JP2737286B2 - 積層型熱交換器 - Google Patents
積層型熱交換器Info
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- JP2737286B2 JP2737286B2 JP1206994A JP20699489A JP2737286B2 JP 2737286 B2 JP2737286 B2 JP 2737286B2 JP 1206994 A JP1206994 A JP 1206994A JP 20699489 A JP20699489 A JP 20699489A JP 2737286 B2 JP2737286 B2 JP 2737286B2
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- tubes
- heat exchanger
- flow
- cooled
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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
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両の空調装置等に組み込まれて使用される
積層型熱交換器に関する。
積層型熱交換器に関する。
［従来技術］ 一般に車両の空調装置等に組み込まれて使用される積
層型熱交換器（エバポレータ）には，複数のチューブ
と，該複数のチューブと積層状に配される複数のフィン
と，を備え，前記チューブを貫流する冷媒と被冷却空気
との間で熱交換を行う形式のものがある。
層型熱交換器（エバポレータ）には，複数のチューブ
と，該複数のチューブと積層状に配される複数のフィン
と，を備え，前記チューブを貫流する冷媒と被冷却空気
との間で熱交換を行う形式のものがある。
従来の積層型熱交換器について第６図及び第７図を参
照して説明する。第６図は従来の積層型熱交換器の構造
を示す全体姿図であり，第７図はこの熱交換器における
冷媒の流れを線図で示している。
照して説明する。第６図は従来の積層型熱交換器の構造
を示す全体姿図であり，第７図はこの熱交換器における
冷媒の流れを線図で示している。
第７図において，図示しないコンデンサ側から冷媒導
入管18を経由し圧縮機動力により送られてきた気液混合
状態の冷媒は，膨張弁通過後まず各チューブ付属のタン
ク部より前段のチューブ内部の冷媒流路を矢印の向きに
流れる。次に冷媒は，順次多段に接続されたチューブを
貫流し，この貫流の間に，各チューブと交互に配された
フィン（コルゲートフィン）の間を通過して流れる被冷
却空気を冷却する。即ち冷媒は，このチューブ内を流れ
る間に被冷却空気から熱を奪い，自身は蒸発気化すると
共に冷媒排出管17より蒸気となって再びコンプレッサ側
へ還流する。この後冷媒はコンプレッサ及びコンデンサ
により再び圧縮液化されて膨張弁を経てまた熱交換器側
に戻ることを繰り返す。
入管18を経由し圧縮機動力により送られてきた気液混合
状態の冷媒は，膨張弁通過後まず各チューブ付属のタン
ク部より前段のチューブ内部の冷媒流路を矢印の向きに
流れる。次に冷媒は，順次多段に接続されたチューブを
貫流し，この貫流の間に，各チューブと交互に配された
フィン（コルゲートフィン）の間を通過して流れる被冷
却空気を冷却する。即ち冷媒は，このチューブ内を流れ
る間に被冷却空気から熱を奪い，自身は蒸発気化すると
共に冷媒排出管17より蒸気となって再びコンプレッサ側
へ還流する。この後冷媒はコンプレッサ及びコンデンサ
により再び圧縮液化されて膨張弁を経てまた熱交換器側
に戻ることを繰り返す。
熱交換器のチューブ内通過中において，冷媒が気化熱
（潜熱）により熱交換を行う蒸発冷却領域にあるとき，
換言すれば冷媒が全体として気液混合状態にあるとき
は，冷媒はほぼ一定の蒸発温度に保たれている。一方冷
媒が冷媒排出管直前の熱交換器の最終部分にある冷媒流
路を通過する時には，冷媒はそれ以前において既に完全
に気化しているので，被冷却空気より奪った熱により冷
媒の温度は蒸発温度よりも約５〜10℃程度上昇する。こ
のように約５〜10℃程度冷媒を温度上昇させているの
は，万一冷媒が液化したままでコンプレッサに導入され
るとコンプレッサがいわゆる液圧縮を起こし，最悪の場
合にはコンプレッサの破壊に至るまでの障害をひき起こ
