JP2007309549A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、空調装置等に用いられる熱交換器に関し、特に、内部を流れる熱交換媒体と外部を流れる空気との熱交換効率を向上させる構造の技術分野に属する。 The present invention relates to a heat exchanger used in, for example, an air conditioner and the like, and particularly belongs to a technical field of a structure that improves heat exchange efficiency between a heat exchange medium flowing inside and air flowing outside.
従来より、例えば、特許文献1に開示されているように、車両用空調装置を構成する冷凍装置には、気体状態の熱交換媒体を凝縮する凝縮器として用いられる熱交換器が設けられている。この熱交換器は、扁平形状のチューブとフィンとを交互に並設してなるコアと、コアの両端部にチューブと連通するようにそれぞれ配設されたヘッダタンクとを備えている。これらヘッダタンクの内部空間は、チューブの並設方向に仕切られている。ヘッダタンクの各空間に連通するチューブによって、熱交換媒体の流路を構成する流路構成部としてのパスが熱交換媒体の流れ方向に連通した状態で3つ形成されている。熱交換媒体の流れ方向最上流に位置する上流側パスを構成するチューブの本数が最も多く流路断面積が広く確保され、最下流に位置する下流側パスを構成するチューブの本数が最も少なく流路断面積が狭くされている。これにより、凝縮の過程で気体状態の熱交換媒体が相変化して液化し体積が減少していくのに対応するように、流路断面積を下流側へ行くほど狭くでき、熱交換効率の向上が図られる。
Conventionally, for example, as disclosed in
一方、例えば、特許文献2に開示されているように、環境への影響が低い二酸化炭素を熱交換媒体とした冷凍装置に用いられる熱交換器が知られている。二酸化炭素を熱交換媒体とした場合には、二酸化炭素の臨界温度が31℃と低いことから、熱交換器で高温高圧の二酸化炭素を冷却しても超臨界状態で相変化せず、二酸化炭素の体積は相変化する冷媒に比べてあまり減少しない。
ところで、特許文献2のように熱交換媒体の体積が熱交換器内であまり減少しない場合に、特許文献1の熱交換器のように熱交換媒体の流れ方向下流側へ行くほどパスの流路断面積を狭くしてしまうと、各パスの流路断面積が熱交換媒体の体積に対応したものとならず、高い熱交換効率が得られないことが考えられる。
By the way, when the volume of the heat exchange medium does not decrease so much in the heat exchanger as in
本発明は斯かる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、熱交換媒体が熱交換器内で相変化しない場合に、外部を流れる空気の流速を考慮して流路構成部を形成することで、熱交換効率の向上を図ることにある。 The present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to provide a flow path configuration in consideration of the flow velocity of air flowing outside when the heat exchange medium does not change phase in the heat exchanger. By forming the portion, the heat exchange efficiency is improved.
上記目的を達成するために、請求項1の発明では、熱交換媒体の流路を構成する第1流路構成部と、該第1流路構成部に連通する流路を構成する第2流路構成部とを備え、上記両流路構成部の外部を流れる空気よりも高温状態の熱交換媒体が該流路構成部内で相変化を伴わずに空気と熱交換するように構成された熱交換器であって、上記第1流路構成部は、上記第2流路構成部よりも熱交換媒体の流れ方向上流側で、かつ、該第2流路構成部が配置されている領域よりも空気の流速の速い領域に配置される構成とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the first flow path constituting part constituting the flow path of the heat exchange medium and the second flow constituting the flow path communicating with the first flow path constituting part. A heat exchange medium that is higher in temperature than the air flowing outside the two flow path components, and configured to exchange heat with air without phase change in the flow channel components. In the exchanger, the first flow path component is upstream of the second flow path component in the flow direction of the heat exchange medium and from a region where the second flow path component is disposed. Also, it is configured to be arranged in a region where the air flow rate is high.
