特表 2022-548216 熱交換器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-11-17

(54)【発明の名称】熱交換器

(51)【国際特許分類】

   F28D 1/053 20060101AFI20221110BHJP

   F28F 9/26 20060101ALI20221110BHJP

   F28F 9/00 20060101ALI20221110BHJP

【ＦＩ】

F28D1/053 Z

F28F9/26

F28F9/00 321

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022514986

(86)(22)【出願日】2020-08-12

(85)【翻訳文提出日】2022-04-14

(86)【国際出願番号】 CN2020108579

(87)【国際公開番号】W WO2021052066

(87)【国際公開日】2021-03-25

(31)【優先権主張番号】201910894398.0

(32)【優先日】2019-09-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【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】魏 文建

(72)【発明者】

【氏名】王 冠軍

【テーマコード（参考）】

3L065

3L103

【Ｆターム（参考）】

3L065AA07

3L065FA13

3L065FA19

3L103AA01

3L103DD08

3L103DD42

(57)【要約】

それぞれ少なくとも２つの熱交換管（１１）を含む少なくとも２つの熱交換管群（１０）と、少なくとも２つの熱交換管（１１）が接続部材（３０）を介して連通される接続部材（３０）と、を含み、少なくとも２つの熱交換管群（１０）の間は接続部材（３０）を介して接続され、且つ、２つの熱交換管群（１０）の間は連通されない、熱交換器。熱交換器は、従来の技術におけるＡ型構造の熱交換器構造が複雑である問題を解決した。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも２つの熱交換管（１１）を含む少なくとも２つの熱交換管群（１０）と、
前記少なくとも２つの熱交換管（１１）が接続部材（３０）を介して連通される接続部材（３０）と、を含み、
少なくとも２つの前記熱交換管群（１０）の間は前記接続部材（３０）を介して接続され、且つ、２つの前記熱交換管群（１０）の間は連通されない、熱交換器。

【請求項2】

前記接続部材（３０）は、プレート部材（２０）及び若干の連通部（１２）を含み、前記プレート部材（２０）と前記連通部（１２）とで連通チャンバが形成され、前記各連通チャンバは前記少なくとも２つの熱交換管（１１）に連通される、請求項１に記載の熱交換器。

【請求項3】

前記接続部材（３０）は、前記熱交換管（１１）を挿入するための熱交換管溝を有する、請求項１に記載の熱交換器。

【請求項4】

２つの前記熱交換管群（１０）の間に所定の夾角が形成されるように、前記プレート部材（２０）を折り曲げる、請求項２に記載の熱交換器。

【請求項5】

前記プレート部材（２０）は、第１のプレート材（２１）と、第２のプレート材（２２）と、前記第１のプレート材（２１）と前記第２のプレート材（２２）との間に設置される接続部と、を含む、請求項２に記載の熱交換器。

【請求項6】

前記接続部は、前記第１のプレート材（２１）及び前記第２のプレート材（２２）と一体的に設置され、且つ前記接続部は、前記熱交換管（１１）のない側に向かって突出している、請求項５に記載の熱交換器。

【請求項7】

前記接続部は、前記第１のプレート材（２１）から前記第２のプレート材（２２）に近接する側へ延伸して折り曲げられた第１の延長アームと、第２のプレート材（２２）に設置され、前記第１の延長アームの表面と互いに対向して接続される第２の延長アームとを含む、請求項５に記載の熱交換器。

【請求項8】

前記第１のプレート材（２１）と前記第２のプレート材（２２）とは間隔をおいて設置され、前記プレート部材（２０）は、第３のプレート材（２３）を更に含み、前記第１のプレート材（２１）と前記第２のプレート材（２２）との間は前記第３のプレート材（２３）を介して接続される、請求項５に記載の熱交換器。

【請求項9】

前記熱交換管（１１）と前記連通部（１２）とは前記プレート部材（２０）の同じ側に位置し、又は、前記熱交換管（１１）と前記プレート部材（２０）とは前記連通部（１２）の同じ側に位置する、請求項２に記載の熱交換器。

