JP4699182B2

JP4699182B2 - Refrigeration cycle evaporator

Info

Publication number: JP4699182B2
Application number: JP2005334020A
Authority: JP
Inventors: 克弘齊藤; 圭吉富; 太充姫野; 斉玉置; 康修上坊寺; 良房東端
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2025-11-18
Also published as: JP2007139319A

Description

本発明は、例えば車両用空気調和装置等の冷凍サイクルに用いられる蒸発器に関するものである。 The present invention relates to an evaporator used in a refrigeration cycle such as a vehicle air conditioner.

蒸発器は、冷凍サイクル内の気液二相状態の冷媒と周囲の空気との間で熱交換を行うものである。
このような蒸発器としては、例えば後記の特許文献１に記載の冷媒蒸発器が知られている。この冷媒蒸発器は、送風装置によって外部流体（周囲の空気）を送り込まれることによって冷媒と外部流体との間で熱交換を行うものである。 The evaporator performs heat exchange between a refrigerant in a gas-liquid two-phase state in the refrigeration cycle and ambient air.
As such an evaporator, for example, a refrigerant evaporator described in Patent Document 1 described below is known. This refrigerant evaporator performs heat exchange between the refrigerant and the external fluid by feeding an external fluid (ambient air) by the blower.

具体的には、この冷媒蒸発器は、冷媒を流すためのチューブを、冷媒流れ方向を上下にして外部流体の流れ方向と直交方向に多数並列配置するとともに、このチューブを外部流体の流れ方向に複数列配置し、チューブへの冷媒の分配もしくはチューブからの冷媒の集合を行うタンク部を、チューブの上下両端部に、複数列のチューブに対応して外部流体の流れ方向に複数列配置したものである。
ここで、タンク部には、各チューブの端部が挿入される挿入口が設けられており、各チューブは、それぞれの端部を対応する挿入口に挿入した状態で挿入部をろう付けされることによってタンク部に対して気密、液密にして固定されている。 Specifically, this refrigerant evaporator has a large number of tubes for flowing refrigerant arranged in parallel in the direction perpendicular to the flow direction of the external fluid with the flow direction of the refrigerant up and down, and the tubes are arranged in the flow direction of the external fluid. Tanks that are arranged in multiple rows and distribute refrigerant to tubes or collect refrigerant from tubes are arranged in multiple rows in the direction of external fluid flow at the upper and lower ends of the tubes, corresponding to the multiple rows of tubes It is.
Here, the tank portion is provided with an insertion port into which an end portion of each tube is inserted, and each tube is brazed to the insertion portion in a state where each end portion is inserted into the corresponding insertion port. As a result, the tank part is fixed in an airtight and liquid-tight manner.

特開２００１−７４３８８号公報JP 2001-74388 A

蒸発器は、その内部に周囲の空気よりも低温の冷媒が流通する関係上、チューブの表面に周辺雰囲気中の水分が凝集する。この水分の凝集が進んでチューブの表面に水滴が形成されると、チューブ間の隙間が小さくなり、チューブ間の圧損が大きくなるので、送風装置の負担が大きくなってしまう。
特に、特許文献１に記載の冷媒蒸発器のように、外部流体の流れ方向に複数列のチューブが配置されている場合には、チューブ表面に凝集した水分が外部流体によって流されて、このチューブに対して外部流体の流れ方向に隣接するチューブとの間に形成された隙間に溜まりやすいので、チューブ間に水滴が形成されやすい。 In the evaporator, moisture in the ambient atmosphere aggregates on the surface of the tube because refrigerant having a temperature lower than that of the surrounding air flows through the evaporator. When this water aggregation progresses and water droplets are formed on the surface of the tube, the gap between the tubes is reduced, and the pressure loss between the tubes is increased, which increases the burden on the blower.
In particular, when a plurality of rows of tubes are arranged in the flow direction of the external fluid as in the refrigerant evaporator described in Patent Document 1, moisture condensed on the tube surface is caused to flow by the external fluid, and this tube On the other hand, since it tends to accumulate in the gap formed between the tubes adjacent in the flow direction of the external fluid, water droplets are easily formed between the tubes.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、チューブ間に水滴が形成されにくく、かつ軽量な蒸発器を提供することを目的とする。 The present invention was made in view of such circumstances, and its object is to provide water droplets rather difficulty formed, and a lightweight evaporator between the tubes.