この構成によれば、熱交換媒体は第1流路構成部を流れて冷却された後に第2流路構成部を流れてさらに冷却されるので、第1流路構成部を流れる熱交換媒体の温度は、第2流路構成部を流れる熱交換媒体よりも高温であり、空気との温度差が比較的大きい。この空気との温度差が第2流路構成部よりも大きい熱交換媒体が存在する第1流路構成部へ向けて流れる空気の流速が速いので、単位時間当たりの熱交換量を多くすることが可能になる。 According to this configuration, since the heat exchange medium flows through the first flow path component and is cooled, then the heat exchange medium flows through the second flow path component and is further cooled. The temperature is higher than that of the heat exchange medium flowing through the second flow path component, and the temperature difference with air is relatively large. Since the flow velocity of air flowing toward the first flow path component where the heat exchange medium having a larger temperature difference from the air is larger than that of the second flow path component is high, the amount of heat exchange per unit time should be increased. Is possible.
請求項2の発明では、請求項1の発明において、請求項1の発明において、第1流路構成部は、熱交換媒体の流入部に接続されている構成とする。
In the invention of
この構成によれば、流入部から第1流路構成部に流入した熱交換媒体は、熱交換器内を流れる熱交換媒体のうち最も高温であり、この第1流路構成部へ向けて流れる空気の流速が速いので、単位時間当たりの熱交換量をより一層多くすることが可能になる。 According to this configuration, the heat exchange medium that has flowed into the first flow path component from the inflow portion has the highest temperature among the heat exchange media flowing in the heat exchanger, and flows toward the first flow path component. Since the flow rate of air is high, the amount of heat exchange per unit time can be further increased.
請求項3の発明では、熱交換媒体の流路を構成する第1流路構成部と、該第1流路構成部に連通する流路を構成する第2流路構成部とを備え、上記両流路構成部の外部を流れる空気よりも高温状態の熱交換媒体が該流路構成部内で相変化を伴わずに空気と熱交換するように構成された熱交換器であって、上記第1流路構成部は、上記第2流路構成部の流路断面積よりも広い流路断面積を有するとともに、該第2流路構成部が配置されている領域よりも空気の流速の速い領域に配置される構成とする。
The invention according to
この構成によれば、相変化しない熱交換媒体は熱交換器内で体積があまり変化しないため、流路断面積の大きい第1流路構成部を流れる熱交換媒体の流速は、第2流路構成部を流れる熱交換媒体の流速よりも遅くなる。この熱交換媒体の流速が第2流路構成部よりも遅い第1流路構成部へ向けて流れる空気の流速が速いので、熱交換媒体が第1流路構成部を流れる間に空気と十分に熱交換するようになる。 According to this configuration, since the volume of the heat exchange medium that does not change phase does not change so much in the heat exchanger, the flow rate of the heat exchange medium that flows through the first flow path component having a large flow path cross-sectional area is the second flow path. It becomes slower than the flow rate of the heat exchange medium flowing through the component. Since the flow rate of the air flowing toward the first flow path component, which is slower than the second flow path component, is higher than the flow rate of the heat exchange medium, the heat exchange medium is sufficiently in the air while flowing through the first flow path component. Heat exchange.
請求項4の発明では、熱交換媒体の流路を構成する第1流路構成部と、該第1流路構成部に連通する流路を構成する第2流路構成部とを備え、上記両流路構成部の外部を流れる空気よりも高温状態の熱交換媒体が該流路構成部内で相変化を伴わずに空気と熱交換するように構成され、車両の前部に設けられた開口部の後側に搭載された熱交換器であって、上記第1流路構成部は、上記第2流路構成部よりも熱交換媒体の流れ方向上流側で、かつ、上記開口部に対応するように配置される構成とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the apparatus includes: a first flow path component that forms a flow path of the heat exchange medium; and a second flow path component that forms a flow path that communicates with the first flow path component. An opening provided in the front part of the vehicle is configured such that a heat exchange medium in a higher temperature state than the air flowing outside the two flow path components exchanges heat with the air without phase change in the flow channel components. A heat exchanger mounted on the rear side of the unit, wherein the first flow path component is upstream of the second flow path component in the flow direction of the heat exchange medium and corresponds to the opening. It is set as the structure arrange | positioned.
