JP2000356488A - Tube for heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、カーエアコンの
コンデンサ等に好適に適用される熱交換器用チューブに
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger tube suitably applied to a condenser of a car air conditioner.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、カーエアコン用コンデンサに適用
される熱交換器として、図８及び図９に示すように、マ
ルチフロータイプと称される熱交換器（５０）が多く採
用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a heat exchanger applied to a condenser for a car air conditioner, as shown in FIGS. 8 and 9, a heat exchanger (50) called a multi-flow type is often used.
【０００３】この熱交換器（５０）は、一対の垂直方向
に沿うヘッダー（５２）（５２）間に、それぞれ両端を
両ヘッダー（５２）（５２）に連通接続する複数本の熱
交換器用チューブ（５３）が並列状に配置されるととも
に、チューブ（５３）の各間及び最外側のチューブ（５
３）の外側にフィン（５４）がそれぞれ配置され、更に
最外側のフィン（５４）の外側にサイドプレート（５
５）が配置される。また、ヘッダー（５２）（５２）に
設けられた仕切部材（５６）によって、熱交換チューブ
（５３）が区分けされて、複数のパス（Ｐ１）〜（Ｐ
３）が形成される。そしてヘッダー上部の冷媒入口（５
７）から流入された冷媒が、各パス（Ｐ１）〜（Ｐ３）
を順に流通し、その流通時に外気との熱交換により凝縮
液化された後、ヘッダー下部の冷媒出口（５８）から流
出されるものである。The heat exchanger (50) is composed of a plurality of heat exchanger tubes each having both ends communicating with both headers (52) (52) between a pair of headers (52) (52) extending in the vertical direction. (53) are arranged in parallel with each other and the outermost tube (5) between the tubes (53).
The fins (54) are respectively disposed outside the outer fins (3), and the side plates (5) are disposed outside the outermost fins (54).
5) is arranged. Further, the heat exchange tubes (53) are divided by the partition members (56) provided on the headers (52), (52), and a plurality of paths (P1) to (P
3) is formed. And the refrigerant inlet (5
7) The refrigerant flowing in from each path (P1) to (P3)
Are sequentially circulated, condensed and liquefied by heat exchange with the outside air during the circulation, and then flow out from the refrigerant outlet (58) below the header.
【０００４】このような熱交換器（５０）のチューブ
（５３）としては、図８ないし図１０に示すように、厚
み寸法が幅寸法に比べて短い扁平状のチューブ本体（５
３ａ）に、チューブ長さ方向に延びる断面矩形状の複数
の冷媒通路（５３ｂ）が、チューブ幅方向に並列状に形
成されたアルミニウム押出チューブからなるものが一般
に使用されている。As shown in FIGS. 8 to 10, the tube (53) of the heat exchanger (50) has a flat tube body (5) whose thickness is shorter than its width.
3a), a plurality of refrigerant passages (53b) each having a rectangular cross section extending in the tube length direction are generally formed of an aluminum extruded tube formed in parallel in the tube width direction.
【０００５】一方、従来において、空調機器用の冷媒と
して、ＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）、
ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）が広く使用されて
いるが、ＨＣＦＣ冷媒は、オゾン破壊物質として既に西
暦２０２０年を目標に全廃が決定されており、またＨＦ
Ｃ冷媒も温暖化物質であるということから、大気中への
排出が強く規制されており、これらＨＣＦＣ冷媒、ＨＦ
Ｃ冷媒等のフロン冷媒における代替物質の開発、いわゆ
る脱フロン化の技術開発が急務となっている。On the other hand, conventionally, HCFC (hydrochlorofluorocarbon),
Although HFC (hydrofluorocarbon) is widely used, HCFC refrigerant has already been completely abolished as an ozone-depleting substance by 2020, and HF
Since C refrigerant is also a warming substance, its emission into the atmosphere is strongly regulated.
There is an urgent need to develop alternative substances for CFC refrigerants such as C refrigerant, that is, to develop so-called CFC-free technologies.
【０００６】このような状況下において、近年、脱フロ
ン対策の一つとして、二酸化炭素（ＣＯ2 ）を冷媒とす
る冷凍サイクルが提案されている。ＣＯ2 は自然界に存
在する自然冷媒の一つで、フロンに比べて、地球環境に
ほとんど影響を及ぼすようなことはない。Under such circumstances, a refrigeration cycle using carbon dioxide (CO 2 ) as a refrigerant has recently been proposed as one of the measures against chlorofluorocarbons. CO 2 is one of the natural refrigerants existing in the natural world and has almost no effect on the global environment as compared with CFCs.
【０００７】ところが、ＣＯ2 を蒸気圧縮式冷凍サイク
ルの冷媒に適用した場合、ＣＯ2 固有の熱力学的性質に
より超臨界サイクルとなるため、常用圧力レベルが高圧
側で１０ＭＰａ程度にまで達し、フロン冷媒の常用圧力
（３〜４ＭＰａ）に比較して非常に高くなる。このた
め、ＣＯ2 をを冷媒として利用する場合、安全性を十分
に考慮すると、熱交換器用チューブとして、常用圧力レ
ベルの３倍程度の耐圧強度、具体的には３０ＭＰａ程度
の耐圧強度を有するものを使用する必要がある。However, when CO 2 is applied to a refrigerant of a vapor compression refrigeration cycle, the cycle becomes a supercritical cycle due to the thermodynamic properties inherent in CO 2 , so that the normal pressure level reaches about 10 MPa on the high pressure side, and CFCs are used. It becomes very high compared to the normal pressure (3-4 MPa) of the refrigerant. Therefore, in the case where CO 2 is used as a refrigerant, a tube having a pressure resistance of about three times the normal pressure level, specifically, a pressure resistance of about 30 MPa, as a heat exchanger tube, when safety is sufficiently considered. You need to use
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
８ないし図１０に示す従来の熱交換器用チューブ（５
３）は、冷媒通路（５３ｂ）のコーナ部の一点に冷媒圧
力が集中するので、ＣＯ2冷媒用としては、十分な耐圧
強度を有しているとは言えず、具体的には、耐圧強度が
１５ＭＰａ程度であり、ＣＯ2 冷媒用としてそのまま適
用することは困難である。However, the conventional heat exchanger tubes (5) shown in FIGS.
