JP2002013882A

JP2002013882A - 二重管式熱交換器とそれを用いた冷凍サイクル装置

Info

Publication number: JP2002013882A
Application number: JP2000198322A
Authority: JP
Inventors: Teruhiko Taira; 輝彦平; Hiroaki Kase; 広明加瀬; Michiyoshi Kusaka; 道美日下; Kazuo Nakatani; 和生中谷
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2002-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】加工が容易と、低コスト化を得るとととも
に、熱交換量の促進を図ったコンパクトな二重管式熱交
換器を提供する。【解決手段】流体を一端から流入し、他端から流出さ
せる内管１１と、前記内管の外側に配置して二重管構造
を成し、かつ冷媒入口１２ａと冷媒出口１２ｂを有する
外管１２とを備え、内管１１は周壁を連続して内外側に
変形させて周方向に断面放射状に、かつ軸方向に沿って
突設した凹凸条１３に形成してなるものである。そし
て、内管１１の周壁を連続して内外側に変形させて周方
向に断面放射状に、かつ軸方向に沿って突設した凹凸条
１３により、内外側の面積を増大できて熱交換量を大幅
に向上でき、かつ凹凸条を容易に加工、例えば引抜き加
工で簡単にできるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機、冷凍
庫、自動販売機、ショーケース等に使用される二重管式
熱交換器とそれを用いた冷凍サイクル装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に冷凍装置等に用いられる二重管式
熱交換器は、特開平５−１６４４８３号公報、実公平６
−１２３６２号公報等に示される構成を採用していた。
すなわち、図７に示すように二重管式熱交換器は、連続
鋳造手段により内管１と外管２は連結壁３を介して一体
に成型され、更に内管１の外周面には周方向に間隔を有
して断面放射状に、かつ軸方向に沿って突設したフィン
４を一体に形成している。そして、この二重管式熱交換
器を、図６に示すように圧縮機５、四方弁６、凝縮器
７、膨張弁８および蒸発器９が順次に配管接続されて構
成された、ヒートポンプ式の冷凍サイクルにおける前記
蒸発器９として使用される。外管２は冷凍サイクルの冷
媒管Ｐに、内管１はフィン４を介して外管２内を流れる
冷媒と熱交換する水等の流体が循環する回路に接続され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の二重
管式熱交換器は、内管１の外周面より突設したフィン４
による熱交換、つまり内管１の外側だけによる熱交換な
ので、フィン４の表面積を増大しても良好な熱伝達を図
るまでにはいたらない。また、内管１およびフィン４と
外管２は連続鋳造手段により連結壁３を介して一体に成
型するので、その加工装置は複雑化して簡単に加工する
のは困難である。

【０００４】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、加工が容易と、低コスト化を得るとともに、内管の
内外面の伝熱促進を図ったコンパクトな二重管式熱交換
器を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために本発明は、流体を一端から流入し、他端から流
出させる内管と、前記内管の外側に配置して二重管構造
を成し、かつ冷媒入口と冷媒出口を有する外管とを備
え、前記内管は周壁を連続して内外側に変形させて周方
向に断面放射状に、かつ軸方向に沿って突設した凹凸条
に形成してなる二重管式熱交換器である。

【０００６】上記手段によれば、内管の内外面積を増大
できて熱交換量を大幅に向上でき、かつ凹凸条の加工を
容易にできるものである。

【０００７】また本発明は、流体を一端から流入し、他
端から流出させる内管と、前記内管の外側に配置して二
重管構造を成し、かつ冷媒入口と冷媒出口を有する外管
とを備え、前記内管は所定長さの円管を用い、前記外管
と接合する一端と他端を円管と成し、かつ前記一端と他
端の間の周壁を連続して内外側に変形させて周方向に断
面放射状に、かつ軸方向に沿って突設した凹凸条に形成
してなる二重管式熱交換器である。

【０００８】上記手段によれば、内管の内外面積を増大
できて熱交換量を大幅に向上できるとともに、凹凸条お
よび外管と接合する一端と他端の円管部分も連続で容易
に加工できるものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明の二重管式熱交換器お
よびこれを用いた冷凍サイクル装置につき、図面に従い
説明する。

