JPH03195872A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPH03195872A JPH03195872A JP33721089A JP33721089A JPH03195872A JP H03195872 A JPH03195872 A JP H03195872A JP 33721089 A JP33721089 A JP 33721089A JP 33721089 A JP33721089 A JP 33721089A JP H03195872 A JPH03195872 A JP H03195872A
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- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims abstract description 26
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
- F28F9/028—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits by using inserts for modifying the pattern of flow inside the header box, e.g. by using flow restrictors or permeable bodies or blocks with channels
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- Thermal Sciences (AREA)
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- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
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。
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
本発明は空気調和、冷凍、冷蔵機器等に用いられる熱交
換器に関するものである。
換器に関するものである。
従来の技術
近年、熱交換器の高効率化や工法改善に伴い、冷媒管の
細径丸管や薄型偏平管の利用が盛んになってきた。これ
にともない、管内圧力損失の関係上、冷媒回路の多パス
化が進んできている。こうした技術は特開昭６３−１３
１９９３号公報や実開昭６３−２４３６８８号公報にも
示されている。
細径丸管や薄型偏平管の利用が盛んになってきた。これ
にともない、管内圧力損失の関係上、冷媒回路の多パス
化が進んできている。こうした技術は特開昭６３−１３
１９９３号公報や実開昭６３−２４３６８８号公報にも
示されている。
以下従来の熱交換器を第５図、第６図を用いて説明する
。第５図は従来の熱交換器の断面図、第６図は従来の熱
交換器の平面図である。１は熱交換器、２ａから２ｈま
では伝熱管、３は伝熱フィン、４は中間ヘッダーで略円
筒状管の上下端はキャップ５ａ 、ｓｂによシ封止され
ている。６は出入口ヘッダーで上下端は中間ヘッダー４
と同様キャップｇａ、９ｂにより封止されており、さら
に、その略中央部で仕切板１ｏにて上部ヘッダ一部８と
下部ヘッダ一部７に分離されている。各部品はアｌレミ
ニウムより成形されており、炉中にて一体ロー付され熱
交換器１を構成している。
。第５図は従来の熱交換器の断面図、第６図は従来の熱
交換器の平面図である。１は熱交換器、２ａから２ｈま
では伝熱管、３は伝熱フィン、４は中間ヘッダーで略円
筒状管の上下端はキャップ５ａ 、ｓｂによシ封止され
ている。６は出入口ヘッダーで上下端は中間ヘッダー４
と同様キャップｇａ、９ｂにより封止されており、さら
に、その略中央部で仕切板１ｏにて上部ヘッダ一部８と
下部ヘッダ一部７に分離されている。各部品はアｌレミ
ニウムより成形されており、炉中にて一体ロー付され熱
交換器１を構成している。
従来の熱交換器１は凝縮器として使用される場合は、接
続管１２より高温高圧ガス冷媒が出入口ヘッダ−６の上
部ヘッダ一部８に流入し、伝熱管２ｅ、２ｆ、２ｇ、２