In (3), since the refrigerant pressure is concentrated at one point of the corner of the refrigerant passage (53b), it cannot be said that the refrigerant has sufficient pressure resistance for CO 2 refrigerant. Is about 15 MPa, and it is difficult to apply it as it is for CO 2 refrigerant.
【０００９】一方、耐圧強度を向上させるために、図１
１の熱交換器用チューブ（６３）に示すように、冷媒通
路（６３ｂ）を、真円形断面に形成することが考えられ
る。On the other hand, in order to improve the pressure resistance, FIG.
As shown in the first heat exchanger tube (63), it is conceivable to form the refrigerant passage (63b) in a true circular cross section.
【００１０】しかしながら、この構造の熱交換器用チュ
ーブ（６３）においては、冷媒通路（６３ｂ）が真円形
であるため、所定の通路断面を確保しようとすると、隣
合う冷媒通路（６３ｂ）（６３ｂ）間の仕切壁（６３
ｃ）における厚み寸法、特に仕切壁（６３ｃ）のチュー
ブ厚み方向中間位置における厚み寸法を十分に確保でき
ない上、その仕切壁（６３ｃ）の中間位置に、冷媒圧力
による引張応力が集中するので、計算上、仕切壁（６３
ｃ）が２０ＭＰａ程度で破壊する恐れがあり、ＣＯ2 冷
媒用として、十分な耐圧強度を付与することは困難であ
る。なお、仕切壁（６３ｃ）の厚み、特にその仕切壁
（６３ｃ）の中間位置の厚みを大きく確保しようとする
と、通路断面及び伝熱断面が小さくなり、熱交換性能の
低下を来す恐れがある。However, in the heat exchanger tube (63) having this structure, since the refrigerant passage (63b) is a perfect circle, if a predetermined passage cross section is to be ensured, the adjacent refrigerant passages (63b) and (63b). Partition wall (63
The thickness dimension in c), particularly the thickness dimension at the middle position in the tube thickness direction of the partition wall (63c) cannot be sufficiently secured, and the tensile stress due to the refrigerant pressure is concentrated at the middle position of the partition wall (63c). Top, partition (63
c) may be destroyed at about 20 MPa, and it is difficult to provide sufficient pressure resistance for CO 2 refrigerant. If the thickness of the partition wall (63c), especially the thickness at the intermediate position of the partition wall (63c) is to be increased, the cross section of the passage and the heat transfer cross section become small, and the heat exchange performance may be deteriorated. .
【００１１】この発明は、上記の実情に鑑みてなされた
もので、熱交換性能の向上を図りつつ、十分な耐圧強度
を有し、ＣＯ2 冷媒用として好適に使用することができ
る熱交換器用チューブを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a sufficient pressure resistance while improving heat exchange performance, and is suitable for a heat exchanger which can be suitably used for a CO 2 refrigerant. It is intended to provide a tube.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、高さ寸法に比べて幅寸法が長い扁平状
のチューブ本体に、チューブ長さ方向に延びる複数の熱
媒体通路が、チューブ幅方向に並列状に形成された熱交
換器用チューブにおいて、前記熱媒体通路が、チューブ
高さ方向に長い縦長の断面形状に形成されて、その断面
視において前記熱媒体通路の周辺部が、両側の長辺部
と、その長辺部よりも短い上下の短辺部とを有し、前記
両側の長辺部が互いに平行に形成されるとともに、前記
短辺部における少なくとも長辺部との連接部が円弧状に
形成されてなるものを要旨としている。In order to achieve the above object, the present invention provides a flat tube body having a width dimension longer than a height dimension, wherein a plurality of heat medium passages extending in the tube length direction are provided. In the heat exchanger tube formed in parallel in the tube width direction, the heat medium passage is formed in a vertically long cross-sectional shape that is long in the tube height direction, and the peripheral portion of the heat medium passage in cross-sectional view, Long sides on both sides and upper and lower short sides shorter than the long sides are formed, and the long sides on both sides are formed parallel to each other, and at least the long sides in the short sides are formed. The gist is that the connecting portion is formed in an arc shape.
【００１３】この発明の熱交換器用チューブにおいて
は、熱媒体通路の短辺部における長辺部との連接部が円
弧状に形成されているため、熱媒体通路内を通過する熱
媒体の圧力による応力が、熱媒体通路における周辺部の
一部、特にコーナ部の一部に集中することはなく、適当
に分散させることができる。In the heat exchanger tube according to the present invention, since the connecting portion between the short side portion and the long side portion of the heat medium passage is formed in an arc shape, the heat transfer tube is formed by the pressure of the heat medium passing through the heat medium passage. The stress can be appropriately dispersed without being concentrated on a part of the peripheral part in the heat medium passage, particularly a part of the corner part.
【００１４】更に熱媒体通路における両側の長辺部が、
互いに平行にチューブ高さ方向に沿って形成されるた
め、隣合う熱媒体通路間の仕切壁が、通路高さ内のほぼ
全域にわたって均一な厚さで、かつ十分な厚みに形成す
ることができる。このため、仕切壁において、熱媒体の
圧力による引張応力の局部集中を回避できる上更に、十
分な強度を確保することができる。Further, both long sides of the heat medium passage are
Since the partition walls are formed along the tube height direction in parallel with each other, the partition wall between the adjacent heat medium passages can be formed to have a uniform thickness and a sufficient thickness over substantially the entire region within the passage height. . For this reason, it is possible to avoid local concentration of tensile stress due to the pressure of the heat medium at the partition wall, and it is possible to secure sufficient strength.
【００１５】また熱媒体通路は、チューブ高さ方向に長
い縦長の断面形状に形成されているため、例えば真円形
断面のものに比べて、断面積を大きくでき、通路断面及
び伝熱断面を大きく確保することができる。Further, since the heat medium passage is formed in a vertically long cross-sectional shape that is long in the tube height direction, the cross-sectional area can be increased as compared with, for example, a perfectly circular cross-section, and the passage cross-section and the heat transfer cross-section can be increased. Can be secured.
【００１６】一方、本発明においては、以下に示すよう
な構成を採用する場合、より一層、熱性能、耐圧強度を
向上させることができる。On the other hand, in the present invention, when the following configuration is adopted, the thermal performance and the pressure resistance can be further improved.
【００１７】すなわち、本発明においては、前記熱媒体
通路の高さ（通路高さ）を「Ｈｐ」、チューブ高さを
「Ｈｔ」としたとき、０．３Ｈｔ≦Ｈｐ≦０．７Ｈｔの
関係が成立するよう構成するのが好ましい。That is, in the present invention, when the height (passage height) of the heat medium passage is “Hp” and the tube height is “Ht”, the relationship of 0.3Ht ≦ Hp ≦ 0.7Ht is satisfied. It is preferable that the configuration be established.
【００１８】更に本発明においては、前記熱媒体通路の
幅（通路幅）を「Ｗｐ」、通路高さを「Ｈｐ」としたと
き、０．２Ｈｐ≦Ｗｐ＜１．０Ｈｐの関係が成立するよ
う構成するのが良い、また本発明においては、前記チュ
ーブ本体における隣合う熱媒体通路間の仕切壁の厚みを
「Ｔｗ」、通路幅を「Ｗｐ」としたとき、０．５Ｗｐ≦
Ｔｗ≦１．５Ｗｐの関係が成立するよう構成するのが望
ましい。Further, in the present invention, when the width (passage width) of the heat medium passage is “Wp” and the passage height is “Hp”, the relation of 0.2Hp ≦ Wp <1.0Hp is established. In the present invention, when the thickness of a partition wall between adjacent heat medium passages in the tube main body is “Tw” and the passage width is “Wp”, 0.5 Wp ≦
It is preferable that the relationship Tw ≦ 1.5 Wp be satisfied.
【００１９】また本発明においては、前記熱媒体通路の
総断面積を「Ｓｐ」としたとき、５ｍｍ2 ≦Ｓｐの関係
が成立するよう構成するのが、より好ましい。In the present invention, it is more preferable that the relationship of 5 mm 2 ≦ Sp is satisfied when the total cross-sectional area of the heat medium passage is “Sp”.
【００２０】更に本発明においては、前記チューブ本体
の総断面積から熱媒体通路の総断面積を差し引いた面積
（バルク部の断面積）を「Ｓｂ」、前記熱媒体通路の総
通路断面積を「Ｓｐ」としたとき、Ｓｐ／Ｓｂ≦１／２
の関係が成立するよう構成するのが、より望ましい。Further, in the present invention, the area (cross-sectional area of the bulk portion) obtained by subtracting the total cross-sectional area of the heat medium passage from the total cross-sectional area of the tube body is “Sb”, and the total cross-sectional area of the heat medium passage is When “Sp”, Sp / Sb ≦ 1/2
It is more preferable that the relationship is established.
【００２１】更に本発明においては、前記熱媒体通路の
総断面積を「Ｓｐ」、チューブ高さを「Ｈｔ」、チュー
ブ幅を「Ｗｔ」としたとき、５ｍｍ2 ≦Ｓｐ≦Ｗｔ・Ｈ
ｔ／３の関係が成立するよう構成するのが、より一層好
ましい。Further, in the present invention, when the total cross-sectional area of the heat medium passage is “Sp”, the tube height is “Ht”, and the tube width is “Wt”, 5 mm 2 ≦ Sp ≦ Wt · H
It is even more preferable that the relationship of t / 3 be established.
【００２２】更に本発明においては、前記チューブ高さ
を「Ｈｔ」としたとき、Ｈｔ≦４ｍｍの関係が成立する
よう構成するのが、より一層望ましい。Further, in the present invention, when the tube height is "Ht", it is more preferable that the relationship of Ht≤4 mm is satisfied.
【００２３】また本発明においては、熱媒体通路を、以
下に示すように特有の構造に形成するのが良い。In the present invention, the heat medium passage is preferably formed in a specific structure as described below.
【００２４】すなわち本発明においては、前記長辺部が
直線状に形成されるとともに、前記短辺部の中間が直線
状に形成されて、前記熱媒体通路が長方形断面を有する
構成を採用するのが、なお一層好ましい。That is, in the present invention, a configuration is adopted in which the long side portion is formed in a straight line, the middle of the short side portion is formed in a straight line, and the heat medium passage has a rectangular cross section. Is even more preferred.
【００２５】更に本発明においては、前記短辺部におけ
る前記長辺部との連接部の曲率半径が、通路幅に対し、
１０以上％に設定されてなる構成を採用するのが、なお
一層望ましい。Further, in the present invention, the radius of curvature of the connecting portion between the short side portion and the long side portion is determined by the following formula:
It is even more desirable to adopt a configuration set to 10% or more.
【００２６】また本発明においては、前記短辺部が半円
弧状に形成されて、前記熱媒体通路が長穴形断面を有す
る構成を採用するのが、一段と好ましい。In the present invention, it is more preferable that the short side portion is formed in a semicircular arc shape and the heat medium passage has a long hole-shaped cross section.
