JPH10206041A - ヒートポンプのための蒸発器／凝縮器 - Google Patents

ヒートポンプのための蒸発器／凝縮器

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JPH10206041A
JPH10206041A JP10020176A JP2017698A JPH10206041A JP H10206041 A JPH10206041 A JP H10206041A JP 10020176 A JP10020176 A JP 10020176A JP 2017698 A JP2017698 A JP 2017698A JP H10206041 A JPH10206041 A JP H10206041A
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テリー・エル・チャップ
James Rogers C
シー・ジェイムズ・ロジャーズ
Marksen William
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒートポンプ装置に用いる熱交換器において
凝縮液のドレンを良好にするとともに、サイズを小型化
すること。 【解決手段】 上記課題は、上側ヘッダー（１０）と、
上側ヘッダーの下に離隔され上側ヘッダーに整列して配
置されており、上側ヘッダーとほぼ合同形の湾曲した下
側ヘッダー（１４）と、上側ヘッダーに設けられた、下
側ヘッダーに向けて下向きに開放した１列の細長い管ス
ロット（１８）と、下側ヘッダーに１列の各管スロット
（１８）に対応して各管スロットに整列して設けられ
た、上側ヘッダーに向けて上向きに開放した１列の細長
い管スロット（２０）と、上側ヘッダと下側ヘッダーの
間に互いに平行に延設され、上下両端を上側ヘッダーと
下側ヘッダーのそれぞれ対応する管スロットに挿入され
た複数の真直ぐな扁平細長管（２２）と、上側及び下側
ヘッダーの一方に設けられた第１冷媒ポート（３２）
と、上側及び下側２ヘッダーの一方に設けられた第２冷
媒ポート（３６）とから成る熱交換器によって達成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器に関し、
特に、屋外コイル（熱交換器）として機能し、ヒートポ
ンプ装置において蒸発器としても凝縮器としても作動す
ることができる熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷暖房のためのヒートポンプ装置（以
下、単に「ヒートポンプ」とも称する）の使用は、益々
増大している。ヒートポンプ装置は、極寒にならないよ
うな気候風土の地域では容易に使用することができ、何
らかの他の支援暖房装置を併用すれば、極寒の気候風土
地域でも使用することができる。周知のようにヒートポ
ンプ装置は、建物の外に設置される屋外コイル熱交換器
と、暖房すべき建物内に設置される屋内熱交換器とから
成る。ヒートポンプが冷房動作をするのか、暖房動作を
するのかに応じて、一方の熱交換器が蒸発器として用い
られて他方の熱交換器が凝縮器として用いられたり、一
方の熱交換器が凝縮器として用いられ他方の熱交換器が
蒸発器として用いられたりする。
【０００３】屋外（建物の外で用いられる）熱交換器の
場合、それが蒸発器として作動しているときは、通常、
凝縮液が熱交換器の表面に付着する。従って、凝縮液を
熱交換器の表面から迅速にドレン（排出）させるための
手段を講じておかないと、周囲空気からの熱を熱交換器
の表面に直接にではなく、凝縮液の層（氷層になってい
る場合もある）を通して熱交換器の表面に放出しなけれ
ばならなくなるので、効率が低下する。
【０００４】熱交換器の構造の近年の進歩により、いわ
ゆる「並列流れ」熱交換器と称されるいろいろな種類の
熱交換器が開発されている。これらの並列流れ熱交換器
では、別個のタンクを備えた在来のヘッダーの代わり
に、管状ヘッダーとタンクの組立体が用いられることが
多い。あるいは、積層されたヘッダーとタンクの組立体
が用いられることもある。対向した１対のヘッダーの間
