JPH0622017U - エバポレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】冷媒の流れを均一化して、冷却性能を向上させ
る。 【構成】冷媒は入口室３から第二、第三のヘッダパイプ
１４、１５に流入し、第一、第二のコア部２０、２１を
構成する伝熱管１８、１８に流入する。第二、第三の隔
壁１６、１７により、第二、第三のヘッダパイプ１４、
１５の途中を仕切る。第一の隔壁１３に近く開口した第
三のヘッダパイプ１５途中の第三の隔壁１７は、第二の
ヘッダパイプ１４途中の第二の隔壁１６よりも、入口室
３に近く設けている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案に係るエバポレータは、自動車用空調機に組み込んで、自動車室内に 吹き出す空気調和用の空気を冷却するのに利用する。

【０００２】

【従来の技術】

自動車用空調機にはエバポレータを組み込んで、自動車室内に吹き出す空気を 冷却する。この様なエバポレータとして、例えば特開平２−１７３８７号公報に は、図３〜４に示す様な構造のものが記載されている。

【０００３】 円管状のヘッダパイプ１の内側は、このヘッダパイプ１の途中に設けた隔壁２ により、入口室３と出口室４とに仕切られている。この内の入口室３には、互い に並列に配置された３本のヘッダパイプ５、５の一端（図３〜４の左端）を接続 している。各ヘッダパイプ５、５の他端（同右端）は閉塞している。又、各ヘッ ダパイプ５、５には、複数のフィン６、６と共にコア部を構成する、扁平な伝熱 管７、７の一端（図３の上端）を接続し、各伝熱管７、７の他端（同下端）を、 上記ヘッダパイプ５、５と平行に配置された別のヘッダパイプ８に接続している 。

【０００４】 上記ヘッダパイプ５、５と同様、３本設けられたヘッダパイプ８の一端（図３ 〜４の左端）は閉塞され、他端（同右端）はヘッダパイプ９の片半部（図４の下 半部）に接続している。このヘッダパイプ９は、両端を閉塞されている。又、こ のヘッダパイプ９の他半部（図４の上半部）には、更に別のヘッダパイプ１０、 １０（後述する図５参照）の一端を接続している。この別のヘッダパイプ１０、 １０の他端は、閉塞されている。

【０００５】 この別のヘッダパイプ１０、１０には、やはり複数のフィンと共にコア部を構 成する複数の伝熱管の一端を接続し、各伝熱管の他端を、上記ヘッダパイプ５、 ５と重ね合わせる様に配置されたヘッダパイプ１１、１１に接続している。この 各ヘッダパイプ１１、１１の一端（図４の右端）は閉塞され、他端は上記出口室 ４に接続している。

【０００６】 図５は、上記従来のエバポレータを模式的に示している。この図５に基づいて 、このエバポレータの作用に就いて説明する。尚、図５に示したエバポレータの 構造は、簡略化の為、ヘッダパイプ５、８、１０、１１の数をそれぞれ２本ずつ に変えている以外、上述の図３〜４に示したものと同様である。

【０００７】 矢印イで示す様に入口室３に送り込まれた冷媒は、次いで矢印ロで示す様にヘ ッダパイプ５ａ、５ｂ内に送り込まれる。各ヘッダパイプ５ａ、５ｂ内に送り込 まれた冷媒は、次いで矢印ハで示す様にコア部をヘッダパイプ８ａ、８ｂに向け て流れた後、矢印ニで示す様に、このヘッダパイプ８ａ、８ｂをヘッダパイプ９ に向けて流れる。冷媒はこのヘッダパイプ９内を矢印ホで示す様に流れてからヘ ッダパイプ１０ａ、１０ｂ内に、矢印ヘで示す様に送り込まれる。各ヘッダパイ プ１０ａ、１０ｂ内に送り込まれた冷媒は、次いで矢印トで示す様にコア部をヘ ッダパイプ１１ａ、１１ｂに向けて流れた後、このヘッダパイプ１１ａ、１１ｂ 内を矢印チで示す様に流れ、出口室４に達する。そして矢印リで示す様に、この 出口室４から送り出される。冷媒は矢印ハ、トで示す様に各コア部を流れる間に 、各コア部を流通する空気のと間で熱交換を行なって蒸発し、上記空気を冷却す る。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

