JPH01306795A - 分離型熱交換器 - Google Patents
分離型熱交換器Info
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- JPH01306795A JPH01306795A JP13883988A JP13883988A JPH01306795A JP H01306795 A JPH01306795 A JP H01306795A JP 13883988 A JP13883988 A JP 13883988A JP 13883988 A JP13883988 A JP 13883988A JP H01306795 A JPH01306795 A JP H01306795A
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- JP
- Japan
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- heat exchanger
- heat
- group
- refrigerant
- temperature
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 abstract description 14
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000013526 supercooled liquid Substances 0.000 abstract description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 5
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
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Landscapes
- 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。
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、例えば空気調和機のように冷媒を作動流体と
する熱交換器に関するものである。
する熱交換器に関するものである。
従来の技術
従来のこの種の熱交換器は、第4図に示すように、フィ
ン1aを一定間隔で平行に並べたフィンn1と、このフ
ィン群1に直交し内部を冷媒が流動する伝熱管群2とか
ら構成されたものが知られている。なお、3,4は伝熱
管入口および伝熱管出口である。
ン1aを一定間隔で平行に並べたフィンn1と、このフ
ィン群1に直交し内部を冷媒が流動する伝熱管群2とか
ら構成されたものが知られている。なお、3,4は伝熱
管入口および伝熱管出口である。
発明が解決しようとする課題
しかしながら第4図に示すような構成では、例えば熱交
換器を放熱器として使用する場合には、過熱又は飽和蒸
気状態の高温・高エンタルピーの冷媒は伝熱管人口3か
ら熱交換器に入り、伝熱管群2の中で放熱することによ
って状態変化して、低温・低エンタルピーの冷媒となり
、伝熱管出口4から出てい(。この場合、第4図におい
てフィン1mに注目すると、矢印で示す気流風下側の伝
熱管入口3付近は(冷媒の温度が高温のため)温度が高
く、気流風と側の伝熱管出口4付近は(冷媒の温度が低
温のため)温度が低い。このように同一のフィン1−に
おいて、高温部と低温部が存在するため、特に冷媒の状
態が過冷却液状態の部分の冷媒は、伝熱管群2とフィン
群1を介して空気側に放熱するとともに、逆にフィン群
1の高温部分から吸熱するため必要な過冷却度が取れな
いという欠点があった。
換器を放熱器として使用する場合には、過熱又は飽和蒸
気状態の高温・高エンタルピーの冷媒は伝熱管人口3か
ら熱交換器に入り、伝熱管群2の中で放熱することによ
って状態変化して、低温・低エンタルピーの冷媒となり
、伝熱管出口4から出てい(。この場合、第4図におい
てフィン1mに注目すると、矢印で示す気流風下側の伝
熱管入口3付近は(冷媒の温度が高温のため)温度が高
く、気流風と側の伝熱管出口4付近は(冷媒の温度が低
温のため)温度が低い。このように同一のフィン1−に
おいて、高温部と低温部が存在するため、特に冷媒の状
態が過冷却液状態の部分の冷媒は、伝熱管群2とフィン
群1を介して空気側に放熱するとともに、逆にフィン群
1の高温部分から吸熱するため必要な過冷却度が取れな
いという欠点があった。
第5図は、横軸に伝熱管群2の流れ方向に対する距離を
とり、縦軸にその時の冷媒の温度を示したものである。
とり、縦軸にその時の冷媒の温度を示したものである。
と記説明及び第5図かられかるように過冷却度dtが小
さいことがわかる。
さいことがわかる。
第4図に示す従来の熱交換器で過冷却度を大きくとるた
めには、第6図に示すように伝熱管群2の中の冷媒の圧
力を大きくしなければならなかった。第6図は、横軸に
伝熱管出口4の冷媒の過冷却度をとり、縦軸にその時の
熱交換器の放熱量をとる。第6図において、曲線りおよ
びLlは冷媒の凝縮圧力がそれぞれPcおよびPc1
(Pa>Pc1)一定とした場合に、過冷却度を変化さ
せた時の熱交換器の放熱量の変化を示したものである、
今、必要放熱量をQ、必要過冷却度をSとすると、第6
図において、凝縮圧力Pc1では放熱量Qを放熱するた
