JPH0666458A - 冷媒蒸発器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チューブが天地方向へ延びた状態で冷媒蒸発
器を搭載しても、ドレン水の停留量を減らし、通風抵抗
が小さく熱交換率に優れる冷媒蒸発器の提供。 【構成】 冷媒蒸発器１は、天地方向へ延びるチューブ
２の間に熱交換促進用フィン３を備える。この熱交換促
進用フィン３は、天地方向へ延びる２列のコルゲートフ
ィン６と、この２列のコルゲートフィン６に挟まれる両
面に天地方向へ延びる溝７を備えた波状プレート８とか
らなる。そして、チューブ６間のフィンの傾斜角度θ1
は、従来よりも大きいため、フィンに付着したドレン水
は小さな水滴で下方へ流れる。プレート８側へ流れたド
レン水は、プレート８の溝７を通って下方へ流れる。ま
た、チューブ２側へ流れたドレン水は、フィンの傾斜角
度θ1 が大きいため、チューブ２とフィンとの接合箇所
のドレン水停留量が少ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷媒が流れる複数のチ
ューブが天地方向へ延びる冷媒蒸発器に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷凍サイクルに使用される冷媒蒸発器に
は、図５に示すように、冷媒が流れる複数のチューブ１
０１と、この複数のチューブ１０１の間に介在されて冷
媒と空気との熱交換を促進させるコルゲートフィン１０
２（熱交換促進用フィン）とから構成されるものがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記に示す冷媒蒸発器
は、複数のチューブ１０１を天地方向に延びる状態で使
用される場合、チューブ１０１やコルゲートフィン１０
２に結露したドレン水のうち、コルゲートフィン１０２
で結露したドレン水は、フィンの傾斜角度θ2 が小さい
ため、水滴が大きく成長するまで、フィンに停留し、水
滴が大きく成長してから下方へ流れる。そして、チュー
ブ１０１やコルゲートフィン１０２から流れ出したドレ
ン水は、図５に示すように、チューブ１０１とコルゲー
トフィン１０２との接合部にできる谷部Ｄに停留する。
そして、ドレン水が停留した箇所は、空気の流れない領
域となるため、通風抵抗の増加、熱交換効率の低下とな
る不具合を有するとともに、冷媒蒸発器作動時の重量増
加になる不具合も備えている。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、チューブを天地方向へ延びた状態
に搭載しても、ドレン水をチューブの下方へ流して通風
抵抗が小さく熱交換効率に優れた冷媒蒸発器の提供にあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の冷媒蒸発器は、
次の技術的手段を採用した。冷媒蒸発器は、天地方向へ
延び、内部に冷媒が流れる複数のチューブと、この複数
のチューブの間に介在された熱交換促進用フィンとを備
える。そして、前記熱交換促進用フィンは、天地方向へ
延びる２列のコルゲートフィンと、この２列のコルゲー
トフィンの間に挟まれ、両面に天地方向に延びる溝を備
えたプレートとからなる。

【０００６】

【発明の作用】コルゲートフィンのフィン高さ（チュー
ブの間隔方向のフィン高さ）が従来の半分になるため、
コルゲートフィンの蛇行する角度が大きくなる。つま
り、フィンの傾斜角度が従来よりも大きくなる。このた
め、コルゲートフィンに結露したドレン水は、従来に比
較して、小さな水滴で下方へ流れる。そして、コルゲー
トフィンに結露して、プレート側に流れたドレン水は、
プレートの溝によって形成されるプレートとコルゲート
フィンとに囲まれる穴を通って、プレートの下方へ流れ
る。また、コルゲートフィンに結露して、チューブ側に
流れたドレン水は、チューブとコルゲートフィンとの接
合部分へ流れる。ここで、フィンの傾斜角度が従来より
も大きいため、チューブとコルゲートフィンとの接合箇
所のドレン水は、従来に比較して下方に流れ易く、結果
的にチューブとコルゲートフィンとの接合箇所のドレン
水の停留量が減少する。

