JP2930486B2 - 積層型熱交換器 - Google Patents
積層型熱交換器Info
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- JP2930486B2 JP2930486B2 JP4271563A JP27156392A JP2930486B2 JP 2930486 B2 JP2930486 B2 JP 2930486B2 JP 4271563 A JP4271563 A JP 4271563A JP 27156392 A JP27156392 A JP 27156392A JP 2930486 B2 JP2930486 B2 JP 2930486B2
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- Japan
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- flat tube
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- heat exchanger
- fluid
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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
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
換器に関する。
換器を説明する。図8には従来の積層型熱交換器の側
面、図9には右側部の拡大断面を示してある。
あり偏平チューブ1はプレス成形された2枚のプレート
2が突合わされて形成されている。偏平チューブ1の一
端部(図中上端部)には出入口タンク部3が形成されて
いる。
互に積層され、出入口タンク部3が連結されて積層型熱
交換器(エバポレータ)5が構成されている。
はエンドプレート6となり、出入口タンク部3における
エンドプレート6には流通孔7が設けられている。一方
の流通孔7は流体としての冷媒の導入配管8に連結さ
れ、他方の流通孔7は冷媒の排出配管9に連結されてい
る。
ト10で固定され、サイドプレート10とエンドプレー
ト6の間にはコルゲートフィン4が設けられている。
幅方向に入口部11と出口部12とに仕切られ、エバポ
レータ5を構成した際隣接する出入口タンク部3は入口
部11同士及び出口部12同士が連通孔13によって連
通されている。
を説明する。図10には偏平チューブ1を構成するプレ
ート2の正面、図11には図10中のXI−XI線矢視を示
してある。
を形成するための膨出部14が設けられ、プレート2の
内空部は中央部の上下方向に延びる仕切壁15によって
2つの室16,17に仕切られている。仕切壁15は下
端部が欠如され、プレート2の下端は冷媒をUターンさ
せるUターン部18となっている。2枚のプレート2を
突き合わせることで、仕切壁15によって、出入口タン
ク部3が入口部11と出口部12とに仕切られると共
に、入口部11に連続する室16と出口部12に連続す
る室17とに仕切られる。更に、室16と室17とはU
ターン部18で連通され、室16,17及びUターン部
18で流体通路が形成されている。
れ、室16,17内が迷路状に細分化されている。Uタ
ーン部18には案内リブ20が突設され、冷媒は案内リ
ブ20によって室16から室17への流れ(Uターン)
が案内される。
における冷媒の流れを説明する。図12には冷媒の流れ
状況を示してある。
3に大別され、導入配管8及び排出配管9が接続される
群21,23における入口部11及び出口部12の配置
が同一となり、群22における入口部11及び出口部1
2の配置が逆になっている。群21と群22の間及び群
22と群23の間で対向する出入口タンク部3は、群2
1の出口部12と群22の入口部11が連通し、群22
の出口部12と群23の入口部11が連通している。そ
して、群21の入口部11はエンドプレート6の流通孔
7により導入配管8につながれ、群23の出口部12は
エンドプレート6の流通孔7により排出配管9につなが
れている。
た冷媒31は、群21の入口部11から室16を通って
Uターン部18に送られ、Uターン部18でUターンさ
れて室17を通って出口部12に送られる。群21の出
口部12に送られた冷媒31は、群22の入口部11に
送られて群21と同様な流れで群23に送られ、群23
の流体通路(室16,17,Uターン部18)を通って
排出配管9から排出される。
2が送られ、冷媒31の蒸発潜熱を利用して空気32が
冷却される。
5では、偏平チューブ1のプレート2の内側の室16,
17に多数のリブ19を設けて冷媒の伝熱面積を拡大さ
せているが、流路が迷路状になって冷媒がスムーズに流
れない虞があった。また、Uターン部18では案内リブ
20によって冷媒のUターンが案内されているが、Uタ
