JPWO2007123041A1 - Internal heat exchanger - Google Patents
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- F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
- F25B43/02—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat for separating lubricants from the refrigerant
Abstract
放熱器2から減圧手段3に流入する高温高圧の冷媒Aと蒸発器4からコンプレッサ1へ流入する低温低圧の冷媒Bとの間で熱交換を行う内部熱交換器10において、高温高圧側の冷媒Aの入口部11aと低温低圧側の冷媒Bの入口部12aのうちの少なくともいずれか一方に、通過する冷媒A、B中に含まれたオイルを分離するためのオイル分離手段50を設けた。In the internal heat exchanger 10 that performs heat exchange between the high-temperature and high-pressure refrigerant A flowing from the radiator 2 into the decompression means 3 and the low-temperature and low-pressure refrigerant B flowing from the evaporator 4 into the compressor 1, An oil separating means 50 for separating the oil contained in the refrigerants A and B passing therethrough is provided at least one of the inlet part 11a of A and the inlet part 12a of the refrigerant B on the low temperature and low pressure side.
Description
本発明は、車両用あるいは建物用の冷房装置の冷凍サイクル中に装備される内部熱交換器に関する。 The present invention relates to an internal heat exchanger installed in a refrigeration cycle of a cooling device for a vehicle or a building.
近年、この種の冷房装置における冷凍サイクルでは、温暖化係数の低い二酸化炭素などの自然冷媒が用いられており、冷媒が外部に漏れた場合にも環境への影響を少なくする対策が採られている。 In recent years, natural refrigerants such as carbon dioxide with a low global warming coefficient have been used in the refrigeration cycle of this type of cooling device, and measures have been taken to reduce the environmental impact even when the refrigerant leaks to the outside. Yes.
ところで、冷凍サイクル内には、コンプレッサからコンプレッサを潤滑するための潤滑油が冷媒と共に吐出している。 By the way, in the refrigeration cycle, lubricating oil for lubricating the compressor is discharged together with the refrigerant from the compressor.
このため、一部の潤滑油が冷凍サイクル中に組み込まれた熱交換器の流路の内面に油膜として付着することは避けられず、この油膜が流路の内部を流れる冷媒と流路の管壁との間の熱交換量を低下させている。 For this reason, it is inevitable that a part of the lubricating oil adheres as an oil film to the inner surface of the flow path of the heat exchanger incorporated in the refrigeration cycle. The amount of heat exchange with the wall is reduced.
そこで、例えば特開平2−293570号公報(以下特許文献1と表記する)において、図1に示すような、コンプレッサ101、凝縮器102、アキュームレータ103、減圧手段104、蒸発器105を有する冷凍サイクルにおいて、凝縮器102の冷媒流入室内にオイル分離手段を設け、分離したオイルを、オイルリターン通路108を通って、減圧弁109を介してコンプレッサ101に戻す技術が提案されている。
Therefore, for example, in JP-A-2-293570 (hereinafter referred to as Patent Document 1), in a refrigeration cycle having a
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、液冷媒がコンプレッサ101に流入するおそれがある。
However, in the technique described in Patent Document 1, the liquid refrigerant may flow into the
そこで、本発明は、流路内面への油膜の付着を抑えて熱交換量の低下を防止するとともに、コンプレッサへの液冷媒の流入を阻止することのできる内部熱交換器を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an internal heat exchanger capable of preventing the reduction of the heat exchange amount by suppressing the oil film from adhering to the inner surface of the flow path and preventing the liquid refrigerant from flowing into the compressor. And
