JPH1114194A - 凝縮用熱交換器 - Google Patents
凝縮用熱交換器Info
- Publication number
- JPH1114194A JPH1114194A JP17033797A JP17033797A JPH1114194A JP H1114194 A JPH1114194 A JP H1114194A JP 17033797 A JP17033797 A JP 17033797A JP 17033797 A JP17033797 A JP 17033797A JP H1114194 A JPH1114194 A JP H1114194A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- refrigerant
- pipe
- transfer tube
- condensed
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- Pending
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱伝達率の向上を図り、熱交換器の高性能化
及びコンパクト化を達成する。 【解決手段】 複数並列された直管部２をベンド部３で
順次接続してなる伝熱管４内に冷媒を通すと共に、伝熱
管４外に空気或いは水を流し、伝熱管４内の冷媒を凝縮
させて熱交換を行う凝縮用熱交換器１において、上記ベ
ンド部３の上流端を上記直管部２内部に挿入延出させて
二重管部６を形成し、その二重管部６内の外側７に凝縮
冷媒１５の液溜部８を形成すると共に、この液溜部８に
その凝縮冷媒１５を上記伝熱管４の出口側に流すバイパ
ス管９を接続した。
及びコンパクト化を達成する。 【解決手段】 複数並列された直管部２をベンド部３で
順次接続してなる伝熱管４内に冷媒を通すと共に、伝熱
管４外に空気或いは水を流し、伝熱管４内の冷媒を凝縮
させて熱交換を行う凝縮用熱交換器１において、上記ベ
ンド部３の上流端を上記直管部２内部に挿入延出させて
二重管部６を形成し、その二重管部６内の外側７に凝縮
冷媒１５の液溜部８を形成すると共に、この液溜部８に
その凝縮冷媒１５を上記伝熱管４の出口側に流すバイパ
ス管９を接続した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、管内に冷媒を通す
と共に、管外に空気或いは水を流し、管内の冷媒を凝縮
させて熱交換を行う凝縮用熱交換器に関するものであ
る。
と共に、管外に空気或いは水を流し、管内の冷媒を凝縮
させて熱交換を行う凝縮用熱交換器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、冷凍機、空気調和機やヒートポ
ンプ等における熱交換には、冷媒を管内に通すと共に、
伝熱管外に空気或いは水を流し、冷媒を伝熱管内で蒸
発、凝縮させることにより、必要な熱交換を行わせる伝
熱管が使用されている。この伝熱管は、その内面に沿っ
て多数の突条を螺旋状に形成して複数の溝を形成すると
共に、この溝を塞ぐフィンを、溝に交差して螺旋状に形
成した内面溝付伝熱管が多く採用されている。
ンプ等における熱交換には、冷媒を管内に通すと共に、
伝熱管外に空気或いは水を流し、冷媒を伝熱管内で蒸
発、凝縮させることにより、必要な熱交換を行わせる伝
熱管が使用されている。この伝熱管は、その内面に沿っ
て多数の突条を螺旋状に形成して複数の溝を形成すると
共に、この溝を塞ぐフィンを、溝に交差して螺旋状に形
成した内面溝付伝熱管が多く採用されている。
【０００３】図２に示すように、伝熱管５１は、複数並
列された直管部５２と、これら直管部５２を順次接続す
るベンド部５３とから構成され、蛇行状に形成されてい
る。
列された直管部５２と、これら直管部５２を順次接続す
るベンド部５３とから構成され、蛇行状に形成されてい
る。
【０００４】伝熱管５１内部には、圧縮機（図示せず）
により圧縮された高温高圧のガス状冷媒５４が上流側の
入口部から流され、この冷媒は、伝熱管外の空気或いは
水と熱交換を行い放熱しながら、徐々に凝縮していくこ
とになる。この時の冷媒の流れは環状流であり、凝縮冷
媒５５は、伝熱管内周壁５７に沿って流れ、下流側の出
