JPH10185358A - 蒸発器 - Google Patents

蒸発器

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JPH10185358A
JPH10185358A JP29089497A JP29089497A JPH10185358A JP H10185358 A JPH10185358 A JP H10185358A JP 29089497 A JP29089497 A JP 29089497A JP 29089497 A JP29089497 A JP 29089497A JP H10185358 A JPH10185358 A JP H10185358A
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JP
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evaporator
refrigerant
walls
parallel
pipe
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JP29089497A
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English (en)
Inventor
Nobuyuki Okuda
伸之 奥田
Hiroyasu Shimanuki
宏泰 嶋貫
Hirohiko Watanabe
寛彦 渡辺
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Showa Aluminum Can Corp
Original Assignee
Showa Aluminum Corp
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Publication date
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/03Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
    • F28D1/0308Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
    • F28D1/0316Assemblies of conduits in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/022Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0085Evaporators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2255/00Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes
    • F28F2255/16Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes extruded

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の蒸発器に比べて熱交換性能、すなわち
冷媒の蒸発性能を向上させる。中空押出形材を備えた蒸
発器に比べても熱交換性能を向上させるとともにコンパ
クトにする。 【解決手段】 互いに間隔をおいて上下に平行に配置さ
れた1対のヘッダと、両端がそれぞれ両ヘッダに接続さ
れた並列状の冷媒流通管4とよりなる少なくとも1つの
蒸発器ユニットを備えた蒸発器である。冷媒流通管4
は、平らな左右壁11、12と、左右壁11、12の前後両側縁
にまたがる前後両側壁13、14と、前後両側壁13、14間に
おいて左右壁11、12にまたがるとともに長さ方向にのび
かつ相互に所定間隔をおいて設けられた複数の補強壁15
とを備え、内部に並列状の冷媒通路16を有する偏平管17
よりなる。偏平管17を金属板より形成する。補強壁15は
金属板から内方***状に一体成形した補強壁形成部25よ
りなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、カーエアコン、
ルームエアコン等の空調装置に用いられる蒸発器に関す
る。
【0002】この明細書において、通風方向と平行な方
向を前後方向といい、これと直交する方向を左右方向と
いうものとする。たとえば、図面上でいえば、図3の左
側を前、右側を後といい、同図の下側を左、上側を右と
