JPH0554970U - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 伝熱管が細管化しても、凝縮能力、蒸発能力
ともに満足する熱交換器を得ることである。 【構成】 一定間隔で平行に設け、相互間を気体が流動
するプレートフィン３と、プレートフィン３を貫通し、
内部に流体を流動させる複数の伝熱管２群体とから成
り、上記伝熱管２群体の冷房作用時入口２ｂ側配管と他
の伝熱管２途中との間をキャピラリーチューブよりなる
バイパス管５より構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は冷凍サイクルを構成する熱交換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図７は例えば特開昭６３−３８８９１号公報に示された従来の熱交換器の図で あり、１は熱交換器本体で伝熱管２とアルミ等を材料とするプレートフィン３よ り構成され、かつ伝熱管２をＵベンド２ａにより互いに接続している。図８、９ はこの様な熱交換器の一般的なもので、熱交換器１の伝熱管２入口２ｂに対して 、１つの伝熱管２出口２ｃを有していた。

【０００３】 次に動作について説明する。従来の空気調和機において、冷凍サイクル中の蒸 発器として使用される場合、熱交換器１の伝熱管入口２ｂ側から乾き度０．１〜 ０．２の冷媒が流入し、途中で冷媒はフィン３間を流れる空気４と熱交換を行な いながら蒸発し、熱交換器１の伝熱管出口２ｃでは冷媒は乾き度０．９〜１とな って流出する。また従来の空気調和機において、冷凍サイクル中の凝縮器として 使用される場合、熱交換器１の入口２ｂ側から高圧の過熱ガスとなった冷媒が流 入し、途中で冷媒はフィン３間を流れる空気４と熱交換を行ないながら凝縮し、 熱交換器１出口２ｃでは冷媒は過冷却液となって流出する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来の熱交換器は以上のように構成されており、蒸発器の場合、一般的に管内 熱伝達率の影響よりも圧力損失による影響が大きく、伝熱管を細管化した場合、 圧力損失が大きくなり冷房性能が低下するため、多パス化することが必要となる が、逆に凝縮器の場合、一般的に管内熱伝達率の影響のほうが、圧力損失による 影響よりも大きく、多パス化すると１パス当りを流れる冷媒量が減少し、管内の 冷媒流速が低くなることから管内熱伝達率が減少し、暖房性能が低下するという 問題があった。

【０００５】 この考案は上記のような問題点を解消するためになされたもので、熱交換器の 伝熱管が細管化しても、冷房性能と暖房性能の両方を満足しうるパス形状を持つ 熱交換器を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案に係る熱交換器は、一定間隔で平行に設け相互間を気体が流動する複 数のプレートフィンと、上記プレートフィンを貫通し内部に流体を流動させる複 数の伝熱管群体とから構成され、上記伝熱管群体の冷房作用時の入口側配管と他 の配管途中との間にキャピラリーチューブよりなるバイパス管を設けたものであ る。

【０００７】

【作用】

この考案における熱交換器は、蒸発器時の入口側配管と途中の伝熱管をキャピ ラリーチューブでバイパスさせてあり、蒸発器の場合、圧力損失に大きな影響を 与える高い乾き度の冷媒が流れる部分の伝熱管に適量注入し、冷媒の乾き度を低 くして、圧力損失を低減させ冷房性能の低下を抑える。

【０００８】

【実施例】

実施例１． 以下、この考案の一実施例を図について説明する。図１において、２ｂは冷房 作用時冷媒流の伝熱管２の入口管または暖房作用時冷媒流の伝熱管２の出口管、 ２ｃは冷房作用時冷媒流の伝熱管２の出口管または暖房作用時の伝熱管２の入口 管である。５はキャピラリチューブから成るバイパス管で、冷房作用時冷媒流の 入口管２ｂと他のＵベンド管２ａとの途中を配管接続している。６はこのバイパ ス管５の途中に設けた逆止弁である。

