JP2023538493A - 組み立て式熱交換器 - Google Patents

Abstract

組み立て式熱交換器（１００）であって、少なくとも２つの熱交換器コア（１０）、第１連通部材（２０）及び第２連通部材（３０）を含み、各熱交換器コア（１０）は、第１集流管（１１）、第２集流管（１２）及びいくつかの扁平管（１３）を少なくとも含み、扁平管が第１集流管（１１）と第２集流管（１２）との間に垂直に設けられており、第１連通部材（２０）の両端はそれぞれ隣接した２つの熱交換器コア（１０）の第１集流管（１１）を連通し、第２連通部材（３０）の両端はそれぞれ隣接した２つの熱交換器コア（１０）の第２集流管（１２）を連通し、且つ隣接した２つの熱交換器コア（１０）は異なる平面に配置されている。【選択図】 図１

Description

（関連出願）
本出願は、２０２０年９月１日に出願された、出願番号が２０２０２１８７８５４７．９であり、発明の名称が「組み立て式熱交換器」である中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容は引用することにより本出願に組み込まれる。

本出願は冷却の技術分野に関し、特に、組み立て式熱交換器に関する。

空調システムの主な構成部品は、圧縮機、復水器、絞り装置及び熱交換器を含み、熱交換器は外部と熱交換を行う役割を果たし、従来の熱交換器のヘッダは垂直な扁平管を介して接続し、ヘッダを折り曲げることによりほぼ矩形である熱交換器構造を形成する。

ただし、ヘッダが不適切に折り曲げられると、扁平管の変形をもたらしやすく、熱交換器の熱交換性能を低下させる場合があり、同時に、ヘッダを折り曲げるプロセスは要求が高く、且つ折り曲げセグメントの材料は塑性変形があるため、表面損失が発生しやすく、これにより材料腐食による漏れを引き起こす。

これに鑑みて、上記の技術課題について、熱交換性能が良好で、着脱が容易で、且つ構造が簡単な組み立て式熱交換器を提供することを必要とする。

上記の技術課題を解決するために、本出願は、以下のような技術態様を提供する。
組み立て式熱交換器を出願しており、この組み立て式熱交換器は、少なくとも２つの熱交換器コア、第１連通部材及び第２連通部材を含み、各熱交換器コアは、第１集流管、第２集流管及びいくつかの扁平管を少なくとも含み、扁平管が第１集流管と第２集流管との間に垂直に設けられており、第１連通部材の両端はそれぞれ隣接した２つの熱交換器コアの第１集流管を連通し、第２連通部材の両端はそれぞれ隣接した２つの熱交換器コアの第２集流管を連通し、且つ隣接した２つの熱交換器コアは異なる平面に配置されている。

本出願において、第１連通部材を設けることにより隣接した２つの第１集流管を互いに接続し、第２連通部材を設けることにより隣接した２つの第２集流管を互いに接続することで、隣接した２つの熱交換器コアを接続して組み立て式熱交換器を形成し、第１集流管又は第２集流管を折り曲げることなく組み立て式熱交換器を形成するため、第１集流管又は第２集流管に対する不適切な折り曲げによる変形、表面損傷を回避して、熱交換性能を向上させ、且つ着脱が容易になる。

一実施例において、第１連通部材は、２つの第１直線パイプ及び２つの第１直線パイプの間に設けられた第１湾曲パイプを含み、第１直線パイプの端部は、第１集流管と連通し且つ第１集流管に溶接される。

このように設計すると、第１連通部材に対する組み立て及び取り外しによって、熱交換器コアの間の自由な組み立てと配置が容易になり、且つ第１集流管に対する不適切な折り曲げによる漏れの問題は発生しない。

一実施例において、第１湾曲パイプの両端はそれぞれフレアセグメントを有し、２つの第１直線パイプはそれぞれ対応するフレアセグメントに入り込んで、第１湾曲パイプと連通している。

このように設計すると、直線パイプが第１湾曲パイプに入り込む固定位置を決定することができ、第１直線パイプと第１湾曲パイプとの接続が容易になる。

一実施例において、第２連通部材は、２つの第２直線パイプ及び２つの第２直線パイプの間に設けられた第２湾曲パイプを含み、第２直線パイプの端部は、第２集流管と連通し且つ第２集流管に溶接される。

このように設計すると、第２連通部材に対する組み立て及び取り外しによって、熱交換器コアの間の自由な組み立てと配置が容易になり、且つ第２集流管に対する不適切な折り曲げによる漏れの問題は発生しない。

一実施例において、第２湾曲パイプの直径は、第１湾曲パイプの直径より大きい。

このように設計すると、蒸発器として使用される場合に、気液二相の流れ媒体が第１湾曲パイプ内に入り、蒸発した後にガス状になって体積が増大してしまうことにより、第２湾曲パイプ内に入り、このとき、第２湾曲パイプの直径は第１湾曲パイプの直径より大きいため、ガス状の流れ媒体が流れるのに十分なスペースを確保することができる。

