JP2012510600A

JP2012510600A - Coil type heat exchanger and air conditioner equipped with this coil type heat exchanger

Info

Publication number: JP2012510600A
Application number: JP2011538020A
Authority: JP
Inventors: エリオジル; アメリーブリュノ; カルトントマ
Original assignee: ヴァレオシステムテルミク
Priority date: 2008-12-01
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2012-05-10
Also published as: WO2010063897A1; EP2366087A1; FR2939187B1; FR2939187A1

Abstract

本発明により、大き過ぎず、頑丈で、軽量で、製造が容易で、かなり多種の空調装置への設置が容易な、冷媒流体と熱交換流体が熱交換できる熱交換器を提供する。
【課題】空調回路を循環している超臨界流体と、第２回路を循環している熱交換流体との間の熱交換の最大化と、前記流体の圧力損失の最小化と、熱交換器の外形の最小化に、可能な限りの折り合いをつける。
【解決手段】超臨界流体が空調回路内を循環し、第２回路内を熱交換流体が循環する空調装置の、前記両回路に“合同”で設置されている、本発明の熱交換器は、渦巻形の扁平チューブから成る連続コイルを収容している本体を備えている熱交換器であり、互いに面している２つの連続コイルは、コイル間の隙間により分離されている。このコイル間の隙間（１２）は、互いに面している２つの連続コイル間に、０．５〜５ｍｍ間の間隔Ｄで伸長している。
【選択図】図４The present invention provides a heat exchanger that is capable of exchanging heat between a refrigerant fluid and a heat exchange fluid that is not too large, sturdy, lightweight, easy to manufacture, and easy to install in a wide variety of air conditioners.
Maximizing heat exchange between a supercritical fluid circulating in an air conditioning circuit and a heat exchange fluid circulating in a second circuit, minimizing pressure loss of the fluid, and a heat exchanger As much as possible, we will try to minimize the external shape.
A heat exchanger according to the present invention, in which a supercritical fluid circulates in an air conditioning circuit and a heat exchange fluid circulates in a second circuit, is installed “jointly” in both the circuits. The heat exchanger includes a main body that houses a continuous coil made of a spiral flat tube, and the two continuous coils facing each other are separated by a gap between the coils. The gap (12) between the coils extends between two continuous coils facing each other with a distance D of 0.5 to 5 mm.
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、自動車の加熱、換気、及び／又は空調ユニットと協働する空調回路の分野に関する。本発明の主題は、２次回路と結合されている空調装置を形成しているコイル形熱交換器である。本発明の他の主題は、このような空調装置である。 The present invention relates to the field of air conditioning circuits that cooperate with automotive heating, ventilation and / or air conditioning units. The subject of the present invention is a coiled heat exchanger forming an air conditioner combined with a secondary circuit. Another subject of the present invention is such an air conditioner.

通常、自動車は、車室内空気の温度を変化させるために、加熱、換気、及び／又は空調ユニットを備えている。温度変化は、少なくとも１つの空気流を車室内に供給することにより行われる。このユニットは、前記空気流を案内して、この空気流の熱交換を行う手段、例えば、前記空気流を冷却する蒸発器を収容している、主にプラスチック製のハウジングから成っている。 Usually, an automobile is provided with a heating, ventilation, and / or air conditioning unit to change the temperature of the air in the passenger compartment. The temperature change is performed by supplying at least one air flow into the passenger compartment. This unit consists of a mainly plastic housing which contains means for guiding the air flow and performing heat exchange of the air flow, for example an evaporator for cooling the air flow.

このため、このユニットは、蒸発器と、少なくとも１つの圧縮機、ガスクーラー、内部熱交換器、膨張弁、及び、アキュムレータを備えている空調回路と協働しており、前述のすべての機器に、Ｒ７４４として知られている、一酸化炭素の超臨界流体のような冷媒流体が循環している。 For this reason, this unit cooperates with an evaporator and an air conditioning circuit comprising at least one compressor, gas cooler, internal heat exchanger, expansion valve, and accumulator. , A refrigerant fluid, such as a supercritical fluid of carbon monoxide, known as R744, circulates.

この冷媒流体は、圧縮機からガスクーラーへ、その後順次、内部熱交換器の“高圧”回路、膨張弁、蒸発器、アキュムレータ、内部熱交換器の“低圧”回路へ循環し、最終的に圧縮機に戻る。 This refrigerant fluid circulates from the compressor to the gas cooler and then sequentially to the “high pressure” circuit of the internal heat exchanger, the expansion valve, the evaporator, the accumulator, and the “low pressure” circuit of the internal heat exchanger for final compression. Return to the machine.

この圧縮機は、ガス状の冷媒流体を吸入して圧縮し、高圧にする。ガスクーラーは、比較的一定の圧力のもとで、圧縮された冷媒流体を冷却し、周囲に放熱する。膨張弁は、ガスクーラーから来た冷媒流体の圧力を低下させ、少なくともその一部を液化させる。蒸発器は、膨張弁から来た液状の冷媒流体を、蒸発器を通過する空気流から吸熱し、比較的一定の圧力のもとで、ガス状に変化させる。その後、蒸発した冷媒流体は、圧縮機に吸入される。 This compressor draws gaseous refrigerant fluid and compresses it into a high pressure. The gas cooler cools the compressed refrigerant fluid under a relatively constant pressure and dissipates heat to the surroundings. The expansion valve reduces the pressure of the refrigerant fluid coming from the gas cooler and liquefies at least a part thereof. The evaporator absorbs the liquid refrigerant fluid coming from the expansion valve from the air flow passing through the evaporator and changes it into a gaseous state under a relatively constant pressure. Thereafter, the evaporated refrigerant fluid is sucked into the compressor.

そのため、空調回路は、圧縮機から空調回路内の冷媒流体の流動方向に沿って、膨張弁に至る“高圧”回路と、膨張弁から圧縮機に至る“低圧”回路とを備えている。 Therefore, the air conditioning circuit includes a “high pressure” circuit extending from the compressor to the expansion valve along the flow direction of the refrigerant fluid in the air conditioning circuit, and a “low pressure” circuit extending from the expansion valve to the compressor.

また、空調回路は、空調回路内を循環している冷媒流体と、第２回路内を循環している熱交換流体とを熱交換させる熱交換器を備えている。この熱交換器は、空調回路と第２回路の一部をなしている。この空調回路と第２回路とで、空調装置が形成されている。 The air conditioning circuit also includes a heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant fluid circulating in the air conditioning circuit and the heat exchange fluid circulating in the second circuit. This heat exchanger forms part of the air conditioning circuit and the second circuit. The air conditioning circuit is formed by the air conditioning circuit and the second circuit.

特許文献１には、２つの扁平チューブを互いに結合して、１つのコイルの内側に、もう１つのコイルが入れ子にされている渦巻形コイルの熱交換器が開示されている。冷媒流体が、一つの扁平チューブ内を循環し、熱交換流体は、他の扁平チューブ内を循環する。各扁平チューブ内を循環する流体は、互いに対向流になっている。 Patent Document 1 discloses a spiral coil heat exchanger in which two flat tubes are coupled to each other and another coil is nested inside one coil. The refrigerant fluid circulates in one flat tube, and the heat exchange fluid circulates in the other flat tube. The fluids circulating in each flat tube are opposed to each other.

この熱交換器の使用上の第１の欠点は、かさ張っていて大きいことである。またこのタイプの熱交換器は、重いという欠点を有する。更に、この熱交換器は製造が複雑である。即ち、扁平チューブを互いの組み立てるための工程が非常に長く、扁平チューブを損傷しやすいため、最終的には、熱交換器の作動に影響を与えることとなる。 The first drawback in using this heat exchanger is that it is bulky and large. This type of heat exchanger also has the disadvantage of being heavy. Furthermore, this heat exchanger is complicated to manufacture. That is, the process for assembling the flat tubes is very long, and the flat tubes are likely to be damaged, which ultimately affects the operation of the heat exchanger.

また、このような熱交換器を備えている空調装置は、一方の、及び／又は、双方の流体の大きな圧力損失を被りやすく、この圧力損失を最小にする必要がある。最後に、この空調装置の伝熱能力、特に、熱出力、熱効率、及び、流体力を、改善する必要がある。 Also, an air conditioner equipped with such a heat exchanger is likely to suffer a large pressure loss of one and / or both fluids, and this pressure loss needs to be minimized. Finally, there is a need to improve the heat transfer capability of this air conditioner, in particular heat output, thermal efficiency, and fluid power.

国際公開第２００７／１３６３７９号公報International Publication No. 2007/136379

本発明の第１の目的は、大き過ぎず、頑丈で、軽量で、製造が容易で、多種多様の空調装置への設置が容易な、冷媒流体と熱交換流体とが流動する熱交換器を提供することである。 A first object of the present invention is a heat exchanger in which a refrigerant fluid and a heat exchange fluid flow, which is not too large, sturdy, lightweight, easy to manufacture, and easy to install in a wide variety of air conditioners. Is to provide.

本発明の他の目的は、冷媒流体と熱交換流体との間の熱交換が、“並流”、“対向流”、及び“横流”のいずれかにより行われるようにした熱交換器を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a heat exchanger in which heat exchange between the refrigerant fluid and the heat exchange fluid is performed by any one of “cocurrent flow”, “counterflow”, and “cross flow”. It is to be.

本発明の他の目的は、前記流体の一方、又は双方の圧力損失を最小にした熱交換器を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a heat exchanger that minimizes the pressure loss of one or both of the fluids.

本発明の最後の目的は、空調回路と第２回路を備え、前記両回路に前記熱交換器が「一体的に」に設置されており、超臨界流体が空調回路内を循環し、第２回路内を熱交換流体が循環する空調装置の、前記流体間の熱交換の最大化と、前記流体の一方、及び／又は、他方の循環に影響を与えやすい圧力損失の最小化と、熱交換器の外形の最小化とを、可能な限り達成することである。前述の「一体感に」とは、本発明の熱交換器が、空調回路と第２回路との間の交差部に設置されていることを意味している。 The final object of the present invention is to provide an air conditioning circuit and a second circuit, in which the heat exchanger is installed “integrally” in both circuits, the supercritical fluid circulates in the air conditioning circuit, In an air conditioner in which a heat exchange fluid circulates in a circuit, heat exchange between the fluids is maximized, pressure loss that tends to affect circulation of one and / or the other fluid is minimized, and heat exchange is performed. Minimizing the outer shape of the vessel as much as possible. The above-mentioned “in a sense of unity” means that the heat exchanger of the present invention is installed at the intersection between the air conditioning circuit and the second circuit.

本発明の熱交換器は、連続コイル状の扁平チューブを収容したシェルを備えている熱交換器である。互いに面している２つの連結コイルは、隙間をもって分離されている。この隣り合っている２つの連続コイル間の間隔（Ｄ）は、０．５〜５ｍｍである。 The heat exchanger of this invention is a heat exchanger provided with the shell which accommodated the continuous coil-shaped flat tube. The two connecting coils facing each other are separated by a gap. The distance (D) between two adjacent continuous coils is 0.5 to 5 mm.

好ましい分離間隔Ｄは、２ｍｍ以上である。 A preferable separation distance D is 2 mm or more.

この熱交換器によると、熱交換流体ＦＣに影響を及ぼす可能性のある圧力低下を小とし、かつ冷媒流体ＦＲと熱交換流体ＦＣとの間の熱交換を大とすることができる。 According to this heat exchanger, it is possible to reduce the pressure drop that may affect the heat exchange fluid FC and to increase the heat exchange between the refrigerant fluid FR and the heat exchange fluid FC.

扁平チューブは、多数の通路を備え、各通路は、扁平チューブの中心端部が設けられている中心ロッドと、扁平チューブの外周端部が設けられている外周ロッドとの間にあるのが好ましい。 The flat tube is provided with a large number of passages, and each passage is preferably between a central rod provided with a central end portion of the flat tube and an outer peripheral rod provided with an outer peripheral end portion of the flat tube. .

各通路は、扁平チューブの渦巻きの中心軸△’を備えている熱交換器の径方向の面Ｐ’に、孔（Ａ１，Ａ２）を備え、その面積は、０．２〜０．５ｍｍ²であるのが好ましい。 Each passage is provided with holes (A1, A2) in the radial surface P ′ of the heat exchanger provided with the spiral central axis Δ ′ of the flat tube, and the area thereof is 0.2 to 0.5 mm ^2. Is preferred.

各通路は、前記径方向の面Ｐ’に、１．６〜１．９ｍｍの周長Ｐｅ１、Ｐｅ２を備えているのが好ましい。 Each passage preferably has a circumferential length Pe1, Pe2 of 1.6 to 1.9 mm on the radial surface P '.

各通路の径は、０．４〜０．９ｍｍであるのが好ましい。 The diameter of each passage is preferably 0.4 to 0.9 mm.

通路の数は、例えば、７５〜８５である。 The number of passages is, for example, 75 to 85.

扁平チューブは、その渦巻きの中心軸△’と平行に、扁平チューブの２つの対向端部Ｂ１、Ｂ２間に、７５〜８０ｍｍの高さＨを有している。 The flat tube has a height H of 75 to 80 mm between two opposing ends B1 and B2 of the flat tube in parallel with the spiral central axis Δ '.

この熱交換器は、例えば、次の特徴を備えている。
−扁平チューブの数は、８１である。
−扁平チューブの高さＨは、７７．３ｍｍである。
−扁平チューブの展開長さは、１４００ｍｍである。
−各通路は、長さｌが１ｍｍで、幅Ｌが０．７ｍｍの長方形の孔Ａ１を備えている。
−各通路の流体の直径は、０．８６である。 This heat exchanger has the following features, for example.
-The number of flat tubes is 81.
-The height H of the flat tube is 77.3 mm.
-The unfolded length of the flat tube is 1400 mm.
-Each passage is provided with a rectangular hole A1 having a length l of 1 mm and a width L of 0.7 mm.
-The diameter of the fluid in each passage is 0.86.

更に、この熱交換器は、例えば、次の特徴を備えている。
−扁平チューブは、７７の通路を備えている。
−扁平チューブの高さは、７７．３ｍｍである。
−扁平チューブの展開長さは、１４００ｍｍである。
−各通路の流体的直径ｄ'は０．６ｍｍである。 Furthermore, this heat exchanger has the following features, for example.
-The flat tube has 77 passages.
-The height of the flat tube is 77.3 mm.
-The unfolded length of the flat tube is 1400 mm.
The fluid diameter d ′ of each passage is 0.6 mm.

最後に、この熱交換器は、例えば、次の特徴を備えている。
−扁平チューブは、７７の通路を備えている。
−扁平チューブの高さＨは、７７．３ｍｍである。
−扁平チューブの展開長さは、６９５ｍｍである。
−各通路は、直径ｄ'が０．６ｍｍの円形の孔Ａ２を備えている。
−各通路の流体直径は、０．６ｍｍである。 Finally, this heat exchanger has the following features, for example.
-The flat tube has 77 passages.
-The height H of the flat tube is 77.3 mm.
-The unfolded length of the flat tube is 695 mm.
-Each passage is provided with a circular hole A2 having a diameter d 'of 0.6 mm.
The fluid diameter of each passage is 0.6 mm.

本体は、スリーブ状に形成されており、このスリーブの第１端部を第１端板が閉止し、スリーブの第２端部を第２端板が閉止していることが好ましい。 The main body is formed in a sleeve shape, and the first end plate of the sleeve is preferably closed by the first end plate, and the second end portion of the sleeve is preferably closed by the second end plate.

このスリーブは、全体として円筒状で、第１端板と第２端板のそれぞれ平面Ｐ１、Ｐ２とほぼ直交する軸線△に沿って伸長していることが好ましい。 The sleeve is preferably cylindrical as a whole and extends along an axis Δ substantially perpendicular to the planes P1 and P2 of the first end plate and the second end plate, respectively.

端板は、例えば、入れ子固定、クリップ、締結、又は接着により、スリーブに取り付けられている。 The end plate is attached to the sleeve by, for example, nesting, clipping, fastening, or bonding.

本体には、入口孔と出口孔が設けられていることが好ましい。 The main body is preferably provided with an inlet hole and an outlet hole.

入口孔と出口孔は、第１端板に設けられていることが好ましい。 The inlet hole and the outlet hole are preferably provided in the first end plate.

他の例として、入口孔と出口孔を、スリーブ状とすることもある。 As another example, the inlet hole and the outlet hole may have a sleeve shape.

他の例として、入口孔と出口孔を、第２端板に設けることもある。 As another example, an inlet hole and an outlet hole may be provided in the second end plate.

入口孔と出口孔を、第１端板の中心部に設けると有利である。 Advantageously, the inlet hole and the outlet hole are provided in the center of the first end plate.

中心ロッドは、その第１端部に開口している通路と連通している空洞を備え、外周ロッドは、その第１端部で開口している通路と連通している孔を備えていると有利である。 The center rod includes a cavity communicating with a passage opened at the first end thereof, and the outer rod includes a hole communicating with a passage opened at the first end thereof. It is advantageous.

中心ロッドの第１端部に、吸入孔、又は吐出孔のいずれかが設けられており、外周ロッドの第１先端部に他方の孔が備えられているのが好ましい。 It is preferable that either the suction hole or the discharge hole is provided at the first end portion of the central rod, and the other hole is provided at the first tip portion of the outer peripheral rod.

第１端部と第１先端部は、例えば、同一の端板から突出している。 The first end portion and the first tip portion protrude from, for example, the same end plate.

他の例として、第１端部は、端板の１つから突出し、第２端部は他の端板から突出している。 As another example, the first end protrudes from one of the end plates, and the second end protrudes from the other end plate.

第２端部を有する中心ロッドと、第２先端部を有する外周ロッドとともに、第２端部と第２先端部が、本体の構成要素部分である中心円筒部と外周円筒部内に固定されているのが好ましい。 Along with the central rod having the second end and the outer rod having the second tip, the second end and the second tip are fixed in the central cylindrical portion and the outer cylindrical portion which are component parts of the main body. Is preferred.

第１端板に設けてある孔は、三日月形をしており、部分的に中心円筒部をカバーしているのが好ましい。 The hole provided in the first end plate has a crescent shape and preferably partially covers the central cylindrical portion.

第１端板に設けられている孔に、外周円筒部の先端に固定されている湾曲パイプが設けられている。 A curved pipe fixed to the tip of the outer cylindrical portion is provided in the hole provided in the first end plate.

扁平チューブは、押し出し成形により、熱伝導材料から製造されている。 The flat tube is manufactured from a heat conductive material by extrusion molding.

本体の部材であるシェルは、プラスチック製である。 The shell which is a member of the main body is made of plastic.

本発明の空調装置は、空調回路と第２回路を備え、少なくとも１つの熱交換器が共用で設けられている空調装置である。 The air conditioner of the present invention is an air conditioner that includes an air conditioner circuit and a second circuit, and is provided with at least one heat exchanger in common.

この熱交換器は、空調回路と第２回路に、複数が直列に設けられていることが好ましい。 It is preferable that a plurality of the heat exchangers are provided in series in the air conditioning circuit and the second circuit.

この空調回路の第１循環方向Ｓ１に、超臨界流体ＦＲが循環していると有利である。 It is advantageous if the supercritical fluid FR circulates in the first circulation direction S1 of the air conditioning circuit.

第２回路の第２循環方向Ｓ２に、水とグリコールの混合物から成る熱交換流体ＦＣが循環していると有利である。 It is advantageous if a heat exchange fluid FC made of a mixture of water and glycol is circulated in the second circulation direction S2 of the second circuit.

熱交換器内で、前記第１循環方向Ｓ１は、例えば、第２循環方向Ｓ２と同方向である。 In the heat exchanger, the first circulation direction S1 is, for example, the same direction as the second circulation direction S2.

熱交換器内で、前記第１循環方向Ｓ１は、例えば、第２循環方向Ｓ２と対向方向である。 In the heat exchanger, the first circulation direction S1 is, for example, a direction opposite to the second circulation direction S2.

熱交換器内で、前記第１循環方向Ｓ１は、例えば前記第２循環方向Ｓ２と直角方向である。 In the heat exchanger, the first circulation direction S1 is, for example, a direction perpendicular to the second circulation direction S2.

扁平チューブが空調回路を形成している一方で、チューブ間の隙間が第２回路を形成していると有利である。 It is advantageous if the flat tube forms the air conditioning circuit while the gap between the tubes forms the second circuit.

前記熱交換器は、例えば空調回路の“低圧”回路に配置される。 The heat exchanger is arranged, for example, in a “low pressure” circuit of an air conditioning circuit.

前記熱交換器は、例えば空調回路の“高圧”回路に配置される。 The heat exchanger is arranged, for example, in a “high pressure” circuit of an air conditioning circuit.

この熱交換器によると、熱交換流体ＦＣに影響しやすい圧力損失の低下と、冷媒流体ＦＲと熱交換流体ＦＣ間の熱交換の最大化との折り合いが計られる。 According to this heat exchanger, a compromise between a reduction in pressure loss that easily affects the heat exchange fluid FC and a maximum heat exchange between the refrigerant fluid FR and the heat exchange fluid FC can be achieved.

添付図面を参照して、幾つかの実施例についての詳細な説明を読むことにより、本発明を、より良く理解しうると思う。 The invention may be better understood by reading the detailed description of several embodiments with reference to the accompanying drawings.

本発明の熱交換器を備えている空調装置の部分概略図である。It is a partial schematic diagram of an air conditioner provided with the heat exchanger of the present invention. 本発明の熱交換器を備えている空調装置の部分概略図である。It is a partial schematic diagram of an air conditioner provided with the heat exchanger of the present invention. 図１の空調装置の代替実施例を示す概略図である。It is the schematic which shows the alternative Example of the air conditioner of FIG. 図１の空調装置の代替実施例を示す概略図である。It is the schematic which shows the alternative Example of the air conditioner of FIG. 本発明の熱交換器の第１実施例の径方向の断面図である。It is sectional drawing of the radial direction of 1st Example of the heat exchanger of this invention. 図４の熱交換器の詳細図である。It is detail drawing of the heat exchanger of FIG. 熱交換器のコイル間の隙間である分離距離Ｄの関数としての、図１〜図４の熱交換器の熱出力Ｐｔｈを表しているグラフである。FIG. 5 is a graph representing the thermal output Pth of the heat exchanger of FIGS. 1-4 as a function of the separation distance D, which is the gap between the coils of the heat exchanger. 分離距離Ｄの関数としての、図１〜図４の熱交換器の熱効率Ｅを表しているグラフである。5 is a graph representing the thermal efficiency E of the heat exchanger of FIGS. 1-4 as a function of separation distance D. FIG. 分離距離Ｄの関数としての、図１〜図４の熱交換器内を循環している冷媒に影響しやすい圧力損失Ｐｃを表しているグラフである。FIG. 5 is a graph representing pressure loss Pc that is susceptible to refrigerant circulating in the heat exchanger of FIGS. 1-4 as a function of separation distance D. FIG. 分離距離Ｄの関数としての、図１〜図４の熱交換器の流体動力Ｐｈを表しているグラフである。5 is a graph representing the fluid power Ph of the heat exchanger of FIGS. 1-4 as a function of separation distance D. FIG. 図１〜図４に示す熱交換器の斜視図である。It is a perspective view of the heat exchanger shown in FIGS. 図２の熱交換器の構成部品である扁平チューブの１つのコイルの断面図である。It is sectional drawing of one coil of the flat tube which is a component of the heat exchanger of FIG. 図３の熱交換器を構成している扁平チューブの１つのコイルの断面図である。It is sectional drawing of one coil of the flat tube which comprises the heat exchanger of FIG. 図１〜図４の熱交換器内を循環している冷媒と熱交換流体の相対的な循環方向の実施例を示す。The Example of the relative circulation direction of the refrigerant | coolant and the heat exchange fluid which are circulating in the heat exchanger of FIGS. 1-4 is shown. 図１〜図４の熱交換器内を循環している冷媒と熱交換流体の相対的な循環方向の実施例を示す。The Example of the relative circulation direction of the refrigerant | coolant and the heat exchange fluid which are circulating in the heat exchanger of FIGS. 1-4 is shown. 図１〜図４の熱交換器内を循環している冷媒と熱交換流体の相対的な循環方向の実施例を示す。The Example of the relative circulation direction of the refrigerant | coolant and the heat exchange fluid which are circulating in the heat exchanger of FIGS. 1-4 is shown. 図１〜図４の熱交換器の部分斜視図を示す。The fragmentary perspective view of the heat exchanger of FIGS. 1-4 is shown. 図１〜図４と、図１３の熱交換器の第１実施例の軸方向の断面図である。It is sectional drawing of the axial direction of FIGS. 1-4 and 1st Example of the heat exchanger of FIG. 図１〜図４と、図１３の熱交換器の第２実施例の軸方向の断面図である。It is sectional drawing of the axial direction of 2nd Example of the heat exchanger of FIGS. 1-4 and FIG. 図１〜図４と、図１４〜図１５の熱交換器の一実施例の軸方向の断面図である。It is sectional drawing of the axial direction of one Example of the heat exchanger of FIGS. 1-4 and FIGS. 図１３と図１４の熱交換器の、図１の空調装置との個々の接続方法を示している斜視図である。It is a perspective view which shows each connection method with the air conditioner of FIG. 1 of the heat exchanger of FIG. 13 and FIG. 図１３と図１４の熱交換器の、図１の空調装置との個々の接続方法を示している斜視図である。It is a perspective view which shows each connection method with the air conditioner of FIG. 1 of the heat exchanger of FIG. 13 and FIG. 図１３と図１４の熱交換器の、図１の空調装置との個々の接続方法を示している斜視図である。It is a perspective view which shows each connection method with the air conditioner of FIG. 1 of the heat exchanger of FIG. 13 and FIG. 図１３と図１４の熱交換器の、図１の空調装置との個々の接続方法を示している斜視図である。It is a perspective view which shows each connection method with the air conditioner of FIG. 1 of the heat exchanger of FIG. 13 and FIG. 図１〜図４と図１４〜図１５の熱交換器の斜視図である。It is a perspective view of the heat exchanger of FIGS. 1-4 and FIGS. 14-15. 図２１の熱交換器の側面図である。It is a side view of the heat exchanger of FIG.

自動車は、車室内空気の温度を変化させるために、加熱、換気、及び／又は空調ユニットを備えている。温度変化は、少なくとも１つの空気流Ｆを車室内に供給することにより行われている。主にプラスチック製のハウジングから成るユニットが、車両のインストルメントパネルの下方に配置されている。このハウジングは、車室内に供給される前の空気流Ｆを案内するように設計されている。 The automobile is provided with a heating, ventilation, and / or air conditioning unit to change the temperature of the air in the passenger compartment. The temperature change is performed by supplying at least one air flow F into the passenger compartment. A unit consisting mainly of a plastic housing is arranged below the instrument panel of the vehicle. This housing is designed to guide the air flow F before being supplied into the passenger compartment.

このユニットは、空気流Ｆを、冷却、及び／又は加熱するために、空気流Ｆの熱処理用の手段を備えている。図１〜図３に示すように、この装置は、好ましくは、例えば、Ｒ７４４と称せられている一酸化炭素のような超臨界冷媒の冷媒流体ＦＲが循環している空調回路２を備えている空調装置１と協働している。空調回路２は、冷媒流体ＦＲと、第２回路４内を循環している熱交換流体ＦＣとの間の熱交換を可能にするように設計されている、少なくとも１つの熱交換器を備えている。この熱交換流体ＦＣは、水とグリコールの混合物から成っていることが好ましい。 This unit comprises means for heat treatment of the air stream F in order to cool and / or heat the air stream F. As shown in FIGS. 1 to 3, this apparatus preferably includes an air conditioning circuit 2 in which a refrigerant fluid FR of a supercritical refrigerant such as carbon monoxide, called R744, circulates. It cooperates with the air conditioner 1. The air conditioning circuit 2 comprises at least one heat exchanger designed to allow heat exchange between the refrigerant fluid FR and the heat exchange fluid FC circulating in the second circuit 4. Yes. The heat exchange fluid FC is preferably made of a mixture of water and glycol.

この熱交換器３は、空調回路２と第２回路４の交差点に配置されている構成要素であり、冷媒流体ＦＲと熱交換流体ＦＣが、熱交換器３内の別々の回路内を通過する。この熱交換器３は、空気とは熱交換せず、即ち、熱交換器３を空気流が通過しないということに注意を要する。 The heat exchanger 3 is a component arranged at the intersection of the air conditioning circuit 2 and the second circuit 4, and the refrigerant fluid FR and the heat exchange fluid FC pass through separate circuits in the heat exchanger 3. . It should be noted that the heat exchanger 3 does not exchange heat with air, that is, no air flow passes through the heat exchanger 3.

この熱交換器３は、その内部の冷媒流体ＦＲ循環用の第１通路７を通じて、吐出孔６と連通している吸入孔５を備えている。前記第１通路７に沿って、冷媒流体ＦＲは、空調回路２内を第１循環方向Ｓ１に循環する。また、この熱交換器３は、その熱交換流体ＦＣ循環用の第２通路１０を通じて、出口孔９と連通している入口孔８を備えている。前記第２通路１０に沿って、熱交換流体ＦＣは、第２回路４内を第２循環方向Ｓ２に循環している。前記第１通路７と第２通路１０は、冷媒流体ＦＲと熱交換流体ＦＣとの間で熱交換できるように配置されている。 The heat exchanger 3 includes a suction hole 5 communicating with the discharge hole 6 through a first passage 7 for circulating the refrigerant fluid FR inside. Along the first passage 7, the refrigerant fluid FR circulates in the air conditioning circuit 2 in the first circulation direction S1. Further, the heat exchanger 3 includes an inlet hole 8 communicating with the outlet hole 9 through the second passage 10 for circulating the heat exchange fluid FC. The heat exchange fluid FC circulates in the second circuit 4 in the second circulation direction S2 along the second passage 10. The first passage 7 and the second passage 10 are arranged so that heat can be exchanged between the refrigerant fluid FR and the heat exchange fluid FC.

図１ａに示すように、空調装置１は、空調回路２と第２回路４に直列に接続されている２つの熱交換器３を備えている。各熱交換器３の第１通路７は、順次前後に配置されているので、冷媒流体は、両方の熱交換器の第１通路７を順次循環する。第２通路１０においても同様である。第１熱交換器３の吐出孔６は、第２熱交換器３の吸入孔５と連通しており、第２熱交換器３の出口孔９は、第１熱交換器３の入口孔８と連通している As shown in FIG. 1 a, the air conditioner 1 includes two heat exchangers 3 connected in series to an air conditioning circuit 2 and a second circuit 4. Since the 1st channel | path 7 of each heat exchanger 3 is arrange | positioned sequentially back and forth, a refrigerant fluid circulates through the 1st channel | path 7 of both heat exchangers sequentially. The same applies to the second passage 10. The discharge hole 6 of the first heat exchanger 3 communicates with the suction hole 5 of the second heat exchanger 3, and the outlet hole 9 of the second heat exchanger 3 is the inlet hole 8 of the first heat exchanger 3. Communicate with

図２と図３に示すように、空調回路２は、更に、圧縮機１００、ガスクーラー１０１、内部熱交換器１０２、および膨張弁１０３を備えている。この構成により、空調回路２は、空調回路２内の冷媒流体ＦＲの第１循環方向Ｓ１方向に、圧縮機１００の出口から膨張弁１０３の入口に至る“高圧”回路１０６と、膨張弁１０３の出口から圧縮機１００の入口に至る“低圧”回路１０７を備えている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the air conditioning circuit 2 further includes a compressor 100, a gas cooler 101, an internal heat exchanger 102, and an expansion valve 103. With this configuration, the air conditioning circuit 2 includes the “high pressure” circuit 106 extending from the outlet of the compressor 100 to the inlet of the expansion valve 103 in the first circulation direction S1 of the refrigerant fluid FR in the air conditioning circuit 2, and the expansion valve 103. A “low pressure” circuit 107 is provided from the outlet to the inlet of the compressor 100.

図２に示すように、熱交換器３は、空調回路２の“低圧”回路１０７上に配置されている。この熱交換器３は、空調回路２内の冷媒流体ＦＲの第１循環方向であるＳ１の方向に、膨張弁１０３の出口と内部熱交換器１０２の入口との間に配置されている。この配置により、熱交換器３は、熱交換流体ＦＣに冷熱エネルギーを与えるという意味では、熱的に、蒸発器のような働きをしている。また、空気／熱交換流体クーラー１２０が第２回路４に配置されており、その機能は、熱交換流体により運ばれてきた冷熱エネルギーを、車室の空調のために車室内に流入する空気Ｆに伝達することである。 As shown in FIG. 2, the heat exchanger 3 is arranged on a “low pressure” circuit 107 of the air conditioning circuit 2. This heat exchanger 3 is arranged between the outlet of the expansion valve 103 and the inlet of the internal heat exchanger 102 in the direction of S1, which is the first circulation direction of the refrigerant fluid FR in the air conditioning circuit 2. With this arrangement, the heat exchanger 3 is thermally acting like an evaporator in the sense that it gives cold energy to the heat exchange fluid FC. In addition, an air / heat exchange fluid cooler 120 is disposed in the second circuit 4, and the function thereof is air F that flows into the vehicle compartment for the cooling energy transferred by the heat exchange fluid for air conditioning of the vehicle compartment. Is to communicate.

図３に示すように、熱交換器３は、空調回路２の“高圧”回路１０６に配置されている。この熱交換器３は、空調回路２内の冷媒流体ＦＲの循環方向Ｓ１方向に、圧縮機１００の出口と内部熱交換器１０２の入口との間に配置されている。この配置により、熱交換器３は、熱交換流体ＦＣに熱を与えて、循環している冷媒流体ＦＲを冷却できるという意味では、熱的に、ガスクーラーのような働きをしている。第２回路４は、外気と熱交換することにより、熱交換流体ＦＣを冷却するために、車両の前面に配置されている熱交換流体／空気クーラー１２１を備えている。 As shown in FIG. 3, the heat exchanger 3 is arranged in a “high voltage” circuit 106 of the air conditioning circuit 2. The heat exchanger 3 is arranged between the outlet of the compressor 100 and the inlet of the internal heat exchanger 102 in the direction S1 of the refrigerant fluid FR in the air conditioning circuit 2. With this arrangement, the heat exchanger 3 is thermally acting as a gas cooler in the sense that it can cool the circulating refrigerant fluid FR by applying heat to the heat exchange fluid FC. The second circuit 4 includes a heat exchange fluid / air cooler 121 disposed on the front surface of the vehicle in order to cool the heat exchange fluid FC by exchanging heat with the outside air.

図４に示すように、前記第１通路７は、扁平チューブから成り、渦巻き状に巻かれて、連続コイル１１とされている。好ましくは、同心コイルである。前記第２通路１０は、扁平チューブ７が巻き付けられた２つの連続コイル１１間の隙間の少なくとも一部に形成されている。 As shown in FIG. 4, the said 1st channel | path 7 consists of a flat tube, and is wound by the spiral shape, and is made into the continuous coil 11. As shown in FIG. Preferably, it is a concentric coil. The second passage 10 is formed in at least a part of the gap between the two continuous coils 11 around which the flat tube 7 is wound.

本発明によると、コイル間の隙間１２、すなわち２つの連続コイル１１間の間隔Ｄは、０．５〜５ｍｍである。 According to the present invention, the gap 12 between the coils, that is, the distance D between the two continuous coils 11 is 0.5 to 5 mm.

この間隔距離Ｄは、互いに対面位置にある２つの連続コイル１１間で測定されたもので、互いに対向している２つの連続コイル１１間の間隔に等しい。 The distance D is measured between the two continuous coils 11 that are facing each other, and is equal to the distance between the two continuous coils 11 facing each other.

詳しく言うと、間隔Ｄは、互いに対向している第１コイル１１ａの外壁１０９の外面１０８と、第２コイル１１ｂの内壁１１１の内面１１０との間を測定したものである。コイルの壁の外面は、コイルの壁の内面よりも、扁平チューブ７の渦巻形の中心軸△'から離れている。 More specifically, the distance D is measured between the outer surface 108 of the outer wall 109 of the first coil 11a and the inner surface 110 of the inner wall 111 of the second coil 11b facing each other. The outer surface of the coil wall is farther from the spiral central axis Δ ′ of the flat tube 7 than the inner surface of the coil wall.

少なくとも一部が第２循環通路１０を形成しているコイル間の隙間１２は、第１コイル１１ａから第２コイル１１ｂに、より詳細には、第１コイル１１ａの外壁１０９から、第２コイル１１ｂの内壁１１１に、熱交換流体ＦＣを導く他の壁部を備える事無く、伸長している。そのため、コイル１１の壁部１０９，１１１が、同時に、冷媒流体ＦＲと熱交換流体ＦＣを循環させている。従って、コイルの１つの面が、流体ＦＲ、ＦＣの内の１つと接触しており、同じコイルの他の面が、流体ＦＲ、ＦＣの他方と接触している。 The gap 12 between the coils, at least part of which forms the second circulation passage 10, is formed from the first coil 11a to the second coil 11b, more specifically, from the outer wall 109 of the first coil 11a to the second coil 11b. The inner wall 111 extends without being provided with other wall portions that guide the heat exchange fluid FC. Therefore, the wall portions 109 and 111 of the coil 11 simultaneously circulate the refrigerant fluid FR and the heat exchange fluid FC. Thus, one surface of the coil is in contact with one of the fluids FR, FC and the other surface of the same coil is in contact with the other of the fluids FR, FC.

この構成により、冷媒流体ＦＲと熱交換流体ＦＣとの間で交換されている熱出力Ｐｔｈを最大にすることができる。この熱出力Ｐｔｈは、高温流体（即ち、図２の空調装置１の熱交換流体ＦＣと、図３の空調装置１の冷媒流体ＦＲ）から、低温流体（即ち、図２の空調装置１の冷媒流体ＦＲと、図３の空調装置１の熱交換流体ＦＣ）に供給されているエネルギーに相当している。図５において、熱出力Ｐｔｈは、間隔Ｄが０．５ｍｍから５ｍｍに変化するとき、出力Ｐｔｈ１からＰｔｈ２に直線的に減少している。詳しく言うと、５ｍｍの間隔Ｄに対して、Ｐｔｈ２/Ｐｔｈ１の比は、４０％であり、３ｍｍの間隔Ｄに対して、Ｐｔｈ３/Ｐｔｈ１の比は、２５％である。 With this configuration, the heat output Pth exchanged between the refrigerant fluid FR and the heat exchange fluid FC can be maximized. This heat output Pth is derived from the high temperature fluid (ie, the heat exchange fluid FC of the air conditioner 1 in FIG. 2 and the refrigerant fluid FR of the air conditioner 1 in FIG. 3) from the low temperature fluid (ie, the refrigerant of the air conditioner 1 in FIG. 2). This corresponds to the energy supplied to the fluid FR and the heat exchange fluid FC) of the air conditioner 1 of FIG. In FIG. 5, the thermal output Pth linearly decreases from the output Pth1 to Pth2 when the interval D changes from 0.5 mm to 5 mm. Specifically, the Pth2 / Pth1 ratio is 40% with respect to the spacing D of 5 mm, and the Pth3 / Pth1 ratio is 25% with respect to the spacing D of 3 mm.

また、この構成により、熱交換器３の熱効率Ｅも、図６に示すように、間隔Ｄが０．５ｍｍから５ｍｍに変化するにつれて、Ｅ１からＥ２に減少している。 In addition, with this configuration, the heat efficiency E of the heat exchanger 3 also decreases from E1 to E2 as the distance D changes from 0.5 mm to 5 mm, as shown in FIG.

この２つの間隔Ｄの間、すなわち５ｍｍの間隔Ｄに対して、Ｅ２/Ｅ１の比は、４０％であり、３ｍｍの間隔Ｄに対して、Ｅ３/Ｅ１の比は、２５％である。 Between these two distances D, ie for a distance D of 5 mm, the ratio E2 / E1 is 40% and for a distance D of 3 mm, the ratio E3 / E1 is 25%.

冷媒流体ＦＲが、扁平チューブに、入口温度ＴＥＲで流入し、出口温度ＴＳＲで吐出し、熱交換流体ＦＣが、コイル間の隙間１２に、入口温度ＴＥＣで流入し、コイル間の隙間１２から、出口温度ＴＳＣで吐出するとき、図２の空調装置１の熱交換流体ＦＣの熱効率Ｅは、次式のようになる。
Ｅ＝（ＴＥＣ−ＴＳＣ）/（ＴＥＣ−ＴＥＲ） The refrigerant fluid FR flows into the flat tube at the inlet temperature TER, discharges at the outlet temperature TSR, and the heat exchange fluid FC flows into the gap 12 between the coils at the inlet temperature TEC, and from the gap 12 between the coils, When discharging at the outlet temperature TSC, the thermal efficiency E of the heat exchange fluid FC of the air conditioner 1 of FIG.
E = (TEC-TSC) / (TEC-TER)

冷媒流体ＦＲの熱効率Ｅは、次式のようになる。
Ｅ＝（ＴＳＲ−ＴＥＲ）/（ＴＥＣ−ＴＥＲ） The thermal efficiency E of the refrigerant fluid FR is expressed by the following equation.
E = (TSR-TER) / (TEC-TER)

図３の空調装置１の熱交換流体ＦＣの熱効率Ｅは、次式のようになる。
Ｅ＝（ＴＳＣ−ＴＥＣ）/（ＴＥＲ−ＴＥＣ） The thermal efficiency E of the heat exchange fluid FC of the air conditioner 1 of FIG.
E = (TSC-TEC) / (TER-TEC)

一方、冷媒流体ＦＲの熱効率Ｅは、次式のようになる。
Ｅ＝（ＴＥＲ−ＴＳＲ）/（ＴＥＲ−ＴＥＣ） On the other hand, the thermal efficiency E of the refrigerant fluid FR is expressed by the following equation.
E = (TER-TSR) / (TER-TEC)

この構成により、冷媒流体ＦＲと熱交換流体ＦＣに影響しやすい圧力損失Ｐｃは、図７に示すように、間隔Ｄが０．５ｍｍから２ｍｍに変化するにつれて、圧力損失Ｐｃ１から圧力損失Ｐｃ２に直線的に減少し、その後、間隔Ｄが２ｍｍから５ｍｍに変化しても、圧力損失Ｐｃ２は安定している。特に、圧力損失Ｐｃ２は、圧力損失Ｐｃ１よりも１０倍低いことが分かった。 With this configuration, the pressure loss Pc that is likely to affect the refrigerant fluid FR and the heat exchange fluid FC is a straight line from the pressure loss Pc1 to the pressure loss Pc2 as the distance D changes from 0.5 mm to 2 mm, as shown in FIG. The pressure loss Pc2 is stable even when the distance D changes from 2 mm to 5 mm. In particular, it was found that the pressure loss Pc2 is 10 times lower than the pressure loss Pc1.

最後に、この条件により、熱交換器３の流体力は、図８に示すように、間隔Ｄが０．５ｍｍから２ｍｍに変化するにつれて、流体力Ｐｈ１から流体力Ｐｈ２に直線的に減少し、その後、間隔Ｄが２ｍｍから５ｍｍに変化しても、流体動力Ｐｈ２に安定している。特に、流体動力Ｐｈ２は、流体動力Ｐｈ１よりも１０倍低いことが発見された。 Finally, under this condition, the fluid force of the heat exchanger 3 decreases linearly from the fluid force Ph1 to the fluid force Ph2 as the distance D changes from 0.5 mm to 2 mm, as shown in FIG. Thereafter, even when the distance D changes from 2 mm to 5 mm, the fluid power Ph2 is stable. In particular, it has been discovered that the fluid power Ph2 is 10 times lower than the fluid power Ph1.

流体力Ｐｈは、冷媒流体ＦＲの体積流量率の積として定義付けられており、扁平チューブ７に流入する冷媒流体ＦＲの流入圧力と、扁平チューブ７から流出する冷媒流体ＦＲの出口圧力との圧力差を調節している。 The fluid force Ph is defined as the product of the volume flow rate of the refrigerant fluid FR, and is the pressure between the inlet pressure of the refrigerant fluid FR flowing into the flat tube 7 and the outlet pressure of the refrigerant fluid FR flowing out of the flat tube 7. The difference is adjusted.

０．５ｍｍから５ｍｍ、好ましくは２ｍｍの間隔Ｄをもって、コイル間の隙間１２を定めることが、本発明の発明者が提案する着想であり、これにより、熱交換器３の熱出力Ｐｔｈ、効率Ｅ、圧力損失Ｐｃ、流体動力Ｐｈを適切に定めることができる。最後に、間隔Ｄを賢明に選択することにより、熱交換器３、最終的には空調装置１の熱的機能を正確に制御することができる。間隔Ｄを２ｍｍ以上とすることにより、圧力損失Ｐｃの最小化と、熱出力Ｐｔｈ、効率Ｅ、流体力Ｐｈ、および、熱交換器の外形の最大化との間の折り合いを計ることができる。 It is an idea proposed by the inventor of the present invention to define the gap 12 between the coils with an interval D of 0.5 mm to 5 mm, preferably 2 mm, whereby the heat output Pth and efficiency E of the heat exchanger 3 are determined. The pressure loss Pc and the fluid power Ph can be appropriately determined. Finally, by selecting the interval D wisely, the thermal function of the heat exchanger 3 and finally the air conditioner 1 can be accurately controlled. By setting the distance D to 2 mm or more, a compromise between minimizing the pressure loss Pc and maximizing the heat output Pth, efficiency E, fluid force Ph, and the outer shape of the heat exchanger can be measured.

この選択は任意ではあるが、計算により、熱交換器３の熱出力Ｐｔｈ、効率Ｅ、圧力損失Ｐｃ、流体力Ｐｈを決定することができる。 Although this selection is arbitrary, the heat output Pth, efficiency E, pressure loss Pc, and fluid force Ph of the heat exchanger 3 can be determined by calculation.

更に、この熱交換器３は、低コスト、組立容易、軽量であって、同時に頑丈で、大き過ぎず、しかも製造が容易である。 Furthermore, the heat exchanger 3 is low-cost, easy to assemble and lightweight, and at the same time is sturdy, not too big and easy to manufacture.

図４と図９に示すように、扁平チューブ７は、スリーブ１４から成るシェル１３の内部に収容されており、スリーブ１４の端部１５，１６は、それぞれ、第１端板１７と第２端板１８により閉止されている。従って、シェル１３は、外部に対して密閉されている。そのため、扁平チューブ７は、シェル１３に満たされている熱交換流体ＦＣに浸かっている。扁平チューブ７が、熱交換流体ＦＣに浸かっているので、熱交換流体ＦＣと冷媒流体ＦＲとの間の熱交換は容易である。扁平チューブ７の連結コイル１１間の熱交換流体ＦＣの循環は、扁平チューブ７の渦巻形の連結コイル１１により直接的に案内されており、従って、前記流体ＦＣとＦＲ間の熱交換は容易であり、熱交換器３、及び／又は、空調装置１の伝熱性能は改良されている。 As shown in FIGS. 4 and 9, the flat tube 7 is accommodated in a shell 13 composed of a sleeve 14, and end portions 15 and 16 of the sleeve 14 are respectively connected to a first end plate 17 and a second end plate. It is closed by a plate 18. Therefore, the shell 13 is sealed with respect to the outside. Therefore, the flat tube 7 is immersed in the heat exchange fluid FC filled in the shell 13. Since the flat tube 7 is immersed in the heat exchange fluid FC, heat exchange between the heat exchange fluid FC and the refrigerant fluid FR is easy. The circulation of the heat exchange fluid FC between the connection coils 11 of the flat tube 7 is directly guided by the spiral connection coil 11 of the flat tube 7. Therefore, heat exchange between the fluid FC and FR is easy. Yes, the heat transfer performance of the heat exchanger 3 and / or the air conditioner 1 is improved.

シェル１３は、扁平チューブ７をシェル１３内の所定位置に保持する多数のリブ１１９を備えている。前記リブ１１９は、扁平チューブ７の渦巻形の最外部のコイル１１と接触している。このリブ１１９が形成されていることにより、熱交換器３の剛性と頑丈さは良好となり、シェル１３と最外部のコイル１１との間の熱交換流体ＦＣの循環を妨げないような形状となっている。 The shell 13 includes a large number of ribs 119 that hold the flat tube 7 at a predetermined position in the shell 13. The rib 119 is in contact with the spiral outermost coil 11 of the flat tube 7. Since the rib 119 is formed, the heat exchanger 3 has good rigidity and robustness and does not hinder circulation of the heat exchange fluid FC between the shell 13 and the outermost coil 11. ing.

スリーブ１４は、全体的に円筒状であり、第１端板１７と第２端板１８の各平面部Ｐ１とＰ２とほぼ直交する軸線△に沿って伸びている。この第１端板１７と第２端板１８は、スリーブ１４の端部１５と１６に、互いに固定されているか、又は留め具、或いは、接着のような任意の技法により取り付けられている。 The sleeve 14 is generally cylindrical, and extends along an axis Δ that is substantially orthogonal to the planar portions P1 and P2 of the first end plate 17 and the second end plate 18. The first end plate 17 and the second end plate 18 are fixed to each other at the end portions 15 and 16 of the sleeve 14 or attached by any technique such as a fastener or an adhesive.

扁平チューブ７は、例えば、アルミニウムのような、熱伝導材で機械的に強固な材料を、押出しにより製造されており、大気圧よりも高圧の冷媒流体ＦＲの循環に耐えることができるようになっている。本発明の熱交換器３は、例えば、２０〜１２０バールの圧力の冷媒流体の循環に安全に耐えることができるように設計される。 The flat tube 7 is manufactured by extruding a mechanically strong material such as aluminum, such as aluminum, and can withstand circulation of the refrigerant fluid FR higher than atmospheric pressure. ing. The heat exchanger 3 according to the invention is designed in such a way that it can safely withstand the circulation of a refrigerant fluid at a pressure of 20 to 120 bar, for example.

特に、図２に示す熱交換器３は、空調回路２の“低圧”回路１０７に配置されており、冷媒流体ＦＲが、２０〜５０バールの圧力で循環できるようになっている。 In particular, the heat exchanger 3 shown in FIG. 2 is arranged in a “low pressure” circuit 107 of the air conditioning circuit 2 so that the refrigerant fluid FR can circulate at a pressure of 20 to 50 bar.

更に、図３の熱交換器３は、空調回路２の“高圧”回路１０６に配置されており、冷媒流体ＦＲが、８０〜１２０バールの圧力で循環できるようになっている。 Furthermore, the heat exchanger 3 of FIG. 3 is arranged in a “high pressure” circuit 106 of the air conditioning circuit 2 so that the refrigerant fluid FR can circulate at a pressure of 80 to 120 bar.

シェル１３自体は、軽量のプラスチックで形成されており、大気圧で、熱交換流体ＦＣの循環を案内するのに充分に強固となっている。この構成により、熱交換器３の大きさは、最小限となっている。 The shell 13 itself is made of a lightweight plastic and is sufficiently strong to guide the circulation of the heat exchange fluid FC at atmospheric pressure. With this configuration, the size of the heat exchanger 3 is minimized.

図１０は、空調回路２の“低圧”回路１０７に配置されている扁平チューブ７の断面図であり、扁平チューブ７が、多数の、好ましくは８１個の通路１１２を備えていることを示している。２つの隣接している通路１１２は、０．２５ｍｍの間隔ｅをもって離れている。この通路１１２は、互いに平行な個々の平坦面Ｐに、前記伸長軸△に対して直角に形成されている。扁平チューブ７は、その一端部Ｂ１から、反対側の端部Ｂ２の伸長軸△と平行に測定された高さＨを有し、その値は、７５〜８０ｍｍ、好ましくは７７ｍｍ、更に、好ましくは、７７．３ｍｍである。更に、扁平チューブ７の展開長さ、即ち、扁平チューブ７が渦巻状に巻かれていないときの長さは、１４００ｍｍである。最後に、この扁平チューブ７は、冷媒流体ＦＲ用の通路断面積Ａ１の４倍を、通路断面積Ａ１の周長Ｐｅｌで除算した結果で定められる流体直径ｄを有し、この流体直径ｄは、０．８〜０．９、好ましくは０．８６である。この冷媒流体ＦＲ用の断面Ａ１は長方形である。前記断面Ａ１の、前記平面Ｐと平行に測定された長さｌは１ｍｍであり、前記平面Ｐと直角に測定された幅Ｌは０．７ｍｍである。 FIG. 10 is a cross-sectional view of the flat tube 7 disposed in the “low pressure” circuit 107 of the air conditioning circuit 2, showing that the flat tube 7 includes a number of, preferably 81, passages 112. Yes. Two adjacent passages 112 are separated by a distance e of 0.25 mm. The passage 112 is formed on each flat surface P parallel to each other at right angles to the extension axis Δ. The flat tube 7 has a height H measured from one end B1 in parallel with the extension axis Δ of the opposite end B2, and the value is 75 to 80 mm, preferably 77 mm, more preferably 77.3 mm. Furthermore, the unfolded length of the flat tube 7, that is, the length when the flat tube 7 is not wound in a spiral shape is 1400 mm. Finally, the flat tube 7 has a fluid diameter d determined by dividing four times the passage sectional area A1 for the refrigerant fluid FR by the circumferential length Pel of the passage sectional area A1, and the fluid diameter d is 0.8 to 0.9, preferably 0.86. The section A1 for the refrigerant fluid FR is rectangular. The length l of the cross section A1 measured parallel to the plane P is 1 mm, and the width L measured perpendicular to the plane P is 0.7 mm.

図１１は、空調回路２の“高圧”回路１０６に配置されている扁平チューブ７の断面図であり、扁平チューブ７が、多数の、好ましくは７７個の通路１１２を有していることを示している。２つの隣接している通路１１２は、０．４ｍｍの一定の間隔ｅをもって離れている。この通路１１２は、互いに平行な個々の平坦面Ｐに、前記伸長軸△に対して直角に形成されている。扁平チューブ７は、その一端部Ｂ１から、反対側の端部Ｂ２の伸長軸△に平行に測定された高さＨを有し、この値は、７５〜８０ｍｍ、好ましくは７７ｍｍであり、更に、好ましくは７７．３ｍｍである。更に、扁平チューブ７の展開長さ、即ち、扁平チューブ７が渦巻形に巻かれていないときの長さは、種々の実施例に応じて、１４００ｍｍ、又は６９５ｍｍである。最後に、この扁平チューブ７は、冷媒流体ＦＲ用の通路断面積Ａ２の４倍を、通路断面積Ａ２の濡れ周長Ｐｅ２で除算して定められている直径ｄを有し、この直径ｄは、０．４〜０．６５ｍｍ、好ましくは０．６ｍｍである。この冷媒流体ＦＲ用の通路断面Ａ２は円形である。前記断面Ａ２の直径ｄ'は、０．６ｍｍである。 FIG. 11 is a cross-sectional view of the flat tube 7 disposed in the “high voltage” circuit 106 of the air conditioning circuit 2, showing that the flat tube 7 has a large number of, preferably 77, passages 112. ing. Two adjacent passages 112 are separated by a constant distance e of 0.4 mm. The passage 112 is formed on each flat surface P parallel to each other at right angles to the extension axis Δ. The flat tube 7 has a height H measured from one end B1 thereof in parallel to the extension axis Δ of the opposite end B2, and this value is 75 to 80 mm, preferably 77 mm. Preferably it is 77.3 mm. Furthermore, the unfolded length of the flat tube 7, that is, the length when the flat tube 7 is not wound in a spiral shape, is 1400 mm or 695 mm, depending on various embodiments. Finally, the flat tube 7 has a diameter d determined by dividing four times the passage sectional area A2 for the refrigerant fluid FR by the wetting circumference Pe2 of the passage sectional area A2, and this diameter d is 0.4 to 0.65 mm, preferably 0.6 mm. The passage cross section A2 for the refrigerant fluid FR is circular. The diameter d ′ of the cross section A2 is 0.6 mm.

更に、熱交換流体ＦＣ用の入口孔８と出口孔９の、シェル１３に対する位置決めと、熱交換器３の空調回路２と第２回路４への配置要領により、熱交換器３は、冷媒流体ＦＲと熱交換流体ＦＣとの間の熱交換を、図１２ａ〜図１２ｃに、それぞれ示されている“並流”、“対向流”、および“横流”の態様で行うことのできるという特徴を備えている。これは、この熱交換器３が、同一の扁平チューブ７に基づいて、かつ、低コストのシェル１３の互換性に基づいて、さらに、空調回路２と第２回路４への熱交換器３の配置方法の選択に基づいて、種々の作動をなしうる可能性を有していることを意味している。 Further, due to the positioning of the inlet hole 8 and the outlet hole 9 for the heat exchange fluid FC with respect to the shell 13 and the arrangement of the heat exchanger 3 in the air conditioning circuit 2 and the second circuit 4, the heat exchanger 3 can be The feature that heat exchange between the FR and the heat exchange fluid FC can be performed in the “cocurrent”, “counterflow”, and “crossflow” modes shown in FIGS. 12a to 12c, respectively. I have. This is because the heat exchanger 3 is based on the same flat tube 7 and based on the compatibility of the low-cost shell 13, and further the heat exchanger 3 is connected to the air conditioning circuit 2 and the second circuit 4. This means that there is a possibility that various operations can be performed based on the selection of the arrangement method.

図１２ａにおいて、熱交換器３内の前記循環方向Ｓ１とＳ２は、双方ともに、時計回り方向である。図示しない代替実施例において、熱交換器３内の循環方向Ｓ１とＳ２を、双方ともに、反時計回りの回転方向とすることである。この２つの代替実施例において、前記循環方向Ｓ１とＳ２は、“平行”で、かつ同一方向である。この熱交換器３は、“並流”と呼ばれる。 In FIG. 12a, the circulation directions S1 and S2 in the heat exchanger 3 are both clockwise. In an alternative embodiment not shown, the circulation directions S1 and S2 in the heat exchanger 3 are both counterclockwise rotation directions. In these two alternative embodiments, the circulation directions S1 and S2 are “parallel” and in the same direction. This heat exchanger 3 is called “cocurrent”.

図１２ｂにおいて、前記循環方向Ｓ１は、時計回りの方向であるのに対して、前記循環方向Ｓ２は、反時計回りの方向である。図示しない、実施例においては、前記循環方向Ｓ１は、反時計回りの方向であるのに対して、前記循環方向Ｓ２は、時計回りの方向である。この２つの実施例において、前記循環方向Ｓ１とＳ２は、“平行”であるが、対向している。この熱交換器３は、“対向流”と呼ばれる。 In FIG. 12b, the circulation direction S1 is a clockwise direction, whereas the circulation direction S2 is a counterclockwise direction. In an embodiment not shown, the circulation direction S1 is a counterclockwise direction, whereas the circulation direction S2 is a clockwise direction. In these two embodiments, the circulation directions S1 and S2 are “parallel” but opposed. This heat exchanger 3 is called “counterflow”.

図１２ｃにおいて、前記循環方向Ｓ１は、時計回りの方向であり、前記循環方向Ｓ２は、図１２ｃの平面の前方向から後方向へ向いており、図１２ｃの平面に対して垂直である。図示していない、別の実施例において、前記循環方向Ｓ２は、図１２ｃの平面の後方から前方へ向いている。最後に、図示していない、別の実施例において、前記循環方向Ｓ１は、反時計回り方向であるのに対して、前記循環方向Ｓ２は、図１２ｃの平面の前方向から後方向へ向いているか、或いは、図１２ｃの平面の後方向から前方向へ向いており、図１２ｃの平面に対して垂直である。この熱交換器３は、“横流”と呼ばれている。 In FIG. 12c, the circulation direction S1 is a clockwise direction, and the circulation direction S2 is directed from the front to the rear of the plane of FIG. 12c and is perpendicular to the plane of FIG. 12c. In another embodiment, not shown, the circulation direction S2 is directed from the rear to the front of the plane of FIG. 12c. Finally, in another embodiment, not shown, the circulation direction S1 is counterclockwise, whereas the circulation direction S2 is directed from the front to the rear in the plane of FIG. 12c. Alternatively, it is directed from the rear to the front in the plane of FIG. 12c and is perpendicular to the plane of FIG. 12c. This heat exchanger 3 is called “cross current”.

図１３において、扁平チューブ７は、その渦巻形の中心端２１と外周端２２の間を伸長しており、この中心端２１は、扁平チューブ７の渦巻形の中心に位置し、外周端２２は、前記渦巻形の外縁に位置している。中心端２１は、第１軸△１に沿って伸長している中心ロッド２３を備えており、外周端２２は、第２軸△２に沿って伸長している外周ロッド２４を備えている。この第１軸△１、第２軸△２、および、スリーブ１４の伸長軸△は、互いに平行であり、かつチューブ７の渦巻形の中心軸△'も平行である。前記の伸長軸△と中心軸△'は、平行であるか、同一であることが好ましい。 In FIG. 13, the flat tube 7 extends between the spiral central end 21 and the outer peripheral end 22, the central end 21 is located at the spiral center of the flat tube 7, and the outer peripheral end 22 is , Located at the outer edge of the spiral. The central end 21 includes a central rod 23 that extends along the first axis Δ1, and the outer peripheral end 22 includes an outer peripheral rod 24 that extends along the second axis Δ2. The first axis Δ1, the second axis Δ2, and the extension axis Δ of the sleeve 14 are parallel to each other, and the spiral central axis Δ ′ of the tube 7 is also parallel. The extension axis Δ and the central axis Δ ′ are preferably parallel or the same.

別の実施例において、外周ロッド２４は、熱交換流体ＦＣが外周ロッド２４を横切ることを防ぐために、スリーブ１４の内側に形成されている止め具３１に支えられている。この外周ロッド２４が支えられている止め具３１は、入口孔８の上流に形成されているので、熱交換流体ＦＣが熱交換器３内に流入し、前記第１循環方向Ｓ１に循環することを容易にしており、熱交換器３内に、より均一に循環させることができる。 In another embodiment, the outer rod 24 is supported by a stop 31 formed inside the sleeve 14 to prevent the heat exchange fluid FC from crossing the outer rod 24. Since the stopper 31 on which the outer rod 24 is supported is formed upstream of the inlet hole 8, the heat exchange fluid FC flows into the heat exchanger 3 and circulates in the first circulation direction S1. And can be circulated more uniformly in the heat exchanger 3.

再び、図１４〜図１６を参照すると、中心ロッド２３は、その第１端部２６に開口している空洞２５を備えている。同様に、外周ロッド２４は、その第１先端部２９に開口している孔２８を備えている。この空洞２５と孔２８は、互いに、前記通路１１２と接続されている。別々の実施例において、空洞２５は吸入孔５と連通し、孔２８は吐出孔５と連通しているか、或いは、空洞２５が吐出孔５と連通し、孔２８は吸入孔５と連通している。 Referring again to FIGS. 14-16, the central rod 23 includes a cavity 25 that opens to a first end 26 thereof. Similarly, the outer peripheral rod 24 is provided with a hole 28 opened at the first tip portion 29 thereof. The cavity 25 and the hole 28 are connected to the passage 112. In another embodiment, the cavity 25 communicates with the suction hole 5 and the hole 28 communicates with the discharge hole 5, or the cavity 25 communicates with the discharge hole 5 and the hole 28 communicates with the suction hole 5. Yes.

