JPH08261668A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 伝熱面積の確保と小型化が容易な熱交換器を
提供する。 【構成】 第１熱媒体の流路を構成する熱交換ユニット
１を一対のケース１１で挟み込むことにより、各ヘッダ
パイプ２の外側に空間Ｓ１を形成し、且つ少なくとも隣
接するチューブ３間にこれと連通した通路Ｓ２を形成し
て、これら一対の外側空間Ｓ１と複数のチューブ間通路
Ｓ２によって第２熱媒体用の流路を構成している。隣接
するチューブ３の隙間を利用して該チューブ３と平行な
第２熱媒体用の通路Ｓ２を形成しているので、熱交換器
自体を小型化しても十分な伝熱面積を確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、第１熱媒体と第２熱媒
体とを非接触状態で相互に熱交換させる熱交換器に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】２つの熱媒体、例えば冷媒と水とを非接
触状態で相互に熱交換させる熱交換器として二重管式の
ものがある。この二重管式の熱交換器は、内管内に水を
流通させ、内管と外管との間に冷媒を流通させることに
より、冷媒と水の相互の熱交換を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の二重管式熱交換
器で伝熱面積を大きくするには二重管部分の全長を長く
するしか方法がなく、成形加工上の理由から銅材が一般
的に使用されていることも相俟って、熱交換器自体が大
型化し重くなり易く、これにより設置場所に制約を受け
る問題点がある。大型化の問題は二重管部分を折り曲げ
ることで多少なり改善できるが、逆に折り曲げによる管
潰れによって流通抵抗が増して性能低下を招来する問題
点がある。

【０００４】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、伝熱面積の確保と小型化
が容易な熱交換器を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、第１熱媒体と第２熱媒体とを非
接触状態で相互に熱交換させる熱交換器において、互い
が平行な一対のヘッダパイプと該ヘッダパイプに両端を
接続された互いが平行な複数のチューブから成り、一対
のパイプ内空間と複数のチューブ内通路によって第１熱
媒体用の流路を構成する熱交換ユニットと、前記熱交換
ユニットを挟んで結合された一対のケースから成り、結
合状態で前記パイプまたはチューブの外側にパイプ内空
間に沿う一対の空間を形成すると共に、各チューブの幅
方向側縁にその内面を当接して少なくとも隣接するチュ
ーブ間に該外側空間と連通した通路を形成し、一対の外
側空間と複数のチューブ間通路によって第２熱媒体用の
流路を構成するケーシングとを具備した、ことを特徴と
している。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１記載の熱交換
器において、第１熱媒体用の流路が蛇行するように少な
くとも一方のパイプ内空間に仕切り壁を設けると共に、
第２熱媒体用の流路がこれと同様に蛇行するように少な
くとも一方の外側空間に仕切り壁を設けた、ことを特徴
としている。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１または２記載
の熱交換器において、チューブ内通路における第１熱媒
体の流通方向とチューブ間通路における第２熱媒体の流
通方向とが相対向するように、熱交換ユニットに第１熱
媒体用の入口及び出口を設けケーシングに第２熱媒体用
の入口及び出口を設けた、ことを特徴としている。

【０００８】請求項４の発明は、請求項１乃至３何れか
１項記載の熱交換器において、第２熱媒体用の流路を構
成する一方の外側空間に対応して注ぎ口を設け、ばね付
勢下でこれを閉塞可能な弁を備えたキャップを該注ぎ口
に設けた、ことを特徴としている。

【０００９】請求項５の発明は、請求項１乃至４何れか
１項記載の熱交換器において、第２熱媒体のオーバーフ
ロー分を回収するための通路を注ぎ口に設けた、ことを
特徴としている。

【００１０】請求項６の発明は、請求項１乃至５何れか
１項記載の熱交換器において、熱交換器構成部品のうち
少なくともケーシングを樹脂にて形成した、ことを特徴
としている。

【００１１】

【作用】請求項１の発明では、第１熱媒体の流路を構成
する熱交換ユニットを一対のケースで挟み込むことによ
り、熱交換ユニットのパイプまたはチューブの外側にパ
イプ内空間に沿う一対の空間を形成し、且つ少なくとも
隣接するチューブ間にこれと連通した通路を形成して、
これら一対の外側空間と複数のチューブ間通路によって
第２熱媒体用の流路を構成している。隣接するチューブ
の隙間を利用して該チューブと平行な第２熱媒体用の通
路を形成しているので、熱交換器自体を小型化しても十
分な伝熱面積を確保できる。

