JP2001124490A - Heat exchanger and cooling system - Google Patents

Heat exchanger and cooling system

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JP2001124490A
JP2001124490A JP30377199A JP30377199A JP2001124490A JP 2001124490 A JP2001124490 A JP 2001124490A JP 30377199 A JP30377199 A JP 30377199A JP 30377199 A JP30377199 A JP 30377199A JP 2001124490 A JP2001124490 A JP 2001124490A
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JP
Japan
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heat exchanger
heat exchangers
refrigerant
cooling system
unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP30377199A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Osone
靖夫 大曽根
Shingo Yokoyama
真吾 横山
Kazunori Nakamura
和則 中村
Seiichiro Takeshita
清一郎 竹下
Shigehisa Funabashi
茂久 船橋
Osamu Sekiguchi
治 関口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
    • F28F9/262Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0246Arrangements for connecting header boxes with flow lines

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To contrive the maintenance of the quality of an engine cooling system or a heat exchanger, the delivery in a short term, and the reduction of cost, by simplifying the manufacture of a custom-made heat exchanger for a construction machine or the like of diversified small-quantity production. SOLUTION: A cooling system can be erected even if the user does not design custom-made heat exchangers, by the types of machines, by preparing unit heat exchangers 5 in advance, and combining unit heat exchangers 5, according to the required conditions of heat exchange or the individual dimensions, or providing one heat exchanger with plural refrigerant systems. Individual unit heat exchangers 5 are provided in advance with mounts 6 for positioning, and an indispensable minimum number of unit heat exchangers 5 are selected, and they are attached to a frame member such as a side plate 7 or the like. They are connected to a refrigerant pipe 8 by pipe joints such as couplers. Heat exchangers geared to various heat exchange conditions can be manufactured, so the above theme is solved, and an efficient cooling system can be made.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は熱交換器および冷却
システムに係り、特に、建設機械、農業機械、発電装置
などのエンジンルームに好適な熱交換器および冷却シス
テムに関する。
The present invention relates to a heat exchanger and a cooling system, and more particularly to a heat exchanger and a cooling system suitable for an engine room of a construction machine, an agricultural machine, a power generator, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、建設機械などのエンジンルームに
設置される冷却システムは、インタークーラ、エアコン
放熱器、オイルクーラ、ラジエータ等の個々の熱交換器
が、機体内の空気の流れに対してほぼ直交する方向に直
列もしくは並列に設置されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a cooling system installed in an engine room of a construction machine or the like, individual heat exchangers such as an intercooler, an air conditioner radiator, an oil cooler, and a radiator are provided with respect to the flow of air in the body. They are installed in series or parallel in a direction almost perpendicular to each other.

【0003】そして、エンジンクランク軸にファンベル
トを介して連結されたプロペラファンにより、冷却風を
上記各熱交換器に管外冷媒として供給する形式のもので
あり、多くの場合、個々の熱交換器は、エンジンの容量
や作業能力の異なる機種ごとに個別に設計されてきた。
[0003] A propeller fan connected to an engine crankshaft via a fan belt supplies cooling air to each of the above-mentioned heat exchangers as an extra-tube refrigerant. The vessels have been individually designed for models with different engine capacities and working capacities.

【0004】これらの熱交換器の設計において、熱交換
条件に応じてチューブやフィンを、放熱量を満たすに必
要なだけ重ね合わせ、機種毎に設計されたヘッダと組み
合わせて個別に熱交換器を構成し、管内冷媒入出口を介
して冷媒を供給する方法が一般的である。
In the design of these heat exchangers, tubes and fins are overlapped as necessary to satisfy the heat radiation amount according to the heat exchange conditions, and the heat exchangers are individually combined with headers designed for each model. A common method is to configure and supply a refrigerant through a refrigerant inlet / outlet in a pipe.

【0005】また、異なる熱交換媒体を同時に熱交換す
る熱交換器は、従来、主として自動車の分野で用いられ
ており、例えば、特開平8−219662号公報に記載
のように、生産規模が大きいためか、冷媒チューブおよ
び放熱フィン等の熱交換要素は、同一のものを組み合わ
せてはいるが、ケースなどの筐体に構成した熱交換器そ
のものは、一定の機種用のみに限定された構成となって
いる。
A heat exchanger for simultaneously exchanging different heat exchange media has been used mainly in the field of automobiles, and has a large production scale as described in, for example, JP-A-8-219662. For the reason, the heat exchange elements such as the refrigerant tube and the radiation fins are the same, but the heat exchanger itself configured in the casing such as the case has a configuration limited to only certain models. Has become.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の冷却システ
ムでは、仮に熱交換器がチューブやフィンなどの単位要
素の組み合わせにより構成されている場合であっても、
熱交換器の全体構成としては、いずれも一定の機種のみ
に固定された構成であった。これは、自動車等、大量生
産される製品で使用するための熱交換器としては好適で
ある。
In the conventional cooling system described above, even if the heat exchanger is constituted by a combination of unit elements such as tubes and fins,
The overall configuration of the heat exchanger was fixed to only a certain model. This is suitable as a heat exchanger for use in mass-produced products such as automobiles.

