JP2006329537A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二酸化炭素を冷媒として用いた超臨界蒸気圧縮サイクルにおいて、放熱器から流出する高温高圧冷媒と圧縮機に吸入される低温低圧冷媒を熱交換するための内部熱交換器として用いられる熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a heat used as an internal heat exchanger for exchanging heat between a high-temperature high-pressure refrigerant flowing out from a radiator and a low-temperature low-pressure refrigerant sucked into the compressor in a supercritical vapor compression cycle using carbon dioxide as a refrigerant. It relates to an exchanger.
従来、この種の熱交換器としては、高温流体が流通する少なくとも一つの高温側熱交換チューブと、高温側熱交換チューブの両端側に接続された一対の高温側ヘッダと、低温流体が流通する少なくとも一つの低温側熱交換チューブと、低温側熱交換チューブの両端側に接続された一対の低温側ヘッダとを備え、高温側熱交換チューブを流通する高温高圧冷媒と低温側熱交換チューブを流通する低温流体を熱交換可能に高温側熱交換チューブと低温側熱交換チューブを積層したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as this type of heat exchanger, at least one high temperature side heat exchange tube through which a high temperature fluid flows, a pair of high temperature side headers connected to both ends of the high temperature side heat exchange tube, and a low temperature fluid circulates. It has at least one low temperature side heat exchange tube and a pair of low temperature side headers connected to both ends of the low temperature side heat exchange tube, and distributes the high temperature and high pressure refrigerant that flows through the high temperature side heat exchange tube and the low temperature side heat exchange tube There is known a structure in which a high temperature side heat exchange tube and a low temperature side heat exchange tube are laminated so that heat exchange can be performed on a low temperature fluid (for example, see Patent Document 1).
この熱交換器は、二酸化炭素を冷媒として用いた超臨界蒸気圧縮サイクルにおいて、蒸発器に流入する冷媒と蒸発器から流出する冷媒のエンタルピ差を増大させるために、放熱器から流出する高温高圧の冷媒と圧縮機に吸入される低温低圧の冷媒を熱交換させるための内部熱交換器として用いられる。
しかしながら、従来の熱交換器では、高温側熱交換チューブ及び低温側熱交換チューブをそれぞれ高温側ヘッダ及び低温側ヘッダに接続する際に、高温側ヘッダ及び低温側ヘッダが互いに接触しないように高温側熱交換チューブ及び低温側熱交換チューブに曲げ加工を施したり、高温側ヘッダ及び低温側ヘッダを互いに接触しない形状に形成したりしなければならず、外形寸法が大きくなるとともに、加工工程が増加して製造コストが高くなるという問題点があった。 However, in the conventional heat exchanger, when the high temperature side heat exchange tube and the low temperature side heat exchange tube are connected to the high temperature side header and the low temperature side header, respectively, the high temperature side header and the low temperature side header are not in contact with each other. The heat exchange tube and the low temperature side heat exchange tube must be bent, or the high temperature side header and the low temperature side header must be formed in a shape that does not contact each other. Therefore, there was a problem that the manufacturing cost was high.
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、小型化を図ることができるとともに、製造コストの低減を図ることのできる熱交換器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a heat exchanger that can be reduced in size and can reduce manufacturing costs.
本発明は前記目的を達成するために、高温流体が流通する少なくとも一つの高温側熱交換チューブと、高温側熱交換チューブの両端側に接続された一対の高温側ヘッダと、低温流体が流通する少なくとも一つの低温側熱交換チューブと、低温側熱交換チューブの両端側に接続された一対の低温側ヘッダとを備え、高温側熱交換チューブを流通する高温流体と低温側熱交換チューブを流通する低温流体とを熱交換可能に高温側熱交換チューブと低温側熱交換チューブを積層した熱交換器であって、前記各高温側ヘッダの一方に、各低温側ヘッダの一方に接続される低温側熱交換チューブが貫通する貫通孔を形成し、各低温側ヘッダの他方に、各高温側ヘッダの他方に接続される高温側熱交換チューブが貫通する貫通孔を形成している。 In order to achieve the above object, the present invention circulates at least one high temperature side heat exchange tube through which a high temperature fluid flows, a pair of high temperature side headers connected to both ends of the high temperature side heat exchange tube, and a low temperature fluid. It includes at least one low temperature side heat exchange tube and a pair of low temperature side headers connected to both ends of the low temperature side heat exchange tube, and distributes the high temperature fluid and the low temperature side heat exchange tube that circulate through the high temperature side heat exchange tube. A heat exchanger in which a high-temperature side heat exchange tube and a low-temperature side heat exchange tube are stacked so that heat exchange with a low-temperature fluid is possible, and the low-temperature side connected to one of the high-temperature side headers and one of the low-temperature side headers A through hole through which the heat exchange tube passes is formed, and a through hole through which the high temperature side heat exchange tube connected to the other of each high temperature side header passes is formed in the other of each low temperature side header.
