(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-02
(45)【発行日】2024-09-10
(54)【発明の名称】熱交換器
(51)【国際特許分類】
F28F 1/02 20060101AFI20240903BHJP
F28F 1/30 20060101ALI20240903BHJP
F28F 1/32 20060101ALI20240903BHJP
F28F 21/08 20060101ALI20240903BHJP
【ＦＩ】
F28F1/02 A
F28F1/30 Z
F28F1/32 V
F28F21/08 A
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2022562647
(86)(22)【出願日】2021-04-22
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-07-11
(86)【国際出願番号】 CN2021088902
(87)【国際公開番号】W WO2021253973
(87)【国際公開日】2021-12-23
【審査請求日】2022-12-14
(31)【優先権主張番号】202021143554.4
(32)【優先日】2020-06-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】515266108
【氏名又は名称】浙江盾安人工環境股▲ふん▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】Ｚｈｅｊｉａｎｇ ＤｕｎＡｎ Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｃｏ．， Ｌｔｄ
【住所又は居所原語表記】Ｄｉａｎｋｏｕ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｚｏｎｅ， Ｚｈｕｊｉ， Ｚｈｅｊｉａｎｇ， Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100108213
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 豊隆
(72)【発明者】
【氏名】曹 栄輝
(72)【発明者】
【氏名】王 冠軍
(72)【発明者】
【氏名】蘭 兆忠
(72)【発明者】
【氏名】魏 文建
【審査官】豊島 ひろみ
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第１０９４２５２３７（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１３３８１４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２８Ｆ １／００ － ２７／０２
Ｆ２８Ｄ １／００ － １３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
順に接続された第１のパイプセグメント（１１）、湾曲パイプセグメント（１２）及び第２のパイプセグメント（１３）を含む扁平管（１０）であって、前記扁平管（１０）は複数であり、複数の前記扁平管（１０）は並んで設けられ、隣接する２つの前記湾曲パイプセグメント（１２）間にギャップを有する、扁平管（１０）と、延在方向が前記扁平管（１０）の延在方向に垂直であり、複数の前記湾曲パイプセグメント（１２）のうちの少なくとも一部の湾曲パイプセグメント（１２）に接続され、複数の前記湾曲パイプセグメント（１２）におけるギャップを遮蔽する、フィン（２０）と、
を含み、
前記フィン（２０）は複数の凹溝（２４）を有し、複数の前記凹溝（２４）は前記フィン（２０）の長さ方向に間隔をおいて設けられ、前記各湾曲パイプセグメント（１２）の少なくとも一部の構造はいずれも複数の前記凹溝（２４）のうちの１つの凹溝（２４）内に位置している、熱交換器。
【請求項2】
