JP2001241806A - 耐圧部品及び耐圧部品を用いた熱交換器並びに耐圧部品を用いた冷凍装置 - Google Patents
耐圧部品及び耐圧部品を用いた熱交換器並びに耐圧部品を用いた冷凍装置Info
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- 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
- F28F9/028—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits by using inserts for modifying the pattern of flow inside the header box, e.g. by using flow restrictors or permeable bodies or blocks with channels
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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- 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
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2225/00—Reinforcing means
- F28F2225/08—Reinforcing means for header boxes
Abstract
(57)【要約】
【課題】 部品を大型化することなく、内部の流体の圧
力に対して高い強度を有した耐圧部品を提供する。 【解決手段】 耐圧部品の内部に高圧流体が流通する
と、円筒部１０の内周面に径方向外側への圧力が作用す
る。ここで、円筒部１０は各閉塞部１１及び各平板部１
２と接合し、円筒部１０に径方向へ力を加えた際の円筒
部１０の剛性が向上しているので、内部流体による円筒
部１０の径方向外側への変形が抑制される。従って、内
部流体に対して高い強度を有しており内部流体の圧力を
高めることができる。
力に対して高い強度を有した耐圧部品を提供する。 【解決手段】 耐圧部品の内部に高圧流体が流通する
と、円筒部１０の内周面に径方向外側への圧力が作用す
る。ここで、円筒部１０は各閉塞部１１及び各平板部１
２と接合し、円筒部１０に径方向へ力を加えた際の円筒
部１０の剛性が向上しているので、内部流体による円筒
部１０の径方向外側への変形が抑制される。従って、内
部流体に対して高い強度を有しており内部流体の圧力を
高めることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば二酸化炭素
を冷媒として使用する冷凍装置に用いられる熱交換器等
の耐圧部品に関するものである。
を冷媒として使用する冷凍装置に用いられる熱交換器等
の耐圧部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、蒸気圧縮型冷凍装置に使用される
フロンに代わる冷媒として、例えば特公平７−１８６０
２号公報に記載されているように二酸化炭素を使用した
ものが知られている。この蒸気圧縮型冷凍装置は圧縮
機、ガス冷却器、膨張弁及び蒸発器を有し、二酸化炭素
冷媒を圧縮機→ガス冷却器→膨張弁→蒸発器→圧縮機と
順次循環させることにより、室内の冷房等の空調を行っ
ている。
フロンに代わる冷媒として、例えば特公平７−１８６０
２号公報に記載されているように二酸化炭素を使用した
ものが知られている。この蒸気圧縮型冷凍装置は圧縮
機、ガス冷却器、膨張弁及び蒸発器を有し、二酸化炭素
冷媒を圧縮機→ガス冷却器→膨張弁→蒸発器→圧縮機と
順次循環させることにより、室内の冷房等の空調を行っ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、二酸化
炭素の臨界温度は３１°Ｃと従来のフロンの臨界温度
（例えば、Ｒ１２では１１２°Ｃ）と比べて低いので、
外気温度が高いときにはガス冷却器の温度が二酸化炭素
の臨界温度より高くなり、ガス冷却器出口側で二酸化炭
素が凝縮せずに十分な冷凍能力が確保できないという問
題点があった。また、圧縮機の吐出圧力を向上させるこ
とにより冷凍能力を確保することが考えられるが、この
場合は冷凍装置の高圧側における各部品の強度を向上さ
せなければならず、従来の構造では耐圧部品の厚さが増
して各部品が大型化するという問題点があった。
炭素の臨界温度は３１°Ｃと従来のフロンの臨界温度
（例えば、Ｒ１２では１１２°Ｃ）と比べて低いので、
外気温度が高いときにはガス冷却器の温度が二酸化炭素
の臨界温度より高くなり、ガス冷却器出口側で二酸化炭
素が凝縮せずに十分な冷凍能力が確保できないという問
題点があった。また、圧縮機の吐出圧力を向上させるこ
とにより冷凍能力を確保することが考えられるが、この
場合は冷凍装置の高圧側における各部品の強度を向上さ
せなければならず、従来の構造では耐圧部品の厚さが増
して各部品が大型化するという問題点があった。
【０００４】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、部品を大型化するこ
となく、内部の流体の圧力に対して高い強度を有する耐
圧部品を提供することにある。
であり、その目的とするところは、部品を大型化するこ