本考案のエバポレータは、冷媒の偏流防止により性能向上を図る事を目的とし ている。

【０００９】 入口室３に矢印イで示す様に勢い良く送り込まれる冷媒は隔壁２に衝突してか ら複数のヘッダパイプ５ａ、５ｂ内に流入するが、各ヘッダパイプ５ａ、５ｂ内 に流入する冷媒の量は均一とはならず、隔壁２に近い側に開口したヘッダパイプ ５ｂへの流入量が、隔壁２から遠い側に開口したヘッダパイプ５ａへの流入量よ りも多くなる。これに伴なって、ヘッダパイプ５ａ内に於ける冷媒の流速が、ヘ ッダパイプ５ｂ内に於ける冷媒の流速よりも遅くなる事が避けられない。

【００１０】 各ヘッダパイプ５ａ、５ｂ内を流れる冷媒は、順次コア部を構成する伝熱管７ 、７（図３参照）に流入するが、各伝熱管７、７への流入量も、各ヘッダパイプ ５ａ、５ｂの全長に亙って均一とはならず、上記冷媒の流速により偏ってしまう 。例えば、流速が遅いヘッダパイプ５ａから伝熱管７、７への流入量は、図６に 示す様に、入口室３に近い程多く、入口室３から離れる程少なくなる。反対に、 流速が速いヘッダパイプ５ｂから伝熱管７、７への流入量は、図７に示す様に、 入口室３に近い程少なく、入口室３から離れる程多くなる。

【００１１】 冷媒の流入量が少ない伝熱管７、７内では、この冷媒が途中で蒸発し切る事で 、当該伝熱管７、７の下流側部分の温度が十分に低下しなくなって、空気を冷却 する能力が低下する。この為、ヘッダパイプ５ａとヘッダパイプ８ａとの間に設 けられたコア部の内、図６に斜格子で示した部分、並びにヘッダパイプ５ｂとヘ ッダパイプ８ｂとの間に設けられたコア部の内、図７に斜格子で示した部分の冷 却性能が不十分となって、エバポレータの性能がその分低下してしまう。

【００１２】 本考案のエバポレータは、上述の様な事情に鑑みて考案されたものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本考案のエバポレータは、両端が開口した第一のヘッダパイプの中間部を第一 の隔壁により仕切る事で構成された入口室及び出口室と、入口室の一部でこの入 口室の開口に近い側にその一端を接続した第二のヘッダパイプと、上記入口室の 一部で上記第一の隔壁に近い側にその一端を接続した第三のヘッダパイプと、上 記第二のヘッダパイプの途中を仕切る第二の隔壁と、上記第三のヘッダパイプの 途中を、第二の隔壁よりも入口室に寄った部分で仕切る第三の隔壁と、それぞれ の一端を上記第二のヘッダパイプに接続した複数の伝熱管と隣り合う伝熱管同士 の間に挟持された複数のフィンとから成る第一のコア部と、それぞれの一端を上 記第三のヘッダパイプに接続した複数の伝熱管と隣り合う伝熱管同士の間に挟持 された複数のフィンとから成り、上記第一のコア部と風の流通方向に重ね合わせ た状態で設けられた第二のコア部と、上記第一のコア部を構成する複数の伝熱管 の他端が接続され、両端を塞がれた第四のヘッダパイプと、上記第二のコア部を 構成する複数の伝熱管の他端が接続され、両端が塞がれた第五のヘッダパイプと 、上記第二、第三のヘッダパイプの他端がその片半部に接続され、両端が塞がれ た第六のヘッダパイプと、この第六のヘッダパイプにそれぞれの一端を接続し、 それぞれの他端を上記出口室に接続した第七、第八のヘッダパイプと、第七のヘ ッダパイプの途中で、この第七のヘッダパイプの中央よりも上記第六のヘッダパ イプの側に寄った部分を仕切る第四の隔壁と、第八のヘッダパイプの途中で、こ の第七のヘッダパイプの中央よりも上記第六のヘッダパイプの側に寄った部分を 仕切る第五の隔壁と、それぞれの一端を上記第七のヘッダパイプに接続した複数 の伝熱管と隣り合う伝熱管同士の間に挟持された複数のフィンとから成り、上記 第一、第二のコア部と風の流通方向に重ね合わせた状態で設けられた第三のコア 部と、それぞれの一端を上記第八のヘッダパイプに接続した複数の伝熱管と隣り 合う伝熱管同士の間に挟持された複数のフィンとから成り、上記第一〜第三のコ ア部と風の流通方向に重ね合わせた状態で設けられた第四のコア部と、上記第三 のコア部を構成する複数の伝熱管の他端が接続され、両端が塞がれた第九のヘッ ダパイプと、上記第四のコア部を構成する複数の伝熱管の他端が接続され、両端 が塞がれた第十のヘッダパイプとを備えている。

