JPH10111044A - 積層型熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱交換媒体の流量が多いときには、熱交換媒
体が一気に入口部に対し奥側に配置されたタンク等に流
れるのを防止し、熱交換媒体の流量が少ないときでも、
熱交換媒体を入口部に対し奥側に配置されたタンク等ま
で行き渡らせることにより、熱交換媒体の分布を均一化
させる。 【解決手段】 ブロック２８，２９を構成するチューブ
エレメントにはタンク２０に下方側に寄った位置に流路
面積の小さい通孔２５を設けると共に、ブロック３１を
構成するチューブエレメントにも、タンク２１に下方側
に寄った位置に流路面積の小さい通孔２５を設ける。ま
た、ブロック２７を構成するチューブエレメントにはタ
ンク２０の下方側に寄った位置に流通面積の小さい通孔
２５とその上方に同じく流路面積の小さいと通孔２６と
を設けると共に、ブロック３０を構成するチューブエレ
メントにも、タンク２１にの下方側に寄った位置に流通
面積の小さい通孔２５とその上方に同じく流路面積の小
さい通孔２６とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば車両用空
調装置の冷房サイクル等に利用され、チューブエレメン
トとフィンとを交互に複数段に積層した熱交換器、特に
チューブエレメントの片側にタンクが形成されると共
に、かかるタンク側端面を下方側としたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の熱交換器通過する空気温度の温度
分布のばらつきを減少して、熱交換性能を高めることを
目的とした片タンクの積層型熱交換器熱としては、特開
昭６３−３１５３号公報に示されるものが既に公知とな
っている。

【０００３】この積層型熱交換器は、通路ユニット（チ
ューブエレメント）３００をコルゲートフィン１２３を
介して複数段に積層されるもので、通路ユニット３００
は、片側に一対の第１のタンクと第２のタンクが形成さ
れ、この一対のタンクがＵ字状の冷媒通路（Ｕ字状通
路）によって連通されていると共に各タンクには第１連
通穴１０４（通孔）、第２連通穴１０５（通孔）が設け
られており、これにより、隣合う通路ユニットのタンク
を接合すると積層方向に延びる２つのタンク群（第１タ
ンク群Ａ及び第４タンク群Ｄと第２タンク群Ｂ及び第３
タンク群）が形成されることとなるが、第１タンク群Ａ
と第４タンク群Ｄとは途中で仕切られて非連通とされ
て、第１タンク群Ａには入口パイプ１２１が、第４タン
ク群Ａには出口パイプ１２２が取り付けられている。そ
して、第３タンク群Ｃは、第２連通穴１０５より径の小
さい絞り穴２０１を有する絞り部２０３が形成された通
路ユニットを１又は２以上配することで、冷媒の流路面
積を一部減少させている。

【０００４】これにより、かかる公報では、第３タンク
群Ｃ内を流れる液冷媒は、その第３タンク群Ｃ内部に形
成された絞り部２０３により急速な流れが阻止されるた
め、第３タンク群Ｃの奥部への多量の液冷媒の流れ込み
が防止されるので、第３タンク群Ｃを構成すタンクのう
ち中程及び最手前側のタンクと連通する通路ユニットに
液冷媒が十分に流れ込み、液冷媒流れ込み量の均一化を
図ることができるとされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例の熱交換器のように単純に所定のタンク群に絞
り部を設けて液状の熱交換媒体の流量を制限したので
は、低流量時には、逆に絞り部により液状の熱交換媒体
の流れが必要以上に阻害されて出入口部を有するタンク
群のうち当該出入口部に対し奥部のタンクにまで液状の
熱交換媒体が十分に行き渡らず、却って温度分布が悪化
する虞れがあった。

