JP4569267B2 - Heat exchanger and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は冷却システム、放熱システムや加熱システム等用の熱交換器に関するもので、特に情報機器などコンパクト性を要求されるシステムで使用される液体と気体の熱交換器及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a heat exchanger for a cooling system, a heat dissipation system, a heating system, and the like, and more particularly to a liquid and gas heat exchanger used in a system that requires compactness such as information equipment and a method for manufacturing the same. is there.

従来、この種の熱交換器としては、管とフィンとから構成されたものが一般的であるが、近年はそのコンパクト化を図るために、管径及び管ピッチを小さくし、管を高密度化する傾向にある。その極端な形態としては、管外径が0.5mm程度の非常に細い管のみから熱交換部が構成されたものがある(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, this type of heat exchanger is generally composed of tubes and fins. However, in recent years, in order to achieve compactness, the tube diameter and tube pitch are reduced, and the tubes are made dense. It tends to become. As an extreme form thereof, there is one in which the heat exchanging portion is composed only of a very thin tube having a tube outer diameter of about 0.5 mm (for example, see Patent Document 1).

図9は、特許文献1に記載された従来の熱交換器の正面図である。   FIG. 9 is a front view of a conventional heat exchanger described in Patent Document 1. FIG.

図9に示すように、従来の熱交換器は、所定間隔を置いて対向配置される入口タンク31と出口タンク32と、入口タンク31と出口タンク32の間に断面円環の複数の管33が配置され、管33の外部を外部流体が流通されるコア部34が構成されている。   As shown in FIG. 9, the conventional heat exchanger includes an inlet tank 31 and an outlet tank 32 that are arranged to face each other at a predetermined interval, and a plurality of pipes 33 having an annular cross section between the inlet tank 31 and the outlet tank 32. Is arranged, and a core part 34 through which an external fluid flows through the outside of the pipe 33 is configured.

そして、管33を正方形の碁盤目状に配置するとともに、管33の外径を0.2mm以上0.8mm以下とし、隣接する管33のピッチを管外径で除した値を0.5以上3.5以下とすることで、使用動力に対する熱交換量を大幅に向上できるとしている。
特開2001−116481号公報
And while arrange | positioning the pipe | tube 33 in square grid shape, the outer diameter of the pipe | tube 33 shall be 0.2 mm or more and 0.8 mm or less, and the value which remove | divided the pitch of the adjacent pipe | tube 33 by the pipe outer diameter is 0.5 or more. By setting it to 3.5 or less, it is said that the amount of heat exchange for the power used can be greatly improved.
JP 2001-116481 A

上記従来の熱交換器を構成する具体的な要素や製造方法については示されていないが、一般的には、多数の細い管33と、特定の面に多数の細かい円孔を予め空けた入口タンク31と出口タンク32を用意し、入口タンク31及び出口タンク32の円孔に管33の両端を挿入し、溶接等によって管33の挿入部を入口タンク31及び出口タンク32に接着する方法が考えられる。しかしながら、入口タンク31や出口タンク32に管33の挿入用の微細な円孔を所定の微細なピッチで設けることと、非常に多くの管33を入口タンク31や出口タンク32に挿入し接着する工程が非常に困難であり、熱交換性能が高くても、非常に高価でかつ洩れに対する信頼性が低いものになるという課題を有していた。   Although specific elements and manufacturing methods constituting the conventional heat exchanger are not shown, in general, a large number of thin tubes 33 and a large number of fine holes on a specific surface are previously opened. There is a method in which a tank 31 and an outlet tank 32 are prepared, both ends of the pipe 33 are inserted into the circular holes of the inlet tank 31 and the outlet tank 32, and the insertion portion of the pipe 33 is bonded to the inlet tank 31 and the outlet tank 32 by welding or the like. Conceivable. However, the inlet tank 31 and the outlet tank 32 are provided with fine circular holes for inserting the pipes 33 at a predetermined fine pitch, and a very large number of pipes 33 are inserted into the inlet tank 31 and the outlet tank 32 and bonded. The process is very difficult, and even if the heat exchange performance is high, there is a problem that it is very expensive and has low reliability for leakage.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、非常に優れた熱交換性能を保持しながら、非常に製造が容易な構造で、安価で、かつ信頼性の高い熱交換器を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and provides an inexpensive and highly reliable heat exchanger having a structure that is extremely easy to manufacture while maintaining extremely excellent heat exchange performance. With the goal.

