JPH1114281A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPH1114281A JPH1114281A JP18309397A JP18309397A JPH1114281A JP H1114281 A JPH1114281 A JP H1114281A JP 18309397 A JP18309397 A JP 18309397A JP 18309397 A JP18309397 A JP 18309397A JP H1114281 A JPH1114281 A JP H1114281A
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- Japan
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- refrigerant
- gas
- liquid
- tube
- flow path
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 組付け作業効率の低下、通気抵抗の増大等の
弊害を防止しつつ、熱交換器の表面の温度分布を低減
し、熱交換性能を向上できる熱交換器を提供する。 【解決手段】 入口タンクと、該入口タンクに連通、接
続された複数のチューブを有し、前記入口タンクに気液
二相の冷媒を導入する熱交換器において、前記複数のチ
ューブのうち、入口タンクの冷媒導入側に位置するチュ
ーブの流路抵抗を、冷媒反導入側に位置するチューブの
流路抵抗よりも小さくしたことを特徴とする熱交換器。
弊害を防止しつつ、熱交換器の表面の温度分布を低減
し、熱交換性能を向上できる熱交換器を提供する。 【解決手段】 入口タンクと、該入口タンクに連通、接
続された複数のチューブを有し、前記入口タンクに気液
二相の冷媒を導入する熱交換器において、前記複数のチ
ューブのうち、入口タンクの冷媒導入側に位置するチュ
ーブの流路抵抗を、冷媒反導入側に位置するチューブの
流路抵抗よりも小さくしたことを特徴とする熱交換器。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば車両用空
調装置に用いられる冷媒を使用する蒸発器に関する。
調装置に用いられる冷媒を使用する蒸発器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、たとえば車両用空調装置等に
用いられる熱交換器としては図22に示すようなものが
知られている。図22において、熱交換器100は、内
部に流体通路が形成された複数のチューブ102と、各
チューブ102間に配設されたフィン103とを有して
いる。複数のチューブ102により、流体の分配を司る
入口タンク104と流体の集合を司る出口タンク105
が互いに連通されるようになっている。
用いられる熱交換器としては図22に示すようなものが
知られている。図22において、熱交換器100は、内
部に流体通路が形成された複数のチューブ102と、各
チューブ102間に配設されたフィン103とを有して
いる。複数のチューブ102により、流体の分配を司る
入口タンク104と流体の集合を司る出口タンク105
が互いに連通されるようになっている。
【0003】熱交換器100には、膨張弁106が連結
されており、外部から導入された冷媒は、該膨張弁10
6により減圧、膨張され、入口タンク104内において
各チューブ102へ分配され、該チューブ102を通過
し出口タンク105内に集合された後、膨張弁106を
介して外部へと排出される。上記冷媒の流れを図23に
示す。そして、熱交換器100内部を循環する冷媒と熱
交換器100内を通過する熱交換用空気との間で熱交換
が行われるようになっている。
されており、外部から導入された冷媒は、該膨張弁10
6により減圧、膨張され、入口タンク104内において
各チューブ102へ分配され、該チューブ102を通過
し出口タンク105内に集合された後、膨張弁106を
介して外部へと排出される。上記冷媒の流れを図23に
示す。そして、熱交換器100内部を循環する冷媒と熱
交換器100内を通過する熱交換用空気との間で熱交換
が行われるようになっている。
【0004】ところで、膨張弁106により減圧された
冷媒は、気液混合状態、つまり気液二相の冷媒になって
いる。このため、気相、液相の慣性力に起因して、入口
タンク104の冷媒導入側に連通するチューブ102に
はガス冷媒が、冷媒反導入側に連通するチューブ102
には液冷媒がそれぞれ多く流入するおそれがあり、結果
的に各チューブ102間に温度分布が生じ熱交換性能が
低下するおそれがある。
冷媒は、気液混合状態、つまり気液二相の冷媒になって
いる。このため、気相、液相の慣性力に起因して、入口
タンク104の冷媒導入側に連通するチューブ102に
はガス冷媒が、冷媒反導入側に連通するチューブ102
には液冷媒がそれぞれ多く流入するおそれがあり、結果
的に各チューブ102間に温度分布が生じ熱交換性能が
低下するおそれがある。
【0005】上記のような問題を解消すべく、たとえば
特開平7−103610号公報のような提案もなされて
いる。該提案においては、膨張弁で減圧された冷媒を気
液分離手段により気液分離し、該分離されたガス冷媒と
液冷媒とを各チューブに連通されるガス冷媒用タンク、
液冷媒用タンクを介して各チューブに対して均等に分配
することにより、各チューブ間における温度の均一化を
達成し、熱交換器表面の温度分布を低減することによ
り、熱交換性能が向上されるようになっている。
特開平7−103610号公報のような提案もなされて
いる。該提案においては、膨張弁で減圧された冷媒を気
液分離手段により気液分離し、該分離されたガス冷媒と
液冷媒とを各チューブに連通されるガス冷媒用タンク、
液冷媒用タンクを介して各チューブに対して均等に分配
することにより、各チューブ間における温度の均一化を
達成し、熱交換器表面の温度分布を低減することによ
り、熱交換性能が向上されるようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案においては、各チューブを積層し、該積層体中に該積
層体と一体的にガス冷媒用タンクと液冷媒用タンクが構
成されているため、熱交換器の内部構造が複雑化するお
それがある。また、チューブを2枚のプレス成形された
プレートを互いに接合したものから構成しようとする
と、左右非対称形状のプレートを接合しなければならな
くなり、組付け作業効率が低下するおそれもある。
案においては、各チューブを積層し、該積層体中に該積
層体と一体的にガス冷媒用タンクと液冷媒用タンクが構
成されているため、熱交換器の内部構造が複雑化するお
それがある。また、チューブを2枚のプレス成形された
プレートを互いに接合したものから構成しようとする
と、左右非対称形状のプレートを接合しなければならな
くなり、組付け作業効率が低下するおそれもある。
【0007】また、上記提案の一態様においては、ガス
冷媒用タンク、液冷媒用タンクをチューブ長手方向の両
端に設ける構成が採られているが、該構成においては、
通気領域の減少や通気抵抗の増大を招くおそれがある。
冷媒用タンク、液冷媒用タンクをチューブ長手方向の両
端に設ける構成が採られているが、該構成においては、
通気領域の減少や通気抵抗の増大を招くおそれがある。
【0008】本発明の課題は、組付け作業効率の低下、
通気抵抗の増大、伝熱面積の減少等の弊害を招くことな
く、熱交換器の表面の温度分布を低減し、熱交換性能を
向上することのできる熱交換器を提供することにある。
通気抵抗の増大、伝熱面積の減少等の弊害を招くことな
く、熱交換器の表面の温度分布を低減し、熱交換性能を
向上することのできる熱交換器を提供することにある。
【0009】
【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、入口タンクと、該入口タンク
に連通、接続された複数のチューブを有し、前記入口タ
ンクに気液二相の冷媒を導入する熱交換器において、前
記複数のチューブのうち、入口タンクの冷媒導入側に位
置するチューブの流路抵抗を、冷媒反導入側に位置する
チューブの流路抵抗よりも小さくしたことを特徴とする
ものからなる。
に、本発明の熱交換器は、入口タンクと、該入口タンク
に連通、接続された複数のチューブを有し、前記入口タ
ンクに気液二相の冷媒を導入する熱交換器において、前
記複数のチューブのうち、入口タンクの冷媒導入側に位
置するチューブの流路抵抗を、冷媒反導入側に位置する
チューブの流路抵抗よりも小さくしたことを特徴とする
ものからなる。
【0010】また、上記課題を解決するための、もう一
つの本発明の熱交換器は、入口タンクと、該入口タンク
に連通、接続された複数のチューブを有し、前記入口タ
ンクに気液二相の冷媒を導入する熱交換器において、前
