JPH02130394A - 熱交換器 - 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〕 本発明は、例えば自動車用冷房装置の凝縮器として用い
られる熱交換器に関する６ ［従来技術］ 従来、例えば自動車用冷房装置等の凝縮器は、比較的長
い１本の蛇行状偏平チューブを用いていたが、冷房能力
の向上の要求から２本の蛇行状偏平チューブを用いて構
成された２パス方式の凝縮器が提案されている。即ち、
凝縮器に供給される冷媒ガスは偏平チューブ内で比体積
が大きいため、１本の偏平チューブで構成された１パス
方式の凝縮器では冷媒圧力損失が大きかったが、２パス
方式では凝縮器の入口にて冷媒ガスを２本の偏平チュー
ブに分配し、凝縮器の出口にて２本のチューブを通過し
た冷媒を集合させることにより、各チューブ内の冷媒の
流速および各チューブの長さが１パス方式の約１／２と
なって冷媒の圧力損失を低減することができるので、冷
房能力の向上を図ることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の２パス方式の凝縮器では、２
本の偏平チューブの長さが異なると各チューブ内での冷
媒の凝縮率に差異が生じ、その結果凝縮器の能力低下を
招くこととなる。また２本のチューブの長さが等しい場
合であっても、設置条件により冷却風の当りかたに偏り
が生じ、凝縮器の上下左右で風速分布が異なる場合があ
る。このような場合にも同様に各チューブ間で冷媒の凝
縮率のアンバランスが発生し、能力低下を招く。

さらに、自動車用冷房装置では設置スペース等の制限が
あり、凝縮器の冷媒入口および出口をその同一側面側に
配置することが要求される場合が多い。しかしながら、
２パス方式の凝縮器では２本のチューブの長さを等しく
しようとすると、冷媒の入口位置に対して出口位置を任
意に配置することができず、設計上の自由度が低かった
。

そこで本発明では、多パス方式の熱交換器において、多
パス部の熱交換率のアンバランスに基く能力低下を防止
するとともに、設計上の自由度を高めることを課題とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明による熱交換器は、
内部に熱交換媒体の通路を有し、蛇行状に形成された複
数のチューブと、前記複数のチューブの一端が接続され
るとともに、該各チューブ内の通路を外部と連通させる
開口部が形成された第１の接続手段と、前記複数のチュ
ーブと同様に形成された単一の他のチューブと、前記複
数のチューブの他端が接続されるとともに、前記他のチ
ューブの一端が接続され、該複数のチューブ内の通路と
該他のチューブ内の通路とを連通させる第２の接続手段
とを備えたものである。

〔作用〕

上記の如く構成された本発明では、熱交換媒体は第１の
接続手段の開口部より導入され、第１の接続手段から複
数のチューブに分配され、この複数のチューブ内を通過
する際に熱交換が行われる。

そして複数のチューブを通過した熱交換媒体は、第２の
接続手段で集合されて他の一本のチューブに導入され、
このチューブ内を通過する際にさらに熱交換が行われた
後に該チューブの他端より導出される。

〔実施例〕

以下本発明を冷房装置の凝縮器に適用した実施例につい
て説明する。

第１図は、冷凍装置の凝縮器の全体構成を示しており、
それぞれ蛇行状に屈曲形成された第１゜第２および第３
の偏平チューブ１，２および３は。

アルミニウム材で構成され、同一平面上に段をなすよう
に配置され、チューブの各段部の間にはアルミニウム製
のコルゲートケートフィン４が鑞付固着されている。各
チューブ１，２および３の内部は、第２図に示すように
５押出加工により複数の冷媒通路５が形成されている。

第１および第２のチューブ１および２の一端は、第１の
接続部材である入口側アキュームレータ６にそれぞれ接
続されている。このアキュームレータ６は第３図に示す
ように、管状部材６ａの胴部にチューブ１゜２がそれぞ
れ接続されており、管状部材６ａの一端は鑞付けされた
有底キャップ６ｂにより閉塞され、かつ他端には他の配
管に接続するための結合部材７が連設されている。また
第１および第２のチューブ１および２の他端は、第２の
接続手段である中間アキュームレータ８にそれぞれ接続
されている。このアキュームレータ８には第３のチュー
ブ３の一端も接続されており、第４図に示すように、管
状部材８ａの胴部にチューブ１，２．３がそれぞれ接続
され、管状部材８ａの両端は有底キャップ８ｂがそれぞ
れ鑞付けされて閉塞されている。第３のチューブ３の他
端には他の配管に接続するための結合部材９が接続され
ている。

即ち、第１の偏平チューブ１は、その一端において内部
に形成した冷媒通路５をアキュームレータ６の内部に連
通させて接続され、第１図に示すように水平に所定の長
さ直線状に延び、下側に円弧状に曲げられてアキューム
レータ６の付近まで平行に折り返され、再び下側に円弧
状に曲げられて水平方向に延びるように、複数回蛇行せ
しめられ、最後にアキュームレータ６と反対側の端部に
おいて下側に円弧状に曲げられて下方に延び、その端部
をアキュームレータ８の内部に連通させて接続される。

