JPH07280467A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPH07280467A JPH07280467A JP8795594A JP8795594A JPH07280467A JP H07280467 A JPH07280467 A JP H07280467A JP 8795594 A JP8795594 A JP 8795594A JP 8795594 A JP8795594 A JP 8795594A JP H07280467 A JPH07280467 A JP H07280467A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-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
- F28D1/02—Heat-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
- F28D1/04—Heat-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
- F28D1/053—Heat-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 straight
- F28D1/0535—Heat-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 straight the conduits having a non-circular cross-section
- F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
- F28F1/025—Tubular elements of cross-section which is non-circular with variable shape, e.g. with modified tube ends, with different geometrical features
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 扁平ヘッダーパイプを用いた方式において、
チューブ有効面積と冷媒流路を共に確保し、冷媒流路で
の冷媒の流れを円滑化してチューブ表面温度分布を平均
化し、組付け性等を向上できる熱交換器を提供する。 【構成】 少なくとも薄くて幅の広い扁平筒状に形成さ
れるヘッダーパイプ２を有し、このヘッダーパイプ２に
幅の広い扁平なチューブ４を、所定の間隔で多数本直交
して連通する。そして扁平なヘッダーパイプ２の側方を
膨出形成して、膨出部２ｃに冷媒流路２ｂを設け、チュ
ーブ４の端部に所定の角度で切断することで側方に向い
た出入り口４ａを形成し、このチューブ４の出入り口４
ａをヘッダーパイプ２内部で冷媒流路２ｂに向けて連通
する。
チューブ有効面積と冷媒流路を共に確保し、冷媒流路で
の冷媒の流れを円滑化してチューブ表面温度分布を平均
化し、組付け性等を向上できる熱交換器を提供する。 【構成】 少なくとも薄くて幅の広い扁平筒状に形成さ
れるヘッダーパイプ２を有し、このヘッダーパイプ２に
幅の広い扁平なチューブ４を、所定の間隔で多数本直交
して連通する。そして扁平なヘッダーパイプ２の側方を
膨出形成して、膨出部２ｃに冷媒流路２ｂを設け、チュ
ーブ４の端部に所定の角度で切断することで側方に向い
た出入り口４ａを形成し、このチューブ４の出入り口４
ａをヘッダーパイプ２内部で冷媒流路２ｂに向けて連通
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車用や家庭用の
空気調和装置に使用される平行流型の熱交換器に関し、
詳しくは、扁平なヘッダーパイプを用いた方式に係るも
のである。
空気調和装置に使用される平行流型の熱交換器に関し、
詳しくは、扁平なヘッダーパイプを用いた方式に係るも
のである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、蒸発器や凝縮器の熱交換器とし
て、平行に配置される一対のヘッダーパイプを有し、こ
れらヘッダーパイプの間にフィンを備えたチューブを、
所定の間隔で複数本直交して連通して構成したものが知
られている。この場合に円形のヘッダーパイプを用い、
この円形ヘッダーパイプに幅の広い扁平なチューブを連
通する方式では、チューブの両端が円形ヘッダーパイプ
の略中心まで挿入して連通される。このためチューブの
両端の広い領域が円形ヘッダーパイプで覆われることに
なり、熱交換に寄与する有効面積が減少して好ましくな
い。
て、平行に配置される一対のヘッダーパイプを有し、こ
れらヘッダーパイプの間にフィンを備えたチューブを、
所定の間隔で複数本直交して連通して構成したものが知
られている。この場合に円形のヘッダーパイプを用い、
この円形ヘッダーパイプに幅の広い扁平なチューブを連
通する方式では、チューブの両端が円形ヘッダーパイプ
の略中心まで挿入して連通される。このためチューブの
