JP2000146461A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/0008—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium
- F28D7/0025—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium the conduits for one medium or the conduits for both media being flat tubes or arrays of tubes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/0008—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium
- F28D7/0016—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium the conduits for one medium or the conduits for both media being bent
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
- F28F1/025—Tubular elements of cross-section which is non-circular with variable shape, e.g. with modified tube ends, with different geometrical features
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の熱交換器において、加熱対象流体の局
所的な過剰加熱により加熱対象流体が沸騰し、伝熱管の
焼損や熱交換器の伝熱効率の低下を起こす場合がある。
本発明は、このような事情を鑑みて、簡単な構成で、局
所的な加熱を押さえ、伝熱効率を向上し、複数の加熱対
象液を使用しても滞留している液の過剰な加熱を防止す
る安全な熱交換器を提供することを目的とする。 【解決手段】 伝熱管内部の受熱対象液１１，１２と伝
熱管外部の給熱側ガス１０との熱交換を行う熱交換器３
であって、第１伝熱管群１と第２伝熱管群２を密接又は
密着させ格子状に配設した格子状伝熱管ユニット４を備
えたことを特徴とする。
所的な過剰加熱により加熱対象流体が沸騰し、伝熱管の
焼損や熱交換器の伝熱効率の低下を起こす場合がある。
本発明は、このような事情を鑑みて、簡単な構成で、局
所的な加熱を押さえ、伝熱効率を向上し、複数の加熱対
象液を使用しても滞留している液の過剰な加熱を防止す
る安全な熱交換器を提供することを目的とする。 【解決手段】 伝熱管内部の受熱対象液１１，１２と伝
熱管外部の給熱側ガス１０との熱交換を行う熱交換器３
であって、第１伝熱管群１と第２伝熱管群２を密接又は
密着させ格子状に配設した格子状伝熱管ユニット４を備
えたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、家庭用、
業務用の給湯機器に使用される、主として気液の熱交換
を行い、管内の流体が相変化しない熱交換器に関する。
業務用の給湯機器に使用される、主として気液の熱交換
を行い、管内の流体が相変化しない熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、給湯器用として、プレートフィン
チューブ型熱交換器が使用されている。これは伝熱管に
フィンをろう付けし、フィンの伝熱作用にて受熱対象液
と燃焼ガス（給熱側ガスの一例）の熱交換を行うもので
あり、この場合、熱交換器の伝熱効率はフィン部のフィ
ン効率の制約を受ける。さらに、伝熱効率を上げるた
め、フィンの数を増やし伝熱面積を稼いでも、フィン間
に流れる燃焼ガスが層流状態になり、フィンと燃焼ガス
の熱交換を良好に行えず、熱交換器の伝熱を促進するこ
とには限界があった。また、管材と棒材で構成する熱交
換器は、冷蔵庫等のコンデンサーによく使用されている
が、ここでの棒材はフィンと同様に伝熱面積を増やす役