口部から流れ出るようになっている。
により圧縮された高温高圧のガス状冷媒５４が上流側の
入口部から流され、この冷媒は、伝熱管外の空気或いは
水と熱交換を行い放熱しながら、徐々に凝縮していくこ
とになる。この時の冷媒の流れは環状流であり、凝縮冷
媒５５は、伝熱管内周壁５７に沿って流れ、下流側の出
口部から流れ出るようになっている。
【０００５】この流れ出た凝縮冷媒５５は減圧された
後、蒸発器（図示せず）等を循環し、圧縮機で圧縮され
て、再びガス状冷媒５４となって、再び伝熱管５１の入
口部から流される。
後、蒸発器（図示せず）等を循環し、圧縮機で圧縮され
て、再びガス状冷媒５４となって、再び伝熱管５１の入
口部から流される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、伝熱管５１
内部の冷媒の流れは環状流であり、凝縮冷媒５５は伝熱
管内周壁５７に沿って流れていく。下流側に進むにつれ
て、凝縮が進み伝熱管内周壁５７を流れる凝縮冷媒５５
の液膜厚さは徐々に大きくなっていく。
内部の冷媒の流れは環状流であり、凝縮冷媒５５は伝熱
管内周壁５７に沿って流れていく。下流側に進むにつれ
て、凝縮が進み伝熱管内周壁５７を流れる凝縮冷媒５５
の液膜厚さは徐々に大きくなっていく。
【０００７】上記従来の熱交換器では、冷媒の凝縮開始
直後に高い熱伝達率を得ることができる。すなわち、伝
熱管５１の上流側にあっては、伝熱管内周壁５７の螺旋
状の溝内でガス状冷媒５４が凝縮し、溝に沿って凝縮冷
媒５５が流れる。溝内に凝縮冷媒５５が充満するまで
は、溝を塞ぐフィンの先端がガス状冷媒５４と接触する
ため、この部分で冷媒の凝縮が進み、高い熱伝達率が得
られる。
直後に高い熱伝達率を得ることができる。すなわち、伝
熱管５１の上流側にあっては、伝熱管内周壁５７の螺旋
状の溝内でガス状冷媒５４が凝縮し、溝に沿って凝縮冷
媒５５が流れる。溝内に凝縮冷媒５５が充満するまで
は、溝を塞ぐフィンの先端がガス状冷媒５４と接触する
ため、この部分で冷媒の凝縮が進み、高い熱伝達率が得
られる。
【０００８】しかしながら、伝熱管５１の下流側に進む
につれて、溝内に凝縮冷媒５５が充満され、凝縮冷媒５
５の液膜厚さが大きくなっていく。凝縮は凝縮冷媒５５
の表面で行われるため、凝縮冷媒５５自体が熱抵抗とな
り、凝縮開始直後に比べて熱伝達率は低下してしまうと
いう問題があった。そのため、所望の熱伝達率を得るた
めには、伝熱管５１の長さや径を大きくしなければなら
なかった。
につれて、溝内に凝縮冷媒５５が充満され、凝縮冷媒５
５の液膜厚さが大きくなっていく。凝縮は凝縮冷媒５５
の表面で行われるため、凝縮冷媒５５自体が熱抵抗とな
り、凝縮開始直後に比べて熱伝達率は低下してしまうと
いう問題があった。そのため、所望の熱伝達率を得るた
めには、伝熱管５１の長さや径を大きくしなければなら
なかった。
【０００９】そこで、本発明は、上記問題を解決するた
めに案出されたものであり、その目的は、熱伝達率の向
上を図り、熱交換器の高性能化及びコンパクト化を達成
することができる凝縮用熱交換器を提供することにあ
る。
めに案出されたものであり、その目的は、熱伝達率の向
上を図り、熱交換器の高性能化及びコンパクト化を達成
することができる凝縮用熱交換器を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決すべく、
本発明は、複数並列された直管部をベンド部で順次接続
してなる伝熱管内に冷媒を通すと共に、伝熱管外に空気
或いは水を流し、伝熱管内の冷媒を凝縮させて熱交換を
行う凝縮用熱交換器において、上記ベンド部の上流端を
上記直管部内部に挿入延出させて二重管部を形成し、そ
の二重管部内の外側に凝縮冷媒の液溜部を形成すると共
に、この液溜部にその凝縮冷媒を上記伝熱管の出口側に
流すバイパス管を接続したものである。
本発明は、複数並列された直管部をベンド部で順次接続
してなる伝熱管内に冷媒を通すと共に、伝熱管外に空気
或いは水を流し、伝熱管内の冷媒を凝縮させて熱交換を
行う凝縮用熱交換器において、上記ベンド部の上流端を
上記直管部内部に挿入延出させて二重管部を形成し、そ
の二重管部内の外側に凝縮冷媒の液溜部を形成すると共
に、この液溜部にその凝縮冷媒を上記伝熱管の出口側に
