WO2007069570A1

WO2007069570A1 - 熱交換器

Info

Publication number: WO2007069570A1
Application number: PCT/JP2006/324686
Authority: WO
Inventors: Kazuhiro Idei; Eiki Hayashi
Original assignee: Calsonic Kansei Corporation
Priority date: 2005-12-13
Filing date: 2006-12-11
Publication date: 2007-06-21
Also published as: JP2007163004A

Abstract

　熱交換器１００は、内部に高温冷媒及び低温冷媒がそれぞれ流通する複数の流路１３、１４を隣り合わせに設けた熱交換部１０と、この熱交換部１０の両端に接合され、内部の各流路に高温冷媒及び低温媒を流通させるヘッダ部２０とを備え、同一構成の熱交換部１０をヘッダ部２０の長手方向に沿って２つ以上積み重ねた構成である。これにより、エンジンルーム内でのレイアウト性を向上させるとともに、加工性を向上させることができる。

Description

明細書

熱交換器

技術分野

[0001] 本発明は、車両用空調装置等の冷凍サイクルに使用される熱交換器に関する。

背景技術

[0002] 車両用空調装置の冷凍サイクルに使用される熱交換器では、設置スペースの節約とともに熱交換効率の向上が求められている。これに対応する従来例として、内部に高温媒体の流れる複数の冷媒流路を列設したチューブと、同じく内部に低温媒体の流れる複数の冷媒流を列設したチューブとを重ね合わせ、各々の端部に冷媒の入口部、出口部を設けた冷凍サイクルが提案されている（例えば、特開 2002— 98424 号公報参照)。

[0003] し力しながら、上述した特開 2002— 98424号公報に示された従来例では、所要性能を得るために熱交換領域が大きくなると、チューブの幅や長さが長くなるために、エンジンルーム内でのレイアウト性（レイアウトの自由度）が低下する。また、設置スぺースに合わせて U字形状に曲げることもできる力チューブ長さが長い場合には 2回以上の曲げが必要となるため、加工性が悪くなる。

[0004] そこで、本発明は、エンジンルーム内でのレイアウト性を向上させ、またカ卩ェ性にも優れた熱交換器を得ることを目的とする。

発明の開示

[0005] 本発明にあっては、第 1冷媒及び第 2冷媒が各々流通する複数の流路が隣り合わせに形成された熱交換部と、当該熱交換部の両端に接合され、上記各流路に第 1冷媒及び第 2冷媒を流通させるヘッダ部とを備えた熱交^^であって、同一構成の上記熱交換部を、上記ヘッダ部の長手方向に沿って 2つ以上積み重ねて接合したことを特徴とする。

[0006] また、本発明にあっては、上記ヘッダ部の側面に、上記熱交換部の端部と連通するスリットを設けたことを特徴とする。

[0007] また、本発明にあっては、第 1冷媒及び第 2冷媒が各々流通する複数の流路が隣り合わせに形成された熱交換部と、当該熱交換部の両端に接合され、上記各流路に上記第 1冷媒及び第 2冷媒を流通させるヘッダ部とを備えた熱交 ^ ^ユニットを、上記ヘッダ部の長手方向に沿って 2つ以上積み重ねて接合したことを特徴とする。

[0008] また、本発明にあっては、上記熱交換部は、内部に第 1冷媒の流通する複数の流路が形成された第 1チューブと、内部に第 2冷媒が流通する複数の流路が形成された第 2チューブとを重ね合わせたチューブ接合体力もなることを特徴とする。

[0009] また、本発明にあっては、上記熱交換部は、内部に第 1冷媒の流通する複数の流路と、第 2冷媒が流通する複数の流路とを隣り合わせに形成した 1つのチューブからなることを特徴とする。

図面の簡単な説明

[0010] [図 1]図 1は、本発明の第 1実施形態に力かる熱交換器の構成図であって、（a)は、全体構成を示す斜視図であり、（b)は、平面図である。

[図 2]図 2は、本発明の第 1実施形態に力かる熱交換器の断面図であって、（a)は、図 1 (b)の II II断面図であり、 (b)は、他の構成例を示す断面図である。

