JPS633191A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPS633191A JPS633191A JP14748686A JP14748686A JPS633191A JP S633191 A JPS633191 A JP S633191A JP 14748686 A JP14748686 A JP 14748686A JP 14748686 A JP14748686 A JP 14748686A JP S633191 A JPS633191 A JP S633191A
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- Japan
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- header
- tube
- refrigerant
- coolant
- Prior art 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
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0202—Header boxes having their inner space divided by partitions
- F28F9/0204—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions
- F28F9/0214—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only longitudinal partitions
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は熱交換器、とくにカークーラー用コンデンサ
ーとして使用されるようなアルミニウム製熱交換器に関
する。
ーとして使用されるようなアルミニウム製熱交換器に関
する。
従来の技術
カークーラー用コンデンサーとして用いられるような熱
交換器は、冷媒に比較的高圧のガスが取扱われる関係上
、安全性の面から耐圧性に優れたものであることが要求
される。
交換器は、冷媒に比較的高圧のガスが取扱われる関係上
、安全性の面から耐圧性に優れたものであることが要求
される。
このため従来では一般的にはサーペンタインチューブ型
の熱交換器が用いられている。即ち、ハーモニカチュー
ブと称されるような多孔押出扁平チューブを蛇行状に曲
げ、その平行部間にフィンを配置してコアを構成したも
のが一般に用いられている。
の熱交換器が用いられている。即ち、ハーモニカチュー
ブと称されるような多孔押出扁平チューブを蛇行状に曲
げ、その平行部間にフィンを配置してコアを構成したも
のが一般に用いられている。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上記のような熱交換器では、冷媒回路が
一本のチューブ内をその一端から他端に向けて蛇行状に
形成されるものであるため、冷媒の流通抵抗が比較的大
きくなるという難点があった。この流通抵抗を小さくす
るためには、チューブの断面積を大きくすることが当然
考慮されるが、熱交換器のコアの大きさはその設置スペ
ースとの関係で制約されるため、かかる対応手段は適用
し難いものであった。加えて、上記サーペンタインチュ
ーブ型熱交換器では、前記のようにチューブの一端から
他端に向けて蛇行状に冷媒回路が構成されるものである
ため、細かく分析すると、冷媒の入口側近傍部分と出口
側近傍部分とで熱交換効率の差が大きく、またチューブ
の幅方向、即ち空気流の流入側に位置する前部と流出側
に位置する後部との間でも熱交換効率に差を生じるため
、必ずしもコアの全域を最大限に有効活用して効率の良
い熱交換を行い得ているものとはいい得なかった。更に
また、製作面においても、チューブの蛇行状の曲げ加工
がいささか厄介であるのに加えて、チューブとフィンと
の組立も、フィンの挿入によってチューブの蛇行曲げ状
態が拡がり傾向を示すため、該組立を機械的な自動組立
によって行うことが困難であり、生産性が低く結果的に
コスト高につくというような憾みがあった。
一本のチューブ内をその一端から他端に向けて蛇行状に
形成されるものであるため、冷媒の流通抵抗が比較的大
きくなるという難点があった。この流通抵抗を小さくす
るためには、チューブの断面積を大きくすることが当然
考慮されるが、熱交換器のコアの大きさはその設置スペ
ースとの関係で制約されるため、かかる対応手段は適用
し難いものであった。加えて、上記サーペンタインチュ
ーブ型熱交換器では、前記のようにチューブの一端から
他端に向けて蛇行状に冷媒回路が構成されるものである
ため、細かく分析すると、冷媒の入口側近傍部分と出口
側近傍部分とで熱交換効率の差が大きく、またチューブ
の幅方向、即ち空気流の流入側に位置する前部と流出側
に位置する後部との間でも熱交換効率に差を生じるため
、必ずしもコアの全域を最大限に有効活用して効率の良
い熱交換を行い得ているものとはいい得なかった。更に
また、製作面においても、チューブの蛇行状の曲げ加工
がいささか厄介であるのに加えて、チューブとフィンと
の組立も、フィンの挿入によってチューブの蛇行曲げ状
態が拡がり傾向を示すため、該組立を機械的な自動組立
によって行うことが困難であり、生産性が低く結果的に
コスト高につくというような憾みがあった。
この発明は上記のような従来技術に鑑み、コンデンサー
としての実用に適する耐圧性を保有しながら、流通抵抗
の減少、熱交換効率の向上をはかり得ると共に、組立製
