JP2004162935A

JP2004162935A - Evaporator

Info

Publication number: JP2004162935A
Application number: JP2002326326A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yoshida; 吉田　　敬; Hiroshi Yamaguchi; 博志山口
Original assignee: Japan Climate Systems Corp
Current assignee: Japan Climate Systems Corp
Priority date: 2002-11-11
Filing date: 2002-11-11
Publication date: 2004-06-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To sufficiently exercise the heat exchanging effect by effectively dividing a gas component and a liquid component of a refrigerant in a simple one pass passage type evaporator wherein the refrigerant as a heat exchanging medium, is circulated from one of tank parts to the other tank part through a plurality of tubes. <P>SOLUTION: A partition 12 is mounted on the way in the longitudinal direction of one of downwind-side and upwind-side tank parts 7, 9, the refrigerant flows in the tubes 4, 4 near an introduction port 14a in the downwind-side lower tank part 7, and flows in the tubes 4, 4 far from the introduction port 14b at the upwind-side lower tank part 9. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸発器に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、両端に設けられたタンク部とこれらタンク部間に積層して連結された複数のチューブとを一体に備え、このチューブ間にフィンを配設して構成され、一方のタンク部から導入された熱交換媒体が複数のチューブ内を通って他方のタンク部に流れるようになった蒸発器蒸発器は知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１３に示すように、この蒸発器１００の熱交換ユニット１０２，１０３は上下両端部にタンク部１０６〜１０９を配置し、空気の流れＦに対して、風下側及び風上側に並ぶように配設されている。
【０００４】
上記蒸発器１００では、風下側熱交換ユニット１０２の下部タンク部１０７の略中央部分に仕切部１１１が設けられ、このことで、下部タンク部１０７は第１下部タンク１０７ａ及び第２下部タンク１０７ｂに区分されている。同様に風上側熱交換ユニット１０３の上部タンク部１０８の略中央部分に仕切部１１０が設けられ、このことで、上部タンク部１０８は第１上部タンク１０８ａ及び第２上タンク１０８ｂに区分されている。そして、第２下部タンク１０７ｂと第２上部タンク１０８ｂとが連通路１１２で連通されている。また、第１下部タンク１０７ａに熱交換媒体の入口部１１４が設けられ、第１上部タンク部１０８ａに出口部１１５が設けられている。
【０００５】
上記蒸発器１００では、熱交換媒体は、入口部１１４から第１下部タンク１０７ａに入り、チューブ４，４，…内の熱交換媒体通路を上昇して上部タンク部１０６に導かれた後、この上部タンク部１０６内を長手方向に通流し、チューブ４，４，…内の熱交換媒体通路を下降して第２下部タンク１０７ｂに至る。
【０００６】
さらに、熱交換媒体は、連通路１１２を介して第２上部タンク１０８ｂに導かれ、そこからチューブ４，４，…内の熱交換媒体通路を下降して下部タンク部１０９に導かれ、この下部タンク部１０９部内を長手方向に通流し、チューブ４，４，…内の熱交換媒体通路を上昇して第１上部タンク１０８ａに至り、この第１上部タンク１０８ａの出口部１１５から流出する。
【０００７】
このように、風下側及び風上側でそれぞれ２パスづつの通路が設けられ、計４パス通路とされたものが知られている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平０９−１７０８５０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、蒸発器の小型化が強く要求されており、蒸発器のコア厚さを薄くする必然性が出てきている。しかし、コア厚さを薄くすると、熱交換媒体の通路断面積が狭くなり、管内圧損の上昇により、熱交換性能の低下を招くという問題がある。
【００１０】
そのために、上記従来のような４パス通路タイプから単純に１パス通路タイプにすることが考えられている。しかし、一方のタンク部から複数のチューブを通って他方のタンク部に熱交換媒体が通流するという、いわゆる単純な１パス通路タイプに戻しただけでは、熱交換媒体の気体成分と液体成分との分流が悪くなり、熱交換効率が低下する。
【００１１】
そこで、タンク部内に分流管等を設け、気体成分と液体成分とをより均一に分流することが考えられるが、タンク内の分流管設置は限られたスペースでの設置となり、熱交換媒体のスムーズな流れを阻害する恐れがあるとともに、構造が複雑となってコストアップにもつながる。
【００１２】
