JPS6155565A - 横式積層型蒸発器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、例えばカークーラー用等に使用される積層
型蒸発器、特にチューブエレメントが水平方向に配置さ
れ、冷媒を蛇行させて流通させるようになされた構成の
積層型蒸発器に関する。

従来の技術 一般に、構成の積層型蒸発器は、添附図面の各図に共通
して示されるように、２枚の成形プレートの組み合わせ
あるいは押出扁平チューブ等で構成される板状のチュー
ブエレメント（１〉を、コルゲート型のフィン（２）と
交互に数段積層すると共に、左右両ｊｄにタンク（３）
＜４）を設けて、各チューブエレメント内の冷媒通路（
５）に冷媒を通過させるものとなされている。

そして、従来、上記のような横式積層型蒸発器としては
、回路構成を異にした次のようなものが知られている。

その１つは、第２図に示すように、一方のタンク（３）
の下端部に冷媒入口（６）を、他方のタンク（４）の上
端に冷媒出口（７）を設けて、冷媒通路（５）に平行状
に冷媒を通過させるようになされたものである。

他の１つは、第３図に示すように、左右のタンク（３）
（４）内に設けた仕切板（８）（９）によって、冷媒通
路（５）を複数個の通路群、殊に４つの通路群（ａ　）
　　（ｂ　）　　（ｃ　）　　（ｄ　＞に等分し、かつ
一方のタンク（３）の両端部にそれぞれ冷媒入口（６）
と同出口（７）を設けて、冷媒を、上記各通路群を順次
にめぐって蛇行状に流通させるようになされたものであ
る。

発明が解決しようとする問題点 然るに、従来の上記のような回路構成のものにあっては
、いずれも特に最大負荷時において熱交換に有効に寄与
しないデッドスペース部分を生じるという問題点を有し
ている。即ち冷媒はガス化すると流速が急に速くなり、
出口方向に向けて可及的短絡的に流れようとする傾向を
示すため、第２図に示すような平行型回路のものではコ
アーの上方の隅部に、また第３図に示すような等分館行
回路型のものでは、第２および第３通路（ｂ　）　　（
ｃ　）の出口側近傍に、いずれも図面に斜線で示すよう
な領域のデッドスペース部分を生じ、このため、特に最
大負荷時において充分に満足すべき最大能力を発揮し得
られないという問題点を有している。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記のような問題点を、蛇行型冷媒回路の
回路構成の更なる改善によって解決し得たものである。

即ち、この発明は、前記のようなチューブエレメント（
１）とコルゲート型フィン（２）との８！ｉ層からなる
模式のｆ？１層型蒸発器において、特に前記チューブエ
レメント（１）によって構成される冷媒通路（５）を、
入口側通路群（Ａ）と、出口側通路群（Ｄ）と、それら
の中間の２つ以上の中間通路群（Ｂ）（Ｃ）との４つ以
上の通路群に区画して冷媒を４回以上蛇行させて流通せ
しめるようにすると共に、前記通路群（Ａ）（Ｂ）　　
（ｃ）（Ｄ）の各通路［ｔｊ面ｆａ（Ａｓ　＞　　（Ｓ
ｓ　）　　（Ｃｓ　）　　（Ｄｓ　）を、（Ａｓ）＞（
ＢＳ　）≧（Ｃ３”）　＜　＜Ｄｓ　）に設定したこと
を特徴とするものである。

実施例 この発明の実施例を第１図について以下説明する。

実施例の蒸発器は、前述のように複数の板状チューブエ
レメント（１）をコルゲート型フィン（２）と交互に、
かつそれらを水平方向に配置して積層すると共に、左右
両端にタンク（３）（４）を設け、これらをチューブエ
レメント（１）内の冷媒通路（５）を介して相互に連通
せしめた構成積層型のものである。チューブエレメント
（１）は、多くの場合、浅い皿状にプレス成形された２
枚の成形プレートを向い合わせに接合したものが用いら
れるが、アルミニウム押出扁平チューブ、あるいはアル
ミニウム製のロールボンドパネルを用いていても良い。

