JP5744316B2 - Heat exchanger and heat pump system equipped with the heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger and heat pump system equipped with the heat exchanger Download PDF

Info

Publication number
JP5744316B2
JP5744316B2 JP2014503291A JP2014503291A JP5744316B2 JP 5744316 B2 JP5744316 B2 JP 5744316B2 JP 2014503291 A JP2014503291 A JP 2014503291A JP 2014503291 A JP2014503291 A JP 2014503291A JP 5744316 B2 JP5744316 B2 JP 5744316B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat exchanger
heat transfer
transfer tube
heat
lid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014503291A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2013132544A1 (en
Inventor
瑞朗 酒井
瑞朗 酒井
宗史 池田
宗史 池田
浩昭 中宗
浩昭 中宗
寿守務 吉村
寿守務 吉村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2014503291A priority Critical patent/JP5744316B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5744316B2 publication Critical patent/JP5744316B2/en
Publication of JPWO2013132544A1 publication Critical patent/JPWO2013132544A1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0008Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium
    • F28D7/0025Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium the conduits for one medium or the conduits for both media being flat tubes or arrays of tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/022Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/04Fastening; Joining by brazing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

本発明は、伝熱管を積層させた構成した積層型の熱交換器及びこの熱交換器を備えたヒートポンプシステムに関するものである。   The present invention relates to a stacked heat exchanger configured by stacking heat transfer tubes and a heat pump system including the heat exchanger.

従来から、伝熱管に扁平管を用い、この扁平管を積層させた構成した積層型の熱交換器が開示されている。このような熱交換器は、低温流体である冷媒を導通させる第1の扁平管、高温流体である冷媒を導通させる第2の扁平管とを、冷媒の流れ方向が並行となるように第1の扁平管と第2の扁平管とを積層させて構成されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a laminated heat exchanger configured by using a flat tube as a heat transfer tube and laminating the flat tubes has been disclosed. Such a heat exchanger includes a first flat tube that conducts a refrigerant that is a low-temperature fluid and a second flat tube that conducts a refrigerant that is a high-temperature fluid such that the refrigerant flows in the first direction. The flat tube and the second flat tube are laminated.

そのようなものとして、「低温流体が流れる第1扁平管1と、高温流体が流れ、該高温流体の流れ方向が上記低温流体の流れ方向と並行になるように配置した第2扁平管2とを積層した熱交換器10であって、少なくとも一方の扁平管を、積層方向に並んだ複数の扁平管で構成すると共に、該複数の扁平管の両端を、各流体の流れ方向と積層方向とのいずれにも直交する方向に曲げて構成し、該複数の扁平管と、入口ヘッダー及び出口ヘッダーとにより並列流路を構成すると共に、入口ヘッダーまたは出口ヘッダーのいずれかを管状ヘッダーで構成し、並列流路を構成する複数の扁平管を束ねて、管状ヘッダーの管軸方向と扁平管内の流体の流れ方向とが同一となるようにして接続する」ようにしたものがある(たとえば、特許文献1参照)。   As such, “a first flat tube 1 through which a low-temperature fluid flows, a second flat tube 2 arranged so that a high-temperature fluid flows and the flow direction of the high-temperature fluid is parallel to the flow direction of the low-temperature fluid; The at least one flat tube is composed of a plurality of flat tubes arranged in the stacking direction, and both ends of the plurality of flat tubes are connected to each other in the flow direction and the stacking direction. Bend in a direction orthogonal to any of the above, and a plurality of flat tubes, an inlet header and an outlet header constitute a parallel flow path, and either the inlet header or the outlet header is constituted by a tubular header, A plurality of flat tubes constituting parallel flow paths are bundled and connected so that the tube axis direction of the tubular header and the flow direction of fluid in the flat tubes are the same (for example, Patent Document 1)

WO2007/122685号公報(たとえば図17等)WO 2007/122585 (for example, FIG. 17)

特許文献1に記載されているような熱交換器は、伝熱管(扁平管)を積層させた構造を採用しているため高性能であり、かつ高スペース効率になっている。しかしながら、冷媒を流入するヘッダー管のうち少なくとも一方が伝熱管の積層方向に対し垂直方向に曲げられた伝熱管と接続する構造を採用しているため、その際の伝熱管の幅方向への曲げと、ヘッダー管によるデッドスペースの増大と、に課題が残っている。   Since the heat exchanger as described in Patent Document 1 adopts a structure in which heat transfer tubes (flat tubes) are stacked, it has high performance and high space efficiency. However, since at least one of the header tubes into which the refrigerant flows is connected to a heat transfer tube bent in a direction perpendicular to the stacking direction of the heat transfer tubes, the heat transfer tube at that time is bent in the width direction. However, there are still problems in increasing the dead space due to the header tube.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、伝熱管の幅方向への曲げをなくし、ヘッダー管によるデッドスペースを削減するようにした熱交換器及びこの熱交換器を備えたヒートポンプシステムを提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems. A heat exchanger that eliminates bending in the width direction of the heat transfer tube and reduces dead space due to the header tube, and the heat exchanger are provided. It aims at providing the heat pump system provided.

本発明に係る熱交換器は、第1流体が流れる流路を有している複数の第1伝熱管と、前記第1伝熱管と交互に積層され、第2流体が流れる流路を有している複数の第2伝熱管と、前記第1伝熱管に前記第1流体を分配する第1ヘッダーと、前記第2伝熱管に前記第2流体を分配する第2ヘッダーと、前記第1ヘッダーに連通する蓋突出部が設けられ、前記第1伝熱管の流路端部に設けられる第1蓋と、前記第2ヘッダーに連通する蓋突出部が設けられ、前記第2伝熱管の流路端部に設けられる第2蓋と、を有し、前記第1蓋の蓋突出部と、前記第2蓋の蓋突出部とは、前記第1伝熱管と前記第2伝熱管の積層方向に重ならないように配置され、前記第1ヘッダー及び前記第2ヘッダーのそれぞれが前記第1伝熱管及び前記第2伝熱管の幅の範囲内に配置されるものである。   The heat exchanger according to the present invention includes a plurality of first heat transfer tubes having a flow path through which a first fluid flows, and a flow path through which the second fluid flows, alternately stacked with the first heat transfer tubes. A plurality of second heat transfer tubes, a first header that distributes the first fluid to the first heat transfer tubes, a second header that distributes the second fluid to the second heat transfer tubes, and the first header A lid projecting portion communicating with the first heat transfer tube, a first lid provided at a flow channel end portion of the first heat transfer tube, and a lid projecting portion communicating with the second header, and a flow channel of the second heat transfer tube. A second lid provided at the end, and the lid protrusion of the first lid and the lid protrusion of the second lid are arranged in the stacking direction of the first heat transfer tube and the second heat transfer tube. The first header and the second header are arranged so as not to overlap each other, and each of the first heat transfer tube and the second heat transfer tube has a width range. It is intended to be placed within.

本発明に係るヒートポンプシステムは、上記の熱交換器を介してカスケード接続させた第1冷媒回路と第2冷媒回路とを備えたものである。   The heat pump system according to the present invention includes a first refrigerant circuit and a second refrigerant circuit that are cascade-connected via the heat exchanger.

本発明に係る熱交換器によれば、第1ヘッダー及び第2ヘッダーが第1伝熱管及び第2伝熱管の幅へはみ出すことがなく、伝熱管の幅方向へのデッドスペースを削減することができる。そのため、熱交換器全体をコンパクトにすることが可能となる。   According to the heat exchanger according to the present invention, the first header and the second header do not protrude into the width of the first heat transfer tube and the second heat transfer tube, and the dead space in the width direction of the heat transfer tube can be reduced. it can. As a result, the entire heat exchanger can be made compact.

本発明に係るヒートポンプシステムによれば、上記の熱交換器を備えているので、その熱交換器を搭載するユニットのコンパクト化を図ることができる。   According to the heat pump system according to the present invention, since the heat exchanger is provided, the unit on which the heat exchanger is mounted can be made compact.

