JPS6214751B2 - - Google Patents

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JPS6214751B2
JPS6214751B2 JP14694480A JP14694480A JPS6214751B2 JP S6214751 B2 JPS6214751 B2 JP S6214751B2 JP 14694480 A JP14694480 A JP 14694480A JP 14694480 A JP14694480 A JP 14694480A JP S6214751 B2 JPS6214751 B2 JP S6214751B2
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JP
Japan
Prior art keywords
heat exchanger
refrigerant
flat heat
meandering
exchanger tube
Prior art date
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Expired
Application number
JP14694480A
Other languages
English (en)
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JPS5773392A (en
Inventor
Masaaki Ito
Takeo Tanaka
Satoru Tomita
Kazuo Kanemoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP14694480A priority Critical patent/JPS5773392A/ja
Publication of JPS5773392A publication Critical patent/JPS5773392A/ja
Publication of JPS6214751B2 publication Critical patent/JPS6214751B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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
    • F28D1/04Heat-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 tubular conduits
    • F28D1/047Heat-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 tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0477Heat-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 tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/08Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by varying the cross-section of the flow channels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカーエアコンに使用される熱交換器、
特にコルゲートフイン熱交換器に関するものであ
る。
従来のこの種熱交換器例えばカーエアコン蒸発
器は第1図に示すように、蛇行状に成形された偏
平伝熱(冷媒)管1の蛇行部に、その伝熱管1と
垂直方向に蛇行状のコルゲートフイン2を介在さ
せ、伝熱管1の両端にそれぞれ取付けられた冷媒
入口ヘツダ3および冷媒出口ヘツダ4に、冷媒入
口管5および冷媒出口管6をそれぞれ接続して構
成されている。7は空気流れを示す。
上記伝熱管1は第3図に示すように仕切板1a
により多数に区分されており、しかもその通路断
面積は第4図のAに示すように入口から出口まで
同一に形成されている。このように形成された伝
熱管1内を冷媒が第2図に示すように流れてい
る。この冷媒が次第に蒸発してガス化すると、そ
の体積は増加し、ガス流速も増速するので、蒸発
器の出口付近における圧力損失は増大する。
上記圧力損失を低減するためには、乾き度すな
わち気液二相流中のガスの重量流量割合により流
路断面積を第4図のBに示すように入口Baから
出口Bbに至るにしたがつて大きくなるように変
化させ、ガス流速が余り大きくならないように考
慮する必要がある。凝縮器の場合には前記蒸発器
の場合と逆に入口より出口に至るにしたがつて小
さくなるように変化させねばならない。
本発明の目的は、吹出し空気温度をほぼ一様に
して快適性を向上させることにある。
第1番目の発明の特徴は、偏平伝熱管を空気流
れの方向に沿つて上流側と下流側に分割すると共
に、これらの分割偏平伝熱管の両端に中間ヘツダ
をそれぞれ取付けて上、下流の偏平伝熱管を連結
し、一方前記分割偏平伝熱管のうち一部の分割偏
平伝熱管の蛇行部中間に冷媒入口ヘツダを、残部
の分割偏平伝熱管の蛇行部中間に冷媒出口ヘツダ
をそれぞれ取付けたものであり、第2番目の発明
の特徴は、偏平伝熱管を空気流れの方向に沿つて
大、小の通路断面積を有するように分割し、この
分割された偏平伝熱管の両端に中間ヘツダをそれ
ぞれ取付けて上、下流の偏平伝熱管を連結し、一
方、その蛇行部中間の分割偏平伝熱管の一方に冷
媒入口ヘツダを、他方に冷媒出口ヘツダをそれぞ
れ取付けたものである。
上記第1番目の発明の構成によれば、熱交換器
の中央から供給された冷媒が両端に向つて流れ、
両端の中間ヘツダに達した後中央に向つて流れ、
空気との交換能力が大きい冷媒入口側と、空気と
の交換能力が小さい冷媒出口側との両方を同じ空
気が通るので、交換能力の低い冷媒出口側を通る
空気は交換能力の高い冷媒入口側で交換能力が増
大され、その結果冷媒と空気との熱交換が全体的
にほぼ一様になり、これにより吹出し空気温度が
ほぼ一様となつて快適性が向上する。
第2番目の発明は、第1番目の発明と同様の構
成を備えているから上記第1番目のものと同様の
作用効果を奏するとともに、冷媒の通路断面積が
大、小のものからなり、これらが連絡されている
から、この通路は、2段階に変化する通路断面積
となり、冷媒が液から蒸気に変化した場合の体積
膨脹、又はその逆の体積縮小に適合した冷媒通路
を構成することができる。その結果、冷媒側の圧
力損失が小さくなり、冷媒の循環量が増え、熱交
