JPS6247026Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、自動車用空気調和装置に用いられる
エバポレータ等の熱交換器に関し、熱交換効率の
向上を図つたものである。

（従来の技術） 自動車用空気調和装置の一例を示すと、第１図
の通りであり、インテークユニツ１内には内気導
入口２と外気取入口３とを開閉するインテークド
ア４が取付けられ、更にモータ５により回転され
るフイン６が内蔵されている。内気導入口２又は
外気取入口３、或いはこれらの両方から流入した
空気をフアン６によつてインテークユニツト１か
ら吐出し、クーラユニツト７内に送つている。ク
ーラユニツト７内には冷房サイクルの構成部品で
あり冷媒が循還するエバポレータ８が取付けられ
ており、インテークユニツト１からクーラユニツ
ト７内に入つた空気はここで冷却される。クーラ
ユニツト７を出た空気は、エンジン冷却水を通す
ヒータコア９を有するヒータユニツト１０に送ら
れて加熱され、この中に取付けられたルームドア
やベントドアによつてダクトの開閉を行い車室内
の任意の位置に空気が吐出される。車室内への吹
出空気の温度は、ミツクスドア１１を開閉するこ
とにより調整されるヒータコア９を通つて加熱さ
れた空気と、ヒータコア９を迂回した低温の空気
とを混合して調整される。

前述のエバポレータとしては、第２図に示すい
わゆる異形管タイプのものがあり、このエバポレ
ータ８は第２，３図に示すように内部に冷媒等の
熱交換流体を案内する複数の独立した流体通路１
２が形成されていると共に、一端１３から他端１
４に至るまで蛇行して形成された扁平通液管１５
と、この扁平通液管１５に取付けられたフイン１
６とを有し、扁平通液管１５の一端１３には入口
側導管１７が取付けられ、他端１５には出口側導
管１８が取付けられている。

入口側導管１７はそれぞれ図示しない膨張弁及
びリキツドタンクを介してコンデンサに接続さ
れ、出口側導管１８は図示しないコンプレツサに
接続されている。したがつて、入口側導管１７か
ら扁平通液管１５の一端１３に送り込まれた冷媒
は、出口側導管１８に流れる間に、フイン１６に
沿つて流れる空気との間で熱交換がなされる。

（考案が解決しようととする問題点） しかしながら、このような従来の熱交換器にあ
つては、扁平通液管１５のうち入口側導管１７に
近い部分が他の部分より冷力を有し良く冷却され
ることになる。これは入口側導管１７に近い部分
では、膨張弁による断熱膨張に伴なう影響と、フ
イン１６に沿つて流れる空気が他の部分より少な
いので十分な熱交換がなされず、エバポレータの
温度自体が低いこと及びエバポレータ８を通過す
る空気は、エバポレータ８の中央部分の流速が最
も高く、周辺部の流速が低いことによる。このた
め、フイン１６に沿つて流れる空気中に含まれて
おり、フイン１６や扁平通液管１５の外周面に凝
縮水として付着する水分は、入口側導管１７に近
い部分に多くなり、この部分に凝縮水の凍結を起
こす場合が、他の部分よりも多いということがあ
つた。

エバポレータが上述のような温度分布となる
と、熱交換効率の向上を図るためにも好ましくな
い。

本考案は熱交換器全体の温度分布がほぼ均一と
なるようにして、熱交換効率の向上を図るように
することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するための本考案は、内部に冷
媒等の熱交換流体を案内する流体通路が形成さ
れ、一端から他端に至るまで蛇行して形成された
扁平通液管と、この扁平通液管に取付けられたフ
インとを有し、前記扁平通液管にそれぞれ取付け
られた入口側導管から出口側導管に流れる流体
と、前記フインに沿つて流れる空気との間で熱交
換を行なう熱交換器において、前記扁平通液管内
にそれぞれ前記空気の流れ方向に多数配列された
往路側の流体通路と復路側の流体通路とを、前記
扁平通液管の厚み方向に隣接させて形成し、前記
扁平通液管の両端に前記往路側の流体通路と前記
復路側の流体通路とを連通させる混合タンクをそ
れぞれ取付け、前記扁平通液管の中央部に前記往
路側流路に連通する入口導管と、前記復路側流路
に連通する出口導管とを取付けたことを特徴とす
る熱交換器である。

