JPH10292995A

JPH10292995A - 積層型熱交換器

Info

Publication number: JPH10292995A
Application number: JP9369475A
Authority: JP
Inventors: Seiji Inoue; 誠二井上; Kunihiko Nishishita; 邦彦西下; Fumio Okubo; 文夫大久保
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1998-11-04
Also published as: DE19807080A1; US5881805A

Abstract

(57)【要約】【課題】熱交換媒体通路とタンクとが一体に形成され
たチューブエレメントを用いる積層型熱交換器におい
て、タンクから熱交換媒体通路に熱交換媒体が流入する
際の抵抗を少なくして、いずれの部位でもタンクから熱
交換媒体通路に熱交換媒体が充分に流れるようにして、
熱交換媒体の分布の均等化を図る。【解決手段】チューブエレメント３の熱交換媒体通路
８は、タンク７に近接する部位に形成された複数の中洲
状ビード１６，１６間及び中洲状ビード１６とチューブ
エレメント３の側縁との間の壁面３１を、タンク７側に
近づくにつれて積層方向に徐々に広がるように傾斜した
ものとする。これにより、熱交換媒体通路８はタンク７
と近接する部位の断面積が従来のチューブエレメントよ
りも大きくなると共に、タンク７から熱交換媒体通路８
への流入角度が緩和される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば車両用空
調装置のエバポレータやオイルクーラ等に用いられる積
層型熱交換器に関し、より具体的には、タンクと熱交換
媒体通路とが一体的に形成されたチューブエレメントを
用いた積層型熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一対のタンクとこのタンクを連通する熱
交換媒体通路とが一体的に形成されたチューブエレメン
トを複数段積層して成る積層型熱交換器として、本出願
人は、特開平４−３５６６９０号公報に示される熱交換
器を提案している。

【０００３】かかる熱交換器の主となるチューブエレメ
ントの構成について図１３に基づいて説明すると、チュ
ーブエレメント１００は、一対のタンク１０１、１０１
とこのタンク１０１と連通するＵ字状の熱交換媒体通路
１０２とを有すると共に、タンク１０１の側方両側には
隣合うタンク１０１と連通するための連通孔１０３が形
成されている。このチューブエレメント１００を形成す
る成形プレート１０４の長手方向一方端側は、図１４に
示される様に、碗状の２つのタンク形成用膨出部１０
５，１０５が形成されていると共に、これに続いて図示
上途中までしか示さないが通路形成用膨出部１０６が形
成されている。そして、２つのタンク形成用膨出部１０
５，１０５の間から通路形成用膨出部１０６に向けて突
条１０７が延出している。この突条１０７は、図示しな
いが成形プレート１０４の他端近傍まで延びている。ま
た、２つのタンク形成用膨出部１０５，１０５の間に
は、図示しない連通パイプを装着するための凹部１０８
が設けられている。そして、通路形成用膨出部１０６の
タンク形成用膨出部１０５，１０５の近傍には、中州状
ビード１０９が筋状に複数本形成されている。

【０００４】してみると、このチューブエレメント１０
０をコルゲート状のフィン１１１を介在させつつ複数段
積層した場合には、図１３に示される様に、チューブエ
レメント１００の一対のタンク１０１、１０１を連通す
る熱交換媒体通路１０２が延びる方向と、隣接するチュ
ーブエレメント１００のタンク１０１と連通孔１０３を
介して流れる熱交換媒体の方向、すなわちチューブエレ
メント１００の積層方向とは必然的に垂直方向に交差し
たものとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報に
示される熱交換器では、熱交換媒体通路１０２がタンク
と反対側からタンク１０１側まで略均一の断面積を有し
たものとなっている。すなわち直線状である関係上、熱
交換媒体通路１０２のうちタンク１０１の近傍に位置す
る中州状ビード１０９の両側の壁面１１０は、タンク１
０７の熱交換媒体側壁に対し略直角方向に連接したもの
となっている。また、熱交換媒体通路１０２のタンク１
０１に近接する部位の断面積は、中州状ビード１０９の
両脇を流れるようになっているので、タンク群を連通す
る連通孔１０３の開口面積よりも小さいのが通常であ
る。