流すバイパス管を接続したものである。
【００１１】そして、上記液溜部に接続したバイパス管
が、上記伝熱管の出口側の冷媒凝縮完了位置より下流側
に接続されたものが望ましい。
が、上記伝熱管の出口側の冷媒凝縮完了位置より下流側
に接続されたものが望ましい。
【００１２】上記構成によれば、直管部で凝縮した凝縮
冷媒を、二重管部の外側からバイパス管を通して、伝熱
管の出口側の冷媒凝縮完了位置より下流側に流すことが
できるので、直管部及びベンド部内部の凝縮冷媒を取り
除くことができ、伝熱管の内周壁に接した部分で冷媒が
凝縮することができる。従って、伝熱管の熱伝達率の向
上を図ることができ、凝縮用熱交換器の高性能化及びコ
ンパクト化を達成することができる。
冷媒を、二重管部の外側からバイパス管を通して、伝熱
管の出口側の冷媒凝縮完了位置より下流側に流すことが
できるので、直管部及びベンド部内部の凝縮冷媒を取り
除くことができ、伝熱管の内周壁に接した部分で冷媒が
凝縮することができる。従って、伝熱管の熱伝達率の向
上を図ることができ、凝縮用熱交換器の高性能化及びコ
ンパクト化を達成することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。
図面に従って説明する。
【００１４】図１は本発明にかかる凝縮用熱交換器の実
施の形態を示した断面図である。
施の形態を示した断面図である。
【００１５】図１に示すように、上記凝縮用熱交換器１
は、複数並列された直管部２をベンド部３で順次接続し
てなる伝熱管４が設けられており、この伝熱管４内に冷
媒を通すと共に、伝熱管４外に空気或いは水を流し、伝
熱管４内の冷媒を凝縮させて熱交換を行うようになって
いる。
は、複数並列された直管部２をベンド部３で順次接続し
てなる伝熱管４が設けられており、この伝熱管４内に冷
媒を通すと共に、伝熱管４外に空気或いは水を流し、伝
熱管４内の冷媒を凝縮させて熱交換を行うようになって
いる。
【００１６】この伝熱管４の上流側は、圧縮機（図示せ
ず）側に接続され、下流側は、蒸発器（図示せず）等に
接続されている。これらは循環流路に配置され、その内
部で冷媒が凝縮、蒸発を繰り返しながら循環するように
なっている。
ず）側に接続され、下流側は、蒸発器（図示せず）等に
接続されている。これらは循環流路に配置され、その内
部で冷媒が凝縮、蒸発を繰り返しながら循環するように
なっている。
【００１７】直管部２は、その内周壁５に沿って多数の
突条（図示せず）が螺旋状に形成されて複数の溝（図示
せず）が形成されると共に、この溝を塞ぐフィン（図示
せず）が、溝に交差して螺旋状に形成されている。ま
た、直管部２の外周面には、リング状の放熱フィン１１
が所定間隔で複数形成されている。
突条（図示せず）が螺旋状に形成されて複数の溝（図示
せず）が形成されると共に、この溝を塞ぐフィン（図示
せず）が、溝に交差して螺旋状に形成されている。ま
た、直管部２の外周面には、リング状の放熱フィン１１
が所定間隔で複数形成されている。
【００１８】そして、上記各ベンド部３の上流端は、そ
の上流側に接続された直管部２の内部に挿入延出されて
おり、直管部２内に二重管部６が形成されている。
の上流側に接続された直管部２の内部に挿入延出されて
おり、直管部２内に二重管部６が形成されている。
【００１９】この二重管部６内の外側部７には、凝縮冷
媒１５の液溜部８が形成されている。この液溜部８に
は、伝熱管４の出口側に接続されたバイパス管９が接続
されており、液溜部８に溜まった凝縮冷媒１５を伝熱管
４の出口側に流すように構成されている。
媒１５の液溜部８が形成されている。この液溜部８に
は、伝熱管４の出口側に接続されたバイパス管９が接続
されており、液溜部８に溜まった凝縮冷媒１５を伝熱管
４の出口側に流すように構成されている。
【００２０】バイパス管９は、その下流側が、上記伝熱
管４の出口側で伝熱管４内の冷媒の凝縮が完了して、伝
熱管４内部が凝縮冷媒１５で充満する冷媒凝縮完了位置
１７よりも下流側に接続されている。
管４の出口側で伝熱管４内の冷媒の凝縮が完了して、伝
熱管４内部が凝縮冷媒１５で充満する冷媒凝縮完了位置
１７よりも下流側に接続されている。
【００２１】この冷媒凝縮完了位置１７の下流側の伝熱
管４内には、凝縮冷媒１５を冷却するための冷却域１２