本発明の実施の形態1に係る熱交換器の外観構成の一例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows an example of the external appearance structure of the heat exchanger which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る熱交換器を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the heat exchanger which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る熱交換器の流路端部に挿入する蓋を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the cover inserted in the flow-path edge part of the heat exchanger which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る熱交換器の構成を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the structure of the heat exchanger which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る熱交換器を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the heat exchanger which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る熱交換器を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the heat exchanger which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る熱交換器の要部を側面から見た状態を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the state which looked at the principal part of the heat exchanger which concerns on Embodiment 3 of this invention from the side surface. 本発明の実施の形態4に係る熱交換器の伝熱管部の要部断面を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the principal part cross section of the heat exchanger tube part of the heat exchanger which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5に係るヒートポンプシステムの基本構成の一例を模式的に示す回路図である。It is a circuit diagram which shows typically an example of the basic composition of the heat pump system which concerns on Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態5に係るヒートポンプシステムの基本構成の別の一例を模式的に示す回路図である。It is a circuit diagram which shows typically another example of the basic composition of the heat pump system which concerns on Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態5に係るヒートポンプシステムの基本構成の更に別の一例を模式的に示す回路図である。It is a circuit diagram which shows typically another example of the basic composition of the heat pump system which concerns on Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態5に係るヒートポンプシステムの基本構成のまた更に別の一例を模式的に示す回路図である。It is a circuit diagram which shows typically another example of the basic composition of the heat pump system which concerns on Embodiment 5 of this invention.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る熱交換器10の外観構成の一例を示す概略斜視図である。図2は、熱交換器10を説明するための説明図である((a)が上面図、(b)がA−A断面図を、(c)が側面図)。図3は、熱交換器10の流路端部に挿入する蓋を説明するための説明図である((a)が正面図、(b)が上面図)。図4は、熱交換器10の構成を示す要部断面図である。図1〜4に基づいて、熱交換器10について説明する。なお、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは、明細書の全文において共通することである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of an external configuration of a heat exchanger 10 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an explanatory view for explaining the heat exchanger 10 ((a) is a top view, (b) is an AA cross-sectional view, and (c) is a side view). FIG. 3 is an explanatory view for explaining a lid inserted into the end of the flow path of the heat exchanger 10 ((a) is a front view and (b) is a top view). FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part showing the configuration of the heat exchanger 10. The heat exchanger 10 will be described with reference to FIGS. In addition, in the following drawings including FIG. 1, the relationship of the size of each component may be different from the actual one. In the drawings, the same reference numerals denote the same or corresponding parts, and this is common throughout the entire specification.

図1及び図2に示すように、熱交換器10は、冷媒等の流体が流れる流路を有する同じ長さの複数の第1伝熱管1と、第2伝熱管2が交互に積層されて構造になっている。第1伝熱管1及び第2伝熱管2は、断面形状が、長辺部分で直線状に、短辺部分で例えば半円状等の曲線とした扁平状になっている。そして、第1伝熱管1及び第2伝熱管2は、長編部分を接合面7として、交互に積層されるようになっている。図4に示すように、第1伝熱管1及び第2伝熱管2は、接合面7にろう材21を用いて互いに接合される。ろう材21を用いることにより、その後に装着される蓋8のろう付け性を向上することができる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the heat exchanger 10 includes a plurality of first heat transfer tubes 1 and second heat transfer tubes 2 having the same length and having a flow path through which a fluid such as a refrigerant flows. It has a structure. The first heat transfer tube 1 and the second heat transfer tube 2 have a flat cross-sectional shape that is a straight line at the long side portion and a semicircular shape at the short side portion, for example. And the 1st heat exchanger tube 1 and the 2nd heat exchanger tube 2 are laminated | stacked alternately by making a long-length part into the joining surface 7. FIG. As shown in FIG. 4, the first heat transfer tube 1 and the second heat transfer tube 2 are joined to each other using a brazing material 21 on the joining surface 7. By using the brazing material 21, it is possible to improve the brazing performance of the lid 8 to be mounted thereafter.

また、第1伝熱管1の内部には、幅方向に複数の連通穴1aが並んで設けられている。第2伝熱管2の内部には、幅方向に複数の連通穴2aが並んで設けられている。連通穴1a及び連通穴2aの内部には流体が流れる。つまり、連通穴1a及び連通穴2aが流体の流路となるのである。なお、第1伝熱管1の連通穴1aを流れる流体を第1冷媒と、第2伝熱管2の連通穴2aを流れる流体を第2冷媒と、それぞれ称するものとする。   Further, inside the first heat transfer tube 1, a plurality of communication holes 1a are provided side by side in the width direction. Inside the second heat transfer tube 2, a plurality of communication holes 2a are provided side by side in the width direction. A fluid flows inside the communication hole 1a and the communication hole 2a. That is, the communication hole 1a and the communication hole 2a serve as a fluid flow path. The fluid flowing through the communication hole 1a of the first heat transfer tube 1 is referred to as a first refrigerant, and the fluid flowing through the communication hole 2a of the second heat transfer tube 2 is referred to as a second refrigerant.

第1伝熱管1の流路端部5、及び第2伝熱管2の流路端部6には、図3に示すような蓋突出部8aを有する蓋8が設けられている。この蓋8は、蓋突出部8aが伝熱管の積層方向に重ならないように第1伝熱管1の流路端部5、第2伝熱管2の流路端部6に設けられている。なお、第1伝熱管1の流路端部5に設けられている蓋8が本発明の第1蓋に相当し、第2伝熱管2の流路端部6に設けられている蓋8が本発明の第2蓋に相当する。蓋突出部8aは、蓋8の幅方向の一方側に偏って設けられている。そして、第1伝熱管1の流路端部5に設けられる蓋8の蓋突出部8aと、第2伝熱管2の流路端部6に設けられる蓋8の蓋突出部8aとは、伝熱管の積層方向で重ならないように配置されている。つまり、蓋突出部8aは、熱交換器10をヘッダー側から見た状態において、千鳥状に配置されているのである。   The flow path end 5 of the first heat transfer tube 1 and the flow path end 6 of the second heat transfer tube 2 are provided with a lid 8 having a lid protruding portion 8a as shown in FIG. The lid 8 is provided at the flow path end 5 of the first heat transfer tube 1 and the flow path end 6 of the second heat transfer tube 2 so that the lid protrusion 8a does not overlap in the stacking direction of the heat transfer tubes. The lid 8 provided at the flow path end 5 of the first heat transfer tube 1 corresponds to the first lid of the present invention, and the lid 8 provided at the flow path end 6 of the second heat transfer tube 2 is provided. This corresponds to the second lid of the present invention. The lid protrusion 8 a is provided so as to be biased to one side in the width direction of the lid 8. The lid protrusion 8a of the lid 8 provided at the flow path end 5 of the first heat transfer tube 1 and the lid protrusion 8a of the lid 8 provided at the flow path end 6 of the second heat transfer tube 2 are transferred. It arrange | positions so that it may not overlap in the lamination direction of a heat tube. That is, the lid protrusions 8a are arranged in a staggered manner when the heat exchanger 10 is viewed from the header side.

第1伝熱管1の流路端部5に設けられた蓋突出部8aを第1伝熱管1の積層方向に連通させるように第1ヘッダー3が設けられている。同様に、第2伝熱管2の流路端部6に設けられた蓋突出部8aを第2伝熱管2の積層方向に連通させるように第2ヘッダー4が設けられている。つまり、第1ヘッダー3及び第2ヘッダー4は、熱交換器10をヘッダー側から見た状態において、第1伝熱管1及び第2伝熱管2の幅からはみ出すことなく、平行に並ぶように配置されている。第1ヘッダー3及び第2ヘッダー4により、第1冷媒及び第2冷媒がそれぞれ連通するようになっている。   The first header 3 is provided so that the lid protrusion 8 a provided at the flow path end 5 of the first heat transfer tube 1 communicates in the stacking direction of the first heat transfer tube 1. Similarly, the 2nd header 4 is provided so that the cover protrusion part 8a provided in the flow-path edge part 6 of the 2nd heat exchanger tube 2 may be connected in the lamination direction of the 2nd heat exchanger tube 2. FIG. That is, the first header 3 and the second header 4 are arranged so as to be arranged in parallel without protruding from the width of the first heat transfer tube 1 and the second heat transfer tube 2 when the heat exchanger 10 is viewed from the header side. Has been. The first and second refrigerants communicate with each other by the first header 3 and the second header 4.

