JPH08114393A - 積層型熱交換器 - Google Patents

積層型熱交換器

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JPH08114393A
JPH08114393A JP7146717A JP14671795A JPH08114393A JP H08114393 A JPH08114393 A JP H08114393A JP 7146717 A JP7146717 A JP 7146717A JP 14671795 A JP14671795 A JP 14671795A JP H08114393 A JPH08114393 A JP H08114393A
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JP
Japan
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inlet
outlet
tank
tank group
group
Prior art date
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Pending
Application number
JP7146717A
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English (en)
Inventor
Takashi Kinugawa
貴志 衣川
Kunihiko Nishishita
邦彦 西下
Seiji Inoue
誠二 井上
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Bosch Corp
Original Assignee
Zexel Corp
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Publication date
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Priority to US08/516,151 priority patent/US5609203A/en
Priority to EP97121413A priority patent/EP0843143A3/en
Priority to EP95113110A priority patent/EP0698773B1/en
Priority to DE69507919T priority patent/DE69507919T2/de
Priority to US08/609,992 priority patent/US5617914A/en
Priority to US08/609,993 priority patent/US5617915A/en
Publication of JPH08114393A publication Critical patent/JPH08114393A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0246Arrangements for connecting header boxes with flow lines

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱交換媒体の分配を良くすることで積層型熱
交換器の性能を高める。 【構成】 片側に設けられた一対のタンクを熱交換媒体
通路によって連通しているチューブエレメントを多数積
層し、出入口部が設けられた出入口タンク群100を3
つのタンク群A、B、Cに区画し、反出入口タンク群2
00を区画することなく1つのタンク群としている。出
入口部の入口側は、タンク群Aに直接接続されていると
共に、中継パイプを介してタンク群Cに接続されてい
る。出入口部の入口側から流入された冷媒は、タンク群
Aから熱交換媒体通路を介して反出入口タンク群へ導か
れ、再び熱交換媒体通路を介してタンク群Bへ至ると共
に、タンク群Cから熱交換媒体通路を介して反出入口タ
ンク群へ導かれ、再び熱交換媒体通路を介してタンク群
Bへ至り、出入口部の出口側から流出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば車両用空調装
置のヒータコアやエバポレータに用いられる積層型熱交
換器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の積層型熱交換器としては、例えば
特開昭63−267868号公報の第1図に示されるも
のが公知となっている。
【0003】かかる積層型熱交換器を概説すると、その
通風方向前面のほぼ中心部において、入口配管ユニット
2Aと出口配管ユニット2Bとが隣接して突出してい
る。この入口配管ユニット2A,出口配管ユニット2B
は、各々成形プレートを向かいあわせて接合することに
より、第1の空間40,61、及び第2の空間50,7
1を内部に形成したものとなっている。
【0004】そして、かかる入口配管ユニット2Aと出
口配管ユニット2Bとの間には、中央チューブユニット
9が挟持される形で配されている。この中央チューブユ
ニット9には、第1の空間48と第2の空間58とが形
成されている。
【0005】また、中央チューブエレメント9の第1の
空間48と出口配管ユニット2Bの第1の空間61とは
お互いに遮断されており、このため入口配管ユニット2
Aの第1の空間48と出口配管ユニット2Bの第1の空
間61とは非連通状態となっている。さらに、隣接する
タンク同士は、積層方向に形成された穴704,70
5,904,905を介して連通している。
【0006】これにより、前記積層型熱交換器のタンク
群は、入口タンク部200,中間タンク部201及び出
口タンク群202とに区画されて、以下の熱交換媒体の
流れを生ずる。
【0007】まず、熱交換媒体が入口配管ユニット2A
から第1の空間40内に流入した後、入口タンク部20
