JPS61116291A - 横式積層型熱交換器 - Google Patents

横式積層型熱交換器

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JPS61116291A
JPS61116291A JP23885884A JP23885884A JPS61116291A JP S61116291 A JPS61116291 A JP S61116291A JP 23885884 A JP23885884 A JP 23885884A JP 23885884 A JP23885884 A JP 23885884A JP S61116291 A JPS61116291 A JP S61116291A
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JP
Japan
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heat exchanger
tube element
inclination
tube
stacked
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JP23885884A
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Masayoshi Okamoto
岡本 昌義
Katsuhisa Suzuki
勝久 鈴木
Ryoichi Hoshino
良一 星野
Hironaka Sasaki
広仲 佐々木
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Altemira Co Ltd
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Showa Aluminum Corp
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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

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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、例えばカークーラーの蒸発器として使用さ
れるような積層型熱交換器、特に冷媒通路を形成する複
数枚の板状チューブエレメントが相互間にコルゲートフ
ィンを包含する空気流通間隙を介して上下に積層された
模式の積層型熱交換器に関する。
従来の技術 従来、この種の積層型熱交換器は、扁平管部の両端に膨
出状のタンク部を備えた板状チューブエレメントの複数
枚が、それぞれ水平状態で上下に積層され、各扁平管部
の間にコルゲートフィンが介装されて熱交換器コアが形
成され、前記タンク部に連通接続された出入口ヘッダー
管を通じて各板状チューブエレメント内を流通する冷媒
と、各扁平管部間を流れる空気との間で熱交換器を行う
ものとなされている。
発明が解決しようとする問題点 ところが、従来の断る積層型熱交換器では、板状チュー
ブエレメントが水平状態に配置されたものであるために
、冷却によって空気中から凝縮した水分が水滴あるいは
水膜となってチューブエレメントの表面に付着滞留し易
く、それが為に熱交換効率の低下を招くという問題があ
った。もとより上記凝縮水の除去は、可及的速やかに行
われることが望ましいが、従来の熱交換器では、この除
去が専らに空気流によってその入口側から出口側方向へ
吹き寄せ、然る後出口側端縁から滴下せしめるにすぎな
いものであるために、速やかな凝縮水の除去という要請
に対して充分な満足が得られるものではなかった。
これに対し、従来から、凝縮水の排除を速やかに行わせ
るべく、例えばチューブエレメントの上面に排水誘S*
を設けるとか、あるいは熱交換器の全体を結露水が流下
し易いように傾斜状に設置する(実開昭58−6728
2号)等の提案がなされてきた。しかしながら、前者の
ような手段によるときは、結露水を専ら空気流にて排水
誘導溝へ誘導するにすぎないことから、凝縮水の排出促
進効果に不十分であり、僅かな改善効果しか実現し得な
かった。また、上記模者の方法では、熱交換器全体を傾
斜状態に設置するために、多くの場合特殊な支持用付属
設備が必要になると共に、傾斜状態であることからその
周囲部における他の機器類の配設スペースにも制約を与
え、特にカークーラー用の蒸発器である場合には、限ら
れた空間内に設置されるそのケーシングが通常直方体で
あることとの関係でその内部への納まりも悪く、無駄な
空間を生じ易いというような欠点があった。
この発明は、上記のような欠点を解決するため、板状チ
ューブエレメントをすべて一方向に傾斜せしめたものと
し、これによって凝縮水の排出をスムーズに行わせうる
ちのとしながら、熱交換器自体の全体姿を直方体形状に
保って、設置スペース上の不利益を蒙ることの可及的少
ないものとすることを目的としてなされたものである。
問題点を解決するための手段 上記の目的において、この発明は、添附図面に示される
ように、扁平管部(3)の両端に膨出状のタンク部(4
)(4)を備えた板状チューブエレメントく1)と、コ
ルゲートフィン(2)とが上下方向に交互配置に複数段
積層され、該積層体からなるコア(A)の上下に最外側
のコルゲートフィン(2)を覆ってサイドプレート(5
)(6)が取付けられた横式積層型熱交換器において、
前記チューブエレメント(1)が水平面に対して所定角
度(θ)一方向に傾斜した状態で、かつそのすべての傾
斜上方及び下方の各端縁がそれぞれ共通の垂直な平面(
Y+ >(Y2 )内に位置するように例えば前記傾斜
(θ)に対応して順次位置をずらせた状態にして積層さ
れると共に、前記サイドプレート<5)<6)の両側縁
に上方及び下方の折曲げ支持壁(5a>  (6a)が
形成され、かつ該支持壁の外側辺が前記チューブエレメ
ントの傾斜に対応した斜辺(5a’ )  (6a’ 
 )となされることにより、熱交換器の見掛は上の全体
姿が略直方体形状に形成されてなることを特徴としてい
る。
実施例 以下に、この発明を図示の実施例に基づいて説明する。
熱交換器のコア(A>は、第1図乃至第3図及び第5図
から理解されるように、十数個の扁平なチューブエレメ
ント(1)と、これと交互配置に積層された所要数のコ
ルゲートフィン(2)とで構成されている。
チューブエレメント(1)は第4図に示すように、2枚
の成形プレート(1a)  (1a>を合わせたものか
ら成っており、両端部に上下両面に膨出状のタンク部(
4)(4)を有すると共に、それらの間に両タンク部を
連通する冷媒蒸発用の狭い通路すなわち扁平管部(3)
(3)を有している。そして、上下に隣接するチューブ
エレメント(1)(1)の相互は、タンク部(4)(4
)に穿たれた複数個の連通孔(7)を介して連通されて
いるが、第6図に示すように所定の位置では一部に連通
孔を有しない非連通の部分(8)が形成され、これによ
って第7図に略図として示すように全チューブエレメン
ト(1)によって構成される一連の冷媒通路を複数個の
群(Gt )  (G2 )  (G3 )  (G4
 )に分け、これらの通路群をめぐって順次冷媒の流れ
方向を返転せしめ、蛇行状に冷媒を流通せしめうるちの
となされている。
熱交換器コア(A)の上下両端に位置するチューブエレ
メント(1)(1)の一端のタンク部(4)(4)には
、それぞれヘッダ一部材(9)と(10)が取付けられ
ている。即ち、最上段のチューブエレメント(1)にお
ける図示左側のタンク部(4)には出口ヘッダ一部材(
9)が、最下段のチューブエレメント(1)における同
タンク部(4)には入口ヘッダ一部材(10)が、それ
ぞれ固着されており、かつ入口ヘッダ一部材(10)に
は熱交換媒体入口管(11)が、出口ヘッダ一部材(9
)には同出口管〈12)が、それぞれ接続されている。
出入口ヘッダ一部材(9)(1G)は、第3図及び第8
図で示すように、チューブエレメント(1)の幅方向に
長い長形凹部(13)とこれに連通する接続用筒部(1
4)とを備えている。而して、上記入口及び出口の両ヘ
ッダ一部材(9)(10)は、前記タンク部(4)(4
)の上面及び下面に、それらの連通孔(7)の全部が長
形凹部(13)内に臨んで連通ずる状態にして溶接固着
されている。なお、第8図に示される(15)は接続補
助用の短管である。
従って、入口管(11)から、一方のヘッダ一部材(1
0)に入った冷媒は、多数のチューブエレメント(1)
内をめぐって第7図に示すように順次流れ方向を転じて
蛇行状に流れ、その間に蒸発し、ガス化して他方のヘッ
ダ一部材(9)から出口管(12)へと出ていく、そし
てこの過程で、第2図に矢印(W)で示すようにチュー
ブエレメント(1)(1)問を流れる外部空気との熱交
換が行われる。
ところで、上記熱交換器コア(A)に於いて、その板状
チューブエレメント(1)は特に第1図、第5〜6図の
参照によって明らかなように、すべてが一方向に所定角
度(θ)傾斜した状態に配設されている。この傾斜は、
結露水の流下排出を促進させるためのもので、その角度
(θ)は一般的には2〜50程度に設定される。しかも
上記の傾斜によってコア(A)の全体が実質的に斜めに
傾いた形態となるのを回避するため、各チューブエレメ
ント(1)は、第6図に見られるように上記傾斜角度に
対応して少しづつ隣接のチューブエレメント(1)から
位置をずらせた配置関係のもとに積層されている。従っ
て、これにより、チューブエレメント(1)の傾斜方向
の上方及び下方の各端縁は、それぞれが共通の1つの垂
直な平面(Yl)(Y2 )内に位置せしめられ、もっ
てコア(A)の周側面のいずれもが垂直なものとなされ
ている。なお、チューブエレメント(1)をこの実施例
のように順次位置を少しづつずらせて積層する代りに、
例えばタンク部(4)の形状を変え、チューブエレメン
ト(1)が傾斜した状態でその頂面が水平になるように
することにより、積層状態で各チューブエレメントの両
端をそれぞれ同一垂直平面内に位置せしめるものとして
も良い。
一方、コア(A)の上下両面には、最外側のフルゲート
フィン(2)を覆う形にサイドプレート(5)(6)が
取付けられている。かつ、これらのサイドプレート(5
)(6)の両側縁には、それぞれ上方及び下方に向いた
折曲げ支持W! (5a) (6a)が形成されている
。しかもこれらの支持! (5a) (6a)の各外側
辺は、チューブエレメント(1)の傾斜角度(θ)に対
応した斜辺(5a’ )  (6a’ )に形成され、
これによって熱交換器の見掛は上の全体姿が、上下両面
も水平な略直方体形状を呈するものとなされ、自動車等
の直方形の蒸発器収納室ないしは収納ケーシング(16
)内に具合良く納まるようになっている。
蛇行状の冷媒通路を構成する前記の各通路群(G1)(
G2 ン (G3 )CG< )は、それらの相互の関
係において、個々の該通路群を構成しているチューブエ
レメント(1)の数が、冷媒の入口側に位置する群(0
1)(G2 )と出口側に位置する群(G3 )  (
G4 )とで異なるものとなされ、入口側通路群(G+
  )(G2 )より、出口側通路群(G3 )  (
G4 )の方が冷媒の流通断面積が大となるように設計
されている。これは、冷媒が多数のチューブエレメント