【0007】しかし、例えば、建設機械、農業機械、発
電装置等の、比較的多品種少量生産あるいは一品生産
で、かつ、機種ごとに機体建屋寸法や熱交換条件が異な
るような、エンジンルームの冷却システムに利用するた
めには、機種ごとに個別に製作した熱交換器を用いる必
要があり、そのため、設計・製造コストが高くなってし
まうという問題点があった。
However, for example, engine room cooling such as construction machines, agricultural machines, power generators, etc., in which a relatively large variety of small-quantity production or one-item production is performed, and in which the dimensions of the airframe building and heat exchange conditions are different for each model. In order to use the heat exchanger in the system, it is necessary to use a heat exchanger manufactured individually for each model, and therefore, there is a problem that the design and manufacturing costs are increased.

【0008】また、これら特別に製作される熱交換器は
比較的大型であり、多数の伝熱チューブや放熱フィンな
どを、手作業でロウ付け等するため変形が起きやすく、
そのため、精度の高い製品の製作が難しく、製品の歩留
まりが悪いという問題があった。
Further, these specially manufactured heat exchangers are relatively large, and are likely to be deformed by manually brazing a large number of heat transfer tubes and radiating fins.
Therefore, there has been a problem that it is difficult to manufacture a highly accurate product and the yield of the product is poor.

【0009】また、これらの機械・装置の熱交換器は、
受注してから熱交換条件に応じて、個別に設計および製
作を行うため、製品納入までに長期間を要し、生産効率
がきわめて悪かった。
[0009] The heat exchangers of these machines and devices are:
Since it is individually designed and manufactured according to heat exchange conditions after receiving an order, it took a long time to deliver the product, and the production efficiency was extremely poor.

【0010】本発明の課題は、熱交換条件が異なる種々
の熱交換器において、その製作を簡単化することに有
る。
An object of the present invention is to simplify the manufacture of various heat exchangers having different heat exchange conditions.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、予めユニット化した単位熱交換器を準備
しておき、建設機械などの機体ごとの熱交換条件や、発
電装置のエンジンルームを設置する建屋寸法、あるい
は、熱交換容量に応じて上記単位熱交換器を組み合わせ
て熱交換器を構成し、また、複数種類の管内冷媒の系統
に区分して、一つの熱交換器を複数の単位熱交換器で共
有できる構成としたことにより、多品種少量生産の機体
に対応した熱交換器および冷却システムを提供できるよ
うにしたものである。
In order to solve the above problems, the present invention provides a unit heat exchanger unitized in advance and prepares a heat exchange condition for each body such as a construction machine and a power generation device. The heat exchanger is constructed by combining the unit heat exchangers according to the dimensions of the building where the engine room is installed, or the heat exchange capacity, and is divided into a plurality of types of in-pipe refrigerant systems. Can be shared by a plurality of unit heat exchangers, so that a heat exchanger and a cooling system corresponding to a machine body of various kinds and small-quantity production can be provided.

【0012】すなわち、本発明の熱交換器は、複数本の
伝熱管の両端にヘッダを備え、前記ヘッダに冷媒配管と
の接続部を有する複数個の単位熱交換器が、連結部材を
介して並設されてなるものである。
That is, the heat exchanger of the present invention comprises headers at both ends of a plurality of heat transfer tubes, and a plurality of unit heat exchangers each having a connection portion with a refrigerant pipe in the header via a connecting member. They are juxtaposed.

【0013】また、本発明の冷却システムは、複数本の
伝熱管の両端にヘッダを有し、ユニット化された単位熱
交換器を、連結部材を介して並設することにより熱交換
器を構成し、前記熱交換器が、エンジンルームの管外冷
媒の主流方向とほぼ直交する面に配置されてなるもので
ある。
Further, the cooling system of the present invention has headers at both ends of a plurality of heat transfer tubes, and constitutes a heat exchanger by arranging unitized unit heat exchangers in parallel via a connecting member. The heat exchanger is arranged on a surface substantially perpendicular to the main flow direction of the extrapipe refrigerant in the engine room.