いうものとする。
【0003】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、た
とえばカーエアコン用蒸発器として、特開平3−230
064号公報に記載されているような積層型蒸発器が用
いられていた。この積層型蒸発器は、内面に上下方向に
のびる複数のリブが突出形成された1対のプレス成形品
製縦長プレートを、リブを内側にして対向状に重ね合わ
せて周縁部でろう付することにより形成され、かつ上下
方向にのびる偏平管部を有する複数のチューブエレメン
トが、相互間にフィンを介在させた状態でその厚さ方向
に積層され、チューブエレメントの上下両端部に偏平管
部に連なるタンク部が膨出状に形成され、各チューブエ
レメントのタンク部が相互に連通状にろう付されたもの
である。図18に示すように、各チューブエレメント(7
0)の縦長プレート(71)(72)のリブ(73)(74)は、横断面略
U字状となるように内方に突出しており、一方の縦長プ
レート(71)のリブ(73)が他方の縦長プレート(72)のリブ
(74)間に位置するとともにその先端が他方の縦長プレー
ト(72)にろう付され、他方の縦長プレート(72)のリブ(7
4)の先端が一方の縦長プレート(71)にろう付されること
により複数の並列状冷媒通路(75)が形成されている。
【0004】しかしながら、従来の蒸発器には次のよう
な問題があった。すなわち、縦長プレート(71)(72)のリ
ブ(73)(74)が横断面U字状であるので、チューブエレメ
ント(70)の幅を一定にした場合、図18に符号(76)で示
すように、冷媒の流通に寄与しない無駄な空間部分が発
生し、その結果冷媒通路(75)の数の増加には限界があ
る。しかも、プレス技術上の制約からその製造工程にお
ける材料の伸びに限界があって、隣り合うリブ(73)(74)
間の間隔を小さくするとプレート(71)(72)に割れが発生
するので、隣り合うリブ(73)(74)間の間隔を比較的大き
くしなければならず、その結果チューブエレメント(70)
の幅を一定にした場合、冷媒通路(75)の相当直径を小さ
くするとともに冷媒通路(75)の数を多くすることが不可
能になる。したがって、熱交換性能、すなわち冷媒の蒸
発性能の向上にも限界がある。
【0005】そこで、上記問題を解決するために、互い
に間隔をおいて上下に平行に配置された1対のヘッダ
と、両端がそれぞれ両ヘッダに接続された並列状の冷媒
流通管とよりなる少なくとも1つの蒸発器ユニットを備
えており、冷媒流通管が、平らな左右壁と、左右壁にま
たがるとともに長さ方向にのびかつ相互に所定間隔をお
いて設けられた複数の補強壁とを備えた中空押出形材か
らなる蒸発器が考えられる。このような蒸発器では、上
記従来の蒸発器のチューブエレメントの偏平管部に比べ
て冷媒通路の数を増加することはできるとともに、冷媒
通路の相当直径を小さくすることができる。ところで、
熱交換効率、すなわち冷媒の蒸発効率を向上させるとと
もに蒸発器のコンパクト化を図るには、冷媒流通管は薄
肉で、かつ左右方向の幅はできるだけ小さい方が好まし
い。しかしながら、押出形材の場合、押出技術上の制約
から管を寸法精度良く薄肉化すること、および管の左右
方向の幅を寸法精度良く小さくすることには限界があっ
た。しかも、押出形材の場合、補強壁に、性能向上に効
果があると考えられる並列状冷媒通路どうしを通じさせ
る連通孔を形成することができない。
【0006】この発明の目的は、上記すべての問題を解
決し、従来の蒸発器に比べて熱交換性能、すなわち冷媒
の蒸発性能が向上し、しかも中空押出形材を備えた蒸発
器に比べても熱交換性能、すなわち冷媒の蒸発性能が向
上するとともにコンパクトな蒸発器を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段と発明の効果】この発明に
よる蒸発器は、互いに間隔をおいて上下に平行に配置さ
れた1対のヘッダと、両端がそれぞれ両ヘッダに、幅方
向を前後に向けて接続された並列状の冷媒流通管とより
なる少なくとも1つの蒸発器ユニットを備えており、冷
媒流通管が、平らな左右壁と、左右壁の前後両側縁にま
たがる前後両側壁と、前後両側壁間において左右壁にま
たがるとともに長さ方向にのびかつ相互に所定間隔をお
いて設けられた複数の補強壁とを備え、内部に並列状の
冷媒通路を有する偏平管よりなり、偏平管が金属板より
形成されたものであり、補強壁が金属板から内方***状
に一体成形された補強壁形成部よりなるものである。
【0008】この発明の蒸発器によれば、冷媒流通管
が、平らな左右壁と、左右壁の前後両端にまたがる前後
両側壁と、前後両側壁間において左右壁にまたがるとと