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明は、互いに平行にして隣接配置される複数のチューブの列と、該各チューブの一端同士を接続する第一ヘッダと、前記各チューブの他端同士を接続する第二ヘッダとを有し、前記チューブの列に交差する方向に隣接する前記チューブ間に、水分を前記チューブの端部に導くドレンガイド部材が設けられ、前記ドレンガイド部材が、前記チューブの長手方向に離間させて複数設けられている蒸発器を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
That is, the present invention includes a plurality of tubes arranged adjacent to each other in parallel, a first header that connects one end of each tube, and a second header that connects the other ends of the tubes. A drain guide member for guiding moisture to an end of the tube is provided between the tubes adjacent to each other in a direction intersecting the row of the tubes, and the drain guide member is spaced apart in the longitudinal direction of the tube. A plurality of evaporators are provided.

この蒸発器では、チューブの列に交差する方向に隣接するチューブ間、すなわち、蒸発器において水分が溜まりやすい部位に、ドレンガイド部材が設けられている。ここで、ドレンガイド部材は、例えば、隣接するチューブ間にまたがって設けられる板状の部材によって構成される。
このような構成では、チューブの列に交差する方向に隣接するチューブ間に凝集した水分、及び蒸発器に送り込まれる外気の流れとともにチューブの他の部分からこの部分に移動してきた水分が、ドレンガイド部材によって速やかにチューブの端部に導かれる。
これにより、この蒸発器では、チューブ間に水滴が形成されにくく、また、水滴が形成された場合にも、ドレンガイド部材によって水滴が速やかにチューブの端部に移動させられるので、各チューブ間の圧損の増加が抑えられる。 In this evaporator, a drain guide member is provided between adjacent tubes in a direction intersecting with the row of tubes, that is, in a portion where moisture easily collects in the evaporator. Here, the drain guide member is configured by, for example, a plate-like member provided across adjacent tubes.
In such a configuration, moisture condensed between adjacent tubes in a direction intersecting the row of tubes and moisture that has moved to this part from the other part of the tube along with the flow of outside air sent to the evaporator are drain guides. The member promptly leads to the end of the tube.
As a result, in this evaporator, water droplets are not easily formed between the tubes, and even when water droplets are formed, the water droplets are quickly moved to the ends of the tubes by the drain guide member. Increase in pressure loss is suppressed.

前記ドレンガイド部材は、前記チューブの長手方向に離間させて複数設けられているため、ドレンガイド部材をチューブの長手方向の全長にわたって設けた場合に比べて蒸発器が軽量となる。
また、上記蒸発器において、前記ドレンガイド部材を、前記チューブの一端近傍部分及び他端近傍部分の二箇所にのみ設けてもよい。これにより、蒸発器をより軽量にすることができる。 Before Symbol Drain guide member, because not longitudinally moved away provided with a plurality of said tube evaporator as compared with the case in which the drain guide member over the entire length of the tube becomes lighter.
Moreover, in the evaporator, the drain guide member may be provided only at two locations, one end vicinity and the other end vicinity of the tube. Thereby, an evaporator can be made lighter.

