JPS63197887A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPS63197887A
JPS63197887A JP3036887A JP3036887A JPS63197887A JP S63197887 A JPS63197887 A JP S63197887A JP 3036887 A JP3036887 A JP 3036887A JP 3036887 A JP3036887 A JP 3036887A JP S63197887 A JPS63197887 A JP S63197887A
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JP
Japan
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passages
heat exchanger
increased
pipe
flow
Prior art date
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Pending
Application number
JP3036887A
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English (en)
Inventor
Shinji Fujimoto
藤本 眞嗣
Osao Kido
長生 木戸
Hachiro Koma
小間 八郎
Shinichi Ide
井手 晋一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
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Publication date
Application filed by Matsushita Refrigeration Co filed Critical Matsushita Refrigeration Co
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Publication of JPS63197887A publication Critical patent/JPS63197887A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-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
    • F28D1/02Heat-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
    • F28D1/04Heat-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
    • F28D1/047Heat-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
    • F28D1/0477Heat-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
    • F28D1/0478Heat-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 the conduits having a non-circular cross-section
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/022Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

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 本発明は、空気調和機、カーエアコン等の熱交換器に使
用する伝熱管に関するものである。
従来の技術 近年、熱交換器の性能向上は目ざましいものがあり、空
気側の空気抵抗が小さく、管内側の伝熱面積の大きいこ
とを特徴とする多流路を有する扁平伝熱管を用いた熱交
換器が実用化されている。
以下図面を参照しながら、上述した従来の熱交換器につ
いて説明する。
第3図は、本発明に係わる熱交換器の概略形状を示し、
第4図、第5図は従来の扁平伝熱管の断面形状及び流路
構成を示すものである。
第4図において、1は扁平伝熱管で、蛇行状に曲折して
いる。2は波形状に形成されたコルゲートフィンで、扁
平伝熱管1の平行管部の間に配設され、溶接固定されて
いる。3は入口側ヘッダー、4は出口側ヘッダーで第3
図に示す様に、それぞれ扁平伝熱管10両端部に接続し
ている。扁平伝熱管1の断面は、第6図に示す様に内部
に一体的に設けられた仕切壁6によυ通路6a〜6nが
形成されている。
以上のように構成された熱交換器について、以下その動
作について説明する。
コルゲートフィン2のフィン間を流れる気流Aと扁平伝
熱管1の管内を流れる冷媒の間で、コルゲートフィン2
及び扁平伝熱管1を介して熱交換が行なわれる。
第6図は熱交換されているときの上記扁平伝熱管1内部
の冷媒の状態を示す。いま蒸発器として用いる場合を考
えると、各通路6a〜6nに均一に冷媒を流す場合、気
流Aに対して図示に符号14に示すような気液二相域と
、符号15に示す様な過熱ガス領域が形成される。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記の様な構成では、各通路6a〜6nに
均一に冷媒を流しているので、気流Aとの温度差が大き
く、熱交換量の多い気流Aの風上側の通路6a、6b、
ec内の冷媒の蒸発が大幅に促進され、第5図に示す様
に気流Aの風上側の通路6a 、6b 、6c内の過熱
ガス領域比率が増大するので管内圧力損失が増大し、熱
交換効率も低下するという問題点を有していた。
本発明は上記問題点に鑑み、多通路よ構成る扁平伝熱管
内の過熱ガス領域の均一化と、伝熱の促進を図り、熱交
換効率の高い熱交換器を提供するものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の熱交換器は、多通
路を有する扁平伝熱管の各通路の断面積を同等とし、各