上記従来の課題を解決するために、本発明の熱交換器は、平面上で略平行に並べられた複数の管からなる管列と、複数の前記管列が間隔を空けて積層され、前記管の両端付近で前記管列の相互間に設けられた複数のスペーサと、前記管の両端を内包し、同時に積層された前記スペーサによって構成されるスペーサ面で閉塞される開口部を持つヘッダーとからなり、前記スペーサを柔軟性のある材料とし、前記スペーサの一部を前記ヘッダー内に延長することで前記ヘッダー内に仕切壁を設けたものである。 In order to solve the above-described conventional problem, the heat exchanger of the present invention includes a tube row composed of a plurality of tubes arranged substantially in parallel on a plane and a plurality of the tube rows stacked at intervals, A plurality of spacers provided between the tube rows in the vicinity of both ends of the tube, and a header having openings that enclose both ends of the tube and are closed by a spacer surface constituted by the spacers stacked simultaneously. The spacer is made of a flexible material, and a partition wall is provided in the header by extending a part of the spacer into the header .

かかる構成により、管とスペーサを交互に積層することによって管群を容易に構成することができる。また、ヘッダー内に仕切壁を設けた構成としたことにより、管の内部を流れる流体のパス数を減らして、流体の速度を上げることができる。また、スペーサの一部をヘッダー内に延長することで前記仕切壁を構成したことにより、仕切壁の位置決めや取り付けを簡単に行うことができる。また、スペーサの弾性力によって、スペーサ相互やスペーサと管とのシール性や、スペーサとヘッダーとのシール性を確保することができ、接着剤等によるシールを不要とすることができる。 With this configuration, the tube group can be easily configured by alternately stacking the tubes and the spacers. In addition, since the partition wall is provided in the header, the number of fluid paths flowing inside the pipe can be reduced, and the fluid speed can be increased. Further, since the partition wall is configured by extending a part of the spacer into the header, the partition wall can be easily positioned and attached. Further, the sealing force between the spacers, the spacer and the tube, and the sealing property between the spacer and the header can be ensured by the elastic force of the spacer, and sealing with an adhesive or the like can be eliminated.

また本発明は、前記スペーサ面の大きさを前記開口部の大きさよりも若干大きく構成したものである。   In the present invention, the size of the spacer surface is configured to be slightly larger than the size of the opening.

かかる構成により、スペーサ面とヘッダーの開口部とのシール性を強化することができる。   With such a configuration, the sealing performance between the spacer surface and the opening of the header can be enhanced.

また本発明は、前記スペーサの前記管と接する面に凹みを設けた構成としたものである。   Moreover, this invention is set as the structure which provided the dent in the surface which contact | connects the said pipe | tube of the said spacer.

かかる構成により、スペーサ上に設置する管の位置決めを容易にすることができる。   With this configuration, it is possible to facilitate positioning of the pipe installed on the spacer.

また本発明は、前記凹みの大きさを前記管の断面の大きさよりも若干小さく構成したものである。   According to the present invention, the size of the recess is slightly smaller than the size of the cross section of the tube.

かかる構成により、スペーサと管とのシール性を強化することができる。   With this configuration, the sealability between the spacer and the tube can be enhanced.

また本発明は、前記スペーサと接する前記開口部の端面に傾斜をつけた構成としたものである。   In the present invention, the end face of the opening in contact with the spacer is inclined.

かかる構成により、スペーサ面をヘッダーの開口部に挿入する作業を容易にするとともに、スペーサ面と開口部との密着性も高めることができる。   With this configuration, the work of inserting the spacer surface into the opening of the header can be facilitated, and the adhesion between the spacer surface and the opening can be enhanced.

また本発明は、前記スペーサ面と接する前記開口部の端面の一部に突起または段差を設けた構成としたものである。   According to the present invention, a protrusion or a step is provided on a part of the end face of the opening in contact with the spacer surface.

かかる構成により、スペーサ面の開口部への挿入に際し、スペーサ面の位置を固定することができる。   With this configuration, the position of the spacer surface can be fixed when the spacer surface is inserted into the opening.