作も自動化を可能とする熱交換器を提供することを目的
とする。
としての実用に適する耐圧性を保有しながら、流通抵抗
の減少、熱交換効率の向上をはかり得ると共に、組立製
作も自動化を可能とする熱交換器を提供することを目的
とする。
問題点を解決する為の手段
この発明は、ヘッダー及びチューブをいずれもアルミニ
ウム材による中空押出型材で構成するものとし、かつチ
ューブ群内の冷媒通路を系外空気の流通方向に対して前
部側の通路と後部側の通路とに分けて、コアの厚さ７方
向に対し各チューブ内を前後において対向方向に冷媒を
流すようにしたものである。
ウム材による中空押出型材で構成するものとし、かつチ
ューブ群内の冷媒通路を系外空気の流通方向に対して前
部側の通路と後部側の通路とに分けて、コアの厚さ７方
向に対し各チューブ内を前後において対向方向に冷媒を
流すようにしたものである。
更に具体的には、この発明に係る熱交換器は、平行状に
配置された１対の中空押出型材製ヘッダーと、両ヘッダ
ー間に並列状に配置され両端をヘッダーに挿入してその
内部の冷媒通路に連通接続された多数本の押出型材製チ
ューブと、隣接するチューブ間及び両端のチューブとサ
イドプレートとの間の空気流通間隙に配置されたフィン
とを備え、前記両ヘッダーのうち冷媒出入口側の一方の
ヘッダー内に、その内部の冷媒通路を長さ方向に沿って
前側通路と後側通路とに２分する中央隔壁が一体に設け
られ、かつ前記チューブにもその内部の冷媒通路を前側
通路と後側通路とに２分する中央隔壁が設けられ、ヘッ
ダーとチューブとの接続状態においてそれらの上記隔壁
が当接されること（貴より、両者の前側通路どおし及び
後側通路どおしが相互に各独立状態に連通されたものと
なされると共に、これらの前側通路と後側通路が他方の
ヘッダー内の冷媒通路を介して相互に連通されることに
より、冷媒がチューブの前側通路から反転して後側通路
に流れる反転冷媒回路部分を有するものとなされている
ことを特徴とする熱交換器を要旨とする。
配置された１対の中空押出型材製ヘッダーと、両ヘッダ
ー間に並列状に配置され両端をヘッダーに挿入してその
内部の冷媒通路に連通接続された多数本の押出型材製チ
ューブと、隣接するチューブ間及び両端のチューブとサ
イドプレートとの間の空気流通間隙に配置されたフィン
とを備え、前記両ヘッダーのうち冷媒出入口側の一方の
ヘッダー内に、その内部の冷媒通路を長さ方向に沿って
前側通路と後側通路とに２分する中央隔壁が一体に設け
られ、かつ前記チューブにもその内部の冷媒通路を前側
通路と後側通路とに２分する中央隔壁が設けられ、ヘッ
ダーとチューブとの接続状態においてそれらの上記隔壁
が当接されること（貴より、両者の前側通路どおし及び
後側通路どおしが相互に各独立状態に連通されたものと
なされると共に、これらの前側通路と後側通路が他方の
ヘッダー内の冷媒通路を介して相互に連通されることに
より、冷媒がチューブの前側通路から反転して後側通路
に流れる反転冷媒回路部分を有するものとなされている
ことを特徴とする熱交換器を要旨とする。
実施例
以下、この発明の構成を更に図示の実施例に基づいて詳
しく説明する。
しく説明する。
実施例１
この発明の適用による最も基本的な熱交換器の具体的構
成例を、第１図ないし第５図に示す。
成例を、第１図ないし第５図に示す。
この実施例の熱交換器は、アルミニウム合金製のもので
あり、その主要構成部材として、第１図に示すように上
下の１対の平行状に配置されたヘッダー（１）（２）と
、それらの間に渡して並列状に配置され、両端部がそれ
ぞれ上記ヘッダー（１）（２）に連通接合された多数本
のチューブ（３）と、この隣接するチューブ間及び最外
側のチューブ（３）とサイドプレート（４）（４）との
間の空気流通空間内に介在配置されたコルゲート型のフ
ィン（５）とを有する。
あり、その主要構成部材として、第１図に示すように上
下の１対の平行状に配置されたヘッダー（１）（２）と
、それらの間に渡して並列状に配置され、両端部がそれ
ぞれ上記ヘッダー（１）（２）に連通接合された多数本
のチューブ（３）と、この隣接するチューブ間及び最外
側のチューブ（３）とサイドプレート（４）（４）との
間の空気流通空間内に介在配置されたコルゲート型のフ
ィン（５）とを有する。
ヘッダー（１）（２）はいずれもアルミニウム材による
円形パイプ状の中空押出型材からなるものであり、上段
側のヘッダー（１）は、第２図に示すように、内面の中
央上部に下端が略中心点近くまで達する位置決め兼攪乱
板（１７）が垂下状に一体成形されると共に、両端が蓋
片（６）（６）閉塞されて内部に密閉空間としての単一
の冷媒通路（１８）を形成したものとなされている。−
方、下段側のヘッダー（２）は、両端が冷媒の入口（７
）と同出口（８）に形成されると共に、内部中央に縦向
きの隔壁（９）が−体に縦設され、これによって内部冷
媒通路（１０）が長さ方向に沿って２分されて、前側通
路（１０ａ ）と後側通路（１０ｂ ）とに仕切られて
いる。そしてその後側通路（ｆｏｂ）における冷媒入口
（７）側の一端は、第３図に示すようにサイドプレート
（４）から延長された差込遮断板（１１）によって閉塞
され、冷媒入口（７）から流入される冷媒を前側通路（
１０ａ ）側にのみ導入しつるようになされている。ま
たこれとは逆に、前側通路（１０ａ）は冷媒出口（８）
側の一端において前記同様にサイドプレート（４）の差
込遮断板（１１）によって塞がれており、冷媒出口（８
）を後側通路（１０ｂ ）のみに開口せしめたものとな
されている。
円形パイプ状の中空押出型材からなるものであり、上段
側のヘッダー（１）は、第２図に示すように、内面の中
央上部に下端が略中心点近くまで達する位置決め兼攪乱
