JP2553951Y2 - 積層型エバポレータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案に係る積層型エバポレー
タは、自動車用空気調和装置に組み込んで、車室内を空
気調和する為の空気を冷却する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用空気調和装置には、内部で冷媒
を蒸発させ、外部を流通する空気を冷却するエバポレー
タが組み込まれている。

【０００３】この様な、自動車用空気調和装置に組み込
まれるエバポレータとして従来から、例えば特開昭６２
−７９８号公報に記載されている様な、複数枚の金属板
を互いに積層して成る、所謂積層型エバポレータが知ら
れている。

【０００４】この積層型エバポレータは、図８に示す様
に、それぞれが２枚の金属板１、１を最中状に組み合わ
せて成る素子２、２を複数個、互いに積層する事で構成
されている。各金属板１、１には、図８〜１０に示す様
に、各金属板１の全周を囲む平坦部３と、この平坦部３
の内側にＵ字形に形成された浅い第一凹部４と、この第
一凹部４の両端に形成された深い第二、第三凹部５、６
と、第二、第三凹部５、６の中央部に形成された通孔
７、８とを設けている。又、第一凹部４の内側には複数
の凸部９、９を設けて、この第一凹部４の内側に於ける
冷媒の流れを乱す様にしている。

【０００５】積層型エバポレータを構成する複数の素子
２、２は、それぞれ上述の様な形状を有する金属板１を
２枚、各金属板１の平坦部３同士を突き合わせ、最中状
に組み合わせる事で構成されており、第一凹部４により
囲まれるＵ字形の部分を、冷媒を流す扁平管部１２と
し、第二、第三凹部５、６により囲まれる部分を、入口
側タンク、或は出口側タンクの一部として機能させる様
にしている。

【０００６】上述の様な素子２、２は、図８に示す様に
複数個、各素子２、２を構成する金属板１、１の第二、
第三凹部５、６の外面同士を突き合わせる事で積層し、
第二、第三凹部５、６により構成される１対の空間の内
の一方の空間に入口管１０を、他方の空間に出口管１１
を、それぞれ接続している。

【０００７】この様に複数の素子２、２を積層した状態
で、隣り合う素子２、２の扁平管部１２、１２の間に
は、コルゲート型のフィン１３、１３を挟持してコア部
とし、隣り合う扁平管部１２、１２の間を流れる空気
と、各扁平管部１２、１２の内側を流れる冷媒との間の
熱交換が良好に行なわれる様にしている。

【０００８】又、左右両端に位置する素子２、２の外側
面に添着したフィン１３、１３の外側には、それぞれサ
イドプレート１４、１４を設けて、上記各フィン１３、
１３を上記各素子２、２の外側面に抑え付けている。

【０００９】積層型エバポレータは、上述の様に構成さ
れ造られる為、入口管１０から、入口側タンクとして機
能する一方の空間に気液混相状態の冷媒を送り込むと、
この冷媒は、複数の素子２、２の扁平管部１２、１２を
流れる間に、扁平管部１２、１２の外に設けたフィン１
３、１３の間を流通する空気との間で熱交換を行なう事
により蒸発してから、出口側タンクとして機能する他方
の空間に送られ、出口管１１を通じて排出される。

【００１０】又、特開昭６１−２７４９６号公報には、
図１１〜１３に示す様な、タンク別体型の積層型エバポ
レータが開示されている。この積層型エバポレータの場
合、一端縁に互いに間隔をあけて１対の突出部１５、１
５を形成した金属板１６片面にＵ字形の凹部１７を、こ
の凹部１７の両端を上記１対の突出部１５、１５の端縁
に迄連続させた状態で形成している。上記凹部１７の内
側には多数の突起１８、１８を形成し、凹部１７により
構成される折り返し流路１９の内側を流れる冷媒の流れ
を乱し、この冷媒と金属板１６との間の熱交換が効率良
く行なわれる様にしている。

