JP5046771B2 - 冷媒蒸発器 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明にかかる冷媒蒸発器は、冷媒を上下方向に流す冷媒流路を有し、該冷媒流路の外側を流れる外部流体の流れ方向と直交方向に多数並列に配置されるとともに、前記外部流体の流れ方向に沿って前後に複数列に配置された多数の冷媒チューブと、前記多数の冷媒チューブの上下両端に接続されて前記外部流体の流れ方向と直交する方向に配置されるとともに、前記複数列の冷媒チューブに対応して内部が列方向に仕切壁により第1タンク部と第2タンク部とに仕切られ、冷媒の分配もしくは集合を行う上下一対のタンクとを備え、前記タンクには、冷媒入口と冷媒出口とが設けられ、前記冷媒入口から流入した冷媒が前記タンク内の複数箇所に設けられている仕切板により区画される複数のブロックの前記冷媒チューブ内を順次流通した後、前記冷媒出口から流出される冷媒蒸発器において、前記複数のブロックの1つが、前記冷媒が前記上タンクの前記第1タンク部および前記第2タンク部のいずれか一方に前記仕切壁に沿う方向から流入し、そこから前記いずれか他方のタンク部に流通され、該第1タンク部および第2タンク部の各々から前記複数の冷媒チューブに分配されて流通されるUターンブロック部とされ、該Uターンブロック部において、前記上タンクの前記第1タンク部と前記第2タンク部との間を仕切る前記仕切壁に、該仕切壁の長さ方向に沿って複数個の冷媒分配孔を、前記Uターンブロック部の冷媒流入方向の手前側の一部領域を除く奥側の領域に偏らせて設けることにより、前記第1タンク部と前記第2タンク部との間を連通するとともに、前記複数個の冷媒分配孔の個々の大きさが、前記Uターンブロック部の前記第1タンク部および第2タンク部内の冷媒通路の断面積よりも小さくされていることを特徴とする。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1ないし図6を用いて説明する。
図1には、本発明の第1実施形態にかかる冷媒蒸発器1の斜視図が示されており、図2には、その分解斜視図が示され、図3には、その正面図(A)と右側面図(B)が示されている。冷媒蒸発器1は、長さ方向に沿って複数の冷媒流路2Aを有する多数の冷媒チューブ2を備えている。この冷媒チューブ2は、例えば押し出し成形や引き抜き成形によって製造される、あるいは板材を楕円の筒状に成形し、その中にインナーフィンを収めることによって製造されるアルミ合金製の扁平なチューブにより構成することができる。
冷媒入口配管12より冷媒入口ヘッダを経て下タンク5の第1タンク8部内に流入された気液二相冷媒は、第1ブロック14の複数の冷媒チューブ2内を上タンク4の第1タンク部6に向って流通する間に空気Aと伝熱フィン3を介して熱交換され、その一部は蒸発する。上タンク4の第1タンク部6で集合された冷媒は、第1タンク部6内を左側領域に流通して第2ブロック(Uターンブロック)15に入る。第2ブロック(Uターンブロック)15に流入した気液二相冷媒は、第1タンク部6内を流通する間に仕切壁4Cに設けられている冷媒分配孔4Mにより第2タンク部7に均等に分配される。
図6には、第2ブロック(Uターンブロック)15における冷媒分布模式図が特許文献1に記載された冷媒蒸発器と対比して示されている。この図は、冷媒分布状態を空気入口側から可視化したサーモグラフィ図の模式図であり、液冷媒が多いところほど表面温度が低く、ガス冷媒が多いところほど表面温度が高くなることを示すものである。なお、空気A側の条件は、風速が1.5m/s、温度が乾球27℃、湿球19.5℃であり、冷媒側の条件は、温度0℃、質量流量100kg/hである。
なお、上記実施形態において、図3に示されるように、ヘッダ4,5の上部材4A,5Aの表面に多数のリブ4N,5Nを一体に成形してもよい。また、図2に示される冷媒蒸発器1の各構成部品は、個々にロウ付け接合されるわけではなく、公知の如く、すべての構成部品を仮組み立てした後、それを炉内に搬入して加熱し、一体に炉中でロウ付けすることにより製造される。
次に、本発明の第2実施形態について、説明する。
本実施形態は、上記した第1実施形態に対して、冷媒分配孔4M,5Mの大きさを変えるようにしている点が異なっている。その他の点については、第1実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、仕切壁4C、5Cにその長さ方向に沿って複数個設ける冷媒分配孔4M,5Mの大きさを、冷媒流入方向の手前側から奥側に向って漸次大きくした構成としている。
2 冷媒チューブ
2A 冷媒流路
4 上タンク
5 下タンク
4C,5C 仕切壁
4G 冷媒出口
4H,5H 仕切板
4M,5M 冷媒分配孔
5G 冷媒入口
6,8 第1タンク部
7,9 第2タンク部
14 第1ブロック
15 第2ブロック(Uターンブロック)
16 第3ブロック
Claims (4)
- 冷媒を上下方向に流す冷媒流路を有し、該冷媒流路の外側を流れる外部流体の流れ方向と直交方向に多数並列に配置されるとともに、前記外部流体の流れ方向に沿って前後に複数列に配置された多数の冷媒チューブと、
前記多数の冷媒チューブの上下両端に接続されて前記外部流体の流れ方向と直交する方向に配置されるとともに、前記複数列の冷媒チューブに対応して内部が列方向に仕切壁により第1タンク部と第2タンク部とに仕切られ、冷媒の分配もしくは集合を行う上下一対のタンクとを備え、
前記タンクには、冷媒入口と冷媒出口とが設けられ、前記冷媒入口から流入した冷媒が前記タンク内の複数箇所に設けられている仕切板により区画される複数のブロックの前記冷媒チューブ内を順次流通した後、前記冷媒出口から流出される冷媒蒸発器において、
前記複数のブロックの1つが、前記冷媒が前記上タンクの前記第1タンク部および前記第2タンク部のいずれか一方に前記仕切壁に沿う方向から流入し、そこから前記いずれか他方のタンク部に流通され、該第1タンク部および第2タンク部の各々から前記複数の冷媒チューブに分配されて流通されるUターンブロック部とされ、
該Uターンブロック部において、前記上タンクの前記第1タンク部と前記第2タンク部との間を仕切る前記仕切壁に、該仕切壁の長さ方向に沿って複数個の冷媒分配孔を、前記Uターンブロック部の冷媒流入方向の手前側の一部領域を除く奥側の領域に偏らせて設けることにより、前記第1タンク部と前記第2タンク部との間を連通するとともに、
前記複数個の冷媒分配孔の個々の大きさが、前記Uターンブロック部の前記第1タンク部および第2タンク部内の冷媒通路の断面積よりも小さくされていることを特徴とする冷媒蒸発器。 - 前記冷媒分配孔が設けられる前記奥側の領域は、前記Uターンブロック部の冷媒流入方向の最奥端部から一番手前側の前記冷媒分配孔の位置までの長さをL1とし、前記Uターンブロック部の冷媒流入方向長さの全長をL2としたとき、0.7<L1/L2<0.9とされていることを特徴とする請求項1に記載の冷媒蒸発器。
- 前記複数の冷媒分配孔は、前記Uターンブロック部の冷媒流入方向の手前側から奥側に向って漸次開口面積が大きくされていることを特徴とする請求項1または2に記載の冷媒蒸発器。
- 前記冷媒分配孔は、円形孔により構成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の冷媒蒸発器。
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