0に流れ込む。そして、入口タンク部200内に流れ込
んだ熱交換媒体は、第1チューブ群401をそのU字状
をなす流路にそって流れ、中間タンク部201の左半分
に流れ込む。
【0008】次に、中間タンク部201の左半分内に流
入した熱交換媒体は、入口配管ユニット2A,出口配管
ユニット2Bの第2の空間50,71を介して中間タン
ク部201の右半分内に流れ込む。
【0009】そして、中間タンク部201の右半分内に
流入した熱交換媒体は、第2チューブ群402をU字状
に流れ、出口タンク部202に流れ込んだ後、左方向に
向かって流れ、出口配管ユニット2Bから流出すること
となる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た熱交換媒体の流れを生ずる構成のタンク部を有する積
層型熱交換器では、出入口配管ユニットから遠いタン
ク、即ち端部のタンクにおいては熱交換媒体が流れづら
くなる。
【0011】このため、積層型熱交換器内を流れる熱交
換媒体の分配が不均一となって、チューブユニット内を
流れる熱交換媒体の温度分布が悪くなり、積層型熱交換
器の性能が低下するという不都合を有していた。
【0012】そこで、本願発明は、上記問題点に鑑み、
熱交換媒体の流れ方を新しく創作して熱交換媒体の分配
を良くすることにより性能を高めた積層型熱交換器を提
供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】しかして、この発明に係
る請求項1記載の積層型熱交換器は、2枚の成形プレー
トを組み合わせて一端に一対のタンクとこの一対のタン
ク間を連通する熱交換媒体通路とを形成したチューブエ
レメントを、フィンを介在して複数段に積層し、前記一
対のタンクは積層により出入口タンク群と反出入口タン
ク群とに分離形成されると共に、前記出入口タンク群
は、2つの非連通部によって3つのタンク群に分けら
れ、前記反出入口タンク群は分けられることなく連通さ
れた一つのタンク群をなし、一方の出入口部は、前記出
入口タンク群の3つのタンク群のうち一端のタンク群に
設けられると共に、中継手段を介して他端のタンク群に
接続され、他方の出入口部は、前記出入口タンク群のう
ち中央のタンク群に設けられていることを特徴としてい
る。
【0014】また、この発明の請求項2記載の積層型熱
交換器は、2枚の成形プレートを組み合わせて一端に一
対のタンクとこの一対のタンク間を連通する熱交換媒体
通路とを形成したチューブエレメントを、フィンを介在
して複数段に積層し、前記一対のタンクは積層により出
入口タンク群と反出入口タンク群とに分離形成されると
共に、前記出入口タンク群は、2つの非連通部によって
3つのタンク群に、前記反出入口タンク群は、前記2つ
の非連通部間に位置するチューブエレメントに設けられ
た1つの非連通部によって2つのタンク群にそれぞれ分
けられ、一方の出入口部は、前記出入口タンク群の3つ
のタンク群のうち一端のタンク群に設けられると共に、
中継手段を介して他端のタンク群に接続され、他方の出
入口部は、前記出入口タンク群のうち中央のタンク群に
設けられていることを特徴としている。
【0015】熱交換媒体の分配を良くするためには、請
求項3記載の積層型熱交換器に示されるように、2枚の
成形プレートを組み合わせて一端に形成された一対のタ
ンクとこの一対のタンクを連通する熱交換媒体通路とが
形成されたチューブエレメントを、フィンを介在して複
数段に積層し、前記タンクの積層により出入口部を備え
た出入口側タンク群とこの出入口タンク群と対をなす反
出入口タンク群とに分離形成すると共に前記出入口タン
ク群と反出入口タンク群との間に通路が形成され、前記
出入口タンク群は、積層方向中程に設けられた非連通部
によって2つのタンク群に分けられ、前記反出入口タン
ク群は分けられることなく連通する一つのタンク群を構
成し、前記出入口タンク群の中程に前記非連通部を境に
して一対の出入口部を近接して設けると共に、前記出入
口部を前記チューブエレメントと一体にまたは前記チュ
ーブエレメントと別体の2分割パイプによって構成し、
前記出入口部の少なくとも入口側を、前記通路内に配さ
れた中継パイプを介して前記非連通部から離れたタンク
と連通させるようにしてもよい。
【0016】
【作用】従って、この発明の請求項1記載の積層型熱交
換器によれば、熱交換媒体は、一方の出入口部から出入
口タンク群のうちの両端のタンク群に分けて流入し、そ
して、両端の出入口タンク群から両端の熱交換媒体通路
群を上昇し、その後該熱交換媒体通路群を下降し、そし
て2つの熱交換媒体の流れは反出入口タンク群にて集合
され、反出入口タンク群の中央から熱交換媒体通路群を
上昇してそれから該熱交換媒体通路群を下降して出入口
側タンク群の中央タンク群に至り、他方の出入口部から
流出する。
【0017】この発明の請求項2記載の積層型熱交換器
によれば、例えば熱交換媒体は、一方の出入口部から出
入口タンク群のうちの両端のタンク群に分けて流入し、
そして両端の出入口タンク群から両端の熱交換媒体通路
群を上昇し、その後該熱交換媒体通路群を下降し、そし
て2つの熱交換媒体の流れは分離された反出入口タンク
群の各々の左右のタンク群に流入し、それらの各タンク
群から中央の分離された2つの熱交換媒体通路群を上昇
して、それから該2つの熱交換媒体通路群を下降して出
入口側タンク群の中央タンク群に至って2つの熱交換媒
体の流れは集合され、他方の出入口部から流出する。
【0018】また、請求項3記載の積層型熱交換器によ
れば、チューブエレメントと一体またはチューブエレメ
ントと別体の2分割パイプによって構成される出入口部
から流入する熱交換媒体は、この出入口部から入口側の
出入口タンク群に直接流入すると共に、中継パイプを介
してさらにもう一か所から流入し、入口側全体に拡がっ
た後にこの入口側に連通する熱交換媒体通路群を上昇
し、反出入口タンク群に至る。そして、熱交換媒体はこ
の反出入口タンク群の残りのチューブエレメントに移動
し、再び熱交換媒体通路群を上昇して出入口タンク群に
