WO2000037859A1 - Laminated double pipe heat exchanger and regenerative air conditioning system using it - Google Patents

Laminated double pipe heat exchanger and regenerative air conditioning system using it Download PDF

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WO2000037859A1
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refrigerant
heat exchange
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Hajime Mukawa
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Bosch Automotive Systems Corporation
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    • 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
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
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    • F28D1/0333Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members
    • F28D1/0341Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members with U-flow or serpentine-flow inside the conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/005Arrangements for preventing direct contact between different heat-exchange media
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/32Responding to malfunctions or emergencies
    • F24F11/36Responding to malfunctions or emergencies to leakage of heat-exchange fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/12Inflammable refrigerants

Definitions

  • the present invention provides a laminated double-pipe heat exchanger that can prevent the flammable heat exchange medium from leaking to the outside, and by using the laminated double-pipe heat exchanger, A regenerative air conditioner using a laminated double-pipe heat exchanger that does not cause oil stagnation in the refrigeration cycle and that can prevent the flammable refrigerant from leaking when flammable refrigerant is used.
  • the purpose is to provide. Disclosure of the invention
  • cold heat stored in the cold storage material may be used for a refrigerator for a vehicle.
  • the refrigerator provided in the vehicle can also be cooled using the cold storage heat.
  • FIG. 6 (a) is a cross-sectional view showing the flow direction of the refrigerant and the brine at the front side of the laminated double-pipe heat exchanger according to the present invention
  • FIG. 6 (b) relates to the present invention. It is sectional drawing which shows the distribution direction of the refrigerant
  • the regenerative air conditioner 1 includes the stacked double-pipe heat exchanger 8, a pump 13 for circulating brine as a second heat exchange medium, a regenerator material 14 capable of storing cold heat, and
  • the regenerator has a regenerator cycle 3 in which a regenerator cooler 15 for exchanging heat with brine and a liquid amount adjusting reservoir 19 for allowing a change in the volume of the brine due to a temperature change are connected in series. It is preferable to use a heat-insulating resin hose or the like as a pipe connecting each of the components 8, 13, 15, and 9 constituting the cold storage cycle 2.
  • the upper end flow path forming portion 76 is formed with an upper end communication hole 76 for communicating with the upper end flow path 71 of the adjacent tube element 25.
  • the lower end flow path forming portion 60 is used to connect the tank portions 66 a and 66 b of the tube element 25 to the tank portions 66 a and 66 b of the adjacent tube element 25.
  • the tank communication hole 69 is formed, and a lower communication hole 77 for communicating the lower flow path 73 of the tube element 25 with the lower flow path 73 of the adjacent tube element 25 is formed. ing. Thereby, two rows of tank groups are formed in the stacking direction of the tube elements 25.
  • the refrigerant flows out from the refrigerant outlet hole 30 formed in the rear ink portion 66 b of the tube element 25 a on the one end side into the flow channel 31, and flows out from the refrigerant outlet 32.
  • the brine that has flowed in from the brine inflow port 41 flows into the upper end flow path 71 of the tube element 25 b at the other end from the brine inflow hole 74 formed in the flow path 40, and Through the upper end communication hole 76 formed at the upper end of the tube element 25, it flows to the upper end flow path 71 of the tube element 25a on the one end side, and from each upper end flow path 7 1 to the intermediate flow path 7 2 flows downward into the lower end flow path 73, and the brine flowing into the lower end flow path 73 flows through the lower end flow hole 77 and the brine flow hole 79 to the other end side. It flows out from the brine outflow hole 75 formed in the tube element 25 b of the tube, and flows out from the brine outlet 43 through the flow path 42.
  • the refrigerant flows through the four-path route that reciprocates up and down two times in the laminated double-pipe heat exchanger 8, as indicated by the arrow A in FIG. 7, while the brine flows through the arrow B It circulates in a one-pass route from top to bottom.
  • the outer flow path 70 composed of the upper end flow path 71, the intermediate flow path 72, and the lower end flow path 73 includes the tank portions 66a, 66b and the U-shaped flow path. Since it is provided so as to wrap the inner flow path 65 composed of the channel 67, the brine circulating in the outer flow path 70 is formed by a concave portion of the outer plate 58.
  • the fins 26 joined to the fins 26 exchange heat with the outside air, and the refrigerant flowing in the inner flow path 65 and the brine flowing in the outer flow path 70 pass through the inner plate 51. Heat exchange.
  • a hydrocarbon-based refrigerant such as propane or butane
  • a flammable refrigerant that is, a flammable refrigerant
  • the brine is a soluble brine having a property of dissolving and absorbing the flammable refrigerant
  • the fusible brine dissolves and absorbs it, so that the flammable refrigerant leaks into the vehicle interior or the like. Can be prevented.
  • soluble refrigerant a product name "Fluorinert", “Hydrofluoroether”, etc., manufactured by 3M Company is suitably used. Further, as shown in FIG.
  • the laminated double-pipe heat exchanger As described above, according to the laminated double-pipe heat exchanger according to the present invention, it is possible to prevent the flammable refrigerant such as hydrocarbons from leaking to the outside. Further, according to the regenerative air conditioner using the laminated double-pipe heat exchanger, oil stagnation does not occur in the refrigeration cycle, and even when a flammable refrigerant is used, the flammable refrigerant is used. Can be prevented from leaking. Furthermore, the cold stored in the cold storage material can be used for cooling the on-board refrigerator.

Abstract

A laminated double pipe heat exchanger (8) capable of preventing external leakage of a combustible heat exchange medium, comprising tube elements (25) and fins (26) alternately laminated one upon another, wherein each of tube elements has a first flow path (65) comprising a pair of tank units (66a, 66b) provided on one end side of a tube element (25) and a tank communication flow path (67) providing communication between the pair of tank units and a second flow path so formed as to envelope the first flow path (65). A combustible refrigerant is circulated through the first flow path (65), and a soluble brine for dissolving and absorbing the combustible refrigerant through the second flow path (70).

Description

明 細  Details
積層型二重管熱交換器及びこれを用いた蓄冷式空調装置 Stacked double tube heat exchanger and regenerative air conditioner using the same
技術分野 Technical field
この発明は、 熱交換媒体が流通する 2つの流路を備え、 これらの流路内を流 通する熱交換媒体が外気と熱交換すると共に、 両熱交換媒体間においても熱 交換できる積層型二重管熱交換器に関し、 また車両等に用いられ、 エンジン 稼動時に空調装置のエバポレー夕において発生した冷熱を蓄冷材に蓄えるこ とにより、 エンジン停止後においてもこの蓄冷熱を利用して車室内、 仮眠室、 車載冷蔵庫等の冷房 ·冷却を可能にする蓄冷式空調装置に関する。 背景技術 The present invention provides a laminated type two-stage heat exchanger including two flow paths through which a heat exchange medium flows, wherein the heat exchange medium flowing through these flow paths exchanges heat with the outside air, and can also exchange heat between the two heat exchange media. It is used for heavy-pipe heat exchangers and used in vehicles, etc., and stores cold heat generated in the evaporator of an air conditioner during engine operation in a cold storage material. The present invention relates to a regenerative air conditioner that enables cooling and cooling of a nap room, an on-board refrigerator, and the like. Background art
特開平 1 0— 5 3 0 1 9号公報に開示されている車両用空調装置は、 車室 内を冷房するための主蒸発器と、 仮眠室冷房用の蓄冷パックを冷却する蓄冷 用蒸発器とが別々に設けられ、 蓄冷時には、 冷媒流路に設けられた電磁弁を 開閉制御して冷媒を前記蓄冷用蒸発器へ流すことにより、 蓄冷パックの冷却 を行うものである。  An air conditioner for a vehicle disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-53019 includes a main evaporator for cooling the interior of a passenger compartment, and a cool storage evaporator for cooling a cool storage pack for cooling in a nap room. Are separately provided, and at the time of cold storage, the cooling valve is cooled by controlling the opening and closing of an electromagnetic valve provided in the refrigerant flow path to flow the refrigerant to the cold storage evaporator.
しかしながら、 上記特閧平 1 0— 5 3 0 1 9号公報の車両用空調装置は、 主蒸発器とは別に蓄冷用蒸発器を設けられ、 また主サイクルと蓄冷サイクル とで同一の冷媒を循環させていることから、 この蓄冷用蒸発器の載置スぺ一 スが余計に必要となり、 また蓄冷サイクルの不稼動時に、 コンプレッサから 冷媒と共に送出されたコンプレッサの潤滑油が蓄冷用蒸発器に溜まるオイル 寝込みが生じやすく、 これによるコンプレッサの焼き付きが懸念される。 こ のことから、 蓄冷サイクルを独立した冷凍サイクルとすることが考えられる が、 コンプレッサやコンデンサを蓄冷サイクル用に別途設けたのでは、 装置 が大掛かりとなってしまう。 However, the vehicle air conditioner disclosed in Japanese Patent Application Publication No. Hei 10-53019 has a cool storage evaporator separately from the main evaporator, and circulates the same refrigerant in the main cycle and the cool storage cycle. Therefore, extra space is required for placing the cool storage evaporator, and when the cool storage cycle is not operating, the compressor lubricating oil sent together with the refrigerant from the compressor accumulates in the cool storage evaporator. Oil stagnation is likely to occur, which may cause compressor burn-in. For this reason, it is conceivable to use an independent refrigeration cycle for the regenerative cycle. Is a big deal.
また、 近年環境への配慮からオゾン層への影響が極めて少ない炭化水素等 の可燃性冷媒が注目されているが、 車室内ユニッ トにおいて、 特にエバポレ 一夕近傍の配管接続部やチューブろう付け部は冷媒の洩れが発生しやすい箇 所であり、 可燃性冷媒を用いる場合には、 とりわけ厳重な対策を講じる必要 がある。  In recent years, flammable refrigerants such as hydrocarbons, which have a very small effect on the ozone layer, have been attracting attention due to environmental considerations.However, in the cabin unit, especially the pipe connection and tube brazing near evaporator Is a place where refrigerant leakage is likely to occur, and when flammable refrigerants are used, particularly strict measures must be taken.
そこで、 この発明は、 可燃性の熱交換媒体が外部へ漏洩することを防止で きる積層型二重管熱交換器を提供すると共に、 この積層型二重管熱交換器を 使用することにより、 冷凍サイクルでのオイル寝込みが生じることがなく、 また可燃性冷媒を用いた場合に、 この可燃性冷媒が漏洩することを防止でき る積層型二重管熱交換器を用いた蓄冷式空調装置を提供することを目的とす 。 発明の開示  Therefore, the present invention provides a laminated double-pipe heat exchanger that can prevent the flammable heat exchange medium from leaking to the outside, and by using the laminated double-pipe heat exchanger, A regenerative air conditioner using a laminated double-pipe heat exchanger that does not cause oil stagnation in the refrigeration cycle and that can prevent the flammable refrigerant from leaking when flammable refrigerant is used. The purpose is to provide. Disclosure of the invention
この発明は、 第 1の熱交換媒体が流通する第 1の流路及び第 2の熱交換媒 体が流通する第 2の流路を備えるチューブエレメントと、 フィンとを交互に 積層し、 前記第 2の熱交換媒体が外気と熱交換すると共に、 前記第 1の熱交 換媒体と前記第 2の熱交換媒体との間でも熱交換する積層型二重管熱交換器 において、 前記第 1の流路は、 前記チューブエレメントの一端側に設けられ た一対のタンク部とこの一対のタンク部を連通させるタンク連通流路とから 構成され、 また前記第 2の流路は、 前記第 1の流路の外側を包み込むように、 且つ前記第 1の流路とは互いに連通しないように設けられ、 隣接する前記チ ュ一ブエレメン卜の第 1の流路同士が前記タンク部の側部に形成された通孔 を介して接続されて第 1の流路群を構成すると共に、 隣接する前記チューブ エレメントの第 2の流路同士がこの第 2の流路の一端部及び他端部に形成さ れた通孔を介して接続されて第 2の流路群を構成し、 前記第 1の流路群の所 定部分には、 前記第 1の熱交換媒体が流入する第 1の熱交換媒体流入口及び 前記第 1の熱交換媒体が流出する第 1の熱交換媒体流出口が設けられると共 に、 前記第 2の流路群の所定部分には、 前記第 2の熱交換媒体が流入する第 2の熱交換媒体流入口及び前記第 2の熱交換媒体が流出する第 2の熱交換媒 体流出口が設けられているものである。 According to the present invention, a tube element having a first flow path through which a first heat exchange medium flows and a second flow path through which a second heat exchange medium flows, and fins are alternately stacked, The heat exchanger according to claim 1, wherein the heat exchange medium exchanges heat with the outside air and heat exchanges between the first heat exchange medium and the second heat exchange medium. The flow path is composed of a pair of tank sections provided on one end side of the tube element and a tank communication flow path that connects the pair of tank sections, and the second flow path includes the first flow path. The first channel is provided so as to wrap the outside of the channel and not communicate with the first channel, and the first channels of the adjacent tube elements are formed on the side of the tank portion. Through the through-holes to form the first flow path group, and End and is formed at the other end of the second channel to each other the second flow path of said tube element to A first heat exchange medium into which a first heat exchange medium flows into a predetermined portion of the first flow path group. An inlet and a first heat exchange medium outlet through which the first heat exchange medium flows are provided, and the second heat exchange medium flows into a predetermined portion of the second flow path group. A second heat exchange medium inflow port and a second heat exchange medium outflow port through which the second heat exchange medium flows out.
上記構成によれば、 チューブエレメントを複数連結させると、 一対のタン ク部が隣接するチューブエレメン卜のタンク部と互いに連結して構成される 2列のタンク群と一対のタンク部それそれを連通させる複数のタンク連通流 路とから構成される第 1の流路群と、 この第 1の流路群の外側を包み込むよ うにして構成される第 2の流路群とがそれぞれ独立して画成される。 そして、 第 1の熱交換媒体が前記第 1の流路群内を流通し、 第 2の熱交換媒体が前記 第 2の流路群内を流通することにより、 第 2の熱交換媒体がチューブェレメ ント間に介在されたフィンを介して外気と熱交換すると共に、 第 1及び第 2 の両熱交換媒体間においても熱交換することができる。 これにより、 前記第 1の流路群に炭化水素などの可燃性冷媒を流通させ、 且つ前記第 2の流路群 にこの可燃性冷媒を溶解する性質を有する溶解性ブラインを流通させれば、 前記可燃性冷媒と溶解性ブラィンとの間で熱交換させることができると共に、 可燃性冷媒が漏洩しても、 溶解性ブラインにこの漏洩した可燃性冷媒が溶解 吸収されるので、 可燃性冷媒が車室内などに漏洩することを防止できる。 また、 前記チューブエレメントは、 タンク形成部及びタンク連通流路形成 部が膨出形成された一対の内側プレートと、 前記タンク形成部及び前記夕ン ク連通流路形成部よりも大きい膨出幅を有する第 2の流路形成部が膨出形成 された一対の外側プレー卜とを有して構成され、 前記一対の内側プレートを 互いに膨出部が外側を向くように接合させることにより、 これら両内側プレ —卜の間に前記第 1の流路が画成され、 また前記一対の外側プレートを互い に膨出部が外側を向くように、 且つ前記一対の内側プレートを覆うように接 合させることにより、 前記内側プレートと前記外側プレートとの間に前記第 2の流路が画成されるものであってもよい。 According to the above configuration, when a plurality of tube elements are connected, a pair of tanks is connected to a tank of an adjacent tube element, and the two rows of tanks are connected to the pair of tanks and the tanks. A first flow path group composed of a plurality of tank communication flow paths to be formed and a second flow path group configured to wrap around the outside of the first flow path group are independently formed. Is defined. Then, the first heat exchange medium flows through the first flow path group, and the second heat exchange medium flows through the second flow path group. In addition to heat exchange with the outside air via the fins interposed between the heat exchangers, heat exchange can be performed between the first and second heat exchange media. Thereby, if a flammable refrigerant such as a hydrocarbon flows through the first flow path group, and a soluble brine having a property of dissolving the flammable refrigerant flows through the second flow path group, The heat can be exchanged between the flammable refrigerant and the soluble brine, and even if the flammable refrigerant leaks, the leaked flammable refrigerant is dissolved and absorbed in the soluble brine. Leakage into the vehicle interior or the like can be prevented. Further, the tube element has a pair of inner plates in which a tank forming portion and a tank communication channel forming portion are bulged, and has a bulging width larger than the tank forming portion and the ink communication channel forming portion. The second flow path forming portion has a pair of swelled outer plates, and the pair of inner plates are joined to each other so that the swelling portions face outward. Inside pre The first flow path is defined between the nozzles, and the pair of outer plates are joined to each other so that the bulging portions face outward and cover the pair of inner plates. The second flow path may be defined between the inner plate and the outer plate.
