JP2006084096A - 細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】 細径伝熱管ユニットを採用して構成した細径多管式熱交換器の熱交部全体の外部流体通路の通路間隔、通路抵抗を均一にして、外部流体の偏流を防止し、その熱交換性能を可及的に向上させる。
【解決手段】 内部流体と外部流体との間で熱交換を行わせる細径の管体部41,41・・・と該管体部41,41・・・の両側に設けられた伝熱フィン42,42・・・よりなる複数の細径伝熱管ユニット4,4・・・を、外部流体の流れる方向と平行に所定の間隔を保って並設してなる細径伝熱管式熱交換器の細径伝熱管ユニットであって、上記伝熱フィン42,42・・・のフィン面に、隣合う伝熱フィン42,42・・・のフィン面と当接して各伝熱フィン42,42・・・間のフィンピッチを正確に規制する折り曲げ加工によるリブ43a,43b、43a,43b・・・、45a,45b、45a,45b・・・を設けた。
【選択図】 図1
【解決手段】 内部流体と外部流体との間で熱交換を行わせる細径の管体部41,41・・・と該管体部41,41・・・の両側に設けられた伝熱フィン42,42・・・よりなる複数の細径伝熱管ユニット4,4・・・を、外部流体の流れる方向と平行に所定の間隔を保って並設してなる細径伝熱管式熱交換器の細径伝熱管ユニットであって、上記伝熱フィン42,42・・・のフィン面に、隣合う伝熱フィン42,42・・・のフィン面と当接して各伝熱フィン42,42・・・間のフィンピッチを正確に規制する折り曲げ加工によるリブ43a,43b、43a,43b・・・、45a,45b、45a,45b・・・を設けた。
【選択図】 図1
Description
本願発明は、細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットの構造に関するものである。
最近では、例えば所定の間隔を置いて対向配置された入口タンクと出口タンクとの間に、管径dが0.2mm〜0.8mm程度の細径の断面円環状の複数のチューブを、当該各チューブ間のピッチLが上記チューブの管径dの1d〜2d程度となるように配置して外部流体が流通するコア部を形成するとともに、さらに上記コア部の複数のチューブを外部流体の流れ方向に正方形の碁盤目状に配置し、外部流体との接触効率を向上させた細径多管式の伝熱管構造を採用した熱交換器が提案されている(例えば特許文献1参照)。
このような細径多管式の熱交換器は、空気調和機などの熱交換器として一般的に使用されているフィン・アンド・チューブ型の熱交換器に比較して、より高性能で、より通風抵抗が小さいので、高効率の熱交換器として機能させることが可能である。
しかし、このような細径多管式熱交換器の構成の場合、コア部が細径伝熱管の集合体よりなるために伝熱管熱交部トータルとしての熱伝達率そのものは高いが、他方各伝熱管個々の伝熱面積が小さいために、一定レベル以上の高性能化を図るためには、より多数本の細径伝熱管が必要となる。その結果、構造が複雑で、組み立ても煩雑となる。
また、同細径の伝熱管群は、外部流体(空気)の流れ方向に多数本の流路を碁盤目状に設けて内部流体(水)を流すようになっているが、その流れ方向の位置によって各流路毎の熱交換量が異なるために偏流を生じやすく、特に空気調和機のように気液二相冷媒を流す場合にはその傾向が著しい。
したがって、自動車のラジエータのような相状態が変化しない冷却水を内部流体とする場合にはよいが、上記空気調和機などのように相状態が変化する冷媒を内部流体とする場合には、採用することが困難であった。
そこで、このような事情に基き、上述の細径の伝熱管の各管体部に薄い薄板状の伝熱フィンを付加するとともに、それら各管体部および伝熱フィン部の仕様条件を偏流を生じにくいものに形成することによって、熱伝達率に加えて、伝熱面積をも有効に増大させ、空気調和機などにも有効に採用できるようにした細径多管式の熱交換器を提供することが考えられている。
この伝熱フィンを備えた細径多管式熱交換器および同熱交換器を構成する細径伝熱管ユニットの構成の一例を図18〜図21に示す。