【００１１】そして、この様な金属板１６を用いて造
る、タンク別体型の積層型エバポレータの場合、この金
属板１６、１６を２枚１組とし、互いの凹部１７同士を
対向させた状態で最中状に重ね合わせて互いに液密に接
合する事により、Ｕ字形の折り返し流路１９と、この流
路１９の両端に位置して端縁部から突出した１対の接合
部２６、２６とを有する素子２５、２５とする。

【００１２】そして、複数の素子２５、２５のそれぞれ
の接合部２６、２６を、１対のタンク２０、２０の側面
にそれぞれ形成した、スリット状の接続孔２１、２１に
挿入すると共に、各接合部２６、２６の外周面と各接続
孔２１、２１の内周縁とを互いに液密にろう付け接合す
る。各タンク２０、２０は、それぞれ図１１に示す様な
座板２２とタンク本体２３とを組み合わせ、互いに液密
にろう付けする事で構成されており、上記接続孔２１、
２１は、座板２２の底面に形成されている。これと共
に、隣り合う素子２５、２５の間にフィン１３、１３
（図８参照）を設けてコア部を構成する。

【００１３】上記１対のタンク２０、２０の内、一方の
タンク２０の内側は、中間部に固定した隔壁２４により
仕切る事で、入口室２７と出口室２８とに分割し、入口
室２７の側に流体送り込み口２９を、出口室２８の側に
流体取り出し口３０を、それぞれ設けている。

【００１４】上述の様に構成されるタンク別体型の積層
型エバポレータの場合、流体送り込み口２９から冷媒を
送り込むと、この冷媒は、複数の折り返し流路１９を通
過してから、流体取り出し口３０より流出する。

【００１５】この様なタンク別体型の積層型エバポレー
タの場合も、左右両端に位置する素子２５、２５の外側
面に添着したフィンの外側には、それぞれサイドプレー
トを設けて、上記各フィン１３、１３を上記各素子２
５、２５の外側面に抑え付ける。

【００１６】

【考案が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され作用する、積層型エバポレータの場合、図８〜
１０に示す様なタンク一体型のものであっても、或は図
１１〜１３に示す様なタンク別体型のものであっても、
次に述べる様な問題を生じる。

【００１７】即ち、両端に位置するフィン１３、１３
を、両端に位置する素子２、２（図８）或は素子２５、
２５（図１２）の外側面に抑え付ける為のサイドプレー
ト１４、１４（図８）の端部は、図３に示す様にクラン
ク型に折り曲げ、その端部１４ａを、図４に示す様に、
各素子２、２５を構成する金属板１、１６の外面端部に
当接させる。

【００１８】一方、上記各金属板１、１６の外側面左右
両端部には、この金属板１、１６の剛性を向上させる為
の凹溝３１が形成されており、上記端部１４ａは、この
凹溝３１の一部を覆う状態で、各金属板１、１６の端部
に被せられる。この為、各金属板１、１６の外側面左右
両端部には、上記凹溝３１とサイドプレート１４の端部
１４ａとで周囲を囲まれる微小空間が存在していた。

【００１９】自動車用空気調和装置の運転中には、積層
型エバポレータの表面には、空気中に含まれる水蒸気が
凝縮する事で生じた凝縮水が付着するが、この凝縮水
は、毛細管現象により、上記微小空間に溜まり易い。

【００２０】一方、自動車用空気調和装置の運転を継続
して行ない、しかも積層型エバポレータに送り込む空気
の量が少ない（風速が遅い）様な場合には、積層型エバ
ポレータの表面に付着した凝縮水が凍結する場合があ
る。

【００２１】そして、上記微小空間に溜まった凝縮水が
凍結した場合には、凍結に伴なう体積増加により、微小
空間を囲む金属板１、１６やサイドプレート１４に大き
な力が加わる。自動車用空気調和装置の運転と停止とが
繰り返し行なわれ、上記大きな力が繰り返し加わった場
合には、上記金属板１、１６やサイドプレート１４が次
第に疲労し、遂には破断する恐れがある。