本発明は、上記した従来技術の問題点を解消することを狙いとし、特に一方のタンク部から複数のチューブを通って他方のタンク部に熱交換媒体が通流する単純な１パス通路タイプの蒸発器において、熱交換媒体の気体成分と液体成分とを効果的に分流し、熱交換効果を十分に発揮できる蒸発器を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、両端に設けられたタンク部とこれらタンク部間に積層して連結された複数のチューブとを一体に備え、該チューブ間にフィンを配設して構成され、一方のタンク部から導入された熱交換媒体が複数のチューブ内を通って他方のタンク部に流れるようになった蒸発器であって、一方のタンク部の端部に、風下側及び風上側に熱交換媒体の導入口がそれぞれ設けられ、各導入口に対応して一方のタンク部は、風下側及び風上側に風下側タンク部及び風上側タンク部に分けられ、風下側タンク部及び風上側タンク部のいずれか一方には長手方向途中に仕切りが設けられる構成である。
【００１４】
この構成では、風下側タンク部及び風上側タンク部のいずれか一方には仕切りがあるので、導入された熱交換媒体はその仕切り板のあるタンク部の奥まで流れずに複数のチューブに向かって流れる。また風下側タンク部及び風上側タンク部の他方には仕切りがないので、導入された勢いで熱交換媒体はこのタンク部の奥まで流れ、それから複数のチューブ内を流れる傾向になる。
【００１５】
すなわち、風下側タンク部及び風上側タンク部のいずれか一方では導入口に近いほうの複数のチューブを流れ、他方では導入口から遠いほうの複数のチューブを流れる傾向になり、分流が促進される。このように簡単な構成で分流を促進できる。
【００１６】
請求項２の発明は、両端に設けられたタンク部とこれらタンク部間に積層して連結された複数のチューブとを一体に備え、該チューブ間にフィンを配設して構成され、一方のタンク部から導入された熱交換媒体が複数のチューブ内を通って他方のタンク部に流れるようになった蒸発器であって、一方のタンク部の端部に、風下側及び風上側に熱交換媒体の導入口がそれぞれ設けられ、各導入口に対応して一方のタンク部は、風下側及び風上側に風下側タンク部及び風上側タンク部に分けられ、風下側タンク部及び風上側タンク部のいずれか一方の導入口から遠い後半部分と、他方の導入口に近い前半部分とにそれぞれ複数のチューブとの連通を遮断する遮蔽部が設けられる構成である。
【００１７】
この構成では、風下側タンク部及び風上側タンク部のいずれか一方には後半部分に遮蔽部があるので、導入された熱交換媒体は後半部分の複数のチューブの方に流れずに前半部分の複数のチューブに流れ、他方には逆に前半部分に遮蔽部があるので後半部分の複数のチューブに流れる。
【００１８】
すなわち、風下側タンク部及び風上側タンク部のいずれか一方では導入口に近いほうの複数のチューブを流れ、他方では導入口に遠いほうの複数のチューブを流れる傾向になり、分流が促進される。このように簡単な構成で分流を促進できる。
【００１９】
請求項３の発明では、仕切りに細孔の連通孔が設けられているので、導入された熱交換媒体の一部はこの連通孔を介して奥のタンク部まで流れるので、仕切り付近の分流ムラが減少でき、効率良く熱交換できる。
【００２０】
請求項４の発明では、遮蔽部には、複数のチューブと部分的に連通する開口部が設けられているので、複数のチューブ内で熱交換媒体が全く流れない領域を減少でき、効率よく熱交換できる。
【００２１】
請求項５の発明では、風下側タンク部及び風上側タンク部とを互いに連通する連通路が設けられているので、風下側タンク部と風上側タンク部とに導入された熱交換媒体のばらつきを減少でき、熱交換効率を向上できる。
【００２２】
請求項６の発明は、一方のタンク部を形成する膨出部は隣接する膨出部に対して、折り曲げたバーリング加工で接続され、風下側タンク部及び風上側タンク部のいずれか一方は、流れ方向後側の膨出部から前側の膨出部に向けて、また他方は、流れ方向前側の膨出部から後側の膨出部に向けて、それぞれバーリング加工されて接続される構成である。
【００２３】
この構成では、風下側タンク部及び風上側タンク部のいずれか一方ではバーリング加工された部分が熱交換媒体の流れ抵抗を増加させる方向に作用し、他方ではバーリング加工された部分が熱交換媒体の流れ抵抗を減少させる方向に作用するので、より一層分流を促進でき、効果的に熱交換が行われる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１を図面に基づいて説明する。図１〜図３は実施形態１に係る蒸発器１を示す。図１に示すように、蒸発器１は風向きＦに対して風下側と風上側とに積層配置された風下側ユニット２及び風上側ユニット３からなる。
【００２５】
上記風下側ユニット２及び風上側ユニット３には、それぞれ扁平チューブ４，４，…と波状フィン５，５，…とが交互に積層されている。そして、風下側ユニット２の積層されたチューブ４，４，…及びフィン５，５，…の上下両端部にはタンク部６，７が、また風上側ユニット３の積層されたチューブ４，４，…及びフィン５，５，…の上下両端部にはタンク部８，９がそれぞれ設けられている。なお、図３に示すように、各チューブ４は風下側ユニット２及び風上側ユニット３間で連通されている。
【００２６】
また、図示しないが、上記風下側ユニット２の風下側上部タンク部６及び風上側ユニット３の風上側上部タンク部８間は、隔壁が設けられず互いに連通されている。一方、図３に示すように、風下側ユニット２の風下側下部タンク部７及び風上側ユニット３の風上側下部タンク部９は、隔壁１１によって内部が互いに連通しないように仕切られている。また図２（ａ）に示すように、風下側ユニット２の風下側下部タンク部７は仕切１２で長手方向に第１タンク部７ａ及び第２タンク部７ｂに区切られている。
【００２７】
図１及び図２に示すように、上記風下側ユニット２の第１タンク部７ａ及び風上側ユニット３の風上側下部タンク部９の端部には、熱交換媒体としての冷媒の入口部１４ａ，１４ｂがそれぞれ設けられている。また、風下側ユニット２の風下側上部タンク部６及び風上側ユニット３の風上側上部タンク部８の入口部１４ａ，１４ｂと同じ側の端部に二股形状を有する冷媒の出口部１５が設けられている。このようにして、一方の下部タンク部７，９から導入された冷媒がチューブ４，４，…内を通って他方の上部タンク部６，８に流れるようになっている。
【００２８】
