JP2000304472A - 冷凍サイクル用熱交換器 - Google Patents
冷凍サイクル用熱交換器Info
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- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/047—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
- F28D1/0475—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits having a single U-bend
- F28D1/0476—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits having a single U-bend the conduits having a non-circular cross-section
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
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- F28F1/022—Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
- F28F9/027—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of distribution pipes
- F28F9/0275—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of distribution pipes with multiple branch pipes
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2210/00—Heat exchange conduits
- F28F2210/02—Heat exchange conduits with particular branching, e.g. fractal conduit arrangements
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 通路抵抗を低くしながら、耐圧性を向上し、
ＣＯ２冷凍サイクルに使用できる熱交換器とする。 【解決手段】 流入パイプ１０が分岐管１２、１４で４
本の第３流入パイプ１５に分岐され、それぞれにインナ
ーチューブ４１とアウタチューブ４５からなるチューブ
サブユニット４０の入口端が接続される。その出口端は
集合管２２から延びる第２流出パイプに接続される。各
チューブ間にはフィン５０〜５２が接合される。冷媒通
路が複数の並列な経路として形成されるから、サーペン
タイン型の冷媒チューブの通路穴を従来より小さくして
耐圧性を向上させながら、通路断面積の総計が増大する
ので通路抵抗が低下し、高い熱交換性能を発揮する。ま
た、冷媒チューブが複数の同一形状のチューブサブユニ
ットとして準備できるからコストが安く、管理も容易で
ある。
ＣＯ２冷凍サイクルに使用できる熱交換器とする。 【解決手段】 流入パイプ１０が分岐管１２、１４で４
本の第３流入パイプ１５に分岐され、それぞれにインナ
ーチューブ４１とアウタチューブ４５からなるチューブ
サブユニット４０の入口端が接続される。その出口端は
集合管２２から延びる第２流出パイプに接続される。各
チューブ間にはフィン５０〜５２が接合される。冷媒通
路が複数の並列な経路として形成されるから、サーペン
タイン型の冷媒チューブの通路穴を従来より小さくして
耐圧性を向上させながら、通路断面積の総計が増大する
ので通路抵抗が低下し、高い熱交換性能を発揮する。ま
た、冷媒チューブが複数の同一形状のチューブサブユニ
ットとして準備できるからコストが安く、管理も容易で
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍サイクル用熱
交換器、とくにＣＯ２冷凍サイクルに使用される熱交換
器の構造に関する。
交換器、とくにＣＯ２冷凍サイクルに使用される熱交換
器の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種の冷熱機器に従来より冷媒としてフ
ロンガスが使用されてきているが、地球環境保護の観点
から他の冷媒への代替が進められている。このような新
しい冷媒としてＣＯ２が広く検討されている。しかし、
冷熱機器におけるＣＯ２冷凍サイクルは、従来のフロン
冷凍サイクルに比較して高圧が要求され、例えばフロン
冷凍サイクルでは２０ｋｇ／ｃｍ２程度で済むものがＣ
Ｏ２冷凍サイクルでは１００ｋｇ／ｃｍ２にもなること
がある。したがって、熱交換器を含めた冷媒循環路の耐
圧強度の向上が必要である。
ロンガスが使用されてきているが、地球環境保護の観点
から他の冷媒への代替が進められている。このような新
しい冷媒としてＣＯ２が広く検討されている。しかし、
冷熱機器におけるＣＯ２冷凍サイクルは、従来のフロン
冷凍サイクルに比較して高圧が要求され、例えばフロン
冷凍サイクルでは２０ｋｇ／ｃｍ２程度で済むものがＣ
Ｏ２冷凍サイクルでは１００ｋｇ／ｃｍ２にもなること
がある。したがって、熱交換器を含めた冷媒循環路の耐
圧強度の向上が必要である。
【０００３】ここで、熱交換器については、その冷媒チ
ューブとして例えば図７に示すようないわゆるサーペン
タイン型の冷媒チューブ３１’が使用されているが、フ
ロン冷凍サイクルで使用されていたものはその厚さが略
２．８〜３．０ｍｍである。しかし、従来品では内部の
冷媒通路穴３２’と外壁面間の厚さＤが０．５ｍｍ以下
で、これをそのままＣＯ２冷凍サイクルに用いると、上
記の高圧で冷媒チューブ自体が破損してしまう。
ューブとして例えば図７に示すようないわゆるサーペン
タイン型の冷媒チューブ３１’が使用されているが、フ
ロン冷凍サイクルで使用されていたものはその厚さが略
２．８〜３．０ｍｍである。しかし、従来品では内部の
冷媒通路穴３２’と外壁面間の厚さＤが０．５ｍｍ以下
で、これをそのままＣＯ２冷凍サイクルに用いると、上
記の高圧で冷媒チューブ自体が破損してしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このため、サーペンタ
イン型チューブの厚さを大きくすることが考えられる
が、そうするとチューブの曲げ部分で内部の冷媒通路穴
を潰してしまうことになり、結果として耐圧性は上がる
ものの、熱交換性能は低下してしまうので、冷媒チュー
ブの厚さは現状が限度である。
イン型チューブの厚さを大きくすることが考えられる
が、そうするとチューブの曲げ部分で内部の冷媒通路穴
を潰してしまうことになり、結果として耐圧性は上がる
ものの、熱交換性能は低下してしまうので、冷媒チュー
ブの厚さは現状が限度である。
【０００５】そこで、冷媒チューブの内部に形成する冷
媒通路穴のサイズを小さくして通路穴と外壁面間の肉厚
を厚くすることにより、耐圧を向上させることが考えら
れる。しかしながら、上記のように冷媒通路穴のサイズ
を小さくすると、通路抵抗が増大するので、例えば車両
用空調機に用いたときには冷房性能が低下し、あるいは
コンプレッサの駆動に大きな動力を要するという問題が
生じる。
媒通路穴のサイズを小さくして通路穴と外壁面間の肉厚
を厚くすることにより、耐圧を向上させることが考えら
れる。しかしながら、上記のように冷媒通路穴のサイズ
を小さくすると、通路抵抗が増大するので、例えば車両
用空調機に用いたときには冷房性能が低下し、あるいは
コンプレッサの駆動に大きな動力を要するという問題が
生じる。
【０００６】また従来の熱交換器では入口から出口まで
の冷媒チューブの長さが大きいため、熱負荷が大きい場
合にはスーパーヒートにより出口側の冷媒チューブ内が
ドライアウトしてしまい、熱交換効率が低下するという
問題もある。したがって本発明は、上記の問題点に鑑
み、通路抵抗を低くしながら、耐圧性の向上を実現した
ＣＯ２冷凍サイクル用熱交換器を提供することを目的と
する。
の冷媒チューブの長さが大きいため、熱負荷が大きい場
合にはスーパーヒートにより出口側の冷媒チューブ内が
ドライアウトしてしまい、熱交換効率が低下するという
問題もある。したがって本発明は、上記の問題点に鑑
み、通路抵抗を低くしながら、耐圧性の向上を実現した
ＣＯ２冷凍サイクル用熱交換器を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１の本
発明は、流入パイプと流出パイプの間に冷媒チューブを
設けて構成される冷凍サイクル用熱交換器において、流
入パイプが複数の入口パイプに分岐され、冷媒チューブ
は各入口パイプに入口端を接続した複数のチューブサブ
ユニットからなり、該複数のチューブサブユニットの出
口端が接続された複数の出口パイプが流出パイプに集合
されて、複数チューブサブユニットからなる並列な冷媒
通路が形成されているものとした。
発明は、流入パイプと流出パイプの間に冷媒チューブを