もに長さ方向にのびかつ相互に所定間隔をおいて設けら
れた複数の補強壁とを備え、内部に並列状の冷媒通路を
有する偏平管よりなり、偏平管が金属板より形成された
ものであり、補強壁が金属板から内方***状に一体成形
された補強壁形成部よりなるので、特開平3−2300
64号公報に記載された従来の蒸発器のチューブエレメ
ントの偏平管部に比べて冷媒通路の数を増加することが
できるとともに、冷媒通路の相当直径を小さくすること
ができる。したがって、上記公開公報に記載された蒸発
器に比べて熱交換性能、すなわち冷媒の蒸発性能が向上
する。しかも、中空押出形材を備えた蒸発器に比べて冷
媒流通管を寸法精度良く薄肉にすることができるととも
に、左右方向の幅を寸法精度良く小さくすることができ
るので、この蒸発器に比べて熱交換性能、すなわち冷媒
の蒸発性能が向上するとともに、コンパクト化が可能に
なる。
【0009】上記蒸発器において、補強壁に、並列状冷
媒通路どうしを通じさせる複数の連通孔が形成されてい
ることが好ましい。この場合、並列状の冷媒通をそれぞ
れ流通する冷媒は、連通孔を通じて偏平管の幅方向に流
れ、すべての冷媒通路に行き渡って混合され、冷媒通路
間で冷媒に温度差が生じることはなくなる。したがっ
て、熱交換効率、すなわち冷媒の蒸発効率が向上する。
【0010】複数の連通孔は、左方から見て千鳥配置状
に形成されているのがよい。また、また、各補強壁にお
けるすべての連通孔の占める割合である開口率が10〜
40%であるのがよい。
【0011】上記蒸発器において、2つの蒸発器ユニッ
トが、前後に間隔をおいて平行に配置されており、2つ
の蒸発器ユニットの上ヘッダどうしおよび下ヘッダどう
しが、それぞれ連通管により通じさせられ、一方の連通
管に冷媒の入口管が接続されるとともに他方の連通管に
冷媒の出口管が接続されていることがある。
【0012】また、上記蒸発器において、2つの蒸発器
ユニットが、前後に間隔をおいて平行に配置されてお
り、2つの蒸発器ユニットの上ヘッダどうしが連通管に
より通じさせられ、一方の蒸発器ユニットの下ヘッダに
冷媒の入口管が接続されるとともに他方の蒸発器ユニッ
トの下ヘッダに冷媒の出口管が接続されていることがあ
る。
【0013】また、上記蒸発器において、蒸発器ユニッ
トが、前後方向に間隔をおいて配された複数の冷媒流通
管からなる冷媒流通管群を複数備えており、これらの冷
媒流通管群が左右方向に並列状に配されていることがあ
る。
【0014】さらに、上記蒸発器において、偏平管が、
左壁形成部を有する板状左構成部材および右壁形成部を
有する板状右構成部材により形成され、偏平管の前後両
側壁が、左構成部材の前後両側縁部に右方***状に一体
成形されて右構成部材にろう付された右方突出壁および
右構成部材の前後両側縁部に左方***状に一体成形され
て左構成部材にろう付された左方突出壁のうちの少なく
ともいずれか一方よりなり、偏平管の補強壁が、左構成
部材の左壁形成部および右構成部材の右壁形成部のうち
の少なくとも一方に内方***状に一体成形されるととも
に、その先端が同他方にろう付された補強壁形成部より
なることがある。この場合も、上述したのと同様な理由
により、補強壁に、並列状冷媒通路どうしを通じさせる
複数の連通孔が形成されていることが好ましく、複数の
連通孔は、左方から見て千鳥配置状に形成されているの
がよく、さらに各補強壁におけるすべての連通孔の占め
る割合である開口率が10〜40%であることがよい。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
図面を参照して説明する。
【0016】以下の説明において、全図面を通じて同一
物および同一部分には同一符号を付して重複する説明を
省略する。
【0017】図1はこの発明による蒸発器の第1の実施
形態の全体構成を示し、図2はその冷媒の流れを示し、
図3〜図5はその要部の構成を示す。なお、以下の説明
において、「アルミニウム」という語には、純アルミニ
ウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
【0018】図1において、蒸発器(1) は、互いに間隔
をおいて上下に平行に配置された1対のヘッダ(2)(3)
と、両端がそれぞれ両ヘッダ(2)(3)に、幅方向を前後に
向けて接続された並列状の偏平冷媒流通管(4) と、隣り
合う冷媒流通管(4) の間の通風間隙に配置されるととも
に、両冷媒流通管(4) にろう付されたアルミニウム製コ
ルゲートフィン(5) とよりなる2つの蒸発器ユニット(1
A)を備えている。2つの蒸発器ユニット(1A)は互いに間