目でしかなく、やはり伝熱効率を高くすることは困難で
あった。また、主にボイラ等で使用されている熱交換器
として、フィンを使用せず、垂直かつ互いに平行に配設
された複数の伝熱管で構成されている熱交換器がある
が、これは伝熱管中での相変化（蒸発）とその分離を前
提としており、給湯器のように伝熱管中の相変化を懸念
する機器とは用途が異なる。例えば、一般給湯と風呂の
追焚というように、２つの異なった用途の湯水を受熱対
象液とし同じ熱交換器で加熱する１缶２水熱交換器があ
る。それぞれの用途の湯水を混合しないように流す伝熱
管を備えており、いずれか１方の湯水を使用するときは
他の湯水は滞留していることになる。このような構成に
おいては、滞留している湯水が過剰に高温になり、流路
中で沸騰し圧力過大、スケール発生、若しくは焼損とい
う弊害が起こる。これを防止するため、滞留している湯
水の温度を温度センサで監視し、燃焼ガスを制御する方
法があるが、出力が制限され、機器が複雑になり、コス
ト面等で不利である。また、受熱対象流体を１つの用途
で使用する場合でも、熱交換器の熱効率を向上するため
に、小径の伝熱管を使用して伝熱管を増やし、圧損を低
くするために互いの伝熱管を並列に配管することで、伝
熱面積を増やす方法が考えられるが、伝熱管を並列に配
管することによって、受熱対象液が偏流状態になり、局
所的に沸騰する恐れがあり、伝熱管の焼損又は伝熱効率
の低下を生じる場合がある。
チューブ型熱交換器が使用されている。これは伝熱管に
フィンをろう付けし、フィンの伝熱作用にて受熱対象液
と燃焼ガス（給熱側ガスの一例）の熱交換を行うもので
あり、この場合、熱交換器の伝熱効率はフィン部のフィ
ン効率の制約を受ける。さらに、伝熱効率を上げるた
め、フィンの数を増やし伝熱面積を稼いでも、フィン間
に流れる燃焼ガスが層流状態になり、フィンと燃焼ガス
の熱交換を良好に行えず、熱交換器の伝熱を促進するこ
とには限界があった。また、管材と棒材で構成する熱交
換器は、冷蔵庫等のコンデンサーによく使用されている
が、ここでの棒材はフィンと同様に伝熱面積を増やす役
目でしかなく、やはり伝熱効率を高くすることは困難で
あった。また、主にボイラ等で使用されている熱交換器
として、フィンを使用せず、垂直かつ互いに平行に配設
された複数の伝熱管で構成されている熱交換器がある
が、これは伝熱管中での相変化（蒸発）とその分離を前
提としており、給湯器のように伝熱管中の相変化を懸念
する機器とは用途が異なる。例えば、一般給湯と風呂の
追焚というように、２つの異なった用途の湯水を受熱対
象液とし同じ熱交換器で加熱する１缶２水熱交換器があ
る。それぞれの用途の湯水を混合しないように流す伝熱
管を備えており、いずれか１方の湯水を使用するときは
他の湯水は滞留していることになる。このような構成に
おいては、滞留している湯水が過剰に高温になり、流路
中で沸騰し圧力過大、スケール発生、若しくは焼損とい
う弊害が起こる。これを防止するため、滞留している湯
水の温度を温度センサで監視し、燃焼ガスを制御する方
法があるが、出力が制限され、機器が複雑になり、コス
ト面等で不利である。また、受熱対象流体を１つの用途
で使用する場合でも、熱交換器の熱効率を向上するため
に、小径の伝熱管を使用して伝熱管を増やし、圧損を低
くするために互いの伝熱管を並列に配管することで、伝
熱面積を増やす方法が考えられるが、伝熱管を並列に配
管することによって、受熱対象液が偏流状態になり、局
所的に沸騰する恐れがあり、伝熱管の焼損又は伝熱効率
の低下を生じる場合がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの事
情に鑑みて、簡単な構成で、局所的な加熱を押さえ、伝
熱効率を向上し、複数の受熱対象液を使用しても滞留し
ている液の過剰な加熱を防止する安全な熱交換器を提供
することを目的とする。
情に鑑みて、簡単な構成で、局所的な加熱を押さえ、伝
熱効率を向上し、複数の受熱対象液を使用しても滞留し
ている液の過剰な加熱を防止する安全な熱交換器を提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係る熱交換器については、伝熱管内部の受熱
対象液と伝熱管外部の給熱側ガスとの熱交換を行う熱交
