JPH07294175A - 積層型熱交換器 - Google Patents
積層型熱交換器Info
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- JPH07294175A JPH07294175A JP6106089A JP10608994A JPH07294175A JP H07294175 A JPH07294175 A JP H07294175A JP 6106089 A JP6106089 A JP 6106089A JP 10608994 A JP10608994 A JP 10608994A JP H07294175 A JPH07294175 A JP H07294175A
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- Japan
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- communication region
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- communication
- tank
- heat exchanger
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-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
- F28D1/02—Heat-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
- F28D1/03—Heat-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 plate-like or laminated conduits
- F28D1/0308—Heat-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 plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
- F28D1/0325—Heat-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 plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
- F28D1/0333—Heat-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 plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members
- F28D1/0341—Heat-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 plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members with U-flow or serpentine-flow inside the conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
- F28F9/0251—Massive connectors, e.g. blocks; Plate-like connectors
- F28F9/0253—Massive connectors, e.g. blocks; Plate-like connectors with multiple channels, e.g. with combined inflow and outflow channels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ４パス方式の積層型熱交換器において、温度
分布のばらつきをできるだけなくし、熱交換性能の向上
を図る。 【構成】 積層方向に延びる２つのタンク群の一方が中
程で仕切られて第１連通領域２２と第２連通領域２３に
区画され、第１連通領域２２に冷媒を流入する入口部２
０を連通し、第２連通領域２３に冷媒を流出する出口部
２１を連通する。第１連通領域２３を構成するチューブ
エレメントの数を第２連通領域を構成するチューブエレ
メントの数以上とし、熱交換媒体の流れにくいチューブ
エレメントをなくす。
分布のばらつきをできるだけなくし、熱交換性能の向上
を図る。 【構成】 積層方向に延びる２つのタンク群の一方が中
程で仕切られて第１連通領域２２と第２連通領域２３に
区画され、第１連通領域２２に冷媒を流入する入口部２
０を連通し、第２連通領域２３に冷媒を流出する出口部
２１を連通する。第１連通領域２３を構成するチューブ
エレメントの数を第２連通領域を構成するチューブエレ
メントの数以上とし、熱交換媒体の流れにくいチューブ
エレメントをなくす。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車用空調装置の
冷却サイクル等に利用され、チューブエレメントとフィ
ンとを交互に複数段に積層した積層型熱交換器、特に、
チューブエレメントの片側に一対のタンクが形成され、
熱交換媒体が入口部から出口部に至るまでの間にチュー
ブエレメントを２往復する所謂４パス方式の積層型熱交
換器に関する。
冷却サイクル等に利用され、チューブエレメントとフィ
ンとを交互に複数段に積層した積層型熱交換器、特に、
チューブエレメントの片側に一対のタンクが形成され、
熱交換媒体が入口部から出口部に至るまでの間にチュー
