JP4048629B2 - Heat exchanger - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部流体の流れる内部流体通路を構成するプレートだけで構成される直交流熱交換器に関するもので、例えば、車両空調用蒸発器に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱交換器、例えば、車両空調用蒸発器においては、２枚のプレートを最中状に接合して構成される断面偏平状のチューブ相互の間に、空気側の伝熱面積拡大のためにルーバ付きのコルゲートフィンを介在させている。ここで、コルゲートフィンを通過する空気流の高速化は過大な圧損増加を招くので、一般には、層流域となる比較的低い空気流速にて熱交換器を使用している。
【０００３】
そこで、従来では、ルーバの先端効果を利用して境界層の厚さを薄くすることにより、空気側の熱伝達率を向上させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
空気側の熱伝達率向上のために、ルーバは近年、加工限界付近まで微細化されてきているので、コルゲートフィンの加工工数の増加を招いている。また、チューブを構成する２枚のプレートの間にコルゲートフィンを組付けることにより、組付性を悪化させている。従って、コルゲートフィンの存在が熱交換器のコスト低減、および小型化に対して大きな阻害要因となっている。
【０００５】
そこで、本発明は上記点に鑑みて、コルゲートフィン等のフィンを必要とせず、内部流体通路を構成する伝熱プレートだけで必要伝熱性能を確保できる熱交換器を提供することを第１の目的とする。
第２に、本発明は、このようなフィンを必要としない熱交換器において、伝熱プレート内部に形成される複数の内部流体通路の間が接合不良により短絡する状態（内部洩れの状態）を容易に検知できるようにすることを目的とする。
【０００６】
第３には、本発明は、このようなフィンを必要としない熱交換器を空気冷却用蒸発器器として用いる場合において、凝縮水が下流側が飛散することを抑制することを目的とする。
第４には、本発明は、このようなフィンを必要としない熱交換器において、伝熱プレートの薄肉化により、熱交換器の体格の小型化、コスト低減を図ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、複数枚の伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）に、それぞれ基板部（１３）と、この基板部（１３）から突出する打ち出し部（１４）とを形成し、
この打ち出し部（１４）は、伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の外部側を流れる外部流体の流れ方向（Ａ）に対して略直交する方向に延びるように形成し、
伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の相互の基板部（１３）同志を接合することにより、打ち出し部（１４）の内側に内部流体の流れる内部流体通路（１９、２０）を構成し、
打ち出し部（１４）の凸面頂部が隣接する伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）に対して隙間を介在して対向し、
打ち出し部（１４）が外部流体の流れの直進を妨げて乱れを起こさせる乱れ発生器として作用するようになっており、
さらに、伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）は、アルミニウム芯材層（Ｏ）と、この芯材層（Ｏ）の片面のみに設けられたろう材層（Ｍ）と、芯材層（Ｏ）の他の片面に設けられた犠牲腐食層（Ｎ）とからなる板材で構成され、ろう材層（Ｍ）により基板部（１３）同志の接合を行うことを特徴としている。
【０００８】
これによると、直交流熱交換器において、内部流体通路（１９、２０）を構成する打ち出し部（１４）それ自体が乱れ発生器として作用することにより外部流体側の熱伝達率を大幅に向上できるので、外部流体側にフィン部材を設けなくても、必要伝熱性能を確保することができる。
従って、内部流体通路を構成する打ち出し部（１４）を持つ伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）だけで熱交換器を構成でき、熱交換器の大幅なコスト低減および小型化を達成できる。
【０００９】
しかも、薄肉のフィン部材を介在せず、伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）同志の接合で熱交換器を構成できるため、熱交換器の耐圧強度を向上できる。そのため、伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の薄肉化が可能となり、熱交換器をより一層コスト低減、小型化できる。
また、打ち出し部（１４）を、外部流体の流れ方向（Ａ）に対して直交する方向に延びるように形成し、かつ、打ち出し部（１４）の凸面頂部が隣接する伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）に対して隙間を介在して対向するから、蒸発器のような空気冷却器として用いる際に、伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の打ち出し部（１４）を上下方向に延びるように配置することにより、伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の凸面頂部に発生する凝縮水を打ち出し部（１４）の凸面頂部に沿って下方へスムースに排出できる。これにより、凝縮水の排水性が向上して、凝縮水の滞留に起因する通風抵抗の増加を良好に抑制できる。
【００１２】
これに加えて、請求項１記載の発明では、アルミニウム芯材層（Ｏ）の片面のみにろう材層（Ｍ）を設け、芯材層（Ｏ）の他の片面には犠牲腐食層（Ｎ）を設けた、ろう材片面クラッド材により伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）を構成しているから、ろう材両面クラッド材に比して、片面のろう材層の分だけプレート板厚を薄くすることができる。
しかも、犠牲腐食層（Ｎ）の犠牲腐食効果により芯材層（Ｏ）の耐食性を大幅に向上できるので、芯材層（Ｏ）の板厚も大幅に薄肉化できる。このように片面のろう材層を廃止することと、芯材層（Ｏ）の薄肉化効果とが相まって、伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の大幅な薄肉化と材料コストの低減を実現できる。
【００１３】
請求項２記載の発明では、請求項１に記載の熱交換器において、伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）における打ち出し部（１４）の延びる方向の端部に、打ち出し部（１４）の打ち出し方向と同一方向にタンク部（１５〜１８）を突出させ、このタンク部（１５〜１８）の頂部には連通穴（１５ａ〜１８ａ）を設け、伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の積層方向において、内部流体通路（１９、２０）相互の間をタンク部（１５〜１８）の連通穴（１５ａ〜１８ａ）により連通させるようになっており、タンク部（１５〜１８）の連通穴（１５ａ〜１８ａ）の周縁部に、ろう材層（Ｍ）を外側に露出させるろう材露出部（Ｆ、Ｆ′、Ｈ）を形成し、このろう材露出部（Ｆ、Ｆ′、Ｈ）によりタンク部（１５〜１８）の頂部同志を接合することを特徴としている。
【００１４】
これによると、ろう材片面クラッド材を用いる場合に、ろう材のクラッド面と反対側へ突出するタンク部（１５〜１８）の頂部同志をろう材露出部（Ｆ、Ｆ′、Ｈ）のろう材により良好に接合できる。
請求項３記載の発明では、請求項１または２に記載の熱交換器において、さらに、前記内部流体通路は、前記外部流体の流れ方向（Ａ）の前後において、風下側に位置する第１の内部流体通路（１９）と、風上側に位置する第２の内部流体通路（２０）とに区画されており、
前記伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）において、前記第１の内部流体通路（１９）と前記第２の内部流体通路（２０）との中間部位に、前記打ち出し部（１４）に沿って延びる内部洩れ検知用打ち出し部（１４０）を形成し、
前記内部洩れ検知用打ち出し部（１４０）の内側に、外部へ開放された内部洩れ検知用通路（１４１）を形成することを特徴としている。
これによると、伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）相互間の接合不良により、上記の両通路（１９、２０）を連通させる内部洩れが発生したときは、洩れ検査の流体を内部洩れ検知用通路（１４１）から外部へ排出して、内部洩れを簡単、確実に検知できる。従って、内部洩れによる不良品の出荷を未然に防止できる。
また、請求項４記載の発明では、複数枚の伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）に、それぞれ基板部（１３）と、この基板部（１３）から突出する打ち出し部（１４）とを形成し、
この打ち出し部（１４）は伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の上下方向に延びるように形成し、
伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の相互の基板部（１３）同志を接合することにより、打ち出し部（１４）の内側に冷凍サイクルの冷媒が流れる冷媒通路（１９、２０）を構成し、
この打ち出し部（１４）の延びる方向に対して、伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の外部側を流れる空気の流れ方向（Ａ）が略直交方向になっており、
打ち出し部（１４）の凸面頂部が隣接する伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）に対して隙間を介在して対向し、
打ち出し部（１４）が空気の流れの直進を妨げて乱れを起こさせる乱れ発生器として作用するようになっており、
冷媒通路は、空気流れ方向（Ａ）の風下側に位置する入口側冷媒通路（１９）と、風上側に位置する出口側冷媒通路（２０）とに区画し、
伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）のうち、打ち出し部（１４）の延びる方向の両端部に、連通穴（１５ａ〜１８ａ）を有するタンク部（１５〜１８）を空気流れ方向（Ａ）の風下側と風上側とに区画して形成し、
複数枚の伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）に形成される入口側、出口側冷媒通路（１９、２０）相互の間を風下側および風上側のタンク部（１５〜１８）により連結するとともに、風下側のタンク部（１５、１６）の高さを風上側のタンク部（１７、１８）より所定寸法（Ｌ）だけ低くして、複数枚の伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の間に形成される通風面積を風上側の領域よりも風下側の領域で拡大した蒸発器を特徴としている。
【００１５】
これによると、請求項１、２記載の発明と同様に、直交流熱交換器において、冷媒通路（１９、２０）を構成する打ち出し部（１４）それ自体が乱れ発生器として作用することにより空気側の熱伝達率を大幅に向上できるので、空気側にフィン部材を設けなくても、必要伝熱性能を確保することができる。
これに加え、空気冷却器としての蒸発器において、伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の打ち出し部（１４）を上下方向に延びるように配置しているので、伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の凸面頂部に発生する凝縮水を打ち出し部（１４）の凸面頂部に沿って下方へスムースに排出できる。これにより、凝縮水の排水性が向上して、凝縮水の滞留に起因する通風抵抗の増加を良好に抑制できる。
【００１６】
さらには、複数枚の伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の間に形成される通風面積を風上側の領域よりも風下側の領域で拡大しているから、風下側の領域における空気流速を通風面積の拡大により低下させて、蒸発器の風下端部から下流側に凝縮水が飛散すること（水飛び）を効果的に防止できる。
しかも、請求項４によると、空気流れ方向（Ａ）の風下側に入口側冷媒通路（１９）を配置し、風上側に出口側冷媒通路（２０）を配置しているから、風下側に入口側の乾き度の小さい（比体積の小さい）冷媒が流れるので、風下側のタンク部（１５、１６）の高さを小さくして、通路断面積が小さくなっても、冷媒側の圧損上昇を回避できる。
【００１７】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図７は本発明の第１実施形態を示すもので、本発明を車両空調用蒸発器１０に適用した例を示している。図１は冷媒出入口側における伝熱プレート構成を示す分解斜視図で、図２は蒸発器全体の冷媒通路構成を示す分解斜視図である。
【００１９】
蒸発器１０は、空調用空気の流れ方向Ａと、伝熱プレート部での冷媒流れ方向Ｂ（図２に示す上下方向）とが略直交する直交流熱交換器として構成されている。この蒸発器１０は、空調用空気（外部流体）と冷媒（内部流体）との熱交換を行うコア部１１を、多数枚の伝熱プレート１２ａ、１２ｂ、１２ｃを積層するだけで構成している。
【００２０】
本第１実施形態においては、図３に示す第１伝熱プレート１２ａと図４に示す第２伝熱プレート１２ｂとの組み合わせ領域Ｘ、および第１伝熱プレート１２ａと図５に示す第３伝熱プレート１２ｃとの組み合わせ領域Ｙにより、コア部１１を構成している。
そして、各伝熱プレート１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、Ａ３０００系のアルミニウム芯材の両面にＡ４０００系のアルミニウムろう材をクラッドした両面クラッド材からなるもので、板厚ｔ＝０．５ｍｍ程度の薄板をプレス成形したものである。この伝熱プレート１２ａ、１２ｂ、１２ｃは図３〜５に示すような概略長方形の平面形状を有し、その外形寸法はいずれも同一であり、長辺方向の長さは例えば、２４５ｍｍで、短辺方向の幅は例えば、４５ｍｍである。
【００２１】
伝熱プレート１２ａ、１２ｂ、１２ｃの打ち出し形状は基本的には同一形状でよいが、その具体的な形状は、以下説明する、冷媒通路成立、蒸発器の組付性、ろう付け性、凝縮水の排水性等の理由から異なっている。
図３〜５において、各伝熱プレート１２ａ、１２ｂ、１２ｃは平坦な基板部１３から紙面裏側へ打ち出し部（リブ）１４を打ち出し成形している。この打ち出し部１４は、冷凍サイクルの減圧手段（膨張弁等）を通過した後の低圧側冷媒が流れる冷媒通路（内部流体通路）１９、２０を構成するものであって、伝熱プレート１２の長手方向（換言すると空気流れ方向Ａと略直交方向）に連続して平行に延びる形状である。また、打ち出し部１４の断面形状は、図６（ｃ）に示すよう略台形状である。
【００２２】
この打ち出し部１４の打ち出し数は、図３の第１伝熱プレート１２ａでは６本であり、図４の第２伝熱プレート１２ｂでは４本であり、図５の第３伝熱プレート１２ｃでは４本である。
