JPH07103609A - 冷凍サイクル用熱交換器 - Google Patents

冷凍サイクル用熱交換器

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JPH07103609A
JPH07103609A JP5247000A JP24700093A JPH07103609A JP H07103609 A JPH07103609 A JP H07103609A JP 5247000 A JP5247000 A JP 5247000A JP 24700093 A JP24700093 A JP 24700093A JP H07103609 A JPH07103609 A JP H07103609A
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JP
Japan
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heat exchanger
pipe
refrigerant
separators
heat
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Application number
JP5247000A
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English (en)
Inventor
Seiji Ito
誠司 伊藤
Kunio Iritani
邦夫 入谷
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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    • 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
    • F28D1/053Heat-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
    • F28D1/0535Heat-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
    • F28D1/05366Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05375Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with particular pattern of flow, e.g. change of flow direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
    • F28F9/262Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷媒蒸発器を通過した空気の温度分布を解消
して熱交換効率を向上し、連結配管の配管長さを短縮
し、風下側熱交換器と風上側熱交換器の流路断面積を異
ならせて冷媒蒸発器の圧力損失の増加を防止することを
可能にする。 【構成】 液冷媒の流れ難い領域が空気の流れ方向にて
重なり合わないようにした風下側熱交換器2と風上側熱
交換器3のセパレータ11〜15、22〜24の総枚数
を偶数枚に、且つ各々の熱交換器のセパレータ枚数を奇
数枚に設定した。そして、セパレータ11、13によっ
て仕切られたチューブ群9a、9fを入口配管4と連結
配管6の一部として用いて、配管スペースとして使用さ
れていたスペースを熱交換可能なコア10として利用す
るようにした。また、入口配管4、出口配管5、連結配
管6が全て上部ヘッダ7、18にのみ接続され、とくに
連結配管6の配管長さを短くして連結配管6からの熱損
失を防ぐようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば車両用空気調
和装置の冷媒蒸発器または冷媒凝縮器に用いて好適な冷
凍サイクル用熱交換器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、冷凍サイクル用熱交換器とし
て使用される冷媒蒸発器は、複数のチューブを配列した
コアと、複数のチューブの上下端部にそれぞれ接続され
