JP2003185374A - 最適化されたプレートを備える熱交換器のチューブ - Google Patents
最適化されたプレートを備える熱交換器のチューブInfo
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- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B39/00—Evaporators; Condensers
- F25B39/02—Evaporators
- F25B39/022—Evaporators with plate-like or laminated elements
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- 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
- F28D1/03—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 plate-like or laminated conduits
- F28D1/0308—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 plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
- F28D1/0325—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 plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
- F28D1/0333—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 plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members
- F28D1/0341—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 plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members with U-flow or serpentine-flow inside the conduits
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱交換器の音響ノイズを小さくしながら、熱
交換効率を高める。 【解決手段】 流体が通過して流れる熱交換器のための
チューブが、入口オリフィス(13)と出口オリフィス
(14)との間で、循環ダクトの通過横断面をほぼ一定
に維持するようになっている、前記循環ダクト(10)
を部分的にブロックするための手段(12)を含む。
交換効率を高める。 【解決手段】 流体が通過して流れる熱交換器のための
チューブが、入口オリフィス(13)と出口オリフィス
(14)との間で、循環ダクトの通過横断面をほぼ一定
に維持するようになっている、前記循環ダクト(10)
を部分的にブロックするための手段(12)を含む。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器の分野の
ものであり、より詳細には、熱交換器を設けた、流れ分
配器を備えるプレートを底部とする管の分野に関する。
ものであり、より詳細には、熱交換器を設けた、流れ分
配器を備えるプレートを底部とする管の分野に関する。
【0002】
【従来の技術】I字形またはU字形をしたプレート交換
機と称される熱交換器は、一般に、互いに並置され、セ
パレータによって合体状態に接続された、いくつかの平
らな管の集合体から成っている。セパレータの目的は、
熱交換を促進することにある。これら管の各々は、2つ
のプレートを面と面を突き合わせた状態で組み立てるこ
とによって形成されており、これらのプレートは、流体
が流入する循環ダクトを構成している。この流体は、熱
交換器が蒸発器である場合には冷凍剤であり、ラジエー
タである場合には冷却剤である。
機と称される熱交換器は、一般に、互いに並置され、セ
パレータによって合体状態に接続された、いくつかの平
らな管の集合体から成っている。セパレータの目的は、
熱交換を促進することにある。これら管の各々は、2つ
のプレートを面と面を突き合わせた状態で組み立てるこ
とによって形成されており、これらのプレートは、流体
が流入する循環ダクトを構成している。この流体は、熱
交換器が蒸発器である場合には冷凍剤であり、ラジエー
タである場合には冷却剤である。
【0003】流体循環ダクト内に流れ分配器を設けるこ
とは、従来から公知となっている。この流れ分配器は、
管を形成するプレートの一体的部品となっていることが
極めて多い。これら流れ分配器の目的は、流体の通過時
に乱流を生じさせ、流体とプレートとの間の熱交換を高
めると同時に、熱交換器の管の束の機械的な結合性を維
持することにある。
とは、従来から公知となっている。この流れ分配器は、
管を形成するプレートの一体的部品となっていることが
極めて多い。これら流れ分配器の目的は、流体の通過時
に乱流を生じさせ、流体とプレートとの間の熱交換を高