【請求項10】

同一の前記熱交換管群（１０）で、入口側の熱交換管の流れ面積と出口側の熱交換管の流れ面積とは異なる、請求項１に記載の熱交換器。

【請求項11】

同一の前記熱交換管群（１０）で、少なくとも２つの前記熱交換管（１１）の前記接続部材（３０）から離れた一端が互いにずれて配置される、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】

本出願は熱交換装置の技術分野に関し、具体的には、熱交換器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の技術におけるＡ型構造の熱交換器の設計のほとんどは蒸発器の設計であり、且つ熱交換器の中間から直接折り曲げるが、折り曲げ部分の加工が難しく、全体の構造が複雑で、折り曲げは熱交換器の熱交換性能にもある程度影響を与え、熱交換器は、通常対称構造に設置されて、その熱交換チャネルの入口から出口までの流路における流れ面積が変わらず、その熱交換効果が比較的乏しい。

【発明の概要】

【0003】

本出願は、主に、従来の技術におけるＡ型構造の熱交換器構造が複雑であるという問題を解決することができる熱交換器を提供することを目的とする。

【0004】

上記目的を達成するために、本出願は、少なくとも２つの熱交換管を含む少なくとも２つの熱交換管群と、少なくとも２つの熱交換管が接続部材を介して連通される接続部材とを含み、少なくとも２つの熱交換管群の間は接続部材を介して接続され、且つ、２つの熱交換管群の間は連通されない、熱交換器を提供する。

【0005】

選択可能な一実施形態において、接続部材は、プレート部材及び若干の連通部を含み、プレート部材と連通部とで連通チャンバが形成され、各連通チャンバは少なくとも２つの熱交換管に連通される。

【0006】

選択可能な一実施形態において、接続部材は、熱交換管を挿入するための熱交換管溝を有する。

【0007】

選択可能な一実施形態において、２つの熱交換管群の間に所定の夾角が形成されるように、プレート部材を折り曲げる。

【0008】

選択可能な一実施形態において、プレート材は、第１のプレート材と、第２のプレート材と、第１のプレート材と第２のプレート材との間に設置される接続部とを含む。

【0009】

選択可能な一実施形態において、接続部は、第１のプレート材及び第２のプレート材と一体的に設置され、且つ接続部は、熱交換管のない側に向かって突出している。

【0010】

選択可能な一実施形態において、接続部は、第１のプレート材から第２のプレート材に近接する側へ延伸して折り曲げられた第１の延長アームと、第２のプレート材に設置され、第１の延長アームの表面と互いに対向して接続される第２の延長アームとを含む。

【0011】

選択可能な一実施形態において、第１のプレート材と第２のプレート材とは間隔をおいて設置され、プレート材は、第３のプレート材を更に含み、第１のプレート材と第２のプレート材との間は第３のプレート材を介して接続される。

【0012】

選択可能な一実施形態において、熱交換管と連通部とはプレート部材の同じ側に位置し、又は、熱交換管とプレート部材とは連通部の同じ側に位置する。

【0013】

選択可能な一実施形態において、同一の熱交換管群で、入口側の熱交換管の流れ面積と出口側の熱交換管の流れ面積とは異なる。

【0014】

選択可能な一実施形態において、同一の熱交換管群で、少なくとも２つの熱交換管の接続部材から離れた一端が互いにずれて配置される。

【0015】

本出願の技術態様を適用して、接続部材を設置することで、各熱交換管群の間は接続部材を介して接続されるが、接続部材を介して連通されることはなく、各熱交換管群における熱交換管同士は接続部材を介して互いに連通され、このようにして接続部材の接続作用により各熱交換管群の間が一体に接続され、各熱交換管群同士が互いに単独で熱交換を行うことで、熱交換器の熱交換性能を向上させ、接続部材の連通作用により各熱交換管が連通されて１つの熱交換管群になり、このような２つの流路等の複数の流路の設置形態も熱交換性能を向上させるのに有利である。接続部材自体の構造が簡単で、加工が容易であるので、熱交換器の構造の複雑さを極めて大きく低減させた。

【図面の簡単な説明】

【0016】

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の解釈のために用いられ、本出願に対する不当な限定を構成するものではない。

