特許ウォッチ

公開番号2024007944
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-01-19
出願番号2022109391
出願日2022-07-07
発明の名称熱交換器
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類F28F 1/40 20060101AFI20240112BHJP(熱交換一般)
要約【課題】チューブ内部を流れる内部流体の圧力に対応したチューブを設けることが可能であると共に、チューブとフィンとを確実に接合しながら積層することが可能な熱交換器を提供する。
【解決手段】熱交換器10は、第1熱交換部100及び第2熱交換部200を備える。第1熱交換部100においては、複数の第1チューブの内部構造に応じた圧力の第1内部流体と複数の第2チューブの内部構造に応じた圧力の第2内部流体を流すことが可能なように構成されている。第2熱交換部200においては、複数の第1チューブの内部構造及び複数の第2チューブの内部構造に応じた圧力の第3内部流体を流すことが可能なように構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
外部流体と内部流体との間で熱交換を行う熱交換器（１０）であって、
前記外部流体の流れ方向に沿って配置される第１熱交換部（１００）及び第２熱交換部（２００）を備え、
前記第１熱交換部及び前記第２熱交換部はそれぞれ、複数の第１チューブ（１３０ａ，２３０ａ）と、前記第１チューブとは異なる内部構造を有する複数の第２チューブ（１３０ｂ，２３０ｂ）と、前記複数の第１チューブ間及び前記複数の第２チューブ間に設けられたフィン（３００，３１０，３２０，３３０）とを有し、
前記第１熱交換部が有する前記フィン（３１０）と、前記第２熱交換部が有する前記フィン（３２０）とが繋がっており、
前記第１熱交換部においては、前記複数の第１チューブの内部構造に応じた圧力の第１内部流体と前記複数の第２チューブの内部構造に応じた圧力の第２内部流体を流すことが可能なように構成され、
前記第２熱交換部においては、前記複数の第１チューブの内部構造及び前記複数の第２チューブの内部構造に応じた圧力の第３内部流体を流すことが可能なように構成されている、熱交換器。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
外部流体と内部流体との間で熱交換を行う熱交換器（１０）であって、
前記外部流体の流れ方向に沿って配置される第１熱交換部（１００）及び第２熱交換部を備え、
前記第１熱交換部及び前記第２熱交換部はそれぞれ、複数の第１チューブ（１３０ａ，２３０ａ）と、前記第１チューブとは異なる内部構造を有する複数の第２チューブ（１３０ｂ，２３０ｂ）と、前記複数の第１チューブ間及び前記複数の第２チューブ間に設けられたフィン（３００，３１０，３２０，３３０）とを有し、
前記第１熱交換部が有する前記フィン（３１０）と、前記第２熱交換部が有する前記フィン（３２０）とが繋がっており、
前記第１熱交換部には、第１内部流体が流入する第１流入口（１４１）と、第１内部流体が流出する第１流出口（１４２）と、第２内部流体が流入する第２流入口（１４３）と、第２内部流体が流出する第２流出口（１４４）と、が設けられ、
前記第２熱交換部には、第３内部流体が流入する第３流入口（２４１）と、第３内部流体が流出する第３流出口（２４２）と、が設けられている、熱交換器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の熱交換器であって、
前記第１熱交換部及び前記第２熱交換部において、
前記複数の第１チューブ及び前記複数の第２チューブは前記外部流体の流れ方向と交わる方向に沿って配列されており、内部流体の流入部及び流出部においてそれぞれ１つのプレート部材に繋がれている、熱交換器。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の熱交換器であって、
前記第１チューブの耐圧性能よりも前記第２チューブの耐圧性能が高い、熱交換器。
【請求項５】
請求項４に記載の熱交換器であって、
前記第１チューブはインナーフィラー構造を有し、前記第２チューブは押出構造を有している。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の熱交換器であって、
前記第１熱交換部が有する前記複数の第２チューブと、前記第２熱交換部が有する前記複数の第２チューブとは、前記外部流体が流れる方向から見て重なり合うように配置されている、熱交換器。
【請求項７】
請求項１に記載の熱交換器であって、
前記第１熱交換部には、前記第１内部流体が流入する第１流入口と、前記第１内部流体が流出する第１流出口と、前記第２内部流体が流入する第２流入口と、前記第２内部流体が流出する第２流出口と、が設けられ、
前記第２熱交換部には、前記第３内部流体が流入する第３流入口と、前記第３内部流体が流出する第３流出口と、が設けられている、熱交換器。
【請求項８】
請求項３に記載の熱交換器であって、
