JPH1019416A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPH1019416A JPH1019416A JP8173814A JP17381496A JPH1019416A JP H1019416 A JPH1019416 A JP H1019416A JP 8173814 A JP8173814 A JP 8173814A JP 17381496 A JP17381496 A JP 17381496A JP H1019416 A JPH1019416 A JP H1019416A
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- refrigerant pipe
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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
- F28D1/047—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 bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
- F28D1/0477—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 bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
- F25B41/385—Dispositions with two or more expansion means arranged in parallel on a refrigerant line leading to the same evaporator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
- F25B41/39—Dispositions with two or more expansion means arranged in series, i.e. multi-stage expansion, on a refrigerant line leading to the same evaporator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/26—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/23—Separators
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 多パス化による均一な分流と、均一な冷媒循
環量を確保して性能向上を図る。 【解決手段】 ほぼ平行に配置され、少なくとも、冷媒
が流れる連続した第１パス冷媒パイプ１３及び第２パス
冷媒パイプ１５とを有すると共に、各冷媒パイプ１３，
１５に所定の間隔で設けられた冷却フィン１７とから成
る多パス化した熱交換器とする一方、第１，第２パス冷
媒パイプ１３，１５に冷媒を送り込むパイプ内径の異な
る第１の分岐パイプ管２７と第２の分岐パイプ管２９を
有する分流器２１を設け、パイプ内径の小さい分岐パイ
プ管２９に液冷媒を、パイプ径の太い分岐パイプ管２７
に気体冷媒を送り込むようにする。
環量を確保して性能向上を図る。 【解決手段】 ほぼ平行に配置され、少なくとも、冷媒
が流れる連続した第１パス冷媒パイプ１３及び第２パス
冷媒パイプ１５とを有すると共に、各冷媒パイプ１３，
１５に所定の間隔で設けられた冷却フィン１７とから成
る多パス化した熱交換器とする一方、第１，第２パス冷
媒パイプ１３，１５に冷媒を送り込むパイプ内径の異な
る第１の分岐パイプ管２７と第２の分岐パイプ管２９を
有する分流器２１を設け、パイプ内径の小さい分岐パイ
プ管２９に液冷媒を、パイプ径の太い分岐パイプ管２７
に気体冷媒を送り込むようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、空気調和装置に
適する熱交換器に関する。
適する熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に空気調和装置にあっては、省エネ
化に伴ない、高効率化が求められている。高効率化のア
イテムの一つとして、冷凍サイクルの最適化が挙げら
れ、これに最も影響を及ぼすのが熱交換器の性能向上で
ある。
化に伴ない、高効率化が求められている。高効率化のア
イテムの一つとして、冷凍サイクルの最適化が挙げら
れ、これに最も影響を及ぼすのが熱交換器の性能向上で
ある。
【０００３】熱交換器の性能向上のための一般的な手段
