JP2002130973A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱交換器のフィンの通風方向後流側端に凝縮
水による水膜の発生を防ぐことにある。 【解決手段】 フィン３の通風方向後流側端に適宜な間
隔を有して、凹部３２と凸部３３を形成した構造とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両用空調装置
の例えば蒸発器として用いられる熱交換器に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】車両用空調装置の冷凍サイクルの蒸発器
としては、例えば特開平７−１９０６６１号公報又は特
開平８−１７８３６号公報に示されるように、複数段に
積層され、内部に冷媒通路を有するチューブと、このチ
ューブの長手方向の両側に配され、当該チューブの冷媒
通路と連通する一対のタンクとを備えると共に、熱交換
率を向上させるために前記チューブ間にコルゲート状の
フィンを介在させる構造のものが一般的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような構成の熱交
換器によれば、チューブ内を流れる冷媒が蒸発すること
で、当該チューブが冷却され、このチューブやフィンを
介してチューブ間を通過する空気を冷却する一方で、空
気中の水分が凝縮してチューブやフィンの表面に凝縮水
が発生する。その凝縮水は、フィンやチューブを伝わっ
て下部の凝縮水受から車外へ排出されている。

【０００４】一方、近年において、車両に搭載される空
調装置の機能の向上と同時により一層の小型化、軽量化
が要請されており、このため空調装置の蒸発器も通風方
向においてより薄幅（５０ｍｍ以下）なものが、そして
同時に熱交換率向上のため、フィンピッチ（３ｍｍ以
下）を小さくすることが行われているが、フィンピッチ
の小さくすることにより、発生する凝縮水が通風方向上
流側の送風機からの風により押され、図８に示すように
フィン（下）の通風方向後流側端で水膜が張ってしま
い、該水膜が風の抵抗となり、通風抵抗の増大、性能の
低下、飛水の問題が発生し、フィンピッチの減少はおの
ずと限界を持っていた。

【０００５】このため、この発明は、フィンの通風方向
後流側端に凝縮水による水膜の発生を防ぐことを目的と
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】しかして、この発明に係
る熱交換器は、内部に熱交換媒体通路を有するチューブ
と、このチューブと交互に積層されるフィンと、前記チ
ューブの少なくとも一方端に配されたタンクと少なくと
も構成され、前記フィンの幅方向寸法を増減させて、通
風方向後流側端に適宜な間隔を有して形状の変化として
表せるようにしたものである（請求項１）。従って、フ
ィンの通風方向後流側端に表れる形状の変化により、水
膜が張ることができにくくなり、通風抵抗の増大を抑え
ることが出来るものである。

【０００７】また、フィンの幅方向の増減による形状の
変化は、通風方向後流側端では、半ピッチづつ交互連続
的に表れるようにしたことにある（請求項２）。そし
て、具体的には、フィンの湾曲部の頂部から次のフィン
の湾曲部の頂部までが凹部となり、更に次のフィンの湾
曲部の頂部までが凸部となるように交互連続的に形成さ
れ（請求項３）、またフィンの湾曲部の頂部から水平部
までが凹部となり、更に同水平部から次の湾曲部の頂部
までが凸部となるように交互連続的に形成されたことに
ある（請求項４）。

【０００８】以下、この発明の実施例を図面に基づいて
説明する。

【０００９】図１において熱交換器１は、例えば２パス
の熱交換器で、チューブ２とコルゲート状のフィン３と
を交互に積層すると共に、その積層方向の両側にエンド
プレート４を配し、別体の上下タンク５，６が各チュー
ブ２に連通するようにろう付されている。

【００１０】チューブ２は、例えば一枚の板材をロール
フォーミング成形により製造され、断面が扁平形状とな
っており、断面方向から見て一対の円弧部と一対の直線
部とより成り、一方の円弧部は巻き締めにより形成の接
合部となっている。

【００１１】下方のタンク６は、独立して設けられた入
口側通路９と出口側通路１０を備えると共に、その一方
側のチューブ挿入孔形成面８にチューブ２，２が挿入さ
れる一対のチューブ挿入孔１１，１１が等間隔で多数形
成されている。そして、長手方向両端に閉塞板１４，１
４が前記各通路９，１０を閉塞するための長孔１３，１
３を介して挿入されている。なお、入口側通路９と出口
側通路１０とは、冷凍サイクルに接続する入口パイプ１
７と出口パイプ１８とがそれぞれ接続されている。

【００１２】前記した入口パイプ１７と出口パイプ１８
とは、その反対側の端（反タンク側端）が反チューブ側
に折り曲げられ、この折り曲げられた部位に膨張弁が取
付けられるための膨張弁取付継手２１が取付けられてい
る。この膨張弁取付継手２１は、長円形の基板に入口パ
イプ取付溝２２と出口側取付孔２３が形成され、その一
方出口側取付孔２３は、前記出口パイプ１８の先端が接
合され、他方の入口パイプ取付溝２２は前記入口パイプ
１７が開口部側から挿入され、かしめられて取付けられ
ている。２４はねじ孔である。このように、膨張弁取付
継手２１を熱交換器１のタンク６の内方側に設けた場合
には、出入口パイプ１７，１８は反チューブ側に折り曲
げられているため、膨張弁の取付けには支障をきたさな
いものである。

