(57)【要約】【課題】  コンパクト化と配設作業性の向上を実現できる二重管熱交換器の提供。【解決手段】  内管通路６ａを有する内管６と、この内管６の外方に外管通路７ａを有する外管７とからなる二重管部２と、二重管部２の一端で、内管通路６ａと外管通路７ａとをそれぞれ個別の外部配管に接続する接続コネクタ３と、二重管部２の他端で、内管通路６ａと外管通路７ａとを直列に接続する接続部４と、内管通路６ａの高温高圧の液冷媒を低温低圧の気液混合冷媒にして外管通路７ａに送り出す絞り部（オリフィスチューブ５）と、からなり、絞り部を、二重管部２の内管６に接続し、且つ、外管７に収容した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内管通路を有する内管と、この内管６の外方に外管通路を有する外管とからなる二重管部と、
前記二重管部の一端で、内管通路と外管通路とをそれぞれ個別の外部配管に接続するコネクタ部と、
前記二重管部の他端で、内管通路と外管通路とを直列に接続する接続部と、
前記内管通路の高温高圧の液冷媒を低温低圧の気液混合冷媒にして外管通路に送り出す絞り部と、からなり、
前記絞り部を、二重管部の内管に接続し、且つ、外管に収容したことを特徴とする二重管熱交換器。
【請求項２】
請求項１記載の二重管熱交換器において、
前記絞り部を二重管部の端部に配置したことを特徴とする二重管熱交換器。
【請求項３】
請求項２記載の二重管熱交換器において、
前記絞り部を二重管部の接続部側端部に接続したことを特徴とする二重管熱交換器。
【請求項４】
請求項１〜３のうちのいずれかに記載の二重管熱交換器において、
前記絞り部は、内管の軸方向への位置移動を規制する規制部を備えることを特徴とする二重管熱交換器。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれかに記載の二重管熱交換器において、
前記二重管部を一体成型部品で構成したことを特徴とする二重管熱交換器。
【請求項６】
請求項１〜５のうちのいずれかに記載の二重管熱交換器において、
前記絞り部は、冷媒に混入した異物の詰まりを防止する異物防止部を備えることを特徴とする二重管熱交換器。
【請求項７】
請求項１〜６のうちのいずれかに記載の二重管熱交換器において、
前記絞り部をオリフィスチューブで構成したことを特徴とする二重管熱交換器。
【請求項８】
請求項１〜７のうちのいずれかに記載の二重管熱交換器において、
前記絞り部を膨脹弁で構成したことを特徴とする二重管熱交換器。
【請求項９】
請求項１〜７のうちのいずれかに記載の二重管熱交換器において、
前記絞り部を差圧弁で構成したことを特徴とする二重管熱交換器。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちのいずれかに記載の二重管熱交換器において、
前記外管と被冷却体を熱的に接続し、且つ、外管と被冷却体の外形に対応した接触部を有する連結部材を備えることを特徴とする二重管熱交換器。
【請求項１１】
請求項１０記載の二重管熱交換器において、
前記連結部材の外管との接触部を外管通路内に挿入配置したことを特徴とする二重管熱交換器。
【請求項１２】
請求項１０または１１記載の二重管熱交換器において、
前記連結部材をヒートパイプとしたことを特徴とする二重管熱交換器。
【請求項１３】
請求項１〜９のうちのいずれかに記載の二重管熱交換器において、
前記二重管部を一対の受熱板で挟んで密着した状態で設けると共に、この受熱板の積層方向外面に被冷却体を密着して設けたことを特徴とする二重管熱交換器。
【請求項１４】
請求項１３記載の二重管熱交換器において、
前記二重管部を蛇行状に形成したことを特徴とする二重管熱交換器。
【請求項１５】
請求項１〜９のうちのいずれかに記載の二重管熱交換器において、
前記外管に、被冷却体冷却用の流通媒体が流れる冷却パイプを密着した状態で設けたことを特徴とする二重管熱交換器。
【請求項１６】
請求項１０〜１５のうちのいずれかに記載の二重管熱交換器において、
前記被冷却体を自動車のバッテリとしたことを特徴とする二重管熱交換器。
【請求項１７】
請求項１〜１６のうちのいずれかに記載の二重管熱交換器において、
前記冷媒を車室内空調用冷凍サイクルの冷媒としたことを特徴とする二重管熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二重管熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の車室内空調用冷凍サイクルでは、蒸気圧縮式冷凍サイクル方式が採用されており、圧縮機（コンプレッサ）、凝縮器（コンデンサ）、蒸発器（エバポレータ）等がこの順番で環状に接続されて構成されている。