設けて構成される冷凍サイクル用熱交換器において、流
入パイプが複数の入口パイプに分岐され、冷媒チューブ
は各入口パイプに入口端を接続した複数のチューブサブ
ユニットからなり、該複数のチューブサブユニットの出
口端が接続された複数の出口パイプが流出パイプに集合
されて、複数チューブサブユニットからなる並列な冷媒
通路が形成されているものとした。
【０００８】流入パイプからの冷媒が複数の入口パイプ
に分流され、それぞれにチューブサブユニットが接続さ
れるから、冷媒チューブの通路穴を小さくして耐圧性を
向上させながら、通路断面積の総計が増大して通路抵抗
が低下し、しかも冷媒の経路長さも短くなってドライア
ウトも防止されて熱交換性能が向上する。
に分流され、それぞれにチューブサブユニットが接続さ
れるから、冷媒チューブの通路穴を小さくして耐圧性を
向上させながら、通路断面積の総計が増大して通路抵抗
が低下し、しかも冷媒の経路長さも短くなってドライア
ウトも防止されて熱交換性能が向上する。
【０００９】請求項２の発明は、上記のチューブサブユ
ニットがそれぞれ、一端で折り返されたインナーチュー
ブと該インナチューブを取り囲んで配置されたアウタチ
ューブからなり、インナーチューブとアウタチューブの
各入口端がそのチューブサブユニットに対応する入口パ
イプに接続され、各出口端がそのチューブサブユニット
に対応する出口パイプに接続されるものとした。各チュ
ーブサブユニットにおいて冷媒がさらにインナーチュー
ブとアウタチューブに分流されるので、一層通路抵抗が
低下する。
ニットがそれぞれ、一端で折り返されたインナーチュー
ブと該インナチューブを取り囲んで配置されたアウタチ
ューブからなり、インナーチューブとアウタチューブの
各入口端がそのチューブサブユニットに対応する入口パ
イプに接続され、各出口端がそのチューブサブユニット
に対応する出口パイプに接続されるものとした。各チュ
ーブサブユニットにおいて冷媒がさらにインナーチュー
ブとアウタチューブに分流されるので、一層通路抵抗が
低下する。
【００１０】また、請求項３の発明は、各チューブサブ
ユニットにおいてインナーチューブとアウタチューブが
互いに平行な直線部を有し、インナーチューブの直線部
とアウタチューブの直線部の間の間隙にフィンが接合さ
れているものとした。フィンによりインナーチューブと
アウタチューブが一体化され、これによりチューブサブ
ユニットの取り扱いが容易となる。
ユニットにおいてインナーチューブとアウタチューブが
互いに平行な直線部を有し、インナーチューブの直線部
とアウタチューブの直線部の間の間隙にフィンが接合さ
れているものとした。フィンによりインナーチューブと
アウタチューブが一体化され、これによりチューブサブ
ユニットの取り扱いが容易となる。
【００１１】さらに請求項４の発明は、流入パイプが２
分流ずつ順次に複数段階を経て分岐され、複数のチュー
ブサブユニットは互いに同一形状であるものとした。チ
ューブサブユニット間でばらつきや偏流が発生せず、ド
ライアウトの発生が一層確実に防止される。また形状統
一により、製造コストの低減とともに管理工数も低減す
る。
分流ずつ順次に複数段階を経て分岐され、複数のチュー
ブサブユニットは互いに同一形状であるものとした。チ
ューブサブユニット間でばらつきや偏流が発生せず、ド
ライアウトの発生が一層確実に防止される。また形状統
一により、製造コストの低減とともに管理工数も低減す
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、実施例により説明する。図１は実施例の構成を示す
正面図、図２は平面図である。まず、全体の概略構成に
ついて説明すると、流入パイプ１０は、第１流入パイプ
１１から第１分岐管１２を経て第２流入パイプ１３、さ
らに第２分岐管１４を経て複数の第３流入パイプ１５ま
で順次接続されて構成されている。第３流入パイプ１５
にサーペンタイン型の冷媒チューブ３０の入口端が接続
される。
て、実施例により説明する。図１は実施例の構成を示す
正面図、図２は平面図である。まず、全体の概略構成に
ついて説明すると、流入パイプ１０は、第１流入パイプ
１１から第１分岐管１２を経て第２流入パイプ１３、さ
らに第２分岐管１４を経て複数の第３流入パイプ１５ま
で順次接続されて構成されている。第３流入パイプ１５
にサーペンタイン型の冷媒チューブ３０の入口端が接続
される。
【００１３】流出パイプ２０は、第１流出パイプ２１
と、集合管２２と、上記の第３流入パイプ１５に対応す
る複数の第２流出パイプ２３が順次に接続されて構成さ
れている。第２流出パイプ２３に冷媒チューブ３０の出