この構成によれば、第1流路構成部が車両の開口部に対応するように配置されているので、空気との温度差が第2流路構成部よりも大きい熱交換媒体が存在する第1流路構成部へ向けて流れる空気の流速を速くすることが可能になる。これにより、単位時間当たりの熱交換量を多くすることが可能になる。 According to this configuration, since the first flow path component is disposed so as to correspond to the opening of the vehicle, there is a heat exchange medium in which the temperature difference from the air is larger than that of the second flow path component. It becomes possible to increase the flow velocity of the air flowing toward the one flow path component. Thereby, it becomes possible to increase the amount of heat exchange per unit time.
請求項5の発明では、熱交換媒体の流路を構成する第1流路構成部と、該第1流路構成部に連通する流路を構成する第2流路構成部とを備え、上記両流路構成部の外部を流れる空気よりも高温状態の熱交換媒体が該流路構成部内で相変化を伴わずに空気と熱交換するように構成され、車両の前部に設けられた開口部の後側に搭載された熱交換器であって、上記第1流路構成部は、上記第2流路構成部の流路断面積よりも広い流路断面積を有するとともに、上記開口部に対応するように配置される構成とする。
The invention according to
この構成によれば、熱交換媒体の流速が第2流路構成部よりも遅い第1流路構成部へ向けて流れる空気の流速を速くすることが可能になる。これにより、熱交換媒体が第1流路構成部を流れる間に空気と十分に熱交換するようになる。 According to this configuration, it is possible to increase the flow rate of the air flowing toward the first flow path component that is slower than the second flow path component. As a result, the heat exchange medium sufficiently exchanges heat with air while flowing through the first flow path component.
請求項6の発明では、請求項3または5の発明において、第1流路構成部は、第2流路構成部よりも熱交換媒体の流れ方向上流側に配置されている構成とする。 According to a sixth aspect of the invention, in the third or fifth aspect of the invention, the first flow path component is disposed upstream of the second flow path component in the flow direction of the heat exchange medium.
この構成によれば、請求項1の発明と同様に、単位時間当たりの熱交換量を多くすることが可能になる。 According to this configuration, similarly to the first aspect of the invention, it is possible to increase the amount of heat exchange per unit time.
請求項7の発明では、請求項1から6のいずれか1つの発明において、空気流れ方向と交差する方向に並設された複数のチューブと、該チューブの両端部にそれぞれ配設され該端部に連通するヘッダタンクとを備え、上記ヘッダタンクの内部空間は、上記チューブの並設方向一側と他側とに仕切られている構成とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects of the present invention, a plurality of tubes arranged in parallel in a direction crossing the air flow direction, and the end portions respectively disposed at both ends of the tubes. The header tank communicates with the internal space of the header tank, and the internal space of the header tank is partitioned into one side and the other side in the juxtaposed direction of the tubes.
この構成によれば、チューブによって第1流路構成部及び第2流路構成部を形成することが可能になる。これら流路構成部の流路断面積は、ヘッダタンクの内部空間の仕切り位置を変えることで変更される。 According to this structure, it becomes possible to form a 1st flow path structure part and a 2nd flow path structure part with a tube. The flow path cross-sectional areas of these flow path components are changed by changing the partition position of the internal space of the header tank.
請求項8の発明では、請求項1から7のいずれか1つの発明において、熱交換媒体が二酸化炭素である構成とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, the heat exchange medium is carbon dioxide.
請求項1の発明によれば、空気との温度差の大きい熱交換媒体が流れる第1流路構成部を空気の流速の速い領域に配置したので、単位時間当たりの熱交換量を多くでき、熱交換効率を向上させることができる。 According to the first aspect of the present invention, since the first flow path component in which the heat exchange medium having a large temperature difference from the air flows is arranged in a region where the flow velocity of air is high, the amount of heat exchange per unit time can be increased, Heat exchange efficiency can be improved.
請求項3の発明によれば、流速の遅い熱交換媒体が流れる第1流路構成部を空気の流速の速い領域に配置したので、熱交換媒体が第1流路構成部を流れる間に空気と十分に熱交換するようになり、熱交換効率を向上させることができる。 According to the third aspect of the present invention, the first flow path component through which the heat exchange medium having a low flow velocity flows is disposed in the region where the air flow velocity is high. Therefore, the air is exchanged while the heat exchange medium flows through the first flow channel component. The heat exchange efficiency can be improved by sufficiently exchanging heat.
