JP2990947B2 - 冷媒凝縮器 - Google Patents
冷媒凝縮器Info
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- JP2990947B2 JP2990947B2 JP4120504A JP12050492A JP2990947B2 JP 2990947 B2 JP2990947 B2 JP 2990947B2 JP 4120504 A JP4120504 A JP 4120504A JP 12050492 A JP12050492 A JP 12050492A JP 2990947 B2 JP2990947 B2 JP 2990947B2
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- Japan
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- refrigerant
- fluid passage
- tubes
- refrigerant condenser
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
- F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
- F28F9/18—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding
- F28F9/182—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding the heat-exchange conduits having ends with a particular shape, e.g. deformed; the heat-exchange conduits or end plates having supplementary joining means, e.g. abutments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/02—Making uncoated products
- B21C23/04—Making uncoated products by direct extrusion
- B21C23/08—Making wire, bars, tubes
- B21C23/085—Making tubes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
- F28F1/022—Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気相冷媒を液相冷媒に
凝縮する冷媒凝縮器に関するものである。
凝縮する冷媒凝縮器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術として、特開昭６２−１７５５
８８号公報、ＵＳＰ−４９９８５８０号公報に開示され
た技術が知られている。この技術は、図６に示すよう
に、偏平チューブ１０の内部に波形に形成したインナー
フィン１１を挿入し、偏平チューブ１０とインナーフィ
ン１１とをろう材１２によって接合して、チューブ１０
内に複数の流体通路１３を形成したものである。
８８号公報、ＵＳＰ−４９９８５８０号公報に開示され
た技術が知られている。この技術は、図６に示すよう
に、偏平チューブ１０の内部に波形に形成したインナー
フィン１１を挿入し、偏平チューブ１０とインナーフィ
ン１１とをろう材１２によって接合して、チューブ１０
内に複数の流体通路１３を形成したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、波形の
インナーフィン１１を挿入して流体通路１３を複数設け
たチューブ１０は、複数の流体通路１３の通路断面が、
略三角形、台形、四角形などを呈するため、従来のチュ
ーブ１０を使用した熱交換器を冷凍サイクルの冷媒凝縮
器に使用すると、流体通路１３の角部に液冷媒Ｒが集ま
り、液冷媒Ｒが角部に沿って流れる。この結果、図６に
示されるように、流体通路１３の角部において液冷媒Ｒ
が厚くなる。液冷媒Ｒは、熱伝達率が小さいので、冷媒
通路１３における角部の熱交換率が低下し、結果的に冷
媒凝縮器の凝縮性能が低下する。このことは、図７に示
すように、従来使用されていた押し出しによって形成し
た押出チューブ１４であっても、通路断面が四角形状で
あったため、流体通路１５の角部に液冷媒Ｒが集まり、
インナーフィンタイプのチューブ１０と同様な問題点を
有する。
