JP2020537103A - マイクロチャネル熱交換器の扁平管及びマイクロチャネル熱交換器 - Google Patents
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Abstract
Description
であり、Lvは、壁板の幅方向に沿って隣接する2つの突起の距離であり、Lhは、壁板の長さ方向に沿って隣接する2つの突起の距離である。
本実施例は、マイクロチャネル熱交換器を提供する。図1から図5に示すように、マイクロチャネル熱交換器は、個別に成形された第1壁板1.1と第2壁板1.2とを含み、第1壁板1.1と第2壁板1.2とは対向して設けられ、厚さtは0.2mmである。第1壁板1.1は、第2壁板1.2から離れる方向に凹んで第1溝(図面に符号が表記されていない)を形成し、第2壁板1.2は、第1壁板1.1から離れる方向に凹んで第2溝(図面に符号が表記されていない)を形成し、第1溝と第2溝とは、冷媒流動チャンバを形成する。第1壁板1.1上には、第1突起1.3が設けられ、第2壁板1.2上には、第2突起1.4が設けられ、第1突起1.3は、円錐台形を呈するが、棒状等の他の形状を呈してもよく、本実施例は、円錐台形が好ましく、第1溝の底壁に均等に分布され、第2突起1.4は円錐台形を呈し、第2溝の底壁に均等に分布される。本実施例において、第1突起1.3及び第2突起1.4の高さdは0.3mmであり、第1突起1.3及び第2突起1.4の上部直径Diは0.8〜1.5mmであり、底部直径Do=Di+2*d*tanαであり、ここで、αは、第1突起1.3及び第2突起1.4の抜け勾配であり、本実施例において、抜け勾配αは10°〜25°である。このように、一方では、扁平管内のチャネルが小さすぎることによる冷媒の流動不良の問題を回避して熱交換効率を向上させることができ、他方では、突起の上部直径、底部直径、及び抜き勾配の合理的な設計によって壁板の接続強度を保証でき、第1突起と第2突起とが接続された後、大きな冷媒圧力に耐えることができるようになる。
と定義し、ここで、Lvは、壁板の幅方向に沿って隣接する2つの突起の距離であり、Lhは、壁板の長さ方向に沿って隣接する2つの突起の距離である。流入液流の圧力角θは、管側の圧力降下及び熱交換効率に影響を与え、本実施例において、流入液流の圧力角θは、60°〜150°であり得る。実際の応用において、熱交換効率の必要に応じて、適合する流入液流の圧力角を選択することができ、例えば、高い熱交換効率を必要とする場合は、圧力降下を大きくすることによって熱交換効率を高めるように、θ=90°〜150°のような、大きな流入液流の圧力角を採用すべきである。逆に、圧力降下の制限がある要求の場合は、θ=60°〜90°のような、小さな流入液流の圧力角を採用すべきである。
であり、本実施例において、壁板の接続強度を保証するために、φは13〜20であることを満足する必要がある。
図6に示すように、本実施例は、以下の点で第1実施例と異なる。本実施例において、マイクロチャネル熱交換器は、個別に成形された第1壁板2.1と第2壁板2.2とを含み、第1壁板2.1と第2壁板2.2とは対向して設けられ、本実施例において、第1壁板2.1及び第2壁板2.2の厚さtは0.2mmである。第1壁板2.1は、第2壁板2.2から離れる方向に凹んで第1溝を形成し、第2壁板2.2は、第1壁板2.1から離れる方向に凹んで第2溝を形成し、第1溝と第2溝とは、冷媒流動チャンバを形成する。第1壁板2.1上には、第3突起2.3が設けられ、第3突起2.3は円錐台形を呈し、第1溝の底壁に均等に分布され、本実施例において、第3突起2.3の高さdは0.5mmである。第1溝の2つの側壁は、第1溝から外側に伸びて2つの第1フランジ2.4を形成し、第2溝の2つの側壁は、第2溝から外側に伸びて2つの第2フランジ2.5を形成する。本実施例において、第3突起2.3と第1フランジ2.4とは、いずれも第1壁板2.1から打抜成形され、第2フランジ2.5は、いずれも第2壁板2.2から打抜成形され、第1フランジ2.4と第2フランジ2.5とは、ろう付けで接続され、第3突起2.3の上面と第2壁板2.2の板面とは、ろう付けで接続される。
