JPH07180929A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPH07180929A JPH07180929A JP32553793A JP32553793A JPH07180929A JP H07180929 A JPH07180929 A JP H07180929A JP 32553793 A JP32553793 A JP 32553793A JP 32553793 A JP32553793 A JP 32553793A JP H07180929 A JPH07180929 A JP H07180929A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- refrigerant
- heat exchanger
- transfer tube
- end inlet
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- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 各伝熱管に対してぼ均等な冷媒流量を確保す
る。 【構成】 多数のフィン１１を有すると共に上下方向に
沿って多数配列された水平方向に長い伝熱管９の両端部
を、熱交換器本体１の両側に配置され、複数の集合通路
１６に仕切られた冷媒分流器５，７内に挿入し接続した
熱交換器３において、前記冷媒分流器５内を冷媒が流れ
る少なくとも上流側領域の伝熱管９の端部流入口９ａ
を、斜めに切断し開口流入面積を拡大したことを特徴と
する。
る。 【構成】 多数のフィン１１を有すると共に上下方向に
沿って多数配列された水平方向に長い伝熱管９の両端部
を、熱交換器本体１の両側に配置され、複数の集合通路
１６に仕切られた冷媒分流器５，７内に挿入し接続した
熱交換器３において、前記冷媒分流器５内を冷媒が流れ
る少なくとも上流側領域の伝熱管９の端部流入口９ａ
を、斜めに切断し開口流入面積を拡大したことを特徴と
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、空調機や冷蔵機器等
の冷凍サイクルにおける冷媒がほぼ均等に伝熱管内を流
れるようにした熱交換器に関する。
の冷凍サイクルにおける冷媒がほぼ均等に伝熱管内を流
れるようにした熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、熱交換器のコンパクト化による伝
熱管の細径化にともなう複数回路化に対応するために、
熱交換器本体の両側に配置される冷媒分流器の多様化が
図られている。
熱管の細径化にともなう複数回路化に対応するために、
熱交換器本体の両側に配置される冷媒分流器の多様化が
図られている。
【０００３】冷媒分流器の概要は、上下方向に長い円筒
状に形成され、内部は、仕切壁によって複数に仕切られ
た上下に連続する集合通路となっていて、その集合通路
内に、上下方向に沿って多数配置された水平方向に長い
各伝熱管の端部が臨み、集合通路から各伝熱管に対して
冷媒が流れるようになっている。
状に形成され、内部は、仕切壁によって複数に仕切られ
た上下に連続する集合通路となっていて、その集合通路
内に、上下方向に沿って多数配置された水平方向に長い
各伝熱管の端部が臨み、集合通路から各伝熱管に対して
冷媒が流れるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記した如く冷媒は、
冷媒分流器から各伝熱管に分流されるようになるが、必
ずしも各伝熱管の冷媒流量が均等になるとは限らない。
これは、例えば、膨脹弁を通過して蒸発した気体が液体
と混合し合う気液二相流の状態で冷媒分流器内を流れる
時に、気体と液体の密度差による流速による違いによる
要因と、図１２に示す如く冷媒分流器の集合通路１０１
の仕切壁１０３に近い上側２本の伝熱管１０５，１０５
の領域は、上昇した冷媒が仕切壁１０１に当るため、そ
の冷媒が端部流入口１０７，１０７へ向けて冷媒を送り
