JPH04122986U - 空調用熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チューブ全体が蛇行状に曲折するエバポレー
タ用の空調用熱交換器において、気液二相状態の冷媒を
チューブ内で充分攪拌し、チューブ横断面における各部
の冷媒密度を均一にし、熱交換を促進させること。 【構成】 並列した多数のチューブの端部間を連結する
Ｕベンド管の肉厚をチューブの肉厚よりも厚くし、その
Ｕベンド管内面に多数の冷媒攪拌用の溝を形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エバポレータとして用いる空調用熱交換器であって、冷媒が流通す るチューブの全体が蛇行状に曲折されたものに関し、その湾曲部に短いＵベンド 管を用い、そのＵベンド部内面に多数の溝を形成したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、エバポレータとして用いる空調用熱交換器は、小隙を有して多数のプレ ートフィンを並列させると共に、それらのチューブ挿通孔を整合させ、そこに多 数のチューブを貫通すると共にそのチューブの端部間をＵベンド管で接続し、管 全体の流路を蛇行状に曲折する。そして、内部に気液二相状態の冷媒を流通させ ると共に、チューブの外面側に空気流を流通させその冷媒により空気流を冷却す るものであった。

【０００３】 このようなチューブ及びＵベンド管の内部を流通する冷媒は、その液相部分が チューブの下方を這うように流通すると共に、気体部分がその上方を流通するこ とになる。従って、チューブ内周面において冷媒密度が不均一となっていた。 又、チューブの内壁近傍において冷媒の境界層が発達し、それがチューブ内外 の熱伝達を阻害していた。そこで従来、このチューブと冷媒との熱伝達を良好に する目的で、チューブの直線部において溝を形成し、冷媒の接触面積を増大させ る提案が、実公昭６０−２６３１５号公報記載の考案として存在した。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、伝熱性を向上させる手段としてチューブの直線部分に前記従来 例に示した溝を形成しても、内部を流通する冷媒を攪拌するには充分ではなかっ た。又、チューブに溝を形成するためにはチューブの肉厚を厚くせざるを得ない 。すると、チューブの内外の伝熱性が悪くなる欠点があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

そこで本考案は冷媒が蛇行状に曲折する際、その曲折部において多数の溝を設 けることにより短い距離で効果的に冷媒を充分攪拌し、チューブ横断面内の各部 において均一な冷媒密度を形成させ、チューブ内壁面近傍の境界層の発達を阻止 し伝熱性の向上を図ることを目的とし、その目的達成のために次の構成をとる。 即ち本考案の空調用熱交換器は、並列された多数のチューブ１の外面に多数の フィン２が配設され、チューブ１内に気液二相状態の冷媒が流通する。それと共 にチューブ１の外面側に空気流が流通するものを対象とする。ここにおいて本考 案の特徴とするところは、チューブ１の肉厚よりもＵベンド管３の肉厚を厚くし 、且つ該チューブの長さよりも著しく短いものを用いる。そして、その内面に冷 媒攪拌用の多数の溝４を形成させる。そして、Ｕベンド管３の両端部と並列され た夫々のチューブ１の端部とを互いに嵌着して液密に接続し、冷媒の流通路を蛇 行状に形成したことを特徴とする。

【０００６】

【作用】

本考案の熱交換器によれば、短いＵベンド管３の内面に多数の溝４を形成した から、冷媒が曲折する部分においてその冷媒を短い距離で効率良く攪拌し、チュ ーブ１横断面における各部の冷媒密度を均一に保持し、チューブ内壁近傍の冷媒 の境界層の発達を阻止し、熱交換を促進する。

【０００７】

【実施例】

次に図面に基づいて本考案の実施例に付き説明する。図１は本考案の熱交換器 の要部縦断面図であり、図２はその要部拡大図、図３は図２のIII −III 矢視断 面略図である。この実施例の空調用熱交換器は、エバポレータとして用いられる ものであり、多数のプレート型のフィン２を有する。このフィン２はアルミニュ ームや銅等の良伝熱性薄肉金属板からなり、その平面に多数のチューブ挿通孔が 穿設され、その挿通孔の縁部にバーリング加工が形成されている。このようなフ ィン２を多数小隙を有して並列させ、夫々のチューブ挿通孔を互い整合する。そ してこの実施例では、Ｕ字状に形成されたチューブ１の直線部分をフィン２の各 チューブ挿通孔に挿通し、次いでチューブ１の直線部の内部に拡開治具を挿入し て拡開し、チューブ１外面とフィン２のチューブ挿通孔との間を密着させる。な お、チューブ１とフィン２との接触部をハンダ付け等により接合する場合もある 。

【０００８】 次に、このチューブ１の肉厚よりも充分厚く且つ該チューブの長さよりも著し く短いＵベンド管３を介して、夫々のチューブ１の端部間を接続する。このＵベ ンド管３は、その内部に螺旋状の溝４が多数形成されている。このような螺旋の 溝４を形成するには、一例として図５に示す如く先ず直線状に形成された管の内 部に予め螺旋溝を形成しておく。次いでそれを図６の如く曲折した後に、図７の 如くＵベンド管３の両端部を拡開し、そこに嵌着部５を形成する。そしてこの嵌 着部５にチューブ１の端部を嵌着し、その嵌着部をろう付け又はハンダ付けによ り液密に接合すれば良い。

【０００９】 図２の実施例では嵌着部５とチューブ１の端部との間がハンダ６により液密に 接合されている。なお、Ｕベンド管３の内部に形成される溝４はＵベンド管３の 肉厚の1/3 〜1/2 程度にするのが好ましい。Ｕベンド管３はチューブ１に比べて 充分板厚が厚いから、内部に溝４を形成しても充分な強度を維持することができ る。又、直線状の管を図６の如く曲折すると、管断面は真円が少し偏平に変形す るが、次いでその両端に嵌着部５を形成した場合には、その嵌着部５形成時に、 真円に再成形することができ、その嵌着部５に円形断面のチューブ１端部を嵌着 すれば、その整合性が良好となり、ろう付け精度又はハンダ付け精度が高くなり 、信頼性の高い熱交換器となる。 次に図４は本考案の第二実施例の要部縦断面図であり、この実施例ではＵベン ド管３の外面にもフィン２を設け、Ｕベンド管３部分においても効率良く熱交換 を行うこととしている。

【００１０】

【考案の効果】

本考案の空調用熱交換器は、そのＵベンド管３の内面に冷媒攪拌用の多数の溝 ４を設けたから、特に冷媒が方向変換をする部分において多数の溝が形成される ことになり、冷媒はその溝により短い距離で効率的に攪拌され、冷媒とチューブ １との熱伝達を効果的に行い得る。即ち、チューブ１の中心部における冷媒温度 と、内周面における冷媒温度とをほぼ均一に維持し、チューブ内周面近傍の冷媒 の境界層の発達を阻止し、熱交換能力を高め得る。 しかも、Ｕベンド管３の肉厚はチューブ１のそれよりも厚く形成されているか ら、内部に充分深い溝４を形成しても、Ｕベンド管３の強度を充分に保ち、信頼 性の高い空調用の熱交換器を提供し得る。 又、Ｕベンド管３の長さはチューブ長さに比べて著しく短いから、その肉厚を 厚くしても伝熱性に影響を与えることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の空調用熱交換器の要部縦断面図。

【図２】図１の要部拡大図。

【図３】図２のIII-III 矢視断面略図。

【図４】本考案の第二実施例の要部縦断面図。

【図５】本考案のＵベンド管製造方法の第一工程を示
す。

【図６】Ｕベンド管製造方法の第二工程を示す。

【図７】Ｕベンド管製造方法の第三工程を示す。

【符号の説明】

１ チューブ ２ フィン ３ Ｕベンド管 ４ 溝 ５ 嵌着部 ６ ハンダ ７ 冷媒

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 並列された多数のチューブ（１）の外面
   に多数のフィン（２）が配置され、前記チューブ（１）
   内に気液二相状態の冷媒が流通すると共に、該チューブ
   （１）外面側に空気流が流通する空調用熱交換器におい
   て、前記チューブ（１）の肉厚よりも厚く且つ該チュー
   ブの長さよりも著しく短いＵベンド管（３）の内面に多
   数の冷媒攪拌用の溝（４）が形成され、該Ｕベンド管
   （３）の両端部と並列された夫々の前記チューブ（１）
   の端部とが互いに嵌着して液密に接続され、前記冷媒の
   流通路が蛇行状に形成されたことを特徴とする空調用熱
   交換器。