（作用） 入口導管から往路側流路内に流入した流体は、
入口側導管が扁平通液管の中央部に取付けられて
いることから、二手に別れて流れることになり、
流体の流通抵抗が小さくなる。更に、往路側流路
と復路側流路とが扁平通液管の厚み方向に隣接し
ていることから、熱交換器全体にわたり温度分布
が均一となり、熱交換効率の向上が図られる。

（実施例） 次に、第４〜６図に示す本考案の一実施例につ
いて説明する。尚、第４〜６図において、第１〜
３図に示す従来の熱交換器における部位と共通す
る部位には同一の符号が附してある。

第４図は第１〜３図に示す熱交換器と同様に自
動車用の空気調和装置に用いられるエバポレータ
８を示す図であり、内部に冷媒等の熱交換流体を
案内する流体通路１２が形成され、一端１３から
他端１４に至るまで蛇行して形成された扁平通液
管１５と、この扁平通液管１５に取付けられたフ
イン１６とを有する。

扁平通液管１５には、第５図に示すように、扁
平通液管１５の流体通路１２を横断する厚さ方向
の断面における一方の側面１９に沿つて、往路側
の流体通路１２ａが多数本独立して形成されてい
る。

扁平通液管１５の一端１３及び他端１４にはそ
れぞれ、往路側の流体通路１２ａから流出した冷
媒を復路側の流体通路１２ｂに折り返えさせるた
めに、混合タンク２１，２２が取付けられてい
る。それぞれの混合タンク２１，２２において
は、往路側の流体通路１２ａのそれぞれから流出
した冷媒が、混合タンク２１，２２内において混
ざり合い、この部分において冷媒の温度の均一化
が図られる。

エバポレータ８の中央部には第４，６図に示す
ように、扁平通液管１５の一方の側面２０に、流
体通路１２の幅方向、つまり空気の流れ方向に円
筒形の入口側導管１７が取付けられ、他方の側面
１９に入口側導管１７と平行に出口側導管１８が
取付けられている。

入口側導管１７は往路側の流体通路１２ａと連
通され、出口側導管１８は復路側の流体通路１２
ｂと流通されており、それぞれの導管１７，１８
はロウ付けにより扁平通液管１５に一体となつて
いる。

したがつて、入口側導管１７に送り込まれた冷
媒は、エバポレータ８の両端に向けて二手に分か
れ、往路側に流体通路１２ａを通つて、それぞれ
の混合タンク２１，２２に達する。それぞれの混
合タンク２１，２２においては、多数の往路側の
流体通路１２ａからの冷媒が混ざり合うので、往
路側の流体通路１２ａのそれぞれによつて冷媒の
温度に差があつても、ここで均一となる。混合タ
ンク２１，２２内の冷媒は、復路側の流体通路１
２ｂを通つて、出口側導管１８に至る。

入口側導管１７から扁平通液管１５内に流れ込
んだ冷媒は、出口側導管１８に向かうに従つて、
徐々に空気との間で熱交換することになり、温度
が上昇することになる。ところが、比較的冷媒の
温度が低い往路側の流体通路１２ａと、比較的温
度が高い復路側の流体通路１２ｂとが隣り合つて
いるので、流体通路１２内の冷媒の温度は、往路
側と復路側とで相互に干渉し合い、エバポレータ
８全体でほぼ均一な温度分布となる。

フイン１６に沿つて流れる空気は、エバポレー
タ８の中心部分の流速も大であるから、エバポレ
ータ８のうちこの部分が最も冷却されることが、
熱交換効率の向上を図る上からもこのましいと言
える。第４図に示すように入口側導管１７をエバ
ポレータ８の中央部分に取付けることにより、入
口側導管１７直後の最も冷媒温度が低下している
部分が、エバポレータ８の最も空気通過流量が多
い中央部に位置しているので、この中央部分での
熱交換が効率良く行なわれ、エバポレータ８の全
体にわたりほぼ均一な温度分布を維持しつつ熱交
換効率の向上を図ることができる。

また、前述のように、扁平通液管１５の厚さ方
向を二分して冷媒の往路側と復路側を設けたの
で、従来の扁平通液管１５のように厚み方向に分
割されてないものに較べて、管壁抵抗による背圧
が増加する傾向にあるが、入口側導管１７、及び
出口側導管を中央に配設すると共に両端に混合タ
ンク２１，２２を配設したので、流下冷媒が二分
されると共に狭い管内を冷媒が流下する距離が短
くなり、背圧の増加はほとんど問題にならない。
更に、フイン１６に沿つて流れる空気の量が多い
扁平通液管１５の中央部に冷媒入口側導管１７を
取付けたので、熱交換効率の向上がより達成され
ることになつた。

尚、図示するエバポレータ以外にもコンデン
サ、ラジエーター、ヒータコア等の種々の熱交換
器として本考案を具体化することも可能である。

第７図は本考案の他の実施例に係る熱交換器の
扁平通液管を示す断面図であり、この場合には往
路側の流体通路１２ａが形成された扁平通液管１
９と、復路側の流体通路１２ｂが形成された扁平
通液管２０とを重ね合わせて本考案の扁平通液管
が形成されている。この場合には、それぞれの扁
平通液管の接合される側の壁を薄くすればより、
熱交換効率を向上させることが可能となる。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、扁平通液管内
にそれぞれ空気の流れ方向に多数配列された往路
側の流体通路と復路側の流体通路とを、前記扁平
通液管の厚み方向に隣接させて形成し、前記扁平
通液管の両端に前記往路側の流体通路と前記復路
側の流体通路とを連通させる混合タンクをそれぞ
れ取付け、前記扁平通液管の中央部に前記往路側
流路と連通する入口導管と、前記復路側流路と連
通する出口導管とを取付けたので、入口導管から
往路側流路内に流入した流体は二手に別れて流れ
ることになり、流体の流通抵抗が小さくなると共
に、往路側流路と復路側流路とが扁平通液管の厚
み方向に隣接していることから、熱交換器全体に
わたり温度分布が均一となり、熱交換効率の向上
が図られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動車用空気調和装置の一例を示す概
略図、第２図は従来のエバポレータを示す斜視
図、第３図は第２図の一部省略した正面図、第４
図は本考案の一実施例を示す正面図、第５図は第
４図における−線に沿う断面図、第６図は第
４図の要部拡大正面図、第７図は本考案の他の実
施例を示す要部拡大断面図である。 ８……エバポレータ、１２……流体通路、１２
ａ……往路側の流体通路、１２ｂ……復路側の流
体通路、１５……扁平通液管、１６……フイン、
１７……入口側導管、１８……出口側導管、２
１，２２……混合タンク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内部に冷媒等の熱交換流体を案内する流体通路
   が形成され、一端から他端に至るまで蛇行して形
   成された扁平通液管と、この扁平通液管に取付け
   られたフインとを有し、前記扁平通液管にそれぞ
   れ取付けられた入口側導管から出口側導管に流れ
   る流体と、前記フインに沿つて流れる空気との間
   で熱交換を行なう熱交換器において、前記扁平通
   液管内にそれぞれ前記空気の流れ方向に多数配列
   された往路側の流体通路と復路側の流体通路と
   を、前記扁平通液管の厚み方向に隣接させて形成
   し、前記扁平通液管の両端に前記往路側の流体通
   路と前記復路側の流体通路とを連通させる混合タ
   ンクをそれぞれ取付け、前記扁平通液管の中央部
   に前記往路側流路に連通する入口導管と、前記復
   路側流路に連通する出口導管とを取付けたことを
   特徴とする熱交換器。