請求項4の発明によれば、空気との温度差の大きい熱交換媒体が流れる第1流路構成部を車両における空気の流速の速い領域に配置でき、熱交換効率を向上させることができる。
According to invention of
請求項5の発明によれば、流速の遅い熱交換媒体が流れる第1流路構成部を空気の流速の速い領域に配置でき、熱交換効率を向上させることができる。
According to invention of
請求項6の発明によれば、熱交換効率をより一層向上させることができる。
According to the invention of
請求項7の発明によれば、ヘッダタンクの内部空間の仕切り位置を変えるだけで、第1及び第2流路構成部の流路断面積を容易に変更することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to easily change the flow path cross-sectional areas of the first and second flow path components only by changing the partition position of the internal space of the header tank.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature, and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.
図1は、本発明の実施形態に係る熱交換器を示すものである。この実施形態の説明では、熱交換器が、自動車用空調装置を構成する冷凍装置の一要素である放熱器1とされている場合について説明する。この放熱器1は、図2及び図4に示すように、自動車Aの前部に設けられたエンジンルームE内に搭載されるようになっている。エンジンルームEの前端部にはサポート部材(図示せず)が設けられ、このサポート部材に放熱器1が支持されるようになっている。
FIG. 1 shows a heat exchanger according to an embodiment of the present invention. In the description of this embodiment, a case will be described in which the heat exchanger is the
まず、上記自動車Aの構造を説明すると、自動車Aの前部には、エンジンルームEを上方から覆うボンネットフードBが設けられている。ボンネットフードBの前縁部の下方には、フロントバンパCが設けられている。このフロントバンパCとボンネットフードBの前縁部との間には、エンジンルームEへ冷却風を取り入れるための開口部Sが形成されている。フロントバンパCには、開口部Sに対応する部位にグリルDが設けられている。また、エンジンルームE内には、冷却用ファン(図示せず)が配設されている。 First, the structure of the automobile A will be described. At the front of the automobile A, a hood hood B that covers the engine room E from above is provided. A front bumper C is provided below the front edge of the hood hood B. Between the front bumper C and the front edge of the hood hood B, an opening S for taking cooling air into the engine room E is formed. The front bumper C is provided with a grill D at a portion corresponding to the opening S. A cooling fan (not shown) is disposed in the engine room E.
次に、冷凍装置について説明する。この冷凍装置は、図示しないが、圧縮機、上記放熱器1、膨張弁、蒸発器を備えており、これらは順に配管により閉回路に接続されて構成されている。これらのうち、圧縮機、放熱器1はエンジンルームEに配設され、膨張弁及び蒸発器は車室内に配設されている。冷凍装置に充填される熱交換媒体は二酸化炭素である。上記圧縮機に吸入された二酸化炭素は、圧縮されて高温高圧状態になり、この高温高圧の二酸化炭素は放熱器1に流入して外部の空気と熱交換して冷却される。放熱器1から流出した二酸化炭素は、膨張弁を通過して減圧されて蒸発器に流入し、外部の空気と熱交換して空気を冷却した後、圧縮機に吸い込まれる。
Next, the refrigeration apparatus will be described. Although not shown, this refrigeration apparatus includes a compressor, the
上記放熱器1は、図1に示すように、二酸化炭素が流れるチューブ2及び伝熱用のフィン3を上下方向に交互に並設してなるコア4と、該コア4のチューブ2の長手方向両端部に該チューブ2の端部とそれぞれ連通するように設けられた第1ヘッダタンク5及び第2ヘッダタンク6と、コア4の上端部及び下端部に設けられた上側エンドプレート7及び下側エンドプレート8とを備えている。尚、この実施形態の説明では、図1の左側を放熱器1の左側といい、また、図1の右側を放熱器1の右側という。
