためには、チューブの断面積を大きくすることが当然
考慮されるが、熱交換器のコアの大きさはその設置スペ
ースとの関係で制約されるため、かかる対応手段は適用
し難いものであった。加えて、上記サーペンタインチュ
ーブ型熱交換器では、前記のようにチューブの一端から
他端に向けて蛇行状に冷媒回路が構成されるものである
ため、細かく分析すると、冷媒の入口側近傍部分と出口
側近傍部分とで熱交換効率の差が大きく、またチューブ
の幅方向、即ち空気流の流入側に位置する前部と流出側
に位置する後部との間でも熱交換効率に差を生じるた
め、必ずしもコアの全域を最大限に有効活用して効率の
良い熱交換を行い得ているものとはいい得なかった。更
にまた、製作面においても、チューブの蛇行状の曲げ加
工がいささか厄介であるのに加えて、チューブとフィン
との組立も、フィンの挿入によってチューブの蛇行曲げ
状態が拡がり傾向を示すため、該組立を機械的な自動組
立によって行うことが困難であり、生産性が低く結果的
にコスト高につくというような憾みがあった。
この発明は上記のような従来技術に鑑み、コンデンサー
としての実用に適する耐圧性を保有しながら、流通抵抗
の減少、熱交換効率の向上をはかり得ると共に、組立製
作も自動化を可能とする熱交換器を提供することを目的
とする。
としての実用に適する耐圧性を保有しながら、流通抵抗
の減少、熱交換効率の向上をはかり得ると共に、組立製
作も自動化を可能とする熱交換器を提供することを目的
とする。
問題点を解決する為の手段 この発明は、１対のヘッダー間に多数のチューブを平行
状に配置したヘッダー型のものとし、かつチューブ群内
の冷媒通路を系外空気の流通方向に対して前部側の通路
と後部側の通路とに分けて、コアの厚さ方向に対し各チ
ューブ内を前後において対向方向に冷媒を流すようにす
ると共に、上段のヘッダー内で冷媒に攪乱作用を与える
ようにして熱交換効率の一層の増大をはかるようにした
ものである。
状に配置したヘッダー型のものとし、かつチューブ群内
の冷媒通路を系外空気の流通方向に対して前部側の通路
と後部側の通路とに分けて、コアの厚さ方向に対し各チ
ューブ内を前後において対向方向に冷媒を流すようにす
ると共に、上段のヘッダー内で冷媒に攪乱作用を与える
ようにして熱交換効率の一層の増大をはかるようにした
ものである。
更に具体的には、この発明に係る熱交換器は、平行状に
配置された１対の中空押出型材製ヘッダーと、両ヘッダ
ー間に並列状に配置され両端をヘッダーに挿入してその
内部の冷媒通路に連通接続された多数本のチューブと、
隣接するチューブ間及び両端のチューブとサイドプレー
トとの間の空気流通間隙に配置されたフィンとを備え、
前記両ヘッダーのうち冷媒出入口側の一方の第１ヘッダ
ー内に、その内部の冷媒通路を長さ方向に沿って前側通
路と後側通路とに２分する中央隔壁が一体に設けられ、
かつ他方の第２ヘッダー内にその冷媒通路の断面の途中
の位置までチューブ方向に突出した攪乱板が設けられる
と共に、前記チューブにもその内部の冷媒通路を前側通
路と後側通路とに２分する中央隔壁が設けられ、第１ヘ
ッダーとチューブとの接続状態においてそれらの上記隔
壁が当接されることにより、両者の前側通路どおし及び
後側通路どおしが相互に各独立状態に連通されたものと
なされる一方、チューブの上端部が第２ヘッダー内に突
出されてその隔壁を前記攪乱板に当接されることによ
り、該第２ヘッダー内に前記攪乱板の下側をくぐって前
記前側通路と後側通路とを相互に連通する迂回状の冷媒
通路が形成されてなることを特徴とする熱交換器を要旨
とする。
配置された１対の中空押出型材製ヘッダーと、両ヘッダ
ー間に並列状に配置され両端をヘッダーに挿入してその
内部の冷媒通路に連通接続された多数本のチューブと、
隣接するチューブ間及び両端のチューブとサイドプレー
トとの間の空気流通間隙に配置されたフィンとを備え、
前記両ヘッダーのうち冷媒出入口側の一方の第１ヘッダ
ー内に、その内部の冷媒通路を長さ方向に沿って前側通
路と後側通路とに２分する中央隔壁が一体に設けられ、
かつ他方の第２ヘッダー内にその冷媒通路の断面の途中
の位置までチューブ方向に突出した攪乱板が設けられる
と共に、前記チューブにもその内部の冷媒通路を前側通
路と後側通路とに２分する中央隔壁が設けられ、第１ヘ
ッダーとチューブとの接続状態においてそれらの上記隔
壁が当接されることにより、両者の前側通路どおし及び
後側通路どおしが相互に各独立状態に連通されたものと
なされる一方、チューブの上端部が第２ヘッダー内に突
出されてその隔壁を前記攪乱板に当接されることによ
り、該第２ヘッダー内に前記攪乱板の下側をくぐって前
記前側通路と後側通路とを相互に連通する迂回状の冷媒
通路が形成されてなることを特徴とする熱交換器を要旨
とする。
実施例 以下、この発明の構成を更に図示の実施例に基づいて詳
しく説明する。
しく説明する。
実施例１ この発明の適用による最も基本的な熱交換器の具体的構
成例を、第１図ないし第５図に示す。
成例を、第１図ないし第５図に示す。
この実施例の熱交換器は、アルミニウム合金製のもので
あり、その主要構成部材として、第１図に示すように上
下の１対の平行状に配置されたヘッダー（１）（２）
と、それらの間に渡して並列状に配置され、両端部がそ