また本発明は、前記管を楕円管としたものである。   In the present invention, the tube is an elliptic tube.

かかる構成により、管の外部を流れる流体の抵抗を抑えることができる。   With this configuration, the resistance of the fluid flowing outside the tube can be suppressed.

また本発明は、前記管または前記管列を内部に複数の流路を備えた偏平管としたものである。   In the present invention, the tube or the tube row is a flat tube having a plurality of flow paths therein.

かかる構成により、管の本数を減らすことができる。   With this configuration, the number of tubes can be reduced.

さらに本発明は、前記管列と前記スペーサを交互に積層した後、前記開口部に前記スペーサ面を挿入するものである。   Furthermore, in the present invention, after the tube rows and the spacers are alternately stacked, the spacer surface is inserted into the opening.

かかる製造方法により、多数の管の両端を微細な円孔に挿入する工程を無くすことができる。   Such a manufacturing method can eliminate the step of inserting both ends of a large number of tubes into fine circular holes.

本発明の熱交換器は、管を積層することによって管群を容易に構成することができるので、熱交換器を非常に容易な工程で製造できる。また、スペーサの一部をヘッダー内に延長することでヘッダー内に仕切壁を設けたことにより、仕切壁の位置決めや取り付けを簡単に行うことができ、管の内部を流れる流体のパス数を減らして、流体の速度を上げることができ、流体と管との熱伝達率を高めることができる。また、スペーサの弾性力によって、スペーサ相互やスペーサと管とのシール性や、スペーサとヘッダーとのシール性を確保することができ、接着剤等によるシールを不要とすることができる。 In the heat exchanger of the present invention, the tube group can be easily configured by stacking the tubes, and therefore the heat exchanger can be manufactured by a very easy process. Also, by providing a partition wall in the header by extending a part of the spacer into the header, the partition wall can be easily positioned and attached, reducing the number of paths of fluid flowing inside the pipe. Thus, the speed of the fluid can be increased, and the heat transfer coefficient between the fluid and the tube can be increased. Further, the sealing force between the spacers, the spacer and the tube, and the sealing property between the spacer and the header can be ensured by the elastic force of the spacer, and sealing with an adhesive or the like can be eliminated.

また本発明の熱交換器は、スペーサ相互やスペーサと管とのシール性や、スペーサ面とヘッダーの開口部とのシール性を確保することができるので、接着剤等によるシールを不要とすることができ、製造工程数を減らすことができる。   In addition, the heat exchanger of the present invention can ensure the sealability between the spacers, the spacer and the tube, and the sealability between the spacer surface and the opening of the header. And the number of manufacturing processes can be reduced.

さらに本発明の熱交換器の製造方法は、多数の管を微細な円孔に挿入する工程を無くすことができるので、熱交換器をより一層容易な工程で製造できる。   Furthermore, the method for producing a heat exchanger according to the present invention can eliminate the step of inserting a large number of tubes into a fine circular hole, and therefore, the heat exchanger can be produced in an even easier step.

請求項1に記載の発明は、平面上で略平行に並べられた複数の管からなる管列と、複数の前記管列が間隔を空けて積層され、前記管の両端付近で前記管列の相互間に設けられた複数のスペーサと、前記管の両端を内包し、同時に積層された前記スペーサによって構成されるスペーサ面で閉塞される開口部を持つヘッダーとから構成したことにより、管を積層することによって管群を容易に構成することができ、熱交換器を非常に容易な工程で製造できる。また、スペーサの一部をヘッダー内に延長することでヘッダー内に仕切壁を設けたことにより、仕切壁の位置決めや取り付けを簡単に行うことができ、管の内部を流れる流体のパス数を減らして、流体の速度を上げることができ、流体と管との熱伝達率を高めることができる。また、スペーサを柔軟性のある材料としたことにより、スペーサの弾性力によって、スペーサ相互やスペーサと管とのシール性や、スペーサとヘッダーとのシール性を確保することができ、接着剤等によるシールを不要とすることができる。 According to the first aspect of the present invention, a plurality of tube rows arranged in parallel on a plane and a plurality of the tube rows are stacked at intervals, and the tube rows are arranged near both ends of the tube. a plurality of spacers disposed therebetween, and enclosing both ends of the tube, by which is composed of a header with an opening which is closed by the spacer surface formed by the spacer which is stacked at the same time, the laminated tube By doing so, the tube group can be easily configured, and the heat exchanger can be manufactured by a very easy process. Also, by providing a partition wall in the header by extending a part of the spacer into the header, the partition wall can be easily positioned and attached, reducing the number of paths of fluid flowing inside the pipe. Thus, the speed of the fluid can be increased, and the heat transfer coefficient between the fluid and the tube can be increased. In addition, since the spacer is made of a flexible material, the sealing force between the spacers, the spacer and the tube, and the sealing property between the spacer and the header can be ensured by the elastic force of the spacer. A seal can be dispensed with.

