JP2000220982A - Heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger

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JP2000220982A
JP2000220982A JP11019065A JP1906599A JP2000220982A JP 2000220982 A JP2000220982 A JP 2000220982A JP 11019065 A JP11019065 A JP 11019065A JP 1906599 A JP1906599 A JP 1906599A JP 2000220982 A JP2000220982 A JP 2000220982A
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JP
Japan
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tube
heat exchanger
refrigerant
header pipe
heat
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Application number
JP11019065A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Takano
明彦 高野
Soichi Kato
宗一 加藤
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Bosch Corp
Original Assignee
Zexel Corp
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Publication date
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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchanger for improving a heat exchanging performance by improving pressure resistances of a heat exchange tube and a header pipe and preventing an increase in its weight. SOLUTION: In the heat exchanger comprising a heat exchange tube 2 having a refrigerant channel 2a of a circular section, header pipes connected to ends of the tubes 2 to supply and receive a refrigerant, and fins 3 mounted between the tubes 2; refrigerant channel of the pipes each has a circular section, a profile of the tube 2 has a circular section, the fins mounted on the tube 2 have recesses 3a each having a curvature along the profile of the tube, and the recesses 3a are brought into contact with the tube 2 so that the fins 3 are mounted on the tube 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器を通流す
る冷媒が、熱交換チューブに伝わる熱によって熱交換を
行う熱交換器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger in which a refrigerant flowing through a heat exchanger exchanges heat by heat transmitted to a heat exchange tube.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、冷媒の熱交換を行う熱交換チュー
ブと、前記冷媒を受給及び送給する一対のヘッダパイプ
とを連通接続して構成される熱交換器が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a heat exchanger formed by connecting a heat exchange tube for exchanging heat of a refrigerant with a pair of header pipes for receiving and sending the refrigerant.

【0003】すなわち、一方のヘッダパイプから取り入
れられた冷媒は、熱交換チューブ内部の冷媒流路を流通
した後、他方のヘッダパイプから排出され、冷媒の熱交
換は、熱交換チューブに伝わる熱によって行われる。
[0003] That is, the refrigerant introduced from one header pipe flows through the refrigerant flow path inside the heat exchange tube, and then is discharged from the other header pipe, and the heat exchange of the refrigerant is performed by the heat transmitted to the heat exchange tube. Done.

【0004】また、この種の熱交換器に用いられる熱交
換チューブは、アルミニウム合金等を材料として、押し
出し成形による製造方法等を用いて形成されている。
[0004] A heat exchange tube used in this type of heat exchanger is formed from an aluminum alloy or the like by a method such as extrusion molding.

【0005】また、前記熱交換器は、熱交換チューブに
当接されるフィンを備え、熱交換チューブとフィンとの
接触面積を大きくし、チューブからフィン側に伝達され
る熱伝達を大きくして、熱交換性能を高めるように構成
されている。近年において、フロン系の冷媒は、地球温
暖化作用等を生じることから、これらの冷媒の使用禁止
及び縮減の方向の要求が強くなっている。このため、特
許第2804844号公報、及び特開平10ー1942
1号公報に、フロン系冷媒の代替冷媒として、オゾン層
を破壊しない二酸化炭素(CO)を冷媒として用いる
冷凍サイクルが記載されている。
Further, the heat exchanger has fins which are in contact with the heat exchange tubes, so that the contact area between the heat exchange tubes and the fins is increased, and the heat transfer transmitted from the tubes to the fins is increased. , And is configured to enhance heat exchange performance. In recent years, CFC-based refrigerants have a global warming effect and the like, and therefore there is a strong demand for the ban on the use of these refrigerants and the direction of reduction. For this reason, Japanese Patent No. 2804844 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1942.
No. 1 discloses a refrigeration cycle using carbon dioxide (CO 2 ), which does not destroy the ozone layer, as a refrigerant as an alternative refrigerant to a CFC-based refrigerant.

【0006】COを冷媒として冷凍サイクルに用いた
場合、高温高圧となった冷媒から熱を放熱するために、
熱交換器を通流する際の冷媒の状態は、気液二相状態の
臨界点を超えた超臨界域にあり、通常の気液二相状態の
冷媒が熱交換器を通流する場合と比較して、熱交換器に
過度の圧力が負荷されることが想定される。
When CO 2 is used as a refrigerant in a refrigeration cycle, heat is radiated from the refrigerant which has become high temperature and high pressure.
The state of the refrigerant when flowing through the heat exchanger is in a supercritical region beyond the critical point of the gas-liquid two-phase state, and when the normal refrigerant in the gas-liquid two-phase state flows through the heat exchanger. By comparison, it is assumed that excessive pressure is applied to the heat exchanger.

【0007】例えば、COを冷媒として用いた場合、
高温高圧となった冷媒の放熱作用を発揮する熱交換器に
は、気液混合状態の冷媒が通流する場合と比較して6倍
以上の耐圧性が要求されと考えられる。
For example, when CO 2 is used as a refrigerant,
It is considered that a heat exchanger that exerts a heat radiating effect of the high-temperature and high-pressure refrigerant is required to have a pressure resistance six times or more as compared with a case where a refrigerant in a gas-liquid mixed state flows.

【0008】冷凍装置に、超臨界的な冷媒を用いる場合
に、冷媒が通流する熱交換チューブ及びヘッダパイプ等
の部材を肉厚として、熱交換器に要求される耐圧性を確
保することが考えられる。しかし、熱交換チューブ又は
ヘッダパイプ等の部材を肉厚とすると、熱交換器自体の
外形が拡大し、搭載スペースが制限された車内におい
て、冷凍装置のレイアウト性が低下するという問題を生
じる。また、熱交換器を構成する熱交換チューブ及びヘ
ッダパイプ等の部材を肉厚とすると、熱交換器の重量も
増加し、車体搭載時に冷凍装置の軽量化が望まれている
ことから、好ましくない。
When a supercritical refrigerant is used in the refrigeration system, the pressure resistance required for the heat exchanger is ensured by increasing the thickness of members such as a heat exchange tube and a header pipe through which the refrigerant flows. Conceivable. However, if members such as the heat exchange tube or the header pipe are made thicker, the outer shape of the heat exchanger itself is enlarged, which causes a problem that the layout of the refrigeration system is reduced in a vehicle where the mounting space is limited. Further, when the thickness of the heat exchange tube and the header pipe, which constitute the heat exchanger, is increased, the weight of the heat exchanger also increases, and the weight of the refrigeration system is reduced when mounted on the vehicle body. .

【0009】そこで、本発明は、冷媒が通流する熱交換
チューブ及びヘッダパイプの耐圧性を向上するととも
に、熱交換器の重量増加を防止し、耐圧性要求の高い冷
媒を用いる場合であっても、軽量化を図ることの可能な
熱交換器を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention improves the pressure resistance of the heat exchange tubes and header pipes through which the refrigerant flows, prevents the weight of the heat exchanger from increasing, and uses a refrigerant having a high pressure resistance requirement. Another object of the present invention is to provide a heat exchanger that can be reduced in weight.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本願第1請求項に記載し
た発明は、断面円形の冷媒流路を有する熱交換チューブ
と、前記チューブに当接されるフィンと、前記チューブ
と連通接続し、冷媒の送受給を行うヘッダパイプを備
え、チューブ及びフィンに伝わる熱によって熱交換を行
う熱交換器において、前記断面円形の冷媒流路を有する
熱交換チューブは、断面円形のチューブ外形を備え、前
記チューブ間に装着されるフィンは、チューブ外形と略
同一の曲率を有する凹部を備え、前記凹部が断面円形の
チューブ外見に沿って当接される構成の熱交換器であ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a heat exchange tube having a refrigerant passage having a circular cross section, a fin abutting on the tube, and a communication connection with the tube. In a heat exchanger that includes a header pipe that sends and receives a refrigerant and that performs heat exchange by heat transmitted to the tubes and the fins, the heat exchange tube having a refrigerant flow path having a circular cross section has a tube outer shape with a circular cross section. The fin mounted between the tubes is a heat exchanger having a concave portion having substantially the same curvature as the outer shape of the tube, and the concave portion being in contact with the outer shape of the tube having a circular cross section.