すなわち、先ず図19に示す細径多管式熱交換器1は、相互に所定の間隔を保って並設された冷媒分配機能を有する入口ヘッダ2Aおよび出口ヘッダ2Bと、該入口ヘッダ2Aと出口ヘッダ2Bの各々に接続され、その下部側に位置して長手方向に沿って多数本並設された細径伝熱管ユニット4,4・・・よりなる熱交部3とから構成されている。
上記細径伝熱管ユニット4,4・・・は、例えば図19および図20に示すように、その管体部(細径管部)41が全体としてU状に曲成され、その上端側凸部44,44部分の各開口端部41c,41c,が上記入口ヘッダ2A、出口ヘッダ2Bの底部側各開口部に各々接続されるようになっている一方、同U状の管体部41のストレート部41a,41bには、それぞれ左右両側に位置して伝熱フィン42が設けられている。
このように構成された細径伝熱管ユニット4,4・・・が、例えば図21に示すように、、外部流体の流れる方向と平行に配列され、同配列状態において、各細径伝熱管ユニット4,4・・・上部のヘッダ2A,2Bへの接続用開口端部41c,41dに入口ヘッダ2A、出口ヘッダ2Bが接続されて、図18のような細径多管式熱交換器1が形成される。
以上のような構成によれば、本来伝熱率の高い多数本の細径の伝熱管の管体部管体部41(41a,41b)の両側に、さらに伝熱面積拡大用の薄板状の伝熱フィン42が付加されることから、多数本の細径伝熱管の管体部41,41・・・(41a,41b、41a,41b・・・)による熱伝達率の良さに加えて、伝熱面積も大きく増大して、全体としての熱交換性能が大きく向上し、空気調和機用の熱交換器としての使用条件にも適したものとなる。
ところが、以上のような構成の場合、熱交換性能向上のために、例えば図18および図21に示すように、細径の管体部41,41・・・と該管体部41,41・・・の両側に設けられた伝熱フィン42,42・・・よりなる複数の細径伝熱管ユニット4,4・・・を、外部流体の流れる方向と平行に所定の間隔を保って多数枚並設した時に、当該各細径伝熱管ユニット4,4・・・間の小さなフィンピッチを如何に正確に確保するかが重要となる。
もし、これら各細径伝熱管ユニット4,4・・・間のフィンピッチにバラツキがあると、熱交部全体における外部流体の流れに偏流が生じて、トータルとしての熱交換性能が低下する。
本願発明は、このような事情に基いてなされたもので、管体部および伝熱フィンが隣接する外部流体通路部分の通路間隔を均一にし、それら各通路間における外部流体の偏流が防止されるようにすることにより、細径伝熱管ユニットを多数枚配列して高性能の細径多管式熱交換器を構成するのに適した細径伝熱管ユニットを提供することを目的とするものである。
本願発明は、該目的を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構成されている。
(1) 第1の課題解決手段
本願発明の第1の課題解決手段は、内部流体と外部流体との間で熱交換を行わせる細径の管体部41,41・・・と該管体部41,41・・・の両側に設けられた伝熱フィン42,42・・・よりなる複数の細径伝熱管ユニット4,4・・・を、外部流体の流れる方向と平行に所定の間隔を保って並設するようにしてなる細径伝熱管式熱交換器の細径伝熱管ユニットであって、上記伝熱フィン42,42・・・のフィン面に、隣合う伝熱フィン42,42・・・のフィン面と当接して各伝熱フィン42,42・・・間のフィンピッチを規制するリブ43a,43b、43a,43b・・・、45a,45b、45a,45b・・・を設けたことを特徴としている。
本願発明の第1の課題解決手段は、内部流体と外部流体との間で熱交換を行わせる細径の管体部41,41・・・と該管体部41,41・・・の両側に設けられた伝熱フィン42,42・・・よりなる複数の細径伝熱管ユニット4,4・・・を、外部流体の流れる方向と平行に所定の間隔を保って並設するようにしてなる細径伝熱管式熱交換器の細径伝熱管ユニットであって、上記伝熱フィン42,42・・・のフィン面に、隣合う伝熱フィン42,42・・・のフィン面と当接して各伝熱フィン42,42・・・間のフィンピッチを規制するリブ43a,43b、43a,43b・・・、45a,45b、45a,45b・・・を設けたことを特徴としている。
