JPH085197A - 冷媒凝縮器 - Google Patents
冷媒凝縮器Info
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- JPH085197A JPH085197A JP14280494A JP14280494A JPH085197A JP H085197 A JPH085197 A JP H085197A JP 14280494 A JP14280494 A JP 14280494A JP 14280494 A JP14280494 A JP 14280494A JP H085197 A JPH085197 A JP H085197A
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- tube
- refrigerant
- refrigerant condenser
- meandering
- heat exchange
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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
- 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
- F28D1/047—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 bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
- F28D1/0477—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 bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
- F28D1/0478—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 bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag the conduits having a non-circular cross-section
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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】 組立性を向上して製造コストの低減を図り、
しかも熱交換率を高く設計する。 【構成】 冷媒の入口及び出口となる一対のヘッダ１
２，１３に、蛇行状チューブ体１４を接続して冷媒凝縮
器１１を構成する。蛇行状チューブ体１４を、管内相当
直径ｄｅが０．６０≦ｄｅ≦１．１５の偏平チューブ１
５を、縦方向に積層するように折返し回数Ｎだけ蛇行状
に折返して構成する。偏平チューブ１５同士間に、左右
方向ほぼ全体に渡ってコルゲートフィン１６を添設す
る。蛇行状チューブ体１４の折返し回数Ｎ（整数）及び
有効熱交換幅Ｗ（ｍ）を、偏平チューブ１５の管内相当
直径ｄｅ（mm）に対して、次式のように設定する。 （Ｎ＋１）Ｗ＝０．４＋１．１８ｄｅ〜０．７＋１．１
８ｄｅ
しかも熱交換率を高く設計する。 【構成】 冷媒の入口及び出口となる一対のヘッダ１
２，１３に、蛇行状チューブ体１４を接続して冷媒凝縮
器１１を構成する。蛇行状チューブ体１４を、管内相当
直径ｄｅが０．６０≦ｄｅ≦１．１５の偏平チューブ１
５を、縦方向に積層するように折返し回数Ｎだけ蛇行状
に折返して構成する。偏平チューブ１５同士間に、左右
方向ほぼ全体に渡ってコルゲートフィン１６を添設す
る。蛇行状チューブ体１４の折返し回数Ｎ（整数）及び
有効熱交換幅Ｗ（ｍ）を、偏平チューブ１５の管内相当
直径ｄｅ（mm）に対して、次式のように設定する。 （Ｎ＋１）Ｗ＝０．４＋１．１８ｄｅ〜０．７＋１．１
８ｄｅ
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばカーエアコンや
ルームエアコン等の冷凍サイクルにおける使用に好適す
る冷媒凝縮器に関する。
ルームエアコン等の冷凍サイクルにおける使用に好適す
る冷媒凝縮器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、例えばカーエアコンに用いられる
冷媒凝縮器（コンデンサ）として、特公平５−８７７５
２号に示されるものが開発されてきている。図５に示す
ように、この冷媒凝縮器１は、左右に位置する円筒パイ
プ状のヘッダ２，２間に、左右方向に長い多数本の偏平
チューブ３を掛渡すように設けると共に、それら偏平チ
ューブ３同士間にコルゲートフィン４を設けて構成され
ている。また、図示はしないが、ヘッダ２，２内の適宜
の位置に、該ヘッダ２内を上下方向に仕切るセパレータ
が設けられることにより、ヘッダ２内で流れの向きを変
えながら蛇行状に冷媒が流れるようになっている。
冷媒凝縮器（コンデンサ）として、特公平５−８７７５
２号に示されるものが開発されてきている。図５に示す
ように、この冷媒凝縮器１は、左右に位置する円筒パイ