れぞれ上記ヘッダー（１）（２）に連通接合された多数
本のチューブ（３）と、この隣接するチューブ間及び最
外側のチューブ（３）とサイドプレート（４）（４）と
の間の空気流通空間内に介在配置されたコルゲート型の
フィン（４）とを有する。
あり、その主要構成部材として、第１図に示すように上
下の１対の平行状に配置されたヘッダー（１）（２）
と、それらの間に渡して並列状に配置され、両端部がそ
れぞれ上記ヘッダー（１）（２）に連通接合された多数
本のチューブ（３）と、この隣接するチューブ間及び最
外側のチューブ（３）とサイドプレート（４）（４）と
の間の空気流通空間内に介在配置されたコルゲート型の
フィン（４）とを有する。
ヘッダー（１）（２）はいずれもアルミニウム材による
円形パイプ状の中空押出型材からなるものであり、下段
側の第１ヘッダー（２）は、両端が冷媒の入口（７）と
同出口（８）に形成されると共に、内部中央に縦向きの
隔壁（９）が一体に縦設され、これによって内部冷媒通
路（10）が長さ方向に沿って２分されて、前側通路（10
a）と後側通路（10b）とに仕切られている。そしてその
後側通路（10b）における冷媒入口（７）側の一端は、
第３図に示すようにサイドプレート（４）から延長され
た差込遮断板（11）によって閉塞され、冷媒入口（７）
から流入される冷媒を前側通路（10a）側にのみ導入し
うるようになされている。またこれとは逆に、前側通路
（10a）は冷媒出口（８）側の一端において前記同様に
サイドプレート（４）の差込遮断板（11）によって塞が
れており、冷媒出口（８）を後側通路（10b）のみに開
口せしめたものとなされている。一方、上段側のヘッダ
ー（１）は、第２図に示すように、内面の中央上部に下
端が略中心点近くまで達するチューブ位置決め兼用の攪
乱板（17）が垂下状に一体成形されると共に、両端が蓋
片（６）（６）閉塞されて内部に密閉空間としての単一
の冷媒通路（18）を形成したものとなされている。
円形パイプ状の中空押出型材からなるものであり、下段
側の第１ヘッダー（２）は、両端が冷媒の入口（７）と
同出口（８）に形成されると共に、内部中央に縦向きの
隔壁（９）が一体に縦設され、これによって内部冷媒通
路（10）が長さ方向に沿って２分されて、前側通路（10
a）と後側通路（10b）とに仕切られている。そしてその
後側通路（10b）における冷媒入口（７）側の一端は、
第３図に示すようにサイドプレート（４）から延長され
た差込遮断板（11）によって閉塞され、冷媒入口（７）
から流入される冷媒を前側通路（10a）側にのみ導入し
うるようになされている。またこれとは逆に、前側通路
（10a）は冷媒出口（８）側の一端において前記同様に
サイドプレート（４）の差込遮断板（11）によって塞が
れており、冷媒出口（８）を後側通路（10b）のみに開
口せしめたものとなされている。一方、上段側のヘッダ
ー（１）は、第２図に示すように、内面の中央上部に下
端が略中心点近くまで達するチューブ位置決め兼用の攪
乱板（17）が垂下状に一体成形されると共に、両端が蓋
片（６）（６）閉塞されて内部に密閉空間としての単一
の冷媒通路（18）を形成したものとなされている。
チューブ（３）は、アルミニウム材による扁平状の中空
押出型材からなるものであり、これも内部の幅方向中央
部に中央隔壁（12）を有して、第１ヘッダー（２）に対
応するように内部の冷媒通路（13）が前側通路（13a）
と後側通路（13b）に２分されている。このチューブ
（３）は所謂ハモニカチューブと称されるような多孔形
のものを用いても良い。この場合、前側通路及び後側通
路がそれぞれ複数個ずつの独立した通路部分をもって形
成される。
押出型材からなるものであり、これも内部の幅方向中央
部に中央隔壁（12）を有して、第１ヘッダー（２）に対
応するように内部の冷媒通路（13）が前側通路（13a）
と後側通路（13b）に２分されている。このチューブ
（３）は所謂ハモニカチューブと称されるような多孔形
のものを用いても良い。この場合、前側通路及び後側通
路がそれぞれ複数個ずつの独立した通路部分をもって形
成される。
ヘッダー（１）（２）とチューブ（３）の連通接続は、
第３図に示されるようにヘッダー（１）（２）のチュー
ブ取付部分にチューブ幅対応の切込み（14）を形成し、
これにチューブ（３）の端部を緊密に嵌合すると共に、
チューブ材に予め被覆した亜鉛層あるいは別途付着させ
るろう材等の接合用材料を利用して、両者を強固に接合
することによって行われている。この接合時において、
チューブ（３）はその両端部中央に予め形成した切込凹
部（15）（15）を上段の第２ヘッダー（１）の位置決め
兼用攪乱板（17）、及び下段の第１ヘッダー（２）の隔
壁（９）に適合させることにより、その嵌合深さと相対
位置を規制されるものとなっている。かつ接続状態にお
いてチューブ（３）の中央隔壁（12）は、特にその下端
が第１ヘッダー（２）の隔壁（９）に密接状態に当接さ
れたものとなされ、これによって該第１ヘッダー（２）
とチューブ（３）の各前側通路（10a）（13a）どおし、
及び後側通路（10b）（13b）どおしが各独立状態に連通
されたものとなされている。従ってこの熱交換器におけ
