JP2002195764A - Heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger

Info

Publication number
JP2002195764A
JP2002195764A JP2000400016A JP2000400016A JP2002195764A JP 2002195764 A JP2002195764 A JP 2002195764A JP 2000400016 A JP2000400016 A JP 2000400016A JP 2000400016 A JP2000400016 A JP 2000400016A JP 2002195764 A JP2002195764 A JP 2002195764A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat exchanger
heat exchange
header
headers
exchange units
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000400016A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasutaka Aoki
泰高 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2000400016A priority Critical patent/JP2002195764A/en
Publication of JP2002195764A publication Critical patent/JP2002195764A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchanger capable of realizing compactness in size. SOLUTION: A plurality of heat exchange units A, B, and C are provided adjacent in the direction of an air flow, and the heat exchange unit A comprises a pair of headers 10a, 11a disposed opposed, a plurality of tubes through which the pair of the headers are communicated, and fins 15 provided between the tubes. The other heat exchange units B, C include pairs of headers 10b, 11b and 10c, 11c, and these headers 10a, 10b, 10c and 11a, 11b, 11b are provided adjacent to each other.

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、ガスクーラ(放熱
器)やエバポレータ(蒸発器)などの熱交換器に係り、
特に、二酸化炭素(CO2)を冷媒として用いた超臨界
冷凍サイクルのように高い耐圧設計圧力が要求される熱
交換器に用いて好適な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger such as a gas cooler (radiator) and an evaporator (evaporator).
In particular, the present invention relates to a technique suitable for use in a heat exchanger requiring a high pressure-resistant design pressure, such as a supercritical refrigeration cycle using carbon dioxide (CO 2 ) as a refrigerant.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、地球環境の保全に対する関心が高
まっているが、たとえば車両用空調装置の冷媒として従
来用いられているR134aといった代替フロンは、地
球温暖化に対して影響を与えることが懸念されている。
このため、このような代替フロン冷媒に代わる物質とし
て、元来自然界に存在する物質、いわゆる自然冷媒を用
いた冷凍サイクルの研究が行われている。このような自
然冷媒の候補として、二酸化炭素(CO2)が注目され
ている。このCO2は、地球温暖化に対する寄与が代替
フロンよりもはるかに小さいだけでなく、可燃性がない
うえ、基本的には人体に無害であるため、このような背
景から、CO2を使用した蒸気圧縮式冷凍サイクル(以
下、CO2冷凍サイクルと略す)の研究開発が行われて
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing interest in preserving the global environment. For example, there is concern that an alternative chlorofluorocarbon, such as R134a, which is conventionally used as a refrigerant for a vehicle air conditioner, will have an effect on global warming. Have been.
For this reason, research on a refrigeration cycle using a substance originally existing in the natural world, that is, a so-called natural refrigerant, has been conducted as a substitute for such an alternative CFC refrigerant. As a candidate for such a natural refrigerant, carbon dioxide (CO 2 ) has attracted attention. The CO 2 is not only contributing to global warming is much smaller than the CFC, after there is no flammable, because basically harmless to the human body, from this background, was used CO 2 Research and development of a vapor compression refrigeration cycle (hereinafter abbreviated as a CO 2 refrigeration cycle) is being performed.

【0003】ところで、CO2冷凍サイクルの作動は、
フロンを使用した通常の蒸気圧縮式冷凍サイクル(以
下、通常冷凍サイクルと呼ぶ)と比較して、高圧側(圧
縮機の吐出側)の圧力が冷媒の臨界圧力を越え、通常冷
凍サイクルにおける高圧側の約10倍という高圧が作用
する。このような超臨界冷凍サイクルに用いられるマル
チフロー(パラレルフロー)タイプのガスクーラ(放熱
器)は、十分な耐圧強度を確保する必要があるため、扁
平チューブを挿入する挿入穴が打ち抜かれたプレートと
ヘッダカバーとをろう付けして一体化するようなヘッダ
の構成に代えて、たとえば特開平11−226685号
公報に記載されたように、ヘッダを引き抜き加工又は押
し出し加工にて一体成形し、扁平チューブの挿入穴を切
削加工するという技術が提案されている。
The operation of the CO 2 refrigeration cycle is as follows.
Compared to a normal vapor compression refrigeration cycle using Freon (hereinafter referred to as a normal refrigeration cycle), the pressure on the high pressure side (the discharge side of the compressor) exceeds the critical pressure of the refrigerant, and the high pressure side in the normal refrigeration cycle A pressure as high as about 10 times that of Since a multi-flow (parallel flow) type gas cooler (radiator) used in such a supercritical refrigeration cycle needs to ensure sufficient pressure resistance, a plate with an insertion hole into which a flat tube is inserted is punched out. Instead of a header configuration in which the header cover and the header cover are integrated together, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-226686, the header is integrally formed by drawing or extruding, and a flat tube is formed. There has been proposed a technique of cutting an insertion hole of a hole.

【0004】ここで、このような熱交換器を図5に示し
た。図において、符号の1はガスクーラ(放熱器)やエ
バポレータ(蒸発器)などマルチフロータイプの熱交換
器であり、仕切部材2を備え、引き抜き加工又は押し出
し加工にて一体成形された左右一対のヘッダ3間が冷媒
を流す多数の扁平チューブ4で連結されている。なお、
図中の符号5は、熱交換器1を通過して流れ、扁平チュ
ーブ4内の冷媒と熱交換する空気側の伝熱面積を増大さ
せるという目的で、隣接する扁平チューブ4の間に設け
られたコルゲートフィンである。
Here, such a heat exchanger is shown in FIG. In the drawing, reference numeral 1 denotes a multi-flow type heat exchanger such as a gas cooler (radiator) or an evaporator (evaporator), which includes a partition member 2 and a pair of left and right headers integrally formed by drawing or extrusion. The portions 3 are connected by a number of flat tubes 4 through which a refrigerant flows. In addition,
Reference numeral 5 in the figure is provided between adjacent flat tubes 4 for the purpose of increasing the heat transfer area on the air side that flows through the heat exchanger 1 and exchanges heat with the refrigerant in the flat tubes 4. Corrugated fins.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
熱交換器においては、必要な熱交換器量を確保するため
にはフィン5及びチューブ4の数を増やす必要があるた
め、正面面積が大きくなってしまうという問題がある。
特に自動車に搭載される空気調和装置に利用することが
困難になってしまうという問題がある。
Incidentally, in the above-mentioned conventional heat exchanger, the number of fins 5 and tubes 4 needs to be increased in order to secure a necessary amount of heat exchanger. Problem.
In particular, there is a problem that it is difficult to use the air conditioner mounted on an automobile.

【0006】本発明は上記事情に鑑みて成されたもので
あり、小型化を実現する熱交換器を提供することを目的
とする。
[0006] The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a heat exchanger that can be reduced in size.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の熱交換
器は、空気の流れ方向に沿って複数の熱交換ユニットが
連設されており、各熱交換ユニットは、対向状態にある
一対のヘッダと、これら一対のヘッダを連通する複数の
チューブと、これらチューブの間に設けられたフィンと
により構成され、前記各熱交換ユニットは、各々前記一
対のヘッダを互いに隣接させて設けられていることを特
徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a heat exchanger in which a plurality of heat exchange units are provided in a row along a flow direction of air, and each of the heat exchange units is a pair of opposed heat exchange units. Header, a plurality of tubes communicating with the pair of headers, and fins provided between the tubes, the heat exchange units are provided with the pair of headers adjacent to each other, respectively. It is characterized by being.

【0008】この発明においては、空気の流れ方向に熱
交換ユニットが連設されているので、正面面積を減少さ
せることができる。隣接状態にある各ヘッダは一体であ
っても別体であってもよい。
[0008] In the present invention, since the heat exchange unit is provided continuously in the air flow direction, the frontal area can be reduced. The adjacent headers may be integrated or separate.

【0009】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の熱交換器において、隣接する前記各熱交換ユニットの
前記ヘッダは、互いに一体に形成されていることを特徴
とする。
According to a second aspect of the present invention, in the heat exchanger according to the first aspect, the headers of the adjacent heat exchange units are formed integrally with each other.

【0010】この発明においては、ヘッダが一体である
ため、ヘッダがそれぞれ別体として形成する場合と比
べ、奥行き寸法を小さくしても同じ強度を得ることがで
きる。
In the present invention, since the header is integrated, the same strength can be obtained even if the depth dimension is reduced, as compared with the case where the header is formed separately.

【0011】請求項3に記載の発明は、請求項1または
2に記載の熱交換器において、前記各熱交換ユニット
は、空気流の下流側から上流側に沿って順次冷媒が流さ
れるように構成されていることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the heat exchanger according to the first or second aspect, each of the heat exchange units is arranged so that the refrigerant flows sequentially from the downstream side to the upstream side of the air flow. It is characterized by comprising.