【０００６】このため、積層方向に連なるタンク１０１
を連通孔１０３を介して流れる熱交換媒体の一部が熱交
換媒体通路１０２に流入するにあたって、図１３の矢印
に示される様に、熱交換媒体は直角方向にほとんど近い
状態で曲がらなければならず、しかも当該熱交換媒体通
路１０２のタンク１０１近傍の断面積は、タンク１０１
の連通孔１０３の開口面積に比べてかなり小さくなって
いるので、タンク１０１から熱交換媒体通路１０２に熱
交換媒体が流入する際に大きな抵抗になる。

【０００７】しかるに、特に熱交換媒体の流れるスピー
ドが速い箇所では、抵抗の増大により熱交換媒体がタン
ク１０１から熱交換媒体通路１０２に流れ難くなるの
で、熱交換分布が不均等になり、熱交換器の性能が適切
に発揮されないという不具合が考えられる。

【０００８】そこで、この発明は、タンクから熱交換媒
体通路に熱交換媒体が流入する際の抵抗を少なくして、
タンクから熱交換媒体通路に熱交換媒体を円滑に流れる
ようにして、熱交換器の性能の向上を図った積層型熱交
換器を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】しかして、この発明に係
る積層型熱交換器は、積層方向側に連通孔が形成された
一対のタンクとこの一対のタンクを連通する熱交換媒体
通路とが一体的に形成されると共に、この熱交換媒体通
路の前記タンクと近接する部位に前記タンクと連なる複
数の中洲状ビードが形成されたチューブエレメントを、
コルゲート状のフィンを介在させつつ複数段に積層して
成る積層型熱交換器において、前記チューブエレメント
の熱交換媒体通路は、前記中洲状ビード間又は中洲状ビ
ードとチューブエレメントの側縁との間の壁面が、タン
ク側に近づくにつれて積層方向側に徐々に広がるように
傾斜したものとなっている（請求項１）。

【００１０】これにより、熱交換媒体通路はタンクと近
接する部位の断面積が従来のチューブエレメントのもの
よりも大きくなると共に、中洲状ビード間又は中洲状ビ
ードとチューブエレメントの側縁との間の熱交換媒体通
路の壁面が傾斜面となることでタンク群を積層方向に流
れる方向から熱交換媒体通路側に流れる場合の流入角度
が緩和されるため、熱交換媒体がタンクから熱交換媒体
通路側に流入する際の抵抗は少なくなるので、タンクか
ら熱交換媒体通路に熱交換媒体が円滑に流れ易くなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面により説明する。

【００１２】図１乃至図６において、例えば車両用空調
装置のエバポレータ又はオイルクーラ等として用いられ
る積層型熱交換器１の一例が示されている。

【００１３】この積層型熱交換器１は、図１及び図２に
示される様に、例えば下方側にタンクが位置する片タン
ク型のもので、コルゲート状のフィン２とチューブエレ
メント３，３ａ，３ｂ，３ｃとを適宜において交互に複
数段に積層してコア本体を形成し、その積層方向の一方
端側に熱交換媒体（例えば冷媒等）の流入口部４及び流
出口部５が設けられている４パス方式のものであり、チ
ューブエレメント３は、成形プレート６、６をその周縁
で対面接合して形成されており、片側に一対のタンク
７，７を、このタンク７から他方端にかけて熱交換媒体
を通す熱交換媒体通路８をそれぞれ有している。

