JPH09280755A - 多管式熱交換器 - Google Patents
多管式熱交換器Info
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- JPH09280755A JPH09280755A JP9639496A JP9639496A JPH09280755A JP H09280755 A JPH09280755 A JP H09280755A JP 9639496 A JP9639496 A JP 9639496A JP 9639496 A JP9639496 A JP 9639496A JP H09280755 A JPH09280755 A JP H09280755A
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- heat exchange
- exchange medium
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/04—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by preventing the formation of continuous films of condensate on heat-exchange surfaces, e.g. by promoting droplet formation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-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
- F28D1/02—Heat-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
- F28D1/04—Heat-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
- F28D1/053—Heat-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 straight
- F28D1/05316—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
- F28D1/05341—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits combined with a particular flow pattern, e.g. multi-row multi-stage radiators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B39/00—Evaporators; Condensers
- F25B39/02—Evaporators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2260/00—Heat exchangers or heat exchange elements having special size, e.g. microstructures
- F28F2260/02—Heat exchangers or heat exchange elements having special size, e.g. microstructures having microchannels
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い熱交換効率を得られる細管群の配列ピッ
チを備えた多管式熱交換器を提供すること。 【解決手段】 タンク部材２，３等で第１の熱交換媒体
を実質的に第１の方向に案内する流路を形成する。タン
ク部材間には外径Ｄの複数の細管１を備え、これらの細
管により第２の熱交換媒体を第１の方向に交差する第２
の方向に案内し、第１の熱交換媒体と熱交換させる。こ
れらの細管は、第１の方向ではピッチＸをもって千鳥足
状に配列され、かつ第１及び第２の方向に直交する第３
の方向では直線状に配列されている。特に、第１の方向
で隣り合う細管を１．１２≦Ｘ／Ｄ≦１．８を満たすよ
うに配置した。
チを備えた多管式熱交換器を提供すること。 【解決手段】 タンク部材２，３等で第１の熱交換媒体
を実質的に第１の方向に案内する流路を形成する。タン
ク部材間には外径Ｄの複数の細管１を備え、これらの細
管により第２の熱交換媒体を第１の方向に交差する第２
の方向に案内し、第１の熱交換媒体と熱交換させる。こ
れらの細管は、第１の方向ではピッチＸをもって千鳥足
状に配列され、かつ第１及び第２の方向に直交する第３
の方向では直線状に配列されている。特に、第１の方向
で隣り合う細管を１．１２≦Ｘ／Ｄ≦１．８を満たすよ
うに配置した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は空調装置に用いられ
る熱交換器に関し、特に細管群配列を有する多管式熱交
換器に関する。
る熱交換器に関し、特に細管群配列を有する多管式熱交
換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】多管式熱交換器の一例が特開昭６１−１
９０２８７号公報に示されている。その熱交換器は３ｍ
ｍ以下の外径を有する複数のマイクロチューブ即ち管を
配列した熱交換モジュールを含んでいる。その熱交換モ
ジュールは、所謂、対向流型熱交換モジュールであっ
て、それにおいては、管の外側の流体は外箱内を管の軸
方向に沿って流れ、管の内側の流体は流体と逆方向に流
れる。管は千鳥足状に配列され、特に６０°の角度を持
った六角密接パックを備え、列間距離はチューブ中心間
距離ＴＣの０．８６６倍に等しく、ＴＣはサンプルチュ
ーブの外径の約１．３〜２．８倍程度にされている。
９０２８７号公報に示されている。その熱交換器は３ｍ
ｍ以下の外径を有する複数のマイクロチューブ即ち管を
配列した熱交換モジュールを含んでいる。その熱交換モ
ジュールは、所謂、対向流型熱交換モジュールであっ
て、それにおいては、管の外側の流体は外箱内を管の軸
方向に沿って流れ、管の内側の流体は流体と逆方向に流
れる。管は千鳥足状に配列され、特に６０°の角度を持
った六角密接パックを備え、列間距離はチューブ中心間
距離ＴＣの０．８６６倍に等しく、ＴＣはサンプルチュ
