JPH02106697A - 積層形熱交換器 - Google Patents
積層形熱交換器Info
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- JPH02106697A JPH02106697A JP25948588A JP25948588A JPH02106697A JP H02106697 A JPH02106697 A JP H02106697A JP 25948588 A JP25948588 A JP 25948588A JP 25948588 A JP25948588 A JP 25948588A JP H02106697 A JPH02106697 A JP H02106697A
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- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 82
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 17
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/03—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
- F28D1/0308—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
- F28D1/0325—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
- F28D1/0333—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members
- F28D1/0341—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members with U-flow or serpentine-flow inside the conduits
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、空調機等に用いられる積層形熱交換器に係り
、特にカーエアコン用蒸発器に好適な積層形熱交換器に
関する。
、特にカーエアコン用蒸発器に好適な積層形熱交換器に
関する。
蒸発器として用いられている従来の積層形熱交換器は、
実公昭５６−４５０３５号公報に記載のように、Ｕ字形
のくぼみ部を有する伝熱管板を２枚組み合わせてＵ字形
の冷媒通路を形成した扁平状の伝熱板と、被冷却空気側
伝熱フィンとを交互に多数積層した構造となっており、
Ｕ字形のくぼみ部の中間部分に突出するように形成され
た通路仕切り部が設けられている。Ｕ字形の冷媒通路の
両端部には、隣接する伝熱管と連通ずる入口、出口タン
ク部が設けられ、それぞれ冷媒の入口バイブと出口バイ
ブが接続されている。
実公昭５６−４５０３５号公報に記載のように、Ｕ字形
のくぼみ部を有する伝熱管板を２枚組み合わせてＵ字形
の冷媒通路を形成した扁平状の伝熱板と、被冷却空気側
伝熱フィンとを交互に多数積層した構造となっており、
Ｕ字形のくぼみ部の中間部分に突出するように形成され
た通路仕切り部が設けられている。Ｕ字形の冷媒通路の
両端部には、隣接する伝熱管と連通ずる入口、出口タン
ク部が設けられ、それぞれ冷媒の入口バイブと出口バイ
ブが接続されている。
前記従来の積層形熱交換器では、入口バイブより流入し
た冷媒は空気下流側に位置する入口タンク部を介して扁
平の伝熱管内に分配され、まず通路仕切部に対して空気
下流側に位置する伝熱管内を流れ、空気と熱交換し、次
にＵ字形の冷媒通路に沿ってＵターンし、空気上流伝熱
管内に至る。
た冷媒は空気下流側に位置する入口タンク部を介して扁
平の伝熱管内に分配され、まず通路仕切部に対して空気
下流側に位置する伝熱管内を流れ、空気と熱交換し、次
にＵ字形の冷媒通路に沿ってＵターンし、空気上流伝熱
管内に至る。
空気上流側では、冷媒の蒸発温度と空気との温度差が大
きいため、熱交換量が多く、液冷媒は完全に蒸発し、温
度の高いガス冷媒となって出口タンク部を介して出口バ
イブより流出する。このため。
きいため、熱交換量が多く、液冷媒は完全に蒸発し、温