ｈを通シ、中間ヘッダー４にて一旦合流した後、伝熱管
２ａ 、 ２ｂ 、２ｃ 。
続管１２より高温高圧ガス冷媒が出入口ヘッダ−６の上
部ヘッダ一部８に流入し、伝熱管２ｅ、２ｆ、２ｇ、２
ｈを通シ、中間ヘッダー４にて一旦合流した後、伝熱管
２ａ 、 ２ｂ 、２ｃ 。
２ｄに分流して、下部ヘッダ一部７に流入し、接続管１
１より流出する。この際、冷媒は伝熱管２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ 、２ｇ。
１より流出する。この際、冷媒は伝熱管２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ 、２ｇ。
２ｈ内を流れる間に伝熱フィン３間を流れる空気と熱交
換し、冷媒は徐々に凝縮し、接続管１１より流出する際
には冷媒のすべて液化している。
換し、冷媒は徐々に凝縮し、接続管１１より流出する際
には冷媒のすべて液化している。
また、従来の熱交換器１が蒸発器として使用される場合
、冷媒の流れは凝縮器の場合と逆になる。
、冷媒の流れは凝縮器の場合と逆になる。
すなわち、減圧された冷媒は接続管１１よシ出入口ヘッ
ダ−６の下部ヘッダ一部７に流入し、伝熱管２ａ、２ｂ
、２ｃ、２ｄへ分流する。冷媒は、伝熱フィン３間を流
れる空気と熱交換しつつ、徐々に乾き度を大きくしなが
ら気液２相状態で中間ヘッダー４内へ流入する。中間ヘ
ッダー４内で一旦合流した冷媒は、伝熱管２ｅ、２ｆ、
２ｇ。
ダ−６の下部ヘッダ一部７に流入し、伝熱管２ａ、２ｂ
、２ｃ、２ｄへ分流する。冷媒は、伝熱フィン３間を流
れる空気と熱交換しつつ、徐々に乾き度を大きくしなが
ら気液２相状態で中間ヘッダー４内へ流入する。中間ヘ
ッダー４内で一旦合流した冷媒は、伝熱管２ｅ、２ｆ、
２ｇ。
２ｈ内へ分流して流れ込み、ここでも、冷媒は徐々に蒸
発しながら、上部ヘッダ一部８へ流入する。
発しながら、上部ヘッダ一部８へ流入する。
上部ヘッダ一部８へ流入する際に冷媒は、はぼ蒸発しき
っておシ、接続管１２からは低圧ガス状態で流出してい
く。
っておシ、接続管１２からは低圧ガス状態で流出してい
く。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記した従来の熱交換器１を蒸発器とし
て用いる場合、下部ヘッダ一部７．中間ヘッダー４．上
部ヘッダ一部８において、その内容積が大きく、冷媒流
速が低下しているため、重力の影響を受は易く、冷媒の
気相部と液相部の分離が起こシ易い。よって伝熱管２ａ
、２ｂ、２ｃ。
て用いる場合、下部ヘッダ一部７．中間ヘッダー４．上
部ヘッダ一部８において、その内容積が大きく、冷媒流
速が低下しているため、重力の影響を受は易く、冷媒の
気相部と液相部の分離が起こシ易い。よって伝熱管２ａ
、２ｂ、２ｃ。
２ｄ問および伝熱管２θ、２ｆ、２９．２ｈ間で冷媒流
量の偏９がおこシ、熱交換器の木来持っている熱交換能
力を十分に発揮できていなかった。
量の偏９がおこシ、熱交換器の木来持っている熱交換能
力を十分に発揮できていなかった。
また、中間ヘッダー４および出入口ヘッダ−６内へ挿入
された伝熱管２ａから２ｈの両端は、中間ヘッダー４及
び出入口ヘッダ−６内へ大きく突出するため、中間ヘッ
ダー４及び出入ロヘッダー〇内を通る冷媒の流れの抵抗
となっており、蒸発圧力の上昇や凝縮圧力の低下を招き
熱交換能力を低下させる原因となっていた。
された伝熱管２ａから２ｈの両端は、中間ヘッダー４及
び出入口ヘッダ−６内へ大きく突出するため、中間ヘッ
ダー４及び出入ロヘッダー〇内を通る冷媒の流れの抵抗
となっており、蒸発圧力の上昇や凝縮圧力の低下を招き
熱交換能力を低下させる原因となっていた。
本発明は前記課題に鑑み、各伝熱管間の冷媒偏流を少な
くするとともに、冷媒流路の圧力損失を少なくし、熱交
換器のもつ熱交換能力を最大限発揮させる熱交換器を提
供するものである。
くするとともに、冷媒流路の圧力損失を少なくし、熱交
換器のもつ熱交換能力を最大限発揮させる熱交換器を提
供するものである。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するため本発明は、両端を略円弧状に切
断した複数の伝熱管と、内部に１個あるいは直列に複数
配列した管状挿入部材が配設され、管状挿入部材との間