すことがあるため若干の余裕をとる必要があるからであ
る。なお，冷媒温度をこのように約５〜10℃程度の温度
上昇範囲に制御することは熱交換器入口側に設置されて
いる膨張弁において冷媒の流量を制御することによって
行われている。
（潜熱）により熱交換を行う蒸発冷却領域にあるとき，
換言すれば冷媒が全体として気液混合状態にあるとき
は，冷媒はほぼ一定の蒸発温度に保たれている。一方冷
媒が冷媒排出管直前の熱交換器の最終部分にある冷媒流
路を通過する時には，冷媒はそれ以前において既に完全
に気化しているので，被冷却空気より奪った熱により冷
媒の温度は蒸発温度よりも約５〜10℃程度上昇する。こ
のように約５〜10℃程度冷媒を温度上昇させているの
は，万一冷媒が液化したままでコンプレッサに導入され
るとコンプレッサがいわゆる液圧縮を起こし，最悪の場
合にはコンプレッサの破壊に至るまでの障害をひき起こ
すことがあるため若干の余裕をとる必要があるからであ
る。なお，冷媒温度をこのように約５〜10℃程度の温度
上昇範囲に制御することは熱交換器入口側に設置されて
いる膨張弁において冷媒の流量を制御することによって
行われている。
熱交換器において，冷媒が蒸発温度から約５〜10℃程
度温度上昇させられるこの熱交換器の最終部分が，いわ
ゆるスーパーヒート領域といわれる部分であり，最終段
のチューブの冷媒流路の内下流側の例えば約1/2を占め
る部分である。このスーパーヒート領域25は第７図にお
いては斜線で示されている。
度温度上昇させられるこの熱交換器の最終部分が，いわ
ゆるスーパーヒート領域といわれる部分であり，最終段
のチューブの冷媒流路の内下流側の例えば約1/2を占め
る部分である。このスーパーヒート領域25は第７図にお
いては斜線で示されている。
［発明が解決しようとする課題］ 上記の如くスーパーヒート領域25では他の蒸発冷却領
域に比べて冷媒温度が５〜10℃程度高いので，この部分
のみで冷却される空気は蒸発冷却領域のみで冷却された
空気に比してその温度が必然的に高くなる。特に自動車
用の空調装置においてはコンプレッサが直接エンジンに
よって駆動されるためこの傾向がさらに大きくなる。従
って，これら夫々の部分において異った温度に冷却され
た空気を急激に混合する場合には最悪の場合には温度差
により白煙を生じ，またそれほどでない場合でも車内に
導入される空気各部の不均一な温度分布が搭乗者に不快
感を与えることとなる。
域に比べて冷媒温度が５〜10℃程度高いので，この部分
のみで冷却される空気は蒸発冷却領域のみで冷却された
空気に比してその温度が必然的に高くなる。特に自動車
用の空調装置においてはコンプレッサが直接エンジンに
よって駆動されるためこの傾向がさらに大きくなる。従
って，これら夫々の部分において異った温度に冷却され
た空気を急激に混合する場合には最悪の場合には温度差
により白煙を生じ，またそれほどでない場合でも車内に
導入される空気各部の不均一な温度分布が搭乗者に不快
感を与えることとなる。
更に，熱交換器においてはスーパーヒート領域に限ら
ずチューブ内の冷媒流路を流れる冷媒流と被冷却空気の
流れとは一般に直交して流れる状態即ち直交流の状態に
あるが，これら相互間の熱交換の効率上からは直交流は
必ずしも有利とは言えない。
ずチューブ内の冷媒流路を流れる冷媒流と被冷却空気の
流れとは一般に直交して流れる状態即ち直交流の状態に
あるが，これら相互間の熱交換の効率上からは直交流は
必ずしも有利とは言えない。
本発明は上述の問題点に鑑み，冷却された空気が均一
な温度分布を有する熱交換器を提供し，もって車両の空
調装置を改良することを目的とする。
な温度分布を有する熱交換器を提供し，もって車両の空
調装置を改良することを目的とする。
更に本発明は，スーパーヒート領域において熱交換効
率の良好な熱交換器の提供を目的とし，さらにこれらの
改良を簡単な手段で達成することをも目的とする。
率の良好な熱交換器の提供を目的とし，さらにこれらの
改良を簡単な手段で達成することをも目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明の前記目的は，冒頭に述べた形式の積層型熱交
換器において、被冷却空気の流れ方向に直交する方向に
沿って、冷媒の気化熱を介して熱交換を行う蒸発冷却領
域を成す複数の各チューブと，気化した冷媒の温度上昇
を介して熱交換を行うスーパーヒート領域を有する複数
