JPH01142370A - 冷媒の気液分離機能を備えたエバポレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、カークーラー用エバポレータ、さらに詳し
くは冷媒導入ヘッダ内に冷媒の気液分離機能を備えたエ
バポレータに関する。

従来技術およびその問題点 一般に、この種のエバポレータは、複数の冷媒通路を有
しかつ屈曲部が上下両側に配された蛇行状偏平管と、偏
平管の直管部どうしの間に介在されたコルゲートフィン
と、偏平管の左右両端部に設けられた冷媒導入ヘッダお
よび同排出ヘッダとを備えており、強制送風により冷媒
通路に対して直交状に風が送られるようになされている
。

し−かし、この構造のエバポレータでは、複数の冷媒通
路は、冷媒導入側の始端より排出側の終端に至るまで相
互に交わることなく分離されているため、各通路におけ
る冷媒は熱負荷の大きい風入側で早く蒸発し、風出側で
は最後まで蒸発しにくく液状を保つ傾向にあり、冷媒の
蒸発速度がエバポレータの風入側と風出側とで相違して
いる。例えば第８図の概略説明図に示すように、従来の
エバポレータでは風入側において冷媒の蒸発量が多く、
この部分では過熱ガス域が生じ、これによって体積当り
の冷却能力が低下するとともに、流路抵抗の増大をまね
き、ひいては圧縮機の負荷が増大するという問題があっ
た。

この発明は、上記の如き従来技術の問題点を解決し、偏
平管の風入側の過熱ガス域を可及的に減少せしめること
ができて、熱交換を促進し、体積当りの冷却能力を大巾
に増大させるとともに、流路抵抗が減少して圧縮機の負
荷を軽減し得るエバポレータを提供することを目的とす
る。

問題点の解決手段 この発明によるエバポレータは、第１図から第６図に示
すように、複数の冷媒通蕗（２）を有しかつ屈曲部（１
ａ）が上下両側に配された蛇行状偏平管（１）と、偏平
管（１）の直管部（１ｂ）どうしの間に介在されたコル
ゲートフィン（３）と、偏手管（１）の左右両端部に設
けられた冷媒導入ヘッダ（４）および同排出ヘッダ（５
）とを備えており、強制送風により冷媒通路（２）に対
して直交状に風が送られるようになされているエバポレ
ータにおいて、冷媒導入ヘッダ（４）の導入端部内に垂
直横断面く字状の気液分離面を有するディフレクタ−（
６）が設けられ、ディフレクタ−（６）の後流側に、同
ヘッダ（４）の内部を複数の冷媒通路（２）のうちの風
下部分（２ａ）に通じる上側流路（４ａ）と、風上部分
（２ｂ）に通じる下側流路（４ｂ）とに分ける仕切板（
７）　（１７）　（２７）　（３７）が設けられている
、冷媒の気液分離機能を備えたエバポレータである。

実　　施　　例 つぎに、この発明の実施例について図面を基に具体的に
説明する。

実施例１ 第１図および第５図において、この発明によるエバポレ
ータは、アルミニウム製であって、複数の冷媒通路（２
）を有しかつ屈曲部（１ａ）が上下両側に配された蛇行
状偏平管（１）と、偏平管（１）の直管部（１ｂ）どう
しの間に介在されたコルゲートフィン（３）と、偏平管
（１）の左右両端部に設けられた冷媒導入ヘッダ（４）
および同排出ヘッダ（５）とを備えており、強制送風に
より冷媒通路（２）に対して直交状に風が送られるよう
になされているものである。

この実施例では、冷媒導入ヘッダ（４）は偏平管（１）
の立上り状の上端部に設けられ、同ヘッダ（４）の内部
に偏平管（１）の上端部が突出している。偏平管（１）
の上端部は、ヘッダ（４）内において前流部（１ｃ〉が
後流部（１ｄ）より上方へ延びた段状をなしている。冷
媒は同ヘッダ（４）に風の流れ方向と逆の方向に導入さ
れている。