隔をおいて前後に平行に配置されている。2つの蒸発器
ユニット(1A)の上ヘッダ(2) どうしおよび下ヘッダ(3)
どうしは、それぞれ両端が両上ヘッダ(2) の長さの中央
部および両下ヘッダ(3) の長さの中央部に接続された連
通管(6)(7)により通じさせられている。下側の連通管
(7) の長さの中央部の下側に冷媒の入口管(8) が接続さ
れるとともに、上側の連通管(6) の長さの中央部の上側
に冷媒の出口管(9) が接続されている。そして、図2に
示すように、入口管(8) から下側連通管(7) に流入した
液相の冷媒が、両蒸発器ユニット(1A)の下ヘッダ(3) に
分かれて流入し、ついで各冷媒流通管(4) 内を上方に流
れる間に気相となって上ヘッダ(2) に流入し、ついで上
側連通管(6) を通って出口管(9) から流出する。
【0019】図3〜図5に示すように、冷媒流通管(4)
は、平らな左右壁(11)(12)と、左右壁(11)(12)の前後両
側縁にまたがる前後両側壁(13)(14)と、前後両側壁(13)
(14)間において左右壁(11)(12)にまたがるとともに長さ
方向にのびかつ相互に所定間隔をおいて設けられた複数
の補強壁(15)とを備え、内部に並列状の冷媒通路(16)を
有するアルミニウム製偏平管(17)よりなる。
【0020】アルミニウム製偏平管(17)の左壁(11)内面
における隣り合う補強壁(15)どうしの間の部分には、そ
れぞれ伝熱面積を増大させる目的で、長さ方向に間隔を
おいて複数の突起(18)が右方***状に一体に形成されて
いる。補強壁(15)には、並列状の冷媒通路(16)どうしを
通じさせる複数の連通孔(19)が形成されている。連通孔
(19)は、左方から見て千鳥配置となっている。連通孔(1
9)があけられていると、並列状の流体通路(16)をそれぞ
れ流通する流体は、連通孔(19)を通じて偏平管(17)の幅
方向に流れ、すべての流体通路(16)に行き渡って混合さ
れ、流体通路(16)間で流体に温度差が生じることはなく
なる。したがって、熱交換効率、すなわち冷媒の蒸発効
率が向上する。各補強壁(15)におけるすべての連通孔(1
9)の占める割合である開口率は、10〜40%、特に1
0〜30%の範囲内であることが好ましく、20%程度
であることが望ましい。この場合に、連通孔(19)を形成
することによる熱交換効率向上効果が顕著なものとな
る。
【0021】アルミニウム製偏平管(17)は、左壁(11)、
前後両側壁(13)(14)および補強壁(15)を構成するアルミ
ニウム製板状左構成部材(21)と、右壁(12)および前後両
側壁(13)(14)を構成するアルミニウム製板状右構成部材
(22)により形成されたものである。左構成部材(21)は、
左壁形成部(23)と、左壁形成部(23)の前後両側縁部にそ
れぞれ右方***状に一体成形された右方突出壁(24)と、
左壁形成部(23)に内方***状に一体成形された補強壁形
成部(25)とよりなる。補強壁形成部(25)の右縁に長さ方
向に間隔をおいて複数の切欠き(26)が形成され、補強壁
形成部(25)の先端が右壁(12)にろう付されるとともに、
切欠き(26)の開放部が右壁(12)により塞がれることによ
り連通孔(19)が形成されている。左構成部材(21)外面に
おける前後両側縁部に、前後方向外方に向かって右方に
傾斜した傾斜面(27)が形成されている。
【0022】右構成部材(22)は、右壁形成部(28)と、右
壁形成部(28)の前後両側縁部に左方***状に一体成形さ
れた左方突出壁(29)とよりなる。左方突出壁(29)の高さ
は、元々は、左構成部材(21)の補強壁形成部(25)の高さ
に左壁形成部(23)の厚さを加えたものよりも若干長くな
っている(図4鎖線参照)。そして、左構成部材(21)の
右方突出壁(24)と右構成部材(22)の左方突出壁(29)とに
より、偏平管(17)の前後両側壁(13)(14)が形成されてい
る。
【0023】なお、左構成部材(21)は外面のみにろう材
層を有するアルミニウムブレージングシートで形成さ
れ、右構成部材(22)は両面にろう材層を有するアルミニ
ウムブレージングシートで形成されている。
【0024】そして、左構成部材(21)と右構成部材(22)
とが、右構成部材(22)の左方突出壁(29)が左構成部材(2
1)の右方突出壁(24)の外側に来て重なるように組み合わ
され、左方突出壁(29)の左端部が前後方向内方に折り曲
げられて内方屈曲部(29a) が傾斜面(27)に密着係合させ
られることにより両構成部材(21)(22)が仮止めされ、こ
の状態で右方突出壁(24)と左方突出壁(29)とが相互にろ