上記構成によれば、 第 1の流路及びこの第 1の流路の外側を包み込むよう に形成された第 2の流路を、 確実且つ容易に画成することができ、 第 1の流 路を流れる熱交換媒体と第 2の流路を流れる熱交換媒体との間の熱交換を、 内側プレートを介して行うことができる。  According to the above configuration, the first flow path and the second flow path formed so as to surround the outside of the first flow path can be reliably and easily defined, and the first flow path can be defined. Exchange between the heat exchange medium flowing through the second flow path and the heat exchange medium flowing through the second flow path can be performed via the inner plate.
また、 この発明は、 少なくとも冷媒を圧送するコンプレッサと、 前記冷媒 を冷却して凝縮液化させるコンデンサと、 前記冷媒を膨張させる膨張手段と、 前記冷媒を熱交換により蒸発気化させるエバポレー夕としての前記積層型二 重管熱交換器とが配管接続され、 閉ループを構成する冷凍サイクルを有する と共に、 少なくとも前記積層型二重管熱交換器と、 ブラインを循環させるた めのポンプと、 前記ブラインと蓄冷材とを熱交換させてこの蓄冷材の冷却を 行う蓄冷材冷却器とが配管接続され、 閉ループを構成する蓄冷サイクルを有 し、 蓄冷時には、 前記コンプレッサ及び前記ポンプを駆動させ、 蓄冷完了時 には、 前記ポンプを停止させるものである。  In addition, the present invention provides at least a compressor for pumping refrigerant, a condenser for cooling and condensing and liquefying the refrigerant, expansion means for expanding the refrigerant, and the stack as an evaporator for evaporating the refrigerant by heat exchange. A closed-loop refrigeration cycle, which is connected to the double-tube heat exchanger by piping, and at least the stacked double-tube heat exchanger, a pump for circulating brine, the brine and a cold storage material And a regenerator cooler for exchanging heat with the regenerator material to cool the regenerator material.The regenerator has a regenerative cycle forming a closed loop.When the regenerative operation is performed, the compressor and the pump are driven. The pump is stopped.
上記構成の蓄冷式空調装置は、 空調装置のエバポレー夕として、 上述した 積層型二重管熱交換器が用いられていることにより、 この積層型二重管熱交 換器において前記冷媒の蒸発により発生する冷熱が前記ブラインにも伝達す る。 この冷熱を受け取ったブラインをポンプにより蓄冷サイクル内を循環さ せることにより、 蓄冷材冷却器においてブラインと蓄冷材とを熱交換させて 蓄冷材に冷熱を蓄えることができる。 そして、 蓄冷が完了したならば、 ボン プを停止させてブラインの循環を止め、 バッテリにより冷風を送出するため のファンを駆動させたり、 自然放冷を利用することにより、 蓄冷熱を利用し た冷房を行うことができる。 The regenerative air conditioner having the above configuration uses the above-described laminated double-pipe heat exchanger as an evaporator for the air conditioner. The generated cold heat is also transmitted to the brine. By circulating the brine having received the cold heat in the cold storage cycle by the pump, heat can be exchanged between the brine and the cold storage material in the cold storage material cooler, and the cold heat can be stored in the cold storage material. Then, when the cold storage is completed, the pump is stopped to stop the circulation of the brine, and the battery is used to drive the fan for sending cool air, or by using natural cooling to use the cold storage heat. Cooling can be performed.
また、 この発明は、 前記冷媒を前記第 1の流路群内に流通させると共に、 前記ブラインを前記第 2の流路群内に流通させるものであってもよく、 また 前記冷媒として可燃性冷媒を用いると共に、 前記ブラインとして前記可燃性 冷媒を溶解する性質を有する溶解性ブラインを用いるものであってもよい。 上記構成によれば、 冷凍サィクルの熱交換媒体である冷媒が積層型二重管 熱交換器の第 1の流路群内を流通し、 且つ蓄冷サイクルの熱交換媒体である ブラインが前記第 1の流路群よりも外側に設けられた第 2の流路群内を流通 することにより、 前記冷媒として炭化水素などの可燃性冷媒を用いる場合、 この可燃性冷媒を溶解する性質を有する溶解性ブラインを合わせて用いれば、 たとえ内側を流通する可燃性冷媒がろう付け部等から漏洩しても、 外側を流 通する溶解性ブラインにこの漏洩した可燃性冷媒が溶解吸収されるので、 可 燃性冷媒が車内等に漏洩することが防止される。  In addition, the present invention may be such that the refrigerant is caused to flow through the first flow path group and the brine is flowed through the second flow path group, and a flammable refrigerant is used as the refrigerant. In addition to the above, a soluble brine having a property of dissolving the flammable refrigerant may be used as the brine. According to the above configuration, the refrigerant that is the heat exchange medium of the refrigeration cycle flows through the first flow path group of the laminated double-pipe heat exchanger, and the brine that is the heat exchange medium of the cold storage cycle is the first refrigerant. When a flammable refrigerant such as a hydrocarbon is used as the refrigerant by flowing through the second flow path group provided outside the flow path group, the flammable refrigerant has a property of dissolving the flammable refrigerant. If used together with the brine, even if the flammable refrigerant flowing inside leaks from the brazing portion, etc., the leaked flammable refrigerant will be dissolved and absorbed by the soluble brine flowing outside, so flammable Leakage of the conductive refrigerant into the vehicle or the like is prevented.
また、 この発明は、 前記蓄冷材に蓄えられた冷熱を、 車内用冷蔵庫に利用 してもよいものである。 これにより、 車内に設けられた冷蔵庫も、 蓄冷熱を 利用して冷却することができる。 図面の簡単な説明  Further, in the present invention, cold heat stored in the cold storage material may be used for a refrigerator for a vehicle. As a result, the refrigerator provided in the vehicle can also be cooled using the cold storage heat. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
第 1図は、 この発明に係る積層型二重管熱交換器を用いた蓄冷式空調装置 を示すブロック図である。  FIG. 1 is a block diagram showing a regenerative air conditioner using a laminated double-pipe heat exchanger according to the present invention.
第 2図 (a ) は、 この発明に係る積層型二重管熱交換器の前方側及び一側 面の構造を示す平面図であり、 第 2図 (b ) は、 この発明に係る積層型二重 管熱交換器の後方側及び他側面の構造を示す平面図である。  FIG. 2 (a) is a plan view showing the structure of the front side and one side of the laminated double-tube heat exchanger according to the present invention, and FIG. 2 (b) is the laminated type heat exchanger according to the present invention. It is a top view which shows the structure of the back side and other side surfaces of a double tube heat exchanger.
第 3図は、 この発明に係る積層型二重管熱交換器の下面の構造を示す平面 図である。 第 4図 (a ) は、 この発明に係る積層型二重管熱交換器のチューブエレメ ントを構成する内側プレート及び外側プレートの構造を示す、 第 5図 (a ) における A— A, 断面図であり、 第 4図 (b ) は、 内側プレート及び外側プ レートを対面接合させた際の構造を示す、 第 4図 (b ) における B— B ' 断 面図である。 FIG. 3 is a plan view showing the structure of the lower surface of the stacked double-tube heat exchanger according to the present invention. FIG. 4 (a) is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 5 (a), showing the structure of the inner plate and the outer plate constituting the tube element of the laminated double-tube heat exchanger according to the present invention. FIG. 4 (b) is a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. 4 (b), showing the structure when the inner plate and the outer plate are joined face-to-face.
第 4図 (a ) は、 この発明に係る積層型二重管熱交換器の内側流路を示す 側面断面図であり、 第 5図 (b ) は、 この発明に係る積層型二重管熱交換器 の外側流路を示す側面断面図である。  FIG. 4 (a) is a side cross-sectional view showing an inner flow path of the laminated double-pipe heat exchanger according to the present invention, and FIG. 5 (b) is a laminated double-pipe heat exchanger according to the present invention. FIG. 4 is a side cross-sectional view showing an outer flow path of the exchanger.
第 6図 (a ) は、 この発明に係る積層型二重管熱交換器の前方側における 冷媒及びブラインの流通方向を示す断面図であり、 第 6図 (b ) は、 この発 明に係る積層型二重管熱交換器の後方側における冷媒及びブラインの流通方 向を示す断面図である。  FIG. 6 (a) is a cross-sectional view showing the flow direction of the refrigerant and the brine at the front side of the laminated double-pipe heat exchanger according to the present invention, and FIG. 6 (b) relates to the present invention. It is sectional drawing which shows the distribution direction of the refrigerant | coolant and the brine in the back side of a laminated | stacked double tube heat exchanger.
第 7図は、 この発明に係る積層型二重管熱交換器における冷媒及びブライ ンの流通経路を示す概略斜視図である。  FIG. 7 is a schematic perspective view showing the flow path of the refrigerant and the brine in the laminated double-pipe heat exchanger according to the present invention.
第 8図 (a ) は、 この発明に係る蓄冷式空調装置の蓄冷サイクルに用いら れる冷却材冷却器を示す概略図であり、 第 8図 (b ) は、 この発明に係る蓄 冷式空調装置の蓄冷サイクルに用いられる液量調整溜めを示す概略図である。 第 9図は、 蓄冷材の蓄冷熱を利用した冷蔵室を有する蓄冷式空調装置を示 すブロック図である。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 8 (a) is a schematic diagram showing a coolant cooler used in the cold storage cycle of the cool storage air conditioner according to the present invention, and FIG. 8 (b) is a cool storage air conditioner according to the present invention. It is the schematic which shows the liquid amount adjustment reservoir used for the cold storage cycle of an apparatus. FIG. 9 is a block diagram showing a regenerative air conditioner having a refrigerating room using regenerative heat of regenerative material. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
本発明をより詳細に説述するために、 添付図面に従ってこれを説明する。 第 1図に示される蓄冷式空調装置 1は、 第 1の熱交換媒体としての冷媒を 圧送するコンプレッサ 4と、 このコンプレッサ 4により圧縮された冷媒を外 気との熱交換により冷却し凝縮液化させるコンデンサ 5と、 このコンデンサ 5から流出した冷媒を気液分離し液分だけを流出させるリキッ ドタンク 6と、 このリキッ ドタンク 6から流出した冷媒を膨張させる膨張弁 7と、 この膨張 弁 7により膨張された冷媒を熱交換により蒸発気化させて冷気を発生させる エバポレー夕として機能する積層型二重管熱交換器 8とが直列に配管接続さ れてなる冷凍サイクル 2を有する。 The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. A regenerative air conditioner 1 shown in FIG. 1 has a compressor 4 for pumping a refrigerant as a first heat exchange medium, and a refrigerant compressed by the compressor 4 is cooled and condensed and liquefied by heat exchange with outside air. Capacitor 5 and this capacitor 5, a liquid tank 6 for gas-liquid separation of the refrigerant flowing out of the liquid tank 5 and only the liquid flow out, an expansion valve 7 for expanding the refrigerant flowing out of the liquid tank 6, and a refrigerant expanded by the expansion valve 7 by heat exchange. There is provided a refrigeration cycle 2 in which a stacked double-pipe heat exchanger 8 functioning as an evaporator for evaporating to generate cool air is connected in series with a pipe.
また、 前記蓄冷式空調装置 1は、 前記積層型二重管熱交換器 8と、 第 2の 熱交換媒体としてブラインを循環させるポンプ 1 3と、 冷熱を蓄えることが できる蓄冷材 1 4と前記ブラインとを熱交換させる蓄冷材冷却器 1 5と、 温 度変化に伴う前記ブラインの体積変化を許容するための液量調整溜め 1 9と が直列に配管接続されてなる蓄冷サイクル 3を有する。 尚、 これら蓄冷サイ クル 2を構成する各部 8 , 1 3 , 1 5, 9を接続する配管としては、 断熱性 を有する樹脂製ホース等を用いることが好適である。  Further, the regenerative air conditioner 1 includes the stacked double-pipe heat exchanger 8, a pump 13 for circulating brine as a second heat exchange medium, a regenerator material 14 capable of storing cold heat, and The regenerator has a regenerator cycle 3 in which a regenerator cooler 15 for exchanging heat with brine and a liquid amount adjusting reservoir 19 for allowing a change in the volume of the brine due to a temperature change are connected in series. It is preferable to use a heat-insulating resin hose or the like as a pipe connecting each of the components 8, 13, 15, and 9 constituting the cold storage cycle 2.
後に詳述する前記積層型二重管熱交換器 8は、 前記冷凍サイクル 2の熱交 換媒体としての冷媒と前記蓄冷サイクル 3の熱交換媒体としてのブラインと が、 それそれ別々に流通することができる独立した流路を有しており、 前記 冷媒が外部から熱を吸収して蒸発し、 冷熱を発生させると共に、 この冷媒と 前記ブラインとの間で熱交換が行われることにより、 このブラインに冷媒の 冷熱が伝導するようになされたものである。 また、 この積層型二重管熱交換 器 8は、 空調装置用ファン 1 0及び空気吹出口 1 1を備えた第 1の送風ュニ ッ ト 9内に配置され、 前記空調装置用ファン 1 0の駆動により、 冷媒の蒸発 により発生した冷気を前記空気吹出口 1 1から冷風として車室内等に送出で きるようになされている。  In the laminated double-tube heat exchanger 8 described in detail below, the refrigerant as the heat exchange medium of the refrigeration cycle 2 and the brine as the heat exchange medium of the regenerative cycle 3 flow separately. The refrigerant absorbs heat from the outside and evaporates to generate cold heat, and heat exchange is performed between the refrigerant and the brine, whereby the brine is formed. In this case, the cold heat of the refrigerant is conducted. The laminated double-pipe heat exchanger 8 is disposed in a first air blast unit 9 having an air conditioner fan 10 and an air outlet 11, and the air conditioner fan 10. As a result, the cool air generated by the evaporation of the refrigerant can be sent out from the air outlet 11 as cold air into a vehicle interior or the like.
第 8図 (a ) に示される前記蓄冷材冷却器 1 5は、 アルミ等の熱伝導率の 高い材料から構成される熱伝導部 8 0を有し、 この熱伝導部 8 0の周囲に前 記蓄冷材 1 4が接触配置されて構成される。 前記熱伝導部 8 0には、 ブライ ンが流入するブライン流入口 8 1及びブラインが流出するブライン流出口 8 2が形成されると共に、 これら流入口 8 1及び流出口 8 2と連通するパイプ 状のブライン流通路 8 3が内部に複数形成されており、 この熱伝導部 8 0内 を流通するブラインの冷熱が前記蓄冷材 1 4に伝導されるようになされてい る。 また、 この蓄冷材冷却器 1 5は、 第 1図に示されるように、 蓄冷用ファ ン 1 7及び空気吹出口 1 8を備えた第 2の送風ュニッ ト 1 6内に配置され、 前記蓄冷材 1 4の放出する冷気を前記空気吹出口 1 8から冷風として仮眠室 等に送出できるようになされている。 The cool storage material cooler 15 shown in FIG. 8 (a) has a heat conducting portion 80 made of a material having high heat conductivity such as aluminum, and a heat conducting portion 80 is provided around the heat conducting portion 80. The cold storage material 14 is arranged in contact. The heat conducting part 80 is Inlet 8 1 through which air flows in and a brine outlet 8 2 through which the brine flows out, and a plurality of pipe-shaped brine flow passages 8 3 communicating with the inlet 8 1 and the outlet 8 2. The cold heat of the brine flowing in the heat conducting portion 80 is conducted to the cold storage material 14. Further, as shown in FIG. 1, the cool storage material cooler 15 is disposed in a second ventilation unit 16 provided with a cool storage fan 17 and an air outlet 18, The cold air released from the material 14 can be sent out from the air outlet 18 as cold air to a nap room or the like.
