JP2007017061A - Gas cooler for carbon dioxide air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2列に配置した熱交換用コアを有する炭酸ガスエアコン用ガスクーラに関する。 The present invention relates to a gas cooler for a carbon dioxide air conditioner having heat exchange cores arranged in two rows.
この種の従来技術に関連するものとして、例えば特許文献1に記載されているマルチフロー型熱交換器が挙げられる。これは図22および図23に示すように、フィン1および冷媒通路を形成する扁平チューブ2が交互に積層され、2列に配置されたコア3a,3bと、チューブ2の積層方向に延び、コア3a,3bの端部側にそれぞれ接続される入口ヘッダタンク4および出口ヘッダタンク5と、チューブ2の積層方向に延び、コア3a,3bのターン側に接続されるターン側ヘッダタンク6とを備えている。入口ヘッダタンク4および出口ヘッダタンク5にはそれぞれ冷媒入口配管7、冷媒出口配管8が接続されている。
しかしながら、前述した特許文献1に記載されているものでは、冷却空気の下流側に位置するコア3aの扁平チューブ2と出口ヘッダタンク5との干渉を避けるため、コア3a、3b間にかなりの隙間を設ける必要であるので、コア3a、3b全体の空気流れ方向の厚さ寸法が大きくなるという問題がある。
However, in the above-described patent document 1, a considerable gap is formed between the
本発明は、上記のような従来技術を考慮してなされたもので、その目的は、2列に配置した熱交換用コア全体の空気流れ方向の厚さを減らすことのできる炭酸ガスエアコン用ガスクーラを提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above-described prior art, and the object thereof is a gas cooler for a carbon dioxide air conditioner capable of reducing the thickness of the entire heat exchange core arranged in two rows in the air flow direction. Is to provide.
上記目的を達成するため本発明は、フィンおよび冷媒通路を形成する扁平チューブが交互に積層され、2列に配置されたコアと、前記扁平チューブの積層方向に延び、前記コアの端部側にそれぞれ接続される入口ヘッダタンクおよび出口ヘッダタンクと、前記扁平チューブの積層方向に延び、前記コアのターン側に接続されるターン側ヘッダタンクとを有する炭酸ガスエアコン用ガスクーラであって、前記扁平チューブを、冷却空気の下流側に位置する第1の扁平チューブと、冷却空気の上流側に位置する第2の扁平チューブとし、これらの第1の扁平チューブおよび第2の扁平チューブをオフセット配置した構成にしてある。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a flat tube forming fins and a refrigerant passage which are alternately stacked, cores arranged in two rows, and extending in the stacking direction of the flat tubes, on the end side of the core. A gas cooler for a carbon dioxide air conditioner having an inlet header tank and an outlet header tank connected to each other, and a turn-side header tank extending in the stacking direction of the flat tubes and connected to the turn side of the core, wherein the flat tubes Is a first flat tube located on the downstream side of the cooling air and a second flat tube located on the upstream side of the cooling air, and the first flat tube and the second flat tube are arranged offset. It is.
このように構成した本発明では、冷却空気の下流側、上流側にそれぞれに位置する第1の扁平チューブおよび第2の扁平チューブをオフセット状態で配置したので、これらの扁平チューブとヘッダタンクとの干渉や扁平チューブ同士の干渉を避けることができる。これにより、これらの扁平チューブ間の間隔を少なくすることができるので、2列に配置した熱交換用コアの空気流れ方向の厚さ寸法を減らすことができる。また、冷却空気の通風方向に対して第1の扁平チューブおよび第2の扁平チューブがオフセットしているので、これらの扁平チューブ外面と空気の熱伝達率を向上できる。 In the present invention configured as described above, since the first flat tube and the second flat tube located on the downstream side and the upstream side of the cooling air are arranged in an offset state, the flat tube and the header tank Interference and interference between flat tubes can be avoided. Thereby, since the space | interval between these flat tubes can be decreased, the thickness dimension of the air flow direction of the heat exchange core arrange | positioned in two rows can be reduced. Moreover, since the 1st flat tube and the 2nd flat tube are offset with respect to the ventilation direction of cooling air, the heat transfer rate of these flat tube outer surfaces and air can be improved.
本発明によれば、2列に配置した熱交換用コア全体の空気流れ方向の厚さを減らすことができ、したがって、炭酸ガスエアコン用ガスクーラの薄型化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the thickness of the entire heat exchange cores arranged in two rows in the air flow direction, and thus it is possible to reduce the thickness of the gas cooler for a carbon dioxide air conditioner.