となく、内部の流体の圧力に対して高い強度を有する耐
圧部品を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、請求項１では、円筒部内に高圧流体が流通
する耐圧部品において、前記円筒部内周面に、径方向内
側に延び流体流通用の切欠部を有する平板部を設けてい
る。これにより、円筒部に径方向へ力を加えた際の円筒
部の剛性が向上し、円筒部内周面に流体からの圧力が作
用した場合に、円筒部周面の平板部近傍の変形が抑制さ
れる。
するために、請求項１では、円筒部内に高圧流体が流通
する耐圧部品において、前記円筒部内周面に、径方向内
側に延び流体流通用の切欠部を有する平板部を設けてい
る。これにより、円筒部に径方向へ力を加えた際の円筒
部の剛性が向上し、円筒部内周面に流体からの圧力が作
用した場合に、円筒部周面の平板部近傍の変形が抑制さ
れる。
【０００６】また、請求項２では、互いに平行な一対の
ヘッダーパイプと、各ヘッダーパイプに両端が接続され
た複数のチューブを有する熱交換器において、前記各ヘ
ッダーパイプは請求項１記載の耐圧部品からなり、前記
平板部の少なくとも一部は、円筒部の中心軸を基準とし
てチューブ接続部の反対側に設けている。これにより、
円筒部内周面に流体からの圧力が作用した場合に、円筒
部の中心軸を基準としてチューブ接続部の反対側の変形
が抑制される。
ヘッダーパイプと、各ヘッダーパイプに両端が接続され
た複数のチューブを有する熱交換器において、前記各ヘ
ッダーパイプは請求項１記載の耐圧部品からなり、前記
平板部の少なくとも一部は、円筒部の中心軸を基準とし
てチューブ接続部の反対側に設けている。これにより、
円筒部内周面に流体からの圧力が作用した場合に、円筒
部の中心軸を基準としてチューブ接続部の反対側の変形
が抑制される。
【０００７】また、請求項３では、円筒部内に高圧流体
が流通する耐圧部品において、前記円筒部周面に、円筒
部の一端側から他端側に延びる突条部を設けている。こ
れにより、円筒部に径方向へ力を加えた際の円筒部の剛
性が向上し、円筒部内周面に流体からの圧力が作用した
場合に、円筒部周面の突条部近傍の変形が抑制される。
が流通する耐圧部品において、前記円筒部周面に、円筒
部の一端側から他端側に延びる突条部を設けている。こ
れにより、円筒部に径方向へ力を加えた際の円筒部の剛
性が向上し、円筒部内周面に流体からの圧力が作用した
場合に、円筒部周面の突条部近傍の変形が抑制される。
【０００８】また、請求項４では、互いに平行な一対の
ヘッダーパイプと、各ヘッダーパイプに両端が接続され
た複数のチューブを有する熱交換器において、前記各ヘ
ッダーパイプは請求項３記載の耐圧部品からなり、前記
突条部を、円筒部の中心軸を基準としてチューブ接続部
の反対側に設けている。これにより、円筒部内周面に流
体からの圧力が作用した場合に、円筒部の中心軸を基準
としてチューブ接続部の反対側の変形が抑制される。
ヘッダーパイプと、各ヘッダーパイプに両端が接続され
た複数のチューブを有する熱交換器において、前記各ヘ
ッダーパイプは請求項３記載の耐圧部品からなり、前記
突条部を、円筒部の中心軸を基準としてチューブ接続部
の反対側に設けている。これにより、円筒部内周面に流
体からの圧力が作用した場合に、円筒部の中心軸を基準
としてチューブ接続部の反対側の変形が抑制される。
【０００９】また、請求項５では、円筒部内に高圧流体
が流通する耐圧部品において、前記円筒部周面を凹形状
と凸形状とを互いに連続して形成している。これによ
り、円筒部の径方向の厚さが増すことから円筒部に径方
向へ力を加えた際の円筒部の剛性が向上し、円筒部内周
面に内部流体からの圧力が作用した場合に、円筒部周面
の変形が抑制される。
が流通する耐圧部品において、前記円筒部周面を凹形状
と凸形状とを互いに連続して形成している。これによ
り、円筒部の径方向の厚さが増すことから円筒部に径方
向へ力を加えた際の円筒部の剛性が向上し、円筒部内周
面に内部流体からの圧力が作用した場合に、円筒部周面
の変形が抑制される。
【００１０】また、請求項６では、二酸化炭素の冷媒を
圧縮機、ガス冷却器、膨張機構及び蒸発器に順次循環す
る蒸気圧縮式の冷凍装置において、請求項１、３または
５記載の耐圧部品をガス冷却器のヘッダーパイプに用い
ている。これにより、ガス冷却器の二酸化炭素の圧力に
対する強度が向上し、二酸化炭素の圧力を高めることが
できる。
圧縮機、ガス冷却器、膨張機構及び蒸発器に順次循環す
る蒸気圧縮式の冷凍装置において、請求項１、３または
５記載の耐圧部品をガス冷却器のヘッダーパイプに用い
ている。これにより、ガス冷却器の二酸化炭素の圧力に
対する強度が向上し、二酸化炭素の圧力を高めることが
できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１及び図２は本発明に係る耐圧
部品の第１の実施形態を示すもので、図１は耐圧部品の
部分斜視図、図２は耐圧部品の部分正面断面図である。
部品の第１の実施形態を示すもので、図１は耐圧部品の
部分斜視図、図２は耐圧部品の部分正面断面図である。
【００１２】この耐圧部品は、円筒部１０と、円筒部１
０の一端を閉塞する閉塞部１１と、円筒部１０の内部に
径方向に設けられた平板部１２とから構成される。この
平板部１２は切欠部１３を有し、円筒部１０内部の流体
はこの切欠部１３を通じて図中矢印の方向に流通するよ
うになっている。円筒部１０は、図１（ａ）に示すよう
