JPH0297899A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPH0297899A JPH0297899A JP24822688A JP24822688A JPH0297899A JP H0297899 A JPH0297899 A JP H0297899A JP 24822688 A JP24822688 A JP 24822688A JP 24822688 A JP24822688 A JP 24822688A JP H0297899 A JPH0297899 A JP H0297899A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/40—Tubular 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
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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
本発明は空調機器や冷凍機器等の冷凍サイクルにおいて
、冷媒を均等に分流し、冷媒の偏流による伝熱性能の低
下を防止した熱交換器に関するものである。
、冷媒を均等に分流し、冷媒の偏流による伝熱性能の低
下を防止した熱交換器に関するものである。
従来の技術
近年、冷凍・空調用熱交換器の高効率化、コンパクト化
の要求から熱交換器の伝熱管細径化が進められている。
の要求から熱交換器の伝熱管細径化が進められている。
それに伴い冷媒回路が複数化された熱交換器が採用され
ているが、管内冷媒をそれぞれの回路に偏流することな
しに分流し、各回路での熱交換率を向上させることが技
術的にも重要である。
ているが、管内冷媒をそれぞれの回路に偏流することな
しに分流し、各回路での熱交換率を向上させることが技
術的にも重要である。
現在、この重要な分流の役割はその簡易性から熱交換器
回路の一部として使われている三方ベンドによって行な
われている。
回路の一部として使われている三方ベンドによって行な
われている。
以下、図面を参照しながら説明を行う。
第5図は複数の冷媒回路を持つ熱交換器を示している。
第6図はその中で使用されている三方ベンドの形状を示
し、第7図から第8図は熱交換器を冷凍サイクル連転し
た際の伝熱管および三方ベンド内部の冷媒状態を示す。
し、第7図から第8図は熱交換器を冷凍サイクル連転し
た際の伝熱管および三方ベンド内部の冷媒状態を示す。
第5図から第8図において、1は熱交換器で、流人伝熱
管2および流出伝熱管3を備えている。4は前記流人伝
熱管2と流出伝熱管3を繋ぐ三方ベンドである。7は伝
熱フィンであり一定間隔で伝熱管に圧接されている。三
方ベンド4は、両端な略直角に折曲した流出口9を備え
た略円弧状の流出管10と、前記流出管10の略中央部
での略直状の流入管11とから構成されており、前記流
入管11は一端が流出口9と同一方向を向いた流入口8
、他端が流出管10への分岐部12となっている。
管2および流出伝熱管3を備えている。4は前記流人伝
熱管2と流出伝熱管3を繋ぐ三方ベンドである。7は伝
熱フィンであり一定間隔で伝熱管に圧接されている。三
方ベンド4は、両端な略直角に折曲した流出口9を備え
た略円弧状の流出管10と、前記流出管10の略中央部
での略直状の流入管11とから構成されており、前記流
入管11は一端が流出口9と同一方向を向いた流入口8
、他端が流出管10への分岐部12となっている。
以上のように構成された熱交換器について、以下その動
作を説明する。
作を説明する。
熱交換器1へ流入した冷媒Aは流人伝熱管2を通過し気
相A1と液相A2との二相流となって三方ベンドの流入
口8から三方ベンド4へ流入し、流入管11を経た後分
岐部12で上部流出管10aと下部流出管10bへ分流
され、それぞれ流出口9a、9bを経て流出伝熱管3a
、3bへ流出していくこととなる。
相A1と液相A2との二相流となって三方ベンドの流入
口8から三方ベンド4へ流入し、流入管11を経た後分
岐部12で上部流出管10aと下部流出管10bへ分流
され、それぞれ流出口9a、9bを経て流出伝熱管3a
、3bへ流出していくこととなる。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記のような構成では、冷媒Aは流人伝熱
管2を流れている時気液二相に分離しているが均質な気
液割合にならず重力gの影響により気相A1より重い液
相A2が伝熱管下部を多く流れる。さらに三方ベンド4
に流入し流入管11内を流れ、分岐部12で分流する時
に気相A1より重い液相A2が重力gと分岐部12壁面
