JPH0645154Y2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、例えば自動販売機のような業務用冷蔵庫お
よび低温ショーケースのコンデンサ等に用いられる、と
くにフィン無し熱交換器に関するものである。

従来の技術 従来、この種の熱交換器は、銅製の熱交換管と、これに
対して直交状に取り付けられたアルミニウム製フィンと
よりなるものが主として使用されており、通常、屋外に
設置される自動販売機あるいは低温ショーケースのコン
デンサ等に用いられるため、使用環境が非常に悪かっ
た。

考案が解決しようとする課題 このような従来の熱交換器では、使用環境が悪いため、
フィンに油分、ごみ、および埃などが付着して、目詰ま
りが生じ易く、熱交換器の運転中に熱交換性能が著しく
低下し、しかもフィンが薄板製で、変形し易く、手間が
掛かることから、付着したごみ等を清掃により除去する
ことが少なく、フィンが目詰まりした状態のまゝ運転さ
れていることが多いという問題があった。

そこで、使用環境が悪い状態においても、ごみ等による
フィンの目詰まりが生じないように、例えば第10図と第
11図に示すように、複数の冷媒通路（12）を有するアル
ミニウム押出形材製の蛇行状偏平管（11）によりつくら
れ、この蛇行状偏平管（11）の両端部には、冷媒導入用
ヘッダ（14）と冷媒排出用ヘッダ（15）とが接続される
とともに、偏平管（11）の直管部（11a）に対して空気
（Ｐ）が直交状に流されるフィン無し熱交換器が考えら
れた。

このような従来の熱交換器は、フィン付き熱交換器に比
べると、伝熱面積が著しく減少するとともに、とくに第
11図に示すように、偏平管（11）の直管部（11a）にお
いて、これの風上側端部から風下側端部へと次第に厚み
が厚くなるように温度境界層（Ｌ）が発達するため、空
気側熱伝達率が著しく低下し、これによって所期の熱交
換性能が得られず、またこの場合、所期の熱交換性能を
得ようとすると、熱交換器を非常に大型のものとしなけ
ればならず、従ってコンパクトでなく、かつ製造コスト
が非常に高くつくという問題があった。

この考案の目的は、上記の従来技術の問題を解決し、使
用環境が悪い状態でも、ごみ等による目詰まりが生じる
ことなく、また蛇行状偏平管の直管部同志の間を通過す
る空気の流れを乱すことができ、従来のような空気の層
流的流れによる温度境界層の発達を押えることができ
て、空気側熱伝達率の低下を有効に防止し得、そのうえ
直管部の前縁において熱交換が特に良好に行われるとい
う前縁効果によって放熱量が増加し、熱交換効率がすぐ
れている、コンパクトな熱交換器を提供しようとするに
ある。

課題を解決するための手段 この考案は、上記の目的を達成するために、冷媒導入用
および同排出用ヘッダと、これらのヘッダに両端部が接
続された複数のアルミニウム押出形材製蛇行状偏平管と
を備えている熱交換器において、上記両ヘッダに対する
複数の蛇行状偏平管の接続部分が相互に分離もしくは連
結されるとともに、複数の蛇行状偏平管同志が平面より
みて互いに平行状に配置されており、隣り合う蛇行状偏
平管の少なくとも直管部同志が、相互に異なるレベルに
位置せしめられるとともに、隣り合う蛇行状偏平管の屈
曲部同志が熱交換器の左右両側縁部において正面よりみ
て交差せしめられている、熱交換器を要旨としている。

実施例 つぎに、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。

この明細書において、前後、左右は第２図を基準とし、
前とは第２図右側、後とは同左側をいゝ、また左とは同
図図面紙葉の表側、右とは同裏側をいうものとする。

この考案の第１実施例を示す第１図〜第４図において、
この考案による熱交換器は、冷媒導入用および同排出用
ヘッダ（４）（５）と、これらのヘッダ（４）（５）に
両端部が接続された２つのアルミニウム押出形材製蛇行
状偏平管（1A）（1B）とを備えている。各蛇行状偏平管
（1A）（1B）は、多数の冷媒通路（２）を有しており、
蛇行状偏平管（1A）（1B）の直管部（1a）（1b）に対し
て空気（Ｐ）が前方から後方へ直交状に流されるもので
ある。

ここで、蛇行状偏平管（1A）（1B）は、最初から別個の
２つのアルミニウム押出形材によりつくられており、従
って上記両ヘッダ（４）（５）に対する２つの蛇行状偏
平管（1A）（1B）の接続部分は、相互に分離されている
とともに、両蛇行状偏平管（1A）（1B）同志が平面より
みて互いに平行状に配置されている。

