JP2021196071A - Double-pipe type heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外管と、外管内に配置された内管とを備えた二重管式熱交換器に関する。 The present invention relates to a double tube heat exchanger including an outer tube and an inner tube arranged inside the outer tube.
外管と、外管内に配置された内管とを備えた二重管式熱交換器が知られている。二重管式熱交換器により、温度が異なる2種類の冷媒の熱交換を行える。例えば、外管と内管との間に高温冷媒を流すとともに、内管内に低温冷媒を流すことにより、高温冷媒と低温冷媒との熱交換が行われる。 A double tube heat exchanger having an outer tube and an inner tube arranged inside the outer tube is known. The double-tube heat exchanger can exchange heat between two types of refrigerants with different temperatures. For example, heat exchange between the high temperature refrigerant and the low temperature refrigerant is performed by flowing the high temperature refrigerant between the outer pipe and the inner pipe and flowing the low temperature refrigerant in the inner pipe.
外管の途中に、冷媒を供給または排出する分岐管が接続されている。分岐管は、外管と内管との間に冷媒を供給する、または、外管と内管との間を流れた冷媒を排出するために使用される。 A branch pipe for supplying or discharging the refrigerant is connected in the middle of the outer pipe. The branch pipe is used to supply a refrigerant between the outer pipe and the inner pipe, or to discharge the refrigerant flowing between the outer pipe and the inner pipe.
特許文献1には、外管と分岐管との接続部分およびその周辺において、外管を周方向全体に膨らませた二重管式熱交換器が開示されている(特許文献1の図1および図2の「膨管部7」参照)。膨管部7により、分岐管との接続部分およびその周辺において、外管と内管との間の空間が大きくなる。これにより、外管と分岐管との接続部分の周辺で、冷媒の流れをよくすることができる。
特許文献1において、外管の周方向全体に膨らんだ「膨管部7」は、円筒状である。「膨管部7」の外面は、周方向全体にわたって曲面である。分岐管は、「膨管部7」の外面に、溶接またはロウ付け等によって接続されるが、「膨管部7」の外面は、どの位置でも、曲面であるため、「膨管部7」の外面に分岐管を配置しにくい。そのため、分岐管と膨管部との間に隙間ができやすく、接続部分が不安定となり、接続強度が低くなりやすい。
In
本発明は、二重管式熱交換器の外管と分岐管との接続強度を高めることを目的とする。 An object of the present invention is to increase the connection strength between the outer tube and the branch tube of the double tube heat exchanger.
本発明の二重管式熱交換器は、外管と、前記外管の内側に配置された内管と、前記外管に接続される分岐管とを備え、前記外管には、周方向の一部に、外方に向かって突出した突出部が形成され、前記突出部の頂部に、前記分岐管が挿入される孔が形成されており、前記頂部において、前記孔の周囲に、前記孔の周方向全体にわたって平坦な面が形成されており、前記分岐管は、軸方向に、筒部と、前記筒部より径方向外方に突出した鍔部とを有し、前記筒部は、前記孔に挿入されるとともに、前記鍔部が、前記頂部の前記平坦な面に当接する。 The double-tube heat exchanger of the present invention includes an outer pipe, an inner pipe arranged inside the outer pipe, and a branch pipe connected to the outer pipe, and the outer pipe has a circumferential direction. A protruding portion protruding outward is formed in a part of the above portion, and a hole into which the branch pipe is inserted is formed in the top portion of the protruding portion. A flat surface is formed over the entire circumferential direction of the hole, and the branch pipe has a tubular portion and a flange portion that protrudes radially outward from the tubular portion, and the tubular portion has a tubular portion. As it is inserted into the hole, the flange abuts on the flat surface of the top.
本発明によると、二重管式熱交換器の外管と分岐管との接続強度が高い。 According to the present invention, the connection strength between the outer tube and the branch tube of the double tube heat exchanger is high.
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
図1に、二重管式熱交換器の一例を示している。二重管式熱交換器1は、外管2と、内管3と、第1分岐管(分岐管)4と、第2分岐管(分岐管)5とを備える。外管2の内側に、内管3の一部が配置されている。第1分岐管4は、外管2の一端に近い部分に接続されている。第2分岐管5は、外管2の他端に近い部分に接続されている。
FIG. 1 shows an example of a double tube heat exchanger. The double
図1のIIは、外管2と第1分岐管4との接続部分およびその周辺である。図2に、図1のIIの拡大断面図を示している。図2に示すように、外管2の内側に、内管3が配置されている。外管2の孔12に、第1分岐管4が挿入されている。第1分岐管4は、外管2の外面に、溶接またはロウ付け等(図示省略)によって接続されている。
II of FIG. 1 is a connection portion between the
(外管)
図3A、図3Bおよび図3Cに、外管2を示している。図3Aは、図2に示す外管2の断面図であり、外管2の軸方向に沿った断面図である。図3Bは、図3Aのb-b線に沿った断面図であり、外管2の径方向に沿った断面図である。図3Cは、外管を図3Aのc方向から視た図である。
(Outer pipe)
3A, 3B and 3C show the
外管2には、外方に向かって突出した突出部11が形成されている(図3A、図3B参照)。突出部11は、図3Bに示すように、外管2の周方向の一部に形成されている。突出部11は、図3Aに示すように、外管2の軸方向の一部に形成されている(図3C参照)。
The
図3Bに示すように、突出部11の頂部11Tに、孔12が形成されている。孔12は、頂部11Tを貫通している。突出部11の頂部11Tとは、突出部11において、外方に最も突出した部分である。
As shown in FIG. 3B, a
孔12は、後述する第1分岐管4(図5参照)の先端筒部31の外径より大きい。孔12は、第1分岐管4の鍔部32の外径より小さい。
The
図3Aおよび図3Bに示すように、頂部11Tの頂面には、平坦な面11sが形成されている。頂部11Tの頂面とは、頂部11Tの外面である。平坦な面11sは、孔12の周囲に形成されている(図3C参照)。外管2を図3Aのc方向から視たとき、つまり、外管2を孔12の貫通方向に視たとき、図3Cに示すように、孔12が、頂部11Tの平坦な面11sに、周方向全体に取り囲まれている。本実施形態では、頂部11Tの頂面のすべてが、平坦な面11sである。本発明において、平坦な面とは、曲面を含まない。本発明において、平坦な面は、凹凸が存在せず、且つ、曲がりが全くない、完全な平坦な面に限らない。本発明において、平坦な面は、実質的に平坦とみなすことができる面を含む。
As shown in FIGS. 3A and 3B, a
図3Aに示すように、外管2の軸方向について、突出部11の両側に、外管縮径部13、14が形成されている。外管縮径部13、14は、突出部11から軸方向に離れている。外管縮径部13、14は、例えば、外管2を径方向内方に加締めることによって形成される。図3Aには、縮径前の外管(例えば、外管を径方向内方に加締める前)を、二点鎖線で示している。外管縮径部13、14は、周方向全体にわたって、他の部分(突出部11、縮径されていない部分)より、縮径している。
As shown in FIG. 3A, the outer pipe
(内管)
内管3は、図2に示すように、内管縮径部21と、波形部22とを有する。内管縮径部21は、内管3の他の部分より、縮径している。内管縮径部21は、例えば、内管3を径方向内方に加締めることによって形成される。内管縮径部21は、外管2と第1分岐管4との接続部分の内側に配置されている。
(Inner tube)
As shown in FIG. 2, the
波形部22には、図4に示すように、凹状の溝が、周方向に、所定の間隔で形成されている。波形部22は、図1に示す、外管2と第1分岐管4との接続部分から、外管2と第2分岐管5との接続部分までの間に、配置されている。
As shown in FIG. 4, concave grooves are formed in the
(分岐管)
第1分岐管4は、図5に示すように、先端筒部31と、鍔部32と、中間筒部33とを有する。鍔部32は、先端筒部31と中間筒部33との間に形成されている。鍔部32は、先端筒部31および中間筒部33より、径方向外方に突出している。先端筒部31は、第1分岐管4の一端部である。先端筒部31の一端は、第1分岐管4の一端4aである。鍔部32は、第1分岐管4の一端4aに近い。
(Branch pipe)
As shown in FIG. 5, the
図5中において、鍔部32の下面を「鍔面32p」とする。鍔面32pは、先端筒部31に最も近い面である。鍔面32pは、平坦な面である。鍔面32pは、例えば、第1分岐管4の径方向に沿った平坦な面である。
In FIG. 5, the lower surface of the
第1分岐管4を外管2に接続するとき、第1分岐管4の先端筒部31は、図2に示すように、外管2の孔12に挿入される。鍔部32は、外管2の突出部11に当接する。図2の拡大図に示すように、鍔部32の鍔面32pは、突出部11の頂部11Tに対向している。鍔面32pは、頂部11Tの平坦な面11sに対向している。
When the
平坦な鍔面32pが、頂部11Tの平坦な面11sに当接する。鍔面32pと、平坦な面11sとは、いずれも平坦な面であるため、鍔面32pと、平坦な面11sとは、面接触する(図2の拡大図および図4の拡大図参照)。言い換えると、鍔面32pの一定の領域と、平坦な面11sの一定の領域とが、平坦な面同士で接触している。鍔面32pと、平坦な面11sとが、面接触した状態で、第1分岐管4は、外管2に、溶接またはロウ付け等によって接続される。
The
上記では、第1分岐管4、および、第1分岐管4と外管2との接続部分について説明したが、図1に示す第2分岐管5、および、第2分岐管5と外管2との接続部分についても、上記と同様な構成である。
In the above, the
以上のように、本実施形態に係る二重管式熱交換器1によると、以下の効果が得られる。
As described above, according to the double
図2に示すように、外管2には、第1分岐管4との接続部分に、突出部11が形成されている。突出部11は、外管2の周方向の一部を突出させた部分である。突出部11により、第1分岐管4との接続部分の内側で、外管2と内管3との間の空間を大きくすることができる。従来、外管と第1分岐管との接続部分において、外管を周方向全体に膨らませていたが、外管2の周方向の一部だけを突出させるという簡易な構成により、外管2と内管3との間の空間を大きくすることができる。
As shown in FIG. 2, the
突出部11は、外管2の周方向の一部だけを突出させた部分である。そのため、突出部11の頂部11Tに、平坦な面11sを形成することができる(図2の拡大図参照)。第1分岐管4の鍔部32を、頂部11Tの平坦な面11sに当接させた状態において、鍔部32と頂部11Tの平坦な面11sとの間に隙間が殆ど存在しない。
従来、上述したように、外管と第1分岐管との接続部分において、外管を周方向全体に膨らませていたが、外管の膨らんだ部分の外面は、周方向全体にわたって曲面である。分岐管は、外管の曲面の上に配置されるため、分岐管と外管との間に隙間ができやすかった。そのため、分岐管と外管との接続部分が不安定となり、分岐管と外管との接続強度が低かった。本実施形態によると、図2に示すように、第1分岐管4の鍔部32が、外管2の頂部11Tの平坦な面11sに当接するため、鍔部32と頂部11Tの平坦な面11sとの間に隙間が殆ど存在しない。また、鍔部32と頂部11Tの平坦な面11sとの接触面積が、従来に比べ大きい。したがって、第1分岐管4が、外管2に安定して配置される。この状態で、第1分岐管4と外管2とを溶接またはロウ付け等することにより、第1分岐管4と外管2との接続強度を高められる。
The protruding
Conventionally, as described above, in the connection portion between the outer pipe and the first branch pipe, the outer pipe is inflated in the entire circumferential direction, but the outer surface of the inflated portion of the outer pipe is a curved surface in the entire circumferential direction. Since the branch pipe is placed on the curved surface of the outer pipe, it is easy to create a gap between the branch pipe and the outer pipe. Therefore, the connection portion between the branch pipe and the outer pipe became unstable, and the connection strength between the branch pipe and the outer pipe was low. According to the present embodiment, as shown in FIG. 2, since the
また、鍔部32の鍔面32pも、平坦な面である(図2の拡大図参照)。平坦な鍔面32pと、頂部11Tの平坦な面11sとが当接した場合、これらの間に隙間が殆ど存在しない。また、平坦な面同士で面接触するため、鍔面32pと平坦な面11sとの接触面積が、より大きい。そのため、第1分岐管4が、外管2により安定して配置されることにより、第1分岐管4と外管2との接続強度がより高まる。
Further, the
また、第1分岐管4を外管2に接続するとき、図2に示すように、第1分岐管4の先端筒部31が、外管2の孔12に挿入されるため、第1分岐管4の位置決めが可能となる。
Further, when the
上記では、外管2と第1分岐管4との接続部分の効果について説明したが、図1に示す外管2と第2分岐管5との接続部分についても、上記と同様な効果が得られる。
In the above, the effect of the connection portion between the
以上、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。そして、本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, it should be considered that the specific configuration is not limited to these embodiments. And the scope of the present invention is shown by the scope of claims, not the above description, and includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
例えば、上記実施形態では、図5に示すように、第1分岐管4の鍔部32の鍔面32pが平坦な面である。しかし、第1分岐管4の鍔部32の鍔面32pは、平坦な面でなくてもよい。例えば、鍔面32pが曲面でもよい。
For example, in the above embodiment, as shown in FIG. 5, the
また、上記実施形態では、図3A〜図3Cに示すように、外管2の突出部11の頂部11Tの頂面の全体が、平坦な面11sである。しかし、孔12の周囲において、孔12の周方向全体に平坦な面が形成されていれば、頂部11Tの頂面の全体が平坦な面でなくてもよい。例えば、頂部11Tの頂面の外周縁部が平坦な面でなくてもよい。
Further, in the above embodiment, as shown in FIGS. 3A to 3C, the entire top surface of the
また、上記実施形態では、図2に示すように、内管3が、内管縮径部21と波形部22とを有する。しかし、内管3の構成は、図2に示す構成に限定されない。
Further, in the above embodiment, as shown in FIG. 2, the
1 二重管式熱交換器
2 外管
3 内管
4 第1分岐管(分岐管)
4a 一端
5 第2分岐管(分岐管)
11 突出部
11T 頂部
11s 平坦な面
12 孔
13、14 外管縮径部
21 内管縮径部
22 波形部
31 先端筒部(筒部)
32 鍔部
32p 鍔面
33 中間筒部
1 Double
4a One
11
32
本発明の二重管式熱交換器は、外管と、前記外管の内側に配置された内管と、前記外管に接続される複数の分岐管とを備え、前記外管には、周方向の一部に、外方に向かって突出し、且つ、前記外管の長手方向に離れた複数の突出部が形成され、複数の前記突出部の頂部のそれぞれに、複数の前記分岐管のそれぞれが挿入される孔が形成されており、複数の前記頂部のそれぞれにおいて、前記孔の周囲に、前記孔の周方向全体にわたって平坦な面が形成されており、複数の前記分岐管は、軸方向に、筒部と、前記筒部より径方向外方に突出した鍔部とを有し、前記筒部は、前記孔に挿入されるとともに、前記鍔部が、前記頂部の前記平坦な面に当接する。
The double tube type heat exchanger of the present invention includes an outer tube, an inner tube arranged inside the outer tube, and a plurality of branch pipes connected to the outer tube. some of the circumferential direction, projecting outward, and the plurality of protruding portions spaced in the longitudinal direction of the outer tube is formed, on top of each of the plurality of the protrusions, a plurality of the branch pipe of are each hole is inserted formed in each of a plurality of said top, around the hole, said has a flat surface over the entire circumferential direction is formed of holes, the plurality of the branch pipe, It has a tubular portion in the axial direction and a flange portion that protrudes radially outward from the tubular portion. The tubular portion is inserted into the hole, and the flange portion is flat on the top portion. Contact the surface.
Claims (2)
前記外管の内側に配置された内管と、
前記外管に接続される分岐管と
を備え、
前記外管には、周方向の一部に、外方に向かって突出した突出部が形成され、
前記突出部の頂部に、前記分岐管が挿入される孔が形成されており、
前記頂部において、前記孔の周囲に、前記孔の周方向全体にわたって平坦な面が形成されており、
前記分岐管は、軸方向に、筒部と、前記筒部より径方向外方に突出した鍔部とを有し、
前記筒部は、前記孔に挿入されるとともに、前記鍔部が、前記頂部の前記平坦な面に当接することを特徴とする二重管式熱交換器。 With the outer pipe
The inner tube arranged inside the outer tube and
With a branch pipe connected to the outer pipe,
The outer pipe is formed with a protruding portion protruding outward in a part in the circumferential direction.
A hole into which the branch pipe is inserted is formed at the top of the protrusion.
At the top, a flat surface is formed around the hole over the entire circumferential direction of the hole.
The branch pipe has a tubular portion in the axial direction and a flange portion that protrudes radially outward from the tubular portion.
A double-tube heat exchanger characterized in that the tubular portion is inserted into the hole and the flange portion abuts on the flat surface of the top portion.
前記鍔部の平坦な面が、前記頂部の前記平坦な面に当接することを特徴とする請求項1に記載の二重管式熱交換器。 In the collar portion, the surface of the top portion facing the flat surface is a flat surface.
The double tube heat exchanger according to claim 1, wherein the flat surface of the flange portion abuts on the flat surface of the top portion.
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