板（１７）が垂下状に一体成形されると共に、両端が蓋
片（６）（６）閉塞されて内部に密閉空間としての単一
の冷媒通路（１８）を形成したものとなされている。−
方、下段側のヘッダー（２）は、両端が冷媒の入口（７
）と同出口（８）に形成されると共に、内部中央に縦向
きの隔壁（９）が−体に縦設され、これによって内部冷
媒通路（１０）が長さ方向に沿って２分されて、前側通
路（１０ａ ）と後側通路（１０ｂ ）とに仕切られて
いる。そしてその後側通路（ｆｏｂ）における冷媒入口
（７）側の一端は、第３図に示すようにサイドプレート
（４）から延長された差込遮断板（１１）によって閉塞
され、冷媒入口（７）から流入される冷媒を前側通路（
１０ａ ）側にのみ導入しつるようになされている。ま
たこれとは逆に、前側通路（１０ａ）は冷媒出口（８）
側の一端において前記同様にサイドプレート（４）の差
込遮断板（１１）によって塞がれており、冷媒出口（８
）を後側通路（１０ｂ ）のみに開口せしめたものとな
されている。
チューブ（３）は、アルミニウム材による扁平状の中空
押出型材からなるものであり、これも内部の幅方向中央
部に中央隔壁（］、’２）を有して、下段ヘッダー（２
）に対応するように内部の冷媒通路（１３）が前側通路
（１３ａ ）と後側通路（１３ｂ）に２分されている。
押出型材からなるものであり、これも内部の幅方向中央
部に中央隔壁（］、’２）を有して、下段ヘッダー（２
）に対応するように内部の冷媒通路（１３）が前側通路
（１３ａ ）と後側通路（１３ｂ）に２分されている。
このチューブ（３）は所謂ハモニカチューブと称される
ような多孔形のものを用いても良い。この場合、前側通
路及び後側通路がそれぞれ複数個ずつの独立した通路部
分をもって形成される。
ような多孔形のものを用いても良い。この場合、前側通
路及び後側通路がそれぞれ複数個ずつの独立した通路部
分をもって形成される。
ヘッダー（１）（２）とチューブ（３）の連通接続は、
第３図に示されるようにヘッダー（１）（２）のチュー
ブ取付部分にチューブ幅対応の切込み（１４）を形成し
、これにチューブ（３）の端部を緊密に嵌合すると共に
、チューブ材に予め被覆した亜鉛層あるいは別途付着さ
せるろう材等の接合用材料を利用して、両者を強固に接
合することによって行われている。この接合時において
、チューブ（３）はその端部中央に予め形成した切込凹
部（１５）を各ヘッダー（１）（２）の位置決め兼攪乱
板（１７）及び隔壁（９）に適合させることにより、そ
の嵌合深さと相対位置を規制されるものとなっている。
第３図に示されるようにヘッダー（１）（２）のチュー
ブ取付部分にチューブ幅対応の切込み（１４）を形成し
、これにチューブ（３）の端部を緊密に嵌合すると共に
、チューブ材に予め被覆した亜鉛層あるいは別途付着さ
せるろう材等の接合用材料を利用して、両者を強固に接
合することによって行われている。この接合時において
、チューブ（３）はその端部中央に予め形成した切込凹
部（１５）を各ヘッダー（１）（２）の位置決め兼攪乱
板（１７）及び隔壁（９）に適合させることにより、そ
の嵌合深さと相対位置を規制されるものとなっている。
かつ接続状態においてチューブ（３）の中央隔壁（１２
）は、特にその下端が下段ヘッダー（２）の隔壁（９）
に密接状態に当接されたものとなされ、これによって該
下段ヘッダー（２）とチューブ（３）の各前側通路（１
０ａ ） （１３ａ ）どおし、及び後側通路（１０
ｂ） （１３ｂ）どおしが各独立状態に連通されたも
のとなされている。
）は、特にその下端が下段ヘッダー（２）の隔壁（９）
に密接状態に当接されたものとなされ、これによって該
下段ヘッダー（２）とチューブ（３）の各前側通路（１
０ａ ） （１３ａ ）どおし、及び後側通路（１０
ｂ） （１３ｂ）どおしが各独立状態に連通されたも
のとなされている。
従ってこの熱交換器における冷媒回路（Ｃ１）は、第５
図に示すように下段ヘッダー（２）の前側通路（１０ａ
）からチューブ（３）の前側通路を経て上段ヘッダー（
１）内の冷媒通路（１８）内で反転し、然るのちチュー
ブ（３）の後側道路（１３ｂ ）から下段ヘッダー（２
）の後側通路（１０ｂ ）を経て冷媒出口（８）に至る
ものとなされている。
図に示すように下段ヘッダー（２）の前側通路（１０ａ
）からチューブ（３）の前側通路を経て上段ヘッダー（
１）内の冷媒通路（１８）内で反転し、然るのちチュー
ブ（３）の後側道路（１３ｂ ）から下段ヘッダー（２
）の後側通路（１０ｂ ）を経て冷媒出口（８）に至る
ものとなされている。
フィン（５）は隣接するチューブ（３）（３）の間隔に
相当する高さを有するコルゲート状のもので、−船釣な
ろう付けの手段でチューブ（３）及びサイドプレート（
４）に接合されている。
相当する高さを有するコルゲート状のもので、−船釣な
ろう付けの手段でチューブ（３）及びサイドプレート（
４）に接合されている。
サイドプレート（４）は、第３図に示すような断面略コ
字状のもので、その開口面側を外向きにして両ヘッダー
（１）（２）の両端部間に配置されている。このサイド
プレート（４）の取付けは、その両端部に延長状に突出
された差込部（４ａ ） （４ｂ ）を、ヘッダー（
１）（２）の対応部分に穿たれたスリット（１Ｂ）に差
込み、かつ適宜ろう接することによって行われている。
字状のもので、その開口面側を外向きにして両ヘッダー
（１）（２）の両端部間に配置されている。このサイド
プレート（４）の取付けは、その両端部に延長状に突出
された差込部（４ａ ） （４ｂ ）を、ヘッダー（
１）（２）の対応部分に穿たれたスリット（１Ｂ）に差
込み、かつ適宜ろう接することによって行われている。
上記において、冷媒は下段ヘッダー（２）の−端の冷媒