ブエレメントを２往復する所謂４パス方式の積層型熱交
換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】所謂４パス方式の積層型熱交換器は、例
えば特開昭６３−３１５３号公報等に示されているよう
に、チューブエレメントをフィンを介して多数段に積層
し、チューブエレメントには片側に一対のタンクが形成
され、この一対のタンクがＵ字状通路によって連通され
ており、隣り合うチューブエレメントでタンク部分を接
合して積層方向に延びる２つのタンク群を形成し、一方
のタンク群は途中で仕切られて内部が２つの連通領域に
区画され、図７に示されるように、区画された一方の連
通領域２２に入口部２０が設けられ、他方の連通領域２
３に出口部２１が設けられ、入口部２０から流入された
熱交換媒体は、仕切り部分より入口部側のチューブエレ
メントによって構成された第１及び第２パスを通過し、
その後、仕切り部分より出口部側のチューブエレメント
によって構成された第３及び第４パスを通過し、出口部
２１から流出される。
えば特開昭６３−３１５３号公報等に示されているよう
に、チューブエレメントをフィンを介して多数段に積層
し、チューブエレメントには片側に一対のタンクが形成
され、この一対のタンクがＵ字状通路によって連通され
ており、隣り合うチューブエレメントでタンク部分を接
合して積層方向に延びる２つのタンク群を形成し、一方
のタンク群は途中で仕切られて内部が２つの連通領域に
区画され、図７に示されるように、区画された一方の連
通領域２２に入口部２０が設けられ、他方の連通領域２
３に出口部２１が設けられ、入口部２０から流入された
熱交換媒体は、仕切り部分より入口部側のチューブエレ
メントによって構成された第１及び第２パスを通過し、
その後、仕切り部分より出口部側のチューブエレメント
によって構成された第３及び第４パスを通過し、出口部
２１から流出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
４パス方式の熱交換器では、熱交換媒体が冷媒であれば
熱交換する過程で冷媒は徐々に気化して膨張するので、
通路断面を確保する観点から、仕切り部分を境として入
口部側のチューブエレメントの数を出口部側より少なく
していたが、本出願人の研究によれば、熱交換媒体の出
口部がチューブエレメントの積層方向の一方端に設けら
れる場合には、第３及び第４パスを構成するチューブエ
レメントの中でも仕切り部分付近のチューブエレメント
（図７のＢ領域を構成する出口部２１から離れたチュー
ブエレメント）の温度が上昇し、熱交換器全体として略
均一な温度分布が得られなくなることが判っている。こ
れは、同一のチューブエレメントを用いて積層した場合
には、熱交換媒体は出口部側に近いチューブエレメント
を主として流れ、仕切り部分付近のチューブエレメント
には流れにくくなるからである。
４パス方式の熱交換器では、熱交換媒体が冷媒であれば
熱交換する過程で冷媒は徐々に気化して膨張するので、
通路断面を確保する観点から、仕切り部分を境として入
口部側のチューブエレメントの数を出口部側より少なく
していたが、本出願人の研究によれば、熱交換媒体の出
口部がチューブエレメントの積層方向の一方端に設けら
れる場合には、第３及び第４パスを構成するチューブエ
レメントの中でも仕切り部分付近のチューブエレメント
（図７のＢ領域を構成する出口部２１から離れたチュー
ブエレメント）の温度が上昇し、熱交換器全体として略
均一な温度分布が得られなくなることが判っている。こ
れは、同一のチューブエレメントを用いて積層した場合
には、熱交換媒体は出口部側に近いチューブエレメント
を主として流れ、仕切り部分付近のチューブエレメント
には流れにくくなるからである。
【０００４】そこで、この発明においては、温度分布の
ばらつきをできるだけなくし、熱交換性能の一層の向上
を図るようにした積層型熱交換器を提供することを課題
としている。
ばらつきをできるだけなくし、熱交換性能の一層の向上
を図るようにした積層型熱交換器を提供することを課題
としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本出願人は、第３及び第
４パスを構成するチューブエレメントのうち、出口部側
から遠いチューブエレメントには熱交換媒体があまり効
率よく流れていないことから、出口部から遠い部分のチ
ューブエレメントは、第１及び第２パスを構成するチュ
ーブエレメントとして用いた方が効率を向上させること
ができることを見いだし、この知見に基づいて本願発明
を完成するに至った。
４パスを構成するチューブエレメントのうち、出口部側
から遠いチューブエレメントには熱交換媒体があまり効
率よく流れていないことから、出口部から遠い部分のチ
ューブエレメントは、第１及び第２パスを構成するチュ
ーブエレメントとして用いた方が効率を向上させること
ができることを見いだし、この知見に基づいて本願発明
を完成するに至った。
【０００６】即ち、本願発明にかかる熱交換媒体は、片
側に設けられた一対のタンクとこの一対のタンクを連通
するＵ字状通路とを有するチューブエレメントをフィン
を介して複数段に積層し、隣接するチューブエレメント
のタンクを接続して積層方向に延びる２つのタンク群を
形成し、前記タンク群の一方は中程で仕切られて第１連
通領域と第２連通領域に区画され、前記タンク群の他方
は仕切られることなく連通しており、前記第２連通領域
側の積層方向の端部には熱交換媒体を流入する入口部と
流出する出口部とが形成され、前記第１連通領域に前記
入口部を連通し、前記第２連通領域に前記出口部を連通
し、前記第１連通領域を構成するチューブエレメントの