プ状のヘッダ２，２間に、左右方向に長い多数本の偏平
チューブ３を掛渡すように設けると共に、それら偏平チ
ューブ３同士間にコルゲートフィン４を設けて構成され
ている。また、図示はしないが、ヘッダ２，２内の適宜
の位置に、該ヘッダ２内を上下方向に仕切るセパレータ
が設けられることにより、ヘッダ２内で流れの向きを変
えながら蛇行状に冷媒が流れるようになっている。
【０００３】ところで、このような冷媒凝縮器１を製造
するにあたっては、ヘッダ２の側面部に偏平チューブ３
の端部が接合される切込み２ａを所定間隔で多数個形成
しておく一方、所定長さとされた偏平チューブ３及びコ
ルゲートフィン４を例えばろう付けにより交互に積層し
てコア５を形成する。そして、そのコア５を、各偏平チ
ューブ３の端部がヘッダ２の各切込み２ａに嵌合するよ
うに接合することにより、冷媒凝縮器１を得ることがで
きるのである。
するにあたっては、ヘッダ２の側面部に偏平チューブ３
の端部が接合される切込み２ａを所定間隔で多数個形成
しておく一方、所定長さとされた偏平チューブ３及びコ
ルゲートフィン４を例えばろう付けにより交互に積層し
てコア５を形成する。そして、そのコア５を、各偏平チ
ューブ３の端部がヘッダ２の各切込み２ａに嵌合するよ
うに接合することにより、冷媒凝縮器１を得ることがで
きるのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の冷媒凝縮器１にあっては、多数本の偏平チュー
ブ３を夫々ヘッダ２に接合しなければならず、接合箇所
が極めて多くなるため、組立作業が煩雑となって製造コ
ストが高くなる欠点があった。しかも、各偏平チューブ
３を、ヘッダ２に形成された各切込み２ａに接合するた
めには、コア５の形成時において偏平チューブ３及びコ
ルゲートフィン４の積層に高い寸法精度が必要となり、
この点からも組立作業性に劣る不具合があった。
た従来の冷媒凝縮器１にあっては、多数本の偏平チュー
ブ３を夫々ヘッダ２に接合しなければならず、接合箇所
が極めて多くなるため、組立作業が煩雑となって製造コ
ストが高くなる欠点があった。しかも、各偏平チューブ
３を、ヘッダ２に形成された各切込み２ａに接合するた
めには、コア５の形成時において偏平チューブ３及びコ
ルゲートフィン４の積層に高い寸法精度が必要となり、
この点からも組立作業性に劣る不具合があった。
【０００５】また、従来の冷媒凝縮器１においては、冷
媒通路のターン数を増加したり、あるいは通路断面積を
減少することが、熱交換率の向上に寄与することが知ら
れていたが、冷媒凝縮器にとって最適な冷媒通路のター
ン数言換えれば凝縮距離を特定するには至っていなかっ
た。このため、熱交換率を向上させることのできる凝縮
距離を明確化することが要望されるのである。
媒通路のターン数を増加したり、あるいは通路断面積を
減少することが、熱交換率の向上に寄与することが知ら
れていたが、冷媒凝縮器にとって最適な冷媒通路のター
ン数言換えれば凝縮距離を特定するには至っていなかっ
た。このため、熱交換率を向上させることのできる凝縮
距離を明確化することが要望されるのである。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、組立性に優れて製造コストの低減を図
ることができ、しかも熱交換率を高く設計することがで
きる冷媒凝縮器を提供するにある。
で、その目的は、組立性に優れて製造コストの低減を図
ることができ、しかも熱交換率を高く設計することがで
きる冷媒凝縮器を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の冷媒凝縮器は、
冷媒の入口及び出口を構成する一対のヘッダと、偏平チ
ューブを有効熱交換幅Ｗの蛇行状に折返して構成されそ
の両端が前記一対のヘッダに夫々接続される１個以上の
蛇行状チューブ体とを具備し、前記各蛇行状チューブ体
の折返し回数Ｎ（整数）及び前記有効熱交換幅Ｗ（単位
ｍ）を、前記偏平チューブの管路面積に相当する管内相
当直径ｄｅ（単位mm：但しｄｅ≦１．１５）に対して、 （Ｎ＋１）Ｗ＝０．４＋１．１８ｄｅ〜０．７＋１．１
８ｄｅ のように設定したところに特徴を有する（請求項１の発
明）。また、この場合、前記偏平チューブの管内相当直
径ｄｅ（単位mm）を、０．６０≦ｄｅ≦１．１５とすれ
ば、より効果的である（請求項２の発明）。
冷媒の入口及び出口を構成する一対のヘッダと、偏平チ
ューブを有効熱交換幅Ｗの蛇行状に折返して構成されそ
の両端が前記一対のヘッダに夫々接続される１個以上の
蛇行状チューブ体とを具備し、前記各蛇行状チューブ体
の折返し回数Ｎ（整数）及び前記有効熱交換幅Ｗ（単位
ｍ）を、前記偏平チューブの管路面積に相当する管内相
当直径ｄｅ（単位mm：但しｄｅ≦１．１５）に対して、 （Ｎ＋１）Ｗ＝０．４＋１．１８ｄｅ〜０．７＋１．１
８ｄｅ のように設定したところに特徴を有する（請求項１の発
明）。また、この場合、前記偏平チューブの管内相当直
径ｄｅ（単位mm）を、０．６０≦ｄｅ≦１．１５とすれ
ば、より効果的である（請求項２の発明）。
【０００８】
【作用】本発明の請求項１の冷媒凝縮器によれば、一対
のヘッダには、偏平チューブを所定の折返し回数Ｎにて