【0011】冷媒流路が断面円形であると、通流する冷
媒圧力が均等に冷媒流路内部に負荷されるため、耐圧性
の向上が可能となる。
When the refrigerant flow path has a circular cross section, the pressure of the flowing refrigerant is uniformly applied to the inside of the refrigerant flow path, so that the pressure resistance can be improved.

【0012】熱交換チューブの冷媒流路を断面円形とし
た場合に、熱交換チューブの外形も断面円形とすると、
内部を通流する冷媒の圧力負荷に耐え得る強度となる肉
厚を保持しつつ、チューブ体積を最小とすることがで
き、重量増加が防止される。
When the refrigerant passage of the heat exchange tube has a circular cross section, and the outer shape of the heat exchange tube has a circular cross section,
The tube volume can be minimized while maintaining a wall thickness that can withstand the pressure load of the refrigerant flowing through the inside, thereby preventing an increase in weight.

【0013】また、熱交換チューブ外形を断面円形とし
た場合に、チューブ外形に沿った曲率を有する凹部を備
えたフィンを設け、前記熱交換チューブ外形に沿って、
前記凹部を当接させることにより、フィンとチューブの
接触面積を拡大することができる。従って、チューブか
らフィン側へ伝達される熱伝導率が増加し、熱交換性能
の向上が可能となる。
When the outer shape of the heat exchange tube is circular in cross section, a fin provided with a concave portion having a curvature along the outer shape of the tube is provided.
The contact area between the fin and the tube can be increased by contacting the recess. Therefore, the heat conductivity transmitted from the tube to the fin side increases, and the heat exchange performance can be improved.

【0014】本願第2請求項に記載した発明は、前記請
求項1記載の発明において、往復する前記チューブの間
にフィンが装着されている構成の熱交換器である。
According to a second aspect of the present invention, in the heat exchanger according to the first aspect, a fin is mounted between the reciprocating tubes.

【0015】このように、断面円形の冷媒流路を有する
チューブを、例えば、蛇行状に往復するように形成し、
前記往復するチューブ間にフィンを装着すると、熱交換
面積が拡大され、熱交換性能の向上が可能となる。
As described above, the tube having the refrigerant flow path having a circular cross section is formed, for example, so as to reciprocate in a meandering manner.
By mounting fins between the reciprocating tubes, the heat exchange area is enlarged, and the heat exchange performance can be improved.

【0016】本願第3請求項に記載した発明は、前記請
求項1記載の発明において、前記熱交換チューブとフィ
ンが交互に積層されて多段層を形成し、各チューブ端部
が、一対のヘッダパイプに連通接続されている構成の熱
交換器である。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the heat exchange tubes and the fins are alternately laminated to form a multi-stage layer, and each tube end is formed of a pair of headers. This is a heat exchanger configured to be connected to a pipe.

【0017】このよう熱交換チューブ及びフィンを交互
に多段積層し、熱交換面積が拡大され、熱交換性能の向
上が可能となる。
As described above, the heat exchange tubes and the fins are alternately stacked in multiple stages, so that the heat exchange area is enlarged and the heat exchange performance can be improved.

【0018】本願第4請求項に記載した発明は、前記請
求項2記載の発明において、往復するチューブ間にフィ
ンを装着し、チューブ端部がヘッダパイプに連通接続さ
れた熱交換器は、往復するチューブ及びフィンの連なる
面が外部空気の通風方向に対して直交するように、複数
の熱交換器が並列に配置され、各熱交換器が連通接続さ
れて一体となっている構成の熱交換器である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, a fin is mounted between the reciprocating tubes, and the heat exchanger in which the tube ends are connected to the header pipe is reciprocated. A plurality of heat exchangers are arranged in parallel so that the continuous surfaces of the tubes and fins are perpendicular to the direction of ventilation of the external air, and the heat exchangers are connected and connected to form a single heat exchanger. It is a vessel.

【0019】例えば、熱交換器を車体に搭載する際、外
部空気の通風方向に対して熱交換器を設置できる面は、
車のデザイン等によって一定範囲に制限されている。
For example, when the heat exchanger is mounted on a vehicle body, the surface on which the heat exchanger can be installed in the ventilation direction of the external air is as follows.
It is limited to a certain range by the design of the car.

【0020】本発明は、一定範囲に制限された外部空気
の通風方向に対して、熱交換チューブ及びフィンの連な
る面を設置して、同様に、複数の熱交換器を並列に配置
することにより、外部空気と接触する熱交換面積が拡大
され、熱交換性能の向上が可能となる。
According to the present invention, a continuous surface of the heat exchange tubes and the fins is provided in the direction in which the external air flows through the heat exchanger, and a plurality of heat exchangers are similarly arranged in parallel. In addition, the heat exchange area in contact with the external air is enlarged, and the heat exchange performance can be improved.

【0021】本願第5請求項に記載した発明は、前記請
求項3記載の発明において、前記熱交換チューブ及びフ
ィンが交互に積層され、チューブ端部が一対のヘッダパ
イプに連通接続された熱交換器は、積層されたチューブ
及びフィンの長手方向が外部空気の通風方向に対して直
交するように、複数の熱交換器が並列に配置され、各熱
交換器のヘッダパイプが連通接続されて一体となってい
る構成の熱交換器である。
According to a fifth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the heat exchange tubes and the fins are alternately laminated, and the tube ends are connected to a pair of header pipes. A plurality of heat exchangers are arranged in parallel so that the longitudinal direction of the laminated tubes and fins is orthogonal to the direction of external air flow, and the header pipes of each heat exchanger are connected and connected to each other. This is a heat exchanger having the following configuration.

【0022】このように、熱交換チューブ及びフィンを
多段積層した熱交換器のチューブ長手方向が外部空気通
風方向に対して直交するように、複数個の熱交換器を配
置することにより、外部空気と接触する熱交換面積が拡
大され、熱交換性能の向上が可能となる。
As described above, by arranging a plurality of heat exchangers such that the longitudinal direction of the tubes of the heat exchanger in which the heat exchange tubes and the fins are stacked in multiple stages is orthogonal to the direction of the external air flow, The heat exchange area in contact with the metal is expanded, and the heat exchange performance can be improved.

【0023】本願第6請求項に記載した発明は、前記請
求項1乃至5いずれか記載の発明において、前記ヘッダ
パイプの冷媒流路が、断面円形である構成の熱交換器で
ある。
According to a sixth aspect of the present invention, in the heat exchanger according to any one of the first to fifth aspects, the refrigerant flow path of the header pipe has a circular cross section.

【0024】このように、ヘッダパイプの冷媒流路が断
面円形であると、ヘッダパイプ内を通流する冷媒圧力
が、ヘッダパイプに均等に負荷されることとなり、ヘッ
ダパイプの耐圧性が向上する。
As described above, when the refrigerant flow path of the header pipe is circular in cross section, the pressure of the refrigerant flowing through the header pipe is evenly applied to the header pipe, and the pressure resistance of the header pipe is improved. .

