JP5195300B2 - Refrigerant evaporator - Google Patents
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Description
本発明は、空気等の被冷却流体と冷媒との間で熱交換を行い、被冷却流体を冷却する冷媒蒸発器に関する。 The present invention relates to a refrigerant evaporator that performs heat exchange between a cooled fluid such as air and a refrigerant to cool the cooled fluid.
近年、車両用空調装置において、運転席と助手席の風量を独立制御することが要求されている。この要求に対し、蒸発器の通過風量を幅方向において左右独立に制御することで対応してきている。 In recent years, in an air conditioner for a vehicle, it is required to independently control the air volume of a driver seat and a passenger seat. This requirement has been addressed by controlling the flow rate of air passing through the evaporator independently in the width direction.
従来、チューブを縦置きに配置する場合の蒸発器において通過風量を左右独立に制御する場合、良好な温度分布を得るために、タンク内にコア部の幅方向に冷媒流れを分割するセパレータを挿入し、コア部の左右を冷媒が違うターンにて流通するようにした冷媒蒸発器が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, when the flow rate of air flow is controlled independently on the left and right in an evaporator when the tubes are placed vertically, a separator that divides the refrigerant flow in the width direction of the core is inserted in the tank to obtain a good temperature distribution. However, a refrigerant evaporator has been proposed in which the refrigerant flows through the left and right sides of the core portion in different turns (see, for example, Patent Document 1).
なお、本明細書で、左右方向とは、空気流れ方向に対面する直交面におけるチューブが積層されているコア幅方向に対する左右を意味しており、チューブの積層方向と一致している。
しかしながら、上記特許文献1に記載の冷媒蒸発器では、冷媒の流通距離が長くなるので、冷媒流れの圧力損失が大きくなり、冷媒蒸発器の性能向上の妨げとなるという問題がある。
However, the refrigerant evaporator described in
本発明は、上記点に鑑み、良好な温度分布を得つつ、冷媒流れの圧力損失を低減することができる冷媒蒸発器を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the refrigerant evaporator which can reduce the pressure loss of a refrigerant | coolant flow, obtaining a favorable temperature distribution in view of the said point.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、被冷却流体の流れ方向に直列に配置された第1蒸発部(1)および第2蒸発部(2)を備え、第1蒸発部(1)および第2蒸発部(2)は、それぞれ、冷媒通路を構成するチューブ(14、24)を被冷却流体の流れ方向と直交する方向に複数本積層することにより構成されたコア部(11、21)と、複数のチューブ(14、24)の長手方向の両端部に接合され、チューブ(14、24)への冷媒の分配もしくはチューブ(14、24)からの冷媒の集合を行う一対のタンク部(12、13、22、23)とを有しており、第1蒸発部(1)の一対のタンク部(12、13)のうちいずれか一方のタンク部(12)に、当該一方のタンク部(12)内をチューブ(14)の積層方向に仕切る第1仕切部材(17)を配設することで、第1蒸発部(1)のコア部(11)が、チューブ(14)の積層方向に第1ターン部(11a)と第2ターン部(11b)の2つのみに分割されており、第2蒸発部(2)の一対のタンク部(22、23)のうちいずれか一方のタンク部(22)に、当該一方のタンク部(22)内をチューブ(24)の積層方向に仕切る第2仕切部材(27)を配設することで、第2蒸発部(2)のコア部(21)が、チューブ(24)の積層方向に第3ターン部(21a)と第4ターン部(21b)の2つのみに分割されており、第1ターン部(11a)は、第2ターン部(11b)より冷媒流れ上流側に配置されており、第3ターン部(21a)は、第4ターン部(21b)より冷媒流れ上流側に配置されており、第1ターン部(11a)は、第1蒸発部(1)および第2蒸発部(2)に冷媒を流入させる冷媒流入配管(3)に接続される第1冷媒流入口(18)を有しており、第3ターン部(21a)は、冷媒流入配管(3)に接続される第2冷媒流入口(28)を有しており、第2ターン部(11b)における冷媒流れ下流側の端部と、第4ターン部(21b)における冷媒流れ下流側との端部が、連結部(4)により接続されており、第1ターン部(11a)は、第1蒸発部(1)のコア部(11)におけるチューブ(14)の積層方向の一側に配置されているとともに、第2ターン部(11b)は第1蒸発部(1)のコア部(11)におけるチューブ(14)の積層方向の他側に配置されており、第3ターン部(21a)は、第2蒸発部(2)のコア部(21)におけるチューブ(24)の積層方向の他側に配置されているとともに、第4ターン部(21b)は、第2蒸発部(2)のコア部(21)におけるチューブ(24)の積層方向の一側に配置されており、第1ターン部(11a)と第4ターン部(21b)が、被冷却流体の流れ方向に直列に配置されているとともに、第2ターン部(11b)と第3ターン部(21a)が、被冷却流体の流れ方向に直列に配置されており、冷媒流入配管(3)、連結部(4)、および第1、第2仕切部材(17、27)は、チューブ(14)の長手方向の両端部のうちいずれか一方の同じ端部側に配置されており、さらに、連結部(4)は、チューブ(24)の積層方向の中央部に配置されて第1蒸発部(1)の一方のタンク部(12)内と第2蒸発部(2)の一方のタンク部(22)内とを連通するものであることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the first evaporating unit (1) and the second evaporating unit (2) arranged in series in the flow direction of the fluid to be cooled are provided. The core part (1) and the second evaporation part (2) are configured by laminating a plurality of tubes (14, 24) constituting the refrigerant passage in a direction perpendicular to the flow direction of the fluid to be cooled ( 11, 21) and a pair of pipes (14, 24) that are joined to both ends in the longitudinal direction and distribute refrigerant to the tubes (14, 24) or collect refrigerant from the tubes (14, 24). Tank portion (12, 13, 22, 23), and one tank portion (12) of the pair of tank portions (12, 13) of the first evaporation portion (1) The stacking direction of the tube (14) in one tank part (12) By disposing the first partition member (17) for partitioning, the core portion (11) of the first evaporation portion (1) has the first turn portion (11a) and the second turn portion in the stacking direction of the tubes (14). only two (11b) is divided into, on one of the tank portions either of the pair of tank portions of the second evaporator section (2) (22, 23) (22), said one tank portion (22 ) Is disposed in the stacking direction of the tube (24) so that the core portion (21) of the second evaporation section (2) is aligned in the stacking direction of the tube (24). 3 turn portion and (21a) is divided two only of the fourth turn portions (21b), a first turn portion (11a) is disposed in the refrigerant flow upstream side of the second turn portion (11b) The third turn part (21a) is arranged upstream of the refrigerant flow from the fourth turn part (21b). The first turn part (11a) is connected to a refrigerant inlet pipe (3) through which refrigerant flows into the first evaporator (1) and the second evaporator (2). The third turn part (21a) has a second refrigerant inlet (28) connected to the refrigerant inflow pipe (3), and the refrigerant flow in the second turn part (11b) The end of the downstream side and the end of the fourth turn part (21b) on the downstream side of the refrigerant flow are connected by the connecting part (4) , and the first turn part (11a) is connected to the first evaporation part ( 1) is arranged on one side of the tube (14) in the stacking direction of the core (11), and the second turn part (11b) is a tube (11) in the core part (11) of the first evaporation part (1). 14) is arranged on the other side of the stacking direction, and the third turn part (21a) is the second evaporation The fourth turn part (21b) is disposed on the other side in the stacking direction of the tube (24) in the core part (21) of the part (2), and the core part (21) of the second evaporation part (2). The first turn part (11a) and the fourth turn part (21b) are arranged in series in the flow direction of the fluid to be cooled, and the first turn part (11a) and the fourth turn part (21b) The two turn part (11b) and the third turn part (21a) are arranged in series in the flow direction of the fluid to be cooled, and the refrigerant inflow pipe (3), the connection part (4), and the first and second partitions. The members (17, 27) are arranged on the same end side of either one of the longitudinal ends of the tube (14), and the connecting portion (4) is the stacking direction of the tubes (24). One tank part (1) of the first evaporation part (1) It is characterized in that) in the one tank portion of the second evaporator section (2) and in (22) is to communicate.
これによれば、冷媒流入配管(3)から各蒸発部(1、2)に流入した冷媒は、それぞれのコア部(11、21)で左右方向にUターンした後、連結部(4)を介して合流するようになっているので、各コア部(11、21)におけるターン数を2つのみにする、すなわちターン数を少なくすることができる。このため、冷媒の流通距離を短縮することができるので、冷媒流れの圧力損失を低減することができる。
このとき、各蒸発部(1、2)において、コア部(11、21)の左右方向で冷媒をUターンさせることができるので、良好な温度分布を得ることができる。したがって、良好な温度分布を得つつ、冷媒流れの圧力損失を低減することが可能となる。
According to this, the refrigerant that has flowed from the refrigerant inflow pipe (3) into each evaporation section (1, 2) makes a U-turn in the left-right direction at the respective core sections (11, 21), and then connects the connection section (4). since so as to merge through, the number of turns in each of the core portions (11, 21) only two to, that is, to reduce the number of turns. For this reason, since the circulation distance of a refrigerant | coolant can be shortened, the pressure loss of a refrigerant | coolant flow can be reduced.
At this time, in each evaporation part (1, 2), since a refrigerant | coolant can be made U-turn in the left-right direction of a core part (11, 21), favorable temperature distribution can be obtained. Therefore, it is possible to reduce the pressure loss of the refrigerant flow while obtaining a good temperature distribution.
ところで、第1、第2蒸発部(1、2)におけるチューブ積層方向の一側、すなわちコア部(11、21)の左右方向の一側を流れる被冷却流体の流量が、第1、第2蒸発部(1、2)におけるチューブ積層方向の他側、すなわちコア部(11、21)の左右方向の他側を流れる被冷却流体の流量より多い場合、冷媒流入配管(3)からの冷媒は、通過する被冷却流体の流量が少ないチューブ積層方向の他側に配置された第2蒸発部(2)の第3ターン部(21a)により多く流入し、通過する被冷却流体の流量が多いチューブ積層方向の一側に配置された第1蒸発部(1)の第1ターン部(11a)に流入し難くなる。 By the way, the flow rate of the fluid to be cooled flowing on one side in the tube stacking direction in the first and second evaporators (1, 2), that is, on the one side in the left-right direction of the core (11, 21) is the first and second. When the flow rate of the fluid to be cooled flowing on the other side in the tube stacking direction in the evaporation units (1, 2), that is, the other side in the left-right direction of the core unit (11, 21) is larger, the refrigerant from the refrigerant inflow pipe (3) is A tube with a large flow rate of the cooled fluid passing through the third turn portion (21a) of the second evaporation unit (2) disposed on the other side of the tube stacking direction with a small flow rate of the cooled fluid passing therethrough It becomes difficult to flow into the first turn part (11a) of the first evaporation part (1) arranged on one side in the stacking direction.
このとき、請求項1に記載の発明によれば、第1ターン部(11a)の被冷却流体流れ上流側もしくは下流側には、第2蒸発部(2)の第4ターン部(21b)が直列に配置されている。第4ターン部(21b)は、流入する冷媒量の多い第3ターン部(21a)と連通しているので、第4ターン部(21b)を流れる冷媒量は多くなる。このため、通過する被冷却流体の流量が多いチューブ積層方向の一側に、冷媒流量の少ない第1ターン部(11a)と、冷媒流量の多い第4ターン部(21b)とを配置することができる。したがって、通過する被冷却流体の流量が多い、すなわち負荷の大きい領域にも、冷媒を多く流すことができるので、被冷却流体を冷却するために必要な冷媒量を確保することが可能となる。 At this time, according to the first aspect of the present invention, the fourth turn portion (21b) of the second evaporation portion (2) is located upstream or downstream of the flow of the fluid to be cooled of the first turn portion (11a). They are arranged in series. Since the fourth turn part (21b) communicates with the third turn part (21a) with a large amount of refrigerant flowing in, the amount of refrigerant flowing through the fourth turn part (21b) increases. For this reason, the first turn part (11a) with a small refrigerant flow rate and the fourth turn part (21b) with a large refrigerant flow rate may be arranged on one side in the tube stacking direction where the flow rate of the fluid to be cooled is large. it can. Therefore, since a large amount of refrigerant can flow even in a region where the flow rate of the fluid to be cooled is large, that is, the load is large, it is possible to secure an amount of refrigerant necessary for cooling the fluid to be cooled.
請求項1に記載の発明によれば、第1、第2蒸発部器(1、2)のコア部(11、21)のスーパーヒート領域(冷媒流れ下流側領域)同士、すなわち第2ターン部(11b)と第4ターン部(21b)とが重ならないようにすることができる。このため、第1、第2蒸発部(1、2)のスーパーヒート領域同士が重なることによる温度分布の悪化を回避することが可能となる。 According to the first aspect of the present invention , the superheat regions (the refrigerant flow downstream regions) of the core portions (11, 21) of the first and second evaporators (1, 2), that is, the second turn portion. (11b) and the fourth turn portion (21b) can be prevented from overlapping. For this reason, it becomes possible to avoid the deterioration of the temperature distribution due to the superheat regions of the first and second evaporators (1, 2) overlapping.
また、請求項1に記載の発明による第1〜第4ターン部(11a〜21b)の上記配置によれば、第1ターン部(11a)を流れる冷媒の流れ方向と、第4ターン部(21b)を流れる冷媒の流れ方向とが対向流となるので、第1ターン部(11a)と第4ターン部(21b)を被冷却流体の流れ方向に直列に配置することで、被冷却流体流れ方向で温度分布の悪化領域を互いに打ち消し合うことができる。すなわち、コア部(11、21)のチューブ積層方向の一部で、比較的温度が高くなる部分同士、または比較的温度が低くなる部分同士が、被冷却流体の流れ方向に関して、互いに重畳することを少なくできる。このため、温度分布を均一化することが可能となる。
Moreover, according to the said arrangement | positioning of the 1st-4th turn part (11a-21b) by invention of
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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ものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
本発明の一実施形態について図1〜図4に基づいて説明する。本実施形態は、本発明に係る熱交換器を、空気(被冷却流体)と冷媒との間で熱交換して空気を冷却する車両空調装置用蒸発器に適用したものである。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the heat exchanger according to the present invention is applied to an evaporator for a vehicle air conditioner that cools air by exchanging heat between air (cooled fluid) and a refrigerant.