【００１２】請求項２の発明では、パイプ内空間に設け
た仕切り壁と外側空間に設けた仕切り壁によって第１熱
媒体と第２熱媒体の流路を同じように蛇行させることが
できるので、小さなスペースで大きな流路長さを確保で
きる。他の作用は請求項１の発明と同様である。

【００１３】請求項３の発明では、チューブ内通路にお
ける第１熱媒体の流通方向と、チューブ間通路における
第２熱媒体の流通方向とが相対向するように各々の入口
及び出口を決めてあるので、第１熱媒体と第２熱媒体と
を高効率で熱交換できる。他の作用は請求項１，２の発
明と同様である。

【００１４】請求項４の発明では、第２熱媒体の補給を
注ぎ口を通じて行うことができ、また第２熱媒体のの流
路におけるガス抜きをガス圧による弁開放によって自動
的に行うことができる。他の作用効果は請求項１乃至３
の発明と同様である。

【００１５】請求項５の発明は、第２熱媒体のオーバー
フロー分を注ぎ口に設けた通路を通じて回収することが
できる。他の作用は請求項１乃至４の発明と同様であ
る。

【００１６】請求項６の発明は、ケーシングを樹脂によ
り形成することで、熱交換器自体の軽量化が図れる。他
の作用は請求項１乃至５の発明と同様である。

【００１７】

【実施例】

［第１の実施例］図１乃至図９は本発明の第１の実施例
を示すもので、図１は熱交換器の斜視図、図２は図１に
示した熱交換器の分解斜視図、図３は熱交換ユニットの
一部破断側面図、図４（ａ）は図３のＡ−Ａ線断面図、
図４（ｂ）は仕切り壁構造の変形例を示す部分断面図、
図５はチューブの部分斜視図、図６（ａ）は図１のＢ−
Ｂ線断面図、図６（ｂ）は仕切り壁構造の変形例を示す
部分断面図、図７は図１のＣ−Ｃ線断面図、図８は図７
のＤ−Ｄ線断面図、図９は第１熱媒体と第２熱媒体の流
れを示す図である。

【００１８】本実施例の熱交換器は、図２に示すよう
に、主として熱交換ユニット１とこれを囲むケーシング
（一対のケース１１）とから構成されている。この熱交
換器は構成部品全てがアルミニウムまたはその合金製で
あり、部品相互の接続箇所はろう付けされている。

【００１９】熱交換ユニット１は、図３にも示すよう
に、互いが平行な一対のヘッダパイプ２と、該ヘッダパ
イプ２に両端を接続された互いが平行な複数（図中は８
本）のチューブ３と、入口管４及び出口管５とから成
る。

【００２０】ヘッダパイプ２は円形パイプの上下端を蓋
板２ａによって閉じられ、上下方向にチューブ接続用の
孔２ｂを等間隔で有している。また、一方のヘッダパイ
プ２の上下位置には入口管接続用の孔２ｃと出口管接続
用の孔２ｄが夫々設けられている。さらに、一方のヘッ
ダパイプ２内にはパイプ内空間を上下に区画する仕切り
壁６が設けられている。

【００２１】この仕切り壁６は、図４（ａ）に示すよう
に、ヘッダパイプ２の所定位置にパイプ内径と一致した
幅の孔２ｅを形成し、該孔２ｅにパイプ内径と一致した
先端曲率を有する壁板Ｐ１を挿入することにより形成さ
れている。ちなみに、上記の仕切り壁６は、図４（ｂ）
に示すように、ヘッダパイプ２として仕切り壁形成部分
で上下分割されたものを使用し、両分割パイプ材の間に
パイプ内径に一致した中心肉厚部を有する壁板Ｐ２を介
装することでも形成できる。

【００２２】チューブ３は、図５にも示すような偏平形
状を成しており、独立した複数（図中は７本）の通路３
ａを内部に並設されている。このチューブ３はその両端
を各ヘッダパイプ２の側面孔２ｂに挿入して接続されて
いる。

