JPH0645151Y2 - 積層型蒸発器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は主として自動車用空気調和装置に用いられ、プ
レートを積層することにより形成される積層型蒸発器に
関する。

（従来の技術） 積層型蒸発器はラミネートエバポレータとも言われ、凹
部を有し盆状となったアルミニウム合金等の金属素材か
らなるプレートを積層することによって形成されてい
る。そして、一般的な積層型蒸発器の構成要素となって
いるプレートは、実開昭61−121382号公報に示されるよ
うに、平板プレートをプレス加工することによって、そ
のプレートの両端部に椀状のタンク部とこれらのタンク
部と連通する蒸発部とを形成したものからなっている。
それぞれのプレートは相互に内面が対向するようにして
多数枚積層され、それぞれのプレートの外面の間にフィ
ンを設けることによって蒸発器本体が形成されている。
この蒸発器本体の上下両端部には、前記タンク部が積層
されることによりタンクが形成されることになるが、こ
れらのタンクの部分では、熱交換が殆どなされない。

そこで、従来では特開昭62−87792号公報に記載されて
いるように、プレートの中央部に仕切壁を設けてプレー
トを風の流れ方向前後に区切り、蒸発器本体の一端部に
前後に２つのタンクを形成し、一方のタンクから他方の
タンクへ向けてＵ字形状に冷媒を流すようにしている。
このような蒸発器にあっては，蒸発器本体の他端にはタ
ンクを設ける必要がなくなることから、空気との間で熱
交換がなされる蒸発部の部分が広くなり、熱交換効率が
良好となる利点がある。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、上述のようにプレートの中央部に仕切壁
を設けて冷媒を蒸発部内でＵ字形状に流すようにした場
合には、仕切壁とプレートの端部との間に形成された連
通部を流れる冷媒が、プレートの端部の隅部にまで回り
込まず、その部分では熱交換がなされず、蒸発器全体の
熱交換効率を向上させることができなくなるという問題
点があった。このことは、蒸発器をそのタンクの部分を
下側とし、連通部の部分を上側として用いる場合に、冷
媒の自重によって前記隅部にまで充分に冷媒が流れなく
なることから、顕著になる。

本考案は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので
あり、蒸発器本体内にＵ字形状に冷媒を流すようにした
タイプの蒸発器における熱交換効率を向上させることを
目的とする。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するための本考案は、それぞれほぼ長方
形をなし内面に凹部が形成されると共に、幅方向中心部
に下端から上端に向けて長手方向途中まで伸びる仕切壁
が内面にそれぞれ形成された２枚のプレートを、相互に
内面側を対向させて接合して一対のコアユニットを形成
し、当該コアユニットを多数積層してそれぞれのコアユ
ニット内にＵ字形状の冷媒通路を形成し、前記コアユニ
ットの下側に前記冷媒通路の両開口部を開設してなる積
層型蒸発器において、前記プレートの少なくとも上端部
に内面に向けて突出するビードを形成し、前記プレート
の他端部のうち前記仕切壁の近傍に前記ビードの密度が
高い高密度部を形成すると共に、当該高密度部よりも端
部側にビードの密度が低い低密度部を形成してなる積層
型蒸発器である。

（作用） 上記構成の本考案の蒸発器にあっては、仕切壁とプレー
トの端部との間に形成される連通部における冷媒流通空
間は、高密度部の部分が狭く、低密度部が広くなる。こ
れにより、冷媒は流通抵抗が少ない低密度部において高
密度部の部分よりも比較的多く流れ易くなり、冷媒はプ
レートの隅部にまで充分に回り込み、その部分でも充分
に冷房能力が発揮され、蒸発器全体の冷房能力が向上す
る。また冷媒の自重の影響にされることなく、プレート
の上側に設けられる連通部の隅部にまで充分に冷媒が流
れる。