図1は本実施形態に係る蒸発器の斜視図で、図2は本実施形態に係る蒸発器を模式的に示した説明図である。 FIG. 1 is a perspective view of an evaporator according to the present embodiment, and FIG. 2 is an explanatory view schematically showing the evaporator according to the present embodiment.
図1および図2に示すように、本実施形態の蒸発器は、空気流れ方向に直列に配置された2つの蒸発部1、2から構成されている。ここで、2つの蒸発部1、2のうち、空気流れ上流側に配置されるものを第1蒸発部1といい、空気流れ下流側に配置されるものを第2蒸発部2という。
As shown in FIGS. 1 and 2, the evaporator according to the present embodiment includes two
第1蒸発部1および第2蒸発部2の基本的構成は同一であり、それぞれコア部11、21と、このコア部11、21の上下両側に位置するタンク部12、13、22、23とを備えている。なお、タンク部12、13、22、23のうち、コア部11、21の上方側に配置されるものを上側タンク部12、22といい、コア部11、21の下方側に配置されるものを下側タンク部13、23ともいう。
The basic configurations of the
ここで、コア部11、21は、それぞれ上下方向に延びる複数のチューブ14、24と、この複数のチューブ14、24相互間に接合されるフィン25との積層構造からなる。チューブ14、24は冷媒通路を構成するもので、断面形状が空気流れ方向に沿って扁平な扁平チューブよりなる。フィン25は薄板材を波状に曲げ成形したコルゲートフィンであり、チューブ14、24の平坦な外面側に接合され空気側伝熱面積を拡大する。
Here, the
チューブ14、24とフィン25はコア部11、21の左右方向に交互に積層配置され、このチューブ・フィン積層方向(以下、チューブ積層方向という)の両端部にはコア部11、21を補強するサイドプレート16が配置されている。このサイドプレート16は、チューブ積層方向の最も外側に位置するフィン25に接合されている。
The
図3は、本実施形態に係る蒸発器の上側タンク部12、22近傍を示す分解斜視図である。図3に示すように、本実施形態の上側タンク部12、22は、一体化されており、第1蒸発部1のチューブ14が挿入接合される第1貫通孔51a、および第2蒸発部2のチューブ24が挿入接合される第2貫通孔51bが形成されたコアプレート52と、タンク内空間を構成するタンク本体部53とを備えている。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing the vicinity of the
タンク本体部53は、第1蒸発部1の上側タンク部12のタンク内空間を構成する第1タンク本体部531と、第2蒸発部2の上側タンク部22のタンク内空間を構成する第2タンク本体部532とを有している。第1、第2タンク本体部531、532は、それぞれ両端部が開放された、すなわち両端側に開口部を有する半筒状に形成されている。また、第1タンク本体部531と第2タンク本体部532とは、平板状の接続部54を介して接続されている。
The tank
コアプレート52とタンク本体部53との間には、平板状の中間プレート55が配設されており、タンク本体部53と中間プレート55との間にタンク内空間が構成されるようになっている。中間プレート55には、第1貫通孔51aに対応した第3貫通孔56a、および第2貫通孔51bに対応した第4貫通孔56bが形成されている。
A flat plate-like
第1タンク本体部531の両端部には、当該第1タンク本体部531の開口部を閉塞する盲キャップ57がそれぞれ配設されている。第2タンク本体部532の一方の端部には、当該第2タンク本体部532の開口部を閉塞する盲キャップ57が配設されている。また、第2タンク本体部532の他方の端部は、後述する冷媒流出口29となっている。
At both ends of the
なお、図示は省略しているが、本実施形態の下側タンク部13、23も、上側タンク部12、22と同様に形成されている。すなわち、下側タンク部13、23は、一体化されており、チューブ14、24の下端部が挿入接合される貫通孔が複数形成されたコアプレートと、タンク内空間を構成するタンク本体部と、コアプレートとタンク本体部との間に配設される中間プレートと、タンク本体部の開口部を閉塞する盲キャップとを備えて構成されている。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the
図2および図3に示すように、第1蒸発部1のチューブ14の上下両端部が、タンク部12、13の内部空間に連通するようになっている。同様に、第2蒸発部2のチューブ24の上下両端部が、タンク部22、23の内部空間に連通するようになっている。これにより、上下両側のタンク部12、13、22、23は、それぞれ対応するコア部11、21の複数のチューブ14、24へ冷媒流れを分配したり、複数のチューブ24からの冷媒流れを集合する役割を果たす。
As shown in FIGS. 2 and 3, the upper and lower end portions of the
第1蒸発部1の上側タンク部12の内部空間、すなわち第1タンク本体部531と中間プレート55との間には、上側タンク部12の内部空間をチューブ積層方向に仕切る仕切部材17が配置されている。これにより、第1蒸発部1のコア部11は、チューブ積層方向に第1ターン部11aと第2ターン部11bの2つに分割されている。第1ターン部11aは、第2ターン部11bより冷媒流れ上流側に配置されている。本実施形態では、第1ターン部11aを構成するチューブ14の本数は、第2ターン部11bを構成するチューブ14の本数より少なくなっている。
A
また、第2蒸発部2の上側タンク部22の内部空間、すなわち第2タンク本体部532と中間プレート55との間には、上側タンク部22の内部空間をチューブ積層方向に仕切る仕切部材27が配置されている。これにより、第2蒸発部2のコア部21は、チューブ積層方向に第3ターン部21aと第4ターン部21bの2つに分割されている。第3ターン部21aは、第4ターン部21bより冷媒流れ上流側に配置されている。本実施形態では、第3ターン部21aを構成するチューブ24の本数は、第4ターン部21bを構成するチューブ24の本数より少なくなっている。
In addition, a
第1、第2蒸発部1、2の上方側には、第1、第2蒸発部1、2に膨張弁(図示せず)下流側の低圧冷媒を流入させる冷媒流入配管3が配設されている。冷媒流入配管3は、当該冷媒流入配管3の途中から分岐され第1蒸発部1の上側タンク部12に至る第1分岐配管3aと、当該冷媒流入配管3の途中から分岐され第2蒸発部2の上側タンク部22に至る第2分岐配管3bとを有している。本実施形態では、第1分岐配管3aは、第2分岐配管3bより冷媒流入配管3内の冷媒流れ上流側で冷媒流入配管3から分岐している。
On the upper side of the first and
第1蒸発部1の上側タンク部12における第1ターン部11aと連通する部位(以下、第1上側タンク部12aという)には、第1分岐配管3aに接続される第1冷媒流入口18が設けられている。また、第2蒸発部2の上側タンク部22における第3ターン部21aと連通する部位(以下、第3上側タンク部22aという)には、第2分岐配管3bに接続される第2冷媒流入口28が設けられている。
A first
第1蒸発部1の上側タンク部12における第2ターン部11bと連通する部位(以下、第2上側タンク部12bという)と、第2蒸発部2の上側タンク部22における第4ターン部21bと連通する部位(以下、第4上側タンク部22bという)とは、連結部4により接続されている。本実施形態では、図3に示すように、中間プレート55におけるチューブ積層方向の中央部近傍において、第3貫通孔56aと第4貫通孔56bとが一体化されて、空気流れ方向に対して平行に延びる矩形状の貫通孔(以下、第5貫通孔56cという)が複数形成されており、これらの第5貫通孔56cにより、連結部4が構成されている。
A portion (hereinafter referred to as a second
図2に戻り、第4上側タンク部22bには、第1、第2蒸発部1、2内の冷媒を圧縮機(図示せず)の吸引側に向けて流出させる冷媒流出口29が設けられている。
Returning to FIG. 2, the fourth
第1蒸発部1のコア部11において、第1ターン部11aはチューブ積層方向、すなわちコア部11、21の左右方向の一側(図2中左側)に配置されており、第2ターン部11bはチューブ積層方向の他側(図2中右側)に配置されている。また、第2蒸発部2のコア部21において、第3ターン部21aはチューブ積層方向の他側に配置されており、第4ターン部21bはチューブ積層方向の一側に配置されている。このため、第1ターン部11aと第4ターン部21bとが空気流れ方向に直列に配置されているとともに、第2ターン部11bと第3ターン部21aとが空気流れ方向に直列に配置されている。
In the
次に、本実施形態に係る冷媒蒸発器の冷媒の流れについて説明する。図2に示すように、冷媒流入配管3から第1冷媒流入口18を介して第1上側タンク部12aの内部空間に流入した低圧冷媒は、第1ターン部11aを矢印aのごとく下降して下側タンク部13の内部空間に流入し、この内部空間を矢印bのごとく左側から右側へと流れる。
Next, the flow of the refrigerant in the refrigerant evaporator according to this embodiment will be described. As shown in FIG. 2, the low-pressure refrigerant that has flowed from the refrigerant inflow pipe 3 into the internal space of the first
続いて、下側タンク部13の内部空間の右側領域の冷媒が、第2ターン部11bを矢印cのごとく上昇して第2上側タンク部12bの内部空間に流入し、この内部空間を矢印dのごとく右側から左側へと流れる。
Subsequently, the refrigerant in the right region of the internal space of the
続いて、第2上側タンク部12bの内部空間の冷媒が、連結部4を矢印eのごとく空気流れ上流側から下流側へと流れて第4上側タンク部22bの内部空間に流入し、この内部空間を矢印fのごとく右側から左側へと流れる。そして、第4上側タンク部22bの左端部の冷媒流出口29から冷媒が矢印gのごとく流出して圧縮機(図示せず)の吸入側へ向かう。
Subsequently, the refrigerant in the internal space of the second
一方、冷媒流入配管3から第2冷媒流入口28を介して第3上側タンク部22aの内部空間に流入した低圧冷媒は、第3ターン部21aを矢印hのごとく下降して下側タンク部23の内部空間に流入し、この内部空間を矢印iのごとく右側から左側へと流れる。
On the other hand, the low-pressure refrigerant that has flowed from the refrigerant inflow pipe 3 into the internal space of the third
続いて、下側タンク部23の内部空間の左側領域の冷媒が、第4ターン部21bを矢印jのごとく上昇して第4上側タンク部22bの内部空間に流入する。そして、第4上側タンク部22bの左端部の冷媒流出口29から冷媒が矢印gのごとく流出して圧縮機(図示せず)の吸入側へ向かう。
Subsequently, the refrigerant in the left region of the inner space of the
以上説明したように、本実施形態のような蒸発器によれば、冷媒流入配管3から各蒸発部1、2に流入した冷媒は、それぞれのコア部11、21で左右方向にUターンした後、連結部4を介して合流するので、各コア部11、21におけるターン数を2つにする、すなわちターン数を少なくすることができる。これにより、冷媒の流通距離を短縮することができるので、冷媒流れの圧力損失を低減することができる。このとき、各蒸発部1、2において、コア部11、21の左右方向で冷媒をUターンさせることができるので、良好な温度分布を得ることができる。したがって、良好な温度分布を得つつ、冷媒流れの圧力損失を低減することが可能となる。
As described above, according to the evaporator as in the present embodiment, the refrigerant that has flowed into the
ところで、第1ターン部11aをチューブ積層方向の一側(本実施形態では運転席側)に配置するとともに、第3ターン部21aをチューブ積層方向の他側(本実施形態では助手席側)に配置することで、図4に示すように、運転席側の負荷(すなわち空気流量)が大きく、助手席側の負荷が小さい場合において、冷媒流入配管3からの冷媒は、負荷の小さいチューブ積層方向の他側に配置された第2蒸発部2の第3ターン部21aにより多く流入し、負荷の大きいチューブ積層方向一側に配置された第1蒸発部1の第1ターン部11aに流入し難くなる。
By the way, the
このとき、第1ターン部11aの空気流れ下流側には、第2蒸発部2の第4ターン部21bが配置されている。第4ターン部21bは、流入する冷媒量の多い第3ターン部21aと連通しているので、第4ターン部21bを流れる冷媒量は多くなる。このため、負荷の多い運転席側に、冷媒流量の少ない第1ターン部11aと、冷媒流量の多い第4ターン部21bとを配置することができる。したがって、負荷の大きい運転席側の領域にも、冷媒を多く流すことができるので、空気を冷却するために必要な冷媒量を確保することが可能となる。
At this time, the
また、第1ターン部11aと第4ターン部21bとを空気流れ方向に直列に配置することで、第1、第2蒸発部器1、2のコア部11、21のスーパーヒート領域(冷媒流れ下流側領域)同士、すなわち第2ターン部11bと第4ターン部21bとが重ならないようにすることができる。このため、第1、第2蒸発部1、2のスーパーヒート領域同士が重なることによる温度分布の悪化を回避することが可能となる。
Further, by arranging the
また、第1ターン部11aを流れる冷媒の流れ方向と、第4ターン部21bを流れる冷媒の流れ方向とが対向流となるので、第1ターン部11aと第4ターン部21bを空気流れ方向に直列に配置することで、空気流れ方向で温度分布の悪化領域を互いに打ち消し合うことができる。すなわち、コア部11、21のチューブ積層方向の一部で、比較的温度が高くなる部分同士、または比較的温度が低くなる部分同士が、空気流れ方向に関して、互いに重畳することを少なくできる。このため、温度分布を均一化することが可能となる。
In addition, since the flow direction of the refrigerant flowing through the
このとき、第1、第2冷媒流入口18、28の、冷媒流入配管3内の冷媒流れ方向における位置を調節することで、第1ターン部11aおよび第3ターン部21aにおける冷媒の流れ方を変えることができるため、空気流れ方向で温度分布の悪化領域をより確実に打ち消し合うようにできる。
At this time, by adjusting the positions of the first and second
また、第1、第2冷媒流入口18、28に絞り等の抵抗手段を設けることで、各ターン部11a、11b、21a、21bに流れる冷媒量を調節することができるため、空気流れ方向で温度分布の悪化領域をより確実に打ち消し合うようにできる。
In addition, by providing resistance means such as throttles at the first and second
また、連結部4を中間プレート55に設けた第5貫通孔56cで構成することで、新たな冷媒通路を必要とすることなく、第1蒸発部1の上側タンク部12と、第2蒸発部2の上側タンク部22とを連結することができる。これにより、部品点数を低減することができるので、蒸発器の構成を簡素化することが可能となる。
Further, by configuring the connecting
また、第1ターン部11aを構成するチューブ14の本数を、第2ターン部11bを構成するチューブ14の本数より少なくするとともに、第3ターン部21aを構成するチューブ24の本数を、第4ターン部21bを構成するチューブ24の本数より少なくすることで、連結部4を空気流れ方向に対して略平行に延びるように構成することができる。これにより、連結部4を形成し易くすることが可能となる。
Further, the number of
(他の実施形態)
なお、上記実施形態では、冷媒流入配管3を蒸発部1、2の上部に配置するとともに、冷媒流入配管3から冷媒を各蒸発部1、2の上側タンク部12、22に流入させるように構成した例について説明したが、これに限らず、冷媒流入配管3を蒸発器の下部に配置するとともに、冷媒流入配管3から冷媒を各蒸発部1、2の下側タンク部13、23に流入させるように構成してもよい。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the refrigerant inflow pipe 3 is arranged above the
また、上記実施形態では、第1ターン部11aをチューブ積層方向の一側に配置するとともに、第3ターン部21aをチューブ積層方向の他側に配置した例について説明したが、これに限らず、第1ターン部11aおよび第3ターン部21aを共にチューブ積層方向一側に配置し、第2ターン部11bおよび第4ターン部22bを共にチューブ積層方向他側に配置してもよい。すなわち、第1ターン部11aと第3ターン部21aとを空気流れ方向に直列に配置してもよい。
Moreover, in the said embodiment, while arrange | positioning the
この場合、第1冷媒流入口18を第1ターン部11aのチューブ積層方向一側に配置するとともに、第2冷媒流入口28を第3ターン部21aのチューブ積層方向他側に配置してもよい。これによれば、第1ターン部11aに発生する冷媒が不足する領域と、第3ターン部21aに発生する冷媒が不足する領域とが、空気流れ方向に関して、互いに重畳することを抑制できる。このため、温度分布を均一化することが可能となる。
In this case, the first
1 第1蒸発部
2 第2蒸発部
3 冷媒流入配管
4 連結部
11、21 コア部
11a 第1ターン部
11b 第2ターン部
12、22 上側タンク部
17 第1仕切部材
18 第1冷媒流入口
21a 第3ターン部
21b 第4ターン部
27 第2仕切部材
28 第2冷媒流入口
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記被冷却流体の流れ方向に直列に配置された第1蒸発部(1)および第2蒸発部(2)を備え、
前記第1蒸発部(1)および前記第2蒸発部(2)は、それぞれ、
冷媒通路を構成するチューブ(14、24)を前記被冷却流体の流れ方向と直交する方向に複数本積層することにより構成されたコア部(11、21)と、
前記複数のチューブ(14、24)の長手方向の両端部に接合され、前記チューブ(14、24)への前記冷媒の分配もしくは前記チューブ(14、24)からの冷媒の集合を行う一対のタンク部(12、13、22、23)とを有しており、
前記第1蒸発部(1)の前記一対のタンク部(12、13)のうちいずれか一方のタンク部(12)には、当該一方のタンク部(12)内を前記チューブ(14)の積層方向に仕切る第1仕切部材(17)が配設されており、前記第1蒸発部(1)の前記コア部(11)が、前記チューブ(14)の積層方向に第1ターン部(11a)と第2ターン部(11b)の2つのみに分割されており、
前記第2蒸発部(2)の前記一対のタンク部(22、23)のうちいずれか一方のタンク部(22)には、当該一方のタンク部(22)内を前記チューブ(24)の積層方向に仕切る第2仕切部材(27)が配設されており、前記第2蒸発部(2)の前記コア部(21)が、前記チューブ(24)の積層方向に第3ターン部(21a)と第4ターン部(21b)の2つのみに分割されており、
前記第1ターン部(11a)は、前記第2ターン部(11b)より前記冷媒流れ上流側に配置されており、
前記第3ターン部(21a)は、前記第4ターン部(21b)より前記冷媒流れ上流側に配置されており、
前記第1ターン部(11a)は、前記第1蒸発部(1)および前記第2蒸発部(2)に前記冷媒を流入させる冷媒流入配管(3)に接続される第1冷媒流入口(18)を有しており、
前記第3ターン部(21a)は、前記冷媒流入配管(3)に接続される第2冷媒流入口(28)を有しており、
前記第2ターン部(11b)における前記冷媒流れ下流側の端部と、前記第4ターン部(21b)における前記冷媒流れ下流側との端部とが、連結部(4)により接続されており、
前記第1ターン部(11a)は、前記第1蒸発部(1)の前記コア部(11)における前記チューブ(14)の積層方向の一側に配置されているとともに、前記第2ターン部(11b)は前記第1蒸発部(1)の前記コア部(11)における前記チューブ(14)の積層方向の他側に配置されており、
前記第3ターン部(21a)は、前記第2蒸発部(2)の前記コア部(21)における前記チューブ(24)の積層方向の他側に配置されているとともに、前記第4ターン部(21b)は、前記第2蒸発部(2)の前記コア部(21)における前記チューブ(24)の積層方向の一側に配置されており、
前記第1ターン部(11a)と前記第4ターン部(21b)が、前記被冷却流体の流れ方向に直列に配置されているとともに、前記第2ターン部(11b)と前記第3ターン部(21a)が、前記被冷却流体の流れ方向に直列に配置されており、
前記冷媒流入配管(3)、前記連結部(4)、および前記第1、第2仕切部材(17、27)は、前記チューブ(14)の長手方向の両端部のうちいずれか一方の同じ端部側に配置されており、
さらに、前記連結部(4)は、前記チューブ(24)の積層方向の中央部に配置されて前記第1蒸発部(1)の前記一方のタンク部(12)内と前記第2蒸発部(2)の前記一方のタンク部(22)内とを連通するものであることを特徴とする冷媒蒸発器。 A refrigerant evaporator that exchanges heat between a cooled fluid flowing outside and a refrigerant,
A first evaporator (1) and a second evaporator (2) arranged in series in the flow direction of the fluid to be cooled;
The first evaporator (1) and the second evaporator (2) are respectively
A core portion (11, 21) configured by laminating a plurality of tubes (14, 24) constituting a refrigerant passage in a direction orthogonal to the flow direction of the fluid to be cooled;
A pair of tanks joined to both longitudinal ends of the plurality of tubes (14, 24) to distribute the refrigerant to the tubes (14, 24) or to collect the refrigerant from the tubes (14, 24). Part (12, 13, 22, 23),
Among the pair of tank parts (12, 13) of the first evaporation part (1), the tank part (12) is laminated with the tube (14) inside the one tank part (12). A first partition member (17) for partitioning in the direction is disposed, and the core portion (11) of the first evaporation portion (1) is arranged in a stacking direction of the tube (14) with a first turn portion (11a). When is divided only into two second turn portion (11b),
Among the pair of tank parts (22, 23) of the second evaporation part (2), one of the tank parts (22) is stacked with the tube (24) inside the one tank part (22). A second partition member (27) that partitions in the direction is disposed, and the core portion (21) of the second evaporation section (2) is connected to the third turn section (21a) in the stacking direction of the tubes (24). When is divided only two in the fourth turn portion (21b),
The first turn part (11a) is disposed upstream of the refrigerant flow from the second turn part (11b),
The third turn part (21a) is arranged upstream of the refrigerant flow from the fourth turn part (21b),
The first turn part (11a) includes a first refrigerant inlet (18) connected to a refrigerant inflow pipe (3) through which the refrigerant flows into the first evaporation part (1) and the second evaporation part (2). )
The third turn part (21a) has a second refrigerant inlet (28) connected to the refrigerant inflow pipe (3),
And the refrigerant flow downstream of the end of the second turn portion (11b), an end portion of said refrigerant flow downstream side of the fourth turn portion (21b), are connected by a connecting portion (4) ,
The first turn part (11a) is disposed on one side in the stacking direction of the tube (14) in the core part (11) of the first evaporation part (1), and the second turn part ( 11b) is arranged on the other side in the stacking direction of the tube (14) in the core part (11) of the first evaporation part (1),
The third turn part (21a) is disposed on the other side in the stacking direction of the tube (24) in the core part (21) of the second evaporation part (2), and the fourth turn part ( 21b) is arranged on one side in the stacking direction of the tube (24) in the core part (21) of the second evaporation part (2),
The first turn part (11a) and the fourth turn part (21b) are arranged in series in the flow direction of the fluid to be cooled, and the second turn part (11b) and the third turn part ( 21a) is arranged in series in the flow direction of the fluid to be cooled,
The refrigerant inflow pipe (3), the connecting portion (4), and the first and second partition members (17, 27) are either the same end of the longitudinal ends of the tube (14). It is arranged on the part side,
Further, the connecting portion (4) is disposed at the center portion of the tube (24) in the stacking direction, and the inside of the one tank portion (12) of the first evaporation portion (1) and the second evaporation portion ( The refrigerant evaporator is characterized in that it communicates with the inside of the one tank part (22) of 2) .
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