入口（７）から該ヘッダー内の前側通路（ｌＯａ）に入
る。後側通路（１０ｂ）は前記のようにサイドプレート
（４）の差込遮断板（１１）によって入口側が塞がれて
いるため、入口（７）からのガス状冷媒が直接入ること
はない。下段ヘッダー（２）の前側通路（１０ａ ）に
入ったガス状冷媒は、続いてチューブ（３）の前側通路
（１３ａ）に分配されてその中を上昇する。この過程で
先ず隣接チューブ（３）（３）間を流れる外部空気流に
より、ガス状冷媒は、空気流との相対的温度差が大きい
ことも相俟ってコアの全域において効率の良い熱交換が
行われる。続いて冷媒は、上段ヘッダー（１）内の冷媒
通路（１８）に入る。そして、ここで位置決め兼攪乱板
（１７）の存在により、その下方を第４図に矢印で示す
ように迂回して方向転換したのち、今度はチューブ（３
）の後側通路（１３ｂ ）に入ってこれを下降する。こ
のときには既に冷媒は多くの部分が気液混合状態であり
、この下降中にも更に外気との間で熱交換して保有熱量
を奪われ、やがて所要の低温状態になって下段ヘッダー
（２）の後側通路（１０ｂ ）に集合し、次いで出口（
８）から送出される。
入口（７）から該ヘッダー内の前側通路（ｌＯａ）に入
る。後側通路（１０ｂ）は前記のようにサイドプレート
（４）の差込遮断板（１１）によって入口側が塞がれて
いるため、入口（７）からのガス状冷媒が直接入ること
はない。下段ヘッダー（２）の前側通路（１０ａ ）に
入ったガス状冷媒は、続いてチューブ（３）の前側通路
（１３ａ）に分配されてその中を上昇する。この過程で
先ず隣接チューブ（３）（３）間を流れる外部空気流に
より、ガス状冷媒は、空気流との相対的温度差が大きい
ことも相俟ってコアの全域において効率の良い熱交換が
行われる。続いて冷媒は、上段ヘッダー（１）内の冷媒
通路（１８）に入る。そして、ここで位置決め兼攪乱板
（１７）の存在により、その下方を第４図に矢印で示す
ように迂回して方向転換したのち、今度はチューブ（３
）の後側通路（１３ｂ ）に入ってこれを下降する。こ
のときには既に冷媒は多くの部分が気液混合状態であり
、この下降中にも更に外気との間で熱交換して保有熱量
を奪われ、やがて所要の低温状態になって下段ヘッダー
（２）の後側通路（１０ｂ ）に集合し、次いで出口（
８）から送出される。
実施例２
この実施例は、第６図ないし第８図に示すもので、第１
実施例に較ベヘツダーとチューブの接合構造及び冷媒回
路の回路構成に特異性を有するものである。
実施例に較ベヘツダーとチューブの接合構造及び冷媒回
路の回路構成に特異性を有するものである。
この実施例の上下両ヘッダー（３１） （３２）は、
いずれもその内部が長さ方向に連続状に設けられた仕切
壁（３３） （３４）によって冷媒通路（３５）（３
６）とチューブ固定用樹脂充填空間（３７）（３８）と
に仕切られている。そして、多孔扁平押出型材からなる
チューブ（３９）はその両端部がヘッダー（３１）
（３２）内にその外周壁から上記仕切壁（３３） （
３４）を貫通する状態に挿入され、それぞれ該ヘッダー
（３１） （３２）内の冷媒通路（３５） （３Ｇ
）に連通されたものとなされると共に、樹脂充填空間（
３７） （３８）内にはチューブ固定用の樹脂（４０
）が注入充填されかつ硬化されることにより、ヘッダー
（３１） （３２）とチューブ（３９）との−体不離
かつ気密状態の接合が行われたものとなされている。が
っ、この接合強度を充分なものとするために、チューブ
（３９）の端部には外面に凹部（４３）が加工され、こ
れに樹脂（４０）が喰い込むことによってチューブ（３
９）の抜脱を一層確実に防止しうるちのとなされている
。上記の樹脂（４０）の注入は、ヘッダー（３１）
（３２）の周壁に適宜設けられる注入孔（４４） （
第６図）から行われる。また、用いる樹脂（４０）とし
ては、ヘッダー（３１）（３２）とチューブ（３９）と
の充分な接合力を発揮し、あるいは注入作業性の良いも
のであれば任意のものを採用可能であるが、特に好適な
ものとしてエポキシ樹脂をあげうる。
いずれもその内部が長さ方向に連続状に設けられた仕切
壁（３３） （３４）によって冷媒通路（３５）（３
６）とチューブ固定用樹脂充填空間（３７）（３８）と
に仕切られている。そして、多孔扁平押出型材からなる
チューブ（３９）はその両端部がヘッダー（３１）
（３２）内にその外周壁から上記仕切壁（３３） （
３４）を貫通する状態に挿入され、それぞれ該ヘッダー
（３１） （３２）内の冷媒通路（３５） （３Ｇ
）に連通されたものとなされると共に、樹脂充填空間（
３７） （３８）内にはチューブ固定用の樹脂（４０
）が注入充填されかつ硬化されることにより、ヘッダー
（３１） （３２）とチューブ（３９）との−体不離
かつ気密状態の接合が行われたものとなされている。が
っ、この接合強度を充分なものとするために、チューブ
（３９）の端部には外面に凹部（４３）が加工され、こ
れに樹脂（４０）が喰い込むことによってチューブ（３
９）の抜脱を一層確実に防止しうるちのとなされている
。上記の樹脂（４０）の注入は、ヘッダー（３１）
（３２）の周壁に適宜設けられる注入孔（４４） （
第６図）から行われる。また、用いる樹脂（４０）とし
ては、ヘッダー（３１）（３２）とチューブ（３９）と
の充分な接合力を発揮し、あるいは注入作業性の良いも
のであれば任意のものを採用可能であるが、特に好適な
ものとしてエポキシ樹脂をあげうる。
また、下段ヘッダー（３２）はその冷媒通路（３６）が
更に隔壁（３０）によって前側通路（３６ａ）と後側通
路（３８ｂ ）とに２分されている。
更に隔壁（３０）によって前側通路（３６ａ）と後側通
路（３８ｂ ）とに２分されている。
そして、この隔壁（３０）に、チューブ（３９）内の冷
