JP2005226929A - 対向式熱交換器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 安価で熱交換効率の向上が可能な対向式熱交換器を提供する。
【解決手段】 本発明は、熱交換させる2つの流体が対向して流通するように構成された対向式熱交換器であって、内部に一方の流体用流通路13が形成された積層された扁平なチューブ12と、チューブ12との間に他方の流体用流通路19を形成させるようにチューブ12を囲繞するケース18と、チューブ12の両端部を固定する一対のチューブプレート15とから成る熱交換ユニット11を備え、チューブ12の両開口端に一方の流体用出入口17を設け、ケース18の両端部とチューブプレート15の間に他方の流体用出入口22,23の開口を設けたことを特徴とする。
【選択図】 図1
【解決手段】 本発明は、熱交換させる2つの流体が対向して流通するように構成された対向式熱交換器であって、内部に一方の流体用流通路13が形成された積層された扁平なチューブ12と、チューブ12との間に他方の流体用流通路19を形成させるようにチューブ12を囲繞するケース18と、チューブ12の両端部を固定する一対のチューブプレート15とから成る熱交換ユニット11を備え、チューブ12の両開口端に一方の流体用出入口17を設け、ケース18の両端部とチューブプレート15の間に他方の流体用出入口22,23の開口を設けたことを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
本発明は熱交換器に関し、特に、熱交換する2種の流体が対向して流通するように構成された対向式熱交換器に関する。
従来、熱交換器の1つのタイプとして、2種の流体をそれぞれ層状に対向して流通させ、熱交換を行わせる対向式熱交換器がある。
従来のこの種の対向式熱交換器1は、例えば、図9及び図10に示すように、プレート2と波板状のフィン3とを交互に積層することにより形成され、第1流通路4と第2流通路5とが交互に層状に形成されるようになっている。第1流通路4のフィン3は、図10(a)に示すように直線状を成し、第2流通路5のフィン3は、図10(b)に示すように中央部で直線状を成し、両端部で直角に折曲している。そして、第1流通路4を流通する第1流体と第2流通路5を流通する第2流体が中央部で対向して流通し、第1流体と第2流体との間で熱交換が行われるようになっている。
(例えば、特許文献1参照)。
(例えば、特許文献1参照)。
ところが、上記した従来の対向式熱交換器では、プレート2とフィン3とを交互に積層させる必要があるため、組立工数が多くなり、組立作業に手間が掛かり、製造コストが高くなるといった問題があった。また、第1流体と第2流体とを出入口で完全に分離させるための処理(例えば、タンクマニホールドを追加する等)が必要となり、構造が非常に複雑になるという欠点があった。
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、安価で熱交換効率の高い対向式熱交換器を提供するものである。
本発明は、熱交換させる2つの流体が対向して流通するように構成された対向式熱交換器であって、内部に一方の流体用流通路が形成された積層された扁平なチューブと、該チューブとの間に他方の流体用流通路を形成させるように前記チューブを囲繞するケースと、前記チューブの両端部を固定する一対のチューブプレートとから成る熱交換ユニットを備え、前記チューブの両開口端に前記一方の流体用出入口を設け、前記ケースの両端部と前記チューブプレートの間に前記他方の流体用出入口の開口を設けたことを特徴とする。
好ましくは、前記他方の流体用出入口が前記ケースの両端部と前記チューブプレートの間に全周に渡って形成されており、また、前記熱交換ユニットが直列に複数設けられていてもよい。
本発明によれば、扁平なチューブを使用しているため、組立工数を削減することができ、組立作業に手間が掛からず、製造コストの低減化が可能となる。また、チューブプレートにより両方の流体を完全に分離することができるため、その分離構造を容易化することができる。
さらに、熱交換ユニットを直列に複数設けた場合には、設置スペースの効率的な利用が可能となる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。
本発明の実施の形態に係る対向式熱交換器には、図1に示すような直方体形状の熱交換ユニット11が設けられている。この熱交換ユニット11には、扁平なチューブ12が所定間隔で積層されており、多数(図1では9本)のチューブ12が複数列(図1では2列)で並設されている。チューブ12の内部には第1流体用の流通路13が形成されており、その流通路13にはフィン(図示せず)が挿入されている。また、チューブ12の両端部(図1では上下端部)は矩形板状の一対のチューブプレート15により固定され、各チューブ12の両開口端にそれぞれ第1流体用の入口(図示せず)及び出口17(図1では下側に入口、上側に出口17)が形成されている。なお、チューブプレート15の形状は、上記した矩形板状の他、円形等、他の形状であってもよい。
チューブ12の外周部は角筒形状のケース18により囲繞されており、ケース18とチューブ12の間、及び各チューブ12の間には第2流体用の流通路19が形成され、第2流体用の流通路19にはフィン20が挿入されている。ケース18の対向するプレートのうち、チューブ12の短辺側に対峙する一対のプレート21の両端部(図1では上下端部)とチューブプレート15の間にはそれぞれ第2流体用の入口22及び出口23が開口されている。そして、第2流体用の入口22は第1流体用の出口17に近接した位置(図1では上側)に配置され、第2流体用の出口23は第1流体用の入口に近接した位置(図1では下側)に配置されており、第1流体と第2流体とがそれぞれ各流通路13,19内を互いに対向して流通するようになっている。
次に、本発明の実施の形態に係る対向式熱交換器の作用を説明する。
