JP2010276298A - 熱交換器 - Google Patents

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Abstract

【課題】目詰まりの発生を抑制して熱交換性能を維持しつつ、体積あたりの熱交換効率の向上を図ることができる熱交換器を提供する。
【解決手段】第1媒体5と第2媒体6との間で熱交換する熱交換器1であって、扁平な横断面を有する複数の熱交換用チューブ2と、内部が第1媒体5の経路となる中空で柱状のヘッダー管3,4とを備えている。熱交換用チューブ2の内部には、横断面の長手方向において所定の間隔を置いて仕切りが設けられ、かつ、第1媒体5が流動する複数の孔部が形成されている。熱交換用チューブ2は、1つ以上の折り返し部を有することによって、上記長手方向に平行な側面が所定の間隔を置いて対向するように配置されている。熱交換器1には、複数の熱交換用チューブ2が、上記長手方向に所定の間隔を置いて配置されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、熱交換器に関し、特に、複数の熱交換用チューブから構成された熱交換器に関する。
熱交換器の冷媒が内部を流動する冷媒管には、円管に比べて外表面積を大きくすることができ、熱交換効率が高い扁平管がある。扁平管を備えた熱交換器では、扁平管の外表面を流れる気体と、扁平管の内部を流動する冷媒との間で熱交換が行なわれる。このような熱交換器は、空気調和装置の凝縮器および蒸発器ならびに自動車のラジエータなどとして用いられている。
扁平管を備えた熱交換器を開示した先行文献として、特許文献1(特開2004−125346号公報)および特許文献2(特開2005−55108号公報)がある。特許文献1に記載の熱交換器では、扁平な側面が互いに対向するように直線状の複数の扁平管を配列している。また、隣り合う扁平管同士の間の隙間に、コルゲートフィンなどのフィンを配置して熱交換性能を高めている。
特許文献2に記載された熱交換器では、扁平管に複数の折り返し部を設けている。折り返されて互いに対向する扁平な側面同士の間の隙間に、フィンを配置して熱交換性能を向上させている。
特開2004−125346号公報 特開2005−55108号公報
特許文献1,2に記載された熱交換器は、複数の扁平管を含むコアを2列配列しているのみであるため、熱交換器に流入する気体と扁平管との接触時間を十分確保することができない。よって、この熱交換器を気体の取込口の面積に制限のあるダクトの内部などに配置した場合には、熱交換器に流入する気体と冷媒との間で十分に熱交換することができない。
また、特許文献1,2に記載された熱交換器では、熱媒体の流路が複雑になり、熱媒体の圧力損失が大きくなる。そのため、熱媒体の流れが滞りやすくなるため、熱交換効率が低下する。
さらに、特許文献1,2に記載された熱交換器では、伝熱面積を得るために、スリットを設けたフィンを細かいピッチで配置している。そのため、フィンに霜や埃が付着することにより目詰まりが発生し、高い熱交換効率を維持することができない。
図18は、従来のフィンアンドチューブ型と呼ばれる熱交換器を示す斜視図である。図18に示すように、フィンアンドチューブ型と呼ばれる熱交換器40では、冷媒管41の内部を第1媒体5が流動し、冷媒管41の外周面側に所定の間隔を置いてフィン42が配置されている。第2媒体6がフィン42の間を通過することで、第1媒体5と第2媒体6との間で熱交換が行なわれる。
家庭用冷凍冷蔵庫の冷気回路内に配置される蒸発器などに用いられる熱交換器40では、配置されたフィン42の目詰まりを抑制するために、フィン42同士の間の隙間を大きくしたものが広く用いられている。しかし、フィン42同士の間の隙間を大きくすることで伝熱面積が減少するため、熱交換器が占める体積あたりの熱交換効率が低下してしまう。また、上記いずれの熱交換器においても、伝熱面積の大部分をフィン42が占める構成となっているが、フィン42の熱交換効率は70〜80%程度が上限であり、熱交換器の体積あたりの熱交換効率の高効率化には限度がある。
本発明は上記の問題点に鑑みなされたものであって、目詰まりの発生を抑制して熱交換性能を維持しつつ、体積あたりの熱交換効率の向上を図ることができる熱交換器を提供することを目的とする。