請求項に記載の発明は、請求項に記載の発明の熱交換器において、前記スペーサ面の大きさを前記開口部の大きさよりも若干大きくしたもので、スペーサ面とヘッダーの開口部とのシール性を強化することができる。 The invention according to claim 2 is the heat exchanger according to claim 1 , wherein the size of the spacer surface is slightly larger than the size of the opening, and the spacer surface and the opening of the header It is possible to enhance the sealing performance.

請求項に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明の熱交換器において、前記スペーサの前記管と接する面に凹みを設けたもので、スペーサ上に設置する管の位置決めを容易にすることができる。 According to a third aspect of the present invention, in the heat exchanger according to the first or second aspect of the present invention, the surface of the spacer that comes into contact with the tube is provided with a recess, so that the tube placed on the spacer can be easily positioned. Can be.

請求項に記載の発明は、請求項に記載の発明の熱交換器において、前記凹みの大きさを前記管の断面の大きさよりも若干小さくしたもので、スペーサと管とのシール性を強化することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the heat exchanger according to the third aspect of the present invention, the size of the recess is made slightly smaller than the size of the cross section of the tube, and the sealing property between the spacer and the tube is improved. Can be strengthened.

請求項に記載の発明は、請求項1からのいずれかに記載の発明の熱交換器において、前記スペーサと接する前記開口部の端面に傾斜をつけたもので、スペーサ面をヘッダーの開口部に挿入する作業を容易にするとともに、スペーサ面と開口部との密着性も高めることができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the heat exchanger according to any one of the first to fourth aspects, the end surface of the opening contacting the spacer is inclined, and the spacer surface is an opening of the header. In addition to facilitating the work of inserting into the part, the adhesion between the spacer surface and the opening can also be enhanced.

請求項に記載の発明は、請求項1からのいずれかに記載の発明の熱交換器において、前記スペーサ面と接する前記開口部の端面の一部に突起を設けたもので、スペーサ面の開口部への挿入に際し、スペーサ面の位置を固定することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the heat exchanger according to any one of the first to fifth aspects, a protrusion is provided on a part of the end surface of the opening that is in contact with the spacer surface. In the insertion into the opening, the position of the spacer surface can be fixed.

請求項に記載の発明は、請求項1からのいずれかに記載の発明の熱交換器において、前記管を楕円管としたもので、管の外部を流れる流体の抵抗を抑えることができる。 A seventh aspect of the present invention is the heat exchanger according to any one of the first to sixth aspects, wherein the tube is an elliptic tube, and the resistance of the fluid flowing outside the tube can be suppressed. .

請求項に記載の発明は、請求項1からのいずれかに記載の発明の熱交換器において、前記管または前記管列を内部に複数の流路を備えた偏平管としたもので、管の本数を減らすことができる。 The invention according to claim 8 is the heat exchanger according to any one of claims 1 to 6 , wherein the tube or the tube row is a flat tube having a plurality of flow paths therein. The number of tubes can be reduced.

請求項に記載の発明は、請求項1からのいずれかに記載の熱交換器の製造方法において、前記管列と前記スペーサを交互に積層した後、前記開口部に前記スペーサ面を挿入するもので、多数の管の両端を微細な円孔に挿入する工程を無くすことができるので、熱交換器をより一層容易な工程で製造できる。 The invention according to claim 9 is the method of manufacturing a heat exchanger according to any one of claims 1 to 8 , wherein the tube rows and the spacers are alternately stacked, and then the spacer surface is inserted into the opening. As a result, it is possible to eliminate the step of inserting both ends of a large number of tubes into fine circular holes, so that the heat exchanger can be manufactured in an even easier step.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における熱交換器の正面図、図2は、同実施の形態の熱交換器の側面図、図3は図1のA−A線断面図、図4は図2のB−B線断面図、図5は、同実施の形態の熱交換器の熱交換部の製造方法を示す概略図、図6は、同実施の形態の熱交換器の製造方法を示す概略図、図7は、同実施の形態の他の熱交換器の管軸と垂直方向の断面図、図8は、同実施の形態の他の熱交換器の管軸と垂直方向の断面図を示すものである。
(Embodiment 1)
1 is a front view of a heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a side view of the heat exchanger of the same embodiment, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 2, FIG. 5 is a schematic view showing a method for manufacturing a heat exchange part of the heat exchanger according to the embodiment, and FIG. 6 is a method for manufacturing the heat exchanger according to the embodiment. FIG. 7 is a cross-sectional view perpendicular to the tube axis of another heat exchanger of the embodiment, and FIG. 8 is a view perpendicular to the tube axis of the other heat exchanger of the embodiment. A sectional view is shown.

図1から図4において、熱交換器は、熱交換部1と熱交換部1の両端のヘッダー2aと2bから構成される。熱交換部1は、平面上で平行に並べられた複数の管3からなる管列4が、管3の両端付近で管列4の相互間に設けられた複数のスペーサ5によって間隔を保って積層されることで構成されている。ヘッダー2aは、内部に空間6a、6bと流入管7と流出管8と開口部9aを備え、開口部9aは積層されたスペーサ5によって構成されるスペーサ面10によって閉塞されている。またヘッダー2bは、内部に空間6cと開口部9bを備え、開口部9bは積層されたスペーサ5によって構成されるスペーサ面10によって閉塞されている。開口部9a、9bの大きさはスペーサ面10よりやや小さく、同時に開口部9a、9bの端面は、内部の空間6a、6b、6cに向かって狭くなるようにいずれも傾斜している。また開口部9a、9bの端面には、突起11aと11bがスペーサ面10の厚さに相当する間隔を相互に空けてそれぞれ連続して設けられており、突起11aと11bの間にスペーサ面が固定されるようになっている。スペーサ5は、ゴム等の柔軟性の材料から成形され、また管1と接する部分に、管1の断面よりもやや小さい凹み12が設けられている。またヘッダー2aの内部は、仕切壁13によって空間6aと6bに2分割され、また仕切壁13は、隣接するスペーサ5aをヘッダー2a内に延長することで構成されている。   1 to 4, the heat exchanger includes a heat exchange unit 1 and headers 2 a and 2 b at both ends of the heat exchange unit 1. The heat exchanging unit 1 is configured such that a tube row 4 composed of a plurality of tubes 3 arranged in parallel on a plane is spaced by a plurality of spacers 5 provided between the tube rows 4 near both ends of the tube 3. It is configured by being laminated. The header 2 a includes spaces 6 a and 6 b, an inflow pipe 7, an outflow pipe 8, and an opening 9 a inside, and the opening 9 a is closed by a spacer surface 10 constituted by the stacked spacers 5. The header 2b includes a space 6c and an opening 9b inside, and the opening 9b is closed by a spacer surface 10 constituted by the stacked spacers 5. The sizes of the openings 9a and 9b are slightly smaller than the spacer surface 10, and at the same time, the end surfaces of the openings 9a and 9b are inclined so as to become narrower toward the internal spaces 6a, 6b, and 6c. In addition, protrusions 11a and 11b are provided on the end surfaces of the openings 9a and 9b continuously with a space corresponding to the thickness of the spacer surface 10, and the spacer surface is provided between the protrusions 11a and 11b. It is supposed to be fixed. The spacer 5 is formed from a flexible material such as rubber, and a recess 12 slightly smaller than the cross section of the tube 1 is provided in a portion in contact with the tube 1. The interior of the header 2a is divided into two spaces 6a and 6b by the partition wall 13, and the partition wall 13 is configured by extending the adjacent spacer 5a into the header 2a.