また、 第 8図 (b ) に示される前記液量調整溜め 1 9は、 前記ブラインを 貯蔵するケ一シング 8 6と、 このケーシング 8 6の一方の側面及び他方の側 面のそれそれに設けられ、 このケ一シング 8 6内部とブラインが循環する配 管とを連通させる流入パイプ 8 7及び流出パイプ 8 8とから構成される。 前 記流入パイプ 8 7は、 ケーシング 8 6内部の開口部 8 7 aがケ一シング 8 6 の上部に位置するように設けられる共に、 前記流出パイプ 8 8は、 そのケ一 シング 8 6内部の開口部 8 8 aがケ一シング 8 6の底部付近に位置するよう に設けられている。 これにより、 前記ブラインが温度上昇により体積膨張し ても、 ケーシング 8 6内に溜まったブラインの液面が前記流入パイプ 8 7の 開口部 8 7 aの位置に達するまで、 ブラインの体積膨張を許容することがで きるので、 接続配管の破裂等の不具合を防止することができる。  Further, the liquid amount adjusting reservoir 19 shown in FIG. 8 (b) is provided on a casing 86 for storing the brine, and on one side and the other side of the casing 86. The casing 86 is composed of an inflow pipe 87 and an outflow pipe 88 that communicate the inside of the casing with the pipeline through which the brine circulates. The inflow pipe 87 is provided so that the opening 87 a inside the casing 86 is located above the casing 86, and the outflow pipe 88 is provided inside the casing 86. The opening 88 a is provided near the bottom of the casing 86. This allows the brine to expand in volume until the liquid level of the brine accumulated in the casing 86 reaches the position of the opening 87 a of the inflow pipe 87 even if the brine expands in volume due to temperature rise. Therefore, problems such as rupture of the connection pipe can be prevented.
そして、 第 2図乃至第 7図に示される前記積層型二重管熱交換 8は、 複数 (この実施の形態においては 1 2個) のチューブエレメント 2 5とコルゲ一 ト状のフィン 2 6とを交互に積層してコア本体が構成され、 積層方向の一方 端側のチューブエレメント 2 5 aには、 前記冷凍サイクル 2を循環する冷媒 が流入する冷媒流入口 2. 7とコア本体内を循環してきた冷媒が流出する冷媒 流出口 3 2とが設けられ、 また他方端側のチューブエレメント 2 5 bには、 前記蓄冷サイクル 3を循環するブラインが流入するブライン流入口 4 1とコ ァ本体内を循環してきたブラインが流出するブライン流出口 4 3とが設けら れている。 前記冷媒流入口 2 7は流通路 2 8と連通し、 この流通路 2 8は、 前記他端側のチュ一ブエレメント 2 5 bから 4つ目の流入用チューブエレメ ント 2 5 eの内部に冷媒流入孔 4 6 (第 3図参照) を介して導かれる流入パ イブ 2 9と連通している。 The laminated double-tube heat exchange 8 shown in FIGS. 2 to 7 is composed of a plurality of (12 in this embodiment) tube elements 25 and corrugated fins 26. Are alternately laminated to form a core body, and the tube element 25a at one end side in the laminating direction has a refrigerant inlet 2.7 through which the refrigerant circulating in the refrigeration cycle 2 flows and circulates in the core body. A refrigerant outlet 32 from which the discharged refrigerant flows out is provided, and a tube element 25 b on the other end side is provided with: A brine inlet 41 into which the brine circulating in the cool storage cycle 3 flows and a brine outlet 43 from which the brine circulating in the core body flows out are provided. The refrigerant inlet 27 communicates with a flow passage 28.The flow passage 28 is provided inside a fourth inflow tube element 25e from the tube element 25b on the other end side. It communicates with an inflow pipe 29 which is guided through a refrigerant inflow hole 46 (see FIG. 3).
前記チューブエレメント 2 5は、 第 4図 (a ) , (b ) に示されるように、 一対の内側プレート 5 0 , 5 0と一対の外側プレート 5 8, 5 8とから構成 されている。 前記内側プレート 5 0には、 タンク形成部 5 2及び U字流路形 成部 5 1が外側へ膨出するように形成されており、 前記タンク形成部 5 2は、 内側プレート 5 0の下端近傍部に、 チューブエレメント 2 5の前後方向 (第 5図中左右方向) に対をなして形成され、 一対の内側プレート 5 0, 5 0を 対面接合させることにより、 第 5図 (a ) に示されるように、 前方側タンク 部 6 6 a及び後方側タンク部 6 6 bを画成するようになされている。 また、 前記 U字流路形成部 5 1は、 前記タンク形成部 5 2よりも膨出幅が小さく形 成されていると共に、 その内部に折返し壁部 5 3が形成されていることによ り内側プレート 5 0の上方部分で折り返された断面 U字形状となるように形 成され、 一対の内側プレート 5 0 , 5 0を対面接合させることにより、 第 5 図 (a ) に示されるように、 前記前後のタンク部 6 6 a , 6 6 bをそれそれ 連通させる U字流路 6 7を画成するようになされている。 これら前後のタン ク部 6 6 a , 6 6 bと U字流路 6 7とから内側流路 6 5が構成されている。 また、 この内側プレート 5 0の上端部分及び下端部分には、 一対の内側プ レート 1 2 , 1 2同士をろう付けなどにより接合するための上端接合部 5 4 及び下端接合部 5 5が設けられており、 また前記タンク形成部 5 2には、 こ のチューブエレメント 2 5のタンク部 6 6 a , 6 6 bを隣接するチューブェ レメント 2 5のタンク部 6 6 a , 6 6 bと連通させるためのタンク連通穴 6 8が形成され、 前記下端接合部 5 5には、 後述する外側流路 7 0の下端流路 7 3を流通するブラインを流通可能とするためのブライン流通孔 7 9が形成 されている。 The tube element 25 includes a pair of inner plates 50, 50 and a pair of outer plates 58, 58, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). The inner plate 50 has a tank forming portion 52 and a U-shaped channel forming portion 51 formed so as to bulge outward. The tank forming portion 52 has a lower end of the inner plate 50. In the vicinity, a pair is formed in the front-back direction (left-right direction in FIG. 5) of the tube element 25, and a pair of inner plates 50, 50 are joined face-to-face, as shown in FIG. As shown, a front tank portion 66a and a rear tank portion 66b are defined. Further, the U-shaped flow path forming portion 51 is formed to have a smaller bulging width than the tank forming portion 52 and has a folded wall portion 53 formed therein. As shown in FIG. 5 (a), by forming a pair of inner plates 50, 50 face-to-face by forming a U-shaped cross section folded back at the upper part of the inner plate 50, as shown in FIG. A U-shaped channel 67 is formed to connect the front and rear tank portions 66 a and 66 b to each other. The front and rear tank portions 66 a and 66 b and the U-shaped channel 67 constitute an inner channel 65. The upper and lower ends of the inner plate 50 are provided with upper and lower joints 54 and 55 for joining the pair of inner plates 12 and 12 together by brazing or the like. In addition, the tank forming portion 52 has the tank portions 66 a and 66 b of the tube element 25 adjacent thereto. A tank communication hole 68 for communicating with the tank portions 66 a and 66 b of the element 25 is formed.The lower end joint portion 55 has a lower end flow passage 73 of an outer flow passage 70 described later. A brine circulation hole 79 is formed to allow the flowing brine to flow.
前記外側プレート 5 8には、 上端流路形成部 5 9、 下端流路形成部 6 0、 及び中間流路形成部 6 3がそれそれ外側へ膨出するように形成されており、 前記上端流路形成部 5 9は外側プレート 5 8の上端近傍部に、 前記下側流路 形成部 6 0は外側プレート 5 8の下端近傍部に、 前記内側プレート 5 0の夕 ンク形成部 5 2の外側部分と接するような膨出幅を有して形成され、 また前 記中間流路形成部 6 3は前記上端流路形成部 5 9と前記下端流路形成部 6 0 との間に、 これら両流路形成部 5 9, 6 0よりも膨出幅が小さくなるように 形成されており、 これにより形成される凹部 6 4に前記フィン 2 6を介在さ せることができるようになされている。 また、 この外側プレート 5 8の上端 部分及び下端部分には、 一対の外側プレート 5 8 , 5 8同士をろう付けなど により接合するための上端接合部 6 1及び下端接合部 6 2が設けられている。 これら一対の外側プレート 5 8 , 5 8をその膨出部が外側を向くように、 且つ前記一対の内側プレート 5 0 , 5 0を挟み込むように対面接合させると、 第 5図 (b ) に示されるように、 前記上端流路形成部 5 9により画成される 上端流路 7 1と、 下端流路形成部 6 0により前記タンク部 6 6 a , 6 6 の 外側を包み込むように画成される下端流路 7 3と、 中間流路形成部 6 3によ り前記上端流路 7 1及び前記下端流路 7 3を連通させる中間流路 7 2が画成 され、 これら上端流路 7 1、 下端流路 7 2、 及び中間流路 7 3とにより外側 流路 7 0が構成される。  In the outer plate 58, an upper end flow path forming section 59, a lower flow path forming section 60, and an intermediate flow path forming section 63 are formed so as to bulge outward, respectively. The passage forming portion 59 is near the upper end of the outer plate 58, the lower flow passage forming portion 60 is near the lower end of the outer plate 58, and the outer side of the evening forming portion 52 of the inner plate 50. The intermediate channel forming portion 63 is formed between the upper end channel forming portion 59 and the lower end channel forming portion 60. The fin 26 is formed so as to have a smaller bulging width than the flow path forming portions 59 and 60, and the fins 26 can be interposed in the concave portions 64 formed thereby. An upper end joint 61 and a lower end joint 62 for joining the pair of outer plates 58, 58 to each other by brazing or the like are provided at an upper end portion and a lower end portion of the outer plate 58. I have. When these pair of outer plates 58, 58 are face-to-face bonded such that the bulges thereof face outward and sandwich the pair of inner plates 50, 50, it is shown in FIG. 5 (b). As described above, an upper end flow path 71 defined by the upper end flow path formation section 59 and a lower end flow path formation section 60 are defined so as to wrap the outside of the tank sections 66 a and 66. A lower end flow path 73 and an intermediate flow path forming section 63 define an intermediate flow path 72 communicating the upper end flow path 71 and the lower end flow path 73. The lower flow path 72 and the intermediate flow path 73 constitute an outer flow path 70.
また、 前記上端流路形成部 7 6には、 隣接するチューブエレメント 2 5の 上端流路 7 1と連通させるための上端連通孔 7 6が形成されており、 また前 記下端流路形成部 6 0には、 このチューブエレメント 2 5のタンク部 6 6 a , 6 6 bと隣接するチューブエレメント 2 5のタンク部 6 6 a, 6 6 bとを連 通させるための前記タンク連通孔 6 9が形成されると共に、 このチューブェ レメント 2 5の下端流路 7 3と隣接するチューブエレメント 2 5の下端流路 7 3とを連通させるための下端連通孔 7 7が形成されている。 これにより、 チューブエレメント 2 5の積層方向に 2列のタンク群が構成される。 Further, the upper end flow path forming portion 76 is formed with an upper end communication hole 76 for communicating with the upper end flow path 71 of the adjacent tube element 25. The lower end flow path forming portion 60 is used to connect the tank portions 66 a and 66 b of the tube element 25 to the tank portions 66 a and 66 b of the adjacent tube element 25. The tank communication hole 69 is formed, and a lower communication hole 77 for communicating the lower flow path 73 of the tube element 25 with the lower flow path 73 of the adjacent tube element 25 is formed. ing. Thereby, two rows of tank groups are formed in the stacking direction of the tube elements 25.
尚、 この実施の形態においては、 第 6図 (b ) に示されるように、 中間部 分に位置する 2つのチューブエレメントのうち一方の中間チューブエレメン ト 2 5 c及び他方の中間チューブエレメント 2 5 dの後方側タンク部 6 6 b の間には前記タンク連通穴 6 8 , 6 9は形成されておらず、 互いに連通され ない構成となっている。 また、 前記流入用チューブエレメント 2 5 eの後方 側タンク部 6 6 bには、 前記流通パイプ 2 9と連通する冷媒流入孔 4 6が形 成されていると共に、 前記一端側のチューブエレメント 2 5 aの前記後方側 タンク部 6 6 bには冷媒流出孔 3 0が形成されており、 この冷媒流出孔 3 0 は、 前記冷媒流出口 3 2を有する冷媒流出路 3 1と連通している。  In this embodiment, as shown in FIG. 6 (b), one of the two tube elements located at the middle part has one middle tube element 25c and the other middle tube element 25c. The tank communication holes 68, 69 are not formed between the rear tank portions 66b of d, and are not connected to each other. In addition, a refrigerant inflow hole 46 communicating with the flow pipe 29 is formed in the tank portion 66 b on the rear side of the inflow tube element 25 e, and the tube element 25 on one end side is formed. A refrigerant outlet hole 30 is formed in the rear side tank portion 66 b of a, and the refrigerant outlet hole 30 communicates with a refrigerant outlet passage 31 having the refrigerant outlet 32.
また、 前記他端側のチューブエレメント 2 5 bの上端流路 7 1には、 前記 ブライン流入口 4 1を有する流路 4 0と連通するブライン流入孔 7 4が形成 されていると共に、 下端流路 7 3には、 前記ブライン流出口 4 3を有する流 路 4 2と連通するブライン流出孔 7 5が形成されている。  The upper end flow path 71 of the tube element 25 b on the other end side is formed with a brine inflow hole 74 communicating with the flow path 40 having the brine inlet 41. The channel 73 is provided with a brine outlet 75 communicating with the channel 42 having the brine outlet 43.
上記構成の積層型二重管熱交換器 8によれば、 前記冷媒流入口 2 7から流 入した冷媒は、 先ず、 流通パイプ 2 9を通り流入用チューブエレメント 2 5 eの後方側タンク部 6 6 bへ流入し (第 6図 (b ) 参照) 、 前記他端側のチ ュ一ブエレメント 2 5 bから前記他方の中間チューブエレメント 2 5 まで の 6つのチューブエレメント 2 5 b〜2 5 dの後方側タンク部 6 6 bへ流れ 込み、 前記 U字流路 6 7を通りこれらのチューブエレメント 2 5 b〜2 5 d の前方側タンク部 6 6 aに流入する (第 6図 (a ) 参照) 。 そして、 前記一 端側のチューブエレメント 2 5 aから前記一方の中間チューブエレメント 2 5 cまでの 6つのチューブエレメント 2 5 a〜 2 5 cの前方側タンク部 6 6 aに流れ込み、 前記 U字流路 6 7を通り、 前記一端側のチューブエレメント 2 5 aから前記一方の中間チューブエレメント 2 5 cまでの 6つのチューブ エレメント 2 5 a〜2 5 cの後方側タンク部 6 6 bへ流れ込む (第 6図 ( b ) 参照) 。 そして、 前記一端側のチューブエレメント 2 5 aの後方側夕 ンク部 6 6 bに形成された前記冷媒流出孔 3 0から前記流路 3 1へ流出し、 前記冷媒流出口 3 2から流出する。 According to the laminated double-pipe heat exchanger 8 having the above-described configuration, the refrigerant flowing in from the refrigerant inflow port 27 first passes through the distribution pipe 29, and then flows into the rear tank portion 6 of the inflow tube element 25 e. 6b (see FIG. 6 (b)) and the six tube elements 25b to 25d from the tube element 25b on the other end to the other intermediate tube element 25. Flows into the rear tank part 6 6 b of the tube element and passes through the U-shaped flow path 67, and these tube elements 25 b to 25 d Flows into the front tank part 66a of the tank (see Fig. 6 (a)). Then, it flows into the front tank portion 66a of the six tube elements 25a to 25c from the one end side tube element 25a to the one intermediate tube element 25c, and the U-shaped flow After flowing through the passage 67, it flows into the rear tank portion 66b of the six tube elements 25a to 25c from the tube element 25a on the one end side to the one intermediate tube element 25c (No. 6 See Figure (b)). Then, the refrigerant flows out from the refrigerant outlet hole 30 formed in the rear ink portion 66 b of the tube element 25 a on the one end side into the flow channel 31, and flows out from the refrigerant outlet 32.
一方、 前記ブライン流入口 4 1から流入したブラインは、 流路 4 0に形成 された前記ブライン流入孔 7 4から前記他端側のチューブエレメント 2 5 b の上端流路 7 1に流入し、 各チューブエレメント 2 5の上端部に形成された 上端連通孔 7 6を介して前記一端側のチューブエレメント 2 5 aの上端流路 7 1まで流れると共に、 各上端流路 7 1から前記中間流路 7 2を下方向へ流 れて前記下端流路 7 3に流入し、 この下端流路 7 3に流入したブラインは、 前記下端流通孔 7 7及び前記ブライン流通孔 7 9を介して前記他端側のチュ ーブエレメント 2 5 bに形成された前記ブライン流出孔 7 5から流出し、 前 記流路 4 2を介して前記ブライン流出口 4 3から流出される。  On the other hand, the brine that has flowed in from the brine inflow port 41 flows into the upper end flow path 71 of the tube element 25 b at the other end from the brine inflow hole 74 formed in the flow path 40, and Through the upper end communication hole 76 formed at the upper end of the tube element 25, it flows to the upper end flow path 71 of the tube element 25a on the one end side, and from each upper end flow path 7 1 to the intermediate flow path 7 2 flows downward into the lower end flow path 73, and the brine flowing into the lower end flow path 73 flows through the lower end flow hole 77 and the brine flow hole 79 to the other end side. It flows out from the brine outflow hole 75 formed in the tube element 25 b of the tube, and flows out from the brine outlet 43 through the flow path 42.
このように、 前記冷媒は、 第 7図に示される矢印 Aのように、 積層型二重 管熱交換器 8内を上下に 2往復する 4パス経路で流通し、 一方前記ブライン は、 矢印 Bのように、 上から下への 1パス経路で流通する。  In this way, the refrigerant flows through the four-path route that reciprocates up and down two times in the laminated double-pipe heat exchanger 8, as indicated by the arrow A in FIG. 7, while the brine flows through the arrow B It circulates in a one-pass route from top to bottom.
以上ように、 前記上端流路 7 1、 中間流路 7 2、 及び下端流路 7 3から構 成される前記外側流路 7 0は、 前記タンク部 6 6 a , 6 6 b及び U字流路 6 7から構成される前記内側流路 6 5を包み込むようにして設けられているた め、 前記外側流路 7 0内を循環するブラインが前記外側プレート 5 8の凹部 6 4に接合されたフィン 2 6により外気と熱交換すると共に、 前記内側流路 6 5内を流通する冷媒と前記外側流路 7 0内を流通するブラインとが、 前記 内側プレート 5 1を介して熱交換することができる。 As described above, the outer flow path 70 composed of the upper end flow path 71, the intermediate flow path 72, and the lower end flow path 73 includes the tank portions 66a, 66b and the U-shaped flow path. Since it is provided so as to wrap the inner flow path 65 composed of the channel 67, the brine circulating in the outer flow path 70 is formed by a concave portion of the outer plate 58. The fins 26 joined to the fins 26 exchange heat with the outside air, and the refrigerant flowing in the inner flow path 65 and the brine flowing in the outer flow path 70 pass through the inner plate 51. Heat exchange.
そして、 第 1図に示される前記積層型二重管熱交換器 8を用いた蓄冷式空 調装置 1においては、 空調装置の稼動時、 即ち前記冷凍サイクル 2のコンプ レッサ 2の駆動時に、 前記蓄冷サイクル 3のポンプ 1 3を駆動させてブラィ ンを循環させることにより、 積層型二重管熱交換器 8において冷却された前 記ブラインを前記蓄冷材冷却器 1 5に流通させ、 蓄冷材 1 4を冷却する。 そ して、 この蓄冷材 1 4の冷却が完了した際には、 前記ポンプ 1 3を停止させ てブラインの循環を止め、 蓄冷材 1 4の蓄冷熱を利用した冷房 ·冷却を行う 際には、 前記ポンプ 1 3を駆動させることなく、 前記第 2の送風ユニッ ト 1 6内の蓄冷用ファン 1 7をバッテリにより駆動させて車室内や仮眠室内等の 冷却を行うようにする。  In the regenerative air conditioner 1 using the laminated double-pipe heat exchanger 8 shown in FIG. 1, when the air conditioner is operated, that is, when the compressor 2 of the refrigeration cycle 2 is driven, By driving the pump 13 of the cool storage cycle 3 to circulate the brine, the brine cooled in the laminated double-pipe heat exchanger 8 is passed through the cool storage material cooler 15, and the cool storage material 1 is cooled. Cool 4 Then, when the cooling of the cold storage material 14 is completed, the pump 13 is stopped to stop the circulation of the brine, and when cooling and cooling using the cold storage heat of the cold storage material 14 are performed, Instead of driving the pump 13, the battery 17 drives the cool storage fan 17 in the second blower unit 16 to cool the vehicle interior or the nap room.
上記構成によれば、 冷凍サイクル 2と蓄冷サイクル 3とで別々の熱交換媒 体を用いていることから、 蓄冷サイクル 3の不稼動時に冷凍サイクル 2にお いてオイル寝込みが生じることはなく、 またブラインの循環を空調装置の稼 動時、 即ちエンジン稼動時に行うようにしているため、 バッテリーに負担を かけることがない。  According to the above configuration, since different heat exchange media are used for the refrigeration cycle 2 and the regenerative cycle 3, oil stagnation does not occur in the refrigeration cycle 2 when the regenerative cycle 3 is not operating. Since the brine is circulated when the air conditioner is operating, that is, when the engine is running, there is no burden on the battery.
また、 前記冷媒としてプロパン、 ブタン等の炭化水素系冷媒、 即ち可燃性 の冷媒を用いる場合には、 前記ブラインとしてこの可燃性冷媒を溶解吸収す る性質を有する溶解性ブラインを用いれば、 たとえ前記可燃性冷媒が前記積 層型二重管熱交換器 8内において漏洩を起こしたとしても、 前記溶解性ブラ ィンがこれを溶解吸収するため、 車室内等に可燃性冷媒が漏洩することを防 止できる。 前記溶解性冷媒としては、 3 M社の製品名 「フロリナ一ト」 、 「ハイ ドロフルォロエーテル」 等が好適に用いられる。 更に、 第 9図に示すように、 前記蓄冷材 1 4に蓄えられた冷熱を、 ファン 1 7の駆動により車内に設置された冷蔵庫の冷蔵室 9 0に冷風として送出す ることにより、 この冷蔵室 9 0内を冷却することも可能である。 また、 前記 冷蔵室 9 0の壁部に、 この冷蔵室 9 0を覆うように前記蓄冷材 1 4及び蓄冷 材冷却部 1 5を配することにより、 蓄冷材 1 4の冷気の自然放出を利用して 冷蔵室 9 0内を冷却することもできる。 産業上の利用可能性 When a hydrocarbon-based refrigerant such as propane or butane, that is, a flammable refrigerant is used as the refrigerant, if the brine is a soluble brine having a property of dissolving and absorbing the flammable refrigerant, Even if the flammable refrigerant leaks in the stacked double-pipe heat exchanger 8, the fusible brine dissolves and absorbs it, so that the flammable refrigerant leaks into the vehicle interior or the like. Can be prevented. As the soluble refrigerant, a product name "Fluorinert", "Hydrofluoroether", etc., manufactured by 3M Company is suitably used. Further, as shown in FIG. 9, the cold heat stored in the cold storage material 14 is sent out as cold air to a refrigerator room 90 of a refrigerator installed in the vehicle by driving a fan 17, whereby the cold storage is performed. It is also possible to cool the chamber 90. Further, by disposing the cold storage material 14 and the cold storage material cooling unit 15 on the wall of the cold storage room 90 so as to cover the cold storage room 90, the spontaneous release of cold air of the cold storage material 14 is used. Then, the inside of the refrigerator compartment 90 can be cooled. Industrial applicability
上記のように、 この発明に係る積層型二重管熱交換器によれば、 炭化水素 等の可燃性冷媒が外部へ漏洩することを防止できる。 また、 この積層型二重 管熱交換器を用いた蓄冷式空調装置によれば、 冷凍サイクルでのオイル寝込 みが生じることがなく、 また可燃性冷媒を用いた場合でも、 この可燃性冷媒 が漏洩することを防止できる。 更に、 蓄冷材に蓄えられた冷熱を、 車載冷蔵 庫の冷却に利用することができる。  As described above, according to the laminated double-pipe heat exchanger according to the present invention, it is possible to prevent the flammable refrigerant such as hydrocarbons from leaking to the outside. Further, according to the regenerative air conditioner using the laminated double-pipe heat exchanger, oil stagnation does not occur in the refrigeration cycle, and even when a flammable refrigerant is used, the flammable refrigerant is used. Can be prevented from leaking. Furthermore, the cold stored in the cold storage material can be used for cooling the on-board refrigerator.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . 第 1の熱交換媒体が流通する第 1の流路及び第 2の熱交換媒体が流通 する第 2の流路を備えるチューブエレメントと、 フィンとを交互に積層し、 前記第 2の熱交換媒体が外気と熱交換すると共に、 前記第 1の熱交換媒体と 前記第 2の熱交換媒体との間でも熱交換する積層型二重管熱交換器において、 前記第 1の流路は、 前記チューブエレメン卜の一端側に設けられた一対の タンク部とこの一対のタンク部を連通させるタンク連通流路とから構成され、 また前記第 2の流路は、 前記第 1の流路の外側を包み込むように、 且つ前記 第 1の流路とは互いに連通しないように設けられ、 1. A tube element having a first flow path through which the first heat exchange medium flows and a second flow path through which the second heat exchange medium flows, and fins are alternately laminated, and the second heat In the laminated double-tube heat exchanger in which the exchange medium exchanges heat with the outside air and also exchanges heat between the first heat exchange medium and the second heat exchange medium, the first flow path includes: It comprises a pair of tank portions provided at one end of the tube element and a tank communication channel for communicating the pair of tank portions, and the second channel is provided outside the first channel. And is provided so as not to communicate with the first flow path,
隣接する前記チューブエレメン卜の第 1の流路同士が前記タンク部の側部 に形成された通孔を介して接続されて第 1の流路群を構成すると共に、 隣接 する前記チューブエレメン卜の第 2の流路同士がこの第 2の流路の一端部及 び他端部に形成された通孔を介して接続されて第 2の流路群を構成し、 前記第 1の流路群の所定部分には、 前記第 1の熱交換媒体が流入する第 1 の熱交換媒体流入口及び前記第 1の熱交換媒体が流出する第 1の熱交換媒体 流出口が設けられると共に、 前記第 2の流路群の所定部分には、 前記第 2の 熱交換媒体が流入する第 2の熱交換媒体流入口及び前記第 2の熱交換媒体が 流出する第 2の熱交換媒体流出口が設けられていることを特徴とする積層型 二重管熱交換器。  The first flow paths of the adjacent tube elements are connected to each other through a through hole formed in a side portion of the tank portion to form a first flow path group, and the first flow paths of the adjacent tube elements are formed. The second flow paths are connected to each other through through holes formed at one end and the other end of the second flow path to form a second flow path group, and the first flow path group A first heat exchange medium inflow port through which the first heat exchange medium flows, and a first heat exchange medium outflow port through which the first heat exchange medium flows out, are provided in A predetermined portion of the second flow path group is provided with a second heat exchange medium inflow port into which the second heat exchange medium flows and a second heat exchange medium outflow port through which the second heat exchange medium flows out. A stacked double-tube heat exchanger characterized by being used.
2 . 前記チューブエレメントは、 タンク形成部及びタンク連通流路形成部が 膨出形成された一対の内側プレートと、 前記タンク形成部及び前記夕ンク連 通流路形成部よりも大きい膨出幅を有する第 2の流路形成部が膨出形成され た一対の外側プレートとを有して構成され、  2. The tube element has a pair of inner plates in which the tank forming portion and the tank communication channel forming portion are bulged, and a bulging width larger than the tank forming portion and the ink communication channel forming portion. A second flow path forming portion having a pair of swelled outer plates,
前記一対の内側プレートを互いに膨出部が外側を向くように接合させるこ とにより、 これら両内側プレートの間に前記第 1の流路が画成され、 また前 記一対の外側プレートを互いに膨出部が外側を向くように、 且つ前記一対の 内側プレートを覆うように接合させることにより、 前記内側プレートと前記 外側プレートとの間に前記第 2の流路が画成されることを特徴とする請求の 範囲第 1項記載の積層型二重管熱交換器。 The pair of inner plates may be joined to each other such that the bulging portion faces outward. Thus, the first flow path is defined between the two inner plates, and the pair of outer plates are arranged so that the bulging portion faces outward and cover the pair of inner plates. The stacked double-pipe heat exchanger according to claim 1, wherein the second flow path is defined between the inner plate and the outer plate by joining.
3 . 少なくとも冷媒を圧送するコンプレッサと、 前記冷媒を冷却して凝縮液 化させるコンデンサと、 前記冷媒を膨張させる膨張手段と、 前記冷媒を熱交 換により蒸発気化させるエバポレー夕としての前記請求項 1又は 2記載の積 層型二重管熱交換器とが配管接続され、 閉ループを構成する冷凍サイクルを 有すると共に、  3. A compressor for pumping at least a refrigerant, a condenser for cooling and condensing and liquefying the refrigerant, an expansion means for expanding the refrigerant, and an evaporator for evaporating the refrigerant by heat exchange. Or a stacked-type double-pipe heat exchanger described in 2 above is connected by piping and has a refrigeration cycle forming a closed loop, and
少なくとも前記積層型二重管熱交換器と、 ブラインを循環させるためのポ ンブと、 前記ブラインと蓄冷材とを熱交換させてこの蓄冷材の冷却を行う蓄 冷材冷却器とが配管接続され、 閉ループを構成する蓄冷サイクルを有し、 蓄冷時には、 前記コンプレッサ及び前記ポンプを駆動させ、 蓄冷完了時に は、 前記ポンプを停止させることを特徴とする積層型二重管熱交換器を用い た蓄冷式空調装置。  At least the stacked double-pipe heat exchanger, a pump for circulating brine, and a regenerator cooler for exchanging heat between the brine and the regenerator to cool the regenerator are connected by piping. A cold storage cycle comprising a closed-loop double-tube heat exchanger, wherein the compressor and the pump are driven during cold storage, and the pump is stopped when cold storage is completed. Air conditioner.
4 . 前記冷媒を前記第 1の流路群内に流通させると共に、 前記ブラインを前 記第 2の流路群内に流通させることを特徴とする請求の範囲第 3項記載の積 層型二重管熱交換器を用いた蓄冷式空調装置。  4. The laminated mold according to claim 3, wherein the refrigerant is circulated in the first flow path group and the brine is circulated in the second flow path group. A regenerative air conditioner using a heavy pipe heat exchanger.
5 . 前記冷媒として可燃性冷媒を用いると共に、 前記ブラインとして前記可 燃性冷媒を溶解する性質を有する溶解性ブラインを用いることを特徴とする 請求の範囲第 4項記載の積層型二重管熱交換器を用いた蓄冷式空調装置。  5. The laminated double-tube heat according to claim 4, wherein a flammable refrigerant is used as the refrigerant, and a soluble brine having a property of dissolving the flammable refrigerant is used as the brine. A regenerative air conditioner using an exchanger.
6 . 前記蓄冷材に蓄えられた冷熱を、 車載冷蔵庫に利用することを特徴とす る請求の範囲第 3項、 第 4項又は第 5項記載の積層型二重管熱交換器を用い た蓄冷式空調装置。 6. The laminated double-tube heat exchanger according to claim 3, 4, or 5, wherein the cold stored in the cold storage material is used for an in-vehicle refrigerator. Cool storage type air conditioner.
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