さらに、第２、第３伝熱プレート１２ｂ、１２ｃには、内部洩れ検知用の打ち出し部（リブ）１４０を幅方向の中央部に形成している。この打ち出し部１４０も上記打ち出し部１４と基本的には同じ形態で打ち出し成形されるが、内部洩れ検知を目的としているため、第２伝熱プレート１２ｂではプレート長手方向の両端部１４０ａ、１４０ｂにて打ち出し部１４０の内部を熱交換器外部へ開放している。
【００２３】
これに対して、第３伝熱プレート１２ｃの打ち出し部１４０はプレート長手方向の上端（一端）部１４０ａのみで熱交換器外部へ開放し、下端（他端）部１４０ｂは後述するタンク部手前の位置にて閉塞端を形成している。
なお、上記の打ち出し部１４、１４０はいずれも同一の打ち出し高さｈ（図６（ｃ））であり、例えば、１．５ｍｍ程度である。
【００２４】
そして、上記のように、第１伝熱プレート１２ａでは打ち出し数を６本とし、第２、第３伝熱プレート１２ｂ、１２ｃでは、打ち出し部１４と打ち出し部１４０の合計数を５本として、第１伝熱プレート１２ａと第２、第３伝熱プレート１２ｂ、１２ｃとで打ち出し数を異ならせているから、図６（ｃ）に示すように、第１伝熱プレート１２ａと第２伝熱プレート１２ｂとを互いの打ち出し部１４、打ち出し部１４０が外側に向くように向かい合わせて、互いの基板部１３同志を当接すると、第１伝熱プレート１２ａの打ち出し部１４の中間に、第２伝熱プレート１２ｂの打ち出し部１４、打ち出し部１４０が位置する。
【００２５】
同様に、第１伝熱プレート１２ａと第３伝熱プレート１２ｃとを互いの打ち出し部１４、打ち出し部１４０が外側に向くように向かい合わせて、互いの基板部１３同志を当接すると、第１伝熱プレート１２ａの打ち出し部１４の中間に、第３伝熱プレート１２ｃの打ち出し部１４、打ち出し部１４０が位置する。
そして、２枚の伝熱プレート１２ａと１２ｂまたは１２ａと１２ｃの基板部１３同志を当接させ接合すると、一方の伝熱プレートの各打ち出し部１４、１４０の内面側は相手側の伝熱プレートの基板部１３により密封されるので、各打ち出し部１４の内面側と相手側の伝熱プレートの基板部１３との間に通路を形成することができる。
【００２６】
すなわち、各伝熱プレート１２ａ〜１２ｃの幅方向において、中央部（内部洩れ検知用打ち出し部１４０の位置）より風上側に位置する打ち出し部１４の内側には、風上側の冷媒通路２０を形成し、各伝熱プレート１２ａ〜１２ｃの幅方向において、中央部より風下側に位置する打ち出し部１４の内側には、風下側の冷媒通路１９を形成する。また、中央部の打ち出し部１４０の内側には内部洩れ検知用通路１４１を形成する。
【００２７】
風上側の冷媒通路２０と風下側の冷媒通路１９は、図６に示すように、第１伝熱プレート１２ａと第２伝熱プレート１２ｂとの間、および第１伝熱プレート１２ａと第３伝熱プレート１２ｃとの間にそれぞれ、５個づつ並列に形成されている。
一方、伝熱プレート１２ａ〜１２ｃのうち、空気流れ方向Ａと直交する方向（伝熱プレート長手方向）Ｂの両端部に、それぞれ伝熱プレート幅方向（空気流れ方向Ａ）に分割されたタンク部１５〜１８が２個づつ形成してある。このタンク部１５〜１８は各伝熱プレート１２ａ〜１２ｃにおいて、打ち出し部１４、１４０と同一方向（図３〜５の紙面裏側）に打ち出されるもので、その打ち出し高さは打ち出し部１４、１４０と同一高さｈ（図７）である。
【００２８】
このように、タンク部１５〜１８を打ち出し部１４と同一方向に打ち出すとともに、打ち出し部１４の長手方向の両端部において、打ち出しによる凹形状がタンク部１５〜１８の打ち出し凹形状に連続するようにしてあるので、風上側の冷媒通路２０の両端部は風上側のタンク部１７、１８に連通し、また、風下側の冷媒通路１９の両端部は風下側のタンク部１５、１６に連通する。
【００２９】
また、伝熱プレート上端のタンク部１５と１７、および伝熱プレート下端のタンク部１６と１８は、伝熱プレート幅方向に２分割されているため、各タンク部１５〜１８の打ち出し形状は図３〜図５の図示例では、略Ｄ字状にしてある。しかし、図１、２の図示例のように、各タンク部１５〜１８を略長円状に形成してもよい。
【００３０】
各タンク部１５〜１８の中央部には連通穴１５ａ〜１８ａが開口している。この連通穴１５ａ〜１８ａにより図１、２に示す左右方向（伝熱プレート積層方向）において、隣接する伝熱プレート相互間でタンク部１５〜１８同志の流路を連通させる。
すなわち、図７に示すように、隣接する各タンク部１５〜１８の打ち出し頂部は互いに当接して接合されることにより、連通穴１５ａ〜１８ａ相互の連通がなされる。
【００３１】
なお、図５に示す第３伝熱プレート１２ｃでは、内部洩れ検知用打ち出し部１４０の下端（他端）部１４０ｂを前述のごとくタンク部１６、１８の手前の位置で終了させてここで閉塞し、打ち出し部１４０に代えて、タンク部１６と１８とを直接連通するための連通路１２０を形成している。この連通路１２０は、タンク部１６と１８の中間部位をタンク部１６、１８と同一方向に打ち出すことにより形成できる。
【００３２】
また、図３〜５に示すように、第１〜第３伝熱プレート１２ａ〜１２ｃのいずれにおいても、風上側のタンク部１７、１８に比して風下側のタンク部１５、１６の高さを所定寸法Ｌだけ小さくしている。これは、後述するようにコア部１１において風上側の領域に比して風下側の領域における通風面積を拡大するためである。
【００３３】
また、各伝熱プレート１２ａ〜１２ｃの各打ち出し部１４の側面部から伝熱プレート幅方向（空気流れ方向Ａ）へ突出する小突起１４ａを形成している。この小突起１４ａは、各打ち出し部１４の長手方向において同一位置にて多数個設けている。
そして、本実施形態では、第２、第３伝熱プレート１２ｂ、１２ｃの各打ち出し部１４の多数個の小突起１４ａを伝熱プレート幅方向に対しては１個づつ逆方向に突出させており、第１伝熱プレート１２ａの各打ち出し部１４の多数個の小突起１４ａは、伝熱プレート幅方向に対して、第２、第３伝熱プレート１２ｂ、１２ｃの小突起１４ａと同一方向となるように突出している。
【００３４】
このため、隣接する２枚の伝熱プレート１２ａ、１２ｂまたは１２ａ、１２ｃの小突起１４ａ同志を当接させ、この小突起１４ａ同志の当接部に伝熱プレート積層方向の押圧力が作用した状態で、伝熱プレート１２ａ〜１２ｃ相互を接合することができる。
これに反し、小突起１４ａを形成しない場合は、各伝熱プレート１２ａ〜１２ｃの長手方向において、両端のタンク部１５〜１８の打ち出し頂部が当接するのみで、長手方向の中間部位（冷媒通路１９、２０の形成部位）では図６（ｃ）に示すような当接部の全然ない状態が連続することになる。しかし、本実施形態によると、小突起１４ａの形成により、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、長手方向の中間部位でも小突起１４ａ同志の当接部を形成できる。
【００３５】
これにより、伝熱プレート１２のうち、長手方向両端のタンク部１５〜１８を除く中間部位（冷媒通路１９、２０の形成部位）でも、上記押圧力を作用させて伝熱プレート１２の基板部１３同志を全面的に確実に当接させて、この基板部１３同志の当接面を良好にろう付けすることができる。よって、ろう付け不良による冷媒通路１９、２０からの冷媒洩れを防止できる。
【００３６】
ところで、各伝熱プレート１２ａ〜１２ｃの幅方向（空気流れ方向Ａ）において、複数の打ち出し部１４、および第２、第３伝熱プレート１２ｂ、１２ｃの内部洩れ検知用の打ち出し部１４０は図６（ｃ）に示すように、互いに隣接する各伝熱プレート１２ａ〜１２ｃの打ち出し部１４、１４０と形成位置がずれており、これにより、各打ち出し部１４、１４０を隣接する各伝熱プレート１２ａ〜１２ｃの基板部１３により形成される凹面部に位置させることがきる。
【００３７】
その結果、各打ち出し部１４、１４０の凸面側の頂部と隣接する他の伝熱プレート１２ａ〜１２ｃの基板部１３の凹面部との間に必ず隙間が形成される。この隙間は打ち出し部１４の打ち出し高さｈからプレート板厚分を引いた大きさの隙間であって、この隙間により、伝熱プレート幅方向（空気流れ方向Ａ）の全長にわたって矢印Ａ₁ のごとく波状に蛇行した空気通路が連続して形成される。
【００３８】
従って、矢印Ａ方向に送風される空調空気は、上記空気通路を矢印Ａ₁ のごとく波状に蛇行しながら２枚の伝熱プレート１２ａ、１２ｂまたは１２ａ、１２ｃの間を通り抜けることができる。
次に、コア部１１に対する冷媒の入出を行う部分について説明すると、図１、図２に示すように、伝熱プレート積層方向の両端側には、伝熱プレート１２ａ〜１２ｃと同一の大きさを持ったエンドプレート２１、２２が配設されている。このエンドプレート２１、２２はいずれも伝熱プレート１２ａの打ち出し部１４およびタンク部１５〜１８の凸面側に当接して伝熱プレート１２ａと接合される平坦な板形状になっている。
【００３９】
図１、２の左側のエンドプレート２１には、その下端部近傍位置に冷媒入口穴２１ａおよび冷媒出口穴２１ｂが開けられ、この冷媒入口穴２１ａは伝熱プレート１２ａの下端部の風下側タンク部１６の連通穴１６ａと連通し、また、冷媒出口穴２１ｂは伝熱プレート１２ａの下端部の風上側タンク部１８の連通穴１８ａと連通する。また、エンドプレート２１の冷媒入口穴２１ａおよび冷媒出口穴２１ｂにはそれぞれ冷媒入口パイプ２３、冷媒出口パイプ２４が接合される。
【００４０】
一方のエンドプレート２１は、冷媒入口、出口パイプ２３、２４との接合のために、伝熱プレート１２ａ〜１２ｃと同様にＡ３０００系のアルミニウム芯材の両面にＡ４０００系のアルミニウムろう材をクラッドした両面クラッド材からなる。他方のエンドプレート２２は、Ａ３０００系のアルミニウム芯材の片面（伝熱プレート１２ａと接合される側の面）のみにＡ４０００系のアルミニウムろう材をクラッドした片面クラッド材からなる。また、両エンドプレート２１、２２は、伝熱プレート１２に比して板厚ｔを厚く（例えば、板厚ｔ＝１．０ｍｍ程度）して強度向上を図っている。
【００４１】
上記冷媒入口パイプ２３には、図示しない膨張弁等の減圧手段で減圧された気液２相冷媒が流入し、冷媒出口パイプ２４は図示しない圧縮機吸入側に接続され、蒸発器１０で蒸発したガス冷媒を圧縮機吸入側に導くものである。
各伝熱プレート１２ａ〜１２ｃにおいて、風下側の冷媒通路１９は、冷媒入口パイプ２３からの冷媒が流入するため、蒸発器全体の冷媒通路の中で、入口側冷媒通路を構成し、風上側の冷媒通路２０は、風下側（入口側）の冷媒通路１９を通過した冷媒が流入し、冷媒出口パイプ２４へと冷媒を流出させるため、出口側冷媒通路を構成することになる。
【００４２】
次に、蒸発器１０全体としての冷媒通路を図２により説明すると、蒸発器１０全体の冷媒通路構成は本件出願人の出願に係る特開平９ー１７０８５０号公報と同じである。そして、特開平９ー１７０８５０号公報と同じ冷媒通路構成を具体的には以下の手段により実現している。
まず、図１、２の左右方向（伝熱プレート積層方向）において、一方のエンドプレート２１側の半分領域Ｘでは、２枚の伝熱プレート１２ａと１２ｂを１組として多数組積層し、また、他方のエンドプレート２２側の半分領域Ｙでは、２枚の伝熱プレート１２ａと１２ｃを１組として多数組積層し、各伝熱プレート間を接合することによりコア部１１を構成している。
【００４３】
そして、蒸発器１０の上下両端部に位置するタンク部１５〜１８のうち、風下側のタンク部１５、１６が冷媒入口側タンク部を構成し、また、風上側のタンク部１７、１８が冷媒出口側タンク部を構成している。風下側の下側の冷媒入口側タンク部１６は、伝熱プレート１２の積層方向の中間位置（領域Ｘと領域Ｙの境界部）に配設した仕切り部２７により、図２左側流路（領域Ｘ側の流路）と図２右側流路（領域Ｙ側の流路）とに仕切られている。
【００４４】
同様に、風上側の下側の冷媒出口側タンク部１８も、同様に中間位置に配設した仕切り部２８により、図２左側流路（領域Ｘ側の流路）と図２右側流路（領域Ｙ側の流路）とに仕切られている。これらの仕切り部２７、２８は、前述した伝熱プレート１２ａ〜１２ｃのうち、該当部位に位置する伝熱プレートのみ、そのタンク部１５、１８の連通穴１５ａ、１８ａ部分を閉塞した盲蓋形状のものを使用することにより簡単に構成できる。
【００４５】
本実施形態の蒸発器１０によると、膨張弁で減圧された低圧の気液２相冷媒が冷媒入口パイプ２３から矢印ａのように風下側の下側の入口側タンク部１６に入る。この入口側タンク部１６の流路は仕切り部２７より左右の領域ＸとＹに分断されているので、冷媒は入口側タンク部１６の左側領域Ｘの流路のみに入る。
そして、冷媒は図２の左側領域Ｘにおいて、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの風下側打ち出し部１４により形成される冷媒通路１９を矢印ｂのように上昇して上側の入口側タンク部１５に入る。次に、冷媒は上側の入口側タンク部１５を矢印ｃのように図２の右側領域Ｙに移行して、伝熱プレート１２ａ、１２ｃの風下側打ち出し部１４により形成される冷媒通路１９を矢印ｄのように下降して下側の入口側タンク部１６の右側領域Ｙの流路に入る。
【００４６】
ここで、右側領域Ｙに組み込まれている第３伝熱プレート１２ｃの下側のタンク部１６と１８の中間位置には、この両タンク部１６、１８を直接連通するための連通路１２０が形成されているので、タンク部１６の右側領域Ｙの冷媒は、次に、この連通路１２０を通って矢印ｅのように風上側の出口側タンク部１８に入る。
【００４７】
ここで、この出口側タンク部１８の流路は仕切り部２８より左右の領域ＸとＹに分断されているので、冷媒は出口側タンク部１８の右側領域Ｙの流路のみに入る。次に、冷媒はこのタンク部１８の右側領域Ｙにおいて、伝熱プレート１２ａ、１２ｃの風上側打ち出し部１４により形成される冷媒通路２０を矢印ｆのように上昇して上側の出口側タンク部１７の右側領域Ｙに入る。
【００４８】
この右側領域Ｙから冷媒は上側の出口側タンク部１７を矢印ｇのように図２の左側領域Ｘに移行し、その後、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの風上側打ち出し部１４により形成される冷媒通路２０を矢印ｈのように下降して下側の出口側タンク部１８の左側領域Ｘの流路に入る。この出口側タンク部１８を冷媒は矢印ｉのように左側へ流れて、冷媒出口パイプ２４から蒸発器外部へ流出する。
【００４９】
本実施形態では蒸発器１０の冷媒通路が以上のように構成されており、図１、２に示す各構成部品を相互に当接した状態に積層して、その積層状態（組付状態）を適宜の治具により保持してろう付け加熱炉内に搬入して、組付体をろう材の融点まで加熱することにより組付体を一体ろう付けする。これにより、蒸発器１０の組付を完了できる。
【００５０】
この一体ろう付けにおいて、伝熱プレート１２ａ〜１２ｃの長手方向の接合面において、隣接する２枚の伝熱プレート１２ａ、１２ｂまたは１２ａ、１２ｃの小突起１４ａ同志を当接（図６（ａ）、（ｂ）参照）させ、この小突起１４ａ同志の当接部に伝熱プレート積層方向の押圧力を上記治具により作用させた状態で、伝熱プレート１２ａ〜１２ｃ相互を接合することができる。
【００５１】
これにより、伝熱プレート１２のうち、長手方向両端のタンク部１５〜１８を除く中間部位（冷媒通路１９、２０の形成部位）でも、上記押圧力を作用させて伝熱プレート１２の基板部１３同志を全面的に確実に当接させて、この基板部１３同志の当接面を良好にろう付けすることができ、ろう付け不良による冷媒通路１９、２０からの冷媒洩れを防止できる。
【００５２】
ところで、冷媒洩れによる製品不良を発見するために、蒸発器１０の冷媒洩れ検査を行うのであるが、この検査は例えば、ろう付け後の蒸発器１０を密閉室内に搬入し、冷媒入口パイプ２３と冷媒出口パイプ２４の一方を適宜の盲蓋で閉塞し、他方のパイプから洩れ検査流体（例えば、ヘリウムガス）を所定圧力に加圧して蒸発器１０内冷媒通路に供給することにより、蒸発器１０外への流体洩れ（密閉室内への流体洩れ）の有無を検査する。
