JP2007333319A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
超臨界冷媒を利用した冷凍サイクルにおいて機能する熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger that functions in a refrigeration cycle using a supercritical refrigerant.
従来、CO2冷媒などのような超臨界冷媒を用いた冷凍サイクルにおいて機能する熱交換器には、例えば、クロスフィン式の熱交換器がある。このような、クロスフィン式の熱交換器では、冷媒の流通する1本の伝熱管をターンさせて複数のフィンと接触する部分を増やすことで、熱交換可能な面積を増加させ、熱交換の高効率化を図っている(特許文献1参照)。
しかし、CO2冷媒などの超臨界冷媒を利用する熱交換器(ガスクーラ)では、超臨界冷媒は、熱交換器全体において、超臨界領域において作動するために凝縮せずに顕熱変化を伴って作動する。したがって、熱交換器がガスクーラとして機能する場合は、冷媒温度が大きく変化し、熱交換器における冷媒の入口側と出口側とでは大きな温度差が生じる。すなわち、冷媒の流れ方向における伝熱管の上流側と下流側とでは大きな温度差が生じる。特許文献1の技術では、冷媒の流れ方向における伝熱管の上流側と下流側とを伝熱フィンにより接続しているために、伝熱フィンにおいて伝熱管の上流側と下流側とで熱交換を行うこととなり、熱損失の量が大きくなる。
However, in a heat exchanger (gas cooler) that uses a supercritical refrigerant such as a CO2 refrigerant, the supercritical refrigerant operates in the supercritical region in the entire heat exchanger and does not condense and operates with a sensible heat change. To do. Therefore, when the heat exchanger functions as a gas cooler, the refrigerant temperature changes greatly, and a large temperature difference occurs between the inlet side and the outlet side of the refrigerant in the heat exchanger. That is, a large temperature difference occurs between the upstream side and the downstream side of the heat transfer tube in the refrigerant flow direction. In the technique of
本発明の課題は、ガスクーラの入口側の冷媒とガスクーラの出口側の冷媒とが互いに熱交換を行うことを防ぎ、ガスクーラの熱交換効率の向上を図ることにある。 An object of the present invention is to prevent heat exchange between the refrigerant on the inlet side of the gas cooler and the refrigerant on the outlet side of the gas cooler, thereby improving the heat exchange efficiency of the gas cooler.
第1発明に係る熱交換器は、超臨界冷媒を用いた冷凍サイクルにおいて機能する熱交換器であって、伝熱管と複数の伝熱フィンとを備える。伝熱管は、超臨界冷媒を流通可能である。複数の伝熱フィンは、伝熱管に接続され、第1流体と伝熱管内の超臨界冷媒とが熱交換を行うことを助長する。複数の伝熱フィンは、超臨界冷媒流れ方向に対して分離して配置される。 A heat exchanger according to a first invention is a heat exchanger that functions in a refrigeration cycle using a supercritical refrigerant, and includes a heat transfer tube and a plurality of heat transfer fins. The heat transfer tube can circulate a supercritical refrigerant. The plurality of heat transfer fins are connected to the heat transfer tube and facilitate heat exchange between the first fluid and the supercritical refrigerant in the heat transfer tube. The plurality of heat transfer fins are arranged separately from each other in the supercritical refrigerant flow direction.
この熱交換器は、超臨界条件下のガスクーラであり、超臨界領域において作動する。このような熱交換器では、熱交換器全体において、冷媒は凝縮せずに顕熱変化を伴って作動する。したがって、熱交換器がガスクーラとして機能する場合に、冷媒温度は大きく変化し、冷媒流れ方向における伝熱管の上流側と下流側とでは大きな温度差が生じる。 This heat exchanger is a gas cooler under supercritical conditions and operates in the supercritical region. In such a heat exchanger, the refrigerant does not condense in the entire heat exchanger and operates with a sensible heat change. Therefore, when the heat exchanger functions as a gas cooler, the refrigerant temperature changes greatly, and a large temperature difference occurs between the upstream side and the downstream side of the heat transfer tube in the refrigerant flow direction.