第1流体は第1流体用の入口からチューブ12内に流入後、流通路13を通って第1流体用の出口17から流出する。一方、第2流体は第2流体用の入口22から流通路19に流入後、第1流体とは反対方向に流通し、第2流体用の出口23から流出する。そして、この間、第1流体と第2流体との間で熱交換が行われる。この時、第1流体と第2流体は互いに対向して流通するようになっているため、熱交換効率を高めることができる。
なお、熱交換ユニット11は、例えば、図3〜図6に示すように、直列に複数設けてもよく、これらの場合には、シェル26内に容易に複数の熱交換ユニット11を効率的に配置でき、設置スペースの有効利用を図ることができる。すなわち、図3は、一方の流体が熱交換器24の上部から流入後、流通路13を通って下部から流出すると共に、他方の流体が熱交換器24の右側部から流入後、流通路19を通って左側部から流出する場合を示しており、また、図5は、一方の流体が熱交換器24の上部から流入後、流通路19を通って下部から流出すると共に、他方の流体が熱交換器24の右側部から流入後、流通路13を通って右側部から流出する場合を示しており、さらに、図6は、一方の流体が熱交換器24の上部から流入後、上側の熱交換ユニット11の流通路19及下側の熱交換ユニット11の流通路13を通って下部から流出すると共に、他方の流体が熱交換器24の右側部から流入後、それぞれ上側の熱交換ユニット11の流通路13、下側の熱交換ユニット11の流通路19を通って右側部から流出する場合を示している。また、図示しないが、熱交換ユニット11を並列に複数設置してもよい。
また、シェル26の形状は、図3〜図6に示すような円筒形状の他、図7及び図8に示すように角筒形状を成していてもよい。
さらに、第2流体用の入口22及び出口23は、チューブ12の短辺側に対峙するプレート21だけでなく、図2に示すように、チューブ12の長辺側に対峙するプレート25の両端部(図1では上下端部)とチューブプレート15の間に形成してもよい。この場合には、流体の出入口がチューブプレート15とケース18の両端部の間に全周に渡って形成されるようになるため、流通路19内の流量分布は一層均一化され、熱交換効率をさらに向上させることができ、さらにまた、チューブ12の設置列数が複数の場合には熱交換効率をより一層向上させることができる。
また、上記実施の形態では、第1流体が流通路13を流通し、第2流体が流通路19を流通するようになっているが、第1流体が流通路19を流通したり、第2流体が流通路13を流通したりするように構成してもよい。
11 熱交換ユニット
12 チューブ
13 流通路
15 チューブプレート
17 出口
18 ケース
19 流通路
22 入口
23 出口
24 熱交換器
12 チューブ
13 流通路
15 チューブプレート
17 出口
18 ケース
19 流通路
22 入口
23 出口
24 熱交換器
Claims (3)
- 熱交換させる2つの流体が対向して流通するように構成された対向式熱交換器であって、
内部に一方の流体用流通路が形成された積層された扁平なチューブと、該チューブとの間に他方の流体用流通路を形成させるように前記チューブを囲繞するケースと、前記チューブの両端部を固定する一対のチューブプレートとから成る熱交換ユニットを備え、前記チューブの両開口端に前記一方の流体用出入口を設け、前記ケースの両端部と前記チューブプレートの間に前記他方の流体用出入口の開口を設けたことを特徴とする対向式熱交換器。 - 前記他方の流体用出入口が前記ケースの両端部と前記チューブプレートの間に全周に渡って形成されている請求項1に記載の対向式熱交換器。
- 前記熱交換ユニットが直列に複数設けられている請求項2に記載の対向式熱交換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004036422A JP2005226929A (ja) | 2004-02-13 | 2004-02-13 | 対向式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004036422A JP2005226929A (ja) | 2004-02-13 | 2004-02-13 | 対向式熱交換器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005226929A true JP2005226929A (ja) | 2005-08-25 |
Family
ID=35001782
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004036422A Pending JP2005226929A (ja) | 2004-02-13 | 2004-02-13 | 対向式熱交換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005226929A (ja) |
-
2004
- 2004-02-13 JP JP2004036422A patent/JP2005226929A/ja active Pending
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Legal Events
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A521 | Written amendment |
Effective date: 20061025 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090413 |
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A02 | Decision of refusal |
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