換能力が増大する。また冷媒側の圧力損失が小さ
くなると、偏平伝熱管内の冷媒の圧力が圧力損失
により高くなるのが押えられるので、冷媒の蒸発
圧力は低く維持され、蒸発温度も低くなるから、
その分冷却能力が増加する。
以下本発明の実施例を図面について説明する。
第5図において、8A〜8Cは1本の蛇行状偏
平管8を空気流れ7の方向に沿つて任意数(図で
は3本)に等分割した蛇行状偏平伝熱管で、これ
らの偏平伝熱管8A〜8Cは第6図に示すように
仕切板9により任意数(図では3個)に区分され
ている。10は偏平伝熱管8A〜8Cの蛇行部
に、これと垂直に介設された蛇行状フイン、11
A,11Bは偏平伝熱管8A〜8Cの両端に取付
けられた中間ヘツダ、13,14は偏平伝熱管8
A〜8Cの蛇行部中間において偏平伝熱管8Cお
よび偏平伝熱管8B,8Aにそれぞれ取付けられ
た冷媒入口ヘツダおよび出口ヘツダ、15,16
は冷媒入口ヘツダ12および冷媒出口ヘツダ13
にそれぞれ接続された冷媒入口管および冷媒出口
管である。
次に上記のような構成からなる本実施例の作用
について説明する。
冷媒入口管15より供給される冷媒は液を多量
に含んだ気液二相流であり、この冷媒は冷媒入口
ヘツダ13に流入して左右両方向に分配され、さ
らに偏平伝熱管8C内を流通しながら蒸発し、ガ
スが多量になつた頃に偏平伝熱管8Cの両端に設
けられた中間ヘツダ11A,11Bに流入する。
この中間ヘツダ11A,11Bに流入した冷媒は
さらに偏平伝熱管8A,8B内を流通して中央部
に設けた冷媒出口ヘツダ14に流入した後に、冷
媒出口管16より流出する。その冷媒は冷媒出口
ヘツダ14に至るまでに蒸発して完全にガス化さ
れている。
上記のように冷媒が入口(冷媒入口ヘツダ)1
3より出口(冷媒出口ヘツダ)14に至るまでに
流通する通路断面積は第7図の実線に示すように
変化する。同図の破線は従来例の通路断面積を示
す。この図より明らかなように本実施例では乾き
度と共に通路断面積が増加しているので、ガス流
速の増大は抑制されるから圧力損失を低減させる
ことができる。前記出口14におけるガス流速は
従来例のそれに比べると3/4倍となるので、圧力
損失が流速の2乗に比例すると仮定すれば、圧力
損失を約60%に低減することができる。
第8図に示す従来例のように、冷媒入口ヘツダ
3を経て偏平伝熱管1を流通させた後に、冷媒出
口ヘツダ4を経て流出させるものでは、その出口
付近がスーパーヒート領域内にあるため、その吹
き出し空気の温度は温度分布線15に示すように
著しく上昇する。
これに対し第9図に示す本実施例のように、冷
媒を冷媒入口ヘツダ13を経て偏平伝熱管18C
を流通させ、ついで中間ヘツダ11A,11Bを
経て偏平伝熱管18A,18Bを流通させた後
に、冷媒出口ヘツダ14を経て流出させるもので
は、空気上流側の液冷媒が十分であり、かつスー
パーヒート領域も狭いため、吹き出し空気の温度
は温度分布線16に示すようにほぼ一様である。
本実施例では1本の偏平伝熱管8を3本の偏平
伝熱管8A〜8Cに等分割した場合について説明
したが、これに代り第10図に示すように1本の
偏平伝熱管17を大、小の通路断面積を有する2
本の偏平伝熱管17A,17Bに分割し、あるい
は第11図に示すように偏平伝熱管17を仕切板
18により大、小断面積を有する2通路17C,
17Dに区分しても同様な効果をうることができ
る。
以上説明したように、第1番目の発明によれ
ば、空気の吹出し温度をほぼ一様にし、快適性を
向上させることができ、第2番目の発明によれ
ば、第1番目の発明の効果に加え、冷媒側の圧力
損失を小さくできるとともに空気と冷媒との熱交
換能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は従来のコルゲートフイン
熱交換器の斜視図および冷媒の流れの説明図、第
3図は第1図の偏平伝熱管の断面図、第4図は従
来品と本発明品の通路断面積の変化を示す図、第
5図は本発明のコルゲートフイン熱交換器の斜視
図、第6図は同実施例の偏平伝熱管の断面図、第
7図は同実施例の通路断面積の変化を示す図、第
8図および第9図は従来品および本発明品の吹出
し空気温度分布を説明する図、第10図および第
11図は本発明に使用される偏平伝熱管の変形例
を示す断面図である。 8A〜8C……偏平伝熱管、10……フイン、
11A,11B……中間ヘツダ、13……冷媒入
口ヘツダ、14……冷媒出口ヘツダ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 蛇行状偏平伝熱管の蛇行部に、その伝熱管と
    垂直に蛇行状フインを介設してなるコルゲートフ
    イン熱交換器において、前記偏平伝熱管を空気流
    れの方向に沿つて上流側と下流側に分割すると共
    に、これらの分割偏平伝熱管の両端に中間ヘツダ
    をそれぞれ取付けて上、下流の偏平伝熱管を連結
    し、一方前記分割偏平伝熱管のうち一部の分割偏
    平伝熱管の蛇行部中間に冷媒入口ヘツダを、残部
    の分割偏平伝熱管の蛇行部中間に冷媒出口ヘツダ
    をそれぞれ取付けたことを特徴とするコルゲート
    フイン熱交換器。 2 蛇行状偏平伝熱管の蛇行部に前記伝熱管と垂
    直方向に蛇行状フインを介設してなるコルゲート
    フイン熱交換器において、前記偏平伝熱管を空気
    流れの方向に沿つて大、小の通路断面積を有する
    ように分割し、この分割された偏平伝熱管の両端
    に中間ヘツダをそれぞれ取付けて上、下流の偏平
    伝熱管を連結し、一方、その蛇行部中間の分割偏
    平伝熱管の一方に冷媒入口ヘツダを、他方に冷媒
    出口ヘツダをそれぞれ取付けたことを特徴とする
    コルゲートフイン熱交換器。
JP14694480A 1980-10-22 1980-10-22 Corrugated fin type heat exchanger Granted JPS5773392A (en)

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JPS5773392A JPS5773392A (en) 1982-05-08
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Families Citing this family (11)

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JPS5773392A (en) 1982-05-08

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