本発明では、熱交換器の冷媒流れ方向における伝熱管の上流側と下流側とを伝熱フィンにより接続しないように、冷媒流れ方向に対して伝熱フィンを分離している。これにより、伝熱管の上流側と下流側とが熱交換を行うことを防ぐことができ、大きな熱損失を低減することができる。このため、熱交換器の熱交換効率の向上を図ることができる。 In the present invention, the heat transfer fins are separated from the refrigerant flow direction so that the upstream side and the downstream side of the heat transfer tube in the refrigerant flow direction of the heat exchanger are not connected by the heat transfer fins. Thereby, it can prevent that the upstream and downstream of a heat exchanger tube perform heat exchange, and can reduce a big heat loss. For this reason, the heat exchange efficiency of the heat exchanger can be improved.
第2発明に係る熱交換器は、第1発明に係る熱交換器であって、伝熱管は、略円柱形状の第1空間に対して複数回巻かれらせん状となる。 A heat exchanger according to a second aspect of the present invention is the heat exchanger according to the first aspect of the present invention, wherein the heat transfer tube is spirally wound a plurality of times with respect to the substantially cylindrical first space.
この熱交換器では、伝熱管がらせん状に複数回巻かれている。そして、一巻きの伝熱管の伝熱フィンが、隣り合う別の一巻きの伝熱管の伝熱フィンに接触しないように形成される。 In this heat exchanger, the heat transfer tube is spirally wound a plurality of times. And it forms so that the heat-transfer fin of one heat-transfer tube may not contact the heat-transfer fin of another one-roll heat-transfer tube adjacent.
これにより、伝熱管の上流側と下流側とが熱交換を行うことを防ぐことができ、大きな熱損失を低減することができる。このため、熱交換器の熱交換効率の向上を図ることができる。 Thereby, it can prevent that the upstream and downstream of a heat exchanger tube perform heat exchange, and can reduce a big heat loss. For this reason, the heat exchange efficiency of the heat exchanger can be improved.
第3発明に係る熱交換器は、第2発明に係る熱交換器であって、超臨界冷媒は、らせん軌道を描きながら、第1空間の第1平面から第2平面の方向へ流れる。第1流体は、伝熱管の外部の第1流体流路を第2平面から第1平面の方向へ流れる。 A heat exchanger according to a third aspect is the heat exchanger according to the second aspect, wherein the supercritical refrigerant flows in a direction from the first plane of the first space to the second plane while drawing a spiral trajectory. The first fluid flows in the direction of the first plane from the second plane through the first fluid channel outside the heat transfer tube.
この熱交換器は、冷媒の流れ方向が第1流体の流れ方向と対向している。したがって、熱交換器全体において、冷媒と第1流体との温度差を大きく維持することができ、熱交換器の高効率化を図ることができる。 In this heat exchanger, the flow direction of the refrigerant faces the flow direction of the first fluid. Therefore, a large temperature difference between the refrigerant and the first fluid can be maintained in the entire heat exchanger, and the efficiency of the heat exchanger can be increased.
第4発明に係る熱交換器は、第1発明に係る熱交換器であって、伝熱管は、複数の直管部と少なくとも1つ以上の曲管部とを有する。複数の直管部は、互いに略平行に隣り合い、かつ、互いに間隔をあける形状である。 A heat exchanger according to a fourth aspect is the heat exchanger according to the first aspect, wherein the heat transfer tube has a plurality of straight tube portions and at least one or more bent tube portions. The plurality of straight pipe portions are adjacent to each other substantially parallel to each other and are spaced apart from each other.
この熱交換器は、伝熱管がターンしており、伝熱管の直管部同士が略平行に隣り合い、かつ、互いに間隔を開けて形成されている。そして、1本の直管部に接続される伝熱フィンは、隣り合う別の1本の直管部に接続される伝熱フィンに接触しないように配置される。 In this heat exchanger, the heat transfer tubes are turned, and the straight tube portions of the heat transfer tubes are adjacent to each other in parallel and are spaced apart from each other. And the heat-transfer fin connected to one straight pipe part is arrange | positioned so that it may not contact the heat-transfer fin connected to another adjacent straight pipe part.
これにより、伝熱管の上流側と下流側とが熱交換を行うことを防ぐことができ、大きな熱損失を低減することができる。このため、熱交換器の熱交換効率の向上を図ることができる。 Thereby, it can prevent that the upstream and downstream of a heat exchanger tube perform heat exchange, and can reduce a big heat loss. For this reason, the heat exchange efficiency of the heat exchanger can be improved.
