JPH1137610A - Heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger

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Publication number
JPH1137610A
JPH1137610A JP19603497A JP19603497A JPH1137610A JP H1137610 A JPH1137610 A JP H1137610A JP 19603497 A JP19603497 A JP 19603497A JP 19603497 A JP19603497 A JP 19603497A JP H1137610 A JPH1137610 A JP H1137610A
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JP
Japan
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refrigerant
gas
heat
heat transfer
pipe
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Pending
Application number
JP19603497A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirokazu Fujino
宏和 藤野
Kazunari Kasai
一成 笠井
Takeshi Hiruko
毅 蛭子
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.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1137610A publication Critical patent/JPH1137610A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the heat transfer performance and the heat exchanging performance by providing a liquid phase component branching/combining circuit for branching a coolant, i.e., nonazeotropic coolant, temporarily at the inlet of a heating tube and recombining the nonazeotropic coolant in the gas/liquid two-phase region in the way of heating tube. SOLUTION: A nonazeotropic coolant contains much low boiling point component on the gas phase side and much high boiling point component on the liquid phase side in the region of gas/liquid two-phase state. The liquid coolant component is branched at the part of heating tube inlet, i.e., the lower side coolant tube inlet 12a, to vary the composition of a condensed coolant to be supplied such that the high boiling point component is decreased thus lowering the gas/liquid equilibrium temperature (saturation temperature). After the mean temperature difference is increased between the coolant and the hot fluid, they are recombined at the inlet of upper side coolant tube 11b on the downstream side. Since the gas/liquid equilibrium temperature is lowered to increase the mean temperature difference from the heat exchanging fluid, the heat exchanging capacity can be enhanced. Furthermore, the heat exchanging capacity can be prevented from lowering due to lowering of cooling capacity of the nonazeotropic coolant.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本願発明は、熱交換器の構造
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the structure of a heat exchanger.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近の空調機では冷媒として、例えばR
407C(HFC−32/125/134a)などの代
替冷媒の採用が検討されている。
2. Description of the Related Art In recent air conditioners, for example, R
The use of alternative refrigerants such as 407C (HFC-32 / 125 / 134a) is being considered.

【0003】冷媒には、従来よりR22,R12などが
多く用いられているが、これらはオゾン層を破壊する
為、環境保全の見地から全廃する計画が進められてい
る。そして、このR22,R12の代替品には、オゾン
層に影響を及ぼさないフレオンR32,R134a,R
125等が挙げられている。特に、これらR32,R1
34a,R125等の冷媒を混合した上記R407C等
の混合冷媒は、従来の冷媒R22等に近い冷却能力を有
し、しかも不燃性の為に、代替品として高い評価を得て
いる。
As the refrigerant, R22, R12 and the like have been conventionally used in many cases, but since these destroy the ozone layer, a plan to completely eliminate them from the viewpoint of environmental conservation is being advanced. The substitutes for R22 and R12 include freons R32, R134a, and R134 that do not affect the ozone layer.
125 and the like. In particular, these R32, R1
The mixed refrigerant such as R407C mixed with the refrigerant such as 34a and R125 has a cooling capacity close to that of the conventional refrigerant R22 and the like, and is highly evaluated as a substitute because of its nonflammability.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
代替冷媒を蒸発器等空調用の熱交換器の冷媒に採用した
場合、次のような問題がある。
However, when such an alternative refrigerant is used as a refrigerant for a heat exchanger for air conditioning such as an evaporator, there are the following problems.

【0005】一般に混合冷媒には、共沸冷媒と非共沸冷
媒とがあり、上記R407C等の混合冷媒は非共沸冷媒
である。共沸冷媒は、液化開始温度(露点)と液化終了
温度(沸点)とが同一で、単一成分の冷媒と同じ挙動を
示すので特に問題はないが、非共沸冷媒は、液化開始温
度と液化終了温度とが異なる為、熱交換時、気液界面域
で、高沸点成分が多く凝縮し、低沸点成分が気相側に濃
縮される。そして、この濃度差が伝熱管の内部で拡散抵
抗や熱抵抗を惹起して、熱伝達率を低下させ、単一成分
の冷媒を使用した時に比べて熱交換器能力が不足する問
題がある。
[0005] Generally, mixed refrigerants include azeotropic refrigerants and non-azeotropic refrigerants, and the mixed refrigerants such as R407C are non-azeotropic refrigerants. An azeotropic refrigerant has the same liquefaction start temperature (dew point) and liquefaction end temperature (boiling point) and exhibits the same behavior as a single-component refrigerant, so there is no particular problem. Since the liquefaction end temperature is different, during heat exchange, many high-boiling components are condensed in the gas-liquid interface region, and low-boiling components are concentrated in the gas phase. Then, this concentration difference causes diffusion resistance and thermal resistance inside the heat transfer tube, lowers the heat transfer coefficient, and causes a problem that the heat exchanger capacity is insufficient as compared with when a single component refrigerant is used.

【0006】すなわち、該代替冷媒は、熱交換作用の進
行に伴って相変化するので、その相状態によって伝熱管
内における伝熱性能が変化し、熱交換性能が悪くなる。
That is, since the alternative refrigerant changes its phase as the heat exchange action progresses, the heat transfer performance in the heat transfer tube changes depending on the phase state, and the heat exchange performance deteriorates.

【0007】その結果、熱交換性能を上げようとする
と、必然的に熱交換器の大型化、コストアップを伴うこ
とになる。
As a result, an attempt to improve the heat exchange performance necessarily entails an increase in size and cost of the heat exchanger.

【0008】本願発明は、このような問題を解決するた
めになされたもので、冷媒として従来のフロン系冷媒と
同等の冷凍能力を有する非共沸冷媒を採用するととも
に、同非共沸冷媒を気液2相領域で気体または液冷媒成
分を分岐することによって伝熱管内を流れる冷媒の組成
を変化させ、それによって非共沸冷媒の特性である気液
平衡温度を変化させる。さらには、それに加えて当該熱
交換器における非共沸冷媒の流れと熱交換流体の流れを
相互に対向流化することによって、それらの間の平均温
度差を大きくして可及的に伝熱性能、熱交換性能を向上
させた熱交換器を提供することを目的とするものであ
る。
The present invention has been made to solve such a problem, and employs a non-azeotropic refrigerant having a refrigerating capacity equivalent to that of a conventional CFC-based refrigerant. By branching the gas or liquid refrigerant component in the gas-liquid two-phase region, the composition of the refrigerant flowing in the heat transfer tube is changed, thereby changing the gas-liquid equilibrium temperature, which is a characteristic of the non-azeotropic refrigerant. Furthermore, by making the flow of the non-azeotropic refrigerant and the flow of the heat exchange fluid in the heat exchanger counterflow each other, the average temperature difference between them is increased, and the heat transfer is performed as much as possible. It is an object of the present invention to provide a heat exchanger having improved performance and heat exchange performance.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本願各発明は、上記の目
的を達成するために、それぞれ次のような課題解決手段
を備えて構成されている。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above objects, the present invention has the following means for solving the problems.