としては、冷媒パイプのパイプ径を細くすることが知ら
れている。
としては、冷媒パイプのパイプ径を細くすることが知ら
れている。
【０００４】パイプ径を細くすることで、空気が流れる
通風抵抗が低減できると共に、空気側熱伝達率が向上す
る。また、パイプ内断面積が小さくなるので、パイプ内
側熱伝達率も向上するようになる。
通風抵抗が低減できると共に、空気側熱伝達率が向上す
る。また、パイプ内断面積が小さくなるので、パイプ内
側熱伝達率も向上するようになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】熱交換器は、冷媒パイ
プのパイプ径を細くすることで、性能向上が図れるが、
現状のレベルの熱交換器において、これ以上の冷媒パイ
プのパイプ径を細くすることは、熱交換器内圧力損失が
大巾に増大するようになる。このために、例えば、図１
０に示す如く、第１パス冷媒パイプ１０１、第２パス冷
媒パイプ１０３をそれぞれ組合せ、各冷媒パイプにそれ
ぞれ冷媒を送り込む多パス化が必要となってくる。
プのパイプ径を細くすることで、性能向上が図れるが、
現状のレベルの熱交換器において、これ以上の冷媒パイ
プのパイプ径を細くすることは、熱交換器内圧力損失が
大巾に増大するようになる。このために、例えば、図１
０に示す如く、第１パス冷媒パイプ１０１、第２パス冷
媒パイプ１０３をそれぞれ組合せ、各冷媒パイプにそれ
ぞれ冷媒を送り込む多パス化が必要となってくる。
【０００６】反面、多パス化すると、各冷媒パイプ１０
１，１０３への均一な分流が困難となる。分流が不均一
になると、例えば、上パスとなる上方の冷媒パイプ１０
１内の冷媒循環量が少なく、早く乾いてしまい伝熱面積
に温度分布むらが生じて、性能低下を招来するようにな
る。
１，１０３への均一な分流が困難となる。分流が不均一
になると、例えば、上パスとなる上方の冷媒パイプ１０
１内の冷媒循環量が少なく、早く乾いてしまい伝熱面積
に温度分布むらが生じて、性能低下を招来するようにな
る。
【０００７】そこで、この発明は、多パス化に伴なう均
一な分流と均等な冷媒循環量を確保して性能向上を図っ
た熱交換器を提供することを目的とする。
一な分流と均等な冷媒循環量を確保して性能向上を図っ
た熱交換器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、ほぼ平行に配置され、少なくとも、冷
媒が流れる連続した第１パス冷媒パイプ及び第２パス冷
媒パイプとを有すると共に、各冷媒パイプに所定の間隔
で設けられた冷却フィンとからなる熱交換器において、
前記第１パス冷媒パイプの一方のパイプ入口端末と第２
パス冷媒パイプの一方のパイプ入口端末とそれぞれ接続
し合う二本の分岐パイプ管を有する冷媒取入用の分流器
を介して冷凍サイクルと連通し、第１パス冷媒パイプの
他方のパイプ出口端末と第２パス冷媒パイプの他方のパ
イプ出口端末とそれぞれ接続し合う二本の分岐パイプ管
を有する冷媒取出用の分流器を介して冷凍サイクルと連
通し合うと共に、少なくとも冷媒取入用の分流器の一方
の分岐パイプ管内径を他方の分岐パイプ管内径と異なる
ようにする。
に、この発明は、ほぼ平行に配置され、少なくとも、冷
媒が流れる連続した第１パス冷媒パイプ及び第２パス冷
媒パイプとを有すると共に、各冷媒パイプに所定の間隔
で設けられた冷却フィンとからなる熱交換器において、
前記第１パス冷媒パイプの一方のパイプ入口端末と第２
パス冷媒パイプの一方のパイプ入口端末とそれぞれ接続
し合う二本の分岐パイプ管を有する冷媒取入用の分流器
を介して冷凍サイクルと連通し、第１パス冷媒パイプの
他方のパイプ出口端末と第２パス冷媒パイプの他方のパ
イプ出口端末とそれぞれ接続し合う二本の分岐パイプ管
を有する冷媒取出用の分流器を介して冷凍サイクルと連
通し合うと共に、少なくとも冷媒取入用の分流器の一方
の分岐パイプ管内径を他方の分岐パイプ管内径と異なる
ようにする。
【０００９】そして、好ましい実施形態として、パイプ
内径の小さい分岐パイプ管側に選択的に液冷媒を多く流
す分流器とする。
内径の小さい分岐パイプ管側に選択的に液冷媒を多く流
す分流器とする。
【００１０】あるいは、第１パス冷媒パイプ及び第２パ
ス冷媒パイプを上下の関係に配置し、下位側の冷媒パイ
プのパイプ径を、上位側の冷媒パイプの径より細くす
る。
ス冷媒パイプを上下の関係に配置し、下位側の冷媒パイ
プのパイプ径を、上位側の冷媒パイプの径より細くす
る。
【００１１】あるいは、第１パス冷媒パイプ及び第２パ
ス冷媒パイプを空気の流れ方向に沿って配置し、空気流
れ方向上流側の冷媒パイプのパイプ径を、下流側の冷媒
パイプのパイプ径より細くする。
ス冷媒パイプを空気の流れ方向に沿って配置し、空気流
れ方向上流側の冷媒パイプのパイプ径を、下流側の冷媒