[図 3]図 3は、本発明の第 1実施形態にカゝかる熱交換器の構成例を示す正面図である。

[図 4]図 4は、本発明の第 2実施形態にカゝかる熱交換器の構成例を示す正面図である。

[図 5]図 5は、本発明の第 3実施形態にカゝかる熱交換器の構成例を示す正面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0011] (第 1実施形態）図 1は、本発明の第 1実施形態にカゝかる熱交換器 100の構成図であり、（a)は、全体構成を示す斜視図、（b)は、平面図である。また、図 2 (a)は、図 1 ( b)の II— II断面図、（b)は他の構成例を示す断面図である。

[0012] 本実施形態に力かる熱交換器 100は、図 1 (a)に示すように、高温冷媒と低温冷媒との間で熱交換を行う複数の熱交換部 10と、この熱交換部 10のそれぞれの両端と接合されたヘッダ部 20とを備えて構成されてヽる。

[0013] 熱交換部 10では、図 2 (a)に示すように、内部に高温冷媒の流通する複数の流路 1 3が形成された第 1チューブ 11と、同じく内部に低温冷媒の流通する複数の流路 14 が形成された第 2チューブ 12とを重ね合わせたチューブ接合体が形成されており、さらに、高温冷媒の流通する複数の流路 13と低温冷媒の流通する複数の流路 14とが隣り合わせに形成された構成となって、る。このように 2つのチューブを重ね合わせてチューブ接合体を構成した場合は、既存の扁平チューブを用いることができるため、生産性を向上させることができる。

[0014] また、図 2 (b)に示すように、上記チューブ接合体は、内部に高温冷媒の流通する複数の流路 13Aと、低温冷媒が流通する複数の流路 14Aとを隣り合わせに形成した 1つのチューブ体として構成してもよい。このように一体形の熱交換部 10Aとした場合は、 2つのチューブを重ね合わせたものと比べて熱交換効率を向上させることができる。

[0015] ヘッダ部 20は、図 1 (b)に示すように、高温冷媒用の入口ヘッダタンク 21と出口へッダタンク 22、及び低温冷媒用の入口ヘッダタンク 23と出口ヘッダタンク 24を備えている。高温冷媒用の入口ヘッダタンク 21は低温冷媒用の出口ヘッダタンク 24と接合され、低温冷媒用の入口ヘッダタンク 23は高温冷媒用の出口ヘッダタンク 22と接合されている。また、各ヘッダタンクの出入口部分には、図 1 (a)に示すように、外部配管と接続するための接続部材 (符号省略)が取り付けられている。なお、入口 Z出口ヘッダタンクの組み合わせは本実施形態の例に限定されるものではなぐ高温冷媒用の入口ヘッダタンク 21を低温冷媒用の入口ヘッダタンク 23と接合し、低温冷媒用の出口ヘッダタンク 24を高温冷媒用の出口ヘッダタンク 22と接合してもよ、。

[0016] また、各入口ヘッダタンク 21, 23、出口ヘッダタンク 22, 24の側面には、第 1チューブ 11、第 2チューブ 12が挿入されるチューブ挿入穴（図示せず）がそれぞれ設けられている。そして、第 1チューブ 11、第 2チューブ 12の端部を、このチューブ挿入穴に挿入して接合することにより、第 1チューブ 11は入口ヘッダタンク 21、 23と、また第 2チューブ 12は出口ヘッダタンク 22、 24とそれぞれ連通する。

[0017] 図 3 (a)〜 (c)は、第 1実施形態に力かる熱交換器 100の構成例を示す正面図である。図 3 (a)は、熱交換部 10を一つ備えた 1組品を示している。本実施形態の熱交換器 100はこの 1組品を基本形とし、同一構成となる熱交換部 10をヘッダ部 20の長手方向に沿って積み重ねて接合することにより、熱交換領域の所要性能を得るようにしている。ここで、図 3 (b)は熱交換部 10を 2つ備えた 2組品を示し、図 3 (c)は熱交換部 10を 3つ備えた 3組品を示している。