【0010】すなわち、先ず本願請求項1の発明の熱交
換器は、冷媒回路の一部を形成し、他の流体と熱交換す
る伝熱管を備えてなる熱交換器において、冷媒として非
共沸冷媒を採用し、該非共沸冷媒を上記伝熱管入口部で
一旦分岐し、上記伝熱管途中の気液2相領域で再び合流
させる液相成分分岐合流回路を設けて構成されている。
That is, the heat exchanger according to the first aspect of the present invention is a heat exchanger which forms a part of a refrigerant circuit and includes a heat transfer tube which exchanges heat with another fluid. A liquid-phase component branching / joining circuit is adopted which employs a refrigerant, branches the non-azeotropic refrigerant once at the inlet of the heat transfer tube, and joins again in the gas-liquid two-phase region in the middle of the heat transfer tube.

【0011】非共沸冷媒は、前述のように、気液2相状
態の領域では気相側に低沸点成分を、液相側に高沸点成
分を多く含んでいる。そこで、これを利用し、先ず伝熱
管入口部で液冷媒成分を分岐して組成を変え、気液平衡
温度(飽和温度)を変化させて、冷媒と水又は空気等熱
交換流体との間の平均温度差を大きくした後、再び下流
側で合流させる。
As described above, the non-azeotropic refrigerant contains a lot of low-boiling components in the gas phase and a lot of high-boiling components in the liquid phase in the region of the gas-liquid two-phase state. Therefore, utilizing this, first, the liquid refrigerant component is branched at the inlet of the heat transfer tube, the composition is changed, and the gas-liquid equilibrium temperature (saturation temperature) is changed, so that the refrigerant and the water or air or other heat exchange fluid are exchanged. After increasing the average temperature difference, they are joined again on the downstream side.

【0012】このように、非共沸冷媒を気液2相領域で
液相冷媒を分岐することにより組成を変化させるように
すると、該冷媒の組成が変化したことにより、気液平衡
温度が変わり、熱交換流体との平均温度差を大きくする
ことができ、熱交換能力を向上させることができる。さ
らに、その結果、非共沸冷媒の冷媒性能の低下による熱
交換量の低下を防ぐことが可能となる。
As described above, when the composition of the non-azeotropic refrigerant is changed by branching the liquid-phase refrigerant in the gas-liquid two-phase region, the gas-liquid equilibrium temperature changes due to the change in the composition of the refrigerant. In addition, the average temperature difference with the heat exchange fluid can be increased, and the heat exchange capacity can be improved. Furthermore, as a result, it is possible to prevent a decrease in the amount of heat exchange due to a decrease in the refrigerant performance of the non-azeotropic refrigerant.

【0013】次に、本願請求項2の発明の熱交換器は、
冷媒回路の一部を形成し、他の流体と熱交換する伝熱管
を備えてなる熱交換器において、冷媒として非共沸冷媒
を採用し、該非共沸冷媒を上記伝熱管途中の気液2相領
域で気相冷媒を一旦分岐し、上記伝熱管出口部で再び合
流させる気相成分分岐合流回路を設けて構成されてい
る。
Next, the heat exchanger according to the second aspect of the present invention comprises:
In a heat exchanger that forms a part of a refrigerant circuit and includes a heat transfer tube that exchanges heat with another fluid, a non-azeotropic refrigerant is adopted as a refrigerant, and the non-azeotropic refrigerant is vapor-liquid 2 in the middle of the heat transfer tube. A gas-phase component branching / joining circuit is provided to branch the gas-phase refrigerant once in the phase region and join again at the outlet of the heat transfer tube.

【0014】非共沸冷媒は、前述のように、気液2相状
態の領域では気相側に低沸点成分を、液相側に高沸点成
分を多く含んでいる。そこで、これを利用し、伝熱管途
中の気液2相領域で気相冷媒を分岐して組成を変え、気
液平衡温度(飽和温度)を変化させることによって、冷
媒と空気との間の平均温度差を大きくする。
As described above, the non-azeotropic refrigerant contains a lot of low-boiling components in the gas phase and a lot of high-boiling components in the liquid phase in the region of the gas-liquid two-phase state. Therefore, utilizing this, the gas-phase refrigerant is branched in the gas-liquid two-phase region in the middle of the heat transfer tube, the composition is changed, and the gas-liquid equilibrium temperature (saturation temperature) is changed, so that the average between the refrigerant and air is changed. Increase the temperature difference.

【0015】このように、非共沸冷媒を伝熱管途中の気
液2相領域で気相冷媒を分岐することにより組成を変化
させるようにすると、該冷媒の組成が変化したことによ
り、熱交換流体との平均温度差を大きくすることがで
き、熱交換能力を向上させることができる。さらに、そ
の結果、非共沸冷媒の冷媒性能の低下による熱交換量の
低下を防ぐことが可能となる。
As described above, when the composition of the non-azeotropic refrigerant is changed by branching the gas-phase refrigerant in the gas-liquid two-phase region in the middle of the heat transfer tube, the change in the composition of the refrigerant causes heat exchange. The average temperature difference with the fluid can be increased, and the heat exchange capacity can be improved. Furthermore, as a result, it is possible to prevent a decrease in the amount of heat exchange due to a decrease in the refrigerant performance of the non-azeotropic refrigerant.

【0016】次に、本願請求項3の発明の熱交換器は、
上記請求項1又は2の各発明の熱交換器の構成におい
て、その伝熱管を、熱交換流体が流される熱交換流体配
管と非共沸冷媒が流される冷媒配管との2重管構造と
し、上記冷媒配管内を流れる非共沸冷媒が、上記熱交換
流体配管内を流れる熱交換流体と相互に対向して流れる
ようにしている。
Next, the heat exchanger according to the third aspect of the present invention comprises:
In the configuration of the heat exchanger according to the first or second aspect of the present invention, the heat transfer pipe has a double pipe structure of a heat exchange fluid pipe through which a heat exchange fluid flows and a refrigerant pipe through which a non-azeotropic refrigerant flows, The non-azeotropic refrigerant flowing in the refrigerant pipe flows opposite to the heat exchange fluid flowing in the heat exchange fluid pipe.

【0017】このように構成すると、特に対向流効果の
高い2重管構造の熱交換器において、上記平均温度差
を、より大きくできるようになる。
With this configuration, the average temperature difference can be further increased particularly in a double-pipe heat exchanger having a high counterflow effect.

【0018】さらに、本願請求項4の発明の熱交換器
は、上記請求項1又は2の各発明の熱交換器の構成にお
いて、その伝熱管を、空気流下流側から上流側に複数列
に配列し、該伝熱管内を流れる非共沸冷媒が外部空気流
と対向して流れるように伝熱管の下流側列から上流側列
に供給するようにしている。
Further, according to the heat exchanger of the invention of claim 4 of the present application, in the heat exchanger of the invention of claim 1 or 2, the heat transfer tubes are arranged in a plurality of rows from the downstream side of the air flow to the upstream side. The heat transfer tubes are arranged so that the non-azeotropic refrigerant flowing in the heat transfer tubes is supplied from the downstream row to the upstream row of the heat transfer tubes so as to flow in opposition to the external air flow.