【００２７】更に本発明においては、前記熱媒体通路の
周辺部に、インナーフィンが形成されてなる構成を採用
するのが、一段と望ましい。Further, in the present invention, it is more desirable to adopt a structure in which an inner fin is formed around the heat medium passage.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】＜第１の実施形態＞図１ないし図
３はこの発明の第１の実施形態である熱交換器用チュー
ブ（１）を示す図である。これらの図に示すように、こ
の熱交換器用チューブ（１）は、例えば上記図７に示す
マルチフロータイプの熱交換器やパラレルフロータイプ
の熱交換器と同様な熱交換器の熱交換チューブとして使
用されるものであり、長尺なアルミニウム押出成形品を
もって構成されている。<First Embodiment> FIGS. 1 to 3 show a heat exchanger tube (1) according to a first embodiment of the present invention. As shown in these figures, this heat exchanger tube (1) is, for example, a heat exchanger tube of a heat exchanger similar to the multi-flow type heat exchanger or the parallel flow type heat exchanger shown in FIG. It is used and is constituted by a long aluminum extruded product.
【００２９】この熱交換チューブ（１）は、高さ（Ｈ
ｔ）が幅（Ｗｔ）よりも短い扁平なチューブ本体（２）
を有している。This heat exchange tube (1) has a height (H
flat tube body (2) where t) is shorter than width (Wt)
have.
【００３０】チューブ本体（２）には、それぞれチュー
ブ長さ方向に沿って延びる複数の冷媒（熱媒体）通路
（３）がチューブ幅方向に並列状に形成されている。各
冷媒通路（３）は、その断面形状がチューブ高さ方向に
長い長方形に形成されており、その断面視において、冷
媒通路（３）の周辺部が、互いに平行な両側の長辺部
（３Ｌ）（３Ｌ）と、長辺部（３Ｌ）よりも短い上下の
短辺部（３Ｓ）（３Ｓ）とを有している。短辺部（３
Ｓ）の両側における長辺部（３Ｌ）との連接部、つまり
長辺部（３Ｌ）と短辺部（３Ｓ）とのコーナ部（３Ｃ）
は、円弧状に形成されている。In the tube body (2), a plurality of refrigerant (heat medium) passages (3) extending along the tube length direction are formed in parallel in the tube width direction. Each of the refrigerant passages (3) is formed in a rectangular shape having a cross section that is long in the tube height direction. ) (3L) and upper and lower short sides (3S) (3S) shorter than the long side (3L). Short side (3
S), the connecting portion of the long side (3L) on both sides, that is, the corner (3C) of the long side (3L) and the short side (3S)
Are formed in an arc shape.
【００３１】ここで本実施形態において、伝熱断面を大
きくして十分な熱交換性能を得るには、冷媒通路（３）
の総断面積を、５ｍｍ2 以上に設定するのが好ましく、
つまり冷媒通路（３）の総断面積を「Ｓｐ」としたと
き、下式（イ）を成立させるのが好ましい。Here, in this embodiment, in order to obtain a sufficient heat exchange performance by enlarging the heat transfer cross section, the refrigerant passage (3)
Is preferably set to 5 mm 2 or more,
That is, when the total cross-sectional area of the refrigerant passage (3) is “Sp”, it is preferable to satisfy the following expression (A).
【００３２】５ｍｍ2 ≦Ｓｐ…（イ） また、チューブ高さを「Ｈｔ」、冷媒通路（３）の高さ
（通路高さ）を「Ｈｐ」、冷媒通路（３）の幅（通路
幅）を「Ｗｐ」、隣合う冷媒通路（３）間における仕切
壁（４）の厚み（仕切り厚み）を「Ｔｗ」としたとき、
十分な耐圧強度を得るために、下式（ロ）（ハ）を成立
させるのが好ましい。5 mm 2 ≦ Sp (a) The height of the tube is “Ht”, the height of the refrigerant passage (3) is “Hp”, and the width of the refrigerant passage (3) (passage width). Is “Wp” and the thickness (partition thickness) of the partition wall (4) between the adjacent refrigerant passages (3) is “Tw”.
In order to obtain a sufficient pressure resistance, it is preferable to satisfy the following expressions (b) and (c).
【００３３】０．３Ｈｔ≦Ｈｐ≦０．７Ｈｔ…（ロ） ０．５Ｗｐ≦Ｔｗ≦１．５Ｗｐ…（ハ） 更にチューブ（１）の総断面積から冷媒通路（３）の総
断面積（Ｓｐ）を差し引いた面積（バルク部の断面積）
を「Ｓｂ」としたとき、十分な耐圧強度を得るために、
下式（ニ）を成立させるのが好ましい。0.3Ht ≦ Hp ≦ 0.7Ht (b) 0.5 Wp ≦ Tw ≦ 1.5 Wp (c) Further, based on the total sectional area of the tube (1), the total sectional area of the refrigerant passage (3) (Sp) ) Minus the area (cross-sectional area of bulk part)
Is “Sb”, in order to obtain sufficient pressure resistance,
It is preferable to satisfy the following expression (d).
【００３４】Ｓｐ／Ｓｂ≦１／２…（ニ） ここでチューブ（１）の総断面積は、チューブ幅（Ｗ
ｔ）にチューブ高さ（Ｈｔ）を掛け合わせた値（Ｗｔ・
Ｈｔ）にほぼ等しいので、バルク部の断面積（Ｓｂ）
は、「Ｗｔ・Ｈｔ−Ｓｐ」と置き換えることができる。
従ってこれを、上式（ニ）に当てはめることにより、下
式（ホ）が成立し、更にその式（ホ）から下式（ヘ）が
導かれる。Sp / Sb ≦ 1/2 (d) Here, the total cross-sectional area of the tube (1) is represented by the tube width (W
t) multiplied by the tube height (Ht) (Wt ·
Ht), so that the cross-sectional area of the bulk portion (Sb)
Can be replaced with “Wt · Ht-Sp”.
