JPH06257892A - ヒートポンプ用パラレルフロー熱交換器 - Google Patents
ヒートポンプ用パラレルフロー熱交換器Info
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- JPH06257892A JPH06257892A JP4626893A JP4626893A JPH06257892A JP H06257892 A JPH06257892 A JP H06257892A JP 4626893 A JP4626893 A JP 4626893A JP 4626893 A JP4626893 A JP 4626893A JP H06257892 A JPH06257892 A JP H06257892A
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- refrigerant inlet
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- 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
- F28D1/053—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 straight
- F28D1/0535—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 straight the conduits having a non-circular cross-section
- F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
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- 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
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- F28D2021/0061—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for phase-change applications
-
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- 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
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- F28D2021/0068—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for refrigerant cycles
- F28D2021/0071—Evaporators
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】パラレルフロー熱交換器を、ヒートポンプ用熱
交換器として適用する場合、凝縮器としても蒸発器とし
ても最適な冷媒分配を得る。 【構成】上部に水平に配置された上ヘッダパイプ１ｂ
と、該上ヘッダパイプ１ｂの下方に上ヘッダパイプ１ｂ
と平行に配置された下ヘッダパイプ１ａと、その間を鉛
直につなぐ複数の多孔扁平分岐管２と、該多孔扁平分岐
管の間に蛇行するように配置されたコルゲートフィン３
と、下ヘッダパイプ１ａ，上ヘッダパイプ１ｂにそれぞ
れ接続された冷媒出入口５，６を含んで構成されてい
る。この熱交換器を蒸発器として使用する時は、冷媒出
入口５を液冷媒入口、冷媒出入口６を冷媒蒸気出口と
し、凝縮器として使用する時には、冷媒出入口６を冷媒
蒸気入口、冷媒出入口５を液冷媒出口とする。 【効果】多孔扁平分岐管相互間の冷媒分配がほぼ均一と
なり、ヒートポンプの凝縮器にも蒸発器にも適用でき
る。
交換器として適用する場合、凝縮器としても蒸発器とし
ても最適な冷媒分配を得る。 【構成】上部に水平に配置された上ヘッダパイプ１ｂ
と、該上ヘッダパイプ１ｂの下方に上ヘッダパイプ１ｂ
と平行に配置された下ヘッダパイプ１ａと、その間を鉛
直につなぐ複数の多孔扁平分岐管２と、該多孔扁平分岐
管の間に蛇行するように配置されたコルゲートフィン３
と、下ヘッダパイプ１ａ，上ヘッダパイプ１ｂにそれぞ
れ接続された冷媒出入口５，６を含んで構成されてい
る。この熱交換器を蒸発器として使用する時は、冷媒出
入口５を液冷媒入口、冷媒出入口６を冷媒蒸気出口と
し、凝縮器として使用する時には、冷媒出入口６を冷媒
蒸気入口、冷媒出入口５を液冷媒出口とする。 【効果】多孔扁平分岐管相互間の冷媒分配がほぼ均一と
なり、ヒートポンプの凝縮器にも蒸発器にも適用でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ルームエアコン，パッ
ケージエアコンなどのヒートポンプ用熱交換器に関する
もので、室内熱交換器にも室外熱交換器にも適用可能で
あり、特に蒸発器として使用した時も、凝縮器として使
用した時も冷媒分配が良好となるパラレルフロー熱交換
器を対象としている。
ケージエアコンなどのヒートポンプ用熱交換器に関する
もので、室内熱交換器にも室外熱交換器にも適用可能で
あり、特に蒸発器として使用した時も、凝縮器として使