【0019】このように構成すると、例えばクロスフィ
ンコイル型の熱交換器などにおいて、上記平均温度差
を、より大きくできるようになる。
With this configuration, for example, in a cross-fin coil type heat exchanger, the average temperature difference can be made larger.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上の結果、本願各発明の熱交換器によ
ると、非共沸冷媒の相変化に伴う冷媒性能の低下を可及
的に低減することができ、熱交換器の十分な熱交換能力
の確保を図ることができる。
As described above, according to the heat exchangers of the present invention, it is possible to reduce as much as possible the deterioration of the refrigerant performance due to the phase change of the non-azeotropic refrigerant. Exchange capacity can be ensured.

【0021】また、その結果、熱交換器の大型化、それ
によるコストアップを招かなくて済むようになる。
As a result, it is not necessary to increase the size of the heat exchanger and thereby increase the cost.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施の形態1)先ず、図1は、本願発明の実施の形態
1に係る熱交換器の構成を示している。
(Embodiment 1) First, FIG. 1 shows a configuration of a heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention.

【0023】この実施の形態のものは、熱交換器の伝熱
管部分を2重管構造のもので構成し、該2重管構造の熱
交換器において、その伝熱管入口部の液相冷媒を一旦分
岐抽出した後、再び伝熱管途中に合流させることによっ
て冷媒の組成を変えるとともに、冷媒と熱流体とを直向
方向の対向流状態で流すようにしたことを特徴とすると
するものである。
In this embodiment, the heat transfer tube portion of the heat exchanger has a double tube structure. In the double tube heat exchanger, the liquid-phase refrigerant at the inlet of the heat transfer tube is supplied. The method is characterized in that after branching and extraction, the composition of the refrigerant is changed by being joined again in the middle of the heat transfer tube, and the refrigerant and the heat fluid are caused to flow in a counterflow state in the direct direction.

【0024】図中、符号10は冷媒と熱交換すべき例え
ば水等の熱流体(熱交換流体)が流されるU状の熱流体
配管(伝熱管)であり、その入口部10aから出口部1
0b方向に熱流体がUターンして流されるようになって
いる。
In the figure, reference numeral 10 denotes a U-shaped heat fluid pipe (heat transfer pipe) through which a heat fluid (heat exchange fluid) such as water to be exchanged with the refrigerant flows.
The heat fluid is made to flow in a U-turn in the 0b direction.

【0025】該熱流体配管10の上下各直管部分の外周
には、図示のように所定の間隔を保って大径の冷媒配管
(伝熱管)11a,11bが外装され、2重管構造の伝
熱管よりなる熱交換器を形成している。
As shown, large-diameter refrigerant pipes (heat transfer pipes) 11a and 11b are provided around the outer circumference of each of the upper and lower straight pipe portions of the thermal fluid pipe 10 as shown in the figure, and have a double pipe structure. A heat exchanger consisting of heat transfer tubes is formed.

【0026】冷媒配管11a,11bは、それぞれ両端
側で閉塞されている。そして、その他端側(図示右端
側)で連通管11cにより相互に連通されているととも
に、下部側冷媒配管11aの一端側(図示左端側)下部
には冷媒入口12aが、また上部側冷媒配管11bの一
端側(図示左端側)上部には、圧縮機への冷媒出口13
aが各々設けられている。
The refrigerant pipes 11a and 11b are closed at both ends. The other end side (the right end side in the figure) is communicated with each other by a communication pipe 11c, and the lower end refrigerant pipe 11a has a refrigerant inlet 12a below one end side (the left end side in the figure) and an upper side refrigerant pipe 11b. The refrigerant outlet 13 to the compressor is provided at one end side (left end side in the figure).
a is provided.

【0027】また、上記下部側冷媒配管11aの冷媒入
口12aは、気液分離器15を介して例えば凝縮器との
接続配管12が接続されている。そして、この接続配管
12により、例えば図示しない減圧弁を介して気液2相
状態の非共沸冷媒(例えばR407C等の混合冷媒)が
供給されるようになっている。
The refrigerant inlet 12a of the lower refrigerant pipe 11a is connected to, for example, a connection pipe 12 to a condenser via a gas-liquid separator 15. The connection pipe 12 supplies a non-azeotropic refrigerant in a gas-liquid two-phase state (for example, a mixed refrigerant such as R407C) through a pressure reducing valve (not shown).

【0028】一方、上記気液分離器15からは、さらに
液冷媒分岐管12bが延設され、該液冷媒分岐管12b
の下流端は、混合器16を介して上記連通管11cの途
中に連通されている。
On the other hand, from the gas-liquid separator 15, a liquid refrigerant branch pipe 12b is further provided.
Is connected to the middle of the communication pipe 11c via a mixer 16.

【0029】したがって、該構成の場合、上記下部側冷
媒配管11aには、その冷媒入口12aより上記気液分
離器15を介して所定量の液冷媒が液冷媒分岐管12b
側に抽出され組成比が変化した凝縮冷媒が供給されるよ
うになる一方、上部側冷媒配管11bには同下部側冷媒
配管11aを介して一部が蒸発された凝縮冷媒と上記気
液分離器15を介して予じめ抽出された上記所定量の液
冷媒との混合体が供給されるようになる。
Accordingly, in the case of this configuration, a predetermined amount of liquid refrigerant is supplied to the lower refrigerant pipe 11a from the refrigerant inlet 12a through the gas-liquid separator 15 through the liquid refrigerant branch pipe 12b.
While the condensed refrigerant extracted and having a changed composition ratio is supplied to the upper side, the condensed refrigerant partially evaporated through the lower side refrigerant pipe 11a and the gas-liquid separator are connected to the upper side refrigerant pipe 11b. A mixture with the predetermined amount of the liquid refrigerant extracted in advance through the line 15 is supplied.

【0030】そして、上記熱流体配管10と上記上下各
冷媒配管11a,11bとには、各々図示矢印のよう
に、上記熱流体と上記のような凝縮冷媒が相互に直向方
向の対向流となる状態で流されるようになっている。
The hot fluid and the condensed refrigerant flow into the hot fluid pipe 10 and the upper and lower refrigerant pipes 11a and 11b, respectively, as shown by arrows in FIG. It is made to flow in a state.

【0031】非共沸冷媒は、すでに述べたように、気液
2相状態の領域では気相側に低沸点成分を、液相側に高
沸点成分を多く含んでいる。そこで、これを利用し、上
記のように先ず伝熱管入口部である下部側冷媒配管入口
12aの部分で液冷媒成分を分岐することによって供給
される凝縮冷媒の組成を高沸点成分を減少させるように
変え、気液平衡温度(飽和温度)を低下させて、冷媒と
熱流体との間の平均温度差を大きくした後、再び下流側
の上部側冷媒配管11bの入口部で合流させる。
As described above, the non-azeotropic refrigerant contains a large amount of low-boiling components in the gas phase and a high-boiling component in the liquid phase in the region of the gas-liquid two-phase state. Therefore, by utilizing this, first, as described above, the composition of the condensed refrigerant supplied by branching the liquid refrigerant component at the lower refrigerant pipe inlet 12a which is the heat transfer tube inlet portion is reduced to reduce the high boiling component. After reducing the gas-liquid equilibrium temperature (saturation temperature) to increase the average temperature difference between the refrigerant and the heat fluid, the refrigerant is joined again at the inlet of the upper-side refrigerant pipe 11b on the downstream side.

【0032】このように、非共沸冷媒を熱交換器入口側
の気液2相領域で液冷媒成分を分岐することにより組成
を変化させ、高沸点成分を減少させるようにすると、該
非共沸冷媒の組成が高沸点成分を少くするように変化し
たことにより、気液平衡温度が低くなり、熱交換流体と
の平均温度差を大きくすることができるので、熱交換能
力を向上させることができる。さらに、その結果、非共
沸冷媒の冷媒性能の低下による熱交換量の低下を防ぐこ
とが可能となる。
As described above, when the composition of the non-azeotropic refrigerant is changed by branching the liquid refrigerant component in the gas-liquid two-phase region on the inlet side of the heat exchanger to reduce the high-boiling component, the non-azeotropic refrigerant is reduced. Since the composition of the refrigerant is changed so as to reduce the high boiling point component, the gas-liquid equilibrium temperature is lowered, and the average temperature difference with the heat exchange fluid can be increased, so that the heat exchange capacity can be improved. . Furthermore, as a result, it is possible to prevent a decrease in the amount of heat exchange due to a decrease in the refrigerant performance of the non-azeotropic refrigerant.

【0033】しかも、本実施の形態の場合、その伝熱管
部分を、熱交換流体が流される熱流体配管10と非共沸
冷媒が流される冷媒配管11a,11bとの2重管構造
とし、上記冷媒配管11a,11b内を流れる非共沸冷
媒が、上記熱流体配管10内を流れる熱流体と直向方向
に対向して流れるようにしている。
Further, in the case of the present embodiment, the heat transfer pipe portion has a double pipe structure of the heat fluid pipe 10 through which the heat exchange fluid flows and the refrigerant pipes 11a and 11b through which the non-azeotropic refrigerant flows. The non-azeotropic refrigerant flowing in the refrigerant pipes 11a and 11b is made to flow in a direction directly opposite to the heat fluid flowing in the heat fluid pipe 10.

【0034】したがって、その対向流効果によって、上
記平均温度差を、より十分に大きくできるようになる。
Therefore, the average temperature difference can be made sufficiently large by the counterflow effect.

【0035】そのため、該構成の熱交換器においては、
非共沸冷媒を使用した場合にも、特に熱流体と冷媒との
平均温度差を十分に大きく確保できるようになり、十分
に熱交換能力が向上する。その結果、熱交換器の小型
化、低コスト化に有効に寄与し得るようになる。
Therefore, in the heat exchanger having the above configuration,
Even when a non-azeotropic refrigerant is used, the average temperature difference between the heat fluid and the refrigerant can be secured sufficiently large, and the heat exchange capacity can be sufficiently improved. As a result, the heat exchanger can be effectively reduced in size and cost.

【0036】(実施の形態2)次に、図2は、本願発明
の実施の形態2に係る熱交換器の構成を示している。
(Embodiment 2) Next, FIG. 2 shows a configuration of a heat exchanger according to Embodiment 2 of the present invention.

【0037】この実施の形態のものは、上記実施の形態
1のものと同様に熱交換器の伝熱管部分を2重管構造の
もので構成し、該2重管構造の熱交換器において、その
伝熱管途中の気相冷媒を一旦分岐抽出した後、再び伝熱
管出口部に合流させることによって冷媒の組成を変える
とともに、冷媒と熱流体とを直向方向の対向流状態で流
すようにしたことを特徴とするとするものである。
In this embodiment, the heat exchanger tube portion of the heat exchanger has a double-pipe structure as in the first embodiment, and in the double-pipe heat exchanger, Once the gas-phase refrigerant in the middle of the heat transfer tube is branched and extracted, the composition of the refrigerant is changed by merging again with the outlet of the heat transfer tube, and the refrigerant and the heat fluid are caused to flow in a counterflow state in the direct direction. It is characterized by the following.

【0038】図中、符号10は冷媒と熱交換すべき例え
ば水等の熱流体が流されるU状の熱流体配管(伝熱管)
であり、その入口部10aから出口部10b方向に熱流
体がUターンして流されるようになっている。
In the drawing, reference numeral 10 denotes a U-shaped heat fluid pipe (heat transfer tube) through which a heat fluid such as water to be exchanged with the refrigerant flows.
The heat fluid flows in a U-turn from the inlet 10a toward the outlet 10b.

【0039】該熱流体配管10の上下各直管部分の外周
には、図示のように所定の間隔を保って大径の冷媒配管
(伝熱管)11a,11bが外装され、2重管構造の伝
熱管よりなる熱交換器を形成している。
As shown, large-diameter refrigerant pipes (heat transfer pipes) 11a and 11b are provided around the outer periphery of each of the upper and lower straight pipe portions of the thermal fluid pipe 10, as shown in the figure, and have a double pipe structure. A heat exchanger consisting of heat transfer tubes is formed.

【0040】冷媒配管11a,11bは、それぞれ両端
側で閉塞されている。そして、その他端側(図示右端
側)で連通管11cにより相互に連通されているととも
に、下部側冷媒配管11aの一端側(図示左端側)下部
には冷媒入口12aが、また上部側冷媒配管11bの一
端側(図示左端側)上部には、圧縮機への冷媒出口13
aが各々設けられている。
The refrigerant pipes 11a and 11b are closed at both ends. The other end side (the right end side in the figure) is communicated with each other by a communication pipe 11c, and the lower end refrigerant pipe 11a has a refrigerant inlet 12a below one end side (the left end side in the figure) and an upper side refrigerant pipe 11b. The refrigerant outlet 13 to the compressor is provided at one end side (left end side in the figure).
a is provided.

【0041】また、上記下部側冷媒配管11aの冷媒入
口12aには、例えば図示しない凝縮器との接続配管が
直接接続されるようになっている。そして、同接続配管
により、例えば図示しない減圧弁を介して気液2相状態
の非共沸冷媒(例えばR407C等の混合冷媒)が供給
されるようになっている。
Further, for example, a connection pipe to a condenser (not shown) is directly connected to the refrigerant inlet 12a of the lower refrigerant pipe 11a. The connection pipe supplies a non-azeotropic refrigerant in a gas-liquid two-phase state (for example, a mixed refrigerant such as R407C) through a pressure reducing valve (not shown).