上記目的を達成する請求項1の発明は、サイクル内を循環する冷媒の熱を外部に放出して該冷媒を冷却する放熱器と、サイクル内を循環する冷媒に外部の熱を吸収して該冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記蒸発器から流出した冷媒を吸入し圧縮して前記放熱器に向けて吐出するコンプレッサと、前記放熱器より流出した冷媒を減圧して前記蒸発器に導入する減圧手段とを備える冷凍サイクル中に装備され、前記放熱器から前記減圧手段に流入する高温高圧の冷媒が流通する高圧側流路と、前記蒸発器から前記コンプレッサの吸入側へ流入する低温低圧の冷媒が流通する低圧側流路と、を備え、前記高温高圧の冷媒と前記低温低圧の冷媒との間で熱交換を行う内部熱交換器であって、前記高圧側流路の入口部と前記低圧側流路の入口部のうちの少なくともいずれか一方に、通過する冷媒中に含まれるオイルを分離するためのオイル分離手段を設けたことを特徴とする。 The invention according to claim 1, which achieves the above object, releases a heat of the refrigerant circulating in the cycle to the outside and cools the refrigerant, and absorbs the external heat in the refrigerant circulating in the cycle. An evaporator that evaporates the refrigerant, a compressor that sucks and compresses the refrigerant flowing out of the evaporator and discharges it toward the radiator, and a decompression that decompresses the refrigerant flowing out of the radiator and introduces it into the evaporator A high-pressure side passage through which a high-temperature and high-pressure refrigerant flowing from the radiator to the decompression means flows, and a low-temperature and low-pressure refrigerant flowing from the evaporator to the suction side of the compressor An internal heat exchanger that exchanges heat between the high-temperature and high-pressure refrigerant and the low-temperature and low-pressure refrigerant, the inlet portion of the high-pressure side flow path and the low pressure Small number of side channel inlets Even Ku to one, characterized by providing an oil separating means for separating the oil contained in the refrigerant passing through.
また、請求項2は、請求項1に記載の内部熱交換器において、前記高圧側流路の入口部および前記低圧側流路の入口部に、高圧側入口ヘッダおよび低圧側入口ヘッダをそれぞれ設け、前記高圧側入口ヘッダと前記低圧側入口ヘッダのうちの少なくともいずれか一方の内部に、前記オイル分離手段が設けられていることを特徴とする。 Further, according to a second aspect of the present invention, in the internal heat exchanger according to the first aspect, a high-pressure side inlet header and a low-pressure side inlet header are respectively provided at an inlet portion of the high-pressure side flow channel and an inlet portion of the low-pressure side flow channel. The oil separation means is provided in at least one of the high-pressure side inlet header and the low-pressure side inlet header.
また、請求項3は、請求項1または請求項2に記載の内部熱交換器において、前記オイル分離手段によって分離させた一方の流路側のオイルを他方の流路側に送るオイル戻し機構を、当該オイル分離手段の下流側に設けたことを特徴とする。 Further, according to a third aspect of the present invention, in the internal heat exchanger according to the first or second aspect, an oil return mechanism for sending the oil on one flow path side separated by the oil separation means to the other flow path side, It is provided on the downstream side of the oil separating means.
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。ここでは、本発明を車両用空調装置の二酸化炭素冷凍サイクルに適用した例について説明する。 Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the example which applied this invention to the carbon dioxide refrigerating cycle of the vehicle air conditioner is demonstrated.
(第1実施形態)
図2は、第1実施形態の内部熱交換器を備えた二酸化炭素冷凍サイクルの回路図である。(First embodiment)
FIG. 2 is a circuit diagram of a carbon dioxide refrigeration cycle including the internal heat exchanger of the first embodiment.
この冷凍サイクルは、冷媒を圧縮するコンプレッサ1と、このコンプレッサ1で昇圧された高温の冷媒と外気との間で熱交換する放熱器2と、この放熱器2で冷却された冷媒を減圧する膨張弁(減圧手段)3と、この膨張弁3で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器4と、この蒸発器4を通過した冷媒を気液分離して気相状態の冷媒のみをコンプレッサ1へ送るアキュームレータ5と、放熱器2で冷却された高圧の冷媒とコンプレッサ1へ戻る低圧の冷媒との間で熱交換する内部熱交換器10とを備えている。
This refrigeration cycle includes a compressor 1 for compressing refrigerant, a
コンプレッサ1は、図示しないモータまたはエンジンからの駆動力を得て気相状態の二酸化炭素冷媒(以下、適宜に二酸化炭素、または冷媒という)を圧縮し、高温高圧となった冷媒を吐出している。 The compressor 1 obtains a driving force from a motor (not shown) or an engine, compresses a carbon dioxide refrigerant in a gas phase state (hereinafter, appropriately referred to as carbon dioxide or refrigerant), and discharges the refrigerant that has become high temperature and pressure. .
