JPS6127495A - 積層型熱交換器 - Google Patents

積層型熱交換器

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Publication number
JPS6127495A
JPS6127495A JP15018284A JP15018284A JPS6127495A JP S6127495 A JPS6127495 A JP S6127495A JP 15018284 A JP15018284 A JP 15018284A JP 15018284 A JP15018284 A JP 15018284A JP S6127495 A JPS6127495 A JP S6127495A
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JP
Japan
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tube element
heat exchanger
tube
heat
tube elements
Prior art date
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Pending
Application number
JP15018284A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideaki Miura
三浦 秀明
Katsuhisa Suzuki
勝久 鈴木
Hironaka Sasaki
広仲 佐々木
Noboru Ogasawara
昇 小笠原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Altemira Co Ltd
Original Assignee
Showa Aluminum Corp
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Publication date
Application filed by Showa Aluminum Corp filed Critical Showa Aluminum Corp
Priority to JP15018284A priority Critical patent/JPS6127495A/ja
Publication of JPS6127495A publication Critical patent/JPS6127495A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F17/00Removing ice or water from heat-exchange apparatus
    • F28F17/005Means for draining condensates from heat exchangers, e.g. from evaporators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D21/00Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/14Collecting or removing condensed and defrost water; Drip trays
    • 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
    • F28D1/04Heat-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 tubular conduits
    • F28D1/047Heat-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 tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0471Heat-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 tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits having a non-circular cross-section