両端の広い領域が円形ヘッダーパイプで覆われることに
なり、熱交換に寄与する有効面積が減少して好ましくな
い。
【０００３】そこで、円形ヘッダーパイプを使用した場
合の不具合を解消する方法として、扁平なヘッダーパイ
プを使用する方式が提案されている。この方式の従来例
を、図７の縦断面図と図８の横断面図により説明する。
熱交換器１は、一対のヘッダーパイプ２，３が薄くて幅
の広い扁平筒状に形成され、これら扁平ヘッダーパイプ
２，３が平行配置される。また、幅の広い扁平なチュー
ブ４が、両端を直角に切断して側面視細長い方形に形成
され、このチューブ４が両端を一対のヘッダーパイプ
２，３の略中間に挿入した状態で連通され、チューブ４
の周囲にフィン５が設けられている。
合の不具合を解消する方法として、扁平なヘッダーパイ
プを使用する方式が提案されている。この方式の従来例
を、図７の縦断面図と図８の横断面図により説明する。
熱交換器１は、一対のヘッダーパイプ２，３が薄くて幅
の広い扁平筒状に形成され、これら扁平ヘッダーパイプ
２，３が平行配置される。また、幅の広い扁平なチュー
ブ４が、両端を直角に切断して側面視細長い方形に形成
され、このチューブ４が両端を一対のヘッダーパイプ
２，３の略中間に挿入した状態で連通され、チューブ４
の周囲にフィン５が設けられている。
【０００４】一方、チューブ４の両端にはその直角切断
により２つの出入り口４ａ，４ｂが同軸上に向いて形成
されるため、チューブ両端をヘッダーパイプ２，３に突
き当てることができない。そこで２つの出入り口４ａ，
４ｂは一対のヘッダーパイプ２，３の対向する内面２
ａ，３ａから所定量離して位置決めされ、両者の間に出
入り口４ａ，４ｂと連通した冷媒流路２ｂ，３ｂがそれ
ぞれ上下配置して形成される。そして、一対の扁平ヘッ
ダーパイプ２，３の同一側に、冷媒排出管７と冷媒供給
管６とが連通される。
により２つの出入り口４ａ，４ｂが同軸上に向いて形成
されるため、チューブ両端をヘッダーパイプ２，３に突
き当てることができない。そこで２つの出入り口４ａ，
４ｂは一対のヘッダーパイプ２，３の対向する内面２
ａ，３ａから所定量離して位置決めされ、両者の間に出
入り口４ａ，４ｂと連通した冷媒流路２ｂ，３ｂがそれ
ぞれ上下配置して形成される。そして、一対の扁平ヘッ
ダーパイプ２，３の同一側に、冷媒排出管７と冷媒供給
管６とが連通される。
【０００５】そこで蒸発器の場合に、低圧低温の気液二
相状の冷媒Ａが冷媒供給管６により所定の流入速度で下
部ヘッダーパイプ３に供給されると、その冷媒Ａが冷媒
流路３ｂを通って流入し多数本のチューブ４に分流され
る。そして、冷媒Ａがチューブ４を上昇する過程でフィ
ン５等を介し高温の空気Ｂに触れて蒸発気化し、このと
き空気Ｂの熱を奪って冷却するように熱交換される。ま
た、多数本のチューブ４で蒸発した気体状の冷媒Ａは、
上部ヘッダーパイプ２の冷媒流路２ｂに流入して集合さ
れ、かつこの冷媒流路２ｂから冷媒排出管７により冷媒
供給管６と同一側に排出されるのである。
相状の冷媒Ａが冷媒供給管６により所定の流入速度で下
部ヘッダーパイプ３に供給されると、その冷媒Ａが冷媒
流路３ｂを通って流入し多数本のチューブ４に分流され
る。そして、冷媒Ａがチューブ４を上昇する過程でフィ
ン５等を介し高温の空気Ｂに触れて蒸発気化し、このと
き空気Ｂの熱を奪って冷却するように熱交換される。ま
た、多数本のチューブ４で蒸発した気体状の冷媒Ａは、
上部ヘッダーパイプ２の冷媒流路２ｂに流入して集合さ
れ、かつこの冷媒流路２ｂから冷媒排出管７により冷媒
供給管６と同一側に排出されるのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術のものにあっては、扁平ヘッダーパイプ２，３を
使用するため円形ヘッダーパイプに比べると、チューブ
４の有効面積が増すが、更に有効面積を増すために薄く
形成すると、冷媒流路２ｂ，３ｂの確保が困難になる。
また、チューブ４と冷媒流路２ｂ，３ｂが上下配置され
ているので、特に冷媒流路２ｂ，３ｂに流入する冷媒Ａ
がチューブ４に衝突しながら進み、冷媒Ａが入口側に集
中して奥に流れにくくなる。冷媒流路２ｂ，３ｂの冷媒
Ａがチューブ４と干渉することによる圧損、冷媒Ａの相
変化が大きい。蒸発器の場合に冷媒中の気体分も一部の
チューブ４に集中し易くなって、冷媒Ａの二相分離によ
るチューブ４への影響が大きい。このため、多数本のチ
ューブ４の全域での冷媒流量が入口側に多く片寄り、チ
ューブ表面温度の分布も不均一になる。
来技術のものにあっては、扁平ヘッダーパイプ２，３を
使用するため円形ヘッダーパイプに比べると、チューブ
４の有効面積が増すが、更に有効面積を増すために薄く
形成すると、冷媒流路２ｂ，３ｂの確保が困難になる。
また、チューブ４と冷媒流路２ｂ，３ｂが上下配置され
ているので、特に冷媒流路２ｂ，３ｂに流入する冷媒Ａ
がチューブ４に衝突しながら進み、冷媒Ａが入口側に集
中して奥に流れにくくなる。冷媒流路２ｂ，３ｂの冷媒
Ａがチューブ４と干渉することによる圧損、冷媒Ａの相
変化が大きい。蒸発器の場合に冷媒中の気体分も一部の
チューブ４に集中し易くなって、冷媒Ａの二相分離によ
