JP3423207B2 - Heat exchanger coil structure - Google Patents

Heat exchanger coil structure

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JP3423207B2
JP3423207B2 JP02627698A JP2627698A JP3423207B2 JP 3423207 B2 JP3423207 B2 JP 3423207B2 JP 02627698 A JP02627698 A JP 02627698A JP 2627698 A JP2627698 A JP 2627698A JP 3423207 B2 JP3423207 B2 JP 3423207B2
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JP
Japan
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tube
heat medium
coil structure
circuit
row
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JP02627698A
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Japanese (ja)
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JPH11223483A (en
Inventor
州三 秋田
正明 篠原
利壽 清水
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Kubota Corp
Kubota Air Conditioner Ltd
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Kubota Corp
Kubota Air Conditioner Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/047Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0477Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機に使用
する熱交換器に係り、熱交換器のコイル構造に関する。 【0002】 【従来の技術】従来の空気調和機に使用する熱交換器と
しては、フィン・チューブ熱交換器を使用している。フ
ィン・チューブ熱交換器は、多数のプレート状のフィン
とそれらを貫通する多数の円管群で構成するものであ
り、円管内を流れる液体と円管外側のフィンの間を流れ
る気体との熱交換を行なっている。 【0003】熱交換する液体と気体とが直交流で流れる
フィン・チューブ熱交換器においては、各直胴状のチュ
ーブを、気体の流れ方向と直交する方向で、かつ水平方
向に向けて平行に配置しており、上下方向の一列状に配
置した複数のチューブ群を列とし、気体の流れ方向に沿
って一列状に配置した複数のチューブ群を段として、複
数のチューブを千鳥状に配列している。 【0004】各チューブは熱媒体(液体)が流れるパス
(流路)を形成するものであり、各チューブは相互にベ
ントチューブで接続することによりサーキット(回路)
を形成し、各サーキットはその両側端部を熱媒体入口ヘ
ッダおよび熱媒体出口ヘッダで接続することによりコイ
ルを構成している。 【0005】コイルの形式にはカウンターフローのもの
と、パラレルフローのものがある。カウンターフローに
おいては、空気の流れ方向において下流側に位置するパ
スから上流側に位置するパスに液体が流れ、巨視的にサ
ーキットを流れる液体が空気流の逆方向に流れる。パラ
レルフローにおいては、空気の流れ方向において上流側
に位置するパスから下流側に位置するパスに液体が流
れ、巨視的にサーキットを流れる液体が空気流の順方向
に流れる。 【0006】熱交換器は、要求される熱交換性能に応じ
て、チューブの総数、チューブ列数、チューブ段数、サ
ーキット数、1サーキットにおけるパス数を変更してコ
イルを構成している。その形態は、例えば図17〜図1
8に示すようなものであった。図17〜図18において
コイル1は、複数のチューブ2を24段、4列に配列す
るとともに、空気流の流れ方向において隣接する各チュ
ーブ2を上下方向において位置を違えた千鳥格子状に配
置し、各チューブ2をベントチューブ3で接続して形成
した12のサーキットを、熱媒体入口ヘッダ4と熱媒体
出口ヘッダ5の間に配置し、12サーキット、8パスの
コイル構造を有している。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】各サーキットを構成す
るチューブ2の接続形態によって各種のコイル構造があ
る。 【0008】図17の(a)に示すものは、完全カウン
ターフロー形式のものであり、熱媒体入口ヘッダ4から
熱媒体出口ヘッダ5の間を流れる間においてコイルを流
れる熱媒体は、一度として空気の流れ方向において下流
側に移動することがないものである。 【0009】この構成では、サーキットの途中に、熱媒
体流の流れにおいて上流のパスを形成するチューブ2が
下流のパスを形成するチューブ2より下方に位置する溜
り部分aが存在する。このため、メンテナンス等におい
てコイル内の熱媒体を排液するに際し、溜り部分aに熱
媒体が残留して完全な排液を行なうことができず、熱媒
体の再通液時に溜り部分aに残留する残留液がサーキッ