As shown in FIG. 1, the
上記チューブ2は、外部空気の流れ方向に長い断面形状を有しかつ左右方向に延びる偏平チューブであり、アルミニウム合金で構成されている。上記フィン3は、外部空気の流れ方向に沿って見て波型をなすコルゲートフィンであり、アルミニウム合金の薄板材で構成されている。上記チューブ2の外面またはフィン3の表面にはろう材が塗布されており、このろう材によりチューブ2とフィン3とがろう付けされて一体化している。
The
上記第1ヘッダタンク5は、放熱器1の左側に配置されており、上下方向に長く延びる円筒形状に形成されている。第1ヘッダタンク5の周壁部13は、アルミニウム合金製の板材を曲げ成形してなるものである。この周壁部13を構成する板材にはろう材が塗布されている。
The said
上記第1ヘッダタンク5の周壁部13の上端部と下端部とは、コア4の上端部及び下端部よりも上方及び下方へそれぞれ突出している。この周壁部13の上端開口部及び下端開口部(共に図示せず)は、上側キャップ14及び下側キャップ15で閉塞されている。これらキャップ14、15は、周壁部13にろう付けされている。第2ヘッダタンク6も同様に周壁部13及びキャップ14、15で構成されている。
The upper end portion and the lower end portion of the
上記周壁部13には、上記チューブ2の端部が挿入されるチューブ挿入孔(図示せず)が上下方向に間隔をあけて多数形成されている。これらチューブ挿入孔は、周壁部13の周方向に長いスリット状に形成されている。上記チューブ2の端部はチューブ挿入孔に挿入されて内部空間と連通した状態で該チューブ挿入孔の周縁部にろう付けされている。
A number of tube insertion holes (not shown) into which the end of the
第1ヘッダタンク5には、該第1ヘッダタンク5の内部空間をチューブ2の並設方向である上下方向に仕切る仕切部材としての第1仕切板12が設けられている。この第1仕切板12は、アルミニウム合金製の板材からなるものであり、周壁部13に形成されたスリット状の挿入孔(図示せず)から内部に挿入され、該周壁部13にろう付けされている。この第1仕切板12の上下方向の位置は、周壁部13に形成する挿入孔の位置を変えることで容易に変更できるようになっている。
The
第1ヘッダタンク5の上部には、第1仕切板12よりも上側の空間に連通する導入管16が設けられている。圧縮機から吐出された二酸化炭素は、この導入管16を通って、第1ヘッダタンク5の第1仕切板12よりも上側の空間に導入されるようになっている。導入管16は、本発明の流入部を構成している。
An
上記第2ヘッダタンク6にも、第1ヘッダタンク5と同様に、該第2ヘッダタンク6の内部空間をチューブ2の並設方向に仕切る第2仕切板18が設けられている。この仕切板18は、第1仕切板12よりも下方に配置されている。第2ヘッダタンク6の下部には、第2仕切板18よりも下側の空間に連通する排出管17が設けられている。放熱器1内の二酸化炭素は、この排出管17を通って外部に排出されるようになっている。
Similarly to the
上記第1仕切板12よりも上方に位置するチューブ2により、導入管16に接続された第1パスP1が構成される。また、第1仕切板12と第2仕切板18との間に位置するチューブ2により第2パスP2が構成され、さらに、第2仕切板18よりも下方に位置するチューブ2により第3パスP3が構成される。これら第1〜第3パスP1〜P3は、ヘッダタンク5、6の内部空間により、二酸化炭素の流れ方向上流側から下流側に順に接続されて連通した状態となっている。上記第1〜第3パスP1〜P3は、二酸化炭素の流路を構成する流路構成部である。
The
上記第1〜第3パスP1〜P3の流路断面積は、各パスP1〜P3を構成するチューブ2の本数により決定されるようなっている。各パスP1〜P3の流路断面積は、第1仕切板12及び第2仕切板18の位置によって変更可能であり、この実施形態では、第1パスP1の流路断面積が第2パスP2及び第3パスP3の流路断面積よりも広く、かつ、第2パスP2の流路断面積が第3パスP3の流路断面積よりも広く設定されている。
The flow path cross-sectional areas of the first to third paths P1 to P3 are determined by the number of
上記上側エンドプレート7は、アルミニウム合金製の板材を上方に開放する略コ字状断面を有するように成形してなるものであり、コア4の左右方向両端部に亘って延びている。この上側エンドプレート7の左右両端部には、第1ヘッダタンク5及び第2ヘッダタンク6の周壁部13外面に接触する接触部7aが設けられている。これら接触部7aは、周壁部13外面にろう付けされている。尚、下側エンドプレート8は、上側エンドプレート7と同様に構成されており、接触部8aが第1ヘッダタンク5及び第2ヘッダタンク6の周壁部13外面にろう付けされている。
The
図3に二酸化炭素の流れを矢印で示すように、上記放熱器1の導入管16から第1ヘッダタンク5に流入した二酸化炭素は、第1パスP1に流入して第2ヘッダタンク6側へ流れ、該第2ヘッダタンク6の第2仕切板18よりも上側の空間に流入する。この第2ヘッダタンク6に流入した二酸化炭素は、第2パスP2に流入して第1ヘッダタンク5側へ流れ、該第1ヘッダタンク5の第1仕切板12よりも下側の空間に流入する。この第1ヘッダタンク5の下側の空間に流入した二酸化炭素は、第3パスP3に流入して該チューブ2を第2ヘッダタンク6側へ流れ、該第2ヘッダタンク6の第2仕切板18よりも下側の空間に流入して排出管17から外部に排出される。