込む作用として働らき、下側の２本の伝熱管１０９，１
０９内を流れる冷媒流量に比べて多くなる等、冷媒流量
が不均等になり易くなる。特に、冷媒は、矢印のように
上方へ流れながらほぼ直角に流れを変えて伝熱管に流れ
る構造的な要因も大きく影響している。
冷媒分流器から各伝熱管に分流されるようになるが、必
ずしも各伝熱管の冷媒流量が均等になるとは限らない。
これは、例えば、膨脹弁を通過して蒸発した気体が液体
と混合し合う気液二相流の状態で冷媒分流器内を流れる
時に、気体と液体の密度差による流速による違いによる
要因と、図１２に示す如く冷媒分流器の集合通路１０１
の仕切壁１０３に近い上側２本の伝熱管１０５，１０５
の領域は、上昇した冷媒が仕切壁１０１に当るため、そ
の冷媒が端部流入口１０７，１０７へ向けて冷媒を送り
込む作用として働らき、下側の２本の伝熱管１０９，１
０９内を流れる冷媒流量に比べて多くなる等、冷媒流量
が不均等になり易くなる。特に、冷媒は、矢印のように
上方へ流れながらほぼ直角に流れを変えて伝熱管に流れ
る構造的な要因も大きく影響している。
【０００５】各伝熱管１０５，１０９内の不均一な冷媒
の流れは、有効伝熱面積を減少させ、性能の低下を招来
するようになる。
の流れは、有効伝熱面積を減少させ、性能の低下を招来
するようになる。
【０００６】そこで、この発明は、簡単な工夫によっ
て、各伝熱管に対してほぼ均等な冷媒流量が得られるよ
うにした熱交換器を提供することを目的としている。
て、各伝熱管に対してほぼ均等な冷媒流量が得られるよ
うにした熱交換器を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、多数のフィンを有すると共に上下方向
に沿って多数配列された水平方向に長い伝熱管の両端部
を、熱交換器本体の両側に配置され、複数の集合通路に
仕切られた冷媒分流器内に挿入し接続した熱交換器にお
いて、前記冷媒分流器内を冷媒が流れる少なくとも上流
側領域に設けられた伝熱管の端部流入口を、斜めに切断
し開口流入面積を拡大する。
に、この発明は、多数のフィンを有すると共に上下方向
に沿って多数配列された水平方向に長い伝熱管の両端部
を、熱交換器本体の両側に配置され、複数の集合通路に
仕切られた冷媒分流器内に挿入し接続した熱交換器にお
いて、前記冷媒分流器内を冷媒が流れる少なくとも上流
側領域に設けられた伝熱管の端部流入口を、斜めに切断
し開口流入面積を拡大する。
【０００８】あるいは、冷媒分流器の下流側に位置する
一部伝熱管の端部流入口を、上流側に位置する伝熱管の
端部流入口に比べて挿入代を大きくしたり、または、前
記挿入代の手段と、端部流入口の開口流入面積の拡大を
図る手段とを組合せるようにしたものである。
一部伝熱管の端部流入口を、上流側に位置する伝熱管の
端部流入口に比べて挿入代を大きくしたり、または、前
記挿入代の手段と、端部流入口の開口流入面積の拡大を
図る手段とを組合せるようにしたものである。
【０００９】
【作用】かかる熱交換器において、冷媒分流器の集合通
路内を、上流側から下流側へ向けて流れる冷媒は、端部
流入口から取込まれ各伝熱管内をそれぞれ流れるように
なる。この時、伝熱管の端部流入口は、冷媒の流れと直
交し合うと共に、特に、流れが速くなることと併せて仕
切壁から遠くなる上流側の伝熱管は取り込みにくい条件
が揃うが、開口流入面積が大きくなることで、所定の冷
媒流量が確保され、上流側及び下流側領域の各伝熱管に
は、ほぼ均等な冷媒が流れるようになる。
路内を、上流側から下流側へ向けて流れる冷媒は、端部
流入口から取込まれ各伝熱管内をそれぞれ流れるように
なる。この時、伝熱管の端部流入口は、冷媒の流れと直
交し合うと共に、特に、流れが速くなることと併せて仕
切壁から遠くなる上流側の伝熱管は取り込みにくい条件
が揃うが、開口流入面積が大きくなることで、所定の冷
媒流量が確保され、上流側及び下流側領域の各伝熱管に
は、ほぼ均等な冷媒が流れるようになる。
【００１０】また、別の手段にあっては、仕切壁の影響
を受けて取り込み易くなる下流側にあっては、一部の伝
熱管が集合通路内に大きく挿入され、その挿入代によ