【００１４】成形プレート６は、ろう材が両面にクラッ
ドされたアルミニウムを主原料とするアルミニウム合金
をプレス加工して形成されるもので、図３で示される様
に、一端部に碗状の２つのタンク形成用膨出部９，９が
形成されていると共に、これに続いて通路形成用膨出部
１０が形成されており、この通路形成用膨出部１０に２
つのタンク形成用膨出部９，９の間から成形プレート６
の他端近傍まで延びる突条１１が形成されている。ま
た、２つのタンク形成用膨出部９、９の間には、後述す
る連通パイプを装着するための凹部１２が設けられてお
り、成形プレート６の他端部には、ろう付前の組付時に
おいて、フィン２の脱落を防止するための突片１３が設
けられている。

【００１５】タンク形成用膨出部９は、通路形成用膨出
１０より大きく膨出形成され、また、突条１１は成形プ
レート周縁の接合代１４と同一面上になるよう形成され
ており、２つの成形プレート６、６がその周縁で接合さ
れると互いに突条１１も接合され、対向するタンク形成
用膨出部９によって一対のタンク７，７が構成されると
共に、対向する通路形成用膨出部１０によって、タンク
７，７間を結ぶ熱交換媒体通路８が構成されている。

【００１６】また、通路形成用膨出部１０には、熱交換
効率を高めるために多数のビード１５がプレス加工時に
同時に形成され、各々のビード１５は、２枚の成形プレ
ート６、６が接合されると、対向する部位に形成された
ビード１５と接合されるようになっている。このような
ビード１５は、図３では円状のものとして示されるが、
これに限定されず、楕円状、多角形状等の任意の形状に
形成しても構わない。そして、通路形成用膨出部１０の
タンク形成用膨出部９の近傍には、中州状ビード１６が
筋状に複数本形成されてタンク７からその両脇を通って
熱交換媒体通路８に熱交換媒体が流入しやすい構造とな
っている。

【００１７】また、中央より片側に寄った所定位置のチ
ューブエレメント３ａは、前記凹部１２が形成されてお
らず、一方のタンク７ａが他方のタンク７に近接するよ
うに拡大されているもので、図４に示される成形プレー
ト１７と図５に示される成形プレート１８とを対面接合
して構成されている。

【００１８】成形プレート１７は、一対のタンク形成用
膨出部９，９ａのうち一方のタンク形成用膨出部９ａが
通風方向に拡張されていると共にこのタンク形成用膨出
部９ａには後述する連通パイプが接続される孔１９が形
成されている。成形プレート１８は、一対のタンク形成
用膨出部９，９ｂのうち前記タンク形成用膨出部９ａと
接合されるタンク形成用膨出部９ｂが通風方向に拡張さ
れている。そして、成形プレート１７、１８の熱交換媒
体通路８側のタンク９，９ａ又は９，９ｂに近接する部
位には、複数の中州状ビード１６が形成されている。
尚、成形プレート１７、１８のその他の構成は、成形プ
レート６と同様であるので、同一の符号を付してその説
明を省略する。

【００１９】また、積層方向の端部のうち流出入口部
４，５から遠い側に配置されるチューブエレメント３ｂ
は、図３に示す成形プレート６に膨出部のない平な平板
２０を接合することにより、積層方向の端部のうち流出
入口部４，５に近い側に配置されるチューブエレメント
３ｃは、図３に示す成形プレート６に後述する流入通路
及び流出通路と連通するための通孔（図示せず）を有す
る膨出部のない平な平板２１を接合することにより、構
成されている。

【００２０】そして、隣り合うチューブエレメント３
は、それぞれの成形プレート６のタンク形成用膨出部９
で突き合わされており、チューブエレメント３ａも、上
述の様に成形プレート６とは異なる構成の成形プレート
１７、１８を用いているが、チューブエレメント３と同
様にタンク形成用膨出部９，９ａ又は９，９ｂにより隣
合うチューブエレメント３のタンク形成用膨出部９と突
き合わされている。また、チューブエレメント３ｂ，３
ｃは、その成形プレート６が用いられた側においてタン
ク形成用膨出部９により隣合うチューブエレメント３の
タンク形成用膨出部９と突き合わされている。これによ
り、積層方向（通風方向に対し直角）に延びる２つのタ
ンク群２２、２３が形成され、拡大されたタンク７ａを
含む一方のタンク群２２は、積層方向のほぼ中央に位置
する仕切り部２４を除いてタンク形成用膨出部９，９
ａ，９ｂに形成された連通孔２５を介して各タンクが連
通し、他方のタンク群２３は仕切られることなく連通孔
２５を介して全タンクが連通している。

【００２１】この実施形態において、チューブエレメン
ト３、３ａ，３ｂ，３ｃは適宜２１個積層され、拡大さ
れたタンク７ａを有するチューブエレメント３ａは、下
記する流入口部４、流出口部５が形成された端部側から
数えて１６個目に配置され、仕切り部２４は、流入口部
４、流出口部５が形成された端部側から数えて１０個目
と１１個目のチューブエレメント３が接合する部分に設
けられている。ここで、仕切り部２４は、接合される成
形プレートの一方又は両方に連通孔を形成しないことで
構成しても、他の成形プレート６と同様の成形プレート
を用い、これらを接合する際に連通孔２５を盲板で閉塞
する構成としても良い。

【００２２】しかして、図２（ａ）に示される様に、仕
切り部２４によってタンク群２２は、拡大タンク７ａを
含む第１連通領域αと、流出口部５と第１連通領域αと
の間に位置する第２連通領域βとに区画され、仕切られ
ていないタンク群２３は、２１個のタンク７が連通して
第３連通領域γを構成している。

【００２３】流入口部４及び流出口部５は、拡大タンク
７ａから遠く離れた端部に設けられ、分配プレート２６
を平板２１に外側から接合して、チューブエレメント３
ｃの長手方向中程からタンク側にかけて流入通路２７と
流出通路２８とを形成し、この分配プレート２６にブロ
ック型膨張弁（図示せず）を接続するための接続部２９
を設けて構成されている。

【００２４】流入通路２７と拡大タンク７ａとは、その
間に配置されたチューブエレメント３の凹部１２に嵌め
付けられる連通パイプ３０によって連通可能に接続され
ており、第２連通領域βとその脇の流出通路２８とは平
板２１に形成された通孔を介して連通している。

【００２５】しかして、流入口部４から流入した熱交換
媒体は、流入通路２７，連通パイプ３０を通って拡大さ
れたタンク７ａに入り、第１連通領域αを構成するタン
ク群２２全体に分散され、このタンク群２２に対応する
チューブエレメントの熱交換媒体通路８を突条１１に沿
って上方向に流れる。そして、突条１１の上方にてＵタ
ーンして下降し、反対側の第３連通領域γを構成するタ
ンク群２３に至る。その後、タンク群２３を構成する残
りのタンク７からチューブエレメントの熱交換媒体通路
８を突条１１に沿って上方向に流れる。そして、突条１
１の上方にてＵターンして下降し、第２連通領域βを構
成するタンク群２２に導かれ、しかる後に流出通路２８
を通って流出口部５から流出する。このため、熱交換媒
体の有する熱は、前記熱交換媒体通路８を流れる過程に
おいて、フィン２に伝達され、フィン２，２間を通過す
る空気と熱交換される。

【００２６】ところで、成形プレート６は、図３（ｂ）
で特に示される様に、通路形成用膨出部１０の中洲状ビ
ード１６間及び中州状ビード１６と周縁との間の各壁面
３１が、タンク７に近づくにつれて、積層方向側に対向
する成形プレートとの接合側に対し徐々に離れる方向に
傾斜している。このため、かかる成形プレート６を対面
接合してなるチューブエレメント３は、図６に示される
様に、熱交換媒体通路８のうちタンク７に近接する部位
において、タンク側に近づくにつれて積層方向両側にそ
の断面積が次第に大きくなる所謂テーパー状を成したも
のとなっている。

