JP2002013840A - パラレルフロー型空調用熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エバポレータとして用いられるパラレルフロ
ー型空調用熱交換器において、吹き出し口からの水とび
現象を確実に防止できるものを提供すること。 【解決手段】 パラレルフロー型の前面側コア５の背面
に背面側コア10を配置し、前面側コア５を流通した冷媒
を背面側コア10に導く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エバポレータとし
て用いられるパラレルフロー型空調用熱交換器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一対のヘッダ間に多数のチューブを並列
し、夫々のチューブ両端を各ヘッダに連通させ、冷媒を
一方のヘッダから、他方のヘッダへ各チューブ内を同時
に流通させるパラレルフロー型空調用熱交換器が知られ
ている。これは図７に示す如く、一例としてパイプ状の
入口側ヘッダ17，出口側ヘッダ18が互いに平行に位置
し、多数の並列したチューブ20の両端部が夫々連通す
る。それと共に、各チューブ20間にフィンが介装された
ものである。そして気液二相状態の冷媒が入口側ヘッダ
17に流入し、夫々のチューブ20を上昇する間に気相が次
第に多くなり、図において各チューブの上端部では冷媒
は完全に気相に変化し、それが出口側ヘッダ18より導出
される。

【０００３】そしてファン19を回転することにより、室
内の空気をチューブ20及びフィンの外面側に流通させ、
チューブ20内の冷媒と熱交換して空気を冷却し、それを
吹き出し口から室内に戻すものである。出口側ヘッダ18
から導出された冷媒は完全に気相となり、図示しないコ
ンプレッサを介し室外のコンデンサにより放熱され、蒸
発器を介して再び入口側ヘッダ17に導かれるものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図７に示すように多数
のチューブ20が並列され、夫々のチューブ20内を入口側
ヘッダ17を介して同時に冷媒が流通するパラレルフロー
型空調用熱交換器であって、エバポレータとして使用さ
れる場合、そのチューブ20の出口側にスーパーヒート部
14が形成される。即ち、チューブ20の出口側近傍では冷
媒は完全に気相になり、その部分がスーパーヒート部14
となっている。そのため、そこでは冷媒の蒸発潜熱を利
用することができない。従って、スーパーヒート部14を
流通する空気流の冷却能力が低下し、その部分では除湿
を完全に行うことができない。すると、スーパーヒート
部14を通過した空気はファン19の近傍の冷気によって冷
却され、その部分で凝縮水が生じ、その凝縮水はファン
19によって吹き出し口より水滴となって室内に放出され
るおそれがある。そこで本発明は、パラレルフロー型空
調用熱交換器において、吹き出し口から水滴が放出され
るいわゆる水とび現象を確実に防止できるものを提供す
ることを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、多数の第１チューブ(1) が並列されると共に、その
外面にフィン(2) が固定され、夫々の第１チューブ(1)
の両端が互いに離間した一対の細長い入口側第１ヘッダ
(3) および出口側第１ヘッダ(4) に連通された前面側コ
ア(5) と、その前面側コア(5) の背面側に位置され、多
数の第２チューブ(6) が並列されると共に、その外面に
フィン(2) が固定され、夫々の第２チューブ(6) の両端
が互いに離間した一対の細長い入口側第２ヘッダ(8) お
よび出口側第２ヘッダ(9)に連通された背面側コア(10)
と、を具備し、前記前面側コア(5) の冷媒出口側となる
前記出口側第１ヘッダ(4) と前記背面側コア(10)の冷媒
入口側となる前記入口側第２ヘッダ(8) とが連結され、
空気が前面側コア(5) の前面から背面側コア(10)を通過
するように起風されるパラレルフロー型空調用熱交換器
である。

【０００６】請求項２に記載の本発明は、請求項１にお
いて、前面側コア(5) の夫々の第１チューブ(1) と背面
側コア(10)の夫々の第２チューブ(6) とが起風方向に整
合して位置されると共に、それらのチューブ(1) ，(6)
は偏平チューブよりなり、第１チューブ(1) と第２チュ
ーブ(6) との両チューブに共通のコルゲートフィン(2)
の各曲折面が接合されたパラレルフロー型空調用熱交換
器である。

【０００７】請求項３に記載の本発明は、多数の第１チ
ューブ(1) が並列されると共に、その外面にフィン(7)
が固定され、夫々の第１チューブ(1) の両端が互いに離
間した一対の細長い入口側第１ヘッダ(3) および出口側
第１ヘッダ(4) に連通された前面側コア(5) と、その前
面側コア(5) の背面側で且つその冷媒出口側の出口側第
１ヘッダ(4) に寄った位置に配置され、第２チューブ
(6) が設けられると共に、その外面にフィンが固定さ
れ、前記前面側コア(5) の前面面積より小なるそれを有
する背面側コア(10)と、を具備し、前記前面側コア(5)
の冷媒出口側の出口側第１ヘッダ(4) と前記背面側コア
(10)の前記第２チューブ(6) とが連結され、空気が前面
側コア(5) の前面から前記背面側コア(10)を通過するよ
うに起風されるパラレルフロー型空調用熱交換器であ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、図面に基づいて本発明の各
実施の形態につき説明する。図１は、本発明の第１の実
施の形態を示す斜視略図であり、図２はその側面図、図
３は図１における III− III矢視断面略図、図４は同熱
交換器の凝縮水の流れを示す説明図である。この例は、
エバポレータとして用いられるパラレルフロー型空調用
熱交換器であって、夫々多数の第１チューブ１が並列さ
れた前面側コア５と、同様に多数の第２チューブ６が並
列された背面側コア10とを有する。そして、前面側コア
５の出口側第１ヘッダ４と背面側コア10の入口側第２ヘ
ッダ８とが連結パイプ11を介して連通されている。

【０００９】前面側コア５は、上下に配置された出口側
第１ヘッダ４と入口側第１ヘッダ３とに夫々多数の偏平
な第１チューブ１の上下両端部が連通する。また、背面
側コア10は上下に配置された出口側第２ヘッダ９と入口
側第２ヘッダ８との間に多数の偏平な第２チューブ６の
両端部が夫々液密に連通固定されている。そして第１チ
ューブ１と第２チューブ６は夫々断面の長軸が整合して
配置され、それらに共通のコルゲート型のフィン２が各
チューブ間に介装され、その曲折部が各チューブの外表
面にろう付け固定されている（図２〜図４参照）。そし
て入口側第１ヘッダ３には入口パイプ12が、出口側第２
ヘッダ９には出口パイプ13が接続される。

【００１０】入口パイプ12を介し入口側第１ヘッダ３に
流入した冷媒は、夫々の第１チューブ１を図において上
方に上昇し出口側第１ヘッダ４に達する。次いで、連結
パイプ11を介し背面側コア10の入口側第２ヘッダ８に流
入し、夫々の第２チューブ６を上昇し、出口側第２ヘッ
ダ９から出口パイプ13を介し図示しないコンプレッサに
導かれるものである。出口側第２ヘッダ９から流出しコ
ンプレッサに導かれる冷媒は、完全に気相になっている
ことを必要とする。この例では、図２に示す如く背面側
コア10の各第２チューブ６の上端部で冷媒は完全に気化
し、その部分にスーパーヒート部14が形成される。な
お、前面側コア５においては全面に渡り、夫々の第１チ
ューブ１には全て気液二相状態の冷媒が流通する。

【００１１】そして、被冷却用の湿り空気の空気流21が
前面側コア５を通過する間に空気中の水分が除湿され、
図４の如くフィン２の表面に凝縮し、それが第１チュー
ブ１と第２チューブ６との隙間に捕捉され、その凝縮水
16が下方に流下し外部に排出される。図２において、前
面側コア５の最上部を流通する空気流21は、その前面側
コア５によって略その水分を捕捉され、次いで背面側コ
ア10のスーパーヒート部14においてさらに冷却され、そ
こを通過した後の空気には殆ど水分が含まれることがな
い。そのため、熱交換器の吹き出し口から水滴が室内に
放出されることはない。

【００１２】次に、図５及び図６は本発明の第２の実施
の形態を示し、この例が前記第１の実施の形態と異なる
点は、背面側コア10の大きさが前面側コア５より小に形
成され、それが前面側コア５の出口側第１ヘッダ４側に
偏って配置されていること、及び前面側コア５及び背面
側コア10のフィンは夫々独立したものであり、前面側コ
ア５にはコルゲート型のフィン７が設けられ、背面側コ
ア10にはプレートフィン15が設けられている。そして、
出口側第１ヘッダ４から連結パイプ11を介し、背面側コ
ア10の第２チューブ６に冷媒が供給される。そしてこの
背面側コア10においてスーパーヒート部が形成されるも
のである。