う付されるとともに、補強壁形成部(25)の先端が右壁形
成部(28)にろう付され、さらに内方屈曲部(29a) が傾斜
面(27)にろう付されることによって偏平管(17)が形成さ
れている。
【0025】左構成部材(21)は圧延により成形され、右
構成部材(22)はロールフォーミングにより成形される。
左構成部材(21)の圧延は通常の圧延機を用いて行われ
る。また、左構成部材(21)の圧延は、中心ワークロール
と、中心ワークロールの周囲にその周方向に等間隔をお
いて配置され、かつ中心ワークロールと等周速で回転す
る複数の衛星ワークロールとよりなる圧延機を用いて行
われることもある。中心ワークロールおよび各衛星ワー
クロールのうちのいずれか一方の周面に、右方突出壁成
形用環状溝および補強壁形成部成形用環状溝が全周にわ
たって設けられているとともに、隣接する補強壁形成部
成形用環状溝どうしの間に、それぞれ複数の突起成形用
凹所が周方向に間隔をおいて設けられ、さらに補強壁形
成部成形用環状溝の底面に切欠き部成形用凸部が設けら
れている。そして、アルミニウムブレージングシートを
このような中心ワークロールとすべての衛星ワークロー
ルとの間に連続的に通過させると、各溝、凹所および凸
部がアルミニウムブレージングシートに完全に転写さ
れ、所望の形状を備えた左構成部材(21)が得られる。
【0026】図6および図7はこの発明の蒸発器の第2
の実施形態を示す。
【0027】図6において、蒸発器(30)における上記第
1の実施形態の蒸発器(1) と異なる点は、上側の連通管
(6) の長さの中央部の上側に冷媒の入口管(31)が接続さ
れるとともに、下側の連通管(7) の長さの中央部の下側
に冷媒の出口管(32)が接続されていることである。その
他の構成は上記第1の実施形態と同じである。
【0028】そして、図7に示すように、入口管(31)か
ら上側連通管(6) に流入した液相の冷媒が、両蒸発器ユ
ニット(1A)の上ヘッダ(2) に分かれて流入し、ついで各
冷媒流通管(4) 内を下方に流れる間に気相となって下ヘ
ッダ(3) に流入し、ついで下側連通管(7) を通って出口
管(32)から流出する。
【0029】図8および図9はこの発明の蒸発器の第3
の実施形態を示す。
【0030】図8において、蒸発器(35)の2つの蒸発器
ユニット(1A)における上ヘッダ(2)の右端部どうしが、
両端が両上ヘッダ(2) に接続された連通管(36)により通
じさせられている。また、両蒸発器ユニット(1A)の下ヘ
ッダ(3) どうしは通じさせられていない。後側の蒸発器
ユニット(1A)の下ヘッダ(3) の左端に冷媒の入口管(37)
が接続されるとともに、前側の蒸発器ユニット(1A)の下
ヘッダ(3) の左端に冷媒の出口管(38)が接続されてい
る。その他の構成は上記第1の実施形態と同じである。
【0031】そして、図9に示すように、入口管(37)か
ら後側蒸発器ユニット(1A)の下ヘッダ(3) に流入した液
相の冷媒が、各冷媒流通管(4) 内を上方に流れて上ヘッ
ダ(2) に流入し、ついで連通管(36)を通って前側蒸発器
ユニット(1A)の上ヘッダ(2)に流入し、ついで各冷媒流
通管(4) 内を下方に流れて下ヘッダ(3) に流入し、気相
となって出口管(38)から流出する。
【0032】図10および図11はこの発明の蒸発器の
第4の実施形態を示す。
【0033】図10において、蒸発器(40)の2つの蒸発
器ユニット(1A)における上下両ヘッダ(2)(3)は、その左
端部どうしがそれぞれ両端が両上ヘッダ(2) および両下
ヘッダ(3) に接続された連通管(41)(42)により通じさせ
られている。下側の連通管(42)における長さの中央部の
左側に冷媒の入口管(43)が接続されるとともに、上側の
連通管(41)における長さの中央部の左側に冷媒の出口管
(44)が接続されている。その他の構成は、上記第1の実
施形態と同じである。
【0034】そして、図11に示すように、入口管(43)
から下側連通管(42)に流入した液相の冷媒が、両蒸発器
ユニット(1A)の下ヘッダ(3) に分かれて流入し、ついで
両蒸発器ユニット(1A)の各冷媒流通管(4) 内を上方に流
れる間に気相となって上ヘッダ(2) に流入し、ついで上
側連通管(41)を通って出口管(44)から流出する。
【0035】図12および図13はこの発明の蒸発器の
第5の実施形態を示す。
【0036】図12において、蒸発器(45)の2つの蒸発
器ユニット(1A)における上ヘッダ(2) の長さの中央部ど
うしが連通管(6) により通じさせられ、下ヘッダ(3) ど
うしは通じさせられていない。後側の蒸発器ユニット(1