【0042】一方、上記上部側冷媒配管11bの冷媒入
口となる上記連通管11c部分には気液分離器17が設
けられ、該気液分離器17からは、さらに気体冷媒分岐
管13bが延設され、該気体冷媒分岐管13bの下流端
は、上記上部側冷媒配管11bの冷媒出口13aに混合
器18を介して連通されている。そして、該混合器18
の出口部には、さらに圧縮機との接続配管13が接続さ
れている。
On the other hand, a gas-liquid separator 17 is provided in the communication pipe 11c serving as a refrigerant inlet of the upper refrigerant pipe 11b, and a gas refrigerant branch pipe 13b further extends from the gas-liquid separator 17. The downstream end of the gas refrigerant branch pipe 13b is connected to the refrigerant outlet 13a of the upper refrigerant pipe 11b via a mixer 18. And the mixer 18
Is further connected to a connection pipe 13 for connection to the compressor.

【0043】したがって、該構成の場合、上記上部側冷
媒配管11bには、その冷媒入口である連通管11c部
分で上記気液分離器17を介して所定量の気体冷媒が抽
出され組成が変化した凝縮冷媒が供給されるようになる
一方、下部側冷媒配管11aには凝縮器からの凝縮冷媒
が減圧弁を介してそのまま供給されるようになる。
Therefore, in the case of this configuration, a predetermined amount of gas refrigerant is extracted from the upper refrigerant pipe 11b through the gas-liquid separator 17 at the communication pipe 11c, which is the refrigerant inlet, and the composition changes. While the condensed refrigerant is supplied, the condensed refrigerant from the condenser is directly supplied to the lower refrigerant pipe 11a via the pressure reducing valve.

【0044】そして、上記熱流体配管10と上記上下各
冷媒配管11a,11bとには、各々図示矢印のよう
に、上記熱流体と上記のような凝縮冷媒が相互に直向方
向の対向流となる状態で流されるようになっている。
The hot fluid and the condensed refrigerant flow into the hot fluid pipe 10 and the upper and lower refrigerant pipes 11a and 11b, respectively, as shown by arrows in FIG. It is made to flow in a state.

【0045】非共沸冷媒は、すでに述べたように、気液
2相状態の領域では気相側に低沸点成分を、液相側に高
沸点成分を多く含んでいる。そこで、これを利用し、上
記のように先ず伝熱管途中である上部側冷媒配管11b
の入口部分で気体冷媒成分を分岐することによって上部
側冷媒配管11bに供給される凝縮冷媒の組成を低沸点
成分が減少するように変え、気液平衡温度(飽和温度)
を上昇させて、冷媒と熱流体との間の平均温度差を大き
くした後、再び下流側の上部側冷媒配管11bの出口部
分で合流させる。
As described above, the non-azeotropic refrigerant contains a large amount of low-boiling components in the gas phase and a high-boiling component in the liquid phase in the region of the gas-liquid two-phase state. Therefore, utilizing this, first, as described above, the upper refrigerant pipe 11b in the middle of the heat transfer pipe
The composition of the condensed refrigerant supplied to the upper refrigerant pipe 11b is changed so that the low boiling point component is reduced by branching the gas refrigerant component at the inlet portion of the gaseous refrigerant, and the gas-liquid equilibrium temperature (saturation temperature)
To increase the average temperature difference between the refrigerant and the heat fluid, and then join again at the outlet of the upper-side refrigerant pipe 11b on the downstream side.

【0046】このように、非共沸冷媒を、伝熱管途中の
気液2相領域で気体冷媒成分を分岐することにより、低
沸点成分が減少するように組成を変化させるようにする
と、該非共沸冷媒中の組成が低沸点成分が減少したこと
により、気液平衡温度が上がり、熱流体との平均温度差
を大きくすることができるので、熱交換能力を向上させ
ることができる。さらに、その結果、非共沸冷媒の冷媒
性能の低下による熱交換量の低下を防ぐことが可能とな
る。
As described above, when the composition of the non-azeotropic refrigerant is changed so that the low-boiling point component is reduced by branching the gas refrigerant component in the gas-liquid two-phase region in the middle of the heat transfer tube, the non-azeotropic refrigerant is reduced. Since the composition in the boiling refrigerant is reduced in low-boiling components, the gas-liquid equilibrium temperature is increased and the average temperature difference with the heat fluid can be increased, so that the heat exchange capacity can be improved. Furthermore, as a result, it is possible to prevent a decrease in the amount of heat exchange due to a decrease in the refrigerant performance of the non-azeotropic refrigerant.

【0047】しかも、本実施の形態の場合、その伝熱管
部分を、熱流体が流される熱流体配管10と非共沸冷媒
が流される冷媒配管11a,11bとの2重管構造と
し、上記冷媒配管11a,11b内を流れる非共沸冷媒
が、上記熱流体配管10内を流れる熱流体と直向方向に
対向して流れるようにしている。
Further, in the case of the present embodiment, the heat transfer pipe portion has a double pipe structure of a heat fluid pipe 10 through which a heat fluid flows and refrigerant pipes 11a and 11b through which a non-azeotropic refrigerant flows. The non-azeotropic refrigerant flowing in the pipes 11a and 11b is made to flow in a direction directly opposite to the heat fluid flowing in the heat fluid pipe 10.

【0048】したがって、その対向流効果によって、上
記平均温度差を、より十分に大きくできるようになる。
Therefore, the average temperature difference can be made sufficiently large by the counterflow effect.

【0049】そのため、該構成の熱交換器においては、
非共沸冷媒を使用した場合にも、特に熱流体と冷媒との
平均温度差を十分に大きく確保できるようになり、十分
に熱交換能力が向上する。その結果、熱交換器の小型
化、低コスト化に有効に寄与し得るようになる。
Therefore, in the heat exchanger having the above configuration,
Even when a non-azeotropic refrigerant is used, the average temperature difference between the heat fluid and the refrigerant can be secured sufficiently large, and the heat exchange capacity can be sufficiently improved. As a result, the heat exchanger can be effectively reduced in size and cost.

【0050】(実施の形態3)図3〜図5は、本願発明
の実施の形態3に係る熱交換器の構成および効果を示し
ている。
(Embodiment 3) FIGS. 3 to 5 show the configuration and effects of a heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention.

【0051】本実施の形態は、上述の実施の形態1,2
のものと異なって、熱交換器としてクロスフィンコイル
型のものを採用し、該クロスフィンコイル型の熱交換器
において、伝熱管入口部の液相冷媒を一旦分岐抽出した
後、再び伝熱管途中に合流させることによって冷媒の組
成を変えるとともに、冷媒と外部空気流とを対向流状態
で流すようにしたことを特徴とするものである。
This embodiment is different from the first and second embodiments described above.
Unlike the heat exchanger, a cross fin coil type heat exchanger is adopted. In the cross fin coil heat exchanger, the liquid-phase refrigerant at the inlet of the heat transfer tube is branched and extracted once, and then again in the heat transfer tube. The composition of the refrigerant is changed by merging the refrigerant with the air, and the refrigerant and the external air flow are caused to flow in a counter-current state.