めには過冷却度はS1シか取れず必要過冷却度より少な
い。このため、凝縮圧力をPc1より大きいPcにする
とちょうど必要放熱量Qを放熱するときに過冷却度はS
となる。
めには、第6図に示すように伝熱管群2の中の冷媒の圧
力を大きくしなければならなかった。第6図は、横軸に
伝熱管出口4の冷媒の過冷却度をとり、縦軸にその時の
熱交換器の放熱量をとる。第6図において、曲線りおよ
びLlは冷媒の凝縮圧力がそれぞれPcおよびPc1
(Pa>Pc1)一定とした場合に、過冷却度を変化さ
せた時の熱交換器の放熱量の変化を示したものである、
今、必要放熱量をQ、必要過冷却度をSとすると、第6
図において、凝縮圧力Pc1では放熱量Qを放熱するた
めには過冷却度はS1シか取れず必要過冷却度より少な
い。このため、凝縮圧力をPc1より大きいPcにする
とちょうど必要放熱量Qを放熱するときに過冷却度はS
となる。
結局、従来の熱交換器は、凝縮圧力を高くする必要があ
り、そのため、空気調和機等の装置の耐圧上の問題から
空気調和機等の装置の運転範囲が制限されたり材料費が
上昇するという欠点があった。又、圧力が高いというこ
とは熱交換器以外の部分の温度も高く、そのため放熱損
失が大きいため効率が悪いという欠点も有していた。
り、そのため、空気調和機等の装置の耐圧上の問題から
空気調和機等の装置の運転範囲が制限されたり材料費が
上昇するという欠点があった。又、圧力が高いというこ
とは熱交換器以外の部分の温度も高く、そのため放熱損
失が大きいため効率が悪いという欠点も有していた。
本発明はかかる従来の問題を解消するもので、熱交換器
の動作圧力を下げることによって、低コスト、高効率、
運転範囲の拡大を目的とする。
の動作圧力を下げることによって、低コスト、高効率、
運転範囲の拡大を目的とする。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために本発明の分離型熱交換器は一
定間隔で平行に並べられた第1のフィン群と、この第1
のフィン群に直交し内部を冷媒が流動する第1の伝熱管
群とから成る第1の熱交換器と、一定間隔で平行に並べ
られた第2のフィン群と、この第2のフィン群に直交し
内部を冷媒が流動する第2の伝熱管群とから成る第2の
熱交換器とを、前記第1の熱交換器と前記第2の熱交換
器と熱交換する気流に対して前記第2の熱交換器の方が
前記第1の熱交換器よりも風と側に位置するように前記
第1及び第2の熱交換器を直列に結合するという構成を
備えたものである。
定間隔で平行に並べられた第1のフィン群と、この第1
のフィン群に直交し内部を冷媒が流動する第1の伝熱管
群とから成る第1の熱交換器と、一定間隔で平行に並べ
られた第2のフィン群と、この第2のフィン群に直交し
内部を冷媒が流動する第2の伝熱管群とから成る第2の
熱交換器とを、前記第1の熱交換器と前記第2の熱交換
器と熱交換する気流に対して前記第2の熱交換器の方が
前記第1の熱交換器よりも風と側に位置するように前記
第1及び第2の熱交換器を直列に結合するという構成を
備えたものである。
作 用
本発明はと記した構成によって、高温部のフィン群と低
温部のフィン群を分割することで、高温部から低温部へ
のフィンを介しての熱伝導をなくすことによって、熱交
換器の動作圧力′を下げることができるものである。
温部のフィン群を分割することで、高温部から低温部へ
のフィンを介しての熱伝導をなくすことによって、熱交
換器の動作圧力′を下げることができるものである。
実施例
以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。
。
第1図において、第1の熱交換器1は、一定間隔で平行
に並べられた第1のフィン群2とこの第1のフィン群2
に直交し内部を冷媒が流動する第1の伝熱管群3とから
成り、又、第2の熱交換器4は、一定間隔で平行に並べ
られた第2のフィン群5とこの第2のフィン群5に直交
し内部を冷媒が流動する第2の伝熱管群6とから成り立
っている。そして、この第1の熱交換器1および第2の
熱交換器4と熱交換する気流(矢印)に対して、第2の
熱交換器4の方を第1の熱交換器1よりも風上側に位置
するように第1の熱交換器1と第2の熱交換器4を接続
管7で直列に結合するように構成されている。なお、8
,9は伝熱管入口及び伝熱管出口である。
に並べられた第1のフィン群2とこの第1のフィン群2
に直交し内部を冷媒が流動する第1の伝熱管群3とから
成り、又、第2の熱交換器4は、一定間隔で平行に並べ
られた第2のフィン群5とこの第2のフィン群5に直交
し内部を冷媒が流動する第2の伝熱管群6とから成り立
っている。そして、この第1の熱交換器1および第2の
熱交換器4と熱交換する気流(矢印)に対して、第2の
熱交換器4の方を第1の熱交換器1よりも風上側に位置
するように第1の熱交換器1と第2の熱交換器4を接続
管7で直列に結合するように構成されている。なお、8
,9は伝熱管入口及び伝熱管出口である。
上記構成において、例えば熱交換器を放熱器として使用
する場合には、過熱又は飽和蒸気状態の高温・高エンタ
ルピーの冷媒は伝熱管入口8から第1の熱交換器1に入
り、第1の伝熱管群3の中で放熱することによって湿り
度の大きな気液二相状態又は飽和液状態まで状態変化す
る。そして、この状態変化した冷媒は第1の熱交換器1
と第2の熱交換器4とを直列に接続する接続管7を通っ
て第2の熱交換器4に入り、第2の伝熱管群6の中で放
熱することによって、さらに状態変化して低温・低エン