【００１４】

【作用】

上述の様に構成される本考案のエバポレータの場合、冷媒の流れが偏る事を防 止して、第一〜第四のコア部のほぼ前面に亙って空気と冷媒との間の熱交換を効 率良く行なわせる事が出来る。この為、空気を冷却する性能が向上する。

【００１５】

【実施例】

図１〜２は、本考案のエバポレータの実施例を示している。両端が開口した第 一のヘッダパイプ１２の途中を第一の隔壁１３により仕切る事で、入口室３及び 出口室４を構成している。入口室３の一部で、この入口室３の開口に近い側には 、第二のヘッダパイプ１４の一端を接続し、上記入口室３の一部で上記第一の隔 壁１３に近い側に、第三のヘッダパイプ１５の一端を接続している。

【００１６】 上記第二のヘッダパイプ１４の途中は第二の隔壁１６により、上記第三のヘッ ダパイプ１５の途中は第三の隔壁１７により、それぞれ仕切っている。但し、上 記第三の隔壁１７の設置位置は、上記第二の隔壁１６の設置位置よりも入口室３ に寄った部分としている。尚、第二の隔壁１６の設置位置は、上記第二のヘッダ パイプ１４の長さ方向中央か、中央よりも少し入口室３に寄った部分としている 。

【００１７】 上記第二のヘッダパイプ１４には、複数の伝熱管１８、１８の一端を接続して いる。この伝熱管１８、１８と、隣り合う伝熱管１８、１８同士の間に挟持され た複数のフィン１９、１９とは、第一のコア部２０を構成する。又、上記第三の ヘッダパイプ１５には、やはり複数のフィンと共に第二のコア部２１を構成する 複数の伝熱管の一端を接続している。上記第二のコア部２１は、上記第一のコア 部２０に対して、風の流通方向に重ね合わせた状態で設けられている。

【００１８】 上記第一のコア部２０を構成する複数の伝熱管１８、１８の他端は、第四のヘ ッダパイプ２２に接続している。この第四のヘッダパイプ２２は、両端を塞がれ ている。又、上記第二のコア部２１を構成する複数の伝熱管の他端は、第五のヘ ッダパイプ２３に接続している。この第五のヘッダパイプ２３は、両端を塞がれ ている。

【００１９】 一方、上記第二、第三のヘッダパイプ１４、１５の他端は、第六のヘッダパイ プ２４の片半部に接続されている。この第六のヘッダパイプ２４は、両端を塞が れている。この第六のヘッダパイプ２４には、第七、第八のヘッダパイプ２５、 ２６の一端を、それぞれ接続している。

【００２０】 上記第七のヘッダパイプ２５の途中でこの第七のヘッダパイプ２５の中央より も上記第六のヘッダパイプ２４の側に寄った部分は、第四の隔壁２７により、第 八のヘッダパイプ２６の途中でこの第八のヘッダパイプ２６の中央よりも上記第 六のヘッダパイプ２４の側に寄った部分は、第五の隔壁２８により、それぞれ仕 切っている。

【００２１】 上記第七のヘッダパイプ２５には、複数の伝熱管の一端を接続している。そし て、この複数の伝熱管と、隣り合う伝熱管同士の間に挟持された複数のフィンと により、第三のコア部２９を構成している。この第三のコア部２９は、上記第一 、第二のコア部２０、２１と風の流通方向に重ね合わせた状態で設けられている 。又、上記第八のヘッダパイプ２６には、複数の伝熱管の一端を接続している。 そして、この伝熱管と、隣り合う伝熱管同士の間に挟持された複数のフィンとに より、第四のコア部３０を構成している。この第四のコア部３０は、上記第一〜 第三のコア部２０、２１、２９と風の流通方向に重ね合わせた状態で設けられて いる。

【００２２】 又、上記第三のコア部２９を構成する複数の伝熱管の他端は、第九のヘッダパ イプ３１に接続している。この第九のヘッダパイプ３１の両端は閉塞されている 。更に、上記第四のコア部３０を構成する複数の伝熱管の他端は、第十のヘッダ パイプ３２に接続している。この第十のヘッダパイプ３２の両端は閉塞されてい る。

【００２３】 上述の様に構成される本考案のエバポレータは、次の様に作用して、第一〜第 四のコア部２０、２１、２９、３０を通過しつつ流れる空気を冷却する。

【００２４】 図２に矢印ａで示す様に入口室３内に送り込まれた冷媒は、矢印ｂ、ｃで示す 様に、この入口室３から第二、第三のヘッダパイプ１４、１５に送り込まれる。 入口室３から第三のヘッダパイプ１４、１５への冷媒の送り込みは、前述した従 来構造の場合と同様に、第一の隔壁１３に近い第三のヘッダパイプ１５がこの第 一の隔壁１３から遠い第二のヘッダパイプ１４に比べて円滑に行なわれる傾向と なる。

【００２５】 これに対して、本考案のエバポレータの場合、入口室３から第二のヘッダパイ プ１４の途中に設けた第二の隔壁１６迄の距離が、入口室３から第三のヘッダパ イプ１５の途中に設けた第三の隔壁１７迄の距離よりも長い。従って、第一のコ ア部２０を構成する複数の伝熱管１８、１８（図１）の一部で、上記入口室３と 第二の隔壁１６との間に接続された伝熱管１８、１８の数が、第二のコア部２１ を構成する複数の伝熱管の一部で、上記入口室３と第三の隔壁１７との間に接続 された伝熱管の数よりも多くなり、第二のヘッダパイプ１４から第一のコア部２ ０への冷媒送り込みが、第三のヘッダパイプ１５から第二のコア２１への冷媒送 り込みよりも円滑に行なわれる傾向となる。

【００２６】 この結果、上記入口室３から第二、第三のヘッダパイプ１４、１５に向けて冷 媒を、ほぼ均等に送り込む様にすると共に、各ヘッダパイプ１４、１５内に於け る冷媒の流速を適正値に規制する事が可能となる。冷媒の流速を適正値に規制す る事で、各ヘッダパイプ１４、１５から第一、第二のコア部２０、２１を構成す る複数の伝熱管１８、１８への冷媒流入量を均一化出来る。従って、一部の伝熱 管１８、１８への冷媒流入量が不足し、当該伝熱管１８、１８により構成される 各コア部２０、２１による空気冷却が行なわれなくなる事を防止して、エバポレ ータの性能向上を図れる。

【００２７】 第二、第三のヘッダパイプ１４、１５から第一、第二のコア部２０、２１を構 成する伝熱管１８、１８内に送り込まれた冷媒は、次いで各伝熱管１８、１８内 を矢印ｄ、ｅに示す様に流れて、第四、第五のヘッダパイプ２２、２３に達する 。そして冷媒は、各ヘッダパイプ２２、２３内を矢印ｆ、ｇに示す様に流れてか ら、上記第一、第二のコア部２０、２１を構成する残りの伝熱管１８、１８内に 送り込まれ、各伝熱管１８、１８内を矢印ｈ、ｉに示す様に流れて、上記第二、 第三のヘッダパイプ１４、１５の一部で、上記入口室３に対して上記第二、第三 の隔壁１６、１７と反対側の部分に送り込まれる。

【００２８】 この様に第二、第三のヘッダパイプ１４、１５に送り込まれた冷媒は、各ヘッ ダパイプ１４、１５内を矢印ｊ、ｋに示す様に流れ、第六のヘッダパイプ２４の 片半部に送り込まれる。そして冷媒は、この第六のヘッダパイプ２４内を矢印ｌ で示す様に流れた後、この第六のヘッダパイプ２４の他半部から第七、第八のヘ ッダパイプ２５、２６内に送り込まれる。

【００２９】 上記第六のヘッダパイプ２４の他半部から第七、第八のヘッダパイプ２５、２ ６に送り込まれた冷媒は、各ヘッダパイプ２５、２６を矢印ｍ、ｎ方向に流れつ つ、第三、第四のコア部２９、３０を構成する複数の伝熱管の内の一部の伝熱管 に送り込まれる。そして冷媒は、各伝熱管内を矢印ｏ、ｐ方向に流れて、第九、 第十のヘッダパイプ３１、３２に達する。

【００３０】 そして、第九、第十のヘッダパイプ３１、３２内に送り込まれた冷媒は、各ヘ ッダパイプ３１、３２内を矢印ｑ、ｒ方向に流れつつ、上記第三、第四のコア部 ２９、３０を構成する複数の伝熱管の内の残りの伝熱管に送り込まれ、矢印ｓ、 ｔに示す様に各伝熱管内を、上記第七、第八のヘッダパイプ２５、２６の一部で 、出口室４と第四、第五の隔壁２７、２８との間部分に送り込まれる。

【００３１】 尚、液状若しくは気液混合状態でエバポレータ内に送り込まれた冷媒は、入口 室３から出口室４に向けてこのエバポレータ内を流れる間に蒸発し、次第に体積 が増大する。そして、上記矢印ｑ、ｒに示す様に第九、第十のヘッダパイプ３１ 、３２から第七、第八のヘッダパイプ２５、２６に向けて流れる冷媒は、殆ど気 体で、体積が最も増大した状態となる。

【００３２】 この点を勘案して本考案のエバポレータは、上記第四、第五の隔壁２７、２８ の設置位置を、第七、第八のヘッダパイプ２５、２６の中央部よりも第六のヘッ ダパイプ２４側に寄せている。従って、上記矢印ｑ、ｒに示す様に第九、第十の ヘッダパイプ３１、３２から第七、第八のヘッダパイプ２５、２６に向けて流れ る冷媒の流路面積は十分に確保され、冷媒の流通抵抗が増大して、エバポレータ の性能を低下させる事がない。

【００３３】 この様にして第七、第八のヘッダパイプ２５、２６内に貫流した冷媒は、各ヘ ッダパイプ２５、２６内を矢印ｕ、ｖ方向に流れて、出口室４に達する。そして 、矢印ｗで示す様に、この出口室４から送り出される。

【００３４】 上述の様に、冷媒が入口室３から出口室４に向けて、第一〜第四のコア部２０ 、２１、２９、３０を構成する伝熱管１８、１８内を流れる間に、冷媒と各コア 部２０、２１、２９、３０を貫通して流れる空気との間で熱交換を行ない、この 空気を冷却する。

【００３５】

【考案の効果】

本考案のエバポレータは、以上に述べた通り構成され作用するが、冷媒の流れ を均一化して、コア部の一部が空気と冷媒との熱交換を行なわなくなる事を防止 出来る為、空気を冷却する性能を向上させて、エバポレータを組み込んだ空気調 和装置の性能を向上させられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す斜視図。

