JPH0654198B2 - 積層型熱交換器 - Google Patents

積層型熱交換器

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JPH0654198B2
JPH0654198B2 JP22824085A JP22824085A JPH0654198B2 JP H0654198 B2 JPH0654198 B2 JP H0654198B2 JP 22824085 A JP22824085 A JP 22824085A JP 22824085 A JP22824085 A JP 22824085A JP H0654198 B2 JPH0654198 B2 JP H0654198B2
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heat exchange
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ribs
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敏夫 大原
山内  芳幸
喜夫 宮田
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日本電装株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-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
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    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は積層型熱交換器、例えば自動車用空調装置にお
いて、冷凍サイクルでの冷媒蒸発器として使用されるの
に適した積層型熱交換器に関する。
〔従来の技術〕
従来の積層型熱交換器である冷媒蒸発器のコアプレート
100の形状は第5図に示す如くで、一端には入口側ヘ
ッダ部103と出口側ヘッダ部104が並列に設けられ
両ヘッダ部103,104は紙面裏側に向かって突出し
ている。また両ヘッダ部103,104には貫通穴10
5,106が設けられており、前記両ヘッダ部103,
104の中間位置からセンタリブ107がコアプレート
100の長手方向の途中まで設けられており、U字状の
冷媒通路102を形成しUターン部108を形成してい
る。101はプレス加工によって設けられたリブで、一
方向に規則正しく傾斜しており冷媒を冷媒通路102内
ち適度に分散させるものである。コアプレート100を
対向接合させて熱交換ユニットを形成するが、この熱交
換ユチット内では第6図に示すように、実線で示す下側
のコアプレート100のリブ101と点線で示す上側の
コアプレート100のリブ101とがX字状に組み合わ
さり、X字の交点で109でろう付け結合され、複雑な
冷媒通路を形成し、図中矢印で示すようなジグザグの冷
媒流れが行われている。なお、熱交換ユニットの形成
は、ユアプレート100の外周縁部110とセンターリ
ブ107とリブ101同志のX字状結合の交点109に
てろう付け結合にて対向接合されるものである。
そして熱交換ユニットを多数並列に積層結合し、熱交換
ユニット間には、放熱用コルゲートフィンが設けられ、
各ヘッダ部より構成される入口側ヘッダ及び出口側ヘッ
ダは、それぞれ凝縮器側及び圧縮器側に接続され積層型
蒸発器が形成される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、上述した従来のものでは、コアプレート10
0を対向接合し熱交換ユニットとした状態での、U字状
の冷媒通路102内はリブ101がX状に接合してお
り、冷媒の流れは、大体ジグザグに流れる。冷媒流れが
向きを替えるUターン部108では、さらに複雑にジグ
ザグに流れるため冷媒の圧力損失が非常に大きくなる。
さらに、このUターン溝には、センターリブ107が設
けられていないため耐圧強度が低く必ずこの部分から破
壊するという問題点があった。そこで、本発明はU字状
の冷媒通路でのUターン部の耐圧強度の向上及び圧力損
失の低減を目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで本発明では上記目的を達成するために、一端部に
並列に設けられた入口側ヘッダ部と出口側ヘッダ部の間