換器であって、第１伝熱管群と第２伝熱管群を密接又は
密着させ格子状に配設した格子状伝熱管ユニットを備え
ている。この構成により、前記第１伝熱管群と前記第２
伝熱管群の伝熱管の接触部において、一部熱交換が可能
になり、局所的な過剰加熱が防止できる。また、前記格
子状ユニットは伝熱管のみで構成されているので、伝熱
管が給熱側ガスに直接晒され、さらに、給熱側ガスが格
子状に配設された伝熱管を通過するとき乱流になり易
く、伝熱を促進できる。しかも、プレートフィンチュー
ブ型熱交換器のようにフィン効率の制約を受けることが
ない。また、 平面状の境界面に対して一方に前記第１
伝熱管群を備え、他方に前記第２伝熱管群を備えること
ができ、単純な製作工程で本構成を実現できる。また、
前記第１伝熱管群と前記第２伝熱管群の少なくとも一方
の伝熱管群を、他方の伝熱管群の上下側を交互に密接又
は密着させ編み込んで形成した前記格子状伝熱管ユニッ
トを備えることもできる。この構成により、それぞれの
伝熱管の密接又は密着した接触部を大きくすることがで
き、伝熱管の相互の一部熱交換を良好に行うことができ
る。さらに、前記第１伝熱管群と前記第２伝熱管群の接
触部に、両伝熱管群間における熱交換を促進する熱交換
促進部を設けることも可能である。即ち、前記接触部に
おいて、互いの伝熱管の接触部を平坦にするか、一方の
伝熱管の接触部を凹状にした前記熱交換促進部を設け、
接触面積を増やし熱交換を促進することができ、また、
溶接、ろう付け又はめっき処理を炉中で再溶融すること
により伝熱管を接合する再溶融部を前記熱交換促進部と
し、前記再溶融部を介して熱交換を促進することができ
る。この構成により、互いの伝熱管の一部熱交換が良好
に行われ、局所的な過剰加熱をより一層抑制することが
できる。さらに、前記第１伝熱管群と前記第２伝熱管群
にそれぞれ別の用途の受熱対象液を流すように配管構成
することも可能である。この構成によると、１つの熱交
換器で２種類の受熱対象液を流すことが可能であり、一
方の受熱対象液が滞留している場合でも、前記第１伝熱
管群と前記第２伝熱管群は接触し、相互に熱交換可能に
なっているので、滞留している受熱対象液を過剰に加熱
するのを抑制するのみならず、滞留側の伝熱面を積極的
に利用できる。積層した複数の前記格子状ユニットを備
えることもでき、この構成により、伝熱管を増やし、熱
交換器の能力を拡大することもできる。
の本発明に係る熱交換器については、伝熱管内部の受熱
対象液と伝熱管外部の給熱側ガスとの熱交換を行う熱交
換器であって、第１伝熱管群と第２伝熱管群を密接又は
密着させ格子状に配設した格子状伝熱管ユニットを備え
ている。この構成により、前記第１伝熱管群と前記第２
伝熱管群の伝熱管の接触部において、一部熱交換が可能
になり、局所的な過剰加熱が防止できる。また、前記格
子状ユニットは伝熱管のみで構成されているので、伝熱
管が給熱側ガスに直接晒され、さらに、給熱側ガスが格
子状に配設された伝熱管を通過するとき乱流になり易
く、伝熱を促進できる。しかも、プレートフィンチュー
ブ型熱交換器のようにフィン効率の制約を受けることが
ない。また、 平面状の境界面に対して一方に前記第１
伝熱管群を備え、他方に前記第２伝熱管群を備えること
ができ、単純な製作工程で本構成を実現できる。また、
前記第１伝熱管群と前記第２伝熱管群の少なくとも一方
の伝熱管群を、他方の伝熱管群の上下側を交互に密接又
は密着させ編み込んで形成した前記格子状伝熱管ユニッ
トを備えることもできる。この構成により、それぞれの
伝熱管の密接又は密着した接触部を大きくすることがで
き、伝熱管の相互の一部熱交換を良好に行うことができ
る。さらに、前記第１伝熱管群と前記第２伝熱管群の接
触部に、両伝熱管群間における熱交換を促進する熱交換
促進部を設けることも可能である。即ち、前記接触部に
おいて、互いの伝熱管の接触部を平坦にするか、一方の
伝熱管の接触部を凹状にした前記熱交換促進部を設け、
接触面積を増やし熱交換を促進することができ、また、
溶接、ろう付け又はめっき処理を炉中で再溶融すること
により伝熱管を接合する再溶融部を前記熱交換促進部と
し、前記再溶融部を介して熱交換を促進することができ
る。この構成により、互いの伝熱管の一部熱交換が良好
に行われ、局所的な過剰加熱をより一層抑制することが