【００５３】
このとき、検査対象の蒸発器１０において、伝熱プレート１２ａ〜１２ｃ相互の基板部１３間の接合面のうち、外周部の接合面に万一ろう付け不良があるときは、この外周部の接合不良箇所から検査流体が直接外部へ洩れ出るので、外周部の接合不良は簡単に検知できる。
一方、伝熱プレート１２ａ〜１２ｃ相互の基板部１３のうち、幅方向の中央部に位置する基板部１３の接合面に接合不良が生じると、風下側の入口側冷媒通路１９と風上側の出口側冷媒通路２０との間が直接連通する内部洩れの状態が発生する。ところが、この内部洩れの状態が発生しただけでは、検査流体の外部への洩れが発生しない。
【００５４】
そこで、本実施形態においては、第１伝熱プレート１２ａと組み合わせる第２、第３伝熱プレート１２ｂ、１２ｃ側において、基板部１３の幅方向の中央部に内部洩れ検知用の打ち出し部１４０を形成し、この打ち出し部１４０内側の内部洩れ検知用通路１４１を第２伝熱プレート１２ｂではプレート長手方向の両端部１４０ａ、１４０ｂにて外部へ開放している。また、第３伝熱プレート１２ｃでは打ち出し部１４０内側の内部洩れ検知用通路１４１を上端部１４０ａにて外部へ開放している。
【００５５】
このため、上記内部洩れの状態が発生すると、打ち出し部１４０内側の内部洩れ検知用通路１４１を通過して検査流体が外部へ洩れ出るので、内部洩れも簡単に検知できる。
次に、本実施形態の蒸発器１０の作用を説明すると、蒸発器１０は図示しない空調ユニットケース内に図１、２の上下方向を上下にして収容され、図示しない空調用送風機の作動により矢印Ａ方向に空気が送風される。
【００５６】
そして、冷凍サイクルの圧縮機が作動すると、図示しない膨張弁により減圧された低圧側の気液２相冷媒が前述した図２の矢印ａ〜ｉの通路構成に従って流れる。一方、コア部１１の伝熱プレート１２ａ〜１２ｃの外面側に凸状に突出している打ち出し部１４、１４０と基板部１３の間に形成される間隙により、伝熱プレート幅方向（空気流れ方向Ａ）の全長にわたって矢印Ａ₁ のごとく波状に蛇行した空気通路が連続して形成されている。
【００５７】
その結果、矢印Ａ方向に送風される空調空気は、上記空気通路を矢印Ａ₁ のごとく波状に蛇行しながら２枚の伝熱プレート１２ａと１２ｂの間または１２ａと１２ｃの間を通り抜けることができ、この空気の流れから冷媒は蒸発潜熱を吸熱して蒸発するので、空調空気は冷却され、冷風となる。
この際、空調空気の流れ方向Ａに対して、風下側に入口側冷媒通路１９を、また、風上側に出口側冷媒通路２０を配置することにより、空気流れに対する冷媒出入口が対向流の関係となる。
【００５８】
さらに、空気側においては、空気流れ方向Ａが、伝熱プレート１２ａ〜１２ｃの打ち出し部１４、１４０の長手方向（冷媒通路１９、２０での冷媒流れ方向Ｂ）に対して直交する方向になっており、打ち出し部１４、１４０が空気流れと直交状に突出する凸面（伝熱面）を形成しているので、空気はこの直交状に延びる打ち出し部１４、１４０の凸面形状により直進を妨げられる。
【００５９】
このため、空気流は伝熱プレート１２ａ〜１２ｃ間の隙間を図６（ｃ）の矢印Ａ₁ に示すように波状に蛇行した流れを形成して、その流れを乱すので、空気流が乱流状態となり、空気側の熱伝達率を飛躍的に向上することができる。ここで、コア部１１が伝熱プレート１２ａ〜１２ｃのみで構成されているため、従来のフィン部材を備えている通常の蒸発器に比して、空気側の伝熱面積が大幅に減少するが、乱流状態の設定により空気側の熱伝達率が飛躍的に向上するため、空気側伝熱面積の減少を空気側熱伝達率の向上により補うことが可能となり、必要冷却性能を確保できるのである。
【００６０】
また、本実施形態によると、右側領域Ｙに組み込まれている第３伝熱プレート１２ｃの下側のタンク部１６と１８の中間位置に連通路１２０を形成して、この連通路１２０により両タンク部１６、１８間を直接連通しているので、エンドプレート２２部分に冷媒通路を形成する必要がなく、エンドプレート２２として単純な平板状のものを１枚用いるだけでよい。そのため、コア部１１における伝熱プレート配置容積を拡大でき、その容積拡大に伴って伝熱性能を向上できる。
【００６１】
次に、本実施形態における、蒸発器１０の凝縮水の排水性について説明すると、蒸発器１０は、図１、２に示すように伝熱プレート１２ａ〜１２ｃの長手方向が上下方向となるように配置されて実際に使用される。従って、蒸発器１０の使用状態において、伝熱プレート１２ａ〜１２ｃの相互間に、その長手方向（上下方向）に延びる隙間（図６参照）を連続して形成できる。その結果、この上下方向に延びる隙間に沿って、伝熱プレート１２ａ〜１２ｃの表面に発生する凝縮水を下方側へスムースに落下させることがきる。
【００６２】
凝縮水の一部は送風空気の風圧により風下側へ移行する傾向にあるが、本実施形態によると、伝熱プレート１２ａ〜１２ｃのいずれにおいても、風上側のタンク部１７、１８に比して風下側のタンク部１５、１６の高さを所定寸法Ｌだけ小さくしている。これにより、コア部１１において風上側の領域に比して風下側の領域における通風面積を拡大することができ、風下側の領域における空気流速を低下できる。
【００６３】
そのため、凝縮水の一部が風下側へ移行しても、伝熱プレート１２ａ〜１２ｃの風下側端部から凝縮水が下流側へ飛散することを上記空気流速の低下により効果的に抑制できる。
ところで、風上側のタンク部１７、１８に比して風下側のタンク部１５、１６高さを所定寸法Ｌだけ小さくしているので、これに伴って風上側のタンク部１７、１８に比して風下側のタンク部１５、１６の流路断面積が小さくなって、冷媒流路の圧損上昇が懸念されるが、風下側のタンク部１５、１６は蒸発器全体の冷媒通路の中で冷媒の入口側であり、冷媒の乾き度が小さく、冷媒の比体積（ｍ³ ／ｋｇ）が小さいので、流路断面積減少による圧損上昇の影響を少なくすることができ、この意味からも本実施形態の冷媒通路構成は極めて好都合である。
【００６４】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、第１〜第３伝熱プレート１２ａ〜１２ｃを両面クラッド材（Ａ３０００系のアルミニウム芯材の両面にＡ４０００系のアルミニウムろう材をクラッドしたもの）により成形しているが、第２実施形態では第１〜第３伝熱プレート１２ａ〜１２ｃを片面クラッド材（Ａ３０００系のアルミニウム芯材の片面のみにＡ４０００系のアルミニウムろう材をクラッドしたもの）により成形するようにしたものである。
【００６５】
ところで、図７のタンク形状のまま、片面クラッド材により第１〜第３伝熱プレート１２ａ〜１２ｃを成形すると、タンク部１５〜１８の凸形状の頂部接合面Ｄにろう材が位置しないので、この頂部接合面Ｄのろう付けができない。
そこで、第２実施形態では片面クラッド材を用いてもタンク部頂部の接合面Ｄを良好にろう付けできるように、タンク部形状を以下のごとく工夫している。
【００６６】
図８は第２実施形態による第１伝熱プレート１２ａと第２伝熱プレート１２ｂ（または第３伝熱プレート１２ｃ）とのタンク部（上側タンク部１５、１７）の接合部を示す図であり、図示しない下側タンク部１６、１８の接合部も同一構造である。各伝熱プレート１２ａ〜１２ｃにおいて、相互の基板部１３同志が当接する側の片面Ｅ₁ のみにろう材をクラッドし、反対側の片面Ｅ₂ にはろう材をクラッドしてない。
【００６７】
そして、タンク部１５〜１８の頂部において、連通穴１５ａ〜１８ａの周縁部に折り返し部Ｆを形成して、上記片面Ｅ₁ 側のみにクラッドされたろう材が折り返し部Ｆの部位では外面側へ露出するようにしている。これにより、タンク部１５〜１８の頂部では連通穴１５ａ〜１８ａの周縁部の折り返し部Ｆ同志を当接させて、折り返し部Ｆのろう材同志を当接させることができる。これにより、片面クラッド材を用いてもタンク部頂部の接合面Ｄを良好にろう付けできる。
【００６８】
図９は、第２実施形態による第１伝熱プレート１２ａのタンク構造を示しており、図９では下側タンク部１６、１８のみを図示しているが、図示しない上側タンク部１５、１７も同一構造でよい。図９（ｃ）、（ｄ）に示すように、打ち出し部１４とタンク部１６、１８の打ち出し高さを同一寸法ｈにするために、打ち出し部１４の頂部からタンク部１６、１８側へ向かって折り返し部Ｆの板厚分だけ高さが低くなる傾斜面Ｇをタンク部１６、１８の打ち出し部に形成している。
【００６９】
図１０は第２実施形態による第２伝熱プレート１２ｂのタンク構造を示しており、第１伝熱プレート１２ａと同様の構造（折り返し部Ｆおよび傾斜面Ｇ）を持っている。
なお、第３伝熱プレート１２ｃは第２伝熱プレート１２ｂと基本的に同一形状であり、第２伝熱プレート１２ｂと連通路１２０の部分で相違するだけであるので、図示を省略する。
【００７０】
（第３実施形態）
第３実施形態は上記第２実施形態の変形例であり、図１１に示すように、タンク部１５、１７の形状を円筒状とし、そして、円筒状タンク部１５〜１８の頂部に外方側へ折り曲げたフランジ部Ｈを形成している。図示しないタンク部１６、１８も同様のフランジ部Ｈを持つ円筒状に形成してある。
【００７１】
第３実施形態によると、フランジ部Ｈの部位では前記した片面Ｅ₁ 側のみにクラッドされたろう材が外面側へ露出して、この外面側のろう材同志を当接させて、タンク部１５〜１８の頂部を良好にろう付けできる。
なお、第１伝熱プレート１２ａにおいては、プレート幅方向の両端部に位置する打ち出し部１４の内側の冷媒通路１９、２０と、タンク部１５〜１８内部流路とを連通させるために、タンク部１５〜１８の円筒形状の一部に外方側へ広がる湾曲部Ｊを形成し、この湾曲部Ｊの部位だけはタンク部１５〜１８の頂部に折り返し部Ｆ′を形成している。
【００７２】
第３実施形態による構造であっても、片面クラッド材を用いてタンク部頂部の接合面Ｄを良好にろう付けできる。
（第４実施形態）
上記第２、第３実施形態では、タンク部１５〜１８の頂部に折り返し部Ｆ、Ｆ′やフランジ部Ｈを形成しているが、第４実施形態では、このような折り返し部Ｆ、Ｆ′やフランジ部Ｈを形成せず、図１２に示すように第１実施形態の図７のタンク部形状をそのまま採用する。そして、伝熱プレート１２ａ〜１２ｃとは別部品のろう材両面クラッドプレートＫを成形しておき、このろう材両面クラッドプレートＫはタンク部頂部の接合面Ｄに相当する形状に成形する。
【００７３】
そして、熱交換器組付時にタンク部頂部の接合面Ｄにろう材両面クラッドプレートＫを組み込むことにより、このプレートＫのろう材を用いてタンク部頂部の接合面Ｄをろう付けできる。なお、ろう材両面クラッドプレートＫの代わりに、ろう材のみからなるろう材プレートＫを用いてもよい。
（第５実施形態）
図１３は第５実施形態による伝熱プレート１２ａ〜１２ｃの材料構成を示すもので、Ａ３０００系のアルミニウム材からなる芯材層Ｏに対して、その片面Ｅ₁ 側のみにＡ４０００系のアルミニウムろう材からなるろう材層Ｍをクラッドし、そして、他の片面Ｅ₂ 側には犠牲腐食層Ｎをクラッドしている。この犠牲腐食層Ｎは、例えば、Ａ３０００系のアルミニウム材にＺｎのような電極電位が卑な材料を微小量混入することにより、犠牲腐食効果を発揮するものである。
【００７４】
この第５実施形態による、ろう材片面クラッド材を第２〜第４実施形態の伝熱プレート１２ａ〜１２ｃに適用して試作評価したところ、ろう材の片面クラッドによる薄肉効果に加えて、犠牲腐食層Ｎによる耐食性向上効果によって芯材層Ｏを薄肉化できるため、伝熱プレート１２ａ〜１２ｃの板厚ｔを０．２５ｍｍまで薄くできることを確認できた。
【００７５】
この薄肉化効果により、熱交換器全体の軽量、小型化および材料コストの低減効果を発揮でき、実用上極めて有利である。
（第６実施形態）
図１４、図１５は第６実施形態を示すもので、熱交換コア部１１として、その高さ（上下方向の寸法）＝Ｈ₁ の第１コア部１１０と、Ｈ₁ より所定量低い高さＨ₂ （Ｈ₂ ＜Ｈ₁ ）の第２コア部１１１を構成するものである。
【００７６】
すなわち、高さ＝Ｈ₁ の第１コア部１１０は、第１〜第５実施例におけるコア部１１に相当する部分であって、伝熱プレート１２ａ〜１２ｃおよびエンドプレート２１、２２の高さはすべてＨ₁ である。
これに対して、第２コア部１１１は、冷媒入口パイプ２３と冷媒出口パイプ２４が接合されるエンドプレート２１に対して、プレート積層方向のさらに外側に配置される部分であって、伝熱プレート１２ａ〜１２ｃおよびエンドプレート２２０の高さはすべてＨ₂ である。
【００７７】
このような高さの異なる２つのコア部１１０、１１１は、本発明による特徴を有効利用して簡単に構成することができる。すなわち、本発明によると、冷媒（内部流体）通路１９、２０を構成する打ち出し部１４を持つ伝熱プレート１２ａ〜１２ｃだけで熱交換用コア部１１を構成でき、空気（外部流体）側にフィン部材（コルゲートフィン）を設ける必要がない。
【００７８】
その結果、熱交換コア部１１の構成に当たって、フィン部材との組付上の制約が発生しないので、高さの異なる２つのコア部１１０、１１１を持つ段付き形状（通常の直方体状以外の異形状）であっても容易に形成することができる。
第１〜第５実施例によると、冷媒入口パイプ２３と冷媒出口パイプ２４に接続される図示しない配管ジョイントおよび膨張弁がエンドプレート２１の外側に突出配置されて、これらの冷媒入口、出口パイプ２３、２４、配管ジョイントおよび膨張弁の周辺に未利用のデッドスペースが生じることになるが、第６実施形態によると、図１５に示すように冷媒入口、出口パイプ２３、２４、配管ジョイントおよび膨張弁の配置空間の下側に、高さＨ₂ の第２コア部１１１を構成できるので、配管ジョイントおよび膨張弁の周辺空間を蒸発器の性能向上のために有効利用できる。
【００７９】
次に、第６実施形態による蒸発器１０全体の冷媒通路構成を図１５により説明すると、本例では、冷媒入口パイプ２３と冷媒出口パイプ２４をエンドプレート２１の上側に配置し、エンドプレート２１の下側に冷媒分岐穴２１ｃおよび冷媒戻し穴２１ｄを開けてある。そして、エンドプレート２１とエンドプレート２２との間の第１コア部１１０およびエンドプレート２１とエンドプレート２２０との間の第２コア部１１１にそれぞれ、第１、第２伝熱プレート１２ａと１２ｂとの組み合わせからなる熱交換領域Ｘと、第１、第３伝熱プレート１２ａと１２ｃとの組み合わせからなる熱交換領域Ｙとを形成している。
【００８０】
また、第１コア部１１０には、２つの熱交換領域Ｘ、Ｙを仕切る仕切り部２７、２８（図２の仕切り部２７、２８）を設けるとともに、熱交換領域Ｘの途中にも同様の仕切り部２７ａ、２８ａを追加している。そして、第２コア部１１１には、２つの熱交換領域Ｘ、Ｙを仕切る仕切り部２７ｂ、２８ｂを設けている。
以上により、冷媒入口パイプ２３からの冷媒がまず、第１コア部１１０の熱交換領域Ｘにおいて仕切り部２７ａの左側の冷媒通路１９を下降した後に、第１、第２伝熱プレート１２ａ、１２ｂの下側タンク部１６の部位（図１５のＰ点）にて冷媒流れが左右に分岐され、エンドプレート２１の下側の冷媒分岐穴２１ｃを通って、第２コア部１１１の熱交換領域Ｘに冷媒が流入する。
【００８１】
そして、第１コア部１１０の熱交換領域Ｘ、Ｙと、第２コア部１１１の熱交換領域Ｘ、Ｙとを冷媒が図１５の矢印のごとく並列に流れる。そして、第２コア部１１１の冷媒はエンドプレート２１の下側の冷媒戻し穴２１ｄを通って、第１コア部１１０の熱交換領域Ｘの下側タンク部１８の部位（図１５のＱ点）にて左右からの冷媒が合流する。この合流後の冷媒は、第１コア部１１０の熱交換領域Ｘの冷媒通路２０を上昇した後に、冷媒出口パイプ２４から外部へ流出する。
【００８２】
（第７実施形態）
図１６、図１７は第７実施形態を示すもので、伝熱プレート１２ａ〜１２ｃの長手方向（上下方向）の両端部にタンク部１５〜１８を設けるとともに、プレート長手方向の中央部にもタンク部１５０、１７０を追加して、このタンク部１５０、１７０に、プレート長手方向の中央部に配置した冷媒入口パイプ２３と冷媒出口パイプ２４をそれぞれ直接接続できるようにしたものである。
【００８３】
車両空調用の蒸発器においては、車両への搭載上の都合等から、冷媒入口、出口パイプ２３、２４をプレート長手方向の中央部に配置する要求が出る場合がある。その際に、第１〜第６実施形態のごとく、プレート長手方向の中央部にタンク部１５０、１７０を持たない場合には、エンドプレート２１部分にもう１枚エンドプレートを重合配置して、この２枚のエンドプレート２１の間に、プレート長手方向の両端部のタンク部１５〜１８と、プレート長手方向の中央部の冷媒入口、出口パイプ２３、２４との間を連結するサイド冷媒通路を構成する必要があり、このサイド冷媒通路の追加よって冷媒側の圧損上昇を招く。
【００８４】
しかるに、第７実施形態によると、プレート長手方向の中央部に冷媒入口、出口パイプ２３、２４を配置しても、この冷媒入口、出口パイプ２３、２４と中央部のタンク部１５０、１７０とを直結することができるので、サイド冷媒通路による冷媒側圧損の上昇という不具合が生じない。
なお、第７実施形態においても、第１、第２伝熱プレート１２ａと１２ｂとの組み合わせからなる熱交換領域Ｘと、第１、第３伝熱プレート１２ａと１２ｃとの組み合わせからなる熱交換領域Ｙとを形成している点は第１〜第６実施形態と同じである。
【００８５】
しかし、第１〜第６実施形態の第３伝熱プレート１２ｃでは、第３伝熱プレート１２ｃの下側のタンク部１６と１８の中間位置に、この両タンク部１６、１８を直接連通するための連通路１２０を形成しているが、第７実施形態の第３伝熱プレート１２ｃでは中央部のタンク部１５０と１７０の中間位置に、この両タンク部１５０、１７０を直接連通するための連通路１２０ａを形成している。
【００８６】
また、第７実施形態では図１７に示すように、風下側の入口側冷媒通路１９側に、４箇所の仕切り部２７ｃ〜２７ｆを設けるとともに、風上側の出口側冷媒通路２０側に、４箇所の仕切り部２８ｃ〜２８ｆを設けている。
これにより、図１７の矢印に示すように、冷媒入口パイプ２３からの冷媒を風下側の入口側冷媒通路１９において上下２つの平行な流れに分岐し、これを集合した後に、再度、冷媒流れを上下２つの平行な流れに分岐する。この後に、２つの冷媒流れを集合した後に、連通路１２０ａにより風上側の出口側冷媒通路２０側に冷媒を導く。
【００８７】
風上側の出口側冷媒通路２０においても、冷媒は上下２つの平行な流れへの分岐、集合、再度の分岐、再度の集合を繰り返して冷媒出口パイプ２４から外部へ流出する。
（他の実施形態）
なお、上記した実施形態では、伝熱プレート１２の冷媒通路（内部流体通路）１９、２０を冷凍サイクルの低圧側の低温冷媒が流れ、伝熱プレート１２の外部を空調空気が流れ、冷媒の蒸発潜熱を空調空気から吸熱して冷媒を蒸発させる蒸発器１０に本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されることなく、本発明は種々な用途の流体間の熱交換を行う熱交換器一般に広く適用可能であることはもちろんである。
【００８８】
また、上記した実施形態では、２枚の伝熱プレート１２ａと１２ｂとの間、または１２ａと１２ｃとの間に冷媒通路（内部流体通路）１９、２０を形成しているが、熱交換器の分野では、２枚の伝熱プレート１２に相当する大きさ、形状を持った１枚のプレート材を折り曲げて、内部流体通路を形成することは周知技術であるから、本発明においても、このように、１枚のプレート材を折り曲げて２枚の伝熱プレート１２ａと１２ｂ、および１２ａと１２ｃに相当する部材を形成し、そして、この折り曲げた２枚の伝熱プレートの間に、冷媒通路（内部流体通路）１９、２０を形成してもよい。
【００８９】
また、本発明では、薄肉のフィン部材を介在せず、伝熱プレート１２ａ〜１２ｃ同志の接合で熱交換器を構成できるから、２枚の伝熱プレートに限らず、領域Ｘあるいは領域Ｙの必要枚数分の伝熱プレート、さらに、熱交換器全体としての必要枚数分の伝熱プレートを１枚のプレート材の折り曲げ形状から構成することも可能である。
【００９０】
従って、本明細書における「複数枚の伝熱プレート」という用語は、上記した実施形態で開示した完全に切り離された複数枚の伝熱プレートに限定されることなく、１枚の伝熱プレートから折り曲げ形成された複数枚のプレートも包含する意味で用いている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】第１実施形態による冷媒通路を示す分解斜視図である。
【図３】第１実施形態における第１伝熱プレートの平面図である。
【図４】第１実施形態における第２伝熱プレートの平面図である。
【図５】第１実施形態における第３伝熱プレートの平面図である。
【図６】図３のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、およびＣ−Ｃ断面を示す断面図である。
【図７】第１実施形態におけるタンク部の断面図である。
【図８】第２実施形態におけるタンク部の断面図である。
【図９】第２実施形態に用いる第１伝熱プレートの要部の平面図および断面図である。
【図１０】第２実施形態に用いる第２伝熱プレートの要部の平面図および断面図である。
【図１１】第３実施形態におけるタンク部の断面図である。
【図１２】第４実施形態におけるタンク部の断面図である。
【図１３】第５実施形態による伝熱プレートの材料構成を示す断面図である。
【図１４】第６実施形態を示す分解斜視図である。
【図１５】第６実施形態による冷媒通路を示す概略斜視図である。
【図１６】第７実施形態を示す分解斜視図である。
【図１７】第７実施形態による冷媒通路を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１２ａ〜１２ｃ…伝熱プレート、１４…打ち出し部、１５〜１８…タンク部、１９、２０…冷媒通路（内部流体通路）、１４０…内部洩れ検知用打ち出し部、１４１…内部洩れ検知用通路。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cross-flow heat exchanger composed of only plates constituting an internal fluid passage through which an internal fluid flows, and is suitable for use in, for example, an evaporator for vehicle air conditioning.
[0002]
[Prior art]
In a conventional heat exchanger, for example, a vehicular air conditioner evaporator, in order to increase the heat transfer area on the air side between two flat tubes formed by joining two plates in the middle. A corrugated fin with a louver is interposed between them. Here, since speeding up of the air flow that passes through the corrugated fins causes an excessive increase in pressure loss, a heat exchanger is generally used at a relatively low air flow rate that becomes a laminar flow region.
[0003]
Therefore, conventionally, the heat transfer coefficient on the air side is improved by reducing the thickness of the boundary layer using the tip effect of the louver.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, louvers have been miniaturized to near the processing limit in order to improve the heat transfer coefficient on the air side, resulting in an increase in the number of processing steps for corrugated fins. Moreover, the assembly | attachment property is deteriorated by assembling | attaching a corrugated fin between the two plates which comprise a tube. Therefore, the presence of corrugated fins is a major impediment to cost reduction and downsizing of the heat exchanger.
[0005]
Therefore, in view of the above points, the present invention provides a heat exchanger that does not require fins such as corrugated fins and that can ensure the necessary heat transfer performance only with the heat transfer plate constituting the internal fluid passage. Objective.
Secondly, in the heat exchanger that does not require such fins, the present invention provides a state in which a plurality of internal fluid passages formed in the heat transfer plate are short-circuited due to poor connection (internal leakage state). The purpose is to enable easy detection.
[0006]
Thirdly, an object of the present invention is to suppress the downstream side of condensed water from being scattered when a heat exchanger that does not require such fins is used as an air-cooling evaporator.
The fourth object of the present invention is to reduce the size and cost of the heat exchanger by thinning the heat transfer plate in a heat exchanger that does not require such fins.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a plurality of heat transfer plates (12a to 12c) are respectively provided with a substrate portion (13) and a projecting portion (14) protruding from the substrate portion (13). And form the
  The launch portion (14) is formed to extend in a direction substantially orthogonal to the flow direction (A) of the external fluid flowing on the outside of the heat transfer plates (12a to 12c),
  By joining the mutual substrate portions (13) of the heat transfer plates (12a to 12c),An internal fluid passage (19, 20) through which an internal fluid flows is formed inside the launch portion (14),
  The convex top portion of the projecting portion (14) faces the adjacent heat transfer plates (12a to 12c) with a gap therebetween,
  The launch portion (14) acts as a turbulence generator that disturbs the flow of the external fluid straight and causes turbulence,
  FurthermoreThe heat plates (12a to 12c) have an aluminum core material layer (O), a brazing material layer (M) provided only on one surface of the core material layer (O), and the other surface of the core material layer (O). It is comprised with the board | plate material which consists of the provided sacrificial corrosion layer (N), and a board | substrate part (13) joins together by a brazing material layer (M).It is characterized by that.
[0008]
According to this, in the cross-flow heat exchanger, the heat transfer coefficient on the external fluid side can be greatly improved by the launch portion (14) itself constituting the internal fluid passage (19, 20) acting as a turbulence generator. Therefore, the required heat transfer performance can be ensured without providing a fin member on the external fluid side.