第5発明に係る熱交換器は、第1発明から第4発明のいずれかに係る熱交換器であって、伝熱フィンは、板状のフィンであり、伝熱管の外周面から放射状に外側に延びている。 A heat exchanger according to a fifth aspect of the present invention is the heat exchanger according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, wherein the heat transfer fins are plate-shaped fins and are radially outward from the outer peripheral surface of the heat transfer tube. It extends to.
この伝熱フィンは、板状の一端で伝熱管と接続されており、1箇所で接続されている。すなわち、伝熱フィンは、伝熱管において、伝熱フィンが接続されている接続箇所よりも上流側または下流側とは接触しないように形成される。 The heat transfer fin is connected to the heat transfer tube at one end in the form of a plate, and is connected at one place. That is, the heat transfer fin is formed in the heat transfer tube so as not to contact the upstream side or the downstream side of the connection location to which the heat transfer fin is connected.
したがって、伝熱管の上流側と下流側とが熱交換を行うことを防ぐことができ、大きな熱損失を低減することができる。このため、熱交換器の熱交換効率の向上を図ることができる。 Therefore, it is possible to prevent heat exchange between the upstream side and the downstream side of the heat transfer tube, and it is possible to reduce a large heat loss. For this reason, the heat exchange efficiency of the heat exchanger can be improved.
第6発明に係る熱交換器は、第1発明から第4発明のいずれかに係る熱交換器であって、伝熱フィンは、針状のフィンであり、伝熱管の外周面から放射状に外側に延びている。 A heat exchanger according to a sixth aspect of the present invention is the heat exchanger according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, wherein the heat transfer fins are needle-like fins and are radially outward from the outer peripheral surface of the heat transfer tube. It extends to.
この伝熱フィンは、針状の一端で伝熱管と接続されており、1箇所で接続されている。すなわち、伝熱フィンは、伝熱管において、伝熱フィンが接続されている接続箇所よりも上流側または下流側とは接触しないように形成される。 This heat transfer fin is connected to the heat transfer tube at one end in a needle shape, and is connected at one place. That is, the heat transfer fin is formed in the heat transfer tube so as not to contact the upstream side or the downstream side of the connection location to which the heat transfer fin is connected.
したがって、伝熱管の上流側と下流側とが熱交換を行うことを防ぐことができ、大きな熱損失を低減することができる。このため、熱交換器の熱交換効率の向上を図ることができる。 Therefore, it is possible to prevent heat exchange between the upstream side and the downstream side of the heat transfer tube, and it is possible to reduce a large heat loss. For this reason, the heat exchange efficiency of the heat exchanger can be improved.
第7発明に係る熱交換器は、第1発明から第4発明のいずれかに係る熱交換器であって、伝熱フィンは、略U字状のフィンであり、その両端が伝熱管の外周面に接続されている。 A heat exchanger according to a seventh aspect of the present invention is the heat exchanger according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, wherein the heat transfer fins are substantially U-shaped fins, and both ends thereof are the outer periphery of the heat transfer tube. Connected to the surface.
この熱交換器は、伝熱フィンが略U字状のフィンであり、伝熱管の外周面にその両端が接続されている。すなわち、伝熱フィンは、伝熱管において、伝熱フィンが接続されている接続箇所よりも上流側または下流側とは接触していない。 In this heat exchanger, the heat transfer fins are substantially U-shaped fins, and both ends thereof are connected to the outer peripheral surface of the heat transfer tube. That is, the heat transfer fin is not in contact with the upstream side or the downstream side of the connection portion to which the heat transfer fin is connected in the heat transfer tube.
したがって、伝熱管の上流側と下流側とが熱交換を行うことを防ぐことができ、大きな熱損失を低減することができる。このため、熱交換器の熱交換効率の向上を図ることができる。 Therefore, it is possible to prevent heat exchange between the upstream side and the downstream side of the heat transfer tube, and it is possible to reduce a large heat loss. For this reason, the heat exchange efficiency of the heat exchanger can be improved.