As indicated by arrows in FIG. 3, the carbon dioxide flowing into the
上記のように構成された放熱器1は、図4(a)に示すように、第1パスP1が車両の開口部Sに対応するように配置された状態でサポート部材に支持されている。このように第1パスP1を開口部Sに対応させることで、車両を前方から見たときに、開口部Sと第1パスP1とが重複することになる。
As shown in FIG. 4A, the
そして、車両の走行時や、停車中で冷却用ファンが回転している時には、空気が開口部SからエンジンルームEに取り入れられる。このときのエンジンルームE内における開口部Sの直後方における風速分布は概ね図4(b)に示すようになり、開口部Sに対応する領域を流れる空気の流速が最も速くなる。この空気の流れが速い領域に放熱器1の第1パスP1が位置することになる。つまり、第1パスP1が本発明の第1流路構成部であり、第2パスP2が本発明の第2流路構成部である。
When the vehicle is running or when the cooling fan is rotating while the vehicle is stopped, air is taken into the engine room E from the opening S. At this time, the wind velocity distribution immediately after the opening S in the engine room E is substantially as shown in FIG. 4B, and the flow velocity of the air flowing through the region corresponding to the opening S is the fastest. The first path P1 of the
一方、圧縮機から吐出された二酸化炭素は、放熱器1の第1パスP1を流れて冷却された後に第2パスP2を流れてさらに冷却されるので、第1パスP1を流れる二酸化炭素の温度は、第2パスP2を流れる二酸化炭素の温度よりも高く、空気との温度差が大きい。この空気との温度差が第2パスP2よりも大きい二酸化炭素が存在する第1パスP1へ向けて流れる空気の流速が速いので、単位時間当たりの熱交換量を多くすることが可能になる。
On the other hand, since the carbon dioxide discharged from the compressor flows through the first path P1 of the
また、相変化しない二酸化炭素は放熱器1内で体積があまり変化しないため、流路断面積の大きい第1パスP1を流れる二酸化炭素の流速は、第2パスP2を流れる二酸化炭素の流速よりも遅くなる。この二酸化炭素の流速が第2パスP2よりも遅い第1パスP1へ向けて流れる空気の流速が速いので、二酸化炭素が第1パスP1を流れる間に空気と十分に熱交換する。
In addition, since the volume of carbon dioxide that does not change phase does not change much in the
以上説明したように、この実施形態に係る放熱器1によれば、第2パスP2や第3パスP3に比べて空気との温度差が大きい二酸化炭素が流れている第1パスP1を空気の流速の速い領域に配置し、しかも、その第1パスP1を流れる二酸化炭素の流速を他のパスP2、P3よりも遅くしているので、熱交換効率を十分に向上させることができる。
As described above, according to the
また、放熱器1を多数のチューブ2とヘッダタンク5、6とで構成したので、パスP1〜P3の位置やパスP1〜P3の流路断面積を任意にかつ容易に変えることができる。
Further, since the
尚、上記実施形態では、第2パスP2及び第3パスP3の流路断面積よりも広い流路断面積を有する第1パスP1を空気の流速の速い領域に配置するようにしているが、例えば、図5に示す変形例1のように、第2パスP2の流路断面積を第1パスP1及び第3パスP3の流路断面積よりも広くし、図6に示すように、この第2パスP2を開口部Sに対応するようにしてもよい。
In the above embodiment, the first path P1 having a flow path cross-sectional area wider than the flow path cross-sectional areas of the second path P2 and the third path P3 is arranged in a region where the air flow velocity is fast. For example, as in
また、例えば、図7及び図8に示す変形例2のように、車両に上側開口部S1と下側開口部S2とが間隔をあけて設けられている場合には、第1パスP1及び第3パスP3の流路断面積を第2パスP2の流路断面積よりも広くし、これら第1パスP1及び第3パスP3を上側開口部S1及び下側開口部S2にそれぞれ対応するように配置するようにしてもよい。この場合、第1パスP1の流路断面積と第3パスP3の流路断面積とは略同じに設定してもよいし、異ならせてもよい。 Further, for example, when the vehicle is provided with the upper opening S1 and the lower opening S2 with an interval as in the second modification shown in FIGS. 7 and 8, the first path P1 and the second The flow path cross-sectional area of the 3-pass P3 is made larger than the flow-path cross-sectional area of the second pass P2, and the first pass P1 and the third pass P3 correspond to the upper opening S1 and the lower opening S2, respectively. It may be arranged. In this case, the flow path cross-sectional area of the first path P1 and the flow path cross-sectional area of the third path P3 may be set to be approximately the same or different.
また、第1パスP1の流路断面積を第2パスP2や第3パスP3よりも狭くして空気の流速の速い領域に配置するようにしてもよいし、第2パスP2や第3パスP3の流路断面積を広くして空気の流速の速い領域に配置するようにしてもよい。 Further, the flow path cross-sectional area of the first path P1 may be narrower than that of the second path P2 and the third path P3 and may be arranged in a region where the air flow velocity is fast, or the second path P2 and the third path. You may make it arrange | position in the area | region where the flow-path cross-sectional area of P3 is enlarged, and the flow velocity of air is quick.
また、導入管16を第1ヘッダタンク5の下部に設け、排出管17を第2ヘッダタンク6の上部に設けるようにしてもよい。この場合、第3パスP3が二酸化炭素の流れ方向最上流側のパスとなる。また、第1ヘッダタンク5の第1仕切板12の数及び第2ヘッダタンク6の第2仕切板18の数を変更することにより、パスの数は2つや4つ以上にすることもできる。
Further, the
また、本発明は、車室内における暖房用の放熱器に適用することも可能である。 The present invention can also be applied to a radiator for heating in a passenger compartment.
また、本発明は、空調装置以外に用いられる冷凍装置の放熱器に適用することも可能である。 The present invention can also be applied to a radiator of a refrigeration apparatus used other than an air conditioner.
また、この実施形態では、熱交換器が二酸化炭素を熱交換媒体とする超臨界サイクル用の放熱器である場合について説明しているが、熱交換媒体としては、二酸化炭素以外にも、例えば、エチレン、エタン、酸化窒素等の超臨界域で使用するものであればよい。 Moreover, in this embodiment, although the case where the heat exchanger is a radiator for a supercritical cycle using carbon dioxide as a heat exchange medium is described, as the heat exchange medium, in addition to carbon dioxide, for example, Any material may be used as long as it is used in a supercritical region such as ethylene, ethane, or nitric oxide.
以上説明したように、本発明に係る熱交換器は、例えば、車両用空調装置に用いられる冷凍装置の放熱器として適している。 As described above, the heat exchanger according to the present invention is suitable as a radiator of a refrigeration apparatus used for a vehicle air conditioner, for example.