記入口タンク内に、該入口タンク内を冷媒導入側と冷媒
反導入側との少なくとも2つの室に区画するとともに両
室の連通を許容する区画板を設け、該区画板の連通許容
部を入口タンクの横断面方向下部に形成するとともに、
前記冷媒導入側の室に連通するチューブの流路抵抗を、
冷媒反導入側の室に連通するチューブの流路抵抗よりも
小さくしたことを特徴とするものからなる。
つの本発明の熱交換器は、入口タンクと、該入口タンク
に連通、接続された複数のチューブを有し、前記入口タ
ンクに気液二相の冷媒を導入する熱交換器において、前
記入口タンク内に、該入口タンク内を冷媒導入側と冷媒
反導入側との少なくとも2つの室に区画するとともに両
室の連通を許容する区画板を設け、該区画板の連通許容
部を入口タンクの横断面方向下部に形成するとともに、
前記冷媒導入側の室に連通するチューブの流路抵抗を、
冷媒反導入側の室に連通するチューブの流路抵抗よりも
小さくしたことを特徴とするものからなる。
【0011】また、上記課題を解決するための、もう一
つ別の本発明の熱交換器は、入口タンクと、該入口タン
クに連通、接続された複数のチューブと、気液二相の冷
媒を実質的にガス冷媒と液冷媒とに分離して前記入口タ
ンクへと導入する気液分離部とを有する熱交換器におい
て、前記入口タンク内部をガス用タンク部と液用タンク
部とに分割し、前記気液分離部におけるガス用流路と液
用流路を、それぞれガス用タンク部と液用タンク部とに
連通するとともに、前記ガス用タンク部に連通するガス
用チューブの流路抵抗を、前記液用タンク部に連通する
液用チューブの流路抵抗よりも小さくしたことを特徴と
するものからなる。
つ別の本発明の熱交換器は、入口タンクと、該入口タン
クに連通、接続された複数のチューブと、気液二相の冷
媒を実質的にガス冷媒と液冷媒とに分離して前記入口タ
ンクへと導入する気液分離部とを有する熱交換器におい
て、前記入口タンク内部をガス用タンク部と液用タンク
部とに分割し、前記気液分離部におけるガス用流路と液
用流路を、それぞれガス用タンク部と液用タンク部とに
連通するとともに、前記ガス用タンク部に連通するガス
用チューブの流路抵抗を、前記液用タンク部に連通する
液用チューブの流路抵抗よりも小さくしたことを特徴と
するものからなる。
【0012】上記流路抵抗の小さいチューブの数は、流
路抵抗の大きいチューブの数よりも少ないことが好まし
い。より好ましくは、流路抵抗の小さいチューブの数は
全チューブ数の10〜30%の範囲である。
路抵抗の大きいチューブの数よりも少ないことが好まし
い。より好ましくは、流路抵抗の小さいチューブの数は
全チューブ数の10〜30%の範囲である。
【0013】上記チューブに流路抵抗の差を付与する方
法はとくに限定されるものではないが、たとえばチュー
ブの流路断面積に差をもたせることにより付与すること
ができる。また、チューブ内に形成する小流路の形成構
造によって流路抵抗に差を付与することも可能である。
法はとくに限定されるものではないが、たとえばチュー
ブの流路断面積に差をもたせることにより付与すること
ができる。また、チューブ内に形成する小流路の形成構
造によって流路抵抗に差を付与することも可能である。
【0014】請求項1に係る本発明の熱交換器において
は、入口タンクの冷媒導入側に位置するチューブ(以
下、単にガス用チューブと言うこともある。)の流路抵
抗は、入口タンクの冷媒反導入側に位置するチューブ
(以下、単に液用チューブと言うこともある。)の流路
抵抗よりも小さくなっている。したがって、比重が軽く
入口タンクの冷媒導入側に集中し易いガス冷媒は、入口
タンクの冷媒導入側に位置するガス用チューブ内へ優先
的に流入する。この際ガス用チューブ内においては、ガ
ス冷媒に含まれるミスト状の液冷媒が蒸発し、熱交換器
を通過する熱交換用空気との間で熱交換が行われる。一
方、ガス冷媒よりも比重が重く入口タンクの冷媒反導入
側に集中し易い液冷媒は主として液用チューブ内へと流
入するが、気液二相の冷媒中のガス冷媒は主として冷媒
導入側のガス用チューブ内へ流入しているので液用チュ
ーブ内へと流入する液冷媒の乾き度はきわめて小さくな
る。したがって、液冷媒は各液用チューブへ均等に分配
される。つまり、分離されたガス冷媒、液冷媒をそれぞ
れ別々のガス用チューブ、液用チューブを通過させ、ガ
ス冷媒を熱交換に有効利用しつつ、気液二相の冷媒中に
占める割合の大きな液冷媒が各液用チューブに対し均等
に分配される結果、各液用チューブ間における均温化が
図られるので、熱交換器の表面の温度分布が小さくな
り、効率的な熱交換を実現できる。
は、入口タンクの冷媒導入側に位置するチューブ(以
下、単にガス用チューブと言うこともある。)の流路抵
抗は、入口タンクの冷媒反導入側に位置するチューブ
(以下、単に液用チューブと言うこともある。)の流路
抵抗よりも小さくなっている。したがって、比重が軽く
入口タンクの冷媒導入側に集中し易いガス冷媒は、入口
タンクの冷媒導入側に位置するガス用チューブ内へ優先
的に流入する。この際ガス用チューブ内においては、ガ
ス冷媒に含まれるミスト状の液冷媒が蒸発し、熱交換器
を通過する熱交換用空気との間で熱交換が行われる。一
方、ガス冷媒よりも比重が重く入口タンクの冷媒反導入
側に集中し易い液冷媒は主として液用チューブ内へと流
入するが、気液二相の冷媒中のガス冷媒は主として冷媒
導入側のガス用チューブ内へ流入しているので液用チュ
ーブ内へと流入する液冷媒の乾き度はきわめて小さくな
る。したがって、液冷媒は各液用チューブへ均等に分配
される。つまり、分離されたガス冷媒、液冷媒をそれぞ
れ別々のガス用チューブ、液用チューブを通過させ、ガ
ス冷媒を熱交換に有効利用しつつ、気液二相の冷媒中に
占める割合の大きな液冷媒が各液用チューブに対し均等
に分配される結果、各液用チューブ間における均温化が
図られるので、熱交換器の表面の温度分布が小さくな
り、効率的な熱交換を実現できる。
【0015】また、請求項2に係る本発明の熱交換器に
おいては、熱交換器内部に導入された気液二相冷媒は、
入口タンクの冷媒導入側の室内において、実質的にガス
冷媒と液冷媒とに分離される。そして、比重の軽いガス
冷媒は、冷媒導入側の室に連通される流路抵抗の小さい
ガス用チューブ内へ優先的に導入される。一方、ガス冷
媒よりも比重の重い液冷媒は、区画板の、入口タンクの
横断方向下部に形成された連通許容部を介して冷媒反導
入側の室内へ送られ、該反導入側の室に連通される液用
チューブ内へ導入される。この際、ガス用チューブ内に
おいては、ガス冷媒に含まれるミスト状の液冷媒が蒸発
し、熱交換器を通過する熱交換用空気との間で熱交換が
行われる。一方、実質的に気液分離され、反導入側の室
内へ流入する液冷媒は、その乾き度がきわめて小さくな
っているので、各液用チューブへ均等に分配されること
になる。したがって、ガス冷媒の有効利用を図りつつ、
各液用チューブ間における均温化が図られるので、熱交
換器の表面の温度分布が小さくなり、効率的な熱交換を
実現できる。
おいては、熱交換器内部に導入された気液二相冷媒は、
入口タンクの冷媒導入側の室内において、実質的にガス
冷媒と液冷媒とに分離される。そして、比重の軽いガス
冷媒は、冷媒導入側の室に連通される流路抵抗の小さい
ガス用チューブ内へ優先的に導入される。一方、ガス冷
媒よりも比重の重い液冷媒は、区画板の、入口タンクの
横断方向下部に形成された連通許容部を介して冷媒反導
入側の室内へ送られ、該反導入側の室に連通される液用
チューブ内へ導入される。この際、ガス用チューブ内に
おいては、ガス冷媒に含まれるミスト状の液冷媒が蒸発
し、熱交換器を通過する熱交換用空気との間で熱交換が
行われる。一方、実質的に気液分離され、反導入側の室
内へ流入する液冷媒は、その乾き度がきわめて小さくな
っているので、各液用チューブへ均等に分配されること
になる。したがって、ガス冷媒の有効利用を図りつつ、
各液用チューブ間における均温化が図られるので、熱交
換器の表面の温度分布が小さくなり、効率的な熱交換を
実現できる。
【0016】また、請求項3に係る本発明の熱交換器に
おいては、気液二相の冷媒は気液分離部で実質的にガス
冷媒と液冷媒とに分離され、ガス冷媒はガス用流路を介
してガス用タンク部内へと流入し、液冷媒は液用流路を
介して液用タンク部内へと流入する。そして、ガス用タ
ンク部内へ流入したガス冷媒は、該ガス用タンク部に連
通する流路抵抗の小さいガス用チューブ内へ容易に、か
つ効率よく導入される。この際、ガス用チューブ内にお
いては、ガス冷媒に含まれるミスト状の液冷媒が蒸発
し、熱交換器を通過する熱交換用空気との間で熱交換が
行われる。一方、気液分離部を介して液用タンク部内へ
流入する液冷媒は、その乾き度がきわめて小さくなって
いるので、各液用チューブへ均等に分配されることにな
る。したがって、ガス冷媒の有効利用を図りつつ、各液
用チューブ間における均温化が図られるので、熱交換器