以下、本発明の実施の形態に係る炭酸ガスエアコン用ガスクーラの詳細を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, details of a gas cooler for a carbon dioxide air conditioner according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
〔第1の実施の形態〕
本発明の第1の実施の形態に係る炭酸ガスエアコン用ガスクーラを図1〜図6に示す。なお、図1〜図6において前述した図22および図23に示す従来技術と同等のものには同一符号を付してある。
[First Embodiment]
1 to 6 show a gas cooler for a carbon dioxide air conditioner according to a first embodiment of the present invention. 1 to FIG. 6, the same reference numerals are given to those equivalent to the prior art shown in FIG. 22 and FIG.
本実施の形態の炭酸ガスエアコン用ガスクーラ10では、前述した図22および図23に示す従来技術と比べて、図3に示すように冷却空気の下流側に位置する第1の扁平チューブ2aと冷却空気の上流側に位置する第2の扁平チューブ2bとを上下方向にオフセット状態で配置したことと、図2に示すようにコア3a,3bの端部側にそれぞれ接続される入口ヘッダタンク4および出口ヘッダタンク5とを一体に形成したこととが異なっており、その他の構成は基本的に同様である。
Compared with the prior art shown in FIGS. 22 and 23 described above, the
入口ヘッダタンク4および出口ヘッダタンク5は、内部に冷媒が流通する一対の流通部11,12が形成されるタンク部13と、扁平チューブ2a、2bの両端部が挿入されるプレート部14とから構成されており、これらのタンク部13およびプレート部14は接合部15のロウ付け等により互いに接合されている。
The
図6に示すように第1の扁平チューブ2a上にはフィン1aが接合され、第2の扁平チューブ2b上にはフィン1bが接合されている。
As shown in FIG. 6, the
この第1の実施の形態にあっては、高温炭酸ガスが冷媒入口配管7より入口ヘッダタンク4の流通部11内に流入すると、第1の扁平チューブ2a(往路)を通り図1の右方向へ流動してターン側ヘッダタンク6に流入し、連通路16を介して第2の扁平チューブ2b(復路)に流入した後、第2の扁平チューブ2b内を図1の左方向へ流動し、出口ヘッダタンク5の流通部12を経て冷媒出口配管8より流出する。このとき、図5に示すように冷却空気がコア3b、3a内を通過するので、高温炭酸ガスが第2の扁平チューブ2bおよび第1の扁平チューブ2aを通過中に冷却される。
In this first embodiment, when high-temperature carbon dioxide gas flows into the
このように構成した第1の実施の形態では、冷却空気の下流側、上流側にそれぞれに位置する第1の扁平チューブ2aおよび第2の扁平チューブ2bをオフセット状態で配置したので、これらの扁平チューブ2a,2bとヘッダタンク4,5との干渉や扁平チューブ2a,2b同士の干渉を避けることができ、扁平チューブ2a、2b間の間隔Gを1mm前後に設定しても接合部15にて一対の流通部11,12を分離できるため、2列に配置した熱交換用コア2a,2b全体の空気流れ方向の厚さ寸法Dを減らすことができる。
In the first embodiment configured as described above, the first
また、この第1の実施の形態では、冷却空気の通風方向に対して第1の扁平チューブ2aおよび第2の扁平チューブ2bがオフセットしているので、これらの扁平チューブ2a、2b外面と空気の熱伝達率が向上し、冷却性能を改善することができる。
Moreover, in this 1st Embodiment, since the 1st
〔第2の実施の形態〕
また、本発明の第2の実施の形態に係る炭酸ガスエアコン用ガスクーラを図7および図8に示す。なお、図7および図8において前述した図1〜図6、図22および図23に示すものと同等のものには同一符号を付してある。
[Second Embodiment]
7 and 8 show a gas cooler for a carbon dioxide air conditioner according to the second embodiment of the present invention. 7 and FIG. 8, the same components as those shown in FIG. 1 to FIG. 6, FIG. 22 and FIG.
