JPH07218172A - 熱交換器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 性能を向上した軽量の熱交換器を提供する。 【構成】 空気流通方向に対し垂直に熱交換ユニット１
３を配置し、熱交換ユニット１３は上下タンク１１、１
２を連通する管状部１３１と、管状部１３１間に形成さ
れた平板部１３２とを有しており、該平板部１３２に、
複数の開口１３６、１３７と、管状部１３１の長手方向
軸に垂直な平面に対し互いに平行に形成された複数のル
ーバ１３３とを設けた熱交換器１０、およびその製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、凝縮器や蒸発器などの
熱交換器に関し、さらに詳しくは、熱交換を行う、開口
とルーバを有する熱交換ユニットを備えた熱交換器に関
する。

【０００２】

【従来の技術】車両用エアコンディショナーに用いられ
る蒸発器等の熱交換器として、図１に示すようなものが
知られている。例えば、このような熱交換器は、特開平
６−１１７７９０号公報（特願平４−２６７０４７号）
に開示されている。

【０００３】図１において、蒸発器３００は、上タンク
３１０と、該上タンク３１０から上下方向に間隔をあけ
て設けられた下タンク３２０とを有している。上下タン
ク３１０、３２０は、例えばアルミ合金から作られ、互
いに平行な長方形形状のタンクとして形成されている。
各タンク３１０、３２０は、同じ長さｌｔと幅Ｗｔ有し
ている。蒸発器３００は、さらに、熱交換を行う複数の
熱交換ユニット３３０を有している。各熱交換ユニット
３３０もまた、アルミ合金で作製されており、複数の管
状部３３１と、隣接する管状部３３１間を接続する複数
の平板部３３２とを有している。各管状部３３１間の間
隔は、略等しくなるように設定されている。

【０００４】各熱交換ユニット３３０は、タンク３１
０、３２０の長さｌｔ方向に沿って略等しい間隔で平行
に配列されており、それぞれ上下タンク３１０、３２０
間に延びている。上下タンク３１０、３２０は、各管状
部３３１と連通されている。隣接する熱交換ユニット３
３０の管状部３３１は、各管状部３３１のピッチの１／
２だけオフセットされて配置されている。熱交換ユニッ
ト３３０の長さは、タンク３１０、３２０の幅Ｗｔと実
質的に等しくなるように設定されており、各熱交換ユニ
ット３３０は、タンク３１０、３２０の幅Ｗｔと平行の
長手方向軸をもっている。管状部３３１と平板部３３２
は、アルミ合金板から、例えば押出により、一体的に形
成されていてもよい。図４に示すように、管状部３３１
を内圧に対して十分に対抗できるように補強するため
に、管状部３３１の管壁厚みｔ_pipeは、平板部３３２の
板圧ｔ_plate よりも大きく設定されている。

【０００５】図３ないし図６および前述の図１におい
て、蒸発器３００には、複数の斜列的に配置された第１
のルーバ３３３と、複数の斜列的に配置された第２のル
ーバ３３４とが、各熱交換ユニット３３０の平板部３３
２に形成されている。これら第１、第２のルーバ３３
３、３３４の形成方法について説明する。図２に示すよ
うに、斜めのスリット３３５が、熱交換ユニット３３の
略長手方向に沿うように該熱交換ユニット３３０の各平
板部３３２に、例えばプレスにより刻設される。各スリ
ット３３５は略等しい間隔Ｗｓをもって刻設されてい
る。したがって、各隣接スリット３３５間には同じ平板
帯状部３３６が画成される。平板帯状部３３６は、平板
部３３２から、互いに反対の方向に交互に、例えばプレ
スにより膨出される。このスリット刻設および膨出工程
は、単一のプレス工程によってもよい。

【０００６】上記のように平板帯状部３３６を膨出させ
ると、該平板帯状部３３６は、図３ないし図６に示すよ
うな、第１および第２のルーバ３３３、３３４にそれぞ
れ形成される。第１、第２のルーバ３３３、３３４は、
交互に一つ置きに形成される。各第１のルーバ３３３
は、平坦な屋根部３３３ａと、該屋根部３３３ａを平板
部３３２へ接続する一対の傾斜脚部３３３ｂを有してい
る。屋根部３３３ａは、平板部３３２と平行に、かつ、
ひし形に形成されている。このようにして、図４に示す
ように、各第１のルーバ３３３の上下端縁部に、上下一
対の台形の窓３３３ｃが形成される。

【０００７】同様に、各第２のルーバ３３４は、平坦な
屋根部３３４ａと、該屋根部３３４ａを平板部３３２へ
接続する一対の傾斜脚部３３４ｂとを有している。屋根
部３３４ａは、平板部３３２と平行にかつ、ひし形に形
成されている。このように、上下一対の台形の窓３３４
ｃが、各第２のルーバ３３４の上下端縁部に形成されて
いる。第１、第２のルーバ３３３、３３４を設けること
により、平板部３３２はフィン部材として機能する。な
お、図１には、端部に配置された熱交換ユニット３３０
の上下部に位置する数個の第１、第２のルーバ３３３、
３３４しか示されていないが、この第１、第２のルーバ
３３３、３３４は、各熱交換ユニット３３０の各平板部
３３２の全面にわたって形成されている。

【０００８】再び図１を参照するに、上タンク３１０の
内部空間は、仕切板３４０によって第１室３１０ａと第
２室３１０ｂとに分割されている。上タンク３１０の第
１室３１０ａの外端面には、入口パイプ３５０が室内に
連通するように固着されており、第２室３１０ｂの外端
面には、出口パイプ３６０が室内に連通するように固着
されている。

【０００９】また、蒸発器３００は、図１に示すよう
に、各熱交換ユニット３３０の各平板部３３２が蒸発器
３００を通過する空気の流通方向Ａと平行になるように
設置される。その結果、各管状部３３１は図３、４、６
に示すように、上記空気流通方向Ａに対して垂直の方向
に延びることになる。

【００１０】車両のエアコンディショナー作動中、冷媒
は、他の機器、例えば凝縮器（図示略）から入口パイプ
３５０を介して上タンク３１０の第１室３１０ａに導入
される。この第１室３１０ａから、冷媒は熱交換ユニッ
ト３３０の第１グループの各管状部３３１を通して流下
する。この冷媒の流下に伴って、冷媒と熱交換ユニット
３３０の外面を通過する空気との間で、空気からの熱が
平板部３３２に吸収されるように熱交換が行われる。

【００１１】上記第１グループの熱交換ユニット３３０
の管状部３３１を流下した冷媒は、上タンク３１０の第
１室３１０ａに対応する下タンク３２０の第１内部空間
に流入する。そして、冷媒は、上タンク３１０の第２室
３１０ｂに対応する下タンク３２０の第２内部空間に向
けて流れる。冷媒は、この第２内部空間から、熱交換ユ
ニット３３０の第２グループの各管状部３３１を通して
上方に向かって流れる。この冷媒の上方への流れに伴っ
て、冷媒と熱交換ユニット３３０を通過する空気との間
で、空気からの熱がさらに平板部３３２に吸収されるよ
うに熱交換が行われる。

【００１２】上記第２グループの熱交換ユニット３３０
の管状部３３１を上方へと流れる冷媒は、上タンクの第
２室３１０ｂに流入する。第２室３１０ｂ内の冷媒は、
出口パイプ３６０を介して他の機器、例えば圧縮機（図
示略）へと送られる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな熱交換器においては、熱交換器、例えば蒸発器３０
０の機能として未だ不十分なところがある。図６に示す
ように、蒸発器３００を通過する空気は、第１ルーバ３
３３（又は第２ルーバ３３４）の上端エッジで切られ
る。これらエッジは次式（１）で求められる有効長ｌを
もつ。 ｌ＝Ｌ_L ・ｓｉｎθ （１） （１）式において、Ｌ_L は第１ルーバ３３３（又は第２
ルーバ３３４）の上端エッジの実長であり、θは該上端
エッジと熱交換器３００を通過する空気の流れ方向Ａと
のなす角度である。また、この長さＬ_L は、スリット３
３５の長さＬ_Sに略等しい。前端縁効果は、空気からル
ーバへの熱移動において、ルーバの前端（つまりガイ
ド）エッジによって空気流を切ることにより、増大す
る。さらに、説明を簡略化するために、第２ルーバ３３
４の機能は第１ルーバ３３３のそれと実質的に同じであ
るので、以下、第１ルーバ３３３についてのみ説明す
る。