り、仕切壁側へ向かう冷媒の流れを阻害する。このため
に、下流側伝熱管の取込み量に制約をけるようになり、
上流側伝熱管の取り込み量とほぼ同じとなる。一方、挿
入代及び拡大された開口流入面積の組合せにより、下流
側にあっては、流れが制約されると共に上流側にあって
は、拡大された開口流入口から取り込まれるようになり
上流側、下流側領域の各伝熱管に流れる流量がバランス
され、各伝熱管に対してほぼ均等に冷媒が流れる。
を受けて取り込み易くなる下流側にあっては、一部の伝
熱管が集合通路内に大きく挿入され、その挿入代によ
り、仕切壁側へ向かう冷媒の流れを阻害する。このため
に、下流側伝熱管の取込み量に制約をけるようになり、
上流側伝熱管の取り込み量とほぼ同じとなる。一方、挿
入代及び拡大された開口流入面積の組合せにより、下流
側にあっては、流れが制約されると共に上流側にあって
は、拡大された開口流入口から取り込まれるようになり
上流側、下流側領域の各伝熱管に流れる流量がバランス
され、各伝熱管に対してほぼ均等に冷媒が流れる。
【００１１】
【実施例】以下、図面の１図乃至３図の図面を参照しな
がらこの発明の一実施例を詳細に説明する。
がらこの発明の一実施例を詳細に説明する。
【００１２】図中１は熱交換器３の熱交換器本体を示し
ており、熱交換器本体１の両側には、冷媒分流器５，７
がそれぞれ配置されている。
ており、熱交換器本体１の両側には、冷媒分流器５，７
がそれぞれ配置されている。
【００１３】熱交換器本体１は、上下方向に沿って多数
配列された水平方向に長い伝熱管９と、所定のピッチで
配列されたフィン１１とから成っている。伝熱管９は、
図９にあるような円管もしくは、図１０にあるような偏
平形状の管でも構わない。
配列された水平方向に長い伝熱管９と、所定のピッチで
配列されたフィン１１とから成っている。伝熱管９は、
図９にあるような円管もしくは、図１０にあるような偏
平形状の管でも構わない。
【００１４】冷媒分流器５，７は、上下に長い円筒状に
形成され、左側の冷媒分流器５の内部は、仕切壁１３に
よって形成された第１，第２，第３の集合通路１５，１
６，１７となっている。第１の集合通路１５には、冷媒
取入管１９が、第３の集合通路１７には、冷媒取出管２
１がそれぞれ接続している。
形成され、左側の冷媒分流器５の内部は、仕切壁１３に
よって形成された第１，第２，第３の集合通路１５，１
６，１７となっている。第１の集合通路１５には、冷媒
取入管１９が、第３の集合通路１７には、冷媒取出管２
１がそれぞれ接続している。
【００１５】第１，第２，第３の集合通路１５，１６，
１７内には、前記伝熱管９の端部が挿入されロウ付けさ
れている。
１７内には、前記伝熱管９の端部が挿入されロウ付けさ
れている。
【００１６】また、右側の冷媒分流器７の内部は、仕切
壁１３によって形成された第１，第２の集合通路２３，
２５となっている。
壁１３によって形成された第１，第２の集合通路２３，
２５となっている。
【００１７】第１，第２の集合通路２３，２５内には、
前記伝熱管９の端部が挿入され、ロウ付けされている。
これにより、例えば冷媒取入管１９から送り込まれた冷
媒は、図１において端部流入口９ａから端部流出口９ｂ
へ向けて各伝熱管９内を矢印の如く流れ、冷媒取出し管
２１から外へ送り出されるようになっている。
前記伝熱管９の端部が挿入され、ロウ付けされている。
これにより、例えば冷媒取入管１９から送り込まれた冷
媒は、図１において端部流入口９ａから端部流出口９ｂ
へ向けて各伝熱管９内を矢印の如く流れ、冷媒取出し管
２１から外へ送り出されるようになっている。
【００１８】一方、左側の冷媒分流器５の第２の集合通
路１６内に臨む伝熱管９の内、下側２本の伝熱管９の端
部は、端部流出口９ｂとなっており、上側４本の伝熱管
９の端部は、端部流入口９ａとなっている。
路１６内に臨む伝熱管９の内、下側２本の伝熱管９の端
部は、端部流出口９ｂとなっており、上側４本の伝熱管
９の端部は、端部流入口９ａとなっている。
【００１９】この実施例では、４本の内、仕切壁１３か