第２の偏平チューブ２は、その一端において内部に形成
した冷媒通路５をアキュームレータ６の内部に連通させ
て接続され、第１図に示すように第１の偏平チューブ１
の円弧状の曲げ部分に沿って下方に延び、第１の偏平チ
ューブ１の最も下部の曲げ端部の下側において円弧状に
曲げられて平行させられ、第１の偏平チューブ１のアキ
ュームレータ８に向って下方に延びるチューブに折して
下側に曲げられ、次いで第１の偏平チューブ１と同様に
水平方向に複数回蛇行せしめられ、最後にアキュームレ
ータ８の内部に連通させて接続される。第３の偏平チュ
ーブ３は、その−端において内部に形成した冷媒通路５
をアキュームレータ８の内部に連通させて接続され、第
１および第２の偏平チューブ１，２の主要部と平行せし
めて配設するとともに、アキュームレータ６の側におい
て結合部材９に接続される。各チューブ１．２および３
は、水平方向に配置した主要部分間の間隔を等しくシ、
かつ全体を第１図に示すようにほぼ矩形の輪郭を呈する
ように構成する。そしてアキュームレータ６は結合部材
７に連結される図示せぬ冷媒配管を介して圧縮器に接続
され、かつ第３のチューブ３の他端が結合部材９に連結
される図示せぬ冷媒配管を介して受液器に接続される。

上記の構成において、本実施例では第５図に示すように
冷媒の凝縮が進行する。即ち、圧縮器によって圧縮され
た高温高圧の冷媒ガスは、入口側アキュームレータ６か
ら凝縮器内部に導入され。

アキュームレータ６内で第１および第２のチューブ１お
よび２に分配されて、各チューブ１，２内を流れる際に
周囲空気から冷却されて凝縮を始める。この時、冷媒ガ
スは２本のチューブ１．２に分配されて凝縮されるので
、２パス方式の利点である冷媒の圧力損失を抑えた状態
で良好に液化が進む、そして第１および第２のチューブ
１および２を通過した冷媒は、その殆どが凝縮して液化
した状態で中間アキュームレータ８に流れ込み、そこで
集合されて第３のチューブ３に導入される。

ここで、アキュームレータ８以後では冷媒通路の断面積
が半減するが、チューブ１，２で冷媒はほとんど液化さ
れており、その比体積が凝縮器導入時の約１７２０とな
っているため、冷媒通路面積の減少によって冷媒圧力損
失が増大するといった問題が生じることはなく、むしろ
液化冷媒の管内流速が適度に増し２管内側熱伝達率が上
昇して放熱量が増す。その後冷媒は、第３のチューブ３
内でさらに凝縮が進み、完全な液冷媒となって結合部材
９より凝縮器外部に導出される。

このように本実施例では、第１および第２のチューブ１
および２による２パス部を通過した冷媒を圧力損失を招
くことなく第３のチューブ３に導入することができるの
で、冷媒圧力損失を２バス方式と同等に低減することが
でき、２パス方式の利点を損なうことがない。そして、
例えば第１および第２のチューブ１および２の長さが互
いに異なる場合（本実施例では同一である。）や、凝縮
器に当る冷却風に偏りがあって凝縮器の上下左右で周囲
空気の温度に差がある場合等に、両チューブ１，２の出
口において冷媒の凝縮率に差が生じても、両チューブ１
，２を通過した冷媒はアキュームレータ８で混合された
後に第３のチューブ３でさらに凝縮されて液化されるの
で、チューブ１゜２による２バス部で発生した冷媒の凝
縮率のアンバランスをチューブ３による１バス部で吸収
することができ、凝縮器の能力低下を防止することがで
きる。

また、本実施例では、第１図に示したように、上方より
第１のチューブ１を１１段、第２のチューブ２を１１段
、第３のチューブ３を３段とし、２パス部を構成するチ
ューブ１とチューブ２とを全く同一形状に形成するとと
もに、冷媒の入口および出口となる結合部材７および９
を凝縮器の同一側面側に配置している。このように、第
３のチューブ３の形状に制約がないため、２バス部の各
チューブ長を完全に同一にした場合でも冷媒入口に対し
て冷媒出口の位置を自由に配置することができ、設計上
の自由度が大幅に向上する。

〔効果〕

以上説明したように２本発明によれば、複数のチューブ
で構成される多パス部の長さを適宜設定することにより
、多パス部を通過した熱交換媒体を合流させて一本の他
のチューブに導入しても熱交換媒体の圧力損失の増大を
招くことがないので、多パス方式の利点を生かした上で
、多バス部において複数のチューブ間での熱交換率のア
ンバランスが発生しても、多バス部を通過した熱交換媒
体を合流させて他のチューブ内でさらに熱交換を行うこ
とにより、上記アンバランスに基く能力低下を防止して
熱交換量を向上させることができ、さらに多パス部の熱
交換率のアンバランスを吸収できる上に熱交換媒体の入
口位置に対して自由に出口位置を配置することができる
ので、設計上の自由度が大幅に向上する等の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

図面は全て本発明の一実施例を示しており、第１図はそ
の平面図、第２図はその要部断面図、第３図はそのアキ
ュームレータ６とチューブ１，２の接続部の斜視図、第
４図はそのアキュームレータ８とチューブ１，２．３の
接続部の斜視図、第５図はその作用を説明するための図
である。 １．２，３・・・・・・・・・チューブ、６．８・・・
・・・・・・アキュームレータ。 特許出原人日本電装株式会社 代理人　　弁理士　　　盤木　昌明 （外２名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　内部に熱交換媒体の通路を有し、蛇行状に形成された
   複数のチユーブと、 前記複数のチユーブの一端が接続されるとともに、該各
   チユーブの前記通路を外部と連通させる開口部が形成さ
   れた第１の接続手段と、 前記複数のチユーブと同様に形成された単一の他のチユ
   ーブと、 前記複数のチユーブの他端が接続されるとともに、前記
   他のチユーブの一端が接続され、該複数のチユーブ内の
   通路と該他のチユーブ内の通路とを連通させる第２の接
   続手段とを備えたことを特徴とする熱交換器。