るチューブ４への影響が大きい。このため、多数本のチ
ューブ４の全域での冷媒流量が入口側に多く片寄り、チ
ューブ表面温度の分布も不均一になる。
【０００７】図９において、蒸発器の場合の従来例の実
験結果について説明する。蒸発器諸元は、チューブ４本
数が２９本、ヘッダーパイプ長が２９３ｍｍ、ヘッダー
パイプ間隔が２３３．２ｍｍ、フィンピッチが１．４ｍ
ｍ、扁平ヘッダーパイプ大きさが１０．４ｍｍ×２４．
４ｍｍである。またチューブ表面温度は、図７のように
両ヘッダーパイプ２，３に近い箇所の温度Ｔ１，Ｔ３
と、中間の温度Ｔ２の３箇所を測定する。
験結果について説明する。蒸発器諸元は、チューブ４本
数が２９本、ヘッダーパイプ長が２９３ｍｍ、ヘッダー
パイプ間隔が２３３．２ｍｍ、フィンピッチが１．４ｍ
ｍ、扁平ヘッダーパイプ大きさが１０．４ｍｍ×２４．
４ｍｍである。またチューブ表面温度は、図７のように
両ヘッダーパイプ２，３に近い箇所の温度Ｔ１，Ｔ３
と、中間の温度Ｔ２の３箇所を測定する。
【０００８】そこで蒸発器運転時には、冷媒Ａが下部ヘ
ッダーパイプ３の入口側に集中して奥に流れにくくな
り、このためチューブ４の近回り経路１０の冷媒流量Ｑ
１が多く（例えば２１ｋｇ／ｈ）、遠回り経路１１の冷
媒流量Ｑ２が少なくなる（例えば８ｋｇ／ｈ）。そこで
近回り経路１０では冷媒流量Ｑ１が多いことで、３箇所
のチューブ表面温度Ｔ１〜Ｔ３がいずれも低下する。一
方、遠回り経路１１では冷媒流量Ｑ２が少なくて冷却機
能が低下するため、中間と上部ヘッダーパイプ側の温度
Ｔ２，Ｔ３が高くなり、これにより両経路１０，１１の
チューブ表面温度Ｔ１〜Ｔ３が顕著に不均一になってい
ることが判る。
ッダーパイプ３の入口側に集中して奥に流れにくくな
り、このためチューブ４の近回り経路１０の冷媒流量Ｑ
１が多く（例えば２１ｋｇ／ｈ）、遠回り経路１１の冷
媒流量Ｑ２が少なくなる（例えば８ｋｇ／ｈ）。そこで
近回り経路１０では冷媒流量Ｑ１が多いことで、３箇所
のチューブ表面温度Ｔ１〜Ｔ３がいずれも低下する。一
方、遠回り経路１１では冷媒流量Ｑ２が少なくて冷却機
能が低下するため、中間と上部ヘッダーパイプ側の温度
Ｔ２，Ｔ３が高くなり、これにより両経路１０，１１の
チューブ表面温度Ｔ１〜Ｔ３が顕著に不均一になってい
ることが判る。
【０００９】更に、凝縮器では、冷媒供給管７と上部ヘ
ッダーパイプ２の冷媒流路２ｂの断面積変化が大きいた
め、冷媒の膨張による過熱度の低下を招く。ヘッダーパ
イプ２，３に対するチューブ４の組付けには、位置決め
治具やチューブのサイジングが必要になる等の不都合が
あった。
ッダーパイプ２の冷媒流路２ｂの断面積変化が大きいた
め、冷媒の膨張による過熱度の低下を招く。ヘッダーパ
イプ２，３に対するチューブ４の組付けには、位置決め
治具やチューブのサイジングが必要になる等の不都合が
あった。
【００１０】この発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、扁平ヘッダーパイプを用いた方式において、チュー
ブ有効面積と冷媒流路を共に確保し、冷媒流路での冷媒
の流れを円滑化してチューブ表面温度分布を平均化し、
組付け性等を向上できる熱交換器を提供することを目的
とするものである。
で、扁平ヘッダーパイプを用いた方式において、チュー
ブ有効面積と冷媒流路を共に確保し、冷媒流路での冷媒
の流れを円滑化してチューブ表面温度分布を平均化し、
組付け性等を向上できる熱交換器を提供することを目的
とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の熱交換器は、少なくとも薄くて幅の広い
扁平筒状に形成されるヘッダーパイプを有し、このヘッ
ダーパイプに幅の広い扁平なチューブが、所定の間隔で
多数本直交して連通される熱交換器において、上記扁平
なヘッダーパイプの側方を膨出形成して、膨出部に冷媒
流路を設け、上記チューブの端部に所定の角度で切断す
ることで側方に向いた出入り口を形成し、このチューブ
の出入り口を上記ヘッダーパイプ内部で冷媒流路に向け
て連通することを特徴とするものである。
に、この発明の熱交換器は、少なくとも薄くて幅の広い
扁平筒状に形成されるヘッダーパイプを有し、このヘッ
ダーパイプに幅の広い扁平なチューブが、所定の間隔で
多数本直交して連通される熱交換器において、上記扁平
なヘッダーパイプの側方を膨出形成して、膨出部に冷媒
流路を設け、上記チューブの端部に所定の角度で切断す
ることで側方に向いた出入り口を形成し、このチューブ
の出入り口を上記ヘッダーパイプ内部で冷媒流路に向け
て連通することを特徴とするものである。
【００１２】この発明において、冷媒流路は一対の扁平
なヘッダーパイプの一方又は両方に設けることができ、
左右のいずれに設けることもできる。
なヘッダーパイプの一方又は両方に設けることができ、
左右のいずれに設けることもできる。
【００１３】また、この発明の熱交換器は、薄くて幅の
広い扁平筒状に形成される一対のヘッダーパイプを有
し、これらヘッダーパイプの間に幅の広い扁平なチュー
ブが、所定の間隔で多数本直交して連通される熱交換器
