JP2012241941A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱交換器に関し、より詳細には、例えば自動販売機等において商品を所望の温度に調整するために用いられる冷媒回路装置に適用される熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly to a heat exchanger applied to a refrigerant circuit device used to adjust a product to a desired temperature in, for example, a vending machine.
従来、例えば自動販売機等に適用される冷媒回路装置として冷媒回路を備えたものが知られている。かかる冷媒回路としては、冷却経路と加熱経路とを備えているのが一般的である。冷却経路は、蒸発器、圧縮機、凝縮器及び膨張機構を冷媒配管にて順次接続して構成されたものである。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a refrigerant circuit device that is applied to a vending machine or the like is provided with a refrigerant circuit. As such a refrigerant circuit, a cooling path and a heating path are generally provided. The cooling path is configured by sequentially connecting an evaporator, a compressor, a condenser, and an expansion mechanism through a refrigerant pipe.
蒸発器は、自動販売機の商品収容庫の内部に配設されている。該蒸発器は、供給された冷媒が所定の流路を通過して蒸発することにより、自身の周囲空気(商品収容庫の内部空気)を冷却するものである。圧縮機は、自動販売機本体内であって商品収容庫の外部となる機械室に配設されており、蒸発器で蒸発した冷媒を吸引して圧縮するものである。凝縮器は、圧縮機と同様に機械室に配設されており、圧縮機で圧縮された高温高圧の冷媒を導入して凝縮させるものである。膨張機構は、凝縮器で凝縮した冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。 The evaporator is disposed inside the commodity storage of the vending machine. The evaporator cools its surrounding air (internal air of the product storage) by allowing the supplied refrigerant to evaporate through a predetermined flow path. The compressor is disposed in a machine room inside the vending machine main body and outside the commodity storage, and sucks and compresses the refrigerant evaporated by the evaporator. The condenser is arranged in the machine room like the compressor, and introduces and condenses the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor. An expansion mechanism decompresses the refrigerant | coolant condensed with the condenser, and carries out adiabatic expansion.
加熱経路は、庫内熱交換器を有して成る経路である。庫内熱交換器は、商品収容庫の内部に配設されている。より詳細には、加熱対象となる商品を収容する商品収容庫の内部に配設されている。この庫内熱交換器は、冷却経路を構成する圧縮機と凝縮器とを接続する冷媒配管から分岐した分岐配管に入口側が接続されているとともに、凝縮器と膨張機構とを接続する冷媒配管に合流する態様で設けられた戻配管に出口側が接続されている。かかる庫内熱交換器は、分岐配管を通じて圧縮機で圧縮された冷媒(高圧冷媒)を導入し、導入した冷媒が凝縮することにより自身の周囲空気(自身が配設された商品収容庫の内部空気)を加熱するものである。 The heating path is a path having an internal heat exchanger. The internal heat exchanger is disposed inside the commodity storage. In more detail, it is arrange | positioned inside the goods storage container which accommodates the goods used as the heating object. This internal heat exchanger has an inlet side connected to a branch pipe branched from a refrigerant pipe connecting a compressor and a condenser constituting a cooling path, and a refrigerant pipe connecting a condenser and an expansion mechanism. An outlet side is connected to a return pipe provided in a mode of joining. Such an internal heat exchanger introduces a refrigerant (high-pressure refrigerant) compressed by a compressor through a branch pipe, and the introduced refrigerant condenses so that its surrounding air (inside the commodity storage container in which it is disposed). Air).
このような冷媒回路装置においては、冷却運転を行う場合には、冷却経路のみに冷媒が流れるようにし、冷却加熱運転を行う場合には、加熱経路と、冷却経路の一部とに冷媒が流れるようにしている(例えば、特許文献1参照)。 In such a refrigerant circuit device, when performing the cooling operation, the refrigerant flows only in the cooling path, and when performing the cooling heating operation, the refrigerant flows through the heating path and a part of the cooling path. (For example, refer to Patent Document 1).
ところで、上述した特許文献1に提案されているような冷媒回路装置においては、加熱経路を構成する庫内熱交換器と、この庫内熱交換器と同じ商品収容庫に配設された蒸発器とが一体に構成された熱交換器を用いるのが一般的である。 By the way, in the refrigerant circuit device as proposed in Patent Document 1 described above, an internal heat exchanger that constitutes a heating path, and an evaporator disposed in the same commodity storage as the internal heat exchanger. Is generally used as a heat exchanger.