至り、出口側の出入口部から流出する。
【0019】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。
【0020】図1乃至図11において、この発明に係る
積層型熱交換器1の第1の実施例が示されている。
【0021】この積層型熱交換器1は、図1及び図2に
示される様に、複数類のチューブエレメント4,5,
6,7,7’,8,9とコルゲート状のフィン10とを
交互に複数段(例えば21段)に積層し、積層された第
1のチューブエレメント4間で中央から7個目に第2の
チューブエレメント5を介在させ、かかる第2のチュー
ブエレメント5から中央側2個目に第3のチューブエレ
メント6を介在させ、更に中央から左へ4個目乃至6個
目に第4のチューブエレメント7、第6のチューブエレ
メント8、第5のチューブエレメント7’を順次介在さ
せると共に、その積層方向両端に第7のチューブエレメ
ント9、エンドプレート2,3を配することで、熱交換
器のコアを形成している。
【0022】そして、第4のチューブエレメント7と第
6のチューブエレメント8との間、第6のチューブエレ
メント8と第5のチューブエレメント7’との間に、後
述する出入口部40a,40bを形成する出入口部形成
用プレート41,42,43,44が介在される様にな
っている。
【0023】前記第1のチューブエレメント4、第2の
チューブエレメント5、第3のチューブエレメント6、
第4のチューブエレメント7、第5のチューブエレメン
ト7’、第6のチューブエレメント8及び第7のチュー
ブエレメント9は、共に略矩形状であるが、このうち第
1のチューブエレメント4は、図4に示される2枚の成
形プレート11,11のろうつけ代19,19同士を向
かい合わせに当接することにより構成されている。
【0024】第1のチューブエレメント4を構成する成
形プレート11は、アルミニユムを主原料とするろうを
クラッドしたクラッド材で、図3に示される様に、長手
方向の一端側に連通孔12,12が穿たれた一対のタン
ク形成用膨出部13a,14aが膨出形成され、該タン
ク形成用膨出部13a,14aの略中央から反タンク側
端に向けて突条15が延設されていると共に、該突条1
5の周縁に前記タンク形成用膨出部13a,14aに通
じる略U字状の通路形成用膨出部16が形成されてい
る。そして、タンク形成用膨出部13aとタンク形成用
膨出部14aとの間において、内側へ凹む溝部18が形
成されている。
【0025】この成形プレート11を2枚最中合わせに
接合することで、第1のチューブエレメント4が構成さ
れ、その一端側では相対するタンク部形成用膨出部13
a,14aから一対のタンク13,14が構成されると
共に、その内部では相対する通路形成用膨出部16から
略U字状の熱交換媒体通路20が構成され、前記タンク
13とタンク14とは該熱交換媒体通路20を介して連
通する様になっている。また、タンク13とタンク14
との間には、溝部18により溝21が設けられる様にな
っている。
【0026】第2のチューブエレメント5は、積層型熱
交換器1のエンドプレート2から3個目に位置する様に
介在されているもので、図5に示されるチューブエレメ
ント25と図6に示されるチューブエレメント26とを
最中合わせに接合して構成される。
【0027】このうち成形プレート25は、基本形態及
び原料において成形プレート11と共通であるが、タン
ク形成用膨出部13a’とタンク形成用膨出部14aと
の間には、溝部18が形成されておらず、代わりに後述
する中継パイプ60が組付けられる組付け孔27と、連
通孔12とが形成された前記タンク形成用膨出部13
a’がかかる部分まで略長円状に延出している。他方の
成形プレート26も、基本形態及び原料において成形プ
レート11と共通であるが、溝部が形成されておらず、
代わりに連通孔12が形成されたタンク形成用膨出部1
3a’’がかかる部分まで長円状に延出している。
【0028】そして、この成形プレート25と成形プレ
ート26とを最中合わせにすることで第2のチューブエ
レメント5が構成され、その下端側では相対するタンク
部形成用膨出部14a,14aからタンク14が形成さ
れると共に、成形プレート25のタンク形成用膨出部1
3a’と成形プレート26のタンク形成用膨出部13
a’’からタンク13’が構成される。尚、このタンク
13’の組付け孔27は、後述する通路35側に開口し
ている。
【0029】第3のチューブエレメント6は、前記第2
のチューブエレメント5から中央側に2個目に位置する
様に介在されているもので、図4に示す前述した成形プ
レート11と、図7に示すタンク形成用膨出部13
a’’’は連通孔12が形成されておらず単なる窪み状
となっている成形プレート28とを、最中合わせに接合
して構成される。
【0030】そして、この成形プレート28と成形プレ
ート11とを最中合わせにすることで、第3のチューブ
エレメント6が構成され、その下端側では相対するタン
ク部形成用膨出部14a,14aからタンク14が形成
されると共に、成形プレート11のタンク形成用膨出部
13aと成形プレート28のタンク形成用膨出部13
a’’’から盲タンク13’’が構成される。これによ
り、かかる第3のチューブエレメント6を挟む第1のチ
ューブエレメント4と4間では、連通孔12が連通して
いないので、熱交換媒体が流れることはない。
【0031】第4のチューブエレメント7は、中央のチ
ューブエレメント4からエンドプレート3側に4個目に
位置する様に介在されているもので、図4に示す成形プ
レート11と図8に示す連通孔12が穿たれているがタ
ンク形成用膨出部を有しない平板部13bを有する成形
プレート30とを最中合わせに接合して構成される。
【0032】第5のチューブエレメント7’は、中央の
チューブエレメント4からエンドプレート3側に6個目
に位置する様に介在されているもので、図4に示す成形
プレート11と図9に示す連通孔12が穿たれているが
タンク形成用膨出部を有しない平板部13bを有する成
形プレート31とを最中合わせに接合して構成される。