Therefore, by applying this to the above equation (d), the following equation (e) is established, and the following equation (f) is derived from the equation (e).
【００３５】 Ｓｐ／（Ｗｔ・Ｈｔ−Ｓｐ）≦１／２…（ホ） Ｓｐ≦Ｗｔ・Ｈｔ／３…（ヘ） 更に上式（イ）（ヘ）から下式（ト）が導かれる。Sp / (Wt · Ht−Sp) ≦ 1/2 (E) Sp ≦ Wt · Ht / 3 (F) Further, the following equation (G) is derived from the above equations (A) and (F).
【００３６】５ｍｍ2 ≦Ｓｐ≦Ｗｔ・Ｈｔ／３…（ト） つまり、本実施形態においては、上式（ト）の関係を成
立させることにより、十分な熱交換性能及び十分な耐圧
強度を有する熱交換チューブ（１）を得ることができる
ものである。5 mm 2 ≦ Sp ≦ Wt · Ht / 3 (G) That is, in the present embodiment, by satisfying the relationship of the above equation (G), sufficient heat exchange performance and sufficient pressure resistance are achieved. A heat exchange tube (1) can be obtained.
【００３７】また本実施形態においては、耐圧強度等
を、一層向上させるために、通路幅を「Ｗｐ」、通路高
さを「Ｈｐ」、チューブ高さを「Ｈｔ」としたとき、下
式（チ）（リ）を成立させるのが好ましい。In this embodiment, in order to further improve the pressure resistance and the like, when the passage width is "Wp", the passage height is "Hp", and the tube height is "Ht", (H) It is preferable to satisfy (i).
【００３８】０．２Ｈｐ≦Ｗｐ＜１．０Ｈｐ…（チ） Ｈｔ≦４ｍｍ…（リ） 更に耐圧強度等を、より一層向上させるために、コーナ
部（３Ｃ）の曲率半径（Ｒｃ）を、通路幅（Ｗｐ）に対
し、１０％以上、５０％未満に設定するのが好ましい。0.2Hp ≦ Wp <1.0Hp (H) Ht ≦ 4 mm (F) In order to further improve the pressure resistance and the like, the radius of curvature (Rc) of the corner portion (3C) is set to The width (Wp) is preferably set to 10% or more and less than 50%.
【００３９】以上の構成の熱交換器用チューブ（１）
は、ＣＯ2 冷媒使用の冷凍サイクルにおける熱交換器に
好適に採用することができ、十分な耐圧強度を有するも
のである。すなわち、熱交換器用チューブ（１）におけ
る冷媒通路（３）は、コーナ部（３Ｃ）が円弧状に形成
された長方形断面に形成されているため、冷媒通路
（３）を通過する冷媒圧力による応力が、コーナ部（３
Ｃ）の一部に集中することはなく、適当に分散するの
で、応力の局部集中を回避することができ、十分な耐圧
強度を得ることができる。The heat exchanger tube (1) having the above structure
Is suitable for a heat exchanger in a refrigeration cycle using a CO 2 refrigerant, and has a sufficient pressure resistance. That is, since the refrigerant passage (3) in the heat exchanger tube (1) is formed in a rectangular cross section in which the corner (3C) is formed in an arc shape, the stress caused by the pressure of the refrigerant passing through the refrigerant passage (3). But the corner (3
C) is not concentrated on a part but is appropriately dispersed, so that local concentration of stress can be avoided, and sufficient pressure resistance can be obtained.
【００４０】しかも冷媒通路（３）の長辺部（３Ｌ）
を、チューブ高さ方向に沿って直線状に形成しているた
め、隣合う冷媒通路（３）（３）間の仕切壁（４）が、
通路高さ内のほぼ全域にわたって均一な厚さに形成する
ことができ、冷媒圧力による引張応力の局部集中を回避
できる上更に、仕切壁（４）を十分な厚みに形成するこ
とができ、十分な強度を得ることができる。従って、一
段と、耐圧強度を向上させることができる。Moreover, the long side (3L) of the refrigerant passage (3)
Are formed linearly along the tube height direction, so that the partition wall (4) between the adjacent refrigerant passages (3) and (3) is
It is possible to form a uniform thickness over almost the entire area within the passage height, avoid local concentration of tensile stress due to refrigerant pressure, and form the partition wall (4) to a sufficient thickness. High strength can be obtained. Therefore, the pressure resistance can be further improved.
【００４１】また冷媒通路（３）は、チューブ高さ方向
に長い長方形断面に形成されているため、例えば真円形
断面のものに比べて、断面積を大きくすることができる
ので、通路断面及び伝熱断面を大きく確保することがで
き、熱交換性能を向上させることができる。Further, since the refrigerant passage (3) is formed in a rectangular cross-section that is long in the tube height direction, the cross-sectional area can be increased as compared with, for example, a perfectly circular cross-section. A large thermal cross section can be ensured, and the heat exchange performance can be improved.
【００４２】＜第２の実施形態＞図４及び図５はこの発
明の第２の実施形態である熱交換器用チューブ（１１）
を示す図である。両図に示すように、この熱交換器用チ
ューブ（１１）は、上記第１実施形態の熱交換器用チュ
ーブ（１１）に対し、冷媒通路（１３）の断面形状が相
違している。すなわち、各冷媒通路（１３）は、その断
面形状がチューブ高さ方向に長い長穴形に形成されてお
り、長辺部（１３Ｌ）がチューブ高さ方向に沿う直線状
に形成されるとともに、短辺部（１３Ｓ）が半円弧状に
形成されている。<Second Embodiment> FIGS. 4 and 5 show a heat exchanger tube (11) according to a second embodiment of the present invention.