トにおける通気を阻害し、排気できない部分bを形成
し、完全な排気を行なうことができなかった。 【0010】図17の(b)に示すものは、一部にパラ
レルフロー部分cを有するものであり、熱媒体が空気の
流れ方向において上流側と下流側とを交互に移動するも
のである。 【0011】この構成では、排水や排気ができるもの
の、一部にパラレルフロー部分が存在するために、熱交
換性能が完全カウンターフローに比べて劣る問題があっ
た。特に、チューブ2の配列数が3列以上になる構成に
おいて、完全排水、完全排気を行なうことができ、でき
る限りパラレルフローの少ない熱交換器とするために
は、複数のベントチューブ3を複雑に配置する必要があ
り、製作が非常に困難であった。 【0012】さらに、図18の(a)および(b)に示
すように、サーキット数が少ない場合は、パラレルフロ
ー部分cが多くなり、カウンターフローとパラレルフロ
ーが半々となり、熱交換性能の低下率が大きくなる問題
があった。 【0013】本発明は上記した課題を解決するものであ
り、チューブを千鳥格子に配置する構成において、パラ
レルフロー部分をなくし、完全カウンターフローに近い
状態で熱媒体が流れ、かつ完全排水および完全排気を行
なうことができる熱交換器のコイル構造を提供すること
を目的とする。 【0014】 【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明の熱交換器のコイル構造は、熱媒体が流
れるパスを形成する複数の直胴状のチューブを、熱交換
対象の気体の流れ方向と直交する方向で、かつ水平方向
に向けて平行に配置し、上下方向の一列状に配置した複
数のチューブ群を列とし、前記気体の流れ方向に沿って
配列した複数のチューブ群を段として配列するととも
に、各段におけるチューブを隣接する列間において上下
方向の位置が異なる千鳥格子状に配置し、各チューブを
相互にベントチューブで接続することによりサーキット
を形成し、各サーキットを両側端部において熱媒体入口
ヘッダおよび熱媒体出口ヘッダに接続してコイルを構成
するものであって、各サーキットにおいて、熱媒体の流
れ方向における最上流のチューブが前記気体の流れ方向
の最下流の列で、かつサーキット中の最下位の段に位置
し、熱媒体の流れ方向における最下流のチューブが前記
気体の流れ方向の最上流の列で、かつサーキット中の最
上位の段に位置し、最上流のチューブと最下流のチュー
ブの間に配置するチューブは、熱媒体の流れ方向におけ
る上流側のチューブに対して、同列の上位の段に位置す
るものと、同段で前記気体の流れ方向の上流側の列に位
置するものと、上位の段で前記気体の流れ方向の上流側
の列に位置するものとからなり、熱媒体入口ヘッダおよ
び熱媒体出口ヘッダにおいて熱媒体が下方から上方へ流
れる構成としたものである。 【0015】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。何れもチューブが貫通するプレート
状のフィンは省略されている。図1〜図2において、熱
交換器を構成するコイル11は、熱媒体が流れるパスを
形成する複数の直胴状のチューブ12をベントチューブ
13で接続してサーキットを形成し、各サーキットを両
側端部において熱媒体入口ヘッダ14および熱媒体出口
ヘッダ15に接続したものである。 【0016】各チューブ12は、熱交換対象の気体(図
2に矢印Airで示す)の流れ方向と直交する方向で、
かつ水平方向に向けて平行に配置している。また、各チ
ューブ12は、上下方向の一列状に配置した複数のチュ
ーブ群を列とし、熱交換対象の気体Airの流れ方向に
沿って配列した複数のチューブ群を段として配列すると
ともに、各段におけるチューブ12は隣接する列間にお
いて上下方向の位置が異なる千鳥格子状に配置してお
り、各チューブ12は列方向において同ピッチであり、
列間のピッチを同ピッチとして24段、4列、12サー
キット、8パスのコイル構造をなしている。 【0017】各サーキットにおいて、熱媒体入口ヘッダ
14より分岐分流して最初に熱媒体が流入するチューブ
12は、最下段でしかも気体Airの最下流に位置し、
熱媒体出口ヘッダ15に合流する最後のチューブ12
は、最上段でしかも気体Airの最上流に位置してい
る。 【0018】また、各サーキットにおいて、熱媒体の流
れ方向における上流側のチューブ12に対して下流側の
チューブ12が、同列の上位の段に位置するか、同段で
気体Airの流れ方向の上流側の列に位置するか、もし
くは上位の段で気体Airの流れ方向の上流側の列に位
置している。 【0019】この構成により、各サーキットにおいては
パラレルフロー部分がなく、各サーキットにおける熱媒
体は、巨視的に気体の流れ方向と全く逆方向に流れる完
全カウンターフローで流動するので、完全カウンターフ
ローによる優れた熱交換効率を具現することができる。 【0020】しかも、熱媒体は熱媒体入口ヘッダ14か
ら熱媒体出口ヘッダ15へ流れる間に、常に上下方向の
下方位置から上方位置へ向けて流れ、一度として下方に
流れることがない。このことは逆に、メンテナンス等に
おいては、サーキット内の熱媒体を滞ることなく完全に
排水することができことになり、再稼動時においてサー
キット内の空気を完全に排気することができる。 【0021】また、各チューブ12は列方向において同
ピッチに配列しており、列間を同ピッチとして多くとも
3種類のベントチューブ13によってサーキットを構成
する各チューブ12を接続するので、チューブ12を配
列する列数および段数を同数とするコイル(但し全チュ
ーブ数が整数で除することができることを条件とする)
において、サーキット数、パス数、ベントチューブ13
の配列等が異なる複数種類のコイル構造を構成すること
