JPH0762596B2 - Aluminum condenser for air conditioner - Google Patents
Aluminum condenser for air conditionerInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は空気調和機用凝縮器、とくにカークーラー用
のアルミニウム製凝縮器に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a condenser for an air conditioner, and particularly to an aluminum condenser for a car cooler.
なお、この明細書においてアルミニウムの語はアルミニ
ウム合金を含む意味において用いられる。In this specification, the term aluminum is used to include an aluminum alloy.
従来の技術とその問題点 カークーラー用のコンデンサーとして用いられるような
熱交換器は、冷媒に比較的高圧のガスが取扱われる関係
上、安定性の面から耐圧性に優れたものであることが要
請される。Conventional technology and its problems Heat exchangers, such as those used as condensers for car coolers, have excellent pressure resistance in terms of stability, because relatively high-pressure gas is handled as the refrigerant. Requested.
このため、従来では一般的にサーペンタインチューブ型
の熱交換器が用いられている。即ち、ハーモニカチュー
ブと称されるような多孔押出扁平チューブを蛇行状に曲
げ、その平行部間にフィンを配置してコアを構成したも
のが一般に用いられている。Therefore, conventionally, a serpentine tube type heat exchanger is generally used. That is, a generally extruded flat tube called a harmonica tube is bent in a meandering shape, and fins are arranged between parallel portions to form a core.
しかしながら、斯るサーペンタイン型の凝縮器では、そ
の本質的な問題点の１つとして、冷媒回路が１本のチュ
ーブ内をその一端から他端に向けて蛇行状に形成される
ものであるため、冷媒の流通抵抗が比較的大きくなると
いう問題点がある。この流通抵抗を小さくするために
は、チューブの幅を拡げ、通路断面積を大きくすること
が考慮されるが、凝縮器コアの大きさはその設置スペー
スとの関係で制約されるため、かかる対応手段は適用し
難い。However, in such a serpentine type condenser, one of the essential problems is that the refrigerant circuit is formed in a meandering manner in one tube from one end to the other end. There is a problem that the flow resistance of the refrigerant becomes relatively large. To reduce this flow resistance, it is considered to expand the width of the tube and increase the cross-sectional area of the passage, but since the size of the condenser core is restricted by the installation space, Means are difficult to apply.
また、凝縮器の熱交換率を上げるためには、上記のよう
にチューブの幅を拡げて冷媒の圧力損失を小さくするこ
とのほかに、隣接チューブ相互の間隔、即ちフィン高さ
を小さくしてチューブの平行部間に介在されるフィン数
を多くすることも考慮される。しかしながら、チューブ
材は加工上その曲げ部の曲率半径を一定値以上に小さく
できないことから、チューブ間隔の狭小化による熱交換
効率の向上にも限界がある。In addition, in order to increase the heat exchange rate of the condenser, in addition to expanding the width of the tubes to reduce the pressure loss of the refrigerant as described above, the interval between adjacent tubes, that is, the fin height is decreased. It is also considered to increase the number of fins interposed between the parallel portions of the tube. However, since the radius of curvature of the bent portion of the tube material cannot be made smaller than a certain value due to processing, there is a limit in improving heat exchange efficiency by narrowing the tube interval.
ところで、凝縮器の場合、その冷媒通路は、冷媒がいま
だにガス化状態にある入口側に近い冷媒凝縮部と、冷媒
が液化状態となっている出口側に近い過冷却部とに大別
される。而して、熱交換効率を大きく確保するために
は、一般に凝縮部での伝熱面積を大きく確保する必要が
あり、過冷却部の伝熱面積は比較的小さくてもかまわな
い。ところが、従来のサーペンタインチューブ型のもの
である場合、冷媒通路が１本のチューブで形成されるた
め、上記凝縮部と過冷却部とで通路断面積を変えるよう
なことは本質的に不可能である。その結果、冷媒のガス
から液体への相変化に応じて入口側から出口側に進むに
つれてとくに風上側に近い冷媒通路内において液化冷媒
による液封状態を生じ、熱交換効率が低下することゝな
り、それだけ熱交換チューブを余分に長く形成すること
が必要になる。このように、冷媒の相変化に応じた熱交
換ができないため、熱交換効率が悪く、ひいては凝縮器
全体が大型化し、加えてコンプレッサも大型のものが必
要となるというような問題があった。By the way, in the case of a condenser, its refrigerant passage is roughly divided into a refrigerant condensing section near the inlet side where the refrigerant is still in a gasified state and a supercooling section near the outlet side where the refrigerant is in a liquefied state. . In order to secure a large heat exchange efficiency, it is generally necessary to secure a large heat transfer area in the condensing section, and the heat transfer area in the supercooling section may be relatively small. However, in the case of the conventional serpentine tube type, since the refrigerant passage is formed by one tube, it is essentially impossible to change the passage cross-sectional area between the condensing section and the supercooling section. is there. As a result, as the refrigerant progresses from the gas to the liquid phase and progresses from the inlet side to the outlet side, a liquid-sealed state due to the liquefied refrigerant is generated particularly in the refrigerant passage near the windward side, and the heat exchange efficiency decreases. Therefore, it becomes necessary to form the heat exchange tube extra long. As described above, there is a problem in that since heat exchange cannot be performed according to the phase change of the refrigerant, the heat exchange efficiency is poor, and the entire condenser becomes large, and in addition, a large compressor is required.
このように、従来のサーペンタイン型凝縮器は、その構
造上、圧力損失の減少や熱交換効率の向上のために採り
うる設計仕様に限界があった。As described above, the conventional serpentine type condenser has a limit in design specifications that can be adopted for reducing pressure loss and improving heat exchange efficiency due to its structure.