ここで、熱交換器10は、第1伝熱管1及び第2伝熱管2を積層して伝熱管部を構成すればよく、それぞれ別体として形成されている第1伝熱管1及び第2伝熱管2を積層させて伝熱管部を構成してもよく、第1伝熱管1及び第2伝熱管2を一体押出し成形または一体引き抜き成形などにより一体成形して伝熱管部を構成してもよい。第1伝熱管1及び第2伝熱管2を一体成形することにより、部品点数を削減することができ、伝熱管部のろう付けが不要になり、熱交換器としての性能の向上を図ることができる。   Here, the heat exchanger 10 should just comprise the heat exchanger tube part by laminating | stacking the 1st heat exchanger tube 1 and the 2nd heat exchanger tube 2, and the 1st heat exchanger tube 1 and the 2nd heat exchanger which are each formed as a different body. The heat transfer tube portion may be configured by laminating the heat tubes 2, or the heat transfer tube portion may be configured by integrally forming the first heat transfer tube 1 and the second heat transfer tube 2 by integral extrusion molding or integral drawing. . By integrally molding the first heat transfer tube 1 and the second heat transfer tube 2, the number of parts can be reduced, the brazing of the heat transfer tube portion becomes unnecessary, and the performance as a heat exchanger can be improved. it can.

第2伝熱管2は、熱伝導性のよい材質、たとえばアルミ合金や、銅、ステンレスなどで構成されている。この第2伝熱管2は、平板をロール成形などで曲げた後、この平板の両端部である継ぎ目を電縫(溶接)して形成したり、円筒をロール成形もしくはプレス成形したり、押し出し成形もしくは引き抜き成形したりすることによって製造することができる。   The second heat transfer tube 2 is made of a material having good thermal conductivity, such as an aluminum alloy, copper, stainless steel, or the like. The second heat transfer tube 2 is formed by bending a flat plate by roll forming or the like and then electro-sewing (welding) seams at both ends of the flat plate, roll forming or press forming a cylinder, or extrusion forming. Alternatively, it can be produced by pultrusion.

一方、第1伝熱管1は、熱伝導性のよい材質、たとえばアルミ合金や、銅、ステンレスなどで構成されていることは第2伝熱管2と同様であるが、押し出し成形または引き抜き成形することによって製造されている。   On the other hand, the first heat transfer tube 1 is made of a material having good heat conductivity, for example, an aluminum alloy, copper, stainless steel or the like, similar to the second heat transfer tube 2, but is formed by extrusion or pultrusion. Is manufactured by.

第1伝熱管1と第1ヘッダー3との接続部分である第1ヘッダー接合部50は、アルミ−シリコン系などのろう材21を用いてろう付けされる。同様に、第2伝熱管2と第2ヘッダー4との接続部分である第2ヘッダー接合部51は、アルミ−シリコン系などのろう材21を用いてろう付けされる。なお、第1ヘッダー3のポート3A、及び第2ヘッダー4のポート4Aは、熱交換器10を搭載する後述のヒートポンプ機器などの冷熱システムの冷媒回路に接続される。   The first header joint portion 50, which is a connection portion between the first heat transfer tube 1 and the first header 3, is brazed using a brazing material 21 such as an aluminum-silicon system. Similarly, the 2nd header junction part 51 which is a connection part of the 2nd heat exchanger tube 2 and the 2nd header 4 is brazed using the brazing materials 21, such as an aluminum-silicon system. Note that the port 3 </ b> A of the first header 3 and the port 4 </ b> A of the second header 4 are connected to a refrigerant circuit of a cooling system such as a heat pump device, which will be described later, on which the heat exchanger 10 is mounted.

蓋8は、熱伝導性のよい材質、たとえばアルミ合金や、銅、ステンレスなどで構成されている。また、蓋突出部8aは、熱伝導性のよい材質、たとえばアルミ合金や、銅、ステンレスなどで構成され、蓋8とは別部品として構成されたり、蓋8とは鋳造などの一体成形品として構成されたり、蓋8とは切削などの加工品として構成されたりする。蓋8の端部に設けられる蓋突出部8aの形状は、図1及び図3では円形状で示しているが、これに限定するものではなく、たとえば矩形状や、楕円形状、その他の形状などでもよい。   The lid 8 is made of a material having good thermal conductivity, such as an aluminum alloy, copper, stainless steel or the like. The lid protrusion 8a is made of a material having good thermal conductivity, such as aluminum alloy, copper, stainless steel, etc., and is constructed as a separate part from the lid 8, or as an integrally molded product such as casting. The lid 8 is configured as a processed product such as cutting. The shape of the lid protrusion 8a provided at the end of the lid 8 is shown as a circular shape in FIGS. 1 and 3, but is not limited to this, for example, a rectangular shape, an elliptical shape, other shapes, etc. But you can.

熱交換器10は、図4に示すように、第1伝熱管1の扁平面(接合面7)と第2伝熱管2の扁平面(接合面7)とを、たとえばアルミ−シリコン系などのろう材21を用いてろう付け接合することで構成されている。このような構成により、熱交換器10は、伝熱管の幅方向へのデッドスペースを削減することができ、熱交換器全体をコンパクトにすることが可能となる。つまり、従来の熱交換器においてはヘッダー管が伝熱管の幅方向を広げるように配置されることでスペース効率を悪くしていたが、熱交換器10では伝熱管の幅方向を広げることなく、その分のデッドスペースを削減することが可能となっているのである。   As shown in FIG. 4, the heat exchanger 10 has a flat surface (joint surface 7) of the first heat transfer tube 1 and a flat surface (joint surface 7) of the second heat transfer tube 2, such as an aluminum-silicon system. It is configured by brazing and joining using a brazing material 21. With such a configuration, the heat exchanger 10 can reduce the dead space in the width direction of the heat transfer tubes, and the entire heat exchanger can be made compact. In other words, in the conventional heat exchanger, the header tube has been arranged so as to widen the width direction of the heat transfer tube, thereby reducing the space efficiency, but in the heat exchanger 10, without increasing the width direction of the heat transfer tube, The dead space can be reduced accordingly.

ここで熱交換器10の製造方法について説明する。
まず、冷媒が流れる冷媒流路を有する同じ長さの複数の第1伝熱管1及び第2伝熱管を用意する。そして、第1伝熱管1と第2伝熱管2とを交互に積層する。次いで、第1伝熱管1の流路端部5、及び第2伝熱管2の流路端部6に、蓋突出部8aを有する蓋8を取り付ける。この状態で、第1伝熱管1及び第2伝熱管2と蓋8との接合面及び蓋8の周辺をろう付けすることで、熱交換器10の伝熱管部を形成する。
Here, a method for manufacturing the heat exchanger 10 will be described.
First, a plurality of first heat transfer tubes 1 and second heat transfer tubes having the same length and having a refrigerant flow path through which the refrigerant flows are prepared. And the 1st heat exchanger tube 1 and the 2nd heat exchanger tube 2 are laminated alternately. Next, a lid 8 having a lid protrusion 8 a is attached to the flow path end 5 of the first heat transfer tube 1 and the flow path end 6 of the second heat transfer tube 2. In this state, the heat transfer tube portion of the heat exchanger 10 is formed by brazing the joining surfaces of the first heat transfer tube 1 and the second heat transfer tube 2 and the lid 8 and the periphery of the lid 8.

そのとき、ろう付を円滑に行うために、図4に示すように第1伝熱管1の流路端部5、第2伝熱管2の流路端部6に蓋装着部9aを設け、蓋8の端部にも同様に伝熱管装着部9bを設けておくことが望ましい。つまり、蓋装着部9aを雄形状、伝熱管装着部9bを雌形状として、両者を装着するとともにろう付を円滑に実行できるようにしておくとよい。その後、蓋突出部8aを用いて、第1伝熱管1と第1ヘッダー3と連通させ、第2伝熱管2と第2ヘッダー4とを連通させ、蓋突出部8aと第1ヘッダー3、蓋突出部8aと第2ヘッダー4のそれぞれを接続してろう付けする。以上のような製造方法で熱交換器10が完成する。   At that time, in order to perform brazing smoothly, as shown in FIG. 4, a lid mounting portion 9 a is provided at the flow path end 5 of the first heat transfer tube 1 and the flow path end 6 of the second heat transfer tube 2. Similarly, it is desirable to provide the heat transfer tube mounting portion 9b at the end portion of 8 as well. That is, it is preferable that the lid mounting portion 9a is male and the heat transfer tube mounting portion 9b is female so that both can be mounted and brazing can be performed smoothly. Then, using the lid protrusion 8a, the first heat transfer tube 1 and the first header 3 are communicated, the second heat transfer tube 2 and the second header 4 are communicated, and the lid projection 8a, the first header 3, and the lid The protrusion 8a and the second header 4 are connected and brazed. The heat exchanger 10 is completed by the manufacturing method as described above.

熱交換器10は、温熱や冷熱を利用するヒートポンプ機器などの冷熱システムの冷媒回路に搭載される。温熱を利用する場合、冷媒回路からの高温の第1冷媒を第1伝熱管1に供給し、連通穴1aを通じて冷媒回路に戻す。一方、第1冷媒と熱交換する第2冷媒を第2伝熱管2に供給し、連通穴2aを通じて熱交換された第2冷媒を利用側の例えば暖房や給湯に適用する。第1冷媒と第2冷媒とは、第1伝熱管1と第2伝熱管2とを対向流または平行流となるように流れて熱交換される。   The heat exchanger 10 is mounted on a refrigerant circuit of a cooling / heating system such as a heat pump device that uses heating / cooling. When using hot heat, the high temperature 1st refrigerant | coolant from a refrigerant circuit is supplied to the 1st heat exchanger tube 1, and it returns to a refrigerant circuit through the communicating hole 1a. On the other hand, the 2nd refrigerant | coolant which heat-exchanges with a 1st refrigerant | coolant is supplied to the 2nd heat exchanger tube 2, and the 2nd refrigerant | coolant heat-exchanged through the communicating hole 2a is applied to a utilization side, for example, heating or hot water supply. The first refrigerant and the second refrigerant exchange heat by flowing through the first heat transfer tube 1 and the second heat transfer tube 2 in a counterflow or parallel flow.

なお、第1伝熱管1の冷媒流路断面積と第2伝熱管2の冷媒流路断面積とは、同じでもよいが、必ずしも同じでなくてもよい。第1冷媒と第2冷媒との間に、比熱、密度などの熱物性値や流量、圧力条件、あるいは流体の性状度などに差がある場合には、冷媒流路断面積を第1伝熱管1と第2伝熱管2とで異なるようにすればよい。たとえば、第1冷媒に二酸化炭素やフロン系の冷媒を用いて、第2冷媒に十分に水質管理されていない水道水などを用いる場合には、熱交換性能を向上するためや、冷媒流路内面へのスケール付着による圧力損失の増大を抑制するために、冷媒流路面積は、第2伝熱管2の方が第1伝熱管1より大きい方がよい。   The refrigerant channel cross-sectional area of the first heat transfer tube 1 and the refrigerant channel cross-sectional area of the second heat transfer tube 2 may be the same, but not necessarily the same. When there is a difference in the thermophysical value such as specific heat and density, the flow rate, the pressure condition, or the fluid property between the first refrigerant and the second refrigerant, the refrigerant channel cross-sectional area is set to the first heat transfer tube. What is necessary is just to make it differ with 1 and the 2nd heat exchanger tube 2. FIG. For example, when using carbon dioxide or a fluorocarbon refrigerant as the first refrigerant and using tap water or the like whose water quality is not sufficiently controlled as the second refrigerant, in order to improve the heat exchange performance, In order to suppress an increase in pressure loss due to adhesion of scale to the second heat transfer tube 2, the refrigerant flow passage area is preferably larger than the first heat transfer tube 1.

また、前述では、第1伝熱管1と第2伝熱管2は、互いに同じ種類の金属を用いる場合について記述したが、互いに異なる金属を用いて製造されてもよい。その場合、蓋及びヘッダー管において、例えば、第1伝熱管1を銅、第2伝熱管2をアルミで製造した場合、第1伝熱管1に接続する蓋及びヘッダー管は銅、第2伝熱管2に接続する蓋及びヘッダー管はアルミとなるように、各伝熱管と蓋とヘッダー管が同種類の金属で構成するとよい。または、第1伝熱管1を銅、第2伝熱管2をアルミで製造した場合、各伝熱管に接続する蓋及びヘッダー管は銅及びアルミではない金属(例えば、ステンレスなど)となるように、各伝熱管に用いた金属とは異なる金属を用いて構成されてもよい。
本実施の形態により、互いが異種金属の伝熱管で構成された熱交換器の場合でも、互いの流路内にもう一方の流路を構成する金属が露出することを防ぎ、防食、耐食などの観点から、より信頼性の高い熱交換器を構成できる。
In the above description, the first heat transfer tube 1 and the second heat transfer tube 2 have been described using the same type of metal, but may be manufactured using different metals. In that case, for example, when the first heat transfer tube 1 is made of copper and the second heat transfer tube 2 is made of aluminum, the lid and header tube connected to the first heat transfer tube 1 are copper and the second heat transfer tube. Each of the heat transfer tubes, the lid, and the header tube may be made of the same type of metal so that the lid and header tube connected to 2 are made of aluminum. Alternatively, when the first heat transfer tube 1 is made of copper and the second heat transfer tube 2 is made of aluminum, the lid and header tube connected to each heat transfer tube are made of a metal (for example, stainless steel) other than copper and aluminum. You may comprise using the metal different from the metal used for each heat exchanger tube.
According to the present embodiment, even in the case of heat exchangers composed of heat transfer tubes made of different metals, it is possible to prevent the metal constituting the other flow channel from being exposed in the flow channel, corrosion prevention, corrosion resistance, etc. From this point of view, a more reliable heat exchanger can be configured.

実施の形態2.
図5は、本発明の実施の形態2に係る熱交換器10Aを説明するための説明図である((a)が実施の形態1に係る熱交換器10の要部を拡大して示す上面図、(b)が実施の形態2に係る熱交換器10Aの要部を拡大して示す上面図)。図5に基づいて、熱交換器10Aについて説明する。実施の形態2に係る熱交換器10Aの基本的な構成は、実施の形態1で説明した熱交換器10と同様である。なお、実施の形態2では実施の形態1との相違点を中心に説明し、実施の形態1と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a heat exchanger 10A according to Embodiment 2 of the present invention (a top view showing an enlarged main part of the heat exchanger 10 according to Embodiment 1). The figure and (b) are the top views which expand and show the principal part of 10 A of heat exchangers which concern on Embodiment 2. FIG. The heat exchanger 10A will be described based on FIG. The basic configuration of the heat exchanger 10A according to the second embodiment is the same as that of the heat exchanger 10 described in the first embodiment. In the second embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described, and the same parts as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

図5(b)に示すように、熱交換器10Aは、第1ヘッダー3及び第2ヘッダー4の少なくともどちらか一方が大きくなるとき、その大きい方の蓋突出部8aを長くする構成を採用している点で実施の形態1に係る熱交換器10と相違している。図5では、第2ヘッダー4の方が大きくなっている状態を例に示している。ヘッダーが大きいとは、ヘッダーを平面視した状態において面積が大きいということである。蓋突出部8aを長くするとは、もう一方の蓋突出部8aの冷媒の流れ方向の長さよりも長くするということである。どの程度長くするかは、小さい方のヘッダー(図5では第1ヘッダー3)の大きさによって決定すればよい。その他の構成及び機能は、実施の形態1に示す熱交換器10と同様である。   As shown in FIG. 5 (b), the heat exchanger 10A adopts a configuration in which the larger lid protrusion 8a is lengthened when at least one of the first header 3 and the second header 4 becomes larger. This is different from the heat exchanger 10 according to the first embodiment. FIG. 5 shows an example in which the second header 4 is larger. The large header means that the area is large when the header is viewed in plan. To lengthen the lid protrusion 8a means to make it longer than the length of the other lid protrusion 8a in the refrigerant flow direction. How much longer it may be determined by the size of the smaller header (first header 3 in FIG. 5). Other configurations and functions are the same as those of the heat exchanger 10 shown in the first embodiment.

このような構成を採用することにより、第1ヘッダー3及び第2ヘッダー4が干渉することなく、配置することができる。すなわち、図5(a)に示すような大きさの第1ヘッダー3と第2ヘッダー4とを並列に並べると、第1伝熱管1及び第2伝熱管2の幅方向を広げる方向に配置しなければならなくなるが、図5(b)のように大きい方のヘッダーに連結される蓋突出部8aを長くすることで、ヘッダー同士の干渉を回避でき、伝熱管の幅方向へのデッドスペースを削減することができ、熱交換器全体をコンパクトにすることが可能となる。   By adopting such a configuration, the first header 3 and the second header 4 can be arranged without interference. That is, when the first header 3 and the second header 4 having a size as shown in FIG. 5A are arranged in parallel, the first heat transfer tube 1 and the second heat transfer tube 2 are arranged in the direction of widening the width direction. As shown in FIG. 5 (b), the lid protrusion 8a connected to the larger header can be lengthened so that interference between the headers can be avoided and the dead space in the width direction of the heat transfer tube is reduced. Therefore, the entire heat exchanger can be made compact.

実施の形態3.
図6は、本発明の実施の形態3に係る熱交換器10Bを説明するための説明図である((a)が正面図、(b)が上面図)。図7は、熱交換器10Bの要部を側面から見た状態を示す概略側面図である。図6及び図7に基づいて、熱交換器10Bについて説明する。実施の形態3に係る熱交換器10Bの基本的な構成は、実施の形態1で説明した熱交換器10と同様である。なお、実施の形態3では実施の形態1及び実施の形態2との相違点を中心に説明し、実施の形態1及び実施の形態2と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a heat exchanger 10B according to Embodiment 3 of the present invention ((a) is a front view and (b) is a top view). FIG. 7 is a schematic side view showing a state in which the main part of the heat exchanger 10B is viewed from the side. The heat exchanger 10B will be described based on FIGS. The basic configuration of the heat exchanger 10B according to Embodiment 3 is the same as that of the heat exchanger 10 described in Embodiment 1. In the third embodiment, differences from the first and second embodiments will be mainly described, and the same parts as those in the first and second embodiments will be denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. It shall be.

図6及び図7に示すように、熱交換器10Bは、蓋8の厚み(伝熱管の積層方向の厚み)より蓋突出部8aの厚み(伝熱管の積層方向の厚み)を、蓋突出部8aが積層方向に接する程度に大きくした場合、蓋突出部8a同士が接する面を貫通するように貫通穴15を設ける構成を採用した点で実施の形態1及び2に係る熱交換器と相違している。つまり、熱交換器10Bでは、蓋突出部8aの流路断面積を、実施の形態1及び実施の形態2に係る熱交換器の蓋突出部8aよりも大きくしているのである。その他の構成及び機能は、実施の形態1及び実施の形態2に係る熱交換器と同様である。   As shown in FIGS. 6 and 7, the heat exchanger 10B is configured so that the thickness of the lid protrusion 8a (thickness in the stacking direction of the heat transfer tubes) is changed from the thickness of the lid 8 (thickness in the stacking direction of the heat transfer tubes). It is different from the heat exchangers according to the first and second embodiments in that a configuration in which the through hole 15 is provided so as to penetrate the surface where the lid protrusions 8a are in contact with each other when the 8a is increased to contact with the stacking direction. ing. That is, in the heat exchanger 10B, the flow path cross-sectional area of the lid protrusion 8a is made larger than that of the lid protrusion 8a of the heat exchanger according to Embodiment 1 and Embodiment 2. Other configurations and functions are the same as those of the heat exchanger according to the first and second embodiments.

このような構成を採用することにより、貫通穴15を用いることでヘッダーの代替となり、部品点数の削減が可能となる。そのときの蓋突出部8aの端部の封止に関しては、図11(a)に示すように、端部封止材9cを用いて封止するとよい。または、図11(b)に示すように、蓋突出部8aを長めにとり、端部潰し部9dを設けて封止することで対応してもよい。なお、最上段に位置する第1伝熱管1の蓋突出部8aに形成されている貫通穴15に接続ポート16を連結することでヘッダーの代替にできる(第2伝熱管2についても同様)。   By adopting such a configuration, the use of the through hole 15 becomes an alternative to the header, and the number of parts can be reduced. Regarding the sealing of the end portion of the lid protruding portion 8a at that time, as shown in FIG. 11A, the end sealing material 9c may be used for sealing. Or as shown in FIG.11 (b), you may respond by taking the cover protrusion part 8a long and providing the edge crushing part 9d, and sealing. In addition, it can replace with a header by connecting the connection port 16 to the through-hole 15 formed in the lid | cover protrusion part 8a of the 1st heat exchanger tube 1 located in the uppermost stage (same also about the 2nd heat exchanger tube 2).

このような構成を採用することにより、第1ヘッダー3及び第2ヘッダー4を省略することができ、その分デッドスペースを削減することができる。すなわち、図7に示すような構成の蓋突出部8aを設ければ、第1ヘッダー3及び第2ヘッダー4を設けずに済み、ヘッダーがあることによって発生していたデッドスペースの問題が存在しなくなる。したがって、熱交換器10Bによれば、ヘッダーを設けない分、熱交換器全体をコンパクトにすることが可能となる。   By adopting such a configuration, the first header 3 and the second header 4 can be omitted, and the dead space can be reduced accordingly. That is, if the cover protrusion 8a having the structure as shown in FIG. 7 is provided, the first header 3 and the second header 4 are not provided, and there is a problem of dead space caused by the presence of the header. Disappear. Therefore, according to the heat exchanger 10B, the entire heat exchanger can be made compact by the amount that the header is not provided.

実施の形態4.
図8は、本発明の実施の形態4に係る熱交換器の伝熱管部の要部断面を示す概略断面図である。図8に基づいて、実施の形態4に係る熱交換器の伝熱管部(第1伝熱管1、第2伝熱管2)について説明する。実施の形態4に係る熱交換器の基本的な構成は、実施の形態1で説明した熱交換器10と同様である。なお、実施の形態4では実施の形態1〜実施の形態3との相違点を中心に説明し、実施の形態1〜実施の形態3と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 8: is a schematic sectional drawing which shows the principal part cross section of the heat exchanger tube part of the heat exchanger which concerns on Embodiment 4 of this invention. Based on FIG. 8, the heat exchanger tube part (the 1st heat exchanger tube 1 and the 2nd heat exchanger tube 2) of the heat exchanger which concerns on Embodiment 4 is demonstrated. The basic configuration of the heat exchanger according to the fourth embodiment is the same as that of the heat exchanger 10 described in the first embodiment. In the fourth embodiment, differences from the first to third embodiments will be mainly described, and the same parts as those in the first to third embodiments will be denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. It shall be.

実施の形態4では、熱交換器を構成する第1伝熱管1、第2伝熱管2の断面形状のいくつかのパターンを説明する。図8(a)が断面形状が矩形状となっている伝熱管部を、図8(b)が断面形状が楕円形状となっている伝熱管部を、図8(c)が断面形状が楕円形状となっており、内周面に溝が形成されている伝熱管部を、図8(d)が断面形状が楕円形状となっている、内部に波型プレートを挿入している伝熱管部を、図8(e)は断面形状が楕円形状となっており、内部に穴が多数形成されている伝熱管部を、それぞれ示している。   In the fourth embodiment, several patterns of cross-sectional shapes of the first heat transfer tube 1 and the second heat transfer tube 2 constituting the heat exchanger will be described. FIG. 8A shows a heat transfer tube portion whose cross-sectional shape is rectangular, FIG. 8B shows a heat transfer tube portion whose cross-sectional shape is elliptical, and FIG. 8C shows an elliptical cross-sectional shape. The heat transfer tube portion having a shape and a groove formed on the inner peripheral surface, and the heat transfer tube portion in which the corrugated plate is inserted in FIG. FIG. 8 (e) shows a heat transfer tube portion in which the cross-sectional shape is an elliptical shape and a large number of holes are formed inside.

実施の形態1〜実施の形態3に係る熱交換器は、断面形状が矩形状となっており、複数の連通穴(連通穴1a、連通穴2a)が形成されている伝熱管部を備えている状態を例に示したが、伝熱管部の形状については、図8に示すような形状のもの、又はそれらを適宜組み合わせた形状のものを適用することができる。   The heat exchanger according to the first to third embodiments includes a heat transfer tube portion in which a cross-sectional shape is rectangular and a plurality of communication holes (communication holes 1a and communication holes 2a) are formed. As an example, the shape of the heat transfer tube portion may be a shape as shown in FIG. 8 or a shape obtained by appropriately combining them.

実施の形態5.
図9は、本発明の実施の形態5に係るヒートポンプシステム100の基本構成の一例を模式的に示す回路図である。図10は、本発明の実施の形態5に係るヒートポンプシステム100の基本構成の別の一例を模式的に示す回路図である。図11は、本発明の実施の形態5に係るヒートポンプシステム100の基本構成の更に別の一例を模式的に示す回路図である。図12は、本発明の実施の形態5に係るヒートポンプシステム100の基本構成のまた更に別の一例を模式的に示す回路図である。図9〜図12に基づいて、ヒートポンプシステム100について説明する。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 9 is a circuit diagram schematically showing an example of the basic configuration of the heat pump system 100 according to Embodiment 5 of the present invention. FIG. 10 is a circuit diagram schematically showing another example of the basic configuration of the heat pump system 100 according to Embodiment 5 of the present invention. FIG. 11 is a circuit diagram schematically showing still another example of the basic configuration of the heat pump system 100 according to Embodiment 5 of the present invention. FIG. 12 is a circuit diagram schematically showing still another example of the basic configuration of the heat pump system 100 according to Embodiment 5 of the present invention. The heat pump system 100 will be described with reference to FIGS.

図9〜図12に示すヒートポンプシステム100は実施の形態1〜実施の形態3のいずれかに係る熱交換器を備え、この熱交換器を介して2つの回路がカスケード接続されており、この熱交換器は実施の形態4のいずれかに示す伝熱管部を備えている。よって、図9〜図12に示すヒートポンプシステム100は、実施の形態1〜実施の形態3のいずれかに係る熱交換器が搭載されるユニットのコンパクト化を図ることができる。なお、実施の形態5では、ヒートポンプシステム100が実施の形態1に係る熱交換器10を備えているものとして説明するが、実施の形態2又は実施の形態3に係る熱交換器を備えるようにしてもよい。   The heat pump system 100 shown in FIGS. 9 to 12 includes the heat exchanger according to any one of the first to third embodiments, and two circuits are cascade-connected via the heat exchanger. The exchanger includes the heat transfer tube section shown in any of the fourth embodiment. Therefore, heat pump system 100 shown in FIGS. 9 to 12 can achieve a compact unit in which the heat exchanger according to any one of Embodiments 1 to 3 is mounted. In the fifth embodiment, the heat pump system 100 is described as including the heat exchanger 10 according to the first embodiment. However, the heat pump system 100 includes the heat exchanger according to the second or third embodiment. May be.

図9に示すヒートポンプシステム100は、第1冷媒が流れる第1冷媒回路101、第2冷媒が流れる第2冷媒回路102、及び、第1冷媒と第2冷媒との熱交換を行う熱交換器10を有している。第1冷媒回路101は、圧縮機31、熱交換器10の第1冷媒流路側、膨張弁33、及び、室外熱交換器34が配管接続されて構成されている。また、室外熱交換器34の近傍には、室外熱交換器34に空気を供給するファン39が設置されている。第2冷媒回路102は、利用側熱交換器35、ポンプ36、及び、熱交換器10の第2冷媒流路側が配管接続されて構成されている。ここでは、第1冷媒としてR410A、第2冷媒として水を用いている場合を例に説明する。   A heat pump system 100 shown in FIG. 9 includes a first refrigerant circuit 101 through which a first refrigerant flows, a second refrigerant circuit 102 through which a second refrigerant flows, and a heat exchanger 10 that performs heat exchange between the first refrigerant and the second refrigerant. have. The first refrigerant circuit 101 is configured by connecting the compressor 31, the first refrigerant flow path side of the heat exchanger 10, the expansion valve 33, and the outdoor heat exchanger 34 by piping. A fan 39 that supplies air to the outdoor heat exchanger 34 is installed in the vicinity of the outdoor heat exchanger 34. The second refrigerant circuit 102 is configured such that the use side heat exchanger 35, the pump 36, and the second refrigerant flow path side of the heat exchanger 10 are connected by piping. Here, a case where R410A is used as the first refrigerant and water is used as the second refrigerant will be described as an example.

第1冷媒回路101においては、圧縮機31で高温高圧となった第1冷媒は、熱交換器10で第2冷媒と熱交換して凝縮される。さらに、第1冷媒は膨張弁33で減圧され、室外熱交換器34でファン39からの空気と熱交換して蒸発し、圧縮機31に戻る。第2冷媒回路102においては、熱交換器10で加熱された第2冷媒は、ポンプ36で利用側熱交換器35に供給されて放熱する。利用側熱交換器35として例えばラジエーターや床暖房ヒーターなどを適用して暖房システムとして使用する。   In the 1st refrigerant circuit 101, the 1st refrigerant | coolant which became high temperature high pressure with the compressor 31 is heat-exchanged with a 2nd refrigerant | coolant with the heat exchanger 10, and is condensed. Further, the first refrigerant is decompressed by the expansion valve 33, is evaporated by exchanging heat with the air from the fan 39 by the outdoor heat exchanger 34, and returns to the compressor 31. In the second refrigerant circuit 102, the second refrigerant heated by the heat exchanger 10 is supplied to the use side heat exchanger 35 by the pump 36 and radiates heat. As the use-side heat exchanger 35, for example, a radiator or a floor heating heater is applied and used as a heating system.

このように熱交換器10を用いたヒートポンプシステム100を熱源として利用側熱交換器35で暖房することで、従来のボイラを熱源とした暖房または給湯システムに比べて省エネ効果がある。なお、第2冷媒として水を用いる場合は、第2伝熱管2及び第2ヘッダー4を耐食性材で形成するなど、熱交換器10の水の接液する部分は水に対する耐食性を有するように構成した方が望ましい。同様の理由から、蓋8及び蓋突出部8aを耐食性材で形成するとよい。   Heating the heat pump system 100 using the heat exchanger 10 as a heat source with the use side heat exchanger 35 as described above has an energy saving effect as compared with a heating or hot water supply system using a conventional boiler as a heat source. When water is used as the second refrigerant, the second heat transfer tube 2 and the second header 4 are formed of a corrosion-resistant material, and the portion of the heat exchanger 10 in contact with water is configured to have corrosion resistance to water. It is better to do it. For the same reason, the lid 8 and the lid protrusion 8a may be formed of a corrosion resistant material.

図10に示すヒートポンプシステム100は、第1冷媒回路101、第2冷媒回路102、及び、熱交換器10を有している点で図9に示したヒートポンプシステム100と同様であるが、利用側熱交換器35をタンク38内に設置し、タンク38内に給水される水を加熱して取水する給湯システムとして適用したものである。その他の構成および機能は、図9に示すヒートポンプシステム100と同様である。このように熱交換器10を用いたヒートポンプシステム100を熱源として利用側熱交換器35で給湯することで、従来のボイラを熱源とした暖房または給湯システムに比べて省エネ効果がある。   The heat pump system 100 shown in FIG. 10 is the same as the heat pump system 100 shown in FIG. 9 in that it has the first refrigerant circuit 101, the second refrigerant circuit 102, and the heat exchanger 10, but the use side The heat exchanger 35 is installed in a tank 38 and is applied as a hot water supply system that heats and supplies water supplied to the tank 38. Other configurations and functions are the same as those of the heat pump system 100 shown in FIG. Thus, by supplying hot water with the use side heat exchanger 35 using the heat pump system 100 using the heat exchanger 10 as a heat source, there is an energy saving effect as compared with a heating or hot water supply system using a conventional boiler as a heat source.

なお、図10に示すヒートポンプシステム100(給湯システム)においても、冷媒回路を変更(図示せず)することや、四方弁(図示せず)を用いることで、給湯専用の利用のみならず、冷水専用、あるいは給湯と冷水とを切り替えて利用できることは言うまでもない。   In addition, in the heat pump system 100 (hot water supply system) shown in FIG. 10, by changing the refrigerant circuit (not shown) and using a four-way valve (not shown), not only the dedicated use for hot water supply but also cold water Needless to say, it can be used exclusively or by switching between hot water supply and cold water.

図11に示すヒートポンプシステム100は、第1冷媒回路101、第2冷媒回路102、及び、熱交換器10を有している点で図9に示したヒートポンプシステム100と同様であるが、第1冷媒回路101の第1冷媒の循環が図9で示したヒートポンプシステム100と逆になっている。ここでは、第1冷媒としてR410A、第2冷媒として水を用いている場合を例に説明する。   The heat pump system 100 shown in FIG. 11 is the same as the heat pump system 100 shown in FIG. 9 in that the first refrigerant circuit 101, the second refrigerant circuit 102, and the heat exchanger 10 are included. The circulation of the first refrigerant in the refrigerant circuit 101 is opposite to that of the heat pump system 100 shown in FIG. Here, a case where R410A is used as the first refrigerant and water is used as the second refrigerant will be described as an example.

第1冷媒回路101においては、圧縮機31で高温高圧となった第1冷媒は、室外熱交換器34でファン39からの空気と熱交換して凝縮される。さらに、第1冷媒は膨張弁33で減圧され、熱交換器10で第2冷媒と熱交換して蒸発し、圧縮機31に戻る。熱交換器10で冷却された第2冷媒は、ポンプ36で利用側熱交換器35に供給される。利用側熱交換器35として例えば空気熱交換器などを適用して冷房システム、あるいは冷水パネルなどによる輻射冷房システムとして使用してもよい。このように熱交換器10を用いたヒートポンプシステム100を熱源として利用側熱交換器35で冷房又は冷水することができる。   In the first refrigerant circuit 101, the first refrigerant that has become high temperature and high pressure in the compressor 31 is condensed by exchanging heat with the air from the fan 39 in the outdoor heat exchanger 34. Further, the first refrigerant is decompressed by the expansion valve 33, exchanges heat with the second refrigerant in the heat exchanger 10, evaporates, and returns to the compressor 31. The second refrigerant cooled by the heat exchanger 10 is supplied to the use side heat exchanger 35 by the pump 36. As the use side heat exchanger 35, for example, an air heat exchanger may be applied and used as a cooling system or a radiant cooling system using a cold water panel or the like. In this way, the heat pump system 100 using the heat exchanger 10 can be used as a heat source to cool or cool the use side heat exchanger 35.

図12に示すヒートポンプシステム100は、四方弁32を備え、温熱と冷熱とを切り替え可能な構成となっている。図9〜図11に示したヒートポンプシステム100は、それぞれ温熱または冷熱を専用に利用するものであったが、図12に示すヒートポンプシステム100は、四方弁32を用いることで温熱と冷熱を切り替えて利用できるものである。このように熱交換器10を用いたヒートポンプシステム100を温熱又は冷熱利用することで、従来のボイラを熱源とした暖房または給湯システムに比べて省エネ効果がある。   A heat pump system 100 shown in FIG. 12 includes a four-way valve 32 and can be switched between hot and cold. The heat pump system 100 shown in FIGS. 9 to 11 uses heat or cold exclusively, but the heat pump system 100 shown in FIG. 12 uses the four-way valve 32 to switch between heat and cold. It can be used. Thus, by using the heat pump system 100 using the heat exchanger 10 with heat or cold, there is an energy saving effect compared to a heating or hot water supply system using a conventional boiler as a heat source.

なお、実施の形態5では第1冷媒としてR410A、第2冷媒として水を用いた場合を例に説明したが、冷媒の種類をこれらに限るものではなく、第1冷媒として他のフロン系冷媒、または二酸化炭素、炭化水素などの自然冷媒としてもよく、第2冷媒としてフロン系冷媒、もしくは二酸化炭素、炭化水素などの自然冷媒、または、水道水、蒸留水、ブラインなどを用いてもよい。   In the fifth embodiment, the case where R410A is used as the first refrigerant and water is used as the second refrigerant has been described as an example. However, the type of the refrigerant is not limited to these, and other chlorofluorocarbon refrigerants as the first refrigerant, Alternatively, natural refrigerants such as carbon dioxide and hydrocarbons may be used, and fluorocarbon refrigerants, natural refrigerants such as carbon dioxide and hydrocarbons, tap water, distilled water, brine, and the like may be used as the second refrigerant.

1 第1伝熱管、1a 連通穴、2 第2伝熱管、2a 連通穴、3 第1ヘッダー、3A ポート、4 第2ヘッダー、4A ポート、5 流路端部、6 流路端部、7 接合面、8 蓋、8a 蓋突出部、9a 蓋装着部、9b 伝熱管装着部、9c 端部封止材、9d 端部潰し部、10 熱交換器、10A 熱交換器、10B 熱交換器、15 貫通穴、16 接続ポート、21 ろう材、31 圧縮機、32 四方弁、33 膨張弁、34 室外熱交換器、35 利用側熱交換器、36 ポンプ、38 タンク、39 ファン、50 ヘッダー接合部、51 ヘッダー接合部、100 ヒートポンプシステム、101 冷媒回路、102 冷媒回路。   1 1st heat transfer tube, 1a communication hole, 2nd heat transfer tube, 2a communication hole, 3rd header, 3A port, 4th header, 4A port, 5 channel end, 6 channel end, 7 joint Surface, 8 lid, 8a lid protrusion, 9a lid mounting portion, 9b heat transfer tube mounting portion, 9c end sealing material, 9d end crushing portion, 10 heat exchanger, 10A heat exchanger, 10B heat exchanger, 15 Through hole, 16 connection port, 21 brazing material, 31 compressor, 32 four-way valve, 33 expansion valve, 34 outdoor heat exchanger, 35 user side heat exchanger, 36 pump, 38 tank, 39 fan, 50 header joint, 51 header joint, 100 heat pump system, 101 refrigerant circuit, 102 refrigerant circuit.

Claims (8)

