JP2003106784A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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- F28F7/00—Elements not covered by group F28F1/00, F28F3/00 or F28F5/00
- F28F7/02—Blocks traversed by passages for heat-exchange media
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
-
- 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
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
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- F28D7/0016—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium the conduits for one medium or the conduits for both media being bent
-
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- F25B2309/061—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide with cycle highest pressure above the supercritical pressure
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Abstract
と第2の冷媒通路を形成し、第1の冷媒通路を流れる流
体と第2の冷媒通路を流れる流体を本体部を介して熱交
換させる熱交換器に関し、熱交換効率を従来より大幅に
向上することを目的とする。 【解決手段】 長尺状の本体部11の中心に横断面円形
状の第1の冷媒通路15を形成するとともに、前記本体
部11の前記第1の冷媒通路15の外側に複数の第2の
冷媒通路17を形成してなる熱交換器において、前記第
2の冷媒通路17の中心側面17bが、前記第1の冷媒
通路15の中心Oを中心とする円弧面とされていること
を特徴とする。
Description
第1の冷媒通路と第2の冷媒通路を形成し、第1の冷媒
通路を流れる流体と第2の冷媒通路を流れる流体を本体
部を介して熱交換させる熱交換器に関する。
炭酸ガス(二酸化炭素)を冷媒に用いた冷凍サイクルが
開発されている。図6は、この種の冷凍サイクルを示す
もので、この冷凍サイクルでは、エバポレータ1で蒸発
した冷媒は、アキュムレータ2で気液分離された後、内
部熱交換器3で熱交換されて昇温される。
された後、ガスクーラ5で冷却され凝縮され、内部熱交
換器3でアキュムレータ2からの冷媒と熱交換し冷却さ
れた後、膨張弁6を介してエバポレータ1に循環され
る。
器3により、ガスクーラ5からの冷媒とアキュムレータ
2からの冷媒とを熱交換し、ガスクーラ5からの冷媒を
冷却しているため、エバポレータ1に流入する冷媒の液
量を増大することができ冷却性能を向上することができ
る。図7は、従来の内部熱交換器3を示すもので、この
内部熱交換器3では、長尺状の本体部7の中心に横断面
円形状の第1の冷媒通路8が形成されている。
側に多数の横断面円形状の第2の冷媒通路9が形成され
ている。第2の冷媒通路9は、第1の冷媒通路8の中心
を中心とする同一円上に所定角度を置いて形成されてい
る。そして、上述した冷凍サイクルでは、本体部7に形
成される第1の冷媒通路8に、ガスクーラ5からの比較
的高温の冷媒が流通され、第2の冷媒通路9に、アキュ
ムレータ2からの比較的低温の冷媒が流通され、本体部
7を介して、第1の冷媒通路8を流れる冷媒と第2の冷
媒通路9を流れる冷媒とが熱交換される。
うな従来の内部熱交換器3では、横断面円形状の第1の
冷媒通路8の外側に、横断面円形状の第2の冷媒通路9
を形成しているため、図8に示すように、第2の冷媒通
路9と第1の冷媒通路8との肉厚が、第2の冷媒通路9
の中心O’と第1の冷媒通路8の中心Oを結ぶ線分Lか
ら離れるに従って増大し、熱伝導性能が低下し、充分な
熱交換効率を得ることが困難になるという問題があっ
た。
めになされたもので、熱交換効率を従来より大幅に向上
することができる熱交換器を提供することを目的とす
る。
長尺状の本体部の中心に横断面円形状の第1の冷媒通路
を形成するとともに、前記本体部の前記第1の冷媒通路
の外側に複数の第2の冷媒通路を形成してなる熱交換器
において、前記第2の冷媒通路の中心側面が、前記第1
の冷媒通路の中心を中心とする円弧面とされていること
を特徴とする。
交換器において、前記第2の冷媒通路の外周側面が、前
記第1の冷媒通路の中心を中心とする円弧面の半径より
小さい半径の円弧面とされていることを特徴とする。
冷媒通路の中心側面が、第1の冷媒通路の中心を中心と
する円弧面とされ、これにより、第2の冷媒通路の中心
側面と第1の冷媒通路との間の肉厚が、均等な肉厚にな
り、熱伝導性能の低下が防止される。
の外周側面が、第1の冷媒通路の中心を中心とする円弧
面の半径より小さい半径の円弧面とされ、これにより、
