JPH02183779A - 蒸発器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明カーエアコンやルームエアコン等の冷房装置又
は冷凍装置の冷凍サイクルに使用される蒸発器に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来、この種の蒸発器としてその熱交換効率を向上させ
るために、例えば実開昭５７−３６５８０号公報に開示
されたガス冷媒を除去するための気液分離器を設けたも
のが提案されている。この場合、蒸発器の冷媒蒸発路途
中では冷媒の流れが循環流となることから、その循環流
の部分に第５図に示すような二重管構造の気液分離器２
１を設けている。そして、気液分離器２１に流入する気
液二相状態の冷媒のうち、内側を流れるガス冷媒と外側
を流れる液冷媒とを分離して液冷媒は液取出パイプ２２
を介して導出し、ガス冷媒のみをガス取出パイプ２３を
介して抽出除去することにより、熱交換に寄与し得る液
冷媒のみを気化させて蒸発器における熱交換効率を向上
させている。

一方、別のタイプの蒸発器として、第６図に示すように
冷凍サイクルに組み込まれ、入口側から出口側までの間
で所定の延長距離をもって配設された複数の冷媒蒸発用
チューブ２４と、各チューブ２４の周囲に配設された伝
熱フィン２５とからなる多バス型の蒸発器２６が知られ
ており、この蒸発器２６にも複数の気液分離器２１を設
けることが考えられている。

この場合、圧縮機２７から吐出された高圧高温のガス冷
媒は凝縮器２８にて凝縮され、レシーノく２９及び膨張
弁３０を介して気液二相状態の冷媒として分配器３１か
ら各チューブ２４の入口側へ導入される。そして、各チ
ューブ２４を通過する気液二相状態の冷媒はその途中の
各気液分離器２１にて気液分離され、液冷媒のみが各チ
ューブ２４を更に通過して熱交換に利用されてガス冷媒
となり、各チューブ２４の出口側に設けられたへ・ラダ
３２にて合流される。又、各気液分離器２１にて分離さ
れたガス冷媒はガス取出パイプ３３を介して前記へラダ
３２へ直接導入される。そして、このヘッダ３２にて合
流されたガス冷媒は再び圧縮機２７へと送られる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記多パス型の１発器２６の場合には、
各チューブ２４毎にそれぞれ気液分離器２１を設けてい
るため、配管が複雑になるばかりでなく、各気液分離器
２１を設ける分のコスト高騰と重量増大の点で問題があ
った。

この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって
、その目的は、多パス型の蒸発器において、気液二相状
態の冷媒を気液分離するための構成を簡易にすることが
可能で、その製造コストや全体重量の増大させることの
ない蒸発器を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するためにこの発明においては、入口
側から出口側までの間で所定の延長距離をもって配設さ
れた複数の冷媒蒸発路を有し、各冷媒蒸発路の周囲に伝
熱フィンを設けた多パス型の蒸発器において、各冷媒蒸
発路をその途中において互いに連通させる連通容器を設
け、その連通容器内にて上下方向に伸びると共に上端部
を開口したガス冷媒分離用の管体を設け、その管体の下
端部側を各冷媒蒸発路の出口側へ連通させている。

［作用］ 従って、各冷媒蒸発路の入口側から流入する冷媒は、そ
の蒸発路の途中において蒸発して熱交換に利用され、気
液二相状態となった冷媒が連通容器内にて合流される。

そして、その気液二相状態の冷媒のうち、比重の重い液
冷媒は各冷媒蒸発路を更に流通しながら蒸発されて熱交
換に利用された後、各冷媒蒸発路の出口側へと送られる
。又、比重の軽いガス冷媒はガス冷媒分離用の管体の上
端部開口部分から管体へ導入されて各冷媒蒸発路の出口
側へと送られる。