また、本発明は、高温流体が流通する少なくとも一つの高温側熱交換チューブと、高温側熱交換チューブの両端側に接続された一対の高温側ヘッダと、低温流体が流通する少なくとも一つの低温側熱交換チューブと、低温側熱交換チューブの両端側に接続された一対の低温側ヘッダとを備え、高温側熱交換チューブを流通する高温流体と低温側熱交換チューブを流通する低温流体とを熱交換可能に高温側熱交換チューブと低温側熱交換チューブを積層した熱交換器であって、前記各高温側ヘッダまたは各低温側ヘッダに、各低温側ヘッダに接続される低温側熱交換チューブまたは各高温側ヘッダに接続される高温側熱交換チューブが貫通する貫通孔を形成している。 The present invention also provides at least one high temperature side heat exchange tube through which a high temperature fluid flows, a pair of high temperature side headers connected to both ends of the high temperature side heat exchange tube, and at least one low temperature side through which the low temperature fluid flows. A heat exchange tube and a pair of low temperature side headers connected to both ends of the low temperature side heat exchange tube, and heats the high temperature fluid flowing through the high temperature side heat exchange tube and the low temperature fluid flowing through the low temperature side heat exchange tube. A heat exchanger in which a high temperature side heat exchange tube and a low temperature side heat exchange tube are laminated so as to be replaceable, and each of the high temperature side header or each low temperature side header has a low temperature side heat exchange tube connected to each low temperature side header or A through hole through which the high temperature side heat exchange tube connected to each high temperature side header passes is formed.
これにより、貫通孔に低温側熱交換チューブ及び高温側熱交換チューブを貫通させることにより、各高温側ヘッダ及び各低温側ヘッダにそれぞれ高温側熱交換チューブ及び低温側熱交換チューブが接続されることから、高温側ヘッダ及び低温側ヘッダが互いに接触しないように高温側熱交換チューブ及び低温側熱交換チューブに曲げ加工を施したり、各高温側ヘッダ及び各低温側ヘッダをそれぞれ互いに接触しない形状に形成する必要がない。 Thus, the high temperature side heat exchange tube and the low temperature side heat exchange tube are connected to each high temperature side header and each low temperature side header by passing the low temperature side heat exchange tube and the high temperature side heat exchange tube through the through hole. The high temperature side heat exchange tube and the low temperature side heat exchange tube are bent so that the high temperature side header and the low temperature side header do not contact each other, and each high temperature side header and each low temperature side header are formed into shapes that do not contact each other. There is no need to do.
また、本発明は、高温流体が流通する少なくとも一つの高温側熱交換チューブと、高温側熱交換チューブの両端側に接続された一対の高温側ヘッダと、低温流体が流通する少なくとも一つの低温側熱交換チューブと、低温側熱交換チューブの両端側に接続された一対の低温側ヘッダとを備え、高温側熱交換チューブを流通する高温流体と低温側熱交換チューブを流通する低温流体とを熱交換可能に高温側熱交換チューブと低温側熱交換チューブを積層した熱交換器であって、前記各低温側ヘッダに、各高温側ヘッダに接続される低温側熱交換チューブが貫通する貫通孔を形成し、各高温側ヘッダの一方と各低温側ヘッダの一方との間に、高温側熱交換チューブを流通する高温流体と外部の空気とを熱交換させることにより高温流体を放熱させることが可能な放熱部を設けている。 The present invention also provides at least one high temperature side heat exchange tube through which a high temperature fluid flows, a pair of high temperature side headers connected to both ends of the high temperature side heat exchange tube, and at least one low temperature side through which the low temperature fluid flows. A heat exchange tube and a pair of low temperature side headers connected to both ends of the low temperature side heat exchange tube, and heats the high temperature fluid flowing through the high temperature side heat exchange tube and the low temperature fluid flowing through the low temperature side heat exchange tube. A heat exchanger in which a high temperature side heat exchange tube and a low temperature side heat exchange tube are laminated so as to be replaceable, and each low temperature side header has a through-hole through which a low temperature side heat exchange tube connected to each high temperature side header passes. And heat is exchanged between the high temperature fluid flowing through the high temperature side heat exchange tube and the external air between one of the high temperature side headers and one of the low temperature side headers. It is provided with a heat radiating portion capable.
これにより、各高温側ヘッダの一方と各低温側ヘッダの一方との間に放熱部が設けられることから、蒸気圧縮サイクルの放熱器及び内部熱交換器が一体に構成される。 Thereby, since a heat radiating part is provided between one of each high temperature side header and one of each low temperature side header, the heat radiator and internal heat exchanger of a vapor compression cycle are constituted in one.