Therefore, the heat exchanger can be configured only by the heat transfer plates (12a to 12c) having the launching portions (14) that constitute the internal fluid passage, and the cost reduction and size reduction of the heat exchanger can be achieved.
[0009]
And since a heat exchanger can be comprised by joining of heat-transfer plates (12a-12c) without interposing a thin fin member, the pressure strength of a heat exchanger can be improved. Therefore, the heat transfer plates (12a to 12c) can be thinned, and the heat exchanger can be further reduced in cost and size.
Moreover, the heat transfer plate (12a to 12c) is formed so that the launch portion (14) extends in a direction orthogonal to the flow direction (A) of the external fluid and the convex top portion of the launch portion (14) is adjacent. ), When using as an air cooler such as an evaporator, the projecting portion (14) of the heat transfer plates (12a to 12c) is arranged to extend in the vertical direction. Thereby, the condensed water which generate | occur | produces in the convex-surface top part of a heat-transfer plate (12a-12c) can be discharged | emitted smoothly along the convex-surface top part of a launching part (14). Thereby, the drainage of condensed water improves and the increase in the ventilation resistance resulting from retention of condensed water can be suppressed favorably.
[0012]
In addition to this,In invention of Claim 1,A brazing filler metal layer (M) is provided only on one side of the aluminum core layer (O).The sacrificial corrosion layer (N) was provided on the other surface of the core material layer (O)., Brazing material single-sided clad materialConstitutes the heat transfer plates (12a to 12c)Therefore, the plate thickness can be reduced by the amount of the brazing material layer on one side as compared with the brazing material double-sided clad material.
  Moreover, since the corrosion resistance of the core material layer (O) can be greatly improved by the sacrificial corrosion effect of the sacrificial corrosion layer (N), the thickness of the core material layer (O) can also be significantly reduced. Thus, the abolition of the brazing material layer on one side and the thinning effect of the core material layer (O) can be combined to realize a significant thinning of the heat transfer plates (12a to 12c) and a reduction in material cost.
[0013]
  Claim2In the described invention, the claimsThe heat exchanger according to 1The tank portion (15-18) protrudes in the same direction as the launching direction of the launching portion (14) at the end of the heat transfer plate (12a-12c) in the extending direction of the launching portion (14). (15-18) are provided with communication holes (15a-18a) in the stacking direction of the heat transfer plates (12a-12c) and between the internal fluid passages (19, 20) in the tank portion (15-18). ) Through the communication holes (15a to 18a), and the brazing filler metal layer (M) will be exposed to the outside at the peripheral edges of the communication holes (15a to 18a) of the tank portions (15 to 18). A material exposed portion (F, F ′, H) is formed, and the top portions of the tank portions (15-18) are joined by the brazing material exposed portion (F, F ′, H).
[0014]
  According to this, when the brazing material single-sided clad material is used, the tops of the tank portions (15 to 18) protruding to the opposite side to the clad surface of the brazing material are brazed to the brazing material exposed portions (F, F ′, H). Can be joined well by the material.
  According to a third aspect of the present invention, in the heat exchanger according to the first or second aspect, the first internal fluid passage is located on the leeward side before and after the flow direction (A) of the external fluid. An internal fluid passage (19) and a second internal fluid passage (20) located on the windward side,
  In the heat transfer plates (12a to 12c), an internal leak extending along the launch portion (14) at an intermediate position between the first internal fluid passage (19) and the second internal fluid passage (20). Forming a detection launching portion (140);
  An internal leak detection passageway (141) opened to the outside is formed inside the internal leak detection launch portion (140).
  According to this, when internal leakage that causes the passages (19, 20) to communicate with each other due to poor bonding between the heat transfer plates (12a to 12c) occurs, the fluid for leakage inspection is passed through the passage for detecting internal leakage ( 141), the internal leakage can be detected easily and reliably. Accordingly, it is possible to prevent shipment of defective products due to internal leakage.
  Moreover, in invention of Claim 4, a board | substrate part (13) and the protrusion part (14) which protrudes from this board | substrate part (13) are each formed in several heat-transfer plate (12a-12c),
  This launching portion (14) is formed to extend in the vertical direction of the heat transfer plates (12a to 12c),
  By joining the mutual substrate portions (13) of the heat transfer plates (12a to 12c),A refrigerant passage (19, 20) through which the refrigerant of the refrigeration cycle flows is formed inside the launch portion (14),
  The flow direction (A) of the air flowing on the outside of the heat transfer plates (12a to 12c) is substantially orthogonal to the direction in which the launch portion (14) extends,
  The convex top portion of the projecting portion (14) faces the adjacent heat transfer plates (12a to 12c) with a gap therebetween,
  The launching portion (14) acts as a turbulence generator that disturbs the flow of air straight and causes turbulence,
  The refrigerant passage is partitioned into an inlet side refrigerant passage (19) located on the leeward side in the air flow direction (A) and an outlet side refrigerant passage (20) located on the leeward side,
  Of the heat transfer plates (12a to 12c), tank portions (15 to 18) having communication holes (15a to 18a) at both ends in the direction in which the launch portion (14) extends are leeward in the air flow direction (A). And divide into windward and
  The inlet side and outlet side refrigerant passages (19, 20) formed in the plurality of heat transfer plates (12a to 12c) are connected to each other by the leeward side and leeward side tank portions (15 to 18), and the leeward side. It is formed between the plurality of heat transfer plates (12a to 12c) by lowering the height of the tank parts (15, 16) on the side by a predetermined dimension (L) than the tank parts (17, 18) on the windward side. It features an evaporator with a larger ventilation area in the leeward region than in the leeward region.
[0015]
According to this, similarly to the first and second aspects of the invention, in the cross-flow heat exchanger, the launch portion (14) constituting the refrigerant passage (19, 20) itself acts as a turbulence generator, so that the air Since the heat transfer rate on the side can be greatly improved, the necessary heat transfer performance can be ensured without providing a fin member on the air side.
In addition, in the evaporator as an air cooler, the projecting portions (14) of the heat transfer plates (12a to 12c) are arranged to extend in the vertical direction, so that the convex surface of the heat transfer plates (12a to 12c). The condensed water generated at the top can be smoothly discharged downward along the convex top of the launching portion (14). Thereby, the drainage of condensed water improves and the increase in the ventilation resistance resulting from retention of condensed water can be suppressed favorably.
[0016]
Furthermore, since the ventilation area formed between the plurality of heat transfer plates (12a to 12c) is expanded in the leeward area rather than the leeward area, the air flow velocity in the leeward area is the ventilation area. It is possible to effectively prevent the condensed water from scattering from the wind lower end portion of the evaporator to the downstream side (water jump).
Moreover, according to claim 4, the inlet side refrigerant passage (19) is arranged on the leeward side in the air flow direction (A) and the outlet side refrigerant passage (20) is arranged on the leeward side. Since the refrigerant with a small dryness (small specific volume) flows, the pressure loss rises on the refrigerant side even if the height of the tank section (15, 16) on the leeward side is reduced to reduce the cross-sectional area of the passage. Can be avoided.
[0017]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description later mentioned.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIGS. 1-7 shows 1st Embodiment of this invention, and has shown the example which applied this invention to the evaporator 10 for vehicle air conditioning. FIG. 1 is an exploded perspective view showing a heat transfer plate configuration on the refrigerant inlet / outlet side, and FIG. 2 is an exploded perspective view showing a refrigerant passage configuration of the entire evaporator.
[0019]
The evaporator 10 is configured as a cross-flow heat exchanger in which the air-conditioning air flow direction A and the refrigerant flow direction B (vertical direction shown in FIG. 2) in the heat transfer plate section are substantially orthogonal. The evaporator 10 includes a core portion 11 that performs heat exchange between air-conditioning air (external fluid) and refrigerant (internal fluid) by simply laminating a large number of heat transfer plates 12a, 12b, and 12c. .
[0020]
In the first embodiment, the combination region X of the first heat transfer plate 12a shown in FIG. 3 and the second heat transfer plate 12b shown in FIG. 4, and the first heat transfer plate 12a and the third heat transfer shown in FIG. The core part 11 is comprised by the combination area | region Y with the heat plate 12c.
Each of the heat transfer plates 12a, 12b, and 12c is made of a double-sided clad material in which an A4000 series aluminum brazing material is clad on both sides of an A3000 series aluminum core, and a thin plate having a thickness t of about 0.5 mm is formed. It is press-molded. The heat transfer plates 12a, 12b, and 12c have a substantially rectangular planar shape as shown in FIGS. 3 to 5 and all have the same outer dimensions, and the length in the long side direction is, for example, 245 mm and short. The width in the side direction is 45 mm, for example.
[0021]
The heat transfer plates 12a, 12b, and 12c may be basically formed in the same shape, but the specific shapes are described below, refrigerant passage formation, evaporator assembly, brazing, condensed water It is different for reasons such as drainage.
3 to 5, each heat transfer plate 12 a, 12 b, and 12 c is formed by punching a punched portion (rib) 14 from the flat substrate portion 13 to the back side of the paper surface. This launching portion 14 constitutes refrigerant passages (internal fluid passages) 19 and 20 through which the low-pressure side refrigerant flows after passing through the pressure reducing means (expansion valve or the like) of the refrigeration cycle. It is a shape that extends continuously in parallel in a direction (in other words, a direction substantially orthogonal to the air flow direction A). Moreover, the cross-sectional shape of the launching portion 14 is substantially trapezoidal as shown in FIG.
[0022]
The number of punching portions 14 is six in the first heat transfer plate 12a in FIG. 3, four in the second heat transfer plate 12b in FIG. 4, and four in the third heat transfer plate 12c in FIG. It is a book.
Furthermore, the second and third heat transfer plates 12b and 12c are formed with a projecting portion (rib) 140 for detecting internal leakage at the center in the width direction. The punched portion 140 is also stamped and formed in basically the same form as the punched portion 14. However, since the purpose is to detect internal leakage, the second heat transfer plate 12b has both ends 140a and 140b in the plate longitudinal direction. The inside of the launching unit 140 is opened to the outside of the heat exchanger.
[0023]
On the other hand, the launching portion 140 of the third heat transfer plate 12c is opened to the outside of the heat exchanger only by the upper end (one end) portion 140a in the plate longitudinal direction, and the lower end (other end) portion 140b is disposed in front of the tank portion described later. A closed end is formed at the position.
In addition, both said launching parts 14 and 140 are the same launch height h (FIG.6 (c)), for example, is about 1.5 mm.
[0024]
As described above, the first heat transfer plate 12a has six punches, and the second and third heat transfer plates 12b and 12c have five punches 14 and 140 in total. Since the number of launches is different between the first heat transfer plate 12a and the second and third heat transfer plates 12b and 12c, as shown in FIG. 6C, the first heat transfer plate 12a and the second heat transfer plate 12b face each other so that the launching portion 14 and the launching portion 140 face outward, and the base plate portions 13 are brought into contact with each other, the second heat transfer plate is placed between the launching portions 14 of the first heat transfer plate 12a. The launching portion 14 and the launching portion 140 of the heat plate 12b are located.
[0025]
Similarly, when the first heat transfer plate 12a and the third heat transfer plate 12c face each other so that the launching portion 14 and the launching portion 140 face outward and the substrate portions 13 are brought into contact with each other, In the middle of the launching portion 14 of the heat transfer plate 12a, the launching portion 14 and the launching portion 140 of the third heat transfer plate 12c are located.
When the two heat transfer plates 12a and 12b or the substrate portions 13 of 12a and 12c are brought into contact with each other and joined together, the inner surface side of each of the projecting portions 14 and 140 of one heat transfer plate is the opposite of the heat transfer plate on the other side. Since it is sealed by the substrate portion 13, a passage can be formed between the inner surface side of each launch portion 14 and the substrate portion 13 of the mating heat transfer plate.
[0026]
That is, in the width direction of each of the heat transfer plates 12a to 12c, an upwind side refrigerant passage 20 is formed inside the launch portion 14 located on the windward side from the center portion (position of the internal leak detection launch portion 140). In the width direction of each of the heat transfer plates 12a to 12c, a leeward-side refrigerant passage 19 is formed inside the launching portion 14 located on the leeward side from the center portion. Further, an internal leak detection passage 141 is formed inside the center launching portion 140.
[0027]
As shown in FIG. 6, the leeward refrigerant passage 20 and the leeward refrigerant passage 20 are provided between the first heat transfer plate 12a and the second heat transfer plate 12b and between the first heat transfer plate 12a and the third heat transfer plate. Five pieces each are formed in parallel with the heat plate 12c.
On the other hand, among the heat transfer plates 12a to 12c, tank portions divided in the heat transfer plate width direction (air flow direction A) at both ends of the direction B (heat transfer plate longitudinal direction) B orthogonal to the air flow direction A, respectively. 15 to 18 are formed two by two. The tank portions 15 to 18 are ejected in the same direction as the launching portions 14 and 140 (the back side of the paper in FIGS. 3 to 5) in each of the heat transfer plates 12 a to 12 c, and the launch height is the same as that of the launching portions 14 and 140. It is the same height h (FIG. 7).
[0028]
In this manner, the tank portions 15 to 18 are driven in the same direction as the launch portion 14, and the concave shape due to the launch is made to be continuous with the launch concave shape of the tank portions 15 to 18 at both ends in the longitudinal direction of the launch portion 14. Therefore, both end portions of the leeward side refrigerant passage 20 communicate with the leeward side tank portions 17, 18, and both end portions of the leeward side refrigerant passage 19 communicate with the leeward side tank portions 15, 16.
[0029]
Further, the tank portions 15 and 17 at the upper end of the heat transfer plate and the tank portions 16 and 18 at the lower end of the heat transfer plate are divided into two in the heat transfer plate width direction. 3 to 5, the shape is substantially D-shaped. However, each tank part 15-18 may be formed in a substantially oval shape like the example of illustration of FIG.
[0030]
Communication holes 15a to 18a are opened in the central portions of the tank portions 15 to 18, respectively. The communication holes 15a to 18a allow the tank portions 15 to 18 to communicate with each other in the left-right direction (heat transfer plate stacking direction) shown in FIGS.
That is, as shown in FIG. 7, the projecting tops of the adjacent tank parts 15 to 18 are brought into contact with each other and joined, whereby the communication holes 15 a to 18 a communicate with each other.