た上下部ヘッダと、上部ヘッダの一端部に接続された入
口配管と、下部ヘッダの他端部に接続された出口配管と
を備え、上下部ヘッダ内にそれぞれセパレータを設置し
て複数のチューブを複数のチューブ群に分割して1回以
上蛇行させるようにしていた。
【0003】このような冷媒蒸発器の場合には、重力の
影響によって、上部ヘッダ内に流入した液冷媒が下降流
の際に、セパレータで仕切られたチューブ群のうち入口
側のチューブに分配され易く、また下部ヘッダ内に流入
した液冷媒が上昇流の際に、セパレータで仕切られたチ
ューブ群のうち出口側のチューブに分配され易く、同一
のチューブ群において冷媒流量の分布が発生する。する
と、複数のチューブの配列方向に渡って均一に冷媒と空
気との熱交換がなされず、冷媒蒸発器を通過した空気に
温度分布ができてしまい、熱交換効率が低下するという
不具合があった。
【0004】このような不具合を解消するためには、上
下部ヘッダ内のセパレータの枚数をそれぞれ増やして、
セパレータで仕切られたチューブ群中のチューブの本数
を少なくすれば良いが、セパレータの枚数を単純に増や
していくと冷媒蒸発器の入口配管から出口配管までの圧
力損失が増加して冷媒の循環流量そのものが減ってしま
う。
【0005】そこで、図3および図4に示したように、
空気の流れ方向に2基の熱交換器101を配列して連結
し、上部ヘッダ102内のセパレータ103および下部
ヘッダ104内のセパレータ105を各熱交換器101
毎に上下対称の位置に設置するようにした冷凍サイクル
用熱交換器100(例えば実開平4−23970号公
報)が提案されている。なお、108は複数のチューブ
とフィンとからなるコアである。また、図3および図4
の斜線部分は、液冷媒が分配され難いチューブを示す。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図3および
図4に示した従来の冷凍サイクル用熱交換器100にお
いては、冷媒流量の分布の悪い領域(斜線部分)を前後
のコア108で重ならないようにセパレータ103、1
05を上下対称に位置に設置している。このため、図3
の冷凍サイクル用熱交換器100においては、入口配管
109と連結配管110の上流側が風下側上部ヘッダ1
02に接続され、出口配管111と連結配管110の下
流側が風上側下部ヘッダ104に接続されることにな
る。
【0007】また、図4の冷凍サイクル用熱交換器10
0においては、入口配管109が風下側上部ヘッダ10
2に接続され、連結配管110の上流側が風下側下部ヘ
ッダ104に接続され、連結配管110の下流側が風上
側上部ヘッダ102に接続され、出口配管111が風上
側下部ヘッダ104に接続されることになる。
【0008】したがって、入口配管109と出口配管1
11の位置が上下に分かれて接続されることになるの
で、入口配管109と出口配管111の接続位置に制約
のある熱交換器の場合には上記の構造を採用できないと
いう問題が生じていた。
【0009】また、図3では風下側上部ヘッダ102か
ら風上側下部ヘッダ104に、図4では風下側下部ヘッ
ダ104から風上側上部ヘッダ102に連結配管110
を取回す必要があり、連結配管110の配管長さが長く
なるため、連結配管110からの熱損失も大きくなって
しまう。また、設置スペースに制限がある場合には、連
結配管110を通すための配管スペースをその設置スペ
ース内で確保する必要がある。この場合には、連結配管
110を通すために、熱交換器101のコア108のサ
イズを縮小しなければならず、熱交換効率が低下してし
まう。
【0010】さらに、図3および図4の冷凍サイクル用
熱交換器100はセパレータ103、105で仕切られ
るチューブ群の流路断面積が上流側から下流側まで一定
のために、その熱交換器100を冷媒蒸発器に利用した
場合には、冷媒蒸発器の上流側から下流側に向かって空
気と熱交換することにより冷媒が液相から気相へ相変化
して出口へ近づくにつれて冷媒の流速が早くなり、冷媒
蒸発器の下流側の圧力損失が増加するという問題が生じ
る。
【0011】また、冷媒凝縮器に利用した場合には、冷
媒凝縮器の上流側から下流側に向かって空気と熱交換す
ることにより冷媒が気相から液相へ相変化して出口へ近
づくにつれて冷媒の流速が遅くなり、冷媒凝縮器の下流
側の熱交換効率が低下するという問題が生じる。したが
