JPH07167581A - Tube elements of lamination type heat exchanger - Google Patents

Tube elements of lamination type heat exchanger

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JPH07167581A
JPH07167581A JP5345389A JP34538993A JPH07167581A JP H07167581 A JPH07167581 A JP H07167581A JP 5345389 A JP5345389 A JP 5345389A JP 34538993 A JP34538993 A JP 34538993A JP H07167581 A JPH07167581 A JP H07167581A
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JP
Japan
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bead
tube element
heat exchange
exchange medium
passage
Prior art date
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Application number
JP5345389A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunihiko Nishishita
邦彦 西下
Hitohisa Eto
仁久 江藤
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Bosch Corp
Original Assignee
Zexel Corp
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Publication date
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Priority to DE1994613173 priority patent/DE69413173T2/en
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Priority to KR1019940027061A priority patent/KR100228503B1/en
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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

Abstract

PURPOSE:To improve tube elements, enhance the efficiency of heat exchange and further reduce the size. CONSTITUTION:The width A of beads 20, the pitch B of the beads formed in a tube element 3, the thickness H of the tube element 3, and the thickness T of a forming plate are determined in the following relational expressions: 2.0<=A<=3.0mm, 3.5mm<=B<=6.3mm, 1.9<=H<=2.7mm, 0.25mm<=T<=0.47mm. This construction makes it possible to provide the optimum tube element 3 which is well-balanced in terms of passage resistance, heat exchange efficiency and strength or the like.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、エバポレータ、コン
デンサ、ヒータコア、ラジエター等の積層型熱交換器に
使用されるチューブエレメントに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tube element used in a laminated heat exchanger such as an evaporator, a condenser, a heater core and a radiator.

【0002】[0002]

【従来の技術】フィンとチューブエレメントとを交互に
積層した熱交換器において、熱交換効率を高める手段と
して、従来より、チューブエレメントの熱交換媒体通路
にビードを形成し、熱交換媒体の流れを拡散すると共
に、熱交換媒体との接触面積を大きくすることが考えら
れている。本出願人においても、例えば特開昭63−1
53397号公報に示されるように、チューブエレメン
トを構成する成形プレートに多数の丸ビードを一体にプ
レス成形したものを用いており、従来製品化されている
ものは、ビード径3.8mm、最短ビードピッチ7.0
mm、チューブエレメントの厚み2.9mm、成形プレ
ートの板厚0.57mmであった。本出願人の調査によ
れば、丸ビード又は長円ビードを用いている他社の製品
は、最短ビードピッチに関するデータは無いが、ビード
径若しくはビードの短径が3.5mm〜4.8mm、チ
ューブエレメントの厚みが2.8mm〜3.4mm、成
形プレートの板厚が0.40mm〜0.57mmであ
り、当社のチューブエレメントはビードピッチを除いて
上述の範囲に入るものであった。
2. Description of the Related Art In a heat exchanger in which fins and tube elements are alternately stacked, a bead is formed in the heat exchange medium passage of the tube element to increase the heat exchange efficiency, as a means for improving heat exchange efficiency. It has been considered to increase the contact area with the heat exchange medium while diffusing. The applicant of the present invention also discloses, for example, JP-A-63-1
As disclosed in Japanese Patent No. 53397, a molded plate forming a tube element is used in which a large number of round beads are integrally press-molded, and those conventionally commercialized have a bead diameter of 3.8 mm and a shortest bead pitch. 7.0
mm, the thickness of the tube element was 2.9 mm, and the thickness of the molding plate was 0.57 mm. According to the investigation by the applicant, there is no data on the shortest bead pitch for products of other companies using round beads or oval beads, but the bead diameter or the bead minor diameter is 3.5 mm to 4.8 mm, and the tube element is Had a thickness of 2.8 mm to 3.4 mm, the plate thickness of the molding plate was 0.40 mm to 0.57 mm, and the tube element of the present invention was within the above range except for the bead pitch.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来のチューブエレメ
ントに形成されるビードは、多く形成すればするほどチ
ューブエレメントと熱交換媒体との接触面積を大きくす
ることができ、熱交換効率を高めることができると考え
られるが、ビードの数を単純に多くしたのでは、熱交換
媒体通路の通路面積を狭め、通路抵抗が大きくなって熱
交換媒体の流れが悪化してしまう。逆に、通路抵抗を小
さくするためにビードを小さく且つ少なくすれば、熱交
換媒体と接触する面積を稼ぐことができないので、フィ
ンへの熱伝達率が低下し、熱交換性能が悪化することが
判っている。しかしながら、これらの相入れない条件を
考慮しつつ、熱交換器の高性能化、小型化の要請に対処
しなければならならず、チューブエレメントの更なる改
良が求められている。
The more beads formed on the conventional tube element, the larger the contact area between the tube element and the heat exchange medium, and the higher the heat exchange efficiency. It is considered possible, but if the number of beads is simply increased, the passage area of the heat exchange medium passage is narrowed, the passage resistance increases, and the flow of the heat exchange medium deteriorates. On the contrary, if the beads are made small and small in order to reduce the passage resistance, the area in contact with the heat exchange medium cannot be gained, so the heat transfer rate to the fins is lowered and the heat exchange performance may be deteriorated. I know. However, it is necessary to meet the demands for higher performance and smaller size of the heat exchanger while considering these incompatible conditions, and further improvement of the tube element is required.

【0004】また、例えば、図13のように流体の進行
方向に順次障害物Aが複数配置されている場合には、あ
る障害物Aに当たった流体は、その流れが障害物Aの両
脇に広がって後方の障害物Aに当たることなく流れ、所
謂死水域を形成することが知られており、上記従来のチ
ューブエレメントのビードにおいても、死水域が形成さ
れて熱交換にあまり寄与していないビードが存在するこ
とが予想される。このような死水域のビードは通路抵抗
を低減するうえでむしろ無いほうがよく、通路抵抗を小
さくして熱交換媒体を少しでも多く流して熱交換を促進
したほうが好ましい。
Further, for example, when a plurality of obstacles A are sequentially arranged in the traveling direction of the fluid as shown in FIG. 13, the flow of the fluid hitting a certain obstacle A is on both sides of the obstacle A. It is known that a so-called dead water region is formed by flowing without spreading and hitting the obstacle A at the rear, and the so-called dead water region is formed, and even in the bead of the conventional tube element, the dead water region is formed and does not contribute much to heat exchange. It is expected that there will be beads. In order to reduce the passage resistance, it is better not to have such a bead in the dead water region, and it is preferable to reduce the passage resistance to flow as much heat exchange medium as possible to promote heat exchange.

【0005】更に、上記死水域の問題に加え、熱交換媒
体は、最短流路を流れようとするので、例えば、図2の
チューブエレメントのように、U字状の熱交換媒体通路
7を有するものにあっては、中央の突条10に沿って流
れようとする。従来のチューブエレメントは、ビードが
通路全体に均一な密度で等間隔に形成されていたので、
通路全体として通路抵抗に差がなく、したがって、熱交
換媒体は突条に沿って流れてしまい、チューブエレメン
トの上部脇のように、熱交換媒体の淀む領域が形成され
てしまう。
Further, in addition to the problem of the dead water region, the heat exchange medium tends to flow through the shortest flow path, and therefore has a U-shaped heat exchange medium passage 7 like the tube element of FIG. In the case of a thing, it tries to flow along the central ridge 10. In the conventional tube element, the beads are formed in the entire passage at a uniform density and at equal intervals.
There is no difference in the passage resistance as a whole passage, so that the heat exchange medium flows along the ridges, and a stagnant region of the heat exchange medium is formed like the upper side of the tube element.

