JPH037863A

JPH037863A - 蒸発器

Info

Publication number: JPH037863A
Application number: JP14173789A
Authority: JP
Inventors: Hachiro Koma; 小間　八郎; Koichi Nakayama; 浩一中山; Shinichi Ide; 井手　晋一
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-06-02
Filing date: 1989-06-02
Publication date: 1991-01-16

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、空気調和機、冷凍、冷蔵機器の蒸発器に関す
るものである。

従来の技術近年、蒸発器の高性能化の手段として、冷媒管の細径化
が進んできている。しかしながら、冷媒管を細径化する
と、冷媒の圧力損失が大きくなり、熱交換量の低下をき
たす。そこで冷媒回路の複数化が盛んに行なわれるよう
になってきた。

以下、図面を参照しながら上述した従来の蒸発器につい
て説明する。

第４図は、従来の蒸発器の斜視図である。図において、
１は伝熱フィン、２は略Ｕ字状の冷媒管（図示せず、点
線で示す）で、伝熱フィン１に垂直に挿入された後、拡
管されて伝熱フィン１と密着している。３は多数並べら
れた伝熱フィン１の両端に配設された端板である。４は
リターンペンドで、略Ｕ字状の冷媒管２の管端に接続さ
れて連続した冷媒回路を形成している。６および６は特
殊リターンペンドで、リターンペンド４と同じ目的で使
用されるものであるが、接続する管ピッチがリターンペ
ンド４とは異なるものである。７は冷媒流の方向を示し
、８は入口管、９は入口分岐管、１０および１１は入口
接続管である。１２および１３は出口接続管で、１４は
出口合流器、１５は出口管である。１ｅは冷媒の方向、
１７は気流方向を示す。この従来の蒸発器の冷媒回路は
、入口管８では単一であるが、入口分岐管９で２回路に
分れた後、一方は、入口接続管１ｏを経て、蒸発器の風
上側列の略Ｕ字状の冷媒管２およびリターンベンド４を
通り、特殊リターンベンド５を径で、蒸発器風下側の列
の略Ｕ字状冷媒管２およびリターンベンド４を通って出
口接続管１３に至る回路と、入口接続管１１、特殊リタ
ーンベンドθ、出口接続管１２に至る回路−とで構成さ
れ、出口合流器１４で再び単一となり、出口管１６に至
る。

次に、従来の蒸発器の作用について説明する。

第４図において、減圧装置により減圧された気液２相冷
謀は矢印７の方向より流入し、入口管８を経て、入口分
岐管９にて入口接続管１ｏおよび１１に分流し、伝熱フ
ィン１と密着した略Ｕ字状冷媒管２内へ流入し、気流と
熱交換する。このとき、蒸発器の風上側列にある略Ｕ字
状冷媒管２の熱交換負荷の方が風下側列のそれに比べ大
きいので、入口分岐管９内では同じ乾き度であった２相
冷謀は、特殊リターンベンド５および６に至った時点で
は、特殊リターンベンド５内の冷媒、乾き度の方が特殊
リターンベンド６内の冷媒乾き度よりはるかに大きなも
のとなっている。このためこの回路の冷媒はその後、熱
交換負荷の小さい、蒸発器の風下側列の回路へ流れ込ん
でいくが、出口接続管１３に至るまでに乾ききって過熱
蒸気になってしまっている。一方、特殊リターンベンド
６内を流れる冷媒は、その後、熱交換負荷の大きい蒸発
器の風上側列の回路を流れるが、冷媒は蒸発しきれず、
湿った状態で出口接続管１２に至る。両回路の冷媒は出
口合流器１４で合流するが、出口接続管１３より流入し
てきた、過熱蒸気の冷媒は出口接続管１２より流入して
きた乾き度の比較的小さい冷媒と混合されて再び飽和温
度以下となり、出口管１５内では冷媒全体としては、湿
った状態となっている。

発明が解決しようとする課題上述したように、従来の蒸発器では、蒸発器に送り込ま
れた冷媒が充分蒸発しきらずに蒸発器を出ていってしま
っており、蒸発器のもつ本来の熱交換性能が充分に発揮
されない状態であった。こうした状態を防ぐために、特
殊リターンベンド５および６の配設位置を冷媒の入口側
又は出口側へ移動させ、最適位置を求めるべく検討を行
う。しかしながら、蒸発器の熱交換負荷および、気流の
風速分布等が変化するとその最適位置がその都度変って
しまうため、ある範囲に絞った使用条件下での最適位置
を求め設計しているのが現状であった。しかしこの特殊
リターンベンド５および６の配設位置の自由度も蒸発器
の構造上、限られており、２つの冷媒回路の負荷配分を
均等にするのは非常に困難なのが現状である。すなわち
、従来の蒸発器は、各冷媒回路の負荷配分を均等にし、
蒸発器出口における各冷媒回路の冷媒の状態を同じにし
て、蒸発器のもつ本来の性能を充分に発揮できるように
しなければならないという課題を有していた。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために、本発明の蒸発器は、冷媒回
路を冷媒の流れに沿って一旦、複数とじた後、各冷媒回
路を合流させ、冷媒流の絞り機構を経た後、再び複数の
冷媒回路に分岐させたものである。

作　　用本発明は、上述した構成によシ、−・旦複数に分けられ
た冷媒回路内で蒸発した乾き度の異なる冷媒が、冷媒回
路の合流部にて混合され、その状態が均一化され、再び
分岐していき、蒸発器の出口における複数の冷媒回路間
の冷媒の状態の差が小さくなる。