そして、この熱交換器の上下両端部を除き、隣り合う蛇
行状偏平管（1A）（1B）の少なくとも直管部（1a）（1
b）同志が、上下に略半ピッチずれた相互に異なるレベ
ルに位置せしめられて、隣り合う蛇行状偏平管（1A）
（1B）の直管部（1a）（1b）同志の間には、空気通過間
隙（３）が形成されており、また隣り合う蛇行状偏平管
（1A）（1B）の屈曲部同志が熱交換器の左右両側縁部に
おいて正面よりみて交差せしめられている。なお、第１
図に示すように、熱交換器の上下両端部においては、蛇
行状偏平管（1A）（1B）の直管部（1a）（1b）の左側縁
部より長さの３分の１程度が正面よりみて交差せしめら
れているが、熱交換器の上下両端部では通風量が比較的
少ないので、熱交換性能にはほとんど影響がないもので
ある。

上記熱交換器において、冷媒導入用ヘッダ（４）から２
つの蛇行状偏平管（1A）（1B）の多数の冷媒通路（２）
の端部に導入された冷媒は、蛇行状の同通路（２）内を
通過して、通路（２）他端部より冷媒排出用ヘッダ
（５）に至る。

一方、蛇行状偏平管（1A）（1B）の上下に隣り合う直管
部（1a）（1b）および（1b）（1b）同志の間を、それぞ
れ直管部（1a）（1b）に対して直交状に流される空気
（Ｐ）は、風量の多い熱交換器の中央部分において、分
離されて相互に異なるレベルに位置せしめられた２つの
蛇行状偏平管（1A）（1B）の直管部（1a）（1b）に直接
接触せしめられ、従って風下側の蛇行状偏平管（1B）の
直管部（1b）が、風上側の蛇行状偏平管（1A）の直管部
（1a）により影響を受けることなく、また空気（Ｐ）
は、隣り合う蛇行状偏平管（1A）（1B）の両直管部（1
a）（1b）間の空気通過間隙（３）を下から上に、ある
いは上から下に通過して、空気（Ｐ）の流れが乱され、
とりわけ第２図に示すように、各直管部（1a）（1b）の
前縁において熱交換が特に良好に行なわれるといういわ
ゆる前縁効果によって、従来のような空気の層流的流れ
による温度境界層の発達を押えることができて、空気側
熱伝達率の増大し、放熱量が大幅に増加して、熱交換効
率が非常にすぐれているものである。なお、隣り合う蛇
行状偏平管（1A）（1B）の屈曲部同志が熱交換器の左右
両側縁部において正面よりみて交差せしめられている
が、熱交換器の左右両側縁部では通風量が比較的少ない
ので、熱交換性能にはほとんど影響がない。

しかもこのように蛇行状偏平管（1A）（1B）の直管部
（1a）（1A）には、フィンが設けられていないので、使
用環境が悪い状態でも、油分、ごみ、埃などによる目詰
まりが生じ難く、例え蛇行状偏平管（1A）（1B）にごみ
等が多く付着した場合でも、これを容易に洗浄すること
ができ、従って所期の熱交換性能をコンスタントに保持
することができる。またフィンが設けられていないた
め、熱交換器は嵩張らず、非常にコンパクトである。

第５図と第６図は、この考案の第２実施例を示すもので
ある。ここで、上記第１実施例の場合と異なる点は、蛇
行状偏平管（1A）（1B）が、１つのアルミニウム押出形
材によりつくられており、この押出形材の幅の中間部
に、その両端部を除いて、長さ方向にスリットが設けら
れて、２つの蛇行状偏平管（1A）（1B）に分離されてい
るとともに、隣り合う蛇行状偏平管（1A）（1B）の少な
くとも直管部（1a）（1b）同志が、相互に異なるレベル
に位置せしめられており、従って上記両ヘッダ（４）
（５）に対する複数の蛇行状偏平管（1A）（1B）の接続
部分が相互に連結されている点にある。

第７図〜第９図は、この考案の第３実施例を示すもので
ある。ここで、上記第１実施例の場合と異なる点は、蛇
行状偏平管（1A）（1B）（1C）が、最初から別個の３つ
のアルミニウム押出形材によりつくられており、従って
上記両ヘッダ（４）（５）に対する３つの蛇行状偏平管
（1A）（1B）（1C）の接続部分は、相互に分離されてい
る点、および隣り合う蛇行状偏平管（1A）（1B）および
（1B）（1C）の少なくとも直管部（1a）（1b）および
（1b）（1c）同志が、上下に略1/3ピッチずれた相互に
異なるレベルに位置せしめられている点にある。なお、
第７図に示すように、これらの直管部（1a）（1b）およ
び（1b）（1c）同志は、熱交換器の上下両端部において
も、相互に異なるレベルに位置せしめられている。