図7に示すように、本実施例は、以下の点で第1実施例と異なる。本実施例において、マイクロチャネル熱交換器は、個別に成形された第1壁板3.1と第2壁板3.2とを含み、第1壁板3.1と第2壁板3.2とは対向して設けられ、本実施例において、第1壁板3.1及び第2壁板3.2の厚さtは0.8mmである。第1壁板3.1は、第2壁板3.2から離れる方向に凹んで第1溝を形成し、第2壁板3.2は平板であり、第1壁板3.1上には、第1突起3.3が設けられ、第2壁板3.2上には、第2突起3.4が設けられ、第1突起3.3は円錐台形を呈し、第1溝の底壁に均等に分布され、第2突起3.4も円錐台形を呈し、第2突起3.4と第1突起3.3とは、形状、数及び位置がいずれも同じであり、本実施例において、第1突起3.3及び第2突起3.4の高さdは1.0mmである。第1溝の2つの側壁は、第1溝から外側に伸びて2つの第3フランジ3.5を形成し、本実施例において、第1突起3.3と第3フランジ3.5とは、いずれも第1壁板3.1から打抜成形され、第2突起3.4は、第2壁板1.2から打抜成形され、第3フランジ3.5は、 ろう付けで第2壁板3.2の板面と直接接続され、第1ボス3.3の上面と第2ボス3.4の上面とは、ろう付けで接続される。
図8に示すように、本実施例は、以下の点で第1実施例と異なる。本実施例において、マイクロチャネル熱交換器は、個別に成形された第1壁板4.1と第2壁板4.2とを含み、第1壁板4.1と第2壁板4.2とは対向して設けられ、本実施例において、第1壁板4.1及び第2壁板4.2の厚さtは0.6mmである。第1壁板4.1は、第2壁板4.2から離れる方向に凹んで第1溝を形成し、第2壁板4.2は平板であり、第1壁板4.1上には、第3突起4.3が設けられ、第3突起4.3は円錐台形を呈し、第1溝の底壁に均等に分布され、本実施例において、第3突起4.3の高さdは1.2mmである。第1溝の2つの側壁は、第1溝から外側に伸びて2つの第3フランジ4.4を形成し、本実施例において、第3突起4.3と第3フランジ4.4とは、いずれも第1壁板4.1から打抜成形され、第3フランジ4.4は、ろう付けで第2壁板4.2の板面と直接接続され、第3ボス4.3の上面と第2壁板4.2の板面とは、ろう付けで接続される。
本実施例は、以下の点で第1実施例と異なる。本実施例において、第1壁板及び第2壁板の厚さは0.4mmであり、第1壁板には、第1突起が設けられ、第2壁板には、第2突起が設けられ、第1突起と第2突起とは、いずれも円錐台形を呈し、第1突起の高さは1.0mmであり、上面と第2壁板とは、ろう付けで接続され、第2突起の高さは1.0mmであり、上面と第1壁板とは、ろう付けで接続され、第1突起と第2突起とは、交互に設けられ、扁平管の長さ方向に沿って設けられた複数の冷媒チャネルを形成する。
本実施例は、以下の点で第1実施例と異なる。本実施例において、第1壁板及び第2壁板の厚さは0.5mmであり、第1突起及び第2突起の高さは0.8mmである。第1溝の側壁と第2溝の側壁とは、互いに少なくとも部分的に重なり、重なる部分はろう付けで接続されて固定される。
本実施例は、以下の点で第2実施例と異なる。本実施例において、第1壁板及び第2壁板の厚さは0.5mmであり、第3突起の高さは1.0mmである。
