JP2017003210A

JP2017003210A - Heat exchanger

Info

Publication number: JP2017003210A
Application number: JP2015118968A
Authority: JP
Inventors: 純一郎高信; Junichiro Takanobu; 松浦　寛; Hiroshi Matsuura; 寛松浦; 重樹臼杵; Shigeki Usuki
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Air Conditioning and Refrigeration Corp
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Air Conditioning and Refrigeration Corp
Priority date: 2015-06-12
Filing date: 2015-06-12
Publication date: 2017-01-05
Anticipated expiration: 2035-06-12
Also published as: JP6094628B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchanger which prevents leakage of a cooling medium from being caused by corrosion of a heat transfer pipe without using a material having high corrosion resistance.SOLUTION: A heat exchanger 10 includes: a fin group 11 in which a plurality of fins 11a are provided with gaps formed therebetween; heat transfer tubes 12 which penetrate through the fin group 11 and allow a cooling medium to flow therein; and headers 15, 16 connected with the heat transfer tubes 12. The heat exchanger 10 includes at least one pseudo shell 14 which is disposed below a lowest tier of the heat transfer pipe 12, penetrates through the fin group 11, and does not allow the cooling medium to flow therein.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、伝熱管の腐食による冷却媒体の漏れを防止できる熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger capable of preventing leakage of a cooling medium due to corrosion of a heat transfer tube.

従来、フィン同士の間に隙間を設けて複数配設したフィン群に複数の伝熱管を貫設し、該複数の伝熱管に接続されるヘッダを介して冷却媒体を供給することにより、前記フィン間を流れる被冷却流体を冷却する熱交換器が知られている。 Conventionally, a plurality of heat transfer tubes are penetrated through a plurality of fin groups provided with a gap between fins, and a cooling medium is supplied via a header connected to the plurality of heat transfer tubes, thereby the fins. There is known a heat exchanger that cools a fluid to be cooled flowing between them.

たとえば、特許文献１の熱交換器においては、フィン間を流れる被冷却流体は冷却される過程で、該被冷却流体に含まれる水蒸気が凝縮してフィンに結露水となって付着する。フィンに付着した結露水はフィン上部からフィン下部へ流れ落ち、ドレン管に集められ排水される。 For example, in the heat exchanger of Patent Document 1, in a process in which the fluid to be cooled flowing between the fins is cooled, water vapor contained in the fluid to be cooled condenses and adheres to the fins as condensed water. The condensed water adhering to the fins flows down from the upper part of the fins to the lower part of the fins and is collected and drained in the drain pipe.

特開２００６−８４０４７号公報（第３ページ、図１）JP 2006-84047 A (3rd page, FIG. 1)

しかしながら、特許文献１の熱交換器にあっては、被冷却流体が流れるフィン群の前後方向は開放されているが、フィン群の上下側面は熱交換器のフレームに接触、保持されている。したがって、フィン群上部から流れる結露水はフィン群下部側面の端部から下方に排出されず、フィン群の前後方向から排出される。このため、結露水はフィン群から容易に排出できず、結露水は、フィン群の下部側のフィン間に常時滞留する状態となってしまう。 However, in the heat exchanger of Patent Document 1, the front and rear direction of the fin group through which the fluid to be cooled flows is open, but the upper and lower side surfaces of the fin group are in contact with and held by the frame of the heat exchanger. Therefore, the condensed water flowing from the upper part of the fin group is not discharged downward from the end of the side surface of the lower part of the fin group, but is discharged from the front and rear direction of the fin group. For this reason, the dew condensation water cannot be easily discharged from the fin group, and the dew condensation water always stays between the fins on the lower side of the fin group.

特に、腐食性物質を含む被冷却流体を冷却する場合には、フィン群の下部側に配設された伝熱管は腐食性物質を含む結露水に常に曝され、該伝熱管は腐食により冷却媒体の漏れが発生するという問題がある。 In particular, when cooling a fluid to be cooled containing a corrosive substance, the heat transfer tube disposed on the lower side of the fin group is always exposed to condensed water containing the corrosive substance. There is a problem that leakage occurs.

また、耐食性の高い材料から構成される伝熱管を使用して、熱交換器の耐食性を高めることも考えられるが、耐食性の高い材料を使用した熱交換器にあっては熱交換器のコストが上昇してしまうという問題がある。 In addition, it is possible to increase the corrosion resistance of heat exchangers by using heat transfer tubes made of highly corrosion-resistant materials. However, heat exchangers that use materials with high corrosion resistance are less expensive. There is a problem of rising.

本発明は、耐食性の高い材料を使用することなく伝熱管の腐食による冷却媒体の漏えいを防止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。 An object of this invention is to provide the heat exchanger which can prevent the leakage of the cooling medium by corrosion of a heat exchanger tube, without using material with high corrosion resistance.

前記課題を解決するために、本発明の熱交換器は、
フィン同士の間に隙間を設けて複数配設したフィン群と、該フィン群を貫通して内部に冷却媒体を流す複数の伝熱管と、該複数の伝熱管に接続されるヘッダと、を備える熱交換器であって、前記伝熱管の最下段より下方に配設され、前記フィン群を貫通して内部に冷却媒体を流さない少なくとも１本の疑似管体を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、フィン群の下方に配設される疑似管体の周囲に結露水が滞留して疑似管体が腐食しても、疑似管体には冷却媒体が流れないので冷却媒体が漏れることがない。 In order to solve the above problems, the heat exchanger of the present invention is:
A plurality of fin groups provided with a gap between the fins, a plurality of heat transfer tubes that pass through the fin groups and allow a cooling medium to flow therein, and a header that is connected to the plurality of heat transfer tubes. It is a heat exchanger, and is provided below the lowermost stage of the heat transfer tube, and includes at least one pseudo tube body that does not flow a cooling medium through the fin group.
According to this feature, even if dew condensation water stays around the pseudo pipes arranged below the fin group and the pseudo pipes corrode, the cooling medium does not flow through the pseudo pipes. There is no leakage.

本発明の熱交換器は、
前記疑似管体は、前記伝熱管と同サイズ、同材質の管からなることを特徴としている。
この特徴によれば、伝熱管をフィン群に組立てる工程と同じ工程で、疑似管体をフィン群に組立てることができる。 The heat exchanger of the present invention is
The pseudo tube body is characterized by comprising a tube of the same size and the same material as the heat transfer tube.
According to this feature, the pseudo tube can be assembled into the fin group in the same process as the process of assembling the heat transfer tube into the fin group.

本発明の熱交換器は、
前記疑似管体は、内周面が開放された中空管体からなることを特徴としている。
この特徴によれば、疑似管体はフィンにより伝熱管につながっているので、疑似管体外周面や疑似管体部分のフィンも伝熱面として利用して伝熱効率を上げることができる。 The heat exchanger of the present invention is
The pseudo tube body is characterized by comprising a hollow tube body having an open inner peripheral surface.
According to this feature, since the pseudo tube is connected to the heat transfer tube by the fin, the heat transfer efficiency can be increased by using the pseudo tube outer peripheral surface and the fin of the pseudo tube portion as the heat transfer surface.

本発明の熱交換器は、
前記疑似管体は、前記ヘッダとの間に設けられる非接続部により冷却媒体が遮断されることを特徴としている。
この特徴によれば、疑似管体とヘッダとの間の非接続部によって、疑似管体への冷却媒体の流れが遮断されるので、腐食よる冷却媒体の漏えいを防ぐことができる。 The heat exchanger of the present invention is
The pseudo-pipe body is characterized in that the cooling medium is blocked by a non-connection portion provided between the pseudo-pipe body and the header.
According to this feature, since the flow of the cooling medium to the pseudo tube is blocked by the non-connection portion between the pseudo tube and the header, leakage of the cooling medium due to corrosion can be prevented.

本発明の熱交換器は、
前記疑似管体は、栓体により冷却媒体が遮断されることを特徴としている。
この特徴によれば、栓体によって疑似管体への冷却媒体の流れが遮断されるので、腐食よる冷却媒体の漏えいを防ぐことができる。 The heat exchanger of the present invention is
The pseudo-pipe body is characterized in that the cooling medium is blocked by the plug.
According to this feature, since the flow of the cooling medium to the pseudo-pipe body is blocked by the plug, leakage of the cooling medium due to corrosion can be prevented.

本発明の熱交換器は、
前記疑似管体は複数設けられ、該疑似管体同士を接続するベント管により冷却媒体が遮断されることを特徴としている。
この特徴によれば、フィン群の外側に突出する部分を流れる被冷却流体の流動抵抗をほぼ均一にして、効率よく熱交換することができる。 The heat exchanger of the present invention is
A plurality of the pseudo tubes are provided, and the cooling medium is blocked by a vent tube connecting the pseudo tubes.
According to this feature, the flow resistance of the fluid to be cooled flowing through the portion protruding to the outside of the fin group can be made substantially uniform, and heat can be exchanged efficiently.

本発明の熱交換器は、
前記疑似管体は、前記伝熱管の最下段より下方に複数段配設されることを特徴としている。
この特徴によれば、結露水の量に応じて疑似管体の段数を調整して、熱交換器の寿命を延ばすことができる。 The heat exchanger of the present invention is
The pseudo tube is arranged in a plurality of stages below the lowest stage of the heat transfer tube.
According to this feature, the life of the heat exchanger can be extended by adjusting the number of stages of the pseudo tubular body according to the amount of condensed water.

実施例１における熱交換器の正面図である。It is a front view of the heat exchanger in Example 1. FIG. （ａ）は図１の熱交換器の左側面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。(A) is the left view of the heat exchanger of FIG. 1, (b) is AA sectional drawing, (c) is BB sectional drawing. 実施例２における熱交換器の正面一部断面図及び一部拡大図である。It is the front fragmentary sectional view and partial enlarged view of the heat exchanger in Example 2. 実施例１の変形例で、（ａ）は熱交換器の側面図、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図、（ｃ）はＤ−Ｄ断面図である。In the modification of Example 1, (a) is a side view of a heat exchanger, (b) is CC sectional drawing, (c) is DD sectional drawing. 実施例１のさらなる変形例で、（ａ）は熱交換器の側面図、（ｂ）はＥ−Ｅ断面図、（ｃ）はＦ−Ｆ断面図である。It is the further modification of Example 1, (a) is a side view of a heat exchanger, (b) is EE sectional drawing, (c) is FF sectional drawing.

実施例１に係る熱交換器を図１及び図２を参照して説明する。先ず図１の符号１０は、本発明の適用された熱交換器である。 A heat exchanger according to Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. First, reference numeral 10 in FIG. 1 is a heat exchanger to which the present invention is applied.

図１及び図２に示されるように、熱交換器１０は、本発明のフィンとしてのプレートフィン１１ａ、１１ａ、…同士の間に隙間を設け、複数配列してなるフィン群１１、該フィン群１１を貫通する複数の伝熱管１２、１２、…、入口ヘッダ１５及び出口ヘッダ１６から主に構成される。 As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the heat exchanger 10 includes a fin group 11 formed by arranging a plurality of plate fins 11a, 11a,. 11, a plurality of heat transfer tubes 12, 12,..., An inlet header 15 and an outlet header 16.

本実施例の熱交換器は１４段×６列の冷却コイルから構成され、フィン群１１を構成するプレートフィン１１ａ、１１ａ、…も、１段あたりｎ＝６個の孔１７が上下にｍ＝１４段所定の間隔で予め加工されている。該孔１７、１７、…に後述する伝熱管１２、１２、…が挿入され、該伝熱管１２、１２、…は拡管されることによって、フィン群１１と伝熱管１２、１２、…とは密着して熱接触する。また、フィン群１１のフィン群上部側面１１ｂ、フィン群下部側面１１ｃは、それぞれフレーム１８のフレーム上板１８ａ、フレーム下板１８ｂにより覆われており、該フレーム１８及びプレートフィン１１ａ、１１ａ、…同士の間に設けられた隙間によって、被冷却流体の流路が構成される。 The heat exchanger of the present embodiment is composed of 14 stages × 6 rows of cooling coils, and plate fins 11a, 11a,... Constituting the fin group 11 also have n = 6 holes 17 per stage, where m = 14 steps are processed in advance at predetermined intervals. The heat transfer tubes 12, 12,... Described later are inserted into the holes 17, 17,... And the heat transfer tubes 12, 12,... Are expanded so that the fin group 11 and the heat transfer tubes 12, 12,. And make thermal contact. Further, the fin group upper side surface 11b and the fin group lower side surface 11c of the fin group 11 are respectively covered by the frame upper plate 18a and the frame lower plate 18b of the frame 18, and the frame 18 and the plate fins 11a, 11a,. The flow path of the fluid to be cooled is configured by the gap provided between the two.

つぎに伝熱管１２、１２、…について説明する。説明のため、以下、図２において、フィン群１１の孔１７に関し、最下段右端を孔１７（１、１）、最下段左端を孔１７（１、６）、最上段右端を孔１７（１４、１）、最上段左端を孔１７（１４、６）とし、下からｍ段目で、右からｎ番目の孔１７（ｍ、ｎ）に挿入される伝熱管を伝熱管１２（ｍ、ｎ）と記載する。また、後述するように、１段目の孔１７（１、１）から孔１７（１、６）、及び２段目の孔１７（２、１）から孔１７（２、６）に挿入される伝熱管１２は冷却媒体を流さない疑似管体１４として機能するため、孔１７（１、１）、…、孔１７（１、６）に挿入される伝熱管１２を疑似管体１４（１、１）、…、疑似管体１４（１、６）、また、孔１７（２、１）から孔１７（２、６）に挿入される伝熱管を疑似管体１４（２、１）、…、疑似管体１４（２、６）と記す。 Next, the heat transfer tubes 12, 12,. For the sake of explanation, in FIG. 2, regarding the holes 17 of the fin group 11, the bottom right end is the holes 17 (1, 1), the bottom left end is the holes 17 (1, 6), and the top right end is the holes 17 (14. 1), the left end of the uppermost stage is the hole 17 (14, 6), and the heat transfer pipe inserted into the nth hole 17 (m, n) from the right at the m stage from the bottom is the heat transfer pipe 12 (m, n) ). Further, as will be described later, the first-stage holes 17 (1, 1) through the holes 17 (1, 6) and the second-stage holes 17 (2, 1) through the holes 17 (2, 6) are inserted. Since the heat transfer tube 12 functions as the pseudo tube 14 that does not flow the cooling medium, the heat transfer tube 12 inserted into the holes 17 (1, 1),..., Hole 17 (1, 6) is replaced with the pseudo tube 14 (1 1),..., Pseudo-pipe body 14 (1, 6), and the heat transfer tubes inserted into the holes 17 (2, 6) from the holes 17 (2, 1) are pseudo-pipe bodies 14 (2, 1), ..., described as pseudo-pipe body 14 (2, 6).

図１及び図２（ａ）、（ｃ）に示されるように、伝熱管１２（３、１）、…、伝熱管１２（１４、１）は入口ヘッダ１５に接続され、また、伝熱管１２（３、６）、…、伝熱管１２（１４、６）は出口ヘッダ１６に接続され、さらに、同一段の隣接する伝熱管同士はＵ字状のベンド管１２ｂ、１２ｂ、…を介して接続され、伝熱コイル１３として構成される。伝熱コイル１３は熱交換器１０の熱交換器として機能する。 As shown in FIGS. 1 and 2 (a) and 2 (c), the heat transfer tubes 12 (3, 1), ..., the heat transfer tubes 12 (14, 1) are connected to the inlet header 15, and the heat transfer tubes 12 (3, 6), ..., the heat transfer tubes 12 (14, 6) are connected to the outlet header 16, and adjacent heat transfer tubes in the same stage are connected via U-shaped bend tubes 12b, 12b, ... And configured as a heat transfer coil 13. The heat transfer coil 13 functions as a heat exchanger for the heat exchanger 10.

また、図１及び図２（ｂ）に示されるように、入口ヘッダ１５は、疑似管体１４（１、１）及び疑似管体１４（２、１）に接続されないため、入口ヘッダ１５は３段目の伝熱管１２（３、１）と接続可能な位置から上方に延設されている。同じく、出口ヘッダ１６も疑似管体１４（１、６）及び疑似管体１４（２、６）に接続されないため、出口ヘッダ１６は３段目の伝熱管１２（３、６）と接続可能な位置から上方に延設されている。さらに１段目の疑似管体１４（１、２）から疑似管体１４（１、５）まで、及び２段目の疑似管体１４（２、２）から疑似管体１４（２、５）までは、ベンド管１２ｂ、１２ｂ、…によって接続されていない。 Further, as shown in FIG. 1 and FIG. 2B, the inlet header 15 is not connected to the pseudo tubular body 14 (1, 1) and the pseudo tubular body 14 (2, 1). It extends upward from a position where it can be connected to the stage heat transfer tube 12 (3, 1). Similarly, since the outlet header 16 is not connected to the pseudo tube body 14 (1, 6) and the pseudo tube body 14 (2, 6), the outlet header 16 can be connected to the third stage heat transfer tube 12 (3, 6). It extends upward from the position. Further, the first-stage pseudo-pipe 14 (1, 2) to the pseudo-pipe 14 (1, 5) and the second-stage pseudo-pipe 14 (2, 2) to the pseudo-pipe 14 (2, 5). Are not connected by the bend pipes 12b, 12b,.

このように構成された伝熱コイル１３の冷却媒体の流れについて説明する。冷却媒体往管（図示せず）から図１の矢印→の向きに冷却媒体は入口ヘッダ１５の入口フランジ１５ａを介して入口ヘッダ１５内に流入する。該冷却媒体は、該入口ヘッダ１５に接続される伝熱管１２（３、１）、…、伝熱管１２（１４、１）に分岐し、ベンド管１２ｂ、１２ｂ、…によって接続された各段の伝熱管を流れ、伝熱管１２（３、６）、…、伝熱管１２（１４、６）から流出して出口ヘッダ１６で合流する。該合流した冷却媒体は出口ヘッダ１６の出口フランジ１６ａから図１の矢印←の向きに冷却媒体復管（図示せず）へ流出する。 The flow of the cooling medium of the heat transfer coil 13 configured as described above will be described. The cooling medium flows into the inlet header 15 through the inlet flange 15a of the inlet header 15 in the direction of arrow → in FIG. The cooling medium branches into the heat transfer tubes 12 (3, 1),... Connected to the inlet header 15, and is connected to the heat transfer tubes 12 (14, 1) at each stage connected by the bend tubes 12b, 12b,. It flows through the heat transfer tubes, flows out of the heat transfer tubes 12 (3, 6), ..., the heat transfer tubes 12 (14, 6), and merges at the outlet header 16. The merged cooling medium flows out from the outlet flange 16a of the outlet header 16 to the cooling medium return pipe (not shown) in the direction of arrow ← in FIG.

一方、入口ヘッダ１５は疑似管体１４（１、１）及び疑似管体１４（２、１）と、また出口ヘッダ１６は疑似管体１４（１、６）及び疑似管体１４（２、６）と接続されていないので、疑似管体１４（１、１）、…、疑似管体１４（１、６）、及び疑似管体１４（２、１）、…、疑似管体１４（２、６）には冷却媒体が流れない。 On the other hand, the inlet header 15 is the pseudo tube 14 (1, 1) and the pseudo tube 14 (2, 1), and the outlet header 16 is the pseudo tube 14 (1, 6) and the pseudo tube 14 (2, 6). ), The pseudo-pipe 14 (1, 1), ..., the pseudo-pipe 14 (1, 6), and the pseudo-pipe 14 (2, 1), ..., the pseudo-pipe 14 (2, 6) No cooling medium flows.

このように構成された熱交換器１０の作用効果について説明する。 The effect of the heat exchanger 10 comprised in this way is demonstrated.

