CN202902708U - 中间热交换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的课题在于提供一种提高了相对于在高温制冷剂通路内流动的高压制冷剂的、外管的耐压强度的中间热交换器。使用在车辆用空调装置中的中间热交换器具有双重管(2)，双重管(2)具有外管(3)及在外管(3)内隔开间隔地配置的内管(4)，并且双重管(2)使外管(3)与内管(4)之间的间隙成为供从冷凝器流出的高压制冷剂流动的高温侧制冷剂通路(5)，使内管(4)内成为供从蒸发器流出的低压制冷剂流动的低温侧制冷剂通路(6)。双重管(2)在至少一处弯曲，并且，在外管(3)的外径为D，外管(3)的管壁的壁厚为t，双重管(2)的弯曲部分(16)中的、外管(3)外周面的弯曲外侧部分的弯曲半径为R的情况下，满足如下条件：D≥19.0mm，1.0mm≤t≤1.5mm，R/D＜2。

Description

中间热交换器

技术领域

本实用新型涉及在例如搭载于车辆上的空调装置中使用的中间热交换器。

在本说明书及权利要求书中，所谓“液相制冷剂”的术语不仅指完全仅由液相构成的制冷剂，还指混入了微量的气相制冷剂的液相的制冷剂，所谓“气相制冷剂”的术语不仅指完全仅由气相构成的制冷剂，还指混入了微量的液相制冷剂的气相的制冷剂。

背景技术

以往，作为搭载于车辆上的车辆用空调装置，公知有如下的车辆用空调装置，其包括：压缩机；冷凝器，对由压缩机压缩的制冷剂进行冷却；作为减压器的膨胀阀，对由冷凝器冷却的制冷剂进行减压；蒸发器，使被减压的制冷剂蒸发；中间热交换器，具有高温侧制冷剂通路及低温侧制冷剂通路，并且，使从冷凝器流出而在高温侧制冷剂通路中流动的高温高压制冷剂、与从蒸发器流出而在低温侧制冷剂通路中流动的低温低压制冷剂进行热交换；和受液器，对从冷凝器流出但被膨胀阀减压之前的高温高压的制冷剂进行蓄留，并且使其分离成液相和气相，中间热交换器具有双重管，该双重管具有外管、和在外管内隔开间隔地配置的内管的双重管，并且该双重管使外管与内管之间的间隙成为供从冷凝器流出的高压制冷剂流动的高温侧制冷剂通路，使内管内成为供从蒸发器流出的低压制冷剂流动的低温侧制冷剂通路(参照专利文献1)。

在专利文献1记载的车辆用空调装置中，由于在所搭载的车辆的发动机室内会受到搭载空间上的制约，所以为了更有效地收纳中间热交换器，而将中间热交换器的双重管至少在一处弯曲。

然而，在对通常的单独的管进行弯曲时，会使用用于防止弯曲部分的管壁被压溃的芯棒，但是在弯曲双重管时，无法使用芯棒，存在外管的管壁会被压溃的担忧。当外管的管壁被压溃时，有可能导致在双重管的弯曲部分中的、相对于在高温制冷剂通路内流动的高压制冷剂的、外管的耐压强度不足的问题。

专利文献1：日本特开2005-22601号公报

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种提高了相对于在高温制冷剂通路内流动的高压制冷剂的、外管的耐压强度的中间热交换器。

为了实现上述目的，本实用新型包括如下方式。

1)一种中间热交换器，用于在空调装置中使从冷凝器流出的高压制冷剂与从蒸发器流出的低压制冷剂进行热交换，所述空调装置包括压缩机、对由压缩机压缩的制冷剂进行冷却的冷凝器、对由冷凝器冷却的制冷剂进行减压的减压器、和使被减压的制冷剂蒸发的蒸发器，中间热交换器具有双重管，该双重管具有外管及在外管内隔开间隔地配置的内管，并且双重管使外管与内管之间的间隙成为供从冷凝器流出的高压制冷剂流动的高温侧制冷剂通路，使内管内成为供从蒸发器流出的低压制冷剂流动的低温侧制冷剂通路，其中，双重管在至少一处弯曲，并且，在外管的外径为D，外管的管壁的壁厚为t，双重管的弯曲部分的外管外周面的弯曲外侧部分的弯曲半径为R的情况下，满足如下条件：D≥19.0mm，1.0mm≤t≤1.5mm，R/D＜2。

2)根据上述1)所述的中间热交换器，在双重管的弯曲部分的横截面上，以将外管外周面的弯曲外侧部分的曲率的顶点、与弯曲内侧部分的曲率的顶点连结的直线为中心，与该直线正交的直线上的、宽度在D/2范围内的外管外周面的弯曲外侧部分的曲率半径为D/2～D。

3)根据上述1)或2)所述的中间热交换器，在双重管的弯曲部分的横截面上，外管外周面的弯曲外侧部分的曲率的顶点与弯曲内侧部分的曲率的顶点的直线距离为L1mm，与将所述两个顶点连结的直线正交的方向上的外管外周面的最大宽度为L2mm的情况下，L1/L2≥0.85。

4)根据上述1)～3)中任一项所述的中间热交换器，双重管的内管的管壁的壁厚为1.1～1.3mm。

5)根据上述1)～4)中任一项所述的中间热交换器，在双重管的外管的内周面上设有凸条，凸条的突出端与内管外周面之间的间隔为0.5mm以下。

实用新型效果

根据上述1)～5)的中间热交换器，双重管在至少一处弯曲，并且，在外管的外径为D，外管的管壁的壁厚为t，双重管的弯曲部分的外管外周面的弯曲外侧部分的弯曲半径为R的情况下，满足如下条件：D≥19.0mm，1.0mm≤t≤1.5mm，R/D＜2，因此，无需使用芯棒，即使通过弯曲模具弯曲双重管，也能防止外管的管壁被压溃而变成扁平，并且提高了与在双重管的弯曲部分的外管与内管之间的高温制冷剂通路内流动的高压制冷剂相对应的、外管的耐压强度。

根据上述2)及3)的中间热交换器，无需使用芯棒，在通过弯曲模具弯曲双重管时，内管能够有效地防止管的管壁被压溃。

附图说明

图1是表示本实用新型的中间热交换器的整体结构的、省略了长度方向的中间部的纵剖视图。

图2是图1的中间热交换器的双重管上的直线部分的横剖视图。

图3是图1的中间热交换器的双重管上的弯曲部分的横剖视图。

图4是表示在形成图1的中间热交换器的双重管时使用的弯曲模具的剖视图。

图5是表示使用图1的中间热交换器的车辆用空调装置的结构的图。

附图标记说明

1：中间热交换器

2：双重管

3：外管

4：内管

5：第一制冷剂通路(高温侧制冷剂通路)

6：第二制冷剂通路(低温侧制冷剂通路)

16：弯曲部分

30：压缩机

31：冷凝器

35：膨胀阀(减压器)

36：蒸发器

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。在本实施方式中，将本实用新型的中间热交换器应用于搭载在车辆上的车辆用空调装置中。

另外，在以下说明中，所谓“铝”的术语不仅包含纯铝，还包含铝合金。

图1表示本实用新型的中间热交换器的整体结构，图2及图3表示其主要部分的结构，图4表示在形成中间热交换器的双重管时使用的弯曲模具。另外，图5表示使用了图1～图3的中间热交换器的车辆用空调装置的结构。

在图1～图3中，中间热交换器1具有双重管2，该双重管2由铝挤压型材制外管3以及在外管3内隔开间隔地呈同心状插入的铝挤压型材制内管4构成，双重管2中的外管3与内管4之间的间隙为第一制冷剂通路5，内管4内为第二制冷剂通路6。

在双重管2的外管3的靠近两端的部分、即与两端相比长度方向上的稍微内侧部分上，分别形成有扩管部7、8。在外管3的一方扩管部7的管壁上形成有制冷剂入口9，在同一管的另一方扩管部8的管壁上形成有制冷剂出口11。在制冷剂入口9上插入有与第一制冷剂通路5连通的铝制制冷剂流入管12的一端部，并将其钎焊在扩管部7上。在制冷剂出口11上插入有与第一制冷剂通路5连通的铝制制冷剂流出管13的一端部，并将其钎焊在扩管部8上。在制冷剂流入管12及制冷剂流出管13的前端部上接合有管接头部件14。双重管2的内管4的两端部与外管3的两端部相比向外侧突出，并在两突出端部上分别接合有管接头部件15。

双重管2在两扩管部7、8之间的至少一处大致弯曲90度，具有至少一个弯曲部分16和位于弯曲部分16两侧的直线部分17。

在中间热交换器1的双重管2的直线部分17上，外管3及内管4的横截面为圆形横截面，在外管3的内周面上，在圆周方向上等间隔隔开地一体设置有多个凸条18，该多个凸条18向径向内侧突出且在长度方向上延伸(参照图2)。进一步地，在中间热交换器1的双重管2的弯曲部分16上，外管3及内管4的横截面成为异形横截面(参照图3)。即，双重管2是通过对具有圆形横截面的外管3及内管4的双重管进行弯曲而形成的，当实施弯曲加工时，在弯曲部分16上外管3及内管4发生变形。

在此，双重管2的直线部分17的外管3的外径为D，同一外管3的管壁的壁厚为t，弯曲部分16的外管3的外周面的弯曲外侧部分的弯曲半径为R，在这种情况下(参照图1)，满足如下条件：D≥19.0mm，1.0mm≤t≤1.5mm，R/D＜2。此外，双重管2的内管4的管壁的壁厚优选为1.1～1.3mm。

另外，在双重管2的弯曲部分16的横截面上，以将外管3的外周面的弯曲外侧部分的曲率的顶点P1、与弯曲内侧部分的曲率的顶点P2连结的直线X为中心，与该直线X正交的直线Y、即外管3外周面的顶点P1中的在切线上的宽度在D/2范围内的、外管3外周面的弯曲外侧部分的曲率半径为rmm，在这种情况下，优选为D/2≤r≤D。

进一步地，在双重管2的弯曲部分16的横截面上，外管3外周面的弯曲外侧部分的曲率的顶点P1与弯曲内侧部分的曲率的顶点P2的直线距离为L1mm，与将上述两个顶点P1、P2连结的直线X正交的方向上的外管3外周面的最大宽度为L2mm，在这种情况下，优选为L1/L2≥0.85。

此外，在双重管2的弯曲部分16上，外管3的凸条18的突出端与内管4外周面之间的间隔优选为0.5mm以下。

以下，列举满足上述条件的双重管2的具体尺寸。

在第一双重管2中，外管3的外径D＝19mm，外管3的管壁的壁厚t＝1.0mm，弯曲部分16中的外管3的外周面的弯曲外侧部分的弯曲半径R＝30mm，在弯曲部分16的横截面上，以将外管3外周面的弯曲外侧部分的曲率的顶点P1、与弯曲内侧部分的曲率的顶点P2连结的直线X为中心，与该直线X正交的外管3的外周面的顶点P1中的、在切线Y上的宽度在D/2范围内的外管3外周面的弯曲外侧部分的曲率半径r＝9.5mm，将外管3外周面的弯曲外侧部分的曲率的顶点P1、与弯曲内侧部分的曲率的顶点P2连结的直线X的距离为L1，与将上述两个顶点P1、P2连结的直线正交的直线上的外管3外周面的最大宽度为L2，在这种情况下的L1/L2＝0.85。

在第二双重管2中，上述外径D＝19mm，上述壁厚t＝1.0mm，上述弯曲半径R＝30mm，上述曲率半径r＝19mm，上述L1/L2＝0.85。

双重管2是通过对具有圆形横截面的外管3及内管4的笔直的双重管进行弯曲而形成的，当实施弯曲加工时，在弯曲部分16上外管3及内管4发生变形。

图4表示在弯曲双重管2时使用的弯曲模具。

在图4中，如公知的，弯曲模具20由旋转弯曲模具21、固定模具22和移动按压模具(省略图示)构成。在旋转弯曲模具21上，形成有与双重管2的弯曲部分16的外管3的弯曲内侧部分的横截面形状相符的凹部21a，在固定模具上，形成有与双重管2的弯曲部分16的外管3的弯曲内侧部分的横截面形状相符的凹部22a。

图5表示使用了上述中间热交换器的车辆用空调装置。

在图5中，车辆用空调装置使用例如碳氟化合物类的制冷剂，包括：压缩机30；凝缩部32；冷凝器31，具有作为气液分离器的受液器33以及过冷却部34，并且对被压缩机30压缩了的制冷剂进行冷却；作为减压器的膨胀阀35，对由冷凝器31冷却的制冷剂进行减压；使被减压了的制冷剂蒸发的蒸发器36；和中间热交换器1。在与中间热交换器1的外管3连接的制冷剂流入管12上，连接有从冷凝器31的过冷却部34延伸的配管，同样在与外管3连接的制冷剂流出管13上，连接有向膨胀阀35延伸的配管。另外，在中间热交换器1的内管4中的制冷剂流出管13侧的端部上，连接有从蒸发器36延伸的配管，同样在内管4中的制冷剂流入管12侧的端部上，连接有向压缩机30延伸的配管。因此，中间热交换器1的第一制冷剂通路5成为供从冷凝器31流出的高温高压制冷剂流动的高温侧制冷剂通路，内管4内的第二制冷剂通路6成为供从蒸发器36流出的低温低压制冷剂流动的低温侧制冷剂通路。

当车辆用空调装置运转时，由压缩机30压缩的高温高压的气液混相的制冷剂通过冷凝器31的凝缩部32冷却并凝缩之后，流入到受液器33内并分离成气相和液相，接着，流入至过冷却部34以进行过冷却。被过冷却的液相制冷剂从制冷剂流入管12中通过并流入至中间热交换器1的外管2的扩管部7内，经由扩管部7进入到第一制冷剂通路5内。

另一方面，从蒸发器36出来的气相制冷剂流入到中间热交换器1的第二制冷剂通路6内。然后，液相制冷剂在于第一制冷剂通路5内流动过程中，通过在第二制冷剂通路6内流动的较低温的气相制冷剂进一步被冷却。从中间热交换器1的第一制冷剂通路5通过的液相制冷剂从制冷剂流出管13通过并被输送至膨胀阀35。输送至膨胀阀35的液相制冷剂在膨胀阀35中进行了隔热膨胀并减压之后，流入至蒸发器36，并在蒸发器36内气化。另一方面，从中间热交换器1的第二制冷剂通路6通过的气相制冷剂被输送至压缩机30。

本实用新型的中间热交换器适合应用于搭载在车辆上的车辆用空调装置中。

Claims (7)

1.一种中间热交换器，用于在空调装置中使从冷凝器流出的高压制冷剂与从蒸发器流出的低压制冷剂进行热交换，所述空调装置包括压缩机、对由压缩机压缩的制冷剂进行冷却的冷凝器、对由冷凝器冷却的制冷剂进行减压的减压器、和使被减压的制冷剂蒸发的蒸发器，所述中间热交换器具有双重管，该双重管具有外管及在外管内隔开间隔地配置的内管，并且该双重管使外管与内管之间的间隙成为供从冷凝器流出的高压制冷剂流动的高温侧制冷剂通路，使内管内成为供从蒸发器流出的低压制冷剂流动的低温侧制冷剂通路，其特征在于，

双重管在至少一处弯曲，并且，在外管的外径为D，外管的管壁的壁厚为t，双重管的弯曲部分的外管外周面的弯曲外侧部分的弯曲半径为R的情况下，满足如下条件：D≥19.0mm，1.0mm≤t≤1.5mm，R/D＜2。

2.根据权利要求1所述的中间热交换器，其特征在于，在双重管的弯曲部分的横截面上，以将外管外周面的弯曲外侧部分的曲率的顶点、与弯曲内侧部分的曲率的顶点连结的直线为中心，与该直线正交的直线上的、宽度在D/2范围内的、外管外周面的弯曲外侧部分的曲率半径为D/2～D。

3.根据权利要求1所述的中间热交换器，其特征在于，在双重管的弯曲部分的横截面上，外管外周面的弯曲外侧部分的曲率的顶点与弯曲内侧部分的曲率的顶点的直线距离为L1mm，与将所述两个顶点连结的直线正交的方向上的、外管外周面的最大宽度为L2mm的情况下，L1/L2≥0.85。

4.根据权利要求2所述的中间热交换器，其特征在于，在双重管的弯曲部分的横截面上，外管外周面的弯曲外侧部分的曲率的顶点与弯曲内侧部分的曲率的顶点的直线距离为L1mm，与将所述两个顶点连结的直线正交的方向上的、外管外周面的最大宽度为L2mm的情况下，L1/L2≥0.85。

5.根据权利要求1～4的任一项所述的中间热交换器，其特征在于，双重管的内管的管壁的壁厚为1.1～1.3mm。

6.根据权利要求1～4的任一项所述的中间热交换器，其特征在于，在双重管的外管的内周面上设有凸条，凸条的突出端与内管外周面之间的间隔为0.5mm以下。

7.根据权利要求5所述的中间热交换器，其特征在于，在双重管的外管的内周面上设有凸条，凸条的突出端与内管外周面之间的间隔为0.5mm以下。

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