KR20130100982A

KR20130100982A - 열교환기

Info

Publication number: KR20130100982A
Application number: KR1020137003524A
Authority: KR
Inventors: 시게토시 다니가와
Original assignee: 가부시키가이샤 씨케이유; 시아이 가세이 가부시키가이샤
Priority date: 2010-07-12
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2013-09-12
Also published as: JP2012021668A; WO2012008348A1; US20130112380A1; JP5393606B2; CN103097847B; TW201221887A; CN103097847A; TWI470181B

Abstract

[과제] 다중관을 이용하여 열교환하는 열교환기에 있어서, 효율 좋게 열교환을 행할 수 있도록 한 열교환기를 제공한다.
[해결수단] 외관(42)과 내관(41)을 가지는 전열관(4)을 이용한 열교환기(1)를 구성하는 경우, 내관(41)의 양단을 외관(42)으로부터 연장시키고, 연장하는 내관(41)의 외주부에서 외관(42)과의 틈새에 제1 유체를 유통시키는 헤더 유니트(21)를 마련한다. 그리고, 이 헤더 유니트(21)에 틈새형성부재(8) 등을 끼워 넣어 소정의 틈새부(W)를 가지고 상하방향으로 적층한다. 또, 각 헤더 유니트(21)로부터 연장하는 내관에 제2 유체를 유통시키는 헤더 커버(3b)를 양 외측으로부터 씌워 제2 유체를 유입시키도록 한다. 이것에 의해서, 헤더 커버(3b)로부터 유입하는 제2 유체를, 내관(41)의 내측으로 통과시킴과 아울러, 틈새부(W)를 통하여 외관(42)의 외측 표면에도 축방향을 따라서 통과하여, 외관(42)의 내측과 외측으로부터 열교환을 행하게 하도록 한다.

Description

열교환기 {HEAT EXCHANGER}

본 발명은, 좌우의 헤더와, 그 헤더의 사이에 마련된 전열관(傳熱管)을 가지는 열교환기에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 전열관의 외주방향의 외측에 축방향을 따라서 유체를 흘림으로써 열교환의 효율을 향상시키도록 한 열교환기에 관한 것이다.

종래부터, 다중관을 이용한 열교환기가 여러 가지 제안되어 있다. 도 8에 일반적인 다중관을 가지는 열교환기의 구조를 나타낸다. 도 8에서, 부호 83은 동축관으로서, 외관(外管)(84)의 내측에 내관(內管)(85)을 동축 모양으로 마련하도록 한 것이다. 이 다중관으로서는, 예를 들면, 내관의 외주부에 축방향에 따른 핀을 다수 마련한 것이나, 내관의 외주부에 나선 모양의 핀을 마련한 것 등이 있다(특허문헌 1 ~ 특허문헌 3). 이와 같은 동축관을 이용하여 가열유체를 냉각하는 경우는, 내관(85)의 내부에 가열된 유체를 통과시킴과 아울러, 외관(84)과 내관(85)과의 틈새에 차가운 유체를 통과시키고, 이것에 의해서 내관(85) 내의 유체를 냉각시키도록 하고 있다.

또, 다중관을 이용한 다른 열교환기로서 도 9에 나타내는 구조의 것도 알려져 있다(특허문헌 4). 도 9에서, 부호 210L, 210R는 좌우에 마련된 헤더이며, 부호 210은 당해 좌우의 헤더(210L, 210R)의 사이에 걸쳐서 마련되는 동축의 전열관이다. 이 전열관(210)은 동축 모양의 내관(211)과 외관(212)으로 구성되어 있으며, 내관(211)을 외관(212)으로부터 연장시켜 헤더 벽면(213)으로 구획된 헤더(210L)로부터 열교환의 대상이 되는 유체를 유입시키도록 하고 있다. 한편, 외관(212)은 그 양단 근방을 구획판(214)에 의해서 봉지(封止)되어 있고, 헤더 벽면(213)과 구획판(214)으로 둘러싸인 공간 내에 차가운 유체를 유입시키며, 그곳으로부터 내관(211)과의 사이에서 둘러싸인 틈새 영역으로 유입시키도록 하고 있다.

특허문헌 1 : 일본국 특개2005-083667호 공보 특허문헌 2 : 일본국 특개2007-163092호 공보 특허문헌 3 : 일본국 특개2008-69993호 공보 특허문헌 4 : 일본국 특개평07-133993호 공보

그렇지만, 이와 같은 다중관을 이용하여 열교환시키는 경우, 다음과 같은 문제가 발생한다. 즉, 도 8이나 도 9에 나타나는 열교환기에서는, 가는 내관에 열교환의 대상이 되는 유체를 통과시키도록 하고 있기 때문에, 큰 유량을 확보하고자 하면, 그 내관을 굵게 해야 한다. 그런데, 이와 같은 내관을 굵게 하면, 내관의 외측 표면에서밖에 열교환을 시키지 못하고, 열교환의 효율이 나빠져 버린다고 하는 문제가 발생한다.

그래서, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서, 다중관을 이용하여 열교환하는 열교환기에 있어서, 큰 유량을 확보하는 경우라도 효율 좋게 열교환을 행할 수 있도록 한 열교환기를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

즉, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서, 외관과 내관을 가지는 전열관을 이용하고, 외관과 내관과의 틈새를 흐르는 제1 유체와, 내관 내를 흐르는 제2 유체와의 사이에서 열교환시키는 열교환기에 있어서, 상기 내관의 양단을 외관으로부터 연장시키고, 당해 연장하는 내관의 외주부에서 외관과의 틈새에 상기 제1 유체를 유통시키는 헤더 유니트와, 당해 헤더 유니트로부터 연장하는 내관에 제2 유체를 유통시키는 제2 헤더와, 적층된 헤더 유니트의 사이에 상기 제2 헤더로부터의 제2 유체를 유통시키기 위한 틈새부를 마련하고, 상기 제2 헤더로부터의 제2 유체를 내관의 내부로 통과시킴과 아울러, 상기 틈새부를 통하여 외관의 외측 표면에도 축방향을 따라서 통과시키도록 한 것이다.

보다 구체적으로는, 제1 벽면에서 외관의 단부 근방을 유지함과 아울러, 당해 제1 벽면과 대향하는 제2 벽면에서, 외관으로부터 연장하는 내관을 연장시키고, 당해 제1 벽면과 제2 벽면으로 둘러싸인 공간 내에서 내관과 외관과의 틈새에 상기 제1 유체를 유통시키는 헤더 유니트와, 당해 헤더 유니트의 제2 벽면으로부터 연장하는 내관에 제2 유체를 유통시키는 제2 헤더와, 적층된 각각의 헤더 유니트의 사이에 상기 제2 헤더로부터의 제2 유체를 유통시키기 위한 틈새부를 마련하고, 상기 제2 헤더로부터의 제2 유체를, 내관의 내부로 통과시킴과 아울러, 상기 틈새부를 통하여 외관의 외측 표면에도 축방향을 따라서 통과시키도록 한 것이다.

이와 같이 하면, 외관과 내관과의 틈새에 흐르는 제1 유체를, 내측과 외측으로부터 제2 유체로 냉각 혹은 가열시킬 수 있기 때문에, 열교환의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

또, 이와 같은 발명에 있어서, 적층되는 헤더 유니트와 헤더 유니트의 사이에 틈새형성부재를 끼워 넣어 틈새부를 형성한다.

이와 같이 하면, 틈새부의 치수를 변경하는 경우, 틈새형성부재의 두께를 변경함으로써 대응할 수 있어, 용이하게 최적인 크기의 틈새로 설정할 수 있게 된다.

혹은, 헤더 유니트와 일체적으로 볼록모양부 혹은 오목모양부를 형성하고, 이 볼록모양부나 오목모양부의 사이에 의해서 틈새부를 형성한다.

이와 같이 하면, 볼록모양부나 오목모양부를 가지는 헤더 유니트를 적층하는 것만으로 틈새부를 형성할 수 있어, 조립공정에서의 틈새형성부재의 접착 등이 불필요하게 된다.

또, 적층되는 헤더 유니트의 상층과 하층의 전열관의 사이에 전열관의 축방향에 따른 분기(分岐)부재를 마련하도록 한다.

이와 같이 하면, 틈새부를 통하여 유입한 제2 유체를, 분기부재를 통하여 전열관의 표면 측으로 분기시킬 수 있어, 보다 전열관의 표면 근처에 제2 유체를 흘려 열교환의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

또, 이 분기부재를 적층되는 헤더 유니트의 전열관에 접촉하고, 또한, 상기 틈새부로부터 유입한 제2 유체를 전열관 측으로 분기시키도록 한다.

이와 같이 구성하면, 분기부재를 헤더 유니트의 전열관의 사이에 끼워 넣음으로써 틈새부를 형성할 수 있음과 아울러, 그 분기부재를 전열관에 접촉시킴으로써, 열확산을 행하게 할 수도 있게 된다.

본 발명에 의하면, 외관과 내관을 가지는 전열관을 이용하고, 외관과 내관과의 틈새를 흐르는 제1 유체와, 내관 내를 흐르는 제2 유체와의 사이에서 열교환시키는 열교환기에 있어서, 상기 내관의 양단을 외관으로부터 연장시키고, 당해 연장하는 내관의 외주부에서 외관과의 틈새에 상기 제1 유체를 유통시키는 헤더 유니트와, 당해 헤더 유니트로부터 연장하는 내관에 제2 유체를 유통시키는 제2 헤더와, 적층된 헤더 유니트의 사이에 상기 제2 헤더로부터의 제2 유체를 유통시키기 위한 틈새부를 마련하며, 상기 제2 헤더로부터의 제2 유체를, 내관의 내부로 통과시킴과 아울러, 상기 틈새부를 통하여 외관의 외측 표면에도 축방향을 따라서 통과시키도록 함으로써, 외관과 내관과의 틈새에 흐르는 제1 유체를 내측과 외측으로부터 제2 유체로 냉각 혹은 가열시킬 수 있어, 열교환의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시형태를 나타내는 열교환기의 개략도
도 2는 도 1에서의 A-A단면 개략도
도 3은 도 1에서의 B-B단면 개략도
도 4는 제1 실시형태에서의 헤더의 근방을 나타내는 사시도
도 5는 본 발명의 제2 실시형태를 나타내는 헤더 유니트의 볼록모양부를 나타내는 도면
도 6은 본 발명의 제2 실시형태를 나타내는 헤더 유니트의 다른 볼록모양부를 나타내는 도면
도 7은 본 발명의 제3 실시형태를 나타내는 열교환기의 개략도
도 8은 종래의 다중관을 이용한 열교환기를 나타내는 도면
도 9는 종래의 다중관을 이용한 열교환기를 나타내는 도면

<제1 실시형태>

이하, 본 발명의 일실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시형태에서의 열교환기(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 내관(41)과 외관(42)의 틈새에 열교환의 대상이 되는 유체(제1 유체)를 통과시키기 위한 제1 헤더(2a)와, 그 제1 헤더(2a)의 양(兩) 외측에 마련되고, 내관(41)의 내부에 제2 유체를 통과시키기 위한 제2 헤더(2b)를 구비하여 구성된다. 그리고, 특징적으로는, 그 제1 헤더(2a)를, 복수의 헤더 유니트(21)의 상하로 틈새부(W)를 가지도록 적층하고, 그 틈새부(W)로부터 제2 유체를 통과시켜, 외관(42)의 외측과 내측으로부터 전열관(4)의 축방향을 따라서 냉각 혹은 가열시키도록 한 것이다. 이하, 본 실시형태에서의 열교환기(1)의 구성에 대해서 상세하게 설명한다.

이 열교환기(1)를 구성하는 제1 헤더(2a)의 구조에 대해서 설명하면, 이 제1 헤더(2a)는 내관(41)과 외관(42)을 가지는 전열관(4)을 유지하는 헤더 유니트(21)를 적층하여 구성된다. 이 헤더 유니트(21)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 상하 한 쌍의 유니트 분리체(22)를 상하로 대향시켜 구성되고, 외관(42)의 단부 근방을 장착하는 측인 제1 벽면(23)에 그 외관(42)의 외형을 반으로 나눈 제1 오목부(28a)를 형성함과 아울러, 또, 그 제1 벽면(23)에 축방향으로 대향하는 제2 벽면(후면(26))에도 내관(41)의 외형을 반으로 나눈 제2 오목부(28b)를 형성하고, 외관(42)이나 내관(41)을 끼워 넣게 하도록 하고 있다. 이들 제1 벽면(23)이나 제2 벽면(26)의 분할면(20)은 일렬로 늘어놓여진 전열관(4)의 축면과 평행한 면에서 분할되어 있으며, 그 분할면(20)에 제1 오목부(28a)나 제2 오목부(28b)의 개방부분을 임(臨)하게 하도록 하고 있다. 또, 그 제1 벽면(23)이나 제2 벽면(26)에서는, 연속하는 측면이나 저면이 마련되어 있고, 한쪽의 측면 측에 개구부(27)를 형성하여, 그곳으로부터 제1 유체를 유입시키도록 하고 있다. 이와 같이 구성된 유니트 분리체(22)를 이용하여 헤더 유니트(21)를 형성하는 경우는, 유니트 분리체(22)를 상하로 대향시켜, 제1 오목부(28a)에서 외관(42)의 단부 근방을 끼워 넣고, 그곳으로부터 연장한 내관(41)의 단부 근방을 제2 오목부(28b)에 의해서 끼워 넣어, 외관(42)과 내관(41)과의 사이로 제1 유체를 유입시키도록 한다. 이와 같이 전열관(4)을 끼워 넣은 헤더 유니트(21)를 적층하는 경우는, 틈새형성부재(8)를 이용하여 상하방향으로 소정의 틈새부(W)를 형성하고, 그 상태에서, 각 헤더 유니트(21)의 개구부(27)를 덮도록 하는 헤더 커버(3a)를 장착하여, 그 유입구(31a)로부터 제1 유체를 유입시킨다. 이 틈새형성부재(8)를 이용하여 틈새부(W)를 형성하는 경우는, 그 틈새폭에 대응한 두께 치수의 틈새형성부재(8)를 준비하고, 이것을 헤더 유니트(21)의 상면 혹은 하면 측에 장착하여 틈새를 형성한다.

다음으로, 제2 헤더(2b)의 구조에 대해서 설명한다. 제2 헤더(2b)는 제2 오목부(28b)로부터 연장한 내관(41)으로부터 제2 유체를 유입시키도록 한 것으로서, 이 실시형태에서는, 제1 헤더(2a)나 헤더 커버(3a)를 덮는 하나의 헤더 커버(3b)로 구성되어 있다. 이 헤더 커버(3b)는, 이 실시형태에서는 좌우의 제1 헤더(2a)나 그 중앙부분의 전열관(4)을 모두 덮도록 하는 케이스 구조를 이루고 있으며, 양단 측에 마련된 유입구(31b)나 배출구(32b)(도 1 참조)로부터 제2 유체를 유입 및 배출시키도록 하고 있다. 그리고, 이와 같이 구성된 제2 헤더(2b)의 유입구(31b)를 통하여 제2 유체를 유입시키면, 내관(41)의 단부로부터 그 제2 유체가 유입하고, 또, 헤더 유니트(21)의 틈새부(W)로부터도 외관(42)의 외주부를 따라서 흘러 간다.

이와 같은 전열관(4)은 2개의 내관(41)을 외관(42)에 내접시켜 각각의 축면을 일치시키도록 한 것으로서, 이것에 의해서 내관(41)이 고압으로 부풀어 올랐을 경우라도 그 내관(41)을 외관(42)에 내접시켜 내관(41)의 팽창을 방지할 수 있도록 한 것이다. 이와 같은 전열관(4)을 구성하는 경우, 열교환의 효율을 향상시키기 위해서, 예를 들면, 외관(42)의 외경 치수를 0.8㎜ ~ 2.0㎜, 바람직하게는, 0.9㎜ ~ 1.5㎜, 내경 치수를 0.7㎜ ~ 1.9㎜, 바람직하게는, 0.8㎜ ~ 1.4㎜ 정도로 설정해 둔다.

또, 이와 같이 층상으로 배열된 헤더 유니트(21)와 헤더 유니트(21)에서의 상하의 전열관(4)에는 분기부재(9)가 장착된다. 이 분기부재(9)는 전열관(4)의 외주부에 접하도록 마련됨과 아울러, 틈새부(W)를 통하여 유입해 온 제2 유체를 전열관(4)의 외주 부분에 분기시키도록 한 것이다. 즉, 이 분기부재(9)가 존재하지 않으면 틈새부(W)를 통하여 흘러 온 제2 유체는 전열관(4)의 존재하지 않는 틈새 공간을 흘러서 가서, 열교환의 효율이 나빠져 버린다. 그래서, 그 열교환을 행할 필요가 없는 틈새 공간에 분기부재(9)를 장착하여 제2 유체를 전열관(4) 측에 접근시킴과 아울러, 그 전열관(4)로부터의 열을 확산시켜 열교환의 효율을 향상시키도록 하고 있다. 이와 같이 분기부재(9)를 장착하는 경우는, 도 2나 도 3에 나타내는 바와 같이, 전열관(4)의 축방향에서 보았을 경우에, 층상을 이루는 헤더 유니트(21)와 평행한 상태로서, 틈새부(W)와 오버랩시키는 위치에 장착한다.

다음으로, 이와 같이 구성된 열교환기(1)를 사용하는 경우의 작용에 대해서 설명한다.

우선, 제1 헤더(2a)의 유입구(31a)로부터 제1 유체를 유입시키면, 그 제1 유체는 헤더 커버(3a)를 통하여 각각의 헤더 유니트(21)로 흘러들고, 그곳으로부터 분기하여 외관(42)과 내관(41)과의 사이를 따라서 흘러 간다.

또, 이것과 병행하여, 제2 헤더(2b)의 유입구(31b)로부터 제2 유체를 유입시킨다. 그러면, 그 제2 유체는 헤더 커버(3b)로 둘러싸인 공간으로부터 내관(41) 내로 흘러들고, 그 내관(41)의 축방향을 따라서 흘러 간다. 또, 이 내관(41)으로 흘러들지 않은 제2 유체는 헤더 유니트(21)의 틈새부(W)를 통하여 전열관(4)의 축방향으로 흘러 간다. 그리고, 그 제2 유체는 전열관(4)의 틈새에 마련된 분기부재(9)에 의해서, 그 제2 유체를 상하의 전열관(4) 측으로 분기하고, 전열관(4)의 외측에 접촉하여 제1 유체를 냉각 혹은 가열시킨다.

이와 같이 상기 실시형태에 의하면, 헤더 유니트(21)를 소정의 틈새부(W)를 가지고 적층하고, 그 틈새부(W)로부터도 전열관(4)의 축방향을 따라서 제2 유체를 통과시키도록 함으로써, 전열관(4)의 전체에 걸쳐서 열교환시킬 수 있게 된다.

또, 이 실시형태에서는, 전열관(4)의 표면에 접하는 분기부재(9)를 축방향을 따라서 마련하도록 함으로써, 틈새부(W)로부터 유입해 온 제2 유체를 전열관(4)의 표면 측에 접근시켜, 보다 열교환의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

<제2 실시형태>

다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 대해서 설명한다. 상기 제1 실시형태에서는, 틈새형성부재(8)를 이용하여 틈새부(W)를 형성하도록 했지만, 이 제2 실시형태에서는, 도 5나 도 6에 나타내는 바와 같이, 헤더 유니트(21)의 상면 혹은 하면에 볼록모양부(25a) 혹은 오목모양부(25b)를 형성하고, 그 틈새로부터 제2 유체를 통과시키도록 한 것이다. 또한, 본 실시형태에서, 제1 실시형태와 동일한 부호를 부여한 것은, 제1 실시형태와 동일한 구성을 가지는 것으로 한다.

이 실시형태에서의 헤더 유니트(21)를 구성하는 유니트 분리체(22)는 저면의 하측으로부터 일정한 두께를 가지도록 볼록모양부(25a)를 기립(起立)시키고, 그 볼록모양부(25a)와 볼록모양부(25a)와의 사이에 오목모양부(25b)를 형성하여 틈새부(W)를 형성하고 있다. 여기서, 이 볼록모양부(25a)는 유니트 분리체(22)를 제조할 때에 일체적으로 형성된다. 이 볼록모양부(25a)에 대해서는, 헤더 유니트(21)를 상하로 적층시켰을 때, 도 5에 나타내는 바와 같이, 상층 및 하층의 볼록모양부(25a)와 간섭해 버리기 때문에, 틈새부(W)의 폭을 「d」로 설정하는 경우는, 그 볼록모양부(25a)의 높이를 「d/2」로 설정해 두고, 이것에 의해서 상층 및 하층의 볼록모양부(25a)와 간섭시켰을 때에 틈새폭을 「d」로 할 수 있도록 해 둔다.

혹은, 이 볼록모양부(25a)에 대해서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 전열관(4)의 축방향에 따른 얇은 판상체로 구성하고, 상층 혹은 하층의 볼록모양부(25a)를 각각 오버랩시키도록 해도 된다. 이와 같이 구성했을 경우는, 상층의 헤더 유니트(21)와 하층의 헤더 유니트(21)의 개구부(27)가 그 판두께만큼 어긋나게 되지만, 그 개구부(27)에 헤더 커버(3a)를 장착할 때에, 그 틈새를 납땜재로 매립해도 된다.

이와 같이 제2 실시형태에 의하면, 헤더 유니트(21)와 일체적으로 볼록모양부(25a)(혹은 오목모양부(25b))를 형성하도록 함으로써, 헤더 유니트(21)를 적층할 때에, 틈새형성부재(8)를 장착할 필요가 없어져, 적층 공정시에서의 작업을 간소화할 수 있게 된다.

또한, 이 실시형태에서는, 볼록모양부(25a)를 형성함으로써, 그 틈새에 오목모양부(25b)를 형성하도록 했지만, 반대로, 유니트 분리체(22)의 저면 부분을 깎음으로써 오목모양부(25b)를 형성하고, 그 오목모양부(25b)와 오목모양부(25b)의 사이에 볼록모양부(25a)를 형성해도 된다.

<제3 실시형태>

다음으로, 제3 실시형태에 대해서 설명한다. 상기 제1 및 제2 실시형태에서는 틈새형성부재(8)나 볼록모양부(25a) 등에 의해서 틈새부(W)를 형성하도록 했지만, 이 실시형태에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 상층과 하층의 전열관(4)의 사이에 끼우는 분기부재(9)에 의해서 틈새부(W)를 형성할 수 있도록 한 것이다. 또한, 본 실시형태에서도, 제1 실시형태와 동일한 부호를 붙인 것은 제1 실시형태와 동일한 구성을 가지는 것으로 한다.

이 실시형태의 열교환기(1)는 도 4에서의 틈새형성부재(8)가 존재하지 않는 상태로 구성하는 것으로, 좌우의 헤더 유니트(21)의 사이에서의 전열관(4)의 사이에, 두께가 있는 분기부재(9)를 장착하고, 이것을 전열관(4)에 접촉시키도록 한 것으로서, 상하의 헤더 유니트(21)에 틈새부(W)를 형성할 수 있도록 한 것이다.

이 분기부재(9)는 열전도율이 높은 금속성 부재로 구성되고, 각 전열관(4)의 표면에 접촉함으로써 전열관(4)의 열을 확산시킴과 아울러, 틈새부(W)로부터 유입해 온 제2 유체를 전열관(4) 측을 향하여 분기시켜 열교환을 시키도록 하고 있다.

또한, 이와 같은 분기부재(9)를 금속제 강성부재로 구성하면, 상하의 헤더 유니트(21)의 틈새가 그 분기부재(9)의 두께에 의해서 결정되어 버려, 전열관(4)의 휘어짐이나 분기부재(9)의 두께에 오차가 있는 경우는, 헤더 유니트(21)의 틈새폭이 바뀌어 버린다. 그리고, 그 틈새폭의 변동에 의해서, 헤더 유니트(21)의 개구부(27)의 위치가 바뀌어 버려, 헤더 커버(3a)를 장착하는 것이 어려워져 버릴 가능성이 있다. 그래서, 이 분기부재(9)에 대해서는, 예를 들면, 금속제 탄성 구조체를 이용하거나, 혹은, 상층과 하층의 양면만을 금속제 부재로 구성하고, 중간층에 대해서는 우레탄 등과 같은 비교적 탄력을 가지는 탄성소재로 구성해도 된다. 이와 같이 하면, 그 탄성에 의해서 전열관(4)의 휘어짐 등을 흡수할 수 있어, 헤더 커버(3a)를 장착할 때에, 개구부(27)와의 위치맞춤을 용이하게 행하게 하도록 할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 각 실시형태에 한정되지 않고, 여러 가지의 형태로 실시할 수 있다.

예를 들면, 상기 각 실시형태에서는, 층상을 이루는 헤더 유니트(21)와 평행하게 분기부재(9)를 구성하고, 이것을 전열관(4)의 사이에 끼워 넣도록 했지만, 이 분기부재(9)가 존재하지 않아도 높은 열교환율을 확보할 수 있는 경우는, 분기부재(9)를 장착하지 않도록 해도 된다.

또, 상기 실시형태에서는, 원형을 이루는 외관(42)의 내측에 2개의 내관(41)을 마련하도록 하고 있지만, 이 외관의 형상이나 내관의 수에 대해서는 여러 가지의 것을 채용할 수 있다. 즉, 제1 유체를 내측과 외측으로부터 열교환시키는 구성이면, 어떠한 형상이나 개수라도 된다.

1 열교환기 2 헤더(2a : 제1 헤더, 2b : 제2 헤더)
3a, 3b 헤더 커버 4 전열관(41 : 내관, 42 : 외관)
8 틈새형성부재 9 분기부재
21 헤더 유니트 22 유니트 분리체
23 제1 벽면 25a 볼록모양부
25b 오목모양부 26 제2 벽면(후면)
41 내관 42 외관
W 틈새부

Claims

외관(外管)과 내관(內管)을 가지는 전열관을 이용하고, 외관과 내관과의 틈새를 흐르는 제1 유체와, 내관 내를 흐르는 제2 유체와의 사이에서 열교환시키는 열교환기에 있어서,
상기 내관의 양단을 외관으로부터 연장시키고, 당해 연장하는 내관의 외주부에서 외관과의 틈새에 상기 제1 유체를 유통시키는 헤더 유니트와,
당해 헤더 유니트로부터 연장하는 내관에 제2 유체를 유통시키는 제2 헤더와,
적층된 헤더 유니트의 사이로 상기 제2 헤더로부터의 제2 유체를 유통시키기 위한 틈새부를 마련하며,
상기 제2 헤더로부터의 제2 유체를, 내관의 내부로 통과시킴과 아울러, 상기 틈새부를 통하여 외관의 외측 표면에도 축방향을 따라서 통과시키도록 한 것을 특징으로 하는 열교환기.
외관과 내관을 가지는 전열관을 이용하고, 외관과 내관과의 틈새를 흐르는 제1 유체와, 내관 내를 흐르는 제2 유체와의 사이에서 열교환시키는 열교환기에 있어서,
제1 벽면에서 외관의 단부 근방을 유지함과 아울러, 당해 제1 벽면과 대향하는 제2 벽면에서, 외관으로부터 연장하는 내관을 연장시키고, 당해 제1 벽면과 제2 벽면으로 둘러싸인 공간 내에서 내관과 외관과의 틈새에 상기 제1 유체를 유통시키는 헤더 유니트와,
당해 헤더 유니트의 제2 벽면으로부터 연장하는 내관에 제2 유체를 유통시키는 제2 헤더와,
적층된 각각의 헤더 유니트의 사이로 상기 제2 헤더로부터의 제2 유체를 유통시키기 위한 틈새부를 마련하며,
상기 제2 헤더로부터의 제2 유체를, 내관의 내부로 통과시킴과 아울러, 상기 틈새부를 통하여 외관의 외측 표면에도 축방향을 따라서 통과시키도록 한 것을 특징으로 하는 열교환기.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 틈새부가, 적층되는 헤더 유니트와 헤더 유니트의 사이에 틈새형성부재를 끼워 넣어 형성되는 것인 열교환기.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 틈새부가, 헤더 유니트와 일체적으로 형성된 볼록모양부 혹은 오목모양부에 의해서 형성되는 것인 열교환기.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 헤더 유니트와 헤더 유니트에서의 전열관의 사이에, 상기 틈새부로부터 유입한 제2 유체를 전열관 측으로 분기시키기 위한 분기부재를 마련한 열교환기.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 헤더 유니트와 헤더 유니트에서의 전열관의 사이에, 당해 전열관에 접촉하고, 또한, 상기 틈새부로부터 유입한 제2 유체를 전열관 측으로 분기시키기 위한 분기부재를 마련한 열교환기.