放熱器2は、コンプレッサ1から吐出された高温高圧の冷媒の熱を外気に放熱させることにより、冷媒の温度を外気温近くまで冷却する。この放熱器2には、例えば電動ファン等が駆動されることにより外気が吹き付けられる。そして、この放熱器2内を通る高温高圧の冷媒と、吹き付けられる外気との間で熱交換を行わせることで、高温高圧の冷媒を所定温度まで冷却している。
The
内部熱交換器10は、放熱器2で冷却された冷媒と、蒸発器4で蒸発した低温低圧の冷媒との間で熱交換させて、放熱器2から膨張弁3へ送られる冷媒をさらに冷却している。
The
膨張弁3は、内部熱交換器10で冷却された中温高圧の冷媒を膨張(減圧)させて低温低圧のガス状冷媒として蒸発器4へ送り出している。
The expansion valve 3 expands (depressurizes) the medium-temperature and high-pressure refrigerant cooled by the
蒸発器4は、膨張弁3で減圧された低温低圧の冷媒とブロアファン(図示せず)からの供給空気との間で熱交換させる熱交換器である。膨張弁3で低温低圧となった冷媒は、蒸発器4を通過する際に供給空気の熱を奪って気化(蒸発)する。そして、蒸発器4内の冷媒に吸熱された供給空気は冷却、除湿されて空調風となり、車室内等に送風される。 The evaporator 4 is a heat exchanger that exchanges heat between a low-temperature and low-pressure refrigerant decompressed by the expansion valve 3 and supply air from a blower fan (not shown). The refrigerant that has become low temperature and low pressure in the expansion valve 3 takes the heat of the supply air and evaporates (evaporates) when passing through the evaporator 4. Then, the supply air absorbed by the refrigerant in the evaporator 4 is cooled and dehumidified to be conditioned and blown into the passenger compartment.
アキュームレータ(気液分離器)5は、蒸発器4から吐出された冷媒を気液分離して、気相状態の冷媒(ガス冷媒)を内部熱交換器10へ送り出し、液相状態の冷媒(液冷媒)を一時的に貯留している。
The accumulator (gas-liquid separator) 5 performs gas-liquid separation of the refrigerant discharged from the evaporator 4, sends out a gas-phase refrigerant (gas refrigerant) to the
図2において、コンプレッサ1から吐出された高温高圧の二酸化炭素は、放熱器2内を通過する間に空気との間で熱交換を行なって温度が低下する。温度低下した二酸化炭素は、次いで内部熱交換器10を通過する間に、コンプレッサ1へ戻る低温低圧の冷媒との間で熱交換して更に温度低下し、膨張弁3に送られる。そして、この膨張弁3を通過する際に、二酸化炭素は膨張して温度低下し、この結果、膨張弁3の下流側に設けた蒸発器4の温度が低下する。したがって、この蒸発器4に流通する空気風が冷却されると共に、この空気中に含まれる水蒸気を除去して、冷房および除湿を行うことができる。
In FIG. 2, high-temperature and high-pressure carbon dioxide discharged from the compressor 1 undergoes heat exchange with air while passing through the
また、蒸発器4を通過した低温の二酸化炭素(低温低圧側の冷媒B)は、アキュームレータ5を通過してから内部熱交換器10に送られ、この内部熱交換器10部分で、放熱器2から送り出された未だ温度が高い二酸化炭素(高温高圧側の冷媒A)との間で熱交換し、再びコンプレッサ1に戻されて圧縮される。なお、アキュームレータ5は、コンプレッサ1に液体の二酸化炭素が送り込まれるのを防止する役目も果たしている。
The low-temperature carbon dioxide (low-temperature and low-pressure side refrigerant B) that has passed through the evaporator 4 passes through the
図3は、第1実施形態における内部熱交換器10の構成図であって、(a)は正面図、(b)は(a)のI−I′断面図である。内部熱交換器10は、高圧側流路11を流れる高温高圧側の冷媒Aと、低圧側流路12を流れる低温低圧側の冷媒Bとの間で熱交換を行わせるものである。
3A and 3B are configuration diagrams of the
