JP2020159681A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2つの流体を熱交換させる熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger that exchanges heat between two fluids.
従来、冷凍サイクル装置等では、2つの流体同士を熱交換する熱交換器が広く用いられている。例えば特許文献1には、水と冷媒とを熱交換させる熱交換器として、互いに連通部を介して連通された複数の扁平管と、互いにヘッダを介して連通された複数の扁平多孔管とを備えた構成が開示されている。この熱交換器は、扁平管と扁平多孔管とを交互に積層することで、扁平管を流れる水と扁平多孔管を流れる冷媒とを熱交換させるものである。
Conventionally, in a refrigerating cycle apparatus or the like, a heat exchanger that exchanges heat between two fluids is widely used. For example, in
上記特許文献1の構成は、構造の異なる扁平管と扁平多孔管とを交互に積層しているため、全体構造が複雑であるだけでなく、扁平多孔管同士を連通させるヘッダの構造も複雑なものとなり、製造コストが高い。
In the configuration of
本発明は、上記従来技術の課題を考慮してなされたものであり、構造を簡素化でき、製造コストを低減できる熱交換器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a heat exchanger capable of simplifying the structure and reducing the manufacturing cost.
本発明の第1態様に係る熱交換器は、第1流体と第2流体とを熱交換させる熱交換器であって、前記第1流体が流通する複数の孔部を並列させた流路を有する複数の扁平多孔管と、前記複数の扁平多孔管の前記流路の入口同士を連通させ、前記第1流体を各扁平多孔管の前記流路へと流入させる第1入口ヘッダと、前記複数の扁平多孔管の前記流路の出口同士を連通させ、各扁平多孔管の前記流路から流出した前記第1流体が流通する第1出口ヘッダと、前記複数の扁平多孔管が収容される収容室と、前記収容室に前記第2流体を流入させる入口ポートと、前記収容室から前記第2流体を流出させる出口ポートとを有する圧力容器と、を備えることを特徴とする。 The heat exchanger according to the first aspect of the present invention is a heat exchanger that exchanges heat between the first fluid and the second fluid, and has a flow path in which a plurality of holes through which the first fluid flows are arranged in parallel. A plurality of flat porous tubes, a first inlet header that communicates with each other at the inlets of the flow paths of the plurality of flat porous tubes, and allows the first fluid to flow into the flow paths of each flat porous tube. The first outlet header through which the first fluid flowing out of the flow path of each flat porous tube is communicated with each other, and the plurality of flat porous tubes are accommodated. It is characterized by comprising a chamber, an inlet port for allowing the second fluid to flow into the containment chamber, and a pressure vessel having an outlet port for allowing the second fluid to flow out of the containment chamber.
前記第2流体は、気液二相流の状態で前記収容室に流入するものであり、前記収容室内で前記入口ポートと対向し、該入口ポートから前記収容室内への前記第2流体の流入方向と交差するように配置されることで、前記入口ポートから前記収容室内に流入した前記第2流体の流れを妨害するバッフル部材を備える構成としてもよい。 The second fluid flows into the containment chamber in a gas-liquid two-phase flow state, faces the inlet port in the containment chamber, and flows into the containment chamber from the inlet port. A baffle member that obstructs the flow of the second fluid flowing into the accommodation chamber from the inlet port by being arranged so as to intersect the direction may be provided.
前記扁平多孔管が前記バッフル部材として兼用された構成としてもよい。 The flat perforated tube may also be used as the baffle member.
前記複数の扁平多孔管は、その長手方向に直交する断面での長辺が、前記入口ポートから前記収容室内への前記第2流体の流入方向と直交する方向に沿って配置され、少なくとも1つの前記扁平多孔管が、前記入口ポートと対向した構成としてもよい。 The plurality of flat perforated pipes have at least one long side having a cross section orthogonal to the longitudinal direction thereof arranged along a direction orthogonal to the inflow direction of the second fluid from the inlet port into the accommodation chamber. The flat perforated tube may be configured to face the inlet port.
前記圧力容器は、円筒形状を有し、前記第1入口ヘッダは、前記圧力容器の上端部に設けられ、前記第1出口ヘッダは、前記圧力容器の下端部に設けられ、前記入口ポートは、前記圧力容器の外周面の下部に設けられ、前記出口ポートは、前記圧力容器の外周面の上部に設けられ、さらに、前記収容室内で、前記複数の扁平多孔管をまとめて囲むように設けられ、該扁平多孔管と前記圧力容器の内壁面との間の隙間を埋めるスペーサ部材を備える構成としてもよい。 The pressure vessel has a cylindrical shape, the first inlet header is provided at the upper end of the pressure vessel, the first outlet header is provided at the lower end of the pressure vessel, and the inlet port is provided. The outlet port is provided at the lower part of the outer peripheral surface of the pressure vessel, the outlet port is provided at the upper part of the outer peripheral surface of the pressure vessel, and is further provided so as to collectively surround the plurality of flat porous tubes in the accommodation chamber. A spacer member may be provided to fill the gap between the flat perforated tube and the inner wall surface of the pressure vessel.
前記複数の扁平多孔管は、隣接する前記扁平多孔管の長手方向に直交する断面での短辺同士が対向配置された状態で、前記断面での長辺がそれぞれ前記第1入口ヘッダ及び前記第1出口ヘッダの長手方向に沿って一列に並んだ構成としてもよい。 In the plurality of flat perforated pipes, the short sides in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the adjacent flat perforated pipes are arranged to face each other, and the long sides in the cross section are the first inlet header and the first. 1 The configuration may be such that the exit headers are lined up in a row along the longitudinal direction.
前記複数の扁平多孔管同士を前記第1入口ヘッダ及び前記第1出口ヘッダで連結したユニットを複数備えると共に、隣接する前記ユニット同士では前記扁平多孔管の前記長辺同士が対向配置されており、さらに、各ユニットの前記第1入口ヘッダ同士を連通させ、前記第1流体を各第1入口ヘッダへと流入させる第2入口ヘッダと、各ユニットの前記第1出口ヘッダ同士を連通させ、各第1出口ヘッダから流出した前記第1流体が流通する第2出口ヘッダと、を備える構成としてもよい。 A plurality of units in which the plurality of flat perforated tubes are connected by the first inlet header and the first outlet header are provided, and the long sides of the flat perforated tubes are arranged to face each other among the adjacent units. Further, the first inlet header of each unit is communicated with each other, and the second inlet header for allowing the first fluid to flow into each first inlet header is communicated with each other, and the first outlet header of each unit is communicated with each other. The configuration may include a second outlet header through which the first fluid flowing out of the first outlet header flows.