【００２２】実開昭６１−１１９０７７号公報には、サ
イドプレートの端部に配水通路を形成する技術が開示さ
れているが、毛細管現象により前記微小空間に溜まる凝
縮水を排出する事は出来ない。

【００２３】本考案の積層型エバポレータは、上述の様
な不都合を解消するものである。

【００２４】

【課題を解決する為の手段】本考案の積層型エバポレー
タは、前述した積層型エバポレータと同様に、それぞれ
の片面に凹部を、他面左右両端部に凹溝を、それぞれ形
成した金属板を２枚１組とし、互いの凹部同士を対向さ
せた状態で最中状に重ね合わせて互いに液密に接合する
事により、内側に扁平な流路を有する素子とし、複数の
素子を、隣り合う素子の間にフィンを設けた状態で重ね
合わせる事で構成されたコア部を有し、このコア部の両
端に位置する素子の外側面に添着した、素子よりも短い
フィンの外側に、それぞれサイドプレートを設け、この
サイドプレートの端部でクランク状に折り曲げられた部
分を上記素子の外側面に当接させる事で構成されてい
る。

【００２５】更に、本考案の積層型エバポレータに於い
ては、上記サイドプレートの端部で素子の外側面に当接
する部分の幅を、上記複数の素子の幅よりも少し短くす
る事により、上記サイドプレートの端部が上記凹溝を覆
わない様にした事を特徴としている。

【００２６】

【作用】上述の様に構成される本考案の積層型エバポレ
ータにより、エバポレータの内部を流れる冷媒とエバポ
レータの外部を流れる空気との間で熱交換を行なう際の
作用自体は、前述した従来の積層型エバポレータの場合
と同様である。

【００２７】但し、本考案の積層型エバポレータの場
合、サイドプレートの端部の幅が小さく、この端部が素
子外面の凹溝を覆う事がない為、この凹溝とサイドプレ
ートの端部とで周囲を囲まれる微小空間が形成されな
い。

【００２８】この為、微小空間に凝縮水が溜まる事がな
くなり、凝縮水の凍結に基づく積層型エバポレータの破
損が防止される。

【００２９】

【実施例】本考案の積層型エバポレータの構造は、サイ
ドプレート１４の端部１４ａの幅を小さくする事以外、
前述した特開昭６２−７９８号公報、或は特開昭６１−
２７４９６号公報に記載された積層型エバポレータと同
様である為、重複する説明を省略し、以下本考案の特徴
部分に就いて説明する。

【００３０】素子２、２５（図８、１２参照）とフィン
１３、１３（図８参照）とを交互に積層して成るコア部
の両端に位置するフィン１３、１３を外側から抑えるサ
イドプレート１４は、アルミニウム薄板を折り曲げ形成
する事で、図５〜７に示す様に構成されている。

【００３１】このサイドプレート１４の一端部（図５、
６の上部）は、クランク型に折り曲げられており、主部
１４ｂと端部１４ａとを、上記フィン１３の厚さ寸法に
見合う高さ寸法を有する、段部１４ｃで連続させてい
る。

【００３２】そして、上記主部１４ｂの幅寸法Ｗは、前
記素子２、２５並びにフィン１３の幅寸法（奥行）とほ
ぼ一致するが、上記端部１４ａの幅寸法ｗは、素子２、
２５の外側面左右両端部に位置する凹溝３１の分だけ、
これよりも小さく（Ｗ＞ｗ）している。

【００３３】上述の様に、端部１４ａの幅寸法を素子
２、２５の幅寸法よりも小さくしたサイドプレート１４
は、前記従来のサイドプレートと同様、図１〜２に示す
様に、上記端部１４ａを素子２、２５の端部外側面に当
接させた状態で、この端部１４ａの片面と素子２、２５
の外側面とをろう付けし、コア部の端に位置する素子
２、２５の外側面に向けて、フィン１３を抑え付ける。