用した時も冷媒分配が良好となるパラレルフロー熱交換
器を対象としている。
【０００２】
【従来の技術】多孔扁平分岐管とコルゲートフィンを積
層し、各扁平分岐管の両端を１対の中空ヘッダパイプに
連結したパラレルフロー形と称される熱交換器について
は、特公平3−45300号公報を始めとする多数の公知例が
あるが、いずれも凝縮器を対象としているので、フィン
に水滴や霜が付くことなく、ヘッダパイプは左右に垂直
に立っている。最近このパラレルフロー凝縮器を、ルー
ムエアコンの室内熱交換器として使用しようとする試み
がなされ、特開平4−131665 号公報に示されるように、
蒸発器として使用するので、フィン表面上の水滴除去が
問題となり、ヘッダパイプが上下に配置されている。し
かしながら、本公知例は、ヒートポンプ用として蒸発器
のみならず、凝縮器としても使用するという観点から考
案されたものではない。
層し、各扁平分岐管の両端を１対の中空ヘッダパイプに
連結したパラレルフロー形と称される熱交換器について
は、特公平3−45300号公報を始めとする多数の公知例が
あるが、いずれも凝縮器を対象としているので、フィン
に水滴や霜が付くことなく、ヘッダパイプは左右に垂直
に立っている。最近このパラレルフロー凝縮器を、ルー
ムエアコンの室内熱交換器として使用しようとする試み
がなされ、特開平4−131665 号公報に示されるように、
蒸発器として使用するので、フィン表面上の水滴除去が
問題となり、ヘッダパイプが上下に配置されている。し
かしながら、本公知例は、ヒートポンプ用として蒸発器
のみならず、凝縮器としても使用するという観点から考
案されたものではない。
【０００３】一方、従来からヒートポンプに用いられて
いるクロスフィンチューブ形熱交換器に関しては、特開
平4−24493号公報に示されるように、凝縮器としても、
蒸発器としても冷媒分配が均一になるような配慮がなさ
れているが、冷媒用伝熱管の形態がちがうので、これを
そのままパラレルフロー熱交換器に適用することはでき
ない。
いるクロスフィンチューブ形熱交換器に関しては、特開
平4−24493号公報に示されるように、凝縮器としても、
蒸発器としても冷媒分配が均一になるような配慮がなさ
れているが、冷媒用伝熱管の形態がちがうので、これを
そのままパラレルフロー熱交換器に適用することはでき
ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特公平3−45300号公報
などに開示されている凝縮器を、そのままヒートポンプ
用熱交換器として使用すると、蒸発器として使用する場
合に、フィン表面に付着する水滴を除去することが難し
い上に、冷媒分配が均一になって、十分な能力が発揮で
きないという問題点があった。
などに開示されている凝縮器を、そのままヒートポンプ
用熱交換器として使用すると、蒸発器として使用する場
合に、フィン表面に付着する水滴を除去することが難し
い上に、冷媒分配が均一になって、十分な能力が発揮で
きないという問題点があった。
【０００５】また、蒸発器として考案された特開平4−1
31665 号公報に示されるように、ヘッドパイプを上下に
水平に配置して、水滴除去の改善を図った例もあるが、
凝縮器としての冷媒分配については考慮されていない。
31665 号公報に示されるように、ヘッドパイプを上下に
水平に配置して、水滴除去の改善を図った例もあるが、
凝縮器としての冷媒分配については考慮されていない。
【０００６】そこで、本発明が解決しようとする課題
は、パラレルフロー熱交換器をヒートポンプに適用した
場合に、凝縮器としても、蒸発器としても、適当な冷媒
分配が得られ、十分な交換熱量が得られるパラレルフロ
ー熱交換器を得ることである。
は、パラレルフロー熱交換器をヒートポンプに適用した
場合に、凝縮器としても、蒸発器としても、適当な冷媒
分配が得られ、十分な交換熱量が得られるパラレルフロ
ー熱交換器を得ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目記を達成
するため、次のような技術手段を採用した。すなわち、
２本のヘッダパイプを上と下とに水平に配置し、その間
を複数の多孔扁平分岐管によって上下方向につないだパ
ラレルフロー熱交換器において、上ヘッダパイプと下ヘ
ッダパイプにそれぞれ冷媒出入口を設け、当該熱交換器
を蒸発器として使用する時は、下ヘッダパイプの冷媒出
入口を液冷媒入口に、上ヘッダパィプの冷媒出入口を冷
媒蒸気出口に用い、凝縮器として使用する時は、上ヘッ
ダパイプの冷媒出入口を冷媒蒸気入口とし、下ヘッダパ
イプの冷媒出入口を液冷媒出口として用いるようにした
ものである。各冷媒出入口はヘッダパイプの軸線に垂直
に取り付けてもいいし、ヘッダに平行に（ヘッダを延長
する方向に）取り付けてもよい。
するため、次のような技術手段を採用した。すなわち、
２本のヘッダパイプを上と下とに水平に配置し、その間
を複数の多孔扁平分岐管によって上下方向につないだパ
ラレルフロー熱交換器において、上ヘッダパイプと下ヘ
ッダパイプにそれぞれ冷媒出入口を設け、当該熱交換器
を蒸発器として使用する時は、下ヘッダパイプの冷媒出
入口を液冷媒入口に、上ヘッダパィプの冷媒出入口を冷
媒蒸気出口に用い、凝縮器として使用する時は、上ヘッ
ダパイプの冷媒出入口を冷媒蒸気入口とし、下ヘッダパ
イプの冷媒出入口を液冷媒出口として用いるようにした
ものである。各冷媒出入口はヘッダパイプの軸線に垂直
に取り付けてもいいし、ヘッダに平行に（ヘッダを延長
する方向に）取り付けてもよい。
【０００８】本発明はまた、上記目的を達成するため、
２本のヘッダパイプを上と下とに水平に配置し、その間
を複数の多孔扁平分岐管によって上下方向につないだパ
ラレルフロー熱交換器において、前記各ヘッダパイプに
冷媒出入口を設け、該冷媒出入口を、ヘッダ内の冷媒の
流れに垂直に、多孔扁平分岐管内の冷媒の流れにも垂直
に取り付けたことを特徴としている。
２本のヘッダパイプを上と下とに水平に配置し、その間
を複数の多孔扁平分岐管によって上下方向につないだパ
ラレルフロー熱交換器において、前記各ヘッダパイプに
冷媒出入口を設け、該冷媒出入口を、ヘッダ内の冷媒の
流れに垂直に、多孔扁平分岐管内の冷媒の流れにも垂直
に取り付けたことを特徴としている。
【０００９】本発明はまた、上記目的を達成するため、
２本のヘッダパイプを上と下とに水平に配置し、その間
を複数の多孔扁平分岐管によって上下方向につないだパ
ラレルフロー熱交換器において、前記各ヘッダパイプに
それぞれ少なくとも２個の冷媒出入口を、ヘッダ内の冷
媒の流れに垂直に、多孔扁平分岐管内の冷媒の流れにも
垂直に取り付け、上ヘッダパイプに設けた冷媒出入口の
個数と下ヘッダパイプに設けた冷媒出入口の個数を同一
とし、同一多孔扁平分岐管の両端付近に、冷媒出入口を
設けたことを特徴としている。この場合、１本の冷媒出
入口パイプが、ほぼ同一本数の多孔扁平分岐管に対応す
るように、冷媒出入口パイプをほぼ同一間隔で設けるこ
とが望ましい。
２本のヘッダパイプを上と下とに水平に配置し、その間
を複数の多孔扁平分岐管によって上下方向につないだパ
ラレルフロー熱交換器において、前記各ヘッダパイプに
それぞれ少なくとも２個の冷媒出入口を、ヘッダ内の冷
媒の流れに垂直に、多孔扁平分岐管内の冷媒の流れにも
垂直に取り付け、上ヘッダパイプに設けた冷媒出入口の
個数と下ヘッダパイプに設けた冷媒出入口の個数を同一
とし、同一多孔扁平分岐管の両端付近に、冷媒出入口を
設けたことを特徴としている。この場合、１本の冷媒出
入口パイプが、ほぼ同一本数の多孔扁平分岐管に対応す
るように、冷媒出入口パイプをほぼ同一間隔で設けるこ
とが望ましい。
【００１０】
【作用】本発明に係る熱交換器が蒸発器として用いられ
る場合、下ヘッダに設けられた冷媒出入口が液冷媒入口
として用いられ、上ヘッダに設けられている冷媒出入口
が冷媒蒸気出口として用いられるので、冷媒が液から蒸
気に変化し、密度が小さくなるに従って上昇し、流れが
円滑である。本発明に係る熱交換器が凝縮器として用い
られる場合、上ヘッダパイプに設けられた冷媒出入口が
冷媒蒸気入口として用いられ、下ヘッダパイプに設けら
れた冷媒出入口が液冷媒出口となるので、冷媒が蒸気か
ら液へと変化し、密度が大きくなるに従って下降し、冷
媒の流れが円滑である。さらに、多孔扁平分岐管が垂直
に配置されているので、蒸発器として働く時、フィン表
面に付着する水滴は自然に流し落とされやすく、湿り時
の通風抵抗を低く抑えることができる。
る場合、下ヘッダに設けられた冷媒出入口が液冷媒入口
として用いられ、上ヘッダに設けられている冷媒出入口
が冷媒蒸気出口として用いられるので、冷媒が液から蒸
気に変化し、密度が小さくなるに従って上昇し、流れが
円滑である。本発明に係る熱交換器が凝縮器として用い
られる場合、上ヘッダパイプに設けられた冷媒出入口が
冷媒蒸気入口として用いられ、下ヘッダパイプに設けら
れた冷媒出入口が液冷媒出口となるので、冷媒が蒸気か
ら液へと変化し、密度が大きくなるに従って下降し、冷
媒の流れが円滑である。さらに、多孔扁平分岐管が垂直
に配置されているので、蒸発器として働く時、フィン表
面に付着する水滴は自然に流し落とされやすく、湿り時
の通風抵抗を低く抑えることができる。
【００１１】さらに冷媒出入口が、ヘッダ内の冷媒の流
れ、多孔扁平分岐管内の冷媒の流れに、垂直に取り付け
られると、冷媒出入口内の冷媒が有している運転エネル
ギーが、直接冷媒分配に影響を与えることがない。冷媒
出入口内の冷媒が有している速度は、ヘッダの壁にぶつ
かり、静圧となってからヘッダ内を流れて行くので、ヘ
ッダ内の流れが穏やかになり、均一化されやすくなって
いる。その結果、冷媒分配が改善されるという効果を生
じる。また、冷媒出入口の向きは、多孔扁平分岐管内の
冷媒流れ方向にも垂直となっているので、冷媒出入口の
冷媒速度がそのまま多孔扁平分岐管内の流れに影響を与
えることがない。
れ、多孔扁平分岐管内の冷媒の流れに、垂直に取り付け
られると、冷媒出入口内の冷媒が有している運転エネル
ギーが、直接冷媒分配に影響を与えることがない。冷媒
出入口内の冷媒が有している速度は、ヘッダの壁にぶつ
かり、静圧となってからヘッダ内を流れて行くので、ヘ
ッダ内の流れが穏やかになり、均一化されやすくなって
いる。その結果、冷媒分配が改善されるという効果を生
じる。また、冷媒出入口の向きは、多孔扁平分岐管内の
冷媒流れ方向にも垂直となっているので、冷媒出入口の
冷媒速度がそのまま多孔扁平分岐管内の流れに影響を与
えることがない。
【００１２】さらにまた、上ヘッダパイプに設けられる
冷媒出入口の個数と、下ヘッダパイプに設けられる冷媒
出入口の個数を一致させ、しかもその位置を互いに対向
する位置にしたので、ヘッダ内の静圧分布が、上下ヘッ
ダでほぼ同様の形状となる。この様子を図５に示す。下
ヘッダパイプにおいて、静圧の低い所は、上ヘッダパイ
プにおいても静圧が低くなり、上下ヘッダの静圧差は、
どの多孔扁平分岐管の位置においても、ほぼ一定値とな
る。従って、冷媒分配が均一となり、十分な交換熱量が
得られる。
冷媒出入口の個数と、下ヘッダパイプに設けられる冷媒
出入口の個数を一致させ、しかもその位置を互いに対向
する位置にしたので、ヘッダ内の静圧分布が、上下ヘッ
ダでほぼ同様の形状となる。この様子を図５に示す。下
ヘッダパイプにおいて、静圧の低い所は、上ヘッダパイ
プにおいても静圧が低くなり、上下ヘッダの静圧差は、
どの多孔扁平分岐管の位置においても、ほぼ一定値とな
る。従って、冷媒分配が均一となり、十分な交換熱量が
得られる。
【００１３】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を引用して説
明する。
明する。
【００１４】図５は、従来のパラレルフロー熱交換器の
斜視図である。凝縮器として使用されているので、過熱
冷媒蒸気は、冷媒入口６から、左側ヘッダ１にはいり、
水平に配設された多数の多孔扁平分岐管２に分配され、
コルゲートフィン３の間を通過する空気流７によって冷
却される。多孔扁平分岐管２内の冷媒蒸気は、冷却され
て次第に液となり、右側ヘッダ１に合流する時には、完
全に液となっている。右側ヘッダ内の液冷媒は、ヘッダ
の下端に設けられた冷媒出口５から排出される。図中４
は、コルゲートフィンを保護するためのサイドプレート
である。なお、図５には示されていないが、ヘッダ１内
には、いくつかの仕切板が設けられており、冷媒が右へ
行ったり、左へ行ったり蛇行して流れるようにしている
場合が多い。
斜視図である。凝縮器として使用されているので、過熱
冷媒蒸気は、冷媒入口６から、左側ヘッダ１にはいり、
水平に配設された多数の多孔扁平分岐管２に分配され、
コルゲートフィン３の間を通過する空気流７によって冷
却される。多孔扁平分岐管２内の冷媒蒸気は、冷却され
て次第に液となり、右側ヘッダ１に合流する時には、完
全に液となっている。右側ヘッダ内の液冷媒は、ヘッダ
の下端に設けられた冷媒出口５から排出される。図中４
は、コルゲートフィンを保護するためのサイドプレート
である。なお、図５には示されていないが、ヘッダ１内
には、いくつかの仕切板が設けられており、冷媒が右へ
行ったり、左へ行ったり蛇行して流れるようにしている
場合が多い。
【００１５】図１は、本発明の第１の実施例であるパラ
レルフロー熱交換器の斜視図である。本実施例のパラレ
ルフロー熱交換器は、上部に水平に配置された１本の上
ヘッダパイプ１ｂと、該上ヘッダパイプ１ｂの下方に上
ヘッダパイプ１ｂと平行に配置された１本の下ヘッダパ
イプ１ａと、その間を鉛直につなぐ複数の多孔扁平分岐
管２と、該多孔扁平分岐管の間に蛇行するように配置さ
れたコルゲートフィン３と、一番外側のコルゲートフィ
ン３の外側に垂直に配置されたサイドプレート４と、上
ヘッダパイプ１ｂに接続された冷媒出入口６と、下ヘッ
ダパイプ１ａに接続された冷媒出入口５とを含んで構成
されている。このパラレルフロー熱交換器を蒸発器とし
て使用する時は、下ヘッダパイプ１ａに接続された冷媒
出入口５を冷媒入口、上ヘッダパイプ１ｂの冷媒出入口
６を冷媒出口とし、凝縮器として使用する時には、上ヘ
ッダパイプ１ｂの冷媒出入口６を冷媒入口、下ヘッダパ
イプ１ａの冷媒出入口５を冷媒出口とする。
レルフロー熱交換器の斜視図である。本実施例のパラレ
ルフロー熱交換器は、上部に水平に配置された１本の上
ヘッダパイプ１ｂと、該上ヘッダパイプ１ｂの下方に上
ヘッダパイプ１ｂと平行に配置された１本の下ヘッダパ
イプ１ａと、その間を鉛直につなぐ複数の多孔扁平分岐
管２と、該多孔扁平分岐管の間に蛇行するように配置さ
れたコルゲートフィン３と、一番外側のコルゲートフィ
ン３の外側に垂直に配置されたサイドプレート４と、上
ヘッダパイプ１ｂに接続された冷媒出入口６と、下ヘッ
ダパイプ１ａに接続された冷媒出入口５とを含んで構成
されている。このパラレルフロー熱交換器を蒸発器とし
て使用する時は、下ヘッダパイプ１ａに接続された冷媒
出入口５を冷媒入口、上ヘッダパイプ１ｂの冷媒出入口
６を冷媒出口とし、凝縮器として使用する時には、上ヘ
ッダパイプ１ｂの冷媒出入口６を冷媒入口、下ヘッダパ
イプ１ａの冷媒出入口５を冷媒出口とする。
【００１６】図５の構造の熱交換器をそのまま蒸発器と
して使用すると、コルゲートフィン３に付着する水滴
が、水平に配置された多孔扁平分岐管２の上にたまり、
なかなか排水されないため通風抵抗が増大し、熱交換効
率が低下するという問題が生じる。図１に示すように多
孔扁平分岐管２を垂直に配置すると、コルゲートフィン
３に着いた水滴は鉛直方向に配置された多孔扁平分岐管
２に沿って素早く鉛直下方に流下する。この時、冷媒の
流れとしては、蒸発器として使用する時は、下から上へ
流す方が良い。何故ならば、気液二相流の冷媒が蒸発し
て蒸気となり、密度が小さくなって上昇して行くからで
ある。逆に、凝縮器として使用する時は、過熱蒸気が次
第に液となるので、上から下へ流す方が良い。図１中の
実線の矢印は、蒸発器の場合の冷媒の流れを、破線の矢
印は、凝縮器の場合の冷媒の流れを示している。
して使用すると、コルゲートフィン３に付着する水滴
が、水平に配置された多孔扁平分岐管２の上にたまり、
なかなか排水されないため通風抵抗が増大し、熱交換効
率が低下するという問題が生じる。図１に示すように多
孔扁平分岐管２を垂直に配置すると、コルゲートフィン