パイプのパイプ径より細くする。
【００１２】あるいは、第１パス冷媒パイプ及び第２パ
ス冷媒パイプを空気の流れ方向に沿って配置し、空気流
れ方向上流側の冷媒パイプのパイプピッチ又は冷却フィ
ンピッチのいずれか一方を粗に、下流側の冷媒パイプの
パイプピッチ又は冷却フィンピッチのいずれか一方を密
にする。
ス冷媒パイプを空気の流れ方向に沿って配置し、空気流
れ方向上流側の冷媒パイプのパイプピッチ又は冷却フィ
ンピッチのいずれか一方を粗に、下流側の冷媒パイプの
パイプピッチ又は冷却フィンピッチのいずれか一方を密
にする。
【００１３】あるいは、冷媒パイプを、パイプ内径の大
小によって内面形状を異にする。
小によって内面形状を異にする。
【００１４】あるいは、分流器の二本の分岐パイプ管を
上下の関係に配置して使用する。
上下の関係に配置して使用する。
【００１５】あるいは、冷媒に、非共沸混合冷媒を用い
る。
る。
【００１６】あるいは、分流器を、一つの部屋に形成さ
れ上下に分岐パイプ管を有するヘッダ式分流器とする。
れ上下に分岐パイプ管を有するヘッダ式分流器とする。
【００１７】あるいは、ヘッダ式分流器の上位側分岐パ
イプ管の内径を、下位側分岐パイプ管の内径より細くす
る。
イプ管の内径を、下位側分岐パイプ管の内径より細くす
る。
【００１８】あるいは、ヘッダ式分流器内に、ヘッダ式
分流器内へ送り込まれる冷媒の流速を制限して上方と下
方の分岐パイプ管へ分流する流速制限部材を設ける。
分流器内へ送り込まれる冷媒の流速を制限して上方と下
方の分岐パイプ管へ分流する流速制限部材を設ける。
【００１９】かかる熱交換器によれば、冷却フィンと冷
却フィンとの間を空気が流れることで冷媒との間で熱交
換が行なわれる。この時、冷凍サイクルを流れる気・液
二相の冷媒の内、ガス化した気体冷媒に比べて重力の影
響を強く受ける液化した液冷媒は、分流器において、主
に下位側の分岐パイプ管を介して熱交換器の冷媒パイプ
内へ流れる。また、重力の影響をあまり受けない気体冷
媒は、主に上位側の分岐パイプ管を介して熱交換器の冷
媒パイプ内へ流れるようになる。この場合、分流器を介
して重力の影響を強く受ける液冷媒は、重力の作用で主
に下位側へ流れる一方、重力の影響をあまり受けない気
体冷媒は主に上位側へ流れるため、重力に逆らうことの
ない効率のよい分流が得られる。一方、冷媒循環量が少
なくなる第１パス冷媒パイプは、パイプ径が異なる第２
パス冷媒パイプに対して冷媒循環量が向上する反面、第
２パス冷媒パイプは、流量抵抗が増えるために、第１，
第２パス冷媒パイプ内の冷媒循環量がバランスされる結
果、第１パス冷媒パイプの冷媒循環量と、第２パス冷媒
パイプの冷媒循環量がほぼ同一となる。このため、熱交
換器全面にわたり温度むらのない有効伝熱面積が増大
し、効率のよい熱交換が可能となる。
却フィンとの間を空気が流れることで冷媒との間で熱交
換が行なわれる。この時、冷凍サイクルを流れる気・液
二相の冷媒の内、ガス化した気体冷媒に比べて重力の影
響を強く受ける液化した液冷媒は、分流器において、主
に下位側の分岐パイプ管を介して熱交換器の冷媒パイプ
内へ流れる。また、重力の影響をあまり受けない気体冷
媒は、主に上位側の分岐パイプ管を介して熱交換器の冷
媒パイプ内へ流れるようになる。この場合、分流器を介
して重力の影響を強く受ける液冷媒は、重力の作用で主
に下位側へ流れる一方、重力の影響をあまり受けない気
体冷媒は主に上位側へ流れるため、重力に逆らうことの
ない効率のよい分流が得られる。一方、冷媒循環量が少
なくなる第１パス冷媒パイプは、パイプ径が異なる第２
パス冷媒パイプに対して冷媒循環量が向上する反面、第
２パス冷媒パイプは、流量抵抗が増えるために、第１，
第２パス冷媒パイプ内の冷媒循環量がバランスされる結
果、第１パス冷媒パイプの冷媒循環量と、第２パス冷媒
パイプの冷媒循環量がほぼ同一となる。このため、熱交
換器全面にわたり温度むらのない有効伝熱面積が増大
し、効率のよい熱交換が可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図１乃至図３の図面を参照
しながらこの発明の実施の形態を具体的に説明する。
しながらこの発明の実施の形態を具体的に説明する。
【００２１】図３において、１は圧縮機、３は室外熱交
換器、５は絞り装置、７は室内熱交換器とにより冷凍サ
イクルを構成する回路図を示しており、室外熱交換器３
には凝縮ファン９が、室内熱交換器７には蒸発ファン１
１がそれぞれ設けられている。
換器、５は絞り装置、７は室内熱交換器とにより冷凍サ
イクルを構成する回路図を示しており、室外熱交換器３
には凝縮ファン９が、室内熱交換器７には蒸発ファン１
１がそれぞれ設けられている。
【００２２】室内熱交換器７は、図１及び図２に示す如
くほぼ平行に配置され、冷媒が流れる連続した第１パス