の表面の温度分布が小さくなり、効率的な熱交換を実現
できる。
おいては、気液二相の冷媒は気液分離部で実質的にガス
冷媒と液冷媒とに分離され、ガス冷媒はガス用流路を介
してガス用タンク部内へと流入し、液冷媒は液用流路を
介して液用タンク部内へと流入する。そして、ガス用タ
ンク部内へ流入したガス冷媒は、該ガス用タンク部に連
通する流路抵抗の小さいガス用チューブ内へ容易に、か
つ効率よく導入される。この際、ガス用チューブ内にお
いては、ガス冷媒に含まれるミスト状の液冷媒が蒸発
し、熱交換器を通過する熱交換用空気との間で熱交換が
行われる。一方、気液分離部を介して液用タンク部内へ
流入する液冷媒は、その乾き度がきわめて小さくなって
いるので、各液用チューブへ均等に分配されることにな
る。したがって、ガス冷媒の有効利用を図りつつ、各液
用チューブ間における均温化が図られるので、熱交換器
の表面の温度分布が小さくなり、効率的な熱交換を実現
できる。
【0017】また、熱交換器内部へ導入される気液二相
の冷媒中においては、液冷媒よりもガス冷媒の割合が少
なくなっているので、ガス用チューブの数を液用チュー
ブの数より少なく設定すれば、本発明の目的をより効果
的に達成することができる。ガス用チューブの数は、全
チューブ数の10〜30%の範囲に設定することが望ま
しい。
の冷媒中においては、液冷媒よりもガス冷媒の割合が少
なくなっているので、ガス用チューブの数を液用チュー
ブの数より少なく設定すれば、本発明の目的をより効果
的に達成することができる。ガス用チューブの数は、全
チューブ数の10〜30%の範囲に設定することが望ま
しい。
【0018】ガス用チューブと液用チューブの流路抵抗
に差を付与するには、たとえば両者の流路断面積に差を
もたせればよい。より具体的には、たとえば内部にエン
ボスを有するチューブであれば、エンボスの高さ、ある
いはエンボスの径方向の大きさ、エンボスの数に差をも
たせればよい。
に差を付与するには、たとえば両者の流路断面積に差を
もたせればよい。より具体的には、たとえば内部にエン
ボスを有するチューブであれば、エンボスの高さ、ある
いはエンボスの径方向の大きさ、エンボスの数に差をも
たせればよい。
【0019】また、ガス用チューブと液用チューブの流
路抵抗の差はチューブ内に形成する小流路の形成構造に
よって付与することもできる。たとえば、ガス用チュー
ブの小流路を直線状流路に形成し、液用チューブの小流
路を蛇行流路に形成すればよい。また、内部にエンボス
を形成するチューブについて言えば、エンボスの配列や
数に差をもたせれば容易に小流路の形成構造を変更する
ことができる。
路抵抗の差はチューブ内に形成する小流路の形成構造に
よって付与することもできる。たとえば、ガス用チュー
ブの小流路を直線状流路に形成し、液用チューブの小流
路を蛇行流路に形成すればよい。また、内部にエンボス
を形成するチューブについて言えば、エンボスの配列や
数に差をもたせれば容易に小流路の形成構造を変更する
ことができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態について図面を参照して説明する。図1ないし図5
は、本発明の第1実施態様に係る熱交換器1を示してい
る。図において、熱交換器1は、内部に流体通路が形成
された複数のチューブ2と、各チューブ2間に配設され
たフィン3とを有している。複数のチューブ2により、
流体の分配を司る入口タンク4と流体の集合を司る出口
タンク5が互いに連通されるようになっている。
形態について図面を参照して説明する。図1ないし図5
は、本発明の第1実施態様に係る熱交換器1を示してい
る。図において、熱交換器1は、内部に流体通路が形成
された複数のチューブ2と、各チューブ2間に配設され
たフィン3とを有している。複数のチューブ2により、
流体の分配を司る入口タンク4と流体の集合を司る出口
タンク5が互いに連通されるようになっている。
【0021】チューブ2とフィン3とが交互に積層され
て形成されるコア部7の積層方向の両端にはサイドプレ
ート8、9が設けられている。
て形成されるコア部7の積層方向の両端にはサイドプレ
ート8、9が設けられている。
【0022】コア部7のサイドプレート8側には、熱交
換器1内部へ冷媒を導入、導出する偏平タンク10が設
けられている。偏平タンク10内部は、膨張弁6により
減圧された気液二相の冷媒が導入される入口流路11と
冷媒を外部へと導出するための出口流路12とに分割さ
れている。入口流路11、出口流路12には、入口パイ
プ13、出口パイプ14が連通されており、該パイプ1
3、14に膨張弁6が連結されている。
換器1内部へ冷媒を導入、導出する偏平タンク10が設
けられている。偏平タンク10内部は、膨張弁6により
減圧された気液二相の冷媒が導入される入口流路11と
冷媒を外部へと導出するための出口流路12とに分割さ
れている。入口流路11、出口流路12には、入口パイ
プ13、出口パイプ14が連通されており、該パイプ1
3、14に膨張弁6が連結されている。
【0023】外部から導入された冷媒は、膨張弁6によ
り減圧、膨張され、入口タンク4内において各チューブ
2へ分配され、該チューブ2を通過し出口タンク5内に
集合された後、膨張弁6を介して外部へと排出される。
上記冷媒の流れを図5に示す。そして、熱交換器1内部
を循環する冷媒と熱交換器1内を通過する熱交換用空気
との間で熱交換が行われるようになっている。
り減圧、膨張され、入口タンク4内において各チューブ
2へ分配され、該チューブ2を通過し出口タンク5内に
集合された後、膨張弁6を介して外部へと排出される。
上記冷媒の流れを図5に示す。そして、熱交換器1内部
を循環する冷媒と熱交換器1内を通過する熱交換用空気
との間で熱交換が行われるようになっている。
【0024】タンク4、5に連通するチューブ2は、入
口タンク4の冷媒導入側(タンク5の冷媒導出側)に接
続されるガス用チューブ21と、入口タンク4の冷媒反
導入側(タンク5の冷媒反導出側)に接続される液用チ
ューブ22とから構成されている。チューブ2は、図3
に示すように板状部材をプレス成形したものを互いに接
合することにより形成されており、チューブ21(2
2)は、エンボス30(31)が形成された成形プレー
ト23(24)を互いに貼り合わせたものとして形成さ
れている。
口タンク4の冷媒導入側(タンク5の冷媒導出側)に接
続されるガス用チューブ21と、入口タンク4の冷媒反
導入側(タンク5の冷媒反導出側)に接続される液用チ
ューブ22とから構成されている。チューブ2は、図3
に示すように板状部材をプレス成形したものを互いに接
合することにより形成されており、チューブ21(2
2)は、エンボス30(31)が形成された成形プレー
ト23(24)を互いに貼り合わせたものとして形成さ
れている。
【0025】ガス用チューブ21の流路抵抗は、液用チ
ューブ22の流路抵抗よりも小さく設定されており、本
実施態様においては、チューブ21、22の流路断面積
に差をもたせることにより流路抵抗の差が付与されてい
る。より具体的には、図4に示すようにガス用チューブ
21内のエンボス30の高さを、液用チューブ22内の
エンボス31の高さよりも高くすることにより、チュー
ブ21、22の流路断面積に差をもたせている。なお、
本実施態様においては、15本のチューブ2のうちの2
本(全チューブ数の約13%)がガス用チューブ21と
して構成されている。
ューブ22の流路抵抗よりも小さく設定されており、本
実施態様においては、チューブ21、22の流路断面積
に差をもたせることにより流路抵抗の差が付与されてい
る。より具体的には、図4に示すようにガス用チューブ
21内のエンボス30の高さを、液用チューブ22内の
エンボス31の高さよりも高くすることにより、チュー
ブ21、22の流路断面積に差をもたせている。なお、
本実施態様においては、15本のチューブ2のうちの2
本(全チューブ数の約13%)がガス用チューブ21と
して構成されている。
【0026】本実施態様においては、入口タンク4の冷
媒導入側に位置するガス用チューブ21の流路抵抗は、
冷媒反導入側に位置する液用チューブ22の流路抵抗よ
りも小さくなっているので、入口タンク4内に流入した
気液二相の冷媒中で比重が軽く冷媒導入側に集中し易い
ガス冷媒は、優先的に流路抵抗の小さいガス用チューブ
21内へ流入する。ガス用チューブ21内に流入したガ
ス冷媒に含まれるミスト状の液冷媒は、該ガス用チュー
ブ21内で蒸発し、熱交換器1を通過する熱交換用空気
との間で熱交換が行われる。
媒導入側に位置するガス用チューブ21の流路抵抗は、
冷媒反導入側に位置する液用チューブ22の流路抵抗よ
りも小さくなっているので、入口タンク4内に流入した
気液二相の冷媒中で比重が軽く冷媒導入側に集中し易い
ガス冷媒は、優先的に流路抵抗の小さいガス用チューブ
