(57)【要約】【課題】風下側熱交換器のコア部から風上側熱交換器のコア部にフィンを介して伝達される熱を、風下側熱交換器の冷媒導入側でより効率良く遮断できる熱交換器の提供を図る。【解決手段】連結フィン４に、風上側熱交換器２と風下側熱交換器３との間でスリット１０を形成し、そのスリット１０の長さＬ１の割合を、風下側熱交換器３に高圧の炭酸ガス冷媒が導入される側３ａで、その反対側３ｂよりも大きくすることにより、高温側となる風下側熱交換器３の冷媒導入側３ａの熱が風上側熱交換器２に伝達されるのを効果的に遮断して、風上側熱交換器２での冷媒と空気との熱交換効率を向上できる。【選択図】図１
2007285578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気流れ方向に対して相互に重ねた状態で配置される風上側熱交換器（２）および風下側熱交換器（３）と、
風上側熱交換器（２）のコア部（２Ｃ）および風下側熱交換器（３）のコア部（３Ｃ）にそれぞれ設けられて相互に連結される連結フィン（４）と、を備え、
冷媒が風下側熱交換器（３）から風上側熱交換器（２）へと供給される間に、風上側熱交換器（２）のコア部（２Ｃ）および風下側熱交換器（３）のコア部（３Ｃ）を通過する空気との間で熱交換される熱交換器（１）において、
前記連結フィン（４）に、風上側熱交換器（２）と風下側熱交換器（３）との間で適宜長さのスリット（１０）を形成し、そのスリット（１０）の長さ割合を、風下側熱交換器（３）に冷媒が導入される側（３ａ）でその反対側（３ｂ）よりも大きく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、圧縮され高温となった冷媒を互いに重ねられた複数の熱交換器を通過するようにしてなる熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では空調装置の冷凍サイクルの冷媒として、環境的により良好である炭酸ガスを用いる頻度が高まっている。このように炭酸ガスを冷媒とする場合、炭酸ガスをより高圧に圧縮する必要があるが、そのため、圧縮された冷媒温度がより高温になってしまう。
【０００３】
よって、コンプレッサで圧縮した冷媒を冷却するコンデンサには高い熱交換効率が要求されることになるため、例えば特許文献１のように、２つの熱交換器を空気の流れ方向に相互に重ねた状態で配置して、それら風上側および風下側の熱交換器に冷媒を連続して通過させることで、冷媒と空気との熱交換効率、つまり冷却効率を高めることができるようにしたものがある。
【０００４】
すなわち、上述した２つの熱交換器を重ねた熱交換器では、圧縮した冷媒（炭酸ガス）を風下側熱交換器から風上側熱交換器へと供給するようになっており、また、風上側熱交換器のコア部を通過した空気が風下側熱交換器のコア部を通過するようになっている。
【０００５】
そこでこのような両熱交換器を製造する場合、フィンを一体にして同時に炉において加熱し、一挙にロウ付けすることにより、効率よく製造する方法がある。
【０００６】
ここで、風上側および風下側の両熱交換器のコア部は互いに近接されているため、それら両コア部のフィンは互いに連結された状態で形成されて両熱交換器に組み込むようになっている。このため、冷媒の導入側となる風下側熱交換器の高熱が、連結したフィンを伝って風上側熱交換器のコア部に伝達され、ひいては、冷媒の温度が低下される風上側熱交換器を流れる冷媒の冷却効率が低下してしまうという問題が生じる場合がある。
【０００７】
そこで、風上側熱交換器のフィンと風下側熱交換器のフィンとを分離して、それら両フィン間で熱伝達されるのを阻止することが望ましいのであるが、このように両フィンを分離した場合にも両熱交換器への組み付け性を考慮すると、それぞれのフィンを部分的にも連結しておくのが望ましい。
【０００８】
このように両フィンを部分的に連結しつつ分離した構造としては、例えば特許文献２に示すように、両フィン間に、所定間隔をもって連結部を設けたスリットを形成した連結フィンが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３７２３８３号公報
【特許文献２】特開２００２−１６８５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献２に開示されたスリットを形成した連結フィンでは、スリットに設けた連結部は単に両熱交換器のフィン同士を連結するものであり、一定間隔をもって配置される。
【００１０】
ところが、高圧高温の（炭酸ガス）冷媒が導入される風下側熱交換器では、その冷媒の導入側が最も高温となりなり、そして、冷媒の排出側に向けて温度が徐々に低下することになる。また、風下側熱交換器の出口側と風上側熱交換器の入り口側の冷媒は風下側熱交換器の導入側と風上側熱交換器の導出側に比べて温度差が少なく、フィンが連結していても熱伝導の影響が少ない。したがって、風下側熱交換器のコア部から風上側熱交換器のコア部に伝達される熱を効率良く低減するためには、風下側熱交換器の冷媒導入側でより効率良く熱伝達を遮断する必要がある。
【００１１】
しかし、上記連結フィンに形成したスリットの連結部が一定間隔である場合は、冷媒の導入側も排出側も略同じ条件で熱遮断されることになり、換言すれば、冷媒の導入側での熱遮断効率が悪化してしまう。
【００１２】
そこで、本発明は、風下側熱交換器のコア部から風上側熱交換器のコア部にフィンを介して伝達される熱を、風下側熱交換器の冷媒導入側でより効率良く遮断でき、しかも同時に製造する場合の組み付け性を向上できる熱交換器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、空気流れ方向に対して相互に重ねた状態で配置される風上側熱交換器（２）および風下側熱交換器（３）と、風上側熱交換器（２）のコア部（２Ｃ）および風下側熱交換器（３）のコア部（３Ｃ）にそれぞれ設けられて相互に連結される連結フィン（４）と、を備え、炭酸ガスを用いた冷媒が風下側熱交換器（３）から風上側熱交換器（２）へと供給される間に、風上側熱交換器（２）のコア部（２Ｃ）および風下側熱交換器（３）のコア部（３Ｃ）を通過する空気との間で熱交換される熱交換器（１）において、前記連結フィン（４）に、風上側熱交換器（２）と風下側熱交換器（３）との間で適宜長さのスリット（１０）を形成し、そのスリット（１０）の長さ割合を、風下側熱交換器（３）に冷媒が導入される側（３ａ）でその反対側（３ｂ）よりも大きくしたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、風上側熱交換器と風下側熱交換器のそれぞれのコア部に連結状態で取り付けられる連結フィンにスリットを形成したことにより、炭酸ガス冷媒が導入される風下側熱交換器側の熱が連結フィンを介して風上側熱交換器側に伝達されるのを抑え、しかも、そのスリットの長さ割合が風下側熱交換器に冷媒が導入される側でその反対側よりも大きくなっているので、高温側となる風下側熱交換器の冷媒導入側の熱が風上側熱交換器に伝達されるのを効果的に遮断して、風上側熱交換器における冷媒と空気との熱交換効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
（第１実施形態）図１は、本実施形態にかかる熱交換器の分解斜視図、図２は、連結フィンの展開斜視図、図３は、連結フィンの拡大斜視図である。なお、以下では、自動車の空調装置の冷凍サイクルに用いられるコンデンサに適用し、その冷凍サイクルの冷媒として炭酸ガスが用いられる場合について例示する。
【００１７】
すなわち、熱交換器１は、図１に示すように、空気Ａの流れ方向に対して相互に重ねた状態で配置される風上側熱交換器２および風下側熱交換器３と、風上側熱交換器２のコア部２Ｃおよび風下側熱交換器３のコア部３Ｃにそれぞれ設けられて相互に連結される連結フィン４と、を備えて構成される。もちろん、風上側熱交換器２は空気Ａの流れ方向上流側に配置されるとともに、風下側熱交換器３は空気Ａの流れ方向下流側に配置され、これら風上側熱交換器２および風下側熱交換器３は熱交換器１の組み付け状態で互いに近接配置される。
【００１８】
風上側熱交換器２および風下側熱交換器３は、コア部２Ｃ，３Ｃの冷媒流れ方向（図中左右方向）の両端部にヘッダタンク２Ｔｉｎ，２Ｔｏｕｔおよび３Ｔｉｎ，３Ｔｏｕｔを設けて構成され、高圧に圧縮されて高温となった炭酸ガス冷媒が、風下側熱交換器３の流入側ヘッダタンク３Ｔｉｎの導入口３Ｐｉｎから導入された後、コア部３Ｃを流通して空気Ａと熱交換されつつ排出側ヘッダタンク３Ｔｏｕｔへと至り、その後、風上側熱交換器２の流入側ヘッダタンク２Ｔｉｎに導入されて、コア部２Ｃを流通して空気Ａと熱交換されつつ排出側ヘッダタンク３Ｔｏｕｔへと送られ、そのヘッダタンク３Ｔｏｕｔに設けた排出口２Ｐｏｕｔから排出される。なお、図１中の矢印Ｋは、炭酸ガス冷媒の流れ方向を示している。
【００１９】
風上側熱交換器２のコア部２Ｃは、両端部のヘッダタンク２Ｔｉｎ，２Ｔｏｕｔ間にそれらの長さ方向（図中上下方向）に等間隔をもって配置されて、それらヘッダタンク２Ｔｉｎ，２Ｔｏｕｔを相互に連通する複数本の扁平状チューブ２Ｃｔを備え、それら複数のチューブ２Ｃｔ間に連結フィン４の風上部分４Ｆを装填することにより構成される。
【００２０】
また、風下側熱交換器３のコア部３Ｃは、コア部２Ｃと同様に両端部のヘッダタンク３Ｔｉｎ，３Ｔｏｕｔを相互に連通する複数本の扁平状チューブ３Ｃｔを備え、それら等間隔に配置された複数のチューブ３Ｃｔ間に連結フィン４の風下部分４Ｒを装填することにより構成される。
【００２１】
連結フィン４は、図２に示す帯状のアルミ薄板１１をコルゲート成形することにより、図３に示すように波形に形成され、その全体幅Ｗは、風上側熱交換器２のコア部２Ｃの幅Ｗ１（図１参照）、風下側熱交換器３のコア部３Ｃの幅Ｗ２（図１参照）、およびそれら風上側熱交換器２と風下側熱交換器３との間の間隔Ｓ（図３参照）、を合わせた長さとほぼ等しくなっており、その幅方向風上側（図中手前側）が風上部分４Ｆとなり、その幅方向風下側（図中向こう側）が風下部分４Ｒとなっている。
【００２２】
ここで、本実施形態では、図３に示すように、連結フィン４に、風上側熱交換器２と風下側熱交換器３との間、つまり連結フィン４の風上部分４Ｆと風下部分４Ｒとの間に適宜長さのスリット１０を形成し、そのスリット１０の長さＬ１の割合を、風下側熱交換器３に冷媒が導入される側３ａ、つまり流入側ヘッダタンク３Ｔｉｎが取り付けられる側で、その反対側３ｂ、つまり排出側ヘッダタンク３Ｔｏｕｔが取り付けられる側よりも大きくしてある。なお、本実施形態の場合、風下側熱交換器３に冷媒が導入される側３ａは、風上側熱交換器２から冷媒が排出される側と言うことができ、図１では右側となっている。
【００２３】
すなわち、本実施形態ではスリット１０の長さＬ１の割合を、風下側熱交換器３に冷媒が導入される側３ａで大きくするために、連結フィン４の流入側ヘッダタンク３Ｔｉｎが取り付けられる側を基端として十分に長い１つのスリット１０を形成するようになっている。
【００２４】
連結フィン４は、図２に示す帯状のアルミ薄板１１をコルゲート成形して、図３に示すような波形状に形成されるのであるが、本実施形態では、その帯状のアルミ薄板１１の段階で流入側ヘッダタンク３Ｔｉｎの接続側に予めスリット１０を形成しておき、当該スリット１０が形成された状態のアルミ薄板１１をコルゲート成形するようになっている。このとき、スリット１０はアルミ薄板１１の流入側ヘッダタンク３Ｔｉｎ側の終端１１ｅで切り欠かれている。
【００２５】
スリット１０の長さＬ１は、図３に示すように、連結フィン４をコルゲート成形した状態で、例えば、連結フィン４の全長、つまりコア部２Ｃの全幅Ｌ０（図１参照）に対して、（１／３・Ｌ０）＜Ｌ１＜（２／３・Ｌ０）の範囲で形成してある。
【００２６】
以上の構成により、本実施形態の熱交換器１によれば、風上側熱交換器２と風下側熱交換器３のそれぞれのコア部２Ｃ，３Ｃに連結状態で取り付けられる連結フィン４にスリット１０を形成したことにより、炭酸ガス冷媒が導入される風下側熱交換器３側の熱が連結フィン４を介して風上側熱交換器２側に伝達されるのを抑え、しかも、そのスリット１０が流入側ヘッダタンク３Ｔｉｎの接続側に形成されていることにより、高温側となる風下側熱交換器３の冷媒導入側の熱が風上側熱交換器２に伝達されるのを効果的に遮断できる。したがって、風上側熱交換器２では冷媒と空気との熱交換効率を向上できるため、熱交換器１での冷媒の冷却効率を高めることができる。また、風下側熱交換器の出口側と風上側熱交換器の入り口側の冷媒は風下側熱交換器の導入側と風上側熱交換器の導出側に比べて温度差が少なく、フィンが連結していても熱伝導の影響が少部分で連結されているため、同時に製造する場合の組み付け性を向上することができる。
【００２７】
（第２実施形態）図４は、連結フィンを形成する帯状のアルミ薄板の別の実施形態を示す展開斜視図である。なお、上記第１実施形態と同一の構成要素については共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【００２８】
本実施形態のアルミ薄板１１Ａでは、スリット１０の流入側ヘッダタンク３Ｔｉｎ側の終端１１ｅを切り欠かず、当該終端１１ｅに熱伝達に影響の無い程度（かつ、成形時および組み付け時の連結剛性、連結強度を保持できる程度）に微小幅ｗの連結部１１ｃを設けて、スリット１０をその連結部１１ｃで閉塞してある。
【００２９】
したがって、本実施形態では、スリット１０を流入側ヘッダタンク３Ｔｉｎ側に形成したことにより上記第１実施形態と同様の作用効果を奏するのはもちろんのこと、連結部１１ｃによってアルミ薄板１１Ａの終端１１ｅで風上部分４Ｆと風下部分４Ｒとが分離するのを防止することができる。このため、アルミ薄板１１Ａをコルゲート成形して連結フィン４を形成する際、さらには、その連結フィン４をコア部２Ｃ，３Ｃに組み付ける際に、終端１１ｅ側のずれを阻止できるため、成形性や組み付け性を向上することができる。
【００３０】
なお、この場合のアルミ薄板１１Ａに連結部１１ｃを設けるためには、図５に示すように、所定間隔をもって複数のスリット１０を形成した連続した帯状薄板１１Ｒを裁断して個々のアルミ薄板１１Ａを形成する際に、その裁断位置を図示するように隣接するアルミ薄板１１Ａ側にずらせることにより、連結部１１ｃを容易に設けることができる。
【００３１】
（第３実施形態）図６は、連結フィンを形成する帯状のアルミ薄板の別の実施形態を示す展開斜視図である。なお、上記第１実施形態あるいは第２実施形態と同一の構成要素については共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【００３２】
本実施形態のアルミ薄板１１Ｂではスリット１０を複数形成し、それら各スリット１０の長さＬａ，Ｌｂ，Ｌｃ・・・を流入側ヘッダタンク３Ｔｉｎ側（冷媒導入側３ａ）に行くにしたがって長く形成してある。
【００３３】
したがって、本実施形態にあっても複数形成したスリット１０の長さＬａ，Ｌｂ，Ｌｃ・・・が流入側ヘッダタンク３Ｔｉｎ側に行くにしたがって長くなっているので、上記実施形態と同様に高温側となる風下側熱交換器３の冷媒導入側の熱が風上側熱交換器２に伝達されるのを効果的に遮断して、熱交換器１の冷媒の冷却効率を高めることができるとともに、連結フィン４の風上部分４Ｆと風下部分４Ｒとの分離をより確実に防止できる。
【００３４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能であり、一例としては、冷凍サイクルのコンデンサに限ることなく、その他の熱交換器にあっても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態を示す熱交換器の分解斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態を示す連結フィンの展開斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態を示す連結フィンの拡大斜視図。
【図４】本発明の第２実施形態を示す連結フィンの展開斜視図。
【図５】本発明の第２実施形態を示す連続した帯状薄板から連結フィンの形成薄板を裁断する状態を示す平面図。
【図６】本発明の第３実施形態を示す連結フィンの展開斜視図。
【符号の説明】
【００３６】
１  熱交換器
２  風上側熱交換器
２Ｃ  風上側熱交換器のコア部
３  風下側熱交換器
３Ｃ  風下側熱交換器のコア部
３ａ  風下側熱交換器３冷媒が導入される側
４  連結フィン
４Ｆ  連結フィンの風上部分
４Ｒ  連結フィンの風下部分
１０  スリット
【図１】
2007285578.tif 000003
【図２】
2007285578.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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