【0006】以上のことから、チューブエレメントのビ
ードの配列にも、更なる改良の余地がある。
From the above, there is room for further improvement in the bead arrangement of the tube element.

【0007】そこで、この発明においては、チューブエ
レメントを改良して効率の向上を図り、もって熱交換器
の小型化を図ることができるチューブエレメントを提供
することを課題としている。また、それに加えて、死水
域を低減させる点と通路抵抗の調整によって流体を拡散
させる点とを考慮しつつチューブエレメントのビードの
配列を改良し、熱交換効率の向上を図るようにしたチュ
ーブエレメントを提供することを課題としている。
In view of the above, it is an object of the present invention to provide a tube element which can be improved in efficiency by improving the tube element and thus can downsize the heat exchanger. In addition, in addition to this, the bead arrangement of the tube element is improved while considering the point of reducing the dead water area and the point of diffusing the fluid by adjusting the passage resistance to improve the heat exchange efficiency. The challenge is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本出願人は、ビード寸
法が大きくなるほど通路抵抗は大きくなり、逆にビード
寸法が小さいほど通路抵抗は小さくなるが、あまりビー
ド寸法が小さいと熱交換性能は相対的に低下する点、
ビードピッチが小さくなればビードの数が多くなるの
で、通路抵抗は大きくなり、逆に、ビードピッチが大き
くなれば、ビード数が少なくなるので、熱交換性能は相
対的に低下する点、チューブエレメントの厚みにおい
ても、厚みが小さいほど熱交換媒体通路が狭まるので、
通路抵抗が大きくなり、逆に厚みが大きいほど通路抵抗
は小さくなるが、熱交換媒体が十分に熱交換することな
く通過するため熱交換性能が低下する点、また、成形
プレートの板厚を薄くすれば、熱伝達率は良くなるが、
耐蝕性や強度が劣ることになり、成形プレートの板厚を
厚くすれば、チューブエレメントの厚みが同一である場
合、熱交換媒体通路が狭くなって通路抵抗が大きくなる
点を考慮し、ビード寸法、ビードピッチ、チューブエレ
メントの厚み、成形プレートの板厚の最適寸法関係を見
出すに至った。
The applicant has found that the passage resistance increases as the bead size increases, and conversely, the passage resistance decreases as the bead size decreases, but if the bead size is too small, the heat exchange performance is relatively small. Points that decrease
The smaller the bead pitch, the larger the number of beads, which increases the passage resistance. Conversely, the larger the bead pitch, the smaller the number of beads, so that the heat exchange performance relatively decreases. Also, since the heat exchange medium passage becomes narrower as the thickness becomes smaller,
The passage resistance increases, and conversely, the larger the thickness, the smaller the passage resistance, but the heat exchange performance decreases because the heat exchange medium passes without sufficient heat exchange. The better the heat transfer rate,
In consideration of the fact that the corrosion resistance and strength become poor, and if the thickness of the forming plate is increased and the tube element has the same thickness, the heat exchange medium passage becomes narrower and the passage resistance becomes larger. We have found the optimum dimensional relationship among the bead pitch, the thickness of the tube element, and the thickness of the forming plate.

【0009】即ち、フィンと交互に複数段に積層され、
2枚の成形プレートを合わせて熱交換媒体の流路が形成
されていると共に前記流路の内側にビードが突出形成さ
れている積層型熱交換器のチューブエレメントにおい
て、前記チューブエレメントに形成されるビードの巾A
及びビードのピッチBを、2.0mm≦A≦3.0m
m、3.5mm≦B≦6.3mmとしたことにある。
That is, the fins are alternately laminated in a plurality of stages,
In a tube element of a laminated heat exchanger in which a flow path for a heat exchange medium is formed by combining two molding plates and a bead is formed to project inside the flow path, the tube element is formed in the tube element. Bead width A
And bead pitch B is 2.0 mm ≦ A ≦ 3.0 m
m, 3.5 mm ≦ B ≦ 6.3 mm.

【0010】これに加えて、チューブエレメントの厚み
H及び成形プレートの板厚Tを、1.9mm≦H≦2.
7mm、0.25mm≦T≦0.47mmの範囲で設定
するようにしてもよい。
In addition to this, the thickness H of the tube element and the plate thickness T of the molding plate are set to 1.9 mm≤H≤2.
You may make it set in the range of 7 mm and 0.25 mm <= T <= 0.47 mm.

【0011】また、上記構成に加えて、前記熱交換媒体
の流路の形成方向にこれと直交する多数のビード列を設
け、隣合うそれぞれの前記ビード列はビード間隔を異な
るようにすると共に、前記隣合うビード列の各ビード
は、前記流路の形成方向に投影した際に重ならないよう
に配置するようにしてもよく、あるいは、前記流路の形
成方向にこれと直交する多数のビード列を設け、隣合う
それぞれの前記ビード列はビードが形成されていない部
分が異なっており、前記隣合うビード列の前記ビードが
形成されていない部分を連続的に繋げる構成としてもよ
い。
In addition to the above structure, a large number of bead rows orthogonal to the flow path forming direction of the heat exchange medium are provided, and adjacent bead rows have different bead intervals. The beads of the adjacent bead rows may be arranged so as not to overlap when projected in the flow channel forming direction, or a large number of bead rows orthogonal to the flow channel forming direction may be arranged. The bead rows adjacent to each other may have different bead-free portions, and the bead rows of the adjacent bead rows may be continuously connected.

【0012】[0012]

【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】第1図において、積層型熱交換器1は、例
えば、フィン2とチューブエレメント3とを交互に複数
段積層した例えば4パス方式のエバポレータであり、チ
ューブエレメント3は、2枚の成形プレート4,4をそ
の周縁で接合して形成されており、一端側にエア上流側
とエア下流側の2つのタンク5,5を、このタンク5か
ら他端側にかけて熱交換媒体を通す熱交換媒体通路7を
それぞれ有している。
In FIG. 1, a laminated heat exchanger 1 is, for example, an evaporator of, for example, a 4-pass system in which fins 2 and tube elements 3 are alternately laminated in a plurality of stages, and the tube element 3 is formed of two sheets. The plates 4 and 4 are joined together at their peripheral edges, and two tanks 5 and 5 on the upstream side and the downstream side of the air are provided on one end side, and a heat exchange medium is passed through from this tank 5 to the other end side. Each has a medium passage 7.