ができ、多様な熱交換性能に対して最適な熱交換コイル
を最少材料で形成することができる。 【0022】図3〜図16に、チューブ12を配列する
列数および段数、サーキット数、パス数の異なるコイル
における種々のサーキットの形態を示す。図3の(a)
は、24段、3列のチューブ配列において、3サーキッ
ト、24パスのコイル構造を示すものである。 【0023】図3の(b)は、24段、3列のチューブ
配列において、6サーキット、12パスのコイル構造を
示すものである。図3の(c)は、24段、3列のチュ
ーブ配列において、9サーキット、8パスのコイル構造
を示すものである。 【0024】図4の(a)は、24段、3列のチューブ
配列において、12サーキット、6パスのコイル構造を
示すものである。図4の(b)は、24段、3列のチュ
ーブ配列において、18サーキット、4パスのコイル構
造を示すものである。 【0025】図4の(c)は、24段、4列のチューブ
配列において、36サーキット、2パスのコイル構造を
示すものである。図5の(a)は、24段、4列のチュ
ーブ配列において、4サーキット、24パスのコイル構
造を示すものである。 【0026】図5の(b)は、24段、4列のチューブ
配列において、8サーキット、12パスのコイル構造を
示すものである。図5の(c)は、24段、4列のチュ
ーブ配列において、12サーキット、8パスのコイル構
造を示すものである。 【0027】図6の(a)は、24段、4列のチューブ
配列において、16サーキット、6パスのコイル構造を
示すものである。図6の(b)は、24段、4列のチュ
ーブ配列において、24サーキット、4パスのコイル構
造を示すものである。 【0028】図6の(c)は、24段、4列のチューブ
配列において、48サーキット、2パスのコイル構造を
示すものである。図7の(a)は、24段、5列のチュ
ーブ配列において、5サーキット、24パスのコイル構
造を示すものである。 【0029】図7の(b)は、24段、5列のチューブ
配列において、10サーキット、12パスのコイル構造
を示すものである。図7の(c)は、24段、5列のチ
ューブ配列において、15サーキット、8パスのコイル
構造を示すものである。 【0030】図8の(a)は、24段、5列のチューブ
配列において、20サーキット、6パスのコイル構造を
示すものである。図8の(b)は、24段、5列のチュ
ーブ配列において、30サーキット、4パスのコイル構
造を示すものである。 【0031】図8の(c)は、24段、5列のチューブ
配列において、60サーキット、2パスのコイル構造を
示すものである。図9は、(a)は、24段、6列のチ
ューブ配列において、6サーキット、24パスのコイル
構造を示すものである。 【0032】図9は、(b)は、24段、6列のチュー
ブ配列において、12サーキット、12パスのコイル構
造を示すものである。図9は、(c)は、24段、6列
のチューブ配列において、18サーキット、8パスのコ
イル構造を示すものである。 【0033】図10の(a)は、24段、6列のチュー
ブ配列において、24サーキット、6パスのコイル構造
を示すものである。図10の(b)は、24段、6列の
チューブ配列において、36サーキット、4パスのコイ
ル構造を示すものである。 【0034】図10の(c)は、24段、6列のチュー
ブ配列において、72サーキット、2パスのコイル構造
を示すものである。図11の(a)は、24段、8列の
チューブ配列において、8サーキット、24パスのコイ
ル構造を示すものである。 【0035】図11の(b)は、24段、8列のチュー
ブ配列において、16サーキット、12パスのコイル構
造を示すものである。図11の(c)は、24段、8列
のチューブ配列において、24サーキット、8パスのコ
イル構造を示すものである。 【0036】図12の(a)は、24段、8列のチュー
ブ配列において、32サーキット、6パスのコイル構造
を示すものである。図12の(b)は、24段、8列の
チューブ配列において、32サーキット、4パスのコイ
ル構造を示すものである。 【0037】図13の(a)は、24段、2列のチュー
ブ配列において、2サーキット、24パスのコイル構造
を示すものである。図13の(b)は、24段、2列の
チューブ配列において、4サーキット、12パスのコイ
ル構造を示すものである。 【0038】図13の(c)は、24段、2列のチュー
ブ配列において、6サーキット、8パスのコイル構造を
示すものである。図14の(a)は、24段、2列のチ
ューブ配列において、8サーキット、6パスのコイル構
造を示すものである。 【0039】図14の(b)は、24段、2列のチュー
ブ配列において、12サーキット、4パスのコイル構造
を示すものである。図14の(c)は、24段、2列の
チューブ配列において、24サーキット、2パスのコイ
ル構造を示すものである。 【0040】図15の(a)は、16段、2列のチュー
ブ配列において、8サーキット、4パスのコイル構造を
示すものである。図15の(b)は、16段、3列のチ
ューブ配列において、6サーキット、8パスのコイル構
造を示すものである。 【0041】図15の(c)は、16段、4列のチュー
ブ配列において、8サーキット、8パスのコイル構造を
示すものである。図15の(d)は、16段、5列のチ
ューブ配列において、10サーキット、8パスのコイル
構造を示すものである。 【0042】図16の(a)は、16段、6列のチュー
ブ配列において、12サーキット、8パスのコイル構造
を示すものである。図16の(b)は、16段、8列の
チューブ配列において、16サーキット、8パスのコイ