実施例以下、本発明の一実施例の蒸発器について、図面を参照
しながら説明する。

第１図は本発明の蒸発器の斜視図である。図において、
２１は伝熱フィン、２２は冷媒管（図示せず、点線で示
す）で、略Ｕ字状に加工され、前記伝熱フィン２１に直
角に挿入された後、端板３を取りつけて、拡管、前記伝
熱フィン２１と密着させである。２４はリターンベンド
で、前記冷媒管２２の開口端を接続し、冷媒回路を形成
してぃる。２６は中間合流器で、蒸発器の冷媒出口側に
比較的近い冷媒管２２の開口端に接続されている。

本発明の蒸発器の冷媒回路は、入口管２７よりはじまシ
、入口分岐管２８にて２つに分れ、入口接続管２９を通
シ、中間合流器２５の入口部２５ａに至るものと、入口
接続管３０を通り、中間合流器２６の入口部２ｓｂに至
るものとなる。しかし、中間合流器２６にて、冷媒回路
はひとつに合流し、その後、再び、中間合流器２６の出
口部２Ｅ５ｃおよび出口部２５ｄに分かれ、２つの冷媒
回路となって、出口接続管３１．３２に至った後、出口
合流器３３にて単一となり、出口管３４にて終る。

４４は気流方向を示す。第２図は、前記中間合流器２６
の斜視図であり、第３図は部分断面図である。中間合流
器２６は、先端に鴇小さな穴４１を開けた流出端３７を
有する三方ペンド３８と先端に拡管部３６を設けた流入
端３９を有する三方ベンド４Ｑとを溶接して一体化した
ものである。

以上のように構成された蒸発器について、以下、その作
用を説明する。第１図において、減圧装置で減圧された
冷媒は矢印２６方向から、入口管２７を通シ、入口分岐
管２８にて２つに分流し、一方は入口接続管２９を通り
、もう一方は入口接続管３ｏを通って冷媒管２２内へ流
入し、気流と熱交換しながら、］〜だいに乾き度が大き
くなって中間合流器２６に至る１、このとき、風上側列
の冷媒管２２により構成された冷媒回路への熱交換負荷
は風下側のそれに比べ非常に大きく、中間合流器２６の
入口部２ｓｂの冷媒の乾き度はかなり大きく、一方、入
口部２５−ａの冷媒の乾き度は比較的小さいままである
。しかし中間合流器２６にて合流した２つの状態の異な
る冷媒は中間合流器２６内で状態が均一化され、出口部
２５ｃ　、２５ｄへ分流していく。このとき中間合流器
２５の流路内に設けられた小さな穴４１により冷媒流は
絞られ、２つの状態の冷媒の混合と気相と液相の混合が
行なわれ冷媒の均質化が促進される。このため中間合流
器２５の出口部２６Ｇ、２６ｄより冷媒は均等に流出し
、冷媒は再び、冷媒管２２内へ流入し気流と熱交換しな
がら、出口接続管３１．３２に至る。さらに出口合流器
３３にて合流し、出口管３４より矢印３６方向へ蒸発器
を流出していく。

このとき、冷媒は中間合流器２６にてその状態が均一化
されて分岐しているので、熱交換負荷の大きい風上側列
の冷媒回路の冷媒が乾きぎみとなる。

しかし、中間合流器２５を冷媒の出口側に比較的近づけ
て配設しているので、出口接続管３１．３２内の冷媒の
乾き状態の差は比較的小さい。また、蒸発器の熱交換負
荷が変動したり、気流の風速分布が変動し、風上側列の
冷媒回路と風下側列の冷媒回路との熱交換負荷の比率が
所定の状態から大きく変動することがあっても、中間合
流器２５にて一旦、冷媒の状態（乾き度）が均一化され
、出口側冷媒回路へ分流していくので、冷媒が蒸発し切
れず湿った状態で多量に蒸発器を出ていくことはない。

本実施例においては、中間合流器２５は１カ所のみ配設
されていたが、必要に応じ冷媒の流れに沿って、２力所
以上配設し、冷媒管２２内では冷媒が常に湿った状態に
なるようにしても同等の効果が得られるものである。特
に蒸発器が大型になる程、中間合流器２６の数を増す方
が効果が得られる。

発明の効果以上のように、本発明の蒸発器は、冷媒回路を冷媒の流
れに沿って一旦、複数とした後、各冷媒回路を合流させ
、冷媒流の絞り機構を経た後、再び複数の冷媒回路に分
岐させることにより、各冷媒回路を流れる冷媒の乾き状
態を常に比較的均一な状態として、蒸発器のもつ本来の
性能を発揮することができ、しかも、蒸発器への熱交換
負荷および風速分布等が変動しても、常に蒸発器のもつ
本来の性能を安定して発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の蒸発器の斜視図、第２図は
本発明の一実施例の蒸発器に配設された中間合流器の斜
視図、第３図は第２図に示した中間分流器の部分断面図
、第４図は従来の蒸発器の斜視図である。２１・・・・・・伝熱フィン、２２・・・・・・冷媒管
、２５・・・・・・中間合流器。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）気流方向と並行に多数並べられた伝熱フィンと前
記伝熱フィンに挿入される冷媒管とからなり、冷媒の流
れに沿って、前記冷媒管を連結して複数の冷媒回路とし
た後、各冷媒回路を合流させ、複数の冷媒回路に分岐し
た蒸発器。
（２）複数の冷媒回路を合流し、前記複数の冷媒回路に
分岐するまでの冷媒回路に冷媒流に絞りを与える機構を
設けた特許請求の範囲第１項記載の蒸発器。