JP4456777B2 - Heat exchanger - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒蒸発を行なう冷媒通路を有する熱交換ユニットを少なくとも2ユニット連接して構成される熱交換器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、特開平09−170850号公報に見られるような熱交換器が知られている。この熱交換器は、図14に示すように、熱交換ユニットは上下両端部にタンク部を配置しており、かつ風下側及び風上側に積層配置されている。
【0003】
この熱交換器では、風下側熱交換器102の下部タンク部の中央部分に仕切部111が設けられ、第1下部タンク107a及び第2下部タンク107bに区分されている。同様に風上側熱交換器の上部タンク部の中央部分に仕切部110が設けられ、第1上部タンク108a及び第2上タンク108bに区分されている。第2下部タンク107bと第2上部タンク108bとが連通路112で連通されている。第1下部タンク107aに冷媒の入口部114が設けられ、第1上部タンク部108aに出口部115が設けられている。
【0004】
この熱交換器では、冷媒は入口部114から第1下部タンク107aに入り、チューブ内の冷媒通路を上昇して上部タンク106に導かれる。そして、この上部タンク106内を長手方向に通流し冷媒通路を下降して第2下部タンク107bに至る。さらに、冷媒は、連通路112を介して第2上部タンク108bに導かれ、そこから冷媒通路を下降して下部タンク109に導かれ、この下部タンク109内を長手方向に通流し冷媒通路を上昇して第1上部タンク108aに至り、この第1上部タンク108aの出口部115から流出する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
特開平09−170850号のものでは、気液2相冷媒の液相冷媒と気相冷媒が入口部114から第1下部タンク107aに入り、チューブ内の風下側冷媒通路を上昇して上部タンク106に導かれる。その時、図15に示すように、軽い気相冷媒が冷媒通路の中央上方部分に溜まる傾向になる。そして、通常冷媒は上タンク106内を長手方向に通流し冷媒通路を下降して第2下部タンク107bに至るが、上タンク内106を長手方向に通流する際に、比較的重い液相冷媒は通流慣性により長手方向奥まで導かれ、その結果、気相冷媒が冷媒通路の中央下方部分に溜まる傾向になる。風上側熱交換ユニットでも同様なことが発生する。
【0006】
このように気相冷媒が熱交換ユニットの一部に集中して停滞しまうために、均一な流れができず、均等な熱分布が得られず、熱交換ユニットでの熱交換が十分に行なわれない。そのために、熱交換ユニット数を増やして、冷媒通路の経路長を長くすることが考えられる。そのようにすれば、熱交換ユニットの総容量が大きくなり、スペースの問題が発生する。また、熱交換ユニットを細分化して熱交換ユニット数を増加する、所謂多パス化することも考えられるが、冷媒通路の経路長が長くなり、流通抵抗が増加し圧損が大きくなる。
【0007】
特に、液相冷媒と気相冷媒とが混在して、熱交換ユニット内を下方に通流し、そこからUターンして上昇するタイプでは、上昇する冷媒通路内で液相冷媒と気相冷媒との分布が拡大し、温度分布の差が増大し、熱交換能力が低下する。それとともに、偏った液相冷媒は蒸発効率が悪く、そのまま熱効果ユニットの出口部から排出されるので、冷媒循環量が減少し、冷房能力が低下する。
【0008】
本発明は、上記した従来技術の問題点を解消することを狙いとし、特に熱交換ユニットに2相冷媒の液相冷媒と気相冷媒が導入されても、熱交換効果を十分に発揮できる熱交換器を提供するものである。特に、熱交換ユニット内での気相冷媒と液相冷媒の通流状況を考慮し、熱交換ユニット内での気相冷媒の通流をできるだけ少なくし、気相冷媒が熱交換ユニットの冷媒通路内で停滞或は発生を少なくするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、
上下一対のタンク部と、これらタンク部間に連結された複数のチューブと、該チューブ間にフィンを配設して構成された熱交換ユニットを2ユニット備え、各熱交換ユニットのタンク部を連通して構成される熱交換器において、
第1熱交換ユニットの上部タンク部と第2熱交換ユニットの上部タンク部とが仕切部材で仕切られ、第1熱交換ユニットの下部タンク部と第2熱交換ユニットの下部タンク部とが連通され、
第2熱交換ユニットの上部タンク部を仕切部材に近いサイドと遠いサイドとに2つに分離する分離壁が設けられ、上記仕切部材から遠いサイドの第1分割タンク部に第1出口部が設けられ、上記仕切部材に近いサイドの第2分割タンク部に第2出口部が設けられ、
第1熱交換ユニットの上部タンク部に冷媒を供給する入口部が設けられ、
第1熱交換ユニットの上部タンク部に導入された冷媒が、第1熱交換ユニットのチューブ内を下降して下部タンク部に導かれ、そこから第2熱交換ユニットの下部タンク部に導かれ、さらに第2熱交換ユニットのチューブ内を上昇して、上記両第1及び第2分割タンク部に導かれ、それぞれの第1及び第2出口部から排出されるように構成されている。