への付着により下部流出管10bへ多く流れ過ぎて、冷
媒Aの伝熱管3a、3bへの均等な分流ができない。こ
のため熱交換器1の各回路区分1aと1bでは熱交換量
が異なり熱交換率の低下をきたすと共に管外被冷却流体
の温度の違いにより後流の機器に悪彰響を及ぼすという
課題を有していた。
管2を流れている時気液二相に分離しているが均質な気
液割合にならず重力gの影響により気相A1より重い液
相A2が伝熱管下部を多く流れる。さらに三方ベンド4
に流入し流入管11内を流れ、分岐部12で分流する時
に気相A1より重い液相A2が重力gと分岐部12壁面
への付着により下部流出管10bへ多く流れ過ぎて、冷
媒Aの伝熱管3a、3bへの均等な分流ができない。こ
のため熱交換器1の各回路区分1aと1bでは熱交換量
が異なり熱交換率の低下をきたすと共に管外被冷却流体
の温度の違いにより後流の機器に悪彰響を及ぼすという
課題を有していた。
本発明は上記課題に鑑み、冷媒の均等な分流を行なえる
熱交換器を提供するものである。
熱交換器を提供するものである。
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熱交換器は、流人伝
熱管の管内および三方ベンド流入管の管内に、端部に堰
部をもつ中空螺旋板を挿入した構成を備えたものである
。
熱管の管内および三方ベンド流入管の管内に、端部に堰
部をもつ中空螺旋板を挿入した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、流人伝熱管を流れる気
液分離した冷媒の流れのうち伝熱管底部を多く流れよう
とする液相を中空螺旋板により伝熱管内面に沿って螺旋
状に流し底部へのil流を防ぐと共に中空螺旋板の中空
部分に気相をながして加速する。さらに出口端の頭部で
加速された気相の抽出効果によって管内面の液相との気
液混合を促進し、冷媒の分岐部壁面への付着を抑えると
共に、気相より重い液相が重力の影響で下部流出管へ多
く流れ過ぎるを防ぎ、均等分流が行なえることとなる。
液分離した冷媒の流れのうち伝熱管底部を多く流れよう
とする液相を中空螺旋板により伝熱管内面に沿って螺旋
状に流し底部へのil流を防ぐと共に中空螺旋板の中空
部分に気相をながして加速する。さらに出口端の頭部で
加速された気相の抽出効果によって管内面の液相との気
液混合を促進し、冷媒の分岐部壁面への付着を抑えると
共に、気相より重い液相が重力の影響で下部流出管へ多
く流れ過ぎるを防ぎ、均等分流が行なえることとなる。
また管内面は熱伝達率の高い沸騰熱伝達をおこす液相で
常に覆われるため熱伝達率を向上させることができる。
常に覆われるため熱伝達率を向上させることができる。
実施例
以下本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第1図から第3図は本発明の実施例における熱交換器の
形状を示すもので、第4図は熱交換器を冷凍サイクル運
転した際の流人伝熱管及び三方ベンド内部の冷媒状態を
示す。第1図から第4図において、13は熱交換器で、
流人伝熱管14および流出伝熱管16を備えている。1
7は前記流人伝熱管14と流出伝熱管16を繋ぐ三方ベ
ンドで従来例と同じ形状をしている。20は伝熱フィン
であり一定間隔で伝熱管に圧接されている。前記流人伝
熱管14および三方ベンド17の管内には端部に頭部2
1をもつ中空螺旋板15が挿入されている。 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。
形状を示すもので、第4図は熱交換器を冷凍サイクル運
転した際の流人伝熱管及び三方ベンド内部の冷媒状態を
示す。第1図から第4図において、13は熱交換器で、
流人伝熱管14および流出伝熱管16を備えている。1
7は前記流人伝熱管14と流出伝熱管16を繋ぐ三方ベ
ンドで従来例と同じ形状をしている。20は伝熱フィン
であり一定間隔で伝熱管に圧接されている。前記流人伝
熱管14および三方ベンド17の管内には端部に頭部2
1をもつ中空螺旋板15が挿入されている。 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。
熱交換器13に流入した冷媒Bは流人伝熱管14を通過
し気相B1と液相B2との二相流となって三方ベンドの
流入口22から三方ベンド17へ流入し、流入管25を
経た後分岐部26で上部流出管24aと下部流出管24
bへ分流され、それぞれ流出口23a、23bを経て流
出伝熱管16a、16bへ流出していくこととなる。そ
の際、冷媒Bは流人伝熱管内14を流れるときには管外
からの加熱、蒸発により気相B1の割合を増しながら中
空螺旋板15の中空部分を流れる。一方、重力りの影響