めると同時に、熱交換器の管の束の機械的な結合性を維
持することにある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような構造の主な
欠点の1つとして、流体が過剰な速度になると、音響的
なノイズが生じることがあり、このノイズは、自動車内
で要求される快適性のレベルを高めるために、解消する
ことが次第に重要となってきている。
欠点の1つとして、流体が過剰な速度になると、音響的
なノイズが生じることがあり、このノイズは、自動車内
で要求される快適性のレベルを高めるために、解消する
ことが次第に重要となってきている。
【0005】このタイプの組立体の別の欠点は、従来の
ように、流れ分配器をほぼ制御しない状態に配置した場
合、極めて良好な循環性能、すなわち最適な効率を提供
できないことである。
ように、流れ分配器をほぼ制御しない状態に配置した場
合、極めて良好な循環性能、すなわち最適な効率を提供
できないことである。
【0006】従って、本発明の目的は、流れ分配器によ
って生じる乱流に関連した利点を維持しながら、回路内
の流体に対する通過横断面をほぼ一定に維持するよう
に、プレート上に流れ分配器を設けることによって、上
記欠点を解消することにある。従って本発明は、圧力低
下を減少し、熱交換を促進するという2つの特徴を最適
にするものである。
って生じる乱流に関連した利点を維持しながら、回路内
の流体に対する通過横断面をほぼ一定に維持するよう
に、プレート上に流れ分配器を設けることによって、上
記欠点を解消することにある。従って本発明は、圧力低
下を減少し、熱交換を促進するという2つの特徴を最適
にするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、循環ダ
クトを構成するように互いに接続された少なくとも2枚
のプレートによって形成され、流体が通過して流れるこ
とにより、外部媒体と流体との間の熱交換を促進するよ
うになっている熱交換器のためのチューブであって、前
記循環ダクトの横断面が、前記流体を通過させるための
横断面であって、前記循環ダクトが、流体の入口オリフ
ィスおよび流体の出口オリフィスを有し、前記チューブ
が、前記入口オリフィスと前記出口オリフィスとの間
で、前記ダクトの通過横断面をほぼ一定に保持するよう
になっている、前記循環ダクトを部分的にブロックする
ための手段を含む、熱交換器のためのチューブにある。
クトを構成するように互いに接続された少なくとも2枚
のプレートによって形成され、流体が通過して流れるこ
とにより、外部媒体と流体との間の熱交換を促進するよ
うになっている熱交換器のためのチューブであって、前
記循環ダクトの横断面が、前記流体を通過させるための
横断面であって、前記循環ダクトが、流体の入口オリフ
ィスおよび流体の出口オリフィスを有し、前記チューブ
が、前記入口オリフィスと前記出口オリフィスとの間
で、前記ダクトの通過横断面をほぼ一定に保持するよう
になっている、前記循環ダクトを部分的にブロックする
ための手段を含む、熱交換器のためのチューブにある。
【0008】本発明の特徴によれば、前記チューブは、
2つのアームに接続された底部を備えたほぼU字形とな
っており、前記アームは、リブによって分離されてお
り、前記リブの端部は、接合部として終わっており、か
つ一定に保持される通過横断面は、前記リブとU字形チ
ューブの周辺エッジとの間にある横断面の1つであり、
前記部分ブロック手段を貫通している。
2つのアームに接続された底部を備えたほぼU字形とな
っており、前記アームは、リブによって分離されてお
り、前記リブの端部は、接合部として終わっており、か
つ一定に保持される通過横断面は、前記リブとU字形チ
ューブの周辺エッジとの間にある横断面の1つであり、
前記部分ブロック手段を貫通している。
【0009】本発明の別の特徴によれば、前記接合部の
形状は円形であり、この円の直径は、前記リブの幅の2
倍よりも大である。
形状は円形であり、この円の直径は、前記リブの幅の2
倍よりも大である。
【0010】本発明の更に別の特徴によれば、前記周辺
エッジは、前記U字形チューブの底部において、2つの
アームを接続する接続領域を有し、前記領域は円形であ
り、かつ前記通過横断面を一定に保持できるようにする
半径を有する。
エッジは、前記U字形チューブの底部において、2つの
アームを接続する接続領域を有し、前記領域は円形であ
り、かつ前記通過横断面を一定に保持できるようにする
半径を有する。
【0011】好ましくは、流れ分配器の累積ブロック横
断面が循環ダクトの全長にわたってほぼ一定となるよう
に、流れ分配器を互い違いに配置することによって、部
分ブロック手段が構成されている。
断面が循環ダクトの全長にわたってほぼ一定となるよう
に、流れ分配器を互い違いに配置することによって、部
分ブロック手段が構成されている。
【0012】前記循環ダクト内で測定される最小通過横
断面と最大通過横断面との間の差が20%を越えない間
には、前記通過横断面は一定となっている。
断面と最大通過横断面との間の差が20%を越えない間
には、前記通過横断面は一定となっている。
【0013】前記部分ブロック手段は、前記循環ダクト
内の流れ分配器の相互の形状によっても構成されてい
る。