度の高いガス冷媒となって出口タンク部を介して出口バ
イブより流出する。このため。
Ｕ字形の冷媒通路の通路仕切り部を挾んで温度の高い冷
媒ガスと、温度の低い気液二相冷媒とが隣合わせになり
、伝熱管を介して空気上流側冷媒と下流側冷媒とが熱交
換してしまい、熱交換器の性能が低下するという問題が
あった。
媒ガスと、温度の低い気液二相冷媒とが隣合わせになり
、伝熱管を介して空気上流側冷媒と下流側冷媒とが熱交
換してしまい、熱交換器の性能が低下するという問題が
あった。
本発明の目的は、空気上流側の高温冷媒と下流側の温度
の低い冷媒との冷媒間の熱交換を防ぐことによって、冷
媒と空気との熱交換作用を効率良く行ない得る積層産熱
交換器を提供することにある。
の低い冷媒との冷媒間の熱交換を防ぐことによって、冷
媒と空気との熱交換作用を効率良く行ない得る積層産熱
交換器を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明は扁平の伝熱管を構成
している各伝熱管板におけるＵ字形のくぼみ部の中間部
分に、被冷却空気の流れ方向と直交する方向にスリット
部を設けたものである。
している各伝熱管板におけるＵ字形のくぼみ部の中間部
分に、被冷却空気の流れ方向と直交する方向にスリット
部を設けたものである。
本発明では、空気下流側に位置する入口タンク部より流
入した冷媒は、Ｕ字形の冷媒通路の中間部分に設けられ
たスリット部の空気下流側伝熱管内を流れ、冷媒の持つ
気化熱によって空気を冷却し、ガス冷媒の割合を増しな
がら冷媒通路に沿って流れ、Ｕターンして空気上流側伝
熱管に至る。
入した冷媒は、Ｕ字形の冷媒通路の中間部分に設けられ
たスリット部の空気下流側伝熱管内を流れ、冷媒の持つ
気化熱によって空気を冷却し、ガス冷媒の割合を増しな
がら冷媒通路に沿って流れ、Ｕターンして空気上流側伝
熱管に至る。
空気上流側は空気温度が下流側に比べて高いため、冷媒
との温度差が大きく、熱交換量も多いので、液冷媒の蒸
発が促進され、液冷媒が少なくなるに従ってガス冷媒の
温度が上昇し、冷媒の圧力に基づく蒸発温度に比べて、
ガス冷媒の温度は５〜１０℃上昇して伝熱管の出口に至
る。ここで、Ｕ字形の冷媒通路の中間部分に設けられた
スリット部によって扁平の伝熱管はスリット部を挾んで
空気上流側と下流側とに熱的に分断されているため、従
来の積層産熱交換器のような伝熱管の管壁を介して行な
われる空気上流側高温ガス冷媒と、空気下流側の気液二
相低温冷媒との熱交換による熱交換損失を阻止すること
ができる。
との温度差が大きく、熱交換量も多いので、液冷媒の蒸
発が促進され、液冷媒が少なくなるに従ってガス冷媒の
温度が上昇し、冷媒の圧力に基づく蒸発温度に比べて、
ガス冷媒の温度は５〜１０℃上昇して伝熱管の出口に至
る。ここで、Ｕ字形の冷媒通路の中間部分に設けられた
スリット部によって扁平の伝熱管はスリット部を挾んで
空気上流側と下流側とに熱的に分断されているため、従
来の積層産熱交換器のような伝熱管の管壁を介して行な
われる空気上流側高温ガス冷媒と、空気下流側の気液二
相低温冷媒との熱交換による熱交換損失を阻止すること
ができる。
以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図により説明す
る。
る。
第１図は本発明に係る積層産熱交換器の扁平状の伝熱管
を構成している伝熱管板の正面図、第２図は第１図のｎ
−ＩＩ線線断断側面図第３図は本発明に係る積層産熱
交換器の全体構成を示す斜視図である。
を構成している伝熱管板の正面図、第２図は第１図のｎ
−ＩＩ線線断断側面図第３図は本発明に係る積層産熱
交換器の全体構成を示す斜視図である。
扁平状の伝熱管４を構成するための伝熱管板４ａは、素
材となる平板に密閉された通路を形成するための接合リ
ブ部１１を残して、冷媒通路を形成するためのＵ字形の
くぼみ部９を押し出し、さらにこのくぼみ部９よりも深
く冷媒の入口タンク部２と出口タンク部３とを押し出し
て形成し、Ｕ字形のくぼみ部９の中間部分にスリット部
１゜を打ち抜いた構造となっている。
材となる平板に密閉された通路を形成するための接合リ
ブ部１１を残して、冷媒通路を形成するためのＵ字形の
くぼみ部９を押し出し、さらにこのくぼみ部９よりも深
く冷媒の入口タンク部２と出口タンク部３とを押し出し
て形成し、Ｕ字形のくぼみ部９の中間部分にスリット部