この蒸発器においても、前記の冷媒蒸発器におけるチューブとタンク部との接続構造と同様に、チューブは、その一端を第一ヘッダに挿入され、他端を第二ヘッダに挿入された状態でこれら第一ヘッダ、第二ヘッダに対してろう付けによって固定される。
第一ヘッダ内の空間及び第二ヘッダ内の空間は、それぞれ冷媒が流通される流路を構成している。
第一ヘッダや第二ヘッダに対するチューブの差込量が多すぎると、チューブによって第一ヘッダ内部の流路や第二ヘッダ内部の流路が一部塞がれてしまい、第一ヘッダや第二ヘッダ内での冷媒の圧損が生じて、蒸発器の効率が低下してしまう。
一方、第一ヘッダや第二ヘッダに対するチューブの差込量が少なすぎると、チューブと第一ヘッダ、第二ヘッダとのろう付け不良が生じやすい。
このため、チューブと第一ヘッダや第二ヘッダとをろう付けする際には、これらの位置決めを厳密に行う必要がある。 In this evaporator, similarly to the connection structure between the tube and the tank part in the refrigerant evaporator, the tube is inserted in the first header and the other end is inserted in the second header. The first header and the second header are fixed by brazing.
The space in the first header and the space in the second header constitute a flow path through which the refrigerant flows.
If the tube insertion amount is too large for the first header or the second header, the tube partially blocks the flow path inside the first header or the flow path inside the second header. A refrigerant pressure loss occurs in the header, and the efficiency of the evaporator decreases.
On the other hand, when there is too little insertion amount of the tube with respect to a 1st header or a 2nd header, the brazing defect with a tube, a 1st header, and a 2nd header tends to arise.
For this reason, when brazing a tube and the 1st header and the 2nd header, it is necessary to perform these positioning exactly.

そこで、上記本発明においては、ドレンガイド部材が、チューブの端部から、このチューブの第一ヘッダまたは第二ヘッダとの適正な係合代と同じ距離離間させて設けられていることが好ましい。
この場合には、蒸発器の製造工程において、チューブを第一ヘッダまたは第二ヘッダに挿入する際に、ドレンガイド部材がストッパーとなって、第一ヘッダまたは第二ヘッダに対してチューブが位置決めされる。
ドレンガイド部材は、チューブの端部から、チューブの第一ヘッダまたは第二ヘッダとの適正な係合代と同じ距離離間させて設けられているので、第一ヘッダまたは第二ヘッダに対してチューブが位置決めされた状態では、第一ヘッダまたは第二ヘッダに対するチューブの挿入量が、チューブと第一ヘッダまたは第二ヘッダとの適正な係合代と等しくなる。
すなわち、この蒸発器では、製造工程におけるチューブと第一、第二ヘッダとの位置決め作業が不要となるので、従来よりも製造工程が少なくて済み、製造コストが抑えられる。 Therefore, in the present invention, the drain guide member is preferably provided at the same distance from the end of the tube as the appropriate engagement allowance with the first header or the second header of the tube.
In this case, in the evaporator manufacturing process, when the tube is inserted into the first header or the second header, the drain guide member serves as a stopper, and the tube is positioned with respect to the first header or the second header. The
Since the drain guide member is provided at the same distance from the end of the tube as the appropriate engagement allowance with the first header or the second header of the tube, the drain guide member is separated from the first header or the second header. In the state in which the tube is positioned, the insertion amount of the tube with respect to the first header or the second header becomes equal to an appropriate engagement allowance between the tube and the first header or the second header.
That is, in this evaporator, the positioning operation between the tube and the first and second headers in the manufacturing process is not required, so that the manufacturing process is fewer than in the prior art and the manufacturing cost can be reduced.

このように構成される蒸発器では、チューブ間に水滴が形成されにくく、また、水滴が形成された場合にも、ドレンガイド部材によって水滴が速やかにチューブの端部に移動させられるので、各チューブ間の圧損の増加が抑えられる。
また、ドレンガイド部材が、前記チューブの長手方向に離間させて複数設けられている、または前記チューブの一端近傍部分及び他端近傍部分の二箇所にのみ設けられているため、ドレンガイド部材をチューブの長手方向の全長にわたって設けた場合に比べて蒸発器を軽量にすることができる。 In the evaporator configured in this way, water droplets are not easily formed between the tubes, and even when water droplets are formed, the water droplets are quickly moved to the end of the tube by the drain guide member. The increase in pressure loss during the period is suppressed.
In addition, a plurality of drain guide members are provided apart from each other in the longitudinal direction of the tube, or the drain guide member is provided only at two locations near the one end and near the other end of the tube. The evaporator can be made lighter than when it is provided over the entire length in the longitudinal direction.