また図5に示すように、管3を平面状に平行に並べた管列4と、予め凹み12が設けられたスペーサ5を交互に積層し、まず熱交換部1を組み立てる。次に図6に示すように、ヘッダー2a、2bのそれぞれの開口部9a、9bに熱交換部1のスペーサ面10をスペーサ面10が突起11aと11bの間に固定されるまで挿入し、開口部9a、9bを閉塞する。   As shown in FIG. 5, the tube rows 4 in which the tubes 3 are arranged in parallel in a plane and the spacers 5 provided with the recesses 12 are alternately stacked, and the heat exchange unit 1 is first assembled. Next, as shown in FIG. 6, the spacer surface 10 of the heat exchanging portion 1 is inserted into the respective openings 9a and 9b of the headers 2a and 2b until the spacer surface 10 is fixed between the protrusions 11a and 11b. The portions 9a and 9b are closed.

以上のように構成された熱交換器では、管3の内部を流れる流体Aと管3の外部を流れる流体Bとが管3を介して熱交換する。流体Aの具体例としては水や冷媒、流体Bの具体例としては空気やガスなどが考えられる。また流体Aは、流入管7からヘッダー2aの空間6aに流入し、空間6aに接続されている複数の管3の内部を分岐して流れる。管3の内部を流れた流体Aはヘッダー2bの空間6cで一旦合流した後、空間6bに接続されている複数の管3の内部を分岐して流れ、空間6bで合流した後、流出口8から流出する。この際、この熱交換器では管列4とスペーサ5を交互に積層することで管群状の熱交換部1を構成するので、非常に細い管を非常に高密度に配列することができ、流体Aや流体Bが接する管3の伝熱面積を非常に大きくすることができるので、非常に高能力でコンパクトな熱交換器を実現することができる。   In the heat exchanger configured as described above, the fluid A flowing inside the tube 3 and the fluid B flowing outside the tube 3 exchange heat through the tube 3. Specific examples of the fluid A include water and refrigerant, and specific examples of the fluid B include air and gas. Further, the fluid A flows from the inflow pipe 7 into the space 6a of the header 2a, and flows through the inside of the plurality of pipes 3 connected to the space 6a. The fluid A that has flowed through the inside of the pipe 3 once merges in the space 6c of the header 2b, then flows through the inside of the plurality of pipes 3 connected to the space 6b, and merges in the space 6b. Spill from. At this time, in this heat exchanger, the tube rows 4 and the spacers 5 are alternately stacked to constitute the tube group-like heat exchange section 1, so that very thin tubes can be arranged very densely, Since the heat transfer area of the pipe 3 in contact with the fluid A and the fluid B can be made very large, a very high capacity and compact heat exchanger can be realized.

以上のように、本実施の形態においては、平面上で平行に並べられた複数の管3からなる管列4と、複数の管列4が間隔を空けて積層され、管3の両端付近で管列4の相互間に設けられた複数のスペーサ5と、管3の両端を内包し、同時に積層されたスペーサ5によって構成されるスペーサ面10で閉塞される開口部9a、9bを持つヘッダー2a、2bとから構成することにより、管3を積層することによって管群を容易に構成することができ、熱交換器を非常に容易な工程で製造できる。   As described above, in the present embodiment, a tube row 4 composed of a plurality of tubes 3 arranged in parallel on a plane and a plurality of tube rows 4 are stacked with a space between them, in the vicinity of both ends of the tube 3. A plurality of spacers 5 provided between the tube rows 4 and a header 2a having openings 9a and 9b that include both ends of the tube 3 and are closed by a spacer surface 10 constituted by the spacers 5 stacked simultaneously. 2b, the tube group can be easily configured by laminating the tubes 3, and the heat exchanger can be manufactured in a very easy process.

またスペーサ5を柔軟性のある材料とすることで、スペーサ5の弾性力によって、スペーサ相互やスペーサ5と管3とのシール性や、スペーサ面10とヘッダー2a、2bの開口部9a、9bとのシール性を確保することができ、接着剤等によるシールを不要とすることができ、製造工程数を減らすことができる。   Further, by making the spacer 5 a flexible material, due to the elastic force of the spacer 5, the sealability between the spacers, the spacer 5 and the tube 3, and the openings 9a and 9b of the spacer surface 10 and the headers 2a and 2b Sealing performance can be ensured, sealing with an adhesive or the like can be eliminated, and the number of manufacturing steps can be reduced.