の各チューブと，が位置的に交互に配される部分を備え
る積層型熱交換器によって達成される。位置的に交互に
配されるとは１枚おきに交互に配されることのみならず
例えば２枚づつ（或いは１枚と２枚毎に）交互に配され
ることをも含むものである。
換器において、被冷却空気の流れ方向に直交する方向に
沿って、冷媒の気化熱を介して熱交換を行う蒸発冷却領
域を成す複数の各チューブと，気化した冷媒の温度上昇
を介して熱交換を行うスーパーヒート領域を有する複数
の各チューブと，が位置的に交互に配される部分を備え
る積層型熱交換器によって達成される。位置的に交互に
配されるとは１枚おきに交互に配されることのみならず
例えば２枚づつ（或いは１枚と２枚毎に）交互に配され
ることをも含むものである。
［作用］ 被冷却空気の流れ方向に直交する方向に沿って、スー
パーヒート領域を有するチューブと蒸発冷却領域を成す
チューブとが被冷却空気の流れ方向に直交する方向に沿
って位置的に交互に配される部分を熱交換器に設けるこ
とにより，冷却後の空気において均一な温度分布が得ら
れる。（請求項１）。
パーヒート領域を有するチューブと蒸発冷却領域を成す
チューブとが被冷却空気の流れ方向に直交する方向に沿
って位置的に交互に配される部分を熱交換器に設けるこ
とにより，冷却後の空気において均一な温度分布が得ら
れる。（請求項１）。
冷媒の流域部に，相互に逆の端縁に冷媒通路（開口）
を有し被冷却空気量と平行である少くとも２つの流路仕
切壁を備え，冷媒流がスーパーヒート領域において被冷
却空気流と対向する範囲を有するとすることにより，ス
ーパーヒート領域において高い熱交換効率が得られる
（請求項２）。
を有し被冷却空気量と平行である少くとも２つの流路仕
切壁を備え，冷媒流がスーパーヒート領域において被冷
却空気流と対向する範囲を有するとすることにより，ス
ーパーヒート領域において高い熱交換効率が得られる
（請求項２）。
蒸発冷却領域をなすチューブと，スーパーヒート領域
を有するチューブとを実質的に同一構造とし，これらを
表裏対称に且つ交互に配置するとしたことにより，チュ
ーブの種類がまとまって一つになる（請求項３）。
を有するチューブとを実質的に同一構造とし，これらを
表裏対称に且つ交互に配置するとしたことにより，チュ
ーブの種類がまとまって一つになる（請求項３）。
［実施例］ 本発明の構成について更に図面を参照して説明する。
第１図は，本発明の一実施例に係る積層型熱交換器のチ
ューブの全体構成を，矢印で示した冷媒の流れと共に示
す透視図である。
第１図は，本発明の一実施例に係る積層型熱交換器のチ
ューブの全体構成を，矢印で示した冷媒の流れと共に示
す透視図である。
この熱交換器の各チューブは夫々４つのタンク部を備
えると共に，前後に配される各チューブとは付属する当
該タンク部において相互に連通している。
えると共に，前後に配される各チューブとは付属する当
該タンク部において相互に連通している。
冷媒導入管18及び冷媒排出管17の側から見て手前から
半分まで（前半部）のチューブであって且つ手前から奇
数番目に配されている各チューブは，その手前から見て
右上にあるタンク部において冷媒導入管18に連通される
と共にその内部にこの右上タンク部と左下タンク部とを
連通させる冷媒流路を夫々備えている。前半部のチュー
ブであって且つ手前から偶数番目の各チューブはその手
前から見て左上にあるタンク部において冷媒排出管17に
連通されると共にその内部にこのタンク部と右下タンク
部とを連通させる冷媒流路を夫々備えている。
半分まで（前半部）のチューブであって且つ手前から奇
数番目に配されている各チューブは，その手前から見て
右上にあるタンク部において冷媒導入管18に連通される
と共にその内部にこの右上タンク部と左下タンク部とを
連通させる冷媒流路を夫々備えている。前半部のチュー
ブであって且つ手前から偶数番目の各チューブはその手
前から見て左上にあるタンク部において冷媒排出管17に
連通されると共にその内部にこのタンク部と右下タンク
部とを連通させる冷媒流路を夫々備えている。
前半部とそれ以降（後半部）のチューブのタンク部は
上側のタンク部において互いにその連通が阻止されてお
り，図示下側のタンク部においては互いに連通してい
る。後半部のチューブであって且つその最前部から数え
て奇数番目の各チューブはその内部に左下タンク部と右
上タンク部とを連通させる冷媒流路を備え，後半部で且