このような構成によると、上記伝熱フィン42,42・・・のフィン面に、隣合う伝熱フィン42,42・・・のフィン面と当接して各伝熱フィン42,42・・・間のフィンピッチを正確に規制するリブ43a,43b、43a,43b・・・、45a,45b、45a,45b・・・によって、フィンピッチが正確に規制される。
その結果、管体部41,41・・・および伝熱フィン42,42・・・が隣接する細径伝熱管ユニット4,4・・・間の各空気通路部分の通風抵抗が均一になって圧損が低減されるとともに、熱交部における空気流の偏流がなくなり、各細径伝熱管ユニットおよび熱交部全体の伝熱効率、熱交換性能が向上する。
(2) 第2の課題解決手段
本願発明の第2の課題解決手段は、上記第1の課題解決手段の構成において、上記リブ43a,43b・・・、45a,45b・・・は、伝熱フィン42,42・・・の何れか一方側のフィン面に設けられていることを特徴としている。
本願発明の第2の課題解決手段は、上記第1の課題解決手段の構成において、上記リブ43a,43b・・・、45a,45b・・・は、伝熱フィン42,42・・・の何れか一方側のフィン面に設けられていることを特徴としている。
このような構成によると、並設された各伝熱フィン42,42・・・の何れか一方側のフィン面に共通に設けられたリブ43a,43b・・・、45a,45b・・・によって、それぞれ同一の条件でフィンピッチが規制される。
したがって、正確なフィンピッチが実現されるとともに、加工、成形や配列も容易である。
(3) 第3の課題解決手段
本願発明の第3の課題解決手段は、上記第1又は第2の課題解決手段の構成において、各伝熱フィン42,42・・・のリブ43a,43b・・・、45a,45b・・・は、それぞれ同一の位置に設けられていることを特徴としている。
本願発明の第3の課題解決手段は、上記第1又は第2の課題解決手段の構成において、各伝熱フィン42,42・・・のリブ43a,43b・・・、45a,45b・・・は、それぞれ同一の位置に設けられていることを特徴としている。
このように、各伝熱フィン42,42・・・のリブ43a,43b・・・、45a,45b・・・が、それぞれ各伝熱フィン42,42・・・のフィン面の同一の位置に設けられていると、各細径伝熱管ユニット4,4・・・を並設した時に、各リブ43a,43b・・・、45a,45b・・・が同一直交軸方向に連続することになり、並設方向の応力強度が向上して変形が生じにくくなる。
その結果、より確実に適正なフィンピッチ、通風性能が確保されて、より有効な伝熱効率および熱交換性能が維持される。
(4) 第4の課題解決手段
本願発明の第4の課題解決手段は、上記第1,第2又は第3の課題解決手段の構成において、リブ43a,43b・・・、45a,45b・・・は、伝熱フィン42,42・・・が1枚の板材よりなり、その一部を切り欠いて直交方向に所定の高さの凸部を形成するように折り曲げて形成されていることを特徴としている。
本願発明の第4の課題解決手段は、上記第1,第2又は第3の課題解決手段の構成において、リブ43a,43b・・・、45a,45b・・・は、伝熱フィン42,42・・・が1枚の板材よりなり、その一部を切り欠いて直交方向に所定の高さの凸部を形成するように折り曲げて形成されていることを特徴としている。
このような構成によると、別部材を付加する必要もなく、加工、成形も容易である。
(5) 第5の課題解決手段
本願発明の第5の課題解決手段は、上記第1,第2又は第3の課題解決手段の構成において、細径伝熱管ユニット4,4・・・が、管体部41,41・・・形成用の凹溝部を有する左右対称構造の2枚の伝熱フィンプレート4A,4Bを、相互に対向させた状態で接合して一体化することにより、管体部41,41・・・と該管体部41,41・・・の両側に伝熱フィン42,42・・・を有するように構成されたものであって、リブ43a,43b、43a,43b・・・、45a,45b、45a,45b・・・は、上記2枚の伝熱フィンプレート4A,4Bの内の何れか一方側を切り欠いて直交方向に所定の高さの凸部を形成するように折り曲げることにより形成されていることを特徴としている。
本願発明の第5の課題解決手段は、上記第1,第2又は第3の課題解決手段の構成において、細径伝熱管ユニット4,4・・・が、管体部41,41・・・形成用の凹溝部を有する左右対称構造の2枚の伝熱フィンプレート4A,4Bを、相互に対向させた状態で接合して一体化することにより、管体部41,41・・・と該管体部41,41・・・の両側に伝熱フィン42,42・・・を有するように構成されたものであって、リブ43a,43b、43a,43b・・・、45a,45b、45a,45b・・・は、上記2枚の伝熱フィンプレート4A,4Bの内の何れか一方側を切り欠いて直交方向に所定の高さの凸部を形成するように折り曲げることにより形成されていることを特徴としている。
このような構成によると、やはり別部材を付加する必要もなく、加工、成形、配列も容易である。
また、リブ43a,43b、43a,43b・・・、45a,45b、45a,45b・・・を形成しても、伝熱フィン42,42・・・自体の伝熱面積を縮小しなくて済むので、伝熱性能が大きい。
(6) 第6の課題解決手段
本願発明の第6の課題解決手段は、上記第1,第2,第3,第4又は第5の課題解決手段の構成において、熱交換器が空気調和機等冷凍装置用のもので、内部流体が高圧冷媒であることを特徴としている。
本願発明の第6の課題解決手段は、上記第1,第2,第3,第4又は第5の課題解決手段の構成において、熱交換器が空気調和機等冷凍装置用のもので、内部流体が高圧冷媒であることを特徴としている。
上記第1,第2,第3,第4又は第5の課題解決手段の構成によれば、内部流体と外部流体との間で熱交換を行わせる細径の管体部41,41・・・と該管体部41,41・・・の両側に設けられた伝熱フィン42,42・・・よりなる複数の細径伝熱管ユニット4,4・・・を、外部流体の流れる方向と平行に所定の間隔を保って並設してなる細径多管式熱交換器において、管体部41,41・・・および伝熱フィン42,42・・・が隣接する外部流体通路部分の通路間隔、通路抵抗を均一にすることができ、それら各通路間における外部流体の偏流が防止されるので、その伝熱性能、伝熱効率が向上する。
そのため、熱交換器が空気調和機等冷凍装置用のもので、内部流体が高圧冷媒である細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットにも適したものとなる。
以上の結果、本願発明によると、熱交部全体の外部流体通路の通路間隔、通路抵抗を均一にして外部流体の偏流を防止し、その熱交換性能を可及的に向上させることができる。
そのため、高圧冷媒対応の空気調和機用冷凍装置用熱交換器等の熱交換器のの熱交換性能の向上を有効に図ることができる。
(最良の実施の形態1)
先ず図1〜図4は、本願発明を実施するに際しての最良の実施の形態1に係る細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットの構造を示している。
先ず図1〜図4は、本願発明を実施するに際しての最良の実施の形態1に係る細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットの構造を示している。
また図5〜図8は、同構造の細径伝熱管ユニットを採用して構成した細径多管式熱交換器の構成を示している。
すなわち、先ず図5〜図8に示す細径多管式熱交換器1は、相互に所定の間隔を保って並設された冷媒分配機能を有する入口ヘッダ2Aおよび出口ヘッダ2Bと、該入口ヘッダ2Aと出口ヘッダ2Bの各々に接続され、その下部側に位置して長手方向に沿って多数本並設された細径伝熱管ユニット(フィン付細径伝熱管)4,4・・・よりなる熱交部3とから構成されている。
上記細径伝熱管ユニット4,4・・・は、例えば図1及び図2に示すように、その伝熱管の管体部(細径管部)41が全体としてU状に曲成され、伝熱フィン42の上端側凸部44a,44b部分に位置して開口する各開口端部41c,41dが上記入口ヘッダ2A、出口ヘッダ2Bの底部側各開口部に各々接続されるようになっている一方、同U状の管体部41の左右のストレート部41a,41bには、それぞれその左右両側に位置して各々所定の幅のフィン部42a,42bが設けられている。これらストレート部41a,41b両側のフィン部42a,42bは相互に連続して、全体として上記U状の管体部41に対する1枚の薄板状の伝熱フィン42を形成している。
そして、該管体部41(41a,41b)および伝熱フィン42(42a,42b)を備えた細径伝熱管ユニット4,4・・・は、例えば図2の(a),(b)に示すように、それぞれ管体部41(41a,41b)形成用の断面半円形状の凹溝部を有する左右対称構造の薄くて扁平な縦長長方形状のフィンプレート4A,4Bを、例えば図1,図3,図4に示すように、相互に対向させた状態で接合して一体化することにより形成され、それによって上記管体部41と該管体部41のストレート部41a,41bの左右両側にフィン部42a,42bが1枚状態に一体形成された同細径伝熱管ユニット4,4・・・を構成している。
この場合において、上記接合すべき2枚のフィンプレート4A,4Bの内の何れか一方側の伝熱フィンプレート4Bの両側外周縁部の複数位置(上下3ケ所)には、フィンピッチ規制用のフィンピッチスペーサとしての断面鉤形のリブ43a,43b、43a,43b・・・が設けられている。そして、これら各リブ43a,43b、43a,43b・・・によって、各細径伝熱管ユニット4,4・・・並設時の伝熱管管体部41,41・・・および伝熱フィン42,42・・・相互の間の適正な通路間隔(フィンピッチ)を、きわめて簡単かつ低コストに実現することができるようにしている。
この実施の形態の場合、上記リブ43a,43b、43a,43b・・・は、上記相互に接合される2枚の伝熱フィンプレート4A,4Bの内の何れか一方側4Bの一部を図示のように切り欠いて直交方向に所定の高さの断面鉤形の凸部を形成するように折り曲げることにより形成されている。
このような構成によると、別部材を付加する必要もなく、加工、成形、配列も容易である。
また、リブ43a,43b、43a,43b・・・を形成しても、伝熱フィン42,42・・・自体の伝熱面積を縮小しなくて済むので、伝熱性能が大きい。
また、同リブ43a,43b、43a,43b・・・は、上記各伝熱フィン42,42・・・の何れか一方側のフィン面の、それぞれ同一の位置に設けられ、隣合う伝熱フィン42,42・・・のフィン面と当接して上記各伝熱フィン42,42・・・間のフィンピッチを規制するようになっている。
このように、リブ43a,43b、43a,43b・・・が、多数枚並設された各伝熱フィン42,42・・・の何れか一方側のフィン面に設けられていると、同一方側のフィン面に設けられたリブ43a,43b・・・、43a,43b・・・によって、それぞれ共通にフィンピッチが規制される。
したがって、加工や、成形、配列も容易である。
しかも、その場合において、上記各伝熱フィン42,42・・・のリブ43a,43b、43a,43b・・・が、それぞれ各伝熱フィン42,42・・・のフィン面の同一の位置に設けられていると、各細径伝熱管ユニット4,4・・・を並設した時に、各リブ43a,43b、43a,43b・・・が、同一直交軸方向に連続することになり、並設方向の応力強度が向上して、変形が生じにくくなる。
その結果、より確実に適正なフィンピッチ、通風性能が確保されて、より有効な伝熱効率および熱交換性能が維持される。
このように構成された細径伝熱管ユニット4,4・・・は、例えば図5、図7、図8に示すように、、外部流体の流れる方向と平行に正確な一定のピッチで多数枚並設して配列され、同配列状態において、各細径伝熱管ユニット4,4・・・上部のヘッダへの接続用凸部44a,44bの開口端部41c,41d、41d,41c・・・に入口ヘッダ2A、出口ヘッダ2Bが接続されて、最終的に図6のような細径多管式熱交換器1が形成される。
このような構成によれば、本来伝熱率の高い細径の伝熱管の管体部41(41a,41b、41a,41b)両側に、さらに伝熱面積拡大用の伝熱フィン42(42a,42b)が付加されることから、細径伝熱管の管体部41(41a,41b)による熱伝達率の良さに加えて、伝熱面積も大きく増大して、全体としての熱交換性能が大きく向上し、空気調和機用の熱交換器としての使用条件にも適したものとなる。
ところで、このような構成の場合、上記図6のように多数枚の細径伝熱管ユニット4,4・・・を並設して熱交部3を構成するに際し、そのまま各ユニット4,4・・・を同じ状態で各々並設したのでは、隣合う管体部41(41a,41b)、41(41a,41b)同士が相互に近接して、通風抵抗が増大するので、正確なフィンピッチにも限界が生じる。
他方、この問題を解決するために、外部流体の流れる前後方向に交互にユニット4,4・・・の位置を変え、全体として千鳥構造に配列したのでは、その分熱交部3の寸法が大きくなり、コンパクト性に欠けるとともに、ヘッダ2A,2Bとの接続用開口端部41c,41d、41d,41c・・・の位置が合わなくなる。
そこで、この実施の形態では、例えば図1〜図6に示すように、U状の管体部41の2本のストレート部41a,41bの内の一方側ストレート部41bを、その上端側開口端部41dから真っ直ぐ下方に直線的に延設するのではなく、伝熱フィン42の中央部側に一旦所定幅だけクランク状に曲成した上で下方に延設することにより、U状の管体部41(41a,41b)が全体として伝熱フィン42の左右何れか一方側に偏位した形で設けられるように構成している(クランク部Rを形成)。
しかも、そのように構成された各細径伝熱管ユニット4,4・・・は、例えば図5,図6に示すように、その左右方向を交互に逆にして並設することにより、上記細径伝熱管ユニット4,4・・・の管体部41,41・・・のストレート部41a,41b、41a,41b・・・が全体として千鳥状の配置となるように、外部流体の流れ方向に対して平行に配列されている。
この結果、細径伝熱管ユニット4,4・・・の各々を空気流前後方向に位置をずらすまでもなく、外部流体の流れの方向と平行に隣合う細径伝熱管ユニット4,4の管体部41(41a,41b)、41(41a,41b)・・・自体が外部流体の流れ方向の上流と下流に所定寸法偏位し、それら相互の間隔も広くなるので、外部流体の流路抵抗が小さくなり、また各管体部41(41a,41b)、41(41a,41b)・・・および伝熱フィン42(42a,42b)、42(42a,42b)・・・の表面を均一かつスムーズに流れるようになる。したがって、熱交部3の拡大を図ることなく、さらに熱交換性能が向上する。
(最良の実施の形態2)
次に図9〜図13は、本願発明を実施するに際しての最良の実施の形態2に係る細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットの構造を示している。
次に図9〜図13は、本願発明を実施するに際しての最良の実施の形態2に係る細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットの構造を示している。
この構成では、上記細径伝熱管ユニット4,4・・・並設時のフィンピッチスペーサを、上記最良の実施の形態1の構成における鉤形構造の折り曲げ片よりなるリブ43a,43b・・・、43a,43b・・・に変えて、断面V字形の折り曲げ片よりなるリブ45a,45b・・・、45a,45b・・・を採用したことを特徴とするものである。
この断面V字形の折り曲げ片よりなるリブ45a,45b、45a,45b・・・は、やはり管体部41,41・・・形成用の凹溝部を有する左右対称構造の2枚の伝熱フィンプレート4A,4Bを相互に対向させた状態で接合して一体化することにより、管体部41,41・・・および該管体部41,41・・・の両側に伝熱フィン42,42・・・が一体に設けられるように構成された細径伝熱管ユニットにおいて、例えば図1〜図11に示すように、上記2枚の伝熱フィンプレート4A,4B内の何れか一方側の伝熱フィンプレート4Bの一部を切り欠いて、直交方向に所定の高さの断面V字形のの凸部を形成するように折り曲げることにより形成されている。
そして、この場合には、当該切り起してV字形に折り曲げた折り曲げ片の先端側を、外側に広がらないように、他面側伝熱フィンプレート4Aの対応する一部を所定の角度だけくの字形状に切り起した切り起し片46a,46a・・・のコーナー部内側で受け止めて係止することにより、例えば図12および図13に示すように、各細径伝熱管ユニット4,4・・・を並設した時に押圧力を受けても当該V字状の山部が変形しないように補強されている。
