JP2005164170A - Heat exchanger unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱交換器コアを流体の誘導路を構成するカバーの内部に配置した熱交換器ユニットに関する。 The present invention relates to a heat exchanger unit in which a heat exchanger core is disposed inside a cover constituting a fluid guiding path.
従来より、外部を流れる流体Aと内部を流れる流体Bとの間で熱交換させる熱交換器コアを、流体Aの誘導路を構成するカバー内部に収容した構造の熱交換器ユニットが知られている(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a heat exchanger unit having a structure in which a heat exchanger core that exchanges heat between a fluid A flowing outside and a fluid B flowing inside is housed inside a cover that forms a guide path for the fluid A is known. (See Patent Document 1).
図5は、この種の熱交換器ユニットの従来例を示す構成図であり、(a)は外観斜視図、(b)は(a)のII−II線断面図である。この熱交換器ユニット1は、熱交換器コア2と、それを収容するカバー3とを備えている。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional example of this type of heat exchanger unit, in which (a) is an external perspective view, and (b) is a cross-sectional view taken along the line II-II of (a). The heat exchanger unit 1 includes a
熱交換器コア2は、多数のチューブやフィンで構成され、流体Aを外部に流すことで、チューブ内を流れる流体Bとの間で熱交換させるものである(ここで、流体Aを外部に流すとは、流体Aをチューブの外表面やフィン、および外周部に流すことを意味する)。熱交換器コア2には、冷媒としての流体Bをチューブ内に導入するための導入管2Aと、チューブ内の冷媒を外部に導出するための導出管2Bとが設けられている。
The
カバー3は、自身の内部に流体Aの流れる誘導路4を形成することで、流体Aを効率的に熱交換器コア2の表面に接触させるためのものであり、角形の熱交換器コア2を収容する角枠形のハウジング部3Aと、その前後に一体化されたレデューサ形状のダクト部3B、3Cとを備えている。
The
この熱交換器ユニット1を用いて、例えば、ガスを冷却する場合には、冷却しようとするガス(流体A)をカバー3内に流しながら、冷媒(流体B)を熱交換器コア2のチューブ内に流す。これにより、チューブの管壁を通してガスの熱と冷媒との間で熱交換を行うことができる。
ところで、上述した従来の熱交換器ユニット1のカバー3の内部に、流体Aとして非常に高温のガス(例えば500℃以上の高温ガス)を流した場合、カバー3と熱交換器コア2との間に大きな温度差が生じることになる。すると、それぞれの部材の材質の違いにより熱膨張率が異なるため、特に熱交換器コア2を収容保持するカバー3に大きな熱応力が発生する。
By the way, when a very high temperature gas (for example, a high temperature gas of 500 ° C. or more) is flowed as the fluid A into the
また、高温のガスを流した場合は、カバー3自体が高温になり、周辺に他の部品などを配置する際に熱の影響が発生するため、これらの部品を断熱材などにより断熱する必要があった。
In addition, when a high-temperature gas is flowed, the
本発明の目的は、熱交換器ユニットのカバーにおける熱応力の発生や、周辺部品に対する熱の影響を抑えることのできる熱交換器ユニットを提供することにある。 The objective of this invention is providing the heat exchanger unit which can suppress the generation | occurrence | production of the thermal stress in the cover of a heat exchanger unit, and the influence of the heat with respect to a peripheral component.
請求項1の発明は、外部を流れる流体Aと内部を流れる流体Bとの間で熱交換させる熱交換器コアと、この熱交換器コアを収容するとともに、前記熱交換器コアの外部を流れる前記流体Aの誘導路を形成するカバーとを備えた熱交換器ユニットにおいて、前記カバーに、カバー冷却用の冷媒を流すための入口部と出口部とを有する冷媒通路を設けたことを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a heat exchanger core that exchanges heat between the fluid A flowing outside and the fluid B flowing inside, and accommodates the heat exchanger core and flows outside the heat exchanger core. A heat exchanger unit comprising a cover that forms a guide path for the fluid A, wherein the cover is provided with a refrigerant passage having an inlet portion and an outlet portion for allowing a coolant for cooling the cover to flow. To do.
請求項2の発明は、請求項1に記載の熱交換器ユニットにおいて、前記カバーを構成する壁の内部に、前記冷媒通路を形成したことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the heat exchanger unit according to the first aspect, the refrigerant passage is formed inside a wall constituting the cover.
請求項3の発明は、請求項1に記載の熱交換器ユニットにおいて、前記カバーを構成する壁の表面に、前記冷媒通路を構成する冷媒配管を密着させて配設したことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the heat exchanger unit according to the first aspect, the refrigerant pipe constituting the refrigerant passage is disposed in close contact with the surface of the wall constituting the cover.