ロールボンドパネルは、２枚のアルミニウム板を所要の
パターンに圧着防止剤を塗布したのち重ね合わせて圧着
し、非圧着部を流体圧で＃管せしめることにより、内部
に上記パターンに沿った冷媒通路を形成したものである
。

ところで、両端のタンク（３）（４）内には、前者に２
個、後者に１個の仕切板（８）（９）がそれぞれ設けら
れ、これによって右側のタンク（３）内はその長さ方向
に３７ｉ　＜３ａ）　　（３ｂ）（３Ｃ）に、また左側
のタンク（４）内は上下２至（４ａ）　　（４ｂ）に分
けられている。しかも、タンク（３）内の２枚の右側の
仕切板（８）（，８）は、該タンク（３）の全長の略１
／３の位置よりやや中央部寄りの位置に設けられ、左側
のタンク（４）内の１枚の仕切壁は、該タンク（４）の
略中央部、即ち１／２のところに設【プられている。

上記のように仕切板（８）（９）の説明により、チュー
ブエレメント（１）群によって構成される全冷媒通路（
５）は、入口側通路群（Ａ）と、出口側通路群（Ｄ）と
、それらの中間に位置する２つの中間通路群（Ｂ）（Ｃ
）との４つの通路群に分けられ、冷媒を順次各通路群を
めぐって蛇行状に流通させるようになされている。

かつ、入口側及び出口側通路群（△）（Ｄ）は、中間通
路群（Ｂ）（Ｃ）より多くの冷媒通路数を含んで、それ
らの通路断面積＜Ａｓ　＞　　（ＤＳ　）が中間通路群
（Ｂ）（Ｃ）の通路断面ｆａ（Ｂｓ）（Ｃｓ　）より大
きいものとなされている。

この通路断面積の変化の状態は、第１図においては略図
としてその要領が示されているにすぎないが、この発明
の実施においては、（ＡＳ　＞＞　（８３）≧（Ｃｓ　
）　＜　（Ｏｓ　）に構成されることを要するものであ
る。

而して、入口側通路群（Ａ＞の通路断面積（Ａｓ　）に
対し、少なくともこれに続く中間通路群（Ｂ）の通路断
面積（Ｂｓｉは、略３／４〜１／２程度に小ざいものと
するのが好ましく、特に好適には約１／２程度に設定す
るのか良い。

また、中間の２つの通路群（Ｂ）（Ｃ）の間隙では、そ
れらの断面積（Ｂｓ　）　　（Ｃｓ　）を等しくするか
、または僅かに後者（Ｃｓ　）を前者（ＢＳ　）より小
さいものとすることが必要である。

更に、出口側通路群（Ｄ）の通路断面積（ＤＳ）は、前
記のように少なくともそれに前位する中間通路群（Ｃ）
の通路断面積（Ｃｓ　）より大きいことが必要であり、
好適には、入口側通路群（Ａ＞のそれと同程度に構成す
るのが良い。

各通路断面積の上記のような変化設定は、図示のように
仕切板（８）（９）の設置位置の選定によるチューブエ
レメント数の変化によって設定するのが最も簡易である
が、それぞれの通路群に屈するチューブエレメント（１
）自体の通路断面積や本数を変化させることによって行
っても良い。

上記の構成において、該蒸発器が例えばカークーラーに
使用されるような場合、冷媒人口（６）からタンク（３
）内の下端の室（３ａ）に流入された冷媒は、液分が多
いために該室（３ａ）内に沿って冷媒通路群（Ａ）の各
冷媒通路（５）にほぼ均等に分配されて通過する。従っ
て、該通路群（Ａ＞中において温度の不均一な部分を生
じることはない。

次いで、左側のタンク（４）の下側の室（４ａ）内でタ
ーンして下側の中間通路群（Ｂ）に入る冷媒は、該通路
群（Ｂ）の通路断面積（ＢＳ　）が急激に、好ましくは
１／２程度にまで小さいものとなされていることにより
、その各冷媒通路（５）中に過熱ガス成分と湿りガス成
分との割合が異なることなく略均等の冷媒■をもって分
配ざる。従って、ここでもデッドスペースの発生による
温度の不均一な部分を生じることなく、右側タンク（３
）の中間の室（３ｂ）へ向けて略等速に冷媒が通過する
。

