JP2636337B2 - 冷媒蒸発器 - Google Patents

冷媒蒸発器

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JP2636337B2 JP63135985A JP13598588A JP2636337B2 JP 2636337 B2 JP2636337 B2 JP 2636337B2 JP 63135985 A JP63135985 A JP 63135985A JP 13598588 A JP13598588 A JP 13598588A JP 2636337 B2 JP2636337 B2 JP 2636337B2
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    • F28F9/026Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/0265Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits by using guiding means or impingement means inside the header box
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28D1/0308Heat-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 plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
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    • F28D1/0333Heat-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 plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は冷媒蒸気器に関するもので、例えば積層型熱
交換器の冷媒蒸発器に用いて有効である。
〔従来の技術〕
従来、第3図及び第4図に示すように一対の補強用リ
ブ130を有するプレート100を向かい合わせて接合し、そ
れにより内部に冷媒通路を形成し、さらにこの一対のプ
レート100を複数段積層してなる冷媒蒸発器が知られて
いる。
このような冷媒蒸発器は入口パイプ121より気液二相
の冷媒が導入され、まず第1タンク群Aに導入される。
この第1タンク群Aに導入された冷媒は、補強用リブ13
0の間を通り、U字状をなすくぼみ部101により形成され
た冷媒通路を流れ第2タンク群Bに流れる。そして、こ
の第2タンク群Bから第3タンク群Cに更に流入し、こ
の第3タンク群Cから補強用リブ130の間を通り、U字
状の通路を通って第4タンク群Dに流れ出る。そしてこ
の第4タンク群Dから出口パイプ122を通って図示しな
い圧縮機に導かれる。
尚、第3図及び第4図中冷媒の流れを矢印Fで示して
ある。
第5図に重力方向に対してタンクがチューブより上方
に位置する場合の冷媒蒸発器の入口パイプ121から流入
した冷媒が第1タンク群Aから各冷媒通路に流入する流
入量を模式的に示す。図中、矢印Qが各冷媒通路に流入
する冷媒量の相対的な大きさを示している。第3タンク
群Cもほぼ同じようになる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記のような重力方向に対してタンク
がチューブより上方に位置する冷媒蒸発器では入口パイ
プ121から流入した冷媒のうち、冷却能力のある液冷媒
が入口パイプ121に近接する冷媒通路に優先して流れ、
入口パイプ121より比較的離れた位置にある冷媒通路に
は十分いきわたらない。
従って、冷媒蒸発器を通過する空気の温度は液溶媒の
流れが多い冷媒通路の部分においては十分に冷却される
が、液冷媒の流れる量が少ない冷媒通路の部分において
は十分冷却されず、熱交換効率が低下し、冷媒蒸発器を
通過した空気の温度にばらつきが生じるという問題があ
った。
そこで本発明は各タンクより各冷媒通路に分配される
れ冷媒量を均一にし、熱交換効率を向上させ、冷媒蒸発
器を通過した空気の温度を均一にすることを目的とす
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は上記課題を解決するために一対のプレートを
向かい合わせて接合することにより形成された入口タン
ク内に導入された冷媒を貯留する保持部と、この保持部
に貯留された冷媒を各チューブに送る連通通路を備え
る。
連通通路のタンク形成用くぼみ部側に位置する開口端
は前記連通穴の内周と重力方向の軸線との交点のうち重
力方向の最下部点よりも上方に位置すると共に、重力方
向の最上部点よりも下方に位置する。
〔作用および効果〕 以上のように本発明では、保持部により、導入口より
入口タンク内に導入された冷媒を保持し、液面の高さを
均一にした後、連通通路を通り各チューブに冷媒を分配
するため、各チューブに分配される冷媒の量を均一にす
ることができる。
従って、冷媒蒸発器を通過する空気の温度が均一とな
り、熱交換効率が向上するため、冷媒蒸発器を通過した
空気の温度を均一にすることができる。
〔実施例〕
以下、本発明冷媒蒸発器の一実施例を図面に基づき説
明する。
第1図に示すように、図中符号100はプレートであ
る。このプレート100は板厚が0.5〜0.6mmの両面クラッ
ド材によりなる。具体的にその心材はA3003材等よりな
り、又クラッドされる皮材としてはA4004材よりなり、
片側クラッド率は10〜15%の板材よりプレス成形され
る。
このプレート100にはプレス成形によってU字状をな
す通路形成用くぼみ部101が形成されている。この通路
形成用くぼみ部101はU字状をなすものであるので、そ
の中心部には仕切りリブ108が形成されている。又、通
路用くぼみ部101には、図中紙面上方に浮き上がる複数
のリブ107が膨出成形されている。
このU字状をなす通路形成用くぼみ部101の両端には
この通路形成用くぼみ部101よりさらに深いくぼみ量を
有する第1タンク形成用くぼみ部102及び第2タンク形
成用くぼみ部103が形成されている。
この第1タンク形成用くぼみ部102の底部には、ほぼ
円形状をなす第1連通穴104が貫通して設けられてい
る。又、第2タンク形成用くぼみ部103の底部にもほぼ
円形状をなす第2連通穴105が貫通して設けられてい
る。なお、この第2連通穴105の周縁部にはこのプレー
ト100を向かい合わせて接合し、それによって形成され
た通路ユニットを複数段積層する際に位置決めの役割を
なすフランジ部106が形成されている。
さらに、くぼみ部101と第1連通穴104、及びくぼみ部
101と第2連通穴105との間には、略コ字形状の保持部11
0が形成されている。この保持部110の受皿部110aには先
端部110bまで液冷媒が貯留される。
尚、保持部110の先端部110bは図中第1連通穴104及び
第2連通穴105の最下部点Lより上方に位置すると共
に、図中第1連通穴104及び第2連通穴105の最上部点U
より下方に位置している。
保持部110の両側にはくぼみ部102とくぼみ部101、及
びくぼみ部103とくぼみ部101を連通させる断面円形状の
連通通路111が形成されている。
この連通通路111のくぼみ部102及び103側に位置する
開口端は図中第1連通穴104及び第2連通穴105の最下部
点Lより上方に位置すると共に、図中第1連通穴104及
び第2連通穴105の最上部点Uより下方に位置してい
る。
つまり、保持部110に貯留された液冷媒の液面の高さ
を均一にした後、各チューブに液冷媒を均一に分配する
ことができる。
以上のようにプレス成形されたプレート100の一対を
向かい合わせて接合した場合、プレート100の外周部100
a、仕切りリブ108、リブ107及び保持部110同志が互いに
当接した状態となる。くぼみ部101が合わせることによ
りチューブが形成される。そして、これら一対のプレー
ト100を第2図及び第3図に示すように互いの連通穴10
4,105が重なり合うようにして複数段積層する。
複数段積層された通路ユニット300のそれぞれの間に
は空気との接触面積を増大させ、放熱効果を促進させる
ための波状に折り曲げられたコルゲートフィン123が配
されている。又、通路ユニット300の積層方向両端部に
はサイドプレート131,132が配されている。そして、こ
の通路ユニット300の積層方向端部に位置する通路ユニ
ットには第1連通穴104に接合される入口パイプ121が接
合されている。なお、この通路ユニット300の第2連通
穴105は閉塞された状態となっている。
また、この通路ユニット300の積層方向他端部(図中
右側)の第1連通穴104には出口パイプ122が連結されて
おり、第2連通穴105は閉塞された状態となっている。
そして、炉中にて一体ろう付を行う。
ここで、冷媒が導入される入口パイプ121と連通して
いるタンク部を第1タンク群A、第1タンク群Aよりチ
ューブ内を通過して冷媒が流れ込むタンク部を第2タン
ク群B、第2タンク群Bに接続されたタンク部を第3タ
ンク群C、第3タンク群Cよりチューブ内を通過して冷
媒が流れ込むと共に、冷媒を導出する出口パイプ122と
連通しているタンク部を第4タンク群Dとする。
尚、第1タンク群A及び第3タンク群Cは冷媒を導入
して各チューブに分配するので入口タンクと呼び、第2
タンク群B及び第4タンク群Dは冷媒を集合させて導出
するので出口タンクと呼ぶ。
このようにして積層された通過ユニットの第1連通穴
104、第2連通穴105は互いに連通状態となっており、前
述した第1タンク形成用くぼみ部102及び第2タンク形
成用くぼみ部105によって長手方向に伸びる円筒状のタ