ーブの外径の約１．３〜２．８倍程度にされている。
【０００３】一方、伝熱工学においては、千鳥足状に配
列された配管群中を流れる空気流について、管外側熱伝
達率を求めることのできる無次元式が提案されている。
列された配管群中を流れる空気流について、管外側熱伝
達率を求めることのできる無次元式が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、管の外
表面にて空気中の水分の凝縮を伴う熱伝達を主に扱う場
合の熱伝達率に関する実験式等を先行技術から見い出す
ことはできない。
表面にて空気中の水分の凝縮を伴う熱伝達を主に扱う場
合の熱伝達率に関する実験式等を先行技術から見い出す
ことはできない。
【０００５】空調装置に用いられる熱交換器に要求され
る性能は、低い通風抵抗（圧力損失）と、高い伝熱性能
（冷房能力または放熱能力）である。伝熱性能Ｑは、Ｑ
＝Ｋ・Ａ・ｄＴ（Ｋ：熱貫流率、Ａ：伝熱面積、ｄＴ：
対数平均温度差）で表され、伝熱面積が一定の場合に
は、熱貫流率に比例する。多管式熱交換器においても、
熱貫流率と通風抵抗との比に高い値を得ることは重要な
ことである。ここで熱貫流率は、管内側熱伝達率および
管外側熱伝達率によって支配される。また、管外側熱伝
達率泳ぎ通風抵抗は管配列パターンと風速に関連した値
を有する。
る性能は、低い通風抵抗（圧力損失）と、高い伝熱性能
（冷房能力または放熱能力）である。伝熱性能Ｑは、Ｑ
＝Ｋ・Ａ・ｄＴ（Ｋ：熱貫流率、Ａ：伝熱面積、ｄＴ：
対数平均温度差）で表され、伝熱面積が一定の場合に
は、熱貫流率に比例する。多管式熱交換器においても、
熱貫流率と通風抵抗との比に高い値を得ることは重要な
ことである。ここで熱貫流率は、管内側熱伝達率および
管外側熱伝達率によって支配される。また、管外側熱伝
達率泳ぎ通風抵抗は管配列パターンと風速に関連した値
を有する。
【０００６】それ故に本発明の課題は、管の外表面にて
空気中の水分の凝縮を伴う熱伝達を主に扱う場合に特に
効果的な管外側熱伝達率と通風抵抗との比を得ることの
できる管配列パターンを備えた多管式熱交換器を提供す
ることにある。
空気中の水分の凝縮を伴う熱伝達を主に扱う場合に特に
効果的な管外側熱伝達率と通風抵抗との比を得ることの
できる管配列パターンを備えた多管式熱交換器を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば次に列挙
する多管式熱交換器が得られる。
する多管式熱交換器が得られる。
【０００８】１．実質的に第１の方向に流れる第１の熱
交換媒体と熱交換される第２の熱交換媒体を前記第１の
方向に交差する第２の方向に案内する外径Ｄの複数の細
管とを備え、前記複数の細管は、前記第１の方向ではピ
ッチＸをもって千鳥足状に配列され、かつ前記第１及び
前記第２の方向に直交する第３の方向では直線状に配列
されている多管式熱交換器において、前記細管の外径が
大きくとも３ｍｍであり、前記細管はその内部で冷媒が
蒸発するものであり、前記第２の方向は上下方向であ
り、凝縮水は前記細管の外周面に沿って下方に流下する
ようになっていることを特徴とする多管式熱交換器。
交換媒体と熱交換される第２の熱交換媒体を前記第１の
方向に交差する第２の方向に案内する外径Ｄの複数の細
管とを備え、前記複数の細管は、前記第１の方向ではピ
ッチＸをもって千鳥足状に配列され、かつ前記第１及び
前記第２の方向に直交する第３の方向では直線状に配列
されている多管式熱交換器において、前記細管の外径が
大きくとも３ｍｍであり、前記細管はその内部で冷媒が
蒸発するものであり、前記第２の方向は上下方向であ
り、凝縮水は前記細管の外周面に沿って下方に流下する
ようになっていることを特徴とする多管式熱交換器。
【０００９】２．実質的に第１の方向に流れる第１の熱
交換媒体と熱交換される第２の熱交換媒体を前記第１の
方向に交差する第２の方向に案内する外径Ｄの複数の細
管とを備え、前記複数の細管は、前記第１の方向ではピ
ッチＸをもって千鳥足状に配列され、かつ前記第１及び
前記第２の方向に直交する第３の方向では直線状に配列
されている多管式熱交換器において、前記第１の方向で
隣り合う細管を次式を満たすように配置したことを特徴
とする多管式熱交換器。
交換媒体と熱交換される第２の熱交換媒体を前記第１の
方向に交差する第２の方向に案内する外径Ｄの複数の細
管とを備え、前記複数の細管は、前記第１の方向ではピ
ッチＸをもって千鳥足状に配列され、かつ前記第１及び
前記第２の方向に直交する第３の方向では直線状に配列
されている多管式熱交換器において、前記第１の方向で
隣り合う細管を次式を満たすように配置したことを特徴
とする多管式熱交換器。
【００１０】１．１２≦Ｘ／Ｄ≦１．８
【００１１】３．実質的に第１の方向に流れる第１の熱
交換媒体と熱交換される第２の熱交換媒体を前記第１の
方向に交差する第２の方向に案内する外径Ｄの複数の細
管とを備え、前記複数の細管は、前記第１の方向では千
鳥足状に配列され、かつ前記第１及び前記第２の方向に
直交する第３の方向ではピッチＹをもって直線状に配列
されている多管式熱交換器において、前記第３の方向で
隣り合う細管を次式を満たすように配置したことを特徴
とする多管式熱交換器。
交換媒体と熱交換される第２の熱交換媒体を前記第１の
方向に交差する第２の方向に案内する外径Ｄの複数の細
管とを備え、前記複数の細管は、前記第１の方向では千
鳥足状に配列され、かつ前記第１及び前記第２の方向に
直交する第３の方向ではピッチＹをもって直線状に配列
されている多管式熱交換器において、前記第３の方向で
隣り合う細管を次式を満たすように配置したことを特徴
とする多管式熱交換器。
【００１２】１．８≦Ｙ／Ｄ≦２．４
【００１３】４．前記複数の細管は前記第１の方向では
ピッチＸをもって千鳥足状に配列されており、前記第１
の方向で隣り合う細管を次式を満たすように配置した３
項記載の多管式熱交換器。
ピッチＸをもって千鳥足状に配列されており、前記第１
の方向で隣り合う細管を次式を満たすように配置した３
項記載の多管式熱交換器。
【００１４】１．１２≦Ｘ／Ｄ≦１．８
【００１５】５．前記細管の外径が大きくとも３ｍｍで
ある２〜４項のいずれかに記載の多管式熱交換器。
ある２〜４項のいずれかに記載の多管式熱交換器。
【００１６】６．前記細管はその内部で冷媒が蒸発する
ものである２〜４項のいずれかに記載の多管式熱交換
器。
ものである２〜４項のいずれかに記載の多管式熱交換
器。
【００１７】７．前記第２の方向は上下方向であり、凝
縮水は前記細管の外周面に沿って下方に流下する６項記
載の多管式熱交換器。
縮水は前記細管の外周面に沿って下方に流下する６項記
載の多管式熱交換器。
【００１８】８．実質的に第１の方向に流れる第１の熱
交換媒体と熱交換される第２の熱交換媒体を前記第１の
方向に交差する第２の方向に案内する複数の細管とを備
え、前記複数の細管は、第１の細管と、前記第１及び前
記第２の方向に直交する第３の方向で前記第１の細管の
隣に位置した第２の細管と、前記第１及び前記第３の方
向の各々に斜めに交差する第４の方向で前記第１及び前
記第２の細管の隣りに位置した第３の細管とを有する多
管式熱交換器において、前記第１及び前記第２の細管の
各々と前記第３の細管との間隔の合計値を、前記第１及
び前記第２の細管の間隔に当該間隔よりも狭くなること
なく近似させ、これにより第１の熱交換媒体の圧力損失
を増加させることなく熱交換効率を高めたことを特徴と
する多管式熱交換器。
交換媒体と熱交換される第２の熱交換媒体を前記第１の
方向に交差する第２の方向に案内する複数の細管とを備
え、前記複数の細管は、第１の細管と、前記第１及び前
記第２の方向に直交する第３の方向で前記第１の細管の
隣に位置した第２の細管と、前記第１及び前記第３の方
向の各々に斜めに交差する第４の方向で前記第１及び前
記第２の細管の隣りに位置した第３の細管とを有する多
管式熱交換器において、前記第１及び前記第２の細管の
各々と前記第３の細管との間隔の合計値を、前記第１及
び前記第２の細管の間隔に当該間隔よりも狭くなること
なく近似させ、これにより第１の熱交換媒体の圧力損失
を増加させることなく熱交換効率を高めたことを特徴と
する多管式熱交換器。
【００１９】９．実質的に第１の方向に流れる第１の熱
交換媒体と熱交換される第２の熱交換媒体を前記第１の
方向に交差する第２の方向に案内する複数の細管とを備
え、前記複数の細管は、第１の細管と、前記第１及び前
記第２の方向に直交する第３の方向で前記第１の細管の
隣に位置した第２の細管と、前記第１及び前記第３の方
向の各々に斜めに交差する第４の方向で前記第１及び前
記第２の細管の隣りに位置した第３の細管とを有する多
管式熱交換器において、前記第１の熱交換媒体が前記第
１及び前記第２の細管の間隔を通過する時に受ける抵抗
と前記第１及び前記第２の細管の各々と前記第３の細管
との間隔を通過する時に受ける抵抗の合計とが互いに近
似するように前記複数の細管の配置を設定したことを特
徴とする多管式熱交換器。
交換媒体と熱交換される第２の熱交換媒体を前記第１の
方向に交差する第２の方向に案内する複数の細管とを備
え、前記複数の細管は、第１の細管と、前記第１及び前
記第２の方向に直交する第３の方向で前記第１の細管の
隣に位置した第２の細管と、前記第１及び前記第３の方
向の各々に斜めに交差する第４の方向で前記第１及び前
記第２の細管の隣りに位置した第３の細管とを有する多
管式熱交換器において、前記第１の熱交換媒体が前記第
１及び前記第２の細管の間隔を通過する時に受ける抵抗
と前記第１及び前記第２の細管の各々と前記第３の細管
との間隔を通過する時に受ける抵抗の合計とが互いに近
似するように前記複数の細管の配置を設定したことを特
徴とする多管式熱交換器。
【００２０】１０．実質的に第１の方向に流れる第１の
熱交換媒体と熱交換される第２の熱交換媒体を前記第１
の方向に交差する第２の方向に案内する複数の細管とを
備え、前記複数の細管は、第１の細管と、前記第１及び
前記第２の方向に直交する第３の方向で前記第１の細管
の隣に位置した第２の細管と、前記第１及び前記第３の
方向の各々に斜めに交差する第４の方向で前記第１及び
前記第２の細管の隣りに位置した第３の細管とを有する
多管式熱交換器において、前記第１及び第２の細管の各
々の外表面と前記第３の細管の外表面との相互間隔を、
狭くとも、前記第１及び前記第２の細管の外表面の相互
間隔の半分と等しく設定したことを特徴とする多管式熱
交換器。
熱交換媒体と熱交換される第２の熱交換媒体を前記第１
の方向に交差する第２の方向に案内する複数の細管とを
備え、前記複数の細管は、第１の細管と、前記第１及び
前記第２の方向に直交する第３の方向で前記第１の細管
の隣に位置した第２の細管と、前記第１及び前記第３の
方向の各々に斜めに交差する第４の方向で前記第１及び
前記第２の細管の隣りに位置した第３の細管とを有する
多管式熱交換器において、前記第１及び第２の細管の各
々の外表面と前記第３の細管の外表面との相互間隔を、
狭くとも、前記第１及び前記第２の細管の外表面の相互
間隔の半分と等しく設定したことを特徴とする多管式熱
交換器。
【００２１】
【発明の実施の形態】図２は本発明の実施の一形態であ
る多管式熱交換器を示す。この多管式熱交換器は多管式
蒸発器であり、管外径３ｍｍ以下の多数の細管１がその
両端部において上部タンク２および下部タンク３に連通
するようにロー付け接合されている。以下の説明では、
これらの細管１を纏めて細管群と呼ぶこともある。
る多管式熱交換器を示す。この多管式熱交換器は多管式
蒸発器であり、管外径３ｍｍ以下の多数の細管１がその
両端部において上部タンク２および下部タンク３に連通
するようにロー付け接合されている。以下の説明では、
これらの細管１を纏めて細管群と呼ぶこともある。
【００２２】上部タンク２は図中破線で示されるように
仕切板７および８によってその内部が仕切られている。
管内側熱交換媒体即ち冷媒は、入口チューブ４から上部
タンク２に流入し、上部タンク２内の仕切板７および８
及び下部タンク３の同様の仕切板によって４つに分割さ
れた冷媒通路を黒実線矢印で示した経路に沿って流れ、
出口チューブ５から流出する。
仕切板７および８によってその内部が仕切られている。
管内側熱交換媒体即ち冷媒は、入口チューブ４から上部
タンク２に流入し、上部タンク２内の仕切板７および８
及び下部タンク３の同様の仕切板によって４つに分割さ
れた冷媒通路を黒実線矢印で示した経路に沿って流れ、
出口チューブ５から流出する。
【００２３】蒸発器の側面部には、好ましくはサイドプ
レート６が取り付けられる。また、必要に応じて蒸発器
の中央部には細管群を支持する水平なセンタープレート
１０が両側部のサイドプレート６によって支持されてい
る。
レート６が取り付けられる。また、必要に応じて蒸発器
の中央部には細管群を支持する水平なセンタープレート
１０が両側部のサイドプレート６によって支持されてい