加えて、製作面においても、チューブの蛇行状の曲げ加
工がいさゝか厄介であるのに加えて、チューブとフィン
との組立も、フィンの挿入によってチューブの蛇行曲げ
状態が拡がり傾向を示すため、該組立を機械的な自動組
立の手段によって行うことが困難であり、生産性が低く
結果的にコスト高につくというような難題があった。In addition, in terms of manufacturing, the meandering bending process of the tube is somewhat troublesome, and the tube-fin assembly also tends to spread out when the fin is inserted. However, it is difficult to perform the assembly by a mechanical automatic assembly means, and there is a problem that the productivity is low and the cost is high as a result.
発明が解決しようとする課題 そこで、この発明は、凝縮器コアを大型化することな
く、その冷媒通路断面積を大きく確保して、圧力損失の
少ないものとなし得ると共に耐圧性、熱交換効率に優れ
た新規な型式の凝縮器を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the present invention is to secure a large refrigerant passage cross-sectional area without enlarging the condenser core, and to reduce pressure loss, and to improve pressure resistance and heat exchange efficiency. An object is to provide an excellent new type of condenser.
また、他の目的として、冷媒ガスを専ら凝縮する凝縮部
と、液化した冷媒が主に流れる過冷却部との間で、それ
ぞれの通路断面積を変化させたものとなしうる凝縮器を
提供することである。Another object of the present invention is to provide a condenser in which the cross-sectional area of each passage is changed between the condensing section that exclusively condenses the refrigerant gas and the supercooling section in which the liquefied refrigerant mainly flows. That is.
更に他の目的は、組立製作を簡易に行い得て、生産能率
が良く、コストの低減をはかりうる凝縮器を提供するこ
とである。Still another object is to provide a condenser that can be easily assembled and manufactured, has high production efficiency, and can reduce cost.
課題を解決するための手段 上記の目的において、この発明は、蒸発器、コンプレッ
サ等とともに空気調和機用冷凍サイクルの中で用いら
れ、コンプレッサによって圧縮された高温高圧のガス状
冷媒が導通され、空気との間で熱交換して前記ガス状冷
媒を凝縮せしめる空気調和機用の凝縮器であって、 互いに間隔をおいて左右に平行状に配置された１対の筒
状ヘッダーと、 両端をそれぞれ前記ヘッダーに連通接続し、該ヘッダー
の長さ方向に沿って一列状に、水平かつ平行状に配置さ
れた多数本の熱交換チューブと、 隣接するチューブ間の空気流通間隙に配置されて該チュ
ーブとろう付けされたコルゲートフィンと、 上記ヘッダーに接続された円筒形状の冷媒入口管及び同
出口管とを備え、 前記チューブは、断面が扁平状で、内部に上下壁間にま
たがった補強壁を有する扁平アルミニウム管によって構
成され、 前記チューブの両端部が前記ヘッダーに穿たれたチュー
ブ挿入孔に差し込まれて液密状態にろう付けされ、 前記両ヘッダーの内部が、その長さ方向の所定位置にお
いて仕切手段によって仕切られることにより、前記熱交
換チューブ群によって構成される冷媒通路がそれぞれ複
数本の熱交換チューブからなる入口側通路群と中間通路
群と出口側通路群との少なくとも３つ以上の通路群に区
画され、冷媒を順次各通路群をめぐって３パス以上の蛇
行状に流通されるようになされ、 前記入口側通路群に対し出口側通路群の通路断面積が相
対的に減少されると共に、 前記冷媒入口管の通路断面積が前記入口側通路群を構成
するチューブの通路断面積より大きく、ヘッダーの通路
断面積よりも小さく設定されてなることを特徴とする空
気調和機用アルミニウム製凝縮器とするものである。Means for Solving the Problems In the above object, the present invention is used in an air conditioner refrigeration cycle together with an evaporator, a compressor, etc., and a high-temperature high-pressure gaseous refrigerant compressed by the compressor is conducted, A condenser for an air conditioner that heat-exchanges between the two to condense the gaseous refrigerant, and a pair of cylindrical headers arranged in parallel to each other at a distance from each other, and both ends thereof respectively. A large number of heat exchange tubes, which are connected in communication with the header and are arranged in a row in a row along the length direction of the header in a horizontal and parallel manner, and are arranged in an air flow gap between adjacent tubes. And a brazing corrugated fin, and a cylindrical refrigerant inlet pipe and the same outlet pipe connected to the header, wherein the tube has a flat cross section and upper and lower walls inside. It is constituted by a flat aluminum tube having a reinforcing wall extending over, and both ends of the tube are inserted into a tube insertion hole formed in the header and brazed in a liquid-tight state, and the insides of the both headers have a long length. By partitioning at a predetermined position in the depth direction by the partitioning means, the refrigerant passages formed by the heat exchange tube groups are composed of an inlet side passage group, an intermediate passage group, and an outlet side passage group, each of which includes a plurality of heat exchange tubes. The passage is divided into at least three or more passage groups, and the refrigerant is sequentially flowed in a meandering manner of three or more passes around each passage group, and the passage cross-sectional area of the outlet-side passage group is relative to the inlet-side passage group. And the passage sectional area of the refrigerant inlet pipe is larger than the passage sectional area of the tubes forming the inlet side passage group, It is an air conditioner for aluminum condenser characterized by comprising set smaller than the area.
実施例 次に、この発明の実施例をその作用とゝもに説明する。Embodiment Next, the operation and the embodiment of the present invention will be described.
この発明による凝縮器は、第２図に示すように、水平方
向に平行状に配置された多数本の熱交換チューブ（１）
と、隣接するチューブ（１）（１）間に介在配置された
コルゲートフィン（２）と、チューブ群の両端に、それ
と直交して平行状に配置された左右１対のヘッダー
（５）（６）とを具備する。The condenser according to the present invention comprises, as shown in FIG. 2, a large number of heat exchange tubes (1) arranged in parallel in a horizontal direction.