において、上記一対の扁平なヘッダーパイプの左右の同
じ側又は反対側を膨出形成して、それら膨出部に冷媒流
路をそれぞれ設け、これら２つの冷媒流路が同じ側に配
置される一対のヘッダーパイプには、両端の２つの出入
り口が同じ側に向くように台形に形成したチューブを連
通し、２つの冷媒流路が反対側に配置される一対のヘッ
ダーパイプには、両端の２つの出入り口が反対側に向く
ように平行四辺形に形成したチューブを連通することを
特徴とするものである。
広い扁平筒状に形成される一対のヘッダーパイプを有
し、これらヘッダーパイプの間に幅の広い扁平なチュー
ブが、所定の間隔で多数本直交して連通される熱交換器
において、上記一対の扁平なヘッダーパイプの左右の同
じ側又は反対側を膨出形成して、それら膨出部に冷媒流
路をそれぞれ設け、これら２つの冷媒流路が同じ側に配
置される一対のヘッダーパイプには、両端の２つの出入
り口が同じ側に向くように台形に形成したチューブを連
通し、２つの冷媒流路が反対側に配置される一対のヘッ
ダーパイプには、両端の２つの出入り口が反対側に向く
ように平行四辺形に形成したチューブを連通することを
特徴とするものである。
【００１４】
【作用】上記のように構成されるこの発明の熱交換器に
よれば、ヘッダーパイプのチューブの側方にずれて冷媒
流路が設けられることで、ヘッダーパイプを薄くしてチ
ューブ有効面積を増す場合にも充分に大きい冷媒流路を
確保でき、ヘッダーパイプとチューブとの接続も容易に
なる。また、冷媒流路を流れる冷媒は、チューブとの衝
突や干渉が回避されてヘッダーパイプの奥まで円滑に流
入することが可能になる。更に、チューブの出入り口が
冷媒流路に向いて連通することで、冷媒が両者の間をス
ムースに流れるようになる。そこで多数本のチューブに
対して冷媒が均等に分散され、このためチューブ全域で
略同一の冷却等の機能が発揮されて、吹き出し温度分布
を平均化することが可能となる。
よれば、ヘッダーパイプのチューブの側方にずれて冷媒
流路が設けられることで、ヘッダーパイプを薄くしてチ
ューブ有効面積を増す場合にも充分に大きい冷媒流路を
確保でき、ヘッダーパイプとチューブとの接続も容易に
なる。また、冷媒流路を流れる冷媒は、チューブとの衝
突や干渉が回避されてヘッダーパイプの奥まで円滑に流
入することが可能になる。更に、チューブの出入り口が
冷媒流路に向いて連通することで、冷媒が両者の間をス
ムースに流れるようになる。そこで多数本のチューブに
対して冷媒が均等に分散され、このためチューブ全域で
略同一の冷却等の機能が発揮されて、吹き出し温度分布
を平均化することが可能となる。
【００１５】
【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１において、熱交換器の構成について
説明する。なお、図７及び図８の従来例と同一の部分に
は同一の符号を付して説明する。
細に説明する。図１において、熱交換器の構成について
説明する。なお、図７及び図８の従来例と同一の部分に
は同一の符号を付して説明する。
【００１６】◎第一実施例 図１の縦断面図と図２の横断面図において、熱交換器１
は薄くて幅の広い扁平筒状に形成される一対のヘッダー
パイプ２，３を有する。上部の扁平ヘッダーパイプ２
は、右側に同じ厚さで延長して膨出形成され、この膨出
部２ｃに冷媒流路２ｂが設けられる。このため冷媒流路
２ｂは、ヘッダーパイプ２内部でチューブ４の右側にず
れて配置され、チューブ４等との干渉が無い状態でパイ
プ長手方向に一直線上に設けられる。下部の扁平ヘッダ
ーパイプ３も同様に右側に膨出形成され、この膨出部３
ｃに冷媒流路３ｂが、チューブ４の右側にずれて一直線
上に設けられる。
は薄くて幅の広い扁平筒状に形成される一対のヘッダー
パイプ２，３を有する。上部の扁平ヘッダーパイプ２
は、右側に同じ厚さで延長して膨出形成され、この膨出
部２ｃに冷媒流路２ｂが設けられる。このため冷媒流路
２ｂは、ヘッダーパイプ２内部でチューブ４の右側にず
れて配置され、チューブ４等との干渉が無い状態でパイ
プ長手方向に一直線上に設けられる。下部の扁平ヘッダ
ーパイプ３も同様に右側に膨出形成され、この膨出部３
ｃに冷媒流路３ｂが、チューブ４の右側にずれて一直線
上に設けられる。
【００１７】こうして扁平ヘッダーパイプ２，３にはチ
ューブ４と冷媒流路２ｂ，３ｂが左右にずれて配置され
ることで、ヘッダーパイプ２，３は薄くすることができ
る。このためチューブ有効面積を増大することが可能に
なる。また、ヘッダーパイプ２，３が薄くてもその厚さ
全域を利用して充分大きい冷媒流路２ｂ，３ｂを確保す
ることも可能になる。
ューブ４と冷媒流路２ｂ，３ｂが左右にずれて配置され
ることで、ヘッダーパイプ２，３は薄くすることができ
る。このためチューブ有効面積を増大することが可能に
なる。また、ヘッダーパイプ２，３が薄くてもその厚さ
全域を利用して充分大きい冷媒流路２ｂ，３ｂを確保す
ることも可能になる。
【００１８】これら扁平ヘッダーパイプ２，３は対向し
て平行配置される。そして蒸発器の場合は、上下のヘッ
ダーパイプ２，３の同一側の冷媒流路２ｂ，３ｂと一致
する箇所に、冷媒排出管７と冷媒供給管６がそれぞれ連