【0017】

【図1】本出願の実施例１における熱交換器の構造模式図を示す。

【図2】本出願の実施例２における熱交換器の構造模式図を示す。

【図3】本出願の実施例４における熱交換器の構造模式図を示す。

【図4】本出願の実施例５における熱交換器の構造模式図を示す。

【図5】本出願の実施例６における熱交換器の構造模式図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0018】

留意すべきこととして、矛盾がない限り、本出願における実施例及び実施例における特徴は互いに組み合わされてもよい。以下、図面を参照して実施例と併せて本出願を詳細に説明する。

【0019】

本出願は、従来の技術におけるＡ型構造の熱交換器構造が複雑であるという問題を解決するために、熱交換器を提供する。

【0020】

実施例１
図１に示すような熱交換器は、少なくとも２つの熱交換管群１０と、接続部材３０とを含み、熱交換管群１０は少なくとも２つの熱交換管１１を含み、少なくとも２つの熱交換管１１は接続部材３０を介して連通され、少なくとも２つの熱交換管群１０の間は接続部材３０を介して接続され、且つ、２つの熱交換管群１０の間は連通されない。

【0021】

本実施例は、接続部材３０を設置することで、各熱交換管群１０の間は接続部材３０を介して接続されるが、接続部材３０を介して連通されることはなく、各熱交換管群１０における熱交換管１１同士は接続部材３０を介して互いに連通され、このようにして接続部材３０の接続作用により各熱交換管群１０の間が一体に接続され、各熱交換管群１０同士が互いに単独で熱交換を行うことで、熱交換器の熱交換性能を向上させ、接続部材３０の連通作用により各熱交換管１１が連通されて１つの熱交換管群１０になり、このような２つの流路等の複数の流路の設置形態も熱交換性能を向上させるのに有利である。接続部材３０自体の構造が簡単で、加工が容易であるので、熱交換器の構造の複雑さを極めて大きく低減させた。

【0022】

本実施例において、接続部材３０は、プレート部材２０及び若干の連通部１２を含み、プレート部材２０と連通部１２とで連通チャンバが形成され、各連通チャンバは少なくとも２つの熱交換管１１に連通される。

【0023】

具体的には、連通部１２はカムを有し、プレート部材２０と連通部１２とを貼り合わせた場合、カムとプレート部材２０との間は連通チャンバを取り込んで形成し、連通部１２又はプレート部材２０上に熱交換管溝が開設されており、熱交換管１１が熱交換管溝に挿入されることで、熱交換管１１と連通チャンバとの間が連通され、連通チャンバは同一の熱交換管群１０の複数の熱交換管１１に同時に連通され、連通チャンバの設置により熱交換管１１同士の間の連通を達成して、同一の熱交換管群１０の各熱交換管１１の間で流体が流れるようにすることができることで、熱交換等の過程が行われる。複数の熱交換管群１０が設置されるので、カムも複数であり、それにより形成された連通チャンバも複数であり、且つ各連通チャンバの間は互いに離隔され、各熱交換管群１０の熱交換管１１が同一の連通チャンバに連通されるので、接続部材３０の接続作用と連通作用とが達成される。

【0024】

本実施例において、２つの熱交換管群１０の間に所定の夾角が形成されるように、プレート部材２０を折り曲げる。折り曲げた後の熱交換器はＡ型構造の熱交換器であり、これによりＡ型構造の使用要求を満たすことができ、プレート部材２０自体の構造が簡単であるので、折り曲げ加工に十分に便利である。このようにすることで、熱交換管１１の折り曲げが不要となり、熱交換器の加工難度を簡易化した。所定の夾角の具体的な大きさは必要に応じて選択すればよい。

【0025】

本実施例のプレート部材２０は、プレート材を折り曲げてプレス板金部材を形成したものを採用し、プレート部材２０の具体的な構造は複数の設置形態を採用可能であり、本実施例において、プレート部材２０は一体部材であり、プレート材全体を直接折り曲げて形成され、このような設置形態の主な利点は、プレート部材２０の折り曲げ加工が便利で、構造の複雑さ及び加工難度を低減することであり、本実施例のプレート部材２０はプレート材を折り曲げ機等の装置により直接押し曲げて成形するものであり、これに対応して、Ａ型構造を形成するために、熱交換管群１０と接続部材３０の折り曲げられた外側の表面を接続し、このようにして接続部材３０の折り曲げ部位はＡ型構造の内側に向かって突出し、即ち、２つの熱交換管群１０の中間に向かって突出する。このような構造により、プレート部材２０の加工が十分に便利になって、折り曲げ機で直接加工すれば、必要なプレート部材２０が得られる。

【0026】

本実施例において、熱交換管１１と連通部１２とはプレート部材２０の同じ側に位置し、熱交換管溝は連通部１２上に開設されている。

【0027】

本実施例において、同一の熱交換管群１０で、入口側の熱交換管の流れ面積と出口側の熱交換管の流れ面積とは異なる。入口側から出口側への方向に沿って、熱交換管１１の流れ面積が徐々に増加することが好ましいが、もちろん、入口側から出口側への方向に沿って、熱交換管１１の流れ面積が徐々に減少してもよく、具体的な形態は実際の状況に応じて選択すればよい。

【0028】

選択的に、同一の熱交換管群１０で、少なくとも２つの熱交換管１１の接続部材３０から離れた一端が互いにずれて配置される。

【0029】

実施例２
実施例１と異なる点は、プレート部材２０の折り曲げ部位の折り曲げ方式が異なることである。

【0030】

図２に示すような実施例において、プレート部材２０は、第１のプレート材２１と、第２のプレート材２２と、第１のプレート材２１と第２のプレート材２２との間に設置されている接続部とを含む。第１のプレート材２１と、第２のプレート材２２と、接続部との間は一体成形されて一体として設置され、異なる点は、本実施例は実施例１を基に更なる加工を行って、接続部が熱交換管１１のない側に向かって突出しており、即ち、接続部は、Ａ型構造の内側から離れる方向へ更に折り曲がってΩ形に近い構造が形成されることで、図２における形態が形成され、接続部の折り曲げ部位はＡ型構造の外側に向かって突出しており、即ち、熱交換管１１のない側に向かって突出していることである。このような構造のプレート部材２０は、実施例１におけるプレート部材２０の加工ほど便利ではないが、プレート部材２０の構造安定性と構造強度を向上させることができ、熱交換器の安定した動作に有利である。

【0031】

実施例３
実施例１と異なる点は、プレート部材２０が分解設置を採用することである。

【0032】

図示しない本実施例において、プレート材２０は、分解して加工された第１のプレート材２１と第２のプレート材２２とを含み、第１のプレート材２１は一方の熱交換管群１０に接続され、第２のプレート材２２は他方の熱交換管群１０に接続され、第１のプレート材２１と第２のプレート材２２とが互いに接続される部位を接続部とし、接続部において溶接等の形態を直接採用して両者を接続させ、接続する際に、第１のプレート材２１と第２のプレート材２２とを１８０度以外の夾角が形成されるように配置し、その後両者を溶接すると完了することができる。このような構造は全体的な強度が比較的高く、加工も比較的容易である。

【0033】

実施例４
実施例３と異なる点は、プレート部材２０の具体的な構造が異なることである。

【0034】

実施例３に基づいて、プレート材である第１のプレート材２１と第２のプレート材２２とを直接溶接する場合、これらの間の溶接面積が小さく、溶接操作が不便だけでなく、構造強度にも影響を及ぼす可能性があるので、その上で更に改善を行う。図３に示すように、接続部は、第１のプレート材２１から第２のプレート材２２に近接する側へ延伸して折り曲げられた第１の延長アームと、第２のプレート材２２に設置され、第１の延長アームの表面と互いに対向して接続される第２の延長アームとを含み、溶接する際に、第１の延長アームと第２の延長アームとが対向する表面において溶接操作をすればよく、このようにすることで、第１のプレート材２１と第２のプレート材２２との間の接続面積を増加させ、これらの間の接続強度を向上させて、接続効果が確保される。

【0035】

留意すべきこととしては、溶接する際に、第１のプレート材２１と第２のプレート材２２とを１８０度以外の夾角が形成されるように配置し、その後両者を溶接してもよく、第１のプレート材２１と第２のプレート材２２とを溶接した後に第１のプレート材２１と第２のプレート材２２とが１８０度以外の夾角を形成するように折り曲げてもよい。