【０００６】そこで、この発明は、熱交換媒体の多流量
時には、熱交換媒体の流路面積を減少することにより、
外部から熱交換媒体が流入するタンク群又は隣接するタ
ンク群と通孔にてのみ連通するタンク群の奥部に配置さ
れるタンクに多量に熱交換媒体が流れ込むのを制限する
一方で、熱交換媒体の低流量時において、熱交換媒体の
流れを制限したことにより外部から熱交換媒体が流入す
るタンク群又は隣接するタンク群と通孔にてのみ連通す
るタンク群の奥部に配置されるタンクまで熱交換媒体が
行き渡らない事態を回避することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】しかして、請求項１に記
載の積層型熱交換器は、下方側に設けられた一対のタン
クとこの一対のタンクを連通するＵ字状通路とを有する
チューブエレメントをフィンを介在させつつ複数段に積
層し、隣接するチューブエレメントのタンクをその側部
に設けた通孔を介して接続して積層方向に延びる２つの
タンク群を形成すると共に、前記タンク群の一方又は双
方が適宜仕切られて更に複数の小タンク群に細分される
ことにより、熱交換媒体が外部から小タンク群のいずれ
かに流入した後、Ｕ字状通路乃至通孔を通って隣接する
小タンク群に順次流れてゆき、最後に到達した小タンク
群から外部に流出する構成の積層型熱交換器において、
前記外部から熱交換媒体が流入する小タンク群の当該流
入部位に対し奥側に配置されるタンクの通孔は、他の小
タンク群を構成するタンクの通孔よりも流路面積を小さ
く形成されていると共に、当該通孔より下方側に寄った
位置に形成されたものとなっている。

【０００８】尚、前記外部から熱交換媒体が流入する小
タンク群のうち当該流入部位に対し手前側に配置される
タンクには、前記奥側のタンクと同様に下方側に寄った
位置に形成された通孔を有すると共に、前記通孔の上側
に更に通孔を有するようにしても、また、前記奥側のタ
ンクの下方側に寄った位置に形成された通孔よりも流路
面積の大きな通孔を有するようにしても良い。

【０００９】これにより、液状熱交換媒体の流量が多い
ときには、前記外部から熱交換媒体が流入する小タンク
群のうち当該流入部位に対し奥側のタンクの通孔の流路
面積が他のタンクの通孔よりも小さいため、熱交換媒体
の流量が制限されて、当該奥側のタンクに慣性力により
多量の熱交換媒体が流れ込むのを防止することができ、
これにより、当該流入部位に近接したタンクと連通する
Ｕ字状通路に熱交換媒体を十分に送り込むことが可能と
なる。

【００１０】そして、液状熱交換媒体の流量が少ないと
きには、前記外部から熱交換媒体が流入する小タンク群
のうち当該流入部位に対し奥側のタンクの通孔が、前記
他の小タンク群を構成するタンクの通孔に対し下方側に
寄った位置に形成されているので、タンクの下方側に沿
って少ない量で流れる熱交換媒体も該通孔にて奥側のタ
ンクまで導くことができる。

【００１１】また、請求項２に記載の積層型熱交換器
は、下方側に設けられた一対のタンクとこの一対のタン
クを連通するＵ字状通路とを有するチューブエレメント
をフィンを介在させつつ複数段に積層し、隣接するチュ
ーブエレメントのタンクをその側部に設けた通孔を介し
て接続して積層方向に延びる２つのタンク群を形成する
と共に、前記タンク群の一方又は双方が適宜仕切られて
更に複数の小タンク群に細分されることにより、熱交換
媒体が外部から小タンク群のいずれかに流入した後、Ｕ
字状通路乃至通孔を通って隣接する小タンク群に順次流
れてゆき、最後に到達した小タンク群から外部に流出す
る構成の積層型熱交換器において、前記積層方向に隣接
する小タンク群から通孔を介して熱交換媒体が流入され
る小タンク群の当該流入部位に対し奥側に配置されるタ
ンクの通孔は、他の小タンク群を構成するタンクの通孔
よりも流路面積を小さく形成されていると共に、当該通
孔より下方側に寄った位置に形成されたものとなってい
る。

【００１２】尚、前記積層方向に隣接する小タンク群か
ら通孔を介して熱交換媒体が流入される小タンク群のう
ち当該流入部位に近接して配置されるタンクには、前記
奥側のタンクと同様に下方側に寄った位置に形成された
通孔を有すると共に、前記通孔の上側に更に通孔を有す
るようにしても、また、前記奥側のタンクの下方側に寄
った位置に形成された通孔よりも流路面積の大きな通孔
を有するようにしても良い。