A)の下ヘッダ(3) における長さの中央部の下側に冷媒の
入口管(46)が接続されるとともに、前側の蒸発器ユニッ
ト(1A)の下ヘッダ(3) の長さの中央部の下側に冷媒の出
口管(47)が接続されている。その他の構成は、上記第1
の実施形態と同じである。
【0037】そして、図13に示すように、入口管(46)
から後側蒸発器ユニット(1A)の下ヘッダ(3) に流入した
液相の冷媒が、各冷媒流通管(4) 内を上方に流れて上ヘ
ッダ(2) に流入し、ついで連通管(6) を通って前側蒸発
器ユニット(1A)の上ヘッダ(2) に流入し、ついで各冷媒
流通管(4) 内を下方に流れて下ヘッダ(3) に流入し、気
相となって出口管(47)から流出する。
【0038】図14および図15はこの発明の蒸発器の
第6の実施形態を示す。
【0039】図14において、蒸発器(50)の2つの蒸発
器ユニット(1A)における上ヘッダ(2) の長さの中央部ど
うしが連通管(6) により通じさせられ、下ヘッダ(3) ど
うしは通じさせられていない。後側の蒸発器ユニット(1
A)の下ヘッダ(3) の左端に冷媒の入口管(51)が接続され
るとともに、前側の蒸発器ユニット(1A)の下ヘッダ(3)
の左端に冷媒の出口管(52)が接続されている。その他の
構成は、上記第1の実施形態と同じである。
【0040】そして、図15に示すように、入口管(51)
から後側蒸発器ユニット(1A)の下ヘッダ(3) に流入した
液相の冷媒が、各冷媒流通管(4) 内を上方に流れて上ヘ
ッダ(2) に流入し、ついで連通管(6) を通って前側蒸発
器ユニット(1A)の上ヘッダ(2) に流入し、ついで各冷媒
流通管(4) 内を下方に流れて下ヘッダ(3) に流入し、気
相となって出口管(52)から流出する。
【0041】図16はこの発明の蒸発器の第7の実施形
態を示す。
【0042】図16において、蒸発器(55)は、1つの蒸
発器ユニット(55A) からなる。蒸発器ユニット(55A)
は、上下に間隔をおいて配置された1対のヘッダ(56)(5
7)と、前後方向に間隔をおいて配されかつ両端がそれぞ
れ両ヘッダ(56)(57)に、幅方向を前後に向けて接続され
た複数、たとえば3つの冷媒流通管(4) からなる複数の
冷媒流通管群(58)とを備えている。これらの冷媒流通管
群(58)は、左右方向に間隔をおいて並列状に配置されて
いる。
【0043】上ヘッダ(56)は、下方に開口した箱状のヘ
ッダ本体(59)と、ヘッダ本体(59)の下端開口を閉鎖する
ヘッダプレート(60)とよりなり、ヘッダプレート(60)に
冷媒流通管(4) の上端が接続されている。
【0044】下ヘッダ(57)は上ヘッダ(56)と上下逆向き
であり、ヘッダプレート(60)に冷媒流通管(4) の下端が
接続されている。下ヘッダ(57)の長さの中央部に仕切り
壁(61)が設けられ、これにより下ヘッダ(57)内が2つの
区画に分けられている。下ヘッダ(57)の下面における仕
切り壁(61)よりも右側の部分に冷媒の入口管(62)が接続
され、同じく左側の部分に冷媒の出口管(63)が接続され
ている。
【0045】そして、この蒸発器(55)においては、入口
管(62)から下ヘッダ(57)の仕切り壁(61)よりも右側に流
入した液相の冷媒が、仕切り壁(61)よりも右側に位置す
る全ての冷媒流通管(4) 内を上方に流れ、さらに上ヘッ
ダ(56)を通って仕切り壁(61)よりも左側に位置する全て
の冷媒流通管(4) 内に流入し、これらの管(4)内を下方
に流れて下ヘッダ(57)の仕切り壁(61)よりも左側に流入
し、気相となって出口管(63)から流出する。
【0046】次に、この発明の具体的実施例を、比較例
とともに説明する。
【0047】実施例1 この実施例は第7の実施形態の蒸発器(55)を用いて行っ
たものである。
【0048】蒸発器(55)の左右方向の長さLは227m
m、前後方向の幅Wは60mm、高さHは235mmと
した。また、各冷媒流通管(4) となる偏平管(17)の前後
方向の幅は18mm、左右方向の厚さは1.7mmと
し、3つの冷媒流通管(4) からなる冷媒流通管群(58)の
数を22とした。
【0049】そして、まず空気側伝熱面積A(m2 )お
よび冷媒側伝熱面積B(m2 )を求めた。また、冷媒と
してHFC134aを使用し、空気入口温度(乾球:2
5℃、湿球:17.8℃)、膨張弁前圧力:16.5k
g/cm2 G、サブクール:5deg、蒸発器出口圧
力:1.8kg/cm2 G、スーパーヒート5deg、
入口風量:450m3 /hという条件で熱交換量Q(k
cal/h)、空気側通気抵抗ΔPa(wet)(mm
Aq)を測定した。