内をめぐって順次流れ方向を転じながら蛇行状に流通す
る過程で、次第に蒸発し、そしてこの蒸発によるガス化
によって出口方向に近ずくに従って体積が増大すること
に対応して、出口側近傍で流通抵抗が過大になるのを防
止し、熱的な大きな負荷時にも支障なく対応できるよう
にするためである。従って、各通路群(G1)〜(G4
)は、順次段階的に通路断面積が増大するように設計さ
れても良い。
なお、上記実施例においては、板状チューブエレメント
(1)として上下の成形プレート(la>  (la)
を周縁部でろう付けして形成したものを例示したが、こ
れに代えて他の形成手段によるもの、例えば2枚のアル
ミニウム板を所要のパターンに圧着防止剤を塗布したの
ち、重ね合わせて圧着し、非圧着部を流体圧で膨出せし
めて得られるロールボンドパネル等を用いてもよい。ま
た、チューブエレメント(1)の傾きの方向は、図示実
施例に限定されるものではなく、実施例とは反対の方向
に傾斜させるものとしても良いし、更には空気の流通方
向に対してその風上側が高くなるように傾斜せしめるも
のとしても良い。
発明の効果 この発明に係る上記のような熱交換器に於いては、すべ
てのチューブエレメントが一方向に傾斜されているため
、空気中から凝縮してチューブエレメントの表面に付着
する凝縮水は、上記の傾斜に従って速やかに一端方向へ
流下し、チューブエレメントの一端部に集って滴下排除
される。従って、チューブエレメントの表面に凝縮水が
永く付着状態のまま保持されて熱交換を阻害することが
なく、結露水の付着による熱交換効率の低下を減少しう
る。また、チューブエレメントが傾斜されているに拘わ
らず、その周側面はいずれも垂直なものとなされ、上下
両面は実質上水平なものとなされて、見掛は上の全体姿
が略直方体形状を呈するものとなざけていることにより
、通常直方体形状につくられることの多い蒸発器ケーシ
ングに対して納まりが良く、該ケーシング内に無駄な大
きな空間をつくる欠点がない。また、既述したように熱
交換器の全体を傾斜状に設置する従来の手段に比較して
、傾斜状態に固定据付けするための特別な付属取付部材
を必要とすることな(、水平な支持面上に安定良く据付
けることができると共に、その周囲部における他の機器
類の配置に有害な茗しい制約を与えることがないから、
カークーラー用蒸発器のように車内の比較的狭い空間内
に該空間を最大限に利用してしかも安定良く設置する必
要がある用途に好適使用しうる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る積層型熱交換器の全体正面図、
第2図は同じくその側面図、第3図は一部を切欠いて示
した同平面図、第4図はチューブエレメントを構成して
いる1対の成形プレートとコルゲートフィンとを分離し
て示した斜視図、第5図は熱交換器の組立状態を示す斜
視図、第6図は熱交換器のコア部の一部の縦断面概略図
、第7図は熱交換器コア内での冷媒の流通状態の説明図
、第8図は第5図■−■線の断面図、第9図は第8図r
X−rX線の断面図、第10図はコアの見掛は上の全体
姿の説明図である。 (1)・・・チューブエレメント、(2)・・・コルゲ
ートフィン、(3)・・・扁平管部、(4)・・・タン
ク部、(5)(6)・・・サイドプレート、(5a)(
6a)・・・折曲げ支持壁、(5a’ )  (ea’
 )・・・斜辺。 以  上 第3図 第4図 を 第5図 第6図 第7図 第8図 第9図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 扁平管部の両端に膨出状のタンク部を備えた板状チュー
    ブエレメントと、コルゲートフィンとが上下方向に交互
    配置に複数段積層され、該積層体からなるコアの上下に
    最外側のコルゲートフィンを覆つてサイドプレートが取
    付けられた横式積層型熱交換器において、前記チューブ
    エレメントが水平面に対して所定角度一方向に傾斜した
    状態で、かつそのすべての傾斜上方及び下方の各端縁が
    それぞれ共通の垂直な平面内に位置するようにして積層
    されると共に、前記サイドプレートの両側縁に上方及び
    下方の折曲げ支持壁が形成され、かつ該支持壁の外側辺
    が前記チューブエレメントの傾斜に対応した斜辺となさ
    れることにより、熱交換器の見掛け上の全体姿が略直方
    体形状に形成されてなることを特徴とする横式積層型熱
    交換器。
JP23885884A 1984-11-12 1984-11-12 横式積層型熱交換器 Granted JPS61116291A (ja)

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JP23885884A JPS61116291A (ja) 1984-11-12 1984-11-12 横式積層型熱交換器

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JPS61116291A true JPS61116291A (ja) 1986-06-03
JPH0259395B2 JPH0259395B2 (ja) 1990-12-12

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102353281A (zh) * 2011-08-22 2012-02-15 安徽汇展热交换系统有限公司 一种新型散热器
CN103383203A (zh) * 2013-07-29 2013-11-06 无锡方盛换热器制造有限公司 一种大立方耐高压压缩机换热器

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