JPH0473592A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPH0473592A JPH0473592A JP18310690A JP18310690A JPH0473592A JP H0473592 A JPH0473592 A JP H0473592A JP 18310690 A JP18310690 A JP 18310690A JP 18310690 A JP18310690 A JP 18310690A JP H0473592 A JPH0473592 A JP H0473592A
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- Japan
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- refrigerant
- heat transfer
- heat exchanger
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- Pending
Links
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 61
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 18
- 238000005192 partition Methods 0.000 abstract description 8
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
- F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
- F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
- F28D1/05391—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits combined with a particular flow pattern, e.g. multi-row multi-stage radiators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
- F28F1/022—Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (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、冷凍サイクルを構成する空気調和機における
熱交換器に関し、特に冷媒が流れる伝熱管の構成に関す
るものである。
熱交換器に関し、特に冷媒が流れる伝熱管の構成に関す
るものである。
従来の技術
近年、空気調和装置の熱交換器において、冷媒流路を複
数とする場合、冷媒の分流の均一性か重要視されてきて
いる。以十図面を参照しながら位来の熱交換器の一例に
ついて説明する。
数とする場合、冷媒の分流の均一性か重要視されてきて
いる。以十図面を参照しながら位来の熱交換器の一例に
ついて説明する。
第３図は従来の熱交換器の断面図である。１は複数の伝
熱管、２は複数の伝熱管１内を流動する冷媒、３は熱交
換器内の空気の流れを規制するフィン、４，５はヘッダ
であり伝熱管１の人目端および出口端と連結しており、
絞り装置（図示上す）により減圧されて気体と液体の丁
−相流Ｃつ状訃となった冷媒を各伝熱管１に分配する。
熱管、２は複数の伝熱管１内を流動する冷媒、３は熱交
換器内の空気の流れを規制するフィン、４，５はヘッダ
であり伝熱管１の人目端および出口端と連結しており、
絞り装置（図示上す）により減圧されて気体と液体の丁
−相流Ｃつ状訃となった冷媒を各伝熱管１に分配する。
また、従来の伝熱管１は第４図に示すように、扁平多穴
管であり、空気流８の方向に対して、均等の流路面積と
なっＣＯた。
管であり、空気流８の方向に対して、均等の流路面積と
なっＣＯた。
上記構成によれば、ヘッダ４に流入り、 ８伝熱管１に
分配された二相流とフィン３の間を流動づる空気との間
で熱交換か行われる。
分配された二相流とフィン３の間を流動づる空気との間
で熱交換か行われる。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、気液二相流を甲に・＼７ダ４で分流する
だけでは、各伝熱管１の流量か異なるいわゆる偏流か生
していた。さらに、伝熱管１を通る冷媒の圧力損失の増
加を防止するために気液二相流の流動様式の変化を考慮
せず、単純に、同時に冷媒の流れる伝熱管の本数を増や
しているため、十分に熱交換器の性能を生かしきってい
なかつｊこ。
だけでは、各伝熱管１の流量か異なるいわゆる偏流か生
していた。さらに、伝熱管１を通る冷媒の圧力損失の増
加を防止するために気液二相流の流動様式の変化を考慮
せず、単純に、同時に冷媒の流れる伝熱管の本数を増や
しているため、十分に熱交換器の性能を生かしきってい
なかつｊこ。
さらに、第４図に示すように流入する空気と熱交換する
際に、伝熱管１を流れる冷媒は、空気流に対し最も上流
側にある冷媒流路９内の冷媒か最も熱交換する。冷媒流
路９内の冷媒は隣接する冷媒流路１０内の冷媒とも熱交
換するか、冷媒流路９内の冷媒循環量そのものが少ない
ため、冷媒は完全に蒸発しガスとなってしまい、十分に
熱交換器の性能を生かすことができなかった。
際に、伝熱管１を流れる冷媒は、空気流に対し最も上流
側にある冷媒流路９内の冷媒か最も熱交換する。冷媒流
路９内の冷媒は隣接する冷媒流路１０内の冷媒とも熱交
換するか、冷媒流路９内の冷媒循環量そのものが少ない
ため、冷媒は完全に蒸発しガスとなってしまい、十分に
熱交換器の性能を生かすことができなかった。
本発明は、上記従来の課題に鑑み、気液二相流の流動様
式の変化に対応して冷媒の流れる伝熱管の本数を変化さ
せて熱交換能力の向上を目的とするものである。
式の変化に対応して冷媒の流れる伝熱管の本数を変化さ
せて熱交換能力の向上を目的とするものである。
また本発明は、伝熱管内部の冷媒の流動様式を均一にし
、熱交換能力の向上を目的とするものである。
、熱交換能力の向上を目的とするものである。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために、本発明は冷媒か同時に同方
向に流れる複数の伝熱管の数を蒸発時において、下流に
いくにしたがって順次増やしていくものである。
向に流れる複数の伝熱管の数を蒸発時において、下流に
いくにしたがって順次増やしていくものである。
また、本発明は伝熱管内部の冷媒流路の大きさを変化さ
せるものである。
せるものである。
作用
上記手段による作用は、以下のとおりである。
本発明は、冷媒か同時に流れる伝熱管の数を蒸発時にお
いて、下流にいくにしたかって増やしていくことにより
、各伝熱管内の偏流を防止するとともに、気液二相流の
流動様式か最適となり、熱交換能力が向上する。
いて、下流にいくにしたかって増やしていくことにより
、各伝熱管内の偏流を防止するとともに、気液二相流の
流動様式か最適となり、熱交換能力が向上する。
また、本発明は、伝熱管内部の冷媒流路の大きさを負荷
に応して変化させることにより、伝熱管内部の冷媒の流
動様式か均一になり、熱交換能力か向上する。
に応して変化させることにより、伝熱管内部の冷媒の流
動様式か均一になり、熱交換能力か向上する。
実施例
以下、本発明の実施例について図面を参照しなから説明
する。
する。
まず、第１図により、本発明の第１の実施例について説
明する。第１図は本発明の第１の実施例に係る熱交換器
の断面図である。第１図において伝熱管１．流入冷媒２
．フィン３は従来の熱交換器と同一構成である。６，７
はヘッダ４ａとヘッダ４ｂとの間を仕切る仕切板であり
、冷媒２が同時にかつ同方向に流れる伝熱管の本数を規
制するものである。
明する。第１図は本発明の第１の実施例に係る熱交換器
の断面図である。第１図において伝熱管１．流入冷媒２
．フィン３は従来の熱交換器と同一構成である。６，７
はヘッダ４ａとヘッダ４ｂとの間を仕切る仕切板であり
、冷媒２が同時にかつ同方向に流れる伝熱管の本数を規
制するものである。
上記構成により、ヘッダ４ａ内に流入した気液二相の冷
媒２は仕切り板６かあるため、冷媒流の上流にある２本
の伝熱管１ａ、ｌｂを通ってヘッダ５ａに流入する。さ
らにヘッダ５ａ内に流入した冷媒２は仕切り板７により
流れを規制されて冷媒流の中流にある３本の伝熱管１ｃ
、ｌｄ、ｌｅを通ってヘッダ４ｂに流入する。そしてヘ
ッダ４ｂに流入した冷媒２は冷媒流の下流にある４本の
伝熱管Ｉｆ、Ｉｇ、ｌｈ、ｌｉを通って、気液二相の冷
媒２は完全に蒸発しヘッダ５ｂに流入した後、熱交換器
から流出する。
媒２は仕切り板６かあるため、冷媒流の上流にある２本