【0010】
この構成では、気相冷媒の多い冷媒を、第2熱交換ユニットの上部タンク部で分離できるので、熱交換ユニット内での気相冷媒の発生を低減でき、液相冷媒の偏りを少なくでき、熱交換機能を向上できる。
【0011】
請求項2の発明は、請求項1の熱交換器において、
上記第1熱交換ユニット及び上記第2熱交換ユニットが並置され、この第1及び第2熱交換ユニットからなるセットが2セット以上設けられ、第1セットの第1分割タンク部の第1出口部が、第2セットの第1熱交換ユニットとの上部タンク部に接続され、第1セットの第1分割タンク部の冷媒が第2セットの熱交換ユニットに導かれ、第1セットの第2分割タンク部の第2出口部が、第2セットの熱交換ユニットをバイパスして設けられていることを特徴とする。
【0012】
この構成では、第2セットの熱交換ユニットへの気相冷媒の導入が極減できるので、第2セットの熱交換ユニットでの冷媒の流速が相対的に遅くなり、分流の偏りも減少する。
【0013】
請求項3の発明は、請求項2記載の熱交換器において、第1セットの第2分割タンク部の第2出口部と、第2セットの第2分割タンク部の第2出口部とが連通されて、第1セット及び第2セットの熱交換ユニットの外部に接続されている構成であり、管路を比較的コンパクトに配設できる。
【0014】
請求項4の発明は、請求項2記載の熱交換器において、第1セットの第2分割タンク部の第2出口部と、第2セットの第2分割タンク部の第2出口部とが連通されて、熱交換器の最終熱交換ユニットの最終タンクに接続されているので、蒸発が不十分な冷媒であってもこの最終タンク部で蒸発が促進され、液相冷媒の流出を防止できる。
【0015】
請求項5の発明は、請求項2記載の熱交換器において、第1セットの第2分割タンク部の第2出口部と、第2セットの第2分割タンク部の第2出口部とがお互いの上部タンク内に設けられた連結パイプで接続されているので、熱交換ユニットの総容量を増やすことなく、管路を設けることができ、スペース効率が向上する。
【0016】
請求項6の発明は、請求項5記載の熱交換器において、上記連結パイプが第1セットの第1分割タンク部内を貫通する部分に、管内断面積よりも拡大した断面積からなる拡大部を設け、該拡大部に第1分割タンク部に開口する開口部を設けたので、該連結パイプ内での液相冷媒と気相冷媒との分離が促進され、この液相冷媒が第1分割タンク部に戻され、熱交換能力が向上する。
【0017】
請求項7の発明は、請求項5又は6記載の熱交換器において、上記連結パイプが第1セットの第1分割タンク部内を貫通する部分に、上記連結パイプ管内を通過する冷媒が螺旋状に通流する螺旋流通部を設けた構成であり、連結パイプ内での液相冷媒と気相冷媒との分離が促進され、液相冷媒鋳が積極的に熱交換ユニットに戻されるので、冷媒の通流偏りが少なくなり、通流分布が改善され、熱交換能力が向上する。
【0018】
請求項8の発明は、請求項2記載の熱交換器において、第1セットの第2分割タンク部の第2出口部と、第2セットの第2分割タンク部の第2出口部とがお互いの上部タンクの外壁に接して設けられた連結パイプで接続されているので、該連結パイプ内での液相冷媒と気相冷媒との分離が促進され、この液相冷媒が第1分割タンク部に戻され、熱交換能力が向上する。
【0019】
請求項9の発明は、請求項8記載の熱交換器において、上記連結パイプが第1セットの第1分割タンク部と背中合わせになる部分に、管内断面積よりも拡大した断面積からなる拡大部を設け、該拡大部に第1分割タンク部に開口する開口部を設けので、該連結パイプ内での液相冷媒と気相冷媒との分離が促進され、この液相冷媒が第1分割タンク部に戻され、熱交換能力が向上する。
【0020】
請求項10の発明は、請求項8又は9記載の熱交換器において、上記連結パイプが第1セットの第1分割タンク部と背中合わせになる部分に、上記連結パイプ管内を通過する冷媒が螺旋状に通流する螺旋流通部を設けた構成であり、連結パイプ内での液相冷媒と気相冷媒との分離が促進され、液相冷媒鋳が積極的に熱交換ユニットに戻されるので、冷媒の通流偏りが少なくなり、通流分布が改善され、熱交換能力が向上する。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の第1実施例を図面に基づいて説明する。図1ないし図4は第1実施例の熱交換器1を示す。図1に示すように、熱交換器1は風向きAで示されるように、風下側熱交換ユニット2、風上側熱交換ユニット3からなる。風下側熱交換ユニット2及び風上側熱交換ユニット3はそれぞれ、複数のチューブ4と放熱用の波状フィン5が交互に積層され、この積層されたチューブ4及び波状フィン5の上下に設けられたタンク部6、7及び8、9とから構成されている。
【0022】