に、長手方向途中まで打ち出して設けられたセンタリブ
によってU字状の冷媒通路を形成するコアプレートを対
向接合して熱交換ユニットを形成し、前記熱交換ユニッ
トを多数積層し、隣接する前記熱交換ユニットの間に空
気流路を形成し、前記空気流路に熱交換用のフィンを設
けた積層型熱交換器において、前記コアプレートは、前
記U字状の冷媒通路のUターン部において、前記コアプ
レートの長手方向での中心線に対し、左右対称な略V字
形状に打ち出されたUターンリブを備えたという技術的
手段を採用する。
〔作用〕
上記技術的手段による作用を説明すると、熱交換ユニッ
トでのU字状冷媒通路のUターン部に略V字形状のリブ
を設けることにより、Uターン部での冷媒の流れはジグ
ザグな流れではなく、Uターン部での略V字形状のリブ
によって整流され冷媒の流れは非常にスムーズに流れる
ため、Uターン部での冷媒の圧力損失を低減することが
できる。さらに、Uターン部での略V字形状のリブは、
熱交換ユニット形成時には、リブ全面でろう付結合され
るため、従来のリブがX状に結合し、交点のみでろう付
結合されるものと比べて、接合面積が非常に大きくとる
ことができる。
〔実施例〕
以下本発明を図に示す実施例について説明する。第1〜
第3図に本発明による自動車用空調装置の積層型の冷媒
蒸発器1が示されている。この蒸発器1は、2枚のコア
プレート2から成る熱交換ユニット3を多数積層して成
り、蒸発器1の図面中上端部手前側には入口側ヘッダ4
が、さらに図面中上端部奥側には入口側ヘッダ4と並列
に出口側ヘッダ5が設けられている。入口側ヘッダ4及
び出口側ヘッダ5は後に述べるコアプレート2のヘッダ
部13,14を積層して形成したものである。さらに隣
接する熱交換ユニット3の間には偏平の空気通路23が
形成され、各空気通路23には、コルゲートフィン24
を配設している。
各熱交換ユニット3は、第2図に示すようにコアプレー
ト2を一対、対向接合したものである。コアプレート2
は、両面にろう材をクラッドしたアルミ板材(厚さ0.5
〜0.6mm)をプレス加工したものであり、外周縁部12
を残し全体的に皿状に成型され、一端には冷媒出入口用
のヘッダ部13,14を紙面垂直下向きに膨出してあ
る。またヘッダ部13,14を構成する部分に、冷媒が
流通する貫通孔15,16がそれぞれプレスで打ち抜か
れている。打出しリブ17は紙面垂直上向きに、一定の
傾斜角を持って長めリブ17aと短めのリブ17bを規
則正しく打出してある。
なお、このリブ17は、ヘッダ部13,14の中間部か
らコアプレートの長手方向に途中まで紙面上向きに打出
されたセンターリブ18の左右に設けられており、セン
ターリブ18が途切れた部分からは、Uターン部19が
形成される。Uターン部19ではやはり紙面上向きにリ
ブが打出してあるが、ここではコアプレート2の長手方
向での中心線X−Xに対して左右対称に略V字形状のU
ターンリブ20が組み合わせてある。Uターンリブ20
はコアプレート2の隅部ではV字形状の一部の斜線部分
と平行な、直線状のリブ20aを設けている。さらにコ
アプレート2の隅部では、三角形状のリブ20bを設け
ている。これは、コアプレート2をろう付結合する時
に、ろう付結合面積を少しでも大きく取り結合力を得る
ためのものである。
また21は、冷媒通路でコアプレート2の入口側ヘッダ
部14から出口側ヘッダ部15までをU字状に結ぶもの
である。ここで、外周縁部12、リブ17a,17b、
センターリブ18、リブ20,20a,20bは同じ高
さで打ち出されているため、コアプレート2を重ね合わ
せて熱交換ユニット3を形成するときには、第2図に示
すように外周縁部12とセンターリブ18とUターンリ
ブ20とリブ21は、相手方のコアプレート2のそれ自
身と結合する。そして、リブ17a,17bはX字状に
交差するのでその交点22で結合する。
このときリブ17a,17bは冷媒通路21を流れる冷
媒が適度に冷媒通路21全体に拡散されるように、斜め
方向にジグザグな流路が形成されるよう構成されてい
る。このようなリブ17形状は効率的な冷媒流量を得る
ことができる。
また冷媒流れの向きが反転するUターン部19では、リ
ブ20を略V字形状に打ち出し、さらに斜めに直線のリ
ブ20a、隅には三角形状のリブ20bを設けることに
より、ジグザグな冷媒流れから、リブ20に沿って冷媒
がスムーズに流れるため冷媒の圧力損失を低くおさえる
ことができ、逆に冷媒流量が増加し蒸発器全体として熱
交換性能が上がる。ところで蒸発器1は、先ず、多数の