な中央に切欠部１３を有するリング状の平板部１２ａを
設けたもの、図１（ｂ）に示すような円の半分を切り欠
きこれを切欠部１３とした半円状の平板部１２ｂを設け
たもの、図１（ｃ）に示すような半リング状の平板部１
２ｃを設けたものが用いられる。本実施形態において
は、閉塞部１１及び平板部１２は、円筒部１０の外部よ
り円筒部１０内に挿入された後、ろう付け加工により円
筒部１０に接合される。
０の一端を閉塞する閉塞部１１と、円筒部１０の内部に
径方向に設けられた平板部１２とから構成される。この
平板部１２は切欠部１３を有し、円筒部１０内部の流体
はこの切欠部１３を通じて図中矢印の方向に流通するよ
うになっている。円筒部１０は、図１（ａ）に示すよう
な中央に切欠部１３を有するリング状の平板部１２ａを
設けたもの、図１（ｂ）に示すような円の半分を切り欠
きこれを切欠部１３とした半円状の平板部１２ｂを設け
たもの、図１（ｃ）に示すような半リング状の平板部１
２ｃを設けたものが用いられる。本実施形態において
は、閉塞部１１及び平板部１２は、円筒部１０の外部よ
り円筒部１０内に挿入された後、ろう付け加工により円
筒部１０に接合される。
【００１３】以上の構成においては、図２に示すように
耐圧部品の内部に高圧流体が流通すると、円筒部１０の
内周面に径方向外側への圧力が作用する。円筒部１０は
各閉塞部１１及び各平板部１２と接合し、円筒部１０に
径方向へ力を加えた際の円筒部１０の剛性が向上してい
るので、内部流体による円筒部１０の径方向外側への変
形が抑制される。ここで、リング状の平板部１２ａを設
けたものは、半リング状の平板部１２ｃを設けたものよ
り円筒部１０との接合部分が長いので、高い強度を有し
ている。また、半円状の平板部１２ｂを設けたものは、
半リング状の平板部１２ｃを設けたものより径方向の厚
さが増しているので、高い強度を有している。
耐圧部品の内部に高圧流体が流通すると、円筒部１０の
内周面に径方向外側への圧力が作用する。円筒部１０は
各閉塞部１１及び各平板部１２と接合し、円筒部１０に
径方向へ力を加えた際の円筒部１０の剛性が向上してい
るので、内部流体による円筒部１０の径方向外側への変
形が抑制される。ここで、リング状の平板部１２ａを設
けたものは、半リング状の平板部１２ｃを設けたものよ
り円筒部１０との接合部分が長いので、高い強度を有し
ている。また、半円状の平板部１２ｂを設けたものは、
半リング状の平板部１２ｃを設けたものより径方向の厚
さが増しているので、高い強度を有している。
【００１４】このように、本実施形態の耐圧部品によれ
ば、円筒部１０の内周面に平板部１２を設け、内部流体
による円筒部１０の径方向外側への変形が抑制されるよ
うにしたので、内部流体に対して高い強度を有しており
内部流体の圧力を高めることができる。
ば、円筒部１０の内周面に平板部１２を設け、内部流体
による円筒部１０の径方向外側への変形が抑制されるよ
うにしたので、内部流体に対して高い強度を有しており
内部流体の圧力を高めることができる。
【００１５】また、平板部１２の円筒部１０との接合部
分の長さ、または平板部１２の径方向の厚さにより円筒
部１０の強度が変化するので、必要な強度に応じた平板
部１２を用いることで、円筒部１０に適切な強度を与え
ることができ、実用に際して極めて有利である。
分の長さ、または平板部１２の径方向の厚さにより円筒
部１０の強度が変化するので、必要な強度に応じた平板
部１２を用いることで、円筒部１０に適切な強度を与え
ることができ、実用に際して極めて有利である。
【００１６】尚、前記実施形態においては、平板部１２
としてリング状、半円状または半リング状のものを示し
たが例えば図３（ａ）に示すような十字型に形成された
ものや、図３（ｂ）に示すような一文字状に形成された
ものであっても前記実施形態と同様の作用効果を得るこ
とができる。
としてリング状、半円状または半リング状のものを示し
たが例えば図３（ａ）に示すような十字型に形成された
ものや、図３（ｂ）に示すような一文字状に形成された
ものであっても前記実施形態と同様の作用効果を得るこ
とができる。
【００１７】図４は本発明に係る耐圧部品の第２の実施
形態を示すもので、図４は耐圧部品の部分斜視図であ
る。
形態を示すもので、図４は耐圧部品の部分斜視図であ
る。
【００１８】この耐圧部品は、円筒部２０と、円筒部２
０の一端を閉塞する閉塞部２１とから構成され、円筒部
２０にはその一端側から他端側に延びる突条部２２が設
けられている。円筒部２０は、図４（ａ）に示すような
内周面に軸方向に延びる突条部２２を設けたもの、図４
（ｂ）に示すような外周面に軸方向に延びる突条部２２
を設けたもの、図４（ｃ）に示すような内周面に螺旋状
の突条部２２を設けたもの、図４（ｄ）に示すような外
周面に螺旋状の突条部２２を設けたものが用いられる。
０の一端を閉塞する閉塞部２１とから構成され、円筒部
２０にはその一端側から他端側に延びる突条部２２が設
けられている。円筒部２０は、図４（ａ）に示すような
内周面に軸方向に延びる突条部２２を設けたもの、図４
（ｂ）に示すような外周面に軸方向に延びる突条部２２
を設けたもの、図４（ｃ）に示すような内周面に螺旋状
の突条部２２を設けたもの、図４（ｄ）に示すような外
周面に螺旋状の突条部２２を設けたものが用いられる。
【００１９】以上の構成においては、耐圧部品の内部に
高圧流体が流通すると、円筒部２０の内周面に径方向外
側への圧力が作用する。ここで、円筒部２０には突条部