蛇行状に折返して構成された蛇行状チューブ体の両端部
が接続されるのであるから、一対のヘッダ間に直線状の
チューブを多数本掛渡した状態からセパレータにより所
定のターン数を得る場合と比較して、偏平チューブの本
数つまり蛇行状チューブ体の個数自体は少なく済み、接
合箇所を大幅に少なく済ませることができる。尚、蛇行
状チューブ体の個数は、必要な冷媒の流量に基づいて適
宜設定され、一対のヘッダ間にいわば並列に接続すれば
良い。
のヘッダには、偏平チューブを所定の折返し回数Ｎにて
蛇行状に折返して構成された蛇行状チューブ体の両端部
が接続されるのであるから、一対のヘッダ間に直線状の
チューブを多数本掛渡した状態からセパレータにより所
定のターン数を得る場合と比較して、偏平チューブの本
数つまり蛇行状チューブ体の個数自体は少なく済み、接
合箇所を大幅に少なく済ませることができる。尚、蛇行
状チューブ体の個数は、必要な冷媒の流量に基づいて適
宜設定され、一対のヘッダ間にいわば並列に接続すれば
良い。
【０００９】ところで、冷媒凝縮器にあっては、冷媒通
路を長くして凝縮距離を大きくすることにより、冷媒の
流速を増加させて熱伝達率を高めることができる一方、
管内の圧力損失が大きくなって冷媒圧力が低下し、それ
に伴って凝縮温度が低下する事情がある。逆に、凝縮距
離を小さくすると、圧力損失が小さくなる反面、管内側
熱伝達率が小さくなり性能が低下することになる。従っ
て、冷媒凝縮器の性能は、熱伝達率の向上と圧力損失と
のバランスにより決定され、それら両者は互いに影響を
及ぼし合っている。
路を長くして凝縮距離を大きくすることにより、冷媒の
流速を増加させて熱伝達率を高めることができる一方、
管内の圧力損失が大きくなって冷媒圧力が低下し、それ
に伴って凝縮温度が低下する事情がある。逆に、凝縮距
離を小さくすると、圧力損失が小さくなる反面、管内側
熱伝達率が小さくなり性能が低下することになる。従っ
て、冷媒凝縮器の性能は、熱伝達率の向上と圧力損失と
のバランスにより決定され、それら両者は互いに影響を
及ぼし合っている。
【００１０】そこで、本発明者らは、管路面積の微小な
偏平チューブを用いた冷媒凝縮器にあって、熱伝達率の
向上と圧力損失とのバランスを最適なものとして熱交換
率が最適となるような凝縮距離を明らかにすべく、実
験，研究を重ね、その結果、偏平チューブの管内相当直
径ｄｅ（具体的にはｄｅ＝４×［断面積］／［ぬれ縁長
さ］）に対する凝縮距離Ｌの最適な範囲を見出だすに至
ったのである。
偏平チューブを用いた冷媒凝縮器にあって、熱伝達率の
向上と圧力損失とのバランスを最適なものとして熱交換
率が最適となるような凝縮距離を明らかにすべく、実
験，研究を重ね、その結果、偏平チューブの管内相当直
径ｄｅ（具体的にはｄｅ＝４×［断面積］／［ぬれ縁長
さ］）に対する凝縮距離Ｌの最適な範囲を見出だすに至
ったのである。
【００１１】即ち、断面を円形断面に換算した際の直径
に相当する管内相当直径ｄｅが１．１５mm未満である管
路面積の微小な偏平チューブにあっては、その管内相当
直径ｄｅ（単位mm）に対して凝縮距離Ｌ（単位ｍ）を、 Ｌ＝０．４＋１．１８ｄｅ〜０．７＋１．１８ｄｅ と設定したときに、熱交換率が最適となるのである。こ
の凝縮距離Ｌは、蛇行状チューブ体においては、有効熱
交換幅Ｗと折返し回数Ｎとを用いて、 Ｌ＝（Ｎ＋１）Ｗ と表すことができる。従って、 （Ｎ＋１）Ｗ＝０．４＋１．１８ｄｅ〜０．７＋１．１
８ｄｅ のように設定することにより、冷媒凝縮器としての熱交
換率を最適とすることができるのである。
に相当する管内相当直径ｄｅが１．１５mm未満である管
路面積の微小な偏平チューブにあっては、その管内相当
直径ｄｅ（単位mm）に対して凝縮距離Ｌ（単位ｍ）を、 Ｌ＝０．４＋１．１８ｄｅ〜０．７＋１．１８ｄｅ と設定したときに、熱交換率が最適となるのである。こ
の凝縮距離Ｌは、蛇行状チューブ体においては、有効熱
交換幅Ｗと折返し回数Ｎとを用いて、 Ｌ＝（Ｎ＋１）Ｗ と表すことができる。従って、 （Ｎ＋１）Ｗ＝０．４＋１．１８ｄｅ〜０．７＋１．１
８ｄｅ のように設定することにより、冷媒凝縮器としての熱交
換率を最適とすることができるのである。
【００１２】また、このとき、偏平チューブとしては、
その管内相当直径ｄｅが１．１５mm以下のものを使用す
ることにより極めて有効となるのであるが、偏平チュー
ブの管内相当直径ｄｅを余りに小さくしても、今度は逆
に偏平チューブの製造の困難性が高くなるため、実使用
上は、管内相当直径ｄｅが０．０６mm以上のものを使用
することが好ましい（請求項２の発明）。
その管内相当直径ｄｅが１．１５mm以下のものを使用す
ることにより極めて有効となるのであるが、偏平チュー
ブの管内相当直径ｄｅを余りに小さくしても、今度は逆
に偏平チューブの製造の困難性が高くなるため、実使用
上は、管内相当直径ｄｅが０．０６mm以上のものを使用
することが好ましい（請求項２の発明）。
【００１３】
【実施例】以下、本発明をカーエアコン用の冷媒凝縮器
に適用した一実施例について、図１ないし図４を参照し
ながら説明する。まず、図示はしないが、カーエアコン
の冷凍サイクルは、周知のように、気体冷媒を圧縮する