前記フィン（２０）は、バッフル（２１）、第１の端板（２２）及び第２の端板（２３）を含み、前記第１の端板（２２）及び前記第２の端板（２３）はそれぞれ前記バッフル（２１）の両端に設けられ、ここで、前記バッフル（２１）は複数の前記湾曲パイプセグメント（１２）の一方の側を遮蔽し、前記第１の端板（２２）及び前記第２の端板（２３）と、複数の前記湾曲パイプセグメント（１２）のうちの２つの湾曲パイプセグメント（１２）とは、一対一に対応して接続される、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項3】
前記フィン（２０）は複数であり、複数の前記フィン（２０）のうちの少なくとも１つのフィン（２０）のバッフル（２１）は複数の前記湾曲パイプセグメント（１２）の一方の側を遮蔽し、複数の前記フィン（２０）のうちの他のフィン（２０）のバッフル（２１）は複数の前記湾曲パイプセグメント（１２）の他方の側を遮蔽する、請求項２に記載の熱交換器。
【請求項4】
前記凹溝（２４）の数量は前記湾曲パイプセグメント（１２）の数量と等しく、複数の前記湾曲パイプセグメント（１２）と、複数の前記凹溝（２４）とは、一対一に対応して設けられている、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項5】
前記フィン（２０）の、隣接する２つの前記湾曲パイプセグメント（１２）間に位置する部分は、弧形構造、平板構造又はＶ型構造である、請求項４に記載の熱交換器。
【請求項6】
前記凹溝（２４）の数量は前記湾曲パイプセグメント（１２）の数量よりも多く、隣接する２つの前記湾曲パイプセグメント（１２）間には前記湾曲パイプセグメント（１２）と係合されていない前記凹溝（２４）を少なくとも１つ有する、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項7】
順に接続された第１のパイプセグメント（１１）、湾曲パイプセグメント（１２）及び第２のパイプセグメント（１３）を含む扁平管（１０）であって、前記扁平管（１０）は複数であり、複数の前記扁平管（１０）は並んで設けられ、隣接する２つの前記湾曲パイプセグメント（１２）間にギャップを有する、扁平管（１０）と、
延在方向が前記扁平管（１０）の延在方向に垂直であり、複数の前記湾曲パイプセグメント（１２）のうちの少なくとも一部の湾曲パイプセグメント（１２）に接続され、複数の前記湾曲パイプセグメント（１２）におけるギャップを遮蔽する、フィン（２０）と、
を含み、
前記フィン（２０）は、順に接続された折板（２５）を複数含み、隣接する２つの前記折板（２５）は、Ｖ型構造をなして設けられ、隣接する２つの前記折板（２５）間には、前記湾曲パイプセグメント（１２）が１つ設けられている、熱交換器。
【請求項8】
前記フィン（２０）はアルミニウム箔により製作されている、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項9】
前記フィン（２０）の電位は前記湾曲パイプセグメント（１２）の電位よりも低い、請求項１に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は熱交換器の技術分野に関し、具体的には、熱交換器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の屈曲型熱交換器では、扁平管の湾曲パイプセグメントに屈曲や捩じれが発生し、湾曲パイプセグメントにフィンが設けられておらず、屈曲後に２つの湾曲パイプセグメント間に比較的大きいギャップを有するため、漏風が発生して、熱交換性能に影響を与えてしまう。また、フィンの保護がなく扁平管の湾曲パイプセグメントが直接外に曝されるため、腐食及び外力による損傷を受けやすい。
【発明の概要】
【0003】
本出願は、熱交換器を提供して、熱交換器の熱交換性能並びに耐用性を向上させる。
【0004】
上記の目的を達成するために、本出願は、順に接続された第１のパイプセグメント、湾曲パイプセグメント及び第２のパイプセグメントを含む扁平管であって、前記扁平管は複数であり、複数の扁平管は並んで設けられ、隣接する２つの湾曲パイプセグメント間にギャップを有する扁平管と、延在方向が扁平管の延在方向に垂直であり、複数の湾曲パイプセグメントうちの少なくとも一部の湾曲パイプセグメントに接続され、複数の湾曲パイプセグメントにおけるギャップを遮蔽するフィンと、を含む、熱交換器を提供する。