ら遠く離れる上流側２本の端部流入口９ａは、図２に示
すように流れに向かう下向きの切断口となるよう斜めに
切断され、開口流入面積の拡大が図られている。この場
合、図３に示すように仕切壁１３に当った戻り冷媒の流
れの影響を受ける上から２本目の切断角度を小さくする
一方、下側２本目の切断角度を大きくして、開口流入面
積が上にいくほど小さくなるよう設定することも可能で
ある。
ら遠く離れる上流側２本の端部流入口９ａは、図２に示
すように流れに向かう下向きの切断口となるよう斜めに
切断され、開口流入面積の拡大が図られている。この場
合、図３に示すように仕切壁１３に当った戻り冷媒の流
れの影響を受ける上から２本目の切断角度を小さくする
一方、下側２本目の切断角度を大きくして、開口流入面
積が上にいくほど小さくなるよう設定することも可能で
ある。
【００２０】また、図４に示すように、仕切壁１３に当
り、戻り冷媒を受け止めるよう上側２本を上向きの切断
口となる斜めに切断した組合せとすることも可能であ
る。
り、戻り冷媒を受け止めるよう上側２本を上向きの切断
口となる斜めに切断した組合せとすることも可能であ
る。
【００２１】このように構成された熱交換器３によれ
ば、例えば、膨脹弁（図示していない）から冷媒取入管
１９を介して送り込まれた低温・低圧の気体となった冷
媒は、気液二相流の状態で図１において矢印の如く伝熱
管９内を流れる。この時、周囲の空気からフィン１１を
通して蒸発の潜熱を奪いフィン１１を通過する空気を冷
却して冷風とした後、冷媒取出管２１から図外のコンプ
レッサへ向けて送り出される。
ば、例えば、膨脹弁（図示していない）から冷媒取入管
１９を介して送り込まれた低温・低圧の気体となった冷
媒は、気液二相流の状態で図１において矢印の如く伝熱
管９内を流れる。この時、周囲の空気からフィン１１を
通して蒸発の潜熱を奪いフィン１１を通過する空気を冷
却して冷風とした後、冷媒取出管２１から図外のコンプ
レッサへ向けて送り出される。
【００２２】この運転時において、第２の集合通路１６
内に臨む端部流入口９ａの内、上流側となる下側の２本
の開口流入面積が拡大しているため、冷媒の流れと直交
し、かつ、速い流速であっても、冷媒を効率よく取り込
むようになる。また、仕切壁１３に近い上側２本の端部
流入口９ａには、仕切壁１３に当った戻り冷媒の影響を
受けて順次取り込まれるため、各伝熱管９には、ほぼ均
等に冷媒が流れるようになる。
内に臨む端部流入口９ａの内、上流側となる下側の２本
の開口流入面積が拡大しているため、冷媒の流れと直交
し、かつ、速い流速であっても、冷媒を効率よく取り込
むようになる。また、仕切壁１３に近い上側２本の端部
流入口９ａには、仕切壁１３に当った戻り冷媒の影響を
受けて順次取り込まれるため、各伝熱管９には、ほぼ均
等に冷媒が流れるようになる。
【００２３】したがって、一部分の有効伝熱面積の減少
がなくなるため、全領域にわたって均一な冷風が確保さ
れ、冷風温度のバラツキが解消される。この結果、空調
機内部の吹出口壁面において、結露の発生が抑えられ
る。
がなくなるため、全領域にわたって均一な冷風が確保さ
れ、冷風温度のバラツキが解消される。この結果、空調
機内部の吹出口壁面において、結露の発生が抑えられ
る。
【００２４】なお、端部流入口９ａの開口流入面積を拡
大するのに、図５に示すように矢じり状のタイプとして
もよい。
大するのに、図５に示すように矢じり状のタイプとして
もよい。
【００２５】図６と図７は第２実施例を示したものであ
る。
る。
【００２６】この実施例にあっては、下流側に位置する
上から２本目の伝熱管９の端部流入口９ａを、他の伝熱
管９の端部流入口９ａ比べて挿入代αを大きく確保して
ある。
上から２本目の伝熱管９の端部流入口９ａを、他の伝熱
管９の端部流入口９ａ比べて挿入代αを大きく確保して
ある。
【００２７】また、図７に示すように、各伝熱管９を同
一の長さに形成しておき、上から２本目の伝熱管９を挿
入代α分だけ、左側へ移動させて対応を図ることも可能
で、この場合、長さの異なる伝熱管９の加工が不要とな
