JP6506049B2 - Heat exchanger - Google Patents
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Description
本発明は、空気調和機に用いられる熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger used in an air conditioner.
冷凍サイクルに使用される蒸発器(又は凝縮器)を構成する熱交換器としては、複数のチューブと複数のフィンが交互に積層されたコアと、チューブの端末が接続されるヘッダとを備えているものが知られている。冷媒は、流入ヘッダに設けられた導入口から内部に取り入れられて、コアに伝わる熱によって空気と熱交換をしつつチューブを通過した後、流出ヘッダに設けられた排出口から外部に排出される。 The heat exchanger constituting the evaporator (or condenser) used for the refrigeration cycle includes a core in which a plurality of tubes and a plurality of fins are alternately stacked, and a header to which the ends of the tubes are connected What is known. The refrigerant is taken into the inside from the inlet provided in the inflow header, passes through the tube while exchanging heat with air by heat transferred to the core, and is then discharged to the outside from the outlet provided in the outflow header .
一般に、空気調和機に使用される蒸発器は、一つのヘッダから複数本のチューブへ冷媒が分配されるマルチフロー構造であるため、冷媒分配(冷媒のガス成分と液成分の割合)の均一化が求められている。冷媒分配に偏りが生じると液成分が少ない部分の伝熱面積が小さくなるため、蒸発器の性能の低下に繋がる。 Generally, since the evaporator used for the air conditioner has a multi-flow structure in which the refrigerant is distributed from one header to a plurality of tubes, equalization of refrigerant distribution (ratio of gas component to liquid component of refrigerant) is made uniform Is required. When the distribution of refrigerant is uneven, the heat transfer area of the portion with a small amount of liquid component is reduced, which leads to the deterioration of the performance of the evaporator.
特許文献1では、蒸発器における冷媒分配の偏りを解消するため、チューブ内の複数の冷媒流路の各流入口に挿入機構を設けている。挿入機構は、流入ヘッダ(冷媒分配器)から流入する冷媒に対して絞りとして作用する。流入ヘッダは、チューブ内の各冷媒流路の流入口の近傍に挿入機構を設けることで、各冷媒流路に流れ込む流量が均等になるように調節し、冷媒分配を均一化することができる。その結果、熱交換器の熱交換性能が向上する。
In
熱交換器を蒸発器として用いる場合、流入ヘッダからチューブの冷媒流路に流入し、その冷媒流路から下流側の流出ヘッダの内部に一旦流出した冷媒を、複数の下流側チューブ内の冷媒流路へ再度流入させて熱交換を行う構成とすることがある。この場合、下流側チューブ内の冷媒流路に流入する冷媒は、冷媒の流速やヘッド差などの影響を受けやすいため、冷媒分配に偏りが生じやすくなる。そうすると、下流側チューブでの熱交換率が不十分となり、熱交換器の熱交換性能が低下する。よって、流出ヘッダから下流側チューブの冷媒流路に流入する冷媒の冷媒分配を均等化することが望まれる。
特許文献1は、流出ヘッダから流出した冷媒を下流側チューブに流入させて熱交換する構成における冷媒分配について提案していない。
そこで、本発明は、チューブ内の冷媒流路の下流側で冷媒分配の偏りを防ぐことで、熱交換性能を向上させることができる熱交換器を提供することを目的とする。
When the heat exchanger is used as an evaporator, the refrigerant which flows from the inflow header into the refrigerant flow passage of the tube and flows out of the refrigerant flow passage into the outflow header on the downstream side once is the refrigerant flow in the plurality of downstream tubes It may be made to flow again into the passage to perform heat exchange. In this case, since the refrigerant flowing into the refrigerant flow path in the downstream side tube is easily influenced by the flow velocity of the refrigerant, the head difference, and the like, the refrigerant distribution tends to be biased. Then, the heat exchange rate in the downstream side tube becomes insufficient, and the heat exchange performance of the heat exchanger is lowered. Therefore, it is desirable to equalize the refrigerant distribution of the refrigerant flowing from the outflow header into the refrigerant flow passage of the downstream side tube.
Then, an object of this invention is to provide the heat exchanger which can improve heat exchange performance by preventing the bias | inclination of refrigerant | coolant distribution by the downstream side of the refrigerant | coolant flow path in a tube.
かかる目的のもとになされた本発明の熱交換器は、冷媒が流入する冷媒入口が一端側に設けられた第1ヘッダと、第1ヘッダに流入した冷媒が分配されて流れる複数の第1チューブと、第1チューブを流れる冷媒が流入する第2ヘッダと、第1チューブの内部に設けられ、第1チューブから第2ヘッダに流入する冷媒を撹拌する撹拌室と、を備え、第1チューブは、第1チューブの流路の終端を閉塞する閉塞部と、閉塞部よりも冷媒の流れの上流側に設けられ、流路と第1チューブの外部を連通し、冷媒が流出する第1流出部と、を備え、第1チューブは、冷媒の流れの下流側に位置する第1流出部の端部から閉塞部へ延びる上面部と、上面部に対向する下面部と、を含み、撹拌室は、少なくとも上面部と下面部を含んで構成され、閉塞部と第1流出部の間に設けられる、ことを特徴とする。
このように、第1チューブから第2ヘッダに流入する冷媒を撹拌する撹拌室を設け、冷媒のガス成分と液成分を混合させることで、第2ヘッダに流入する冷媒の冷媒分配の偏りを防止することができる。このように冷媒分配が均等化された冷媒が第2ヘッダから分配されて下流側の熱交換要素を構成するチューブを流れることにより、当該下流側の熱交換要素による熱交換率を向上することができ、熱交換器全体の熱交換性能を向上することができる。
The heat exchanger of the present invention made for the above purpose has a first header provided at one end with a refrigerant inlet into which the refrigerant flows, and a plurality of first headers into which the refrigerant flowing into the first header is distributed and flows a tube, a second header refrigerant flowing through the first tube flows is provided inside the first tube, e Bei a stirring chamber for stirring the refrigerant flowing from the first tube to the second header, the first The tube is provided on the upstream side of the flow of the refrigerant from the closed portion that closes the end of the flow path of the first tube and the closed portion, and communicates the flow path with the outside of the first tube, and the refrigerant flows out An outlet portion, the first tube including an upper surface portion extending from an end portion of the first outlet portion located downstream of the flow of the refrigerant to the closing portion, and a lower surface portion opposed to the upper surface portion; The chamber comprises at least an upper surface and a lower surface, and It is provided between one outflow portion, characterized in that.
As described above, the stirring chamber for stirring the refrigerant flowing into the second header from the first tube is provided, and by mixing the gas component and the liquid component of the refrigerant, the imbalance of the refrigerant distribution of the refrigerant flowing into the second header is prevented. can do. In this manner, the refrigerant having the refrigerant distribution equalized is distributed from the second header and flows through the tube constituting the downstream heat exchange element, thereby improving the heat exchange rate by the downstream heat exchange element. Thus, the heat exchange performance of the entire heat exchanger can be improved.
撹拌室は、第1チューブの内部に設ける。第1チューブは、第1チューブの流路の終端を閉塞する閉塞部と、閉塞部よりも冷媒の流れの上流側に設けられ、流路と第1チューブの外部を連通し、冷媒が流出する第1流出部と、を備え、撹拌室が閉塞部と第1流出部との間に設けられる。 Agitation chamber, Ru provided inside the first tube. The first tube is provided on the closing portion closing the end of the flow path of the first tube, and on the upstream side of the flow of the refrigerant than the closing portion, and communicates the flow path with the outside of the first tube, and the refrigerant flows out a first outlet portion, provided with a stirring chamber Ru provided between the closing portion and the first outlet portion.
撹拌室は、第1チューブの外側に設けることもできる。この場合、第1チューブは、第1チューブの流路の終端が開放されたチューブ流出部を備え、撹拌室は、チューブ流出部を取り囲む撹拌容器の内部であって、チューブ流出部から流出した冷媒が衝突する衝突壁と、衝突壁に衝突した冷媒が第2ヘッダの内部に向けて流出する第2流出部の間に設けられる構成とすることができる。
例えば、流路の両終端が開口した第1チューブを用いる場合であっても、第1チューブの下流側端部の外側に撹拌室を設けることで冷媒のガス成分と液成分を混合させて第2ヘッダ内に流出させることができ、流路の終端が閉塞された第1チューブを用いる場合と同じ効果を得ることができる。
The stirring chamber can also be provided outside the first tube. In this case, the first tube is provided with a tube outlet in which the end of the flow path of the first tube is opened, and the stirring chamber is the inside of the stirring container surrounding the tube outlet and the refrigerant flowing out of the tube outlet The second embodiment can be provided between the collision wall in which the first collision occurs and the second outflow portion in which the refrigerant that has collided with the collision wall flows out toward the inside of the second header.
For example, even in the case of using the first tube in which both ends of the flow path are opened, the gas component and the liquid component of the refrigerant are mixed by providing the stirring chamber outside the downstream end of the first tube. The same effect can be obtained as in the case of using the first tube which can be discharged into the 2 header and the end of the flow path is closed.