【0025】本願第7請求項に記載した発明は、前記請
求項6記載の発明において、前記ヘッダパイプ内径の直
径が10mmを超えない直径であり、ヘッダパイプの肉
厚が5mmを超えない熱交換器である。
According to a seventh aspect of the present invention, in the heat exchanger of the sixth aspect, the inner diameter of the header pipe does not exceed 10 mm, and the thickness of the header pipe does not exceed 5 mm. It is a vessel.

【0026】ヘッダパイプに要求される耐圧性を確保す
るために、ヘッダパイプの肉厚の設定には、ヘッダパイ
プ内部にかかる内圧や、ヘッダパイプを構成する材料の
引っ張り応力等の影響を考慮する必要がある。
In order to ensure the pressure resistance required for the header pipe, the thickness of the header pipe is set in consideration of the effects of the internal pressure applied to the inside of the header pipe and the tensile stress of the material constituting the header pipe. There is a need.

【0027】冷媒流路直径が10mm以上であると、ヘ
ッダパイプに負荷される圧力が大きくなり、その分ヘッ
ダパイプの肉厚を厚くする必要があるため、重量増加が
大きくなる。また、冷媒流路直径を小さく設定すると、
冷媒通流によって、ヘッダパイプに負荷される圧力は小
さくなるため、ヘッダパイプの肉厚は薄くなり、重量増
加の問題は回避されるが、一方、冷媒流路直径が小さく
なりすぎると、冷媒の送受給を行うヘッダパイプとして
の性能が低下する。
If the refrigerant flow path diameter is 10 mm or more, the pressure applied to the header pipe increases, and the thickness of the header pipe needs to be increased accordingly, resulting in an increase in weight. Also, if the coolant flow path diameter is set small,
Due to the flow of the refrigerant, the pressure applied to the header pipe is reduced.Thus, the thickness of the header pipe is reduced and the problem of weight increase is avoided. The performance as a header pipe for sending and receiving is reduced.

【0028】従って、冷媒流路直径が10mmを超えな
い大きさの直径であった場合、後述する発明実施の形態
に記載した(1)式に基づいて、ヘッダパイプ外形直径
を定めることが可能である。
Therefore, when the refrigerant flow path diameter is not larger than 10 mm, the outer diameter of the header pipe can be determined based on the expression (1) described in the embodiment of the invention described later. is there.

【0029】例えば、アルミニウムをヘッダパイプを形
成する材料として用いた場合、アルミニウムの引っ張り
応力は、10kg/mmである。冷媒の高圧側の圧力は、
通常の気液混合状態の冷媒の圧力と比較して、6倍程度
となるため、部材にかかる内圧も大きくなり、耐圧性が
要求される。
For example, when aluminum is used as a material for forming a header pipe, the tensile stress of aluminum is 10 kg / mm 2 . The pressure on the high pressure side of the refrigerant is
Since the pressure is about six times as high as the pressure of the refrigerant in a normal gas-liquid mixed state, the internal pressure applied to the member also increases, and pressure resistance is required.

【0030】このため、後述する(1)式にしたがっ
て、ヘッダパイプの外形直径は20mm程度に設定する
ことができる。
Therefore, the outer diameter of the header pipe can be set to about 20 mm according to the expression (1) described later.

【0031】従って、ヘッダパイプは、冷媒流路直径を
10mmを超えない値に設定した場合、ヘッダパイプの
肉厚は、5mmを超えない値に設定することにより、要
求される耐圧性の確保が可能となる。
Therefore, when the refrigerant pipe diameter is set to a value not exceeding 10 mm, the required pressure resistance is ensured by setting the thickness of the header pipe to a value not exceeding 5 mm. It becomes possible.

【0032】また、要求される耐圧性を確保するために
最小となる肉厚で、ヘッダパイプを構成すると、重量増
加が制限され、車載レイアウト性が向上する。
Further, if the header pipe is formed with a minimum thickness to secure the required pressure resistance, an increase in weight is limited and the layout property on the vehicle is improved.

【0033】また、ヘッダパイプのみならず、外形を断
面円形としたチューブの場合であっても、チューブを構
成する部材の引っ張り応力、冷媒流路直径、及びチュー
ブにかかる内圧を考慮して、チューブ肉厚の設定が可能
である。
In addition to the header pipe, even in the case of a tube having a circular cross section, the tube is formed in consideration of the tensile stress of the members constituting the tube, the refrigerant flow path diameter, and the internal pressure applied to the tube. The thickness can be set.

【0034】本願第8請求項に記載した発明は、前記請
求項1乃至7いずれか記載の発明において、前記チュー
ブ及びヘッダパイプは、アルミニウム又はアルミニウム
合金を成形してなる熱交換器である。
According to an eighth aspect of the present invention, in the first aspect, the tube and the header pipe are a heat exchanger formed by molding aluminum or an aluminum alloy.

【0035】アルミニウム又はアルミニウム合金を用い
てチューブ又はヘッダパイプを形成すると、廉価で簡易
にチューブ又はヘッダパイプを形成できるという利点が
ある。しかし、例えば、冷媒として、熱交換器通流時に
超臨界域となる冷媒を用いる場合、熱交換器に要求され
る耐圧性を確保しようすると、各部材の肉厚が厚くな
り、熱交換器の重量増加が大きくなってしまうという問
題を生じる。
Forming a tube or header pipe using aluminum or an aluminum alloy has the advantage that the tube or header pipe can be easily formed at low cost. However, for example, when using a refrigerant that becomes a supercritical region when flowing through the heat exchanger as a refrigerant, in order to ensure the pressure resistance required for the heat exchanger, the thickness of each member increases, There is a problem that the weight increase becomes large.

【0036】本発明においては、要求される耐圧性を確
保しつつ、重量増加を防止した構造としたため、アルミ
ニウム又はアルミニウム合金を用いて、チューブ又はヘ
ッダパイプを形成することが可能となり、廉価に熱交換
器が形成される。
In the present invention, since the required pressure resistance is ensured and the weight is prevented from increasing, it is possible to form a tube or a header pipe using aluminum or an aluminum alloy, thereby reducing the cost of heat. An exchanger is formed.

【0037】本願第9請求項に記載した発明は、前記請
求項1乃至8いずれか記載の熱交換器において、熱交換
器に流出入する冷媒は、気体状態である構成の熱交換器
である。
According to a ninth aspect of the present invention, in the heat exchanger according to any one of the first to eighth aspects, the refrigerant flowing into and out of the heat exchanger is in a gaseous state. .

【0038】このように、気体状態である高温高圧の媒
体が、気体状態のまま熱交換器間を通流する場合、熱交
換器には、高い耐圧性が要求されることとなる。本発明
の熱交換器の構成とすれば、高い耐圧性を要求する気体
状態の媒体を通流する場合であっても、耐圧性確保のた
めの重量増加やレイアウト性の悪化を防止して、本発明
の熱交換器が用いられる。
As described above, when the high-temperature and high-pressure medium in the gaseous state flows between the heat exchangers in the gaseous state, the heat exchanger is required to have high pressure resistance. With the configuration of the heat exchanger of the present invention, even when flowing through a gaseous medium that requires high pressure resistance, it is possible to prevent an increase in weight and a deterioration in layout for securing pressure resistance, The heat exchanger of the present invention is used.

【0039】また、高い耐圧性を要求する冷媒を用いた
冷凍サイクルにおいても、本発明の熱交換器であれば、
用いることができる。
In a refrigeration cycle using a refrigerant that requires high pressure resistance, the heat exchanger of the present invention also
Can be used.

【0040】本願第10請求項に記載した発明は、前記
請求項1乃至9記載の発明において、前記熱交換器に通
流する冷媒は、二酸化炭素(CO)を用いた熱交換器
である。
According to a tenth aspect of the present invention, in the first to ninth aspects of the present invention, the refrigerant flowing through the heat exchanger is a heat exchanger using carbon dioxide (CO 2 ). .