また、蒸発器（エバポレータ）の凝縮器（コンデンサ）側には膨脹弁が設けられると共に、この膨脹弁で高温高圧の液冷媒を霧状の低圧低温の気液混合冷媒にした後で蒸発器（エバポレータ）に送ることにより、蒸発器（エバポレータ）での冷媒の気化を促すようにしている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１０３９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の発明にあっては、蒸発器（エバポレータ）の膨脹弁における冷媒の入力パイプと出力パイプが離間してそれぞれ配設されるため、設置スペースの拡大や配設作業性の悪化を招くという問題点があった。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、コンパクト化と配設作業性の向上を実現できる二重管熱交換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明では、内管通路を有する内管と、この内管の外方に外管通路を有する外管とからなる二重管部と、上記二重管部の一端で、内管通路と外管通路とをそれぞれ個別の外部配管に接続するコネクタ部と、上記二重管部の他端で、内管通路と外管通路とを直列に接続する接続部と、上記内管通路の高温高圧の液冷媒を低温低圧の気液混合冷媒にして外管通路に送り出す絞り部と、からなり、上記絞り部を、二重管部の内管に接続し、且つ、外管に収容したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明によって、二重管熱交換器のコンパクト化と配設作業性の向上を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
以下、実施例１を説明する。
図１は実施例１の二重管熱交換器を示す平面図、図２は同底面図、図３は同側断面図（一部省略）、図４は図３のＳ４−Ｓ４線における断面図、図５は実施例１の二重管部の拡大断面図（一部省略）、図６は実施例１の実施例１のコネクタ付近の拡大断面図、図７及び図８は二重管部のその他の例を示す図である。
【０００９】
先ず、全体構成を説明する。
図１〜３に示すように、実施例１の二重管熱交換器１では、二重管部２と、接続コネクタ３（請求項のコネクタ部に相当）と、接続部４と、オリフィスチューブ５（請求項の絞り部に相当）等から構成されている。
【００１０】
図３に示すように、二重管部２は、内管通路６ａを有する内管６と、この内管６の外方に外管通路７ａを有する外管７とから構成されている。
図４に示すように、内管６と外管７は複数（実施例３では３つ）の板状のリブ８で繋がった一体性成形部品となっており、強度が高く耐圧性に優れている。
なお、内管６と外管７をそれぞれ別体で構成した後、これら両者の間に間隔保持部材を介装して同軸に配置するようにしても良い。
また、リブ８は二重管部２の全長に亘って設けられているが、この限りではなく、その長さ、厚み、配置、形成数、形状等は適宜設定できる。
【００１１】
また、二重管部２の一端には、内管通路６ａと外管通路７ａとをそれぞれ後述する外部配管9,10に接続するための接続コネクタ３が設けられている。
接続コネクタ３は、略Ｌ字型に屈折した矩形状の本体３ａと連通パイプ３ｂとから構成されている。
本体３ａの締結面３ｃの一方には下方へ延設された後、側方へ開口された接続孔３ｄが形成され、ここに外管７の一端が連通接続されている。
一方、締結面３ｃの他方には、連通パイプ３ｂの一端が貫通配置されると共に、この連通パイプ３ｂの他端は接続孔３ｄを貫通した内管６の一端に連通接続されている。
さらに、締結面３ｃの中央にはボルト締結用の雌螺子孔３ｅが形成されている。
なお、接続コネクタ３の本体３ａは一体成形部品となっているが、この限りではない。
【００１２】
図５に示すように、二重管部２の外管７の他端には、器状の接続部４が外側から被せられた状態で嵌着されて閉塞され、これにより、接続部４の内側に内管通路６ａと外管通路７ａとを直列に接続するリターン通路４ａが形成されている。
【００１３】
内管６の他端には、内管６よりも大幅に小径の中心孔５ａを有するオリフィスチューブ５が介装されている。
また、オリフィスチューブ５の中途部には、その外周の全周または一部を内側に凹設された溝５ｂが形成され、ここに内管６の一部を外側から加締めて形成された凹部６ｂ（溝５ｂと共に請求項の規制部に相当）が加締め固定されている。
これにより、オリフィスチューブ５の内管６の軸方向への位置移動が規制されている。
さらに、内管６及びオリフィスチューブ５の接続部４側端部は、下方に行くに連れて低く傾斜した傾斜面５ｃ（請求項の異物防止部に相当）が形成され、これにより、中心孔５ａの開口端部の周縁が傾斜面５ｃに沿った傾斜状となっている。
その他の二重管熱交換器１の各部はアルミ製であり、その部材間の接合部位は、ろう付け、または溶接等で接合されている。
【００１４】
次に、作用を説明する。
<二重管熱交換器の作動について>
このように構成された二重管熱交換器１は、公知の車室内空調用冷凍サイクルに適用される。
車室内空調用冷凍サイクルは、図示しない圧縮機（コンプレッサ）、凝縮器（コンデンサ）、蒸発器（エバポレータ）等がこの順番で環状に接続されて構成され、二重管熱交換器１は、蒸発器（エバポレータ）の凝縮器側（コンデンサ）に介装される。
なお、冷凍サイクルの冷媒としては一般的なＣＯ２、あるいはＨＦＣ−１３４ａ等が採用される。
【００１５】
この際、図６に示すように、凝縮器（コンデンサ）側の外部配管９と、蒸発器（エバポレータ）側の外部配管１０とが貫通固定された外部配管用の接続コネクタ１１の締結面１１ａを接続コネクタ３の本体３ａの締結面３ｃに当接させた状態とし、ボルト１２を接続コネクタ１１を介して接続コネクタ３の雌螺子孔３ｅに挿通して螺合することにより、両管6,7がそれぞれ対応する外部配管10,11に連通接続される。
なお、外部配管10,11には図示しないシール部材が介装されており、接続コネクタ３側とのシールが確保されている。
【００１６】
そして、図５、６に示すように、凝縮器（コンデンサ）側の外部配管９から送出された高温高圧の液冷媒（図中破線矢印で図示）は、先ず、接続コネクタ３の連通パイプ３ｂを介して内管６の内管通路６ａに流入する。
次に、内管通路６ａの冷媒は、オリフィスチューブ５の中心孔５ａからリターン通路４ａに排出され、低温低圧の気液混合冷媒に相変化する。