口端が接続される。とくに図示しないが、第１流入パイ
プ１１および第１流出パイプ２１には必要に応じて冷媒
の通流を制御する制御バルブが設けられる。
と、集合管２２と、上記の第３流入パイプ１５に対応す
る複数の第２流出パイプ２３が順次に接続されて構成さ
れている。第２流出パイプ２３に冷媒チューブ３０の出
口端が接続される。とくに図示しないが、第１流入パイ
プ１１および第１流出パイプ２１には必要に応じて冷媒
の通流を制御する制御バルブが設けられる。
【００１４】本実施例では、冷媒チューブ３０における
流入側から流出側への流れが４群に分かれている。すな
わち、第１分岐管１２において第１流入パイプ１１から
の流れは２本の第２流入パイプ１３へ分岐され、各第２
流入パイプ１３、１３に分岐された冷媒の流れは第２分
岐管１４においてそれぞれさらに２本の第３流入パイプ
１５、１５へ分岐される。こうして４本の第３流入パイ
プ１５に分岐された冷媒は、複数の冷媒チューブを互い
に並列に流れて、その後４本の第２流出パイプ２３を経
て集合管２２へ集まる。
流入側から流出側への流れが４群に分かれている。すな
わち、第１分岐管１２において第１流入パイプ１１から
の流れは２本の第２流入パイプ１３へ分岐され、各第２
流入パイプ１３、１３に分岐された冷媒の流れは第２分
岐管１４においてそれぞれさらに２本の第３流入パイプ
１５、１５へ分岐される。こうして４本の第３流入パイ
プ１５に分岐された冷媒は、複数の冷媒チューブを互い
に並列に流れて、その後４本の第２流出パイプ２３を経
て集合管２２へ集まる。
【００１５】各パイプはその流量に見合った通路面積を
確保するようサイズが設定されている。したがって、流
入側においては、第３流入パイプ１５から第２流入パイ
プ１３、第１流入パイプ１１の順にパイプ径が太くなっ
ている。同様に、流出側では、第１流出パイプ２１の方
が第２流出パイプ２３よりもパイプ径が太い。
確保するようサイズが設定されている。したがって、流
入側においては、第３流入パイプ１５から第２流入パイ
プ１３、第１流入パイプ１１の順にパイプ径が太くなっ
ている。同様に、流出側では、第１流出パイプ２１の方
が第２流出パイプ２３よりもパイプ径が太い。
【００１６】冷媒チューブ３０のチューブ素材３１はア
ルミＡ３００３（ＪＩＳ）からなり、図３に示すよう
に、幅２７．２５ｍｍ、厚さ２．８ｍｍで、内部に縦横
１．３×０．７５ｍｍの断面長円形の冷媒通路穴３２を
１８個形成している。これで、破壊圧力２５０ｋｇ／ｃ
ｍ２の耐圧となり、十分な安全率をとることできる。
ルミＡ３００３（ＪＩＳ）からなり、図３に示すよう
に、幅２７．２５ｍｍ、厚さ２．８ｍｍで、内部に縦横
１．３×０．７５ｍｍの断面長円形の冷媒通路穴３２を
１８個形成している。これで、破壊圧力２５０ｋｇ／ｃ
ｍ２の耐圧となり、十分な安全率をとることできる。
【００１７】冷媒チューブは、上述の各群において、１
組の第３流入パイプ１５と第１流出パイプ２３に接続さ
れるチューブサブユニット４０に構成される。チューブ
サブユニット４０は、図４に示すように、それぞれ入口
端４２、４６と出口端４４、４８を下端にして上方へ延
び、上端で折り返されたインナーチューブ４１とアウタ
チューブ４５からなり、アウタチューブ４５がインナチ
ューブ４１を取り囲んだ形態となっている。
組の第３流入パイプ１５と第１流出パイプ２３に接続さ
れるチューブサブユニット４０に構成される。チューブ
サブユニット４０は、図４に示すように、それぞれ入口
端４２、４６と出口端４４、４８を下端にして上方へ延
び、上端で折り返されたインナーチューブ４１とアウタ
チューブ４５からなり、アウタチューブ４５がインナチ
ューブ４１を取り囲んだ形態となっている。
【００１８】各チューブの上下に延びる直線部４３、４
７相互間、ならび直線部４３、４３間は等間隙で離間し
ている。この間隙にはフィン５０、５１が各チューブの
壁面にロウ付けされて設けられている。また、チューブ
サブユニット４０間にも同様にフィン５２が設けられ
る。なお、上記の間隙の寸法はいずれも同寸となってお
り、それぞれのフィンは同一仕様となっている。
７相互間、ならび直線部４３、４３間は等間隙で離間し
ている。この間隙にはフィン５０、５１が各チューブの
壁面にロウ付けされて設けられている。また、チューブ
サブユニット４０間にも同様にフィン５２が設けられ
る。なお、上記の間隙の寸法はいずれも同寸となってお
り、それぞれのフィンは同一仕様となっている。
【００１９】インナーチューブ４１とアウタチューブ４
５それぞれの入口端４２、４６と出口端４４、４８は接
続すべき第３流入パイプ１５と第１流出パイプ２３へ向