以下に、本発明の一実施形態について、図１から図３を用いて説明する。
蒸発器１は、車両用空気調和装置の冷凍サイクルに用いられる蒸発器であって、図１及び図２に示すように、複数のチューブ２と、各チューブ２の一端同士を接続する管状の第一ヘッダ３と、各チューブ２の他端同士を接続する管状の第二ヘッダ４とを有している。
図３に示すように、第一ヘッダ３及び第二ヘッダ４は、各チューブ２が挿入される挿入口Ｐを有しており、チューブ２は、この挿入口Ｐに端部を挿入した状態で、第一ヘッダ３及び第二ヘッダ４に対して、ろう付けによって気密、液密にして固定されている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
The evaporator 1 is an evaporator used in a refrigeration cycle of a vehicle air conditioner. As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of tubes 2 and tubular first tubes that connect one ends of the tubes 2 are used. It has one header 3 and a tubular second header 4 that connects the other ends of each tube 2.
As shown in FIG. 3, the first header 3 and the second header 4 have an insertion port P into which each tube 2 is inserted, and the tube 2 is in a state where an end is inserted into the insertion port P. The first header 3 and the second header 4 are fixed airtight and liquid-tight by brazing.

図２に示すように、この蒸発器１では、複数のチューブ２の列が互いに略平行にして隣接配置されている。本実施形態では、チューブ２の列が二列設けられている。各チューブ２は、それぞれ内部が複数に区画された扁平チューブとされている。各チューブ２の列は、複数のチューブ２を、その厚み方向に間隔を開けて配置した構成とされている。
第一ヘッダ３及び第二ヘッダ４は、各チューブ２の列を構成するチューブ２同士を接続する流路を構成するとともに、各チューブ２の列同士を接続する流路も構成している。 As shown in FIG. 2, in this evaporator 1, the row | line | column of the some tube 2 is mutually arrange | positioned so that it may become substantially parallel to each other. In this embodiment, two rows of tubes 2 are provided. Each tube 2 is a flat tube having a plurality of interiors. Each tube 2 has a configuration in which a plurality of tubes 2 are arranged at intervals in the thickness direction.
The 1st header 3 and the 2nd header 4 comprise the flow path which connects the tubes 2 which comprise the row | line | column of each tube 2, and also comprises the flow path which connects the row | line | columns of each tube 2. FIG.

各チューブ２の列におけるチューブ２の配置は同一とされており、一方のチューブ２の列を構成する各チューブ２には、一方のチューブ２の列に略直交する方向に、他方のチューブ２の列を構成するチューブ２が隣接配置されている。
このチューブ２の列に略直交する方向に隣接するチューブ２間には、水分をチューブ２の端部に導くドレンガイド部材６が設けられている。
本実施形態では、ドレンガイド部材６は、チューブ２の列に略直交する方向に隣接するチューブ２のうちの一方から他方にまたがって設けられた、チューブ２よりも厚みの薄い板状の部材とされている。 The arrangement of the tubes 2 in each row of the tubes 2 is the same, and each tube 2 constituting one row of the tubes 2 has the other tube 2 in a direction substantially perpendicular to the row of one tube 2. The tubes 2 constituting the row are arranged adjacent to each other.
A drain guide member 6 that guides moisture to the end of the tube 2 is provided between the tubes 2 adjacent to each other in a direction substantially perpendicular to the row of the tubes 2.
In the present embodiment, the drain guide member 6 is a plate-like member having a thickness smaller than that of the tubes 2 provided from one of the tubes 2 adjacent in the direction substantially orthogonal to the row of the tubes 2 to the other. Has been.

ドレンガイド部材６は、チューブ２の一端から、チューブ２の第一ヘッダ３との適正な係合代と同じ距離Ｘ１だけ離間させて設けられている。また、ドレンガイド部材６は、チューブ２の他端から、チューブ２の第二ヘッダ４との適正な係合代と同じ距離Ｘ２離間させて設けられている。
このようなチューブ２は、例えば、チューブ２の列に略直交する方向に隣接するチューブ２及びドレンガイド部材６とともに、押し出し成形によって作成することができる。 The drain guide member 6 is provided so as to be separated from one end of the tube 2 by the same distance X1 as an appropriate engagement allowance with the first header 3 of the tube 2. Further, the drain guide member 6 is provided away from the other end of the tube 2 by the same distance X2 as an appropriate engagement allowance with the second header 4 of the tube 2.
Such a tube 2 can be produced by, for example, extrusion molding together with the tube 2 and the drain guide member 6 that are adjacent to each other in a direction substantially orthogonal to the row of the tubes 2.