に冷媒流路を形成するヘッダー分流器から熱交換器を構
成するものでるる。
断した複数の伝熱管と、内部に１個あるいは直列に複数
配列した管状挿入部材が配設され、管状挿入部材との間
に冷媒流路を形成するヘッダー分流器から熱交換器を構
成するものでるる。
作 用
本発明はかかる構成により、ヘッダー内の冷媒流路を十
分に確保し、冷媒の気液混合を促すことによって、各伝
熱管間での冷媒偏流を小さくし、また各ヘッダー内での
冷媒圧力損失を不必要に大きくしない。
分に確保し、冷媒の気液混合を促すことによって、各伝
熱管間での冷媒偏流を小さくし、また各ヘッダー内での
冷媒圧力損失を不必要に大きくしない。
実施例
以下、本発明の実施例を第１図から第４図を用いて説明
する。第１図は本発明の熱交換器の断面図であり、第２
図はその平面図である。第３図は各部品の組立状態を示
す斜視図であシ、第４図は第１図のＸ−Ｘ／断面図であ
る。
する。第１図は本発明の熱交換器の断面図であり、第２
図はその平面図である。第３図は各部品の組立状態を示
す斜視図であシ、第４図は第１図のＸ−Ｘ／断面図であ
る。
第１図から第４図において、２１は本発明の熱交換器で
、２２ａ 、２２ｂ 、２２ｃ 、２２ｄ 。
、２２ａ 、２２ｂ 、２２ｃ 、２２ｄ 。
２２ｅ 、２，２ｆ 、２２ｇ 、２２ｈは伝熱管で内
部に複数の流路を有し、その両端は略円弧状に切断され
ている。２３は伝熱フィンで伝熱管２２ａ。
部に複数の流路を有し、その両端は略円弧状に切断され
ている。２３は伝熱フィンで伝熱管２２ａ。
２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ 、２２ｇ。
２２ｈに接合されている。２４は中間ヘッダーで、伝熱
管２２ａ 、２２ｂ 、２２ｃ 、２２ｄ 、２２ｅ。
管２２ａ 、２２ｂ 、２２ｃ 、２２ｄ 、２２ｅ。
２２、ｆ 、２２ｑ 、２２ｈを接合している外管２６
と、外管２６内部に配設されている管状挿入部材２６と
から構成している。管状挿入部材２６の両端２６ａ 、
２８ｂは外管２５の内径まで拡管されており、炉中ロー
付によシ外管２６と接合することによシ、中間ヘッダー
２４内冷媒流路Ｂを形成する。
と、外管２６内部に配設されている管状挿入部材２６と
から構成している。管状挿入部材２６の両端２６ａ 、
２８ｂは外管２５の内径まで拡管されており、炉中ロー
付によシ外管２６と接合することによシ、中間ヘッダー
２４内冷媒流路Ｂを形成する。
２８は出入口ヘッダーで、中間ヘッダー２４同様伝熱管
２２ａ 、２２ｂ 、２２ｃ 、２２ｄ 、２２ｅ２２
ｆ 、２２ｇ 、２２ｈを接合している外管２９と、
外管２９内部に配設されている上部管状挿入部材３０．
下部管状挿入部材３１とから構成しており、管状挿入部
材３０．３１の両端は外管内径まで拡管されており、炉
中にて一体ロー付により外管２９と接合されている。特
に、上部管状挿入部材３ｏ下端の拡管部ｓｏｂと下部管
状挿入部材３１上端の拡管部３１ａは、出入口ヘッダ−
２８を上部２８ａと下部２８ｂとに区切り、冷媒流路Ａ
、Ｃを形成し、熱交換器２１のパス構成を決定する。
２２ａ 、２２ｂ 、２２ｃ 、２２ｄ 、２２ｅ２２
ｆ 、２２ｇ 、２２ｈを接合している外管２９と、
外管２９内部に配設されている上部管状挿入部材３０．
下部管状挿入部材３１とから構成しており、管状挿入部
材３０．３１の両端は外管内径まで拡管されており、炉
中にて一体ロー付により外管２９と接合されている。特
に、上部管状挿入部材３ｏ下端の拡管部ｓｏｂと下部管
状挿入部材３１上端の拡管部３１ａは、出入口ヘッダ−
２８を上部２８ａと下部２８ｂとに区切り、冷媒流路Ａ
、Ｃを形成し、熱交換器２１のパス構成を決定する。
また、出入口ヘッダ−２８内部の上部管状挿入部材３０
の外径Ｄ０、下部管状挿入部材３１の外径Ｄｂ、中間ヘ
ッダ−２４内部の管状挿入部材２６の外径Ｄａはり。く
ＤａくＤｂである。
の外径Ｄ０、下部管状挿入部材３１の外径Ｄｂ、中間ヘ
ッダ−２４内部の管状挿入部材２６の外径Ｄａはり。く
ＤａくＤｂである。
本熱交換器２１を蒸発器として用いる際は、減圧された
冷媒が、接続管１６よシ出入口ヘッダ−２８の冷媒流路
Ａへ流入し伝熱管２２ａ、２２ｂ。
冷媒が、接続管１６よシ出入口ヘッダ−２８の冷媒流路
Ａへ流入し伝熱管２２ａ、２２ｂ。