つその最前部から数えて偶数番目の各チューブは左上タ
ンク部と右下タンク部とを連通させる冷媒流路をその内
部に有している。更に後半部の全てのチューブは上側の
左右双方のタンク部相互間においても夫々冷媒流路を備
えている。前半部及び後半部のチューブの数は夫々偶数
個となっている。なお図示されていないが，各チューブ
の間には大きな矢印で示した被冷却空気流がその間を通
過するコルゲートフィンが夫々配されており，各チュー
ブ及び各コルゲートフィンとが積層状態に交互に配され
て一つの熱交換器が構成されている。
上側のタンク部において互いにその連通が阻止されてお
り，図示下側のタンク部においては互いに連通してい
る。後半部のチューブであって且つその最前部から数え
て奇数番目の各チューブはその内部に左下タンク部と右
上タンク部とを連通させる冷媒流路を備え，後半部で且
つその最前部から数えて偶数番目の各チューブは左上タ
ンク部と右下タンク部とを連通させる冷媒流路をその内
部に有している。更に後半部の全てのチューブは上側の
左右双方のタンク部相互間においても夫々冷媒流路を備
えている。前半部及び後半部のチューブの数は夫々偶数
個となっている。なお図示されていないが，各チューブ
の間には大きな矢印で示した被冷却空気流がその間を通
過するコルゲートフィンが夫々配されており，各チュー
ブ及び各コルゲートフィンとが積層状態に交互に配され
て一つの熱交換器が構成されている。
第３図及び第４図に基いて各チューブの構造を説明す
る。第３図は理解を容易にするために，第１図の熱交換
器の前半部に配されている各チューブを２枚のパネル状
のチューブエレメントに分解して示したものである。奥
側に示したチューブエレメント１はほぼ長方形のパネル
状部分を有しており，夫々５〜８と符号を付された４つ
のタンク部（Ａ）〜（Ｄ）をその上端及び下端に備え，
更にそのパネル中央部分には他方のチューブエレメント
との間において冷媒流路26を構成する凹部を備える。タ
ンク部（Ａ）〜（Ｄ）は夫々のチューブの前後に配され
る他のチューブの各隣接するタンク部と連通する連通孔
20〜23を夫々備えている。
る。第３図は理解を容易にするために，第１図の熱交換
器の前半部に配されている各チューブを２枚のパネル状
のチューブエレメントに分解して示したものである。奥
側に示したチューブエレメント１はほぼ長方形のパネル
状部分を有しており，夫々５〜８と符号を付された４つ
のタンク部（Ａ）〜（Ｄ）をその上端及び下端に備え，
更にそのパネル中央部分には他方のチューブエレメント
との間において冷媒流路26を構成する凹部を備える。タ
ンク部（Ａ）〜（Ｄ）は夫々のチューブの前後に配され
る他のチューブの各隣接するタンク部と連通する連通孔
20〜23を夫々備えている。
２つのタンク部（Ｂ）６及び（Ｃ）７は冷媒流路26に
直接連通されているが，他の２つのタンク部（Ａ）５及
び（Ｄ）８は，この冷媒流路との連通を阻止されてお
り，従って熱交換器として組立てた場合には単に前後の
チューブのタンク部と連通する役目を有するのみであ
る。チューブ内において冷媒流路26となる凹部には，冷
媒流をその部分において阻止する二つの直線状の仕切壁
９が，冷媒通路30となる冷媒流路の1/3幅の開口を残し
て水平に形成されており，この２つの仕切り壁９相互は
図示の如く左右互い違いにその冷媒通路30を有して配さ
れている。冷媒流路26内部には更に，チューブ内の冷媒
を撹拌しかつ冷媒の熱交換効率を向上させる目的で多数
の直線状のリブ10が冷媒流路内部全体に渡って斜めに且
つ相互に並行して形成されている。なお第３図において
は簡単のためリブ10は単に一部のみを示している。符号
２で示した手前側のチューブエレメントはリブ10′が奥
側のチューブエレメント１のリブ10とクロスして当接す
るように形成されている点を除けば奥側のチューブ１と
対称形に製作されている。双方のチューブエレメント１
及び２を重ね合わせることにより一つの偏平な袋状のチ
ューブが形成される。第１図の前半部のチューブは，第
３図に示したチューブエレメントで構成されるチューブ
を奇数番と偶数番とにおいてその表裏の向きを互い違い
にして配されている。
直接連通されているが，他の２つのタンク部（Ａ）５及
び（Ｄ）８は，この冷媒流路との連通を阻止されてお
り，従って熱交換器として組立てた場合には単に前後の
チューブのタンク部と連通する役目を有するのみであ
