JPH0395368A - 凝縮器 - Google Patents

凝縮器

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JPH0395368A
JPH0395368A JP23124589A JP23124589A JPH0395368A JP H0395368 A JPH0395368 A JP H0395368A JP 23124589 A JP23124589 A JP 23124589A JP 23124589 A JP23124589 A JP 23124589A JP H0395368 A JPH0395368 A JP H0395368A
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JP
Japan
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refrigerant
gas
liquid
condenser
section
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Application number
JP23124589A
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English (en)
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Hideaki Sato
英明 佐藤
Hisao Nagashima
久夫 永島
Kenichi Fujiwara
健一 藤原
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0395368A publication Critical patent/JPH0395368A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04Details of condensers
    • F25B2339/044Condensers with an integrated receiver
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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    • F25B2339/04Details of condensers
    • F25B2339/044Condensers with an integrated receiver
    • F25B2339/0443Condensers with an integrated receiver the receiver being positioned horizontally
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • F25B40/00Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • F25B40/02Subcoolers

Landscapes

  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] 本発明は、カーエアコン用等に用いられる凝縮器に関す
る。
〔従来の技術] 近年、カーエアコン用等の凝縮器として、例えば特開昭
63−34466号公報に示されるもののように、冷媒
チューブと放熱用フィンを交互に積層し、内部に仕切板
を設けたヘッダが上記冷媒チューブの両端に連結されて
なる、いわゆるヘノダ型のものが提案されているが、こ
のものは、冷媒チューブを蛇行状に曲げて構戒する、い
わゆるサーペンタイン型のものに比べ、製造が容易で熱
交換率が良く、さらにサーベンタイン型のように冷媒チ
ューブの曲げ加工による寸法上の制約も受けないために
、小型化が可能であり、特にカーエアコン用として注目
されている。
また、従来よりカーエアコンのように凝縮器の冷媒出口
側の条件が変動しやすい冷凍サイクルにおいては、凝縮
器の出口配管に気液分離のためのレシーバを設けて一時
的に冷媒をたくわえるようにして、凝縮器出口の冷媒状
態を制御している。
このことは、冷凍サイクルを構成する部品点数が増加す
ることになり、部品コスト、車両等への組付コスト等、
結果的にコスト増大を招くことになる。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、凝縮器を
新規な構成として、従来の凝縮作用の他に気液分離とし
ての機能を持たせることにより、冷凍サイクル中にレシ
ーバを設けなくても凝縮器出口での冷媒状態を制御する
ことができ、特にカーエアコン用に用いて好適な凝縮器
を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、上記目的を達成するために、全体として蛇行
形の冷媒通路を構成する冷媒通路管と、この冷媒通路管
に接合されたフィンとを備え、該冷媒通路管内を流通す
る冷媒流を前記フィンを介して放熱させることにより凝
縮する凝縮器であって、 前記冷媒通路の途中において、前記冷媒通路管の流通面
積を広くするとともに、前記フィンを取り除いた気液分
離部を設け、この気液分離部により前記冷媒流の気液分
離状態を制御して流通するようにしたことを特徴とする
(作用、効果) したがって、前記気液分離部により、従来I/シーバが