次に、リターン通路４ａの冷媒は、外管７の外管通路７ａに流入した後、接続コネクタ３を介して蒸発器（エバポレータ）側の外部配管１０に排出される。
これにより、蒸発器（エバポレータ）での冷媒の気化を促進できる。
【００１７】
<コンパクト化について>
実施例１では、内管通路６ａを有する内管６と、この内管６の外方に外管通路７ａを有する外管７で二重管部２を構成しているため、コンパクト化を図ることができ、省スペース化を図れる。
【００１８】
<配設作業性について>
また、両接続コネクタ3,11の締結面3c,11aを当接させた状態とし、ボルト１２を固定するという簡便な作業でもって、両管6,7をそれぞれ対応する外部配管10,11に連通接続でき、配設作業性を向上できる。
【００１９】
<異物混入について>
また、オリフィスチューブ５の中心孔５ａのリターン通路４ａに望んだ開口端部には、下方に行くに連れて低く傾斜した傾斜面５ｃが形成されているため、冷媒に混入した異物を傾斜面５ｃに沿って異物の自重または冷媒の表面張力で下方へ落下させることができ、異物が中心孔５ａに詰まるのを防止できる。
【００２０】
<オリフィスチューブの固定について>
また、溝５ｂと凹部６ｂによる加締め固定でオリフィスチューブ５の内管６の軸方向への位置移動を規制でき、内管通路６ａの内圧でオリフィスチューブ５が押圧されて位置ずれしたり、脱落するのを防止できる。
また、オリフィスチューブ５は、二重管部２の接続部４側端部に配置しているため、治具等を用いて容易に加締め固定できる。
さらに、オリフィスチューブ５を内管通路６ａの中途部に設けた場合に比べて、冷媒を勢い良く大きな容積のリターン通路４ａに直接排出でき、相変化を促進できる。
【００２１】
次に、効果を説明する。
以上、説明したように、実施例１の発明では、内管通路６ａを有する内管６と、この内管６の外方に外管通路７ａを有する外管７とからなる二重管部２と、二重管部２の一端で、内管通路６ａと外管通路７ａとをそれぞれ個別の外部配管に接続する接続コネクタ３と、二重管部２の他端で、内管通路６ａと外管通路７ａとを直列に接続する接続部４と、内管通路６ａの高温高圧の液冷媒を低温低圧の気液混合冷媒にして外管通路７ａに送り出す絞り部（オリフィスチューブ５）と、からなり、絞り部を、二重管部２の内管６に接続し、且つ、外管７に収容したため、配管のコンパクト化を図ることにより省スペースと配設作業性の向上を実現できる。
【００２２】
また、絞り部を二重管部２の端部に配置したため、中途部に設けた場合に比べて取付性を向上できる。
また、絞り部を二重管部２の接続部４側端部に接続したため、冷媒を一気により大きな容積を有するリターン通路４ａに排出でき、気液変化が促進して好適となる。
また、絞り部は、内管６の軸方向への位置移動を規制する規制部（溝５ｂ及び凹部６ｂ）を備えるため、絞り部の位置ずれや脱落を防止できる。
【００２３】
また、二重管部２を一体成型部品で構成したため、製造性が良く耐圧性に優れるため、好適となる。
また、絞り部は、冷媒に混入した異物の詰まりを防止する異物防止部（傾斜面５ｃ）を備えるため、絞り部への異物の詰まりを防止でき、信頼性を向上できる。
また、絞り部をオリフィスチューブ５で構成したため、簡便な構造でもって膨脹弁の機能を果たすことができる。
また、冷媒を車室内空調用冷凍サイクルの冷媒としたため、近年、車室内の拡大化に伴って狭小化するエンジンルーム内における配設スペースを容易に確保できると同時に、配設作業性の向上を図ることができる。
【００２４】
なお、二重管部２の形状は適宜設定でき、例えば、図７（ａ）に示すように四角形断面のアルミ製の母材に切削加工を施して内管通路６ａと外管通路７ａを形成した二重管部２を採用しても良い。
あるいは、図７（ｂ）に示すように、内管６を外管７の一方側に寄せた位置に設けることもできる。
また、図８に示すように、傾斜面５ｃを中心孔５ａの開口端部の周囲を半球状に内側に窪ませた面で代用しても良い。
【実施例２】
【００２５】
以下、実施例２を説明する。
実施例２において、上述した実施例と同様の構成部材については同じ符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
【００２６】
図９は実施例２の二重管熱交換器を説明する図である。
【００２７】
図９に示すように、実施例２の二重管熱交換器１では、実施例１で説明したオリフィスチューブ５の代わりに、膨脹弁２０を設けた例である。
実施例２では膨脹弁２０を公知のものと同様の構造としている。
具体的には、膨脹弁２０は、冷媒の流量を制御する弁部２１と、パワーエレメント２２とが備えられている。
弁部２１は、ボディ２１ａを有し、そのボディ２１ａの側部には、内管６の内管通路６ａに連通接続され、且つ、高温高圧の液冷媒を導入する入口ポート２１ｂと、低温低圧の気液混合冷媒を導出する出口ポート２１ｃとが一体に形成されている。
ボディ２１ａの中央部には、入口ポート２１ｂに導入された冷媒を出口ポート２１ｃへ流す弁孔２１ｄが入口ポート２１ｂおよび出口ポート２１ｃの軸線とは直交する方向に設けられている。
ボディ２１ａは、弁孔２１ｄからその軸線方向に延びて図の下方へ抜けるように弁孔２１ｄよりも大径の孔２１ｅが形成されている。
その孔２１ｅには、断面三角形状の弁体２１ｆが配置され、その弁体２１ｆは、スプリング２１ｇによって閉弁方向に付勢されている。
【００２８】
スプリング２１ｇは、孔２１ｅの開口部に圧入されたばね受け部材２１ｈによって受けられており、ばね受け部材２１ｈの圧入量によりばね荷重を調整することで、膨張弁２０のセット値が調整されている。
【００２９】
ボディ２１ａは、また、弁孔２１ｄからその軸線方向に延びて図の上方へ抜けるように弁孔２１ｄよりも僅かに小径の孔２１ｉが形成されると共に、この孔２１ｉには、弁体２１ｆと一体に形成されたシャフト２１ｊが配置されている。
このシャフト２１ｊは、入口ポート２１ｂの延長線上に位置する部分が縮径されていて入口ポート２１ｂから弁孔２１ｄへ冷媒が流れる通路を確保している。
【００３０】
シャフト２１ｊは、孔２１ｉに位置する部分に溝が周設されていて、その溝にＶパッキン２１ｋが設けられ、入口ポート２１ｂに導入された高圧の冷媒がボディ２１ａとの間のクリアランスを介してパワーエレメント２２の側へ漏れることがないようにしている。
【００３１】
ボディ２１ａの上部中央には、シャフト２１ｊを保持する筒状のガイド２１ｍが突設されており、その外周面には、パワーエレメント２２を結合するための雄螺子溝２１ｎが形成されている。
【００３２】
パワーエレメント２２は、厚い金属製の円盤状のアッパハウジング２２ａおよびロアハウジング２２ｂと、これらによって囲まれた空間を仕切るよう配置された可撓性の金属薄板からなるダイヤフラム２２ｃと、このダイヤフラム２２ｃの弁部２１側に配置されたディスク２２ｄとが備えられている。
【００３３】
また、パワーエレメント２２は、アッパハウジング２２ａ、ロアハウジング２２ｂおよびダイヤフラム２２ｃの外周縁をたとえばＴＩＧ溶接などにより相互に溶着することによって形成される。
これにより、アッパハウジング２２ａとダイヤフラム２２ｃとによって囲まれた感温室が形成され、その感温室内には、アッパハウジング２２ａに形成されたガス導入孔２２ｅを介して飽和蒸気ガスなどが充填される。
ガス導入孔２２ｅは、金属ボール２２ｆをたとえば抵抗溶接することで閉止される。
このようにして、蒸発器（エバポレータ）を出た冷媒の温度を感知するための感温部が構成される。
【００３４】
ロアハウジング２２ｂは、その中央部が開口されていて、その開口部には筒状のハブ２２ｇが一体に形成されると共に、このハブ２２ｇの内側には、ガイド２１ｍに外設された雄螺子溝２１ｎと螺合する雌螺子溝２２ｈが形成されている。
また、ロアハウジング２２ｂは、通気孔２２ｊを有している。
【００３５】
この通気孔２２ｊは、リターン通路４ａを介した冷媒がダイヤフラム２２ｃの下面側の空間に導入されるようにするもので、その導入量は、通気孔２２ｊの大きさまたは数を変更することによって調整されている。
ダイヤフラム２２ｃの図の下面は、ボディ２１ａから突出されたシャフト２１ｊの端面がディスク２２ｄを介して当接されていて、ダイヤフラム２２ｃの変位を弁体２１ｆへ伝達するようにしている。
【００３６】
その他、実施例１と同様に、出口ポート２１ｃの端部は、下方に行くに連れて低く傾斜した傾斜状の傾斜面２３が形成され、異物の詰まりを防止できるようになっている。
また、接続部４と外管７との間にはジョイント部２４が介装されると共に、このジョイント部２４は外管７に対して溶接２４ａで固定される一方、接続部４に対してクランプ２４ｂで固定されている。
さらに、ジョイント部２４と接続部４との部材間や、出口ポート２１ｂと内管６との部材間にはそれぞれ環状のシール部材２５が設けられてシール性が確保されている。
なお、前述した各接合部位の固定構造やシール部材の位置、設置数等は適宜設定できる。
【００３７】
<膨脹弁の作動について>
次に、膨張弁２０の作動について説明する。
このように構成された二重管熱交換器１では、先ず、車両用空調装置が停止しているとき、パワーエレメント２２の感温室に封入された飽和蒸気ガスは凝縮されて圧力が低くなっているので、ダイヤフラム２２ｃは内側へ変位しており、その変位はディスク２２ｄ及びシャフト２１ｊを介して弁体２１ｆに伝達され、膨張弁２０は全閉状態になる。
【００３８】
次に、車両用空調装置が起動すると、図示しない圧縮機（コンプレッサ）によって冷媒が吸引されるので、外管７の外管通路７ａ内の圧力が低下し、これがパワーエレメント２２により感知されてダイヤフラム２２ｃが外側へ変位し弁体２１ｆをリフトさせるようになる。
一方、圧縮機（コンプレッサ）によって圧縮された冷媒は、図示しない凝縮器（コンデンサ）にて凝縮され、レシーバにて気液分離された液冷媒が内管６の内管通路６ａを通じて膨張弁２０の入口ポート２１ｂに供給されるようになる。
そして、高温高圧の液冷媒（図中破線矢印で図示）は、膨張弁２０を通過するとき膨張され、低温低圧の気液混合冷媒となって出口ポート２１ｃから排出される。
【００３９】
最後に、出口ポート２１ｃから排出された冷媒は、実施例１と同様に、リターン通路４ａを介して外管７の外管通路７ａを一端側に向かって流通した後、接続コネクタ３を介して蒸発機（エバポレータ）側の外部配管１０へ排出される。
【００４０】
従って、実施例２では、実施例１の作用・効果に加えて、配設スペースの拡大や配設作業性の悪化を招くことなく、膨脹弁２０を内蔵できるという効果を得ることができる。
【実施例３】
【００４１】
以下、実施例３を説明する。
実施例３において、上述した実施例と同様の構成部材については同じ符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
【００４２】
図１０は実施例３の二重管熱交換器を説明する図である。
【００４３】
図１０に示すように、実施例３では、実施例１で説明したオリフィスチューブ５の代わりに、差圧弁３０を設けた例である。
実施例３では、差圧弁３０を公知のものと同様の構造としている。
具体的には、差圧弁３０にはボディ３０ａが備えられ、内管６の外周にシール手段としての環状のシール部材３０ｂが周設されている。
ボディ３０ａは、その中央部に軸線方向に設けられた弁孔３０ｃと、この弁孔３０ｃの上流側（図中右側）に設けられ、且つ、冷媒の入口ポートとなる横孔３０ｄが設けられている。
【００４４】
弁孔３０ｃの上流側には、これを開閉する弁体３０ｅが軸線方向に進退自在に配置されると共に、この弁体３０ｅは、上流側の圧力が開弁方向に受圧するように弁孔３０ｃの内径よりも大きな外径を有し、ボディ３０ａに軸線方向に摺動自在に支持されている。
【００４５】
ボディ３０ａの上流側には、筒状のシリンダ３０ｆが一体に形成されており、その中には、弁体３０ｅと同軸上に延びて一体に形成されたピストン３０ｇが配置されている。
このピストン３０ｇは、シリンダ３０ｆに遊嵌されるリング状のばね受け部材３０ｈが圧入により嵌着されている。
【００４６】
弁体３０ｅ及びピストン３０ｇは、その軸線方向に中央通路３０ｉが形成され、この中央通路３０ｉは、ピストン３０ｇに形成されたオリフィス３０ｊを介してその上流側の空間に連通し、また、横孔３０ｐを介してピストン３０ｇに周着されたばね受け部材３０ｈの下流側の空間にも連通している。
ピストン３０ｇの下流側の空間が中央通路３０ｉおよび弁孔３０ｃを介して冷媒の出口である下流側に連通しているので、差圧弁３０が全閉しているときは、弁体３０ｅとこれを支持しているボディ３０ａとの間のクリアランスを介して冷媒を最少流量で流すことができる。
【００４７】
シリンダ３０ｆの上流側端部には、蓋３０ｋが圧入されていて、ピストン３０ｇと共に閉じた空間になっている。
この閉じた空間は、オリフィス３０ｊを介して差圧弁３０の下流側に連通され、この空間を構成するピストン３０ｇが弁体３０ｅと一体になっていることから、導入される上流側の冷媒の圧力が急激に変化しても、弁体３０ｅの急激な開閉動作を抑制するようなダンパ室３０ｍを構成している。
【００４８】
そして、ダンパ室３０ｍの中には、ピストン３０ｇを介して弁体３０ｅを閉弁方向に付勢するスプリング３０ｎが配置され、ピストン３０ｇに周着されたばね受け部材３０ｈの下流側の空間には、ばね受け部材３０ｈおよびピストン３０ｇを介して弁体３０ｅを開弁方向に付勢するスプリング３０ｏが配置されている。
これらスプリング３０ｎ、３０ｏは、差圧弁３０の正常動作範囲では、それらの合成荷重がこの差圧弁３０の動作に寄与し、正常動作範囲を超えた異常高圧では、スプリング３０ｎのみ差圧弁３０の動作に寄与し、スプリング３０ｏは、伸び切ってしまって差圧弁３０の動作には何ら寄与しないよう設計してある。
なお、スプリング３０ｎは、蓋３０ｋのシリンダ３０ｆへの圧入量を調節することによって設定荷重が調整され、スプリング３０ｏは、ピストン３０ｇとこれに嵌着されたばね受け部材３０ｈとの軸線方向の相対位置を調整することによって設定荷重が調整される。
【００４９】
その他、実施例１と同様に、内管６の接続部４側端部は、内側へ屈折した鍔状の壁部３１（請求項の規制部に相当）が形成されており、作動弁３０が内管通路６の内圧によってリターン通路４ａ側へ位置ずれしたり、脱落するのを防止できるようになっている。
【００５０】
<差圧弁の作動について>
次に、作動弁３０の作動について説明する。
このように構成された二重管熱交換器１では、先ず、高温・高圧の冷媒は、内管６の内管通路６ａからボディ３０ａと一体のシリンダ３０ｆと内管６との間の隙間を通り、横孔３０ｄを介して差圧弁３０に導入される。
このとき、弁体３０ｅには、ボディ３０ａによって軸線方向に摺動自在に支持されている部分の断面積に上流側の冷媒の圧力が開弁方向に受圧し、弁孔３０ｃの断面積には、下流側の冷媒の圧力が開弁方向に受圧している。
つまり、ボディ３０ａによって支持されている部分の断面積から弁孔３０ｃの断面積を差し引いた面積に、この差圧弁の前後の差圧ΔＰが開弁方向にかかっていることになる。
【００５１】
一方、弁体３０ｅは、また、ダンパ室３０ｍ内のスプリング３０ｎによって閉弁方向の荷重を受け、もう一方のスプリング３０ｏによって開弁方向の荷重を受けている。
ここで、差圧弁３０の前後の差圧が小さく、差圧ΔＰによる弁体３０ｅのリフト荷重がスプリング３０ｎ、３０ｏの合成荷重よりも小さいときは、差圧弁３０は、全閉状態にある。
この全閉状態では、弁体３０ｅとこの弁体３０を支持しているボディ３０ａとの間のクリアランスによる最小の絞り通路断面積が存在しているので、最少流量の冷媒がそのクリアランスを介してばね受け部材３０ｈの下流側の空間に流れ、ここから、弁体３０ｅに形成された横孔３０ｐ及び中央通路３０ｉを介してこの差圧弁３０の下流側（リターン通路４ａ側）へ流れていく。
【００５２】
次に、上流側の冷媒の圧力が高くなって差圧弁３０の前後の差圧ΔＰが大きくなり、その差圧ΔＰによる弁体３０ｅのリフト荷重がスプリング３０ｎ、３０ｏの合成荷重よりも大きくなると、弁体３０ｅが図中左側へリフトしていく。
弁体３０ｅのリフトに応じて絞り通路断面積が増えていくので、その絞り通路断面積に応じた流量の冷媒が下流側に流れる。
このとき、高温高圧の液冷媒は、絞り通路を通過するときに絞り膨張し、低温低圧の気液二相状態の冷媒となって、この差圧弁３０から出て行く。
差圧弁３０を出た気液混合冷媒は、実施例１と同様に、リターン通路４ａを介して外管７の外管通路７ａを一端側に向かって流通した後、接続コネクタ３を介して蒸発機（エバポレータ）側の外部配管１０へ排出される。
【００５３】
このとき、内管通路６ａに導入される冷媒の圧力が急激に変化したときは、オリフィス３０ｊの存在によって、ダンパ室３０ｍ内の圧力がその急激な圧力変化に追従することができないので、弁体３０ｅの開閉方向の動きが緩慢になる。