る冷媒回路（C1）は、第５図に示すように第１ヘッダー
（２）の前側通路（10a）からチューブ（３）の前側通
路を経て第２ヘッダー（１）内の冷媒通路（18）内で反
転し、然るのちチューブ（３）の後側通路（13b）から
第１ヘッダー（２）の後側通路（10b）を経て冷媒出口
（８）に至るものとなされている。
第３図に示されるようにヘッダー（１）（２）のチュー
ブ取付部分にチューブ幅対応の切込み（14）を形成し、
これにチューブ（３）の端部を緊密に嵌合すると共に、
チューブ材に予め被覆した亜鉛層あるいは別途付着させ
るろう材等の接合用材料を利用して、両者を強固に接合
することによって行われている。この接合時において、
チューブ（３）はその両端部中央に予め形成した切込凹
部（15）（15）を上段の第２ヘッダー（１）の位置決め
兼用攪乱板（17）、及び下段の第１ヘッダー（２）の隔
壁（９）に適合させることにより、その嵌合深さと相対
位置を規制されるものとなっている。かつ接続状態にお
いてチューブ（３）の中央隔壁（12）は、特にその下端
が第１ヘッダー（２）の隔壁（９）に密接状態に当接さ
れたものとなされ、これによって該第１ヘッダー（２）
とチューブ（３）の各前側通路（10a）（13a）どおし、
及び後側通路（10b）（13b）どおしが各独立状態に連通
されたものとなされている。従ってこの熱交換器におけ
る冷媒回路（C1）は、第５図に示すように第１ヘッダー
（２）の前側通路（10a）からチューブ（３）の前側通
路を経て第２ヘッダー（１）内の冷媒通路（18）内で反
転し、然るのちチューブ（３）の後側通路（13b）から
第１ヘッダー（２）の後側通路（10b）を経て冷媒出口
（８）に至るものとなされている。
また、チューブ（３）の上端部は、第４図に示されるよ
うに第２ヘッダー（１）内に挿し込み状態に突出され、
その隔壁（12）が攪乱板（17）に当接されることによ
り、該第２ヘッダー（１）内に隣接するチューブ（３）
（３）間において上記攪乱板（17）の下側をくぐってチ
ューブ（３）の前側通路（13a）と同後側通路（13b）と
を迂回状態に連通する冷媒通路（18）を形成せしめたも
のとなされている。従って、この迂回状の冷媒通路を通
る間に、冷媒は第２ヘッダー（１）内で充分な攪乱作用
を与えられるものとなっている。
うに第２ヘッダー（１）内に挿し込み状態に突出され、
その隔壁（12）が攪乱板（17）に当接されることによ
り、該第２ヘッダー（１）内に隣接するチューブ（３）
（３）間において上記攪乱板（17）の下側をくぐってチ
ューブ（３）の前側通路（13a）と同後側通路（13b）と
を迂回状態に連通する冷媒通路（18）を形成せしめたも
のとなされている。従って、この迂回状の冷媒通路を通
る間に、冷媒は第２ヘッダー（１）内で充分な攪乱作用
を与えられるものとなっている。
フィン（５）は隣接するチューブ（３）（３）の間隔に
相当する高さを有するコルゲート状のもので、一般的な
ろう付けの手段でチューブ（３）及びサイドプレート
（４）に接合されている。
相当する高さを有するコルゲート状のもので、一般的な
ろう付けの手段でチューブ（３）及びサイドプレート
（４）に接合されている。
サイドプレート（４）は、第３図に示すような断面略コ
字状のもので、その開口面側を外向きにして両ヘッダー
（１）（２）の両端部間に配置されている。このサイド
プレート（４）の取付けは、その両端部に延長状に突出
された差込部（4a）（4b）を、ヘッダー（１）（２）の
対応部分に穿たれたスリット（16）に差込み、かつ適宜
ろう接することによって行われている。
字状のもので、その開口面側を外向きにして両ヘッダー
（１）（２）の両端部間に配置されている。このサイド
プレート（４）の取付けは、その両端部に延長状に突出
された差込部（4a）（4b）を、ヘッダー（１）（２）の
対応部分に穿たれたスリット（16）に差込み、かつ適宜
ろう接することによって行われている。
上記において、冷媒は下段の第１ヘッダー（２）の一端
の冷媒入口（７）から該ヘッダー内の前側通路（10a）
に入る。後側通路（10b）は前記のようにサイドプレー
ト（４）の差込遮断板（11）によって入口側が塞がれて
いるため、入口（７）からのガス状冷媒が直接入ること
はない。第１ヘッダー（２）の前側通路（10a）に入っ
たガス状冷媒は、続いてチューブ（３）の前側通路（13
a）に分配されてその中を上昇する。この過程で先ず隣
接チューブ（３）（３）間を流れる外部空気流により、
ガス状冷媒は、空気流との相対的温度差が大きいことも
相俟ってコアの全域において効率の良い熱交換が行われ
る。続いて冷媒は、第２ヘッダー（１）内の冷媒通路
（18）に入る。そして、ここで位置決め兼攪乱板（17）
の存在により、その下方を第４図に矢印で示すように迂
回して充分に攪乱されつつ方向転換したのち、今度はチ
ューブ（３）の後側通路（13b）に入ってこれを下降す
る。このときには既に冷媒は多くの部分が気液混合状態
であり、この下降中にも更に外気との間で熱交換して保
有熱量を奪われ、やがて所要の低温状態になって第１ヘ
ッダー（２）の後側通路（10b）に集合し、次いで出口
（８）から送出される。
の冷媒入口（７）から該ヘッダー内の前側通路（10a）
