JPH11142083A

JPH11142083A - 積層型蒸発器

Info

Publication number: JPH11142083A
Application number: JP31316797A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Hanabusa; 達也花房
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Altemira Co Ltd
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 1999-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】冷媒を各偏平管部に均一に分配することを可
能とする積層型蒸発器を提供する。【解決手段】入口ヘッダ部6 に偏平管部5A,5B への冷
媒分配用インナーパイプ11が挿入されている。インナー
パイプ11に、左から奇数番目の各偏平管部5Aとこれのす
ぐ右側の各偏平管部5Bとの中間に位置するパイプ挿通孔
24の縁部を臨む冷媒分配孔12が設けられている。パイプ
挿通孔24の縁部に、各冷媒分配孔12から流出する冷媒を
隣り合う偏平管部5A,5B に分流させる冷媒案内用突出縁
部24a が設けられている。

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、カー・エアコン
等に用いられる積層型蒸発器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、積層型蒸発器としては、プレート
上端部の前部に設けられかつ底壁にパイプ挿通孔があけ
られている入口ヘッダ部形成用凹部と、プレート上端部
の後部に設けられかつ底壁に冷媒通過孔があけられてい
る出口ヘッダ部形成用凹部と、一端が入口ヘッダ部形成
用凹部に、他端が出口ヘッダ部形成用凹部に連なる偏平
管部形成用凹部とを有する多数のプレートが、左右交互
に凹部の向きを変えて重ね合わせられることにより、入
口ヘッダ部、出口ヘッダ部および両端がそれぞれ両ヘッ
ダ部に連なる複数の互いに平行な偏平管部が形成され、
入口ヘッダ部に偏平管部への冷媒分配用インナーパイプ
が挿入されており、インナーパイプの下端に、冷媒分配
孔が偏平管部の数と同じ数だけ設けられているものが知
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種の積層型蒸発器
では、各偏平管部への均等な冷媒の分配が冷房能力を向
上させる上で重要な要素となるが、偏平管部の数が多く
なるにつれて、冷媒を各偏平管部に均一に分配すること
が困難になるという問題があり、例えば、孔の大きさを
変更する試みもあるが、満足するものは得られていな
い。

【０００４】この発明の目的は、冷媒を各偏平管部によ
り均一に分配することを可能とする積層型蒸発器を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明による積層型蒸
発器は、プレート上端部の前部に設けられかつ底壁にパ
イプ挿通孔があけられている入口ヘッダ部形成用凹部
と、プレート上端部の後部に設けられかつ底壁に冷媒通
過孔があけられている出口ヘッダ部形成用凹部と、一端
が入口ヘッダ部形成用凹部に、他端が出口ヘッダ部形成
用凹部に連なる偏平管部形成用凹部とを有する多数のプ
レートが、左右交互に凹部の向きを変えて重ね合わせら
れることにより、入口ヘッダ部、出口ヘッダ部および両
端がそれぞれ両ヘッダ部に連なる互いに平行な複数の偏
平管部が形成されている積層型蒸発器において、入口ヘ
ッダ部に偏平管部への冷媒分配用インナーパイプが挿入
されており、インナーパイプに、左から奇数番目の各偏
平管部とこれのすぐ右側の各偏平管部との中間に位置す
るパイプ挿通孔の縁部を臨む冷媒分配孔が設けられてい
ることを特徴とするものである。

【０００６】パイプ挿通孔の縁部に、各冷媒分配孔から
流出する冷媒を隣り合う偏平管部に分流させる冷媒案内
部が設けられていることが好ましい。

【０００７】冷媒案内部は、例えば、バーリング加工に
よりパイプ挿通孔の縁部に形成されかつ凹部底壁内側に
突出する突出縁部とされる。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、以下図
面を参照して説明する。