第2の冷媒通路の外周側の肉厚が増大される。
実施形態について説明する。
図2は、本発明の熱交換器の第1の実施形態を示してい
る。この実施形態では、冷媒に炭酸ガスを用いた自動車
の空調装置の内部熱交換器に本発明が適用される。図2
において符号11は、長尺状の本体部を示している。
の両端にコネクタ13が配置されている。図1は、本体
部11の横断面を示すもので、本体部11は、横断面円
形状とされている。本体部11の中心Oには、中心軸に
沿って横断面円形状の第1の冷媒通路15が形成されて
いる。
の外側には、複数の第2の冷媒通路17が形成されてい
る。この第2の冷媒通路17は、第1の冷媒通路15の
中心Oを中心にして60度の角度を置いて6箇所に形成
されている。第2の冷媒通路17は、周方向に長い長穴
状に形成されている。
側に位置する外周側面17aと、第1の冷媒通路15側
に位置する中心側面17bとを有している。そして、外
周側面17aと中心側面17bの両側が、半円状の周方
向面17cにより接続されている。外周側面17aおよ
び中心側面17bは、第1の冷媒通路15の中心Oを中
心とする円弧面とされている。
周方向の長さは、周方向面17cの半径R1の略4倍の
長さとされている。また、本体部11は、アルミニウム
からなり、アルミニウムを押し出し成形することにより
第1の冷媒通路15および第2の冷媒通路17が形成さ
れている。この実施形態では、本体部11の直径φ1が
15mmとされ、第1の冷媒通路15の直径φ2が5m
mとされている。
bの半径R2が4mmとされ、外周側面17aの半径R
3が6mmとされている。そして、外周側面17aと中
心側面17bとが、半径R1が1mmの周方向面17c
により接続されている。
13の詳細を示すもので、本体部11の端部には、横断
面円形状の小径部19が形成されている。この小径部1
9は、図1に示した本体部11の第2の冷媒通路17の
中心側面17bを結んで形成される円より外側の材料
を、例えば、切削加工により除去することにより形成さ
れる。
材21に挿通されている。連結部材21の本体部11側
には、本体部11の外周が嵌挿される第1の嵌合穴21
aが形成されている。また、連結部材21の本体部11
と反対側には、小径部19の外周が嵌挿される第2の嵌
合穴21bが形成されている。
aと第2の嵌合穴21bとの間に、第2の冷媒通路17
が開口する通路穴21cが形成されている。この通路穴
21cには、図示しない継ぎ手が螺合される螺子穴21
dが開口されている。連結部材21の本体部11と反対
側の外周には、継ぎ手23が螺合されている。
が開口する螺子穴23aが形成されている。上述した熱
交換器では、例えば、本体部11の第1の冷媒通路15
に高温側の冷媒が流通され、第2の冷媒通路17に低温
側の冷媒が流通される。そして、第1の冷媒通路15を
流れる冷媒と第2の冷媒通路17を流れる冷媒とが熱交
換され、第1の冷媒通路15を流れる冷媒が冷却され
る。
コネクタ13の連結部材21の螺子穴21dから、低温
側の冷媒が供給され、この冷媒は、通路穴21cを通り
本体部11の第2の冷媒通路17に流入し、本体部11
の第2の冷媒通路17を通った後、下側のコネクタ13
の連結部材21の螺子穴21dから流出される。
手23に、高温側の冷媒が供給され、この冷媒は、小径
部19に形成される第1の冷媒通路15を通り、本体部
11の第1の冷媒通路15に流入し、第1の冷媒通路1
5を通る間に、第2の冷媒通路17を流れる低温の冷媒
と熱交換し冷却され、下側のコネクタ13の継ぎ手23
から流出される。
の冷媒通路17の中心側面17bを、第1の冷媒通路1
5の中心Oを中心とする円弧面としたので、図4に示す
ように、第2の冷媒通路17の中心側面17bと第1の
冷媒通路15との間の肉厚Wが、均等な肉厚になる。従
って、この肉厚Wを第1の冷媒通路15の耐圧強度を維
持するのに必要な最小の肉厚とすることにより、熱伝導
性能の低下が防止され、これにより熱交換効率を従来よ
り大幅に向上することができる。
態を示すもので、この実施形態では、本体部11の第2
の冷媒通路17の外周側面17aが、第1の冷媒通路1
5の中心Oを中心とする円弧面の半径R3より小さい半
径R4の円弧面とされている。この実施形態では、本体
部11の直径φ1が15mmとされ、第1の冷媒通路1
5の直径φ2が5mmとされている。
bの半径R2が4mmとされている。そして、第2の冷
媒通路17の外周側面17aが、中心側面17bの中央
を中心O’とする半径2mmの円弧面とされている。ま
た、外周側面17aと中心側面17bの両側が、半径R
5が0.8mmの周方向面17cにより接続されてい
る。
同様の効果を得ることができるが、この実施形態では、
第2の冷媒通路17の外周側面17aを、第1の冷媒通
路15の中心Oを中心とする円弧面の半径R3より小さ
い半径R4の円弧面としたので、第1の実施形態に比較
して第2の冷媒通路17の外周側の肉厚が増大する。従
って、第1の実施形態に比較して本体部11の耐圧強度
および曲げ剛性を増大することができる。
17aと本体部11の外周との間の最小肉厚W1を同一
にした場合には、第1の実施形態に比較して第2の冷媒
通路17の外周側の肉厚を全体的に増大することが可能
になり、第1の実施形態に比較して本体部11の耐圧強
度および曲げ剛性を増大することができる。なお、上述
した実施形態では、第1の冷媒通路15を凹凸のない円
形状にした例について説明したが、本発明はかかる実施
