(57)【要約】      （修正有）【課題】製作が簡便であり、外部管に別の加工が不要なので、製作コストが節減され、迅速な製作の可能となる。【解決手段】流路孔に気体又は液体冷媒が通過して内部管が冷却され、外管パイプの貫通孔を通じて供給される気体又は液体冷媒が内部管に形成された第１の集結溝に集結し、内部管の螺旋溝に気体及び液体冷媒が経由し、複数の突起に連続衝突して、熱交換作用で気体及び液体冷媒が冷却され、冷却した気体及び液体冷媒が内部管の第２の集結溝に集結して、外部管の貫通孔を通じて外部に排出される。内部管の第１、第２の集結溝に気体又は液体冷媒が集結して、連続供給及び排出が容易であり、外部管の外面に気体又は液体冷媒が通過される貫通孔パンチング(punching)作業で、外部管２００を製造する製造コストが高くなり、製作期間に時間を要する。【選択図】図１
2013029303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空状で、気体又は液体冷媒が通過する流路孔１０１が形成され、外面に長手方向に沿って、所定の間隔で離隔した環状の螺旋溝１０２が形成され、前記螺旋溝１０２に沿って、複数の突起１０３が突出形成され、前記螺旋溝１０２の両端に、気体又は液体冷媒が集結する第１、第２の集結溝１０４а、１０４ｂが形成されている内部管１００と、
中空状で、前記内部管１００の外面に密着結合され、外周面の両端部分に、前記内部管１００の第１、第２の集結溝１０４а、１０４ｂに連通する貫通孔２０１が形成されている外部管２００とから構成されることを特徴とする二重管型熱交換パイプ。
【請求項２】
前記外部管２００の貫通孔２０１の径が、前記内部管１００の第１、第２の集結溝１０４а、１０４ｂの幅よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項１に記載の二重管型熱交換パイプ。
【請求項３】
前記第１、第２の集結溝１０４а、１０４ｂの外面には、複数の突起１０３’が突出形成されていることを特徴とする請求項１に記載の二重管型熱交換パイプ。
【請求項４】
前記内部管１００は、アルミニウム、銅、または銅合金のいずれか１つの材質で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の二重管型熱交換パイプ。
【請求項５】
前記第１、第２の集結溝１０４а、１０４ｂは、半球状、楕円状、または、多角形状のいずれか１つで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の二重管型熱交換パイプ。
【請求項６】
前記突起１０３、１０３’は、円状、半球状、楕円状、または、多角形状のいずれか１つで形成されていることを特徴とする請求項１又は３に記載の二重管型熱交換パイプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二重管型熱交換パイプに関し、より詳しくは、内部管の螺旋溝に気体及び液体が経由し、複数の突起に連続衝突して、熱交換作用で冷却され、冷却した気体及び液体が第２の集結溝に集結し、貫通孔を通じて排出される二重管型熱交換パイプに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両に使用される空調装置は、夏期や冬期に自動車の室内を冷・暖房するか、雨天時や冬期にウインドシールドについている霜などを除去して、運転手が前・後方視野を確保することができるようになる。
【０００３】
前記の空調装置は、暖房システムと冷房システムとを同時に備えており、外気や内気を選択的に導入して、その空気を加熱又は冷却してから、自動車の室内に送風することで、自動車の室内を冷・暖房するか、換気するようになる。
【０００４】
前記の空調装置には、自動車の室内に供給される空気を冷却する二重管型内部熱交換機が設けられ、図５は、二重管型内部熱交換機を示す断面図である。
【０００５】
内部に低圧流路１１が形成され、外面に高圧が経由される螺旋部１２が形成されている内部管１０と、前記内部管１０の外周面に、二重管構造で結合されるとともに、高圧流路２１を形成し、両端部分の外周面に気体が供給・排出される入口・出口パイプ２２、２３が結合されている外部管２０とから構成される。
【０００６】
ここで、前記内部管１０の低圧流路１１に冷媒が通過して、前記内部管１0が冷却され、前記内部管１０の螺旋部１２により形成された高圧流路２１に気体が通過しながら、前記内部管１０と熱交換作用して気体が冷却された状態で、自動車の内部に供給される。
【０００７】
また、前記外部管２０の外周面は、前記内部管１０の径と同一の径に形成され、 入口・出口パイプ２２、２３が結合される前記外部管２０の外周面の両端部分が所定の幅で拡管された拡管部２４が形成される。
【０００８】
更に、前記外部管２０の拡管部２４のいずれか１つは、入口パイプ２２を介して供給される気体が、前記高圧流路２１に連続供給されるように、所定の量を集結させ、他の１つは、熱交換作用で冷却された気体が、排出パイプ２３を介して連続排出されるように、所定の量を集結させる。
【０００９】
しかし、前記のように、気体を、入口・出口パイプ２２、２３に連続して供給及び排出するために、外部管２０に拡管部２４を形成して気体を集結させる構造は、 外部管２０の特定の区間に拡管部２４を形成しなければならないという不都合があり、拡管部２４の形成に伴い、外部管２０の体積面積が増加し、外部管２０を製造する製造コストが高くなり、製作期間に時間を要する問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、前記のような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、流路孔に気体又は液体冷媒が通過して内部管が冷却され、外管パイプの貫通孔を通じて供給される気体又は液体冷媒が、内部管に形成された第１の集結溝に集結され、内部管の螺旋溝に気体又は液体冷媒が経由され、複数の突起に連続衝突して、熱交換作用により、気体又は液体冷媒が冷却され、冷却した気体又は液体冷媒が内部管の第２の集結溝に集結して、外部管の貫通孔を通じて外部に排出される二重管型熱交換パイプを提供することである。
【００１１】
また、外部管の貫通孔の径が、内部管の第１、第２の集結溝の幅よりも小さく形成されることにより、外部管の貫通孔を通じて、気体又は液体冷媒が連続して供給又は排出される二重管型熱交換パイプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述したような本発明の目的を達成するため、本発明による二重管型熱交換パイプは、中空状で、気体又は液体冷媒が通過する流路孔が形成され、外面に長手方向に沿って、所定の間隔で離隔した環状の螺旋溝が形成され、前記螺旋溝に沿って、複数の突起が突出形成され、前記螺旋溝の両端に、気体又は液体冷媒が集結する第１、第２の集結溝が形成されている内部管と、中空状で、前記内部管の外面に密着結合され、外周面の両端部分に、前記内部管の第１、第２の集結溝に連通する貫通孔が形成されている外部管とから構成されることを特徴とする。
【００１３】
本発明による二重管型熱交換パイプにおいて、前記外部管の貫通孔の径が、前記内部管の第１、第２の集結溝の幅よりも小さく形成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明による二重管型熱交換パイプにおいて、前記第１、第２の集結溝の外面には、複数の突起が突出形成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明による二重管型熱交換パイプにおいて、前記内部管は、アルミニウム、銅、または銅合金のいずれか１つの材質で形成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明による二重管型熱交換パイプにおいて、前記第１、第２の集結溝は、半球状、楕円状、または、多角形状のいずれか１つで形成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明による二重管型熱交換パイプにおいて、前記突起は、円状、半球状、楕円状、または、多角形状のいずれか１つで形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による二重管型熱交換パイプによると、内部管の第１、第２の集結溝に気体又は液体冷媒が集結され、連続供給及び排出が容易であり、外部管の外面に気体又は液体冷媒が通過する貫通孔パンチング(punching)作業で製作が簡便であり、外部管に別の加工が不要であって、体積面積が最小化し、製作コストが節減され、迅速な製作が可能であるというメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による二重管型熱交換パイプが車両用冷却装置に設置された状態を示す概路図である。
【図２】本発明による二重管型熱交換パイプを示す斜視図である。
【図３】本発明による二重管型熱交換パイプの分解斜視図である。
【図４】本発明による二重管型熱交換パイプが使用される状態を示す側断面図である。
【図５】従来技術による二重管型内部熱交換機を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を、添付の図面を参照して、より詳しく説明する。
【００２１】
図１は、本発明による二重管型熱交換パイプが車両用冷却装置に設置された状態を示す概略図であり、図２は、本発明による二重管型熱交換パイプを示す斜視図であり、図３は、本発明による二重管型熱交換パイプの分解斜視図であり、図４は、本発明による二重管型熱交換パイプが使用される状態を示す側断面図である。
【００２２】
内部管１００は、中空状で、気体又は液体冷媒が通過する流路孔１０１が形成され、外面に長手方向に沿って、所定の間隔で離隔した環状の螺旋溝１０２が形成され、前記螺旋溝１０２に沿って、複数の突起１０３が突出形成され、前記螺旋溝１０２の両端に、気体又は液体冷媒が集結する第１、第２の集結溝１０４а、１０４ｂが形成される。
【００２３】
前記内部管１００は、流路孔１０１に気体又は液体冷媒を通して冷却される。
【００２４】
前記内部管１００は、前記第１の集結溝１０４аに、外部から供給される気体又は液体冷媒を集結させて、前記螺旋溝１０２に気体又は液体冷媒が連続供給され、 前記第２の集結溝１０４ｂに冷却した気体又は液体冷媒が集結されて、外部に気体又は液体冷媒が連続排出される。
【００２５】
前記第１、第２の集結溝１０４а、１０４ｂの幅は、前記外部管２００の貫通孔２０１の径よりも広く形成されることが望ましい。
【００２６】
前記第１、第２の集結溝１０４а、１０４ｂは、半球状、楕円状、または、多角形状のいずれか１つで形成される。
【００２７】
前記第１、第２の集結溝１０４а、１０４ｂの外面には、複数の突起１０３’が突出形成されており、前記第１の集結溝１０４аに集結する気体又は液体冷媒が前記突起１０３’に連続衝突し、熱交換の作用後に前記螺旋溝１０２に供給されて、冷却効率が上昇し、前記第２の集結溝１０４ｂに集結する冷却した気体又は液体冷媒が、前記第２の集結溝１０４ｂで前記突起１０３’に衝突することで連続冷却され、外部に排出される。
【００２８】
前記内部管１００は、前記螺旋溝１０２に気体又は液体冷媒を経由させることで、前記螺旋溝１０２に沿って形成された複数の突起１０３に、気体又は液体冷媒が衝突して、迅速な冷却が行われる。
【００２９】
前記内部管１００は、前記螺旋溝１０２間の間隔が狭くなることにより、前記螺旋溝１０２を経由して冷却される気体又は液体冷媒の温度変化の速度が上昇し、前記螺旋溝１０２の間隔が広くなることにより、冷却される気体又は液体冷媒の変化速度が低下する。
【００３０】
前記螺旋溝１０２の間隔と角度は、ユーザの選択により、調節・製作することができる。
【００３１】
前記内部管１００は、気体と熱交換作用される前記突起１０３、１０３’の数により、気体又は液体冷媒の温度低下の速度が変化し、前記突起１０３、１０３’の数は、ユーザの選択により、調節・製作することができる。
【００３２】
前記内部管１００の突起１０３、１０３’は、円状、半球状、楕円状、または、多角形状のいずれか１つで形成される。
【００３３】
前記内部管１００は、アルミニウム、銅、または銅合金のいずれか１つの材質で形成される。
【００３４】
前記内部管１００は、熱伝導率に優れた銅材質で製作することが望ましく、ユーザの選択により、非鉄金属材質で製作することもできる。
【００３５】
外部管２００は、中空状で、前記内部管１００の外面に密着結合され、外周面の両端部分に、前記内部管１００の第１、第２の集結溝１０４а、１０４ｂに連通する貫通孔２０１が形成される。
【００３６】
前記外部管２００は、前記内部管１００の外面に密着結合され、前記螺旋溝１０２に、気体又は液体冷媒が経由するようにガイドする。
【００３７】
前記外部管２００は、いずれか１つの前記貫通孔２０１を通じて、気体又は液体冷媒を供給され、他の１つの前記貫通孔２０１を通じて、気体又は液体冷媒を排出するようになる。
【００３８】
前記外部管２００は、前記貫通孔２０１に、入口パイプ３０１と、出口パイプ３０２とが、それぞれ設けられる。
【００３９】
前記外部管２００は、外面が平坦な円筒状で形成することが望ましい。
【００４０】
前記外部管２００は、貫通孔２０１の径が、前記内部管１００の第１、第２の集結溝１０４а、１０４ｂの幅よりも小さく形成される。
【００４１】
前記のように構成される本発明による二重管型熱交換パイプは、下記のように使用され、本発明では、二重管型熱交換パイプが車両用冷却装置に設置された状態を例として、説明する。
【００４２】
まず、気体を圧縮する圧縮機４００が設けられており、前記圧縮機４００と連結され、前記圧縮機４００から吐出された気体を凝縮するコンデンサ５００が設けられており、前記コンデンサ５００と連結され、前記コンデンサ５００から吐出された高温高圧の液体冷媒を供給される外部管２００が形成され、前記外部管２００の内に設けられ、前記外部管２００に供給される液体冷媒を、外面に形成された螺旋溝１０２に経由させる内部管１００が設けられており、前記外部管２００と連結され、前記内部管１００の螺旋溝１０２を通じて排出された液体冷媒を減圧・膨脹させて、低温低圧の気体冷媒に変化させる膨脹バルブ６００が設けられており、前記膨脹バルブ６００と連結され、低温低圧の気体冷媒を低温低圧の液体冷媒に変化させる蒸発機７００が設けられており、前記蒸発機７００が流路孔１０１に連通するように前記内部管１００の一端と連結され、他端が前記圧縮機４００と連結される構造である。この際、冷却装置を作動させると、前記圧縮機４００から吐出された高温高圧の気体が前記コンデンサ５００に供給され、前記コンデンサ５００で凝縮された高温高圧の液体冷媒が前記外部管２００に供給され、前記外部管２００に供給された高温高圧の液体冷媒が前記内部管１００の螺旋溝１０２を経由するようになるが、複数の突起１０３に連続衝突して迅速に冷却され、冷却した液体冷媒が、前記膨脹バルブ６００で低温低圧の気体冷媒に変化して前記蒸発機７００に供給され、前記蒸発機７００から吐出される低温低圧の液体冷媒が、前記内部管１００の流路孔１０１を通じて、圧縮機４００に再移送されるともに、前記内部管１００が冷却され、冷却した前記内部管１００の螺旋溝１０２を経由する液体冷媒が、熱交換作用で冷却される。
【００４３】
前記の過程は、循環繰り返して、車両の室内側に送風される空気が冷却される。
【００４４】
また、前記蒸発機７００に流入した低温低圧の気体冷媒は、車両の室内側に送風される空気と熱交換されて蒸発すると共に、冷媒の蒸発潜熱による吸熱作用で、車両室内に送風される空気を冷却させ、低温低圧の冷媒に変化する。
【００４５】
また、前記外部管２００を介して供給される液体冷媒は、前記内部管１００の第１の集結溝１０４аに集結され、前記第１の集結溝１０４аに集結した液体冷媒は、前記螺旋溝１０２に供給されて、熱交換作用で冷却され、前記螺旋溝１０２を経由して冷却された液体冷媒は、前記第２の集結溝１０４ｂに集結され、前記第２の集結溝１０４ｂに集結した液体冷媒は、前記外部管２００の貫通孔２０１を通じて、前記膨脹バルブ６００に供給される。
【００４６】
前記第１、第２の集結溝１０４а、１０４ｂに集結する液体冷媒により、前記螺旋溝１０２及び前記膨脹バルブ６００に供給される液体冷媒の流れが連続される。
【００４７】
また、前記第１、第２の集結溝１０４а、１０４ｂの形状は、ユーザの選択により、半球状、楕円状、又は、多角形状のいずれか１つで形成することができる。
【００４８】
一方、前記内部管１００は、前記第１、第２の集結溝１０４а、１０４ｂの幅が、前記外部管２００の貫通孔２０１の径よりも広く形成されることにより、液体冷媒が集結する量が増加して、前記螺旋溝１０２と前記膨脹バルブ６００に供給される液体冷媒の供給量が低下することを防止する。
【００４９】
前記第１、第２の集結溝１０４а、１０４ｂの外面には、複数の突起１０３’が突出形成されており、前記第１の集結溝１０４аに集結する気体又は液体冷媒が、前記突起１０３’に連続衝突して、熱交換の作用後、前記螺旋溝１０２に供給されて冷却効率が上昇し、前記第２の集結溝１０４ｂに集結する冷却した気体又は液体冷媒が、前記第２の集結溝１０４ｂで前記突起１０３’に衝突されることで、連続冷却して、外部に排出される。
【００５０】
また、前記内部管１００の螺旋溝１０２の間隔が狭くなることにより、前記螺旋溝１０２を経由して冷却される気体又は液体冷媒の温度変化の速度が上昇し、前記螺旋溝１０２の間隔が広くなるにより、冷却される気体又は液体冷媒の変化速度が低下する。
【００５１】
前記螺旋溝１０２の間隔と角度は、ユーザの選択により、調節・製作することができる。
【００５２】
また、 前記内部管１００は、気体と熱交換作用される前記突起１０３、１０３’の数により、気体又は液体冷媒の温度低下の速度が変化し、前記突起１０３、１０３’の数は、ユーザの選択により、調節・製作することができ、前記突起１０３、１０３’は、円状、半球状、楕円状、または、多角形状のいずれか１つで形成することができる。
【００５３】
前記突起１０３、１０３’の形状により、気体又は液体冷媒の温度低下の速度が変化することがある。
【００５４】
また、前記内部管１００は、アルミニウム、銅、または銅合金のいずれか１つの材質で形成することができ、熱伝導率に優れた銅材質で製作することが望ましく、 ユーザの選択により、非鉄金属材質で製作することもできる。
【００５５】
ついで、前記外部管２００は、前記内部管１００の外面に密着結合されて、前記螺旋溝１０２に気体又は液体冷媒が経由するようにガイドし、いずれか一つの前記貫通孔２０１を通じて、気体又は液体冷媒を供給され、他の一つの前記貫通孔２０１を通じて、気体又は液体冷媒を排出するようになる。
【００５６】
この際、それぞれの前記貫通孔２０１には、入口パイプ３０１と、出口パイプ３０２とがそれぞれ設けられ、液体冷媒の供給及び排出をガイドするのが望ましい。
【００５７】
また、前記外部管２００は、外面が平坦な円筒状に形成することが望ましい。
【００５８】
更に、前記外部管２００は、貫通孔２０１の径が、前記内部管１００の第１、第２の集結溝１０４а、１０４ｂの幅よりも小さく形成される。
【００５９】
本発明では、二重管型熱交換パイプが車両用冷却装置に設置されて使用される状態を例にして説明しており、これにより、内部管１００の流路孔１０１に低温低圧の液体冷媒が通過され、内部管１００の螺旋溝１０２に高温高圧の液体冷媒が通過されて、液体冷媒が冷却されることとして記述したが、冷却装置により、液体冷媒の代わりに、気体冷媒が供給されて使用することができる。
【００６０】
前記のように、外部管２００の貫通孔２０１を通じて供給される気体又は液体冷媒が、内部管１００の第１の集結溝１０４аに集結して螺旋溝１０２に供給され、螺旋溝１０２を経由して冷却された気体又は液体冷媒が、第２の集結溝１０４ｂに集結して外部管２００の貫通孔２０１を通じて排出される構造は、内部管１００の第１、第２の集結溝１０４а、１０４ｂに気体又は液体冷媒が集結して、連続供給及び排出が容易であり、外部管２００の外面に気体又は液体冷媒が通過する貫通孔２０１パンチング(punching)作業で製作が簡便であり、外部管２００に別の加工が不要であって、体積面積が最小化する。
【００６１】
以上で説明した本発明による冷却管は、前記した実施形態に限定されるものでなく、以下の特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、本発明が属する分野で通常の知識を有する者であれば、誰でも多様に変更して実施可能な範囲まで本発明の技術的精神があると言える。
【符号の説明】
【００６２】
１００ : 内部管
１０１ : 流路孔
１０２ : 螺旋溝
１０３、１０３' : 突起
１０４а : 第１の集結溝
１０４ｂ : 第２の集結溝
２００ : 外部管
２０１ : 貫通孔
３０１ : 入口パイプ
３０２ : 出口パイプ
４００ : 圧縮機
５００ : コンデンサ
６００ : 膨脹バルブ
７００ : 蒸発機
【図１】
2013029303.tif 000003
【図２】
2013029303.tif 000004
【図３】
2013029303.tif 000005
【図４】
2013029303.tif 000006
【図５】
2013029303.tif 000007