フィン群１１のフィン群上部側面１１ｂ、フィン群下部側面１１ｃは、それぞれフレーム１８のフレーム上板１８ａ、フレーム下板１８ｂにより覆われており、フィン群前面１１ｄ及びフィン群後面１１ｅが開放されている。したがって、フィン群１１の隙間を流れる被冷却流体が冷却される過程で、フィンに付着した結露水はフィン間を上部から下部へ流れ落ち、フィン群前面１１ｄの下部及びフィン群後面１１ｅの下部から流れ出る。したがって、フィン群１１のプレートフィン１１ａ、１１ａ、…の表面全体から流れ落ちる結露水のほとんどは、疑似管体１４が配設されるフィン群１１の下部から積極的に排出される。この結果、疑似管体１４（１、１）、…、疑似管体１４（１、６）、及び疑似管体１４（２、１）、…、疑似管体１４（２、６）は腐食されやすくなるが、該疑似管体１４には冷却媒体が流れないので、腐食による冷却媒体の漏れは発生しない。 The fin group upper side surface 11b and the fin group lower side surface 11c of the fin group 11 are respectively covered by the frame upper plate 18a and the frame lower plate 18b of the frame 18, and the fin group front surface 11d and the fin group rear surface 11e are opened. . Therefore, in the process in which the fluid to be cooled flowing through the gaps between the fin groups 11 is cooled, the condensed water that has adhered to the fins flows down between the fins from the upper part to the lower part, and flows out from the lower part of the fin group front surface 11d and the lower part of the fin group rear surface 11e. . Therefore, most of the condensed water flowing down from the entire surface of the plate fins 11a, 11a,... Of the fin group 11 is positively discharged from the lower part of the fin group 11 in which the pseudo tube body 14 is disposed. As a result, the pseudo tubular body 14 (1, 1), ..., the pseudo tubular body 14 (1, 6), and the pseudo tubular body 14 (2, 1), ..., the pseudo tubular body 14 (2, 6) are corroded. However, since the cooling medium does not flow through the pseudo-pipe 14, the cooling medium does not leak due to corrosion.

このように、フィン群１１の下部にあらかじめ冷却媒体の流れない疑似管体１４を設け、該疑似管体１４を配設したフィン群１１下部から結露水を排出するようにしたので、腐食性物質を含んだ結露水に常に曝される場合であっても、３段目以上の伝熱コイル１３の伝熱管１２は結露水に曝されることなく冷却媒体が漏れることがない。 As described above, the pseudo tube body 14 in which the cooling medium does not flow is provided in the lower portion of the fin group 11, and the condensed water is discharged from the lower portion of the fin group 11 in which the pseudo tube body 14 is disposed. Even if it is always exposed to the dew condensation water containing, the heat transfer tube 12 of the heat transfer coil 13 in the third or higher stage is not exposed to the dew condensation water, and the cooling medium does not leak.

なお、フィン群１１の１段目の孔１７（１、１）から孔１７（１、６）まで、２段目の孔１７（２、１）から孔１７（２、６）までに伝熱管１２、１２、…を配設せずに、腐食による冷却媒体の漏れを防止することが考えられる。しかし、フィン群１１に伝熱管１２、１２、…を設けない空隙部分を拡げると、当該空隙部分を流れる被冷却流体の流動抵抗が小さくなり、この空隙部分に多くの被冷却流体が熱交換せずに流れ、冷却効率が低下しまう。これに対し、本発明の熱交換器１０は、伝熱コイル１３の最下段である３段目伝熱管１２よりも下方に疑似管体１４が設けられるので、該熱交換器１０を流れる被冷却流体の流動状態をほとんど変えることなく、冷却媒体の漏れを防止できる。 The heat transfer tubes from the first-stage holes 17 (1, 1) to the holes 17 (1, 6) of the fin group 11 to the second-stage holes 17 (2, 1) to the holes 17 (2, 6) It is conceivable to prevent leakage of the cooling medium due to corrosion without disposing 12, 12,. However, if the gap portion where the heat transfer tubes 12, 12,... Are not provided in the fin group 11, the flow resistance of the fluid to be cooled flowing through the gap portion is reduced, and a large amount of fluid to be cooled can exchange heat with the gap portion. The cooling efficiency decreases. In contrast, in the heat exchanger 10 of the present invention, the pseudo tube body 14 is provided below the third-stage heat transfer tube 12 that is the lowermost stage of the heat transfer coil 13, so that the object to be cooled flowing through the heat exchanger 10. Leakage of the cooling medium can be prevented with almost no change in the fluid flow state.

また、疑似管体１４は、フィン群１１を介して伝熱コイル１３の伝熱管１２に機械的及び熱的に接続状態にあり、伝熱コイル１３の伝熱管１２内の冷却媒体にも熱伝導されるため、一定の伝熱効果を有している。さらに、疑似管体１４は、伝熱管１２と同じ外径、内径、材質のものが使用され、フィンにより伝熱管１２につながっているので、疑似管体外周面や疑似管体部分のフィンも伝熱面として使用できるので、伝熱効率を向上させることができる。なお、疑似管体１４は、非接続部１２ｃ、１２ｃによってその両端部が開放されているが、該両端部に加え、中央部に開放部を設け、疑似管体１４内にも被冷却流体が流れるようにして疑似管体１４の内面も伝熱面として利用してもよい。 Further, the pseudo tube body 14 is mechanically and thermally connected to the heat transfer tube 12 of the heat transfer coil 13 through the fin group 11, and also conducts heat to the cooling medium in the heat transfer tube 12 of the heat transfer coil 13. Therefore, it has a certain heat transfer effect. Furthermore, since the pseudo tube body 14 has the same outer diameter, inner diameter, and material as the heat transfer tube 12 and is connected to the heat transfer tube 12 by fins, the pseudo tube body outer peripheral surface and the fins of the pseudo tube portion are also transmitted. Since it can be used as a hot surface, heat transfer efficiency can be improved. The pseudo tube 14 is open at both ends by the non-connection portions 12c and 12c. In addition to the both ends, an open portion is provided at the center so that the fluid to be cooled is also contained in the pseudo tube 14. The inner surface of the pseudo tube body 14 may also be used as a heat transfer surface so as to flow.

また、疑似管体１４は耐食性の高い材料を使用することなく、伝熱管１２と同じ外径、内径、材質のものを使用して腐食よる冷却媒体の漏れを防止できる。また、疑似管体１４を拡管してフィン群１１に固定する際にも、同じ工具を使用して、同じ工程で行うことができる。 Moreover, the pseudo tube body 14 can prevent leakage of the cooling medium due to corrosion by using the same outer diameter, inner diameter and material as the heat transfer tube 12 without using a material having high corrosion resistance. In addition, when the pseudo-pipe body 14 is expanded and fixed to the fin group 11, the same tool can be used in the same process.

次に、実施例２に係る熱交換器２０につき、図３を参照して説明する。実施例２の熱交換器２０は、実施例１の熱交換器１０と入口ヘッダ１５、出口ヘッダ１６の構造が異なる。なお、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分に付いては同一符号を付して重複する説明を省略する。 Next, the heat exchanger 20 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. The heat exchanger 20 of the second embodiment is different from the heat exchanger 10 of the first embodiment in the structure of the inlet header 15 and the outlet header 16. Note that the same components as those shown in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

熱交換器２０は、フィンとしてのプレートフィン２１ａ、２１ａ、…同士の間に隙間を設け、複数配列してなるフィン群２１、該フィン群２１を貫通する複数の伝熱管２２、２２、…、入口ヘッダ２５及び出口ヘッダ２６から主に構成される。 The heat exchanger 20 includes a fin group 21 formed by arranging a plurality of plate fins 21a, 21a,... As fins, and a plurality of heat transfer tubes 22, 22,. It is mainly composed of an inlet header 25 and an outlet header 26.

伝熱管２２、２２、…の両端は入口ヘッダ２５の内側板２５ａ、出口ヘッダ２６の内側板２６ａを貫通して固定される。入口フランジ２５ｂから流入した冷却媒体は、入口ヘッダ２５と出口ヘッダ２６との間に配設された伝熱管２２、２２、…を往復して、フィン群２１及びび伝熱管２２、２２、…の周りを流れる被冷却流体と熱交換して出口フランジ２５ｃから流出する。 The both ends of the heat transfer tubes 22, 22,... Are fixed through the inner plate 25 a of the inlet header 25 and the inner plate 26 a of the outlet header 26. The cooling medium flowing in from the inlet flange 25b reciprocates through the heat transfer tubes 22, 22,... Disposed between the inlet header 25 and the outlet header 26, and the fin group 21 and the heat transfer tubes 22, 22,. Heat is exchanged with the fluid to be cooled flowing around and flows out from the outlet flange 25c.

このように構成された熱交換器２０においては、フィン群２１の下部２段に配設される健全な伝熱管２２、２２、…を予め栓体２９、２９、…により閉塞し、冷却媒体が流れない疑似管体２４として機能させる。このように構成することにより、フィン群２１の下部２段に配設される伝熱管２２、２２、…は栓体２９、２９、…により冷却媒体の流れが遮断されるので、フィン群２１の下部２段に配設される伝熱管２２、２２、…の腐食により孔が発生しても、冷却媒体の漏れを防止することができる。 In the heat exchanger 20 configured in this way, the sound heat transfer tubes 22, 22,... Disposed in the lower two stages of the fin group 21 are previously closed by the plug bodies 29, 29,. It functions as a pseudo tube 24 that does not flow. With this configuration, the heat transfer tubes 22, 22,... Arranged in the lower two stages of the fin group 21 are blocked by the plug bodies 29, 29,. Even if holes are generated due to corrosion of the heat transfer tubes 22, 22,... Arranged in the lower two stages, leakage of the cooling medium can be prevented.

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and modifications and additions within the scope of the present invention are included in the present invention. It is.

たとえば、図４に示されるように、熱交換器３０は、１段目と２段目の伝熱管１２、１２、…と入口ヘッダ１５及び出口ヘッダ１６と間に非接続部１２ｃ、１２ｃ、…を設け、１段目の疑似管体１４（１、１）、…、疑似管体１４（１、６）、及び２段目の疑似管体１４（２、１）、…、疑似管体１４（２、６）を構成してもよい。このように通常の熱交換器に非接続部１２ｃ、１２ｃ、…設けるのみで、冷却媒体の漏れを防止することができる熱交換器３０とすることができる。 For example, as shown in FIG. 4, the heat exchanger 30 includes non-connection portions 12 c, 12 c,... Between the first and second heat transfer tubes 12, 12,. , Pseudo-pipe body 14 (1, 6), and second-pseudo pipe body 14 (2, 1),..., Pseudo-pipe body 14 (2, 6) may be configured. Thus, it is possible to obtain the heat exchanger 30 that can prevent the leakage of the cooling medium only by providing the non-connection portions 12c, 12c,... In a normal heat exchanger.

また、図５に示されるように、１段目の疑似管体１４（１、１）、…、疑似管体１４（１、６）同士、及び２段目の疑似管体１４（２、１）、…、疑似管体１４（２、６）同士をすべてベンド管１２ｂ、１２ｂ、…によって接続して、冷却媒体の流れない疑似管体１４としてもよい。このように冷却媒体を流す伝熱管１２、１２、…、冷却媒体を流さない疑似管体１４、１４、…に関係なく、フィン群１１の外側に突出する部分をベンド管１２ｂ、１２ｂ、…によって接続することで、フィン群１１の外側に突出する部分を被冷却流体が流れるときの段方向の流動抵抗をほぼ均一にして、効率よく被冷却流体を冷却することができる。なお、図５において、１段目の疑似管体１４（１、１）、…、疑似管体１４（１、６）の一部、又は２段目の疑似管体１４（２、１）、…、疑似管体１４（２、６）の一部をベンド管１２ｂ、１２ｂ、…によって接続して疑似管体１４を構成してもよい。 Further, as shown in FIG. 5, the first-stage pseudo tubes 14 (1, 1),..., The pseudo-tube bodies 14 (1, 6), and the second-stage pseudo tubes 14 (2, 1). ,..., All of the pseudo tubes 14 (2, 6) may be connected by the bend tubes 12b, 12b,. In this way, regardless of the heat transfer tubes 12, 12,... That flow the cooling medium, and the pseudo tubes 14, 14,. By connecting, the flow resistance in the step direction when the fluid to be cooled flows through the portion protruding to the outside of the fin group 11 can be made substantially uniform, and the fluid to be cooled can be efficiently cooled. In FIG. 5, the first-stage pseudo tube 14 (1, 1),..., A part of the pseudo-tube 14 (1, 6), or the second-stage pseudo tube 14 (2, 1), ..., the pseudo-pipe body 14 (2, 6) may be partially connected by the bend pipes 12b, 12b,.

例えば、上記実施例においては、疑似管体１４、２４、４４は伝熱管１２と同じ外径、内径、材質のものを使用したが、疑似管体１４、２４、４４として伝熱管１２だけでなく、鉄、銅、亜鉛等の中実棒を使用してもよい。特にフィン群１１、２１の下部２段に少なくとも１本の亜鉛棒を配設することで、イオン化傾向の高い亜鉛棒が犠牲となって腐食し、冷却水を遮断する伝熱管の本数を低減しつつ腐食による冷却媒体の漏えいを防止できる。 For example, in the above embodiment, the pseudo tubes 14, 24, and 44 have the same outer diameter, inner diameter, and material as the heat transfer tube 12, but the pseudo tubes 14, 24, and 44 are not limited to the heat transfer tube 12. Solid rods such as iron, copper, and zinc may be used. In particular, by disposing at least one zinc rod in the lower two stages of the fin groups 11 and 21, the zinc rod having a high ionization tendency is corroded and corroded, thereby reducing the number of heat transfer tubes that block the cooling water. In addition, leakage of the cooling medium due to corrosion can be prevented.

また、上記実施例においてはフィン群１１、２１の下部２段に疑似管体１４、２４、４４を配設したが、結露水の発生量に応じて疑似配管の段数を１段または３段に変更して、結露水に曝される疑似管体１４、２４の段数を調整して、熱交換器の寿命を長くすることができる。 In the above embodiment, the pseudo tubes 14, 24, 44 are arranged in the lower two stages of the fin groups 11, 21. However, the number of stages of the pseudo pipes is set to one or three according to the amount of condensed water generated. The life of the heat exchanger can be increased by changing the number of stages of the pseudo tubes 14 and 24 exposed to the dew condensation water.

さらに、実施例１においては、入口ヘッダ１５及び出口ヘッダ１６と１段目の伝熱管１２及び２段目の伝熱管１２との間に非接続部１２ｃ、１２ｃ、…を設けた。しかし、これに限らず、伝熱管１２に換えて中実棒を使用して、該中実棒を入口ヘッダ１５及び出口ヘッダ１６に接続して、腐食による冷却媒体の漏えいを防止してもよい。 Furthermore, in Example 1, non-connecting portions 12c, 12c,... Are provided between the inlet header 15 and the outlet header 16 and the first-stage heat transfer pipe 12 and the second-stage heat transfer pipe 12. However, the present invention is not limited to this, and a solid rod may be used instead of the heat transfer tube 12, and the solid rod may be connected to the inlet header 15 and the outlet header 16 to prevent leakage of the cooling medium due to corrosion. .

１０熱交換器
１１フィン群
１１ａプレートフィン（フィン）
１２伝熱管
１２ｃ非接続部
１４疑似管体
１５入口ヘッダ（ヘッダ）
１６出口ヘッダ（ヘッダ）
２０熱交換器
２１フィン群
２１ａプレートフィン（フィン）
２２伝熱管
２４疑似管体
２５入口ヘッダ（ヘッダ）
２６出口ヘッダ（ヘッダ）
２９栓体
３０熱交換器
４０熱交換器 10 heat exchanger 11 fin group 11a plate fin (fin)
12 Heat transfer tube 12c Non-connection part 14 Pseudo tube 15 Inlet header (header)
16 Exit header (header)
20 heat exchanger 21 fin group 21a plate fin (fin)
22 Heat transfer tube 24 Pseudo tube body 25 Inlet header (header)
26 Exit header (header)
29 Plug body 30 Heat exchanger 40 Heat exchanger

前記課題を解決するために、本発明の熱交換器は、
フィン同士の間に隙間を設けて複数配設したフィン群と、該フィン群を貫通して内部に冷却媒体を流し、被冷却流体の流れ方向に複数列配設した伝熱管と、該伝熱管に接続されるヘッダと、を備える熱交換器であって、前記複数列配設した伝熱管の各列の最下段より下方に配設され、前記フィン群を貫通して内部に冷却媒体を流さない少なくとも１段の疑似管体を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、フィン群の下方に配設される疑似管体の周囲に結露水が滞留して疑似管体が腐食しても、疑似管体には冷却媒体が流れないので冷却媒体が漏れることがない。 In order to solve the above problems, the heat exchanger of the present invention is:
A fin group in which a plurality arranged a gap is provided between the adjacent fins, and the heat transfer tubes to flow a cooling medium therein, and a plurality of rows arranged in the flow direction of the cooling fluid through the fin group, the Legend A heat exchanger including a header connected to the heat pipe, the heat exchanger being disposed below a lowermost stage of each row of the heat transfer tubes arranged in the plurality of rows , and penetrating the fin group to receive a cooling medium therein. It is characterized by comprising at least one pseudo-pipe body that does not flow.
According to this feature, even if dew condensation water stays around the pseudo pipes arranged below the fin group and the pseudo pipes corrode, the cooling medium does not flow through the pseudo pipes. There is no leakage.

本発明の熱交換器は、
前記疑似管体は、該疑似管体同士を接続するベント管により冷却媒体が遮断されることを特徴としている。
この特徴によれば、フィン群の外側に突出する部分を流れる被冷却流体の流動抵抗をほぼ均一にして、効率よく熱交換することができる。 The heat exchanger of the present invention is
The pseudo tube body is characterized in that the cooling medium is blocked by a vent pipe connecting the pseudo tube bodies.
According to this feature, the flow resistance of the fluid to be cooled flowing through the portion protruding to the outside of the fin group can be made substantially uniform, and heat can be exchanged efficiently.

本発明の熱交換器は、
前記疑似管体は、前記複数列配設した伝熱管の各列の最下段より下方に複数段配設されることを特徴としている。
この特徴によれば、結露水の量に応じて疑似管体の段数を調整して、熱交換器の寿命を延ばすことができる。 The heat exchanger of the present invention is
The pseudo-pipe bodies are arranged in a plurality of stages below the lowest stage of each row of the heat transfer tubes arranged in the plurality of rows .
According to this feature, the life of the heat exchanger can be extended by adjusting the number of stages of the pseudo tubular body according to the amount of condensed water.

Claims

A plurality of fin groups provided with a gap between the fins, a plurality of heat transfer tubes that pass through the fin groups and allow a cooling medium to flow therein, and a header that is connected to the plurality of heat transfer tubes. A heat exchanger, comprising: at least one pseudo-tube body that is disposed below the lowest stage of the heat transfer tube and does not flow a cooling medium through the fin group. vessel.

The heat exchanger according to claim 1, wherein the pseudo tube body is formed of a tube having the same size and the same material as the heat transfer tube.

The heat exchanger according to claim 1, wherein the pseudo tube body is a hollow tube body having an inner peripheral surface opened.

4. The heat exchanger according to claim 1, wherein a cooling medium is blocked by a non-connecting portion provided between the pseudo tube body and the header. 5.

The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein the pseudo tube body has a cooling medium blocked by a plug body.

The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of the pseudo tubes are provided, and the cooling medium is blocked by a vent tube connecting the pseudo tubes.

The heat exchanger according to any one of claims 1 to 6, wherein the pseudo tube body is disposed in a plurality of stages below a lowermost stage of the heat transfer tube.