JP2003279291A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JP2003279291A JP2003279291A JP2002085532A JP2002085532A JP2003279291A JP 2003279291 A JP2003279291 A JP 2003279291A JP 2002085532 A JP2002085532 A JP 2002085532A JP 2002085532 A JP2002085532 A JP 2002085532A JP 2003279291 A JP2003279291 A JP 2003279291A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
-
- 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
- F28D7/16—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 being arranged in parallel spaced relation
- F28D7/1684—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 being arranged in parallel spaced relation the conduits having a non-circular cross-section
- F28D7/1692—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 being arranged in parallel spaced relation the conduits having a non-circular cross-section with particular pattern of flow of the heat exchange media, e.g. change of flow direction
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐圧性が高く且つ伝熱面積が大きく構造の簡
単な熱交換器の提供。 【解決手段】 多穴管からなるチューブ１の外周に複数
の仕切２をチューブ１の長手方向に離間し且つ、その幅
方向の一方側と他方側とに交互に配置し、それらの外周
にケーシング３を被嵌する。そしてチューブ１の長手方
向両端に一対のヘッダ６を設ける。
単な熱交換器の提供。 【解決手段】 多穴管からなるチューブ１の外周に複数
の仕切２をチューブ１の長手方向に離間し且つ、その幅
方向の一方側と他方側とに交互に配置し、それらの外周
にケーシング３を被嵌する。そしてチューブ１の長手方
向両端に一対のヘッダ６を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温高圧のガスを
利用して水を加熱する温水器として最適な耐圧性の高い
熱交換器に関する。
利用して水を加熱する温水器として最適な耐圧性の高い
熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６に示す、冷媒に炭酸ガスを用いた冷
凍サイクルの給湯用熱交換器23が知られている。即ち、
吸熱器20と圧縮器19と放熱器と膨張弁22との間にＣＯ2
ガス９ａの冷媒が循環するものである。そしてその放熱
器を給湯用熱交換器23とし、ガスパイプ13に高温高圧の
冷媒が流通し、水パイプ12に水８ａが供給されて、両者
の間に熱交換を行うものである。
凍サイクルの給湯用熱交換器23が知られている。即ち、
吸熱器20と圧縮器19と放熱器と膨張弁22との間にＣＯ2
ガス９ａの冷媒が循環するものである。そしてその放熱
器を給湯用熱交換器23とし、ガスパイプ13に高温高圧の
冷媒が流通し、水パイプ12に水８ａが供給されて、両者
の間に熱交換を行うものである。
【０００３】このような給湯用熱交換器23は、一例とし
て図７に示すものが知られている。この給湯用熱交換器
23は、水パイプ12の外周にガスパイプ13を螺旋状に密に
巻回する。そして、ガスパイプ13に高温高圧のＣＯ2 ガ
ス９ａの冷媒を流通し、水パイプ12の一方から水８ａを
流入し、その水８ａとＣＯ2 ガス９ａとの間に熱交換を
行って温水を得るものである。
て図７に示すものが知られている。この給湯用熱交換器
23は、水パイプ12の外周にガスパイプ13を螺旋状に密に
巻回する。そして、ガスパイプ13に高温高圧のＣＯ2 ガ
ス９ａの冷媒を流通し、水パイプ12の一方から水８ａを
流入し、その水８ａとＣＯ2 ガス９ａとの間に熱交換を
行って温水を得るものである。
【０００４】また、給湯用熱交換器23として図８に示す