る。チューブ内において冷媒流路26となる凹部には，冷
媒流をその部分において阻止する二つの直線状の仕切壁
９が，冷媒通路30となる冷媒流路の1/3幅の開口を残し
て水平に形成されており，この２つの仕切り壁９相互は
図示の如く左右互い違いにその冷媒通路30を有して配さ
れている。冷媒流路26内部には更に，チューブ内の冷媒
を撹拌しかつ冷媒の熱交換効率を向上させる目的で多数
の直線状のリブ10が冷媒流路内部全体に渡って斜めに且
つ相互に並行して形成されている。なお第３図において
は簡単のためリブ10は単に一部のみを示している。符号
２で示した手前側のチューブエレメントはリブ10′が奥
側のチューブエレメント１のリブ10とクロスして当接す
るように形成されている点を除けば奥側のチューブ１と
対称形に製作されている。双方のチューブエレメント１
及び２を重ね合わせることにより一つの偏平な袋状のチ
ューブが形成される。第１図の前半部のチューブは，第
３図に示したチューブエレメントで構成されるチューブ
を奇数番と偶数番とにおいてその表裏の向きを互い違い
にして配されている。
第４図には第１図の熱交換器の後半部に配されている
各チューブが第３図同様各エレメント毎に分解して示さ
れている。第３図との相違点はその上側の左右のタンク
部がチューブ内において連通部12を介して連通している
点である。なお第４図ではリブ10は省略のため表示して
いないが第３図同様に形成されている。前半部の最後列
及び後半部の最前列に位置するチューブエレメントは例
として第５図に示す如くその上部タンク部に連通孔を備
えていない。なお，第１図の熱交換器における冷媒流を
模式的に示す第２図においては，前半部と後半部の上部
タンク間に配した冷媒流路壁24でこの連通孔を有しない
タンク部を模式的に示している。
各チューブが第３図同様各エレメント毎に分解して示さ
れている。第３図との相違点はその上側の左右のタンク
部がチューブ内において連通部12を介して連通している
点である。なお第４図ではリブ10は省略のため表示して
いないが第３図同様に形成されている。前半部の最後列
及び後半部の最前列に位置するチューブエレメントは例
として第５図に示す如くその上部タンク部に連通孔を備
えていない。なお，第１図の熱交換器における冷媒流を
模式的に示す第２図においては，前半部と後半部の上部
タンク間に配した冷媒流路壁24でこの連通孔を有しない
タンク部を模式的に示している。
このように構成した熱交換器の冷媒の流れについて主
として第１図に基いて説明する。
として第１図に基いて説明する。
図示しないコンプレッサにより圧縮され，コンデンサ
で液化し，その後膨張弁を通過して冷媒導入管18より流
入した気液混合状態の冷媒は，冷媒導入管側から見て前
半部で且つ手前から奇数番目にあるチューブのその右上
タンク部よりチューブ内に流入し冷媒流路を矢印の如く
仕切壁９に従ってコの字状に流れる。
で液化し，その後膨張弁を通過して冷媒導入管18より流
入した気液混合状態の冷媒は，冷媒導入管側から見て前
半部で且つ手前から奇数番目にあるチューブのその右上
タンク部よりチューブ内に流入し冷媒流路を矢印の如く
仕切壁９に従ってコの字状に流れる。
これらのチューブを通った冷媒は更に，後半部でその
手前から奇数番目の各チューブの左下側のタンク部より
夫々のチューブ内の冷媒流路中に流入しこの冷媒流路を
経由して右上側，及びこれを経由して左上側の双方のタ
ンク部に至る。次に冷媒は，この後半部の各奇数番目の
チューブに後続して隣接する偶数番目のチューブの夫々
の右上及び左上タンク部よりチューブ内に流入し、冷媒
流路を経由して夫々の右下のタンク部に至り，奥から順
次手前側のタンク部を貫流して前半部のチューブ側に還
る。
手前から奇数番目の各チューブの左下側のタンク部より
夫々のチューブ内の冷媒流路中に流入しこの冷媒流路を
経由して右上側，及びこれを経由して左上側の双方のタ
ンク部に至る。次に冷媒は，この後半部の各奇数番目の
チューブに後続して隣接する偶数番目のチューブの夫々
の右上及び左上タンク部よりチューブ内に流入し、冷媒
流路を経由して夫々の右下のタンク部に至り，奥から順
次手前側のタンク部を貫流して前半部のチューブ側に還
る。
次にこの冷媒は，前半部で且つ手前から偶数番目のチ
ューブの夫々の右下タンク部からチューブ内の冷媒流路
に流入し，この冷媒流路を経由して夫々の左上タンク部