内の流れ分配器の相互の形状によっても構成されてい
る。
【0014】前記プレートの少なくとも一方に、前記流
れ分配器を配置することが好ましい。
れ分配器を配置することが好ましい。
【0015】同様に流れ分配器の最大寸法部分を支持す
る軸線の方向が流体の循環方向にほぼ平行となるよう
に、前記プレートの少なくとも一方に、前記流れ分配器
が配置されている。
る軸線の方向が流体の循環方向にほぼ平行となるよう
に、前記プレートの少なくとも一方に、前記流れ分配器
が配置されている。
【0016】本発明の変形例によれば、前記流れ分配器
は、双方のプレートに設けられている。
は、双方のプレートに設けられている。
【0017】本発明の別に変形例によれば、前記プレー
トのうちの1つの少なくとも1つの流れ分配器は、他方
のプレートの少なくとも1つの流れ分配器に向いて配置
されている。
トのうちの1つの少なくとも1つの流れ分配器は、他方
のプレートの少なくとも1つの流れ分配器に向いて配置
されている。
【0018】各プレートの前記流れ分配器は、互いに向
き合うように配置されており、かつ前記流れ分配器の最
大寸法部分を支持する軸線の方向が、互いにほぼ平行で
ある。
き合うように配置されており、かつ前記流れ分配器の最
大寸法部分を支持する軸線の方向が、互いにほぼ平行で
ある。
【0019】本発明の1つの特徴によれば、前記プレー
トは、流れ分配器によって強固に取り付けられている。
トは、流れ分配器によって強固に取り付けられている。
【0020】本発明の別の特徴によれば、前記流れ分配
器は楕円形状となっている。
器は楕円形状となっている。
【0021】本発明の更に別の特徴によれば、前記流れ
分配器はほぼ円形状となっている。
分配器はほぼ円形状となっている。
【0022】前記流れ分配器は、ダイヤモンド形状とな
っている。
っている。
【0023】前記流れ分配器は、角が丸くされたダイヤ
モンド形状となっている。
モンド形状となっている。
【0024】この熱交換器は、前記特徴のいずれかに従
って構成された少なくとも1つのチューブを有するのが
好ましい。
って構成された少なくとも1つのチューブを有するのが
好ましい。
【0025】前記熱交換器は、ラジエータまたは蒸発器
となっている。
となっている。
【0026】
【発明の利点】本発明に係わる装置の第1の利点は、こ
のタイプの熱交換器の音響ノイズを低減できることにあ
る。
のタイプの熱交換器の音響ノイズを低減できることにあ
る。
【0027】別の利点は、音響ノイズの低減と効率の向
上との組み合わせを最適にできることにある。
上との組み合わせを最適にできることにある。
【0028】本発明の別の利点は、チューブ内での内圧
の低下を最適にできることにある。
の低下を最適にできることにある。
【0029】別の利点は、機械的な結合性と効率の特徴
との組み合わせを改善できることにある。
との組み合わせを改善できることにある。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、例として示
した次の説明を読めば、本発明の上記以外の特徴、細部
および利点がより明らかとなると思う。
した次の説明を読めば、本発明の上記以外の特徴、細部
および利点がより明らかとなると思う。
【0031】図1は、本発明に係わるチューブ1の使用
例を示す。このチューブは、本例では熱交換器2に取り
付けられている。熱交換器は、蒸発器、ラジエータまた
は凝縮器とすることができる。ここに示された熱交換器
は、多数のチューブ1から成る蒸発器である。熱交換器
2を形成するチューブ1の数は、必要とされる熱交換器
の特性に応じて決められる。このチューブの数は、この
図では非限定的な例として示されている。熱交換を最適
にするように、各チューブ1の間に、フィン付きセパレ
ータ6が設置されている。
例を示す。このチューブは、本例では熱交換器2に取り
付けられている。熱交換器は、蒸発器、ラジエータまた
は凝縮器とすることができる。ここに示された熱交換器
は、多数のチューブ1から成る蒸発器である。熱交換器
2を形成するチューブ1の数は、必要とされる熱交換器
の特性に応じて決められる。このチューブの数は、この
図では非限定的な例として示されている。熱交換を最適
にするように、各チューブ1の間に、フィン付きセパレ
ータ6が設置されている。
【0032】チューブ1は、互いに向き合った2枚のプ
レート4と5とから形成されている。このように形成さ
れた数本のチューブを並置することによって、熱交換器
を製造することができる。この熱交換器の目的は、好ま
しくは、流体3と外部媒体(例えば、空気とすることが
できる)との間のエネルギーの交換を促進することにあ
る。
レート4と5とから形成されている。このように形成さ
れた数本のチューブを並置することによって、熱交換器
を製造することができる。この熱交換器の目的は、好ま
しくは、流体3と外部媒体(例えば、空気とすることが
できる)との間のエネルギーの交換を促進することにあ
る。
【0033】双方のプレート4と5とは、それらの周辺
エッジ8において互いに接触し、それらの内壁9によ
り、循環ダクト10を構成するようになっている。この
循環ダクト10は流体3を運搬する。流体3は、例えば
ラジエータの場合は冷却剤とし、蒸発器または凝縮器の
場合は冷凍剤とすることができる。このダクト10は、