【０００９】この明細書において、前後・左右は図３を
基準とし、同図の紙面表側を前、同裏側を前といい、同
図の左右を左右いうものとする。

【００１０】この発明による積層型蒸発器(1) は、アル
ミニウム（アルミニウム合金を含む）製であって、後述
する中間プレート(2)(3)が重ね合わせられることによ
り、並列状の偏平管部(5) 、入口側ヘッダ部（前側ヘッ
ダ部）(6) および出口側ヘッダ部（後側ヘッダ部）(7)
が形成されている。隣り合う偏平管部(5) 同士の間には
コルゲートフィン(4) が介在されている。重ね合わせら
れた中間プレート(2)(3)の両外側には、サイドプレート
(8) がそれぞれ重ね合わせられ、各サイドプレート(8)
と偏平管部(5) との間にもコルゲートフィン(4) が介在
されている。入口側ヘッダ部(6) には、左端側から冷媒
分配用インナーパイプ(11)が挿入されており、入口側ヘ
ッダ部(6) の左端に入口管用継手(9) が、出口側ヘッダ
部(7) の左端に出口管用継手(10)がそれぞれ設けられて
いる。

【００１１】中間プレート(2)(3)のうち、両端に配置さ
れた端部中間プレート(2) は平坦状とされており、その
他の中間プレート(3) は、同じ形状を有する標準中間プ
レート(3) とされている。

【００１２】図２に示すように、標準中間プレート(3)
は、プレート上端部の前部に設けられかつ底壁(22a) に
円形のパイプ挿通孔(24)があけられている入口ヘッダ部
形成用凹部(22)と、プレート上端部の後部に設けられか
つ底壁(23a) に前後に長い略長円形の冷媒通過孔(25)が
あけられている出口ヘッダ部形成用凹部(23)と、一端が
入口ヘッダ部形成用凹部(22)に、他端が出口ヘッダ部形
成用凹部(23)に連なる偏平管部形成用凹部(21)とを有し
ている。

【００１３】各標準中間プレート(3) の入口側ヘッダ形
成用凹部(22)のパイプ挿通孔(24)には、凹部底壁(22a)
内側に突出する冷媒案内用突出縁部(24a) がバーリング
加工により設けられている。また、図２の左方に示す標
準中間プレート(3) の出口側ヘッダ形成用凹部(23)の冷
媒通過孔(25)には、凹部底壁(23a) 外側に突出する位置
決め用突出縁部(25a) がバーリング加工により設けられ
ている。

【００１４】図示した一対の標準中間プレート(3) が重
ね合わせられることにより、その偏平管部形成用凹部(2
1)同士によって１つの偏平管部(5) が形成される。ま
た、両ヘッダ部形成用凹部(22)(23)は、偏平管部形成用
凹部(21)より深くなされており、複数対の標準中間プレ
ート(3) が重ね合わせられたさいには、両ヘッダ部形成
用凹部(22)(23)の底壁(22a)(23a)外面同士が互いに接す
るとともに、偏平管部形成用凹部(21)の底壁(21a) 外面
同士の間にコルゲートフィン挿入用間隙が形成される。
そして、すべての標準中間プレート(3) が左右交互に凹
部(21)(22)(23)の向きを変えて重ね合わせられて接合さ
れることにより、並列状の偏平管部(5) 、入口側ヘッダ
部(6) および出口側ヘッダ部(7) が形成される。このさ
い、出口側ヘッダ形成用凹部(23)の冷媒通過孔(25)の位
置決め用突出縁部(25a) は、隣り合う出口側ヘッダ形成
用凹部(23)の冷媒通過孔(25)に嵌め入れられ、これによ
り、標準中間プレート(3) 同士の位置決めが確実に行わ
れている。

【００１５】偏平管部形成用凹部(21)は、入口側の蛇行
状部(21a) と出口側の垂直状部(21b) とよりなる。蛇行
状部(21a) は、標準中間プレート(3) の下端部と上端部
とでそれぞれ２回ずつターンして垂直状部(21b) の下端
部に連なっている。したがって、各偏平管部(5) 内に
は、入口側ヘッダ部(6) に連なる入口側蛇行状流路と、
これに連なりかつ出口側ヘッダ部(7) に連なる出口側垂
直状流路とが形成されている。偏平管部形成用凹部(21)
の垂直状部(21b) の前後幅は、蛇行状部(21a) の前後幅
よりも広くなされている。そして、偏平管部形成用凹部
(21)の垂直状部(21b) の底壁には、偏平管部(5) 内の出
口側垂直状流路を３本の小流路に分割するとともに各小
流路間で互いに出入り可能とする複数の凸条(26)が互い
に所定間隔をおいて２列垂直状に設けられており、さら
に、垂直状部(21b) の底壁上端の中央部には、偏平管部
(5) 内の出口側垂直状流路の３本の小流路を２本にする
ための幅広凸条(27)が１つ設けられている。