インナーフィン１１を挿入して流体通路１３を複数設け
たチューブ１０は、複数の流体通路１３の通路断面が、
略三角形、台形、四角形などを呈するため、従来のチュ
ーブ１０を使用した熱交換器を冷凍サイクルの冷媒凝縮
器に使用すると、流体通路１３の角部に液冷媒Ｒが集ま
り、液冷媒Ｒが角部に沿って流れる。この結果、図６に
示されるように、流体通路１３の角部において液冷媒Ｒ
が厚くなる。液冷媒Ｒは、熱伝達率が小さいので、冷媒
通路１３における角部の熱交換率が低下し、結果的に冷
媒凝縮器の凝縮性能が低下する。このことは、図７に示
すように、従来使用されていた押し出しによって形成し
た押出チューブ１４であっても、通路断面が四角形状で
あったため、流体通路１５の角部に液冷媒Ｒが集まり、
インナーフィンタイプのチューブ１０と同様な問題点を
有する。
【０００４】
【発明の目的】本発明の目的は、流体通路の内壁に沿っ
て流れる液冷媒の流速を均一にし、流体通路内を流れる
冷媒の熱交換率を高めるとともに、圧力損失を小さくす
ることのできる冷媒凝縮器の提供にある。
て流れる液冷媒の流速を均一にし、流体通路内を流れる
冷媒の熱交換率を高めるとともに、圧力損失を小さくす
ることのできる冷媒凝縮器の提供にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の冷媒凝縮器は、
次の技術的手段を採用した。冷媒凝縮器は、内部に複数
の流体通路が形成され、積層配置される複数のチューブ
と、この複数のチューブ間に配された複数のアウタフィ
ンと、前記複数のチューブの両端を開口接続した一対の
ヘッダとを備え、前記ヘッダを介して前記複数のチュー
ブ内の流体通路に供給された気相冷媒を、前記複数のチ
ューブ間を通過する空気と熱交換することによって液相
冷媒に凝縮するものであって、前記チューブの流体通路
は、その横断面形状が円形であることを特徴とする。な
お、横断面形状が円形とは、流体通路が、真円、楕円、
長円などの円形状の丸穴である。
次の技術的手段を採用した。冷媒凝縮器は、内部に複数
の流体通路が形成され、積層配置される複数のチューブ
と、この複数のチューブ間に配された複数のアウタフィ
ンと、前記複数のチューブの両端を開口接続した一対の
ヘッダとを備え、前記ヘッダを介して前記複数のチュー
ブ内の流体通路に供給された気相冷媒を、前記複数のチ
ューブ間を通過する空気と熱交換することによって液相
冷媒に凝縮するものであって、前記チューブの流体通路
は、その横断面形状が円形であることを特徴とする。な
お、横断面形状が円形とは、流体通路が、真円、楕円、
長円などの円形状の丸穴である。
【０００６】
【発明の作用】チューブの流体通路を、丸穴に設けるこ
とにより、流体通路内に角部が無くなり、流体通路の内
壁に沿って流れる液冷媒の流速が均一化して、流れの悪
い箇所が無くなるとともに、冷媒の流通抵抗が小さくな
る。
とにより、流体通路内に角部が無くなり、流体通路の内
壁に沿って流れる液冷媒の流速が均一化して、流れの悪
い箇所が無くなるとともに、冷媒の流通抵抗が小さくな
る。
【０００７】
【発明の効果】本発明の冷媒凝縮器は、上記の作用で示
したように、流体通路内に冷媒の流れの悪い箇所が無く
なるとともに、冷媒の流通抵抗が小さくなるため、流体
通路内を流れる冷媒の熱交換率が高くなるとともに、圧
力損失を小さくすることができる。
したように、流体通路内に冷媒の流れの悪い箇所が無く
なるとともに、冷媒の流通抵抗が小さくなるため、流体
通路内を流れる冷媒の熱交換率が高くなるとともに、圧
力損失を小さくすることができる。
【０００８】
図１ないし図３は本発明の第１実施例を示すもので、図
１はチューブの断面図、図２は冷媒凝縮器の平面図であ
る。本実施例の冷媒凝縮器１は、例えば車両用冷凍サイ
クルに使用されるもので、偏平な複数のチューブ２と複
数のアウタフィン３とを交互に多数積層し、各チューブ
２の両端にヘッダ４を接続した状態で、一体ろう付けし
たものである。
１はチューブの断面図、図２は冷媒凝縮器の平面図であ
る。本実施例の冷媒凝縮器１は、例えば車両用冷凍サイ
クルに使用されるもので、偏平な複数のチューブ２と複
数のアウタフィン３とを交互に多数積層し、各チューブ
２の両端にヘッダ４を接続した状態で、一体ろう付けし
たものである。
【０００９】チューブ２はアルミニウムの押し出し形成
品で、内部に冷媒が通過する流体通路５が複数形成され
ている。複数の流体通路５は、一列に並んで設けられる
とともに、全て流路断面が真円の丸穴に形成されてい
る。なお、流体通路５の内径ｄｃは、チューブ２の厚さ
Ｄｔから冷媒凝縮器の耐食性を考慮したチューブ２の肉
厚ｄｔを差し引いた値、すなわち、ｄｃ＝Ｄｔ−２ｄｔ
である（図３参照）。つまり、例えばＤｔ＝１．７ｍ
ｍ、ｄｔ＝０．３５ｍｍならｄｃ＝１．０ｍｍとなる。
品で、内部に冷媒が通過する流体通路５が複数形成され
ている。複数の流体通路５は、一列に並んで設けられる
とともに、全て流路断面が真円の丸穴に形成されてい
る。なお、流体通路５の内径ｄｃは、チューブ２の厚さ
Ｄｔから冷媒凝縮器の耐食性を考慮したチューブ２の肉
厚ｄｔを差し引いた値、すなわち、ｄｃ＝Ｄｔ−２ｄｔ
である（図３参照）。つまり、例えばＤｔ＝１．７ｍ
ｍ、ｄｔ＝０．３５ｍｍならｄｃ＝１．０ｍｍとなる。
【００１０】アウタフィン３は、薄いアルミニウム板を
波状に加工したローラ成形品で、両面を空気が流れる部
分には、熱交換効率を高めるルーバ（図示しない）が形
成されている。
波状に加工したローラ成形品で、両面を空気が流れる部
分には、熱交換効率を高めるルーバ（図示しない）が形
成されている。
【００１１】ヘッダ４は、筒状のヘッダパイプ６と、こ
のヘッダパイプ６の両端を塞ぐキャップ７と、ヘッダ４
内を区画するセパレータ（図示しない）とを備えるとと
もに、ヘッダ４内に冷媒を供給するための入口配管８
と、熱交換後の冷媒を流出させるための出口配管９とを
備えてなる。そして、ヘッダパイプ６の側面には、チュ
ーブ２の端部を挿入する多数の長穴（図示しない）を備
える。
のヘッダパイプ６の両端を塞ぐキャップ７と、ヘッダ４
内を区画するセパレータ（図示しない）とを備えるとと
もに、ヘッダ４内に冷媒を供給するための入口配管８
と、熱交換後の冷媒を流出させるための出口配管９とを
備えてなる。そして、ヘッダパイプ６の側面には、チュ
ーブ２の端部を挿入する多数の長穴（図示しない）を備
える。
【００１２】〔実施例の作動〕次に、上記実施例の作動
を簡単に説明する。冷凍サイクルが作動し、入口配管８
より高温、高圧のガス冷媒がヘッダ４内に供給される
と、ヘッダ４内に流入したガス冷媒が、各チューブ２内
に分配されて、チューブ２内の各流体通路５を流れ、流
体通路５内を流れる冷媒が、各チューブ２間を通過する
空気とチューブ２を介して熱交換する。流体通路５内を
流れる冷媒は空気と熱交換して冷却され、液化する。図
３に示すように、凝縮された液冷媒Ｒは、冷媒の流れる
流体通路５が、流路断面が真円の丸穴であるため、液冷
媒Ｒが流体通路５の内壁の一部に集まらず、均一の膜状
になって流体通路５内を流れる。そして、チューブ２を
通過して液化凝縮された冷媒は、出口配管９に連通する
ヘッダ４内に導かれ、出口配管９より流出する。
を簡単に説明する。冷凍サイクルが作動し、入口配管８
より高温、高圧のガス冷媒がヘッダ４内に供給される
と、ヘッダ４内に流入したガス冷媒が、各チューブ２内
に分配されて、チューブ２内の各流体通路５を流れ、流
体通路５内を流れる冷媒が、各チューブ２間を通過する
空気とチューブ２を介して熱交換する。流体通路５内を
流れる冷媒は空気と熱交換して冷却され、液化する。図
３に示すように、凝縮された液冷媒Ｒは、冷媒の流れる
流体通路５が、流路断面が真円の丸穴であるため、液冷
媒Ｒが流体通路５の内壁の一部に集まらず、均一の膜状
になって流体通路５内を流れる。そして、チューブ２を
通過して液化凝縮された冷媒は、出口配管９に連通する
ヘッダ４内に導かれ、出口配管９より流出する。
【００１３】〔実施例の効果〕 本実施例では、上記の作用で示したように、液冷媒が流
体通路５の内壁の一部に集まらず、流体通路５の内壁を
ほぼ均一に流れるため、従来のように、液冷媒が流体通
路５の内壁の一部に集まって熱交換率が低下するのを防
げる。つまり、従来に比較して、流体通路５を流れる冷
媒の熱交換率が向上するため、結果的に冷媒凝縮器１の
冷媒凝縮能力が向上する。また、流体通路５の通路断面
が、従来の流体通路に比較して凹凸の無い真円であるた
め、冷媒の流れ抵抗が小さい。このため、流体通路５を
流れる冷媒の圧力損失が従来に比較して小さくなり、結
果的に、冷媒凝縮器１における圧力損失が小さくなる。
体通路５の内壁の一部に集まらず、流体通路５の内壁を
ほぼ均一に流れるため、従来のように、液冷媒が流体通
路５の内壁の一部に集まって熱交換率が低下するのを防
げる。つまり、従来に比較して、流体通路５を流れる冷
媒の熱交換率が向上するため、結果的に冷媒凝縮器１の
冷媒凝縮能力が向上する。また、流体通路５の通路断面
が、従来の流体通路に比較して凹凸の無い真円であるた
め、冷媒の流れ抵抗が小さい。このため、流体通路５を
流れる冷媒の圧力損失が従来に比較して小さくなり、結
果的に、冷媒凝縮器１における圧力損失が小さくなる。
【００１４】〔第２実施例〕 図４および図５は第２実施例を示すもので、図４はチュ
ーブの断面図、図５はそのチューブの斜視図である。高
