JP2011080704A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、左右に設けられたヘッダの間に伝熱管を接続した熱交換器に関し、より詳しくは、ヘッダの配置を工夫することによってコンパクト化させるとともに、熱交換の効率を向上させるようにした熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a heat exchanger in which heat transfer tubes are connected between left and right headers. More specifically, the invention is made compact by devising the arrangement of headers, and the efficiency of heat exchange is improved. It relates to a heat exchanger.
従来、多パス方式の熱交換器としては、図7に示すような構造のものが知られている(特許文献1など)。図7の熱交換器について詳しく説明すると、符号201はフィンであり、複数の伝熱管202の軸方向と垂直な方向に設けられる。このフィン201は、一般には、一定間隔おきに複数枚設けられるが、図7においては、両端部分のみを図示している。符号202は、伝熱管であり、その内部に冷却対象となる冷媒が通される。また、符号203は、その伝熱管202の両端に設けられるヘッダである。このヘッダ203の内部には、複数の仕切板204が設けられており、この仕切板204によって冷媒の流れ方向を規制し、一方の伝熱管202から流れてきた冷媒を他方の伝熱管202に通すようにしている。
Conventionally, as a multi-pass heat exchanger, a structure as shown in FIG. 7 is known (
このような多パス方式の熱交換器を用いて冷媒を冷却する場合、まず、最上部のヘッダ203の空間から冷媒を流入させる。すると、その冷媒は、そのヘッダ203の流入空間を介して伝熱管202を通り、右側のヘッダ203の仕切空間205まで流入する。そして、そのヘッダ203の仕切空間205で折り返された冷媒は、下方の伝熱管202に流入し、同様に左側のヘッダ203の仕切空間205まで流れていく。以下、同様に、左側のヘッダ203と右側のヘッダ203を蛇行するように冷媒を通していく。一方、これらの伝熱管202と垂直な方向に設けられたフィン201に沿って空気を流すと、その空気とフィン201や伝熱管202の表面との間で熱交換が行われ、伝熱管202内を流れる冷媒を冷却させることができる。
When cooling a refrigerant using such a multi-pass heat exchanger, first, the refrigerant is caused to flow from the space of the
また、他の熱交換器として、図9に示すように、伝熱管の軸方向に沿って空気を流して熱交換を行うようにした装置も提案されている(特許文献2)。この装置について詳しく説明すると、図9中、符号210(L・R)は左右に設けられたヘッダであり、符号211は、当該左右のヘッダの間に跨って設けられた伝熱管である。この伝熱管211は、その中央部分に外管212が設けられ、その外管との間に図示しない波板状のフィンを設けて熱拡散をしている。一方、符合213は、左右のヘッダの間で仕切られた器室であり、流入口214から排出口215まで空気を通すようにしている。そして、このような熱交換器を用いて第一流体7を冷却する場合、一方のヘッダ210Lから第一流体7を流入させ、伝熱管211を介して他方のヘッダ210R側まで流出させる。一方、これと同時に、器室213の流入口214から第二流体8である空気を流入させ、外管212との間に設けられたフィンを介して熱交換を行い、排出口215から排出させる。
Moreover, as another heat exchanger, as shown in FIG. 9, an apparatus is proposed in which air is exchanged by flowing air along the axial direction of the heat transfer tube (Patent Document 2). This apparatus will be described in detail. In FIG. 9, reference numeral 210 (LR) is a header provided on the left and right, and
しかしながら、これらの従来の熱交換器では、次のような問題を生じる。すなわち、図7に示されるような多パス方式の熱交換器では、伝熱管の軸方向と垂直な方向に空気を通して冷媒と熱交換を行うようにしているため、図8に示すように、伝熱管202と伝熱管202との隙間206に渦流や乱流が発生してしまい、そこに熱が滞留してうまく熱交換をすることができないといった問題がある。
However, these conventional heat exchangers cause the following problems. That is, in the multi-pass heat exchanger as shown in FIG. 7, heat is exchanged with the refrigerant through the air in the direction perpendicular to the axial direction of the heat transfer tube. There is a problem that vortex or turbulent flow is generated in the gap 206 between the
また、図9に示すように、対向するヘッダ間に器室を設けて上から空気を流入させ、伝熱管の軸方向に空気を通すようにした場合、流入口から流入された空気の大部分は、図9の太い実線方向に示される方向に流れて行き、それ以外の部分(例えば、器室の壁面近傍など)では熱交換を効率よく行うことができない。 In addition, as shown in FIG. 9, when the chamber is provided between the opposing headers and air is introduced from above and air is passed in the axial direction of the heat transfer tube, most of the air introduced from the inflow port. Flows in the direction indicated by the thick solid line direction in FIG. 9, and heat exchange cannot be performed efficiently in other parts (for example, near the wall surface of the chamber).