即ち、第5のチューブエレメント7’は、前記第4のチ
ューブエレメント7と鏡面対象の形状となっている。
【0033】そして、成形プレート30と成形プレート
11とを最中合わせに接合することで、第4のチューブ
エレメント7が、成形プレート31と成形プレート11
とを最中合わせに接合することで第5のチューブエレメ
ント7’が構成され、図2に示す様に第4のチューブエ
レメント7及び第5のチューブエレメント7’に片タン
ク13’’’が形成される。
【0034】第6のチューブエレメント8は、前述した
第4のチューブエレメント7,第5のチューブエレメン
ト7’間に介在されているもので、前記成形プレート3
0と成形プレート31とを最中合わせに接合して構成さ
れる。
【0035】そして、この成形プレート30,31を最
中合わせに接合することで、図2に示す様に、第6のチ
ューブエレメント8の通風方向前面側には、タンクがな
く、連通孔12のみを有する真っ直ぐな平板32が形成
される。
【0036】尚、第7のチューブエレメント9は、前記
成形プレート11を平板で閉塞してなるものである。
【0037】しかるに、これらの第1のチューブエレメ
ント4,第2のチューブエレメント5,第3のチューブ
エレメント6,第4のチューブエレメント7、第5のチ
ューブエレメント7’及び第6のチューブエレメント8
とをフィン10を介在させて交互に複数段積層し、両端
に第7のチューブエレメント9、エンドプレート2,3
を配して熱交換器のコアを構成した場合には、積層方向
に延びる通路35が形成されると共に、下記する2つの
出入口部40a,40bを介在する空間が2つ形成され
ることとなる。
【0038】出入口部40a,40bは、4つの略L字
状の出入口部形成用プレート41,42,43及び44
とを順次積層方向に接合することで構成されるもので、
このうち出入口部形成用プレート41は、図10(a)
及び(b)に示される様に、前記第4のチューブエレメ
ント7の連通孔12と連通する連通孔12が底部側に穿
たれた通路形成用膨出部45が膨出形成されていると共
に、その周縁には、出入口部形成用プレート42と当接
するためのろう付け代46が形成されている。
【0039】また、出入口部形成用プレート42は、図
10(c)(d)に示される様に、前記出入口部形成用
プレート41と略対象形状となっているが、通路形成用
膨出部47は、上方側が大きく膨出しており、かかる通
路形成用膨出部47の上方にも連通孔48が形成されて
いる。
【0040】そして、前記出入口部形成用プレート41
と出入口部形成用プレート42とを最中合わせにした場
合に、熱交換媒体通路53が形成されるが、かかる熱交
換媒体通路53は、下端部が第4のチューブエレメント
7と第6のチューブエレメント8との間に介在できる幅
を有していると共に、上端部分が第6のチューブエレメ
ント8よりもエンドプレート3側に膨出している。
【0041】出入口部形成用プレート43は、図10
(e)(f)に示される様に、出入口孔49が穿たれた
膨出部50と、出入口孔51が穿たれた通路形成用膨出
部52とが膨出形成されていると共に、かかる通路形成
用膨出部52の下端部には、前記第4のチューブエレメ
ント7の連通孔12と連通する連通孔12’’が穿たれ
ている。
【0042】出入口部形成用プレート44は、図10
(g)(h)に示される様に、前記出入口部形成用プレ
ート43の通路形成用膨出部52を閉塞する略平板状の
ものであるが、かかる出入口部形成用プレート43の出
入口孔49と前記出入口部形成用プレート42の連通孔
48とを連通するための連通孔48と、下記する中継パ
イプが組付けられる組付け孔57が穿たれている。但
し、連通孔12は形成されていない。
【0043】そして、前記出入口部形成用プレート43
と出入口成形プレート44とを、最中合わせに接合した
場合に熱交換媒体通路54が形成されるが、かかる熱交
換媒体通路54は、下端部が第6のチューブエレメント
8と第5のチューブエレメント7’との間に介在できる
幅を有している。
【0044】よって、出入口部40a,40bを組付け
た場合には、出入口孔49、膨出部50、熱交換媒体通
路53と、第4のチューブエレメント7のタンク1
3’’’とは連通し、また出入口孔51、熱交換媒体通
路54と、第5のチューブエレメント7’のタンク1
3’’’とは連通したものとなる。尚、出入口部40a
の出入口孔49,51側には、ブロック型の膨張弁取付
用プレート(図示せず)を接続できるようになってい
る。
【0045】以上の構成によれば、積層型熱交換器1
は、分離されたタンク13と14とによって、出入口タ
ンク群100と反出入口タンク群200とに分けられ
る。そして出入口のタンク群100には、非連通部を有
する第3のチューブエレメント6と出入口部形成用プレ
ート44とによって3つのタンク群A,B,Cに分けら
れる。なお反出入口タンク群200は、タンク14が全
て連通状態となって一つのタンク群となっている。
【0046】したがって、出入口タンク群100が3つ
に分離され、且つ反出入口タンク群200が連通状態に
あることから、熱交換媒体通路も三つの熱交換媒体通路
群E,F,Gに分けられる。このような積層型熱交換器
1の分割構成から、出入口孔51から熱交換媒体を流入
させると、大別して2つの熱交換媒体の流れが構成され
る。
【0047】まず、第1の熱交換媒体の流れは、出入口
孔51より流入し、熱交換媒体通路54から出入口タン
ク群100の多数の第1のチューブエレメント4と出入
口部形成用プレート44で仕切られたタンク群Aに送り
込まれる。そして、タンク群Aを構成する第1のチュー
ブエレメント4の熱交換媒体通路群Eを上昇し、そして
下降し、反出入口タンク群200の左端に至る。この反
出入口タンク群200は、一つのタンク群となってお
り、したがって、流入した熱交換媒体は、タンク内を流
れて中央に至り、第3のチューブエレメント6と第6の
チューブエレメント8との間のタンク群から熱交換媒体
通路群Fを上昇し、そして下降し、出入口タンク群10