る。
【００２４】第１の熱交換媒体としての空気は、白抜き
矢印で示す第１の方向、即ち、水平方向で蒸発器の前面
に直角に流入し、管群間を第１の方向に沿って流れる。
また上部タンク２および下部タンク３とサイドプレート
６とセンタープレート１０は合せて、第１の熱交換媒体
を第１の方向に案内するためのガイド手段としても作用
する。
矢印で示す第１の方向、即ち、水平方向で蒸発器の前面
に直角に流入し、管群間を第１の方向に沿って流れる。
また上部タンク２および下部タンク３とサイドプレート
６とセンタープレート１０は合せて、第１の熱交換媒体
を第１の方向に案内するためのガイド手段としても作用
する。
【００２５】上部タンク２および下部タンク３間では各
細管１は第１の方向に交差又は直交する第２の方向、即
ち、垂直方向にのびている。細管１の内部には冷媒が第
２の方向で上方または下方に第２の熱交換媒体として流
れ、第１の交換媒体と熱交換する。この多管式蒸発器は
直交流型多管式熱交換器の一つである。
細管１は第１の方向に交差又は直交する第２の方向、即
ち、垂直方向にのびている。細管１の内部には冷媒が第
２の方向で上方または下方に第２の熱交換媒体として流
れ、第１の交換媒体と熱交換する。この多管式蒸発器は
直交流型多管式熱交換器の一つである。
【００２６】図３は本発明の実施の他の形態である多管
式熱交換器を示す。この多管式熱交換器も多管式蒸発器
であり、管外径３．０ｍｍ以下の多数の細管１がその両
端部において上部タンクおよび下部タンク３に連通する
ようにロー付け接合されている。上部タンク１１は図中
破線で示されるように仕切板１３、１４および１５によ
ってその内部が仕切られている。第２の熱交換媒体であ
る冷媒は、入口チューブ１６から上部タンク１１に流入
し、上部タンク１１内の仕切板１３、１４および１５及
び下部タンク１２の同様の仕切板によって６つに分割さ
れた冷媒通路を図示の経路に沿って流れ、出口チューブ
１７から流出する。第１の熱交換媒体である空気の流れ
は図２の多管式蒸発器と同様に白抜き矢印で示す方向で
ある。なおこの場合も、上部タンク１１および下部タン
ク１２とサイドプレート６とセンタープレート１０は合
せて、第１の熱交換媒体を第１の方向に案内するための
ガイド手段として作用する。
式熱交換器を示す。この多管式熱交換器も多管式蒸発器
であり、管外径３．０ｍｍ以下の多数の細管１がその両
端部において上部タンクおよび下部タンク３に連通する
ようにロー付け接合されている。上部タンク１１は図中
破線で示されるように仕切板１３、１４および１５によ
ってその内部が仕切られている。第２の熱交換媒体であ
る冷媒は、入口チューブ１６から上部タンク１１に流入
し、上部タンク１１内の仕切板１３、１４および１５及
び下部タンク１２の同様の仕切板によって６つに分割さ
れた冷媒通路を図示の経路に沿って流れ、出口チューブ
１７から流出する。第１の熱交換媒体である空気の流れ
は図２の多管式蒸発器と同様に白抜き矢印で示す方向で
ある。なおこの場合も、上部タンク１１および下部タン
ク１２とサイドプレート６とセンタープレート１０は合
せて、第１の熱交換媒体を第１の方向に案内するための
ガイド手段として作用する。
【００２７】図２又は図３に示した多管式蒸発器におい
ては、効率的な熱貫流率と通風抵抗との比を得るよう
に、細管群の多数の細管１が次に説明するような千鳥足
状の配列パターンにしたがって配列されている。そのよ
うな配列パターンを得るために、各種の配列ピッチにつ
いて、細管群の熱貫流率及び通風抵抗の測定を行った。
ては、効率的な熱貫流率と通風抵抗との比を得るよう
に、細管群の多数の細管１が次に説明するような千鳥足
状の配列パターンにしたがって配列されている。そのよ
うな配列パターンを得るために、各種の配列ピッチにつ
いて、細管群の熱貫流率及び通風抵抗の測定を行った。
【００２８】図１に管外流体（即ち第１の熱交換媒体）
の実質的な流れ方向（即ち第１の方向）の管配列ピッチ
Ｘ（ｍｍ）、および第１及び第２の方向に直角な第３の
方向の管配列ピッチＹ（ｍｍ）を定義している。上述し
た多管式蒸発器のいずれにおいても、外径Ｄをもつ複数
の細管１は、第１の方向ではピッチＸをもって千鳥足状
に配列され、かつ第３の方向ではピッチＹをもって直線
状に配列されている。この結果、細管群は、第３の方向
で隣り合う第１の細管１ａ及び第２の細管１ｂと、第１
及び第３の方向の各々に斜めに交差する第４の方向で第
１及び第２の細管１ａ，１ｂの隣に位置した第３の細管
１ｃを有する。
の実質的な流れ方向（即ち第１の方向）の管配列ピッチ
Ｘ（ｍｍ）、および第１及び第２の方向に直角な第３の
方向の管配列ピッチＹ（ｍｍ）を定義している。上述し
た多管式蒸発器のいずれにおいても、外径Ｄをもつ複数
の細管１は、第１の方向ではピッチＸをもって千鳥足状
に配列され、かつ第３の方向ではピッチＹをもって直線
状に配列されている。この結果、細管群は、第３の方向
で隣り合う第１の細管１ａ及び第２の細管１ｂと、第１
及び第３の方向の各々に斜めに交差する第４の方向で第
１及び第２の細管１ａ，１ｂの隣に位置した第３の細管
１ｃを有する。
【００２９】細管の外径ＤとピッチＸおよびピッチＹと
の各々の比Ｘ／Ｄ及びＹ／Ｄが異なる配列パターンを有
する複数のサンプルを図２または図３に示す形状の熱交
換器として作成した。試験装置は、フロン冷媒を用いた
冷凍回路を含むサイクロメトリックカロリメータであ
り、作成サンプルは冷凍回路中の蒸発器として機能す
る。
の各々の比Ｘ／Ｄ及びＹ／Ｄが異なる配列パターンを有
する複数のサンプルを図２または図３に示す形状の熱交
換器として作成した。試験装置は、フロン冷媒を用いた
冷凍回路を含むサイクロメトリックカロリメータであ
り、作成サンプルは冷凍回路中の蒸発器として機能す
る。
【００３０】試験条件は 蒸発器入口空気温度：２７℃ 相対湿度：５０％ 膨張弁前冷媒圧力：１．７４ＭＰａ 蒸発器出口冷媒圧力：０．２８ＭＰａ サブクール及びスーパーヒート：５ｄｅｇ（摂氏） 蒸発器を通過した風量（出口風量）を３００〜４５０ｍ
3 ／ｈの間で数点の所定風量に制御し、その時の蒸発器
の冷房能力及び通風抵抗を測定した。なお、これらの風
量のときの各サンプルの風速は隣り合う管間の最小隙間
を通過する時の速度、即ち、最大風速基準で約６〜７ｍ
／ｓ以下であり、最大風速および管径を代表寸法とした
レイノズル数Ｒｅmax は約１２００以下である。
3 ／ｈの間で数点の所定風量に制御し、その時の蒸発器