21内へ流入する。ガス用チューブ21内に流入したガ
ス冷媒に含まれるミスト状の液冷媒は、該ガス用チュー
ブ21内で蒸発し、熱交換器1を通過する熱交換用空気
との間で熱交換が行われる。
【0027】一方、ガス冷媒よりも比重が重い液冷媒は
入口タンク4の冷媒反導入側に集中し主として液用チュ
ーブ22内へと流入するが、ガス冷媒はほとんど冷媒導
入側のガス用チューブ21内へと流入しているので、液
冷媒の乾き度はきわめて小さくなっている。このため、
該液冷媒を各液用チューブ22内へ均等に分配すること
ができ、各液用チューブ22内を流通する液冷媒量が均
一化され、各チューブ22の温度分布が小さくなる。す
なわち、気液二相の冷媒中においては、液冷媒の割合が
ガス冷媒に比べて圧倒的に多いので、液冷媒を均等に分
配し各液用チューブ22の均温化を図ることにより、熱
交換器1の表面の温度分布が小さくなり、効率的な熱交
換が達成される。
入口タンク4の冷媒反導入側に集中し主として液用チュ
ーブ22内へと流入するが、ガス冷媒はほとんど冷媒導
入側のガス用チューブ21内へと流入しているので、液
冷媒の乾き度はきわめて小さくなっている。このため、
該液冷媒を各液用チューブ22内へ均等に分配すること
ができ、各液用チューブ22内を流通する液冷媒量が均
一化され、各チューブ22の温度分布が小さくなる。す
なわち、気液二相の冷媒中においては、液冷媒の割合が
ガス冷媒に比べて圧倒的に多いので、液冷媒を均等に分
配し各液用チューブ22の均温化を図ることにより、熱
交換器1の表面の温度分布が小さくなり、効率的な熱交
換が達成される。
【0028】したがって、ガス用チューブ21の数を液
用チューブ22の数より少なくすれば、本発明の目的を
より効果的に達成できるが、ガス用チューブ22の数は
全チューブ数の10〜30%の範囲に設定されることが
好ましい。
用チューブ22の数より少なくすれば、本発明の目的を
より効果的に達成できるが、ガス用チューブ22の数は
全チューブ数の10〜30%の範囲に設定されることが
好ましい。
【0029】図6は、本発明の第2実施態様に係る熱交
換器を示している。本実施態様においても、ガス用チュ
ーブ21の流路抵抗は、液用チューブ22の流路抵抗よ
りも小さくなっており、該流路抵抗の差は、上記第1実
施態様と同様に両チューブ21、22の流路断面積に差
をもたせることにより付与されている。具体的には、本
実施態様においては、図7、図8に示すようにガス用チ
ューブ21内のエンボス30の径方向の寸法を液用チュ
ーブ22内のエンボス31よりも小さくすることにより
チューブ21、22の流路断面積に差をもたせ、上記流
路抵抗の差が付与されている(図9)。
換器を示している。本実施態様においても、ガス用チュ
ーブ21の流路抵抗は、液用チューブ22の流路抵抗よ
りも小さくなっており、該流路抵抗の差は、上記第1実
施態様と同様に両チューブ21、22の流路断面積に差
をもたせることにより付与されている。具体的には、本
実施態様においては、図7、図8に示すようにガス用チ
ューブ21内のエンボス30の径方向の寸法を液用チュ
ーブ22内のエンボス31よりも小さくすることにより
チューブ21、22の流路断面積に差をもたせ、上記流
路抵抗の差が付与されている(図9)。
【0030】本実施態様においても、入口タンク4の冷
媒導入側のガス用チューブ21の流路抵抗を、冷媒反導
入側の液用チューブ22の流路抵抗よりも小さくするこ
とができるので、ガス用チューブ21内へガス冷媒を優
先的に、かつ効率よく流入させつつ、液冷媒を液用チュ
ーブ22内へ均等に分配することができる。したがっ
て、熱交換器の効率的な熱交換を達成できる。
媒導入側のガス用チューブ21の流路抵抗を、冷媒反導
入側の液用チューブ22の流路抵抗よりも小さくするこ
とができるので、ガス用チューブ21内へガス冷媒を優
先的に、かつ効率よく流入させつつ、液冷媒を液用チュ
ーブ22内へ均等に分配することができる。したがっ
て、熱交換器の効率的な熱交換を達成できる。
【0031】図10は、本発明の第3実施態様に係る熱
交換器を示している。本実施態様においても、ガス用チ
ューブ21の流路抵抗は、液用チューブ22の流路抵抗
よりも小さくなっているが、本実施態様においては、チ
ューブ21、22内に形成する小流路の形成構造によっ
て流路抵抗の差を付与している。本実施態様において
は、図11ないし図13に示すようにガス用チューブ2
1は、内部に複数の直線状の小流路28が形成された2
つの部材25の一端を連結部材26で連結し、他端にパ
イプ27を設け両部材25内の小流路28同士を連通し
たものから構成されている。なお、部材25は、たとえ
ば押し出し成形等により簡単に製造することができる。
交換器を示している。本実施態様においても、ガス用チ
ューブ21の流路抵抗は、液用チューブ22の流路抵抗
よりも小さくなっているが、本実施態様においては、チ
ューブ21、22内に形成する小流路の形成構造によっ
て流路抵抗の差を付与している。本実施態様において
は、図11ないし図13に示すようにガス用チューブ2
1は、内部に複数の直線状の小流路28が形成された2
つの部材25の一端を連結部材26で連結し、他端にパ
イプ27を設け両部材25内の小流路28同士を連通し
たものから構成されている。なお、部材25は、たとえ
ば押し出し成形等により簡単に製造することができる。
【0032】一方、液用チューブ22は、板状部材をプ
レス成形したものを互いに接合することにより形成され
ている。本実施態様においては、エンボス32が形成さ
れた成形プレート33を互いに貼り合わせたものとして
形成されており、エンボス32により内部には蛇行する
小流路34が形成されている。
レス成形したものを互いに接合することにより形成され
ている。本実施態様においては、エンボス32が形成さ
れた成形プレート33を互いに貼り合わせたものとして
形成されており、エンボス32により内部には蛇行する
小流路34が形成されている。
【0033】したがって、チューブ21、22の小流路
28、34の形成構造によって、両チューブ21、22
に上記のような流路抵抗の差が付与されている。
28、34の形成構造によって、両チューブ21、22
に上記のような流路抵抗の差が付与されている。
【0034】本実施態様においても、入口タンク4の冷
媒導入側のガス用チューブ21の流路抵抗を、冷媒反導
入側の液用チューブ22の流路抵抗よりも小さくするこ
とができるので、ガス用チューブ21内へガス冷媒を優
先的にかつ効率的に流入させつつ、液冷媒を液用チュー
ブ22内へ均等に分配することができる。したがって、
熱交換器の効率的な熱交換を達成できる。
媒導入側のガス用チューブ21の流路抵抗を、冷媒反導
入側の液用チューブ22の流路抵抗よりも小さくするこ
とができるので、ガス用チューブ21内へガス冷媒を優
先的にかつ効率的に流入させつつ、液冷媒を液用チュー
ブ22内へ均等に分配することができる。したがって、
熱交換器の効率的な熱交換を達成できる。
【0035】なお、本実施態様においてはガス用チュー
ブ21は、内部にエンボスが形成された成形プレートを
互いに接合したものとして形成することも可能である。
この場合は、チューブ21内のエンボスの配列および/
または数を変更すれば、両チューブ21、22に上記の
ような流路抵抗の差を付与することができる。
ブ21は、内部にエンボスが形成された成形プレートを
互いに接合したものとして形成することも可能である。
この場合は、チューブ21内のエンボスの配列および/
または数を変更すれば、両チューブ21、22に上記の
ような流路抵抗の差を付与することができる。
【0036】図14は、本発明の第4実施態様に係る熱
交換器を示している。本実施態様においては、入口タン
ク4内部には、区画板15が設けられている。該区画板
15により、入口タンク4内は、冷媒導入側の室16と
冷媒反導入側の室17とに区画されている。また、該区
画板15には、室16と室17との連通を許容する連通
許容部18が設けられている。本実施態様においては、
円形の一部を弦部とした形状の区画板15の弦部と入口
タンク4の内壁との隙間によって連通許容部18が形成
されている。この連通許容部18は、上下方向にみて、
入口タンク4の横断面方向下部に形成されている。
交換器を示している。本実施態様においては、入口タン
ク4内部には、区画板15が設けられている。該区画板
15により、入口タンク4内は、冷媒導入側の室16と
冷媒反導入側の室17とに区画されている。また、該区
画板15には、室16と室17との連通を許容する連通
許容部18が設けられている。本実施態様においては、
円形の一部を弦部とした形状の区画板15の弦部と入口
タンク4の内壁との隙間によって連通許容部18が形成
されている。この連通許容部18は、上下方向にみて、
入口タンク4の横断面方向下部に形成されている。
【0037】冷媒導入側の室16、冷媒反導入側の室1