３に着いた水滴は鉛直方向に配置された多孔扁平分岐管
２に沿って素早く鉛直下方に流下する。この時、冷媒の
流れとしては、蒸発器として使用する時は、下から上へ
流す方が良い。何故ならば、気液二相流の冷媒が蒸発し
て蒸気となり、密度が小さくなって上昇して行くからで
ある。逆に、凝縮器として使用する時は、過熱蒸気が次
第に液となるので、上から下へ流す方が良い。図１中の
実線の矢印は、蒸発器の場合の冷媒の流れを、破線の矢
印は、凝縮器の場合の冷媒の流れを示している。
【００１７】図２に本発明の第２の実施例であるパラレ
ルフロー熱交換器の斜視図を示す。図１に示す第１の実
施例と第２の実施例の違いは、冷媒出入口５，６の取り
付け方法であり、他の構成要素は同一であるので、同一
の部分には同一の参照符号を付して説明は省略する。本
実施例においては、図２のように、冷媒出入口５，６は
ヘッダ内の冷媒流れにも、多孔扁平分岐管内の冷媒流れ
にも垂直となるように取り付けられている。このような
構成とすると、冷媒出入口５，６内で持っている冷媒の
運動エネルギーや、流動様式が直接冷媒分配に影響を与
えることがない。冷媒入口を例にとると、冷媒の持って
いる運動エネルギーは、ヘッダ１の壁に衝突し、圧力回
復して静圧上昇する。その結果、ヘッダ１内の圧力は場
所によって少し変化するが、流動様式はどこでもほぼ均
一となるので、多孔扁平分岐管２への冷媒分配が改善さ
れる。
ルフロー熱交換器の斜視図を示す。図１に示す第１の実
施例と第２の実施例の違いは、冷媒出入口５，６の取り
付け方法であり、他の構成要素は同一であるので、同一
の部分には同一の参照符号を付して説明は省略する。本
実施例においては、図２のように、冷媒出入口５，６は
ヘッダ内の冷媒流れにも、多孔扁平分岐管内の冷媒流れ
にも垂直となるように取り付けられている。このような
構成とすると、冷媒出入口５，６内で持っている冷媒の
運動エネルギーや、流動様式が直接冷媒分配に影響を与
えることがない。冷媒入口を例にとると、冷媒の持って
いる運動エネルギーは、ヘッダ１の壁に衝突し、圧力回
復して静圧上昇する。その結果、ヘッダ１内の圧力は場
所によって少し変化するが、流動様式はどこでもほぼ均
一となるので、多孔扁平分岐管２への冷媒分配が改善さ
れる。
【００１８】本実施例によれば、冷媒出入口を、ヘッダ
パイプ内の冷媒流れにも、多孔扁平分岐管内の冷媒流れ
にも垂直になるように取り付けたので、冷媒出入口内
で、冷媒が持っている運動エネルギーが直接多孔扁平分
岐管内の冷媒分配に影響を与えることがなく、冷媒分配
を改善することができる。すなわち、冷媒入口内の冷媒
運動エネルギーは、ヘッダパイプの壁にぶつかり、静圧
回復してからヘッダパイプ内を流れるので、冷媒分配が
ヘッダの静圧分布だけで決まると考えられる。その結
果、冷媒分配が改善され、パラレルフロー熱交換器の性
能を十分に発揮させることができる。
パイプ内の冷媒流れにも、多孔扁平分岐管内の冷媒流れ
にも垂直になるように取り付けたので、冷媒出入口内
で、冷媒が持っている運動エネルギーが直接多孔扁平分
岐管内の冷媒分配に影響を与えることがなく、冷媒分配
を改善することができる。すなわち、冷媒入口内の冷媒
運動エネルギーは、ヘッダパイプの壁にぶつかり、静圧
回復してからヘッダパイプ内を流れるので、冷媒分配が
ヘッダの静圧分布だけで決まると考えられる。その結
果、冷媒分配が改善され、パラレルフロー熱交換器の性
能を十分に発揮させることができる。
【００１９】図３は、本発明の第３の実施例を示す。図
３に示す実施例は前記第２の実施例をさらに改良したも
ので、下ヘッダパイプ１ａ，上ヘッダパイプ１ｂに接続
された冷媒出入口の個数がそれぞれ複数個となり、下ヘ
ッダパイプ１ａに接続された冷媒出入口と上ヘッダパイ
プ１ｂに接続された冷媒出入口が互いに対向する位置に
配置されている点が第１の実施例と異なっている。他の
構成要素は前記第２の実施例と同一であるので、同一の
構成要素には同一の参照符号を付し、説明は省略する。
本実施例においては、下ヘッダパイプ１ａ，上ヘッダパ
イプ１ｂにそれぞれ同一本数の冷媒出入口５ａ，５ｂ，
６ａ，６ｂが取り付けられ、蒸発器の時の冷媒出口とな
る冷媒出入口６ａは冷媒出入口５ａの真上に、冷媒出入
口６ｂは冷媒出入口パイプ５ｂの真上に取り付けられて
いる。すなわち、下ヘッダパイプ１ａの冷媒出入口と上
ヘッダパイプ１ｂの冷媒出入口は、１本の多孔扁平分岐
管の両端に位置するように取り付けられていることが特
徴となっている。
３に示す実施例は前記第２の実施例をさらに改良したも
ので、下ヘッダパイプ１ａ，上ヘッダパイプ１ｂに接続
された冷媒出入口の個数がそれぞれ複数個となり、下ヘ
ッダパイプ１ａに接続された冷媒出入口と上ヘッダパイ
プ１ｂに接続された冷媒出入口が互いに対向する位置に
配置されている点が第１の実施例と異なっている。他の
構成要素は前記第２の実施例と同一であるので、同一の
構成要素には同一の参照符号を付し、説明は省略する。
本実施例においては、下ヘッダパイプ１ａ，上ヘッダパ
イプ１ｂにそれぞれ同一本数の冷媒出入口５ａ，５ｂ，
６ａ，６ｂが取り付けられ、蒸発器の時の冷媒出口とな
る冷媒出入口６ａは冷媒出入口５ａの真上に、冷媒出入
口６ｂは冷媒出入口パイプ５ｂの真上に取り付けられて
いる。すなわち、下ヘッダパイプ１ａの冷媒出入口と上
ヘッダパイプ１ｂの冷媒出入口は、１本の多孔扁平分岐
管の両端に位置するように取り付けられていることが特
徴となっている。