で流人伝熱管14の底部を偏って流れがちな液相B2は
中空螺旋板15によって流人伝熱管内面を螺旋状に流れ
るように導かれる。また液相B2の一部は中空螺旋板1
5の内側エツジの効果により高速の気相B1に引き込ま
れ小滴となって中空部を流れる。このようにして伝熱管
内周辺口は液相が流れ中心部は気相と小滴の液相が同伴
した均質な二相流が流れ、液相が管底部t−偏って流れ
ることを防ぐことができる。
し気相B1と液相B2との二相流となって三方ベンドの
流入口22から三方ベンド17へ流入し、流入管25を
経た後分岐部26で上部流出管24aと下部流出管24
bへ分流され、それぞれ流出口23a、23bを経て流
出伝熱管16a、16bへ流出していくこととなる。そ
の際、冷媒Bは流人伝熱管内14を流れるときには管外
からの加熱、蒸発により気相B1の割合を増しながら中
空螺旋板15の中空部分を流れる。一方、重力りの影響
で流人伝熱管14の底部を偏って流れがちな液相B2は
中空螺旋板15によって流人伝熱管内面を螺旋状に流れ
るように導かれる。また液相B2の一部は中空螺旋板1
5の内側エツジの効果により高速の気相B1に引き込ま
れ小滴となって中空部を流れる。このようにして伝熱管
内周辺口は液相が流れ中心部は気相と小滴の液相が同伴
した均質な二相流が流れ、液相が管底部t−偏って流れ
ることを防ぐことができる。
このようにして導かれた流れは中空螺旋板の出口端頭部
によって管内周辺部を流れる液相はせきとめられ、中空
を流れる高速の気相と共に中空孔から分岐部27に向か
って吹き出す、この際、液相は加速された気相の抽出効
果により小滴に飛散され均質に気液混合される。このた
め冷媒Bの分岐部27壁面への付着を抑えると共に、気
相B1より重い液相B2が重力りの影響で下部流出管1
6bへ多く流れ過ぎるを防ぐことができ、流出伝熱管1
6a、16bへの分流を均等に近づけることができる。
によって管内周辺部を流れる液相はせきとめられ、中空
を流れる高速の気相と共に中空孔から分岐部27に向か
って吹き出す、この際、液相は加速された気相の抽出効
果により小滴に飛散され均質に気液混合される。このた
め冷媒Bの分岐部27壁面への付着を抑えると共に、気
相B1より重い液相B2が重力りの影響で下部流出管1
6bへ多く流れ過ぎるを防ぐことができ、流出伝熱管1
6a、16bへの分流を均等に近づけることができる。
均等な冷媒の分流を得た熱交換器13の各回路部分13
a、13bは同等の熱交換性能を示し、偏流による熱交
換器性能の低下を防ぐと共に管外被冷却流体の大きな温
度差の生じることを防ぐことができる。
a、13bは同等の熱交換性能を示し、偏流による熱交
換器性能の低下を防ぐと共に管外被冷却流体の大きな温
度差の生じることを防ぐことができる。
発明の効果
以上のように本発明は、流人伝熱管および三方ベンド流
入管内に端部に頭部なもつ中空螺旋板を設置し各冷媒回
路への均等な分流を行なうことにより、偏流による伝熱
性能の低下を排除した高効率でかつ各冷媒回路で管外被
冷却流体に大きな温度差な生じない熱交換器を提供する
ことができる。
入管内に端部に頭部なもつ中空螺旋板を設置し各冷媒回
路への均等な分流を行なうことにより、偏流による伝熱
性能の低下を排除した高効率でかつ各冷媒回路で管外被
冷却流体に大きな温度差な生じない熱交換器を提供する
ことができる。
第1図は本発明の熱交換器の概略斜視図、第2図は第1
図の端部に頭部をもつ中空螺旋板を設置した流人伝熱管
および三方ベンドの断面図、第3図は第1図の伝熱管と
三方ベンドの接続状態を示す平面図、第4図は第3図の
使用状態における冷媒の流れを示す断面図、第5図は従
来の熱交換器の概略形状を示す斜視図、第6図は三方ベ
ンドの斜視図、第7図は第6図の三方ベンドの熱交換器
への配管状態を示す平面図、第8図は第7図の使用状態
における冷媒の流れを示す断面図である。 15・・・・中空螺旋板、17・・・・三方ベンド、2
1・・・・頭部。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名−−−黙
父 快 a ・−流入C1熊営 一中空螺N板 一流出伝哄管 一ミ万ベンド −a 都 第 2 図 14・・−流人伝熱管 I5 ・・−+ti 塩&板 +7一−二号ベツド Eノー雇 郭 告 第1図 16−・−流出伝熱管 き −・・ 流 記 ! 14−・−流λ伍晩管 15−・・中空式IN夜 17−・−ミ方ぺ1ド 21−・・ 堰 部 24・・−流出管 ど・・・流入管 島−・−分IIf部 告
図の端部に頭部をもつ中空螺旋板を設置した流人伝熱管
および三方ベンドの断面図、第3図は第1図の伝熱管と
三方ベンドの接続状態を示す平面図、第4図は第3図の
使用状態における冷媒の流れを示す断面図、第5図は従