本発明に係る熱交換器は、第1媒体と第2媒体との間で熱交換する熱交換器であって、扁平な横断面を有する複数の熱交換用チューブと、内部が第1媒体の経路となる中空で柱状の配管とを備えている。第1媒体は、熱交換用チューブの内部を流動し、第2媒体は、熱交換用チューブの外部を流動している。熱交換用チューブの内部には、横断面の長手方向において所定の間隔を置いて仕切りが設けられ、かつ、第1媒体が流動する複数の孔部が形成されている。熱交換用チューブは、1つ以上の折り返し部を有することによって、上記長手方向に平行な側面が所定の間隔を置いて対向するように配置されている。熱交換器には、複数の熱交換用チューブが、上記長手方向に所定の間隔を置いて配置されている。配管の側面には、熱交換用チューブの横断面形状に対応する開口部が、上記長手方向と配管の延在方向とが平行となるように所定の間隔を置いて形成されている。この開口部に熱交換用チューブの端部を接続している。
このような構成にして、複数の熱交換用チューブを蛇行させて配置することにより、フィンを設けることなく十分な伝熱面積を得ることができる。よって、熱交換用チューブと第2媒体との間において、高効率で熱交換することができる。また、複数の熱交換用チューブを配列することにより、熱交換器に流入する第2媒体との接触時間を十分確保することができる。さらに、配管を第2媒体の流動方向に延在するように配置することができるため、熱交換器内において第2媒体の流れを妨げることを抑制しつつ、第1媒体を円滑に各熱交換用チューブに分配、または、各熱交換用チューブから集合させて流動させることができる。
したがって、気体の取込口の面積に制限のあるダクトの内部などに熱交換器を配置した場合においても、第1媒体と第2媒体との間で効率よく熱交換させることができる。さらに、折り返した熱交換用チューブの側面同士の間の隙間にフィンを設けない構成としているため、目詰まりの発生を抑制し、熱交換器の熱交換性能を維持することができる。
好ましくは、熱交換用チューブの上記長手方向に、第2媒体を流動させる。このようにした場合、熱交換用チューブと第2媒体との接触時間を最も確保することができる。よって、第1媒体と第2媒体との熱交換を高効率で行なうことができる。
本発明の熱交換器では、熱交換用チューブの上記長手方向に平行な各側面が、上記長手方向において間隔を置いて配置された熱交換用チューブ同士において、それぞれ同一平面上に位置するようにしてもよい。このようにした場合、折り返された熱交換用チューブの側面同士の隙間の位置が、隣り合う熱交換用チューブ同士で揃っているため、熱交換器内を流動する第2媒体の圧力損失をより低減することができる。また、目詰まりの発生を抑制し、熱交換器の熱交換性能をより維持することができる。
本発明の熱交換器では、熱交換用チューブの上記長手方向に平行な各側面が、上記長手方向において間隔を置いて配置された熱交換用チューブ同士において交互に、それぞれ同一平面上に位置するようにしてもよい。この場合、熱交換器内を流動する第2媒体の圧力損失は若干増大するが、熱交換用チューブの前縁効果が向上するため、熱交換器の使用条件によっては、より高い熱交換性能を得ることができる。
本発明の熱交換器では、折り返し部の折り返し半径が異なる複数の熱交換用チューブを備えるようにしてもよい。その場合、第2媒体の流動上流側から順に、折り返し半径の大きな熱交換用チューブを配置する。
熱交換用チューブの上記長手方向に第2媒体を流動させた場合、熱交換器の内部を流動する第2媒体にとって最も抵抗となるのは、第2媒体の流入口側の最も近い箇所に配置される熱交換用チューブの端面の先端部である。この先端部に霜や埃が最も付着しやすい。
上記のように、第2媒体の流入口側に折り返し半径が最も大きい、すなわち、折り返された熱交換用チューブの側面同士の間の隙間が最も大きい熱交換用チューブを配置する。また、第2媒体の流出側に近づくにつれて、側面同士の隙間が小さい熱交換用チューブを配置する。このようにすることで、第2媒体の流入口付近の流動抵抗を低減することができるため、この部分に配置される熱交換用チューブに霜や埃が集中して付着することを抑制できる。
なお、第2媒体の流入口側に側面同士の間の隙間が大きい熱交換用チューブを配置した場合、側面同士の隙間が小さい熱交換用チューブのみを配置した場合と比べて伝熱面積が減少する。しかし、折り返し半径の異なる熱交換用チューブを配置することにより、熱交換用チューブの前縁効果が向上するため、熱交換器の高い熱交換性能を確保することができる。
好ましくは、熱交換器は、熱交換用チューブの上記長手方向に平行な各側面同士の間に、上記長手方向に延在する板状部材をさらに備える。その場合、板状部材の側面と熱交換用チューブの上記長手方向に平行な側面とが接するように配置している。