タルピーの過冷却液状態の冷媒となって伝熱管出口9か
ら出ていく。このように冷媒が状態変化するために、第
1の熱交換器1の第1のフィン群2も第1の伝熱W群3
も高温であるが、第2の熱交換器4の第2のフィン群5
と第2の伝熱管群6は低温となる。
する場合には、過熱又は飽和蒸気状態の高温・高エンタ
ルピーの冷媒は伝熱管入口8から第1の熱交換器1に入
り、第1の伝熱管群3の中で放熱することによって湿り
度の大きな気液二相状態又は飽和液状態まで状態変化す
る。そして、この状態変化した冷媒は第1の熱交換器1
と第2の熱交換器4とを直列に接続する接続管7を通っ
て第2の熱交換器4に入り、第2の伝熱管群6の中で放
熱することによって、さらに状態変化して低温・低エン
タルピーの過冷却液状態の冷媒となって伝熱管出口9か
ら出ていく。このように冷媒が状態変化するために、第
1の熱交換器1の第1のフィン群2も第1の伝熱W群3
も高温であるが、第2の熱交換器4の第2のフィン群5
と第2の伝熱管群6は低温となる。
第2図は、横軸に第1の伝熱管群3と第2の伝熱管群6
の流れ方向に対する距離をとり、縦軸にその時の冷媒の
温度を示したものである。同図において、−点鎖線は第
4図における従来例の場合であり、実線は本発明の場合
である。本発明の場合には、高温の第1の熱交換器1と
低温の第2の熱交換器4とを分離しているため、高温部
から低温部への熱の移動(放熱をさまたげることになる
)がなく、さらに、低温部である第2の熱交換器4を気
流に対して風と側に配置しているので、伝熱管出口9に
おける過冷却度は第2図のdtとなり、従来例の場合の
dt’よりもかなり大きくとることができる。
の流れ方向に対する距離をとり、縦軸にその時の冷媒の
温度を示したものである。同図において、−点鎖線は第
4図における従来例の場合であり、実線は本発明の場合
である。本発明の場合には、高温の第1の熱交換器1と
低温の第2の熱交換器4とを分離しているため、高温部
から低温部への熱の移動(放熱をさまたげることになる
)がなく、さらに、低温部である第2の熱交換器4を気
流に対して風と側に配置しているので、伝熱管出口9に
おける過冷却度は第2図のdtとなり、従来例の場合の
dt’よりもかなり大きくとることができる。
又、第3図は横軸に伝熱管出口9の冷媒の過冷却度をと
り、縦軸にその時の第1及び第2の熱交換器1,4の放
熱量をとり、冷媒の凝縮圧力を一定として伝熱管出口9
の冷媒の過冷却度を変化させた時の熱交換器の放熱量の
変化を示したものである。今、必要放熱量をQ、必要過
冷却度をSとすると、この条件を満たすためには、本発
明の場合には同図実線りとなり、従来例の場合には一点
鎖線し′となる。この時の冷媒の凝縮圧力はそれぞれP
aおよびPc’(Pa(Pa’)である。
り、縦軸にその時の第1及び第2の熱交換器1,4の放
熱量をとり、冷媒の凝縮圧力を一定として伝熱管出口9
の冷媒の過冷却度を変化させた時の熱交換器の放熱量の
変化を示したものである。今、必要放熱量をQ、必要過
冷却度をSとすると、この条件を満たすためには、本発
明の場合には同図実線りとなり、従来例の場合には一点
鎖線し′となる。この時の冷媒の凝縮圧力はそれぞれP
aおよびPc’(Pa(Pa’)である。
以上第2図および第3図かられかるように本発明の場合
は従来例の場合よりも伝熱管出口9の冷媒の過冷却度を
取り易いため、その分だけ必要放熱量を得るためには、
熱交換器の凝縮圧力を下げることができるという効果が
ある。
は従来例の場合よりも伝熱管出口9の冷媒の過冷却度を
取り易いため、その分だけ必要放熱量を得るためには、
熱交換器の凝縮圧力を下げることができるという効果が
ある。
発明の効果
以上のように本発明の分離型熱交換器によれば次の効果
が得られる。
が得られる。
(1)熱交換器の高温部と低温部とを分離して、伝熱管
出口での冷媒の過冷却度を大きく取り易くしているため
、冷媒の凝縮圧力を低くできるので、装置保護用につい
ている圧力スイッチが働く回数が少なくなり、運転範囲
が広くなるという効果がある。
出口での冷媒の過冷却度を大きく取り易くしているため
、冷媒の凝縮圧力を低くできるので、装置保護用につい
ている圧力スイッチが働く回数が少なくなり、運転範囲
が広くなるという効果がある。
(2)同様に、熱交換器の動作圧力を低くできることに
よって、耐圧強度を低くすることが可能となるので、材
料費が安くなるといら効果がある。
よって、耐圧強度を低くすることが可能となるので、材
料費が安くなるといら効果がある。
(3) さらに、熱交換器の動作圧力つまり動作温度
を下げることになるので、熱交換器以外の部分からの放
熱損失も少なくなり、空気調和機等の装置の効率も上昇
するという効果がある。
を下げることになるので、熱交換器以外の部分からの放
熱損失も少なくなり、空気調和機等の装置の効率も上昇
するという効果がある。
第1図は本発明の一実施例を示す分離型熱交換器の構成
図、第2図は同交換器の伝熱管の流れ方向に対する距離
変化における冷媒の温度を示す特性図、第3図は同交換
器の冷媒の過冷却度変化における放熱量を示す特性図、
第4図は従来の熱交換器の構成図、第5図は同従来例の
伝熱管の流れ方向に対する距離変化における冷媒の温度
を示す特性図、第6図は同従来例の冷媒の過冷却度変化
における放熱量を示す特性図である。 1・・・・・・第1の熱交換器、2・・・・・・第1の
フィン群、3・・・・・・第1の伝熱管群、4・・・・
