JP6785409B2 - 熱交換器およびそれを用いた冷凍システム - Google Patents
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Description
前記プレートフィン積層体は、第一エンドプレート及び第二エンドプレートの間に第1流体が流れる流路を有するプレートフィンを複数積層して構成し、
前記プレートフィン積層体の前記プレートフィンは、前記第1流体が並行に流れる複数の第1流体流路を有する流路領域と、前記流路領域の各第1流体流路に連通するヘッダ流路を有したヘッダ領域と、を備えるとともに、前記第1流体流路は前記プレートフィンに凹条溝を設けて形成し、
かつ、前記ヘッダ流路は第1流体の出入り口となる入口開口及び出口開口を前記第一及び第二エンドプレートに開口させ、前記第一エンドプレートの入口開口及び出口開口に第一入口接続管及び第一出口接続管を接続するとともに、第二エンドプレートの入口開口及び出口開口に第二入口接続管及び第二出口接続管を接続し、
前記ヘッダ流路の外径を第一、第二入口接続管の外径以下とするとともに、前記ヘッダ流路の外径を第一、第二出口接続管の外径以下とした構成としてある。
止めることができ、前記ヘッダ領域の外方への膨張変形を抑制することができる。そしてこのような膨張変形を抑制しつつ、第1流体流路の流路断面積の細径化を図って熱交換器のさらなる熱交換効率の向上を実現することができる。加えてこのような熱交換器を用いることによってコンパクトかつ省エネ性の高い高性能な冷凍システムを提供することができる。
前記プレートフィン積層体は、第一エンドプレート及び第二エンドプレートの間に第1流体が流れる流路を有するプレートフィンを複数積層して構成し、
前記プレートフィン積層体の前記プレートフィンは、前記第1流体が並行に流れる複数の第1流体流路を有する流路領域と、前記流路領域の各第1流体流路に連通するヘッダ流路を有したヘッダ領域と、を備えるとともに、前記第1流体流路は前記プレートフィンに凹条溝を設けて形成し、
かつ、前記ヘッダ流路は入口側ヘッダ流路の入口開口及び出口側ヘッダ流路の出口開口を前記第一及び第二エンドプレートに開口させ、前記第一エンドプレートの入口開口及び出口開口に第一入口接続管及び第一出口接続管を接続するとともに、第二エンドプレートの入口開口及び出口開口に第二入口接続管及び第二出口接続管を接続し、
前記ヘッダ流路の外径を第一、第二入口接続管の外径以下とするとともに、前記ヘッダ流路の外径を第一、第二出口接続管の外径以下とした構成としてある。
とができる。しかも、ヘッダ流路の入口側ヘッダ流路及び出口側ヘッダ流路を纏めたことによって当該ヘッダ領域部分での第1流体流量が多くなってその圧力が高くなっても、出入口開口と第一、第二入口接続管、第一、第二出口接続管の内径差による圧力相殺効果によりヘッダ領域対応部分の膨張変形を確実に防止することができる。
び第二エンドプレート3bの間に第1流体となる冷媒が流れる流路群(この冷媒流路群を含むプレートフィン2aの冷媒流路構成については後に詳述する)を有するプレートフィン2aを複数積層して構成されており、第一エンドプレート3a及び第二エンドプレート3bには、熱交換器を凝縮器として用いるときにそれぞれ冷媒が流入する入口接続管4と、プレートフィン2aの中の流路を流れた冷媒を排出する出口接続管5とが接続固定されている。
面端部19bにそれぞれ形成されており、図8に示すように、第1突起12aは積層方向に隣接対向する第2プレートフィン7の長辺縁部の平面端部19aと当接し、第1突起12aaはスリット15の両側縁部の平面端部19bに当接して第2プレートフィン7との間の積層間距離を所定の長さに規定している。そして、上記第1突起12aは、各長辺縁部の端縁より内側、例えば端縁から1mm以上内側(冷媒流路11寄り側)に離れて位置するように形成してある。
れるエンドプレート3a、3bおよび補強プレート16a、16bにも形成されている。そして、上記位置決め用ボス孔13は複数のプレートフィン2a(6、7)を積層するときの位置決めピン治具を装着して他のプレートフィン2aの高精度な積層を可能としており、この実施形態ではプレートフィン積層体2の補強プレート16a、16bおよびエンドプレート3a、3bを連結するボルト等の連結手段9(図5参照)が位置決めピン治具として兼用される形となっている。
、3bの入口開口8aaが第一、第二入口接続管4の外径以下、第一、第二エンドプレート3a、3bの出口開口8bbが第一、第二出口接続管5の外径以下となっているから、第一、第二入口接続管4及び第一、第二出口接続管5側からの冷媒圧力の方がヘッダ流路10、14側からの冷媒圧力よりも大きくなって前記ヘッダ流路10、14側からの冷媒圧力の影響を相殺することができる。
を向上させるとともに小型化を推進することができる。
とができ、熱交換効率のさらなる向上を図ることができる。
いるから、プレートフィン積層体2の剛性を高めることもできる。
本実施形態の熱交換器は、図22〜図25に示すように、冷媒流路群の形状とヘッダ開口の設置位置が前記実施の形態1の熱交換器と異なるもので、前記実施の形態1の熱交換器と同じ機能を有する部分には同一番号を附記し異なる部分を中心に説明する。
本実施形態の熱交換器は、熱交換器の冷媒の入口及び出口が逆になる蒸発器として用いる場合に好適なもので、図26〜図30に示すように、出口側となるヘッダ流路14に冷媒の分流制御管24を設けたものである。
この実施の形態4は、先に示した各実施形態の熱交換器の一つを用いて構成した冷凍システムである。
2 プレートフィン積層体
2a プレートフィン
3a、3b エンドプレート
4 入口接続管(入口ヘッダ)
5 出口接続管(出口ヘッダ)
6 第1プレートフィン
6a 第1板状部材
6b 第2板状部材
7 第2プレートフィン
8、8a、8b ヘッダ開口
9 連結手段(ボルト・ナット)
10 ヘッダ流路
10a 外周流路
10b 連絡流路
10c 多分岐流路
11 冷媒流路(第1流体流路)
11a 往路側流路部
11b 復路側流路部
12 切り起こし突起
12a、12aa 突起(第1切り起こし突起)
12b 突起(第2切り起こし突起)
13 貫通孔(位置決め用ボス孔)
13a 孔外周部(位置決め用ボス孔外周部)
14 ヘッダ流路
15 スリット
16a、16b 補強プレート
17 分流衝突壁
18 非流路部
19a、19b 平面端部
20 窪み平面部
20a 幅狭平面
20b 幅広平面
21 フィン平面部
22(22a、22b) 突起(切り起し突起)
24 分流制御管
25 冷媒流通用間隙
26、26a、26b 分流口
27 中空枠体
51 室外機
52 室内機
53 圧縮機
54 四方弁
55 室外熱交換器
56 減圧器
57 室内熱交換器
58 室内送風機
Claims (4)
- 冷媒等の第1流体が流れる流路を有するプレートフィン積層体の各プレートフィン積層間に被熱交換流体となる第2流体を流して、前記第1流体と前記第2流体との間で熱交換する熱交換器であって、前記プレートフィン積層体は、第一エンドプレート及び第二エンドプレートの間に第1流体が流れる流路を有するプレートフィンを複数積層して構成し、前記プレートフィン積層体の前記プレートフィンは、前記第1流体が並行に流れる複数の第1流体流路を有する流路領域と、前記流路領域の各第1流体流路に連通するヘッダ流路を有したヘッダ領域と、を備えるとともに、前記第1流体流路は前記プレートフィンに凹条溝を設けて形成し、かつ、前記ヘッダ流路は入口側ヘッダ流路の入口開口及び出口側ヘッダ流路の出口開口を前記第一及び第二エンドプレートに開口させ、前記第一エンドプレートの入口開口及び出口開口に第一入口接続管及び第一出口接続管を接続するとともに、第二エンドプレートの入口開口及び出口開口に第二入口接続管及び第二出口接続管を接続し、前記ヘッダ流路の外径を第一、第二入口接続管の外径以下とするとともに、前記ヘッダ流路の外径を第一、第二出口接続管の外径以下とし、第一、第二エンドプレートの少なくともいずれか一方の入口開口或いは出口開口にヘッダ流路内へ突入する分流制御管を一体化し、前記分流制御管を接続したエンドプレートは分流制御管及び第一若しくは第二入口接続管あるいは出口接続管との間の電位差が前記分流制御管と第一若しくは第二入口接続管あるいは出口接続管とを直付け接続した場合の両者の間の電位差よりも小さくなる材料で形成した熱交換器。
- プレートフィンに形成した第1流体流路は略U字状にUターンさせて第1流体流路と連通するヘッダ流路の入口側ヘッダ流路及び出口側ヘッダ流路をプレートフィンの一端部側に纏め、この入口側ヘッダ流路及び出口側ヘッダ流路の出入り口に第一、第二入口接続管、第一、第二出口接続管を接続した請求項1に記載の熱交換器。
- プレートフィン積層体を入口接続管及び出口接続管によって複数連結した請求項1〜2のいずれか1項に記載の熱交換器。
- 冷凍サイクルを構成する熱交換器を請求項1〜3のいずれかに記載の熱交換器とした冷凍システム。
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