JPH0755384A - 多管式熱交換器 - Google Patents

多管式熱交換器

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JPH0755384A
JPH0755384A JP5225013A JP22501393A JPH0755384A JP H0755384 A JPH0755384 A JP H0755384A JP 5225013 A JP5225013 A JP 5225013A JP 22501393 A JP22501393 A JP 22501393A JP H0755384 A JPH0755384 A JP H0755384A
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JP
Japan
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heat exchanger
circular
center plate
tube heat
tube
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JP5225013A
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Tomohiro Chiba
朋広 千葉
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Sanden Corp
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Sanden Corp
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/04—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by preventing the formation of continuous films of condensate on heat-exchange surfaces, e.g. by promoting droplet formation
    • 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
    • F28D1/04—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 tubular conduits
    • F28D1/053—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 tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/05316—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05341—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits combined with a particular flow pattern, e.g. multi-row multi-stage radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F28F9/0131—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by plates

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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 振動による円管の変形を防止できる多管式熱
交換器を提供する。 【構成】 上タンク1と、下タンク2を連通する複数の
円管3を備えた多管式熱交換器において、上タンク1と
下タンク2の間に複数の円管3が挿通される複数の穴4
を有し、穴4を挿通された複数の円管3を保持するセン
タープレート5を少なくとも1枚設けるとともに、熱交
換器両側に、センタープレート5の端部5aおよび上タ
ンク1、下タンク2に接合されたサイドプレート6を設
けた多管式熱交換器。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用空調装
置に用いられる、複数の円管を有するいわゆる多管式熱
交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、多管式熱交換器としては図1
3に示すようなものが知られている。図において、33
は円管を示しており、上タンク31と下タンク32との
間は、複数の円管33により連通されている。入口パイ
プ37から流入される熱媒(例えば冷媒)は、熱交換器
内を循環された後出口パイプ38から流出されるよう構
成されている。このように円管33内を、例えば冷媒が
通され、複数の円管33を通過する空気流との間で熱交
換が行われる。
【0003】このような多管式熱交換器においては、細
長い円管33の上端は上タンク31に、下端は下タンク
32に各々接続されているだけで、円管33の途中には
保持手段は設けられていない。従って、振動等に対する
円管33の保持強度は十分なものとは言えない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このため、上記のよう
な多管式熱交換器を、絶えず振動を受けるような部位、
例えば自動車の車室内に配設する場合には、運転中の自
動車からの振動、あるいは系内の冷媒の流動に起因する
振動により、円管33の強度が不足する場合には、円管
33の途中が変形したり、破損したりするおそれがあ
る。
【0005】例えば図14に示すように、振動等によ
り、ある円管33が点線で示す正規の位置から、図中の
右方向に変形した場合には、実線矢印で示す空気流Aと
Bでは通過量が多くなり、逆に空気流CとDについては
通過量が少なくなる。このように、空気の流れが不均一
になると、熱交換器の性能が低下したり、通気抵抗が増
大するという問題が生じる。また、図13に示したよう
な熱交換器においては、円管33部を通過しようとする
空気の一部が両サイドから抜けてしまうので、その分熱
交換性能が低下するという問題もある。
【0006】本発明は、このような問題点に着目し、円
管の変形に対する強度を向上することにより、振動等に
よる変形、破損を防止し、長期間にわたって目標とする
性能を安定して維持できるようにすると同時に、空気抜
けを防止して熱交換性能を一段と高めた多管式熱交換器
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
多管式熱交換器は、上下タンクと、該上下タンク間を連
通する複数の円管を備えた多管式熱交換器において、前
記上下タンク間に前記複数の円管が挿通される複数の穴
を有し、該穴を挿通された複数の円管を保持するセンタ
ープレートを少なくとも一枚設けるとともに、熱交換器
両側に、前記センタープレートの端部および前記上下タ
ンクに接合されたサイドプレートを設けたものからな
る。
【0008】
【作用】このような多管式熱交換器においては、複数の
穴を有し、該穴を挿通された複数の円管を保持するセン
タープレートが、その端部でサイドプレートに接合さ
れ、該サイドプレートが上下タンクに接合されている。
従って、センタープレートは、上下タンクに接合固定さ
れたサイドプレートを介して固定される。このセンター
プレートの穴部分で、細長い円管の長手方向の途中が保
持、固定されるので、振動等に対する円管の強度が増大
され、変形や破損が防止され、円管の配列の乱れが防止
される。
【0009】また、サイドプレートが設けられることに
より、多管部に流入する空気が熱交換器の両側から流出
することも効率よく防止されるので、熱交換性能の向上
も同時に達成される。
【0010】なお、本発明において、上記センタープレ
ートの穴に各円管が隙間なく接触する構成にしたので
は、円管の表面上を流下してきた凝縮水がセンタープレ
ート上にたまり、水の飛散、通気抵抗の増加という問題
が生じるおそれがある。しかし、後述の実施例に示す如
く、円管を保持するセンタープレートの穴に適当な隙間
を形成することでこのような問題も解消される。
【0011】
【実施例】以下に本発明の多管式熱交換器の望ましい実
施例を図面を参照して説明する。図1ないし図6は、本
発明の第1実施例に係る多管式熱交換器を示している。
図において、1は上タンクを、2は下タンクをそれぞれ
示している。上タンク1の下部には複数の円管3の上端
が接続されており、円管3の下端は下タンク2の上部に
接続されている。上下タンク1、2は円管3によって連
通されており、この間を、例えば冷媒が流通されるよう
になっている。
【0012】上タンク1と下タンク2の間には、図4に
示すような円管3が挿通される複数の穴4を有し、該穴
4に挿通された円管を保持するためのセンタープレート
5が設けられている。本実施例では、センタープレート
5は、円管3の長手方向に適当な間隔をもって2枚設け
られている。穴4は、後述のように円管3の外周面に接
触する部分と、外周面との間に隙間を形成する部分を形
成するようにセンタープレート5上に穿設さている。
【0013】なお、本実施例においては、センタープレ
ート5を2枚設けたものを示したが、センタープレート
5は1枚だけでもよく、また、3枚以上配設してもよ
い。
【0014】熱交換器の両側には、上下に延びるサイド
プレート6が設けられている。各サイドプレート6の上
端は上タンク1に、下端には下タンク2に各々ろう付け
により接合、固定されている。
【0015】センタープレート5の端部5aは、図1、
図3、図5に示すように、サイドプレート6に形成され
たスリット6aに挿通された後折り曲げられて、サイド
プレート6に接合されている。なお、端部5aを2以上
に分割し、スリット6aも端部5aに対応させて分割構
成とし、上記同様の方法で接合してもよい。また、サイ
ドプレート6にスリット6aを設けないで、センタープ
レート5の端部5aを直接ろう付けにより接合すること
も可能である。
【0016】7は、熱交換器内に熱媒(例えば冷媒)を
送入する入口パイプを示しており、入口パイプ7から流
入した冷媒は、図6の太線矢印で示すように熱交換器内
を循環し、出口パイプ8から外部へ送り出される。
【0017】上記のような装置において、円管3をセン
タープレート5の穴4で保持する場合、図7に示すよう
に穴4の内縁に円管3の外周を隙間を設けずに接触させ
たのでは、円管3の表面に付着した凝縮水がセンタープ
レート5上に溜り、熱交換器内外への水の飛散や、通気
抵抗の増大といった問題が生じる。逆に図8に示すよう
に、円管3との間に全周にわたって隙間10を設けたの
では、センタープレート5の円管保持機能が失われてし
まう。
【0018】そこで、本発明の第1実施例に係る穴4
は、図9に示すように、内接円が円管3の外径と同じ大
きさになるような略三角形の形状に穿設されている。こ
のように穴4を形成することにより、円管3は三角形の
三辺に接触して三点支持され、確実に保持されるととも
に、各頂角に対応する部分には隙間10が形成される。
従って、円管3の表面に付着した凝縮水は、円管3を伝
わり隙間10から下方へと排水され、センタープレート
5上には溜らなくなる。
【0019】また、図10に示す本発明の第2実施例に
係る穴4は、円管3の外径と同じ大きさの内接円を有す
る略正方形に穿設されている。このように穴4を形成す
ることにより、円管3は正方形の四辺に接触し確実に保
持される。また、各頂角部には隙間10が形成される。
従って、円管3の表面に付着した凝縮水は円管3を伝わ
り隙間10から下方へ排水され、センタープレート5上
に溜ることはない。
【0020】図11に示す本発明の第3実施例に係る穴
4は、略菱形に穿設されている。このように穴4を形成
することにより、円管3は図のようにある接触長をもっ
て穴4に接触し、保持される。また、白ぬき矢印で示す
空気の流れ方向の上流、下流側にそれぞれ隙間10a、
隙間10bが形成される。従って、円管3の表面に付着
した凝縮水は、隙間10a、10bの両方から下方へ排
水されるが、凝縮水は円管3を伝わりながら空気の流れ
に沿って、実線矢印で示すように円管3の後方、つまり
空気流の下流側に廻り込むように押しやられるので、隙
間10bから、より多くの凝縮水が下方へと排水され
る。凝縮水が効率よく流下され、センタープレート5上
に水が溜ることはない。
【0021】図12に示す本発明の第4実施例に係る穴
4は、白ぬき矢印で示す空気の流れ方向の上流側では略
半円形に、下流側では略三角形の形状に穿設されてい
る。このように穴4を形成することにより、円管3は半
円形部に接触し、保持される。また、円管3の表面に付
着した凝縮水は、円管3を伝わり、空気の流れに沿って
実線矢印で示すように廻り込み、空気流下流側の隙間1
0cから下方に排水される。従ってセンタープレート5
上に水が溜ることはない。
【0022】なお、穴4の形状は上記実施例に限定され
るものではなく、円管3と接触する部分と隙間10を形
成する部分を形成できる形状のものであれば、他の形
状、例えば矩形や楕円形でもよい。
【0023】上記のように構成された多管式熱交換器に
おいては、細長い形状の円管3の長手方向が、センター
プレート5の穴4によって確実に保持、固定される。セ
ンタープレート5は、その端部でサイドプレート6に接
合固定され、サイドプレート6は上下部で上下タンク
1、2に固定されているから、結局センタープレート5
はサイドプレート6を介して固定され、このセンタープ
レート5に各円管3が確実に保持、固定されることにな
る。従って自動車の車室内等に配設され、激しい振動を
受けても、円管3が容易に変形することはなくなる。
【0024】また、センタープレート5の穴4は、前述
のように円管3の外周面に接触する部分と、外周面との
間に隙間を形成する部分とを形成するように穿設されて
いる。従って、円管3はセンタープレート5に確実に保
持されつつ、円管3に付着した凝縮水は、隙間から下方
に確実に排水されるので、センタープレート5上に凝縮
水が溜ることが防止される。
【0025】さらに、サイドプレート6が円管群の両側
に配設されているので、両側への空気抜けがサイドプレ
ート6で遮蔽され、空気抜けが防止された分熱交換性能
(熱交換量)が向上する。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の多管式熱
交換器によるときは、上下タンクを連通する複数の円管
を挿通させる穴を有し、該穴を挿通された円管を保持す
るセンタープレートと、該センタープレートの端部と上
下タンクとに接合されるサイドプレートとを設けたの
で、振動を受けても円管は容易には変形しなくなり、長
期間にわたて目標とする熱交換性能を安定して発揮でき
る。また、サイドプレートにより両側への空気抜けを防
止できるので、熱交換性能の向上をはかることもでき
る。
【0027】さらに、センタープレートの穴を、円管と
の接触部を形成するとともに隙間を形成するように穿設
することにより、センタープレート上に凝縮水が溜るこ
とによって生じる水の飛散、通気抵抗の増大等も防止で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る多管式熱交換器の正
面図である。
【図2】図1の多管式熱交換器のII−II線に沿う縦
断面図である。
【図3】図1の多管式熱交換器のIII矢視図である。
【図4】図1の多管式熱交換器のIV−IV線に沿う横
断面図である。
【図5】図1の多管式熱交換器のセンタープレートとサ
イドプレートとの接合部の拡大側面図である。
【図6】図1の多管式熱交換器の冷媒の流路を示す透視
斜視図である。
【図7】本発明による作用、効果を説明するための、多
管式熱交換器の部分横断面図である。
【図8】本発明による作用、効果を説明するための、別
の多管式熱交換器の部分横断面図である。
【図9】本発明の第1実施例に係る多管式熱交換器の部
分横断面図である。
【図10】本発明の第2実施例に係る多管式熱交換器の
部分横断面図である。
【図11】本発明の第3実施例に係る多管式熱交換器の
部分横断面図である。
【図12】本発明の第4実施例に係る多管式熱交換器の
部分横断面図である。
【図13】従来の多管式熱交換器の正面図である。
【図14】従来の多管式熱交換器の空気の流れを示す模
式的平面図である。
【符号の説明】
1 上タンク 2 下タンク 3 円管 4 穴 5 センタープレート 5a 端部 6 サイドプレート 6a スリット 7 入口パイプ 8 出口パイプ 10、10a、10b、10c 隙間

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上下タンクと、該上下タンク間を連通す
    る複数の円管を備えた多管式熱交換器において、前記上
    下タンク間に前記複数の円管が挿通される複数の穴を有
    し、該穴を挿通された複数の円管を保持するセンタープ
    レートを少なくとも一枚設けるとともに、熱交換器両側
    に、前記センタープレートの端部および前記上下タンク
    に接合されたサイドプレートを設けたことを特徴とする
    多管式熱交換器。
  2. 【請求項2】 前記センタープレートの穴が、前記円管
    の外周面に接触する部分と、外周面との間に隙間を形成
    する部分とを形成するように穿設されている請求項1の
    多管式熱交換器。
  3. 【請求項3】 前記センタープレートの端部が、前記サ
    イドプレートに設けられたスリットに挿通された後折り
    曲げられてサイドプレートに接合されている請求項1又
    は2の多管式熱交換器。
  4. 【請求項4】 前記センタープレートとサイドプレート
    およびサイドプレートと上下タンクとがろう付けされて
    いる請求項1ないし3のいずれかに記載の多管式熱交換
    器。
JP5225013A 1993-08-19 1993-08-19 多管式熱交換器 Pending JPH0755384A (ja)

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