前記圧力容器は、前記入口ポートから前記収容室への前記第2流体の流入方向が、前記第1入口ヘッダの長手方向に沿った方向、又は、前記扁平多孔管の長手方向に沿った方向であり、前記収容室から出口ポートへの前記第2流体の流出方向が、前記第1入口ヘッダの長手方向に沿った方向、又は、前記扁平多孔管の長手方向に沿った方向とした構成としてもよい。 In the pressure vessel, the inflow direction of the second fluid from the inlet port to the storage chamber is in the direction along the longitudinal direction of the first inlet header or in the longitudinal direction of the flat porous tube. There is also a configuration in which the outflow direction of the second fluid from the storage chamber to the outlet port is a direction along the longitudinal direction of the first inlet header or a direction along the longitudinal direction of the flat perforated pipe. Good.
前記第2流体は、大気圧よりも高圧であり、前記第1流体は、前記第2流体よりも高圧であってもよい。 The second fluid may have a higher pressure than atmospheric pressure, and the first fluid may have a higher pressure than the second fluid.
前記扁平多孔管は、長手方向に直交する断面での長辺に対応する外面の少なくとも一部に凹凸形状部を有する構成としてもよい。 The flat perforated pipe may have a concave-convex shape portion at least a part of an outer surface corresponding to a long side in a cross section orthogonal to the longitudinal direction.
前記扁平多孔管の前記外面には、その長手方向で少なくとも前記入口ポート側に位置する第1領域と、前記出口ポート側に位置する第2領域と、が設けられ、少なくとも前記第2領域には、前記扁平多孔管の長手方向に沿った溝部が並んで設けられた構成としてもよい。 The outer surface of the flat porous tube is provided with a first region located at least on the inlet port side and a second region located on the outlet port side in the longitudinal direction thereof, and at least the second region is provided. , The groove portions along the longitudinal direction of the flat perforated pipe may be provided side by side.
前記扁平多孔管の外面に当接したフィン部材を備えてもよい。 A fin member may be provided in contact with the outer surface of the flat perforated tube.
前記圧力容器は、円筒形状を有し、前記第1入口ヘッダ及び前記第1出口ヘッダは、前記圧力容器の軸線方向に沿って設けられ、前記扁平多孔管は、その長手方向に沿って次第に曲げられた渦巻き形状を有する構成としてもよい。 The pressure vessel has a cylindrical shape, the first inlet header and the first outlet header are provided along the axial direction of the pressure vessel, and the flat porous tube is gradually bent along the longitudinal direction thereof. It may be configured to have a spiral shape.
本発明の上記態様によれば、熱交換器の構造を簡素化でき、製造コストを低減することができる。 According to the above aspect of the present invention, the structure of the heat exchanger can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
以下、本発明に係る熱交換器について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the heat exchanger according to the present invention will be described and described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、第1の実施形態に係る熱交換器10を用いた冷凍サイクル装置12の全体構成図である。先ず、本実施形態の熱交換器10の具体的な説明に先立ち、熱交換器10の適用例としての冷凍サイクル装置12について説明する。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a
冷凍サイクル装置12は、第1流体が循環する第1冷凍サイクル14と、第2流体が循環する第2冷凍サイクル16との2系統の冷凍サイクルを備え、一方の冷媒である第1流体と他方の冷媒である第2流体とを熱交換器10で熱交換させるように構成した2元冷凍サイクルである。冷凍サイクル装置12は、例えば第1冷凍サイクル14の蒸発器21で発生する冷熱を、例えば空調機器やショーケース等の各種冷凍機器に使用することができる。
The
第1冷凍サイクル14は、圧縮機18と、凝縮器19と、熱交換器10と、膨張装置20と、蒸発器21とを順に配管で接続した構成である。第2冷凍サイクル16は、圧縮機22と、凝縮器23と、膨張装置24と、熱交換器10とを順に配管で接続した構成である。熱交換器10は、第1冷凍サイクル14の凝縮器19を通過した高圧の第1流体と、第2冷凍サイクル16の膨張装置24を通過した低圧の第2流体とを熱交換する中間熱交換器である。熱交換器10では、第1流体が凝縮し、第2流体が蒸発する。冷凍サイクル14,16の構成は、適宜変更可能である。熱交換器10は、このような2元冷凍サイクルの中間熱交換器以外に利用してもよい。
The
各冷凍サイクル14,16を循環する冷媒である第1流体及び第2流体は、例えば自然冷媒や代替フロン冷媒等である。本実施形態の場合、第2冷凍サイクル16の第2流体は熱交換器10に流入する際に大気圧よりも高圧であり、第1冷凍サイクル14の第1流体は第2流体よりもさらに高圧な状態で熱交換器10に流入する。