【0041】二酸化炭素を冷凍サイクルの冷媒として用
いた場合、気液二相状態の臨界点を超える超臨界域の高
圧の冷媒が熱交換器内部を通流することとなる。
When carbon dioxide is used as a refrigerant in a refrigeration cycle, a high-pressure refrigerant in a supercritical region exceeding a critical point in a gas-liquid two-phase state flows through the heat exchanger.

【0042】従って、熱交換器には、通常の気液混合状
態の冷媒が通流する場合と比較して、6倍以上の高い耐
圧性が要求される。前述した本発明の熱交換器によれ
ば、高い耐圧性を満たす設計となっているため、超臨界
域の状態となる二酸化炭素を冷媒として用いることが可
能である。
Therefore, the heat exchanger is required to have a pressure resistance that is at least six times higher than that in the case where a normal refrigerant in a gas-liquid mixed state flows. According to the heat exchanger of the present invention described above, since it is designed to satisfy high pressure resistance, it is possible to use carbon dioxide which is in a supercritical state as a refrigerant.

【0043】[0043]

【発明の実施の形態】以下に本発明の具体例を図面に基
づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0044】図1は、本例の熱交換器を示す外観図であ
り、この熱交換器1は、フィン3,3を装着するととも
に、蛇行状に成形した熱交換チューブ2と、この熱交換
チューブ2の端部に設けられた1対のヘッダパイプ5,
6とで構成されているガスクーラーである。
FIG. 1 is an external view showing a heat exchanger of this embodiment. The heat exchanger 1 has fins 3 and 3 mounted thereon, and a heat exchange tube 2 formed in a meandering shape. A pair of header pipes 5 provided at the end of the tube 2,
6 is a gas cooler.

【0045】各ヘッダパイプ5,6には、それぞれ冷媒
供給用の配管が接続されている。一方のヘッダパイプ5
から供給された冷媒は、熱交換チューブ2内を通流し
て、他方のヘッダパイプ6から排出される。
Each of the header pipes 5 and 6 is connected to a refrigerant supply pipe. One header pipe 5
Is supplied through the heat exchange tube 2 and discharged from the other header pipe 6.

【0046】図2は、前記熱交換チューブ2及びフィン
3の概略構成を示す斜視図である。図2中、4は、ルー
バー示している。
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the heat exchange tube 2 and the fins 3. In FIG. 2, reference numeral 4 denotes a louver.

【0047】図2に示すように、本例のチューブは、冷
媒流路2aが断面円形に形成されるとともに、チューブ
2外形も断面円形に形成されている。
As shown in FIG. 2, in the tube of this embodiment, the refrigerant passage 2a is formed in a circular cross section, and the outer shape of the tube 2 is also formed in a circular cross section.

【0048】また、チューブ2間に装着するフィン3
は、前記チューブ2の断面円形である外形に沿った曲率
を有する凹部3aを備え、この凹部3aにチューブ2が
当接されている。
Also, fins 3 mounted between the tubes 2
Has a concave portion 3a having a curvature along the outer shape of the tube 2 having a circular cross section, and the tube 2 is in contact with the concave portion 3a.

【0049】チューブ2の冷媒流路2aが断面円形に形
成されていると、冷媒流路2内に均等に冷媒圧力が負荷
され、耐圧性を向上することができる。また、本例のチ
ューブ2は、外形も断面円形となるように形成されてい
るため、圧力負荷に耐え得る肉厚を保持しつつ、体積増
加を最小限に押さえて、高い耐圧性が要求される熱交換
器においても、熱交換チューブの重量増加を防止でき
る。
When the refrigerant passage 2a of the tube 2 is formed to have a circular cross section, the refrigerant pressure is uniformly applied to the inside of the refrigerant passage 2 and the pressure resistance can be improved. Further, since the outer shape of the tube 2 of the present example is formed to have a circular cross section, high pressure resistance is required while keeping the wall thickness capable of withstanding a pressure load, minimizing the volume increase. Also in the heat exchanger, the weight of the heat exchange tube can be prevented from increasing.

【0050】また、チューブ2間に装着されるフィン3
が、チューブ2の断面円形となる外形に沿った曲率を有
する凹部3aを備え、前記凹部3aにチューブ2が当接
されていると、チューブ2とフィン3の接触面積が拡大
し、チューブ2からフィン3側へ伝達される熱伝導率が
大きくなるため、熱交換性能を向上することができる。
また、フィン3は、チューブ2外形の曲率と略一致する
凹部3aを備えることにより、チューブ2間に装着され
るフィン3の面積が大きくなり、熱交換面積が拡大す
る。
The fins 3 mounted between the tubes 2
Is provided with a concave portion 3a having a curvature along the outer shape of the tube 2 having a circular cross section. When the tube 2 is in contact with the concave portion 3a, the contact area between the tube 2 and the fin 3 is increased, and Since the heat conductivity transmitted to the fins 3 increases, the heat exchange performance can be improved.
Further, since the fins 3 have the concave portions 3a substantially matching the curvature of the outer shape of the tube 2, the area of the fins 3 mounted between the tubes 2 increases, and the heat exchange area increases.

【0051】また、図1に示すように、本例において
は、チューブ2端部が接続されるヘッダパイプ5,6に
形成される媒体流路も断面円形に形成されている。前述
と同様、冷媒流路が断面円形となるように形成されてい
ると、冷媒流路内に冷媒の圧力が均等に負荷されるた
め、耐圧性が向上する。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the medium passages formed in the header pipes 5 and 6 to which the ends of the tubes 2 are connected are also formed in a circular cross section. As described above, when the refrigerant flow path is formed to have a circular cross section, the pressure of the refrigerant is uniformly applied to the refrigerant flow path, so that the pressure resistance is improved.

【0052】この場合に、ヘッダパイプの冷媒流路直径
は10mm超えない直径、ヘッダパイプの肉厚は、5m
mを超えない肉厚に設定されている。
In this case, the refrigerant flow path diameter of the header pipe does not exceed 10 mm, and the thickness of the header pipe is 5 m.
The thickness is set so as not to exceed m.

【0053】ヘッダパイプの外形直径とヘッダパイプに
形成される冷媒流路の内径直径の関係は、前記ヘッダパ
イプに負荷される内圧や、ヘッダパイプを構成する材料
の引っ張り応力を考慮して下記(1)式に従って、定め
ることができる。 (1) σ=P(r2+r1)/(r2ーr1) ここで、σは、チューブを構成する材料の引っ張り応
力、Pは、チューブ内部の圧力、r2は、チューブ外形
半径、r1は、チューブの冷媒流路半径を示す。
The relationship between the outer diameter of the header pipe and the inner diameter of the refrigerant flow path formed in the header pipe is determined in consideration of the internal pressure applied to the header pipe and the tensile stress of the material constituting the header pipe as follows: 1) It can be determined according to the equation. (1) σ = P (r2 2 + r1 2 ) / (r2 2 −r1 2 ) where σ is the tensile stress of the material constituting the tube, P is the pressure inside the tube, r2 is the outer radius of the tube, r1 indicates a coolant flow path radius of the tube.

【0054】例えば、アルミニウムをヘッダパイプを形
成する材料として用いた場合、アルミニウムの引っ張り
応力は、10kg/mmである。ヘッダパイプに負荷
される内圧を600kg/cmとした場合、ヘッダパ
イプの冷媒流路直径が10mmであると、前記(1)式
にしたがって、ヘッダパイプの外形直径を算出すると、
ヘッダパイプの外形直径は、20mmと設定できる。
For example, when aluminum is used as a material for forming a header pipe, the tensile stress of aluminum is 10 kg / mm 2 . When the internal pressure applied to the header pipe is 600 kg / cm 2 and the refrigerant flow path diameter of the header pipe is 10 mm, the outer diameter of the header pipe is calculated according to the above equation (1).
The outer diameter of the header pipe can be set to 20 mm.