できる。さらに、前記第１伝熱管群と前記第２伝熱管群
にそれぞれ別の用途の受熱対象液を流すように配管構成
することも可能である。この構成によると、１つの熱交
換器で２種類の受熱対象液を流すことが可能であり、一
方の受熱対象液が滞留している場合でも、前記第１伝熱
管群と前記第２伝熱管群は接触し、相互に熱交換可能に
なっているので、滞留している受熱対象液を過剰に加熱
するのを抑制するのみならず、滞留側の伝熱面を積極的
に利用できる。積層した複数の前記格子状ユニットを備
えることもでき、この構成により、伝熱管を増やし、熱
交換器の能力を拡大することもできる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明に係る熱交換器について、
実施の形態を図面に基いて説明する。図１及び図２は本
発明に係る熱交換器３について、１つの実施の形態を示
す平面図と側面断面図である。この構成は、請求項２に
記載の発明に係る熱交換器の実施の形態であり、複数の
伝熱管を互いに平行に配設して形成された第１伝熱管群
１の上面を境界面とし、前記第１伝熱管群１と前記境界
面上の接触部５で接触させ、複数の伝熱管を互いに平行
に配設して形成された第２伝熱管群２を配設し、前記第
１伝熱管群１と前記第２伝熱管群２は互いに格子状の格
子状ユニット４を形成している。前記第１伝熱管群に流
体１１を供給及び排出し、且、それぞれの伝熱管の位置
を維持するため、その両端にヘッダ２１ａ、２１ｂを備
え、同じく、前記第２伝熱管群に流体１２を供給及び排
出し、且、それぞれの伝熱管の位置を維持するため、そ
の両端にヘッダ２２ａ、２２ｂを備えている。この構成
により、それぞれの伝熱管群の伝熱管は並列に配管さ
れ、また、２種類の受熱対象液を熱交換器３に流すこと
が可能である。即ち、給湯用の第１湯水１１と風呂の追
焚き用の第２湯水１２を受熱対象液とし、前記第１湯水
１１はヘッダ２１ａから前記第１伝熱管群１を介し前記
ヘッダ２１ｂへ流され、前記第２湯水１２はヘッダ２２
ａから前記第１伝熱管群２を介し前記ヘッダ２２ｂへ流
される。この構成により、第１伝熱管群１及び第２伝熱
管群２が燃焼状態の給熱側ガス１０に晒され、それぞれ
の伝熱管群に流れている第１湯水１１又は第２湯水１２
と給熱側ガス１０との気液の熱交換が行われる。
実施の形態を図面に基いて説明する。図１及び図２は本
発明に係る熱交換器３について、１つの実施の形態を示
す平面図と側面断面図である。この構成は、請求項２に
記載の発明に係る熱交換器の実施の形態であり、複数の
伝熱管を互いに平行に配設して形成された第１伝熱管群
１の上面を境界面とし、前記第１伝熱管群１と前記境界
面上の接触部５で接触させ、複数の伝熱管を互いに平行
に配設して形成された第２伝熱管群２を配設し、前記第
１伝熱管群１と前記第２伝熱管群２は互いに格子状の格
子状ユニット４を形成している。前記第１伝熱管群に流
体１１を供給及び排出し、且、それぞれの伝熱管の位置
を維持するため、その両端にヘッダ２１ａ、２１ｂを備
え、同じく、前記第２伝熱管群に流体１２を供給及び排
出し、且、それぞれの伝熱管の位置を維持するため、そ
の両端にヘッダ２２ａ、２２ｂを備えている。この構成
により、それぞれの伝熱管群の伝熱管は並列に配管さ
れ、また、２種類の受熱対象液を熱交換器３に流すこと
が可能である。即ち、給湯用の第１湯水１１と風呂の追
焚き用の第２湯水１２を受熱対象液とし、前記第１湯水
１１はヘッダ２１ａから前記第１伝熱管群１を介し前記
ヘッダ２１ｂへ流され、前記第２湯水１２はヘッダ２２
ａから前記第１伝熱管群２を介し前記ヘッダ２２ｂへ流
される。この構成により、第１伝熱管群１及び第２伝熱
管群２が燃焼状態の給熱側ガス１０に晒され、それぞれ
の伝熱管群に流れている第１湯水１１又は第２湯水１２
と給熱側ガス１０との気液の熱交換が行われる。
【０００６】前記第１伝熱管群１と前記第２伝熱管群２
は接触部５において接触していることで伝熱管の互いの
一部熱交換が可能になっている。この一部熱交換によ
り、第１湯水１１又は第２湯水１２が局所的に加熱され
ることを防止し、さらに、受熱対象液が偏流状態で流れ
ても沸騰することはないので、伝熱管を並列に配設可能
で、受熱対象液の局所的な沸騰による伝熱管の焼損や熱