が所定長さで形成されている。
管４内には、凝縮冷媒１５を冷却するための冷却域１２
が所定長さで形成されている。
【００２２】次に、本発明にかかる凝縮用熱交換器１の
作用について説明する。
作用について説明する。
【００２３】伝熱管４の上流側に、圧縮機により圧縮さ
れた高温高圧のガス状冷媒１６が送り込まれる。このガ
ス状冷媒１６は、直管部２の内周壁５に形成された溝に
沿って環状に流れていき、溝に交差して形成されたフィ
ンに当たって撹拌され凝縮する。このとき、溝内には凝
縮冷媒１５が充満していないので、溝を塞ぐフィンの先
端がガス状冷媒１６と接触するため、この部分で冷媒の
凝縮が進み、高い熱伝達率が得られる。
れた高温高圧のガス状冷媒１６が送り込まれる。このガ
ス状冷媒１６は、直管部２の内周壁５に形成された溝に
沿って環状に流れていき、溝に交差して形成されたフィ
ンに当たって撹拌され凝縮する。このとき、溝内には凝
縮冷媒１５が充満していないので、溝を塞ぐフィンの先
端がガス状冷媒１６と接触するため、この部分で冷媒の
凝縮が進み、高い熱伝達率が得られる。
【００２４】そして、直管部２に沿って進むにつれて、
凝縮冷媒１５は徐々に増加して、内周壁５に沿って流れ
る凝縮冷媒１５の液膜の厚さが大きくなっていく。しか
し、この凝縮冷媒１５は、ベンド部３の上流側すなわ
ち、直管部２の下流側のベンド部３近傍に形成された二
重管部６の外側部７の液溜部８に流れ、バイパス管９を
通り、伝熱管４の出口側に流されるので、それ以上の液
膜厚さの増大を防止できると共に、その下流側の直管部
２には、主にガス状冷媒１６を送り込むことができる。
凝縮冷媒１５は徐々に増加して、内周壁５に沿って流れ
る凝縮冷媒１５の液膜の厚さが大きくなっていく。しか
し、この凝縮冷媒１５は、ベンド部３の上流側すなわ
ち、直管部２の下流側のベンド部３近傍に形成された二
重管部６の外側部７の液溜部８に流れ、バイパス管９を
通り、伝熱管４の出口側に流されるので、それ以上の液
膜厚さの増大を防止できると共に、その下流側の直管部
２には、主にガス状冷媒１６を送り込むことができる。
【００２５】これによって、冷媒が伝熱管４の下流側に
進んでも、各直管部２の二重管部６の液溜部８からバイ
パス管９を介して凝縮冷媒１５を取り除くことができる
ので、伝熱管４内には主にガス状冷媒１６が送り込まれ
ることとなり、下流側においても、伝熱管４内の凝縮冷
媒１５の液膜の厚さの増加を防止することができ、伝熱
管４の内周壁５に接した部分で冷媒を凝縮させることが
できる。従って、凝縮の際に発生する熱は、冷媒から直
接伝熱管４に伝わり、管外の空気或いは水に効率的に伝
達されるので、熱伝達率を向上させることができる。
進んでも、各直管部２の二重管部６の液溜部８からバイ
パス管９を介して凝縮冷媒１５を取り除くことができる
ので、伝熱管４内には主にガス状冷媒１６が送り込まれ
ることとなり、下流側においても、伝熱管４内の凝縮冷
媒１５の液膜の厚さの増加を防止することができ、伝熱
管４の内周壁５に接した部分で冷媒を凝縮させることが
できる。従って、凝縮の際に発生する熱は、冷媒から直
接伝熱管４に伝わり、管外の空気或いは水に効率的に伝
達されるので、熱伝達率を向上させることができる。
【００２６】また、バイパス管９においても、凝縮冷媒
１５から管外の空気或いは水に熱が伝えられている。
１５から管外の空気或いは水に熱が伝えられている。
【００２７】冷却域１２に流された凝縮冷媒１５は所定
長さ伝熱管４内を流れ、管外の空気或いは水に熱を伝え
ながら所定温度冷却され蒸発器側へ流され循環される。
長さ伝熱管４内を流れ、管外の空気或いは水に熱を伝え
ながら所定温度冷却され蒸発器側へ流され循環される。
【００２８】なお、図１においては、直管部２は３列に
なっているが、実際の熱交換器は、さらに多数並列され
るものであり、例えば１０〜２０列程度形成されたもの
が多く採用されている。
なっているが、実際の熱交換器は、さらに多数並列され
るものであり、例えば１０〜２０列程度形成されたもの
が多く採用されている。
【００２９】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、伝熱管の
熱伝達率の向上を図ることができ、凝縮用熱交換器の高