【0055】高い耐圧性を要求するCO等を冷凍サイ
クルを通流する冷媒として用いた場合は、冷媒流路直径
を10mm以上とすると、通流する冷媒量が多くなり、
より高い耐圧性がヘッダパイプに要求されるため、ヘッ
ダパイプをさらに肉厚とする必要が生じ、材料コストの
高騰と、熱交換器重量が増大するという不都合を生じ
る。
When CO 2 or the like which requires high pressure resistance is used as the refrigerant flowing through the refrigeration cycle, if the diameter of the refrigerant flow path is 10 mm or more, the amount of flowing refrigerant increases,
Since the header pipe is required to have higher pressure resistance, it is necessary to make the header pipe thicker, which results in an increase in material cost and an increase in weight of the heat exchanger.

【0056】従って、ヘッダパイプの冷媒流路直径は1
0mmを超えない程度が適当と考えられる。COを冷
媒として用いる場合、熱交換器には、気液二相状態の臨
界点を超えた超臨界域の高圧冷媒が通流することとなる
ため、従来用いられている気液二相状態の冷媒が通流す
る場合に要求される耐圧性の6倍以上の耐圧性が要求さ
れるものと想定される。
Therefore, the refrigerant flow path diameter of the header pipe is 1
An extent not exceeding 0 mm is considered appropriate. When CO 2 is used as the refrigerant, a high-pressure refrigerant in a supercritical region exceeding the critical point of the gas-liquid two-phase state flows through the heat exchanger. It is assumed that a pressure resistance of at least 6 times the pressure resistance required when the refrigerant flows through is required.

【0057】これらの条件を考慮して、前記(1)式に
従いヘッダパイプの外形直径を算出すると、最小となる
外形直径が20mmとなる。この結果から、ヘッダパイ
プの肉厚を5mm超えない厚さとすると、ヘッダパイプ
の冷媒流路直径が10mmを超えない値に設定された場
合に、要求される耐圧性を確保した最小限度の肉厚を設
定してヘッダパイプを形成でき、重量増加が防止され
る。
When the outer diameter of the header pipe is calculated according to the above equation (1) in consideration of these conditions, the minimum outer diameter is 20 mm. From this result, assuming that the thickness of the header pipe does not exceed 5 mm, when the coolant flow path diameter of the header pipe is set to a value not exceeding 10 mm, the minimum thickness ensuring the required pressure resistance is secured. Can be set to form a header pipe, and an increase in weight can be prevented.

【0058】また、前記(1)式に基づいて、断面円形
のチューブの肉厚の設定ができる。
The thickness of the tube having a circular cross section can be set based on the above equation (1).

【0059】このように、本例の熱交換器は、要求され
る耐圧性を確保するとともに、重量増加を最低限に防止
した設計としたため、、アルミニウム製又はアルミニウ
ム合金製の押し出し成形材料を用いて、軽量かつ廉価に
熱交換器1を形成できる。
As described above, since the heat exchanger of this embodiment is designed to secure the required pressure resistance and to minimize the increase in weight, it is possible to use an extruded material made of aluminum or an aluminum alloy. Thus, the heat exchanger 1 can be formed lightly and at low cost.

【0060】次に、本発明の熱交換器の他の具体例につ
いて説明する。
Next, another specific example of the heat exchanger of the present invention will be described.

【0061】図3は、熱交換器の他の具体例の概略構成
を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of another specific example of the heat exchanger.

【0062】図3に示すように、本例の熱交換器10
は、一対のヘッダパイプ5,6間に、複数の蛇行状に往
復するチューブ24,25,26が連通接続され、この
蛇行状に往復するチューブ間にフィン3が装着されてい
る。
As shown in FIG. 3, the heat exchanger 10 of this embodiment
A plurality of meandering reciprocating tubes 24, 25, 26 are connected between a pair of header pipes 5, 6, and fins 3 are mounted between the meandering reciprocating tubes.

【0063】本例の熱交換器10は、チューブ及びフィ
ンが連なる面が外部空気の通風方向に対して直交するよ
うに配置される。
The heat exchanger 10 of the present embodiment is arranged such that the surface where the tubes and the fins are continuous is orthogonal to the direction in which external air flows.

【0064】本例のように、蛇行状に往復するチューブ
間にフィンを装着したチューブを複数本並列に配置する
ことにより、外部空気と熱交換する面積が増大し、熱交
換性能が向上する。
As in this example, by arranging a plurality of tubes with fins in parallel between tubes that reciprocate in a meandering manner, the area for exchanging heat with external air increases, and the heat exchange performance improves.

【0065】例えば、室内空間が広いワンボックス車等
には、優れた空調機能が求められる。この場合、熱交換
面積を拡大し、熱交換性能を向上した熱交換器を搭載す
ることにより、要求される空調機能を達成できる。
For example, an excellent air conditioning function is required for a one-box vehicle or the like having a large indoor space. In this case, a required air conditioning function can be achieved by enlarging the heat exchange area and mounting a heat exchanger with improved heat exchange performance.

【0066】車内において、外部空気通風方向に対する
表面積の範囲は、車体デザイン等によって、ある範囲に
制限される。一方、車体の大きさにともなって、冷凍装
置の搭載スペースも拡大すると想定される。
In a vehicle, the range of the surface area with respect to the direction of the external air flow is limited to a certain range depending on the vehicle body design and the like. On the other hand, it is expected that the mounting space of the refrigeration device will increase with the size of the vehicle body.

【0067】従って、本例のように、外部空気通風方向
に対する表面積の範囲を同一としつつ、複数の熱交換器
を並列に配置すると、搭載スペース上問題となることな
く、外部空気と接触する熱交換面積の拡大により、熱交
換性能が向上する。
Therefore, when a plurality of heat exchangers are arranged in parallel while keeping the same surface area range in the external air ventilation direction as in this embodiment, the heat contact with the external air can be prevented without any problem in the mounting space. The heat exchange performance is improved by increasing the exchange area.

【0068】図4は、本発明の熱交換器の他の具体例を
示し、本例の熱交換器11は、断面円形の冷媒流路及び
外形を有するチューブ12を多段積層し、積層するチュ
ーブ12間にフィン13を装着し、多段積層されたチュ
ーブ12の端部を一対のヘッダパイプ14,15に連通
接続する構成となっている。
FIG. 4 shows another embodiment of the heat exchanger of the present invention. The heat exchanger 11 of this embodiment is a tube in which tubes 12 having a refrigerant passage and an outer shape with a circular cross section are stacked in multiple stages and stacked. Fins 13 are mounted between the tubes 12, and the ends of the tubes 12 stacked in a multi-stage are connected to a pair of header pipes 14 and 15.

【0069】このように、チューブ12及びフィン13
を交互に多段積層して熱交換器11を構成すると、熱交
換面積の拡大により、熱交換性能が向上する。
As described above, the tube 12 and the fin 13
When the heat exchanger 11 is formed by alternately stacking the heat exchangers 11, heat exchange performance is improved due to an increase in the heat exchange area.

【0070】また、本例のヘッダパイプ14,15は、
断面円形の冷媒流路14a,15aが形成されている。
The header pipes 14 and 15 of this embodiment are
Refrigerant channels 14a and 15a having circular cross sections are formed.

【0071】図5は、チューブ12及びフィン13の断
面長手方向を外部空気の通風方向に対して直交するよう
に、前記図4に示す構成の熱交換器16,17を並列に
配置し、ヘッダパイプ19及び20を配管22で連通接
続して一体とした熱交換器23の概略構成を示す斜視図
である。なお、図中矢印は、外部空気の通風方向を示し
ている。
FIG. 5 shows a configuration in which the heat exchangers 16 and 17 having the configuration shown in FIG. 4 are arranged in parallel so that the longitudinal direction of the cross section of the tube 12 and the fins 13 is perpendicular to the ventilation direction of the external air. It is a perspective view which shows the schematic structure of the heat exchanger 23 which connected and connected the pipes 19 and 20 with the piping 22 in one. Note that the arrows in the figure indicate the direction of ventilation of the external air.

【0072】図5に示すように、本例の熱交換器23
は、冷媒を並列に複数の熱交換器16,17に通流し
て、冷媒流量を増大するとともに、熱交換面積が拡大さ
れ、熱交換性能が向上し、一挙に冷媒を冷却する。
As shown in FIG. 5, as shown in FIG.
The refrigerant flows through the plurality of heat exchangers 16 and 17 in parallel to increase the flow rate of the refrigerant, increase the heat exchange area, improve the heat exchange performance, and cool the refrigerant at once.

【0073】また、熱交換器16,17を通流するにし
たがって、順次冷却される冷媒の状態を考慮して、複数
の熱交換器16,17を並列に配置し、冷媒流路を構成
した熱交換器23は、熱交換性能が向上される。
Further, in consideration of the state of the refrigerant which is sequentially cooled as it flows through the heat exchangers 16 and 17, a plurality of heat exchangers 16 and 17 are arranged in parallel to form a refrigerant passage. The heat exchanger 23 has improved heat exchange performance.

【0074】例えば、外部空気の通風方向に対して、後
列となるヘッダパイプ18から高温高圧の冷媒を流入
し、仕切り板をヘッダパイプ内部に設置することによ
り、冷却する過程に従って、順次外部空気通風方向に向
かって、冷媒が通流するように、熱交換器の冷媒流路を
構成すると、後列から順次熱交換器16のチューブ間を
通流し、ある程度冷却された冷媒が、外部空気通風方向
に最も近い冷媒流路を構成する熱交換器17のチューブ
間を通流することになるため、放熱性能が向上する。
For example, a high-temperature and high-pressure refrigerant flows from the header pipe 18 in the rear row in the direction of the external air flow, and a partition plate is installed inside the header pipe. When the refrigerant flow path of the heat exchanger is configured such that the refrigerant flows in the direction, the refrigerant flows through the tubes of the heat exchanger 16 sequentially from the rear row, and the refrigerant that has been cooled to some extent flows in the external air ventilation direction. Since heat flows between the tubes of the heat exchanger 17 constituting the closest refrigerant flow path, the heat radiation performance is improved.

【0075】その他、前述したように、熱交換器チュー
ブ外形を断面円形とするほかに、扁平状のチューブに、
複数の断面円形の冷媒流路を形成する場合も考えられ
る。
In addition, as described above, in addition to the heat exchanger tube having a circular cross section, a flat tube may be used.
It is also conceivable to form a plurality of refrigerant passages having circular cross sections.

【0076】例えば、図6は、外形断面扁平状のチュー
ブ27に断面円形の複数の冷媒流路27aを形成した構
造を示している。
For example, FIG. 6 shows a structure in which a plurality of refrigerant passages 27a having a circular cross section are formed in a tube 27 having a flat outer cross section.

【0077】本例において、断面扁平状とは、チューブ
27の上下面に少なくとも平面を有しているチューブの
断面形状をいう。
In this example, the flat cross section refers to a cross sectional shape of a tube having at least flat surfaces on the upper and lower surfaces of the tube 27.

【0078】チューブ27の冷媒流路27aが断面円形
に形成されていると、冷媒流路内に冷媒圧力が均等に負
荷されるため耐圧性が向上する。
When the refrigerant passage 27a of the tube 27 is formed in a circular cross section, the pressure of the refrigerant is evenly applied in the refrigerant passage, so that the pressure resistance is improved.

【0079】熱交換チューブを断面扁平状に形成する場
合においても、冷媒流路を通流する冷媒によって負荷さ
れる圧力に耐え得る程度の肉厚が必要となる。従って、
断面扁平状のチューブ27の横手方向に肉厚部28が形
成されている。この肉厚部28が形成されていると、チ
ューブ27の耐圧性が向上されるとともに、チューブ2
7の表面積及びチューブ27と接触するフィンの面積が
拡大し、熱交換面積の拡大により、熱交換率が向上す
る。
Even when the heat exchange tube is formed to have a flat cross section, the heat exchange tube needs to have a thickness enough to withstand the pressure applied by the refrigerant flowing through the refrigerant channel. Therefore,
A thick portion 28 is formed in the lateral direction of the tube 27 having a flat cross section. When the thick portion 28 is formed, the pressure resistance of the tube 27 is improved and the tube 2
7 and the area of the fins in contact with the tube 27 are increased, and the heat exchange area is improved by increasing the heat exchange area.

【0080】また、本例のチューブ27は、肉厚部28
を切削し、チューブ27の長手方向の他の部位よりも、
断面積が小さくなるチューブ挿入部29が形成されてい
る。
Further, the tube 27 of this embodiment has a thick portion 28
, And compared with other portions in the longitudinal direction of the tube 27,
A tube insertion portion 29 having a reduced cross-sectional area is formed.

【0081】要求される耐圧性を確保するため、ヘッダ
パイプの肉厚が厚くなると、ヘッダパイプの内径は小さ
くなり、チューブとヘッダパイプを連通接続するために
形成されるチューブ挿入孔の幅が小さくなる。
When the thickness of the header pipe is increased in order to ensure the required pressure resistance, the inner diameter of the header pipe is reduced, and the width of the tube insertion hole formed for connecting the tube and the header pipe is reduced. Become.

【0082】すなわち、チューブ挿入孔が小さくなって
しまうと、このチューブ挿入孔にチューブ端部を挿入し
て連通接続するチューブの幅が狭くなり、チューブ間に
装着されたフィンへの伝熱量が少なくなり、熱交換率が
低下してしまうという問題を生じる。
That is, when the tube insertion hole becomes smaller, the width of the tube connected and connected by inserting the tube end into the tube insertion hole becomes narrower, and the amount of heat transfer to the fin mounted between the tubes becomes smaller. This causes a problem that the heat exchange rate is reduced.

【0083】本例のチューブ27は、チューブ27の長
手方向端部において、チューブの横手方向の両端に形成
された肉厚部28を切削し、ヘッダパイプに形成される
チューブ挿入孔と略一致する断面形状を有するチューブ
挿入部29が形成されている。従って、チューブ挿入孔
が、ヘッダパイプが肉厚にすることにより、小さくなっ
た場合であっても、前記チューブ挿入孔の狭小化にとも
なって、チューブ27の横手方向の幅を変化させること
なく、チューブ27をヘッダパイプに連通接続できる。
In the tube 27 of this example, at the longitudinal end of the tube 27, the thick portions 28 formed at both ends in the lateral direction of the tube are cut and substantially coincide with the tube insertion holes formed in the header pipe. A tube insertion portion 29 having a cross-sectional shape is formed. Therefore, even if the tube insertion hole is reduced by increasing the thickness of the header pipe, the width of the tube 27 in the lateral direction is not changed with the narrowing of the tube insertion hole. The tube 27 can be communicatively connected to the header pipe.

【0084】また、チューブ27の横手方向の幅を変化
させることなく、フィンとの接触面積を確保して、チュ
ーブ27をヘッダパイプに組み付けられるため、熱交換
器率が向上する。
Further, since the tube 27 can be assembled to the header pipe while keeping the contact area with the fins without changing the width of the tube 27 in the lateral direction, the heat exchanger efficiency is improved.

【0085】本例のチューブ27は、肉厚部28が形成
されているため、要求される耐圧性を確保して、アルミ
ニウム又はアルミニウム合金で、軽量且つ廉価に熱交換
器を形成できる。
In the tube 27 of this embodiment, since the thick portion 28 is formed, the required pressure resistance is secured, and the heat exchanger can be made of aluminum or an aluminum alloy at a low cost and light weight.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、断面円
形の冷媒流路を有する熱交換チューブと、前記チューブ
に当接されるフィンと、前記チューブと連通接続し、冷
媒の送受給を行うヘッダパイプを備え、チューブ及びフ
ィンに伝わる熱によって熱交換を行う熱交換器におい
て、前記断面円形の冷媒流路を有する熱交換チューブ
は、断面円形のチューブ外形を備え、前記チューブ間に
装着されるフィンは、チューブ外形と略同一の曲率を有
する凹部を備え、前記凹部が断面円形のチューブ外見に
沿って当接される構成の熱交換器である。
As described above, the present invention provides a heat exchange tube having a refrigerant flow path having a circular cross section, a fin abutting on the tube, and a communicative connection with the tube so as to supply and receive the refrigerant. In the heat exchanger having a header pipe to perform heat exchange by heat transferred to the tubes and the fins, the heat exchange tube having the refrigerant flow path having a circular cross section has a tube outer shape having a circular cross section, and is mounted between the tubes. The fin is a heat exchanger having a concave portion having substantially the same curvature as the outer shape of the tube, and the concave portion being in contact with the outer shape of the tube having a circular cross section.

【0087】冷媒流路が断面円形であると、通流する冷
媒圧力が均等に冷媒流路内部に負荷されるため、チュー
ブの耐圧性は向上する。
When the refrigerant flow path has a circular cross section, the pressure of the flowing refrigerant is uniformly applied to the inside of the refrigerant flow path, so that the pressure resistance of the tube is improved.

【0088】熱交換チューブの冷媒流路を断面円形とし
た場合に、熱交換チューブの外形も断面円形とすると、
内部を通流する冷媒の圧力負荷に耐え得る強度となる肉
厚を保持しつつ、チューブ体積を最小とすることがで
き、熱交換器の重量増加を防止できる。
When the cross section of the refrigerant flow path of the heat exchange tube is circular and the outer shape of the heat exchange tube is also circular,
The tube volume can be minimized while maintaining a thickness sufficient to withstand the pressure load of the refrigerant flowing through the inside, and the weight increase of the heat exchanger can be prevented.

【0089】また、熱交換チューブ外形を断面円形とし
た場合に、チューブ外形に沿った曲率を有する凹部を備
えたフィンを設け、前記熱交換チューブ外形に沿って、
前記凹部を当接させることにより、フィンとチューブの
接触面積は、拡大する。従って、チューブからフィン側
へ伝達される熱伝導率が増加し、熱交換器の熱交換性能
は向上する。
In the case where the outer shape of the heat exchange tube is circular, a fin having a concave portion having a curvature along the outer shape of the tube is provided.
The contact area between the fin and the tube is enlarged by bringing the concave portion into contact. Therefore, the heat conductivity transmitted from the tube to the fin side increases, and the heat exchange performance of the heat exchanger improves.

【0090】また、往復する前記チューブの間にフィン
が装着されている構成の熱交換器とすると、熱交換面積
が拡大され、熱交換器の熱交換性能は向上する。
Further, if the heat exchanger has fins mounted between the reciprocating tubes, the heat exchange area is enlarged, and the heat exchange performance of the heat exchanger is improved.

【0091】往復するチューブ及びフィンの連なる面が
外部空気の通風方向に対して直交するように、複数の熱
交換器を並列に配置し、各熱交換器を連通接続して一体
の熱交換器を構成するとことにより、外部空気と接触す
る熱交換面積が拡大され、往復するチューブ間にフィン
を装着した熱交換器の熱交換性能は向上する。
A plurality of heat exchangers are arranged in parallel so that the continuous surface of the reciprocating tube and the fins is orthogonal to the direction of the external air flow, and the heat exchangers are connected and connected to form an integrated heat exchanger. With this configuration, the heat exchange area in contact with the external air is enlarged, and the heat exchange performance of the heat exchanger having fins mounted between the reciprocating tubes is improved.

【0092】また、前記熱交換チューブとフィンを交互
に積層して、各チューブ端部が、一対のヘッダパイプに
連通接続されている構成の熱交換器とすると、チューブ
及びフィンからなる熱交換面積が拡大され、熱交換器の
熱交換性能は向上する。
Further, when the heat exchanger tubes and the fins are alternately laminated to form a heat exchanger in which each tube end is connected to a pair of header pipes, a heat exchange area composed of tubes and fins is provided. And the heat exchange performance of the heat exchanger is improved.

【0093】また、積層されたチューブ及びフィンの長
手方向が外部空気の通風方向に対して直交するように、
複数の熱交換器を並列に配置し、各熱交換器のヘッダパ
イプが連通接続されて一体となっている構成の熱交換器
とすると、外部空気と接触する熱交換面積が拡大され、
前記熱交換器の熱交換性能は向上する。
Also, the longitudinal direction of the laminated tubes and fins is perpendicular to the ventilation direction of the external air.
When a plurality of heat exchangers are arranged in parallel, and the heat exchanger is configured such that the header pipes of each heat exchanger are connected and connected to each other, the heat exchange area in contact with the external air is increased,
The heat exchange performance of the heat exchanger is improved.

【0094】また、前記熱交換器に用いられるヘッダパ
イプは、冷媒流路断面を円形とすることにより、ヘッダ
パイプに冷媒圧力が均等に負荷されて、ヘッダパイプの
耐圧性は向上する。
Further, the header pipe used in the heat exchanger has a circular refrigerant flow section, so that the refrigerant pressure is uniformly applied to the header pipe and the pressure resistance of the header pipe is improved.

【0095】また、前記ヘッダパイプの冷媒流路直径を
10mmを超えない直径に設計し、ヘッダパイプの肉厚
を5mmを超えない値に設計すると、要求される耐圧性
を確保するために最小となる値で、ヘッダパイプを構成
することができ、耐圧性確保のための重量増加を制限し
て、熱交換の車載レイアウト性は向上する。
When the header pipe is designed to have a refrigerant flow path diameter not exceeding 10 mm and the header pipe is designed to have a wall thickness not exceeding 5 mm, the minimum pressure is required to secure the required pressure resistance. With such a value, the header pipe can be formed, and the increase in weight for securing the pressure resistance is limited, so that the on-board layout of the heat exchange is improved.

【0096】また、要求される耐圧性を確保しつつ、重
量増加を防止した構造としたため、アルミニウム又はア
ルミニウム合金を用いて、チューブ又はヘッダパイプを
形成することが可能となり、本発明の熱交換器は、廉価
に形成できる。
In addition, since the required pressure resistance is ensured and the structure is designed to prevent weight increase, it is possible to form a tube or a header pipe using aluminum or an aluminum alloy. Can be formed at low cost.

【0097】また、高い耐圧性を要求する気体状態の冷
媒、例えば、COを冷凍サイクルに用いる場合であっ
ても、耐圧性確保のための重量増加やレイアウト性の悪
化を防止して、本発明の熱交換器が用いられる。
Further, even when a refrigerant in a gas state requiring high pressure resistance, for example, CO 2 is used in a refrigeration cycle, an increase in weight for securing pressure resistance and deterioration of layout properties are prevented, and The heat exchanger of the invention is used.

【0098】[0098]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の具体例に係り、蛇行状に往復するチュ
ーブ間にフィンが装着された熱交換器を示す正面図であ
る。
FIG. 1 is a front view showing a heat exchanger in which fins are mounted between meandering reciprocating tubes according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の具体例に係り、フィン及びチューブの
示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a fin and a tube according to a specific example of the present invention.

【図3】本発明の具体例に係り、図1に示すフィン及び
チューブが、並列に複数配置された熱交換器を示す斜視
図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a heat exchanger in which a plurality of fins and tubes shown in FIG. 1 are arranged in parallel according to a specific example of the present invention.

【図4】本発明の具体例に係り、1対のヘッダパイプ間
にフィン及びチューブが交互に積層された熱交換器をの
概略構成を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of a heat exchanger in which fins and tubes are alternately stacked between a pair of header pipes according to a specific example of the present invention.

【図5】本発明の具体例に係り、図4に示す熱交換器
を、並列に複数配置し、各熱交換器を連通接続して一体
とした構成の熱交換器を示す斜視図である。
5 is a perspective view showing a heat exchanger according to a specific example of the present invention, in which a plurality of heat exchangers shown in FIG. 4 are arranged in parallel, and the heat exchangers are connected and connected to be integrated. .

【図6】本発明の他の具体例に係り、熱交換チューブを
示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a heat exchange tube according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 熱交換器 2 チューブ 2a 冷媒流路 3 フィン 3a 凹部 4 ルーバー 5 ヘッダパイプ 6 ヘッダパイプ 10 熱交換器 11 熱交換器 12 チューブ 13 フィン 13a 凹部 14 ヘッダパイプ 14a 冷媒流路 15 ヘッダパイプ 15a 冷媒流路 16 熱交換器 17 熱交換器 18 ヘッダパイプ 19 ヘッダパイプ 20 ヘッダパイプ 21 ヘッダパイプ 22 配管 23 熱交換器 24 チューブ 25 チューブ 26 チューブ 27 チューブ 27a 冷媒流路 28 肉厚部 29 チューブ挿入部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat exchanger 2 Tube 2a Refrigerant flow path 3 Fin 3a Recess 4 Louver 5 Header pipe 6 Header pipe 10 Heat exchanger 11 Heat exchanger 12 Tube 13 Fin 13a Recess 14 Header pipe 14a Refrigerant flow path 15 Header pipe 15a Refrigerant flow path Reference Signs List 16 heat exchanger 17 heat exchanger 18 header pipe 19 header pipe 20 header pipe 21 header pipe 22 piping 23 heat exchanger 24 tube 25 tube 26 tube 27 tube 27a refrigerant flow path 28 thick part 29 tube insertion part

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 断面円形の冷媒流路を有する熱交換チュ
ーブと、前記チューブに当接されるフィンと、前記チュ
ーブと連通接続し、冷媒の送受給を行うヘッダパイプを
備え、チューブ及びフィンに伝わる熱によって熱交換を
行う熱交換器において、 前記断面円形の冷媒流路を有する熱交換チューブは、断
面円形のチューブ外形を備え、 前記チューブ間に装着されるフィンは、チューブ外形と
略同一の曲率を有する凹部を備え、前記凹部が断面円形
のチューブ外形に沿って当接されることを特徴とする熱
交換器。
1. A heat exchange tube having a refrigerant flow path having a circular cross section, a fin abutting on the tube, and a header pipe connected to and connected to the tube to transmit and receive a refrigerant, and In a heat exchanger that performs heat exchange by means of transmitted heat, the heat exchange tube having the refrigerant flow path having a circular cross section has a tube outer shape with a circular cross section, and fins mounted between the tubes have substantially the same shape as the tube outer shape. A heat exchanger comprising a concave portion having a curvature, wherein the concave portion is abutted along a tube outer shape having a circular cross section.
【請求項2】 往復する前記チューブの間にフィンが装
着されていることを特徴とする前記請求項1記載の熱交
換器。
2. The heat exchanger according to claim 1, wherein fins are mounted between the reciprocating tubes.
【請求項3】 前記チューブとフィンが交互に積層され
て多段層を形成し、各チューブ端部が、一対のヘッダパ
イプに連通接続されていることを特徴とする前記請求項
1記載の熱交換器。
3. The heat exchange according to claim 1, wherein the tubes and the fins are alternately laminated to form a multi-layer, and each tube end is connected to a pair of header pipes. vessel.
【請求項4】 往復するチューブ間にフィンを装着し、
チューブ端部がヘッダパイプに連通接続された熱交換器
は、往復するチューブ及びフィンの連なる面が外部空気
の通風方向に対して直交するように、複数の熱交換器が
並列に配置され、各熱交換器が連通接続されて一体とな
っていることを特徴とする前記請求項2記載の熱交換
器。
4. A fin is mounted between the reciprocating tubes,
In the heat exchanger in which the tube end is connected to the header pipe, a plurality of heat exchangers are arranged in parallel so that the continuous surface of the reciprocating tube and the fins is orthogonal to the direction of ventilation of the external air. 3. The heat exchanger according to claim 2, wherein the heat exchangers are connected and integrated.
【請求項5】 前記チューブ及びフィンが交互に積層さ
れ、チューブ端部が一対のヘッダパイプに連通接続され
た熱交換器は、積層されたチューブ及びフィンの長手方
向が外部空気の通風方向に対して直交するように、複数
の熱交換器が並列に配置され、各熱交換器のヘッダパイ
プが連通接続されて一体となっていることを特徴とする
前記請求項3記載の熱交換器。
5. The heat exchanger in which the tubes and the fins are alternately stacked, and the tube ends are connected to a pair of header pipes, the longitudinal direction of the stacked tubes and fins relative to the ventilation direction of the external air. 4. The heat exchanger according to claim 3, wherein a plurality of heat exchangers are arranged in parallel so as to be orthogonal to each other, and header pipes of the heat exchangers are connected and integrated.
【請求項6】 前記ヘッダパイプの冷媒流路が、断面円
形であることを特徴とする前記請求項1乃至5いずれか
記載の熱交換器。
6. The heat exchanger according to claim 1, wherein a refrigerant passage of the header pipe has a circular cross section.
【請求項7】 前記ヘッダパイプ内径の直径が10mm
を超えない直径であり、ヘッダパイプの肉厚が5mmを
超えないことを特徴とする前記請求項6記載の熱交換
器。
7. The header pipe has an inner diameter of 10 mm.
7. The heat exchanger according to claim 6, wherein the diameter of the header pipe does not exceed 5 mm, and the thickness of the header pipe does not exceed 5 mm.
【請求項8】 前記チューブ及びヘッダパイプは、アル
ミニウム又はアルミニウム合金を成形してなることを特
徴とする前記請求項1乃至7いずれか記載の熱交換器。
8. The heat exchanger according to claim 1, wherein the tube and the header pipe are formed by molding aluminum or an aluminum alloy.
【請求項9】 前記熱交換器において、熱交換器に流出
入する冷媒は、気体状態であることを特徴とする前記請
求項1乃至8いずれか記載の熱交換器。
9. The heat exchanger according to claim 1, wherein the refrigerant flowing into and out of the heat exchanger is in a gaseous state.
【請求項10】 前記熱交換器に通流する冷媒は、二酸
化炭素(CO)であることを特徴とする前記請求項1
乃至9記載の熱交換器。
10. The method according to claim 1, wherein the refrigerant flowing through the heat exchanger is carbon dioxide (CO 2 ).
A heat exchanger according to any one of claims 9 to 9.
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