JPH0317476A - 冷媒凝縮器 - 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、冷媒凝縮器に関する。

［従来の技術コ 従来の冷媒凝縮器は、第６図に示すように、押し出しに
よって成形した中空偏平なチューブ１０１を蛇行状に曲
折し、各チューブ１０１間にコルゲ．ートフィン１０２
を配設したものであった．［発明が解決しようとする課
題コ 上記に示す、従来の冷媒凝縮器は、チューブ１０１が押
し出しによって形成されていたため、チューブ１０１の
断面形状が常に一定となる．このため、冷媒凝縮器のガ
ス冷媒の入口から出口までのチューブ１０１の冷媒通路
面積は、常に一定となる．冷媒凝縮器に流入したガス冷
媒は、チューブ１０１を流れることによって液化、凝縮
するため、第３図の破線（イ）に示すように、冷媒の乾
き度が徐々に低下する．この乾き度が低下するに従い、
チューブ１０１内の冷媒の流れ速度が低下する。この結
果、第４図の破線（口）に示すように、冷媒凝縮器の出
口に向かうにしたがって、熱伝達率が低下してしまう。

この結果、冷媒ａ２縮器の平均熱伝達率が低下し、冷媒
凝縮器の冷媒′ａ縮能力が劣化していた。

また、従来の冷媒凝縮器は、冷媒入口側の冷媒流量が大
きいため、第５図の破線（ハ）に示すように、冷媒凝縮
器の冷媒入口側の圧力損失が大きくなり、冷媒凝縮器の
冷媒凝縮能力が劣化していた。

本発明の目的は、冷媒凝縮能力の高い冷媒凝縮器の提供
にある． ［課題を解決するための手段コ 上記の目的を達成するために、本発明の冷媒凝縮器は、
次の技術的手段を採用する。

冷媒凝縮器は、複数のチューブと、この複数のチューブ
の両端に接続されたヘッダとを備える。

そして、前記ヘッダ内は、流入したガス冷媒を複数のチ
ューブに分配して供給する入口室、およびチューブを通
過した冷媒を他のチューブへ導くリターン室を備える。

さらに、前記入口室と前記リターン室とが前記チューブ
をバイパスするパイパス手段によって連通ずる。

［作用］ 上記の冷媒凝縮器の入口室へガス冷媒が流入する．入口
室内へ流入したガス冷媒の一部は、直接チューブに導か
れ、他の冷媒は、バイパス手段を介して１つまたは複数
のリターン室へ流入する。

バイパス手段を介してリターン室へ流入したガス冷媒は
、チューブを通過してリターン室へ流入したａ２縮冷媒
と混合される。この結果、リターン室からヂューブへ導
かれる冷媒の乾き度が大きくなる。つまり、冷媒凝縮器
の冷媒の流れ途中において、冷媒の乾き度が大きくなる
． また、冷媒凝縮器の入口室内へ流入したガス冷媒のうち
、一部のガス冷媒はそのまま入口室に連通ずるチューブ
に導かれるが、他のガス冷媒は入口側のチューブをバイ
パスして、途中のリターン室に導かれる．このため、冷
媒凝縮器の入口側の冷媒流量が、従来に比較して少なく
なる。

［発明の効果］ 本発明は、以上の作用で説明したように、冷媒凝縮器の
冷媒の流れ途中において、冷媒の乾き度が大きくなるた
め、冷媒凝縮器の平均熱伝達率が良くなり、冷媒凝縮器
の冷媒凝縮能力が向上する．また、冷媒凝縮器の入口側
の冷媒流量が従来に比較して少なくなるため、冷媒入口
側の圧力損失が小さくなり、冷媒′ａＷｉ器の冷媒凝Ｗ
４ｆｊｆｇ力が向上する． ［実施例］ 次に、本発明の冷媒ａｌａ器を、図に示す一実施例に基
づき説明する． （実施例の構成〉 第１図は冷媒凝縮器の断面図を示す。

冷媒凝縮器１は、図示しない冷凍サイクルの構成部品で
、図示しない冷媒圧ｍ機より送られてきた高温、高圧の
ガス冷媒を液化、凝縮するものである．冷媒凝縮器１は
、耐腐食性に優れ、熱伝達率の高い金属材料（例えばア
ルミニウム〉をろう付けしてなり、大別して、チューブ
２、コルゲートフィン３、第１ヘッダ４、第２ヘッダ５
から構成される。