循環ダクトの所定位置において、流体によって満たされ
た領域に等価的な通過横断面11を特徴とする。この通
過横断面11については、図4、5、7、8および図9
において、より詳細に説明する。
エッジ8において互いに接触し、それらの内壁9によ
り、循環ダクト10を構成するようになっている。この
循環ダクト10は流体3を運搬する。流体3は、例えば
ラジエータの場合は冷却剤とし、蒸発器または凝縮器の
場合は冷凍剤とすることができる。このダクト10は、
循環ダクトの所定位置において、流体によって満たされ
た領域に等価的な通過横断面11を特徴とする。この通
過横断面11については、図4、5、7、8および図9
において、より詳細に説明する。
【0034】詳細に述べると、図2は、熱交換器2のチ
ューブ1のプレートを示す。このチューブは、循環ダク
ト10を部分的にブロックする手段12を含み、流体3
のための入口オリフィス13から、この流体のための出
口オリフィス14まで延びる全回路にわたって、通過横
断面11を一定に維持するようになっている。
ューブ1のプレートを示す。このチューブは、循環ダク
ト10を部分的にブロックする手段12を含み、流体3
のための入口オリフィス13から、この流体のための出
口オリフィス14まで延びる全回路にわたって、通過横
断面11を一定に維持するようになっている。
【0035】この図は、部分ブロック手段12の構造を
強調しているものである。前方から見たプレート4によ
って流れ分配器15、16、17の相互の位置、および
それらの可能な形状がよく分かる。水平面における流れ
分配器の位置を示すため、各流れ分配器に対する軸線1
8が示されており、垂直平面における流れ分配器の位置
を示すために、各流れ分配器に対する軸線19が示され
ている。
強調しているものである。前方から見たプレート4によ
って流れ分配器15、16、17の相互の位置、および
それらの可能な形状がよく分かる。水平面における流れ
分配器の位置を示すため、各流れ分配器に対する軸線1
8が示されており、垂直平面における流れ分配器の位置
を示すために、各流れ分配器に対する軸線19が示され
ている。
【0036】従って、垂直平面および水平平面における
双方の流れ分配器、例えば15および16の位置を注意
深く組み合わせることによって、上記のように形成され
た部分ブロック手段12により、通過横断面11を一定
に保持することができる。この流れ分配器の位置は、分
配器が互い違いに、すなわち流体の循環方向に垂直軸線
に沿って流れ分配器の軸線18が、可能な場合には、一
定のピッチでオフセットするように定められている。
双方の流れ分配器、例えば15および16の位置を注意
深く組み合わせることによって、上記のように形成され
た部分ブロック手段12により、通過横断面11を一定
に保持することができる。この流れ分配器の位置は、分
配器が互い違いに、すなわち流体の循環方向に垂直軸線
に沿って流れ分配器の軸線18が、可能な場合には、一
定のピッチでオフセットするように定められている。
【0037】流れ分配器は、流体の速度を制限できる適
当な形状とすることができる。分配器を、ほぼ楕円、円
形またはダイヤモンド形状、または角が丸くされたダイ
ヤモンド形状とすることができる。流れ分配器は、例え
ばスタンプ加工によって製造され、特にピラミッド形状
とすることができる。この流れ分配器のピラミッド形の
底部は、特に内壁9に沿って、プレート4または5と共
通となっている。
当な形状とすることができる。分配器を、ほぼ楕円、円
形またはダイヤモンド形状、または角が丸くされたダイ
ヤモンド形状とすることができる。流れ分配器は、例え
ばスタンプ加工によって製造され、特にピラミッド形状
とすることができる。この流れ分配器のピラミッド形の
底部は、特に内壁9に沿って、プレート4または5と共
通となっている。
【0038】図3は、本発明に係わるチューブ1を示す
ための、図2の断面F−Fに沿う図である。このチュー
ブを形成する2つのプレート4と5とは、面と面を突き
合わせて設けられている。この図では、プレート4の上
にある流れ分配器15は、プレート5の上にある別の流
れ分配器15aの方を向いている。これら2つの流れ分
配器が循環ダクト12の内部で接触しているので、2つ
のプレート4と5とを接続する機械的な接続に寄与して
いる。すなわち、双方の分配器は、例えば溶接またはろ
う付けによって互いに強固に取り付けできるので、チュ
ーブ1の構造を強化できる。
ための、図2の断面F−Fに沿う図である。このチュー
ブを形成する2つのプレート4と5とは、面と面を突き
合わせて設けられている。この図では、プレート4の上
にある流れ分配器15は、プレート5の上にある別の流
れ分配器15aの方を向いている。これら2つの流れ分
配器が循環ダクト12の内部で接触しているので、2つ
のプレート4と5とを接続する機械的な接続に寄与して
いる。すなわち、双方の分配器は、例えば溶接またはろ
う付けによって互いに強固に取り付けできるので、チュ
ーブ1の構造を強化できる。
【0039】当然ながら、これらの流れ分配器は、それ
らの軸線18と19とが一致するように、完全に向き合
わせることができる。分配器を、軸線18または19、
または双方の組み合わせに沿って、互いに部分的にしか
向き合わないようにすることもできる(図示せず)。