次に、実施形態１に係る蒸発器１内の冷媒の流れを説明する。図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、冷媒が入口部１４ａ及び１４ｂから風下側ユニット２の下部第１タンク部７ａ及び風上側ユニット３の風上側下部タンク部９にそれぞれ導入される。
【００２９】
上記風下側ユニット２の下部第１タンク部７ａに導入された冷媒は、第１タンク部７ａ及び第２タンク部７ｂ間に仕切り１２が設けられているので、左半分（入口部１４ａ側）のチューブ４，４，…内を上昇して風下側上部タンク部６に至る。
【００３０】
なお、このとき冷媒は導入時の勢い等で主に各チューブ４内の風下側を流れ、風上側にはわずかしか流れない（図２（ａ）に破線で示す）。
【００３１】
一方、風上側ユニット３の風上側下部タンク部９に導入された冷媒は、導入時の勢い等で風上側下部タンク部９の比較的奥まで流れ、そこからチューブ４，４，…を上昇して風上側上部タンク部８に至る。よって、風上側ユニット３では主に右半分（入口部１４ｂの奥側）のチューブ４，４，…内を流れる。
【００３２】
なお、このときも冷媒は導入時の勢い等で主に各チューブ４内の風上側を流れ、風下側にはわずかしか流れない（図２（ａ）に破線で示す）。
【００３３】
最後に、風下側上部タンク部６及び風上側上部タンク部８内の冷媒は蒸発器１の長手方向手前側（出口部１５側）に向かって流れて出口部１５から流出される。
【００３４】
このように風下側ユニット２と風上側ユニット３間で冷媒の分流が促進されるので、熱交換による熱分布の不均一さを少なくすることができる。
【００３５】
（実施形態２）
図４〜図６は本発明の実施形態２を示し（尚、以下の各実施形態では、図１〜図３と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）、仕切り１２を設けずに前側及び後側遮蔽部２１，２２を設けた点が上記実施形態１と異なる。
【００３６】
上記前側遮蔽部２１は、図５に示すように、風上側下部タンク部９の前半部分（入口部１４ｂ側）とチューブ４，４，…との連通を遮断し、また後側遮蔽部２２は、図６に示すように、風下側ユニット２の第２タンク部７ｂとチューブ４，４，…との連通を遮断している。
【００３７】
次に、実施形態２に係る蒸発器１内の冷媒の流れを説明する。図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、風下側下部タンク部７に導入された冷媒は、後半部分では後側遮蔽部２２のために上昇してチューブ４，４，…内に流れることができないので、第１タンク部７ａから上昇してチューブ４，４，…内に導かれ、風下側上部タンク部６に至る。
【００３８】
一方、風上側下部タンク部９の冷媒は前半部分では前側遮蔽部２１のために上昇してチューブ４，４，…内に流れることができず、後半部分で上昇してチューブ４，４，…内に流れ、風上側上部タンク部８に至る。
【００３９】
よって、このように風下側上部タンク部６と風上側上部タンク部８とに導かれる冷媒の流れに差を設けて、分流を促進しているので、温度分布の不均一化を低減できる。
【００４０】
なお、上記実施形態２において、前側及び後側遮蔽部２１，２２は風向き方向に見て、互いにラップせず、かつどちらかが風下側及び風上側下部タンク部７，９のいずれか一方を遮蔽していたが、どちらも遮蔽しない領域を設けてもよい。すなわち前側遮蔽部２１が風上側下部タンク部９の前端部側を、また後側遮蔽部２２が風下側下部タンク部７の後端部側を遮蔽し、風下側及び風上側下部タンク部７，９の中間部ではいずれもが遮蔽しないようにしてもよい。あるいは、風下側下部タンク部７の後半部の前側に後側遮蔽部２２を設け、後端部には後側遮蔽部２２を設けないようにしてもよい。
【００４１】
（実施形態３）
図７及び図８は本発明の実施形態３を示し、実施形態２における前側及び後側遮蔽部２１，２２にそれぞれ少なくとも１個以上の開口部３１を設けたものである。図８には前側遮蔽部２１に開口部３１，３１，…を設けた構造を示すが、後側遮蔽部２２にも同様な開口部３１，３１，…が設けられている。
【００４２】
図７に示すように、上記開口部３１，３１，…を設けることにより、前側及び後側遮蔽部２１，２２がチューブ４，４，…と部分的に連通し、上記実施形態２に比べて冷媒がチューブ４，４，…内に全く流れない領域、すなわちデッドスペースを無くすようになっている。
【００４３】
したがって、冷媒の分流を促進しつつも、偏りを無くすことで、熱交換効率を向上できる。なお、図４（ａ）における破線は省略している。
【００４４】
また、図示しないが、本実施形態３の考え方を上記実施形態１に適用し、仕切り１２に風下側下部タンク部７の第１タンク部７ａ及び第２タンク部７ｂ間を連通させる細孔からなる連通孔を設けてもよい。
【００４５】
すなわち、上記細孔により、風下側ユニット２の第２タンク部７ｂにも冷媒が導かれるようにして、第２タンク部７ｂからも風下側上部タンク部６に向かって冷媒が流れるようにすればよく、そのことで、熱交換効率を向上できる。
【００４６】
また、本実施形態３の開口部３１を、各遮蔽部２１，２２にそれぞれ１個設けても複数個設けてもよく、またその大きさも均一に設けてもよく、流れ方向に徐々に大きくなるように設けてもよい。
【００４７】
（実施形態４）
図９は本発明の実施形態４を示し、上記実施形態１〜３の蒸発器１に、風下側及び風上側下部タンク部７，９間を互いに連通させる連通路４１〜４３をそれぞれ設けたものである。
【００４８】
このことで、上記下部タンク部７，９に導入された冷媒にバラツキがあっても、上記連通路４１〜４３を設けることにより、この連通路４１〜４３内を冷媒が通るので、両下部タンク部７，９間の冷媒の温度差、流量差、圧力差、液相と気相の割合等の差を少なくできる。
【００４９】
なお、本実施形態４の連通路４１，４２，４３は１箇所でなく、複数箇所設けてもよく、大きさも任意に設定すればよい。
【００５０】
（実施形態５）
図１０〜図１２は本発明の実施形態５を示し、この実施形態５ではチューブ４，４，…の下端部に形成される風下側及び風上側下部タンク部７，９の長手方向の連結構造に差を持たせたものである。
【００５１】
図１１及び図１２に示すように、上記下部タンク部７，９は、各チューブ４の下端部に中央に開口部を有し、流れ方向前側（入口部１４ａ側）及び後側（入口部１４ａ側と反対側）に向かってそれぞれ膨出するように設けられた前側及び後側膨出部４ａ，４ｂが互いに連結されて構成されている。
【００５２】
上記風上側下部タンク部９では、図１１に拡大詳示するように、冷媒の流れ方向の前側に位置するチューブ４の後側膨出部４ｂの開口部にバーリング加工部１３が、その後側に位置するチューブ４の前側膨出部４ａの開口部側に向かって伸びるように形成され、後側膨出部４ｂと前側膨出部４ａとが接続されている。
【００５３】
また、風下側下部タンク部７では、図１２に拡大詳示するように、冷媒の流れ方向の後側に位置するチューブ４の前側膨出部４ａの開口部にバーリング加工部１３が、その前側に位置するチューブ４の後側膨出部４ｂの開口部側に向かって伸びるように形成され、前側膨出部４ａと後側膨出部４ｂとが接続されている。
【００５４】
よって、上記風上側下部タンク部９ではバーリング加工部１３は後側に向かって伸びて冷媒の流れを乱さない一方、風下側下部タンク部７ではバーリング加工部１３は前側に向かって伸びて冷媒の流れを乱すように設けられているので、風下側下部タンク部７では、冷媒は奥まで達しにくくなり、また風上側下部タンク部９ではスムーズに奥まで流れる。これにより、冷媒が風下側ユニット２内では入口部１４ａ側のチューブ４，４，…内を、風上側ユニット３内では入口部１４ｂから奥側のチューブ４，４，…内をそれぞれ上昇することで、風上側及び風下側下部タンク部７，９に導入される冷媒の分流が促進される。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１の発明の蒸発器によると、一方のタンク部の端部に、風下側及び風上側に熱交換媒体の導入口をそれぞれ設け、各導入口に対応して一方のタンク部を、風下側及び風上側に風下側タンク部及び風上側タンク部に分け、風下側タンク部及び風上側タンク部のいずれか一方に長手方向途中に仕切りを設けたので、熱交換媒体は、風下側タンク部及び風上側タンク部のいずれか一方では導入口に近いほうの複数のチューブを流れ、他方では導入口から遠いほうの複数のチューブを流れる傾向になり、分流が促進される。
【００５６】
請求項２の発明の蒸発器によると、一方のタンク部の端部に、風下側及び風上側に熱交換媒体の導入口をそれぞれ設け、各導入口に対応して一方のタンク部を、風下側及び風上側に風下側タンク部及び風上側タンク部に分け、風下側タンク部及び風上側タンク部のいずれか一方の導入口から遠い後半部分と、他方の導入口に近い前半部分とにそれぞれ複数のチューブとの連通を遮断する遮蔽部を設けたので、一方では導入口に遠いほうの複数のチューブを流れ、他方では導入口に近いほうの複数のチューブを流れる傾向になり、分流が促進される。
【００５７】
請求項３の発明によると、仕切りに細孔の連通孔を設けたことにより、仕切り付近の分流ムラが減少でき、効率良く熱交換できる。
【００５８】
請求項４の発明によると、遮蔽部に、複数のチューブと部分的に連通する開口部を設けたことにより、複数のチューブ内で熱交換媒体が全く流れない領域を減少でき、効率よく熱交換できる。
【００５９】
請求項５の発明によると、風下側タンク部及び風上側タンク部とを互いに連通する連通路を設けたことにより、風下側タンク部と風上側タンク部とに導入された熱交換媒体のばらつきを減少でき、熱交換効率を向上できる。
【００６０】
請求項６の発明によると、一方のタンク部を形成する膨出部を隣接する膨出部に対して、折り曲げたバーリング加工で接続し、風下側タンク部及び風上側タンク部のいずれか一方を、流れ方向後側の膨出部から前側の膨出部に向けて、また他方を、流れ方向前側の膨出部から後側の膨出部に向けてそれぞれバーリング加工して接続したことにより、より一層分流を促進でき、効果的に熱交換できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る蒸発器を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は冷媒のフローを示す図であり、また（ｂ）は冷媒の流量分布を示す図である。
【図３】下部タンク部を示す拡大断面図である。
【図４】実施形態２の図２相当図である。
【図５】図４（ａ）のＶ−Ｖ線拡大断面図を示す。
【図６】図４（ａ）のＶＩ−ＶＩ線拡大断面図を示す。
【図７】実施形態３の図２相当図である。
【図８】実施形態３の図３相当図である。
【図９】実施形態４に関わり、（ａ），（ｂ）及び（ｃ）がそれぞれ実施形態１〜３に実施形態４を適用した際の対応図である。
【図１０】実施形態５の下部タンク部の断面図である。
【図１１】風上側下部タンク部を示す拡大断面図である。
【図１２】風下側下部タンク部を示す図１１相当図である。
【図１３】従来技術の蒸発器内の冷媒の流れを示す図である。
【符号の説明】
１蒸発器
２風下側ユニット
３風上側ユニット
４チューブ
５フィン
６風下側上部タンク部
７風下側下部タンク部
８風上側上部タンク部
９風上側下部タンク部
１２仕切り
１３バーリング加工部
１４ａ，１４ｂ入口部（導入口）
１５出口部
２１，２２遮蔽部
３１開口部
４１，４２，４３連通路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field related to evaporators.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a tank unit provided at both ends and a plurality of tubes stacked and connected between these tank units are integrally provided, and fins are arranged between the tubes, and introduced from one tank unit. There is known an evaporator in which the heat exchange medium flows through a plurality of tubes to the other tank portion (for example, see Patent Document 1).
[0003]
As shown in FIG. 13, the heat exchange units 102 and 103 of the evaporator 100 have tank units 106 to 109 arranged at both upper and lower ends, and are arranged so as to be arranged on the leeward side and the leeward side with respect to the air flow F. Is established.
[0004]
In the evaporator 100, a partition portion 111 is provided at a substantially central portion of the lower tank portion 107 of the leeward heat exchange unit 102, whereby the lower tank portion 107 is connected to the first lower tank 107a and the second lower tank 107b. It is classified. Similarly, a partition portion 110 is provided at a substantially central portion of the upper tank portion 108 of the windward heat exchange unit 103, whereby the upper tank portion 108 is divided into a first upper tank 108a and a second upper tank 108b. . Further, the second lower tank 107b and the second upper tank 108b are communicated with each other through the communication passage 112. The first lower tank 107a is provided with an inlet 114 for the heat exchange medium, and the first upper tank 108a is provided with an outlet 115.
[0005]
In the evaporator 100, the heat exchange medium enters the first lower tank 107a from the inlet 114, rises in the heat exchange medium passage in the tubes 4, 4,. .. Flows in the upper tank portion 106 in the longitudinal direction, descends through the heat exchange medium passages in the tubes 4, 4,... And reaches the second lower tank 107b.
[0006]
Further, the heat exchange medium is guided to the second upper tank 108b through the communication path 112, from which the heat exchange medium descends through the heat exchange medium paths in the tubes 4, 4,. Flows in the tank 109 in the longitudinal direction, rises in the heat exchange medium passage in the tubes 4, 4,..., Reaches the first upper tank 108a, and flows out of the outlet 115 of the first upper tank 108a.
[0007]
In this way, two paths are provided on each of the leeward side and the leeward side, and a total of four paths are known.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-170850
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, there has been a strong demand for downsizing of the evaporator, and it has become necessary to reduce the core thickness of the evaporator. However, when the core thickness is reduced, there is a problem that the cross-sectional area of the passage of the heat exchange medium is reduced, and the heat exchange performance is reduced due to an increase in pressure loss in the pipe.
[0010]
For this purpose, it has been considered to simply change the conventional four-pass passage type to the one-pass passage type. However, simply by returning to a so-called simple one-pass passage type in which the heat exchange medium flows from one tank through a plurality of tubes to the other tank, the gas component and the liquid component of the heat exchange medium are reduced. And the heat exchange efficiency is reduced.
[0011]
To solve this problem, it is conceivable to provide a diverting pipe in the tank to divide the gas component and the liquid component more evenly.However, the diverting pipe in the tank must be installed in a limited space, and the heat exchange medium can be smoothly placed. The flow may be obstructed, and the structure may be complicated, leading to an increase in cost.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims at solving the above-mentioned problems of the prior art, and in particular, a simple one-pass passage type in which a heat exchange medium flows from one tank through a plurality of tubes to the other tank. An object of the present invention is to provide an evaporator capable of effectively dividing a gas component and a liquid component of a heat exchange medium in a evaporator and sufficiently exhibiting a heat exchange effect.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is configured such that a tank provided at both ends and a plurality of tubes stacked and connected between the tanks are integrally provided, and fins are arranged between the tubes. An evaporator in which a heat exchange medium introduced from a tank portion flows through a plurality of tubes to the other tank portion, and heat exchanges at an end portion of one of the tank portions on a leeward side and an leeward side. Media introduction ports are respectively provided, and one tank section corresponding to each introduction port is divided into a leeward side tank section and a leeward side tank section on the leeward side and the leeward side, and a leeward side tank section and a leeward side tank section. In any one of the above, a partition is provided in the middle of the longitudinal direction.
[0014]
In this configuration, since one of the leeward tank portion and the leeward tank portion has a partition, the introduced heat exchange medium flows toward the plurality of tubes without flowing to the inside of the tank portion having the partition plate. Flows. Also, since there is no partition in the other of the leeward tank portion and the leeward tank portion, the heat exchange medium flows to the inside of the tank portion by the introduced force, and then tends to flow in a plurality of tubes.
[0015]
That is, one of the leeward tank portion and the leeward tank portion tends to flow through a plurality of tubes closer to the inlet, and the other has a tendency to flow through a plurality of tubes farther from the inlet, and the branch flow is promoted. . Such a simple configuration can promote the branch flow.
[0016]
The invention according to claim 2 is configured by integrally including a tank portion provided at both ends and a plurality of tubes laminated and connected between the tank portions, and fins are arranged between the tubes. An evaporator in which a heat exchange medium introduced from a tank portion flows through a plurality of tubes to the other tank portion, and heat exchanges at an end portion of one of the tank portions on a leeward side and an leeward side. Media introduction ports are respectively provided, and one tank section corresponding to each introduction port is divided into a leeward side tank section and a leeward side tank section on the leeward side and the leeward side, and a leeward side tank section and a leeward side tank section. In the configuration, a shielding portion that blocks communication with a plurality of tubes is provided in a rear half portion far from any one of the introduction ports and a front half portion near the other introduction port.
[0017]
In this configuration, since one of the leeward tank portion and the leeward tank portion has a shield portion in the latter half, the introduced heat exchange medium does not flow toward the plurality of tubes in the latter half, but flows in the first half. It flows to a plurality of tubes, and conversely, to the other half, since it has a shielding part in the first half, it flows to the plurality of tubes in the second half.
[0018]
That is, one of the leeward tank portion and the leeward tank portion tends to flow through a plurality of tubes closer to the inlet, and the other has a tendency to flow through a plurality of tubes farther from the inlet, and the branch flow is promoted. . Such a simple configuration can promote the branch flow.
