热交换器用双层管制造技术

本发明专利技术提供具有在运转时能够不产生噪音地使用且能够发挥优良的热交换性能这种构造的热交换器用双层管。热交换器用双层管（1）具有将内管（2）配置在外管（10）的内部而成的双层管构造，用于使在内管（2）的内侧流动的流体与在内管和外管之间流动的流体之间进行热交换。内管的截面形状呈具有两处使圆的圆周的一部分向该圆的外侧突出地变形而成的凸部（21）的形状，并且内管具有凸部的位置在长度方向上以螺旋状位移的形状。外管呈至少内周面的截面形状为圆形的平滑管形状。外管的内周面和内管的凸部的顶点部分接触，在外管和内管之间形成有在周向上划分成的外侧流路（31）。内管的内切圆直径d1和外管的内切圆直径d2满足0.6＜d1/d2的关系。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能够适用于例如汽车用空调装置等的热交换循环的热交换器用双层管。
技术介绍
汽车用空调装置等的热交换循环(也称为制冷循环)是如下系统:具有冷凝器、蒸发器、压缩机及膨胀阀，使碳氟化合物、CO2、氨等制冷剂在连结上述构件的循环路径中循环。在所述热交换循环中提出有如下结构:在循环路径中配置双层管，在由该双层管构成的双层空间中，使从冷凝器排出的高温制冷剂和从蒸发器排出的低温制冷剂对流来进行热交换，由此提高热交换性能(参照专利文献1、2)。另一方面，作为热交换循环中所使用的制冷剂，为应对环境问题，正在研究采用低暖化系数的制冷剂。考虑到这些环境问题的制冷剂与现有的制冷剂相比，存在热交换性能降低的问题。因此，为抑制热交换循环整体的性能劣化，作为装置结构，积极地采用通过装入上述双层管来进一步提高热交换性能的结构是有效的。在利用压缩机对从蒸发器排出的气体制冷剂进行压缩这种系统的情况下，存在制冷剂以未充分气化的状态(混入了液体的状态)流入压缩机时不能进行热交换的不良情况，通过装入上述双层管能够解决该不良情况。也就是说，在上述双层管中，能够对流入压缩机之前的制冷剂进行加热，从而能够使制冷剂充分地气化。作为此前已提出的双层管,作为其内管，为提高热交换性能而通常使用扭转管(参照专利文献1、2)。专利文献I日本·特开2002- 318015号公报专利文献2日本特开2006- 162241号公报专利文献3日本特开2008- 232449号公报虽然专利文献I公开了热交换循环使用双层管构造且在内管的外周面或所述外管的内周面形成有螺旋状的槽部的结构，但关于更具体的双层管的构造，几乎没有公开。另夕卜，专利文献I的双层管是以直线状的直管件的结构为前提，未设想在汽车用空调机等的需要弯曲加工的部位处适用。专利文献2是组合以螺旋状形成有槽部的内管和平滑外管而成的构造，外管的内径比内管的外径大。但是，在该构造中，至少在双层管的直线部分，内管和外管不接触，或仅在一个位置接触，因此存在因热交换系统运转时的振动而产生噪音这样的问题。专利文献3公开了将设有多个近似叶子形状的较长凸部的多叶管作为内管的双层管。但是，在这种构造的双层管适用于例如汽车用空调机等时而进行了弯曲加工的情况下，内管的凸部形状较大地变形，相邻的凸部彼此接触或接近等，导致一部分外侧流路堵塞或流路面积变窄，流路的流动性变差，由此，存在压力损失增加且该流路的热效率降低的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述背景而研发的，其目的在于提供一种热交换器用双层管，具有在运转时能够不产生噪音地使用且适合于配置时的弯曲加工并能够发挥优良的热交换性能这种构造。本专利技术的第一方式是一种热交换器用双层管，具有将内管配置在外管的内部而成的双层管构造，用于使在上述内管的内侧流动的流体与在上述内管和上述外管之间流动的流体之间进行热交换，其特征在于，上述内管的截面形状呈具有多处使圆的圆周的一部分向该圆的外侧突出地变形而成的凸部的形状，并且，上述内管具有上述凸部的位置在长度方向上以螺旋状位移的形状，上述外管呈至少内周面的截面形状为圆形的平滑管形状，该外管的内周面和上述内管的上述凸部的顶点部分接触，在上述外管和上述内管之间形成有在周向上的多个位置划分成的外侧流路，上述内管的内切圆的直径dl和上述外管的内切圆的直径d2满足0.6 < dl/d2的关系。专利技术的效果上述热交换器用双层管如上所述由呈特殊形状的以螺旋状扭转的内管和至少内周面由圆形的平滑管形成的外管构成。而且，内管的多个上述凸部的顶点部分与外管的内周面接触。由此，上述内管和外管之间如上所述成为由内管的多个凸部在周向上被划分成多个的外侧流路，各外侧流路以螺旋状形成。另外，上述内管的内部也成为具有以螺旋状扭转的外壁的内侧流路。因此，若分别使流体(制冷剂)在上述双层管的各外侧流路和内侧流路流动，与单纯的直线状流路的情况相比，外侧流路长度变长，因此热交换率变高，另外，还能够期待在内侧流路中，流体(制冷齐U)适当地引起紊流的同时流动，从而能够效率良好地进行热交换。另外，上述双层管 构成为上述内管和外管相接触地成为一体。因此，即使装入了上述双层管的热交换循环在运转时产生振动，也能够抑制在上述双层管中内管和外管碰撞而产生噪音。另外，上述双层管的上述内管的内切圆的直径dl和上述外管的内切圆的直径d2满足0.6 < dl/d2的关系。这样，通过限制上述dl和d2之差，能够一定程度地限制设置在内管上的凸部的径向突出量。由此，即使对于上述双层管实施弯曲加工，也能够抑制因上述凸部变形而导致形成在相邻的凸部间的外侧流路的一部分堵塞或变窄这样的不良情况。这样，根据上述双层管能够提供一种热交换器用双层管，具有在运转时能够不产生噪音地使用且适合于配置时的弯曲加工并能够发挥优良的热交换性能这种构造。附图说明图1是仅表示实施例1的双层管的外管的横剖图。图2是仅表示实施例1的双层管的内管的横剖图。图3是实施例1的双层管的横剖图。图4是表示实施例1的双层管形成前的内管及外管的说明图。图5是实施例2的双层管的横剖图。图6是实施例3的双层管的横剖图。图7是实施例4的双层管的横剖图。图8是比较例的双层管的横剖图。图9是表示试验例的弯曲试验的弯曲半径R的说明图。图10是表示试验例的试验件T7的观察结果的说明图。图11是表示试验例的试验件TlO的观察结果的说明图。图12是实施例5的双层管的主视图。图13是实施例5的双层管的横剖图(图12的A — A线向视剖面图)。图14是仅表示实施例5的双层管的内管的说明图。图15是实施例6的双层管的主视图。图16是实施例6的双层管的横剖图(图15的B — B线向视剖面图)。图17是仅表示实施例6的双层管的内管的说明图。 附图标记说明1、102、103、104热交换器用双层管10 外管2 内管21 凸部210顶点部分31外侧流路32内侧流路具体实施例方式在上述热交换器用双层管中，如上所述，上述内管的内切圆的直径dl和上述外管的内切圆的直径d2满足0.6 < dl/d2的关系。在dl/d2为0.6以下的情况下，内管的凸部的径向突出量过大，在进行了弯曲加工时，产生因凸部变形而导致形成在相邻的凸部间的外侧流路的一部分堵塞或变窄这样的不良情况的可能性变高。上述双层管也如后述的实施例所示地通过维持上述dl/d2的关系，即使弯曲加工的弯曲半径R (弯曲加工时的最内周侧的曲率半径)为较小的IOOmm以下，也能够抑制因上述凸部的变形而导致外侧流路堵塞或变窄。此外，弯曲加工的弯曲半径R在后述的实施例中作为最小值示出45mm,但实际上,也有采用35mm左右的弯曲半径R的情况,在该情况下，维持0.6 < dl/d2的关系对于上述不良情况的抑制也是有效的。另外，上述dl/d2的上限值在构造方面当然小于1，由内管的最低限度的厚度和最低限度的凸部的径向突出量确定。另外，上述内管中的上述凸部的形成数量没有特别限定，可以考虑流体(制冷剂)流量、热交换性能、凸部形成容易性等来确定。在上述热交换器用双层管中，上述内管具体而言能够采用具有2 12处上述凸部的结构。上述凸部仅有I处时，凸部形成时的内管的支承容易变得不稳定，导致凸部形成性变差。与此相对，在上述凸部为2处以上的情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器用双层管，具有将内管配置在外管的内部而成的双层管构造，用于使在上述内管的内侧流动的流体与在上述内管和上述外管之间流动的流体之间进行热交换，其特征在于，上述内管的截面形状呈具有多处使圆的圆周的一部分向该圆的外侧突出地变形而成的凸部的形状，并且，上述内管具有上述凸部的位置在长度方向上以螺旋状位移的形状，上述外管呈至少内周面的截面形状为圆形的平滑管形状，该外管的内周面和上述内管的上述凸部的顶点部分接触，在上述外管和上述内管之间形成有在周向上的多个位置划分成的外侧流路，上述内管的内切圆的直径d1和上述外管的内切圆的直径d2满足0.6＜d1/d2的关系。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：松田真一，加藤胜也，
申请(专利权)人：住友轻金属工业株式会社，
类型：发明
国别省市：