【0014】成形プレート4は、アルミニウム製のプレ
ートをプレス加工して形成されているもので、図2にも
示されるように、一端に椀状の2つのタンク形成用膨出
部8,8が形成されると共に、これに続いて通路形成用
膨出部9が形成されており、この通路形成用膨出部9に
2つのタンク形成用膨出部8,8の間から成形プレート
の他端近傍まで延びる突条10が形成されている。ま
た、2つのタンク形成用膨出部8,8の間には、後述す
る連通パイプの装着凹部11が設けられており、成形プ
レート4の他端には、ろう付前の組付時において、フィ
ン2の脱落を防止するための突片12(図1に示す)が
設けられている。各タンク形成用膨出部8は、通路形成
用膨出部9より大きく膨出しており、突条10は、成形
プレート4をその周縁で接合する際に他方の突条と接合
され、熱交換媒体通路7をチューブエレメント3の他端
近くまで仕切って全体をU字状にしている。
The molding plate 4 is formed by pressing an aluminum plate. As shown in FIG. 2, two bowl-shaped tank forming bulges 8 and 8 are formed at one end. The bulging portion 9 for forming a passage is formed while being formed, and the bulging portion 9 for forming a passage is formed on the other end of the molding plate from between the two bulging portions 8 for forming a tank. A ridge 10 extending to the vicinity is formed. A mounting recess 11 for a communication pipe, which will be described later, is provided between the two tank forming bulges 8 and 8, and the other end of the molding plate 4 is provided at the time of assembly before brazing. A protrusion 12 (shown in FIG. 1) for preventing the fin 2 from falling off is provided. Each tank forming bulge 8 bulges larger than the passage forming bulge 9, and the ridge 10 is joined to the other ridge when the forming plate 4 is joined at the peripheral edge thereof, so that heat exchange is performed. The medium passage 7 is partitioned to the vicinity of the other end of the tube element 3 to form a U-shape as a whole.

【0015】そして、隣合うチューブエレメント3のタ
ンク5は、それぞれの成形プレート4のタンク形成用膨
出部8で突き合わされており、積層方向のほぼ中央に位
置する片側の盲タンク5aを除いてタンク形成用膨出部
8に形成された連通孔13を介して連通している。
Then, the tanks 5 of the adjacent tube elements 3 are butted against each other at the tank forming bulging portions 8 of the respective molding plates 4, except for the blind tank 5a on one side located substantially in the center in the stacking direction. The tank forming bulging portion 8 communicates with each other through a communicating hole 13 formed therein.

【0016】また、中央より片側に寄った所定位置のチ
ューブエレメント3aは、前記装着凹部11が形成され
ておらず、盲タンク5aを有する側の一方のタンク5b
が他方のタンクに近接するよう拡大されている。この拡
大されたタンク5bには、装着凹部11に装着された連
通パイプ15が接続されている。また、積層方向両端の
うち、拡大タンク5bから遠く離れた端部には出入口部
16が設けられ、この出入口部16は、膨張弁を接続す
るための接続部17と、この接続部17から盲タンクを
有する側のタンクと接続する連通路18と、前記連通パ
イプ15と接続する連通路19とが設けられている。
Further, the tube element 3a at a predetermined position closer to one side from the center is not provided with the mounting recess 11, and the one tank 5b on the side having the blind tank 5a.
Has been enlarged to be closer to the other tank. A communication pipe 15 mounted in the mounting recess 11 is connected to the enlarged tank 5b. Further, of both ends in the stacking direction, an inlet / outlet portion 16 is provided at an end far from the expansion tank 5b, and this inlet / outlet portion 16 is connected to the expansion valve and a blind portion from the connection portion 17. A communication passage 18 connected to the tank on the side having the tank and a communication passage 19 connected to the communication pipe 15 are provided.

【0017】しかして、出入口部16の一方の連通路1
9から熱交換媒体が流入されるものとすると、流入され
た熱交換媒体は、連通パイプ15及び拡大タンク5bを
介して盲タンク5a側のほぼ半分のタンク5に入り、そ
こから熱交換媒体通路7を突条10に沿って上昇し、該
突条10の上方をUターンして下降し、盲タンク5a側
と反対側のタンクに至る。その後、残り約半分のチュー
ブエレメント3のタンクに平行移動し、再び熱交換媒体
通路7を突条10に沿って上昇し、該突条10の上方を
Uターンして下降し、盲タンク5aを有する側のタンク
5から連通路18を介して流出する(図3のフロー参
照)。このため、熱交換媒体の熱は、熱交換媒体通路7
を流れる過程において、フィン2に伝達され、フィン間
を通過する空気と熱交換される。
Then, one communication passage 1 of the entrance / exit portion 16
Assuming that the heat exchange medium is introduced from 9, the introduced heat exchange medium enters almost half of the tank 5 on the blind tank 5a side through the communication pipe 15 and the expansion tank 5b, and from there, the heat exchange medium passage 7 rises along the ridge 10, makes a U-turn above the ridge 10 and descends to reach the tank on the side opposite to the blind tank 5a side. After that, the remaining half of the tube element 3 is moved in parallel to the tank, and the heat exchange medium passage 7 is again moved up along the ridges 10 and is turned above the ridges 10 by making a U-turn to move down the blind tank 5a. It flows out from the tank 5 on the holding side through the communication passage 18 (see the flow in FIG. 3). Therefore, the heat of the heat exchange medium passes through the heat exchange medium passage 7
In the process of flowing through, the heat is exchanged with the air transmitted to the fins 2 and passing between the fins.

【0018】更に、前記成形プレート4には、ビード2
0が一体にプレス成形されており、図2に示す成形プレ
ート4では、チューブエレメント41の熱交換媒体通路
7を流れる熱交換媒体の流方向と直角になるビード列を
多数形成し、それぞれのビード列は均等の間隔に配置さ
れた複数のビード20を有し、図においては、n列目が
4個のビードで構成されている場合に、n+1列目が5
個のビードで構成され、以下、これを繰り返すように設
けられており、隣合うビード列のビードとは、熱交換媒
体通路7の形成方向(図において上下方向)に投影した
場合に重ならないように配置されている。また、一つ置
きのビード列においては、全てのビードが熱交換媒体通
路7の形成方向に投影した場合に重なるようになってお
り、全体として均一な密度でビード20が形成されてい
る。
Further, the bead 2 is attached to the molding plate 4.
0 are integrally press-molded, and in the molding plate 4 shown in FIG. 2, a large number of bead rows that are perpendicular to the flow direction of the heat exchange medium flowing through the heat exchange medium passage 7 of the tube element 41 are formed, and the respective bead rows are formed. The row has a plurality of beads 20 arranged at equal intervals, and in the figure, when the n-th row is composed of four beads, the n + 1-th row has 5 beads.
The beads of the individual beads are provided so as to be repeated hereinafter, and the beads of the adjacent bead rows do not overlap when projected in the forming direction of the heat exchange medium passage 7 (vertical direction in the drawing). It is located in. Further, in every other bead row, all the beads are overlapped when projected in the formation direction of the heat exchange medium passages 7, and the beads 20 are formed with a uniform density as a whole.

