JP2004309102A - 熱交換器 - Google Patents
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Abstract
【課題】組立作業性に優れ、製作コストの低減を図るとともに、受熱面積と送風量の増大を図り、熱効率に優れた熱交換器を提供する。
【解決手段】マトリックス状に開孔１２を並置した矩形板１１を、開孔列Ａ、Ｂに沿って折り返して波型に折り畳んだフィン体１０を形成し、フィン体１０の上下の折り返し面に開孔１２で溝列Ｃを形成し、フィン体１０を複数積層し、管内を熱交換する流体が流通する管体２０を溝列Ｃで挟持して形成する熱交換器であって、フィン体１０と交差する方向の送風空気が流通可能な通孔１３を矩形板１１に開設したことを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】マトリックス状に開孔１２を並置した矩形板１１を、開孔列Ａ、Ｂに沿って折り返して波型に折り畳んだフィン体１０を形成し、フィン体１０の上下の折り返し面に開孔１２で溝列Ｃを形成し、フィン体１０を複数積層し、管内を熱交換する流体が流通する管体２０を溝列Ｃで挟持して形成する熱交換器であって、フィン体１０と交差する方向の送風空気が流通可能な通孔１３を矩形板１１に開設したことを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種の装置や機器において、吸熱、放熱作用に用いられる熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、管内を流通する流体の吸熱、放熱作用に用いる熱交換器として、管体の外周に多数のプレートフィンを所定の間隔で接合した構造が採られている。例えば、冷凍倉庫や冷凍室の設備用空調機、冷凍機で用いられる大型の熱交換器は、多数の貫通孔を形成したプレートフィンを所定枚数並置し、管体を貫通孔に挿通して拡管し、管体とプレートフィンを接合する方法で製作されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かかる構造の大型の熱交換器の製作においては、プレートフィンの穴開け加工に大型の金型を要するとともに、多数の管体を同時に拡管可能な大型設備を要するため、製作コストが極めて高価であった。また、装置や機器に適用する能力に応じて個別に設計しなければならず、多機種・少量の生産には不向きな構造であった。
【０００４】
この発明は、これらの課題を解決することを目的とするもので、ユニットとして製作されるフィン体を積層する合理的な構造とし、組立作業性に極めて優れ、大型の熱交換器の製作においても大型の金型、設備を不要とし、製作コストの大幅な低減を図るとともに、多機種・少量の生産に適応した構造の熱交換器を提供するものである。また、フィン体を交差する方向へ送風可能な構造とし、受熱面積と送風量の増大を図り、熱効率に優れた熱交換器を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
こうした目的を達成するため、この発明の熱交換器は、マトリックス状に開孔１２を並置した矩形板１１を、開孔列Ａ、Ｂに沿って折り返して波型（コルゲート型）に折り畳んだフィン体１０を形成し、フィン体１０の上下の折り返し面に開孔１２で溝列Ｃを形成し、フィン体１０を複数積層し、管内を熱交換する流体が流通する管体２０を溝列Ｃで挟持して形成する熱交換器であって、フィン体１０と交差する方向の送風空気が流通可能な通孔１３を矩形板１１に開設したことを特徴とするものである。
【０００６】
通孔１３は、開孔列Ａ、Ｂ線上で開孔１２の間に開設するものである。また、開孔列Ａ、Ｂの間に通孔１３ａを開設するようにしてもよい。
【０００７】
また、管体２０は、サーペンタイン形に蛇行させて形成することができ、又は、直管状の管体２０を並置し、開口端をヘッダー２１、２２に接続して構成するものである。
【０００８】
また、この発明の熱交換器の構成部材を銅材で形成し、組立品を加熱炉内でろう付けして製作することで、一度の工程による一括した接合を可能とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面の実施例について具体的に説明する。