一実施例において、組み立て式熱交換器は、第１集流管に設けられた分液装置を更に含み、第１連通部材の両端はそれぞれ隣接した２つの第１集流管における分液装置と連通する。

このように設計すると、第１集流管において分液装置を配置し、第１連通部材を介して接続して、分液装置の取り外し及び交換が容易になる。

一実施例において、組み立て式熱交換器は、隣接した２つの熱交換器コアのサイドプレートに固定接続されている接続部材を更に含み、接続部材の材質は金属である。

このように設計すると、接続部材は固定接続を強化し、風防の役割を果たす。

一実施例において、組み立て式熱交換器は、第１集流管と連通する入口管、及び第２集流管と連通する出口管を更に含む。

このように設計すると、流れ媒体の流れが容易になり、蒸発器として使用される場合に、気液二相の流れ媒体が入口管を介して第１集流管内に入り、蒸発した後にガス状になって、第２集流管を介して出口管に流れ込む。

一実施例において、入口管及び出口管は、同一の熱交換器コアに設けられるか、又はそれぞれ異なる熱交換器コアに設けられる。

このように設計すると、流れ媒体が入口管を介して熱交換器コアに入って熱交換を行い、状態が変更された後の流れ媒体は再び出口管へ流れる。

本出願は、上記の組み立て式熱交換器を含む空調システムを更に提供する。

従来の技術と比べて、本出願で提供される組み立て式熱交換器は、第１連通部材を設けることにより隣接した２つの第１集流管を互いに接続し、第２連通部材を設けることにより隣接した２つの第２集流管を互いに接続することで、隣接した２つの熱交換器コアを接続して組み立て式熱交換器を形成し、第１集流管又は第２集流管を折り曲げることなく組み立て式熱交換器を形成するため、第１集流管又は第２集流管に対する不適切な折り曲げによる変形、表面損傷を回避して、熱交換性能を向上させ、且つ着脱が容易になる。

本出願で提供される組み立て式熱交換器の構造模式図である。 本出願で提供される組み立て式熱交換器の第１連通部材が隣接した２つの第１集流管にそれぞれ接続された部分拡大図である。

１００ 組み立て式熱交換器、１０ 熱交換器コア、１１ 第１集流管、１２ 第２集流管、１３ 扁平管、１４ サイドプレート、２０ 第１連通部材、２１ 第１湾曲パイプ、２２ 第１直線パイプ、２３ フレアセグメント、３０ 第２連通部材、３１ 第２湾曲パイプ、３２ 第２直線パイプ、４０ 接続部材、５０ 入口管、６０ 出口管。

以下、本出願の実施形態における図面を参照して、本出願の実施形態における技術態様を明確且つ完全に説明するが、説明した実施形態は本出願の実施形態の一部にすぎず、全ての実施形態ではないことは明らかである。当業者が、本出願における実施形態に基づいて、創造的な労力なしに得られた全ての他の実施形態はいずれも本出願の保護範囲に属する。

説明すべきこととして、アセンブリが他のアセンブリに「装着される」とされる場合、他のアセンブリに直接装着されてもよく、又は介在するアセンブリが存在してもよい。アセンブリが他のアセンブリに「設けられる」とみなされる場合、他のアセンブリに直接設けられてもよく、又は介在するアセンブリが同時に存在してもよい。アセンブリが他のアセンブリに「固定される」とみなされる場合、他のアセンブリに直接固定されてもよく、又は介在するアセンブリが同時に存在してもよい。

特に定義しない限り、本明細書で使用される全ての技術用語や科学用語は、本出願の属する技術分野における当業者が通常理解している意味と同じである。ここで、本出願の明細書に使用される用語は、単に具体的な実施形態を説明することを目的とし、本出願を制限するものではない。本明細書に使用される「及び／又は」という用語は、関連する列挙された項目の１つ以上の任意の及び全ての組み合わせを含む。

図１に示すように、本出願は、空調システムに適用して、外部と熱交換を行うための組み立て式熱交換器１００を提供する。本実施例において、熱交換器コア１０はマイクロチャネル熱交換器コア１０であり、当然ながら、他の実施例において、熱交換器コア１０はフィン式又は他のタイプの熱交換器コア１０であってもよい。

図１を参照すると、図１は本出願の一実施形態における組み立て式熱交換器１００の模式図であり、この組み立て式熱交換器１００は、少なくとも２つの熱交換器コア１０、第１連通部材２０及び第２連通部材３０を含み、各熱交換器コア１０は、第１集流管１１及び第２集流管１２を少なくとも含み、第１連通部材２０の両端はそれぞれ隣接した２つの熱交換器コア１０の第１集流管１１に接続され、流れ媒体が第１集流管１１から入り、第１連通部材２０によって隣接した２つの熱交換器コア１０の間で流れており、第２連通部材３０の両端はそれぞれ隣接した２つの熱交換器コア１０の第２集流管１２に接続され、流れ媒体は第２連通部材３０によって隣接した２つの第２集流管１２の間で流れる。

第１連通部材２０を設けることにより隣接した２つの第１集流管１１を互いに接続し、第２連通部材３０を設けることにより隣接した２つの第２集流管１２を互いに接続することで、隣接した２つの熱交換器コア１０を接続して組み立て式熱交換器１００を形成し、第１集流管１１又は第２集流管１２を折り曲げることなく、第１集流管１１又は第２集流管１２に対する不適切な折り曲げによる変形、表面損傷を効果的に回避して、熱交換性能を向上させ、且つ組み立て式熱交換器１００の取り外し及び組み立てが容易になることが理解できる。

具体的には、第１集流管１１の直径は第２集流管１２の直径より小さく、蒸発器として使用される場合に、気液二相の流れ媒体が第１集流管１１内に入り、蒸発した後にガス状になって体積が増大してしまうことにより、第２集流管１２内に入り、このとき、第２集流管１２の直径は第１集流管１１の直径より大きいため、ガス状の流れ媒体が流れるのに十分なスペースを確保することができる。

更に、図２に示すように、第１連通部材２０は、２つの第１直線パイプ２２及び２つの第１直線パイプ２２の間に設けられた第１湾曲パイプ２１を含み、第１直線パイプ２２の端部は、第１集流管１１と連通し且つ第１集流管１１に溶接され、第１連通部材２０に対する組み立て及び取り外しによって、熱交換器コア１０の間の自由な組み立てと配置が容易になり、第１集流管１１に対する不適切な折り曲げによる漏れの問題は発生しない。

図１に示すように、熱交換器コア１０は、復水を排出するために使用される扁平管１３を更に含む。

具体的には、扁平管１３は垂直配置を呈し、且つ扁平管１３の両端はそれぞれ第１集流管１１及び第２集流管１２に接続され、重力作用によって、水が一定量のレベルに達した後に、扁平管１３が復水を排出することができるようになっているため、復水の排出に有利であり、且つ扁平管１３の数は複数であり、複数の扁平管１３はそれぞれ第１集流管１１及び第２集流管１２の軸方向に沿って互いに間隔をあけて配置されている。

他の実施例において、組み立て式熱交換器１００は、第１集流管１１に設けられた分液装置（図示せず）を更に含み、第１連通部材２０の両端は、隣接した２つの第１集流管１１における分液装置とそれぞれ連通して、分液装置の取り外し及び交換が容易になる。

具体的には、第１湾曲パイプ２１の両端はそれぞれフレアセグメント２３を有し、第１直線パイプ２２が第１湾曲パイプ２１内に入り込むことを確保して、第１直線パイプ２２と第１湾曲パイプ２１との接続が容易になり、２つの第１直線パイプ２２はそれぞれ対応するフレアセグメント２３内に入り込んで、第１湾曲パイプ２１に接続されている。

図１に示すように、第２連通部材３０は、２つの第２直線パイプ３２及び２つの第２直管３２の間に設けられた第２湾曲パイプ３１を含み、第２直線パイプ３２の端部は、第２集流管１２と連通し且つ第２集流管１２に溶接され、第２連通部材３０に対する組み立て及び取り外しによって、熱交換器コア１０の間の自由な組み立てと配置が容易になり、且つ第２集流管１２に対する不適切な折り曲げによる漏れの問題は発生しない。

具体的には、第２湾曲パイプ３１の直径は、第１湾曲パイプ２１の直径より大きい。熱交換器コア１０を蒸発器として使用される場合に、気液二相の流れ媒体が第１集流管１１から第１湾曲パイプ２１内に入り、蒸発した後にガス状の流れ媒体になって体積が増大してしまうことにより、第２集流管１２に流れ込み、第２湾曲パイプ３１内に入り、このとき、第２湾曲パイプ３１の直径は第１湾曲パイプ２１の直径より大きいため、ガス状の流れ媒体が隣接した２つの第２集流管１２内で流れるのに十分なスペースを確保することができる。

図１に示すように、組み立て式熱交換器１００は、隣接した２つの熱交換器コア１０のサイドプレート１４に固定接続されている接続部材４０を更に含み、この接続部材４０は固定接続を強化し、風防の役割を果たす。

本出願において、接続部材４０は、溶接によって接続される板状の金属部材であり、当然ながら、他の実施例において、接続部材４０は、他の形状の金属部材、例えば、係止によって互いに接続される管状の金属部材であってもよい。

更に、組み立て式熱交換器１００は、第１集流管１１と連通する入口管５０、及び第２集流管１２と連通する出口管６０を更に含み、流れ媒体の流通が容易になり、蒸発器として使用される場合に、気液二相の流れ媒体が入口管５０を介して第１集流管１１内に入り、蒸発した後にガス状になって、第２集流管１２を介して出口管６０に流れ込む。

具体的には、入口管５０及び出口管６０は、同一の熱交換器コア１０に設けられるか、又はそれぞれ異なる熱交換器コア１０に設けられる。

本出願で提供される組み立て式熱交換器１００は、第１連通部材２０を設けることにより隣接した２つの第１集流管１１を互いに接続し、第２連通部材３０を設けることにより隣接した２つの第２集流管１２を互いに接続することで、隣接した２つの熱交換器コア１０を接続して組み立て式熱交換器１００を形成し、第１集流管１１又は第２集流管１２を折り曲げることなく、第１集流管１１又は第２集流管１２に対する不適切な折り曲げによる変形、表面損傷を効果的に回避して、熱交換性能を向上させ、且つ組み立て式熱交換器１００の取り外し及び組み立てが容易になる。

更に、説明すべきこととして、「第１」、「第２」等の用語を用いて部品を限定することは対応する部品を容易に区別するためのものにすぎず、特に説明がない限り、上記の用語は特別な意味を持たないため、本出願の保護範囲を限定するものとして理解すべきではない。

以上の実施形態の各技術特徴は、任意に組み合わせてもよく、説明を簡潔にするために、上記の実施形態における各技術特徴の可能な組み合わせについて全て説明していないが、これらの技術特徴の組み合わせが矛盾しない限り、いずれも本明細書に記載されている範囲とみなすべきである。

当業者が理解すべきこととして、以上の実施形態は単に本出願を説明するために使用され、本出願を限定するためのものではなく、本出願の実質的な趣旨の範囲内で、以上の実施形態によりなされる適切な変更及び変化は、いずれも本出願の保護を請求する範囲に属する。

Claims (10)

1. 少なくとも２つの熱交換器コア、第１連通部材及び第２連通部材を含み、前記各熱交換器コアは、第１集流管、第２集流管及びいくつかの扁平管を少なくとも含み、前記扁平管が前記第１集流管と前記第２集流管との間に垂直に設けられており、前記第１連通部材の両端はそれぞれ隣接した２つの前記熱交換器コアの前記第１集流管を連通し、前記第２連通部材の両端はそれぞれ隣接した２つの前記熱交換器コアの前記第２集流管を連通し、且つ隣接した２つの前記熱交換器コアは異なる平面に配置されている、組み立て式熱交換器。
2. 前記第１連通部材は、２つの第１直線パイプ及び２つの前記第１直線パイプの間に設けられた第１湾曲パイプを含み、前記第１直線パイプの端部は、前記第１集流管と連通し且つ前記第１集流管に溶接される、請求項１に記載の組み立て式熱交換器。
3. 前記第１湾曲パイプの両端はそれぞれフレアセグメントを有し、２つの前記第１直線パイプはそれぞれ対応する前記フレアセグメントに入り込んで、前記第１湾曲パイプと連通している、請求項２に記載の組み立て式熱交換器。
4. 前記第２連通部材は、２つの第２直線パイプ及び２つの前記第２直線パイプの間に設けられた第２湾曲パイプを含み、前記第２直線パイプの端部は、前記第２集流管と連通し且つ前記第２集流管に溶接される、請求項１に記載の組み立て式熱交換器。
5. 前記第２湾曲パイプの直径は、前記第１湾曲パイプの直径より大きい、請求項４に記載の組み立て式熱交換器。
6. 前記組み立て式熱交換器は、前記第１集流管に設けられた分液装置を更に含み、前記第１連通部材の両端はそれぞれ隣接した２つの前記第１集流管における前記分液装置と連通する、請求項１に記載の組み立て式熱交換器。
7. 前記組み立て式熱交換器は、隣接した２つの前記熱交換器コアのサイドプレートに固定接続されている接続部材を更に含み、前記接続部材の材質は金属である、請求項１に記載の組み立て式熱交換器。
8. 前記組み立て式熱交換器は、前記第１集流管と連通する入口管、及び前記第２集流管と連通する出口管を更に含む、請求項１に記載の組み立て式熱交換器。
9. 前記入口管及び前記出口管は、同一の前記熱交換器コアに設けられるか、又はそれぞれ異なる前記熱交換器コアに設けられる、請求項８に記載の組み立て式熱交換器。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の組み立て式熱交換器を含む、空調システム。

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