またスペーサ面10の大きさを開口部9a、9bの大きさよりも若干大きくすることで、スペーサ面10とヘッダー2a、2bの開口部9a、9bとのシール性を強化することができる。   Further, by making the size of the spacer surface 10 slightly larger than the size of the openings 9a and 9b, the sealing performance between the spacer surface 10 and the openings 9a and 9b of the headers 2a and 2b can be enhanced.

またスペーサ5の管3と接する面に凹み12を設けることで、スペーサ5上に設置する管3の位置決めを容易にすることができる。   Further, by providing the recess 12 on the surface of the spacer 5 in contact with the tube 3, the positioning of the tube 3 installed on the spacer 5 can be facilitated.

また凹み12の大きさを管3の断面の大きさよりも若干小さくすることで、スペーサ5と管3とのシール性を強化することができる。   Further, by making the size of the recess 12 slightly smaller than the size of the cross section of the tube 3, the sealing performance between the spacer 5 and the tube 3 can be enhanced.

またスペーサ5と接する開口部9a、9bの端面に傾斜をつけることで、スペーサ面10をヘッダー2a、2bの開口部9a、9bに挿入する作業を容易にするとともに、スペーサ面10と開口部9a、9bとの密着性も高めることができる。   Further, by inclining the end surfaces of the openings 9a and 9b in contact with the spacer 5, it is easy to insert the spacer surface 10 into the openings 9a and 9b of the headers 2a and 2b, and the spacer surface 10 and the openings 9a. , 9b can also be improved.

またスペーサ5と接する開口部9a、9bの端面の突起11a、11bを設けることにより、スペーサ面10の開口部9a、9bへの挿入に際し、スペーサ面10の位置を固定することができる。   Further, by providing the projections 11a and 11b on the end surfaces of the openings 9a and 9b that are in contact with the spacer 5, the position of the spacer surface 10 can be fixed when the spacer surface 10 is inserted into the openings 9a and 9b.

またヘッダー2a内に仕切壁13を設けることで、管3の内部を流れる流体Aのパス数を減らして、流体Aの速度を上げることができ、流体Aと管3との熱伝達率を高めることができる。   Further, by providing the partition wall 13 in the header 2a, the number of paths of the fluid A flowing inside the pipe 3 can be reduced, the speed of the fluid A can be increased, and the heat transfer coefficient between the fluid A and the pipe 3 is increased. be able to.

またスペーサ5の一部をヘッダー2a内に延長することで仕切壁13とすることにより、仕切壁13の位置決めや取り付けを簡単に行うことができる。   Further, the partition wall 13 can be easily positioned and attached by extending a part of the spacer 5 into the header 2a to form the partition wall 13.

さらには管列4とスペーサ5を交互に積層した後に、開口部9a、9bにスペーサ面10を挿入することで、多数の管3の両端を微細な円孔に挿入する工程を無くすことができるので、熱交換器をより一層容易な工程で製造できる。   Furthermore, after the tube rows 4 and the spacers 5 are alternately stacked, the spacer surface 10 is inserted into the openings 9a and 9b, thereby eliminating the step of inserting both ends of the numerous tubes 3 into fine circular holes. Therefore, a heat exchanger can be manufactured by a much easier process.

なお、本実施の形態1の熱交換器では管3を円管としたが、図7に示すように管3は楕円管としても良い。この場合には、管3の外部を流れる流体の抵抗を抑えることができる。   In the heat exchanger of the first embodiment, the tube 3 is a circular tube, but the tube 3 may be an elliptical tube as shown in FIG. In this case, the resistance of the fluid flowing outside the tube 3 can be suppressed.

また、本実施の形態1の熱交換器では管3を円管としたが、図8に示すように管3または管列4を内部に複数の流路を備えた偏平管としても良い。この場合には、管の本数を減らすことができる。   In the heat exchanger according to the first embodiment, the tube 3 is a circular tube, but the tube 3 or the tube row 4 may be a flat tube having a plurality of flow paths therein as shown in FIG. In this case, the number of tubes can be reduced.

以上のように、本発明にかかる熱交換器は、非常に優れた熱交換性能を、非常に製造が容易な構造で、かつ安価に実現でき、冷凍冷蔵機器や空調機器用の熱交換器や、廃熱回収機器等の用途にも適用できる。   As described above, the heat exchanger according to the present invention can realize extremely excellent heat exchange performance with a structure that is very easy to manufacture and at low cost, and can be used for heat exchangers for refrigeration equipment and air conditioning equipment. It can also be applied to uses such as waste heat recovery equipment.