熱交換ユニット3を並列配置し、この際、隣接する熱交
換ユニット3との間に形成された空気通路23内にそれ
ぞれコルゲート・フィン24を配設するようにして組合
せるものである。
勿論、組み合わせに先立って各構成要素は表面をろう材
で被覆されている。引き続いて、その組合せ体を炉内に
て加熱し、ろう材を溶融し、各構成要素を一体的にろう
付する。
次に他の実施例を第4図に示す。プレス成形されたコア
プレート25は、Uターン部19のリブ形状の除いて、
他の構成部分はコアプレート2と実質的に同一であるの
で、コアプレート2の構成部分と同一の部分には同一の
符号を付して説明を省略する。
コアプレート25はUターン部19のリブ26形状はコ
アプレート2の長手方向での中心線に対して左右対称な
不連続な略V字形状が打ち出されている。そのためひと
つづつのリブ形状は直線形状から成るが、Uターン部1
9の隅部には第2図と同様に三角形状のリブ20aが設
けられており、全体としてはスムーズに冷媒流れの方向
を変えることができ、この場合も第1実施例と同様に冷
媒流路の圧力損失を低くおさえることができる。
以上の実施例においては、Uターン部19でのリブ形状
は略V字形状であってが、略V字形状には連続、不連続
はU字形状をも含めた広い範囲を示す。また実施例にお
いては、Uターン部19以外のリブ17は長いリブ17
aと短いリブ17bとの規則正しい組合せであった。こ
れに限定されるものではなくリブ17の形状は種々考え
られる。次にUターン部19の隅部の三角形状のリブ2
0bは耐圧強度的に問題ない場合には三角形状でなく直
線形状としても良い。
〔発明の効果〕
以上本発明によれば、熱交換ユニットを構成する一対の
コアプレートの冷媒流れ方向が変わるUターン部におい
て、コアプレートの長手方向での中心線に対して略V字
形状のリブを左右対称に設けたことにより、冷媒流れが
リブに沿って流れるためとってもスムーズに冷媒をUタ
ーンさせることができるため、Uターン部では圧力損失
を低く押さえられる。このため、冷媒通路に効率的な冷
媒流量を流すことができ、熱交換器全体として、熱交換
性能もアップする。
さらに、Uターン部でのリブ形状は中心線に対して左右
対称のリブ形状であり、この部分でのろう付接合はリブ
の全長にわたって線状接合されるため接合面積を大きく
でき、耐圧強度を非常に高めることができるために、熱
交換ユニットの耐圧強度を高め、ひいては積層型熱交換
器として耐圧強度を高める事ができる。よって、熱交換
性能が良く、耐久性のある積層型熱交換器を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用した自動車用冷媒蒸発器のコアプ
レートで第1実施例を示す正面図、第2図は第1図に示
すコアプレートを対向接合し冷媒流れを正面図した部分
縦断拡大図、第3図は第1図のコアプレートを用いた自
動車用冷媒蒸発器の断面図、第4図はコアプレートの第
2実施例を示す部分拡大正面図、第5図は従来の自動車
用冷媒蒸発器のコアプレートを示す部分正面図、第6図
は第5図のコアプレートを対向接合し、冷媒流れを示し
た部分断面拡大図である。 2……コアプレート,3……熱交換ユニット,13,1
4……ヘッダ部,18……センタリブ,19……Uター
ン部,20……Uターンリブ,21……冷媒通路,23
……空気通路,24……コルゲールフィン(フィン)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一端部に並列に設けられた入口側ヘッダ部
    と出口側ヘッダ部の間に、長手方向途中まで打ち出して
    設けられたセンタリブによってU字状の冷媒通路を形成
    するコアプレートを対向接合して熱交換ユニットを形成
    し、前記熱交換ユニットを多数積層し、隣接する前記熱
    交換ユニットの間に空気流路を形成し、前記空気流路に
    熱交換用のフィンを設けた積層型熱交換器において、前
    記コアプレートは、前記U字状の冷媒通路のUターン部
    において、前記コアプレートの長手方向での中心線に対
    し、左右対称な略V字形状に打ち出されたUターンリブ
    を備えたことを特徴とする積層型熱交換器。
JP22824085A 1985-10-14 1985-10-14 積層型熱交換器 Expired - Fee Related JPH0654198B2 (ja)

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