２２（１！ 、２２ｄを経て中間ヘッダー２６内の冷媒
流路Ｂへ流れ込み、冷媒は中間ヘッダ−２６上部に移動
し再度伝熱管２２ｅ、２２ｆ 、２２ｇ。
流路Ｂへ流れ込み、冷媒は中間ヘッダ−２６上部に移動
し再度伝熱管２２ｅ、２２ｆ 、２２ｇ。
２２ｈに分流し出入口ヘッダ−２８の冷媒流路Ｃへ流入
し、最後に接続管１６よシ流出する。出入口ヘッダ−２
８の冷媒流路Ａ、Ｃ内や中間ヘッダー２４の冷媒流路Ｂ
内では、重力の影響で冷媒は気相部と液相部に分離し易
く、各パスの中で低い位置にある伝熱管２２ａ 、 ２
２ｂや２２ｅ、２２ｆに冷媒が多く流れがちである。し
かし各管状挿入部材２６，３０．３１によッテ、冷媒流
路Ａ 、 Ｂ。
し、最後に接続管１６よシ流出する。出入口ヘッダ−２
８の冷媒流路Ａ、Ｃ内や中間ヘッダー２４の冷媒流路Ｂ
内では、重力の影響で冷媒は気相部と液相部に分離し易
く、各パスの中で低い位置にある伝熱管２２ａ 、 ２
２ｂや２２ｅ、２２ｆに冷媒が多く流れがちである。し
かし各管状挿入部材２６，３０．３１によッテ、冷媒流
路Ａ 、 Ｂ。
Ｃの断面積は比較的小さく、冷媒の流速が速く保たれる
ため、重力の影響が小さくなって伝熱管２２ｃ 、２２
ｄや２２ｇ 、２２ｈにも冷媒は流れ易くなる。
ため、重力の影響が小さくなって伝熱管２２ｃ 、２２
ｄや２２ｇ 、２２ｈにも冷媒は流れ易くなる。
また、伝熱管２２ａ 、 ２２ｂ 、２２Ｇ 、 ２２
ｄ。
ｄ。
２２ｅ 、２２ ｆ 、２２ｇ 、２２ｈの両端は第３
図。
図。
第４図に示すように略円弧状に切断されているため、各
ヘッダー内での不必要な冷媒の圧力損失がない。また、
管状挿入部材２６，３０．３１の管径が流入側から流出
側へ行くにしたがい小さくなり、ヘッダー内の流路断面
積が大きくなってきているので、徐々に冷媒の乾き度が
大きくなっても必要以上に冷媒流速が速くならず、冷媒
圧力損失増大を抑えることができる。凝縮器として用い
る場合は、蒸発器とは逆に、管状挿入部材の管径が流入
側から流出側へ行くにしたがい大きくすることが、冷媒
圧力損失を必要限度内にとどめることに効果的である。
ヘッダー内での不必要な冷媒の圧力損失がない。また、
管状挿入部材２６，３０．３１の管径が流入側から流出
側へ行くにしたがい小さくなり、ヘッダー内の流路断面
積が大きくなってきているので、徐々に冷媒の乾き度が
大きくなっても必要以上に冷媒流速が速くならず、冷媒
圧力損失増大を抑えることができる。凝縮器として用い
る場合は、蒸発器とは逆に、管状挿入部材の管径が流入
側から流出側へ行くにしたがい大きくすることが、冷媒
圧力損失を必要限度内にとどめることに効果的である。
以下のように本実施例によれば、両端を略円弧状に切断
した複数の伝熱管と、１個あるいは直列に複数配列した
管状挿入部材が内部に配設され、前記管状挿入部材の拡
管した端部と接合することによって管状挿入部材との間
に冷媒流路を形成するヘッダー分流器から構成した熱交
換器によって、冷媒圧力損失が必要以上に大きくならず
、かつ熱交換器の持つ熱交換能力を最大限発揮させるこ
とができるようになる。
した複数の伝熱管と、１個あるいは直列に複数配列した
管状挿入部材が内部に配設され、前記管状挿入部材の拡
管した端部と接合することによって管状挿入部材との間
に冷媒流路を形成するヘッダー分流器から構成した熱交
換器によって、冷媒圧力損失が必要以上に大きくならず
、かつ熱交換器の持つ熱交換能力を最大限発揮させるこ
とができるようになる。
発明の効果
以上のように本発明は、両端を略円弧状に切断した複数
の伝熱管と、１個あるいは直列に複数配列した管状挿入
部材が内部に配設され、前記管状挿入部材の拡管した端
部と接合することによって管状挿入部材との間に冷媒流
路を形成するヘッダー分流器から構成しだ熱交換器によ
って、各伝熱管間の冷媒偏流を少なくし冷媒流路の圧力
損失も必要以上に大きくせずに、熱交換器のもつ熱交換
能力を最大限発揮させることができる。
の伝熱管と、１個あるいは直列に複数配列した管状挿入
部材が内部に配設され、前記管状挿入部材の拡管した端
部と接合することによって管状挿入部材との間に冷媒流
路を形成するヘッダー分流器から構成しだ熱交換器によ
って、各伝熱管間の冷媒偏流を少なくし冷媒流路の圧力
損失も必要以上に大きくせずに、熱交換器のもつ熱交換
能力を最大限発揮させることができる。
