JP2005127596A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】入口分流器と出口合流器が離れた位置に配置されており、圧縮機や膨張弁など他の冷凍サイクル部品に入口分流器と出口合流器とを接続するとき、少なくとも一方は配管を長く引き回す必要があった。
【解決手段】入口分流器と出口合流器の両方を、正面から見た熱交換器に対して同じ側に配置することで、熱交換器を他の冷凍サイクル部品に短い配管で接続することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機や冷凍機等に用いられ、空気などの気体と水や冷媒などの流体との間の熱交換を行なうコルゲートフィンとサーペンタインチューブとを組み合わせて構成されるフィンアンドチューブタイプの熱交換器に関するものである。

図２は従来の熱交換器を示している。従来の熱交換器は、冷媒の流通路となる偏平チューブ２と、空気との間で吸放熱するコルゲートフィン３とを組み合わせて構成されており、偏平チューブ２は、それぞれ蛇行状に屈曲形成された３本のサーペンタインチューブ２ａ、２ｂ、２ｃからなる。コルゲートフィン３は、帯状の板材を波形に屈曲成形したものである（例えば特許文献１参照）。

３本のサーペンタインチューブ２ａ、２ｂ、２ｃは、それぞれ偶数(図２では４つ)の伝熱に寄与しない屈曲部１１と、屈曲部１１の数より１つ多い奇数（図２では５つ）の、コルゲートフィン３が密着接合され伝熱に寄与する平坦部１２を有する。

３本のサーペンタインチューブ２ａ、２ｂ、２ｃの冷媒上流端（図２の右側）は、入口接続管４ｄから冷媒を流入させたのち、３本のサーペンタインチューブ２ａ、２ｂ、２ｃへ冷媒を分配する入口分流器４に接続されており、３本のサーペンタインチューブ２ａ、２ｂ、２ｃの冷媒下流端（図２の左側）は、３本のサーペンタインチューブ２ａ、２ｂ、２ｃから冷媒を合流させたのち、出口接続管５ｄへ冷媒を流出する出口合流器５が接続されている。
特許第２５７６１９７号公報

しかしながら、前記従来の構成では、３本のサーペンタインチューブ２ａ、２ｂ、２ｃそれぞれの伝熱に寄与する平坦部１２の数が奇数（図２では５つ）であるため、入口分流器４（図２の右側）と出口合流器５（図２の左側）が離れた位置に配置されることとなり、図示されていないが、収納の都合上通常、ほとんど集中して配置されている圧縮機や膨張弁など他の冷凍サイクル部品に入口分流器４と出口合流器５を接続するとき、少なくとも一方は配管を長く引き回す必要があった。例えば、図２において、熱交換器の右側に冷凍サイクルの主な他の部品が配置されているとすると、入口分流器４は短い配管で冷凍サイクルの他の部品に接続できるが、出口合流器５を冷凍サイクルの他の部品に接続するには配管を長くする必要があった。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、入口分流器と出口合流器を熱交換器の同じ側に配置することにより、他の冷凍サイクル部品に短い配管で接続することができる熱交換器を提供することを目的とするものである。

前記従来の課題を解決するため、本発明の熱交換器は、複数本のサーペンタインチューブのそれぞれの伝熱に寄与する平坦部の数を偶数にして、それぞれのサーペンタインチューブの上流端と下流端の位置を熱交換器の同じ側に配置し、そのことにより、それぞれのサーペンタインチューブの上流端が接続される入口分流器とそれぞれのサーペンタインチューブの下流端が接続される出口合流器とを熱交換器の同じ側に配置するものである。

上記構成により、熱交換器の入口分流器と出口合流器が、熱交換器の同じ側に配置されるので、入口分流器と出口合流器の近傍に配置した他の冷凍サイクル部品と熱交換器とを短い配管で接続することができる。

本発明の熱交換器によれば、入口分流器と出口合流器を熱交換器の同じ側に配置することにより、熱交換器を他の冷凍サイクル部品に短い配管で接続することができる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における熱交換器の斜視図である。図１において、図２と同じ構成については同じ符号を用い、説明を省略する。

サーペンタインチューブ２ａは、図１の右側に配置された入口分流器４に接続された冷媒上流端から順に、６つの伝熱に寄与する水平方向に伸びる平坦部１２と左側３つと右側２つの合計５つの上方への屈曲部１１が交互に並べられ、冷媒下流端を経て図１の右側に配置された出口合流器５へ接続されている。

サーペンタインチューブ２ｂは、図１の右側に配置された入口分流器４に接続された冷媒上流端から順に、５つの伝熱に寄与する水平方向に伸びる平坦部１２と左右２つずつ合計４つの上方への屈曲部１１が交互に並べられ、そのあと上方へ伸びる伝熱に寄与しない平坦部を有する折り返し部１１ｂを経て、熱交換器の上端外側に配置されたもう一つの伝熱に寄与する平坦部１２から冷媒下流端を経て、図１の右側に配置された出口合流器５へ接続されている。

サーペンタインチューブ２ｃは、図１の右側に配置された入口分流器４に接続された冷媒上流端から順に、５つの伝熱に寄与する水平方向に伸びる平坦部１２と左右２つずつ合計４つの上方への屈曲部１１が交互に並べられ、そのあと下方へ伸びる伝熱に寄与しない平坦部を有する折り返し部１１ｃを経て、熱交換器の下端外側に配置されたもう一つの伝熱に寄与する平坦部１２から冷媒下流端を経て、図１の右側に配置された出口合流器５へ接続されている。

以上のように構成された熱交換器において、３本のサーペンタインチューブ２ａ、２ｂ、２ｃのそれぞれの伝熱に寄与する平坦部１２の数は偶数の６つなので、それぞれのサーペンタインチューブ２ａ、２ｂ、２ｃの上流端と下流端の位置を図１における右側、すなわち熱交換器に対して同じ側に配置でき、そのことにより、それぞれのサーペンタインチューブ２ａ、２ｂ、２ｃの上流端が接続される入口分流器４とそれぞれのサーペンタインチューブ２ａ、２ｂ、２ｃの下流端が接続される出口合流器５とを図１における右側、すなわち熱交換器の同じ側に配置することができるので、入口分流器４と出口合流器５の近傍の図示しないが熱交換器に対して図１の右側に配置される他の冷凍サイクル部品と熱交換器の入口接続管４ｄあるいは出口接続管５ｄとを短い配管で接続することができる。

なお、本実施の形態において、サーペンタインチューブの本数が３本の場合について説明したが、２本でも、伝熱に寄与する平坦部の数を偶数になるよう構成することにより、同様効果を得ることができる。また、サーペンタインチューブの本数が４本以上の場合も、伝熱に寄与する平坦部の数を偶数になるよう構成することにより、同様効果を得ることができる。さらに、熱負荷のバランスは崩れるが、熱交換器の収納スペースの都合で、複数のサーペンタインチューブのそれぞれの伝熱に寄与する平坦部の数が異なっても、いず
れもが偶数であれば、入口分流器と出口合流器の構造は複雑になるが、同様効果を得ることができる。

本発明の実施の形態１における熱交換器の斜視図 従来の熱交換器の斜視図

符号の説明

２ 偏平チューブ
２ａ、２ｂ、２ｃ サーペンタインチューブ
３ コルゲートフィン
４ 入口分流器
４ｄ 入口接続管
５ 出口合流器
５ｄ 出口接続管

Claims (3)

1. 内部を水、冷媒などの流体が通過する偏平チューブを蛇行状に屈曲させた複数本のサーペンタインチューブと、間隙を空気などの気体が流通する、波形に屈曲成形され、隣接する前記サーペンタインチューブの平坦部の間に挿入され密着接合されるコルゲートフィンと、複数本の前記サーペンタインチューブに前記流体を分流させる入口分流器と、複数本の前記サーペンタインチューブを通過した前記流体を合流させる出口合流器とを備えた熱交換器において、前記入口分流器と前記出口合流器の両方を、正面から見て同じ側に配置したことを特徴とする熱交換器。
2. 複数本のサーペンタインチューブのそれぞれのコルゲートフィンが密着接合されて伝熱に寄与する平坦部の数を偶数にして、入口分流器と出口合流器の両方を、正面から見て同じ側に配置したことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
3. サーペンタインチューブの伝熱に寄与する平坦部を水平方向とし、入口分流器と出口合流器の両方を、熱交換器を風上正面から見て右側に配置したことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。

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