かって曲げられている。こうして、図１において、冷媒
はまず４群に分けられた後さらにインナーチューブ４１
とアウタチューブ４５で分流されるから、４組のチュー
ブサブユニット４０を用いて冷媒通路が８経路に分かれ
ることになる。
５それぞれの入口端４２、４６と出口端４４、４８は接
続すべき第３流入パイプ１５と第１流出パイプ２３へ向
かって曲げられている。こうして、図１において、冷媒
はまず４群に分けられた後さらにインナーチューブ４１
とアウタチューブ４５で分流されるから、４組のチュー
ブサブユニット４０を用いて冷媒通路が８経路に分かれ
ることになる。
【００２０】さらに、図２に示されるように、４組のチ
ューブサブユニット４０からなるチューブユニット列４
Ａ、４Ｂ、４Ｃが３列に並べられている。すなわち、図
５、図６のように、各群における第３流入パイプ１５は
第２分岐管１４から下方へ延び、それから水平方向に延
びるＬ字形をなし、第２流出パイプ２３は水平に集合管
２２へ延びている。
ューブサブユニット４０からなるチューブユニット列４
Ａ、４Ｂ、４Ｃが３列に並べられている。すなわち、図
５、図６のように、各群における第３流入パイプ１５は
第２分岐管１４から下方へ延び、それから水平方向に延
びるＬ字形をなし、第２流出パイプ２３は水平に集合管
２２へ延びている。
【００２１】そして、第３流入パイプ１５の水平部分に
第１列から第３列のチューブサブユニット（インナーチ
ューブとアウタチューブ）４０の入口端４２（４６）が
並列に接続され、また、第２流出パイプ２３に第１列か
ら第３列のチューブサブユニットの出口端４４（４８）
が並列に接続されている。これにより、全体として冷媒
通路が２４経路に分かれる。
第１列から第３列のチューブサブユニット（インナーチ
ューブとアウタチューブ）４０の入口端４２（４６）が
並列に接続され、また、第２流出パイプ２３に第１列か
ら第３列のチューブサブユニットの出口端４４（４８）
が並列に接続されている。これにより、全体として冷媒
通路が２４経路に分かれる。
【００２２】本実施例は以上のように構成され、流入パ
イプ１０と流出パイプ２０の間に設けられる冷媒チュー
ブ３０が、それぞれ一端で折り返されたＵ字形のインナ
ーチューブ４１と該インナーチューブを囲む略Ｕ字形の
アウタチューブ４５からなる複数のチューブサブユニッ
ト４０からなり、各チューブサブユニット４０ごとにそ
のインナーチューブ４１とアウタチューブ４５の各入口
端４２、４６を分岐された第３流入パイプ１５に接続
し、出口端４４、４８を第２流出パイプ２３に接続した
ので、複数の冷媒通路が並列に形成される。これによ
り、サーペンタイン型の冷媒チューブの通路穴を従来よ
り小さくしたにもかかわらず、通路断面積の総計が増大
して通路抵抗が低下するとともに、個々の冷媒チューブ
は小さな通路穴のため耐圧性も向上する。したがって、
ＣＯ２冷凍サイクル用熱交換器として高い実用性を有す
る。
イプ１０と流出パイプ２０の間に設けられる冷媒チュー
ブ３０が、それぞれ一端で折り返されたＵ字形のインナ
ーチューブ４１と該インナーチューブを囲む略Ｕ字形の
アウタチューブ４５からなる複数のチューブサブユニッ
ト４０からなり、各チューブサブユニット４０ごとにそ
のインナーチューブ４１とアウタチューブ４５の各入口
端４２、４６を分岐された第３流入パイプ１５に接続
し、出口端４４、４８を第２流出パイプ２３に接続した
ので、複数の冷媒通路が並列に形成される。これによ
り、サーペンタイン型の冷媒チューブの通路穴を従来よ
り小さくしたにもかかわらず、通路断面積の総計が増大
して通路抵抗が低下するとともに、個々の冷媒チューブ
は小さな通路穴のため耐圧性も向上する。したがって、
ＣＯ２冷凍サイクル用熱交換器として高い実用性を有す
る。
【００２３】また、各チューブサブユニット４０へは、
流入パイプ１０が分岐管１２、１４により２分流ずつ段
階的に分流されて冷媒が案内されるので、チューブサブ
ユニット間でのばらつき、すなわち偏流も発生せず、か
つ、冷媒チューブの長さが短いのでドライアウトの心配
もない。
流入パイプ１０が分岐管１２、１４により２分流ずつ段
階的に分流されて冷媒が案内されるので、チューブサブ
ユニット間でのばらつき、すなわち偏流も発生せず、か
つ、冷媒チューブの長さが短いのでドライアウトの心配
もない。
【００２４】さらに、冷媒チューブ３０は同一形状の複
数のチューブサブユニット４０を組み立てて構成される
ので、チューブ形状がインナーチューブ４１とアウタチ
ューブ４５の２種に統一され、製造コストの低減ととも
に管理工数も低減する。また、複列に構成することも容
易である。そして、チューブサブユニット４０はインナ
ーチューブ４１とアウタチューブ４５の間隙間にフィン
５０を接合して一体化されているので、取り扱いが容易
である。
数のチューブサブユニット４０を組み立てて構成される
ので、チューブ形状がインナーチューブ４１とアウタチ
ューブ４５の２種に統一され、製造コストの低減ととも
に管理工数も低減する。また、複列に構成することも容
易である。そして、チューブサブユニット４０はインナ
ーチューブ４１とアウタチューブ４５の間隙間にフィン
５０を接合して一体化されているので、取り扱いが容易
である。
【００２５】なお、インナーチューブ４１の折り返され
た２本の直線部４３間にもあらかじめフィン５１を接合
しておくことができる。また、フィン５０や５１、さら
にチューブサブユニット間のフィン５２については、チ
ューブサブユニットを複列とする場合には、隣接して各
１本の第３流入パイプ１５と第２流出パイプ２３に接続
される２個のチューブサブユニット、あるいはさらに複
数個のチューブサブユニットにわたって延びるフィンと
することができ、これにより列間の組み立て剛性が向上
する。
た２本の直線部４３間にもあらかじめフィン５１を接合
しておくことができる。また、フィン５０や５１、さら
にチューブサブユニット間のフィン５２については、チ
ューブサブユニットを複列とする場合には、隣接して各
１本の第３流入パイプ１５と第２流出パイプ２３に接続
される２個のチューブサブユニット、あるいはさらに複
数個のチューブサブユニットにわたって延びるフィンと
することができ、これにより列間の組み立て剛性が向上
する。
【００２６】なお、実施例は流入パイプ１０が４本の第
３流入パイプ１５に分岐され、これに接続する４つのチ
ューブサブユニット４０からなる列を３列並べた例につ
いて説明したが、分岐の段数および列数はこれらに限定
されず、熱交換器の容量、使用環境に応じて選択するこ
とができる。
３流入パイプ１５に分岐され、これに接続する４つのチ
ューブサブユニット４０からなる列を３列並べた例につ
いて説明したが、分岐の段数および列数はこれらに限定
されず、熱交換器の容量、使用環境に応じて選択するこ
とができる。
【００２７】
【発明の効果】以上のとおり、本発明の冷凍サイクル用
熱交換器は、流入パイプが複数の入口パイプに分岐さ
れ、冷媒チューブが各入口パイプに入口端を接続した複
数のチューブサブユニットからなり、この複数のチュー
ブサブユニットの出口端が接続された複数の出口パイプ
が流出パイプに集合されて、複数チューブサブユニット
からなる並列な冷媒通路が形成されているものとしたの
で、冷媒チューブの通路穴を小さくして耐圧性を向上さ
せながら、通路総断面積の増大により通路抵抗が低下
し、また、冷媒の経路長さも短くなってドライアウトも
防止されて、熱交換性能が向上するという効果を有す
る。
熱交換器は、流入パイプが複数の入口パイプに分岐さ
れ、冷媒チューブが各入口パイプに入口端を接続した複
数のチューブサブユニットからなり、この複数のチュー
ブサブユニットの出口端が接続された複数の出口パイプ
が流出パイプに集合されて、複数チューブサブユニット
からなる並列な冷媒通路が形成されているものとしたの
で、冷媒チューブの通路穴を小さくして耐圧性を向上さ
せながら、通路総断面積の増大により通路抵抗が低下
し、また、冷媒の経路長さも短くなってドライアウトも
防止されて、熱交換性能が向上するという効果を有す
る。
【００２８】また、各チューブサブユニットを一端で折
り返されたインナーチューブと該インナチューブを取り
囲んで配置されたアウタチューブとで構成することによ
り、冷媒がさらにインナーチューブとアウタチューブに
分流されるので、一層通路抵抗が低下する。
り返されたインナーチューブと該インナチューブを取り
囲んで配置されたアウタチューブとで構成することによ
り、冷媒がさらにインナーチューブとアウタチューブに
分流されるので、一層通路抵抗が低下する。
【００２９】そして、各チューブサブユニットにおいて
インナーチューブとアウタチューブが互いに平行な直線
部を有し、インナーチューブの直線部とアウタチューブ
の直線部の間の間隙にフィンが接合されているものとす
ることにより、インナーチューブとアウタチューブが一
体的に結合され、チューブサブユニットの取り扱いが容
易となる。
インナーチューブとアウタチューブが互いに平行な直線
部を有し、インナーチューブの直線部とアウタチューブ
の直線部の間の間隙にフィンが接合されているものとす
ることにより、インナーチューブとアウタチューブが一
