(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外管と、外管内に間隔をおいて配置された内管とを備え、外管と内管との間の間隙が第１冷媒流路となるとともに内管内が第２冷媒流路となっており、内管が外管よりも外側に突出した少なくとも１つの突出部を有している二重管式熱交換器において、
内管の１つの突出部側に消音器が設けられており、消音器の内部に、第２冷媒流路のみに通じる消音室が設けられ、消音器の消音室を囲繞する壁部分に冷媒流通口が形成されており、消音器が、内管の前記突出部の突出端よりも外側に位置し、かつ内径が外管の外径よりも大きい大円筒部と、大円筒部における外管側とは反対側端部に設けられて大円筒部の当該端部側の開口を閉鎖する閉鎖壁と、大円筒部の外管側に設けられ、かつ内管の前記突出部に外側から嵌め被せられて内管外周面に接合された小円筒部と、小円筒部における外管側端部に設けられて径方向外方に突出し、かつ外管の前記突出部側端面に接合された外向きフランジとを備えており、当該外向きフランジによって、第１冷媒流路における前記突出部側端部開口が閉鎖されている二重管式熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は二重管式熱交換器に関し、さらに詳しくは、外管と、外管内に間隔をおいて設けられた内管とを備えている二重管式熱交換器に関する。
【０００２】
この明細書において、「コンデンサ」という用語には、通常のコンデンサの他に凝縮部および過冷却部を有するサブクールコンデンサを含むものとする。
【背景技術】
【０００３】
従来、カーエアコンに用いられる冷凍サイクルとして、コンプレッサ、凝縮部と過冷却部とを有するコンデンサ、エバポレータ、減圧器としての膨張弁、およびコンデンサとエバポレータとの間に配置され、かつコンデンサの過冷却部から出てきた高温の冷媒とエバポレータから出てきた低温の冷媒とを熱交換させる中間熱交換器を備えたものが広く知られている。
【０００４】
このような冷凍サイクルにおいては、コンプレッサから吐出された冷媒の冷媒脈動音を低減する必要があり、たとえばカーエアコンにおけるエバポレータとコンプレッサとの間に設けられかつ内部が消音室となっている筐体を備えており、筐体が軸線が上下方向を向いた円筒部と、円筒部の上下両端開口を閉鎖する上下両蓋部とよりなり、上側蓋部に開口穴が形成されるとともに当該開口穴にエバポレータからのびる入口側配管が挿入されて上側蓋部にろう付され、円筒部の周壁に開口穴が形成されるとともに当該開口穴にコンプレッサにのびる出口側配管が挿入されて周壁にろう付され、両配管が直角をなし、出口側配管の上流側端部に、消音室内に突出し、かつ入口側配管の下端部に向かって屈曲した屈曲部が設けられている消音器が提案されている(特許文献１参照)。
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の消音器においては、一端がコンプレッサに直接接続されている出口側配管が、消音器の円筒部の周壁にろう付されているので、消音器が出口側配管を通してエンジンの振動の影響を受けやすく、消音器が破損するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−８５５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明の目的は、上記問題を解決し、冷媒脈動音を低減する消音器を備え、かつ当該消音器の破損を防止しうる二重管式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】
【０００８】
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。
【０００９】
1)外管と、外管内に間隔をおいて配置された内管とを備え、外管と内管との間の間隙が第１冷媒流路となるとともに内管内が第２冷媒流路となっており、内管が外管よりも外側に突出した少なくとも１つの突出部を有している二重管式熱交換器において、
内管の１つの突出部側に消音器が設けられており、消音器の内部に、第２冷媒流路のみに通じる消音室が設けられ、消音器の消音室を囲繞する壁部分に冷媒流通口が形成されており、消音器が、内管の前記突出部の突出端よりも外側に位置し、かつ内径が外管の外径よりも大きい大円筒部と、大円筒部における外管側とは反対側端部に設けられて大円筒部の当該端部側の開口を閉鎖する閉鎖壁と、大円筒部の外管側に設けられ、かつ内管の前記突出部に外側から嵌め被せられて内管外周面に接合された小円筒部と、小円筒部における外管側端部に設けられて径方向外方に突出し、かつ外管の前記突出部側端面に接合された外向きフランジとを備えており、当該外向きフランジによって、第１冷媒流路における前記突出部側端部開口が閉鎖されている二重管式熱交換器。
【発明の効果】
【００１０】
上記1)の二重管式熱交換器によれば、内管の１つの突出部側に消音器が設けられており、消音器の内部に、第２冷媒流路のみに通じる消音室が設けられ、消音器の消音室を囲繞する壁部分に冷媒流通口が形成されているので、冷媒が、冷媒流通口を通して消音室内に流入する際に、コンプレッサから吐出された冷媒の冷媒脈動音が低減される。
【００１１】
また、第１冷媒流路内を、コンデンサから流出するとともに膨張弁に向かう冷媒が流れるようにし、第２冷媒流路内を、エバポレータから流出するとともにコンプレッサに向かう冷媒が流れるようにし、消音器の消音室を囲繞する壁部分の冷媒流通口に、エバポレータからのびる配管を接続すると、消音器はコンプレッサを介してのエンジンの振動を受けにくくなり、消音器の破損を防止することができる。
【００１２】
一方、第１冷媒流路内を、エバポレータから流出するとともにコンプレッサに向かう冷媒が流れるようにし、第２冷媒流路内を、コンデンサから流出するとともに膨張弁に向かう冷媒が流れるようにし、消音器の消音室を囲繞する壁部分の冷媒流通口に、コンデンサからのびる配管を接続した場合であっても、消音器はコンプレッサを介してのエンジンの振動を受けにくくなり、消音器の破損を防止することができる。
【００１３】
さらに、上記1)の二重管式熱交換器によれば、第１冷媒流路における内管の突出部側端部の開口を塞ぐ外向きフランジが消音器に設けられているので、閉鎖部材を別個に用意する必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明による二重管式熱交換器の全体構成を示す長さ方向の中間部を省略した斜視図である。
【図２】この発明による二重管式熱交換器の全体構成を示す長さ方向の中間部を省略した垂直縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１６】
以下の説明において、「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。
【００１７】
また、以下の説明において、図２の上下、左右を上下、左右というものとする。
【００１８】
図１および図２はこの発明による二重管式熱交換器の全体構成を示す。
【００１９】
図１および図２において、二重管式熱交換器(1)は、横断面円形のアルミニウム押出形材製外管(2)、および外管(2)内に間隔をおいて同心状に挿入された横断面円形のアルミニウム押出形材製内管(3)を備えており、外管(2)と内管(3)との間の間隙が第１冷媒流路(4)となり、内管(3)内が第２冷媒流路(5)となっている。
【００２０】
外管(2)の周壁には、内方に突出した螺旋状の凸条(6)が形成されている。凸条(6)の突出端面は１つの円筒面上に位置しており、当該突出端面が内管(3)の外周面にろう材により接合されている。以下、ろう材による接合をろう付というものとする。したがって、第１冷媒流路(4)は螺旋状となっている。外管(2)の周壁における凸条(6)が形成されていない部分の右端寄りに、第１冷媒流路(4)に通じかつ第１冷媒流路(4)内に冷媒を送り込む冷媒流入パイプ(7)がろう付され、外管(2)の周壁における凸条(6)が形成されていない部分の左端寄りに、第１冷媒流路(4)に通じかつ第１冷媒流路(4)内から冷媒を送り出す冷媒流出パイプ(8)がろう付されている。
【００２１】
内管(3)の両端部は外管(2)の両端部よりも外側に突出しており、２つの突出部(3a)(3b)を有している。内管(3)の一方の突出部(3a)、ここでは左側の突出部(3a)側には、アルミニウム製消音器(10)が配置され、外管(2)および内管(3)にろう付されている。また、内管(3)の他方の突出部(3b)には、第１冷媒流路(4)の右端開口を塞ぐアルミニウム製閉鎖部材(11)が配置され、外管(2)および内管(3)にろう付されている。
【００２２】
消音器(10)の内部には、第２冷媒流路(5)のみに通じる消音室(12)が設けられており、消音器(10)における消音室(12)を囲繞する壁部分に冷媒流通口(13)が形成されている。消音器(10)は、内径が外管(2)の外径よりも大きい大円筒部(14)と、大円筒部(14)の一端、ここでは左端に一体に形成されて大円筒部(14)の左端開口を閉鎖する閉鎖壁(15)と、大円筒部(14)の右端に一体に形成されて右方に突出し、かつ右方に向かって徐々に小径となるとともに先端が内管(3)の左側突出部(3a)の外周面に至るテーパ筒部(16)と、テーパ筒部(16)の右端に一体に形成されて右方に突出し、かつ内管(3)の左側突出部(3a)の一定長さ部分に外側から嵌め被せられて内管(3)外周面にろう付された小円筒部(17)と、小円筒部(17)の右端に一体に形成されて径方向外方に突出し、かつ外周縁が外管(2)の外周面よりも径方向外方に至るとともに外管(2)の左端面にろう付された外向きフランジ(18)と、外向きフランジ(18)の外周縁に一体に形成されて右方に突出し、かつ外管(2)の左端寄りの一定長さ部分に外側から嵌め被せられて外管(2)外周面にろう付された中円筒部(19)とよりなり、外向きフランジ(18)によって第１冷媒流路(4)の左端開口が塞がれている。冷媒流通口(13)は、消音器(10)の大円筒部(14)の周壁に形成されており、大円筒部(14)の周壁に、消音室(12)内に通じかつ冷媒流通口(13)を通して消音室(12)内に冷媒を送り込む冷媒流入パイプ(21)が接続されている。流入パイプ(21)は、端部が冷媒流通口(13)内に嵌め入れられた状態で大円筒部(14)の周壁にろう付されている。
