JP5328724B2 - 冷媒分配器及びこの冷媒分配器を用いたヒートポンプ装置 - Google Patents
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Description
L≧sqrt(96/55×(t−t^2/D))
の関係が成立するように第1流出管の管径に合わせて当該第1流出管の軸方向長さを設定したものである。
また、L≧sqrt(96/55×(t−t^2/D))の関係が成立するように第1流出管の管径に合わせて当該第1流出管の軸方向長さを設定しているので、各第1流出管と各第2流出管をそれぞれバーナーロウ付けで接合しても、各第1流出管と分配部の温度を再びロウ材が溶けない温度以下にすることができる。さらに、これを実現するための第1流出管の軸方向長さを、第1流出管の管径に合わせて明確に導き出すことができる。
図1は本発明の実施の形態に係る冷媒分配器を用いた熱交換器の構成図、図2はその冷媒分配器の縦断面図およびA−A線矢視断面図である。
管径Dと肉厚tは耐圧強度P[MPa]により、以下の式より設定する。ただし、σは引張強度であり、アルミの焼きなまし後○材(管材)の場合、100[N/mm^2]となる。
P=(2×σ×t)/(D−0.8×t)
耐圧強度Pは、冷媒R410Aの場合、約20MPa確保できればよいので、
20≦(200t)/(D−0.8t)
20D−16t≦200t
t≧0.093D
第1流出管3と第2流出管4の接合部9から第1流出管3と分配部6の接合部10までの熱交換量Q1は熱伝導により以下の式で計算できる。
Q1=断面積A[m^2]×熱伝導率λ[W/(mK)]×温度差[K]/長さL[m]
={D^2/4×π−(D−2t)^2/4×π}×240×(590−550)/L
=9600×π×t×(D−t)/L
また、空気温度20[℃]、対流伝達率10[W/m^2・K]とすると、第1流出管3の外周面と空気との熱交換量Q2は以下の式で表される。
Q2=外周面積A[m^2]×熱伝達率10[W/m^2・K]×温度差[K]
=D×π×L×10×{(590+550)/2−20}
=D×π×L×10×550
=5500×π×D×L
ここで、Q1=Q2であるので、
L=sqrt(96/55×(t−t^2/D))
となる。
例えば、D=0.006[m]の場合では、L=0.002[m]より長ければ、第1流出管3と第2流出管4をバーナーロウ付けする際に第1流出管3と分配部6の接合部10の温度が550℃以下となり、第1流出管3と分配部6の接合部10のロウ材が再び溶けてしまうことはない。逆に、第1流出管3の長さLが0.002[m]より短いと融点に近づくので、第1流出管3と分配部6の接合部10のロウ材が再び溶けてしまう可能性がある。
Claims (4)
- アルミ製流入管から流入した冷媒を複数のアルミ製流出管に分配するアルミ製分配部を備え、前記流出管を、それぞれ第1流出管と第2流出管で形成し、各第1流出管と分配部は炉中ロウ付けで接合し、各第1流出管と各第2流出管はそれぞれバーナーロウ付けで接合してなる冷媒分配器であって、
第1流出管の管径をD[m]、第1流出管の軸方向長さをL[m]、肉厚t[m]とし、各第1流出管と各第2流出管とのバーナーロウ付けによる接合時に、各第1流出管と各第2流出管との接合部の温度がロウ材が溶ける温度となり、かつ各第1流出管と分配部の温度が再びロウ材が溶けない温度以下になる、
L≧sqrt(96/55×(t−t^2/D))
の関係が成立するように第1流出管の管径に合わせて当該第1流出管の軸方向長さを設定したことを特徴とする冷媒分配器。 - 各前記第1流出管の軸方向長さをそれぞれ異ならせたことを特徴とする請求項1記載の冷媒分配器。
- 各前記第1流出管の内径を、下流のガス温度が一定となるようにそれぞれ異ならせたことを特徴とする請求項1又は2記載の冷媒分配器。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の冷媒分配器を用いたヒートポンプ装置。
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