JPH0628559U - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷媒の気液混合状態が円滑に維持され、優れ
た熱交換効率を確保し得る熱交換器を提供するものであ
る。 【構成】 冷媒導入管６のエバポレータに対する接続側
となる接続口周辺において、屈曲された屈曲部６ａを設
けている。この屈曲部６ａは、内部を流通する冷媒の流
れを乱して気液混合状態を維持する。即ち、この熱交換
器は、膨張弁を通過して冷媒導入管６に導かれた霧状の
冷媒が、冷媒導入管６内を流通する間に気液に分離され
て２層流化する現象を屈曲部６ａにおいて阻止する。こ
れにより、蒸発圧力のハンチングが防止され、熱交換器
の熱交換率が著しく向上する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、主として自動車等の空調装置に用いられる熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、自動車用の空調装置では、一般的に圧縮器，凝縮器，膨張弁，並びに蒸 発器等を配管により順次接続して冷媒回路を形成し、この冷媒回路内で冷媒を循 環させて冷暖房を行っている。

【０００３】 この種の空調装置を構成する凝縮器や蒸発器等の熱交換器は、通常冷媒回路の 配管に接続される丸パイプ状のヘッダパイプ（ディストリビュータ）に対し、複 数の冷媒通路が並列形成された偏平管（マルチフローチューブ）を挿入し、臘付 け等によってこれら両端を接合している。又、偏平管は蛇行して配置されるもの で、蛇行した偏平管の間には放熱用のフィンが多数設けられる。更に、一方のヘ ッダパイプには冷媒導入管が接続され、他方のヘッダパイプには冷媒導出管が接 続される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来の熱交換器の場合、例えばエバポレータ（蒸発器）に冷媒を送り込むため の冷媒導入管は、エバポレータの接続口周辺において直線的に伸びている。とこ ろで、冷媒回路における冷媒は、通常，膨張弁を通過した後、霧状になって冷媒 導入管を通過し、エバポレータに送り込まれる必要がある。ところが、従来の熱 交換器においては、冷媒が冷媒導入管を通過する間に２層流に近い状態になり、 エバポレータに入る直前で気体と液体とに分離される傾向がある。これにより、 熱交換効率が低下されるという問題がある。

【０００５】 本考案は、かかる問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、冷 媒の気液混合状態が円滑に維持され、優れた熱交換効率を確保し得る熱交換器を 提供することを課題する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案によれば、冷媒を導入する冷媒導入管が接続された熱交換器において、 冷媒導入管は、内部を流通する冷媒の流れを乱して気液混合状態を維持すべく、 熱交換器の接続口周辺にて屈曲された屈曲部を有する熱交換器が得られる。

【０００７】 又、本考案によれば、上記熱交換器において、屈曲部は、熱交換器本体の側面 に沿って下方へ屈曲されて設けられた熱交換器が得られる。

【０００８】

【作用】

本考案は、冷媒が熱交換器に入る直前で気体と液体とに分離される問題点を解 消する為、冷媒導入管の管形状を熱交換器の接続口周辺にて屈曲された屈曲部と 成している。これにより、冷媒は熱交換器に入る直前で冷媒導入管の屈曲部にて 流れが乱されて気液混合状態となって熱交換器に流入する為、熱交換器において は熱交換が円滑に行われ、熱交換率が向上する。

【０００９】

【実施例】

以下に実施例を挙げ、本考案の熱交換器について、図面を参照して詳細に説明 する。図１は本考案の一実施例に係る熱交換器を斜視図により示したもので、図 ２は図１に示す熱交換器の矢印Ｂ側からの側面図を示したものである。尚、この 熱交換器は、エバポレータ１を構成したもので、図１において空気は矢印Ａ方向 からエバポレータ１に流入される。

【００１０】 このエバポレータ１は、上下に折り返し蛇行する偏平管２と、この偏平管２の 並行する直管部２ａの間に設けられた放熱フィン３とを備えている。

【００１１】 このうち、偏平管２内には、例えばフロン等の冷媒が流通する複数の流体通路 （図示せず）が設けられ、偏平管２の一端側には、流体導入用の円筒状ヘッダ４ が接続され、その他端側には流体排出用の円筒状ヘッダ５が接続されている。

【００１２】 又、冷媒導入側のヘッダ４は、エバポレータ１本体の側面において偏平管２の 一端側に接続されると共に、その一端側が冷媒導入管６に接続され、他端側が閉 塞されている。これにより、冷媒は冷媒導入管６からヘッダ４に導かれ、そこか ら直交方向に偏平管２へと導入される。