って、従来の冷凍サイクル用熱交換器100の構造は冷
媒蒸発器や冷媒凝縮器にとって最適な構造ではなかっ
た。
【0012】この発明は、2基の熱交換器を通過した空
気の温度分布を解消して熱交換効率を向上することがで
き、2基の熱交換器を連結する第1配管または第2配管
を短縮することができ、且つ2基の熱交換器の上流側と
下流側の流路断面積を変えて圧力損失の増加または熱交
換効率の低下を防止することのできる冷凍サイクル用熱
交換器の提供を目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、内部を流れる冷媒と外部を通過する空気とを熱交換
させる複数のチューブを配列したコアと、前記複数のチ
ューブの両端部にそれぞれ接続され、内部に前記複数の
チューブを複数のチューブ群に分割するセパレータを設
置した2つのヘッダと、これらのヘッダのうちの一方の
ヘッダの一端部に接続された第1配管と、前記2つのヘ
ッダのうちの一方のヘッダの他端部に接続された第2配
管とを備えた2基の熱交換器が空気の流れ方向の前後に
並設されて前記第1配管または前記第2配管を用いて連
結され、前記複数のチューブの配列方向および前記コア
のサイズを前記2基の熱交換器にて同一にした冷凍サイ
クル用熱交換器において、前記2基の熱交換器は、前記
セパレータの総個数が偶数個に設定され、且つ前記セパ
レータの設置位置が空気の流れ方向で重ならないように
設置され、前記セパレータの設置間隔を冷媒の流れ方向
の上流側と下流側とで変更した技術手段を採用してい
る。
【0014】なお、2基の熱交換器のセパレータの総個
数は、コアの熱交換効率と2基の熱交換器の第1配管か
ら第2配管までの圧力損失により求めた最適な偶数個に
設定することが望ましい。
【0015】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の冷凍サイクル用熱交換器において、前記2基の熱交換
器の各々の前記セパレータの個数が奇数個に設定された
技術手段を採用している。
【0016】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の冷凍サイクル用熱交換器において、前記第1配管また
は前記第2配管を接続した前記一方のヘッダ内に配され
る一部のセパレータが、この一部のセパレータによって
仕切られるチューブ群の流路断面積が前記第1配管また
は前記第2配管の流路断面積と同等以上となる位置に設
置された技術手段を採用している。
【0017】
【作用】請求項1に記載の発明によれば、2基の熱交換
器のセパレータの総個数を偶数個に設定することによっ
て、2基の熱交換器の第1配管同士、第2配管同士が同
じ側のヘッダに接続されることになる。これにより、2
基の熱交換器を連結する第1配管または第2配管の配管
長さを短くすることが可能となる。また、2基の熱交換
器のどちらか一方のヘッダ付近に制約があっても第1配
管同士および第2配管同士を同じ側のヘッダに接続する
ことにより、制約のある場所への設置が可能となる。
【0018】そして、2基の熱交換器のセパレータの設
置位置が空気の流れ方向で重ならないように設置されて
いるので、冷媒の分配され難いチューブが2基の熱交換
器で重ならなくなり、2基の熱交換器の複数のチューブ
の配列方向に亘って空気と均一に熱交換が行われるよう
になる。
【0019】さらに、2基の熱交換器のセパレータの設
置間隔を冷媒の流れ方向の上流側と下流側とで変更する
ことによって、上流側と下流側とでセパレータにより仕
切られるチューブ群の流路断面積を変更しているので、
冷媒が上流側から下流側へ流れる際に液相または気相か
ら気相または液相へ相変化しても、上流側と下流側とで
冷媒の流速の変化が小さくなる。
【0020】請求項2に記載の発明によれば、2基の熱
交換器の各々のセパレータの個数を奇数個に設定してい
るので、2基の熱交換器の各々の複数のチューブの同じ
側に接続されるヘッダの両端部に第1配管と第2配管を
それぞれ接続することができる。これにより、全ての配
管を2基の熱交換器の一端側に集めることができるの
で、2基の熱交換器を連結する第1配管または第2配管
のための配管スペースが不要になるのでコアを縮小する
必要はない。
【0021】請求項3に記載の発明によれば、一部のセ
パレータによって仕切られるチューブ群を第1配管また