[0019]
According to the third aspect of the present invention, since the partition is provided with the communicating hole of the fine pore, a part of the introduced heat exchange medium flows to the deep tank through the communicating hole, so that the branching unevenness near the partition is provided. Can be reduced, and heat can be exchanged efficiently.
[0020]
According to the fourth aspect of the present invention, the shielding portion is provided with the opening partly communicating with the plurality of tubes, so that the region where the heat exchange medium does not flow at all in the plurality of tubes can be reduced, and the heat can be efficiently discharged. Can be exchanged.
[0021]
According to the fifth aspect of the present invention, since the communication path is provided for communicating the leeward tank portion and the leeward tank portion with each other, the variation of the heat exchange medium introduced into the leeward tank portion and the leeward tank portion is reduced. The heat exchange efficiency can be improved.
[0022]
In the invention according to claim 6, the bulging portion forming one tank portion is connected to an adjacent bulging portion by bending burring, and one of the leeward side tank portion and the leeward side tank portion is From the rear bulge in the flow direction to the front bulge, and the other from the front bulge to the rear bulge in the flow direction, the burring is performed and connected. is there.
[0023]
In this configuration, the burred portion acts on one of the leeward tank portion and the leeward tank portion in a direction to increase the flow resistance of the heat exchange medium, and the burred portion acts on the heat exchange medium on the other side. Since it acts in the direction of reducing the flow resistance, the branch flow can be further promoted, and the heat exchange can be performed effectively.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 show an evaporator 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the evaporator 1 includes a leeward unit 2 and a leeward unit 3 that are stacked and arranged on the leeward side and the leeward side with respect to the wind direction F.
[0025]
In the leeward unit 2 and the leeward unit 3, flat tubes 4, 4,... And wavy fins 5, 5,. The fins 5, 5,..., And the fins 5, 5,. , And fins 5, 5,..., Are provided with tank portions 8, 9 respectively at upper and lower ends. As shown in FIG. 3, each tube 4 is communicated between the leeward unit 2 and the leeward unit 3.
[0026]
Although not shown, the leeward upper tank portion 6 of the leeward unit 2 and the leeward upper tank portion 8 of the leeward unit 3 communicate with each other without a partition wall. On the other hand, as shown in FIG. 3, the leeward lower tank portion 7 of the leeward unit 2 and the leeward lower tank portion 9 of the leeward unit 3 are partitioned by a partition wall 11 so as not to communicate with each other. As shown in FIG. 2A, the leeward lower tank portion 7 of the leeward unit 2 is partitioned by a partition 12 into a first tank portion 7a and a second tank portion 7b in the longitudinal direction.
[0027]
As shown in FIGS. 1 and 2, the first tank portion 7a of the leeward unit 2 and the end portion of the leeward lower tank portion 9 of the leeward unit 3 have inlets 14a for a refrigerant as a heat exchange medium. 14b are provided respectively. A refrigerant outlet 15 having a bifurcated shape is provided at an end on the same side as the inlets 14a and 14b of the leeward upper tank 6 of the leeward unit 2 and the leeward upper tank 8 of the leeward unit 3. ing. In this way, the refrigerant introduced from one of the lower tank portions 7, 9 flows through the tubes 4, 4,... To the other upper tank portions 6, 8.
[0028]
Next, the flow of the refrigerant in the evaporator 1 according to the first embodiment will be described. As shown in FIGS. 2A and 2B, the refrigerant is introduced from the inlets 14a and 14b into the lower first tank 7a of the leeward unit 2 and the leeward lower tank 9 of the leeward unit 3, respectively. .
[0029]
The refrigerant introduced into the lower first tank portion 7a of the leeward unit 2 has a partition 12 between the first tank portion 7a and the second tank portion 7b. Ascending in the tubes 4, 4,...
[0030]
At this time, the refrigerant mainly flows on the leeward side in each tube 4 due to the momentum at the time of introduction, and flows only slightly on the leeward side (shown by a broken line in FIG. 2A).
[0031]
On the other hand, the refrigerant introduced into the leeward lower tank portion 9 of the leeward unit 3 flows relatively deep into the leeward lower tank portion 9 due to the momentum at the time of introduction, and rises up the tubes 4, 4,. To the windward upper tank section 8. Therefore, the windward unit 3 mainly flows through the tubes 4, 4,... In the right half (the back side of the entrance 14b).
[0032]
At this time, the refrigerant mainly flows on the windward side in each tube 4 due to the momentum at the time of introduction, and flows only slightly on the leeward side (shown by a broken line in FIG. 2A).
[0033]
Finally, the refrigerant in the leeward upper tank portion 6 and the leeward upper tank portion 8 flows toward the front side in the longitudinal direction of the evaporator 1 (outlet portion 15 side) and flows out from the outlet portion 15.
[0034]
As described above, the flow of the refrigerant is promoted between the leeward unit 2 and the leeward unit 3, so that the unevenness of the heat distribution due to the heat exchange can be reduced.
[0035]
(Embodiment 2)
FIGS. 4 to 6 show a second embodiment of the present invention (in the following embodiments, the same parts as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted). The second embodiment differs from the first embodiment in that front and rear shield portions 21 and 22 are provided without providing the front and rear shields 12.
[0036]
As shown in FIG. 5, the front-side shielding portion 21 blocks communication between the front half portion (the inlet portion 14b side) of the windward lower-side tank portion 9 and the tubes 4, 4,. As shown in FIG. 6, the communication between the second tank portion 7b of the leeward unit 2 and the tubes 4, 4,...
[0037]
Next, the flow of the refrigerant in the evaporator 1 according to the second embodiment will be described. As shown in FIGS. 4A and 4B, the refrigerant introduced into the leeward lower tank 7 rises in the latter half due to the rear shield 22, and flows into the tubes 4, 4,. , It rises from the first tank portion 7a, is guided into the tubes 4, 4,... And reaches the leeward upper tank portion 6.
[0038]
On the other hand, the refrigerant in the windward lower tank section 9 rises due to the front shielding section 21 in the first half and cannot flow into the tubes 4, 4,. And reaches the windward upper tank section 8.
[0039]
Therefore, since the flow of the refrigerant guided to the leeward upper tank portion 6 and the leeward upper tank portion 8 is provided to promote the branch flow, nonuniformity of the temperature distribution can be reduced.
[0040]
In the second embodiment, the front and rear shield portions 21 and 22 do not overlap each other when viewed in the wind direction, and one of them shields one of the leeward side and the leeward lower tank portions 7 and 9. However, a region in which neither is shielded may be provided. That is, the front shield part 21 shields the front end side of the leeward lower tank part 9, and the rear shield part 22 shields the rear end part of the leeward lower tank part 7, and the leeward side and the leeward lower tank part 7, 9 may not be shielded at the intermediate portion. Alternatively, the rear shield part 22 may be provided on the front side of the rear half part of the leeward lower tank part 7, and the rear shield part 22 may not be provided on the rear end part.
[0041]
(Embodiment 3)
7 and 8 show a third embodiment of the present invention, in which at least one or more openings 31 are provided in the front and rear shield portions 21 and 22 in the second embodiment. FIG. 8 shows a structure in which openings 31, 31,... Are provided in the front shield 21, and similar openings 31, 31,.
[0042]
As shown in FIG. 7, by providing the openings 31, 31,..., The front and rear shielding portions 21, 22 partially communicate with the tubes 4, 4,. A region in which the refrigerant does not flow into the tubes 4, 4,..., That is, a dead space is eliminated.
[0043]
Therefore, the heat exchange efficiency can be improved by eliminating the bias while promoting the flow of the refrigerant. Note that the broken line in FIG. 4A is omitted.
[0044]
Although not shown, the concept of the third embodiment is applied to the first embodiment, and the partition 12 is formed of pores that communicate between the first tank portion 7a and the second tank portion 7b of the leeward lower tank portion 7. A communication hole may be provided.
[0045]
That is, if the refrigerant is guided to the second tank portion 7b of the leeward unit 2 by the above pores, the refrigerant flows from the second tank portion 7b toward the leeward upper tank portion 6 as well. Well, that can improve the heat exchange efficiency.
[0046]
Also, one or a plurality of openings 31 of the third embodiment may be provided in each of the shielding portions 21 and 22, respectively, and the sizes thereof may be uniformly provided, and gradually increase in the flow direction. It may be provided as follows.
[0047]
(Embodiment 4)
FIG. 9 shows a fourth embodiment of the present invention, wherein the evaporators 1 of the first to third embodiments are provided with communication passages 41 to 43 for communicating between the leeward side and the leeward lower tank portions 7 and 9 respectively. It is.
[0048]
Thus, even if the refrigerant introduced into the lower tank portions 7 and 9 varies, the provision of the communication paths 41 to 43 allows the refrigerant to pass through the communication paths 41 to 43. Differences in the temperature difference, flow rate difference, pressure difference, ratio between the liquid phase and the gas phase of the refrigerant between the parts 7, 9 can be reduced.
[0049]
Note that the communication passages 41, 42, and 43 of the fourth embodiment may be provided not at one place but at a plurality of places, and the size may be arbitrarily set.
[0050]
(Embodiment 5)
10 to 12 show a fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, a longitudinally connecting structure of the leeward and leeward lower tank portions 7, 9 formed at the lower ends of the tubes 4, 4,. Is a difference.
[0051]
As shown in FIGS. 11 and 12, the lower tank portions 7 and 9 have an opening at the center at the lower end of each tube 4, and have a front side (inlet 14 a side) and a rear side (inlet 14 a) in the flow direction. Front and rear bulging portions 4a and 4b provided so as to bulge toward the side (the side opposite to the side) are connected to each other.
[0052]
In the windward lower tank section 9, as shown in detail in FIG. 11, a burring portion 13 is provided at an opening of a rear swelling portion 4 b located on a front side in a flow direction of the refrigerant, and a burring portion 13 is provided on a rear side thereof. The tube 4 is formed so as to extend toward the opening side of the front bulging portion 4a of the tube 4, and the rear bulging portion 4b and the front bulging portion 4a are connected.
[0053]
Further, in the leeward lower tank portion 7, as shown in an enlarged detail in FIG. 12, a burring portion 13 is provided at an opening of a front swelling portion 4a of the tube 4 located on the rear side in the flow direction of the refrigerant. Is formed so as to extend toward the opening side of the rear-side bulging portion 4b of the tube 4, and the front-side bulging portion 4a and the rear-side bulging portion 4b are connected.
[0054]
Therefore, in the leeward lower tank portion 9, the burring portion 13 extends rearward and does not disturb the flow of the refrigerant, while in the leeward lower tank portion 7, the burring portion 13 extends forward and the refrigerant flows. Since it is provided so as to disturb the flow, the refrigerant hardly reaches the inner part in the leeward lower tank part 7 and flows smoothly to the inner part in the leeward lower tank part 9. Thereby, the refrigerant rises in the tubes 4, 4,... On the inlet 14 a side in the leeward unit 2, and rises in the tubes 4, 4,. Thereby, the branch flow of the refrigerant introduced into the windward and leeward lower tank portions 7 and 9 is promoted.
[0055]
【The invention's effect】
According to the evaporator of the first aspect of the present invention, an inlet for the heat exchange medium is provided at the end of one of the tanks on the leeward side and the leeward side, and one of the tanks is leewardly connected to each of the inlets. The leeward side tank part and the leeward side tank part are divided into the leeward side tank part and the leeward side tank part, and a partition is provided in one of the leeward side tank part and the leeward side tank part in the longitudinal direction midway. One of the windward tank portions tends to flow through a plurality of tubes closer to the inlet, and the other has a tendency to flow through a plurality of tubes farther from the inlet, thereby facilitating the branch flow.
[0056]
According to the evaporator according to the second aspect of the present invention, an inlet for the heat exchange medium is provided at the end of one of the tanks on the leeward side and the leeward side, and one of the tanks is leewardly connected to each of the inlets. Divided into the leeward side tank part and the leeward side tank part on the side and the leeward side, respectively, into the latter half part far from one of the inlets of the leeward side tank part and the leeward side tank part, and the first half part near the other inlet respectively. A shielding part that blocks communication with multiple tubes is provided, so that one side tends to flow through multiple tubes farther from the inlet, and the other tends to flow through multiple tubes closer to the inlet, facilitating branch flow. Is done.
[0057]
According to the third aspect of the invention, since the partition is provided with the communicating hole of the fine hole, the uneven flow near the partition can be reduced, and the heat can be exchanged efficiently.
[0058]
According to the fourth aspect of the present invention, by providing the shielding portion with the opening partly communicating with the plurality of tubes, it is possible to reduce a region where the heat exchange medium does not flow at all in the plurality of tubes, and to efficiently perform the heat exchange. it can.
[0059]
According to the fifth aspect of the present invention, by providing the communication path that communicates the leeward tank portion and the leeward tank portion with each other, the variation of the heat exchange medium introduced into the leeward tank portion and the leeward tank portion is reduced. The heat exchange efficiency can be improved.
[0060]
According to the invention of claim 6, the bulging portion forming one tank portion is connected to the adjacent bulging portion by bending burring, and one of the leeward side tank portion and the leeward side tank portion is connected. By flowing from the rear bulge toward the front bulge in the flow direction and from the other bulge toward the rear bulge from the front bulge in the flow direction, and connecting the other, The branch flow can be further promoted, and the heat exchange can be performed effectively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an evaporator according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2A is a diagram illustrating a flow of a refrigerant, and FIG. 2B is a diagram illustrating a flow rate distribution of the refrigerant.
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a lower tank portion.
FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 2 of the second embodiment.
FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along line VV of FIG. 4 (a).
FIG. 6 is an enlarged sectional view taken along the line VI-VI of FIG.
FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 2 of the third embodiment.
FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 3 of the third embodiment.
9 (a), 9 (b) and 9 (c) are diagrams corresponding to Embodiment 4 when Embodiment 4 is applied to Embodiments 1 to 3, respectively.
FIG. 10 is a sectional view of a lower tank portion according to the fifth embodiment.
FIG. 11 is an enlarged sectional view showing a windward lower tank portion.
FIG. 12 is a view corresponding to FIG. 11, showing a leeward lower tank portion;
FIG. 13 is a diagram showing a flow of a refrigerant in a conventional evaporator.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 evaporator 2 leeward unit 3 leeward unit 4 tube 5 fin 6 leeward upper tank part 7 leeward lower tank part 8 leeward upper tank part 9 leeward lower tank part 12 partition 13 burring parts 14a, 14b inlet part (Introduction port)
15 Exit part 21, 22 Shield part 31 Opening part 41, 42, 43 Communication passage

Claims

Tanks provided at both ends and a plurality of tubes stacked and connected between the tanks are integrally provided, and fins are arranged between the tubes. Heat introduced from one of the tanks is provided. An evaporator in which the exchange medium flows through the plurality of tubes to the other tank portion,
At the end of the one tank portion, an inlet for a heat exchange medium is provided on the leeward side and the leeward side, respectively.
One tank portion corresponding to each of the above introduction ports is divided into a leeward side tank portion and a leeward side tank portion on the leeward side and the leeward side,
An evaporator characterized in that one of the leeward tank portion and the leeward tank portion is provided with a partition in the middle of the longitudinal direction.

Tanks provided at both ends and a plurality of tubes stacked and connected between the tanks are integrally provided, and fins are arranged between the tubes. Heat introduced from one of the tanks is provided. An evaporator in which the exchange medium flows through the plurality of tubes to the other tank portion,
At the end of the one tank portion, an inlet for a heat exchange medium is provided on the leeward side and the leeward side, respectively.
One tank portion corresponding to each of the above introduction ports is divided into a leeward side tank portion and a leeward side tank portion on the leeward side and the leeward side,
A shield portion for blocking communication with the plurality of tubes is provided in a rear half portion far from the inlet of either one of the leeward tank portion and the windward tank portion, and a front half portion close to the other inlet. An evaporator.

The evaporator according to claim 1,
An evaporator characterized in that the partition is provided with a communicating hole of a fine hole.

The evaporator according to claim 2,
An evaporator, wherein the shielding part is provided with an opening partly communicating with the plurality of tubes.

In the evaporator according to any one of claims 1 to 4,
An evaporator provided with a communication passage for communicating a leeward tank portion and an leeward tank portion with each other.

The evaporator according to any one of claims 1 to 5,
The bulge forming one tank is connected to the adjacent bulge by bending burring,
One of the leeward tank part and the leeward tank part is directed from the rearward bulge toward the front bulge in the flow direction, and the other is the rearward bulge from the forward bulge in the flow direction. An evaporator characterized in that the evaporator is connected to each of the parts by burring.