The first fluid and the second fluid, which are the refrigerants that circulate in the refrigeration cycles 14 and 16, are, for example, natural refrigerants, alternative CFC refrigerants, and the like. In the case of the present embodiment, the second fluid of the
次に、熱交換器10の具体的な構成例を説明する。図2は、第1の実施形態に係る熱交換器10の構成を模式的に示す斜視図である。図3は、図2に示す熱交換器10の平面断面図である。図4は、図3中のIV−IV線に沿う断面図である。
Next, a specific configuration example of the
図2〜図4に示すように、熱交換器10は、積層するように並列された複数のユニット30と、各ユニット30を収容する収容室32aを有する圧力容器32とを備える。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
各ユニット30は、例えば熱交換器10が図1に示す冷凍サイクル装置12に搭載された場合に第1冷凍サイクル14の配管と接続され、これを循環する高圧の第1流体が流通する部分である。圧力容器32の収容室32aは、第2冷凍サイクル16の配管と接続され、これを循環する第1流体よりも低圧の第2流体が流通する部分である。通常運転時、収容室32aは第2流体で満たされた状態となる。第2流体は、気液二相流の状態で収容室32aに導入される。熱交換器10では、第1流体と第2流体とが熱交換し、第1流体は放熱して凝縮し、第2流体は吸熱して蒸発する。
Each
以下、図2に示す熱交換器10を基準とし、正面側から背面側に向かう前後方向をY方向、上面側から下面側に向かう上下方向をZ方向、左右幅方向をX方向と呼んで説明する。
Hereinafter, with reference to the
各ユニット30はそれぞれ、複数の扁平多孔管34と、各扁平多孔管34の上端部を連結した第1入口ヘッダ36と、各扁平多孔管34の下端部を連結した第1出口ヘッダ37とを有する。
Each
図2に示すように、本実施形態の熱交換器10は、X方向に並んだ4枚の扁平多孔管34を各ヘッダ36,37で連結したユニット30を、Y方向に10セット並べた構成である。なお、図3及び図4では、図面の見易さを確保するため、1つのユニット30を2枚の扁平多孔管34で構成し、これをY方向に6ユニット並べた構成を例示している。各ユニット30を構成する扁平多孔管34の枚数は適宜変更可能である。各ユニット30の設置数も適宜変更可能であり、1つのユニット30のみで構成されてもよい。
As shown in FIG. 2, the
図2〜図4に示すように、各ユニット30の扁平多孔管34は、帯状の扁平な板状部材であり、X方向に沿って並列されている。扁平多孔管34は、内部に流路34aを有する。流路34aは、扁平多孔管34の長手方向(Z方向)に沿って貫通形成された複数の孔部34bを有し、これら孔部34bを幅方向(X方向)に複数並列した構成である。各孔部34bは、いわゆるミニチャネルやマイクロチャネルと呼ばれる微細な経路であり、これにより流路34aは、高圧な第1流体に対して十分な耐圧性を有する。
As shown in FIGS. 2 to 4, the flat
1つのユニット30を構成する扁平多孔管34は、隣接する扁平多孔管34の短辺34c同士が対向配置された状態で、それぞれの長辺34dがヘッダ36,37の長手方向(X方向)に沿った姿勢で一列に並んでいる。これにより各ユニット30のY方向の厚みが最小限に構成されている。隣接するユニット30同士では、それぞれの扁平多孔管34の長辺34d同士が対向配置されることで、各ユニット30がY方向に所定間隔を介して積層されている。
In the flat
第1入口ヘッダ36は、例えば円筒状の金属配管であり、X方向に沿って延在している。第1入口ヘッダ36には、1つのユニット30を構成する各扁平多孔管34の流路34aの入口(上端開口)同士を連通する分配流路36a(図4参照)が形成されている。
The
第1出口ヘッダ37は、例えば円筒状の金属配管であり、X方向に沿って延在している。第1出口ヘッダ37には、1つのユニット30を構成する各扁平多孔管34の流路34aの出口(下端開口)同士を連通する集合流路37a(図4参照)が形成されている。
The
図2〜図4に示すように、各ユニット30間は、互いの第1入口ヘッダ36同士が第2入口ヘッダ38によって接続され、互いの第1出口ヘッダ37同士が第2出口ヘッダ39によって接続されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, between the
第2入口ヘッダ38は、例えば円筒状の金属配管であり、Y方向に沿って延在している。第2入口ヘッダ38は、各ユニット30の第1入口ヘッダ36の一端部同士を接続している。第2入口ヘッダ38には、各ユニット30の第1入口ヘッダ36の分配流路36a同士を連通する入口流路38a(図4参照)が形成されている。
The
第2出口ヘッダ39は、例えば円筒状の金属配管であり、Y方向に沿って延在している。第2出口ヘッダ39は、例えば各ユニット30の第1出口ヘッダ37の一端部同士を接続している。第2出口ヘッダ39には、各ユニット30の第1出口ヘッダ37の集合流路37a同士を連通する出口流路39a(図4参照)が形成されている。本実施形態では、ヘッダ38,39をY方向で上下に並べた構成を例示しているが、図2中に2点鎖線で示す第2入口ヘッダ38のように、第2入口ヘッダ38と第2出口ヘッダ39とを対角線上に配置した構成等としてもよい。
The
図2〜図4に示すように、圧力容器32は、金属製の耐圧容器であり、その内部空間が各ユニット30を収容する収容室32aとなる。本実施形態では、圧力容器32として直方体形状のものを例示しているが、より耐圧性能を確保しやすい円柱形状等としてもよい。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
圧力容器32の一側面(一方側のYZ面)には、入口ポート40及び出口ポート41が接続されている。入口ポート40は、例えば一側面の下部中央に設けられ、出口ポート41は、例えば一側面の上部中央に設けられている。これにより入口ポート40から収容室32aへの第2流体の流入方向が、各ユニット30の第1入口ヘッダ36の延在方向、つまり各ユニット30を構成する各扁平多孔管34の並び方向(X方向)に沿った方向となっている。収容室32aから出口ポート41への第2流体の流出方向は入口ポート40と逆方向になっている。本実施形態では、入口ポート40及び出口ポート41を圧力容器32の同一側面に設けた構成を例示しているが、図2中に2点鎖線で示す出口ポート41のように、出口ポート41を入口ポート40とは異なる側面(他方側のYZ面)に設けた構成等としてもよい。
An
図示はしないが、入口ポート40及び出口ポート41は一方又は両方が、圧力容器32の上面又は下面(XY面)に接続されてもよい。この場合、入口ポート40から収容室32aへの第2流体の流入方向は、各ユニット30の扁平多孔管34の長手方向に沿った方向となり、出口ポート41はその逆方向或いは同一方向となる。
Although not shown, one or both of the
従って、外部から導入された第1流体は、第2入口ヘッダ38から各第1入口ヘッダ36へと分配され、各扁平多孔管34の各流路34aを上から下へと流れた後、各第1出口ヘッダ37から第2出口ヘッダ39を経て外部へと導出される。一方、外部から導入された第2流体は、入口ポート40から圧力容器32の収容室32aへと流入した後、出口ポート41から外部へと導出される。その際、第2流体は、各ユニット30間やユニット30と圧力容器32の内壁面との隙間G1(図3及び図4参照)を流通する際、各扁平多孔管34の長辺34d側の面(以下、「外面34d」と呼ぶ)に接触しつつ該外面34dに沿って流れ、流路34aを流れる第1流体と熱交換する。