第1流出部は、撹拌室から第2ヘッダに向けて、冷媒を上向きに流出させることができる。
また、複数の第1チューブを鉛直方向に配列し、下側に位置する第1チューブの第1流出部から流出される冷媒の緩衝が回避されるように、上側に配置される第1チューブの第2ヘッダ内における寸法を、下側に配置される第1チューブよりも短くすることができる。この構成により、第2ヘッダ内において、下流側のチューブへの冷媒の流入が円滑化され、下流側の熱交換要素での熱交換率をさらに向上することができる。
The first outflow portion can allow the refrigerant to flow upward from the agitation chamber toward the second header.
Further, by arranging a plurality of first tubes in the vertical direction, as a buffer of the refrigerant flowing out the first outlet portion or these first tubes positioned below is avoided, first tube disposed above The dimensions of the second header in the second header can be shorter than the first tube disposed on the lower side. With this configuration, the flow of the refrigerant into the downstream tube can be smoothed in the second header, and the heat exchange rate of the downstream heat exchange element can be further improved.
また、本発明は、第2ヘッダに流入した冷媒が分配されて流れる複数の第2チューブと、第2チューブを流れる冷媒が合流する第3ヘッダと、を備えることができる。
撹拌された冷媒が第2ヘッダから分配されて第2チューブを流れることで、第2チューブを含む下流側の熱交換要素の熱交換率を向上することができる。
さらに、本発明は、第1ヘッダと第3ヘッダを、両者を区画する仕切体を介して一体的に構成し、第1ヘッダに流入した冷媒が、第1チューブ、第2ヘッダ、第2チューブ及び第3ヘッダの順に流れるようにすることができる。
第2チューブを流れる冷媒が合流する第3ヘッダを第1ヘッダと一体的に構成することで、第1ヘッダと別体の第3ヘッダを設ける必要がなくなり、また、熱交換器の小型化にも寄与する。
The present invention can also include a plurality of second tubes in which the refrigerant flowing into the second header is distributed and flows, and a third header in which the refrigerant flowing through the second tubes merge.
The stirred refrigerant can be distributed from the second header and flow through the second tube to improve the heat exchange rate of the downstream heat exchange element including the second tube.
Furthermore, according to the present invention, the first header and the third header are integrally configured via a partition body that divides both, and the refrigerant flowing into the first header is the first tube, the second header, and the second tube. And the third header can be made to flow in order.
By integrally forming the third header in which the refrigerants flowing through the second tube join together with the first header, it is not necessary to provide the third header separate from the first header, and for the miniaturization of the heat exchanger Also contribute.
本発明の熱交換器によれば、第1チューブの下流側で冷媒分配の偏りを防止することで、熱交換器の熱交換性能を向上させることができる。 According to the heat exchanger of the present invention, the heat exchange performance of the heat exchanger can be improved by preventing the deviation of the refrigerant distribution on the downstream side of the first tube.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
〔第1実施形態〕
<熱交換器1の全体構成>