図7および図8に示すように本実施の形態の炭酸ガスエアコン用ガスクーラ17では、前述した図1〜図6に示す第1の実施の形態と比べて、タンク部13とプレート部14との接合部15に切欠き孔18を設けたことが異なっており、その他の構成は基本的に同様である。
As shown in FIGS. 7 and 8, in the
このように構成した第2の実施の形態にあっても、図1〜図6に示す第1の実施の形態と同様の効果が得られる。さらに、この第2の実施の形態では、切欠き孔18により接合部15の面積が減少するので、高温炭酸ガスが流れる入口ヘッダタンク4の流通部11から低温炭酸ガスが流れる出口ヘッダタンク5の流通部12へ接合部15を介して熱伝導が行なわれる際に、接合部15内で熱が伝わりにくくなり、炭酸ガスの冷却性能をより改善できる。
Even in the second embodiment configured as described above, the same effects as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 6 can be obtained. Further, in the second embodiment, the area of the
〔第3の実施の形態〕
また、本発明の第3の実施の形態に係る炭酸ガスエアコン用ガスクーラを図9〜図14に示す。なお、図9〜図14において前述した図1〜図8、図22および図23に示すものと同等のものには同一符号を付してある。
[Third Embodiment]
Moreover, the gas cooler for carbon dioxide air conditioners which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is shown in FIGS. 9 to 14, the same components as those shown in FIGS. 1 to 8, 22 and 23 described above are denoted by the same reference numerals.
図9〜図14に示すように本実施の形態の炭酸ガスエアコン用ガスクーラ20では、前述した図1〜図6に示す第1の実施の形態と比べて、冷却空気の上流側に位置する第2の扁平チューブ2bの両端部(ヘッダタンク5,6に接続するチューブ両端部)をヘッダタンク5,6の軸方向にチューブピッチの二分の一ピッチ曲げることにより、それぞれ折曲部21を形成したことが異なっており、その他の構成は基本的に同様である。
As shown in FIGS. 9-14, in the
図12に示すように第1の扁平チューブ2aおよび第2の扁平チューブ2bの中間部が並んでいるが、図13に示すように第1の扁平チューブ2aの端部に対して第2の扁平チューブ2bの端部がオフセット状態で配置されている。また、図14に示すように第1の扁平チューブ2aおよび第2の扁平チューブ2bの中間部には幅広のフィン1cが接合されている。第1の扁平チューブ2aの端部上にはフィン1aが接合され、第2の扁平チューブ2bの端部上にはフィン1bが接合されている。
As shown in FIG. 12, the intermediate portions of the first
この第3の実施の形態にあっては、第1の扁平チューブ2aの端部に対して第2の扁平チューブ2bの端部がオフセット状態で配置されているので、前述した図1〜図6に示す第1の実施の形態と同様の効果が得られる。
In the third embodiment, since the end portion of the second
なお、上記第3の実施の形態にあっても、上記第2の実施の形態と同様に、タンク部13とプレート部14との接合部15に切欠き孔を形成すれば、この接合部15を介して入口ヘッダタンク4の流通部11から出口ヘッダタンク5の流通部12へ熱が伝わりにくくなるので、炭酸ガスの冷却性能をより改善できる。
Even in the third embodiment, as in the second embodiment, if a notch is formed in the
また、上記第3の実施の形態にあっては、冷却空気の上流側に位置する第2の扁平チューブ2bの両端部を曲げる場合を例示したが、第2の扁平チューブ2bの代わりに、第1の扁平チューブ2aの両端部を曲げる場合も同様である。
Moreover, in the said 3rd Embodiment, although the case where the both ends of the 2nd
〔第4の実施の形態〕
また、本発明の第4の実施の形態に係る炭酸ガスエアコン用ガスクーラを図15〜図19に示す。なお、図15〜図19において前述した図1〜図14、図22および図23に示すものと同等のものには同一符号を付してある。
[Fourth Embodiment]
15 to 19 show a gas cooler for a carbon dioxide air conditioner according to the fourth embodiment of the present invention. 15 to FIG. 19, the same components as those shown in FIG. 1 to FIG. 14, FIG. 22 and FIG.