に入る。後側通路（10b）は前記のようにサイドプレー
ト（４）の差込遮断板（11）によって入口側が塞がれて
いるため、入口（７）からのガス状冷媒が直接入ること
はない。第１ヘッダー（２）の前側通路（10a）に入っ
たガス状冷媒は、続いてチューブ（３）の前側通路（13
a）に分配されてその中を上昇する。この過程で先ず隣
接チューブ（３）（３）間を流れる外部空気流により、
ガス状冷媒は、空気流との相対的温度差が大きいことも
相俟ってコアの全域において効率の良い熱交換が行われ
る。続いて冷媒は、第２ヘッダー（１）内の冷媒通路
（18）に入る。そして、ここで位置決め兼攪乱板（17）
の存在により、その下方を第４図に矢印で示すように迂
回して充分に攪乱されつつ方向転換したのち、今度はチ
ューブ（３）の後側通路（13b）に入ってこれを下降す
る。このときには既に冷媒は多くの部分が気液混合状態
であり、この下降中にも更に外気との間で熱交換して保
有熱量を奪われ、やがて所要の低温状態になって第１ヘ
ッダー（２）の後側通路（10b）に集合し、次いで出口
（８）から送出される。
実施例２ この実施例は、第６図ないし第８図に示すもので、第１
実施例に較べヘッダーとチューブの接合構造及び冷媒回
路の回路構成に特異性を有するものである。
実施例に較べヘッダーとチューブの接合構造及び冷媒回
路の回路構成に特異性を有するものである。
この実施例の上下両ヘッダー（31）（32）は、いずれも
その内部が長さ方向に連続状に設けられた仕切壁（33）
（34）によって冷媒通路（35）（36）とチューブ固定用
樹脂充填空間（37）（38）とに仕切られている。そし
て、多孔扁平押出型材からなるチューブ（39）はその両
端部がヘッダー（31）（32）内にその外周壁から上記仕
切壁（33）（34）を貫通する状態に挿入され、それぞれ
該ヘッダー（31）（32）内の冷媒通路（35）（36）に連
通されたものとなされると共に、樹脂充填空間（37）
（38）内にはチューブ固定用の樹脂（40）が注入充填さ
れかつ硬化されることにより、ヘッダー（31）（32）と
チューブ（39）との一体不離かつ気密状態の接合が行わ
れたものとなされている。かつ、この接合強度を充分な
ものとするために、チューブ（39）の端部には外面に凹
部（43）が加工され、これに樹脂（40）が喰い込むこと
によってチューブ（39）の抜脱を一層確実に防止しうる
ものとなされている。上記の樹脂（40）の注入は、ヘッ
ダー（31）（32）の周壁に適宜設けられる注入孔（44）
（第６図）から行われる。また、用いる樹脂（40）とし
ては、ヘッダー（31）（32）とチューブ（39）との充分
な接合力を発揮し、あるいは注入作業性の良いものであ
れば任意のものを採用可能であるが、特に好適なものと
してエポキシ樹脂をあげうる。
その内部が長さ方向に連続状に設けられた仕切壁（33）
（34）によって冷媒通路（35）（36）とチューブ固定用
樹脂充填空間（37）（38）とに仕切られている。そし
て、多孔扁平押出型材からなるチューブ（39）はその両
端部がヘッダー（31）（32）内にその外周壁から上記仕
切壁（33）（34）を貫通する状態に挿入され、それぞれ
該ヘッダー（31）（32）内の冷媒通路（35）（36）に連
通されたものとなされると共に、樹脂充填空間（37）
（38）内にはチューブ固定用の樹脂（40）が注入充填さ
れかつ硬化されることにより、ヘッダー（31）（32）と
チューブ（39）との一体不離かつ気密状態の接合が行わ
れたものとなされている。かつ、この接合強度を充分な
ものとするために、チューブ（39）の端部には外面に凹
部（43）が加工され、これに樹脂（40）が喰い込むこと
によってチューブ（39）の抜脱を一層確実に防止しうる
ものとなされている。上記の樹脂（40）の注入は、ヘッ
ダー（31）（32）の周壁に適宜設けられる注入孔（44）
（第６図）から行われる。また、用いる樹脂（40）とし
ては、ヘッダー（31）（32）とチューブ（39）との充分
な接合力を発揮し、あるいは注入作業性の良いものであ
れば任意のものを採用可能であるが、特に好適なものと
してエポキシ樹脂をあげうる。
また、下段側の第１ヘッダー（32）はその冷媒通路（3
6）が更に隔壁（30）によって前側通路（36a）と後側通
路（36b）とに２分されている。そして、この隔壁（3
0）に、チューブ（39）内の冷媒通路（41）を前側通路
（41a）と後側通路（41b）とに２分している中央隔壁
（42）の下端面が密に当接されており、もって第１ヘッ
ダー（32）とチューブ（39）の前側通路（36a）（41a）
どおし、及び同後側通路どおし（36b）（41b）どおしが
各独立状態に相互連通せられたものとなされている。
6）が更に隔壁（30）によって前側通路（36a）と後側通
路（36b）とに２分されている。そして、この隔壁（3
0）に、チューブ（39）内の冷媒通路（41）を前側通路
（41a）と後側通路（41b）とに２分している中央隔壁
（42）の下端面が密に当接されており、もって第１ヘッ
ダー（32）とチューブ（39）の前側通路（36a）（41a）
どおし、及び同後側通路どおし（36b）（41b）どおしが
各独立状態に相互連通せられたものとなされている。
