JPH03181760A - 冷媒蒸発器 - 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、冷房装置、冷凍装置において熱交換器として
使用される冷媒蒸発器に関する。

〔従来の技術〕

従来、冷凍サイクルの冷媒蒸発器の熱交換能力を向上さ
せる手段として、冷媒蒸発器の熱交換途中で蒸発したガ
ス冷媒を抽出するものが知られている。この技術は、冷
媒蒸発器の熱交換途中で蒸発したガス冷媒を抽出するこ
とで、熱交換途中から再び冷媒蒸発器内を蒸発前の未蒸
発冷媒すなわち飽和液冷媒のみとし、冷媒蒸発器を通過
する流体（例えば室内空気）と冷媒との熱交換効率を向
上させ、冷媒蒸発器の小形化、あるいは同じ大きさであ
れば熱交換能力の増大を実現させようとするものである
。

ここで、冷媒蒸発器の熱交換途中で蒸発したガス冷媒を
抽出する手段として、冷媒蒸発器の熱交換途中の冷媒通
路に、第５図に示すように、二重管部分を設けた構造の
気液分離器を配設するものが知られている。これは、蒸
発してガス化したガス冷媒が冷媒通路の中央を流れ、未
蒸発の液冷媒が冷媒配管の内周面に沿って流れる性質を
利用したもので、内周の冷媒配管内に導かれた冷媒を冷
媒蒸発器から抽出し、冷媒圧縮機へ戻している。

〔発明が解決しようとする課題〕

冷媒蒸発器内に流入した未蒸発冷媒、すなわち飽和液冷
媒は、蒸発器内を流通するうちに、冷媒蒸発器を通過す
る流体より潜熱を奪って蒸発してガス化して、液冷媒と
ガス冷媒の二相流となる。

しかしながら、上述の気液分離器では、液冷媒とガス冷
媒とを完全に分離し、ガス冷媒のみを冷媒蒸発器から抽
出するのは困難である。それは、未だガス冷媒中には、
霧滴状の未蒸発冷媒が浮遊存在するためである。そのた
め、レシーバを備えた冷凍サイクルでは、冷媒圧縮機へ
液冷媒である飽和液が導かれ、冷媒圧縮機が破損する可
能性があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、熱交換途中においてガス冷媒のみを良好に抽出でき
る冷媒蒸発器の提供にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、 内部を流通する冷媒を、外部を通過する流体と熱交換さ
せて前記流体から潜熱を奪って蒸発させる冷媒蒸発器に
おいて、 前記冷媒蒸発器の熱交換によって液相状態の未蒸発冷媒
と蒸発してガス化した気相冷媒との二相流に分離された
前記流通冷媒から前記気相冷媒を導入し、この気相冷媒
中を浮遊する霧滴状の未蒸発冷媒を回収して前記液相状
態にある未葬発冷媒に合流させるとともに、前記霧滴状
の未蒸発冷媒を除去したガス冷媒を抽出する気液分離部
を、前記冷媒蒸発器の熱交換経路途中に設けたことを特
徴とする。

〔作用、発明の効果〕

すなわち、冷媒蒸発器の熱交換経路途中に設けられた気
液分離部により、気相状態にあるガス冷媒中に浮遊する
霧滴状の未蒸発冷媒は、回収されて液相状態にある未蒸
発冷媒すなわち飽和液冷媒と合流する。そして、８滴状
の未蒸発冷媒を除去されたガス冷媒が抽出される。

従って本発明によれば、冷媒蒸発器の熱交換途中におい
てガス冷媒のみを良好に抽出することができるという優
れた効果がある。

〔実施例〕

以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。

第１図に本発明一実施例の全体構成図を示す。

本実施例による冷媒蒸発器は、第１図に示す様に、タン
クを一方端のみに有し、冷媒を２分割された冷媒通路内
をＵターンさせるようにした積層型に構成されている。

すなわち、第４図に示す冷媒通路を突条１２により分割
して冷媒をＵターンさせるようにしたプレート１を、複
数枚そのタンク３と連通孔１１で連通し、ろう付けによ
り１つのコアユニットを形成したものである。なお、第
１図において、２は熱交換のためのフィン、４は冷媒流
通経路を長くするための仕切り板、５は人口ポート、６
は出口ボート、７は気液分離用ネ・ント、８はサイドプ
レートである。

さらに、第３図（ａ）〜（ｄ）を用いて、気液分離用ネ
ットについて詳述する。

気液分離用ネント７は綱目５０〜２．００メツシュ程度
のもので円すい状に構成されており、第３図（ａ）に示
すように、プレート１のタンク３内の連通孔１１に挿入
されて固定されている。その固定は、出口側７ｂにおい
ては、出口ポート６への連通路６ａへ開口したサイドプ
レート８の連通孔８ａに嵌挿するか（第３図（ロ）参照
）、該連通孔８ａにバーリング９を成形することによっ
て固定する（第３図（Ｃ）参照）ようにすればよい。一
方、人口側７ａにおいては、第３図（ｄ）に示すように
、プレート１同士の接合部にはバーリング１ｏが形成さ
れでいるために、このバーリング１ｏによって固定する
ようにすればよい。なお、気液分離用ネット７の取付は
位置（人口側７ａの位置）は、冷媒がターンして次のタ
ーンに入る直前のタンク３中に配置されるのがよく、本
実施例では第１図、第３図（ａ）に示すように仕切り板
４によって決定された冷媒蒸発器内の冷媒の流れの向き
が変わるプレート１　ａと１ｂとの間に配置しており、
−船釣には冷媒蒸発温度の蒸発過程途中で冷媒流を各プ
レートへ再分配するタンク内に配設するようにする。

