JP2007003080A - Evaporator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動車用空気調和装置等に用いられる蒸発器に関する。 The present invention relates to an evaporator used, for example, in an automobile air conditioner.
従来、この種の蒸発器としては、例えば図5及び図6に示すような構造の蒸発器101が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, as this type of evaporator, for example, an
かかる蒸発器101は、図5に示すように、内部に平行で独立した複数列の分岐流路102が形成された偏平通液管103を、一端の入口部104から他端の出口部105に至るまで蛇行させると共に、この蛇行部106における通液管103の相互間にコルゲートフィン107を介装させた構造としている。
As shown in FIG. 5, the
そして、この蒸発器101では、図6に示すように、入口部104に設けた流体供給用導管108及び出口部105に設けた流体排出用導管109の空気の流れ方向Aにおける下流側端部より上流側端部の方を、各導管108、109の内壁108a、109aとの間隔が広くなるように構成している。すなわち、空気流れ方向Aの上流側端部では、各導管108、109の内周壁108a、109aと分岐流路102の開口端110、111との間隔を大きく取り、下流側ではこれを小さくするように構成し、これにより流入空気と接触する側の分岐流路には流体(冷媒)が流れ難くしている。
In this
このように構成すれば、流体供給用導管108から流入した流体は、通液管103に流入する際に手前側に位置する分岐流路102の開口端110aには流入し難く、間隔の広い奥部分の分岐流路102の開口端110aから多量に流入することになる。各導管108、109に突出する偏平通液管103をこのように傾斜させることなく、平らにすると、流体入口に近い分岐流路102に多く流体が流れ込み、奥の分岐流路102には流体の流れ込みが減り、流量ばらつきにより蒸発器の部位によって熱交換される空気温度にばらつきが生じてしまう。しかしながら、本構造にすれば、蒸発器全域に亘って熱交換作用の均質化がなされ、熱交換効率が向上する。
しかし、かかる特許文献1に記載の蒸発器101では、図7に示すように、偏平通液管103と導管108、109との間には、その偏平通液管103の側面を流体112が流通する隙間113A、113Bが存在している。
However, in the
そのため、折角、流体入口側の偏平通液管103の突出量を多くして入口側の分岐流路102に流体112を流入し難くしても、その偏平通液管103の側面と導管108、109と間の隙間113A、113Bから流体112が流れてしまい、結果として入口近傍の分岐流路102に流体112が多く流れ込んでしまう。
Therefore, even if the amount of protrusion of the flat
そこで、本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、タンクの入口側から奥側に至る各チューブへの冷媒の流入量を均一化し、そこで熱交換される空気の温度を蒸発器全体で均一化することのできる蒸発器を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and uniformizes the inflow amount of refrigerant into each tube from the inlet side to the back side of the tank, and the temperature of the air to be heat-exchanged there is an evaporator. An object is to provide an evaporator that can be uniformized as a whole.
請求項1に記載の発明は、複数本のチューブと、各チューブの一端側がそれぞれ挿入されて連通された入口側タンクと、各チューブの他端側がそれぞれ挿入されて連通された出口側タンクと、上記入口側タンクに接続され当該入口側タンク内に冷媒を供給する冷媒入口パイプと、上記出口側タンクに接続され上記各チューブ内を流通した冷媒を外部へ排出させる冷媒出口パイプとを備えた蒸発器において、前記チューブが前記入口側タンクに挿入された位置でのタンク内断面積をSAとし、その位置での冷媒が通過可能な冷媒通過断面積をSCとしたときに、SC/SA=0.3〜0.6としたことを特徴とする。
The invention described in
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の蒸発器であって、前記SC/SA=0.3〜0.6とされるチューブは、少なくとも前記入口側タンクの入口側近傍部に設けることを特徴とする。 A second aspect of the present invention is the evaporator according to the first aspect, wherein the tube with SC / SA = 0.3 to 0.6 is at least near the inlet side of the inlet side tank. It is characterized by providing.
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の蒸発器であって、前記入口側タンク内に挿入されたチューブの挿入部分が、タンク内流路を閉塞していることを特徴とする。
Invention of
請求項1に記載の発明によれば、チューブが入口側タンクに挿入された位置でのタンク内断面積をSAとし、その位置での冷媒が通過可能な冷媒通過断面積をSCとしたときに、SC/SA=0.3〜0.6とすると、タンク内に突き出たチューブによって冷媒が通過可能な冷媒通過断面積が狭まることになるから、そこを流れる冷媒の流速が速まり入口から奥へと冷媒がより多く流れるようになる。したがって、タンクの奥側よりも入口側で冷媒が多く流れ込み易い状態から各チューブへ均等に冷媒が流れるようになり、タンク入口から奥に至る各チューブへの冷媒の流入量が均一化され、そこで熱交換される空気の温度を蒸発器全体で均一なものとすることができる。 According to the first aspect of the present invention, when the cross-sectional area in the tank at the position where the tube is inserted into the inlet side tank is SA, and the refrigerant passing cross-sectional area through which the refrigerant can pass at that position is SC. , SC / SA = 0.3 to 0.6, the refrigerant passage cross-sectional area through which the refrigerant can pass is narrowed by the tube protruding into the tank, so that the flow velocity of the refrigerant flowing therethrough increases and the depth from the inlet increases. More refrigerant flows into the Therefore, the refrigerant flows evenly to each tube from the state where more refrigerant flows more easily on the inlet side than on the back side of the tank, and the amount of refrigerant flowing into each tube from the tank inlet to the back is made uniform. The temperature of the air to be heat exchanged can be made uniform throughout the evaporator.
請求項2に記載の発明によれば、SC/SA=0.3〜0.6とされるチューブを、少なくとも入口側タンクの入口側近傍部に設ければ、入口側タンクに挿入された各チューブへ流れる冷媒の流量を均一なものとすることができる。 According to the second aspect of the present invention, each tube inserted into the inlet side tank is provided at least in the vicinity of the inlet side of the inlet side tank with a tube having SC / SA = 0.3 to 0.6. The flow rate of the refrigerant flowing to the tube can be made uniform.
請求項3に記載の発明によれば、入口側タンク内に挿入されたチューブの挿入部分が、タンク内流路を閉塞しているので、チューブ側面とタンクとの間から冷媒が流れるのを防止できる。
According to the invention described in
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施の形態は、自動車用空気調和装置の蒸発器に、本発明を適用した例である。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this Embodiment is an example which applied this invention to the evaporator of the air conditioning apparatus for motor vehicles.
図1は本実施の形態の蒸発器の斜視図、図2は図1のA−A線位置における要部拡大断面図、図3(A)は図2のB−B線位置における要部拡大断面図、図3(B)は図2のC−C線位置における要部拡大断面図、図4は各チューブに流入する冷媒流量分布を示す特性図である。 FIG. 1 is a perspective view of the evaporator according to the present embodiment, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part at the position AA in FIG. 1, and FIG. 3A is an enlarged main part at the position BB in FIG. FIG. 3B is a cross-sectional view, FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view of a main part at the position of line CC in FIG. 2, and FIG.
蒸発器1は、図1及び図2に示すように、複数本のチューブ2(2A〜2F)と、これらチューブ2間に配置された波型形状のアウターフィン3と、各チューブ2の一端側がそれぞれ挿入されて連通された入口側タンク4と、各チューブ2の他端側がそれぞれ挿入されて連通された出口側タンク5と、上記入口側タンク4に接続され当該入口側タンク4内に冷媒を供給する冷媒入口パイプ6と、上記出口側タンク5に接続され上記各チューブ2内を流通した冷媒を外部へ排出させる冷媒出口パイプ7とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
チューブ2は、内部に冷媒を流通させる冷媒流通孔8を有した偏平チューブとして形成されている。本実施の形態では、6本のチューブ2が使用される。アウターフィン3は、波型形状とされ、所定間隔を置いて配置されるチューブ2間に接して設けられている。
The
入口側タンク4は、チューブ2の一端側を所定間隔を置いて挿入保持させる座板4Aと、この座板4Aに取り付けられるタンク部材4Bとからなり、それら座板4Aとタンク部材4Bとで形成される空間を冷媒流入用のタンク内流路9としている。
The
出口側タンク5は、やはり入口側タンク4と同様、チューブ2の他端側を所定間隔を置いて挿入保持させる座板5Aと、この座板5Aに取り付けられるタンク部材5Bとからなり、それら座板5Aとタンク部材5Bとで形成される空間を冷媒流出用のタンク内流路(図示は省略する)としている。
Similarly to the
冷媒入口パイプ6は、入口側タンク4におけるタンク部材4Bの一側面に取り付けられ、冷媒を入口側タンク4内へと流入させる。冷媒出口パイプ7は、出口側タンク5におけるタンク部材5Bの一側面に取り付けられ、出口側タンク5から冷媒を蒸発器1外へと流出させる。
The refrigerant inlet pipe 6 is attached to one side surface of the
そして特に本実施の形態では、入口側タンク4とチューブ2とは、図3に示すように、入口側タンク4内に挿入されたチューブ2(2A)の挿入部分2aがタンク部材4Bの内壁面4bとの間に隙間が生じないように接して設けられ、タンク内流路9の下端側を塞ぐようになっている。出口側タンク5とチューブ2も同様の構造とされている。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、図2に示すように、入口側タンク4の入口側から奥に向かって3本のチューブ2A、2B、2Cは、その挿入部分2aがタンク内高さHの約半分位の位置まで突き出ている。残りの3本のチューブ2D、2E、2Fは、入口側近傍のチューブ2A、2B、2Cとは異なり、その挿入部分2aがタンク内に僅かに突き出している。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the three
また、本実施の形態では、前記入口側近傍部に設けられた3本のチューブ2A、2B、2Cは、チューブ挿入位置でのタンク内断面積をSAとし、その位置での冷媒11が通過可能な冷媒通過断面積をSCとしたときに、SC/SA=0.3〜0.6とされている。
Further, in the present embodiment, the three
このように、タンク内流路9の約下半分をチューブ2の挿入部分2aで閉塞する構造としたことで、冷媒入口パイプ6から入口側タンク4内へと流入する冷媒11は、入口側のチューブ2Aから順次奥のチューブ2B、2C・・・へと乗り越えながらタンク奥方向へ流入する。このとき、入口側近傍部に設けられた3本のチューブ2A、2B、2Cが配置される部分では、奥側に設けられた3本のチューブ2D、2E、2Fに比べて前記した冷媒通過断面積SCが狭くされているため、冷媒11が各チューブ2A、2B、2Cを乗り越える際のスピードが速くなり、入口側タンク4の入口側から奥へとより多く冷媒11が流れることになる。
As described above, the structure in which the lower half of the in-tank flow path 9 is closed by the insertion portion 2a of the
その結果、タンクの奥側よりも入口側で冷媒11がより多く流れ込み易い状態から各チューブ2A〜2Fへ均等に冷媒11が流れるようになり、タンク入口から奥に至る各チューブ2A〜2Fへの冷媒11の流入量が均一化され、そこで熱交換される空気の温度を蒸発器全体で均一なものとすることができる。
As a result, the
本発明者等は、入口側近傍部に設けた3本のチューブ2A、2B、2Cの入口側タンク4内への突き出し量を多くして(冷媒通過断面積SCを狭めて)、冷媒11が各チューブ2A、2B、2Cを乗り越える際のスピードを速め、通過冷媒量が多くなることを実験で確認した。実験は、6本のチューブ2A〜2Fのうち、入口側の3本のチューブ2A、2B、2Cのタンク内への突き出し量を変化させ、そのときの各チューブ2A〜2F内に流入する冷媒流量を測定した。その結果を図4に示す。
The inventors increase the amount of projection of the three
この結果から分かるように、チューブ2の突き出しによって冷媒通過断面積SCを一定の範囲で狭めれば、各チューブ2内に流入する冷媒11の流量ばらつきを無視できる程度まで無くすことができる。具体的には、SC/SA=0.3〜0.6の範囲とすれば、実用上、各チューブ2A〜2Fに流入する冷媒流量のばらつきを無視することができる。
As can be seen from this result, if the refrigerant passage cross-sectional area SC is narrowed within a certain range by the protrusion of the