かかる熱交換器は、上記特許文献1には明示されていないが、図8及び図9に示すように低圧冷媒通路管641と高圧冷媒通路管644とを備えて構成されている。
Such a heat exchanger, which is not explicitly described in Patent Document 1 above, includes a low-pressure
低圧冷媒通路管641は、複数の低圧冷媒通路6411が並設された扁平状を成し、蛇行状に延在する態様で設けられている。この低圧冷媒通路管641の一端部には低圧冷媒通路6411に連通する低圧冷媒入口ヘッダ642が接続されており、かかる低圧冷媒入口ヘッダ642は、膨張機構の出口側に接続された冷媒配管に連結され、膨張機構で断熱膨張された低圧冷媒を低圧冷媒通路6411に流入させるものである。また、この低圧冷媒通路管641の他端部には低圧冷媒通路6411に連通する低圧冷媒出口ヘッダ643が接続されており、かかる低圧冷媒出口ヘッダ643は、圧縮機の吸入口側に接続された冷媒配管に連結され、低圧冷媒通路6411を通過した冷媒を圧縮機に向けて流出させるものである。
The low-pressure
かかる低圧冷媒通路管641では、低圧冷媒通路6411を通過する低圧冷媒を自身に熱的に接続されたフィン部材647を介して周囲空気(商品収容庫の内部空気)と熱交換させて該周囲空気を冷却するものである。
In the low-pressure
高圧冷媒通路管644は、複数の高圧冷媒通路6441が並設された扁平状を成しており、蛇行状に延在する態様で設けられている。この高圧冷媒通路管644は、低圧冷媒通路管641と同じ高さレベルで該低圧冷媒通路管641に隣接する態様で設けられている。この高圧冷媒通路管644の一端部には高圧冷媒通路6441に連通する高圧冷媒入口ヘッダ645が接続されており、かかる高圧冷媒入口ヘッダ645は、分岐配管に連結され、圧縮機で圧縮された高圧冷媒を高圧冷媒通路6441に流入させるものである。また、この高圧冷媒通路管644の他端部には高圧冷媒通路6441に連通する高圧冷媒出口ヘッダ646が接続されており、かかる高圧冷媒出口ヘッダ646は、戻配管に連結され、高圧冷媒通路6441を通過した冷媒を冷却経路に向けて流出させるものである。
The high-pressure
かかる高圧冷媒通路管644では、高圧冷媒通路6441を通過する高圧冷媒を自身に熱的に接続されたフィン部材647を介して周囲空気(商品収容庫の内部空気)と熱交換させて該周囲空気を加熱するものである。
In such a high-pressure
このような熱交換器では、低圧冷媒通路管641、低圧冷媒入口ヘッダ642及び低圧冷媒出口ヘッダ643が冷却経路の蒸発器を構成し、高圧冷媒通路管644、高圧冷媒入口ヘッダ645及び高圧冷媒出口ヘッダ646が加熱経路の庫内熱交換器を構成しており、蒸発器として適用される場合には、低圧冷媒通路6411に低圧冷媒を通過させて周囲空気を冷却する一方、庫内熱交換器として適用される場合には、高圧冷媒通路6441に高圧冷媒を通過させて周囲空気を加熱するようにしていた。
In such a heat exchanger, the low-pressure
ところで、上述したような熱交換器においては、低圧冷媒通路管641と高圧冷媒通路管644とが同じ高さレベルで互いに隣接する態様で設けられているので、入口ヘッダ642,645や出口ヘッダ643,646が重なることになってしまう。そのため、低圧冷媒通路管641及び高圧冷媒通路管644のいずれか一方の端部に曲げ加工を施して入口ヘッダ642,645どうし及び出口ヘッダ643,646どうしが重ならないようにする必要があった(図8参照)。つまり、上述した熱交換器では、低圧冷媒通路管641及び高圧冷媒通路管644のいずれか一方に曲げ加工を施す必要があり、製造工程数の増加に伴い製造コストの増大化を招来していた。
By the way, in the heat exchanger as described above, the low-pressure
本発明は、上記実情に鑑みて、製造工程数を低減させて製造コストの低減化を図ることができる熱交換器を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the heat exchanger which can aim at reduction of a manufacturing cost by reducing the number of manufacturing processes in view of the said situation.
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係る熱交換器は、複数の低圧冷媒通路を並設させて成るとともに蛇行状に延在するよう設けられ、自身の一端部に接続された低圧冷媒入口ヘッダを通じて流入して前記低圧冷媒通路を通過する低圧冷媒を自身に熱的に接続されたフィン部材を介して周囲空気と熱交換させ、該低圧冷媒通路を通過した低圧冷媒を自身の他端部に接続された低圧冷媒出口ヘッダを通じて流出させる低圧冷媒通路管と、複数の高圧冷媒通路を並設させて成るとともに前記低圧冷媒通路管に隣接する態様で蛇行状に延在するよう設けられ、自身の一端部に接続された高圧冷媒入口ヘッダを通じて流入して前記高圧冷媒通路を通過する高圧冷媒を自身に熱的に接続されたフィン部材を介して周囲空気と熱交換させ、該高圧冷媒通路を通過した高圧冷媒を自身の他端部に接続された高圧冷媒出口ヘッダを通じて流出させる高圧冷媒通路管とを備え、冷却器として適用される場合には、前記低圧冷媒通路に低圧冷媒を通過させて周囲空気を冷却する一方、加熱器として適用される場合には、前記高圧冷媒通路に高圧冷媒を通過させて周囲空気を加熱する熱交換器において、前記低圧冷媒通路管と前記高圧冷媒通路管との互いの高さレベルをずらして配設するようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a heat exchanger according to claim 1 of the present invention is provided with a plurality of low-pressure refrigerant passages arranged side by side and extending in a meandering manner, and connected to one end of the heat exchanger. The low-pressure refrigerant flowing through the low-pressure refrigerant inlet header and passing through the low-pressure refrigerant passage is subjected to heat exchange with ambient air through a fin member thermally connected thereto, and the low-pressure refrigerant having passed through the low-pressure refrigerant passage is A low-pressure refrigerant passage pipe that flows out through a low-pressure refrigerant outlet header connected to the other end of the gas pipe, and a plurality of high-pressure refrigerant passages arranged side by side and extending in a meandering manner in a form adjacent to the low-pressure refrigerant passage pipe. The high-pressure refrigerant that flows through the high-pressure refrigerant passage and flows through the high-pressure refrigerant inlet header connected to one end of itself is heat-exchanged with ambient air through a fin member that is thermally connected to itself, High A high-pressure refrigerant passage pipe that causes the high-pressure refrigerant that has passed through the refrigerant passage to flow out through a high-pressure refrigerant outlet header connected to the other end of the refrigerant passage, and when applied as a cooler, low-pressure refrigerant is supplied to the low-pressure refrigerant passage. While passing through and cooling the ambient air, when applied as a heater, the low-pressure refrigerant passage tube and the high-pressure refrigerant in a heat exchanger that passes the high-pressure refrigerant through the high-pressure refrigerant passage and heats the ambient air It is characterized in that the height level of the passage pipe and the passage pipe is shifted.
