JP2006284163A - Integrated heat exchanging device - Google Patents

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Shigeji Ichiyanagi
茂治 一柳
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an integrated heat exchanging device capable of simplifying arrangement of piping, comparatively reducing an installation space, preventing the impairing of cooling performance, and achieving a supercritical refrigerating cycle. <P>SOLUTION: This integrated heat exchanging device is composed of a gas cooler 1 and an intermediate heat exchanger 2. The gas cooler 1 includes two header tanks 3, 4, and a plurality of heat exchange tubes 5. A refrigerant outlet 27 is formed on the first header tank 3. The intermediate heat exchanger 2 includes an outer tube 31 and an inner tube 32 having two refrigerant passages 30, 40, and connectors 34, 35 fixed to the opposite both ends of the tubes 31, 32 and having first flow passages 41, 45 communicating with the first refrigerant passage 30 and second flow passages 42, 46 communicating with the second refrigerant passage 40. Both connectors 34, 35 of the intermediate heat exchanger 2 are fixed to the header tanks 3, 4 of the gas cooler 1. The second flow passage 42 of one connector 34 of the intermediate heat exchanger 2 communicates with the refrigerant outlet 27 of the gas cooler 1. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は一体型熱交換装置に関し、さらに詳しくは、たとえばコンプレッサ、ガスクーラ、エバポレータ、気液分離器、減圧器、およびガスクーラから出てきた冷媒とエバポレータから出てきた冷媒とを熱交換させる中間熱交換器とを備えており、かつCOのような超臨界冷媒を用いる超臨界冷凍サイクルのガスクーラおよび中間熱交換器として好適に用いられる一体型熱交換装置に関する。 The present invention relates to an integrated heat exchange device, and more specifically, for example, intermediate heat for exchanging heat between a refrigerant coming out of a compressor, a gas cooler, an evaporator, a gas-liquid separator, a decompressor, and a gas cooler and a refrigerant coming out of the evaporator. The present invention relates to an integrated heat exchange device that is suitably used as a gas cooler and an intermediate heat exchanger of a supercritical refrigeration cycle using a supercritical refrigerant such as CO 2 .

この明細書および特許請求の範囲において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。また、この明細書および特許請求の範囲において、「超臨界冷凍サイクル」とは、高圧側において、冷媒が臨界圧力を超えた超臨界状態となる冷凍サイクルを意味するものとし、「超臨界冷媒」とは、超臨界冷凍サイクルに用いられる冷媒を意味するものとする。   In this specification and claims, the term “aluminum” includes aluminum alloys in addition to pure aluminum. Further, in this specification and claims, the “supercritical refrigeration cycle” means a refrigeration cycle in which the refrigerant is in a supercritical state exceeding the critical pressure on the high-pressure side. The term “refrigerant” means a refrigerant used in a supercritical refrigeration cycle.

従来、自動車に搭載されるカーエアコンとして、コンプレッサ、コンデンサ、エバポレータ、気液分離器および減圧器からなり、かつフロン系冷媒を使用する冷凍サイクルからなるものが広く使用されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, car air conditioners mounted on automobiles are widely used that are composed of a compressor, a condenser, an evaporator, a gas-liquid separator, and a decompressor, and a refrigeration cycle that uses a chlorofluorocarbon refrigerant.

ところで、近年においては、COのような超臨界冷媒を用いる超臨界冷凍サイクルをカーエアコンとして自動車に搭載することが考えられている。ここで、超臨界冷媒とは、超臨界冷凍サイクルの高圧側において、臨界圧力を超えた超臨界状態となる冷媒である。 By the way, in recent years, it has been considered to mount a supercritical refrigeration cycle using a supercritical refrigerant such as CO 2 in a car as a car air conditioner. Here, the supercritical refrigerant is a refrigerant that enters a supercritical state exceeding the critical pressure on the high pressure side of the supercritical refrigeration cycle.

超臨界冷凍サイクルは、図12に示すように、コンプレッサ(75)、ガスクーラ(76)、エバポレータ(77)、気液分離器としてのアキュムレータ(78)、減圧器としての膨張弁(79)、およびガスクーラ(76)から出てきた冷媒とエバポレータ(77)から出てきた冷媒とを熱交換させる中間熱交換器(80)とを備えたものである。   As shown in FIG. 12, the supercritical refrigeration cycle includes a compressor (75), a gas cooler (76), an evaporator (77), an accumulator (78) as a gas-liquid separator, an expansion valve (79) as a decompressor, and An intermediate heat exchanger (80) for exchanging heat between the refrigerant coming out of the gas cooler (76) and the refrigerant coming out of the evaporator (77) is provided.

ところで、超臨界冷凍サイクルにおける中間熱交換器(80)は、従来のフロン系冷媒を使用した冷凍サイクルにはなかった熱交換器であり、自動車のエンジンルーム内に中間熱交換器(80)を効率良く収納することが課題となっており、現在のところエンジンルーム内のガスクーラ(76)とエバポレータ(77)との間の部分に配置することが考えられている。   By the way, the intermediate heat exchanger (80) in the supercritical refrigeration cycle is a heat exchanger that was not found in the conventional refrigeration cycle using the fluorocarbon refrigerant, and the intermediate heat exchanger (80) is installed in the engine room of the automobile. Efficient storage is an issue, and it is currently considered to be disposed in a portion between the gas cooler (76) and the evaporator (77) in the engine room.

図12に示す超臨界冷凍サイクルに用いられる中間熱交換器の一例として、1つの内側流体穴およびこれの周囲に間隔をおいて形成された複数の外側流体穴を有する熱交換管と、熱交換管の両端部に固定され、かつ内側流体穴に通じる流路を有する2つの内側流体穴用コネクタと、内側流体穴用コネクタよりも熱交換管の長さ方向内側に固定され、かつ外側流体穴に通じる流路を有する2つの外側流体穴用コネクタとよりなるものが知られている(特許文献1参照)。   As an example of the intermediate heat exchanger used in the supercritical refrigeration cycle shown in FIG. 12, a heat exchange tube having one inner fluid hole and a plurality of outer fluid holes formed at intervals around the inner fluid hole, and heat exchange Two inner fluid hole connectors fixed to both ends of the pipe and having a flow path leading to the inner fluid hole, and fixed to the inner side in the length direction of the heat exchange pipe than the inner fluid hole connector, and the outer fluid hole There are known two outer fluid hole connectors having a flow path leading to (see Patent Document 1).

また、図12に示す超臨界冷凍サイクルに用いられる中間熱交換器の他の例として、互いに間隔をおいて配置された1対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に並列状に配置されかつ両端部がヘッダタンクに接続された複数の偏平状熱交換管とよりなり、各ヘッダタンクが、第1ヘッダパイプおよび第1ヘッダパイプ内に配置された第2ヘッダパイプからなる2重管構造であり、熱交換管に複数の第1流体通路および第2流体通路が形成され、熱交換管の両端部が、第1流体通路が第1ヘッダパイプ内に連通するとともに第2流体通路が第2ヘッダパイプ内に連通するように、両ヘッダタンクに接続されているものも知られている(特許文献2参照)。   Further, as another example of the intermediate heat exchanger used in the supercritical refrigeration cycle shown in FIG. 12, a pair of header tanks arranged at a distance from each other, a parallel arrangement between both header tanks, and both ends The unit is composed of a plurality of flat heat exchange pipes connected to the header tank, and each header tank has a double pipe structure comprising a first header pipe and a second header pipe disposed in the first header pipe. A plurality of first fluid passages and second fluid passages are formed in the heat exchange pipe, and both ends of the heat exchange pipe communicate with the first fluid pipe in the first header pipe and the second fluid passage is the second header. A device connected to both header tanks so as to communicate with the pipe is also known (see Patent Document 2).

しかしながら、特許文献1および2記載の中間熱交換器を用いた超臨界冷凍サイクルにおいては、冷媒を中間熱交換器に通すための配管の取り回しが複雑になるとともに、設置スペースが比較的大きくなるという問題がある。また、エンジンルーム内のガスクーラとエバポレータとの間の部分に中間熱交換器を配置した場合、中間熱交換器の周囲の雰囲気温度が非常に高温になるおそれがあり、周囲から熱影響を受けてガスクーラから出てきた冷媒とエバポレータから出てきた冷媒との熱交換性能が低下し、その結果超臨界冷凍サイクルの冷却性能も低下するおそれがある。
特開2000−2492号公報 特開2003−121086
However, in the supercritical refrigeration cycle using the intermediate heat exchanger described in Patent Documents 1 and 2, the piping for passing the refrigerant through the intermediate heat exchanger is complicated, and the installation space is relatively large. There's a problem. Also, if an intermediate heat exchanger is placed in the engine room between the gas cooler and the evaporator, the ambient temperature around the intermediate heat exchanger may become very high, There is a possibility that the heat exchange performance between the refrigerant coming out of the gas cooler and the refrigerant coming out of the evaporator is lowered, and as a result, the cooling performance of the supercritical refrigeration cycle is also lowered.
JP 2000-2492 A JP2003-121086

この発明の目的は、上記問題を解決し、配管の取り回しを簡素化することができるとともに設置スペースを比較的小さくすることができ、しかも冷却性能の低下を防止しうる超臨界冷凍サイクルを実現しうる一体型熱交換装置を提供することにある。   An object of the present invention is to realize a supercritical refrigeration cycle that solves the above-described problems, simplifies the piping operation, reduces the installation space, and prevents a decrease in cooling performance. Another object of the present invention is to provide an integrated heat exchange device.

本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。   In order to achieve the above object, the present invention comprises the following aspects.

1)互いに間隔をおいて配置された第1および第2のヘッダタンク、および両ヘッダタンク間にヘッダタンクの長さ方向に間隔をおいて配置されかつ両端部が両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管を備えており、第1ヘッダタンクに冷媒出口が形成されている第1の熱交換器と、
第1および第2の冷媒通路を有する熱交換部、および熱交換部の両端に設けられ、かつ第1冷媒通路を外部に通じさせる第1の流路と第2冷媒通路を外部に通じさせる第2の流路とを有するコネクタを備えている第2の熱交換器とからなり、
第2熱交換器の両コネクタが、それぞれ第1熱交換器に固定され、第2熱交換器における一方のコネクタの第2流路が第1熱交換器の第1ヘッダタンクの冷媒出口に連通している一体型熱交換装置。
1) A plurality of first and second header tanks spaced apart from each other, and a plurality of header tanks disposed between the header tanks at intervals in the length direction of the header tank and having both ends connected to both header tanks A first heat exchanger having a refrigerant outlet formed in the first header tank,
A heat exchange section having first and second refrigerant passages, and a first flow path that is provided at both ends of the heat exchange section and that allows the first refrigerant path to communicate with the outside and a second refrigerant path that communicates with the outside. A second heat exchanger comprising a connector having two flow paths,
Both connectors of the second heat exchanger are respectively fixed to the first heat exchanger, and the second flow path of one connector of the second heat exchanger communicates with the refrigerant outlet of the first header tank of the first heat exchanger. Integrated heat exchange device.

2)第2熱交換器の一方のコネクタが第1熱交換器の第1ヘッダタンクに固定されるとともに、他方のコネクタが第1熱交換器の第2ヘッダタンクに固定され、一方のコネクタの第2流路が第1熱交換器の第1ヘッダタンクの冷媒出口に連通している上記1)記載の一体型熱交換装置。   2) One connector of the second heat exchanger is fixed to the first header tank of the first heat exchanger, and the other connector is fixed to the second header tank of the first heat exchanger. The integrated heat exchange device according to 1), wherein the second flow path communicates with the refrigerant outlet of the first header tank of the first heat exchanger.

3)第1熱交換器の第1ヘッダタンクが、その長さ方向に並んだ複数のヘッダ部を有しており、同じく第2ヘッダタンクが、第1ヘッダタンクのヘッダ部の数よりも1つ少ないヘッダ部を有しており、第1ヘッダタンクの一端部のヘッダ部が冷媒入口を有する冷媒入口ヘッダ部となるとともに、第1ヘッダタンクの他端部のヘッダ部が冷媒出口を有する冷媒出口ヘッダ部となり、冷媒入口から冷媒入口ヘッダ部内に流入した冷媒が、熱交換管およびヘッダ部を通過して冷媒出口ヘッダ部の冷媒出口から送り出されるようになっている上記2)記載の一体型熱交換装置。   3) The first header tank of the first heat exchanger has a plurality of header portions arranged in the length direction, and the second header tank is also 1 more than the number of header portions of the first header tank. Refrigerant having a small number of header parts, the header part at one end of the first header tank becomes a refrigerant inlet header part having a refrigerant inlet, and the header part at the other end of the first header tank has a refrigerant outlet The integrated type according to 2) above, wherein the refrigerant that has become an outlet header portion and flows into the refrigerant inlet header portion from the refrigerant inlet passes through the heat exchange pipe and the header portion and is sent out from the refrigerant outlet of the refrigerant outlet header portion. Heat exchange device.

4)第2熱交換器の両コネクタが第1熱交換器の第1ヘッダタンクに固定され、一方のコネクタの第2流路が第1熱交換器の第1ヘッダタンクの冷媒出口に連通している上記1)記載の一体型熱交換装置。   4) Both connectors of the second heat exchanger are fixed to the first header tank of the first heat exchanger, and the second flow path of one connector communicates with the refrigerant outlet of the first header tank of the first heat exchanger. The integrated heat exchange device according to 1) above.

5)第1熱交換器の第1ヘッダタンクが、その長さ方向に並んだ複数のヘッダ部を有しており、同じく第2ヘッダタンクが、その長さ方向に並びかつ第1ヘッダタンクのヘッダ部と同数のヘッダ部を有しており、第2ヘッダタンクの一端部のヘッダ部が冷媒入口を有する冷媒入口ヘッダ部となるとともに、第1ヘッダタンクの他端部のヘッダ部が冷媒出口を有する冷媒出口ヘッダ部となり、冷媒入口から冷媒入口ヘッダ部内に流入した冷媒が、熱交換管およびヘッダ部を通過して冷媒出口ヘッダ部の冷媒出口から送り出されるようになっている上記4)記載の一体型熱交換装置。   5) The first header tank of the first heat exchanger has a plurality of header portions aligned in the length direction, and the second header tank is also aligned in the length direction of the first header tank. The header portion has the same number of header portions as the header portion, and the header portion at one end of the second header tank is a refrigerant inlet header portion having a refrigerant inlet, and the header portion at the other end portion of the first header tank is a refrigerant outlet. 4) description above, wherein the refrigerant flowing into the refrigerant inlet header portion from the refrigerant inlet passes through the heat exchange pipe and the header portion and is sent out from the refrigerant outlet of the refrigerant outlet header portion. Integrated heat exchange device.

6)第1熱交換器の各ヘッダタンクが、ヘッダ部形成用プレートと、管接続用プレートと、これら両プレート間に介在させられた中間プレートとが互いに積層されてろう付されることにより構成されており、ヘッダ部形成用プレートに、その長さ方向にのびかつ中間プレートにより開口が閉鎖された外方膨出部が形成され、管接続用プレートにおける外方膨出部と対応する部分に、複数の管挿入穴が管接続用プレートの長さ方向に間隔をおいて貫通状に形成され、中間プレートに、管接続用プレートの各管挿入穴をヘッダ部形成用プレートの外方膨出部内に通じさせる連通穴が貫通状に形成され、ヘッダ部形成用プレートの外方膨出部を含む部分と、管接続用プレートおよび中間プレートにおける外方膨出部と対応する部分とによりヘッダ部が形成され、熱交換管の両端部が両ヘッダタンクの管接続用プレートの管挿入穴内に挿入されてろう付されている上記1)〜5)のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。   6) Each header tank of the first heat exchanger is configured by stacking and brazing a header portion forming plate, a pipe connecting plate, and an intermediate plate interposed between these plates. An outward bulging portion extending in the length direction and having an opening closed by an intermediate plate is formed in the header portion forming plate, and the portion corresponding to the outward bulging portion in the pipe connecting plate is formed. A plurality of tube insertion holes are formed penetrating at intervals in the length direction of the tube connection plate, and each tube insertion hole of the tube connection plate is formed on the intermediate plate so as to bulge outward from the header portion formation plate. A communication hole to be communicated with the inside of the header portion is formed in a penetrating manner. But The integrated heat exchange apparatus according to any one of the above 1) to 5), wherein both ends of the heat exchange pipe are inserted into the pipe insertion holes of the pipe connection plates of both header tanks and brazed .

7)管接続用プレートの両側縁部に、ヘッダ部形成用プレートと中間プレートとの境界部分を全長にわたって覆う被覆壁が一体に設けられており、被覆壁がヘッダ部形成用プレートおよび中間プレートの両側面にろう付されている上記6)記載の一体型熱交換装置。   7) A covering wall that covers the entire length of the boundary portion between the header forming plate and the intermediate plate is integrally provided on both side edges of the pipe connecting plate, and the covering wall is formed between the header forming plate and the intermediate plate. The integrated heat exchange apparatus according to 6) above, which is brazed to both side surfaces.