【００２０】このような配置の理由を図４を用いて説明
する。図４は、当該熱交換器を蒸発器として使用した場
合の、下ヘッダパイプ（入口ヘッダ）１ａ内の静圧分布
８ａと、上ヘッダパイプ（出口ヘッダ）１ｂの静圧分布
８ｂとを模式的に示したものである。冷媒出入口５付近
の入口ヘッダ１ａ内の静圧は、冷媒速度が大きいため
に、他の部分に比べて小さくなっている。同様に、冷媒
出入口６の付近の冷媒速度が大きいために、その付近の
出口ヘッダ１ｂ内の静圧は、他の部分に比べて低くなっ
ている。入口ヘッダ１ａで静圧が低くなっている部分に
つながっている多孔扁平分岐管２は、出口ヘッダ１ｂで
も静圧の低い部分につながるように、冷媒出入口５，６
は同一の多孔扁平分岐管２の両端に位置するように取り
付けられている。その結果、どの多孔扁平分岐管２も、
入口ヘッダ１ａと出口ヘッダ１ｂとの圧力差がほぼ等し
くなり、冷媒分配が均一になるという望ましい結果が得
られる。言葉を変えて言うなら、入口ヘッダ１ａ内の静
圧分布８ａと、出口ヘッダ１ｂ内の静圧分布８ｂを同じ
形にすることにより、冷媒分配が均一化されている。
する。図４は、当該熱交換器を蒸発器として使用した場
合の、下ヘッダパイプ（入口ヘッダ）１ａ内の静圧分布
８ａと、上ヘッダパイプ（出口ヘッダ）１ｂの静圧分布
８ｂとを模式的に示したものである。冷媒出入口５付近
の入口ヘッダ１ａ内の静圧は、冷媒速度が大きいため
に、他の部分に比べて小さくなっている。同様に、冷媒
出入口６の付近の冷媒速度が大きいために、その付近の
出口ヘッダ１ｂ内の静圧は、他の部分に比べて低くなっ
ている。入口ヘッダ１ａで静圧が低くなっている部分に
つながっている多孔扁平分岐管２は、出口ヘッダ１ｂで
も静圧の低い部分につながるように、冷媒出入口５，６
は同一の多孔扁平分岐管２の両端に位置するように取り
付けられている。その結果、どの多孔扁平分岐管２も、
入口ヘッダ１ａと出口ヘッダ１ｂとの圧力差がほぼ等し
くなり、冷媒分配が均一になるという望ましい結果が得
られる。言葉を変えて言うなら、入口ヘッダ１ａ内の静
圧分布８ａと、出口ヘッダ１ｂ内の静圧分布８ｂを同じ
形にすることにより、冷媒分配が均一化されている。
【００２１】上述の作用は、上ヘッダパイプ１ｂが入口
ヘッダとなり、下ヘッダパイプ１ａが出口ヘッダとなる
凝縮器の場合も同様である。凝縮器の場合に、冷媒ガス
が凝縮してできた液は冷媒ガスに比べ、密度が大きいの
で、この液を上に押し上げるには大きな圧力を必要とす
る。従って図１に示すように、凝縮液は、上ヘッダ１ｂ
から下ヘッダ１ａへ、鉛直方向へ一方的に流すのが好ま
しい。
ヘッダとなり、下ヘッダパイプ１ａが出口ヘッダとなる
凝縮器の場合も同様である。凝縮器の場合に、冷媒ガス
が凝縮してできた液は冷媒ガスに比べ、密度が大きいの
で、この液を上に押し上げるには大きな圧力を必要とす
る。従って図１に示すように、凝縮液は、上ヘッダ１ｂ
から下ヘッダ１ａへ、鉛直方向へ一方的に流すのが好ま
しい。
【００２２】上ヘッダに取り付ける冷媒出入口と、下ヘ
ッダに取り付ける冷媒出入口の本数を同一とし、さら
に、その取り付け位置を、上下ヘッダの同一位置とした
ので、上下ヘッダ内の静圧分布がほぼ同一形状となり、
冷媒分配がさらに改善され、パラレルフロー熱交換器の
性能を、最高度に発揮させることができるという効果が
ある。
ッダに取り付ける冷媒出入口の本数を同一とし、さら
に、その取り付け位置を、上下ヘッダの同一位置とした
ので、上下ヘッダ内の静圧分布がほぼ同一形状となり、
冷媒分配がさらに改善され、パラレルフロー熱交換器の
性能を、最高度に発揮させることができるという効果が
ある。
【００２３】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれば
次のような効果が得られる。
次のような効果が得られる。
【００２４】蒸発器として使用する時は、下ヘッダパイ
プに接続された冷媒出入口が液冷媒入口に、上ヘッダパ
イプに接続された冷媒出入口が冷媒蒸気出口に用いられ
るので、冷媒液が蒸発して蒸気となり、密度が小さくな
るとともに、多孔扁平分岐管内で鉛直上方に流れるの
で、冷媒の流れが安定する。凝縮器として使用する時
は、上ヘッダパイプに接続された冷媒出入口が冷媒蒸気
入口に、下ヘッダパイプに接続された冷媒出入口が液冷
媒出入口に用いられるので、冷媒蒸気が次第に冷され、
液となるに従って、多孔扁平分岐管内を鉛直下方に流れ
るので、やはり流れが安定する。その結果ヒートポンプ
用のパラレルフロー熱交換器として、冷媒側圧力損失の
小さい熱交換器を提供することができる。
プに接続された冷媒出入口が液冷媒入口に、上ヘッダパ
イプに接続された冷媒出入口が冷媒蒸気出口に用いられ
るので、冷媒液が蒸発して蒸気となり、密度が小さくな
るとともに、多孔扁平分岐管内で鉛直上方に流れるの
で、冷媒の流れが安定する。凝縮器として使用する時
は、上ヘッダパイプに接続された冷媒出入口が冷媒蒸気
入口に、下ヘッダパイプに接続された冷媒出入口が液冷
媒出入口に用いられるので、冷媒蒸気が次第に冷され、
液となるに従って、多孔扁平分岐管内を鉛直下方に流れ
るので、やはり流れが安定する。その結果ヒートポンプ
用のパラレルフロー熱交換器として、冷媒側圧力損失の
小さい熱交換器を提供することができる。
【図１】本発明のパラレルフロー熱交換器の第１の実施
例の斜視図である。
例の斜視図である。
【図２】本発明のパラレルフロー熱交換器の第２の実施
例の斜視図である。