効率の低下等がなく、高効率な熱交換器を得ることがで
きる。また、前記第１伝熱管群１と前記第２伝熱管群２
は格子状ユニット４として前記給熱側ガス１０の流れる
方向に対して垂直面上に配設されており、給熱側ガス１
０が前記格子状ユニット４のそれぞれの伝熱管に衝突し
乱流状態になり、従来のプレートフィンチューブ型の熱
交換器と比べ、熱交換が良好に行われ、熱交換器の熱効
率を向上できる。また、このような２種類の流体を受熱
対象液とする熱交換器において、風呂の追焚きを行って
いる場合、第２湯水１２は熱交換を行うため前記第２伝
熱管群２内を流れているが、給湯用の第１湯水１１は前
記第１伝熱管群１内に滞留している場合がある。この場
合、滞留している第１湯水１１は給熱側ガス１０によっ
て加熱され沸騰してしまう恐れがあるが、本発明に係る
熱交換器においては、接触部５の一部熱交換によって、
過剰に加熱するのを抑制することができ、安全に２種類
の用途の受熱対象液を相互に加熱することが可能であ
る。
は接触部５において接触していることで伝熱管の互いの
一部熱交換が可能になっている。この一部熱交換によ
り、第１湯水１１又は第２湯水１２が局所的に加熱され
ることを防止し、さらに、受熱対象液が偏流状態で流れ
ても沸騰することはないので、伝熱管を並列に配設可能
で、受熱対象液の局所的な沸騰による伝熱管の焼損や熱
効率の低下等がなく、高効率な熱交換器を得ることがで
きる。また、前記第１伝熱管群１と前記第２伝熱管群２
は格子状ユニット４として前記給熱側ガス１０の流れる
方向に対して垂直面上に配設されており、給熱側ガス１
０が前記格子状ユニット４のそれぞれの伝熱管に衝突し
乱流状態になり、従来のプレートフィンチューブ型の熱
交換器と比べ、熱交換が良好に行われ、熱交換器の熱効
率を向上できる。また、このような２種類の流体を受熱
対象液とする熱交換器において、風呂の追焚きを行って
いる場合、第２湯水１２は熱交換を行うため前記第２伝
熱管群２内を流れているが、給湯用の第１湯水１１は前
記第１伝熱管群１内に滞留している場合がある。この場
合、滞留している第１湯水１１は給熱側ガス１０によっ
て加熱され沸騰してしまう恐れがあるが、本発明に係る
熱交換器においては、接触部５の一部熱交換によって、
過剰に加熱するのを抑制することができ、安全に２種類
の用途の受熱対象液を相互に加熱することが可能であ
る。
【０００７】〔別実施の形態〕図３及び図４に、本発明
に係る熱交換器の別実施の形態として、伝熱管を編み込
んだ状態の熱交換器を示す。第１伝熱管群１は第２伝熱
管群２の上下を交互に接しながら編み込まれており、編
み込まれていない場合と比べ、接触部５を大きくするこ
とが可能である。この構成により、接触部５の接触面積
を増やすことができ、一層良好に前記第１伝熱管群１と
前記第２伝熱管群２の相互の一部熱交換を行え、局所的
な過剰加熱を抑制することができ、２種類の受熱対象液
を使用する場合は、滞留している受熱対象液の過剰加熱
を抑制でき、簡単な構成で２種類の流体を相互に加熱す
る安全な熱交換器を構成することができる。
に係る熱交換器の別実施の形態として、伝熱管を編み込
んだ状態の熱交換器を示す。第１伝熱管群１は第２伝熱
管群２の上下を交互に接しながら編み込まれており、編
み込まれていない場合と比べ、接触部５を大きくするこ
とが可能である。この構成により、接触部５の接触面積
を増やすことができ、一層良好に前記第１伝熱管群１と
前記第２伝熱管群２の相互の一部熱交換を行え、局所的
な過剰加熱を抑制することができ、２種類の受熱対象液
を使用する場合は、滞留している受熱対象液の過剰加熱
を抑制でき、簡単な構成で２種類の流体を相互に加熱す
る安全な熱交換器を構成することができる。
【０００８】図５は第１伝熱管群１と第２伝熱管群２を
径が違う伝熱管で構成した格子状ユニット４を示してい
る。格子状ユニット４は直線状の第２伝熱管群２の上下
側に第１伝熱管群１の伝熱管を、交互に且隣接した伝熱
管とは反対側に編み込んで密着又は密接させ配設して構
成したものである。この構成において、第１伝熱管群１
と第２伝熱管群２に同じ受熱対象液を流した場合の熱交
換器の熱効率は、従来の、例えば図５において第１伝熱
管群１を中実棒材で構成した場合と比べ、３割程度向上
する。さらに、接触部の一部熱交換によって受熱対象液