媒通路（４１）を前側通路（４１ａ ）と後側通路（４
１ｂ ）とに２分している中央隔壁（４２）の下端面が
密に当接されており、もって下段ヘッダー（３２）とチ
ューブ（３９）の前側通路（３８ａ ）（４１ａ ）ど
おし、及び同後側通路どおしく３８ｂ ’）（４１ｂ
）どおしが各独立状態に相互連通せられたものとなされ
ている。
媒通路（４１）を前側通路（４１ａ ）と後側通路（４
１ｂ ）とに２分している中央隔壁（４２）の下端面が
密に当接されており、もって下段ヘッダー（３２）とチ
ューブ（３９）の前側通路（３８ａ ）（４１ａ ）ど
おし、及び同後側通路どおしく３８ｂ ’）（４１ｂ
）どおしが各独立状態に相互連通せられたものとなされ
ている。
そしてまた、上下の各ヘッダー（３１） （３２）の
冷媒通路（３５） （３Ｂ）内には、第６図に示され
るように、互いに対応位置において該通路を遮断する通
路遮断板（４５） （４Ｂ）及び（４７）（４８）が
設けられている。即ち、上段ヘッダー（３１）には、そ
の全長を略３等分する位置において半円形状の遮断板（
４５） （４７）が２側設けられ、下段ヘッダー（３
２）側においては、上記遮断板（４５） （４７）に
対応する位置において、前側通路（３６ａ ）を遮断す
る第１の遮断板（４Ｂ）と、後側通路（３８ｂ ）を遮
断する第２の遮断板（４８）とが設けられている。而し
て、このような遮断板（４５） （４［ｉ） （４
７） （４ｇ）の設置により、熱交換器コアの冷媒回
路（Ｃ２）は、第６図及び第８図に示すように、入口（
７）から下段ヘッダー（３２）の前側通路（３６ａ ）
、入口側の第１チューブ群（１）の前側通路（４１ａ
）、上段ヘッダー（３１） 、同第１チユーブ群（１
）の後側通路（４１ｂ ） 、下段ヘッダー（３２）
、中間の第２チューブ群（ｎ）の後側通路（４１ｂ ）
、上段ヘッダー（３１） 、同第２チユーブ群（ｎ）の
前側通路（４Ｌａ ） 、下段ヘッダー（３２）の前側
通路（３６ａ ） 、出口側の第３チューブ群（ｍ）の
前側通路（３８ａ ） 、上段ヘッダー（３１） 、同
第３チユーブ群の後側通路（３Ｇｂ ）を順次巡って出
口（８）へ至る実質上蛇行状に形成されたものとなされ
ている。
冷媒通路（３５） （３Ｂ）内には、第６図に示され
るように、互いに対応位置において該通路を遮断する通
路遮断板（４５） （４Ｂ）及び（４７）（４８）が
設けられている。即ち、上段ヘッダー（３１）には、そ
の全長を略３等分する位置において半円形状の遮断板（
４５） （４７）が２側設けられ、下段ヘッダー（３
２）側においては、上記遮断板（４５） （４７）に
対応する位置において、前側通路（３６ａ ）を遮断す
る第１の遮断板（４Ｂ）と、後側通路（３８ｂ ）を遮
断する第２の遮断板（４８）とが設けられている。而し
て、このような遮断板（４５） （４［ｉ） （４
７） （４ｇ）の設置により、熱交換器コアの冷媒回
路（Ｃ２）は、第６図及び第８図に示すように、入口（
７）から下段ヘッダー（３２）の前側通路（３６ａ ）
、入口側の第１チューブ群（１）の前側通路（４１ａ
）、上段ヘッダー（３１） 、同第１チユーブ群（１
）の後側通路（４１ｂ ） 、下段ヘッダー（３２）
、中間の第２チューブ群（ｎ）の後側通路（４１ｂ ）
、上段ヘッダー（３１） 、同第２チユーブ群（ｎ）の
前側通路（４Ｌａ ） 、下段ヘッダー（３２）の前側
通路（３６ａ ） 、出口側の第３チューブ群（ｍ）の
前側通路（３８ａ ） 、上段ヘッダー（３１） 、同
第３チユーブ群の後側通路（３Ｇｂ ）を順次巡って出
口（８）へ至る実質上蛇行状に形成されたものとなされ
ている。
上記の遮断板（４５） （４６） （４７） （
４８）は、ヘッダー（３１） （３２）に切込みを設
けてこれに嵌め込むことにより設置されたものであり、
それぞれ外方に連続してのびたブラケット部（４９）（
５０） （５１） （５２）を−体に有するものと
なされている。該ブラケット部（４９） （５０）
（５１）（５２）は、先端部を適宜の方向に折曲して
取付孔を穿設してあり、熱交換器の取付用に使用される
ものである。
４８）は、ヘッダー（３１） （３２）に切込みを設
けてこれに嵌め込むことにより設置されたものであり、
それぞれ外方に連続してのびたブラケット部（４９）（
５０） （５１） （５２）を−体に有するものと
なされている。該ブラケット部（４９） （５０）
（５１）（５２）は、先端部を適宜の方向に折曲して
取付孔を穿設してあり、熱交換器の取付用に使用される
ものである。
その他の構成事項は前記実施例１の場合と同様であり、
相当部分を同一の符号で示して説明を省略する。
相当部分を同一の符号で示して説明を省略する。
この実施例の熱交換器は、入口（７）から導入された冷
媒が前述ように上下のヘッダー（３１）（３２）での反
転および横移動を介してチューブ（３９）内の前側通路
（４１ａ ）と後側通路（４１ｂ ）を順次的に巡る蛇
行状回路（Ｃ２）をもってコア内を流通し、その間に隣
接チューブ（３９）間を流通する外部の空気との熱交換
により冷却され、所定の低温かつ液化の進んだ状態にな
って出口（８）から送出されるものである。
媒が前述ように上下のヘッダー（３１）（３２）での反
転および横移動を介してチューブ（３９）内の前側通路
（４１ａ ）と後側通路（４１ｂ ）を順次的に巡る蛇
行状回路（Ｃ２）をもってコア内を流通し、その間に隣
接チューブ（３９）間を流通する外部の空気との熱交換
により冷却され、所定の低温かつ液化の進んだ状態にな
って出口（８）から送出されるものである。
実施例３
この実施例は、第９図に示すように、実施例２に対して
そのヘッダーの形状を変更した変形例を示すものである
。
そのヘッダーの形状を変更した変形例を示すものである
。
即ち、上下のヘッダー（６１） （６２）はいずれも
、チューブ（３９）の接合側の局面の一部を平坦状とし
た断面長半円形状に形成されており、この平坦状の外周
壁部分と平行に、内部に２つの仕切ｕ （８３） （
６４）が相互に平行状に設けられ、樹脂充填空間（８５
）が２つの部分に区画形成されたものとなされている。
、チューブ（３９）の接合側の局面の一部を平坦状とし
た断面長半円形状に形成されており、この平坦状の外周
壁部分と平行に、内部に２つの仕切ｕ （８３） （
６４）が相互に平行状に設けられ、樹脂充填空間（８５
）が２つの部分に区画形成されたものとなされている。
そして、これらの画部分に各独立に樹脂（４０）が注入
充填されることにより、両仕切壁（６３） （８４）
を貫通して挿入されたチューブ（３９）の端部を固定し
たものとなされている。その他は実施例２と同様である
。
充填されることにより、両仕切壁（６３） （８４）
を貫通して挿入されたチューブ（３９）の端部を固定し
たものとなされている。その他は実施例２と同様である
。
発明の効果
この発明に係る熱交換器は、冷媒回路を構成する１対の
ヘッダー及びそれらの間のチューブが、いずれもアルミ
ニウム材による中空押出型材によって構成され、しかも
それらがチューブの端部をヘッダーの周面に挿入するこ
とによって連通状態に接続されたものとなされている。
ヘッダー及びそれらの間のチューブが、いずれもアルミ
ニウム材による中空押出型材によって構成され、しかも
それらがチューブの端部をヘッダーの周面に挿入するこ
とによって連通状態に接続されたものとなされている。
このため、従来のサーペンタインチューブ型の熱交換器
に較べても何ら遜色のない耐圧強度を有し、比較的高圧
のガス状冷媒を取扱い対象とするカークーラー用のコン
デンサーとしての用途にも好都合に使用しうる。
に較べても何ら遜色のない耐圧強度を有し、比較的高圧
のガス状冷媒を取扱い対象とするカークーラー用のコン
デンサーとしての用途にも好都合に使用しうる。
また、両ヘッダー間に多数本のチューブを平行状に設け
、その全部または所定本数のチューブ群毎に、冷媒をそ
れらの前側通路と後側通路とに巡らせて流通させるもの
となされているから、冷媒回路の通路断面積を設計上の
要請に応じて任意に拡縮変更することが可能である。し
たがって冷媒の流通抵抗を充分に小さくすることが可能
であり、従来のサーペンタインチューブ型のコンデンサ
ーに較べ、圧力損失の少ないものとなしうる。
、その全部または所定本数のチューブ群毎に、冷媒をそ
れらの前側通路と後側通路とに巡らせて流通させるもの
となされているから、冷媒回路の通路断面積を設計上の
要請に応じて任意に拡縮変更することが可能である。し
たがって冷媒の流通抵抗を充分に小さくすることが可能
であり、従来のサーペンタインチューブ型のコンデンサ
ーに較べ、圧力損失の少ないものとなしうる。
更に、この発明の熱交換器では、チューブ内の冷媒通路
が、前側通路を後側通路とに分けられ、コアの少なくと
も一部において上記前側通路から後側通路に冷媒を反転
させて各車−のチューブ内を対向状に２回パスさせるよ
うになっている。従って、隣接チューブ間を流れる空気
の風上側、即ちチューブの前方部分において効率の高い
熱交換が行われたのち、更にその後方部分でも別途繰返
して熱交換が行われる。このため全チューブによる総合
的な評価において、熱交換効率をコアの全体に平均化し
、かつ個々のチューブ部分の受けもつ熱交換効率も増大
して、全体として熱交換効率を大幅に増大することがで
きる。ひいては熱交換器の小型化を可能にする。
が、前側通路を後側通路とに分けられ、コアの少なくと
も一部において上記前側通路から後側通路に冷媒を反転
させて各車−のチューブ内を対向状に２回パスさせるよ
うになっている。従って、隣接チューブ間を流れる空気
の風上側、即ちチューブの前方部分において効率の高い
熱交換が行われたのち、更にその後方部分でも別途繰返
して熱交換が行われる。このため全チューブによる総合
的な評価において、熱交換効率をコアの全体に平均化し
、かつ個々のチューブ部分の受けもつ熱交換効率も増大
して、全体として熱交換効率を大幅に増大することがで
きる。ひいては熱交換器の小型化を可能にする。
更にまた、この発明の熱交換器は、１対の押出型材製ヘ
ッダー間に、サイドプレートとチューブ及びフィンを配
して組立てられるものであるから、組立てに際し両ヘッ
ダーとサイドプレート及びチューブによって強固な枠組
みを形成しつる。従ってこの枠組み中にフィンを強制的
に嵌合しても著しい形状変化を来たすことがなく、構成
部材相互の仮組み状態をそれ自体で安定に保持しうる。
ッダー間に、サイドプレートとチューブ及びフィンを配
して組立てられるものであるから、組立てに際し両ヘッ
ダーとサイドプレート及びチューブによって強固な枠組
みを形成しつる。従ってこの枠組み中にフィンを強制的
に嵌合しても著しい形状変化を来たすことがなく、構成
部材相互の仮組み状態をそれ自体で安定に保持しうる。
ひいてはこのため、組立工程を機械的に実施することが
可能となり、熱交換器の製造工程を自動化してコストダ
ウンをはかることが可能となる。
可能となり、熱交換器の製造工程を自動化してコストダ
ウンをはかることが可能となる。
第１図ないし第５図はこの発明の第１の実施例を示すも
ので、第１図は熱交換器の全体の正面図、第２図は第１
図■−■線の断面図、第３図は構成部材を分離状態にし
て示した要部の斜視図、第４図は第１図ＩＶ−ＩＶ線の
断面図、第５図は冷媒回路構成図である。 第６図ないし第８図はこの発明の第２実施例を示すもの
であり、第６図は熱交換器全体の一部破砕斜視図、第７