以上、本実施の形態の蒸発器1によれば、チューブ2が入口側タンク4に挿入された位置でのタンク内断面積をSAとし、その位置での冷媒11が通過可能な冷媒通過断面積をSCとしたときに、SC/SA=0.3〜0.6とすると、タンク内に突き出たチューブ2によって冷媒11が通過可能な冷媒通過断面積SCが狭まることになるから、そこを流れる冷媒11の流速が速まり入口から奥へと冷媒11がより多く流れるようになる。したがって、入口側タンク4の奥側よりも入口側で冷媒11が多く流れ込み易い状態から各チューブ2A〜2Fへ均等に冷媒11が流れるようになり、タンク入口から奥に至る各チューブ2A〜2Fへの冷媒11の流量が均一化され、そこで熱交換される空気の温度を蒸発器1全体で均一なものとすることができる。
As described above, according to the
また、本実施の形態の蒸発器1によれば、SC/SA=0.3〜0.6とされるチューブ2A〜2Cを、少なくとも入口側タンク4の入口側近傍部に設ければ、入口側タンク4に挿入された各チューブ2A〜2Fへ流れる冷媒11の流量を均一なものとすることができる。
Further, according to the
また、本実施の形態の蒸発器1によれば、入口側タンク4内に挿入されたチューブ2A〜2Fの挿入部分2aが、タンク内流路9を閉塞しているので、チューブ側面とタンクとの間から冷媒11が流れるのを防止できる。
Moreover, according to the
以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、上述の実施の形態は、本発明の一例に過ぎないからこれら実施の形態に本発明が制限されることはない。 Although specific embodiments to which the present invention is applied have been described above, the above-described embodiments are merely examples of the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments.
1…蒸発器
2(2A〜2F)…チューブ
3…アウターフィン
4…入口側タンク
4A…座板
4B…タンク部材
5…出口側タンク
5A…座板
5B…タンク部材
6…冷媒入口パイプ
7…冷媒出口パイプ
8…冷媒流通路
9…タンク内流路
11…冷媒
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記チューブ(2)が前記入口側タンク(4)に挿入された位置でのタンク内断面積をSAとし、その位置での冷媒(11)が通過可能な冷媒通過断面積をSCとしたときに、SC/SA=0.3〜0.6とした
ことを特徴とする蒸発器。 Multiple tubes (2), an inlet side tank (4) in which one end side of each tube (2) is inserted and communicated, and an outlet side in which the other end side of each tube (2) is inserted and communicated A tank (5), a refrigerant inlet pipe (6) connected to the inlet side tank (4) and supplying refrigerant into the inlet side tank (4), and each tube connected to the outlet side tank (5) (2) In the evaporator (1) provided with the refrigerant outlet pipe (7) for discharging the refrigerant (11) circulated inside to the outside,
When the sectional area in the tank at the position where the tube (2) is inserted into the inlet side tank (4) is SA and the sectional area through which the refrigerant (11) can pass at that position is SC. SC / SA = 0.3-0.6 The evaporator characterized by the above-mentioned.
前記SC/SA=0.3〜0.6とされるチューブ(2A〜2C)は、少なくとも前記入口側タンク(4)の入口側近傍部に設ける
ことを特徴とする蒸発器。 The evaporator according to claim 1, comprising:
The tubes (2A to 2C) having SC / SA = 0.3 to 0.6 are provided at least in the vicinity of the inlet side of the inlet side tank (4).
前記入口側タンク(4)内に挿入されたチューブ(2)の挿入部分(2a)が、タンク内流路(9)を閉塞している
ことを特徴とする蒸発器。 An evaporator according to claim 1 or claim 2, wherein
The evaporator, wherein the insertion portion (2a) of the tube (2) inserted into the inlet side tank (4) closes the tank flow path (9).
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