例の斜視図である。
【図３】本発明のパラレルフロー熱交換器の第３の実施
例の斜視図である。
例の斜視図である。
【図４】本発明の第３の実施例におけるヘッダ内静圧分
布の例を示す概念図である。
布の例を示す概念図である。
【図５】従来のパラレルフロー熱交換器を凝縮器として
使用した場合の斜視図である。
使用した場合の斜視図である。
【符号の説明】 １…ヘッダパイプ、１ａ…下ヘッダパイプ、１ｂ…上ヘ
ッダパイプ、２…多孔扁平分岐管、３…コルゲートフィ
ン、４…サイドプレート、５…冷媒出入口（蒸発器時冷
媒入口）、６…冷媒出入口（蒸発器時冷媒出口）、７…
冷却空気流れ方向、８ａ…蒸発器時入口ヘッダ内の静圧
分布、８ｂ…蒸発器時出口ヘッダ内の静圧分布。
ッダパイプ、２…多孔扁平分岐管、３…コルゲートフィ
ン、４…サイドプレート、５…冷媒出入口（蒸発器時冷
媒入口）、６…冷媒出入口（蒸発器時冷媒出口）、７…
冷却空気流れ方向、８ａ…蒸発器時入口ヘッダ内の静圧
分布、８ｂ…蒸発器時出口ヘッダ内の静圧分布。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉永 信也 栃木県下都賀郡大平町富田800番地 株式 会社日立製作所リビング機器事業部内 (72)発明者 小暮 博志 栃木県下都賀郡大平町富田800番地 株式 会社日立製作所リビング機器事業部内 (72)発明者 星野 良一 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和アル ミニウム株式会社内 (72)発明者 若林 信弘 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和アル ミニウム株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】上部に水平に配置された上ヘッダパイプ
と、該上ヘッダパイプの下方に水平に配置された下ヘッ
ダパイプと、その間を上下方向につなぐ複数の多孔扁平
分岐管とを含んでなるパラレルフロー熱交換器におい
て、前記上ヘッダパイプと下ヘッダパイプにそれぞれ冷
媒出入口が設けられ、当該熱交換器が蒸発器として使用
される時は、下ヘッダパイプの冷媒出入口が液冷媒入口
として、上ヘッダパイプの冷媒出入口が冷媒蒸気出口と
して動作し、当該熱交換器が凝縮器として使用される時
には、上ヘッダパイプの冷媒出入口が冷媒蒸気入口とし
て、下ヘッダパイプの冷媒出入口が液冷媒出口として動
作することを特徴とするヒートポンプ用パラレルフロー
熱交換器。 - 【請求項２】請求項１に記載のヒートポンプ用パラレル
フロー熱交換器において、冷媒出入口が、ヘッダパイプ
内の冷媒の流れに垂直に、多孔扁平分岐管内の冷媒の流
れにも垂直に取り付けられていることを特徴とするヒー
トポンプ用パラレルフロー熱交換器。 - 【請求項３】請求項２に記載のヒートポンプ用パラレル
フロー熱交換器において、上ヘッダパイプに接続された
冷媒出入口の個数と下ヘッダパイプに接続された冷媒出
入口の個数をそれぞれ少なくとも２個とし、かつ上ヘッ
ダパイプに接続された冷媒出入口の個数と下ヘッダパイ
プに接続された冷媒出入口の個数を同一とし、各冷媒出
入口は同一多孔扁平分岐管が上ヘッダパイプ及び下ヘッ
ダパイプに接続されている位置の付近に上下に対を成し
て配置されていることを特徴とするヒートポンプ用パラ
レルフロー熱交換器。 - 【請求項４】請求項３に記載のヒートポンプ用パラレル
フロー熱交換器において、各冷媒出入口はほぼ均等な間
隔で配置されていることを特徴とするヒートポンプ用パ
ラレルフロー熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4626893A JPH06257892A (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | ヒートポンプ用パラレルフロー熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4626893A JPH06257892A (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | ヒートポンプ用パラレルフロー熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06257892A true JPH06257892A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=12742482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4626893A Pending JPH06257892A (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | ヒートポンプ用パラレルフロー熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06257892A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989001849A1 (fr) * | 1987-08-22 | 1989-03-09 | Fanuc Ltd | Systeme d'etalonnage pour un systeme de capteurs visuels |