【0052】図中、符号1はクロスフィンコイル型熱交
換器である。該クロスフィンコイル型熱交換器1は、相
互に連通し内部に冷媒が流れる複数本の伝熱管2,2・
・・に多数枚のプレート型フィン7a,7a・・・を所
定のフィンピッチで嵌挿固定するとともに、その両端側
に管板7,7を設けて構成されている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a cross fin coil type heat exchanger. The cross fin coil type heat exchanger 1 has a plurality of heat transfer tubes 2, 2.
Are fitted and fixed at a predetermined fin pitch, and tube plates 7, 7 are provided at both ends thereof.

【0053】上記複数本の伝熱管2,2・・・は、冷媒
流入管の冷媒入口5aおよび冷媒流出管の冷媒出口6a
部分が、それぞれ凝縮器および圧縮機との接続配管と接
続されるようになっている一方、各々上下方向に2本1
組で並設され、それらの前後両端部同士がU状の連絡配
管を介して相互に連通状態で一体に接続され、さらに、
それらが左右厚さ方向に若干上下位置を変えて2列状態
に並設されている。
The plurality of heat transfer tubes 2, 2... Are a refrigerant inlet 5a of a refrigerant inflow tube and a refrigerant outlet 6a of a refrigerant outflow tube.
Each part is connected to a connection pipe to a condenser and a compressor.
They are arranged side by side in a pair, and their front and rear ends are connected integrally with each other via a U-shaped connecting pipe in a mutually communicating state.
They are juxtaposed in two rows with their vertical positions slightly changed in the thickness direction.

【0054】そして、それら相互に連通する2列の伝熱
管群の内、空気流下流側列の最下端側の伝熱管2が上記
冷媒流入管、空気流上流側列最下端の伝熱管2が上記冷
媒流出管となっていて、同冷媒流入管となる伝熱管2に
流入した非共沸冷媒が冷媒流出管となる伝熱管2方向に
図示のごとく空気流と対向して流れるように構成されて
いる。
Of the two rows of heat transfer pipe groups that communicate with each other, the heat transfer pipe 2 at the lowermost end of the downstream row of the air flow is the refrigerant inflow pipe, and the heat transfer pipe 2 at the lowermost end of the upstream row of the air flow is the same. The non-azeotropic refrigerant flowing into the heat transfer pipe 2 serving as the refrigerant inflow pipe is configured to flow in the direction of the heat transfer pipe 2 serving as the refrigerant outflow pipe as opposed to the air flow as illustrated in the drawing. ing.

【0055】また、上記冷媒流入管である空気流下流側
列最下端の伝熱管2と図示しない凝縮器とを接続する接
続配管5は、気液分離器3を介して冷媒流入管となる空
気流下流側列最下端の伝熱管2の冷媒入口5aに接続さ
れている。そして、気液分離器3からは、該気液分離器
3で分離された液冷媒を空気流下流側列伝熱管2,2・
・・の下流側列中間部分2aに混合器4を介して分岐供
給する液冷媒分岐管5bが延設されている。
A connection pipe 5 for connecting the heat transfer pipe 2 at the lowermost end of the air flow downstream row, which is the above-mentioned refrigerant inflow pipe, to a condenser (not shown) is connected to the air which serves as a refrigerant inflow pipe via a gas-liquid separator 3. It is connected to the refrigerant inlet 5a of the heat transfer tube 2 at the lowermost end of the downstream row. Then, the liquid refrigerant separated by the gas-liquid separator 3 is supplied from the gas-liquid separator 3 to the downstream stream heat transfer tubes 2, 2,.
A liquid refrigerant branch pipe 5b that branches and supplies the mixture through the mixer 4 to the downstream side row intermediate portion 2a of the...

【0056】したがって、上記冷媒流入管である空気流
下流側列最下端の伝熱管2の冷媒入口5aから同伝熱管
2内に、また液冷媒分岐管5bから空気流下流側列下流
側列の中間部分に各々供給、合流された非共沸冷媒は上
記熱交換器1の空気流上流側および下流側2列の伝熱管
2,2・・・内を図示のように空気流下流側から上流側
方向に空気流と対向しながら流れることによって効率よ
く空気と熱交換され、やがて冷媒流出管である空気流上
流側列最下端の伝熱管2の冷媒出口6aから接続配管を
介して圧縮機側に流出される。
Therefore, the lower end of the heat transfer tube 2 at the lower end of the air flow downstream row, which is the refrigerant inflow pipe, enters the heat transfer tube 2 from the refrigerant inlet 5a, and from the liquid refrigerant branch pipe 5b to the downstream side of the air flow downstream row. The non-azeotropic refrigerants supplied and merged to the intermediate portion respectively flow in the heat exchanger 1 in the two rows of heat transfer tubes 2, 2. The heat is efficiently exchanged with the air by flowing while facing the airflow in the side direction, and then the refrigerant flows out from the refrigerant outlet 6a of the heat transfer pipe 2 at the lowermost end of the airflow upstream side row, which is the refrigerant outflow pipe, to the compressor side via the connection pipe. Spilled to.

【0057】そして、その場合において、以上のよう
に、本実施の形態では、上記熱交換器1の冷媒流入管で
ある伝熱管2の冷媒入口5aの部分で気液分離器3によ
り液冷媒を一旦分岐し、その後、再び下流側伝熱管2,
2・・・の途中で合流させるようにしている。
In this case, as described above, in the present embodiment, the liquid refrigerant is separated by the gas-liquid separator 3 at the refrigerant inlet 5a of the heat transfer tube 2 which is the refrigerant inflow tube of the heat exchanger 1. Branch once, and then again on the downstream heat transfer tube 2,
It is made to join in the middle of 2 ...

【0058】したがって、それにより伝熱管2,2・・
・中の非共沸冷媒の組成が変化し、高沸点成分が減少し
て気液平衡温度が低下することにより平均温度差を大き
くすることができ、熱交換能力を向上させることができ
る。
Therefore, the heat transfer tubes 2, 2,...
The composition of the non-azeotropic refrigerant in the medium changes, the high-boiling components are reduced, and the gas-liquid equilibrium temperature is lowered, so that the average temperature difference can be increased and the heat exchange capacity can be improved.

【0059】このように、非共沸冷媒を熱交換器入口側
の気液2相領域で液冷媒を一旦分岐することにより、そ
の高沸点成分を減少させると、該高沸点成分が減少した
ことにより、気液平衡温度が低くなり、上記のように熱
交換器1に対する外部空気流を対向流として用いた場合
の空気との平均温度差を大きくすることができ、熱交換
能力を向上させることができる(図5参照)。さらに
は、冷媒性能の低下による熱交換量の低下を防ぐことが
可能となる。
As described above, when the high-boiling component is reduced by once branching the non-azeotropic refrigerant in the gas-liquid two-phase region on the heat exchanger inlet side, the high-boiling component is reduced. As a result, the gas-liquid equilibrium temperature is lowered, and as described above, the average temperature difference with the air when the external airflow to the heat exchanger 1 is used as the counterflow can be increased, thereby improving the heat exchange capacity. (See FIG. 5). Further, it is possible to prevent a decrease in the amount of heat exchange due to a decrease in refrigerant performance.