図1に示すように、本実施形態の熱交換器1は、冷媒が流通する複数の第1チューブ10(10a、10b、10c、10d)と複数のフィン30とからなるコアC1と、第2チューブ20(20a、20b、20c、20d)と複数のフィン40を交互に積層してなるコアC2と、第1チューブ10及び第2チューブ20の一端(図中、左端)側が接続される第1ヘッダ50と、第1チューブ10及び第2チューブ20の他端(図中、右端)側が接続される第2ヘッダ60と、を備え、コアC1、C2に伝わる熱によって冷媒の熱交換を行うものである。
なお、熱交換器1において、後述する第1ヘッダ50の上流側ヘッダ54と、コアC1と、後述する第2ヘッダ60とが下段の第1ブロックAを形成し、第1ヘッダ50の下流側ヘッダ55と、コアC2と、第2ヘッダ60が上段の第2ブロックBを形成する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First Embodiment
<Overall Configuration of
As shown in FIG. 1, the
In the
<コアの構成>
第1チューブ10、第2チューブ20は、銅又は銅合金、あるいはアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、押出し成形又は板状素材をロール成形して作製された複数の中空部を有する矩形断面の部材(偏平管)である。熱交換器1は、その高さ方向の下側から第1チューブ10、第2チューブ20の順に配置される。第1チューブ10及び第2チューブ20の一端は第1ヘッダ50に接続される。第1チューブ10及び第2チューブ20の他端は第2ヘッダ60に接続される。これにより、第1ヘッダ50内部、第1チューブ10内部、第2チューブ20内部、第2ヘッダ60内部が連通されて、冷媒が流通可能となる。この接続は、通常、ろう付けによって行われる。なお、第1チューブ10、第2チューブ20の断面形状は、矩形に限らず、円形、その他の形状であってもよい。
フィン30、40は、第1チューブ10、第2チューブ20と同様の材料から構成され、本実施形態ではロール成形等によって成形されるコルゲートタイプのフィンを用いているが、これに限らず、プレートタイプのフィンを用いてもよい。
以上の第1チューブ10とフィン30とからなるコアC1と、第2チューブ20とフィン40とからなるコアC2は、熱交換器1の高さ方向に積層して配置される。コアC1、C2は、その長手方向の両端が図示しないサイドプレートにより封止されている。サイドプレートは、コアC1、C2の補強部材として機能し、その両端部が第1ヘッダ50、第2ヘッダ60に支持されている。
<Core configuration>
The
The
The core C1 formed of the
<第1ヘッダの構成>
第1ヘッダ50は円筒形状であり、内部空間が冷媒の流路とされている。第1ヘッダ50の上端および下端には、図示しないキャップが設けられている。第1ヘッダ50の下端側のキャップには冷媒が導入される導入口51(冷媒入口)が設けられ、上端側のキャップには冷媒が排出される排出口52が設けられている。
第1ヘッダ50には、長手方向の略中央に、幅方向に延びる仕切り板(仕切り体)53が設けられている。仕切り板53は、第1ヘッダ50の内部を下方の上流側ヘッダ54と上方の下流側ヘッダ55(第3ヘッダ)に区画する。
上流側ヘッダ54には第1チューブ10が接続され、また、下流側ヘッダ55には第2チューブ20が接続されている。上流側ヘッダ54と下流側ヘッダ55との間に仕切り板53が設けられているので、両者の間で直接的な冷媒の移動はない。
<Structure of First Header>
The
In the
The
<第2ヘッダの構成>
第2ヘッダ60は上端および下端が閉塞された円筒形状であり、内部空間が冷媒の流路とされている。第2ヘッダ60には第1チューブ10および第2チューブ20が接続される。第2ヘッダ60の内部には、第1ヘッダ50の仕切り板53のようなヘッダ内の空間を区画する仕切り体が設けられていないため、第1チューブ10から流出した冷媒は第2ヘッダ60の内部で自由に移動する。
<Configuration of second header>
The
<チューブの構成>
第1チューブ10および第2チューブ20は、既に述べた通り、押し出し成形、ロール成形などにより形成された偏平管であり、幅が広い面(上面S1および下面S2、図2参照)を互いに対向させて配置されている。本実施形態の熱交換器1では、図1に示す通り、第1チューブ10(10a、10b、10c、10d)および第2チューブ20(20a、20b、20c、20d)がそれぞれ4本ずつ配置されているが、チューブの数はこれに限定されない。
<Structure of tube>
As described above, the
第1チューブ10の内部には、図2(b)及び図3(a)に示すように、第1チューブ10の長手方向に延びる複数の冷媒流路12a〜12eが並列に形成されている。本実施形態の第1チューブ10には5つの冷媒流路12a〜12eが形成されているが、冷媒流路の数はこれに限定されない。また、冷媒流路12a〜12eの開口形状は円形であるが、三角形、台形、長方形など、他の断面形状でもよい。
第2チューブ20については図示を省略するが、第1チューブ10と同様に、第2チューブ20の内部にも長手方向に延びる複数の冷媒流路が並列に形成されている。
Inside the
Although illustration is abbreviate | omitted about the
第1チューブ10は、第1ヘッダ50に挿入される上流側端部(図示なし)が開口している。一方で、図2(a)に示すように、第1チューブ10は、第2ヘッダ60に挿入される下流側端部14(終端)が閉塞部材13(閉塞部)により塞がれている。
閉塞部材13は、第1チューブ10と同様に、銅又は銅合金、あるいはアルミニウム又はアルミニウム合金から作製し、第1チューブ10の下流側端部14にろう付けにより取り付けることができる。あるいは、閉塞部材13は、第1チューブ10と一体的に形成することもできる。
The
The
第1チューブ10には、図2(a)に示すように、第2ヘッダ60とろう付けにより接合される接合部16と、下流側端部14と、の間に、円弧状の流出口15(第1流出部)が設けられる。図3に示すように、流出口15は、第1チューブ10の冷媒流路12a〜12eが上方に部分的に開口するように、メタルソー等で第1チューブ10の上面S1を幅方向に所定深さだけ切削することにより形成される。