圧縮機（コンプレッサ）、この圧縮機から吐出された高
温，高圧の冷媒を凝縮して液体冷媒とさせる冷媒凝縮器
１１（コンデンサ）、冷媒の気液分離及び液体冷媒の一
時的な貯留を行うためのレシーバ、このレシーバからの
液体冷媒を急激に膨張させて低温，低圧の霧状とする膨
張弁、この膨張弁からの霧状の冷媒を外気と熱交換させ
て気化させる蒸発器（エバポレータ）などを、内部に所
要量の冷媒を封入した状態で、冷媒管路により順に閉ル
ープに接続して構成されている。
に適用した一実施例について、図１ないし図４を参照し
ながら説明する。まず、図示はしないが、カーエアコン
の冷凍サイクルは、周知のように、気体冷媒を圧縮する
圧縮機（コンプレッサ）、この圧縮機から吐出された高
温，高圧の冷媒を凝縮して液体冷媒とさせる冷媒凝縮器
１１（コンデンサ）、冷媒の気液分離及び液体冷媒の一
時的な貯留を行うためのレシーバ、このレシーバからの
液体冷媒を急激に膨張させて低温，低圧の霧状とする膨
張弁、この膨張弁からの霧状の冷媒を外気と熱交換させ
て気化させる蒸発器（エバポレータ）などを、内部に所
要量の冷媒を封入した状態で、冷媒管路により順に閉ル
ープに接続して構成されている。
【００１４】図１は本実施例に係る冷媒凝縮器１１の全
体構成を概略的に示している。ここで、この冷媒凝縮器
１１は、図で左右に位置する一対のヘッダ１２，１３
に、例えば２個の蛇行状チューブ体１４，１４を接合し
て構成されている。このうちヘッダ１２，１３は、共に
円筒状（軸方向が紙面に垂直）をなし、例えば一方のヘ
ッダ１２が前記圧縮機からの高温，高圧の気体冷媒が流
入される入口を構成し、他方のヘッダ１３が前記レシー
バに向けて液体冷媒を流出させる出口を構成するように
なっている。また、図示はしないが、これらヘッダ１
２，１３の外周面部には、前記蛇行状チューブ体１４の
端部が嵌合されて接続される軸方向に長い切込み部が形
成されている。
体構成を概略的に示している。ここで、この冷媒凝縮器
１１は、図で左右に位置する一対のヘッダ１２，１３
に、例えば２個の蛇行状チューブ体１４，１４を接合し
て構成されている。このうちヘッダ１２，１３は、共に
円筒状（軸方向が紙面に垂直）をなし、例えば一方のヘ
ッダ１２が前記圧縮機からの高温，高圧の気体冷媒が流
入される入口を構成し、他方のヘッダ１３が前記レシー
バに向けて液体冷媒を流出させる出口を構成するように
なっている。また、図示はしないが、これらヘッダ１
２，１３の外周面部には、前記蛇行状チューブ体１４の
端部が嵌合されて接続される軸方向に長い切込み部が形
成されている。
【００１５】そして、前記蛇行状チューブ体１４は、水
平方向に偏平な偏平チューブ１５を縦方向に積層するよ
うにして、左右に所定幅で蛇行状に折返して構成されて
いる。この実施例では折返し回数Ｎは４とされており、
偏平チューブ１５がいわば５段に積層された如き状態と
されている。さらに、いわば積層された偏平チューブ１
５同士間には、左右方向ほぼ全体に渡って、熱交換を促
進するための放熱フィン例えばコルゲートフィン１６が
例えばろう付けにより添設されている。このコルゲート
フィン１６が添設された部分が、熱交換に有効に作用
し、その左右方向幅寸法が有効熱交換幅Ｗとされてい
る。
平方向に偏平な偏平チューブ１５を縦方向に積層するよ
うにして、左右に所定幅で蛇行状に折返して構成されて
いる。この実施例では折返し回数Ｎは４とされており、
偏平チューブ１５がいわば５段に積層された如き状態と
されている。さらに、いわば積層された偏平チューブ１
５同士間には、左右方向ほぼ全体に渡って、熱交換を促
進するための放熱フィン例えばコルゲートフィン１６が
例えばろう付けにより添設されている。このコルゲート
フィン１６が添設された部分が、熱交換に有効に作用
し、その左右方向幅寸法が有効熱交換幅Ｗとされてい
る。
【００１６】この場合、本実施例では、前記偏平チュー
ブ１５として、図２（ａ）に示すように、内部に冷媒の
流れ方向に延びて流路を区切る仕切り１５ａを有するも
のが採用されている。このような偏平チューブ１５は押
出成形により比較的容易に得られるようになっている。
このとき、前記偏平チューブ１５は、例えば高さ（厚
み）寸法が１．７mm、幅寸法が１６mmのものを使用して
いる。尚、偏平チューブ１５としては、高さ寸法が３〜
１mm、幅寸法が８〜２０mmのものを用いることが望まし
く、また、前記コルゲートフィン１６の高さ寸法は１０
〜６mmとすることが望ましい。
ブ１５として、図２（ａ）に示すように、内部に冷媒の
流れ方向に延びて流路を区切る仕切り１５ａを有するも
のが採用されている。このような偏平チューブ１５は押
出成形により比較的容易に得られるようになっている。
このとき、前記偏平チューブ１５は、例えば高さ（厚
み）寸法が１．７mm、幅寸法が１６mmのものを使用して
いる。尚、偏平チューブ１５としては、高さ寸法が３〜
１mm、幅寸法が８〜２０mmのものを用いることが望まし
く、また、前記コルゲートフィン１６の高さ寸法は１０
〜６mmとすることが望ましい。
【００１７】これにて、偏平チューブ１５の断面（管路
面積）を円形断面に換算した際の直径に相当する管内相
当直径ｄｅ（単位mm）は、０．６０≦ｄｅ≦１．１５に
