JPH10170101A - 積層型熱交換器 - Google Patents
積層型熱交換器Info
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- JPH10170101A JPH10170101A JP8323052A JP32305296A JPH10170101A JP H10170101 A JPH10170101 A JP H10170101A JP 8323052 A JP8323052 A JP 8323052A JP 32305296 A JP32305296 A JP 32305296A JP H10170101 A JPH10170101 A JP H10170101A
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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- F28D1/00—Heat-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
- F28D1/02—Heat-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
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- F28D1/0333—Heat-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
- F28D1/0341—Heat-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
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
- F28F9/0251—Massive connectors, e.g. blocks; Plate-like connectors
- F28F9/0253—Massive connectors, e.g. blocks; Plate-like connectors with multiple channels, e.g. with combined inflow and outflow channels
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
- F28F9/0265—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits by using guiding means or impingement means inside the header box
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンドプレート自身に形成される流体出口通
路および流体入口通路に、流体パイプの一端部を連通さ
せた積層型熱交換器において、流体パイプの一端部近傍
における圧力損失を低減する。 【解決手段】 熱交換部３の流体通路２を複数の金属薄
板４の積層構造により形成し、エンドプレート４２に形
成した張出部４２ａ、４２ｂと、積層方向の一端部に位
置する金属薄板４０との間の空間により、流体出口通路
６、流体入口通路７を形成し、張出部４２ａ、４２ｂに
形成した副張出部４２０ａ、４２０ｂの開口部４２ｃ、
４２ｄに、流体出口パイプ８ａ、流体入口パイプ８ｂの
一端部を接合してある。よって、副張出部４２０ａ、４
２０ｂの分だけ、両パイプ８ａ、８ｂの一端部近傍にお
ける流体通路を拡大でき、圧力損失を低減できる。
路および流体入口通路に、流体パイプの一端部を連通さ
せた積層型熱交換器において、流体パイプの一端部近傍
における圧力損失を低減する。 【解決手段】 熱交換部３の流体通路２を複数の金属薄
板４の積層構造により形成し、エンドプレート４２に形
成した張出部４２ａ、４２ｂと、積層方向の一端部に位
置する金属薄板４０との間の空間により、流体出口通路
６、流体入口通路７を形成し、張出部４２ａ、４２ｂに
形成した副張出部４２０ａ、４２０ｂの開口部４２ｃ、
４２ｄに、流体出口パイプ８ａ、流体入口パイプ８ｂの
一端部を接合してある。よって、副張出部４２０ａ、４
２０ｂの分だけ、両パイプ８ａ、８ｂの一端部近傍にお
ける流体通路を拡大でき、圧力損失を低減できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は流体通路を金属薄板
の積層構造により形成する積層型熱交換器に関するもの
で、冷凍サイクルの冷媒を蒸発させる蒸発器として好適
なものである。
の積層構造により形成する積層型熱交換器に関するもの
で、冷凍サイクルの冷媒を蒸発させる蒸発器として好適
なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、特開昭５９−２２５７０２号公報
には、図７（ａ）および（ｂ）に示すような積層型熱交
換器１が提案されている。この熱交換器１は、内部流体
（冷媒）と外部流体（空気）とを熱交換させる熱交換部
３の流体通路２を、複数の金属薄板４の積層構造により
形成し、これら金属薄板４相互間を接合（ろう付け）し
てある。
には、図７（ａ）および（ｂ）に示すような積層型熱交
換器１が提案されている。この熱交換器１は、内部流体
（冷媒）と外部流体（空気）とを熱交換させる熱交換部
３の流体通路２を、複数の金属薄板４の積層構造により
形成し、これら金属薄板４相互間を接合（ろう付け）し