ル構造を示すものである。 【0043】 【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、各
段におけるチューブを隣接する列間において上下方向の
位置が異なる千鳥格子状に配置し、各サーキットにおい
て、熱媒体の流れ方向における上流側のチューブに対し
て下流側のチューブが、同列の上位の段に位置するか、
同段で前記気体の流れ方向の上流側の列に位置するか、
もしくは上位の段で前記気体の流れ方向の上流側の列に
位置することにより、完全カウンターフローで熱媒体が
流れ、かつ完全排水および完全排気を行なうことができ
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger used for an air conditioner, and more particularly to a coil structure of the heat exchanger. 2. Description of the Related Art As a heat exchanger used in a conventional air conditioner, a fin-tube heat exchanger is used. The fin-tube heat exchanger is composed of a large number of plate-shaped fins and a large number of circular pipe groups penetrating the plate-like fins, and heat exchange between a liquid flowing in the circular pipe and a gas flowing between the fins outside the circular pipe. Exchange is taking place. In a fin tube heat exchanger in which a liquid and a gas for heat exchange flow in a cross flow, each straight tube is arranged in a direction perpendicular to the gas flow direction and parallel to the horizontal direction. A plurality of tubes arranged in a line in the vertical direction are arranged in a row, and a plurality of tubes arranged in a line in the gas flow direction are arranged in a row, and a plurality of tubes are arranged in a staggered manner. ing. Each tube forms a path (flow path) through which a heat medium (liquid) flows, and the tubes are connected to each other by a vent tube to form a circuit (circuit).
Are formed, and each circuit forms a coil by connecting both ends of the circuit with a heating medium inlet header and a heating medium outlet header. There are two types of coils: counter flow type and parallel flow type. In the counter flow, the liquid flows from a path located on the downstream side in a flow direction of air to a path located on the upstream side, and the liquid flowing macroscopically in the circuit flows in a direction opposite to the air flow. In the parallel flow, the liquid flows from the path located on the upstream side to the path located on the downstream side in the air flow direction, and the liquid flowing through the circuit macroscopically flows in the forward direction of the air flow. In the heat exchanger, a coil is formed by changing the total number of tubes, the number of tube rows, the number of tube stages, the number of circuits, and the number of passes in one circuit in accordance with required heat exchange performance. The form is shown, for example, in FIGS.
