JPH02122174A - 多回路エバポレータコイル用の冷媒流量調整装置 - Google Patents

多回路エバポレータコイル用の冷媒流量調整装置

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JPH02122174A
JPH02122174A JP1236794A JP23679489A JPH02122174A JP H02122174 A JPH02122174 A JP H02122174A JP 1236794 A JP1236794 A JP 1236794A JP 23679489 A JP23679489 A JP 23679489A JP H02122174 A JPH02122174 A JP H02122174A
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refrigerant
expansion device
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line
refrigerant flow
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JP1236794A
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Dilip Y Vyavaharkar
デイリップ ワイ.ヴィアヴァハルカー
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Carrier Corp
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    • F25B39/00Evaporators; Condensers
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    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
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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] 本発明は空調装置に関し、詳しくは、多回路エバポレー
タコイル用の冷媒流微調整装置に関する。
[従来の技術] 般に、エバポレータコイルには、多数の冷却回路が設け
られており、この回路を通じて、冷媒が同時に並列に流
れるようになっている。一般に、冷媒は、ディストリビ
コータによって、液体ラインからこれらの並列回路に送
られる。ディストリビコータは、液体ラインから冷媒を
導入し、キャピラリーチューブを通して、個々の回路に
分配するものである。キャピラリーチューブは、周知の
方法で、冷媒を膨張させ、流量調整機能を果たす。
[発明が解決しようとする課題] 」二足のようなキャピラリーチューブの使用には、幾つ
かの問題がある。例えば、一般に行われるように、多数
のキャピラリーデユープを互いに重ね合わせる場合には
、キャピラリーチューブが、互いに摩擦して擦り切れ易
く、その結果、破壊して、冷媒の損失を招き易い。
また、キャピラリーデユープを使用する場合には、同じ
公称内径のキャピラリーチューブを使用しても、その内
径が変わり易いので、所定の長さのキャピラリーチュー
ブについて、−貫した流量特性を得ることが困難である
という問題もある。
これらの不一致により、システムが非能率的になる。
さらに、キャピラリーチューブは、自動ろう付け工程に
とっては、特に都合のよいものでないという欠点がある
。即ち、品質の維持及び生産性の向上のために、一般に
、自動ろう付け工程によって、コイル内に返しベンドと
ヘッダー組立品をろう付けしているが、キャピラリーデ
ユープは、ヘッダー組立品及び返しベンドに比べて小さ
いので、実際問題として、この工程によってキャピラリ
ーデユープを取り付けることは出来ない。従って、一般
に、キャピラリーデユープは、手動ろう付け工程によっ
て取り付けられ、そのため、労働力を要し、品質が一定
でなくなる。
従−)て、システ11中にギヤビラリーチ、−ブを使用
することは、組立てコストを著しく増加させる。
単一の回路を有するエバポレータコイルでは、回路内に
いわゆる「アキュレータ(accurater) Jを
設けて、冷媒の流量調整機能を果たすことが一般的にな