図15〜図19に示すように本実施の形態の炭酸ガスエアコン用ガスクーラ22では、前述した図1〜図6に示す第1の実施の形態と比べて、第1の扁平チューブ2aの両端部(ヘッダタンク4,6に接続するチューブ両端部)、および第2の扁平チューブ2bの両端部(ヘッダタンク5,6に接続するチューブ両端部)を2ピッチ毎に、ヘッダタンク5,6の軸方向にチューブピッチの二分の一ピッチ曲げてそれぞれ隣接する扁平チューブ2a,2bの端部に寄せることにより、折曲部23,24を形成して第1の扁平チューブ2aおよび第2の扁平チューブ2bの端部をオフセット配置したことが異なっており、その他の構成は基本的に同様である。
As shown in FIGS. 15-19, in the
図18に示すように第1の扁平チューブ2aおよび第2の扁平チューブ2bの中間部が並んでいるが、図17に示すように第1の扁平チューブ2aの端部および第2の扁平チューブ2bの端部がオフセット状態で配置されている。また、図19に示すように第1の扁平チューブ2aおよび第2の扁平チューブ2bには幅広のフィン1cが接合されている。
As shown in FIG. 18, the intermediate portions of the first
この第4の実施の形態にあっては、第1の扁平チューブ2aの端部および第2の扁平チューブ2bの端部がオフセット状態で配置されているので、前述した図1〜図6に示す第1の実施の形態と同様の効果が得られる。また、タンク部13とプレート部14との接合部15の最短熱伝導距離25を長くすることができ、入口ヘッダタンク4の流通部11と出口ヘッダタンク5の流通部12との熱伝導を抑制できるため、冷却性能を改善できる。
In this 4th Embodiment, since the edge part of the 1st
〔第5の実施の形態〕
また、本発明の第5の実施の形態に係る炭酸ガスエアコン用ガスクーラを図20および図21に示す。なお、図20および図21において前述した図1〜図19、図22および図23に示すものと同等のものには同一符号を付してある。
[Fifth Embodiment]
20 and 21 show a gas cooler for a carbon dioxide air conditioner according to a fifth embodiment of the present invention. 20 and 21, the same components as those shown in FIGS. 1 to 19, 22 and 23 described above are denoted by the same reference numerals.
図20および図21に示すように本実施の形態の炭酸ガスエアコン用ガスクーラ26では、前述した図15〜図19に示す第4の実施の形態と比べて、タンク部13とプレート部14との接合部15に切欠き孔18およびスリット27を設けたことが異なっており、その他の構成は基本的に同様である。
As shown in FIGS. 20 and 21, in the
切欠き孔18はそれぞれ隣り合う第1の扁平チューブ2a間、および第2の扁平チューブ2b間に介設されており、スリット27は隣り合う第1の扁平チューブ2aおよび第2の扁平チューブ2b間に介設されている。
The
このように構成した第5の実施の形態にあっても、前述した図15〜図19に示す第4の実施の形態と同様の効果が得られる。さらに、この第5の実施の形態では、切欠き孔18およびスリット27により接合部15の面積が減少するので、この接合部15を介して入口ヘッダタンク4の流通部11から出口ヘッダタンク5の流通部12へ熱伝導が行なわれる際に、熱が伝わりにくくなり、炭酸ガスの冷却性能をより改善できる。
Even in the fifth embodiment configured as described above, the same effects as those of the fourth embodiment shown in FIGS. 15 to 19 can be obtained. Further, in the fifth embodiment, the area of the
本発明は、炭酸ガスエアコン用ガスクーラの薄型化を図ることができるという効果があるため、炭酸ガス(CO2)を冷媒とする炭酸ガスエアコンに適用できる。 Since the present invention has an effect that a gas cooler for a carbon dioxide air conditioner can be made thin, it can be applied to a carbon dioxide air conditioner using carbon dioxide (CO 2 ) as a refrigerant.
1a、1b、1c フィン
2a 第1の扁平チューブ
2b 第2の扁平チューブ
3a,3b コア
4 入口ヘッダタンク
5 出口ヘッダタンク
6 ターン側ヘッダタンク
10 炭酸ガスエアコン用ガスクーラ
11,12 流通部
13 タンク部
14 プレート部
15 接合部
16 連通路
17 炭酸ガスエアコン用ガスクーラ
18 切欠き孔
20 炭酸ガスエアコン用ガスクーラ
21 折曲部
22 炭酸ガスエアコン用ガスクーラ
23,24 折曲部,
26 炭酸ガスエアコン用ガスクーラ
27 スリット
DESCRIPTION OF
26 Gas cooler for carbon
Claims (4)
前記扁平チューブ(2a、2b)を、冷却空気の下流側に位置する第1の扁平チューブ(2a)と、冷却空気の上流側に位置する第2の扁平チューブ(2b)とし、これらの第1の扁平チューブ(2a)および第2の扁平チューブ(2b)をオフセット配置したことを特徴とする炭酸ガスエアコン用ガスクーラ(10)。 Fins (1a, 1b) and flat tubes (2a, 2b) forming a refrigerant passage are alternately stacked, and the cores (3a, 3b) arranged in two rows and the stacking direction of the flat tubes (2a, 2b) The inlet header tank (4) and the outlet header tank (5) connected to the end side of the core (3a, 3b), respectively, and the flat tube (2a, 2b) are stacked in the stacking direction. A gas cooler (10) for a carbon dioxide air conditioner having a turn side header tank (6) connected to the turn side of (3a, 3b),
The flat tubes (2a, 2b) are a first flat tube (2a) located on the downstream side of the cooling air and a second flat tube (2b) located on the upstream side of the cooling air. A gas cooler (10) for a carbon dioxide air conditioner, wherein the flat tube (2a) and the second flat tube (2b) are offset.