【0019】上記ビード20は、図4において示めすよ
うに、成形プレートの内面より内側に突出しており、互
いに接合される成形プレートのビードと接合し、熱交換
媒体通路7を流れる熱交換媒体の熱交換効率の向上を図
っている。そして、チューブエレメント3は、成形プレ
ート4の内側に突出し始める裾部分からビードとみな
し、その裾間隔(以下、ビード寸法という)をA、最も
近接する隣合うビードのピッチ(以下、ビードピッチと
いう)をB、チューブエレメントの熱交換媒体通路を構
成する部分の厚みをH、成形プレートの板厚をTとする
と、2.0mm≦A≦3.0mm、3.5mm≦B≦
6.3mm、1.9mm≦H≦2.7mm、0.25m
m≦T≦0.47mmの関係を満たしている。
As shown in FIG. 4, the bead 20 projects inward from the inner surface of the molding plate, is joined to the beads of the molding plates to be joined to each other, and forms the heat exchange medium flowing through the heat exchange medium passage 7. The heat exchange efficiency is improved. Then, the tube element 3 regards the bead from the hem portion that starts to protrude inside the molding plate 4, and defines the hem interval (hereinafter, referred to as bead size) as A, and the pitch of the closest adjacent bead (hereinafter referred to as bead pitch). B, thickness of the portion of the tube element constituting the heat exchange medium passage is H, and plate thickness of the forming plate is T, 2.0 mm ≦ A ≦ 3.0 mm, 3.5 mm ≦ B ≦
6.3 mm, 1.9 mm ≤ H ≤ 2.7 mm, 0.25 m
The relationship of m ≦ T ≦ 0.47 mm is satisfied.

【0020】例えば、略円錐台形状をなす丸ビードが図
2(拡大した図が図5(a))に示されるように配置さ
れている場合、即ち、熱交換媒体通路の形成方向と直角
方向にn段目のビードが所定の間隔bで複数配置され、
n+1段目のビードがn段目の隣合うビードから前記所
定の間隔bをもって等距離になるよう配される場合に
は、ビードの裾の径がA、前記所定の間隔bがBとな
る。また、上記図5(a)のビードを楕円形状のビード
に置き換えた図5(b)の場合や、図5(c)に示され
るように配置されている場合には、ビードの裾部分の短
径がAであり、各ビードの中心(短径と長径が交わる部
位)間の距離のうち最小の間隔がBとなる。
For example, when round beads having a substantially truncated cone shape are arranged as shown in FIG. 2 (an enlarged view is shown in FIG. 5A), that is, in a direction perpendicular to the heat exchange medium passage forming direction. A plurality of beads at the nth stage are arranged at a predetermined interval b,
When the beads of the (n + 1) th stage are arranged so as to be equidistant from the adjacent beads of the nth stage with the predetermined distance b, the diameter of the bead hem is A and the predetermined distance b is B. Further, in the case of FIG. 5 (b) in which the bead of FIG. 5 (a) is replaced by an elliptical bead, or when the bead is arranged as shown in FIG. 5 (c), the hem portion of the bead is The minor axis is A, and the minimum distance between the centers of the beads (the part where the minor axis and the major axis intersect) is B.

【0021】一般に、熱交換性能は、高ければ高い程よ
く、チューブエレメント3の熱交換媒体通路7の通路抵
抗は、低ければ低いほどよい。例えば、ビード寸法Aが
大きくなるほど通路抵抗は大きくなるし、ビード寸法A
が小さくなるほど通路抵抗は小さくなるが、あまりビー
ド寸法が小さいと熱交換性能は相対的に低下する。ま
た、ビードピッチBが小さくなればビードの数が多くな
るので、通路抵抗は大きくなるし、ビードピッチBが大
きくなるほで、ビード数が少なくなるので、通路抵抗は
小さくなるが、熱交換性能は相対的に低下する。また、
チューブエレメント3の厚みにおいても、小さいほど熱
交換媒体通路7が狭まるので、通路抵抗が大きくなり、
厚みHが大きいほど通路抵抗は小さくなるが、空気が通
過する通路が狭くなるので熱交換性能が低下する。更に
は、成形プレートの板厚においても、薄ければ薄いほど
熱交換媒体通路7の巾を大きくできるので熱交換性能が
向上するが、板厚を薄くすると強度、耐蝕性の面で問題
となり、逆に板厚を厚くすれば、熱交換媒体通路7が狭
まるので、通路抵抗が大きくなる。これらのことから、
成形プレートの板厚を除いては、熱交換性能と通路抵抗
との比をもってチューブエレメント3を評価する指数と
することができる。
Generally, the higher the heat exchange performance, the better, and the lower the passage resistance of the heat exchange medium passage 7 of the tube element 3, the better. For example, the larger the bead size A, the larger the passage resistance becomes.
Is smaller, the passage resistance is smaller, but if the bead size is too small, the heat exchange performance is relatively lowered. Also, as the bead pitch B becomes smaller, the number of beads increases, so that the passage resistance increases, and as the bead pitch B increases, the bead number decreases, so that the passage resistance becomes smaller, but the heat exchange performance is relatively high. Decrease. Also,
As for the thickness of the tube element 3, the smaller the thickness, the narrower the heat exchange medium passage 7, so that the passage resistance increases.
The larger the thickness H, the smaller the passage resistance, but the passage through which air passes becomes narrower, so the heat exchange performance deteriorates. Further, as for the thickness of the molded plate, the thinner the thickness, the wider the width of the heat exchange medium passage 7, so that the heat exchange performance is improved. However, when the thickness of the molded plate is reduced, there is a problem in strength and corrosion resistance. On the contrary, if the plate thickness is made thicker, the heat exchange medium passage 7 becomes narrower, so that the passage resistance becomes larger. from these things,
Excluding the plate thickness of the molded plate, the ratio of the heat exchange performance and the passage resistance can be used as an index for evaluating the tube element 3.

【0022】そこで、熱交換性能/通路抵抗を縦軸と
し、ビード寸法、ビードピッチ、チューブエレメントの
厚みをそれぞれ横軸として評価してもよく、図6にはこ
れらが示されており、ビード寸法を2.5mm、ビード
ピッチを4.8mm、チューブエレメントの厚みを2.
4mmとした状態においての指数(熱交換性能/通路抵
抗)が100としてある。
Therefore, the heat exchange performance / passage resistance may be used as the vertical axis, and the bead size, bead pitch, and tube element thickness may be evaluated as the horizontal axis. These are shown in FIG. 2.5 mm, bead pitch 4.8 mm, tube element thickness 2.
The index (heat exchange performance / passage resistance) in the state of 4 mm is 100.

【0023】ビード寸法においては、図6(a)に示さ
れるように、2.5mmより小さくても大きくても指数
は低下するが、小さくすればするほど加工が困難になる
と共に性能が低下するため、A≧2mmを確保する必要
がある。また、ビード寸法が大きければ大きいほど通路
抵抗が大きくなり、従来のビード寸法3.8mmまで大
きくしたのでは、良好な指数が得られなくなる。このこ
とから、ビード寸法の下限値に等しい指数かそれより良
好な指数を目安にビード寸法の上限を設定すれば、A≦
3.0mmとなる。
In the bead size, as shown in FIG. 6 (a), the index decreases when the size is smaller or larger than 2.5 mm, but the smaller the size, the more difficult the processing becomes and the lower the performance. Therefore, it is necessary to secure A ≧ 2 mm. Also, the larger the bead size, the greater the passage resistance, and if the conventional bead size is increased to 3.8 mm, a good index cannot be obtained. From this, if the upper limit of the bead size is set with an index equal to or lower than the lower limit of the bead size as a guide, A ≦
It becomes 3.0 mm.

【0024】また、ビードピッチは、図6(b)に示さ
れるように、4.8mmより小さくても大きくても指数
は低下するが、3.5mm〜6.3mmの範囲のピッチ
で良好な指数が得られる。Bを小さくすればするほど加
工が困難になると共に通路抵抗が大幅に大きくなるの
で、Bは3.5mm以上とする必要があり、ある程度の
加工の余裕を持たせて3.8mm以上とするのが好まし
い。また、Bを大きくすればするほど通路抵抗は小さく
なるが、熱交換性能が低下するので、ビードピッチの下
限値(3.5mm)に等しい指数かそれより良好な指数
を目安にビードピッチの上限を設定すれば、Bは6.3
mm以下となり、3.8mmと等しい指数かそれより良
好な指数を目安にビードピッチの上限を設定すれば5.
8mm以下となる。
Further, as shown in FIG. 6 (b), the bead pitch becomes lower when the pitch is smaller than 4.8 mm or larger, but a good index is obtained in the pitch range of 3.5 mm to 6.3 mm. Is obtained. The smaller B is, the more difficult it is to process and the passage resistance is significantly increased. Therefore, it is necessary to set B to 3.5 mm or more. With a certain processing margin, B is set to 3.8 mm or more. Is preferred. Also, as B increases, the passage resistance decreases, but the heat exchange performance deteriorates. Therefore, set the upper limit of the bead pitch based on an index equal to the lower limit value of the bead pitch (3.5 mm) or a better index. Then, B is 6.3.
If the upper limit of the bead pitch is set with an index equal to or less than 3.8 mm or an index better than 3.8 mm as a guide,
It will be 8 mm or less.

【0025】次に、チューブエレメントは、図6(c)
に示されるように、厚みHが2.4mmより小さくても
大きくても指数は低下するが、小さくすればするほど加
工が困難になると共に性能が低下するため、H≧1.9
mmを確保する必要があり、ある程度の加工の余裕を持
たせてH≧2mmとするのが好ましい。また、厚みHが
大きければ大きいほど通路抵抗は小さくなり、熱交換効
率も小さくなることが判明しており、厚みの下限値に等
しい指数かそれより良好な指数を目安に厚みHの上限を
設定すれば、H≦2.7mm、好ましくはH≦2.6m
mとなる。
Next, the tube element is shown in FIG. 6 (c).
As shown in, the index decreases when the thickness H is smaller or larger than 2.4 mm, but the smaller the thickness, the more difficult the processing becomes and the lower the performance. Therefore, H ≧ 1.9.
It is necessary to secure mm, and it is preferable that H ≧ 2 mm with a certain processing margin. Also, it has been found that the larger the thickness H, the smaller the passage resistance and the smaller the heat exchange efficiency. Therefore, the upper limit of the thickness H is set with an index equal to the lower limit value of the thickness or a better index. If so, H ≦ 2.7 mm, preferably H ≦ 2.6 m
m.

【0026】ところで、成形プレートにおいては、前述
した如く、成形プレートの強度及び耐蝕性と、通路抵抗
との関係から最適な板厚Tを設定する必要があり、強度
及び耐蝕性を考慮した下限としてT≧0.25mmとす
る必要があり、また、通路抵抗の増大に伴う熱交換性能
の悪化を考慮して、上限はT≦0.47mmとするのが
望ましい。
By the way, in the molded plate, as described above, it is necessary to set the optimum plate thickness T from the relationship between the strength and corrosion resistance of the molded plate and the passage resistance, and the lower limit is set in consideration of strength and corrosion resistance. It is necessary to satisfy T ≧ 0.25 mm, and it is desirable that the upper limit is T ≦ 0.47 mm in consideration of deterioration of heat exchange performance due to increase in passage resistance.

【0027】したがって、上述の範囲で得られるチュー
ブエレメントが、熱交換効率の向上、通路抵抗の減少の
両方を加味し、更には強度等を加味した上で得られる最
良のものとなり、従来のチューブエレメントを用いた熱
交換器より小型、軽量の熱交換器を提供することができ
る。
Therefore, the tube element obtained in the above range is the best obtained by considering both the improvement of heat exchange efficiency and the reduction of passage resistance, and further the strength and the like. A heat exchanger smaller and lighter than a heat exchanger using an element can be provided.

【0028】図7において、チューブエレメント3を構
成する成形プレート4の他の例(第2実施例)が示さ
れ、ビード20は、熱交換媒体通路7の形成方向と直交
する多数のビード列として形成されており、隣合うそれ
ぞれのビード列のビード間隔が異なっている。この実施
例においては、n段面に5個のビードが間隔L1で等間
隔に設けられているとすると、n+1段目に3個のビー
ドが間隔L2で等間隔に設けられており、n+2段目に
再び間隔L1の5個のビードが、n+3段目に間隔L2
の3個のビードがという具合に、間隔L1のビード列と
間隔L2のビード列とが繰り返し形成されている。しか
も、間隔L2は、間隔L1の2倍の大きさとなってい
る。
FIG. 7 shows another example (second embodiment) of the molding plate 4 constituting the tube element 3, and the beads 20 are a large number of bead rows orthogonal to the forming direction of the heat exchange medium passages 7. The adjacent bead rows have different bead intervals. In this embodiment, assuming that five beads are provided on the n-step surface at equal intervals L1, three beads are provided on the n + 1-th step at equal intervals L2, and n + 2 steps. The five beads with the interval L1 are again in the eye, and the interval L2 is in the n + 3th row.
The bead row at the interval L1 and the bead row at the interval L2 are repeatedly formed, such as the three beads. Moreover, the distance L2 is twice as large as the distance L1.

【0029】また、隣合うビード列の各ビード20は、
熱交換媒体通路7の形成方向(図において上下方向)に
投影した際に重ならないように配置されており、この実
施例においては、あるビードから隣の列の最も近接した
ビードが、熱交換媒体通路の形成方向に対して30度の
傾きとなるように配置されており、30度方向に見た場
合にも、間隔aで配列されているビード群と、間隔bで
配列されているビード群とが交互に現われる規則正しい
パターンが形成されている。
Each bead 20 in the adjacent bead row is
The heat exchange medium passages 7 are arranged so that they do not overlap when projected in the forming direction of the heat exchange medium passages 7 (vertical direction in the figure). In this embodiment, the closest bead of one bead to the next row is the heat exchange medium. The beads are arranged so as to be inclined at 30 degrees with respect to the passage forming direction, and even when viewed in the 30 degrees direction, bead groups arranged at intervals a and bead groups arranged at intervals b. A regular pattern in which and appear alternately is formed.

