JP2003343942A - 蒸発器 - Google Patents

蒸発器

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JP2003343942A
JP2003343942A JP2002149263A JP2002149263A JP2003343942A JP 2003343942 A JP2003343942 A JP 2003343942A JP 2002149263 A JP2002149263 A JP 2002149263A JP 2002149263 A JP2002149263 A JP 2002149263A JP 2003343942 A JP2003343942 A JP 2003343942A
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Japan
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tube
evaporator
refrigerant
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Takeshi Okinoya
剛 沖ノ谷
Norihide Kawachi
典秀 河地
Ken Yamamoto
山本  憲
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Denso Corp
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Denso Corp
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
    • 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
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒を二酸化炭素する蒸発器において、冷媒
とチューブとの熱伝達率を高めて蒸発器の小型化を図
る。 【解決手段】 チューブ4aを有する蒸発器において、
チューブ4aの通路長さLとチューブ4aの平均内直径
dとの関係を、0.5×d1.2682≦L≦2.09×d
1.2682とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒を蒸発させる
蒸発器に関するもので、ヒートポンプ式給湯器の室外熱
交換器に適用して有効である。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】例え
ば、ヒートポンプ式給湯器の室外熱交換器は、室外空気
と冷媒とを熱交換して冷媒を蒸発させて室外空気から吸
熱している。
【0003】このとき、冷媒が流通するチューブとし
て、従来は、内部に凹凸が形成されていない平滑管を採
用している。
【0004】しかし、平滑管では、冷媒とチューブとの
熱伝達率が低くいため、大きな吸熱能力を得るために
は、蒸発器を大きくせざるを得ないという問題がある。
【0005】本発明は、上記点に鑑み、第1には、従来
と異なる新規な構造の蒸発器を提供し、第2には、冷媒
とチューブとの熱伝達率を高めて蒸発器の小型化を図る
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項1に記載の発明では、チューブ
(4a)の通路長さ(L)とチューブ(4a)の平均内
直径(d)とを、上記数式1に示される関係としたこと
を特徴とする。
【0007】これにより、従来と異なる新規な構造の蒸
発器を得ることができるとともに、冷媒とチューブとの
熱伝達率を高めて蒸発器の小型化を図ることができる。
【0008】請求項2に記載の発明では、突起部(4
c)は、チューブ(4a)の長手方向に沿って延びてい
ることを特徴とするものである。
【0009】請求項3に記載の発明では、チューブ(4
a)は、押し出し又は引き抜き加工にて製造されている
ことを特徴とするものである。
【0010】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。
【0011】
【発明の実施の形態】本実施形態は、二酸化炭素を冷媒
とするヒートポンプ式給湯器の室外熱交換器に本発明に
係る蒸発器を適用したものであって、図1はヒートポン
プ式給湯器の模式図であり、図2は蒸発器4の斜視図で
あり、図3は蒸発器4を模式化した図である。
【0012】なお、ヒートポンプ式給湯器は、図1に示
すように、圧縮機1、水−冷媒熱交換器2、減圧器3、
蒸発器4、アキュムレータ5等からなるもので、圧縮機
1にて圧縮されて高温となった冷媒と給湯水とを水−冷
媒熱交換器2で熱交換して給湯水を加熱し、減圧器3に
て減圧された冷媒を蒸発器4にて蒸発させて外気から吸
熱する。
【0013】因みに、アキュムレータ5では、余剰冷媒
を液相冷媒として蓄えるとともに、気相冷媒と冷凍機油
を圧縮機1に供給する。
【0014】そして、蒸発器4は、図3に示すように、