[0018] 熱交換部 10を積み重ねて接合するには、接合する熱交換部 10の数に応じてへッダ部 20の側面にチューブ挿入穴を形成することで対応することができる。このようにして熱交換部 10を積み重ねた後、接合部をロウ付けまたは拡散接合することにより熱交翻100を完成することができる。

[0019] なお、図 3では、 1組品から 3組品まで構成した例について示した力ヘッダ部 20の長さを長くすることにより、さらに段数を増やすことができる。また、各入口ヘッダタンク、出口ヘッダタンクの所定位置にディバイドを挿入して、内部を流通する冷媒をディバイドの位置でターンさせるように構成してもよ!/、。

[0020] 本実施形態に力かる熱交翻100によれば、所要性能に応じて熱交換領域を大きくする場合は、同一構成の熱交換部 10をヘッダ部の長手方向に沿って積み重ねて接合するだけなので、熱交換領域の大きさに合わせてチューブの幅や長さを長くする必要がない。しかも、熱交換領域を大きくした場合でも熱交本体の幅や高さは同一となり、冷媒の出入口の位置も一定とすることができるため、レイアウト性を向上させることができる。また、熱交換領域が大きくなつても、設置スペースに合わせて U 字形状に曲げる必要がないため、加工性を向上させることができる。特に、熱交翻本体を縦置きレイアウト（図 1に示すレイアウト形状）にした場合は、冷媒に含まれるコンプレッサ用オイルの溜まりがなく排出が容易となるため、オイルの戻り性を向上させることがでさる。

[0021] また、本実施形態によれば、熱交換部 10の組数を変えることで、容易に性能を変ィ匕させることができる。したがって、熱交換領域の大きさに応じて異なる大きさの熱交換部を準備する必要がなぐまた部品を統合ィ匕することができるため、コスト低減と生産性の向上を図ることができる。さらに、熱交換領域の大きさが変わっても冷媒の入口、出口の位置は一定となるため、外部配管の取り付け寸法を変える必要がなぐ組み付け性を向上させることができる。

[0022] また、熱交換領域が大きくなつても、チューブの長さを抑えることができるため、チューブの変形や歪みを少なくすることができる。さらに、チューブ合わせが容易になり密着性を向上させることができるため、ロウ付け性を向上させることができる。

[0023] (第 2実施形態）図 4 (a)〜 (c)は、第 2実施形態に力かる熱交換器 200の構成例を示す正面図である。図 4では、第 1実施形態の熱交換器 100と同等部分を同一符号で示している。

[0024] 本実施形態の熱交換器 200は、図 4 (a)に示すように、熱交換部 10の両端に接合されるヘッダ部 20の側面に、あら力じめ熱交換部 10の端部と連通する長穴形状のスリット 25を設けている。これ以外の構成は第 1実施形態と同じであるため、共通する部分の説明を省略する (平面形状も第 1実施形態と同じ)。

[0025] ここで、スリット 25は、ヘッダ部 20を構成する各ヘッダタンク（21〜24)の長手方向に沿って形成されている。図 4 (a)に示す 1組品や図 4 (b)に示す 2組品の場合では、熱交換部 10が接合されていない部分にスリット 25が残るため、これを塞ぐための封止部材 (図示せず)を取り付けて冷媒の漏れを防止する。

[0026] 本実施形態に示す熱交換器 200においても、上記第 1実施形態と同様の効果を得ることができる。特に本実施形態によれば、ヘッダ部 20の側面に熱交換部 10の端部と連通するスリット 25を設けているため、積み重ねる熱交換部 10の数に応じてヘッダ部 20の側面にチューブ挿入穴を形成する必要がなぐ熱交換部 10の取り付けに要する時間を短縮することができる。

[0027] (第 3実施形態）図 5は、第 3実施形態にかかる熱交換器 300の構成例を示す正面図である。図 5では、第 1実施形態の熱交翻100と同等部分を同一符号で示している。

[0028] 本実施形態では、図 5 (a)に示すように、熱交換部 10とヘッダ部 20とを備えた 1組の熱交 ^ ^ユニット 30を基本形とし、図 5 (b)や図 5 (c)に示すように、同一構成となる熱交換器ユニット 30をヘッダ部 20の長手方向に沿って積み重ねて接合することにより、 1つの熱交翻300を構成するようにしたものである。これ以外の構成は第 1実施形態と同じであるため、共通する部分の説明を省略する（平面形状も第 1実施形態と同じ)。

[0029] ここで、各ヘッダ部 20の一方の端部（冷媒入口側）には、積み重ねられる他のへッダ部 20と連結するための接続部品 26が取り付けられ、他方の端部（冷媒出口側）には、この接続部品 26と嵌合する開口部 27が形成されている。そして、熱交^^ュ- ット 30を積み重ねた後、ヘッダ部 20の端部には外部配管と接続するための接続部材（図示を省略)が取り付けられる。

[0030] また、本実施形態において、複数の熱交 ^ ^ユニット 30を積み重ねる際に、あらかじめ接続部品 26または開口部 27にディバイドを装着しておくことにより、内部を流通する冷媒をディバイドの位置でターンさせることができる。

[0031] 本実施形態に示す熱交換器 300においても、上記第 1実施形態と同様の効果を得ることができる。特に本実施形態の構成においては、同一構成の熱交^^ユニット 3 0をヘッダ部 20の長手方向に沿って積み重ねて接合するようにしたので、すべての部品を統合ィ匕することができ、コスト低減と生産性をより向上させることができる。

[0032] 以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず種々の変形が可能である。例えば、上記第 1〜3実施形態では、熱交換部 10を 3段に積み重ねた例について説明したが、積み重ねる段数はこれに限定されるものではなぐさらに多段にしてもよい。

産業上の利用可能性

[0033] 本発明にかかるワイパ装置によれば、所要性能を得るために熱交換領域を大きくする場合でも、同一構成の熱交換部をヘッダ部の長手方向に沿って積み重ねて接合するだけでよいため、熱交換領域の大きさに合わせてチューブの幅や長さが長くする必要がない。しかも、熱交換領域を大きくした場合でも熱交本体の幅や高さは同一となり、冷媒の出入口の位置も一定とすることができるため、レイアウト性を向上させることができる。また、熱交換領域が大きくなつても、設置スペースに合わせて U字形状に曲げる必要がないため、加工性を向上させることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 第 1冷媒及び第 2冷媒が各々流通する複数の流路が隣り合わせに形成された熱交換部と、当該熱交換部の両端に接合され、前記各流路に前記第 1冷媒及び第 2冷媒を流通させるヘッダ部とを備えた熱交^^であって、

同一構成の前記熱交換部を、前記ヘッダ部の長手方向に沿って 2つ以上積み重ねて接合したことを特徴とする熱交^^。

[2] 前記ヘッダ部の側面に、前記熱交換部の端部と連通するスリットを設けたことを特徴とする請求項 1に記載の熱交換器。

[3] 第 1冷媒及び第 2冷媒が各々流通する複数の流路が隣り合わせに形成された熱交換部と、当該熱交換部の両端に接合され、前記各流路に前記第 1冷媒及び第 2冷媒を流通させるヘッダ部とを備えた熱交ユニットを、前記ヘッダ部の長手方向に沿つて 2つ以上積み重ねて接合したことを特徴とする熱交^^。

[4] 前記熱交換部は、内部に第 1冷媒の流通する複数の流路が形成された第 1チューブと、内部に第 2冷媒が流通する複数の流路が形成された第 2チューブとを重ね合わせたチューブ接合体力なることを特徴とする請求項 1〜3のうちいずれか一つに記載の熱交換器。

[5] 前記熱交換部は、内部に第 1冷媒の流通する複数の流路と、第 2冷媒が流通する複数の流路とを隣り合わせに形成した 1つのチューブ力なることを特徴とする請求項 1〜4のうちいずれか一つに記載の熱交換器。