FIG. As shown in both figures, this heat exchanger tube (11) is different from the heat exchanger tube (11) of the first embodiment in the cross-sectional shape of the refrigerant passage (13). That is, each refrigerant passage (13) is formed in a long hole shape having a cross section that is long in the tube height direction, and the long side (13L) is formed in a straight line along the tube height direction. The short side (13S) is formed in a semicircular shape.
【００４３】ここで本実施形態においても、上記第１の
実施形態と同様、チューブ高さを「Ｈｔ」、チューブ幅
を「Ｗｔ」、通路高さ「Ｈｐ」、通路幅「Ｗｐ」、仕切
り厚みを「Ｔｗ」、バルク部の断面積を「Ｓｂ」、通路
総断面積を「Ｓｐ」としたとき、上記の関係式（イ）〜
（リ）を成立させるのが好ましい。Here, in this embodiment, the tube height is "Ht", the tube width is "Wt", the passage height is "Hp", the passage width is "Wp", and the partition thickness is the same as in the first embodiment. Is “Tw”, the cross-sectional area of the bulk portion is “Sb”, and the total cross-sectional area of the passage is “Sp”.
It is preferable to satisfy (i).
【００４４】なお本実施形態において、短辺部（１３
Ｓ）の半径（Ｒｓ）は、通路幅（Ｗｐ）に対し、５０％
に設定されている。In this embodiment, the short side (13
The radius (Rs) of S) is 50% of the passage width (Wp).
Is set to
【００４５】その他の構成は、上記第１の実施形態と同
様であるため、同一部分に相当符号を付して、重複説明
は省略する。Since the other structure is the same as that of the first embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.
【００４６】この熱交換器用チューブ（１１）において
も、冷媒圧力による応力が、冷媒通路（１３）における
周辺部の一部に集中することがなく、しかも引張応力が
仕切壁（１４）の一部に集中することもない。更に仕切
壁（１４）を十分な厚みに形成することができるので、
十分な強度を得ることができる。従って十分な耐圧強度
を得ることができ、ＣＯ2 冷媒用として好適に使用する
ことができる。Also in this heat exchanger tube (11), the stress due to the refrigerant pressure does not concentrate on a part of the periphery of the refrigerant passage (13), and the tensile stress is applied to a part of the partition wall (14). Don't concentrate on Furthermore, since the partition wall (14) can be formed to a sufficient thickness,
Sufficient strength can be obtained. Therefore, sufficient pressure resistance can be obtained, and it can be suitably used for CO 2 refrigerant.
【００４７】また冷媒通路（１３）は、長穴形に形成さ
れているため、通路断面及び伝熱断面を大きく確保する
ことができ、熱交換性能を向上させることができる。Further, since the refrigerant passage (13) is formed in the shape of a long hole, it is possible to ensure a large passage cross section and a heat transfer cross section, thereby improving heat exchange performance.
【００４８】＜第３の実施形態＞図６及び図７はこの発
明の第３の実施形態である熱交換器用チューブ（２１）
を示す図である。両図に示すように、このチューブ（２
１）は、冷媒通路（２３）の内周面全域に、長さ方向に
沿って連続する断面波形のインナーフィン（３０）が設
けられる点において、上記第１の実施形態と相違してい
る。Third Embodiment FIGS. 6 and 7 show a heat exchanger tube (21) according to a third embodiment of the present invention.
FIG. As shown in both figures, this tube (2
1) is different from the first embodiment in that an inner fin (30) having a cross-sectional waveform that is continuous in the length direction is provided on the entire inner peripheral surface of the refrigerant passage (23).
【００４９】その他の構成は、上記第１及び第２の実施
形態と同様であるため、同一部分に相当符号を付して、
重複説明は省略する。The other structure is the same as that of the first and second embodiments.
Duplicate description is omitted.
【００５０】なお本実施形態においても、上記第１及び
第２の実施形態と同様、チューブ高さを「Ｈｔ」、チュ
ーブ幅を「Ｗｔ」、通路高さ「Ｈｐ」、通路幅「Ｗ
ｐ」、仕切り厚みを「Ｔｗ」、バルク部の断面積を「Ｓ
ｂ」、通路総断面積を「Ｓｐ」としたとき、上記の関係
式（イ）〜（リ）を成立させるのが好ましい。In this embodiment, as in the first and second embodiments, the tube height is "Ht", the tube width is "Wt", the passage height is "Hp", and the passage width is "Wt".
p ", the partition thickness is" Tw ", and the bulk area is" S "
b ", and when the total cross-sectional area of the passage is" Sp ", it is preferable to satisfy the above relational expressions (a) to (i).
【００５１】この実施形態の熱交換器用チューブ（２
１）においても、上記と同様に、同様な効果を得ること
ができる。更に本実施形態においては、冷媒通路（２
３）の内周面に、インナーフィン（３０）を形成してい
るため、伝熱面積の増大により、より一層優れた熱交換
性能を得ることができる。The heat exchanger tube (2) of this embodiment
Also in 1), similar effects can be obtained in the same manner as described above. Further, in the present embodiment, the refrigerant passage (2
Since the inner fin (30) is formed on the inner peripheral surface of (3), further excellent heat exchange performance can be obtained by increasing the heat transfer area.
【００５２】なお、本発明においては、上記第２の実施
形態のような長穴断面の冷媒通路を有するチューブに、
第３の実施形態のようにインナーフィンを形成すること
も可能である。In the present invention, a tube having a refrigerant passage with a long hole cross section as in the second embodiment is provided.
It is also possible to form inner fins as in the third embodiment.