通される。
て平行配置される。そして蒸発器の場合は、上下のヘッ
ダーパイプ２，３の同一側の冷媒流路２ｂ，３ｂと一致
する箇所に、冷媒排出管７と冷媒供給管６がそれぞれ連
通される。
【００１９】上下の扁平ヘッダーパイプ２，３の間には
幅の広い扁平なチューブ４が、所定の間隔で多数本直交
して連通され、チューブ４の周囲にフィン５が設けられ
る。チューブ４の上端部は右下がりの所定の角度θで切
断して、右側に向いた出入り口４ａが形成され、下端部
は右上りの同じ角度θで切断して、同様に右側に向いた
出入り口４ｂが形成される。この場合の角度θは、ヘッ
ダーパイプ２，３の厚さとチューブ４の幅により設定さ
れるものであり、こうしてチューブ４は全体として側面
視が細長い台形に形成される。
幅の広い扁平なチューブ４が、所定の間隔で多数本直交
して連通され、チューブ４の周囲にフィン５が設けられ
る。チューブ４の上端部は右下がりの所定の角度θで切
断して、右側に向いた出入り口４ａが形成され、下端部
は右上りの同じ角度θで切断して、同様に右側に向いた
出入り口４ｂが形成される。この場合の角度θは、ヘッ
ダーパイプ２，３の厚さとチューブ４の幅により設定さ
れるものであり、こうしてチューブ４は全体として側面
視が細長い台形に形成される。
【００２０】また、チューブ４の両端には２つの出入り
口４ａ，４ｂが右側に向いて形成されるため、先端部４
ｃ，４ｄをヘッダーパイプ内面２ａ，３ａに突き当てる
ことが可能になる。そこで、チューブ４を上下のヘッダ
ーパイプ２，３に挿入する際に、左側の先端部４ｃ，４
ｄをその内面２ａ，３ａに突き当てることで位置決めし
て、容易に組付けられる。このときチューブ４は、ヘッ
ダーパイプ２，３内部で両端の２つの出入り口４ａ，４
ｂをいずれも同じ右側の冷媒流路２ｂ，３ｂに向けて連
通され、冷媒Ａがスムースに直角に方向変換して出入り
することが可能になっている。
口４ａ，４ｂが右側に向いて形成されるため、先端部４
ｃ，４ｄをヘッダーパイプ内面２ａ，３ａに突き当てる
ことが可能になる。そこで、チューブ４を上下のヘッダ
ーパイプ２，３に挿入する際に、左側の先端部４ｃ，４
ｄをその内面２ａ，３ａに突き当てることで位置決めし
て、容易に組付けられる。このときチューブ４は、ヘッ
ダーパイプ２，３内部で両端の２つの出入り口４ａ，４
ｂをいずれも同じ右側の冷媒流路２ｂ，３ｂに向けて連
通され、冷媒Ａがスムースに直角に方向変換して出入り
することが可能になっている。
【００２１】次に、この実施例の作用について説明す
る。蒸発器運転時に低圧低温の気液二相状の冷媒Ａが、
冷媒供給管６により所定の流入速度で下部の扁平ヘッダ
ーパイプ３に供給されると、その冷媒Ａがヘッダーパイ
プ３の右側の冷媒流路３ｂを、チューブ４と衝突するこ
と無く円滑に流れる。また、チューブ４と冷媒流路３ｂ
が分離配置するため、冷媒Ａがチューブ４と干渉するこ
とによる圧損、冷媒Ａの相変化が低減される。そこで、
冷媒Ａはヘッダーパイプ３の奥まで容易に流入すること
ができ、その全長で冷媒Ａは冷媒流路３ｂから出入り口
４ｂを介して多数本のチューブ４に方向変換しつつスム
ースに分流される。また、冷媒Ａ中の気体分も一部のチ
ューブ４に集中しないで良好に分散され、冷媒Ａの二相
分離によるチューブ４への影響が防止される。
る。蒸発器運転時に低圧低温の気液二相状の冷媒Ａが、
冷媒供給管６により所定の流入速度で下部の扁平ヘッダ
ーパイプ３に供給されると、その冷媒Ａがヘッダーパイ
プ３の右側の冷媒流路３ｂを、チューブ４と衝突するこ
と無く円滑に流れる。また、チューブ４と冷媒流路３ｂ
が分離配置するため、冷媒Ａがチューブ４と干渉するこ
とによる圧損、冷媒Ａの相変化が低減される。そこで、
冷媒Ａはヘッダーパイプ３の奥まで容易に流入すること
ができ、その全長で冷媒Ａは冷媒流路３ｂから出入り口
４ｂを介して多数本のチューブ４に方向変換しつつスム
ースに分流される。また、冷媒Ａ中の気体分も一部のチ
ューブ４に集中しないで良好に分散され、冷媒Ａの二相
分離によるチューブ４への影響が防止される。
【００２２】こうして冷媒等が多数本のチューブ４の全
域に良好に分流することで、近回り経路１０と遠回り経
路１１の冷媒流量が平均化される。そして冷媒Ａがチュ
ーブ４を上昇する過程で、フィン５により広い表面積で
高温の空気Ｂに触れて蒸発気化し、このとき空気Ｂの熱
を奪って冷却するように熱交換される。このときチュー
ブ４の冷媒流量が平均化するため、全域で冷却機能が同
一かつ有効に発揮されて、吹き出し温度分布も平均化し
たものになる。
域に良好に分流することで、近回り経路１０と遠回り経
路１１の冷媒流量が平均化される。そして冷媒Ａがチュ
ーブ４を上昇する過程で、フィン５により広い表面積で
高温の空気Ｂに触れて蒸発気化し、このとき空気Ｂの熱
を奪って冷却するように熱交換される。このときチュー
ブ４の冷媒流量が平均化するため、全域で冷却機能が同
一かつ有効に発揮されて、吹き出し温度分布も平均化し
たものになる。
【００２３】また、多数本のチューブ４で蒸発した気体
状の冷媒Ａは、略同一のタイミングで出入り口４ａを介
して上部の扁平ヘッダーパイプ２の右側の冷媒流路２ｂ