【0014】本発明によれば、建設機械などの多品種少
量生産で、熱交換条件が個別に異なる種々の熱交換器に
おいて、熱交換条件に応じて単位熱交換器を組み合わせ
るだけで対応できるので、製作がきわめて簡単となる。
そのため、設計・製作コストが低く、製品精度も高精度
に維持でき、短期間で製品納入が可能となる。
According to the present invention, it is possible to cope with various kinds of heat exchangers having different heat exchange conditions by simply combining the unit heat exchangers according to the heat exchange conditions in the production of various kinds of small-scale products such as construction machines. , Making it very simple.
Therefore, the design and manufacturing costs are low, the product accuracy can be maintained at high accuracy, and the product can be delivered in a short time.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。図1は、本発明における実施の
一形態を示す基本的な図で、管外冷媒(例えば、空気)
の上流側から熱交換器を見た概略図で、図(A)は単位
ユニットとしての単位熱交換器、図(B)は単位熱交換
器を組み合わせた熱交換器の全体構成の一例を示す図で
ある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a basic diagram showing an embodiment of the present invention, in which an extra-tube refrigerant (for example, air) is used.
(A) shows a unit heat exchanger as a unit unit, and FIG. (B) shows an example of the entire configuration of a heat exchanger combining unit heat exchangers. FIG.

【0016】図1に示すように、本発明の冷却システム
は、単位熱交換器5を予め準備しておき、それらを複数
個並列に並べて実装することにより、一つの熱交換器を
形成する。個々の単位熱交換器5には、予め位置決め用
の取付部6を設けておく。
As shown in FIG. 1, in the cooling system of the present invention, a unit heat exchanger 5 is prepared in advance, and a plurality of the unit heat exchangers are arranged in parallel to form one heat exchanger. Each unit heat exchanger 5 is provided with a mounting portion 6 for positioning in advance.

【0017】熱交換器で放熱する熱交換条件が定まった
ら、その熱交換条件を満たすのに必要最小限数だけの単
位熱交換器5を選択し、サイドプレート7等の骨組み部
材に取付部6を介して単位熱交換器5を取り付ける。
When the heat exchange conditions for radiating heat in the heat exchanger are determined, the minimum number of unit heat exchangers 5 necessary to satisfy the heat exchange conditions are selected, and the mounting portion 6 is attached to a frame member such as the side plate 7. The unit heat exchanger 5 is attached via.

【0018】管内冷媒が熱交換器に供給され、熱交換後
に流出する配管8と単位熱交換器5との間は、カプラー
9等の配管継ぎ手を用いて接続する。配管8側と単位熱
交換器9側のカプラー9間の距離は、管内冷媒の圧力損
失を極端に大きくすることなく接続できる距離であれば
特に制限は設けない。なお、予め骨組み部材7に、個々
の単位熱交換器5に接続する冷媒配管8を組み込んで構
成すると便利である。
A pipe joint such as a coupler 9 connects between the pipe 8 from which the refrigerant in the pipe is supplied to the heat exchanger and flows out after the heat exchange, and the unit heat exchanger 5. The distance between the coupler 8 on the pipe 8 side and the coupler 9 on the unit heat exchanger 9 side is not particularly limited as long as it can be connected without extremely increasing the pressure loss of the refrigerant in the pipe. In addition, it is convenient to incorporate the refrigerant pipes 8 connected to the individual unit heat exchangers 5 into the frame member 7 in advance.

【0019】また、カプラー9の形状としては、取り外
し時に、配管側の管が閉鎖されて冷媒が漏れない形状の
ものが望ましい。このようなカプラー9および配管の末
端形状を用いることにより、メンテナンス時に、冷媒を
外部に一旦抽出しなくても熱交換器のみ自由に取り外し
をすることができる。
The shape of the coupler 9 is preferably such that the pipe on the pipe side is closed so that the refrigerant does not leak when the coupler is removed. By using such a coupler 9 and the end shape of the pipe, only the heat exchanger can be freely removed at the time of maintenance without once extracting the refrigerant to the outside.

【0020】また、図1では、単位熱交換器5側のカプ
ラー9の位置を、単位熱交換器5の左右の面としたが、
管外冷媒の流れ、およびエンジンルーム内での取り付け
時の不具合を生じない場合は、例えば、図1の正面から
見た面もしくはその裏面に設けても全く問題ない。これ
は、取付部6の位置に関しても同様である。
In FIG. 1, the position of the coupler 9 on the unit heat exchanger 5 side is set to the left and right surfaces of the unit heat exchanger 5.
In the case where the flow of the refrigerant outside the tube and the trouble at the time of installation in the engine room do not occur, for example, there is no problem even if it is provided on the surface viewed from the front in FIG. This is the same for the position of the mounting portion 6.

【0021】また、一個の熱交換器に対して、単位熱交
換器5は一列になるように図示してあるが、単要素熱交
換器5の図1における左右方向の寸法およびエンジンル
ームの大きさ、および必要とされる熱交換条件によって
は、このような列を左右に並べた構造としてもよい。
Although the unit heat exchangers 5 are shown in a row for one heat exchanger, the size of the single-element heat exchanger 5 in the left-right direction and the size of the engine room in FIG. Depending on the requirements and the required heat exchange conditions, a structure in which such rows are arranged right and left may be used.

