JPH06317391A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPH06317391A
JPH06317391A JP10658093A JP10658093A JPH06317391A JP H06317391 A JPH06317391 A JP H06317391A JP 10658093 A JP10658093 A JP 10658093A JP 10658093 A JP10658093 A JP 10658093A JP H06317391 A JPH06317391 A JP H06317391A
Authority
JP
Japan
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heat transfer
transfer tube
heat
heat exchanger
indirect member
Prior art date
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Pending
Application number
JP10658093A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshimasa Katsumi
佳正 勝見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Seiko Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Seiko Co Ltd filed Critical Matsushita Seiko Co Ltd
Priority to JP10658093A priority Critical patent/JPH06317391A/ja
Publication of JPH06317391A publication Critical patent/JPH06317391A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0008Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium
    • 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
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0008Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium
    • F28D7/0025Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium the conduits for one medium or the conduits for both media being flat tubes or arrays of tubes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 伝熱管の間隙に熱伝導の良好な間接部材を挿
入し、間接部材を介して熱交換作用を行うことで、伝熱
管の耐圧性能を向上し、高圧流体の使用を可能にする。 【構成】 高温流体が流れる伝熱管と低温流体が流れる
伝熱管を備えた熱交換器101において、流体の流れ方
向が平行となるよう伝熱管を設置し、その間隙に、熱伝
導率が良好で、かつ加工が容易な材料から成る間接部材
3を挿入し、固定部材4で固定したことで、伝熱管製造
時の耐圧性能を確保し、使用流体範囲の拡張を可能とし
た熱交換器。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高温流体と低温流体を
間接的に接触させ、熱移動を行なわしめる熱交換器に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、流体と流体との熱交換を行なう熱
交換器は、設置スペース、重量、コスト、生産性等の制
約の中で、より高性能なものへの要求が高まっている。
【0003】従来、この種の熱交換器の一例として、実
開昭59−81994がある。その構成について図4を
参照しながら説明する。
【0004】図に示すように、熱交換器101は、高温
流体が流れる第1の偏平銅管102と低温流体が流れる
第2の偏平銅管103とを接触させて巻回し、その接触
部の空隙にアルミニューム微粒子50から80重量%か
らなる塗膜体104を密着させた構成となっている。
【0005】上記構成にすることで、第1の偏平銅管1
02と第2の偏平銅管103の接触部分および空隙を埋
めた塗膜体104を伝熱面として熱交換を行なうもので
あった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
では、伝熱面積を確保するため伝熱管として偏平銅管を
使用しているので耐内圧性能が低下し、高圧の流体が使
用出来ないという圧力制限が発生するという課題があっ
た。
【0007】また、偏平銅管巻き付け工程時に塗膜体を
塗布するという製造方法のため、特殊な治具あるいは設
備が必要となるので、コストアップや生産性が低下する
という課題があった。
【0008】更に上記した構造のため、伝熱面積は偏平
銅管および塗膜体の接触部分のみとなり必要熱交換量を
得るためには相応の伝熱配管長を必要とするので小型
化、コンパクト化が図れず、設置スペースも広くとらな
ければならないという課題があった。
【0009】本発明は上記課題を解決するもので、伝熱
管の耐圧性能を確保し、使用流体範囲を増大させること
を第1の目的とする。
【0010】第2の目的は、伝熱管の固定方法に係わる
もので、生産性の向上、省力化、低コスト化を図ること
である。
【0011】第3の目的は、伝熱面積を増大させること
で必要伝熱配管長を短縮し、小型化、コンパクト化を図
ることである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の目的を達
成するための第1の手段は、高温の流体が流れる第1の
伝熱管と、低温の流体が流れる第2の伝熱管を備えた熱
交換器において、前記第1の伝熱管と前記第2の伝熱管
を流体の流れ方向が平行となるよう設置し、前記第1お
よび第2の伝熱管との間に前記第1および第2の伝熱管
の半円周部分に接する形状の間接部材を備え、前記第1
および第2の伝熱管と前記間接部材とを密着固定する固
定部材を備えた構成としたものである。
【0013】また、第2の目的を達成するための第2の
手段は、前記間接部材の形状を前記第1および第2の伝
熱管の半円周部分以上で、かつ前記第1および第2の伝
熱管の円周以下とし、半円周以上の部分を前記第1およ
び第2の伝熱管の外周より内側に湾曲させた構成とした
ものである。
【0014】また、第3の目的を達成するための第3の
手段は、前記間接部材を前記第1および第2の伝熱管の
外縁に沿う形状とし、前記間接部材の内径を前記第1の
伝熱管と前記第2の伝熱管との接触方向には、前記第1
の伝熱管と前記第2の伝熱管の外径の合計と同様の径に
し、前記第1の伝熱管と前記第2の伝熱管との接触面と
垂直となる方向には、前記第1および第2の伝熱管の外
径にある一定の間隔を加えた径とした構成としたもので
ある。
【0015】
【作用】本発明は上記した第1の手段の構成により、伝
熱管を圧縮変形や加熱加工する必要がないので、伝熱管
の初期耐圧性能を完全に確保し、高圧の流体の使用を可
能にする。
【0016】また、第2の手段の構成により、間接部材
が伝熱作用と伝熱管の固定を兼ねているので、製造方法
は間接部材に伝熱管を挿入するだけで良く、低コストで
の生産が可能となる。
【0017】また、第3の手段の構成により、中間部材
が伝熱管の外縁を覆う形状とすることで伝熱面積が増加
するので、熱交換性能が大幅に向上し、小型化、コンパ
クト化を図ることができる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の第1実施例について、図1を
参照しながら説明する。なお、従来例と同一部分につい
ては、同一番号とし、詳細な説明は省略する。
【0019】高温の流体が流れる第1の伝熱管1と、低
温の流体が流れる第2の伝熱管2を流体の流れ方向が平
行となるよう設置し、第1の伝熱管1と第2の伝熱管2
の間に第1の伝熱管1および第2の伝熱管2の半円周部
分に接する形状の間接部材3を備え、第1の伝熱管1お
よび第2の伝熱管2と間接部材3とを密着固定する固定
部材4を備えた構成としたものである。
【0020】上記構成において、第1の伝熱管1および
第2の伝熱管2は、例えば銅管のように真円形状で、か
つ熱伝導率の良好な材質から成っている。この第1の伝
熱管1内に熱供給作用を行なう高温流体が流れ、第2の
伝熱管2内に受熱作用を行なう低温流体が流れる。この
異種流体の熱の授受を、第1の伝熱管1と第2の伝熱管
2の間に在る間接部材3の伝熱作用により行なうことで
熱交換作用が達成される。ここで間接部材3は、例えば
アルミニウム、銅、ジュラルミンのように熱伝導率が良
好でかつ形状加工が容易に行なえる材料から成ってい
る。また第1の伝熱管1および第2の伝熱管2と間接部
材3の固定は固定部材4によって行なわれる。この固定
部材4は、例えば熱収縮チューブのように第1の伝熱管
1および第2の伝熱管2と間接部材3とを密着固定せし
める材料から成っている。ここで仮に一方の伝熱管内部
に高圧の流体が流れた場合、従来の熱交換器では偏平銅
管を使用しているため、真円状銅管より耐圧性能が低下
しており、内部流体が偏平銅管の許容圧力を越えると破
断をきたす。ところがこの実施例では真円状銅管をその
まま使用するため、銅管製造時の耐圧性能をそのまま維
持できるので、高圧の流体が流れても全く影響はないの
で使用流体範囲を拡張することができる。
【0021】次に本発明の第2実施例について、図2を
参照しながら説明する。なお、第1実施例と同一部分に
ついては、同一番号とし、詳細な説明は省略する。図に
示すように、間接部材3の形状を第1の伝熱管1および
第2の伝熱管2の半円周部分以上で、かつ第1の伝熱管
1および第2の伝熱管2の円周以下とし、半円周以上の
部分を第1の伝熱管1および第2の伝熱管2の外周より
内側に湾曲させた構成としたものである。
【0022】上記構成において、間接部材3は本発明の
第1実施例と同様に、例えばアルミニウムのように熱伝
導率が良好でかつ形状加工が容易に行なえる材料から成
っている。第1の伝熱管1および第2の伝熱管2と間接
部材3との固定方法は、間接部材3の端面から第1の伝
熱管1および第2の伝熱管2を挿入することにより行な
う。ここで間接部材3の半円周以上の部分は第1の伝熱
管1および第2の伝熱管2の外周より内側に湾曲してい
るが、第1の伝熱管1および第2の伝熱管2の外周と湾
曲部分との距離は微少距離であり、弾性限度を越えない
程度の僅かな力を間接部材3の先端に加えるだけで、第
1の伝熱管1および第2の伝熱管2を容易に挿入するこ
とができる。また挿入後は間接部材3の復元力により、
第1の伝熱管1および第2の伝熱管2は固定されるとと
もに間接部材3との密着も確保される。以上のような簡
便な作業で熱交換器101は組立てられるものであるか
ら、加工が容易に行なえ、低コストでの生産が可能とな
る。なお、間接部材3の材質は、銅あるいはジュラルミ
ンでもよい。
【0023】次に本発明の第3実施例について、図3を
参照しながら説明する。なお、従来例、第1実施例およ
び第2実施例と同一部分については、同一番号とし、詳
細な説明は省略する。図に示すように、間接部材3を第
1の伝熱管1および第2の伝熱管2の外縁に沿う形状と
し、間接部材3の内径を第1の伝熱管1と第2の伝熱管
2との接触方向には、第1の伝熱管1と第2の伝熱管2
