JP2005299940A

JP2005299940A - 熱交換器

Info

Publication number: JP2005299940A
Application number: JP2004112214A
Authority: JP
Inventors: Koji Narita; 浩司成田
Original assignee: T Rad Co Ltd
Current assignee: T Rad Co Ltd
Priority date: 2004-04-06
Filing date: 2004-04-06
Publication date: 2005-10-27

Abstract

【課題】伝熱面積を大きく確保し、熱交換効率を高め、性能の向上を図る。
【解決手段】本発明に係る熱交換器１１は、内部に第１流体流路２０が形成された扁平管１２を曲成して筒状体１３を形成させ、筒状体１３の内周側にフィン１４を介して内筒体１５を設けると共に筒状体１３の外周側にフィン１７を介して外筒体１８を設け、外筒体１８と内筒体１５との間であって筒状体１３の外部に第２流体流路２３が形成されるように構成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱交換器に関し、特に、扁平管の内部を流通する流体と扁平管の外部を流通する流体との間で熱交換を行なう熱交換器に関する。

従来、図５に示すように、両端部に流体の出入口１，２が形成された筒体３の内部に、コイル状に巻かれた丸パイプ４を配設して構成した熱交換器５が知られている。この熱交換器５では、丸パイプ４内部に熱媒又は冷媒を流通させ、出入口１，２を通って筒体３内部を流通する流体の加熱或いは冷却を行なっていた（例えば、特許文献１参照）。

また、熱交換器の性能を向上させるため、上記した丸パイプ４の代わりに、フィン付き丸パイプを使用し、そのフィン付き丸パイプを螺旋状に捲回させて筐体に収容した熱交換器も知られている（例えば、特許文献２参照）。

実開昭６２−２０４１７０号公報実開昭６３−３０７７１号公報

しかしながら、上記した従来の熱交換器では、いずれも伝熱面積が大きく確保できないため、熱交換効率が悪く、熱交換器の性能の向上が図り難いといった問題があった。

本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、伝熱面積を大きく確保し、熱交換効率を高め、性能の向上を図ることのできる熱交換器を提供しようとするものである。

本発明は、内部に第１流体流路が形成された扁平管を曲成して筒状体を形成させ、該筒状体の内周側にフィンを介して内筒体を設けると共に前記筒状体の外周側にフィンを介して外筒体を設け、該外筒体と前記内筒体との間であって前記筒状体の外部に第２流体流路が形成されるように構成されていることを特徴とする。

また、前記筒状体は少なくとも２重に設けられていてもよい。

本発明に係る熱交換器によれば、扁平管が使用されており、さらに、扁平管にフィンが設けられているため、伝熱面積を増加させることができると共に第２流体を撹拌することができ、熱交換効率の向上を図ることが可能となる。

また、扁平管を曲成して形成された筒状体を介して第１流体と第２流体とが熱交換を行なうようになっているため、それぞれの流体の流路を長く且つコンパクトに確保することができ、全体的に、熱交換効率の高い、コンパクトな熱交換器を提供することが可能となる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。ここで、図１は本発明の実施の形態に係る熱交換器を示す断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３はその熱交換器の筒状体を示す斜視図である。

この熱交換器１１は、扁平管１２を螺旋状に曲成して形成された筒状体１３（特に、図３参照）と、筒状体１３の内周側に沿って設けられた内周側フィン１４と、内周側フィン１４のさらに内周側に設けられた円筒形状の内筒体１５と、内筒体１５の両端部を閉塞する内筒体端板１６と、筒状体１３の外周側に沿って設けられた外周側フィン１７と、外周側フィン１７のさらに外周側に設けられた円筒形状の外筒体１８と、外筒体１８の両端部を閉塞する外筒体端板１９とを備えて構成されている。

そして、扁平管１２の内部には、熱媒や冷媒等の第１流体が流通可能な第１流体流路２０が形成されており、扁平管１２の両端部はそれぞれ外筒体１８から外側に突出し、第１流体入口２１及び第１流体出口２２が形成されている。

一方、外筒体１８と内筒体１５との間であって、筒状体１３の外部には、水、油、空気等の第２流体が流通可能な第２流体流路２３が形成されており、各外筒体端板１９にはそれぞれ第２流体入口２４及び第２流体出口２５が突設されている。

上記したように、第１流体流路２０は、扁平管１２を螺旋状に曲成することにより形成されているため、連続した長い流路となり、さらに、扁平管１２により全体として筒状に形成されているため、伝熱面積の大きいコンパクトな流路となる。また、第１流体流路２０が連続した長い流路で、伝熱面積の大きいコンパクトな流路となることにより、第１流体流路の周囲に形成された第２流体流路２３も伝熱面積の大きいコンパクトな流路となる。したがって、全体的に、熱交換効率の高い、コンパクトな熱交換器を提供することが可能となる。

次に、本実施の形態に係る熱交換器１１の作用を説明する。

第１流体は、第１流体入口２１から扁平管１２内に流入した後、第１流体流路２０を流通し、第１流体出口２２から流出する。一方、第２流体は、第２流体入口２４を通り、全体として第１流体と対向する向きで、第２流体流路２３を流通し、第１流体流路２０を流通する第１流体と熱交換を行ない、冷却或いは加熱され、第２流体出口２５から流出する。

この時、第１流体は、連続した長い第１流体流路２０を流通し、第１流体と第２流体との熱交換は伝熱面積の大きい筒状体１３を介して行なわれ、さらに、筒状体１３の内周側及び外周側に設けられたフィン１４，１７により第２流体が十分に撹拌されるため、熱交換効率を高めることができ、熱交換器の性能の向上を図ることができる。

なお、上記実施の形態においては、筒状体１３を１重で設けているが、図４に示すように、筒状体１３を、２重、或いは３重以上設けてもよい。これらの場合には、コンパクト性を保ちながら、伝熱面積をさらに増加させることができるため、熱交換性能を一段と高めることが可能となる。

また、扁平管１２には、多数の細孔を穿設してもよく、この場合には、さらなる熱交換性能の向上が図れると共に、扁平管１２の耐圧性を高めることができる。

さらに、扁平管１２、内周側フィン１４、内筒体１５、外周側フィン１７、外筒体１８等、上記した熱交換器１１を構成するすべての部品をアルミニウム製とすれば、熱交換器の製造時に炉内での一体ロウ付けが可能となり、熱交換器の製造作業の簡素化が図れ、製造コストの低減化が可能となる。

本発明の実施の形態に係る熱交換器を示す断面図である。図１のＡ−Ａ矢視図である。本発明の実施の形態に係る熱交換器の筒状体を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る熱交換器の変更例を示す断面図である。従来例に係る熱交換器を部分的に切断して示す側面図である。

符号の説明

１１熱交換器
１２扁平管
１３筒状体
１４内周側フィン
１５内筒体
１７外周側フィン
１８外筒体
２０第１流体流路
２３第２流体流路

Claims

内部に第１流体流路が形成された扁平管を曲成して筒状体を形成させ、該筒状体の内周側にフィンを介して内筒体を設けると共に前記筒状体の外周側にフィンを介して外筒体を設け、該外筒体と前記内筒体との間であって前記筒状体の外部に第２流体流路が形成されるように構成されていることを特徴とする熱交換器。
前記筒状体が少なくとも２重に設けられている請求項１に記載の熱交換器。