【００１３】

【発明の作用・効果】本発明のパラレルフロー型空調用
熱交換器は、前面側コア５の背面側に背面側コア10が配
置され、その背面側コア10をスーパーヒート部にするこ
とができるから、前面側コア５の全ての部分にてスーパ
ーヒート部分を無くし、水とび現象を防止できる。即
ち、前面側コア５を通過する空気の全てを液相を有する
冷媒によって確実に冷却して除湿することができる。そ
のため、湿けを含んだ空気を下流側に持ち込むことがな
く、それに基づく吹き出し口からの水とび現象を防止で
きる。

【００１４】請求項２に記載の本発明によれば、前面側
コア５の第１チューブ１と背面側コア10の第２チューブ
６とに共通のコルゲートフィンからなるフィン２を介装
することにより、部品点数が少なく且つ、コルゲートフ
ィンの表面に生ずる凝縮水を第１チューブ１と第２チュ
ーブ６との隙間から下方に円滑に流下して排除すること
ができる。それに基づき、水とび現象をさらに効果的に
防止できる。それと共に、空気側の流通抵抗を減少さ
せ、熱交換性能を向上できる。請求項３に記載の本発明
によれば、背面側コア10の大きさを必要最小限に抑える
ことができ、低コストで水とび現象の生じない、パラレ
ルフロー型空調用熱交換器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパラレルフロー型空調用熱交換器の第
１の実施の形態を示す斜視略図。

【図２】同熱交換器の側面略図。

【図３】図１の III− III矢視断面略図。

【図４】同熱交換器の部分的斜視説明図。

【図５】本発明のパラレルフロー型空調用熱交換器の第
２の実施の形態を示す正面図。

【図６】同側面図。

【図７】従来型パラレルフロー型空調用熱交換器の側面
略図。

【符号の説明】

１ 第１チューブ ２ フィン ３ 入口側第１ヘッダ ４ 出口側第１ヘッダ ５ 前面側コア ６ 第２チューブ ７ フィン ８ 入口側第２ヘッダ ９ 出口側第２ヘッダ 10 背面側コア 11 連結パイプ 12 入口パイプ 13 出口パイプ 14 スーパーヒート部 15 プレートフィン 16 凝縮水 17 入口側ヘッダ 18 出口側ヘッダ 19 ファン 20 チューブ 21 空気流

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の第１チューブ(1) が並列されると
   共に、その外面にフィン(2) が固定され、夫々の第１チ
   ューブ(1) の両端が互いに離間した一対の細長い入口側
   第１ヘッダ(3) および出口側第１ヘッダ(4) に連通され
   た前面側コア(5) と、 その前面側コア(5) の背面側に位置され、多数の第２チ
   ューブ(6) が並列されると共に、その外面にフィン(2)
   が固定され、夫々の第２チューブ(6) の両端が互いに離
   間した一対の細長い入口側第２ヘッダ(8) および出口側
   第２ヘッダ(9)に連通された背面側コア(10)と、 を具備し、 前記前面側コア(5) の冷媒出口側となる前記出口側第１
   ヘッダ(4) と前記背面側コア(10)の冷媒入口側となる前
   記入口側第２ヘッダ(8) とが連結され、 空気が前面側コア(5) の前面から背面側コア(10)を通過
   するように起風されるパラレルフロー型空調用熱交換
   器。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前面側コア(5) の夫々の第１チューブ(1) と背面側コア
   (10)の夫々の第２チューブ(6) とが起風方向に整合して
   位置されると共に、それらのチューブ(1) ，(6) は偏平
   チューブよりなり、第１チューブ(1) と第２チューブ
   (6) との両チューブに共通のコルゲートフィン(2) の各
   曲折面が接合されたパラレルフロー型空調用熱交換器。
3. 【請求項３】 多数の第１チューブ(1) が並列されると
   共に、その外面にフィン(7) が固定され、夫々の第１チ
   ューブ(1) の両端が互いに離間した一対の細長い入口側
   第１ヘッダ(3) および出口側第１ヘッダ(4) に連通され
   た前面側コア(5) と、 その前面側コア(5) の背面側で且つその冷媒出口側の出
   口側第１ヘッダ(4) に寄った位置に配置され、第２チュ
   ーブ(6) が設けられると共に、その外面にフィンが固定
   され、前記前面側コア(5) の前面面積より小なるそれを
   有する背面側コア(10)と、 を具備し、 前記前面側コア(5) の冷媒出口側の出口側第１ヘッダ
   (4) と前記背面側コア(10)の前記第２チューブ(6) とが
   連結され、 空気が前面側コア(5) の前面から前記背面側コア(10)を
   通過するように起風されるパラレルフロー型空調用熱交
   換器。