0のタンク群Bに至る。このタンク群Bには、出入口部
40bの出入口孔49が設けられ、該出入口孔49から
流出する。
【0048】次に、第2の熱交換媒体の流れは、出入口
孔51より流入し、熱交換媒体通路54から中継パイプ
60を通って第3のチューブエレメント6で区切られた
タンク群Cに流し込まれる。タンク群C内に入った熱交
換媒体は、熱交換媒体通路群Gを上昇し、そして下降
し、反出入口タンク群200の右端に至る。この反出入
口タンク群200内に流れた熱交換媒体は、タンク内を
流れて中央に至り、前述した第1の熱交換媒体の流れと
合流して、同じ熱交換媒体通路群Fを上昇し、そして下
降し、出入口タンク群100のタンク群13に至って、
出入口孔49から流出する。このように、熱交換媒体の
流れは6パスと称する流れとなる。
【0049】ここで、出入口孔51から熱交換媒体が流
入し、出入口孔49から熱交換媒体が流出するとして説
明してきたが、必ずしもこれに限定されず、出入口孔4
9から熱交換媒体が流入し、出入口孔51から熱交換媒
体が流出するものであっても良い。熱交換媒体の流れ
は、図11に示す矢印の反対方向となる。
【0050】次に、第7のチューブエレメント58を用
いて2つの熱交換媒体の流れを最後まで分離して流す構
成の積層型熱交換器1について、第2の実施例として、
図12及至図14を用いて説明する。但し、第1及至第
7のチューブエレメント、エンドプレート、出入口部、
中継パイプの構成については、前記したものと同様なの
で、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0051】第8のチューブエレメント58は、図12
に示される様に、例えば積層方向中央の位置に介在され
るもので、図4に示される成形プレート11と図13に
示される成形プレート56とを最中合わせに接合して構
成される。
【0052】このうち成形プレート56は、積層型熱交
換器1の積層方向中央に位置する様に介在されているも
ので、基本形態は成形プレート11と同様であるが、タ
ンク形成用膨出部14aは連通孔12が形成されておら
ず単なる窪み状となっている。即ち、前述した第3のチ
ューブエレメント6とは鏡面対象の形状をなしている。
【0053】そして、この成形プレート56と成形プレ
ート11とを最中合わせにすることで、第8のチューブ
エレメント58が構成され、その下端側では相対するタ
ンク部形成用膨出部13a,13aからタンク13が形
成されると共に、成形プレート11のタンク形成用膨出
部14aと成形プレート56のタンク形成用膨出部14
a’から盲タンク14’が構成される。これにより、か
かる第8のチューブエレメント58を挟む第1のチュー
ブエレメント4と4間では、連通孔12が連通していな
いので、反出入口タンク群200は2分割され、それぞ
れのタンク群H,J間では熱交換媒体が流れることはな
い。
【0054】以上の構成によれば、前記した実施例の積
層型熱交換器1の構成に加えて、反出入口タンク部20
0が中央の第8のチューブエレメント58によって左右
の2つに分離されている。したがって、熱交換媒体通路
群Fは2つのF1 とF2 とに分けられ、熱交換媒体の2
つの流れが最後まで完全に分離して流される。
【0055】即ち、第1の熱交換媒体の流れは、出入口
孔51より流入し、熱交換媒体通路54から出入口タン
ク群100の多数の第1のチューブエレメント4と出入
口部形成用プレート44で仕切られたタンク群Aに送り
込まれる。そしてタンク群Aを構成する第1のチューブ
エレメント4の熱交換媒体通路群Eを上昇し、そして下
降し、反出入口タンク群200の左端に至る。この反出
入口タンク群200は第8のチューブエレメント58に
て仕切られ、一方のタンク群H内から熱交換媒体は、熱
交換媒体通路群F1 を上昇し、そして下降し、出入口タ
ンク群100のタンク群Bに至る。このタンク群Bに至
った熱交換媒体は出入口部40bから流出する。
【0056】次に、第2の熱交換媒体の流れは、出入口
孔51より流入し、熱交換媒体通路54から中継パイプ
60を通って第3のチューブエレメント6で区切られた
タンク群Cに流し込まれる。タンク群Cに入った熱交換
媒体は、熱交換媒体通路群Gで上昇し、そして下降し、
反出入口タンク群200の右端のタンク群J内に至る。
このタンク群J内から熱交換媒体は、熱交換媒体通路群
2 を上昇し、そして下降し、出入口タンク群100の
タンク群Bに至り、前述した第1の熱交換媒体の流れと
合流し、出入口部40bより流出するものである。この
ように、熱交換媒体の流れは8パスと称する流れとな
る。
【0057】尚、この実施例においても前記した出入口
孔51から熱交換媒体が流入し、出入口孔49から熱交
換媒体が流出する他に、出入口孔49から熱交換媒体が
流入し、出入口孔51から熱交換媒体が流出するもので
あっても良く、熱交換媒体の流れは、図14に示す矢印
の反対方向となる。
【0058】そしてまた、前記した出入口部40a,4
0bも、前述した出入口部形成用プレート41及至成形
プレート44の順に必ずしも限定されず、図示しない
が、かかる出入口部形成用プレート41及至44を逆向
きにした出入口部形成用プレート41’及至44’を用
いた出入口部40a,40bであっても良い。尚、出入
口部40a,40bの組付方向以外の構成は、第1の実
施例に示されるものと同様なので、同一の符号を付して
その説明を省略する。
【0059】更に出入口部40a,40bも4つの出入
口成形プレート41及至44を組付ける代わりに、図1
5、図16に示される様にそれぞれ別個に出入口成形プ
レート62,63を最中合わせに接合して出入口部61
aを構成すると共に、出入口成形用プレート64,65
を最中合わせに接合して出入口部61bを構成するもの
であっても良い。この場合、出入口部61bは、中継パ
イプ60に接合できる様に端部が通路35まで延出して
いると共に、図示しないが中継パイプ側に組付け孔が形
成されている必要がある。
【0060】図17において、請求項3にかかる発明の