に複数の通常は扁平な管が延設され、隣接した管と管の
間にフィンが介設される。
【０００５】この種の熱交換器は、蒸発器として使用さ
れる場合は在来の熱交換器に比して多くの優れた特徴を
発揮するが、問題なのは、管及びフィンの表面に付着す
る凝縮液をいかにしてドレン（排出）するかということ
である。
【０００６】更に、ヒートポンプ装置の並列流れ熱交換
器に用いられる冷媒は同時に幾つかの並列流体経路を通
って流れるので、特に熱交換器が蒸発器として作動して
いるとき効率の低下を回避するためには、冷媒を各並列
流体経路に均一に分配するように配慮しなければならな
い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題を克服することを課題とする。従って、本発明の目的
は、ヒートポンプ装置に使用するための新規な改良型蒸
発器／凝縮器（蒸発器又は凝縮器）即ち熱交換器を提供
することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、そ
の一実施形態においては、上側ヘッダーを構成する湾曲
した第１ヘッダーと、該上側ヘッダーの下に離隔され該
上側ヘッダーに整列して配置されており、該上側ヘッダ
ーとほぼ合同形の湾曲した下側ヘッダーを構成する第２
ヘッダーと、前記上側ヘッダーに設けられた、前記下側
ヘッダーに向けて下向きに開放した１列の細長い管スロ
ットと、前記下側ヘッダーに該１列の各管スロットに対
応して、かつ、各管スロットに整列して設けられた、該
上側ヘッダーに向けて上向きに開放した１列の細長い管
スロットと、前記上側ヘッダと下側ヘッダーの間に互い
に平行に延設され、上下両端を該上側ヘッダーと下側ヘ
ッダーのそれぞれ対応する前記管スロットに挿入された
複数の真直ぐな扁平細長管と、前記第１及び第２ヘッダ
ーの一方に設けられた第１冷媒ポートと、前記第１及び
第２ヘッダーの一方に設けられた第２冷媒ポートと、か
ら成る熱交換器によって達成される。
【０００９】垂直に配置した真直ぐな扁平細長管を用い
ることによって、凝縮液の優れたドレンを達成すること
ができる。更に、ヘッダーを少くとも１箇所において湾
曲させることによって熱交換器の外輪郭をコンパクトに
することができる。
【００１０】特に好ましい実施形態においては、第１及
び第２ヘッダーに第１及び第２制流子がそれぞれ設け、
前記第１冷媒ポートを第１ヘッダーに、前記第２冷媒ポ
ートを第２ヘッダーに設ける。第１ヘッダーの、第１制
流子の第１冷媒ポートのある側とは反対側の部位と、第
２ヘッダーの、第２制流子の第２冷媒ポートのある側と
は反対側の部位とを相互に接続するジャンパー管を設け
る。
【００１１】一実施形態においては、前記制流子の１つ
又はそれ以上をじゃま板によって構成する。別の実施形
態においては、前記制流子の少くとも１つを一方弁によ
って構成する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、添付図を参照して、本発
明の熱交換器即ち蒸発器／凝縮器のいろいろな実施形態
を説明する。これらの蒸発器／凝縮器は、代表的な例で
は、並列流れタイプの熱交換器であるが、ここでは特に
多数回通し型のものに関連して説明する。
【００１３】まず図１を参照して、本発明の蒸発器／凝
縮器の第１実施形態を説明する。この蒸発器／凝縮器の
第１ヘッダー／タンク組立体（ヘッダーとタンクの組立
体、又はヘッダー兼タンク組立体、以下、単に「ヘッダ
ー」とも称する）１０は、Ｕ字形に曲げられた管１２か
ら成る。第２ヘッダー／タンク組立体１４は、やはりＵ
字形に曲げられた同様の管１６から成る。管１２と１６
とは、幾何学的にほぼ合同形とすることが好まい。第１
ヘッダー１０は、上側ヘッダーであり、第２ヘッダー１
４は、上側ヘッダー１０に整列させその下に離隔して配
置して下側ヘッダとする。
【００１４】上側ヘッダー１０は、下側ヘッダー１４に
向かって下向きに開口した１列の細長い管スロット１８
を有する。同様に、下側ヘッダー１４も、上側ヘッダー
１０に向かって上向きに開口した１列の細長い管スロッ