冷媒導入ヘッダ（４）の導入端部内にはその幅方向にデ
ィフレクタ−（６）が配置され、ディフレクタ−（６）
の後流側には同ヘッダ（４）内に、ディフレクタ＝（６
）から屈曲管（１）の幅の中央部にかけて仕切板（７）
が配置されている。

ディフレクタ−（６）は、垂直横断面く字状に屈曲して
おり、気液混合状態の冷媒を比重の小さい上層の気体部
分と比重の大きい下層の液体部分に分ける上下の傾斜面
（８ａ）　（６ｂ）を備えている。

他方、仕切板（７）は垂直縦断面に見て横倒り字状をな
し、その水平部（７ａ）の前流端がディフレクタ−（６
）の後流面に一体に設けられている。

水平部（７ａ）は冷媒導入ヘッダ（４）の高さの中央部
に位置してヘッダ（４〉の前流側内部を上側流路（４ａ
）と下側流路（４ｂ）とに区分している。そして、水平
部（７）には長さ方向に長孔（６）が開けられ、これに
偏平管（１）の上方延長状の前流部（ｌｃ）がはめ込ま
れている。仕切板（７）の垂直部（７ｂ）は半円形をな
し、水平部（７ａ）の後流端に立上り状に設けられ、偏
平管（１）の幅の中央部に上側流路（４ａ）の終端を形
成している。こうして冷媒導入ヘッダ（４）の内部は、
仕切板（７）によって、複数の冷媒通路（２）のうちの
風下部分（２ａ）に通じる上側流路（４ａ）と、風上部
分（２ｂ）に通じる下側流路（４ｂ）とに分けられてい
る。

ディフレクタ＝（６）および仕切板（７）は、冷媒導入
ヘッダ（４）内に配置された後、偏平管（１）、コルゲ
ートフィン（３）および冷媒排出ヘラ・ダ（５）の組付
けと同時に、炉内入ろう付けによって冷媒導入ヘッダ（
４）に組付けられている。

上記構成において、冷媒導入ヘッダ（４）に風の流れ方
向と逆の方向に導入された気液混合状態の冷媒は、ディ
フレクタ−（６）の上下の傾斜面（６ａ）　（８ｂ）に
よって上層の気体部分と下層の液体部に分けられる。つ
いで上層の気体部分は仕切板（７）によって冷媒導入ヘ
ッダ（４）の上側流路（４ａ）を経て複数の冷媒通路（
２）のうちの風下部分（２ａ）に導かれ、他方下層の液
体部分は下側流路（４ｂ）を経て複数の冷媒通路（２）
のうちの風上部分（２ｂ）に導かれる。

こうして、この実施例のエバポレータでは、気液混合状
態の冷媒のうちの液体部分が複数の冷媒通路（２）のう
ちの熱負荷の大きい風上部分（２ｂ）に積極的に導入さ
れる。その結果、偏平管（１）の過熱ガス域は、第７図
に示すように、可及的に減少せしめられて、各冷媒通路
（２）の排出端寄りに均等に分布させる。したがって、
熱交換が促進され、エバポレータの体積当りの冷却能力
が大巾に増大されるとともに、流路抵抗が減少し、ひい
ては圧縮機の負荷が軽減される。

実施例２ 第２図において、この実施例では、冷媒導入ヘッダ（４
）は偏平管（１）の垂下状の下端部に設けられ、同ヘッ
ダ（４）の内部に偏平管（１）の下端部が突出している
。偏平管（１）の下端部は、ヘッダ（４）内において前
流部（ｌｃ）が後流部（１ｄ）より下方へ延びた段状を
なしている。冷媒は同ヘッダ（４）に風の流れ方向と同
じ方向に導入されている。