［実施例］ 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に基いて詳
細に説明する。

第１図はこの実施例における多パス型の蒸発器１を組み
込んだ一連の冷凍サイクルを示している。

冷凍サイクルの基本構成は周知なものであり、圧縮機２
、凝縮器３、レシーバ４及び膨張弁５を備え、それらが
管路６を介して互いに接続されている。又、この膨張弁
５には、その下流側への冷媒の流れを複数に分岐させる
ための分配器７が設けられている。

多パス型の蒸発器１は冷媒蒸発路としての複数本（この
実施例では４本）のチューブ８．　９．　１０．１１を
備え、各チューブ８〜１１は入口側８ａ、９ａ、１０ａ
、ｌｌａから出口側８ｂ、９ｂｆｏｂ、ｌｌｂまでの間
で所定の延長距離をもって配設されてい、る。又、各チ
ューブ８〜１１の周囲には外部との熱交換を行うための
伝熱フィン１２が設けられている。更に、各チューブ８
〜１１の入口側８３〜ｌｌａはそれぞれ分配器７に接続
され、各チューブ８〜１１の出口側８ｂ−１１ｂは各チ
ューブ８〜１１からの冷媒の流れを合流させるための下
流側ヘッダ１３に接続されている。

そして、この実施例において蒸発器１の一側には、各チ
ューブ８〜１１の途中を互いに連通させる連通容器とし
ての箱状の気液分離へラダ１４が設けられている。即ち
、入口側８ａ〜ｌｌａから伸びる各チューブ８〜１１の
一端が気液分離ヘッダ１４に連通して接続され、出口側
８ｂ−１１ｂから伸びる各チューブ８〜１１の一端が気
液分離へラダ１４に連通して接続されている。又、その
気液分離ヘッダ１４の内側には、上下方向に伸びると共
に上端に開口部１５ａを有するガス冷媒分離用の管体と
してのガス冷媒分離パイプ１５が設けられている。そし
て、そのガス冷媒分離パイプ１５の下端部側は気液分離
へラダ１４の下側から外部へ導出されて前記下流側へラ
ダＩ３へ連通して接続されている。

この実施例においては、第２図に示すようにガス冷媒分
離パイプ１５の上端が最上側に位置するチューブ８より
も所定量αだけ上方へ延出して配置されている。又、第
３図に示すようにガス冷媒分離パイプ１５は気液分離ヘ
ッダ１４の中心に配置されている。

次に、上記のうように構成された多パス型の蒸発器１及
びそれに関連する冷凍サイクルの作用について説明する
。

圧縮機２の作動状態において、圧縮機２から吐出される
高温高圧のガス冷媒は凝縮器３にて凝縮されてレシーバ
４へ導かれ、同レシーバ４から液冷媒となって吐出され
る。レシーバ４から吐出される液冷媒は膨張弁５にて減
圧され、気液二相状態の冷媒となって分配器７から蒸発
器１の各チューブ８〜１１の入口側８８〜ｌｌａへ導か
れる。

各チューブ８〜１１の入口側８ａ〜ｌｌａへ導かれた気
液二相状態の冷媒は、その一部の液冷媒が各チューブ８
〜１１の途中で伝熱フィン１２の熱交換作用に基いて気
化された後、気液二相状態の冷媒として気液分離ヘッダ
１４内へ導入される。

即ち、各チューブ８〜１１を流通する気液二相状態の冷
媒は、−景気液分離へラダ１４にて合流される。そして
、その気液二相状態の冷媒のうち、比重の重い液冷媒は
各チューブ８〜１１の下流側へ更に導かれ、同チューブ
８〜１１を流通しながら気化された後、各出口側８ｂ〜
ｌｌｂを介して下流側ヘッダ１３へと送られる。又、比
重の軽いガス冷媒はガス冷媒分離パイプ１５の上端の開
口部１５ａから同パイプ１５内へ導入されて下流側ヘッ
ダ１３へ直接導かれ、各出口側８ｂ〜ｌｌｂから導出さ
れるガス冷媒と合流される。

そして、下流側ヘッダ１３にて合流されたガス冷媒は圧
縮機２へと送られ、同圧縮機２から再び高温高圧のガス
冷媒となって吐出される。

上記のようにこの実施例の多パス型の蒸発器１では、そ
の−側に設けた気液分離ヘッダ１４とその内部のガス冷
媒分離パイプ１５との協働に基き、気液二相状態の冷媒
をガス冷媒と液冷媒とに分離することができる。このた
め、熱交換作用に直接寄与することのないガス冷媒は、
直ちに出口側８ｂ〜ｌｌｂを介して下流側ヘッダ１３へ
送られて除去され、液冷媒のみを各チューブ８〜１１に
流通させることができる。この結果、熱交換に直接寄与
し得る液冷媒のみにより、蒸発器ｌにおける熱交換効率
を良くすることができる。よって蒸発器１における冷房
能力を向上することができる。

又、この実施例の多パス型の蒸発器ｌでは、気液二相状
態の冷媒を分離するために一つの気液分離ヘッダ１４内
に一本のガス冷媒分離パイプ１５を設けるという簡単な
構成をなしている。このため、従来例の多パス型の蒸発
器２６とは異なり、各チューブ２４毎にそれぞれ気液分
離器２１を設ける必要がなく、簡易な配管にすることが
でき、全体の重量や製造コストを低減することができる
。

尚、この発明は前記実施例に限定されるものではな（、
発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の一部を適宜
に変更して次のように実施することもできる。

（１）前記実施例では、ガス冷媒分離パイプ１５を気液
分離ヘッダ１４の中心に配置したが、第４図に示すよう
に気液分離ヘッダ１４を所定量βだけずらしてガス冷媒
分離パイプ１５を気液分離へラダ１４の中心から側方へ
偏位させて配置してもよい。

この場合、各チューブ８〜１１から気液分離へラダ１４
内に導入される気液二相状態の冷媒に旋回流が生じ、液
冷媒とガス冷媒とが気液分離ヘッダ１４の内壁側と中心
側とに分離されるので、気液分離を促進することができ
る。

（２）前記実施例では、−本のガス冷媒分離パイプ１５
を設けたが、複数本のガス冷媒分離パイプを束ねて設け
てもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、多バス型の蒸発
器において、気液二相状態の冷媒を気液分離するための
構成を簡易にすることができ、その製造コストや全体重
量を低減することができるという優れた効果を発揮する
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した一実施例を示す多パス型
の蒸発器を組み込んだ冷凍サイクルの概略構成図、第２
図はその蒸発器に設けた気液分離ヘッダの縦断面図、第
３図は同じく気液分離ヘッダの横断面図である。第４図
はこの発明を具体化した別の実施例を示す気液分離ヘッ
ダの横断面図、第５図は従来例の気液分離器を示す縦断
面図、第６図は従来例を示す多パス型の蒸発器を組み込
んだ冷凍サイクルの概略構成図である。 図中、１は蒸発器、８〜１１は冷媒蒸発路としてのチュ
ーブ、８ａ〜ｌｌａは入口側、８ｂ〜１１ｂは出口側、
１２は伝熱フィン、１４は連通容器としての気液分離ヘ
ッダ、１５は管体としてのガス冷媒分離パイプ、１５ａ
は開口部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　入口側から出口側までの間で所定の延長距離をもっ
   て配設された複数の冷媒蒸発路を有し、各冷媒蒸発路の
   周囲に伝熱フィンを設けた多パス型の蒸発器において、 前記各冷媒蒸発路をその途中において互いに連通させる
   連通容器を設け、その連通容器内にて上下方向に伸びる
   と共に上端部を開口したガス冷媒分離用の管体を設け、
   その管体の下端部側を各冷媒蒸発路の出口側へ連通させ
   たことを特徴とする蒸発器。