てある。
【０００３】そして、この積層方向の一端部に位置する
金属薄板４０に接合されるエンドプレート４２に、２つ
の張出部４２ａ、４２ｂを形成し、２つの張出部４２
ａ、４２ｂと、上記一端部に位置する金属薄板４０との
間に形成される空間により、流体通路２の入口部に連通
する流体出口通路６および流体通路２の出口部に連通す
る流体入口通路７を形成してある。
金属薄板４０に接合されるエンドプレート４２に、２つ
の張出部４２ａ、４２ｂを形成し、２つの張出部４２
ａ、４２ｂと、上記一端部に位置する金属薄板４０との
間に形成される空間により、流体通路２の入口部に連通
する流体出口通路６および流体通路２の出口部に連通す
る流体入口通路７を形成してある。
【０００４】また、張出部４２ａ、４２ｂの開口部４２
ｃ、４２ｄに、冷媒出口パイプ８ａおよび冷媒出口パイ
プ８ｂの一端部が嵌合した状態で、これらパイプ８ａ、
８ｂが接合（ろう付け）されている。この種の熱交換器
においては、熱交換部３に一体ろう付されるエンドプレ
ート４２自身の張出部４２ａ、４２ｂにより流体出口通
路６および流体入口通路７を形成することにより、熱交
換器１の構造を簡略化している。
ｃ、４２ｄに、冷媒出口パイプ８ａおよび冷媒出口パイ
プ８ｂの一端部が嵌合した状態で、これらパイプ８ａ、
８ｂが接合（ろう付け）されている。この種の熱交換器
においては、熱交換部３に一体ろう付されるエンドプレ
ート４２自身の張出部４２ａ、４２ｂにより流体出口通
路６および流体入口通路７を形成することにより、熱交
換器１の構造を簡略化している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明者ら
の実験検討によれば、上記公報記載のものでは、パイプ
８ａ、８ｂの一端部近傍において、流体出口通路６から
冷媒出口パイプ８ａにかけて、および、冷媒入口パイプ
８ｂから流体入口通路７にかけて、内部流体の流路が直
角的に曲がっているため、パイプ８ａ、８ｂの一端部近
傍に大きな圧力損失が発生し、熱交換部３に係わる内部
流体の出入りが良好に行なわれず、冷房能力が低下する
ことがわかった。
の実験検討によれば、上記公報記載のものでは、パイプ
８ａ、８ｂの一端部近傍において、流体出口通路６から
冷媒出口パイプ８ａにかけて、および、冷媒入口パイプ
８ｂから流体入口通路７にかけて、内部流体の流路が直
角的に曲がっているため、パイプ８ａ、８ｂの一端部近
傍に大きな圧力損失が発生し、熱交換部３に係わる内部
流体の出入りが良好に行なわれず、冷房能力が低下する
ことがわかった。
【０００６】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
エンドプレート自身に形成される流体出口通路および流
体入口通路に、流体パイプの一端部を連通させた積層型
熱交換器において、流体パイプの一端部近傍における圧
力損失を低減することを目的とする。
エンドプレート自身に形成される流体出口通路および流
体入口通路に、流体パイプの一端部を連通させた積層型
熱交換器において、流体パイプの一端部近傍における圧
力損失を低減することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１ないし５に記載の発明では、熱交換部
（３）の流体通路（２）を複数の金属薄板（４、４０、
４１）の積層構造により形成し、エンドプレート（４
２）に形成した第１張出部（４２ａ）、第２張出部（４
２ｂ）と、積層方向の一端部に位置する金属薄板（４
０）との間の空間により、流体出口通路（６）、流体入
口通路（７）を形成し、張出部（４２ａ、４２ｂ）に形
成した副張出部（４２０ａ、４２０ｂ）の開口部（４２
ｃ、４２ｄ）に、流体パイプ（８ａ、８ｂ）の一端部を
接合したことを特徴としている。
に、請求項１ないし５に記載の発明では、熱交換部
（３）の流体通路（２）を複数の金属薄板（４、４０、
４１）の積層構造により形成し、エンドプレート（４
２）に形成した第１張出部（４２ａ）、第２張出部（４
２ｂ）と、積層方向の一端部に位置する金属薄板（４
０）との間の空間により、流体出口通路（６）、流体入
口通路（７）を形成し、張出部（４２ａ、４２ｂ）に形
成した副張出部（４２０ａ、４２０ｂ）の開口部（４２
ｃ、４２ｄ）に、流体パイプ（８ａ、８ｂ）の一端部を
接合したことを特徴としている。
【０００８】これによれば、張出部（４２ａ、４２ｂ）
に副張出部（４２０ａ、４２０ｂ）を形成した分だけ、
流体パイプ（８ａ、８ｂ）の一端部近傍における流体通
路を拡大できる。よって、流体パイプ（８ａ、８ｂ）の
一端部近傍における圧力損失を低減でき、熱交換部
（３）に係わる内部流体の流出や流入がスムースに行な
われるため、熱交換性能を向上できる。
に副張出部（４２０ａ、４２０ｂ）を形成した分だけ、
流体パイプ（８ａ、８ｂ）の一端部近傍における流体通
路を拡大できる。よって、流体パイプ（８ａ、８ｂ）の
一端部近傍における圧力損失を低減でき、熱交換部
（３）に係わる内部流体の流出や流入がスムースに行な
われるため、熱交換性能を向上できる。
【０００９】また、請求項２に記載の発明では、上記開
口部（４２ｃ、４２ｄ）の縁部から外方へ筒状に突出す
る突出部（４２０ｃ、４２０ｄ）を副張出部（４２０
ａ、４２０ｂ）に設け、この突出部（４２０ｃ、４２０
ｄ）の外周に流体パイプ（８ａ、８ｂ）の一端部を嵌合
した状態で接合してあるので、流体パイプ（８ａ、８
ｂ）の一端部が副張出部（４２０ａ、４２０ｂ）内部へ
突出することがなくなり、この分だけ、副張出部（４２
０ａ、４２０ｂ）内部における圧力損失をさらに低減で