本実施形態では、高圧側流路11および低圧側流路12は、それぞれ、冷媒が流れる断面略円形の流路(図示せず)が内部に複数並列に形成されている多穴管部11c,12cを備えている。
In the present embodiment, each of the high-
さらに、本実施形態では、高圧側流路11の入口部11aと出口部11bに、高圧側入口ヘッダ21と高圧側出口ヘッダ22がそれぞれ設けられており、低圧側流路12の入口部12aと出口部12bに、低圧側入口ヘッダ31と低圧側出口ヘッダ32がそれぞれ設けられている。そして、これらヘッダ21、22、31、32は直立して設置されており、高圧側流路11および低圧側流路12の多穴管部11c,12cの端部にそれぞれ接合されている。また、高圧側入口ヘッダ21と低圧側入口ヘッダ31の上端(上流側)には、高圧側入口配管21aと低圧側入口配管31aがそれぞれ接続されている。また、高圧側出口ヘッダ22と低圧側出口ヘッダ32の下端(下流側)には、高圧側出口配管22aと低圧側出口配管32aがそれぞれ接続されている。
Furthermore, in this embodiment, the high-pressure
さらに、高圧側入口ヘッダ21と低圧側入口ヘッダ31の内部の上方位置には、オイル分離手段50が内装されている。オイル分離手段50としては、金属、樹脂、セラミック等の繊維によるメッシュや束、あるいは同様の材料による多孔質体などを用いることができる。例えば、オイル分離手段としてメッシュを使用した場合、ヘッダ21、31に流入した冷媒は、オイル分離手段を通過する際に、気相冷媒中に含まれるオイルがメッシュに付着し、気相冷媒とオイルとに分離される。
Further, an oil separating means 50 is provided at an upper position inside the high pressure
そして、オイル分離手段50により分離されたオイルは、冷媒よりも密度が大きいために下方に移動し、入口ヘッダ21、31の下部に溜まり、さらに高圧側流路11および低圧側流路12の多穴管部11c,12cの下方に設けられた流路を通って出口ヘッダ22、32へ流れていく。すなわち、冷媒は上方の流路を通り、オイルは下方の流路を通って出口ヘッダ22、32へ流れていく。この場合、オイルの流れる流路は多穴管部11c,12cの下方にある流路に限られ、冷媒の流れる流路の内面へのオイルの付着を抑えることができるため、当該冷媒の流れる流路の内面へのオイルの付着による熱交換量の低下を防ぐことができる。
Since the oil separated by the oil separating means 50 has a density higher than that of the refrigerant, the oil moves downward, accumulates in the lower part of the
また、内部熱交換器10では、上述したオイルが流通する流路でも熱交換が行われるので、低圧側入口ヘッダ31から出口ヘッダ32に向けてオイルが流れる際に、オイルに溶け込んでいた液冷媒が蒸発する。そのため、コンプレッサ1ヘの液冷媒の混入を防ぐことができる。
Moreover, in the
また、オイルの分離によって結果的に内部熱交換器10内でのオイル溜りが減るため、コンプレッサ1ヘのオイル戻りがよくなり、コンプレッサ1の潤滑不足が解消されて、コンプレッサ1の寿命を延ばすことができる。
In addition, oil separation in the
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、隣接するヘッダ21、32、22、31が、離間して配置されている例について示したが、隣接するヘッダ21、32、22、31が、例えば隔壁1枚で隣り合っているような場合には、図4の第2実施形態の内部熱交換器10Bのように構成することができる。図4は、第2実施形態における内部熱交換器10Bの構成図であって、(a)は正面図、(b)は(a)のII−II′断面図、(c)は(a)の矢視III から見たときの側面図である。(Second Embodiment)
In the first embodiment, the example in which the
本実施形態では、冷媒を対向流方式で流通させているため、高圧側入口ヘッダ21と低圧側出口ヘッダ32とが隣り合い、高圧側出口ヘッダ22と低圧側入口ヘッダ31とが隣り合っている。
In the present embodiment, since the refrigerant is circulated in a counterflow manner, the high-pressure
そして、この内部熱交換器10Bでは、高圧側入口ヘッダ21の内部の上方位置にオイル分離手段50が設けられ、低圧側入口ヘッダ31にはオイル分離手段50が設けられていない。一方、高圧側出口ヘッダ22の下流側である内底部と、低圧側入口ヘッダ31の下流側である内底部には、それぞれ隔壁25、35で上側と区画されたオイル室26、36が設けられている。これらのオイル室26、36は、両ヘッダ22、31を仕切る隔壁27に設けられた減圧機能付きの連通孔(例えば、微小孔)28を介して連通している。なお、高圧側出口配管22aは、下部にオイル室26を仕切る隔壁25の上側に接続されている。
And in this
この構造の内部熱交換器10Bでは、高圧側入口ヘッダ21のオイル分離手段50で分離されたオイルが、同ヘッダ21の下部に溜まり、多穴管部11cの下方にある流路を通って、高圧側出口ヘッダ22ヘ流れていく。そして、高圧側出口ヘッダ22の下部のオイル室26に流れてきたオイルは、減圧機能付きの連通孔28を介して、低圧側入口ヘッダ31の下部のオイル室36に流入し、さらに、そのオイル室36から多穴管部12の下方にある流路を通り、低圧側出口ヘッダ32へ流れていく。そして、低圧側出口ヘッダ32内で冷媒とオイルとが混合し、低圧側出口配管(図示略)から出たオイル混合の冷媒はコンプレッサ1に流れる。
In the
すなわち、本実施形態では、多穴管部11cの下方にある流路と、オイル室26と、連通孔28と、がオイル分離手段50の下流側に位置するオイル戻し機構として機能している。
In other words, in the present embodiment, the flow path below the
以上の本実施形態にかかる内部熱交換器10Bでは、冷媒が多穴管部11c、12cを通る際、すなわち、高圧側入口ヘッダ21から高圧側出口ヘッダ22へと流れる際、および、低圧側入口ヘッダ31から低圧側出口ヘッダ32へと流れる際には、冷媒とオイルとが上層と下層に分離された状態で流れるので、冷媒が流れる範囲の流路の内面へのオイルの付着を抑えることができ、オイルの付着による内部熱交換器10Bの熱交換量の低下を防ぐことができる。
In the
また、高圧側出口ヘッダ22と低圧側入口ヘッダ31の間に接続されている蒸発器4(図2参照)に対するオイルの付着による熱交換性能の低下も防ぐことができる。
Moreover, the fall of the heat exchange performance by adhesion of the oil with respect to the evaporator 4 (refer FIG. 2) connected between the high voltage | pressure
また、内部熱交換器10Bのオイルが流通する部分(下方の流路)でも互いに熱交換しているので、低圧側オイルに溶け込んでいた液冷媒が蒸発し、コンプレッサ1ヘの液冷媒混入を防ぐことができる。
Further, heat exchange is also performed in the portion (lower flow path) through which the oil flows in the
また、オイルの分離によって内部熱交換器10B内でのオイル溜りが減るため、コンプレッサ1ヘのオイル戻りがよくなり、コンプレッサ1の潤滑不足が解消されて、コンプレッサ1の寿命を延ばすことができる。
In addition, oil separation in the
(第3実施形態)
上記第2実施形態では、対向流形式の場合を示したが、並行流方式にも本発明は適用できる。図5は、並行流方式に適用した第3実施形態の内部熱交換器10Cを示している。図5(a)は第3実施形態における内部熱交換器の正面図、(b)は(a)のIV−IV′断面図、(c)は(a)の矢視Vから見たときの側面図である。(Third embodiment)
In the second embodiment, the counter flow type is shown, but the present invention can also be applied to a parallel flow method. FIG. 5 shows an
本実施形態では、冷媒を並行流方式で流通させているため、高圧側入口ヘッダ21と低圧側入口ヘッダ31とが隣り合い、高圧側出口ヘッダ22と低圧側出口ヘッダ32とが隣り合っている。
In the present embodiment, since the refrigerant is circulated in a parallel flow system, the high pressure
そして、この内部熱交換器10Cでは、高圧側入口ヘッダ21の内部の上方位置にオイル分離手段50が設けられ、低圧側入口ヘッダ31にはオイル分離手段50が設けられていない。一方、高圧側入口ヘッダ21の下流側である内底部と、低圧側入口ヘッダ31の下流側である内底部には、それぞれ隔壁25、35で上側と区画されたオイル室26、36が設けられている。これらのオイル室26、36は、両ヘッダ21、31を仕切る隔壁27に設けられた減圧機能付きの連通孔(例えば、微小孔)28を介して連通している。
In the
この構造の内部熱交換器10Cでは、高圧側入口ヘッダ21のオイル分離手段50で分離されたオイルが、同ヘッダ21の下部のオイル室26に溜まり、そのまま減圧機能付きの連通孔28を介して、低圧側入口ヘッダ31のオイル室36に流入する。次に、そのオイル室36から多穴管部12の下方にある流路を通って、低圧側出口ヘッダ32へ流れていく。そして、低圧側出口ヘッダ32内で冷媒とオイルが混合し、低圧側出口配管(図示略)から出たオイル混合の冷媒はコンプレッサ1に流れる。
In the
すなわち、本実施形態では、オイル室26と、連通孔28と、がオイル戻し機構として機能している。
That is, in this embodiment, the
以上の本実施形態においても、上述した第2実施形態の内部熱交換器10Bと同様の作用効果を得ることができる。
Also in the present embodiment described above, the same effects as those of the
なお、図4に示した第2実施形態の内部熱交換器10Bにおいては、高圧側入口ヘッダ21と低圧側出口ヘッダ32、高圧側出口ヘッダ22と低圧側入口ヘッダ31が密着して隣り合っている(図示例では一体化してある)ので、隣接するヘッダ21、32間、ヘッダ22、31間においても、熱交換が行われる。
In the
そして、図5に示した第3実施形態の内部熱交換器10Cにおいても、同様に、高圧側入口ヘッダ21と低圧側入口ヘッダ31、高圧側出口ヘッダ22と低圧側出口ヘッダ32が密着して隣り合っている(図示例では一体化してある)ので、隣接するヘッダ21、31間、ヘッダ22、32間においても、熱交換が行われる。
Similarly, in the
また、第2、第3実施形態において設けた減圧機能付きの連通孔28については、ヘッダ21、22、31の外部に同じ機能を持つ要素を設けて代用することもできる。例えば、ヘッダの外部に、オイル室26、36を連通する減圧機能付きの連通管を設けてもよい。
In addition, the
また、ヘッダ21、22、31の外部に減圧機能付きの連通管を設けてもよいことを考慮すると、図3に示すような高圧・低圧のヘッダ21、22、31、32が分離しているタイプの内部熱交換器にも、オイル室26、36と連通管の構造を適用することができることは言うまでもない。
Further, considering that a communication pipe with a pressure reducing function may be provided outside the
(第4実施形態)
次に、オイルの戻し構造を簡略化した実施形態について説明する。図6は、第4実施形態に係わる内部熱交換器の分解斜視図であり、とくに高圧側入口ヘッダ21と低圧側出口ヘッダ32に設けたオイル戻し構造を示している。ここでは、他の実施形態と共通する構成と作用効果の説明を省略し、本実施形態に特徴的な構成と作用効果についてのみ説明する。(Fourth embodiment)
Next, an embodiment in which the oil return structure is simplified will be described. FIG. 6 is an exploded perspective view of the internal heat exchanger according to the fourth embodiment, and particularly shows an oil return structure provided in the high pressure
本実施形態の内部熱交換器10Dでは、第2実施形態と同じく冷媒を対向流方式で流通させているため、高圧側入口ヘッダ21と低圧側出口ヘッダ32とを隣接して配置するとともに、図示しない高圧側出口ヘッダと低圧側入口ヘッダとを隣接して配置している。
In the
この内部熱交換器10Dでは、高圧側入口ヘッダ21の内部の上方位置に図示しないオイル分離手段(図3(b)参照)が設けられている。そして、図示しない低圧側入口ヘッダにはオイル分離手段は設けられていない。
In this
また、隣接する高圧側入口ヘッダ21と低圧側出口ヘッダ32の下端には、パッチエンド41とプレート42とが設けられ、隣り合う2つのヘッダを連結している。パッチエンド41は箱枠形に形成されており、底部には高圧側入口ヘッダ21と低圧側出口ヘッダ32との間を連通する溝部41aと、低圧側出口ヘッダ32の下端から冷媒を排出するための出口孔41bとが形成されている。溝部41aは断面略凹形に形成され、その端部は出口孔41bと連通している。
A
また、パッチエンド41の出口孔41bには低圧側出口配管32aが接続されている。このパッチエンド41は、切削、プレス、鍛造等により成形することができる。
In addition, a low-pressure
これらパッチエンド41とプレート42とを、高圧側入口ヘッダ21と低圧側出口ヘッダ32の下端に組み付けることにより、高圧側入口ヘッダ21の下端が遮蔽されるとともに、低圧側出口ヘッダ32の下端と低圧側出口配管32aとが溝部41aで連通することになる。同時に、パッチエンド41とプレート42によって、隣接する高圧側入口ヘッダ21と低圧側出口ヘッダ32とが連結固定されることになる。
By assembling the
本実施形態による内部熱交換器10Dでは、高圧側入口ヘッダ21に設けられた図示しないオイル分離手段で分離されたオイルが同ヘッダ21の下部に溜まり、ここからパッチエンド41の溝部41aを通って低圧側出口ヘッダ32の下部に流れ込む。そして、低圧側出口ヘッダ32の下部において多穴管部12を流れてきた冷媒とオイルとが混合し、低圧側出口配管32aから排出されたオイル混合の冷媒はコンプレッサ1に送られる。
In the
すなわち、本実施形態では、パッチエンド41と、プレート42と、溝部41aと、がオイル分離手段の下流側に設けられたオイル戻し機構として機能している。
That is, in this embodiment, the
以上の本実施形態の内部熱交換器10Dによれば、パッチエンド41とプレート42による簡易な構造でオイル戻しを行うことができるので、部品点数を削減してコスト低減を図ることができる。
According to the
なお、本実施形態では、パッチエンド41とプレート42によるオイル戻し構造を、高圧側入口ヘッダ21と低圧側出口ヘッダ32の下部に設けた例について示したが、図示しない高圧側出口ヘッダと低圧側入口ヘッダに同一のオイル戻し構造を設け、低圧側入口ヘッダの下部から高圧側出口ヘッダ側にオイルを戻すようにしてもよい。このように、オイル戻し構造はいずれか一方のヘッダ側もしくは両方に設けることができる。
In the present embodiment, an example in which the oil return structure by the
また、本実施形態ではパッチエンド41の底部に溝部41aを1つ形成した例について示しているが、溝部41aは複数形成されていてもよい。さらに、断面積を小さくすることにより減圧機能付きの溝部として構成することもできる。
In this embodiment, an example in which one
(第5実施形態)
図7は、第5実施形態に係わる内部熱交換器の分解斜視図であり、とくに高圧側入口ヘッダ21と低圧側入口ヘッダ32に設けたオイル戻し構造を示している。ここでは、他の実施形態と共通する構成と作用効果の説明を省略し、本実施形態に特徴的な構成と作用効果についてのみ説明する。(Fifth embodiment)
FIG. 7 is an exploded perspective view of the internal heat exchanger according to the fifth embodiment, and particularly shows an oil return structure provided in the high pressure
本実施形態の内部熱交換器10Eでは、第3実施形態と同じく冷媒を平行流方式で流通させているため、高圧側入口ヘッダ21と低圧側入口ヘッダ32とを隣接して配置するとともに、図示しない高圧側出口ヘッダと低圧側出口ヘッダとを隣接して配置している。
In the
この内部熱交換器10Eでは、高圧側入口ヘッダ21の内部の上方位置に図示しないオイル分離手段(図3(b)参照)が設けられている。低圧側入口ヘッダ32にはオイル分離手段は設けられていない。
In this
また、隣接する高圧側入口ヘッダ21と低圧側入口ヘッダ32の下端には、パッチエンド43とプレート42とが設けられ、隣り合う2つのヘッダを連結している。パッチエンド43は箱枠形に形成されており、底部には高圧側入口ヘッダ21と低圧側入口ヘッダ32との間を連通する断面略凹形状の溝部43aが形成されている。
A
これらパッチエンド43とプレート42とを、高圧側入口ヘッダ21と低圧側入口ヘッダ32の下端に組み付けることにより、高圧側入口ヘッダ21と低圧側入口ヘッダ32の下端がそれぞれ遮蔽されるとともに、各ヘッダはその下端で溝部43aで連通することになる。同時に、パッチエンド43とプレート42によって、隣接する高圧側入口ヘッダ21と低圧側入口ヘッダ32とが連結固定されることになる。
By assembling the
本実施形態による内部熱交換器10Eでは、高圧側入口ヘッダ21に設けられた図示しないオイル分離手段で分離されたオイルが同ヘッダ21の下部に溜まり、ここからパッチエンド43の溝部43aを通って低圧側入口ヘッダ32の下部に流れ、さらにこのオイルは低圧側入口ヘッダ32の下方にある多穴管部12の流路を通って、図示しない低圧側出口ヘッダへ流れ込む。そして、低圧側出口ヘッダ内で冷媒とオイルとが混合し、図示しない低圧側出口配管から排出されたオイル混合の冷媒はコンプレッサ1に送られる。
In the
すなわち、本実施形態では、パッチエンド43と、プレート42と、溝部43aと、がオイル分離手段の下流側に設けられたオイル戻し機構として機能している。
That is, in the present embodiment, the
以上の本実施形態の内部熱交換器10Eにおいても、パッチエンド43とプレート42による簡易な構造でオイル戻しを行うことができるので、部品点数を削減してコスト低減を図ることができる。
Also in the
本実施形態では、パッチエンド43とプレート42によるオイル戻し構造を、高圧側入口ヘッダ21と低圧側入口ヘッダ32の下部に設けた例について示したが、図示しない高圧側出口ヘッダと低圧側出口ヘッダに図7又は図6に示すようなオイル戻し構造を設け、高圧側出口ヘッダの下部から低圧側出口ヘッダ側にオイルを戻すようにしてもよい。このように、オイル戻し構造はいずれか一方のヘッダ側もしくは両方に設けることができる。
In the present embodiment, the example in which the oil return structure by the
また、本実施形態ではパッチエンド43の底部に溝部43aを1つ形成した例について示しているが、溝部43aは複数形成されていてもよい。さらに、断面積を小さくすることにより減圧機能付きの溝部として構成することもできる。
In the present embodiment, an example in which one
本発明によれば、流路内面への油膜の付着を抑えて熱交換量の低下を防ぐとともに、コンプレッサへの液冷媒の流入を阻止できる内部熱交換器を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an internal heat exchanger that can suppress the adhesion of an oil film to the inner surface of a flow path to prevent a decrease in the amount of heat exchange and prevent the liquid refrigerant from flowing into the compressor.
Claims (3)
前記高圧側流路の入口部と前記低圧側流路の入口部のうちの少なくともいずれか一方に、通過する冷媒中に含まれるオイルを分離するためのオイル分離手段を設けたことを特徴とする内部熱交換器。A radiator that releases the heat of the refrigerant circulating in the cycle to cool the refrigerant, an evaporator that absorbs external heat into the refrigerant circulating in the cycle and evaporates the refrigerant, and the evaporator Equipped in a refrigeration cycle comprising a compressor that sucks and compresses the refrigerant that has flowed out and discharges it toward the radiator, and decompression means that decompresses the refrigerant that has flowed out of the radiator and introduces it into the evaporator, A high-pressure side passage through which high-temperature and high-pressure refrigerant flowing from the radiator to the decompression means flows, and a low-pressure side passage through which low-temperature and low-pressure refrigerant flowing from the evaporator to the suction side of the compressor flows. An internal heat exchanger that performs heat exchange between the high-temperature and high-pressure refrigerant and the low-temperature and low-pressure refrigerant,
Oil separation means for separating oil contained in the passing refrigerant is provided in at least one of the inlet portion of the high-pressure channel and the inlet portion of the low-pressure channel. Internal heat exchanger.
前記高圧側入口ヘッダと前記低圧側入口ヘッダのうちの少なくともいずれか一方の内部に、前記オイル分離手段が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の内部熱交換器。A high-pressure side inlet header and a low-pressure side inlet header are respectively provided at the inlet portion of the high-pressure side channel and the inlet portion of the low-pressure side channel,
The internal heat exchanger according to claim 1, wherein the oil separation means is provided in at least one of the high-pressure side inlet header and the low-pressure side inlet header.
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