JPH07127987A - 積層型熱交換器 - Google Patents

積層型熱交換器

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JPH07127987A
JPH07127987A JP30095293A JP30095293A JPH07127987A JP H07127987 A JPH07127987 A JP H07127987A JP 30095293 A JP30095293 A JP 30095293A JP 30095293 A JP30095293 A JP 30095293A JP H07127987 A JPH07127987 A JP H07127987A
Authority
JP
Japan
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passage
recesses
forming
tank
recess
Prior art date
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Pending
Application number
JP30095293A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunihiko Nishishita
邦彦 西下
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Bosch Corp
Original Assignee
Zexel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Zexel Corp filed Critical Zexel Corp
Priority to JP30095293A priority Critical patent/JPH07127987A/ja
Publication of JPH07127987A publication Critical patent/JPH07127987A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-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
    • F28D1/02Heat-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
    • F28D1/03Heat-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 plate-like or laminated conduits
    • F28D1/0308Heat-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 plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
    • F28D1/0325Heat-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 plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D1/0333Heat-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 plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members
    • F28D1/0341Heat-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 plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members with U-flow or serpentine-flow inside the conduits

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷媒側の熱伝達を促進した積層型熱交換器を
提供する。 【構成】 成形プレートの通路形成用凹部に微細な凹部
を設けたことによって、成形プレートを2枚対面接合し
て形成されたチューブエレメントの通路内であって、熱
交換媒体との接触面に微細な凹部が形成されることとな
り、この微細な凹部内において気泡核が提供されること
から、凹部において核沸騰が活発に生じ、熱伝達が促進
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車用空気調和装
置の使用させる熱交換器であって、特に蒸発器(エバポ
レータ)として使用される積層型熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の熱交換器は、例えば実開昭63
−109868号公報に示されているように、タンク形
成用凹部と、このタンク形成用凹部に続く通路形成用凹
部を有する成形プレートを、タンク及び通路が形成され
るように、2枚を対面接合してチューブエレメントを形
成し、このチューブエレメントとフィンを交互に積層し