Therefore, the first fluid introduced from the outside is distributed from the
このように当該熱交換器10は、第1流体が流通する扁平多孔管34を第2流体が流通する圧力容器32内に直接的に収容している。これにより第2流体は、第1流体が流れる扁平多孔管34と直接的に接触して熱交換するため、高い熱交換性能が得られる。また、当該熱交換器10では、上記した従来技術のような第2流体を流通させるための扁平管等が不要となるため、部品コストが低減される。さらに、第2流体が流通するための扁平管と、第1流体が流れる扁平多孔管34との配置関係等に関する複雑な設計も不要となる。このため、構造が一層簡素化されると同時にコンパクト化され、製造コストを低減できる。しかも当該熱交換器10は、第1流体が各ユニット30へと、さらに各ユニット30の各扁平多孔管34へと分流する多パスの流れを実現しているため、圧力損失が小さく、熱交換効率が一層向上する。
In this way, the
当該熱交換器10では、第1流体が流れる扁平多孔管34を、複数のユニット30で構成しているため、製造効率がよく、製造コストを一層低減できる。ユニット30の積層数は容易に変更できるため、所望の熱交換能力に応じて容易に構成変更が可能である。なお、ユニット30は、少なくとも1つ設けられればよく、この場合、第2入口ヘッダ38及び第2出口ヘッダ39は省略してもよい。
In the
圧力容器32は、入口ポート40から収容室32aへの第2流体の流入方向が、第1入口ヘッダ36の長手方向に沿った方向(X方向)、又は、扁平多孔管34の長手方向に沿った方向(Z方向)であり、収容室32aから出口ポート41への第2流体の流出方向が、第1入口ヘッダ36の長手方向(X方向)に沿った方向、又は、扁平多孔管34の長手方向に沿った方向(Z方向)である。このため、第2流体が、収容室32aに流入した際、扁平多孔管34の外面34dに真っ直ぐに衝突し、その円滑な流通が妨げられることがなく、一層高い熱交換性能が得られる。しかも各ユニット30間では、第1入口ヘッダ36同士の間にも第2流体が円滑に通過可能な隙間G1が形成されているため、第2流体が収容室32a内を一層円滑に流通する。
In the
当該熱交換器10は、圧力容器32の最も内側に配置された扁平多孔管34の流路34aに高圧の第1流体が流通し、その外側に第1流体よりは低圧の第2流体が流通する。つまり当該熱交換器10は、高圧の第1流体と圧力容器32の外部(大気圧)との間に、中間圧力の第2流体が流通する2重の耐圧構造が構築されている。これにより、最も外側の耐圧部、つまり圧力容器32の外壁の耐圧設計が第1流体の圧力を直接的に受ける構成よりも緩和されるため、製造コストが一層低減される。
In the
図5(A)は、第1変形例に係る扁平多孔管34Aの構成例を示す正面図であり、図5(B)は、図5(A)中のVB−VB線に沿う断面図である。
FIG. 5 (A) is a front view showing a configuration example of the flat
上記した扁平多孔管34は、外面34dが平坦面で構成されている。これに対し、図5(A)及び図5(B)に示す扁平多孔管34Aは、外面34dに凹凸形状部44を設けた構成である。凹凸形状部44は、外面34dに複数の突起44aをX方向及びZ方向に並べた構成である。これにより扁平多孔管34Aでは、突起44aによって外面34dの表面積が拡大されて熱伝達が促進されるため、蒸発が促進される。
The
図6(A)は、第2変形例に係る扁平多孔管34Bの構成例を示す正面図であり、図6(B)は、図6(A)中のVIB−VIB線に沿う断面図である。
FIG. 6A is a front view showing a configuration example of the flat
図6(A)及び図6(B)に示す扁平多孔管34Bは、図5(A)及び図5(B)に示す凹凸形状部44とは形状の異なる凹凸形状部46を外面34dに有する。凹凸形状部46は、外面34dにZ方向に沿った溝部46aをX方向に複数並べた構成である。溝部46aは、外面34dにV字状に形成した谷状の溝部である。溝部46aは、矩形状の溝部であってもよい。
The flat
ここで、例えば、図7(A)に示すように、外面34dが平坦面である場合は、第2流体の種類や温度、流速等にもよるが、気泡同士が合体して大きな気泡を生じ、熱交換効率が低下する可能性がある。一方、図7(B)に示す扁平多孔管34Bでは、外面34dに沿って流通する第2流体が第1流体と熱交換して蒸発した際、発生した気泡が溝部46aに沿ってプラグ状に流れるため、気泡同士が合体して大きな気泡となることが抑制される。その結果、当該扁平多孔管34Bは、外面34dに生じた気泡が大きくなって熱交換を阻害することが防止され、また外面34dの表面積も増大するため、高い熱伝達効率が得られる。
Here, for example, as shown in FIG. 7A, when the
図8(A)は、第3変形例に係る扁平多孔管34Cの構成例を示す正面図であり、図8(B)は、図8(A)中のVIIIB−VIIIB線に沿う断面図である。
FIG. 8A is a front view showing a configuration example of the flat
図8(A)及び図8(B)に示す扁平多孔管34Cは、図6(A)及び図6(B)に示す凹凸形状部46の溝部46aとは形状の異なる溝部48aで構成された凹凸形状部48を有する。凹凸形状部48は、外面34dにZ方向に沿って形成した突形状48b間で溝部48aを形成したものである。
The flat
図9は、第4変形例に係る扁平多孔管34Dの構成例を示す正面図である。
FIG. 9 is a front view showing a configuration example of the flat
図9に示す扁平多孔管34Dは、外面34dに第1領域R1と、第2領域R2とを有する。第1領域R1は、外面34dの長手方向(Z方向)で入口ポート40側、つまり第2流体の流れ方向で上流側に形成されている。第2領域R2は、外面34dの長手方向(Z方向)で出口ポート41側、つまり第2流体の流れ方向で下流側に形成されている。第1領域R1には、例えば突起44aで形成した凹凸形状部44(図5(A)及び図5(B)参照)が設けられている。外面34dの第2領域R2には、例えば溝部48aで形成した凹凸形状部48(図8(A)及び図8(B)参照)が設けられている。これにより扁平多孔管34Dは、第2流体の流通方向で外面34dの凹凸形状が変化している。
The flat
ところで、第2流体は、扁平多孔管34Dの外面34dで加熱されて蒸発するため、その流通方向で上流側(第1領域R1)は気体よりも液体の割合が多く、下流側(第2領域R2)は液体よりも気体の割合が多い。そこで、上流側の第1領域R1は、突起44aで外面34dの表面積が拡大されて熱伝達が促進されるため、蒸発が促進される。さらに、下流側の第2領域R2は、溝部48aによって気泡が円滑に抜けるため、大きな気泡の生成を抑制して熱交換量を増大させることができる。第2領域R2は、例えば上記した溝部46aで形成した凹凸形状部46を用いてもよい。第1領域R1は、平坦面でもよいし、上記した凹凸形状部46,48を設けてもよい。外面34dには、3つ以上の領域を設け、各領域で表面形状を変化させてもよいが、この場合にも、少なくとも最も下流側の領域は、溝部46a,48aを有する構成とすることが好ましい。
By the way, since the second fluid is heated and evaporated on the
上記した扁平多孔管34,34A〜34Dは、図10に示すように流路34aの各孔部34bの内面に例えば突起を設けた凹凸形状部49を形成し、熱伝達効率を一層向上させた構成としてもよい。