【0030】チューブエレメント3を構成する成形プレ
ート4の更に他の実施例(第3実施例)として、図8に
示されるように、熱交換媒体通路7の形成方向と直交す
る隣合うビード列において、ビード20が形成されてい
ない領域を異ならせ、隣合うビード列のビードが形成さ
れていない領域をつなげて、ビードが存在しない通路2
1を熱交換媒体通路7の形成方向と異なる方向に形成す
るようにしてもよい。この実施例においては、従来の均
等にビードが形成されたチューブエレメントに対し、熱
交換媒体通路7の形成方向と30度傾く方向にビード2
0を形成しない領域が連続してつながるようになってい
る。
As still another embodiment (third embodiment) of the molded plate 4 constituting the tube element 3, as shown in FIG. 8, in adjacent bead rows orthogonal to the direction in which the heat exchange medium passages 7 are formed. , A region where no bead 20 is formed is different, and a region where no bead is formed in an adjacent bead row is connected to form a passage 2 where no bead exists.
1 may be formed in a direction different from the direction in which the heat exchange medium passage 7 is formed. In this embodiment, the bead 2 is inclined in a direction inclined by 30 degrees with respect to the direction in which the heat exchange medium passage 7 is formed, as compared with the conventional tube element in which beads are evenly formed.
Areas where 0 is not formed are connected continuously.

【0031】したがって、第2及び第3実施例のいずれ
においても、死水域でのビードを減らし、これによっ
て、熱交換効率を損なわずに、通路抵抗の小さい領域を
熱交換媒体通路7の全体に形成し、この通路抵抗の小さ
い領域への熱交換媒体の流通を促進して、チューブエレ
メント全体に淀むことなく熱交換媒体を行き渡らせ、逆
に熱交換効率の向上を図ることができる。
Therefore, in each of the second and third embodiments, the bead in the dead water region is reduced, so that the region having a small passage resistance is provided in the entire heat exchange medium passage 7 without impairing the heat exchange efficiency. The heat exchange medium can be formed to promote the flow of the heat exchange medium to the region having a small passage resistance, and the heat exchange medium can be spread over the entire tube element without stagnating, and conversely, the heat exchange efficiency can be improved.

【0032】以上のようなビード配列を有するチュブエ
レメントを均一密度にビードが配置されたチューブエレ
メントと比較して評価するに当たり、本出願人は、以下
の実験を試みた。
To evaluate the tube element having the above bead arrangement in comparison with the tube element in which the beads are arranged at a uniform density, the present applicant tried the following experiment.

【0033】均一密度にビードが配置された図2に示す
タイプのチューブエレメント(以下、タイプ1とい
う)、第2実施例のチューブエレメント(以下、タイプ
2という)、第3実施例のチューブエレメント(以下、
タイプ3という)のそれぞれにおいて、図9に示される
ように、通路形成用膨出部9の一方の片表面全体にシリ
コン接着剤を用いて発熱板22を取付け、それら全体を
覆うように断熱材30を設け、発熱板22に交流電源を
接続して一定量の熱を各チューブエレメント4に与え、
均一に加熱する。そして、一定量の水道水を長さ500
mmの入口パイプ23を通してチューブエレメント4に
供給し、一方のタンクから熱交換媒体通路を介して他方
のタンクへ導き、出口パイプ24より排出する。入口パ
イプ23より供給される水道水は流量計25で検出され
るようになっており、5cc/sec、10cc/sec、20cc/s
ecと水道水の流量を変えてそれぞれのチューブエレメン
トの表面温度を測定することとした。その結果を図10
乃至図12のサーモグラフィックで示す。尚、図10乃
至図12内の数字は、温度(°C)を表す。
A tube element of the type shown in FIG. 2 in which beads are arranged at a uniform density (hereinafter referred to as type 1), a tube element of the second embodiment (hereinafter referred to as type 2), and a tube element of the third embodiment ( Less than,
9), as shown in FIG. 9, a heat generating plate 22 is attached to one entire surface of one of the passage forming bulging portions 9 by using a silicon adhesive, and a heat insulating material is provided so as to cover the entire surface. 30 is provided, an AC power source is connected to the heat generating plate 22, and a certain amount of heat is applied to each tube element 4,
Heat evenly. And a certain amount of tap water is 500
It is supplied to the tube element 4 through the inlet pipe 23 of mm, guided from one tank to the other tank through the heat exchange medium passage, and discharged from the outlet pipe 24. The tap water supplied from the inlet pipe 23 is detected by the flow meter 25, and is 5cc / sec, 10cc / sec, 20cc / s.
The surface temperature of each tube element was measured by changing the flow rates of ec and tap water. The result is shown in FIG.
Through thermographics in FIG. The numbers in FIGS. 10 to 12 represent temperatures (° C.).

【0034】また、水道水を5cc/sec、10cc/sec、2
0cc/secと変えて、それぞれの場合についてチューブエ
レメント4の入口及び出口に設けられた熱電対26、2
7により、温度読取装置28で入口と出口の水温差(°
C)を測定した。その結果を表1に示す。
In addition, tap water 5cc / sec, 10cc / sec, 2
Instead of 0 cc / sec, thermocouples 26, 2 provided at the inlet and outlet of the tube element 4 in each case
7, the temperature reading device 28 causes the water temperature difference between the inlet and the outlet (°
C) was measured. The results are shown in Table 1.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】また、入口パイプ23に形成された入口静
圧孔31と、出口パイプ24に形成された出口静圧孔3
2を介して、出入口の圧力を圧力計33で測定し、チュ
ーブエレメント4の通水抵抗(mmHg)を求めた。表2に
その結果を示す。
The inlet static pressure hole 31 formed in the inlet pipe 23 and the outlet static pressure hole 3 formed in the outlet pipe 24.
The pressure at the inlet and outlet of the tube element 4 was measured via the pressure gauge 33 to determine the water resistance (mmHg) of the tube element 4. The results are shown in Table 2.

【0037】[0037]

【表2】 [Table 2]

【0038】更に、熱交換媒体通路7の形成方向と直角
方向において熱交換にどの程度ばらつきがあるのかを観
るために、チューブエレメント4の表面(発熱板が設け
られた側と反対側の表面)の所定の複数箇所(24か
所)に設けられた熱電対群29により、流体の流れ方向
と直角方向の温度差(°C)の平均を測定した。その結
果を表3に示す。
Further, in order to see how the heat exchange varies in the direction perpendicular to the direction in which the heat exchange medium passage 7 is formed, the surface of the tube element 4 (the surface opposite to the side provided with the heat generating plate). The average of the temperature difference (° C) in the direction perpendicular to the flow direction of the fluid was measured by the thermocouple group 29 provided at a predetermined plurality of places (24 places). The results are shown in Table 3.

【0039】[0039]

【表3】 [Table 3]

【0040】出入口の温度差にあっては、大きければ大
きいほど熱交換が活発に行われていることを示すもの
で、実験結果によれば、タイプ2もタイプ3もタイプ1
と殆ど変わらないか若干大きくなり、5 cc/sec や20
cc/secの流量に対しては、タイプ1はタイプ2よりも温
度差が大きくなる。
With respect to the temperature difference between the inlet and outlet, the larger the value, the more active the heat exchange. According to the experimental results, both type 2 and type 3 are type 1.
Is almost the same as or slightly larger than 5 cc / sec or 20
For a flow rate of cc / sec, Type 1 has a larger temperature difference than Type 2.