の冷房能力及び通風抵抗を測定した。なお、これらの風
量のときの各サンプルの風速は隣り合う管間の最小隙間
を通過する時の速度、即ち、最大風速基準で約６〜７ｍ
／ｓ以下であり、最大風速および管径を代表寸法とした
レイノズル数Ｒｅmax は約１２００以下である。
【００３１】実験装置の都合上、冷房能力Ｑは、蒸発器
を通過した出口空気の重量と、蒸発器入口および出口の
空気のエンタルピー差との積として求めた。
を通過した出口空気の重量と、蒸発器入口および出口の
空気のエンタルピー差との積として求めた。
【００３２】Ｑ＝Ｇａ・（Ｉａ１−Ｉａ２） Ｇａ ：出口空気の重量流量 Ｉａ１：入口空気のエンタルピー Ｉａ２：出口空気のエンタルピー ここで、管外表面においては、通過する空気中の水分の
凝縮を伴う熱伝達が起こるので、この管群の熱伝達特性
をエンタルピー基準の熱貫流率で表すことにした。
凝縮を伴う熱伝達が起こるので、この管群の熱伝達特性
をエンタルピー基準の熱貫流率で表すことにした。
【００３３】エンタルピー基準の熱貫流率は次式で表す
ことができる。
ことができる。
【００３４】Ｑ＝Ｋi ・Ａ・ｄＩ すなわち、 Ｋi ＝Ｑ／（Ａ・ｄＩ） Ｋi ：エンタルピー基準の熱貫流率 Ａ ：管外総伝熱面積 ｄＩ：対数平均エンタルピー差 ｄＩ＝［（Ｉａ１−Ｉａ２）］／ｌｎ［（Ｉａ１−Ｉ
ｒ）−（Ｉａ２−Ｉｒ）］ Ｉｒ：蒸発器平均圧力の冷媒飽和温度に相当する飽和空
気のエンタルピー また、蒸発器の通風抵抗ｄＰと空気流の方向の管列数Ｎ
から、圧力損失ｆを次のように定義する。
ｒ）−（Ｉａ２−Ｉｒ）］ Ｉｒ：蒸発器平均圧力の冷媒飽和温度に相当する飽和空
気のエンタルピー また、蒸発器の通風抵抗ｄＰと空気流の方向の管列数Ｎ
から、圧力損失ｆを次のように定義する。
【００３５】ｆ＝ｄＰ／Ｎ そして、この蒸発器の熱交換器効率を（エンタルピー基
準の熱貫流率／圧力損失）比、すなわち、 熱交換器効率＝Ｋi ／ｆ と定めて評価する。
準の熱貫流率／圧力損失）比、すなわち、 熱交換器効率＝Ｋi ／ｆ と定めて評価する。
【００３６】図４は図２の細管群の配列を模式的に示す
断面図である。細管群の側面とサイドプレート６との間
には隙間があり、また、上述したタンク内の仕切板に相
当する隙間が細管群の中央部に存在する。これらの隙間
は空気流のバイパス通路を形成してしまう虞があるた
め、細管群の通風抵抗および熱貫流率をより正確に測定
するために、測定に当たっては、図４に示すように細管
群中の空気流の意図しないバイパスを防止するため、こ
れらの隙間に隙間封止部材２１、２２および２３を設置
した。
断面図である。細管群の側面とサイドプレート６との間
には隙間があり、また、上述したタンク内の仕切板に相
当する隙間が細管群の中央部に存在する。これらの隙間
は空気流のバイパス通路を形成してしまう虞があるた
め、細管群の通風抵抗および熱貫流率をより正確に測定
するために、測定に当たっては、図４に示すように細管
群中の空気流の意図しないバイパスを防止するため、こ
れらの隙間に隙間封止部材２１、２２および２３を設置
した。
【００３７】図５は熱交換効率Ｋi ／ｆ対Ｘ／Ｄ特性を
示している。本図において、管径３ｍｍのサンプルは、
全てＹ／Ｄ値が２であり、Ｘ／Ｄの異なる７種類のサン
プルを用いている。Ｘ／Ｄが最小のサンプルはＸ／Ｄ＝
１．０４であり、図１においてｂ部が最小通路断面積を
あたえる。またＸ／Ｄが２番目に小さいサンプルはＸ／
Ｄ＝１．１２であり、ａ部およびｂ部の寸法が等しい。
その他のサンプルにおいては、最小通路断面積はａ部で
ある。本図においては、データ評価の都合上、全サンプ
ルについて、所定の風量とａ部に基づく通路断面積より
求めた風速とＫｉ／ｆの関係を示している。なお管径３
ｍｍのサンプルの管列数（空気流の方向）は１２列であ
る。
示している。本図において、管径３ｍｍのサンプルは、
全てＹ／Ｄ値が２であり、Ｘ／Ｄの異なる７種類のサン
プルを用いている。Ｘ／Ｄが最小のサンプルはＸ／Ｄ＝
１．０４であり、図１においてｂ部が最小通路断面積を
あたえる。またＸ／Ｄが２番目に小さいサンプルはＸ／
Ｄ＝１．１２であり、ａ部およびｂ部の寸法が等しい。
その他のサンプルにおいては、最小通路断面積はａ部で
ある。本図においては、データ評価の都合上、全サンプ
ルについて、所定の風量とａ部に基づく通路断面積より
求めた風速とＫｉ／ｆの関係を示している。なお管径３
ｍｍのサンプルの管列数（空気流の方向）は１２列であ
る。
【００３８】管径２．２ｍｍのサンプルは、全てＹ／Ｄ
値が１．８２でＸ／Ｄの異なる４種類のサンプルであ
り、また、その管列数は１１列である。管径３ｍｍのサ
ンプルの６．０ｍ／ｓ、５．０ｍ／ｓおよび４．０ｍ／
ｓのＫi ／ｆ値をみると、Ｘ／Ｄの増加とともに若干の
増加が見られるが、Ｘ／Ｄ値が約１．６において飽和し
ている。一方、Ｋi ／ｆ値はａ部およびｂ部の寸法が等
しいＸ／Ｄ値＝１．１２で低下し、それ以下のＸ／Ｄ＝
１．０４で一層低下していく。これは特に、最小通路断
面積を与えるｂ部による通風抵抗が支配的となり、その
通風抵抗が大きいためである。一方、凝縮水は管表面に
水膜を形成し、その水膜は、ｂ部が狭いと一層通路断面
積を減少させる。そして、通風抵抗の増加と共に、着霜
の問題も引き起こす。従ってＸ／Ｄの値を小さくするこ
とにより、熱交換器のコンパクト化を促進できるが、こ
れらの欠点を防止するＸ／Ｄの選定が成されなければな
らない。
値が１．８２でＸ／Ｄの異なる４種類のサンプルであ
り、また、その管列数は１１列である。管径３ｍｍのサ
ンプルの６．０ｍ／ｓ、５．０ｍ／ｓおよび４．０ｍ／
ｓのＫi ／ｆ値をみると、Ｘ／Ｄの増加とともに若干の
増加が見られるが、Ｘ／Ｄ値が約１．６において飽和し
ている。一方、Ｋi ／ｆ値はａ部およびｂ部の寸法が等
しいＸ／Ｄ値＝１．１２で低下し、それ以下のＸ／Ｄ＝
１．０４で一層低下していく。これは特に、最小通路断
面積を与えるｂ部による通風抵抗が支配的となり、その
通風抵抗が大きいためである。一方、凝縮水は管表面に
水膜を形成し、その水膜は、ｂ部が狭いと一層通路断面
積を減少させる。そして、通風抵抗の増加と共に、着霜
の問題も引き起こす。従ってＸ／Ｄの値を小さくするこ
とにより、熱交換器のコンパクト化を促進できるが、こ
れらの欠点を防止するＸ／Ｄの選定が成されなければな
らない。
【００３９】また、管径２．２ｍｍのサンプルの熱交換
器効率は、管径３ｍｍのサンプルのＸ／Ｄに対するＫi
／ｆの傾きとほぼ等しい傾きを示している。但し、風速