２２が設けられ、円筒部２０の径方向の厚さ寸法が増し
ていることから、円筒部２０に径方向へ力を加えた際の
円筒部２０の剛性が向上し、内部流体による円筒部２０
の径方向外側への変形が抑制される。
高圧流体が流通すると、円筒部２０の内周面に径方向外
側への圧力が作用する。ここで、円筒部２０には突条部
２２が設けられ、円筒部２０の径方向の厚さ寸法が増し
ていることから、円筒部２０に径方向へ力を加えた際の
円筒部２０の剛性が向上し、内部流体による円筒部２０
の径方向外側への変形が抑制される。
【００２０】このように、本実施形態の耐圧部品によれ
ば、円筒部２０に突条部２２を設け、内部流体による円
筒部２０の径方向外側への変形が抑制されるようにした
ので、内部流体に対して高い強度を有しており内部流体
の圧力を高めることができる。
ば、円筒部２０に突条部２２を設け、内部流体による円
筒部２０の径方向外側への変形が抑制されるようにした
ので、内部流体に対して高い強度を有しており内部流体
の圧力を高めることができる。
【００２１】尚、前記実施形態においては、円筒部２０
に突条部２２を１つ設けたものを示したが、例えば図５
（ａ）（ｂ）に示すように円筒部２０に突条部２２を２
つ以上設けてもよい。この場合、さらに耐圧部品の内部
流体に対する強度が増し、さらに内部流体の圧力を高め
ることができる。
に突条部２２を１つ設けたものを示したが、例えば図５
（ａ）（ｂ）に示すように円筒部２０に突条部２２を２
つ以上設けてもよい。この場合、さらに耐圧部品の内部
流体に対する強度が増し、さらに内部流体の圧力を高め
ることができる。
【００２２】図６乃至図８は本発明に係る耐圧部品の第
３の実施形態を示すもので、図６は耐圧部品の部分斜視
図、図７は円筒部の側面断面における径方向厚さを示す
説明図、図８は円筒部の平面断面における径方向厚さを
示す説明図である。
３の実施形態を示すもので、図６は耐圧部品の部分斜視
図、図７は円筒部の側面断面における径方向厚さを示す
説明図、図８は円筒部の平面断面における径方向厚さを
示す説明図である。
【００２３】この耐圧部品は、円筒部３０と、円筒部３
０の少なくとも一端を閉塞する閉塞部３１とから構成さ
れる。円筒部３０の周面は所定の曲率半径の凹形状と凸
形状が連続しており、図６（ａ）に示すような周方向に
凹形状と凸形状が連続する円筒部３０ａ、図６（ｂ）に
示すような軸方向に凹形状と凸形状が連続する円筒部３
０ｂとがある。円筒部３０は厚さｗ１で形成されてい
て、図７及び図８に示すように円筒部３０の径方向の厚
さｗ２は、ｗ２≧ｗ１となっている。
０の少なくとも一端を閉塞する閉塞部３１とから構成さ
れる。円筒部３０の周面は所定の曲率半径の凹形状と凸
形状が連続しており、図６（ａ）に示すような周方向に
凹形状と凸形状が連続する円筒部３０ａ、図６（ｂ）に
示すような軸方向に凹形状と凸形状が連続する円筒部３
０ｂとがある。円筒部３０は厚さｗ１で形成されてい
て、図７及び図８に示すように円筒部３０の径方向の厚
さｗ２は、ｗ２≧ｗ１となっている。
【００２４】以上の構成においては、耐圧部品の内部に
高圧流体が流通すると、円筒部３０の内周面に径方向外
側への圧力が作用する。ここで、円筒部３０の径方向の
厚さｗ２がｗ１以上となっているので、円筒部３０に径
方向へ力を加えた際の円筒部３０の剛性が向上してお
り、内部流体による円筒部３０の径方向外側への変形が
抑制される。
高圧流体が流通すると、円筒部３０の内周面に径方向外
側への圧力が作用する。ここで、円筒部３０の径方向の
厚さｗ２がｗ１以上となっているので、円筒部３０に径
方向へ力を加えた際の円筒部３０の剛性が向上してお
り、内部流体による円筒部３０の径方向外側への変形が
抑制される。
【００２５】このように、本実施形態の耐圧部品によれ
ば、円筒部３０の周面を凹形状と凸形状とを互いに連続
して形成したので、内部流体による円筒部３０の径方向
外側への変形が抑制され、内部流体に対して高い強度を
有しており内部流体の圧力を高めることができる。
ば、円筒部３０の周面を凹形状と凸形状とを互いに連続
して形成したので、内部流体による円筒部３０の径方向
外側への変形が抑制され、内部流体に対して高い強度を
有しており内部流体の圧力を高めることができる。
【００２６】図９乃至図１１は本発明の第４の実施形態
である冷凍装置を示すもので、図９は冷凍装置の冷凍回
路図、図１０は熱交換器の全体斜視図、図１１は熱交換
器の部分正面断面図である。
である冷凍装置を示すもので、図９は冷凍装置の冷凍回
路図、図１０は熱交換器の全体斜視図、図１１は熱交換
器の部分正面断面図である。
【００２７】この冷凍装置は二酸化炭素を冷媒として使
用するもので、図９に示すように、圧縮機４０、ガス冷
却器４１、膨張弁４２、蒸発器４３を順次冷媒管４４で
接続し、二酸化炭素冷媒を圧縮機４０→ガス冷却器４１
→膨張弁４２→蒸発器４３→圧縮機４０と順次循環し、
蒸発器４３の吸熱作用により室内等の冷却を行ってい
る。
用するもので、図９に示すように、圧縮機４０、ガス冷
却器４１、膨張弁４２、蒸発器４３を順次冷媒管４４で
接続し、二酸化炭素冷媒を圧縮機４０→ガス冷却器４１
→膨張弁４２→蒸発器４３→圧縮機４０と順次循環し、
蒸発器４３の吸熱作用により室内等の冷却を行ってい
る。
【００２８】図１０に示すように、熱交換器であるガス
冷却器４１は、一対のヘッダーパイプ４５と、各ヘッダ
ーパイプ４５間に架設された複数のチューブ４６と、隣
接する各チューブ４６間に設けられた複数のフィン４７