【００１４】前記（１）式によれば、角度θが０°〜＋
９０°の範囲内で増加するとき、有効長ｌも増加する。
このように、第１ルーバ３３３に関しては、次のような
関係がみられる。 ａ．角度θ∝有効長ｌ ｂ．有効長ｌ∝前端縁効果 ｃ．前端縁効果∝熱伝達速度 ｄ．熱伝達速度∝蒸発器の性能

【００１５】したがって、熱交換ユニット３３０の管状
部３３１の間隔が一定だとすると、蒸発器３００の性能
は角度θに正比例する。角度θが増加すると、第１ルー
バ３３３の熱伝達速度、つまり熱伝達率は増加し、蒸発
器３００の性能も向上する。

【００１６】一方、熱交換ユニット３３０の管状部３３
１の間隔が一定だとすると、角度θが増加したとき、第
１ルーバ３３３の長さも増大する。また、第１ルーバの
長さＬ_L は、スリット３３５の長さＬ_S に略等しい。し
たがって、第１ルーバ３３３に関して、次のような関係
が成り立つ。 ａ．角度θ∝長さＬ_L ｂ．１／（長さＬ_L ）∝フィン効率 ｃ．フィン効率∝蒸発器の性能

【００１７】したがって、熱交換ユニット３３０の管状
部３３１の間隔が一定だとすると、序発器３００の性能
は角度θに反比例する。角度θが増加すると、第１ルー
バ３３３の効率は低下し、蒸発器３００の性能も低下す
る。

【００１８】以上の如く、第１ルーバ３３３の熱伝達速
度およびフィン効率は、角度θの関数であるが、角度θ
の変化は熱伝達速度とフィン効率に関して相反する影響
をもち、蒸発器３００の性能について互いに反対の効果
を生じる。よって、上記のような熱交換器においては、
その性能は未だ不十分なところがある。したがって、角
度を、第１ルーバ３３３の熱伝達速度とフィン効率の蒸
発器３００の性能向上への寄与度をうまくバランスさせ
るような角度に設定することが望まれる。

【００１９】前述の如く、熱交換ユニット３３０の平板
部３３２は実質的にフィン部材として機能する。平板部
３３２は、その機械的強度の限界まで薄くしてもよい。
それによって、従来技術以上の効果を得つつ、軽量の熱
交換器、たとえば蒸発器が得られるであろう。そこで本
発明の目的は、性能を向上した軽量の熱交換器を提供す
ることにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
熱交換器は、間隔をもって配置された第１のタンクおよ
び第２のタンクと、前記第１および第２のタンク間にわ
たって延びる、少なくとも一つの熱交換ユニットであっ
て、長手方向軸を有し、前記第１および第２のタンクを
流体的に連通させる複数の管状部と、各隣接管状部間に
配設された複数の平板部とを有する熱交換ユニットと、
前記平板部に形成され、前記熱交換ユニットの長手方向
軸に沿う方向に延びる複数の開口と、前記開口部にそれ
ぞれ形成され、前記管状部の長手方向軸に垂直な平面に
対し互いに平行に形成された複数のルーバと、を有し、
さらに、前記熱交換ユニットが、熱交換器を通過する空
気の流通方向に対し垂直な方向となるように配置されて
いることを特徴とするものからなる。

【００２１】また、本発明に係る熱交換器の製造方法
は、間隔をもって配置された第１のタンクおよび第２の
タンクと、前記第１および第２のタンク間にわたって延
びる、少なくとも一つの熱交換ユニットであって、長手
方向軸を有し、前記第１および第２のタンクを流体的に
連通させる複数の管状部と、各隣接管状部間に配設され
た複数の平板部とを有する熱交換ユニットと、を有する
熱交換器の製造方法であって、前記の熱交換ユニットの
長手方向軸に沿って前記平板部に複数のスリットを、該
スリットが前記管状部の長手方向軸に対して垂直になる
ように、かつ、隣接スリット間に平板帯状部が画成され
るように、形成する工程と、前記各平板帯状部を、前記
管状部の長手方向軸に垂直な平面に対し互いに平行にな
るように捩る工程と、を含むことを特徴とする方法から
なる。

【００２２】この熱交換器においては、各熱交換ユニッ
トの管状部および平板部を一体的に形成することができ
る。

【００２３】また、本発明に係る熱交換器においては、
前記熱交換ユニットが、さらに、互いに反対方向に膨出
された、複数の第１および第２の円弧状部を有し、該第
１および第２の円弧状部は、列状に配置され、該列状に
配置された第１および第２の円弧状部に、前記管状部が
保持されている態様としてもよい。

【００２４】さらに、本発明に係る熱交換器の製造方法
においては、上記列状に配置された第１および第２の円
弧状部に、別体に形成された管状部を保持させるように
することもできる。この各熱交換ユニットの平板部およ
び第１、第２の円弧状部は、単一の板から形成すること
ができる。

【００２５】上記のような熱交換器においては、第１お
よび第２のタンクは、たとえば、互いに平行に配置され
た横断面長方形のタンクに形成することができる。また
熱交換ユニットは、たとえばアルミ合金から構成するこ
とができる。また、管状部としては、横断面円形に形成
することができる。さらに、第１および第２のタンク
は、上下に配設された上下タンクとしてもよく、左右に
配設された左右のタンクとしてもよく、場合によって
は、斜め方向に対向配置されたタンクとしてもよい。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。図７は、本発明の第１実施例に係る熱交換器を示
している。図において、蒸発器１０は、上タンク１１
と、上タンク１１に対し上下方向に間隔をもって配置さ
れた下タンク１２とを有している。上下タンク１１、１
２は、たとえばアルミ合金から作製でき、横断面長方形
の互いに平行配置された直方体形状の箱形に形成されて
いる。蒸発器１０はさらに、熱交換を行う複数の熱交換
ユニット１３を有している。熱交換ユニット１３もま
た、アルミ合金から作製することができ、各熱交換ユニ
ット１３は、略等しい間隔をもって配置された、複数の
横断面円形の管状部１３１と、隣接管状部１３１間に延
びる複数の平板部１３２とを有している。

【００２７】ここで図１０ないし図１５を参照して、熱
交換ユニット１３の成形方法について説明する。まず、
図１０および図１１に示すように、管状部１３１と平板
部１３２は、例えば押出成形により、一体的に図示のよ
うな一つのアルミ合金板として成形される。そして、各
平板部１３２の上端部は、例えばプレスにより同時に切
除される。同様に、各平板部１３２の下端部も、例えば
プレスにより同時に切除される。これによって、図１２
に示すような中間成形体としての熱交換ユニット１３′
が形成される。次に、各管状部１３１の上端部が、例え
ば図１３および図１４に示すようなダイ２００による引
き抜き手段によって、同時にテーパ加工される。ダイ２
００には、その一面に、先端が切除されたコーン形の中
空キャビティ２０１が複数形成されている。各コーン形
の中空キャビティ２０１の底面は、ダイ２００の略セン
ターに位置している。各中空キャビティ２０１は、その
底面方向に向けてテーパに絞られている。このような中
空キャビティ２０１が、略等しい間隔をもって配置され
ており、それらは熱交換ユニット１３の各管状部１３１
に対応している。各管状部１３１の上端部が、例えば引
き抜きにより、同時にテーパ化され、同時に、下端部も
テーパ化される。このようにして、図１５に示すような
熱交換ユニット１３が得られる。

【００２８】再び図７を参照して、熱交換ユニット１３
は、タンク１１、１２の幅Ｗｔ方向に沿って、略等しい
間隔をもって配列されており、上下タンク１１、１２間
に延びている。上下タンク１１、１２は、熱交換ユニッ
ト１３の管状部１３１を通して連通している。図８に示
すように、隣接熱交換ユニット１３の管状部１３１は、
互いに、各熱交換ユニット１３における管状部１３１の
配設ピッチ１／２だけオフセットされるように配列され
ている。さらに、図９に示すように、管状部１３１の管
壁の厚さｔ_pipeは、平板部１３２の厚さｔ_plate よりも
大きく設定されており、管状部１３１は、その内圧に十
分に対抗することができるように補強されている。

【００２９】図７に図１６ないし図１９を加えて参照す
るに、蒸発器１０には、熱交換ユニット１３の平板部１
３２に形成された複数のルーバ１３３が設けられてい
る。これらルーバ１３３は次のように形成される。図１
６に示すように、管状部１３１の長手方向軸に対して垂
直に複数のスリット１３４が、熱交換ユニット１３の各
平板部１３２に熱交換ユニット１３の長手方向軸に沿う
方向に、例えばプレスにより刻設される。各スリット１
３４は、略等しい間隔Ｗ_S をもって配置されている。図
１６に示すように、各スリット１３４の長さＬ_S は略等
しい。したがって、隣接スリット１３４間には、同一の
複数の帯状の帯状部１３４ａが画成されている。スリッ
ト１３４が平板部１３２に形成された後、各帯状部１３
４ａは、管状部１３１の長手方向軸に垂直な面に対し平
行になるように捩られる。このスリットおよび捩り工程
は、例えば、単一のプレス工程によってもよい。帯状部
１３４ａを捩る結果、該帯状部１３４ａはルーバ１３３
として形成され、図１７ないし図１９に示すように、平
板部１３２に台形の上開口１３６および下開口１３７が
形成される。さらに、ルーバ１３３の前端エッジの長さ
Ｌ_L は、スリット１３４の長さＬ_S と略等しくなる。

【００３０】再び図７を参照するに、上タンク１１の内
部空間は、仕切板１４により第１室１１１と第２室１１
２とに分割されている。上タンク１１には、第１室１１
１の外端面に入口パイプ１５が該第１室１１１に連通す
るように固着されており、第２室１１２の外端面には同
様に出口パイプ１６が固着されている。

【００３１】次に、図２０ないし図２２を参照して、蒸
発器１０の組立方法について説明する。まず、複数の矩
形板１７が準備される。各矩形板１７には、その長手方
向軸に沿って複数の円形穴１７１が形成されている。円
形穴１７１の数は、熱交換ユニット１３の管状部１３１
の数に等しい。円形穴１７１は、略等しい間隔をもって
配置されており、各円形穴１７１の位置は、熱交換ユニ
ット１３の各管状部１３１の位置と対応している。各円
形穴１７１の内径は、熱交換ユニット１３の管状部１３
１の外径よりも若干大きく設定されている。

【００３２】図２０に矢印Ｂで示すように、各管状部１
３１の上端部は板１７の対応する円形穴１７１に挿入さ
れ、板１７は熱交換ユニット１３の平板部１３２の上端
部に配置される。同様に、図２０に矢印Ｃで示すよう
に、各管状部１３１の下端部はもう一方の板１７の対応
する円形穴１７１に挿入され、もう一方の板１７は熱交
換ユニット１３の平板部１３２の下端部に配置される。

【００３３】次に、図２１、２２に示すように、横断面
正方形の４つの棒状部材１８を準備する。各棒状部材１
８には、その一側面に端壁付きの長穴１８１が刻設され
ている。長穴１８１は、棒状部材１８の略全長にわたっ
て延びており、板１７の厚みよりも若干大きな幅を有し
ている。熱交換ユニット１３の平板部１３２の上端部に
配置された各板１７の一端部は、該一端部が第１の棒状
部材１８の長穴１８１の端壁に当接するまで該長穴１８
１に挿入される。各板１７の他端部は、該他端部が第２
の棒状部材１８の長穴１８１の端壁に当接するまで該長
穴１８１に挿入される。同様に、熱交換ユニット１３の
平板部１３２の下端部に配置された各板１７の一端部
が、該一端部が第３の棒状部材１８の長穴１８１の端壁
に当接するまで該長穴１８１に挿入される。最後に、こ
の各板１７の他端部が、該他端部が第４の棒状部材１８
の長穴１８１の端壁に当接するまで該長穴１８１に挿入
される。

【００３４】そして、各熱交換ユニット１３の管状部１
３１の上端部が、図２３に示すように上タンク１１の下
面に形成された対応円形穴１１ａに挿入される。図２３
においては、円形穴１１ａは、複数の列、例えば９個の
熱交換ユニット１３に対応する９列に配列されている。
各列において、各穴１１ａは略等しい間隔をもって配置
されており、各穴１１ａは熱交換ユニット１３の各管状
部１３１に対応している。隣接列における穴１１ａは、
穴配設ピッチの約１／２だけオフセットされて配置され
ている。同様に、各熱交換ユニット１３の管状部１３１
の下端部が、下タンク１２の上面に形成された穴１２ａ
に挿入される。また、穴１１ａ、１２ａの内径は、熱交
換ユニット１３の管状部１３１の外径よりも若干大きく
設定されている。さらに、管状部１３１の上下端部は図
１５に示したようにテーパ化されているので、蒸発器１
０の組付工程において上タンクの穴１１ａおよび下タン
ク１２の穴１２ａにそれぞれ容易に挿入される。このと
き４つの棒状部材１８は蒸発器１０の組付けを助ける。
蒸発器１０の組付後、４つの棒状部材１８は取り外さ
れ、４つの棒状部材１８取り外され、組み付けられた蒸
発器１０が一連のろう付のためのろう付け用炉に投入さ
れる。

【００３５】なお、図７、１０〜１２、１５、２０、２
２においてはルーバ１３３を数個示したり、全く示して
いない箇所があったりするが、ルーバ１３３は、各熱交
換ユニット１３の各平板部１３２に、その平板部１３２
の上端部から下端部まで配列されている。さらに、図７
に示すように、蒸発器１０が設置された際には、熱交換
ユニット１３は、平板部１３２が蒸発器１０を通過する
空気の流れ方向Ａに対し垂直の方向となるように配置さ
れる。その結果、管状部１３１もまた、空気流れ方向Ａ
に対して垂直になる。この蒸発器１０を通過する空気の
流れ方向は、図８、９、１７、１９、２３においても矢
印Ａで示してある。

【００３６】上記のような装置においては、たとえば、
車両用エアコンディショナーの作動中、冷媒は、凝縮器
（図示略）等の他の機器から、入口パイプ１５を介して
上タンク１１の第１室１１１に流入される。第１室１１
１に流入した冷媒は、熱交換ユニット１３の第１グルー
プの管状部１３１を通して流下される。この冷媒流下時
に、冷媒と熱交換ユニット１３を横切るように流れる空
気との間で熱交換が行われ、空気からの熱が平板部１３
２を通して吸収される。

【００３７】第１グループの管状部１３１を流下した冷
媒は、上タンク１１の第１室１１１に対応する下タンク
１２の内部空間部に流入する。しかる後、冷媒は、下タ
ンク１２内で、上記内部空間部から、上タンク１１の第
２室に対応する下タンク１２の内部空間部へと流れ、そ
こから、熱交換ユニット１３の第２グループの管状部１
３１を通して上方へと流れる。この冷媒が上方へ流れる
とき、冷媒と熱交換ユニット１３を横切るように流れる
空気との間で更に熱交換が行われ、空気からの熱が平板
部１３２を通して吸収される。

【００３８】この第２グループの管状部１３１を通して
上方へ流れる冷媒は、上タンクの第２室１１２に流入す
る。そして、流入した冷媒は第２室から出口パイプ１６
を介してエアコンディショナーの他の機器、例えば圧縮
機（図示略）へと送られる。

【００３９】上記第１実施例においては、蒸発器１０を
通過する空気は、次式（１）で求められる有効長ｌを有
するルーバ１３３の前端縁によって切られる。 ｌ＝Ｌ_L ・ｓｉｎθ （１） 熱交換ユニット１３は、その平板部１３２が蒸発器１０
を通過する空気の流れ方向Ａに対して垂直となるように
配置されているので、角度θは＋９０°に等しい。した
がって、ルーバ１３３の前端縁の有効長ｌは、その最大
値であるＬ_L に等しくなる。

【００４０】前述したように、ルーバ１３３に関して
は、次のような関係が成り立つ。 ａ．角度θ∝有効長ｌ ｂ．有効長ｌ∝前端縁効果 ｃ．前端縁効果∝熱伝達速度 ｄ．熱伝達速度∝蒸発器の性能 したがって、蒸発器１０の性能が向上する。

【００４１】一方、ルーバ１３３と、管状部１３１の長
手方向軸に垂直な平面とのなす角度φは０であるから、
ルーバ１３３の長さＬ_L は、熱交換ユニット１３の隣接
管状部１３１間の間隔が一定の（固定された）条件下で
は、最小となる。さらに、ルーバ１３３の長さＬ_L は、
スリット１３４の長さＬ_S に略等しい。このように、ル
ーバ１３３に関しては、さらに次のような関係が成立す
る。 ａ．角度φ∝長さＬ_L ｂ．１／（長さＬ_L ）∝フィン効率 ｃ．フィン効率∝蒸発器の性能 したがって、蒸発器１０の性能も向上する。