As shown in FIG. 17 and 18, the coil 1 has a plurality of tubes 2 arranged in 24 stages and four rows, and the tubes 2 adjacent in the flow direction of the air flow are arranged in a zigzag lattice with different positions in the vertical direction. Twelve circuits formed by connecting the tubes 2 with the vent tubes 3 are arranged between the heat medium inlet header 4 and the heat medium outlet header 5, and have a coil structure of 12 circuits and 8 paths. . [0007] There are various coil structures depending on the connection form of the tubes 2 constituting each circuit. FIG. 17A shows a complete counter flow type, in which the heat medium flowing through the coil while flowing between the heat medium inlet header 4 and the heat medium outlet header 5 is air once. Does not move downstream in the flow direction. In this configuration, there is a pool portion a in the middle of the circuit where the tube 2 forming the upstream path in the flow of the heat medium flow is located below the tube 2 forming the downstream path. For this reason, when the heat medium in the coil is drained during maintenance or the like, the heat medium remains in the pool part a and cannot be completely drained. When the heat medium is re-flowed, the heat medium remains in the pool part a. The remaining liquid hinders ventilation in the circuit, forms a portion b that cannot be evacuated, and complete evacuation cannot be performed. FIG. 17 (b) partially has a parallel flow portion c, in which the heat medium moves alternately between the upstream side and the downstream side in the air flow direction. In this configuration, although water can be drained and exhausted, there is a problem that the heat exchange performance is inferior to that of the complete counter flow due to the presence of a parallel flow portion in a part. In particular, in a configuration in which the number of tubes 2 is three or more, complete drainage and exhaust can be performed, and in order to provide a heat exchanger with as few parallel flows as possible, a plurality of vent tubes 3 must be complicated. They had to be placed and were very difficult to make. Further, as shown in FIGS. 18A and 18B, when the number of circuits is small, the parallel flow portion c increases, the counter flow and the parallel flow are halved, and the rate of decrease in heat exchange performance is reduced. Had the problem of becoming larger. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems. In a configuration in which tubes are arranged in a staggered pattern, a parallel flow portion is eliminated, a heat medium flows in a state close to a complete counterflow, and complete drainage and complete drainage are performed. An object of the present invention is to provide a coil structure of a heat exchanger that can perform exhaust. In order to solve the above-mentioned problems, a coil structure of a heat exchanger according to the present invention comprises a plurality of straight-tubes forming a path through which a heat medium flows. In the direction perpendicular to the flow direction of the gas to be exchanged, and arranged in parallel to the horizontal direction, a plurality of tube groups arranged in a row in the vertical direction were arranged in a row, and arranged along the flow direction of the gas. A circuit is formed by arranging a plurality of tube groups as tiers, arranging tubes in each tier in a staggered pattern with different vertical positions between adjacent rows, and connecting each tube with a vent tube. and, each circuit comprising constitutes a coil connected to the heating medium inlet header and the heat medium outlet header at both end portions, in each circuit, the flow of the heat medium
In the gas flow direction
In the lowest row of the circuit and at the lowest level in the circuit
The most downstream tube in the flow direction of the heat medium is
The most upstream row in the gas flow direction and the
The uppermost tube and the lowermost tube
Tubes placed between the heat transfer media
Higher in the same row with respect to the upstream tube
In the same stage, in the upstream row in the gas flow direction.
And the upstream stage in the gas flow direction in the upper stage
And the heating medium inlet header and
Heat medium flows from bottom to top at the heat medium outlet header
It is the structure which was carried out. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each case, a plate-like fin through which the tube passes is omitted. 1 and 2, a coil 11 constituting a heat exchanger is formed by connecting a plurality of straight body tubes 12 forming a path through which a heat medium flows with a vent tube 13 to form a circuit. It is connected to the heat medium inlet header 14 and the heat medium outlet header 15 at the ends. Each tube 12 has a direction perpendicular to the flow direction of the gas to be heat-exchanged (indicated by arrow Air in FIG. 2).
And they are arranged in parallel in the horizontal direction. In addition, each tube 12 has a plurality of tube groups arranged in a row in the vertical direction as rows, and a plurality of tube groups arranged along the flow direction of the gas Air to be heat-exchanged as rows. Are arranged in a zigzag pattern with different vertical positions between adjacent rows, and each tube 12 has the same pitch in the row direction.
The pitch between rows is the same, and a coil structure of 24 steps, 4 rows, 12 circuits, and 8 paths is formed. In each circuit, the tube 12 into which the heat medium flows first after being branched and branched from the heat medium inlet header 14 is located at the lowest stage and the most downstream of the gas Air.
Last tube 12 joining heat medium outlet header 15
Is located at the uppermost stage and at the uppermost stream of the gas Air. In each circuit, the tube 12 on the downstream side with respect to the tube 12 on the upstream side in the flow direction of the heat medium is located in the upper stage in the same row, or the tube in the same stage is located upstream in the flow direction of the gas Air. In the upper row or in the upper row in the flow direction of the gas Air in the upper stage. With this configuration, there is no parallel flow portion in each circuit, and the heat medium in each circuit macroscopically flows in a complete counterflow that flows in the completely opposite direction to the gas flow direction. Heat exchange efficiency can be realized. Moreover, while the heat medium flows from the heat medium inlet header 14 to the heat medium outlet header 15, the heat medium always flows from the lower position in the vertical direction to the upper position, and does not flow downward once. Conversely, in maintenance or the like, the heat medium in the circuit can be completely drained without stagnation, and the air in the circuit can be completely exhausted at the time of restart. The tubes 12 are arranged at the same pitch in the row direction, and the tubes 12 constituting the circuit are connected by at most three types of vent tubes 13 with the same pitch between the rows. Coils with the same number of rows and stages to be arranged (provided that the total number of tubes can be divided by an integer)
, The number of circuits, the number of passes, the vent tube 13
Can be configured with a plurality of types of coil structures having different arrangements and the like, and heat exchange coils optimal for various heat exchange performances can be formed with the minimum material. FIGS. 3 to 16 show various circuit configurations in coils having different numbers of rows and stages, tubes, and paths in which the tubes 12 are arranged. FIG. 3 (a)
Shows a three-circuit, 24-pass coil structure in a 24-stage, 3-row tube arrangement. FIG. 3B shows a coil structure of 6 circuits and 12 paths in a tube arrangement of 24 stages and 3 rows. FIG. 3 (c) shows a 9-circuit, 8-pass coil structure in a 24-stage, 3-row tube arrangement. FIG. 4A shows a coil structure of 12 circuits and 6 paths in a tube arrangement of 24 stages and 3 rows. FIG. 4B shows an 18-circuit, 4-pass coil structure in a 24-stage, 3-row tube arrangement. FIG. 4C shows a 36-circuit, 2-pass coil structure in a 24-stage, 4-row tube arrangement. FIG. 5A shows a coil structure of 4 circuits and 24 passes in a tube arrangement of 24 stages and 4 rows. FIG. 5B shows a coil structure of 8 circuits and 12 paths in a tube arrangement of 24 stages and 4 rows. FIG. 5C shows a coil structure of 12 circuits and 8 paths in a tube arrangement of 24 stages and 4 rows. FIG. 6 (a) shows a 16-circuit, 6-pass coil structure in a 24-stage, 4-row tube arrangement. FIG. 6B shows a coil structure of 24 circuits and 4 passes in a tube arrangement of 24 stages and 4 rows. FIG. 6C shows a 48-circuit, 2-pass coil structure in a 24-stage, 4-row tube arrangement. FIG. 7A shows a coil structure of 5 circuits and 24 passes in a tube arrangement of 24 stages and 5 rows. FIG. 7B shows a coil structure of 10 circuits and 12 paths in a tube arrangement of 24 stages and 5 rows. FIG. 7C shows a coil structure of 15 circuits and 8 paths in a tube arrangement of 24 stages and 5 rows. FIG. 8 (a) shows a coil structure of 20 circuits and 6 paths in a tube arrangement of 24 stages and 5 rows. FIG. 8B shows a coil structure of 30 circuits and 4 passes in a tube arrangement of 24 stages and 5 rows. FIG. 8C shows a 60-circuit, 2-pass coil structure in a 24-stage, 5-row tube arrangement. FIG. 9A shows a coil structure of 6 circuits and 24 passes in a tube arrangement of 24 stages and 6 rows. FIG. 9B shows a coil structure of 12 circuits and 12 paths in a tube arrangement of 24 stages and 6 rows. FIG. 9C shows a coil structure of 18 circuits and 8 paths in a tube arrangement of 24 stages and 6 rows. FIG. 10A shows a coil structure of 24 circuits and 6 passes in a tube arrangement of 24 stages and 6 rows. FIG. 10B shows a 36-circuit, 4-pass coil structure in a 24-stage, 6-row tube arrangement. FIG. 10C shows a 72-circuit, 2-pass coil structure in a 24-stage, 6-row tube arrangement. FIG. 11A shows an eight-circuit, 24-pass coil structure in a 24-stage, 8-row tube arrangement. FIG. 11 (b) shows a coil structure of 16 circuits and 12 paths in a tube arrangement of 24 stages and 8 rows. FIG. 11C shows a 24-circuit, 8-path coil structure in a 24-stage, 8-row tube arrangement. FIG. 12 (a) shows a coil structure of 32 circuits and 6 paths in a tube arrangement of 24 stages and 8 rows. FIG. 12B shows a coil structure of 32 circuits and 4 passes in a tube arrangement of 24 stages and 8 rows. FIG. 13A shows a 2-circuit, 24-pass coil structure in a 24-stage, 2-row tube arrangement. FIG. 13B shows a coil structure of 4 circuits and 12 passes in a 24-stage, 2-row tube arrangement. FIG. 13C shows a coil structure of 6 circuits and 8 paths in a 24-stage, 2-row tube arrangement. FIG. 14A shows an eight-circuit, six-pass coil structure in a tube arrangement of 24 stages and two rows. FIG. 14B shows a coil structure of 12 circuits and 4 passes in a tube arrangement of 24 rows and 2 rows. FIG. 14C shows a coil structure of 24 circuits and 2 passes in a tube arrangement of 24 stages and 2 rows. FIG. 15A shows an eight-circuit, four-pass coil structure in a 16-stage, 2-row tube arrangement. FIG. 15B shows a coil structure of six circuits and eight paths in a tube arrangement of 16 stages and three rows. FIG. 15 (c) shows an eight-circuit, eight-pass coil structure in a 16-stage, 4-row tube arrangement. FIG. 15D shows a coil structure of 10 circuits and 8 paths in a tube arrangement of 16 stages and 5 rows. FIG. 16A shows a coil structure of 12 circuits and 8 paths in a tube arrangement of 16 rows and 6 rows. FIG. 16B shows a 16-circuit, 8-pass coil structure in a 16-stage, 8-row tube arrangement. As described above, according to the present invention, the tubes in each stage are arranged in a zigzag pattern in which the positions in the vertical direction are different between adjacent rows. The tube on the downstream side with respect to the tube on the upstream side in the flow direction of the
In the same stage is located in the upstream row in the gas flow direction,
Alternatively, by arranging the heat medium in the upper row in the upstream row in the gas flow direction, the heat medium can flow with complete counter flow, and complete drainage and exhaust can be performed.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施形態におけるコイル構造を示す斜
視図である。 【図2】本発明の実施形態におけるコイル構造を示す摸
式図である。 【図3】(a)〜(c)のものは、それぞれ本発明の他
の実施形態におけるコイル構造を示す摸式図である。 【図4】(a)〜(c)のものは、それぞれ本発明の他
の実施形態におけるコイル構造を示す摸式図である。 【図5】(a)〜(c)のものは、それぞれ本発明の他
の実施形態におけるコイル構造を示す摸式図である。 【図6】(a)〜(c)のものは、それぞれ本発明の他
の実施形態におけるコイル構造を示す摸式図である。 【図7】(a)〜(c)のものは、それぞれ本発明の他
の実施形態におけるコイル構造を示す摸式図である。 【図8】(a)〜(c)のものは、それぞれ本発明の他
の実施形態におけるコイル構造を示す摸式図である。 【図9】(a)〜(c)のものは、それぞれ本発明の他
の実施形態におけるコイル構造を示す摸式図である。 【図10】(a)〜(c)のものは、それぞれ本発明の
他の実施形態におけるコイル構造を示す摸式図である。 【図11】(a)〜(c)のものは、それぞれ本発明の
他の実施形態におけるコイル構造を示す摸式図である。 【図12】(a)〜(b)のものは、それぞれ本発明の
他の実施形態におけるコイル構造を示す摸式図である。 【図13】(a)〜(c)のものは、それぞれ本発明の
他の実施形態におけるコイル構造を示す摸式図である。 【図14】(a)〜(c)のものは、それぞれ本発明の
他の実施形態におけるコイル構造を示す摸式図である。 【図15】(a)〜(d)のものは、それぞれ本発明の
他の実施形態におけるコイル構造を示す摸式図である。 【図16】(a)〜(b)のものは、それぞれ本発明の
他の実施形態におけるコイル構造を示す摸式図である。 【図17】(a)〜(b)のものは、それぞれ従来のコ
イル構造を示す摸式図である。 【図18】(a)〜(b)のものは、それぞれ従来のコ
イル構造を示す摸式図である。 【符号の説明】 11 コイル 12 チューブ 13 ベントチューブ 14 熱媒体入口ヘッダ 15 熱媒体出口ヘッダ
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing a coil structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing a coil structure according to the embodiment of the present invention. FIGS. 3A to 3C are schematic diagrams each showing a coil structure according to another embodiment of the present invention. FIGS. 4A to 4C are schematic diagrams each showing a coil structure according to another embodiment of the present invention. FIGS. 5A to 5C are schematic diagrams each showing a coil structure according to another embodiment of the present invention. 6 (a) to 6 (c) are schematic diagrams each showing a coil structure according to another embodiment of the present invention. FIGS. 7A to 7C are schematic diagrams each showing a coil structure according to another embodiment of the present invention. 