これによって、冷凍サイクルが不安定になってハンチング現象が生じるのを抑制することができる。
【００５４】
従って、実施例３では、実施例１の作用・効果に加えて、配設スペースの拡大や配設作業性の悪化を招くことなく、差圧弁３０を内蔵できるという効果を得ることができる。
【実施例４】
【００５５】
以下、実施例４を説明する。
実施例４において、上述した実施例と同様の構成部材については同じ符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
【００５６】
図１１は実施例４の二重管熱交換器を説明する平面図（一部省略）、図１２は実施例４の二重管熱交換器の内部を説明する断面図（一部省略）、図１３は図１２のＳ１３−Ｓ１３線における断面図である。
図１４は図１２のＳ１４−Ｓ１４線における断面図、図１５は二重管部２とヒートパイプのその他の接続例を説明する図である。
【００５７】
実施例４では、外管７の外管通路７ａを流れる低温の冷媒を利用して被冷却体を冷却する例である。
なお、実施例４では、被冷却体を自動車のバッテリに適用した例を説明するが、被冷却体の種類は適宜設定できる。
具体的には、図１１〜１３に示すように、実施例４では、二重管熱交換器１と、複数の（実施例４では４つ）のヒートパイプ４０と、受熱板４１と、バッテリ４２が備えられている。
図１４に示すように、実施例４の二重管熱交換器１は、実施例１の図７（ａ）で説明した二重管部２が採用されている。
また、リブ８は１つのみ設けられているが、この限りではない。
さらに、二重管部２の外管７の各ヒートパイプ４０と対応する位置には、円筒状に外部へ突出したボス部４３が設けられると共に、このボス部４３の外周部には雄螺子溝４４が形成される一方、内周部には凹設された溝４５が貫通孔４６に望んで形成されている。
一方、ヒートパイプ４０の先端（請求項の接触部に相当）は貫通孔４６を貫通して外管通路７ａに挿入配置される他、その中途部を拡管して形成されたフランジ部４０ａが、雌螺子溝４４に螺合されたナット４０ｂによって環状のシール部材４６を介して溝４５に押圧されることにより、外管通路７ａのシール性が確保されている。
【００５８】
図１３に示すように、ヒートパイプ４０の他端側は、矩形状のバッテリ４２に形成された半円形断面状の溝４２ａ（請求項の接触部に相当）と平板状の受熱板４１に形成された半円形断面状の溝４１ａ（請求項の接触部に相当）に密着して挟まれた状態で設けられている。
なお、バッテリ４２と受熱板４１とは、複数の螺子４８等の締結手段で共に固定されている。
【００５９】
ヒートパイプ４０の両端部は閉塞される他、その内部には冷媒（水、アルコール、アンモニア、フロン、あるいは代替フロン等）が封入されている。
ヒートパイプ４０は、公知のようにサイホンと同様の動作原理で作動する。
実施例１では、バッテリ４２及び受熱板４１と密着した加熱部側で冷媒の蒸発が生じ、冷媒の蒸気が外管７側に移動して凝縮し、ここで、蒸発潜熱の受け渡しが行われる。
その後、凝縮した冷媒はヒートパイプ４０内に設けられた図示を省略するウィックの毛細管作用で加熱部側へ再び戻ることにより、加熱部側から外管７側への熱の移動が行われる。
【００６０】
バッテリ４２は、図示を省略する車両の電動機（主に走行用モータ）に電気を供給するためのものであって、公知のように、繰り返し充放電が可能なニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、またはリチウムイオン電池等の二次電池が採用されている。
【００６１】
その他、ボス部４３や受熱板４１等は熱伝導性の高い素材（例えばアルミや銅）を用いて形成されている。
【００６２】
<バッテリの冷却について>
このように構成された二重管熱交換器１では、バッテリ４２が発熱して発生した熱を、ヒートパイプ４０を介して外管７の低温な冷媒と熱交換させて放熱させることにより、バッテリ４２を冷却できる。
また、この際、受熱板４１を介してバッテリ４２全体を均一に冷却できる。
さらに、ヒートパイプ４０の一端部を外管通路７ａに挿入配置しているため、熱交換を効率良く行うことができる。
【００６３】
従って、実施例４では、外管７と被冷却体を熱的に接続し、且つ、外管７と被冷却体の外形に対応した接触部を有する連結部材（ヒートパイプ４０）を備えるため、外管７の低温の冷媒でバッテリ４２を冷却できる。
また、連結部材の外管７との接触部を外管通路７ａ内に挿入配置したため、熱交換を効率良く行うことができる。
また、連結部材をヒートパイプ４０したため、バッテリ４２の防水性や気密性に優れる。
また、被冷却体を自動車のバッテリ４２としたため、近年の充放電の高効率に伴って高温化するバッテリの冷却仕様要求に対応でき、好適となる。
また、冷媒を車室内空調用冷凍サイクルの冷媒としたため、既存の車室内空調冷凍サイクルを利用してバッテリ４２を冷却でき、専用の冷凍サイクルを別に設けた場合に比べて製造コストを低く抑えることができる上、実施が容易となる。
【００６４】
なお、実施例４では、車室内空調用冷凍サイクルの冷媒を利用してバッテリ４２を冷却したが、バッテリ冷却用の冷凍サイクルを別途専用に設けることもできる。この際、エバポレータを省略して二重管熱交換器１が蒸発器となる。
【００６５】
また、ヒートパイプ４０の形状、長さ、バッテリ４２との配置等については適宜設定でき、例えば、図１５（ａ）に示すように、外管７に凹部４９ａを形成して、ここにヒートパイプ４０のフランジ部４０ａを接触部として当接させた状態で設けることもできる。
この際、ヒートパイプ４０のフランジ部４０ａで外管７との接触積を増やして熱交換の効率を確保できると同時に、外管通路７ａの気密性を向上できる。
あるいは、図１５（ｂ）に示すように、ヒートパイプ４０の一端部に屈曲部４９ｂを形成して、円形断面の外管７の外形に沿って密着した状態で設ける。
あるいは、図１５（ｃ）に示すように、外管７の外周部に内側へ窪んだ凹部を設けて、ここにヒートパイプ４にキャピラリーチューブを内蔵する感温筒構造を設けて、その先端を接触部として密着した状態で設けても良い。
なお、図１５で説明したヒートパイプ４０と外管７とは、いずれの場合も、ろう付け、溶接、またはブラケット等を用いて固定する。
【実施例５】
【００６６】
以下、実施例５を説明する。
実施例５において、上述した実施例と同様の構成部材については同じ符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
【００６７】
図１６は実施例５の二重管熱交換器を示す斜視図、図１７は図１６のＳ１７−Ｓ１７線における断面図である。
【００６８】
図１６、１７に示すように、実施例５では、二重管部２が蛇行状に形成され、この蛇行した蛇行部５０が一対の受熱板51,52に挟まれて密着した状態で配置されている。
さらに、受熱板51,52の積層方向外面にはそれぞれ対向するバッテリ53,54が密着した状態で設けられている。
具体的には、一対の受熱板51,52には蛇行部５０の形状に沿って互いに重ね合わせた際に円形断面となる半円形断面状の溝51a,52aがそれぞれ形成され、ここに蛇行部５０が密着した状態で設けられている。
また、両受熱板51,52の外周縁部同士は図示しない溶接等により接合されている。
さらに、バッテリ53,54とそれぞれ対応する受熱板51,52とは図示しない螺子等の締結手段で固定されている。
<バッテリの冷却について>
【００６９】
このように構成された二重管熱交換器１では、バッテリ53,54が発熱して発生した熱を、受熱板51,52を介して外管７の外管通路７ａの冷媒と熱交換させて放熱させることにより、バッテリ53,54を冷却できる。
また、バッテリ53,54全体がそれぞれ対応する受熱板51,52と密着しているため、バッテリ53,54を均一に冷却できる。
さらに、二重管部２を蛇行状に形成したため、少ないスペースで管路長を長く確保でき、冷却性能を向上できる。
【００７０】
従って、実施例５では、実施例５の作用・効果に加えて、二重管部２全体でもってバッテリ53,54を効率的に冷却できる。
【実施例６】
【００７１】
以下、実施例６を説明する。
実施例６において、上述した実施例と同様の構成部材については同じ符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
【００７２】
図１８は実施例６の外管と冷却パイプとの固定について説明する図、図１９は外管と冷却パイプとの固定におけるその他の例を説明する図、図２０は外管と冷却パイプのその他の例を説明する図である。
【００７３】
実施例６は、被冷却体を冷却パイプに適用した例である。
図１８に示すように、実施例６では、二重管部２の外管７の外側に冷却パイプ６０が密着した状態で配設されている。
具体的には、冷却パイプ６０には、実施例５で説明したようなバッテリを冷却する流通媒体が流通するものである。
また、冷却パイプ６０におけるバッテリ側との熱交換構造は適宜設定できるが、例えば、冷却パイプ６０の下流側を蛇行状に形成して、実施例５で説明した蛇行部５０に代用した構成が挙げられる。
【００７４】
また、冷却パイプ６０には、内側に円弧状に凹設された溝６１が冷却パイプ６０の一部外周に密着した状態で設けられている。
なお、外管７と冷却パイプ６０は、ろう付け、または溶接等により固定されている。
【００７５】
<冷却パイプの冷却について>
このように構成された二重管熱交換器１では、外管７の外管通路７ａの冷媒で冷却パイプ６０の流通媒体を冷却でき、これにより、冷却された流通媒体でバッテリを冷却できる。
【００７６】
従って、実施例６では、被冷却体冷却用の流通媒体が流れる冷却パイプ６０を密着した状態で設けたため、外管７の冷媒で冷却パイプ６０の流通媒体を直接冷却できる。
【００７７】
なお、冷却パイプの流通媒体はバッテリ冷却用の流通媒体に限らず、適宜設定でき、オイル、またはその他のものでも良い。
例えば、冷却パイプ６０をエンジン、トランスミッション、またはパワーステアリングを冷却するオイルが流通するオイルクーラの配管に適用して、その内部を流通するオイルを冷却するようにしても良い。
【００７８】
また、二重管部２と冷却パイプ６０との固定は適宜設定でき、図１９に示すように、二重管部２と冷却パイプ６０をＣ型クランプ６２によるボルト６３の緊縛で固定しても良い。
【００７９】
さらに、図２０（ａ）に示すように、二重管部２を実施例１の図７（ａ）で説明したものを採用し、この二重管部２に冷却パイプ６０の流通媒体が流通する通路６４を形成して一体的に形成して熱交換させても良い。
あるいは、図２０（ｂ）に示すように、二重管部２の下端を半円形状に切削加工された溝６５を形成して、ここに冷却パイプ６０の一部を嵌合させた状態で設けても良い。
この際、これら両者はろう付けや溶接で固定しても良いし、冷却パイプ６０を溝６５に変形させて加締め固定することもできる。
【００８０】
以上、実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、二重管熱交換器の冷媒は車室内空調用冷凍サイクルの冷媒に限らず、専用の冷凍サイクルを別に設けて被冷却体を冷却するようにしても良い。