の伝熱管１ａ、ｌｂを通ってヘッダ５ａに流入する。さ
らにヘッダ５ａ内に流入した冷媒２は仕切り板７により
流れを規制されて冷媒流の中流にある３本の伝熱管１ｃ
、ｌｄ、ｌｅを通ってヘッダ４ｂに流入する。そしてヘ
ッダ４ｂに流入した冷媒２は冷媒流の下流にある４本の
伝熱管Ｉｆ、Ｉｇ、ｌｈ、ｌｉを通って、気液二相の冷
媒２は完全に蒸発しヘッダ５ｂに流入した後、熱交換器
から流出する。
冷媒２の伝熱性能は、流速か大きい程高いか、反面、圧
力損失も増加する。熱交換器へ流入した冷媒２は、熱交
換する前は、液成分の多い気液二相流であり、下流にい
くにしたかって、空気と熱交換し徐々にガス成分か増加
し、最終的には完全なガスとなる。気液二相の冷媒では
気体と液体の比重量は数１０〜１００倍はと異なるので
気体の流速は液体の流速より大きい。そのためガス成分
の多いところはと流速か大きく圧力損失が大きい。
力損失も増加する。熱交換器へ流入した冷媒２は、熱交
換する前は、液成分の多い気液二相流であり、下流にい
くにしたかって、空気と熱交換し徐々にガス成分か増加
し、最終的には完全なガスとなる。気液二相の冷媒では
気体と液体の比重量は数１０〜１００倍はと異なるので
気体の流速は液体の流速より大きい。そのためガス成分
の多いところはと流速か大きく圧力損失が大きい。
そのため、液成分か多い上流側で冷媒２の流れる伝熱管
１の本数を少なくして、流速を上げ伝臥性能を向上させ
、ガス成分の多くなる下流にいくにしたかって、圧力損
失の増加を防ぐために冷媒の流れる伝熱管１の本数を増
やす。
１の本数を少なくして、流速を上げ伝臥性能を向上させ
、ガス成分の多くなる下流にいくにしたかって、圧力損
失の増加を防ぐために冷媒の流れる伝熱管１の本数を増
やす。
したかって、冷媒２の流動様式の変化に対応して、冷媒
の流れる伝熱管１の本数を下流にいくにしたがって増や
すことにより、熱交換能力の向上が図れる。
の流れる伝熱管１の本数を下流にいくにしたがって増や
すことにより、熱交換能力の向上が図れる。
さらに、冷媒の流れる伝熱管１の本数を順次増やしてい
くことにより、冷媒の偏流も防止できる。
くことにより、冷媒の偏流も防止できる。
次に、第２図により、本発明の第２の実施例について説
明する。第２図は本発明の第２の実施例に係る伝熱管の
断面図である。第２図において伝熱管１内部の冷媒流路
において、空気流８に対し、最上流にある冷媒流路９ａ
の断面積が最大となるようにし流路が下流側から上流側
になるにつれ、伝熱管の断面積を大きくする。すなわち
、冷媒流路は、１４ａ、１．３ａ、１２ａ、ｌｌａ］、
Ｏａ、９ａの順に大きくなる。
明する。第２図は本発明の第２の実施例に係る伝熱管の
断面図である。第２図において伝熱管１内部の冷媒流路
において、空気流８に対し、最上流にある冷媒流路９ａ
の断面積が最大となるようにし流路が下流側から上流側
になるにつれ、伝熱管の断面積を大きくする。すなわち
、冷媒流路は、１４ａ、１．３ａ、１２ａ、ｌｌａ］、
Ｏａ、９ａの順に大きくなる。
上記構成により最上流にある冷媒流路９ａの大きさを最
大にし、そこを流れる冷媒流量を増やすことにより、他
の冷媒流路を流れる冷媒と流動様式を均一にすることに
より、熱交換能力の向上を図ることができる。
大にし、そこを流れる冷媒流量を増やすことにより、他
の冷媒流路を流れる冷媒と流動様式を均一にすることに
より、熱交換能力の向上を図ることができる。
発明の効果
以上のことから明らかなように本発明は、冷媒が同時に
流れる伝熱管の数を蒸発時において、下流にいくにした
がって順次増やすことにより、気液二相流の流動様式の
変化に対応すると同時に、冷媒の偏流を防止ｌ−熱交換
能力の向上を図ることかできる。
流れる伝熱管の数を蒸発時において、下流にいくにした
がって順次増やすことにより、気液二相流の流動様式の
変化に対応すると同時に、冷媒の偏流を防止ｌ−熱交換
能力の向上を図ることかできる。
また、伝熱管内部の冷媒流路を、空気流に対し、最も上
流側にある冷媒流路の断面積を最大にし、流路か下流側
から上流側になるにつれ、伝熱管の断面積を大きくして
いるので伝熱管内部の冷媒の流動様式を均一にすること
かでき、熱交換能力の向上を図ることができる。
流側にある冷媒流路の断面積を最大にし、流路か下流側
から上流側になるにつれ、伝熱管の断面積を大きくして
いるので伝熱管内部の冷媒の流動様式を均一にすること
かでき、熱交換能力の向上を図ることができる。
第１図は本発明の第１の実施例を示す熱交換器の断面図
