JPH06199127A - 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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JPH06199127A
JPH06199127A JP36115192A JP36115192A JPH06199127A JP H06199127 A JPH06199127 A JP H06199127A JP 36115192 A JP36115192 A JP 36115192A JP 36115192 A JP36115192 A JP 36115192A JP H06199127 A JPH06199127 A JP H06199127A
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JP
Japan
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refrigerant
flat tube
liquid tank
evaporator
liquid
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Pending
Application number
JP36115192A
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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 JPH06199127A publication Critical patent/JPH06199127A/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
    • 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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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エバポレータの偏平チューブの出口の近くの
冷媒の温度を低温に保って、熱交換効率を向上させると
共に冷房能力を向上させる。 【構成】 冷媒用の偏平チューブ9を有するエアコン用
エバポレータ2において、偏平チューブ9の出口近傍に
リッキドタンク18を設け、このリキッドタンク18に偏平
チューブ9の上流側後部を接続すると共にリキッドタン
ク18の入口部に感熱筒11を設け、リキッドタンク18の最
上部に偏平チューブ9の下流側前部を接続する。これに
より偏平チューブ9を流下してきた気液混合の冷媒のう
ち液冷媒はリキッドタンク18の下部に溜り、ガス冷媒の
みがコンプレッサ側に流れる。これによって、偏平チュ
ーブ9の入口からリキッドタンク18までの間は全て気液
混合の冷媒とすることが可能となり、偏平チューブ9内
の冷媒は温度が一定となり、エバポレータの冷却能力を
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
4の冷凍サイクル1に示すように、エバポレータ2と、
コンプレッサ3と、コンデンサ4と、レシーバタンク5
そして膨張弁6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】上記冷房装置の原理を矢印で示す冷媒の流
れに沿って説明する。液冷媒は、例えば、膨張弁6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2に入る。エバポレータ2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3に吸入される。そして、コンプレッサ3
で断熱圧縮されて高温高圧の気体状態でコンデンサ4に
入り外部に熱を放出して再び液冷媒となって膨張弁6に
達する。
【0004】図において、符号7はブロアファン、符号
8はエンジン冷却用ファンである。また、符号Aは前面
冷却風、符号Bは熱風、符号Cは車室内空気、符号Dは
冷風を各々示している。
【0005】上記エアコン用のエバポレータ2は、通
常、偏平チューブ(サーペンタインチューブ)9を蛇行
状に複数回折返して形成し、偏平チューブ9と偏平チュ
ーブ9との間には熱交換用のコルゲートフィン10を配設
した構造となっている。また、偏平チューブ9の入口側
には入口用ヘッダパイプ(図示省略)と出口側にはヘッ
ダパイプ(図示省略)が各々接続されている。
【0006】次に、エバポレータ2を流れる冷媒につい
て詳述する。エバポレータ2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9を流れるに従って、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。
【0007】このように冷媒は偏平チューブ9を流れる
にしたがってガス冷媒に変わりコンプレッサ3に流れ込
む。しかし、冷媒がガス状にならないで気液混合のまま
コンプレッサ3に流れ込むと、液圧縮が行われてコンプ
レッサ3によい影響を与えないのでこれを防止するよう
にしている。
【0008】そこで、エバポレータ2の出口側に感熱筒
11を取付けて、この感熱筒11によりエバポレータ2の出
口の冷媒の過熱度(出口側で気体となった後の温度上昇
分)を、例えば+5〜10℃に保つように膨張弁6をセッ
トして液冷媒を確実にガス化してコンプレッサ3に送る
ようにしている。このようにしてコンプレッサ3の液圧
縮を防止している。
【0009】そして、この冷媒が流れているエバポレー
タ1のフィン10の周囲を車室内の空気が通過すると、空
気の熱はフィン10の表面で失われて空気が冷却され、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れ込むことになる。