【００１３】 一方、冷媒排出側のヘッダ５は、同様にエバポレータ１本体の側面において偏 平管２の他端側に接続されると共に、その一端側が冷媒排出管７に接続され、他 端側が閉塞されている。これにより、蛇行する偏平管２を通過した冷媒は、ヘッ ダ５を介して冷媒排出管７へと導かれる。

【００１４】 更に、冷媒導入管６は、図２に示す如くヘッダ４に接続される入口直前の周辺 （即ち、エバポレータ１の接続口周辺）にて、ほぼＶ字状にエバポレータ１本体 の側面に沿って下方へ屈曲された屈曲部６ａが形成されている。この屈曲部６ａ は、冷媒導入管６の内側を流通する冷媒の流れを乱すことにより、冷媒の良好な 気液混合状態を維持するために設けられたものである。

【００１５】 このような構成によるエバポレータ１は、膨張弁（図示せず）を経て冷媒導入 管６へ導かれた霧状の冷媒が、ヘッダ４を経て偏平管２へ導かれ、偏平管２を通 過する間に熱交換を行う。偏平管２を通過した後の冷媒は、ヘッダ５を経て排出 管７から排出される。

【００１６】 ところで、このエバポレータ１の場合、冷媒導入管６のヘッダ４に接続される 直前部に屈曲部６ａが形成されているので、冷媒導入管６内をヘッダ４へ向かう 霧状の冷媒は、ここで流れが乱され、良好な気液混合状態となる。この結果、偏 平管２内で片流れを生じることなく、冷媒の蒸発圧力のハンチングが防止される ので、熱交換率（ここでは冷房効率）が高められる。

【００１７】 図３は本考案の熱交換器（エバポレータ１）に関する冷媒の蒸気圧力［ｋｇ／ ｃｍ² Ｇ］の変動特性をグラフにより示したもので、図４は比較例として従来の 熱交換器（エバポレータ）に関する冷媒の蒸気圧力［ｋｇ／ｃｍ² Ｇ］の変動特 性をグラフにより示したものである。実験測定の結果、両者の変動特性のデータ を比較すると、本考案の熱交換器における蒸発圧力の変動が従来の熱交換器のも のよりもずっと抑制されていることが判る。このことは、本考案の熱交換器の熱 交換率が優れて改善されていることを示している。

【００１８】 尚、実施例では、冷媒導入管６にＶ字状の屈曲部６ａを形成したが、この以外 にも屈曲部６ａの形状はＵ字状等，その他種々の形状に変形することができるし 、又その数も１つに限定されない。加えて、実施例では熱交換器としてエバポレ ータ１を構成した場合を説明したが、凝縮器（コンデンサ）を構成する場合にも 本考案の冷媒導入管に係る屈曲部の形成を適用させることができる。従って、本 考案は実施例に限定されない。

【００１９】

【考案の効果】

以上に述べた通り、本考案の熱交換器によれば、熱交換器本体に接続される冷 媒導入管を接続口周辺において屈曲させ、屈曲部と成して内部を流通する冷媒の 流れを乱して冷媒の安定した気液混合状態を確保できるようにしているので、蒸 発圧力のハンチングが防止されると共に、熱交換率が著しく向上するという長所 を奏する。又、この屈曲部は、熱交換器本体の側面に沿って下方へ屈曲されて設 けられている為、熱交換器本体の外形がほぼ直方体となるので、例えば車両用の 空調装置の一部として車体ボード内に収納する場合等に、占有スペースを要さず に簡単に配置できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る熱交換器を示した斜視
図である。

【図２】図１に示す熱交換器の矢印Ｂ側からの側面図を
示したものである。

【図３】図１に示す熱交換器に関する冷媒の蒸気圧力の
変動特性をグラフにより示したものである。

【図４】従来の熱交換器に関する冷媒の蒸気圧力の変動
特性をグラフにより示したものである。

【符号の説明】

１ エバポレータ ２ 偏平管 ３ 放熱フィン ４ ヘッダ ６ 冷媒導入管 ６ａ 屈曲部 ７ 冷媒排出管

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を導入する冷媒導入管が接続された
   熱交換器において、前記冷媒導入管は、内部を流通する
   冷媒の流れを乱して気液混合状態を維持すべく、前記熱
   交換器の接続口周辺にて屈曲された屈曲部を有すること
   を特徴とする熱交換器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の熱交換器において、前記
   屈曲部は、前記熱交換器本体の側面に沿って下方へ屈曲
   されて設けられていることを特徴とする熱交換器。