また、本発明は、高温流体が流通する複数の高温側熱交換チューブと、各高温側熱交換チューブの両端側に接続された一対の高温側ヘッダと、低温流体が流通する複数の低温側熱交換チューブと、各低温側熱交換チューブの両端側に接続された一対の低温側熱交換ヘッダとを備え、一部の高温側熱交換チューブを流通する高温流体と各低温側熱交換チューブを流通する低温流体とを熱交換可能に一部の高温側熱交換チューブと各低温側熱交換チューブを積層した熱交換器であって、前記各低温側ヘッダに、低温流体と熱交換する高温流体が流通する高温側熱交換チューブが貫通する貫通孔を形成し、各高温側ヘッダの一方と各低温側ヘッダの一方との間と、前記一部の高温側熱交換チューブ以外の高温側熱交換チューブが接続された各高温側ヘッダの間に、高温側熱交換チューブを流通する高温流体と外部の空気とを熱交換させることにより高温流体を放熱させることが可能な放熱部を設けている。 The present invention also provides a plurality of high temperature side heat exchange tubes through which a high temperature fluid flows, a pair of high temperature side headers connected to both ends of each high temperature side heat exchange tube, and a plurality of low temperature side heats through which a low temperature fluid flows. It has an exchange tube and a pair of low temperature side heat exchange headers connected to both ends of each low temperature side heat exchange tube, and distributes the high temperature fluid flowing through some of the high temperature side heat exchange tubes and each low temperature side heat exchange tube A heat exchanger in which a part of the high temperature side heat exchange tubes and each of the low temperature side heat exchange tubes are stacked so that heat exchange with the low temperature fluid is performed, and each of the low temperature side headers has a high temperature fluid that exchanges heat with the low temperature fluid. A high-temperature side heat exchange tube other than the one part of the high-temperature side heat exchange tubes is formed between the one of the high-temperature side headers and one of the low-temperature side headers. Connected to each high temperature side During the header is provided with a heat radiating portion capable of radiating high temperature fluid by a high temperature fluid and the external air flowing through the hot-side heat exchanger tubes to heat exchange.
これにより、各高温側ヘッダの一方と各低温側ヘッダの一方との間と、一部の高温側熱交換チューブ以外の高温側熱交換チューブが接続された各高温側ヘッダとの間に放熱部が設けられることから、蒸気圧縮サイクルの放熱器及び内部熱交換器が一体に構成される。 Thereby, between one of each high temperature side header and one of each low temperature side header, and each high temperature side header to which high temperature side heat exchange tubes other than some high temperature side heat exchange tubes are connected Therefore, the radiator of the vapor compression cycle and the internal heat exchanger are configured integrally.
本発明によれば、高温側ヘッダ及び低温側ヘッダが互いに接触しないように高温側熱交換チューブ及び低温側熱交換チューブに曲げ加工を施したり、各高温側ヘッダ及び各低温側ヘッダをそれぞれ互いに接触しない形状に形成する必要はなく、各高温側ヘッダ及び各低温側流入ヘッダにそれぞれ高温側熱交換チューブ及び低温側熱交換チューブを接続することができるので、熱交換器の小型化を図ることができるとともに、製造コストの低減を図ることができる。 According to the present invention, the high temperature side heat exchange tube and the low temperature side heat exchange tube are bent so that the high temperature side header and the low temperature side header do not contact each other, or each high temperature side header and each low temperature side header are in contact with each other. It is not necessary to form in a shape that does not need to be, and since the high temperature side heat exchange tube and the low temperature side heat exchange tube can be connected to each high temperature side header and each low temperature side inflow header, respectively, it is possible to reduce the size of the heat exchanger In addition, the manufacturing cost can be reduced.
また、蒸気圧縮サイクルの放熱器及び内部熱交換器が一体に構成することができるので、蒸気圧縮サイクル装置の小型化を図ることができる。 In addition, since the heat radiator and the internal heat exchanger of the vapor compression cycle can be integrally configured, the vapor compression cycle device can be downsized.
図1乃至図6は本発明の第1の実施形態を示すもので、図1は熱交換器の斜視図、図2は熱交換器が接続された冷媒回路図、図3は熱交換器の平面断面図、図4は熱交換器の正面断面図、図5は高温側熱交換チューブ及び低温側熱交換チューブを示す要部斜視図、図6は接続孔及び貫通孔を示す低温側流出ヘッダの要部正面断面図である。 1 to 6 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of a heat exchanger, FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram to which a heat exchanger is connected, and FIG. 3 is a heat exchanger. 4 is a front cross-sectional view of the heat exchanger, FIG. 5 is a perspective view of the main part showing the high temperature side heat exchange tube and the low temperature side heat exchange tube, and FIG. 6 is a low temperature side outflow header showing the connection hole and the through hole. It is principal part front sectional drawing of.