は第2配管の一部として利用することによって、配管ス
ペースとして使用されていたスペースを熱交換可能なコ
アとして利用でき、且つ2基の熱交換器を連結する第1
配管または第2配管の配管長さが短くなる。
【0022】
【実施例】 〔実施例の構成〕次に、この発明の冷凍サイクル用熱交
換器を図に示す一実施例に基づいて説明する。図1は電
気自動車用空気調和装置の冷媒蒸発器を示した図であ
る。
【0023】冷媒蒸発器1は、本発明の冷凍サイクル用
熱交換器であって、減圧装置(図示せず)より内部に流
入した気液二相状態の冷媒をクーリングファン(図示せ
ず)等により送られてくる室外空気と熱交換させて冷媒
を蒸発させる熱交換として働くマルチフロー型の室外熱
交換器である。
【0024】冷媒蒸発器1は、電気自動車のエンジンル
ーム内の電気自動車の走行風を受け易い場所に取付ブラ
ケット(図示せず)を介して電気自動車に取り付けられ
ている。この冷媒蒸発器1は、熱交換効率を向上させる
ために、空気の流れ方向と冷媒の流れ方向が対向流とな
るように2基並列して設置された風下側熱交換器2およ
び風上側熱交換器3よりなる。
【0025】そして、冷媒蒸発器1は、風下側熱交換器
2内へ冷媒を流入させる入口配管4と、風上側熱交換器
3から冷媒を流出させる出口配管5と、風下側熱交換器
2と風上側熱交換器3を連結する連結配管6とを備えて
いる。入口配管4と出口配管5は、本発明の第1配管で
あって、連結配管6は、本発明の第2配管であって、こ
れらは耐腐食性に優れたアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金等の金属により円筒形状に形成されている。
【0026】次に、冷媒蒸発器1のうちの風下側熱交換
器2の構造を詳細に説明する。風下側熱交換器2は、エ
ンジンルームの上部側に配された上部ヘッダ7、この上
部ヘッダ7の下方に並列に配された下部ヘッダ8、およ
び内部に流入した冷媒と室外空気とを熱交換させて冷媒
を蒸発させる複数本のチューブ9を配列したコア10等
から構成されている。
【0027】上部ヘッダ7は、耐腐食性に優れたアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金等の金属製の円筒状容器
であり、複数本のチューブ9の上端部にろう付け等の手
段により接続されている。この上部ヘッダ7の内部は、
セパレータ11〜13によって、冷媒の流れ方向の上流
側より下流側へ向かって4つのタンク室7a〜7dに区
画されている。また、上部ヘッダ7の図示右側端部には
入口配管4がろう付け等の手段により接合され、図示左
側端部には連結配管6の入口側がろう付け等の手段によ
り接合されている。
【0028】下部ヘッダ8は、上部ヘッダ7と同一の材
料であるアルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属
製の円筒状容器であり、複数本のチューブ9の下端部に
ろう付け等の手段により接続されている。この下部ヘッ
ダ8の内部は、セパレータ14、15によって、冷媒の
流れ方向の上流側より下流側へ向かって3つのタンク室
8a〜8cに区画されている。また、下部ヘッダ8の両
端部にはキャップ16がろう付け等の手段によりそれぞ
れ接合されており、これらのキャップ16により下部ヘ
ッダ8の両端部が封止されている。
【0029】複数本のチューブ9は、耐腐食性に優れ、
熱伝導性に優れたアルミニウムまたはアルミニウム合金
等の金属製で、断面形状が偏平な長円形状に形成されて
おり、内部を冷媒が上下方向に流れ、外部を室外空気が
水平方向に通過する。そして、複数のチューブ9は、セ
パレータ11〜15により6つのチューブ群9a〜9f
に分けられている。また、図1の斜線領域は液冷媒が分
配され難いチューブ9を示したものである。
【0030】なお、隣設する2つのチューブ9間には、
冷媒の放熱効率を向上させるためのコルゲートフィン1
7がろう付け等の手段により接合されている。これらの
コルゲートフィン17は、チューブ9と同一の材料であ
るアルミニウムまたはアルミニウム合金等の薄い金属板
で断面形状が波形形状に形成されている。
【0031】次に、冷媒蒸発器1のうちの風上側熱交換
器3の構造を詳細に説明する。風上側熱交換器3は、風
下側熱交換器2と同様にして、上部ヘッダ18、下部ヘ
ッダ19、および複数本のチューブ20を配列したコア