て形成される。
【0003】また、近年この種の熱交換器に使用される
成形プレートは、図11に示すようなもので、アルミ若
しくはアルミ合金を材料としてプレス成形によって成形
されるものである。この成形プレート100は、タンク
を構成するタンク形成用凹部101a,101bと、突
条102によって所定の範囲分割され、前記タンク形成
用凹部101aと101bを連通するように、U字型に
形成された通路形成用凹部103と、この通路形成用凹
部103に形成された複数の突起104によって構成さ
れる。
【0004】この成形プレートを2枚対面接合させるこ
とによって形成されたチューブエレメントにおいて、熱
交換媒体としての冷媒は、一方のタンクから通路を介し
て他方のタンクに流れる間、チューブエレメント間に配
されたフィンを介してこのフィン間を通過する空気と熱
交換し、チューブエレメント内で蒸発するもので、前記
突起104は、冷媒が衝突することによって通路内に乱
流を起こし、冷媒の熱交換率を上昇させるために形成さ
れたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年熱交換器
の小型化の要求が増大し、これによって、従来よりも更
に熱交換器における熱交換率の向上が望まれており、こ
のためには、空気側の熱伝達を増加させること、冷媒側
の熱伝達を増加させることの2つの方法が考えられる
が、最近高性能フィンの開発によって空気側の熱伝達は
著しく改善させている。
【0006】このために、この発明は、冷媒側の熱伝達
を促進した積層型熱交換器を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】しかして、この発明は、
タンク形成用凹部とこのタンク形成用凹部に続く通路形
成用凹部とを有する2枚の成形プレートを、各々のタン
ク形成用凹部及び通路形成用凹部がそれぞれ対面するよ
うに接合して、タンク及び通路が形成されたチューブエ
レメントを有し、このチューブエレメントとフィンとが
交互に積層されて形成された積層型熱交換器において、
前記通路形成用凹部の熱交換媒体と接触する面に微細な
凹部を設けたことにある。
【0008】
【作用】したがって、この発明においては、成形プレー
トの通路形成用凹部に微細な凹部を設けたことによっ
て、成形プレートを2枚対面接合して形成されたチュー
ブエレメントの通路内であって、熱交換媒体との接触面
に微細な凹部が形成されることとなり、この微細な凹部
内において気泡核が提供されることから、凹部において
核沸騰が活発に生じ、熱伝達が促進されるため、上記課
題を達成できるものである。
【0009】
【実施例】以下、この発明の実施例について図面により
説明する。
【0010】図1において示される熱交換器は、チュー
ブエレメント1とコルゲートフィン6とを交互に複数段
に積層して構成されている。
【0011】チューブエレメント1は、図2に示される
ような成形プレート2を2枚用いて構成されているもの
で、成形プレート2の一端に2つのタンク部形成用凹部
7a,7bを、このタンク形成用凹部7a,7bに続い
て通路形成用凹部8をそれぞれ形成して、互いのタンク
形成用凹部7a,7bと通路形成用凹部8とを向かい合
わせて接合し、一端に2つのタンク3a,3bが並設さ
れると共に、残る部分に冷媒等の熱交換媒体を通す熱交
換媒体通路5が形成されるものである。
【0012】この熱交換媒体通路5は、双方の成形プレ
ート2,2に形成される突条9,9が接合して構成され
た隔壁4により、2つのタンク3a,3bの間からチュ
ーブエレメント1の他端近傍まで仕切られており、一方
のタンク3aから他方のタンク3bにかけてU字条に形
成されている。また、この通路5には、前記通路形成用
凹部8に形成された多数の突起部10が他方の成形プレ
ート側に向けて突出している。
【0013】突起部10は、円錐台形状に形成されてお
り、図3(a)に示されているように、その頂部10a
が平坦状に形成されて、チューブエレメント1を構成す
る他方の成形プレート2の突起部10の頂部10aと接
合されている。そして、この突起部10は、前記通路5
を流れる熱交換媒体との接触面積を大きくしている。
【0014】また、熱交換媒体通路5には、前記突起部
10の頂部10aを除いた部分に微細な凹部20、この
実施例の場合には微細な傷を、成形プレート2の長手方
向に対して斜めに形成している。尚、この実施例におけ
る微細な凹部とは、成形プレート2の厚さが約0.4 mmで
あるのに対して、0.01mmから0.05mmの深さの凹部を示す
ものである。
【0015】そして、このようなチューブエレメント1
は、隣合うチューブエレメント1と、一端をタンク形成
用凹部7a,7bで、他端を成形プレート2を折り曲げ
て形成された接合部13でそれぞれ接合されると共に、
互いのそれぞれのタンクが中程のチューブエレメントの
一方のタンクを除いてタンク形成用凹部7a,7bに形
成された連通高14a,14bを介して連通され、熱交
換器の両側端に取付けられた出入口継手15a,15b
と一方のタンク3aに通じている。
【0016】上述の構成において、一方の出入口継手1
5aを介して一方のタンク3aに流入した熱交換媒体
は、中程まで約半分のチューブエレメント1に形成され