冷媒パイプ１３と第２パス冷媒パイプ１５とを有すると
共に、各冷媒パイプ１３，１５に所定の間隔で設けられ
た冷却フィン１７とで構成されている。
くほぼ平行に配置され、冷媒が流れる連続した第１パス
冷媒パイプ１３と第２パス冷媒パイプ１５とを有すると
共に、各冷媒パイプ１３，１５に所定の間隔で設けられ
た冷却フィン１７とで構成されている。
【００２３】第１パス冷媒パイプ１３と第２パス冷媒パ
イプ１５は空気の流れ方向ａに対して上下の関係に配置
され、下位側の第２パス冷媒パイプ１５のパイプ径は、
上位側の第１パス冷媒パイプ１３のパイプ径より細く設
定されている。
イプ１５は空気の流れ方向ａに対して上下の関係に配置
され、下位側の第２パス冷媒パイプ１５のパイプ径は、
上位側の第１パス冷媒パイプ１３のパイプ径より細く設
定されている。
【００２４】第１パス冷媒パイプ１３の一方のパイプ入
口端末１３ａと第２パス冷媒パイプ１５の一方のパイプ
入口端末１５ａは冷媒取入用の分流器２１を介して冷凍
サイクルを構成する前記絞り装置５と接続している。ま
た、第１パス冷媒パイプ１３の他方のパイプ出口端末１
３ｂと第２パス冷媒パイプ１５の他方のパイプ出口端末
１５ｂは冷媒取出用の分流器２３を介して冷凍サイクル
を構成する前記圧縮機１と接続している。
口端末１３ａと第２パス冷媒パイプ１５の一方のパイプ
入口端末１５ａは冷媒取入用の分流器２１を介して冷凍
サイクルを構成する前記絞り装置５と接続している。ま
た、第１パス冷媒パイプ１３の他方のパイプ出口端末１
３ｂと第２パス冷媒パイプ１５の他方のパイプ出口端末
１５ｂは冷媒取出用の分流器２３を介して冷凍サイクル
を構成する前記圧縮機１と接続している。
【００２５】冷媒取入用の分流器２１は、絞り装置５側
と接続のメインパイプ管２５と、ほぼ水平に配置された
メインパイプ管２５から上下の関係に第１の分岐パイプ
管２７と第２の分岐パイプ管２９の２つに分かれてい
る。下位側の第２の分岐パイプ管２９は、上位側の第１
の分岐パイプ管２７のパイプ内径より細く設定され、第
２パス冷媒パイプ１５のパイプ入口端末１５ａと接続し
ている。
と接続のメインパイプ管２５と、ほぼ水平に配置された
メインパイプ管２５から上下の関係に第１の分岐パイプ
管２７と第２の分岐パイプ管２９の２つに分かれてい
る。下位側の第２の分岐パイプ管２９は、上位側の第１
の分岐パイプ管２７のパイプ内径より細く設定され、第
２パス冷媒パイプ１５のパイプ入口端末１５ａと接続し
ている。
【００２６】また、パイプ内径の太い上位側の第２の分
岐パイプ管２７は、第１パス冷媒パイプ１３のパイプ入
口端末１３ａと接続している。
岐パイプ管２７は、第１パス冷媒パイプ１３のパイプ入
口端末１３ａと接続している。
【００２７】冷媒取出用の分流器２３は、第１パス冷媒
パイプ１３のパイプ出口端末１３ｂと接続し合う分岐パ
イプ管３１と、第２パス冷媒パイプ管１５と接続し合う
分岐パイプ管３３と、各分岐パイプ管３１，３３が一つ
に合流し合うメインパイプ管３５とで構成され、メイン
パイプ管３５は前記圧縮機１と接続している。
パイプ１３のパイプ出口端末１３ｂと接続し合う分岐パ
イプ管３１と、第２パス冷媒パイプ管１５と接続し合う
分岐パイプ管３３と、各分岐パイプ管３１，３３が一つ
に合流し合うメインパイプ管３５とで構成され、メイン
パイプ管３５は前記圧縮機１と接続している。
【００２８】次に、作用について説明する。圧縮機１か
ら吐出された冷媒は、室外熱交換器３、絞り装置５，室
内熱交換器７を通り、再び圧縮機１に戻る冷凍サイクル
を構成する。
ら吐出された冷媒は、室外熱交換器３、絞り装置５，室
内熱交換器７を通り、再び圧縮機１に戻る冷凍サイクル
を構成する。
【００２９】この冷凍サイクル時に、気・液二相の冷媒
の内、重力の影響を強く受ける液冷媒は、主に分流器２
１の第２の分岐パイプ管２９を介して下方へ流れ、パイ
プ径の細い第２パス冷媒パイプ１５に送り込まれる。ま
た、重力の影響をあまり受けない気体冷媒は、主に分流
器２１の第１の分岐パイプ管２７を介してパイプ径の太
い第１パス冷媒パイプ１３に送り込まれるため、重力に
逆らうことのない効率のよい分流が得られる。
の内、重力の影響を強く受ける液冷媒は、主に分流器２
１の第２の分岐パイプ管２９を介して下方へ流れ、パイ
プ径の細い第２パス冷媒パイプ１５に送り込まれる。ま
た、重力の影響をあまり受けない気体冷媒は、主に分流
器２１の第１の分岐パイプ管２７を介してパイプ径の太
い第１パス冷媒パイプ１３に送り込まれるため、重力に
逆らうことのない効率のよい分流が得られる。
【００３０】一方、冷媒循環量が少なくなく上位側の第
１パス冷媒パイプ１３は、下位側の第２パス冷媒パイプ
１５に対して太いパイプ径により冷媒循環量が向上する
反面、パイプ径の細い第２パス冷媒パイプ１５は、流量