通路の断面形状を気流Aの風上側を内面溝付管、風下側
を平滑管からなる横長比の大きい矩形流路にするという
構成を備えたものである。
作  用 本発明は上記した構成によって、液比率の高い二相流が
流れる気流Aの風下側の横長比の大きい矩形流路内では
、管内面積の増加及び液膜厚さの減少による、管内蒸発
熱伝達率の向上による伝熱の促進と、圧力損失の増大が
生じ、又、液比率の少ない二相流が流れる気流Aの風上
側の内面溝付管内では、圧力損失をそれ程増加させずに
蒸発熱伝達率の向上による伝熱の促進が図れるので各通
路の断面積を同等としながら各通路の流路抵抗を気流A
の風上側を小さく、風下側を大きくできるので風上側の
通路の流量を多く流すことができ、前記した様な伝熱の
促進と扁平伝熱管内の過熱ガス領域の均一化が図れ、扁
平伝熱管の全体としてみると圧力損失を増加させること
なく大幅な熱交換能力の増大を得ることとなる。
実施例 以下本発明の一実施例の熱交換器πついて図面を参照し
ながら説明する。
第1図は本発明の一実施例における扁平伝熱管の断面形
状、第2図は流路構成を示すものである。
第1図、第2図において7は凸溝で、扁平伝熱管1の気
流Aの風上側の通路6a、6b、6c内に一体的に形成
し、内面溝付管8a、8b、8cとしている。9は各通
路6d〜6nの仕切壁6間に設けた区画壁で、通路6d
〜6nをそれぞれ二つの横長比の大きい矩形流路sd、
esd’〜an、6n’に区画している。区画壁9の厚
さは仕切壁より薄く、内面溝付管8a〜8Cと同等の断
面積となる様な厚さとしている。他の構成は従来例と同
様である。
以上のように構成された熱交換器について、以下第2図
、第4図を用いてその動作を説明する。
コルゲートフィン2のフィン間を流れる気流Aと扁平伝
熱管1の管内を流れる冷媒の間で、コルゲートフィン2
及び扁平伝熱管1を介して熱交換が行なわれる。
第2図は熱交換されているときの上記扁平伝熱管1内部
の冷媒の状態を示す。気流Aの風下側の通路6d〜6n
は、横長比の大きい矩形流路としているので、流路抵抗
の増大が生じ、冷媒流量が減少すると共に矩形流路にす
ることによる液膜厚さの減少と管内面積の増加によシ伝
熱が促進され第2図に示す様な過熱ガス領域15′を有
する冷媒流れとなる。又、気流Aの風上側の通路6a〜
6Cは、内面溝付管8a〜8Cとしており冷媒が流れた
ときの管内抵抗が、風下側の通路6d〜6nより小さい
ので、よシ多くの冷媒流量を流すことができ、気流Aと
の温度差が大きく熱交換量の多い気流Aの風上側の通路
6a〜6Cにおいても第2図に示す様に1風下側の通路
6d〜6nと同様な過熱ガス領域15′を有する冷媒流
れを得ることができ、より熱交換効率の高い気液二相域
14′の面積割合を増すことができる。
以上の様に本実施例によれば、扁平伝熱管1の各通路6
a〜6nの断面形状を、気流Aの風上側を内面溝付管8
a〜8Cとし、風下側を横長比の大きい矩形流路とする
ことにより、前記扁平伝熱管1の各通路6a〜6nの断
面積と同等としながら各通路6a〜6nの流路抵抗を気
流Aの風上側を小さく、風下側を大きくすることにより
、各通路6a〜6nの伝熱を促進させると共に各通路6
a〜6nにおける過熱ガス領域16′の均一化と、熱交
換効率の高い気液二相域14′部の面積割合を増すこと
ができるので、管内圧力損失を増加させることなく、放
熱効率を大幅に向上させることができる。
発明の効果 以上の様に本発明は、多数の仕切壁で区画された通路を
有する蛇行状に曲折された扁平伝熱管と扁平伝熱管の平
行直管部の間に配置されたコルゲートフィンとを備え、
前記扁平伝熱管の各通路の断面積を同等とし、各通路の
流路抵抗を、気流Aの風上側を小さく、風下側を犬きく
したことにより、風上側の通路内の冷媒流量が増大でき
、各通路における過熱ガス領域の均一化と減少が図れ、
熱交換効率の高い二相域面積を多くできるので伝熱性能
の優れた熱交換器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す伝熱管の断面図、第2
図は本発明の熱交換器の管内流モデル図、第3図は本発
明の対象とする熱交換器の外観図、第4図は第3図の■
−■線矢視断面図、第5図は従来の熱交換器の管内流モ
デル図である。 1・・・・・・扁平伝熱管、2・・・・・・コルゲート
フィン、5・・・・・・仕切壁、6a〜6n・・・・・
・通路、8a〜8C・・・・・・内面溝付管、A・・・
・・・気流。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名/−
−−濡平イ云タヘ管 5−−−イ士切54 ム〜Δルーi降 βの〜兄−内面溝付営 第 1 図 第2図 ?−−−ゴルグートフィン 第3図 乙ユ 6b l(−6n。 第5図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)多数の仕切壁で区画された通路を有する蛇行状に
    曲折された扁平伝熱管と、扁平伝熱管の平行直管部の間
    に配置されたコルゲートフィンとを備え、前記扁平伝熱
    管の各通路の断面積を同等とし、各通路の流路抵抗を、
    気流Aの風上側を小さく、風下側を大きくしたことを特
    徴とする熱交換器。
  2. (2)各通路の断面形状を気流Aの風上側を内面溝付管
    とし、風下側を、横長比の大きい矩形流路とした特許請
    求の範囲第1項記載の熱交換器。
JP3036887A 1987-02-12 1987-02-12 熱交換器 Pending JPS63197887A (ja)

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JP3036887A JPS63197887A (ja) 1987-02-12 1987-02-12 熱交換器

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003095918A2 (en) * 2002-05-07 2003-11-20 Valeo, Inc. Improved heat exchanger
US6904963B2 (en) 2003-06-25 2005-06-14 Valeo, Inc. Heat exchanger
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