【図２】本考案のエバポレータの機能を説明する為の略
斜視図。

【図３】従来のエバポレータを示す正面図。

【図４】同じく平面図。

【図５】従来のエバポレータの機能を説明する為の略斜
視図。

【図６】図５の手前側のコア部に於ける冷媒の偏り状態
を示す略正面図。

【図７】同じく隣のコア部に於ける冷媒の偏り状態を示
す略正面図。

【符号の説明】

１ ヘッダパイプ ２ 隔壁 ３ 入口室 ４ 出口室 ５、５ａ、５ｂ ヘッダパイプ ６ フィン ７ 伝熱管 ８、８ａ、８ｂ ヘッダパイプ ９ ヘッダパイプ １０、１０ａ、１０ｂ ヘッダパイプ １１、１１ａ、１１ｂ ヘッダパイプ １２ 第一のヘッダパイプ １３ 第一の隔壁 １４ 第二のヘッダパイプ １５ 第三のヘッダパイプ １６ 第二の隔壁 １７ 第三の隔壁 １８ 伝熱管 １９ フィン ２０ 第一のコア部 ２１ 第二のコア部 ２２ 第四のヘッダパイプ ２３ 第五のヘッダパイプ ２４ 第六のヘッダパイプ ２５ 第七のヘッダパイプ ２６ 第八のヘッダパイプ ２７ 第四の隔壁 ２８ 第五の隔壁 ２９ 第三のコア部 ３０ 第四のコア部 ３１ 第九のヘッダパイプ ３２ 第十のヘッダパイプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端が開口した第一のヘッダパイプの中
   間部を第一の隔壁により仕切る事で構成された入口室及
   び出口室と、入口室の一部でこの入口室の開口に近い側
   にその一端を接続した第二のヘッダパイプと、上記入口
   室の一部で上記第一の隔壁に近い側にその一端を接続し
   た第三のヘッダパイプと、上記第二のヘッダパイプの途
   中を仕切る第二の隔壁と、上記第三のヘッダパイプの途
   中を、第二の隔壁よりも入口室に寄った部分で仕切る第
   三の隔壁と、それぞれの一端を上記第二のヘッダパイプ
   に接続した複数の伝熱管と隣り合う伝熱管同士の間に挟
   持された複数のフィンとから成る第一のコア部と、それ
   ぞれの一端を上記第三のヘッダパイプに接続した複数の
   伝熱管と隣り合う伝熱管同士の間に挟持された複数のフ
   ィンとから成り、上記第一のコア部と風の流通方向に重
   ね合わせた状態で設けられた第二のコア部と、上記第一
   のコア部を構成する複数の伝熱管の他端が接続され、両
   端を塞がれた第四のヘッダパイプと、上記第二のコア部
   を構成する複数の伝熱管の他端が接続され、両端が塞が
   れた第五のヘッダパイプと、上記第二、第三のヘッダパ
   イプの他端がその片半部に接続され、両端が塞がれた第
   六のヘッダパイプと、この第六のヘッダパイプにそれぞ
   れの一端を接続し、それぞれの他端を上記出口室に接続
   した第七、第八のヘッダパイプと、第七のヘッダパイプ
   の途中で、この第七のヘッダパイプの中央よりも上記第
   六のヘッダパイプの側に寄った部分を仕切る第四の隔壁
   と、第八のヘッダパイプの途中で、この第八のヘッダパ
   イプの中央よりも上記第六のヘッダパイプの側に寄った
   部分を仕切る第五の隔壁と、それぞれの一端を上記第七
   のヘッダパイプに接続した複数の伝熱管と隣り合う伝熱
   管同士の間に挟持された複数のフィンとから成り、上記
   第一、第二のコア部と風の流通方向に重ね合わせた状態
   で設けられた第三のコア部と、それぞれの一端を上記第
   八のヘッダパイプに接続した複数の伝熱管と隣り合う伝
   熱管同士の間に挟持された複数のフィンとから成り、上
   記第一〜第三のコア部と風の流通方向に重ね合わせた状
   態で設けられた第四のコア部と、上記第三のコア部を構
   成する複数の伝熱管の他端が接続され、両端が塞がれた
   第九のヘッダパイプと、上記第四のコア部を構成する複
   数の伝熱管の他端が接続され、両端が塞がれた第十のヘ
   ッダパイプとを備えたエバポレータ。