【００１６】図３および図４に示すように、冷媒分配用
インナーパイプ(11)は、前後が上下に比べて長い偏平状
とされており、その前後長がパイプ挿通孔(24)の径に等
しくされている。これにより、インナーパイプ(11)の前
後部がパイプ挿通孔(24)縁部に接合されるとともに、イ
ンナーパイプ(11)の下端とパイプ挿通孔(24)縁部との間
に、所定の間隙(G) が確保されている。インナーパイプ
(11)の右端は、端部中間プレート(2) に隣り合う標準中
間プレート(3) の入口側ヘッダ部形成用凹部(22)の底壁
(22a) 位置にあり、その右端開口は閉鎖されている。イ
ンナーパイプ(11)の下端には、偏平管部(5) に冷媒を分
配するための冷媒分配孔(12)が設けられている。

【００１７】インナーパイプ(11)の冷媒分配孔(12)は、
左から奇数番目の各偏平管部(5A)とこれのすぐ右側の偶
数番目の各偏平管部(5B)との中間に位置する入口側ヘッ
ダ部形成用凹部(22)のパイプ挿通孔(24)の縁部を臨むよ
うになされており、冷媒分配孔(12)の数は、偏平管部
(5) の数のちょうど半分になっている。入口側ヘッダ部
形成用凹部(22)のパイプ挿通孔(24)の縁部には、上述し
たように、凹部底壁(22a) 内側に突出する冷媒案内用突
出縁部(24a) が設けられているため、冷媒分配孔(12)の
真下には、図３に示すように、左方に突出する冷媒案内
用突出縁部(24a)の基部と右方に突出する冷媒案内用突
出縁部(24a) の基部とが所定間隙(G) をおいて存在して
いる。したがって、冷媒分配孔(12)から流出する冷媒
は、左方に突出する冷媒案内用突出縁部(24a) によって
左の偏平管(5A)に、右方に突出する冷媒案内用突出縁部
(24a) によって右の偏平管(5B)にそれぞれ案内され、隣
り合う偏平管部(5A)(5B)に分流する。

【００１８】上記の蒸発器(1) によると、１つの冷媒分
配孔(12)から２つの偏平管部(5A)(5B)に冷媒が分配され
るので、１つの冷媒分配孔から１つの偏平管部に冷媒が
分配されるものに比べて、冷媒分配孔(12)の数を半分に
することができ、これに伴って、より均等化された分配
を得ることができる。なお、冷媒案内用突出縁部(24a)
は、必ずしも必要ではなく、その構成も上記のものに限
られるものではない。また、パイプ挿通孔(24)の径を入
口側ヘッダ部形成用凹部(22)の底壁(22a) の径に等しく
して、入口側ヘッダ部形成用凹部(22)の周壁により冷媒
を隣り合う偏平管部(5A)(5B)に分流させるようにしても
よい。上記の冷媒案内用突出縁部(24a)は、冷媒分配孔
(12)の位置が前後左右に多少ずれたとしても、その影響
を受けずに隣り合う偏平管部に冷媒が分配され、冷媒の
均等化された分配がより一層確保されるという効果を有
している。

【００１９】また、入口ヘッダ(6) より流入した冷媒
は、各偏平管部(5) 内において、互いに混合されること
なく計３回のターンを行って蛇行状に流れた後、幅広の
垂直状流路において混合されながら出口ヘッダ(7) に至
る。したがって、例えばＵ字状に形成された偏平管部を
有する蒸発器に比べると、流路長を長くすることがで
き、しかも冷媒の圧損は小さく抑えることができるの
で、蒸発器の熱交換性能が向上する。

【００２０】上記均等化による効果の具体的な数値を挙
げると、インナーパイプ(11)無しを基準として、偏平管
部と同数の冷媒分配孔を有するインナーパイプを使用し
たものでは約７割増の冷房能力が得られるのに対して、
上記実施形態のものは、約８割増の冷房能力が得られて
いる。