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • 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、例えば自動車の空調用蒸発器等に使用され
る積層型熱交換器に関する。
従来の技術 この種の積層型熱交換器は、一般的に、熱媒体通路を形
成するようにプレス加工された金属製の1対の成形プレ
ートと、コルゲーテッドフィンとを交互に積層して熱交
換部を形成し、その両端ないしは一端に熱媒体を貯溜す
るタンク部を形成したものとなされている。そして、こ
のような積層型の熱交換器は、カーターラ用蒸発器とし
て使用するような場合には、一般的に上記各1対の成形
プレートによって構成される熱媒体通路を包含するチュ
ーブエレメントを、上下方向に配した縦型の熱交換器(
例えば実公昭56−6847号)として使用されること
が多い。この理由は、チューブエレメントを垂直方向に
配置することにより、その相互間のフィンを含む空気流
通間隙を流通する空気からの結露水として発生する水滴
を、上記チューブエレメントに沿わせて速やかに下方に
排除することができることによる。即ち、チューブエレ
メントを水平方向に配置した横型のもの(例えば実公昭
53−32375号)として構成するときは、上記結露
水がチューブエレメント・上に沿って成長し、熱交換器
内を流通される空気ではね飛ばされて、自動車室内側に
飛来するといういわゆる水飛びの問題が発生し易いため
、これを回避するべく縦型に使用されることが多いので
ある。
ところが、自動車の構造上、蒸発器を収納するスペース
が上下方向よりも水平方向に長い場合、換言すれば横に
細長いような場合には、上記熱交換器を縦型として用い
るよりも横型として用いる方が、熱交換のための有効作
用面積を多くとれ、効率の良いものとすることができる
例えば、第5図と第6図にやや誇張状態に対比して示す
ように、熱交換部(21)に対してその両端に位置する
上下あるいは左右のタンク部(22)  (23)の占
める面積が、第4図に示す縦型のものの方が第5図に示
す横型のものの方より相対的に大きくなる。このため、
熱交換部の有効面積が縦型の場合の面積HXWに較べ、
横型の場合の面積H′×W′の方が大きくなり、その結
果横型の方が熱交換効率の点で優れたものとでることが
可能になる。
発明が解決しようとする問題点 この発明は、上記のような事項に鑑み、チューブエレメ
ントを水平方向に配置して、熱交換有効面積を相対的に
大きく確保しうるちのとしながら、この場合に派生する
最大の問題点である結露水の速やかな排除の困難性、即
ち水飛びの発生の問題を解決することにより、熱交換効
率に一段と優れた性能を有する積層型熱交換器の提供を
可能とすることにある。
問題点を解決するための手段 この発明は、上記の目的において、水平方向に配置され
た複数枚の板状チューブエレメントと、このチューブエ
レメントの隣接するものどおしの間に介装されたコルゲ
ーテッド・フィンとを備え、前記板状チューブエレメン
トがその長さの中間点を頂部としてこれより両端に至る
に従って下方に傾斜した緩かな略逆V字状に屈折されて
いることを特徴とする積層型熱交換器を提供する。
実施例 この発明の実施例を第1図ないし第4図に示す。
これらの図において、(1)は内部に実質上連続した中
空部として構成される熱媒体通路(1a)を備えた複数
枚の板状のチューブエレメント、(2)はその隣接する
チューブエレメント<1)(1)間に介在してそれと交
互に積層されかつ接合一体化されたコルゲーテッド・フ
ィン、(3)(4)は金属管からなる熱媒体の入口ヘッ
ダーと同出ロヘツダー、(5)は上下のサイドプレー1
−である。
上記チューブエレメント(1)は、この実施例の場合、
好ましい実施の一態様としてアルミニウム製のロールボ
ンドパネルによって構成されている。即ち、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
ることにより、内部に前記のパターンに沿った熱媒体通
路(1a)を形成したものが用いられている。(1b)
は周縁の圧着部、(1C)は中間の溝状圧着部である(
第3図参照)。
かつ上記チューブエレメント(1)は、第1図に示すよ
うに水平方向に配置されて横型の積層型熱交換器を構成
するものとなされると共に、すべてのチューブエレメン
ト(1)が、その長さ方向の中間点を頂部(P)として
、これより両端に至るに従って下方に傾斜した緩かな略
V字状に屈折されたものとなされている。この屈折頂点
(P)は、必ずしも上記長さの中央に位置する必要はな
いが、好ましくはチューブニレメント(1)の全長(L
)に対しその中央部の約30%を占める長さ範囲(ρ)
内に位置せしめるのが良い。また前記の傾斜の角度(θ
)は、僅かなもので良く、2〜70程度に設定するのが
好適である。頂点(P)の位置及び傾斜の角度(θ)が
上記の範囲を逸脱する場合は、結露水の良好な排除機能
が損われるとか、あるいは熱交換器の設置スペースに対
して、両端部上方及び中央部下方に生ずるデッドスペー
スが大きくなる等の不利益が生じる点で好ましくない。
更にまた、チューブエレメント(1)の−側縁、特に熱
交換される空気(A)の流出側の側縁には、該縁部を斜
め上方に折曲げることによって水路(6)を形成する立
上り縁が設けられている。
フィン(2)を介して積層されたチューブエレメント(
1)群の両端部の幅方向中間部には、前述の熱媒体通路
(1a)の両端部に連通ずる態様で、前記の熱媒体入口
ヘッダ−(3)と回出ロヘッダ−(4)とが縦向きに、
即ち垂直配置に取付けられている。
なお、図示は省略したが、好ましくは、上記の各ヘッダ
ー(3)(4)内には、それぞれ所定枚数のチューブエ
レメント群毎に熱媒体の流れ方向を変えて該媒体を蛇行
状に流通せしめるべく仕切板が設けられ、これにより熱
交換媒体通路群が3つに分けられ、いわゆるスリーバス
方式の熱交換器を構成するものとなされる。