したがって、この最良の実施の形態2の構成のリブ45a,45b・・・よりなるフィンピッチスペーサの場合、上記最良の実施の形態1の構成のリブ43a,43b・・・よりなるフィンピッチスペーサに比べて強度が高く、より安定したフィンピッチ規制機能を実現することができる。
(最良の実施の形態3)
次に図14〜図16は、本願発明を実施するに際しての最良の実施の形態3に係る細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットの構造を示している。
次に図14〜図16は、本願発明を実施するに際しての最良の実施の形態3に係る細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットの構造を示している。
この構成では、上記最良の実施の形態1の図4の(a),(b)に示すようなフィンプレート接合タイプの細径伝熱管ユニット4に変えて、例えば図14および図15に示すような1枚板の伝熱フィン42,42・・・構造を採用し、同1枚板構造の伝熱フィン42,42・・・において、上記最良の実施の形態1のものと略同様に、その両側縁の一部を切り欠いて直交方向に断面鉤状の所定の高さの凸部を形成するように折り曲げることによって、断面鉤状の折り曲げ片よりなるリブ43a,43b・・・を形成したことを特徴としている。
このような構成によると、同断面鉤状の折り曲げ片よりなるリブ43a,43b、43a,43b・・・によって、小さいフィンピッチが正確に規制され、管体部41,41・・・と伝熱フィン42,42・・・が隣接する各空気通路部分の通風抵抗が均一になって圧損が低減されるとともに、熱交部における空気流の偏流がなくなり、各細径伝熱管ユニット4,4・・・および熱交部3の伝熱効率、熱交換性能が向上する。
また別部材を付加する必要もなく、その加工、成形も容易で、低コストである。
(最良の実施の形態4)
次に図17は、本願発明を実施するに際しての最良の実施の形態4に係る細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットの構造を示している。
次に図17は、本願発明を実施するに際しての最良の実施の形態4に係る細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニットの構造を示している。
この構成では、上記最良の実施の形態2の構成におけるフィンプレート接合タイプの細径伝熱管ユニット4に変えて、例えば図14および図15に示すような1枚板構造の伝熱フィン42,42・・・を採用し、同1枚板構造の伝熱フィン42,42・・・において、フィンピッチスペーサとして上記最良の実施の形態2のものと同様の断面V字形の折り曲げ片よりなるリブ45a,45b・・・を採用したことを特徴とするものである。
このような1枚板構造の伝熱フィン42,42・・・の場合、それ自体の板厚が接合タイプのものに比べて略2倍と厚く、曲げ強度も高い。
したがって、図示のように断面V字形に折り曲げられた場合にも、V字部が容易には外方に広がらない。そのため、上述した最良の実施の形態2の接合タイプのものの場合のような切り起し片46a,46b・・・による折り曲げ片先端の係止、補強は必要としない。
そのため、より加工、成形が簡単になる。
もちろん、この場合には図17の記載から明らかなように、隣合う伝熱フィン42,42・・・に設けられる各リブ45a,45b、45a,45b・・・は、交互に上下方向の位置を変えて設けられ、相互に重ならないようにする。
1は細径多管式熱交換器、2Aは入口ヘッダ、2Bは出口ヘッダ、3は熱交部、4は細径伝熱管ユニット、41は細径伝熱管ユニット4のU状の管体部、41a,41bは管体部41のストレート部、42は伝熱フィン、42a,42bはフィン部、43a,43b、45a,45bはフィンピッチスペーサを構成するリブである。
Claims (6)