数を前記第２連通領域を構成するチューブエレメントの
数以上としたことにある。
側に設けられた一対のタンクとこの一対のタンクを連通
するＵ字状通路とを有するチューブエレメントをフィン
を介して複数段に積層し、隣接するチューブエレメント
のタンクを接続して積層方向に延びる２つのタンク群を
形成し、前記タンク群の一方は中程で仕切られて第１連
通領域と第２連通領域に区画され、前記タンク群の他方
は仕切られることなく連通しており、前記第２連通領域
側の積層方向の端部には熱交換媒体を流入する入口部と
流出する出口部とが形成され、前記第１連通領域に前記
入口部を連通し、前記第２連通領域に前記出口部を連通
し、前記第１連通領域を構成するチューブエレメントの
数を前記第２連通領域を構成するチューブエレメントの
数以上としたことにある。
【０００７】
【作用】したがって、入口部から流入された熱交換媒体
は、一方のタンク群に形成された第１連通領域に入り、
この第１連通領域を構成するチューブエレメントのＵ字
状通路を通って他方のタンク群に導かれ、この他方のタ
ンク群を移動した後、第２連通領域を構成するチューブ
エレメントのＵ字状通路を通って第２連通領域に至り、
出口部から流出する。
は、一方のタンク群に形成された第１連通領域に入り、
この第１連通領域を構成するチューブエレメントのＵ字
状通路を通って他方のタンク群に導かれ、この他方のタ
ンク群を移動した後、第２連通領域を構成するチューブ
エレメントのＵ字状通路を通って第２連通領域に至り、
出口部から流出する。
【０００８】この過程において、熱交換媒体は、第２連
通領域を第１連通領域より小さくしたことで、第２連通
領域を構成する全てのチューブエレメントに対してほぼ
均一に分配されることになり、温度分布のばらつきが少
なくなる。
通領域を第１連通領域より小さくしたことで、第２連通
領域を構成する全てのチューブエレメントに対してほぼ
均一に分配されることになり、温度分布のばらつきが少
なくなる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。
る。
【００１０】第１図において、積層型熱交換器１は、例
えば、フィン２とチューブエレメント３とを交互に複数
段積層し、積層方向の一端に熱交換媒体の入口部及び出
口部が設けられている４パス方式のエバポレータであ
り、チューブエレメント３は、一部を除いて２枚の成形
プレート４，４をその周縁で接合して形成されており、
片側に２つのタンク５，５を、このタンク５から他端側
にかけて熱交換媒体を通すＵ字状通路６をそれぞれ有し
ている。
えば、フィン２とチューブエレメント３とを交互に複数
段積層し、積層方向の一端に熱交換媒体の入口部及び出
口部が設けられている４パス方式のエバポレータであ
り、チューブエレメント３は、一部を除いて２枚の成形
プレート４，４をその周縁で接合して形成されており、
片側に２つのタンク５，５を、このタンク５から他端側
にかけて熱交換媒体を通すＵ字状通路６をそれぞれ有し
ている。
【００１１】成形プレート４は、アルミニウム製のプレ
ートをプレス加工して形成されているもので、図２にも
示されるように、一端部に椀状の２つのタンク形成用膨
出部８，８が形成されると共に、これに続いて通路形成
用膨出部９が形成されており、この通路形成用膨出部９
に２つのタンク形成用膨出部８，８の間から成形プレー
ト４の他端近傍まで延びる突条１０が形成されている。
また、２つのタンク形成用膨出部８，８の間には、後述
する連通パイプを装着するための凹部１１が設けられて
おり、成形プレート４の他端部には、ろう付前の組付時
において、フィン２の脱落を防止するための突片１２
（図１に示す）が設けられている。
ートをプレス加工して形成されているもので、図２にも
示されるように、一端部に椀状の２つのタンク形成用膨
出部８，８が形成されると共に、これに続いて通路形成
用膨出部９が形成されており、この通路形成用膨出部９
に２つのタンク形成用膨出部８，８の間から成形プレー
ト４の他端近傍まで延びる突条１０が形成されている。
また、２つのタンク形成用膨出部８，８の間には、後述
する連通パイプを装着するための凹部１１が設けられて
おり、成形プレート４の他端部には、ろう付前の組付時
において、フィン２の脱落を防止するための突片１２
（図１に示す）が設けられている。
【００１２】タンク形成用膨出部８は通路形成用膨出部
９より大きく膨出形成され、また、突条１０は成形プレ
ート周縁の接合代と同一面上になるよう形成されてお
り、２つの成形プレート４がその周縁で接合されると互
いの突条１０も接合され、対向するタンク形成用膨出部
８によって一対のタンク５、５が構成されると共に、対
向する通路形成用膨出部９によって、タンク間を結ぶＵ
字状通路６が構成されている。
９より大きく膨出形成され、また、突条１０は成形プレ
ート周縁の接合代と同一面上になるよう形成されてお
り、２つの成形プレート４がその周縁で接合されると互
いの突条１０も接合され、対向するタンク形成用膨出部
８によって一対のタンク５、５が構成されると共に、対
向する通路形成用膨出部９によって、タンク間を結ぶＵ
字状通路６が構成されている。
【００１３】また、通路形成用膨出部９には、熱交換効
率を高めるために多数のビード１３がプレス加工時に同
時に形成され、各々のビード１３は、２枚の成形プレー
ト４、４が接合されると、対向する部位に形成されたビ
ードと接合するようになっている。このようなビード１
３は、図２に見られるように、円状のものであればよ
く、楕円状、多角形状等、任意の形状に形成可能である
が、無制限に多数設けられれば、Ｕ字状通路６の通路抵
抗を増大することになるので、適当な密度で形成するの
が好ましい。
率を高めるために多数のビード１３がプレス加工時に同
時に形成され、各々のビード１３は、２枚の成形プレー
ト４、４が接合されると、対向する部位に形成されたビ
ードと接合するようになっている。このようなビード１
３は、図２に見られるように、円状のものであればよ
く、楕円状、多角形状等、任意の形状に形成可能である
が、無制限に多数設けられれば、Ｕ字状通路６の通路抵
抗を増大することになるので、適当な密度で形成するの
が好ましい。
【００１４】例えば、図２に示されるように、ビード１
３は、チューブエレメント３の長手方向と直交する多数
のビード列として形成されており、隣合うビード列でビ
ード数が異なっている。つまり、ｎ段目にビード１３が
所定の間隔で３つ設けられているとすると、ｎ＋１段目
にビード１３が同間隔で４つ設けられており、ｎ＋２段
目に再び同間隔のビード１３が３つという具合に繰り返
し形成されている。
３は、チューブエレメント３の長手方向と直交する多数
のビード列として形成されており、隣合うビード列でビ
ード数が異なっている。つまり、ｎ段目にビード１３が
所定の間隔で３つ設けられているとすると、ｎ＋１段目
にビード１３が同間隔で４つ設けられており、ｎ＋２段
目に再び同間隔のビード１３が３つという具合に繰り返
し形成されている。
【００１５】また、隣合うビード列の各ビード１３は、
チューブエレメント３の長手方向（図において上下方
向）に投影した際に重ならないように配置されており、
この実施例においては、あるビード１３から隣の列の最
も近接したビード１３が、チューブエレメント３の長手
方向に対して３０度の傾きとなるように配置されてい
る。
チューブエレメント３の長手方向（図において上下方
向）に投影した際に重ならないように配置されており、
この実施例においては、あるビード１３から隣の列の最
も近接したビード１３が、チューブエレメント３の長手
方向に対して３０度の傾きとなるように配置されてい
る。
【００１６】また、中央より片側に寄った所定位置のチ
ューブエレメント３ａは、前記装着凹部１１が形成され
ておらず、一方のタンク５ａが他方のタンク５に近接す
るよう拡大されている。また、両端のチューブエレメン
ト３ｂは、図２に示す成形プレート４に平板１５を接合
して構成されている。
ューブエレメント３ａは、前記装着凹部１１が形成され
ておらず、一方のタンク５ａが他方のタンク５に近接す
るよう拡大されている。また、両端のチューブエレメン
ト３ｂは、図２に示す成形プレート４に平板１５を接合
して構成されている。
【００１７】そして、隣合うチューブエレメント３は、
それぞれの成形プレート４のタンク形成用膨出部８で突
き合わされており、積層方向（通風方向に対して直角）
に延びる第１及び第２の２つのタンク群１６、１７が形
成され、拡大されたタンク５ａを含む一方のタンク群１
６は積層方向のほぼ中央に位置する仕切部１８を除いて
タンク形成用膨出部８に形成された連通孔１９を介して
各タンクが連通し、他方のタンク群１７は仕切られるこ
となく連通孔１９を介して全タンクが連通している。
それぞれの成形プレート４のタンク形成用膨出部８で突
き合わされており、積層方向（通風方向に対して直角）
に延びる第１及び第２の２つのタンク群１６、１７が形
成され、拡大されたタンク５ａを含む一方のタンク群１
６は積層方向のほぼ中央に位置する仕切部１８を除いて
タンク形成用膨出部８に形成された連通孔１９を介して
各タンクが連通し、他方のタンク群１７は仕切られるこ
となく連通孔１９を介して全タンクが連通している。
【００１８】この実施例において、チューブエレメント
は２１個積層され、拡大されたタンク５ａを有するチュ
ーブエレメント３ａは、下記する入口部２０及び出口部
２１が形成された端部側から数えて１７個目に配置さ
れ、仕切部１８は、入口部２０と出口部２１とが形成さ
れた端部側から数えて１０個目と１１個目のチューブエ
レメント３が接合する部分に設けられている。ここで、
仕切部１８は、接合される成形プレートの一方または両
方に連通孔を形成しないことで構成しても、他の成形プ
レートと同様の成形プレートを用い、これらを接合する
際に連通孔を盲板で閉塞する構成としてもよい。
は２１個積層され、拡大されたタンク５ａを有するチュ
ーブエレメント３ａは、下記する入口部２０及び出口部
２１が形成された端部側から数えて１７個目に配置さ
れ、仕切部１８は、入口部２０と出口部２１とが形成さ
れた端部側から数えて１０個目と１１個目のチューブエ
レメント３が接合する部分に設けられている。ここで、
仕切部１８は、接合される成形プレートの一方または両
方に連通孔を形成しないことで構成しても、他の成形プ
レートと同様の成形プレートを用い、これらを接合する
際に連通孔を盲板で閉塞する構成としてもよい。
【００１９】しかして、仕切部１８によって第１のタン
ク群１６は、拡大タンク５ａを含む第１連通領域２２
と、出口部２１と第１連通領域２２との間に位置し、出
口部２１と直接連通する第２連通領域２３とに区画さ
れ、仕切られていない第２のタンク群１７は、２１個の
タンク５が連通して第３連通領域２４を構成している。
ク群１６は、拡大タンク５ａを含む第１連通領域２２
と、出口部２１と第１連通領域２２との間に位置し、出
口部２１と直接連通する第２連通領域２３とに区画さ
れ、仕切られていない第２のタンク群１７は、２１個の
タンク５が連通して第３連通領域２４を構成している。
【００２０】入口部２０及び出口部２１は、拡大タンク
５ｂから遠く離れた端部に設けられ、出入口通路形成用
プレート２５を平板１５に外側から接合して、チューブ
エレメント３の長手方向中程からタンク側にかけて入口
通路２８と出口通路２９とを形成し、この出入口通路形
成用プレート２５に膨張弁３０（図３に示す）を接続す
るための接続部２７を設けて構成されている。
５ｂから遠く離れた端部に設けられ、出入口通路形成用
プレート２５を平板１５に外側から接合して、チューブ
エレメント３の長手方向中程からタンク側にかけて入口
通路２８と出口通路２９とを形成し、この出入口通路形
成用プレート２５に膨張弁３０（図３に示す）を接続す
るための接続部２７を設けて構成されている。
【００２１】入口通路２８と拡大タンク５ａとは、その
間に配置されたチューブエレメント３の凹部１１に嵌め
付けられる連通パイプ３１によって連通可能に接続され
ており、第２連通領域２３とその脇の出口通路２９と
は、平板１５に形成された通孔を介して連通している。
間に配置されたチューブエレメント３の凹部１１に嵌め
付けられる連通パイプ３１によって連通可能に接続され
ており、第２連通領域２３とその脇の出口通路２９と
は、平板１５に形成された通孔を介して連通している。
【００２２】しかして、入口部２０から流入された熱交
換媒体は、連通パイプ３１を通って拡大タンク５ａを有
するチューブエレメント３ａに入り、第１連通領域２２
全体に分散され、この第１連通領域２２に対応するチュ
ーブエレメントのＵ字状通路６を突条１０に沿って上昇
する（第１パス）。そして、突条１０の上方をＵターン
して下降し（第２パス）、反対側のタンク群（第３連通
領域）に至る。その後、第３連通領域を構成する残りの
チューブエレメントへ平行移動し、そのチューブエレメ
ントのＵ字状通路６を突条１０に沿って上昇する（第３
パス）。そして、突条１０の上方をＵターンして下降し
（第４パス）、第２連通領域２３を構成するタンクに導
かれ、しかる後に出口部２１から流出する（図３のフロ
ー参照）。このため、熱交換媒体の熱は、第１パス乃至
第４パスを構成するＵ字状通路を流れる過程において、
フィン２に伝達され、フィン間を通過する空気と熱交換
される。
換媒体は、連通パイプ３１を通って拡大タンク５ａを有
するチューブエレメント３ａに入り、第１連通領域２２
全体に分散され、この第１連通領域２２に対応するチュ
ーブエレメントのＵ字状通路６を突条１０に沿って上昇
する（第１パス）。そして、突条１０の上方をＵターン
して下降し（第２パス）、反対側のタンク群（第３連通
領域）に至る。その後、第３連通領域を構成する残りの
チューブエレメントへ平行移動し、そのチューブエレメ
ントのＵ字状通路６を突条１０に沿って上昇する（第３
パス）。そして、突条１０の上方をＵターンして下降し
（第４パス）、第２連通領域２３を構成するタンクに導
かれ、しかる後に出口部２１から流出する（図３のフロ
ー参照）。このため、熱交換媒体の熱は、第１パス乃至
第４パスを構成するＵ字状通路を流れる過程において、
フィン２に伝達され、フィン間を通過する空気と熱交換
される。
【００２３】第３及び第４パスを通って第２連通領域２
３に至る熱交換媒体は、第２連通領域２３が積層方向の
一端側において出口部２１と連通しているので、出口部
２１に近いチューブエレメントを流れようとするが、第
１連通領域を構成するチューブエレメントの数が前記第
２連通領域を構成するチューブエレメントの数以上にな
るよう仕切部の位置が出口部側に寄っているので、熱交
換媒体は各チューブエレメントに略均一に分配される。
３に至る熱交換媒体は、第２連通領域２３が積層方向の
一端側において出口部２１と連通しているので、出口部
２１に近いチューブエレメントを流れようとするが、第
１連通領域を構成するチューブエレメントの数が前記第
２連通領域を構成するチューブエレメントの数以上にな
るよう仕切部の位置が出口部側に寄っているので、熱交
換媒体は各チューブエレメントに略均一に分配される。
【００２４】このような構成の熱交換器（ニュータイ
プ）を、入口部２０と出口部２１とが形成された端部側
から数えて１２個目と１３個目のチューブエレメント３
の接合部分に仕切部１８が設けられた熱交換器（オール
ドタイプ）と比較すると、図４乃至図６に示されるよう
になる。ここで、図４において、ＰＬＡＣＥ−ＮＯ．と
は、熱交換器直後の空気温度を測定する箇所を示す番号
であり、図１（ａ）に示される上部の〜と下部の
〜の番号に対応する。また、図５において、ＴＵＢＥ
−ＮＯ．とは、表面温度を測定するチューブエレメント
の番号であり、図１（ｂ）に示される丸１〜丸１１
（、、・・・）の番号に対応する。Δｔは、温度
分布のばらつき、即ち、各タイプ毎の最高温度と最低温
度との差を表すもので、特に図４にあっては、上部と下
部の計１２箇所によって得られた最高温度と最低温度と
の差である。
プ）を、入口部２０と出口部２１とが形成された端部側
から数えて１２個目と１３個目のチューブエレメント３
の接合部分に仕切部１８が設けられた熱交換器（オール
ドタイプ）と比較すると、図４乃至図６に示されるよう
になる。ここで、図４において、ＰＬＡＣＥ−ＮＯ．と
は、熱交換器直後の空気温度を測定する箇所を示す番号
であり、図１（ａ）に示される上部の〜と下部の
〜の番号に対応する。また、図５において、ＴＵＢＥ
−ＮＯ．とは、表面温度を測定するチューブエレメント
の番号であり、図１（ｂ）に示される丸１〜丸１１
（、、・・・）の番号に対応する。Δｔは、温度
分布のばらつき、即ち、各タイプ毎の最高温度と最低温
度との差を表すもので、特に図４にあっては、上部と下
部の計１２箇所によって得られた最高温度と最低温度と
の差である。
【００２５】この結果から判るように、オールドタイプ
にあっては、特に第３及び第４パスを構成するチューブ
エレメントの仕切部付近を通過する空気温度や、その部
分でのチューブエレメント自体の温度が高くなっている
のに対し、ニュータイプにあっては、その部分で多少の
温度上昇はあるものの、大幅に温度分布のばらつきがな
くなり、ほぼ均一に熱交換媒体が分配されて熱交換され
る。オールドタイプに対し、ニュータイプでのばらつき
は、Δｔによって評価すると、約６０％改善され、この
ように改善されたことによって、熱交換器全体の冷房性
能は、約５％向上する。
にあっては、特に第３及び第４パスを構成するチューブ
エレメントの仕切部付近を通過する空気温度や、その部
分でのチューブエレメント自体の温度が高くなっている
のに対し、ニュータイプにあっては、その部分で多少の
温度上昇はあるものの、大幅に温度分布のばらつきがな
くなり、ほぼ均一に熱交換媒体が分配されて熱交換され
る。オールドタイプに対し、ニュータイプでのばらつき
は、Δｔによって評価すると、約６０％改善され、この
ように改善されたことによって、熱交換器全体の冷房性
能は、約５％向上する。
【００２６】尚、仕切部の位置は、熱交換器の積層数等
によっても変わるものであり、温度分布を実測する等し
て適宜決定すればよいが、第１連通領域を構成するチュ
ーブエレメントの数と第２連通領域を構成するチューブ
エレメントの数との比が、１：１から３：１までの範囲
内で設定されるのが望ましい。このように、３：１を限
度としたのは、それ以上仕切部１８を出口部２１に近づ
けると、第２連通領域２３が狭まり、通路抵抗が逆に増
大し、熱交換性能が悪化することによる。
によっても変わるものであり、温度分布を実測する等し
て適宜決定すればよいが、第１連通領域を構成するチュ
ーブエレメントの数と第２連通領域を構成するチューブ
エレメントの数との比が、１：１から３：１までの範囲
内で設定されるのが望ましい。このように、３：１を限
度としたのは、それ以上仕切部１８を出口部２１に近づ
けると、第２連通領域２３が狭まり、通路抵抗が逆に増
大し、熱交換性能が悪化することによる。
【００２７】また、エバポレータに用いるチューブエレ
メントについて説明したが、他の積層型の熱交換器にお
いても同様の条件で構成してもよく、この場合でも温度
分布のばらつき低減、冷房性能の向上を図れることは言
うまでもない。更に、本発明は、チューブエレメントの
タンクが一体に形成される形式のものであったが、チュ
ーブエレメントのタンクを別体の部材で構成する形式の
ものであっても差し支えない。
メントについて説明したが、他の積層型の熱交換器にお
いても同様の条件で構成してもよく、この場合でも温度
分布のばらつき低減、冷房性能の向上を図れることは言
うまでもない。更に、本発明は、チューブエレメントの
タンクが一体に形成される形式のものであったが、チュ
ーブエレメントのタンクを別体の部材で構成する形式の
ものであっても差し支えない。
【００２８】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
第１連通領域を構成するチューブエレメントの数を第２
連通領域を構成するチューブエレメントの数以上とした
ので、各チューブエレメントへ熱交換媒体が略均一に分
配され、全体として温度分布のばらつきが少なくなり、
熱交換性能の向上が図れるものである。
第１連通領域を構成するチューブエレメントの数を第２
連通領域を構成するチューブエレメントの数以上とした
ので、各チューブエレメントへ熱交換媒体が略均一に分
配され、全体として温度分布のばらつきが少なくなり、
熱交換性能の向上が図れるものである。
【図１】図１は、積層型熱交換器の実施例を示し、
（ａ）は熱交換器の正面図、（ｂ）は底面図である。
（ａ）は熱交換器の正面図、（ｂ）は底面図である。
【図２】図２は、図１の積層型熱交換器に用いられるチ
ューブエレメントを示す正面図である。
ューブエレメントを示す正面図である。
【図３】図１の積層型熱交換器の熱交換媒体の流れを説
明する説明図である。
明する説明図である。
【図４】図１に示す積層型熱交換器直後の空気温度を示
し、（ａ）は熱交換器の上部を通過した空気温度を、
（ｂ）は熱交換器の下部を通過した空気温度をそれぞれ
示す線図である。
し、（ａ）は熱交換器の上部を通過した空気温度を、
（ｂ）は熱交換器の下部を通過した空気温度をそれぞれ
示す線図である。
【図５】図６は、チューブエレメントの表面温度を示す
線図である。
線図である。
【図６】通過風量に対する冷房性能を示す特性線図であ
る。
る。
【図７】従来の積層型熱交換器の熱交換媒体の流れを説
明する説明図である。
明する説明図である。
１ 積層型熱交換器 ２ フィン ３ チューブエレメント ４ 成形プレート ５ タンク ６ Ｕ字状通路 １８ 仕切部 ２０ 入口部 ２１ 出口部 ２２ 第１連通領域 ２３ 第２連通領域
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年３月２３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
Claims (1)
- 【請求項１】 片側に設けられた一対のタンクとこの一
対のタンクを連通するＵ字状通路とを有するチューブエ
レメントをフィンを介して複数段に積層し、隣接するチ
ューブエレメントのタンクを接続して積層方向に延びる
２つのタンク群を形成し、前記タンク群の一方は中程で
仕切られて第１連通領域と第２連通領域に区画され、前
記タンク群の他方は仕切られることなく連通しており、
前記第２連通領域側の積層方向の端部には熱交換媒体を
流入する入口部と流出する出口部とが形成され、前記第
１連通領域に前記入口部を連通し、前記第２連通領域に
前記出口部を連通し、前記第１連通領域を構成するチュ
ーブエレメントの数を前記第２連通領域を構成するチュ
ーブエレメントの数以上としたことを特徴とする積層型
熱交換器。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6106089A JP3044436B2 (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | 積層型熱交換器 |
| EP95302544A EP0678721B1 (en) | 1994-04-21 | 1995-04-18 | Laminated heat exchanger |
| DE69504564T DE69504564T2 (de) | 1994-04-21 | 1995-04-18 | Plattenwärmeaustauscher |
| US08/425,064 US5662164A (en) | 1994-04-21 | 1995-04-19 | Laminated heat exchanger |
| KR1019950009413A KR0146488B1 (ko) | 1994-04-21 | 1995-04-21 | 적층형 열교환기 |
| CN95105771A CN1119267A (zh) | 1994-04-21 | 1995-04-21 | 层式热交换器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6106089A JP3044436B2 (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | 積層型熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07294175A true JPH07294175A (ja) | 1995-11-10 |
| JP3044436B2 JP3044436B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=14424829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6106089A Expired - Fee Related JP3044436B2 (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | 積層型熱交換器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5662164A (ja) |
| EP (1) | EP0678721B1 (ja) |
| JP (1) | JP3044436B2 (ja) |
| KR (1) | KR0146488B1 (ja) |
| CN (1) | CN1119267A (ja) |
| DE (1) | DE69504564T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100608574B1 (ko) * | 2005-09-07 | 2006-08-03 | 주식회사 두원공조 | 적층형 증발기 |
| KR100716029B1 (ko) * | 2000-11-20 | 2007-05-14 | 한라공조주식회사 | 적층형 열교환기 |
| KR100723810B1 (ko) * | 2001-04-10 | 2007-05-31 | 한라공조주식회사 | 열교환기 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3172859B2 (ja) * | 1995-02-16 | 2001-06-04 | 株式会社ゼクセルヴァレオクライメートコントロール | 積層型熱交換器 |
| DE19646123B4 (de) † | 1996-11-08 | 2008-03-27 | Behr Gmbh & Co. Kg | Heiz- oder Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug |
| JPH11287587A (ja) * | 1998-04-03 | 1999-10-19 | Denso Corp | 冷媒蒸発器 |
| CN100348941C (zh) * | 2001-10-17 | 2007-11-14 | 昭和电工株式会社 | 蒸发器和设置有具有该蒸发器的制冷循环的车辆 |
| JP4766110B2 (ja) * | 2008-01-10 | 2011-09-07 | 株式会社デンソー | 半導体冷却構造 |
| CN103890532B (zh) | 2011-10-19 | 2020-06-19 | 开利公司 | 扁平管翅片式热交换器以及制造方法 |
| EP2948724B1 (en) | 2013-01-28 | 2019-05-29 | Carrier Corporation | Multiple tube bank heat exchange unit with manifold assembly |
| WO2015076927A1 (en) * | 2013-11-25 | 2015-05-28 | Carrier Corporation | Dual duty microchannel heat exchanger |
| WO2016011550A1 (en) | 2014-07-21 | 2016-01-28 | Dana Canada Corporation | Heat exchanger with flow obstructions to reduce fluid dead zones |
| DE102015210231A1 (de) * | 2015-06-03 | 2016-12-08 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Wärmetauscher für ein Kühlsystem, Kühlsystem sowie Baugruppe |
| EP3598046B1 (en) * | 2018-07-20 | 2023-05-17 | Valeo Vyminiky Tepla, s.r.o. | Heat exchanger plate and heat exchanger comprising such a heat exchanger plate |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4217953A (en) * | 1976-03-09 | 1980-08-19 | Nihon Radiator Co. Ltd. (Nihon Rajiecta Kabushiki Kaisha) | Parallel flow type evaporator |
| US4274482A (en) * | 1978-08-21 | 1981-06-23 | Nihon Radiator Co., Ltd. | Laminated evaporator |
| US4621685A (en) * | 1983-09-12 | 1986-11-11 | Diesel Kiki Co., Ltd. | Heat exchanger comprising condensed moisture drainage means |
| JPS6155596A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-20 | Showa Alum Corp | 熱交換器 |
| JPH069738Y2 (ja) * | 1987-01-23 | 1994-03-16 | 株式会社ゼクセル | 管材のろう付け構造 |
| DE68926202T3 (de) * | 1988-09-14 | 2002-05-16 | Showa Denko K.K., Tokio/Tokyo | Kondensator |
| US5024269A (en) * | 1989-08-24 | 1991-06-18 | Zexel Corporation | Laminated heat exchanger |
| US5431217A (en) * | 1993-11-09 | 1995-07-11 | General Motors Corporation | Heat exchanger evaporator |
| JPH07270089A (ja) * | 1994-03-31 | 1995-10-20 | Zexel Corp | 熱交換器 |
-
1994
- 1994-04-21 JP JP6106089A patent/JP3044436B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-04-18 EP EP95302544A patent/EP0678721B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-18 DE DE69504564T patent/DE69504564T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-04-19 US US08/425,064 patent/US5662164A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-21 CN CN95105771A patent/CN1119267A/zh active Pending
- 1995-04-21 KR KR1019950009413A patent/KR0146488B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100716029B1 (ko) * | 2000-11-20 | 2007-05-14 | 한라공조주식회사 | 적층형 열교환기 |
| KR100723810B1 (ko) * | 2001-04-10 | 2007-05-31 | 한라공조주식회사 | 열교환기 |
| KR100608574B1 (ko) * | 2005-09-07 | 2006-08-03 | 주식회사 두원공조 | 적층형 증발기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3044436B2 (ja) | 2000-05-22 |
| KR950029748A (ko) | 1995-11-24 |
| CN1119267A (zh) | 1996-03-27 |
| EP0678721B1 (en) | 1998-09-09 |
| DE69504564T2 (de) | 1999-06-02 |
| DE69504564D1 (de) | 1998-10-15 |
| KR0146488B1 (ko) | 1998-08-17 |
| EP0678721A1 (en) | 1995-10-25 |
| US5662164A (en) | 1997-09-02 |
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|---|---|---|---|
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