図１４において、中心ロッド２３の第１端部２６と、外周ロッド２４の第１先端部２９は、第２端板１８を貫通してシェル１３から突出しているので、空調回路２と接続することができる。中心ロッド２３と外周ロッド２４は、それぞれ、第１端板１７内に形成されている円筒部３３，３２内に固定されている第２端部２７と第２先端部３０を備えている。 In FIG. 14, the first end portion 26 of the center rod 23 and the first tip end portion 29 of the outer peripheral rod 24 penetrate the second end plate 18 and protrude from the shell 13, so that they are connected to the air conditioning circuit 2. Can do. Each of the center rod 23 and the outer rod 24 includes a second end portion 27 and a second tip portion 30 fixed in cylindrical portions 33 and 32 formed in the first end plate 17.

図１５において、中心ロッド２３の第１端部２６は、第１端板１７を貫通してシェル１３から突出しており、外周ロッド２４の第１先端部２９は、第２端板１８を貫通してシェル１３から突出しているので、空調回路２と接続することができる。中心ロッド２３の第２端部２７は、第２端板１８内に形成されている中心円筒部３３内に固定されており、外周ロッド２４の第２先端部３０は、第１端板１７内に形成されている外周円筒部３２内に固定されている。 In FIG. 15, the first end portion 26 of the center rod 23 penetrates the first end plate 17 and protrudes from the shell 13, and the first tip end portion 29 of the outer peripheral rod 24 penetrates the second end plate 18. Therefore, it can be connected to the air conditioning circuit 2. The second end portion 27 of the central rod 23 is fixed in a central cylindrical portion 33 formed in the second end plate 18, and the second tip portion 30 of the outer peripheral rod 24 is in the first end plate 17. It is being fixed in the outer periphery cylindrical part 32 currently formed in this.

図１４と図１５において、熱交換器３は、図１２ａと図１２ｂにそれぞれ図示してあるような、“並流”又は“対向流”とされている。 14 and 15, the heat exchanger 3 is “cocurrent” or “counterflow” as illustrated in FIGS. 12a and 12b, respectively.

図１６において、第１端板１７は、熱交換流体ＦＣ用の出口孔９を備えており、第２端板１８は、熱交換流体ＦＣ用の入口孔８を備えている。この構成による熱交換器３は、“横流”型である。扁平チューブ７は、図１４又は図１５に示すように配置されており、入口孔８と出口孔９は、図１６に示すように、異なる端板１８，１７に形成されているので、熱交換流体ＦＣが、第２端板１８から第１端板１７の、第２循環方向Ｓ２に、熱交換器３通過し、図１２ｃに示すように、どの点においても、扁平チューブ７を通る冷媒流体ＦＲの第１循環方向Ｓ１に対して直交している。 In FIG. 16, the first end plate 17 includes an outlet hole 9 for the heat exchange fluid FC, and the second end plate 18 includes an inlet hole 8 for the heat exchange fluid FC. The heat exchanger 3 having this configuration is of a “cross current” type. The flat tube 7 is arranged as shown in FIG. 14 or FIG. 15, and the inlet hole 8 and the outlet hole 9 are formed in different end plates 18 and 17 as shown in FIG. The refrigerant FC passes through the heat exchanger 3 in the second circulation direction S2 from the second end plate 18 to the first end plate 17 and passes through the flat tube 7 at any point as shown in FIG. 12c. It is orthogonal to the first circulation direction S1 of FR.

この構成により、熱交換流体ＦＣに影響を与えやすい圧力損失Ｐｃを最小にできる。 With this configuration, the pressure loss Pc that tends to affect the heat exchange fluid FC can be minimized.

図１４と図１５において、第１スペーサー部品１１３が、扁平チューブ７の端部Ｂ１と第１端板１７との間に設けられ、かつ第２スペーサー部品１１４が、扁平チューブ７の端部Ｂ２と第２端板１８との間に設けられている。 14 and 15, the first spacer part 113 is provided between the end B1 of the flat tube 7 and the first end plate 17, and the second spacer part 114 is connected to the end B2 of the flat tube 7. It is provided between the second end plate 18.

図１４に示すように、第１スペーサー部品１１３は、扁平チューブ７の端部Ｂ１と、第１端板１７に形成されている円筒部３２，３３との間に設けられ、第２スペーサー部品１１４は、扁平チューブ７の端部Ｂ２と、第２端板１８と一体化している２つの基本スリーブ１１５，１１６との間に設けられている。 As shown in FIG. 14, the first spacer component 113 is provided between the end B <b> 1 of the flat tube 7 and the cylindrical portions 32 and 33 formed on the first end plate 17, and the second spacer component 114. Is provided between the end B2 of the flat tube 7 and the two basic sleeves 115 and 116 integrated with the second end plate 18.

更に、図１５において、第１スペーサー部品１１３は、扁平チューブ７の端部Ｂ１と、第１端板１７に形成されている外周円筒部３２と基本中心スリーブ１１５との間に設けられている。第２スペーサー部品１１４は、扁平チューブ７の端部Ｂ２と、第２端板１８に形成されている中心円筒部３３と、基本外周スリーブ１１６との間に設けられている。 Further, in FIG. 15, the first spacer component 113 is provided between the end B <b> 1 of the flat tube 7, the outer peripheral cylindrical portion 32 formed on the first end plate 17, and the basic center sleeve 115. The second spacer component 114 is provided between the end B <b> 2 of the flat tube 7, the central cylindrical portion 33 formed on the second end plate 18, and the basic outer peripheral sleeve 116.

この構成の目的は、扁平チューブ７、端板１７，１８、および、スリーブ１４を、互いに組み立てることが容易な点にある。第１スペーサー部品１１３、及び／又は、第２スペーサー部品１１４は、例えば、十字形をなしている。 The purpose of this configuration is that the flat tube 7, the end plates 17 and 18, and the sleeve 14 can be easily assembled with each other. The first spacer part 113 and / or the second spacer part 114 has, for example, a cross shape.

図１７の第１実施例によると、外周ロッド２４は、吸入孔５を備え、中心ロッド２３は、吐出孔６を備えている。スリーブ１４は、入口孔８を備え、第１端板１７は、出口孔９を備えている。この出口孔９は、第１端板１７の中心部１９に位置している。前記中心部１９は、図２１により、良く見ることができる。この構成では、熱交換器３は、図１２ａに示されている“並流”である。冷媒流体ＦＲと、熱交換流体ＦＣは、ともに、熱交換器３の外周から中心に向かって循環する。 According to the first embodiment of FIG. 17, the outer rod 24 includes the suction hole 5, and the center rod 23 includes the discharge hole 6. The sleeve 14 includes an inlet hole 8, and the first end plate 17 includes an outlet hole 9. The outlet hole 9 is located in the central portion 19 of the first end plate 17. The central part 19 can be seen well from FIG. In this configuration, the heat exchanger 3 is “cocurrent” as shown in FIG. 12a. Both the refrigerant fluid FR and the heat exchange fluid FC circulate from the outer periphery of the heat exchanger 3 toward the center.

図１８の第２実施例において、外周ロッド２４は、吸入孔５を備え、中心ロッド２３は、吐出孔６を備えている。スリーブ１４は、出口孔９を備え、第１端板１７は、入口孔８を備えている。この入口孔８は、第１端板１７の中心部１９に位置している。この構成は、熱交換器３が、図１２ｂに示されている“対向流”である。冷媒流体ＦＲは、熱交換器３の外周から中心に向かって循環し、熱交換流体ＦＣは、熱交換器３の中心から外周に向かって循環する。 In the second embodiment of FIG. 18, the outer rod 24 includes the suction hole 5, and the center rod 23 includes the discharge hole 6. The sleeve 14 includes an outlet hole 9, and the first end plate 17 includes an inlet hole 8. The inlet hole 8 is located in the central portion 19 of the first end plate 17. In this configuration, the heat exchanger 3 is the “counterflow” shown in FIG. 12b. The refrigerant fluid FR circulates from the outer periphery of the heat exchanger 3 toward the center, and the heat exchange fluid FC circulates from the center of the heat exchanger 3 toward the outer periphery.

図１９の第３実施例においては、外周ロッド２４は、吐出孔５を備え、中心ロッド２３は、吸入孔６を備えている。スリーブ１４は、入口孔８を備え、第１端板１７は、出口孔９を備えている。この出口孔９は、第１端板１７の中心部１９に位置している。この構成の熱交換器３は、図１２ｂに示されている“対向流”である。冷媒流体ＦＲは、熱交換器３の中心から外周に向かって循環し、熱交換流体ＦＣは、熱交換器３の外周から中心に向かって循環する。 In the third embodiment of FIG. 19, the outer rod 24 includes the discharge hole 5, and the center rod 23 includes the suction hole 6. The sleeve 14 includes an inlet hole 8, and the first end plate 17 includes an outlet hole 9. The outlet hole 9 is located in the central portion 19 of the first end plate 17. The heat exchanger 3 with this configuration is the “counterflow” shown in FIG. 12b. The refrigerant fluid FR circulates from the center of the heat exchanger 3 toward the outer periphery, and the heat exchange fluid FC circulates from the outer periphery of the heat exchanger 3 toward the center.

図２０の第４実施例においては、外周ロッド２４は、吐出孔５を備え、中心ロッド２３は、吸入孔６を備えている。スリーブ１４は、出口孔９を備え、第１端板１７は、入口孔８を備えている。この入口孔８は、第１端板１７の中心部１９に位置している。この構成は、熱交換器３が、図１２ａに示されている“並流”である。冷媒流体ＦＲと、熱交換流体ＦＣは、双方ともに、熱交換器３の中心から外周に向かって循環する。 In the fourth embodiment shown in FIG. 20, the outer rod 24 includes the discharge hole 5, and the center rod 23 includes the suction hole 6. The sleeve 14 includes an outlet hole 9, and the first end plate 17 includes an inlet hole 8. The inlet hole 8 is located in the central portion 19 of the first end plate 17. In this configuration, the heat exchanger 3 is “cocurrent” as shown in FIG. 12a. Both the refrigerant fluid FR and the heat exchange fluid FC circulate from the center of the heat exchanger 3 toward the outer periphery.

図２１と図２２において、第１端板１７に設けられている孔８，９は、三日月形をしており、部分的に中心円筒部３３をカバーしている。この構成により、前記孔８，９と中心円筒部３３は、第１端板１７の中心部１９に、互いに合同するように配置されている。 21 and 22, the holes 8 and 9 provided in the first end plate 17 have a crescent shape and partially cover the central cylindrical portion 33. With this configuration, the holes 8 and 9 and the central cylindrical portion 33 are disposed in the central portion 19 of the first end plate 17 so as to be congruent with each other.

第１端板１７に設けられている孔８，９は、外周円筒部３２の１つの先端部１１８に取り付けられている湾曲パイプ１１７を備えている。この目的は、湾曲パイプ１１７と第１端板１７との機械的結合を最適化し、第１端板１７の頑丈さを改良することである。 The holes 8 and 9 provided in the first end plate 17 are provided with a curved pipe 117 attached to one end portion 118 of the outer cylindrical portion 32. The purpose is to optimize the mechanical connection between the curved pipe 117 and the first end plate 17 and improve the robustness of the first end plate 17.

１空調装置
２空調回路
３熱交換器
４第２回路
５吸入孔
６吐出孔
７第１通路
７扁平チューブ
８入口孔
９出口孔
１０第２通路
１１コイル
１２コイル間の隙間
１３シェル
１４スリーブ
１５端部
１６端部
１７第１端板
１８第２端板
１９中心部
２３中心ロッド
２４外周ロッド
２５空洞
２６第１端部
２７第２端部
２８孔
２９第１先端部
３０第２先端部
３２外周円筒部
３３中心円筒部
１００圧縮機
１０１ガスクーラー
１０２内部熱交換器
１０３膨張弁
１０６高圧回路
１０７低圧回路
１０８外面
１０９外壁
１１０内面
１１１内壁
１１２通路
１１３第１スペーサー部品
１１４第２スペーサー部品
１１５基本中心スリーブ
１１６基本外周スリーブ
１１７湾曲パイプ
１１８先端部
１１９リブ
１２０空気/熱交換流体クーラー
１２１熱交換流体/空気クーラー
Ａ１、Ａ２孔
ｄ、ｄ' 直径
Ｄ間隔
ｅ間隔
Ｅ熱効率
Ｆ空気
ＦＣ熱交換流体
ＦＲ冷媒流体
Ｈ高さ
ｌ長さ
Ｌ幅
Ｐ平面
Ｐ１平面部
Ｐ２平面部
Ｐｃ圧力損失
Ｐｅ１周長
Ｐｅ２周長
Ｐｈ流体力
Ｐｔｈ熱出力
Ｓ１第１循環方向
Ｓ２第２循環方向
ＴＥＲ入口温度
ＴＳＲ出口温度
ＴＥＣ入口温度
ＴＳＣ出口温度
△’ 扁平チューブの渦巻きの中心軸
△ 軸線
△１第１軸
△２第２軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air conditioner 2 Air conditioning circuit 3 Heat exchanger 4 2nd circuit 5 Suction hole 6 Discharge hole 7 1st channel | path 7 Flat tube 8 Inlet hole 9 Outlet hole 10 2nd channel | path 11 Coil 12 The space | gap between coils 13 Shell 14 Sleeve 15 End Part 16 End part 17 First end plate 18 Second end plate
DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 Center part 23 Center rod 24 Peripheral rod 25 Cavity 26 1st end part 27 2nd end part 28 Hole 29 1st front-end | tip part 30 2nd front-end | tip part 32 Outer peripheral cylindrical part 33 Central cylindrical part 100 Compressor 101 Gas cooler 102 Internal heat Exchanger 103 Expansion valve 106 High pressure circuit 107 Low pressure circuit 108 Outer surface 109 Outer wall 110 Inner wall 111 Inner wall 112 Passage 113 First spacer part 114 Second spacer part 115 Basic center sleeve 116 Basic outer sleeve 117 Curved pipe 118 Tip 119 Rib 120 Air / Heat Exchange Fluid Cooler 121 Heat Exchange Fluid / Air Cooler A1, A2 Hole d, d 'Diameter D Interval D Interval E Interval E Thermal Efficiency F Air FC Heat Exchange Fluid FR Refrigerant Fluid H Height l Length L Width P Plane P1 Plane Part P2 Plane Part Pc Pressure loss Pe1 Circumference Pe2 Length Ph fluid force Pth heat outputs S1 central axis of the spiral of the first circulation direction S2 second circulation direction TER inlet temperature TSR outlet temperature TEC inlet temperature TSC outlet temperature △ 'flat tube △ axis △ 1 first axis △ 2 second axis

Claims

The heat exchanger (3) is provided with a body (13) containing a continuous coil (11, 11a, 11b) in which a flat tube (7) is wound in a spiral shape, and two continuous faces facing each other. The coils (11, 11a, 11b) are separated by a gap (12) between the coils, and the gap (12) between the coils is separated by two continuous coils (11, 11) with an interval D of 0.5 to 5 mm. A heat exchanger (3) characterized by extending between 11a and 11b).

The heat exchanger (3) according to claim 1, wherein the distance D is 2 mm or more.

The flat tube (7) includes a number of passages (112), and each passage (112) includes a central rod provided with a central end (21) of the flat tube (7), and a flat tube (7). The heat exchanger (3) according to claim 1 or 2, characterized in that it extends between the outer peripheral end (22) and the outer peripheral rod (24).

Each passage (112) has a hole (A1) of 0.2 to 0.5 mm ^{2 in} the radial plane P ′ of the heat exchanger (3) having the central axis Δ ′ of the spiral flat tube (7). , A2). A heat exchanger (3) according to claim 3, characterized by:

5. The heat exchanger (3) according to claim 4, wherein each of the passages (112) includes wet circumferential lengths Pe 1 and Pe 2 of 1.6 to 1.9 mm on the radial plane P ′. .

The heat exchanger (3) according to any one of claims 3 to 5, characterized in that each passage (112) has a fluid diameter of 0.4 to 0.9 mm.

The heat exchanger (3) according to any one of claims 3 to 6, wherein the number of the passages (112) is 75 to 85.

The flat tube 7 has a height H of 75 to 80 mm between two opposing ends B1 and B2 of the flat tube 7 in parallel with the spiral central axis Δ ′ of the flat tube 7. The heat exchanger (3) according to any one of claims 4 to 7, characterized in that

The heat exchanger (3) according to any one of claims 4 to 8, characterized in that the heat exchanger (3) has the following characteristics.
The flat tube (7) has 81 passages (112).
The flat tube (7) has a height H of 77.3 mm.
The flat tube (7) has a deployed length of 1400 mm.
Each passage (112) is provided with a rectangular hole A1 having a length l of 1 mm and a width L of 0.7 mm.
Each passageway (112) has a fluid diameter d of 0.86.

The heat exchanger (3) according to any one of claims 4 to 8, characterized in that the heat exchanger (3) has the following characteristics.
The flat tube (7) has 77 passages (112).
The flat tube (7) has a height H of 77.3 mm.
The flat tube (7) has a deployed length of 1400 mm.
Each passage (112) includes a circular hole A2 having a diameter d ′ of 0.6 mm.
Each passageway (112) has a fluid diameter d of 0.6.

The heat exchanger (3) according to any one of claims 4 to 8, characterized in that the heat exchanger (3) has the following characteristics.
The flat tube (7) has 77 passages (112).
The flat tube (7) has a height H of 77.3 mm.
The flat tube (7) has a deployed length of 695 mm.
Each passage (112) includes a circular hole A2 having a diameter d ′ of 0.6 mm.
Each passageway (112) has a fluid diameter d of 0.6.

The main body (13) is formed in the shape of a sleeve (14). The first end plate (17) of the sleeve (14) is closed by the first end plate (17), and the second end of the sleeve (14). The heat exchanger (3) according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the second end plate (18) closes the part (16).

The sleeve (14) is generally cylindrical, and extends along an overall extension axis Δ substantially perpendicular to the surfaces P1 and P2 of the first end plate (17) and the second end plate (18). 13. A heat exchanger (3) according to claim 12, characterized in that

The heat exchanger (3) according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the body (13) comprises an inlet hole (8) and an outlet hole (9).

15. Heat exchanger (3) according to claim 14, characterized in that an inlet hole (8) and an outlet hole (9) are provided in the first end plate (17).

16. Heat exchanger (3) according to claim 15, characterized in that an inlet hole (8) and an outlet hole (9) are provided in the sleeve (14).

The central rod (23) comprises a cavity (25) in communication with a passage (112) open to the first end (26) of the central rod (23), and the outer rod (24) is The hole (28) connected with the channel | path (112) opened by the 1st front-end | tip part (29) of an outer periphery rod (24) is provided, The any one of Claims 3-16 characterized by the above-mentioned. The heat exchanger according to (3).

The heat exchanger (3) according to claim 17, characterized in that the first end (26) and / or the first tip (29) protrudes from the same end plate (17, 18). .

Along with a central rod (23) having a second end (27) and an outer rod (24) having a second tip (30), a second end (27) and a second tip (30) The heat exchange according to any one of claims 17 to 18, wherein the heat exchanger is fixed in a central cylindrical part (33) and an outer peripheral cylindrical part (32) which are constituent elements of the main body (13). Vessel (3).

The air-conditioning circuit (2) and the second circuit (4) are provided, and at least one heat exchanger (3) is jointly arranged in both the circuits (2, 4). The air conditioner (1) according to any one of 19 above.

Air conditioner (1) according to claim 20, characterized in that a plurality of heat exchangers are arranged in the air conditioning circuit (2) and the second circuit (4).

The air conditioner (1) according to any one of claims 20 to 21, wherein the supercritical fluid FR is circulated in the first circulation direction S1 of the air conditioning circuit (2).

The air conditioner according to any one of claims 20 to 22, wherein the heat exchange fluid FC made of a mixture of water and glycol is circulated in the second circulation direction S2 of the second circuit (4). (1).

The air conditioner (1) according to any one of claims 22 to 23, wherein the first circulation direction S1 in the heat exchanger (3) is the same direction as the second circulation direction S2.

The air conditioner (1) according to any one of claims 22 to 23, wherein the first circulation direction S1 in the heat exchanger (3) is opposite to the second circulation direction S2.

The air conditioner (1) according to any one of claims 22 to 23, wherein the first circulation direction S1 in the heat exchanger (3) is perpendicular to the second circulation direction S2.

27. Any of claims 22 to 26, characterized in that the flat tube (7) forms an air conditioning circuit (2) while the gap (12) between the tubes forms a second circuit (4). The air conditioner (1) according to claim 1.

A heat exchanger (3) according to any of claims 1 to 9 and claims 12 to 19, characterized in that it is arranged in a "low pressure" circuit (107) of the air conditioning circuit (2). The air conditioner (1) according to any one of claims 20 to 27, characterized in that:

A heat exchanger (3) according to any one of claims 1 to 8 and claims 10 to 19, characterized in that it is arranged in a "high voltage" circuit (106) of the air conditioning circuit (2). The air conditioner (1) according to any one of claims 20 to 27, characterized in that: