(57)【要約】【課題】前後ターン方式の熱交換器において、チューブの曲折部近傍における熱交換効率を向上させる。【解決手段】本発明の熱交換器は、チューブ１０の中間部分に形成された曲折部７において、冷媒通路１２を流れる冷媒Ｒのチューブ幅方向での並び順が、冷却風Ｗの風上側となる冷媒通路１２と、風下側となる冷媒通路１２とで同じ並び順となるようにしたことを特徴とする。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の冷媒通路（１２）を持つチューブ（１０）と冷却フィン（１１）とを交互に積層し、中間部分に形成した曲折部（７）により平面視で略Ｕ字形となるように形成されたコア本体（２）と、このコア本体の両端にそれぞれ連通接続する一対のヘッダタンク（３、４）とを備え、平面視で前記コア本体（２）の冷媒通路（１２）と直交して流れる冷却風と前記冷媒通路（１２）を流れる冷媒との間で熱交換させる熱交換器であって、
前記冷媒通路（１２）を流れる冷媒のチューブ幅方向での並び順を、冷却風の風上側となる冷媒通路（１２）と、風下側となる冷媒通路（１２）とで同じ並び順となるようにしたことを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面視で略Ｕ字形となる熱交換領域を備え、この熱交換領域に対して冷媒を前後ターン方式で流通させるようにした熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より熱交換器を高性能化するための手法として、冷媒を対向流とする方法が知られている。自動車用の空調装置やエンジン冷却などに用いられるコンデンサ、ラジエータにおいては、冷却風の流入方向に対してコア部を前後に配置し、冷媒を一方のコアから他方のコア部にターンさせることで対向流とする、前後ターン方式などが知られている。このような前後ターン方式の熱交換器に関する従来例として、各チューブの中間部にねじり折曲部を設け、この部分でＵ字状に折曲形成することにより、連通する１本のチューブで冷媒を前後ターンさせるようにしたものが知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−１４５５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特開平８−１４５５８０号公報のように、連通するチューブをＵ字状に折り曲げることで冷媒を前後ターンさせる方式の熱交換器では、チューブの曲折部近傍における冷媒温度が熱交換器の厚さ方向の中央部で低くくなり、冷却風との温度差が小さくなるため、熱交換効率が低下するという問題点があった。
【０００４】
この発明の目的は、前後ターン方式の熱交換器において、チューブの曲折部近傍における熱交換効率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係わる熱交換器は、複数の冷媒通路を持つチューブと冷却フィンとを交互に積層し、中間部分に形成した曲折部により平面視で略Ｕ字形となるように形成されたコア本体と、このコア本体の両端にそれぞれ連通接続する一対のヘッダタンクとを備え、平面視で前記コア本体の冷媒通路と直交して流れる冷却風と前記冷媒通路を流れる冷媒との間で熱交換させる熱交換器であって、前記冷媒通路を流れる冷媒のチューブ幅方向での並び順を、冷却風の風上側となる冷媒通路と、風下側となる冷媒通路とで同じ並び順となるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
上記構成によれば、コア本体の空気下流側となる冷媒通路を通過する冷媒の冷媒温度を高くすることができるので、冷却風との温度差が大きくなり、熱交換効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明に係わる熱交換器の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【０００８】
図１は本実施形態に係わる熱交換器の概略構成図である。本実施形態に係わる熱交換器１は、図１に示すように、平面視で略Ｕ字形となるように形成されたコア本体２と、このコア本体２の両端にそれぞれ連通接続された入口ヘッダタンク３、および出口ヘッダタンク４とを備えている。
【０００９】
コア本体２は、内部に複数の冷媒通路が形成されたチューブ１０と冷却フィン１１とを交互に積層した第１コア部５および第２コア部６と、これらの中間部分に形成した曲折部７とから構成されている。
【００１０】
コア本体２のチューブ１０は、図２に示すように、多穴管構造の扁平チューブからなり、その中間部分に曲折部７を形成し、両側を直線部８、９としたものである。このうち曲折部７は、チューブ端が同一平面上に位置し、且つ直線部８、９が並行配置されるように折り曲げられ、チューブ１０は平面視で略Ｕ字形状となっている。また、曲折部７は直線部８、９の内部に形成された複数の冷媒通路１２を流れる冷媒Ｒのチューブ幅方向での並び順が、冷却風Ｗの風上側となる直線部９の冷媒通路１２と、風下側となる直線部８の冷媒通路１２とで同じ並び順となるように全体がねじられている。なお、チューブ１０としては、例えばアルミなどの曲げ加工が容易な金属部材を用いることができる。
【００１１】
上記のように構成されたチューブ１０の直線部８、９に冷却フィン１１を挿入して高さ方向に積層することにより、熱交換領域となる第１コア部５および第２コア部６を備えたコア本体２を作製することができる。本実施形態では、冷却風Ｗの風上側を第２コア部６、風下側を第１コア部５としている。
【００１２】
また図１に示すように、入口ヘッダタンク３は、冷媒の入口パイプ１３と接続され、この入口パイプ１３から流入した冷媒Ｒを、連通する第１コア部５の各チューブ１０に分配している。出口ヘッダタンク４は出口パイプ１４と接続され、連通する第２コア部６の各チューブ１０を通過した冷媒Ｒを出口パイプ１４から外部に吐出している。すなわち、冷媒Ｒは入口ヘッダタンク３から第１コア部５を通過し、曲折部７で折り返して第２コア部６を通過し、さらに出口ヘッダタンク４から外部に吐出される。冷媒Ｒは、第１コア部５および第２コア部６を通過する間に、冷却風Ｗとの間で熱交換して温度が下げられる。
【００１３】
次に、本実施形態の構成による作用を従来例の構成と比較しながら図３とともに説明する。図３（ａ）は、チューブ１０の曲折部７近傍における冷媒温度と空気温度との関係を示す説明図である。また、図３（ｂ）は従来例のチューブにおける冷媒温度と空気温度との関係を示す説明図であり、前述した特開平８−１４５５８０号公報のねじり折曲部に相当する部分を示している（一部形状を省略する）。
【００１４】
図３（ｂ）に示すように、従来例では冷媒Ｒのチューブ幅方向での並び順が、冷却風Ｗの風上側となる冷媒通路と風下側となる冷媒通路とで異なり、風上側の冷媒通路ｅ〜ａの並び順は風下側ではａ〜ｅの並び順となっている。一方、図３（ａ）に示すように、本実施形態では冷媒Ｒのチューブ幅方向での並び順が、冷却風Ｗの風上側となる冷媒通路と風下側となる冷媒通路とで同じとなり、風上側の冷媒通路ａ〜ｅの並び順は風下側でもａ〜ｅの並び順となっている。
【００１５】
図３（ａ）、（ｂ）のいずれの構成においても、前後に配置されたチューブに冷却風Ｗが流れることにより、冷却風Ｗは冷媒との間で熱交換して空気温度は風上から風下に向かって徐々に上昇する。従来例では、図３（ｂ）に示すように、熱交換器の厚さ方向の中央部、すなわち内側の冷媒通路ａを通過する冷媒の冷媒温度が低くなり、とくにコア部の空気下流側となる冷媒通路ａを通過する冷媒は冷却風Ｗとの温度差が小さくなるため、熱交換効率が低下する（冷媒通路ｂ〜ｄの冷媒についても同じ）。これに対して本実施形態の構成では、図３（ａ）に示すように、風上側の内側となる冷媒通路ｅを通過する冷媒の冷媒温度を高くすることができるため、冷却風Ｗとの温度差が大きくなり、熱交換効率を向上させることができる（冷媒通路ｂ〜ｄについても同じ）。
【００１６】
次に、チューブの他の構成例を図４に基づいて説明する。図４（ａ）はチューブの他の構成例を示す斜視図、図４（ｂ）は（ａ）の矢視Ｉから見たときの側面図、図５はコア部
として構成した場合の断面図を示している。いずれの図も図１、図２と同等部分を同一符号で示している。
【００１７】
図２に示すチューブ１０では、両方のチューブ端が同一平面上に位置しているが、本例のチューブ１０Ａでは、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、チューブ端が１段上下方向にずれた位置に設定されている。このようなチューブ構成とした場合は、図２の例に比べて曲折部７の折り曲げ角度が緩くなるため、冷媒の流れもスムーズになり、また折り曲げ加工も容易になる。また、本例のチューブ１０Ａを積層してコア部を構成すると、図５に示すように、最上部と最下部では直線部（８または９）が並行して配置されなくなり、この部分では冷却フィン１１を保持することが難しくなる。しかしながら、ダミーチューブ（図中、二点鎖線で示す）を上下に配置することにより、最上部と最下部でもチューブ幅方向で冷却フィン１１を確実に保持する構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係わる熱交換器の概略構成図。
【図２】チューブの斜視図。
【図３】（ａ）はチューブの曲折部近傍における冷媒温度と空気温度との関係を示す説明図。（ｂ）は従来例のチューブにおける冷媒温度と空気温度との関係を示す説明図。
【図４】（ａ）はチューブの他の構成例を示す斜視図。（ｂ）は（ａ）を矢視Ｉから見たときの側面図。
【図５】図４（ａ）のチューブを用いてコア部を構成した場合の断面図。
【符号の説明】
【００１９】
１…熱交換器
２…コア本体
３…入口ヘッダタンク
４…出口ヘッダタンク
５…第１コア部
６…第２コア部
７…曲折部
８…直線部（風下側）
９…直線部（風上側）
１０、１０Ａ…チューブ
１１…冷却フィン
１２…冷媒通路
１３…入口パイプ
１４…出口パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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