また、冷媒蒸発器へ供給された飽和液のうち、３０〜７
０％が飽和蒸気とされた位置に設けるのが好ましい。

次に、第１図、第２図を用いて本実施例の作用を説明す
る。

人口ポート５より飽和液冷媒として導入された冷媒流は
、プレート１によって構成された冷媒流通経路を通過す
るうちに、フィン２を介してコアユニットを通過する外
部空気と熱交換、すなわち外部空気から蒸発用の潜熱を
奪うことで蒸発し、気液混合の二相流となる。

ところで、仕切り板４の配置によって決定された冷媒の
流れにより、第２図において、タンク３内では冷媒は右
から左へ流れ、プレー）１ａと１ｂ内では冷媒の流れ方
向は上下逆となっている。

第２図において、プレート１ａ以右のタンク３では、冷
媒は気液二相流の性質から、ガス冷媒はタンク中央、液
冷媒はタンク内周面に沿って流れ、プレー）１ｂ以左の
タンク３内へ流入する。また、一部の液冷媒が液滴とし
てガス冷媒中を浮遊し、左側タンク内へ流入する。

第２図において、プレート１ｂ以左のタンク３内には、
上述の気液分離用ネット７が配設されており、この綱目
を通り抜けることにより気液二相流はガス冷媒と液冷媒
に分離される。すなわち、前述のガス冷媒中を浮遊する
液冷媒滴は、この気液分離用ネット７の網目によって捕
獲され、網を伝ってタンク内周面に沿って流れる液冷媒
と合流される。

気液分離用ネット７によって分離されたガス冷媒は、出
口ボート６へ連通する連通路６ａに直接吐出され、一方
、液冷媒は再びプレート１によって構成された冷媒流通
経路へ導入され、上述の如く外部空気と熱交換すること
によって蒸発され、出口ボート６へと導出される。

以上のように、本実施例は気液分離用ネット７を設ける
簡単な構造で良好に気液分離することができ、蒸発器内
での熱交換途中で蒸発したガス冷媒のみを良好に抽出し
、熱交換途中から再び未蒸発の飽和液冷媒のみとするこ
とができ、ひいては冷媒蒸発器を通過する流体（例えば
外部空気）と冷媒との熱交換効率を向上させることがで
きる。

上記実施例を適用した冷凍サイクルのエンタルピと圧力
との関係を示すモリエル線図を第６図に示す。同図より
、低圧一定の条件下では、ガス冷媒を出口側へバイパス
させない従来の冷凍サイクルよりも蒸発器内での冷媒圧
力損失をΔＰｒｏからΔＰｒ、と低減することができ、
冷媒蒸発温度の低下、冷媒循環量の増大等、熱交換性能
を大いに向上させることができる。

なお、上記一実施例においては、気液分離用としてネッ
トを採用していたが、これに限らず、例えば焼結金属の
様な多孔質のものを用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例を適用した冷媒蒸発器の全体構
成図、第２図は第１図に示すものの気液分離用ネット７
の説明に供する図、第３図（ａ）〜（ｄ）は第１図に示
すものの気液分離用ネット７の組み付は構造を説明する
断面図、第４図はプレート１の構造図、第５図は従来の
気液分離構造を説明する断面図、第６図は冷凍サイクル
のエンタルピど圧力との関係を示すモリエル線図である
。 １・・・プレート、２・・・フィン、３・・・タンク、
４・・・仕切り板、５・・・人口ポート、６・・・出口
ボート、６ａ・・・連通路、７・・・気液分離用ネット
、８・・・サイドプレート、９．１０・・・パーリング
、１１・・・連通孔。 １２・・・突条。 第 ３ 図 第 図 ５Ｌ埼沫 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内部を流通する冷媒を、外部を通過する流体と熱交換さ
   せて前記流体から潜熱を奪って蒸発させる冷媒蒸発器に
   おいて、 前記冷媒蒸発器の熱交換によって液相状態の未蒸発冷媒
   と蒸発してガス化した気相冷媒との二相流に分離された
   前記流通冷媒から前記気相冷媒を導入し、この気相冷媒
   中を浮遊する霧滴状の未蒸発冷媒を回収して前記液相状
   態にある未蒸発冷媒に合流させるとともに、前記霧滴状
   の未蒸発冷媒を除去したガス冷媒を抽出する気液分離部
   を、前記冷媒蒸発器の熱交換経路途中に設けたことを特
   徴とする冷媒蒸発器。