図2は本発明の熱交換器を備えた超臨界蒸気圧縮装置の冷媒回路1を示すものであり、圧縮機2、放熱器3、膨張弁4、蒸発器5、熱交換器6(内部熱交換器)が銅管等の冷媒流通用の配管によって接続されている。冷媒回路1には冷媒として高温高圧側が超臨界状態となる二酸化炭素が充填され、熱交換器6は放熱器3から流出する高温高圧冷媒と圧縮機2に吸入される低温低圧冷媒を熱交換するようになっている。
FIG. 2 shows a
この熱交換器6は、高温高圧の冷媒が流通する複数の高温側熱交換チューブ61と、各高温側熱交換チューブ61の冷媒流入側に接続された高温側流入ヘッダ62と、各高温側熱交換チューブ61の冷媒流出側に接続された高温側流出ヘッダ63と、低温低圧の冷媒が流通する複数の低温側熱交換チューブ64と、各低温側熱交換チューブ64の冷媒流入側に接続された低温側流入ヘッダ65と、各低温側熱交換チューブ64の冷媒流出側に接続された低温側流出ヘッダ66とを備えている。
The
各高温側熱交換チューブ61及び各低温側熱交換チューブ64は、熱伝導率の高いアルミニウム等の金属を断面略楕円形状に形成した扁平チューブからなり、その内部には、断面円形状に形成された冷媒通路61a,64aが断面長手方向に複数設けられている。各高温側熱交換チューブ61及び各低温側熱交換チューブ64は、断面略楕円形状の扁平チューブ以外に、板状部材の内部に冷媒通路が形成されたもの等、熱交換が可能な面を有しているものであればよい。冷媒通路61a,64aは、断面円形状の冷媒通路61a,64aを扁平チューブの断面長手方向に複数設ける以外に、断面矩形状の冷媒通路を扁平チューブの断面長手方向に複数設けるようにしてもよいし、一つの冷媒通路を扁平チューブの内部に設けるようにしてもよい。各高温側熱交換チューブ61及び各低温側熱交換チューブ64は、図5に示すように、それぞれ交互に積層され、各高温側熱交換チューブ61を流通する冷媒と各低温側熱交換チューブ64を流通する冷媒を熱交換するようになっている。また、各高温側熱交換チューブ61及び各低温側熱交換チューブ64は、それぞれ冷媒の流通方向に同一の長さに形成され、それぞれの端部が所定長さだけずれるように交互に積層されている。 Each of the high temperature side heat exchange tubes 61 and each of the low temperature side heat exchange tubes 64 is a flat tube in which a metal having a high thermal conductivity such as aluminum is formed in a substantially elliptical cross section, and is formed in a circular cross section in the inside thereof. A plurality of refrigerant passages 61a and 64a are provided in the longitudinal direction of the cross section. Each of the high temperature side heat exchange tubes 61 and each of the low temperature side heat exchange tubes 64 has a surface capable of heat exchange, such as a flat member having a refrigerant passage formed inside a plate member, in addition to a flat tube having a substantially elliptical cross section. Anything can be used. The refrigerant passages 61a and 64a may be provided with a plurality of rectangular refrigerant passages in the cross-sectional longitudinal direction of the flat tube, in addition to providing a plurality of circular refrigerant passages 61a and 64a in the cross-sectional longitudinal direction of the flat tube. However, one refrigerant passage may be provided inside the flat tube. As shown in FIG. 5, the high temperature side heat exchange tubes 61 and the low temperature side heat exchange tubes 64 are alternately stacked, and the refrigerant flowing through the high temperature side heat exchange tubes 61 and the low temperature side heat exchange tubes 64 are connected to each other. Heat is exchanged for the circulating refrigerant. The high temperature side heat exchange tubes 61 and the low temperature side heat exchange tubes 64 are formed to have the same length in the refrigerant flow direction, and are alternately stacked so that the respective end portions are shifted by a predetermined length. Yes.
高温側流入ヘッダ62、高温側流出ヘッダ63、低温側流入ヘッダ65及び低温側流出ヘッダ66は、それぞれ各高温側熱交換チューブ61及び各低温側熱交換チューブ64が積層される方向に延びる中空円筒状に形成されている。また、高温側流入ヘッダ62、高温側流出ヘッダ63、低温側流入ヘッダ65及び低温側流出ヘッダ66は、それぞれ各高温側熱交換チューブ61及び各低温側熱交換チューブ64の冷媒通路の延びる方向に配置され、高温側流入ヘッダ62と高温側流出ヘッダ63の間の高温側流入ヘッダ62側に低温側流出ヘッダ66が配置され、高温側流出ヘッダ63の外側に低温側流入ヘッダ65が配置されている。 高温側流入ヘッダ62には、各高温側熱交換チューブ61の一端が接続される複数の接続孔62aが設けられている。また、高温側流入ヘッダ62には、高温冷媒流入口62bが設けられ、放熱器3の流出側が接続されている。
The high temperature side inflow header 62, the high temperature
高温側流出ヘッダ63には、各高温側熱交換チューブ61の他端が接続される複数の接続孔63aが設けられるとともに、各低温側熱交換チューブ64を貫通させるための複数の貫通孔63bが設けられている。また、高温側流出ヘッダ63には、高温冷媒流出口63cが設けられ、膨張弁4を介して蒸発器5の流入側に接続されている。