【００２７】これにより、図６に示される様に、隣接す
るタンク７，７間を連通孔２５を介して水平に流れる熱
交換媒体の流通方向Ｆ１に対して、タンク７から熱交換
媒体通路８側に上昇する熱交換媒体の流通方向Ｆ２は、
上記した様に中洲状ビード１６間及び中州状ビード１６
と周縁との間の各壁面３１が積層方向に広がる様に傾斜
しているので、その流入角度が略９０度から緩和される
こととなり、また、熱交換媒体通路８のタンク７近傍の
断面積、即ち流通面積が大きくなっている。

【００２８】そして、チューブエレメント３ｂ，３ｃ
も、その片側において成形プレート７を用いるので、少
なくともかかる成形プレート７側では中洲状ビード１６
間及び中州状ビード１６と周縁との間の各壁面３１が傾
斜しており、その分タンクから熱交換媒体通路に熱交換
媒体が流入するにあたってその抵抗を減少させることが
できる。

【００２９】また、チューブエレメント３ａは、拡大さ
れたタンク７ａを備える関係上、成形プレート６とは異
なる成形プレート１７、１８を用いるが、この成形プレ
ート１７、１８の中洲状ビード１６、１６間及び中洲状
ビード１６と周縁との間の壁面３１も図４（ｂ）及び図
５（ｂ）に示される様に傾斜しており、チューブエレメ
ント３と同様に熱交換媒体通路８に熱交換媒体が流入す
る際の抵抗を減少させることができる。

【００３０】このため、タンク７，７ａから熱交換媒体
通路８に熱交換媒体が流入するにあたってその抵抗を著
しく減少させることができるので、熱交換分布を従来に
比べて均等にすることができるが、このことは、下記す
る図７から図１２に示される特性線図により示されてい
る。

【００３１】図７に示される特性線図は、コンプレッサ
の回転数を１分間で９００回転、積層型熱交換器の空気
量を１時間で４２０立方メートルとした条件下で、中州
状ビード間及び中州状ビードと側縁との間の壁面を積層
方向両側にその断面積が次第に大きくなるように傾斜さ
せたチューブエレメント（以下ニュータイプのチューブ
エレメントと称する）を用いた場合の、チューブエレメ
ントの表面温度の分布を実線で、中州状ビード間及び中
州状ビードと側縁との間の壁面をタンクの積層方向に対
し垂直にしたままのチューブエレメント（以下、オール
ドタイプのチューブエレメントと称する）を用いたとき
のチューブエレメントの表面温度の分布を破線で示して
いる。また、図８に示される特性線図は、コンプレッサ
の回転数を１分間で１８００回転、積層型熱交換器の空
気量を１時間で４２０立方メートルとした条件下で、ニ
ュータイプのチューブエレメントを用いた場合の、チュ
ーブエレメントの表面温度の分布を実線で、オールドタ
イプのチューブエレメントを用いたときのチューブエレ
メントの表面温度の分布を破線で示している。

【００３２】この積層型熱交換器の各表面温度は、ニュ
ータイプのチューブエレメント及びオールドタイプのチ
ューブエレメントの双方とも、突片１３側の端部から約
１０６ｍｍ程下がった位置に設置された１１個の温度セ
ンサ(1) 乃至(11)により計測したものである。この温度
センサの具体的配置を図１を用いて説明すると、温度セ
ンサ(1) はチューブエレメント３ｂ上、温度センサ(2)
はチューブエレメント３ｂから数えて３個目のチューブ
エレメント３上、温度センサ(3) はチューブエレメント
３ｂから数えて５個目のチューブエレメント３上、温度
センサ(4) はチューブエレメント３ｂから数えて７個目
のチューブエレメント３上、温度センサ(5) はチューブ
エレメント３ｂから数えて９個目のチューブエレメント
３上、温度センサ(6) はチューブエレメント３ｂから数
えて１１個目のチューブエレメント３上、温度センサ
(7) はチューブエレメント３ｃから数えて９個目のチュ
ーブエレメント３上、温度センサ(8) はチューブエレメ
ント３ｃから数えて７個目のチューブエレメント３上、
温度センサ(9) はチューブエレメント３ｃから数えて５
個目のチューブエレメント３上、温度センサ(10)はチュ
ーブエレメント３ｃから数えて３個目のチューブエレメ
ント３上、温度センサ(11)はチューブエレメント３ｃ上
に配置されている。

【００３３】しかるに、図７及び図８に示される温度セ
ンサ(1) 乃至(11)の実測結果を示した特性線図の双方を
見ると、ニュータイプのチューブエレメントの表面温度
の分布は、幾分の起伏はあるが、オールドタイプのチュ
ーブエレメントの表面温度の分布に比べて、例えばオー
ルドタイプのチューブエレメントの温度センサ(7) の様
に極端に高温となることもなく均等化されており、最高
温度と最低温度との温度差も小さくなっている。

【００３４】図９に示される特性線図は、コンプレッサ
の回転数を１分間で９００回転、積層型熱交換器の空気
量を１時間で４２０立方メートルとした条件下で、ニュ
ータイプのチューブエレメントを用いた場合の、積層型
熱交換器の直上温度の分布を実線で、オールドタイプの
チューブエレメントを用いたときの積層型熱交換器の直
上温度の分布を破線で示している。また、図１０に示さ
れる特性線図は、コンプレッサの回転数を１分間で１８
００回転、積層型熱交換器の空気量を１時間で４２０立
方メートルとした条件下で、ニュータイプのチューブエ
レメントを用いた場合の、積層型熱交換器直上温度の分
布を実線で、オールドタイプのチューブエレメントを用
いたときの積層型熱交換器の直上温度の分布を破線で示
している。

【００３５】この積層型熱交換器の各直上温度は、ニュ
ータイプのチューブエレメント及びオールドタイプのチ
ューブエレメントの双方とも、突片１３側の端部から約
４０ｍｍ程下がった位置でフィン２から通風方向に約１
０ｍｍ程離れた位置に設置された１０個の温度センサ
(1) 乃至(10)により計測したものである。この温度セン
サの具体的配置を図１を用いて説明すると、温度センサ
(1) はチューブエレメント３ｂとこのチューブエレメン
ト３ｂから数えて２個目のチューブエレメント３との
間、温度センサ(2) はチューブエレメント３ｂから数え
て３個目のチューブエレメント３とチューブエレメント
３ｂから数えて４個目のチューブエレメント３との間、
温度センサ(3) はチューブエレメント３ｂから数えて５
個目のチューブエレメント３とチューブエレメント３ｂ
から数えて６個目のチューブエレメント３ａとの間、温
度センサ(4) はチューブエレメント３ｂから数えて７個
目のチューブエレメント３とチューブエレメント３ｂか
ら数えて８個目のチューブエレメント３との間、温度セ
ンサ(5) はチューブエレメント３ｂから数えて９個目の
チューブエレメント３とチューブエレメント３ｂから数
えて１０個目のチューブエレメント３との間、温度セン
サ(6) はチューブエレメント３ｂから数えて１１個目の
チューブエレメント３とチューブエレメント３ｂから数
えて１２個目のチューブエレメント３との間、温度セン
サ(7) はチューブエレメント３ｃから数えて９個目のチ
ューブエレメント３とチューブエレメント３ｃから数え
て８個目のチューブエレメント３との間、温度センサ
(8) はチューブエレメント３ｃから数えて７個目のチュ
ーブエレメント３とチューブエレメント３ｃから数えて
６個目のチューブエレメント３との間、温度センサ(9)
はチューブエレメント３ｃから数えて５個目のチューブ
エレメント３とチューブエレメント３ｃから数えて４個
目のチューブエレメント３との間、温度センサ(10)はチ
ューブエレメント３ｃから数えて３個目のチューブエレ
メント３とチューブエレメント３ｃから数えて２個目の
チューブエレメント３との間に配置される。

【００３６】しかるに、図９及び図１０に示される温度
センサ(1) 乃至(10)の実測結果を示した特性線図の双方
を見ると、ニュータイプのチューブエレメントが用いら
れた積層型熱交換器の直上温度の分布は、幾分の起伏は
あるが、オールドタイプのチューブエレメントが用いら
れた積層型熱交換器の直上温度の分布に比べて、オール
ドタイプのチューブエレメントを用いた積層型熱交換器
の温度センサ(7) の様に極端に高温となることもなく均
等化されており、最高温度と最低温度との温度差も小さ
くなっている。

【００３７】図１１に示される特性線図は、コンプレッ
サの回転数を１分間で９００回転、積層型熱交換器の空
気量を１時間で４２０立方メートルとした条件下で、ニ
ュータイプのチューブエレメントを用いた場合の、積層
型熱交換器の直下温度の分布を実線で、オールドタイプ
のチューブエレメントを用いたときの積層型熱交換器の
直下温度の分布を破線で示している。また、図１２に示
される特性線図は、コンプレッサの回転数を１分間で１
８００回転、積層型熱交換器の空気量を１時間で４２０
立方メートルとした条件下で、ニュータイプのチューブ
エレメントを用いた場合の積層型熱交換器直下温度の分
布を実線で、オールドタイプのチューブエレメントを用
いた場合の積層型熱交換器の直下温度の分布を破線で示
している。

【００３８】そして、積層型熱交換器の各直下温度は、
タンク７側の端部から約３０ｍｍ程上がった位置でフィ
ン２から通風方向に約１０ｍｍ程離れた位置に設置され
ている１０個の温度センサ(1) 乃至(10)により計測した
ものである。尚、そのチューブエレメント間における具
体的な配置の説明は、上記した直上温度計測用の温度セ
ンサ(1) 乃至(10)よりタンク側である以外は同様なの
で、その説明は省略する。

【００３９】しかるに、図１１及び図１２に示される温
度センサ(1) 乃至(10)の実測結果を示した特性線図の双
方を見るに、ニュータイプのチューブエレメントが用い
られた積層型熱交換器の直下温度の分布は、ほぼオール
ドタイプのチューブエレメントが用いられた積層型熱交
換器の直下温度の最高温度と最低温度との間で推移して
いる。

【００４０】従って、チューブエレメントの表面温度、
積層型熱交換器の直上温度、積層型熱交換器の直下温度
のいずれの実測結果によっても、本願に係る積層型熱交
換器は、従来のものに比べてその熱交換分布の均等化が
図られていることが理解できる。

【００４１】尚、例えば隣接するタンク間を連通孔２５
を通って熱交換媒体が積層方向に速いスピードで流れる
タンク群を構成するチューブエレメントにおいて特にタ
ンクから熱交換媒体通路に熱交換媒体が流入する際の抵
抗が大きいことから、かかる熱交換媒体が流れるスピー
ドの速いタンク群の部位においてのみ、成形プレート６
を対面接合してなるチューブエレメント３を用いるもの
とし、他のチューブエレメントは従来例に示すものと同
様に非傾斜としても良く、この構成でも全てチューブエ
レメント３とほぼ同様の作用効果を得ることができる。

【００４２】また、本願発明は、積層方向の一方側に流
出入口４，５が配される積層型熱交換器だけでなく、通
風方向側に流出入口が配される積層型熱交換器にも流用
することができ、更には、チューブエレメントの両側に
タンクを有する両タンク型の積層型熱交換器にも流用す
ることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上の様に、この発明によれば、熱交換
媒体通路はタンクと近接する部位の断面積の拡大、及び
タンク群を積層方向に流れる方向から熱交換媒体通路側
に流れる流入角度の緩和により、熱交換媒体がタンクか
ら熱交換媒体通路側に流入する際の抵抗を減少すること
ができるため、タンクから熱交換媒体通路に熱交換媒体
が円滑に流れ易くなるので、熱交換媒体を均等に分布さ
せることが可能となり、熱交換器の性能を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明に係る積層型熱交換器の構成
例を示す正面図である。