第1流体が流れる流路を有している複数の第1伝熱管と、
前記第1伝熱管と交互に積層され、第2流体が流れる流路を有している複数の第2伝熱管と、
前記第1伝熱管に前記第1流体を分配する第1ヘッダーと、
前記第2伝熱管に前記第2流体を分配する第2ヘッダーと、
前記第1ヘッダーに連通する蓋突出部が設けられ、前記第1伝熱管の流路端部に設けられる第1蓋と、
前記第2ヘッダーに連通する蓋突出部が設けられ、前記第2伝熱管の流路端部に設けられる第2蓋と、を有し、
前記第1蓋の蓋突出部と、前記第2蓋の蓋突出部とは、前記第1伝熱管と前記第2伝熱管の積層方向に重ならないように配置され、
前記第1ヘッダー及び前記第2ヘッダーのそれぞれが前記第1伝熱管及び前記第2伝熱管の幅の範囲内に配置される
ことを特徴とする熱交換器。
A plurality of first heat transfer tubes having flow paths through which the first fluid flows;
A plurality of second heat transfer tubes that are alternately stacked with the first heat transfer tubes and have flow paths through which a second fluid flows;
A first header that distributes the first fluid to the first heat transfer tubes;
A second header that distributes the second fluid to the second heat transfer tubes;
A lid protrusion that communicates with the first header, and a first lid that is provided at a flow path end of the first heat transfer tube;
A lid protrusion that communicates with the second header, and a second lid that is provided at a flow path end of the second heat transfer tube;
The lid protrusion of the first lid and the lid protrusion of the second lid are arranged so as not to overlap in the stacking direction of the first heat transfer tube and the second heat transfer tube,
Each of said 1st header and said 2nd header is arrange | positioned in the range of the width | variety of said 1st heat exchanger tube and said 2nd heat exchanger tube. The heat exchanger characterized by the above-mentioned.
前記第1伝熱管及び前記第2伝熱管は、
断面形状の一部が直線状になっている扁平状に構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。
The first heat transfer tube and the second heat transfer tube are:
The heat exchanger according to claim 1, wherein the heat exchanger is configured in a flat shape in which a part of a cross-sectional shape is linear.
前記第1伝熱管及び前記第2伝熱管は、
その扁平面をろう付けすることにより接合される
ことを特徴とする請求項2に記載の熱交換器。
The first heat transfer tube and the second heat transfer tube are:
The heat exchanger according to claim 2, wherein the flat surfaces are joined by brazing.
前記第1伝熱管及び前記第2伝熱管は、
一体型の伝熱管で構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。
The first heat transfer tube and the second heat transfer tube are:
The heat exchanger according to claim 1, wherein the heat exchanger is constituted by an integral heat transfer tube.
大きさの異なる前記第1ヘッダー及び前記第2ヘッダーを用いたものにおいて、
大きい方に接続されている前記蓋突出部を、小さい方に接続されている前記蓋突出部よりも長くしている
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱交換器。
In the one using the first header and the second header having different sizes,
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4, wherein the lid protrusion connected to the larger side is longer than the lid protrusion connected to the smaller side. vessel.
前記蓋突出部の厚みを前記第1蓋及び前記第2蓋の厚みより大きくし、前記蓋突出部同士を積層方向で接するようにし、前記蓋突出部同士の接合面を通るように貫通穴が形成されており、該貫通穴を前記第1ヘッダー及び前記第2ヘッダーとして利用する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱交換器。
The thickness of the lid protrusion is larger than the thickness of the first lid and the second lid, the lid protrusions are in contact with each other in the stacking direction, and a through hole passes through the joint surface of the lid protrusions. The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4, wherein the heat exchanger is formed and uses the through hole as the first header and the second header.
前記第1伝熱管及び前記第2伝熱管の断面形状が、矩形形状、楕円形状、溝付形状、波型プレートを挿入した形状、扁平多穴管形状、または、それらの組合せにより構成される
ことを特徴とする請求項1〜6に記載の熱交換器。
The cross-sectional shapes of the first heat transfer tube and the second heat transfer tube are configured by a rectangular shape, an elliptical shape, a grooved shape, a shape with a corrugated plate inserted, a flat multi-hole tube shape, or a combination thereof. The heat exchanger according to claim 1, wherein:
請求項1〜7のいずれか一項に記載の熱交換器を介してカスケード接続させた第1冷媒回路と第2冷媒回路とを備えた
ことを特徴とするヒートポンプシステム。
A heat pump system comprising: a first refrigerant circuit and a second refrigerant circuit that are cascade-connected via the heat exchanger according to any one of claims 1 to 7.
JP2014503291A 2012-03-07 2012-04-25 Heat exchanger and heat pump system equipped with the heat exchanger Expired - Fee Related JP5744316B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014503291A JP5744316B2 (en) 2012-03-07 2012-04-25 Heat exchanger and heat pump system equipped with the heat exchanger

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012050479 2012-03-07
JP2012050479 2012-03-07
PCT/JP2012/002823 WO2013132544A1 (en) 2012-03-07 2012-04-25 Heat exchanger, and heat pump system with heat exchanger
JP2014503291A JP5744316B2 (en) 2012-03-07 2012-04-25 Heat exchanger and heat pump system equipped with the heat exchanger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5744316B2 true JP5744316B2 (en) 2015-07-08
JPWO2013132544A1 JPWO2013132544A1 (en) 2015-07-30

Family

ID=49116060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014503291A Expired - Fee Related JP5744316B2 (en) 2012-03-07 2012-04-25 Heat exchanger and heat pump system equipped with the heat exchanger

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5744316B2 (en)
WO (1) WO2013132544A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103644685A (en) * 2013-12-26 2014-03-19 杭州三花微通道换热器有限公司 Heat exchanger and air conditioner with multiple refrigeration systems provided with heat exchanger
DK178079B1 (en) * 2014-08-11 2015-05-04 Westcome Heat Exchangers As Heat Exchanger
JP2019190787A (en) * 2018-04-27 2019-10-31 株式会社デンソー Heat exchanger
CN110686548A (en) * 2019-09-11 2020-01-14 珠海格力电器股份有限公司 Compact heat exchanger and air conditioner

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001174083A (en) * 1999-12-16 2001-06-29 Zexel Valeo Climate Control Corp Heat exchanger
JP2002098486A (en) * 2000-09-25 2002-04-05 Zexel Valeo Climate Control Corp Heat exchanger and manufacturing method therefor
JP4727051B2 (en) * 2001-02-14 2011-07-20 三菱重工業株式会社 Intercooler and CO2 refrigerant vehicle air conditioner
JP2002327998A (en) * 2001-05-01 2002-11-15 Daikin Ind Ltd Header unit for heat exchanger
JP2004239503A (en) * 2003-02-05 2004-08-26 Sanyo Electric Co Ltd Heat exchanger
JP4348113B2 (en) * 2003-05-23 2009-10-21 株式会社ヴァレオサーマルシステムズ Heat exchanger
JP2006329537A (en) * 2005-05-26 2006-12-07 Sanden Corp Heat exchanger
JP2007113801A (en) * 2005-10-18 2007-05-10 Denso Corp Heat exchanger
US8272233B2 (en) * 2006-04-14 2012-09-25 Mitsubishi Electric Corporation Heat exchanger and refrigerating air conditioner
JP2007333304A (en) * 2006-06-15 2007-12-27 Valeo Thermal Systems Japan Corp Heat exchanger
JP2009079781A (en) * 2007-09-25 2009-04-16 Mitsubishi Electric Corp Heat exchanger, heat pump water heater using the same, and heat pump air conditioner
JP2009121758A (en) * 2007-11-15 2009-06-04 Mitsubishi Electric Corp Heat exchanger and cryogenic system
FR2946132B1 (en) * 2009-06-02 2014-04-04 Valeo Systemes Thermiques THERMAL EXCHANGE UNIT AND CORRESPONDING HEAT EXCHANGER, METHOD OF MAKING A THERMAL EXCHANGE UNIT.
JP5404541B2 (en) * 2010-07-07 2014-02-05 三菱電機株式会社 Heat exchanger and hot water supply apparatus provided with the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2013132544A1 (en) 2015-07-30
WO2013132544A1 (en) 2013-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5787992B2 (en) Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus including the same
US10161687B2 (en) Plate heat exchanger and heat pump outdoor unit
US20150083379A1 (en) Plate heat exchanger and refrigeration cycle system including the same
JP5517801B2 (en) Heat exchanger and heat pump system equipped with this heat exchanger
JP4962278B2 (en) Heat exchanger and heat pump system
WO2018216245A1 (en) Plate heat exchanger and heat pump hot water supply system
JP2011106738A (en) Heat exchanger and heat pump system
JP5744316B2 (en) Heat exchanger and heat pump system equipped with the heat exchanger
JP2009121758A (en) Heat exchanger and cryogenic system
CN108240719A (en) Net formula heat exchanger
JP5661205B2 (en) Laminated heat exchanger, heat pump system equipped with the same, and manufacturing method of laminated heat exchanger
JP2012193872A (en) Heat exchanger and air conditioner
JP4334965B2 (en) Plate heat exchanger
JP2010121925A (en) Heat exchanger
JP2009264686A (en) Heat exchanger and heat pump type heating device
JP6016935B2 (en) Plate heat exchanger and refrigeration cycle apparatus equipped with the plate heat exchanger
JP2006329537A (en) Heat exchanger
JP5496369B2 (en) Laminated heat exchanger and heat pump system equipped with the same
JP5257102B2 (en) Heat exchanger and refrigeration air conditioner
JP2009133530A (en) Heat exchanger and heat pump hot water supply machine
JP2010112650A (en) Heat exchanger and hot water supply device using the same
KR100925097B1 (en) Water-cooled heat exchanger
JP5940152B2 (en) Plate heat exchanger and refrigeration cycle apparatus equipped with the same
JP2014153006A (en) Heat exchanger and method of manufacturing the same
JP2013104591A (en) Heat exchanger

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150331

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150428

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5744316

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees