JPH02219986A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPH02219986A
JPH02219986A JP4087689A JP4087689A JPH02219986A JP H02219986 A JPH02219986 A JP H02219986A JP 4087689 A JP4087689 A JP 4087689A JP 4087689 A JP4087689 A JP 4087689A JP H02219986 A JPH02219986 A JP H02219986A
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JP
Japan
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refrigerant
header
inlet
heat exchanger
outlet
Prior art date
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Pending
Application number
JP4087689A
Other languages
English (en)
Inventor
Hachiro Koma
小間 八郎
Koichi Nakayama
浩一 中山
Shinichi Ide
井手 晋一
Hiroaki Suga
宏明 菅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Refrigeration Co filed Critical Matsushita Refrigeration Co
Priority to JP4087689A priority Critical patent/JPH02219986A/ja
Publication of JPH02219986A publication Critical patent/JPH02219986A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/026Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/027Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of distribution pipes
    • F28F9/0275Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of distribution pipes with multiple branch pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-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
    • F28D1/02Heat-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
    • F28D1/04Heat-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 tubular conduits
    • F28D1/047Heat-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 tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0475Heat-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 tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits having a single U-bend

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、空気調和機、冷凍、冷蔵機器の蒸発器等の熱
交換器に関するものである。
従来の技術 近年、熱交換器の高性能化の手段として、冷媒管の細径
化が進んで来ている。しかしながら、冷媒管を細径化す
ると、冷媒の圧力損失が大きくなり、熱交換量の低下を
きたす。そこで冷媒回路の複数化が盛んに行われるよう
Kなってきた。
以下、図面を参照しながら上述した従来の蒸発器につい
て説明する。
第4図は、従来の熱交換器の斜視図である。図において
、1は伝熱フィン、2は伝熱フィン1から構成された伝
熱フィン群、4は流入管、6は分流器、6a、eb、6
aは入口接続管、7a、7b。
7c、7d、7e、7f、7gはリターンベンド、8a
、ab、8aは出口接続管、9は出口ヘッダ、1oは冷
媒流入方向、11は冷媒流出方向、12は気流方向であ
る。伝熱フィン群2に挿入された略U字状冷媒管(図示
せず)は機械的拡管により伝熱、フィン1Vc固定され
、その端部の所定の位置にリターンベンド7aから了q
が接合される。
また、入口接続管6a、eb、6cを介して分流器6お
よび流入管4が、出口接続管sa、sb。
8Cを介して出口ヘッダ−9が接続される。熱交換器全
体としては、3系統の冷媒回路から構成されている。
次に1従来の熱交換器の作用について説明する。
減圧された冷媒が冷媒流入方向1oより流入管4を通り
、分流器6に入る。冷媒はこの状態では乾き度が約0.
2程度の二相流である。分流器5に流入した冷媒は3本
の入口接続管6a、 sb、  6cに分かれ、一つは
、入口接続管6aからリターンベンド7a、7b、出口
接続管8aを通り出口ヘッダ−9へ流入し、また、入口
接続管sbに流入した冷媒はリターンベンド7c、  
アd、7e、出口接続管8bを通り出口ヘッダ−9へ流
入する。
さらに入口接続管6cに流入した冷媒はリターンベンド
了f、7g、出口接続管8cを通り出口ヘッダ−9へ流
入する。各冷媒は、出口ヘッダ−9で合流し矢印11へ
流出する。この間冷媒は徐々に乾き度を増しながら矢印
方向から流れてくる気流と伝熱フィン群を介して熱交換
し気流温度を下げる。しかしながら、各冷媒回路の全長
や負荷分布が異なるため、回路によっては冷媒の過不足
が発生する。このため、熱交換器全体としては、熱交換
量が低下してしまう。こうした現象を防ぐため、従来の
熱交換器は、分流器の分流特性に応じた冷媒回路長や負
荷分布を熱交換器の使用状況ごとに多大な工数を費やし
て決定していた。また、冷媒管の細径化により熱交換器
の気流通過部分はコンパクトになったものの実使用上は
分流器がどうしても必要なため、熱交換器の収納スペー
スはさほどコンパクト化されていない。
発明が解決しようとする課題 上述したように、従来の熱交換器は、配管設計を容易に
し、熱交換器の使用状況によらず常に所定の性能を発揮
させ、且つ、熱交換部分に限らず、熱交換器の収納スペ
ース自体をコンパクト化しなければならないという課題
を有していた。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するため本発明の熱交換器は気流方向に
偶数列の冷媒管挿入孔を有する伝熱フィンを多数並行に
並べたフィン群と、前記伝熱フィンの隣接する列間にま
