JP4211688B2 - 熱交換器 - Google Patents
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Description
タンク部(110b、110c)の外周形状は、扁平状に形成され、少なくとも一方のチューブプレート(111、112)のタンク部(110b、110c)のうち少なくとも一方の開口部(111f、112f)には、扁平状のタンク部(110b、110c)の長辺側同士を接続する接続部(111g、112g)が設けられ、
内部流体は、液相流体であって、
一対のタンク部(110b、110c)のうち、一方のタンク部(110b)を介して液相流体を流体流路(110a)に流入させる流入部(130)と、
他方のタンク部(110c)を介して液相流体を流体流路(110a)から流出させる流出部(140)とを有し、
流入部(130)は、複数のチューブ(110)の最下端側に配置され、
流出部(140)は、複数のチューブ(110)の最上端側に配置され、
複数のチューブ(110)は、外形が細長に形成されると共に、水平方向に積層され、チューブ(110)の長辺(110d、110e)が水平方向に対して傾斜しており、
一対のタンク部(110b、110c)は、チューブ(110)の長手方向の両端側で、チューブ(110)の短辺に沿うようにそれぞれ設けられ、
チューブ(110)の下側となる長辺(110d)は、他方のタンク部(110c)側から一方のタンク部(110b)側に向けて下側に傾斜しつつ、一方のタンク部(110b)との接続位置(a)が、流入部(130)の最下端位置(b)、あるいはそれより上側となるように形成され、
チューブ(110)の上側となる長辺(110e)は、一方のタンク部(110b)側から他方のタンク部(110c)側に向けて上側に傾斜しつつ、他方のタンク部(110c)との接続位置(c)が、流出部(140)の最上端位置(d)、あるいはそれより下側となるように形成されたことを特徴としている。
また、チューブ(110)は、外形が細長に形成され、一対のタンク部(110b、110c)は、チューブ(110)の長手方向の両端側で、チューブ(110)の短辺に沿うようにそれぞれ設けられているので、より効果的にフィン(120)の配置可能領域を大きくすることができる。
また、流入部(130)は、複数のチューブ(110)の最下端側に配置され、流出部(140)は、複数のチューブ(110)の最上端側に配置されているので、この熱交換器(100)の未使用時においてチューブ(110)内の液相流体を排出する必要がある場合には、最下端側に配置される流入部(130)から容易に排出させることができる。また、熱交換器(100)の使用時においてチューブ(110)内に混入する空気は、複数積層されるチューブ(110)の一番上側に集まるので、最上端側に配置される流出部(140)から液相流体の流れと共に容易に排出させることができる。
また、チューブ(110)の下側となる長辺(110d)は、他方のタンク部(110c)側から一方のタンク部(110b)側に向けて下側に傾斜しつつ、一方のタンク部(110b)との接続位置(a)が、流入部(130)の最下端位置(b)、あるいはそれより上側となるように形成され、チューブ(110)の上側となる長辺(110e)は、一方のタンク部(110b)側から他方のタンク部(110c)側に向けて上側に傾斜しつつ、他方のタンク部(110c)との接続位置(c)が、流出部(140)の最上端位置(d)、あるいはそれより下側となるように形成されているので、チューブ(110)内の液相流体を排出する際に、チューブ(110)の下側となる長辺(110d)の全体に液相流体が溜まること無く、流入部(130)に向けて流すことができ、流入部(130)からの液相流体の排出性を向上することができる。
また、チューブ(110)内部に混入した空気は、チューブ(110)の上側となる長辺(110e)の全体に溜まること無く、流出部(140)に向けて流すことができ、流出部(140)からの空気の排出性を向上することができる。
また、流入部(130)および流出部(140)は、チューブ(110)の対角位置に配置されることになるので、液相流体はチューブ(110)の一方側から他方側に向けて全領域に渡って流通でき、熱交換性能の向上が図れると共に、チューブ(110)内における空気溜まり領域を無くして、更に空気の排出性を向上することができる。
本発明の第1実施形態を図1〜図4に示す図面に基づいて説明する。尚、図1は給湯器用熱交換器100を示す平面図、図2は図1のA方向から見た矢視図、図3はチューブ110を示す平面図、側面図、図4は図3の第2タンク部110c近傍を示す拡大図である。
本発明の第2実施形態を図5に示す。第2実施形態は、上記第1実施形態に対して、連通口111fの全周に(即ち、接続部111gにも)バーリング部111hを設けるようにしたものである。
本発明の第3実施形態を図6に示す。第3実施形態は、上記第2実施形態に対して、各接続部111g、112gを複数設けるようにしたものである。ここでは、各連通口111f、112fを当分するように各接続部111g、112gをそれぞれ2つずつ設けるようにしている。
本発明の第4実施形態を図7に示す。第4実施形態は、上記第3実施形態に対して、両タンク部110b、110cの外方となる長辺側に、それぞれ内側にへこむ凹部111j、112jを設けたものとしている。そして、各凹部111j、112jの設けられる位置は、各接続部111g、112gの位置とそれぞれ一致するようにしている。
本発明の第5実施形態を図8に示す。第5実施形態は、上記第4実施形態に対して、チューブ110の使用姿勢および外形形状を変更したものである。
上記各実施形態においては、チューブ110の両タンク部110b、110cに形成される各連通口111f、112fのすべて(1つのチューブ110について4つ)に接続部111g、112gが設けられるものとして説明したが、給湯水の内圧によっては接続部111g、112gの設定数を減らすことが可能であり、また、タンク部110b、110cは積層されて当接部が互いに接合される構造であるので、当接部における接続部111g、112gの共用化も可能であり、総じて4つの連通口111f、112fの少なくとも1つに接続部(111g、112g)が設けられるものとしても良い。
110 チューブ
110a 扁平管部(流体流路)
110b 第1タンク部(タンク部)
110c 第2タンク部(タンク部)
110d 下側となる長辺
110e 上側となる長辺
111 チューブプレート
111f 連通口(開口部)
111g 接続部
111h バーリング部
111i 切込み部
111j 凹部
112 チューブプレート
112f 連通口(開口部)
112g 接続部
112j 凹部
120 アウターフィン(フィン)
130 給湯口(流入部)
140 出湯口(流出部)
Claims (8)
- 対向接合される一対のチューブプレート(111、112)から成り、
内部流体が流通する扁平状の流体流路(110a)と、
前記流体流路(110a)の扁平面の外方に膨出すると共に、前記流体流路(110a)に対して前記内部流体の流入側、流出側と成る一対のタンク部(110b、110c)と、
前記タンク部(110b、110c)の膨出側で開口する開口部(111f、112f)とを有するチューブ(110)が、前記タンク部(110b、110c)同士が当接するように複数積層されて、前記開口部(111f、112f)によって、複数の前記流体流路(110a)が互いに連通し、
複数の前記チューブ(110)の間には、フィン(120)が介在されて、
前記内部流体と前記フィン(120)の領域を流通する外部流体との間で熱交換する熱交換器において、
前記タンク部(110b、110c)の外周形状は、扁平状に形成され、
少なくとも一方の前記チューブプレート(111、112)の前記タンク部(110b、110c)のうち少なくとも一方の前記開口部(111f、112f)には、扁平状の前記タンク部(110b、110c)の長辺側同士を接続する接続部(111g、112g)が設けられ、
前記内部流体は、液相流体であって、
一対の前記タンク部(110b、110c)のうち、一方のタンク部(110b)を介して前記液相流体を前記流体流路(110a)に流入させる流入部(130)と、
他方のタンク部(110c)を介して前記液相流体を前記流体流路(110a)から流出させる流出部(140)とを有し、
前記流入部(130)は、複数の前記チューブ(110)の最下端側に配置され、
前記流出部(140)は、複数の前記チューブ(110)の最上端側に配置され、
複数の前記チューブ(110)は、外形が細長に形成されると共に、水平方向に積層され、前記チューブ(110)の長辺(110d、110e)が水平方向に対して傾斜しており、
一対の前記タンク部(110b、110c)は、前記チューブ(110)の長手方向の両端側で、前記チューブ(110)の短辺に沿うようにそれぞれ設けられ、
前記チューブ(110)の下側となる長辺(110d)は、前記他方のタンク部(110c)側から前記一方のタンク部(110b)側に向けて下側に傾斜しつつ、前記一方のタンク部(110b)との接続位置(a)が、前記流入部(130)の最下端位置(b)、あるいはそれより上側となるように形成され、
前記チューブ(110)の上側となる長辺(110e)は、前記一方のタンク部(110b)側から前記他方のタンク部(110c)側に向けて上側に傾斜しつつ、前記他方のタンク部(110c)との接続位置(c)が、前記流出部(140)の最上端位置(d)、あるいはそれより下側となるように形成されたことを特徴とする熱交換器。 - 前記接続部(111g、112g)は、前記タンク部(110b、110c)と一体的に形成されたことを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。
- 前記開口部(111f、112f)は、前記タンク部(110b、110c)の外周形状に沿うように内周側に開口されており、
前記接続部(111g、112g)は、前記開口部(111f、112f)の中央部に1つ設けられたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の熱交換器。 - 前記開口部(111f、112f)は、前記タンク部(110b、110c)の外周形状に沿うように内周側に開口されており、
前記接続部(111g、112g)は、前記開口部(111f、112f)を当分するように複数設けられたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の熱交換器。 - 互いに当接する前記タンク部(110b、110c)の開口部(111f、112f)のうち、一方側の開口部(111f)の全周上の一部には、他方側の開口部(112f)に挿入されるバーリング部(111h)が形成されており、
前記バーリング部(111h)と前記バーリング部(111h)の形成されない領域との境界部には、切込み部(111i)が形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の熱交換器。 - 互いに当接する前記タンク部(110b、110c)の開口部(111f、112f)のうち、一方側の開口部(111f)の前記接続部(111g)を含む全周上には、他方側の開口部(112f)に挿入されるバーリング部(111h)が形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の熱交換器。
- 扁平状の前記タンク部(110b、110c)の長辺側には、内側にへこむ凹部(111j、112j)が設けられたことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の熱交換器。
- 前記凹部(111j、112j)の設けられる位置は、前記接続部(111g、112g)の位置と一致するようにしたことを特徴とする請求項7に記載の熱交換器。
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