【図２】図２（ａ）は、同上の積層型熱交換器を下方か
ら見た状態を示す底面図であり、図２（ｂ）は、同上の
積層型熱交換器を側方から見た状態を示す側面図であ
る。

【図３】図３は、同上の積層型熱交換器の主なチューブ
エレメントに用いられる成形プレートを示す図で、図３
（ａ）はその正面図、図３（ｂ）は（ａ）をＩ−Ｉ線で
切断した状態を示す断面図である。

【図４】図４は、図１に示される積層型熱交換器に用い
られる拡張されたタンクを有するチューブエレメントを
構成する成形プレートのうち一方の成形プレートを示す
図で、図４（ａ）はその正面図、図４（ｂ）は（ａ）を
II−II線で切断した状態を示す断面図である。

【図５】図５は、図１に示される積層型熱交換器に用い
られる拡張されたタンクを有するチューブエレメントを
構成する成形プレートのうち図４に示されるものと対と
なる成形プレートを示す図で、図５（ａ）はその正面
図、図５（ｂ）は（ａ）をIII −III 線で切断した状態
を示す断面図である。

【図６】図６は、同上の熱交換器の熱交換媒体通路にタ
ンクから熱交換媒体が流入する状態を示す断面図であ
る。

【図７】図７は、同上の熱交換器及び従来の熱交換器の
チューブエレメントの表面温度について、コンプレッサ
の回転数が１分間９００回転等の条件化で計測した値
を、それぞれ実線と破線とで示した特性線図である。

【図８】図８は、同上の熱交換器及び従来の熱交換器の
チューブエレメントの表面温度について、コンプレッサ
の回転数が１分間１８００回転等の条件化で計測した値
を、それぞれ実線と破線とで示した特性線図である。

【図９】図９は、同上の熱交換器及び従来の熱交換器の
直上温度について、コンプレッサの回転数が１分間９０
０回転等の条件化で計測した値を、それぞれ実線と破線
とで示した特性線図である。

【図１０】図１０は、同上の熱交換器及び従来の熱交換
器の直上温度について、コンプレッサの回転数が１分間
１８００回転等の条件化で計測した値を、それぞれ実線
と破線とで示した特性線図である。

【図１１】図１１は、同上の熱交換器及び従来の熱交換
器の直下温度について、コンプレッサの回転数が１分間
９００回転等の条件化で計測した値を、それぞれ実線と
破線とで示した特性線図である。

【図１２】図１２は、同上の熱交換器及び従来の熱交換
器の直下温度について、コンプレッサの回転数が１分間
１８００回転等の条件化で計測した値を、それぞれ実線
と破線とで示した特性線図である。

【図１３】図１３は、従来の熱交換器の熱交換媒体通路
にタンクから熱交換媒体が流入する状態を示す断面図で
ある。

【図１４】図１４は、従来の熱交換器を構成するチュー
ブエレメントのうち主なチューブエレメントを形成する
成形プレートを示す正面図である。

【符号の説明】

１積層型熱交換器２フィン３チューブエレメント３ａチューブエレメント３ｂチューブエレメント３ｃチューブエレメント７タンク７ａ拡大されたタンク８熱交換媒体通路１６中州状ビード２５連通孔３１壁面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】積層方向側に連通孔が形成された一対の
タンクとこの一対のタンクを連通する熱交換媒体通路と
が一体的に形成されると共に、この熱交換媒体通路の前
記タンクと近接する部位に前記タンクと連なる複数の中
洲状ビードが形成されたチューブエレメントを、コルゲ
ート状のフィンを介在させつつ複数段に積層して成る積
層型熱交換器において、前記チューブエレメントの熱交換媒体通路は、前記中洲
状ビード間又は中洲状ビードとチューブエレメントの側
縁との間の壁面が、タンク側に近づくにつれて積層方向
側に徐々に広がるように傾斜していることを特徴とする
積層型熱交換器。