たがる冷媒管挿入孔jて一力向から直角に挿入される略
U字状冷媒管と、同一列内の前記略U字状冷媒管の管端
を複数を接続し、複数の一連の冷媒回路を形成したヘッ
ダー群とからなり、前記ヘッダー群を構成するヘッダー
で、冷媒流入部と冷媒流出部とを有するヘッダーの冷媒
流入部と冷媒流出部との境界部に冷媒流の絞り機構を設
けたものである。
作  用 本発明は、上記した構成により、各°冷媒回路は、ヘッ
ダー毎に合流2分散を繰り返すため、負荷分布の不均一
が発生しにくく、冷媒は気流と有効に熱交換し、熱交換
器全体としては、熱交換量が低下することがない。また
、ヘッダー群は、熱交換部分にかなり接近して接続でき
るので熱交換器全体が非常にコンパクトになる。
実施例 以下、本発明の一実施例の熱交換器について図面を参照
しながら説明する。
第1図は本発明の一実施例の熱交換器の斜視図であり、
第2図は第1図のA−A’断面図、第3図は第1図の右
側側面図である。図において21は伝熱フィン、22は
伝熱フィン21からなるフィン群、23は略U字状冷媒
管で略U字状冷媒管23は伝熱フィン21に設けられた
挿入孔に挿入された後、拡管されて伝熱フィン群22に
固定されている。24はヘッダー24 a、  24 
b、  24 c。
24dからなるヘッダー群で、接続管25によって略U
字状冷媒管23と接続されている。また、ヘッダー24
aおよびヘッダー24dに砿り口管2eおよび出口管2
7が接続されている。28は冷媒の流入方向を、29は
冷媒の流出方向を、3Qは気流方向を示す。31a、3
1bから40a。
4obはヘッダー24 a、 24 b、  24 C
,24dの冷媒出入口孔である。ヘッダー24bおよび
ヘッダー24cにはオリフィス41および42が設けら
れ、冷媒流入部24eおよび24gと冷媒流出部24f
および24hに分けられている。
以上のように構成された熱交換器について、以下その作
用を説明する。減圧された低乾き度の二相冷媒は比較的
細い入り口管2eを通シ、加速され、気液が混合されて
ヘッダー24aに流入する。
このため、冷媒は、ヘッダー24aの冷媒出口孔31 
a、32 a、33aから均等に分かれて流出し、略U
字状冷媒管23を経て冷媒入り口孔31b。
32b、33bよシヘッダ−24bの冷媒流入部24e
に流入する。ここで再度−つに合流した冷媒は、オリフ
ィス41を通りヘッダー24bの冷媒流出部24fに入
る。その際オリフィス41によシ冷媒流は絞られ、流速
を増すとともに気液が混合される。このため、冷媒は、
ヘッダー24bの冷媒出口孔34b、36b、36bか
ら均等に分かれて流出し、略U字状冷媒管23を経て冷
媒入り口孔34a、35a、36aよυヘッダー24a
の冷媒流入部24gに流入する。ここで三度−つに合流
した冷媒は、オリフィス42を通り、ヘッダー24cの
冷媒流出部24hに入る。その際オリフィス42により
冷媒流は絞られ、流速を増すとともに気液が混合される
。・この時点での冷媒乾き度は、オリフィス41を通過
するときよりもかなり高くなっている。このため、オリ
フィス42の内径はオリフィス41に比較し、大きくし
て圧力損失を小さくしても、流速の増加と気液の混合は
均等分流させるに充分なものとなる。ヘッダー24cの
冷媒流出部24hには4個の冷媒出口孔3了a、38a
、39a、40aがあるが、これは、前述したように、
この時点での冷媒乾き度は、かなり高くなっているため
、冷媒の比体積が大きくなり、体積流量が大きいので流
速を下げるために回路を4系統としている。このように
冷媒は比較的流速を押えられつつヘッダー24d。
出口管27を通り熱交換器から流出していく。このよう
に冷媒が何度も均等分流と合流を繰シ返して熱交換器内
を順次流れていくため、負荷分布の不均一も吸収する。
このため、配管設計も、負荷分布についてはさほど考慮
することなく出来る。
発明の効果 以上のように本発明の熱交換器は、配管設計を容易にし
、熱交換器の使用状況によらず常に所定の性能を発揮さ
せ、且つ、熱交換部分に限らず熱交換器の収納スペース
自体をコンパクト化することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の熱交換器の斜視図、第2図
は第1図のA−A’線断面図、第3図は第1図の右側面
図、第4図は従来の熱交換器の斜視図である。 21・・・・・・伝熱フィン、22・・・・・・伝熱フ
ィン群、23・・・・・・略U字状冷媒管、24・・・
・・・ヘッダー群、24 a、  24 b、  24
0. 24 d・+++++へ7ダー24 s、  2
4 g−−−−−−冷媒流入部、24 f、 24h・
・・・・・冷媒流出部、41.42・・・・・・オリフ
ィス。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか1名第 図 21“°イ云然ブイン 22゛−イ云煕フィン詳 z3・−ルトU字1尺4文策管 24−  ヘッダー茗羊 Z4a−、Z4b、 21に、 24t −ヘッダー2
4e 、241−’I’l ’11 流入部Z4f、2
44.−−・ ン1デ女藁5気巳都4/、4Z ・−第
1ノフイス 瘍 図 Z(−−イー?、、すらフィン 4f、4Z−゛−オソブイス 第 図 嘉 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  気流方向に偶数列の冷媒管挿入孔を有する伝熱フィン
    を多数並行に並べたフィン群と、前記伝熱フィンの隣接
    する列間にまたがる冷媒管挿入孔に一方向から直角に挿
    入される略U字状冷媒管と、同一列内の前記略U字状冷
    媒管の管端を複数接続し複数の一連の冷媒回路を形成し
    たヘッダー群とからなり、前記ヘッダー群を構成するヘ
    ッダーで、冷媒流入部と冷媒流出部とを有するヘッダー
    の冷媒流入部と冷媒流出部との境界部に冷媒流の絞り機
    構を設けたことを特徴とする熱交換器。
JP4087689A 1989-02-21 1989-02-21 熱交換器 Pending JPH02219986A (ja)

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JP4087689A JPH02219986A (ja) 1989-02-21 1989-02-21 熱交換器

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2735836A3 (en) * 2012-11-21 2014-12-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Heat exchanger
JP2018179390A (ja) * 2017-04-11 2018-11-15 協立エアテック株式会社 空調用輻射パネル

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5850216U (ja) * 1981-09-25 1983-04-05 日本ドライブイツト株式会社 内張り材の係止具
JPS636392A (ja) * 1986-06-24 1988-01-12 Showa Alum Corp 熱交換器

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