設定されている。尚、管路面積ｄｅは、具体的にはｄｅ
＝４×［断面積］／［ぬれ縁長さ］の式により求めるこ
とができる。
面積）を円形断面に換算した際の直径に相当する管内相
当直径ｄｅ（単位mm）は、０．６０≦ｄｅ≦１．１５に
設定されている。尚、管路面積ｄｅは、具体的にはｄｅ
＝４×［断面積］／［ぬれ縁長さ］の式により求めるこ
とができる。
【００１８】尚、異なるタイプの偏平チューブ１７とし
て、図２（ｂ）に示すような、内部に仕切りの存在しな
い状態で形成されたチューブ１７ａ内に、コルゲート状
のスペーサ１７ｂを挿入することにより、前記偏平チュ
ーブ１５と同様に、内部に冷媒の流れ方向に延びて流路
を区切る仕切りを形成するようにしたものも使用するこ
とができる。
て、図２（ｂ）に示すような、内部に仕切りの存在しな
い状態で形成されたチューブ１７ａ内に、コルゲート状
のスペーサ１７ｂを挿入することにより、前記偏平チュ
ーブ１５と同様に、内部に冷媒の流れ方向に延びて流路
を区切る仕切りを形成するようにしたものも使用するこ
とができる。
【００１９】さて、上記のように構成されたこの場合２
個の蛇行状チューブ体１４，１４は、上下に積重ねられ
た状態で、両端部が夫々前記ヘッダ１２，１３に接続さ
れるようになっている。このとき、ヘッダ１２，１３に
接続し得るように、各蛇行状チューブ体１４の両端部分
は上下方向に折曲げられて構成され、その端部がヘッダ
１２，１３の外周面部に形成された切込み部に外周方向
から嵌合されて接合されるようになっている。これに
て、冷媒凝縮器１１が構成されるのである。尚、下段の
蛇行状チューブ体１４と上段の蛇行状チューブ体１４と
の間の部分にも、コルゲートフィン１６が設けられるよ
うになっている。さらに、上下両端部には、端板１８が
設けられるようになっている。
個の蛇行状チューブ体１４，１４は、上下に積重ねられ
た状態で、両端部が夫々前記ヘッダ１２，１３に接続さ
れるようになっている。このとき、ヘッダ１２，１３に
接続し得るように、各蛇行状チューブ体１４の両端部分
は上下方向に折曲げられて構成され、その端部がヘッダ
１２，１３の外周面部に形成された切込み部に外周方向
から嵌合されて接合されるようになっている。これに
て、冷媒凝縮器１１が構成されるのである。尚、下段の
蛇行状チューブ体１４と上段の蛇行状チューブ体１４と
の間の部分にも、コルゲートフィン１６が設けられるよ
うになっている。さらに、上下両端部には、端板１８が
設けられるようになっている。
【００２０】そして、このように構成された冷媒凝縮器
１１においては、各蛇行状チューブ体１４の折返し回数
Ｎ（整数）及び有効熱交換幅Ｗ（単位ｍ）は、前記偏平
チューブ１５の管内相当直径ｄｅ（単位mm）に対して、
次の（１）式を満足するように設定されている。 （Ｎ＋１）Ｗ＝０．４＋１．１８ｄｅ〜０．７＋１．１８ｄｅ …（１）
１１においては、各蛇行状チューブ体１４の折返し回数
Ｎ（整数）及び有効熱交換幅Ｗ（単位ｍ）は、前記偏平
チューブ１５の管内相当直径ｄｅ（単位mm）に対して、
次の（１）式を満足するように設定されている。 （Ｎ＋１）Ｗ＝０．４＋１．１８ｄｅ〜０．７＋１．１８ｄｅ …（１）
【００２１】具体例をあげると、例えば折返し回数Ｎ＝
４で、管内相当直径ｄｅ＝０．９mmとすると、有効熱交
換幅Ｗは、Ｗ＝２９０〜３５０mm程度に設定される。勿
論、偏平チューブ１５の管内相当直径ｄｅの値は、０．
６０≦ｄｅ≦１．１５の範囲で適宜設定でき、それに応
じて折返し回数Ｎ及び有効熱交換幅Ｗも上記（１）式の
範囲内で種々の値をとることができる。
４で、管内相当直径ｄｅ＝０．９mmとすると、有効熱交
換幅Ｗは、Ｗ＝２９０〜３５０mm程度に設定される。勿
論、偏平チューブ１５の管内相当直径ｄｅの値は、０．
６０≦ｄｅ≦１．１５の範囲で適宜設定でき、それに応
じて折返し回数Ｎ及び有効熱交換幅Ｗも上記（１）式の
範囲内で種々の値をとることができる。
【００２２】尚、カーエアコン用の冷媒凝縮器として
は、一般に、コア幅が３００〜８００mm程度で使用され
るので、有効熱交換幅Ｗも同等のＷ＝３００〜８００mm
程度に設定されると共に、これに応じて、折返し回数Ｎ
も、Ｎ＝１〜７回程度に設定される。また、冷媒凝縮器
１１の蛇行状チューブ体１４の個数は、必要な冷媒の流
量に基づいて適宜設定される。
は、一般に、コア幅が３００〜８００mm程度で使用され
るので、有効熱交換幅Ｗも同等のＷ＝３００〜８００mm
程度に設定されると共に、これに応じて、折返し回数Ｎ
も、Ｎ＝１〜７回程度に設定される。また、冷媒凝縮器
１１の蛇行状チューブ体１４の個数は、必要な冷媒の流
量に基づいて適宜設定される。
【００２３】上記のように構成された冷媒凝縮器１１に
あっては、一対のヘッダ１２，１３には、偏平チューブ
１５を所定の折返し回数Ｎにて蛇行状に折返して構成さ
れた蛇行状チューブ体１４の両端部が接続されるのであ
るから、従来のような一対のヘッダ２，２間に直線状の
偏平チューブ３を多数本掛渡した状態からセパレータに
より所定のターン数を得るようにした冷媒凝縮器１と比
較して、偏平チューブ１５の本数つまり蛇行状チューブ
体１４の個数自体は少なく済み、ヘッダ１２，１３に対
する接合箇所を大幅に少なく済ませることができる。ま
た、従来ほどの寸法精度も必要としない。従って、組立
作業性に劣っていた従来の冷媒凝縮器１と異なり、組立
て作業を大幅に簡単化することができ、製造コストの大
幅な低減を図ることができるのである。
あっては、一対のヘッダ１２，１３には、偏平チューブ
１５を所定の折返し回数Ｎにて蛇行状に折返して構成さ
れた蛇行状チューブ体１４の両端部が接続されるのであ
るから、従来のような一対のヘッダ２，２間に直線状の
偏平チューブ３を多数本掛渡した状態からセパレータに
より所定のターン数を得るようにした冷媒凝縮器１と比
較して、偏平チューブ１５の本数つまり蛇行状チューブ
体１４の個数自体は少なく済み、ヘッダ１２，１３に対
する接合箇所を大幅に少なく済ませることができる。ま
た、従来ほどの寸法精度も必要としない。従って、組立
作業性に劣っていた従来の冷媒凝縮器１と異なり、組立
て作業を大幅に簡単化することができ、製造コストの大
幅な低減を図ることができるのである。
【００２４】ところで、この種の冷媒凝縮器１１にあっ
ては、冷媒通路を長くして凝縮距離Ｌ（過熱ガス状態で
冷媒凝縮器１１入口に入った冷媒が完全に液化するまで
の距離）を大きくすることにより、冷媒の流速を増加さ
せて熱伝達率を高めることができる一方、管内の圧力損
失が大きくなって冷媒圧力が低下し、それに伴って凝縮
温度が低下する事情がある。逆に、凝縮距離を小さくす
ると、圧力損失が小さくなる反面、管内側熱伝達率が小
さくなり性能が低下することになる。従って、冷媒凝縮
器の性能は、熱伝達率の向上と圧力損失とのバランスに
より決定され、それら両者は互いに影響を及ぼし合って
いる。
ては、冷媒通路を長くして凝縮距離Ｌ（過熱ガス状態で
冷媒凝縮器１１入口に入った冷媒が完全に液化するまで
の距離）を大きくすることにより、冷媒の流速を増加さ
せて熱伝達率を高めることができる一方、管内の圧力損
失が大きくなって冷媒圧力が低下し、それに伴って凝縮
温度が低下する事情がある。逆に、凝縮距離を小さくす
ると、圧力損失が小さくなる反面、管内側熱伝達率が小
さくなり性能が低下することになる。従って、冷媒凝縮
器の性能は、熱伝達率の向上と圧力損失とのバランスに
より決定され、それら両者は互いに影響を及ぼし合って
いる。
【００２５】そこで、本発明者らは、管路面積の微小な
偏平チューブ１５を用いた冷媒凝縮器にあって、熱伝達
率の向上と圧力損失とのバランスを最適なものとして熱
交換率が最適となるような凝縮距離Ｌを明らかにすべ
く、実験，研究を重ね、その結果、偏平チューブ１５の
管内相当直径ｄｅに対する凝縮距離Ｌの最適な範囲を見
出だすに至ったのである。
偏平チューブ１５を用いた冷媒凝縮器にあって、熱伝達
率の向上と圧力損失とのバランスを最適なものとして熱
交換率が最適となるような凝縮距離Ｌを明らかにすべ
く、実験，研究を重ね、その結果、偏平チューブ１５の
管内相当直径ｄｅに対する凝縮距離Ｌの最適な範囲を見
出だすに至ったのである。
【００２６】即ち、図３に示すように、管内相当直径ｄ
ｅが１．１５mm未満である管路面積の微小な偏平チュー
ブ１５にあっては、その管内相当直径ｄｅ（単位mm）に
対して凝縮距離Ｌ（単位ｍ）を、 Ｌ＝０．４＋１．１８ｄｅ〜０．７＋１．１８ｄｅ …（２） の範囲に設定したときに、熱交換率が最適となることが
実験的に明らかとなったのである。
ｅが１．１５mm未満である管路面積の微小な偏平チュー
ブ１５にあっては、その管内相当直径ｄｅ（単位mm）に
対して凝縮距離Ｌ（単位ｍ）を、 Ｌ＝０．４＋１．１８ｄｅ〜０．７＋１．１８ｄｅ …（２） の範囲に設定したときに、熱交換率が最適となることが
実験的に明らかとなったのである。
【００２７】この凝縮距離Ｌは、上記のような蛇行状チ
ューブ体１４においては、有効熱交換幅Ｗと折返し回数
Ｎとを用いて、 Ｌ＝（Ｎ＋１）Ｗ …（３） と表すことができる。図４には、蛇行状チューブ体１４
における偏平チューブ１５の折返し回数Ｎと、凝縮距離
Ｌとの関係を示している。尚、図４では折返し回数Ｎを
偶数としたもののみを図示しているが、一対のヘッダを
同じ側に位置させれば、折返し回数を奇数とすることが
できることは勿論である。
ューブ体１４においては、有効熱交換幅Ｗと折返し回数
Ｎとを用いて、 Ｌ＝（Ｎ＋１）Ｗ …（３） と表すことができる。図４には、蛇行状チューブ体１４
における偏平チューブ１５の折返し回数Ｎと、凝縮距離
Ｌとの関係を示している。尚、図４では折返し回数Ｎを
偶数としたもののみを図示しているが、一対のヘッダを
同じ側に位置させれば、折返し回数を奇数とすることが
できることは勿論である。
【００２８】従って、上記（２），（３）式から、上記
した（１）式が得られ、蛇行状チューブ体１４における
折返し回数Ｎ，有効熱交換幅Ｗ及び管内相当直径ｄｅ
を、上記（１）式のように設定することにより、冷媒凝
縮器１１としての熱交換率を最適とすることができたの
である。
した（１）式が得られ、蛇行状チューブ体１４における
折返し回数Ｎ，有効熱交換幅Ｗ及び管内相当直径ｄｅ
を、上記（１）式のように設定することにより、冷媒凝
縮器１１としての熱交換率を最適とすることができたの
である。
【００２９】また、このとき、偏平チューブ１５として
は、その管内相当直径ｄｅが１．１５mm以下のものを使
用することにより極めて有効となるのであるが、偏平チ
ューブ１５の管内相当直径ｄｅを余りに小さくしても、
今度は逆に偏平チューブ１５の製造の困難性が高くなる
ため、実使用上は、管内相当直径ｄｅが０．０６mm以上
のものを使用することが好ましいのである。
は、その管内相当直径ｄｅが１．１５mm以下のものを使
用することにより極めて有効となるのであるが、偏平チ
ューブ１５の管内相当直径ｄｅを余りに小さくしても、
今度は逆に偏平チューブ１５の製造の困難性が高くなる
ため、実使用上は、管内相当直径ｄｅが０．０６mm以上
のものを使用することが好ましいのである。
【００３０】このように本実施例の冷媒凝縮器１１によ
れば、管内相当直径ｄｅ（mm）が０．６０≦ｄｅ≦１．
１５の偏平チューブ１５を有効熱交換幅Ｗの蛇行状にＮ
回折返して構成された蛇行状チューブ体１４を、一対の
ヘッダ１２，１３に接続して構成すると共に、それら折
返し回数Ｎ，有効熱交換幅Ｗ（ｍ）及び管内相当直径ｄ
ｅを、上記（１）式のように設定したので、組立性に優
れて製造コストの低減を図ることができ、しかも熱交換
率を高く設計することができるという優れた実用的効果
を得ることができるものである。
れば、管内相当直径ｄｅ（mm）が０．６０≦ｄｅ≦１．
１５の偏平チューブ１５を有効熱交換幅Ｗの蛇行状にＮ
回折返して構成された蛇行状チューブ体１４を、一対の
ヘッダ１２，１３に接続して構成すると共に、それら折
返し回数Ｎ，有効熱交換幅Ｗ（ｍ）及び管内相当直径ｄ
ｅを、上記（１）式のように設定したので、組立性に優
れて製造コストの低減を図ることができ、しかも熱交換
率を高く設計することができるという優れた実用的効果
を得ることができるものである。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
の請求項１の冷媒凝縮器によれば、冷媒の入口及び出口
を構成する一対のヘッダと、偏平チューブを有効熱交換
幅Ｗの蛇行状に折返して構成されその両端が前記一対の
ヘッダに夫々接続される１個以上の蛇行状チューブ体と
を具備し、前記各蛇行状チューブ体の折返し回数Ｎ（整
数）及び前記有効熱交換幅Ｗ（単位ｍ）を、前記偏平チ
ューブの管路面積に相当する管内相当直径ｄｅ（単位m
m：但しｄｅ≦１．１５）に対して、 （Ｎ＋１）Ｗ＝０．４＋１．１８ｄｅ〜０．７＋１．１
８ｄｅ のように設定したので、組立性に優れて製造コストの低
減を図ることができ、しかも熱交換率を高く設計するこ
とができるという優れた効果を奏する。また、この場
合、前記偏平チューブの管内相当直径ｄｅ（単位mm）
を、０．６０≦ｄｅ≦１．１５とすれば、より効果的と
なる（請求項２の冷媒凝縮器）。
の請求項１の冷媒凝縮器によれば、冷媒の入口及び出口
を構成する一対のヘッダと、偏平チューブを有効熱交換
幅Ｗの蛇行状に折返して構成されその両端が前記一対の
ヘッダに夫々接続される１個以上の蛇行状チューブ体と
を具備し、前記各蛇行状チューブ体の折返し回数Ｎ（整
数）及び前記有効熱交換幅Ｗ（単位ｍ）を、前記偏平チ
ューブの管路面積に相当する管内相当直径ｄｅ（単位m
m：但しｄｅ≦１．１５）に対して、 （Ｎ＋１）Ｗ＝０．４＋１．１８ｄｅ〜０．７＋１．１
８ｄｅ のように設定したので、組立性に優れて製造コストの低
減を図ることができ、しかも熱交換率を高く設計するこ
とができるという優れた効果を奏する。また、この場
合、前記偏平チューブの管内相当直径ｄｅ（単位mm）
を、０．６０≦ｄｅ≦１．１５とすれば、より効果的と
なる（請求項２の冷媒凝縮器）。
【図１】本発明の一実施例を示すもので、冷媒凝縮器の
全体を概略的に示す正面図
全体を概略的に示す正面図
【図２】偏平チューブの断面形状を示す拡大縦断面図
【図３】偏平チューブの管内相当直径に対する最適な凝
縮距離の関係を示す図
縮距離の関係を示す図
【図４】蛇行状チューブ体の折返し回数と凝縮距離との
関係を例示する図
関係を例示する図
【図５】従来例を示すもので、冷媒凝縮器の分解斜視図
図面中、１１は冷媒凝縮器、１２，１３はヘッダ、１４
は蛇行状チューブ体、１５，１７は偏平チューブ、１６
はコルゲートフィンを示す。
は蛇行状チューブ体、１５，１７は偏平チューブ、１６
はコルゲートフィンを示す。
Claims (2)
- 【請求項１】 冷媒の入口及び出口を構成する一対のヘ
ッダと、偏平チューブを有効熱交換幅Ｗの蛇行状に折返
して構成されその両端が前記一対のヘッダに夫々接続さ
れる１個以上の蛇行状チューブ体とを具備し、 前記各蛇行状チューブ体の折返し回数Ｎ（整数）及び前
記有効熱交換幅Ｗ（単位ｍ）を、前記偏平チューブの管
路面積に相当する管内相当直径ｄｅ（単位mm：但しｄｅ
≦１．１５）に対して、次式のように設定したことを特
徴とする冷媒凝縮器。 （Ｎ＋１）Ｗ＝０．４＋１．１８ｄｅ〜０．７＋１．１
８ｄｅ - 【請求項２】 偏平チューブの管内相当直径ｄｅ（単位
mm）が、０．６０≦ｄｅ≦１．１５とされていることを
特徴とする請求項１記載の冷媒凝縮器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14280494A JPH085197A (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 冷媒凝縮器 |
| US08/494,596 US5682944A (en) | 1992-11-25 | 1995-06-23 | Refrigerant condenser |
| US08/774,616 US5730212A (en) | 1992-11-25 | 1996-12-30 | Refrigerant condenser |
| US08/874,723 US6125922A (en) | 1992-11-25 | 1997-06-13 | Refrigerant condenser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14280494A JPH085197A (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 冷媒凝縮器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085197A true JPH085197A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15324030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14280494A Withdrawn JPH085197A (ja) | 1992-11-25 | 1994-06-24 | 冷媒凝縮器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085197A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012220137A (ja) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Fuji Electric Co Ltd | 熱交換器 |
| JP2012241941A (ja) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Fuji Electric Co Ltd | 熱交換器 |
| JP2013221694A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Fuji Electric Co Ltd | 熱交換器 |
| WO2015111175A1 (ja) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | 三菱電機株式会社 | ヒートポンプ装置 |
| CN107514841A (zh) * | 2016-06-17 | 2017-12-26 | 杭州三花家电热管理系统有限公司 | 换热器组件 |
-
1994
- 1994-06-24 JP JP14280494A patent/JPH085197A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012220137A (ja) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Fuji Electric Co Ltd | 熱交換器 |
| JP2012241941A (ja) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Fuji Electric Co Ltd | 熱交換器 |
| JP2013221694A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Fuji Electric Co Ltd | 熱交換器 |
| WO2015111175A1 (ja) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | 三菱電機株式会社 | ヒートポンプ装置 |
| CN105940276A (zh) * | 2014-01-23 | 2016-09-14 | 三菱电机株式会社 | 热泵装置 |
| JPWO2015111175A1 (ja) * | 2014-01-23 | 2017-03-23 | 三菱電機株式会社 | ヒートポンプ装置 |
| US10605498B2 (en) | 2014-01-23 | 2020-03-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat pump apparatus |
| CN107514841A (zh) * | 2016-06-17 | 2017-12-26 | 杭州三花家电热管理系统有限公司 | 换热器组件 |
| CN107514841B (zh) * | 2016-06-17 | 2020-06-16 | 杭州三花微通道换热器有限公司 | 换热器组件 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040728 |