第１図は本発明の実施例の熱交換器の断面図、第２図は
同熱交換器の平面図、第３図は本発明の実施例の組立状
態を示す部分斜視図、第４図は第１図のｘ −ｘ’線断
面図、第５図は従来の熱交換器の断面図、第６図は第５
図の平面図である。 ２２ａ 、２２ｂ 、２２ｃ 、２２ｄ 、２２ｅ 。 ２２ ｆ 、２２ｑ 、２２ｈ−・・−伝熱管、２６，
３０゜３１・・・・・・管状挿入部材、２６ａ 、２６
ｂ 、３０ａ 。
同熱交換器の平面図、第３図は本発明の実施例の組立状
態を示す部分斜視図、第４図は第１図のｘ −ｘ’線断
面図、第５図は従来の熱交換器の断面図、第６図は第５
図の平面図である。 ２２ａ 、２２ｂ 、２２ｃ 、２２ｄ 、２２ｅ 。 ２２ ｆ 、２２ｑ 、２２ｈ−・・−伝熱管、２６，
３０゜３１・・・・・・管状挿入部材、２６ａ 、２６
ｂ 、３０ａ 。
Claims (3)
- （１）両端を略円弧状に切断した複数の伝熱管と、１個
あるいは直列に複数配列した管状挿入部材が内部に配設
され、前記管状挿入部材との間に冷媒流路を形成するヘ
ッダー分流器から構成された熱交換器。 - （２）各管状挿入部材の拡管した両端部を外管の内側に
ロー付接合し、外管と管状挿入部材との間に冷媒流路を
形成するヘッダー分流器で構成された特許請求の範囲の
範囲第１項記載の熱交換器。 - （３）各管状挿入部材の外径が、熱交換器内部を流れる
冷媒の乾き度が大きいところほど順次小さくなる管状挿
入部材を設けた特許請求の範囲第１項記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33721089A JP2644900B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33721089A JP2644900B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03195872A true JPH03195872A (ja) | 1991-08-27 |
| JP2644900B2 JP2644900B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=18306474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33721089A Expired - Fee Related JP2644900B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2644900B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001073366A1 (fr) * | 2000-03-28 | 2001-10-04 | Compagnie Industrielle D'applications Thermiques | Echangeur de chaleur a plaques |
| CN103383171A (zh) * | 2012-05-04 | 2013-11-06 | Lg电子株式会社 | 热交换器 |
| WO2014002369A1 (ja) * | 2012-06-28 | 2014-01-03 | 株式会社デンソー | ヒートポンプサイクル |
| CN107228508A (zh) * | 2017-07-06 | 2017-10-03 | 仲恺农业工程学院 | 能自动调节双干度分流的蒸发器 |
| WO2018047332A1 (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-15 | 三菱電機株式会社 | ヘッダー、熱交換器および空気調和装置 |
| CN110832260A (zh) * | 2017-06-30 | 2020-02-21 | 三菱电机株式会社 | 热交换器及制冷循环装置 |
-
1989
- 1989-12-26 JP JP33721089A patent/JP2644900B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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