ト２０を有する。上側ヘッダー１０の各管スロット１８
は、下側ヘッダー１４の各管スロット２０に対応してお
り、それらの対応する管スロット１８と２０は上下に整
列している。ここで、「管スロット」とは、後述する熱
交換管の端部を受容するためのスロットという意味であ
る。
【００１５】上側ヘッダー１０と下側ヘッダー１４の間
に垂直に延設される熱交換管である扁平細長管２２は、
その上端２４を上側ヘッダー１０の管スロット１８に挿
入し、例えばろう付けによって該スロットに封着する。
扁平管２２の下端２６は、下側ヘッダー１４の管スロッ
ト２０に挿入し、やはりろう付けなどによって該スロッ
トに封着する。かくして、熱交換管２２は、幾何学的に
も、流体の流れ経路としても互いに平行となる。熱交換
管２２の隣接する管の間に蛇行フィン３０（図には１つ
だけが示されている）を介設しそれらの管にろう付けす
ることが好ましい。
【００１６】上側ヘッダー１０は、その一端にポート３
２を有し、他端はプラグ又はキャップ３４によって閉鎖
されている。同様に、下側ヘッダー１４は、その一端に
ポート３６を有し、他端はキャップ３４と同様のプラグ
又はキャップ３８によって閉鎖されている。
【００１７】上述した本発明の熱交換器は、ヒートポン
プ式熱交換装置において蒸発器として作動させる場合、
既に２相（液体と気体）の流れとなっている、蒸発させ
るべき冷媒を下側ヘッダー１４に導入するように構成す
れば、優れた効率が得られる。即ち、２相の流れとなっ
ている冷媒を下側ヘッダー１４に導入すると、冷媒の分
配を良好にし、各管２２を通しての流れのより均一な流
れを促進する。この場合、下側ヘッダー１４のポート３
６は、熱交換器を蒸発器として作動させるときは冷媒の
入口として用いられ、熱交換器を凝縮器として作動させ
るときは出口として用いられる。一方、上側ヘッダー１
０のポート３２は、熱交換器を蒸発器として作動させる
ときは出口として用いられ、熱交換器を凝縮器として作
動させるときは入口として用いられる。
【００１８】通常の場合、図１に示された熱交換器は、
慣用の技法を用いて、最初は単一平面内に形成する。換
言すれば、上側ヘッダー１０及び下側ヘッダー１４を真
直ぐな管として形成する。次いで、上述した各構成部品
をろう付けした後、本出願人の米国特許第５，３４１，
８７０号に開示された曲げ装置を用いて上側ヘッダー１
０の湾曲部４０，４２及び下側ヘッダー１４の湾曲部４
４，４６を形成することができる。
【００１９】この方法によれば、本発明の蒸発器／凝縮
器を図１に示される基本的に長方形の形状から事実上完
全な円形形状（図示せず）までいろいろな任意の所望の
形状に形成することができる。かくして、本発明の蒸発
器／凝縮器を組入れた熱交換器ユニットの外輪郭を非常
にコンパクトにすることができる。
【００２０】それよりも更に重要なことは、垂直な細長
い扁平管２２を連結した上下ヘッダー１０，１４の構成
は、この蒸発器／凝縮器が蒸発器として作動されると
き、管２２が直立配向であるため凝縮液のドレンを良好
にすることに加えて、上記のコンパクト構造を可能にす
ることである。即ち、湾曲した上下ヘッダーを用いるこ
とにより、コンパクトな構造という極めて望ましい特徴
を保持し、しかもなお、凝縮液の優れたドレンを達成す
ることができる。
【００２１】図２及び３は、それぞれ本発明の蒸発器／
凝縮器の変型実施形態を示す。図２も図３も、図示の便
宜上蒸発器／凝縮器を平面形状のものとして示している
が、これらの蒸発器／凝縮器も、図１の実施形態におけ
るのと同様に湾曲したヘッダーを有するものとすること
が好ましいことはいうまでもない。このことを念頭にお
いて、以下に、図２及び３の実施形態を説明する。これ
らの実施形態において、同様な部品は同じ参照番号で示
されている。
【００２２】図２の実施形態は、多数回通し、特に２回
通し型の熱交換器である。本明細書に開示された幾何学
的形状を有するどの熱交換器においても、多数回通しと
すれば、熱交換器内を流れる冷媒の流速を高めることが
できる。周知のように、冷媒の流速を高くすれば、熱伝
達の速度を高くするこでる。従って、多数回通しは、最