このようにすることにより、熱交換用チューブの側面同士の間隔を保持し、熱交換器全体の機械的強度を増加することができる。なお、熱交換器内を流動する第2媒体の圧力損失は若干増加するが、板状部材を熱良導体で形成することにより、伝熱面積を拡大して熱交換性能を確保することができる。
この発明の熱交換器によれば、折り返し部を有する複数の熱交換用チューブを配列することにより、フィンを設けることなく十分な伝熱面積を設け、第2媒体との接触時間を確保することができる。また、第1媒体の経路となる配管の延在方向と熱交換用チューブの横断面の長手方向とが平行となるように配置することにより、第2媒体の流れを妨げることを抑制しつつ、第1媒体を円滑に流動させることができる。よって、体積あたりの熱交換器の熱交換率を向上しつつ、目詰まりを抑制して熱交換性能を維持することができる。
本発明の実施の形態1に係る熱交換器を示す模式斜視図である。 同実施形態に係る熱交換器を示す模式平面図である。 同実施形態に係る熱交換器の熱交換用チューブを示す断面図である。 同実施形態に係る熱交換器のヘッダー管および熱交換用チューブを示す模式斜視図である。 本発明の実施の形態2に係る熱交換器を示す模式斜視図である。 図5のVI−VI線矢印方向から見た断面側面図である。 同実施の形態に係る熱交換器のヘッダー管および熱交換用チューブを示す模式斜視図である。 同実施の形態に係る熱交換器を示す平面図である。 本発明の実施の形態3に係る熱交換器を示す模式斜視図である。 図9のX−X線矢印方向から見た断面側面図である。 本実施の形態に係る熱交換器を図10の矢視XI方向から見た平面図である。 本実施の形態に係る熱交換器を図10の矢視XII方向から見た平面図である。 本発明の実施の形態4に係る熱交換器を示す模式斜視図である。 同実施形態に係るスペーサを示す模式側面図である。 同実施形態に係るスペーサを示す模式側面図である。 図13で示す本実施形態の熱交換器を上方から見た模式平面図である。 図13で示す本実施形態の熱交換器を下方から見た模式平面図である。 従来のフィンアンドチューブ型と呼ばれる熱交換器を示す斜視図である。
以下、この発明に基づいた実施の形態における熱交換器について、図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に係る熱交換器を示す模式斜視図である。図1に示すように、熱交換器1は、複数の熱交換用チューブ2、各熱交換用チューブ2の一方の端部に接続され、第1媒体5が流入する側の配管であるヘッダー管3、および、各熱交換用チューブ2の他方の端部に接続され、第1媒体5が流出する側の配管であるヘッダー管4を備えている。第1媒体5は、熱交換用チューブ2の内部を流動し、第2媒体6は、熱交換用チューブ2の外部を流動する。本実施形態では、ヘッダー管3が第1媒体5の流入側、ヘッダー管4が第1媒体5の流出側としたが、第1媒体5の流動方向はこの逆方向でもよい。
上記の熱交換器1を構成する部材は、いずれも熱良導体、たとえば、銅またはアルミニウムなどの熱伝導率の高い金属により形成されている。熱交換用チューブ2は、1つ以上の折り返し部を有することによって、熱交換用チューブ2の横断面の長手方向に平行な側面が所定の間隔を置いて対向するように配置される。本実施形態の熱交換用チューブ2は、9箇所の折り返し部を有しているが、折り返し部の数はこれに限られない。
図2は、本実施形態に係る熱交換器を示す模式平面図である。図1,2に示すように、本実施形態の熱交換器1では、熱交換用チューブ2の横断面の長手方向に平行な各側面が、上記長手方向において間隔を置いて配置された熱交換用チューブ2同士において、それぞれ同一平面上に位置している。本実施形態の熱交換用チューブ2は、8列配置されているが、配置数はこれに限られない。
図3は、本実施形態に係る熱交換器の熱交換用チューブを示す断面図である。図3に示すように、熱交換用チューブ2は、扁平な横断面を有し、横断面の長手方向に平行な側面7を有する。熱交換用チューブ2の内部には、熱交換用チューブ2の横断面の長手方向において所定の間隔を置いて仕切り8が設けられることにより、第1媒体5が流動する複数の孔部9が形成されている。孔部9を第1媒体5が流動することにより、第1媒体5と熱交換用チューブ2との接触する表面積を大きくすることができるため、伝熱面積を確保することができる。
図4は、本実施形態に係る熱交換器のヘッダー管および熱交換用チューブを示す模式斜視図である。図1,4に示すように、第1媒体5が流入するヘッダー管3、および、第1媒体5が流出するヘッダー管4は、内部が第1媒体5の経路となり中空で柱状の形状を有している。ヘッダー管3の側面には、開口部である開口部3Aが形成されている。ヘッダー管4の側面には、開口部である開口部4Aが形成されている。