、第２図は本発明の第２の実施例を示す熱交換器の断面
図、第３図および第４図は従来の熱交換器を示すそれぞ
れの断面図である。 １・・・・・・伝熱管、３・・・・・フィン、４・・・
・・ヘソタ、５・・・ヘッダ、６・・ ・仕切り板、７
・・・・・・仕切り板。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名第 図 第 図
、第２図は本発明の第２の実施例を示す熱交換器の断面
図、第３図および第４図は従来の熱交換器を示すそれぞ
れの断面図である。 １・・・・・・伝熱管、３・・・・・フィン、４・・・
・・ヘソタ、５・・・ヘッダ、６・・ ・仕切り板、７
・・・・・・仕切り板。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名第 図 第 図
Claims (2)
- （１）複数の冷媒の流れる伝熱管と前記伝熱管の入口，
出口端を連結するヘッダにより構成された熱交換器にお
いて冷媒が同時に流れる伝熱管の数を蒸発時において、
下流にいくにしたがって順次増やしていくことを特徴と
する熱交換器。 - （２）前記構成の熱交換器において、伝熱管を扁平多穴
流路とし、その流路は、熱交換する空気に対して上流側
流路を下流側流路よりも大きくすることを特徴とする熱
交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18310690A JPH0473592A (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18310690A JPH0473592A (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0473592A true JPH0473592A (ja) | 1992-03-09 |
Family
ID=16129881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18310690A Pending JPH0473592A (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0473592A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0829091A (ja) * | 1994-07-14 | 1996-02-02 | Sharp Corp | 熱交換器 |
| WO2006132037A1 (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Calsonic Kansei Corporation | 熱交換器用チューブ |
| JP2009270787A (ja) * | 2008-05-09 | 2009-11-19 | Mitsubishi Electric Corp | 熱交換器、冷蔵庫及び空調装置 |
| WO2019004139A1 (ja) * | 2017-06-30 | 2019-01-03 | ダイキン工業株式会社 | 熱交換器 |
-
1990
- 1990-07-11 JP JP18310690A patent/JPH0473592A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0829091A (ja) * | 1994-07-14 | 1996-02-02 | Sharp Corp | 熱交換器 |
| WO2006132037A1 (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Calsonic Kansei Corporation | 熱交換器用チューブ |
| JP2009270787A (ja) * | 2008-05-09 | 2009-11-19 | Mitsubishi Electric Corp | 熱交換器、冷蔵庫及び空調装置 |
| WO2019004139A1 (ja) * | 2017-06-30 | 2019-01-03 | ダイキン工業株式会社 | 熱交換器 |
| JP2019011923A (ja) * | 2017-06-30 | 2019-01-24 | ダイキン工業株式会社 | 熱交換器 |
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