【０００９】 次に動作について説明する。以上のような構成において蒸発器として使用する 場合、冷媒は気液二相状態で入口管２ａより流入し、蒸発しながら伝熱管２内を 流れ、乾き度がある程度大きくなった状態の時、冷房時冷媒流入口管２ｂからバ イパスされたキャピラリーチューブ４より注入される適量の液冷媒と混合し、乾 き度が低くなる。図５に示すように、熱交換器１を蒸発器として使用する場合、 蒸発器の管内圧力損失は冷媒乾き度の大きくなった部分が支配的であるため、本 実施例で示すように高乾き度の部分に液冷媒を注入して乾き度を低下させること によって、高乾き度部を減らし、結果的に蒸発器１の管内圧力損失を低減し、冷 房能力の低下を抑えることができる。また、熱交換器１を凝縮器として使用する 場合、キャピラリーチューブ４間に設けられた逆止弁５によって、冷媒がバイパ スされることを防ぎ、冷媒の管内流量は一定であるため、暖房性能が低下する。

【００１０】 実施例２． 図３はこの考案の実施例２を示す図である。図３において、２ｄは冷媒の流れ を複数に分ける分岐部である。

【００１１】 次に動作について説明する。以上のような構成において、熱交換器１を蒸発器 として使用する場合、冷媒は気液二相状態で入口管２ｂより流入し、蒸発しなが ら伝熱管２内を流れ、乾き度が大きくなった状態で分岐部２ｄで分配され、出口 管２ｃより流出する。図５に示すように熱交換器１を蒸発器として使用した場合 、蒸発器の管内圧力損失は冷媒乾き度の大きくなった部分が支配的であるため、 本実施例で示すように伝熱管２を分岐管２ｄで分岐させることによって、高乾き 度部分の圧力損失を低減させることができ、結果的に蒸発器の管内圧力損失を低 減し冷房能力の低下を抑えることができる。また熱交換器１を凝縮器として使用 する場合、冷媒は過熱ガス状態で入口管２ｂより流入し、分岐部２ｄで合流して 凝縮しながら伝熱管２内を流れ、液冷媒の状態で出口管２ａより流出する。図６ に示すように凝縮器の管内熱伝達率は、冷媒流量が大きい程高くなるため、本実 施例で示すように伝熱管２を分岐部２ｄで合流させることによって伝熱管２内の 冷媒流量が増え、暖房能力を向上させることができる。

【００１２】

【考案の効果】 以上のように、この考案によれば一定間隔で平行に設け、相互間を気体が流動 するプレートフィンと上記プレートフィンを貫通し、内部に流体を流動させる複 数の伝熱管群体とから成り、上記伝熱管群体の冷房作用時の入口側配管と他の伝 熱管途中との間にキャピラリチューブよりなるバイパス管を設けた構成にしたの で、蒸発器の場合、圧力損失に大きな影響を与える高い乾き度の冷媒が流れる部 分の伝熱管に蒸発器の入口側の液冷媒を適量注入し、冷媒の乾き度を低くして圧 力損失を低減させ、冷房性能の低下を抑えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例１である熱交換器の斜視図で
ある。

【図２】この考案の実施例１である熱交換器の側面図で
ある。

【図３】この考案の実施例２である熱交換器の斜視図で
ある。

【図４】この考案の実施例２である熱交換器の側面図で
ある。

【図５】この考案の蒸発管中の冷媒流動様式と圧力損失
の関係を示す図である。

【図６】この考案の凝縮器の管内冷媒流量と二相域平均
凝縮熱伝達率の関係を示す図である。

【図７】従来の熱交換器を示す斜視図である。

【図８】従来の熱交換器の構成図である。

【図９】従来の熱交換器の要部を示す側面図である。

【符号の説明】

２ 伝熱管 ２ａ Ｕベンド管 ２ｂ 入口管 ２ｃ 出口管 ５ バイパス管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 竹下 倫正 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株式 会社静岡製作所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定間隔で平行に設け、相互間を気体が
   流動する複数のプレートフィンと、上記プレートフィン
   を貫通し内部に流体を流動させる複数の伝熱管群体とか
   ら成り、上記伝熱管群体の冷房作用時の入口側配管と他
   の伝熱管途中との間にキャピラリチューブよりなるバイ
   パス管を設けたことを特徴とする熱交換器。