8)被覆壁の先端部に、ヘッダ部形成用プレートの外面に係合する係合部が一体に設けられ、係合部がヘッダ部形成用プレートにろう付されている上記7)記載の一体型熱交換装置。   8) One of the above-mentioned 7), wherein an engaging portion that engages with the outer surface of the header portion forming plate is integrally provided at the front end portion of the covering wall, and the engaging portion is brazed to the header portion forming plate. Body heat exchange device.

9)第2熱交換器の熱交換部が、外管、および外管内に間隔をおいて設けられた内管からなり、外管と内管との間の間隙が第1冷媒通路となっているとともに内管内が第2冷媒通路となっている上記1)〜8)のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。   9) The heat exchanging part of the second heat exchanger is composed of an outer tube and an inner tube provided at intervals in the outer tube, and a gap between the outer tube and the inner tube serves as a first refrigerant passage. The integrated heat exchange device according to any one of 1) to 8) above, wherein the second refrigerant passage is formed in the inner pipe.

10)第2熱交換器の外管と内管との間にフィンが設けられ、内管の両端部が外管よりも外方に突出しているとともに、この外方突出部の少なくとも先端部にフィン無し部が設けられ、両コネクタの第2流路の端部内に内管のフィン無し部が挿入されている上記9)記載の一体型熱交換装置。   10) A fin is provided between the outer tube and the inner tube of the second heat exchanger, and both ends of the inner tube protrude outward from the outer tube, and at least at the tip of the outer protruding portion. The integrated heat exchange device according to 9) above, wherein a finless portion is provided, and the finless portion of the inner tube is inserted into the end of the second flow path of both connectors.

11)フィンが、内管の外周面に周方向に間隔をおき、かつ内管の長さ方向に伸びるように一体に形成されている上記10)記載の一体型熱交換装置。   11) The integrated heat exchange device according to 10) above, wherein the fins are integrally formed so as to be circumferentially spaced on the outer peripheral surface of the inner tube and extend in the length direction of the inner tube.

12)内管における外管から突出した外方突出部全体がフィン無し部となっている上記10)または11)記載の一体型熱交換装置。   12) The integrated heat exchange device according to 10) or 11) above, wherein the entire outward protruding portion of the inner tube protruding from the outer tube is a finless portion.

13)コンプレッサ、ガスクーラ、エバポレータ、気液分離器、減圧器、およびガスクーラから出てきた冷媒とエバポレータから出てきた冷媒とを熱交換させる中間熱交換器とを備えており、かつ超臨界冷媒を用いる冷凍サイクルであって、ガスクーラが上記1)〜12)のうちのいずれかに記載された一体型熱交換装置の第1の熱交換器からなり、中間熱交換器が同じく第2の熱交換器からなる超臨界冷凍サイクル。   13) A compressor, a gas cooler, an evaporator, a gas-liquid separator, a decompressor, and an intermediate heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant that has come out of the gas cooler and the refrigerant that has come out of the evaporator. A refrigeration cycle to be used, wherein the gas cooler comprises the first heat exchanger of the integrated heat exchange device described in any one of the above 1) to 12), and the intermediate heat exchanger is also the second heat exchange. Supercritical refrigeration cycle consisting of a container.

14)中間熱交換器の第1冷媒通路内をエバポレータから出てきた低圧の冷媒が流れ、同じく第2冷媒通路内をガスクーラから出てきた高圧の冷媒が流れるようになっている上記13)記載の超臨界冷凍サイクル。   14) The above description 13), wherein the low-pressure refrigerant coming out of the evaporator flows in the first refrigerant passage of the intermediate heat exchanger, and the high-pressure refrigerant coming out of the gas cooler also flows in the second refrigerant passage. Supercritical refrigeration cycle.

15)超臨界冷媒が二酸化炭素からなる上記13)または14)記載の超臨界冷凍サイクル。   15) The supercritical refrigeration cycle according to 13) or 14) above, wherein the supercritical refrigerant is carbon dioxide.

16)上記13)〜15)のうちのいずれかに記載の超臨界冷凍サイクルがカーエアコンとして搭載されている車両。   16) A vehicle on which the supercritical refrigeration cycle according to any one of the above 13) to 15) is mounted as a car air conditioner.

上記1)〜5)の一体型熱交換装置によれば、第2熱交換器の両コネクタがそれぞれ第1熱交換器に固定され、第2熱交換器における一方のコネクタの第2流路が第1熱交換器の第1ヘッダタンクの冷媒出口に連通しているので、第1熱交換器から冷媒出口を通って送り出された冷媒は、直接第2熱交換器のコネクタの第2流路を通って第2冷媒通路に流入することになり、第1熱交換器の冷媒出口と第2熱交換器との間の配管が不要となる。したがって、この一体型熱交換装置を適用した冷凍サイクル、たとえば超臨界冷凍サイクルにおいては、配管の取り回しを簡素化することができるとともに設置スペースを比較的小さくすることができる。また、この一体型熱交換装置を超臨界冷凍サイクルに適用し、第1熱交換器をガスクーラ、第2熱交換器を中間熱交換器として使用した場合、通常ガスクーラはエンジンルーム内の最前部に配置されるので、中間熱交換器の周囲の雰囲気温度は比較的低温になり、周囲から熱影響を受けることが少なくなる。したがって、ガスクーラから出てきた冷媒とエバポレータから出てきた冷媒との熱交換性能の低下を防止することができ、その結果超臨界冷凍サイクルの冷却性能の低下も防止することができる。   According to the integrated heat exchange device of 1) to 5) above, both connectors of the second heat exchanger are fixed to the first heat exchanger, respectively, and the second flow path of one connector in the second heat exchanger is Since the refrigerant communicates with the refrigerant outlet of the first header tank of the first heat exchanger, the refrigerant sent out from the first heat exchanger through the refrigerant outlet directly flows into the second flow path of the connector of the second heat exchanger. It will flow into the 2nd refrigerant passage through, and piping between the refrigerant outlet of the 1st heat exchanger and the 2nd heat exchanger becomes unnecessary. Therefore, in a refrigeration cycle to which this integrated heat exchange device is applied, for example, a supercritical refrigeration cycle, the piping can be simplified and the installation space can be made relatively small. When this integrated heat exchange device is applied to a supercritical refrigeration cycle and the first heat exchanger is used as a gas cooler and the second heat exchanger is used as an intermediate heat exchanger, the gas cooler is usually placed at the forefront of the engine room. As a result, the ambient temperature around the intermediate heat exchanger is relatively low, and the thermal influence from the surroundings is reduced. Therefore, it is possible to prevent a decrease in heat exchange performance between the refrigerant that has come out of the gas cooler and the refrigerant that has come out of the evaporator, and as a result, it is also possible to prevent a decrease in the cooling performance of the supercritical refrigeration cycle.

上記2)〜5)の一体型熱交換装置によれば、第1熱交換器における冷媒の流れ方向を、熱交換性能を向上させる上で好適なものに設定することが可能になる。   According to the integrated heat exchange devices 2) to 5), it is possible to set the refrigerant flow direction in the first heat exchanger to be suitable for improving the heat exchange performance.

上記6)の一体型熱交換装置によれば、第1熱交換器のヘッダタンクの両端を閉鎖するのに、キャップなどの閉鎖部品が不要になる。したがって、部品点数が少なくなるとともにキャップなどの閉鎖部品を接合する作業も不要になる。しかも、キャップなどの閉鎖部品を別個につくる作業も不要になる。また、外方膨出部を有するヘッダ部形成用プレート、管挿入穴を有する管接続用プレートおよび連通穴を有する中間プレートを、たとえば金属板にプレス加工を施すことにより形成することができるので、加工工数が少なくて済むとともに加工時間が短縮される。しかも、上記3)および5)の一体型熱交換装置のように複数のヘッダ部を形成する場合にも、仕切りなどの別部材を必要としない。   According to the integrated heat exchange device of 6) above, no closing parts such as caps are required to close both ends of the header tank of the first heat exchanger. Therefore, the number of parts is reduced and the operation of joining closed parts such as caps is not necessary. Moreover, it is not necessary to make a separate closure component such as a cap. In addition, since the header portion forming plate having the outward bulging portion, the tube connecting plate having the tube insertion hole, and the intermediate plate having the communication hole can be formed by, for example, pressing a metal plate, The processing time is reduced and the processing time is shortened. In addition, when a plurality of header portions are formed as in the integrated heat exchange devices 3) and 5), no separate member such as a partition is required.

上記7)の一体型熱交換装置によれば、被覆壁によって、ヘッダ部形成用プレートと中間プレートとの境界部分からの冷媒の漏れを防止することができる。   According to the integrated heat exchange device of 7) above, leakage of the refrigerant from the boundary portion between the header portion forming plate and the intermediate plate can be prevented by the covering wall.

上記8)の一体型熱交換装置によれば、3つのプレートをろう付する際に、係合部により3つのプレートを仮止めすることが可能になるので、別個に仮止め用の治具を必要としない。   According to the integrated heat exchange apparatus of 8), when the three plates are brazed, the three plates can be temporarily fixed by the engaging portion. do not need.

上記9)の一体型熱交換装置によれば、第2熱交換器の熱交換部が、外管、および外管内に間隔をおいて設けられた内管からなるので、部品点数が少なくなる。   According to the integrated heat exchange device of 9) above, the heat exchanging part of the second heat exchanger is composed of the outer pipe and the inner pipe provided at intervals in the outer pipe, so that the number of parts is reduced.

上記10)の一体型熱交換装置によれば、第2熱交換器の外管と内管との間にフィンが設けられているので、第1および第2冷媒通路内を流れる冷媒間の伝熱面積が増大し、熱交換効率が向上する。   According to the integrated heat exchange device of 10) above, since the fin is provided between the outer tube and the inner tube of the second heat exchanger, the transfer between the refrigerant flowing in the first and second refrigerant passages is performed. The heat area is increased and the heat exchange efficiency is improved.

上記11)の一体型熱交換装置によれば、第2熱交換器の第1および第2冷媒通路内を流れる冷媒間の伝熱面積が増大し、熱交換効率が向上する。また、フィンが内管に一体に形成されているので、部品点数が一層少なくなる。   According to the integrated heat exchange device of 11) above, the heat transfer area between the refrigerants flowing in the first and second refrigerant passages of the second heat exchanger is increased, and the heat exchange efficiency is improved. Further, since the fins are integrally formed with the inner tube, the number of parts is further reduced.

上記12)の一体型熱交換装置によれば、第2熱交換器のコネクタの第1流路に流入してくる冷媒または第1流路から流出する流体に対する流通抵抗が軽減される。   According to the integrated heat exchange device of 12), the flow resistance to the refrigerant flowing into the first flow path of the connector of the second heat exchanger or the fluid flowing out from the first flow path is reduced.

上記13)〜15)の超臨界冷凍サイクルによれば、第1熱交換器から冷媒出口を通って送り出された冷媒は、直接第2熱交換器のコネクタの第2流路を通って第2冷媒通路に流入することになり、第1熱交換器の冷媒出口と第2熱交換器との間の配管が不要となる。したがって、この超臨界冷凍サイクルにおいては、配管の取り回しを簡素化することができるとともに設置スペースを比較的小さくすることができる。また、通常、ガスクーラはエンジンルーム内の最前部に配置されるので、中間熱交換器の周囲の雰囲気温度は比較的低温になり、周囲から熱影響を受けることが少なくなる。したがって、ガスクーラから出てきた冷媒とエバポレータから出てきた冷媒との熱交換性能の低下を防止することができ、その結果超臨界冷凍サイクルの冷却性能の低下も防止することができる。   According to the supercritical refrigeration cycle of the above 13) to 15), the refrigerant sent out from the first heat exchanger through the refrigerant outlet is directly passed through the second flow path of the connector of the second heat exchanger. It will flow into a refrigerant passage, and piping between the refrigerant outlet of the 1st heat exchanger and the 2nd heat exchanger becomes unnecessary. Therefore, in this supercritical refrigeration cycle, the piping can be simplified and the installation space can be made relatively small. In addition, since the gas cooler is usually disposed at the forefront in the engine room, the ambient temperature around the intermediate heat exchanger is relatively low, and is less likely to be affected by heat from the surroundings. Therefore, it is possible to prevent a decrease in heat exchange performance between the refrigerant that has come out of the gas cooler and the refrigerant that has come out of the evaporator, and as a result, it is also possible to prevent a decrease in the cooling performance of the supercritical refrigeration cycle.

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、この発明による一体型熱交換装置を超臨界冷凍サイクルのガスクーラおよび中間熱交換器に適用したものである。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the embodiment described below, the integrated heat exchanger according to the present invention is applied to a gas cooler and an intermediate heat exchanger of a supercritical refrigeration cycle.

なお、以下の説明において、図1、図2および図10の上下、左右をそれぞれ上下、左右というものとする。また、隣接する熱交換管どうしの間の通風間隙を流れる空気の下流側(図1および図11に矢印Xで示す方向、図2および図10の紙面裏側)を前、これと反対側を後というものとする。   In the following description, the top, bottom, left and right in FIGS. 1, 2, and 10 are referred to as top and bottom and left and right, respectively. Also, the downstream side of the air flowing through the ventilation gap between the adjacent heat exchange tubes (the direction indicated by the arrow X in FIGS. 1 and 11, the back side of the paper in FIGS. 2 and 10) is the front, and the opposite side is the rear. Let's say.

実施形態1
この実施形態は図1〜図9に示すものである。
Embodiment 1
This embodiment is shown in FIGS.

図1および図2は一体型熱交換装置の全体構成を示し、図3〜図8はその要部を示し、図9は一体型熱交換装置における冷媒の流れ方を示す。   1 and 2 show the overall configuration of the integrated heat exchange device, FIGS. 3 to 8 show the main parts thereof, and FIG. 9 shows how the refrigerant flows in the integrated heat exchange device.

図1および図2において、超臨界冷媒、たとえばCOを使用する超臨界冷凍サイクルに用いられる一体型熱交換装置は、ガスクーラ(1)(第1熱交換器)と中間熱交換器(2)(第2熱交換器)とが一体化されたものである。 1 and 2, an integrated heat exchange device used in a supercritical refrigeration cycle using a supercritical refrigerant, for example, CO 2 , includes a gas cooler (1) (first heat exchanger) and an intermediate heat exchanger (2). (Second heat exchanger) is integrated.

ガスクーラ(1)は、左右方向に間隔をおいて配置されかつ上下方向にのびる2つのヘッダタンク(3)(4)と、両ヘッダタンク(3)(4)間に、上下方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の偏平状熱交換管(5)と、隣接する熱交換管(5)どうしの間の通風間隙、および上下両端の熱交換管(5)の外側に配置されて熱交換管(5)にろう付されたコルゲートフィン(6)と、上下両端のコルゲートフィン(6)の外側にそれぞれ配置されてコルゲートフィン(6)にろう付されたアルミニウムベア材からなるサイドプレート(7)とを備えている。この実施形態において、右側のヘッダタンク(3)を第1ヘッダタンク、左側のヘッダタンク(4)を第2ヘッダタンクというものとする。   The gas cooler (1) is vertically spaced between the two header tanks (3) (4) and the two header tanks (3) (4). And a plurality of flat heat exchange pipes (5) arranged in parallel, the ventilation gap between adjacent heat exchange pipes (5), and the outside of the heat exchange pipes (5) at both upper and lower ends. Corrugated fins (6) brazed to the heat exchange pipe (5) and side plates made of an aluminum bare material brazed to the corrugated fins (6) respectively arranged on the outer sides of the corrugated fins (6) at both upper and lower ends (7). In this embodiment, the right header tank (3) is referred to as a first header tank, and the left header tank (4) is referred to as a second header tank.

図2および図3に示すように、第1ヘッダタンク(3)は、両面にろう材層を有するブレージングシート、ここではアルミニウムブレージングシートから形成されたヘッダ部形成用プレート(8)と、両面にろう材層を有するブレージングシート、ここではアルミニウムブレージングシートから形成された管接続用プレート(9)と、金属ベア材、ここではアルミニウムベア材からなりかつヘッダ部形成用プレート(8)と管接続用プレート(9)との間に介在させられた中間プレート(10)とが、積層されて互いにろう付されることにより構成されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the first header tank (3) includes a brazing sheet having a brazing filler metal layer on both sides, here a header forming plate (8) formed from an aluminum brazing sheet, and on both sides. A brazing sheet having a brazing material layer, here a pipe connection plate (9) formed from an aluminum brazing sheet, and a metal bare material, here made of an aluminum bare material and for header connection plate (8) and pipe connection The intermediate plate (10) interposed between the plate (9) is laminated and brazed to each other.