抵抗が増えるために、第１，第２パス冷媒パイプ１３，
１５内の冷媒循環量がバランスされる結果、第１パス冷
媒パイプ１３の冷媒循環量と、第２パス冷媒パイプ１５
の冷媒循環量がほぼ同一となる。このために、図２に示
す如く熱交換器１７全面にわたり温度のむらのない有効
伝熱面積が増大する。加えて、パイプ径の細い第２パス
冷媒パイプ１５の領域にあっては、冷却フィン１７を介
して通風抵抗低減による空気側熱伝熱率の向上と、パイ
プ内熱伝熱率の向上とが相俟って効率のよい熱交換が可
能となる。
１パス冷媒パイプ１３は、下位側の第２パス冷媒パイプ
１５に対して太いパイプ径により冷媒循環量が向上する
反面、パイプ径の細い第２パス冷媒パイプ１５は、流量
抵抗が増えるために、第１，第２パス冷媒パイプ１３，
１５内の冷媒循環量がバランスされる結果、第１パス冷
媒パイプ１３の冷媒循環量と、第２パス冷媒パイプ１５
の冷媒循環量がほぼ同一となる。このために、図２に示
す如く熱交換器１７全面にわたり温度のむらのない有効
伝熱面積が増大する。加えて、パイプ径の細い第２パス
冷媒パイプ１５の領域にあっては、冷却フィン１７を介
して通風抵抗低減による空気側熱伝熱率の向上と、パイ
プ内熱伝熱率の向上とが相俟って効率のよい熱交換が可
能となる。
【００３１】この場合、第１パス冷媒パイプ１３と第２
パス冷媒パイプ１５とは必ずしも上下の関係に特定され
ない。
パス冷媒パイプ１５とは必ずしも上下の関係に特定され
ない。
【００３２】例えば、図４に示す如く、空気の流れ方向
（矢印ａ）に対して上流（図面左側）に、ほぼ平行に配
置された連続し合う冷媒パイプに冷媒フィン３７を設け
た第１パス冷媒パイプ３９を、下流（図面右側）に、ほ
ぼ平行に配置された連続し合う冷媒パイプに冷却フィン
４１を設けた第２パス冷媒パイプ４３をそれぞれ配置す
る。第１パス冷媒パイプ３９のパイプ径は第２パス冷媒
パイプ４３のパイプ径より細く内径も小さく設定され、
図５に示す如く流量抵抗が異なるよう内壁面は加工面４
５となっている。
（矢印ａ）に対して上流（図面左側）に、ほぼ平行に配
置された連続し合う冷媒パイプに冷媒フィン３７を設け
た第１パス冷媒パイプ３９を、下流（図面右側）に、ほ
ぼ平行に配置された連続し合う冷媒パイプに冷却フィン
４１を設けた第２パス冷媒パイプ４３をそれぞれ配置す
る。第１パス冷媒パイプ３９のパイプ径は第２パス冷媒
パイプ４３のパイプ径より細く内径も小さく設定され、
図５に示す如く流量抵抗が異なるよう内壁面は加工面４
５となっている。
【００３３】そして、第１パス冷媒パイプ３９の一方の
パイプ入口端末３９ａと、第２パス冷媒パイプ４３の一
方のパイプ入口端末４３ａを冷媒取入用の分流器２１を
介して冷凍サイクルを構成する前記絞り装置５と接続す
る一方、第１パス冷媒パイプ３９の他方のパイプ出口端
末３９ｂと第２パス冷媒パイプ４３の他方のパイプ出口
端末４３ｂを冷媒取出用の分流器２３を介して冷凍サイ
クルを構成する前記圧縮機１と接続する。
パイプ入口端末３９ａと、第２パス冷媒パイプ４３の一
方のパイプ入口端末４３ａを冷媒取入用の分流器２１を
介して冷凍サイクルを構成する前記絞り装置５と接続す
る一方、第１パス冷媒パイプ３９の他方のパイプ出口端
末３９ｂと第２パス冷媒パイプ４３の他方のパイプ出口
端末４３ｂを冷媒取出用の分流器２３を介して冷凍サイ
クルを構成する前記圧縮機１と接続する。
【００３４】図６，図７に示す如く、第１パス冷媒パイ
プ３９の冷却フィン３７のフィンピッチＰ１は、第２パ
ス冷媒パイプ４３の冷却フィン４１のフィンピッチＰ２
より大きく設定され、第１パス冷媒はパイプ３９の冷却
フィン３７を粗に、第２パス冷媒パイプ４３の冷却フィ
ン４１を密の関係としてある。この場合、冷却フイン３
７，４１のフィンピッチ幅を同一とし、第２パス冷媒パ
イプ４３のパイプピッチＰ４を、第１パス冷媒パイプ３
９のパイプピッチＰ３より小さく設定することも可能で
ある。
プ３９の冷却フィン３７のフィンピッチＰ１は、第２パ
ス冷媒パイプ４３の冷却フィン４１のフィンピッチＰ２
より大きく設定され、第１パス冷媒はパイプ３９の冷却
フィン３７を粗に、第２パス冷媒パイプ４３の冷却フィ
ン４１を密の関係としてある。この場合、冷却フイン３
７，４１のフィンピッチ幅を同一とし、第２パス冷媒パ
イプ４３のパイプピッチＰ４を、第１パス冷媒パイプ３
９のパイプピッチＰ３より小さく設定することも可能で
ある。
【００３５】なお、冷媒取入用の分流器２１及び冷媒取
出用の分流器２３は、図１と同一のため同一符号を符し
て詳細な説明を省略する。
出用の分流器２３は、図１と同一のため同一符号を符し
て詳細な説明を省略する。
【００３６】したがって、冷凍サイクル時に、気・液二
相の冷媒の内、重力の影響を強く受ける液冷媒は、主に
分流器２１の第２の分岐パイプ管２９を介して下方へ流