また、本発明の請求項2に係る熱交換器は、上述した請求項1において、前記低圧冷媒通路管は、前記高圧冷媒通路管よりも上方にずれて配設してあることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the heat exchanger according to the first aspect described above, the low-pressure refrigerant passage tube is disposed so as to be shifted upward from the high-pressure refrigerant passage tube. .
本発明によれば、低圧冷媒通路管と高圧冷媒通路管との互いの高さレベルをずらして配設するようにしたので、低圧冷媒通路管及び高圧冷媒通路管に曲げ加工等を施さなくても低圧冷媒入口ヘッダと高圧冷媒入口ヘッダとが重なることがなく、また低圧冷媒出口ヘッダと高圧冷媒出口ヘッダとが重なることがない。このように曲げ加工等を施す必要がないので、製造工程数を低減させて製造コストの低減化を図ることができるという効果を奏する。 According to the present invention, the low-pressure refrigerant passage pipe and the high-pressure refrigerant passage pipe are arranged so as to be shifted from each other, so that the low-pressure refrigerant passage pipe and the high-pressure refrigerant passage pipe are not subjected to bending or the like. Also, the low-pressure refrigerant inlet header and the high-pressure refrigerant inlet header do not overlap, and the low-pressure refrigerant outlet header and the high-pressure refrigerant outlet header do not overlap. Thus, since it is not necessary to perform a bending process etc., there exists an effect that the manufacturing cost can be reduced by reducing the number of manufacturing processes.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る熱交換器の好適な実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a heat exchanger according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態1である熱交換器を有する冷媒回路装置が適用された自動販売機の内部構造を正面から見た場合を示す説明図である。ここで例示する自動販売機は、本体キャビネット1を備えている。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a case where an internal structure of a vending machine to which a refrigerant circuit device having a heat exchanger according to a first embodiment of the present invention is applied is viewed from the front. The vending machine illustrated here includes a main body cabinet 1.
本体キャビネット1は、前面が開口した直方状の形態を成すものである。この本体キャビネット1には、その内部に例えば2つの断熱仕切板2によって仕切られた3つの独立した商品収容庫3が左右に並んだ態様で設けてある。この商品収容庫3は、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を所望の温度に維持した状態で収容するためのもので、断熱構造を有している。
The main body cabinet 1 has a rectangular shape with an open front surface. The main body cabinet 1 is provided with three
図2は、図1に示した自動販売機の内部構造を示すものであり、右側の商品収容庫3の断面側面図である。尚、ここでは右側の商品収容庫3(以下、適宜右庫3aとも称する)の内部構造について示すが、中央の商品収容庫3(以下、適宜中庫3bとも称する)及び左側の商品収容庫3(以下、適宜左庫3cとも称する)の内部構造も右庫3aと略同じような構成である。尚、本明細書における右側とは、自動販売機を正面から見た場合の右方を示し、左側とは、自動販売機を正面から見た場合の左方を示す。
FIG. 2 shows the internal structure of the vending machine shown in FIG. 1 and is a cross-sectional side view of the right
かかる図2に示すように、本体キャビネット1の前面には、外扉4及び内扉5が設けてある。外扉4は、本体キャビネット1の前面開口を開閉するためのものであり、内扉5は、商品収容庫3の前面を開閉するためのものである。この内扉5は、上下に分割してあり、上側の扉5aは商品を補充する際に開閉するものである。
As shown in FIG. 2, an outer door 4 and an
上記商品収容庫3には、商品収納ラック6、搬出機構7及び搬出シュータ8が設けてある。商品収納ラック6は、商品を上下方向に沿って並ぶ態様で収納するためのものである。搬出機構7は、商品収納ラック6の下部に設けてあり、この商品収納ラック6に収納された商品群の最下位にある商品を1つずつ搬出するためのものである。搬出シュータ8は、搬出機構7から搬出された商品を外扉4に設けられた商品取出口4aに導くためのものである。
The
図3は、図1及び図2に示した自動販売機に適用された冷媒回路装置を概念的に示す概念図である。ここで例示する冷媒回路装置は、内部に冷媒(例えば二酸化炭素等)を封入した冷媒回路10を有しており、主経路20、高圧冷媒導入配管31、放熱配管32及び戻配管33を備えて構成してある。
FIG. 3 is a conceptual diagram conceptually showing the refrigerant circuit device applied to the vending machine shown in FIGS. 1 and 2. The refrigerant circuit device illustrated here has a
主経路20は、圧縮機21、庫外熱交換器22、膨張機構23及び庫内熱交換器24を冷媒配管25にて順次接続して構成してある。
The
圧縮機21は、図2にも示すように機械室9に配設してある。機械室9は、本体キャビネット1の内部であって商品収容庫3と区画され、かつ商品収容庫3の下方側の室である。この圧縮機21は、吸引口を通じて冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態(高圧冷媒)にして吐出口より吐出するものである。
The
本実施の形態1における圧縮機21は、2回に分けて圧縮動作を行う二段式圧縮機である。より詳細に説明すると、圧縮機21は、1回目の圧縮動作を行う第1圧縮機211と、2回目の圧縮動作を行う第2圧縮機212とを有し、これらの間に図示せぬ中間熱交換器が設けてある。中間熱交換器は、第1圧縮機211による1回目の圧縮動作により圧縮された冷媒を冷却(放熱)させて第2圧縮機212に送出するものである。このような圧縮機21としては、レシプロ圧縮機、ロータリー圧縮機、スクロール圧縮機、あるいはこれらの圧縮能力を調整可能なインバータ圧縮機等を適用することができる。
The
庫外熱交換器22は、図2にも示すように圧縮機21と同様に機械室9に配設してある。この庫外熱交換器22は、圧縮機21で圧縮された冷媒が自身の流路を通過する場合には該冷媒を周囲空気と熱交換させて凝縮させるものである。この庫外熱交換器22と圧縮機21とを接続する冷媒配管25には、三方弁26が設けてある。かかる三方弁26については後述する。
As shown in FIG. 2, the
膨張機構23は、例えば膨張弁やキャピラリーチューブにより構成してあり、自身の入口に連通する態様で接続された冷媒配管25から供給された冷媒を減圧して断熱膨張させて低圧冷媒にするものである。
The
庫内熱交換器24は、複数(図示の例では3つ)設けてあり、それぞれが各商品収容庫3の内部低域であって背面ダクトD(図2参照)の前面側に配設してある。これら庫内熱交換器24と膨張機構23とを接続する冷媒配管25は、その途中に配設された分配器27により3つに分岐され、右庫3aに配設された庫内熱交換器24(以下、右庫内熱交換器24aとも称する)、中庫3bに配設された庫内熱交換器24(以下、中庫内熱交換器24bとも称する)、並びに左庫3cの内部に配設され、かつ本発明の実施の形態1の熱交換器である庫内熱交換器24(以下、左庫内熱交換器24cとも称する)の入口側にそれぞれ接続してある。
A plurality of (3 in the illustrated example)
また、この冷媒配管25においては、分配器27から右庫内熱交換器24a、中庫内熱交換器24b及び左庫内熱交換器24cのそれぞれに至る途中に低圧電磁弁281,282,283がそれぞれ設けてある。低圧電磁弁281,282,283は、開閉可能な弁体であり、図示せぬ制御手段から開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。また、かかる冷媒配管25においては、低圧電磁弁281,282,283の下流側に、通過する冷媒を減圧させるキャピラリーチューブが配設されていてもよい。各庫内熱交換器24の出口側に接続された冷媒配管25は、第1合流点P1で合流して圧縮機21の吸引口に連通する態様で該圧縮機21に接続してある。
In the
尚、このような主経路20において、図3中の符号H、F1、F2及びNは、それぞれヒータ、庫内送風ファン、庫外送風ファン及び内部熱交換器である。ヒータHは、中庫3b及び左庫3cに配設してあり、駆動して通電状態となることにより中庫3b及び左庫3cの内部空気を加熱する加熱手段である。庫内送風ファンF1は、各商品収容庫3に配設してあり、駆動することにより庫内熱交換器24等の周囲を通過した空気を商品収容庫3の内部で循環させるものである。庫外送風ファンF2は、庫外熱交換器22の近傍に配設してあり、駆動することにより庫外熱交換器22の周囲に外気を通過させるものである。内部熱交換器Nは、庫外熱交換器22を通過した高圧冷媒と、庫内熱交換器24を通過した低圧冷媒との間で熱交換させるものである。
In such a
高圧冷媒導入配管31は、三方弁26に連結してあり、かつ左庫内熱交換器24cの入口側に接続してある。この高圧冷媒導入配管31は、圧縮機21で圧縮された冷媒(高圧冷媒)を導入するものである。
The high-pressure
ここで三方弁26は、圧縮機21で圧縮した冷媒を庫外熱交換器22へ送出する第1送出状態と、圧縮機21で圧縮した冷媒を高圧冷媒導入配管31へ送出する第2送出状態との間で択一的に切り換え可能なバルブ手段である。かかる三方弁26の切換動作は、制御手段から与えられる指令に応じて行われる。
Here, the three-
放熱配管32は、一端が左庫内熱交換器24cの出口側に接続してあり、他端が加熱側熱交換器34の入口側に接続してある。この放熱配管32は、左庫内熱交換器24cを通過した冷媒を加熱側熱交換器34に送出するためのものである。加熱側熱交換器34は、庫外熱交換器22に隣接する態様で機械室9に配設してある。この加熱側熱交換器34は、自身の流路を通過する冷媒と周囲空気との間に熱交換させて該冷媒を放熱させるものである。
One end of the
戻配管33は、一端が加熱側熱交換器34の出口側に接続してあり、他端が主経路20を構成する冷媒配管25、すなわち庫外熱交換器22と膨張機構23(内部熱交換器N)との間の冷媒配管25の第2合流点P2に接続してある。この戻配管33は、加熱側熱交換器34を通過した冷媒を主経路20に戻すためのものである。
The return pipe 33 has one end connected to the outlet side of the heating
図4及び図5は、それぞれ図3に示した左庫内熱交換器24c(本実施の形態1である熱交換器)を示すものであり、図4は前方側から見た場合を示す模式図、図5は図4のA−A線断面図である。ここで例示する左庫内熱交換器24cは、低圧冷媒通路管241と、低圧冷媒入口ヘッダ242と、低圧冷媒出口ヘッダ243と、高圧冷媒通路管244と、高圧冷媒入口ヘッダ245と、高圧冷媒出口ヘッダ246と、コルゲートフィン(フィン部材)247とを備えて構成してある。
4 and 5 show the left-
低圧冷媒通路管241は、複数の低圧冷媒通路2411が並設された扁平状の管であり、左右に蛇行して形成してある。
The low-pressure
低圧冷媒入口ヘッダ242は、低圧冷媒通路管241の入口側端部2412に接続してあり、低圧冷媒通路管241の各低圧冷媒通路2411に連通する態様で設けてある。この低圧冷媒入口ヘッダ242には、低圧電磁弁281,282,283が設けられた冷媒配管25が接続してある。これにより低圧冷媒入口ヘッダ242は、膨張機構23で断熱膨張した冷媒(低圧冷媒)を各低圧冷媒通路2411に流入させるものである。
The low-pressure
低圧冷媒出口ヘッダ243は、低圧冷媒通路管241の出口側端部2413に接続してあり、低圧冷媒通路管241の各低圧冷媒通路2411に連通する態様で設けてある。この低圧冷媒出口ヘッダ243には、第1合流点P1で合流する冷媒配管25が接続してある。これにより低圧冷媒出口ヘッダ243は、各低圧冷媒通路2411を通過した冷媒を圧縮機21に向けて流出させるものである。
The low-pressure
高圧冷媒通路管244は、複数の高圧冷媒通路2441が並設された扁平状の管であり、左右に蛇行して形成してある。この高圧冷媒通路管244は、低圧冷媒通路管241の後方側に設けてある。
The high-pressure
高圧冷媒入口ヘッダ245は、高圧冷媒通路管244の入口側端部2442に接続してあり、高圧冷媒通路管244の各高圧冷媒通路2441に連通する態様で設けてある。この高圧冷媒入口ヘッダ245には、高圧冷媒導入配管31が接続してある。これにより、高圧冷媒入口ヘッダ245は、圧縮機21で圧縮された冷媒(高圧冷媒)を各高圧冷媒通路2441に流入させるものである。
The high-pressure
高圧冷媒出口ヘッダ246は、高圧冷媒通路管244の出口側端部2443に接続してあり、高圧冷媒通路管244の各高圧冷媒通路2441に連通する態様で設けてある。この高圧冷媒出口ヘッダ246には、放熱配管32が接続してある。これにより高圧冷媒出口ヘッダ246は、各高圧冷媒通路2441を通過した冷媒を加熱側熱交換器34に向けて流出させるものである。
The high-pressure
コルゲートフィン247は、波形状に屈曲されて形成してあり、その屈曲部外部をロウ付け等により低圧冷媒通路管241及び高圧冷媒通路管244の水平延在部位241a,244a間に接合して配設してある。このコルゲートフィン247は、自身の後方側端部(空気上流側端部)が高圧冷媒通路管244の後端部(空気上流側端部)よりも後方側へ突出する態様で、並びに自身の前方側端部(空気下流側端部)が低圧冷媒通路管241の前端部(空気下流側端部)よりも前方側へ突出する態様で配設してある。また、このコルゲートフィン247は、低圧冷媒通路管241及び高圧冷媒通路管244の水平延在部位241a,244aどうしを跨る態様で配設してある。
The
尚、図には明示していないが、コルゲートフィン247の表面には、細片状のルーバーが切り起こし形成されていてもよい。このようなルーバーは、コルゲートフィン247における後方側端部及び前方側端部を除く領域に多数形成される。
Although not explicitly shown in the drawing, a strip-shaped louver may be cut and raised on the surface of the
このような左庫内熱交換器24cでは、高圧冷媒通路管244が低圧冷媒通路管241よりも上方に位置するよう、低圧冷媒通路管241と高圧冷媒通路管244との互いの高さレベルをずらして配設してある。より詳細に説明すると、高圧冷媒通路管244の最上位の水平延在部位244aが、低圧冷媒通路管241の最上位の水平延在部位241aよりも上方側に位置しており、高圧冷媒通路管244の最上位から2段目の水平延在部位244aが低圧冷媒通路管241の最上位の水平延在部位241aの後方側に位置して隣接している。また、高圧冷媒通路管244の最上位から2段目の水平延在部位244aより下方にある各水平延在部位244aは、低圧冷媒通路管241の水平延在部位241aのそれぞれの後方側に位置して隣接している。低圧冷媒通路管241の最下位の水平延在部位241aは、高圧冷媒通路管244の最下位の水平延在部位244aよりも下方側に位置している。
In such a left
かかる左庫内熱交換器24cでは、低圧冷媒通路管241及び高圧冷媒通路管244の入口側端部2412,2442及び出口側端部2413,2443が左側に位置しており、これにより低圧冷媒入口ヘッダ242、低圧冷媒出口ヘッダ243、高圧冷媒入口ヘッダ245及び高圧冷媒出口ヘッダ246は、それぞれ左側に設けてある。
In the left-side
かかる左庫内熱交換器24cを有する冷媒回路装置は、次のようにして商品収容庫3に収容された商品を冷却、あるいは加熱することができる。
The refrigerant circuit device having such a left-
まず、CCC運転(すべての商品収容庫3の内部空気を冷却する運転)を行う場合について説明する。この場合、制御手段は三方弁26を第1送出状態にさせ、低圧電磁弁281,282,283に対して開指令を与える。
First, the case where CCC operation (operation which cools the internal air of all the goods storage 3) is performed is explained. In this case, the control means places the three-
これにより圧縮機21で圧縮された冷媒は、第1送出状態にある三方弁26を通過して庫外熱交換器22に至る。庫外熱交換器22に至った冷媒は、該庫外熱交換器22を通過中に、周囲空気(外気)に放熱して凝縮する。庫外熱交換器22で凝縮した冷媒は、膨張機構23で断熱膨張し、分配器27を介して右庫内熱交換器24a、中庫内熱交換器24b及び左庫内熱交換器24cに向けて送出される。
Thus, the refrigerant compressed by the
左庫内熱交換器24cに向けて送出された冷媒(低圧冷媒)は、低圧冷媒入口ヘッダ242に進入した後、低圧冷媒通路管241の各低圧冷媒通路2411に流入する。そして、各低圧冷媒通路2411を通過する冷媒は、コルゲートフィン247を介して左庫内熱交換器24cの周囲空気(左庫3cの内部空気)と熱交換して蒸発し、周囲空気を冷却する。冷却された空気は、庫内送風ファンF1の駆動により内部を循環し、これにより左庫3cに収容された商品は、循環する空気により冷却される。各低圧冷媒通路2411を通過して蒸発した冷媒は、低圧冷媒出口ヘッダ243に進入して冷媒配管25に流出する。
The refrigerant (low-pressure refrigerant) sent toward the left-
右庫内熱交換器24a及び中庫内熱交換器24bに向けて送出された冷媒も、左庫内熱交換器24cに送出された冷媒と同様に、各庫内熱交換器24の図示せぬ冷媒流路を通過して周囲空気(内部空気)と熱交換して蒸発し、該周囲空気を冷却する。冷却された空気は、庫内送風ファンF1の駆動により内部を循環し、これにより右庫3a及び中庫3bに収容された商品は、循環する空気により冷却される。冷媒流路を通過して蒸発した冷媒は、出口より冷媒配管25に流出する。
Similarly to the refrigerant sent to the left
各庫内熱交換器24から流出した冷媒は、第1合流点P1で合流した後に圧縮機21に吸引され、圧縮機21に圧縮されて上述した循環を繰り返す。
The refrigerant flowing out from each
次に、HCC運転(左庫3cの内部空気を加熱し、右庫3a及び中庫3bの内部空気を冷却する運転)を行う場合について説明する。この場合、制御手段は、三方弁26を第2送出状態にさせ、低圧電磁弁283に対して閉指令を与え、低圧電磁弁281,282に対して開指令を与える。
Next, a case where the HCC operation (operation for heating the internal air of the
これにより圧縮機21で圧縮された冷媒は、第2送出状態である三方弁26を通過し、高圧冷媒導入配管31を通じて左庫内熱交換器24cに向けて送出される。
As a result, the refrigerant compressed by the
左庫内熱交換器24cに向けて送出された冷媒(高圧冷媒)は、高圧冷媒入口ヘッダ245に進入した後、高圧冷媒通路管244の各高圧冷媒通路2441に流入する。そして、各高圧冷媒通路2441を通過する冷媒は、コルゲートフィン247を介して左庫内熱交換器24cの周囲空気(左庫3cの内部空気)と熱交換して凝縮し、周囲空気を加熱する。加熱された空気は、庫内送風ファンF1の駆動により内部を循環し、これにより左庫3cに収容された商品は、循環する空気により加熱される。各高圧冷媒通路2441を通過した冷媒は、高圧冷媒出口ヘッダ246に進入して放熱配管32に流出する。
The refrigerant (high-pressure refrigerant) sent toward the left-
放熱配管32に流出された冷媒は、該放熱配管32を通過して加熱側熱交換器34に至り、該加熱側熱交換器34で周囲空気(外気)に放熱する。加熱側熱交換器34を放熱した冷媒は、戻配管33を通過した後に第2合流点P2に至り、かかる第2合流点P2で主経路20に進入する。主経路20に進入した冷媒は、内部熱交換器Nを通過した後に膨張機構23に至り、膨張機構23で断熱膨張する。
The refrigerant that has flowed out to the
膨張機構23で断熱膨張した冷媒(低圧冷媒)は、分配器27を介して開成する低圧電磁弁281,282を通過して右庫内熱交換器24a及び中庫内熱交換器24bに向けて送出される。
The refrigerant (low-pressure refrigerant) adiabatically expanded by the
右庫内熱交換器24a及び中庫内熱交換器24bに向けて送出された冷媒は、各庫内熱交換器24の冷媒流路を通過して周囲空気(内部空気)と熱交換して蒸発し、該周囲空気を冷却する。冷却された空気は、庫内送風ファンF1の駆動により内部を循環し、これにより右庫3a及び中庫3bに収容された商品は、循環する空気により冷却される。冷媒流路を通過して蒸発した冷媒は、出口より冷媒配管25に流出する。
The refrigerant sent toward the right
右庫内熱交換器24a及び左庫内熱交換器24cから流出した冷媒は、第1合流点P1で合流した後に圧縮機21に吸引され、圧縮機21に圧縮されて上述した循環を繰り返す。
The refrigerant that has flowed out of the right-
このように左庫内熱交換器24cは、CCC運転を行う場合には冷却器として適用される一方、HCC運転を行う場合には加熱器として適用される。そして、冷却器として適用される場合には、低圧冷媒通路2411に低圧冷媒を通過させて周囲空気を冷却する一方、加熱器として適用される場合には、高圧冷媒通路2441に高圧冷媒を通過させて周囲空気を加熱している。
As described above, the left-
以上説明したような本実施の形態1である熱交換器(左庫内熱交換器24c)では、高圧冷媒通路管244が低圧冷媒通路管241よりも上方に位置するよう低圧冷媒通路管241と高圧冷媒通路管244との互いの高さレベルをずらして配設してあるので、低圧冷媒通路管241及び高圧冷媒通路管244に曲げ加工等を施さなくても入口ヘッダ242,245及び出口ヘッダ243,246が重なることがない。このように曲げ加工等を施す必要がないので、製造工程数を低減させて製造コストの低減化を図ることができる。
In the heat exchanger (the left-
また、上記熱交換器(左庫内熱交換器24c)では、低圧冷媒通路管241及び高圧冷媒通路管244の入口側端部2412,2442及び出口側端部2413,2443を左側に位置させて、低圧冷媒入口ヘッダ242、低圧冷媒出口ヘッダ243、高圧冷媒入口ヘッダ245及び高圧冷媒出口ヘッダ246をそれぞれ左側に集約しているので、熱交換器自体の左右幅を必要十分な大きさにすることができ、左右幅が過大なものとなることを防止することができる。
In the heat exchanger (the left-
<実施の形態2>
図6及び図7は、本発明の実施の形態2である熱交換器を示すものであり、図6は前方側から見た場合を示す模式図、図7は図6のB−B線断面図である。本実施の形態2である熱交換器は、上述した実施の形態1と同様に冷媒回路装置における左庫内熱交換器24cに相当するものとして説明する。
<
6 and 7 show a heat exchanger according to
ここで例示する左庫内熱交換器44cは、低圧冷媒通路管441と、低圧冷媒入口ヘッダ442と、低圧冷媒出口ヘッダ443と、高圧冷媒通路管444と、高圧冷媒入口ヘッダ445と、高圧冷媒出口ヘッダ446と、コルゲートフィン447(フィン部材)とを備えて構成してある。
The left
低圧冷媒通路管441は、複数の低圧冷媒通路4411が並設された扁平状の管であり、左右に蛇行して形成してある。
The low-pressure
低圧冷媒入口ヘッダ442は、低圧冷媒通路管441の入口側端部4412に接続してあり、低圧冷媒通路管441の各低圧冷媒通路4411に連通する態様で設けてある。この低圧冷媒入口ヘッダ442には、低圧電磁弁281,282,283が設けられた冷媒配管25が接続してある。これにより、低圧冷媒入口ヘッダ442は、膨張機構23で断熱膨張した冷媒(低圧冷媒)を各低圧冷媒通路4411に流入させるものである。
The low-pressure
低圧冷媒出口ヘッダ443は、低圧冷媒通路管441の出口側端部4413に接続してあり、低圧冷媒通路管441の各低圧冷媒通路4411に連通する態様で設けてある。この低圧冷媒出口ヘッダ443には、第1合流点P1で合流する冷媒配管25が接続してある。これにより低圧冷媒出口ヘッダ443は、各低圧冷媒通路4411を通過した冷媒を圧縮機21に向けて流出させるものである。
The low-pressure
高圧冷媒通路管444は、複数の高圧冷媒通路4441が並設された扁平状の管であり、左右に蛇行して形成してある。この高圧冷媒通路管444は、低圧冷媒通路管441に隣接する態様で該低圧冷媒通路管441の後方側に設けてある。
The high-pressure
高圧冷媒入口ヘッダ445は、高圧冷媒通路管444の入口側端部4442に接続してあり、高圧冷媒通路管444の各高圧冷媒通路4441に連通する態様で設けてある。この高圧冷媒入口ヘッダ445には、高圧冷媒導入配管31が接続してある。これにより、高圧冷媒入口ヘッダ445は、圧縮機21で圧縮された冷媒(高圧冷媒)を各高圧冷媒通路4441に流入させるものである。
The high-pressure
高圧冷媒出口ヘッダ446は、高圧冷媒通路管444の出口側端部4443に接続してあり、高圧冷媒通路管444の各高圧冷媒通路4441に連通する態様で設けてある。この高圧冷媒出口ヘッダ446には、放熱配管32が接続してある。これにより高圧冷媒出口ヘッダ446は、各高圧冷媒通路4441を通過した冷媒を加熱側熱交換器34に向けて流出させるものである。
The high-pressure
コルゲートフィン447は、波形状に屈曲されて形成してあり、その屈曲部外部をロウ付け等により低圧冷媒通路管441及び高圧冷媒通路管444の水平延在部位441a,444a間に接合して配設してある。このコルゲートフィン447は、自身の後方側端部(空気上流側端部)が高圧冷媒通路管444の後端部(空気上流側端部)よりも後方側へ突出する態様で、並びに自身の前方側端部(空気下流側端部)が低圧冷媒通路管441の前端部(空気下流側端部)よりも前方側へ突出する態様で配設してある。また、このコルゲートフィン447は、低圧冷媒通路管441及び高圧冷媒通路管444の水平延在部位441a,444aどうしを跨る態様で配設してある。
The
尚、図には明示していないが、コルゲートフィン447の表面には、細片状のルーバーが切り起こし形成されていてもよい。このようなルーバーは、コルゲートフィン447における後方側端部及び前方側端部を除く領域に多数形成される。
Although not clearly shown in the drawing, a strip-shaped louver may be cut and raised on the surface of the
このような左庫内熱交換器44cでは、低圧冷媒通路管441と高圧冷媒通路管444との互いの高さレベルを同一のものとし、互いの入口側端部4412,4442及び出口側端部4413,4443を左右対称となるよう設けてある。より詳細に説明すると、低圧冷媒通路管441の入口側端部4412及び出口側端部4413が左側に設けてあり、高圧冷媒通路管444の入口側端部4442及び出口側端部4443が右側に設けてある。
In such a left-side
以上説明したような本実施の形態2である熱交換器(左庫内熱交換器44c)では、低圧冷媒通路管441と高圧冷媒通路管444との互いの高さレベルを同一のものとし、互いの入口側端部4412,4442及び出口側端部4413,4443を左右対称となるよう設けてあるので、低圧冷媒通路管441及び高圧冷媒通路管444のいずれか一方に曲げ加工等を施さなくても入口ヘッダ442,445及び出口ヘッダ443,446が重なることがない。このように曲げ加工等を施す必要がないので、製造工程数を低減させて製造コストの低減化を図ることができる。
In the heat exchanger (the left-
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made.
上述した実施の形態1では、高圧冷媒通路管244が低圧冷媒通路管241よりも上方に位置するよう低圧冷媒通路管241と高圧冷媒通路管244との互いの高さレベルをずらして配設してあったが、本発明においては、低圧冷媒通路管が高圧冷媒通路管よりも上方に位置するよう低圧冷媒通路管と高圧冷媒通路管との互いの高さレベルをずらして配設してもよい。これによっても曲げ加工等を施す必要がないので、製造工程数を低減させて製造コストの低減化を図ることができる。
In the first embodiment described above, the low-pressure
以上のように、本発明に係る熱交換器は、例えば自動販売機等において商品を所望の温度に調整するために用いられる冷媒回路装置に有用である。 As described above, the heat exchanger according to the present invention is useful for a refrigerant circuit device used for adjusting a product to a desired temperature in, for example, a vending machine.
1 本体キャビネット
3 商品収容庫
3a 右庫
3b 中庫
3c 左庫
10 冷媒回路
20 主経路
21 圧縮機
22 庫外熱交換器
23 膨張機構
24 庫内熱交換器
24a 右庫内熱交換器
24b 中庫内熱交換器
24c 左庫内熱交換器
241 低圧冷媒通路管
2411 低圧冷媒通路
2412 入口側端部
2413 出口側端部
241a 水平延在部位
242 低圧冷媒入口ヘッダ
243 低圧冷媒出口ヘッダ
244 高圧冷媒通路管
2441 高圧冷媒通路
2442 入口側端部
2443 出口側端部
244a 水平延在部位
247 コルゲートフィン
25 冷媒配管
31 高圧冷媒導入配管
32 放熱配管
33 戻配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
複数の高圧冷媒通路を並設させて成るとともに前記低圧冷媒通路管に隣接する態様で蛇行状に延在するよう設けられ、自身の一端部に接続された高圧冷媒入口ヘッダを通じて流入して前記高圧冷媒通路を通過する高圧冷媒を自身に熱的に接続されたフィン部材を介して周囲空気と熱交換させ、該高圧冷媒通路を通過した高圧冷媒を自身の他端部に接続された高圧冷媒出口ヘッダを通じて流出させる高圧冷媒通路管と
を備え、
冷却器として適用される場合には、前記低圧冷媒通路に低圧冷媒を通過させて周囲空気を冷却する一方、加熱器として適用される場合には、前記高圧冷媒通路に高圧冷媒を通過させて周囲空気を加熱する熱交換器において、
前記低圧冷媒通路管と前記高圧冷媒通路管との互いの高さレベルをずらして配設するようにしたことを特徴とする熱交換器。 A plurality of low-pressure refrigerant passages are arranged side by side and provided so as to extend in a meandering manner, and the low-pressure refrigerant passing through the low-pressure refrigerant passage through the low-pressure refrigerant inlet header connected to one end of itself is passed to itself. A low-pressure refrigerant passage tube that exchanges heat with ambient air through a thermally connected fin member, and causes the low-pressure refrigerant that has passed through the low-pressure refrigerant passage to flow out through a low-pressure refrigerant outlet header connected to the other end of the refrigerant;
A plurality of high-pressure refrigerant passages are juxtaposed and extend in a meandering manner in a manner adjacent to the low-pressure refrigerant passage tube, and flow in through the high-pressure refrigerant inlet header connected to one end of the high-pressure refrigerant passage. The high-pressure refrigerant passing through the refrigerant passage is subjected to heat exchange with ambient air through a fin member thermally connected to the high-pressure refrigerant, and the high-pressure refrigerant passing through the high-pressure refrigerant passage is connected to the other end of the high-pressure refrigerant. A high-pressure refrigerant passage pipe that flows out through the header,
When applied as a cooler, low-pressure refrigerant is passed through the low-pressure refrigerant passage to cool the ambient air, whereas when applied as a heater, high-pressure refrigerant is passed through the high-pressure refrigerant passage to In a heat exchanger that heats air,
A heat exchanger characterized in that the low-pressure refrigerant passage pipe and the high-pressure refrigerant passage pipe are arranged so as to be shifted from each other in level.
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