【0005】
更に、フィンは、バッフル、第１の端板及び第２の端板を含み、第１の端板及び第２の端板は、それぞれバッフルの両端に設けられ、ここでバッフルは、複数の湾曲パイプセグメントの一方の側を遮蔽し、第１の端板及び第２の端板と、複数の湾曲パイプセグメントのうちの２つの湾曲パイプセグメントとは、一対一に対応して接続される。
【0006】
更に、フィンは複数であり、複数のフィンのうちの少なくとも１つのフィンのバッフルは、複数の湾曲パイプセグメントの一方の側を遮蔽し、複数のフィンのうちの他のフィンのバッフルは、複数の湾曲パイプセグメントの他方の側を遮蔽する。
【0007】
更に、フィンは複数の凹溝を有し、複数の凹溝はフィンの長さ方向に間隔をおいて設けられ、各湾曲パイプセグメントの少なくとも一部の構造はいずれも複数の凹溝のうちの１つの凹溝内に位置している。
【0008】
更に、凹溝の数量は湾曲パイプセグメントの数量と等しく、複数の湾曲パイプセグメントと、複数の凹溝とは、一対一に対応して設けられている。
【0009】
更に、フィンの、隣接する２つの湾曲パイプセグメント間に位置する部分は、弧形構造、平板構造又はＶ型構造である。
【0010】
更に、凹溝の数量は湾曲パイプセグメントの数量よりも多く、隣接する２つの湾曲パイプセグメント間には湾曲パイプセグメントと係合されていない凹溝を少なくとも１つ有する。
【0011】
更に、フィンは順に接続された折板を複数含み、隣接する２つの折板はＶ型構造をなして設けられ、隣接する２つの折板間には湾曲パイプセグメントが１つ設けられている。
【0012】
更に、フィンはアルミニウム箔により製作されている。
【0013】
更に、フィンの電位は湾曲パイプセグメントの電位よりも低い。
【0014】
本出願の技術態様を適用することにより、扁平管とフィンを含む熱交換器であって、扁平管は、順に接続された第１のパイプセグメント、湾曲パイプセグメント及び第２のパイプセグメントを含み、扁平管は複数であり、複数の扁平管は並んで設けられ、フィンは、延在方向が扁平管の延在方向に垂直であり、複数の湾曲パイプセグメントうちの少なくとも一部の湾曲パイプセグメントに接続され、複数の湾曲パイプセグメントの少なくとも一部の構造を遮蔽する、熱交換器を提供する。この態様を採用すると、複数の湾曲パイプセグメントの位置にフィンが設けられているため、複数の湾曲パイプセグメントが位置する領域において、フィンによって複数の湾曲パイプセグメント間の複数のギャップを遮蔽することで、ギャップ間で漏風する状況を回避して、熱交換器の熱交換性能を向上させることができ、そしてフィンを設けることで、湾曲パイプセグメントを保護して湾曲パイプセグメントの腐食又は損傷を減少させて、熱交換器の耐用性を向上させることができる。そしてフィンは、延在方向が扁平管の延在方向に垂直で、フィンが複数の湾曲パイプセグメント間の複数のギャップを遮蔽することが容易になり、遮風効果を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
本出願の一部を構成する明細書の図面は本出願に対する更なる理解を提供するためのものであり、本出願の模式的な実施例及びその説明は本出願を解釈するためのものであり、本出願に対する不当な限定を構成するものではない。
【0016】
【図1】本出願の実施例１で提供される熱交換器の構造模式図を示す。
【図4】本出願の実施例２で提供される熱交換器の湾曲パイプセグメント及びフィンの位置における断面図を示す。
【図5】本出願の実施例３で提供される熱交換器の湾曲パイプセグメント及びフィンの位置における断面図を示す。
【図6】本出願の実施例４で提供される熱交換器の湾曲パイプセグメント及びフィンの位置における断面図を示す。
【図7】本出願の実施例５で提供される熱交換器の湾曲パイプセグメント及びフィンの位置における断面図を示す。
【図8】本出願の実施例６で提供される熱交換器の湾曲パイプセグメント及びフィンの位置における断面図を示す。
【図9】本出願の実施例７で提供される熱交換器の湾曲パイプセグメント及びフィンの位置における断面図を示す。
【図10】本出願の実施例８で提供される熱交換器の湾曲パイプセグメント及びフィンの位置における断面図を示す。
【0017】
ここで、上記の図面には以下の符号が含まれる。
１０ 扁平管、１１ 第１のパイプセグメント、１２ 湾曲パイプセグメント、１３ 第２のパイプセグメント、２０ フィン、２１ バッフル、２２ 第１の端板、２３ 第２の端板、２４ 凹溝、２５ 折板、３０ 集流管。
１０ 扁平管、１１ 第１のパイプセグメント、１２ 湾曲パイプセグメント、１３ 第２のパイプセグメント、２０ フィン、２１ バッフル、２２ 第１の端板、２３ 第２の端板、２４ 凹溝、２５ 折板、３０ 集流管。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本出願の実施例における図面を参照して本出願の実施例における技術態様を明確且つ完全に記述する。記述される実施例は単に本出願の一部の実施例にすぎず、全ての実施例ではないことは明らかである。以下、少なくとも１つの例示的な実施例の記述は単に説明的なものにすぎず、本出願及びその適用又は使用に対して何ら制限するものではない。本出願における実施例に基づき当業者が創造的な労働をせずに得られた全ての他の実施例は、いずれも本出願の保護範囲に属するものとする。
【0019】
図面に示されるように、本出願の実施例は、順に接続された第１のパイプセグメント１１、湾曲パイプセグメント１２及び第２のパイプセグメント１３を含む扁平管１０であって、扁平管１０は複数であり、複数の扁平管１０は並んで設けられ、隣接する２つの湾曲パイプセグメント１２間にギャップを有する扁平管１０と、延在方向が扁平管１０の延在方向に垂直であり、複数の湾曲パイプセグメント１２うちの少なくとも一部の湾曲パイプセグメント１２に接続され、複数の湾曲パイプセグメント１２におけるギャップを遮蔽するフィン２０と、を含む熱交換器を提供する。
【0020】
この態様を採用すると、複数の湾曲パイプセグメント１２の位置にフィン２０が設けられているため、複数の湾曲パイプセグメント１２が位置する領域において、フィン２０によって複数の湾曲パイプセグメント１２間の複数のギャップを遮蔽することで、ギャップ間で漏風する状況を回避して、熱交換器の熱交換性能を向上させることができ、そしてフィン２０を設けることで、湾曲パイプセグメント１２を保護して、湾曲パイプセグメント１２の腐食又は損傷を減少させて、熱交換器の耐用性を向上させることができる。そしてフィン２０は、延在方向が扁平管１０の延在方向に垂直で、フィン２０が複数の湾曲パイプセグメント１２間の複数のギャップを遮蔽することが容易になり、遮風効果を向上させる。
【0021】
ここでフィン２０は、延性が良好な金属材料により製作されてもよく、湾曲パイプセグメント１２が屈曲する過程でフィン２０が湾曲パイプセグメント１２に伴って変形しやすく、これにより、湾曲パイプセグメント１２が屈曲した後、フィン２０は依然として複数の湾曲パイプセグメント１２間の複数のギャップを遮蔽している。
【0022】
図３及び図４に示されるように、フィン２０は、バッフル２１、第１の端板２２及び第２の端板２３を含み、第１の端板２２及び第２の端板２３は、それぞれバッフル２１の両端に設けられ、ここでバッフル２１は、複数の湾曲パイプセグメント１２の一方の側を遮蔽し、第１の端板２２及び第２の端板２３と、複数の湾曲パイプセグメント１２のうちの２つの湾曲パイプセグメント１２とは、一対一に対応して接続される。第１の端板２２、第２の端板２３がそれぞれ２つの湾曲パイプセグメント１２に接続されることで、フィン２０に対する固定を実現することができる。ギャップでの漏風を回避するように、バッフル２１によって、複数の湾曲パイプセグメント１２間の複数のギャップを遮蔽することができる。そして上記の設定を採用すると、構造が簡単で製造が容易である。
【0023】
更に、フィン２０は複数設けられてもよく、複数のフィン２０のうちの少なくとも１つのフィン２０のバッフル２１は、複数の湾曲パイプセグメント１２の一方の側を遮蔽し、複数のフィン２０のうちの他のフィン２０のバッフル２１は、複数の湾曲パイプセグメント１２の他方の側を遮蔽する。これにより、複数の湾曲パイプセグメント１２の両側にはいずれもフィン２０が設けられており、ギャップに対する遮蔽効果を向上させることができ、且つ湾曲パイプセグメント１２をより良好に保護することができる。ここで複数の湾曲パイプセグメント１２の両側は、湾曲パイプセグメント１２が屈曲した後の複数の湾曲パイプセグメント１２の外側及び内側であると理解することができる。
【0024】
図５から図９に示されるように、フィン２０は複数の凹溝２４を有し、複数の凹溝２４はフィン２０の長さ方向に間隔をおいて設けられ、各湾曲パイプセグメント１２の少なくとも一部の構造はいずれも複数の凹溝２４のうちの１つの凹溝２４内に位置している。これにより、フィン２０と複数の湾曲パイプセグメント１２との接続強度が高くなり、且つフィン２０が湾曲パイプセグメント１２に伴って屈曲する過程で変形しやすく、変形後もギャップを良好に遮蔽することができる。ここで、フィン２０は波状構造になるように設けられてもよい。
【0025】
ここで、凹溝２４の数量は湾曲パイプセグメント１２の数量と等しくなるように設けられ、複数の湾曲パイプセグメント１２と、複数の凹溝２４は、一対一に対応して設けられていてもよい。
【0026】
あるいは、凹溝２４の数量は湾曲パイプセグメント１２の数量よりも多くなるように設けられ、隣接する２つの湾曲パイプセグメント１２間には湾曲パイプセグメント１２に係合されていない凹溝２４を少なくとも１つ有してもよい。これにより、フィン２０が湾曲パイプセグメント１２に伴って屈曲する過程でより変形しやすい。
【0027】
上記の実施例において、フィン２０の、隣接する２つの湾曲パイプセグメント１２間に位置する部分は、弧形構造、平板構造又はＶ型構造になるように設けられてもよい。
【0028】
図１０に示されるように、別の実施例において、フィン２０は順に接続された折板２５を複数含み、隣接する２つの折板２５はＶ型構造をなして設けられ、隣接する２つの折板２５間には湾曲パイプセグメント１２が１つ設けられている。これにより、フィン２０は複数の湾曲パイプセグメント１２における複数のギャップをいずれも遮蔽し、且つフィン２０が湾曲パイプセグメント１２に伴って屈曲した後も湾曲パイプセグメント１２から離脱することなく、接続効果が良好である。
【0029】
上記の実施例において、フィン２０はアルミニウム箔により製作されている。アルミニウム箔材料は、熱伝導性が良好で変形しやすいため、湾曲パイプセグメント１２が屈曲する過程で湾曲パイプセグメント１２に伴って変形しやすく、ギャップに対する遮蔽が維持されて、熱交換及び保護効果を向上させる。
【0030】
選択的に、フィン２０と湾曲パイプセグメント１２とは溶接され、これにより接続強度が高くなる。アルミニウム箔は２層又は複数層が複合されてなり、ここで一方の層は融点が高く他方の層は融点が低く、あるいは、表層は融点が低く中間層は融点が高い。溶接時、融点の低い一方の層を湾曲パイプセグメント１２に係合させる。
【0031】
上記の実施例において、フィン２０の電位は湾曲パイプセグメント１２の電位よりも低い。これにより、熱交換器を用いる過程で腐食が発生した場合にまず電位が比較的低いフィン２０が腐食し、その後湾曲パイプセグメント１２が腐食するので、フィン２０によって湾曲パイプセグメント１２を保護することで、熱交換器の耐用性を向上させる。
【0032】
選択的に、熱交換器は、隣接する第１のパイプセグメント１１間並びに隣接する第２のパイプセグメント１３間に設けられたメインフィンを更に含む。メインフィンを設けることで、熱交換面積及び熱交換効果を向上させることができ、且つ扁平管１０を保護することができる。具体的には、メインフィンが、第１のパイプセグメント１１及び第２のパイプセグメント１３の延在方向に延在する。
【0033】
上記の実施例において、熱交換器は２つの集流管３０を更に含み、ここで各第１のパイプセグメント１１はいずれも一方の集流管３０に接続され、各第２のパイプセグメント１３はいずれも他方の集流管３０に接続される。フィン２０の延在方向は集流管３０の長さ方向に平行である。
【0034】
上述したものは本出願の好ましい実施例にすぎず、本出願を制限するためのものではなく、当業者にとって本出願は様々な変更及び変化が可能である。本出願の趣旨及び原則の範囲内でなされた如何なる修正、同等の置換、改良等はいずれも本出願の保護範囲内に含まれるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】