の局所的な過剰加熱を防止し、単純で安全な熱交換器を
提供できる。
径が違う伝熱管で構成した格子状ユニット４を示してい
る。格子状ユニット４は直線状の第２伝熱管群２の上下
側に第１伝熱管群１の伝熱管を、交互に且隣接した伝熱
管とは反対側に編み込んで密着又は密接させ配設して構
成したものである。この構成において、第１伝熱管群１
と第２伝熱管群２に同じ受熱対象液を流した場合の熱交
換器の熱効率は、従来の、例えば図５において第１伝熱
管群１を中実棒材で構成した場合と比べ、３割程度向上
する。さらに、接触部の一部熱交換によって受熱対象液
の局所的な過剰加熱を防止し、単純で安全な熱交換器を
提供できる。
【０００９】図６、７は伝熱管の互いの一部熱交換を良
好にする熱交換促進部として伝熱管の接触部５の状態を
示している。図６は、伝熱管の接触部５を機械加工又は
プレスによって平坦にすることで接触面積を増やし、伝
熱管の互いの一部熱交換を促進し、より一層局所的な過
剰加熱を防止することができる。図７は、伝熱管の接触
部５において、溶接、ろう付け又はメッキ処理後に炉中
で再溶融し再溶融部７を形成する。この再溶融部７が伝
熱管の互いの一部熱交換を促進し、本発明の目的を達成
する熱交換器を提供することができる。
好にする熱交換促進部として伝熱管の接触部５の状態を
示している。図６は、伝熱管の接触部５を機械加工又は
プレスによって平坦にすることで接触面積を増やし、伝
熱管の互いの一部熱交換を促進し、より一層局所的な過
剰加熱を防止することができる。図７は、伝熱管の接触
部５において、溶接、ろう付け又はメッキ処理後に炉中
で再溶融し再溶融部７を形成する。この再溶融部７が伝
熱管の互いの一部熱交換を促進し、本発明の目的を達成
する熱交換器を提供することができる。
【００１０】さらに、図８に、２つの格子状ユニット４
を積層して構成した熱交換器を示す。格子状ユニット４
は接触しながら積層し互いに共通のヘッダ２１ａ，２１
ｂによって状態を維持し配設されている。この構成によ
り、伝熱管を増やし、伝熱管が給熱側ガスに晒される面
積が増やすことで、熱交換器の性能を向上させることが
可能であり、本発明の目的である局所的な過剰加熱を防
止できる高性能な熱交換器を提供することができる。
を積層して構成した熱交換器を示す。格子状ユニット４
は接触しながら積層し互いに共通のヘッダ２１ａ，２１
ｂによって状態を維持し配設されている。この構成によ
り、伝熱管を増やし、伝熱管が給熱側ガスに晒される面
積が増やすことで、熱交換器の性能を向上させることが
可能であり、本発明の目的である局所的な過剰加熱を防
止できる高性能な熱交換器を提供することができる。
【００１１】また、流体の圧損が問題にならない場合
は、ヘッダ部を改造し、もしくはヘッダ部をＵもしくは
Ｃベントに変更し、第１伝熱管群と第２伝熱管群の伝熱
管を全てもしくは一部直列に接続し、加熱対象流体を全
てもしくは数本の伝熱管にわたって流れるように構成す
ることが可能であり。この構成により、加熱能力を上げ
ることがでると共に、本発明の目的である、局所的な過
剰加熱を防止できる熱交換器を提供することができる。
第１伝熱管群と第２伝熱管群を４５度ないし９０度の角
度で密接又は密着しながら格子状に配設した格子状ユニ
ットを使用することも可能であり、この構成によって
も、本発明の目的を達成する熱交換器を提供することが
できる。
は、ヘッダ部を改造し、もしくはヘッダ部をＵもしくは
Ｃベントに変更し、第１伝熱管群と第２伝熱管群の伝熱
管を全てもしくは一部直列に接続し、加熱対象流体を全
てもしくは数本の伝熱管にわたって流れるように構成す
ることが可能であり。この構成により、加熱能力を上げ
ることがでると共に、本発明の目的である、局所的な過
剰加熱を防止できる熱交換器を提供することができる。
第１伝熱管群と第２伝熱管群を４５度ないし９０度の角
度で密接又は密着しながら格子状に配設した格子状ユニ
ットを使用することも可能であり、この構成によって
も、本発明の目的を達成する熱交換器を提供することが
できる。
【００１２】
【発明の効果】伝熱管を密着又は密接させ格子状に配設
することにより、接触部の熱交換が可能になり、伝熱管
内に流れる流体の局所的な過剰加熱を防止でき、さら
に、２種類の流体を使用する場合、滞留している流体を