【００２３】入口管４及び出口管５は一端部に雄ねじ部
４ａ，５ａを夫々有している。この入口管４及び出口管
５は他端部をヘッダパイプ２の側面孔２ｃ，２ｄに夫々
挿入し接続されている。

【００２４】上記の熱交換ユニット１は、一対のヘッダ
パイプ２内の空間と複数のチューブ３内の通路によって
第１の熱媒体、例えば冷媒用の流路を構成する。図３に
破線矢印で示すように、入口管４に流入した冷媒は、一
方のヘッダパイプ２内の上側空間から上５本のチューブ
３内に流れ込み、これらチューブ３を通じて他方のヘッ
ダパイプ２内に流れ込む。他方のヘッダパイプ２内に流
れ込んだ冷媒は、下３本のチューブ３内に流れ込み、こ
れらチューブ３を通じて上記一方のヘッダパイプ２内の
下側空間に流れ込んで出口管５から流出する。

【００２５】一方、ケーシングを構成する一対のケース
１１は、図２に示すように、上記熱交換ユニット１の入
口管４及び出口管５を除く部分よりも大きな開口寸法
と、熱交換ユニット１の幅方向の約１／２を受容可能な
深さ寸法を有している。

【００２６】各ケース１１の入口管４及び出口管５側の
側面には、入口管４及び出口管５の基部外径に一致する
曲率を備えたＵ字形の切欠き１１ａが夫々対応する位置
関係にて形成されている。

【００２７】また、各ケース１１内には、ヘッダパイプ
２に対応する２つの凹部１１ｂとチューブ３に対応する
凹部１１ｃとが傾斜面１１ｄを介して連続的に形成され
ている。ヘッダパイプ２に対応する２つの凹部１１ｂの
深さはヘッダパイプ外径の１／２よりも大きく、チュー
ブ３に対応する凹部１１ｃの深さはチューブ幅の１／２
にほぼ一致している。

【００２８】さらに、ヘッダパイプ２に対応する一方の
凹部１１ｂ内には、図６（ａ）に示すように、ヘッダパ
イプ外径の１／２に一致したパイプ保持溝１２ａをその
中央に有する仕切り壁１２が、上記仕切り壁６の位置と
対応してケース１１と一体或いは別体に設けられてい
る。ケース双方の仕切り壁１２は、ケース結合によりヘ
ッダパイプ２を挟んで当接して該ヘッダパイプ２の外側
に形成される空間Ｓ１を上下に区画するためのものであ
り、凹部１１ｂの端縁から傾斜面１１ｄと凹部１１ｃの
境界まで及んで設けられている。ちなみに、上記の仕切
り壁１２は、図６（ｂ）に示すように、凹部１１ｂの端
縁から凹部１１ｃ内に若干入り込む位置まで及ぶもので
あってもよい。

【００２９】さらにまた、一方（図２の手前側）のケー
ス１１には、仕切り壁１２を有する凹部１１ｂに対応し
て入口管接続用の孔１１ｅと出口管接続用の孔１１ｆが
夫々形成され、各孔１１ｅ，１１ｄには入口管１３と出
口管１４の端部が夫々挿入して接続されている。

【００３０】本実施例ではケース１１の相互結合に嵌合
を利用していることから、一方（図２の手前側）のケー
ス１１の開口寸法は他方のケース１１（図２の奥側）よ
りも大きく形成されており、ケース結合時に図６（ａ）
及び図７に示すような嵌合しろが確保できるようになっ
ている。

【００３１】上記一対のケース１１は、互いの切欠き１
１ａに入口管４及び出口管５の基部が入り込むように、
且つ仕切り壁１２のパイプ保持溝１２ａにヘッダパイプ
２が入り込むように熱交換ユニット１を挟んで互いを嵌
合させ、嵌合部分をろう付けすることによって結合され
る。

【００３２】両ケース１１が結合された状態では、図６
（ａ）及び図７に示すように、各ヘッダパイプ２の外側
には、ケース双方の凹部１１ｂと傾斜面１１ｄによって
環状の空間Ｓ１が形成され、入口管１３及び出口管１４
が連通する一方の外側空間Ｓ１はケース双方の仕切り壁
１２によって上下に区画される。また、ケース双方の凹
部１１ｃが各チューブ３の幅方向側縁に当接し、これに
より隣接するチューブ間及びその上下位置にチューブ３
と同方向に延びる断面略矩形状の通路Ｓ２が形成され
る。各ヘッダパイプ２の外側に形成された空間Ｓ１がチ
ューブ３の接続端部を包含しているため、チューブ間及
びその上下位置に形成された通路Ｓ２の長手方向両端は
各外側空間Ｓ１と夫々連通する。