た熱交換媒体通路5を、隔壁4で仕切られた一方の側を
突起部10の間を蛇行しながら上昇し、隔壁4の先端を
Uターンして通路5の他方の側を突起部10の間を蛇行
しながら下降し、他方のタンク3bに至る。その後、残
り半分のチューブエレメント1を他方のタンク3bから
一方のタンク3aにかけて同様の流通状態を経て流れ、
他方の出入口継手15bから流出されるものである。
【0017】また、前記熱交換媒体通路5に形成された
凹部20においては、図3(b)において示すように、
熱交換媒体が蒸発して形成された気泡(蒸気泡)21が
凹部20内に残され、この残された気泡を核として気泡
が成長して離脱する核沸騰が繰り返される。この核沸騰
の連続により、核沸騰熱伝達が促進され、冷媒側の熱伝
達を向上させることができる。
【0018】また、前記成形プレート2の通路形成用凹
部8に形成される凹部20のバリエーションとしては、
前記成形プレート2の長手方向に傾斜した格子状の凹部
20(図4)、前記成形プレート2の長手方向に対して
垂直に形成された凹部20(図5)、前記成形プレート
2の長手方向に対して水平に形成された凹部20(図
6)、前記成形プレート2の長手方向に対して垂直な格
子状の凹部20(図7)、前記成形プレート2の長手方
向に対して垂直な波状の凹部20(図8)、前記成形プ
レート2の長手方向に対して水平な波状の凹部20(図
9)、及び成形プレート2の通路形成用凹部8の表面を
粗とした点状の凹部20(図10)がある。この凹部2
0の形状により、熱交換媒体を均一に導くようにし、均
一な温度分布が達成するものである。
【0019】上記凹部20を形成する場合、一種類の形
状とした方が形成上容易であるが、成形プレート2の通
路形成用凹部8の各部分において、熱交換媒体の流れに
対して最も効果的な形状を選択して形成することによっ
て、さらに熱伝達を向上させることができるものであ
る。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、チューブエレメントを形成する成形プレートの通路
形成用凹部に、微細な凹部を形成したことによって、核
沸騰を促進することができ、冷媒側の熱交換伝達を向上
させることができるために、熱交換器を小型化すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る積層型熱交換器の正面図
である。
【図2】本発明の実施例に係る成形プレートを示した正
面図である。
【図3】(a)はチューブエレメントの突起部分を拡大
した一部拡大断面図であり、(b)は凹部の核沸騰を示
した説明図である。
【図4】凹部の形状が成形プレートの長手方向に対して
斜め格子である成形プレートの一部正面図である。
【図5】凹部の形状が成形プレートの長手方向に対して
垂直の直線である成形プレートの一部正面図である。
【図6】凹部の形状が成形プレートの長手方向に対して
水平の直線である成形プレートの一部正面図である。
【図7】凹部の形状が成形プレートの長手方向に対して
縦横の格子である成形プレートの一部正面図である。
【図8】凹部の形状が成形プレートの長手方向に対して
垂直の波線である成形プレートの一部正面図である。
【図9】凹部の形状が成形プレートの長手方向に対して
水平の波線である成形プレートの一部正面図である。
【図10】凹部の形状が、点状に形成された成形プレー
トの一部正面図である。
【図11】従来の成形プレートを示した正面図である。
【符号の説明】
1 積層型熱交換器 2 成形プレート 3a,3b タンク 4 隔壁 5 熱交換媒体通路 7a,7b タンク形成用凹部 8 通路形成用凹部 9 突条 10 突起 14a,14b 連通孔 20 凹部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タンク形成用凹部とこのタンク形成用凹
    部に続く通路形成用凹部とを有する2枚の成形プレート
    を、各々のタンク形成用凹部及び通路形成用凹部がそれ
    ぞれ対面するように接合して、タンク及び通路が形成さ
    れたチューブエレメントを有し、このチューブエレメン
    トとフィンとが交互に積層されて形成された積層型熱交
    換器において、 前記通路形成用凹部の熱交換媒体と接触する面に微細な
    凹部を設けたことを特徴とする積層型熱交換器。
JP30095293A 1993-11-05 1993-11-05 積層型熱交換器 Pending JPH07127987A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007512499A (ja) * 2003-11-26 2007-05-17 エコ、レーン、リサーチ、アンド、デベロップメント、アクティーゼルスカブ 熱交換器プレートおよびこのようなプレートを含むプレート型熱交換器
JPWO2008018429A1 (ja) * 2006-08-10 2009-12-24 隆啓 阿賀田 蒸発器
JP2013508657A (ja) * 2009-10-23 2013-03-07 フォイト パテント ゲーエムベーハー 熱交換器プレートおよびそれを有する蒸発器

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