【００１３】これにより、液状熱交換媒体の流量が多い
ときには、前記積層方向に隣接する小タンク群から通孔
を介して熱交換媒体が流入される小タンク群のうち当該
流入部位に対し奥側のタンクの通孔の流路面積が他のタ
ンクの通孔よりも小さいため、熱交換媒体の流量が制限
されて、当該奥側のタンクに慣性力により多量の熱交換
媒体が流れ込むのを防止することができ、これにより、
当該流入部位に近接したタンクと連通するＵ字状通路に
熱交換媒体を十分に送り込むことが可能となる。

【００１４】そして、液状熱交換媒体の流量が少ないと
きには、前記積層方向に隣接する小タンク群から通孔を
介して熱交換媒体が流入される小タンク群のうち当該流
入部位に対し奥側のタンクの通孔が、前記他の小タンク
群を構成するタンクの通孔に対し下方側に寄った位置に
形成されているので、タンクの下方側に沿って少ない量
で流れる熱交換媒体も該通孔にて奥側のタンクまで導く
ことができる。

【００１５】尚、請求項１に記載された積層型熱交換器
のタンク構造と請求項２に記載された積層型熱交換器の
タンク構造とを組み合わせても良く、これにより一層熱
交換媒体の分布の均一化を図ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面により説明する。

【００１７】図１乃至図４において、この発明に係る積
層型熱交換器（以下、熱交換器という）の実施形態の一
例が示されている。この熱交換器１は、クーリングユニ
ット内に設置されるエバポレータ等として用いられるも
ので、例えば２６個のチューブエレメント２，３，４，
５とコルゲート状のフィン６とを交互に複数段積層する
と共に、このコア本体の積層方向両側にエンドプレート
７，７を配することでコア本体を構成し、チューブエレ
メント２の通風方向の一方端側に入口部８又は出口部９
が設けられた例えば４パス方式のもので、熱交換媒体と
しては液状の冷媒等が用いられている。

【００１８】このうち、チューブエレメント２（２ａ，
２ｂ）は、熱交換器のコア本体の大部分（図１の積層方
向右側から数えて２個目乃至６個目，同じく８個目から
１２個目，図１の積層方向左側から数えて２個目乃至６
個目，同じく８個目乃至１３個目）を成すもので、図２
（ａ）又は図２（ｂ）に示される成形プレート１０又は
１１を２枚接合して構成されている。

【００１９】この成形プレート１０，１１は、ろう材が
クラッドされた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、一方端に後述する通孔が形
成された椀状の２つのタンク形成用膨出部１５，１５が
形成されていると共に、これに続いて通路形成用膨出部
１７が形成されている。また、前記通路形成用膨出部１
７には、タンク形成用膨出部１５，１５の間から成形プ
レート１０の他方端まで延びる突条１８が形成されてい
る。そして、成形プレート１０のタンク形成用膨出部１
５，１５の他方端側には、図１に特に示される様に、ろ
う付け前の組付時においてフィン６の脱落を防止するた
めの突片１９を有している。

【００２０】タンク形成用膨出部１５，１５は、通路形
成用膨出部１７より大きく膨出形成され、また、突条１
８は成形プレート周縁の接合代と同一面上になるように
形成されており、２枚の成形プレート１０乃至１１がそ
の周縁で接合されると互いの突条１８も接合され、対向
するタンク形成用膨出部１５，１５によって一対のタン
ク２０，２１が形成されると共に、対向する通路形成用
膨出部１７によってタンク２０，２１間を結ぶＵ字状通
路２２が形成されるようになっている。

【００２１】尚、前述の成形プレート１０と成形プレー
ト１１とは、その通孔において相違したものとなってい
る。すなわち、成形プレート１０は、図２（ａ）に示め
される様に、タンク形成用膨出部１５，１５に通孔２
４，２５が形成されている。このうち、通孔２４は、タ
ンク形成用膨出部１５の中心を同心として円状に形成さ
れているのに対し、他方の通孔２５は、前記通孔２４よ
りもその流路面積が小さいと共に、タンク形成用膨出部
１５の中心よりも端部側に寄った位置を中心とする円状
に形成されてる。これに対し、成形プレート１１は、図
２（ｂ）に示される様に、一方のタンク形成用膨出部１
５に形成された通孔２４については前述の成形プレート
１０と同様であるが、他方のタンク形成用膨出部１５に
は、前記通孔２５の他にかかる通孔２５よりも成形プレ
ート１１の長手方向中央寄りに円状の通孔２６が形成さ
れている。