【００５３】また、本発明においては、冷媒通路を、第
１及び第２実施形態を組み合わせたような断面形状に形
成することもできる。例えば冷媒通路における短辺部を
大きい半径の円弧状に形成するとともに、その短辺部に
おける長辺部との連接部（コーナ部）を、曲率半径の小
さい円弧状に形成するようなことも可能である。Further, in the present invention, the refrigerant passage may be formed in a cross-sectional shape such as a combination of the first and second embodiments. For example, it is also possible to form the short side portion of the refrigerant passage in an arc shape with a large radius and to form the connecting portion (corner portion) of the short side portion with the long side portion in an arc shape with a small radius of curvature. It is.
【００５４】[0054]
【発明の効果】以上のように、本発明の熱交換器用チュ
ーブによれば、チューブ本体における熱媒体通路が、チ
ューブ高さ方向に長い縦長の断面形状を有し、その断面
における両側の長辺部が互いに平行に形成されるととも
に、短辺部における長辺部との連接部が円弧状に形成さ
れるため、熱媒体の圧力による応力が、例えばコーナ部
の一部に集中せず、適当に分散する上更に、通路間仕切
壁を通路高さ内のほぼ全域にわたって均一な厚みに形成
できて、引張応力が仕切壁の一部に集中するのを回避す
ることができるとともに、仕切壁を十分な厚みに形成で
きて、十分な強度を得ることができる。従って、十分な
耐圧強度を得ることができ、ＣＯ2 冷媒用の熱交換チュ
ーブとして好適に使用することができる。また熱媒体通
路は、縦長の断面形状に形成しているため、通路断面及
び伝熱断面を大きく確保することができ、熱交換性能を
向上させることができるという効果がある。As described above, according to the heat exchanger tube of the present invention, the heat medium passage in the tube main body has a vertically long cross-sectional shape that is long in the tube height direction, and the long sides on both sides in the cross section. Since the portions are formed parallel to each other and the connecting portion of the short side portion with the long side portion is formed in an arc shape, the stress due to the pressure of the heat medium does not concentrate on a part of the corner portion, for example, In addition, the partition wall between passages can be formed to have a uniform thickness over almost the entire area within the passage height, so that tensile stress can be prevented from being concentrated on a part of the partition wall, and the partition wall can be sufficiently formed. And a sufficient strength can be obtained. Therefore, sufficient pressure resistance can be obtained, and it can be suitably used as a heat exchange tube for a CO 2 refrigerant. Further, since the heat medium passage is formed in a vertically long cross-sectional shape, a large passage cross-section and a heat transfer cross-section can be ensured, and there is an effect that heat exchange performance can be improved.
【００５５】一方、本発明において、チューブ幅、チュ
ーブ高さ、通路高さ、通路幅、仕切り厚みを特定の値に
形成する場合、又はチューブ断面や熱媒体通路断面を特
定の値の断面形状に形成する場合には、上記の効果をよ
り一層確実に得ることができるという利点がある。On the other hand, in the present invention, when the tube width, the tube height, the passage height, the passage width and the partition thickness are formed to specific values, or the tube cross section or the heat medium passage cross section is formed to a specific value. When it is formed, there is an advantage that the above effect can be obtained more reliably.
【図１】この発明の第１の実施形態である熱交換器用チ
ューブを示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a heat exchanger tube according to a first embodiment of the present invention.
【図２】第１実施形態の熱交換器用チューブを示す断面
図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the heat exchanger tube of the first embodiment.
【図３】第１実施形態の熱交換器用をチューブを示す拡
大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a tube for a heat exchanger according to the first embodiment.
【図４】この発明の第２の実施形態である熱交換器用チ
ューブを示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a heat exchanger tube according to a second embodiment of the present invention.
【図５】第２実施形態の熱交換器用チューブを示す拡大
断面図である。FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a heat exchanger tube according to a second embodiment.
【図６】この発明の第３の実施形態である熱交換器用チ
ューブを示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a heat exchanger tube according to a third embodiment of the present invention.
【図７】第３実施形態の熱交換器用チューブを示す拡大
断面図である。FIG. 7 is an enlarged sectional view showing a heat exchanger tube according to a third embodiment.
【図８】マルチフロータイプの熱交換器を示す正面図で
ある。FIG. 8 is a front view showing a multi-flow type heat exchanger.
【図９】従来のマルチフロータイプの熱交換器における
熱交換チューブのヘッダーとの連結部を分解して示す斜
視図である。FIG. 9 is an exploded perspective view showing a connection part of a conventional multi-flow type heat exchanger with a header of a heat exchange tube.
【図１０】従来の熱交換器用チューブを示す断面図であ
る。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a conventional heat exchanger tube.
【図１１】従来の提案例としての熱交換器用チューブを
示す断面図である。FIG. 11 is a sectional view showing a heat exchanger tube as a conventional proposal example.
１、１１、２１…熱交換器用チューブ ２、１２、２２…チューブ本体 ３、１３、２３…冷媒通路（熱媒体通路） ３０…インナーフィン ３Ｃ、２３Ｃ…コーナ部（連接部） ３Ｌ、１３Ｌ、２３Ｌ…長辺部 ３Ｓ、１３Ｓ、２３Ｓ…短辺部 Ｈｐ…通路高さ Ｈｔ…チューブ高さ Ｔｗ…仕切り厚み Ｗｐ…通路幅 Ｗｔ…チューブ幅 1, 11, 21 ... heat exchanger tubes 2, 12, 22 ... tube bodies 3, 13, 23 ... refrigerant passages (heat medium passages) 30 ... inner fins 3C, 23C ... corner portions (connecting portions) 3L, 13L, 23L ... Long side 3S, 13S, 23S ... Short side Hp ... Passage height Ht ... Tube height Tw ... Partition thickness Wp ... Passage width Wt ... Tube width
Claims (12)
チューブ本体に、チューブ長さ方向に延びる複数の熱媒
体通路が、チューブ幅方向に並列状に形成された熱交換
器用チューブにおいて、 前記熱媒体通路が、チューブ高さ方向に長い縦長の断面
形状に形成されて、その断面視において前記熱媒体通路
の周辺部が、両側の長辺部と、その長辺部よりも短い上
下の短辺部とを有し、 前記両側の長辺部が互いに平行に形成されるとともに、
前記短辺部における少なくとも長辺部との連接部が円弧
状に形成されてなることを特徴とする熱交換器用チュー
ブ。1. A heat exchanger tube in which a plurality of heat medium passages extending in a tube length direction are formed in a flat tube main body having a width dimension longer than a height dimension in parallel with the tube width direction. The heat medium passage is formed to have a vertically long cross-sectional shape that is long in the tube height direction, and a peripheral portion of the heat medium passage has a long side portion on both sides and an upper and lower portion shorter than the long side portion in cross-sectional view. And the long sides of the both sides are formed parallel to each other,
A tube for a heat exchanger, wherein at least a connecting portion of the short side portion with a long side portion is formed in an arc shape.
「Ｈｐ」、チューブ高さを「Ｈｔ」としたとき、 ０．３Ｈｔ≦Ｈｐ≦０．７Ｈｔ の関係が成立するよう構成されてなる請求項１記載の熱
交換器用チューブ。2. When the height (passage height) of the heat medium passage is “Hp” and the tube height is “Ht”, a relationship of 0.3Ht ≦ Hp ≦ 0.7Ht is established. The tube for a heat exchanger according to claim 1, wherein
ｐ」、通路高さを「Ｈｐ」としたとき、 ０．２Ｈｐ≦Ｗｐ＜１．０Ｈｐ の関係が成立するよう構成されてなる請求項１又は２記
載の熱交換器用チューブ。3. The width (passage width) of the heat medium passage is set to “W
The heat exchanger tube according to claim 1 or 2, wherein a relationship of 0.2Hp≤Wp <1.0Hp is satisfied, where "p" and a passage height is "Hp".
通路間の仕切壁の厚みを「Ｔｗ」、通路幅を「Ｗｐ」と
したとき、 ０．５Ｗｐ≦Ｔｗ≦１．５Ｗｐ の関係が成立するよう構成されてなる請求項１ないし３
のいずれかに記載の熱交換器用チューブ。4. When a thickness of a partition wall between adjacent heat medium passages in the tube main body is “Tw” and a passage width is “Wp”, a relationship of 0.5 Wp ≦ Tw ≦ 1.5 Wp is established. Claims 1 to 3 which are constituted
The tube for a heat exchanger according to any one of the above.
したとき、 ５ｍｍ2 ≦Ｓｐ の関係が成立するよう構成されてなる請求項１ないし４
のいずれかに記載の熱交換器用チューブ。5. The structure according to claim 1, wherein when a total cross-sectional area of said heat medium passage is “Sp”, a relationship of 5 mm 2 ≦ Sp is satisfied.
The tube for a heat exchanger according to any one of the above.
通路の総通路断面積を差し引いた面積（バルク部の断面
積）を「Ｓｂ」、前記熱媒体通路の総断面積を「Ｓｐ」
としたとき、 Ｓｐ／Ｓｂ≦１／２ の関係が成立するよう構成されてなる請求項１ないし５
のいずれかに記載の熱交換器用チューブ。6. The area (cross-sectional area of the bulk portion) obtained by subtracting the total cross-sectional area of the heat medium passage from the total cross-sectional area of the tube main body is “Sb”, and the total cross-sectional area of the heat medium passage is “Sp”.
6. The system according to claim 1, wherein a relationship of Sp / Sb ≦ 1/2 is satisfied.
The tube for a heat exchanger according to any one of the above.
チューブ高さを「Ｈｔ」、チューブ幅を「Ｗｔ」とした
とき、 ５ｍｍ2 ≦Ｓｐ≦Ｗｔ・Ｈｔ／３ の関係が成立するよう構成されてなる請求項１ないし６
のいずれかに記載の熱交換器用チューブ。7. The total cross-sectional area of the heat medium passage is “Sp”,
7. The structure according to claim 1, wherein when the tube height is "Ht" and the tube width is "Wt", a relationship of 5 mm 2 ≦ Sp ≦ Wt · Ht / 3 is satisfied.
The tube for a heat exchanger according to any one of the above.
き、 Ｈｔ≦４ｍｍ の関係が成立するよう構成されてなる請求項１ないし７
のいずれかに記載の熱交換器用チューブ。8. The apparatus according to claim 1, wherein a relation of Ht ≦ 4 mm is satisfied when the height of the tube is “Ht”.
The tube for a heat exchanger according to any one of the above.
に、前記短辺部の中間が直線状に形成されて、前記熱媒
体通路が長方形断面を有する請求項１ないし８のいずれ
かに記載の熱交換器用チューブ。9. The heat medium passage according to claim 1, wherein the long side portion is formed in a straight line, the middle of the short side portion is formed in a straight line, and the heat medium passage has a rectangular cross section. A heat exchanger tube as described.
接部の曲率半径が、通路幅に対し、１０以上％に設定さ
れてなる請求項９記載の熱交換器用チューブ。10. The heat exchanger tube according to claim 9, wherein a radius of curvature of a connecting portion of the short side portion with the long side portion is set to 10% or more of a passage width.
前記熱媒体通路が長穴形断面を有する請求項１ないし８
のいずれかに記載の熱交換器用チューブ。11. The short side portion is formed in a semicircular shape,
9. The heat medium passage according to claim 1, wherein said heat medium passage has an oblong cross section.
The tube for a heat exchanger according to any one of the above.
フィンが形成されてなる請求項１ないし８のいずれかに
記載の熱交換器用チューブ。12. The heat exchanger tube according to claim 1, wherein an inner fin is formed around the heat medium passage.
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