【0012】この発明においては、冷媒と空気とが向流
的に熱交換されるため、熱交換効率が向上する。
In the present invention, since the refrigerant and the air exchange heat countercurrently, the heat exchange efficiency is improved.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態につい
て、図面を参照して説明する。図1乃至図3に示したも
のは、本例に係る熱交換器である。図において、A,
B,Cは、奥行き方向に3段に積層された熱交換ユニッ
トである。熱交換ユニットAは、上部及び下部に位置す
る一対のヘッダ部10a、11aと、これらヘッダ部を
連通する複数の扁平チューブ13と、これらチューブ1
3の間に設けられたコルゲートフィン15とにより構成
されている。ヘッダ部10a、11aは、それぞれ奥行
き方向に二つの断面視円形の流路23,23を備えてい
る。チューブ13がヘッダ部10a、11a間に接続さ
れていることにより、ヘッダ部10aおよび11aの各
流路23とチューブ13とが互いに連通するようになっ
ている。また、ヘッダ部10aの幅方向中央部には、仕
切り板25が設けられている。同様に、熱交換ユニット
BおよびCは、一対のヘッダ部10b、11bおよび1
0c、11cと、チューブ13と、フィン15とにより
構成されており、各ヘッダ部10b、10cおよび11
b、11cは、それぞれヘッダ部10aおよび11aと
同様の構成となっている。ここで、仕切板25によりそ
れぞれ仕切られたヘッダ部10a、10b、10cを、
図1のように10a−1,10a−2、10b−1,1
0b−2、10c−1,10c−2と呼ぶことにする。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 show a heat exchanger according to the present embodiment. In the figure, A,
B and C are heat exchange units stacked in three layers in the depth direction. The heat exchange unit A includes a pair of header portions 10a and 11a located at an upper portion and a lower portion, a plurality of flat tubes 13 communicating with the header portions,
3 and a corrugated fin 15 provided between the two. Each of the header portions 10a and 11a has two flow paths 23 and 23 having a circular cross section in the depth direction. Since the tube 13 is connected between the header portions 10a and 11a, the flow paths 23 of the header portions 10a and 11a and the tube 13 communicate with each other. Further, a partition plate 25 is provided at the center in the width direction of the header portion 10a. Similarly, the heat exchange units B and C include a pair of header portions 10b, 11b and 1
0c, 11c, a tube 13, and a fin 15, and each of the header portions 10b, 10c, and 11
b and 11c have the same configuration as the header portions 10a and 11a, respectively. Here, the header portions 10a, 10b, and 10c each partitioned by the partition plate 25 are
As shown in FIG. 1, 10a-1, 10a-2, 10b-1, 1, 1
0b-2, 10c-1, and 10c-2.

【0014】ヘッダ部10a、10b、10cは隣接状
態で、かつ一体に形成され、上部ヘッダ20をなしてい
る。同様に、ヘッダ部11a、11b、11cも一体に
形成され、下部ヘッダ21をなしている。上部ヘッダ2
0の幅方向両端部には、それぞれマニホールド部材3
0,31が設けられている。マニホールド部材30に
は、ヘッダ部10a、10bの流路23を連通する流路
30aと、ヘッダ部10cの流路23に連続し、開口部
30bを有する流路30cとが形成されている。同様
に、マニホールド部材31には、ヘッダ10c、10b
の流路23を連通する流路31a、開口部31bを有し
ヘッダ部10aの流路23に連続する流路31cとが形
成されている。
The header portions 10a, 10b, and 10c are formed adjacently and integrally, and form the upper header 20. Similarly, the header portions 11a, 11b, and 11c are also integrally formed to form the lower header 21. Upper header 2
0 at both ends in the width direction.
0 and 31 are provided. The manifold member 30 has a flow passage 30a communicating with the flow passages 23 of the header portions 10a and 10b, and a flow passage 30c continuous with the flow passage 23 of the header portion 10c and having an opening 30b. Similarly, the manifold member 31 has headers 10c, 10b
And a flow path 31c having an opening 31b and being continuous with the flow path 23 of the header 10a.

【0015】このように構成されていることで、冷媒は
図4に示す経路を辿る。すなわち、マニホールド部材3
0の開口部30bから流入した冷媒は、ヘッダ部10c
−2に流入し、次いでチューブ13を下降し,ヘッダ部
11cに流入する。冷媒はヘッダ部11cからヘッダ部
10c−1に上昇し、マニホールド部材31の流路31
aを経てヘッダ部10b−1に流入する。以下、同様に
ヘッダ部11c、ヘッダ部10b−2、流路30a、ヘ
ッダ部10a−2、ヘッダ部11a、ヘッダ部10a−
1の順で通過し、流路31cの開口部31bから排出さ
れる。冷媒は、各チューブ13を流通する際にフィン1
5間を流れる空気との間で熱交換される。空気は、図4
に示すように熱交換ユニットA側を風上として吹き付け
られている。
With this configuration, the refrigerant follows the path shown in FIG. That is, the manifold member 3
The refrigerant flowing from the opening 30b of the header 10c
-2, and then descends the tube 13 and flows into the header 11c. The refrigerant rises from the header part 11c to the header part 10c-1, and the flow path 31
a, and flows into the header section 10b-1. Hereinafter, similarly, the header part 11c, the header part 10b-2, the flow path 30a, the header part 10a-2, the header part 11a, and the header part 10a-
1 and is discharged from the opening 31b of the flow channel 31c. When the refrigerant flows through each tube 13, the fins 1
The heat is exchanged with the air flowing between the five. Figure 4
As shown in the figure, the heat exchange unit A is blown upwind.

【0016】以上説明したように、本例の熱交換器にお
いては以下の効果を有する。各熱交換ユニットA,B,
Cが空気の流れ方向に連接されているため、熱交換器の
正面面積を減少させることができて、小型化が可能であ
る。上部ヘッダ10a、10b、10cおよび下部ヘッ
ダ11a,11b,11cはそれぞれ一体とされている
ため、別体とする場合に比べて奥行き方向の寸法が小さ
くてよく、小型化および軽量化を実現することができ
る。また、各熱交換ユニットC,B,Aにはこの順で冷
媒が流動される一方、空気は熱交換ユニットAを風上と
して吹き付けられているため、空気と冷媒とが向流的に
熱交換される。よって、効率よく熱交換を行うことが可
能である。
As described above, the heat exchanger of the present embodiment has the following effects. Each heat exchange unit A, B,
Since C is connected in the flow direction of the air, the front area of the heat exchanger can be reduced, and the size can be reduced. Since the upper headers 10a, 10b, and 10c and the lower headers 11a, 11b, and 11c are integrated with each other, the dimension in the depth direction may be smaller than when they are separately provided, and the size and weight can be reduced. Can be. Further, while the refrigerant flows through the heat exchange units C, B, and A in this order, the air is blown with the heat exchange unit A upwind, so that the air and the refrigerant exchange heat in a countercurrent manner. Is done. Therefore, heat exchange can be performed efficiently.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱交換器
においては、以下の効果を得ることができる。請求項1
に記載の発明によれば、各熱交換ユニットが空気の流れ
方向に連接されているため、熱交換器の正面面積を減少
させることができて、小型化が可能である。請求項2に
記載の発明によれば、各ヘッダが一体であるため、別体
とする場合に比べて奥行き方向の寸法が小さくてよく、
小型化および軽量化を実現することができる。請求項3
に記載の発明によれば、空気と冷媒とが向流的に熱交換
されるため、効率よく熱交換を行うことが可能である。
As described above, the following effects can be obtained in the heat exchanger of the present invention. Claim 1
According to the invention described in (1), since each heat exchange unit is connected in the direction of air flow, the front area of the heat exchanger can be reduced, and downsizing is possible. According to the invention as set forth in claim 2, since each header is integrated, the dimension in the depth direction may be smaller than in the case where the header is formed separately,
A reduction in size and weight can be realized. Claim 3
According to the invention described in (1), since air and the refrigerant exchange heat in countercurrent, it is possible to perform heat exchange efficiently.

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

【図1】 本発明の一実施形態として示した熱交換器の
上面図である。
FIG. 1 is a top view of a heat exchanger shown as one embodiment of the present invention.

【図2】 同熱交換器の正面図である。FIG. 2 is a front view of the heat exchanger.

【図3】 同熱交換器の側面図である。FIG. 3 is a side view of the heat exchanger.

【図4】 同熱交換器において冷媒の流動経路を示した
図である。
FIG. 4 is a diagram showing a flow path of a refrigerant in the heat exchanger.

【図5】 従来の熱交換器を示した斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a conventional heat exchanger.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A,B,C 熱交換ユニット 10a、10b、10c、11a、11b、11c ヘ
ッダ部 13 チューブ 15 フィン 20,21 ヘッダ
A, B, C Heat exchange units 10a, 10b, 10c, 11a, 11b, 11c Header section 13 Tube 15 Fin 20 and 21 Header

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 空気の流れ方向に沿って複数の熱交換ユ
ニットが連設されており、 各熱交換ユニットは、対向状態にある一対のヘッダと、
これら一対のヘッダを連通する複数のチューブと、これ
らチューブの間に設けられたフィンとにより構成され、
前記各熱交換ユニットは、各々前記一対のヘッダを互い
に隣接させて設けられていることを特徴とする熱交換
器。
1. A plurality of heat exchange units are provided in series along the direction of air flow, each heat exchange unit comprising a pair of headers facing each other,
It is constituted by a plurality of tubes communicating the pair of headers, and fins provided between the tubes,
The heat exchanger, wherein each of the heat exchange units is provided with the pair of headers adjacent to each other.
【請求項2】 請求項1に記載の熱交換器において、 隣接する前記各熱交換ユニットの前記ヘッダは、互いに
一体に形成されていることを特徴とする熱交換器。
2. The heat exchanger according to claim 1, wherein the headers of the adjacent heat exchange units are formed integrally with each other.
【請求項3】 請求項1または2に記載の熱交換器にお
いて、 前記各熱交換ユニットは、空気流の下流側から上流側に
沿って順次冷媒が流されるように構成されていることを
特徴とする熱交換器。
3. The heat exchanger according to claim 1, wherein each of the heat exchange units is configured so that the refrigerant flows sequentially from the downstream side to the upstream side of the airflow. And heat exchanger.
JP2000400016A 2000-12-28 2000-12-28 Heat exchanger Withdrawn JP2002195764A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000400016A JP2002195764A (en) 2000-12-28 2000-12-28 Heat exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000400016A JP2002195764A (en) 2000-12-28 2000-12-28 Heat exchanger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002195764A true JP2002195764A (en) 2002-07-10

Family

ID=18864684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000400016A Withdrawn JP2002195764A (en) 2000-12-28 2000-12-28 Heat exchanger

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002195764A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008508499A (en) * 2004-07-31 2008-03-21 ヴァレオ インコーポレイテッド Heat exchanger with double baffle
JP2008122070A (en) * 2006-11-10 2008-05-29 Visteon Global Technologies Inc Heat exchanger used as evaporator of air-conditioning unit for vehicle
WO2015037214A1 (en) * 2013-09-11 2015-03-19 ダイキン工業株式会社 Heat exchanger and air conditioner

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008508499A (en) * 2004-07-31 2008-03-21 ヴァレオ インコーポレイテッド Heat exchanger with double baffle
JP2008122070A (en) * 2006-11-10 2008-05-29 Visteon Global Technologies Inc Heat exchanger used as evaporator of air-conditioning unit for vehicle
WO2015037214A1 (en) * 2013-09-11 2015-03-19 ダイキン工業株式会社 Heat exchanger and air conditioner
JP2015055404A (en) * 2013-09-11 2015-03-23 ダイキン工業株式会社 Heat exchanger and air conditioner
CN105473977A (en) * 2013-09-11 2016-04-06 大金工业株式会社 Heat exchanger and air conditioner
US10309701B2 (en) 2013-09-11 2019-06-04 Daikin Industries, Ltd. Heat exchanger and air conditioner

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3988889B2 (en) Automotive heat exchanger
JP3585506B2 (en) High efficiency evaporator
KR100638490B1 (en) Heat exchanger
US20040206490A1 (en) Heat exchanger
KR20010030262A (en) Combined evaporator/accumulator/suction line heat exchanger
US20070131393A1 (en) Heat exchanger
JP2008180486A (en) Heat exchanger
JP2002340485A (en) Heat exchanger for vehicle
JP2008503705A (en) Integrated heat exchanger for use in cooling systems
JPH11316093A (en) Liquid-cooled tow-phase heat exchanger
JP2009030882A (en) Refrigerant evaporator
WO2014041771A1 (en) Heat exchanger
US20160109192A1 (en) Interior heat exchanger
JP2004163036A (en) Double row heat exchanger
JP3677922B2 (en) Air conditioner
JP2005037054A (en) Heat exchanger for refrigerant cycle device
JP2003166791A (en) Heat exchanger
JP2002195764A (en) Heat exchanger
JPH10288476A (en) Heat-exchanger
JP2007155183A (en) Heat exchanger
JP2004138306A (en) Heat exchanger
WO2021095439A1 (en) Heat exchanger
JP2004333065A (en) Evaporator, freezing system, vehicle comprising the system, and evaporating method of refrigerant
JP2004125340A (en) Heat exchanger
JP2001215096A (en) Heat exchanger

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: 20080304