【００２２】これにより、成形プレート１０を接合して
成るチューブエレメント２ｂは、成形プレート１１を接
合して成るチューブエレメント２ａよりも、当該通孔２
５のみが設けたられたタンク２０又は２１において熱交
換媒体の流路面積が小さくなるので、チューブエレメン
ト２ｂのタンク２０又は２１からの熱交換媒体の流量を
制限する絞り部としての役割を果たすこととなる。

【００２３】チューブエレメント３は、図２（ａ）に示
される成形プレート１０と図２（ｃ）に示される成形プ
レート１２を接合して構成されるもので、積層方向の略
中央（図１の積層方向右側から数えて１３個目）に配置
されている。そして、成形プレート１２は、タンク形成
用膨出部１５，１５，通路形成用膨出部１７等の基本形
態について、前記成形プレート１０，１１と同様である
が、タンク形成用膨出部１５の一方には通孔を有しない
ものとなっている。これにより、成形プレート１０と１
２とを接合した場合には、タンク２０の代わりに一方側
では通孔２５を有するが他方側では通孔を有しない盲タ
ンク２３が構成されることとなる。

【００２４】チューブエレメント４は、エンドプレート
７と前記チューブエレメント３との略中央（図１の積層
方向右側から数えて７個目及び同じく積層方向左側から
数えて７個目）にそれぞれ配置されているもので、入口
部８を有するチューブエレメント４はタンク２０に通孔
２５，２６が形成され、出口部９を有するチューブエレ
メント４は、タンク２１に通孔２５，２６が形成されて
いる。尚、このチューブエレメント４を構成する成形プ
レートについては、タンク２０を形成するタンク形成用
膨出部１５に連なる出入口部形成用膨出部を有する以外
は、成形プレート１０又は１１とその構成を共通にする
ので、図示せず、その説明も省略する。

【００２５】チューブエレメント５は、積層方向の両側
に配されるもので、図２（ａ）に示される成形プレート
１０と図示しない平板状のプレートとを接合して構成さ
れている。これにより、チューブエレメント５のタンク
２０ａ，２１ａ及びＵ字状通路２２ａの大きさは、これ
までのチューブエレメント２乃至４の約半分となってい
ると共に、積層方向内側では通孔２４と２５とを有した
ものとなる。

【００２６】しかるに、タンク２０，２１が下方側、Ｕ
字状通路２２の曲折部位が上方側に成る様にして、チュ
ーブエレメント２，３，４，５をフィン３を介在させつ
つ積層し、更にその両側にエンドプレート７，７を配し
て熱交換器１を構成した場合には、かかる熱交換器１
は、隣合うチューブエレメント２，３，４，５がタンク
２０，２０ａ，２１，２１ａ，２３で突き合わされて、
下方側において積層方向に延びるタンク群Ａとタンク群
Ｂとが形成されると共に、かかるタンク群Ａは積層方向
の略中央に配置されるチューブエレメント３の盲タンク
２３により仕切られたタンク群Ａ１とタンク群Ａ２とに
更に細分化され、タンク群Ｂは、通孔２４により連通し
たタンク群Ｂ１とタンク群Ｂ２とに更に細分化される。

【００２７】これにより、かかる熱交換器１において
も、図３に示される様に、従来の４パスの熱交換器と同
様の熱交換媒体の流路を成す。すなわち、まず、熱交換
器１の下方側に位置する入口部８からタンク群Ａ１に流
入した熱交換媒体は、矢印に示す様にタンク２０の通
孔を介してタンク群Ａ１を積層方向両側に流れると共
に、Ｕ字状通路２２を通って対峙するタンク群Ｂ１に流
れ込む。そして、タンク群Ｂ１に流入した熱交換媒体
は、矢印に示す様にタンク２１の通孔を介してタンク
群Ｂ２に向かって積層方向に流れた後、Ｕ字状通路２２
を通ってタンク群Ａ２に流れ、最後に出口部９から流出
することとなる。

【００２８】ところで、図１の積層方向右側から数えて
２個目乃至６個目及び同じく８個目から１２個目に配置
されてタンク群Ａ１及びタンク群Ｂ１の殆どを構成する
チューブエレメント２は、チューブエレメント４の両隣
の３つについてはチューブエレメント２ｂが用いられ、
更にそのチューブエレメント２ｂの両側にはチューブエ
レメント２ａが用いられている。これにより、熱交換器
１は、タンク群Ａ１の積層方向（図３の矢印）におい
て、流路面積が大きいブロック２７とその両側の流路面
積が小さいブロック２８，２９とに分けられることとな
る。

【００２９】また、図１の積層方向左側から数えて２個
目乃至６個目及び同じく８個目から１２個目に配置され
てタンク群Ａ２及びタンク群Ｂ２の殆どを構成するチュ
ーブエレメント２は、図１のチューブエレメント３から
数えて左側６個目までについてはチューブエレメント２
ｂが用いられ、図１の積層方向左側から数えて２個目か
ら６個目までについてはチューブエレメント２ａが用い
られている。これにより、熱交換器１は、タンク群Ｂ１
の積層方向（図３の矢印）において流路面積が大きい
ブロック３０と流路面積が小さいブロック３１とに分け
らることとなる。

【００３０】しかるに、熱交換媒体の流量が多い場合に
は、図４（ａ）に示される様に、入口部５から流入した
熱交換媒体がブロック２７に属するタンク群Ａ１内を流
れる際には、積層方向の流路面積が大きいので多量の熱
交換媒体が流れるが、ブロック２７に属するタンク群Ａ
１からブロック２８，２９に属するタンク群Ａ１、又は
ブロック２８，２９に属するタンク群Ａ１内を流れる際
には、積層方向の流路面積が小さいので、多量の熱交換
媒体がブロック２７に属するＵ字状通路２２に十分に流
入せずに一気にブロック２８，２９に属するタンク群Ａ
１まで慣性力により流れるのを防止することができ、ブ
ロック２７とブロック２８，２９との間の熱交換媒体の
分布を均一化することができる。そして、同様に、タン
ク群Ｂ１から流入した熱交換媒体がブロック３０に属す
るタンク群Ｂ２内を流れる際には流路面積が大きいので
多量の熱交換媒体が流れるが、ブロック３１に属するタ
ンク群Ｂ２流れる際には、流路面積が小さいので、ブロ
ック３０に属するＵ字状通路２２に十分に流入せずに一
気にブロック３１に属するタンク群Ｂ２まで慣性力によ
り流れるのを防止することができ、ブロック３０とブロ
ック３１との間の熱交換媒体の分布を均一化することが
できる。

【００３１】また、熱交換媒体の流量が少ない場合に
は、図４（ｂ）に示される様に、入口部５から流入した
熱交換媒体がブロック２８に属するタンク群Ａ１内を流
れる際は勿論のこと、熱交換媒体がブロック２７に属す
るタンク群Ａ１からブロック２８，２９に属するタンク
群Ａ１に流れる場合にも、双方とも下方側に寄った通孔
２５を通って流れることができるので、ブロック２８，
２９に属するタンク群Ａ１まで熱交換媒体が行き渡り、
ブロク２８，２９において熱交換媒体不足が生ずるのを
防止することができる。そして、同様に、熱交換媒体が
ブロック３１に属するタンク群Ｂ２内及びブロック３０
に属するタンク群Ｂ２からブロック３１に属するタンク
群Ｂ２に流れる場合にも、下方側に寄った通孔２５を通
って流れることができるので、ブロック３１に属するタ
ンク群Ｂ２まで熱交換媒体が行き渡り、ブロック３１に
おいて熱交換媒体不足が生ずるのを防止することができ
る。

【００３２】尚、熱交換器１の構成において、出入口部
８，９を有するチューブエレメント４を上述の如く図１
の積層方向右側から数えて７個目及び同じく積層方向左
側から数えて７個目に配置するものとして説明したが、
タンク２０，２１が下方側となるものであれば、必ずし
もこの配置に限定されるものではない。