の低下に従って、管径３ｍｍのサンプルのような飽和傾
向が若干緩くなる傾向を示す。しかしながら、これらを
総合的に判断すると、効率的な熱交換器効率すなわち
（エンタルピー基準の熱貫流率／圧力損失）比を得るた
めには、Ｘ／Ｄ値を大体１．１２以上、好ましくは１．
２以上とすればよいことになる。一方、Ｘ／Ｄ値が大き
いということは、管群配列の空気流方向のサイズが大き
くなるという欠点につながる。したがって、Ｋi ／ｆ値
の飽和を考慮すると、管外径３ｍｍ以下でみた場合、Ｘ
／Ｄ値の上限は１．８、好ましくは１．７程度であろ
う。
器効率は、管径３ｍｍのサンプルのＸ／Ｄに対するＫi
／ｆの傾きとほぼ等しい傾きを示している。但し、風速
の低下に従って、管径３ｍｍのサンプルのような飽和傾
向が若干緩くなる傾向を示す。しかしながら、これらを
総合的に判断すると、効率的な熱交換器効率すなわち
（エンタルピー基準の熱貫流率／圧力損失）比を得るた
めには、Ｘ／Ｄ値を大体１．１２以上、好ましくは１．
２以上とすればよいことになる。一方、Ｘ／Ｄ値が大き
いということは、管群配列の空気流方向のサイズが大き
くなるという欠点につながる。したがって、Ｋi ／ｆ値
の飽和を考慮すると、管外径３ｍｍ以下でみた場合、Ｘ
／Ｄ値の上限は１．８、好ましくは１．７程度であろ
う。
【００４０】図６はＫi ／ｆ対Ｙ／Ｄ特性を示してい
る。本図において、管径３ｍｍのサンプルは、Ｘ／Ｄ値
が全て１．３３でＹ／Ｄの異なる６種類である。管径
２．２ｍｍのサンプルは、Ｘ／Ｄ値が全て１．２７の３
種類である。管径３ｍｍのサンプルのＫi ／ｆ値は、各
風速においてＹ／Ｄが２．２まで増加傾向を示し、その
値を越えるとＫi ／ｆ値は飽和傾向を示している。
る。本図において、管径３ｍｍのサンプルは、Ｘ／Ｄ値
が全て１．３３でＹ／Ｄの異なる６種類である。管径
２．２ｍｍのサンプルは、Ｘ／Ｄ値が全て１．２７の３
種類である。管径３ｍｍのサンプルのＫi ／ｆ値は、各
風速においてＹ／Ｄが２．２まで増加傾向を示し、その
値を越えるとＫi ／ｆ値は飽和傾向を示している。
【００４１】一方、管径２．２ｍｍのサンプルについて
は、管径３ｍｍのサンプルのＹ／Ｄに対するＫi ／ｆの
傾きとほぼ等しい傾きを示している。ただし、管径２．
２ｍｍのサンプルのＫi ／ｆ値をみると、管径３ｍｍの
サンプルのＫi ／ｆ値よりも若干低い値を示している。
この理由について一例をあげて説明する。上にも述べた
ように、図５において、管径３ｍｍのサンプルは、Ｘ／
Ｄ値が１．３３、管径２．２ｍｍのサンプルは、Ｘ／Ｄ
値が１．２７であり、この相違によるＫi ／ｆ値の相違
は、図５の例えば風速４ｍ／ｓの傾きで見ると、約３％
であり、この差だけ図６の管径２．２ｍｍの値は管径
３．０ｍｍの値に比べて低めの値を示していることにな
る。図６において、例えば管径２．２ｍｍのＹ／Ｄ値が
２．０の時のＫi ／ｆ値を見ると、約８８の値を示して
いる。この値に先の３％の補正を行うと約９０．６とな
り、管径３．０ｍｍのＫi ／ｆ値により近い値となる。
は、管径３ｍｍのサンプルのＹ／Ｄに対するＫi ／ｆの
傾きとほぼ等しい傾きを示している。ただし、管径２．
２ｍｍのサンプルのＫi ／ｆ値をみると、管径３ｍｍの
サンプルのＫi ／ｆ値よりも若干低い値を示している。
この理由について一例をあげて説明する。上にも述べた
ように、図５において、管径３ｍｍのサンプルは、Ｘ／
Ｄ値が１．３３、管径２．２ｍｍのサンプルは、Ｘ／Ｄ
値が１．２７であり、この相違によるＫi ／ｆ値の相違
は、図５の例えば風速４ｍ／ｓの傾きで見ると、約３％
であり、この差だけ図６の管径２．２ｍｍの値は管径
３．０ｍｍの値に比べて低めの値を示していることにな
る。図６において、例えば管径２．２ｍｍのＹ／Ｄ値が
２．０の時のＫi ／ｆ値を見ると、約８８の値を示して
いる。この値に先の３％の補正を行うと約９０．６とな
り、管径３．０ｍｍのＫi ／ｆ値により近い値となる。
【００４２】図６から、効率的な熱交換効率すなわち
（エンタルピー基準の熱貫流率／圧力損失）比を得るた
めには、Ｙ／Ｄ値を大体２．２近辺とすればよいことに
なる。一方、Ｙ／Ｄ値が大きいということは、所定の横
幅の熱交換器でみた場合、横方向（Ｙ方向）１列あたり
の管配列本数が少なくなることを意味し、所定の冷房能
力を得るためには所定の管本数を確保せねばならず、従
って管の列数を増やさねばならないため、熱交換器のコ
ンパクト化という点で不利となる。従って、コンパクト
化の面からはＹ／Ｄ値を小さくしたい。これらの点と実
用面を総合的に考慮すると、Ｋi ／ｆ値の好適な範囲は
Ｘ／Ｄ値が約１．８以上でかつ２．４以下であろう。
（エンタルピー基準の熱貫流率／圧力損失）比を得るた
めには、Ｙ／Ｄ値を大体２．２近辺とすればよいことに
なる。一方、Ｙ／Ｄ値が大きいということは、所定の横
幅の熱交換器でみた場合、横方向（Ｙ方向）１列あたり
の管配列本数が少なくなることを意味し、所定の冷房能
力を得るためには所定の管本数を確保せねばならず、従
って管の列数を増やさねばならないため、熱交換器のコ
ンパクト化という点で不利となる。従って、コンパクト
化の面からはＹ／Ｄ値を小さくしたい。これらの点と実
用面を総合的に考慮すると、Ｋi ／ｆ値の好適な範囲は
Ｘ／Ｄ値が約１．８以上でかつ２．４以下であろう。
【００４３】図７はＫi ／ｆ対管列数Ｎの関係を示して
いる。本図において、サンプルは、管径３ｍｍでＰｘ／
Ｄ値が全て１．３３で管列数１０、管列数１２、および
管列数１４の３種類である。各風速におけるＫi ／ｆ値
と管列数の関係は、管列数の増加に対してＫi ／ｆ値が
直線的に若干増加する傾向を示すと言える。
いる。本図において、サンプルは、管径３ｍｍでＰｘ／
Ｄ値が全て１．３３で管列数１０、管列数１２、および
管列数１４の３種類である。各風速におけるＫi ／ｆ値
と管列数の関係は、管列数の増加に対してＫi ／ｆ値が
直線的に若干増加する傾向を示すと言える。
【００４４】図５および図６においては、細管１を１１
列および１２列にした細管群について熱交換効率の特性
を説明したが、細管１を１０列〜１４列のいずれかにし
た場合は勿論のこと、それ以下またはそれ以上の管列数
についてもその特性を適用できることが理解できる。
列および１２列にした細管群について熱交換効率の特性
を説明したが、細管１を１０列〜１４列のいずれかにし
た場合は勿論のこと、それ以下またはそれ以上の管列数
についてもその特性を適用できることが理解できる。
【００４５】上述においては、４分割および６分割の蒸
発器について説明したが、分割数は管内側を流れる冷媒
によって発生する熱交換器の管内側回路圧損を許容の値
以内に押さえることができ、かつ冷媒がそれぞれの管内
にほぼ均一に分配されるようにされていることを満たし
ていれば、分割数については、いくつでもかまわない。
すなわち、一方のタンクから冷媒が流入し、他方のタン
クから冷媒が排出される。
発器について説明したが、分割数は管内側を流れる冷媒
によって発生する熱交換器の管内側回路圧損を許容の値
以内に押さえることができ、かつ冷媒がそれぞれの管内
にほぼ均一に分配されるようにされていることを満たし
ていれば、分割数については、いくつでもかまわない。
すなわち、一方のタンクから冷媒が流入し、他方のタン
クから冷媒が排出される。
【００４６】図８のような多管式熱交換器、あるいはタ
ンク内を２分割する図９のような多管式熱交換器でも同
様に実施できる。
ンク内を２分割する図９のような多管式熱交換器でも同
様に実施できる。
【００４７】さらには、上述においては上下方向に一対
のタンクを有したものについて説明したが、これらを横
方向にして、細管の軸方向が水平方向となるような管群
配列にしてもよい。ただし、この場合には、管内側熱交
換媒体がほぼ均一に各管内を流れるように工夫する必要
があることは言うまでもない。
のタンクを有したものについて説明したが、これらを横
方向にして、細管の軸方向が水平方向となるような管群
配列にしてもよい。ただし、この場合には、管内側熱交
換媒体がほぼ均一に各管内を流れるように工夫する必要
があることは言うまでもない。
【００４８】さらに、図２および図３の多管式蒸発器に
おいては、一対のタンク１１，１２を細管群を挟んで対
向するように配置しているが、図１０に示すように一対
のタンク１１，１２がＵ字形管群配列の管端部側に配置
された所謂片タンク構造とした多管式熱交換器でも同様
に実施できる。この場合、一つのタンクを上下方向の中
間部で仕切って２層構造にすることにより一対のタンク
１１，１２を作る。各々の細管１は熱交換器の下端にお
いてＵ字形に曲げられており、一方の管端部が下段側の
タンク１２内と連通している。また、他方側の管端部は
下段側のタンク１２内を突き抜けて、上段側のタンク１
１内と連通している。したがって、熱交換媒体は下段側
のタンク１２内から各々の管内を通過して上段側のタン
ク１１内に流入する構成を有している。
おいては、一対のタンク１１，１２を細管群を挟んで対
向するように配置しているが、図１０に示すように一対
のタンク１１，１２がＵ字形管群配列の管端部側に配置
された所謂片タンク構造とした多管式熱交換器でも同様
に実施できる。この場合、一つのタンクを上下方向の中
間部で仕切って２層構造にすることにより一対のタンク
１１，１２を作る。各々の細管１は熱交換器の下端にお
いてＵ字形に曲げられており、一方の管端部が下段側の
タンク１２内と連通している。また、他方側の管端部は
下段側のタンク１２内を突き抜けて、上段側のタンク１
１内と連通している。したがって、熱交換媒体は下段側
のタンク１２内から各々の管内を通過して上段側のタン
ク１１内に流入する構成を有している。
【００４９】本発明は、好ましくは管列数が１０列以上
で、好ましくは管の直径が３ｍｍ以下である管群配列に
おいて、最大風速および管径を代表寸法とした空気流の
レイノルズ数Ｒｅmax が２０００よりはるかに低い範囲
に好適に適用される。
で、好ましくは管の直径が３ｍｍ以下である管群配列に
おいて、最大風速および管径を代表寸法とした空気流の
レイノルズ数Ｒｅmax が２０００よりはるかに低い範囲
に好適に適用される。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
管の外表面にて空気中の水分の凝縮を伴う熱伝達を主に
扱う場合に特に効果的な管外側熱伝達率と通風抵抗との
比を得ることのできる管配列パターンを備えた多管式熱
交換器を提供することにある。
管の外表面にて空気中の水分の凝縮を伴う熱伝達を主に
扱う場合に特に効果的な管外側熱伝達率と通風抵抗との
比を得ることのできる管配列パターンを備えた多管式熱
交換器を提供することにある。
【図１】本発明における多管式熱交換器の細管群の配列
ピッチを説明する図。
ピッチを説明する図。
【図２】本発明の実施の一形態である多管式熱交換器の
斜視図。
斜視図。
【図３】本発明の実施の一形態である多管式熱交換器の
斜視図。
斜視図。
【図４】細管群の配列の特性を測定するために隙間封止
部材を設置した状態を示す図。
部材を設置した状態を示す図。
【図５】Ｘ／Ｄ値に対する熱交換器効率を示す特性図。
【図６】Ｙ／Ｄ値に対する熱交換器効率を示す特性図。
【図７】細管群の配列の列数に対する熱交換器効率を示
す特性図。
す特性図。
【図８】本発明のさらに他の実施の形態による多管式熱
交換器の斜視図。
交換器の斜視図。
【図９】本発明のさらに他の実施の形態による多管式熱
交換器の斜視図。
交換器の斜視図。
【図１０】本発明のさらに他の実施の形態による多管式
熱交換器の斜視図。
熱交換器の斜視図。
１ 細管 ２ 上部タンク ３ 下部タンク ４ 入口チューブ ５ 出口チューブ ６ サイドプレート ７，８ 仕切板 １０ センタープレート １１ 上部タンク １２ 下部タンク １３，１４，１５ 仕切板 １６ 入口チューブ １７ 出口チューブ ２１，２２，２３ 隙間封止部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角田 正隆 群馬県伊勢崎市寿町20番地 サンデン株式 会社内
Claims (10)
- 【請求項１】 実質的に第１の方向に流れる第１の熱交
換媒体と熱交換される第２の熱交換媒体を前記第１の方
向に交差する第２の方向に案内する外径Ｄの複数の細管
とを備え、前記複数の細管は、前記第１の方向ではピッ
チＸをもって千鳥足状に配列され、かつ前記第１及び前
記第２の方向に直交する第３の方向では直線状に配列さ
れている多管式熱交換器において、前記細管の外径が大
きくとも３ｍｍであり、前記細管はその内部で冷媒が蒸
発するものであり、前記第２の方向は上下方向であり、
凝縮水は前記細管の外周面に沿って下方に流下するよう
になっていることを特徴とする多管式熱交換器。 - 【請求項２】 実質的に第１の方向に流れる第１の熱交
換媒体と熱交換される第２の熱交換媒体を前記第１の方
向に交差する第２の方向に案内する外径Ｄの複数の細管
とを備え、前記複数の細管は、前記第１の方向ではピッ
チＸをもって千鳥足状に配列され、かつ前記第１及び前
記第２の方向に直交する第３の方向では直線状に配列さ
れている多管式熱交換器において、前記第１の方向で隣
り合う細管を次式を満たすように配置したことを特徴と
する多管式熱交換器。 １．１２≦Ｘ／Ｄ≦１．８ - 【請求項３】 実質的に第１の方向に流れる第１の熱交
換媒体と熱交換される第２の熱交換媒体を前記第１の方
向に交差する第２の方向に案内する外径Ｄの複数の細管
とを備え、前記複数の細管は、前記第１の方向では千鳥
足状に配列され、かつ前記第１及び前記第２の方向に直
交する第３の方向ではピッチＹをもって直線状に配列さ
れている多管式熱交換器において、前記第３の方向で隣
り合う細管を次式を満たすように配置したことを特徴と
する多管式熱交換器。 １．８≦Ｙ／Ｄ≦２．４ - 【請求項４】 前記複数の細管は前記第１の方向ではピ
ッチＸをもって千鳥足状に配列されており、前記第１の
方向で隣り合う細管を次式を満たすように配置した請求
項３記載の多管式熱交換器。 １．１２≦Ｘ／Ｄ≦１．８ - 【請求項５】 前記細管の外径が大きくとも３ｍｍであ
る請求項２〜４のいずれかに記載の多管式熱交換器。 - 【請求項６】 前記細管はその内部で冷媒が蒸発するも
のである請求項２〜４のいずれかに記載の多管式熱交換
器。 - 【請求項７】 前記第２の方向は上下方向であり、凝縮
水は前記細管の外周面に沿って下方に流下する請求項６
記載の多管式熱交換器。 - 【請求項８】 実質的に第１の方向に流れる第１の熱交
換媒体と熱交換される第２の熱交換媒体を前記第１の方
向に交差する第２の方向に案内する複数の細管とを備
え、前記複数の細管は、第１の細管と、前記第１及び前
記第２の方向に直交する第３の方向で前記第１の細管の
隣に位置した第２の細管と、前記第１及び前記第３の方
向の各々に斜めに交差する第４の方向で前記第１及び前
記第２の細管の隣りに位置した第３の細管とを有する多
管式熱交換器において、 前記第１及び前記第２の細管の各々と前記第３の細管と
の間隔の合計値を、前記第１及び前記第２の細管の間隔
に当該間隔よりも狭くなることなく近似させ、これによ
り第１の熱交換媒体の圧力損失を増加させることなく熱
交換効率を高めたことを特徴とする多管式熱交換器。 - 【請求項９】 実質的に第１の方向に流れる第１の熱交
換媒体と熱交換される第２の熱交換媒体を前記第１の方
向に交差する第２の方向に案内する複数の細管とを備
え、前記複数の細管は、第１の細管と、前記第１及び前
記第２の方向に直交する第３の方向で前記第１の細管の
隣に位置した第２の細管と、前記第１及び前記第３の方
向の各々に斜めに交差する第４の方向で前記第１及び前
記第２の細管の隣りに位置した第３の細管とを有する多
管式熱交換器において、 前記第１の熱交換媒体が前記第１及び前記第２の細管の
間隔を通過する時に受ける抵抗と前記第１及び前記第２
の細管の各々と前記第３の細管との間隔を通過する時に
受ける抵抗の合計とが互いに近似するように前記複数の
細管の配置を設定したことを特徴とする多管式熱交換
器。 - 【請求項１０】 実質的に第１の方向に流れる第１の熱
交換媒体と熱交換される第２の熱交換媒体を前記第１の
方向に交差する第２の方向に案内する複数の細管とを備
え、前記複数の細管は、第１の細管と、前記第１及び前
記第２の方向に直交する第３の方向で前記第１の細管の
隣に位置した第２の細管と、前記第１及び前記第３の方
向の各々に斜めに交差する第４の方向で前記第１及び前
記第２の細管の隣りに位置した第３の細管とを有する多
管式熱交換器において、 前記第１及び第２の細管の各々の外表面と前記第３の細
管の外表面との相互間隔を、狭くとも、前記第１及び前
記第２の細管の外表面の相互間隔の半分と等しく設定し
たことを特徴とする多管式熱交換器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9639496A JPH09280755A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 多管式熱交換器 |
| EP97302586A EP0802383A3 (en) | 1996-04-18 | 1997-04-16 | Multitubular heat exchanger having an appropriate tube arrangement pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9639496A JPH09280755A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 多管式熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09280755A true JPH09280755A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=14163751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9639496A Withdrawn JPH09280755A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 多管式熱交換器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0802383A3 (ja) |
| JP (1) | JPH09280755A (ja) |
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- 1997-04-16 EP EP97302586A patent/EP0802383A3/en not_active Withdrawn
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0802383A2 (en) | 1997-10-22 |
| EP0802383A3 (en) | 1998-10-07 |
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Legal Events
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