【0050】比較例1 この比較例は上記実施例の偏平管からなる冷媒流通管に
代えて、アルミニウム製中空押出形材からなる冷媒流通
管を使用した蒸発器を用いて行ったものである。ちなみ
に、蒸発器のサイズは上記実施例の蒸発器のサイズと同
じであり、中空押出形材からなる冷媒流通管のサイズも
上記実施例の偏平管のサイズと同じである。
【0051】そして、まず空気側伝熱面積A(m2 )お
よび冷媒側伝熱面積B(m2 )を求めた。また、冷媒と
してHFC134aを使用し、上記実施例と同じ条件で
熱交換量Q(kcal/h)、空気側通気抵抗ΔPa
(wet)(mmAq)を測定した。
【0052】比較例2 この比較例は、特開平3−230064号公報に記載さ
れている構成で、そのサイズが、前後方向の幅が75m
mであることを除いては上記実施例の蒸発器と同じもの
を用いて行ったものである。
【0053】そして、まず空気側伝熱面積A(m2 )お
よび冷媒側伝熱面積B(m2 )を求めた。また、冷媒と
してHFC134aを使用し、上記実施例と同じ条件で
熱交換量Q(kcal/h)、空気側通気抵抗ΔPa
(wet)(mmAq)を測定した。
【0054】その結果を表1にまとめて示す。
【0055】
【表1】
【0056】上表において、空気側伝熱面積A、冷媒側
伝熱面積B、熱交換量Qおよび空気側通気抵抗ΔPa
(wet)の各値は、それぞれ比較例2を100とした
場合の割合を示す。
【0057】上表から明らかなように、実施例の蒸発器
では、比較例2の蒸発器に比べて前後方向の幅が小さ
く、全体として小型であるのにもかかわらず、同等の熱
交換量となっている。これは、冷媒側伝熱面積が、比較
例2に比べて前後方向の幅が小さいにも拘らず、大きく
なっているからであると考えられる。また、実施例の空
気側通気抵抗は比較例2のそれに比べて小さくなってお
り、その結果より多くの空気を流すことが可能になり、
この場合熱交換量も一層増大する。また、比較例1の蒸
発器では、そのサイズが実施例のものと同じであるにも
かかわらず、熱交換量は実施例のものに比べて小さくな
っている。これは冷媒側伝熱面積が実施例のものに比べ
て小さく、しかも補強壁に並列状冷媒通路どうしを通じ
させる連通孔が形成されていないからであると考えられ
る。
【0058】実施例2 この実施例は、実施例1の冷媒流通管(4) を使用し、H
FC134aからなる冷媒の平均乾き度(冷媒中の蒸気
の質量割合)X(%)と熱伝達率hとの関係を調べた。
測定方法は、次の通りである。すなわち、冷媒流通管を
冷却水通路内に配置し、冷媒流通管内にHFC134a
からなる冷媒を流すとともに、冷却水通路内に冷却水を
流して所定時間経過した後、冷媒の流速を400kg/
2 ・s、冷媒と冷却水との間の熱流束を8kW/
2 、冷媒の飽和温度Tを40℃に設定するとともに、
冷却水量をレイノルズ数が1500となるように設定
し、冷媒の平均乾き度を変化させながら、熱伝達率hを
測定した。
【0059】比較例3 この比較例は、比較例1の冷媒流通管を使用し、HFC
134aからなる冷媒の平均乾き度X(%)と熱伝達率
hとの関係を、上記実施例2と同様な方法で調べた。
【0060】実施例2および比較例3の結果を図17に
示す。
【0061】図17から明らかなように、冷媒側伝熱面
積が大きくなっているとともに補強壁に連通孔が形成さ
れている実施例2の場合は、冷媒側伝熱面積が小さくな
っているとともに補強壁に連通孔が形成されていない比
較例3の場合に比べて、熱伝達率hが大きくなってい
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による蒸発器の第1の実施形態の全体
構成を示す斜視図である。
【図2】第1の実施形態の蒸発器における冷媒の流れを
示す図である。
【図3】第1の実施形態の蒸発器における冷媒流通管の
一部切欠き部分斜視図である。
【図4】同じく冷媒流通管の部分拡大横断面図である。
【図5】図4のV−V線断面図である。
【図6】この発明による蒸発器の第2の実施形態の全体
構成を示す斜視図である。
【図7】第2の実施形態の蒸発器における冷媒の流れを
示す図である。
【図8】この発明による蒸発器の第3の実施形態の全体
構成を示す斜視図である。
【図9】第3の実施形態の蒸発器における冷媒の流れを
示す図である。
【図10】この発明による蒸発器の第4の実施形態の全
体構成を示す斜視図である。
【図11】第4の実施形態の蒸発器における冷媒の流れ
を示す図である。
【図12】この発明による蒸発器の第5の実施形態の全
体構成を示す斜視図である。
【図13】第5の実施形態の蒸発器における冷媒の流れ
を示す図である。
【図14】この発明による蒸発器の第6の実施形態の全