[0031]
In the third heat transfer plate 12c shown in FIG. 5, the lower end (other end) portion 140b of the internal leak detection launching portion 140 is closed at the position before the tank portions 16 and 18 as described above and closed. Instead of the launching portion 140, a communication passage 120 for directly communicating the tank portions 16 and 18 is formed. The communication path 120 can be formed by driving an intermediate portion between the tank portions 16 and 18 in the same direction as the tank portions 16 and 18.
[0032]
Moreover, as shown in FIGS. 3-5, in any of the 1st-3rd heat-transfer plates 12a-12c, the height of the tank parts 15 and 16 of the leeward side compared with the tank parts 17 and 18 of the leeward side. Is reduced by a predetermined dimension L. This is to increase the ventilation area in the leeward region of the core 11 as compared to the leeward region as will be described later.
[0033]
Moreover, the small protrusion 14a which protrudes in the heat-transfer plate width direction (air flow direction A) from the side part of each launching part 14 of each heat-transfer plate 12a-12c is formed. A large number of the small protrusions 14 a are provided at the same position in the longitudinal direction of each projecting portion 14.
In this embodiment, a large number of small protrusions 14a of the projecting portions 14 of the second and third heat transfer plates 12b and 12c are protruded one by one with respect to the heat transfer plate width direction. The large number of small protrusions 14a of each projecting portion 14 of the first heat transfer plate 12a are in the same direction as the small protrusions 14a of the second and third heat transfer plates 12b and 12c with respect to the width direction of the heat transfer plate. So that it protrudes.
[0034]
For this reason, the small protrusions 14a of two adjacent heat transfer plates 12a, 12b or 12a, 12c are brought into contact with each other, and a pressing force in the heat transfer plate stacking direction acts on the contact portions of the small protrusions 14a. Thus, the heat transfer plates 12a to 12c can be joined to each other.
On the other hand, when the small protrusions 14a are not formed, in the longitudinal direction of the heat transfer plates 12a to 12c, the projecting tops of the tank portions 15 to 18 at both ends are in contact with each other. , 20), a state where there is no contact portion as shown in FIG. 6C continues. However, according to the present embodiment, by forming the small protrusions 14a, as shown in FIGS. 6A and 6B, contact portions of the small protrusions 14a can be formed even at an intermediate portion in the longitudinal direction.
[0035]
As a result, in the heat transfer plate 12, the substrate portion 13 of the heat transfer plate 12 is also made to act on the intermediate portion (the formation portion of the refrigerant passages 19 and 20) excluding the tank portions 15 to 18 at both ends in the longitudinal direction by applying the pressing force. It is possible to reliably braze the abutting surfaces of the substrate portions 13 by bringing the comrades into contact with each other reliably. Therefore, refrigerant leakage from the refrigerant passages 19 and 20 due to poor brazing can be prevented.
[0036]
By the way, in the width direction (air flow direction A) of each of the heat transfer plates 12a to 12c, the plurality of launch portions 14 and the launch portions 140 for detecting internal leakage of the second and third heat transfer plates 12b and 12c are shown in FIG. As shown in (c), the formation positions of the heat transfer plates 12a to 12c that are adjacent to each other are shifted from the formation positions of the heat transfer plates 12a to 12c. It can be located on the concave surface portion formed by the substrate portion 13 of 12c.
[0037]
As a result, a gap is always formed between the top portions of the projecting portions 14 and 140 on the convex surface side and the concave surface portions of the substrate portions 13 of the other adjacent heat transfer plates 12a to 12c. This gap is a gap having a size obtained by subtracting the thickness of the plate from the launch height h of the launch portion 14, and this gap causes the arrow A to extend over the entire length in the heat transfer plate width direction (air flow direction A).₁In this way, the air passage meandering like a wave is continuously formed.
[0038]
Therefore, the conditioned air blown in the direction of arrow A moves the air passage through the arrow A.₁It can pass through between two heat-transfer plates 12a and 12b or 12a and 12c, meandering like a wave.
Next, a description will be given of the portion where the refrigerant enters and exits the core portion 11. As shown in FIGS. 1 and 2, the same size as the heat transfer plates 12 a to 12 c is formed on both ends in the heat transfer plate stacking direction. End plates 21 and 22 are provided. Each of the end plates 21 and 22 has a flat plate shape in contact with the projecting portion 14 of the heat transfer plate 12a and the convex surfaces of the tank portions 15 to 18 and joined to the heat transfer plate 12a.
[0039]
The left end plate 21 in FIGS. 1 and 2 is provided with a refrigerant inlet hole 21a and a refrigerant outlet hole 21b in the vicinity of the lower end thereof. The refrigerant inlet hole 21a is a leeward tank portion at the lower end of the heat transfer plate 12a. The refrigerant outlet hole 21b communicates with the communication hole 18a of the windward tank 18 at the lower end of the heat transfer plate 12a. A refrigerant inlet pipe 23 and a refrigerant outlet pipe 24 are joined to the refrigerant inlet hole 21a and the refrigerant outlet hole 21b of the end plate 21, respectively.
[0040]
One end plate 21 has both sides of an A3000 series aluminum core material clad with an A4000 series aluminum brazing material, similar to the heat transfer plates 12a to 12c, for joining to the refrigerant inlet and outlet pipes 23 and 24. Made of clad material. The other end plate 22 is made of a single-side clad material in which an A4000 series aluminum brazing material is clad only on one side of the A3000 series aluminum core (the side to be joined to the heat transfer plate 12a). In addition, the end plates 21 and 22 have a plate thickness t thicker than that of the heat transfer plate 12 (for example, plate thickness t = about 1.0 mm) to improve strength.
[0041]
Gas-liquid two-phase refrigerant decompressed by decompression means such as an expansion valve (not shown) flows into the refrigerant inlet pipe 23, and the refrigerant outlet pipe 24 is connected to a compressor suction side (not shown) and is evaporated by the evaporator 10. The gas refrigerant is guided to the compressor suction side.
In each of the heat transfer plates 12a to 12c, since the refrigerant from the refrigerant inlet pipe 23 flows into the leeward side refrigerant passage 19, an inlet side refrigerant passage is configured in the refrigerant passage of the entire evaporator, The refrigerant passage 20 forms an outlet-side refrigerant passage because the refrigerant that has passed through the refrigerant passage 19 on the leeward side (inlet side) flows in and flows out to the refrigerant outlet pipe 24.
[0042]
Next, the refrigerant path of the evaporator 10 as a whole will be described with reference to FIG. 2. The refrigerant path configuration of the evaporator 10 as a whole is the same as that disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-170850, which is filed by the present applicant. The same refrigerant passage configuration as that disclosed in JP-A-9-170850 is specifically realized by the following means.
First, in the left-right direction of FIGS. 1 and 2 (heat transfer plate stacking direction), in the half region X on one end plate 21 side, a large number of two heat transfer plates 12a and 12b are stacked as one set, In the half region Y on the other end plate 22 side, the core portion 11 is configured by laminating a large number of two heat transfer plates 12a and 12c as a set and joining the heat transfer plates.
[0043]
Of the tank portions 15 to 18 located at both upper and lower ends of the evaporator 10, the leeward tank portions 15 and 16 constitute a refrigerant inlet side tank portion, and the leeward tank portions 17 and 18 are refrigerants. It constitutes the outlet side tank. The refrigerant inlet side tank portion 16 on the leeward side is separated from the left channel (region) in FIG. 2 by a partition portion 27 disposed at an intermediate position in the stacking direction of the heat transfer plate 12 (boundary portion between the region X and the region Y). X channel) and the right channel in FIG. 2 (region Y channel).
[0044]
Similarly, the refrigerant outlet side tank 18 on the lower side of the windward side is also divided into a left side flow channel (region X side flow channel) in FIG. And a flow path on the region Y side). These partition portions 27 and 28 are in the shape of a blind lid in which only the heat transfer plates located in the corresponding portions of the heat transfer plates 12a to 12c are closed in the communication holes 15a and 18a of the tank portions 15 and 18. It can be easily configured by using a thing.
[0045]
According to the evaporator 10 of this embodiment, the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant depressurized by the expansion valve enters the lower leeward inlet side tank unit 16 from the refrigerant inlet pipe 23 as indicated by an arrow a. Since the flow path of the inlet side tank section 16 is divided into the left and right areas X and Y by the partition section 27, the refrigerant enters only the flow path of the left area X of the inlet side tank section 16.
Then, in the left region X of FIG. 2, the refrigerant ascends the refrigerant passage 19 formed by the leeward side projecting portion 14 of the heat transfer plates 12 a and 12 b as shown by an arrow b and enters the upper inlet side tank portion 15. Next, the refrigerant moves through the upper inlet side tank portion 15 to the right region Y in FIG. 2 as indicated by the arrow c, and the refrigerant passage 19 formed by the leeward side projecting portions 14 of the heat transfer plates 12a and 12c is indicated by the arrow. It descends like d and enters the flow path of the right side area Y of the lower inlet side tank section 16.
[0046]
Here, a communication passage 120 for directly communicating the tank portions 16 and 18 is formed at an intermediate position between the tank portions 16 and 18 on the lower side of the third heat transfer plate 12c incorporated in the right region Y. Therefore, the refrigerant in the right region Y of the tank unit 16 then enters the windward outlet side tank unit 18 as shown by an arrow e through the communication path 120.
[0047]
Here, since the flow path of the outlet side tank unit 18 is divided into the left and right regions X and Y from the partition unit 28, the refrigerant enters only the flow channel of the right side region Y of the outlet side tank unit 18. Next, in the right side region Y of the tank portion 18, the refrigerant ascends the refrigerant passage 20 formed by the upwind portion 14 of the heat transfer plates 12 a and 12 c as indicated by the arrow f, and the upper outlet side tank portion 17. Enter the right-hand area Y.
[0048]
From the right side region Y, the refrigerant moves through the upper outlet side tank portion 17 to the left side region X in FIG. 2 as indicated by an arrow g, and thereafter, a refrigerant passage formed by the windward launching portion 14 of the heat transfer plates 12a and 12b. 20 is lowered as shown by an arrow h and enters the flow path of the left side region X of the lower outlet side tank section 18. The refrigerant flows through the outlet side tank portion 18 to the left as indicated by an arrow i and flows out of the evaporator from the refrigerant outlet pipe 24.
[0049]
In the present embodiment, the refrigerant passage of the evaporator 10 is configured as described above, and the components shown in FIGS. 1 and 2 are stacked in contact with each other, and the stacked state (assembled state) is set. The assembly is held by an appropriate jig, carried into a brazing heating furnace, and the assembly is brazed integrally by heating the assembly to the melting point of the brazing material. Thereby, the assembly | attachment of the evaporator 10 can be completed.
[0050]
In this integral brazing, the small projections 14a of the two adjacent heat transfer plates 12a, 12b or 12a, 12c are brought into contact with each other at the longitudinal joining surfaces of the heat transfer plates 12a-12c (FIG. 6 (a), The heat transfer plates 12a to 12c can be joined to each other with the pressing force in the heat transfer plate stacking direction applied to the contact portions of the small protrusions 14a by the jig.
[0051]
As a result, in the heat transfer plate 12, the substrate portion 13 of the heat transfer plate 12 is also made to act on the intermediate portion (the formation portion of the refrigerant passages 19 and 20) excluding the tank portions 15 to 18 at both ends in the longitudinal direction by applying the pressing force. The mutual abutment can be ensured over the entire surface, and the abutting surfaces of the substrate portions 13 can be brazed well, and refrigerant leakage from the refrigerant passages 19 and 20 due to brazing failure can be prevented.
[0052]
By the way, in order to find a product defect due to refrigerant leakage, the refrigerant leakage inspection of the evaporator 10 is performed. For example, the evaporator 10 after brazing is carried into a sealed chamber, and the refrigerant inlet pipe 23 and One of the refrigerant outlet pipes 24 is closed with a suitable blind cover, and a leakage inspection fluid (for example, helium gas) is pressurized from the other pipe to a predetermined pressure and supplied to the refrigerant passage in the evaporator 10. Check for fluid leakage to the outside (fluid leakage into the sealed chamber).
[0053]
At this time, in the evaporator 10 to be inspected, if there is a brazing defect in the joint surface of the outer peripheral portion among the joint surfaces between the heat transfer plates 12a to 12c, the joint of the outer peripheral portion. Since the inspection fluid leaks directly from the defective portion to the outside, it is possible to easily detect the bonding failure at the outer peripheral portion.
On the other hand, if a bonding failure occurs on the bonding surface of the substrate portion 13 located in the center portion in the width direction among the substrate portions 13 of the heat transfer plates 12a to 12c, the leeward inlet-side refrigerant passage 19 and the windward outlet A state of internal leakage that directly communicates with the side refrigerant passage 20 occurs. However, the leakage of the inspection fluid does not occur only when this internal leakage state occurs.
[0054]
Therefore, in the present embodiment, a projecting portion 140 for detecting internal leakage is formed at the center portion in the width direction of the substrate portion 13 on the second and third heat transfer plates 12b and 12c side combined with the first heat transfer plate 12a. The internal leak detection passage 141 inside the launching portion 140 is opened to the outside at both end portions 140a and 140b in the plate longitudinal direction in the second heat transfer plate 12b. Further, in the third heat transfer plate 12c, the internal leak detection passage 141 inside the launching portion 140 is opened to the outside at the upper end portion 140a.
[0055]
For this reason, when the internal leakage state occurs, the inspection fluid leaks to the outside through the internal leakage detection passage 141 inside the launch portion 140, so that the internal leakage can be easily detected.
Next, the operation of the evaporator 10 according to the present embodiment will be described. The evaporator 10 is accommodated in an air conditioning unit case (not shown) with the vertical direction in FIGS. Air is blown in the A direction.
[0056]
When the compressor of the refrigeration cycle is activated, the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant decompressed by an expansion valve (not shown) flows according to the above-described passage configuration indicated by arrows a to i in FIG. On the other hand, a heat transfer plate width direction (air flow direction A) is formed by a gap formed between the projecting portions 14 and 140 projecting convexly on the outer surface side of the heat transfer plates 12a to 12c of the core portion 11 and the substrate portion 13. ) Over the entire length of arrow A₁The air passage meandering like a wave is continuously formed.