そしてこの実施例では、垂直縦断面に見て横倒り字状を
なす仕切板（１７）の水平部（１７）には、長さ方向に
長孔（１６）が開けられ、これに偏平管（１）の下方延
長状の前流部（ｌｃ）がはめ込まれている。仕切板（１
７）の垂直部（１７ｂ）は半円形をなし、水平部（１７
ａ）の後流端に垂下状に設けられ、偏平管（１）の幅の
中央部に下側流路（４ｂ）の終端を形成している。こう
してこの実施例においても、冷媒導入ヘッダ（４）の内
部は、仕切板（１７）によって、複数の冷媒通路（２）
のうちの風下部分（２ａ）に通じる上側流路（４ａ）と
、風上部分（２ｂ）に通じる下側流路（４ｂ）とに分け
られている。

この実施例のその他の構成および作用は実施例１のもの
と同じである。

この実施例では、上述のように冷媒はその導入ヘッダ（
４）に風の流れ方向と同じ方向に導入されるので、第５
図に示すエバポレータのように冷媒導入ヘッダ（４）を
Ｕ字状に湾曲させて、コア部からＵ字部（４Ｃ）を突出
させる必要がない。

そのためＵ字部の除去によってクーリングケースへのエ
バポレータの収納が容易になる。

実施例３ 第３図および第６図において、この実施例では実施例１
の場合と同じく、冷媒導入ヘッダ（４）は偏平管（１）
の立上り状の上端部に設けられ、同ヘッダ（４）の内部
に偏平管（１）の上端部が突出している。また冷媒は、
実施例２の場合と同じく、同ヘッダ（４）に風の流れ方
向と同じ方向に導入されている。

そしてこの実施例では、垂直縦断面に見て横倒り字状を
なす仕切板（２７）の半円形の垂直部（２７ｂ）は、水
平部（２７ａ）の後流端に垂下状に設けられている。垂
直部（２７ｂ）の下端には切欠き（９）が設けられ、上
面を面一にした上方突出状の偏平管（１）がその幅の中
央部で切欠き（９）にはめ込まれている。こうして垂直
部（２７ｂ）は偏平管（１）の幅の中央部に下側流路（
４ｂ）の終端を形成している。したがってこの実施例に
おいても、冷媒導入ヘッダ（４）の内部は、仕切板（２
７）によって、複数の冷媒通路（２）のうちの風下部分
（２ａ）に通じる上側流路（４ａ）と、風上部分（２ｂ
）に通じる下側流路（４ｂ）とに分けられている。　。

この実施例のその他の構成および作用は実施例１のもの
と同じである。

またこの実施例では、実施例２の場合と同じく、冷媒は
その導入ヘッダ（４）に風の流れ方向と同じ方向に導入
されるので、第５図に示すエバポレータのように冷媒導
入ヘッダ（４）をＵ字状に湾曲させて、コア部からＵ字
部（４ｃ）を突出させる必要がない。そのためＵ字部の
除去によってクーリングケースへのエバポレータの収納
が容易になる。

実施例４ 第４図において、この実施例では実施例２の場合と同じ
く、冷媒導入ヘッダ（４）は偏平管（■）の垂下状の下
端部に設けられ、同ヘッダ（４）の内部に偏平管（１）
の下端部が突出している。

また冷媒は、実施例１の場合と同じく、同ヘッダ（４）
に風の流れ方向と逆の方向に導入されている。

そしてこの実施例では、垂直縦断面に見て横倒り字状を
なす仕切板（３７）の半円形の垂直部（３７ｂ）は、水
平部（３７ａ）の後流端に立上り状に設けられている。

垂直部（２７ｂ）の上端には切欠き（１９）が設けられ
、下方突出状の偏平管（１）がその幅の中央部で切欠き
（１９）にはめ込まれている。

こうして垂直部（３７ｂ）は偏平管（１）の幅の中央部
に下側流路（４ｂ）の終端を形成している。したがって
この実施例においても、冷媒導入ヘッダ（４）の内部は
、仕切板（３７）によって、複数の冷媒通路（２）のう
ちの風下部分（２ａ）に通じる上側流路（４ａ）と、風
上部分（２ｂ）に通じる下側流路（４ｂ）とに分けられ
ている。