次いで、冷媒は更に反転して上側の中間通路群（Ｃ）に
入るが、該通路群の通路断面積（Ｃ５）も、下位の中間
通路群（Ｂ）の通路断面（肖（ＢＳ　’）と同等程度以
下に小さいことにより、その各冷媒通路に略均等に分配
されて通過し、デッドスペースを生じることはない。

最後に、冷媒は、左側タンク（４）の上部の至（４ｂ）
内で反転して出口側通路群（Ｄ＞に入るが、この段階で
はほとんどの冷媒はガス状である。このため体積の膨張
を伴って流速が増加するが、該出口側通路群（Ｄ）の通
路断面積（ＤＳ　）はこれに対応して大きなものとなさ
れていることにより、有害な通路抵抗の増大を生じさせ
ることなく通過させることができる。そして、これを通
過したガス状の冷媒は、タンク（３）の上部の室（３Ｃ
）に入り、これに接続された出口（７）からコンプレッ
サに向けて送り出される。

発明の詳細 な説明したように、この発明によれば、蛇行状冷媒回路
を有する模式の積層型蒸発器において、特に上記回路が
、４つ以上の向きを順次異にした冷媒通路群を有するも
のとなされている。従って、充分に長い冷媒の通過距離
を保有せしめ得て、熱交換効率の良好なものとなしうる
のはもとより、入口側通路群、２つ以上の中間通路群お
よび出口側通路群の各通路断面積が前記のように（Ａｓ
　）　＞　（ａｓ　＞≧（Ｏ３）　＜（Ｏ３）の条件で
変化されたものとなされていることにより、冷媒の通路
抵抗の増大を可及的低（抑さえながら、コアー内に冷媒
の充分に流通しないデッドスペース部分が発生するのを
防止することができ、最大負荷時においても充分に所期
される最大能力を発揮させうるちのとなすことができる
効果を秦する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例による蒸発器の断面眠略溝成
図、第２図および第３図は従来の横式積層型蒸発器の同
じく断面構成図である。 （１）・・・チューブエレメント、（２）・・・フィン
、（３）（４）・・・タンク、（５）・・・ン負媒通路
、（６）・・・冷媒入口、（７）・・・冷媒出口、（８
）・・・（９）・・・仕切板、（△）・・・入口側通路
群、（Ｂ）＜Ｃ）・・・中間通路群、（Ｄ）・・・出口
側通路群。 以　　上 特許出願人　　昭和アルミニウム株式会社代　　理　　
人　　　弁理士　　　　清　　水　　久　　義弟１図 ５”＝７　　　　　　　　　７宅。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　水平方向に配置された板状チューブエレメント
   （１）と、コルゲート型フィン（２）とが交互に積層さ
   れた横式積層型蒸発器において、前記チューブエレメン
   ト（１）によつて構成される冷媒通路（５）が、入口側
   通路群（Ａ）と、出口側通路群（Ｄ）と、それらの中間
   の２つ以上の中間通路群（Ｂ）（Ｃ）との４つ以上の通
   路群に区画されて冷媒を蛇行させて流通させるように構
   成されると共に、前記各通路群（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ
   ）の各通路断面積（Ａｓ）（Ｂｓ）（Ｃｓ）（Ｄｓ）が
   、（Ａｓ）＞（Ｂｓ）≧（Ｃｓ）＜（Ｄｓ）に設定され
   てなることを特徴とする横式積層型蒸発器。
2. （２）　入口側通路群（Ａ）の断面積（Ａｓ）に対し、
   これに続く中間の通路群（Ｂ）の断面積（Ｂｓ）が半分
   程度に設定されている特許請求の範囲第１項記載の横式
   積層型蒸発器。
3. （３）　入口側通路群（Ａ）の通路断面積（Ａｓ）に対
   し、出口側通路群（Ｄ）の断面積（Ｄｓ）がほぼ同じ程
   度に設定されている特許請求の範囲第１項または第２項
   に記載の横式積層型蒸発器。