JPH06143990A - エアコン用エバポレータの構造 - Google Patents

エアコン用エバポレータの構造

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JPH06143990A
JPH06143990A JP31628492A JP31628492A JPH06143990A JP H06143990 A JPH06143990 A JP H06143990A JP 31628492 A JP31628492 A JP 31628492A JP 31628492 A JP31628492 A JP 31628492A JP H06143990 A JPH06143990 A JP H06143990A
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JP
Japan
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refrigerant
coolant
evaporator
flat tubes
air conditioner
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Pending
Application number
JP31628492A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Suzuki
健司 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
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 JPH06143990A publication Critical patent/JPH06143990A/ja
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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
    • F28D1/02Heat-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
    • F28D1/04Heat-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
    • F28D1/047Heat-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
    • F28D1/0478Heat-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 the conduits having a non-circular cross-section
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    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0085Evaporators

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エアコンのエバポレータの熱交換の効率を向
上させると共に冷却能力を向上させる。 【構成】 蛇行状に複数回屈折させて形成した冷媒用扁
平チューブ8の一側に冷媒を導入する入口用ヘッダパイ
プ10を設け、扁平チューブ8の他側に冷媒を排出する出
口用ヘッダパイプ11を設けたエアコン用エバポレータに
おいて、扁平チューブ8の略中間部より下流側の部分を
二系統に分岐させ、この分岐させた各々の扁平チューブ
8の下流側の端部を出口用ヘッダパイプ11に接続する。
このようにすることにより 冷媒が液体から気体に変化
する時、体積が膨張して冷媒の圧力が上昇し、温度が上
昇してその速さが増加しても偏平チューブ8の下流側が
二系統に分岐しているので、分岐後の冷媒流路の面積は
チューブ二本分の面積となり、これによって冷媒の圧力
上昇を押え、温度の上昇を押えて流速を低下させること
が可能となる。