らの軸線18と19とが一致するように、完全に向き合
わせることができる。分配器を、軸線18または19、
または双方の組み合わせに沿って、互いに部分的にしか
向き合わないようにすることもできる(図示せず)。
【0040】プレート4および5上にそれぞれ示されて
いる流れ分配器16および16aは、それらの端部が接
触しないという意味で、前の分配器に対して特別の特徴
を有する。
いる流れ分配器16および16aは、それらの端部が接
触しないという意味で、前の分配器に対して特別の特徴
を有する。
【0041】いずれのケースにおいても、これら分配器
の端部の少なくとも1つと対向する壁とを分離している
距離と、上記位置決めの特性および流れ分配器の形状と
の組み合わせは、熱交換器2で必要とされる音響的効率
のレベルに応じて決められる。この効率は、チューブ1
の内部での流体の速度に応じて決まるが、この速度は、
部分ブロック手段12によって、ほぼ一定とされてい
る。
の端部の少なくとも1つと対向する壁とを分離している
距離と、上記位置決めの特性および流れ分配器の形状と
の組み合わせは、熱交換器2で必要とされる音響的効率
のレベルに応じて決められる。この効率は、チューブ1
の内部での流体の速度に応じて決まるが、この速度は、
部分ブロック手段12によって、ほぼ一定とされてい
る。
【0042】図4および図5は、ほぼI字形のチューブ
の循環ダクト10内、またはU字形チューブの直線部分
内の流体3が流れる通路全体にわたって、通過横断面1
1が一定であることを示している。一定の横断面なる用
語は、チューブの任意の位置における最小横断面と最大
横断面との差が、約20%以下であることを意味する。
の循環ダクト10内、またはU字形チューブの直線部分
内の流体3が流れる通路全体にわたって、通過横断面1
1が一定であることを示している。一定の横断面なる用
語は、チューブの任意の位置における最小横断面と最大
横断面との差が、約20%以下であることを意味する。
【0043】図4は、図2の断面A−Aに沿う上記横断
面11のうちの1つを示す。ここには、周辺エッジ8に
沿って接合された2枚のプレート4および5が示されて
いる。
面11のうちの1つを示す。ここには、周辺エッジ8に
沿って接合された2枚のプレート4および5が示されて
いる。
【0044】この場合の循環ダクト10の境界は、周辺
エッジ8、双方のプレート4および5の内壁9、流れ分
配器15および15aの形状、およびU字形チューブ1
の場合には、リブ20によって定められる。この図は、
面と面が向くように設置された2つの流れ分配器15お
よび15aを示しており、これら分配器の端部は接触し
ている。この図では、通過横断面11はハッチング部分
として示されている。
エッジ8、双方のプレート4および5の内壁9、流れ分
配器15および15aの形状、およびU字形チューブ1
の場合には、リブ20によって定められる。この図は、
面と面が向くように設置された2つの流れ分配器15お
よび15aを示しており、これら分配器の端部は接触し
ている。この図では、通過横断面11はハッチング部分
として示されている。
【0045】図5は、図4の説明で既に説明した共通の
要素を有する。他方、図2におけるB−Bに沿った断面
は、流れ分配器15、15aおよび17、17aのピラ
ミッドまで徐々に変化している。図4では、接触してい
る流れ分配器によってブロックが生じているが、この場
合、深さが浅いか、またはピラミッド形状となっている
4つの流れ分配器が設けられている。
要素を有する。他方、図2におけるB−Bに沿った断面
は、流れ分配器15、15aおよび17、17aのピラ
ミッドまで徐々に変化している。図4では、接触してい
る流れ分配器によってブロックが生じているが、この場
合、深さが浅いか、またはピラミッド形状となっている
4つの流れ分配器が設けられている。
【0046】流れ分配器15のブロック横断面に隣接す
る流れ分配器、すなわち分配器15a、16、16a、
17、17aの横断面の合計を、ほぼ一定にしなければ
ならない。ブロック横断面なる用語は、循環ダクト12
内で流れ分配器が占める容積、すなわち流体3の通過を
制限する容積のことである。従って、入口オリフィス1
3と出口オリフィス14の間の断面をとるどの位置にお
いても、循環ダクト10の総横断面から引いたこの合計
は一定となる。この図に示されている場合では、流体が
通過するための横断面11は、ハッチング部分として示
されている。
る流れ分配器、すなわち分配器15a、16、16a、
17、17aの横断面の合計を、ほぼ一定にしなければ
ならない。ブロック横断面なる用語は、循環ダクト12
内で流れ分配器が占める容積、すなわち流体3の通過を
制限する容積のことである。従って、入口オリフィス1
3と出口オリフィス14の間の断面をとるどの位置にお
いても、循環ダクト10の総横断面から引いたこの合計
は一定となる。この図に示されている場合では、流体が
通過するための横断面11は、ハッチング部分として示
されている。
【0047】図6は、特にU字形チューブ1を示す。こ
の場合、底部26によって共に接続された2本のアーム
を有する。このように循環ダクト10が形成され、ダク
トの入口オリフィス13と出口オリフィス14とが実質
的に整合している。従って、U字形のアーム24は、リ
