(57)【要約】【課題】  部品点数が少なく、かつ熱交換効率の向上した熱交換器を提供する。【解決手段】  熱交換器１は、外管２と、外管２内に間隔をおいて挿入された内管３と、内管３外周面に設けられたフィン４と、両管２、３の両端部に固定されたコネクタ５とを備えている。外管２と内管３との間の間隙を第１流体通路６とし、内管３内を第２流体通路７とする。内管３の両端部を外管２よりも外方に突出させ、外方突出部3aの全体のフィン４を取り除いてフィン無し部８を設ける。コネクタ５に、一端がコネクタ５外面に開口するとともに他端開口から内管３のフィン無し部８が挿入される貫通穴14と、一端がコネクタ５外面に開口するとともに他端開口が第１流体通路６に連通する流路13とを形成する。【選択図】      図２
2006003071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外管と、外管内に間隔をおいて設けられた内管と、外管と内管との間に設けられたフィンと、両管の両端部に固定されたコネクタとを備えており、外管と内管との間の間隙が第１の流体通路となっているとともに内管内が第２の流体通路となっており、内管の両端部が外管よりも外方に突出しているとともに、この外方突出部の少なくとも先端部にフィン無し部が設けられ、コネクタに、一端がコネクタ外面に開口するとともに他端開口から内管のフィン無し部が挿入される貫通穴と、一端がコネクタ外面に開口するとともに他端開口が第１流体通路に連通する流路とが形成されている熱交換器。
【請求項２】
外管内に内管が挿入され、内管外周面にフィンが設けられている請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
フィンが、内管の外周面に周方向に間隔をおき、かつ内管の長さ方向に伸びるように一体に形成されている請求項１または２記載の熱交換器。
【請求項４】
コネクタの外面に外管嵌入用凹所が形成されており、外管の端部が外管嵌入用凹所に嵌め入れられるとともに、外管の外周面とコネクタにおける凹所の開口周縁部とが接合されている請求項１〜３のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項５】
外管とコネクタとの接合がろう付により行われている請求項４記載の熱交換器。
【請求項６】
内管における貫通穴内に挿入された部分に加えて、内管におけるコネクタの流路内に臨んだ部分がフィン無し部とされている請求項１〜５のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項７】
内管の外方突出部全体がフィン無し部となっている請求項１〜６のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項８】
内管の外周面と、コネクタにおける貫通穴の少なくとも一端開口の周縁部とが接合されている請求項１〜７のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項９】
内管におけるフィン無し部の先端部が、貫通穴におけるコネクタ外面側の開口より外方に突出しており、内管外周面が、コネクタにおける貫通穴のコネクタ外面側の開口周縁部に接合されている請求項８記載の熱交換器。
【請求項１０】
内管とコネクタとの接合がろう付により行われている請求項８または９記載の熱交換器。
【請求項１１】
内管における貫通穴のコネクタ外面側の開口から外方に突出した部分にユニオンねじが被せられ、ユニオンねじがコネクタに接合されている請求項９記載の熱交換器。
【請求項１２】
内管のフィン無し部の先端がコネクタの貫通穴の中間部に位置しており、貫通穴におけるフィン無し部先端よりもコネクタ外面側の部分が、第２流体通路に連通した流路となっている請求項１〜８のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項１３】
外管、内管およびコネクタがそれぞれアルミニウム製である請求項１〜１２のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項１４】
外管および内管がそれぞれアルミニウム押出形材からなる請求項１３記載の熱交換器。
【請求項１５】
コンプレッサ、ガスクーラ、エバポレータ、気液分離器、減圧器、およびガスクーラから出てきた冷媒とエバポレータから出てきた冷媒とを熱交換させる中間熱交換器とを備えており、かつ超臨界冷媒を用いる冷凍サイクルであって、中間熱交換器が請求項１〜１４のうちのいずれかに記載された熱交換器からなる冷凍サイクル。
【請求項１６】
中間熱交換器の第１流体通路内をエバポレータから出てきた低圧の冷媒が流れ、同じく第２流体通路内をガスクーラから出てきた高圧の冷媒が流れるようになっている請求項１５記載の冷凍サイクル。
【請求項１７】
超臨界冷媒が二酸化炭素からなる請求項１５または１６記載の冷凍サイクル。
【請求項１８】
請求項１５〜１７のうちのいずれかに記載の冷凍サイクルがカーエアコンとして搭載されている車両。  
【請求項１９】
コンプレッサ、室外熱交換器、気液分離器、減圧器、およびコンプレッサにより圧縮された高温高圧の超臨界熱媒体とエンジンからヒータコアに送られるエンジン冷却液とを熱交換させる冷却液加熱用熱交換器とを備えている暖房サイクルであって、冷却液加熱用熱交換器が請求項１〜１４のうちのいずれかに記載された熱交換器からなる暖房サイクル。
【請求項２０】
冷却液加熱用熱交換器の第１流体通路内をエンジン冷却液が流れ、同じく第２流体通路内をコンプレッサにより圧縮された超臨界熱媒体が流れるようになっている請求項１９記載の暖房サイクル。
【請求項２１】
超臨界熱媒体が二酸化炭素からなる請求項１９または２０記載の暖房サイクル。
【請求項２２】
請求項１９〜２１のうちのいずれかに記載の暖房サイクルがカーエアコンとして搭載されている車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱交換器に関し、さらに詳しくは、たとえばＣＯ２（二酸化炭素）などの超臨界冷媒が用いられる超臨界冷凍サイクルにおいて、中間熱交換器として用いられるのに好適な熱交換器に関する。また、この発明は、ＣＯ２などの超臨界熱媒体によって、自動車のエンジン冷却液を加熱するのに好適に用いられる熱交換器に関する。
【０００２】
この明細書および特許請求の範囲において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
【背景技術】
【０００３】
超臨界冷凍サイクルとして、コンプレッサ、ガスクーラ、エバポレータ、気液分離器、減圧器、およびガスクーラから出てきた冷媒とエバポレータから出てきた冷媒とを熱交換させる中間熱交換器とを備えたものが知られている。このような超臨界冷凍サイクルに用いられる中間熱交換器として、１つの内側流体穴およびこれの周囲に間隔をおいて形成された複数の外側流体穴を有する熱交換管と、熱交換管の両端部に固定され、かつ内側流体穴に通じる流路を有する２つの内側流体穴用コネクタと、内側流体穴用コネクタよりも熱交換管の長さ方向内側に固定され、かつ外側流体穴に通じる流路を有する２つの外側流体穴用コネクタとよりなるものが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の中間熱交換器によれば、熱交換管の他に４つのコネクタを必要とするので部品点数が多くなるという問題がある。さらに、熱交換管の内側流体穴を流れる流体と、外側流体穴を流れる流体との間の伝熱面積が比較的小さく、熱交換効率が充分ではないという問題がある。
【特許文献１】特開２０００−２４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の目的は、上記問題を解決し、部品点数が少なく、かつ熱交換効率の向上した熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。
【０００７】
1)外管と、外管内に間隔をおいて設けられた内管と、外管と内管との間に設けられたフィンと、両管の両端部に固定されたコネクタとを備えており、外管と内管との間の間隙が第１の流体通路となっているとともに内管内が第２の流体通路となっており、内管の両端部が外管よりも外方に突出しているとともに、この外方突出部の少なくとも先端部にフィン無し部が設けられ、コネクタに、一端がコネクタ外面に開口するとともに他端開口から内管のフィン無し部が挿入される貫通穴と、一端がコネクタ外面に開口するとともに他端開口が第１流体通路に連通する流路とが形成されている熱交換器。
【０００８】
2)外管内に内管が挿入され、内管外周面にフィンが設けられている上記1)記載の熱交換器。
【０００９】
3)フィンが、内管の外周面に周方向に間隔をおき、かつ内管の長さ方向に伸びるように一体に形成されている上記1)または2)記載の熱交換器。
【００１０】
4)コネクタの外面に外管嵌入用凹所が形成されており、外管の端部が外管嵌入用凹所に嵌め入れられるとともに、外管の外周面とコネクタにおける凹所の開口周縁部とが接合されている上記1)〜3)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１１】
5)外管とコネクタとの接合がろう付により行われている上記4)記載の熱交換器。
【００１２】
6)内管における貫通穴内に挿入された部分に加えて、内管におけるコネクタの流路内に臨んだ部分がフィン無し部とされている上記1)〜5)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１３】
7)内管の外方突出部全体がフィン無し部となっている上記1)〜6)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１４】
8)内管の外周面と、コネクタにおける貫通穴の少なくとも一端開口の周縁部とが接合されている上記1)〜7)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１５】
9)内管におけるフィン無し部の先端部が、貫通穴におけるコネクタ外面側の開口より外方に突出しており、内管外周面が、コネクタにおける貫通穴のコネクタ外面側の開口周縁部に接合されている上記8)記載の熱交換器。
【００１６】
10)内管とコネクタとの接合がろう付により行われている上記8)または9)記載の熱交換器。
【００１７】
11)内管における貫通穴のコネクタ外面側の開口から外方に突出した部分にユニオンねじが被せられ、ユニオンねじがコネクタに接合されている上記9)記載の熱交換器。
【００１８】
12)内管のフィン無し部の先端がコネクタの貫通穴の中間部に位置しており、貫通穴におけるフィン無し部先端よりもコネクタ外面側の部分が、第２流体通路に連通した流路となっている上記1)〜8)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１９】
13)外管、内管およびコネクタがそれぞれアルミニウム製である上記1)〜12)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００２０】
14)外管および内管がそれぞれアルミニウム押出形材からなる上記13)記載の熱交換器。
【００２１】
15)コンプレッサ、ガスクーラ、エバポレータ、気液分離器、減圧器、およびガスクーラから出てきた冷媒とエバポレータから出てきた冷媒とを熱交換させる中間熱交換器とを備えており、かつ超臨界冷媒を用いる冷凍サイクルであって、中間熱交換器が上記1)〜14)のうちのいずれかに記載された熱交換器からなる冷凍サイクル。
【００２２】
16)中間熱交換器の第１流体通路内をエバポレータから出てきた低圧の冷媒が流れ、同じく第２流体通路内をガスクーラから出てきた高圧の冷媒が流れるようになっている上記15)記載の冷凍サイクル。
【００２３】
17)超臨界冷媒が二酸化炭素からなる上記15)または16)記載の冷凍サイクル。
【００２４】
18)上記15)〜17)のうちのいずれかに記載の冷凍サイクルがカーエアコンとして搭載されている車両。
【００２５】
19)コンプレッサ、室外熱交換器、気液分離器、減圧器、およびコンプレッサにより圧縮された高温高圧の超臨界熱媒体とエンジンからヒータコアに送られるエンジン冷却液とを熱交換させる冷却液加熱用熱交換器とを備えている暖房サイクルであって、冷却液加熱用熱交換器が上記1)〜14)のうちのいずれかに記載された熱交換器からなる暖房サイクル。
【００２６】
20)冷却液加熱用熱交換器の第１流体通路内をエンジン冷却液が流れ、同じく第２流体通路内をコンプレッサにより圧縮された超臨界熱媒体が流れるようになっている上記19)記載の暖房サイクル。
【００２７】
21)超臨界熱媒体が二酸化炭素からなる上記19)または20)記載の暖房サイクル。
【００２８】
22)上記19)〜21)のうちのいずれかに記載の暖房サイクルがカーエアコンとして搭載されている車両。
【発明の効果】
【００２９】
上記1)および2)の熱交換器によれば、外管、内管、フィンおよび２つのコネクタから構成されているので、特許文献１記載の熱交換器に比較して部品点数が少なくなる。また、上記1)の熱交換器によれば内管と外管との間、上記2)の熱交換器によれば内管外周面にフィンが設けられているので、第１および第２流体通路内を流れる流体間の伝熱面積が増大し、熱交換効率が向上する。
【００３０】
上記3)の熱交換器によれば、第１および第２流体通路内を流れる流体間の伝熱面積が増大し、熱交換効率が向上する。また、フィンが内管に一体に形成されているので、部品点数が一層少なくなる。さらに、この場合、上記6)のように、内管におけるコネクタの流路内に臨んだ部分がフィン無し部とされていると、流路から流入してきた流体は、内外両管間における隣り合うフィン間の部分に均等に流入し、熱交換効率が向上する。
【００３１】
上記4)の熱交換器によれば、第１流体通路内を流れる流体の洩れを防止することができる。
【００３２】
上記5)の熱交換器によれば、外管とコネクタとの接合を比較的簡単に行うことができる。
【００３３】
上記6)および7)の熱交換器によれば、流路を通して流入してくる流体または流路から流出する流体に対する流通抵抗が軽減される。内管におけるコネクタの流路内に臨んだ部分にフィンが設けられていると、流路を通して流入してくる流体または流路から流出する流体に対する流通抵抗が増大し、熱交換効率の低下につながる。
【００３４】
上記8)の熱交換器によれば、第２流体通路内を流れる流体の洩れを防止することができる。
【００３５】
上記9)の熱交換器によれば、内管外周面とコネクタとの接合を簡単かつ確実に行うことができ、第２流体通路内を流れる流体の洩れを確実に防止することができる。コネクタの内部において内管外周面とコネクタとの接合を行うことは比較的困難である。
【００３６】
上記10)の熱交換器によれば、内管とコネクタとの接合を比較的簡単に行うことができる。
【００３７】
上記11)の熱交換器によれば、ユニオンねじを利用して、第２流体通路に配管用パイプなどを接続することができる。
【００３８】
上記13)の熱交換器によれば、第１流体通路を流れる流体と第２流体通路を流れる流体との間の伝熱効率が向上する。
【００３９】
上記14)の熱交換器によれば、内外両管を比較的簡単に製造することができる。特に、上記3)のようにフィンが内管に一体に形成されている場合に、内管の製造が簡単になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、図１、図２、図６および図７の上下、左右をそれぞれ上下、左右というものとする。
【００４１】
また、全図面を通じて同一部分および同一物には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００４２】
実施形態１
この実施形態は図１〜図５に示すものである。図１はこの発明による熱交換器の全体構成を示し、図２〜図４はその要部の構成を示す。また、図５は図１の熱交換器を中間熱交換器として用いた超臨界冷凍サイクルを示す。
【００４３】
図１〜図４に示すように、熱交換器(1)は、外管(2)と、外管(2)内に間隔をおいて同心状に挿入された内管(3)と、内管(3)の外周面に設けられたフィン(4)と、両管(2)(3)の両端部に固定されたコネクタ(5)とを備えており、外管(2)と内管(3)との間の間隙が第１の流体通路(6)となっているとともに内管(3)内が第２の流体通路(7)となっている。
【００４４】
外管(2)は、金属、ここではアルミニウム押出形材からなる。内管(3)は、金属、ここではアルミニウム押出形材からなり、その外周面に、複数のフィン(4)が、周方向に間隔をおき、かつ内管(3)の長さ方向に伸びるように一体に形成されている。フィン(4)の先端部と外管(2)内周面との間には若干の隙間が存在している（図３参照）。内管(3)の両端部は外管(2)よりも外方に突出しており、この外方突出部(3a)の全体にわたってフィン(4)が切除され、フィン無し部(8)が設けられている。また、内管(3)の内周面には、全長にわたる複数のインナーフィン(9)が周方向に間隔をおいて一体に形成されている（図３および図４参照）。
【００４５】
コネクタ(5)は金属、ここではアルミニウム製のブロックからなり、横向き円柱状部(5a)と、円柱状部(5a)の上端に連なった直方体状部(5b)とよりなる。以下、左側のコネクタ(5)について説明する。コネクタ(5)における円柱状部(5a)の右端面には、環状壁(11)が右方突出状に一体に形成されることにより、外管(2)の端部を嵌め入れる外管嵌入用凹所(12)が形成されている。そして、外管(2)の端部がコネクタ(5)の外管嵌入用凹所(12)内に嵌め入れられ、外管(2)外周面と、環状壁(11)の先端部、すなわち凹所(12)の開口周縁部とが接合されている。この接合は、ろう付、ここではトーチろう付により行われている。
【００４６】
コネクタ(5)には一端が円柱状部(5a)の右端面における環状壁(11)に囲まれた部分に開口するとともに他端が直方体状部(5b)の上面に開口し、かつ第１流体通路(6)に連通した流路(13)が形成されている。また、コネクタ(5)の流路(13)における円柱状部(5a)に存在する横向き部分の左端面と円柱状部(5a)の左端面（外面）との間に左右方向に伸びる貫通穴(14)が形成されている。そして、内管(3)のフィン無し部(8)の左側部分が貫通穴(14)内に挿入されている。フィン無し部(8)の左端部は貫通穴(14)における円柱状部(5a)の左端面側の開口より外方に突出しており、内管(3)のフィン無し部(8)の外周面が、円柱状部(5a)における貫通穴(14)の左端開口の周縁部に接合されている。この接合は、ろう付、ここではトーチろう付により行われている。
【００４７】
コネクタ(5)の円柱状部(5a)の左端面における貫通穴(14)の周囲の部分には環状壁(15)が左方突出状に一体に形成されている。内管(3)のフィン無し部(8)の左端部は環状壁(15)よりも左方に突出しており、フィン無し部(8)における環状壁(15)よりも突出した部分および環状壁(15)に被さるようにユニオンねじ(16)が配置されている。環状壁(15)はユニオンねじ(16)に形成された貫通穴(17)の右端大径部(17a)内に嵌め入れられ、フィン無し部(8)の左端部は貫通穴(17)における右端大径部(17a)に連なった小径部(17b)内に嵌め入れられている。ユニオンねじ(16)の右端部は、円柱状部(5a)の左端面における環状壁(15)の周囲の部分に形成された環状凹所(18)内に嵌っており、ユニオンねじ(16)の外周面の右端部と、円柱状部(5a)における凹所(18)の内周面とが接合されている。この接合は、ろう付、ここではトーチろう付により行われている。一方のコネクタ(5)のユニオンねじ(16)は第２流体通路(7)内に流体を供給するための配管用パイプを接続するのに利用され、他方のコネクタ(5)のユニオンねじ(16)は第２流体通路(7)内から流体を排出するための配管用パイプを接続するのに利用される。
【００４８】
コネクタ(5)には、直方体状部(5b)の上面から下方に伸びるめねじ穴(19)が形成されている。一方のコネクタ(5)のめねじ穴(19)は第１流体通路(6)内に流体を供給するための配管用パイプを接続するのに利用され、他方のコネクタ(5)のめねじ穴(19)は第１流体通路(6)内から流体を排出するための配管用パイプを接続するのに利用される。
【００４９】
右側のコネクタ(5)は左側のコネクタ(5)と左右逆向きの構成であり、左側コネクタ(5)の場合と同様にして外管(2)および内管(3)に固定されている。
【００５０】
図５は、上述した熱交換器(1)を中間熱交換器として用いた超臨界冷凍サイクルを示す。
【００５１】
図５において、超臨界冷凍サイクルは超臨界冷媒としてＣＯ２を用いるものであり、コンプレッサ(21)、ガスクーラ(22)、エバポレータ(23)、気液分離器としてのアキュムレータ(24)、減圧器としての膨張弁(25)、およびガスクーラ(22)から出てきた冷媒とエバポレータ(23)から出てきた冷媒とを熱交換させる中間熱交換器(1)を備えている。超臨界冷凍サイクルは、カーエアコンとして車両、たとえば自動車に搭載される。
【００５２】
中間熱交換器(1)の第１流体通路(6)内をエバポレータ(23)から出てアキュムレータ(24)を通過してきた低圧の冷媒が流れ、同じく第２流体通路(7)内をガスクーラ(22)から出てきた高圧の冷媒が流れるようになっている。
【００５３】
超臨界冷媒は、ここでは二酸化炭素からなるが、これに限定されるものではなく、エチレン、エタン、酸化窒素なども使用可能である。
【００５４】
実施形態２
この実施形態は図６に示すものである。
【００５５】
この実施形態の熱交換器(30)の場合、左側のコネクタ(5)に、一端が流路(13)における円柱状部(5a)に存在する横向き部分の左端面に開口するとともに、他端が円柱状部(5a)の左端面に開口した貫通穴(31)が形成されている。内管(3)のフィン無し部(8)の左端は、コネクタ(5)の貫通穴(31)の長さの中間部に位置している。貫通穴(31)におけるフィン無し部(8)が挿入された部分よりも左側には、小径部(31a)を介して大径部(31b)が形成されており、小径部(31a)および大径部(31b)により、第２流体通路(7)に通じる流路が形成されている。そして、内管(3)の外周面と、コネクタ(5)における貫通穴(31)の右端開口の周縁部とが接合されている。この接合はろう付、ここでは置きろう付により行われている。コネクタ(5)に、円柱状部(5a)および直方体状部(5b)にまたがる部分の左端面から右方に伸びるめねじ穴(32)が形成されている。一方のコネクタ(5)の大径部(31b)およびめねじ穴(32)は第１流体通路(6)内に流体を供給するための配管用パイプを接続するのに利用され、他方のコネクタ(5)の大径部(31b)およびめねじ穴(32)は第１流体通路(6)内から流体を排出するための配管用パイプを接続するのに利用される。
【００５６】
なお、コネクタ(5)には、環状壁および凹所は形成されていない。
【００５７】
右側のコネクタ(5)は左側のコネクタ(5)と左右逆向きの構成であり、左側コネクタ(5)の場合と同様にして外管(2)および内管(3)に固定されている。
【００５８】
その他の構成は実施形態１の熱交換器(1)と同じであり、実施形態１の場合と同様に、超臨界冷凍サイクルの中間熱交換器として用いられる。
【００５９】
実施形態３
この実施形態は図７に示すものである。
【００６０】
この実施形態の熱交換器(40)の場合、左側のコネクタ(5)には、一端が流路(13)における円柱状部(5a)に存在する横向き部分の左端面に開口するとともに、他端が直方体状部(5b)の上端面におけるめねじ穴(19)よりも左方の部分に開口した貫通穴(41)が形成されている。内管(3)のフィン無し部(8)の左端は、コネクタ(5)の貫通穴(41)における左右方向に伸びる横向き部分(41a)の長さの中間部に位置している。貫通穴(41)における横向き部分(41a)のフィン無し部(8)左端よりも左側の部分および縦向き部分(41b)により、第２流体通路(7)に通じる流路が形成されている。貫通穴(41)の縦向き部分(41b)の上端部には大径部(41c)が形成されている。一方のコネクタ(5)の大径部(41c)は第１流体通路(6)内に流体を供給するための配管用パイプを接続するのに利用され、他方のコネクタ(5)の大径部(41c)は第１流体通路(6)内から流体を排出するための配管用パイプを接続するのに利用される。
【００６１】
なお、コネクタ(5)には、環状壁(15)および凹所は形成されていない。
【００６２】
右側のコネクタ(5)は左側のコネクタ(5)と左右逆向きの構成であり、左側コネクタ(5)の場合と同様にして外管(2)および内管(3)に固定されている。
【００６３】
その他の構成は実施形態１の熱交換器と同じであり、実施形態１の場合と同様に、超臨界冷凍サイクルの中間熱交換器として用いられるのに適している。
【００６４】
図８は、上述した熱交換器(1)(30)(40)を冷却液加熱用熱交換器として使用し、かつ超臨界熱媒体を用いる暖房サイクルを示す。
【００６５】
図８において、暖房サイクルは、超臨界熱媒体としてＣＯ２を用いるものであり、コンプレッサ(50)、コンプレッサ(50)により圧縮された高温高圧の超臨界熱媒体とエンジン(51)からヒータコア(52)に送られるエンジン冷却液とを熱交換させる冷却液加熱用熱交換器(1)(30)(40)、冷却液加熱用熱交換器(1)(30)(40)を通過した超臨界熱媒体を減圧する減圧器としての膨張弁(53)、膨張弁(53)で減圧された超臨界熱媒体を蒸発させる室外熱交換器(54)、および室外熱交換器(54)からコンプレッサ(50)に送られる超臨界熱媒体中の液体を分離する気液分離器としてのアキュムレータ(55)を備えている。暖房サイクルは、カーエアコンとして車両、たとえば自動車に搭載される。
【００６６】
冷却液加熱用熱交換器(1)(30)(40)の第１流体通路(6)内をエンジン冷却液が流れ、同じく第２流体通路(7)内をコンプレッサ(50)により圧縮された超臨界熱媒体が流れるようになっている。
【００６７】
なお、この暖房サイクルにおいて、コンプレッサ(50)、膨張弁(53)およびアキュムレータ(55)として、図５に示す超臨界冷凍サイクルのコンプレッサ(21)、減圧器としての膨張弁(25)および気液分離器としてのアキュムレータ(24)が共用されるとともに、室外熱交換器(54)としてガスクーラ(22)が共用されるように、配管および切り替え弁などが設けられることがある。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】この発明による熱交換器の実施形態１の全体構成を示す一部を省略した一部切り欠き正面図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】図２のIII−III線拡大断面図である。
【図４】図２のIV−IV線拡大断面図である。
【図５】実施形態１の熱交換器を中間熱交換器として用いた超臨界冷凍サイクルを示す図である。
【図６】この発明による熱交換器の実施形態２を示す図２相当の図である。
【図７】この発明による熱交換器の実施形態３を示す図２相当の図である。
【図８】実施形態１〜３の熱交換器を冷却液加熱用熱交換器として用いた暖房サイクルを示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
(1)(30)(40)：熱交換器
(2)：外管
(3)：内管
(3a)：外方突出部
(4)：フィン
(5)：コネクタ
(6)：第１流体通路
(7)：第２流体通路
(8)：フィン無し部
(12)：外管嵌入用凹所
(13)：流路
(14)(31)(41)：貫通穴
(16)：ユニオンねじ
(21)：コンプレッサ
(22)：ガスクーラ
(23)：エバポレータ
(24)：アキュムレータ（気液分離器）
(25)：膨張弁（減圧器）
(50)：コンプレッサ
(51)：エンジン
(52)：ヒータコア
(53)：膨張弁（減圧器）
(54)：室外熱交換器
(55)：アキュムレータ（気液分離器）
【図１】
2006003071.tif 000003
【図２】
2006003071.tif 000004
【図３】
2006003071.tif 000005
【図４】
2006003071.tif 000006
【図５】
2006003071.tif 000007
【図６】
2006003071.tif 000008
【図７】
2006003071.tif 000009
【図８】
2006003071.tif 000010