【0060】その結果、本実施の形態の熱交換器による
と、非共沸冷媒の相変化に伴う冷媒性能の低下を可及的
に低減することができ、熱交換器の有効な熱交換能力の
確保を図ることができる。
As a result, according to the heat exchanger of the present embodiment, the deterioration of the refrigerant performance due to the phase change of the non-azeotropic refrigerant can be reduced as much as possible, and the effective heat exchange capacity of the heat exchanger can be reduced. Can be secured.

【0061】また、熱交換器の大型化、コストアップを
招かなくて済むようになる。
Further, it is not necessary to increase the size and cost of the heat exchanger.

【0062】(実施の形態4)図6〜図8は、本願発明
の実施の形態4に係る熱交換器の構成を示している。
(Embodiment 4) FIGS. 6 to 8 show the configuration of a heat exchanger according to Embodiment 4 of the present invention.

【0063】本実施の形態は、上述の実施の形態3のも
のと同様に、熱交換器としてクロスフィンコイル型のも
のを採用し、該クロスフィンコイル型の熱交換器におい
て、伝熱管途中の気体冷媒を一旦分岐抽出した後、再び
伝熱管出口部に合流させることにより冷媒の組成を変え
るとともに、冷媒と熱流体とを対向流状態で流すように
したことを特徴とするものである。
In this embodiment, a cross fin coil type heat exchanger is employed as in the third embodiment, and in the cross fin coil type heat exchanger, The present invention is characterized in that, after the gas refrigerant is once branched and extracted, the refrigerant composition is changed by being joined again to the outlet of the heat transfer tube, and the refrigerant and the heat fluid are caused to flow in a counterflow state.

【0064】図中、符号1はクロスフィンコイル型熱交
換器である。該クロスフィンコイル型熱交換器1は、相
互に連通し内部に冷媒が流れる複数本の伝熱管2,2・
・・に多数枚のプレート型フィン7a,7a・・・を所
定のフィンピッチで嵌挿固定するとともに、その両端側
に管板7,7を設けて構成されている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a cross fin coil type heat exchanger. The cross fin coil type heat exchanger 1 has a plurality of heat transfer tubes 2, 2.
Are fitted and fixed at a predetermined fin pitch, and tube plates 7, 7 are provided at both ends thereof.

【0065】上記複数本の伝熱管2,2・・・は、冷媒
流入管の冷媒入口5a部および冷媒流出管の冷媒出口6
a部分が、それぞれ凝縮器および圧縮機との接続配管と
接続されるようになっている一方、各々上下方向に2本
1組で並設され、それらの前後端両部同士がU状の連絡
配管を介して相互に連通状態で一体に接続され、さら
に、それらが左右厚さ方向に若干上下位置を変えて2列
状態に並設されている。
Are connected to the refrigerant inlet 5a of the refrigerant inflow pipe and the refrigerant outlet 6 of the refrigerant outflow pipe.
The part a is connected to the connecting pipes for the condenser and the compressor, respectively, while the two parts are vertically arranged side by side in a pair, and their front and rear ends are connected in a U-shape. They are integrally connected in a mutually communicating state via a pipe, and they are arranged side by side in a two-row state by slightly changing the vertical position in the left-right thickness direction.

【0066】そして、それら相互に連通する2列の伝熱
管群の内、空気流下流側列の最下端側の伝熱管2が上記
冷媒流入管、空気流上流側列最下端の伝熱管2が上記冷
媒流出管となっていて、同冷媒流入管となる伝熱管2に
流入した非共沸冷媒が冷媒流出管となる伝熱管2方向に
図示のごとく空気流と対向して流れるように構成されて
いる。
Of the two rows of heat transfer pipe groups that communicate with each other, the heat transfer pipe 2 at the lowermost end of the downstream row of the air flow is the refrigerant inflow pipe, and the heat transfer pipe 2 at the lowermost end of the upstream row of the air flow is the same. The non-azeotropic refrigerant flowing into the heat transfer pipe 2 serving as the refrigerant inflow pipe is configured to flow in the direction of the heat transfer pipe 2 serving as the refrigerant outflow pipe as opposed to the air flow as illustrated in the drawing. ing.

【0067】また、上記冷媒流入管である空気流下流側
列最下端の伝熱管2の冷媒入口5aには、図示しない凝
縮器との接続配管が直接接続され、減圧弁を介して減圧
された凝縮冷媒が供給される。一方、上記空気流上流側
列の伝熱管2,2・・・の中間部2b部分には気液分離
器9が設けられ、該気液分離器9からは気体冷媒分岐管
6bが延設され、その下流端が上記冷媒流入管である空
気流上流側列最下端の伝熱管2の冷媒出口6aに混合器
8を介して接続されている。そして、それにより上記空
気流上流側列の伝熱管2,2・・・途中の気液2相冷媒
中の気体冷媒を分岐抽出して最下流側冷媒出口6a部に
合流させるようになっている。
A connection pipe to a condenser (not shown) is directly connected to the refrigerant inlet 5a of the heat transfer pipe 2 at the lowermost end of the air flow downstream row as the refrigerant inflow pipe, and the pressure is reduced through a pressure reducing valve. A condensed refrigerant is supplied. On the other hand, a gas-liquid separator 9 is provided at an intermediate portion 2b of the heat transfer tubes 2, 2,... In the air flow upstream row, and a gas refrigerant branch pipe 6b extends from the gas-liquid separator 9. The downstream end thereof is connected via a mixer 8 to the refrigerant outlet 6a of the heat transfer tube 2 at the lowermost end of the air flow upstream side row, which is the refrigerant inflow tube. Then, the gas refrigerant in the gas-liquid two-phase refrigerant in the middle of the heat transfer tubes 2, 2,... In the air flow upstream row is branched and extracted, and merges with the most downstream refrigerant outlet 6a. .

【0068】このようにして、冷媒流入管である冷媒最
上流側伝熱管2部および2列の伝熱管2,2・・・の途
中に供給された凝縮冷媒および気体冷媒は上記熱交換器
1の伝熱管2,2・・・内を図示のように空気流と対向
方向に流れることによって空気と効率良く熱交換されて
次第に蒸発され、やがて冷媒流出管である空気流上流側
列最下端の伝熱管2の冷媒出口6aおよび混合器8から
接続配管6を介して圧縮機側に流出される。
In this manner, the condensed refrigerant and the gaseous refrigerant supplied in the middle of the two most upstream heat transfer tubes and the two rows of heat transfer tubes 2, 2,... As shown in the figure, the heat is efficiently exchanged with the air by flowing in the direction opposite to the air flow in the heat transfer tubes 2, 2... And gradually evaporates. The refrigerant is discharged from the refrigerant outlet 6 a of the heat transfer tube 2 and the mixer 8 to the compressor via the connection pipe 6.

【0069】以上のように、本実施の形態では、気液分
離器9により熱交換器1の伝熱管途中部分で非共沸冷媒
中の気体冷媒を分岐抽出し、伝熱管出口部で再び合流さ
せるようにしている。
As described above, in the present embodiment, the gas refrigerant in the non-azeotropic refrigerant is branched and extracted by the gas-liquid separator 9 in the middle of the heat transfer tube of the heat exchanger 1, and then joined again at the outlet of the heat transfer tube. I try to make it.

【0070】したがって、それにより伝熱管2途中から
の冷媒組成が変化して低沸点成分が減少し、気液平衡温
度が上昇することにより空気との平均温度差を大きくす
ることができ、熱交換能力を向上させることができる。
Accordingly, the composition of the refrigerant in the middle of the heat transfer tube 2 changes, the low-boiling components decrease, and the gas-liquid equilibrium temperature rises, so that the average temperature difference with the air can be increased. Ability can be improved.

【0071】このように、非共沸冷媒を伝熱管途中の気
液2相領域で気体冷媒を分岐することによりその内の低
沸点成分を減少させると、該低沸点成分が減少したこと
により、気液平衡温度が上がり、熱交換器を直向対向流
として用いた場合の空気との平均温度差を大きくするこ
とができ、熱交換能力を向上させることができる(図8
参照)。さらには、冷媒性能の低下による熱交換量の低
下を防ぐことが可能となる。
As described above, when the low-boiling component is reduced by branching the non-azeotropic refrigerant in the gas-liquid two-phase region in the middle of the heat transfer tube to reduce the low-boiling component, the low-boiling component is reduced. The gas-liquid equilibrium temperature rises, the average temperature difference with air when the heat exchanger is used as the direct counterflow can be increased, and the heat exchange capacity can be improved (FIG. 8).
reference). Further, it is possible to prevent a decrease in the amount of heat exchange due to a decrease in refrigerant performance.

【0072】その結果、本実施の形態の熱交換器による
と、非共沸冷媒の相変化に伴う冷媒性能の低下を可及的
に低減することができ、熱交換器の熱交換能力の確保を
図ることができる。
As a result, according to the heat exchanger of the present embodiment, the deterioration of the refrigerant performance due to the phase change of the non-azeotropic refrigerant can be reduced as much as possible, and the heat exchange capacity of the heat exchanger is secured. Can be achieved.

【0073】また、熱交換器の大型化、コストアップを
招かなくて済むようになる。
Further, it is not necessary to increase the size and cost of the heat exchanger.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本願発明の実施の形態1に係る熱交換器の構成
を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】本願発明の実施の形態2に係る熱交換器の構成
を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a heat exchanger according to Embodiment 2 of the present invention.

【図3】本願発明の実施の形態3に係る熱交換器の構成
を示す側面図である。
FIG. 3 is a side view showing a configuration of a heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention.

【図4】同熱交換器の冷媒回路図である。FIG. 4 is a refrigerant circuit diagram of the heat exchanger.

【図5】同熱交換器の熱交換能力を示すモリエール線図
である。
FIG. 5 is a Mollier chart showing the heat exchange capacity of the heat exchanger.

【図6】本願発明の実施の形態4に係る熱交換器の構成
を示す側面図である。
FIG. 6 is a side view showing a configuration of a heat exchanger according to Embodiment 4 of the present invention.

【図7】同熱交換器の冷媒回路図である。FIG. 7 is a refrigerant circuit diagram of the heat exchanger.

【図8】同熱交換器の熱交換能力を示すモリエール線図
である。
FIG. 8 is a Mollier chart showing the heat exchange capacity of the heat exchanger.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1は熱交換器、2は伝熱管、3は気液分離器、4は混合
器、5は凝縮器との接続配管、5aは冷媒入口、6は圧
縮機との接続配管、8は混合器、9は気液分離器、10
は熱流体配管、11a,11bは冷媒配管である。
1 is a heat exchanger, 2 is a heat transfer tube, 3 is a gas-liquid separator, 4 is a mixer, 5 is a connection pipe to a condenser, 5a is a refrigerant inlet, 6 is a connection pipe to a compressor, and 8 is a mixer. , 9 is a gas-liquid separator, 10
Is a thermal fluid pipe, and 11a and 11b are refrigerant pipes.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 冷媒回路の一部を形成し、他の流体と熱
交換する伝熱管を備えてなる熱交換器において、冷媒と
して非共沸冷媒を採用し、該非共沸冷媒を上記伝熱管入
口部で一旦分岐し、上記伝熱管途中の気液2相領域で再
び合流させる液相成分分岐合流回路を設けたことを特徴
とする熱交換器。
1. A heat exchanger comprising a heat transfer tube which forms a part of a refrigerant circuit and exchanges heat with another fluid, employs a non-azeotropic refrigerant as a refrigerant, and transfers the non-azeotropic refrigerant to the heat transfer tube. A heat exchanger, wherein a liquid phase component branching / joining circuit is provided for branching once at an inlet portion and joining again in a gas-liquid two-phase region in the middle of the heat transfer tube.
【請求項2】 冷媒回路の一部を形成し、他の流体と熱
交換する伝熱管を備えてなる熱交換器において、冷媒と
して非共沸冷媒を採用し、該非共沸冷媒を上記伝熱管途
中の気液2相領域で気相冷媒を一旦分岐し、上記伝熱管
出口部で再び合流させる気相成分分岐合流回路を設けた
ことを特徴とする熱交換器。
2. A heat exchanger comprising a heat transfer tube forming a part of a refrigerant circuit and exchanging heat with another fluid, wherein a non-azeotropic refrigerant is adopted as a refrigerant, and the non-azeotropic refrigerant is supplied to the heat transfer tube. A heat exchanger comprising a gas-phase component branching / joining circuit in which a gas-phase refrigerant is branched once in a gas-liquid two-phase region on the way, and joined again at the outlet of the heat transfer tube.
【請求項3】 伝熱管を、熱交換流体が流される熱交換
流体配管と非共沸冷媒が流される冷媒配管との2重管構
造とし、上記冷媒配管内を流れる非共沸冷媒が、上記熱
交換流体配管内を流れる熱交換流体と対向して流れるよ
うにしたことを特徴とする請求項1又は2記載の熱交換
器。
3. A heat transfer pipe having a double pipe structure of a heat exchange fluid pipe through which a heat exchange fluid flows and a refrigerant pipe through which a non-azeotropic refrigerant flows, wherein the non-azeotropic refrigerant flowing through the refrigerant pipe is The heat exchanger according to claim 1, wherein the heat exchanger flows so as to face a heat exchange fluid flowing in the heat exchange fluid pipe.
【請求項4】 伝熱管を、空気流下流側から上流側に複
数列に配列し、該伝熱管内を流れる非共沸冷媒が外部空
気流と対向して流れるようにしたことを特徴とする請求
項1又は2記載の熱交換器。
4. The heat transfer tubes are arranged in a plurality of rows from the downstream side to the upstream side of the air flow, and the non-azeotropic refrigerant flowing in the heat transfer tubes flows in opposition to the external air flow. The heat exchanger according to claim 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018176276A (en) * 2017-04-11 2018-11-15 エムエス オートテック カンパニー リミテッドMs Autotech Co.,Ltd. Cooling apparatus for hot stamping die

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