実施例が示されている。この積層型熱交換器1は、チュ
ーブエレント4、5’、66、67とコルゲート状のフ
ィン10とを複数段に交互に積層し、チューブエレメン
ト66、67を積層方向中程に配し、積層方向両端にエ
ンドプレート2,3を配することで、熱交換器のコアを
構成している。
【0061】チューブエレメント4は、前述した如く図
4の成形プレート11を2枚最中合わせに接合すること
で構成され、出入口部を備えた一方のチューブエレメン
ト66の成形プレート68、69は、図18(a)及び
(b)に示されるように、一方のタンク部形成用膨出部
70が他方のタンク部形成用膨出部71とは反対側へ延
出し、端部が図中上方へ曲げられて開放している。した
がって、このチューブエレメント66には、前記チュー
ブエレメント4と同じ大きさのタンク部と、通風方向に
沿って出入口部40aが一体に形成されたタンク部とが
設けられている。また、出入口部40aが設けられたタ
ンク部は、それと対をなす他方のタンク部に近づくよう
に拡大されており、一方の成形プレート68にあって
は、拡大されたタンク部形成用膨出部70に中継パイプ
60を接続するための組付け孔27が形成されている。
尚、その他の構成、即ち、タンク形成用膨出部70、7
1に続いて通路形成用膨出部16が形成されている点、
タンク形成用膨出部間から成形プレートの他端近傍にか
けて突条15が形成されている点等については、図4の
成形プレート11と同様であるので説明を省略する。
【0062】これに対して、チューブエレメント67
は、図19(a),(b)で示される成形プレート7
2,73を対面接合して形成され、各成形プレートは、
一方のタンク部形成用膨出部74が他方のタンク部形成
用膨出部75とは反対側へ延出して端部を図中上方へ開
放させ、チューブエレメントの通風方向に沿って出入口
部40bを一体に形成している。この出入口部40b
は、前記チューブエレメント66の出入口部40aと同
じ側にあり、成形プレート72,73の他の構成は前述
した如く図4の成形プレートと同様の構成をなしてい
る。
【0063】これらチューブエレメント66とチューブ
エレメント67とは、出入口タンク群100の略中央の
形成された非連通部76を境にしてその両側に設けら
れ、したがって2つの出入口部40a,40bは積層方
向略中央に近接して設けられている。また、各出入口部
40a,40bの端部には両面クラッドのワッシャ77
がそれぞれ外挿され、このワッシャ77を介してブロッ
ク型膨張弁を取り付けるための1枚の取付プレート78
が両出入口部の端部に装着されている。
【0064】チューブエレメント5’は、図17(b)
に示されるように、タンク群の端部寄りに設けられ、こ
のチューブエレメント5’は、図5及び図6の成形プレ
ートを対面接合して形成されるチューブエレメントにお
いて、組付け孔27が反対側の成形プレートに形成され
ている点で異なっている。
【0065】そして、チューブエレメント66の組付け
孔27とチューブエレメント5’の組付け孔27には、
タンク群間の通路に配される中継パイプ60の端部がそ
れぞれ接合され、チューブエレメント66、5’の出入
口タンク群側のタンクがこの中継パイプ60によって連
通されている。
【0066】しかして、このような構成によれば、図2
0(a)に示す様に、入口側の出入口部40aから流入
した熱交換媒体は、その一部がチューブエレメント66
のタンク部から連通孔12を介して出入口タンク群10
0の入口側に流入すると共に、残りが中継パイプ60を
通って出入口部40a(非連通部76)から遠いチュー
ブエレメント5’のタンクに至り、このタンクから連通
孔12を介して同じく出入口タンク群100の入口側に
流入する。この出入口タンク群に流入された熱交換媒体
は、熱交換媒体通路20を上昇してUターンし、反出入
口タンク群に至る。そして、残りのチューブエレメント
側へ移動し、再び熱交換媒体通路20を上昇してUター
ンし、出入口タンク群の出口側に至った後に出入口部4
0bから流出される。
【0067】したがって、出入口部40a,40bが積
層方向の略中央で近接して設けられる場合には、熱交換
媒体が非連通部76の近くを流れて端側に供給されなく
なる恐れがあるが、少なくとも入口側にあっては、非連
通部76の近傍と、出入口タンク群の端側との2ヶ所か
ら流入されるので、入口側のタンク群全体に熱交換媒体
を拡散させることができ、熱交換媒体の分配を促進する
ことができる。
【0068】尚、本実施例においては、出入口タンク群
の非連通部76が、出入口部間に位置するチューブエレ
メント4に連通孔12を形成しないようにして、あるい
は、その部分に形成されている連通孔12を閉塞するよ
うにして構成されるが、図20(b)に示されるよう
に、例えば、入口側の出入口部40aを構成する成形プ
レート69に連通孔12を形成しないように、あるい
は、成形プレート69の連通孔12を閉塞するようにし
ておき、この出入口部40aを有するタンク自体をもっ
て非連通部とするようにしてもよい。また、出口側の出
入口部40bも、入口側と同様に中継パイプにより2箇
所で連通するようにしてもよい。このように両側で同様
の構成とする場合には、熱交換媒体の出入を逆にしたよ
うな場合に対応することができる。
【0069】出入口タンク群の入口側2ヶ所に熱交換媒
体を分散して流入する構成は、チューブエレメントに出
入口部を一体に形成する上述の構成のみならず、図21
に示されるように、出入口部40a,40bをチューブ
エレメント間に配されたパイプ80a,80bによって
構成するものであってもよい。
【0070】このパイプ80a,80bは、2分割され
た図21(b)で示されるパイプ形成部材81を対面接
合して構成されるもので、隣接するタンクと連通する連
通孔12がチューブエレメント間に挟まれる基部に形成
されており、全体が熱交換コアから通風方向に延出して
上方へ曲げられて開口し、端部にワッシャを介して膨張
弁の取付けプレート78が装着されている。また、各パ
イプの基部はタンク群間に突出し、入口側のパイプ80
aにあっては、この突出した部分に中継パイプ60と接
合する組付け孔27(図21(b)の破線で示す)が形
成されている。
【0071】そして、このパイプ80aの組付け孔27
とチューブエレメント5’の組付け孔27とに中継パイ
プ60が接続され、前記実施例と同様に出入口部40a
から流入される熱交換媒体を2ヶ所から流入するように
している。
【0072】更に他の構成としては、図22に示される
ように、一方の出入口部40aを2分割パイプで、他方
の出入口部40bをチューブ一体型でそれぞれ形成する
構成としてもよい。より具体的には、入口側の出入口部
40aを2つの分割部材を組み合わせてパイプ状とし、
このパイプ81の基端部を両隣のチューブエレメントで
挟むように装着し、この基部を隣接するタンクと連通孔
を介して適宜連通するようにしている。チューブエレメ
ント間に装着される基部は、図21の構成と異なり、コ
ア本体の通風方向幅に合わせた長さとなっており、この
ため、パイプ81が装着される部分にタンク形成用膨出
部は形成されていない構成となっている。これに対し
て、出口側の出入口部40bは、図17の出入口部40
bに用いられたチューブエレメント67と同様の構成と
なっている。
【0073】これらの他の構成においても、少なくとも
出入口タンク群100の入口側にあっては、図17の実
施例と同様、中継パイプ60によって流入される熱交換
媒体がタンク群の端部近傍にまで送られるので、熱交換
媒体の分配を良好に行い、熱交換効率を向上させること
ができるものである。
【0074】
【発明の効果】以上のように、請求項1又は2にかかる
発明によれば、熱交換媒体の流路パスが全体として6つ
又は8つ形成され、入口から出口にかけて熱交換媒体を
2つの系路に分配して流すようにしたので、従来の4パ
スよりも流れる部分が拡大されることから熱交換媒体が
積層型熱交換器内のすみずみまで流れるようになり、熱
交換効率を向上し、熱交換器の性能を高めることができ
る。
【0075】また、請求項3にかかる発明によれば、4
パスを構成する場合であっても、出入口部をチューブエ
レメントと一体またはチューブエレメントと別体の2分
割パイプによって構成し、出入口部から流入する熱交換
媒体をこの出入口部から出入口タンク群に直接流入する
と共に、中継パイプを介してさらにもう一か所から流入
するようにしたので、流入した熱交換媒体を出入口タン
ク群の入口側全体に拡げることができ、すみずみまで熱
交換媒体を流して熱交換効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例に係る積層型熱交換器
の全体構造を示した説明図である。
【図2】同上の積層型熱交換器のタンク側の説明図であ
【図3】同上の積層型熱交換器のタンク側のII線断面
図である。
【図4】乃至
【図9】同上の積層型熱交換器の成形プレートの説明図
である。
【図10】(a)乃至(f)は、同上の出入口部を形成
する出入口部形成用プレートの説明図である。
【図11】同上の積層型熱交換器内における熱交換媒体
の流れを示した説明図である。
【図12】この発明の第2の実施例に係る積層型熱交換
器のタンク側の説明図である。
【図13】同上の積層型熱交換器に用いられる成形プレ
ートの説明図である。
【図14】同上の積層型熱交換器内における熱交換媒体
の流れを示した説明図である。
【図15】第1の実施例に係る出入口部とは異なる構造
の出入口部を用いた積層型熱交換器の全体構造を示した
説明図である。
【図16】同上の積層型熱交換器のタンク側の説明図で
ある
【図17】この発明の第3の実施例に係る積層型熱交換
器を示す図であり、(a)は正面図、(b)は底面図で
ある。
【図18】図17で示す積層型熱交換器のチューブエレ
メント66を構成する成形プレートを示す図である。
【図19】図17で示す積層型熱交換器のチューブエレ
メント67を構成する成形プレートを示す図である。
【図20】図20(a)は、図17で示す積層型熱交換
器の熱交換媒体の流れを示す説明図であり、図20
(b)は、非連通部76を出入口部40aで代用した場
合の熱交換媒体の流れを示す説明図である。
【図21】第3の実施例に係る積層型熱交換器の他の例
を示す図であり、(a)は底面図、(b)は出入口部を
構成する部材を示す図である。
【図22】第3の実施例に係る積層型熱交換器の更に他
の例を示す図である。
【符号の説明】
1 積層型熱交換器 4 第1のチューブエレメント 5 第2のチューブエレメント 6 第3のチューブエレメント 7 第4のチューブエレメント 7’ 第5のチューブエレメント 8 第6のチューブエレメント 9 第7のチューブエレメント 10 コルゲートフィン 11、25、26、28、30、31、41、56 成
形プレート 13、14 タンク 13’’、14’ 盲タンク 13’’’ 片タンク 20、53、54 熱交換媒体通路 35 通路 36 平板 40a、40b 出入口部 58 第8のチューブエレメント 60 中継パイプ 66、67 チューブエレメント 100 出入口タンク群 200 反出入口タンク群 A、B、C、H、J タンク群 E、F、G 熱交換媒体通路群
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年8月17日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例に係る積層型熱交換器
の全体構造を示した説明図である。
【図2】同上の積層型熱交換器のタンク側の説明図であ
【図3】同上の積層型熱交換器のタンク側の11線断面
図である。
【図4】乃至
【図9】同上の積層型熱交換器の成形プレートの説明図
である。
【図10】(a)乃至()は、同上の出入口部を形成
する出入口部形成用プレートの説明図である。
【図11】同上の積層型熱交換器内における熱交換媒体
の流れを示した説明図である。
【図12】この発明の第2の実施例に係る積層型熱交換
器のタンク側の説明図である。
【図13】同上の積層型熱交換器に用いられる成形プレ
ートの説明図である。