この蒸発器１では、チューブ２の列に略直交する方向に隣接するチューブ２間、すなわち、蒸発器１において水分が溜まりやすい部位に、ドレンガイド部材６が設けられている。
このため、チューブ２の列に略直交する方向に隣接するチューブ２間に凝集した水分、及び蒸発器１に送り込まれる外気の流れとともにチューブ２の他の部分からこの部分に移動してきた水分が、ドレンガイド部材６によって速やかにチューブ２の端部に導かれる。
これにより、この蒸発器１では、チューブ２間に水滴が形成されにくく、また、水滴が形成された場合にも、ドレンガイド部材６によって水滴が速やかにチューブ２の端部に移動させられるので、各チューブ２間の圧損の増加が抑えられる。 In this evaporator 1, a drain guide member 6 is provided between the tubes 2 adjacent to each other in a direction substantially orthogonal to the row of tubes 2, that is, in a portion where moisture easily accumulates in the evaporator 1.
For this reason, the moisture condensed between the tubes 2 adjacent to each other in the direction substantially orthogonal to the row of the tubes 2 and the moisture that has moved to this portion from the other portion of the tube 2 together with the flow of the outside air fed into the evaporator 1 The drain guide member 6 promptly guides the tube 2 to the end.
Thereby, in this evaporator 1, since a water droplet is hard to be formed between the tubes 2, and even when a water droplet is formed, the water droplet is quickly moved to the end portion of the tube 2 by the drain guide member 6. An increase in pressure loss between the tubes 2 is suppressed.

さらに、この蒸発器１では、チューブ２の列に略直交する方向に隣接するチューブ２間にドレンガイド部材６が設けられている。
このため、この蒸発器１の製造工程において、これら隣接するチューブ２を第一ヘッダ３の挿入口Ｐに挿入する際、及びこれら隣接するチューブ２を第二ヘッダ４の挿入口Ｐに挿入する際に、図３に示すように、ドレンガイド部材６がストッパーとなって、第一ヘッダ３及び第二ヘッダ４に対してこれら隣接するチューブ２が位置決めされる。 Further, in the evaporator 1, a drain guide member 6 is provided between the tubes 2 adjacent to each other in a direction substantially orthogonal to the row of the tubes 2.
For this reason, in the manufacturing process of this evaporator 1, when these adjacent tubes 2 are inserted into the insertion port P of the first header 3 and when these adjacent tubes 2 are inserted into the insertion port P of the second header 4. As shown in FIG. 3, the drain guide member 6 serves as a stopper, and the adjacent tubes 2 are positioned with respect to the first header 3 and the second header 4.

ドレンガイド部材６は、チューブ２の一端からチューブ２の第一ヘッダ３との適正な係合代Ｘ１と同じ距離だけ離間させて設けられている。また、ドレンガイド部材６は、チューブ２の他端からチューブ２の第二ヘッダ４との適正な係合代Ｘ２と同じ距離だけ離間させて設けられている。
このため、隣接するチューブ２が第一ヘッダ３または第二ヘッダ４に対して位置決めされた状態では、第一ヘッダ３または第二ヘッダ４に対する両チューブ２の挿入量が、各チューブ２と第一ヘッダ３または第二ヘッダ４との適正な係合代と等しくなる。
すなわち、この蒸発器１では、製造工程におけるチューブ２と第一、第二ヘッダ３，４との位置決め作業が不要となるので、従来よりも製造工程が少なくて済み、製造コストが抑えられる。 The drain guide member 6 is provided to be separated from the one end of the tube 2 by the same distance as the appropriate engagement allowance X1 with the first header 3 of the tube 2. Further, the drain guide member 6 is provided to be separated from the other end of the tube 2 by the same distance as an appropriate engagement allowance X2 with the second header 4 of the tube 2.
For this reason, in the state where the adjacent tubes 2 are positioned with respect to the first header 3 or the second header 4, the insertion amount of both the tubes 2 with respect to the first header 3 or the second header 4 is the same as that of each tube 2. It becomes equal to a proper engagement margin with the header 3 or the second header 4.
That is, in this evaporator 1, since the positioning operation | work with the tube 2 and the 1st, 2nd headers 3 and 4 in a manufacturing process becomes unnecessary, there are few manufacturing processes compared with the past, and manufacturing cost is held down.