過剰に加熱することなく、沸騰等による損傷や熱効率の
低下等の問題を簡単な構造によって解決できる。
することにより、接触部の熱交換が可能になり、伝熱管
内に流れる流体の局所的な過剰加熱を防止でき、さら
に、２種類の流体を使用する場合、滞留している流体を
過剰に加熱することなく、沸騰等による損傷や熱効率の
低下等の問題を簡単な構造によって解決できる。
【図１】本発明おける、実施の形態で伝熱管を平面上に
配設した格子状ユニットで構成した熱交換器の平面図
配設した格子状ユニットで構成した熱交換器の平面図
【図２】図１に示す熱交換器の断面図
【図３】本発明における別実施の形態で伝熱管を編み込
んで配設した格子状ユニットで構成した熱交換器の平面
図
んで配設した格子状ユニットで構成した熱交換器の平面
図
【図４】図３に示す熱交換器の断面図
【図５】本発明における格子状ユニットの別実施の形態
を示す斜視図
を示す斜視図
【図６】熱交換促進部を示す斜視図
【図７】熱交換促進部を示す断面図
【図８】格子状ユニットを積層して構成した熱交換器を
示す断面図
示す断面図
１ 第１伝熱管群 ２ 第２伝熱管群 ３ 熱交換器 ４ 格子状ユニット ５ 接触部 １０ 給熱側ガス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池上 宏 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 Ｆターム(参考） 3L103 AA37 AA44 BB43 CC02 CC27 DD09 DD36 DD42
Claims (6)
- 【請求項１】 伝熱管内部の受熱対象液と伝熱管外部の
給熱側ガスとの熱交換を行う熱交換器であって、 第１伝熱管群と第２伝熱管群を密接又は密着させ格子状
に配設した格子状伝熱管ユニットを備えた熱交換器。 - 【請求項２】 平面状の境界面に対して一方に前記第１
伝熱管群を備え、他方に前記第２伝熱管群を備えた請求
項１に記載の熱交換器。 - 【請求項３】 前記第１伝熱管群と前記第２伝熱管群の
少なくとも一方の伝熱管群を、他方の伝熱管群の上下側
を交互に密接又は密着させ編み込んで形成した前記格子
状伝熱管ユニットを備えた請求項１に記載の熱交換器。 - 【請求項４】 前記第１伝熱管群と前記第２伝熱管群の
接触部に、両伝熱管群間における熱交換を促進する熱交
換促進部を設けた請求項１から３のいずれかに記載の熱
交換器。 - 【請求項５】 前記第１伝熱管群と前記第２伝熱管群に
それぞれ別の用途の受熱対象液を流すように配管構成し
た請求項１から４のいずれかに記載の熱交換器。 - 【請求項６】 積層した複数の前記格子状ユニットを備
えた請求項１から５のいずれかに記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10318623A JP2000146461A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10318623A JP2000146461A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000146461A true JP2000146461A (ja) | 2000-05-26 |
Family
ID=18101213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10318623A Pending JP2000146461A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000146461A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007131475A1 (de) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Spörl KG | Wärmetauschvorrichtung für einen wärmeaustausch zwischen medien und webstruktur |