ものも知られている。これは多数の細長いガスパイプ13
が図９のように並列された細管群を有し、その細管群を
Ｕ字状に曲折し、夫々のガスパイプ13の一方側の外面に
ウォータジャケット27を設け、蛇行状の流通路を形成す
る。そして一方のヘッダ14にＣＯ2 ガス９ａを供給し、
それが多数のガスパイプ13を介して他方のヘッダ14に流
通される。それと共に、ウォータジャケット27に水８ａ
を供給してＣＯ2 ガス９ａとの間に熱交換を行い温水を
得るものである。
ものも知られている。これは多数の細長いガスパイプ13
が図９のように並列された細管群を有し、その細管群を
Ｕ字状に曲折し、夫々のガスパイプ13の一方側の外面に
ウォータジャケット27を設け、蛇行状の流通路を形成す
る。そして一方のヘッダ14にＣＯ2 ガス９ａを供給し、
それが多数のガスパイプ13を介して他方のヘッダ14に流
通される。それと共に、ウォータジャケット27に水８ａ
を供給してＣＯ2 ガス９ａとの間に熱交換を行い温水を
得るものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図７に示すような熱交
換器は、その製造が面倒であると共に、嵩張り、単位容
積当たりの熱交換性能が低い欠点がある。また、図８に
示す給湯用熱交換器は多数の細長いガスパイプ13を密接
し、その両端にヘッダ14を設けると共に、ガスパイプ13
の並列した一方の外面にウォータジャケット27を配置す
る構造のため、その構造が複雑で制作が面倒である欠点
があった。また、ウォータジャケット27はガスパイプ13
の一方の表面側にのみ存在し、その伝熱面積が少なく熱
交換性能をそれ程期待できないおそれがあった。そこで
本発明は、構造が簡単で、伝熱面積が広く、耐圧性の高
い熱交換器を提供することを課題とする。
換器は、その製造が面倒であると共に、嵩張り、単位容
積当たりの熱交換性能が低い欠点がある。また、図８に
示す給湯用熱交換器は多数の細長いガスパイプ13を密接
し、その両端にヘッダ14を設けると共に、ガスパイプ13
の並列した一方の外面にウォータジャケット27を配置す
る構造のため、その構造が複雑で制作が面倒である欠点
があった。また、ウォータジャケット27はガスパイプ13
の一方の表面側にのみ存在し、その伝熱面積が少なく熱
交換性能をそれ程期待できないおそれがあった。そこで
本発明は、構造が簡単で、伝熱面積が広く、耐圧性の高
い熱交換器を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、横断面外周が偏平なチューブ(1) と、そのチューブ
(1) の横断面外周に整合して、その外周の両面に且つ、
夫々互いにチューブ(1) の長手方向に離間して接合固定
される複数の仕切(2) と、その仕切(2) に内面が結合さ
れ、前記チューブ(1) の外周を空間を介して被嵌するケ
ーシング(3) と、を具備し、隣り合う前記仕切(2) は、
チューブ(1) の幅方向の一方側と他方側とに交互に偏っ
て配置されて、ケーシング(3) 内に第１の流体(8) が流
通する蛇行流路がチューブ(1) の両面に形成され、前記
チューブ(1) 内に第２の流体(9) が流通するように構成
された熱交換器である。
は、横断面外周が偏平なチューブ(1) と、そのチューブ
(1) の横断面外周に整合して、その外周の両面に且つ、
夫々互いにチューブ(1) の長手方向に離間して接合固定
される複数の仕切(2) と、その仕切(2) に内面が結合さ
れ、前記チューブ(1) の外周を空間を介して被嵌するケ
ーシング(3) と、を具備し、隣り合う前記仕切(2) は、
チューブ(1) の幅方向の一方側と他方側とに交互に偏っ
て配置されて、ケーシング(3) 内に第１の流体(8) が流
通する蛇行流路がチューブ(1) の両面に形成され、前記
チューブ(1) 内に第２の流体(9) が流通するように構成
された熱交換器である。
【０００７】請求項２に記載の本発明は、前記チューブ
(1) が、多穴管からなる熱交換器である。請求項３に記
載の本発明は、請求項１または請求項２において、複数
の前記チューブ(1) が、その幅方向または厚み方向に並
列され、夫々のチューブ(1) の外周に前記仕切(2) が被
嵌された熱交換器である。請求項４に記載の本発明は、
請求項１において、前記ケーシング(3) と前記仕切(2)
とが一体に形成された熱交換器である。
(1) が、多穴管からなる熱交換器である。請求項３に記
載の本発明は、請求項１または請求項２において、複数
の前記チューブ(1) が、その幅方向または厚み方向に並
列され、夫々のチューブ(1) の外周に前記仕切(2) が被
嵌された熱交換器である。請求項４に記載の本発明は、
請求項１において、前記ケーシング(3) と前記仕切(2)
とが一体に形成された熱交換器である。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、図面に基づいて本発明の実
施の形態につき説明する。図１は本発明の熱交換器の第
１の実施の形態を示す分解斜視図であり、図２はその組
立状態を示し、図３は図２の III− III矢視断面図であ
る。この熱交換器は、図１に示す如く多穴管よりなり横
断面外周が偏平なチューブ１が、その幅方向に２つまた
はそれ以上一列に並列されたものである。そして夫々の
チューブ１の断面外周に整合する複数の仕切２が、チュ
ーブ１の長手方向に離間して配置されている。隣り合う
仕切２は、チューブ１の幅方向に互い違いに千鳥に配置
されている。
施の形態につき説明する。図１は本発明の熱交換器の第
１の実施の形態を示す分解斜視図であり、図２はその組
立状態を示し、図３は図２の III− III矢視断面図であ
る。この熱交換器は、図１に示す如く多穴管よりなり横
断面外周が偏平なチューブ１が、その幅方向に２つまた
はそれ以上一列に並列されたものである。そして夫々の
チューブ１の断面外周に整合する複数の仕切２が、チュ
ーブ１の長手方向に離間して配置されている。隣り合う
仕切２は、チューブ１の幅方向に互い違いに千鳥に配置
されている。
【０００９】なお、この例では仕切２は細長い板状に形
成され、チューブ１の外周に整合する偏平孔と、同様に
チューブ１の外周の一部に整合するＵ字状の欠切部とを
有する。そしてその偏平孔がチューブ１内に挿入される
と共に、Ｕ字状の欠切部が隣り合うチューブ１の一部に
被嵌される。チューブ１の両端部には一対の端蓋４が配
置されている。この端蓋４は、チューブ１の外周に整合
する複数の偏平孔が形成され、夫々のチューブ１の両端
部にその偏平孔が挿通される。そして一対のプレート３
ａ，３ｂによるケーシング３が、仕切２及び端蓋４の外
周に接して被嵌される。
成され、チューブ１の外周に整合する偏平孔と、同様に
チューブ１の外周の一部に整合するＵ字状の欠切部とを
有する。そしてその偏平孔がチューブ１内に挿入される
と共に、Ｕ字状の欠切部が隣り合うチューブ１の一部に
被嵌される。チューブ１の両端部には一対の端蓋４が配
置されている。この端蓋４は、チューブ１の外周に整合
する複数の偏平孔が形成され、夫々のチューブ１の両端
部にその偏平孔が挿通される。そして一対のプレート３
ａ，３ｂによるケーシング３が、仕切２及び端蓋４の外
周に接して被嵌される。
【００１０】また夫々のチューブ１の両端には、一対の
ヘッダ６のチューブ挿通孔７が嵌着される。さらにケー
シング３のプレート３ａの長手方向両端には、パイプ取
付孔５ａが穿設されている。そのパイプ取付孔５ａにパ
イプ５の端部が嵌着される。そして互いに接触する少な
くとも一方の部品の外表面には、予めろう材が被覆され
たものが用いられ、全体を組み立てた状態で高温の炉内
に挿入し、各部品間を液密にろう付け固定し熱交換器を
完成する。なお、チューブ１の多穴管は、アルミニュー
ムの押出材を用いることができる。そして、他の部品も
全てアルミニューム材を用いることができ、ろう材とし
てそのアルミニューム合金を用いることができる。
ヘッダ６のチューブ挿通孔７が嵌着される。さらにケー
シング３のプレート３ａの長手方向両端には、パイプ取
付孔５ａが穿設されている。そのパイプ取付孔５ａにパ
イプ５の端部が嵌着される。そして互いに接触する少な
くとも一方の部品の外表面には、予めろう材が被覆され
たものが用いられ、全体を組み立てた状態で高温の炉内
に挿入し、各部品間を液密にろう付け固定し熱交換器を
完成する。なお、チューブ１の多穴管は、アルミニュー
ムの押出材を用いることができる。そして、他の部品も
全てアルミニューム材を用いることができ、ろう材とし
てそのアルミニューム合金を用いることができる。
【００１１】このようにしてなる熱交換器は、図２に示
す如く一方のヘッダ６から第２の流体９として高温・高
圧のＣＯ2 ガスが供給され、夫々のチューブ１を介して
他方のヘッダ６にそれが流通する。そして第１の流体８
として水が、一方のパイプ５から他方のパイプ５に図１
の如くケーシング３内に導かれ、それが仕切２によって
内部を蛇行状に曲折し、他方のパイプ５に導かれるもの
である。このとき第１の流体８は、夫々のチューブ１の
両面側に分流して流通する。そして、第１の流体８と第
２の流体９との間に熱交換が行われるものである。
す如く一方のヘッダ６から第２の流体９として高温・高
圧のＣＯ2 ガスが供給され、夫々のチューブ１を介して
他方のヘッダ６にそれが流通する。そして第１の流体８
として水が、一方のパイプ５から他方のパイプ５に図１
の如くケーシング３内に導かれ、それが仕切２によって
内部を蛇行状に曲折し、他方のパイプ５に導かれるもの
である。このとき第１の流体８は、夫々のチューブ１の
両面側に分流して流通する。そして、第１の流体８と第
２の流体９との間に熱交換が行われるものである。
【００１２】次に、図４は本発明の第２の実施の形態の
要部分解斜視図であり、この例が図１のそれと異なる点
は、複数のチューブ１がその厚み方向に一列に並列され
たものである。そして仕切２はチューブ１の一部外周に
整合する複数のＵ字状の欠切部を有し、全体として櫛状
に形成されている。また、端蓋４にはチューブ１に整合
する偏平孔がチューブ１の並列方向に穿設されている。
そして夫々のチューブ１の端部は、夫々のヘッダ６のチ
ューブ挿通孔７に嵌着され、そのヘッダ６どうしは連結
管10によって連結されている。
要部分解斜視図であり、この例が図１のそれと異なる点
は、複数のチューブ１がその厚み方向に一列に並列され
たものである。そして仕切２はチューブ１の一部外周に
整合する複数のＵ字状の欠切部を有し、全体として櫛状
に形成されている。また、端蓋４にはチューブ１に整合
する偏平孔がチューブ１の並列方向に穿設されている。
そして夫々のチューブ１の端部は、夫々のヘッダ６のチ
ューブ挿通孔７に嵌着され、そのヘッダ６どうしは連結
管10によって連結されている。
【００１３】なお、複数のヘッダ６を用いる代わりに断
面の大きなヘッダ６を１つ用いることもできる。また、
図４では、チューブ１の厚み方向にそれを一列のみ配置
したが、図４のものと図１のものとを組み合わせて、複
数列（チューブ１を図４において上下方向及び左右方
向）に並列することもできる。
面の大きなヘッダ６を１つ用いることもできる。また、
図４では、チューブ１の厚み方向にそれを一列のみ配置
したが、図４のものと図１のものとを組み合わせて、複
数列（チューブ１を図４において上下方向及び左右方
向）に並列することもできる。
【００１４】次に、図５は本発明のさらに他の実施の形
態であり、この例はケーシング３を構成するプレート３
ａ，３ｂをプレス成形により一体的にその仕切２および
端蓋の部分を夫々の内面側に曲折成形したものである。
そして、夫々の端蓋部からチューブ１の両端部が貫通
し、その両端がヘッダ６のチューブ挿通孔７に嵌着され
る。このようにすることにより、構造がより簡単な熱交
換器となる。なお、この例ではチューブ１が１つのみ配
置された構造であるが、チューブ１を図１の如く複数列
上下方向に内装することも可能である。
態であり、この例はケーシング３を構成するプレート３
ａ，３ｂをプレス成形により一体的にその仕切２および
端蓋の部分を夫々の内面側に曲折成形したものである。
そして、夫々の端蓋部からチューブ１の両端部が貫通
し、その両端がヘッダ６のチューブ挿通孔７に嵌着され
る。このようにすることにより、構造がより簡単な熱交
換器となる。なお、この例ではチューブ１が１つのみ配
置された構造であるが、チューブ１を図１の如く複数列
上下方向に内装することも可能である。
【００１５】
【発明の作用・効果】本発明の熱交換器は、チューブ１
の外周の両面に複数の仕切２が整合して接合され、その
仕切２を介してチューブ１の外周にケーシング３が設け
られ、隣り合う仕切２はチューブ１の幅方向の一方側と
他方側に交互に偏って配置され、ケーシング３内に第１
の流体８が流通する蛇行流路をチューブ１の両面に形成
したものである。従って、その伝熱面積が広く且つ流路
が長くなり熱交換を促進し得る。また、チューブ１を多
穴管で構成することができ、その場合には、第２の流体
９側の耐圧性を向上し得る。
の外周の両面に複数の仕切２が整合して接合され、その
仕切２を介してチューブ１の外周にケーシング３が設け
られ、隣り合う仕切２はチューブ１の幅方向の一方側と
他方側に交互に偏って配置され、ケーシング３内に第１
の流体８が流通する蛇行流路をチューブ１の両面に形成
したものである。従って、その伝熱面積が広く且つ流路
が長くなり熱交換を促進し得る。また、チューブ１を多
穴管で構成することができ、その場合には、第２の流体
９側の耐圧性を向上し得る。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す熱交換器の分
解斜視図。
解斜視図。
【図２】同熱交換器の組立状態を示す斜視略図。
【図３】図２の III− III矢視断面略図。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す熱交換器の要
部分解斜視図。
部分解斜視図。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示す熱交換器の要
部分解斜視図。
部分解斜視図。
【図６】本発明の熱交換器が適用される冷凍サイクルの
説明図。
説明図。
【図７】従来型熱交換器の斜視略図。
【図８】従来型熱交換器の他の例の斜視図。
【図９】図８のIX−IX線矢視断面略図。
１ チューブ
２ 仕切
３ ケーシング
３ａ，３ｂ プレート
４ 端蓋
５ パイプ
５ａ パイプ取付孔
６ ヘッダ
７ チューブ挿通孔
８ 第１の流体
８ａ 水
９ 第２の流体
９ａ ＣＯ2 ガス
10 連結管
11 パイプ取付部
12 水パイプ
13 ガスパイプ
14 ヘッダ
19 圧縮器
20 吸熱器
21 ファン
22 膨張弁
23 給湯用熱交換器
27 ウォータジャケット
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 吉野 靖
東京都渋谷区代々木三丁目25番３号 東洋
ラジエーター株式会社内
Ｆターム(参考） 3L036 AA04
3L065 DA04
Claims (4)
- 【請求項１】 横断面外周が偏平なチューブ(1) と、 そのチューブ(1) の横断面外周に整合して、その外周の
両面に且つ、夫々互いにチューブ(1) の長手方向に離間
して接合固定される複数の仕切(2) と、 その仕切(2) に内面が結合され、前記チューブ(1) の外
周を空間を介して被嵌するケーシング(3) と、 を具備し、隣り合う前記仕切(2) は、チューブ(1) の幅
方向の一方側と他方側とに交互に偏って配置されて、ケ
ーシング(3) 内に第１の流体(8) が流通する蛇行流路が
チューブ(1) の両面に形成され、 前記チューブ(1) 内に第２の流体(9) が流通するように
構成された熱交換器。 - 【請求項２】 前記チューブ(1) が、多穴管からなる熱
交換器。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２において、 複数の前記チューブ(1) が、その幅方向または厚み方向
に並列され、夫々のチューブ(1) の外周に前記仕切(2)
が被嵌された熱交換器。 - 【請求項４】 請求項１において、 前記ケーシング(3) と前記仕切(2) とが一体に形成され
た熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002085532A JP2003279291A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002085532A JP2003279291A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003279291A true JP2003279291A (ja) | 2003-10-02 |
Family
ID=29232464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002085532A Pending JP2003279291A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003279291A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006292193A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃焼式熱源機の廃熱回収用熱交換器 |
| KR100925097B1 (ko) * | 2009-01-29 | 2009-11-05 | 충주대학교 산학협력단 | 수랭식 열교환기 |
| FR2953918A1 (fr) * | 2009-12-15 | 2011-06-17 | Brunet | Echangeur thermique |
| EP2363676A1 (en) * | 2010-03-03 | 2011-09-07 | Ayma AB | A heat exchanger |
| JP2014052086A (ja) * | 2012-09-05 | 2014-03-20 | T Rad Co Ltd | ヘッダプレートレス熱交換器 |
| WO2014129318A1 (ja) * | 2013-02-19 | 2014-08-28 | シャープ株式会社 | 蒸発器及びそれを用いた冷蔵庫 |
| NL2012066C2 (nl) * | 2014-01-09 | 2015-07-13 | Intergas Heating Assets B V | Warmtewisselaar, werkwijze voor het vormen daarvan en gebruik daarvan. |
| KR101827401B1 (ko) * | 2010-05-18 | 2018-02-08 | 가부시키가이샤 와이제이에스 | 열교환기 |
-
2002
- 2002-03-26 JP JP2002085532A patent/JP2003279291A/ja active Pending
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