【０００７】

【発明の効果】本発明の冷媒蒸発器は、上記の作用で示
したように、コルゲートフィンに結露したドレン水は小
さな水滴で下方へ流れ、コルゲートフィンからプレート
側に流れたドレン水はプレートの溝によって下方へ流
れ、チューブとフィンとの接合箇所でのドレン水の停留
量も少ない。つまり、コルゲートフィンやチューブで結
露したドレン水は、冷媒蒸発器に停留しにくく、冷媒蒸
発器におけるドレン水の停留量が減少する。この結果、
冷媒蒸発器の通風抵抗が小さくなるとともに、空気と冷
媒蒸発器との接触面積が増えて熱交換効率が向上する。
また、冷媒蒸発器に停留するドレン水が減るため、結果
的に冷媒蒸発器の重量を軽くできる。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の冷媒蒸発器を、図に示す一実
施例に基づき説明する。 〔実施例の構成〕図１および図２は本発明の実施例を示
すもので、図１は冷媒蒸発器の要部断面図、図２は冷媒
蒸発器の正面図である。冷媒蒸発器１は、例えば図示し
ない車両用空気調和装置のダクト内に配置されて、ダク
ト内を流れる空気と、内部を流れる冷媒との熱交換を行
い、車室内に吹き出す空気を冷却するものである。冷媒
蒸発器１は、偏平なチューブ２と、熱交換を促進するた
めの熱交換促進用フィン３とを交互に多数積層し、各チ
ューブ２の両端にヘッダ４を接続して一体ろう付けした
ものである。なお、冷媒蒸発器１は、複数のチューブ２
の長手方向が、天地方向へ延びた状態で、ダクト内に搭
載されるものである。

【０００９】チューブ２は、アルミニウムの押し出し形
成品で、内部に冷媒が通過する冷媒通路５が複数形成さ
れている。

【００１０】各チューブ２間に配される熱交換促進用フ
ィン３は、天地方向へ延びる２列のアルミニウム製コル
ゲートフィン６と、この２列のコルゲートフィン６の間
に挟まれ、両面に天地方向に延びる溝７を備えたアルミ
ニウム製プレート８とからなる。このコルゲートフィン
６のフィン高さＡは、チューブ２の間隔の半分となる。
また、例えば、本実施例の熱交換促進用フィン３の熱交
換容量を、従来技術（図５参照）のように熱交換促進用
フィン３を一枚のコルゲートフィン１０２で構成した場
合の熱交換容量と同じにすると、本実施例のコルゲート
フィン６のピッチ間隔Ｂは、従来のコルゲートフィン１
０２のピッチ間隔Ｃ（図５参照）よりも広くなる。プレ
ート８は、天地方向へ延びる溝７を多数備えるために、
本実施例では天地方向へ延びる波板を使用している。そ
して、本実施例の波状プレート８は、板厚０．１〜０．
２ｍｍ、波の高さおよび間隔（溝７の深さおよび幅）
０．５〜２．０ｍｍに設けられている。

【００１１】そして、冷媒蒸発器１のろう付け時に、プ
レート８の波による溝７が、ろう材で埋まらないよう
に、チューブ２はろう材が表面にクラッドされたクラッ
ド材、コルゲートフィン６はろう材を有しないベア材、
プレート８は薄いろう材が表面にクラッドされた低クラ
ッド率のクラッド材とされている。

【００１２】〔実施例の作動〕次に、上記実施例の作動
を簡単に説明する。冷凍サイクルが作動し、ヘッダ４か
ら各チューブ２の冷媒通路５内に、低温、低圧の冷媒が
供給されると、冷媒通路５内を流れる冷媒が、各チュー
ブ２間を流れる空気とチューブ２を介して熱交換する。
冷媒通路５を流れる冷媒は、チューブ２間を流れる空気
より潜熱を奪って蒸発し、一方、チューブ２間を流れる
空気は潜熱を奪われて冷却される。チューブ２間を流れ
る空気は、冷却されて温度が低下すると、空気中の一部
の水蒸気が凝縮して、チューブ２、コルゲートフィン
６、およびプレート８の表面にドレン水として付着す
る。ここで、コルゲートフィン６のフィン高さＡは、従
来の半分であるため、コルゲートフィン６の蛇行する角
度が大きくなり、結果的にコルゲートフィン６の傾斜角
度θ1 が、従来の傾斜角度θ2 （図５参照）よりも大き
くなる。このため、コルゲートフィン６に結露したドレ
ン水は、従来に比較して、小さな水滴で下方へ流れる。
そして、コルゲートフィン６に結露して、プレート８側
に流れたドレン水、およびプレート８に結露したドレン
水は、プレート８の溝７によって形成されるプレート８
とコルゲートフィン６とに囲まれる穴を通って、プレー
ト８の下方へ流れる。一方、コルゲートフィン６に結露
して、チューブ２側に流れたドレン水、およびチューブ
２に結露したドレン水は、チューブ２とコルゲートフィ
ン６との接合部分へ流れる。ここで、上述のようにフィ
ンの傾斜角度θ1 が従来よりも大きいため、チューブ２
とコルゲートフィン６との接合箇所のドレン水は、従来
に比較して下方に流れ易く、チューブ２とコルゲートフ
ィン６との接合箇所のドレン水の停留量が従来よりも少
なくなる。また、コルゲートフィン６のピッチ間隔Ｂが
従来よりも広がるため、チューブ２とコルゲートフィン
６との接合箇所が従来に比較して減少する。このため、
ドレン水が停留するチューブ２とコルゲートフィン６と
の接合箇所が減少し、この結果からも、冷媒凝縮器のド
レン水の停留量が減少する。