| FR2930982A1 (fr) * | 2008-05-13 | 2009-11-13 | Commissariat Energie Atomique | Echangeur thermique a fils creux tisses |
| WO2015121091A1 (de) * | 2014-02-12 | 2015-08-20 | MAHLE Behr GmbH & Co. KG | Rohranordnung für einen ladeluftkühler |
| JP2016025350A (ja) * | 2014-07-22 | 2016-02-08 | ハミルトン サンドストランド スペース システムズ インターナショナル，インコーポレイテッド | 伝熱プレート |
| CN105466247A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-04-06 | 张家港市大新毛纺有限公司 | 印染生产用废水再利用设备 |
| GB2546144A (en) * | 2015-11-10 | 2017-07-12 | Hamilton Sundstrand Corp | Heat exchanger |
| CN110686548A (zh) * | 2019-09-11 | 2020-01-14 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种紧凑式换热器及空气调节器 |
-
1998
- 1998-11-10 JP JP10318623A patent/JP2000146461A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007131475A1 (de) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Spörl KG | Wärmetauschvorrichtung für einen wärmeaustausch zwischen medien und webstruktur |
| FR2930982A1 (fr) * | 2008-05-13 | 2009-11-13 | Commissariat Energie Atomique | Echangeur thermique a fils creux tisses |
| WO2015121091A1 (de) * | 2014-02-12 | 2015-08-20 | MAHLE Behr GmbH & Co. KG | Rohranordnung für einen ladeluftkühler |
| JP2016025350A (ja) * | 2014-07-22 | 2016-02-08 | ハミルトン サンドストランド スペース システムズ インターナショナル，インコーポレイテッド | 伝熱プレート |
| GB2546144A (en) * | 2015-11-10 | 2017-07-12 | Hamilton Sundstrand Corp | Heat exchanger |
| US10422586B2 (en) | 2015-11-10 | 2019-09-24 | Hamilton Sundstrand Corporation | Heat exchanger |
| GB2546144B (en) * | 2015-11-10 | 2020-11-25 | Hamilton Sundstrand Corp | Heat exchanger |
| CN105466247A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-04-06 | 张家港市大新毛纺有限公司 | 印染生产用废水再利用设备 |
| CN105466247B (zh) * | 2015-11-26 | 2017-05-17 | 张家港市大新毛纺有限公司 | 印染生产用废水再利用设备 |
| CN110686548A (zh) * | 2019-09-11 | 2020-01-14 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种紧凑式换热器及空气调节器 |
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