前記扁平チューブ(2a、2b)を、冷却空気の下流側に位置する第1の扁平チューブ(2a)と、冷却空気の上流側に位置する第2の扁平チューブ(2b)とし、これらの第1の扁平チューブ(2a)および第2の扁平チューブ(2b)のいずれか一方を、ヘッダタンクに接続するチューブ両端部で前記ヘッダタンクの軸方向にチューブピッチの二分の一ピッチ曲げたことを特徴とする炭酸ガスエアコン用ガスクーラ(20)。 The fins (1a, 1b, 1c) and the flat tubes (2a, 2b) forming the refrigerant passage are alternately stacked, and the cores (3a, 3b) arranged in two rows and the flat tubes (2a, 2b) Extending in the laminating direction, extending in the laminating direction of the flat tubes (2a, 2b), and the inlet header tank (4) and outlet header tank (5) connected to the end side of the core (3a, 3b), respectively. A gas cooler (20) for a carbon dioxide air conditioner having a turn side header tank (6) connected to a turn side of the core (3a, 3b),
The flat tubes (2a, 2b) are a first flat tube (2a) located on the downstream side of the cooling air and a second flat tube (2b) located on the upstream side of the cooling air. One of the flat tube (2a) and the second flat tube (2b) is bent at half the tube pitch in the axial direction of the header tank at both ends of the tube connected to the header tank. A gas cooler for carbon dioxide air conditioner (20).
前記扁平チューブ(2a、2b)を、冷却空気の下流側に位置する第1の扁平チューブ(2a)と、冷却空気の上流側に位置する第2の扁平チューブ(2b)とし、これらの第1の扁平チューブ(2a)および第2の扁平チューブ(2b)を2ピッチ毎に、ヘッダタンクに接続するチューブ両端部で曲げて、それぞれ隣接する前記第1の扁平チューブ(2a)および前記第2の扁平チューブ(2b)の端部に寄せることにより、前記第1の扁平チューブ(2a)および前記第2の扁平チューブ(2b)の端部をオフセット配置したことを特徴とする炭酸ガスエアコン用ガスクーラ(22)。 The fins (1c) and the flat tubes (2a, 2b) forming the refrigerant passage are alternately stacked, and extend in the stacking direction of the cores (3a, 3b) arranged in two rows and the flat tubes (2a, 2b). The inlet header tank (4) and the outlet header tank (5) respectively connected to the end side of the core (3a, 3b) and the flat tube (2a, 2b) are extended in the stacking direction, and the core (3a A gas cooler (22) for a carbon dioxide air conditioner having a turn side header tank (6) connected to the turn side of 3b),
The flat tubes (2a, 2b) are a first flat tube (2a) located on the downstream side of the cooling air and a second flat tube (2b) located on the upstream side of the cooling air. The flat tube (2a) and the second flat tube (2b) are bent at every two pitches at both ends of the tube connected to the header tank, and the first flat tube (2a) and the second flat tube adjacent to each other are bent. A gas cooler for a carbon dioxide air conditioner, wherein the ends of the first flat tube (2a) and the second flat tube (2b) are offset by being brought close to the end of the flat tube (2b) ( 22).
前記入口ヘッダタンク(4)および前記出口ヘッダタンク(5)を、内部に冷媒が流通する流通部(11,12)が形成されるタンク部(13)と、前記扁平チューブの両端部が挿入されるプレート部(14)とから一体に構成して、前記タンク部(13)と前記プレート部(14)との接合部(15)に切欠き孔(18)を設けたことを特徴とする炭酸ガスエアコン用ガスクーラ(17、26)。 A gas cooler (17, 26) for a carbon dioxide air conditioner according to any one of claims 1 to 3,
A tank part (13) in which a circulation part (11, 12) through which a refrigerant circulates is formed in the inlet header tank (4) and the outlet header tank (5), and both ends of the flat tube are inserted. And a plate portion (14) integrally formed, and a notch hole (18) is provided in a joint portion (15) between the tank portion (13) and the plate portion (14). Gas cooler for gas air conditioners (17, 26).
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