（実施例） 以下、図示する本考案の一実施例に基いて説明する。

第３〜５図は本考案の一実施例に係る積層型蒸発器を示
す概略斜視図であり、矢印Ａで示す方向に流れる空気と
熱交換され、この空気が冷却される。蒸発器本体11はそ
の蒸発部が前後に２つに区画され、前後それぞれの蒸発
部はそれぞれ左右に２つに区画されている。したがっ
て、蒸発器本体11の蒸発部は後方左蒸発部12と前方左蒸
発部13と、後方右蒸発部14と、前方右蒸発部15とから構
成され、全体的に４つの蒸発部からなる。そして、それ
ぞれの蒸発部12〜15に対応して、後方左タンク16と、前
方左タンク17と、後方右タンク18と、前方右タンク19と
の４つのタンクを有し、後方左タンク16と後方右タンク
18とは相互に閉塞され、前方左タンク17と前方右タンク
19は、相互に連通状態となっている。

また、蒸発器本体11の下部左端には冷媒流入側ヘッダ20
が取付けられ、下部右端には冷媒流出側ヘッダ21が取付
けられている。

これにより、冷媒入口側ヘッダ20から流入した冷媒は、
矢印Ｂで示すように流れ、まず後方左タンク16内に流入
した後に、順次、後方左蒸発部12、前方左蒸発部13、前
方左タンク17、前方右タンク19、前方右蒸発部15、後方
右蒸発部14、及び後方右タンク18を経て冷媒出口側ヘッ
ダ21に至る。

このような蒸発器本体11は、第１図（Ａ）及び第２図に
示されるプレート30を積層して形成される。このプレー
ト30は図示するようにほぼ長方形をなし、外側に縁部31
を残して内面に凹部が形成されている。また、プレート
30の内面には幅方向の中心部に一端部から他端部に向け
て長手方向途中まで伸びる仕切壁32が形成されている。

この仕切壁32を隔ててプレート30の一端部には、２つの
タンク部33、34が形成され、これらのタンク部33、34に
は連通孔（開口部）35が穿設されている。一方のタンク
部33と連続し、このタンク部33よりも第２図に示すよう
に浅い凹部となっている蒸発部36がプレート30に形成さ
れている。また、他方のタンク部34と連続し、前記蒸発
部36と同一の深さとなった蒸発部37が、仕切壁32を介し
て蒸発部36に隣接してプレート30に設けられている。そ
れぞれの蒸発部36、37は相互に、仕切壁32の先端とプレ
ート30の他端部との間に形成された連通部38により連通
状態となっている。このように形成されたプレート30を
内面相互を対向させて接合すると、第５図において仮想
線で示すように、一対のコアユニット40が形成され、コ
アユニット40内には第１図において一方のタンク部34か
ら蒸発部37内に流入した冷媒が他方の蒸発部36内に連通
部38を介して流入することになり、全体的に逆Ｕ字形状
の蒸発部が形成されることになる。尚、符号Ｆはプレー
ト30の外側に接合されたフィンを示し、空気がこのフィ
ンＦに沿って流れて冷却される。

第１図（Ａ）及び第２図に示すように、それぞれの蒸発
部36,37内を冷媒が蛇行して流れるようにするために、
多数の円形のビード39がプレート30の内面に突出してプ
レート30の蒸発部36,37の全体に形成されている。そし
て、プレート30の上側である他端部のうち、仕切壁32の
近傍にはビード39の密度を高く形成した高密度部41を形
成し、この高密度部41よりもプレート30の端部側には高
密度部41よりもビード39の密度が低い低密度部42が形成
されている。前記高密度部41はこのようなプレート30を
積層することによって形成されるコアユニット40内の冷
媒流通空間が狭くなり、前記低密度部42は、同様の冷媒
流通空間が高密度40の部分よりも広くなっている。

これにより、高密度部41よりも低密度部42の方に比較的
多量の冷媒が流れ易くなるので、本実施例のようにプレ
ート30の上側に連通部38が形成される場合であっても、
冷媒の自重の影響によらず、連通部38の隅部にまで充分
な量の冷媒を流すことができる。つまり隅部にまで十分
な量の冷媒を流すことにより、より均等に冷媒を流すこ
とができる。このように、プレート30の隅部にまで冷媒
が流れてこれらの隅部も充分に冷媒によって冷却される
ので、熱効率が向上する。