良の効率を得るために最適の流量を選択することを可能
にする。図２の実施形態の蒸発器／凝縮器は、多数回通
し形態とするために、じゃま板５０及び５２の形とした
制流子を有する。じゃま板５０は、下側ヘッダー１４を
構成する管１６内の所定位置にろう付けする。同様にし
て、じゃま板５２を上側ヘッダー１０を構成する管１２
内の所定位置にろう付けする。
【００２３】じゃま板５０のポート３６のある側とは反
対側で下側ヘッダー１４の内部に通じる開口６０を設け
る。同様の開口６０をじゃま板５２のポート３２のある
側とは反対側で上側ヘッダー１０にも設ける。管１２，
１６とほぼ同じ内径を有するが、各熱交換管２２の流れ
断面積より相当に大きい流れ断面積（内径断面積）を有
するジャンパー管（連絡管）６４によって開口６０と６
２を連絡する。
【００２４】以上の説明から分かるように、図２の実施
形態の２回通し型の熱交換器の流れ経路は、ポート３２
から上側ヘッダー１０のじゃま板５２の左側区間を通
り、各熱交換管２２内を並列流として流下し、下側ヘッ
ダー１４のじゃま板５０の左側区間へ至り、そこからジ
ャンパー管６０内を上昇して上側ヘッダー１０のじゃま
板５２の右側区間に戻り、そこから各熱交換管２２内を
並列流として流下して下側ヘッダー１４のじゃま板５０
の右側区間へ至り、ポート３６を通って流出する経路で
ある。
【００２５】この流れ経路は、熱交換器が凝縮器として
作動しているときは、特別な利点をもたらさないが、熱
交換器がヒートポンプ装置の蒸発器として作動している
ときは、大きな利点を提供する。図１の実施形態に関連
して説明したように、蒸発させるべき冷媒を下側ヘッダ
ー１４に導入すれば、冷媒のより均一な流れが得られ、
優れた効率が得られる。従って、やはり、図２の実施形
態においても、その熱交換器を蒸発器として作動させる
ときは、下側ヘッダー１４のポート３６を冷媒の入口と
して用いる。ポート３６を冷媒の入口として用いること
により、じゃま板５０の右側区間の冷媒の比較的均一な
分配が達成され、冷媒がじゃま板５０の右側区間の各管
２２内を通って上側ヘッダー１０へ上昇する際の蒸発効
率を高める。
【００２６】上側ヘッダー１０に収集された冷媒は、そ
の一部はまだ液体状態にあり、そこからジャンパー管６
４を通して下側ヘッダー１４へ戻され、じゃま板５０の
左側区間の各管２２内を通って上側ヘッダー１０へ上昇
する。この場合もやはり、冷媒は、熱交換器を通しての
２回目の通流を始める前に下側ヘッダー１４へ導入され
るので、冷媒のより均一な流れが得られ、従ってより効
率的な蒸発サイクルが得られる。このように、図２の実
施形態も、熱交換器を通しての２回目の通流を始める前
に冷媒を下側ヘッダー１４へ戻すジャンパー管６４を用
いることにより多数回通し型構成における蒸発作動中冷
媒のより均一な分配を達成する手段を提供する。もちろ
ん、２回以上の通しを必要とする場合は、追加の通し１
つ当り１本の追加のジャンパー管を用いればよい。ジャ
ンパー管は、冷媒を下側ヘッダーへ戻すことにより各通
し毎に冷媒のより均一な分配を可能にする。
【００２７】図３は、冷媒を垂直配置の熱交換器の下側
ヘッダー１４へ導入することによって得られる、蒸発作
動中の冷媒のより均一な分配という利点を利用する本発
明の蒸発器／凝縮器の更に別の実施形態を示す。やは
り、図３の実施形態においても、同様な部品は同じ参照
番号で示されている。
【００２８】図３の実施形態では、プラグ３８をなく
し、代わりに追加ポート７０が設けられている。更に、
じゃま板５２を省き、その代わりに、一方弁７２が、上
側ヘッダー１０を構成する管１２内に開口６２に近接し
てポート３２側に配設されている。（一方弁７２のサイ
ズは、図３では誇張して示されている。）一方弁７２
は、上側ヘッダー１０の、該弁より左側の区間から右側
の区間への流体の流れは許すが、反対の流れは許さな
い。
【００２９】同様な一方弁７４が、ジャンパー管６０内
に下側ヘッダー１４への接続点に近接したところに配設
されている。一方弁７４は、ジャンパー管６０内の下方
への流体の流れは許すが、反対の流れは許さない。
【００３０】図３の実施形態においては、ポート３２