[0057]
As a result, the conditioned air blown in the direction of arrow A moves the air passage through arrow A.₁Since the refrigerant can absorb the latent heat of vaporization and evaporate from the air flow, it can pass between the two heat transfer plates 12a and 12b or between 12a and 12c while meandering in a wave shape. It is cooled and becomes cold air.
At this time, the inlet-side refrigerant passage 19 is disposed on the leeward side and the outlet-side refrigerant passage 20 is disposed on the leeward side with respect to the flow direction A of the conditioned air, so that the refrigerant inlet / outlet with respect to the air flow is in a counterflow relationship. Become.
[0058]
Further, on the air side, the air flow direction A is a direction orthogonal to the longitudinal direction of the projecting portions 14 and 140 of the heat transfer plates 12a to 12c (the refrigerant flow direction B in the refrigerant passages 19 and 20). In addition, since the projecting portions 14 and 140 form a convex surface (heat transfer surface) that protrudes perpendicular to the air flow, the air is prevented from going straight by the convex shape of the projecting portions 14 and 140 extending in the orthogonal shape.
[0059]
For this reason, the air flow causes a gap between the heat transfer plates 12a to 12c to be indicated by an arrow A in FIG.₁As shown in FIG. 4, a wavy flow is formed and the flow is disturbed, so that the air flow becomes a turbulent state, and the heat transfer coefficient on the air side can be greatly improved. Here, since the core part 11 is comprised only by the heat-transfer plates 12a-12c, compared with the normal evaporator provided with the conventional fin member, the heat-transfer area by the side of air reduces significantly. Because the heat transfer coefficient on the air side is dramatically improved by setting the turbulent flow state, it is possible to compensate for the decrease in the air side heat transfer area by improving the air side heat transfer coefficient, and the necessary cooling performance can be secured. is there.
[0060]
Further, according to the present embodiment, the communication path 120 is formed at an intermediate position between the tank portions 16 and 18 on the lower side of the third heat transfer plate 12c incorporated in the right region Y, and both tanks are formed by the communication path 120. Since the portions 16 and 18 are in direct communication with each other, it is not necessary to form a refrigerant passage in the end plate 22 portion, and it is sufficient to use a simple flat plate as the end plate 22. Therefore, the heat transfer plate arrangement volume in the core part 11 can be expanded, and the heat transfer performance can be improved as the volume increases.
[0061]
Next, the drainage of the condensed water of the evaporator 10 according to this embodiment will be described. The evaporator 10 is configured so that the longitudinal direction of the heat transfer plates 12a to 12c is the vertical direction as shown in FIGS. Arranged and actually used. Therefore, in the use state of the evaporator 10, a gap (see FIG. 6) extending in the longitudinal direction (vertical direction) can be continuously formed between the heat transfer plates 12a to 12c. As a result, the condensed water generated on the surfaces of the heat transfer plates 12a to 12c can be smoothly dropped downward along the gap extending in the vertical direction.
[0062]
Some of the condensed water tends to move to the leeward side due to the wind pressure of the blown air. However, according to the present embodiment, in any of the heat transfer plates 12a to 12c, compared to the tank parts 17 and 18 on the windward side. The height of the tank sections 15 and 16 on the leeward side is reduced by a predetermined dimension L. Thereby, in the core part 11, the ventilation area in the area on the leeward side can be expanded as compared with the area on the leeward side, and the air flow velocity in the area on the leeward side can be reduced.
[0063]
Therefore, even if a part of the condensed water moves to the leeward side, it is possible to effectively suppress the condensed water from scattering from the leeward side end portions of the heat transfer plates 12a to 12c to the downstream side by the decrease in the air flow velocity.
By the way, the height of the leeward tank portions 15 and 16 is made smaller by a predetermined dimension L than the leeward tank portions 17 and 18, and accordingly, compared with the tank portions 17 and 18 on the windward side. Although the flow passage cross-sectional area of the leeward tank portions 15 and 16 is reduced and the pressure loss of the refrigerant flow passage may be increased, the leeward tank portions 15 and 16 are refrigerants in the refrigerant passage of the entire evaporator. Of the refrigerant, the dryness of the refrigerant is small, and the specific volume of the refrigerant (m^Three(Kg / kg) is small, the influence of an increase in pressure loss due to a decrease in the cross-sectional area of the flow path can be reduced. From this point of view, the refrigerant passage configuration of this embodiment is extremely advantageous.
[0064]
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the first to third heat transfer plates 12a to 12c are formed by double-sided clad material (A3000 type aluminum core material clad with A4000 type aluminum brazing material). In the second embodiment, the first to third heat transfer plates 12a to 12c are formed by a single-sided clad material (a single-sided A3000 series aluminum core material is clad with an A4000 series aluminum brazing material). is there.
[0065]
By the way, when the first to third heat transfer plates 12a to 12c are formed from the single-side clad material with the tank shape of FIG. 7, the brazing material is not located on the convex top joint surface D of the tank portions 15 to 18. This top joint surface D cannot be brazed.
Therefore, in the second embodiment, the tank portion shape is devised as follows so that the joint surface D at the top of the tank portion can be satisfactorily brazed even if a single-side clad material is used.
[0066]
FIG. 8 is a view showing a joint portion of the tank portion (upper tank portions 15, 17) between the first heat transfer plate 12a and the second heat transfer plate 12b (or the third heat transfer plate 12c) according to the second embodiment. The joint portions of the lower tank portions 16 and 18 (not shown) have the same structure. In each of the heat transfer plates 12a to 12c, one surface E on the side where the mutual substrate portions 13 abut against each other.₁Clad with brazing filler metal only, one side E of the opposite side₂The brazing material is not clad.
[0067]
And in the top part of the tank parts 15-18, the folding | returning part F is formed in the peripheral part of the communicating holes 15a-18a, and the said single-sided E₁The brazing material clad only on the side is exposed to the outer surface side at the folded portion F. Thereby, the folding | returning parts F of the peripheral part of the communicating holes 15a-18a can be contact | abutted in the top part of the tank parts 15-18, and the brazing | wax materials of the folding | returning part F can be contacted. Thereby, even if it uses a single-sided clad material, the joint surface D of a tank part top part can be brazed favorably.
[0068]
FIG. 9 shows the tank structure of the first heat transfer plate 12a according to the second embodiment. In FIG. 9, only the lower tank portions 16 and 18 are shown, but the upper tank portions 15 and 17 (not shown) are also shown. The same structure may be sufficient. As shown in FIGS. 9C and 9D, in order to make the launching height of the launching portion 14 and the tank portions 16 and 18 to be the same dimension h, from the top of the launching portion 14 toward the tank portions 16 and 18 side. Thus, an inclined surface G whose height is lowered by the thickness of the folded portion F is formed in the launching portions of the tank portions 16 and 18.
[0069]
FIG. 10 shows the tank structure of the second heat transfer plate 12b according to the second embodiment, which has the same structure (folded portion F and inclined surface G) as the first heat transfer plate 12a.
The third heat transfer plate 12c has basically the same shape as the second heat transfer plate 12b, and is different from the second heat transfer plate 12b in the communication path 120, and is not shown.
[0070]
(Third embodiment)
The third embodiment is a modification of the second embodiment, and as shown in FIG. 11, the tank portions 15 and 17 have a cylindrical shape, and the tops of the cylindrical tank portions 15 to 18 are on the outer side. A flange portion H that is bent to the right is formed. The tank parts 16 and 18 (not shown) are also formed in a cylindrical shape having the same flange part H.
[0071]
According to the third embodiment, the single-sided E described above at the flange portion H.₁The brazing material clad only on the side is exposed to the outer surface side, and the brazing materials on the outer surface side are brought into contact with each other, so that the top portions of the tank portions 15 to 18 can be brazed well.
In the first heat transfer plate 12a, the tank portion is used to communicate the refrigerant passages 19 and 20 inside the launching portion 14 located at both ends in the plate width direction with the internal flow paths of the tank portions 15-18. A curved portion J that extends outward is formed in a part of the cylindrical shape of 15 to 18, and only the portion of the curved portion J forms a folded portion F ′ at the top of the tank portions 15 to 18.
[0072]
Even in the structure according to the third embodiment, it is possible to satisfactorily braze the joint surface D at the top of the tank using a single-side clad material.
(Fourth embodiment)
In the second and third embodiments, the folded portions F and F ′ and the flange portion H are formed on the tops of the tank portions 15 to 18. In the fourth embodiment, such folded portions F and F ′ are formed. The flange portion H is not formed, and the shape of the tank portion of FIG. 7 of the first embodiment is employed as it is as shown in FIG. Then, a brazing material double-sided clad plate K, which is a separate part from the heat transfer plates 12a to 12c, is formed, and the brazing material double-sided clad plate K is formed into a shape corresponding to the joint surface D at the top of the tank portion.
[0073]
Then, by incorporating the brazing material double-sided clad plate K into the joint surface D at the top of the tank portion when the heat exchanger is assembled, the joint surface D at the top of the tank portion can be brazed using the brazing material of this plate K. Instead of the brazing material double-sided clad plate K, a brazing material plate K made of only a brazing material may be used.
(Fifth embodiment)
FIG. 13 shows the material structure of the heat transfer plates 12a to 12c according to the fifth embodiment. One side E of a core material layer O made of an A3000 series aluminum material is shown.₁A brazing filler metal layer M made of an A4000 series aluminum brazing material is clad only on the side, and the other side E₂A sacrificial corrosion layer N is clad on the side. The sacrificial corrosion layer N exhibits a sacrificial corrosion effect by, for example, mixing a small amount of a material having a low electrode potential such as Zn into an A3000 series aluminum material.
[0074]
When the brazing material single-sided clad material according to the fifth embodiment was applied to the heat transfer plates 12a to 12c of the second to fourth embodiments and evaluated as a prototype, sacrificial corrosion in addition to the thin-walled effect of the brazing material single-sided clad. Since the core material layer O can be thinned by the effect of improving the corrosion resistance by the layer N, it was confirmed that the thickness t of the heat transfer plates 12a to 12c can be reduced to 0.25 mm.
[0075]
Due to this thinning effect, the entire heat exchanger can be reduced in weight, reduced in size, and reduced in material cost, which is extremely advantageous in practice.
(Sixth embodiment)
14 and 15 show a sixth embodiment. As the heat exchange core part 11, the height (the dimension in the vertical direction) = H₁First core part 110 and H₁Height H lower by a predetermined amount₂(H₂<H₁) Of the second core portion 111.
[0076]
That is, height = H₁The first core portion 110 is a portion corresponding to the core portion 11 in the first to fifth embodiments, and the heights of the heat transfer plates 12a to 12c and the end plates 21 and 22 are all H.₁It is.
On the other hand, the second core portion 111 is a portion disposed further outside in the plate stacking direction with respect to the end plate 21 to which the refrigerant inlet pipe 23 and the refrigerant outlet pipe 24 are joined, and the heat transfer plate The heights of 12a to 12c and end plate 220 are all H₂It is.
[0077]
The two core portions 110 and 111 having different heights can be easily configured by effectively utilizing the features of the present invention. That is, according to the present invention, the heat exchanging core portion 11 can be configured only by the heat transfer plates 12a to 12c having the striking portions 14 constituting the refrigerant (internal fluid) passages 19 and 20, and the fins are formed on the air (external fluid) side. There is no need to provide a member (corrugated fin).
[0078]
As a result, there is no restriction on the assembly with the fin member in the configuration of the heat exchange core part 11, so a stepped shape having two core parts 110, 111 having different heights (different from those other than a normal rectangular parallelepiped shape). Shape), it can be easily formed.
According to the first to fifth embodiments, a pipe joint and an expansion valve (not shown) connected to the refrigerant inlet pipe 23 and the refrigerant outlet pipe 24 are disposed so as to protrude outside the end plate 21, and these refrigerant inlet and outlet pipes 23 are arranged. 24, an unused dead space is generated around the pipe joint and the expansion valve. According to the sixth embodiment, as shown in FIG. 15, the refrigerant inlet, the outlet pipes 23 and 24, the pipe joint and the expansion valve The height H₂Therefore, the space around the pipe joint and the expansion valve can be effectively used for improving the performance of the evaporator.
[0079]
Next, the refrigerant passage configuration of the entire evaporator 10 according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG. 15. In this example, the refrigerant inlet pipe 23 and the refrigerant outlet pipe 24 are arranged on the upper side of the end plate 21. A refrigerant branch hole 21c and a refrigerant return hole 21d are formed on the lower side. The first and second heat transfer plates 12a and 12b are respectively connected to the first core portion 110 between the end plate 21 and the end plate 22 and the second core portion 111 between the end plate 21 and the end plate 220. And a heat exchange region Y composed of a combination of the first and third heat transfer plates 12a and 12c.
[0080]
In addition, the first core portion 110 is provided with partition portions 27 and 28 (partition portions 27 and 28 in FIG. 2) that partition the two heat exchange regions X and Y, and a similar partition is provided in the middle of the heat exchange region X. Portions 27a and 28a are added. And the 2nd core part 111 is provided with the partition parts 27b and 28b which partition the two heat exchange area | regions X and Y. As shown in FIG.
As described above, the refrigerant from the refrigerant inlet pipe 23 first descends the refrigerant passage 19 on the left side of the partition portion 27a in the heat exchange region X of the first core portion 110, and then the first and second heat transfer plates 12a and 12b. The refrigerant flow branches right and left at the portion of the lower tank portion 16 (point P in FIG. 15), passes through the refrigerant branch hole 21c on the lower side of the end plate 21, and enters the heat exchange region X of the second core portion 111. The refrigerant flows in.
[0081]
Then, the refrigerant flows in parallel through the heat exchange regions X and Y of the first core portion 110 and the heat exchange regions X and Y of the second core portion 111 as shown by arrows in FIG. And the refrigerant | coolant of the 2nd core part 111 passes the refrigerant | coolant return hole 21d of the lower side of the end plate 21, and the site | part (Q point of FIG. 15) of the lower tank part 18 of the heat exchange area | region X of the 1st core part 110. The left and right refrigerants merge. The combined refrigerant rises through the refrigerant passage 20 in the heat exchange region X of the first core portion 110 and then flows out from the refrigerant outlet pipe 24 to the outside.
[0082]
(Seventh embodiment)
FIGS. 16 and 17 show a seventh embodiment. Tank portions 15 to 18 are provided at both ends in the longitudinal direction (vertical direction) of the heat transfer plates 12a to 12c, and the tank is also provided at the center in the plate longitudinal direction. Portions 150 and 170 are added so that the refrigerant inlet pipe 23 and the refrigerant outlet pipe 24 arranged in the central portion in the plate longitudinal direction can be directly connected to the tank portions 150 and 170, respectively.
[0083]
In an evaporator for vehicle air conditioning, there is a case where a refrigerant inlet and outlet pipes 23 and 24 are required to be arranged at a central portion in the plate longitudinal direction for convenience in mounting in a vehicle. At that time, as in the first to sixth embodiments, when the tank portions 150 and 170 are not provided in the central portion in the longitudinal direction of the plate, another end plate is superposed on the end plate 21 portion. Between the two end plates 21, side refrigerant passages that connect between the tank portions 15 to 18 at both ends in the plate longitudinal direction and the refrigerant inlet and outlet pipes 23 and 24 at the central portion in the plate longitudinal direction are configured. The addition of this side refrigerant passage causes an increase in pressure loss on the refrigerant side.
[0084]
However, according to the seventh embodiment, even if the refrigerant inlet and outlet pipes 23 and 24 are arranged in the central part in the plate longitudinal direction, the refrigerant inlet and outlet pipes 23 and 24 and the central tank parts 150 and 170 are arranged. Since it can be directly connected, the problem of an increase in refrigerant side pressure loss due to the side refrigerant passage does not occur.
In addition, also in 7th Embodiment, the heat exchange area | region X which consists of the combination of the heat exchange area | region X which consists of 1st, 2nd heat-transfer plate 12a and 12b, and 1st, 3rd heat-transfer plate 12a, 12c. The point which forms Y is the same as that of 1st-6th embodiment.
[0085]
However, in the third heat transfer plate 12c of the first to sixth embodiments, the tank portions 16 and 18 are communicated directly to the intermediate position between the tank portions 16 and 18 on the lower side of the third heat transfer plate 12c. However, in the third heat transfer plate 12c of the seventh embodiment, a communication for directly connecting both the tank portions 150 and 170 is provided at an intermediate position between the tank portions 150 and 170 in the central portion. A passage 120a is formed.
[0086]
In the seventh embodiment, as shown in FIG. 17, four partition portions 27 c to 27 f are provided on the leeward inlet side refrigerant passage 19 side, and four locations are provided on the windward outlet side refrigerant passage 20 side. Partition portions 28c to 28f are provided.
As a result, as shown by the arrows in FIG. 17, the refrigerant from the refrigerant inlet pipe 23 is branched into two parallel upper and lower flows in the leeward inlet side refrigerant passage 19, and after collecting these, the refrigerant flow is again flowed. Branches into two parallel streams, upper and lower. Thereafter, after the two refrigerant flows are collected, the refrigerant is guided to the outlet side refrigerant passage 20 side on the windward side by the communication passage 120a.
[0087]
Also in the outlet side refrigerant passage 20 on the windward side, the refrigerant repeats branching, assembly, re-branching, and re-aggregation into two upper and lower parallel flows and flows out from the refrigerant outlet pipe 24 to the outside.
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the low-temperature refrigerant on the low-pressure side of the refrigeration cycle flows through the refrigerant passages (internal fluid passages) 19 and 20 of the heat transfer plate 12, the conditioned air flows outside the heat transfer plate 12, and the refrigerant evaporates. Although the case where the present invention is applied to the evaporator 10 that absorbs latent heat from the conditioned air and evaporates the refrigerant has been described, the present invention is not limited to this, and the present invention is heat that performs heat exchange between fluids of various uses. Of course, it can be widely applied to general exchangers.
[0088]
In the above-described embodiment, the refrigerant passages (internal fluid passages) 19 and 20 are formed between the two heat transfer plates 12a and 12b or between the 12a and 12c. In the field, since it is a well-known technique to form an internal fluid passage by bending a single plate material having a size and shape corresponding to two heat transfer plates 12, this is also the case in the present invention. In addition, one plate material is folded to form members corresponding to the two heat transfer plates 12a and 12b, and 12a and 12c, and a refrigerant passage ( Internal fluid passages) 19 and 20 may be formed.
[0089]
Further, in the present invention, since a heat exchanger can be configured by joining the heat transfer plates 12a to 12c without interposing a thin fin member, the region X or the region Y is not limited to two heat transfer plates. It is also possible to configure the number of heat transfer plates as many as the number, and the required number of heat transfer plates as a whole heat exchanger, from a bent shape of one plate material.
[0090]
Therefore, the term “a plurality of heat transfer plates” in the present specification is not limited to the plurality of completely separated heat transfer plates disclosed in the above-described embodiment, but from one heat transfer plate. It is used to include a plurality of bent plates.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a refrigerant passage according to the first embodiment.
FIG. 3 is a plan view of a first heat transfer plate in the first embodiment.
FIG. 4 is a plan view of a second heat transfer plate in the first embodiment.
FIG. 5 is a plan view of a third heat transfer plate in the first embodiment.
6 is a cross-sectional view showing an AA cross section, a BB cross section, and a CC cross section of FIG. 3; FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a tank portion in the first embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a tank part in the second embodiment.
FIGS. 9A and 9B are a plan view and a cross-sectional view of main parts of a first heat transfer plate used in the second embodiment. FIGS.
FIGS. 10A and 10B are a plan view and a cross-sectional view of a main part of a second heat transfer plate used in the second embodiment. FIGS.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a tank portion in a third embodiment.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a tank portion according to a fourth embodiment.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a material configuration of a heat transfer plate according to a fifth embodiment.
FIG. 14 is an exploded perspective view showing a sixth embodiment.
FIG. 15 is a schematic perspective view showing a refrigerant passage according to a sixth embodiment.
FIG. 16 is an exploded perspective view showing a seventh embodiment.
FIG. 17 is a schematic perspective view showing a refrigerant passage according to a seventh embodiment.
[Explanation of symbols]
12a-12c ... Heat transfer plate, 14 ... Launching part, 15-18 ... Tank part, 19, 20 ... Refrigerant passage (internal fluid passage), 140 ... Internal leakage detection launching part, 141 ... Internal leakage detection path.

Claims (4)

複数枚の伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）に、それぞれ基板部（１３）と、前記基板部（１３）から突出する打ち出し部（１４）とを形成し、
前記打ち出し部（１４）は、前記伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の外部側を流れる外部流体の流れ方向（Ａ）に対して略直交する方向に延びるように形成し、
前記伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の相互の前記基板部（１３）同志を接合することにより、前記打ち出し部（１４）の内側に内部流体の流れる内部流体通路（１９、２０）を構成し、
前記打ち出し部（１４）の凸面頂部が隣接する伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）に対して隙間を介在して対向し、
前記打ち出し部（１４）が前記外部流体の流れの直進を妨げて乱れを起こさせる乱れ発生器として作用するようになっており、
さらに、前記伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）は、アルミニウム芯材層（Ｏ）と、この芯材層（Ｏ）の片面のみに設けられたろう材層（Ｍ）と、前記芯材層（Ｏ）の他の片面に設けられた犠牲腐食層（Ｎ）とからなる板材で構成され、
前記ろう材層（Ｍ）により前記基板部（１３）同志の接合を行うことを特徴とする熱交換器。A plurality of heat transfer plates (12a to 12c) are each formed with a substrate portion (13) and a projecting portion (14) protruding from the substrate portion (13),
The launch portion (14) is formed to extend in a direction substantially perpendicular to the flow direction (A) of the external fluid flowing on the outside of the heat transfer plates (12a to 12c),
By joining the substrate portions (13) of the heat transfer plates (12a to 12c) to each other, an internal fluid passage (19, 20) through which an internal fluid flows is formed inside the launch portion (14),
The convex top portion of the projecting portion (14) is opposed to the adjacent heat transfer plates (12a to 12c) with a gap between them,
The launching portion (14) acts as a turbulence generator that disturbs the flow of the external fluid straight and causes turbulence;
Further, the heat transfer plates (12a to 12c) include an aluminum core material layer (O), a brazing material layer (M) provided only on one surface of the core material layer (O), and the core material layer (O). Composed of a plate material consisting of a sacrificial corrosion layer (N) provided on the other side of
The heat exchanger is characterized in that the substrate portions (13) are joined together by the brazing material layer (M). 前記伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）において前記打ち出し部（１４）の延びる方向の端部に、前記打ち出し部（１４）の打ち出し方向と同一方向にタンク部（１５〜１８）を突出させ、
このタンク部（１５〜１８）の頂部には連通穴（１５ａ〜１８ａ）を設け、
前記伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の積層方向において、前記内部流体通路（１９、２０）相互の間を前記タンク部（１５〜１８）の連通穴（１５ａ〜１８ａ）により連通させるようになっており、
前記タンク部（１５〜１８）の前記連通穴（１５ａ〜１８ａ）の周縁部に、前記ろう材層（Ｍ）を外側に露出させるろう材露出部（Ｆ、Ｆ′、Ｈ）を形成し、
このろう材露出部（Ｆ、Ｆ′、Ｈ）により前記タンク部（１５〜１８）の頂部同志を接合することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。In the heat transfer plates (12a to 12c), the tank portions (15 to 18) are projected in the same direction as the launch direction of the launch portion (14) at the end in the extending direction of the launch portion (14),
A communication hole (15a-18a) is provided at the top of the tank (15-18),
In the stacking direction of the heat transfer plates (12a to 12c), the internal fluid passages (19, 20) are communicated with each other through the communication holes (15a to 18a) of the tank portions (15 to 18). And
A brazing material exposed portion (F, F ′, H) for exposing the brazing material layer (M) to the outside is formed on the peripheral edge of the communication hole (15a-18a) of the tank portion (15-18),
The heat exchanger according to claim 1 , wherein the tops of the tank parts (15 to 18) are joined together by the brazing material exposed parts (F, F ', H). さらに、前記内部流体通路は、前記外部流体の流れ方向（Ａ）の前後において、風下側に位置する第１の内部流体通路（１９）と、風上側に位置する第２の内部流体通路（２０）とに区画されており、
前記伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）において、前記第１の内部流体通路（１９）と前記第２の内部流体通路（２０）との中間部位に、前記打ち出し部（１４）に沿って延びる内部洩れ検知用打ち出し部（１４０）を形成し、
前記内部洩れ検知用打ち出し部（１４０）の内側に、外部へ開放された内部洩れ検知用通路（１４１）を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。 Furthermore, the internal fluid passage includes a first internal fluid passage (19) located on the leeward side and a second internal fluid passage (20 located on the leeward side) before and after the flow direction (A) of the external fluid. ) And
In the heat transfer plates (12a to 12c), an internal leak extending along the launch portion (14) at an intermediate position between the first internal fluid passage (19) and the second internal fluid passage (20). Forming a detection launching portion (140);
The heat exchanger according to claim 1 or 2 , wherein an internal leak detection passage (141) opened to the outside is formed inside the internal leak detection launch portion (140) . 複数枚の伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）に、それぞれ基板部（１３）と、前記基板部（１３）から突出する打ち出し部（１４）とを形成し、
前記打ち出し部（１４）は前記伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の上下方向に延びるように形成し、
前記伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の相互の前記基板部（１３）同志を接合することにより、前記打ち出し部（１４）の内側に冷凍サイクルの冷媒が流れる冷媒通路（１９、２０）を構成し、
この打ち出し部（１４）の延びる方向に対して、前記伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の外部側を流れる空気の流れ方向（Ａ）が略直交方向になっており、
前記打ち出し部（１４）の凸面頂部が隣接する伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）に対して隙間を介在して対向し、
前記打ち出し部（１４）が前記空気の流れの直進を妨げて乱れを起こさせる乱れ発生器として作用するようになっており、
前記冷媒通路は、前記空気流れ方向（Ａ）の風下側に位置する入口側冷媒通路（１９）と、風上側に位置する出口側冷媒通路（２０）とに区画されており、
前記伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）のうち、前記打ち出し部（１４）の延びる方向の両端部に、連通穴（１５ａ〜１８ａ）を有するタンク部（１５〜１８）を前記空気流れ方向（Ａ）の風下側と風上側とに区画して形成し、
前記複数枚の伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）に形成される前記入口側、出口側冷媒通路（１９、２０）相互の間を前記風下側および風上側のタンク部（１５〜１８）により連結するとともに、
前記風下側のタンク部（１５、１６）の高さを前記風上側のタンク部（１７、１８）より所定寸法（Ｌ）だけ低くして、前記複数枚の伝熱プレート（１２ａ〜１２ｃ）の間に形成される通風面積を風上側の領域よりも風下側の領域で拡大したことを特徴とする蒸発器。A plurality of heat transfer plates (12a to 12c) are each formed with a substrate portion (13) and a projecting portion (14) protruding from the substrate portion (13),
The launch portion (14) is formed to extend in the vertical direction of the heat transfer plate (12a to 12c),
By joining the substrate portions (13) of the heat transfer plates (12a to 12c) to each other, refrigerant passages (19, 20) through which the refrigerant of the refrigeration cycle flows are formed inside the launch portion (14). ,
The flow direction (A) of the air flowing on the outer side of the heat transfer plates (12a to 12c) is substantially orthogonal to the direction in which the launch portion (14) extends,
The convex top portion of the projecting portion (14) is opposed to the adjacent heat transfer plates (12a to 12c) with a gap between them,
The launch portion (14) acts as a turbulence generator that disturbs the air flow straight and causes turbulence,
The refrigerant passage is partitioned into an inlet side refrigerant passage (19) located on the leeward side in the air flow direction (A) and an outlet side refrigerant passage (20) located on the leeward side,
Among the heat transfer plates (12a to 12c), tank portions (15 to 18) having communication holes (15a to 18a) at both ends in the extending direction of the launch portion (14) are arranged in the air flow direction (A). And divide into the leeward side and the leeward side of
The inlet-side and outlet-side refrigerant passages (19, 20) formed in the plurality of heat transfer plates (12a-12c) are connected to each other by the leeward-side and leeward-side tank portions (15-18). With
The height of the leeward tank portions (15, 16) is set to be lower than the leeward tank portions (17, 18) by a predetermined dimension (L), and the plurality of heat transfer plates (12a-12c) The evaporator characterized by expanding the ventilation area formed in the area in the leeward side rather than the area on the leeward side.

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