さらには、図9に示すような構造では、伝熱管を密集させてコンパクト化する場合、伝熱管の軸方向と垂直な方向から空気を入れようとすると、伝熱管の隙間が小さくなってしまい、まず伝熱管と垂直な方向に空気を入れることができなくなる。 Furthermore, in the structure as shown in FIG. 9, when the heat transfer tubes are compacted and made compact, if the air is introduced from the direction perpendicular to the axial direction of the heat transfer tubes, the gap of the heat transfer tubes becomes small, First, it becomes impossible to enter air in a direction perpendicular to the heat transfer tube.
そこで、本発明は上記課題を解決するために、左右のヘッダ間に伝熱管を取り付けた熱交換器において、コンパクト化させた場合であっても効率よく熱交換を行えるようにした熱交換器を提供することを目的とするものである。 Therefore, in order to solve the above-described problems, the present invention provides a heat exchanger in which heat transfer tubes are attached between the left and right headers. It is intended to provide.
すなわち、本発明は上記課題を解決するために、左右に設けられるヘッダと、当該左右のヘッダ間に接続される伝熱管とを設け、前記ヘッダを介して伝熱管内に通された第一流体を伝熱管の外部に通される第二流体との間で熱交換を行う熱交換器において、前記左右のヘッダを上下方向に積層するとともに、当該上下方向に隣接するヘッダを、前記伝熱管の軸方向にそれぞれずらし、一のヘッダと当該ヘッダに隣接する上下方向のヘッダとの間に隙間を形成したことを特徴とする熱交換器。 That is, in order to solve the above-mentioned problem, the present invention is provided with a header provided on the left and right sides and a heat transfer tube connected between the left and right headers, and the first fluid passed through the heat transfer tube via the header. In the heat exchanger for exchanging heat with the second fluid passed outside the heat transfer tube, the left and right headers are stacked in the vertical direction, and the headers adjacent in the vertical direction are connected to the heat transfer tubes. A heat exchanger characterized in that a gap is formed between one header and a vertical header adjacent to the header, shifted in the axial direction.
このようにすれば、一層目のヘッダと二層目のヘッダとがずれた状態で設けられているため、積層されるヘッダの厚みを減らして熱交換器をコンパクト化することができる。しかも、ヘッダ間の隙間を介して第二流体を流入させることができるため、伝熱管の軸方向に沿って第二流体と伝熱管を接触させることができ、コンパクト化した場合であっても効率よく熱交換を行わせることができるようになる。 If it does in this way, since it is provided in the state which the header of the 1st layer and the header of the 2nd layer shifted, the thickness of the header to be laminated can be reduced and the heat exchanger can be made compact. In addition, since the second fluid can flow in through the gap between the headers, the second fluid and the heat transfer tube can be brought into contact with each other along the axial direction of the heat transfer tube, and efficiency is improved even when the size is reduced. Heat exchange can be performed well.
また、このような発明において、ヘッダの形状を、伝熱管の端部外側に向けて漸次上下方向の厚み幅を小さくする。 In such an invention, the thickness of the header is gradually reduced in the vertical direction toward the outer end of the heat transfer tube.
このようにすれば、ヘッダ側から第二流体を流入させる際、その第二流体を分岐させる傾斜面を形成することができ、この傾斜面に沿って第二流体を上層や下層の伝熱管に通すことができるようになる。 In this way, when flowing the second fluid from the header side, it is possible to form an inclined surface that divides the second fluid, and the second fluid is passed along the inclined surface to the upper or lower heat transfer tube. You can pass through.
さらに、このような上下方向に積層される左右のヘッダ間の距離をすべて共通にする。すなわち、一方側のヘッダを右左と順に並べた場合、他端側のヘッダについても同様に、右左と順に並べる。 Further, all the distances between the left and right headers stacked in the vertical direction are made common. That is, when the headers on one side are arranged in order from right to left, the headers on the other end side are similarly arranged in order from right to left.