第1発明に係る熱交換器では、熱交換器の冷媒流れ方向における伝熱管の上流側と下流側とを伝熱フィンにより接続しないように、冷媒流れ方向に対して伝熱フィンを分離している。これにより、伝熱管の上流側と下流側とが熱交換を行うことを防ぐことができ、大きな熱損失を低減することができる。このため、熱交換器の熱交換効率の向上を図ることができる。 In the heat exchanger according to the first aspect of the invention, the heat transfer fins are separated in the refrigerant flow direction so that the upstream side and the downstream side of the heat transfer tube in the refrigerant flow direction of the heat exchanger are not connected by the heat transfer fins. Yes. Thereby, it can prevent that the upstream and downstream of a heat exchanger tube perform heat exchange, and can reduce a big heat loss. For this reason, the heat exchange efficiency of the heat exchanger can be improved.
第2発明に係る熱交換器では、伝熱管の上流側と下流側とが熱交換を行うことを防ぐことができ、大きな熱損失を低減することができる。このため、熱交換器の熱交換効率の向上を図ることができる。 In the heat exchanger which concerns on 2nd invention, it can prevent that the upstream and downstream of a heat exchanger tube perform heat exchange, and can reduce a big heat loss. For this reason, the heat exchange efficiency of the heat exchanger can be improved.
第3発明に係る熱交換器では、冷媒の流れ方向が第1流体の流れ方向と対向している。したがって、熱交換器全体において、冷媒と第1流体との温度差を大きく維持することができ、熱交換器の高効率化を図ることができる。 In the heat exchanger according to the third aspect of the invention, the flow direction of the refrigerant faces the flow direction of the first fluid. Therefore, a large temperature difference between the refrigerant and the first fluid can be maintained in the entire heat exchanger, and the efficiency of the heat exchanger can be increased.
第4発明に係る熱交換器では、伝熱管の上流側と下流側とが熱交換を行うことを防ぐことができ、大きな熱損失を低減することができる。このため、熱交換器の熱交換効率の向上を図ることができる。 In the heat exchanger according to the fourth aspect of the invention, it is possible to prevent heat exchange between the upstream side and the downstream side of the heat transfer tube, and to reduce a large heat loss. For this reason, the heat exchange efficiency of the heat exchanger can be improved.
第5発明に係る熱交換器では、伝熱管の上流側と下流側とが熱交換を行うことを防ぐことができ、大きな熱損失を低減することができる。このため、熱交換器の熱交換効率の向上を図ることができる。 In the heat exchanger which concerns on 5th invention, it can prevent that the upstream and downstream of a heat exchanger tube perform heat exchange, and can reduce a big heat loss. For this reason, the heat exchange efficiency of the heat exchanger can be improved.
第6発明に係る熱交換器では、伝熱管の上流側と下流側とが熱交換を行うことを防ぐことができ、大きな熱損失を低減することができる。このため、熱交換器の熱交換効率の向上を図ることができる。 In the heat exchanger according to the sixth aspect of the present invention, it is possible to prevent heat exchange between the upstream side and the downstream side of the heat transfer tube and to reduce a large heat loss. For this reason, the heat exchange efficiency of the heat exchanger can be improved.
第7発明に係る熱交換器では、伝熱管の上流側と下流側とが熱交換を行うことを防ぐことができ、大きな熱損失を低減することができる。このため、熱交換器の熱交換効率の向上を図ることができる。 In the heat exchanger which concerns on 7th invention, it can prevent that the upstream and downstream of a heat exchanger tube perform heat exchange, and can reduce a big heat loss. For this reason, the heat exchange efficiency of the heat exchanger can be improved.