開口部3A,4Aは、熱交換用チューブ2の横断面形状に対応する形状を有し、熱交換用チューブ2の横断面形状の長手方向とヘッダー管3,4の延在する方向とが平行となるように、所定の間隔を置いて形成されている。開口部3Aに熱交換用チューブ2の一方の端部が挿入され、開口部4Aに熱交換用チューブ2の他方の端部が挿入され、それぞれロウ付け加工などにより接続される。本実施形態の熱交換器では、ヘッダー管3,4を備えているが、第1媒体5を熱交換用チューブ2に流動させることができる構造であれば、どちらか一方のヘッダー管3,4のみを備えてもよい。
ヘッダー管3,4の両方または一方を設けた場合には、第1媒体5を円滑に熱交換用チューブ2に分配、または、熱交換用チューブ2から集合させることができる。よって、第1媒体5の圧力損失を低減することができる。また、ヘッダー管3,4の延在する方向と熱交換用チューブ2の横断面の長手方向とを平行に配置することにより、熱交換器の内部を流動する第2媒体6の流れを妨げることを抑制することができる。よって、第1媒体5と第2媒体6との間で効率よく熱交換が行なわれるため、熱交換器1の熱交換効率を向上することができる。そのため、熱交換性能を維持したまま熱交換器1のサイズの小型化を図ることができる。さらに、ヘッダー管3,4に他の機器との接続部を形成することが容易であるため、他の機器との接続容易性が向上する。
以下、本実施の形態に係る熱交換器1の機能について説明する。第1媒体5は、外部よりヘッダー管3に流入する。第1媒体5は、開口部3Aから各熱交換用チューブ2に分配され、熱交換用チューブ2の複数の孔部9の内部を流動する。ヘッダー管4の開口部4Aからヘッダー管4の内部に到達した第1媒体5は、再び集合して外部に流出する。
第2媒体6は、好ましくは、熱交換用チューブ2の横断面の長手方向に、流動するようにする。第2媒体6が熱交換器1の内部を通過する際に、第1媒体5と第2媒体6とが、熱交換用チューブ2を挟んで熱交換を行なう。
本実施形態の熱交換器は、フィンなどを用いずに熱交換用チューブ2を挟んで第1媒体5と第2媒体6とが熱交換を行なうため、図18に示したフィンアンドチューブ型と呼ばれる熱交換器と比べて、伝熱面積あたりの熱交換性能を高くすることができる。
また、熱交換用チューブ2を第2媒体6の流れる方向に複数配置することにより、第2媒体6と熱交換用チューブ2が接触している時間を十分確保することができる。さらに、図2,3に示すように、熱交換用チューブ2の各側面7が、それぞれ同一平面上に位置するように配置されていることから、熱交換器1の内部を流動する第2媒体6の圧力損失を低減することができる。
検証として、500Lクラスの家庭用冷凍冷蔵庫に用いられているアルミニウム製のフィンアンドチューブ型熱交換器と同等の伝熱面積を有し、同等の体積を占める本実施形態の熱交換器を作製した。第2媒体6として同一風速の空気を流動させ、第1媒体5として温水を用いて試験を実施したところ、熱交換性能は約30%向上し、かつ第2媒体6の圧力損失は約50%低減することが確認された。
よって、本実施形態の熱交換器によれば、従来よりも大幅に性能を向上させることができるといえる。これはすなわち、本実施形態の熱交換器によれば、従来の熱交換器と同等の熱交換性能を得たい場合、体積を数十%小型化することができるともいえる。
実施の形態2
図5は、本発明の実施の形態2に係る熱交換器を示す模式斜視図である。図5に示すように、本発明の実施の形態2に係る熱交換器10は、複数の熱交換用チューブ11および熱交換用チューブ12を備えている。また、熱交換器10は実施の形態1と同様に、第1媒体5が流入する側の配管であるヘッダー管3および第1媒体5が流出する側の配管であるヘッダー管4を備えている。本実施形態の熱交換器は、熱交換用チューブ11,12以外の構成については、実施の形態1の熱交換器と同様であるため、説明を繰り返さない。
熱交換用チューブ11および熱交換用チューブ12の断面形状は、実施の形態1の熱交換用チューブ2と同様である。熱交換用チューブ11,12はそれぞれ、1つ以上の折り返し部を有することによって、熱交換用チューブ11,12の横断面の長手方向に平行な側面が所定の間隔を置いて対向するように配置される。本実施形態の熱交換用チューブ11,12はそれぞれ、9箇所の折り返し部を有しているが、折り返し部の数はこれに限られない。