上記第２実施例と第３実施例のその他の点は、上記第１
実施例の場合と同様であるので、図面において同一のも
のには同一の符号を付した。

なお、上記各実施例においては、蛇行状偏平管の直管部
が水平に配置されたいわゆる横置き式の熱交換器が示さ
れているが、この考案の熱交換器は、蛇行状偏平管の直
管部が垂直に配置された、いわゆる縦置き式熱交換器と
しても使用可能である。

考案の効果 この考案は、上述のように、冷媒導入用および同排出用
ヘッダと、これらのヘッダに両端部が接続された複数の
アルミニウム押出形材製蛇行状偏平管とを備えている熱
交換器において、上記両ヘッダに対する複数の蛇行状偏
平管の接続部分が相互に分離もしくは連結されるととも
に、複数の蛇行状偏平管同志が平面よりみて互いに平行
状に配置されており、隣り合う蛇行状偏平管の少なくと
も直管部同志が、相互に異なるレベルに位置せしめられ
るとともに、隣り合う蛇行状偏平管の屈曲部同志が熱交
換器の左右両側縁部において正面よりみて交差せしめら
れているもので、この考案によれば、風量の多い熱交換
器の中央部分において、隣り合う蛇行状偏平管の直管部
同志が、相互に異なるレベルに位置しているから、蛇行
状偏平管の上下に隣り合う直管部同志の間を、直管部に
対して直交状に流される空気は、分離されて相互に異な
るレベルに位置せしめられた隣り合う蛇行状偏平管の直
管部に直接接触せしめられ、従って風下側の蛇行状偏平
管の直管部が、風上側の蛇行状偏平管の直管部により影
響を受けることなく、また空気は、隣り合う蛇行状偏平
管の両直管部間の空気通過間隙を下から上に、あるいは
上から下に通過して、空気の流れが乱され、とりわけ各
直管部の前縁において熱交換が特に良好に行なわれると
いういわゆる前縁効果によって、従来のような空気の層
流的流れによる温度境界層の発達を押えることができ
て、空気側熱伝達率の増大し、放熱量が大幅に増加し
て、熱交換効率が非常にすぐれているものである。

また、隣り合う蛇行状偏平管の屈曲部同志が熱交換器の
左右両側縁部において正面よりみて交差せしめられてい
るが、熱交換器の左右両側縁部では通風量が比較的少な
いので、熱交換性能にはほとんど影響がない。

しかもこのように蛇行状偏平管の直管部には、フィンが
設けられていないので、使用環境が悪い状態でも、油
分、ごみ、埃などによる目詰まりが生じ難く、例え蛇行
状偏平管にごみ等が多く付着した場合でも、これを容易
に洗浄することができ、従って所期の熱交換性能をコン
スタントに保持することができる。またフィンが設けら
れていないため、熱交換器は嵩張らず、非常にコンパク
トである、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１実施例を示す概略正面図、第２
図は同要部拡大断面図、第３図は同側面図、第４図は同
平面図である。第５図はこの考案の第２実施例を示す概
略正面図、第６図は同平面図である。第７図はこの考案
の第３実施例を示す概略正面図、第８図は同平面図、第
９図は同側面図である。第10図は従来例を示す概略正面
図、第11図は同要部拡大断面図である。 （１）…蛇行状偏平管、（1A）（1B）（1C）…蛇行状偏
平管、（1a）（1b）（1c）…直管部、（２）…冷媒通
路、（３）…空気通過間隙、（４）…冷媒導入用ヘッ
ダ、（５）…冷媒排出用ヘッダ、（Ｐ）…空気。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】冷媒導入用および同排出用ヘッダ（４）
   （５）と、これらのヘッダ（４）（５）に両端部が接続
   された複数のアルミニウム押出形材製蛇行状偏平管（1
   A）（1B）とを備えている熱交換器において、上記両ヘ
   ッダ（４）（５）に対する複数の蛇行状偏平管（1A）
   （1B）の接続部分が相互に分離もしくは連結されるとと
   もに、複数の蛇行状偏平管（1A）（1B）同志が平面より
   みて互いに平行状に配置されており、隣り合う蛇行状偏
   平管（1A）（1B）の少なくとも直管部（1a）（1b）同志
   が、相互に異なるレベルに位置せしめられるとともに、
   隣り合う蛇行状偏平管（1A）（1B）の屈曲部同志が熱交
   換器の左右両側縁部において正面よりみて交差せしめら
   れている、熱交換器。