図9に示すように、本実施例は、2本の集流管1.7を含み、そのうちの一本の集流管1.7上には、冷却システムと接続される接続管1.10が設けられ、2本の集流管1.7の間には、第1実施例で説明された扁平管がいくつか接続され、隣接する扁平管の間には、放熱面積を増やすために、波形のフィン1.8が設けられ、同時に、集流管1.7の端部に位置する2本の扁平管の外面上にもフィン1.8が設けられ、この位置のフィン1.8は、バッフル1.9によって保護され、この位置のフィン1.8が変形して損傷することを防止するマイクロチャネル熱交換器を提供する。本実施例におけるマイクロチャネル熱交換器はインライン形状を呈する。
図10に示すように、本実施例は、以下の点で第8実施例と異なる。本実施例におけるマイクロチャネル熱交換器は、L字形状を呈し、扁平管及びバッフル1.9が、その長さ方向上において曲げられることにより、L字形状のマイクロチャネル熱交換器を形成し、扁平管と扁平管との間及び扁平管とバッフル1.9との間には、いずれもフィン1.8が設けられる。
図11に示すように、本実施例は、以下の点で第8実施例と異なる。本実施例におけるマイクロチャネル熱交換器は、U字形状を呈し、扁平管及びバッフル1.9が、その長さ方向上において曲げられることにより、U字形状のマイクロチャネル熱交換器を形成し、扁平管と扁平管との間及び扁平管とバッフル1.9との間には、いずれもフィン1.8が設けられる。
図12に示すように、本実施例は、以下の点で第8実施例と異なる。本実施例におけるマイクロチャネル熱交換器は、V字形状を呈し、扁平管及びバッフル1.9が、その長さ方向上において曲げられることにより、V字形状のマイクロチャネル熱交換器を形成し、扁平管と扁平管との間及び扁平管とバッフル1.9との間には、いずれもフィン1.8が設けられる。
図13に示すように、本実施例は、以下の点で第8実施例と異なる。本実施例におけるマイクロチャネル熱交換器は、円形を呈し、扁平管及びバッフル1.9が、その長さ方向上において曲げられることにより、円形のマイクロチャネル熱交換器を形成し、マイクロチャネル熱交換器の2つの集流管1.7は、互いに寄せられて閉じた環を形成し、扁平管と扁平管との間及び扁平管とバッフル1.9との間には、いずれもフィン1.8が設けられる。
図14に示すように、本実施例は、以下の点で第8実施例と異なる。本実施例におけるマイクロチャネル熱交換器は、四角形を呈し、扁平管及びバッフル1.9が、その長さ方向上において曲げられることにより、四角形のマイクロチャネル熱交換器を形成し、マイクロチャネル熱交換器の2つの集流管1.7は、互いに寄せられて閉じた環を形成し、扁平管と扁平管との間及び扁平管とバッフル1.9との間には、いずれもフィン1.8が設けられる。
2.1−第1壁板、2.2−第2壁板、2.3−第3突起、2.4−第1フランジ、2.5−第2フランジ、
3.1−第1壁板、3.2−第2壁板、3.3−第1突起、3.4−第2突起、3.5−第3フランジ、
4.1−第1壁板、4.2−第2壁板、4.3−第3突起、4.4−第3フランジ
Claims (18)
- マイクロチャネル熱交換器の扁平管であって、個別に成形された第1壁板と第2壁板とを含み、前記第1壁板と前記第2壁板とが接続されて冷媒流動チャンバを形成し、前記第1壁板及び/又は前記第2壁板は、前記冷媒流動チャンバ内に前記扁平管の長さ方向に沿って設けられた複数の冷媒チャネルを形成するように、前記冷媒流動チャンバ内に突出する突起部を有する、マイクロチャネル熱交換器の扁平管。