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、エアコン用エバポレータの構造に
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。エアコンのうち冷房装置は、図
3の系統図に示すように、エバポレータ1と、コンプレ
ッサ2と、コンデンサ3と、膨張弁4などから概略構成
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】上記冷房装置の原理を図3の冷媒の流れに
沿って説明する。液冷媒は、例えば、膨張弁4を通って
断熱膨張をし、圧力と温度が下がって気液混合状態でエ
バポレータ1に入る。エバポレータ1では外部から熱を
吸収して蒸発し、冷却作用をして過熱蒸気となってコン
プレッサ2に吸入される。そして、コンプレッサ2で断
熱圧縮されて高温高圧の気体状態でコンデンサ3に入り
外部に熱を放出して再び液冷媒となって膨張弁4に達す
る。
【0004】図において、符号5はレシーバタンクを示
し、符号6はブロア、符号7はエンジン冷却用ファンで
ある。また、符号イは冷却風、符号ロは車室内空気、符
号ハは熱風、符号ニは前面冷却風を各々示している。ま
た、矢印は冷媒の流れを示している。
【0005】上記エアコン用のエバポレータ1は、通
常、偏平チューブ(サーペンタインチューブ)8を蛇行
状に複数回折返して形成し、偏平チューブ8と偏平チュ
ーブ8との間には熱交換用のコルゲートフィン9を配設
した構造となっている(図3参照)。この偏平チューブ
8の入口側と出口側のチューブ8の断面積は同じになっ
ている。
【0006】さらに、エバポレータ1を流れる冷媒につ
いて詳述する。エバポレータ1に流込んでくる高圧の冷
媒は入口用ヘッダパイプの部分においては、液冷媒の割
合が多く、偏平チューブ8を流れるに従って、フィン9
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9の表面で失われ
て空気が冷却される。フィン9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9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、空気調和装置として、特開昭53-109
343 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、オイル抽出パイプの一端をエバポレータ入
口ヘッダに接続し、他端をエバポレータ出口ヘッダに接
続し、エバポレータの入口に冷媒と分離した冷凍機油が
残留しないようにしたものである。
【0008】また、車両用空気調和機の熱交換器とし
て、実開昭57-21985号公報に開示されているものがあ
る。この公報に開示されているものは、熱交換器の冷媒
流路のうち液相(液冷媒)が多く流れる冷媒流路を風の
上流側において風が多く貫通するように蛇行させたもの
である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来技術
における、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、エバポレータの入口側の偏平
チューブには気体と液体の混ざりあった気液混合の状態
となっているが、出口側は全部が気体となっている。こ
のため、冷媒が液体から気体に変わる時、体積の膨張に
より圧力が上昇し、出口側に近いほど温度が上昇して冷
媒の速さが増加するため熱交換の効率が低下して冷却能
力が低下する問題があった。
【0010】なお、特開昭53-109343 号公報に開示され
た空気調和装置は、オイル抽出パイプを設けているの
で、コストが上昇する虞があり、また、実開昭57-21985
号公報に開示されている車両用空気調和機の熱交換器は
構造が複雑になる虞がある。これにより本発明の課題を
解決しているものではない。
【0011】本発明は、上記課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の偏平チューブの流
路を改良して、冷媒の圧力や速さが増す扁平チューブの
出口側に近い部分を二系統に分岐させることによって、
熱交換の効率を向上させると共に冷却能力を向上させた
エアコン用エバポレータの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、蛇行状に複数回屈折させて形
成した冷媒用の扁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、前記扁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用エ
バポレータにおいて、前記扁平チューブの略中間点より
下流側の部分を二系統に分岐させ、該分岐させた各々の
扁平チューブの下流側の端部を前記出口用ヘッダパイプ
に接続したことを特徴とするものである。
【0013】
【作用】以上説明したように、冷媒を導入する扁平チュ
ーブの略中間部より下流側の部分を二系統に分岐させ、
この分岐させた各々の扁平チューブの下流側の端部を前
記出口用ヘッダパイプに接続したので、分岐後の冷媒流
路の面積はチューブ二本分の面積となる。このため冷媒
が液体から気体に変化する際、体積が膨張しても圧力の
上昇がおこらなくなると共に温度の上昇が押えられ、か
つ、冷媒の流速を低下させることが可能となる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1につき、図3
と同一の部材には同一の符号を付して説明する。エアコ
ン用のエバポレータ1は図3の系統図で示すように、冷
房装置の膨張弁4とコンプレッサ2との間に介装され、
膨張弁4で低温低圧にされた霧状冷媒(気液混合状態)
と室内等の空気とを熱交換させるものである。図1はそ
のエバポレータ1のみを示したものである。
【0015】このエバポレータ1は蛇行状に複数回、屈
折させて形成した偏平チューブ8の一側すなわち入口側
には冷媒を導入する入口用ヘッダパイプ10が接続され、
さらに、偏平チューブ8の他側すなわち出口側には冷媒
を排出する出口用ヘッダパイプ11が接続されている。
【0016】偏平チューブ8の中間点Xより下流側の部
分を二系統に分岐させ、この分岐させた各々の偏平チュ
ーブ8の下流側の端部を出口用ヘッダパイプ11に接続し
たものである。また、蛇行状に複数回屈折させて形成し
た偏平チューブ8と偏平チューブ8との間には熱交換用
のフィン(コルゲートフィン)12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。以上説
明したように、冷媒を導入する扁平チューブ8の略中間
点Xより下流側の部分を二系統に分岐させ、この分岐さ
せた各々の扁平チューブ8の下流側の端部を出口用ヘッ
ダパイプ11に接続したので、分岐後の冷媒流路の面積は
チューブ二本分の面積となる。このため偏平チューブ8
の内部で冷媒が液体から気体に変化して、体積の膨張が
おこっても圧力が上昇しなくなって温度が上昇しなくな
り、かつ、冷媒の速さを低下させることが可能となる。
【0018】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、C
−Dは膨張弁4の膨張工程を示し、D点で気液混合状態
になる。また、D−Aはエバポレータ1の蒸発工程を示
したもので、A点で過熱蒸気となる。そして、A−Bは
コンプレッサの圧縮工程を示したもので、B点で高温高
圧の気体状態になる。さらに、B−Cはコンデンサ2の
凝縮工程を示し、C点で液冷媒となる。そして、再びC
−Dの膨張工程にはいることを示したものである。
【0019】また、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10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11はEの
位置である。
【0020】冷凍サイクルは、図3において、A−B
(圧縮工程)、B−C(凝縮工程)、C−D(膨張工
程)、D−E−A(蒸発工程)となるのが理想的である
が、実際の冷凍サイクルは破線で示すように、凝縮工程
がB−C1となり、蒸発工程がD−E1−A1となる。しか
し、本実施例のものは、蒸発工程がD−X−E2−A2とな
る。すなわち、気液混合領域内でエバポレータ1の出口
側に近づくほど気体の割合が増加し、圧力が上昇して、
温度が高くなるが、本実施例はエバポレータ1の中間点
X近くで偏平チューブ8を分岐させているため、冷媒の
通路が拡がりチューブ内の圧力の上昇を防ぎ、かつ、温
度の上昇や流速の上昇を防ぐことができる。
【0021】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように冷媒を導
入する扁平チューブの略中間部より下流側の部分を二系
統に分岐させ、この分岐させた各々の扁平チューブの下
流側の端部を前記出口用ヘッダパイプに接続したので、
分岐後の冷媒流路の面積はチューブ二本分の面積とな
る。このため冷媒が液体から気体に変化する際、体積が
膨張しても圧力の上昇がおこらなくなると共に温度の上
昇が押えられ、かつ、冷媒の流速を低下させることがで
きる。すなわち、熱交換時間を長くすることができる。
これにより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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図2】本実施例の特性をモリエル線図に示した冷凍サ
イクルに対応させて示した図である。
【図3】冷却装置の系統図である。
【符号の説明】
1 エバポレータ 8 冷媒用偏平チューブ 9 フィン 10 入口用ヘッダパイプ 11 出口用ヘッダパイプ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蛇行状に複数回屈折させて形成した冷媒
    用の扁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、前記扁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用エバポレータ
    において、前記扁平チューブの略中間点より下流側の部
    分を二系統に分岐させ、該分岐させた各々の扁平チュー
    ブの下流側の端部を前記出口用ヘッダパイプに接続した
    ことを特徴とするエアコン用エバポレータの構造。
JP31628492A 1992-10-30 1992-10-30 エアコン用エバポレータの構造 Pending JPH06143990A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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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