れ、パイプ径の細い第１パス冷媒パイプ３９に送り込ま
れる。また、重力の影響をあまり受けない気体冷媒は、
主に分流器２１の第２の分岐パイプ管２７を介してパイ
プ径の太い第２パス冷媒パイプ４３に送り込まれるた
め、重力に逆らうことのない効率のよい分流が得られ
る。
相の冷媒の内、重力の影響を強く受ける液冷媒は、主に
分流器２１の第２の分岐パイプ管２９を介して下方へ流
れ、パイプ径の細い第１パス冷媒パイプ３９に送り込ま
れる。また、重力の影響をあまり受けない気体冷媒は、
主に分流器２１の第２の分岐パイプ管２７を介してパイ
プ径の太い第２パス冷媒パイプ４３に送り込まれるた
め、重力に逆らうことのない効率のよい分流が得られ
る。
【００３７】一方、パイプ径の異なる第１，第２パス冷
媒パイプ３９，４３は、加工面４５によって第１，第２
パス冷媒パイプの冷媒循環量がほぼ同一になると共に、
熱交換器全面にわたり温度のむらのない有効伝熱面積が
得られる。
媒パイプ３９，４３は、加工面４５によって第１，第２
パス冷媒パイプの冷媒循環量がほぼ同一になると共に、
熱交換器全面にわたり温度のむらのない有効伝熱面積が
得られる。
【００３８】また、空気の流れ方向（矢印ａ）に対して
上流側のパイプ径は下流側のパイプ径より細く設定され
ているため、上流側において通風抵抗は小さく抑えら
れ、上流側、下流側ともほぼ均等な空気量が確保される
と共に、特に、パイプ径の細い第１パス冷媒パイプ３９
の領域にあっては、冷却フィン３７を介して空気側熱伝
達率の向上と、パイプ内熱伝達率の向上とが相俟って効
率のよい熱交換が可能となる。
上流側のパイプ径は下流側のパイプ径より細く設定され
ているため、上流側において通風抵抗は小さく抑えら
れ、上流側、下流側ともほぼ均等な空気量が確保される
と共に、特に、パイプ径の細い第１パス冷媒パイプ３９
の領域にあっては、冷却フィン３７を介して空気側熱伝
達率の向上と、パイプ内熱伝達率の向上とが相俟って効
率のよい熱交換が可能となる。
【００３９】この実施形態の場合、図３の絞り装置５を
可変として、除湿運転を行なうと、次のような効果が期
待できる。
可変として、除湿運転を行なうと、次のような効果が期
待できる。
【００４０】即ち、空気流れ方向ａからの空気は、パイ
プ径の細い上流側、第１パス冷媒パイプ３９の通過時に
除湿された後、続いて下流側の第２パス冷媒パイプ４３
を通過する。その際、除湿された空気は、絞り装置５に
よる最小の絞り作用で、気・液二相変化後の第２パス冷
媒パイプ４３内のスーパーヒートにより加熱される結
果、室温を下げることなく除湿が行なえる。また、上流
側のパイプ径も細径化により、空気側熱伝達率、パイプ
内側熱伝達率のが促進され、除湿運転時のエネルギー消
費効率が向上する。
プ径の細い上流側、第１パス冷媒パイプ３９の通過時に
除湿された後、続いて下流側の第２パス冷媒パイプ４３
を通過する。その際、除湿された空気は、絞り装置５に
よる最小の絞り作用で、気・液二相変化後の第２パス冷
媒パイプ４３内のスーパーヒートにより加熱される結
果、室温を下げることなく除湿が行なえる。また、上流
側のパイプ径も細径化により、空気側熱伝達率、パイプ
内側熱伝達率のが促進され、除湿運転時のエネルギー消
費効率が向上する。
【００４１】図８と図９は図４に示す熱交換器７の冷媒
取入用の分流器の別の実施形態を示したものである。即
ち、冷媒取入用の分流器２１を、上下に分岐パイプ管５
３，５５を有するヘッダ式分流器４９とするものであ
る。
取入用の分流器の別の実施形態を示したものである。即
ち、冷媒取入用の分流器２１を、上下に分岐パイプ管５
３，５５を有するヘッダ式分流器４９とするものであ
る。
【００４２】ヘッダ式分流器４９は、一つの部屋に形成
され、内側には、取入口５０からの気・液二相の冷媒の
流速を制限して上下の分岐パイプ管５３，５５へほぼ均
等に流す流速制限部材５１が設けられている。ヘッダ式
分流器４９の上位側に設けられた分岐パイプ管５３は、
パイプ径の太い第１パス冷媒パイプ４３のパイプ入口端
末４３ａに、下位側に設けられた分岐パイプ管５５は、
パイプ径の細い第１パス冷媒パイプ３９のパイプ入口端
末３９ａにそれぞれ接続されている。また、冷媒には、
ＨＦＣ系のＲ４０７Ｃ等の非共沸混合冷媒が用いられて
いる。
され、内側には、取入口５０からの気・液二相の冷媒の
流速を制限して上下の分岐パイプ管５３，５５へほぼ均
等に流す流速制限部材５１が設けられている。ヘッダ式
分流器４９の上位側に設けられた分岐パイプ管５３は、
パイプ径の太い第１パス冷媒パイプ４３のパイプ入口端
末４３ａに、下位側に設けられた分岐パイプ管５５は、
パイプ径の細い第１パス冷媒パイプ３９のパイプ入口端
末３９ａにそれぞれ接続されている。また、冷媒には、
ＨＦＣ系のＲ４０７Ｃ等の非共沸混合冷媒が用いられて
いる。