前記第１熱交換器が有する前記プレート部材と、前記第２熱交換器が有する前記プレート部材とが一体化されている、熱交換器。
【請求項９】
外部流体と内部流体との間で熱交換を行う熱交換器（１０Ｃ）であって、
熱交換部（１００）を備え、
前記熱交換部は、複数の第１チューブ（１３０ａ）と、前記第１チューブとは異なる内部構造を有する複数の第２チューブ（１３０ｂ）と、前記複数の第１チューブ間及び前記複数の第２チューブ間に設けられたフィンとを有し、
前記第１チューブの耐圧性能よりも前記第２チューブの耐圧性能が高く、
前記第１チューブは前記フィンよりも曲げにくく、前記第２チューブは前記第１チューブよりも曲げにくく、
前記第１チューブの表面及び前記第２チューブの表面が、前記フィンよりも卑な電位となるように構成されている、熱交換器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、外部流体と内部流体との間で熱交換を行う熱交換器に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
外部流体である空気と内部流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、異なる温度の内部流体、又は異なる種類の内部流体が流れる流路を少なくとも２つ有する熱交換器が知られている。下記特許文献１に記載の熱交換器は、２つの流路を構成するチューブをアウターフィンで一体化したものである。特許文献１に記載の熱交換器は、空気が流れる上流側に配置されている熱交換部はラジエータとして機能し、空気が流れる下流側に配置されている熱交換部はコンデンサとして機能している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１３３９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ラジエータは、内部流体として冷却水が流れるので、冷却水と空気との間で熱交換を行う。コンデンサは、内部流体として冷媒が流れるので、冷媒と空気との間で熱交換を行う。コンデンサは、ヒートポンプシステムの一部として設けられており、高圧の冷媒が流入する。一方、ラジエータに流入する冷却水は高圧の冷媒に比較して低圧である。
【０００５】
特許文献１では、熱交換器の流路を構成するチューブの内部構造について特段の言及がない。しかしながら、圧力の異なる内部流体を流入させるのであるから、流入する内部流体の圧力に応じた内部構造を有するチューブを適切に配置することが必要である。また、内部構造が異なるチューブは強度も異なるため、製造工程も考慮に入れた配置とする必要もある。
【０００６】
本開示は、チューブ内部を流れる内部流体の圧力に対応したチューブを設けることが可能であると共に、チューブとフィンとを確実に接合しながら積層することが可能な熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、外部流体と内部流体との間で熱交換を行う熱交換器（１０）であって、外部流体の流れ方向に沿って配置される第１熱交換部（１００）及び第２熱交換部（２００）を備える。第１熱交換部及び第２熱交換部はそれぞれ、複数の第１チューブ（１３０ａ，２３０ａ）と、第１チューブとは異なる内部構造を有する複数の第２チューブ（１３０ｂ，２３０ｂ）と、複数の第１チューブ間及び複数の第２チューブ間に設けられたフィン（３００，３１０，３２０，３３０）とを有する。第１熱交換部が有するフィン（３１０）と、第２熱交換部が有するフィン（３２０）とが繋がっている。第１熱交換部においては、複数の第１チューブの内部構造に応じた圧力の第１内部流体と複数の第２チューブの内部構造に応じた圧力の第２内部流体を流すことが可能なように構成され、第２熱交換部においては、複数の第１チューブの内部構造及び複数の第２チューブの内部構造に応じた圧力の第３内部流体を流すことが可能なように構成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、チューブ内部を流れる内部流体の圧力に対応したチューブを設けることが可能であると共に、チューブとフィンとを確実に接合しながら積層することが可能な熱交換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施形態における熱交換器の全体構成を示す図である。
図２は、図１のII部を拡大して示す図である。
図３は、図１に示される熱交換器が有するチューブの構成を示す図である。
図４は、図１に示される熱交換器が有するチューブの構成を示す図である。
図５は、図１に示される熱交換器におけるチューブの配置を示す図である。
図６は、図１に示される熱交換器におけるチューブの配置の変形例を示す図である。
図７は、熱交換器におけるチューブの配置の一例を示す図である。
図８は、図７に示されるチューブの配置による熱交換器の全体構成を示す図である。
図９は、実施形態における熱交換器の全体構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許