JPS6391492A - 熱交換器 - Google Patents

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］ 本発明は、自動車用冷暖房装置やヒータなどに使用され
る熱交換器において、熱交換流体の流れる通路を構成す
る幅平チユーブの＠造に関する。

（従来の技術） 例えば、自動車用暖房装置の凝縮器では、コンプレツナ
で圧縮された高温、高圧のガス冷媒を、クーリングファ
ン等で外気と強制的に熱交換を行わせることによりこの
ガス冷媒を液冷媒に相変化させるようになっている。

また、自動車用暖房装置では、エンジンの冷却水を熱源
とし、エンジン側で暖められた高温の冷却水を暖房装置
の熱交換器に樽さ、この熱交換器で車室内外の空気と熱
交換して車室内の空気を暖めるようになっている。

上記のような冷房装置あるいは暖房装置に用いられる熱
交換器は、ガス冷媒または高温の冷五り水を通す幅平チ
ユーブと、この幅平チユーブに接合されたコルゲートフ
ィンまたはプレートフィンとを交互に１ａ層してコア部
を構成しており、幅平チユーブ内を流れる上記ガス冷媒
または高温の冷却水などのごとき熱交換流体により該幅
平チユーブの側壁を通じてフィンに熱伝達し、このフィ
ンの表面を流れる空気によりガス冷媒を冷却して液冷媒
にする、あるいは空気に熱を与えて該空気を暖めるよう
になっている。

ところで、コア部における伝熱効率を高めるには、幅平
チユーブ内を流れる熱交換流体と幅平チユーブとの間の
熱伝達性能に優れていることが大切な要因であり、いわ
ゆる管内熱伝達率の向上が要請される。

［発明が解決しようとする問題点１ 従来、管内熱伝達率を高める手段として、幅平チユーブ
の内面にリブを形成したもの、または、実開昭５９−７
１０８３号公報に示されるように、幅平チユーブにおけ
る平坦部に、内方に向かって多数の突起を形成したもの
などが提案されている。

しかしながら、このような従来の構造であっても、実車
に装着した場合に充分な性能が得られない不具合がある
。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、管内熱伝達率を高めるため、幅平チユーブに
おける平坦部内面に熱交換流体の流れ方向に向かって伸
びる複数のリブを形成するとともにこの幅平チユーブに
所定の間隔を存して内方に向かう凹みを形成することに
より上記リブの突出方向の向きを変えたことを特徴とす
る。

［作用］ 本発明によると、幅平チユーブの内面に突設したリブに
より熱交換流体との伝熱面積が増加するとともに、内側
に向けて突出する凹みによって上記リブの突出方向が変
えられ、これら凹みと変向されたリブとで管内の流れを
乱すので管壁に接する熱交換流体が入れ替り、伝熱性能
が向上する。

［発明の実施例］ 以下、本発明について、第１図ないし２ｉＳ４図用され
る熱交換器の全体を示し、１はコア部であり、蛇行形に
配置された幅平チユーブ２とコルゲートフィン３・・・
またはプレートフィンを積層して構成されている。

幅平チユーブ２は、アルミニウム材を押し出し加工する
ことにより、偏平中空形に形成されており、これについ
ては後で詳述する。

コルゲートフィン３・・・はその屈曲部を上記幅平チユ
ーブ２の平坦部側壁にろう付けまたは半田付けにて接合
されている。

コア部１には入口側ヘッダ４および出口側ヘッダ５が設
けられており、入口側ヘッダ４に導入された高温高圧の
ガス冷媒は幅平チユーブ２に導入され、この幅平チユー
ブ２内を流れた冷媒は出口側ヘッダ５を経て外部に導出
される。

高温のガス冷媒が幅平チユーブ２を流れる間に、ガス冷
媒の熱が幅平チユーブ２の壁を通じてフィン３・・・に
伝えられる。フィン３・・・間に送風機などより空気を
流すと、上記幅平チユーブ２内のガス冷媒が冷却されて
液冷媒へと相変化する。

前記幅平チユーブ２の構造について、第１図ないし第３
図にもとづき詳しく説明する。

幅平チユーブ２は前述したように、押し出し加工により
成形されるが、この押し出し加工時には第３図に示す匹
面形状をなしている。つまり、幅平チユーブ２内の冷媒
通路６は、管軸方向に伸びた複数の仕切壁７・・・によ
り複数の通路に区画されており、隣り合う仕切壁７・・
・間には、これらの間を３等分するようにリブ８・・・
が形成されている。

リブ８・・・はチューブ２の周壁より冷媒通路６内に向
けて直角方向に突出され、各リブ８・・・は押し出し加
工されることによって管軸方向、つまり冷媒の流れ方向
に冶って伸びている。

上記のように押し出し成形された偏平デユープ２には、
一定の間隔を存して内向きに突出する凹み９・・・が形
成されている。凹み９・・・は上記隣り合うリブ８，８
間に位置し、第２図に示すようにたとえば千鳥状配列を
なして設けられている。そして各凹み９・・・は第１図
に示すように、たとえば半球形状に形成され、これによ
り、リブ８，８の向きは凹み９・・・を設けた箇所では
、相互に拡がるように向きを変えられている。（８ａ、
８ａで示す。）なお、上記のような半球形状凹み９・・
・を形成するには、幅平チユーブ２の押し出し加工後に
、外周面に半球状突起を有した一対のローラ間を通すこ
とにより加工することができる。

このような構成の実施例について作用を説明する。

幅平チユーブ２の冷媒通路６内を流れるガス冷媒は、チ
ューブ２の側壁および仕切壁７・・・に接触することに
加えて、リブ８・・・に接触づるので、ガス冷媒とチュ
ーブ２の接触面積が増し、換言すれば伝熱面積が大きく
なるので、伝熱性能が向上ブる。

さらに、冷媒通路６内には、流れ方向に所定の間隔を有
して凹み９・・・および互に拡開されたリブ８ａ、　８
ａが形成されているため、通路６内を流れるガス冷媒は
その流れが乱される。つまり、流れが乱れることにより
チューブ２の側壁や仕切壁７・・・およびリブ８・・・
に接するガス冷媒が入れ替わる。したがって、伝熱性能
が高くなる。

このようなことから従来の幅平チユーブに比べて、チュ
ーブの大きさが同一であれば伝熱性能は著しく向上する
ことになる。

例えば、凝縮器に適用した場合、従来の冷媒通路にリブ
を設けないものに比べて、本実施例構造のものは放熱性
能が約２０％向上することが確認された。

なお、本発明は上記実施例に制約されるものではない。

すなわち、第５図に示す第２実施例のように、リブ８は
隣り合う仕切壁７，７間に″１条形成するようにし、凹
み９・・・によりてリブ８の突出方向が変向されたちの
（８ａ）であってもよい。

また、凹み９・・・の形状は、第６図に示すように楕円
または長円形としてもよい。

さらに凹み９・・・の配列は千鳥状でなくて整列状であ
ってもよい。

そしてまた、仕切壁は省略しても実施可能である。

さらに、本発明は上記第４図に示した冷ｔｓ装置の凝縮
器として使用される熱交換器に制約されるものではなく
、たとえば第７図に示した暖房装置の熱交換器であって
も実施可能である。なお第７図中１４は入口タンク、１
５は出口タンクを示す。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によると、幅平チユーブの内
面に突設したリブによって熱交換流体とチューブの接触
面積が増大するので、伝熱面積が増加するとともに、内
側に向けて突出した凹みおよびこの凹みを設けたことに
より変向されるリブにて熱交換流体の流れが乱されてチ
ューブ内面に接する熱交換流体が入れ替わるため、伝熱
性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図は幅平チユーブの断面図、第２図はその平面図、第
３図はその半製品状態の断面図、第４図は冷媒装置にお
ける凝縮器として使用する熱交換器全体の斜視図、第５
図は本発明の第２の実施例を示す幅平チユーブの断面図
、第６図は本発明の第３の実施例を示す幅平チユーブの
平面図、第７図は暖房装置に使用する熱交換器全体の斜
視図である。 ２・・・幅平チユーブ、３・・・フィン、６・・・冷媒
通路、７・・・仕切壁、８・・・リブ、９・・・凹み、
８ａ、８ａ・・・変向リブ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 ′ｌ 第３図 第４図 第７図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱交換流体を流す幅平チユーブの内面に、上記熱交換流
   体の流れ方向に沿つて伸びる複数のリブを突出し、この
   偏平チユーブに所定の間隔を存して内方に向かう凹みを
   形成することにより上記リブの突出方向を変向させたこ
   とを特徴とする熱交換器。