第６図は、高密度部41の第１図（Ａ）における連通部38
の幅L1と、低密度部42の幅L2との合計の幅に対して、前
記低密度部42の幅L2を変化させた場合に、連通部38内を
流れる冷媒の流通抵抗ΔＰと、冷房能力QCとの特性を示
したグラフである。このグラフから明らかなように、高
密度部41の範囲を狭めて低密度42の部分を広げると、連
通部38における冷媒の流通抵抗ΔＰが低下して冷媒は流
れ易くなるが、逆に冷房能力QCも低下してしまうことに
なる。冷房能力QCは、高密度部41の範囲を広げれば広げ
る程、向上することになるが、冷媒の流通抵抗を考慮す
ると、低密度部42の前記寸法L2を連通部38の全体の幅
（L1＋L2）の0.5〜0.9の値に設定すると、連通部38にお
ける冷媒の流通抵抗を充分に抑えながら、冷房能力を向
上させることが可能となった。

第１図（Ｂ）は本考案の他の実施例に係るプレート30の
他端部のみを示す図であり、この場合には、高密度部41
は傾斜した帯状のビード43により形成してある。このよ
うなプレート30を内面を対向させて積層すると、他方の
プレート30のビード43は第１図（Ｂ）において破線で示
すようにクロスすることになる。

また、第１図（Ｃ）は更に本考案の他の実施例に係るプ
レート30の他端部を示す図であり、この場合にはＵ字形
状のビード44によって高密度部41を形成している。更
に、第１図（Ｄ）は高密度部41のビード39の直径を他の
部分よりも大きく形成した本考案の更に他の実施例を示
している。

上記それぞれの実施例にあっては、高密度部41と低密度
部42との境界が明瞭となるようにしてあるが、仕切壁32
に向かうに従って、徐々に冷媒の流通面積が狭くなるよ
うにしても良い。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、プレートの他端部のう
ち仕切壁の近傍に前記ビードの密度が高い高密度部を形
成すると共に、当該高密度部よりも端部側にビードの密
度が低い低密度部を形成したので、蒸発器内でＵ字形状
に流れる冷媒は、連通部を流れる際に、高密度部よりも
低密度部に比較的多量の冷媒が流れ易くなり、連通部が
プレートの上側に設けられている場合であっても、プレ
ートの隅部にまで充分に冷媒が循環することになる。こ
れにより、蒸発器の冷房能力を向上させることが可能と
なった。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ本考案の一実施例に係
る蒸発器本体を構成するプレートの内面を示す正面図、
第２図は第１図（Ａ）におけるII−II線に沿う断面図、
第３図は第１、２図に示すプレートを積層して形成した
蒸発器を示す概略斜視図、第４図は第３図におけるIV−
IV線に沿う断面図、第５図は第４図におけるＶ−Ｖ線に
沿う断面図、第６図は本考案の蒸発器の冷房能力と冷媒
の流通抵抗を示すグラフである。 11…蒸発器本体、30…プレート、32…仕切壁、33、34…
タンク部、36、37…蒸発部、39…ビード、41…高密度
部、42…低密度部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれほぼ長方形をなし内面に凹部が形
   成されると共に、幅方向中心部に下端から上端に向けて
   長手方向途中まで伸びる仕切壁（32）が内面にそれぞれ
   形成された２枚のプレート（30）を、相互に内面側を対
   向させて接合して一対のコアユニット（40）を形成し、
   当該コアユニットを多数積層してそれぞれのコアユニッ
   ト内にＵ字形状の冷媒通路を形成し、前記コアユニット
   （40）の下側に前記冷媒通路の両開口部（35,35）を開
   設してなる積層型蒸発器において、前記プレートの少な
   くとも上端部に内面に向けて突出するビード（39）を形
   成し、前記プレート（30）の上端部のうち前記仕切壁
   （32）の近傍に前記ビード（39）の密度が高い高密度部
   （41）を形成すると共に、当該高密度部（41）よりも端
   部側にビードの密度が低い低密度部（42）を形成してな
   る積層型蒸発器。