このようにすれば、ユニット化されたヘッダおよび伝熱管を交互にずらしながら積層していくだけで隙間の有する熱交換器を形成することができる。 If it does in this way, the heat exchanger which has a crevice can be formed only by laminating | stacking, shifting a unitized header and a heat exchanger tube alternately.
また、別の発明では、左右のヘッダに接続され、当該ヘッダを介して第一流体を流入させる外管と、当該外管の内部に設けられ、前記ヘッダを貫通して端部を外部に突出させた内管と、当該左右のヘッダに接続された外管および当該外管内に設けられる内管を覆い、前記内管内に第二流体を流入させるケーシングとを備え、前記左右のヘッダを上下方向に積層するとともに、当該上下方向に隣接するヘッダを、前記外管の軸方向にそれぞれずらし、一のヘッダと当該ヘッダに隣接する上下方向のヘッダとの間に前記第二流体を流入させるための隙間を形成する。 In another invention, the outer pipe is connected to the left and right headers and allows the first fluid to flow through the header, and the outer pipe is provided inside the outer pipe and projects through the header to protrude outward. An inner pipe, an outer pipe connected to the left and right headers, and a casing that covers the inner pipe provided in the outer pipe and allows a second fluid to flow into the inner pipe, and the left and right headers are vertically And the headers adjacent in the vertical direction are respectively shifted in the axial direction of the outer tube, and the second fluid is caused to flow between the one header and the vertical header adjacent to the header. Create a gap.
このように構成した場合も同様に、積層されるヘッダの厚み分を減らして熱交換器をコンパクトにすることができるとともに、ヘッダ間の隙間を介して第二流体を流入させることができるため、伝熱管の軸方向に沿って第二流体と伝熱管を接触させることができ、コンパクトであっても効率よく熱交換を行わせることができるようになる。しかも、ヘッダに第一流体を通すことによって内管と外管の間にその第一流体を通すことができ、また、密閉されたケーシングに第二流体を流入させることによって外管の外側および内管内にその第二流体を通し、第一流体を内側と外側から冷却もしくは加熱することができる。 Similarly, when configured in this way, the heat exchanger can be made compact by reducing the thickness of the stacked headers, and the second fluid can be introduced through the gap between the headers. The second fluid and the heat transfer tube can be brought into contact with each other along the axial direction of the heat transfer tube, so that heat exchange can be efficiently performed even if it is compact. Moreover, the first fluid can be passed between the inner pipe and the outer pipe by passing the first fluid through the header, and the outer and inner sides of the outer pipe can be passed by flowing the second fluid into the sealed casing. The second fluid can be passed through the tube and the first fluid can be cooled or heated from the inside and the outside.