体的に結合され、チューブサブユニットの取り扱いが容
易となる。
【００３０】さらに、流入パイプが２分流ずつ順次に複
数段階を経て分岐されるものとし、また複数のチューブ
サブユニットを互いに同一形状とすることにより、チュ
ーブサブユニット間でばらつきや偏流が発生せず、ドラ
イアウトの発生が一層確実に防止される。また形状統一
により、製造コストの低減とともに管理工数も低減する
という利点が得られる。
数段階を経て分岐されるものとし、また複数のチューブ
サブユニットを互いに同一形状とすることにより、チュ
ーブサブユニット間でばらつきや偏流が発生せず、ドラ
イアウトの発生が一層確実に防止される。また形状統一
により、製造コストの低減とともに管理工数も低減する
という利点が得られる。
【図１】本発明の実施例の構成を示す正面図である。
【図２】実施例の構成を示す平面図である。
【図３】冷媒チューブの断面図である。
【図４】チューブサブユニットを示す斜視図である。
【図５】第３流入パイプにインナーチューブとアウタチ
ューブの入口端が接続された状態を示す図である。
ューブの入口端が接続された状態を示す図である。
【図６】第２流出パイプにインナーチューブとアウタチ
ューブの出口端が接続された状態を示す図である。
ューブの出口端が接続された状態を示す図である。
【図７】冷媒チューブの断面図である。
４Ａ、４Ｂ、４Ｃ チューブユニット列 １０ 流入パイプ １１ 第１流入パイプ １２ 第１分岐管 １３ 第２流入パイプ １４ 第２分岐管 １５ 第３流入パイプ ２０ 流出パイプ ２１ 第１流出パイプ ２２ 集合管 ２３ 第２流出パイプ ３０ 冷媒チューブ ３１ チューブ素材 ３１’ 冷媒チューブ ３２、３２’ 冷媒通路穴 ４０ チューブサブユニット ４１ インナーチューブ ４２、４６ 入口端 ４３、４７ 直線部 ４４、４８ 出口端 ４５ アウタチューブ ５０、５１、５２ フィン
Claims (4)
- 【請求項１】 流入パイプと流出パイプの間に冷媒チュ
ーブを設けて構成される冷凍サイクル用熱交換器におい
て、流入パイプが複数の入口パイプに分岐され、冷媒チ
ューブは各入口パイプに入口端を接続した複数のチュー
ブサブユニットからなり、該複数のチューブサブユニッ
トの出口端が接続された複数の出口パイプが流出パイプ
に集合されて、複数チューブサブユニットからなる並列
な冷媒通路が形成されていることを特徴とする冷凍サイ
クル用熱交換器。 - 【請求項２】 前記チューブサブユニットはそれぞれ、
一端で折り返されたインナーチューブと該インナチュー
ブを取り囲んで配置されたアウタチューブからなり、前
記インナーチューブとアウタチューブの各入口端が当該
チューブサブユニットに対応する前記入口パイプに接続
され、各出口端が当該チューブサブユニットに対応する
前記出口パイプに接続されることを特徴とする請求項１
記載の冷凍サイクル用熱交換器。 - 【請求項３】 前記インナーチューブとアウタチューブ
は互いに平行な直線部を有し、インナーチューブの直線
部とアウタチューブの直線部の間の間隙にフィンが接合
されていることを特徴とする請求項２記載の冷凍サイク
ル用熱交換器。 - 【請求項４】 前記流入パイプは２分流ずつ順次に複数
段階を経て分岐され、前記複数のチューブサブユニット
が互いに同一形状であることを特徴とする請求項１、２
または３記載の冷凍サイクル用熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11115974A JP2000304472A (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | 冷凍サイクル用熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11115974A JP2000304472A (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | 冷凍サイクル用熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000304472A true JP2000304472A (ja) | 2000-11-02 |
Family