と、ガス冷却器４１の骨格部材である板４８とから構成
される。ここで、各ヘッダーパイプ４５は第１の実施形
態にて示した耐圧部品であり、共通の符号を用いて各ヘ
ッダーパイプ４５の構造を説明する。
冷却器４１は、一対のヘッダーパイプ４５と、各ヘッダ
ーパイプ４５間に架設された複数のチューブ４６と、隣
接する各チューブ４６間に設けられた複数のフィン４７
と、ガス冷却器４１の骨格部材である板４８とから構成
される。ここで、各ヘッダーパイプ４５は第１の実施形
態にて示した耐圧部品であり、共通の符号を用いて各ヘ
ッダーパイプ４５の構造を説明する。
【００２９】図１１に示すように各ヘッダーパイプ４５
は、円筒部１０と、円筒部１０の両端を閉塞する閉塞部
１１と、円筒部１０の内部に径方向に設けられた各平板
部１２及び仕切板４５ａとから構成される。円筒部１０
には、その中心軸を基準としてチューブ接続部との反対
側の周面に、複数の挿入孔４５ｂが上下に並設されてい
る。各平板部１２及び仕切板４５ａはこの各挿入孔４５
ｂを通じて円筒部１０内に挿入され、ろう付け加工によ
り円筒部１０に接合される。即ち、各平板部１２及び仕
切板４５ａは任意の位置の挿入孔４５ｂに設けることが
でき、仕切板４５ａの数及び位置は必要に応じて変更さ
れる。各平板部１２は図１（ｃ）に示すような半リング
状に形成され、冷媒は切欠部１３を通じて円筒部１０内
部を流通するようになっている。仕切板４５ａはヘッダ
ーパイプ４５の内部空間を複数の部屋に仕切り、冷媒が
ヘッダーパイプ４５内の各部屋と各チューブを順次流通
するようになっている。また、各ヘッダーパイプ４５は
各チューブ４６との接続孔４５ｃを有し、一方のヘッダ
ーパイプ４５には冷媒の流入管４５ｄ、他方のヘッダー
パイプ４５には冷媒の流出管４５ｅが設けられている。
各チューブ４６は、ガス冷却器４１の左右方向に延び
る、上下方向に狭く奥行き方向に広い扁平リング状チュ
ーブであり、左右両側を接続孔４５ｃに接続し、各ヘッ
ダーパイプ４５の内部を連通している。また、隣接する
各チューブ４６間に各フィン４７が設けられ、各チュー
ブ４６及び各フィン４７を介して、ガス冷却器４１内を
流通する冷媒とガス冷却器４１正面より流入する空気と
で熱交換が行われる。各板４８は、各ヘッダーパイプ４
５の閉塞部１１間に架設され、ガス冷却器４１の骨格部
材となっている。
は、円筒部１０と、円筒部１０の両端を閉塞する閉塞部
１１と、円筒部１０の内部に径方向に設けられた各平板
部１２及び仕切板４５ａとから構成される。円筒部１０
には、その中心軸を基準としてチューブ接続部との反対
側の周面に、複数の挿入孔４５ｂが上下に並設されてい
る。各平板部１２及び仕切板４５ａはこの各挿入孔４５
ｂを通じて円筒部１０内に挿入され、ろう付け加工によ
り円筒部１０に接合される。即ち、各平板部１２及び仕
切板４５ａは任意の位置の挿入孔４５ｂに設けることが
でき、仕切板４５ａの数及び位置は必要に応じて変更さ
れる。各平板部１２は図１（ｃ）に示すような半リング
状に形成され、冷媒は切欠部１３を通じて円筒部１０内
部を流通するようになっている。仕切板４５ａはヘッダ
ーパイプ４５の内部空間を複数の部屋に仕切り、冷媒が
ヘッダーパイプ４５内の各部屋と各チューブを順次流通
するようになっている。また、各ヘッダーパイプ４５は
各チューブ４６との接続孔４５ｃを有し、一方のヘッダ
ーパイプ４５には冷媒の流入管４５ｄ、他方のヘッダー
パイプ４５には冷媒の流出管４５ｅが設けられている。
各チューブ４６は、ガス冷却器４１の左右方向に延び
る、上下方向に狭く奥行き方向に広い扁平リング状チュ
ーブであり、左右両側を接続孔４５ｃに接続し、各ヘッ
ダーパイプ４５の内部を連通している。また、隣接する
各チューブ４６間に各フィン４７が設けられ、各チュー
ブ４６及び各フィン４７を介して、ガス冷却器４１内を
流通する冷媒とガス冷却器４１正面より流入する空気と
で熱交換が行われる。各板４８は、各ヘッダーパイプ４
５の閉塞部１１間に架設され、ガス冷却器４１の骨格部
材となっている。
【００３０】以上の構成においては、ガス冷却器４１の
内部に図中矢印に示すように冷媒が流通すると、円筒部
１０の内周面に径方向外側への圧力が作用する。このと
き、各接続孔４５ｃで各チューブ４６と接合しているの
で、各チューブ４６が強度部材となり、円筒部１０の各
接続孔４５ｃ近傍での変形が抑制される。同様に、平板
部１２及び仕切板４５ａがそれぞれ強度部材となり、円
筒部１０の平板部１２及び仕切板４５ａとの接合部分近
傍での変形も抑制される。
内部に図中矢印に示すように冷媒が流通すると、円筒部
１０の内周面に径方向外側への圧力が作用する。このと
き、各接続孔４５ｃで各チューブ４６と接合しているの
で、各チューブ４６が強度部材となり、円筒部１０の各
接続孔４５ｃ近傍での変形が抑制される。同様に、平板
部１２及び仕切板４５ａがそれぞれ強度部材となり、円
筒部１０の平板部１２及び仕切板４５ａとの接合部分近
傍での変形も抑制される。
【００３１】このように、本実施形態の冷凍装置によれ
ば、平板部１２を円筒部１０の中心軸を基準としてチュ
ーブ接続部との反対側に接合させ、円筒部１０の変形が
抑制されるようにしたので、円筒部１０の全周面にわた
って均一な強度を与えて円筒部１０全体の強度を向上さ
せることができ、冷媒の圧力を高めることができる。
ば、平板部１２を円筒部１０の中心軸を基準としてチュ
ーブ接続部との反対側に接合させ、円筒部１０の変形が
抑制されるようにしたので、円筒部１０の全周面にわた
って均一な強度を与えて円筒部１０全体の強度を向上さ
せることができ、冷媒の圧力を高めることができる。
【００３２】また、仕切板４５ａの数及び位置を任意に
変更できるようにしたので、例えば仕切板４５ａの数を
増やしてヘッダーパイプ４５内の部屋の数を多くしてガ
ス冷却器４１内の冷媒の流通経路を長くしたり、仕切板
４５ａの位置を変更して冷媒の流通経路を変更したりす
ることができ、実用に際して極めて有利である。
変更できるようにしたので、例えば仕切板４５ａの数を
増やしてヘッダーパイプ４５内の部屋の数を多くしてガ
ス冷却器４１内の冷媒の流通経路を長くしたり、仕切板
４５ａの位置を変更して冷媒の流通経路を変更したりす
ることができ、実用に際して極めて有利である。
【００３３】尚、前記実施形態においては、ガス冷却器
４１に本発明の構造を用いたものを示したが、例えばオ
イルセパレータ、アキュームレータ、レシーバ等、少な
くとも一端を閉塞した円筒部を有し内部に冷媒を流通す
る部品であれば本発明の構造を用いて前記実施形態と同
様の作用効果を得ることができる。
４１に本発明の構造を用いたものを示したが、例えばオ
イルセパレータ、アキュームレータ、レシーバ等、少な
くとも一端を閉塞した円筒部を有し内部に冷媒を流通す
る部品であれば本発明の構造を用いて前記実施形態と同
様の作用効果を得ることができる。
【００３４】また、前記実施形態においては、図１
（ｃ）に示す半リング状の平板部１２を設けたものを示
したが、例えば図１（ａ）（ｂ）に示すリング状または
半円状のもののように、円筒部１０の中心軸を基準とし
てチューブ接続部との反対側の周面に平板部１２が接合
されるものであれば、前記実施形態と同様の作用効果を
得ることができる。
（ｃ）に示す半リング状の平板部１２を設けたものを示
したが、例えば図１（ａ）（ｂ）に示すリング状または
半円状のもののように、円筒部１０の中心軸を基準とし
てチューブ接続部との反対側の周面に平板部１２が接合
されるものであれば、前記実施形態と同様の作用効果を
得ることができる。
【００３５】図１２及び図１３は本発明の第５の実施形
態である冷凍装置を示すもので、図１２は熱交換器の全
体斜視図、図１３は熱交換器の部分正面断面図である。
態である冷凍装置を示すもので、図１２は熱交換器の全
体斜視図、図１３は熱交換器の部分正面断面図である。
【００３６】第４の実施形態と同様に、この冷凍装置は
二酸化炭素を冷媒として使用するものである。以下に、
本実施形態の特徴構成であるガス冷却器について詳述す
る。
二酸化炭素を冷媒として使用するものである。以下に、
本実施形態の特徴構成であるガス冷却器について詳述す
る。
【００３７】図１２に示すようにこのガス冷却器５０
は、一対のヘッダーパイプ５１と、各ヘッダーパイプ５
１間に架設された複数のチューブ５２と、隣接する各チ
ューブ５２間に設けられた複数のフィン５３と、ガス冷
却器５０の骨格部材である板５４とから構成される。こ
こで、各ヘッダーパイプ５１は第２の実施形態にて示し
た耐圧部品であり、共通の符号を用いて各ヘッダーパイ
プ５１の構造を説明する。
は、一対のヘッダーパイプ５１と、各ヘッダーパイプ５
１間に架設された複数のチューブ５２と、隣接する各チ
ューブ５２間に設けられた複数のフィン５３と、ガス冷
却器５０の骨格部材である板５４とから構成される。こ
こで、各ヘッダーパイプ５１は第２の実施形態にて示し
た耐圧部品であり、共通の符号を用いて各ヘッダーパイ
プ５１の構造を説明する。
【００３８】図１３に示すように各ヘッダーパイプ５１
は、円筒部２０と、円筒部２０の両端を閉塞する閉塞部
２１と、仕切板５１ａとから構成される。図４（ｂ）に
示すように円筒部２０には、その中心軸を基準としてチ
ューブ接続部との反対側の外周面に、軸方向に延びる突
条部２２が設けられている。また、仕切板５１ａはヘッ
ダーパイプ５１の内部空間を複数の部屋に仕切り、円筒
部２０の内周面に接合されている。また、各ヘッダーパ
イプ５１は各チューブ５２との接続孔５１ｂを有し、一
方のヘッダーパイプ５１には冷媒の流入管５１ｃ、他方
のヘッダーパイプ５１には冷媒の流出管５１ｄが設けら
れている。また、各チューブ５２、各フィン５３及び各
板５４は第４の実施形態に示したものと同一のものであ
る。
は、円筒部２０と、円筒部２０の両端を閉塞する閉塞部
２１と、仕切板５１ａとから構成される。図４（ｂ）に
示すように円筒部２０には、その中心軸を基準としてチ
ューブ接続部との反対側の外周面に、軸方向に延びる突
条部２２が設けられている。また、仕切板５１ａはヘッ
ダーパイプ５１の内部空間を複数の部屋に仕切り、円筒
部２０の内周面に接合されている。また、各ヘッダーパ
イプ５１は各チューブ５２との接続孔５１ｂを有し、一
方のヘッダーパイプ５１には冷媒の流入管５１ｃ、他方
のヘッダーパイプ５１には冷媒の流出管５１ｄが設けら
れている。また、各チューブ５２、各フィン５３及び各
板５４は第４の実施形態に示したものと同一のものであ
る。
【００３９】以上の構成においては、ガス冷却器５０の
内部に冷媒が流通すると、円筒部２０の内周面に径方向
外側への圧力が作用する。このとき、各接続孔５１ｂで
各チューブ５２と接合しているので、各チューブ５２が
強度部材となり、円筒部２０の各接続孔５１ｂ近傍での
変形が抑制される。同様に、突条部２２及び仕切板５１
ａがそれぞれ強度部材となり、円筒部２０の突条部２２
近傍、仕切板５１ａとの接合部近傍で変形も抑制され
る。
内部に冷媒が流通すると、円筒部２０の内周面に径方向
外側への圧力が作用する。このとき、各接続孔５１ｂで
各チューブ５２と接合しているので、各チューブ５２が
強度部材となり、円筒部２０の各接続孔５１ｂ近傍での
変形が抑制される。同様に、突条部２２及び仕切板５１
ａがそれぞれ強度部材となり、円筒部２０の突条部２２
近傍、仕切板５１ａとの接合部近傍で変形も抑制され
る。
【００４０】このように、本実施形態の冷凍装置によれ
ば、突条部２２を円筒部２０の中心軸を基準としてチュ
ーブ接続部との反対側に設け、円筒部２０の変形が抑制
されるようにしたので、円筒部２０の全周面にわたって
均一な強度を与えて円筒部２０全体の強度を向上させる
ことができ、冷媒の圧力を高めることができる。
ば、突条部２２を円筒部２０の中心軸を基準としてチュ
ーブ接続部との反対側に設け、円筒部２０の変形が抑制
されるようにしたので、円筒部２０の全周面にわたって
均一な強度を与えて円筒部２０全体の強度を向上させる
ことができ、冷媒の圧力を高めることができる。
【００４１】尚、前記実施形態においては、ガス冷却器
５０に本発明の構造を用いたものを示したが、例えばオ
イルセパレータ、アキュームレータ、レシーバ等、少な
くとも一端を閉塞した円筒部を有し内部に冷媒を流通す
る部品であれば本発明の構造を用いて前記実施形態と同
様の作用効果を得ることができる。
５０に本発明の構造を用いたものを示したが、例えばオ
イルセパレータ、アキュームレータ、レシーバ等、少な
くとも一端を閉塞した円筒部を有し内部に冷媒を流通す
る部品であれば本発明の構造を用いて前記実施形態と同
様の作用効果を得ることができる。
【００４２】また、前記実施形態においては、円筒部２
０の外周面に突条部２２を設けたものを示したが、図４
（ａ）に示すように、円筒部２０の内周面に突条部２２
を設けてもよい。
０の外周面に突条部２２を設けたものを示したが、図４
（ａ）に示すように、円筒部２０の内周面に突条部２２
を設けてもよい。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の耐
圧部品によれば、内部流体による円筒部の径方向外側へ
の変形が抑制されるようにしたので、内部流体に対して
高い強度を有しており内部流体の圧力を高めることがで
きる。
圧部品によれば、内部流体による円筒部の径方向外側へ
の変形が抑制されるようにしたので、内部流体に対して
高い強度を有しており内部流体の圧力を高めることがで
きる。
【００４４】また、請求項２記載の熱交換器によれば、
平板部を円筒部の中心軸を基準としてチューブ接続部の
反対側に設け反対側の変形が抑制されるようにしたの
で、円筒部のチューブ接続部側はチューブが強度部材と
なり、反対側は平板部が強度部材となって、円筒部の全
周面にわたって均一な強度を与えることができる。従っ
て、円筒部全体の強度を向上させることができ、冷媒の
圧力を高めることができる。
平板部を円筒部の中心軸を基準としてチューブ接続部の
反対側に設け反対側の変形が抑制されるようにしたの
で、円筒部のチューブ接続部側はチューブが強度部材と
なり、反対側は平板部が強度部材となって、円筒部の全
周面にわたって均一な強度を与えることができる。従っ
て、円筒部全体の強度を向上させることができ、冷媒の
圧力を高めることができる。
【００４５】また、請求項３記載の耐圧部品によれば、
内部流体による円筒部の径方向外側への変形が抑制され
るようにしたので、内部流体に対して高い強度を有して
おり内部流体の圧力を高めることができる。
内部流体による円筒部の径方向外側への変形が抑制され
るようにしたので、内部流体に対して高い強度を有して
おり内部流体の圧力を高めることができる。
【００４６】また、請求項４記載の耐圧部品によれば、
突条部を円筒部１０の中心軸を基準としてチューブ接続
部の反対側に設けて反対側の変形が抑制されるようにし
たので、円筒部のチューブ接続部側はチューブが強度部
材となり、反対側は突条部が強度部材となって、円筒部
の全周面にわたって均一な強度を与えて円筒部全体の強
度を向上させることができ、冷媒の圧力を高めることが
できる。
突条部を円筒部１０の中心軸を基準としてチューブ接続
部の反対側に設けて反対側の変形が抑制されるようにし
たので、円筒部のチューブ接続部側はチューブが強度部
材となり、反対側は突条部が強度部材となって、円筒部
の全周面にわたって均一な強度を与えて円筒部全体の強
度を向上させることができ、冷媒の圧力を高めることが
できる。
【００４７】また、請求項５記載の耐圧部品によれば、
内部流体による円筒部の径方向外側への変形が抑制され
るようにしたので、内部流体に対して高い強度を有して
おり内部流体の圧力を高めることができる。
内部流体による円筒部の径方向外側への変形が抑制され
るようにしたので、内部流体に対して高い強度を有して
おり内部流体の圧力を高めることができる。
【００４８】また、請求項６記載の冷凍装置によれば、
二酸化炭素を冷媒とした蒸気圧縮式の冷凍装置に請求項
１、３または５の各耐圧部品をガス冷却器のヘッダーパ
イプに用いたので、冷凍能力を向上させるために冷媒に
高い圧力が必要とされる場合でも、フロンを冷媒とした
従来構造の熱交換器と同程度の大きさで必要な強度を有
することができ、実用に際して極めて有利である。
二酸化炭素を冷媒とした蒸気圧縮式の冷凍装置に請求項
１、３または５の各耐圧部品をガス冷却器のヘッダーパ
イプに用いたので、冷凍能力を向上させるために冷媒に