【００１０】（実施の形態１）図１は本発明の請求項１
および請求項２に記載の発明に対応する一実施形態にお
ける二重管式熱交換器の外管のみ断面した側面図で、図
２（ａ）〜（ｅ）は同二重管式熱交換器における内管の
種々の形態を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。

【００１１】１０は二重管式熱交換器で、鉄、銅、アル
ミニウム合金等の材料から成る所定長さの円管で形成
し、流体を一端１１ａから流入し、他端１１ｂから流出
させる内管１１と、この内管１１の外側に配置して二重
管構造を成し、かつ両端を内管１１の一端１１ａと他端
１１ｂに接合するとともに、冷媒入口１２ａとなる入口
管と冷媒出口１２ｂとなる出口管を有する外管１２から
成る。前記内管１１は所定長さの円管を用い、前記外管
１２と接合する一端１１ａと他端１１ｂを円管のままと
成し、かつ前記一端１１ａと他端１１ｂの間の周壁を、
連続して内外側に変形させて周方向に断面放射状に、か
つ軸方向に沿って突設した複数の凹凸条１３に連続加工
してなるものである。そして、前記凹凸条１３は、図２
（ａ）に示すように内外で隣接する４個の凹凸条１３
ａ、図２（ｂ）に示すように花弁の如く５個の凹凸条１
３ｂ、図２（ｃ）に示すように星形の如く６個の凹凸条
１３ｃ、図２（ｄ）に示すように花弁の如く６個の凹凸
条１３ｄ、図２（ｅ）に示すように十字状の如く４個の
凹凸条１３ｅ等の種々の形態が採用できる。１４、１５
は各凹凸条１３ａ〜１３ｅによって内管１１の内外側に
形成された内側小流路と外側小流路である。

【００１２】このような内管１１は引抜き加工により形
成するもので、すなわち長尺の銅製の円管を引抜き加工
装置により引抜き、先ず外管１２と溶着する一端１１ａ
の外周面は円管のままとし、次に凹凸条１３を形成する
始端部分に達すれば治具を円管の外周面に押圧しながら
引抜いて凹凸条の加工を行い、更に凹凸条１３を形成す
る終端部分に達すれば治具を円管の外周面から離して最
後に外管１２と溶着する他端１１ｂの外周面を円管のま
まとして引抜き、所定長さで切断して熱交換器用の内管
を形成するものである。また、前記内管は場合によって
は再度、引抜きを行い両端の円管部分を縮径する。そし
て、この内管１１を外管１２に挿入して一端１１ａと他
端１１ｂの円管部分に外管１２の端部を溶着して二重管
式熱交換器１０を完成するものである。もちろん、冷媒
入口１２ａとなる入口管と冷媒出口１２ｂとなる出口管
は外管１２に溶着するものである。

【００１３】上記実施形態において、この二重管式熱交
換器１０はその外管１２を通常の冷凍サイクル装置の冷
媒管に接続して凝縮器または蒸発器として利用し、内管
１１を流れる流体を外管１２内を通過する冷媒と熱交換
させて暖め、または冷却して暖房または冷房に使用する
ものである。

【００１４】特に本発明では、外管１２に覆われた内管
１１の一端１１ａと他端１１ｂの間の周壁に、連続して
内外側に変形させて周方向に断面放射状に、かつ軸方向
に沿って突設した複数の凹凸条１３を形成しているの
で、内管１１の内と外の表面積をともに増大できて熱伝
達を促進できる。

【００１５】そして、内管１１は、前記複数の凹凸条１
３によって内側と外側に小流路１４、１５が形成されて
いるので、ここを流れる冷媒と流体には他の部分を流れ
る冷媒と流体より速度の変化により積極的な熱交換が起
こり、前記した内管１１の内と外の表面積の増大による
作用効果に相俟って大幅に伝熱促進を図ることができる
のである。

【００１６】また内管１１は、所定長さの円管を用い、
外管１２と接合する一端１１ａと他端１１ｂを円管のま
まとし、そして前記一端１１ａと他端１１ｂの間の周壁
を連続して内外側に変形させて周方向に断面放射状に、
かつ軸方向に沿った複数の凹凸条１３に連続加工により
突設しているものであるから、引抜き加工により外管１
２と接合する一端１１ａと他端１１ｂも含めて容易に連
続加工でき低コスト化を図ることが可能になる。

【００１７】なお、上記実施形態では内管１１の複数の
凹凸条１３として５種類の形を採用しているが、これに
限定されるものではなく所期の目的を達成する範囲であ
ればどのような形態でも良い。

【００１８】（実施の形態２）図３は本発明の請求項３
に記載の発明に対応する一実施形態における二重管式熱
交換器の外管のみ断面した側面図である。この実施の形
態の発明は、二重管式熱交換器の内管を旋回させて螺旋
状に加工した点が上記実施の形態１の発明と異なるだけ
なので、同一構成および作用効果を奏する部分には同じ
符号を付して詳細な説明を省き、異なる部分を中心に説
明する。

【００１９】内管１１は、実施の形態１の内管と同じよ
うに周壁を連続して内外側に変形させて周方向に断面放
射状に、かつ軸方向に沿って突設した複数の凹凸条１３
を、更に旋回させて螺旋状１６に連続加工したものであ
る。もちろん、前記螺旋状１６の加工は、上記した引抜
き加工を行いながら円管を捻って行うものである。

【００２０】上記実施形態において、上記実施の形態１
の発明と同じように作用効果を期待できるものである。
そして、更に内管１１は螺旋状１６により、複数の凹凸
条１３によって形成された内側と外側の小流路１４、１
５も旋回しているので、ここを流れる冷媒と流体には旋
回が生じて他の部分を流れる冷媒と流体より積極的な熱
交換が起こり、前記した内管１１の内と外の表面積の増
大による作用効果に相俟って大幅に伝熱促進を図ること
ができるのである。

【００２１】（実施の形態３）図４は本発明の請求項４
に記載の発明に対応する一実施形態の冷凍サイクル装置
における二重管式熱交換器を用いた冷凍サイクルの配管
回路図である。この実施の形態の発明は、上記実施の形
態１または実施の形態２に記載の二重管式熱交換器を圧
縮機の吸入口に連通して液ガス熱交換器として使用した
冷凍サイクル装置で、実施の形態１または実施の形態２
と同一構成および作用効果を奏する部分には同じ符号を
付して詳細な説明を省き、異なる部分を中心に説明す
る。

【００２２】実施の形態１または実施の形態２における
二重管式熱交換器１０は、凝縮器２１の出口配管２１ａ
と蒸発器２２の出口配管２２ａとを外管１２に、内管１
１を圧縮機２３の吸入口に通じる吸入配管２３ａにそれ
ぞれ接続して液ガス熱交換を行い得るように構成してい
る。そして、圧縮機２３、四方弁２４、凝縮器２１、絞
り装置２５、２６、蒸発器２２を順次に配管接続してヒ
ートポンプ式冷凍サイクルの主回路を構成している。２
７はアキュムレータである。

【００２３】上記実施形態において、冷房運転時は圧縮
機２３で圧縮された冷媒は実線矢印で示すように、四方
弁２４を経て室外熱交換器である凝縮器２１で凝縮した
後、絞り装置２５で絞られることにより膨張して液ガス
二相となり、この状態で出口配管２１ａより二重管式熱
交換器１０の外管１２内に入り、ここで吸入配管２３ａ
に接続している内管１１と熱交換して冷却される。

【００２４】次いで、冷却されて二重管式熱交換器１０
の外管１２より出た冷媒は出口配管２２ａに設けた絞り
装置２６に入り再度絞られて膨張し蒸発圧力となって室
内熱交換器である蒸発器２２に入り蒸発した後、四方弁
２４を経て吸入配管２３ａより液ガス熱交換器である二
重管式熱交換器１０に入る。そして、冷媒は二重管式熱
交換器１０の内管１１を通る過程で絞り装置２５から流
出してきて外管１２を通る液ガスニ相の冷媒と熱交換し
て昇温した後、アキュムレータ２７を通って圧縮機２３
に吸引される。

【００２５】また四方弁２４を切替えて暖房運転時、冷
媒は破線矢印で示すように、圧縮機２３、四方弁２４、
室内熱交換器である蒸発器２２、絞り装置２６、液ガス
熱交換器である二重管式熱交換器１０の外管１２、絞り
装置２５、室外熱交換器である凝縮器２１、四方弁２
４、液ガス熱交換器である二重管式熱交換器１０の内管
１１、アキュムレータ２７を通って圧縮機２３に吸引さ
れる。

【００２６】このように本発明の二重管式熱交換器１０
はヒートポンプ式冷凍サイクル装置の液ガス熱交換器と
して容易に利用できるものである。

【００２７】なお、上記実施の形態では二重管式熱交換
器１０の外管１２を出口配管２１ａ、２２ａに、内管１
１を吸入配管２３ａにそれぞれ接続したが、これを逆に
接続しても良いことはもちろんである。

【００２８】また、本冷凍サイクル装置の冷媒としてＲ
２２の代替冷媒であるＲ４０４Ａを用いた時について、
特に説明する。圧縮機の吸入ガス温度を一定とした場
合、従来の冷媒であるＲ２２に比して過熱領域が大きく
なることから蒸発器２２の表面温度が部分的に上昇し、
熱交換量が低下する傾向にある。そこで、この二重管熱
交換器１０を用いることで、小型でコストを抑えながら
蒸発器の過熱領域を減らし、効率のよい運転ができる。

【００２９】（実施の形態４）図５は本発明の請求項５
に記載の発明に対応する一実施形態の冷凍サイクル装置
における二重管式熱交換器を用いた冷凍サイクルの配管
回路図である。この実施の形態の発明は、上記実施の形
態１または実施の形態２に記載の二重管式熱交換器を、
冷凍サイクルの主回路に封入した非共沸混合冷媒の組成
を制御するヒートポンプ式の冷凍サイクル装置の熱交換
器として使用したもので、実施の形態１または実施の形
態２と同一構成および作用効果を奏する部分には同じ符
号を付して詳細な説明を省き、異なる部分を中心に説明
する。

【００３０】実施の形態１または実施の形態２における
二重管式熱交換器１０は、冷凍サイクルの主回路の室外
側主絞り装置３４、室内側主絞り装置との間の配管と圧
縮機３１の吸入配管３１ａの間に接続した環状回路を構
成する精留分離器３７、冷却器３８および貯留器３９に
おける前記冷却器３８に利用するものである。すなわ
ち、冷凍サイクルの主回路は、非共沸混合冷媒を封入
し、圧縮機３１、四方弁３２、室外熱交換器３３、室外
側主絞り装置３４、室内側主絞り装置３５、室内熱交換
器３６が順次に直列の環状に接続して構成されている。

【００３１】精留分離器３７は内部に充填材を有する直
管で構成され、頂部には冷却器３８の外管１２、貯留器
３９を直列に接続し、再び精留分離器３７の頂部に帰還
する環状回路を構成している。また、精留分離器３７
は、その底部に第１開閉弁４０および第１副絞り装置４
１の直列回路を介して室外側主絞り装置３４と室内側主
絞り装置３５の間の配管に接続している。

【００３２】また、精留分離器３７は、その底部に第２
副絞り装置４２を介して冷却器３８の内管１１に接続
し、ここで精留分離器３７の頂部の環状回路、つまり冷
却器３８の外管１２と間接的に熱交換するように構成さ
れ、更に第２開閉弁４３を介して圧縮機３１と四方弁３
２の間の吸入配管３１ａに接続している。更にまた、貯
留器３９はその底部を第３開閉弁４４により圧縮機３１
の吸入配管３１ａに接続している。

【００３３】４５は室内熱交換器３６等から成る室内機
で、室内の空気温度（室内機４５の吸込み空気温度）を
検知する温度センサ４６を備えている。４７は予めユー
ザが所望の室内空気温度値に設定した設定温度値を記憶
する記憶装置、４８は記憶装置４７の設定空気温度と温
度センサ４６の検知温度とを比較演算し、第１〜第３の
開閉弁４０、４３、４４を開閉して負荷に応じて冷凍サ
イクルの主回路を循環する非共沸混合冷媒の組成を制御
する演算制御装置である。

【００３４】上記実施形態において、通常（負荷の大き
い）の冷房運転時は第１開閉弁４０を閉止し、第２開閉
弁４３、第３開閉弁４４を開放する。圧縮機３１で圧縮
された高温高圧の冷媒は、四方弁３２を経て室外熱交換
器３３に入り凝縮して液化し、更に室外側主絞り装置３
４に入り中間圧まで減圧される。