一方、第２のヘッダー（31）内には、上記仕切壁（33）
の方向に向けてその内部の冷媒通路（35）の断面の途中
の位置までのびた位置決め兼用の攪乱板（27）が設けら
れている。そして、前記実施例１の場合と同じく、この
攪乱板（27）によって該ヘッダー（31）内の冷媒通路
（35）を、攪乱板（27）の下側をくぐってチューブ（3
9）の前側通路（41a）と後側通路（41b）とを連通する
迂回状のものに形成している。
の方向に向けてその内部の冷媒通路（35）の断面の途中
の位置までのびた位置決め兼用の攪乱板（27）が設けら
れている。そして、前記実施例１の場合と同じく、この
攪乱板（27）によって該ヘッダー（31）内の冷媒通路
（35）を、攪乱板（27）の下側をくぐってチューブ（3
9）の前側通路（41a）と後側通路（41b）とを連通する
迂回状のものに形成している。
そしてまた、上下の第１及び第２各ヘッダー（31）（3
2）の冷媒通路（35）（36）内には、第６図に示される
ように、互いに対応位置において該通路を遮断する通路
遮断板（45）（46）及び（47）（48）が設けられてい
る。即ち、第２ヘッダー（31）には、その全長を略３等
分する位置において半円形状の遮断板（45）（47）が２
個設けられ、第１ヘッダー（32）側においては、上記遮
断板（45）（47）に対応する位置において、前側通路
（36a）を遮断する第１の遮断板（46）と、後側通路（3
6b）を遮断する第２の遮断板（48）とが設けられてい
る。而して、このような遮断板（45）（46）（47）（4
8）の設置により、熱交換器コアの冷媒回路（C2）は、
第６図及び第８図に示すように、入口（７）から第１ヘ
ッダー（32）の前側通路（36a）、入口側の第１チュー
ブ群（Ｉ）の前側通路（41a）、第２ヘッダー（31）、
同第１チューブ群（Ｉ）の後側通路（41b）、第１ヘッ
ダー（32）、中間の第２チューブ群（II）の後側通路
（41b）、第２ヘッダー（31）、同第２チューブ群（I
I）の前側通路（41a）、第１ヘッダー（32）の前側通路
（36a）、出口側の第３チューブ群（III）の前側通路
（36a）、第２ヘッダー（31）、同第３チューブ群の後
側通路（36b）を順次巡って出口（８）へ至る実質上蛇
行状に形成されたものとなされている。
2）の冷媒通路（35）（36）内には、第６図に示される
ように、互いに対応位置において該通路を遮断する通路
遮断板（45）（46）及び（47）（48）が設けられてい
る。即ち、第２ヘッダー（31）には、その全長を略３等
分する位置において半円形状の遮断板（45）（47）が２
個設けられ、第１ヘッダー（32）側においては、上記遮
断板（45）（47）に対応する位置において、前側通路
（36a）を遮断する第１の遮断板（46）と、後側通路（3
6b）を遮断する第２の遮断板（48）とが設けられてい
る。而して、このような遮断板（45）（46）（47）（4
8）の設置により、熱交換器コアの冷媒回路（C2）は、
第６図及び第８図に示すように、入口（７）から第１ヘ
ッダー（32）の前側通路（36a）、入口側の第１チュー
ブ群（Ｉ）の前側通路（41a）、第２ヘッダー（31）、
同第１チューブ群（Ｉ）の後側通路（41b）、第１ヘッ
ダー（32）、中間の第２チューブ群（II）の後側通路
（41b）、第２ヘッダー（31）、同第２チューブ群（I
I）の前側通路（41a）、第１ヘッダー（32）の前側通路
（36a）、出口側の第３チューブ群（III）の前側通路
（36a）、第２ヘッダー（31）、同第３チューブ群の後
側通路（36b）を順次巡って出口（８）へ至る実質上蛇
行状に形成されたものとなされている。
上記の遮断板（45）（46）（47）（48）は、ヘッダー
（31）（32）に切込みを設けてこれに嵌め込むことによ
り設置されたものであり、それぞれ外方に連続してのび
たブラケット部（49）（50）（51）（52）を一体に有す
るものとなされている。該ブラケット部（49）（50）
（51）（52）は、先端部を適宜の方向に折曲して取付孔
を穿設してあり、熱交換器の取付用に使用されるもので
ある。
（31）（32）に切込みを設けてこれに嵌め込むことによ
り設置されたものであり、それぞれ外方に連続してのび
たブラケット部（49）（50）（51）（52）を一体に有す
るものとなされている。該ブラケット部（49）（50）
（51）（52）は、先端部を適宜の方向に折曲して取付孔
を穿設してあり、熱交換器の取付用に使用されるもので
ある。
その他の構成事項は前記実施例１の場合と同様であり、
相当部分を同一の符号で示して説明を省略する。
相当部分を同一の符号で示して説明を省略する。
この実施例の熱交換器は、入口（７）から導入された冷
媒が前述ように上下のヘッダー（31）（32）での反転お
よび横移動を介してチューブ（39）内の前側通路（41
a）と後側通路（41b）とを順次的に巡る蛇行状回路（C
2）をもってコア内を流通し、その間に隣接チューブ（3
9）間を流通する外部の空気との熱交換により冷却さ
れ、所定の低温かつ液化の進んだ状態になって出口
（８）から送出されるものである。
媒が前述ように上下のヘッダー（31）（32）での反転お
よび横移動を介してチューブ（39）内の前側通路（41