り伝熱管９の加工性の面で大変好ましいものとなる。
一の長さに形成しておき、上から２本目の伝熱管９を挿
入代α分だけ、左側へ移動させて対応を図ることも可能
で、この場合、長さの異なる伝熱管９の加工が不要とな
り伝熱管９の加工性の面で大変好ましいものとなる。
【００２８】したがって、この実施例によれば、仕切壁
１３側に近い伝熱管９の内、２本目の伝熱管９の端部流
入口９ａは大きな挿入代αによって、仕切壁１３側へ向
かう冷媒の流れが制約を受ける。このために、端部流入
口９ａを介して下流側２本の伝熱管９に流れる流量が制
御され取り込みにくい条件の、上流側２本の伝熱管９と
ほぼ同一の冷媒流量となる。
１３側に近い伝熱管９の内、２本目の伝熱管９の端部流
入口９ａは大きな挿入代αによって、仕切壁１３側へ向
かう冷媒の流れが制約を受ける。このために、端部流入
口９ａを介して下流側２本の伝熱管９に流れる流量が制
御され取り込みにくい条件の、上流側２本の伝熱管９と
ほぼ同一の冷媒流量となる。
【００２９】したがって、有効伝熱面積の減少がなくな
るため、全領域にわたって均一な冷風が確保され、冷風
温度のバラツキが解消される。この結果、空調機内部の
吹出口壁面において、結露の発生が抑えられる。
るため、全領域にわたって均一な冷風が確保され、冷風
温度のバラツキが解消される。この結果、空調機内部の
吹出口壁面において、結露の発生が抑えられる。
【００３０】なお、図８に示すように、上流側の伝熱管
９の内、上から２本目の伝熱管９の挿入代αを大きくす
る一方、下流側の伝熱管の端部流入口９ａを斜めに切断
して開口流入面積を拡大した、前記第１と第２の実施例
を組合せた構成とすることでも、また図１１に示す様に
各伝熱管の挿入代を異らせた構成とすることでも前記実
施例と同様の効果が得られるようになる。
９の内、上から２本目の伝熱管９の挿入代αを大きくす
る一方、下流側の伝熱管の端部流入口９ａを斜めに切断
して開口流入面積を拡大した、前記第１と第２の実施例
を組合せた構成とすることでも、また図１１に示す様に
各伝熱管の挿入代を異らせた構成とすることでも前記実
施例と同様の効果が得られるようになる。
【００３１】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明の熱交
換器によれば、各伝熱管を流れる冷媒流量をほぼ均一に
できるため、全領域にわたってほぼ均等な有効伝熱面積
が確保できるようになり、性能の向上が図れる。
換器によれば、各伝熱管を流れる冷媒流量をほぼ均一に
できるため、全領域にわたってほぼ均等な有効伝熱面積
が確保できるようになり、性能の向上が図れる。
【００３２】また、温度差の異なる冷風が、室内機内部
の吹出口壁面に当り、発生する露を防げるメリットが得
られる。
の吹出口壁面に当り、発生する露を防げるメリットが得
られる。
【図１】この発明にかかる熱交換器の概要説明図。
【図２】冷媒分流器の内部を拡大した切断面図。
【図３】伝熱管の端部流入口の変形例を示した図２と同
様の切断面図。
様の切断面図。
【図４】伝熱管の端部流入口を下向きと上向きとした組
合せを示す図１と同様の切断面図。
合せを示す図１と同様の切断面図。
【図５】伝熱管の端部流入口を矢じりタイプとした切断
平面図。
平面図。
【図６】一部伝熱管の端部流入口の挿入代を上流側より
大きくした実施例を示す要部の断面図。
大きくした実施例を示す要部の断面図。
【図７】加工時の伝熱管の長さを全部同じにした図６と
同様の断面図。
同様の断面図。
【図８】挿入代と端部流入面積を拡大した端部流入口の
組合せ手段を示した図１と同様の切断面図。
組合せ手段を示した図１と同様の切断面図。
【図９】円筒とした伝熱管の斜視図。
【図１０】偏平とした伝熱管の斜視図。
【図１１】伝熱管の挿入代を異らせた実施例を示す図７
と同様の断面図。
と同様の断面図。
【図１２】従来例を示した図１と同様の切断面図。
１ 熱交換器本体 ５，７ 冷媒分流器 ９ 伝熱管 ９ａ 端部流入口 １９ 集合通路
Claims (3)
- 【請求項１】 多数のフィンを有すると共に上下方向に
沿って多数配列された水平方向に長い伝熱管の両端部