【００３５】そして、ここで負荷判定を行い、温度セン
サ４６の検知温度と設定温度との差が一定値Δｔより大
きい場合、すなわち冷房負荷が大きい場合には、第１開
閉弁４０の閉止信号および第２開閉弁４３、第３開閉弁
４４の開放信号が演算制御装置４８から送られ、第１開
閉弁４０は閉止されたままとなり、第２開閉弁４３、第
３開閉弁４４は開放されたままとなる。

【００３６】従って、室外側主絞り装置３４を出た中間
圧の液ガスニ相の冷媒は、全て室内側主絞り装置３５を
通過して低圧となって室内熱交換器３６に入り蒸発して
室内機４５の設置されている空間を冷却し、その後は四
方弁３２を経て圧縮機３１に戻るのである。

【００３７】このような冷房時にあって、精留分離器３
７、冷却器３８、貯留器３９の構成する回路は入口側が
第１開閉弁４０で閉止され、出口側が開放している第２
開閉弁４３、第３開閉弁４４を介して圧縮機３１の吸入
配管３１ａに接続されているため低圧ガスとなり、冷媒
の貯留は殆ど起こらない。従って、冷凍サイクルの主回
路の冷媒は充填された組成のままの混合された非共沸混
合冷媒で、かつ冷媒量の多い状態で運転し、負荷に適し
た能力の大きい運転ができる。

【００３８】次に上記した負荷判定において、温度セン
サ４６の検知温度と設定温度との差が一定値Δｔより小
さい場合、すなわち冷房負荷が小さい場合には、第１開
閉弁４０、第２開閉弁４３の開放信号と、第３開閉弁４
４の閉止信号が演算制御装置４８から送られ、第１開閉
弁４０、第２開閉弁４３は開放され、第３開閉弁４４は
閉止されたままとなる。

【００３９】従って、圧縮機３１で圧縮された高温高圧
の冷媒は、四方弁３２を経て室外熱交換器３３に入り凝
縮して液化し、更に室外側主絞り装置３４に入り中間圧
まで減圧される。そして、室外側主絞り装置３４を出た
中間圧の液ガスニ相の冷媒の一部は、第１開閉弁４０お
よび第１副絞り装置４１を通り精留分離器３７の塔底に
流入する。

【００４０】この状態での初期段階において、精留分離
器３７、冷却器３８、貯留器３９の冷媒は殆ど空である
ため、精留分離器３７を通過して貯留器３９に冷媒が貯
留されながら、一部の冷媒は第２副絞り装置４２を通っ
て減圧され低温の液ガスニ相の冷媒となって冷却器３８
の内管１１に入り蒸発する。ここで精留分離器３７の頂
部から入る冷却器３８の外管１２を通る冷媒が凝縮する
ことで間接的に熱交換する。従って、内管１１にとって
は管外凝縮、管内蒸発となるため外圧がかかる。しか
し、凸凹形状により、円管より耐圧力は弱いが外圧のた
め変形は大きくなく、肉厚や材質の選定により実用上問
題のない設計が可能である。

【００４１】また、貯留器３９の冷媒は徐々に増加し、
この液冷媒の水頭圧力が精留分離器３７内の冷媒に加わ
り、前記冷媒を下降するようになる。この状態において
は、精留分離器３７内を上昇する液冷媒は殆どなくな
り、主にガス冷媒が底から精留分離器３７内を上昇し始
め冷却器３８で冷却されて液化し、貯留器３９に貯留さ
れながら再び精留分離器３７の頂部に帰還して精留分離
器３７内を冷媒が下降するようになる。

【００４２】この状態が連続的に起こると、精留分離器
３７内を上昇する冷媒ガスと下降する冷媒液とが精留分
離器３７内で気液接触により精留作用が起こり、貯留器
３９には徐々に低沸点に富んだ冷媒組成が貯留される。
一方、精留分離器３７を下降する冷媒は徐々に高沸点に
富んだ組成となり、第１開閉弁４０、第１副絞り装置４
１を通過して精留分離器３７の底に流入した液ガスニ相
の冷媒と合流して第２副絞り装置４２、冷却器３８の内
管１１、更に開放されている第２開閉弁４３を通過して
吸入配管３１ａより圧縮機３１に吸入される。