【００２３】
閉鎖部材(11)は、内管(3)の右側突出部(3b)における外管(2)寄りの部分に外側から嵌め被せられて内管(3)外周面にろう付された小円筒部(22)と、小円筒部(22)の左端に一体に形成されて径方向外方に突出し、かつ外周縁が外管(2)の外周面よりも径方向外方に至るとともに外管(2)の右端面にろう付された外向きフランジ(23)と、外向きフランジ(23)の外周縁に一体に形成されて左方に突出し、かつ外管(2)の右端寄りの一定長さ部分に外側から嵌め被せられて外管(2)外周面にろう付された大円筒部(24)とよりなり、外向きフランジ(23)によって第１冷媒流路(4)の右端開口が塞がれている。
【００２４】
上述した二重管式熱交換器(1)は、たとえばコンプレッサと、凝縮部、気液分離器としての受液器および過冷却部を有するコンデンサと、エバポレータと、減圧器としての膨張弁とを備えた冷凍サイクルにおいて、コンデンサ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して用いられる。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。
【００２５】
この冷凍サイクルの場合、二重管式熱交換器(1)の外管(2)の周壁にろう付された冷媒流入パイプ(7)に、コンデンサの過冷却部からのびる配管が接続され、同じく外管(2)の周壁にろう付された冷媒流出パイプ(8)に、膨張弁にのびる配管が接続される。また、二重管式熱交換器(1)の消音器(10)の大円筒部(14)の周壁にろう付された冷媒流入パイプ(21)に、エバポレータからのびる配管が接続され、同じく内管(3)の右側突出部(3b)における閉鎖部材よりも右方に位置する端部に、図示しない継手部材を介してコンプレッサにのびる配管が接続される。
【００２６】
冷凍サイクルの稼働時には、コンプレッサで圧縮された高温高圧の気液混相の冷媒は、コンデンサの凝縮部で冷却されて凝縮させられた後、受液器内に流入して気液２相に分離され、ついで過冷却部に流入して過冷却される。過冷却された液相冷媒は、冷媒流入パイプ(7)を通って二重管式熱交換器(1)の第１冷媒流路(4)内を流入し、第１冷媒流路(4)内を螺旋状に流れた後冷媒流出パイプ(8)を通って膨張弁に送られる。膨張弁に送られた液相冷媒は、膨張弁において断熱膨張させられて減圧された後エバポレータに流入し、エバポレータにおいて気化させられる。
【００２７】
一方、エバポレータから出てきた気相冷媒は、冷媒流入パイプ(21)および冷媒流通口(13)を通って二重管式熱交換器(1)の消音器(10)の消音室(12)内に流入し、ついで消音室(12)を経て第２冷媒流路(5)内に流入し、第２冷媒流路(5)内を流れた後コンプレッサに送られる。二重管式熱交換器(1)において、第２冷媒流路(5)内を流れる比較的低温の気相冷媒によって、第１冷媒流路(4)内を流れる液相冷媒がさらに冷却される。
【００２８】
上述したカーエアコンにおいて、エバポレータから出てきた気相冷媒が、冷媒流入パイプ(21)および冷媒流通口(13)を通って二重管式熱交換器(1)の消音器(10)の消音室(12)内に流入することによって、コンプレッサから吐出された冷媒の冷媒脈動音が低減される。
【００２９】
上記実施形態において、第１冷媒流路(4)内を、コンデンサから流出するとともに膨張弁に向かう冷媒が流れるとともに、第２冷媒流路(5)内を、エバポレータから流出するとともにコンプレッサに向かう冷媒が流れ、消音器(10)の冷媒流通口(13)に、エバポレータからのびる配管が接続されるようになっているが、これに限定されるものではなく、第１冷媒流路(4)内を、エバポレータから流出するとともにコンプレッサに向かう冷媒が流れるとともに、第２冷媒流路(5)内を、コンデンサから流出するとともに膨張弁に向かう冷媒が流れ、消音器(10)の冷媒流通口(13)に、コンデンサからのびる配管が接続されるようになっていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
この発明による二重管式熱交換器は、コンプレッサ、凝縮部と過冷却部とを有するコンデンサ、エバポレータ、減圧器としての膨張弁、気液分離器、およびコンデンサとエバポレータとの間に配置され、かつコンデンサの過冷却部から出てきた高温の冷媒とエバポレータから出てきた低温の冷媒とを熱交換させる中間熱交換器を備えたカーエアコンを構成する冷凍サイクルにおいて、中間熱交換器として好適に用いられる。
【符号の説明】
【００３１】
(1)：二重管式熱交換器
(2)：外管
(3)：内管
(3a)：左側突出部
(4)：第１冷媒流路
(5)：第２冷媒流路
(10)：消音器
(12)：消音室
(13)：冷媒流通口
(14)：大円筒部
(15)：閉鎖壁
(17)：小円筒部
(18)：外向きフランジ
【図１】
0006684652.tif 000002
【図２】
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