ブ20によってアーム25から分離されている。
の場合、底部26によって共に接続された2本のアーム
を有する。このように循環ダクト10が形成され、ダク
トの入口オリフィス13と出口オリフィス14とが実質
的に整合している。従って、U字形のアーム24は、リ
ブ20によってアーム25から分離されている。
【0048】循環ダクト10の境界は、周辺エッジ8、
2枚のプレート4および5の内壁9、流れ分配器の形状
およびリブ20によって定められている。リブ20は、
底部26にて接合部として終わっており、この接合部
は、円形であることが好ましい。この円形接合部21の
直径は、リブ20の幅の2倍よりも大きい。
2枚のプレート4および5の内壁9、流れ分配器の形状
およびリブ20によって定められている。リブ20は、
底部26にて接合部として終わっており、この接合部
は、円形であることが好ましい。この円形接合部21の
直径は、リブ20の幅の2倍よりも大きい。
【0049】底部26からアーム24および25への移
行部において、循環ダクト10は、周辺エッジ8によっ
て制限されている。このエッジ8は、一定の横断面を維
持できる半径の、ほぼ円形をなす2つの接続領域22お
よび23によって示された特殊な形状を有する。
行部において、循環ダクト10は、周辺エッジ8によっ
て制限されている。このエッジ8は、一定の横断面を維
持できる半径の、ほぼ円形をなす2つの接続領域22お
よび23によって示された特殊な形状を有する。
【0050】接合部21と、流れ分配器と、接続領域2
2および23は、部分ブロック手段12の一部となって
いる。これらの形状、位置および寸法の組み合わせは、
U字形チューブ1の下方部分における通過横断面11を
ほぼ一定に維持することに寄与している。流れ分配器の
配向は、これらの累積横断面が一定であり、よってU字
形チューブのこの領域における特定の性質にも拘わら
ず、循環ダクト10の通過横断面を一定にするように定
められている。特に、この場合には、一部の流れ分配
器、例えば27および27aは、流体の循環軸線に平行
でない最大寸法部分を支持する軸線を有することができ
る。
2および23は、部分ブロック手段12の一部となって
いる。これらの形状、位置および寸法の組み合わせは、
U字形チューブ1の下方部分における通過横断面11を
ほぼ一定に維持することに寄与している。流れ分配器の
配向は、これらの累積横断面が一定であり、よってU字
形チューブのこの領域における特定の性質にも拘わら
ず、循環ダクト10の通過横断面を一定にするように定
められている。特に、この場合には、一部の流れ分配
器、例えば27および27aは、流体の循環軸線に平行
でない最大寸法部分を支持する軸線を有することができ
る。
【0051】図7は、図4および図5で説明した部品と
共通する部品を示す図である。この図は、接合部21の
高さにおいて、ほぼ水平にとった図2の断面C−Cを示
す。この接合部21の半径、流れ分配器の位置および/
または形状は、循環ダクト10のこの部分における流体
速度を制限するブロック横断面を形成している。ダクト
のこの部分における通過横断面11は、ハッチングで示
されている。
共通する部品を示す図である。この図は、接合部21の
高さにおいて、ほぼ水平にとった図2の断面C−Cを示
す。この接合部21の半径、流れ分配器の位置および/
または形状は、循環ダクト10のこの部分における流体
速度を制限するブロック横断面を形成している。ダクト
のこの部分における通過横断面11は、ハッチングで示
されている。
【0052】図8は、図2の横断面D−Dに沿った通過
横断面11を示す。この横断面は、接合部21、接続領
域2および流れ分配器27、27aおよび28、28a
の寸法上の特徴の組み合わせによってブロックされる。
流れ分配器27および27aの端部は接触し、最大ブロ
ック横断面を形成している。他方、流れ分配器28、2
8aは、深さが浅いか、またはピラミッド形状となって
いるので、ブロック横断面は狭くなっている。
横断面11を示す。この横断面は、接合部21、接続領
域2および流れ分配器27、27aおよび28、28a
の寸法上の特徴の組み合わせによってブロックされる。
流れ分配器27および27aの端部は接触し、最大ブロ
ック横断面を形成している。他方、流れ分配器28、2
8aは、深さが浅いか、またはピラミッド形状となって
いるので、ブロック横断面は狭くなっている。
【0053】流れ分配器27、27a、28、28a、
接合部21および接続領域22のブロック横断面の合計
は、通過横断面11をほぼ一定に維持する傾向がある。
この通過横断面は、この図ではハッチング領域として示
されている。
接合部21および接続領域22のブロック横断面の合計
は、通過横断面11をほぼ一定に維持する傾向がある。
この通過横断面は、この図ではハッチング領域として示
されている。
【0054】図9は、流れ分配器30、30aおよび2
9、29aの配置および形状の変形例である。特に、E
−Eに沿うこの垂直断面では、流れ分配器は、特に循環
ダクト10のこの部分に適した円形形状となっている。
接合部21の断面に追加されるこれらブロック横断面
は、熱交換器において、音響ノイズの一部を生じさせる
流体の過剰速度を防止するのに寄与している。
9、29aの配置および形状の変形例である。特に、E
−Eに沿うこの垂直断面では、流れ分配器は、特に循環
ダクト10のこの部分に適した円形形状となっている。
接合部21の断面に追加されるこれらブロック横断面
は、熱交換器において、音響ノイズの一部を生じさせる
流体の過剰速度を防止するのに寄与している。
【0055】上記説明は、本発明を、端部が接触してい
る面と面を合わせた流れ分配器に限定する主旨のもので
はない。当然ながら、この分配器は、接触していなくて
もよく、異なる軸線に沿って配置してもよいし、または
チューブ1を形成するプレート4または5の一方、他方
または双方だけに設けてもよい。
る面と面を合わせた流れ分配器に限定する主旨のもので
はない。当然ながら、この分配器は、接触していなくて
もよく、異なる軸線に沿って配置してもよいし、または
チューブ1を形成するプレート4または5の一方、他方
または双方だけに設けてもよい。
【0056】ブロック手段12を形成する要素の位置お
よび/または形状の特性の組み合わせは、熱交換および
音響ノイズの低減に関係する条件に応じて決められる。
当然ながら、ブロック手段12は、全体がU字形とした
熱交換チューブにも適用できるが、このブロック手段
は、I字形プレートまたはその他の任意の循環ダクトの
形状に適用することが容易である。
よび/または形状の特性の組み合わせは、熱交換および
音響ノイズの低減に関係する条件に応じて決められる。
当然ながら、ブロック手段12は、全体がU字形とした
熱交換チューブにも適用できるが、このブロック手段
は、I字形プレートまたはその他の任意の循環ダクトの
形状に適用することが容易である。
【0057】上記のように構成されたチューブは、特に
自動車の空調装置の蒸発器およびラジエータに適す。
自動車の空調装置の蒸発器およびラジエータに適す。
【図1】本発明に係わるチューブを使用した熱交換器の
斜視図である。
斜視図である。
【図2】本発明に係わる熱交換器のチューブのU字形プ
レートのうちの1つの部分正面図である。
レートのうちの1つの部分正面図である。
【図3】本発明に係わる熱交換器のチューブの双方のプ
レートを示す、F−Fに沿った長手方向断面図である。
レートを示す、F−Fに沿った長手方向断面図である。
【図4】循環ダクトにわたって通過横断面が一定である
ことを示す、A−Aに沿った熱交換器の横断面図であ
る。
ことを示す、A−Aに沿った熱交換器の横断面図であ
る。
【図5】循環ダクトにわたって通過横断面が一定である
ことを示す、B−Bに沿った熱交換器の横断面図であ
る。
ことを示す、B−Bに沿った熱交換器の横断面図であ
る。
【図6】U字形の底部を特に強調したプレートの正面図
である。
である。
【図7】循環ダクトにわたって通過横断面が一定である
ことを示す、C−Cに沿った熱交換器の横断面図であ
る。
ことを示す、C−Cに沿った熱交換器の横断面図であ
る。
【図8】循環ダクトにわたって通過横断面が一定である
ことを示す、D−Dに沿った熱交換器の横断面図であ
る。
ことを示す、D−Dに沿った熱交換器の横断面図であ
る。
【図9】循環ダクトにわたって通過横断面が一定である
ことを示す、E−Eに沿った熱交換器の横断面図であ
る。
ことを示す、E−Eに沿った熱交換器の横断面図であ
る。
1 チューブ
2 熱交換器
3 流体
4、5 プレート
6 セパレータ
8 周辺エッジ
9 内壁
10 循環ダクト
11 通過横断面
12 ブロック手段
13 入口オリフィス
14 出口オリフィス
15、16、17 流れ分配器
18、19 軸線
20 リブ
22、23 接続領域
24、25 アーム
26 底部
29、29a、30、30a 流れ分配器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 フレデリック ブスク
フランス国 72210 ラ シュズ グラン
リュ 19
Fターム(参考) 3L103 AA01 AA05 AA29 BB38 BB39
CC02 CC23 DD57
Claims (21)
- 【請求項1】 循環ダクト(10)を構成するように互
いに接続された少なくとも2枚のプレート(4)(5)
によって形成され、流体(3)が通過して流れることに
より、外部媒体(7)と流体(3)との間の熱交換を促
進するようになっている熱交換器(2)のためのチュー
ブ(1)であって、前記循環ダクト(10)の横断面
が、前記流体を通過させるための横断面(11)であっ
て、前記循環ダクトが、流体の入口オリフィス(13)
および流体の出口オリフィス(14)を有し、前記チュ
ーブが、前記入口オリフィス(13)と前記出口オリフ
ィス(14)との間で、前記ダクトの通過横断面(1
1)をほぼ一定に保持するようになっている、前記循環
ダクト(10)を部分的にブロックするための手段(1
2)を含む、熱交換器(2)のためのチューブ(1)。 - 【請求項2】 前記チューブが、2つのアーム(24)
(25)に接続された底部(26)を有するほぼU字形
となっており、前記アームが、リブ(20)によって分
離されており、前記リブの端部が、接合部(21)とし
て終わっており、一定に保持される通過横断面(11)
が、前記リブ(20)とU字形チューブの周辺エッジ
(8)との間にある横断面の1つであり、かつ前記部分
ブロック手段(12)を貫通している、請求項1記載の