同様に、被冷却体の種類も温度条件により適宜設定でき、バッテリ以外の例としては走行用モータのインバータ回路等が挙げられる。
【００８１】
また、絞り部（オリフィスチューブ５、膨脹弁２０、作動弁３０）を内管通路６ａの中途部や接続コネクタ３側端部に設けることもできる。
さらに、図２１に示すように、二重管部２の外管７の内側に複数のリブ７０を複数突出形成して熱交換を促進させても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】実施例１の二重管熱交換器を示す平面図である。
【図２】実施例１の二重管熱交換器を示す底面図である。
【図３】実施例１の二重管熱交換器を示す側断面図（一部省略）である。
【図４】図３のＳ４−Ｓ４線における断面図である。
【図５】実施例１の二重管部の拡大断面図（一部省略）である。
【図６】実施例１の実施例１のコネクタ付近の拡大断面図である。
【図７】実施例１の実施例１のコネクタ付近の拡大断面図である。
【図８】実施例１の実施例１のコネクタ付近の拡大断面図である。
【図９】実施例２の二重管熱交換器を説明する図である。
【図１０】実施例３の二重管熱交換器を説明する図である。
【図１１】実施例４の二重管熱交換器を説明する平面図（一部省略）である。
【図１２】実施例４の二重管熱交換器の内部を説明する断面図（一部省略）である。
【図１３】図１２のＳ１３−Ｓ１３線における断面図である。
【図１４】図１２のＳ１４−Ｓ１４線における断面図である。
【図１５】二重管部２とヒートパイプのその他の接続例を説明する図である。
【図１６】実施例５の二重管熱交換器を示す斜視図である。
【図１７】図１６のＳ１７−Ｓ１７線における断面図である。
【図１８】実施例６の外管と冷却パイプとの固定について説明する図である。
【図１９】外管と冷却パイプとの固定におけるその他の例を説明する図である。
【図２０】外管と冷却パイプのその他の接続例を説明する図である。
【図２１】その他の実施例の二重管部を説明する図である。
【符号の説明】
【００８３】
１  二重管熱交換器
２  二重管部
３  接続コネクタ
３ａ  本体
３ｂ  連通パイプ
３ｃ  締結面
３ｄ  接続孔
３ｅ  雌螺子孔
４  接続部
４ａ  リターン通路
５  オリフィスチューブ
５ａ  中心孔
５ｂ  溝
５ｃ  傾斜面
６  内管
６ａ  内管通路
６ｂ  凹部
７  外管
７ａ  外管通路
８  リブ
９  凝縮器（コンデンサ）側の外部配管
１０  蒸発器（エバポレータ）側の外部配管
１１  外部配管用の接続コネクタ
１１ａ  締結面
１２  ボルト
２０  膨脹弁
２１  弁部
２１ａ  ボディ
２１ｂ  入口ポート
２１ｃ  出口ポート
２１ｄ  弁孔
２１ｅ  孔
２１ｆ  弁体
２１ｇ  スプリング
２１ｈ  ばね受け部材
２１ｉ  孔
２１ｊ  シャフト
２１ｋ  Ｖパッキン
２１ｍ  ガイド
２１ｎ  雄螺子溝
２２  パワーエレメント
２２ａ  アッパハウジング
２２ｂ  ロアハウジング
２２ｃ  ダイヤフラム
２２ｄ  ディスク
２２ｅ  ガス導入孔
２２ｆ  金属ボール
２２ｇ  ハブ
２２ｈ  雌螺子溝
２２ｉ  通気孔
２３  傾斜面
２４  ジョイント部
２４ａ  溶接
２４ｂ  クランプ
２５  シール部材
３０  差圧弁
３０ａ  ボディ
３０ｂ  シール部材
３０ｃ  弁孔
３０ｄ  横孔
３０ｅ  弁体
３０ｆ  シリンダ
３０ｇ  ピストン
３０ｈ  ばね受け部材
３０ｉ  中央通路
３０ｊ  オリフィス
３０ｋ  蓋
３０ｍ  ダンパ室
３０ｎ  スプリング
３０ｏ  スプリング
３０ｐ  横孔
３１  加締め部
４０  ヒートパイプ
４０ａ  フランジ部
４０ｂ  ナット
４１  受熱板
４１ａ  溝
４２  バッテリ
４２ａ  溝
４３  ボス部
４４  雄螺子溝
４５  溝
４６  貫通孔
４７  シール部材
４８  螺子
４９ａ  凹部
４９ｂ  屈曲部
４９ｃ  凹部
５０  蛇行部
５１、５２  受熱板
５１ａ、５２ａ  溝
５３、５４  バッテリ
６０  冷却パイプ
６１  溝
６２  Ｃ型クランプ
６３  ボルト
６４  通路
６５  溝
【図１】
2009257692.tif 000003
【図２】
2009257692.tif 000004
【図３】
2009257692.tif 000005
【図４】
2009257692.tif 000006
【図５】
2009257692.tif 000007
【図６】
2009257692.tif 000008
【図７】
2009257692.tif 000009
【図８】
2009257692.tif 000010
【図９】
2009257692.tif 000011
【図１０】
2009257692.tif 000012
【図１１】
2009257692.tif 000013
【図１２】
2009257692.tif 000014
【図１３】
2009257692.tif 000015
【図１４】
2009257692.tif 000016
【図１５】
2009257692.tif 000017
【図１６】
2009257692.tif 000018
【図１７】
2009257692.tif 000019
【図１８】
2009257692.tif 000020
【図１９】
2009257692.tif 000021
【図２０】
2009257692.tif 000022
【図２１】
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