・・第2の熱交換器、5・・・・・・第2のフィン群、
6・・・・・・第2の伝熱管群。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第2
図 第3図 :會媒の過冷却浅 第 4 図 第5図 第6図 浄媒の過冷却度
図、第2図は同交換器の伝熱管の流れ方向に対する距離
変化における冷媒の温度を示す特性図、第3図は同交換
器の冷媒の過冷却度変化における放熱量を示す特性図、
第4図は従来の熱交換器の構成図、第5図は同従来例の
伝熱管の流れ方向に対する距離変化における冷媒の温度
を示す特性図、第6図は同従来例の冷媒の過冷却度変化
における放熱量を示す特性図である。 1・・・・・・第1の熱交換器、2・・・・・・第1の
フィン群、3・・・・・・第1の伝熱管群、4・・・・
・・第2の熱交換器、5・・・・・・第2のフィン群、
6・・・・・・第2の伝熱管群。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第2
図 第3図 :會媒の過冷却浅 第 4 図 第5図 第6図 浄媒の過冷却度
Claims (1)
- 一定間隔で平行に並べられた第1のフィン群と、この
第1のフィン群に直交し内部を冷媒が流動する第1の伝
熱管群とから成る第1の熱交換器と、一定間隔で平行に
並べられた第2のフィン群と、この第2のフィン群に直
交し内部を冷媒が流動する第2の伝熱管群とから成る第
2の熱交換器とを、前記第1の熱交換器と前記第2の熱
交換器と熱交換する気流に対して前記第2の熱交換器の
方が前記第1の熱交換器よりも風上側に位置するように
前記第1及び第2の熱交換器を直列に結合する構成とし
た分離型熱交換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13883988A JPH01306795A (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 分離型熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13883988A JPH01306795A (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 分離型熱交換器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01306795A true JPH01306795A (ja) | 1989-12-11 |
Family
ID=15231409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13883988A Pending JPH01306795A (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 分離型熱交換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01306795A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5564495A (en) * | 1993-09-29 | 1996-10-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Separate-type air conditioner |
CN114152112A (zh) * | 2020-06-02 | 2022-03-08 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 一种用于高温气体冷却器的分布盘 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58138986A (ja) * | 1982-02-15 | 1983-08-18 | Fuji Heavy Ind Ltd | 熱交換器 |
-
1988
- 1988-06-06 JP JP13883988A patent/JPH01306795A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58138986A (ja) * | 1982-02-15 | 1983-08-18 | Fuji Heavy Ind Ltd | 熱交換器 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5564495A (en) * | 1993-09-29 | 1996-10-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Separate-type air conditioner |
CN114152112A (zh) * | 2020-06-02 | 2022-03-08 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 一种用于高温气体冷却器的分布盘 |
CN114152112B (zh) * | 2020-06-02 | 2023-09-22 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 一种用于高温气体冷却器的分布盘 |
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