次に、チューブ２、コルゲートフィン３、第１ヘッダ４
および第２ヘッダ５を説明する。

ａ）チューブ２の説明。

チューブ２は、偏平な管で、内部に多数の冷媒通路が形
成されている。本実施例では、１４本のチューブ２が用
いられている． 本実施例の複数のチューブ２は、図示上方より、４本の
第１行きヂューブ６と、２本の第１戻りチューブ７と、
３本の第２行きチューブ８と、２本の第２戻りチューブ
９と、３本の第３行きチューブ１０とに分類される。な
お、これらの分類は、第１ヘッダ４および第２ヘッダ５
内に区画された各室によってなされ、各室については後
述する。

ｂ）コルゲートフィン３の説明。

コルゲートフィン３は、各チューブ２の各間に挟まれ、
チューブ２間を流れる空気と、チューブ２内を流れる冷
媒との熱交換効率を向上させるもので、極薄の板材を、
波状に聞折して設けたものである。

Ｃ）第１ヘッダ４の説明。

第１ヘッダ４は、１４本のチューブ２の一端に接続され
るタンクで、筒体１１．セパレータ１２、バイパス管１
３、キャップ１４、流入管１５よりなる．筒体１１は、
筒状の容器で、側壁にチューブ２の端部を挿入する１４
コのチューブ挿入穴が形戒されている。

セパレータ１２は、第１ヘッダ４の内部を、上方より、
入口室１６、第２リターン室１７、第４リターン室１＆
に区画する隔壁である。なお、入口室１６は、第１行き
チューブ６と連通ずる空間である。また、第２リターン
室１７は、第１戻りチューブ７と第２行きチューブ８と
に連通ずる空間である。さらに第４リターン室１８は、
第２戻りチューブ９と第３行きチューブ１０とに連通ず
る空間である．本実施例のセパレータ１２は、第２図に
示すように、筒体１１の測壁に形戒されたスリッ１・部
１９より、筒休１１の内部へ挿入されている．なお、セ
パレータ１２に形成された丸穴２０は、セパレータ１２
を筒体１１内へ挿入した後に、バイパス管１３が挿通さ
れる穴である。

バイパス管１３は、本発明のバイパス手段で、入口室１
６へ流入したガス冷媒を、第１行きチューブ６、第１戻
りチューブ７をバイパスして第２リターン室１７へ導く
とともに、入口室１６へ流入したガス冷媒を、第１行き
チューブ６、第１戻りチューブ７、第２行きチューブ８
、第２戻りチューブ９をバイパスして第４リターン室１
８へ導くものである．このため、バイパス管１３は、両
端が開口するとともに、中間部分が第２リターン室１７
で開口するように設けられている． キャップ１４は、筒体１１の両端に取り付けられる蓋で
ある。なお、上方のキャップ１４には、流入管１５が挿
通されている。

流入管１５は、入口室１６内に冷媒圧縮機の吐出した高
温高圧のガス冷媒を供給する管で、図示しない冷媒配管
を介して冷媒圧縮機の吐出側に接続される． ｄ）第２へッダ５の説明。

第２ヘッダ５は、ヂューブ２の他端に接続されるタンク
で、筒体２１．セパレータ２２、キャップ２３、流出管
２４よりなる６ 筒体２１は、第ｌヘッダ４の筒体１１と同じもので、叫
壁にチューブ２の端部を挿入する１４コのチューブ挿入
穴、およびセパレータ２２が神入される２つのスリット
部２５が形成されている。

セパレータ２２は、第２ヘツダ５の内部を、上方より、
第ｌリターン室２６、第３リターン室２７、出１］室２
８に区画する隔壁である。なお、第１リターン室２６は
、第１行きチューブ６と第１戻りチューブ７とに連通ず
る空間である。また、第３リターン室２７は、第２行き
ヂューブ８と第２戻りチューブ９とに連通ずる空間であ
る。さらに出口室２８は、第３行きチューブ１０に連通
ずる空間である。

セバレータ２２は、第１ヘッダ４のセパレータ１２と同
様、筒体２１の測壁に形成された２つのスリット部２５
より、筒体２１の内部へ挿入されている。なお、第２へ
ッダ５に用いられるセパレータ２２には、丸穴２０は形
成されていない． キャップ２３は、百体２１の両端に取り付けられる蓋で
、下方のキャップ２３には、流出管２４が挿通されてい
る。

流出管２４は、１４本のチューブ２を通過して凝縮され
た液化冷媒を流出する管で、流出管２４を流出した液化
冷媒は、図示しない冷媒配管を介してレシーバ、減圧装
置，冷媒蒸発器に導かれる．（実施例の作動） 次に、上記よりなる冷媒″ａ縮器ｌの冷媒の流れと、乾
き度との関係を、第３図を用いて簡単に説明する。なお
、第３図の実線Ａは、本実施例の冷媒凝縮器１の冷媒入
口から冷媒出口に至る冷媒通路長と乾き度の関係を示す
グラフである。