以下、図面に基づいて、本発明に係るガスクーラ12の実施形態について説明する。
Hereinafter, an embodiment of a
<超臨界冷凍サイクル>
図1に、冷媒に超臨界冷媒であるCO2を利用した冷凍回路1を示す。また、図2は、冷凍回路1を用いた超臨界条件下における冷凍サイクルをp−h線図(モリエル線図)により示している。冷凍回路1は、圧縮機11、ガスクーラ12、膨張弁13、および蒸発器14から構成されている。図2のA、B、C、およびDは、図1におけるそれぞれの点に対応した冷媒の状態を表している。
<Supercritical refrigeration cycle>
FIG. 1 shows a
この冷凍回路1では、冷媒は、圧縮機11により圧縮されて高温高圧になる(A→B)。このとき、冷媒であるCO2は気体から超臨界状態となる。ここにいう「超臨界状態」とは、臨界点K以上の温度および圧力下における物質の状態であり、気体の拡散性と液体の溶解性とを併せ持っている状態のことである。超臨界状態とは、図2において、臨界温度等温線Tkの右側で、かつ、臨界圧力Pk以上の領域における冷媒の状態である。なお、冷媒(物質)が超臨界状態になると、気相と液相との区別が無くなる。なお、ここにいう「気相」とは、飽和蒸気線Svより右側で、かつ、臨界圧力Pk以下の領域における冷媒の状態である。また、「液相」とは、飽和液線Slより左側で、かつ、臨界温度等温線Tkよりも左側の領域における冷媒の状態である。そして、圧縮機11により圧縮されて高温高圧の超臨界状態となった冷媒は、ガスクーラ12により放熱されて高圧の冷媒となる(B→C)。このとき、冷媒は、超臨界状態にあるため、ガスクーラ12内部において顕熱変化(温度変化)を伴って作動している。そして、ガスクーラ12において放熱した冷媒は、膨張弁13が開放されることにより膨張して、圧力がP1からP2へと減圧される(C→D)。そして、膨張弁13により減圧された冷媒は、蒸発器14において熱を吸収し、蒸発して圧縮機11へ戻る(D→A)。
In the
本発明に係る熱交換器は、図1におけるガスクーラ12であり、冷媒の状態を図2におけるB→Cのように変化させる。このガスクーラ12は、冷媒に例えばHFC系のフロン冷媒を用いた冷凍サイクルにおける凝縮器の役割を担っている。このガスクーラ12は、冷媒に超臨界条件下で作動するCO2を用いているため、凝縮器とは異なり、冷媒が顕熱変化を伴って作動し、冷媒が流入してくる冷媒入口部21と冷媒が流出する冷媒出口部22とでは大きな温度差が生じる。
The heat exchanger according to the present invention is the
<ガスクーラの構成>
図3は、本発明の一実施形態に係るガスクーラ12の概略図である。ガスクーラ12は、空気調和装置、ヒートポンプ給湯機などの冷媒回路に組み込まれる装置の一つで、CO2冷媒などの超臨界冷媒を冷却するガスクーラである。ガスクーラ12は、主として、伝熱管2と伝熱フィン3とから構成されている。
<Configuration of gas cooler>
FIG. 3 is a schematic view of the
伝熱管2は、略円柱形状の第1空間S1を中心にして巻くようならせん状の形状となっている。そして、伝熱管2内部を、圧縮機11により圧縮されて高温高圧になった超臨界冷媒が流通している。この高温高圧の超臨界冷媒は、冷媒入口部21より流入し、冷媒出口部22より流出しており、図3および図4に示す白抜き矢印R1の方向へ流れている。
The
伝熱フィン3は、図4のように板状の形状となっており、複数枚が伝熱管2の外周面から外側へ延びるように放射状に接続されている。この伝熱フィン3は、伝熱管2内部へ流入してくる高温高圧の超臨界冷媒の熱を伝熱管2外部の外部空気に放出させている。
The
ガスクーラ12は、第1円筒パイプ4と第2円筒パイプ5とをさらに有している。伝熱管2は、第1円筒パイプ4を複数回巻いておりらせん状となっている。第2円筒パイプ5は、第1円筒パイプ4よりも管径が大きく伝熱管2の外側を覆うように形成されている。このようにして、第1円筒パイプ4と第2円筒パイプ5との間には、外部空気が流通する第2空間S2が形成されている。ここで、第1円筒パイプ4と第2円筒パイプ5とは、ともに金属製である。この第2空間S2に流入した外部空気が、伝熱管2内を流れる超臨界冷媒と熱交換を行い、伝熱管2内の超臨界冷媒の冷却を行っている。
The
また、ガスクーラ12では、超臨界冷媒が伝熱管2内部を第1空間S1の第1平面As1から第2平面As2の方向(図3の矢印R1a参照)に流れており、外部空気がその逆方向(図3および図4の白抜き矢印A1参照)に流れている。このように、ガスクーラ12では、超臨界冷媒の流れ方向R1aと外部空気の流れ方向A1とが対向している。このため、ガスクーラ12全体において、超臨界冷媒と外部空気との温度差を大きく維持することができ、ガスクーラ12の高効率化を図ることができる。
In the
<特徴>
(1)
このガスクーラ12では、冷媒流れ方向における伝熱管2の上流側と下流側とを伝熱フィン3により接続しないように、冷媒流れ方向に対して伝熱フィン3を分離している。これにより、伝熱管2の上流側と下流側とが熱交換を行うことを防ぐことができ、大きな熱損失を低減することができる。このため、ガスクーラ12における熱交換効率の向上を図ることができる。
<Features>
(1)
In the
(2)
このガスクーラ12では、伝熱管2が複数回巻かれてらせん状になっている。さらに、このガスクーラ12は、伝熱フィン3が板状のフィンであり、伝熱管2の外周面から放射状に外側に延びている。この伝熱フィン3は、板状の一端で伝熱管2と接続されており、接続箇所がその1箇所である。すなわち、伝熱フィン3は、伝熱管2において、伝熱フィン3が接続されている接続箇所よりも上流側または下流側とは接触していない。
(2)
In this