7は、それぞれ対応するガス用チューブ21、液用チュ
ーブ22により出口タンク5と連通されている。チュー
ブ2は、ガス用チューブ21と液用チューブ22とから
構成されている。
7は、それぞれ対応するガス用チューブ21、液用チュ
ーブ22により出口タンク5と連通されている。チュー
ブ2は、ガス用チューブ21と液用チューブ22とから
構成されている。
【0038】タンク4、5に連通するチューブ2は、入
口タンク4の冷媒導入側の室16に接続されるガス用チ
ューブ21と、入口タンク4の冷媒反導入側の室17に
接続される液用チューブ22とから構成されている。チ
ューブ2は、図3に示すように板状部材をプレス成形し
たものを互いに接合することにより形成されており、チ
ューブ21(22)は、エンボス30(31)が形成さ
れた成形プレート23(24)を互いに貼り合わせたも
のとして形成されている。
口タンク4の冷媒導入側の室16に接続されるガス用チ
ューブ21と、入口タンク4の冷媒反導入側の室17に
接続される液用チューブ22とから構成されている。チ
ューブ2は、図3に示すように板状部材をプレス成形し
たものを互いに接合することにより形成されており、チ
ューブ21(22)は、エンボス30(31)が形成さ
れた成形プレート23(24)を互いに貼り合わせたも
のとして形成されている。
【0039】ガス用チューブ21の流路抵抗は、液用チ
ューブ22の流路抵抗よりも小さく設定されており、本
実施態様においては、チューブ21、22の流路断面積
に差をもたせることにより流路抵抗の差が付与されてい
る。より具体的には、図4に示すようにガス用チューブ
21内のエンボス30の高さを、液用チューブ22内の
エンボス31の高さよりも高くすることにより、チュー
ブ21、22の流路断面積に差をもたせている。なお、
本実施態様においては、15本のチューブ2のうちの2
本(全チューブ数の約13%)がガス用チューブ21と
して構成されている。
ューブ22の流路抵抗よりも小さく設定されており、本
実施態様においては、チューブ21、22の流路断面積
に差をもたせることにより流路抵抗の差が付与されてい
る。より具体的には、図4に示すようにガス用チューブ
21内のエンボス30の高さを、液用チューブ22内の
エンボス31の高さよりも高くすることにより、チュー
ブ21、22の流路断面積に差をもたせている。なお、
本実施態様においては、15本のチューブ2のうちの2
本(全チューブ数の約13%)がガス用チューブ21と
して構成されている。
【0040】本実施態様に係る熱交換器においては、気
液二相の冷媒が入口タンク4の室16内に導入される
と、気相、液相の密度の相違により密度の小さいガス冷
媒は上昇し、密度の大きい液冷媒は、室16すなわちタ
ンク4の下部へ流下し、気液二相の冷媒が実質的にガス
冷媒と液冷媒とに分離される。本実施態様においては、
区画板15の、入口タンク4の横断面方向下部には連通
許容部18が設けられているので、分離された液冷媒は
比重の差により下部側に集まり、連通許容部18を介し
て室17内へ流入する。
液二相の冷媒が入口タンク4の室16内に導入される
と、気相、液相の密度の相違により密度の小さいガス冷
媒は上昇し、密度の大きい液冷媒は、室16すなわちタ
ンク4の下部へ流下し、気液二相の冷媒が実質的にガス
冷媒と液冷媒とに分離される。本実施態様においては、
区画板15の、入口タンク4の横断面方向下部には連通
許容部18が設けられているので、分離された液冷媒は
比重の差により下部側に集まり、連通許容部18を介し
て室17内へ流入する。
【0041】室16内において分離されたガス冷媒は、
比重の差により上部側に集まり、ガス用チューブ21内
を通り出口パイプ5内に流入するが、チューブ21の流
路抵抗は、チューブ22の流路抵抗よりも小さく設定さ
れているので分離されたガス冷媒は優先的に、かつ効率
よくチューブ21内へと流入する。なお、上記分離され
たガス冷媒中にはミスト状の液冷媒が含有されているの
で、ガス用チューブ21内においてミスト状の液冷媒が
蒸発し、熱交換器1内を通過する熱交換用空気との間に
おいて熱交換が行われる。
比重の差により上部側に集まり、ガス用チューブ21内
を通り出口パイプ5内に流入するが、チューブ21の流
路抵抗は、チューブ22の流路抵抗よりも小さく設定さ
れているので分離されたガス冷媒は優先的に、かつ効率
よくチューブ21内へと流入する。なお、上記分離され
たガス冷媒中にはミスト状の液冷媒が含有されているの
で、ガス用チューブ21内においてミスト状の液冷媒が
蒸発し、熱交換器1内を通過する熱交換用空気との間に
おいて熱交換が行われる。
【0042】一方、室17へ流入される液冷媒は、上記
の如く室16においてガス冷媒と実質的に分離されてい
るので、その乾き度はきわめて小さい。このため、該液
冷媒を各液用チューブ22内へ均等に分配することがで
き、各液用チューブ22内を流通する液冷媒量が均一化
され、各チューブ22の温度分布が小さくなる。上記冷
媒の流れを図15に示す。すなわち、気液二相の冷媒中
においては、液冷媒の割合がガス冷媒に比べて圧倒的に
多いので、液冷媒を均等に分配し各液用チューブ22の
均温化を図ることにより、熱交換器1の表面の温度分布
が小さくなり、効率的な熱交換が達成される。
の如く室16においてガス冷媒と実質的に分離されてい
るので、その乾き度はきわめて小さい。このため、該液
冷媒を各液用チューブ22内へ均等に分配することがで
き、各液用チューブ22内を流通する液冷媒量が均一化
され、各チューブ22の温度分布が小さくなる。上記冷
媒の流れを図15に示す。すなわち、気液二相の冷媒中
においては、液冷媒の割合がガス冷媒に比べて圧倒的に
多いので、液冷媒を均等に分配し各液用チューブ22の
均温化を図ることにより、熱交換器1の表面の温度分布
が小さくなり、効率的な熱交換が達成される。
【0043】したがって、ガス用チューブ21の数を液
用チューブ22の数より少なくすれば、本発明の目的を
より効果的に達成できるが、ガス用チューブ22の数は
全チューブ数の10〜30%の範囲に設定されることが
好ましい。
用チューブ22の数より少なくすれば、本発明の目的を
より効果的に達成できるが、ガス用チューブ22の数は
全チューブ数の10〜30%の範囲に設定されることが
好ましい。
【0044】図16は、本発明の第5実施態様に係る熱
交換器を示している。本実施態様においても、ガス用チ
ューブ21の流路抵抗は、液用チューブ22の流路抵抗
よりも小さくなっており、該流路抵抗の差は、上記第4
実施態様と同様に両チューブ21、22の流路断面積に
差をもたせることにより付与されている。具体的には、
本実施態様においては、図7、図8に示すようにガス用
チューブ21内のエンボス30の径方向の寸法を液用チ
ューブ22内のエンボス31よりも小さくすることによ
りチューブ21、22の流路断面積に差をもたせ、上記
流路抵抗の差が付与されている(図9)。
交換器を示している。本実施態様においても、ガス用チ
ューブ21の流路抵抗は、液用チューブ22の流路抵抗
よりも小さくなっており、該流路抵抗の差は、上記第4
実施態様と同様に両チューブ21、22の流路断面積に
差をもたせることにより付与されている。具体的には、
本実施態様においては、図7、図8に示すようにガス用
チューブ21内のエンボス30の径方向の寸法を液用チ
ューブ22内のエンボス31よりも小さくすることによ
りチューブ21、22の流路断面積に差をもたせ、上記
流路抵抗の差が付与されている(図9)。
【0045】本実施態様においても、入口タンク4の冷
媒導入側の室16に連通するガス用チューブ21の流路
抵抗を、冷媒反導入側の室17に連通する液用チューブ
22の流路抵抗よりも小さくすることができるので、ガ
ス用チューブ21内へガス冷媒を優先的に、かつ効率よ
く流入させつつ、液冷媒を液用チューブ22内へ均等に
分配することができる。したがって、熱交換器の効率的
な熱交換を達成できる。
媒導入側の室16に連通するガス用チューブ21の流路
抵抗を、冷媒反導入側の室17に連通する液用チューブ
22の流路抵抗よりも小さくすることができるので、ガ
ス用チューブ21内へガス冷媒を優先的に、かつ効率よ
く流入させつつ、液冷媒を液用チューブ22内へ均等に
分配することができる。したがって、熱交換器の効率的
な熱交換を達成できる。
【0046】図17は、本発明の第6実施態様に係る熱
交換器を示している。本実施態様においても、ガス用チ
ューブ21の流路抵抗は、液用チューブ22の流路抵抗
よりも小さくなっているが、本実施態様においては、チ
ューブ21、22内に形成する小流路の形成構造によっ
て流路抵抗の差を付与している。本実施態様において
は、図11ないし図13に示すようにガス用チューブ2
1は、内部に複数の直線状の小流路28が形成された2
つの部材25の一端を連結部材26で連結し、他端にパ
イプ27を設け両部材25内の小流路28同士を連通し