【００１３】〔実施例の効果〕本実施例では、上記の作
用で示したように、コルゲートフィン６や、チューブ２
とコルゲートフィン６との接合箇所で停留するドレン水
の量を従来に比較して、１／３〜１／４程に大幅に少な
くすることができる。このため、本実施例の冷媒蒸発器
１は、ドレン水の停留量が減少することにより、通風抵
抗が小さくなるとともに、空気と冷媒蒸発器１との接触
面積が増えて熱交換効率が向上する。また、冷媒蒸発器
１に停留するドレン水が減るため、結果的に冷凍サイク
ル作動時における冷媒蒸発器１の重量を軽くすることが
できる。なお、コルゲートフィン６のドレン水の停留量
を減少させる効果は、本実施例で示したように、ルーバ
やスリット等の水の抜ける穴のないコルゲートフィン６
の方が大きい。

【００１４】〔第２実施例〕図３は第２実施例を示す冷
媒蒸発器１の要部断面図である。本実施例は、チューブ
２の表面に、天地方向に延びる複数の溝９を形成したも
のである。この溝９の深さおよび幅は、０．５〜１．０
ｍｍに設けられて、チューブ２とコルゲートフィン６と
の接合箇所に停留するドレン水を積極的に下方へ流すも
のである。この技術によって、冷媒蒸発器１のドレン水
の停留量がさらに減少する。

【００１５】〔第３実施例〕図４は第３実施例を示すプ
レート８の斜視図である。本実施例のプレート８は、第
１実施例に示した波状のものではなく、平板で、表面に
天地方向に延びる多数の浅い溝７を形成し、表面に親水
性処理を施したものである。本実施例のプレート８の板
厚は、０．３〜０．５ｍｍ程に設けられ、溝７の深さお
よび幅は、０．１〜０．２ｍｍに設けられている。この
ように、溝７の深さを浅く設けても、親水処理を施すこ
とによって、溝７とチューブ２との間の小さな穴からで
も、ドレン水が下方へ流れる。そして、本実施例のプレ
ート８を採用することにより、空気の流入側からみたプ
レートの厚さが減り、冷媒蒸発器１の通風抵抗を小さく
することができる。

【００１６】〔変形例〕上記の実施例では、チューブの
両側にヘッダを備える冷媒蒸発器を例に示したが、チュ
ーブ内の冷媒通路が一方でターンするシングルタンクタ
イプの冷媒蒸発器に適用しても良い。車両用空気調和装
置の冷媒蒸発器を例に示したが、家庭用、商業用など、
チューブが天地方向に延びる全ての冷媒蒸発器に適用可
能なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】冷媒蒸発器の要部断面図である（第１実施
例）。

【図２】冷媒蒸発器の正面図である（第１実施例）。

【図３】冷媒蒸発器の要部断面図である（第２実施
例）。

【図４】プレートの斜視図である（第３実施例）。

【図５】冷媒蒸発器の要部断面図である（従来技術
例）。

【符号の説明】

１ 冷媒蒸発器 ２ チューブ ３ 熱交換促進用フィン ６ コルゲートフィン ７ 溝 ８ プレート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 天地方向へ延び、内部に冷媒が流れる複
   数のチューブと、この複数のチューブの間に介在された
   熱交換促進用フィンとを備える冷媒蒸発器において、 前記熱交換促進用フィンは、 天地方向へ延びる２列のコルゲートフィンと、 この２列のコルゲートフィンの間に挟まれ、両面に天地
   方向に延びる溝を備えたプレートとからなる冷媒蒸発
   器。