ヘッダ部形成用プレート(8)に、上下方向にのび、かつ膨出高さ、長さおよび幅の等しい複数、ここでは2つの外方膨出部(11A)(11B)が上下方向に間隔をおいて形成されている。各外方膨出部(11A)(11B)の左側を向いた開口は中間プレート(10)により塞がれている。ヘッダ部形成用プレート(8)の上側外方膨出部(11A)の頂部に冷媒入口(12)が形成されており、外方膨出部(11A)外面に、冷媒入口(12)に通じる冷媒流入路(14)を有する金属製、ここではアルミニウムベア材製入口部材(13)が、ヘッダ部形成用プレート(8)の外面のろう材を利用してろう付されている。ヘッダ部形成用プレート(8)は、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施することにより形成されている。   A plurality of header parts forming plate (8) extending in the vertical direction and having the same bulging height, length and width, here two outward bulging parts (11A) and (11B) are spaced in the vertical direction. Formed. The opening facing the left side of each outward bulge portion (11A) (11B) is closed by the intermediate plate (10). A refrigerant inlet (12) is formed at the top of the upper outer bulging portion (11A) of the header forming plate (8), and communicates with the refrigerant inlet (12) on the outer surface of the outer bulging portion (11A). An inlet member (13) made of metal having a refrigerant inflow passage (14), here made of aluminum bare material, is brazed using the brazing material on the outer surface of the header portion forming plate (8). The header portion forming plate (8) is formed by pressing an aluminum brazing sheet having a brazing filler metal layer on both sides.

管接続用プレート(9)に、前後方向に長い複数の貫通状管挿入穴(18)が、上下方向に間隔をおいて形成されている。上半部の複数の管挿入穴(18)は、ヘッダ部形成用プレート(8)の上側外方膨出部(11A)の上下方向の範囲内に形成され、同じく下半部の複数の管挿入穴(18)は、下側外方膨出部(11B)の上下方向の範囲内に形成されている。また、管挿入穴(18)の前後方向の長さは、各外方膨出部(11A)(11B)の前後方向の幅よりも若干長く、管挿入穴(18)の前後両端部は外方膨出部(11A)(11B)の前後両側縁よりも外方に突出している。管接続用プレート(9)の前後両側縁部に、それぞれ右方に突出して先端がヘッダ部形成用プレート(8)の外面まで至り、かつヘッダ部形成用プレート(8)と中間プレート(10)との境界部分を全長にわたって覆う被覆壁(19)が一体に形成され、ヘッダ部形成用プレート(8)および中間プレート(10)の前後両側面にろう付されている。各被覆壁(19)の突出端に、ヘッダ部形成用プレート(8)の外面に係合する複数の係合部(21)が、上下方向に間隔をおいて一体に形成され、ヘッダ部形成用プレート(8)にろう付されている。管接続用プレート(9)は、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより形成されている。   A plurality of through-tube insertion holes (18) that are long in the front-rear direction are formed in the pipe connection plate (9) at intervals in the vertical direction. The plurality of tube insertion holes (18) in the upper half are formed in the vertical range of the upper outer bulging portion (11A) of the header forming plate (8), and are also formed in the plurality of tubes in the lower half. The insertion hole (18) is formed within the vertical range of the lower outer bulge portion (11B). The length in the front-rear direction of the tube insertion hole (18) is slightly longer than the width in the front-rear direction of each outward bulge (11A) (11B). It protrudes outward from the front and rear side edges of the side bulges (11A) and (11B). The right and left side edges of the pipe connection plate (9) protrude rightward and the tip reaches the outer surface of the header forming plate (8), and the header forming plate (8) and intermediate plate (10) A covering wall (19) that covers the entire boundary portion is integrally formed and brazed to both the front and rear side surfaces of the header portion forming plate (8) and the intermediate plate (10). A plurality of engaging portions (21) that engage with the outer surface of the header portion forming plate (8) are integrally formed at the protruding end of each covering wall (19) at intervals in the vertical direction. It is brazed to the plate (8). The pipe connection plate (9) is formed by pressing an aluminum brazing sheet having a brazing filler metal layer on both sides.

中間プレート(10)に、管接続用プレート(9)の管挿入穴(18)をヘッダ部形成用プレート(8)の外方膨出部(11A)(11B)内に通じさせる貫通状連通穴(22)が、管挿入穴(18)と同じ数だけ形成されている。連通穴(22)は管挿入穴(18)、すなわち熱交換管(5)の横断面よりも一回り大きくなっている(図4参照)。各連通穴(22)は、管接続用プレート(9)の各管挿入穴(18)と対応する位置に形成されている。そして、管接続用プレート(9)の上半部の複数の管挿入穴(18)は、中間プレート(10)の上半部の複数の連通穴(22)を介して上側外方膨出部(11A)内に通じさせられ、同じく下半部の複数の管挿入穴(18)は、中間プレート(10)の下半部の複数の連通穴(22)を介して下側外方膨出部(11B)内に通じさせられている。上側外方膨出部(11A)内に通じるすべての連通穴(22)、および下側外方膨出部(11B)内に通じるすべての連通穴(22)は、それぞれ中間プレート(10)における隣り合う連通穴(22)間の部分を切除することにより形成された連通部(23)により連通させられている。中間プレート(10)は、アルミニウムベア材にプレス加工を施すことにより形成されている。   A through-hole communication hole that allows the pipe insertion hole (18) of the pipe connection plate (9) to communicate with the intermediate plate (10) into the outwardly bulging parts (11A) (11B) of the header part forming plate (8). (22) is formed in the same number as the tube insertion hole (18). The communication hole (22) is slightly larger than the tube insertion hole (18), that is, the cross section of the heat exchange tube (5) (see FIG. 4). Each communication hole (22) is formed at a position corresponding to each tube insertion hole (18) of the tube connection plate (9). The plurality of tube insertion holes (18) in the upper half of the pipe connection plate (9) are connected to the upper outer bulge portion via the plurality of communication holes (22) in the upper half of the intermediate plate (10). (11A), the plurality of tube insertion holes (18) in the lower half are also expanded outwardly through the plurality of communication holes (22) in the lower half of the intermediate plate (10). Part (11B) is connected. All the communication holes (22) communicating with the upper outer bulge (11A) and all the communication holes (22) communicating with the lower outer bulge (11B) are respectively in the intermediate plate (10). It is connected by the communication part (23) formed by excising the part between adjacent communicating holes (22). The intermediate plate (10) is formed by pressing an aluminum bare material.

そして、ヘッダ部形成用プレート(8)の上側外方膨出部(11A)を含む上半部と、管接続用プレート(9)の上半部と、中間プレート(10)の上半部とにより冷媒入口ヘッダ部(24)が形成され、ヘッダ部形成用プレート(8)の下側外方膨出部(11B)を含む下半部と、管接続用プレート(9)の下半部と、中間プレート(10)の下半部とにより冷媒出口ヘッダ部(25)が形成されている。冷媒入口ヘッダ部(24)および冷媒出口ヘッダ部(25)においては、冷媒は、各外方膨出部(11A)(11B)内および連通部(23)を通って、第1ヘッダタンク(3)の長さ方向に流れるようになっている。   And the upper half part including the upper outer bulge part (11A) of the header part forming plate (8), the upper half part of the pipe connecting plate (9), and the upper half part of the intermediate plate (10) The refrigerant inlet header portion (24) is formed by the lower half portion including the lower outward bulge portion (11B) of the header portion forming plate (8), and the lower half portion of the pipe connecting plate (9). The refrigerant outlet header (25) is formed by the lower half of the intermediate plate (10). In the refrigerant inlet header portion (24) and the refrigerant outlet header portion (25), the refrigerant passes through the outer bulging portions (11A) and (11B) and the communication portion (23), and passes through the first header tank (3 ) In the length direction.

3つのプレート(8)(9)(10)の下端部には、それぞれ若干幅の狭い下方突出部(8a)(9a)(10a)が形成されている。中間プレート(10)には、下方突出部(10a)の先端から下端部の連通穴(22)に通じる切り欠き(26)が形成されており、これにより第1ヘッダタンク(3)に、冷媒出口ヘッダ部(25)内に通じる冷媒出口(27)が形成されている(図2参照)。   Lower projections (8a), (9a), and (10a) that are slightly narrower are formed at the lower ends of the three plates (8), (9), and (10). The intermediate plate (10) is formed with a notch (26) that communicates from the tip of the downward projecting portion (10a) to the communication hole (22) at the lower end, thereby allowing the first header tank (3) to have a refrigerant. A refrigerant outlet (27) communicating with the outlet header (25) is formed (see FIG. 2).

図5に示すように、第2ヘッダタンク(4)は、第1ヘッダタンク(3)とほぼ同様な構成であり、同一物および同一部分に同一符号を付す。両ヘッダタンク(3)(4)は、管接続用プレート(9)どうしが対向するように配置されている。第2ヘッダタンク(4)における第1ヘッダタンク(3)との相違点は、ヘッダ部形成用プレート(8)に、第1ヘッダタンク(3)の外方膨出部(11A)(11B)の数よりも1つ少ない数、ここでは1つの外方膨出部(28)が、第1ヘッダタンク(3)の両外方膨出部(11A)(11B)にまたがるようにヘッダ部形成用プレート(8)の上端部から下端部にかけて形成されている点、外方膨出部(28)に冷媒入口が形成されていない点、管接続用プレート(9)のすべての管挿入穴(18)が中間プレート(10)のすべての連通穴(22)を介して外方膨出部(28)内に通じている点、中間プレート(10)のすべての連通穴(22)が、隣り合う連通穴(22)間の部分を切除することにより形成された連通部(23)により連通させられている点、中間プレート(10)の下方突出部(10a)に切り欠きが形成されていない点である。外方膨出部(28)の膨出高さおよび幅は、第1ヘッダタンク(3)の外方膨出部(11A)(11B)の膨出高さおよび幅と等しくなっている。そして、3つのプレート(8)(9)(10)の全体により中間ヘッダ部(29)が形成されている。中間ヘッダ部(29)においては、冷媒は、外方膨出部(28)内および連通部(23)を通って、第2ヘッダタンク(4)の長さ方向に流れるようになっている。   As shown in FIG. 5, the second header tank (4) has substantially the same configuration as the first header tank (3), and the same components and the same parts are denoted by the same reference numerals. Both header tanks (3) and (4) are arranged so that the pipe connecting plates (9) face each other. The difference between the second header tank (4) and the first header tank (3) is that the header portion forming plate (8) has an outward bulging portion (11A) (11B) of the first header tank (3). The header portion is formed so that one outward bulge portion (28) here extends over both the outward bulge portions (11A) and (11B) of the first header tank (3). The point formed from the upper end to the lower end of the plate (8), the point where the refrigerant inlet is not formed in the outward bulge (28), all the tube insertion holes ( 18) communicates with the outward bulge (28) through all the communication holes (22) of the intermediate plate (10), and all the communication holes (22) of the intermediate plate (10) are adjacent to each other. The notch is not formed in the downward projecting part (10a) of the intermediate plate (10), the point being communicated by the communicating part (23) formed by cutting out the portion between the communicating holes (22) that fit together Is a point. The bulging height and width of the outward bulging portion (28) are equal to the bulging height and width of the outward bulging portions (11A) and (11B) of the first header tank (3). An intermediate header portion (29) is formed by the entirety of the three plates (8), (9), and (10). In the intermediate header portion (29), the refrigerant flows in the length direction of the second header tank (4) through the outward bulge portion (28) and the communication portion (23).

両ヘッダタンク(3)(4)は、図3および図5に示すようにして製造されている。   Both header tanks (3) and (4) are manufactured as shown in FIGS.

まず、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより、外方膨出部(11A)(11B)(28)および下方突出部(8a)を有するヘッダ部形成用プレート(8)を形成する。また、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより、管挿入穴(18)、被覆壁(19)、被覆壁(19)に真っ直ぐに連なった係合部形成用突片(21A)および下方突出部(9a)を有する管接続用プレート(9)を形成する。さらに、アルミニウムベア材にプレス加工を施すことにより、連通穴(22)、連通部(23)および下方突出部(10a)を有する中間プレート(10)を形成する。第1ヘッダタンク(3)の中間プレート(10)には切り欠き(26)を形成しておく。   First, a header portion forming plate (8A) having an outward bulging portion (11A) (11B) (28) and a downward projecting portion (8a) by pressing an aluminum brazing sheet having a brazing filler metal layer on both sides (8 ). Also, by pressing the aluminum brazing sheet having a brazing filler metal layer on both sides, the engaging portion forming projection piece straightly connected to the tube insertion hole (18), the covering wall (19), and the covering wall (19) A pipe connecting plate (9) having (21A) and a downward projecting portion (9a) is formed. Furthermore, the intermediate plate (10) which has a communicating hole (22), a communicating part (23), and a downward protrusion part (10a) is formed by pressing an aluminum bear material. A notch (26) is formed in the intermediate plate (10) of the first header tank (3).

ついで、3つのプレート(8)(9)(10)を積層状に組み合わせた後、突片(21A)を曲げて係合部(21)を形成し、係合部(21)をヘッダ部形成用プレート(8)に係合させて仮止め体をつくる。その後、ヘッダ部形成用プレート(8)のろう材層および管接続用プレート(9)のろう材層を利用して3つのプレート(8)(9)(10)を相互にろう付するとともに、被覆壁(19)を中間プレート(10)およびヘッダ部形成用プレート(8)の前後両側面にろう付し、さらに係合部(21)をヘッダ部形成用プレート(8)にろう付する。こうして、両ヘッダタンク(3)(4)が製造されている。   Next, after combining the three plates (8), (9), and (10) in a laminated form, the protruding piece (21A) is bent to form the engaging portion (21), and the engaging portion (21) is formed to the header portion. Engage with the plate (8) for making a temporary fixing body. Thereafter, the three plates (8), (9) and (10) are brazed to each other using the brazing material layer of the header portion forming plate (8) and the brazing material layer of the pipe connecting plate (9), The covering wall (19) is brazed to the front and rear side surfaces of the intermediate plate (10) and the header portion forming plate (8), and the engaging portion (21) is brazed to the header portion forming plate (8). Thus, both header tanks (3) and (4) are manufactured.

熱交換管(5)は、金属、ここではアルミニウム製押出形材からなり、前後方向に幅広の偏平状で、その内部に長さ方向にのびる複数の冷媒通路(5a)が並列状に形成されている。熱交換管(5)の両端部は、それぞれ両ヘッダタンク(3)(4)の管挿入穴(18)に挿入された状態で、管接続用プレート(9)のろう材層を利用して管接続用プレート(9)にろう付されている。なお、熱交換管(5)の両端は中間プレート(10)の厚さ方向の中間部まで連通穴(22)内に入り込んでいる。上半分の複数の熱交換管(5)の右端部は上側外方膨出部(11A)内、すなわち冷媒入口ヘッダ部(24)内に通じるように第1ヘッダタンク(3)に接続され、左端部は外方膨出部(28)内、すなわち中間ヘッダ部(29)内に通じるように第2ヘッダタンク(4)に接続されている。また、下半分の複数の熱交換管(5)の右端部は下側外方膨出部(11B)内、すなわち冷媒出口ヘッダ部(25)内に通じるように第1ヘッダタンク(3)に接続され、左端部は外方膨出部(28)内、すなわち中間ヘッダ部(29)内に通じるように第2ヘッダタンク(4)に接続されている。   The heat exchange pipe (5) is made of an extruded shape made of metal, here aluminum, and has a wide and flat shape in the front-rear direction, and a plurality of refrigerant passages (5a) extending in the length direction are formed in parallel inside the heat exchange pipe (5). ing. Both ends of the heat exchange pipe (5) are inserted into the pipe insertion holes (18) of both header tanks (3) and (4), respectively, using the brazing material layer of the pipe connection plate (9). It is brazed to the pipe connection plate (9). Note that both ends of the heat exchange pipe (5) enter the communication hole (22) up to an intermediate portion in the thickness direction of the intermediate plate (10). The right end of the heat exchange pipes (5) in the upper half is connected to the first header tank (3) so as to communicate with the upper outer bulge (11A), that is, the refrigerant inlet header (24), The left end portion is connected to the second header tank (4) so as to communicate with the outward bulge portion (28), that is, the intermediate header portion (29). In addition, the right end portion of the plurality of heat exchange pipes (5) in the lower half is connected to the first header tank (3) so as to communicate with the lower outer bulge portion (11B), that is, the refrigerant outlet header portion (25). The left end portion is connected to the second header tank (4) so as to communicate with the outward bulge portion (28), that is, the intermediate header portion (29).

コルゲートフィン(6)は両面にろう材層を有するブレージングシート、ここではアルミニウムブレージングシートを用いて波状に形成されたものである。   The corrugated fin (6) is formed in a wavy shape using a brazing sheet having a brazing filler metal layer on both sides, here an aluminum brazing sheet.