In the
図3に示すように、第1チューブ10の冷媒流路12a〜12eの内部であって流出口15と閉塞部材13との間の空間は、上流側端部から流入し下流側端部14に向けて流れる冷媒が閉塞部材13に衝突することにより冷媒のガス成分と液成分とが混合される混合室MR(撹拌室)とされている。
As shown in FIG. 3, the space between the
第2チューブ20は、第1ヘッダ50に挿入される下流側端部(図示なし)および第2ヘッダ60に挿入される上流側端部(図示なし)の双方が開口している。
The
<冷媒の流れ>
ガス成分及び液成分からなる冷媒は、冷媒回路(図示無し)から第1ヘッダ50の導入口51を経て上流側ヘッダ54に流入する。その後、上流側ヘッダ54から第1チューブ10の上流側端部の開口から冷媒流路12a〜12eに流入する。冷媒は、図4(a)に示すように、第1チューブ10の下流側端部14に向けて流れ、閉塞部材13に衝突し、混合室MRにてガス成分と液成分が混合され、上流側に位置する流出口15から第2ヘッダ60の内部へ流出する。
<Flow of refrigerant>
The refrigerant composed of the gas component and the liquid component flows from the refrigerant circuit (not shown) into the
流出口15から第2ヘッダ60の内部へ流出した冷媒は、第2ヘッダ60に挿入される第2チューブ20の上流側端部の開口から第2チューブ20それぞれの複数の冷媒流路に流入し、第1ヘッダに挿入される第2チューブ20の下流側端部の開口から第1ヘッダ50の下流側ヘッダ55の内部へ流出する。下流側ヘッダ55の内部に流出した冷媒は、下流側ヘッダ55の排出口52から図示しない冷媒回路に向けて排出される。
The refrigerant having flowed out of the
このように、本実施形態においては、第1チューブ10を流れる冷媒が下流側端部14に設けられた閉塞部材13に衝突することに撹拌され、ガス成分と液成分とが混合される。その後に、流出口15から混合された冷媒が流出されるため、第2ヘッダ60から第2チューブ20に流入する冷媒の冷媒分配の偏りを防止することができる。これにより、下流側の第2チューブ20およびフィン40からなるコアC2での熱交換率を向上することができ、ひいては熱交換器1全体の熱交換性能を向上することができる。
また、閉塞部材13に衝突させた冷媒を、第1チューブ10の上面S1に上方に開口した流出口15から流出させることで、ガス成分と液成分が混合された冷媒の第2ヘッダ60の上方へ向けた(第2チューブ20の開口に向けた)流れを促進することができる。
As described above, in the present embodiment, the refrigerant flowing through the
Further, the refrigerant collided with the closing
一方、従来の熱交換器の第1チューブ1000は、図4(b)に示すように、上流側の第1ヘッダに挿入される上流側端部のみならず、第2ヘッダ60に挿入される下流側端部1400も開口している。よって、第1チューブ1000内に形成された流路を流れる冷媒は、下流側端部1400の開口1300からガス成分と液成分の割合が偏った状態のまま第2ヘッダ60の内部に流出し、下流側の第2チューブ内の冷媒流路へ流入する。そうすると、第2チューブとフィンからなる下流側のコアでの熱交換率が低下する。
On the other hand, the
なお、第1チューブ10に形成される流出口15は円弧状のものに限られない。例えば、流出口15は、図5(a)に示すようにV字形状のものとすることもできるし、矩形状とすることもできる。
また、流出口15は、図5(b)に示すように、第1チューブ10の上面S1と下面S2の双方に設けてもよい。ガス成分と液成分が混合された冷媒の流出方向を上方および下方の複数の方向とすることで、冷媒の混合を促進し、さらに、混合された冷媒の第2ヘッダ60の内部への流出をも促進することができる。
さらに、流出口15は、第1チューブ10の側面S3、S4に設けることもできる。この場合、流出口15は、図5(c)に示すように、冷媒流路12aと連通する側面S3および冷媒流路12eと連通する側面S4の双方に形成し、かつ、第1チューブ10の冷媒流路12a〜12eを全て貫通するように形成してもよい。また、冷媒流路12aおよび冷媒流路12eと連通する側面S3、S4にのみ流出口15を形成し、冷媒流路12b〜12dには流出口15および閉塞部材13を設けずに、冷媒流路12b〜12dに対応する部分のみ下流側端部14を開口しておき、冷媒が第1チューブ10の側面S3、S4の流出口15と、冷媒流路12b〜12dの下流側端部の開口と、から流出するように形成してもよい。
In addition, the
Moreover, the
Furthermore, the
〔第2実施形態〕
次に、図6を参照し、本発明の第2実施形態について説明する。
第2実施形態以降では、既出の実施形態で説明した事項とは相違する点を中心に説明する。既出の実施形態で説明した構成と同様の構成には同じ符号を付している。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the second and subsequent embodiments, points different from the items described in the previous embodiments will be mainly described. The same reference numerals are given to the same components as those described in the above-described embodiment.
第2実施形態は、第1チューブ100(100a、100b、100c)の第2ヘッダ60の内部における長さが互いに異なるようにそれぞれの第1チューブ100が配置されることを特徴としている。図6に示すように、第1チューブ100a〜100cは、第2ヘッダ60の下端に近い側に位置する第1チューブ100の流出口15から流出する冷媒の流出方向を避けるように、第2ヘッダ60の上端に近い側に位置する第1チューブ100が配置されている。つまり、第2ヘッダ60の下端側から第1チューブ100a、第1チューブ100b、第1チューブ100c、の順に、第2ヘッダ60の内部における長手方向の寸法が短くなるように配置されている。
The second embodiment is characterized in that the
具体的には、例えば、第1チューブ100bは、第1チューブ100aの流出口15から流出する冷媒が第1チューブ100bの下面S2と干渉しないように、第1チューブ100bの閉塞部材13の位置が、第1チューブ100aの流出口15の中心151からの延長線よりも上流側となるように配置されることが好ましい。より好ましくは、第1チューブ100bは、第1チューブ100bの閉塞部材13の位置が、第1チューブ100aの流出口15の上流側端部152からの延長線上または当該延長線よりも上流側となるように配置される。
第1チューブ100cについても同様に配置される。
なお、本実施形態では第1チューブ100として3つの第1チューブ100a〜cが配置されているが、第1チューブ100の数はこれに限定されない。
Specifically, for example, in the
The same applies to the
In the present embodiment, three
このような構成とすることで、第1チューブ100a〜100cの閉塞部材13に衝突しガス成分と液成分が混合されて流出口15から流出した冷媒の第2ヘッダ60の内部における流れが促進される。これにより、下流側の図示しない第2チューブへの冷媒の流入が円滑化され、第2チューブを含む下流側のコアにおける熱交換率をさらに向上することができ、ひいては熱交換器全体の熱交換性能を向上することができる。
With such a configuration, the flow of refrigerant inside the
なお、本実施形態において、複数の第2チューブの第2ヘッダ60の内部における長さがそれぞれ互いに異なるように第2チューブを配置してもよい。この場合、第2ヘッダ60の最も上端側に位置する第2チューブは、その上流側端部の開口が第1チューブ100aの流出口15と対向するように設けられ、第2ヘッダ60の下端に最も近い側に位置する第2チューブは、その上流側端部の開口が、隣接する第1チューブ100の流出口15と対向するように設けられる。これらの第2チューブに挟まれる第2チューブは、その下流側端部の開口が、第1チューブ100b〜100cの流出口15と対向するように設けられる。なお、複数の第2チューブの上流側には、第1チューブ100a〜100cと同様に、閉塞部材および下方に開口した流出口をそれぞれ設けてもよい。この場合、複数の第2チューブの流出口が対応する第1チューブ100a〜100cの流出口15に対向するように第2チューブを設ければよい。
上述のように第2チューブを設けることで、第1チューブ100a〜100cから流出した冷媒を第2チューブへより円滑に流入させることができる。
In the present embodiment, the second tubes may be arranged such that the lengths of the plurality of second tubes in the
By providing the second tube as described above, the refrigerant flowing out of the
〔第3実施形態〕
次に、図7を参照し、本発明の第3実施形態について説明する。なお、本実施形態では、複数の第1チューブ110のうち、第2ヘッダ60の下端に最も近い側に位置する第1チューブ110aのみを説明するが、これ以外の複数の第1チューブ110も第1チューブ110aと同様に構成される。
Third Embodiment
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, among the plurality of
<チューブの構成>
第3実施形態の複数の第1チューブ110は、第1実施形態および第2実施形態の第1チューブ10、100と同様に、その内部に長手方向に延びる複数の冷媒流路112a〜112eが並列に形成されている(図7(b))。なお、本実施形態の第1チューブ110には冷媒流路112a〜112eが5つ設けられているが、冷媒流路の数はこれに限定されない。
第1チューブ110aは、第1ヘッダ50に挿入される上流側端部が開口している(図示なし)。また、第1チューブ110aは、第2ヘッダ60に挿入される下流側端部113(終端)が開口している(開口114a、114b、114c、114d、114e、チューブ流出部)。
<Structure of tube>
Similar to the
The
<混合容器の構成>
第1チューブ110aの下流側には、下流側端部113を覆う混合容器140(撹拌容器)が設けられる。図7に示すように、混合容器140は平面視および断面視直方体形状であり、第2ヘッダ60の内部に収まる大きさに形成されている(図7(d))。混合容器140は、第1チューブ110aの外周と接合部116にて接合される接続壁141と、第1チューブ110aの下流側端部113に対向する衝突壁142と、接続壁141と衝突壁142の長手方向の上端を連結する頂壁143と、接続壁141と衝突壁142の短手方向の端部を連結する一対の側壁部(図示なし)と、頂壁143に対向する底壁144と、からなる。
<Configuration of mixing container>
A mixing vessel 140 (stirring vessel) covering the
頂壁143には、第2ヘッダ60の内部に向けて冷媒が流出する流出口145(第2流出部)が設けられている。流出口145は、平面視矩形状で、長手方向の寸法が第1チューブ110aの幅方向の寸法よりも大きく形成されることが好ましいが、これに限られず、冷媒が円滑に流出される形状であれば矩形状ではなく円形状や楕円形状とすることもできるし、長手方向の寸法を第1チューブ110aの幅方向の寸法以下とすることもできる。
混合容器140の内部は、冷媒流路112a〜112eを流れて開口114a〜114e(チューブ流出部)から流出した冷媒が衝突壁142に衝突して撹拌され、冷媒のガス成分と液成分が混合される混合室MRとされている。
The
Inside the mixing
混合容器140は、第1チューブ110と同様に、銅又は銅合金、あるいはアルミニウム又はアルミニウム合金から作製し、第1チューブ110の外周にろう付けにより取り付けることができる。
The mixing
<冷媒の流れ>
第1ヘッダの上流側ヘッダ(図示なし)から流入した冷媒は、第1チューブ110の上流側端部の開口から冷媒流路112a〜112eに流入する。冷媒は、図7(c)に示すように、冷媒流路112a〜112eの開口114a〜114eに向けて流れ、混合容器140の内部に流出し、衝突壁142に衝突して撹拌され、混合室MRにてガス成分と液成分が混合される。その後、混合容器140の流出口145から第2ヘッダ60の内部へ流出する。
<Flow of refrigerant>
The refrigerant flowing from the upstream header (not shown) of the first header flows into the
第1実施形態および第2実施形態では、複数の第1チューブ10、100の下流側端部14を閉塞部材13により閉塞し、冷媒を閉塞部材13に衝突させて撹拌し、冷媒流路12a〜12e内の混合室MRにてガス成分と液成分を混合させて流出口15から流出させた。一方、第3実施形態では、第1チューブ110(110a)の下流側端部113を開口させておき、当該開口114a〜114eから冷媒を一旦流出させてから、第1チューブ110とは別体である混合容器140の衝突壁142にて冷媒を衝突させて撹拌し、ガス成分と液成分を混合させて混合容器140の流出口145から流出させることで、冷媒分配の偏りを防ぐことを可能とした。このように、下流側の端部が開口した第1チューブ110を用いても、別体の混合容器140を当該端部の側に取り付けることにより、第1チューブの端部を閉塞した場合と同じ効果を得ることができる。
In the first embodiment and the second embodiment, the
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
上記実施形態では、コアC1を備える第1ブロックAとコアC2を備える第2ブロックBが高さ方向に重ねて配置される熱交換器の構成を説明した。しかし、例えば、図8に示すように、第1チューブ2100a〜2100dとフィン2030とからなるコアC3と、第1ヘッダ2500と、第2ヘッダ2600と、から構成される第1ブロックA1と、第2チューブ2200a〜2200dとフィン2040とからなるコアC4と、第3ヘッダ2800と第4ヘッダ2700と、から構成される第2ブロックB1が並んで配置される熱交換器2000に本発明の構成を適用することができる。具体的には、第1チューブ2100a〜2100dの下流側端部を閉塞部材にて閉塞し、上記実施形態の混合室MRを設け、ガス成分と液成分が混合された冷媒を流出口から第2ヘッダ2600の内部に流出させる。これにより、第2ヘッダ2600から第4ヘッダ2700を経由して第2チューブ2200a〜2200dに流入する冷媒の冷媒分配の偏りを防止し、コアC2での熱交換率を向上することができ、ひいては熱交換器2000の熱交換性能を向上させることができる。
In addition to the above, the configurations described in the above embodiment can be selected or changed to other configurations as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
The said embodiment demonstrated the structure of the heat exchanger by which the 1st block A provided with the core C1 and the 2nd block B provided with the core C2 overlap, and are arrange | positioned in the height direction. However, for example, as shown in FIG. 8, a first block A1 including a core C3 including
1、2000 熱交換器
10、100、110、2100 第1チューブ
12a、12b、12c、12d、12e、112a、112b、112c、112d、112e 冷媒流路
13 閉塞部材(閉塞部)
14、113 下流側端部(終端)
15 流出口(第1流出部)
16 接合部
20,20a,20b、20c、20d 第2チューブ
30、40 フィン
50 第1ヘッダ
51 導入口(冷媒入口)
52 排出口
53 仕切り板(仕切体)
54 上流側ヘッダ
55 下流側ヘッダ(第3ヘッダ)
60 第2ヘッダ
114、114a、114b、114c、114d、114e 開口(チューブ流出部)
116 接合部
140 混合容器(撹拌容器)
141 接続壁
142 衝突壁
143 頂壁
144 底壁
145 流出口(第2流出部)
2000 熱交換器
2500 第1ヘッダ
2600 第2ヘッダ
2700 第4ヘッダ
2800 第3ヘッダ
A、A1 第1ブロック
B、B1 第2ブロック
C1、C2、C3、C4 コア
MR 混合室(撹拌室)
S1 上面
S2 下面
S3、S4 側面
1 and 2000
14, 113 downstream end (termination)
15 outlet (first outlet)
16
52
54
60
116
141
2000
S1 upper surface S2 lower surface S3, S4 side surface
Claims (5)
前記第1ヘッダに流入した前記冷媒が分配されて流れる複数の第1チューブと、
前記第1チューブを流れる前記冷媒が流入する第2ヘッダと、
前記第1チューブの内部に設けられ、前記第1チューブから前記第2ヘッダに流入する前記冷媒を撹拌する撹拌室と、を備え、
前記第1チューブは、
前記第1チューブの流路の終端を閉塞する閉塞部と、
前記閉塞部よりも前記冷媒の流れの上流側に設けられ、前記流路と前記第1チューブの外部を連通し、前記冷媒が流出する第1流出部と、備え、
前記第1チューブは、前記冷媒の流れの下流側に位置する前記第1流出部の端部から前記閉塞部へ延びる上面部と、前記上面部に対向する下面部と、を含み、
前記撹拌室は、少なくとも前記上面部と前記下面部を含んで構成され、前記閉塞部と前記第1流出部の間に設けられる、
ことを特徴とする熱交換器。 A first header provided at one end with a refrigerant inlet into which the refrigerant flows;
A plurality of first tubes in which the refrigerant flowing into the first header is distributed and flows;
A second header into which the refrigerant flowing in the first tube flows;
The first provided in the tube, e Bei and a stirring chamber for stirring the coolant flowing into the second header from the first tube,
The first tube is
A closed portion closing the end of the flow path of the first tube;
A first outflow portion provided on the upstream side of the flow of the refrigerant than the closed portion, communicating the flow path with the outside of the first tube, and flowing out the refrigerant;
The first tube includes an upper surface extending from an end of the first outlet located downstream of the flow of the refrigerant to the closed portion, and a lower surface facing the upper surface.
The stirring chamber includes at least the upper surface portion and the lower surface portion, and is provided between the closed portion and the first outflow portion.
A heat exchanger characterized by
前記撹拌室から前記第2ヘッダに向けて、前記冷媒を上向きに流出させる、
請求項1に記載の熱交換器。 The first outlet is
Causing the refrigerant to flow upward from the stirring chamber towards the second header;
The heat exchanger according to claim 1 .
下側に位置する前記第1チューブの前記第1流出部から流出される前記冷媒の緩衝が回避されるように、
上側に配置される前記第1チューブの前記第2ヘッダ内における寸法が、下側に配置される前記第1チューブよりも短い、
請求項2に記載の熱交換器。 The plurality of first tubes are vertically arranged,
As the buffer of the coolant flowing out the first outlet portion or al of the first tube positioned below it is avoided,
The dimension in the second header of the first tube disposed on the upper side is shorter than the first tube disposed on the lower side
The heat exchanger according to claim 2 .
前記第2チューブを流れる冷媒が合流する第3ヘッダと、を備える、
請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の熱交換器。 A plurality of second tubes in which the refrigerant flowing into the second header is distributed and flows;
And a third header where refrigerant flowing through the second tube merges.
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3 .
前記第1ヘッダに流入した冷媒は、前記第1チューブ、前記第2ヘッダ、前記第2チュ
ーブ及び前記第3ヘッダの順に流れる、
請求項4に記載の熱交換器。 The first header and the third header are integrally configured via a partitioning body that divides the two,
The refrigerant flowing into the first header flows in the order of the first tube, the second header, the second tube, and the third header.
The heat exchanger according to claim 4 .
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