- 前記突起部は、第1突起部と第2突起部とを含み、前記第1突起部は、前記第1壁板から前記第2壁板に向かって突出し、前記第2突起部は、前記第2壁板から前記第1壁板に向かって突出し、前記第1突起部と前記第2突起部とは、互いに当接して接続される、又は、
前記突起部は、第1突起部と第2突起部とを含み、前記第1突起部は、前記第1壁板から前記第2壁板に向かって突出し、前記第2突起部は、前記第2壁板から前記第1壁板に向かって突出し、前記第1突起部は前記第2壁板に接続され、前記第2突起部は前記第1壁板に接続され、前記第1突起部と前記第2突起部とは交互に配置される、請求項1に記載の扁平管。 - 前記第1壁板は、前記冷媒流動チャンバ内に向かって凹むように前記第1突起部を形成し、前記第2壁板は、前記冷媒流動チャンバ内に向かって凹むように前記第2突起部を形成し、前記第1突起部及び前記第2突起部の高さは0.3mm〜1.0mmである、請求項2に記載の扁平管。
- 前記第1壁板と前記第2壁板とは、同じ構造である、請求項3に記載の扁平管。
- 前記突起部は、前記第1壁板から前記第2壁板に向かって突出し、前記第2壁板に接続される、又は、前記突起部は、前記第2壁板から前記第1壁板に向かって突出し、前記第1壁板に接続される、請求項1に記載の扁平管。
- 前記突起部は、前記第1壁板から前記冷媒流動チャンバ内に向かって凹むように形成される、又は、前記突起部は、前記第2壁板から前記冷媒流動チャンバ内に向かって凹むように形成され、前記突起部の高さは0.5mm〜1.2mmである、請求項5に記載の扁平管。
- 前記夾角θは60°〜150°である、請求項7に記載の扁平管。
- 前記突起部が円錐台形である場合、前記突起部の上部直径Diと前記突起部の底部直径Doとは、Do=Di+2*d*tanαを満たし、前記αは、前記突起部の抜け勾配である、請求項1に記載の扁平管。
- 前記抜け勾配は10°〜25°である、請求項9に記載の扁平管。
- 隣接する突起部の間に、隣接する冷媒チャネルの冷媒が互いに流動することを許容する隙間を形成するように、前記突起部は前記冷媒流動チャンバ内で前記扁平管の長さ方向に沿って離間して配置される、請求項1に記載の扁平管。
- 前記第1壁板は、前記第2壁板から離れる方向に凹んだ第1溝を有し、前記第2壁板は、前記第1壁板から離れる方向に凹んだ第2溝を有し、前記第1溝の側壁と前記第2溝の側壁とは互いに接続されて、前記冷媒流動チャンバを形成する、請求項1から6のいずれか一項に記載の扁平管。
- 前記第1溝の側壁は、前記第1溝から外側に伸びて第1フランジを形成し、前記第2溝の側壁は、前記第2溝から外側に伸びて第2フランジを形成し、前記第1フランジと前記第2フランジとは互いに接続される、請求項12に記載の扁平管。
- 前記第1溝の側壁と前記第2溝の側壁とは、互いに少なくとも部分的に重なり、重なる部分は溶接により固定される、請求項13に記載の扁平管。
- 前記第1壁板は、前記第2壁板から離れる方向に凹んだ溝を有し、前記溝の側壁は、前記溝から外側に伸びてフランジを形成し、前記フランジと前記第2壁板とが接続される、又は、前記第2壁板は、前記第1壁板から離れる方向に凹んだ溝を有し、前記溝の側壁は、前記溝から外側に伸びてフランジを形成し、前記フランジと前記第1壁板とが接続される、請求項1から6のいずれか一項に記載の扁平管。
- 前記第1壁板及び前記第2壁板の厚さは0.2mm〜0.8mmである、請求項1に記載の扁平管。
- 請求項1から16のいずれか一項に記載の扁平管を含む、マイクロチャネル熱交換器。
- インライン形状、円形、四角形、L字形状、U字形状又はV字形状を呈する、請求項17に記載のマイクロチャネル熱交換器。
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