JPH0536718B2 - - Google Patents
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- JPH0536718B2 JPH0536718B2 JP57081645A JP8164582A JPH0536718B2 JP H0536718 B2 JPH0536718 B2 JP H0536718B2 JP 57081645 A JP57081645 A JP 57081645A JP 8164582 A JP8164582 A JP 8164582A JP H0536718 B2 JPH0536718 B2 JP H0536718B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- exchanger tube
- flat heat
- inlet
- refrigerant
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
- F28F1/025—Tubular elements of cross-section which is non-circular with variable shape, e.g. with modified tube ends, with different geometrical features
-
- 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
- F28D1/04—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 tubular conduits
- F28D1/047—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 tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
- F28D1/0477—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 tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
- F28D1/0478—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 tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag the conduits having a non-circular cross-section
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
- F28F1/022—Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
- F28F9/028—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits by using inserts for modifying the pattern of flow inside the header box, e.g. by using flow restrictors or permeable bodies or blocks with channels
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、多流路の扁平伝熱管を用いた熱交換
器の製造方法に関する。
器の製造方法に関する。
扁平伝熱管を用いた熱交換器は一般に第１図に
示す構造であり、蛇行状に曲折した扁平伝熱管１
の平行管部の間にコルゲートフイン２が配設され
ている。上記扁平伝熱管１の両端部はヘツダ３，
４が接続され、ヘツダを経て扁平伝熱管１内を流
通する熱源流体とフイン２間を矢印５のように流
通する空気との間に熱交換が行なわれる。上記扁
平伝熱管１の断面は第４図に示すように多通路２
９ａ…２９ｎが形成されている。
示す構造であり、蛇行状に曲折した扁平伝熱管１
の平行管部の間にコルゲートフイン２が配設され
ている。上記扁平伝熱管１の両端部はヘツダ３，
４が接続され、ヘツダを経て扁平伝熱管１内を流
通する熱源流体とフイン２間を矢印５のように流
通する空気との間に熱交換が行なわれる。上記扁
平伝熱管１の断面は第４図に示すように多通路２
９ａ…２９ｎが形成されている。
第５図は上記扁平伝熱管１内部の冷媒の状態を
示す。いま蒸発器として用いる場合を考えると、
各通路２９ａ…２９ｎに均一に冷媒を流す場合、
空気流５に対して図中に符号３１で示すような冷
媒の過熱ガス領域が形成され、反対に符号３０で