図１から６は、この発明に基づく最初の実施例で、３体のフィン体１０を積層し、管内を熱交換する流体が流通する管体２０を各層間で挟持して形成したものである。
【００１０】
フィン体１０は、図２に示す所定板厚の矩形板（銅板）１１を用いて形成される。矩形板１１には、縦横に所定の間隔でマトリックス状に略円形の開孔１２が並置され、その開孔列Ａ、Ｂ線上で、開孔１２の間に適宜形状（本例では横長円形）の通孔１３が開設されている。したがって、開孔列Ａ、Ｂに開孔１２と通孔１３が交番関係で並んでいる。この矩形板１１を、開孔列Ａ、Ｂに沿って順次折り返し、図３に示すように波型（コルゲート型）に折り畳んでフィン体１０が形成される。その結果、開孔列Ａ、Ｂで折り返された開孔１２は半円形の切り欠きとなり、フィン体１０の上下の折り返し面では、この半円形の切り欠きが連続した溝列Ｃが形成される。また、溝列Ｃの間で、上下の折り返し面に通孔１３による切り欠きが形成される。
【００１１】
管体２０は、銅管をサーペンタイン形に蛇行させて形成され、この管体２０を溝列Ｃ上に載置し、上下のフィン体１０の溝列Ｃで管体２０を挟持し、フィン体１０を積層して組み立てる（図５参照）。各層の管体２０の開口端は、入口ヘッダー２１、出口ヘッダー２２に接続される。そして、所定接合箇所にろう材（ろう棒、ろう箔）を設置し、これを固定治具を用いて固定し、この組立品を加熱炉内に投入してろう付けし、一度のろう付け工程で一括して接合することで製作される。
【００１２】
このようにして製作した熱交換器は器具内に組み込まれ、フィン体１０を交差する方向（図１、図５中、白抜き矢印）へ送風するように構成する。送風空気は、通孔１３を通過してフィン体１０を交差して流通することができる（図３中、破線矢印）。
【００１３】
図７、８は他の実施例である。本例は、矩形板１１に、縦横に所定の間隔で横長円形の開孔１２ａを並置し、開孔１２の間に通孔１３を開設し、前例と同様に開孔列Ａ、Ｂで順次折り返し、波型に折り畳んだフィン体１０を形成したものである。フィン体１０の上下の折り返し面では、開孔１２ａでより深い溝列Ｃが形成され、溝列Ｃで上下２本の管体２０ａ、２０ｂを挟持したものである。
【００１４】
また、図９は、管体２０の他の構成を示す実施例で、直管状の管体２０を溝列Ｃに並置し、それぞれの管体２０の開口端を入口ヘッダー２１、出口ヘッダー２２に接続したものである。
【００１５】
なお、図１０から１３は、通孔１３の他の構成を示す実施例である。本例は、矩形板１１に、マトリックス状に開孔１２を並置し、その開孔列Ａ、Ｂの間に、所定の間隔で略円形の通孔１３ａを開設したものである。この矩形板１１を、前例と同様に開孔列Ａ、Ｂに沿って順次折り返してフィン体１０を形成し、フィン体１０の側壁に通孔１３ａが並んで開孔される。
【００１６】
同じく管体２０を溝列Ｃで挟持し、フィン体１０を複数積層して形成した本例の熱交換器は器具内に組み込まれ、フィン体１０を交差する方向（図１３中、白抜き矢印）へ送風するように構成される。送風空気は、通孔１３ａを通過してフィン体１０を交差して流通することができる（図１１中、破線矢印）。
【００１７】
【発明の効果】
以上のようにこの発明の熱交換器は、波型に折り畳んで形成したフィン体１０を、管体２０を挟持して複数積層して形成するもので、積層数を増減することで、様々な装置や機器に適用した熱交換器の能力に適応することができるものである。フィン体１０は、矩形板１１の穴開け加工と折り曲げプレス加工で連続して製作され、特に、大型の熱交換器の製作においても大型の金型、設備が不要であり、製作コストの大幅な低減が図られるとともに、多機種・少量の生産に適応するものである。
【００１８】
また、矩形板１１に通孔１３を開設し、送風空気が通孔１３を流通することで、フィン体１０を交差する方向へ送風するように構成することができ、その広い面積に対して送風量の増大を図るとともに、受熱面積の飛躍的な増大が図られ、熱効率に極めて優れるものである。
【００１９】
また、この発明の熱交換器は、管体２０を流通する流体の吸熱、放熱作用に用いる様々な熱交換器に適用可能であり、予めユニットとして成形されたフィン体１０を積層するだけであるから組立作業性に優れ、構成部材を銅材で形成し、組立品を加熱炉内でろう付けして製作することで、一度の工程による一括した接合が可能となり、生産性の著しい向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の熱交換器の実施例の斜視図。
【図２】矩形板の平面図。
【図３】フィン体の拡大側面図。
【図４】フィン体の正面図。
【図５】フィン体の積層状態を示す説明図。
【図６】熱交換器の平面図。
【図７】他の実施例の矩形板の平面図。
【図８】フィン体の積層状態を示す説明図。
【図９】管体の他の構成を示す実施例の平面図。
【図１０】さらに他の実施例の矩形板の平面図。
【図１１】フィン体の拡大側面図。
【図１２】フィン体の正面図。
【図１３】熱交換器の斜視図。
【符号の説明】
１０ フィン体
１１ 矩形板
１２ 開孔
１３、１３ａ 通孔
２０ 管体
２１、２２ ヘッダー
Ａ、Ｂ 開孔列
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種の装置や機器において、吸熱、放熱作用に用いられる熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、管内を流通する流体の吸熱、放熱作用に用いる熱交換器として、管体の外周に多数のプレートフィンを所定の間隔で接合した構造が採られている。例えば、冷凍倉庫や冷凍室の設備用空調機、冷凍機で用いられる大型の熱交換器は、多数の貫通孔を形成したプレートフィンを所定枚数並置し、管体を貫通孔に挿通して拡管し、管体とプレートフィンを接合する方法で製作されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かかる構造の大型の熱交換器の製作においては、プレートフィンの穴開け加工に大型の金型を要するとともに、多数の管体を同時に拡管可能な大型設備を要するため、製作コストが極めて高価であった。また、装置や機器に適用する能力に応じて個別に設計しなければならず、多機種・少量の生産には不向きな構造であった。
【０００４】
この発明は、これらの課題を解決することを目的とするもので、ユニットとして製作されるフィン体を積層する合理的な構造とし、組立作業性に極めて優れ、大型の熱交換器の製作においても大型の金型、設備を不要とし、製作コストの大幅な低減を図るとともに、多機種・少量の生産に適応した構造の熱交換器を提供するものである。また、フィン体を交差する方向へ送風可能な構造とし、受熱面積と送風量の増大を図り、熱効率に優れた熱交換器を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
こうした目的を達成するため、この発明の熱交換器は、マトリックス状に開孔１２を並置した矩形板１１を、開孔列Ａ、Ｂに沿って折り返して波型（コルゲート型）に折り畳んだフィン体１０を形成し、フィン体１０の上下の折り返し面に開孔１２で溝列Ｃを形成し、フィン体１０を複数積層し、管内を熱交換する流体が流通する管体２０を溝列Ｃで挟持して形成する熱交換器であって、フィン体１０と交差する方向の送風空気が流通可能な通孔１３を矩形板１１に開設したことを特徴とするものである。
【０００６】
通孔１３は、開孔列Ａ、Ｂ線上で開孔１２の間に開設するものである。また、開孔列Ａ、Ｂの間に通孔１３ａを開設するようにしてもよい。
【０００７】
また、管体２０は、サーペンタイン形に蛇行させて形成することができ、又は、直管状の管体２０を並置し、開口端をヘッダー２１、２２に接続して構成するものである。
【０００８】
また、この発明の熱交換器の構成部材を銅材で形成し、組立品を加熱炉内でろう付けして製作することで、一度の工程による一括した接合を可能とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面の実施例について具体的に説明する。
図１から６は、この発明に基づく最初の実施例で、３体のフィン体１０を積層し、管内を熱交換する流体が流通する管体２０を各層間で挟持して形成したものである。
【００１０】
フィン体１０は、図２に示す所定板厚の矩形板（銅板）１１を用いて形成される。矩形板１１には、縦横に所定の間隔でマトリックス状に略円形の開孔１２が並置され、その開孔列Ａ、Ｂ線上で、開孔１２の間に適宜形状（本例では横長円形）の通孔１３が開設されている。したがって、開孔列Ａ、Ｂに開孔１２と通孔１３が交番関係で並んでいる。この矩形板１１を、開孔列Ａ、Ｂに沿って順次折り返し、図３に示すように波型（コルゲート型）に折り畳んでフィン体１０が形成される。その結果、開孔列Ａ、Ｂで折り返された開孔１２は半円形の切り欠きとなり、フィン体１０の上下の折り返し面では、この半円形の切り欠きが連続した溝列Ｃが形成される。また、溝列Ｃの間で、上下の折り返し面に通孔１３による切り欠きが形成される。
【００１１】
管体２０は、銅管をサーペンタイン形に蛇行させて形成され、この管体２０を溝列Ｃ上に載置し、上下のフィン体１０の溝列Ｃで管体２０を挟持し、フィン体１０を積層して組み立てる（図５参照）。各層の管体２０の開口端は、入口ヘッダー２１、出口ヘッダー２２に接続される。そして、所定接合箇所にろう材（ろう棒、ろう箔）を設置し、これを固定治具を用いて固定し、この組立品を加熱炉内に投入してろう付けし、一度のろう付け工程で一括して接合することで製作される。
【００１２】
このようにして製作した熱交換器は器具内に組み込まれ、フィン体１０を交差する方向（図１、図５中、白抜き矢印）へ送風するように構成する。送風空気は、通孔１３を通過してフィン体１０を交差して流通することができる（図３中、破線矢印）。
【００１３】
図７、８は他の実施例である。本例は、矩形板１１に、縦横に所定の間隔で横長円形の開孔１２ａを並置し、開孔１２の間に通孔１３を開設し、前例と同様に開孔列Ａ、Ｂで順次折り返し、波型に折り畳んだフィン体１０を形成したものである。フィン体１０の上下の折り返し面では、開孔１２ａでより深い溝列Ｃが形成され、溝列Ｃで上下２本の管体２０ａ、２０ｂを挟持したものである。
【００１４】
また、図９は、管体２０の他の構成を示す実施例で、直管状の管体２０を溝列Ｃに並置し、それぞれの管体２０の開口端を入口ヘッダー２１、出口ヘッダー２２に接続したものである。
【００１５】
なお、図１０から１３は、通孔１３の他の構成を示す実施例である。本例は、矩形板１１に、マトリックス状に開孔１２を並置し、その開孔列Ａ、Ｂの間に、所定の間隔で略円形の通孔１３ａを開設したものである。この矩形板１１を、前例と同様に開孔列Ａ、Ｂに沿って順次折り返してフィン体１０を形成し、フィン体１０の側壁に通孔１３ａが並んで開孔される。
【００１６】
同じく管体２０を溝列Ｃで挟持し、フィン体１０を複数積層して形成した本例の熱交換器は器具内に組み込まれ、フィン体１０を交差する方向（図１３中、白抜き矢印）へ送風するように構成される。送風空気は、通孔１３ａを通過してフィン体１０を交差して流通することができる（図１１中、破線矢印）。
【００１７】
【発明の効果】
以上のようにこの発明の熱交換器は、波型に折り畳んで形成したフィン体１０を、管体２０を挟持して複数積層して形成するもので、積層数を増減することで、様々な装置や機器に適用した熱交換器の能力に適応することができるものである。フィン体１０は、矩形板１１の穴開け加工と折り曲げプレス加工で連続して製作され、特に、大型の熱交換器の製作においても大型の金型、設備が不要であり、製作コストの大幅な低減が図られるとともに、多機種・少量の生産に適応するものである。
【００１８】
また、矩形板１１に通孔１３を開設し、送風空気が通孔１３を流通することで、フィン体１０を交差する方向へ送風するように構成することができ、その広い面積に対して送風量の増大を図るとともに、受熱面積の飛躍的な増大が図られ、熱効率に極めて優れるものである。
【００１９】
また、この発明の熱交換器は、管体２０を流通する流体の吸熱、放熱作用に用いる様々な熱交換器に適用可能であり、予めユニットとして成形されたフィン体１０を積層するだけであるから組立作業性に優れ、構成部材を銅材で形成し、組立品を加熱炉内でろう付けして製作することで、一度の工程による一括した接合が可能となり、生産性の著しい向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の熱交換器の実施例の斜視図。
【図２】矩形板の平面図。
【図３】フィン体の拡大側面図。
【図４】フィン体の正面図。
【図５】フィン体の積層状態を示す説明図。
【図６】熱交換器の平面図。
【図７】他の実施例の矩形板の平面図。
【図８】フィン体の積層状態を示す説明図。
【図９】管体の他の構成を示す実施例の平面図。
【図１０】さらに他の実施例の矩形板の平面図。
【図１１】フィン体の拡大側面図。
【図１２】フィン体の正面図。
【図１３】熱交換器の斜視図。
【符号の説明】
１０ フィン体
１１ 矩形板
１２ 開孔
１３、１３ａ 通孔
２０ 管体
２１、２２ ヘッダー
Ａ、Ｂ 開孔列
Claims (6)
- マトリックス状に開孔１２を並置した矩形板１１を、開孔列Ａ、Ｂに沿って折り返して波型（コルゲート型）に折り畳んだフィン体１０を形成し、
フィン体１０の上下の折り返し面に開孔１２で溝列Ｃを形成し、フィン体１０を複数積層し、管内を熱交換する流体が流通する管体２０を溝列Ｃで挟持して形成する熱交換器であって、
フィン体１０と交差する方向の送風空気が流通可能な通孔１３を矩形板１１に開設したことを特徴とする熱交換器。 - 開孔列Ａ、Ｂ線上で、開孔１２の間に通孔１３を開設した請求項１に記載の熱交換器。
- 開孔列Ａ、Ｂの間に通孔１３ａを開設した請求項１に記載の熱交換器。
- 管体２０をサーペンタイン形に蛇行させて形成した請求項１、２又は３に記載の熱交換器。
- 直管状の管体２０を並置し、開口端をヘッダー２１、２２に接続した請求項１、２又は３に記載の熱交換器。
- 構成部材を銅材で形成し、組立品を加熱炉内でろう付けして製作した請求項１、２、３、４又は５に記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003137996A JP2004309102A (ja) | 2003-04-09 | 2003-04-09 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003137996A JP2004309102A (ja) | 2003-04-09 | 2003-04-09 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004309102A true JP2004309102A (ja) | 2004-11-04 |
Family
ID=33474931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003137996A Pending JP2004309102A (ja) | 2003-04-09 | 2003-04-09 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004309102A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102221304A (zh) * | 2011-07-28 | 2011-10-19 | 山东北辰压力容器有限公司 | 组装式矩形管束支持板 |
-
2003
- 2003-04-09 JP JP2003137996A patent/JP2004309102A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102221304A (zh) * | 2011-07-28 | 2011-10-19 | 山东北辰压力容器有限公司 | 组装式矩形管束支持板 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Effective date: 20060328 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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| A977 | Report on retrieval |
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