き、上記熱交換性能をさらに向上できる。
口部（４２ｃ、４２ｄ）の縁部から外方へ筒状に突出す
る突出部（４２０ｃ、４２０ｄ）を副張出部（４２０
ａ、４２０ｂ）に設け、この突出部（４２０ｃ、４２０
ｄ）の外周に流体パイプ（８ａ、８ｂ）の一端部を嵌合
した状態で接合してあるので、流体パイプ（８ａ、８
ｂ）の一端部が副張出部（４２０ａ、４２０ｂ）内部へ
突出することがなくなり、この分だけ、副張出部（４２
０ａ、４２０ｂ）内部における圧力損失をさらに低減で
き、上記熱交換性能をさらに向上できる。
【００１０】また、請求項３に記載の発明では、流体通
路（２）に気液二相流体が流れるとともに、この流体通
路（２）の出口部（２ａ）と入口部（２ｂ）とで、気液
二相流体の乾き度が変化する積層型熱交換器において、
第１張出部（４２ａ）の第１副張出部（４２０ａ）の開
口部（４２ｃ）、および、第２張出部（４２ｂ）の第２
副張出部（４２０ｂ）の開口部（４２ｄ）のうち、乾き
度の大きい気液二相流体が流れる開口部（４２ｃ）の開
口面積を、乾き度の小さい気液二相流体が流れる開口部
（４２ｄ）の開口面積よりも大きくしてある。
路（２）に気液二相流体が流れるとともに、この流体通
路（２）の出口部（２ａ）と入口部（２ｂ）とで、気液
二相流体の乾き度が変化する積層型熱交換器において、
第１張出部（４２ａ）の第１副張出部（４２０ａ）の開
口部（４２ｃ）、および、第２張出部（４２ｂ）の第２
副張出部（４２０ｂ）の開口部（４２ｄ）のうち、乾き
度の大きい気液二相流体が流れる開口部（４２ｃ）の開
口面積を、乾き度の小さい気液二相流体が流れる開口部
（４２ｄ）の開口面積よりも大きくしてある。
【００１１】ここで、乾き度の大きい気液二相流体の方
が、乾き度の小さい気液二相流体よりも、所定の抵抗に
対する圧力損失が大きくなる。これに対して、上述のよ
うに構成することにより、乾き度の大きい気液二相流体
が流れる開口部（４２ｃ、４２ｄ）の圧力損失を効果的
に低減できる。また、請求項４に記載の発明では、流体
出口通路（６）および流体入口通路（７）の少なくとも
一方から、流体パイプ（８ａ、８ｂ）にかけての曲がり
形状に沿った流体流れを形成する案内板（８０ａ）を、
副張出部（４２０ａ、４２０ｂ）の内部に配置してあ
る。従って、流体パイプ（８ａ、８ｂ）の一端部近傍に
おける流体の流出や流入をスムースにできる。
が、乾き度の小さい気液二相流体よりも、所定の抵抗に
対する圧力損失が大きくなる。これに対して、上述のよ
うに構成することにより、乾き度の大きい気液二相流体
が流れる開口部（４２ｃ、４２ｄ）の圧力損失を効果的
に低減できる。また、請求項４に記載の発明では、流体
出口通路（６）および流体入口通路（７）の少なくとも
一方から、流体パイプ（８ａ、８ｂ）にかけての曲がり
形状に沿った流体流れを形成する案内板（８０ａ）を、
副張出部（４２０ａ、４２０ｂ）の内部に配置してあ
る。従って、流体パイプ（８ａ、８ｂ）の一端部近傍に
おける流体の流出や流入をスムースにできる。
【００１２】また、請求項５に記載の発明では、流体パ
イプ（８ａ、８ｂ）の一端部と、熱交換部（３）端部の
金属薄板（４０）とを連結する連結部材（８１ａ）を設
けてあるので、流体パイプ（８ａ、８ｂ）に加わる外力
を、副張出部（４２０ａ、４２０ｂ）だけでなく、金属
薄板（４０）によっても分散でき、副張出部（４２０
ａ、４２０ｂ）近傍の強度を向上できる。よって、副張
出部（４２０ａ、４２０ｂ）の変形や、副張出部（４２
０ａ、４２０ｂ）と流体パイプ（８ａ、８ｂ）の一端部
との接合部の損傷を抑制できる。
イプ（８ａ、８ｂ）の一端部と、熱交換部（３）端部の
金属薄板（４０）とを連結する連結部材（８１ａ）を設
けてあるので、流体パイプ（８ａ、８ｂ）に加わる外力
を、副張出部（４２０ａ、４２０ｂ）だけでなく、金属
薄板（４０）によっても分散でき、副張出部（４２０
ａ、４２０ｂ）近傍の強度を向上できる。よって、副張
出部（４２０ａ、４２０ｂ）の変形や、副張出部（４２
０ａ、４２０ｂ）と流体パイプ（８ａ、８ｂ）の一端部
との接合部の損傷を抑制できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。 （第１の実施形態）図１〜図３は本発明の積層型熱交換
器を自動車用空調装置の冷凍サイクルにおける冷媒蒸発
器１に適用した場合を示しており、この蒸発器１には、
図示しない温度作動式膨張弁（減圧手段）で減圧され膨
張した低温低圧の気液二相冷媒が流入するようになって
いる。
について説明する。 （第１の実施形態）図１〜図３は本発明の積層型熱交換
器を自動車用空調装置の冷凍サイクルにおける冷媒蒸発
器１に適用した場合を示しており、この蒸発器１には、
図示しない温度作動式膨張弁（減圧手段）で減圧され膨
張した低温低圧の気液二相冷媒が流入するようになって
いる。
【００１４】この蒸発器１は、図２に示すように多数の
冷媒通路（流体通路）２を並列に形成し、この冷媒通路
２内を流れる冷媒と冷媒通路２の外部を流れる空調用送
風空気（外部流体）とを熱交換させて、冷媒を蒸発させ
る熱交換部３を備えている。この熱交換部３は金属薄板
４の積層構造により形成されており、その具体的構造は
基本的には公知のものと同じでよいので、以下積層構造
の概略を説明すると、熱交換部３では、金属薄板４、具
体的にはアルミニュウム心材（Ａ３０００番系の材料）
の両面にろう材（Ａ４０００番系の材料）をクラッドし
た両面クラッド材（板厚：０．６ｍｍ程度）を所定形状
に成形して、これを２枚１組として多数組積層した上
で、ろう付けにて接合することにより多数の冷媒通路２