【００３３】上記のケーシング（一対のケース１１）
は、熱交換ユニット１との協働によってヘッダパイプ２
の外側に形成された一対の空間Ｓ１とチューブ間及びそ
の上下位置に形成された複数の通路Ｓ２によって第２の
熱媒体、例えば水用の流路を構成する。図７及び図９に
実線矢印で示すように、入口管１３に流入した水は、一
方のヘッダパイプ周囲空間Ｓ１の下側空間から下４本の
チューブ間通路Ｓ２内に流れ込み、これら通路Ｓ２を通
じて他方のヘッダパイプ周囲空間Ｓ１内に流れ込む。他
方のヘッダパイプ周囲空間Ｓ１に流れ込んだ水は、上５
本のチューブ間通路Ｓ２内に流れ込み、これら通路Ｓ２
を通じて上記一方のヘッダパイプ周囲空間Ｓ１の上側空
間に流れ込んで出口管１４から流出する。

【００３４】本実施例の熱交換器によれば、隣接するチ
ューブ３の隙間を利用して該チューブ３と平行な第２熱
媒体用の通路を形成しているので、熱交換器自体を小型
化しても十分な伝熱面積を確保することができ、これに
より伝熱面積の確保と小型化が容易な熱交換器を提供で
きる。

【００３５】また、構成部品全てがアルミ製であるため
熱交換器自体が極めて軽量であり、しかも部品相互の結
合をろう付けによって一括で行えるのでその組み付け作
業が簡略化できる。

【００３６】さらに、ヘッダパイプ２内に設けた仕切り
壁６とパイプ周囲空間Ｓ１に設けた仕切り壁１２によっ
て第１熱媒体と第２熱媒体の流路を同じように蛇行させ
ることができるので、小さなスペースで大きな流路長さ
を確保して熱交換性能を高めることができると共に、チ
ューブ３の数と各仕切り壁６，１２を増加するだけで流
路形態を簡単に変更できしかも伝熱面積を拡大できる。

【００３７】さらにまた、チューブ内通路における第１
熱媒体の流通方向と、チューブ間通路Ｓ２における第２
熱媒体の流通方向とが相対向するように各々の入口及び
出口を決めてあるので、第１熱媒体と第２熱媒体とを高
効率で熱交換して、性能向上に貢献できる。

【００３８】尚、各チューブ３の幅方向側縁とケース双
方の凹部１１ｃとの当接箇所はろう付け等によって密着
させるようにしてもよいが、上下の通路を完全に分離独
立化しなくても上記と同様の熱交換作用を得ることがで
きる。

【００３９】［第２の実施例］図１０及び図１１は本発
明の第２の実施例を示すもので、図１０は熱交換器の斜
視図、図１１は図１０のＥ−Ｅ線断面図である。

【００４０】本実施例の熱交換器は、ケーシングの所定
位置に第２熱媒体用の注ぎ口２１を設けた点と、該注ぎ
口２１に開閉キャップ２２を設けた点で、上記第１の実
施例と構成を相違する。他の構成は第１の実施例と同じ
であるので同一符号を用いその説明を省略する。

【００４１】注ぎ口２１はアルミ製で、図１１に示すよ
うに、上下位置に鍔２１ａ，２１ｂを有する円筒形を成
している。各ケース１１の一方のヘッダパイプ２の上面
に対向する部分には、注ぎ口２１の下端部外径に一致す
る曲率を備えたＵ字形の切欠き１１ｇが夫々設けられて
おり、注ぎ口２１は、両ケース１１を嵌合した状態で双
方の切欠き１１ｇにより形成される円形孔にその下端部
を挿入しろう付けによって接続されている。また、注ぎ
口２１の側面には第２熱媒体のオーバーフロー分を回収
するためのオーバーフロー管２１ｃが連設されている。
さらに、上側鍔２１ａには後述する開閉キャップ２２の
係合突起２２ｅが挿入可能な切欠き２１ｄが形成されて
いる。