【００３４】この状態で、本考案の積層型エバポレータ
に於いては、サイドプレート１４の端部１４ａの幅寸法
ｗが素子２、２５の幅寸法（≒Ｗ）よりも小さい分、こ
の端部１４ａが素子２、２５の外側面左右両端部に設け
られた凹溝３１を覆う事がなくなる。この為、この凹溝
３１とサイドプレート１４の端部１４ａとで周囲を囲ま
れる微小空間が形成されない。

【００３５】この為、微小空間に凝縮水が溜まる事がな
くなり、凝縮水の凍結に基づく積層型エバポレータの破
損が防止される。

【００３６】尚、図１〜４に於いて３２、３２は、前記
各素子２、２５（図８、図１１〜１３参照）の間に挟持
されたフィン１３、１３（図８）の抜け止めを図る為、
各素子２、２５を構成する金属板１、１６の端縁に形成
された折り曲げ縁である。この折り曲げ縁３２、３２
は、従来から知られていたものであり、本考案の要旨で
はない為、図１〜４以外には省略してある。

【００３７】

【考案の効果】本考案の積層型エバポレータは、以上に
述べた通り構成され作用するが、微小空間に溜まった凝
縮水の凍結に基づき、構成各部品に無理な応力が加わる
事がなくなる為、耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す、図８のＡ部に相当する
分解斜視図。

【図２】同じく組み付けた状態を示す、図１のＢ矢視
図。

【図３】従来例を示す、図１と同様の図。

【図４】同じく組み付けた状態を示す、図３のＣ矢視
図。

【図５】本考案の実施例を示す、サイドプレートの側面
図。

【図６】図５の右方から見た図。

【図７】図５の上方から見た図。

【図８】従来の積層型エバポレータの第１例を示す正面
図。

【図９】このエバポレータを構成する金属板の側面図。

【図１０】図９のＤ−Ｄ断面図。

【図１１】従来のエバポレータの第２例を示す部分分解
斜視図。

【図１２】同じく組み立てた状態を示す底面図。

【図１３】同じく側面図。

【符合の説明】

１ 金属板 ２ 素子 ３ 平坦部 ４ 第一凹部 ５ 第二凹部 ６ 第三凹部 ７ 通孔 ８ 通孔 ９ 凸部 １０ 入口管 １１ 出口管 １２ 扁平管部 １３ フィン １４ サイドプレート １４ａ 端部 １４ｂ 主部 １４ｃ 段部 １５ 突出部 １６ 金属板 １７ 凹部 １８ 突起 １９ 折り返し流路 ２０ タンク ２１ 接続孔 ２２ 座板 ２３ タンク本体 ２４ 隔壁 ２５ 素子 ２６ 接合部 ２７ 入口室 ２８ 出口室 ２９ 流体送り込み口 ３０ 流体取り出し口 ３１ 凹溝 ３２ 折り曲げ縁

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれの片面に凹部を、他面左右両端
   部に凹溝を、それぞれ形成した金属板を２枚１組とし、
   互いの凹部同士を対向させた状態で最中状に重ね合わせ
   て互いに液密に接合する事により、内側に扁平な流路を
   有する素子とし、複数の素子を、隣り合う素子の間にフ
   ィンを設けた状態で重ね合わせる事で構成されたコア部
   を有し、このコア部の両端に位置する素子の外側面に添
   着した、素子よりも短いフィンの外側に、それぞれサイ
   ドプレートを設け、このサイドプレートの端部でクラン
   ク状に折り曲げられた部分を上記素子の外側面に当接さ
   せた積層型エバポレータに於いて、上記サイドプレート
   の端部で素子の外側面に当接する部分の幅を、上記複数
   の素子の幅よりも少し短くする事により、上記サイドプ
   レートの端部が上記凹溝を覆わない様にした事を特徴と
   する積層型エバポレータ。