受け持っていた気液分離の機能を凝縮器が持つことにな
り、冷凍サイクル中にレシーパを設けなくても′a縮器
出口での冷媒状態を制御することができる。
〔実施例〕
以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。
本発明第1実施例の概略構造図を第1図に示す.第1図
において、1は主コンデンサ部、2は気液分離部、3は
補コンデンサ部である。
主コンデンサ部1は前述のヘッダ型に構威されており、
冷媒チューブ5a・・・・・・と放熱用フィン6a・・
・・・・を交互に積層したコア部4と、このコア部4の
左右両側に連結されるヘッダ部8A,9Aとからなる.
なお、冷媒チューブ5a・・・・・・は例えば単管偏平
チェーブまたは内部を複数個の通路に区画した多孔偏平
チューブにより形成されており、一方、放熱用フィン6
a・・・・・・はプレートフィンあるいはコルゲートフ
ィンにて形威されている。なお、フィン6aは・・・・
・・冷媒チューブ5a・・・・・・の側面にろう付けあ
るいは半田付け等により接合されている。また、ヘッダ
8Aの内部は中央よりやや下方位置に設けられた仕切壁
10Aにより上下に区画され、上部の冷媒を導入する入
口側室1aと主コンデンサ部1で凝縮した冷媒を気液分
離部2へ送出する下部の冷媒を送出する出口側室1bと
を構成している。
気液分離部2は主コンデンサ部1の冷媒チューブ5a・
・・・・・よりも径の大きい単管チューブを蛇行させた
形のレシーバチューブ7より構戒され、主コンデンサ部
1からの冷媒を補コンデンナ部3へ送出する。なお、内
径をあまり大きくすると気体冷媒のみが流れるようにな
ってしまうため、液冷媒も流れるように設定されている
補コンデンサ部3は上記主コンデンサ部1と同様にヘッ
ダ型に構威されており、冷媒チューブ5C・・・・・・
と放熱用フィン6C・・・・・・とを交互に積層したコ
ア部4と左右のへ冫ダ部8C,9Cとからなる。なお、
補コンデンサ部3は後述するように気液分離部2からの
冷媒流が凝縮化された液冷媒であるために、主コンデン
サ部1の如く多層構造とする必要はなく、図に示すよう
にヘッダ内に設ける仕切壁10Cにより単なる蛇行状と
してもよい。
あるいは、単なるサーベンタイン型としてもよい。
また、図において11は冷媒充填量点検用のサイトグラ
スである。
次に、上記構威において、冷媒の4″mされる様子を順
に説明する。
主コンデンサ部1のヘッダ8Aの内部は、前述のように
仕切壁10により上下に仕切られており、人口側室1a
には上端に設けた冷媒入口より気体冷媒が供給される。
供給された気体冷媒は入口側室1aとへッダ9Aを結ぶ
チューブ5a内を流通し、この間に冷却されてヘッダ9
Aに至る。気体冷媒はヘッダ9A内を下方へ流れ、他の
チューブ5aを経てヘッダ8Aの出口側室1bへ至る。
すなわち、圧縮機から圧送されてきた気体冷媒は、主コ
ンデンサ部lのチューブ5aを通過する間にフィン6a
・・・・・・を介して外気と熱交換して放熱し、凝縮さ
れて凝縮液と気体との二相の状態となる。
そして、凝縮液の占める割合が多くなって、気液分離部
2へと送出される。
主コンデンサ部で凝縮液と気体の二相状態となった冷媒
流は、次の気液分離部2の冷媒通路、すなわちレシーバ
チューブ7に導入される。このレシーバチューブ7内の
冷媒は、気液二相で気液の流速比があるものの、放熱し
ないためには#k縮は起こらず、すなわち、気液の割合
は変化することなしで冷媒流は補コンデンサ部3へと送
出される。
補コンデンサ部3では、上述の主コンデンサ部1と同様
にして冷媒流が冷却凝縮されて液体冷媒となり、下端の
冷媒出口より送出される。その際の冷媒状態、すなわち
気泡の有無をサイトグラスl1にて確認することにより
、冷媒充填量が点検される。
次に、本実施例作用を具体例を挙げて説明する。
例えば、第1図において主コンデンサ部1と補コンデン
サ部3の大きさを9=1に構成すると、冷媒充填時のサ
イトグラス1lでの泡消えは主コンデンサ部工出口での
冷媒状態が乾き度0. 1であることに対応している。
前述のように気液分離部2では放熱しないため、レシー
バチューブ7では凝縮は起こらず、このレシーバチュー
ブ7内はどこでも乾き度O。1である。すなわち、主コ
ンデンサ部1と補コンデンサ部3との凝縮能力の比によ
り、その中間部に構威した気液分離部2での乾き度が決
定される。なお、気液分離部2での乾き度が0. 1の
とき、例えば冷媒としてR12を使用した場合、圧力1
5kg/cn!Gでは気:液の体積比は約10:7であ
る。
次に、上記構成のまま、さらに冷媒を充填すると、主コ
ンデンサ部1出口の冷媒乾き度、すなわち気液分離部2
での乾き度は減少し、レシーバチューブ7内の液冷媒量
は急激に増大する。気液分離部2での乾き度が0.1の
時、補コンデンサ部3でのWi縮により凝縮器冷媒出口
での冷媒は飽和液冷媒とされていたが、冷媒充填量増加
に伴う気液分離器2での乾き度減少によって、凝縮器冷
媒出口からの冷媒は補コンデンサ部3での熱交換作用に
より、ある程度過冷却度をもって送出されることになる
,凝縮器出口において、冷媒が過冷却度をもっことは、
第2図のP−i特性図に示すように凝縮器での冷媒のエ
ンタルビ差が大きくとれ、熱交換能力が向上することを
示しており、ひいては、冷凍サイクルにおいて蒸発器で
のエンタルビ差が大きくとれることから冷凍能力を向上
することができる。例えば、冷媒充填量を増加して主コ
ンデンサ部1出口の冷媒乾き度が0. 1から0.05
となったとすると、気液分離部2のレシーパチューブ7
内の気:液の体積比は、冷媒がR12の場合、約2=3