【0041】通水抵抗においては、タイプ2もタイプ3
も、5cc/secではタイプ1より大きくなったが、10cc
/sec、20cc/secの流量ではタイプ1より小さく、実際
の熱交換器での流速が10cc/sec前後であることを鑑み
れば、いずれも通路抵抗が小さくなったとみてよい。ま
た、タイプ3は、タイプ2よりも通水抵抗が小さい。
In terms of water resistance, Type 2 and Type 3
Even at 5cc / sec, it became larger than Type 1, but 10cc
In view of the fact that the flow rates of / cc and 20 cc / sec are smaller than Type 1 and the actual flow velocity in the heat exchanger is around 10 cc / sec, it can be considered that the passage resistance has decreased in both cases. Further, the type 3 has a smaller water flow resistance than the type 2.

【0042】また、図10乃至図12の等温線が水平
(熱交換媒体通路に対して直角)であるほうが、あるい
は、表3から見て温度差が小さいほど、均等に熱交換さ
れているので望ましいわけであり、タイプ2及びタイプ
3は、いずれもタイプ1に比べて優れているといえる。
Further, if the isothermal lines in FIGS. 10 to 12 are horizontal (right angle to the heat exchange medium passage) or the temperature difference is smaller as seen from Table 3, heat is uniformly exchanged. It is desirable that Type 2 and Type 3 are both superior to Type 1.

【0043】したがって、これら実験データは、タイプ
2及びタイプ3が、ビード数がタイプ1に比べて少なく
なっているにもかかわらず熱交換特性がよくなっている
ことを示しており、これらタイプ2と3のチューブエレ
メントは、死水域でのビードが削減され、タイプ1より
も熱交換媒体が通路全体に淀むことなく行き渡るような
ビード配列となっているといえる。
Therefore, these experimental data show that Type 2 and Type 3 have better heat exchange characteristics even though the number of beads is smaller than Type 1, and these Type 2 It can be said that the tube elements of Nos. 3 and 3 have a bead arrangement in which the bead in the dead water area is reduced and the heat exchange medium is spread over the entire passage without stagnating, as compared with the type 1.

【0044】このことから、ビード寸法A、最も近接す
る隣合うビードピッチB、チューブエレメントの厚み
H、成形プレートの板厚Tが、それぞれ、2.0mm≦
A≦3.0mm、3.5mm≦B≦6.3mm、1.9
mm≦H≦2.7mm、0.25mm≦T≦0.47m
mの関係を満たした上で、図7または図8のようにビー
ドを間引いた場合には、間引いた部分は上記寸法関係を
逸脱することになるが、上述の実験で示すように熱交換
特性を向上させることができ、ビードを間引いたことに
よる効果が更に発揮されて一層熱交換性能を向上させる
ことができる。
From this fact, the bead size A, the closest adjacent bead pitch B, the thickness H of the tube element, and the plate thickness T of the forming plate are 2.0 mm ≦.
A ≦ 3.0 mm, 3.5 mm ≦ B ≦ 6.3 mm, 1.9
mm ≦ H ≦ 2.7 mm, 0.25 mm ≦ T ≦ 0.47 m
When the bead is thinned out as shown in FIG. 7 or FIG. 8 after satisfying the relation of m, the thinned portion deviates from the above dimensional relation. The heat exchange performance can be further improved by further enhancing the effect of thinning the beads.

【0045】尚、この実施例においては、エバポレータ
に用いるチューブエレメントについて説明したが、ヒー
タコアやコンデンサ、ラジエタ等の積層型の熱交換器に
おいても同様の条件のチューブエレメントを用いてもよ
く、この場合でも高効率化、小型化を図れることは言う
までもない。また、本発明は、チューブエレメントにタ
ンク部が一体に形成されるものであっても、別体のタン
ク部が取り付けられるものであっても同様に適用でき
る。
Although the tube element used for the evaporator has been described in this embodiment, the tube element under the same condition may be used for a laminated heat exchanger such as a heater core, a condenser and a radiator. However, it goes without saying that higher efficiency and smaller size can be achieved. Further, the present invention can be similarly applied regardless of whether the tank portion is integrally formed with the tube element or a separate tank portion is attached.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上述べたように、請求項1及び請求項
2の発明によれば、チューブエレメントに形成されるビ
ードの巾A、ビードのピッチB、あるいは、これに加え
てチューブエレメントの厚みH、成形プレートの板厚T
の最適寸法関係を決定したので、熱交換効率と通路抵
抗、強度等が折り合う最適なチューブエレメントを提供
することができ、高効率の熱交換器を提供できる一方、
熱交換器の小型化を図ることができるものである。
As described above, according to the inventions of claims 1 and 2, the width A of the bead formed on the tube element, the pitch B of the bead, or in addition to this, the thickness of the tube element. H, plate thickness T of forming plate
Since the optimum dimensional relationship of is determined, it is possible to provide an optimal tube element in which heat exchange efficiency, passage resistance, strength, etc. are balanced, and a highly efficient heat exchanger can be provided.
It is possible to reduce the size of the heat exchanger.

【0047】また、請求項3の発明によれば、隣合うそ
れぞれのビード列のビード間隔を異ならせ、隣合うビー
ド列の各ビードは、通路の形成方向に投影した際に重な
らないように配置し、請求項4の発明によれば、隣合う
それぞれのビード列のビードが形成されていない部分を
異ならせ、隣合うビード列のビードが形成されていない
部分を連続させるようにしたので、ビードの間引いた部
分をみれば最適寸法範囲を外れるが、死水域と通路抵抗
とを減少させるビード配置を提供することができ、熱交
換媒体を全体に行き渡らせて淀みをなくし、結果として
ビードを間引いた分、更に熱交換効率を高めることがで
きる。つまり、請求項3または4によれば、最適なビー
ド形状と最適なビード配列とを同時に兼ね備えたチュー
ブエレメントを提供できるものである。
Further, according to the invention of claim 3, the bead intervals of the adjacent bead rows are made different, and the beads of the adjacent bead rows are arranged so as not to overlap when projected in the passage forming direction. According to the invention of claim 4, the bead rows of the adjoining bead rows are made different from each other, and the bead rows of the adjoining bead rows are made to be continuous. It is possible to provide a bead arrangement that reduces the dead water area and passage resistance, although it is outside the optimum size range by looking at the thinned part, and spreads the heat exchange medium throughout to eliminate stagnation, and consequently thins the bead. In addition, the heat exchange efficiency can be further increased. That is, according to claim 3 or 4, it is possible to provide a tube element having both an optimum bead shape and an optimum bead arrangement at the same time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、積層型熱交換器の実施例を示し、
(a)は熱交換器の正面図、(b)は底面図である。
FIG. 1 shows an embodiment of a laminated heat exchanger,
(A) is a front view of a heat exchanger, (b) is a bottom view.

【図2】図1の積層型熱交換器に用いられるチューブエ
レメントを構成する成形プレート(タイプ1)の正面図
である。
FIG. 2 is a front view of a forming plate (type 1) constituting a tube element used in the laminated heat exchanger of FIG.

【図3】図1の積層型熱交換器の熱交換媒体の流れを説
明する説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a flow of a heat exchange medium of the laminated heat exchanger of FIG.