請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の熱交換器ユニットにおいて、前記入口部を、前記熱交換器コアに流体Bを導入する導入管に接続するとともに、前記出口部を、前記熱交換器コアから流体Bを導出する導出管に接続して、前記熱交換器コア流す流体Bの一部を、前記カバー冷却用の冷媒として前記冷媒流路に流すことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the heat exchanger unit according to any one of the first to third aspects, the inlet portion is connected to an introduction pipe for introducing the fluid B into the heat exchanger core. An outlet portion is connected to a lead-out pipe for deriving the fluid B from the heat exchanger core, and a part of the fluid B flowing through the heat exchanger core is allowed to flow as the cover cooling refrigerant through the refrigerant flow path. Features.
請求項5の発明は、請求項4に記載の熱交換器ユニットにおいて、前記入口部を、前記熱交換器コアに流体Bを導入する導入管と前記冷媒通路との間を貫通する孔部として構成するとともに、前記出口部を、前記熱交換器コアから流体Bを導出する導出管と前記冷媒通路との間を貫通する孔部として構成したことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the heat exchanger unit according to the fourth aspect, the inlet portion is a hole portion that penetrates between the introduction pipe that introduces the fluid B into the heat exchanger core and the refrigerant passage. In addition, the outlet portion is configured as a hole portion penetrating between the outlet pipe for leading the fluid B from the heat exchanger core and the refrigerant passage.
請求項1の発明によれば、冷媒通路内を流通する冷媒によりカバーが冷却されるため、カバーが高温になるのを防ぐことができる。したがって、カバー内部に非常に高温のガスを流した場合でも、熱交換器コアとカバーとの温度差を小さく抑えて、カバーに生じる熱応力を低減することができる。また、カバーの温度を下げることができるので、狭いスペースに熱交換器ユニットを配置する場合にも、周囲の部品への熱影響を小さく抑えることができる。 According to the first aspect of the present invention, the cover is cooled by the refrigerant flowing through the refrigerant passage, so that the cover can be prevented from becoming hot. Therefore, even when a very high temperature gas is allowed to flow inside the cover, the temperature difference between the heat exchanger core and the cover can be kept small, and the thermal stress generated in the cover can be reduced. Further, since the temperature of the cover can be lowered, even when the heat exchanger unit is arranged in a narrow space, the influence of heat on the surrounding components can be suppressed to a low level.
請求項2の発明によれば、カバーを構成する壁の内部に冷媒通路を形成したので、コンパクトな構造にすることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the refrigerant passage is formed inside the wall constituting the cover, a compact structure can be achieved.
請求項3の発明によれば、カバーを構成する壁の表面に、冷媒通路を構成する冷媒配管を密着させて配設したので、冷媒通路を簡単に作ることができ、既存のカバーに対しても容易に適用することができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、熱交換器コアに流す流体Bの一部をカバー冷却用の冷媒として用いるので、冷媒を供給するための設備が不要となり、熱交換器ユニット全体の構成を簡素化することができる。また、熱交換器コアに流す冷媒を用いてカバーを冷却するので、カバーと熱交換器コアの温度差をより小さくすることができる。 According to the fourth aspect of the invention, since a part of the fluid B flowing through the heat exchanger core is used as the cover cooling refrigerant, the facility for supplying the refrigerant is not required, and the configuration of the entire heat exchanger unit is simplified. Can be Moreover, since the cover is cooled using the refrigerant flowing through the heat exchanger core, the temperature difference between the cover and the heat exchanger core can be further reduced.
請求項5の発明によれば、導入管および導出管と冷媒通路との間を配管でつなぐ必要がないため、部品点数を削減することができる。 According to the invention of claim 5, since it is not necessary to connect between the introduction pipe and the outlet pipe and the refrigerant passage by piping, the number of parts can be reduced.
以下、本発明に係わる熱交換器ユニットを実施するための最良の形態について説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the heat exchanger unit according to the present invention will be described.
図1は、実施例1に係わる熱交換器ユニットの構成図であり、(a)は一側面における断面図(図5のIII −III 線断面図に相当)、(b)は(a)のI −I 線断面図である。 FIG. 1 is a configuration diagram of a heat exchanger unit according to the first embodiment, where (a) is a cross-sectional view on one side surface (corresponding to a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 5), and (b) is a cross-sectional view of It is the II sectional view taken on the line.
この熱交換器ユニット11は、流体Aの通過する面が角形となった熱交換器コア2と、それを収容する金属製または樹脂製のカバー13とから構成されている。
The
熱交換器コア2は、図示しない多数の金属製のチューブやフィンからなり、流体Aをチューブの外部に通過させて、チューブの外表面やフィンに接触させることで、チューブ内を流れる流体Bとの間で熱交換させるものである。熱交換器コア2には、図1(b)に示すように、冷媒としての流体Bをチューブ内に導入するための導入管2Aと、チューブ内の冷媒を外部に導出するための導出管2Bとが設けられている。これら導入管2Aと導出管2Bは、カバー13の壁130を貫通して外部へ引き出されている。
The
カバー13は、図1(a)に示すように、自身の内部に流体Aの流れる誘導路4を形成することで、流体Aを効率的に熱交換器コア2の表面に接触させるためのものであり、角形の熱交換器コア2を収容する角枠形のハウジング部13Aと、その前後に一体化されたレデューサ形状のダクト部13B、13Cとを備えている。
As shown in FIG. 1 (a), the
カバー13を構成する壁130の内部には、カバー冷却用の冷媒を通す入口部14Aと出口部14Bを有する冷媒通路14が設けられている。即ち、カバー13の壁130は、内壁131と外壁132との二重壁として構成されており、内壁131と外壁132の間に冷媒通路14が形成されている。冷媒通路14は、少なくともハウジング部13Aだけに形成すればよいが、本実施例では、ダクト部13B、13Cにも冷媒通路14を形成している。そして、ハウジング部13Aの内壁131の内側に、熱交換器コア2が収容保持されている。
Inside the
冷媒通路14の入口部14Aと出口部14Bは、外部から冷媒を給排できるように外壁132に設けられている。これら入口部14Aと出口部14Bは、図1(b)では便宜上、ハウジング部13Aの下と上に設けているが、冷媒の流通経路などを考慮して任意の位置に設けることができる。
The
この熱交換器ユニット11を用いて、例えば、ガスを冷却する場合は、冷却しようとするガス(流体A)をカバー13内に流しながら、冷媒(流体B)を導入管2A及び導出管2Bを通して熱交換器コア2のチューブ内に流すことにより、チューブの管壁を介してガスの熱と冷媒との間を熱交換させることができる。
For example, when the gas is cooled by using the
ここで、例えば、高温のガスをカバー13内に流して熱交換する場合には、カバー13の壁130の内部に確保した冷媒通路14に、入口部14Aと出口部14Bを介して冷媒を流通させる。すると、冷媒通路14内を流通する冷媒によりカバー13が冷却され、カバー13が高温になるのを防ぐことができる。したがって、カバー13の内部に非常に高温のガスを流した場合でも、熱交換器コア2とカバー13の温度差を小さく抑えることができるので、熱膨張率の違いにより、カバー13に生じる熱応力を低減することができる。また、カバー13の温度を下げることができることから、狭いスペースに熱交換器ユニット11を配置する場合にも、周囲の部品への熱影響を小さく抑えることができる。したがって、熱交換器ユニット11の周辺に他の部品などを配置する際に、これら部品を断熱材などにより断熱する必要がなく、コストの削減を図ることができる。さらに、本実施例では、カバー13を構成する壁130の内部に冷媒通路14を形成しているので、コンパクトな構造にすることができる。
Here, for example, when heat is exchanged by flowing a high-temperature gas into the
図2は、実施例2に係わる熱交換器ユニットの構成を示す断面図であり、実施例1の図1(b)に対応する断面形状を示している。 FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a heat exchanger unit according to the second embodiment, and illustrates a cross-sectional shape corresponding to FIG.
本実施例の熱交換器ユニット11Bでは、冷媒通路14の入口部14Aと出口部14Bを構成する配管を、熱交換器コア2の冷媒の導入管2Aと導出管2Bにそれぞれ接続している。
In the
上記構成によると、熱交換器コア2に導入された冷媒(流体B)は、導入管2Aを通じて熱交換器コア2内に導入されるとともに、その一部は導入管2Aから入口部14Aを通じて冷媒通路14に導入される。一方、熱交換器コア2から導出された冷媒(流体B)は、導出管2Bを通じてユニット外部に導出されるとともに、冷媒通路14から導出された冷媒も出口部14Bから導出管2Bへ導かれ、ユニット外部に導出される。
According to the above configuration, the refrigerant (fluid B) introduced into the
このように、本実施例では、熱交換器コア2に導入する冷媒の一部をカバー冷却用の冷媒として用いることができるため、カバー冷却用の冷媒を供給するためのコンプレッサやタンク、配管などを設ける必要がなく、熱交換器ユニット全体の構成を簡素化することができる。
In this way, in this embodiment, a part of the refrigerant introduced into the
また、熱交換器コア2に流す冷媒を用いてカバー13を冷却するので、カバー13と熱交換器コア2の温度差をより小さくすることができる。したがって、熱膨張率の違いにより、カバー3に発生する熱応力をさらに低減することができる。
Moreover, since the
図3は、実施例2の他の構成例を示す断面図である。この熱交換器ユニット11Cでは、冷媒の導入管2Aと導出管2Bの管壁であって、冷媒通路14と接する部分に、導入管2Aおよび導出管2Bと冷媒通路14との間を貫通する孔部を形成し、これらの孔部を入口部14Aおよび出口部14Bとしたものである。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating another configuration example of the second embodiment. In this heat exchanger unit 11C, holes that penetrate between the
上記構成においては、導入管2Aおよび導出管2Bと冷媒通路14との間を配管でつなぐ必要がないので、部品点数の削減によるコスト低減と生産性の向上を図ることができる。
In the above configuration, since it is not necessary to connect the
図4は、実施形3に係わる熱交換器ユニットの構成を示す外観図である。 FIG. 4 is an external view showing the configuration of the heat exchanger unit according to the third embodiment.