この第1実施例では図2に示すように、風下側熱交換ユニット2の上部タンク6および風上側熱交換ユニット3の上部タンク8に、それぞれ、仕切部材10、11が設けられて、上部タンク6が上部第1タンク6a、上部第2タンク6bに、上部タンク8が上部第1タンク8a、上部第2タンク8bに分離されている。上部第2タンク6bと上部第1タンク8aとは、連結通路16で連結されている。
【0023】
この構成により、風下側熱交換ユニット2は、図3に示すように風下側熱交換ユニット2a,2bに区分され、風上側熱交換ユニット3は、図4に示すように風上側熱交換ユニット3a,3bに区分されている。
【0024】
更に、風下側熱交換ユニット2bの上部第2タンク6bに、このタンクをタンクの長手方向に分離する分離壁19が設けられ、仕切壁10に近いサイドに第1分割タンク6ba、遠いサイド即ち連絡通路16を設けたサイドに第2分割タンク6bbに分離されている。
同様に、風上側熱交換ユニット3aの上部第1タンク8aも、分離壁20により、第1分割タンク8aa、第2分割タンク8abとに分離されている。
【0025】
上部第2タンク6bの第1分割タンク6ba及び上部第2タンク8aの第1分割タンク8aaには、それぞれ出口部17及び18が設けられ、これらの出口部はお互いに連結され、熱交換器1外に導かれている。
【0026】
風下側熱交換ユニット2の上部第1タンク部6aに冷媒の入口部14が設けられ、風上側熱交換器3の上部第1タンク部8aの第2分割タンク8abに冷媒の出口部15が設けられている。
【0027】
通常の冷媒の流れを説明する。液相冷媒と気相冷媒とからなる冷媒は、通常入口部14から風下側熱交換ユニット2aの上部第1タンク6aに導入され、そこからチューブからなる冷媒通路4を下降し、下部タンク7に導かれる。そして、下部タンク7内を長手方向に流れて、風下側熱交換ユニット2bに至り、チューブ4内を上昇して上部第2タンク6bに導かれる。
【0028】
この時に、冷媒中の液相冷媒は、図6に示すように、下部タンク7a内の長手方向への流れに従って、チューブ4内のうち、風下側第1熱交換ユニット2aから遠いほうに集約し、逆に気相冷媒は風下側第1熱交換ユニット2aに近い方に集約してチューブ内を上昇する。
そのために、上部タンク6bの第1分割タンク6baには主に気相冷媒が
集約され、上部タンク6bの第2分割タンク6bbには主に液相冷媒が
集約される。
【0029】
この液相冷媒は、さらに、連結通路16を通って風上側第2熱交換ユニット3bの上部タンク8bに導かれ、この熱交換ユニット3bのチューブ内を下降し、下部タンク9に至る。その後、冷媒は、この下部タンク9内を長手方向に通流し、風上側熱交換ユニット3aのチューブ内を上昇し、上部タンク8aに導かれる。その際に、気相冷媒は主に第1分割タンク8aaに、液相冷媒は主に第2分割タンク8abに集約される。第2分割タンク8abの冷媒は出口部15から排出される。
【0030】
第1分割タンク8aaの冷媒は、第1分割タンク6baの冷媒と連通されて、熱交換器の外部に排出される。即ち、図5に示すように、第1分割タンク6baの冷媒は風上側熱交換ユニット3b及び3aをバイパスするので、風上側熱交換ユニットでの冷媒の偏った流れが減少し熱交換効率が向上する。
【0031】
図7及び図8は第2実施例に関わり、2つの熱交換ユニットが並列に配置されたものである。即ち、第1実施例の風下側熱交換ユニットと風上側熱交換ユニットが並列に配置された構成に相当するものである。
【0032】
入口部24から上部タンク26aに導入された冷媒は、熱交換ユニット22aのチューブ内を下降し、下部タンク27aに導かれ、下部タンク27a内を長手方向に流れ、熱交換ユニット22bのチュ−ブ内を上昇する。上昇時、気相冷媒は主に分離壁29で仕切られた第1分割タンク26baに集約される。一方、液相の多い冷媒は、第2分割タンク26bb内を流れ、上部タンク26cから熱交換ユニット22cのチューブ内を下降し下部タンク27bに至る。更に、この冷媒は下部タンク27b内を長手方向に流れ、熱交換ユニット2dのチューブ内を上昇する。この場合にも、液相冷媒は主に分離壁30で分離された第2分割タンク26dbに集約され、出口部25から排出される。この熱交換ユニット22d内でも、気相冷媒は主に第1分割タンク26daに集約される。
【0033】
この実施例では、気相冷媒の多い冷媒は、分離壁29および30により第1分割タンク26baおよび第1分割タンク26daに集約され、いっしょにされてこの熱交換器外に排出される。
なお、21a、21b及び21cは仕切壁であり、熱交換ユニット22a、22b、22c及び22dを区別している。
【0034】
この第2実施例でも、第1実施例と同様に、第1分割タンク26baに集約された冷媒が熱交換ユニット22c及び22dをバイパスするので、気相冷媒がこれらの熱交換ユニットのチューブ(冷却通路)を通流することが極減し、熱交換効率が大幅に改善される。
【0035】
図9は第3実施例を示し、第2実施例に更に熱交換ユニット22e及び22fを追加したものである。そして、第1分割タンク26daに集約された冷媒と、第1分割タンク26baに集約された冷媒とを、熱交換ユニット22fの上部タンク26f、即ちこの熱交換器の最終タンクに導入する。
【0036】