を並列に形成するものである。
冷媒通路（流体通路）２を並列に形成し、この冷媒通路
２内を流れる冷媒と冷媒通路２の外部を流れる空調用送
風空気（外部流体）とを熱交換させて、冷媒を蒸発させ
る熱交換部３を備えている。この熱交換部３は金属薄板
４の積層構造により形成されており、その具体的構造は
基本的には公知のものと同じでよいので、以下積層構造
の概略を説明すると、熱交換部３では、金属薄板４、具
体的にはアルミニュウム心材（Ａ３０００番系の材料）
の両面にろう材（Ａ４０００番系の材料）をクラッドし
た両面クラッド材（板厚：０．６ｍｍ程度）を所定形状
に成形して、これを２枚１組として多数組積層した上
で、ろう付けにて接合することにより多数の冷媒通路２
を並列に形成するものである。
【００１５】この多数の冷媒通路２をその両端部（図２
の上端部および下端部）でそれぞれ互いに連通させる連
通穴４ａ、４ｂを持ったタンク部４ｃ、４ｄが金属薄板
４の両端部に形成されている。タンク部４ｃ、４ｄは冷
媒通路２よりも積層方向外方へ突出する円筒状突出部に
て形成されている。また、熱交換部３において、隣接す
る冷媒通路２の外面側相互の間隙にコルゲートフィン
（フィン手段）５を接合して空気側の伝熱面積の増大を
図っている。このコルゲートフィン５はＡ３００３のよ
うな、ろう材をクラッドしてないアルミニュウムベア材
にて波形状に成形されている。
の上端部および下端部）でそれぞれ互いに連通させる連
通穴４ａ、４ｂを持ったタンク部４ｃ、４ｄが金属薄板
４の両端部に形成されている。タンク部４ｃ、４ｄは冷
媒通路２よりも積層方向外方へ突出する円筒状突出部に
て形成されている。また、熱交換部３において、隣接す
る冷媒通路２の外面側相互の間隙にコルゲートフィン
（フィン手段）５を接合して空気側の伝熱面積の増大を
図っている。このコルゲートフィン５はＡ３００３のよ
うな、ろう材をクラッドしてないアルミニュウムベア材
にて波形状に成形されている。
【００１６】熱交換部３の金属薄板４の積層方向（図２
中左右方向）の一端部に位置する金属薄板４０、およ
び、これに接合されるエンドプレート４２、さらに上記
積層方向の他端部に位置する金属薄板４１（図１参
照）、および、これに接合されるエンドプレート４３
（図１参照）も、上記金属薄板４と同様に両面クラッド
材から成形されており、但し、これらの板材４０、４
１、４２、４３は強度確保のため、上記金属薄板４より
厚肉、例えば１ｍｍ程度にしてある。
中左右方向）の一端部に位置する金属薄板４０、およ
び、これに接合されるエンドプレート４２、さらに上記
積層方向の他端部に位置する金属薄板４１（図１参
照）、および、これに接合されるエンドプレート４３
（図１参照）も、上記金属薄板４と同様に両面クラッド
材から成形されており、但し、これらの板材４０、４
１、４２、４３は強度確保のため、上記金属薄板４より
厚肉、例えば１ｍｍ程度にしてある。
【００１７】そして、一端部の金属薄板４０はその両端
部に冷媒入口穴４０ａ、冷媒出口穴４０ｂが開けてあ
り、冷媒入口穴４０ａはタンク部４ｃ側に連通し、冷媒
出口穴４０ｂはタンク部４ｄ側に連通する。一方、他端
部のエンドプレート４３は、積層方向の他端部に位置す
るコルゲートフィン５を保護するとともに熱交換部３の
他端部を補強する役割も兼ねている。
部に冷媒入口穴４０ａ、冷媒出口穴４０ｂが開けてあ
り、冷媒入口穴４０ａはタンク部４ｃ側に連通し、冷媒
出口穴４０ｂはタンク部４ｄ側に連通する。一方、他端
部のエンドプレート４３は、積層方向の他端部に位置す
るコルゲートフィン５を保護するとともに熱交換部３の
他端部を補強する役割も兼ねている。
【００１８】また、エンドプレート４２は、上記積層方
向の外方へ突出する２つの張出部４２ａ、４２ｂが形成
してある。この２つの張出部４２ａ、４２ｂと、熱交換
部３の上記積層方向の一端部に位置する金属薄板４０と
の間に形成される空間により、タンク部４ｃを経て冷媒
通路２の出口部２ａに連通する冷媒出口通路６、および
タンク部４ｄを経て冷媒通路２の入口部（図２中、冷媒
通路２の下端部）２ｂに連通する冷媒入口通路７を形成
している。
向の外方へ突出する２つの張出部４２ａ、４２ｂが形成
してある。この２つの張出部４２ａ、４２ｂと、熱交換
部３の上記積層方向の一端部に位置する金属薄板４０と
の間に形成される空間により、タンク部４ｃを経て冷媒
通路２の出口部２ａに連通する冷媒出口通路６、および
タンク部４ｄを経て冷媒通路２の入口部（図２中、冷媒
通路２の下端部）２ｂに連通する冷媒入口通路７を形成
している。
【００１９】ここで、エンドプレート４２の２つの張出
部４２ａ、４２ｂには、図３に示すように、補強用のリ
ブ４２ａ′、４２ｂ′が一体成形されている。このリブ
４２ａ′、４２ｂ′は、冷媒流れ方向（図３中上下方
向）に沿って形成することにより、冷媒の流通抵抗を減
少するようにしてある。また、エンドプレート４２の２
つの張出部４２ａ、４２ｂには、図２に示すように、こ
の張出部４２ａ、４２ｂの張出面よりも上記積層方向の
外方（図２中左側）へ突出する副張出部４２０ａ、４２
０ｂが一体成形されている。
部４２ａ、４２ｂには、図３に示すように、補強用のリ
ブ４２ａ′、４２ｂ′が一体成形されている。このリブ
４２ａ′、４２ｂ′は、冷媒流れ方向（図３中上下方
向）に沿って形成することにより、冷媒の流通抵抗を減
少するようにしてある。また、エンドプレート４２の２
つの張出部４２ａ、４２ｂには、図２に示すように、こ
の張出部４２ａ、４２ｂの張出面よりも上記積層方向の
外方（図２中左側）へ突出する副張出部４２０ａ、４２