【００４２】以上説明したように、上記第１実施例によ
れば、ルーバ１３３の熱伝達速度、つまり熱伝達率と、
フィン効率との両方が増加し、蒸発器１０の性能が向上
する。また この第１実施例によれば、図８に示したよ
うに、隣接熱交換ユニット１３の管状部１３１は１／２
ピッチだけずらして配置されている。したがって、蒸発
器１０を通過する空気は各熱交換ユニット１３の外面に
対して均一に流れる。その結果、冷媒と通過空気との間
で効率よく熱交換される。さらに、この第１実施例によ
れば、熱交換ユニット１３の平板部１３２は実質的にフ
ィン部材として機能する。したがって、平板部１３２
は、その機械的強度の限界まで薄くしてもよい。このよ
うにして、前述の効果に加えて、軽量の蒸発器が得られ
る。

【００４３】図２４は、本発明の第２実施例に係る熱交
換器の熱交換ユニット２３の一つを示している。図２４
において、熱交換ユニット２３は、アルミ合金からなる
単一の薄板部材２３１を有している。複数の第１の円弧
状部２３１ａと複数の第２の円弧状部２３１ｄ（図２
５）が、薄板部材２３１の面から、交互にかつ互いに反
対方向に、半円弧状に湾曲されて膨出されている。これ
ら第１の円弧状部２３１ａと第２の円弧状部２３１ｄ
は、薄板部材２３１の長手方向軸に平行に延びる複数の
列に配列されている。また、各列においては、第１の円
弧状部２３１ａと第２の円弧状部２３１ｄは交互に配列
されており、それによって、薄板部材２３１の面に複数
の円筒状の通路２３２（穴）が形成されている。平板部
２３１ｂは、薄板部材２３１の隣接する円筒状通路２３
２間に形成されている。熱交換ユニット２３は、さらに
アルミ合金製の複数のパイプ部材２３３を有しており、
該パイプ部材２３３が円筒状通路２３２を貫通させて配
設されている。パイプ部材２３３の長さは、薄板部材２
３１の高さよりも大きく設定されている。したがって、
パイプ部材２３３が対応する円筒状通路２３２内に配設
されると、パイプ部材２３３の両端部は薄板部材２３１
の端縁から突き出ることになる。このパイプ部材２３３
が、前述の第１実施例における管状部１３１と実質的に
同等の機能を果たす。

【００４４】複数のルーバ２３４は、図１７に示したル
ーバ１３３と実質的に同じ構造に構成され、薄板部材２
３１の各平板部２３１ｂに形成されている。しかし、薄
板部材２３１の少なくとも一方の最外平板部２３１ｃの
幅は、他の平板部２３１ｂの幅よりも狭く設定されてい
るので、該最外平板部２３１ｃにはルーバ２３４は設け
られていない。この第２実施例においても、前述の第１
実施例におけるのと同様の作用、効果が得られる。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の熱交換器
およびその製造方法によるときは、熱伝達率、フィン効
率ともに改良された、高性能の熱交換器を得ることがで
きる。また、熱交換ユニットの平板部を容易に薄くでき
るので、熱交換器の軽量化をはかることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の熱交換器の斜視図である。

【図２】図１の装置におけるルーバの形成方法を示す、
熱交換ユニットの拡大部分正面図である。

【図３】図１の装置の拡大部分正面図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う横断面図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿う縦断面図である。

【図６】従来の熱交換器におけるルーバの機能を説明す
るための、図３に示したのと同様の部分の拡大正面図で
ある。

【図７】本発明の第１実施例に係る熱交換器の斜視図で
ある。

【図８】図７の装置の横断面図である。

【図９】図８の装置の拡大部分横断面図である。

【図１０】図７の装置の熱交換ユニットの製造方法を示
す、板部材の正面図である。

【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う横断面図であ
る。

【図１２】図１０の部材を加工した部材の正面図であ
る。

【図１３】管状部の端部をテーパ加工するためのダイの
正面図である。

【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う横断面図で
ある。

【図１５】図１２の部材を図１３のダイで加工した部材
の正面図である。

【図１６】ルーバの加工方法を示す熱交換ユニットの部
分正面図である。

【図１７】ルーバが加工された熱交換ユニットの部分斜
視図である。

【図１８】図１７の装置の正面図である。

【図１９】図１７の装置の拡大部分縦断面図である。

【図２０】蒸発器（熱交換器）の組付工程を示す分解斜
視図である。

【図２１】図２０の次の工程を示す部分分解斜視図であ
る。

【図２２】図２１の次の工程を示す概略縦断面図であ
る。

【図２３】図７の装置の上タンクの底面図である。

【図２４】本発明の第２実施例に係る熱交換器の熱交換
ユニットの斜視図である。

【図２５】図２４の装置の部分斜視図である。

【符号の説明】

１０ 熱交換器（蒸発器） １１ 上タンク １１ａ、１２ａ 円形穴 １２ 下タンク １３ 熱交換ユニット １４ 仕切板 １５ 入口パイプ １６ 出口パイプ １７ 矩形板 １８ 棒状部材 ２３ 熱交換ユニット １１１ 第１室 １１２ 第２室 １３１ 管状部 １３２ 平板部 １３３ ルーバ １３４ スリット １３４ａ 帯状部 １３６、１３７ 開口 １７１ 円形穴 １８１ 長穴 ２００ ダイ ２０１ キャビティ ２３１ 薄板部材 ２３１ａ、２３１ｄ 円弧状部 ２３１ｂ 平板部 ２３１ｃ 最外平板部 ２３２ 円筒状通路 ２３３ パイプ部材 ２３４ ルーバ Ａ 空気の流通方向

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 間隔をもって配置された第１のタンクお
   よび第２のタンクと、 前記第１および第２のタンク間にわたって延びる、少な
   くとも一つの熱交換ユニットであって、長手方向軸を有
   し、前記第１および第２のタンクを流体的に連通させる
   複数の管状部と、各隣接管状部間に配設された複数の平
   板部とを有する熱交換ユニットと、 前記平板部に形成され、前記熱交換ユニットの長手方向
   軸に沿う方向に延びる複数の開口と、 前記開口部にそれぞれ形成され、前記管状部の長手方向
   軸に垂直な平面に対し互いに平行に形成された複数のル
   ーバと、を有し、さらに、 前記熱交換ユニットが、熱交換器を通過する空気の流通
   方向に対し垂直な方向となるように配置されていること
   を特徴とする熱交換器。
2. 【請求項２】 前記熱交換ユニットが、さらに、互いに
   反対方向に膨出された、複数の第１および第２の円弧状
   部を有し、該第１および第２の円弧状部は、列状に配置
   され、該列状に配置された第１および第２の円弧状部
   に、前記管状部が保持されている、請求項１の熱交換
   器。
3. 【請求項３】 前記第１および第２のタンクが、互いに
   平行に配置された、横断面長方形のタンクに形成されて
   いる、請求項１又は２の熱交換器。
4. 【請求項４】 前記熱交換ユニットがアルミ合金から構
   成されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の熱
   交換器。
5. 【請求項５】 前記管状部が横断面円形に形成されてい
   る、請求項１ないし４のいずれかに記載の熱交換器。
6. 【請求項６】 熱交換器が蒸発器である、請求項１ない
   し５のいずれかに記載の熱交換器。
7. 【請求項７】 間隔をもって配置された第１のタンクお
   よび第２のタンクと、前記第１および第２のタンク間に
   わたって延びる、少なくとも一つの熱交換ユニットであ
   って、長手方向軸を有し、前記第１および第２のタンク
   を流体的に連通させる複数の管状部と、各隣接管状部間
   に配設された複数の平板部とを有する熱交換ユニット
   と、を有する熱交換器の製造方法であって、 前記の熱交換ユニットの長手方向軸に沿って前記平板部
   に複数のスリットを、該スリットが前記管状部の長手方
   向軸に対して垂直になるように、かつ、隣接スリット間
   に平板帯状部が画成されるように、形成する工程と、 前記各平板帯状部を、前記管状部の長手方向軸に垂直な
   平面に対し互いに平行になるように捩る工程と、を含む
   ことを特徴とする熱交換器の製造方法。
8. 【請求項８】 前記各熱交換ユニットの管状部および平
   板部が一体的に形成される、請求項７の熱交換器の製造
   方法。
9. 【請求項９】 前記各熱交換ユニットが、さらに、互い
   に反対方向に膨出された、複数の第１および第２の円弧
   状部を有し、該第１および第２の円弧状部は、列状に配
   置され、該列状に配置された第１および第２の円弧状部
   に、別体に形成された前記管状部を保持させる、請求項
   ７の熱交換器の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記各熱交換ユニットの平板部および
    第１、第２の円弧状部が単一の板から形成される、請求
    項９の熱交換器の製造方法。