この熱交換器ユニット21では、カバー23を構成する壁230の外面に、冷媒通路を構成する冷媒配管24を密着して配設している。図4に示すカバー23は、ハウジング部23Aとダクト部23B、23Cを備えた、図5に示したものと同等のものであり、前側のダクト部23Bから後側のダクト部23Bまでの範囲の全体に亘って冷媒配管24が巻き付けられている。そして、冷媒配管24の一端を冷媒の入口部24A、他端を出口部24Bとして、冷媒配管24内に冷媒を流通させことにより、カバー23を冷却するように構成されている。
In the
本実施例のように、カバー23の外面に冷媒配管24を巻き付けた構造とした場合でも、この冷媒配管24に冷媒を流すことによりカバー23が高温になるのを防ぐことができる。したがって、カバー23の内部に非常に高温のガスを流した場合でも、図示しない内部の熱交換器コアとカバー23の温度差を小さく抑えて、カバー23に生じる熱応力を低減することができる。また、狭いスペースに熱交換器ユニット21を配置する場合にも、周囲の部品への熱影響を小さく抑えることができるので、熱交換器ユニット21の周辺に他の部品などを配置する際に、これら部品を断熱材などにより断熱する必要がなく、コストの削減を図ることができる。
Even when the
とくに、本実施例においては、カバー23の内部を二重構造とする必要がないので、冷媒通路を簡単に製作することができる。したがって、既存のカバー23に対しても容易に適用することができる。
In particular, in the present embodiment, since it is not necessary to make the inside of the
また、実施例2(図2)のように、冷媒配管24の入口部24Aおよび出口部24Bと、熱交換器コア21の冷媒の導入管2Aと導出管2Bとの間を図示しない配管によりそれぞれ接続するように構成してもよい。
Further, as in the second embodiment (FIG. 2), the
1,11,11B,11C,21…熱交換器ユニット
2…熱交換器コア
2A…導入管
2B…導出管
3,13、23…カバー
3A,13A,23A…ハウジング部
3B,3C,13B,13C,23B,23C…ダクト部
4…誘導路
14…冷媒通路
14A,24A…入口部
14B,24B…出口部
24…冷媒配管
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記カバー(13、23)に、カバー冷却用の冷媒を流すための入口部(14A、24A)と出口部(14B、24B)とを有する冷媒通路(14、24)を設けたことを特徴とする熱交換器ユニット(11、21)。 A heat exchanger core (2) for exchanging heat between the fluid A flowing outside and the fluid B flowing inside, and the heat exchanger core (2) are accommodated and the outside of the heat exchanger core (2). A heat exchanger unit comprising a cover (13, 23) forming a guide path (4) for the fluid A flowing through
The cover (13, 23) is provided with a refrigerant passage (14, 24) having an inlet portion (14A, 24A) and an outlet portion (14B, 24B) for flowing a coolant for cooling the cover. Heat exchanger unit (11, 21) to be used.
The inlet portion (14A) is configured as a hole portion penetrating between the introduction pipe (2A) for introducing the fluid B into the heat exchanger core (2) and the refrigerant passage (14), and the outlet portion. 5. (14B) is configured as a hole penetrating between the outlet pipe (2B) for leading out the fluid B from the heat exchanger core (2) and the refrigerant passage (14). The heat exchanger unit (11C) described in 1.
Priority Applications (1)
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JP2003405935A JP2005164170A (en) | 2003-12-04 | 2003-12-04 | Heat exchanger unit |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105180679A (en) * | 2015-10-27 | 2015-12-23 | 天津唯能环境科技有限公司 | Heat exchange core body |
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2003
- 2003-12-04 JP JP2003405935A patent/JP2005164170A/en active Pending
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