本発明によれば、左右に設けられるヘッダと、当該左右のヘッダ間に接続される伝熱管とを設け、前記ヘッダを介して伝熱管内に通された第一流体を伝熱管の外部に通される第二流体との間で熱交換を行う熱交換器において、前記左右のヘッダを上下方向に積層するとともに、当該上下方向に隣接するヘッダを、前記伝熱管の軸方向にそれぞれずらし、一のヘッダと当該ヘッダに隣接する上下方向のヘッダとの間に隙間を形成したので、積層されるヘッダの厚み分を減らして熱交換器をコンパクト化することができる。しかも、ヘッダ間の隙間を介して第二流体を流入させることができるため、伝熱管の軸方向に沿って第二流体と伝熱管を接触させることができ、コンパクト化した場合であっても効率よく熱交換を行わせることができるようになる。 According to the present invention, the left and right headers and the heat transfer tubes connected between the left and right headers are provided, and the first fluid passed through the heat transfer tubes via the headers is passed to the outside of the heat transfer tubes. In the heat exchanger for exchanging heat with the second fluid, the left and right headers are stacked in the vertical direction, and the headers adjacent in the vertical direction are shifted in the axial direction of the heat transfer tubes, respectively. Since a gap is formed between the header and the vertical header adjacent to the header, the thickness of the stacked headers can be reduced to make the heat exchanger compact. In addition, since the second fluid can flow in through the gap between the headers, the second fluid and the heat transfer tube can be brought into contact with each other along the axial direction of the heat transfer tube, and efficiency is improved even when the size is reduced. Heat exchange can be performed well.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1から図4は第一の実施の形態における熱交換器1を示し、図5および図6は第二の実施の形態における熱交換器1を示している。これらの熱交換器1は、いずれも熱交換の対象となる第一流体7を管内に通す伝熱管6と、その伝熱管6の左右両端側に設けられるヘッダ3とを設けたユニット2を備えてなるもので、このユニット2をヘッダ3の左右位置をずらして積層し、これによって上下間の厚み幅を小さくするとともに、段違いに並ぶヘッダ3の隙間から伝熱管6の軸方向に沿って第二流体8を通し、第一流体7と熱交換を行えるようにしたものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 show the
<第一の実施の形態>
以下、第一の実施の形態について説明する。第一の実施の形態における熱交換器1は、図1や図2に示すように、三角形状をなす左右一対のヘッダ3と、これら左右のヘッダ3間に平行に設けられる複数の伝熱管6とを設けてなるもので、これらのヘッダ3がそれぞれ段違いとなるように交互に上下方向に積層するとともに、一方のヘッダ3から第一流体7を流入させ、他方のヘッダ3から第一流体7を排出させるようにしたものである。そして、このように段違いに設けられたヘッダ3とヘッダ3の隙間から空気などの第二流体8を通して伝熱管6の軸方向に第二流体8を流入させ、また、ヘッダ3の位置をずらすことによって、上下方向の厚みを小さくできるようにしたものである。以下、第一の実施の形態における熱交換器1について詳細に説明する。なお、本実施の形態において、説明の便宜上、「上下方向」を図面においてヘッダ3などが積層されている方向とし、「左右方向」を伝熱管6の軸方向とするが、上下左右方向は、実際の使用状況によって入れ替えることもできる。
<First embodiment>
Hereinafter, a first embodiment will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the
まず、この熱交換器1は、左右のヘッダ3間に接続される複数の伝熱管6を一つのユニット2とし、このユニット2を複数設けて構成されるものである。このユニット2の厚み寸法は、数mm(例えば2mm)、幅長さ寸法を数cm(例えば3〜5cm)、長さ寸法を数cm〜数十cm程度(例えば5cm〜10cm)程度に非常に小さくして構成され、これらの寸法については、熱交換器1を使用する用途に応じて適宜変更され、例えば、CPUなどの小型の熱機器を冷却する場合は、厚み2mm×幅5cm×長さ10cmなどのように小さく設定し、一方、非常に大きな熱機器を冷却する場合は、これよりも大きな値に設定する。このユニット2を構成する伝熱管6は、外径寸法を約1mm程度の極細のステンレスやセラミック製中空パイプによって構成され、内部の軸方向に第一流体7を通せるようにしている。一方、この伝熱管6の両端部に接続されるヘッダ3は、図1や図2に示すように、両外側に向かうに従って漸次上下方向の厚み寸法を小さくした傾斜面31を有するように構成され、その内部に熱交換の対象となる第一流体7を通すとともに、これに接続されている複数の伝熱管6に第一流体7を分岐させて流入させるようにしている。このヘッダ3には、伝熱管6を接続するための端面32を大きくして伝熱管6の接続を容易に行えるようにしており、長方形状をなす金属板に伝熱管6を通すための複数の孔を形成し、その孔に伝熱管6を接続して溶着した後、長方形状の金属板をヘッダ3に溶着するようにしている。このため、この長方形状の金属板は上下方向に伝熱管6の外径よりも大きく構成されており、例えば、伝熱管6の外形寸法が1mm程度である場合、端面32を形成する金属板は約2mm程度に構成される。