a）と後側通路（41b）とを順次的に巡る蛇行状回路（C
2）をもってコア内を流通し、その間に隣接チューブ（3
9）間を流通する外部の空気との熱交換により冷却さ
れ、所定の低温かつ液化の進んだ状態になって出口
（８）から送出されるものである。
実施例３ この実施例は、第９図に示すように、実施例２に対して
そのヘッダーの形状を変更した変形例を示すものであ
る。
そのヘッダーの形状を変更した変形例を示すものであ
る。
即ち、上下のヘッダー（61）（62）はいずれも、チュー
ブ（39）の接合側の周面の一部を平坦状とした断面長半
円形状に形成されており、この平坦状の外周壁部分と平
行に、内部に２つの仕切壁（63）（64）が相互に平行状
に設けられ、樹脂充填空間（65）が２つの部分に区画形
成されたものとなされている。そして、これらの両部分
に各独立に樹脂（40）が注入充填されることにより、両
仕切壁（63）（64）を貫通して挿入されたチューブ（3
9）の端部を固定したものとなされている。その他は実
施例２と同様であり、相当部分を同一の符号で示して説
明を省略する。
ブ（39）の接合側の周面の一部を平坦状とした断面長半
円形状に形成されており、この平坦状の外周壁部分と平
行に、内部に２つの仕切壁（63）（64）が相互に平行状
に設けられ、樹脂充填空間（65）が２つの部分に区画形
成されたものとなされている。そして、これらの両部分
に各独立に樹脂（40）が注入充填されることにより、両
仕切壁（63）（64）を貫通して挿入されたチューブ（3
9）の端部を固定したものとなされている。その他は実
施例２と同様であり、相当部分を同一の符号で示して説
明を省略する。
発明の効果 この発明に係る熱交換器は、冷媒回路を構成する１対の
ヘッダーが、いずれもアルミニウム材による中空押出型
材によって構成され、しかもそれらがチューブの端部を
ヘッダーの周面に挿入することによって連通状態に接続
されたものとなされている。このため、従来のサーペン
タインチューブ型の熱交換器に較べても何ら遜色のない
耐圧強度を有し、比較的高圧のガス状冷媒を取扱い対象
とするカークーラー用のコンデンサーとしての用途にも
好都合に使用しうる。
ヘッダーが、いずれもアルミニウム材による中空押出型
材によって構成され、しかもそれらがチューブの端部を
ヘッダーの周面に挿入することによって連通状態に接続
されたものとなされている。このため、従来のサーペン
タインチューブ型の熱交換器に較べても何ら遜色のない
耐圧強度を有し、比較的高圧のガス状冷媒を取扱い対象
とするカークーラー用のコンデンサーとしての用途にも
好都合に使用しうる。
また、両ヘッダー間に多数本のチューブを平行状に設
け、その全部または所定本数のチューブ群毎に、冷媒を
それらの前側通路と後側通路とに巡らせて流通させるも
のとなされているから、冷媒回路の通路断面積を設計上
の要請に応じて任意に拡縮変更することが可能である。
したがって冷媒の流通抵抗を充分に小さくすることが可
能であり、従来のサーペンタインチューブ型のコンデン
サーに較べ、圧力損失の少ないものとなしうる。
け、その全部または所定本数のチューブ群毎に、冷媒を
それらの前側通路と後側通路とに巡らせて流通させるも
のとなされているから、冷媒回路の通路断面積を設計上
の要請に応じて任意に拡縮変更することが可能である。
したがって冷媒の流通抵抗を充分に小さくすることが可
能であり、従来のサーペンタインチューブ型のコンデン
サーに較べ、圧力損失の少ないものとなしうる。
更に、この発明の熱交換器では、チューブ内の冷媒通路
が、前側通路を後側通路とに分けられ、コアの少なくと
も一部において上記前側通路から後側通路に冷媒を反転
させて各単一のチューブ内を対向状に２回以上パスさせ
るようになっている。従って、隣接チューブ間を流れる
空気の風上側、即ちチューブの前方部分において効率の
高い熱交換が行われたのち、更にその後方部分でも別途
繰返して熱交換が行われる。このため全チューブによる
総合的な評価において、熱交換効率をコアの全体に平均
化し、かつ個々のチューブ部分の受けもつ熱交換効率も
増大して、全体として熱交換効率を大幅に増大しうる。
加えて、冷媒を前側通路から後側通路に反転させる第２
ヘッダー内に攪乱板が設けられ、チューブの前側通路と
後側通路とを、該攪乱板の下側をくぐって連通せしめる
迂回状の冷媒通路に形成したものとなされている。従っ
て、冷媒は、該第２ヘッダー内で流れ方向を反転される
一方で、上記攪乱板の存在によって激しく攪乱作用を受
け、気液混合状態及び温度の均一化が促進される。この
ための第２ヘッダー内の迂回状冷媒通路を経て流通する
冷媒の熱交換が一層効果的に行われる。故に、熱交換器
の全体としての熱交換効率に優れたものとなり、ひいて
は熱交換器の小型化を可能にする。
が、前側通路を後側通路とに分けられ、コアの少なくと
も一部において上記前側通路から後側通路に冷媒を反転
させて各単一のチューブ内を対向状に２回以上パスさせ
るようになっている。従って、隣接チューブ間を流れる
空気の風上側、即ちチューブの前方部分において効率の
高い熱交換が行われたのち、更にその後方部分でも別途
繰返して熱交換が行われる。このため全チューブによる