21等から構成されている。
【0032】上部ヘッダ18および下部ヘッダ19は、
風下側熱交換器2の上部ヘッダ7および下部ヘッダ8と
同一の材料であるアルミニウムまたはアルミニウム合金
等の金属製の円筒状容器であり、複数本のチューブ20
の上端部および下端部にろう付け等の手段により接続さ
れている。上部ヘッダ18の内部および下部ヘッダ19
の内部は、セパレータ22〜24によってタンク室18
a〜18c、19a、19bにそれぞれ区画されてい
る。
【0033】なお、上部ヘッダ18の図示右側端部には
出口配管5がろう付け等の手段により接合され、図示左
側端部には連結配管6の出口側がろう付け等の手段によ
り接合されている。また、下部ヘッダ19の両端部には
キャップ25がろう付け等の手段によりそれぞれ接合さ
れており、これらのキャップ25により下部ヘッダ19
の両端部が封止されている。
【0034】複数本のチューブ20は、風下側熱交換器
2の複数本のチューブ9と同一の構造よりなり、冷媒の
流れ方向の上流側から下流側へ向かって4つのチューブ
群20a〜20dに分けられている。また、図1の斜線
領域は液冷媒が分配され難いチューブ20を示したもの
である。なお、隣設する2つのチューブ20間には、風
下側熱交換器2のコルゲートフィン17と同一構造のコ
ルゲートフィン26がろう付け等の手段により接合され
ている。
【0035】次に、冷媒蒸発器1の最適なセパレータ枚
数(冷媒ターン数)の設定方法を図1および図2に基づ
いて説明する。風下側熱交換器2および風上側熱交換器
3の冷媒流量の分布を防止するためには、各ヘッダ7、
8、18、19内のセパレータの枚数を増やしてセパレ
ータで仕切られたチューブ群のチューブ本数を少なくす
れば良いが、図2のグラフに示したように、セパレータ
の枚数を増やし過ぎるとチューブ群の流路断面積が小さ
くなり、風下側熱交換器2および風上側熱交換器3の圧
力損失が増加する。
【0036】そのため、冷媒蒸発器1の必要能力に基づ
いて、風下側熱交換器2および風上側熱交換器3のコア
サイズを決め、図2のグラフに示したように、冷凍サイ
クルの成績係数(cop)、冷媒蒸発器1のコアの熱交
換効率および冷媒蒸発器1の圧力損失から最適なセパレ
ータ枚数(最適な冷媒のターン数)を設定する。この実
施例の場合には、セパレータの総枚数を偶数枚数(8
枚)に設定し、しかも各熱交換器2、3のセパレータ枚
数を奇数枚数(5枚と3枚)に設定している。
【0037】そして、セパレータ11〜15、22〜2
4を設置する場合に、先ず風下側熱交換器2のセパレー
タ11を、セパレータ11によって区画されるチューブ
群9aの流路断面積が入口配管3の流路断面積と同程度
となる位置に設置し、次にセパレータ13を、セパレー
タ13によって区画されるチューブ群9fの流路断面積
が連結配管6の流路断面積と同程度となる位置に設置し
ている。なお、セパレータ11、13によって仕切られ
るチューブ群9a、9fの流路断面積は入口配管4や連
結配管6の流路断面積より大きいことが、圧力損失を小
さくするという点で望ましい。そして、その他の風下側
熱交換器2のセパレータ12、14、15をこれらによ
り仕切られるチューブ群9b〜9eの流路断面積が略均
一になるように設置する。
【0038】次に、風上側熱交換器3のセパレータ22
〜24を、液冷媒が流れ難い領域(図1の斜線領域)が
風下側熱交換器2と風上側熱交換器3とで重ならないよ
うに、すなわち、風下側熱交換器2のセパレータ11〜
15と重ならないように設置して設置作業を終了する。
なお、この実施例では、風下側熱交換器2のチューブ群
9a〜9fの流路断面積が風上側熱交換器3のチューブ
群20a〜20dの流路断面積より小さくなるようにセ
パレータ11〜15、22〜24の設置間隔を風下側熱
交換器2と風上側熱交換器3とで異なるようにして、冷
媒の相変化による圧力損失の増加を防いでいる。
【0039】〔実施例の作用〕次に、この実施例の冷媒
蒸発器1の作用を図1ないし図5に基づいて簡単に説明
する。減圧装置から入口配管4を介して冷媒蒸発器1内
に流入した高温、高圧の気液二相状態の冷媒は、風下側
熱交換器2の上部ヘッダ7のタンク室7a→チューブ群
9a→下部ヘッダ8のタンク室8a→チューブ群9b→
タンク室7b→チューブ群9c→タンク室8b→チュー
ブ群9d→タンク室7c→チューブ群9e→タンク室8