図2および図6に示すように、中間熱交換器(2)は、左右方向に伸びる外管(31)と、外管(31)内に間隔をおいて同心状に挿入された左右方向に伸びる内管(32)と、内管(32)の外周面に設けられたフィン(33)と、両管(31)(32)の両端部に固定された2つのコネクタ(34)(35)とを備えており、外管(31)と内管(32)との間の間隙が第1の冷媒通路(30)となっているとともに内管(32)内が第2の冷媒通路(40)となっている。そして、外管(31)と内管(32)とにより熱交換部が形成されている。中間熱交換器(2)の両コネクタ(34)(35)は、ガスクーラ(1)の両ヘッダタンク(3)(4)に固定されている。   As shown in FIGS. 2 and 6, the intermediate heat exchanger (2) includes an outer pipe (31) extending in the left-right direction and a left-right direction inserted concentrically in the outer pipe (31). The extending inner pipe (32), the fin (33) provided on the outer peripheral surface of the inner pipe (32), and two connectors (34) (35) fixed to both ends of both pipes (31) and (32) The gap between the outer pipe (31) and the inner pipe (32) is the first refrigerant passage (30), and the inner pipe (32) is the second refrigerant passage (40 ). The outer tube (31) and the inner tube (32) form a heat exchange part. Both connectors (34) and (35) of the intermediate heat exchanger (2) are fixed to both header tanks (3) and (4) of the gas cooler (1).

外管(31)は、金属、ここではアルミニウム押出形材からなる。内管(32)は、金属、ここではアルミニウム押出形材からなり、その外周面に、複数のフィン(33)が、周方向に間隔をおき、かつ内管(32)の長さ方向に伸びるように一体に形成されている。フィン(33)の先端部と外管(31)内周面との間には若干の隙間が存在している(図7参照)。内管(32)の両端部は外管(31)よりも外方に突出しており、この外方突出部の全体にわたってフィン(33)が切除され、フィン無し部(32a)が設けられている。また、内管(32)の内周面には、全長にわたる複数のインナーフィン(39)が周方向に間隔をおいて一体に形成されている(図7参照)。   The outer tube (31) is made of a metal, here, an aluminum extruded shape. The inner pipe (32) is made of a metal, here, an aluminum extruded shape, and a plurality of fins (33) are spaced in the circumferential direction on the outer circumferential surface thereof and extend in the length direction of the inner pipe (32). Are integrally formed. There is a slight gap between the tip of the fin (33) and the inner peripheral surface of the outer tube (31) (see FIG. 7). Both end portions of the inner tube (32) protrude outward from the outer tube (31), and the fin (33) is cut out over the entire outer protrusion to provide a finless portion (32a). . A plurality of inner fins (39) extending over the entire length are integrally formed on the inner peripheral surface of the inner pipe (32) at intervals in the circumferential direction (see FIG. 7).

各コネクタ(34)(35)は金属、ここではアルミニウム製のブロックからなる。以下、右側のコネクタ(34)を第1コネクタといい、左側のコネクタ(35)を第2コネクタというものとする。   Each connector (34) (35) is made of a metal, here, an aluminum block. Hereinafter, the right connector (34) is referred to as a first connector, and the left connector (35) is referred to as a second connector.

第1コネクタ(34)の上面右端部にガスクーラ(1)の第1ヘッダタンク(3)の各プレート(8)(9)(10)の下方突出部(8a)(9a)(10a)を嵌め入れるヘッダタンク嵌入穴(36)が形成され(図8参照)、第2コネクタ(35)の上面左端部にガスクーラ(1)の第2ヘッダタンク(4)の各プレート(8)(9)(10)の下方突出部(8a)(9a)(10a)を嵌め入れるヘッダタンク嵌入穴(37)が形成されている。そして、ガスクーラ(1)の第1ヘッダタンク(3)の各プレート(8)(9)(10)の下方突出部(8a)(9a)(10a)が第1コネクタ(34)のヘッダタンク嵌入穴(36)内に嵌め入れられるとともに、第2ヘッダタンク(4)の各プレート(8)(9)(10)の下方突出部(8a)(9a)(10a)が第2コネクタ(35)のヘッダタンク嵌入穴(37)内に嵌め入れられた状態で、第1ヘッダタンク(3)と第1コネクタ(34)、および第2ヘッダタンク(4)と第2コネクタ(35)が、それぞれヘッダ部形成用プレート(8)および管接続用プレート(9)のろう材層を利用してろう付されており、これにより中間熱交換器(2)が、ガスクーラ(1)の隣り合う熱交換管(5)間の通風間隙を塞がないように、ガスクーラ(1)に固定されている。   The lower protrusions (8a), (9a), and (10a) of the plates (8), (9), and (10) of the first header tank (3) of the gas cooler (1) are fitted to the upper right end of the first connector (34). A header tank insertion hole (36) is formed (see FIG. 8), and the plates (8), (9) (2) of the second header tank (4) of the gas cooler (1) are formed on the upper left end of the second connector (35). A header tank insertion hole (37) into which the lower protrusions (8a), (9a) and (10a) of 10) are inserted is formed. The lower protrusions (8a), (9a) and (10a) of the plates (8), (9) and (10) of the first header tank (3) of the gas cooler (1) are inserted into the header tank of the first connector (34). The lower protrusions (8a), (9a), and (10a) of the plates (8), (9), and (10) of the second header tank (4) are inserted into the holes (36) and the second connector (35). The first header tank (3) and the first connector (34), and the second header tank (4) and the second connector (35) are inserted into the header tank insertion hole (37) of It is brazed using the brazing material layer of the header forming plate (8) and the pipe connecting plate (9), so that the intermediate heat exchanger (2) can exchange heat with the adjacent gas cooler (1). It is fixed to the gas cooler (1) so as not to block the ventilation gap between the tubes (5).

第1コネクタ(34)の左側面には、外管(31)の右端部を嵌め入れる外管嵌入用凹所(38)が形成されており、外管(31)の右端部が外管嵌入用凹所(38)内に嵌め入れられ、外管(31)外周面と第1コネクタ(34)の左側面における外管嵌入用凹所(38)の開口周縁部とがろう付により接合されている。第1コネクタ(34)には、一端が外管嵌入用凹所(38)の底面に開口するとともに他端が後面に開口し、かつ第1冷媒通路(30)に連通した第1流路(41)が形成されている。また、第1コネクタ(34)には、一端がヘッダタンク嵌入穴(36)の底面に開口するとともに他端が第1流路(41)の左右方向に伸びる部分の右端面に開口し、かつ第2冷媒通路(40)に連通した第2流路(42)が形成されている。そして、内管(32)のフィン無し部(32a)の右端部が第2流路(42)の左右方向に伸びる部分内に挿入されており、内管(32)のフィン無し部(32a)の外周面が、第1流路(41)の左右方向に伸びる部分の右端面における第2流路(42)の開口の周縁部に、ろう付により接合されている。したがって、第1コネクタ(34)の第2流路(42)がガスクーラ(1)の冷媒出口ヘッダ部(25)の冷媒出口(27)に通じており、これにより中間熱交換器(2)の第2冷媒通路(40)が第2流路(42)を介してガスクーラ(1)の冷媒出口(27)に連通している。また、第1コネクタ(34)の後面にめねじ穴(43)が形成されている。このめねじ穴(43)は、第1流路(41)を通して第1冷媒通路(30)内から冷媒を排出するための配管用パイプ(図示略)を第1コネクタ(34)に接続するのに利用される。   On the left side surface of the first connector (34), an outer tube insertion recess (38) for fitting the right end portion of the outer tube (31) is formed, and the right end portion of the outer tube (31) is inserted into the outer tube. It is inserted into the recess (38), and the outer peripheral surface of the outer tube (31) and the peripheral edge of the opening (38) of the outer tube fitting on the left side surface of the first connector (34) are joined by brazing. ing. The first connector (34) has a first flow path (one end opened to the bottom surface of the outer tube fitting recess (38) and the other end opened to the rear surface, and communicated with the first refrigerant passage (30)). 41) is formed. The first connector (34) has one end opened at the bottom surface of the header tank insertion hole (36) and the other end opened at the right end surface of the portion extending in the left-right direction of the first flow path (41); A second flow path (42) communicating with the second refrigerant passage (40) is formed. And the right end part of the finless part (32a) of the inner pipe (32) is inserted into the part extending in the left-right direction of the second flow path (42), and the finless part (32a) of the inner pipe (32). The outer peripheral surface of the first channel (41) is joined to the peripheral edge of the opening of the second channel (42) at the right end surface of the portion extending in the left-right direction of the first channel (41) by brazing. Therefore, the second flow path (42) of the first connector (34) communicates with the refrigerant outlet (27) of the refrigerant outlet header portion (25) of the gas cooler (1), thereby the intermediate heat exchanger (2). The second refrigerant passage (40) communicates with the refrigerant outlet (27) of the gas cooler (1) via the second flow path (42). A female screw hole (43) is formed on the rear surface of the first connector (34). The female screw hole (43) connects a pipe for piping (not shown) for discharging the refrigerant from the first refrigerant passage (30) through the first flow path (41) to the first connector (34). Used for

第2コネクタ(35)の右側面には、外管(31)の左端部を嵌め入れる外管嵌入用凹所(44)が形成されており、外管(31)の左端部が外管嵌入用凹所(44)内に嵌め入れられ、外管(31)外周面と第2コネクタ(35)の右側面における外管嵌入用凹所(44)の開口周縁部とがろう付により接合されている。第2コネクタ(35)には、一端が外管嵌入用凹所(44)の底面に開口するとともに他端が後面に開口し、かつ第1冷媒通路(30)に連通した第1流路(45)が形成されている。また、第2コネクタ(35)には、一端が左側面に開口するとともに他端が第1流路(45)の左右方向に伸びる部分の左端面に開口し、かつ第2冷媒通路(40)に連通した第2流路(46)が形成されている。そして、内管(32)のフィン無し部(32a)の左端部が第2流路(46)の右端部内に挿入されており、内管(32)のフィン無し部(32a)の外周面が、第1流路(45)の左右方向に伸びる部分の左端面における第2流路(46)の右端開口の周縁部に、ろう付により接合されている。また、第2コネクタ(35)の後面および左側面に、それぞれめねじ穴(47)(48)が形成されている。後面のめねじ穴(47)は、第1流路(45)を通して第1冷媒通路(30)内に冷媒を供給するための配管用パイプ(図示略)を第2コネクタ(35)に接続するのに利用され、左側面のめねじ穴(48)は、第2流路(46)を通して第2冷媒通路(40)内から冷媒を排出するための配管用パイプ(図示略)を第2コネクタ(35)に接続するのに利用される。   On the right side surface of the second connector (35), an outer tube insertion recess (44) for fitting the left end portion of the outer tube (31) is formed, and the left end portion of the outer tube (31) is inserted into the outer tube. Is inserted into the recess (44), and the outer peripheral surface of the outer tube (31) and the opening peripheral edge of the outer tube insertion recess (44) on the right side surface of the second connector (35) are joined by brazing. ing. One end of the second connector (35) opens at the bottom surface of the outer tube fitting recess (44), the other end opens at the rear surface, and communicates with the first refrigerant passage (30). 45) is formed. The second connector (35) has one end opened to the left side and the other end opened to the left end surface of the portion extending in the left-right direction of the first flow path (45), and the second refrigerant passage (40). A second flow path (46) communicating with is formed. The left end of the finless portion (32a) of the inner pipe (32) is inserted into the right end of the second flow path (46), and the outer peripheral surface of the finless portion (32a) of the inner pipe (32) is The first channel (45) is joined to the peripheral edge of the right end opening of the second channel (46) on the left end surface of the portion extending in the left-right direction by brazing. Further, female screw holes (47) and (48) are formed in the rear surface and the left side surface of the second connector (35), respectively. The female screw hole (47) on the rear surface connects a pipe for piping (not shown) for supplying the refrigerant into the first refrigerant passage (30) through the first flow path (45) to the second connector (35). The female screw hole (48) on the left side is used for connecting the pipe for piping (not shown) for discharging the refrigerant from the second refrigerant passage (40) through the second flow path (46) to the second connector. Used to connect to (35).

上述した一体型熱交換装置は、すべての部品を組み立てて一括してろう付することにより製造される。   The integrated heat exchange apparatus described above is manufactured by assembling all parts and brazing them together.

一体型熱交換装置を図12に示すような超臨界冷凍サイクルに用いる場合、ガスクーラ(1)の冷媒入口部材(13)にコンプレッサ(75)から延びる配管用パイプが接続され、中間熱交換器(2)の第2コネクタ(35)に、気液分離器としてのアキュムレータ(78)から延びる配管用パイプが後面のめねじ穴(47)を利用して、第1流路(45)に通じるように接続される。また、第1コネクタ(34)に、コンプレッサ(75)へ延びる配管用パイプが後面のめねじ穴(43)を利用して、第1流路(41)に通じるように接続され、第2コネクタ(35)に、減圧器としての膨張弁(79)へ延びる配管用パイプが左側面のめねじ穴(48)を利用して、第2流路(46)に通じるように接続される。この超臨界冷凍サイクルは、超臨界冷媒としてCOを使用し、カーエアコンとして車両、たとえば自動車に搭載される。 When the integrated heat exchange device is used in a supercritical refrigeration cycle as shown in FIG. 12, a pipe for pipe extending from the compressor (75) is connected to the refrigerant inlet member (13) of the gas cooler (1), and an intermediate heat exchanger ( The piping pipe extending from the accumulator (78) as a gas-liquid separator is connected to the first connector (35) of 2) using the female screw hole (47) on the rear surface. Connected to. Also, a pipe for piping extending to the compressor (75) is connected to the first connector (34) so as to communicate with the first flow path (41) using the female screw hole (43) on the rear surface, and the second connector (35), a pipe for piping extending to the expansion valve (79) as a pressure reducer is connected to the second flow path (46) using the female screw hole (48) on the left side. This supercritical refrigeration cycle uses CO 2 as a supercritical refrigerant, and is mounted on a vehicle such as an automobile as a car air conditioner.

一体型熱交換装置において、図9に示すように、コンプレッサ(75)を通過した高圧のCO が、冷媒入口部材(13)の冷媒流入路(14)を通って冷媒入口(12)からガスクーラ(1)の第1ヘッダタンク(3)の冷媒入口ヘッダ部(24)内に入り、分流して上側外方膨出部(11A)内に通じているすべての熱交換管(5)の冷媒通路(5a)内に流入する。冷媒通路(5a)内に流入したCOは、冷媒通路(5a)内を左方に流れて第2ヘッダタンク(4)の中間ヘッダ部(29)内に流入し、外方膨出部(28)内および中間プレート(10)の連通部(23)を通って下方に流れ、分流して中間ヘッダ部(29)内および冷媒出口ヘッダ部(25)内に通じているすべての熱交換管(5)の冷媒通路(5a)内に流入し、流れ方向を変えて冷媒通路(5a)内を右方に流れて第1ヘッダタンク(3)の冷媒出口ヘッダ部(25)内に入る。冷媒出口ヘッダ部(25)内に流入したCOは、下側外方膨出部(11B)内および中間プレート(10)の連通部(23)を通って下方に流れ、冷媒出口(27)および中間熱交換器(2)の第1コネクタ(34)の第2流路(42)を経て第2冷媒通路(40)内に流入し、第2冷媒通路(40)内を左方に流れ、第2コネクタ(35)の第2流路(46)を経て配管用パイプに流入し、膨張弁(79)に送られる。 In the integrated heat exchange apparatus, as shown in FIG. 9, the high-pressure CO 2 that has passed through the compressor (75) passes through the refrigerant inflow passage (14) of the refrigerant inlet member (13) and passes through the refrigerant inlet (12) to the gas cooler. Refrigerants of all heat exchange pipes (5) entering the refrigerant inlet header part (24) of the first header tank (3) of (1) and diverting into the upper outer bulge part (11A) It flows into the passage (5a). The CO 2 that has flowed into the refrigerant passage (5a) flows leftward in the refrigerant passage (5a) and flows into the intermediate header portion (29) of the second header tank (4). 28) All heat exchange pipes that flow downward through the communication part (23) in the inner plate and the intermediate plate (10) and are divided to communicate in the intermediate header part (29) and in the refrigerant outlet header part (25) The refrigerant flows into the refrigerant passage (5a) of (5), changes the flow direction, flows right in the refrigerant passage (5a), and enters the refrigerant outlet header portion (25) of the first header tank (3). The CO 2 flowing into the refrigerant outlet header section (25) flows downward through the lower outer bulge section (11B) and the communication section (23) of the intermediate plate (10) to form the refrigerant outlet (27). And flows into the second refrigerant passage (40) through the second flow path (42) of the first connector (34) of the intermediate heat exchanger (2) and flows to the left in the second refrigerant passage (40). Then, it flows into the pipe for piping through the second flow path (46) of the second connector (35) and is sent to the expansion valve (79).