この実施例のその他の構成および作用は実施例１のもの
と同じである。

発明の効果 この発明のエバポレータは以上のとおり冷媒導入ヘッダ
（４）内にディフレクタ−（６）と仕切板（７）　（１
７）　（２７）　（３７）よりなる気液分離器を備えて
いるので、同ヘッダ（４）に導入された気液混合状態の
冷媒は、ディフレクタ−（６）の上下の傾斜面（８ａ）
　（８ｂ）によって上層の気体部分と下層の液体部分に
分けられ、ついで上層の気体部分は仕切板（７）　（１
７）　（２７）　（＄７）によって冷媒導入ヘッダ（４
）の上側流路（４ａ）を経て複数の冷媒通路（２）のう
ちの風下部分（２ａ）に導かれ、他方下層の液体部分は
下側流路（４ｂ）を経て複数の冷媒通路（２）のうちの
風上部分（２ｂ）に導かれる。

したがって、この発明によれば、気液混合状態の冷媒の
うちの液体部分を複数の冷媒通路（２）のうちの熱負荷
の大きい風上部分（２ｂ）に積極的に導入することがで
き、その結果、偏平管（１）の加熱ガス域を可及的に減
少せしめて、同ガス域を各冷媒通路（２）の排出端寄り
に均等に分布させることができて、熱交換を促進し、エ
バポレータの体積当りの冷却能力を大巾に増大させると
ともに、流路抵抗を減少し、ひいては圧縮機の負荷を軽
減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図および第４図はそれぞれこの発
明の実施例を示す冷媒導入ヘッダの一部切欠き斜視図、
第５図および第６図はそれぞれこの発明の実施例を示す
エバポレータの斜視図、第７図および第８図はそれぞれ
エバポレータの冷媒の蒸発状態を示す概略平面図で、第
７図はこの発明のエバポレータの場合、第８図は従来の
エバポレータの場合である。 （１）・・・偏平管、（２）・・・冷媒通路、（２ａ）
・・・風下部分、（２ｂ）・・・風上部分、（３）・・
・コルゲートフィン、（４）・・・冷媒導入ヘッダ、（
４ａ）・・・上側流路、（４ｂ）・・・下側流路、（５
）・・・冷媒排出ヘッダ、（６）・・・ディフレクタ−
１（７）　（１７）　（２７）　（８７）・・・仕切板
、（６）　（１６）・・・長孔、（９）（１９）・・・
切欠き。 以上 特許出願人　　昭和アルミニウム株式会社第２図 第３図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の冷媒通路（２）を有しかつ屈曲部（１ａ）が上下
   両側に配された蛇行状偏平管（１）と、偏平管（１）の
   直管部（１ｂ）どうしの間に介在されたコルゲートフィ
   ン（３）と、偏平管（１）の左右両端部に設けられた冷
   媒導入ヘッダ（４）および同排出ヘッダ（５）とを備え
   ており、強制送風により冷媒通路（２）に対して直交状
   に風が送られるようになされているエバポレータにおい
   て、冷媒導入ヘッダ（４）の導入端部内に垂直横断面く
   字状の気液分離面を有するディフレクター（６）が設け
   られ、ディフレクター（６）の後流側に、同ヘッダ（４
   ）の内部を複数の冷媒通路（２）のうちの風下部分（２
   ａ）に通じる上側流路（４ａ）と、風上部分（２ｂ）に
   通じる下側流路（４ｂ）とに分ける仕切板（７）（１７
   ）（２７）（３７）が設けられている、冷媒の気液分離
   機能を備えたエバポレータ。