性能化及びコンパクト化を達成することができるという
優れた効果を発揮する。
熱伝達率の向上を図ることができ、凝縮用熱交換器の高
性能化及びコンパクト化を達成することができるという
優れた効果を発揮する。
【図１】本発明にかかる凝縮用熱交換器の実施の形態を
示した断面図である。
示した断面図である。
【図２】従来の凝縮用熱交換器を示した断面図である。
１ 凝縮用熱交換器 ２ 直管部 ３ ベンド部 ４ 伝熱管 ６ 二重管部 ８ 液溜部 ９ バイパス管 １５ 凝縮冷媒 １７ 冷媒凝縮完了位置
Claims (2)
- 【請求項１】 複数並列された直管部をベンド部で順次
接続してなる伝熱管内に冷媒を通すと共に、伝熱管外に
空気或いは水を流し、伝熱管内の冷媒を凝縮させて熱交
換を行う凝縮用熱交換器において、上記ベンド部の上流
端を上記直管部内部に挿入延出させて二重管部を形成
し、その二重管部内の外側に凝縮冷媒の液溜部を形成す
ると共に、該液溜部にその凝縮冷媒を上記伝熱管の出口
側に流すバイパス管を接続したことを特徴とする凝縮用
熱交換器。 - 【請求項２】 上記液溜部に接続したバイパス管が、上
記伝熱管の出口側の冷媒凝縮完了位置より下流側に接続
された請求項１記載の凝縮用熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17033797A JPH1114194A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | 凝縮用熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17033797A JPH1114194A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | 凝縮用熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1114194A true JPH1114194A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15903067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17033797A Pending JPH1114194A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | 凝縮用熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1114194A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016027297A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-02-18 | 株式会社デンソー | 凝縮器 |
| WO2019003595A1 (ja) * | 2017-06-28 | 2019-01-03 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | 空冷吸収式冷凍機 |
-
1997
- 1997-06-26 JP JP17033797A patent/JPH1114194A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016027297A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-02-18 | 株式会社デンソー | 凝縮器 |
| WO2019003595A1 (ja) * | 2017-06-28 | 2019-01-03 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | 空冷吸収式冷凍機 |
| JP2019007719A (ja) * | 2017-06-28 | 2019-01-17 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | 空冷吸収式冷凍機 |
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