【0022】単位熱交換器5の構造も、図1では、チュ
ーブ1が4本、フィン2が3段の構成で、それを組み合
わせるとチューブ1が単位熱交換器5の接する位置で
は、あたかもフィン2を間に介することなく接するよう
に書かれているが、単位熱交換器の構造は、図1に示し
た例に限らない。
In FIG. 1, the unit heat exchanger 5 also has four tubes 1 and three fins 2. When these units are combined, the tubes 1 are in contact with the unit heat exchanger 5 as if they were fins. Although it is written so as to be in contact with no intervening unit 2, the structure of the unit heat exchanger is not limited to the example shown in FIG.

【0023】したがって、例えば、図1に示したチュー
ブのどちらか一方は、冷媒を流さない構造の部材とした
り、あるいは、両端のチューブ1の断面積を、内側のチ
ューブ1の断面積の約1/2とすることにより、個々の
チューブ1を流れる管内冷媒の流量およびそれに隣接す
るフィン面積を、ほぼ等しくするような構成としてもよ
い。
Therefore, for example, one of the tubes shown in FIG. 1 may be a member having a structure through which the refrigerant does not flow, or the cross-sectional area of the tubes 1 at both ends may be reduced to about 1 times the cross-sectional area of the inner tube 1. By setting the ratio to / 2, the flow rate of the in-pipe refrigerant flowing through the individual tubes 1 and the fin area adjacent thereto may be made substantially equal.

【0024】このように、一定の熱交換容量を持つ単位
熱交換器5を予め準備しておき、それを複数個組み合わ
せて一つの熱交換器を構成することにより、熱交換条件
の異なる種々の機体に関して、それぞれ別個に熱交換器
を製作する必要がなくなり、精度の維持された熱交換器
を短期間に納入できる。また、設計および開発コストを
低減できる。
As described above, the unit heat exchangers 5 having a fixed heat exchange capacity are prepared in advance, and a plurality of the unit heat exchangers 5 are combined to form one heat exchanger, so that various heat exchange conditions having different heat exchange conditions are obtained. With respect to the fuselage, there is no need to separately manufacture heat exchangers, and heat exchangers with maintained accuracy can be delivered in a short time. Also, design and development costs can be reduced.

【0025】図2は、本発明における単位熱交換器を組
み合わせた別の構成例で、管外冷媒流れとほぼ直交する
方向から熱交換器を見た側面図である。図1に示した実
施形態においては、単位熱交換器5は、その左右をそれ
ぞれ一つのサイドプレート7に、取付部6を介してネジ
止め等の手段により固定し、複数個の単位熱交換器を一
括して一つの熱交換器を構成したが、この場合、サイド
プレート7は機種ごとに、つまり、単位熱交換器の数に
応じて別個に設けなければならない。
FIG. 2 is a side view of another example of the combination of the unit heat exchangers according to the present invention, in which the heat exchanger is viewed from a direction substantially orthogonal to the out-of-tube refrigerant flow. In the embodiment shown in FIG. 1, the unit heat exchanger 5 is fixed to one side plate 7 on one side plate 7 by means of a screw or the like via a mounting portion 6. Are collectively configured as one heat exchanger, but in this case, the side plates 7 must be separately provided for each model, that is, according to the number of unit heat exchangers.

【0026】しかし、図2に示した実施形態では、隣接
した単位熱交換器5どうしのみを、プレート7aを介し
て固定している。つまり、単位熱交換器5に必要に応じ
てそれぞれ骨組み部材10を用意し、組み立て時には、
それらを単位用のプレート7aとネジ11を用いて固定
して熱交換器を構成する。
However, in the embodiment shown in FIG. 2, only the adjacent unit heat exchangers 5 are fixed via the plate 7a. That is, the frame members 10 are prepared for the unit heat exchangers 5 as needed, and during assembly,
These are fixed using the unit plate 7a and the screws 11 to form a heat exchanger.

【0027】この方式により、プレート7aや部材10
などを、それぞれ同一形状のものを使用できるので、一
つの熱交換器を、単位要素の組み合わせで作ることがで
き、コストを低減することができる。なお、剛性を高め
るため、骨組み部材10は、図2と平行な面方向にも応
力を受ける柱、もしくは壁状構造体を有することが望ま
しいことは言うまでもない。
According to this method, the plate 7a and the member 10
And the like can be used in the same shape, so that one heat exchanger can be made by combining the unit elements, and the cost can be reduced. Needless to say, in order to increase the rigidity, the frame member 10 preferably has a column or a wall-shaped structure that receives a stress also in a plane direction parallel to FIG.

【0028】次に、図3を用いて、本発明になる単位熱
交換器5と配管8との接続方法の一例を説明する。図1
に示した実施形態では、単位熱交換器5と配管8とを接
続する配管継ぎ手はカプラー9とし、カプラー取り外し
時には、管内冷媒が漏れないように、配管の末端構造を
加工することを想定していたが、実際の継ぎ手として
は、通常の配管継ぎ手以外は使用できないような場合も
存在する。
Next, an example of a method of connecting the unit heat exchanger 5 and the pipe 8 according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
In the embodiment shown in (1), it is assumed that the pipe joint connecting the unit heat exchanger 5 and the pipe 8 is a coupler 9, and when the coupler is removed, the end structure of the pipe is processed so that refrigerant in the pipe does not leak. However, there are cases where an actual joint cannot be used except for a normal pipe joint.

【0029】その場合、図3に示すように、配管8と継
ぎ手12の間、もしくは継ぎ手12と単位熱交換器5の
間の少なくとも一方に、締め切り弁13を設置し、メン
テナンス時など、単位熱交換器5を外部に取り外す際に
は、この締め切り弁13を閉じ、エンジン冷却時には開
くことで、液漏れを殆ど起こすことなく単位熱交換器を
取り外すことができる。
In this case, as shown in FIG. 3, a shutoff valve 13 is installed between the pipe 8 and the joint 12 or between at least one of the joint 12 and the unit heat exchanger 5 so as to maintain the unit heat during maintenance. When the exchanger 5 is removed outside, the shut-off valve 13 is closed and opened when the engine is cooled, so that the unit heat exchanger can be removed with almost no liquid leakage.

【0030】また、単位熱交換器5側に管内冷媒の取り
出し口14を設けておくことにより、取り外し時の単位
熱交換器5の重量は軽量化し、一方、冷却系全体の冷媒
は締め切り弁13を閉じることで、外部に漏れることな
く単位熱交換器5またはそれを実装した熱交換器の全体
構成を外部に取り外すことができる。
Further, by providing the outlet 14 for the refrigerant in the pipe on the unit heat exchanger 5 side, the weight of the unit heat exchanger 5 at the time of removal is reduced, while the refrigerant of the entire cooling system is supplied to the shut-off valve 13. By closing, the entire configuration of the unit heat exchanger 5 or the heat exchanger mounting the same can be removed to the outside without leaking to the outside.

【0031】なお、図4に示すように、配管8の管内冷
媒出入り口付近に締め切り弁13を設置し、配管8の最
下部に、管内冷媒取り出し口14を設置することによっ
ても、ほぼ同様の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 4, substantially the same effect can be obtained by installing a shut-off valve 13 near the pipe refrigerant inlet / outlet of the pipe 8 and providing a pipe refrigerant outlet 14 at the bottom of the pipe 8. Can be obtained.

【0032】次に、図5を用いて、メンテナンス時など
に、熱交換器15を機体16の外部への取り出す方法の
一例を説明する。なお、実際の取り出し方法は、必ずし
も図5に示す方法のみに限定されるべきではないことは
言うまでもない。
Next, an example of a method of taking out the heat exchanger 15 to the outside of the machine body 16 at the time of maintenance or the like will be described with reference to FIG. Needless to say, the actual extracting method should not necessarily be limited to the method shown in FIG.

【0033】図5に示すように、管外冷媒の主流方向と
ほぼ直交する平面内で移動可能な移動手段として、例え
ば、台車17上に熱交換器15を乗せて、それをガイド
レール18上に実装する。図の方向からは見えないが、
ガイドレール18はその一部を機体16の開閉部を通じ
て外部に延長できるような構造とする。
As shown in FIG. 5, as a moving means which can move in a plane substantially perpendicular to the main flow direction of the extra-tube refrigerant, for example, a heat exchanger 15 is mounted on a carriage 17 and is moved on a guide rail 18. To be implemented. Although it is not visible from the direction of the figure,
The guide rail 18 has a structure such that a part thereof can be extended to the outside through the opening and closing part of the body 16.

【0034】メンテナンス時には、配管8の締め切り弁
13を閉じ、配管継ぎ手12から台車17上の熱交換器
15側の部分を切り離し、台車17をガイドレール18
に沿って、機械・装置等の機体16の外部に取り出すこ
とにより、メンテナンスや清掃を簡単に実施できる。な
お、延長したガイドレール18の一部からさらに支柱も
しくはフックを取り出し、機体16に取り付けて熱交換
器15の重量を支えることができる。
At the time of maintenance, the shutoff valve 13 of the pipe 8 is closed, a portion of the bogie 17 on the side of the heat exchanger 15 is cut off from the pipe joint 12, and the bogie 17 is connected to the guide rail 18.
By taking it out of the machine body 16 such as a machine / device along the line, maintenance and cleaning can be easily performed. In addition, a column or hook can be further taken out from a part of the extended guide rail 18 and attached to the body 16 to support the weight of the heat exchanger 15.

【0035】図6に、本発明における他の一実施形態を
示す。図1に示した実施形態においては、管内冷媒が一
種類であるかのように説明したが、熱交換器15を複数
の単位熱交換器5で共有するときに、一つの熱交換器1
5を共有する単位熱交換器5に複数種類の管内冷媒を流
すことができる。
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 1, the description has been made as if the in-pipe refrigerant is one type. However, when the heat exchanger 15 is shared by a plurality of unit heat exchangers 5, one heat exchanger 1
A plurality of types of in-pipe refrigerants can flow through the unit heat exchangers 5 sharing the same 5.

【0036】図6は、上記のような構成を示したもので
ある。なお、図6では熱交換器15を共有する管内冷媒
の種類が2種類で、それぞれの管内冷媒に対応する単位
熱交換器5の数が2単位ずつである場合を示している。
FIG. 6 shows the above configuration. FIG. 6 shows a case where there are two types of in-pipe refrigerants sharing the heat exchanger 15 and two unit heat exchangers 5 corresponding to each in-pipe refrigerant.

【0037】なお、管内冷媒の種類、および単位熱交換
器5の数は、機械・装置の機体16の寸法と、熱交換器
15および単位熱交換器5の寸法、さらに個々の熱交換
条件により決まるものであるから、その数は、図6に示
した数に限る必要は全くない。
The type of the refrigerant in the pipe and the number of the unit heat exchangers 5 depend on the dimensions of the machine body 16, the dimensions of the heat exchangers 15 and the unit heat exchangers 5 and the individual heat exchange conditions. Since it is determined, the number need not be limited to the number shown in FIG.

【0038】また、単位熱交換器5のチューブ1の断面
積やフィン2の面積、それぞれのピッチなどの寸法は、
単位熱交換器5として組み立てたときの寸法が揃ってい
れば、管内冷媒の種類に応じて変更することができる。
The dimensions such as the cross-sectional area of the tube 1 of the unit heat exchanger 5, the area of the fins 2, and the respective pitches are as follows.
If the dimensions when assembled as the unit heat exchanger 5 are uniform, it can be changed according to the type of the refrigerant in the tube.

【0039】図7は、本発明の冷却システムの適用例を
示し、建設機械のエンジンルームにおける管外冷媒主流
方向の熱交換器の実装位置の一例を示す図である。な
お、エンジンルーム内のファンより下流側の部分は省略
する。
FIG. 7 shows an example of application of the cooling system of the present invention, showing an example of a mounting position of a heat exchanger in a main stream direction of an extra-tube refrigerant in an engine room of a construction machine. Note that a portion downstream of the fan in the engine room is omitted.

【0040】図7に示すように、本発明においては、単
位熱交換器5の組み合わせにより、管内冷媒の種類と熱
交換器の種類を必ずしも一対一に対応させなくても冷却
システムを構築することができる。
As shown in FIG. 7, in the present invention, by combining the unit heat exchangers 5, it is possible to construct a cooling system without necessarily having a one-to-one correspondence between the type of the refrigerant in the pipe and the type of the heat exchanger. Can be.

【0041】すなわち、インタークーラ19、エアコン
用コンデンサ20、オイルクーラ21、ラジエータ22
等とともに、本発明になる単位熱交換器5を組み合わせ
た熱交換器15が、必要に応じて適宜配置されている。
That is, the intercooler 19, the condenser 20 for the air conditioner, the oil cooler 21, the radiator 22
In addition to the above, a heat exchanger 15 in which the unit heat exchangers 5 according to the present invention are combined is appropriately disposed as necessary.

【0042】この結果、例えば、一つの管内冷媒に対応
した熱交換器の任意の位置に、選択的に隙間を設けて冷
たい冷却風23を下流側の熱交換器に供給することも可
能となり、冷却システム全体の放熱性能を自由に設計す
ることができる。なお、図7に示した種々の熱交換器の
種別配置はあくまでも一例である。
As a result, for example, it is possible to selectively provide a gap at an arbitrary position of the heat exchanger corresponding to one pipe refrigerant and supply the cold cooling air 23 to the downstream heat exchanger. The heat radiation performance of the entire cooling system can be freely designed. Note that the various types of heat exchangers shown in FIG. 7 are merely examples.

【0043】ここで、図8に、上記実装例(図7)の参
考として、建設機械エンジンルームにおける実装位置の
一参考例を示す。建設機械のエンジンルームにおいて
は、個々の管内冷媒の種類に応じて独立して製造した熱
交換器、すなわち、インタークーラ19、エアコン用コ
ンデンサ20、オイルクーラ21、ラジエータ22等
が、管外冷媒である冷却風23の流れに対し並列または
直列に実装されている。
FIG. 8 shows a reference example of the mounting position in the engine room of the construction machine as a reference of the mounting example (FIG. 7). In the engine room of the construction machine, the heat exchanger independently manufactured according to the type of the refrigerant in each pipe, that is, the intercooler 19, the air conditioner condenser 20, the oil cooler 21, the radiator 22, etc. The cooling air 23 is mounted in parallel or in series with the flow of the cooling air 23.

【0044】この参考例では、個々の熱交換器の寸法も
まちまちであるため、個々の熱交換器間や、熱交換器と
機体16との間に隙間ができ、下流側の熱交換器へ入る
冷却風23の配分の設計に苦労したり、あるいは本来低
温の冷却風23が入るべき位置に、上流側の熱交換器と
熱交換して昇温した冷却風23が流れ込み、熱交換器の
性能が単体性能測定時と比べて著しく低下する恐れがあ
った。
In this reference example, since the dimensions of the individual heat exchangers are also different, a gap is formed between the individual heat exchangers or between the heat exchanger and the machine body 16, and the heat exchangers on the downstream side are connected to the heat exchangers on the downstream side. It is difficult to design the distribution of the incoming cooling air 23, or the cooling air 23, which has been heated by exchanging heat with the upstream heat exchanger, flows into the position where the low-temperature cooling air 23 should enter, and There was a possibility that the performance was significantly reduced as compared with the time of the single performance measurement.

【0045】また、図9に、熱交換器の参考例として、
建設機械のエンジンルームに据え付ける熱交換器の一例
を示す。図に示すように、チューブ1とフィン2を、放
熱量を満たすに必要なだけ重ね合わせ、機種毎に設計さ
れたヘッダ3と組み合わせて熱交換器を構成し、管内冷
媒入出口4を介して冷媒を供給・排出する。
FIG. 9 shows a reference example of the heat exchanger.
1 shows an example of a heat exchanger installed in an engine room of a construction machine. As shown in the figure, the tubes 1 and the fins 2 are overlapped as necessary to satisfy the heat radiation amount, and combined with the headers 3 designed for each model to constitute a heat exchanger. Supply and discharge refrigerant.

【0046】建設機械や、農業機械、あるいは発電装置
などは、種々の機能に対応して機種が多く、しかも、1
機種毎の需要台数が少ない。図9に示した参考例では、
多品種少量生産の機種ごとに、設計・製作、あるいは開
発を行う煩雑さがあり、品質もそのつどバラツキが生じ
る。
There are many types of construction machines, agricultural machines, power generators, etc., corresponding to various functions.
Demand for each model is small. In the reference example shown in FIG.
For each model of high-mix low-volume production, there is complexity in designing / manufacturing or developing, and quality also varies every time.

【0047】以上のように、本発明の実施形態によれ
ば、熱交換条件の異なる機種に対して、個別に熱交換器
を設計製作する必要がない。このため、特に多品種少量
生産される建設機械や発電装置等において、熱交換条件
が異なる場合や、また、異なる熱交換器を集積して複合
熱交換器とする場合など、精度の維持された熱交換器を
容易に製作できる。また、納期が短縮でき、新たな設計
・開発も不要となる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, it is not necessary to individually design and manufacture heat exchangers for models having different heat exchange conditions. For this reason, the accuracy is maintained particularly when the heat exchange conditions are different, or when different heat exchangers are integrated into a composite heat exchanger, particularly in construction machines and power generators that are produced in various types and in small quantities. A heat exchanger can be easily manufactured. In addition, delivery time can be shortened, and new design and development are not required.

【発明の効果】上述のとおり本発明によれば、ユニット
化した単位熱交換器を工夫することにより、熱交換条件
の異なる種々の機種に対応した熱交換器を簡単に製作で
きる。また、品質も高精度に維持でき、製品納期が短縮
され、設計自由度を高め、コストも低減できる。
As described above, according to the present invention, heat exchangers corresponding to various models having different heat exchange conditions can be easily manufactured by devising a unitized heat exchanger unitized. In addition, quality can be maintained with high accuracy, product delivery time can be shortened, design flexibility can be increased, and costs can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の熱交換器の基本的な一実施形態を示す
正面構成図である。
FIG. 1 is a front configuration diagram showing a basic embodiment of a heat exchanger of the present invention.

【図2】本発明の熱交換器の別の実施形態を示す側断面
図である。
FIG. 2 is a side sectional view showing another embodiment of the heat exchanger of the present invention.

【図3】本発明における配管の接続方法の一例を示す正
面構成図である。
FIG. 3 is a front view showing an example of a pipe connection method according to the present invention.

【図4】本発明における配管の接続方法の他の例を示す
正面構成図である。
FIG. 4 is a front view showing another example of the pipe connection method according to the present invention.

【図5】本発明の熱交換器の機体への実装方法の一例を
示す正面構成図である。
FIG. 5 is a front view showing an example of a method of mounting the heat exchanger of the present invention on an airframe.

【図6】本発明における一つの熱交換器に複数種類の冷
媒系統が設けられた例を示す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating an example in which a plurality of types of refrigerant systems are provided in one heat exchanger according to the present invention.

【図7】本発明の冷却システムにおいて建設機械のエン
ジンルーム内の熱交換器配置の一例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of an arrangement of heat exchangers in an engine room of a construction machine in the cooling system of the present invention.

【図8】建設機械エンジンルーム内の熱交換器配置の参
考例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a reference example of a heat exchanger arrangement in an engine room of a construction machine.