| JPH0961074A (ja) * | 1995-08-25 | 1997-03-07 | Akutoronikusu Kk | クローズド温度制御システム |
| KR100533604B1 (ko) * | 1997-01-24 | 2006-03-16 | 모다인 매뉴팩츄어링 컴파니 | 열펌프용응축기/증발기 |
| WO2008136871A1 (en) * | 2007-05-01 | 2008-11-13 | Liebert Corporation | Improved heat exchanger for use in precision cooling systems |
| JP2010056302A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Denso Corp | 冷却装置 |
| CN103206811A (zh) * | 2013-04-07 | 2013-07-17 | 广东美的制冷设备有限公司 | 平行流换热器及空调器 |
| WO2014181550A1 (ja) * | 2013-05-10 | 2014-11-13 | 株式会社デンソー | 冷媒蒸発器 |
| JP2014219176A (ja) * | 2013-05-10 | 2014-11-20 | 株式会社デンソー | 冷媒蒸発器 |
| JP2015021665A (ja) * | 2013-07-18 | 2015-02-02 | 株式会社デンソー | 冷媒蒸発器 |
| CN104654668A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-05-27 | 杭州三花研究院有限公司 | 冷却装置 |
| JP2016164062A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-08 | 株式会社デンソー | 車両用空調装置 |
| CN109838944A (zh) * | 2017-11-29 | 2019-06-04 | 杭州三花研究院有限公司 | 一种换热器、一种换热器制造方法以及一种空调系统 |
-
1993
- 1993-03-08 JP JP4626893A patent/JPH06257892A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989001849A1 (fr) * | 1987-08-22 | 1989-03-09 | Fanuc Ltd | Systeme d'etalonnage pour un systeme de capteurs visuels |
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| WO2008136871A1 (en) * | 2007-05-01 | 2008-11-13 | Liebert Corporation | Improved heat exchanger for use in precision cooling systems |
| US8118084B2 (en) | 2007-05-01 | 2012-02-21 | Liebert Corporation | Heat exchanger and method for use in precision cooling systems |
| JP2010056302A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Denso Corp | 冷却装置 |
| CN103206811A (zh) * | 2013-04-07 | 2013-07-17 | 广东美的制冷设备有限公司 | 平行流换热器及空调器 |
| CN103206811B (zh) * | 2013-04-07 | 2015-09-30 | 广东美的制冷设备有限公司 | 平行流换热器及空调器 |
| WO2014181550A1 (ja) * | 2013-05-10 | 2014-11-13 | 株式会社デンソー | 冷媒蒸発器 |
| JP2014219176A (ja) * | 2013-05-10 | 2014-11-20 | 株式会社デンソー | 冷媒蒸発器 |
| US10168084B2 (en) | 2013-05-10 | 2019-01-01 | Denso Corporation | Refrigerant evaporator |
| JP2015021665A (ja) * | 2013-07-18 | 2015-02-02 | 株式会社デンソー | 冷媒蒸発器 |
| CN104654668A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-05-27 | 杭州三花研究院有限公司 | 冷却装置 |
| JP2016164062A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-08 | 株式会社デンソー | 車両用空調装置 |
| CN109838944A (zh) * | 2017-11-29 | 2019-06-04 | 杭州三花研究院有限公司 | 一种换热器、一种换热器制造方法以及一种空调系统 |
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