【００１３】この発明に係る構成として、図２乃至図５
に示すように、前記したフィン３にあり、該フィン３は
湾曲部２８と水平部３０とが交互に連続するコルゲート
フィンで、その湾曲部２８の頂部２９がチューブ２，２
にそれぞれ当接してろう付されている。このフィン３の
高さＨが７ｍｍ程、フィンピッチＰが３．０ｍｍ程、幅
Ｗが４５ｍｍ程であるが、幅についてはその寸法が適宜
な間隔を有して下記のように増減されている。

【００１４】即ち、フィン３の一方の頂部２９−１から
他方の頂部２９−２までの水平部３０に凹部（切り欠
き）３２が形成され、続いて次の頂部２９−３まで凸部
３３（凹部３２の形成により他の部分は凸部となる）が
形成され、更に次の頂部２９−４まで凹部３２が形成さ
れて、連続的にフィンの通風方向後流側端に形状の変化
が表れている。フィン３は図５に示すように、コルゲー
ト形状の加工前の状態にて、凹部３２及び凸部３３を形
成している。なお、図５はフィン３の展開図で、図２、
図３、図４のフィン３の寸法の１／３として表示してい
る。

【００１５】上述の構成において、フィンの通風方向後
流側端に凹部３２と凸部３３の形状変化が表れ、これに
より凝縮水が端まで流れてきても従来よりもフィン３と
フィン３間が実質上２倍程広くなり、もって水膜が張り
にくくなって風の抵抗増加の原因とならず、通風抵抗の
増大を抑えることができる。

【００１６】図６はこの発明の第２の実施の形態で、フ
ィン３の湾曲部２８の頂部２９−１から隣接の水平部３
０−１の中程までを凸部３３とし、同水平部３０−１の
中程から隣接の湾曲部２８の頂部２９−２までを凹部３
２とし、更に同頂部３０−２から水平部３０−２の中程
までを凸部３３として、順次交互に連続的に凸部３３と
凹部３２がフィン通風方向後流側端に形状の変化が表さ
れている。この構成によっても、フィン３とフィン３間
が実質上２倍程広くなり、もって水膜が張りにくくなっ
て、通風抵抗の増大を抑えることができる。

【００１７】図７は、この発明の第３の実施の形態で、
フィン３の通風方向後流側端の形状変化を、サインカー
ブのような凹部３２と凸部３３の交互の連続としたもの
であり、これにより加工が容易になったものである。こ
の構成にあっても、端に水膜が張りにくくなるものであ
る。この例では、熱交換器組付時に図２に示す例の変形
例となる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、熱交
換器のフィンの通風方向後流側端に形状の変化が持たさ
れることから、実質上フィン間が広くなり、凝縮水の水
膜が張りにくくなるもので、通風抵抗の増大を抑えるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る熱交換器の斜視図である。

【図２】同上の熱交換器の通風方向後流側端の拡大斜視
図である。

【図３】同上の熱交換器に用いられるフィンの通風方向
後流側端の拡大斜視図である。

【図４】図２Ａ−Ａ′線断面図である。

【図５】図２、図３で示すフィンの展開図で、１／３に
縮小された状態が示されている。

【図６】この発明に係るフィンの第２の実施形態を示す
通風方向後流側端の拡大斜視図である。

【図７】この発明に係るフィンの第３の実施形態を示し
す展開図である。

【図８】従来のフィンにおける凝縮水の水膜が出来る例
の説明図である。

【符号の説明】

１ 熱交換器 ２ チューブ ３ フィン ６ 下タンク １７ 入口パイプ １８ 出口パイプ ２８ 湾曲部 ２９ 頂部 ３０ 水平部 ３２ 凹部 ３３ 凸部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に熱交換媒体通路を有するチューブ
   と、このチューブと交互に積層され湾曲部と水平部が交
   互に連続的に形成のフィンと、前記チューブの少なくと
   も一方端に配されたタンクと少なくとも構成され、 前記フィンの幅方向寸法を増減させて、通風方向後流側
   端に適宜な間隔を有して形状の変化として表せるように
   したことを特徴とする熱交換器。
2. 【請求項２】 フィンの幅方向寸法の増減による形状の
   変化は、通風方向後流側端で半ピッチづつ交互連続的に
   表れるようにしたことを特徴とする請求項１記載の熱交
   換器。
3. 【請求項３】 フィンの湾曲部の頂部から次の湾曲部の
   頂部までが凹部となり、更に次の湾曲部の頂部までが凸
   部となるように交互連続的に形成されたことを特徴とす
   る請求項２記載の熱交換器。
4. 【請求項４】 フィンの湾曲部の頂部から水平部までが
   凹部となり、更に同水平部から次の湾曲部の頂部までが
   凸部となるように交互連続的に形成されたことを特徴と
   する請求項２記載の熱交換器。