JPH06106960A - エアコンのエバポレータ構造 - Google Patents

エアコンのエバポレータ構造

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JPH06106960A
JPH06106960A JP28516292A JP28516292A JPH06106960A JP H06106960 A JPH06106960 A JP H06106960A JP 28516292 A JP28516292 A JP 28516292A JP 28516292 A JP28516292 A JP 28516292A JP H06106960 A JPH06106960 A JP H06106960A
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JP
Japan
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refrigerant
header pipe
flat tube
evaporator
air
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Pending
Application number
JP28516292A
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English (en)
Inventor
Kenji Suzuki
健司 鈴木
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
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Publication of JPH06106960A publication Critical patent/JPH06106960A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-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
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    • F28D1/047Heat-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 bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0477Heat-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 bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
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    • F28D1/0472Heat-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 bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being helically or spirally coiled
    • F28D1/0473Heat-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 bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being helically or spirally coiled the conduits having a non-circular cross-section

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エアコンのエバポレータの熱交換効率を向上
させ、かつ、冷凍能力を向上させる。 【構成】 冷媒が流れる冷媒用偏平チューブ9の一側に
冷媒を導入する入口用ヘッダパイプ11を設け、偏平チュ
ーブ9の他側に冷媒を排出する出口用ヘッダパイプ12を
設けたエアコンのエバポレータにおいて、入口用ヘッダ
パイプ11をエバポレータ1の中央部に配設し、この入口
用ヘッダパイプ11に一側を接続した冷媒用偏平チューブ
9を漸次、渦巻状に延設する。そして、この渦巻状の偏
平チューブ9の最外側の他側に出口用ヘッダパイプ12を
接続する。このようにすれば、液冷媒の割合が多い入口
用ヘッダパイプ等の部分がエバポレータの中央部に位置
することになり、フィンに当たる空気を多くすることが
可能となる。これによって、空気の熱交換効率が向上し
て冷却能力を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の空調装置に使
用することができる、エアコンのエバポレータ構造に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車には車室内空気の温度、湿度等を
調整して車室内を快適な状態にするために暖房装置と冷
房装置とを組合わせたエアコン(エアコンディショナ)
を取付けたものが多い。このエアコンのうち冷房装置
は、エバポレータと、図示しないがコンプレッサと、コ
ンデンサと、膨張弁とから概略構成されたものであり、
これらを繋ぐ回路に冷媒を循環させ熱交換させて車室内
の空気を冷却するようにしている。
【0003】この冷房装置のうちエバポレータは、通常
は、図4に示すように配設されて車室内の空気を熱交換
している。すなわち、図に示すように、エバポレータ1
の一側は内外気切換ダンパ2を有する内外気箱3に接続
しており、他側はブロアモータ4に連結したブロアファ
ン5とヒータコア(図示省略)とを有するエアーミック
スチャンバ6に接続している。
【0004】また、エバポレータ1はエバポレータケー
ス7と後述のエバポレータコア8とからなっており、エ
バポレータコア8は、図5に示すように、冷媒を流す、
内部に複数の冷媒通路を有する偏平チューブ(サーペン
タインチューブ)9を蛇行状に数回折曲げて形成し、こ
の偏平チューブ9と偏平チューブ9との間に熱交換用の
フィン10を配設した構造となっている。
【0005】この偏平チューブ9の一端部には入口用ヘ
ッダパイプ11が、他端部には出口用ヘッダパイプ12が各
々接続している。図5において、符号13はサイドプレー
トを示し、図4において、矢印Uは外気、矢印Vは内
気、矢印Wは冷却された空気をそれぞれ示している。
【0006】エバポレータ1に流れ込んでくる高圧の冷
媒は入口用ヘッダパイプ11の部分においては、液冷媒の
割合が多く、偏平チューブ9を流れるにしたがって、フ
ィン10を通過する空気より蒸発の潜熱を得てガス冷媒に
変わる。これにより空気の熱はこのフィン10の表面で失
われて空気が冷却される。フィン10の付近の暖かい空気
が冷却されると、空気内の水分が凝縮しフィン10に水滴
が付着し、除湿された空気が車室内に流込むことにな
る。
【0007】なお、蒸発器として、実公昭63-99172号公
報に開示されたものがある。この公報に開示されたもの
は、屈曲部が上下両側に配された蛇行状偏平チューブを
設け、この偏平チューブの冷媒入口側に冷媒導入ヘッ
ダ、冷媒出口側に冷媒排出ヘッダを取付け、冷媒の気液
混合域ないしガス域に相当する蛇行状偏平チューブの上
部屈曲部の風入側と前記冷媒排出ヘッダとの間に冷媒ガ
ス送り用のバイパス管を設けて、偏平チューブの風入側
後半部の過熱ガス域を減少せしめるようにしたものであ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
エバポレータは冷媒と車室内等の空気とを熱交換させる
ものであるが、液冷媒の割合が多い領域、すなわち、入
口用ヘッダパイプやこれに接続した偏平チューブの上流
側の部分がエバポレータの端側にあり、この部分は空気
の流れが少ないため、熱交換効率が悪く冷却能力が低下
する問題があった。
【0009】また、熱交換中、空気中の水分が凝縮して
水滴となってフィンに付着するが、空気の流れが悪い隅
側の部分においては水滴が凍結することがある。水滴が
凍結すると同様に冷凍能力が低下する問題があった。
【0010】なお、実公昭63-99172号公報に開示された
蒸発器は、冷媒の気液混合域ないしガス域に相当する蛇
行状偏平チューブの上部屈曲部の風入側と冷媒排出ヘッ
ダとの間に冷媒ガス送り用のバイパスを設けて偏平チュ
ーブの風入側後半部の過熱ガス域を減少せしめるように
したものであるが、液冷媒の割合が多い領域が端側にあ
るため通過する空気が少ない問題があり、本発明の課題
を解決しているものではない。
【0011】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、エバポレータの冷媒用偏平チューブの形状
を改良して、偏平チューブ内の液冷媒が多い部分を空気
の当たりやすい中央の位置に配設して熱交換を多くし、
偏平チューブのガス冷媒が多い部分を空気に当りにくい
隅に配設することによって熱交換を少なくし、熱交換効
率を向上させ、かつ、冷凍能力を向上させたエアコンの
エバポレータ構造を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、冷媒が流れる冷媒用偏平チュ
ーブの一側に冷媒を導入する入口用ヘッダパイプを設
け、前記偏平チューブの他側に冷媒を排出する出口用ヘ
ッダパイプを設けたエアコンのエバポレータにおいて、
前記入口用ヘッダパイプをエバポレータの中央部に配設
すると共に該入口用ヘッダパイプに前記冷媒用偏平チュ
ーブの一側を接続し、該偏平チューブを漸次、渦巻状に
延設して、該渦巻状の偏平チューブの最外側の他側に出
口用ヘッダパイプを接続し、前記冷媒用偏平チューブに
フィンを設けたことを特徴とするものである。
【0013】
【作用】本発明は、このように冷媒を導入する入口用ヘ
ッダパイプをエバポレータの中央部に配設すると共にこ
の入口用ヘッダパイプに一側を接続した冷媒用偏平チュ
ーブを漸次、渦巻状に延設してその最外側の他側に出口
用ヘッダパイプを接続し、前記冷媒用偏平チューブにフ
ィンを設けたので、液冷媒の割合が多い入口用ヘッダパ
イプやこれに接続した偏平チューブの上流側の部分をエ
バポレータの中央部に位置させることが可能になり、フ
ィンに当たる空気の量を多くすることが可能となる。
【0014】また、ガス冷媒の多い偏平チューブの部分
が隅側に位置するようになるので、フィンに当たる空気
の量を少なくすることが可能となる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1につき、図4
および図5と同一の部材には同一の符号を付して説明す
る。エバポレータ1は図4および図5に示すように、エ
バポレータコア8とエバポレータケース7とから概略構
成されており、図1はエバポレータ1のエバポレータコ
ア8を示したものである。エバポレータコア8の中央部
には冷媒を導入する入口用ヘッダパイプ11が配設されて
おり、この入口用ヘッダパイプ11には冷媒用偏平チュー
ブ9の一端が接続されている。冷媒用偏平チューブ9の
内部には独立した複数の冷媒通路が設けられている。
【0016】冷媒用偏平チューブ9は入口用ヘッダパイ
プ11の外周を漸次、四辺形の渦巻状に延設されてその最
外側の他側には出口用ヘッダパイプ12が接続されてい
る。さらに、渦巻状にした冷媒用偏平チューブ9と冷媒
用偏平チューブ9の間には熱交換用のフィン(コルゲー
トフィン)10が設けられている。図中、符号13で示すも
のはサイドプレートである。
【0017】次に、本実施例の作用を説明する。このよ
うに冷媒を導入する入口用ヘッダパイプ11をエバポレー
タ1の中央部に配設し、この入口用ヘッダパイプ11に一
側を接続した冷媒用偏平チューブ9を漸次、渦巻状に延
設してその最外側の他側に出口用ヘッダパイプ12を接続
したので、液冷媒の割合が多い領域の、入口用ヘッダパ
イプ11やこれに接続した偏平チューブ9の上流側の部分
をエバポレータ1の中央部分に位置させることが可能と
なる。
【0018】冷媒は液冷媒のときに流速が遅いので、そ
のときに液冷媒が流れる入口用ヘッダパイプやこれに接
続した偏平チューブ9の上流側の部分をエバポレータの
中央部に位置させたことにより、空気の当たりが多くな
って熱交換を多くすることができ熱交換効率を向上させ
ることが可能になる。
【0019】また、液体が気体になることにより、体積
が膨張して流速の増したガス冷媒が多く流れる偏平チュ
ーブ9の部分を外側にしたので、中央部よりも空気の当
たりが少なくなって熱交換が少なくなる。これによっ
て、フィンに水滴が付着しにくくなって水滴の凍結を回
避することが可能となる。
【0020】次に、本発明の他の実施例を図2にもとづ
いて説明する。なお、図1と同一部材には同一の符号を
付す。この実施例はエバポレータコア8の中央部に入口
用ヘッダパイプ11を配設し、この入口用ヘッダパイプ11
に一側を接続した冷媒用偏平チューブ9を入口用ヘッダ
パイプ11の外周に漸次、文字通り円形の渦巻状に延設さ
せ、その最外側の他側に出口用ヘッダパイプ12を接続さ
せ、さらに、この冷媒用偏平チューブ9と冷媒用偏平チ
ューブ9との間に熱交換用のフィン(コルゲートフィ
ン)10を設けたものである。作用は上記実施例と同じな
ので省略する。
【0021】次に、モリエル線図上に冷凍サイクルを描
いた図3について説明する。すなわち、図において、A
−Bは図示を省略したコンプレッサの圧縮工程を示し、
B−Cは同じく図示を省略したコンデンサの凝縮工程を
各々示したものである。また、C−Dは図示を省略した
膨張弁の膨張工程を示し、D−Aはエバポレータ1の蒸
発工程を各々示したものである。
【0022】このモリエル線図の臨界点より右側は過熱
蒸気領域(ガス領域)を示し、左側は過冷却領域(液領
域)を示している。そして、ガス領域と液領域とで挟ま
れた領域すなわち中央部は気液混合領域を示している。
エバポレータ1の入口用ヘッダパイプ11はDの位置であ
り、エバポレータ1の出口用ヘッダパイプ12はEの位置
である。
【0023】D点での気体と液体の比は気体:液体=F
D:DEであり、D点、すなわち、入口用ヘッダパイプ
11では液体の割合が多い。DからEに進にしたがって液
体は蒸発し、気体になって(その時の潜熱を得る)、液
体が少なくなり気体が多くなる。E点で全体が気体とな
る。
【0024】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように冷媒を導
入する入口用ヘッダパイプをエバポレータの中央部に配
設すると共にこの入口用ヘッダパイプに一側を接続した
冷媒用偏平チューブを漸次、渦巻状に延設してその最外
側の他側に出口用ヘッダパイプを接続し、冷媒用偏平チ
ューブにフィンを設けたので、液冷媒の割合が多い入口
用ヘッダパイプやこれに接続した偏平チューブの上流側
の部分をエバポレータの中央部に位置させることがで
き、フィンに当たる空気を多くすることができる。これ
により熱交換が多くなって熱交換効率を向上させること
ができ、冷却能力を向上させることができる。
【0025】また、ガス冷媒の多い偏平チューブ外側の
フィンには当たる空気も少なくなり、熱交換を少なくす
ることができる。これによって、水滴の付着も少なくな
り水滴の凍結を回避することができ、冷却能力を向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を模式的に示す断面図であ
る。
【図2】他の実施例を模式的に示す断面図である。
【図3】モリエル線図上に冷凍サイクルを描いた図であ
る。
【図4】エバポレータの配設位置を説明する図である。
【図5】図4のG−G線に沿う断面図である。
【符号の説明】
1 エバポレータ 9 冷媒用偏平チューブ 10 フィン 11 入口用ヘッダパイプ 12 出口用ヘッダパイプ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷媒が流れる冷媒用偏平チューブの一側
    に冷媒を導入する入口用ヘッダパイプを設け、前記偏平
    チューブの他側に冷媒を排出する出口用ヘッダパイプを
    設けたエアコンのエバポレータにおいて、前記入口用ヘ
    ッダパイプをエバポレータの中央部に配設すると共に該
    入口用ヘッダパイプに前記冷媒用偏平チューブの一側を
    接続し、該偏平チューブを漸次、渦巻状に延設して、該
    渦巻状の偏平チューブの最外側の他側に出口用ヘッダパ
    イプを接続し、前記冷媒用偏平チューブにフィンを設け
    たことを特徴とするエアコンのエバポレータ構造。
JP28516292A 1992-09-30 1992-09-30 エアコンのエバポレータ構造 Pending JPH06106960A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003048671A1 (en) * 2001-12-03 2003-06-12 Brazeway, Inc. Flattened tube heat exchanger made from micro-channel tubing
CN109059578A (zh) * 2018-08-02 2018-12-21 东南大学 一种双螺旋盘香形管带式风冷却器
CN112277570A (zh) * 2020-10-30 2021-01-29 安徽江淮汽车集团股份有限公司 暖风芯体及汽车空调

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