に至り，更に図示の如く矢印に沿って順次手前側のタン
ク部を経由して流れ，冷媒排出管17より再びコンプレッ
サ側に還流することとなる。大きな矢印で示した被冷却
空気流は各チューブの間に配されているコルゲートフィ
ンの間を通過し冷媒により冷却されると共に冷媒を気化
する。
ューブの夫々の右下タンク部からチューブ内の冷媒流路
に流入し，この冷媒流路を経由して夫々の左上タンク部
に至り，更に図示の如く矢印に沿って順次手前側のタン
ク部を経由して流れ，冷媒排出管17より再びコンプレッ
サ側に還流することとなる。大きな矢印で示した被冷却
空気流は各チューブの間に配されているコルゲートフィ
ンの間を通過し冷媒により冷却されると共に冷媒を気化
する。
この冷媒流の系統図は第２図に模式的に示されてい
る。冷媒が通過する最後のチューブの出口側タンク部に
隣接する冷媒流路部分がスーパーヒート領域25であり，
これは第１図及び第２図において斜線で示されている部
分である。第１図において，このスーパーヒート領域25
では冷媒流の向きは従来と異なり被冷却空気流の向きと
対向し，この対向によりスーパーヒート領域における冷
媒と被冷却空気との熱交換の効率をあげている。冷媒は
スーパーヒート領域に至るまでには完全に気化してお
り，このスーパーヒート領域で冷媒には５〜10℃の温度
上昇が与えられる。この温度制御は熱交換器の冷媒導入
管側に配される膨張弁においてその冷媒の流量を制御す
ることにより得られる。温度の低い冷媒が流れている蒸
発冷却領域にあるチューブと温度の高い冷媒が流れてい
るスーパーヒート領域を有するチューブとを交互に配し
ているので，この熱交換器により冷却されて車両室内に
流入する被冷却空気の各部分の温度差は極めて小さく押
さえられ，快適な空調が可能となっている。
る。冷媒が通過する最後のチューブの出口側タンク部に
隣接する冷媒流路部分がスーパーヒート領域25であり，
これは第１図及び第２図において斜線で示されている部
分である。第１図において，このスーパーヒート領域25
では冷媒流の向きは従来と異なり被冷却空気流の向きと
対向し，この対向によりスーパーヒート領域における冷
媒と被冷却空気との熱交換の効率をあげている。冷媒は
スーパーヒート領域に至るまでには完全に気化してお
り，このスーパーヒート領域で冷媒には５〜10℃の温度
上昇が与えられる。この温度制御は熱交換器の冷媒導入
管側に配される膨張弁においてその冷媒の流量を制御す
ることにより得られる。温度の低い冷媒が流れている蒸
発冷却領域にあるチューブと温度の高い冷媒が流れてい
るスーパーヒート領域を有するチューブとを交互に配し
ているので，この熱交換器により冷却されて車両室内に
流入する被冷却空気の各部分の温度差は極めて小さく押
さえられ，快適な空調が可能となっている。
またスーパーヒート領域において冷媒流と被冷却空気
流とを対向流としたことによりこの部分における熱交換
効率があがり，従って冷媒がコンプレッサ側に液状のま
ま流入することが確実に防止されている。またこの対向
流により，熱交換器内に占めるスーパーヒート領域の割
合が従来品に比べて小さくできる。この結果蒸発冷却領
域の割合が大きくできるので，空調装置の能力を大きく
することが可能となる。
流とを対向流としたことによりこの部分における熱交換
効率があがり，従って冷媒がコンプレッサ側に液状のま
ま流入することが確実に防止されている。またこの対向
流により，熱交換器内に占めるスーパーヒート領域の割
合が従来品に比べて小さくできる。この結果蒸発冷却領
域の割合が大きくできるので，空調装置の能力を大きく
することが可能となる。
本実施例において蒸発冷却領域とスーパーヒート領域
とを交互に配した熱交換器を示したが，一枚ごとの交互
でなくとも例えば２枚おき等とすることもできる。
とを交互に配した熱交換器を示したが，一枚ごとの交互
でなくとも例えば２枚おき等とすることもできる。
［発明の効果］ 本発明において，積層型熱交換器が、被冷却空気の流
れ方向に直交する方向に沿って、蒸発冷却領域にある複
数の各チューブとスーパーヒート領域を有する複数の各
チューブとが位置的に交互に配される部分を備える，と
した構成により，被冷却空気の均一な温度分布が可能と
なったので，搭乗者に対して快適な空調を確保すること
ができる積層型熱交換器を提供することができた（請求
項１）。
れ方向に直交する方向に沿って、蒸発冷却領域にある複
数の各チューブとスーパーヒート領域を有する複数の各