c→チューブ群9fを通る際に3回ターンしてタンク室
7dより連結配管6へ流出する。
【0040】この風下側熱交換器2内に流入した冷媒
は、複数本のチューブ9内を流れる際に風上側熱交換器
3で冷やされた室外空気の熱を吸熱して蒸発する。ここ
で、風下側熱交換器2内に流入する冷媒は、タンク室7
a付近では殆ど液相の成分であったものが熱交換が進行
するにしたがって徐々に気相の成分が多くなっていく。
【0041】そして、連結配管6を通過して風上側熱交
換器3内に流入した気液二相状態の冷媒は、上部ヘッダ
18のタンク室18a→チューブ群20a→下部ヘッダ
19のタンク室19a→チューブ群20b→タンク室1
8b→チューブ群20c→タンク室19b→チューブ群
20dを通る際に2回ターンしてタンク室18cより出
口配管5を介して冷媒圧縮機の吸入口へ向かう。
【0042】この風上側熱交換器3内に流入した冷媒
は、複数本のチューブ20内を流れる際に比較的に高温
の室外空気よりさらに吸熱するため完全に蒸発する。こ
こで、風上側熱交換器3内に流入する冷媒は、タンク室
18a付近では気液二相状態であったものが熱交換が進
行するにしたがって徐々に気相の成分が多くなり、チュ
ーブ群20dでは全て気相の成分となる。
【0043】〔実施例の効果〕以上のように、冷媒蒸発
器1は、液冷媒が流れ難い領域(図1の斜線領域)が風
下側熱交換器2と風上側熱交換器3とで重ならないよう
に、すなわち、風下側熱交換器2のセパレータ11〜1
5と風上側熱交換器3のセパレータ22〜24とが重な
らないように設置されている。したがって、風上側熱交
換器3のコア21を通過した空気の温度分布が風下側熱
交換器2のコア10で解消され、冷媒蒸発器1の通風路
全面に亘って偏りなく空気と熱交換できる。これによ
り、冷媒蒸発器1の熱交換効率を向上することができ
る。
【0044】この実施例では、冷媒蒸発器1の最適なセ
パレータ枚数を偶数枚に設定し、且つ各熱交換器2、3
のセパレータ枚数を奇数枚に設定しているので、入口配
管4、出口配管5、連結配管6を全て上部ヘッダ7、1
8に接続することができるので、制約上配管スペースが
上部ヘッダ7、18に制限される電気自動車への搭載が
可能となり、設計自由度を大きくすることができる。
【0045】また、風下側熱交換器2の一部のチューブ
群9a、9fを入口配管4や連結配管6として使用する
ことができるので、連結配管6を風下側熱交換器2の上
部ヘッダ7の端部から風上側熱交換器3の上部ヘッダ1
8の端部に連結することができる。このため、連結配管
6の取り回しが簡単になり、連結配管6の配管長さを短
縮することができるので、製品の低コスト化を図れ、連
結配管6からの熱損失を低減することができる。
【0046】そして、この実施例では、セパレータ11
〜15、22〜24の設置間隔を風下側熱交換器2と風
上側熱交換器3とで異ならせて、風下側熱交換器2のチ
ューブ群9a〜9fの流路断面積を風上側熱交換器3の
チューブ群20a〜20dの流路断面積より小さくなる
ようにしている。このため、冷媒蒸発器1内に流入した
冷媒が上流側から下流側へ流れる際に液相の成分が多く
比較的に流速の遅い時には流路断面積の小さいチューブ
群9a〜9fを流れ、気相の成分が多く比較的に流速の
速い時には流路断面積の大きいチューブ群20a〜20
dを流れる。したがって、液相から気相へ相変化して
も、風下側熱交換器2と風上側熱交換器3とで冷媒の流
速の変化が小さくなるので、冷媒蒸発器1の圧力損失の
増加を防止することができる。
【0047】〔変形例〕この実施例では、連結配管6を
風下側熱交換器2の上部ヘッダ7と風上側熱交換器3の
上部ヘッダ18とに接続したが、スペース的に冷媒蒸発
器1の下部に余裕がある場合には連結配管6を下部ヘッ
ダ8、19同士に接続しても良い。この実施例では、風
下側熱交換器2と風上側熱交換器3との接続を連結配管
6にて行っているが、ブロック等を切削しこれを用いて
も風上側熱交換器3とを接続しても良い。
【0048】この実施例では、入口配管4および連結配
管6として用いるコア10の一部を風下側熱交換器2の
入口側と出口側に設けているが、コア10の中心部や風
上側熱交換器3に設けても良い。この実施例では、冷媒
蒸発器1に本発明を適用したが、冷媒凝縮器に本発明を
適用しても良い。
【0049】この実施例では、冷媒が風下側熱交換器2