総合的な評価において、熱交換効率をコアの全体に平均
化し、かつ個々のチューブ部分の受けもつ熱交換効率も
増大して、全体として熱交換効率を大幅に増大しうる。
加えて、冷媒を前側通路から後側通路に反転させる第２
ヘッダー内に攪乱板が設けられ、チューブの前側通路と
後側通路とを、該攪乱板の下側をくぐって連通せしめる
迂回状の冷媒通路に形成したものとなされている。従っ
て、冷媒は、該第２ヘッダー内で流れ方向を反転される
一方で、上記攪乱板の存在によって激しく攪乱作用を受
け、気液混合状態及び温度の均一化が促進される。この
ための第２ヘッダー内の迂回状冷媒通路を経て流通する
冷媒の熱交換が一層効果的に行われる。故に、熱交換器
の全体としての熱交換効率に優れたものとなり、ひいて
は熱交換器の小型化を可能にする。
更にまた、この発明の熱交換器は、１対の押出型材製ヘ
ッダー間に、サイドプレートとチューブ及びフィンを配
して組立てられるものであるから、組立てに際し両ヘッ
ダーとサイドプレート及びチューブによって強固な枠組
みを形成しうる。従ってこの枠組み中にフィンを強制的
に嵌合しても著しい形状変化を来たすことがなく、構成
部材相互の仮組み状態をそれ自体で安定に保持しうる。
ひいてはこのため、組立工程を機械的に実施することが
可能となり、熱交換器の製造工程を自動化してコストダ
ウンをはかることが可能となる。
ッダー間に、サイドプレートとチューブ及びフィンを配
して組立てられるものであるから、組立てに際し両ヘッ
ダーとサイドプレート及びチューブによって強固な枠組
みを形成しうる。従ってこの枠組み中にフィンを強制的
に嵌合しても著しい形状変化を来たすことがなく、構成
部材相互の仮組み状態をそれ自体で安定に保持しうる。
ひいてはこのため、組立工程を機械的に実施することが
可能となり、熱交換器の製造工程を自動化してコストダ
ウンをはかることが可能となる。
第１図ないし第５図はこの発明の第１の実施例を示すも
ので、第１図は熱交換器の全体の正面図、第２図は第１
図II-II線の断面図、第３図は構成部材を分離状態にし
て示した要部の斜視図、第４図は第１図IV-IV線の断面
図、第５図は冷媒回路構成図である。 第６図ないし第８図はこの発明の第２実施例を示すもの
であり、第６図は熱交換器全体の一部破砕斜視図、第７
図は第６図VII-VII線断面図、第８図は冷媒回路構成図
である。 第９図はこの発明の第３の実施例を示すもので、第２実
施例の第７図相当部分の断面図である。 （１）（31）（61）…第２ヘッダー、（２）（32）（6
2）…第１ヘッダー、（３）（39）…チューブ、（４）
…サイドプレート、（５）…フィン、（７）…冷媒入
口、（８）…冷媒出口、（９）…隔壁、（10）（36）…
冷媒通路、（10a）（36a）…前側通路、（10b）（36b）
…後側通路、（12）（42）…中央隔壁、（13）（41）…
冷媒通路、（13a）（41a）…前側通路、（13b）（41b）
…後側通路、（17）（27）…位置決め兼用攪乱板、（3
3）（34）（63）（64）…仕切壁、（37）（38）（65）
…樹脂充填空間、（40）…樹脂、（45）（46）（47）
（48）…通路遮断板、（C1）（C2）…冷媒回路。
ので、第１図は熱交換器の全体の正面図、第２図は第１
図II-II線の断面図、第３図は構成部材を分離状態にし
て示した要部の斜視図、第４図は第１図IV-IV線の断面
図、第５図は冷媒回路構成図である。 第６図ないし第８図はこの発明の第２実施例を示すもの
であり、第６図は熱交換器全体の一部破砕斜視図、第７
図は第６図VII-VII線断面図、第８図は冷媒回路構成図
である。 第９図はこの発明の第３の実施例を示すもので、第２実
施例の第７図相当部分の断面図である。 （１）（31）（61）…第２ヘッダー、（２）（32）（6
2）…第１ヘッダー、（３）（39）…チューブ、（４）
…サイドプレート、（５）…フィン、（７）…冷媒入
口、（８）…冷媒出口、（９）…隔壁、（10）（36）…
冷媒通路、（10a）（36a）…前側通路、（10b）（36b）
…後側通路、（12）（42）…中央隔壁、（13）（41）…
冷媒通路、（13a）（41a）…前側通路、（13b）（41b）
…後側通路、（17）（27）…位置決め兼用攪乱板、（3
3）（34）（63）（64）…仕切壁、（37）（38）（65）
…樹脂充填空間、（40）…樹脂、（45）（46）（47）
（48）…通路遮断板、（C1）（C2）…冷媒回路。
Claims (4)
- 【請求項１】平行状に配置された１対の中空押出型材製
ヘッダーと、両ヘッダー間に並列状に配置され両端をヘ
ッダーに挿入してその内部の冷媒通路に連通接続された
多数本のチューブと、隣接するチューブ間及び両端のチ
ューブとサイドプレートとの間の空気流通間隙に配置さ
れたフィンとを備え、 前記両ヘッダーのうち冷媒出入口側の一方の第１ヘッダ
ー内に、その内部の冷媒通路を長さ方向に沿って前側通
路と後側通路とに２分する中央隔壁が一体に設けられ、
かつ他方の第２ヘッダー内にその冷媒通路の断面の途中
の位置までチューブ方向に突出した攪乱板が設けられる
と共に、前記チューブにもその内部の冷媒通路を前側通
路と後側通路とに２分する中央隔壁が設けられ、第１ヘ
ッダーとチューブとの接続状態においてそれらの上記隔