【００４３】このように冷房負荷の小さい状況下から負
荷が変化して大きくなると、再び負荷判定を行い上記し
た負荷の大きい場合と同じように演算制御装置４８が制
御する。すなわち、温度センサ４６の検知温度と設定温
度との差が一定値Δｔより大きくなった場合には、第１
開閉弁４０の閉止信号および第２開閉弁４３、第３開閉
弁４４の開放信号が演算制御装置４８から送られ、第１
開閉弁４０は再び閉止され、第２開閉弁４３、第３開閉
弁４４は開放される。これにより、貯留器３９に貯留さ
れた冷媒は第２開閉弁４３、第３開閉弁４４を介して吸
入配管３１ａより圧縮機３１に吸引され、冷凍サイクル
の主回路における冷媒組成は、高能力な組成の状態に戻
り、また冷媒量も増加して負荷に見合った能力の大きい
運転に切替えられる。

【００４４】このようにして冷凍サイクルの主回路は徐
々に高沸点に富んだ冷媒組成となり、負荷の小さい場合
に見合った能力まで抑制することができる。また、冷却
器３８として内管を凸凹にした形状としているので、伝
熱面積を増加させることができ、小型化が可能である。
更に、冷却器３８の冷却源として冷凍サイクル中で最も
エンタルピの低い低温低圧の液ガスニ相の冷媒を利用し
ているため潜熱を有効に利用でき、冷却器８を小形にで
きるのみならず、精留分離器３７の頂部のガスを確実に
液化できる。

【００４５】また、負荷の大きさの変化に対応して運転
を切替える時、第３開閉弁４４は貯留器３９と圧縮機３
１の吸入配管３１ａに直接接続して貯留器３９内の冷媒
を短時間に冷凍サイクルの主回路に戻すことができ、負
荷変化への追従性を良くできるものである。

【００４６】なお、上記した冷凍サイクル装置における
暖房運転時の制御は、上記した冷房運転時と、その主回
路における冷媒流れが逆になるのみで、それ以外の動作
および作用効果は同じなので説明を省略する。

【００４７】また、上記実施形態では、冷房および暖房
のいずれの運転でも、負荷が大きくなり温度センサ４６
の検知温度と設定温度との差が一定値Δｔより大きくな
った場合には、第２開閉弁４３、第３開閉弁４４のいず
れも開放したが、どちらか一方を開放しても所期の目的
を達成できるものである。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１に記載の
発明は、流体を一端から流入し、他端から流出させる内
管と、前記内管の外側に配置して二重管構造を成し、か
つ冷媒入口と冷媒出口を有する外管とを備え、前記内管
は周壁を連続して内外側に変形させて周方向に断面放射
状に、かつ軸方向に沿って突設した凹凸条に形成してな
る二重管式熱交換器で、内管の内外面積の増大により熱
交換量を大幅に向上できるとともに、内管を容易に加工
できる。

【００４９】また請求項２に記載の発明は、流体を一端
から流入し、他端から流出させる内管と、前記内管の外
側に配置して二重管構造を成し、かつ冷媒入口と冷媒出
口を有する外管とを備え、前記内管は所定長さの円管を
用い、前記外管と接合する一端と他端を円管と成し、か
つ前記一端と他端の間の周壁を連続して内外側に変形さ
せて周方向に断面放射状に、かつ軸方向に沿って突設し
た凹凸条に形成してなる二重管式熱交換器で、内管の内
外面積の増大により熱交換量を大幅に向上できるととも
に、内管の凹凸条および外管との接合する部分も連続し
て容易に加工することもできる。

【００５０】また請求項３に記載の発明は、請求項１ま
たは請求項２の記載において、内管は凹凸条に加工した
部分を螺旋条に加工してなる二重管式熱交換器で、請求
項１または請求項２に記載の発明と同じ効果を期待でき
るのはもちろん、ともに流体と冷媒が旋回流となり熱交
換量を一層向上できる。

【００５１】また請求項４に記載の発明は、請求項１に
記載の二重管式熱交換器を、冷凍サイクル装置における
圧縮機の吸入口に接続して小型、高性能で安価な液ガス
熱交換器に利用することができる。