を通って風上側熱交換器3に流れるシリーズタイプの冷
凍サイクル用熱交換器を用いたが、2基の熱交換器の第
1配管同士が入口配管として使用され、第2配管が出口
配管として使用される熱交換器、すなわち、冷媒入口が
風上、風下に分かれ、2基の熱交換器を並列に流れ出口
にて合流するパラレルタイプの冷凍サイクル用熱交換器
を用いても良い。
【0050】
【発明の効果】請求項1に記載の発明は、2基の熱交換
器を通過した空気の温度分布を解消できるので、2基の
熱交換器の熱交換効率を向上することができる。また、
2基の熱交換器の第1配管同士、第2配管同士を同じ側
のヘッダに接続できるため、2基の熱交換器を連結する
第1配管または第2配管の配管長さを短縮できるので、
経済性に優れる。そして、2基の熱交換器の上流側と下
流側とで冷媒の流速の変化を抑えることができるので、
冷媒蒸発器に適用した場合には2基の熱交換器の圧力損
失の増加を防止することができ、冷媒凝縮器に適用した
場合には2基の熱交換器の熱交換効率の低下を防止する
ことができる。
【0051】請求項2に記載の発明は、第1配管と第2
配管を2基の熱交換器の一端側に集めることができるの
で、2基の熱交換器を連結する第1配管または第2配管
のための配管スペースを確保する必要はなく、コアサイ
ズを縮小する必要はないので、2基の熱交換器の熱交換
器効率の低下を防止することができる。
【0052】請求項3に記載の発明は、配管スペースと
して使用されていたスペースをコアの一部として利用で
きるため、2基の熱交換器を連結する第1配管または第
2配管の配管長さを短縮できるので、経済性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例として採用した冷媒蒸発器を
示した概略図である。
【図2】冷凍サイクルの成績係数、熱交換効率、圧力損
失とセパレータ枚数との関係を示したグラフである。
【図3】従来の冷凍サイクル用熱交換器を示した概略図
である。
【図4】従来の冷凍サイクル用熱交換器を示した概略図
である。
【符号の説明】
1 冷媒蒸発器(冷凍サイクル用熱交換器) 2 風下側熱交換器 3 風上側熱交換器 4 入口配管(第1配管) 5 出口配管(第1配管) 6 連結配管(第2配管) 7、18 上部ヘッダ 8、19 下部ヘッダ 9、20 チューブ 9a〜9f チューブ群 20a〜20d チューブ群 10、21 コア 11〜15 セパレータ 22〜24 セパレータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部を流れる冷媒と外部を通過する空気と
    を熱交換させる複数のチューブを配列したコアと、前記
    複数のチューブの両端部にそれぞれ接続され、内部に前
    記複数のチューブを複数のチューブ群に分割するセパレ
    ータを設置した2つのヘッダと、これらのヘッダのうち
    の一方のヘッダの一端部に接続された第1配管と、前記
    2つのヘッダのうちの一方のヘッダの他端部に接続され
    た第2配管とを備えた2基の熱交換器が空気の流れ方向
    の前後に並設されて前記第1配管または前記第2配管を
    用いて連結され、 前記複数のチューブの配列方向および前記コアのサイズ
    を前記2基の熱交換器にて同一にした冷凍サイクル用熱
    交換器において、 前記2基の熱交換器は、前記セパレータの総個数が偶数
    個に設定され、且つ前記セパレータの設置位置が空気の
    流れ方向で重ならないように設置され、前記セパレータ
    の設置間隔を冷媒の流れ方向の上流側と下流側とで変更
    したことを特徴とする冷凍サイクル用熱交換器。
  2. 【請求項2】前記2基の熱交換器の各々の前記セパレー
    タの個数は、奇数個に設定されていることを特徴とする
    請求項1に記載の冷凍サイクル用熱交換器。
  3. 【請求項3】前記第1配管または前記第2配管を接続し
    た前記一方のヘッダ内に配される一部のセパレータは、
    この一部のセパレータによって仕切られるチューブ群の
    流路断面積が前記第1配管または前記第2配管の流路断
    面積と同等以上となる位置に設置されていることを特徴
    とする請求項1に記載の冷凍サイクル用熱交換器。
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