示すように気液二相域が形成され熱交換効率が低
下する。この現象を防止し熱交換効率を上げる為
に従来次の様な代表的な二つの例が提案されてい
る。その一つの例を第６図に示す。この提案はヘ
ツダ３に取り付ける扁平伝熱管端部の切り口を傾
斜させたものである。この例はヘツダ３から扁平
伝熱管１の各流路２９ａ…２９ｎに冷媒を分配さ
せる際、入口端部３２ａ，３２ｂ…３２ｎの流体
抵抗を変化させることにより、流路２９ａ側に多
く流路２９ｎ側に順次少なく分配させるものであ
る。
示す。いま蒸発器として用いる場合を考えると、
各通路２９ａ…２９ｎに均一に冷媒を流す場合、
空気流５に対して図中に符号３１で示すような冷
媒の過熱ガス領域が形成され、反対に符号３０で
示すように気液二相域が形成され熱交換効率が低
下する。この現象を防止し熱交換効率を上げる為
に従来次の様な代表的な二つの例が提案されてい
る。その一つの例を第６図に示す。この提案はヘ
ツダ３に取り付ける扁平伝熱管端部の切り口を傾
斜させたものである。この例はヘツダ３から扁平
伝熱管１の各流路２９ａ…２９ｎに冷媒を分配さ
せる際、入口端部３２ａ，３２ｂ…３２ｎの流体
抵抗を変化させることにより、流路２９ａ側に多
く流路２９ｎ側に順次少なく分配させるものであ
る。
次に他の例を第７図に示す。この例は入口から
出口に至る通路３３ａ，３３ｂ，３３ｃ…３３ｎ
自身の流路断面積を図示のように順次変化させた
ものである。
出口に至る通路３３ａ，３３ｂ，３３ｃ…３３ｎ
自身の流路断面積を図示のように順次変化させた
ものである。
従来のこれらの装置では次のような課題があ
る。熱交換器の入口から出口間の圧力損失を実験
と計算で検討した結果、圧力損失の大半は各流路
の入口から出口間の二相流の圧力損失であり、入
口付近の曲りの損失は極めて少ないことがわかつ
た。即ち、第６図の如き構造を用いたとしても実
際上の効果を得ることはほとんど期待できない。
る。熱交換器の入口から出口間の圧力損失を実験
と計算で検討した結果、圧力損失の大半は各流路
の入口から出口間の二相流の圧力損失であり、入
口付近の曲りの損失は極めて少ないことがわかつ
た。即ち、第６図の如き構造を用いたとしても実
際上の効果を得ることはほとんど期待できない。
本例によれば流量を各流路毎に変えることは可
能であるが、次の二つの課題を有する。まず第１
に性能上の課題であるが、第８図に示したモリエ
ル線図上に示すように、蒸発器の圧力損失が各流
路ともに同じように増加し蒸発線１８をたどるこ
とになる。この場合均等分配の場合の蒸発線３５
に比較して平均蒸発温度が上昇する。このことは
空気と冷媒の温度差が減少することを意味し、実
際上性能が低下したことに等しい。つまり本例に
よつて大きな性能上の効果は期待できない。１８
は飽和液線、１９は飽和蒸気線、Ｐは圧力、ｉは
エンタルピを示す。第２は生産性の課題である。
本例の如き各流路断面積が変化かる形状の伝熱管
は第７図に示す一般の形態のものに比較して製造
工程が複雑になるとともに、材料費そのものに極
めて無駄が多い。
能であるが、次の二つの課題を有する。まず第１
に性能上の課題であるが、第８図に示したモリエ
ル線図上に示すように、蒸発器の圧力損失が各流
路ともに同じように増加し蒸発線１８をたどるこ
とになる。この場合均等分配の場合の蒸発線３５
に比較して平均蒸発温度が上昇する。このことは
空気と冷媒の温度差が減少することを意味し、実
際上性能が低下したことに等しい。つまり本例に
よつて大きな性能上の効果は期待できない。１８
は飽和液線、１９は飽和蒸気線、Ｐは圧力、ｉは
エンタルピを示す。第２は生産性の課題である。
本例の如き各流路断面積が変化かる形状の伝熱管
は第７図に示す一般の形態のものに比較して製造
工程が複雑になるとともに、材料費そのものに極
めて無駄が多い。
以上のように従来技術は、性能上の効果、生産
性いずれの点においても種々の課題があつた。
性いずれの点においても種々の課題があつた。
本発明の目的は上記に鑑みて発明されたもの
で、多通路より成る扁平伝熱管を用いた熱交換器
において、該熱交換器を低コストで容易に製作可
能とし、かつ高効率点で使用するための熱交換器
の製造方法を提供することにある。
で、多通路より成る扁平伝熱管を用いた熱交換器
において、該熱交換器を低コストで容易に製作可
能とし、かつ高効率点で使用するための熱交換器
の製造方法を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明は、多通路
を備えた扁平伝熱管の入口端または出口端の両側
壁のうち何れか一方の側壁のみを傾斜状に押し下
げ、各押し下げ側壁の高さ位置を順次ずらして各
通路端部の開口断面積を風上側より風下側方向に
順次減少させることを特徴とする。
を備えた扁平伝熱管の入口端または出口端の両側
壁のうち何れか一方の側壁のみを傾斜状に押し下
げ、各押し下げ側壁の高さ位置を順次ずらして各
通路端部の開口断面積を風上側より風下側方向に
順次減少させることを特徴とする。
本発明は、前記の如く、扁平伝熱管の両側壁の
うち何れか一方の側壁のみをプレスなどにより、
傾斜状に押し下げて各通路端部の開口断面積を風
上側より風下側方向に順次減少させるので、その
押し下げ加工に余分な部品を必要とすることなく
低コストで実施することができ、かつ、扁平伝熱
管を両側壁とも絞り加工するものに比較すると、
安定した信頼性の高い構造体を容易に製作するこ
とができる。
うち何れか一方の側壁のみをプレスなどにより、
傾斜状に押し下げて各通路端部の開口断面積を風
上側より風下側方向に順次減少させるので、その
押し下げ加工に余分な部品を必要とすることなく
低コストで実施することができ、かつ、扁平伝熱
管を両側壁とも絞り加工するものに比較すると、
安定した信頼性の高い構造体を容易に製作するこ
とができる。
また、上記のように構成した入口端または出口
端を有するので、断面の異なる各通路に分岐する
冷媒の流量は、入口ヘツダから出口ヘツダまでの
圧力損失が等しくなるように流れ、各断面積を調
整することにより不均一な冷媒過熱域が存在しな
いように出来、かつ、流量の少ない通路では圧力
損失が小さいため、蒸発温度の低い流路が形成で
き、平均蒸発温度は低くなる。また、入口または
出口部が急拡大流路や急縮小流路がないので、圧
力損失を低く抑えることができる。
端を有するので、断面の異なる各通路に分岐する
冷媒の流量は、入口ヘツダから出口ヘツダまでの
圧力損失が等しくなるように流れ、各断面積を調
整することにより不均一な冷媒過熱域が存在しな
いように出来、かつ、流量の少ない通路では圧力
損失が小さいため、蒸発温度の低い流路が形成で
き、平均蒸発温度は低くなる。また、入口または
出口部が急拡大流路や急縮小流路がないので、圧
力損失を低く抑えることができる。
本発明の一実施例を示す第２図に基づき説明す
る。
る。
この実施例は多通路を有する扁平伝熱管１０の
各通路端部を潰して端部通路断面積を順次異なら
しめたもので、均等断面の多通路１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ…１１ｎを有する扁平伝熱管１０の端
部を各通路の一側壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…１
２ｎをプレス成形等によつて傾斜状に押し下げ、
各押し下げ側壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…１２ｎ
の高さ位置を順次ずらし、各通路１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ…１１ｎの端部の開口断面積を風下側
通路方向に順次減少させている。
各通路端部を潰して端部通路断面積を順次異なら
しめたもので、均等断面の多通路１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ…１１ｎを有する扁平伝熱管１０の端
部を各通路の一側壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…１
２ｎをプレス成形等によつて傾斜状に押し下げ、
各押し下げ側壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…１２ｎ
の高さ位置を順次ずらし、各通路１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ…１１ｎの端部の開口断面積を風下側
通路方向に順次減少させている。
次に上記実施例の作用について説明する。
ヘツダより扁平伝熱管に流入する冷媒はまず断
面の異なる各通路に分岐する冷媒の流量は入口ヘ
ツダから出口ヘツダまでの圧力損失が等しくなる
ように流れる。即ち、入口付近の流路断面の大き
い流路は該流路断面の小さい流路に比較して、入
口部分の損失が少ないので、流量が多くなる。そ
の状態をモリエル線図上で説明すると第３図のよ
うになる。熱交換器の圧力損失は入口ヘツダ部２
７から出口ヘツダ部２８の間の損失であるが、流
路８ａから８ｎに対応する蒸発線は第３図の２０
〜２６という形で表わされる。この図からわかる
ように、本実施例による蒸発器は、蒸発温度の高
い流路と低い流路が存在し、平均蒸発温度は第４
図に示すもとの一般的伝熱管に冷媒を均等に流し
た場合と大差はない。しかも本件実施例によれば
空気の温度差に応じて冷媒量を変えることができ
るので、第９図ですでに説明したような、不均一
な冷媒過熱域３１は存在しない。このことは、熱
交換効率の高い二相流部の面積割合を増すことが
できるということである。また、本実施例では、
入口または出口部が急拡大流路や急縮小流路がな
いので圧力損失を低く抑えることができる。以上
のように、本実施例による蒸発器は空気と冷媒と
の温度差を減少させないで且つ熱交換効率を増加
させることができ、しかも圧力損失を低く抑える
ことができるので、熱交換量を大幅に増加させる
ことができる。また、製作に当つては、扁平伝熱
管の両側壁のうち、何れか一方の側壁のみをプレ
スなどにより傾斜状に押し下げるだけで、余分な
部品を必要としないので、低コストであり、か
つ、扁平伝熱管を両側壁とも絞り加工するものに
比較すると、安定した信頼性の高い構造体を容易
に製作することができる。
面の異なる各通路に分岐する冷媒の流量は入口ヘ
ツダから出口ヘツダまでの圧力損失が等しくなる
ように流れる。即ち、入口付近の流路断面の大き
い流路は該流路断面の小さい流路に比較して、入
口部分の損失が少ないので、流量が多くなる。そ
の状態をモリエル線図上で説明すると第３図のよ
うになる。熱交換器の圧力損失は入口ヘツダ部２
７から出口ヘツダ部２８の間の損失であるが、流
路８ａから８ｎに対応する蒸発線は第３図の２０
〜２６という形で表わされる。この図からわかる
ように、本実施例による蒸発器は、蒸発温度の高
い流路と低い流路が存在し、平均蒸発温度は第４
図に示すもとの一般的伝熱管に冷媒を均等に流し
た場合と大差はない。しかも本件実施例によれば
空気の温度差に応じて冷媒量を変えることができ
るので、第９図ですでに説明したような、不均一
な冷媒過熱域３１は存在しない。このことは、熱
交換効率の高い二相流部の面積割合を増すことが
できるということである。また、本実施例では、
入口または出口部が急拡大流路や急縮小流路がな
いので圧力損失を低く抑えることができる。以上
のように、本実施例による蒸発器は空気と冷媒と
の温度差を減少させないで且つ熱交換効率を増加
させることができ、しかも圧力損失を低く抑える
ことができるので、熱交換量を大幅に増加させる
ことができる。また、製作に当つては、扁平伝熱
管の両側壁のうち、何れか一方の側壁のみをプレ
スなどにより傾斜状に押し下げるだけで、余分な
部品を必要としないので、低コストであり、か
つ、扁平伝熱管を両側壁とも絞り加工するものに
比較すると、安定した信頼性の高い構造体を容易
に製作することができる。
以上説明したように、本発明によれば、扁平伝
熱管の両側壁のうち何れか一方の側壁のみを傾斜
状に押し下げるだけで、余分な部品を使用しない
ので低コストであり、かつ、扁平伝熱管を両側壁
とも絞り加工するものと比較すると、安定した信
頼性の高い構造体を容易に製作することができ
る。
熱管の両側壁のうち何れか一方の側壁のみを傾斜
状に押し下げるだけで、余分な部品を使用しない
ので低コストであり、かつ、扁平伝熱管を両側壁
とも絞り加工するものと比較すると、安定した信
頼性の高い構造体を容易に製作することができ
る。
また、多通路を備えた扁平伝熱管にて形成され
る熱交換器の各通路の入口または出口部が急拡大
流路や急縮小流路がないので、圧力損失を低く抑
え、かつ熱交換率が高くなるように冷媒を分配流
入させることができ、熱交換量を大幅に向上する
ことができる。
る熱交換器の各通路の入口または出口部が急拡大
流路や急縮小流路がないので、圧力損失を低く抑
え、かつ熱交換率が高くなるように冷媒を分配流
入させることができ、熱交換量を大幅に向上する
ことができる。
第１図は本発明の対象とする熱交換器の外観
図、第２図は本発明の一実施例を示す伝熱管部の
斜視図、第３図は本発明の熱交換器のモリエル線
図上の圧力変化を示す図、第４図は第１図の−
線矢視断面図、第５図は従来の熱交換器の管内
流モデル、第６図は従来の伝熱管を示す断面図、
第７図は従来の伝熱管を示す断面図、第８図は従
来の伝熱管のモリエル線図上の圧力変化を示す図
である。 １……扁平管、２……コルゲートフイン、３，
４……ヘツダ、５……流入空気、１０……扁平伝
熱管、１１ａ〜１１ｎ……通路、１２ａ〜１２ｎ
……側壁、１３……ヘツダ。
図、第２図は本発明の一実施例を示す伝熱管部の
斜視図、第３図は本発明の熱交換器のモリエル線
図上の圧力変化を示す図、第４図は第１図の−
線矢視断面図、第５図は従来の熱交換器の管内
流モデル、第６図は従来の伝熱管を示す断面図、
第７図は従来の伝熱管を示す断面図、第８図は従
来の伝熱管のモリエル線図上の圧力変化を示す図
である。 １……扁平管、２……コルゲートフイン、３，
４……ヘツダ、５……流入空気、１０……扁平伝
熱管、１１ａ〜１１ｎ……通路、１２ａ〜１２ｎ
……側壁、１３……ヘツダ。
Claims (1)
- １ 多通路を備えた扁平伝熱管を蛇行状に曲折
し、この扁平伝熱管の平行直管部の間にコルゲー
ト状ラインを配置してなる熱交換器の製造方法に
おいて、上記扁平伝熱管の入口端または出口端の
両側壁のうち何れか一方の側壁のみを傾斜状に押
し下げ、各押し下げ側壁の高さ位置を順次ずらし
て各通路端部の開口断面積を風上側より風下側方
向に順次減少させることを特徴とする熱交換器の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8164582A JPS58200997A (ja) | 1982-05-17 | 1982-05-17 | 熱交換器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8164582A JPS58200997A (ja) | 1982-05-17 | 1982-05-17 | 熱交換器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58200997A JPS58200997A (ja) | 1983-11-22 |
| JPH0536718B2 true JPH0536718B2 (ja) | 1993-05-31 |
Family
ID=13752072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8164582A Granted JPS58200997A (ja) | 1982-05-17 | 1982-05-17 | 熱交換器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58200997A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59163790U (ja) * | 1983-04-13 | 1984-11-02 | 三菱重工業株式会社 | 熱交換器 |
| FR2754047B1 (fr) * | 1996-09-30 | 1998-12-11 | Valeo Climatisation | Echangeur de chaleur a distribution de fluide controlee |
| JP5562649B2 (ja) * | 2007-01-30 | 2014-07-30 | ブラッドレー・ユニバーシティ | 伝熱装置 |
| JP4671985B2 (ja) * | 2007-04-10 | 2011-04-20 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器及びこの熱交換器を備えた空気調和機 |
| JP5053153B2 (ja) * | 2008-04-04 | 2012-10-17 | シャープ株式会社 | 熱交換器 |
| US10126065B2 (en) * | 2015-06-17 | 2018-11-13 | Mahle International Gmbh | Heat exchanger assembly having a refrigerant distribution control using selective tube port closures |
| US11525618B2 (en) | 2019-10-04 | 2022-12-13 | Hamilton Sundstrand Corporation | Enhanced heat exchanger performance under frosting conditions |
| WO2021167320A1 (ko) * | 2020-02-19 | 2021-08-26 | 한온시스템 주식회사 | 열응력 분산을 위한 유량 배분 탱크 구조를 가지는 열교환기 |
| WO2025063267A1 (ja) * | 2023-09-21 | 2025-03-27 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 熱交換器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52126452U (ja) * | 1976-03-24 | 1977-09-26 | ||
| JPS58107475U (ja) * | 1982-01-11 | 1983-07-21 | カルソニックカンセイ株式会社 | 異形管エバポレ−タ |
-
1982
- 1982-05-17 JP JP8164582A patent/JPS58200997A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58200997A (ja) | 1983-11-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |