JPH04136690A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPH04136690A
JPH04136690A JP2258143A JP25814390A JPH04136690A JP H04136690 A JPH04136690 A JP H04136690A JP 2258143 A JP2258143 A JP 2258143A JP 25814390 A JP25814390 A JP 25814390A JP H04136690 A JPH04136690 A JP H04136690A
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heat exchanger
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Hironaka Sasaki
広仲 佐々木
Takayuki Yasutake
隆幸 安武
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Showa Aluminum Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F17/00Removing ice or water from heat-exchange apparatus
    • F28F17/005Means for draining condensates from heat exchangers, e.g. from evaporators
    • 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
    • F28D1/0476Heat-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 the conduits having a non-circular cross-section

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  • 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 この発明は、例えばルームクーラー用室内機の蒸発器等
として用いられる熱交換器に関する。
従来の技術 従来、ルームクーラー用室内機の蒸発器に用いられる熱
交換器として、多数枚の薄肉板状フィンか所定間隙を隔
てて並列状に配置されると共に、これらフィンに複数本
のヘアピン状のパイプが貫通状に差し込まれ、かつ拡管
されてフィンに密着されると共に、上記バイブの各端部
どおしかU字状管で連通された型式の熱交換器か広く使
用されている。
かかる従来の熱交換器に代えて、近年では熱交換効率の
一層優れたいわゆるマルチフロー型と称される熱交換器
が注目されている。この型式の熱交換器は、第5図およ
び第6図に示すように、複数本の偏平チューブ(13)
が並列状に配置されるとともに隣接チューブ間にフィン
(14)か配置され、かつ各チューブ(13)の両端に
筒状中空ヘッダー(11)  (12)が連通接続され
たものである。同図において、(15)は冷媒入口管、
(16)は同出口管、(C)はファンである。
発明か解決しようとする課題 しかしながら、かかる熱交換器はその構造上水切れが悪
く結露水が排出されにくい。従って、チューブ(13)
とフィン(14)とで構成されるコア部(A)から結露
水が飛散する、いわゆる水飛び現象が発生しやすいもの
であった。
この発明は、上述の問題点を解消すべくなされたもので
、熱交換効率および水切れか良好であり蒸発器として使
用した場合において水飛び現象が発生しないようになさ
れた、いわゆるマルチフロー型の熱交換器を提供するこ
とを目的とする。
課題を解決するだめの手段 上記目的を達成すべく、この発明は、偏平チューブとフ
ィンとて構成されるコア部を略V字状に曲成し、該コア
部に空気を2回通過させるようにしたものである。
即ち、この発明は、複数本の偏平チューブとフィンとが
交互配置に積層されると共に、各チューブの両端に一対
の中空ヘッダーが連通接続された、空気流通路内に配置
される熱交換器において、 前記チューブとフィンとで構成されるコア部がチューブ
の長さ方向の中間部において略V字状に曲成され、該曲
成部を境に空気流入側に配置される風上側コア部と同流
出側に配置される風下側コア部とを有するものとなされ
ていることを特徴とする熱交換器を要旨とするものであ
る。
空気側の圧力損失を低減すると共に、蒸発器として使用
した場合における水飛び現象をより一層効果的に防止す
る目的で、風上側コア部のフィンピッチを風下側コア部
のフィンピッチより小に設定することが望ましい。
作用 熱交換される空気は、先ず風上側コア部を通過した後、
風下側コア部を通過する。この間に空気は2回に亘って
熱交換される。
特に蒸発器として使用した場合には、風上側コア部が空
気を冷却すると共に水分を結露させる。その後、風下側
コア部がその空気を更に冷却する。風上側コア部の結露
水はチューブ、フィンを伝って流下するが、たとえ風上
側コア部において水飛びが発生しても風下側コア部かこ
れを受は止める。
風上側コア部のフィンピッチを風下側コア部のフィンピ
ッチより小に設定したものにあっては、いずれも同ピツ
チに設定したものと較べて空気側の圧力損失が低減され
ると共に、熱交換効率が向上される。また、風下側コア
部を通過する空気の流速は風上側コア部のそれよりも遅
くなり、蒸発器として使用した場合における風下側コア
部での結露水の飛散がより一層低減される。
実施例 以下、この発明をルームエアコン用蒸発器に適用した図
示実施例に基づいて説明する。
第1図および第2図に示す第1実施例の蒸発器は、両端
に一対のヘッダー(1)(2)が配置されると共に側面
視路■字状に曲成されたコア部(A)を有する。
上記コア部(A)は、所定間隙を隔てて並列上に配置さ
れた複数本の偏平チューブ(3)とそれらの空気流通間
隙に介在配置されたフィン(4)とで構成されている。
上記偏平チューブ(3)はアルミニウム材による押出型
材をもって構成されたものであり、耐圧性を向上させる
目的で内部に補強壁を有するいわゆるハモニカチューブ
と称される偏平多孔押出型材が好適に用いらる。もっと
も、かかる押出型材に代えて電縫管等を用いても良い。
上記隣接チューブ(3)間に介在配置されたフィン(4
)は、蛇行状に曲成されたいわゆるフルゲートフィンで
あり、ろう付によりチューブ(3)に接合されている。
フィン(4)は、望ましくはルーバーを切り起こしたも
のを用いるのが良く、また熱交換効率向上の目的でチュ
ーブ(3)より広幅状に設定されたものを用いても良い
上記コア部(A)の両端に連通接続された一対ノヘッダ
ー(1)(2)は、それぞれ−本の断面円形のアルミニ
ウム製パイプ材をもって形成されたものである。これら
ヘッダー(1)(2)には、チューブ挿入孔(la) 
 (2a)が穿設されると共に、該挿入孔(La)  
(2a)に上記各チューブ(3)の端部(3a)が挿入
され、かつろう付により液密状態に強固に接合連結され
ている。
上記チューブ(3)およびフィン(4)で構成されたコ
ア部(A)は、チューブ(3)の長さ方向の中間部にお
いて側面視略■字状に曲成され、該曲成部(A2)を境
に空気流入側に配置される風上側コア部(A1)と同流
出側に配置される風下側コア部(A3)とを有するもの
となされている。
なお、上記ろう付に関しては、ヘッダー(1)(2)を
外面にろう材層が被覆形成されたプレージングシートか
らなる電縫管により、またフィン(4)をプレージング
シートによりそれぞれ形成し、各ヘッダー(1,)(2
)、チューブ(3)およびフィン(4)を仮組した状態
で真空加熱炉等に搬入し、これらを−括ろう付にて接合
一体化するものとなすのが、生産性を向上する点て極め
て望ましい。
一方のヘッダー(1)の一端外側面には冷媒人口管(5
)が取着されると共に、他方のヘッダー(2)の他端外
側面には冷媒出口管(6)が取着されている。面して、
冷媒入口管(5)から流入した冷媒は同図に示すように
チューブ(3)で構成される全冷媒通路を流通して冷媒
出口管(6)から流出し、この間にチューブ(3)(3
)間に形成されたフィン(4)を含む空気流通間隙を流
通する空気と熱交換を行い、蒸発するものとなされてい
る。
上記蒸発器は、例えば第1図および第2図に示すように
、風上側コア部(AI)か風下側コア部(A3)の上方
に配置されるように空気流通路を形成するケーシング(
B)内に設置し、風下側コア部(八3)の下方にファン
(C)を設置して使用される。
而して、熱交換されるべき空気は、同図に矢印Xで示す
ように、先ず風上側コア部(A1)を通過し、然るのち
風下側コア部(A3)を通過してケーシング(B)の外
部に吹き出される。二の間に空気は、各コア部(Al)
  (A3)内を流通する冷媒と熱交換して冷却される
のであるが、風上側コア部(A1)の結露水は各チュー
ブ(3)を伝って下方に流下し、両コア部(Al)  
(A3)の境の曲成部(A2)からケーシング(B)の
内壁面を伝って排出される。このように除湿されかつ冷
却された空気は、更に風下側コア部(八3)を通過する
間に更に冷却される。この風下側コア部(A3)では風
上側コア部(A1)はど結露せず水飛びか発生するおそ
れはほとんどない。しかもたとえ風上側コア部(A1)
において水飛びが発生してもこの風下側コア部(A3)
がこれを受は止めるため、ケーシング(B)の吹出口よ
りの水飛び現象が未然に防止される。
第3図は第2実施例を示すもので前記実施例と略同様の
構成であるが、冷媒入口管(5)および同出口管(6)
がいずれも一方のヘッダー(1)の両端に取着されると
共に、同ヘッダー(1)の長さ方向の中間に仕切部材(
7)が設けられ、入口管(5)より流入した冷媒は他方
のヘッダー(2)に至ったのち、Uターンして出口管(
6)より流出するものとなされている。
他の構成は、前記第1実施例と同様であるので対応箇所
に同一符号を付してその説明を省略する。
第4図は更に他の実施例を示すものて前記第1実施例と
略同様の構成であるが、風上側コア部(A1)のフィン
ピッチ(PP1)が風下側コア部(A3)のフィンピッ
チ(PP3 )より小に設定されている点においてのみ
異なる。
このように風上側コア部(A1)のフィンピッチ(Fh
 )を風下側コア部(A3)のフィンピッチ(PP3 
)より小に設定することによって、いずれも同ピツチに
設定したものと較べて空気側の圧力損失が低減されると
共に、熱交換効率か向上される。しかも風下側コア部(
A3)を通過する空気の流速は風上側コア部(A1)の
それよりも遅くなり、風下側コア部(A3)での水飛び
発生がより一層低減されるという効果がある。
他の構成は、第1実施例と同様であるので対応箇所に同
一符号を付してその説明を省略する。
なお、上記いずれの実施例においても両ヘッダーを上下
に配置したものを示したが、勿論左右に配置するように
して使用しても良い。またルームエアコン用の蒸発器に
限定されるものではなく、カーエアコン用の蒸発器ある
いは更に凝縮器等の他の熱交換器にも適用され得るもの
である。
発明の効果 この発明に係る熱交換器は、上述のとおり、チューブと
フィンとで構成されるコア部がチューブの長さ方向の中
間で略V字状に曲成され、該曲成部を境にして空気流入
側に配置される風上側コア部と同流出側に配置される風
下側コア部とを有するものとなされたものである。従っ
て、熱交換すべき空気を2回に亘ってコア部を通過させ
ることができるので熱交換効率に優れたものとすること
ができる。しかも、コア部が略V字状に曲成され、風上
側コア部と風下側コア部とを有するものとなされている
ので、狭いスペースにも設置することができる。また例
えばこれを蒸発器として使用した場合、風上側コア部に
おいて冷却されかつ除湿された空気が風下側コア部にお
いて更に冷却されるので風下側コア部では風上側コア部
はど結露しない。しかも、風上側コア部の結露水がたと
え風下側コア部に向って飛び散っても風下側コア部がこ
れを受は止めるように作用するので、水飛びの発生をは
は完全に防止することができる。
請求項(2)のように、風上側コア部のフィンピッチを
風下側コア部のフィンピッチより小に設定したものにあ
っては、いずれも同ピツチに設定したものと較べて空気
側の圧力損失が低減されると共に、熱交換効率が向上さ
れる。しかも、風下側コア部を通過する空気の流速が風
上側コア部のそれよりも遅くなることより、蒸発器とし
て使用した場合において水飛び発生がより一層低減され
る。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第4図はこの発明の実施例を示すもので、
第1図はこの発明に係る熱交換器の使用状態を示す全体
斜視図、第2図は同正面図、第3図は他の実施例を示す
全体斜視図、第4図は更に他の実施例を示す全体斜視図
である。 第5図および第6図は従来品を示すもので、第5図は第
1図に対応する全体斜視図、第6図は第2図に対応する
正面図である。 (1)(2)・・・ヘッダー (3)・・・偏平チュー
ブ、(4)・・・フィン、(A)・・・コア部、(A1
)・・・風上側コア部、(A2)・・・曲成部、(A3
)・・・風下側コア部、(Fh )  (PP3 )・
・・フィンピッチ。 以上 第2 図 \ b 第6 図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 複数本の偏平チューブとフィンとが交互配置に
    積層されると共に、各チューブの両端に一対のヘッダー
    が連通接続された、空気流通路内に配置される熱交換器
    において、前記チューブとフィンとで構成されるコア部
    が、チューブの長さ方向の中間部において略V字状に曲
    成され、該曲成部を境に空気流入側に配置される風上側
    コア部と同流出側に配置される風下側コア部とを有する
    ものとなされていることを特徴とする熱交換器。
  2. (2) 風上側コア部のフィンピッチが、風下側コア部
    のフィンピッチより小に設定されてなることを特徴とす
    る請求項(1)に記載の熱交換器。
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