1 放熱器(熱交換器)
2 チューブ
3 フィン
5 第1ヘッダタンク
6 第2ヘッダタンク
12 第1仕切板
16 導入管(流入部)
17 排出管
18 第2仕切板
A 自動車
E エンジンルーム
P1〜P3 第1〜第3パス(流路構成部)
S 開口部
S1 上側開口部
S2 下側開口部
1 radiator (heat exchanger)
2
17
S opening S1 upper opening S2 lower opening
Claims (8)
上記第1流路構成部は、上記第2流路構成部よりも熱交換媒体の流れ方向上流側で、かつ、該第2流路構成部が配置されている領域よりも空気の流速の速い領域に配置されることを特徴とする熱交換器。 A first flow path component that forms a flow path of the heat exchange medium, and a second flow path component that forms a flow path that communicates with the first flow path component; A heat exchanger configured to exchange heat with air without causing a phase change in the flow path component, the heat exchange medium having a higher temperature than the air flowing through the flow path,
The first flow path component is upstream of the second flow path component in the flow direction of the heat exchange medium and has a higher air flow rate than the region where the second flow path component is disposed. A heat exchanger which is arranged in a region.
第1流路構成部は、熱交換媒体の流入部に接続されていることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1,
The first flow path component is connected to an inflow portion of a heat exchange medium.
上記第1流路構成部は、上記第2流路構成部の流路断面積よりも広い流路断面積を有するとともに、該第2流路構成部が配置されている領域よりも空気の流速の速い領域に配置されることを特徴とする熱交換器。 A first flow path component that forms a flow path of the heat exchange medium, and a second flow path component that forms a flow path that communicates with the first flow path component; A heat exchanger configured to exchange heat with air without causing a phase change in the flow path component, the heat exchange medium having a higher temperature than the air flowing through the flow path,
The first flow path component has a flow path cross-sectional area larger than the flow path cross-sectional area of the second flow path component, and the air flow velocity is higher than the region where the second flow path component is disposed. The heat exchanger is arranged in a fast region.
上記第1流路構成部は、上記第2流路構成部よりも熱交換媒体の流れ方向上流側で、かつ、上記開口部に対応するように配置されることを特徴とする熱交換器。 A first flow path component that forms a flow path of the heat exchange medium, and a second flow path component that forms a flow path that communicates with the first flow path component; The heat exchange medium at a higher temperature than the air flowing through the air is configured to exchange heat with the air without phase change in the flow path component, and is mounted on the rear side of the opening provided in the front of the vehicle. A heat exchanger,
The heat exchanger according to claim 1, wherein the first flow path component is disposed on the upstream side of the second flow path component in the flow direction of the heat exchange medium and corresponding to the opening.
上記第1流路構成部は、上記第2流路構成部の流路断面積よりも広い流路断面積を有するとともに、上記開口部に対応するように配置されることを特徴とする熱交換器。 A first flow path component that forms a flow path of the heat exchange medium, and a second flow path component that forms a flow path that communicates with the first flow path component; The heat exchange medium at a higher temperature than the air flowing through the air is configured to exchange heat with the air without phase change in the flow path component, and is mounted on the rear side of the opening provided in the front of the vehicle. A heat exchanger,
The first flow path component has a flow channel cross-sectional area larger than that of the second flow path component, and is disposed so as to correspond to the opening. vessel.
第1流路構成部は、第2流路構成部よりも熱交換媒体の流れ方向上流側に配置されていることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 3 or 5,
The first flow path component is disposed on the upstream side of the second flow path component in the flow direction of the heat exchange medium.
空気流れ方向と交差する方向に並設された複数のチューブと、該チューブの両端部にそれぞれ配設され該端部に連通するヘッダタンクとを備え、
上記ヘッダタンクの内部空間は、上記チューブの並設方向一側と他側とに仕切られていることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 6,
A plurality of tubes arranged side by side in a direction crossing the air flow direction, and header tanks respectively disposed at both ends of the tubes and communicating with the ends;
An internal space of the header tank is partitioned into one side and the other side in the juxtaposed direction of the tubes.
熱交換媒体が二酸化炭素であることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 7,
A heat exchanger characterized in that the heat exchange medium is carbon dioxide.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2006-05-16 JP JP2006136675A patent/JP2007309549A/en active Pending
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