は、蒸発作動中のみ出口として機能し、それ以外の機能
は果たさない。ただし、ポート３６の方は、蒸発作動中
は入口として機能し、凝縮作動中は出口として機能す
る。追加ポート７０は、入口としてのみ、しかも、凝縮
作動中にのみ用いられる。従って、図３の実施形態は、
蒸発作動中図２の実施形態と同じ態様で作動する。なぜ
なら、一方弁７４は、ジャンパー管６０を通して上側ヘ
ッダー１０から下側ヘッダー１４への流れを許し、一方
弁７２は、上側ヘッダー１０の、該弁より右側の区間か
ら出口として機能しているポート３２への直接の流れを
許さないからである。
【００３１】図３の実施形態が凝縮器として作動すると
きは、凝縮すべき冷媒は、入口７０を通して導入され、
各管２２内を通って上側ヘッダー１０へ上昇し、上側ヘ
ッダー１０の一方弁７２より左側の区間へも上昇する。
そこから、冷媒は、一方弁７２を通って上側ヘッダー１
０の、一方弁７２より右側の区間へ流れ、各管２２を通
って流下して下側ヘッダー１４に流入し、最終的に出口
として機能しているポート３６を通って流出する。ジャ
ンパー管６４は、該ジャンパー管を通しての冷媒の上昇
流が一方弁７４によって阻止されるので、バイパスとし
て機能することはない。
【００３２】
【発明の効果】叙上のように、ヒートポンプ装置に蒸発
器／凝縮器として使用することができるように構成され
た本発明の熱交換器は、多くの利点を有する。１つは、
本発明の熱交換器は、比較的小さい容積内に収まるよう
に形成することができるので、それを組込むヒートポン
プ装置をコンパクトにすることができることである。そ
れとともに、熱交換管２２を垂直配置としたことが、蒸
発器として作動しているとき優れた凝縮液ドレンを保証
する。更に、ジャンパー管６４及び邪魔板５０，５２の
形とした制流子又は一方弁７２，７４の使用は、熱交換
器内を通る流体の最適の流れ速度が得られるように多数
回通しの設定を可能にする。それと同時に、熱交換器が
蒸発器として作動しているとき、冷媒の均一な分配が得
られ、それによって蒸発サイクルの効率を最大限にす
る。冷媒の均一な分配は、蒸発作動中冷媒の各通し毎に
冷媒を常に下側ヘッダーへ導入するように独特の流れ回
路を設定することによって可能にされる。
【００３３】ここでは、本発明は、蒸発器又は凝縮器と
して選択的に使用される熱交換器に関連して説明された
が、蒸発器専用として使用される熱交換器にも同等の効
用を持って適用することができることはいうまでもな
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に従って製造された蒸発器／凝
縮器の一実施形態の分解図である。
【図２】図２は、本発明の蒸発器／凝縮器の変型実施形
態の概略垂直断面図である。
【図３】図３は、蒸発器／凝縮器の更に別の実施形態の
概略立面図であり、それに用いられる弁を誇張した態様
で示す。
【符号の説明】
１０ 第１（上側）ヘッダー／タンク組立体（上側ヘッ
ダー） １４ 第２（下側）ヘッダー／タンク組立体（下側ヘッ
ダー） １８，２０ 管スロット ２２ 扁平細長管 ３２，３６ ポート ５０，５２ 制流子（じゃま板） ６０，６２ 開口 ６４ ジャンパー管 ７０ ポート ７２，７４ 制流子（一方弁）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シー・ジェイムズ・ロジャーズ アメリカ合衆国ウィスコンシン州ラシー ン、サウス・レイクショア・ドライブ5133 (72)発明者 ウィリアム・マークセン アメリカ合衆国ウィスコンシン州ラシー ン、ブラナ・レイン4916

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少くとも蒸発器として使用するための熱
    交換器であって、 複数の下向きに開放した管スロットを有する上側ヘッダ
    ー／タンク組立体と、 上側ヘッダー／タンク組立体の下に離隔されて配置され
    ており、上側ヘッダー／タンク組立体のそれぞれ対応す
    る前記管スロットに垂直方向に整列して配置された複数
    の上向きに開放した管スロットを有する下側ヘッダー／
    タンク組立体と、 前記上側ヘッダー／タンク組立体と下側ヘッダー／タン
    ク組立体の間に垂直に延設され、上下両端を該上側ヘッ
    ダー／タンク組立体と下側ヘッダー／タンク組立体のそ
    れぞれ対応する前記管スロットに挿入されて密封された
    複数の細長管と、 前記下側ヘッダー／タンク組立体に設けられた、蒸発作
    動中は冷媒入口として機能し、凝縮作動中は冷媒出口と
    して機能する第１ポートと、 前記上側ヘッダー／タンク組立体に前記第１ポートから
    該上側ヘッダー／タンク組立体の軸方向に離隔して設け
    られた、少くとも蒸発作動中冷媒出口として機能する第
    ２ポートと、 前記細長管の流れ断面積より相当に大きい流れ断面積を
    有し、前記第１ポートと第２ポートの間に配置され、該
    第１及び第２ポートの両方から離れた第１位置で前記下
    側ヘッダー／タンク組立体に接続され、該第１及び第２
    ポートの両方から離れた第２位置で前記上側ヘッダー／
    タンク組立体に接続されたジャンパー管と、 前記第１位置のところで前記第１ポートから前記ジャン
    パー管へ前記下側ヘッダー／タンク組立体を通して流体
    が流れるのを阻止するために、該下側ヘッダー／タンク
    組立体内に配設された第１制流子と、 前記第２位置から前記第２ポートへ前記下側ヘッダー／
    タンク組立体を通して流体が流れるのを阻止するため
    に、該第２ポートと前記第２位置の間に前記上側ヘッダ
    ー／タンク組立体内に配設された第２制流子と、 から成り、それによって、該熱交換器の蒸発作動中は、
    前記第１ポートを通して前記下側ヘッダー／タンク組立
    体内へ導入された蒸発させるべき流体は、前記複数の細
    長管のうちの一部の細長管を通って前記上側ヘッダー／
    タンク組立体内へ上昇し、該上側ヘッダー／タンク組立
    体から前記第２位置のところで前記ジャンパー管を通っ
    て前記下側ヘッダー／タンク組立体へ戻り、次いで、該
    下側ヘッダー／タンク組立体から前記複数の細長管のう
    ちの残りの細長管を通って前記上側ヘッダー／タンク組
    立体内へ流入し、そこから前記前記第２ポートを通って
    流出するように仕向けられ、もって、流体のより均一な
    分配を達成して蒸発作動の効率を高めることを特徴とす
    る熱交換器。
  2. 【請求項２】 前記第１及び第２制流子の少くとも一方
    はじゃま板であることを特徴とする請求項１に記載の熱
    交換器。
  3. 【請求項３】 前記第１及び第２制流子の少くとも一方
    は一方弁であることを特徴とする請求項１に記載の熱交
    換器。
  4. 【請求項４】 前記第１及び第２制流子の一方はじゃま
    板であり、他方は一方弁であることを特徴とする請求項
    １に記載の熱交換器。
  5. 【請求項５】 前記第１制流子はじゃま板であり、第２
    制流子は一方弁であるることを特徴とする請求項１に記
    載の熱交換器。
  6. 【請求項６】 前記第２位置から前記第１位置への前記
    ジャンパー管を通しての流れは許すが、反対の流れは許
    さない追加の一方弁が該ジャンパー管に配設されている
    ことを特徴とする請求項５に記載の熱交換器。
  7. 【請求項７】 該熱交換器は、蒸発作動と凝縮作動を選
    択的に実施するためにヒートポンプに使用するためのも
    のであり、前記下側ヘッダー／タンク組立体に、前記じ
    ゃま板の前記第１ポートのある側とは反対側に第３ポー
    トが接続されており、該第３ポートは、凝縮作動中冷媒
    入口として機能するようになされていることを特徴とす
    る請求項６に記載の熱交換器。
  8. 【請求項８】 前記第２制流子はじゃま板であることを
    特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
  9. 【請求項９】 前記第１制流子はじゃま板であることを
    特徴とする請求項８に記載の熱交換器。
  10. 【請求項１０】 前記第１制流子及び第２制流子が、共
    に、じゃま板であることを特徴とする請求項１に記載の
    熱交換器。
  11. 【請求項１１】 前記細長管は、真直ぐな管であり、前
    記上側及び下側ヘッダー／タンク組立体は、湾曲されて
    おり、互いにほぼ合同形であることを特徴とする請求項
    １に記載の熱交換器。
  12. 【請求項１２】 熱交換器であって、 上側ヘッダーを構成する湾曲した第１ヘッダーと、 該上側ヘッダーの下に離隔され該上側ヘッダーに整列し
    て配置されており、該上側ヘッダーとほぼ合同形の湾曲
    した下側ヘッダーを構成する第２ヘッダーと、前記上側
    ヘッダーに設けられた、前記下側ヘッダーに向けて下向
    きに開放した１列の細長い管スロットと、 前記下側ヘッダーに該１列の各管スロットに対応して、
    かつ、各管スロットに整列して設けられた、該上側ヘッ
    ダーに向けて上向きに開放した１列の細長い管スロット
    と、 前記上側ヘッダと下側ヘッダーの間に互いに平行に延設
    され、上下両端を該上側ヘッダーと下側ヘッダーのそれ
    ぞれ対応する前記管スロットに挿入された複数の真直ぐ
    な扁平細長管と、 前記第１及び第２ヘッダーの一方に設けられた第１冷媒
    ポートと、 前記第１及び第２ヘッダーの一方に設けられた第２冷媒
    ポートと、 から成る熱交換器。
  13. 【請求項１３】 前記第１及び第２ヘッダーに第１及び
    第２制流子がそれぞれ設けられており、前記第１冷媒ポ
    ートは前記第１ヘッダーに、前記第２冷媒ポートは前記
    第２ヘッダーに設けられており、該第１ヘッダーの、前
    記第１制流子の前記第１冷媒ポートのある側とは反対側
    の部位と、該第２ヘッダーの、前記第２制流子の前記第
    ２冷媒ポートのある側とは反対側の部位とを相互に接続
    するジャンパー管が設けられていることを特徴とする請
    求項１２に記載の熱交換器。
  14. 【請求項１４】 熱交換器であって、 複数の下向きに開放した管スロットを有する上側ヘッダ
    ー／タンク組立体と、 上側ヘッダー／タンク組立体の下に離隔されて配置され
    ており、上側ヘッダー／タンク組立体のそれぞれ対応す
    る前記管スロットに垂直方向に整列して配置された複数
    の上向きに開放した管スロットを有する下側ヘッダー／
    タンク組立体と、 前記上側ヘッダー／タンク組立体と下側ヘッダー／タン
    ク組立体の間に垂直に延設され、上下両端を該上側ヘッ
    ダー／タンク組立体と下側ヘッダー／タンク組立体のそ
    れぞれ対応する前記管スロットに挿入されて密封された
    複数の細長管と、 前記下側ヘッダー／タンク組立体に設けられた、蒸発作
    動中は冷媒入口として機能し、凝縮作動中は冷媒出口と
    して機能する第１ポートと、 前記上側ヘッダー／タンク組立体に前記第１ポートから
    該上側ヘッダー／タンク組立体の軸方向に離隔して設け
    られた、少くとも蒸発作動中冷媒出口として機能する第
    ２ポートと、 前記細長管の流れ断面積より相当に大きい流れ断面積を
    有し、前記第１ポートと第２ポートの間に配置され、該
    第１及び第２ポートの両方から離れた第１位置で前記下
    側ヘッダー／タンク組立体に接続され、該第１及び第２
    ポートの両方から離れた第２位置で前記上側ヘッダー／
    タンク組立体に接続されたジャンパー管と、 前記第１位置のところで前記第１ポートから前記ジャン
    パー管へ前記下側ヘッダー／タンク組立体を通して流体
    が流れるのを阻止するために、該下側ヘッダー／タンク
    組立体内に配設された第１じゃま板と、 前記第２位置から前記第２ポートへ前記下側ヘッダー／
    タンク組立体を通して流体が流れるのを阻止するため
    に、該第２ポートと前記第２位置の間に前記上側ヘッダ
    ー／タンク組立体内に配設された第２じゃま板と、 から成り、それによって、該熱交換器の蒸発作動中は、