【００４２】開閉キャップ２２は、上下動可能な弁２２
ａと、これを下方に付勢するコイルばね２２ｂと、ガス
ケット２２ｃと、キャップ本体２２ｄとから構成されて
おり、キャップ本体２２ｄの下面には係合突起２２ｅが
設けられている。

【００４３】注ぎ口２１に開閉キャップ２２を取り付け
る場合には、弁２２ａを注ぎ口２１内に挿入し、該弁２
２ａを注ぎ口２１の内面段差２１ｅに圧接させた状態で
キャップ本体２２ｄをコイルばね２２ｂの付勢力に抗し
て押し込みながら、係合突起２２ｅを注ぎ口２１の切欠
き２１ｄに挿入してキャップ本体２２ｄを回転させれば
よく、キャップ本体２２ｄを回転した後に手を離せば、
キャップ本体２２ｄはコイルばね２２ｂの付勢力によっ
て上昇して係合突起２２ｂが注ぎ口２１の上側鍔２１ａ
に圧接して固定される。弁２２をコイルばね２２の付勢
力によって圧接させて注ぎ口２１を閉塞するキャップ構
造であるため、第２熱媒体の流路におけるガス抜きをガ
ス圧による弁開放によって自動的に行うことができる。
また、第２熱媒体のオーバーフロー分をオーバーフロー
管２１ｃを通じて回収することができる。

【００４４】一方、第２熱媒体の補給等を行うに際して
開閉キャップ２２を外す場合には、コイルばね２２ｂの
付勢力に抗してキャップ本体２２ｄを回転させて係合突
起２２ｅを切欠き２１ｄに合わせ、開閉キャップ２２を
持ち上げればよい。

【００４５】本実施例の熱交換器によれば、注ぎ口２１
を用いて第２熱媒体の補給を簡単に行えると共に、第２
熱媒体の流路におけるガス抜きと第２熱媒体のオーバー
フロー分の回収を自動的に行うことができ、これにより
熱交換器の故障回避と熱交換器に対するメンテナンスを
軽減できる。他の作用効果は第１の実施例のものと同様
である。

【００４６】［第３の実施例］図１２は本発明の第３の
実施例を示す熱交換器の斜視図である。

【００４７】本実施例の熱交換器は、熱交換器自体を横
型にした点と、注ぎ口２１を第２熱媒体の入口管１３と
出口管１４の間に設けた点で、上記第２の実施例と構成
を相違する。他の構成は第２の実施例と同じであるので
同一符号を用いその説明を省略する。

【００４８】本実施例の熱交換器によれば、熱交換器を
設置する際に縦型のスペースが確保できない場合に有利
である。また、一方のケース１１のみに注ぎ口用の取付
孔を形成すればよいので加工がその分簡略化できる。他
の作用効果は第２の実施例のものと同様である。

【００４９】［第４の実施例］図１３及び図１４は本発
明の第４の実施例を示すもので、図１３は熱交換器の斜
視図、図１４（ａ）は図１３のＦ−Ｆ線断面図、図１４
（ｂ）は仕切り壁構造の変形例を示す部分断面図であ
る。

【００５０】本実施例の熱交換器は、熱交換ユニット１
のヘッダパイプ２の上下面及び側面一部をケーシングを
構成する一対のケース３１から露出させた点で、上記第
１の実施例と構成を相違する。他の構成は第１の実施例
と同じであるので同一符号を用いその説明を省略する。

【００５１】各ケース３１の高さ寸法は熱交換ユニット
１におけるヘッダパイプ２の高さと一致しており、ケー
ス３１の長手寸法は熱交換ユニット１におけるヘッダパ
イプ２の中心間距離よりも僅かに大きく、その上下面端
部には約１／４円形の切欠き３１ａが形成されている。

【００５２】本実施例ではケース３１の相互結合に第１
の実施例のような嵌合を利用しておらず、一対のケース
３１は、互いの切欠き３１ａにヘッダパイプ２が入り込
むように熱交換ユニット１を挟んで互いを当接させ、ヘ
ッダパイプ２との当接部分及び相互の当接部分をろう付
けすることによって結合される。

【００５３】ケース双方の凹部３１ｂと傾斜面３１ｄに
よってヘッダパイプ２の外側に空間Ｓ１が形成されるこ
と、一方の外側空間Ｓ１が仕切り壁３２によって上下に
区画されること、また深さの小さな凹部３１ｃによって
隣接するチューブ間及びその上下位置にチューブ３と同
方向に延びる通路Ｓ２が形成されることは第１の実施例
と同様である。ちなみに、上記の仕切り壁３２は、図１
４（ｂ）に示すように、凹部１１ｂの端縁から凹部１１
ｃ内に若干入り込む位置まで及ぶものであってもよい。

【００５４】上記のケーシング（一対のケース３１）
は、第１の実施例と同様に、熱交換ユニット１との協働
によってヘッダパイプ２の外側に形成された一対の空間
Ｓ１とチューブ間及びその上下位置に形成された複数の
通路Ｓ２によって第２の熱媒体の流路を構成する。

【００５５】本実施例の熱交換器によれば、ヘッダパイ
プ２の上下面及び側面一部をケース３１から露出させて
いるので、ヘッダパイプ２を完全に隠蔽した第１の実施
例のものと比べてケース外形を小さくすることができ
る。他の作用効果は第１の実施例のものと同様である。

【００５６】［第５の実施例］図１５は本発明の第５実
施例を示す熱交換器の部分断面図である。

【００５７】本実施例の熱交換器は、第４実施例と同様
に、熱交換ユニット１のヘッダパイプ２の上下面及び側
面一部をケーシングを構成する一対のケース４１から露
出させた点で、上記第１の実施例と構成を相違する。他
の構成は第１の実施例と同じであるので同一符号を用い
てその説明を省略する。

【００５８】各ケース４１は熱交換ユニット１を挟んで
その両端部に形成した湾曲部をヘッダパイプ２の外面に
当接し、また高さ方向の上下端を最上下位置のチューブ
或いはその外側位置で相互に当接し、これら当接部分を
ろう付けによって結合されている。この結合状態では、
各ケース４１はその一面４１ａを各チューブ３の幅方向
側縁に当接し、これにより隣接するチューブ間に該チュ
ーブ３と同方向に延びる第２熱媒体用の通路Ｓ２が形成
される。また、各ケース４１のチューブ当接面端部に設
けた凹部４１ｂによって、チューブ３の外側位置に第２
熱媒体用の空間Ｓ１が形成される。図示を省略したが、
チューブ外側に形成される一方の空間Ｓ１は仕切る壁に
よって上下に区画されており、該空間Ｓ１に対応して第
２熱媒体用の入口管４３と出口管が設けられている。

【００５９】上記のケーシング（一対のケース４１）
は、第１の実施例と同様に、熱交換ユニット１との協働
によってチューブ外側に形成された一対の空間Ｓ１とチ
ューブ間に形成された複数の通路Ｓ２によって第２の熱
媒体の流路を構成する。

【００６０】本実施例の熱交換器によれば、第２熱媒体
用の空間Ｓ１をチューブ３の外側位置に形成してあるの
で、ヘッダパイプ２の外側位置に同空間Ｓ１を形成した
ものに比べて熱交換器の幅寸法を小さくすることができ
る。他の作用効果は第１の実施例のものと同様である。

【００６１】［第６の実施例］図１６は本発明の第６の
実施例を示す熱交換器の部分断面図である。

【００６２】本実施例の熱交換器は、ケーシングを構成
する一対のケース５１を樹脂により形成した点と、両ケ
ース５１の相互結合にシール材５２及びばね性金属片５
３を用いた点で、上記第１の実施例と構成を相違する。
他の構成は第１の実施例と同じであるので同一符号を用
いその説明を省略する。

【００６３】シール材５２は各ケース５１の開口縁に設
けた溝に配置されており、両ケース５１はシール材５２
を挟んで組み合わされた後、その周縁鍔５１ａの外側を
ばね性金属片５３により挟持されて結合される。

【００６４】本実施例の熱交換器によれば、ケーシング
を構成する一対のケース５１を樹脂により形成してある
ので、さらなる軽量化と部品コストの低減が図れる。ま
た、一対のケースを透明或いは半透明にすれば、第２熱
媒体の流通状態を外部から確認することもできる。他の
作用効果は第１の実施例のものと同様である。

【００６５】［本発明品の応用例］図１７と図１８には
本発明品の応用例を夫々示してある。

【００６６】図１７は本発明品をヒートポンプ式の車両
用空気調和装置の凝縮器として使用した例を示すもの
で、同図において、６１は電動圧縮機、６２は本発明に
よる水冷媒熱交換器、６３はそのリザーブタンク、６４
はヒータコア、６５は室外熱交換器、６６は室内熱交換
器、６７，６８は膨張弁、６９〜７２は電磁弁、７３，
７４は逆止弁、７５は受液器、７６は電磁ポンプ、７７
は空調ダクト、７８はブロアファン、７９は吸気切替ダ
ンパ、８０はエアミックスダンパである。

【００６７】暖房運転時、圧縮機６１から吐出した冷媒
は、図中破線矢印で示すように、電磁弁６９を介して水
冷媒熱交換器６２に流れ込み、逆止弁７３，受液器７５
及び膨張弁６７を介して室外熱交換器６５に流れ込み、
電磁弁７１を介して圧縮機６１に戻る。水冷媒熱交換器
６２では冷媒と水との間で熱交換が行われ、加温された
水（温水）は、図中実線矢印で示すように、電磁ポンプ
７６によってヒータコア６４に送り込まれ、該ヒータコ
ア６４の放熱を利用して車室内の暖房が行われる。

【００６８】一方、図１８は本発明品をヒートポンプ式
の車両用空気調和装置の蒸発器として使用した例を示す
もので、同図において、８１は電動圧縮機、８２は本発
明による水冷媒熱交換器、８３はそのリザーブタンク、
８４は室内凝縮器、８５は室外熱交換器、８６は室内熱
交換器、８７〜８９は膨張弁、９０〜９３は電磁弁、９
４，９５は逆止弁、９６は受液器、９７は熱源であると
ころのトラクションモータ、９８はトラクションモータ
９７の周囲に配置された水循環容器、９９は電磁ポン
プ、１００は空調ダクト、１０１はブロアファン、１０
２は吸気切替ダンパ、１０３はエアミックスダンパであ
る。

【００６９】暖房運転時、圧縮機８１から吐出した冷媒
は、図中破線矢印で示すように、電磁弁９０を介して室
内凝縮器８４に流れ込み、該室内凝縮器８４の放熱を利
用して車室内の暖房が行われる。室内凝縮器８４を通過
した冷媒は、逆止弁９４及び受液器９６を介して分流さ
れ、一方の分流は膨張弁８７を介して室外熱交換器８５
に流れ込み、他方の分流は膨張弁８８を介して水冷媒熱
交換器８２に流れ込み、夫々電磁弁９２を介して圧縮機
８１に戻る。トラクションモータ９７の排熱は水循環容
器９８内の水に伝えられ、加温された水（温水）は、図
中実線矢印で示すように、電磁ポンプ９９によって水冷
媒熱交換器８２に送り込まれ、温水と冷媒との間で熱交
換が行われる。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、隣接するチューブの隙間を利用して該チューブ
と平行な第２熱媒体用の通路を形成しているので、熱交
換器自体を小型化しても十分な伝熱面積を確保すること
ができ、これにより伝熱面積の確保と小型化が容易な熱
交換器を提供できる。

【００７１】請求項２の発明によれば、パイプ内空間に
設けた仕切り壁と外側空間に設けた仕切り壁によって第
１熱媒体と第２熱媒体の流路を同じように蛇行させるこ
とができるので、小さなスペースで大きな流路長さを確
保して熱交換性能を高めることができると共に、チュー
ブの数と各仕切り壁を増加するだけで流路形態を簡単に
変更できしかも伝熱面積を拡大できる。他の効果は請求
項１の発明と同様である。

【００７２】請求項３の発明によれば、チューブ内通路
における第１熱媒体の流通方向と、チューブ間通路にお
ける第２熱媒体の流通方向とが相対向するように各々の
入口及び出口を決めてあるので、第１熱媒体と第２熱媒
体とを高効率で熱交換して、性能向上に貢献できる。他
の効果は請求項１，２の発明と同様である。

【００７３】請求項４の発明によれば、注ぎ口を用いて
第２熱媒体の補給を簡単に行えると共に、第２熱媒体の
流路におけるガス抜きを自動的に行って熱交換器の故障
を回避できる。他の効果は請求項１乃至３の発明と同様
である。

【００７４】請求項５の発明によれば、第２熱媒体のオ
ーバーフロー分の回収を自動的に行って熱交換器に対す
るメンテナンスを軽減できる。他の効果は請求項１乃至
４の発明と同様である。

【００７５】請求項６の発明によれば、熱交換器の軽量
化と部品コストの低減を図ることができる。他の効果は
請求項１乃至５の発明と同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す熱交換器の斜視図

【図２】図１に示した熱交換器の分解斜視図

【図３】熱交換ユニットの一部破断側面図

【図４】図３のＡ−Ａ線断面図及び仕切り壁構造の変形
例を示す部分断面図

【図５】チューブの部分斜視図

【図６】図１のＢ−Ｂ線断面図及び仕切り壁構造の変形
例を示す部分断面図

【図７】図１のＣ−Ｃ線断面図

【図８】図７のＤ−Ｄ線断面図

【図９】第１熱媒体と第２熱媒体の流れを示す図

【図１０】本発明の第２の実施例を示す熱交換器の斜視
図

【図１１】図１０のＥ−Ｅ線断面図

【図１２】本発明の第３の実施例を示す熱交換器の斜視
図

【図１３】本発明の第４の実施例を示す熱交換器の斜視
図

【図１４】図１３のＦ−Ｆ線断面図及び仕切り壁構造の
変形例を示す部分断面図

【図１５】本発明の第５の実施例を示す熱交換器の部分
断面図

【図１６】本発明の第６の実施例を示す熱交換器の部分
断面図

【図１７】本発明品の応用例を示す空調回路図

【図１８】本発明品の応用例を示す空調回路図

【符号の説明】

１…熱交換ユニット、２…ヘッダパイプ、３…チュー
ブ、４…入口管、５…出口管、６…仕切り壁、１１…ケ
ース、１２…仕切り壁、１３…入口管、１４…出口管、
Ｓ１…パイプ周囲空間、Ｓ２…チューブ間通路、２１…
注ぎ口、２１ｃ…オーバーフロー管、２２…開閉キャッ
プ、２２ａ…弁、２２ｂ…コイルばね、３１…ケース，
４１…ケース、５１…ケース。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１熱媒体と第２熱媒体とを非接触状態
   で相互に熱交換させる熱交換器において、 互いが平行な一対のヘッダパイプと該ヘッダパイプに両
   端を接続された互いが平行な複数のチューブから成り、
   一対のパイプ内空間と複数のチューブ内通路によって第
   １熱媒体用の流路を構成する熱交換ユニットと、 前記熱交換ユニットを挟んで結合された一対のケースか
   ら成り、結合状態で前記パイプまたはチューブの外側に
   パイプ内空間に沿う一対の空間を形成すると共に、各チ
   ューブの幅方向側縁にその内面を当接して少なくとも隣
   接するチューブ間に該外側空間と連通した通路を形成
   し、一対の外側空間と複数のチューブ間通路によって第
   ２熱媒体用の流路を構成するケーシングとを具備した、
   ことを特徴とする熱交換器。
2. 【請求項２】 第１熱媒体用の流路が蛇行するように少
   なくとも一方のパイプ内空間に仕切り壁を設けると共
   に、第２熱媒体用の流路がこれと同様に蛇行するように
   少なくとも一方の外側空間に仕切り壁を設けた、 ことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
3. 【請求項３】 チューブ内通路における第１熱媒体の流
   通方向とチューブ間通路における第２熱媒体の流通方向
   とが相対向するように、熱交換ユニットに第１熱媒体用
   の入口及び出口を設け、ケーシングに第２熱媒体用の入
   口及び出口を設けた、 ことを特徴とする請求項１または２記載の熱交換器。
4. 【請求項４】 第２熱媒体用の流路を構成する一方の外
   側空間に対応して注ぎ口を設け、ばね付勢下でこれを閉
   塞可能な弁を備えたキャップを該注ぎ口に設けた、 ことを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載の熱交
   換器。
5. 【請求項５】 第２熱媒体のオーバーフロー分を回収す
   るための通路を注ぎ口に設けた、 ことを特徴とする請求項１乃至４何れか１項記載の熱交
   換器。
6. 【請求項６】 熱交換器構成部品のうち少なくともケー
   シングを樹脂にて形成した、 ことを特徴とする請求項１乃至５何れか１項記載の熱交
   換器。