【0010】なお、車両用冷房装置として、特開昭60-2
43465 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、レシーバタンク、すなわちリキッドタン
クに冷凍サイクル停止中のリキッドタンク内の冷媒温度
をエバポレータおよびコンプレッサ内の冷媒温度より低
温に維持したものである。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来技術
においては、コンプレッサでの液圧縮を避けるため、エ
バポレータ出口側に感熱筒を取付け、これによりエバポ
レータの出口の冷媒の過熱度を+5〜10℃に保つように
膨張弁をセットしているが、このように過熱度を+5〜
10℃にすると、エバポレータ出口の近くは冷媒の温度が
上昇し、冷房能力が低下する問題があった。また、車の
走行条件によっては過熱度が+10℃以上に大きくなり、
熱交換効率がさらに低下する問題もあった。
【0012】なお、特開昭60-243465 号公報に開示され
た車両用冷房装置、冷凍サイクル停止中のリキッドタン
ク内の冷媒温度をエバポレータおよびコンプレッサ内の
冷媒温度より低温に維持しているので、冷凍サイクル停
止後に冷媒がリキッドタンク内に集中させることがで
き、コンプレッサの液圧縮が回避されるが冷凍サイクル
の構造が複雑になる問題がある。
【0013】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、エバポレータの偏平チューブの冷媒流路を
改良して、エバポレータ出口の近くの冷媒の温度を低温
に保って熱交換効率を向上させると共に冷房能力を向上
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。
【0014】
【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、冷媒用偏平チューブを有する
エアコン用エバポレータにおいて、前記偏平チューブの
出口近傍にリキッドタンクを設け、該リキッドタンクに
前記偏平チューブの上流側後部を接続すると共に前記リ
キッドタンクの入口部に感熱筒を設け、前記リキッドタ
ンクの最上部に偏平チューブの下流側前部を接続したこ
とを特徴とするものである。
【0015】
【作用】以上説明したように、偏平チューブの出口近傍
に設けたリッキドタンクに偏平チューブの上流側後部を
接続し、リキッドタンクの最上部に偏平チューブの下流
側前部を接続したので、偏平チューブを流下してきた気
液混合の冷媒のうち液冷媒はリキッドタンクの下部に溜
り、ガス冷媒のみがリキッドタンクの最上部に接続した
偏平チューブよりコンプレッサ側に流れることが可能に
なる。
【0016】また、液冷媒がリキッドタンクに溜って、
コンプレッサ側に流れ込まなくなるので、偏平チューブ
の入口からリキッドタンクまでの間は全て気液混合の冷
媒とすることが可能となる。これによって、偏平チュー
ブ内の冷媒は温度が一定となり、かつ、低温に保つこと
が可能となる。
【0017】また、リキッドタンクの入口部に感熱筒を
設けたので、偏平チューブに多少液冷媒が残っていても
よいように膨張弁をセットすることが可能となる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1につき、図4
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2は図4の冷凍サイクル1で示すよ
うに、冷房装置の膨張弁6とコンプレッサ3との間に介
装され、膨張弁6で低温低圧にされた霧状冷媒(気液混
合状態)と車室内の空気とを熱交換させるものである。
【0019】このエバポレータ2は、通常、図2に示す
ようなレイアウトで車室側に配設されているものであ
る。すなわち、図に示すように、エバポレータ2はエバ
ポレータケース12に納められて通気通路に介在させてあ
り、エバポレータケース12の一側は内外気切換ダンパ13
を有する内外気箱14に接続され、他側はブロアファン7
とヒータコア(図示省略)とを備えたエアミックスチャ
ンバ15に接続されている。図中、符号Cは車室内空気、
符号Dは冷風、符号Eは外気を各々示している。図1は
このようなエバポレータ2のみを示したものである。
【0020】エバポレータ2は、図1に示すように蛇行
状に複数回、屈折させて形成した冷房用偏平チューブ9
と、この偏平チューブ9と偏平チューブ9の間に取付け
た熱交換用のフィン(コルゲートフィン)10とによって
概略構成されている。そして、偏平チューブ9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16
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17が接続さ
れている。
【0021】また、偏平チューブ9の出口近傍にはリキ
ッドタンク18が設けられており、このリキッドタンク18
の上部に形成した入口部には偏平チューブ9の上流側後
部が嵌込まれて接続されている。また、リキッドタンク
18の最上部には出口部が形成されており、この出口部に
は偏平チューブ18の下流側前部が嵌め込まれて接続され
ている。
【0022】リキッドタンク18に接続された偏平チュー
ブ9の上流側後部と、偏平チューブ9の下流側前部は下
流側後部の方が高い位置に配置されている。これはガス
冷媒が常時、偏平チューブ9の下流側前部に流込んで、
ガス冷媒が確実にコンデンサに流れるようにするためで
ある。
【0023】また、リキッドタンク18の入口部に感熱筒
11を取付け、すなわち、リキッドタンク18の入口部に接
続した偏平チューブ9の上流側後部に感熱筒11を取付
け、この取付部での過熱度を、0℃〜−3℃に保つよう
に膨張弁6をセットする。すなわち、多少液冷媒が残っ
ていてもよいように膨張弁6をセットする。
【0024】本実施例は、以上説明したように構成した
ので、偏平チューブ9を流れてきた気液混合状態の冷媒
のうち液冷媒はリキッドタンク18の下部に溜り、ガス冷
媒のみがリキッドタンク18の最上部に接続した偏平チュ
ーブ9よりコンプレッサ3に流込むことになる。これに
よってコンプレッサ3にはガス冷媒のみが流れるように
なる。
【0025】また、液冷媒はリキッドタンク18に溜っ
て、コンプレッサ3側に流れ込まなくなるので、偏平チ
ューブ9の入口ヘッダパイプ16からリキッドタンク18ま
での間は全て気液混合領域になる。このため偏平チュー
ブ9内の冷媒は温度が一定となり、かつ、低温に保たれ
る。これによって、空気との熱交換効率を向上させるこ
とが可能となる。
【0026】さらに、リキッドタンク18に接続した偏平
チューブ9の上流側後部(X点)に感熱筒(図示省略し
てある)を取付け、この取付部での過熱度を、0℃〜−
3℃に保つように膨張弁6をセットしたので、多少液冷
媒が残っていてもよくなり、また、車両の運転条件によ
って過熱度がマイナス方向に大きくなってもリキッドタ
ンク18があるため、液冷媒をコンプレッサ3に送ってし
まうことはない。
【0027】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6の膨張工程を示し、D点(膨張弁6の
後、エバポレータ2の入口)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(コンプレッサ3の入口)で過熱蒸気となる。
【0028】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(コンデンサ4の入口、コンプレ
ッサ3の出口)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(膨張弁
6の前、コンデンサ4の出口)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。Eはエバポレータ2の出口(出口ヘッダパイプ)
で、Xはリキッドタンク18の入口の感熱筒11の取付部を
示す。そして、この図のSHの部分が過熱度を表す。
【0029】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2の入口用ヘッダパイプ16はDの位置
であり、エバポレータ2の出口用ヘッダパイプ17はEの
位置である。
【0030】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。気液混合領域内でエバポレータ2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。
【0031】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、偏平チューブを流下してきた気液混合の冷媒のう
ち液冷媒はキーリッドタンクの下部に溜り、ガス冷媒の
みがリキッドタンクの最上部に接続した偏平チューブよ
りコンプレッサ側に流がすことができる。これによっ
て、コンプレッサにガス冷媒のみが流れ込み、コンプレ
ッサの液圧縮を回避することができる。
【0032】また、液冷媒がリキッドタンクに溜って、
コンプレッサ側に流れ込まなくなるので、偏平チューブ
の入口からリキッドタンクまでの間は全て気液混合の冷
媒とすることができ、偏平チューブ内の冷媒は温度は一
定となり、かつ、低温に保つことができる。これにより
空気との熱交換効率が向上し、エバポレータの冷房能力
を向上させることができる。
【0033】また、リキッドタンクの入口部に感熱筒を
設けたので、偏平チューブに多少液冷媒が残っていても
よいように膨張弁をセットすることができ、これによっ
て、エバポレータ出口の近くの冷媒温度の上昇を押える
ことができるので、冷房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正面図である。
【図2】エバポレータのレイアウトを示す断面図であ
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】冷凍サイクルを示す図である。
【符号の説明】
2 エバポレータ 9 偏平チューブ 18 リキッドタンク X 感熱筒

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷媒用偏平チューブを有するエアコン用
    エバポレータにおいて、前記偏平チューブの出口近傍に
    リキッドタンクを設け、該リキッドタンクに前記偏平チ
    ューブの上流側後部を接続すると共に前記リキッドタン
    クの入口部に感熱筒を設け、前記リキッドタンクの最上
    部に偏平チューブの下流側前部を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。
JP36115192A 1992-12-28 1992-12-28 エアコン用エバポレータの構造 Pending JPH06199127A (ja)

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JP (1) JPH06199127A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09196511A (ja) * 1996-01-16 1997-07-31 Orion Mach Co Ltd 冷凍装置
WO2023182106A1 (ja) * 2022-03-21 2023-09-28 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09196511A (ja) * 1996-01-16 1997-07-31 Orion Mach Co Ltd 冷凍装置
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