【００４３】なお、他の構成要素は、図４と同一のため
同一符号を符して詳細な説明を省略する。
同一符号を符して詳細な説明を省略する。
【００４４】かかるヘッダ式分流器４９によれば、冷媒
に非共沸混合冷媒が設いられているため、気・液二相相
変化時に、沸点の低い冷媒は早い時期に蒸発し、ガス化
してヘッダ式分流器４９の上方に流れる。沸点の高い冷
媒は蒸発が遅く液冷媒として重力の影響を受けてヘッダ
式分流器４９の下方に一時的に貯り、液冷媒は第１パス
冷媒パイプ３９に、気体冷媒は第２パス冷媒パイプ４３
にそれぞれ送り込まれるため、重力に逆らうことなく均
一な分流が行なえる。
に非共沸混合冷媒が設いられているため、気・液二相相
変化時に、沸点の低い冷媒は早い時期に蒸発し、ガス化
してヘッダ式分流器４９の上方に流れる。沸点の高い冷
媒は蒸発が遅く液冷媒として重力の影響を受けてヘッダ
式分流器４９の下方に一時的に貯り、液冷媒は第１パス
冷媒パイプ３９に、気体冷媒は第２パス冷媒パイプ４３
にそれぞれ送り込まれるため、重力に逆らうことなく均
一な分流が行なえる。
【００４５】また、第１，第２パス冷媒パイプ３９，４
３内はほぼ均一な冷媒循環量により温度むらのない有効
伝達面が得られる。加えて、パイプ径の細い上流側の第
１パス冷媒パイプ３９の領域にあっては、通風抵抗低減
による空気側熱伝達率の向上とパイプ内熱伝達率の向上
とが相俟って効率のよい熱交換が可能となる。
３内はほぼ均一な冷媒循環量により温度むらのない有効
伝達面が得られる。加えて、パイプ径の細い上流側の第
１パス冷媒パイプ３９の領域にあっては、通風抵抗低減
による空気側熱伝達率の向上とパイプ内熱伝達率の向上
とが相俟って効率のよい熱交換が可能となる。
【００４６】なお、この実施形態では室内熱交換器につ
いて説明したが、室外熱交換器に適用することも可能で
ある。
いて説明したが、室外熱交換器に適用することも可能で
ある。
【００４７】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明の熱交
換器によれば、多パス化に伴う均一な分流が行なえると
共に、均等な冷媒循環量を確保することができるため、
有効伝熱面積を拡大し、性能向上を図ることができる。
換器によれば、多パス化に伴う均一な分流が行なえると
共に、均等な冷媒循環量を確保することができるため、
有効伝熱面積を拡大し、性能向上を図ることができる。
【図１】この発明にかかる熱交換器の概要側面図。
【図２】図１の概要正面図。
【図３】冷凍サイクル全体の回路図。
【図４】別の熱交換器の実施形態を示した図１と同様の
概要側面図。
概要側面図。
【図５】第１パス冷媒パイプと第２パス冷媒パイプのパ
イプ断面を示した説明図。
イプ断面を示した説明図。
【図６】図４のＡ−Ａからみた一部分の説明図。
【図７】図４のＢ−Ｂからみた一部分の説明図。
【図８】冷媒取入用の分流器をヘッダ式分流器とした図
４と同様の概要側面図。
４と同様の概要側面図。
【図９】ヘッダ式分流器の拡大断面図。
【図１０】従来の熱交換器の正面図を示した説明図。
１３ 第１パス冷媒パイプ １５ 第２パス冷媒パイプ １７ 冷却フィン ２１ 分流器 ２７ 第１の分岐パイプ管 ２９ 第２の分岐パイプ管
Claims (11)
- 【請求項１】 ほぼ平行に配置され、少くとも、冷媒が
流れる連続した第１パス冷媒パイプ及び第２パス冷媒パ
イプとを有すると共に、各冷媒パイプに所定の間隔で設
けられた冷却フィンとからなる熱交換器において、前記
第１パス冷媒パイプの一方のパイプ入口端末と第２パス
冷媒パイプの一方のパイプ入口端末とそれぞれ接続した
二本の分岐パイプ管を有する冷媒取入用の分流器を介し
て冷凍サイクルと連通し、第１パス冷媒パイプの他方の
パイプ出口端末と第２パス冷媒パイプの他方のパイプ出
口端末とそれぞれ接続し合う二本の分岐パイプ管を有す
る冷媒取出用の分流器を介して冷凍サイクルと連通し合
うと共に、少なくとも冷媒取入用の分流器の一方の分岐
パイプ管内径を他方の分岐パイプ管内径と異なるように
したことを特徴とする熱交換器。 - 【請求項２】 パイプ内径の小さい分岐パイプ管側に選
択的に液冷媒を多く流す分流器としたことを特徴とする
請求項１記載の熱交換器。 - 【請求項３】 第１パス冷媒パイプ及び第２パス冷媒パ
イプを上下の関係に配置し、下位側の冷媒パイプのパイ
プ径を、上位側の冷媒パイプの径より細くすることを特
徴とする請求項１記載の熱交換器。 - 【請求項４】 第１パス冷媒パイプ及び第２パス冷媒パ
イプを空気の流れ方向に沿って配置し、空気流れ方向上
流側の冷媒パイプのパイプ径を、下流側の冷媒パイプの
パイプ径より細くすることを特徴とする請求項１記載の
熱交換器。 - 【請求項５】 第１パス冷媒パイプ及び第２パス冷媒パ
イプを空気の流れ方向に沿って配置し、空気流れ方向上
流側の冷媒パイプのパイプピッチ又は冷却フィンピッチ
のいずれか一方を粗に、下流側の冷媒パイプのパイプピ
ッチ又は冷却フィンピッチのいずれか一方を密にするこ
とを特徴とする請求項１記載の熱交換器。 - 【請求項６】 冷媒パイプを、パイプ内径の大小によっ
て内面形状を異にすることを特徴とする請求項３，４，
５記載の熱交換器。 - 【請求項７】 分流器は、二本の分岐パイプ管を上下の
関係に配置して使用することを特徴とする請求項１記載
の熱交換器。 - 【請求項８】 冷媒は、非共沸混合冷媒であることを特
徴とする請求項１記載の熱交換器。 - 【請求項９】 分流器は、一つの部屋に形成され上下に
分岐パイプ管を有するヘッダ式分流器であることを特徴
とする請求項１記載の熱交換器。 - 【請求項１０】 ヘッダ式分流器の上位側分岐パイプ管
の内径を、下位側分岐パイプ管の内径より小さくするこ
とを特徴とする請求項９記載の熱交換器。 - 【請求項１１】 ヘッダ式分流器内に、ヘッダ式分流器
内へ送り込まれる冷媒の流速を制限して上方と下方の分
岐パイプ管へ分流する流速制限部材を設けることを特徴
とする請求項９記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8173814A JPH1019416A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8173814A JPH1019416A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1019416A true JPH1019416A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=15967656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8173814A Pending JPH1019416A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1019416A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000205685A (ja) * | 1999-01-13 | 2000-07-28 | Daikin Ind Ltd | 空気調和機 |
| JP2001082833A (ja) * | 1999-09-10 | 2001-03-30 | Denso Corp | 熱交換器 |
| EP1162412A1 (en) * | 1999-03-02 | 2001-12-12 | Daikin Industries, Ltd. | Refrigerating device |
| JP2007248006A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷媒サイクル装置 |
| KR100765271B1 (ko) * | 2000-11-10 | 2007-10-09 | 한라공조주식회사 | 열교환기 |
| WO2009136726A3 (en) * | 2008-05-07 | 2010-03-04 | Korea Bundy Co., Ltd. | Heat exchange system |
| KR101436632B1 (ko) * | 2007-11-20 | 2014-09-01 | 엘지전자 주식회사 | 냉매분배장치 |
| JP2018169078A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 株式会社富士通ゼネラル | 空気調和機 |
| WO2019030812A1 (ja) * | 2017-08-08 | 2019-02-14 | 三菱電機株式会社 | 熱交換ユニット及び冷凍サイクル装置 |
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| JPWO2021070314A1 (ja) * | 2019-10-10 | 2021-04-15 | ||
| CN113606804A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-11-05 | 浙江铭鑫冷链设备有限公司 | 一种稳定制冷剂流速增效冷风机 |
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-
1996
- 1996-07-03 JP JP8173814A patent/JPH1019416A/ja active Pending
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