チューブとが位置的に交互に配される部分を備える，と
した構成により，被冷却空気の均一な温度分布が可能と
なったので，搭乗者に対して快適な空調を確保すること
ができる積層型熱交換器を提供することができた（請求
項１）。
スーパーヒート領域を有するチューブの冷媒流域部に
被冷却空気流と平行な流路仕切壁を配し，スーパーヒー
ト領域において冷媒流と被冷却空気流とを対向流とした
ことにより，このスーパーヒート領域において特に熱交
換効率の高い熱交換器を提供できた（請求項２）。
被冷却空気流と平行な流路仕切壁を配し，スーパーヒー
ト領域において冷媒流と被冷却空気流とを対向流とした
ことにより，このスーパーヒート領域において特に熱交
換効率の高い熱交換器を提供できた（請求項２）。
蒸発冷却領域を成すチューブと，スーパーヒート領域
にあるチューブとを実質的に同じ構造とし，これらを表
裏対称に配するとしたことにより，これらのチューブの
種類がまとまって一つになることにより部品点数が減
り，積層型熱交換器の製作上きわめて有利になる（請求
項３）。
にあるチューブとを実質的に同じ構造とし，これらを表
裏対称に配するとしたことにより，これらのチューブの
種類がまとまって一つになることにより部品点数が減
り，積層型熱交換器の製作上きわめて有利になる（請求
項３）。
第１図は本発明の一実施例に係る積層型熱交換器のチュ
ーブ配列を熱交換器における冷媒流の向きと共に示す斜
視図， 第２図は第１図の熱交換器の冷媒流を模式的に示す線
図， 第３図〜第５図は第１図の熱交換器の各チューブのチュ
ーブエレメントの構造説明図， 第６図は従来の積層型熱交換器の構造を示す斜視図， 第７図は第６図の熱交換器の冷媒流を模式的に示す線
図， である。 ［符号の説明］ １〜4,19……チューブエレメント ５〜８……タンク部、９……流路仕切壁 10……リブ、17……冷媒排出管 18……冷媒導入管 20〜23,20′〜23′……連通孔 25……スーパーヒート領域 26……冷媒流路、30……冷媒通路（開口）
ーブ配列を熱交換器における冷媒流の向きと共に示す斜
視図， 第２図は第１図の熱交換器の冷媒流を模式的に示す線
図， 第３図〜第５図は第１図の熱交換器の各チューブのチュ
ーブエレメントの構造説明図， 第６図は従来の積層型熱交換器の構造を示す斜視図， 第７図は第６図の熱交換器の冷媒流を模式的に示す線
図， である。 ［符号の説明］ １〜4,19……チューブエレメント ５〜８……タンク部、９……流路仕切壁 10……リブ、17……冷媒排出管 18……冷媒導入管 20〜23,20′〜23′……連通孔 25……スーパーヒート領域 26……冷媒流路、30……冷媒通路（開口）
Claims (3)
- 【請求項１】複数のチューブと、該複数のチューブと積
層状に配される複数のフィンと、を備え、前記チューブ
を貫流する冷媒と被冷却空気との間で熱交換を行う積層
型熱交換器において、 被冷却空気の流れ方向に直交する方向に沿って、冷媒の
気化熱を介して熱交換を行う蒸発冷却領域を成す複数の
各チューブと、気化した冷媒の温度上昇を介して熱交換
を行うスーパーヒート領域を有する複数の各チューブ
と、が位置的に交互に配される部分を備えることを特徴
とする積層型熱交換器。 - 【請求項２】スーパーヒート領域を有する前記チューブ
は、相互に対向して上下端に配される冷媒流入口及び冷
媒流出口と、該冷媒流入口と冷媒流出口の間を連通する
冷媒流域部と、を備えており、 該冷媒流域部は、冷媒通路を互いに逆側の端縁部に有す
る少くとも２つの流路仕切壁を被冷却空気流と平行に備
え、 前記スーパーヒート領域における冷媒流の方向と被冷却
空気流の方向とが相互に対向する範囲を有すること、を
特徴とする請求項１記載の積層型熱交換器。 - 【請求項３】互いに交互に配される、前記蒸発冷却領域
を成すチューブとスーパーヒート領域を有するチューブ
の夫々が実質的に同じ構造を有し、互いに表裏対称に配
されているものであることを特徴とする請求項１又は２
記載の積層型熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1206994A JP2737286B2 (ja) | 1989-08-11 | 1989-08-11 | 積層型熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1206994A JP2737286B2 (ja) | 1989-08-11 | 1989-08-11 | 積層型熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0370946A JPH0370946A (ja) | 1991-03-26 |