ンク部が形成されている。又、通路形成用くぼみ101に
よって形成された通路はこのタンク部にそれぞれに長手
方向に並んで接続されている。
また、保持部110は各タンク部の長手方向に並んで接
続されている。保持部110の先端部110bの高さはすべて
等しい。
次に作動について説明する。
冷媒サイクルが作動すると冷媒が導入パイプ121から
導入口を通り第1タンク群Aに導入される。
この時、第1タンク群Aのうちの最も導入パイプ121
側に位置する一対のプレートの保持部101の受皿部110a
に液冷媒が貯留され、液冷媒の液面の高さが第1連通穴
104の最下部点Lよりも高くなると隣に位置する一対の
プレートの保持部110の受皿部110aに液冷媒が貯留され
る。
そしてこれらを繰り返し、導入パイプ121から最も離
れた一対のプレートの保持部110の受皿部110aに液冷媒
が貯留される。そしてすべての保持部110に液冷媒が貯
留され、各保持部110の液面の高さが各保持部110の先端
部110bより高くなると連通通路111より各チューブに冷
媒が分配される。各先端部111bの高さがすべて等しいた
め各受皿部110aに貯留されている液冷媒の液面の高さが
均一になり、各チューブに分配される冷媒量は均一とな
る。
そして、各チューブに分配された冷媒はU字状の冷媒
通路を通り第2タンク群Bに流入する。第3タンク群C
及び第4タンク群Dは第1タンク群A及び第2タンク部
Bと同様であるため説明は省略する。
第4タンク群Dに流入した冷媒は導入口を通り出口パ
イプ122により導出され、図示しない圧縮機に導かれ
る。
以上のように各チューブ内を通過する冷媒量が均一な
ため第6図に示すように熱交換器を通過した空気の温度
はほとんどばらつきがなくなるため熱交換効率は向上す
る。さらに保持部を設けることによりプレートの強度も
向上する。
他の実施例として第7図に示すように第1タンク群A
及び第3タンク群C(入口タンク)のプレートにのみ保
持部110を設け、第2タンク群B及び第4タンク群D
(出口タンク)のプレートは従来のプレート形状として
も良い。
また、連通通路111の部分を保持部110とし連通穴104
の中間位置に位置するように連通通路を設けても良い。
本発明は積層型の冷媒蒸発器だけでなく、積層型以外
の冷媒蒸発器にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明一実施例のプレートを示す正面図、第2
図は本発明一実施例の冷媒蒸発器を示す一部断面図、第
3図は第2図に示す一実施例の平面図、第4図は従来の
冷媒蒸発器のプレートを示す正面図、第5図は従来の第
1タンク群Aにおける冷媒流れを模式的に示す模式図、
第6図は第2図及び第3図に示す一実施例の出口空気温
度を示す温度分布図、第7図は本発明の他の実施例のプ
レートを示す要部拡大図である。 100……プレート,101……通路形成用くぼみ部,102,103
……タンク形成用くぼみ部、104,105……連通穴,110…
…保持部,U……最上部点,L……最下部点。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 康伸 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−145047(JP,A) 実開 昭57−38167(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】冷媒を導入するための導入口を有する入口
    タンクと、 この入口タンクの長手方向に複数本並んで接続され、前
    記入口タンク内の冷媒が夫々に分配されるチューブと、 このチューブ内を通過した冷媒を導入するための導出口
    を有する出口タンクと、 前記入口タンク内に設けられ、前記導入口より導入され
    た冷媒を貯留する保持部と、 この保持部に貯留された冷媒を前記チューブに送る連通
    通路とを備え、 前記入口タンク、出口タンク及びチューブは、タンク形
    成用くぼみ部、通路形成用くぼみ部及び保持部を有する
    一対のプレートを向かい合わせ、その外周縁を接合する
    ことにより形成され、 前記入口タンク及び出口タンク内には各タンクの横断面
    より小さい横断面を有し、前記各一対のプレートのタン
    ク形成用くぼみ部を通過させる連通穴を有し、 前記連通通路は、前記保持部の先端部と前記プレートの
    内周壁との間に形成され、前記タンク形成用くぼみ部側
    に位置する前記連通通路の開口端は、前記連通穴の内周
    縁と重力方向の軸線との交点のうち、重力方向の最下部
    点より上方に位置すると共に、重力方向の最上部点より
    も下方に位置することを特徴とする冷媒熱交換器。
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