    前記第１ポートを通して前記下側ヘッダー／タンク組立
    体内へ導入された蒸発させるべき流体は、前記複数の細
    長管のうちの一部の細長管を通って前記上側ヘッダー／
    タンク組立体内へ上昇し、該上側ヘッダー／タンク組立
    体から前記第２位置のところで前記ジャンパー管を通っ
    て前記下側ヘッダー／タンク組立体へ戻り、次いで、該
    下側ヘッダー／タンク組立体から前記複数の細長管のう
    ちの残りの細長管を通って前記上側ヘッダー／タンク組
    立体内へ流入し、そこから前記前記第２ポートを通って
    流出するように仕向けられ、もって、流体のより均一な
    分配を達成して蒸発作動の効率を高めることを特徴とす
    る熱交換器。
  15. 【請求項１５】 熱交換器であって、 複数の下向きに開放した管スロットを有する上側ヘッダ
    ー／タンク組立体と、 上側ヘッダー／タンク組立体の下に離隔されて配置され
    ており、上側ヘッダー／タンク組立体のそれぞれ対応す
    る前記管スロットに垂直方向に整列して配置された複数
    の上向きに開放した管スロットを有する下側ヘッダー／
    タンク組立体と、 前記上側ヘッダー／タンク組立体と下側ヘッダー／タン
    ク組立体の間に垂直に延設され、上下両端を該上側ヘッ
    ダー／タンク組立体と下側ヘッダー／タンク組立体のそ
    れぞれ対応する前記管スロットに挿入されて密封された
    複数の細長管と、 前記下側ヘッダー／タンク組立体に設けられた、蒸発作
    動中は冷媒入口として機能し、凝縮作動中は冷媒出口と
    して機能する第１ポートと、 前記上側ヘッダー／タンク組立体に前記第１ポートから
    該上側ヘッダー／タンク組立体の軸方向に離隔して設け
    られた、少くとも蒸発作動中冷媒出口として機能する第
    ２ポートと、 前記細長管の流れ断面積より相当に大きい流れ断面積を
    有し、前記第１ポートと第２ポートの間に配置され、該
    第１及び第２ポートの両方から離れた第１位置で前記下
    側ヘッダー／タンク組立体に接続され、該第１及び第２
    ポートの両方から離れた第２位置で前記上側ヘッダー／
    タンク組立体に接続されたジャンパー管と、 前記第１位置のところで前記第１ポートから前記ジャン
    パー管へ前記下側ヘッダー／タンク組立体を通して流体
    が流れるのを阻止するために、該下側ヘッダー／タンク
    組立体内に配設されたじゃま板と、 前記第２位置から前記第２ポートへ前記下側ヘッダー／
    タンク組立体を通して流体が流れるのを阻止するため
    に、該第２ポートと前記第２位置の間に前記上側ヘッダ
    ー／タンク組立体内に配設された第１一方弁と、 前記ジャンパー管に配設されており、前記第２位置から
    前記第１位置への該ジャンパー管を通しての流れは許す
    が、反対の流れは許さない第２一方弁と、 から成り、それによって、該熱交換器の蒸発作動中は、
    前記第１ポートを通して前記下側ヘッダー／タンク組立
    体内へ導入された蒸発させるべき流体は、前記複数の細
    長管のうちの一部の細長管を通って前記上側ヘッダー／
    タンク組立体内へ上昇し、該上側ヘッダー／タンク組立
    体から前記第２位置のところで前記ジャンパー管を通っ
    て前記下側ヘッダー／タンク組立体へ戻り、次いで、該
    下側ヘッダー／タンク組立体から前記複数の細長管のう
    ちの残りの細長管を通って前記上側ヘッダー／タンク組
    立体内へ流入し、そこから前記前記第２ポートを通って
    流出するように仕向けられ、もって、流体のより均一な
    分配を達成して蒸発作動の効率を高めることを特徴とす
    る熱交換器。
JP10020176A 1997-01-24 1998-01-19 ヒートポンプのための蒸発器／凝縮器 Pending JPH10206041A (ja)

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