の外径の合計と同様の径にし、第1の伝熱管1と第2の
伝熱管2との接触面と垂直となる方向には、第1の伝熱
管1および第2の伝熱管2の外径にある一定の間隔を加
えた径とした構成としたものである。
【0024】上記構成において、第1の伝熱管1および
第2の伝熱管2は、例えば銅管のように真円形状で、か
つ熱伝導率の良好な材質から成っている。この第1の伝
熱管1および第2の伝熱管2内に、一方は熱供給作用を
行なう高温流体が流れ、他方は受熱作用を行なう低温流
体が流れる。この異種流体の熱の授受により熱交換作用
が達成される。この際、熱交換量は第1の伝熱管1と第
2の伝熱管2の伝熱面積に比例する。熱交換器101の
伝熱面積は、第1の伝熱管1および第2の伝熱管2と間
接部材3との接触面積と、第1の伝熱管1と第2の伝熱
管2の密着部分の合計となり、単位長さ当たりの伝熱面
積は従来のものの約2倍となるので、熱交換性能が大幅
に向上し、小型化が図れる。ここで間接部材3はアルミ
ニウム、銅、ジュラルミンのように、熱伝導率が良好で
かつ形状加工が容易に行なえる材料から成っている。ま
た、第1の伝熱管1および第2の伝熱管2の固定方法
は、第2実施例と同様に間接部材3の端面から第1の伝
熱管1および第2の伝熱管2を挿入することにより行な
う。ここで、間接部材1の内径は、第1の伝熱管1と第
2の伝熱管2の接触方向には、第1の伝熱管1と第2の
伝熱管2の外径の合計と同様の径にし、第1の伝熱管1
と第2の伝熱管2との接触面と垂直となる方向には、第
1の伝熱管1および第2の伝熱管2の外径にある一定の
間隔を加えた径となっているので、第1の伝熱管1と第
2の伝熱管2の中心を僅かにずらすことで容易に挿入可
能であり、また第1の伝熱管1と第2の伝熱管2との接
触面積も十分確保できることとなる。
【0025】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、高温の流体が流れる伝熱管と低温の流体が
流れる伝熱管を流体の流れ方向が平行となるよう設置
し、伝熱管間に各々の伝熱管の接触側半円部分に接する
形状の間接部材を挿入し、伝熱管と間接部材を密着固定
する固定部材を設けたことにより、伝熱管の初期耐圧性
能を確保し、使用流体範囲を拡張した熱交換器を提供で
きる。
【0026】また、間接部材の形状を伝熱管の半円部分
以上で、かつ伝熱管円周以下にし、半円以上の部分を伝
熱管外周より内側に湾曲させたことにより、従来のもの
より加工が容易に行なえ、低コストでの生産が可能であ
る熱交換器を提供できる。
【0027】また、間接部材を伝熱管の外縁に沿う形状
とし、かつ間接部材の内径を伝熱管の接触方向には、伝
熱管の外径の合計と同様の径とし、接触方向と垂直とな
る方向は、伝熱管の外径の合計にある一定の間隔を加え
た径としたことにより、熱交換性能を大幅に向上し、小
型化、コンパクト化を実現した熱交換器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す断面図
【図2】本発明の第2実施例を示す断面図
【図3】本発明の第3実施例を示す断面図
【図4】従来の一例を示す断面図
【符号の説明】
1 第1の伝熱管 2 第2の伝熱管 3 間接部材 4 固定部材 101 熱交換器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高温の流体が流れる第1の伝熱管と、低温
    の流体が流れる第2の伝熱管を備えた熱交換器におい
    て、前記第1の伝熱管と前記第2の伝熱管を流体の流れ
    方向が平行となるように設置し、前記第1および第2の
    伝熱管との間に前記第1および第2の伝熱管の半円周部
    分に接する形状の間接部材を備え、前記第1および第2
    の伝熱管と前記間接部材とを密着固定する固定部材を備
    えた熱交換器。
  2. 【請求項2】間接部材の形状を第1および第2の伝熱管
    の半円周部分以上で、かつ前記第1および第2の伝熱管
    の円周以下とし、半円周以上の部分を前記第1および第
    2の伝熱管の外周より内側に湾曲させた請求項1記載の
    熱交換器。
  3. 【請求項3】間接部材を第1および第2の伝熱管の外縁
    に沿う形状とし、前記間接部材の内径を前記第1の伝熱
    管と前記第2の伝熱管との接触方向には、前記第1の伝
    熱管と前記第2の伝熱管の外径の合計と同様の径にし、
    前記第1の伝熱管と前記第2の伝熱管との接触面と垂直
    となる方向には、前記第1および第2の伝熱管の外径に
    ある一定の間隔を加えた径とした請求項1記載の熱交換
    器。
JP10658093A 1993-05-07 1993-05-07 熱交換器 Pending JPH06317391A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017129129A (ja) * 2015-12-30 2017-07-27 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 管体熱結合組立体
CN112179170A (zh) * 2020-09-29 2021-01-05 清华大学 一种双通道换热单元及其换热器

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JP2017129129A (ja) * 2015-12-30 2017-07-27 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 管体熱結合組立体
US10584927B2 (en) 2015-12-30 2020-03-10 General Electric Company Tube thermal coupling assembly
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