本発明の実施の形態1における熱交換器の正面図The front view of the heat exchanger in Embodiment 1 of this invention 同実施の形態の熱交換器の側面図Side view of the heat exchanger of the same embodiment 図1の熱交換器のA−A線断面図AA line sectional view of the heat exchanger of FIG. 図2の熱交換器のB−B線断面図BB sectional view of the heat exchanger of FIG. 同実施の形態の熱交換器の熱交換部の製造方法を示す概略図Schematic which shows the manufacturing method of the heat exchange part of the heat exchanger of the embodiment 同実施の形態の熱交換器の製造方法を示す概略図Schematic showing the manufacturing method of the heat exchanger of the embodiment 同実施の形態の他の熱交換器の管軸と垂直方向の断面図Sectional drawing perpendicular to the tube axis of another heat exchanger of the same embodiment 同実施の形態の他の熱交換器の管軸と垂直方向の断面図Sectional drawing perpendicular to the tube axis of another heat exchanger of the same embodiment 従来の熱交換器の正面図Front view of conventional heat exchanger

符号の説明Explanation of symbols

2a、2b ヘッダー
3 管
4 管列
5、5a、5b スペーサ
9a、9b 開口部
10 スペーサ面
11a、11b 突起
12 凹み
13 仕切壁
2a, 2b Header 3 Tube 4 Tube row 5, 5a, 5b Spacer 9a, 9b Opening 10 Spacer surface 11a, 11b Protrusion 12 Recess 13 Partition wall

Claims (9)

平面上で略平行に並べられた複数の管からなる管列と、複数の前記管列が間隔を空けて積層され、前記管の両端付近で前記管列の相互間に設けられた複数のスペーサと、前記管の両端を内包し、同時に積層された前記スペーサによって構成されるスペーサ面で閉塞される開口部を持つヘッダーとからなり、前記スペーサを柔軟性のある材料とし、前記スペーサの一部を前記ヘッダー内に延長することで前記ヘッダー内に仕切壁を設けた熱交換器。 A plurality of tube rows arranged in parallel on a plane and a plurality of the tube rows stacked with a space therebetween, and a plurality of spacers provided between the tube rows near both ends of the tube If, enclosing the ends of the tube, Ri Do and a header having an opening which is closed by the spacer surface formed by the spacers stacked at the same time the spacer and flexible material, of the spacer one The heat exchanger which provided the partition wall in the said header by extending a part in the said header . 前記スペーサ面の大きさを前記開口部の大きさよりも若干大きくした請求項に記載の熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1 , wherein the size of the spacer surface is slightly larger than the size of the opening. 前記スペーサの前記管と接する面に凹みを設けた請求項1または2に記載の熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1 or 2 , wherein a recess is provided on a surface of the spacer that contacts the pipe. 前記凹みの大きさを前記管の断面の大きさよりも若干小さくした請求項に記載の熱交換器。 The heat exchanger according to claim 3 , wherein a size of the recess is slightly smaller than a size of a cross section of the tube. 前記スペーサと接する前記開口部の端面に傾斜をつけた請求項1からに記載の熱交換器。 The heat exchanger according to claims 1 to 4 in which beveled to an end face of the opening in contact with the spacer. 前記スペーサと接する前記開口部の端面の一部に突起または段差を設けた請求項1からに記載の熱交換器。 The heat exchanger according to claims 1-5 provided with a projection or step on a part of the end surface of the opening in contact with the spacer. 前記管を楕円管とした請求項1からのいずれかに記載の熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 6 , wherein the tube is an elliptic tube. 前記管または前記管列を内部に複数の流路を備えた偏平管とした請求項1からのいずれかに記載の熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 6 , wherein the tube or the tube row is a flat tube having a plurality of flow paths therein. 前記管列と前記スペーサを交互に積層した後、前記開口部に前記スペーサ面を挿入する請求項1からのいずれかに記載の熱交換器の製造方法。 The method for manufacturing a heat exchanger according to any one of claims 1 to 8 , wherein after the tube rows and the spacers are alternately stacked, the spacer surface is inserted into the opening.
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