１゜を打ち抜いた構造となっている。
前記冷媒の入口タンク部２と出口タンク部３の底部には
、それぞれ冷媒の入口６ａと出口６ｂとが打ち抜かれて
いる。また、冷媒の入口、出口タンク部２，３の反対側
には、第２図に示すように、直角に折り曲げた折り返し
部１２が形成されいる。
、それぞれ冷媒の入口６ａと出口６ｂとが打ち抜かれて
いる。また、冷媒の入口、出口タンク部２，３の反対側
には、第２図に示すように、直角に折り曲げた折り返し
部１２が形成されいる。
前記伝熱管４は、第３図から分かるように、２枚の伝熱
管板４ａを、互いに冷媒の入口６ａと出ロアａとを連通
させ、かつ互いに接合リブ部１１を接合させ、組み合わ
せて扁平状に構成されている。また、前記伝熱管・１の
内部には、２枚の伝熱管板４ａのＵ字形のくぼみ部９を
組み合わせた、Ｕ字形の冷媒通路が形成されている。前
記冷媒通路における被冷却空気の下流側冷媒通路９ｂの
端部には冷媒入口タンク部２が連通し、上流側冷媒通路
９ａには冷媒出口タンク部３が連通し、前記冷媒の入口
タンク部２と出口タンク部３には冷媒の入口６ａと出ロ
アａが開口しており、前記冷媒の入口６ａと出ロアａに
は冷媒の入口バイブ６と出口バイブ７が接続されている
。
管板４ａを、互いに冷媒の入口６ａと出ロアａとを連通
させ、かつ互いに接合リブ部１１を接合させ、組み合わ
せて扁平状に構成されている。また、前記伝熱管・１の
内部には、２枚の伝熱管板４ａのＵ字形のくぼみ部９を
組み合わせた、Ｕ字形の冷媒通路が形成されている。前
記冷媒通路における被冷却空気の下流側冷媒通路９ｂの
端部には冷媒入口タンク部２が連通し、上流側冷媒通路
９ａには冷媒出口タンク部３が連通し、前記冷媒の入口
タンク部２と出口タンク部３には冷媒の入口６ａと出ロ
アａが開口しており、前記冷媒の入口６ａと出ロアａに
は冷媒の入口バイブ６と出口バイブ７が接続されている
。
そして、積層産熱交換器１は第３図に示すように、前記
扁平状の伝熱管４と、伝熱フィン５とを交互に複数個ず
つ積層して構成されている。
扁平状の伝熱管４と、伝熱フィン５とを交互に複数個ず
つ積層して構成されている。
前記実施例の積層産熱交換器１において、被冷却空気の
下流側冷媒通路９ｂの端部に設けられた入口バイブ６よ
り流入した冷媒は、入口タンク部２に設けられた入口６
ａを介して伝熱管４内に分配される。蒸発温度が約０℃
の冷媒によって被冷却空気の下流側冷媒通路９ｂでは外
側に設けられている伝熱フィン５を介して空気は約５℃
まで冷却され、流下する。空気との熱交換によって液冷
媒りが蒸発し、ガス冷媒の割合を増しながら入口タンク
部２の反対側の端部に至り、ここでＵターンして被冷却
空気の上流側冷媒通路９ａ内を第１図の上方から下方に
向って流下する。
下流側冷媒通路９ｂの端部に設けられた入口バイブ６よ
り流入した冷媒は、入口タンク部２に設けられた入口６
ａを介して伝熱管４内に分配される。蒸発温度が約０℃
の冷媒によって被冷却空気の下流側冷媒通路９ｂでは外
側に設けられている伝熱フィン５を介して空気は約５℃
まで冷却され、流下する。空気との熱交換によって液冷
媒りが蒸発し、ガス冷媒の割合を増しながら入口タンク
部２の反対側の端部に至り、ここでＵターンして被冷却
空気の上流側冷媒通路９ａ内を第１図の上方から下方に
向って流下する。
第１図に示す空気流Ａの入口温度は、通常２５℃であり
、下流側に比べて冷媒蒸発温度との差が大きいので、冷
媒は急激に蒸発して温度の高いガス冷媒Ｇとなり出ロア
ａで合流して出口バイブ７より流出する。
、下流側に比べて冷媒蒸発温度との差が大きいので、冷
媒は急激に蒸発して温度の高いガス冷媒Ｇとなり出ロア
ａで合流して出口バイブ７より流出する。
第１図において、空気下流側では伝熱管４内の冷媒は気
液二相流となっており、熱伝達率が高く。
液二相流となっており、熱伝達率が高く。
空気温度が低いために伝熱管板４ａの壁温は冷媒蒸発温
度に近い２〜３℃である。一方、空気上流側では伝熱管
４内の冷媒はガス冷媒であって単相流であり、空気下流
側の二相冷媒に比べて熱伝達率は約１／１０以下に低下
するので、管壁温度が空気温度に近い値となり、伝熱管
板４ａの壁温は１０〜１５℃に上昇し、下流側管壁温度
と約１０℃の温度差を生じることになる。
度に近い２〜３℃である。一方、空気上流側では伝熱管
４内の冷媒はガス冷媒であって単相流であり、空気下流
側の二相冷媒に比べて熱伝達率は約１／１０以下に低下
するので、管壁温度が空気温度に近い値となり、伝熱管
板４ａの壁温は１０〜１５℃に上昇し、下流側管壁温度
と約１０℃の温度差を生じることになる。
このため、従来の積層形熱交換器の場合には、この管壁
温度差に起因する伝熱管板の温度勾配により、上流側の
高温ガス冷媒から下流側の温度の低い冷媒への熱移動を
生じて空気冷却に必要な液冷媒を無駄に蒸発させてしま
い、冷房能力が低下するという問題があった。
温度差に起因する伝熱管板の温度勾配により、上流側の
高温ガス冷媒から下流側の温度の低い冷媒への熱移動を
生じて空気冷却に必要な液冷媒を無駄に蒸発させてしま
い、冷房能力が低下するという問題があった。
これに対して、本発明のこの実施例では、Ｕ字形の冷媒
通路を形成するために設けられた各伝熱管板４ａのＵ字
形のくぼみ部９の中間部分に、被冷却空気の流れ方向と
直交する方向にスリン１〜部１０を打ち抜いて設けてい
るので、伝熱管４の空気流方向の管壁はスリット部１０
により分断される。したがって、管壁を介して伝達され
る空気上流側から下流側への熱伝導が阻止されるので、
従来の積層形熱交換器のごとき問題を生じることがなく
、冷房能力を向上させることができる。
通路を形成するために設けられた各伝熱管板４ａのＵ字
形のくぼみ部９の中間部分に、被冷却空気の流れ方向と
直交する方向にスリン１〜部１０を打ち抜いて設けてい
るので、伝熱管４の空気流方向の管壁はスリット部１０
により分断される。したがって、管壁を介して伝達され
る空気上流側から下流側への熱伝導が阻止されるので、
従来の積層形熱交換器のごとき問題を生じることがなく
、冷房能力を向上させることができる。
なお、本発明において伝熱フィン５をスリット部１０を
境に上流側と下流側に２分割することによって、前述の
効果がさらに向上する。
境に上流側と下流側に２分割することによって、前述の
効果がさらに向上する。
以上説明した本発明によれば、扁平状の伝熱管を構成し
ている各伝熱管板におけるＵ字形のくぼみ部の中間部分
に、被冷却空気の流れ方向と直交する方向にスリット部
を設けており、伝熱管の空気流方向の管壁が前記スリッ
ト部により空気上流側と下流側とに熱的に分断されてい
るため、伝熱管の管壁を介して行なわれる空気上流側高
温ガス冷媒と、空気下流側の気液二相低温冷媒との熱交
換による熱交換損失を阻止することができ、したがって
冷媒と空気との熱交換作用を効率良く行ない得る効果が
あり、ひいては冷房能力を向上させ得る効果がある。
ている各伝熱管板におけるＵ字形のくぼみ部の中間部分
に、被冷却空気の流れ方向と直交する方向にスリット部
を設けており、伝熱管の空気流方向の管壁が前記スリッ
ト部により空気上流側と下流側とに熱的に分断されてい
るため、伝熱管の管壁を介して行なわれる空気上流側高
温ガス冷媒と、空気下流側の気液二相低温冷媒との熱交
換による熱交換損失を阻止することができ、したがって
冷媒と空気との熱交換作用を効率良く行ない得る効果が
あり、ひいては冷房能力を向上させ得る効果がある。
第１図は本発明に係る′！！を層形熱交換器の扁平状の
伝熱管を構成している伝熱管板の正面図、第２図は第１
図の■−■線縦線側断側面図３図は本発明に係る積層形
熱交換器の全体構成を示す斜視図である。 １・・積層形熱交換器、４ａ ・伝熱管板、４・・・扁
平状の伝熱管、５・・伝熱フィン、９・・・Ｕ字形のく
ぼみ部、９ａ・・・被冷却空気の上流側冷媒通路、９ｂ
・・・同じく下流側冷媒通路、１−０・・・スリット部
、Ａ・・・空気流、Ｇ・・・ガス冷媒、Ｌ・・液冷媒。 代理人 弁理士 小川勝馬１．− ′） ｒ 回 １＝−、、。 冨 図 第 図
伝熱管を構成している伝熱管板の正面図、第２図は第１
図の■−■線縦線側断側面図３図は本発明に係る積層形
熱交換器の全体構成を示す斜視図である。 １・・積層形熱交換器、４ａ ・伝熱管板、４・・・扁
平状の伝熱管、５・・伝熱フィン、９・・・Ｕ字形のく
ぼみ部、９ａ・・・被冷却空気の上流側冷媒通路、９ｂ
・・・同じく下流側冷媒通路、１−０・・・スリット部
、Ａ・・・空気流、Ｇ・・・ガス冷媒、Ｌ・・液冷媒。 代理人 弁理士 小川勝馬１．− ′） ｒ 回 １＝−、、。 冨 図 第 図
Claims (1)
- １． 冷媒通路を形成するためのＵ字形のくぼみ部と、
このＵ字形のくぼみ部の両端部に設けられた冷媒の入口
と出口とを有する２枚の伝熱管板を、互いに冷媒の入口