【図14】同上の積層型熱交換器内における熱交換媒体
の流れを示した説明図である。
【図15】第1の実施例に係る出入口部とは異なる構造
の出入口部を用いた積層型熱交換器の全体構造を示した
説明図である。
【図16】同上の積層型熱交換器のタンク側の説明図で
ある
【図17】この発明の第3の実施例に係る積層型熱交換
器を示す図であり、(a)は正面図、(b)は底面図で
ある。
【図18】図17で示す積層型熱交換器のチューブエレ
メント66を構成する成形プレートを示す図である。
【図19】図17で示す積層型熱交換器のチューブエレ
メント67を構成する成形プレートを示す図である。
【図20】図20(a)は、図17で示す積層型熱交換
器の熱交換媒体の流れを示す説明図であり、図20
(b)は、非連通部76を出入口部40aで代用した場
合の熱交換媒体の流れを示す説明図である。
【図21】第3の実施例に係る積層型熱交換器の他の例
を示す図であり、(a)は底面図、(b)は出入口部を
構成する部材を示す図である。
【図22】第3の実施例に係る積層型熱交換器の更に他
の例を示す図である。
【符号の説明】 1 積層型熱交換器 4 第1のチューブエレメント 5 第2のチューブエレメント 6 第3のチューブエレメント 7 第4のチューブエレメント 7’ 第5のチューブエレメント 8 第6のチューブエレメント 9 第7のチューブエレメント 10 コルゲートフィン 11、25、26、28、30、31、41、56 成
形プレート 13、14 タンク 13’’、14’ 盲タンク 13’’’ 片タンク 20、53、54 熱交換媒体通路 35 通路 36 平板 40a、40b 出入口部 58 第8のチューブエレメント 60 中継パイプ 66、67 チューブエレメント 100 出入口タンク群 200 反出入口タンク群 A、B、C、H、J タンク群 E、F、G 熱交換媒体通路群

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2枚の成形プレートを組み合わせて一端
    に一対のタンクとこの一対のタンク間を連通する熱交換
    媒体通路とを形成したチューブエレメントを、フィンを
    介在して複数段に積層し、前記一対のタンクは積層によ
    り出入口タンク群と反出入口タンク群とに分離形成され
    ると共に、 前記出入口タンク群は、2つの非連通部によって3つの
    タンク群に分けられ、前記反出入口タンク群は分けられ
    ることなく連通された一つのタンク群をなし、 一方の出入口部は、前記出入口タンク群の3つのタンク
    群のうち一端のタンク群に設けられると共に、中継手段
    を介して他端のタンク群に接続され、 他方の出入口部は、前記出入口タンク群のうち中央のタ
    ンク群に設けられていることを特徴とする積層型熱交換
    器。
  2. 【請求項2】 2枚の成形プレートを組み合わせて一端
    に一対のタンクとこの一対のタンク間を連通する熱交換
    媒体通路とを形成したチューブエレメントを、フィンを
    介在して複数段に積層し、前記一対のタンクは積層によ
    り出入口タンク群と反出入口タンク群とに分離形成され
    ると共に、 前記出入口タンク群は、2つの非連通部によって3つの
    タンク群に、前記反出入口タンク群は、前記2つの非連
    通部間に位置するチューブエレメントに設けられた1つ
    の非連通部によって2つのタンク群にそれぞれ分けら
    れ、一方の出入口部は、前記出入口タンク群の3つのタ
    ンク群のうち一端のタンク群に設けられると共に、中継
    手段を介して他端のタンク群に接続され、 他方の出入口部は、前記出入口タンク群のうち中央のタ
    ンク群に設けられていることを特徴とする積層型熱交換
    器。
  3. 【請求項3】 2枚の成形プレートを組み合わせて一端
    に配置された一対のタンクとこの一対のタンクを連通す
    る熱交換媒体通路とが形成されたチューブエレメントを
    フィンを介在して複数段に積層し、前記タンクの積層に
    より出入口部を備えた出入口側タンク群とこの出入口タ
    ンク群と対をなす反出入口タンク群とに分離形成すると
    共に、前記出入口タンク群と反出入口タンク群との間に
    通路が形成され、 前記出入口タンク群は、積層方向中程に設けられた非連
    通部によって2つのタンク群に分けられ、前記反出入口
    タンク群は分けられることなく連通する一つのタンク群
    を構成し、 前記出入口タンク群の中程に前記非連通部を境にして一
    対の出入口部を近接して設けると共に、前記出入口部を
    前記チューブエレメントと一体にまたは前記チューブエ
    レメントと別体の2分割パイプによって構成し、 前記出入口部の少なくとも入口側を、前記通路内に配さ
    れた中継パイプを介して前記非連通部から離れた前記出
    入口タンク群側のタンクと連通させるようにしたことを
    特徴とする積層型熱交換器。
JP7146717A 1994-08-25 1995-05-22 積層型熱交換器 Pending JPH08114393A (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7146717A JPH08114393A (ja) 1994-08-25 1995-05-22 積層型熱交換器
US08/516,151 US5609203A (en) 1994-08-25 1995-08-17 Laminated heat exchanger
EP97121413A EP0843143A3 (en) 1994-08-25 1995-08-21 Laminated heat exchanger
EP95113110A EP0698773B1 (en) 1994-08-25 1995-08-21 Laminated heat exchanger
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