壁が当接されることにより、両者の前側通路どおし及び
後側通路どおしが相互に各独立状態に連通されたものと
なされる一方、チューブの上端部が第２ヘッダー内に突
出されてその隔壁を前記攪乱板に当接されることによ
り、該第２ヘッダー内に前記攪乱板の下側をくぐって前
記前側通路と後側通路とを相互に連通する迂回状の冷媒
通路が形成されてなることを特徴とする熱交換器。 - 【請求項２】ヘッダー内に、冷媒通路と樹脂充填空間と
に区画する仕切壁が長さ方向に沿って連続状に形成さ
れ、チューブの端部がヘッダー内にその外周壁と前記仕
切壁とを貫通して挿入されると共に、前記樹脂充填空間
に樹脂が注入充填されることによりヘッダーとチューブ
が一体的に接合固定されてなる特許請求の範囲第１項記
載の熱交換器。 - 【請求項３】樹脂充填空間に注入された樹脂がエポキシ
系樹脂からなる特許請求の範囲第２項記載の熱交換器。 - 【請求項４】両ヘッダーの冷媒通路内にそれぞれ１ない
し複数個の通路遮断板が設置されることにより、コア内
の冷媒回路が前記前側通路と後側通路とを複数回順次に
巡る実質上蛇行状に形成されてなる特許請求の範囲第１
項ないし第３項のいずれか１に記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14926586A JPH0682038B2 (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14926586A JPH0682038B2 (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS636392A JPS636392A (ja) | 1988-01-12 |
| JPH0682038B2 true JPH0682038B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=15471458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14926586A Expired - Lifetime JPH0682038B2 (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682038B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02219986A (ja) * | 1989-02-21 | 1990-09-03 | Matsushita Refrig Co Ltd | 熱交換器 |
| JPH02140166U (ja) * | 1989-04-24 | 1990-11-22 | ||
| JP2510248Y2 (ja) * | 1990-04-13 | 1996-09-11 | 株式会社ゼクセル | 熱交換器用タンクのパイプ接合構造 |
| US5479985A (en) * | 1992-03-24 | 1996-01-02 | Nippondenso Co., Ltd. | Heat exchanger |
| US5941303A (en) * | 1997-11-04 | 1999-08-24 | Thermal Components | Extruded manifold with multiple passages and cross-counterflow heat exchanger incorporating same |
| KR100480112B1 (ko) * | 2002-08-28 | 2005-04-06 | 엘지전자 주식회사 | 열교환기의 냉매유동 안내장치 |
| DE10248665A1 (de) * | 2002-10-18 | 2004-04-29 | Modine Manufacturing Co., Racine | Wärmeübertrager in Serpentinenbauweise |
| KR100667702B1 (ko) | 2005-09-13 | 2007-01-12 | 주식회사 두원공조 | 이산화탄소 냉매용 열교환기의 헤더 |
| JP2016102628A (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | 株式会社ケーヒン・サーマル・テクノロジー | 蒸発器 |
| US20170003039A1 (en) * | 2015-07-02 | 2017-01-05 | Schneider Electric It Corporation | Cooling system and method having micro-channel coil with countercurrent circuit |
-
1986
- 1986-06-24 JP JP14926586A patent/JPH0682038B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS636392A (ja) | 1988-01-12 |
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