- 内部流体と外部流体との間で熱交換を行わせる細径の管体部(41),(41)・・・と該管体部(41),(41)・・・の両側に設けられた伝熱フィン(42),(42)・・・よりなる複数の細径伝熱管ユニット(4),(4)・・・を、外部流体の流れる方向と平行に所定の間隔を保って並設するようにしてなる細径伝熱管式熱交換器の細径伝熱管ユニットであって、上記伝熱フィン(42),(42)・・・のフィン面に、隣合う伝熱フィン(42),(42)・・・のフィン面と当接して各伝熱フィン(42),(42)・・・間のフィンピッチを規制するリブ(43a),(43b)、(43a),(43b)・・・、(45a),(45b)、(45a),(45b)・・・を設けたことを特徴とする細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニット。
- リブ(43a),(43b)・・・、(45a),(45b)・・・は、伝熱フィン(42),(42)・・・の何れか一方側のフィン面に設けられていることを特徴とする請求項1記載の細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニット。
- 各伝熱フィン(42),(42)・・・のリブ(43a),(43b)・・・、(45a),(45b)・・・は、それぞれ同一の位置に設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニット。
- リブ(43a),(43b)・・・、(45a),(45b)・・・は、伝熱フィン(42),(42)・・・が1枚の板材よりなり、その一部を切り欠いて直交方向に所定の高さの凸部を形成するように折り曲げて形成されていることを特徴とする請求項1,2又は3記載の細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニット。
- 細径伝熱管ユニット(4),(4)・・・が、管体部(41),(41)・・・形成用の凹溝部を有する左右対称構造の2枚の伝熱フィンプレート(4A),(4B)を、相互に対向させた状態で接合して一体化することにより、管体部(41),(41)・・・と該管体部(41),(41)・・・の両側に伝熱フィン(42),(42)・・・を有するように構成されたものであって、リブ(43a),(43b)、(43a),(43b)・・・、(45a),(45b)、(45a),(45b)・・・は、上記2枚の伝熱フィンプレート(4A),(4B)の内の何れか一方側を切り欠いて直交方向に所定の高さの凸部を形成するように折り曲げることにより形成されていることを特徴とする請求項1,2又は3記載の細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニット。
- 熱交換器が空気調和機等冷凍装置用のもので、内部流体が高圧冷媒であることを特徴とする請求項1,2,3,4又は5記載の細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニット。
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CN104302999A (zh) * | 2012-01-31 | 2015-01-21 | 法雷奥热系统公司 | 热交换器管道、热交换器和相应的生产方法 |
CN109307386A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-02-05 | 珠海格力电器股份有限公司 | 翅片式换热器、冷风机及片距的控制方法 |
US11874034B2 (en) | 2018-03-01 | 2024-01-16 | Daikin Industries, Ltd. | Heat exchanger |
-
2004
- 2004-09-15 JP JP2004268243A patent/JP2006084096A/ja active Pending
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CN104302999B (zh) * | 2012-01-31 | 2018-03-02 | 法雷奥热系统公司 | 热交换器管道、热交换器和相应的生产方法 |
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