ここで、上記実施形態に示した蒸発器１では、ドレンガイド部材６が、チューブ２の一端近傍から他端近傍まで連続している構成を示したが、これに限られることなく、図４に示す蒸発器２１のように、ドレンガイド部材６が、チューブ２の長手方向に離間させて複数設けられていてもよい。ここで、この蒸発器２１では、ドレンガイド部材６を、チューブ２の一端近傍部分及び他端近傍部分の二箇所にのみ設けている。
このように構成される蒸発器２１では、ドレンガイド部材６をチューブ２の長手方向の全長にわたって設けた蒸発器１に比べて軽量となるので、車両の燃費や運動性能の向上のためにさらなる軽量化が求められている車両用空気調和装置の蒸発器として好適である。 Here, in the evaporator 1 shown in the said embodiment, although the drain guide member 6 showed the structure which continued from the one end vicinity of the tube 2 to the other end vicinity, it is not restricted to this, FIG. A plurality of drain guide members 6 may be provided apart from each other in the longitudinal direction of the tube 2 as in the illustrated evaporator 21. Here, in this evaporator 21, the drain guide member 6 is provided only in two places, one end vicinity portion and the other end vicinity portion of the tube 2.
The evaporator 21 configured in this way is lighter than the evaporator 1 in which the drain guide member 6 is provided over the entire length of the tube 2 in the longitudinal direction. It is suitable as an evaporator of a vehicle air conditioner that is required to be made.

本発明の一実施形態に係る蒸発器を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the evaporator which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る蒸発器を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the evaporator which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る蒸発器を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing an evaporator concerning one embodiment of the present invention. 本発明に係る蒸発器の他の形態例を示す正面図である。It is a front view which shows the other example of the evaporator which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１，２１蒸発器
２チューブ
３第一ヘッダ
４第二ヘッダ
６ドレンガイド部材 1, 21 Evaporator 2 Tube 3 First header 4 Second header 6 Drain guide member

Claims

互いに平行にして隣接配置される複数のチューブの列と、
該各チューブの一端同士を接続する第一ヘッダと、
前記各チューブの他端同士を接続する第二ヘッダとを有し、
前記チューブの列に交差する方向に隣接する前記チューブ間に、水分を前記チューブの端部に導くドレンガイド部材が設けられ、
前記ドレンガイド部材が、前記チューブの長手方向に離間させて複数設けられている蒸発器。 A plurality of rows of tubes arranged in parallel and adjacent to each other;
A first header connecting one end of each tube;
A second header connecting the other ends of each tube;
A drain guide member that guides moisture to an end of the tube is provided between the tubes adjacent to each other in a direction intersecting the row of the tubes ,
An evaporator in which a plurality of the drain guide members are provided apart from each other in the longitudinal direction of the tube .

前記ドレンガイド部材が、前記チューブの一端近傍部分及び他端近傍部分の二箇所にのみ設けられている請求項１記載の蒸発器。 2. The evaporator according to claim 1 , wherein the drain guide member is provided only at two locations, one end vicinity and the other end vicinity of the tube .

前記ドレンガイド部材が、前記チューブの端部から、該チューブの前記第一ヘッダまたは前記第二ヘッダとの適正な係合代と同じ距離離間させて設けられている請求項１または２に記載の蒸発器。 3. The drain guide member according to claim 1, wherein the drain guide member is spaced from the end of the tube by the same distance as an appropriate engagement allowance with the first header or the second header of the tube. Evaporator.