As shown in FIG. 10, the flat
図11は、第2の実施形態に係る熱交換器10Aの構成を模式的に示す一部分解斜視図である。図12は、図11中のXII−XII線に沿う断面図である。第2の実施形態に係る熱交換器10Aにおいて、上記第1の実施形態に係る熱交換器10と同一又は同様な機能及び効果を奏する要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
FIG. 11 is a partially exploded perspective view schematically showing the configuration of the
図11及び図12に示すように、熱交換器10Aは、図2に示すユニット30を渦巻き状に形成した構造のユニット50と、ユニット50を収容室52aに収容した圧力容器52と、フィン部材54とを備える。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
圧力容器52は、内部にユニット50及びフィン部材54が収容される収容室52aが形成された金属製の耐圧容器である。圧力容器52は、円筒部52bと、円筒部52bの上端開口を塞ぐ蓋部52cと、円筒部52bの下端開口を塞ぐ底部52dとで構成された円筒形状の容器である。圧力容器52は、底部52dの側面に入口ポート40が接続され、蓋部52cに出口ポート41が接続されている。円筒部52bの内径は、例えば160mm以下に設定される。
The
図13(A)は、図11に示すユニット50の構成図である。図13(B)は、図13(A)に示すユニット50にフィン部材54を取り付けた状態の構成図である。
FIG. 13A is a configuration diagram of the
図13(A)に示すように、ユニット50は、上記したユニット30の設置姿勢と扁平多孔管34の形状を変更したものである。具体的には、ユニット50は、第1出口ヘッダ37を渦巻きの中心に配置し、第1入口ヘッダ36を渦巻きの外側に配置し、これらヘッダ36,37に連結された各扁平多孔管34をその長手方向に沿って次第に渦巻き状に曲げた構造である。
As shown in FIG. 13A, the
ユニット50は、ヘッダ36,37が収容室52aでの第2流体の流通方向(Z方向)に沿った姿勢で圧力容器52に収容される。第1入口ヘッダ36は、収容室52aから蓋部52cを貫通した上端開口が第1流体の入口となる。第1出口ヘッダ37は、収容室52aから底部52dの側面を貫通した下端開口が第1流体の出口となる。
In the
図13(B)に示すように、フィン部材54は、波形に屈曲した金属板を渦巻き状に曲げ変形させ、これを渦巻き状のユニット50に交互に積層させるように挿入したものである。フィン部材54は、波形の頂部が扁平多孔管34の外面34dに接触している。なお、扁平多孔管34とヘッダ36,37との接続部、フィン部材54と扁平多孔管34との当接部等は、例えば真空ロー付け等で接合される。フィン部材54は、図2の熱交換器10に適用してもよく、この場合は、例えば隣接するユニット30間に挿入し、各ユニット30の扁平多孔管34の外面34dに当接させて設置すればよい。
As shown in FIG. 13B, the
従って、外部から導入された第1流体は、第1入口ヘッダ36から各扁平多孔管34の流路34aへと分配され、各流路34aをその長手方向(渦巻き方向)へと流れた後、第1出口ヘッダ37を経て外部へと導出される。一方、外部から導入された第2流体は、入口ポート40から圧力容器52の底部52dの収容室52aへと流入した後、円筒部52bの収容室52aに沿って下から上へと流通し、蓋部52cに設けた出口ポート41から外部へと導出される。その際、第2流体は、各扁平多孔管34の渦巻きの内外部分を外面34dに接触しながら流通する際、流路34aを流れる第1流体と熱交換する。また、第2流体は、フィン部材54にも接触することで、フィン部材54と介して第1流体との熱交換が促進される。
Therefore, the first fluid introduced from the outside is distributed from the
このように当該熱交換器10Aにおいても、第1流体が流通する扁平多孔管34を第2流体が流通する圧力容器32内に直接的に収容している。これにより第2流体は、第1流体が流れる扁平多孔管34と直接的に接触して熱交換するため、高い熱交換性能が得られる。また、当該熱交換器10Aでは、圧力容器52が円筒形状であることで耐圧性能を容易に確保できる。このため、圧力容器52の耐圧設計が一層緩和されるため、製造コストを一層低減できる。
As described above, also in the
なお、当該熱交換器10Aを構成する扁平多孔管34は、流路34aの各孔部34bに図10に示すものと類似した凹凸形状部49を設けてもよい。このような構成とする場合、凹凸形状部49は、少なくとも図10中で扁平多孔管34の板厚方向(Y方向)に沿って対向した一対の突起を有することが好ましい。つまり、流路34aの内壁面のうち、扁平多孔管34の渦巻きの半径方向を法線方向とした面に突起を設けてもよい。そうすると、扁平多孔管34を渦巻き状に曲げ変形させる際、内部の孔部34bが潰れて流路34aが閉塞することを防止できる。
The flat
当該熱交換器10Aでは、圧力容器52内にユニット50を2つ以上収容し、第1流体の流入及び流出用のヘッダ36,37をそれぞれ複数設けてもよいし、この場合、各ユニット50に別の流体を流通させることで、3種類以上の熱交換に利用してもよい。
In the
ところで、上記した第1の実施形態に係る熱交換器10は、第2流体が入口ポート40から収容室32a内に流入する方向と、扁平多孔管34の長辺34dの延在方向とが一致している(図3中のX方向)。その結果、上記のように、熱交換器10は、第2流体が収容室32a内で円滑に流通し、高い熱交換性能を得ることを可能としている。
By the way, in the
ところが、さらなる実験の結果、この熱交換器10の構成では、第2流体の性質や流量等によっては次の問題を生じる懸念があることが分かった。すなわち、第2流体は、収容室32a内へと気液二相流で流入する。このため、熱交換器10において、第2流体は、入口ポート40から収容室32aに入った後、ガス成分が収容室32a内を次第に浮上する、いわゆるドライアウト現象を生じる。その結果、収容室32a内には、第2流体のガス成分が入口ポート40の出口から三角州のように広がったガスリッチな領域(ドライアウト領域)と、液体リッチな領域とが形成される。ここで、第2流体は、収容室32a内で液体成分が蒸発する潜熱を利用して第1流体と熱交換し、高い熱交換性能を発揮するものであるため、ガス成分は熱交換にほとんど寄与しない。以上より、熱交換器10は、熱交換に寄与しないドライアウト領域が収容室32a内に大きな範囲を持ってしまい、熱交換性能が低下する懸念があることが分かった。
However, as a result of further experiments, it was found that the configuration of the
そこで、次に、このようなドライアウト現象による熱交換性能の低下を抑制できる第3の実施形態に係る熱交換器10Bについて説明する。
Therefore, next, the
図14は、第3の実施形態に係る熱交換器10Bの構成を模式的に示す斜視図である。図15は、図14に示す熱交換器10Bの内部構造を模式的に示す縦断面図である。図16は、図15に示す熱交換器10Bを入口ポート40の位置で切断した模式的な横断面図である。第3の実施形態に係る熱交換器10Bにおいても、上記第1及び第2の実施形態に係る熱交換器10,10Aと同一又は同様な機能及び効果を奏する要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