【００３３】図５に示される様に、出入口部８，９を有
するチューブエレメント４を熱交換器１の積層方向両側
に配する様にしても良い。但し、この構成の熱交換器１
においては、入口部８からタンク群Ａに流入した熱交換
媒体が積層方向（矢印）に流れる際に、その分布の均
一化を図るために、ブロック３２に属する部位では熱交
換媒体の流路面積が大きくなる様にチューブエレメント
２ｂが配置され、ブロック３３に属する部位では熱交換
媒体の流路面積が小さくなる様にチューブエレメント２
ａが配置される。尚、タンクＢ１からタンクＢ２に積層
方向（矢印）に流れる際に、その分布の均一化を図る
ためのブロック３４，３５のチューブエレメント２ａ，
２ｂの配置については、前述したブロック３０，３１に
おけるチューブエレメント２ａ，２ｂの配置と基本的に
変わらないので、その説明は省略する。

【００３４】また、図６に示される様に、出入口部８，
９を有するチューブエレメント４を盲タンク２３を有す
るチューブエレメント３の両側に配する様にしても良
い。但し、この構成の熱交換器１においては、入口部８
からタンク群Ａに流入した熱交換媒体が積層方向（矢印
）に流れる際に、その分布の均一化を図るために、ブ
ロック３６に属する部位では熱交換媒体の流路面積が小
さくなる様にチューブエレメント２ａが配置され、ブロ
ック３７に属する部位では熱交換媒体の流路面積が大き
くなる様にチューブエレメント２ｂが配置される。尚、
タンクＢ１からタンクＢ２に積層方向（矢印）に流れ
る際に、その分布の均一化を図るためのブロック３８，
３９のチューブエレメント２ａ，２ｂの配置について
は、前述したブロック３０，３１及び３４，３５におけ
るチューブエレメント２ａ，２ｂの配置と基本的に変わ
らないので、その説明は省略する。

【００３５】そして、チューブエレメント２ａは、タン
ク２０又は２１の一方においては、下方側に寄った円状
の通孔２５が設けられているとすると共に、チューブエ
レメント２ｂは、タンク２０又は２１の一方において
は、円状の記通孔２５と通孔２６とをチューブエレメン
ト２ｂの長手方向に並設されているとして説明したが、
この構成についても、タンク２０，２１が下方側に成る
ものであれば、必ずしもこれに限定されるものではな
い。

【００３６】図７に示される様にチューブエレメント２
ａのタンク２０又は２１の通孔を下方側に寄った位置に
形成された下弦の半円状の通孔４０とし、チューブエレ
メント２ｂのタンク２０又は２１の通孔を前記通孔４０
の他に上弦の半円状の通孔４１をチューブエレメントの
長手方向に並設したものとしても良い。

【００３７】また、図８に示される様に、チューブエレ
メント２ａのタンク２０又は２１の通孔を下方側に寄っ
た位置に形成された横長の楕円状の通孔４２とし、チュ
ーブエレメント２ｂのタンク２０又は２１の通孔を前記
通孔４２の他に横長の楕円状の通孔４３をチューブエレ
メントの長手方向に並設したものとしても良い。

【００３８】これにより、前記通孔４０，４２は、通孔
２４よりも流路面積が小さいので、絞り部としての役割
を果たすと共に、下方側に寄っているので、熱交換媒体
の流量が少ない場合でも、かかる通孔４０，４２を通っ
て円滑に流れることとなる。

【００３９】更には、チューブエレメント２ａは、その
ままタンク２０，２１を一方が通孔２４、他方が通孔２
５，３２又は３４が設けられたものとするが、チューブ
エレメント２ｂの代わりに、図９に示される様にタンク
２０，２１の通孔を双方とも通孔２４としたチューブエ
レメント２ｃを用いても良い。この場合でも、図３で示
されるブロック２７に属するタンク群Ａ１及びブロック
３０に属するタンクＢ２、図５で示されるブロック３６
に属するタンク群Ａ１ブロック３４に属するタンクＢ
２，図６で示されるブロック３７に属するタンク群Ａ１
ブロック３８に属するタンクＢ２では、多量の熱交換媒
体が流れることとなる。

【００４０】最後に、これまで、本願発明を、通風方向
側に出入口部８，９を有する４パス方式の熱交換器１に
用いるもるものとして説明してきたが、このタイプ以外
の熱交換器であっても、タンクが下方側に配置されるも
のである限り、熱交換媒体の分布の均一化を図るために
用いることができる。すなわち、図示しないが、エンド
プレート７に出入口部を有するタイプの熱交換器１にお
いても、また、６パス方式の熱交換器１においても、外
部から熱交換媒体が流入する所定のタンク群において、
この熱交換媒体の流入部位に近接するところではチュー
ブエレメント２ｂを用い、流入部位より奥側のところで
はチューブエレメント２ａを用いると共に、通孔を介し
てのみ２つのタンク群が連通する箇所では、後流側のタ
ンク群のうち前記連通するタンク群に近接するところで
はチューブエレメント２ｂを配し、前記連通するタンク
群より奥側のところではチューブエレメント２ａを配す
ることで、熱交換媒体の流量が多い時と少ない時でも熱
交換媒体の分布の均一化を図ることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上の様に、この発明に係る積層型熱交
換器によれば、液状熱交換媒体の流量が多いときには、
外部から熱交換媒体が流入する小タンク群のうち当該流
入部位に対し奥側のタンク又は積層方向に隣接する小タ
ンク群から通孔を介して熱交換媒体が流入される小タン
ク群のうち当該流入部位に対し奥側のタンクの通孔の流
路面積が他のタンクの通孔よりも小さいため、熱交換媒
体の流れが制限されて、当該奥側のタンクに慣性力によ
り多量の熱交換媒体が一気に流れ込むのを防止すること
ができる。よって、当該流入部位に対し手前側のタンク
と連通するＵ字状通路に熱交換媒体を十分に送り込むこ
とが可能となるので、熱交換媒体の分布が均一化され
て、通過する空気の温度分布も均等になり、熱交換器の
性能が向上する。

【００４２】また、この発明に係る積層型熱交換器によ
れば、液状熱交換媒体の流量が少ないときでも、前記外
部から熱交換媒体が流入する小タンク群のうち当該流入
部位に対し奥側のタンク又は積層方向に隣接する小タン
ク群から通孔を介して熱交換媒体が流入される小タンク
群のうち当該流入部位に対し奥側のタンクの通孔が前記
他の小タンク群を構成するタンクの通孔により、タンク
の下方側に沿って少ない量で流れる熱交換媒体も当該通
孔にて奥側のタンクまで導くことができる。よって、熱
交換媒体の分布が均一化されて、通過する空気の温度分
布も均等になり、熱交換器の性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は、この発明に係る熱交換器の正面
図、図１（ｂ）は同熱交換器の底面図である。

【図２】図２（ａ）は、同上の熱交換器に用いられる下
方側に寄った通孔を有する成形プレートの平面図、図２
（ｂ）は同上の熱交換器に用いられる２つの通孔が並設
された成形プレートの平面図、図２（ｃ）は同上の熱交
換器に用いられる盲タンクを形成するための成形プレー
トの平面図である。

【図３】図３は、同上の熱交換器の熱交換媒体の流れを
説明すると共に、熱交換器の流路のブロックを示す説明
図である。

【図４】図４（ａ）は、熱交換器内を多量の熱交換媒体
が流れる際のタンクの熱交換媒体の流量を示す断面図、
図４（ｂ）は、熱交換器内を小量の熱交換媒体が流れる
際のタンクの熱交換媒体の流量を示す断面図である。

【図５】図５は、図１に示される熱交換器とは異なり、
出入口部が積層方向の両側に配置された熱交換器の熱交
換媒体の流れ等を説明する説明図である。

【図６】図６は、図１又は図５に示される熱交換器とは
異なり、出入口部が積層方向の略中央部位に配置された
熱交換器の熱交換媒体の流れ等を説明する説明図であ
る。

【図７】図７は、図２に示される通孔とは異なり半円状
の通孔が形成された成形プレートを示す要部拡大図であ
る。

【図８】図８は、図２又は図７に示される通孔とは異な
り横長の楕円状の通孔が形成された成形プレートを示す
要部拡大図である。

【図９】図９は、図２（ｂ）、図７（ｂ）又は図８
（ｂ）に示される通孔とは異なり、孔数を増加させるの
ではなく、径の径を大きくした成形プレートを示す要部
拡大図である。

【符号の説明】 １ 熱交換器 ２ チューブエレメント ３ チューブエレメント ４ チューブエレメント ５ チューブエレメント ６ フィン ７ エンドプレート ８ 入口部 ９ 出口部 １０ 成形プレート １１ 成形プレート １２ 成形プレート １４ 成形プレート ２０ タンク ２０ａ タンク（半分の大きさ） ２１ タンク ２１ａ タンク（半分の大きさ） ２２ Ｕ字状通路 ２２ａ Ｕ字状通路（半分の大きさ） ２３ 盲タンク ２４ 通孔 ２５ 通孔 ２６ 通孔 ４０ 通孔 ４１ 通孔 ４２ 通孔 ４３ 通孔 Ａ タンク群 Ａ１ タンク群 Ａ２ タンク群 Ｂ タンク群 Ｂ１ タンク群 Ｂ２ タンク群

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下方側に設けられた一対のタンクとこの
   一対のタンクを連通するＵ字状通路とを有するチューブ
   エレメントをフィンを介在させつつ複数段に積層し、隣
   接するチューブエレメントのタンクをその側部に設けた
   通孔を介して接続して積層方向に延びる２つのタンク群
   を形成すると共に、前記タンク群の一方又は双方が適宜
   仕切られて更に複数の小タンク群に細分されることによ
   り、熱交換媒体が外部から小タンク群のいずれかに流入
   した後、Ｕ字状通路乃至通孔を通って隣接する小タンク
   群に順次流れてゆき、最後に到達した小タンク群から外
   部に流出する構成の積層型熱交換器において、 前記外部から熱交換媒体が流入する小タンク群の当該流
   入部位に対し奥側に配置されるタンクの通孔は、他の小
   タンク群を構成するタンクの通孔よりも流路面積を小さ
   く形成されていると共に、当該通孔より下方側に寄った
   位置に形成されていることを特徴とする積層型熱交換
   器。
2. 【請求項２】 下方側に設けられた一対のタンクとこの
   一対のタンクを連通するＵ字状通路とを有するチューブ
   エレメントをフィンを介在させつつ複数段に積層し、隣
   接するチューブエレメントのタンクをその側部に設けた
   通孔を介して接続して積層方向に延びる２つのタンク群
   を形成すると共に、前記タンク群の一方又は双方が適宜
   仕切られて更に複数の小タンク群に細分されることによ
   り、熱交換媒体が外部から小タンク群のいずれかに流入
   した後、Ｕ字状通路乃至通孔を通って隣接する小タンク
   群に順次流れてゆき、最後に到達した小タンク群から外
   部に流出する構成の積層型熱交換器において、 前記積層方向に隣接する小タンク群から通孔を介して熱
   交換媒体が流入される小タンク群の当該流入部位に対し
   奥側に配置されるタンクの通孔は、他の小タンク群を構
   成するタンクの通孔よりも流路面積を小さく形成されて
   いると共に、当該通孔より下方側に寄った位置に形成さ
   れていることを特徴とする積層型熱交換器。
3. 【請求項３】 前記外部から熱交換媒体が流入する小タ
   ンク群のうち当該流入部位に近接して配置されるタンク
   又は前記積層方向に隣接する小タンク群から通孔を介し
   て熱交換媒体が流入される小タンク群のうち当該流入部
   位に近接して配置されるタンクには、前記奥側のタンク
   と同様に下方側に寄った位置に形成された通孔を有する
   と共に、前記通孔の上側に更に通孔を有することを特徴
   とする請求項１又は請求項２に記載の積層型熱交換器。
4. 【請求項４】 前記外部から熱交換媒体が流入する小タ
   ンク群のうち当該流入部位に近接して配置されるタンク
   又は前記積層方向に隣接する小タンク群から通孔を介し
   て熱交換媒体が流入される小タンク群のうち当該流入部
   位に近接して配置されるタンクには、前記奥側のタンク
   の下方側に寄った位置に形成された通孔よりも流路面積
   の大きな通孔を有することを特徴とする請求項１又は請
   求項２に記載の積層型熱交換器。