０ｂが一体成形されている。
【００２０】なお、張出部４２ａの一端部（図２中上端
部）が、タンク部４ｃを経て冷媒通路２の出口部２ａに
連通し、他端部（図２中下端部）に、副張出部４２０ａ
を設けてある。これにより、張出部４２ａの冷媒出口通
路６の一端部から他端部（図２中上端部から他端部）に
かけて、冷媒が流れる。また、張出部４２ｂのうち一端
部（図２中下端部）が、タンク部４ｄを経て冷媒通路２
の入口部２ｂに連通し、他端部（図２中上端部）に、副
張出部４２０ｂを設けてある。これにより、張出部４２
ｂの冷媒入口通路７の一端部から他端部（図２中下端部
から上端部）にかけて、冷媒が流れる。
部）が、タンク部４ｃを経て冷媒通路２の出口部２ａに
連通し、他端部（図２中下端部）に、副張出部４２０ａ
を設けてある。これにより、張出部４２ａの冷媒出口通
路６の一端部から他端部（図２中上端部から他端部）に
かけて、冷媒が流れる。また、張出部４２ｂのうち一端
部（図２中下端部）が、タンク部４ｄを経て冷媒通路２
の入口部２ｂに連通し、他端部（図２中上端部）に、副
張出部４２０ｂを設けてある。これにより、張出部４２
ｂの冷媒入口通路７の一端部から他端部（図２中下端部
から上端部）にかけて、冷媒が流れる。
【００２１】そして、副張出部４２０ａ、４２０ｂに
は、外部と内部を連通する開口部４２ｃ、４２ｄが形成
されている。また、副張出部４２０ａ、４２０ｂには、
開口部４２ｃ、４２ｄの縁部から金属薄板積層方向の外
方側へ円筒状に突出する突出部４２０ｃ、４２０ｄが一
体成形されている。そして、外部冷媒回路との接続用配
管ジョイント８に一体成形された冷媒出口パイプ８ａの
一端部、冷媒入口パイプ８ｂの一端部が、突出部４２０
ｃ、４２０ｄの外周に嵌合した状態で、これら一端部を
突出部４２０ｃ、４２０ｄに接合（ろう付け）してあ
る。この配管ジョイント８はＡ６０００番系のアルミニ
ュウムベア材にて成形されている。この配管ジョイント
８の冷媒入口パイプ８ｂの他端部には、図示しない膨張
弁の出口側冷媒配管が連結され、また、冷媒出口パイプ
８ａの他端部には、蒸発器で蒸発したガス冷媒を圧縮機
（図示せず）側へ吸入させる圧縮機吸入配管が連結され
る。
は、外部と内部を連通する開口部４２ｃ、４２ｄが形成
されている。また、副張出部４２０ａ、４２０ｂには、
開口部４２ｃ、４２ｄの縁部から金属薄板積層方向の外
方側へ円筒状に突出する突出部４２０ｃ、４２０ｄが一
体成形されている。そして、外部冷媒回路との接続用配
管ジョイント８に一体成形された冷媒出口パイプ８ａの
一端部、冷媒入口パイプ８ｂの一端部が、突出部４２０
ｃ、４２０ｄの外周に嵌合した状態で、これら一端部を
突出部４２０ｃ、４２０ｄに接合（ろう付け）してあ
る。この配管ジョイント８はＡ６０００番系のアルミニ
ュウムベア材にて成形されている。この配管ジョイント
８の冷媒入口パイプ８ｂの他端部には、図示しない膨張
弁の出口側冷媒配管が連結され、また、冷媒出口パイプ
８ａの他端部には、蒸発器で蒸発したガス冷媒を圧縮機
（図示せず）側へ吸入させる圧縮機吸入配管が連結され
る。
【００２２】ここで、図３において、副張出部４２０
ａ、４２０ｂの平面方向（図３中紙面と平行な方向）の
大きさが小さすぎると、後述する圧力損失低減の効果が
さほど得られなくなり、平面方向の大きさが大きすぎる
と、この副張出部４２０ａ、４２０ｂの強度が大きく低
下して、副張出部４２０ａ、４２０ｂの変形等を招く恐
れがある。このため、本実施形態では、副張出部４２０
ａ、４２０ｂの上記平面方向の面積を、上記パイプ８
ａ、８ｂの断面積の５倍程度に設定してある。
ａ、４２０ｂの平面方向（図３中紙面と平行な方向）の
大きさが小さすぎると、後述する圧力損失低減の効果が
さほど得られなくなり、平面方向の大きさが大きすぎる
と、この副張出部４２０ａ、４２０ｂの強度が大きく低
下して、副張出部４２０ａ、４２０ｂの変形等を招く恐
れがある。このため、本実施形態では、副張出部４２０
ａ、４２０ｂの上記平面方向の面積を、上記パイプ８
ａ、８ｂの断面積の５倍程度に設定してある。
【００２３】次に、上記構成において本実施形態の冷媒
蒸発器の製造方法を説明すると、蒸発器１は図１に示す
状態に積層して仮組付した後、その仮組付状態を適宜の
治具にて保持して、ろう付け炉内に仮組付体を搬入す
る。次に、このろう付け炉内にて、仮組付体をアルミニ
ュウム両面クラッド材のろう材の融点まで加熱して、蒸
発器１各部の接合箇所を一体ろう付けする。
蒸発器の製造方法を説明すると、蒸発器１は図１に示す
状態に積層して仮組付した後、その仮組付状態を適宜の
治具にて保持して、ろう付け炉内に仮組付体を搬入す
る。次に、このろう付け炉内にて、仮組付体をアルミニ
ュウム両面クラッド材のろう材の融点まで加熱して、蒸
発器１各部の接合箇所を一体ろう付けする。
【００２４】そして、本実施形態によれば、張出部４２
ａ、４２ｂに副張出部４２０ａ、４２０ｂを形成した分
だけ、冷媒出口パイプ８ａの一端部近傍および冷媒入口
パイプ８ｂの一端部近傍における冷媒通路を拡大でき
る。よって、上記両パイプ８ａ、８ｂの一端部近傍にお
ける圧力損失を低減でき、熱交換部３に係わる冷媒の流
出や流入がスムースに行なわれるため、熱交換性能を向
上できる。
ａ、４２ｂに副張出部４２０ａ、４２０ｂを形成した分
だけ、冷媒出口パイプ８ａの一端部近傍および冷媒入口
パイプ８ｂの一端部近傍における冷媒通路を拡大でき
る。よって、上記両パイプ８ａ、８ｂの一端部近傍にお
ける圧力損失を低減でき、熱交換部３に係わる冷媒の流
出や流入がスムースに行なわれるため、熱交換性能を向
上できる。
【００２５】また、上記両パイプ８ａ、８ｂの一端部が
副張出部４２０ａ、４２０ｂ内部へ突出していないの
で、内部へ突出している場合に比べて、圧力損失をさら
に低減でき、上記熱交換性能をさらに向上できる。 （第２の実施形態）図４に示す本実施形態では、上記第
１の実施形態の第１張出部４２ａの副張出部４２０ａに
設けた開口部４２ｃの開口面積を、第２張出部４２ｂの
副張出部４２０ｂに設けた開口部４２ｄの開口面積より
も大きくし、同時に、配管ジョイント８の冷媒出口パイ
プ８ａの一端部の開口面積を、冷媒入口パイプ８ｂの一
端部の開口面積よりも大きくしている。
副張出部４２０ａ、４２０ｂ内部へ突出していないの
で、内部へ突出している場合に比べて、圧力損失をさら
に低減でき、上記熱交換性能をさらに向上できる。 （第２の実施形態）図４に示す本実施形態では、上記第
１の実施形態の第１張出部４２ａの副張出部４２０ａに
設けた開口部４２ｃの開口面積を、第２張出部４２ｂの
副張出部４２０ｂに設けた開口部４２ｄの開口面積より
も大きくし、同時に、配管ジョイント８の冷媒出口パイ
プ８ａの一端部の開口面積を、冷媒入口パイプ８ｂの一
端部の開口面積よりも大きくしている。
【００２６】ここで、蒸発器１の冷媒の入口側（冷媒入
口パイプ８ｂ、開口部４２ｄ、冷媒入口通路７、タンク
部４ｄ）には、乾き度の小さい気液二相冷媒が供給さ
れ、流体通路２の入口部２ｂから出口部２ａへ流れる間
にこの気液二相冷媒が蒸発するため、冷媒の出口側（タ
ンク部４ｃ、冷媒出口通路６、開口部４２ｃ、冷媒入口
パイプ８ｂ）には、乾き度の大きい気液二相冷媒が流れ
る。そして、乾き度の大きい気液二相流体の方が、乾き
度の小さい気液二相流体よりも、所定の抵抗に対する圧
力損失が大きくなるが、上記構成とすることにより、冷
媒の出口側における圧力損失を効果的に低減できる。
口パイプ８ｂ、開口部４２ｄ、冷媒入口通路７、タンク
部４ｄ）には、乾き度の小さい気液二相冷媒が供給さ
れ、流体通路２の入口部２ｂから出口部２ａへ流れる間
にこの気液二相冷媒が蒸発するため、冷媒の出口側（タ
ンク部４ｃ、冷媒出口通路６、開口部４２ｃ、冷媒入口
パイプ８ｂ）には、乾き度の大きい気液二相冷媒が流れ
る。そして、乾き度の大きい気液二相流体の方が、乾き
度の小さい気液二相流体よりも、所定の抵抗に対する圧
力損失が大きくなるが、上記構成とすることにより、冷
媒の出口側における圧力損失を効果的に低減できる。
【００２７】（第３の実施形態）図５に示す本実施形態
は、上記第２の実施形態における副張出部４２０ａの内
部に案内板８０ａを配置したものである。この案内板８
０ａは、冷媒出口パイプ８ａから冷媒出口通路６にかけ
て滑らかに曲がる流体流れを形成するように配置されて
いる。なお、案内板８０ａは、略矩形板部材を図５に示
す形状に変形させてあり、この部材を、上記した配置と
なるように、副張出部４２０ａの開口部４２ｃ外周部に
接合してある。
は、上記第２の実施形態における副張出部４２０ａの内
部に案内板８０ａを配置したものである。この案内板８
０ａは、冷媒出口パイプ８ａから冷媒出口通路６にかけ
て滑らかに曲がる流体流れを形成するように配置されて
いる。なお、案内板８０ａは、略矩形板部材を図５に示
す形状に変形させてあり、この部材を、上記した配置と
なるように、副張出部４２０ａの開口部４２ｃ外周部に
接合してある。
【００２８】これにより、張出部４２ａ内の冷媒出口通
路６から冷媒出口パイプ８ａへスムースに冷媒を流すこ
とができ、さらに圧力損失を低減できる。また、この案
内板８０ａを、乾き度の大きい気液二相冷媒の流れる冷
媒の出口側に設けているため、この出口側における圧力
損失を、より一層効果的に低減できる。
路６から冷媒出口パイプ８ａへスムースに冷媒を流すこ
とができ、さらに圧力損失を低減できる。また、この案
内板８０ａを、乾き度の大きい気液二相冷媒の流れる冷
媒の出口側に設けているため、この出口側における圧力
損失を、より一層効果的に低減できる。
【００２９】（第４の実施形態）図６に示す本実施形態
では、上記第１の実施形態における副張出部４２０ａに
一体成形した突出部４２０ｃ（図２参照）を廃止し、こ
の突出部４２０ｃ（図２参照）の突出高さの分だけ、副
張出部４２０ａの張出高さを高くしたものである。つま
り、副張出部４２０ａの張出面の高さと、突出部４２０
ａの突出端面の高さとは一致している。これにより、副
張出部４２０ａ内の流体通路をさらに拡大でき、圧力損
失をさらに低減できる。
では、上記第１の実施形態における副張出部４２０ａに
一体成形した突出部４２０ｃ（図２参照）を廃止し、こ
の突出部４２０ｃ（図２参照）の突出高さの分だけ、副
張出部４２０ａの張出高さを高くしたものである。つま
り、副張出部４２０ａの張出面の高さと、突出部４２０
ａの突出端面の高さとは一致している。これにより、副
張出部４２０ａ内の流体通路をさらに拡大でき、圧力損
失をさらに低減できる。
【００３０】なお、副張出部４２０ａの開口部４２ｃ
に、配管ジョイント８の冷媒出口パイプ８ａの一端部を
内嵌合した状態で接合してある。また、冷媒出口パイプ
８ａの一端部と、上記積層方向の一端部に位置する金属
薄板４０とを連結する連結片（連結部材）８１ａが、冷
媒出口パイプ８ａの一端面に一体に設けられている。こ
の連結片８１ａは、冷媒出口パイプ８ａの一端部の切削
加工により、冷媒出口パイプ８ａに一体成形されてお
り、この連結片８１ａの先端を、上記金属薄板４０に接
合してある。
に、配管ジョイント８の冷媒出口パイプ８ａの一端部を
内嵌合した状態で接合してある。また、冷媒出口パイプ
８ａの一端部と、上記積層方向の一端部に位置する金属
薄板４０とを連結する連結片（連結部材）８１ａが、冷
媒出口パイプ８ａの一端面に一体に設けられている。こ
の連結片８１ａは、冷媒出口パイプ８ａの一端部の切削
加工により、冷媒出口パイプ８ａに一体成形されてお
り、この連結片８１ａの先端を、上記金属薄板４０に接
合してある。
【００３１】ここで、副張出部４２０ａを形成すること
により、特にこの部位が、従来技術に比べて強度的に弱
くなるが、上記した構成とすることにより、副張出部４
２０ａの強度を得ることができる。また、この連結片８
１ａの平面方向を、流体の流れ方向に沿うように配置し
てあるため、この連結片８１ａが流体流れの妨げとなる
ことはなく、大きな圧力損失が発生することはない。
により、特にこの部位が、従来技術に比べて強度的に弱
くなるが、上記した構成とすることにより、副張出部４
２０ａの強度を得ることができる。また、この連結片８
１ａの平面方向を、流体の流れ方向に沿うように配置し
てあるため、この連結片８１ａが流体流れの妨げとなる
ことはなく、大きな圧力損失が発生することはない。
【００３２】（他の実施形態）上記実施形態において、
冷媒の出口側である第１張出部４２ａのみに、副張出部
４１ａを設けてもよい。これにより、乾き度の大きい気
液二相冷媒の流れる、冷媒の出口側における圧力損失
を、効果的に低減できる。また、上記案内板８０ａや連
結片８１ａを、冷媒入口パイプ８ｂに適用してもよい。
冷媒の出口側である第１張出部４２ａのみに、副張出部
４１ａを設けてもよい。これにより、乾き度の大きい気
液二相冷媒の流れる、冷媒の出口側における圧力損失
を、効果的に低減できる。また、上記案内板８０ａや連
結片８１ａを、冷媒入口パイプ８ｂに適用してもよい。
【００３３】また、本発明は上記した蒸発器１に限定さ
れることはなく、冷媒を凝縮する凝縮器に本発明を適用
してもよい。これにより、凝縮器における冷媒の入口側
や出口側の圧力損失を低減でき、凝縮器による凝縮能力
を向上できる。この場合、冷媒の入口側に乾き度の大き
い気液二相冷媒が流れ、出口側に乾き度の小さい気液二
相冷媒が流れるため、入口側の開口面積を、出口側の開
口面積より大きくしてもよい。これにより、圧力損失が
大きく問題となる入口側において、効果的に圧力損失を
低減できる。
れることはなく、冷媒を凝縮する凝縮器に本発明を適用
してもよい。これにより、凝縮器における冷媒の入口側
や出口側の圧力損失を低減でき、凝縮器による凝縮能力
を向上できる。この場合、冷媒の入口側に乾き度の大き
い気液二相冷媒が流れ、出口側に乾き度の小さい気液二
相冷媒が流れるため、入口側の開口面積を、出口側の開
口面積より大きくしてもよい。これにより、圧力損失が
大きく問題となる入口側において、効果的に圧力損失を
低減できる。
【００３４】さらに、本発明は蒸発器１や凝縮器に限定
されることなく、他の種々の流体の熱交換を行う熱交換
器一般に広く適用できる。また、本発明の要部はエンド
プレート４２の張出部４２ａ、４２ｂ近傍の構成にある
から、熱交換部３における冷媒通路構成等は種々変更し
てもよいことは勿論である。
されることなく、他の種々の流体の熱交換を行う熱交換
器一般に広く適用できる。また、本発明の要部はエンド
プレート４２の張出部４２ａ、４２ｂ近傍の構成にある
から、熱交換部３における冷媒通路構成等は種々変更し
てもよいことは勿論である。
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる蒸発器の正面
図である。
図である。
【図２】図１の蒸発器の要部断面図である。
【図３】エンドプレートの正面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係わる蒸発器の要部
断面図である。
断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係わる蒸発器の要部
断面図である。
断面図である。
【図６】（ａ）は本発明の第４の実施形態に係わる蒸発
器の要部断面図、（ｂ）は配管ジョイントの冷媒出口パ
イプのＡ矢視図である。
器の要部断面図、（ｂ）は配管ジョイントの冷媒出口パ
イプのＡ矢視図である。
【図７】（ａ）は従来技術に係わる蒸発器の部分分解斜
視図、（ｂ）は蒸発器の要部断面図である。
視図、（ｂ）は蒸発器の要部断面図である。
１…蒸発器、２…冷媒通路、３…熱交換部、４、４０…
金属薄板、４２…エンドプレート、４２ａ、４２ｂ…張
出部、４２０ａ、４２０ｂ…副張出部、４２ｃ、４２ｄ
…開口部、６…冷媒出口通路、７…冷媒入口通路、８ａ
…冷媒出口パイプ、８ｂ…冷媒入口パイプ。
金属薄板、４２…エンドプレート、４２ａ、４２ｂ…張
出部、４２０ａ、４２０ｂ…副張出部、４２ｃ、４２ｄ
…開口部、６…冷媒出口通路、７…冷媒入口通路、８ａ
…冷媒出口パイプ、８ｂ…冷媒入口パイプ。
Claims (5)
- 【請求項１】 流体通路（２）内を流れる内部流体と前
記流体通路（２）の外部を流れる外部流体とを熱交換さ
せる熱交換部（３）を有し、 この熱交換部（３）の流体通路（２）を、複数の金属薄
板（４、４０、４１）の積層構造により形成し、 前記複数の金属薄板（４、４０、４１）のうち、その積
層方向の一端部に位置する金属薄板（４０）に接合され
るエンドプレート（４２）に、前記積層方向の外方へ張
り出す第１張出部（４２ａ）および第２張出部（４２
ｂ）を形成し、 これら第１張出部（４２ａ）および第２張出部（４２
ｂ）と、前記一端部に位置する金属薄板（４０）との間
に形成される空間により、前記流体通路（２）の出口部
（２ａ）に連通する流体出口通路（６）、および、前記
流体通路（２）の入口部（２ｂ）に連通する流体入口通
路（７）を形成し、 前記第１張出部（４２ａ）および前記第２張出部（４２
ｂ）の少なくとも一方の張出部（４２ａ、４２ｂ）に、
前記積層方向の外方へ張り出す副張出部（４２０ａ、４
２０ｂ）を形成し、 この副張出部（４２０ａ、４２０ｂ）に設けられた開口
部（４２ｃ、４２ｄ）に、外部流体回路との接続用流体
パイプ（８ａ、８ｂ）の一端部を接合したことを特徴と
する積層型熱交換器。 - 【請求項２】 前記副張出部（４２０ａ、４２０ｂ）
に、前記開口部（４２ｃ、４２ｄ）の縁部から外方へ筒
状に突出する突出部（４２０ｃ、４２０ｄ）を形成し、 この突出部（４２０ｃ、４２０ｄ）の外周に、前記流体
パイプ（８ａ、８ｂ）の前記一端部を嵌合した状態で接
合したことを特徴とする請求項１に記載の積層型熱交換
器。 - 【請求項３】 前記流体通路（２）に気液二相流体が流
れるとともに、この流体通路（２）の前記出口部（２
ａ）と前記入口部（２ｂ）とで、気液二相流体の乾き度
が変化する積層型熱交換器であって、 前記第１張出部（４２ａ）および前記第２張出部（４２
ｂ）に、第１副張出部（４２０ａ）および第２副張出部
（４２０ｂ）を形成し、 前記第１副張出部（４２０ａ）の開口部（４２ｃ）、お
よび、前記第２副張出部（４２０ｂ）の開口部（４２
ｄ）のうち、乾き度の大きい気液二相流体が流れる開口
部（４２ｃ）の開口面積を、乾き度の小さい気液二相流
体が流れる開口部（４２ｄ）の開口面積よりも大きくし
たことを特徴とする請求項１または２に記載の積層型熱
交換器。 - 【請求項４】 前記流体出口通路（６）および前記流体
入口通路（７）の少なくとも一方から、前記流体パイプ
（８ａ、８ｂ）にかけて滑らかに曲がる流体流れを形成
する案内板（８０ａ）を、前記副張出部（４２０ａ、４
２０ｂ）の内部に配置したことを特徴とする請求項１な
いし３のいずれか１つに記載の積層型熱交換器。 - 【請求項５】 前記流体パイプ（８ａ、８ｂ）の一端部
と、前記熱交換部（３）端部の金属薄板（４０）とを連
結する連結部材（８１ａ）を設けたことを特徴とする請
求項１ないし４のいずれか１つに記載の積層型熱交換
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32305296A JP3812021B2 (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 積層型熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32305296A JP3812021B2 (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 積層型熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10170101A true JPH10170101A (ja) | 1998-06-26 |
| JP3812021B2 JP3812021B2 (ja) | 2006-08-23 |
Family
ID=18150570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32305296A Expired - Fee Related JP3812021B2 (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 積層型熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3812021B2 (ja) |
Cited By (6)
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| JP2000028227A (ja) * | 1998-07-09 | 2000-01-28 | Denso Corp | 積層型蒸発器 |
| WO2003073022A1 (en) * | 2002-02-28 | 2003-09-04 | Showa Denko K.K. | Evaporator and refrigeration cycle |
| WO2007114779A1 (en) | 2006-04-04 | 2007-10-11 | Alfa Laval Corporate Ab | Plate heat exchanger including strengthening plates provided outside of the outermost heat exhanger plates |
| JP2008286469A (ja) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 冷凍装置及び該冷凍装置を用いた製氷機 |
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| WO2019082800A1 (ja) * | 2017-10-24 | 2019-05-02 | 博 猪倉 | 凝縮器、冷房システム、及び管継手 |
-
1996
- 1996-12-03 JP JP32305296A patent/JP3812021B2/ja not_active Expired - Fee Related
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