形態に限定されるものではなく、例えば、第1の冷媒通
路15に沿って多数の凹溝あるいは凸部を形成しても良
い。
では、第2の冷媒通路の中心側面と第1の冷媒通路との
間の肉厚が、均等な肉厚になり、これにより熱伝導性能
の低下が防止されるため、熱交換効率を従来より大幅に
向上することができる。請求項2の熱交換器では、第2
の冷媒通路の外周側の肉厚が増大するため、本体部の耐
圧強度および曲げ剛性を増大することができる。
図である。
ある。
肉厚を示す説明図である。
示す断面図である。
ある。
肉厚を示す説明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 長尺状の本体部(11)の中心に横断面
円形状の第1の冷媒通路(15)を形成するとともに、
前記本体部(11)の前記第1の冷媒通路(15)の外
側に複数の第2の冷媒通路(17)を形成してなる熱交
換器において、 前記第2の冷媒通路(17)の中心側面(17b)が、
前記第1の冷媒通路(15)の中心(O)を中心とする
円弧面とされていることを特徴とする熱交換器。 - 【請求項2】 請求項1記載の熱交換器において、 前記第2の冷媒通路(17)の外周側面(17a)が、
前記第1の冷媒通路(15)の中心(O)を中心とする
円弧面の半径(R3)より小さい半径(R4)の円弧面
とされていることを特徴とする熱交換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001300817A JP2003106784A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001300817A JP2003106784A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 熱交換器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003106784A true JP2003106784A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=19121333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001300817A Pending JP2003106784A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 熱交換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003106784A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2850743A1 (fr) * | 2003-01-30 | 2004-08-06 | Visteon Global Tech Inc | Unite de raccordement pour echangeur de chaleur a canaux multiples et echangeur de chaleur correspondant |
JP2007285693A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Eaton Fluid Power Gmbh | 冷却機械用内部熱交換器 |
JP2008256350A (ja) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Samsung Electronics Co Ltd | 冷媒サイクル装置 |
WO2011021636A1 (ja) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | ダイキン工業株式会社 | 熱交換器及びそれを備えた冷凍装置 |
JP2011043289A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Daikin Industries Ltd | 熱交換器及びそれを備えた冷凍装置 |
JP2012077985A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Daikin Industries Ltd | 押出管、その押出管を用いた熱交換器、及びその熱交換器を用いた冷凍装置 |
-
2001
- 2001-09-28 JP JP2001300817A patent/JP2003106784A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011064448A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-31 | Daikin Industries Ltd | 熱交換器及びそれを備えた冷凍装置 |
JP2012077985A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Daikin Industries Ltd | 押出管、その押出管を用いた熱交換器、及びその熱交換器を用いた冷凍装置 |
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Legal Events
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