【００５２】また請求項５に記載の発明は、請求項１に
記載の二重管式熱交換器を、非共沸混合冷媒を封入した
ヒートポンプ式冷凍サイクル装置において、冷凍サイク
ルの主回路を循環する非共沸混合冷媒の組成を、負荷に
応じて制御する際に用いられる精留分離回路における小
型、高性能で安価な冷却器に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明二重管式熱交換器の実施の形態１におけ
る二重管の外管のみ断面した側面図

【図２】（ａ）〜（ｅ）同二重管式熱交換器における内
管の種々の形態を示す図１のＡ−Ａ線断面図

【図３】本発明二重管式熱交換器の実施の形態２におけ
る二重管の外管のみ断面した側面図

【図４】本発明冷凍サイクル装置の実施の形態３におけ
る二重管式熱交換器を用いた冷凍サイクルの配管回路図

【図５】本発明冷凍サイクル装置の実施の形態４におけ
る二重管式熱交換器を用いた冷凍サイクルの配管回路図

【図６】従来の二重管式熱交換器を用いた冷凍サイクル
の配管回路図

【図７】同二重管式熱交換器の断面図

【符号の説明】

１０二重管式熱交換器１１内管１１ａ一端１１ｂ他端１２外管１３，１３ａ〜１３ｅ凹凸条１６螺旋状２１凝縮器２１ａ，２２ａ出口配管２２蒸発器２３，３１圧縮機３１ａ吸入配管３２四方弁３３室外熱交換器３４室外側主絞り装置３５室内側主絞り装置３６室内熱交換器３７精留分離器３８冷却器３９貯留器４０第１開閉弁４１第１副絞り装置４２第２副絞り装置４３第２開閉弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者日下道美大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号松下冷機株式会社内 (72)発明者中谷和生大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号松下冷機株式会社内Ｆターム(参考） 3L103 AA01 AA36 BB33 BB42 CC28 DD10 DD38

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体を一端から流入し、他端から流出さ
せる内管と、前記内管の外側に配置して二重管構造を成
し、かつ冷媒入口と冷媒出口を有する外管とを備え、前
記内管は周壁を連続して内外側に変形させて周方向に断
面放射状に、かつ軸方向に沿って突設した凹凸条に形成
してなる二重管式熱交換器。
【請求項２】流体を一端から流入し、他端から流出さ
せる内管と、前記内管の外側に配置して二重管構造を成
し、かつ冷媒入口と冷媒出口を有する外管とを備え、前
記内管は所定長さの円管を用い、前記外管と接合する一
端と他端を円管と成し、かつ前記一端と他端の間の周壁
を連続して内外側に変形させて周方向に断面放射状に、
かつ軸方向に沿って突設した凹凸条に形成してなる二重
管式熱交換器。
【請求項３】内管は凹凸条に加工した部分を螺旋条に
加工してなる請求項１または請求項２記載の二重管式熱
交換器。
【請求項４】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を配
管接続して冷凍サイクルの主回路を構成し、前記凝縮器
の出口配管と前記蒸発器の出口配管とを二重管式熱交換
器の外管もしくは内管にそれぞれ接続して液ガス熱交換
を行い、前記二重管式熱交換器の内管は周壁を連続して
内外側に変形させて周方向に断面放射状に、かつ軸方向
に沿って突設した凹凸条に形成してなる冷凍サイクル装
置。
【請求項５】圧縮機、四方弁、室外熱交換器、室外側
主絞り装置、室内側主絞り装置、室内熱交換器を配管接
続して非共沸混合冷媒を封入した冷凍サイクルの主回路
を構成し、精留分離器の頂部と冷却器および貯留器を環
状に接続した回路を形成し、前記精留分離器の底部と前
記室外側主絞り装置と前記室内側主絞り装置との間の配
管とを第１開閉弁および第１副絞り装置の直列回路を介
して接続し、同じく前記精留分離器の底部と前記圧縮機
の吸入配管とを第２副絞り装置および第２開閉弁の直列
回路を介して接続し、前記冷却器は前記第２副絞り装置
の出口配管と前記精留分離器の頂部とが間接的に熱交換
するように構成し、更に冷却器は二重管式熱交換器と
し、この二重管式熱交換器の内管は周壁を連続して内外
側に変形させて周方向に断面放射状に、かつ軸方向に沿
って突設した凹凸条に形成してなる冷凍サイクル装置。