JPH04163A - 積層型冷媒蒸発器 - Google Patents

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］ 本発明は積層型冷媒蒸発器に関する。

［従来の技術］ 従来の積層型冷媒蒸発器を第７図にそれを構成するプレ
ート２００の一枚だけを第８図に示す。

この積層型冷媒蒸発器は、冷媒液導入用の入口タンク部
１ａと、冷媒液導出用の出口タンク部２ａと、両タンク
部１ａ、２ａを連通する熱交換流路部３ａとを備える蒸
発ユニット４ａを、コルゲトフィン５ａと交互に入口タ
ンク部１ａの延伸方向へ積層してなり、各蒸発ユニット
４ａは一対のプレート２００を対面させ外周縁及び中央
部をロウ付けして接合されている。

この冷媒蒸発器では、入口パイプ１２２から入口タンク
部１ａに導入された気液二相の冷媒が各蒸発ユニット４
ａの熱交換流路部３ａに落下する。

熱交換流路部３ａは中央部の仕切り壁１１２ａにより０
字状の通路をもち、冷媒はこの通路を通過中に蒸発して
出口タンク部２ａから出ロパイプ１２１に流出する。

また、従来の積層型の冷媒蒸発器の例を第６図に示す。

この装置では、入りロタンク１ｂ及び出口タンク２ｂが
装置床部に設けられている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来装置では、入口タンク部１ａが
熱交換流路部３ａより上方に位置するので、各蒸発ユニ
ット４ａの内、入口パイプ１２２により近接する蒸発ユ
ニット４ａに多くの冷媒が流入し、入口パイプ１２２か
ら遠隔側の蒸発ユニット４ａに流入する冷媒量が減り、
全体としての冷却効率が低下するという問題点がある。

また、熱交換流路部３ａの底部にオイルが溜るという問
題もある。この問題は第６図の従来例においても同様に
生じる。

本発明はこのような問題に鑑みなされたものであり、各
蒸発ユニットへの冷媒流入量の差が少なく、かつ、蒸発
ユニットへのオイル貯溜も少ない積層型冷媒蒸発器を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の積層型冷媒蒸発器は、冷媒液導入用の管部から
なる入口タンク部と、前記入口タンク部と同方向に伸び
冷媒ガス導出用の管部からなる出口タンク部と、前記入
口タンク部の軸心方向と直交する方向に伸び前記両タン
ク部を連通ずる熱交換流路部とを備える蒸発ユニットを
前記入口タンク部の延伸方向へ積層してなる積層型冷媒
蒸発器において、前記入口タンク部を前記蒸発ユニット
の底部転配設し、かつ、前記入口タンク部の側部に開設
され前記入口タンク部と前記熱交換流路部とを連通ずる
連通部に収部が下垂していることを特徴としている。

好適な実施態様において、入口タンク部に冷媒を導入す
る入口パイプが積層方向における入口タンク部の一端に
接続されている。

［作用及び効果コ 本発明の積層型冷媒蒸発器では、入口タンク部が蒸発ユ
ニットの底部に配設されるともに、入口タンク部と熱交
換流路部との間の連通部の上部が収部により絞られてい
る。したがって、この収部の作用により、入口タンク部
の冷媒及びオイルにガス差圧を有効に作用させ、これら
冷媒及びオイルを有効に熱交換流路部に吹上げることが
できる。

また、入口タンク部に流入した冷媒は入口タンク部内を
その長手方向に速やかに流れて入口タンク各部に行渡り
、従来装置（第７図）のように入口タンク部の末端に達
する前に熱交換流路部にその多くが落下してしまって、
各蒸発ユニット毎に流入冷媒量がばらつくという不具合
が解消される。

そのため、各蒸発ユニット個々の蒸発能力を最大限に活
用することができ、総合的な冷却効率を向上することが
できる。また、各蒸発ユニットの間を通過する空気の温
度が均一にすることができる。