【００２１】なお、上記実施形態においては、この発明
を、偏平管部を垂直方向に並列状に配置したいわゆる縦
型の蒸発器に適用した場合を示したが、この発明は偏平
管部を水平方向に並列状に配置したいわゆる横型の蒸発
器にも同様に適用されるものである。また、上記実施形
態における前後および左右は便宜的に決めたものであ
り、前後を逆にしたり、左右を逆にしたりすることもも
ちろん可能である。

【００２２】

【発明の効果】この発明の積層型蒸発器によると、入口
ヘッダ部に冷媒分配用インナーパイプが挿入されてお
り、インナーパイプに、左から奇数番目の各偏平管部と
これのすぐ右側の各偏平管部との中間に位置するパイプ
挿通孔の縁部を臨む冷媒分配孔が設けられているから、
１つの冷媒分配孔から２つの偏平管部に冷媒が分配さ
れ、１つの冷媒分配孔から１つの偏平管部に冷媒が分配
されるものに比べて、冷媒分配孔の数を半分にすること
ができ、これに伴って、より均等化された分配を得るこ
とができる。

【００２３】また、パイプ挿通孔の縁部に、各冷媒分配
孔から流出する冷媒を隣り合う偏平管部に分流させる冷
媒案内部が設けられているものでは、より一層均等化さ
れた分配を得ることができる。

【００２４】冷媒案内部が、バーリング加工によりパイ
プ挿通孔の縁部に形成されかつ凹部底壁内側に突出する
突出縁部であるものでは、冷媒案内部を形成するための
加工が容易であるとともに、冷媒分配孔の位置が前後左
右に多少ずれたとしても、冷媒案内部によってその影響
が打ち消され、冷媒の均等化された分配が確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による積層型蒸発器を示す斜視図であ
る。

【図２】同蒸発器を構成する一対の標準中間プレートを
示す斜視図である。

【図３】図１のIII-III 線に沿う断面図である。

【図４】図３のIV-IV 線に沿う断面図である。

【符号の説明】

(1) 蒸発器 (3) 中間プレート (5) 偏平管部 (5A) 奇数番目の偏平管部 (5B) 偶数番目の偏平管部 (6) 入口ヘッダ部 (7) 出口ヘッダ部 (11) 冷媒分配用インナーパイプ (12) 冷媒分配孔 (21) 偏平管部形成用凹部 (22) 入口ヘッダ部形成用凹部 (22a) 底壁 (23) 出口ヘッダ部形成用凹部 (23a) 底壁 (24) パイプ挿通孔 (24a) 冷媒案内用突出縁部 (25) 冷媒通過孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プレート上端部の前部に設けられかつ底
壁(22a) にパイプ挿通孔(24)があけられている入口ヘッ
ダ部形成用凹部(22)と、プレート上端部の後部に設けら
れかつ底壁(23a) に冷媒通過孔(25)があけられている出
口ヘッダ部形成用凹部(23)と、一端が入口ヘッダ部形成
用凹部(22)に、他端が出口ヘッダ部形成用凹部(23)に連
なる偏平管部形成用凹部(21)とを有する多数のプレート
(3) が、左右交互に凹部(21)(22)(23)の向きを変えて重
ね合わせられることにより、入口ヘッダ部(6) 、出口ヘ
ッダ部(7) および両端がそれぞれ両ヘッダ部(6)(7)に連
なる互いに平行な複数の偏平管部(5) が形成されている
積層型蒸発器において、入口ヘッダ部(6) に偏平管部
(5) への冷媒分配用インナーパイプ(11)が挿入されてお
り、インナーパイプ(11)に、左から奇数番目の各偏平管
部(5A)とこれのすぐ右側の各偏平管部(5B)との中間に位
置するパイプ挿通孔(24)の縁部を臨む冷媒分配孔(12)が
設けられていることを特徴とする積層型蒸発器。
【請求項２】パイプ挿通孔(24)の縁部に、各冷媒分配
孔(12)から流出する冷媒を隣り合う偏平管部(5A)(5B)に
分流させる冷媒案内部(24a) が設けられていることを特
徴とする請求項１の積層型蒸発器。
【請求項３】冷媒案内部(24a) は、バーリング加工に
よりパイプ挿通孔(24)の縁部に形成されかつ凹部底壁(2
2a) 内側に突出する突出縁部である請求項２の積層型蒸
発器。