First, the
このようなユニット2を上下方向に積層する場合、隣接するヘッダ3がそれぞれ密着しないように上下左右方向に所定の隙間を設けて積層される。すなわち、最上部のヘッダ3の位置を第一部位41とした場合、その下方に設けられるヘッダ3の第二部位42については、例えば、ヘッダ3の左右方向の長さ分だけ伝熱管6の軸方向にずらし、上下方向については、図4に示すように、側面から見た場合に上下間のヘッダ3の隙間がほとんど存在しないように設定して積層する。このように、側面から見た場合の上下間のヘッダ3の隙間が小さい場合であっても、実際には、図3に示すように、左右方向にヘッダ3をずらしており、しかも、ヘッダ3に傾斜面31を有しているため、その傾斜面31に沿って軸方向に第二流体8を流すことができるようになる。これに対して、ヘッダ3をずらすことなく上下方向に積層すると、ヘッダ3間に第二流体8を通すための隙間を大きくしなければならず、例えば、ヘッダ3の厚みが2mmであって隙間を1mmに設定した場合、ヘッダ3とヘッダ3の厚みが合計5mmになってしまうが、本実施の形態のように構成すれば、側面から見た場合のヘッダ3間の隙間が0.1mmであっても左右方向にずらされた大きい隙間を形成できる。これにより、ヘッダ3とヘッダ3の厚みが4.1mmであったとしても、第二流体8を確実に隙間に通すことができるとともに、熱交換器1の上下方向の厚み寸法も小さくすることができる。
When
このようにヘッダ3を有するユニット2を積層する場合、上下方向にそれぞれのヘッダ3の位置が第一部位41、第二部位42と順次交互になるように配置する。このようにすると、伝熱管6の反対側のヘッダ3についても同様に、隙間を有するように交互に配置されることになる。
When the
また、この第一部位41および第二部位42に設けられたヘッダ3に対して、第一流体7を流入および排出するための流入部(51,52)および排出部(53,54)が設けられる。この流入部(51,52)および排出部(53,54)は、ヘッダ3の長手方向の端部にそれぞれ設けられ、第一部位41に設けられたヘッダ3に対しては第一流入部51および第一排出部53、また、第二部位42に設けられたヘッダ3に対しては第二流入部52および第二排出部54が接続される。そして、これら第一流入部51および第二流入部52の上端部に連結部55を取り付け、その流入口57から第一流体7を流入させる。また、第一排出部53および第二排出部54についても同様に、連結部56を設け、その排出口58から第一流体7を排出させる。
In addition, an inflow part (51, 52) and an exhaust part (53, 54) for inflowing and exhausting the
次に、このように構成された熱交換器1における熱交換の作用について説明する。
Next, the effect | action of the heat exchange in the
まず、熱交換の対象となる第一流体7を冷却させる場合、一方の端部の連結部55に設けられた流入口57から第一流体7を流入させる。すると、連結部55を介して第一流入部51および第二流入部52に第一流体7が流れ込み、そこから第一部位41で接続されたヘッダ3および第二部位42で接続されたヘッダ3に分岐して第一流体7が流れ込む。このようにヘッダ3に第一流体7が流れ込むと、各ヘッダ3の端面32に接続された複数の伝熱管6に第一流体7が流れていき、反対側の第一部位41および第二部位42のヘッダ3から排出される。そして、このように排出された第一流体7は、同様に連結部56を介して排出口58から排出される。
First, when cooling the
一方、このように第一流体7を流入させている状態で、一方側のヘッダ3の横方向(すなわち、例えば、図3におけるヘッダ3の左方向)から第二流体8を流入させる。この第二流体8としては気体であっても液体であってもよいが、本実施の形態では空気などの気体を用いて第一流体7を冷却させる場合を説明する。この第二流体8をファン9などを用いて吹き込むと、その第二流体8は、三角形状をなすヘッダ3のトップを境にして傾斜面31に沿って分岐し、上下方向に隣接するヘッダ3との隙間Sを介して伝熱管6の軸方向に流入する。そして、ファン9による風圧によって伝熱管6の軸方向に流れていき、その間、伝熱管6の外周部を介して第一流体7と熱交換を行って、反対側のヘッダ3との隙間Sから排出される。
On the other hand, with the
このように上記実施の形態によれば、左右一対のヘッダ3に接続された伝熱管6によって構成されるユニット2を複数積層し、その際、それぞれヘッダ3の左右方向の位置をずらすようにしたので、上下方向の厚み寸法を小さくすることができるとともに、伝熱管6の軸方向に第二流体8を流入させることで熱交換の効率を向上させることができる。
As described above, according to the above-described embodiment, a plurality of
また、そのユニット2を共通にして各層のヘッダ3間の距離を一定にしたので、一つのユニット2を大量生産し、このユニット2をずらしながら積層していくだけで簡単に熱交換器1を構成することができるようになる。
In addition, since the
なお、本実施の形態では、ヘッダ3の形状を三角形状としたが、これに限定されるものではなく、例えば、第二流体8を流入させる側の厚み寸法を小さくした形状であればどのような形状、すなわち、半円、半楕円形状などであってもよい。
In the present embodiment, the
また、上記実施の形態では、伝熱管6として細い円管状をなすものを用いているが、扁平な管であってもよい。 In the above embodiment, a thin circular tube is used as the heat transfer tube 6, but a flat tube may be used.
<第二の実施の形態>
次に第二の実施の形態について、図5および図6を用いて説明する。この第二の実施の形態の熱交換器1も同様に、伝熱管6の両側にヘッダ3を設けて構成されたユニット2を上下方向に交互にずらして積層するようにしたもので、特徴的には、伝熱管6を外管61と内管62とに分けて構成し、左右のヘッダ3に外管61を接続するとともに、内管62をそのヘッダ3を貫通させ、ユニット2全体を覆う密閉されたケーシング91から第二流体8を内管62内および外管61の外周部に通すようにしたものである。以下、第二の実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態においても、「上下方向」を図面におけるユニット2の積層方向とし、「左右方向」を伝熱管6の軸方向として説明する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. Similarly, in the
まず、伝熱管6は、外管61と内管62とに分けて構成され、外管61と内管62の隙間に第一流体7を通すようにし、また、その内管62の内部に第二流体8を通すようにしている。この内管62については、外管61と同軸状に設けられ、好ましくは、内管62のアッセンブリを容易にするために外管61に内接するように複数本挿入して、それぞれの外管61の両端部から延出させるようにしている。
First, the heat transfer tube 6 is divided into an
一方、左右のヘッダ3は、第一流体7を外管61内に流入/排出させものであって、外管61の端部近傍を溶着させるとともに、その外管61から延出する内管62を反対側の壁面から貫通させ、その貫通部分を封止することで内管62内に第一流体7を流入させないようにしている。このヘッダ3に外管61を接続する場合、同様に、端面32に複数の孔を設けて外管61を挿入し、その挿入部分を溶着することによって密閉空間を形成する。また、反対側の壁面についても同様に、内管62を通すための複数の孔を設けて内管62を挿入し、その挿入部分を溶着させることによって密閉空間を形成する。
On the other hand, the left and
このように構成されるユニット2は、第一の実施の形態と同様に、左右方向の位置をずらした状態で上下方向に積層され、これによって隣接するヘッダ3とヘッダ3に隙間を形成する。この積層を行う際には、上下の伝熱管6との間に一枚の放熱板を設けて隙間を調整してもよく、もしくは放熱板などを設けることなくヘッダ3を上下の伝熱管6に密着させて上下の隙間を調整するようにしてもよい。このとき第一の実施の形態と同様に、第一部位41と第二部位42に交互にヘッダ3を位置させ、図6に示すように、そのヘッダ3の長手方向の端部に第一流入部51および第二流入部52を設けるようにする。また、反対側の端部についても、ヘッダ3の長手方向の端部に第一排出部53および第二排出部54を設け、それぞれの第一流入部51や第二流入部52、および、第一排出部53および第二排出部54の上部に連結部56を設けて流入口57や排出口58から第一流体7を流入/排出させるようにする。この流入口57や排出口58は、ユニット2を覆うケーシング91の外側に設けられ、これによって第一流体7をケーシング91の外側から流入/排出させるようにしている。
As in the first embodiment, the
一方、このケーシング91は、複数のユニット2を設けた密閉空間を形成するもので、伝熱管6(外管61)の軸方向に、第二流体8を流入させるための流入口59aや、その第二流体8を排出させる排出口59bを設けている。そして、この流入口59aを介して第二流体8を流入させ、排出口59bから排出する。
On the other hand, the
次に、このように構成された熱交換器1における作用について説明する。
Next, the effect | action in the
まず、熱交換の対象となる第一流体7を流入口57から流入させる。すると、図6に示すように、連結部55を介して第一流入部51や第二流入部52に分岐し、そこからさらにそれぞれの伝熱管6内に流入していく。このとき、ヘッダ3には外管61しか接続されていないため、第一流体7は外管61と内管62の間を通って反対側のヘッダ3から排出される。そして、そこで、第一排出部53および第二排出部54を介して連結部56まで第一流体7が排出され、排出口58を介して外部に排出される。
First, the
一方、このように第一流体7を流入させている状態で、今度は、ケーシング91の流入口59aから第二流体8を流入させる。このときケーシング91は密閉されているため、第二流体8としては気体だけでなく液体なども用いることができる。このような第二流体8を流入口57を介して流入させると、その第二流体8は、段違いに設けられているヘッダ3の隙間を介して外管61の軸方向に沿って流れていき、反対側のヘッダ3の隙間および排出口59bを介して排出される。
On the other hand, with the
また、これと同様にヘッダ3から延出する内管62の内部にも第二流体8が流入していく。このように内管62に第二流体8が流入すると、外管61と内管62の隙間を流れる第一流体7を内側と外側から冷却させることができ、より熱交換の効率を向上させることができる。
Similarly, the second fluid 8 flows into the
このように第二の実施の形態においても、それぞれヘッダ3の左右方向の位置をずらして交互に積層させるようにしたので、上下方向の厚み寸法を小さくすることができるとともに、伝熱管6の軸方向に第二流体8を流入させることで熱交換の効率を向上させることができる。また、ユニット2全体をケーシング91で覆うようにしたため、第二流体8として気体だけでなく液体も使用することが可能になる。
As described above, also in the second embodiment, since the horizontal positions of the
さらには、伝熱管6に第一流体7を通す際、内管62によって内側から熱交換を行うことができるとともに、外管61の外周部からも熱交換を行うことができるため、より熱交換の効率を向上させることができるようになる。
Furthermore, when the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement in a various aspect.
例えば、上記実施の形態では、第一流体7を冷却させる場合について説明してが、第一流体7を加熱させる場合にも適用することができる。
For example, although the case where the
また、上記実施の形態では、ユニット2を積層するようにしているが、このように積層する場合に限らず、左右のヘッダ3を交互にずらして配置するとともに、図7に示すように、伝熱管6を往復させるようにヘッダ3に接続するようにしてもよい。
In the above embodiment, the
1・・・熱交換器
2・・・ユニット
3・・・ヘッダ
31・・傾斜面
32・・・端面
41・・・第一部位
42・・・第二部位
51・・・第一流入部
52・・・第二流入部
53・・・第一排出部
54・・・第二排出部
55・・・連結部
56・・・連結部
57・・・流入口
58・・・排出口
6・・・伝熱管
61・・・外管
62・・・内管
7・・・第一流体
8・・・第二流体
9・・・ファン
91・・・ケーシング
S・・・隙間
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記左右のヘッダを上下方向に積層するとともに、当該上下方向に隣接するヘッダを、前記伝熱管の軸方向にそれぞれずらし、一のヘッダと当該ヘッダに隣接する上下方向のヘッダとの間に前記第二流体を流入させるための隙間を形成したことを特徴とする熱交換器。 A header provided on the left and right sides, and a heat transfer pipe connected between the left and right headers, and a second fluid passed through the header through the header to the outside of the heat transfer pipe; In the heat exchanger that performs heat exchange between
The left and right headers are stacked in the vertical direction, and the headers adjacent in the vertical direction are shifted in the axial direction of the heat transfer tubes, respectively, and the first header and the vertical header adjacent to the header are A heat exchanger characterized by forming a gap for allowing two fluids to flow in.
当該外管の内部に設けられ、前記ヘッダを貫通して端部を外部に突出させた内管と、
当該左右のヘッダに接続された外管および当該外管内に設けられる内管を覆い、前記内管内に第二流体を流入させるケーシングとを備え、
前記左右のヘッダを上下方向に積層するとともに、当該上下方向に隣接するヘッダを、前記外管の軸方向にそれぞれずらし、一のヘッダと当該ヘッダに隣接する上下方向のヘッダとの間に前記第二流体を流入させるための隙間を形成したことを特徴とする熱交換器。 An outer pipe connected to the left and right headers and allowing the first fluid to flow through the headers;
An inner pipe provided inside the outer pipe, penetrating the header and projecting an end to the outside;
An outer pipe connected to the left and right headers and an inner pipe provided in the outer pipe, and a casing for allowing the second fluid to flow into the inner pipe,
The left and right headers are stacked in the vertical direction, and the headers adjacent in the vertical direction are shifted in the axial direction of the outer tube, respectively, so that the first header and the vertical header adjacent to the header are A heat exchanger characterized by forming a gap for allowing two fluids to flow in.
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JP2009234010A JP2011080704A (en) | 2009-10-08 | 2009-10-08 | Heat exchanger |
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WO2015025702A1 (en) * | 2013-08-20 | 2015-02-26 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger, air conditioner, refrigeration cycle device, and method for producing heat exchanger |
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2009
- 2009-10-08 JP JP2009234010A patent/JP2011080704A/en active Pending
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