を、熱交換器本体の両側に配置され、複数の集合通路に
仕切られた冷媒分流器内に挿入し接続した熱交換器にお
いて、前記冷媒分流器内を冷媒が流れる少なくとも上流
側領域に設けられた伝熱管の端部流入口を、斜めに切断
し開口流入面積を拡大したことを特徴とする熱交換器。 - 【請求項２】 多数のフィンを有すると共に上下方向に
沿って多数配列された水平方向に長い伝熱管の両端部
を、熱交換器本体の両側に配置され、複数の集合通路に
仕切られた冷媒分流器内に挿入し接続した熱交換器にお
いて、前記冷媒分流器内を冷媒が流れる下流側領域に設
けられた一部伝熱管の端部流入口を、上流側に位置する
伝熱管の端部流入口に比べて挿入代を大きくしたことを
特徴とする熱交換器。 - 【請求項３】 多数のフィンを有すると共に上下方向に
沿って多数配列された水平方向に長い伝熱管の両端部
を、熱交換器本体の両側に配置され、複数の集合通路に
仕切られた冷媒分流器内に挿入し接続した熱交換器にお
いて、前記冷媒分流器内を冷媒が流れる少なくとも上流
側領域に設けられた伝熱管の端部流入口を、斜めに切断
し開口流入面積を拡大する一方、下流側領域に設けられ
た一部伝熱管の端部流入口を、上流側に位置する伝熱管
の端部流入口に比べて挿入代を大きくしたことを特徴と
する熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32553793A JPH07180929A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32553793A JPH07180929A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07180929A true JPH07180929A (ja) | 1995-07-18 |
Family
ID=18177992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32553793A Pending JPH07180929A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07180929A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002052214A1 (en) * | 2000-12-25 | 2002-07-04 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Heat exchanger |
| JP2010139113A (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Mitsubishi Electric Corp | 熱交換器並びに空調冷凍装置 |
| JP2012021679A (ja) * | 2010-07-13 | 2012-02-02 | Mitsubishi Electric Corp | 冷媒分配器、それを備えた熱交換器、及び、その熱交換器を搭載した空気調和機 |
| JP2020115069A (ja) * | 2019-01-18 | 2020-07-30 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 熱交換器 |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP32553793A patent/JPH07180929A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002052214A1 (en) * | 2000-12-25 | 2002-07-04 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Heat exchanger |
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