たものから構成されている。なお、部材25は、たとえ
ば押し出し成形等により簡単に製造することができる。
交換器を示している。本実施態様においても、ガス用チ
ューブ21の流路抵抗は、液用チューブ22の流路抵抗
よりも小さくなっているが、本実施態様においては、チ
ューブ21、22内に形成する小流路の形成構造によっ
て流路抵抗の差を付与している。本実施態様において
は、図11ないし図13に示すようにガス用チューブ2
1は、内部に複数の直線状の小流路28が形成された2
つの部材25の一端を連結部材26で連結し、他端にパ
イプ27を設け両部材25内の小流路28同士を連通し
たものから構成されている。なお、部材25は、たとえ
ば押し出し成形等により簡単に製造することができる。
【0047】一方、液用チューブ22は、板状部材をプ
レス成形したものを互いに接合することにより形成され
ている。本実施態様においては、エンボス32が形成さ
れた成形プレート33を互いに貼り合わせたものとして
形成されており、エンボス32により内部には蛇行する
小流路34が形成されている。
レス成形したものを互いに接合することにより形成され
ている。本実施態様においては、エンボス32が形成さ
れた成形プレート33を互いに貼り合わせたものとして
形成されており、エンボス32により内部には蛇行する
小流路34が形成されている。
【0048】したがって、チューブ21、22の小流路
28、34の形成構造によって、両チューブ21、22
に上記のような流路抵抗の差が付与されている。
28、34の形成構造によって、両チューブ21、22
に上記のような流路抵抗の差が付与されている。
【0049】本実施態様においても、入口タンク4の冷
媒導入側のガス用チューブ21の流路抵抗を、冷媒反導
入側の液用チューブ22の流路抵抗よりも小さくするこ
とができるので、ガス用チューブ21内へガス冷媒を優
先的にかつ効率的に流入させつつ、液冷媒を液用チュー
ブ22内へ均等に分配することができる。したがって、
熱交換器の効率的な熱交換を達成できる。
媒導入側のガス用チューブ21の流路抵抗を、冷媒反導
入側の液用チューブ22の流路抵抗よりも小さくするこ
とができるので、ガス用チューブ21内へガス冷媒を優
先的にかつ効率的に流入させつつ、液冷媒を液用チュー
ブ22内へ均等に分配することができる。したがって、
熱交換器の効率的な熱交換を達成できる。
【0050】なお、本実施態様においてはガス用チュー
ブ21は、内部にエンボスが形成された成形プレートを
互いに接合したものとして形成することも可能である。
この場合は、チューブ21内のエンボスの配列および/
または数を変更すれば、両チューブ21、22に上記の
ような流路抵抗の差を付与することができる。
ブ21は、内部にエンボスが形成された成形プレートを
互いに接合したものとして形成することも可能である。
この場合は、チューブ21内のエンボスの配列および/
または数を変更すれば、両チューブ21、22に上記の
ような流路抵抗の差を付与することができる。
【0051】図18、図19は、本発明の第7実施態様
に係る熱交換器を示している。熱交換器は、チューブ2
とフィン3とが交互に積層されて形成されるコア部7を
有しており、コア部7の積層方向の両端にはサイドプレ
ート8、9が設けられている。
に係る熱交換器を示している。熱交換器は、チューブ2
とフィン3とが交互に積層されて形成されるコア部7を
有しており、コア部7の積層方向の両端にはサイドプレ
ート8、9が設けられている。
【0052】コア部7のサイドプレート8側には、熱交
換器内部へ冷媒を導入、導出する偏平タンク10が設け
られている。偏平タンク10内部は、膨張弁6により減
圧された気液二相の冷媒が導入される気液分離部35と
冷媒を外部へと導出するための出口流路36とに分割さ
れている。気液分離部35、出口流路36には、入口パ
イプ13、出口パイプ14が連通されており、該パイプ
13、14に膨張弁6が連結されている。
換器内部へ冷媒を導入、導出する偏平タンク10が設け
られている。偏平タンク10内部は、膨張弁6により減
圧された気液二相の冷媒が導入される気液分離部35と
冷媒を外部へと導出するための出口流路36とに分割さ
れている。気液分離部35、出口流路36には、入口パ
イプ13、出口パイプ14が連通されており、該パイプ
13、14に膨張弁6が連結されている。
【0053】気液分離部35内部には、ガス用流路3
7、液用流路38が形成されている。ガス用流路37
は、気液分離部35の上方へ向かって延びており、該ガ
ス用流路37の一部を構成する略L字型のパイプ39を
介して入口タンク4内に画成されたガス用タンク部40
と連通されている。また、液用流路38は、気液分離部
35の下方へ向かって延びており、ガス用タンク部40
を貫通するパイプ41を介して入口タンク4内に画成さ
れた液用タンク部42と連通されている。
7、液用流路38が形成されている。ガス用流路37
は、気液分離部35の上方へ向かって延びており、該ガ
ス用流路37の一部を構成する略L字型のパイプ39を
介して入口タンク4内に画成されたガス用タンク部40
と連通されている。また、液用流路38は、気液分離部
35の下方へ向かって延びており、ガス用タンク部40
を貫通するパイプ41を介して入口タンク4内に画成さ
れた液用タンク部42と連通されている。
【0054】入口タンク4内部には仕切板43が設けら
れており、該仕切板43によりタンク4の内部がガス用
タンク部40と液用タンク部42とに分割されている。
本実施態様においては、気液分離部35側にガス用タン
ク部40が形成されている。
れており、該仕切板43によりタンク4の内部がガス用
タンク部40と液用タンク部42とに分割されている。
本実施態様においては、気液分離部35側にガス用タン
ク部40が形成されている。
【0055】ガス用タンク部40、液用タンク部42
は、それぞれ対応するガス用チューブ21、液用チュー
ブ22により出口タンク5と連通されている。
は、それぞれ対応するガス用チューブ21、液用チュー
ブ22により出口タンク5と連通されている。
【0056】タンク4、5に連通するチューブ2は、入
口タンク4のガス用タンク部40に接続されるガス用チ
ューブ21と、入口タンク4の液用タンク部42に接続
される液用チューブ22とから構成されている。チュー
ブ2は、図3に示すように板状部材をプレス成形したも
のを互いに接合することにより形成されており、チュー
ブ21(22)は、エンボス30(31)が形成された
成形プレート23(24)を互いに貼り合わせたものと
して形成されている。
口タンク4のガス用タンク部40に接続されるガス用チ
ューブ21と、入口タンク4の液用タンク部42に接続
される液用チューブ22とから構成されている。チュー
ブ2は、図3に示すように板状部材をプレス成形したも
のを互いに接合することにより形成されており、チュー
ブ21(22)は、エンボス30(31)が形成された
成形プレート23(24)を互いに貼り合わせたものと
して形成されている。
【0057】ガス用チューブ21の流路抵抗は、液用チ
ューブ22の流路抵抗よりも小さく設定されており、本
実施態様においては、チューブ21、22の流路断面積
に差をもたせることにより流路抵抗の差が付与されてい
る。より具体的には、図4に示すようにガス用チューブ
21内のエンボス30の高さを、液用チューブ22内の
エンボス31の高さよりも高くすることにより、チュー
ブ21、22の流路断面積に差をもたせている。なお、
本実施態様においては、15本のチューブ2のうちの2
本(全チューブ数の約13%)がガス用チューブ21と
して構成されている。
ューブ22の流路抵抗よりも小さく設定されており、本
実施態様においては、チューブ21、22の流路断面積
に差をもたせることにより流路抵抗の差が付与されてい
る。より具体的には、図4に示すようにガス用チューブ
21内のエンボス30の高さを、液用チューブ22内の
エンボス31の高さよりも高くすることにより、チュー
ブ21、22の流路断面積に差をもたせている。なお、
本実施態様においては、15本のチューブ2のうちの2
本(全チューブ数の約13%)がガス用チューブ21と
して構成されている。
【0058】本実施態様に係る熱交換器においては、膨
張弁6を介し気液二相の冷媒が気液分離部35内に導入
されると、気相、液相の密度の相違により密度の小さい
ガス冷媒は上昇し、密度の大きい液冷媒は下方へ流入
し、気液二相の冷媒が実質的にガス冷媒と液冷媒とに分
離される。分離されたガス冷媒は、気液分離部35のガ
ス用流路37および該ガス用流路37の一部を構成する
パイプ39内を通りガス用タンク部40内へと流入す
る。一方、液冷媒は、液用流路38を通り、ガス用タン
ク部40を貫通するパイプ41を介して液用タンク部4
2内へと流入する。
張弁6を介し気液二相の冷媒が気液分離部35内に導入