| JP2737286B2 true JP2737286B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=16532427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1206994A Expired - Lifetime JP2737286B2 (ja) | 1989-08-11 | 1989-08-11 | 積層型熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2737286B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1001238A1 (en) | 1998-11-09 | 2000-05-17 | Calsonic Corporation | Stack type evaporator |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000193343A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-14 | Calsonic Kansei Corp | 積層型エバポレータ |
| EP1229294B1 (en) * | 2001-01-31 | 2003-10-29 | Delphi Technologies, Inc. | Plate type heat exchanger |
| KR100917171B1 (ko) * | 2003-01-15 | 2009-09-21 | 한라공조주식회사 | 열교환기 |
| US7222934B2 (en) * | 2004-11-22 | 2007-05-29 | Xerox Corporation | Method and apparatus for mounting an inkjet printhead |
| CN109193074A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-01-11 | 安徽江淮松芝空调有限公司 | 一种液冷换热器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53121248A (en) * | 1977-03-30 | 1978-10-23 | Howa Mach Ltd | Ciruculating method of coolant gas for evaporator for car cooler, room cooler |
-
1989
- 1989-08-11 JP JP1206994A patent/JP2737286B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53121248A (en) * | 1977-03-30 | 1978-10-23 | Howa Mach Ltd | Ciruculating method of coolant gas for evaporator for car cooler, room cooler |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1001238A1 (en) | 1998-11-09 | 2000-05-17 | Calsonic Corporation | Stack type evaporator |
| US6230787B1 (en) | 1998-11-09 | 2001-05-15 | Calsonic Kansei Corporation | Stack type evaporator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0370946A (ja) | 1991-03-26 |
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