っている。このような装置は、1975年4月15日発
行の本出願人に譲渡された米国特許3,877.248
号に開示されている。しかし、多数の冷却回路に、気化
した冷媒を適当に分配させることは困難であるので、一
般に、このような単一の流量調整装置が、多回路システ
ム内のディストリビコータの上流側に使用されることは
なかった。さらに、各々の冷却回路に、このような「ア
キュレータ」装置を使用すると、かなり高価なものにな
ってしまう。
従って、本発明は、多回路エバポレータコイル用に改良
した冷媒流量調整装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、多回路エバポレータコイルにおいて、
自動ろう付け技術に有用な冷媒流量調整装置を提供する
ことを目的とする。
また、本発明は、多回路エバポレータコイルにおいて、
冷媒の損失を受けにくい冷媒流量調整装置を提供するこ
とを目的とする。
さらに、本発明は、多回路エバボレータコイルにおいて
、経済的に製造でき、使用に際して効果的で効率的な冷
媒流量調整装置を提供することを目的とする。
[課題を達成するための手段及び作用]本発明によれば
、多回路エバポレータコイルには、液体ラインから液体
の冷媒を導入して、多数の供給管に冷媒を分配するヘッ
ダーが設けられている。供給管は、コイル内のそれぞれ
の冷媒回路に接続されている。各々の供給管の内部には
、その中を流れる冷媒の流量を調整するための膨張装置
が配置されている。
また、本発明によれば、各々の膨張装置は、3乃至50
の長さ/直径比(L/D比)のオリフィスを有する。こ
のような構造は、主として、うす刃オリフィス及び貫通
穴内の摩擦によって、冷媒の膨張を引き起こす。
また、本発明によれば、個々のオリフィスは、それぞれ
の回路の冷却要件に適合する大きさであり、これらの要
件は、それぞれの回路を通る空気流の特性に関係する。
また、本発明によれば、膨張装置は、中央に貫通穴を有
するシリンダから成り、このシリンダは、ろう付け工程
又は機械的固定法によって、供給ライン内に固定される
さらに、本発明によれば、膨張装置は、供給管の短い短
縮部から成り、この短縮部は、スウェージング(すえ込
み)などによって形成される。
[実施例] 以下、添付図面を参照して、本発明の一実施例について
説明する。
第1図に示すように、本発明による冷媒流量調整装置1
0は、点線で示す多回路エバポレータコイル11に適用
される。このような多回路エバポレータコイルの典型的
なものの一つが、1977年11月13日発行の本出願
人に譲渡された米国特許4,057.976号に開示さ
れている。このようなコイルでは、冷媒蒸気は、個々の
並列回路に導入され、その後、これらの回路が空気流か
ら熱の吸収作用をする。コイルの性能を最適にするため
には、冷媒を様々な並列回路に同時に流し、各々の体積
流量が実質的に等しくなるようにしながら、各々の回路
を比容積原型に適用させて、それぞれの回路の要件に適
合させ、コイル全体の性能を最適にすることが望ましい
。従来では、これは、長さを変えられるキャピラリーチ
ューブを使用しなければ達成出来なかったが、この解決
法は実際的ではないと考えられる。本発明のシステムで
は、これは、簡単で効果的な方法によって達成される。
鐘形に広がった端部13を有する分配ライン12が、各
々のエバポレータコイル回路に導かれ、自動ろう付け工
程などによって、個々のコイルに、容易かつ効果的に取
り付けられる。分配ライン12は、共通のリキッドヘッ
ダー14から、実質的に垂直に延在している。リキッド
ヘッダー14の他方の側には、液体ラインI6がある。
液体ライン16は、個々の分配ラインI2に冷媒を分配
するために、リキッドヘッダー14に液体の冷媒を導入
する機能を果たす。
上述したように、エバポレータコイルが熱吸収モードで
作用するためには、コイルを流れる冷媒が、気化した状
態であることが必要である。これは、本発明では、各々
の分配ライン12に取り付けられた膨張装置I7によっ
て達成される。
第2図に示すように、膨張装置I7は、円筒形のビレッ
ト(鋼片)から成り、その両端に平面部I8を有すると
ともに、内部に形成された軸方向に延在する貫通穴I9
を有する。ビレットの外径は、分配ライン12の内径よ
りもわずかに小さくなっており、ビレットは、後述する
方法によって、分配ラインI2内に固定される。軸方向
に延在する貫通穴19の大きさを決定することは、さら
に重要である。この大きさは、冷媒が個々のエバポレー
タ回路に導入される前に、冷媒の膨張様式及びその程度
を決定する。一般に、軸方向に延在する貫通穴19の寸
法は、上述した米国特許3,877゜248号に記載さ
れた概要に従って、決定される。
しかし、L/Dの関係は、厳密に5乃至I2である必要
はなく、本発明の範囲を逸脱しない限り、3乃至50の
範囲が可能である。
第3図及び第4図に示すように、膨張装置17は、分配
ライン12内に取り付けられる。各々の膨張装置17は
、分配ライン12内の実質的に同じ長手方向の位置に配
置するように示されているが、この位置は重要でなく、
分配ライン12の長手方向に沿って殆どどの位置にも、
膨張装置I7を配置することが出来る。しかし、膨張装
置17は、分配ライン12内に緊密に固定され、膨張装
置17の外壁と分配ライン12の内壁との間に、冷媒が
漏出しないようにすることが必要である。
これは、ろう付け工程によって達成される。ろう付け工
程の第1段階は、リング状のろう付け材21を、分配ラ
イン12内に配置することである。
このリングの外径は、分配ライン12の内径と実質的に
等しい。その後、膨張装置17を分配ライン12内に配
置し、その一端をリング状のろう付け材2Iに隣接させ
る。次に、他のリング状のろう付け材22を、分配ライ
ン12内に配置し、膨張装置17の他端の方へ移動させ
る。その後、加熱工程によって組立品をろう付けする。
その結果、膨張装置17は、その平面部I8の周縁部に
ろう付けしたリング2I及び22によって、分配ライン
12内に緊密に固定される。−1−述したように、コイ
ルの効率を最適にするために、各々の膨張装置17の直
径は、それぞれの回路の流量要件を満たずように選択す
るのが望ましい、、このようにして、より多量の空気流
をコイル回路に供給する分配ライン内の膨張装置の内径
を、より少量の空気流をコイルに供給する分配ライン内
に取り付けられた膨張装置の内径よりも大きくすること
が出来る。このようにして、製造を容易にするとともに
、キャピラリーデユープの使用に関連した問題を克服す
る装置により、コイルの性能を最適にすることが出来る
第5図及び第5a図に示すように、本発明によれば、冷
媒流量調整部は、分配ライン12に一体に形成すること
も出来る。この場合、分配ライン12内に挿入物を取り
付けないで、分配ライン12に小径部23を設けて、内
部流路24のI−/ D特性を、実質的に上記実施例の
貫通穴のL / I)特性と同じくする。小径部23は
、適当なりリンピング(crimping)又はスウェ
ージング工程によって形成することが出来る。
分配ライン12内の小径部23まで、急激に半径方向を
減少させることは困難であるので、」1記実施例に示す
平面部ではなく、内部流路24の入口に傾斜面26を設
けるようにすると、流量調整装置の流量特性に影響を与
え、従って、幾つかの設計変更が必要となる。例えば、
傾斜面の抵抗は、平面部の抵抗よりも小さいので、内径
の寸法を変えることが必要となる。即ち、傾斜面を有す
る装置の貫通穴は、平面部を有する装置の貫通穴に比へ
て、直径を小さくするか、あるいは長くすることが必要
である。
しかしながら、小径部23は、上記実施例のオリフィス
19と実質的に同様の機能を果たし、従って、実質的に
同じL/Dパラメータ関係を有するようにする。
第6図及び第6a図は、本発明の他の実施例を示す。こ
の実施例では、分配ラインが、雄部26と雌部27によ
り形成されている。雄部26と雌部27の直径は実質的
に同じであるが、雄部26には、直径が小さく、雌部2
7の内径と実質的に同じ外径を有する係合部28が形成
されている。
このようにして、圧力ばめによって雄部26を雌部27
に取り付け、二つの部分をろう付けビード29によって
、雌部27の端部で接続することが出来る。第6図及び
第6a図に示すように、雄部の係合部28は、その先端
に、さらに小径の傾斜部31を介して、中央流路33を
有する流量調整部32を形成する。中央流路33のL/
D特性は、実質的に上記オリフィスと同じである。この
場合、冷媒は、第6図の左から右に流れるので、流動特
性は、実質的に上記の第5図のものと同じになる。
[発明の効果] 上述したように、本発明による冷媒流量装置は、自動ろ
う付け工程に適用することができ、また、冷媒の損失を
受けにくくすることが出来る。さらに、本発明による冷
媒流量調整装置は、経済的に製造することができ、効率
的に使用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による液体冷媒ヘッダー装置の側面図、
第2図はその膨張装置部分の斜視図、第3図は本発明に
よる供給管と流量調整装置の断面図、第4図は第3図1
の供給管と流量調整装置の長手方向断面図、第5図及び
第5a図は本発明の第2の実施例である分配ラインの側
面図及び断面図、第6図及び第6a図は本発明の第3の
実施例である分配ラインの側面図及び断面図である。 11 ・ 14・ 17・ 21゜ 23・ ・冷媒流徹調整装置 多回路エバポレータコイル ・・分配ライン、    13 鐘形端部リキソドヘッ
タ−16・・液体ライン 膨張装置、     I8 ・平面部 貫通穴 22・・リング状ろう付け材 小径部、      2/I・内部直路傾斜面、   
   26・・雄部 雌部、      28・・係合部 29・ ろう付けビード、 31 ・ 傾斜部 32・・流量調整部、 33・・中央流路

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) ガス状の冷媒を導入して熱を吸収する多数の並
    列回路を有する熱交換コイルにおいて、供給ラインから
    液体の冷媒を導入して、前記多数の並列回路に分配する
    ヘッダーと、前記ヘッダーを前記並列回路に連通させる
    多数の分配ラインと、前記分配ラインの各々に配置され
    、オリフィスによって内部を通過する冷媒の流量を調整
    する膨張装置とから成る、冷媒流量調整装置。
  2. (2) 前記膨張装置が、中央に貫通穴を有するシリン
    ダーから成り、該シリンダーの少なくとも一端が、ろう
    付け材により、前記分配ライン内に固定されていること
    を特徴とする、請求項1項記載の冷媒流量調整装置。
  3. (3) 前記膨張装置が、前記分配ラインの小径部から
    成ることを特徴とする、請求項1項記載の冷媒流量調整
    装置。
  4. (4) 前記小径部が、前記分配ラインと一体に形成さ
    れることを特徴とする、請求項3項記載の冷媒流量調整
    装置。
  5. (5) 前記小径部が、前記分配ライン内に同軸状に配
    置することを特徴とする、請求項3項記載の冷媒流量調
    整装置。
  6. (6) 前記オリフィスの直径に対する長さの比率が、
    3乃至50であることを特徴とする、請求項1項記載の
    冷媒流量調整装置。
  7. (7) 多数のエバポレータコイル回路の各々に連通し
    た多数の供給管と、供給ラインから冷媒を導入して、前
    記多数の供給管に冷媒を送るために取付可能なヘッダー
    と、前記供給管の各々に配置され、オリフィスによって
    、冷媒の流れを、液体からガス状に変換する膨張装置と
    から成る、多数のエバポレータコイル回路を液体ライン
    に連結する冷媒膨張装置。
  8. (8) 前記膨張装置が、少なくともその端部で、ろう
    付け材によって、前記供給管内に固定されることを特徴
    とする、請求項7項記載の冷媒膨張装置。
  9. (9) 前記オリフィスが、3乃至50の長さ/直径比
    を有することを特徴とする、請求項7項記載の冷媒膨張
    装置。
  10. (10) 前記膨張装置が、前記供給管の小径部から成
    ることを特徴とする、請求項7項記載の冷媒膨張装置。
  11. (11) 前記小径部が、前記供給管と一体に形成され
    ていることを特徴とする、請求項10項記載の冷媒膨張
    装置。
  12. (12) 前記小径部が、前記供給管内に、同軸状に配
    置することを特徴とする、請求項10項記載の冷媒膨張
    装置。
JP1236794A 1988-09-30 1989-09-12 多回路エバポレータコイル用の冷媒流量調整装置 Pending JPH02122174A (ja)

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US25128488A 1988-09-30 1988-09-30
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JP (1) JPH02122174A (ja)
KR (1) KR900005137A (ja)
BR (1) BR8904773A (ja)
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EP0362118A3 (en) 1991-01-02
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