されると、気相、液相の密度の相違により密度の小さい
ガス冷媒は上昇し、密度の大きい液冷媒は下方へ流入
し、気液二相の冷媒が実質的にガス冷媒と液冷媒とに分
離される。分離されたガス冷媒は、気液分離部35のガ
ス用流路37および該ガス用流路37の一部を構成する
パイプ39内を通りガス用タンク部40内へと流入す
る。一方、液冷媒は、液用流路38を通り、ガス用タン
ク部40を貫通するパイプ41を介して液用タンク部4
2内へと流入する。
【0059】ガス用タンク部40内へ流入したガス冷媒
は、ガス用チューブ21内を通り出口パイプ5内に流入
するが、ガス冷媒中にはミスト状の液冷媒が含有されて
いるので、ガス用チューブ21内においてミスト状の液
冷媒が蒸発し、熱交換器内を通過する熱交換用空気との
間において熱交換が行われる。また、ガス用チューブ2
1の流路抵抗は、液用チューブ22の流路抵抗よりも小
さくなっているので、ガス冷媒は容易に、かつ効率よく
チューブ21内へと流入する。
は、ガス用チューブ21内を通り出口パイプ5内に流入
するが、ガス冷媒中にはミスト状の液冷媒が含有されて
いるので、ガス用チューブ21内においてミスト状の液
冷媒が蒸発し、熱交換器内を通過する熱交換用空気との
間において熱交換が行われる。また、ガス用チューブ2
1の流路抵抗は、液用チューブ22の流路抵抗よりも小
さくなっているので、ガス冷媒は容易に、かつ効率よく
チューブ21内へと流入する。
【0060】一方、液用タンク部42内へ流入される液
冷媒は、上記の如く気液分離部35においてガス冷媒と
実質的に分離されているので、その乾き度はきわめて小
さい。このため、該液冷媒を各液用チューブ22内へ均
等に分配することができ、各液用チューブ22内を流通
する液冷媒量が均一化され、各チューブ22の温度分布
が小さくなる。すなわち、気液二相の冷媒中において
は、液冷媒の割合がガス冷媒に比べて圧倒的に多いの
で、液冷媒を均等に分配し各液用チューブ22の均温化
を図ることにより、熱交換器の表面の温度分布が小さく
なり、効率的な熱交換が達成される。上記冷媒の流れを
図19に示す。
冷媒は、上記の如く気液分離部35においてガス冷媒と
実質的に分離されているので、その乾き度はきわめて小
さい。このため、該液冷媒を各液用チューブ22内へ均
等に分配することができ、各液用チューブ22内を流通
する液冷媒量が均一化され、各チューブ22の温度分布
が小さくなる。すなわち、気液二相の冷媒中において
は、液冷媒の割合がガス冷媒に比べて圧倒的に多いの
で、液冷媒を均等に分配し各液用チューブ22の均温化
を図ることにより、熱交換器の表面の温度分布が小さく
なり、効率的な熱交換が達成される。上記冷媒の流れを
図19に示す。
【0061】したがって、ガス用チューブ21の数を液
用チューブ22の数より少なくすれば、本発明の目的を
より効果的に達成できるが、ガス用チューブ22の数は
全チューブ数の10〜30%の範囲に設定されることが
好ましい。
用チューブ22の数より少なくすれば、本発明の目的を
より効果的に達成できるが、ガス用チューブ22の数は
全チューブ数の10〜30%の範囲に設定されることが
好ましい。
【0062】図20は、本発明の第8実施態様に係る熱
交換器を示している。本実施態様においても、ガス用チ
ューブ21の流路抵抗は、液用チューブ22の流路抵抗
よりも小さくなっており、該流路抵抗の差は、上記第7
実施態様と同様に両チューブ21、22の流路断面積に
差をもたせることにより付与されている。具体的には、
本実施態様においては、図7、図8に示すようにガス用
チューブ21内のエンボス30の径方向の寸法を液用チ
ューブ22内のエンボス31よりも小さくすることによ
りチューブ21、22の流路断面積に差をもたせ、上記
流路抵抗の差が付与されている(図9)。
交換器を示している。本実施態様においても、ガス用チ
ューブ21の流路抵抗は、液用チューブ22の流路抵抗
よりも小さくなっており、該流路抵抗の差は、上記第7
実施態様と同様に両チューブ21、22の流路断面積に
差をもたせることにより付与されている。具体的には、
本実施態様においては、図7、図8に示すようにガス用
チューブ21内のエンボス30の径方向の寸法を液用チ
ューブ22内のエンボス31よりも小さくすることによ
りチューブ21、22の流路断面積に差をもたせ、上記
流路抵抗の差が付与されている(図9)。
【0063】本実施態様においても、入口タンク4のガ
ス用タンク部40のガス用チューブ21の流路抵抗を、
液用タンク部42の液用チューブ22の流路抵抗よりも
小さくすることができるので、ガス用チューブ21内へ
ガス冷媒を優先的に、かつ効率よく流入させつつ、液冷
媒を液用チューブ22内へ均等に分配することができ
る。したがって、熱交換器の効率的な熱交換を達成でき
る。
ス用タンク部40のガス用チューブ21の流路抵抗を、
液用タンク部42の液用チューブ22の流路抵抗よりも
小さくすることができるので、ガス用チューブ21内へ
ガス冷媒を優先的に、かつ効率よく流入させつつ、液冷
媒を液用チューブ22内へ均等に分配することができ
る。したがって、熱交換器の効率的な熱交換を達成でき
る。
【0064】図21は、本発明の第9実施態様に係る熱
交換器を示している。本実施態様においても、ガス用チ
ューブ21の流路抵抗は、液用チューブ22の流路抵抗
よりも小さくなっているが、本実施態様においては、チ
ューブ21、22内に形成する小流路の形成構造によっ
て流路抵抗の差を付与している。本実施態様において
は、図11ないし図13に示すようにガス用チューブ2
1は、内部に複数の直線状の小流路28が形成された2
つの部材25の一端を連結部材26で連結し、他端にパ
イプ27を設け両部材25内の小流路28同士を連通し
たものから構成されている。なお、部材25は、たとえ
ば押し出し成形等により簡単に製造することができる。
交換器を示している。本実施態様においても、ガス用チ
ューブ21の流路抵抗は、液用チューブ22の流路抵抗
よりも小さくなっているが、本実施態様においては、チ
ューブ21、22内に形成する小流路の形成構造によっ
て流路抵抗の差を付与している。本実施態様において
は、図11ないし図13に示すようにガス用チューブ2
1は、内部に複数の直線状の小流路28が形成された2
つの部材25の一端を連結部材26で連結し、他端にパ
イプ27を設け両部材25内の小流路28同士を連通し
たものから構成されている。なお、部材25は、たとえ
ば押し出し成形等により簡単に製造することができる。
【0065】一方、液用チューブ22は、板状部材をプ
レス成形したものを互いに接合することにより形成され
ている。本実施態様においては、エンボス32が形成さ
れた成形プレート33を互いに貼り合わせたものとして
形成されており、エンボス32により内部には蛇行する
小流路34が形成されている。
レス成形したものを互いに接合することにより形成され
ている。本実施態様においては、エンボス32が形成さ
れた成形プレート33を互いに貼り合わせたものとして
形成されており、エンボス32により内部には蛇行する
小流路34が形成されている。
【0066】したがって、チューブ21、22の小流路
28、34の形成構造によって、両チューブ21、22
に上記のような流路抵抗の差が付与されている。
28、34の形成構造によって、両チューブ21、22
に上記のような流路抵抗の差が付与されている。
【0067】本実施態様においても、入口タンク4の冷
媒導入側のガス用チューブ21の流路抵抗を、冷媒反導
入側の液用チューブ22の流路抵抗よりも小さくするこ
とができるので、ガス用チューブ21内へガス冷媒を優
先的にかつ効率的に流入させつつ、液冷媒を液用チュー
ブ22内へ均等に分配することができる。したがって、
熱交換器の効率的な熱交換を達成できる。
媒導入側のガス用チューブ21の流路抵抗を、冷媒反導
入側の液用チューブ22の流路抵抗よりも小さくするこ
とができるので、ガス用チューブ21内へガス冷媒を優
先的にかつ効率的に流入させつつ、液冷媒を液用チュー
ブ22内へ均等に分配することができる。したがって、
熱交換器の効率的な熱交換を達成できる。
【0068】なお、本実施態様においてはガス用チュー
ブ21は、内部にエンボスが形成された成形プレートを
互いに接合したものとして形成することも可能である。
この場合は、チューブ21内のエンボスの配列および/
または数を変更すれば、両チューブ21、22に上記の
ような流路抵抗の差を付与することができる。
ブ21は、内部にエンボスが形成された成形プレートを
互いに接合したものとして形成することも可能である。
この場合は、チューブ21内のエンボスの配列および/
または数を変更すれば、両チューブ21、22に上記の
ような流路抵抗の差を付与することができる。
【0069】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱交換器