に順次流入する。そして、冷媒Ａは上述と同様にこの冷
媒流路２ｂを円滑に流れながら集合され、冷媒排出管７
により冷媒供給管６に排出される。
状の冷媒Ａは、略同一のタイミングで出入り口４ａを介
して上部の扁平ヘッダーパイプ２の右側の冷媒流路２ｂ
に順次流入する。そして、冷媒Ａは上述と同様にこの冷
媒流路２ｂを円滑に流れながら集合され、冷媒排出管７
により冷媒供給管６に排出される。
【００２４】次に、図３において、この実施例の実験結
果について説明する。従来例と同じ蒸発器諸元で実験し
て、チューブ４の３箇所の表面温度Ｔ１〜Ｔ３を測定し
たところ、図示のような結果が得られた。即ち、多数本
のチューブ４の全域において、３箇所の表面温度Ｔ１〜
Ｔ３がいずれも略同一レベルで、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３の関
係になった。これによりチューブ４の冷媒流量が均等に
なって、チューブ表面温度Ｔ１〜Ｔ３が明確に平均化し
たことが判る。
果について説明する。従来例と同じ蒸発器諸元で実験し
て、チューブ４の３箇所の表面温度Ｔ１〜Ｔ３を測定し
たところ、図示のような結果が得られた。即ち、多数本
のチューブ４の全域において、３箇所の表面温度Ｔ１〜
Ｔ３がいずれも略同一レベルで、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３の関
係になった。これによりチューブ４の冷媒流量が均等に
なって、チューブ表面温度Ｔ１〜Ｔ３が明確に平均化し
たことが判る。
【００２５】◎第二実施例 図４の縦断面図と図５の横断面図において、この発明の
第二実施例について説明する。上部の扁平ヘッダーパイ
プ２は上述と同様に右側に膨出部２ｃにより冷媒流路２
ｂが設けられるが、下部の扁平ヘッダーパイプ３は反対
の左側に膨出部３ｃにより冷媒流路３ｂが設けられてい
る。チューブ４は上端に上述と同様に右側に向いた出入
り口４ａが形成されるが、下端では右下がりの所定の角
度で切断して、左側に向いた出入り口４ｂが形成され、
こうして全体として側面視が細長い平行四辺形に形成さ
れる。
第二実施例について説明する。上部の扁平ヘッダーパイ
プ２は上述と同様に右側に膨出部２ｃにより冷媒流路２
ｂが設けられるが、下部の扁平ヘッダーパイプ３は反対
の左側に膨出部３ｃにより冷媒流路３ｂが設けられてい
る。チューブ４は上端に上述と同様に右側に向いた出入
り口４ａが形成されるが、下端では右下がりの所定の角
度で切断して、左側に向いた出入り口４ｂが形成され、
こうして全体として側面視が細長い平行四辺形に形成さ
れる。
【００２６】そしてこのチューブ４が、扁平ヘッダーパ
イプ２，３の内部に同様に位置決めして組付けられる。
このときチューブ４がヘッダーパイプ２，３内部で、上
端の出入り口４ａは右側の冷媒流路２ｂに向け、下端の
出入り口４ｂは左側の冷媒流路３ｂに向けて連通され
る。なお、図１及び図２と同一の部分には同一の符号を
付して説明を省略する。
イプ２，３の内部に同様に位置決めして組付けられる。
このときチューブ４がヘッダーパイプ２，３内部で、上
端の出入り口４ａは右側の冷媒流路２ｂに向け、下端の
出入り口４ｂは左側の冷媒流路３ｂに向けて連通され
る。なお、図１及び図２と同一の部分には同一の符号を
付して説明を省略する。
【００２７】そこでこの第二実施例において、蒸発器運
転時に冷媒Ａが下部の扁平ヘッダーパイプ３に供給され
ると、その冷媒Ａが左側の冷媒流路３ｂを円滑に流れ、
かつ出入り口４ｂにより複数本のチューブ４にスムース
に分流して、冷媒流量が同様に平均化される。そして、
チューブ４から上部の扁平ヘッダーパイプ２に流入する
冷媒Ａも、右側の冷媒流路２ｂを円滑に流れて集合され
る。なお、この第二実施例ではチューブ４の形状によ
り、切断の歩留がよい。
転時に冷媒Ａが下部の扁平ヘッダーパイプ３に供給され
ると、その冷媒Ａが左側の冷媒流路３ｂを円滑に流れ、
かつ出入り口４ｂにより複数本のチューブ４にスムース
に分流して、冷媒流量が同様に平均化される。そして、
チューブ４から上部の扁平ヘッダーパイプ２に流入する
冷媒Ａも、右側の冷媒流路２ｂを円滑に流れて集合され
る。なお、この第二実施例ではチューブ４の形状によ
り、切断の歩留がよい。
【００２８】図６において、上記第二実施例の実験結果
について説明する。従来例と同じ蒸発器諸元で実験し
て、チューブ４の３箇所の表面温度Ｔ１〜Ｔ３を測定し
たところ、図示のような結果が得られた。従って、この
場合も多数本のチューブ４の全域で、３箇所の表面温度
Ｔ１〜Ｔ３のずれも略同一レベルで変化して明確に平均
化することが判る。
について説明する。従来例と同じ蒸発器諸元で実験し
て、チューブ４の３箇所の表面温度Ｔ１〜Ｔ３を測定し
たところ、図示のような結果が得られた。従って、この
場合も多数本のチューブ４の全域で、３箇所の表面温度
Ｔ１〜Ｔ３のずれも略同一レベルで変化して明確に平均
化することが判る。
【００２９】なお、上記第一及び第二実施例では、上下
部の扁平ヘッダーパイプ２，３の両方とチューブ４の両
端に実施した場合について説明したが、扁平ヘッダーパ
イプ２，３の一方とチューブ４の片側にのみ実施しても
よい。またこの発明は、凝縮器にも適応できることは勿
論であり、ヘッダーパイプ２，３に対して冷媒供給管６
と冷媒排出管７を反対側に連通した方式にも適応でき
る。
部の扁平ヘッダーパイプ２，３の両方とチューブ４の両
端に実施した場合について説明したが、扁平ヘッダーパ
イプ２，３の一方とチューブ４の片側にのみ実施しても
よい。またこの発明は、凝縮器にも適応できることは勿
論であり、ヘッダーパイプ２，３に対して冷媒供給管６
と冷媒排出管７を反対側に連通した方式にも適応でき
る。
【００３０】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明の熱交
換器によれば、扁平なヘッダーパイプを用いた方式にお
いて、そのヘッダーパイプの側方を膨出形成して、膨出
部に冷媒流路を設け、チューブの端部に所定の角度で切
断することで側方に向いた出入り口を形成し、このチュ
ーブの出入り口をヘッダーパイプ内部で冷媒流路に向け
て連通して構成されているので、チューブと冷媒流路の
左右配置により、チューブ有効面積の増大と冷媒流路の
確保が両立できる。ヘッダーパイプとチューブとの接続
も容易になる。また冷媒は、冷媒流路をチューブとの衝
突や干渉が回避されてヘッダーパイプの奥まで円滑に流
入することが可能になり、出入り口によりチューブと冷
媒流路の間をスムースに流れるため、多数本のチューブ
に対して冷媒が均等に分散される。このためチューブ全
域で略同一の冷却等の機能が発揮されて、チューブ表面
温度分布を平均化することが可能となる。
換器によれば、扁平なヘッダーパイプを用いた方式にお
いて、そのヘッダーパイプの側方を膨出形成して、膨出
部に冷媒流路を設け、チューブの端部に所定の角度で切
断することで側方に向いた出入り口を形成し、このチュ
ーブの出入り口をヘッダーパイプ内部で冷媒流路に向け
て連通して構成されているので、チューブと冷媒流路の
左右配置により、チューブ有効面積の増大と冷媒流路の
確保が両立できる。ヘッダーパイプとチューブとの接続
も容易になる。また冷媒は、冷媒流路をチューブとの衝
突や干渉が回避されてヘッダーパイプの奥まで円滑に流
入することが可能になり、出入り口によりチューブと冷
媒流路の間をスムースに流れるため、多数本のチューブ
に対して冷媒が均等に分散される。このためチューブ全
域で略同一の冷却等の機能が発揮されて、チューブ表面
温度分布を平均化することが可能となる。
【００３１】冷媒中の気体分も一部のチューブに集中す
ることが回避できるので、冷媒の二相分離によるチュー
ブへの影響を少なくできる。凝縮器では入口配管とヘッ
ダーパイプの流路の断面積変化が少ないので、冷媒の膨
張による過熱度の低下を防ぐことができる。チューブ先
端部をヘッダーパイプに突き当てて位置決めすることが
できるので、位置決め治具等が不要になり、組付けが容
易化する。冷媒流路が各別に設けられても、冷媒封入量
は円形ヘッダーパイプより少なくできる。
ることが回避できるので、冷媒の二相分離によるチュー
ブへの影響を少なくできる。凝縮器では入口配管とヘッ
ダーパイプの流路の断面積変化が少ないので、冷媒の膨
張による過熱度の低下を防ぐことができる。チューブ先
端部をヘッダーパイプに突き当てて位置決めすることが
できるので、位置決め治具等が不要になり、組付けが容
易化する。冷媒流路が各別に設けられても、冷媒封入量
は円形ヘッダーパイプより少なくできる。
【図１】この発明の熱交換器の第一実施例を示す縦断面
図である。
図である。
【図２】第一実施例の横断面図である。
【図３】第一実施例の実験結果のチューブ表面温度分布
状態を示すグラフ線図である。
状態を示すグラフ線図である。
【図４】この発明の熱交換器の第二実施例を示す縦断面
図である。
図である。
【図５】第二実施例の横断面図である。
【図６】第二実施例の実験結果のチューブ表面温度分布
状態を示すグラフ線図である。
状態を示すグラフ線図である。
【図７】従来の熱交換器を示す縦断面図である。
【図８】従来の熱交換器の横断面図である。
【図９】従来の熱交換器の実験結果のチューブ表面温度
分布状態を示すグラフ線図である。
分布状態を示すグラフ線図である。
１ 熱交換器 ２，３ 扁平ヘッダーパイプ ２ｂ，３ｂ 冷媒流路 ２ｃ，３ｃ 膨出部 ４ チューブ ４ａ，４ｂ 出入り口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小笠原 明徳 静岡県庵原郡蒲原町蒲原161番地 日本軽 金属株式会社熱交製品工場内
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも薄くて幅の広い扁平筒状に形
成されるヘッダーパイプを有し、このヘッダーパイプに
幅の広い扁平なチューブが、所定の間隔で多数本直交し
て連通される熱交換器において、 上記扁平なヘッダーパイプの側方を膨出形成して、膨出
部に冷媒流路を設け、上記チューブの端部に所定の角度
で切断することで側方に向いた出入り口を形成し、この
チューブの出入り口を上記ヘッダーパイプ内部で冷媒流
路に向けて連通することを特徴とする熱交換器。 - 【請求項２】 薄くて幅の広い扁平筒状に形成される一
対のヘッダーパイプを有し、これらヘッダーパイプの間
に幅の広い扁平なチューブが、所定の間隔で多数本直交
して連通される熱交換器において、 上記一対の扁平なヘッダーパイプの左右の同じ側又は反
対側を膨出形成して、それら膨出部に冷媒流路をそれぞ
れ設け、これら２つの冷媒流路が同じ側に配置される一
対のヘッダーパイプには、両端の２つの出入り口が同じ
側に向くように台形に形成したチューブを連通し、２つ
の冷媒流路が反対側に配置される一対のヘッダーパイプ
には、両端の２つの出入り口が反対側に向くように平行
四辺形に形成したチューブを連通することを特徴とする
熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8795594A JPH07280467A (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8795594A JPH07280467A (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07280467A true JPH07280467A (ja) | 1995-10-27 |
Family
ID=13929303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8795594A Withdrawn JPH07280467A (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07280467A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013019581A (ja) * | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Hitachi Appliances Inc | 冷凍サイクル装置 |
| WO2015004720A1 (ja) * | 2013-07-08 | 2015-01-15 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器、及び空気調和機 |
| WO2019026241A1 (ja) * | 2017-08-03 | 2019-02-07 | 三菱電機株式会社 | 冷媒分配器、熱交換器及び冷凍サイクル装置 |
| WO2019093065A1 (ja) * | 2017-11-09 | 2019-05-16 | 株式会社デンソー | 蒸発器 |
| WO2019124293A1 (ja) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | 日本電気株式会社 | 局所空調機および局所空調機システムの製造方法 |
| JPWO2020235030A1 (ja) * | 2019-05-22 | 2020-11-26 |
-
1994
- 1994-04-01 JP JP8795594A patent/JPH07280467A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013019581A (ja) * | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Hitachi Appliances Inc | 冷凍サイクル装置 |
| WO2015004720A1 (ja) * | 2013-07-08 | 2015-01-15 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器、及び空気調和機 |
| WO2019026241A1 (ja) * | 2017-08-03 | 2019-02-07 | 三菱電機株式会社 | 冷媒分配器、熱交換器及び冷凍サイクル装置 |
| JPWO2019026241A1 (ja) * | 2017-08-03 | 2019-11-07 | 三菱電機株式会社 | 冷媒分配器、熱交換器及び冷凍サイクル装置 |
| WO2019093065A1 (ja) * | 2017-11-09 | 2019-05-16 | 株式会社デンソー | 蒸発器 |
| JP2019086254A (ja) * | 2017-11-09 | 2019-06-06 | 株式会社デンソー | 蒸発器 |
| WO2019124293A1 (ja) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | 日本電気株式会社 | 局所空調機および局所空調機システムの製造方法 |
| JPWO2019124293A1 (ja) * | 2017-12-22 | 2020-11-26 | 日本電気株式会社 | 局所空調機および局所空調機システムの製造方法 |
| JPWO2020235030A1 (ja) * | 2019-05-22 | 2020-11-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010605 |