図は第６図■−■線断面図、第８図は冷媒回路構成図で
ある。 第９図はこの発明の第３の実施例を示すもので、第２実
施例の第７図相当部分の断面図である。 （１） （３１） （８１）・・・上段のヘッダー
、（２）（３２） （８２）・・・下段のヘッダー、
（３） （３９）・・・チューブ、（４）・・・サイ
ドプレート、（５）・・・フィン、（７）・・・冷媒入
口、（８）・・・冷媒出口、（９）・・・隔壁、（１０
） （３Ｂ）・・・冷媒通路、（１０ａ ） （３
［ｉａ ）−前側通路、（１０ｂ ’Ｉ （３６ｂ
）・・・後側通路、（１２） （４２）・・・中央隔
壁、（１３）（４１）・・・冷媒通路、（１３ａ ）
（４１ａ ）・・・前側通路、（１３ｂ ） （４
１ｂ ）・・・後側通路、（３３） （３４）（６３
） （［ｉ４）・・・仕切壁、（３７） （３ｇ）
（６５）・・・樹脂充填空間、（４０）・・・樹脂
、（４５） （４Ｂ）（４７） （４８）・・・通
路遮断板、（ＣＬ）（Ｃ２）・・・冷媒回路。 以上 手続補正書 昭和６１年１工月１７日 特許庁長官 黒 １）明 雄 殿 ２、発明の名称 熱交換器 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 堺市海山町６丁２２４番地 名 称 昭和アルミニウム株式会社代表者 石
井 親 ４、代理人 住 所 大阪市南区鰻谷中之町７２番４５、補正命
令の日付 （自発補正） ６、補正により増加する発明の数 ８、補正の内容 （１） 明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり補正す
る。 （２） 同書第５頁第１４〜１６行の「この発明は、・
・・・・・ものとし、」を「この発明は、１対のヘッダ
ー間に多数のチューブを平行状に配置したヘッダー型の
ものとし、」と訂正する。 （３） 同書第６頁第５行の「押出型材製」を削除する
。 （４） 同書第１８頁第１０行の「及びそれらの間のチ
ューブ」を削除する。 以上 特許請求の範囲 （１） 平行状に配置された１対の中空押出型材製ヘッ
ダーと、両ヘッダー間に並列状に配置され両端をヘッダ
ーに挿入してその内部の冷媒通路に連通接続された多数
本のチューブと、隣接するチューブ間及び両端のチュー
ブとサイドプレートとの間の空気流通間隙に配置された
フィンとを備え、 前記両ヘッダーのうち冷媒出入口側の一方のヘッダー内
に、その内部の冷媒通路を長さ方向に沿って前側通路と
後側通路とに２分する中央隔壁が一体に設けられ、かつ
前記チューブにもその内部の冷媒通路を前側通路と後側
通路とに２分する中央隔壁が設けられ、ヘッダーとチュ
ーブとの接続状態においてそれらの上記隔壁が当接され
ることにより、両者の前側通路どおし及び後側通路どお
しが相互に各独立状態に連通されたものとなされると共
に、これらの前側通路と後側通路が他方のヘッダー内の
冷媒通路を介して相互に連通されることにより、冷媒が
チューブの前側通路から反転して後側通路に流れる反転
冷媒回路部分を有するものとなされていることを特徴と
する熱交換器。 （２） ヘッダー内に、冷媒通路と樹脂充填空間とに区
画する仕切壁が長さ方向に沿って連続状に形成され、チ
ューブの端部がヘッダー内にその外周壁と前記仕切壁と
を貫通して挿入されると共に、前記樹脂充填空間に樹脂
が注入充填されることによりヘッダーとチューブが一体
的に接合固定されてなる特許請求の範囲第１項記載の熱
交換器。 （３） 樹脂充填空間に注入された樹脂がエポキシ系樹
脂からなる特許請求の範囲第２項記載の熱交換器。 （４） 両ヘッダーの冷媒通路内にそれぞれ工ないし複
数個の通路遮断板が設置されることにより、コア内の冷
媒回路が前記前側通路と後側通路とを複数回順次に巡る
実質上蛇行状に形成されてなる特許請求の範囲第１項な
いし第３項のいずれか１に記載の熱交換器。
ので、第１図は熱交換器の全体の正面図、第２図は第１
図■−■線の断面図、第３図は構成部材を分離状態にし
て示した要部の斜視図、第４図は第１図ＩＶ−ＩＶ線の
断面図、第５図は冷媒回路構成図である。 第６図ないし第８図はこの発明の第２実施例を示すもの
であり、第６図は熱交換器全体の一部破砕斜視図、第７
図は第６図■−■線断面図、第８図は冷媒回路構成図で
ある。 第９図はこの発明の第３の実施例を示すもので、第２実
施例の第７図相当部分の断面図である。 （１） （３１） （８１）・・・上段のヘッダー
、（２）（３２） （８２）・・・下段のヘッダー、
（３） （３９）・・・チューブ、（４）・・・サイ
ドプレート、（５）・・・フィン、（７）・・・冷媒入
口、（８）・・・冷媒出口、（９）・・・隔壁、（１０
） （３Ｂ）・・・冷媒通路、（１０ａ ） （３
［ｉａ ）−前側通路、（１０ｂ ’Ｉ （３６ｂ
）・・・後側通路、（１２） （４２）・・・中央隔
壁、（１３）（４１）・・・冷媒通路、（１３ａ ）
（４１ａ ）・・・前側通路、（１３ｂ ） （４
１ｂ ）・・・後側通路、（３３） （３４）（６３
） （［ｉ４）・・・仕切壁、（３７） （３ｇ）
（６５）・・・樹脂充填空間、（４０）・・・樹脂
、（４５） （４Ｂ）（４７） （４８）・・・通
路遮断板、（ＣＬ）（Ｃ２）・・・冷媒回路。 以上 手続補正書 昭和６１年１工月１７日 特許庁長官 黒 １）明 雄 殿 ２、発明の名称 熱交換器 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 堺市海山町６丁２２４番地 名 称 昭和アルミニウム株式会社代表者 石
井 親 ４、代理人 住 所 大阪市南区鰻谷中之町７２番４５、補正命
令の日付 （自発補正） ６、補正により増加する発明の数 ８、補正の内容 （１） 明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり補正す
る。 （２） 同書第５頁第１４〜１６行の「この発明は、・
・・・・・ものとし、」を「この発明は、１対のヘッダ
ー間に多数のチューブを平行状に配置したヘッダー型の
ものとし、」と訂正する。 （３） 同書第６頁第５行の「押出型材製」を削除する
。 （４） 同書第１８頁第１０行の「及びそれらの間のチ
ューブ」を削除する。 以上 特許請求の範囲 （１） 平行状に配置された１対の中空押出型材製ヘッ
ダーと、両ヘッダー間に並列状に配置され両端をヘッダ
ーに挿入してその内部の冷媒通路に連通接続された多数
本のチューブと、隣接するチューブ間及び両端のチュー
ブとサイドプレートとの間の空気流通間隙に配置された
フィンとを備え、 前記両ヘッダーのうち冷媒出入口側の一方のヘッダー内
に、その内部の冷媒通路を長さ方向に沿って前側通路と
後側通路とに２分する中央隔壁が一体に設けられ、かつ
前記チューブにもその内部の冷媒通路を前側通路と後側
通路とに２分する中央隔壁が設けられ、ヘッダーとチュ
ーブとの接続状態においてそれらの上記隔壁が当接され
ることにより、両者の前側通路どおし及び後側通路どお
しが相互に各独立状態に連通されたものとなされると共
に、これらの前側通路と後側通路が他方のヘッダー内の
冷媒通路を介して相互に連通されることにより、冷媒が
チューブの前側通路から反転して後側通路に流れる反転
冷媒回路部分を有するものとなされていることを特徴と
する熱交換器。 （２） ヘッダー内に、冷媒通路と樹脂充填空間とに区
画する仕切壁が長さ方向に沿って連続状に形成され、チ
ューブの端部がヘッダー内にその外周壁と前記仕切壁と
を貫通して挿入されると共に、前記樹脂充填空間に樹脂
が注入充填されることによりヘッダーとチューブが一体
的に接合固定されてなる特許請求の範囲第１項記載の熱
交換器。 （３） 樹脂充填空間に注入された樹脂がエポキシ系樹
脂からなる特許請求の範囲第２項記載の熱交換器。 （４） 両ヘッダーの冷媒通路内にそれぞれ工ないし複
数個の通路遮断板が設置されることにより、コア内の冷
媒回路が前記前側通路と後側通路とを複数回順次に巡る
実質上蛇行状に形成されてなる特許請求の範囲第１項な
いし第３項のいずれか１に記載の熱交換器。
Claims (4)
- （１） 平行状に配置された１対の中空押出型材製ヘッ
ダーと、両ヘッダー間に並列状に配置され両端をヘッダ
ーに挿入してその内部の冷媒通路に連通接続された多数
本の押出型材製チューブと、隣接するチューブ間及び両
端のチューブとサイドプレートとの間の空気流通間隙に
配置されたフィンとを備え、 前記両ヘッダーのうち冷媒出入口側の一方 のヘッダー内に、その内部の冷媒通路を長さ方向に沿っ
て前側通路と後側通路とに２分する中央隔壁が一体に設
けられ、かつ前記チューブにもその内部の冷媒通路を前
側通路と後側通路とに２分する中央隔壁が設けられ、ヘ
ッダーとチューブとの接続状態においてそれらの上記隔
壁が当接されることにより、両者の前側通路どおし及び
後側通路どおしが相互に各独立状態に連通されたものと
なされると共に、これらの前側通路と後側通路が他方の
ヘッダー内の冷媒通路を介して相互に連通されることに
より、冷媒がチューブの前側通路から反転して後側通路
に流れる反転冷媒回路部分を有するものとなされている
ことを特徴とする熱交換器。 - （２） ヘッダー内に、冷媒通路と樹脂充填空間とに区
画する仕切壁が長さ方向に沿って連続状に形成され、チ
ューブの端部がヘッダー内にその外周壁と前記仕切壁と
を貫通して挿入されると共に、前記樹脂充填空間に樹脂
が注入充填されることによりヘッダーとチューブが一体
的に接合固定されてなる特許請求の範囲第１項記載の熱
交換器。 - （３） 樹脂充填空間に注入された樹脂がエポキシ系樹
脂からなる特許請求の範囲第２項記載の熱交換器。 - （４） 両ヘッダーの冷媒通路内にそれぞれ１ないし複
数個の通路遮断板が設置されることにより、コア内の冷
媒回路が前記前側通路と後側通路とを複数回順次に巡る
実質上蛇行状に形成されてなる特許請求の範囲第１項な
いし第３項のいずれか１に記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61147486A JPH0612228B2 (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61147486A JPH0612228B2 (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS633191A true JPS633191A (ja) | 1988-01-08 |
| JPH0612228B2 JPH0612228B2 (ja) | 1994-02-16 |
Family
ID=15431480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61147486A Expired - Lifetime JPH0612228B2 (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0612228B2 (ja) |
Cited By (13)
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-
1986
- 1986-06-23 JP JP61147486A patent/JPH0612228B2/ja not_active Expired - Lifetime
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