これにより、伝熱管2の上流側と下流側とが熱交換を行うことを防ぐことができ、大きな熱損失を低減することができる。このため、ガスクーラ12の熱交換効率の向上を図ることができる。さらに、ガスクーラ12全体において、冷媒と第1流体との温度差を大きく維持することができ、ガスクーラ12の高効率化を図ることができる。
Thereby, it can prevent that the upstream and downstream of the
<変形例>
以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
<Modification>
Although specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
(1)
上記実施例において、伝熱管2を複数回巻いてらせん状にしているが、これに限らず、1本の伝熱管2aを複数回ターンさせた形状であっても良い。図5は、伝熱管2aを複数回ターンさせた場合のガスクーラ12aの概略図である。このガスクーラ12では、伝熱管2aは、略平行に配置された複数の直管部23aと、複数の直管部23aの端部を交互に連結している曲管部24aとを有しており、1本の冷媒経路を形成している。そして、1本の直管部23aに接続される伝熱フィン3は、隣り合う別の1本の直管部23aに接続される伝熱フィン3に接触しないように配置されている。
(1)
In the said Example, although the
ここで、高温高圧の超臨界冷媒は、上部の冷媒入口部21aより流入し、下部の冷媒出口部22aより流出しており、図5に示す白抜き矢印R2,R3の方向へ流れている。また、外部空気は、伝熱管2aの直管部23aと垂直の方向(図5に示す白抜き矢印A2の方向)に流れている。
Here, the high-temperature and high-pressure supercritical refrigerant flows in from the upper refrigerant inlet portion 21a, flows out from the lower refrigerant outlet portion 22a, and flows in the directions of white arrows R2 and R3 shown in FIG. Further, the external air flows in a direction perpendicular to the
これにより、伝熱管2aの上流側と下流側とが熱交換を行うことを防ぐことができ、大きな熱損失を低減することができる。このため、ガスクーラ12の熱交換効率の向上を図ることができる。
Thereby, it can prevent that the upstream and downstream of the
(2)
上記実施例において、伝熱フィン3は板状のフィンであったが、これに限らず、針状、棒状などのフィンであっても良い。この伝熱フィンは、針状または棒状の一端で伝熱管2と接続されており、1箇所で接続される。
(2)
In the above embodiment, the
また、両端が接続されるような略U字状の伝熱フィン3aであっても良い(図6参照)。伝熱フィン3aは、その両端の2箇所で接続されるが、形状が略U字であるために2つの接続箇所は比較的近い位置となる。すなわち、伝熱フィン3aは、接続箇所の上流側または下流側とは接触しないため、接続箇所の上流側または下流側との熱交換をほとんど行わない。なお、この変形例では、上記実施例とは伝熱フィンの形状が違うのみであり、伝熱管2、冷媒流れ方向R1、および外部空気の流れ方向A1は全て同じである。
Further, it may be a substantially U-shaped heat transfer fin 3a in which both ends are connected (see FIG. 6). The heat transfer fins 3a are connected at two locations on both ends thereof, but the two connection locations are relatively close because the shape is substantially U-shaped. That is, since the heat transfer fins 3a do not contact the upstream side or the downstream side of the connection location, the heat transfer fins 3a hardly exchange heat with the upstream side or the downstream side of the connection location. In this modification, only the shape of the heat transfer fin is different from that in the above embodiment, and the
したがって、伝熱管2の上流側と下流側とが熱交換を行うことを防ぐことができ、大きな熱損失を低減することができる。このため、ガスクーラ12の熱交換効率の向上を図ることができる。
Therefore, heat exchange between the upstream side and the downstream side of the
(3)
上記実施例において、第1円筒パイプおよび第2円筒パイプは金属製であったが、これに限らず、樹脂製などであっても構わない。
(3)
In the said Example, although the 1st cylindrical pipe and the 2nd cylindrical pipe were metal, it may not be restricted to this but may be resin.
本発明に係る熱交換器は、熱交換器の熱交換効率の向上を図ることができ、超臨界条件の冷凍サイクルにおいて機能する熱交換器等として有用である。 The heat exchanger according to the present invention can improve the heat exchange efficiency of the heat exchanger, and is useful as a heat exchanger that functions in a refrigeration cycle under supercritical conditions.
2,2a 伝熱管
3,3a 伝熱フィン
12,12a ガスクーラ(熱交換器)
23a 直管部(直線部)
24a 曲管部(曲げ部)
S1 第1空間
S2 第2空間(第1流体流路)
As1 第1平面
As2 第2平面
2, 2a
23a Straight pipe part (straight line part)
24a Curved pipe part (bending part)
S1 first space S2 second space (first fluid flow path)
As1 first plane As2 second plane
Claims (7)
前記超臨界冷媒を流通可能な伝熱管(2,2a)と、
前記伝熱管に接続され、前記伝熱管内の前記超臨界冷媒と第1流体とが熱交換することを助長する複数の伝熱フィン(3,3a)と、
を備え、
複数の前記伝熱フィンは、前記超臨界冷媒流れ方向(R1)に対して互いに分離して配置される、
熱交換器(1,1a)。 A heat exchanger (1, 1a) that functions in a refrigeration cycle using a supercritical refrigerant,
A heat transfer tube (2, 2a) capable of circulating the supercritical refrigerant;
A plurality of heat transfer fins (3, 3a) that are connected to the heat transfer tubes and facilitate heat exchange between the supercritical refrigerant and the first fluid in the heat transfer tubes;
With
The plurality of heat transfer fins are arranged separately from each other with respect to the supercritical refrigerant flow direction (R1).
Heat exchanger (1, 1a).
請求項1に記載の熱交換器。 The heat transfer tube (2) is spirally wound a plurality of times with respect to the substantially cylindrical first space (S1).
The heat exchanger according to claim 1.
前記第1流体は、前記伝熱管の外部の第1流体流路(S2)を前記第2平面から前記第1平面の方向へ流れる、
請求項2に記載の熱交換器(1a)。 The supercritical refrigerant flows in a direction from the first plane (As1) to the second plane (As2) of the first space while drawing a spiral orbit,
The first fluid flows through the first fluid flow path (S2) outside the heat transfer tube from the second plane toward the first plane.
The heat exchanger (1a) according to claim 2.
複数の前記直管部は、互いに略平行に隣り合い、かつ、互いに間隔をあける形状である、
請求項1に記載の熱交換器(1a)。 The heat transfer tube has a plurality of straight tube portions (23a) and at least one bent tube portion (24a),
The plurality of straight pipe portions are adjacent to each other substantially in parallel, and are spaced apart from each other.
The heat exchanger (1a) according to claim 1.
請求項1から4のいずれかに記載の熱交換器(1,1a)。 The heat transfer fin (3) is a plate-like fin, and extends radially outward from the outer peripheral surface of the heat transfer tube.
The heat exchanger (1, 1a) according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から4のいずれかに記載の熱交換器(1,1a)。 The heat transfer fin (3a) is a needle-like fin, and extends radially outward from the outer peripheral surface of the heat transfer tube.
The heat exchanger (1, 1a) according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から4のいずれかに記載の熱交換器(1,1a)。 The heat transfer fin (3a) is a substantially U-shaped fin, and both ends thereof are connected to the outer peripheral surface of the heat transfer tube.
The heat exchanger (1, 1a) according to any one of claims 1 to 4.
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2006
- 2006-06-15 JP JP2006166398A patent/JP2007333319A/en active Pending
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