更に、上記した従来装置（第７図）の如く、−旦落下し
たオイルを、蒸発の結果として気相優勢な冷媒流体によ
り重力に逆らって出口タンクに吹き上げるのは容易では
ないが、本発明装置の如く、熱交換流路部に流入したば
かりでまだ液相優勢な冷媒流体及びその液中に混入する
オイルを一旦、熱交換流路部に吹き上げ、その後、蒸発
により気相優勢となったオイルを重力に従って出口タン
クに降下させるのは、非常に容易である。

そのため、本発明の積層型冷媒蒸発器では、熱交換流路
部へのオイル貯溜を低減することができる。

［実施例］ 以下、本発明の積層型冷媒蒸発器の一実施例を図面に基
づき説明する。

この積層型冷媒蒸発器は、第１図及び第３図に示すよう
に、冷媒液導入用の入口タンク部１と、冷媒液導出用の
出口タンク部２と、両タンク部１．２を連通する熱交換
流路部３とを備える蒸発ユニット４を、コルゲートフィ
ン５と交互に入口タンク部１及び出口タンク部２の長手
方向Ｘへ積層してなり、入口タンク部１の第３図左端に
は入口パイプ６が、出口タンク部２の第３図右端には出
口パイプ７が連結されている。

各蒸発ユニット４は、一対のプレート１００（第１図参
照、ただし一方だけが図示されている。

）を対面させ外周縁、中央部及び各タンク部周囲などを
ロウ付げにより接合されており、入口タンク部１は第１
図中、蒸発ユニット４の左側底部に配設され、出口タン
ク部２は入口タンク部１の直上に配設されている。一対
のプレート１００により形成される内部空間の内、両タ
ンク部１．２以外の部分は、中央部に垂直に伸びる仕切
りリブ１１２を隔壁とする逆Ｕ字状の熱交換流路部３と
なっており、この熱交換流路部３は第１図中、蒸発ユニ
ット４の右側底部から出口タンク部２の直上まで配設さ
れている。入口タンク部１の右側部は熱交換流路部３の
底部に連通ずる連通部８となっており、出口タンク部２
の上部は熱交換流路部３の末端部に連通している。した
がって、両タンク部１．２はプレート１００の面方向と
直交する方向に伸び、熱交換流路部３はプレート１００
の面方向に伸びている。

連通部８は、第２図に示すように仕切りリブ１１２の下
方延長線上に在り、したがって入口タンク部１の右端（
第１図参照）はこの下方延長線上に位置している。この
入口タンク部１の右端上部は、仕切りリブ１１２から垂
下する収部９により熱交換流路部３から隔てられており
、連通部８は収部９によって狭搾されている。

プレ一ト１００にはその外周縁などのろう付は部分を除
いて０字状をなす通路用くぼみ部１０１と、入口タンク
部用くぼみ部１０２と、出口タンク用くぼみ部１０３と
が形成されている。通路用くぼみ部１０１の中心部には
仕切りブ１１２が形成されており、又、通路用くぼみ部
１０１には、更なる凹部１０９とリブ１０７とが形成さ
れている。

入口タンク部用くぼみ部１０２及び出口タンク用くぼみ
部１０３は、通路用くぼみ部１０１よりさらに深く凹成
されて底無しに形成されており、これらくぼみ部１０２
．１０３はそれぞれ接合後に、入口タンク部１及び出口
タンク部２の各一部を構成する。

以上のようにプレス成形されたプレート１００の一対を
向かい合わせて接合した場合、プレート１００の外周部
１００ａ、仕切りリブ１１２、リブ１０７同士が互いに
当接した状態となる。くぼみ部１０１が合わさることに
より熱交換流路部３が形成され、蒸発ユニット４が形成
される。

複数段積層された蒸発ユニット４のそれぞれの間には空
気との接触面積を増大させ、放熱効果を促進させるため
の波状に折り曲げられたコルゲートフィン５が配され、
炉中の一体ろう付により接合がなされる。

次に作動について説明する。

冷凍サイクルが作動すると冷媒が入口パイプ６から入口
タンク部１に導入される。

この時、入口パイプ６近傍に位置する入口タンク部１の
液位が収部９の下端より高くなっても、収部９の存在の
ために熱交換流路部３へ横流する流量はほとんど増加せ
ず、入口パイプ６の長手方向に流れる。したがって、こ
の収部９の存在により、入口パイプ６近傍の蒸発ユニッ
ト４の流量と、入口パイプ６から遠隔の蒸発ユニット４
の流量との差が減少し、各蒸発ユニット４間の冷却性能
のばらつきを減らすことができる。

また、収部９の設置により、冷媒流は熱交換流路部３の
入口で絞られることになり、もし蒸発ユニット４内の液
面が収部９の下端より高くなれば、連通路８は冷媒によ
り遮断されることとなって、圧縮機（図示せず）の導引
力により形成される入口タンク部１と出口タンク２との
間の差圧が、入口タンク部１の液面と出口タンク２の液
面との間に全面的に加わり、その結果として、蒸発ユニ
ット４の底部に貯溜する冷媒液及びオイルを熱交換流路
部３の上部に吹き上げる。したがって、収部９の存在に
より、蒸発ユニット４の底部に冷媒液及びオイルが貯溜
しにくいという効果も奏することができる。

そして、熱交換流路部３内に吹き上げられた冷媒は蒸発
してガスリッチとなって出口タンク２に送られ、出口パ
イプ７から図示しない圧縮機に導かれる。

なお、変形態様として、第５図に示すように熱交換流路
部３の右下底部が斜面１９９となってぃる。このように
すると、入口タンク１から出た冷媒の吹き上がりが一層
改善される。

また、収部９の形状は連通路８の上方を遮断あるいは狭
搾するものであれば、形状自由である。

更に、第７図に示すように、入口タンク部１の両端では
入口パイプ６からの距離が巽なり、そのために流体抵抗
が異なる。この流体抵抗差を相殺するために入口パイプ
６近傍の連通路８にはより狭い断面積を与え、入口パイ
プ６から遠隔の連通路８にはより広い断面積を与えるこ
ともできる。

このようにすれば、上記流体抵抗差を補償して、更に、
各蒸発ユニット４間の流量を均一化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の積層型冷媒蒸発器の一実施例に用いる
プレート１００の正面図、第２図は第１図の連通路８近
傍の拡大正面図、第３図はこの実施例の積層型冷媒蒸発
器の積層後の側面図、第４図は冷媒流れを示す模式線図
、第５図はプレートの変形実施例を示す正面図、第６図
及び第７図はそれぞれ従来の積層型冷媒蒸発器の側面図
、第８図は第７図のプレート１００の正面図である。 １・・・入口タンク部、 ２・・・出口タンク部、 ３・・・熱交換流路部 ４・・・蒸発ユニット ５・・・コルゲートフィン ６・・・入口パイプ ７・・・出口パイプ ８・・・連通路 ９・・・収部 １００・・・プレート、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷媒液導入用の管部からなる入口タンク部と、前
   記入口タンク部と同方向に伸び冷媒ガス導出用の管部か
   らなる出口タンク部と、前記入口タンク部の軸心方向と
   直交する方向に伸び前記両タンク部を連通する熱交換流
   路部とを備える蒸発ユニツトを前記入口タンク部の延伸
   方向へ積層してなる積層型冷媒蒸発器において、 前記入口タンク部を前記蒸発ユニツトの底部に配設し、
   かつ、前記入口タンク部の側部に開設され前記入口タン
   ク部と前記熱交換流路部とを連通する連通部に堰部が下
   垂していることを特徴とする積層型冷媒蒸発器。
2. （２）前記入口タンク部に冷媒を導入する入口パイプが
   積層方向における前記入口タンク部の一端に接続されて
   いる請求項１記載の積層型冷媒蒸発器。