The high temperature
低温側流入ヘッダ65には、各低温側熱交換チューブ64の一端が接続される複数の接続孔65aが設けられている。また、低温側流入ヘッダ65には、低温冷媒流入口65bが設けられ、蒸発器5の流出側が接続されている。
The low temperature side inflow header 65 is provided with a plurality of connection holes 65a to which one end of each low temperature side heat exchange tube 64 is connected. Further, the low temperature side inflow header 65 is provided with a low temperature refrigerant inlet 65b, and the outflow side of the
低温側流出ヘッダ66には、各低温側熱交換チューブ64の他端が接続される複数の接続孔66aが設けられるとともに、各高温側熱交換チューブ61を貫通させるための複数の貫通孔66bが設けられている。また、低温側流出ヘッダ66には低温冷媒流出口66cが設けられ、圧縮機2の吸入側が接続されている。
The low temperature side outflow header 66 is provided with a plurality of connection holes 66a to which the other ends of the respective low temperature side heat exchange tubes 64 are connected, and a plurality of through holes 66b for allowing the high temperature side heat exchange tubes 61 to pass therethrough. Is provided. Further, the low temperature side outflow header 66 is provided with a low temperature refrigerant outlet 66c, to which the suction side of the
以上のように構成された熱交換器において、圧縮機2から吐出された高温高圧の冷媒は、放熱器3を流通して空気と熱交換することにより冷却された後、熱交換器6の高温側流入ヘッダ62に高温冷媒流入口62bを介して流入する。高温側流入ヘッダ62に流入した冷媒は、分流されて各高温側熱交換チューブ61を流通し、低温側流出ヘッダ66及び各低温側熱交換チューブ64を流通する冷媒と熱交換することにより冷却されて高温側流出ヘッダ63に流入する。高温側流出ヘッダ63の高温冷媒流出口63cから流出した冷媒は、膨張弁4によって減圧された後に蒸発器5を流通し、空気と熱交換することにより加熱される。蒸発器5から流出した冷媒は、熱交換器6の低温側流入ヘッダ65に低温冷媒流入口65bを介して流入した後、分流されて各低温側熱交換チューブ64を流通し、高温側流出ヘッダ63及び各高温側熱交換チューブ61を流通する冷媒と熱交換することにより加熱されて低温側流出ヘッダ66に流入する。低温側流出ヘッダ66の低温冷媒流出口66cから流出した冷媒は、圧縮機2に吸入される。このような冷媒の循環によって、蒸発器5に流入する冷媒と蒸発器5から流出する冷媒のエンタルピ差を増大させることが可能となる。
In the heat exchanger configured as described above, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
このように、本実施形態の熱交換器によれば、高温側流出ヘッダ63に各低温側熱交換チューブ64を貫通させる貫通孔63bを設けるとともに、低温側流出ヘッダ66に各高温側熱交換チューブ61を貫通させる貫通孔66bを設けたので、高温側流出ヘッダ63及び低温側流出ヘッダ66に設けられた貫通孔63b,66bに各低温側熱交換チューブ64及び各高温側熱交換チューブ61を貫通させることにより、高温側流入ヘッダ62と低温側流出ヘッダ66、高温側流出ヘッダ63と低温側流入ヘッダ65が互いに接触しないように高温側熱交換チューブ61及び低温側熱交換チューブ64に曲げ加工を施したり、高温側流入ヘッダ62、高温側流出ヘッダ63、低温側流入ヘッダ65及び低温側流出ヘッダ66を互いに接触しない形状に形成する必要はなく、高温側流入ヘッダ62、高温側流出ヘッダ63、低温側流入ヘッダ65及び低温側流出ヘッダ66にそれぞれ各高温側熱交換チューブ61及び各低温側熱交換チューブ64を接続することができ、熱交換器の小型化を図ることができるとともに、製造コストの低減を図ることができる。
As described above, according to the heat exchanger of the present embodiment, the high temperature
また、各高温側熱交換チューブ61及び低温側熱交換チューブ64を、冷媒の流通方向の長さを同一に形成し、互いに冷媒の流通方向に所定距離ずらして積層するようにしたので、各高温側熱交換チューブ61及び各低温側熱交換チューブ64として同一の部材を用いることができ、部品の共通化を図ることができる。 In addition, since the high-temperature side heat exchange tubes 61 and the low-temperature side heat exchange tubes 64 are formed with the same length in the refrigerant flow direction and are shifted from each other by a predetermined distance in the refrigerant flow direction, The same member can be used as the side heat exchange tube 61 and each low temperature side heat exchange tube 64, and parts can be shared.
図7乃至図8は本発明の第2の実施形態を示すもので、図7は熱交換器の正面断面図、図8は高温側熱交換チューブ及び低温側熱交換チューブの要部斜視図である。尚、前記実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。 FIGS. 7 to 8 show a second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a front sectional view of a heat exchanger, and FIG. 8 is a perspective view of a main part of a high temperature side heat exchange tube and a low temperature side heat exchange tube. is there. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and shown to the component similar to the said embodiment.
本実施形態の熱交換器7は、高温側流入ヘッダ72と高温側流出ヘッダ73の間に低温側流入ヘッダ75及び低温側流出ヘッダ76が配置され、低温側流入ヘッダ75及び低温側流出ヘッダ76にそれぞれ高温側熱交換チューブ71を貫通させる複数の貫通孔75b,76bが設けられている。また、低温側流入ヘッダ75及び低温側流出ヘッダ76を流通する冷媒の圧力は高温側流入ヘッダ72と高温側流出ヘッダ73を流通する冷媒の圧力よりも小さくなるため、低温側流入ヘッダ75及び低温側流出ヘッダ76を形成する部材の厚さは、高温側流入ヘッダ72及び高温側流出ヘッダ73を形成する部材と比較して薄く形成されている。更に、各低温側熱交換チューブ74を流通する冷媒の圧力は、高温側熱交換チューブ71を流通する冷媒の圧力よりも小さくなるため、各低温側熱交換チューブ74を形成する部材の厚さは各高温側熱交換チューブ71を形成する部材と比較して薄く形成されている。また、各低温側熱交換チューブ74と各高温側熱交換チューブ71は、それぞれを形成する部材の厚さを同じ厚さに形成し、各高温側熱交換チューブ71の冷媒通路の内径と比較して各低温側熱交換チューブ74の冷媒通路の内径を大きく形成するようにしてもよい。
In the
以上のように構成された熱交換器において、圧縮機2から吐出された高温高圧の冷媒は前記第1の実施形態と同様に流通することにより、蒸発器5に流入する冷媒と蒸発器5から流出する冷媒のエンタルピ差を増大させることが可能となる。
In the heat exchanger configured as described above, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
このように、本実施形態の熱交換器によれば、低温側流入ヘッダ75及び低温側流出ヘッダ76に各高温側熱交換チューブ71を貫通させる貫通孔75b,76bを設けたので、低温側流入ヘッダ75及び低温側流出ヘッダ76に設けられた各貫通孔75b,76bに各高温側熱交換チューブ71を貫通させることにより、高温側流入ヘッダ72と低温側流出ヘッダ76、高温側流出ヘッダ73と低温側流入ヘッダ75が互いに接触しないように高温側熱交換チューブ71及び低温側熱交換チューブ74に曲げ加工を施したり、高温側流入ヘッダ72、高温側流出ヘッダ73、低温側流入ヘッダ75及び低温側流出ヘッダ76を互いに接触しない形状に形成する必要はなく、高温側流入ヘッダ72、高温側流出ヘッダ73、低温側流入ヘッダ75及び低温側流出ヘッダ76に各高温側熱交換チューブ71及び各低温側熱交換チューブ74を接続することができ、熱交換器の小型化を図ることができるとともに、製造コストの低減を図ることができる。また、低温側流入ヘッダ75及び低温側流出ヘッダ76をそれぞれ同一の部材とすることができ、部品の共通化を図ることができる。
As described above, according to the heat exchanger of the present embodiment, the low temperature
尚、前記第2の実施形態では、低温側流入ヘッダ75及び低温側流出ヘッダ76にそれぞれ各高温側熱交換チューブ71を貫通させる複数の貫通孔75b,76bを設け、高温側流入ヘッダ72と高温側流出ヘッダ73の間に低温側流入ヘッダ75及び低温側流出ヘッダ76を配置したものを示したが、高温側流入ヘッダ72及び高温側流出ヘッダ73に各低温側熱交換チューブ74を貫通させる貫通孔を設け、低温側流入ヘッダ75と低温側流出ヘッダ76の間に高温側流入ヘッダ72及び高温側流出ヘッダ73を配置するようにしてもよい。
In the second embodiment, the low temperature
図9乃至図10は本発明の第3の実施形態を示すもので、図9は熱交換器の斜視図、図10は熱交換器の正面断面図である。尚、前記実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。 9 to 10 show a third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a perspective view of the heat exchanger, and FIG. 10 is a front sectional view of the heat exchanger. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and shown to the component similar to the said embodiment.
本実施形態の熱交換器8は、図2に示す冷媒回路の放熱器3及び熱交換器6(内部熱交換器)を一体に設けたもので、高温側流入ヘッダ82と高温側流出ヘッダ83の間の高温側流出ヘッダ83側に隣接して低温側流入ヘッダ85が配置され、高温側流入ヘッダ82と間隔をおいて低温側流出ヘッダ86が配置されている。また、低温側流入ヘッダ85及び低温側流出ヘッダ86には、前記第1及び第2の実施形態と同様に、それぞれ各高温側熱交換チューブ81を貫通させる複数の貫通孔85b,86bが設けられている。各高温側熱交換チューブ81は、互いに間隔をおいて設けられ、両端がそれぞれ高温側流入ヘッダ82及び高温側流出ヘッダ83に接続されている。各低温側熱交換チューブ84は、各高温側熱交換チューブ81の両面に積層され、両端がそれぞれ低温側流入ヘッダ85及び低温側流出ヘッダ86に接続されている。高温側流入ヘッダ82と低温側流出ヘッダ86の間に位置する各高温側熱交換チューブ81の間には、アルミニウム等の金属板を断面波形状に形成した放熱フィン87が設けられている。即ち、高温側流入ヘッダ82と低温側流出ヘッダ86との間には放熱部8aが構成され、低温側流入ヘッダ85と低温側流出ヘッダ86の間には内部熱交換部8bが構成されている。
The
以上のように構成された熱交換器において、圧縮機2から吐出された高温高圧の冷媒は、熱交換器8の高温側流入ヘッダ82に高温冷媒流入口82bを介して流入する。高温側流入ヘッダ82に流入した冷媒は、分流されて各高温側熱交換チューブ81を流通し、放熱部8aにおいて空気と熱交換することにより冷却され、内部熱交換部8bにおいて低温側流入ヘッダ85、低温側流出ヘッダ86及び各低温側熱交換チューブ84を流通する冷媒と熱交換することにより冷却されて高温側流出ヘッダ83に流入する。高温側流出ヘッダ83の高温冷媒流出口83bから流出した冷媒は、膨張弁4によって減圧された後に蒸発器5を流通し、空気と熱交換することにより加熱される。蒸発器5から流出した冷媒は、熱交換器8の低温側流入ヘッダ85に低温冷媒流入口85cを介して流入した後、分流されて各低温側熱交換チューブ84を流通し、各高温側熱交換チューブ81を流通する冷媒と熱交換することにより加熱されて低温側流出ヘッダ86に流入する。低温側流出ヘッダ86の低温冷媒流出口86cから流出した冷媒は、圧縮機2に吸入される。このような冷媒の循環によって、蒸発器5に流入する冷媒と蒸発器5から流出する冷媒のエンタルピ差を増大させることが可能となる。
In the heat exchanger configured as described above, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
このように、本実施形態の熱交換器によれば、高温側流入ヘッダ82と低温側流出ヘッダ86の間に放熱部8aを構成したので、放熱器及び熱交換器を一体に構成することができ、蒸気圧縮サイクル装置の小型化を図ることができる。
Thus, according to the heat exchanger of this embodiment, since the heat radiating portion 8a is configured between the high temperature side inflow header 82 and the low temperature
尚、前記第3の実施形態では、各高温側熱交換チューブ81の両面側に低温側熱交換チューブ84を積層したものを示したが、図11に示すように、各高温側熱交換チューブ81の片面側のみに低温側熱交換チューブ84を積層するようにしてもよい。
In the third embodiment, the high temperature side
また、前記第3の実施形態では、各高温側熱交換チューブ81にそれぞれ低温側熱交換チューブ84を積層し、各高温側熱交換チューブ81を流通する高温の冷媒と各低温側熱交換チューブ84を流通する低温の冷媒を熱交換させるようにしたものを示したが、図12に示すように、一部の高温側熱交換チューブ81に低温側熱交換チューブ84を積層し、一部の高温側熱交換チューブ81を流通する高温の冷媒と各低温側熱交換チューブ84を流通する低温の冷媒を熱交換させるようにしてもよい。
In the third embodiment, the low temperature side heat exchange tubes 84 are stacked on the high temperature side
また、前記第3の実施形態では、低温側流入ヘッダ85及び低温側流出ヘッダ86に各高温側熱交換チューブ81を貫通させる貫通孔85b,86bを設け、高温側流入ヘッダ82と高温側流出ヘッダ83の間に低温側流入ヘッダ85及び低温側流出ヘッダ86を配置したものを示したが、図13に示すように、低温側流入ヘッダ86を高温側流出ヘッダ82の外側に配置するようにしてもよい。
In the third embodiment, the low temperature
6…熱交換器、61…高温側熱交換チューブ、62…高温側流入ヘッダ、63…高温側流出ヘッダ、63b…貫通孔、64…低温側熱交換チューブ、65…低温側流入ヘッダ、66…低温側流出ヘッダ、66b…貫通孔、7…熱交換器、71…高温側熱交換チューブ、72…高温側流入ヘッダ、73…高温側流出ヘッダ、74…低温側熱交換チューブ、75…低温側流入ヘッダ、75b…貫通孔、76…低温側流出ヘッダ、76b…貫通孔、8…熱交換器、8a…放熱部、8b…内部熱交換部、81…高温側熱交換チューブ、82…高温側流入ヘッダ、83…高温側流出ヘッダ、84…低温側熱交換チューブ、85…低温側流入ヘッダ、85b…貫通孔、86…低温側流出ヘッダ、86b…貫通孔、87…放熱フィン。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記各高温側ヘッダの一方に、各低温側ヘッダの一方に接続される低温側熱交換チューブが貫通する貫通孔を形成し、
各低温側ヘッダの他方に、各高温側ヘッダの他方に接続される高温側熱交換チューブが貫通する貫通孔を形成した
ことを特徴とする熱交換器。 At least one high temperature side heat exchange tube through which the high temperature fluid flows, a pair of high temperature side headers connected to both ends of the high temperature side heat exchange tube, at least one low temperature side heat exchange tube through which the low temperature fluid flows, and a low temperature A pair of low-temperature headers connected to both ends of the side heat exchange tube, and the high-temperature side heat that allows heat exchange between the high-temperature fluid flowing through the high-temperature side heat exchange tube and the low-temperature fluid flowing through the low-temperature side heat exchange tube A heat exchanger in which an exchange tube and a low-temperature side heat exchange tube are laminated,
In one of the high temperature side headers, a through hole is formed through which a low temperature side heat exchange tube connected to one of the low temperature side headers passes.