となる。すなわち、レシーバチェーブ体積が例えば3 
0 0 ccであるとすると、乾き度が0. 1から0
.05と変化することにより、レシーバチューブ7内を
占める液冷媒体積は123ccから180ccと増加す
ることとになる。そして、補コンデンサ部3へ流入する
液冷媒量が増加することにより、補コンデンサ部3の出
口、すなわち凝縮器冷媒出口における冷媒は過冷却度を
もつことになる。なお、レシーバチューブ内の液体積増
加に伴う冷凍サイクル高圧側の圧力上昇は、0. 1 
kg/CIi1以下であり、問題はない。
以上述べたように、サイトグラス11での冷媒状態によ
り、補コンデンサ部3のもつ役割が異なってくる。すな
わち、泡消え前は主コンデンサ部1同様、冷媒凝縮に作
用し、一方、泡消え後は凝縮および過冷却の2つの機能
をもつことになる。
その際の冷凍サイクルの冷凍能力は、第3図に示すよう
に泡消え後に過冷却度の影響で増大している。なお、第
3図において、曲線Xは本実施例の凝縮器を用いた冷凍
サイクルの冷凍能力特性、曲線Yは従来の冷凍サイクル
の冷凍能力特性である。
なお、冷媒充填量をさらに増加して、主コンデンサ部1
出口での冷媒乾き度を0とすると、気液分離部2のレシ
ーバチューブ7内は飽和液冷媒で満たされることになる
。なお、それ以上の充填量増加は冷媒過充填となる。
上記第1実施例では、気液分離部2は単管チューブを蛇
行状に曲げて形戒するものであったが、第4図に示すよ
うに、主コンデンサ部1、補コンデンサ部3同様、ヘッ
ダ型とし、仕切壁により冷媒通路を蛇行させるようした
ものでもよい(第2実施例)。第4図において、8B,
9Bは気液分離部2の左右ヘッダ部、IOBは仕切壁で
あり、他の構成は第1図に示すものと同じであり同一符
号が付してある。このものは、主コンデンサ部1、気液
分離部2および補コンデンサ部3を全て積層、すなわち
ヘッダ型で一体化構威することにより、さらに製造が容
易であり、また、このものは、上述の如く特にカーエア
コン用に用いて好適である。
なお、上記第1、第2実施例においてはヘッダ部を装置
の左右に設ける横型のものであったが、第5図の第3実
施例に示すように、装置の上下に設ける縦型のものであ
ってもよい。なお、第5図において、第1図および第4
図と同じ構威には同一符号が付してある。このものは、
気液分離部2において、第4図に示すもののように仕切
壁10Bを設けて蛇行状の冷媒通路を形威する必要はな
く、第5図に示すように、レシーハチューブ7として複
数の太い単管チューブを並列状に並べて形或するように
すればよい。また、補コンデンサ部3へ導入するための
気液分離部2の送出口は下側ヘッダ部9に設けられてお
り、補コンデンサ部3へ導入される冷媒は飽和液冷媒の
みとすることができ、補コンデンサ部3は冷媒と過冷却
するために機能する。なお、サイトグラス11は気液分
離部2直後の上側ヘッダ部8に構威され、補コンデンサ
部3へ導入する冷媒の状態を監視するにより冷媒充填量
が点検される。
なお、上記種々の実施例では主コンデンサ部1のヘッダ
8Aを仕切壁10Aによって入口側室1a、出口側室1
bに区画して冷媒の流れをヘッダ9Aを介して1回蛇行
するようにしたものであったが、ヘッダ9Aも仕切壁に
より区画し、冷媒の流れを複数回蛇行させるようにした
ものでもよい。
また、上記種々の実施例においては、主コンデンサ部1
あるいは補コンデンサ部3をヘッダ型に構戒するように
したものであったが、従来のサーベンタイン型のもの、
あるいは冷媒の圧力損失を低減するために冷媒通路をパ
ラレルにした多バスタイブのサーベンタイン型のもので
も通用可能である。
【図面の簡単な説明】
第l図は本発明第1実施例の概略構造図、第2図は冷渫
サイクルのP−i特性図、第3図は冷(東能力と冷媒充
填量の関係を示す特性図、第4図は本発明第2実施例の
概略構造図、第5図は本発明第3実施例の概略構造図で
ある。 1・・・主コンデンサ部,la・・・入口側室,lb・
・・出口側室.2・・・気液分離部,3・・・捕コンデ
ンサ部4・・・コア部,5a,5c・・・冷媒チューブ
,6a,6c・・・放熱フィン.7・・・レシーバチュ
ーブ.88八〜8C,9.9A〜9C・・・ヘッダ部,
10A〜1.OC・・・仕切壁,11・・・サイトグラ
ス。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)全体として蛇行形の冷媒通路を構成する冷媒通路
    管と、この冷媒通路管に接合されたフィンとを備え、該
    冷媒通路管内を流通する冷媒流を前記フィンを介して放
    熱させることにより凝縮する凝縮器であって、 前記冷媒通路の途中において、前記冷媒通路管の流通面
    積を広くするとともに、前記フィンを取り除いた気液分
    離部を設け、この気液分離部により前記冷媒流の気液分
    離状態を制御して流通するようにしたことを特徴とする
    凝縮器。
  2. (2)前記気液分離部からの冷媒流をさらに凝縮あるい
    は過冷却すべく、全体として蛇行形の冷媒通路を構成す
    る冷媒通路管と、この冷媒通路管に接合されたフィンと
    からなる補コンデンサ部を配設し、 この補コンデンサ部と前記気液分離部の下流側に一体に
    構成したことを特徴とする請求項1記載の凝縮器。
JP23124589A 1989-09-06 1989-09-06 凝縮器 Pending JPH0395368A (ja)

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