8 (a) to 8 (c) are schematic diagrams each showing a coil structure according to another embodiment of the present invention. FIGS. 9A to 9C are schematic diagrams each showing a coil structure according to another embodiment of the present invention. FIGS. 10A to 10C are schematic diagrams each showing a coil structure according to another embodiment of the present invention. FIGS. 11A to 11C are schematic diagrams showing a coil structure according to another embodiment of the present invention. 12 (a) and 12 (b) are schematic diagrams each showing a coil structure in another embodiment of the present invention. FIGS. 13A to 13C are schematic diagrams each showing a coil structure according to another embodiment of the present invention. FIGS. 14A to 14C are schematic diagrams each showing a coil structure according to another embodiment of the present invention. FIGS. 15A to 15D are schematic diagrams each showing a coil structure according to another embodiment of the present invention. FIGS. 16 (a) and (b) are schematic diagrams each showing a coil structure in another embodiment of the present invention. 17 (a) and (b) are schematic diagrams each showing a conventional coil structure. 18 (a) and (b) are schematic diagrams each showing a conventional coil structure. [Description of Signs] 11 Coil 12 Tube 13 Vent tube 14 Heat medium inlet header 15 Heat medium outlet header

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 利壽 栃木県宇都宮市平出工業団地28 クボタ トレーン株式会社栃木工場内 (56)参考文献 特開 昭63−161330(JP,A) 実開 昭55−162776(JP,U) 実開 昭60−182676(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F28F 1/00 F28D 1/047 F28F 1/32 F28F 3/00 F24F 5/00 101 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Toshihisa Shimizu 28, Hirade Industrial Park, Utsunomiya City, Tochigi Prefecture Inside the Kubota Train Co., Ltd. Tochigi Plant (56) References JP-A-63-161330 (JP, A) 55-162776 (JP, U) Japanese Utility Model Showa 60-182676 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F28F 1/00 F28D 1/047 F28F 1/32 F28F 3 / 00 F24F 5/00 101

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 熱媒体が流れるパスを形成する複数の直
胴状のチューブを、熱交換対象の気体の流れ方向と直交
する方向で、かつ水平方向に向けて平行に配置し、上下
方向の一列状に配置した複数のチューブ群を列とし、前
記気体の流れ方向に沿って配列した複数のチューブ群を
段として配列するとともに、各段におけるチューブを隣
接する列間において上下方向の位置が異なる千鳥格子状
に配置し、各チューブを相互にベントチューブで接続す
ることによりサーキットを形成し、各サーキットを両側
端部において熱媒体入口ヘッダおよび熱媒体出口ヘッダ
に接続してコイルを構成するものであって、 各サーキットにおいて、熱媒体の流れ方向における最上
流のチューブが前記気体の流れ方向の最下流の列で、か
つサーキット中の最下位の段に位置し、熱媒体の流れ方
向における最下流のチューブが前記気体の流れ方向の最
上流の列で、かつサーキット中の最上位の段に位置し、
最上流のチューブと最下流のチューブの間に配置するチ
ューブは、熱媒体の流れ方向における上流側のチューブ
に対して、同列の上位の段に位置するものと、同段で前
記気体の流れ方向の上流側の列に位置するものと、上位
の段で前記気体の流れ方向の上流側の列に位置するもの
とからなり、熱媒体入口ヘッダおよび熱媒体出口ヘッダ
において熱媒体が下方から上方へ流れることを特徴とし
た熱交換器のコイル構造。
(57) [Claim 1] A plurality of straight-tubes forming a path through which a heat medium flows are directed in a direction perpendicular to the flow direction of the gas to be heat-exchanged and in a horizontal direction. A plurality of tube groups arranged in a row in the vertical direction are arranged in parallel, and a plurality of tube groups arranged along the flow direction of the gas are arranged as a stage, and the tubes in each stage are adjacent to each other. A circuit is formed by arranging the tubes in a staggered pattern with different vertical positions between the rows, connecting the tubes to each other with vent tubes, and forming each circuit at both ends of the heat medium inlet header and the heat medium outlet header. connect a constitutes a coil, in each circuit, the top in the flow direction of the heat medium
The flow tube is the lowest row in the gas flow direction,
Located at the lowest level of the circuit
Tube at the most downstream in the gas flow direction.
Located in the upper row and at the highest level in the circuit,
A tube placed between the most upstream tube and the most downstream tube
The tube is an upstream tube in the heat medium flow direction.
Of the same row,
The upstream row in the gas flow direction and the upper row
Located in the upstream row in the gas flow direction
A heat medium inlet header and a heat medium outlet header
Wherein the heat medium flows upward from below .
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