コルゲーテッド・フィン(2)は、一般的にアルミニウ
ム製のもので、かつ図示のようにルーバーを切起こし成
形したものが用いられる。
上記の熱交換器においては、入口ヘッダ−(3)からチ
ューブエレメント(1)の熱媒体通路(1a)にその一
端側より熱媒体が送り込まれる。この熱媒体は、好まし
くは複数枚のチューブエレメント群毎に逆向きとなって
蛇行状に流通されると共に、この間にチューブエレメン
ト(1)(1)間を流れる空気と熱交換し、蒸発器とし
て用いられる熱交換器の場合にあっては蒸発を生じて、
やがて出口ヘッダー〈4)から出て図示しないコンプレ
ッサー等に送られる。
一方、上記の熱交換によってチューブエレメント(1)
やフィン(2)の表面部に結露する結露水は、第4図に
示すようにチューブエレメント(1)の傾斜に支配され
て、一部は中間部の溝状圧着部(1C)に沿って両端方
向へ流下されると共に、図示しない送風機によって送り
込まれる空気(A)に押されて、その風上側から順次風
下側へ吹き寄せられ、やがて立上り縁(7)によってせ
き止められた水路(6)に集められる。そしてこの集め
られた結露水は、前記同様にチューブエレメント(1)
の傾斜によって速やかにその両端方向に流れ、前記の圧
着部(1C)上を流れてくる一部の結露水とともにチュ
ーブエレメント(1)の両端から滴下し、蒸発器の下方
に排出される。
なお、上記の図示実施例ではチューブエレメント(1)
をロールボンドパネルによって構成した場合を示したが
、この発明はこれに限定されるものではなく、従来同様
に2枚の成形プレ一部を合わせることによって熱交換媒
体通路を形成したものとしても良い。もつとも、チュー
ブエレメント(1)をロールボンドパネルで構成するこ
とは、熱媒体流通回路に任意のパターンの設定が容易に
でき、その選択の自由性が大きいこと、また、2枚のプ
レス成形プレートを用いる場合に較べると熱交換器の組
立に際しての所要組立部品点数が減少し、そのセット時
間を短縮して生産性を向上しうろこと、更にはドロンカ
ップ型へラダーないしタンクを構成する場合に較べて、
ヘッダ一部分を図示のようにパイプ材によって構成でき
ることから、熱交換器の前面面積のうちの熱交換非有効
部分の占める面積の割合を極端に小さくすることができ
、設計によってはヘッダーを空気流通領域内に位置せし
めて、ヘッダーによる熱交換非有効部分の発生をほとん
ど皆無のものとなし熱交換性能の向上をはかりうろこと
、等の点で優れた利点を中受することが可能となる。
発明の効果 この発明は上述のようにζ板状チューブエレメントを水
平方向に配置した横型の積層型熱交換器である。このた
め、熱交換器の前面面積において熱交換有効部の占める
割合を縦型のそれに較べてかなりの量増大しうる。この
ことは熱交換性能がそれだけ向上することを意味する。
また横型熱交換器は、縦型のそれに較べて熱媒体の流れ
がスムーズであり、この点からも熱交換性能の向上が見
込まれる。
更にはまた、この発明の熱交換器は、板状チューブエレ
メントがその長さ方向の中間点を頂点として、これより
両端に至るに従って下方に傾斜されたものとなされてい
る。このためフィンやチューブエレメントの表面に不可
避的に発生する結露水が熱交換器の左右両端方向へ速や
かに排出される。従って、結露水が熱交換器の風下側縁
部から器外に飛散して例えば自動車内の人にふりかかる
というようないわゆる水飛びの現象の発生を防止しうる
。かつこのように熱交換器の表面から速やかに結露水を
排除しうることにより、フィンやチューブエレメントの
表面に付着した結露水によって熱交換作用に悪影響を及
ぼすのを回避でき、ひいてはこの点からも熱交換性能を
良好なものとなしうる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る熱交換器の一実施例を示す正面
図、第2図はその右側面図、第3図はデユープエレメン
トの前端側の縁部の拡大断面図、第4図は同じくその一
端の縁部の拡大断面図、第5図は従来のドロンカップ型
ヘッダーを備えた縦型熱交換器の概略正面図、第6図は
同じ〈従来の横型熱交換器の概略正面図である。 (1)・・・板状チューブニレメンl−1(la)・・
・熱媒体通路、(2)・・・コルゲーテッド・フィン、
(3)・・・入口ヘッダー、(4)・・・出口ヘッダー
、(P)・・・頂点、(θ)・・・傾斜の角度。 以  上

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)水平方向に配置された複数枚の板状チューブエレ
    メントと、このチューブエレメントの隣接するものどお
    しの間に介装されたコルゲーテッド・フィンとを備え、
    前記板状チューブエレメントがその長さの中間点を頂部
    としてこれより両端に至るに従って下方に傾斜した緩か
    な略逆V字状に屈折されていることを特徴とする積層型
    熱交換器。
  2. (2)チューブエレメントが、ロールボンドパネルから
    なる特許請求の範囲第1項記載の積層型熱交換器。
  3. (3)チューブエレメントの屈折の頂部が、該チューブ
    エレメントの全長に対しその中央部の約30%の長さ範
    囲内に位置されている特許請求の範囲第1項または第2
    項記載の積層型熱交換器。
  4. (4)チューブエレメントの傾斜角度が、2〜7°であ
    る特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか1に記
    載の積層型熱交換器。
JP15018284A 1984-07-18 1984-07-18 積層型熱交換器 Pending JPS6127495A (ja)

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Cited By (5)

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