【図9】熱交換器の一参考例の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a reference example of a heat exchanger.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 チューブ 2 フィン 3 ヘッダ 4 冷媒入出口 5 単位熱交換器 6 取付部 7 サイドプレート 7a プレート 8 配管 9 カプラー 10 骨組み部材 11 ネジ 12 配管継ぎ手 13 締め切り弁 14 管内冷媒取り出し口 15 熱交換器 16 機体 17 熱交換器移動手段 18 ガイドレール 19 インタークーラ 20 エアコン用コンデンサ 21 オイルクーラ 22 ラジエータ 23 冷却風 24 隙間 25 ファン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tube 2 Fin 3 Header 4 Refrigerant inlet / outlet 5 Unit heat exchanger 6 Attachment part 7 Side plate 7a Plate 8 Piping 9 Coupler 10 Skeleton member 11 Screw 12 Pipe joint 13 Cutoff valve 14 Refrigerant outlet in pipe 15 Heat exchanger 16 Airframe 17 Heat exchanger moving means 18 Guide rail 19 Intercooler 20 Condenser for air conditioner 21 Oil cooler 22 Radiator 23 Cooling air 24 Gap 25 Fan

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 和則 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 竹下 清一郎 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 船橋 茂久 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 関口 治 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 Fターム(参考) 3L065 FA19  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Kazunori Nakamura 650, Kandamachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. (72) Inventor Seiichiro Takeshita 650, Kandamachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. (72) Inventor: Shigehisa Funabashi 502, Kandate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Machinery Research Laboratories, Hitachi, Ltd. (72) Inventor: Osamu Sekiguchi 502, Kandate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. In-house F term (reference) 3L065 FA19

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数本の伝熱管の両端にヘッダを備え、
前記ヘッダに冷媒配管との接続部を有する複数個の単位
熱交換器が、連結部材を介して並設されている熱交換
器。
A plurality of heat transfer tubes having headers at both ends thereof;
A heat exchanger in which a plurality of unit heat exchangers each having a connection portion with a refrigerant pipe in the header are arranged in parallel via a connecting member.
【請求項2】 前記連結部材は、複数個の単位熱交換器
を一括して連結するものである請求項1に記載の熱交換
器。
2. The heat exchanger according to claim 1, wherein the connecting member connects a plurality of unit heat exchangers collectively.
【請求項3】 前記連結部材は、隣接する単位熱交換器
同士のみを連結するものである請求項1に記載の熱交換
器。
3. The heat exchanger according to claim 1, wherein the connecting member connects only adjacent unit heat exchangers.
【請求項4】 前記連結部材は、前記冷媒配管を具備し
ている請求項1に記載の熱交換器。
4. The heat exchanger according to claim 1, wherein the connecting member includes the refrigerant pipe.
【請求項5】 前記連結部材は、単位熱交換器別の異な
る種類の冷媒配管を具備している請求項1に記載の熱交
換器。
5. The heat exchanger according to claim 1, wherein the connection member includes different types of refrigerant pipes for each unit heat exchanger.
【請求項6】 前記ヘッダと前記冷媒配管との接続部に
は、脱着可能なカプラーを備えている請求項1ないし5
のうちいずれかに記載の熱交換器。
6. A connection part between the header and the refrigerant pipe is provided with a detachable coupler.
The heat exchanger according to any one of the above.
【請求項7】 前記ヘッダと前記冷媒配管との接続部に
は、脱着時に管内冷媒の漏出が防止される漏出防止手段
を備えている請求項1ないし6のうちいずれかに記載の
熱交換器。
7. The heat exchanger according to claim 1, wherein a leak preventing means for preventing leakage of the refrigerant in the pipe at the time of desorption is provided at a connection between the header and the refrigerant pipe. .
【請求項8】 複数本の伝熱管の両端にヘッダを有し、
ユニット化された単位熱交換器を、連結部材を介して並
設することにより熱交換器を構成し、前記熱交換器が、
エンジンルームの管外冷媒の主流方向とほぼ直交する面
に配置されてなる冷却システム。
8. A plurality of heat transfer tubes having headers at both ends thereof,
The unitized unit heat exchangers constitute a heat exchanger by juxtaposing them via a connecting member, and the heat exchanger comprises:
A cooling system that is arranged on a surface that is substantially perpendicular to the main flow direction of the extrapipe refrigerant in the engine room.
【請求項9】 前記熱交換器は、請求項1ないし7のう
ちいずれかに記載の熱交換器により構成される請求項8
に記載の冷却システム。
9. The heat exchanger according to claim 1, wherein the heat exchanger is constituted by the heat exchanger according to claim 1.
A cooling system according to claim 1.
【請求項10】 前記熱交換器が、建設機械、農業機
械、発電装置のうちいずれかのエンジンルームに配置さ
れる請求項8または9に記載の冷却システム。
10. The cooling system according to claim 8, wherein the heat exchanger is disposed in an engine room of one of a construction machine, an agricultural machine, and a power generator.
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