と出口とを連通させ、かつＵ字形のくぼみ部を有する面
側を接合して組み合わせ、内部にＵ字形の冷媒通路を有
する扁平状の伝熱管を構成し、この扁平状の伝熱管と伝
熱フインとを交互に複数個ずつ積層して構成した積層形
熱交換器において、前記各伝熱管板におけるＵ字形のく
ぼみ部の中間部分に、被冷却空気の流れ方向と直交する
方向にスリツト部を設けたことを特徴とする積層形熱交
換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25948588A JPH02106697A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 積層形熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25948588A JPH02106697A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 積層形熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02106697A true JPH02106697A (ja) | 1990-04-18 |
Family
ID=17334739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25948588A Pending JPH02106697A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 積層形熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02106697A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5620046A (en) * | 1994-01-13 | 1997-04-15 | Behr Gmbh & Co. | Heat exchanger, particularly a refrigerant evaporator |
| US5718285A (en) * | 1995-02-07 | 1998-02-17 | Sanden Corporation | Heat exchanger and method for manufacturing heat exchangers |
| JP2013543575A (ja) * | 2010-10-06 | 2013-12-05 | ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー | 熱交換器 |
| FR2999695A1 (fr) * | 2012-12-18 | 2014-06-20 | Valeo Systemes Thermiques | Tube plat pour echangeur de chaleur d'air de suralimentation et echangeur de chaleur d'air de suralimentation correspondant. |
| JP2016205770A (ja) * | 2015-04-28 | 2016-12-08 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 熱交換器、熱交換器の製造方法、および燃料電池システム |
| US10295282B2 (en) | 2014-07-21 | 2019-05-21 | Dana Canada Corporation | Heat exchanger with flow obstructions to reduce fluid dead zones |
| US10767937B2 (en) | 2011-10-19 | 2020-09-08 | Carrier Corporation | Flattened tube finned heat exchanger and fabrication method |
-
1988
- 1988-10-17 JP JP25948588A patent/JPH02106697A/ja active Pending
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