熱交換器用チューブ(1)。 - 【請求項3】 前記接合部(21)の形状が円形であ
り、この円の直径が、前記リブ(20)の幅の2倍より
も大である、請求項2記載の熱交換器用チューブ
(1)。 - 【請求項4】 前記周辺エッジ(8)が、前記U字形チ
ューブの底部(26)において、2つのアーム(24)
(25)を接続する接続領域(22)(23)を有し、
前記領域が円形であり、かつ前記通過横断面(11)を
一定に保持できるようにする半径を有する、請求項3記
載の熱交換器用チューブ(1)。 - 【請求項5】 流れ分配器の累積ブロック横断面が、循
環ダクト(10)の全長にわたってほぼ一定となるよう
に、流れ分配器(15)(15a)(16)(16a)
を互い違いに配置することによって、部分ブロック手段
(12)が構成されている、前記請求項のいずれかに記
載の熱交換器用チューブ(1)。 - 【請求項6】 前記循環ダクト(10)内で測定される
最小通過横断面と最大通過横断面との間の差が20%を
越えない間には、前記通過横断面(11)が一定となっ
ている、前記請求項のいずれかに記載の熱交換器チュー
ブ(1)。 - 【請求項7】 前記循環ダクト内の流れ分配器(15)
(15a)(16)(16a)の相互の形状によって、
前記部分ブロック手段(12)が構成されている、前記
請求項のいずれかに記載の熱交換器チューブ(1)。 - 【請求項8】 前記プレート(4)または(5)の少な
くとも一方に、前記流れ分配器(15)(15a)(1
6)(16a)が配置されている、請求項7記載の熱交
換器チューブ(1)。 - 【請求項9】 流れ分配器の最大寸法部分を支持する軸
線(19)の方向が流体の循環方向にほぼ平行となるよ
うに、前記プレート(4)または(5)の少なくとも一
方に、前記流れ分配器(15)(15a)(16)(1
6a)が配置されている、請求項8記載の熱交換器チュ
ーブ(1)。 - 【請求項10】 前記流れ分配器が、双方のプレート
(4)(5)に設けられている、請求項5〜9のいずれ
かに記載の熱交換器チューブ(1)。 - 【請求項11】 前記プレートのうちの1つの少なくと
も1つの流れ分配器(15)が、他方のプレートの少な
くとも1つの流れ分配器(15a)に向けて配置されて
いる、請求項10記載の熱交換器チューブ(1)。 - 【請求項12】 各プレートの前記流れ分配器(15)
(15a)が、互いに向き合うように配置されており、
かつ前記流れ分配器の最大寸法部分を支持する軸線(1
8)(19)の方向が、互いにほぼ平行である、請求項
11記載の熱交換器用チューブ(1)。 - 【請求項13】 前記プレート(4)(5)が、流れ分
配器(15)(15a)(16)(16a)によって強
固に取り付けられている、請求項10〜12のいずれか
に記載の熱交換器用チューブ(1)。 - 【請求項14】 前記流れ分配器(15)(15a)
(16)(16a)が、楕円形状となっている、請求項
5〜13のいずれかに記載の熱交換器用チューブ
(1)。 - 【請求項15】 前記流れ分配器(15)(15a)
(16)(16a)が、ほぼ円形状となっている、請求
項14記載の熱交換器用チューブ(1)。 - 【請求項16】 前記流れ分配器(15)(15a)
(16)(16a)が、ダイヤモンド形状となってい
る、請求項14記載の熱交換器用チューブ(1)。 - 【請求項17】 前記流れ分配器(15)(15a)
(16)(16a)が、角を丸くされたダイヤモンド形
状となっている、請求項14記載の熱交換器用チューブ
(1)。 - 【請求項18】 前記流れ分配器(15)(15a)
(16)(16a)が、ピラミッド形状となっており、
該ピラミッド形状の底部が、前記プレート(4)(5)
の1つと共通となっている、請求項5〜17のいずれか
に記載の熱交換器用チューブ(1)。 - 【請求項19】 前記請求項のいずれかに記載の少なく
とも1つのチューブ(1)を備えた熱交換器。 - 【請求項20】 ラジエータとなっている、請求項19
記載の熱交換器。 - 【請求項21】 蒸発器となっている、請求項20記載
の熱交換器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0114185 | 2001-10-31 | ||
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002317465A Pending JP2003185374A (ja) | 2001-10-31 | 2002-10-31 | 最適化されたプレートを備える熱交換器のチューブ |
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| Country | Link |
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| JPH01244282A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Nippon Denso Co Ltd | 積層型熱交換器 |
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2002
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