ーン部18では遠心力により気液二相の冷媒が分離し、
流れ方向に対して気体と液体を均等に分配できず、熱交
換効率が低下する虞があった。
の本発明の構成は、プレス成形された2枚のプレートを
突合わせて偏平チューブとし、該偏平チューブの一端部
に出入口タンク部を形成すると共に、入口タンク部から
前記2枚のプレート間に流入した流体を前記偏平チュー
ブの他端部でUターンさせて出口タンク部に導く流体通
路を該偏平チューブに形成し、該偏平チューブとコルゲ
ートフィンとを交互に積層してなる積層型熱交換器にお
いて、前記偏平チューブの前記出入口タンク部と前記他
端部の間における前記流体通路の直線部分に長さ方向に
沿う流路を複数分離して区画形成する波形インナフィン
を挿入し、流体をUターンさせる前記流体通路のUター
ン部にU字状流路を複数分離して区画形成し、前記プレ
ートの少なくとも前記Uターン部側における前記直線部
分に前記波形インナフィンの位置決めを行なう突起をプ
レス成形してなることを特徴とする。
U字状ビードの端部との間に所定隙間が設定される位置
に前記突起が設けられていることを特徴とする。
設定されていることを特徴とする。
線部分の流路が複数分離して形成され、流体の流れがス
ムーズになり流路面積が増大される。また、Uターン部
にU字状流路を複数分離して区画形成したので、流体の
流れに澱みが生じることがなくなると共に、遠心力に伴
なう気液二相流冷媒の分離が区画された一つのU字状流
路内だけとなり、気液分配量の分布が小さくなる。波形
インナフィンは突起によりU字状ビードとの間で所定の
隙間を持って位置決めされる。
換器の側面、図2には偏平チューブの分解斜視、図3に
は偏平チューブを構成するプレートの接合面を表わす正
面、図4には図3中の矢印IV部の詳細状態、図5には図
1中のV−V線矢視を示してある。
レス成形された2枚のプレート42が突合わされて形成
されている。偏平チューブ41の一端部(図中上端部)
には出入口タンク部43が形成されている。
ルゲートフィン65が交互に積層され、出入口タンク部
43が連結されて積層型熱交換器(エバポレータ)66
が構成される。図中69aは流体としての冷媒の導入配
管、69bは冷媒の排出配管である。
の板幅方向に入口部44と出口部45とに仕切られ、エ
バポレータ66を構成した際、隣接する出入口タンク部
43は入口部44同士及び出口部45同士が連通孔46
によって連通されている。
内空部は中央部の上下方向に延びる仕切壁47によって
2つの室48,49に仕切られている。仕切壁47は下
端部が欠如され、プレート42の下端は流体としての冷
媒をUターンさせるUターン部50となっている。2枚
のプレート42を突き合わせることで、仕切壁47によ
って、出入口タンク部43が入口部44と出口部45と
に仕切られると共に、入口部44に連続する室48と出
口部45に連続する室49とに仕切られる。更に、室4
8と室49とはUターン部50で連通され、室48,4
9及びUターン部50で流体通路51が形成されてい
る。
部分)には波形インナフィン52,53が挿入されてい
る。図5に示すように、波形インナフィン52,53に
は、室48,49の長さ方向(上下方向)に沿う流路5
4,55が複数分離して区画形成されるように、長さ方
向に沿った波形52a,53aが複数形成されている。
は、冷媒のUターンを案内するためのU字状流路56が
複数分離して区画形成されている。U字状流路56はプ
レート42の突合わせ面にプレス成形された複数のU字
状ビード57によって形成され、U字状流路56はプレ
ート42の形状に沿ったU字形となっている。
チューブ41の幅方向外側の流路54,55を流れる冷
媒は、Uターン部50の外側のU字状流路56を流れ
る。また、偏平チューブ41の幅方向内側の流路54,
55を流れる冷媒は、Uターン部50の内側のU字状流
路56を流れる。つまり、偏平チューブ41内の冷媒
は、内側から内側、外側から外側を通って流体通路51
を流れる。
4から流入した流体としての冷媒は、波形インナフィン
52で区画された流路54を通ってUターン部50に導
かれ、U字状ビード57で区画されたU字状流路56で
Uターンされ、波形インナフィン53で区画された流路
55を通って出口部45まで流れる。この偏平チューブ
41とコルゲートフィン65とを交互に積層したエバポ
レータ66全体における冷媒及び空気の流れの一例は、
図12で示した状況と同一である。
された流路54,55及びU字状流路56を流れるの
で、流体通路51の内側から内側、外側から外側を冷媒
が流れ、Uターン部50での遠心力に伴なう気液二相流
冷媒の分離がU字状流路56内だけとなり、二相流冷媒
の気液それぞれの分配量の分布が小さくなる。また、U
ターン部50のU字状流路56はプレート42の形状に
沿ったU字形となっているので、冷媒の流れに澱みが生
じることがなくなる。
くなって偏りによる熱効率の低下が生じにくくなると共
に、冷媒の流れに澱みが生じて熱交換量が不均一になる
ことがなくなる。
プレート42の接合縁42a及び仕切壁47のUターン
部50側には、突起61がプレス成形されている。突起
61により波形インナフィン52,53の室48,49
内での位置決めが行なわれ、U字状流路56(U字状ビ
ード57)の上端位置に対する波形インナフィン52,
53の下端縁52b,53bの位置が規制される。
ィン52,53の下端縁52b,53bとの隙間Sは
0.5mm乃至5mmに設定されている。
ンナフィン52,53で形成された流路54,55のピ
ッチとU字状流路56のピッチが異なるため、U字状流
路56を形成するU字状ビード57と合致する流路5
4,55を通る冷媒が流れにくくなってしまう。
42をろう付けして接合した際に、末ろう付け部が大き
くなって耐圧強度が不足してしまう。
他の実施例を説明する。図6には突起が成形されたUタ
ーン部を表わすプレートの正面、図7には図6中のVII-
VII線矢視を示してある。
字状ビード57に連続してプレス成形されている。突起
71の高さhはU字状ビード57の高さHよりも低く、
突起71の先端に波形インナフィン53(52)の下端
線53b(52b)を当接させた際、U字状流路56の
上端位置との間に前述と同様の隙間Sが形成される。
ト42に、突起61もしくは突起71を設けたことで、
室48,49内で波形インナフィン52,53の位置決
めが行なえ、波形インナフィン52,53は偏平チュー
ブ41内の所定位置に装着される。このため、波形イン
ナフィン52,53で形成された流路54,55とU字
状流路56との間の冷媒の流れが遮断されることがな
く、しかもプレート42を接合した際の末ろう付け部が
大きくなることがない。
ブの直線部分の流路を波形インナフィンにより複数分離
して区画形成すると共に、Uターン部にU字状流路を複
数分離して区画形成したので、流体の流れをスムーズに
させて流路面積を増大させることができ、Uターン部で
の流体の流れに澱みが生じない。また、Uターン部での
遠心力に伴なう気液二相流冷媒の分離が区画されたU字
状流路内だけとなり、気液分配量の分布が小さくなる。
この結果、流体の澱みによる熱交換量の不均一がなくな
ると共に流体の偏りによる熱効率低下が生じにくくな
る。
線部分に突起を成形し、突起によって波形インナフィン
の位置決めを行なうようにしたため、波形インナフィン
とU字状流路との間に所定の隙間を設定することができ
る。この結果、波形インナフィンで形成される流路とU
字状流路との間で流体の流れが遮断されることがなくな
ると共に、偏平チューブの末ろう付け部が大きくなるこ
とがなくなり、流体の流れをスムーズにして偏平チュー
ブの耐圧強度が確保できる。
図。
わす正面図。
の正面図。
Claims (3)
- 【請求項1】 プレス成形された2枚のプレートを突合
わせて偏平チューブとし、該偏平チューブの一端部に出
入口タンク部を形成すると共に、入口タンク部から前記
2枚のプレート間に流入した流体を前記偏平チューブの
他端部でUターンさせて出口タンク部に導く流体通路を
該偏平チューブに形成し、該偏平チューブとコルゲート
フィンとを交互に積層してなる積層型熱交換器におい
て、前記偏平チューブの前記出入口タンク部と前記他端
部の間における前記流体通路の直線部分に長さ方向に沿
う流路を複数分離して区画形成する波形インナフィンを
挿入し、流体をUターンさせる前記流体通路のUターン
部にU字状流路を複数分離して区画形成し、前記プレー
トの少なくとも前記Uターン部側における前記直線部分
に前記波形インナフィンの位置決めを行なう突起をプレ
ス成形してなることを特徴とする積層型熱交換器。 - 【請求項2】 前記波形インナフィンの端部と前記U字
状ビードの端部との間に所定隙間が設定される位置に前
記突起が設けられていることを特徴とする請求項1に記
載の積層型熱交換器。 - 【請求項3】 前記所定隙間は0.5mm乃至5mmに設定
されていることを特徴とする請求項2に記載の積層型熱
交換器。
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US08/112,424 US5417280A (en) | 1992-08-27 | 1993-08-25 | Stacked heat exchanger and method of manufacturing the same |
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-
1992
- 1992-10-09 JP JP4271563A patent/JP2930486B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JPH06123580A (ja) | 1994-05-06 |
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