【図4】チューブエレメントのビードを示す拡大断面図
である。
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a bead of a tube element.

【図5】図5(a)、(b)、(c)は、チューブエレ
メントに形成されたビードの形状と、ビード寸法A及び
ビードピッチBとの関係を示す説明図である。
5 (a), (b), and (c) are explanatory diagrams showing the relationship between the bead shape formed on the tube element and the bead size A and bead pitch B. FIG.

【図6】図6(a)は、ビード寸法を変化させた時の熱
交換性能と通路抵抗との比の変化を示す特性線図、図6
(b)は、ビードピッチを変化させた時の熱交換性能と
通路抵抗との比の変化を示す特性線図、図6(c)は、
チューブエレメントの厚みを変化させた時の熱交換性能
と通路抵抗との比の変化を示す特性線図である。
FIG. 6 (a) is a characteristic diagram showing changes in the ratio of heat exchange performance and passage resistance when the bead size is changed, FIG.
6B is a characteristic diagram showing a change in the ratio of heat exchange performance and passage resistance when the bead pitch is changed, and FIG.
It is a characteristic diagram which shows the change of the ratio of heat exchange performance and passage resistance when changing the thickness of a tube element.

【図7】積層型熱交換器のチューブエレメントに用いら
れる成形プレート例(タイプ2)を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a molded plate (type 2) used for a tube element of a laminated heat exchanger.

【図8】積層型熱交換器のチューブエレメントに用いら
れる他の成形プレート例(タイプ3)を示す図である。
FIG. 8 is a view showing another example of a molded plate (type 3) used for the tube element of the laminated heat exchanger.

【図9】チューブエレメントの性能を評価するための実
験装置を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an experimental apparatus for evaluating the performance of a tube element.

【図10】図5は、水道水の流量を5cc/secとした場合
のチューブエレメントのサーモグラフィックを示し、
(a)はタイプ1のチューブエレメントを、(b)はタ
イプ2のチューブエレメントを、(c)はタイプ3のチ
ューブエレメントをそれぞれ示す。
[Fig. 10] Fig. 5 is a thermograph of a tube element when the flow rate of tap water is 5 cc / sec.
(A) shows a type 1 tube element, (b) shows a type 2 tube element, and (c) shows a type 3 tube element.

【図11】図6は、水道水の流量を10cc/secとした場
合のチューブエレメントのサーモグラフィックを示し、
(a)はタイプ1のチューブエレメントを、(b)はタ
イプ2のチューブエレメントを、(c)はタイプ3のチ
ューブエレメントをそれぞれ示す。
FIG. 6 is a thermograph of the tube element when the flow rate of tap water is 10 cc / sec,
(A) shows a type 1 tube element, (b) shows a type 2 tube element, and (c) shows a type 3 tube element.

【図12】図7は、水道水の流量を20cc/secとした場
合のチューブエレメントのサーモグラフィックを示し、
(a)はタイプ1のチューブエレメントを、(b)はタ
イプ2のチューブエレメントを、(c)はタイプ3のチ
ューブエレメントをそれぞれ示す。
FIG. 12 is a thermographic view of a tube element when the flow rate of tap water is 20 cc / sec,
(A) shows a type 1 tube element, (b) shows a type 2 tube element, and (c) shows a type 3 tube element.

【図13】障害物がある場合の流体の流れを示す説明図
である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a fluid flow when an obstacle is present.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 積層型熱交換器 2 フィン 3 チューブエレメント 4 成形プレート 7 熱交換媒体通路 20 ビード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laminated heat exchanger 2 Fins 3 Tube element 4 Forming plate 7 Heat exchange medium passage 20 Bead

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フィンと交互に複数段に積層され、2枚
の成形プレートを合わせて熱交換媒体の流路が形成され
ていると共に前記流路の内側にビードが突出形成されて
いる積層型熱交換器のチューブエレメントにおいて、前
記チューブエレメントに形成されるビードの巾A、及び
ビードのピッチBが、 2.0mm≦A≦3.0mm 3.5mm≦B≦6.3mm の関係を満たしていることを特徴とする積層型熱交換器
のチューブエレメント。
1. A laminated type in which fins are alternately laminated in a plurality of stages, two molding plates are combined to form a flow path for a heat exchange medium, and a bead is formed to project inside the flow path. In the tube element of the heat exchanger, the width A of the bead formed on the tube element and the pitch B of the bead satisfy the relationship of 2.0 mm ≦ A ≦ 3.0 mm 3.5 mm ≦ B ≦ 6.3 mm. A tube element for a laminated heat exchanger, which is characterized in that
【請求項2】 フィンと交互に複数段に積層され、2枚
の成形プレートを合わせて熱交換媒体の流路が形成され
ていると共に前記流路の内側にビードが突出形成されて
いる積層型熱交換器のチューブエレメントにおいて、前
記チューブエレメントに形成されるビードの巾A、ビー
ドのピッチB、前記チューブエレメントの厚みHが、及
び前記成形プレートの板厚Tが、 2.0mm≦A≦3.0mm 3.5mm≦B≦6.3mm 1.9mm≦H≦2.7mm 0.25mm≦T≦0.47mm の関係を満たしていることを特徴とする積層型熱交換器
のチューブエレメント。
2. A laminated type in which fins are alternately laminated in a plurality of stages, two molding plates are combined to form a flow path for a heat exchange medium, and a bead is formed to project inside the flow path. In the tube element of the heat exchanger, the width A of the bead formed on the tube element, the bead pitch B, the thickness H of the tube element, and the plate thickness T of the forming plate are 2.0 mm ≦ A ≦ 3. 0.0 mm 3.5 mm ≤ B ≤ 6.3 mm 1.9 mm ≤ H ≤ 2.7 mm 0.25 mm ≤ T ≤ 0.47 mm A tube element of a laminated heat exchanger characterized by the following:
【請求項3】 熱交換媒体の流路の形成方向にこれと直
交する多数のビード列を設け、隣合うそれぞれの前記ビ
ード列はビード間隔が異なっており、前記隣合うビード
列の各ビードは、前記流路の形成方向に投影した際に重
ならないように配置されていることを特徴とする請求項
1または2記載の積層型熱交換器のチューブエレメン
ト。
3. A plurality of bead rows that are orthogonal to the flow path of the heat exchange medium are provided in the formation direction of the heat exchange medium, and the adjacent bead rows have different bead intervals, and the bead rows of the adjacent bead rows are different from each other. The tube element of the laminated heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the tube elements are arranged so as not to overlap when projected in the forming direction of the flow path.
【請求項4】 熱交換媒体の流路の形成方向にこれと直
交する多数のビード列を設け、隣合うそれぞれの前記ビ
ード列はビードが形成されていない部分が異なってお
り、前記隣合うビード列の前記ビードが形成されていな
い部分は連続していることを特徴とする請求項1または
2記載の積層型熱交換器のチューブエレメント。
4. A plurality of bead rows that are orthogonal to the flow path of the heat exchange medium are provided in the direction in which the heat exchange medium is formed, and each adjacent bead row is different in a portion where no bead is formed. The tube element of the laminated heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein a portion of the row where the beads are not formed is continuous.
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