A heat exchanger, wherein a through hole through which a high temperature side heat exchange tube connected to the other of each high temperature side header passes is formed in the other of each low temperature side header.
ことを特徴とする請求項1記載の熱交換器。 The high temperature side heat exchange tube and the low temperature side heat exchange tube have the same length in the flow direction of the high temperature fluid and the low temperature fluid, and are stacked while being shifted from each other by a predetermined distance in the flow direction of the fluid. The heat exchanger according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載の熱交換器。 Heat dissipation capable of dissipating the high-temperature fluid by exchanging heat between the high-temperature fluid flowing through the high-temperature side heat exchange tube and the external air between the other of the high-temperature side headers and the other of the low-temperature side headers. The heat exchanger according to claim 1, wherein the heat exchanger is provided.
前記各高温側ヘッダまたは各低温側ヘッダに、各低温側ヘッダに接続される低温側熱交換チューブまたは各高温側ヘッダに接続される高温側熱交換チューブが貫通する貫通孔を形成した
ことを特徴とする熱交換器。 At least one high temperature side heat exchange tube through which the high temperature fluid flows, a pair of high temperature side headers connected to both ends of the high temperature side heat exchange tube, at least one low temperature side heat exchange tube through which the low temperature fluid flows, and a low temperature A pair of low-temperature headers connected to both ends of the side heat exchange tube, and the high-temperature side heat that allows heat exchange between the high-temperature fluid flowing through the high-temperature side heat exchange tube and the low-temperature fluid flowing through the low-temperature side heat exchange tube A heat exchanger in which an exchange tube and a low-temperature side heat exchange tube are laminated,
Each high temperature side header or each low temperature side header has a through hole through which a low temperature side heat exchange tube connected to each low temperature side header or a high temperature side heat exchange tube connected to each high temperature side header penetrates. Heat exchanger.
前記各低温側ヘッダに、各高温側ヘッダに接続される高温側熱交換チューブが貫通する貫通孔を形成し、
各高温側ヘッダの一方と各低温側ヘッダの一方との間に、高温側熱交換チューブを流通する高温流体と外部の空気とを熱交換させることにより高温流体を放熱させることが可能な放熱部を設けた
ことを特徴とする熱交換器。 At least one high temperature side heat exchange tube through which the high temperature fluid flows, a pair of high temperature side headers connected to both ends of the high temperature side heat exchange tube, at least one low temperature side heat exchange tube through which the low temperature fluid flows, and a low temperature A pair of low temperature side headers connected to both ends of the side heat exchange tube, and the high temperature side heat is exchangeable between the high temperature fluid flowing through the high temperature side heat exchange tube and the low temperature fluid flowing through the low temperature side heat exchange tube A heat exchanger in which an exchange tube and a low-temperature side heat exchange tube are laminated,
In each of the low temperature side headers, a through hole through which a high temperature side heat exchange tube connected to each high temperature side header passes is formed.
A heat dissipating part capable of dissipating the high temperature fluid by exchanging heat between the high temperature fluid flowing through the high temperature side heat exchange tube and the external air between one of the high temperature side headers and one of the low temperature side headers. The heat exchanger characterized by providing.
前記各低温側ヘッダに、低温流体と熱交換する高温流体が流通する高温側熱交換チューブが貫通する貫通孔を形成し、
各高温側ヘッダの一方と各低温側ヘッダの一方との間と、前記一部の高温側熱交換チューブ以外の高温側熱交換チューブが接続された各高温側ヘッダの間に、高温側熱交換チューブを流通する高温流体と外部の空気とを熱交換させることにより高温流体を放熱させることが可能な放熱部を設けた
ことを特徴とする熱交換器。 A plurality of high temperature side heat exchange tubes through which the high temperature fluid flows, a pair of high temperature side headers connected to both ends of each high temperature side heat exchange tube, a plurality of low temperature side heat exchange tubes through which the low temperature fluid flows, and each low temperature A pair of low-temperature side heat exchange headers connected to both ends of the side heat exchange tube, and heats the high-temperature fluid flowing through some of the high-temperature side heat exchange tubes and the low-temperature fluid flowing through each low-temperature side heat exchange tube. A heat exchanger in which a part of the high temperature side heat exchange tubes and each low temperature side heat exchange tube are laminated so as to be exchangeable,
In each of the low temperature side headers, a through hole through which a high temperature side heat exchange tube through which a high temperature fluid that exchanges heat with a low temperature fluid flows is formed,
High-temperature side heat exchange between one of the high-temperature side headers and one of the low-temperature-side headers and between the high-temperature side headers connected to the high-temperature side heat exchange tubes other than the part of the high-temperature side heat exchange tubes A heat exchanger comprising a heat dissipating part capable of dissipating heat from a high-temperature fluid by exchanging heat between the high-temperature fluid flowing through the tube and external air.
ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5または6記載の熱交換器。
The heat exchanger according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein carbon dioxide is used as the high temperature fluid and the low temperature fluid.
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