来の熱交換器の概略形状を示す斜視図、第6図は三方ベ
ンドの斜視図、第7図は第6図の三方ベンドの熱交換器
への配管状態を示す平面図、第8図は第7図の使用状態
における冷媒の流れを示す断面図である。 15・・・・中空螺旋板、17・・・・三方ベンド、2
1・・・・頭部。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名−−−黙
父 快 a ・−流入C1熊営 一中空螺N板 一流出伝哄管 一ミ万ベンド −a 都 第 2 図 14・・−流人伝熱管 I5 ・・−+ti 塩&板 +7一−二号ベツド Eノー雇 郭 告 第1図 16−・−流出伝熱管 き −・・ 流 記 ! 14−・−流λ伍晩管 15−・・中空式IN夜 17−・−ミ方ぺ1ド 21−・・ 堰 部 24・・−流出管 ど・・・流入管 島−・−分IIf部 告
Claims (1)
- 分流器の流入管入口に繋る上流側に位置する伝熱管内
に端部に堰部をもつ中空螺旋板を挿入したことを特徴と
する熱交換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24822688A JPH0297899A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24822688A JPH0297899A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 熱交換器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0297899A true JPH0297899A (ja) | 1990-04-10 |
Family
ID=17175051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24822688A Pending JPH0297899A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 熱交換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0297899A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012176336A1 (ja) * | 2011-06-24 | 2012-12-27 | 三菱電機株式会社 | プレート式熱交換器及び冷凍サイクル装置 |
WO2024000030A1 (en) * | 2022-06-29 | 2024-01-04 | Algesacooling Pty Ltd | An improved refrigeration evaporator |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP24822688A patent/JPH0297899A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012176336A1 (ja) * | 2011-06-24 | 2012-12-27 | 三菱電機株式会社 | プレート式熱交換器及び冷凍サイクル装置 |
GB2505829A (en) * | 2011-06-24 | 2014-03-12 | Mitsubishi Electric Corp | Plate heater and refrigeration cycle device |
JP5665983B2 (ja) * | 2011-06-24 | 2015-02-04 | 三菱電機株式会社 | プレート式熱交換器及び冷凍サイクル装置 |
US9772145B2 (en) | 2011-06-24 | 2017-09-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Flat plate heat exchanger having fluid distributor inside manifold |
GB2505829B (en) * | 2011-06-24 | 2017-12-27 | Mitsubishi Electric Corp | Plate heat exchanger and refrigeration cycle apparatus |
WO2024000030A1 (en) * | 2022-06-29 | 2024-01-04 | Algesacooling Pty Ltd | An improved refrigeration evaporator |
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