ID=14675748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11115974A Withdrawn JP2000304472A (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | 冷凍サイクル用熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000304472A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2815113A1 (fr) * | 2000-10-05 | 2002-04-12 | Behr Gmbh & Co | Echangeur de chaleur en serpentin |
| WO2003054465A1 (de) * | 2001-12-21 | 2003-07-03 | Behr Gmbh & Co. | Vorrichtung zum austausch von warme |
| WO2006128684A1 (de) * | 2005-06-01 | 2006-12-07 | Hydrogen Research Aktiengesellschaft | Heizkörper |
| EP1864060A1 (en) * | 2005-03-18 | 2007-12-12 | Carrier Commercial Refrigeration, Inc. | Heat exchanger arrangement |
| CN100408959C (zh) * | 2001-12-21 | 2008-08-06 | 贝洱两合公司 | 用于换热的装置 |
| WO2008147361A1 (en) * | 2007-06-01 | 2008-12-04 | Carrier Corporation | Parallel flow heat exchanger with connectors |
| WO2013182666A1 (de) * | 2012-06-08 | 2013-12-12 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Wärmetauschersystem, verfahren zu dessen herstellung sowie fluidverteilungselement |
| US20170328640A1 (en) * | 2016-05-16 | 2017-11-16 | Hamilton Sundstrand Corporation | Nested loop heat exchanger |
| WO2018062049A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | ダイキン工業株式会社 | 熱交換器の製造方法 |
-
1999
- 1999-04-23 JP JP11115974A patent/JP2000304472A/ja not_active Withdrawn
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7318470B2 (en) | 2001-12-21 | 2008-01-15 | Behr Gmbh & Co. Kg | Device for exchanging heat |
| WO2003054465A1 (de) * | 2001-12-21 | 2003-07-03 | Behr Gmbh & Co. | Vorrichtung zum austausch von warme |
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| EP1864060A4 (en) * | 2005-03-18 | 2010-09-29 | Carrier Comm Refrigeration Inc | EXCHANGER ARRANGEMENT |
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| US10184727B2 (en) * | 2016-05-16 | 2019-01-22 | Hamilton Sundstrand Corporation | Nested loop heat exchanger |
| WO2018062049A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | ダイキン工業株式会社 | 熱交換器の製造方法 |
| JP2018054275A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | ダイキン工業株式会社 | 熱交換器の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060704 |