冷媒が流れるチューブ4a、及びチューブ4aの外表面
に接合されて空気との伝熱面積を増大させるフィン4b
等からなるものであり、本実施形態では、チューブ4a
を蛇行させて蒸発器4の大型化を抑制しながらチューブ
4aの通路長さL、つまり冷媒の蒸発距離Lを増大させ
ている。
【0015】なお、チューブ4aは1本でもよいが、本
実施形態では、図2に示すようにチューブ4aを複数本
としている。
【0016】また、チューブ4aの通路断面形状は、図
4に示すように、円形であり、かつ、チューブ4aの内
壁には、中心側に突出した複数個の突起部4cがチュー
ブ4aの長手方向に沿って延びて設けられており、本実
施形態では、銅又はアルミニウム材に押し出し又は引き
抜き加工を施すことにより突起部4cを含めてチューブ
4aを一体形成している。
【0017】そして、チューブ4aの通路長さLとチュ
ーブ4aの平均内直径dとは、下記数式2に示される関
係を有している。
【0018】
【数2】0.5×d1.2682≦L≦2.09×d1.2682 なお、チューブ4aの平均内直径dとは、突起部4cの
根元側における内直径D1と突起部4cの先端側を連ね
た円の直径D2と相加平均を言う。
【0019】次に、本実施形態の特徴を述べる。
【0020】チューブ4a内を流れる冷媒の質量流量
(以下、流量と略す。)が増大すると、図5に示すよう
に、チューブ4aで発生する圧力損失ΔPが増大する。
一方、流量が増大すると、チューブ4a内の冷媒流れが
乱れるので、図6に示すように、熱伝達率αが大きくな
る。
【0021】なお、図5、6中、グルーブ管とは本実施
形態に係るチューブ4aを意味し、平滑管とは、突起部
4cが無い単純な丸パイプを言う。
【0022】したがって、圧力損失ΔPの増大を抑制し
つつ、熱伝達率αを増大させる最適な流量が存在し得
る。
【0023】ところで、チューブ4aに流入した冷媒
は、入口側から出口側に向かう向かうほどそのエンタル
ピを増大させるが、効率よく吸熱するには、チューブ4
aの出口側において冷媒が飽和蒸気(過熱度が0)とな
るようにして、チューブ4a内を流れる冷媒と外気との
温度差が略一定になるようにすることが望ましい。
【0024】このため、仮に、流量、チューブ4aに流
入する冷媒の温度、及び外気温度が一定ならば、チュー
ブ4aの長さLが長くなるほど、チューブ4aの出口で
の冷媒過熱度が大きくなり、逆に、チューブ4aの長さ
Lが短くなるほど、チューブ4aの出口における冷媒の
乾き度Xが小さくなる。
【0025】したがって、図5、6から決定される最適
流量に対応する最適なチューブ4aの長さLが存在し、
これを示したのが図7であり、図7に基づいてチューブ
4aの長さLとチューブ4aの平均内直径dとの関係を
求めたのが図8である。
【0026】そして、図8から明らかなように、チュー
ブ4aの通路長さLとチューブ4aの平均内直径dとを
数式2に示される関係とすれば、最適値の95%以上の
能力を得ることができる。
【0027】(その他の実施形態)上述の実施形態で
は、サーペインタイン型の蒸発器に本発明を適用した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばシ
ェルアンドチューブ方式のチューブ(図9(a)参
照)、又は二重管方式(図9(b)参照)の内筒管に本
発明に係るチューブ4aを採用してもよい。なお、図9
(b)では、二重管が螺旋状に巻かれているが、これに
限定されるものではない。
【0028】また、上述の実施形態では、突起部4cが
チューブ4aの長手方向に沿って延びて設けられていた
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば突
起部4cが離散的に設けられていてもよい。
【0029】また、突起部4cの形状は、図4に示すよ
うに、先端側に向かうほど断面積が小さくなる三角状に
限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るヒートポンプ式給湯器
の模式図である。
【図2】本発明の実施形態に係る蒸発器の斜視図であ
る。
【図3】本発明の実施形態に係る蒸発器4を模式化した
図ある。
【図4】本発明の実施形態に係るチューブの断面図であ
る。
【図5】圧量損失と流量との関係を示すグラフである。
【図6】熱伝達率と流量との関係を示すグラフである。
【図7】性能(熱交換能力)と蒸発距離との関係を示す
グラフである。
【図8】チューブ4aの通路長さLとチューブ4aの平
均内直径dと関係を示すグラフである。
【図9】本発明のその他の実施形態に係る蒸発器の模式
図である。
【符号の説明】
4a…チューブ、4c…突起部
フロントページの続き (72)発明者 山本 憲 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チューブ(4a)内を流れる二酸化炭素
    を蒸発させる蒸発器であって、 前記チューブ(4a)の通路断面形状は円形であり、か
    つ、前記チューブ(4a)の内壁には、中心側に突出し
    た複数個の突起部(4c)が設けられており、 【数1】0.5×d1.2682≦L≦2.09×d1.2682 前記チューブ(4a)の通路長さ(L)と前記チューブ
    (4a)の平均内直径(d)とは、上記数式1に示され
    る関係を有していることを特徴とする蒸発器。
  2. 【請求項2】 前記突起部(4c)は、前記チューブ
    (4a)の長手方向に沿って延びていることを特徴とす
    る請求項1に記載の蒸発器。
  3. 【請求項3】 前記チューブ(4a)は、押し出し又は
    引き抜き加工にて製造されていることを特徴とする請求
    項1又は2に記載の蒸発器。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005214525A (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Mitsubishi Electric Corp 冷凍機内蔵型ショーケース
JP2007178115A (ja) * 2005-11-30 2007-07-12 Furukawa Electric Co Ltd:The 放熱用伝熱管および放熱器
US7490658B2 (en) 2004-12-02 2009-02-17 Sumitomo Light Metal Industries, Ltd. Internally grooved heat transfer tube for high-pressure refrigerant
JP2009204220A (ja) * 2008-02-27 2009-09-10 Daikin Ind Ltd 冷凍装置
WO2009116478A1 (ja) * 2008-03-18 2009-09-24 ダイキン工業株式会社 熱交換器
JP2013134024A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Panasonic Corp 冷凍サイクル装置
CN104165458A (zh) * 2013-05-16 2014-11-26 日立空调·家用电器株式会社 二氧化碳热泵式热水供给装置
EP3660417A1 (en) * 2018-11-29 2020-06-03 Industria Tecnica Valenciana, S.A. Evaporator for an ice machine

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005214525A (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Mitsubishi Electric Corp 冷凍機内蔵型ショーケース
US7490658B2 (en) 2004-12-02 2009-02-17 Sumitomo Light Metal Industries, Ltd. Internally grooved heat transfer tube for high-pressure refrigerant
JP2007178115A (ja) * 2005-11-30 2007-07-12 Furukawa Electric Co Ltd:The 放熱用伝熱管および放熱器
JP2009204220A (ja) * 2008-02-27 2009-09-10 Daikin Ind Ltd 冷凍装置
EP2267392A1 (en) * 2008-03-18 2010-12-29 Daikin Industries, Ltd. Heat exchanger
JP2009222360A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Daikin Ind Ltd 熱交換器
WO2009116478A1 (ja) * 2008-03-18 2009-09-24 ダイキン工業株式会社 熱交換器
CN101978236B (zh) * 2008-03-18 2012-09-05 大金工业株式会社 热交换器
EP2267392A4 (en) * 2008-03-18 2014-03-26 Daikin Ind Ltd Heat Exchanger
JP2013134024A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Panasonic Corp 冷凍サイクル装置
CN104165458A (zh) * 2013-05-16 2014-11-26 日立空调·家用电器株式会社 二氧化碳热泵式热水供给装置
CN104165458B (zh) * 2013-05-16 2016-12-28 日立空调·家用电器株式会社 二氧化碳热泵式热水供给装置
EP3660417A1 (en) * 2018-11-29 2020-06-03 Industria Tecnica Valenciana, S.A. Evaporator for an ice machine

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