FIG. 14 is a perspective view schematically showing the configuration of the
図14〜図16に示すように、熱交換器10Bは、複数の扁平多孔管34と、バッフル部材60と、扁平多孔管34及びバッフル部材60を収容室62aに収容した圧力容器62とを備える。
As shown in FIGS. 14 to 16, the
圧力容器62は、内部に第1入口ヘッダ36、収容室62a、及び第1出口ヘッダ37が形成された金属製の耐圧容器である。圧力容器62は、円筒部62bと、円筒部62bの上端開口を塞ぐ蓋部62cと、円筒部62bの下端開口を塞ぐ底部62dとで構成された円筒形状の容器である。円筒部62bの内径は、例えば160mm以下に設定される。
The
円筒部62bは、その内部空間が収容室62aとなる。円筒部62bは、外周面の下部に入口ポート40が接続され、外周面の上部に出口ポート41が接続されている。入口ポート40と出口ポート41は、円筒部62bの直径方向で互いに逆側にある。蓋部62cは、ドーム形状であり、その内部空間が第1入口ヘッダ36として機能する。蓋部62cの頂部には、第2入口ヘッダ38が接続されている。底部62dは、ドーム形状であり、その内部空間が第1出口ヘッダ37として機能する。底部62dの頂部には、第2出口ヘッダ39が接続されている。
The internal space of the
図15及び図16に示すように、各扁平多孔管34は、長辺34d(外面34d)が入口ポート40の長手方向(収容室62aへの第2流体の流入方向に)対して直交するように配置され、略十字状に集合して並んでいる。扁平多孔管34の設置数や配置、設置姿勢は適宜変更可能である。
As shown in FIGS. 15 and 16, each flat
バッフル部材60は、入口ポート40から収容室62a内に流入した第2流体の流れを妨害する部材である。図16に示す構成例において、バッフル部材60は、入口ポート40に最も近い位置にある扁平多孔管34で兼用されている。バッフル部材60は、入口ポート40の出口と対向配置され、外面34dが第2流体の流入方向と直交している。バッフル部材60は、扁平多孔管34と兼用ではなく、扁平多孔管34とは別の金属板等を入口ポート40と対向配置した構成としてもよい。
The
図15に示すように、第1入口ヘッダ36は、支持円板64とリング状部材66によって収容室62aと仕切られている。支持円板64は、円形の金属板である。支持円板64は、各扁平多孔管34が嵌挿される複数の貫通孔64aが板厚方向に形成されている。支持円板64の貫通孔64aの周縁部と扁平多孔管34の外周面とは、真空ロー付等で接合され、気密される。リング状部材66は、リング状の金属部材である。リング状部材66は、円筒部62bの内周面と、支持円板64の収容室62a側の端面と、に対してそれぞれ真空ロー付等で接合され、気密される。これにより第1入口ヘッダ36は、収容室62aとの間が気密状態で仕切られている。各扁平多孔管34の流路34aは、その上端が第1入口ヘッダ36内で開口している。
As shown in FIG. 15, the
図15に示すように、第1出口ヘッダ37は、第1入口ヘッダ36と略上下反転構造である以外は略同様な構成である。つまり第1出口ヘッダ37についても、支持円板64とリング状部材66によって収容室62aと気密状態で仕切られている。支持円板64及びリング状部材66の構成は、第1入口ヘッダ36側と同様であるため、同一又は同様な構成に同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。各扁平多孔管34の流路34aは、その下端が第1出口ヘッダ37内で開口している。
As shown in FIG. 15, the
図15及び図16に示すように、収容室62aには、スペーサ部材68が設置されている。図17は、スペーサ部材68の下端部を拡大した斜視図である。
As shown in FIGS. 15 and 16, a
図16及び図17に示すように、スペーサ部材68は、入口側部位68aと、出口側部位68bとを有し、円筒部62bの中心線を挟んで入口ポート40側と出口ポート41側に分割された構造となっている。スペーサ部材68は、円筒部62bの下端から上端まで延在しており、全体として略円筒状を成している。スペーサ部材68は、各部位68a,68bが一体に形成された一体構造でもよい。
As shown in FIGS. 16 and 17, the
出口側部位68bは、図16に示す平面視で、収容室62a内に複数段の凹状空間を形成する段部70と、段部70の両端部を繋ぐように設けられ、円筒部62bの内周面に沿って半円状に延在した円弧部71と、蓋板72とで構成されている。本実施形態の段部70は、収容室62aの中央から外周方向に2段の凹みを有するが、その段数は1段又は3段以上でもよい。円弧部71は、円筒部62bの内周面との間にほとんど隙間なく延在している。蓋板72は、段部70と円弧部71で囲まれた空間S1の下端小口を塞いでいる。つまり出口側部位68bの空間S1は、上端小口のみが開口している。
The
入口側部位68aは、出口側部位68bと対称構造であるが、段部70に開口70aが形成され、円弧部71に開口71aが形成され、さらに蓋板72が上端小口を塞いでいる点が出口側部位68bと異なる。入口側部位68aについて、出口側部位68bと同一又は同様な構成に同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。開口70a,71aは、入口側部位68aの下端面かから少なくとも入口ポート40を超える高さ位置まで延在するように切り欠かれ、入口ポート40の延長線上に重なる位置に形成されたアーチ状の開口である。蓋板72は、段部70と円弧部71で囲まれた空間S1の上端小口を塞いでいる(図15参照)。つまり入口側部位68aの空間S1は、上端小口のみが開口している。
The
スペーサ部材68は、各部位68a,68bの段部70,70同士が対向するように配置され、互いの段部70,70間に断面略十字状の空間S2を形成している。各扁平多孔管34は、この空間S2に配置されている。
The
図15及び図16に示すように、スペーサ部材68は、入口側部位68aの空間S1の下端小口が開口している。このため、スペーサ部材68は、入口側部位68aの段部70と円弧部71及びリング状部材66との間に、平面視で略三角形状を成した複数の隙間G2が形成されている。この隙間G2は、円弧部71の開口71aを介して入口ポート40と連通している。
As shown in FIGS. 15 and 16, the
一方、図15に示すように、スペーサ部材68は、出口側部位68bの空間S1の上端小口が開口している。このため、スペーサ部材68は、出口側部位68bの段部70と円弧部71及びリング状部材66との間に、入口側部位68aのものと同様な複数の隙間G2が形成されている。この隙間G2は、円弧部71の開口71aを介して出口ポート41と連通している。
On the other hand, as shown in FIG. 15, the
従って、図15に示すように、熱交換器10Bでは、外部から導入された第1流体は、第2入口ヘッダ38から第1入口ヘッダ36を介して各扁平多孔管34の流路34aへと分配され、各流路34aをその長手方向(渦巻き方向)へと流れた後、第1出口ヘッダ37及び第2出口ヘッダ39を経て外部へと導出される。
Therefore, as shown in FIG. 15, in the
一方、外部から導入された第2流体は、入口ポート40から収容室62aへと流入した際、先ず入口側部位68aの空間S1を流れ、次に隙間G2から下側のリング状部材66と支持円板64で形成された空間S3に流れ込む(図15参照)。ここで、出口側部位68bの下端小口が蓋板72で塞がれているため、第2流体は、空間S3から空間S2へと上昇し、最終的には出口側部位68bの上部の隙間G2を通って出口ポート41から外部へと導出される。その際、第2流体は、各扁平多孔管34の外面34dや短辺34cに接触し、各扁平多孔管34内の流路34aを流れる第1流体と熱交換する。
On the other hand, when the second fluid introduced from the outside flows into the
ここで、熱交換器10Bは、入口ポート40と対向するバッフル部材60を備える。このため、第2流体は、入口ポート40から収容室62a内に流入した直後にバッフル部材60の外面34dに衝突し、ガス成分が液体成分から分離される。つまり気液二相流状態の第2流体は、収容室62aに流入した直後に、バッフル部材60への衝突作用で気液分離される。分離されたガス成分は、入口側部位68aの空間S2内で入口ポート40付近を集中的に上昇し、最終的には出口側部位68bの上部の隙間G2を通って出口ポート41から外部へと導出される。一方、分離された液体成分は、ガス成分よりも比重が大きいため、上記のように隙間G2から空間S3へと流れ落ち、空間S3内に広がる。そして、この液体成分は、空間S3から空間S2へと上昇し、その上昇過程で扁平多孔管34内の第1流体と熱交換しつつ、出口ポート41から外部へと導出される。
Here, the
このように、熱交換器10Bは、収容室62a内で入口ポート40と対向する位置にバッフル部材60を備える。このため、入口ポート40から収容室62a内に流入した第2流体は、バッフル部材60との衝突によってガス成分が積極的に分離されてそのまま空間S2の入口ポート40付近の狭い範囲を続々と上昇する。つまり、熱交換器10Bは、第2流体のガスリッチな部分(ドライアウト領域)が入口ポート40付近の狭い領域に限定される。その結果、第2流体は、ほぼ液体成分のみが扁平多孔管34の周囲を流通するため、高い熱交換性能が得られる。換言すれば、熱交換器10Bは、バッフル部材60により、第2流体のドライアウト領域を積極的に作り出し、同時にその範囲を狭い範囲に限定する。これにより液体成分の範囲が相対的に拡大し、熱交換性能が向上する。バッフル部材60は、例えば2つの扁平多孔管34で構成されてもよい。
As described above, the
なお、熱交換器10Bにおいても、第1流体が流通する扁平多孔管34を第2流体が流通する圧力容器32内に直接的に収容している。これにより第2流体は、第1流体が流れる扁平多孔管34と直接的に接触して熱交換するため、高い熱交換性能が得られる。また、熱交換器10Bにおいても、圧力容器62が円筒形状であることで耐圧性能を容易に確保できる。このため、圧力容器62の耐圧設計が一層緩和されるため、製造コストを一層低減できる。
Also in the
熱交換器10Bは、収容室62a内で各扁平多孔管34をまとめて囲むように設けられ、扁平多孔管34と圧力容器62の内壁面との間の隙間を埋めるスペーサ部材68を備える。このため、熱交換器10Bでは、入口ポート40から収容室62aに流入し、バッフル部材60で分離された第2流体の液体成分が、圧損の小さい扁平多孔管34と円筒部62bとの間の空間ではなく、扁平多孔管34の周囲の空間S2に確実に流れ込む。このため、熱交換器10Bは、熱交換性能が一層向上する。スペーサ部材68は、第1の実施形態に係る熱交換器10にも適用可能である。
The
熱交換器10Bは、バッフル部材60を扁平多孔管34で兼用しているため、部品点数の増加を防止できる。しかもバッフル部材60が扁平多孔管34で構成されていることで、バッフル部材60として機能する扁平多孔管34の熱交換も期待でき、熱交換性能が一層向上する。
In the
熱交換器10Bにおいて、扁平多孔管34の設置姿勢は適宜変更してもよい。また、バッフル部材60は、図18に示すように上記第1の実施形態に係る熱交換器10に適用しても、熱交換器10Bと同様に熱交換性能の上昇効果が期待できる。なお、熱交換器10Bの扁平多孔管34は、上記した各変形例に係る扁平多孔管34A〜34Dを用いてもよい。
In the
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be freely changed without departing from the gist of the present invention.
10,10A,10B 熱交換器
12 冷凍サイクル装置
14 第1冷凍サイクル
16 第2冷凍サイクル
30,50 ユニット
32,52,62 圧力容器
32a,52a 収容室
34,34A〜34D 扁平多孔管
34a 流路
34b 孔部
34c 短辺
34d 長辺(外面)
36 第1入口ヘッダ
37 第1出口ヘッダ
38 第2入口ヘッダ
39 第2出口ヘッダ
40 入口ポート
41 出口ポート
44,46,48,49 凹凸形状部
46a,48a 溝部
54 フィン部材
60 バッフル部材
68 スペーサ部材
R1 第1領域
R2 第2領域
10,10A,
36
Claims (13)
前記第1流体が流通する複数の孔部を並列させた流路を有する複数の扁平多孔管と、
前記複数の扁平多孔管の前記流路の入口同士を連通させ、前記第1流体を各扁平多孔管の前記流路へと流入させる第1入口ヘッダと、
前記複数の扁平多孔管の前記流路の出口同士を連通させ、各扁平多孔管の前記流路から流出した前記第1流体が流通する第1出口ヘッダと、
前記複数の扁平多孔管が収容される収容室と、前記収容室に前記第2流体を流入させる入口ポートと、前記収容室から前記第2流体を流出させる出口ポートとを有する圧力容器と、
を備えることを特徴とする熱交換器。 A heat exchanger that exchanges heat between the first fluid and the second fluid.
A plurality of flat perforated pipes having a flow path in which a plurality of holes through which the first fluid flows are arranged in parallel,
A first inlet header that communicates the inlets of the flow paths of the plurality of flat porous pipes and allows the first fluid to flow into the flow paths of the flat porous pipes.
A first outlet header in which the outlets of the flow paths of the plurality of flat perforated pipes are communicated with each other and the first fluid flowing out from the flow paths of the flat perforated pipes flows through.
A pressure vessel having a storage chamber in which the plurality of flat perforated pipes are housed, an inlet port for allowing the second fluid to flow into the storage chamber, and an outlet port for discharging the second fluid from the storage chamber.
A heat exchanger characterized by being equipped with.
前記第2流体は、気液二相流の状態で前記収容室に流入するものであり、
前記収容室内で前記入口ポートと対向し、該入口ポートから前記収容室内への前記第2流体の流入方向と交差するように配置されることで、前記入口ポートから前記収容室内に流入した前記第2流体の流れを妨害するバッフル部材を備えることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1.
The second fluid flows into the storage chamber in a gas-liquid two-phase flow state.
The first fluid that has flowed into the containment chamber from the inlet port is arranged so as to face the inlet port in the containment chamber and intersect the inflow direction of the second fluid from the inlet port into the containment chamber. 2 A heat exchanger comprising a baffle member that obstructs the flow of a fluid.
前記扁平多孔管が前記バッフル部材として兼用されていることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 2.
A heat exchanger characterized in that the flat perforated tube is also used as the baffle member.
前記複数の扁平多孔管は、その長手方向に直交する断面での長辺が、前記入口ポートから前記収容室内への前記第2流体の流入方向と直交する方向に沿って配置され、
少なくとも1つの前記扁平多孔管が、前記入口ポートと対向していることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 3.
The plurality of flat perforated pipes are arranged such that their long sides in a cross section orthogonal to the longitudinal direction are arranged along a direction orthogonal to the inflow direction of the second fluid from the inlet port into the accommodation chamber.
A heat exchanger characterized in that at least one of the flat perforated tubes faces the inlet port.
前記圧力容器は、円筒形状を有し、
前記第1入口ヘッダは、前記圧力容器の上端部に設けられ、
前記第1出口ヘッダは、前記圧力容器の下端部に設けられ、
前記入口ポートは、前記圧力容器の外周面の下部に設けられ、
前記出口ポートは、前記圧力容器の外周面の上部に設けられ、
さらに、前記収容室内で、前記複数の扁平多孔管をまとめて囲むように設けられ、該扁平多孔管と前記圧力容器の内壁面との間の隙間を埋めるスペーサ部材を備えることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4.
The pressure vessel has a cylindrical shape and has a cylindrical shape.
The first inlet header is provided at the upper end of the pressure vessel.
The first outlet header is provided at the lower end of the pressure vessel.
The inlet port is provided at the bottom of the outer peripheral surface of the pressure vessel.
The outlet port is provided on the upper part of the outer peripheral surface of the pressure vessel.
Further, the heat is provided in the accommodation chamber so as to surround the plurality of flat porous tubes together, and includes a spacer member that fills the gap between the flat porous tubes and the inner wall surface of the pressure vessel. Exchanger.
前記複数の扁平多孔管は、隣接する前記扁平多孔管の長手方向に直交する断面での短辺同士が対向配置された状態で、前記断面での長辺がそれぞれ前記第1入口ヘッダ及び前記第1出口ヘッダの長手方向に沿って一列に並んでいることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1.
In the plurality of flat perforated pipes, the short sides in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the adjacent flat perforated pipes are arranged to face each other, and the long sides in the cross section are the first inlet header and the first. 1 A heat exchanger characterized in that it is lined up in a row along the longitudinal direction of the outlet header.
前記複数の扁平多孔管同士を前記第1入口ヘッダ及び前記第1出口ヘッダで連結したユニットを複数備えると共に、隣接する前記ユニット同士では前記扁平多孔管の前記長辺同士が対向配置されており、
さらに、各ユニットの前記第1入口ヘッダ同士を連通させ、前記第1流体を各第1入口ヘッダへと流入させる第2入口ヘッダと、
各ユニットの前記第1出口ヘッダ同士を連通させ、各第1出口ヘッダから流出した前記第1流体が流通する第2出口ヘッダと、を備えることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 6.
A plurality of units in which the plurality of flat perforated pipes are connected by the first inlet header and the first outlet header are provided, and the long sides of the flat perforated pipes are arranged to face each other among the adjacent units.
Further, a second inlet header that communicates the first inlet headers of each unit and allows the first fluid to flow into each first inlet header.
A heat exchanger characterized in that the first outlet headers of each unit are communicated with each other, and a second outlet header through which the first fluid flowing out from each first outlet header flows is provided.
前記圧力容器は、前記入口ポートから前記収容室への前記第2流体の流入方向が、前記第1入口ヘッダの長手方向に沿った方向、又は、前記扁平多孔管の長手方向に沿った方向であり、
前記収容室から出口ポートへの前記第2流体の流出方向が、前記第1入口ヘッダの長手方向に沿った方向、又は、前記扁平多孔管の長手方向に沿った方向であることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1, 6 or 7.
In the pressure vessel, the inflow direction of the second fluid from the inlet port to the accommodating chamber is in the direction along the longitudinal direction of the first inlet header or in the longitudinal direction of the flat porous tube. Yes,
The flow direction of the second fluid from the storage chamber to the outlet port is a direction along the longitudinal direction of the first inlet header or a direction along the longitudinal direction of the flat porous tube. Heat exchanger.
前記第2流体は、大気圧よりも高圧であり、
前記第1流体は、前記第2流体よりも高圧であることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 8.
The second fluid has a pressure higher than atmospheric pressure and is
The first fluid is a heat exchanger characterized in that the pressure is higher than that of the second fluid.
前記扁平多孔管は、長手方向に直交する断面での長辺に対応する外面の少なくとも一部に凹凸形状部を有することを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 9.
The flat perforated tube is a heat exchanger characterized by having an uneven shape portion on at least a part of an outer surface corresponding to a long side in a cross section orthogonal to the longitudinal direction.
前記扁平多孔管の前記外面には、その長手方向で少なくとも前記入口ポート側に位置する第1領域と、前記出口ポート側に位置する第2領域と、が設けられ、
少なくとも前記第2領域には、前記扁平多孔管の長手方向に沿った溝部が並んで設けられていることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 10.
The outer surface of the flat perforated tube is provided with a first region located at least on the inlet port side and a second region located on the outlet port side in the longitudinal direction thereof.
A heat exchanger characterized in that, at least in the second region, groove portions along the longitudinal direction of the flat porous tube are provided side by side.
前記扁平多孔管の外面に当接したフィン部材を備えることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 11.
A heat exchanger comprising a fin member in contact with the outer surface of the flat porous tube.
前記圧力容器は、円筒形状を有し、
前記第1入口ヘッダ及び前記第1出口ヘッダは、前記圧力容器の軸線方向に沿って設けられ、
前記扁平多孔管は、その長手方向に沿って次第に曲げられた渦巻き形状を有することを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1 or 6.
The pressure vessel has a cylindrical shape and has a cylindrical shape.
The first inlet header and the first outlet header are provided along the axial direction of the pressure vessel.
The flat perforated tube is a heat exchanger characterized by having a spiral shape gradually bent along the longitudinal direction thereof.
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