によるときは、組付け作業効率の低下、通気抵抗の増大
等の弊害を招くことなく、熱交換器の表面の温度分布を
低減でき、より効率的な熱交換が可能になるので、熱交
換器の性能を向上することができる。
によるときは、組付け作業効率の低下、通気抵抗の増大
等の弊害を招くことなく、熱交換器の表面の温度分布を
低減でき、より効率的な熱交換が可能になるので、熱交
換器の性能を向上することができる。
【図1】本発明の第1実施態様に係る熱交換器の斜視図
である。
である。
【図2】図1の熱交換器の縦断面図である。
【図3】本発明の第1、第4、第7実施態様に係る熱交
換器のチューブを構成する成形プレートの平面図であ
る。
換器のチューブを構成する成形プレートの平面図であ
る。
【図4】本発明の第1、第4、第7実施態様に係る熱交
換器のコア部の横断面図である。
換器のコア部の横断面図である。
【図5】本発明の第1〜第3実施態様に係る熱交換器内
の冷媒の流れを示す説明図である。
の冷媒の流れを示す説明図である。
【図6】本発明の第2実施態様に係る熱交換器の縦断面
図である。
図である。
【図7】本発明の第2、第5、第8実施態様に係る熱交
換器のガス用チューブを構成する成形プレートの平面図
である。
換器のガス用チューブを構成する成形プレートの平面図
である。
【図8】本発明の第2、第5、第8実施態様に係る熱交
換器の液用チューブを構成する成形プレートの平面図で
ある。
換器の液用チューブを構成する成形プレートの平面図で
ある。
【図9】本発明の第2、第5、第8実施態様に係る熱交
換器のコア部の横断面図である。
換器のコア部の横断面図である。
【図10】本発明の第3実施態様に係る熱交換器の縦断
面図である。
面図である。
【図11】本発明の第3、第6、第9実施態様に係る熱
交換器のガス用チューブの部分縦断面図である。
交換器のガス用チューブの部分縦断面図である。
【図12】本発明の第3、第6、第9実施態様に係る熱
交換器の液用チューブを構成する成形プレートの平面図
である。
交換器の液用チューブを構成する成形プレートの平面図
である。
【図13】本発明の第3、第6、第9実施態様に係る熱
交換器のコア部の横断面図である。
交換器のコア部の横断面図である。
【図14】本発明の第4実施態様に係る熱交換器の縦断
面図である。
面図である。
【図15】本発明の第4〜第6実施態様に係る熱交換器
内の冷媒の流れを示す説明図である。
内の冷媒の流れを示す説明図である。
【図16】本発明の第5実施態様に係る熱交換器の縦断
面図である。
面図である。
【図17】本発明の第6実施態様に係る熱交換器の縦断
面図である。
面図である。
【図18】本発明の第7実施態様に係る熱交換器の縦断
面図である。
面図である。
【図19】本発明の第7〜第9実施態様に係る熱交換器
内の冷媒の流れを示す説明図である。
内の冷媒の流れを示す説明図である。
【図20】本発明の第8実施態様に係る熱交換器の縦断
面図である。
面図である。
【図21】本発明の第9実施態様に係る熱交換器の縦断
面図である。
面図である。
【図22】従来の熱交換器の斜視図である。
【図23】図22の熱交換器内の冷媒の流れを示す説明
図である。
図である。
1 熱交換器 2 チューブ 3 フィン 4 入口タンク 5 出口タンク 6 膨張弁 7 コア部 8、9 サイドプレート 10 偏平タンク 11 入口流路 12 出口流路 13 入口パイプ 14 出口パイプ 15 区画板 16 冷媒導入側の室 17 冷媒反導入側の室 18 連通許容部 21 ガス用チューブ 22 液用チューブ 23、24、33 成形プレート 25 部材 26 連結部 27、39、41 パイプ 28、34 小流路 30、31、32 エンボス 35 気液分離部 36 出口流路 37 ガス用流路 38 液用流路 40 ガス用タンク部 42 液用タンク部 43 仕切板
Claims (6)
- 【請求項1】 入口タンクと、該入口タンクに連通、接
続された複数のチューブを有し、前記入口タンクに気液
二相の冷媒を導入する熱交換器において、前記複数のチ
ューブのうち、入口タンクの冷媒導入側に位置するチュ
ーブの流路抵抗を、冷媒反導入側に位置するチューブの
流路抵抗よりも小さくしたことを特徴とする熱交換器。 - 【請求項2】 入口タンクと、該入口タンクに連通、接
続された複数のチューブを有し、前記入口タンクに気液
二相の冷媒を導入する熱交換器において、前記入口タン
ク内に、該入口タンク内を冷媒導入側と冷媒反導入側と
の少なくとも2つの室に区画するとともに両室の連通を
許容する区画板を設け、該区画板の連通許容部を入口タ
ンクの横断面方向下部に形成するとともに、前記冷媒導
入側の室に連通するチューブの流路抵抗を、冷媒反導入
側の室に連通するチューブの流路抵抗よりも小さくした
ことを特徴とする熱交換器。 - 【請求項3】 入口タンクと、該入口タンクに連通、接
続された複数のチューブと、気液二相の冷媒を実質的に
ガス冷媒と液冷媒とに分離して前記入口タンクへと導入
する気液分離部とを有する熱交換器において、前記入口
タンク内部をガス用タンク部と液用タンク部とに分割
し、前記気液分離部におけるガス用流路と液用流路を、
それぞれガス用タンク部と液用タンク部とに連通すると
ともに、前記ガス用タンク部に連通するガス用チューブ
の流路抵抗を、前記液用タンク部に連通する液用チュー
ブの流路抵抗よりも小さくしたことを特徴とする熱交換
器。 - 【請求項4】 前記流路抵抗の小さいチューブの数が、
前記流路抵抗の大きいチューブの数よりも少ない、請求
項1ないし3のいずれかに記載の熱交換器。 - 【請求項5】 前記チューブの流路抵抗の差を、チュー
ブの流路断面積に差をもたせることにより付与した、請
求項1ないし4のいずれかに記載の熱交換器。 - 【請求項6】 前記チューブの流路抵抗の差を、チュー
ブ内に形成する小流路の形成構造によって付与した、請
求項1ないし4のいずれかに記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18309397A JPH1114281A (ja) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18309397A JPH1114281A (ja) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | 熱交換器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1114281A true JPH1114281A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=16129649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18309397A Pending JPH1114281A (ja) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | 熱交換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1114281A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003028540A (ja) * | 2001-07-12 | 2003-01-29 | Japan Climate Systems Corp | 熱交換器 |
JP2005214520A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 積層型蒸発器 |
KR100640068B1 (ko) * | 2000-05-31 | 2006-10-31 | 한라공조주식회사 | 일체형 열교환기 |
-
1997
- 1997-06-23 JP JP18309397A patent/JPH1114281A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100640068B1 (ko) * | 2000-05-31 | 2006-10-31 | 한라공조주식회사 | 일체형 열교환기 |
JP2003028540A (ja) * | 2001-07-12 | 2003-01-29 | Japan Climate Systems Corp | 熱交換器 |
JP4511083B2 (ja) * | 2001-07-12 | 2010-07-28 | 株式会社日本クライメイトシステムズ | 熱交換器 |
JP2005214520A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 積層型蒸発器 |
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