一方、アキュムレータ(78)から送られてきた低圧のCOは、配管用パイプから中間熱交換器(2)の第2コネクタ(35)の第1流路(45)を経て第1冷媒通路(30)内に流入し、第1冷媒通路(30)内を右方に流れ、第1コネクタ(34)の第1流路(41)を経て配管用パイプに流入し、コンプレッサ(75)に送られる。 On the other hand, the low-pressure CO 2 sent from the accumulator (78) passes through the first refrigerant passage (45) of the second connector (35) of the intermediate heat exchanger (2) from the piping pipe. 30) flows into the first refrigerant passage (30) to the right, flows into the pipe pipe via the first flow path (41) of the first connector (34), and is sent to the compressor (75). It is done.

そして、COがガスクーラ(1)の熱交換管(5)の冷媒通路(5a)内を流れる間に、通風間隙を図1および図9に矢印Xで示す方向に流れる空気と熱交換し、冷却される。また、中間熱交換器(2)の第1冷媒通路(30)内を流れるガスクーラ(1)から出てきた高圧の冷媒と、第2冷媒通路(40)内を流れるエバポレータ(77)から出てきた低圧の冷媒とが熱交換をする。 Then, while CO 2 flows in the refrigerant passage (5a) of the heat exchange pipe (5) of the gas cooler (1), the ventilation gap exchanges heat with the air flowing in the direction indicated by the arrow X in FIGS. To be cooled. The high-pressure refrigerant that has flowed out from the gas cooler (1) that flows in the first refrigerant passage (30) of the intermediate heat exchanger (2) and the evaporator (77) that flows in the second refrigerant passage (40). The low-pressure refrigerant exchanges heat.

実施形態2
この実施形態は図10および図11に示すものである。
Embodiment 2
This embodiment is shown in FIG. 10 and FIG.

この実施形態において、ガスクーラ(50)の左側のヘッダタンク(51)を第1ヘッダタンク、右側のヘッダタンク(52)を第2ヘッダタンクというものとする。   In this embodiment, the left header tank (51) of the gas cooler (50) is referred to as a first header tank, and the right header tank (52) is referred to as a second header tank.

ガスクーラ(50)の第1ヘッダタンク(51)のヘッダ部形成用プレート(8)に、上下方向にのび、かつ膨出高さおよび幅の等しい複数、ここでは2つの外方膨出部(53A)(53B)が上下方向に間隔をおいて形成されており、各外方膨出部(53A)(53B)の右側を向いた開口は中間プレート(10)により塞がれている。上側外方膨出部(53A)の長さは下側外方膨出部(53B)の長さよりも長くなっている。そして、3つのプレート(8)(9)(10)の上側外方膨出部(53A)を含む部分により第1の中間ヘッダ部(54)が形成され、3つのプレート(8)(9)(10)の下側外方膨出部(53B)を含む部分により冷媒出口ヘッダ部(55)が形成されている。第1中間ヘッダ部(54)および冷媒出口ヘッダ部(55)においては、冷媒は、各外方膨出部(53A)(53B)内および連通部(23)を通って、第1ヘッダタンク(51)の長さ方向に流れるようになっている。   A plurality of, in this case, two outwardly bulging portions (53A) extend in the vertical direction and have the same bulging height and width on the header portion forming plate (8) of the first header tank (51) of the gas cooler (50). ) (53B) are formed at intervals in the vertical direction, and the opening toward the right side of each outward bulge portion (53A) (53B) is closed by the intermediate plate (10). The length of the upper outer bulge portion (53A) is longer than the length of the lower outer bulge portion (53B). The first intermediate header portion (54) is formed by the portion including the upper outer bulge portion (53A) of the three plates (8), (9), and (10), and the three plates (8), (9) (10) The refrigerant outlet header portion (55) is formed by the portion including the lower outward bulge portion (53B). In the first intermediate header portion (54) and the refrigerant outlet header portion (55), the refrigerant passes through the outer bulge portions (53A) and (53B) and the communication portion (23), and passes through the first header tank ( 51) It flows in the length direction.

管接続用プレート(9)には、ヘッダ部形成用プレート(8)の上側外方膨出部(53A)の上下方向の範囲内に形成された管挿入穴(18)と、同じく下側外方膨出部(53B)の上下方向の範囲内に形成されている管挿入穴(18)とが存在する。   The pipe connection plate (9) has a pipe insertion hole (18) formed in the vertical range of the upper outward bulge part (53A) of the header part forming plate (8), and the lower outer side. There is a tube insertion hole (18) formed in the vertical range of the side bulge portion (53B).

3つのプレート(8)(9)(10)の下端部には、それぞれ若干幅の狭い下方突出部(8a)(9a)(10a)が形成されている。中間プレート(10)には、下方突出部(10a)の先端から下端部の連通穴(22)に通じる切り欠き(56)が形成されており、これにより第1ヘッダタンク(51)に、冷媒出口ヘッダ部(55)内に通じる冷媒出口(57)が形成されている。また、3つのプレート(8)(9)(10)の上端部には、それぞれ若干幅の狭い上方突出部(8b)(9b)(10b)が形成されている。   Lower projections (8a), (9a), and (10a) that are slightly narrower are formed at the lower ends of the three plates (8), (9), and (10). The intermediate plate (10) is formed with a notch (56) that communicates from the tip of the downward projecting portion (10a) to the communication hole (22) at the lower end, thereby allowing the first header tank (51) to have a refrigerant. A refrigerant outlet (57) communicating with the outlet header (55) is formed. Further, upper projections (8b), (9b), and (10b) that are slightly narrower are formed at the upper ends of the three plates (8), (9), and (10), respectively.

第1ヘッダタンク(51)のその他の構成は、実施形態1のガスクーラ(1)の第2ヘッダタンク(4)と同様な構成である。   Other configurations of the first header tank (51) are the same as those of the second header tank (4) of the gas cooler (1) of the first embodiment.

ガスクーラ(50)の第2ヘッダタンク(52)のヘッダ部形成用プレート(8)に、上下方向にのび、かつ膨出高さおよび幅の等しい複数、ここでは2つの外方膨出部(58A)(58B)が上下方向に間隔をおいて形成されており、各外方膨出部(58A)(58B)の左側を向いた開口は中間プレート(10)により塞がれている。上側外方膨出部(58A)の長さは下側外方膨出部(58B)の長さよりも短くなっており、第1ヘッダタンク(51)の上側外方膨出部(53A)が第2ヘッダタンク(52)の2つの外方膨出部(58A)(58B)にまたがり、第2ヘッダタンク(52)の下側外方膨出部(58B)が第1ヘッダタンク(51)の2つの外方膨出部(53A)(53B)にまたがっている。そして、3つのプレート(8)(9)(10)の上側外方膨出部(58A)を含む部分により冷媒入口ヘッダ部(59)が形成され、3つのプレート(8)(9)(10)の下側外方膨出部(58B)を含む部分により第2中間ヘッダ部(61)が形成されている。冷媒入口ヘッダ部(59)および第2中間ヘッダ部(61)においては、冷媒は、各外方膨出部(58A)(58B)内および連通部(23)を通って、第2ヘッダタンク(52)の長さ方向に流れるようになっている。なお、第2ヘッダタンク(52)の上側外方膨出部(58A)の頂部に冷媒入口(12)が形成され、上側外方膨出部(58A)に、冷媒入口(12)に通じる冷媒流入路(14)を有する冷媒入口部材(13)がろう付されている。   A plurality of, in this case, two outwardly bulging portions (58A) extending in the vertical direction and having the same bulging height and width on the header portion forming plate (8) of the second header tank (52) of the gas cooler (50). ) (58B) are formed at intervals in the vertical direction, and the openings facing the left side of the outward bulging portions (58A) (58B) are closed by the intermediate plate (10). The length of the upper outer bulge (58A) is shorter than the length of the lower outer bulge (58B), and the upper outer bulge (53A) of the first header tank (51) It straddles the two outward bulges (58A) (58B) of the second header tank (52), and the lower outward bulge (58B) of the second header tank (52) is the first header tank (51). It straddles the two outward bulges (53A) and (53B). Then, the refrigerant inlet header portion (59) is formed by the portion including the upper outer bulging portion (58A) of the three plates (8), (9), (10), and the three plates (8), (9), (10) are formed. A second intermediate header portion (61) is formed by a portion including the lower outer bulging portion (58B). In the refrigerant inlet header portion (59) and the second intermediate header portion (61), the refrigerant passes through the outer bulge portions (58A) and (58B) and through the communication portion (23) to the second header tank ( 52) flows in the length direction. A refrigerant inlet (12) is formed at the top of the upper outer bulging portion (58A) of the second header tank (52), and the upper outer bulging portion (58A) communicates with the refrigerant inlet (12). A refrigerant inlet member (13) having an inflow channel (14) is brazed.

管接続用プレート(9)には、ヘッダ部形成用プレート(8)の上側外方膨出部(58A)の上下方向の範囲内に形成された管挿入穴(18)と、同じく下側外方膨出部(58B)の上下方向の範囲内に形成されている管挿入穴(18)とが存在する。3つのプレート(8)(9)(10)の下端部には下方突出部は形成されておらず、当然のことながら中間プレートには切り欠きが形成されていない。   The pipe connecting plate (9) has a pipe insertion hole (18) formed in the vertical range of the upper outward bulging portion (58A) of the header portion forming plate (8), and also has a lower outer side. There is a tube insertion hole (18) formed in a range in the vertical direction of the side bulge portion (58B). The lower protrusions are not formed at the lower ends of the three plates (8), (9), and (10), and naturally, the notches are not formed in the intermediate plate.

第2ヘッダタンク(52)のその他の構成は、実施形態1のガスクーラ(1)の第1ヘッダタンク(3)と同様な構成である。   Other configurations of the second header tank (52) are the same as those of the first header tank (3) of the gas cooler (1) of the first embodiment.

また、ガスクーラ(50)のその他の構成は、実施形態1のガスクーラ(1)と同様であり、同一物および同一部分に同一符号を付す。   The other configuration of the gas cooler (50) is the same as that of the gas cooler (1) of the first embodiment, and the same components and the same parts are denoted by the same reference numerals.

中間熱交換器(62)は、上下方向に伸びる外管(31)と、外管(31)内に間隔をおいて同心状に挿入された上下方向に伸びる内管(32)と、内管(32)の外周面に設けられたフィン(33)と、両管(31)(32)の上下両端部に固定された2つのコネクタ(63)(64)とを備えており、外管(31)と内管(32)との間の間隙が第1の冷媒通路(30)となっているとともに内管(32)内が第2の冷媒通路(40)となっている。中間熱交換器(62)の両コネクタ(63)(64)は、ガスクーラ(50)の第1ヘッダタンク(51)に固定されている。   The intermediate heat exchanger (62) includes an outer pipe (31) extending in the vertical direction, an inner pipe (32) extending in the vertical direction inserted concentrically in the outer pipe (31), and an inner pipe. (32) includes fins (33) provided on the outer peripheral surface and two connectors (63) (64) fixed to both upper and lower ends of both pipes (31) and (32). The gap between 31) and the inner pipe (32) is the first refrigerant passage (30), and the inner pipe (32) is the second refrigerant passage (40). Both connectors (63), (64) of the intermediate heat exchanger (62) are fixed to the first header tank (51) of the gas cooler (50).

外管(31)、内管(32)およびフィン(33)は、実施形態1の中間熱交換器(62)の外管、内管およびフィンを上下方向に向けたものである。   The outer tube (31), the inner tube (32), and the fin (33) are obtained by directing the outer tube, the inner tube, and the fin of the intermediate heat exchanger (62) of Embodiment 1 in the vertical direction.

各コネクタ(63)(64)は金属、ここではアルミニウム製のブロックからなる。以下、下側のコネクタ(64)を第1コネクタといい、上側のコネクタ(63)を第2コネクタというものとする。   Each connector (63) (64) consists of a block made of metal, here aluminum. Hereinafter, the lower connector (64) is referred to as a first connector, and the upper connector (63) is referred to as a second connector.

第1コネクタ(64)の上面右端部にガスクーラ(50)の第1ヘッダタンク(51)の各プレート(8)(9)(10)の下方突出部(8a)(9a)(10a)を嵌め入れるヘッダタンク嵌入穴(65)が形成され、第2コネクタ(63)の下面右端部にガスクーラ(50)の第1ヘッダタンク(51)の各プレート(8)(9)(10)の上方突出部(8b)(9b)(10b)を嵌め入れるヘッダタンク嵌入穴(66)が形成されている。そして、ガスクーラ(50)の第1ヘッダタンク(51)の各プレート(8)(9)(10)の下方突出部(8a)(9a)(10a)が第1コネクタ(64)のヘッダタンク嵌入穴(65)内に嵌め入れられるとともに、第1ヘッダタンク(51)の各プレート(8)(9)(10)の上方突出部(8b)(9b)(10b)が第2コネクタ(63)のヘッダタンク嵌入穴(66)内に嵌め入れられた状態で、第1ヘッダタンク(51)と両コネクタ(63)(64)が、それぞれヘッダ部形成用プレート(8)および管接続用プレート(9)のろう材層を利用してろう付されており、これにより中間熱交換器(62)が、ガスクーラ(50)の隣り合う熱交換管(5)間の通風間隙を塞がないように、ガスクーラ(50)に固定されている。   The lower protrusions (8a), (9a), and (10a) of the plates (8), (9), and (10) of the first header tank (51) of the gas cooler (50) are fitted to the right end of the upper surface of the first connector (64). A header tank insertion hole (65) is formed, and the second connector (63) protrudes upward from the right end of the lower surface of the second connector (63) of the plates (8), (9), (10) of the first header tank (51) of the gas cooler (50). A header tank insertion hole (66) into which the portions (8b), (9b) and (10b) are fitted is formed. The lower protrusions (8a), (9a) and (10a) of the plates (8), (9) and (10) of the first header tank (51) of the gas cooler (50) are inserted into the header tank of the first connector (64). The upper protrusions (8b), (9b), and (10b) of the plates (8), (9), and (10) of the first header tank (51) are fitted into the second connector (63). The first header tank (51) and the connectors (63) and (64) are respectively inserted into the header tank insertion hole (66) of the header tank forming plate (8) and pipe connection plate ( The brazing material layer of 9) is brazed so that the intermediate heat exchanger (62) does not block the ventilation gap between the adjacent heat exchange tubes (5) of the gas cooler (50). It is fixed to the gas cooler (50).

第1コネクタ(64)の上面の左側部分には、外管(31)の下端部を嵌め入れる外管嵌入用凹所(67)が形成されており、外管(31)の下端部が外管嵌入用凹所(67)内に嵌め入れられ、外管(31)外周面と第1コネクタ(64)の上面における外管嵌入用凹所(67)の開口周縁部とがろう付により接合されている。第1コネクタ(64)には、一端が外管嵌入用凹所(67)の底面に開口するとともに他端が後面に開口し、かつ第1冷媒通路(30)に連通した第1流路(68)が形成されている。また、第1コネクタ(64)には、一端がヘッダタンク嵌入穴(65)の底面に開口するとともに他端が第1流路(68)の上下方向に伸びる部分の下端面に開口し、かつ第2冷媒通路(40)に連通した第2流路(69)が形成されている。そして、内管(32)のフィン無し部(32a)の下端部が第2流路(69)の上下方向に伸びる部分内に挿入されており、内管(32)のフィン無し部(32a)の外周面が、第1流路(68)の上下方向に伸びる部分の下端面における第2流路(69)の開口の周縁部に、ろう付により接合されている。したがって、第1コネクタ(64)の第2流路(69)がガスクーラ(50)の冷媒出口(57)に通じており、これにより中間熱交換器(62)の第2冷媒通路(40)が第2流路(69)を介してガスクーラ(50)の冷媒出口ヘッダ部(55)の冷媒出口(57)に連通している。図示は省略したが、第1コネクタ(64)の後面には、第1流路(68)を通して第1冷媒通路(30)内から冷媒を排出するための配管用パイプを接続するのに利用されるめねじ穴が形成されている。   On the left side of the upper surface of the first connector (64), a recess (67) for fitting the outer tube (31) into which the lower end of the outer tube (31) is fitted is formed. It is inserted into the tube insertion recess (67), and the outer peripheral surface of the outer tube (31) and the peripheral edge of the opening of the outer tube insertion recess (67) on the upper surface of the first connector (64) are joined by brazing. Has been. The first connector (64) has a first flow path (one end opened to the bottom surface of the outer tube fitting recess (67) and the other end opened to the rear surface and communicated with the first refrigerant passage (30)). 68) is formed. The first connector (64) has one end opened at the bottom surface of the header tank insertion hole (65) and the other end opened at the lower end surface of the portion extending in the vertical direction of the first flow path (68), and A second flow path (69) communicating with the second refrigerant passage (40) is formed. And the lower end part of the finless part (32a) of the inner pipe (32) is inserted in the part extended in the up-down direction of the 2nd flow path (69), and the finless part (32a) of the inner pipe (32) The outer peripheral surface of the first channel (68) is joined to the peripheral edge of the opening of the second channel (69) at the lower end surface of the portion extending in the vertical direction by brazing. Accordingly, the second flow path (69) of the first connector (64) communicates with the refrigerant outlet (57) of the gas cooler (50), whereby the second refrigerant passage (40) of the intermediate heat exchanger (62) is connected. It communicates with the refrigerant outlet (57) of the refrigerant outlet header portion (55) of the gas cooler (50) via the second flow path (69). Although not shown, the rear surface of the first connector (64) is used to connect a piping pipe for discharging the refrigerant from the first refrigerant passage (30) through the first flow path (68). A female screw hole is formed.

第2コネクタ(63)の下面の左側部分には、外管(31)の上端部を嵌め入れる外管嵌入用凹所(71)が形成されており、外管(31)の上端部が外管嵌入用凹所(71)内に嵌め入れられ、外管(31)外周面と第2コネクタ(63)の下面における外管嵌入用凹所(71)の開口周縁部とがろう付により接合されている。第2コネクタ(63)には、一端が外管嵌入用凹所(71)の底面に開口するとともに他端が後面に開口し、かつ第1冷媒通路(30)に連通した第1流路(72)が形成されている。また、第2コネクタ(63)には、一端が上面に開口するとともに他端が第1流路(72)の上下方向に伸びる部分の上端面に開口し、かつ第2冷媒通路(40)に連通した第2流路(73)が形成されている。そして、内管(32)のフィン無し部(32a)の上端部が第2流路(73)の下端部内に挿入されており、内管(32)のフィン無し部(32a)の外周面が、第1流路(72)の上下方向に伸びる部分の上端面における第2流路(73)の開口の周縁部に、ろう付により接合されている。また、図示は省略したが、第2コネクタ(63)の後面には、第1流路(72)を通して第1冷媒通路(30)内に冷媒を供給するための配管用パイプを接続するのに利用されるめねじ穴が形成され、同じく上面には、第2流路(73)を通して第2冷媒通路(40)内から冷媒を排出するための配管用パイプを接続するのに利用されるめねじ穴が形成されている。   On the left side of the lower surface of the second connector (63), there is formed a recess (71) for fitting an outer pipe into which the upper end of the outer pipe (31) is fitted, and the upper end of the outer pipe (31) is outside. It is inserted into the recess (71) for pipe insertion, and the outer peripheral surface of the outer pipe (31) and the peripheral edge of the opening (71) for insertion of the outer pipe on the lower surface of the second connector (63) are joined by brazing. Has been. The second connector (63) has a first flow path (one end opened to the bottom surface of the outer pipe fitting recess (71) and the other end opened to the rear surface and communicated with the first refrigerant passage (30)). 72) is formed. The second connector (63) has one end opened on the upper surface and the other end opened on the upper end surface of the portion extending in the vertical direction of the first flow path (72), and in the second refrigerant passage (40). A communicating second flow path (73) is formed. The upper end of the finless portion (32a) of the inner pipe (32) is inserted into the lower end of the second flow path (73), and the outer peripheral surface of the finless portion (32a) of the inner pipe (32) is The first flow path (72) is joined to the peripheral edge of the opening of the second flow path (73) at the upper end surface of the portion extending in the vertical direction by brazing. Although not shown, a pipe for supplying a refrigerant into the first refrigerant passage (30) through the first flow path (72) is connected to the rear surface of the second connector (63). A female screw hole to be used is formed, and the upper surface is also used to connect a pipe for discharging a refrigerant from the second refrigerant passage (40) through the second flow path (73). Screw holes are formed.

上述した一体型熱交換装置は、すべての部品を組み立てて一括してろう付することにより製造される。   The integrated heat exchange apparatus described above is manufactured by assembling all parts and brazing them together.

一体型熱交換装置を図12に示すような超臨界冷凍サイクルに用いる場合、ガスクーラ(50)の冷媒入口部材(13)にコンプレッサ(75)から延びる配管用パイプが接続され、中間熱交換器(62)の第2コネクタ(63)に、気液分離器としてのアキュムレータ(78)から延びる配管用パイプが後面のめねじ穴を利用して、第1流路(72)に通じるように接続される。また、第1コネクタ(64)に、コンプレッサ(75)へ延びる配管用パイプが後面のめねじ穴を利用して、第1流路(68)に通じるように接続され、第2コネクタ(63)に、減圧器としての膨張弁(79)へ延びる配管用パイプが上面のめねじ穴を利用して、第2流路(73)に通じるように接続される。超臨界冷凍サイクルは超臨界冷媒としてCOを使用し、カーエアコンとして車両、たとえば自動車に搭載される。 When the integrated heat exchange device is used in a supercritical refrigeration cycle as shown in FIG. 12, a pipe for pipe extending from the compressor (75) is connected to the refrigerant inlet member (13) of the gas cooler (50), and an intermediate heat exchanger ( 62) is connected to the second connector (63) so that the piping pipe extending from the accumulator (78) as a gas-liquid separator communicates with the first flow path (72) using the female screw hole on the rear surface. The In addition, a pipe for piping extending to the compressor (75) is connected to the first connector (64) so as to communicate with the first flow path (68) using the female screw hole on the rear surface, and the second connector (63). In addition, a pipe for piping extending to the expansion valve (79) as a pressure reducer is connected so as to communicate with the second flow path (73) using a female screw hole on the upper surface. The supercritical refrigeration cycle uses CO 2 as a supercritical refrigerant, and is mounted on a vehicle such as an automobile as a car air conditioner.

一体型熱交換装置において、図11に示すように、コンプレッサ(75)を通過した高圧のCO が、冷媒入口部材(13)の冷媒流入路(14)を通って冷媒入口(12)からガスクーラ(50)の第2ヘッダタンク(52)の冷媒入口ヘッダ部(59)内に入り、分流して上側外方膨出部(58A)内に通じているすべての熱交換管(5)の冷媒通路(5a)内に流入する。冷媒通路(5a)内に流入したCOは、冷媒通路(5a)内を左方に流れて第1ヘッダタンク(51)の第1中間ヘッダ部(54)内に流入し、上側外方膨出部(53A)内および中間プレート(10)の連通部(23)を通って下方に流れ、分流して両中間ヘッダ部(54)(61)内に通じている熱交換管(5)の冷媒通路(5a)内に流入し、流れ方向を変えて冷媒通路(5a)内を右方に流れて第2ヘッダタンク(52)の第2中間ヘッダ部(61)内に入る。第2中間ヘッダ部(61)内に入ったCOは、下側外方膨出部(58B)内および中間プレート(10)の連通部(23)を通って下方に流れ、分流して第2中間ヘッダ部(61)内および冷媒出口ヘッダ部(55)内に通じているすべての熱交換管(5)の冷媒通路(5a)内に流入し、流れ方向を変えて冷媒通路(5a)内を左方に流れて第1ヘッダタンク(51)の冷媒出口ヘッダ部(55)内に入る。冷媒出口ヘッダ部(55)内に流入したCOは、下側外方膨出部(53B)内および中間プレート(10)の連通部(23)を通って下方に流れ、冷媒出口(57)および中間熱交換器(62)の第1コネクタ(64)の第2流路(69)を経て第2冷媒通路(40)内に流入し、第2冷媒通路(40)内を上方に流れ、第2コネクタ(63)の第2流路(73)を経て配管用パイプに流入し、膨張弁(79)に送られる。 In the integrated heat exchange apparatus, as shown in FIG. 11, the high-pressure CO 2 that has passed through the compressor (75) passes through the refrigerant inflow passage (14) of the refrigerant inlet member (13) and passes through the refrigerant inlet (12) to the gas cooler. Refrigerants of all heat exchange pipes (5) entering the refrigerant inlet header part (59) of the second header tank (52) of (50) and diverting into the upper outer bulge part (58A) It flows into the passage (5a). The CO 2 that has flowed into the refrigerant passage (5a) flows leftward in the refrigerant passage (5a), flows into the first intermediate header portion (54) of the first header tank (51), and then expands outward. Of the heat exchange pipe (5) that flows downward in the outlet (53A) and through the communication part (23) of the intermediate plate (10), and is divided and communicated into both the intermediate header parts (54) and (61). The refrigerant flows into the refrigerant passage (5a), changes the flow direction, flows right in the refrigerant passage (5a), and enters the second intermediate header portion (61) of the second header tank (52). The CO 2 that has entered the second intermediate header section (61) flows downward in the lower outer bulge section (58B) and through the communication section (23) of the intermediate plate (10), and is divided into a second flow. 2 Flowing into the refrigerant passages (5a) of all the heat exchange pipes (5) communicating with the inside of the intermediate header part (61) and the refrigerant outlet header part (55), changing the flow direction, the refrigerant passage (5a) It flows leftward and enters the refrigerant outlet header portion (55) of the first header tank (51). The CO 2 flowing into the refrigerant outlet header section (55) flows downward through the lower outer bulge section (53B) and the communication section (23) of the intermediate plate (10) to form the refrigerant outlet (57). And flows into the second refrigerant passage (40) through the second flow path (69) of the first connector (64) of the intermediate heat exchanger (62), flows upward in the second refrigerant passage (40), It flows into the pipe for piping through the second flow path (73) of the second connector (63) and is sent to the expansion valve (79).

一方、アキュムレータ(78)から送られてきた低圧のCOは、配管用パイプから中間熱交換器(62)の第2コネクタ(63)の第1流路(72)を経て第1冷媒通路(30)内に流入し、第1冷媒通路(30)内を下方に流れ、第1コネクタ(64)の第1流路(68)を経て配管用パイプに流入し、コンプレッサ(75)に送られる。 On the other hand, the low-pressure CO 2 sent from the accumulator (78) passes through the first refrigerant path (72) of the second connector (63) of the intermediate heat exchanger (62) from the piping pipe. 30) flows into the first refrigerant passage (30) downward, flows into the pipe pipe via the first flow path (68) of the first connector (64), and is sent to the compressor (75). .

そして、COがガスクーラ(50)の熱交換管(5)の冷媒通路(5a)内を流れる間に、通風間隙を図11に矢印Xで示す方向に流れる空気と熱交換し、冷却される。また、中間熱交換器(62)の第1冷媒通路(30)内を流れるガスクーラ(50)から出てきた高圧の冷媒と、第2冷媒通路(40)内を流れるエバポレータ(77)から出てきた低圧の冷媒とが熱交換をする。 While the CO 2 flows through the refrigerant passage (5a) of the heat exchange pipe (5) of the gas cooler (50), the ventilation gap is heat-exchanged with the air flowing in the direction indicated by the arrow X in FIG. . The high-pressure refrigerant that has come out of the gas cooler (50) that flows in the first refrigerant passage (30) of the intermediate heat exchanger (62) and the evaporator (77) that flows in the second refrigerant passage (40). The low-pressure refrigerant exchanges heat.

上記実施形態1において、上記実施形態2の中間熱交換器(62)の両コネクタ(63)(64)が、第1コネクタ(64)の第2流路(69)が第1ヘッダタンク(3)の冷媒出口(27)に通じるように、第1ヘッダタンク(3)に固定されていてもよい。すなわち、第1ヘッダタンクが、その長さ方向に並んだ複数のヘッダ部を有しており、同じく第2ヘッダタンクが、第1ヘッダタンクのヘッダ部の数よりも1つ少ないヘッダ部を有しており、第1ヘッダタンクの一端部のヘッダ部が冷媒入口を有する冷媒入口ヘッダ部となるとともに、第1ヘッダタンクの他端部のヘッダ部が冷媒出口を有する冷媒出口ヘッダ部となっているガスクーラと、中間熱交換器とからなる一体型熱交換装置において、中間熱交換器の両コネクタが、第1コネクタの第2流路が第1ヘッダタンクの冷媒出口に通じるように、第1ヘッダタンクに固定されていてもよい。   In the first embodiment, both the connectors (63) and (64) of the intermediate heat exchanger (62) of the second embodiment are connected to the second flow path (69) of the first connector (64) and the first header tank (3 ) May be fixed to the first header tank (3) so as to communicate with the refrigerant outlet (27). That is, the first header tank has a plurality of header portions arranged in the length direction, and the second header tank also has one header portion less than the number of header portions of the first header tank. The header portion at one end of the first header tank is a refrigerant inlet header portion having a refrigerant inlet, and the header portion at the other end of the first header tank is a refrigerant outlet header portion having a refrigerant outlet. In the integrated heat exchange device including the gas cooler and the intermediate heat exchanger, both the connectors of the intermediate heat exchanger are arranged so that the second flow path of the first connector communicates with the refrigerant outlet of the first header tank. It may be fixed to the header tank.

また、上記実施形態2において、上記実施形態1の中間熱交換器(2)の第1コネクタ(34)が、第2流路(42)が第1ヘッダタンク(51)の冷媒出口(57)に通じるように第1ヘッダタンク(51)に固定され、第2コネクタ(35)が第2ヘッダタンク(52)に固定されていてもよい。すなわち、第1ヘッダタンクが、その長さ方向に並んだ複数のヘッダ部を有しており、同じく第2ヘッダタンクが、その長さ方向に並びかつ第1ヘッダタンクのヘッダ部と同数のヘッダ部を有しており、第2ヘッダタンクの一端部のヘッダ部が冷媒入口を有する冷媒入口ヘッダ部となるとともに、第1ヘッダタンクの他端部のヘッダ部が冷媒出口を有する冷媒出口ヘッダ部となっているガスクーラと、中間熱交換器とからなる一体型熱交換装置において、中間熱交換器の第1コネクタがガスクーラの第1ヘッダタンクに固定されるとともに、第2コネクタがガスクーラの第2ヘッダタンクに固定され、第1コネクタの第2流路がガスクーラの第1ヘッダタンクの冷媒出口に連通していてもよい。   Further, in the second embodiment, the first connector (34) of the intermediate heat exchanger (2) of the first embodiment is used, and the second flow path (42) is the refrigerant outlet (57) of the first header tank (51). And the second connector (35) may be fixed to the second header tank (52). That is, the first header tank has a plurality of header portions arranged in the length direction, and the second header tank is also arranged in the length direction and has the same number of headers as the header portions of the first header tank. And a header part at one end of the second header tank is a refrigerant inlet header part having a refrigerant inlet, and a header part at the other end of the first header tank is a refrigerant outlet header part having a refrigerant outlet. In the integrated heat exchanger comprising the gas cooler and the intermediate heat exchanger, the first connector of the intermediate heat exchanger is fixed to the first header tank of the gas cooler, and the second connector is the second of the gas cooler. It may be fixed to the header tank, and the second flow path of the first connector may communicate with the refrigerant outlet of the first header tank of the gas cooler.

上記2つの実施形態においては、超臨界冷凍サイクルの超臨界冷媒として、COが使用されているが、これに限定されるものではなく、エチレン、エタン、酸化窒素などが使用される。 In the above two embodiments, CO 2 is used as the supercritical refrigerant in the supercritical refrigeration cycle, but is not limited to this, and ethylene, ethane, nitric oxide and the like are used.

図13〜図19は、上述した2つの一体型熱交換装置のガスクーラ(1)(50)に用いられる熱交換管の変形例を示す。なお、熱交換管の変形例に関する以下の説明においては、図13〜図19の上下、左右を上下、左右というものとする。   FIGS. 13-19 shows the modification of the heat exchange pipe | tube used for the gas cooler (1) (50) of two integrated heat exchange apparatuses mentioned above. In addition, in the following description regarding the modification of a heat exchange pipe, the upper and lower sides and right and left of FIGS.

図13および図14に示す熱交換管(160)は、互いに対向する平らな上下壁(161)(162)(1対の平坦壁)と、上下壁(161)(162)の左右両側縁どうしにまたがる左右両側壁(163)(164)と、左右両側壁間(163)(164)において上下壁(161)(162)にまたがるとともに長さ方向に伸びかつ相互に所定間隔をおいて設けられた複数の補強壁(165)とよりなり、内部に幅方向に並んだ複数の冷媒通路(166)を有するものである。ここでは、補強壁(165)が、隣り合う冷媒通路(166)間の仕切壁となる。また、冷媒通路(166)の通路幅は全高にわたって等しくなっている。   The heat exchange pipe (160) shown in FIGS. 13 and 14 includes flat upper and lower walls (161) and (162) (a pair of flat walls) facing each other, and left and right edges of the upper and lower walls (161) and (162). Spans the left and right side walls (163) (164), and between the left and right side walls (163) (164), spans the upper and lower walls (161) (162), and extends in the length direction with a predetermined distance from each other. And a plurality of refrigerant walls (166) arranged in the width direction inside. Here, the reinforcing wall (165) serves as a partition wall between the adjacent refrigerant passages (166). Further, the passage width of the refrigerant passage (166) is equal over the entire height.

左側壁(163)は2重構造であり、上壁(161)の左側縁より下方隆起状に一体成形されかつ熱交換管(160)の全高にわたる外側側壁用凸条(167)と、外側側壁用凸条(167)の内側において上壁(161)より下方隆起状に一体成形された内側側壁用凸条(168)と、下壁(162)の左側縁より上方隆起状に一体成形された内側側壁用凸条(169)とよりなる。外側側壁用凸条(167)は、下端部が下壁(162)の下面左側縁部に係合された状態で両内側側壁用凸条(168)(169)および下壁(162)にろう付されている。両内側側壁用凸条(168)(169)は、相互に突き合わされてろう付されている。右側壁(164)は、上下壁(161)(162)と一体に形成されている。下壁(162)の内側側壁用凸条(169)の先端面に、その長手方向に伸びる凸起(169a)が全長にわたって一体に形成され、上壁(161)の内側側壁用凸条(168)の先端面に、その長手方向に伸びかつ凸起(169a)が圧入される凹溝(168a)が全長にわたって形成されている。   The left side wall (163) has a double structure, and is integrally formed in a raised shape below the left side edge of the upper wall (161) and extends over the entire height of the heat exchange pipe (160). The inner side wall ridges (168) integrally formed in a raised shape below the upper wall (161) on the inside of the convex ridges (167), and the upper side ridges are integrally formed in a raised shape from the left edge of the lower wall (162). The inner side wall ridges (169) are included. The outer side wall projections (167) are connected to the inner side wall projections (168) (169) and the lower wall (162) with the lower end engaged with the lower left edge of the lower wall (162). It is attached. Both the inner side wall ridges (168) and (169) are brazed to each other. The right side wall (164) is formed integrally with the upper and lower walls (161) (162). A protrusion (169a) extending in the longitudinal direction is integrally formed over the entire length on the tip surface of the inner side wall projection (169) of the lower wall (162), and the inner side wall projection (168) of the upper wall (161). A concave groove (168a) that extends in the longitudinal direction and into which the protrusion (169a) is press-fitted is formed over the entire length.

補強壁(165)は、上壁(161)より下方隆起状に一体成形された補強壁用凸条(170)と、下壁(162)より上方隆起状に一体成形された補強壁用凸条(171)とが、相互に突き合わされてろう付されることにより形成されている。   The reinforcing wall (165) includes a reinforcing wall projection (170) integrally formed in a raised shape below the upper wall (161), and a reinforcing wall projection formed integrally in a raised shape above the lower wall (162). (171) are brazed to each other.

熱交換管(160)は、図15(a)に示すような管製造用金属板(175)を用いて製造される。管製造用金属板(175)は両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートに圧延加工を施すことにより形成されたものであり、平らな上壁形成部(176)(平坦壁形成部)および下壁形成部(177)(平坦壁形成部)と、上壁形成部(176)および下壁形成部(177)を連結しかつ右側壁(164)を形成する連結部(178)と、上壁形成部(176)および下壁形成部(177)における連結部(178)とは反対側の側縁より上方隆起状に一体成形されかつ左側壁(163)の内側部分を形成する内側側壁用凸条(168)(169)と、上壁形成部(176)における連結部(178)とは反対側の側縁(右側縁)を左右方向外方(右方)に延長することにより形成された外側側壁用凸条形成部(179)と、左右方向に所定間隔をおいて上壁形成部(176)および下壁形成部(177)よりそれぞれ上方隆起状に一体成形された複数の補強壁用凸条(170)(171)とを備えており、上壁形成部(176)の補強壁用凸条(170)と下壁形成部(177)の補強壁用凸条(171)とが幅方向の中心線に対して左右対称となる位置にある。下壁形成部(177)の内側側壁用凸条(169)の先端面に凸起(169a)が、上壁形成部(176)の内側側壁用凸条(168)の先端面に凹溝(168a)がそれぞれ形成されている。両内側側壁用凸条(168)(169)およびすべての補強壁用凸条(170)(171)の高さはそれぞれ等しくなっている。連結部(178)の上下の肉厚は上下壁形成部(175)(176)の肉厚よりも大きく、かつ連結部(178)の上端面と内側側壁用凸条(168)(169)および補強壁用凸条(170)(171)の上端面とはほぼ面一となっている。   The heat exchange pipe (160) is manufactured using a pipe manufacturing metal plate (175) as shown in FIG. The metal plate for tube production (175) is formed by rolling an aluminum brazing sheet having a brazing filler metal layer on both sides, and includes a flat upper wall forming part (176) (flat wall forming part) and a lower part. A wall forming portion (177) (flat wall forming portion), a connecting portion (178) for connecting the upper wall forming portion (176) and the lower wall forming portion (177) and forming the right side wall (164), and the upper wall The convex for the inner side wall that is integrally formed in a raised shape above the side edge opposite to the connecting part (178) in the forming part (176) and the lower wall forming part (177) and forms the inner part of the left side wall (163) It was formed by extending the side edge (right edge) of the upper wall forming part (176) opposite to the connecting part (178) outward in the left and right direction (right side). A plurality of reinforcements integrally formed in an upwardly protruding shape from the outer side wall ridge forming portion (179) and the upper wall forming portion (176) and the lower wall forming portion (177) at predetermined intervals in the left-right direction. Ridges (170) (171) for reinforcing walls, and ridges (170) for reinforcing walls of the upper wall forming portion (176) and ridges (171) for reinforcing walls of the lower wall forming portion (177). It is in a position that is symmetrical with respect to the center line in the width direction. A protrusion (169a) is formed on the tip surface of the inner side wall ridge (169) of the lower wall forming portion (177), and a groove ( 168a) are formed respectively. The heights of the inner side wall projections (168) and (169) and all the reinforcing wall projections (170) and (171) are equal to each other. The thickness of the upper and lower walls of the connecting portion (178) is larger than the thickness of the upper and lower wall forming portions (175) (176), and the upper end surface of the connecting portion (178) and the inner side wall ridges (168) (169) and It is substantially flush with the upper end surfaces of the reinforcing wall projections (170) (171).

なお、両面にろう材がクラッドされたアルミニウムブレージングシートに圧延加工が施されて側壁用凸条(168)(169)および補強壁用凸条(170)(171)が一体成形されていることにより、側壁用凸条(168)(169)および補強壁用凸条(170)(171)の両側面および先端面と、上下壁形成部(175)(176)の上下両面にろう材層(図示略)が形成されるが、側壁用凸条(168)(169)および補強壁用凸条(170)(171)の先端面のろう材層は他の部分のろう材層に比べて厚みが大きくなる。   In addition, the aluminum brazing sheet clad with brazing material on both sides is rolled and the side wall ridges (168) (169) and the reinforcing wall ridges (170) (171) are integrally formed. The brazing filler metal layers (shown on both sides and front end surfaces of the side wall ridges (168) and 169) and the reinforcing wall ridges (170) and (171) and the upper and lower wall forming portions (175) and (176) The brazing filler metal layer on the tip of the side wall ridges (168) (169) and the reinforcing wall ridges (170) (171) is thicker than the other brazing filler metal layers. growing.

そして、管製造用金属板(175)を、ロールフォーミング法により、連結部(178)の左右両側縁で順次折り曲げていき(図15(b)参照)、最後にヘアピン状に折り曲げて内側側壁用凸条(168)(169)どうしおよび補強壁用凸条(170)(171)どうしをそれぞれ突き合わせるとともに、凸起(169a)を凹溝(168a)内に圧入する。   Then, the metal plate for tube production (175) is sequentially bent at the left and right side edges of the connecting portion (178) by roll forming (see FIG. 15 (b)) and finally bent into a hairpin shape for the inner side wall. The protrusions (168) and (169) and the reinforcing wall protrusions (170) and (171) are abutted with each other, and the protrusion (169a) is press-fitted into the groove (168a).

ついで、外側側壁用凸条形成部(179)を折り曲げていき、両内側側壁用凸条(168)(169)の外面に沿わせるとともに、その先端部を変形させて下壁形成部(177)に係合させて折り曲げ体(180)を得る(図15(c)参照)。   Next, the outer side wall ridge forming part (179) is bent to be along the outer surface of the both inner side wall ridges (168) and (169), and the tip part is deformed to form the lower wall forming part (177). To obtain a bent body (180) (see FIG. 15 (c)).

その後、折り曲げ体(180)を所定温度に加熱し、内側側壁用凸条(168)(169)の先端部どうしおよび補強壁用凸条(170)(171)の先端部どうしをそれぞれろう付するとともに、外側側壁用凸条形成部(179)と両内側側壁用凸条(168)(169)および下壁形成部(177)とをろう付することにより、熱交換管(160)が製造される。なお、熱交換管(160)の製造は、一体型熱交換装置の製造と同時に行われる。   Thereafter, the bent body (180) is heated to a predetermined temperature, and the tips of the inner side wall projections (168) (169) are brazed to the tips of the reinforcing wall projections (170) (171), respectively. At the same time, the heat exchange pipe (160) is manufactured by brazing the outer side wall projections (179) and the inner side wall projections (168) (169) and the lower wall formation (177). The The heat exchange pipe (160) is manufactured at the same time as the integrated heat exchange device.

図16に示す熱交換管(185)の場合、上壁(161)のすべての補強壁用凸条(170)の先端面に、全長にわたる凸起(186)と全長にわたる凹溝(187)とが交互に形成されている。また、下壁(162)のすべての補強壁用凸条(171)の先端面に、これと突き合わされる上壁(161)の補強壁用凸条(170)の凸起(186)が嵌る凹溝(188)と、上壁(161)の補強壁用凸条(170)の凹溝(187)内に嵌る凸起(189)とが、交互に全長にわたって形成されている。その他の構成は、図13および図14に示す熱交換管(160)と同じであり、図13および図14に示す熱交換管(160)と同様な方法で製造される。   In the case of the heat exchange pipe (185) shown in FIG. 16, the projections (186) extending over the entire length and the grooves (187) extending over the entire length are formed on the front end surfaces of all the reinforcing wall projections (170) on the upper wall (161). Are formed alternately. In addition, the protrusions (186) of the reinforcing wall projections (170) of the upper wall (161) that are in contact with the leading ends of all the reinforcing wall projections (171) of the lower wall (162) are fitted. The concave grooves (188) and the protrusions (189) that fit into the concave grooves (187) of the reinforcing wall projections (170) of the upper wall (161) are alternately formed over the entire length. Other configurations are the same as those of the heat exchange pipe (160) shown in FIGS. 13 and 14, and are manufactured by the same method as the heat exchange pipe (160) shown in FIGS.

図17および図18に示す熱交換管(190)は、上壁(161)より下方隆起状に一体成形された補強壁用凸条(191)が下壁(162)にろう付されてなる補強壁(165)と、同じく下壁(162)より上方隆起状に一体成形された補強壁用凸条(192)が上壁(161)にろう付されてなる補強壁(165)とが左右方向に交互に設けられたものであり、上下壁(161)(162)における他方の壁の補強壁用凸条(192)(191)が当接する部分に、それぞれ全長にわたる突起(193)が一体に形成され、突起(193)の先端面に補強壁用凸条(191)(192)の先端部が嵌る凹溝(194)が形成され、補強壁用凸条(191)(192)の先端部が突起(193)の凹溝(194)内に嵌められて突起(193)にろう付されている。突起(193)の左右方向の肉厚は、補強壁用凸条(191)(192)の左右方向の肉厚よりも若干大きくなっている。その他の構成は図13および図14に示す熱交換熱交換管(160)と同じである。   The heat exchange pipe (190) shown in FIG. 17 and FIG. 18 is a reinforcement formed by brazing a reinforcing wall projection (191) integrally formed in a raised shape below the upper wall (161) to the lower wall (162). The wall (165) and the reinforcing wall (165) formed by brazing the reinforcing wall projection (192), which is integrally formed so as to protrude upward from the lower wall (162), to the upper wall (161) are in the left-right direction. In the upper and lower walls (161) (162), the protrusions (193) covering the entire length are integrally formed with the portions of the upper and lower walls (161) (162) where the reinforcing wall projections (192) (191) abut. A concave groove (194) is formed on the front end surface of the projection (193) to fit the front end of the reinforcing wall projection (191) (192), and the front end of the reinforcing wall projection (191) (192). Is fitted into the groove (194) of the protrusion (193) and brazed to the protrusion (193). The thickness in the left-right direction of the protrusion (193) is slightly larger than the thickness in the left-right direction of the reinforcing wall projections (191) (192). Other configurations are the same as those of the heat exchange heat exchange pipe (160) shown in FIGS.

熱交換管(190)は、図19(a)に示すような管製造用金属板(195)を用いて製造される。管製造用金属板板(195)は両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートに圧延加工を施すことにより形成されたものであり、左右方向に所定間隔をおいて上壁形成部(176)および下壁形成部(177)よりそれぞれ上方隆起状に一体成形された複数の補強壁用凸条(191)(192)を備えており、上壁形成部(176)の補強壁用凸条(191)と下壁形成部(177)の補強壁用凸条(192)とが幅方向の中心線に対して左右非対称となる位置にある。両補強壁用凸条(191)(192)の高さは相互に等しく、かつ側壁用凸条(168)(169)の高さの2倍程度となっている。また、上壁形成部(176)および下壁形成部(177)における下壁形成部(177)および上壁形成部(176)の補強壁用凸条(192)(191)が当接する部分に、全長にわたる突起(193)が一体に形成され、突起(193)の先端面に補強壁用凸条(192)(161)の先端部が嵌る凹溝(194)が形成されている。管製造用金属板(195)のその他の構成は、図15に示す管製造用金属板(175)と同じである。   The heat exchange pipe (190) is manufactured using a metal plate (195) for pipe manufacture as shown in FIG. 19 (a). The metal plate for tube production (195) is formed by rolling an aluminum brazing sheet having a brazing filler metal layer on both sides, and has an upper wall forming portion (176) and a predetermined interval in the left-right direction. A plurality of reinforcing wall ridges (191) and (192), each integrally formed in a raised shape from the lower wall forming portion (177), are provided, and the reinforcing wall ridges (191) of the upper wall forming portion (176) are provided. ) And the reinforcing wall projections (192) of the lower wall forming portion (177) are in positions that are asymmetrical with respect to the center line in the width direction. The heights of the ridges (191) and (192) for both reinforcing walls are equal to each other and are about twice the height of the ridges (168) and (169) for the side walls. Further, in the upper wall forming portion (176) and the lower wall forming portion (177), the lower wall forming portion (177) and the reinforcing wall projections (192) (191) of the upper wall forming portion (176) are in contact with each other. The protrusion (193) extending over the entire length is integrally formed, and a concave groove (194) into which the tip of the reinforcing wall projections (192) (161) is fitted is formed on the tip surface of the protrusion (193). The other structure of the metal plate for tube manufacture (195) is the same as that of the metal plate for tube manufacture (175) shown in FIG.

そして、管製造用金属板(195)を、ロールフォーミング法により、連結部(178)の左右両側縁で順次折り曲げていき(図19(b)参照)、最後にヘアピン状に折り曲げて内側側壁用凸条(168)(169)どうしを突き合わせて凸起(169a)を凹溝(168a)内に圧入するとともに、上壁形成部(176)の補強壁用凸条(191)の先端部を下壁形成部(177)の突起(193)の凹溝(194)内に、下壁形成部(177)の補強壁用凸条(192)の先端部を上壁形成部(176)の突起(193)の凹溝(194)内にそれぞれ嵌め入れる。   Then, the metal plate for tube production (195) is sequentially bent at the left and right side edges of the connecting portion (178) by roll forming (see FIG. 19 (b)) and finally bent into a hairpin shape for the inner side wall. The protrusions (168) and (169) are butted together to press-fit the protrusions (169a) into the grooves (168a), and the top end of the reinforcing wall protrusions (191) of the upper wall forming part (176) In the groove (194) of the projection (193) of the wall forming portion (177), the tip of the reinforcing wall projection (192) of the lower wall forming portion (177) is connected to the protrusion of the upper wall forming portion (176) ( 193) are respectively inserted into the concave grooves (194).

ついで、外側側壁用凸条形成部(179)を折り曲げていき、両内側側壁用凸条(168)(169)の外面に沿わせるとともに、その先端部を変形させて下壁形成部(177)に係合させて折り曲げ体(196)を得る(図19(c)参照)。   Next, the outer side wall ridge forming part (179) is bent to be along the outer surface of the both inner side wall ridges (168) and (169), and the tip part is deformed to form the lower wall forming part (177). To obtain a bent body (196) (see FIG. 19 (c)).

その後、折り曲げ体(196)を所定温度に加熱し、内側側壁用凸条(168)(169)の先端部どうしをろう付するとともに、補強壁用凸条(191)(192)の先端部を突起(193)にろう付し、さらに外側側壁用凸条形成部(179)と両内側側壁用凸条(168)(169)および下壁形成部(177)とをろう付することにより、熱交換熱交換管(190)が製造される。なお、熱交換熱交換管(190)の製造は、一体型熱交換装置の製造と同時に行われる。   Thereafter, the bent body (196) is heated to a predetermined temperature, and the tips of the inner side wall ridges (168) (169) are brazed to each other, and the tips of the reinforcing wall ridges (191) (192) are attached. By brazing the projections (193), and further brazing the outer side wall projections (179), the inner side wall projections (168) (169) and the lower wall formation (177), An exchange heat exchange tube (190) is manufactured. The heat exchange heat exchange pipe (190) is manufactured simultaneously with the manufacture of the integrated heat exchange device.

この発明の実施形態1の一体型熱交換装置の全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the integrated heat exchange apparatus of Embodiment 1 of this invention. 図1の一体型熱交換装置の後方から前方を見た一部省略垂直断面図である。FIG. 2 is a partially omitted vertical sectional view of the integrated heat exchange device of FIG. 図1の一体型熱交換装置のガスクーラにおける第1ヘッダタンクを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the 1st header tank in the gas cooler of the integrated heat exchange apparatus of FIG. 図2のA−A線拡大断面図である。It is an AA line expanded sectional view of FIG. 図1の一体型熱交換装置のガスクーラにおける第2ヘッダタンクを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the 2nd header tank in the gas cooler of the integrated heat exchange apparatus of FIG. 図2のB−B線拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line B-B in FIG. 2. 図6のC−C線拡大断面図である。FIG. 7 is an enlarged sectional view taken along the line CC in FIG. 6. 図1の一体型熱交換装置におけるガスクーラの第1ヘッダタンクと中間熱交換器の第1コネクタとの接続部分を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the connection part of the 1st header tank of a gas cooler and the 1st connector of an intermediate heat exchanger in the integrated heat exchange apparatus of FIG. 図1の一体型熱交換装置における冷媒の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the refrigerant | coolant in the integrated heat exchange apparatus of FIG. この発明の実施形態2の一体型熱交換装置の全体構成を示す図2相当の図である。It is a figure equivalent to FIG. 2 which shows the whole structure of the integrated heat exchange apparatus of Embodiment 2 of this invention. 図10の一体型熱交換装置における冷媒の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the refrigerant | coolant in the integrated heat exchange apparatus of FIG. 超臨界冷凍サイクルを示す図である。It is a figure which shows a supercritical refrigerating cycle. 熱交換管の第1の変形例を示す横断面図である。It is a transverse cross section showing the 1st modification of a heat exchange pipe. 図13の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. 図13に示す熱交換管の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the heat exchange pipe | tube shown in FIG. 熱交換管の第2の変形例を示す横断面図である。It is a transverse cross section showing the 2nd modification of a heat exchange pipe. 熱交換管の第3の変形例を示す横断面図である。It is a transverse cross section showing the 3rd modification of a heat exchange pipe. 図17の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. 図17に示す熱交換管の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the heat exchange pipe | tube shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

(1)(50):ガスクーラ(第1熱交換器)
(2)(62):中間熱交換器(第2熱交換器)
(3)(51):第1ヘッダタンク
(4)(52):第2ヘッダタンク
(5)(160)(185)(190):熱交換管
(8):ヘッダ部形成用プレート
(9):管接続用プレート
(10):中間プレート
(11A)(11B)(28)(53A)(53B)(58A)(58B):外方膨出部
(12):冷媒入口
(18):管挿入穴
(19):被覆壁
(21):係合部
(22):連通穴
(23):連通部
(24)(59):冷媒入口ヘッダ部
(25)(55):冷媒入口ヘッダ部
(27)(57):冷媒出口
(29)(54)(61):中間ヘッダ部
(30):第1冷媒通路
(31):外管
(32):内管
(33):フィン
(34)(35)(63)(64):コネクタ
(41)(72):第1流路
(42)(73):第2流路
(1) (50): Gas cooler (first heat exchanger)
(2) (62): Intermediate heat exchanger (second heat exchanger)
(3) (51): First header tank
(4) (52): Second header tank
(5) (160) (185) (190): Heat exchange pipe
(8): Header forming plate
(9): Pipe connection plate
(10): Intermediate plate
(11A) (11B) (28) (53A) (53B) (58A) (58B): Outward bulge
(12): Refrigerant inlet
(18): Tube insertion hole
(19): Coated wall
(21): Engagement part
(22): Communication hole
(23): Communication part
(24) (59): Refrigerant inlet header
(25) (55): Refrigerant inlet header
(27) (57): Refrigerant outlet
(29) (54) (61): Intermediate header
(30): First refrigerant passage
(31): Outer pipe
(32): Inner pipe
(33): Fin
(34) (35) (63) (64): Connector
(41) (72): First flow path
(42) (73): Second flow path

Claims (16)

互いに間隔をおいて配置された第1および第2のヘッダタンク、および両ヘッダタンク間にヘッダタンクの長さ方向に間隔をおいて配置されかつ両端部が両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管を備えており、第1ヘッダタンクに冷媒出口が形成されている第1の熱交換器と、
第1および第2の冷媒通路を有する熱交換部、および熱交換部の両端に設けられ、かつ第1冷媒通路を外部に通じさせる第1の流路と第2冷媒通路を外部に通じさせる第2の流路とを有するコネクタを備えている第2の熱交換器とからなり、
第2熱交換器の両コネクタが、それぞれ第1熱交換器に固定され、第2熱交換器における一方のコネクタの第2流路が第1熱交換器の第1ヘッダタンクの冷媒出口に連通している一体型熱交換装置。
First and second header tanks that are spaced apart from each other, and a plurality of heats that are spaced between the header tanks in the length direction of the header tank and that are connected to both header tanks at both ends. A first heat exchanger comprising an exchange pipe and having a refrigerant outlet formed in the first header tank;
A heat exchange section having first and second refrigerant passages, and a first flow path that is provided at both ends of the heat exchange section and that allows the first refrigerant path to communicate with the outside and a second refrigerant path that communicates with the outside. A second heat exchanger comprising a connector having two flow paths,
Both connectors of the second heat exchanger are respectively fixed to the first heat exchanger, and the second flow path of one connector of the second heat exchanger communicates with the refrigerant outlet of the first header tank of the first heat exchanger. Integrated heat exchange device.
第2熱交換器の一方のコネクタが第1熱交換器の第1ヘッダタンクに固定されるとともに、他方のコネクタが第1熱交換器の第2ヘッダタンクに固定され、一方のコネクタの第2流路が第1熱交換器の第1ヘッダタンクの冷媒出口に連通している請求項1記載の一体型熱交換装置。 One connector of the second heat exchanger is fixed to the first header tank of the first heat exchanger, and the other connector is fixed to the second header tank of the first heat exchanger. The integrated heat exchange device according to claim 1, wherein the flow path communicates with a refrigerant outlet of the first header tank of the first heat exchanger. 第1熱交換器の第1ヘッダタンクが、その長さ方向に並んだ複数のヘッダ部を有しており、同じく第2ヘッダタンクが、第1ヘッダタンクのヘッダ部の数よりも1つ少ないヘッダ部を有しており、第1ヘッダタンクの一端部のヘッダ部が冷媒入口を有する冷媒入口ヘッダ部となるとともに、第1ヘッダタンクの他端部のヘッダ部が冷媒出口を有する冷媒出口ヘッダ部となり、冷媒入口から冷媒入口ヘッダ部内に流入した冷媒が、熱交換管およびヘッダ部を通過して冷媒出口ヘッダ部の冷媒出口から送り出されるようになっている請求項2記載の一体型熱交換装置。 The first header tank of the first heat exchanger has a plurality of header portions arranged in the length direction, and the second header tank is also one less than the number of header portions of the first header tank. A refrigerant outlet header having a header portion, wherein a header portion at one end of the first header tank is a refrigerant inlet header portion having a refrigerant inlet, and a header portion at the other end of the first header tank is a refrigerant outlet. The integrated heat exchange according to claim 2, wherein the refrigerant flowing into the refrigerant inlet header portion from the refrigerant inlet passes through the heat exchange pipe and the header portion and is sent out from the refrigerant outlet of the refrigerant outlet header portion. apparatus. 第2熱交換器の両コネクタが第1熱交換器の第1ヘッダタンクに固定され、一方のコネクタの第2流路が第1熱交換器の第1ヘッダタンクの冷媒出口に連通している請求項1記載の一体型熱交換装置。 Both connectors of the second heat exchanger are fixed to the first header tank of the first heat exchanger, and the second flow path of one connector communicates with the refrigerant outlet of the first header tank of the first heat exchanger. The integrated heat exchange apparatus according to claim 1. 第1熱交換器の第1ヘッダタンクが、その長さ方向に並んだ複数のヘッダ部を有しており、同じく第2ヘッダタンクが、その長さ方向に並びかつ第1ヘッダタンクのヘッダ部と同数のヘッダ部を有しており、第2ヘッダタンクの一端部のヘッダ部が冷媒入口を有する冷媒入口ヘッダ部となるとともに、第1ヘッダタンクの他端部のヘッダ部が冷媒出口を有する冷媒出口ヘッダ部となり、冷媒入口から冷媒入口ヘッダ部内に流入した冷媒が、熱交換管およびヘッダ部を通過して冷媒出口ヘッダ部の冷媒出口から送り出されるようになっている請求項4記載の一体型熱交換装置。 The first header tank of the first heat exchanger has a plurality of header portions arranged in the length direction, and the second header tank is also arranged in the length direction and the header portion of the first header tank. The header portion at one end of the second header tank is a refrigerant inlet header portion having a refrigerant inlet, and the header portion at the other end portion of the first header tank has a refrigerant outlet. The refrigerant outlet header portion, and the refrigerant flowing into the refrigerant inlet header portion from the refrigerant inlet passes through the heat exchange pipe and the header portion and is sent out from the refrigerant outlet of the refrigerant outlet header portion. Body heat exchange device. 第1熱交換器の各ヘッダタンクが、ヘッダ部形成用プレートと、管接続用プレートと、これら両プレート間に介在させられた中間プレートとが互いに積層されてろう付されることにより構成されており、ヘッダ部形成用プレートに、その長さ方向にのびかつ中間プレートにより開口が閉鎖された外方膨出部が形成され、管接続用プレートにおける外方膨出部と対応する部分に、複数の管挿入穴が管接続用プレートの長さ方向に間隔をおいて貫通状に形成され、中間プレートに、管接続用プレートの各管挿入穴をヘッダ部形成用プレートの外方膨出部内に通じさせる連通穴が貫通状に形成され、ヘッダ部形成用プレートの外方膨出部を含む部分と、管接続用プレートおよび中間プレートにおける外方膨出部と対応する部分とによりヘッダ部が形成され、熱交換管の両端部が両ヘッダタンクの管接続用プレートの管挿入穴内に挿入されてろう付されている請求項1〜5のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。 Each header tank of the first heat exchanger is configured by stacking and brazing a header portion forming plate, a pipe connecting plate, and an intermediate plate interposed between these plates. The header forming plate has an outward bulging portion extending in the length direction and closed by the intermediate plate, and a plurality of portions corresponding to the outward bulging portion of the pipe connecting plate are formed. The tube insertion holes are formed in a penetrating manner at intervals in the length direction of the tube connection plate, and each tube insertion hole of the tube connection plate is formed in the outer bulge portion of the header portion formation plate. The communication hole to be communicated is formed in a penetrating shape, and the header portion is formed by the portion including the outward bulging portion of the header portion forming plate and the portion corresponding to the outward bulging portion in the pipe connecting plate and the intermediate plate Are, integrated heat exchange apparatus according to any of claims 1 to 5 both end portions of the heat exchange tubes are brazed is inserted into the tube connecting plates of the tube insertion holes of header tanks. 管接続用プレートの両側縁部に、ヘッダ部形成用プレートと中間プレートとの境界部分を全長にわたって覆う被覆壁が一体に設けられており、被覆壁がヘッダ部形成用プレートおよび中間プレートの両側面にろう付されている請求項6記載の一体型熱交換装置。 Covering walls that cover the entire length of the boundary between the header forming plate and the intermediate plate are integrally provided on both side edges of the pipe connecting plate, and the covering walls are provided on both side surfaces of the header forming plate and the intermediate plate. The integrated heat exchange apparatus according to claim 6, wherein the integrated heat exchange apparatus is brazed. 被覆壁の先端部に、ヘッダ部形成用プレートの外面に係合する係合部が一体に設けられ、係合部がヘッダ部形成用プレートにろう付されている請求項7記載の一体型熱交換装置。 8. The integrated heat according to claim 7, wherein an engaging portion that engages with an outer surface of the header portion forming plate is integrally provided at a front end portion of the covering wall, and the engaging portion is brazed to the header portion forming plate. Exchange equipment. 第2熱交換器の熱交換部が、外管、および外管内に間隔をおいて設けられた内管からなり、外管と内管との間の間隙が第1冷媒通路となっているとともに内管内が第2冷媒通路となっている請求項1〜8のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。 The heat exchange part of the second heat exchanger is composed of an outer tube and an inner tube provided at intervals in the outer tube, and a gap between the outer tube and the inner tube serves as a first refrigerant passage. The integrated heat exchange device according to any one of claims 1 to 8, wherein the inside of the inner pipe is a second refrigerant passage. 第2熱交換器の外管と内管との間にフィンが設けられ、内管の両端部が外管よりも外方に突出しているとともに、この外方突出部の少なくとも先端部にフィン無し部が設けられ、両コネクタの第2流路の端部内に内管のフィン無し部が挿入されている請求項9記載の一体型熱交換装置。 Fins are provided between the outer tube and the inner tube of the second heat exchanger, and both end portions of the inner tube protrude outward from the outer tube, and there is no fin at least at the tip of the outer protruding portion. The integrated heat exchange apparatus according to claim 9, wherein a portion without a fin of the inner tube is inserted into an end portion of the second flow path of both connectors. フィンが、内管の外周面に周方向に間隔をおき、かつ内管の長さ方向に伸びるように一体に形成されている請求項10記載の一体型熱交換装置。 The integrated heat exchange device according to claim 10, wherein the fins are integrally formed so as to be circumferentially spaced on the outer peripheral surface of the inner tube and extend in the length direction of the inner tube. 内管における外管から突出した外方突出部全体がフィン無し部となっている請求項10または11記載の一体型熱交換装置。 The integrated heat exchange device according to claim 10 or 11, wherein the entire outward projecting portion of the inner tube projecting from the outer tube is a finless portion. コンプレッサ、ガスクーラ、エバポレータ、気液分離器、減圧器、およびガスクーラから出てきた冷媒とエバポレータから出てきた冷媒とを熱交換させる中間熱交換器とを備えており、かつ超臨界冷媒を用いる冷凍サイクルであって、ガスクーラが請求項1〜12のうちのいずれかに記載された一体型熱交換装置の第1の熱交換器からなり、中間熱交換器が同じく第2の熱交換器からなる超臨界冷凍サイクル。 A compressor, a gas cooler, an evaporator, a gas-liquid separator, a decompressor, and an intermediate heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant coming out of the gas cooler and the refrigerant coming out of the evaporator, and refrigeration using a supercritical refrigerant A gas cooler comprising the first heat exchanger of the integrated heat exchange device according to any one of claims 1 to 12, and the intermediate heat exchanger also comprising a second heat exchanger. Supercritical refrigeration cycle. 中間熱交換器の第1冷媒通路内をエバポレータから出てきた低圧の冷媒が流れ、同じく第2冷媒通路内をガスクーラから出てきた高圧の冷媒が流れるようになっている請求項13記載の超臨界冷凍サイクル。 The ultra-low pressure refrigerant coming out of the evaporator flows in the first refrigerant passage of the intermediate heat exchanger, and the high-pressure refrigerant coming out of the gas cooler also flows in the second refrigerant passage. Critical refrigeration cycle. 超臨界冷媒が二酸化炭素からなる請求項13または14記載の超臨界冷凍サイクル。 The supercritical refrigeration cycle according to claim 13 or 14, wherein the supercritical refrigerant comprises carbon dioxide. 請求項13〜15のうちのいずれかに記載の超臨界冷凍サイクルがカーエアコンとして搭載されている車両。 A vehicle on which the supercritical refrigeration cycle according to any one of claims 13 to 15 is mounted as a car air conditioner.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009024899A (en) * 2007-07-17 2009-02-05 Showa Denko Kk Evaporator
CN101846421A (en) * 2010-05-24 2010-09-29 广东增城市基业汽车空调有限公司 Throttling reflection tube for air conditioner condenser

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