体構成を示す斜視図である。
【図15】第6の実施形態の蒸発器における冷媒の流れ
を示す図である。
【図16】この発明による蒸発器の第7の実施形態の全
体構成を示す一部切欠き斜視図である。
【図17】実施例2と比較例3との結果を示すグラフで
ある。
【図18】従来の蒸発器のチューブエレメントを示す横
断面図である。
【符号の説明】
(1)(30)(35)(40)(45)(50)(55):蒸発器 (1A)(55A):蒸発器ユニット (2)(56):上ヘッダ (3)(57):下ヘッダ (4):冷媒流通管 (11):左壁 (12):右壁 (13):前側壁 (14):後側壁 (15):補強壁 (16):冷媒通路 (17):偏平管 (25):補強壁形成部

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに間隔をおいて上下に平行に配置さ
    れた1対のヘッダと、両端がそれぞれ両ヘッダに、幅方
    向を前後に向けて接続された並列状の冷媒流通管とより
    なる少なくとも1つの蒸発器ユニットを備えており、冷
    媒流通管が、平らな左右壁と、左右壁の前後両側縁にま
    たがる前後両側壁と、前後両側壁間において左右壁にま
    たがるとともに長さ方向にのびかつ相互に所定間隔をお
    いて設けられた複数の補強壁とを備え、内部に並列状の
    冷媒通路を有する偏平管よりなり、偏平管が金属板より
    形成されたものであり、補強壁が金属板から内方***状
    に一体成形された補強壁形成部よりなる蒸発器。
  2. 【請求項2】 2つの蒸発器ユニットが、前後に間隔を
    おいて平行に配置されており、2つの蒸発器ユニットの
    上ヘッダどうしおよび下ヘッダどうしが、それぞれ連通
    管により通じさせられ、一方の連通管に冷媒の入口管が
    接続されるとともに他方の連通管に冷媒の出口管が接続
    されている請求項1記載の蒸発器。
  3. 【請求項3】 2つの蒸発器ユニットが、前後に間隔を
    おいて平行に配置されており、2つの蒸発器ユニットの
    上ヘッダどうしが連通管により通じさせられ、一方の蒸
    発器ユニットの下ヘッダに冷媒の入口管が接続されると
    ともに他方の蒸発器ユニットの下ヘッダに冷媒の出口管
    が接続されている請求項1記載の蒸発器。
  4. 【請求項4】 蒸発器ユニットが、前後方向に間隔をお
    いて配された複数の冷媒流通管からなる冷媒流通管群を
    複数備えており、これらの冷媒流通管群が左右方向に並
    列状に配されている請求項1記載の蒸発器。
  5. 【請求項5】 偏平管が、左壁形成部を有する板状左構
    成部材および右壁形成部を有する板状右構成部材により
    形成され、偏平管の前後両側壁が、左構成部材の前後両
    側縁部に右方***状に一体成形されて右構成部材にろう
    付された右方突出壁および右構成部材の前後両側縁部に
    左方***状に一体成形されて左構成部材にろう付された
    左方突出壁のうちの少なくともいずれか一方よりなり、
    偏平管の補強壁が、左構成部材の左壁形成部および右構
    成部材の右壁形成部のうちの少なくとも一方に内方***
    状に一体成形されるとともに、その先端が同他方にろう
    付された補強壁形成部よりなる請求項1記載の蒸発器。
  6. 【請求項6】 補強壁に、並列状冷媒通路どうしを通じ
    させる複数の連通孔が形成されている請求項1または5
    記載の蒸発器。
  7. 【請求項7】 複数の連通孔が左方から見て千鳥配置状
    に形成されている請求項6記載の蒸発器。
  8. 【請求項8】 各補強壁におけるすべての連通孔の占め
    る割合である開口率が10〜40%である請求項6また
    は7記載の蒸発器。
JP29089497A 1996-10-24 1997-10-23 蒸発器 Abandoned JPH10185358A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002081795A (ja) * 2000-06-26 2002-03-22 Showa Denko Kk エバポレータ
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WO2013161038A1 (ja) * 2012-04-26 2013-10-31 三菱電機株式会社 熱交換器及び熱交換方法

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