本実施形態の熱交換用チューブ11,12はともに、折り返されて対向する側面同士の間の隙間が同一となるようにした。ただし、熱交換用チューブ12は、両端付近に曲げ部が形成されている。この曲げ部により、熱交換用チューブ11と熱交換用チューブ12とは、第2媒体6の流れ方向からみて千鳥足状の配列となるよう交互に配置されている。本実施形態の熱交換用チューブ11,12は、それぞれ4列配置されているが、配置数はこれに限られない。
図6は、図5のVI−VI線矢印方向から見た断面側面図である。図6では、熱交換用チューブ11,12の断面は、仕切りおよび孔部を省略して示している。図6に示すように、熱交換用チューブ11同士では、熱交換用チューブ11の横断面の長手方向に平行な各側面が、それぞれ同一平面上に位置している。同様に、熱交換用チューブ12同士では、熱交換用チューブ12の横断面の長手方向に平行な各側面が、それぞれ同一平面上に位置している。よって、熱交換用チューブ11,12の横断面の長手方向に平行な各側面が、熱交換用チューブ11と熱交換用チューブ12とで交互に、それぞれ同一平面上に位置している。
図7は、本実施の形態に係る熱交換器のヘッダー管および熱交換用チューブを示す模式斜視図である。図7に示すように、ヘッダー管3に形成されている開口部3Aおよびヘッダー管4に形成されている開口部4Aのそれぞれに、熱交換用チューブ11の端部11Aおよび熱交換用チューブ12の端部12Aが挿入され、ロウ付け加工などにより接続されている。
図8は、本実施の形態に係る熱交換器を示す平面図である。図1,8に示すように、第2媒体6の流動方向から見て、熱交換用チューブ11の側面と熱交換用チューブ12の側面との間の隙間は、実施形態1の熱交換用チューブ2の側面同士の隙間より狭くなっている。そのため、実施形態1の熱交換器と比較して、熱交換器の内部を流動する第2媒体6の圧力損失は若干増大する。
しかし、本実施形態の熱交換器では、上記のように熱交換用チューブ11,12を互いにずらして配置することにより、熱交換用チューブの前縁効果がより得られるため、使用条件によっては熱交換器10の熱交換性能をさらに向上させることができる。
本実施形態の熱交換器についても温水による性能確認試験を実施したところ、実施の形態1の熱交換器と比較して、第2媒体の風速の高い条件下において、熱交換性能が約10%向上することが確認された。
実施の形態3
図9は、本発明の実施の形態3に係る熱交換器を示す模式斜視図である。図9に示すように、本発明の実施の形態3に係る熱交換器20は、複数の熱交換用チューブ13および熱交換用チューブ14を備えている。また、熱交換器20は実施の形態1と同様に、第1媒体5が流入する側の配管であるヘッダー管3および第1媒体5が流出する側の配管であるヘッダー管4を備えている。本実施形態の熱交換器は、熱交換用チューブ13,14以外の構成については、実施の形態1の熱交換器と同様であるため、説明を繰り返さない。
熱交換用チューブ13および熱交換用チューブ14の断面形状は、実施の形態1の熱交換用チューブ2と同様である。熱交換用チューブ13,14はそれぞれ、1つ以上の折り返し部を有することによって、熱交換用チューブ13,14の横断面の長手方向に平行な側面が所定の間隔を置いて対向するように配置される。
図10は、図9のX−X線矢印方向から見た断面側面図である。図10では、熱交換用チューブ13,14の断面は、仕切りおよび孔部を省略して示している。図10に示すように、熱交換用チューブ13同士では、熱交換用チューブ13の横断面の長手方向に平行な各側面が、それぞれ同一平面上に位置している。同様に、熱交換用チューブ14同士では、熱交換用チューブ14の横断面の長手方向に平行な各側面が、それぞれ同一平面上に位置している。
図11は、本実施の形態に係る熱交換器を図10の矢視XI方向から見た平面図である。図12は、本実施の形態に係る熱交換器を図10の矢視XII方向から見た平面図である。図11,12に示すように、本実施形態の熱交換用チューブ14は、熱交換用チューブ13よりも大きな折り返し半径で折り返されているため、対向する側面の隙間が熱交換用チューブ13より大きい。熱交換用チューブ13は、9箇所の折り返し部を有し、熱交換用チューブ14は、5箇所の折り返し部を有しているが、折り返し部の数はこれに限られない。
図9に示すように、第2媒体6の流動上流側から順に、折り返し半径の大きな熱交換用チューブを配置した。具体的には、折り返し半径の大きい熱交換用チューブ14を第2媒体6の流入側に、折り返し半径の小さい熱交換用チューブ13は第2媒体6の流出側に配置した。
このようにすることで、第2媒体6の流入側に配置される熱交換用チューブ14に付着する霜や埃による目詰まりを抑制し、熱交換器20の熱交換性能を維持することができる。また、熱交換用チューブ14の折り返し半径を熱交換用チューブ13と同一とした場合と比較して伝熱面積は減少するが、熱交換用チューブの前縁効果を高められるため、熱交換器の熱交換性能を確保することができる。
実施の形態4
図13は、本発明の実施の形態4に係る熱交換器を示す模式斜視図である。図13に示すように、本発明の実施の形態4に係る熱交換器30は、実施の形態3と同様に、複数の熱交換用チューブ15および熱交換用チューブ16、ならびに、第1媒体5が流入する側の配管であるヘッダー管3および第1媒体5が流出する側の配管であるヘッダー管4を備えている。
熱交換器30は、熱交換用チューブ15,16の横断面の長手方向に平行な側面同士の間に、熱交換用チューブ15,16の横断面の長手方向に延在する板状部材であるスペーサ17,18を備えている。スペーサ17の側面と熱交換用チューブ15の横断面の長手方向に平行な側面とは、接するように配置されている。スペーサ18の側面と熱交換用チューブ16の横断面の長手方向に平行な側面とは、接するように配置されている。
図14は、本実施形態に係るスペーサ17を示す模式側面図である。図15は、本実施形態に係るスペーサ18を示す模式側面図である。図14,15に示すように、スペーサ17,18は、取り付けられる熱交換用チューブ15,16に対応した隙間を開けて延在部17A,18A、および、根元部17B,18Bが形成されて櫛状の形状を有している。好ましくは、スペーサ17,18は、熱良導体で形成されている。
図16は、図13で示す本実施形態の熱交換器を上方から見た模式平面図である。図17は、図13で示す本実施形態の熱交換器を下方から見た模式平面図である。図14,16で示すように、熱交換用チューブ15の側面同士の間の隙間に、スペーサ17の延在部17Aが配置される。スペーサ17の根元部17Bは、最も第2媒体6の流出側に配置された熱交換用チューブ15の上端面に接するように配置される。
図15,17で示すように、熱交換用チューブ16の側面同士の間の隙間に、スペーサ18の延在部18Aが配置される。スペーサ18の根元部18Bは、最も第2媒体6の流入側に配置された熱交換用チューブ16の下端面に接するように配置される。
図13に示すように、熱交換用チューブ15の側面同士の間の隙間にスペーサ17が、熱交換用チューブ16の側面同士の間の隙間にスペーサ18が、それぞれ複数枚ずつ第2媒体6の流れ方向と略平行となるように配置されている。本実施形態では、スペーサ17,18を6枚ずつ配置したが、スペーサ17,18の数はこれに限られない。
このようにすることで、熱交換用チューブ15,16の側面同士の間の隙間を保持しつつ、熱交換器全体の機械的強度を増加することができる。また、スペーサ17,18を配置することにより、熱交換器30の内部を流動する第2媒体6の圧力損失は若干上昇するが、これらを熱良導体により形成した場合には、伝熱面積が拡大し、熱交換器の性能を確保することができる。本実施形態の熱交換器は、スペーサ17,18以外の構成については、実施の形態3の熱交換器と同様であるため、説明を繰り返さない。
上記の通り、スペーサ17,18は、強度補強部品であるため、本実施形態では、厚さが2mmの板金で形成した。また、スペーサ17,18は、フィンではないため配置する枚数が少なく、たとえば、熱交換器40の両端部と中央部の3枚のみ、あるいは、熱交換器40の幅の1/20以上の間隔で配置すれば十分である。
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
1,10,20,30,40 熱交換器、2,11,12,13,14,15,16 熱交換用チューブ、3,4 ヘッダー管、3A,4A 開口部、5 第1媒体、6 第2媒体、7 側面、9 孔部、11A,12A 端部、17,18 スペーサ、17A,18A 延在部、17B,18B 根元部、41 冷媒管、42 フィン。

Claims (6)

  1. 第1媒体と第2媒体との間で熱交換する熱交換器であって、
    扁平な横断面を有する複数の熱交換用チューブと、
    内部が前記第1媒体の経路となる中空で柱状の配管と
    を備え、
    前記第1媒体は、前記熱交換用チューブの内部を流動し、
    前記第2媒体は、前記熱交換用チューブの外部を流動し、
    前記熱交換用チューブの内部には、前記横断面の長手方向において所定の間隔を置いて仕切りが設けられ、かつ、前記第1媒体が流動する複数の孔部が形成され、
    前記熱交換用チューブは、1つ以上の折り返し部を有することによって、前記長手方向に平行な側面が所定の間隔を置いて対向するように配置され、
    複数の前記熱交換用チューブが、前記長手方向に所定の間隔を置いて配置され、
    前記配管の側面には、前記熱交換用チューブの横断面形状に対応する開口部が、前記長手方向と前記配管の延在方向とが平行となるように所定の間隔を置いて形成され、
    前記開口部に前記熱交換用チューブの端部を接続した、熱交換器。
  2. 前記熱交換用チューブの前記長手方向に、前記第2媒体を流動させる、請求項1に記載の熱交換器。
  3. 前記熱交換用チューブの前記長手方向に平行な各側面が、前記長手方向において間隔を置いて配置された前記熱交換用チューブ同士において、それぞれ同一平面上に位置する、請求項1または2に記載の熱交換器。
  4. 前記熱交換用チューブの前記長手方向に平行な各側面が、前記長手方向において間隔を置いて配置された前記熱交換用チューブ同士において交互に、それぞれ同一平面上に位置する、請求項1または2に記載の熱交換器。
  5. 前記折り返し部の折り返し半径が異なる複数の前記熱交換用チューブを備え、
    前記第2媒体の流動上流側から順に、前記折り返し半径の大きな前記熱交換用チューブを配置した、請求項2に記載の熱交換器。
  6. 前記熱交換用チューブの前記長手方向に平行な各側面同士の間に、前記長手方向に延在する板状部材をさらに備え、
    前記板状部材の側面と前記熱交換用チューブの前記長手方向に平行な側面とが接するように配置した、請求項1から5のいずれかに記載の熱交換器。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011008118B4 (de) * 2011-01-07 2012-10-18 Arup Alu-Rohr Und Profil Gmbh Wärmetauscher sowie Mehrkammerflachrohr dafür
WO2019116413A1 (ja) * 2017-12-11 2019-06-20 三菱電機株式会社 フィンレス熱交換器および冷凍サイクル装置
EP3511664A4 (en) * 2016-09-09 2020-09-16 Danfoss Micro Channel Heat Exchanger (Jiaxing) Co., Ltd. RIBLESS HEAT EXCHANGER
WO2023063165A1 (ja) * 2021-10-13 2023-04-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 冷蔵庫

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02115667U (ja) * 1989-02-28 1990-09-17
JPH0674669A (ja) * 1992-08-25 1994-03-18 Showa Alum Corp 熱交換器
JPH09105566A (ja) * 1995-10-09 1997-04-22 Hitachi Ltd 熱交換器
JPH09292196A (ja) * 1996-03-01 1997-11-11 Denso Corp 蓄冷式冷房装置
JPH11316093A (ja) * 1998-01-15 1999-11-16 Modine Mfg Co 液冷二相熱交換器
JP2000249480A (ja) * 1999-02-26 2000-09-14 Tadayoshi Nagaoka フィルター兼用熱交換器
JP2005055108A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 熱交換器
JP2006317080A (ja) * 2005-05-12 2006-11-24 Denso Corp 熱交換器および熱交換器の製造方法
JP2007298260A (ja) * 2006-05-08 2007-11-15 Sanden Corp 熱交換器
JP2008261615A (ja) * 2007-03-16 2008-10-30 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器、熱交換装置、冷蔵庫、空調装置
JP2008304108A (ja) * 2007-06-06 2008-12-18 Calsonic Kansei Corp 熱交換器
JP2010539425A (ja) * 2007-09-11 2010-12-16 ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー 熱交換器、特に自動車用の熱交換器

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02115667U (ja) * 1989-02-28 1990-09-17
JPH0674669A (ja) * 1992-08-25 1994-03-18 Showa Alum Corp 熱交換器
JPH09105566A (ja) * 1995-10-09 1997-04-22 Hitachi Ltd 熱交換器
JPH09292196A (ja) * 1996-03-01 1997-11-11 Denso Corp 蓄冷式冷房装置
JPH11316093A (ja) * 1998-01-15 1999-11-16 Modine Mfg Co 液冷二相熱交換器
JP2000249480A (ja) * 1999-02-26 2000-09-14 Tadayoshi Nagaoka フィルター兼用熱交換器
JP2005055108A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 熱交換器
JP2006317080A (ja) * 2005-05-12 2006-11-24 Denso Corp 熱交換器および熱交換器の製造方法
JP2007298260A (ja) * 2006-05-08 2007-11-15 Sanden Corp 熱交換器
JP2008261615A (ja) * 2007-03-16 2008-10-30 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器、熱交換装置、冷蔵庫、空調装置
JP2008304108A (ja) * 2007-06-06 2008-12-18 Calsonic Kansei Corp 熱交換器
JP2010539425A (ja) * 2007-09-11 2010-12-16 ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー 熱交換器、特に自動車用の熱交換器

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011008118B4 (de) * 2011-01-07 2012-10-18 Arup Alu-Rohr Und Profil Gmbh Wärmetauscher sowie Mehrkammerflachrohr dafür
EP3511664A4 (en) * 2016-09-09 2020-09-16 Danfoss Micro Channel Heat Exchanger (Jiaxing) Co., Ltd. RIBLESS HEAT EXCHANGER
US10914524B2 (en) 2016-09-09 2021-02-09 Danfoss Micro Channel Heat Exchanger (Jianxing) Co., Ltd. Un-finned heat exchanger
US11614286B2 (en) 2016-09-09 2023-03-28 Danfoss Micro Channel Heat Exchanger (Jiaxing) Co., Ltd. Un-finned heat exchanger
WO2019116413A1 (ja) * 2017-12-11 2019-06-20 三菱電機株式会社 フィンレス熱交換器および冷凍サイクル装置
JPWO2019116413A1 (ja) * 2017-12-11 2020-08-06 三菱電機株式会社 フィンレス熱交換器および冷凍サイクル装置
US11384995B2 (en) 2017-12-11 2022-07-12 Mitsubishi Electric Corporation Finless heat exchanger and refrigeration cycle apparatus
WO2023063165A1 (ja) * 2021-10-13 2023-04-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 冷蔵庫

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