冷媒圧縮機より吐出された高温、高圧のガス冷媒が、流
入管１５を介して入口室１６内へ流入する（第３図の冷
媒通路長０の状態）。

入口室１６内に流入したガス冷媒は、第１行きチューブ
６内に流入するガス冷媒と、バイパス管１３を介して第
２リターン室１７へ流入するガス冷媒と、バイパス管１
３を介して第４リターン室１８へ流入するガス冷媒とに
別れる． 入口室１６より第１行きチューブ６内ｌ＼導かれた冷媒
は、第１行きチューブ６、第１リターン室２６、第１戻
りチューブ７を通過して第２リターン室１７へ導かれる
．第１行きチューブ６および第１戻りチューブ７を通過
する冷媒は、コルゲートフィン３を通過する空気と熱交
換を行い、冷却される。

つまり、液化、凝縮され、乾き度が低下する（第３図の
冷媒通路長Ｏ〜ａ１の状Ｒ）。

第１戻りチューブ７を通過した冷媒は、第２リターン室
１７で、バイパス管１３によって供給されたガス冷媒と
混交され、乾き度が上昇する（第３図の冷媒通路長ａ１
の状態）。

第２リターン室１７の冷媒は、第２行きチューブ８、第
３リターン室２７、第２戻りチューブ９を通過して第４
リターン室１８へ導かれる。第２行きチューブ８および
第２戻りチューブ９を通過する冷媒は、コルゲートフィ
ン３を通過する空気と熱交換を行い、冷却され、乾き度
が低下する（第３図の冷媒通路長８１〜ａ２の状態）。

第２戻りヂュープ９を通過した冷媒は、第４リターン室
１８で、バイパス管１３によって供給されたガス冷媒と
混交され、乾き度が上昇する（第３図の冷媒通路長ａ２
の状態）。

第４リターン室１８の冷媒は、第３行きチューブ１０を
通過して出口室２８へ導かれる．第３行きチューブ１０
を通過する冷媒は、コルゲートフィン３を通過する空気
と熱交換を行い、冷却され、乾き度が低下する（第３図
の冷媒通路長ａ２・〜１の状態）．（実施例の効果） 第３図のグラフに示すように、冷媒通路長ａ１．８２に
おいて、冷媒の乾き度が＋．昇する．このため、第４図
〈冷媒通路長と冷媒側熱伝達率との関係を示すグラフ）
の実線Ｂに示すように、冷媒通路長ａｌ−　ａ２におい
て冷媒側熟伝達率が上昇する。これは、破線（ロ〉に比
較して、冷媒凝縮器■の平均熱伝達率が向上することと
なる。この結果、冷媒ａ縮器１の冷媒凝縮能力が向上す
る。

また、冷媒凝縮器１の入口室１６に流入したガス冷媒は
、バイパス管１３によって、第２リターン室１７および
第４リターン室１８に分配されるため、冷媒通路長の入
口側の冷媒流量が少なくなる．この結果、第５図（冷媒
通路長と内部圧力との関係を示すグラフ〉の実線Ｃに示
すように、冷媒通路長の入口側の圧力が破線（ハ〉に比
較して、冷媒入口側の圧力損失が小さくなる。この結果
からも、冷媒凝縮器１の冷媒凝縮能力が向上する。

（変形例〉 本実施例では、バイパス管によってガス冷媒をバイパス
させ′たが、セパレー夕にバイパス孔を１没けることに
よりガス冷媒をバイパスさせても良い．本発明の冷媒凝
縮器は、家庭用、工業用の冷房装置、自動−屯用の冷房
装置、船舶等の冷房装置など、あらゆる用途の冷媒凝縮
器に使用することができる。

媒凝縮器の要部組立図、第３図は冷媒通路長と乾き度の
関係を示すグラフ、第４図は冷媒通路長と冷媒側熱伝達
率との関係を示すグラフ、第５図は冷媒通路長と内部圧
力とのｌ￥１係を示すグラフである。

第６図は従来の冷媒凝縮器の斜視図である。

図中　１・・・冷媒凝縮器　　２・・・チューブ４・・
・第１ヘッダ　　５・・・第２ヘッダ１３・・・バイパ
ス管（バイパス手段）１６・・・入口室　　　　１７・
・・第２リターン室１８・・・第４リターン室

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数のチューブと、この複数のチューブの両端に接
   続されたヘッダとを備えた冷媒凝縮器であって、 前記ヘッダ内に、流入したガス冷媒を複数のチューブに
   導く入口室、およびチューブを通過した冷媒を他のチュ
   ーブへ導くリターン室を備え、前記入口室と前記リター
   ン室とが前記チューブをバイパスするバイパス手段によ
   って連通されたことを特徴とする冷媒凝縮器。