And corrugated fins (2) interposed between adjacent tubes (1) and (1), and a pair of left and right headers (5) (6) arranged in parallel at both ends of the tube group. ) And.
チューブ（１）はアルミニウム材による扁平状の押出型
材からなるものであって、内部には第３図に示すように
幅方向の中央部において上下壁間にまたがった複数個の
補強壁（1a）を有するいわゆるハモニカチューブに構成
され、負荷される大きな内圧にも支障なく耐えるものと
なされている。また押出型材によらず電縫管を用い、内
部に補強壁に相当する補強部材を挿入接合したものとし
ても良い。コルゲートフィン（２）はチューブ（１）と
ほゞ同じ幅を有し、ろう付けによりチューブに接合され
ている。コルゲートフィン（２）もアルミニウム製であ
り、望ましくはルーバーを切り起こしたものを用いるの
が良い。The tube (1) is made of a flat extruded material made of aluminum and has a plurality of reinforcing walls (1a) inside the widthwise central portion as shown in FIG. It is configured as a so-called harmonica tube having a pressure resistance and can withstand a large internal pressure applied without any trouble. Further, an electric resistance welded tube may be used instead of the extruded mold material, and a reinforcing member corresponding to a reinforcing wall may be inserted and joined inside. The corrugated fin (2) has approximately the same width as the tube (1) and is joined to the tube by brazing. The corrugated fin (2) is also made of aluminum, and it is preferable to use a louver cut and raised.
（３）（４）はアルミニウム製のサンドプレートであ
り、上下最外側のコルゲートフィン（２）の外側に配置
され、ろう付けにて固定せれている。(3) and (4) are aluminum sand plates, which are arranged outside the upper and lower outermost corrugated fins (2) and fixed by brazing.
左右１対の中空ヘッダー（５）（６）は、それぞれ１本
の断面円形のアルミニウム製パイプ材をもって形成され
たものである。各中空ヘッダー（５）（６）には第３図
に示すように、長さ方向に沿って間隔的にチューブ挿入
孔（７）が穿設されるとゝもに、該孔に各チューブ
（１）の両端が挿入され、かつろう付により強固に接合
連結されている。かかるろう付けに関しては、ヘッダー
（５）（６）を外面にろう材層が被覆形成されたブレー
ジングシートの電縫管により、またコルゲートフィン
（２）をブレージングシートによりそれぞれ形成し、各
チューブ（１）、コルゲートフィン（２）、サイドプレ
ート（３）（４）およびヘッダー（５）（６）を真空加
熱炉等において一括ろう付けにて接合一体化するものと
なすのが、生産性を向上しうる点で極めて望ましい。The pair of left and right hollow headers (5) and (6) are each formed of one aluminum pipe member having a circular cross section. As shown in FIG. 3, the hollow headers (5) and (6) are provided with tube insertion holes (7) at intervals along the lengthwise direction, and the tubes (7) are inserted into the holes. Both ends of 1) are inserted and firmly joined and connected by brazing. Regarding such brazing, the headers (5) and (6) are formed by the electric resistance welded tube of the brazing sheet having the brazing material layer formed on the outer surface thereof, and the corrugated fins (2) are formed by the brazing sheet, and the tubes (1 ), The corrugated fins (2), the side plates (3) (4), and the headers (5) (6) are integrally brazed together in a vacuum heating furnace or the like to improve the productivity. It is extremely desirable in terms of profitability.
さらに左ヘッダー（５）の上端部側面には長寸の円筒形
状の冷媒入口管（８）が、また右ヘッダー（６）の下端
部側面には短寸の同じく円筒形状の冷媒出口管（９）が
それぞれろう付けにて水平状に接続されるとゝもに、冷
媒入口管（８）については、これが外方へ突出して邪魔
にならないように、サイドプレート（３）上に配置され
ている。各ヘッダー（５）（６）の上下両端は閉塞さ
れ、また左ヘッダー（５）には、その内部を上下方向の
４室に分割する３枚の仕切板（10）が設けられる一方、
右ヘッダー（６）にも、上記それぞれの仕切板（10）と
仕切板（10）との高さ方向中間部に対応する位置、およ
び最下部の仕切板（10）と冷媒出口管（９）との高さ方
向中間部に対応する位置においてそれぞれ仕切板（11）
が設けられている。Further, a long cylindrical refrigerant inlet pipe (8) is provided on the upper end side surface of the left header (5), and a short cylindrical refrigerant outlet pipe (9) is provided on the lower end side surface of the right header (6). ) Are connected horizontally by brazing, and the refrigerant inlet pipe (8) is arranged on the side plate (3) so that it does not project outward and get in the way. . The upper and lower ends of each header (5) (6) are closed, and the left header (5) is provided with three partition plates (10) that divide the inside into four chambers in the vertical direction,
The right header (6) also has a position corresponding to the middle part in the height direction between the partition plate (10) and the partition plate (10), and the lowermost partition plate (10) and the refrigerant outlet pipe (9). Partition plates (11) at positions corresponding to the middle part in the height direction with
Is provided.
上記のような仕切板（10）（11）の設置により、チュー
ブ（１）群によって構成される全冷媒通路（第７図参
照）は、いずれもが複数本の熱交換チューブ（１）から
なる入口側通路群（Ａ）と、出口側通路群（Ｃ）と、そ
れらの中間に位置する複数の中間通路群（B1）〜（B5）
との３種類の通路群に分けられ、冷媒を順次各通路群を
めぐって蛇行状に流通させるようになされている。かつ
各中間通路群（B1）〜（B5）は出口側通路群（Ｃ）より
も多くのチューブ数すなわち冷媒通路数を含んで、それ
らの各通路断面積がいずれも出口側通路群（Ｃ）の通路
断面積よりも大きいものとなされ、さらに入口側通路群
（Ａ）の通路断面積は中間通路群（B1）〜（B5）のいず
れの通路断面積よりも大きいものに設定されている。By installing the partition plates (10) and (11) as described above, all the refrigerant passages (see FIG. 7) formed by the tube (1) group are each composed of a plurality of heat exchange tubes (1). Inlet side passage group (A), outlet side passage group (C), and a plurality of intermediate passage groups (B1) to (B5) located in the middle of them
Are divided into three types of passage groups, and the refrigerant is made to flow sequentially in a meandering manner around each passage group. In addition, each of the intermediate passage groups (B1) to (B5) includes a larger number of tubes, that is, the number of refrigerant passages, than the outlet side passage group (C), and each passage cross-sectional area of each of them is the outlet side passage group (C). The passage cross-sectional area of the inlet side passage group (A) is set to be larger than any of the intermediate passage groups (B1) to (B5).
上記構成において、左ヘッダー（５）の上部の冷媒入口
管（８）から流入した冷媒は、第７図に示すように、入
口側通路群（Ａ）の各チューブ（１）を通過して右ヘッ
ダー（６）に至ったのち、反転して中間通路群（B1）〜
（B5）の各通路を順次蛇行して流れ、さらに反転して出
口側通路群（Ｃ）を右ヘッダー（６）へと流れて出口管
（９）から凝縮器外へと流出する。そして各通路群を流
通する間に、チューブ（１）（１）間に形成された、コ
ルゲートフィン（２）を含む空気流通間隔を第３図に矢
印（Ｗ）で示す方向に流通する空気と熱交換を行う。而
して、入口側通路群（Ａ）を通過する冷媒はいまだ体積
の大きいガス化状態にあるが、入口側通路群（Ａ）の通
路断面積を大きく設定してあるので、伝熱面積が大きい
ものとなされており効率良く冷媒の凝縮が行われる。中
間通路群（B1）〜（B5）を通過する冷媒は入口側通路群
（Ａ）で一部が液化されるため気液混合状態を呈してい
る。従って伝熱面積は少なくて良いが、これに応じて中
間通路群（B1）〜（B5）の各通路断面積は入口側通路群
（Ａ）よりも小に設定してあるので、必要かつ充分な熱
交換を行わせつゝ冷媒を通過させることができる。出口
側通路群（Ｃ）を通過する時には冷媒はすでに大半が液
体状態を呈し体積も小さくなっているから通路断面積も
小さくて良いが、これに応じて出口側通路群（Ｃ）の通
路断面積は各中間通路群（B1）〜（B5）よりもさらに小
に設定されているので、冷媒を通過させるのにスペース
の無駄がなくなる。このように凝縮部に相当する入口通
路群（Ａ）さらには中間通路群（Ｂ）から過冷却部に相
当する出口側通路群（Ｃ）へと至るに従って、各通路群
の通路断面積を小さくすることによって、効率の良い熱
交換が行われることゝなる。In the above structure, the refrigerant flowing from the refrigerant inlet pipe (8) at the upper part of the left header (5) passes through each tube (1) of the inlet side passage group (A) and flows to the right as shown in FIG. After reaching the header (6), it is inverted and the intermediate passage group (B1) ~
Each of the passages (B5) sequentially meanders, further reverses, flows through the outlet side passage group (C) to the right header (6), and flows out of the condenser from the outlet pipe (9). Then, while flowing through each of the passage groups, the air flowing interval including the corrugated fins (2) formed between the tubes (1) and (1) is set to the air flowing in the direction indicated by the arrow (W) in FIG. Heat exchange. Thus, the refrigerant passing through the inlet-side passage group (A) is still in a gasified state with a large volume, but since the passage sectional area of the inlet-side passage group (A) is set large, the heat transfer area is It is made large so that the refrigerant can be condensed efficiently. A part of the refrigerant passing through the intermediate passage groups (B1) to (B5) is liquefied in the inlet side passage group (A), so that the refrigerant is in a gas-liquid mixed state. Therefore, the heat transfer area may be small, but the passage cross-sectional area of each of the intermediate passage groups (B1) to (B5) is set smaller than that of the inlet side passage group (A), so that it is necessary and sufficient. It is possible to let the refrigerant pass through without causing heat exchange. When passing through the outlet-side passage group (C), most of the refrigerant is already in a liquid state and has a small volume, so the passage cross-sectional area may be small. Since the area is set to be smaller than that of each of the intermediate passage groups (B1) to (B5), there is no waste of space for passing the refrigerant. In this way, the passage cross-sectional area of each passage group becomes smaller from the inlet passage group (A) corresponding to the condensing portion, and further from the intermediate passage group (B) to the outlet side passage group (C) corresponding to the supercooling portion. By doing so, efficient heat exchange can be achieved.
なお上記に説明した実施例においては、入口側通路群
（Ａ）から出口側通路群（Ｃ）にかけて段階的に通路断
面積を減少した場合を示したが、入口側通路群（Ａ）と
中間通路群（Ｂ）との通路断面積を同一とし、出口側通
路群（Ｃ）の通路断面積のみを減少せしめても良い。ま
た上記実施例は５個の中間通路群を設けたものを示した
が、中間通路群を１つのみからなるものとして３パスの
凝縮器に構成しても良い。In the embodiment described above, the case where the passage cross-sectional area is gradually reduced from the inlet side passage group (A) to the outlet side passage group (C) is shown. The passage cross-sectional area of the passage group (B) may be the same, and only the passage cross-sectional area of the outlet side passage group (C) may be reduced. Further, although the above-mentioned embodiment shows the one in which five intermediate passage groups are provided, a three-pass condenser may be configured by forming only one intermediate passage group.
他方、（12）は上部側の凝縮器取付板であり、サイドプ
レート（３）の上面に沿って配置されている。かゝる取
付板（12）の両側には、第４図に示すように、チューブ
（１）の両側下方へ垂下して相対向する２枚１組の垂下
片（12a）（12a）が複数組設けられている。そして、各
組の垂下片（12a）（12a）は、チューブ（１）を両側か
ら挾んだ状態で、チューブ下部やチューブ間に係合する
係合部（12b）（12b）を備えるとゝもに、一方の垂下片
（12a）のボルト孔（12c）から他方の垂下片（12a）の
ねじ孔（12d）にボルト（13）がねじ込まれることによ
り、チューブ（１）に締結固定されている。また、取付
板（12）の両端上面には、車体等にねじ止めするための
ブラケット（14）（14）がスポット溶接等により固定さ
れている。一方下部側の凝縮器取付板（15）は他方のサ
イドプレート（４）の下面に配置され、上記と同じ要領
により、即ち垂下片（12a）に代わる起立片（15a）とボ
ルト（13）によりチューブ（１）に締結固定されてい
る。また下部側の取付板（15）と右ヘッダー（６）側の
下面端部には、ブラケット（17）が取着され、さらにブ
ラケット下面にグロメット（16）が取着されている。ま
た左ヘッダー（５）側の下面端部にもブラケット（19）
が取着され、該ブラケットにもグロメット（16）が取着
されている。このブラケット（19）の取付けは、ヘッダ
ー（５）の下端に嵌合された盲蓋（20）のねじ溝に、ボ
ルト（21）と凝縮器取付板（15）の下方から差込んで螺
合するとともに、ブラケット（19）の一端においてタッ
ピングねじ（22）を取付板（15）及びサイドプレート
（４）にねじ止めすることで行われている。このような
ブラケットの取付構造とすることで、ブラケットを容易
かつ強固に取り付けることができる。On the other hand, (12) is a condenser mounting plate on the upper side, which is arranged along the upper surface of the side plate (3). As shown in Fig. 4, there are a plurality of pairs of hanging pieces (12a) (12a) that hang downward on both sides of the tube (1) and face each other on both sides of such a mounting plate (12). It is provided in pairs. The hanging pieces (12a) (12a) of each set are provided with engaging portions (12b) (12b) that engage with each other in the lower portion of the tube or between the tubes in a state where the tube (1) is sandwiched from both sides. The bolt (13) is screwed into the screw hole (12d) of the other hanging piece (12a) from the bolt hole (12c) of the one hanging piece (12a), so that it is fastened and fixed to the tube (1). There is. Brackets (14) and (14) for screwing to a vehicle body or the like are fixed to the upper surfaces of both ends of the mounting plate (12) by spot welding or the like. On the other hand, the condenser mounting plate (15) on the lower side is arranged on the lower surface of the other side plate (4), and in the same manner as described above, that is, by the standing piece (15a) and the bolt (13) instead of the hanging piece (12a). It is fastened and fixed to the tube (1). Further, a bracket (17) is attached to the lower mounting plate (15) and an end portion of the lower surface on the right header (6) side, and a grommet (16) is attached to the lower surface of the bracket. The bracket (19) is also attached to the lower end of the left header (5).
And the grommet (16) is also attached to the bracket. The bracket (19) is attached by screwing it into the screw groove of the blind lid (20) fitted to the lower end of the header (5) from below the bolt (21) and the condenser mounting plate (15). In addition, the tapping screw (22) is screwed to the mounting plate (15) and the side plate (4) at one end of the bracket (19). With such a bracket mounting structure, the bracket can be mounted easily and firmly.
ところで、上記構成の冷媒入口管（８）は丸パイプ製
（第４図参照）で、先端に配管接続用のコネクタ（18）
を備えたものとなっているが、かゝる冷媒入口管（８）
の通路断面積はチューブ（１）のそれよりも大きく設定
されて、一定の冷媒供給量を確保しうるものとなされて
いる。ただしヘッダー（５）のそれよりも大きく設定し
ても熱交換効率の向上は期待できないことから、ヘッダ
ー（５）の通路断面積よりも小さく設定されている。By the way, the refrigerant inlet pipe (8) having the above structure is made of a round pipe (see FIG. 4) and has a connector (18) for connecting a pipe at the tip thereof.
Equipped with such a refrigerant inlet pipe (8)
The cross-sectional area of the passage is set to be larger than that of the tube (1) so that a constant refrigerant supply amount can be secured. However, even if it is set larger than that of the header (5), improvement in heat exchange efficiency cannot be expected, so it is set smaller than the passage cross-sectional area of the header (5).
発明の効果 この発明は、次のような作用効果を奏する。EFFECTS OF THE INVENTION The present invention has the following operational effects.
（１） 先ず、冷媒の圧力損失を大幅に減らすことがで
きる。(1) First, the pressure loss of the refrigerant can be significantly reduced.
即ち、この発明に係る凝縮器は、左右に平行状に配置さ
れた１対のヘッダー間に多数本の熱交換チューブが連通
接続状態に配設され、一方のヘッダーの冷媒入口から導
入されるガス状冷媒を同時に複数本のチューブに分配し
て流通させるいわゆるマルチフロー型の熱交換器として
構成されたものであるから、殊に限られた器体厚みの範
囲内で冷媒通路断面積を任意に大きく確保することがで
る。しかも冷媒入口管の通路断面積がヘッダーの通路断
面積よりも小さく、かつ入口側通路群のチューブの通路
断面積よりも大きく設定されているから、入口側通路群
に対して所要量の冷媒供給量を確保しつゝ、ヘッダーと
の間で大きな圧力損失を生じることがない。従って、全
体として冷媒流通のための圧力損失を大幅に減らすこと
ができ、熱交換効率の向上と共に、コンプレッサの所要
能力を低減化することが可能となる。That is, in the condenser according to the present invention, a large number of heat exchange tubes are arranged in a communication connection state between a pair of headers arranged in parallel on the left and right, and a gas introduced from the refrigerant inlet of one of the headers. Since it is configured as a so-called multi-flow type heat exchanger that distributes and distributes the uniform refrigerant to a plurality of tubes at the same time, the refrigerant passage cross-sectional area can be arbitrarily set, especially within a limited range of the thickness of the body. It is possible to secure a large amount. Moreover, since the passage cross-sectional area of the refrigerant inlet pipe is set to be smaller than the passage cross-sectional area of the header and larger than the passage cross-sectional area of the tube of the inlet side passage group, a required amount of refrigerant is supplied to the inlet side passage group. The amount is secured, and a large pressure loss with the header does not occur. Therefore, it is possible to significantly reduce the pressure loss for the refrigerant flow as a whole, improve the heat exchange efficiency, and reduce the required capacity of the compressor.
（２） また耐圧性に優れ、高い安全性を有する。(2) It has excellent pressure resistance and high safety.
即ち、マルチフロー型の熱交換器としては従来ラジエー
タとして一般に知られているようなものがある。しかし
ながら、この公知の熱交換器では、そのタンク部の構
造、チューブとタンク部の接合構造、チューブの構造等
の多くの面で、14〜16kg/cm2もの相当大きな内圧が負荷
される凝縮器としての用途においては、その使用に耐え
られるだけの充分な耐圧性の確保が困難である。しかる
に、この発明においては、筒状ヘッダーが用いられてい
ること、冷媒の入口管及び出口管がいずれも円筒形状の
ものとなされていること、断面扁平状のアルミニウムか
らなる熱交換チューブとヘッダーとの連通接続構造とし
て、チューブの端部を前記ヘッダーの周壁に穿たれた孔
に差込み状態にしてろう付けされていること、更には扁
平チューブとして内部に補強壁を有するものが用いら
れ、かつ隣接する該扁平チューブ間にコルゲートフィン
が介在してチューブとろう付けされていることにより、
コア部はもとより冷媒の入口部から出口部に亘る全域に
おいて十分に優れた耐圧性を保有し、液もれ等のおそれ
のない十分な安全性、耐久性を有するものとすることが
できる。That is, as a multi-flow type heat exchanger, there is one generally known as a conventional radiator. However, in this known heat exchanger, in many aspects such as the structure of the tank part, the joint structure of the tube and the tank part, the structure of the tube, etc., a condenser to which a considerably large internal pressure of 14 to 16 kg / cm 2 is loaded. In such applications, it is difficult to secure sufficient pressure resistance to withstand the use. However, in the present invention, that the tubular header is used, that the inlet pipe and the outlet pipe of the refrigerant are both cylindrical, and the heat exchange tube and the header made of aluminum having a flat cross section. As the communication connection structure of, the end of the tube is inserted into the hole formed in the peripheral wall of the header and brazed, and the flat tube having the reinforcing wall inside is used and By corrugated fins being interposed between the flat tubes and brazed to the tubes,
Not only the core portion, but also the entire region from the inlet portion of the refrigerant to the outlet portion thereof has sufficiently excellent pressure resistance, and can have sufficient safety and durability without fear of liquid leakage.
（３） 熱交換効率に優れ、顕著な小型化をはかりう
る。(3) The heat exchange efficiency is excellent and the size can be significantly reduced.
ａ） 即ち１対のヘッダーが左右に平行状に配置され、
それらの間に多数本のチューブが水平状に配置されたマ
ルチフロー型とすることの前提の中で、左右の両ヘッダ
ー内を複数本のチューブを含むチューブ群の単位で仕切
手段により仕切り、３パス以上の蛇行回路を形成せしめ
るものとしたことにより、上記仕切手段の位置によっ
て、凝縮部と過冷却部とのそれぞれの冷媒の相状態の変
化、すなわちガスの状態から液体の状態への相変化に合
理的に対応した必要かつ十分な通路断面積を確保しなが
ら、入口から出口に至るまでの冷媒通路に所要の十分な
長さを確保することが可能となる。a) That is, a pair of headers are arranged in parallel on the left and right,
Under the premise of a multi-flow type in which a large number of tubes are horizontally arranged between them, the left and right headers are partitioned by a partitioning unit in units of tube groups including a plurality of tubes. By forming a meandering circuit of more than a path, the phase change of the refrigerant in each of the condensation section and the subcooling section, that is, the phase change from the gas state to the liquid state, depending on the position of the partitioning means. It is possible to secure a required and sufficient length in the refrigerant passage from the inlet to the outlet while securing a necessary and sufficient passage cross-sectional area that reasonably corresponds to.
ｂ） 加えて、各チューブ内を流れる冷媒は、隣接チュ
ーブ間を流通する冷却空気の風上側において流れる冷媒
と、同風下側において流れる冷媒との間で相当な温度差
を生じる。即ち、風上側の方が凝縮が早く進行し、相対
的に低温になって過冷却状態になり、爾後の有効な冷媒
凝縮作用を阻害する傾向を示す。また各通路群における
上部側のチューブと下部側のチューブとの間でも、下部
側において相対的にリッチとなる傾向を示し、相互間に
温度差を生じる。このような現象に対し、本願発明にお
いては、ヘッダー内に仕切り手段が設けられ、各通路群
を流れてきた冷媒が該ヘッダー内でＵターンされるもの
となされているから、この際に冷媒は温度勾配を有する
チューブ内の風上側からの冷媒と風下側からの冷媒との
間、及び各通路群における上部側のチューブからの冷媒
と下部側のチューブからの冷媒との間で十分なミキシン
グ作用、とくに気液混合作用を受けて温度の均一化がは
かられ、然るのち次位の冷媒通路に分配導入されて更に
冷却される。従って、中間通路群あるいは出口側通路群
においても、その各チューブ内を流れる冷媒の温度勾配
を少なくして、それらのいずれもを凝縮のための熱交換
に有効に寄与させることができる。このため、例えば従
来のサーペンタイン型凝縮器の場合のように、各冷媒通
路内で凝縮した液相冷媒がとくに風上側において出口側
に近づくに従って冷媒通路を大きな範囲に亘って充満す
る所謂液封現象を生じるのを効果的に防止することがで
き、ひいては、コアの前面々積を熱交換のための有効面
積として最大限に活用して、熱交換能力の顕著な向上を
はかることができる。b) In addition, the refrigerant flowing in each tube causes a considerable temperature difference between the refrigerant flowing on the windward side and the refrigerant flowing on the leeward side of the cooling air flowing between the adjacent tubes. That is, on the windward side, the condensation progresses faster, the temperature becomes relatively low, and the state becomes a supercooled state, which tends to hinder the effective refrigerant condensing action after that. Further, between the tubes on the upper side and the tubes on the lower side in each passage group, the lower side tends to be relatively rich, and a temperature difference occurs between them. In contrast to this phenomenon, in the present invention, the partition means is provided in the header, and the refrigerant flowing through each passage group is supposed to be U-turned in the header. Sufficient mixing action between the refrigerant from the windward side and the refrigerant from the leeward side in the tube having a temperature gradient, and between the refrigerant from the upper tube and the refrigerant from the lower tube in each passage group. In particular, the temperature is made uniform by receiving the gas-liquid mixing action, and after that, the temperature is distributed and introduced into the next refrigerant passage and further cooled. Therefore, also in the intermediate passage group or the outlet side passage group, it is possible to reduce the temperature gradient of the refrigerant flowing in each of the tubes and effectively contribute any of them to heat exchange for condensation. Therefore, as in the case of the conventional serpentine type condenser, for example, a so-called liquid sealing phenomenon in which the liquid-phase refrigerant condensed in each refrigerant passage fills the refrigerant passage over a large range as it approaches the outlet side, particularly on the windward side. Can be effectively prevented from occurring, and the front surface area of the core can be maximized as an effective area for heat exchange, so that the heat exchange capacity can be significantly improved.
ｃ） また、最終パスを構成して液状冷媒の過冷却を行
う出口側通路群の通路断面積が、凝縮部を構成する入口
側通路群に対し相対的に減少されていることにより、凝
縮された液状冷媒の該出口側通路群内での流速を増大
し、液状冷媒による前述のような液封現象の発生を確実
に防止しつゝ、冷媒を確実に飽和温度より３〜５℃程度
低い適正な過冷却状態にして器外に送り出しうるものと
することができる。c) Further, since the passage cross-sectional area of the outlet side passage group which constitutes the final pass and supercools the liquid refrigerant is relatively reduced with respect to the inlet side passage group which constitutes the condensing part, the condensation is performed. The flow velocity of the liquid refrigerant in the passage group on the outlet side is increased to surely prevent the liquid sealing phenomenon from being caused by the liquid refrigerant, and the refrigerant is reliably lower than the saturation temperature by about 3 to 5 ° C. It is possible to put the material in an appropriate supercooled state and send it out of the device.
ｄ） また、チューブがヘッダーの長さ方向に一列に配
列されていることにより、コア部分を極めて薄型のもの
に構成できて空気の導通も良く、チューブ自体の熱交換
効率を良好なものとすることができる。d) In addition, since the tubes are arranged in a line in the length direction of the header, the core part can be made extremely thin, air conduction is good, and the heat exchange efficiency of the tube itself is good. be able to.
ｅ） かつまた、従来のサーペンタイン型凝縮器のよう
に、曲げ部の曲率半径に制限を受けるためチューブピッ
チに制限を受けるというような不都合がなくなり、自由
なチューブピッチを選択できる。従って、チューブピッ
チを小さくすることによって各隣接チューブ間に介在さ
れるコルゲートフィンの数を各段に多くすることがで
き、熱交換効率を向上し得る。e) Also, unlike the conventional serpentine type condenser, the inconvenience of being restricted by the tube pitch due to the restriction of the radius of curvature of the bent portion is eliminated, and a free tube pitch can be selected. Therefore, by reducing the tube pitch, the number of corrugated fins interposed between adjacent tubes can be increased in each stage, and heat exchange efficiency can be improved.
そして、上記ａ）ｂ）ｃ）ｄ）ｅ）のような事項が相挨
って、熱交換効率の顕著な向上をはかることができ、ひ
いては凝縮器の全体の小型化をはかることができ、殊に
狭いスペースに適用される車輌用の凝縮器として最適の
ものとなしうると共に、近時公害要因の１つとして社会
問題を提起している冷媒フロンの使用量を従来のサーペ
ンタイン型凝縮器による場合に較べ大幅に減少すること
ができる。And, matters such as the above a) b) c) d) e) are dusty, the heat exchange efficiency can be remarkably improved, and the overall size of the condenser can be reduced. Especially, it can be optimized as a condenser for vehicles applied to a narrow space, and the amount of refrigerant CFC used, which has been causing social problems as one of the recent pollution factors, can be reduced by the conventional serpentine condenser. It can be significantly reduced compared to the case.
（４） 製造が容易で生産性に優れる。(4) Easy to manufacture and excellent in productivity.
即ち、この発明の凝縮器は、その組立製作においても、
例えば先ずチューブの両端部をヘッダーの孔に差し込ん
で枠状のスケルトンを構成し、隣接チューブ間にフィン
をはめ込んで全体を仮組状態としたり、あるいはチュー
ブとフィンとを交互に並べたのちヘッダーと組合わせて
仮組状態としたのち、炉中で一括ろう付けすることによ
り簡単に行うことができ、生産性を向上して結果的に製
造コストの低減化をはかることができる。That is, the condenser of the present invention is
For example, first insert both ends of the tube into the holes of the header to form a frame-shaped skeleton, and fit the fins between adjacent tubes to make the entire assembly in a temporarily assembled state, or arrange the tubes and fins alternately and then use the header. This can be easily performed by combining the components into a temporary assembly state and then brazing them together in a furnace, which can improve productivity and consequently reduce manufacturing costs.
図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図は熱交換
器全体の正面図、第２図は第１図の側面図、第３図は中
空ヘッダーとフィンとチューブの分離状態における斜視
図、第４図は第１図のIV−IV線の拡大断面図、第５図は
冷媒回路図である。 （１）……チューブ、（２）……コルゲートフィン、
（５）（６）……中空ヘッダー、（８）……冷媒入口
管、（９）……冷媒出口管、（Ａ）……入口側通路群、
（B1）（B2）（B3）（B4）（B5）……中間通路群、
（Ｃ）……出口側通路群。The drawings show an embodiment of the present invention. Fig. 1 is a front view of the entire heat exchanger, Fig. 2 is a side view of Fig. 1, and Fig. 3 is a perspective view of a hollow header, fins and tubes in a separated state. 4 and 5 are enlarged sectional views taken along the line IV-IV in FIG. 1, and FIG. 5 is a refrigerant circuit diagram. (1) …… tube, (2) …… corrugated fin,
(5) (6) ... Hollow header, (8) ... Refrigerant inlet pipe, (9) ... Refrigerant outlet pipe, (A) ... Inlet side passage group,
(B1) (B2) (B3) (B4) (B5) …… Intermediate passage group,
(C) ... Exit side passage group.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鴇崎 和美 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和アル ミニウム株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−191894（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−37565（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−55565（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−235698（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−34466（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazumi Tozaki, 6-224, Kaiyama-cho, Sakai City, Osaka Prefecture, Showa Aluminum Co., Ltd. (56) References JP-A-59-191894 (JP, A) JP-A-59 -37565 (JP, A) JP 61-55565 (JP, A) JP 61-235698 (JP, A) JP 63-34466 (JP, A)
Claims (1)
機用冷凍サイクルの中で用いられ、コンプレッサによっ
て圧縮された高温高圧のガス状冷媒が導通され、空気と
の間で熱交換して前記ガス状冷媒を凝縮せしめる空気調
和機用の凝縮器であって、 互いに間隔をおいて左右に平行状に配置された１対の筒
状ヘッダーと、 両端をそれぞれ前記ヘッダーに連通接続し、該ヘッダー
の長さ方向に沿って一列状に、水平かつ平行状に配置さ
れた多数本の熱交換チューブと、 隣接するチューブ間の空気流通間隙に配置されて該チュ
ーブとろう付けされたコルゲートフィンと、 上記ヘッダーに接続された円筒形状の冷媒入口管及び同
出口管とを備え、 前記チューブは、断面が扁平状で、内部に上下壁間にま
たがった補強壁を有する扁平アルミニウム管によって構
成され、 前記チューブの両端部が前記ヘッダーに穿たれたチュー
ブ挿入孔に差し込まれて液密状態にろう付けされ、 前記両ヘッダーの内部が、その長さ方向の所定位置にお
いて仕切手段によって仕切られることにより、前記熱交
換チューブ群によって構成される冷媒通路がそれぞれ複
数本の熱交換チューブからなる入口側通路群と中間通路
群と出口側通路群との少なくとも３つ以上の通路群に区
画され、冷媒を順次各通路群をめぐって３パス以上の蛇
行状に流通されるようになされ、 前記入口側通路群に対し出口側通路群の通路断面積が相
対的に減少されると共に、 前記冷媒入口管の通路断面積が前記入口側通路群を構成
するチューブの通路断面積より大きく、ヘッダーの通路
断面積よりも小さく設定されてなることを特徴とする空
気調和機用アルミニウム製凝縮器。1. A high-temperature high-pressure gaseous refrigerant compressed by a compressor, which is used in an air conditioner refrigeration cycle together with an evaporator, a compressor, etc., is conducted, and exchanges heat with air to cause the gaseous state to change. A condenser for an air conditioner for condensing a refrigerant, comprising a pair of cylindrical headers arranged in parallel with each other at a distance from each other, and connecting both ends of the header to the header, respectively, A plurality of heat exchange tubes arranged horizontally and in parallel along the vertical direction, corrugated fins arranged in the air flow gap between adjacent tubes and brazed to the tubes, and the header And a cylindrical refrigerant inlet pipe and outlet pipe connected to the tube, the tube having a flat cross-section, the flat aluminum having a reinforcing wall inside between the upper and lower walls. Both ends of the tube are inserted into a tube insertion hole formed in the header and brazed in a liquid-tight state, and the insides of both headers are partitioned by partitioning means at predetermined positions in the length direction. As a result, the refrigerant passages formed by the heat exchange tube group are divided into at least three passage groups each including the inlet side passage group, the intermediate passage group, and the outlet side passage group each including a plurality of heat exchange tubes. , The refrigerant is sequentially circulated in a meandering manner of three or more passes through each passage group, the passage cross-sectional area of the outlet side passage group is relatively reduced with respect to the inlet side passage group, and the refrigerant inlet pipe is provided. Is larger than the passage cross-sectional area of the tube forming the inlet side passage group and smaller than the passage cross-sectional area of the header. Aluminum condenser for that air conditioner.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62253271A JPH0762596B2 (en) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | Aluminum condenser for air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP62253271A JPH0762596B2 (en) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | Aluminum condenser for air conditioner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0195288A JPH0195288A (en) | 1989-04-13 |
| JPH0762596B2 true JPH0762596B2 (en) | 1995-07-05 |
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ID=17248959
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62253271A Expired - Lifetime JPH0762596B2 (en) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | Aluminum condenser for air conditioner |
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| Country | Link |
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