圧圧力が供給される冷媒凝縮器には、チューブ２にも高
い耐圧強度が要求される。そして、本実施例では、流体
通路５が真円の丸穴に形成されているため、流体通路５
内の圧力が内壁へ均一に加わり、チューブ２の耐圧強度
が最も高くなる。しかるに、上記実施例では、流体通路
５を丸穴に形成したことにより、チューブ２の横断面に
おいて、肉厚の厚い部分が生じる（図１参照）。そこ
で、本実施例のチューブ２は、複数の流体通路５の丸穴
形状に沿ってチューブ２の外周面を凹ませた形状のチュ
ーブ２を押し出し形成し、流体通路５の内壁とチューブ
２の外周面との間の肉厚を均一化したものである。これ
によって、不要な肉厚が除去されて、チューブ２が軽量
化され、結果的に冷媒凝縮器が軽量化される。なお、ヘ
ッダ（第１実施例参照）の長穴に挿入されるチューブ２
の端の挿入部２ａは、切削加工によって断面形状が単純
化され、長穴の複雑化を防いでいる。
ーブの断面図、図５はそのチューブの斜視図である。高
圧圧力が供給される冷媒凝縮器には、チューブ２にも高
い耐圧強度が要求される。そして、本実施例では、流体
通路５が真円の丸穴に形成されているため、流体通路５
内の圧力が内壁へ均一に加わり、チューブ２の耐圧強度
が最も高くなる。しかるに、上記実施例では、流体通路
５を丸穴に形成したことにより、チューブ２の横断面に
おいて、肉厚の厚い部分が生じる（図１参照）。そこ
で、本実施例のチューブ２は、複数の流体通路５の丸穴
形状に沿ってチューブ２の外周面を凹ませた形状のチュ
ーブ２を押し出し形成し、流体通路５の内壁とチューブ
２の外周面との間の肉厚を均一化したものである。これ
によって、不要な肉厚が除去されて、チューブ２が軽量
化され、結果的に冷媒凝縮器が軽量化される。なお、ヘ
ッダ（第１実施例参照）の長穴に挿入されるチューブ２
の端の挿入部２ａは、切削加工によって断面形状が単純
化され、長穴の複雑化を防いでいる。
【００１５】〔変形例〕 上記の実施例では、チューブを押し出しによって形成す
る例を示したが、分割チューブを接合したり、複数の円
形パイプを挿入してチューブを形成するなど、他の技術
によって流体通路が丸穴のチューブを形成しても良い。
流体通路の丸穴は、流路断面が真円である必要は無く、
楕円や長円などの円形形状を呈するものであれば良い。
チューブ内の全ての流体通路を丸穴にする必要は無く、
一部、他の形状の穴としても良い。偏平形状のチューブ
を例に示したが、使用目的に応じた外形形状のものを用
いても良い。流体通路を一列に並べた例を示したが、ジ
グザグ配置したり、複数列に並べるなどしても良い。
る例を示したが、分割チューブを接合したり、複数の円
形パイプを挿入してチューブを形成するなど、他の技術
によって流体通路が丸穴のチューブを形成しても良い。
流体通路の丸穴は、流路断面が真円である必要は無く、
楕円や長円などの円形形状を呈するものであれば良い。
チューブ内の全ての流体通路を丸穴にする必要は無く、
一部、他の形状の穴としても良い。偏平形状のチューブ
を例に示したが、使用目的に応じた外形形状のものを用
いても良い。流体通路を一列に並べた例を示したが、ジ
グザグ配置したり、複数列に並べるなどしても良い。
【図１】チューブの断面図である（第１実施例）。
【図２】冷媒凝縮器の平面図である（第１実施例）。
【図３】作動説明のためのチューブの断面図である（第
１実施例）。
１実施例）。
【図４】チューブの断面図である（第２実施例）。
【図５】チューブの斜視図である（第２実施例）。
【図６】インナーフィンタイプのチューブの断面図であ
る（第１従来技術）。
る（第１従来技術）。
【図７】角穴チューブの断面図である（第２従来技
術）。
術）。
１ 冷媒凝縮器 ２ チューブ ５ 流体通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真田 良一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 鳥越 栄一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 中村 貢 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 実開 昭62−34658（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F25B 39/00 - 39/04 F28D 1/053 F28F 1/00 F28F 1/02
Claims (1)
- 【請求項１】 内部に複数の流体通路が形成され、積層
配置される複数のチューブと、この複数のチューブ間に
配された複数のアウタフィンと、前記複数のチューブの
両端を開口接続した一対のヘッダとを備え、前記ヘッダ
を介して前記複数のチューブ内の流体通路に供給された
気相冷媒を、前記複数のチューブ間を通過する空気と熱
交換することによって液相冷媒に凝縮する冷媒凝縮器に
おいて、 前記チューブの流体通路は、その横断面形状が円形であ
ることを特徴とする冷媒凝縮器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4120504A JP2990947B2 (ja) | 1991-12-09 | 1992-05-13 | 冷媒凝縮器 |
| US07/987,734 US5307870A (en) | 1991-12-09 | 1992-12-08 | Heat exchanger |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32413891 | 1991-12-09 | ||
| JP3-324138 | 1991-12-09 | ||
| JP4120504A JP2990947B2 (ja) | 1991-12-09 | 1992-05-13 | 冷媒凝縮器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05215482A JPH05215482A (ja) | 1993-08-24 |
| JP2990947B2 true JP2990947B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=26458078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4120504A Expired - Lifetime JP2990947B2 (ja) | 1991-12-09 | 1992-05-13 | 冷媒凝縮器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2990947B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102439380A (zh) * | 2009-01-25 | 2012-05-02 | 美国阿尔科伊尔有限公司 | 热交换器 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3713633B2 (ja) * | 1995-08-25 | 2005-11-09 | アクトロニクス株式会社 | クローズド温度制御システム |
| JPH1144498A (ja) * | 1997-05-30 | 1999-02-16 | Showa Alum Corp | 熱交換器用偏平多孔チューブ及び同チューブを用いた熱交換器 |
| KR20040019428A (ko) * | 2002-08-26 | 2004-03-06 | 한라공조주식회사 | 열교환기용 튜브 |
| JP2004176944A (ja) * | 2002-11-25 | 2004-06-24 | Denso Corp | 車両の暖房用熱交換器 |
| JP3821113B2 (ja) * | 2003-05-23 | 2006-09-13 | 株式会社デンソー | 熱交換用チューブ |
| JP4659779B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2011-03-30 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器及びこの熱交換器を備えた空気調和機 |
| EP2162247A1 (en) * | 2007-07-05 | 2010-03-17 | Alcoa Inc. | Metal bodies containing microcavities and apparatus and methods relating thereto |
-
1992
- 1992-05-13 JP JP4120504A patent/JP2990947B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102439380A (zh) * | 2009-01-25 | 2012-05-02 | 美国阿尔科伊尔有限公司 | 热交换器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05215482A (ja) | 1993-08-24 |
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