【0036】

実施例５
実施例３と異なる点は、プレート部材２０の具体的な構造が異なることである。

【0037】

本実施例は実施例４と同じであり、同様に、実施例３におけるプレート部材２０の溶接加工における溶接操作が容易でないことを踏まえて実施例３を基に改善を行い、図４に示すように、接続部材３０は分解して設置された第１のプレート材２１と第２のプレート材２２以外に、分解された第３のプレート材２３を含み、第３のプレート材２３の表面と第１のプレート材２１及び第２のプレート材２２との表面が接続され、このようにして第１のプレート材２１と第２のプレート材２２との間には直接的な接続関係がなく、第３のプレート材２３を介して間接的に接続され、第３のプレート材２３を使用してプレート部材２０の各部の間の接続強度を向上させ、接続効果が確保された。本実施例において、第１のプレート材２１及び第２のプレート材２２をそれぞれ第３のプレート材２３と溶接した後、第１のプレート材２１と第２のプレート材２２とが１８０度以外の夾角を形成するように第３のプレート材２３を折り曲げるか、又は、溶接する際に、まず第１のプレート材２１と第２のプレート材２２を１８０度以外の夾角が形成されるように配置し、その後それぞれ第３のプレート材２３と溶接する。

【0038】

留意すべきこととして、上記実施例２から実施例５は単にいくつかの実施形態を挙げただけであり、もちろん、上記の実施例を基に更なる改善を行ってもよいし、複数の実施例を組み合わせてもよいし、あるいは他の構造形態の接続部材３０を採用してもよい。

【0039】

実施例６
実施例１と異なる点は、熱交換管１１と、連通部１２と、プレート部材２０との間の設置位置が異なることである。

【0040】

図５に示すように、プレート部材２０上に熱交換管溝が開設されており、熱交換管１１が熱交換管溝に穿設されていることで、プレート部材２０に貫通され、熱交換管１１とプレート部材２０とは連通部１２の同じ側に位置する。加工する際に、熱交換管１１がプレート部材２０を通過した後に連通部１２に連通されればよく、このようにすることで、プレート部材２０が熱交換管１１に対してある程度の支持作用を有して、構造強度を向上させる。

【0041】

留意すべきこととして、実施例６における設置形態を実施例１に基づいて説明したが、これは実施例１に限定されるものではなく、他の実施例に適用してもよい。また、実施例１及び実施例６も単にいくつかの実施形態を挙げただけであり、上記の実施例を基に更なる改善を行ってもよいし、他の接続形態を採用してもよい。

【0042】

留意すべきこととして、上記実施例における複数とは、少なくとも２つである。

【0043】

以上の説明から、本出願に記載された実施例は以下の技術効果を有することが分かる。
１、従来の技術におけるＡ型構造の熱交換器構造が複雑である問題が解決された。
２、接続部材の構造が簡単で、折り曲げ加工も比較的容易であり、熱交換管群の熱交換性能にも影響を及ぼさない。
３、接続部材の両側の熱交換管群の間は連通されず、それぞれ単独に熱交換動作を行うことで、熱交換器の熱交換性能を向上させた。
４、複数の流路の設置形態は、熱交換性能の向上に有利である。
５、非対称的な設置形態は、熱交換器の熱交換性能を向上させた。

【0044】

以上で説明した実施例は本出願の実施例の一部にすぎず、実施例の全部ではないことは明らかである。当業者が本出願における実施例に基づいて創造的な作業なしに得られた全ての実施例は、いずれも本出願の保護範囲に属する。

【0045】

以上の説明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、当業者は本出願に対して各種の修正及び変更を行ってもよい。本出願の精神及び原則内でなされたいかなる修正、同等の置換、改善等のいずれも本出願の保護範囲に含まれるべきである。

【符号の説明】

【0046】

ここで、上記の図面には以下の符号が含まれる。
１０ 熱交換管群、１１ 熱交換管、１２ 連通部、２０ プレート材、２１ 第１のプレート材、２２ 第２のプレート材、２３ 第３のプレート材、３０ 接続部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】