高い圧力が必要とされる場合でも、フロンを冷媒とした
従来構造の熱交換器と同程度の大きさで必要な強度を有
することができ、実用に際して極めて有利である。
【図１】本発明の第１の実施形態を示す耐圧部品の部分
斜視図
斜視図
【図２】耐圧部品の部分正面断面図
【図３】耐圧部品の部分斜視図
【図４】本発明の第２の実施形態を示す耐圧部品の部分
斜視図
斜視図
【図５】耐圧部品の部部斜視図
【図６】本発明の第３の実施形態を示す耐圧部品の部分
斜視図
斜視図
【図７】円筒部の側面断面における径方向厚さを示す説
明図
明図
【図８】円筒部の平面断面における径方向厚さを示す説
明図
明図
【図９】本発明の第４の実施形態を示す冷凍装置の冷凍
回路図
回路図
【図１０】熱交換器の全体斜視図
【図１１】熱交換器の部分正面断面図
【図１２】本発明の第５の実施形態を示す熱交換器の全
体斜視図
体斜視図
【図１３】熱交換器の部分正面断面図
【符号の説明】 １…ヘッダーパイプ、１ａ…円筒部、１ｂ…閉塞部、１
ｅ…接続孔、２…チューブ、１０…円筒部、１１…閉塞
部、１２…平板部、１３…切欠部、２０…円筒部、２１
…閉塞部、２２…突条部、３０…円筒部、３１…閉塞
部、４０…圧縮機、４１…ガス冷却器、４２…膨張弁、
４３…蒸発器、４５…ヘッダーパイプ、４５ｃ…接続
孔、４６…チューブ、５０…ガス冷却器、５１…ヘッダ
ーパイプ、５１ｂ…接続孔。
ｅ…接続孔、２…チューブ、１０…円筒部、１１…閉塞
部、１２…平板部、１３…切欠部、２０…円筒部、２１
…閉塞部、２２…突条部、３０…円筒部、３１…閉塞
部、４０…圧縮機、４１…ガス冷却器、４２…膨張弁、
４３…蒸発器、４５…ヘッダーパイプ、４５ｃ…接続
孔、４６…チューブ、５０…ガス冷却器、５１…ヘッダ
ーパイプ、５１ｂ…接続孔。
Claims (6)
- 【請求項１】 円筒部内に高圧流体が流通する耐圧部品
において、 前記円筒部内周面に、径方向内側に延び流体流通用の切
欠部を有する平板部を設けたことを特徴とする耐圧部
品。 - 【請求項２】 互いに平行な一対のヘッダーパイプと、
各ヘッダーパイプに両端が接続された複数のチューブを
有する熱交換器において、 前記各ヘッダーパイプは請求項１記載の耐圧部品からな
り、 前記平板部の少なくとも一部は、円筒部の中心軸を基準
としてチューブ接続部の反対側に設けたことを特徴とす
る熱交換器。 - 【請求項３】 円筒部内に高圧流体が流通する耐圧部品
において、 前記円筒部周面に、円筒部の一端側から他端側に延びる
突条部を設けたことを特徴とする耐圧部品。 - 【請求項４】 互いに平行な一対のヘッダーパイプと、
各ヘッダーパイプに両端が接続された複数のチューブを
有する熱交換器において、 前記各ヘッダーパイプは請求項３記載の耐圧部品からな
り、 前記突条部を、円筒部の中心軸を基準としてチューブ接
続部の反対側に設けたことを特徴とする熱交換器。 - 【請求項５】 円筒部内に高圧流体が流通する耐圧部品
において、 前記円筒部周面を凹形状と凸形状とを互いに連続して形
成したことを特徴とする耐圧部品。 - 【請求項６】 二酸化炭素の冷媒を圧縮機、ガス冷却
器、膨張機構及び蒸発器に順次循環する蒸気圧縮式の冷
凍装置において、 請求項１、３または５記載の耐圧部品をガス冷却器のヘ
ッダーパイプに用いたことを特徴とする冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000052059A JP2001241806A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | 耐圧部品及び耐圧部品を用いた熱交換器並びに耐圧部品を用いた冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000052059A JP2001241806A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | 耐圧部品及び耐圧部品を用いた熱交換器並びに耐圧部品を用いた冷凍装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001241806A true JP2001241806A (ja) | 2001-09-07 |
Family
ID=18573635
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000052059A Pending JP2001241806A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | 耐圧部品及び耐圧部品を用いた熱交換器並びに耐圧部品を用いた冷凍装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2001241806A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004003810A (ja) * | 2002-04-03 | 2004-01-08 | Denso Corp | 熱交換器 |
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- 2000-02-28 JP JP2000052059A patent/JP2001241806A/ja active Pending
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