この第3実施例では、最終タンクに集約して排出するようにしたので、冷媒の蒸発が多くなり、冷媒の循環量が改善される。それとともに、冷媒の管理が容易であり、ユニットとして取り扱い、組立てなども容易である。
【0037】
図10は第4実施例に関わり、第3実施例における気相冷媒の排出通路を上部タンク内に設けたものである。即ち、上部タンク26bの第1分割タンク26baと上部タンク26dの第1分割タンク26daを、第2分割タンク26bb及び上部タンク26c内を貫通して連結パイプ40を設けて連結している。上部タンク26dの第1分割タンク26daは更に、第2分割タンク26db及び上部タンク26eを貫通する連結パイプ41により最終の上部タンク26fに連結している。
【0038】
この第4実施例では、連結パイプ40及び41が熱交換ユニット内部に設けられているので、熱交換ユニットの容量を大きくすることがなく、スペース的に有利である。
【0039】
図11は第5実施例に関わり、連結パイプ40及び41の途中に断面積の大きい拡大部40a(41a)を設け、この拡大部40a(41a)に開口部42を形成し、ここに溜まった液相冷媒を通常の循環路に返すようにしている。拡大部40a(41a)は、第2分割タンク26bb、第2分割タンク26db、上部タンク26c、上部タンク26eの少なくとも1つに設けるものであって、すべてに設けても良い。
【0040】
この拡大部により、連結パイプ40、41内の液相冷媒が回収され、通常の循環路に戻されるので、熱交換効率が非常に良くなる。
【0041】
図12は第6実施例に関わり、連結パイプ40及び41の途中に螺旋流通部43を設け、この螺旋流通部43に第5実施例と同様に開口部42を形成し、ここに溜まった液相冷媒を通常の循環路に返すようにしている。螺旋流通部43は、第2分割タンク26bb、第2分割タンク26db、上部タンク26c、上部タンク26eの少なくとも1つに設けるものであって、すべてに設けても良い。
【0042】
この螺旋流通部43により、連結パイプ40、41内の液相冷媒が回収され、通常の循環路に戻されるので、熱交換効率が非常に良くなる。
この螺旋流通部43と拡大部40a(41a)とを組み合わせて設けても良い。
【0043】
図13は第7実施例に関わり、第2実施例の図8に相当する図である。この第7実施例が第2実施例と異なる点は、排出通路44が上部タンクの外周壁に接して形成されており、その外周壁に開口部45を形成している。
この実施例では、排出通路44の形成が容易であり、部品点数も少なくて済む。
【0044】
上記に述べた実施例では、冷媒通路を半割の扁平チューブを合わせた形状により形成しているが、この形状に限られるものではなく、押出し成形扁平チューブ等でも良い。
【0045】
【発明の効果】
請求項1の発明では、
第2熱交換ユニットの上部タンク部を仕切部材に近いサイドと遠いサイドとに2つに分離する分離壁が設けられ、上記仕切部材から遠いサイドの第1分割タンク部に第1出口部が設けられ、上記仕切部材に近いサイドの第2分割タンク部に第2出口部が設けられ、第1熱交換ユニットの上部タンク部に冷媒を供給する入口部が設けられ、第1熱交換ユニットの上部タンク部に導入された冷媒が、第1熱交換ユニットのチューブ内を下降して下部タンク部に導かれ、そこから第2熱交換ユニットの下部タンク部に導かれ、さらに第2熱交換ユニットのチューブ内を上昇して、上記両第1及び第2分割タンク部に導かれ、それぞれの第1及び第2出口部から排出されるように構成されているので、気相冷媒の多い冷媒を、第2熱交換ユニットの上部タンク部で分離でき、比較的液相の多い冷媒を通常に循環でき、熱交換機能を向上できる。
【0046】
並置された第1及び第2熱交換ユニットからなるセットが2セット以上設けられ、第1セットの第1分割タンク部の第1出口部が、第2セットの第1熱交換ユニットとの上部タンク部に接続され、第1セットの第1分割タンク部の冷媒が第2セットの熱交換ユニットに導かれ、第1セットの第2分割タンク部の第2出口部が、第2セットの熱交換ユニットをバイパスして設けられている構成では、第2セットの熱交換ユニットへの気相冷媒の導入が極減できるので、第2セットの熱交換ユニットでの冷媒の流速が相対的に遅くなり、分流の偏りも減少できる。
【0047】
第1セットの第2分割タンク部の第2出口部と、第2セットの第2分割タンク部の第2出口部とが連通されて、途中から分離した管路を最終熱交換ユニットの最終タンクに接続するものでは、蒸発が不十分な冷媒であってもこの最終タンク部で蒸発が促進され、液相冷媒の流出を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した第1実施例の熱交換器の概略斜視図を示す。
【図2】第1実施例の冷媒のフローを示す説明図である。
【図3】第1実施例の風下側熱交換ユニットの説明図である。
【図4】第1実施例の風上側熱交換ユニットの説明図である。
【図5】第1実施例の冷媒のフローを示すブロック図である。
【図6】第1実施例に関わり、気体冷媒の通流状態を説明する図である。
【図7】第2実施例に関わり、図2と同様な図を示す。
【図8】第2実施例に関わり、気体冷媒の通流状態を説明する図である。
【図9】第3実施例に関わり、図2と同様な図を示す。
【図10】第4実施例に関わり、図2と同様な図を示す。
【図11】第5実施例に関わり、熱交換ユニットの一部を示す図である。
【図12】第6実施例に関わり、熱交換ユニットの一部を示す図である。
【図13】第7実施例に関わり、図2と同様な図を示す。
【図14】従来技術を示す図である。
【図15】従来技術の液相冷媒及び気相冷媒の分布状態説明する図である。
【符号の説明】
1 熱交換器
2 風下側熱交換ユニット
3 風上側熱交換ユニット
4 チューブ(冷媒通路)
5 フィン
6a 上部第1タンク
6b 上部第2タンク
7 下部タンク
8a 上部第1タンク
8b 上部第2タンク
9 下部タンク
10 仕切部材
11 仕切部材
14 入口部
15 出口部
16 連通路
17 出口部
18 出口部
21a、21b、21c 仕切部材
22a、22b、22c、22d、22e、22f 熱交換ユニット
24 入口部
25 出口部
26a、26b、26c、26d、26e、26f 上部タンク
26ba 第1分割タンク
26bb 第2分割タンク
26da 第1分割タンク
26db 第2分割タンク
27a、27b 下部タンク
29 仕切部材
30 仕切部材
40、41 連結パイプ
42 開口部
43 螺旋通路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat exchanger configured by connecting at least two heat exchange units each having a refrigerant passage for performing refrigerant evaporation.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a heat exchanger such as that disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-170850 is known. In this heat exchanger, as shown in FIG. 14, the heat exchange unit has a tank portion disposed at both upper and lower end portions, and is stacked on the leeward side and the windward side.
[0003]
In this heat exchanger, a
[0004]
In this heat exchanger, the refrigerant enters the first
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-170850, a liquid-phase refrigerant and a gas-phase refrigerant of a gas-liquid two-phase refrigerant enter the first
[0006]
As described above, since the gas-phase refrigerant concentrates and stagnates in a part of the heat exchange unit, a uniform flow cannot be obtained, an uniform heat distribution cannot be obtained, and the heat exchange in the heat exchange unit is sufficiently performed. Absent. Therefore, it is conceivable to increase the number of heat exchange units and increase the path length of the refrigerant passage. By doing so, the total capacity of the heat exchange unit is increased, resulting in a space problem. In addition, it is conceivable to subdivide the heat exchange unit and increase the number of heat exchange units, so-called multipath, but the path length of the refrigerant passage becomes longer, the flow resistance increases, and the pressure loss increases.
[0007]
In particular, in a type in which a liquid phase refrigerant and a gas phase refrigerant coexist and flow downward in the heat exchange unit and then rise U-turn from there, the liquid phase refrigerant and the gas phase refrigerant are increased in the rising refrigerant passage. The distribution of temperature increases, the difference in temperature distribution increases, and the heat exchange capacity decreases. At the same time, the biased liquid-phase refrigerant has poor evaporation efficiency and is directly discharged from the outlet of the heat effect unit, so that the amount of refrigerant circulation is reduced and the cooling capacity is lowered.
[0008]
The present invention aims to solve the above-mentioned problems of the prior art, and in particular, heat that can sufficiently exert a heat exchange effect even when a liquid-phase refrigerant and a gas-phase refrigerant of a two-phase refrigerant are introduced into a heat exchange unit. An exchange is provided. In particular, in consideration of the flow situation of the gas-phase refrigerant and the liquid-phase refrigerant in the heat exchange unit, the flow of the gas-phase refrigerant in the heat exchange unit is reduced as much as possible, and the gas-phase refrigerant becomes a refrigerant passage of the heat exchange unit. This reduces stagnation or occurrence.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1
A pair of upper and lower tank parts, a plurality of tubes connected between the tank parts, and two heat exchange units configured by arranging fins between the tubes are provided, and the tank parts of the respective heat exchange units are communicated with each other. In the heat exchanger configured as
The upper tank part of the first heat exchange unit and the upper tank part of the second heat exchange unit are partitioned by a partition member, and the lower tank part of the first heat exchange unit and the lower tank part of the second heat exchange unit are communicated with each other. ,
A separation wall that separates the upper tank portion of the second heat exchange unit into two parts, a side closer to the partition member and a side far from the partition member, is provided, and a first outlet portion is provided in the first division tank portion on the side far from the partition member A second outlet portion is provided in the second divided tank portion on the side close to the partition member,
An inlet for supplying refrigerant to the upper tank of the first heat exchange unit is provided;
The refrigerant introduced into the upper tank part of the first heat exchange unit descends in the tube of the first heat exchange unit and is led to the lower tank part, and from there, is led to the lower tank part of the second heat exchange unit, Furthermore, it raises the inside of the tube of a 2nd heat exchange unit, it is guide | induced to both said 1st and 2nd division | segmentation tank parts, and it is comprised from each 1st and 2nd exit part.
[0010]
In this configuration, since the refrigerant with a large amount of gas phase refrigerant can be separated in the upper tank portion of the second heat exchange unit, the generation of gas phase refrigerant in the heat exchange unit can be reduced, and the bias of the liquid phase refrigerant can be reduced, The heat exchange function can be improved.
[0011]
The invention of
The first heat exchange unit and the second heat exchange unit are juxtaposed, and two or more sets of the first and second heat exchange units are provided, and the first outlet portion of the first divided tank portion of the first set Is connected to the upper tank part with the second set of first heat exchange units, the refrigerant of the first set of first divided tank parts is led to the second set of heat exchange units, and the first set of second divided parts The second outlet portion of the tank portion is provided to bypass the second set of heat exchange units.
[0012]
In this configuration, since the introduction of the gas-phase refrigerant to the second set of heat exchange units can be extremely reduced, the flow rate of the refrigerant in the second set of heat exchange units becomes relatively slow, and the deviation of the diversion is also reduced.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the heat exchanger according to the second aspect, the second outlet portion of the second divided tank portion of the first set communicates with the second outlet portion of the second divided tank portion of the second set. And it is the structure connected to the exterior of the heat exchange unit of a 1st set and a 2nd set, and a pipe line can be arrange | positioned comparatively compactly.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the heat exchanger according to the second aspect, the second outlet portion of the second divided tank portion of the first set communicates with the second outlet portion of the second divided tank portion of the second set. Since it is connected to the final tank of the final heat exchange unit of the heat exchanger, even if the refrigerant is insufficiently evaporated, evaporation is promoted in the final tank portion, and the outflow of the liquid phase refrigerant can be prevented.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, in the heat exchanger according to the second aspect, the second outlet portion of the second divided tank portion of the first set and the second outlet portion of the second divided tank portion of the second set are mutually connected. Since it is connected by a connecting pipe provided in the upper tank, a pipe line can be provided without increasing the total capacity of the heat exchange unit, and space efficiency is improved.
[0016]
According to a sixth aspect of the present invention, in the heat exchanger according to the fifth aspect, in the portion where the connecting pipe penetrates the first divided tank portion of the first set, an enlarged portion having a cross-sectional area larger than the cross-sectional area in the pipe is provided. And the enlarged portion is provided with an opening that opens to the first divided tank portion, so that the separation of the liquid-phase refrigerant and the gas-phase refrigerant in the connecting pipe is promoted, and the liquid-phase refrigerant is transferred to the first divided tank. The heat exchange capacity is improved.
[0017]
The invention according to
[0018]
The invention according to
[0019]
The ninth aspect of the present invention is the heat exchanger according to the eighth aspect, wherein the connecting pipe has a cross-sectional area that is larger than the cross-sectional area in the pipe in a portion that is back-to-back with the first divided tank portion of the first set. And an opening that opens to the first divided tank portion is provided in the enlarged portion, so that separation of the liquid-phase refrigerant and the gas-phase refrigerant in the connecting pipe is promoted, and the liquid-phase refrigerant is used as the first divided tank. The heat exchange capacity is improved.
[0020]
According to a tenth aspect of the present invention, in the heat exchanger according to the eighth or ninth aspect, the refrigerant passing through the connection pipe pipe is spirally formed in a portion where the connection pipe is back-to-back with the first divided tank portion of the first set. And the separation of the liquid-phase refrigerant and the gas-phase refrigerant in the connecting pipe is promoted, and the liquid-phase refrigerant casting is positively returned to the heat exchange unit. The flow bias is reduced, the flow distribution is improved, and the heat exchange capacity is improved.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 show a heat exchanger 1 of the first embodiment. As shown in FIG. 1, the heat exchanger 1 includes a leeward
[0022]
In this first embodiment, as shown in FIG. 2,
[0023]
With this configuration, the leeward
[0024]
Further, a
Similarly, the upper first tank 8a of the windward
[0025]
The first divided tank 6ba of the upper
[0026]
A
[0027]
A normal refrigerant flow will be described. A refrigerant composed of a liquid-phase refrigerant and a gas-phase refrigerant is usually introduced from the
[0028]
At this time, as shown in FIG. 6, the liquid-phase refrigerant in the refrigerant is concentrated in the
For this purpose, the gas phase refrigerant is mainly concentrated in the first divided tank 6ba of the
[0029]
The liquid-phase refrigerant is further guided to the
[0030]
The refrigerant in the first divided tank 8aa communicates with the refrigerant in the first divided tank 6ba and is discharged to the outside of the heat exchanger. That is, as shown in FIG. 5, the refrigerant in the first split tank 6ba bypasses the windward
[0031]
7 and 8 relate to the second embodiment, in which two heat exchange units are arranged in parallel. That is, it corresponds to a configuration in which the leeward heat exchange unit and the leeward heat exchange unit of the first embodiment are arranged in parallel.
[0032]
The refrigerant introduced into the
[0033]
In this embodiment, the refrigerant with a large amount of gas phase refrigerant is collected by the
In addition, 21a, 21b, and 21c are partition walls, and distinguish the
[0034]
In the second embodiment, as in the first embodiment, the refrigerant concentrated in the first division tank 26ba bypasses the
[0035]
FIG. 9 shows a third embodiment in which heat
[0036]
In the third embodiment, since the exhaust gas is concentrated in the final tank, the evaporation of the refrigerant increases, and the circulation amount of the refrigerant is improved. At the same time, the management of the refrigerant is easy, and it is easy to handle and assemble as a unit.
[0037]
FIG. 10 relates to the fourth embodiment, in which a gas-phase refrigerant discharge passage in the third embodiment is provided in the upper tank. That is, the first divided tank 26ba of the
[0038]
In the fourth embodiment, since the connecting
[0039]
FIG. 11 relates to the fifth embodiment, and an
[0040]
By this enlarged portion, the liquid-phase refrigerant in the
[0041]
FIG. 12 relates to the sixth embodiment. A
[0042]
The
You may provide combining this
[0043]
FIG. 13 relates to the seventh embodiment and corresponds to FIG. 8 of the second embodiment. The seventh embodiment differs from the second embodiment in that the
In this embodiment, the
[0044]
In the embodiment described above, the refrigerant passage is formed in a shape in which half flat tubes are combined, but the shape is not limited to this shape, and an extruded flat tube or the like may be used.
[0045]
【The invention's effect】
In the invention of claim 1,
A separation wall that separates the upper tank portion of the second heat exchange unit into two parts, a side closer to the partition member and a side far from the partition member, is provided, and a first outlet portion is provided in the first division tank portion on the side far from the partition member A second outlet portion is provided in the second divided tank portion on the side close to the partition member, an inlet portion for supplying a refrigerant to the upper tank portion of the first heat exchange unit is provided, and an upper portion of the first heat exchange unit is provided. The refrigerant introduced into the tank part descends in the tube of the first heat exchange unit and is led to the lower tank part, from there to the lower tank part of the second heat exchange unit, and further to the second heat exchange unit. Since it is configured to rise in the tube and be guided to both the first and second divided tank parts and discharged from the respective first and second outlet parts, Above the second heat exchange unit Be separated by a tank, a relatively liquid phase of more refrigerant can circulate normally, it is possible to improve the heat exchange function.
[0046]
Two or more sets of the first and second heat exchange units juxtaposed are provided, and the first outlet of the first divided tank section of the first set is an upper tank with the first heat exchange unit of the second set. The refrigerant in the first set of the first divided tank section is guided to the second set of heat exchange units, and the second outlet section of the first set of the second divided tank section is in the second set of heat exchange. In the configuration provided by bypassing the unit, the introduction of the gas-phase refrigerant to the second set of heat exchange units can be extremely reduced, so the flow rate of the refrigerant in the second set of heat exchange units becomes relatively slow. Also, the bias of the diversion can be reduced.
[0047]
The second outlet of the first divided second tank part and the second outlet of the second divided second tank part communicate with each other, and the pipe separated from the middle is connected to the final tank of the final heat exchange unit. In the case where the refrigerant is connected to the refrigerant, the evaporation is promoted in the final tank portion even if the refrigerant is insufficiently evaporated, and the outflow of the liquid-phase refrigerant can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a heat exchanger according to a first embodiment to which the present invention is applied.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a refrigerant flow of the first embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram of the leeward heat exchange unit of the first embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram of the windward heat exchange unit of the first embodiment.
FIG. 5 is a block diagram showing a refrigerant flow of the first embodiment.
FIG. 6 is a diagram for explaining the flow state of the gaseous refrigerant in connection with the first embodiment.
FIG. 7 relates to the second embodiment and shows a diagram similar to FIG.
FIG. 8 is a diagram for explaining a flow state of a gaseous refrigerant in connection with the second embodiment.
FIG. 9 relates to the third embodiment and shows a diagram similar to FIG.
FIG. 10 relates to the fourth embodiment and shows a diagram similar to FIG.
FIG. 11 is a diagram showing a part of a heat exchange unit related to the fifth embodiment.
FIG. 12 is a diagram showing a part of a heat exchange unit related to the sixth embodiment.
FIG. 13 relates to the seventh embodiment and shows a diagram similar to FIG.
FIG. 14 is a diagram showing a conventional technique.
FIG. 15 is a diagram illustrating a distribution state of a liquid-phase refrigerant and a gas-phase refrigerant according to a conventional technique.
[Explanation of symbols]
1
5
Claims (10)
第1熱交換ユニットの上部タンク部と第2熱交換ユニットの上部タンク部とが仕切部材で仕切られ、第1熱交換ユニットの下部タンク部と第2熱交換ユニットの下部タンク部とが連通され、
第2熱交換ユニットの上部タンク部を仕切部材に近いサイドと遠いサイドとに分離する分離壁が設けられ、上記仕切部材から遠いサイドの第1分割タンク部に第1出口部が設けられ、上記仕切部材に近いサイドの第2分割タンク部に第2出口部が設けられ、
第1熱交換ユニットの上部タンク部に冷媒を供給する入口部が設けられ、
第1熱交換ユニットの上部タンク部に導入された冷媒が、第1熱交換ユニットのチューブ内を下降して下部タンク部に導かれ、そこから第2熱交換ユニットの下部タンク部に導かれ、さらに第2熱交換ユニットのチューブ内を上昇して、上記両第1及び第2分割タンク部に導かれ、第1出口部及び第2出口部から排出されるようになっていることを特徴とする熱交換器。A pair of upper and lower tank parts, a plurality of tubes connected between these tank parts, and two heat exchange units configured by arranging fins between the tubes are provided, and the tank parts of each heat exchange unit are communicated In the heat exchanger configured as
The upper tank part of the first heat exchange unit and the upper tank part of the second heat exchange unit are partitioned by a partition member, and the lower tank part of the first heat exchange unit and the lower tank part of the second heat exchange unit are communicated with each other. ,
A separation wall that separates the upper tank portion of the second heat exchange unit into a side closer to the partition member and a far side is provided, and a first outlet portion is provided in the first divided tank portion on the side far from the partition member, A second outlet portion is provided in the second divided tank portion on the side close to the partition member,
An inlet for supplying refrigerant to the upper tank of the first heat exchange unit is provided;
The refrigerant introduced into the upper tank part of the first heat exchange unit descends in the tube of the first heat exchange unit and is led to the lower tank part, and from there, is led to the lower tank part of the second heat exchange unit, Furthermore, the inside of the tube of the second heat exchange unit is raised, guided to both the first and second divided tank parts, and discharged from the first outlet part and the second outlet part. Heat exchanger.
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