(57)【要約】【課題】、高い熱交換性能を発揮する観点から有利な熱交換器を提供する。【解決手段】  熱交換器（１ａ）は、第一モジュール（１０）と、第二モジュール（２０）とを備えている。第一モジュール（１０）は、第一伝熱管（１１）と、２つの第一端板（１２）と、第一伝熱フィン（１３）とを有する。第二モジュール（２０）は、第二伝熱管（２１）と、２つの第二端板（２２）と、第二伝熱フィン（２３）とを有する。第二モジュール（２０）は、気流Ｇの流れ方向において第一モジュール（１０）と隣り合っている。２つの第一端板（１２）及び２つの第二端板（２２）は、一対の平行な平面に沿って配置されている。第一伝熱フィン（１３）及び第二伝熱フィン（２３）は、第一モジュール（１０）の内部において第一伝熱管（１１）の外部を通過する気流Ｇの流れ方向において互いに異なる平面に沿って延びている。【選択図】図２Ａ
2020118330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一直管部を含むとともに流体が流れる第一伝熱管と、前記第一直管部の長手方向において離れて配置された２つの第一端板と、前記第一直管部の外面に取り付けられているとともに前記第一直管部の長手方向において前記２つの第一端板の間に配置されている第一伝熱フィンとを有する第一モジュールと、
第二直管部を含むとともに前記流体が流れる第二伝熱管と、前記第二直管部の長手方向において離れて配置された２つの第二端板と、前記第二直管部の外面に取り付けられているとともに前記第二直管部の長手方向において前記２つの第二端板の間に配置されている第二伝熱フィンとを有する第二モジュールと、を備え、
前記第二モジュールは、前記第一モジュールの内部において前記第一伝熱管の外部を通過する気流の流れ方向において前記第一モジュールと隣り合っており、
前記２つの第一端板及び前記２つの第二端板は、一対の平行な平面に沿って配置されており、
前記第一伝熱フィン及び前記第二伝熱フィンは、前記気流の流れ方向において互いに異なる平面に沿って延びている、
熱交換器。
【請求項２】
前記第一モジュールは、前記２つの第一端板の少なくとも一方及び前記第一伝熱フィンによって仕切られているとともに前記第一直管部の長手方向に並んだ複数の第一空間を有し、
前記第二モジュールは、前記２つの第二端板の少なくとも一方及び前記第二伝熱フィンによって仕切られているとともに前記第二直管部の長手方向に並んだ複数の第二空間を有し、
前記複数の第一空間は、前記第一直管部の長手方向において第一長さを有するとともに前記２つの第一端板の一方に最も近い１つの第一端空間と、前記第一直管部の長手方向において前記第一長さとは異なる第二長さを有する少なくとも１つの第一残余空間とを含み、
前記複数の第二空間は、前記第二直管部の長手方向において前記第一長さを有するとともに前記２つの第二端板の一方に最も近い１つの第二端空間と、前記第二直管部の長手方向において前記第二長さを有する少なくとも１つの第二残余空間とを含み、
前記第一端空間は、前記気流の流れ方向において前記第二残余空間と隣り合っており、かつ、前記第二端空間は、前記気流の流れ方向において前記第一残余空間と隣り合っている、
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
複数の前記第一モジュールと、少なくとも１つの前記第二モジュールとを備え、
前記複数の前記第一モジュール及び前記少なくとも１つの前記第二モジュールは、前記気流の流れ方向において交互に配置されている、
請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第一モジュールは、前記第一端板から前記第一直管部の長手方向に前記第一端空間にわたって突出している第一突出部と、前記第一伝熱フィンから前記第一直管部の長手方向に突出しており前記第二長さを有する第二突出部とをさらに有し、
前記第二モジュールは、前記第二端板から前記第二直管部の長手方向に前記第二端空間にわたって突出している第三突出部と、前記第二伝熱フィンから前記第二直管部の長手方向に突出しており前記第二長さを有する第四突出部とをさらに有する、
請求項２又は３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記第一モジュールは複数の前記第一伝熱フィンを有し、
前記第二モジュールは複数の前記第二伝熱フィンを有し、
前記第一モジュールは、前記第一伝熱フィンから前記第一直管部の長手方向に前記第一端空間にわたって突出している第一突出部と、前記第一伝熱フィンから前記第一直管部の長手方向に突出しており前記第二長さを有する第二突出部とをさらに有し、
前記第二モジュールは、前記第二伝熱フィンから前記第二直管部の長手方向に前記第二端空間にわたって突出している第三突出部と、前記第二伝熱フィンから前記第二直管部の長手方向に突出しており前記第二長さを有する第四突出部とをさらに有する、
請求項２又は３に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記第一端空間は前記第一伝熱フィン同士の間に形成されており、
前記第二端空間は前記第二伝熱フィン同士の間に形成されている、請求項５に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記第一端空間は前記第一伝熱フィンと前記２つの第一端板の一方との間に形成されており、
前記第二端空間は前記第二伝熱フィンと前記２つの第二端板の一方との間に形成されている、請求項５に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記第二長さに対する前記第一長さの比は、０．４〜０．６又は１．４〜１．６である、請求項２〜７のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記第一モジュールは複数の前記第一伝熱フィンを有し、
前記第二モジュールは複数の前記第二伝熱フィンを有し、
前記第一モジュールにおける前記第一伝熱フィンの数は、前記第二モジュールにおける前記第二伝熱フィンの数と等しく、
前記２つの第一端板は、第一左側端板と、第一右側端板とを含み、
前記２つの第二端板は、第二左側端板と、第二右側端板とを含み、
前記第一直管部の長手方向において前記第一左側端板に最も近い前記第一伝熱フィンと前記第一左側端板との間の距離は、前記第二直管部の長手方向において前記第二右側端板に最も近い前記第二伝熱フィンと前記第二右側端板との間の第一距離と等しく、
前記第一直管部の長手方向において前記第一右側端板に最も近い前記第一伝熱フィンと前記第一右側端板との間の距離は、前記第二直管部の長手方向において前記第二左側端板に最も近い前記第二伝熱フィンと前記第二左側端板との間の第二距離と等しく、
前記第一距離と前記第二距離とは異なっており、
前記第一直管部の長手方向において前記第一左側端板から前記第二右側端板に向かって前記第一端板と前記第一伝熱フィンとの間の距離の大きさ及び前記第一伝熱フィン同士の距離の大きさを順番に並べて形成される第一数列は、前記第二直管部の長手方向において前記第二右側端板から前記第二左側端板に向かって前記第二端板と前記第二伝熱フィンとの間の距離の大きさ及び前記第二伝熱フィン同士の距離の大きさを順番に並べて形成される第二数列と等しい、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記複数の前記第一伝熱フィンは、前記第一直管部の長手方向において等間隔で配置されており、
前記複数の前記第二伝熱フィンは、前記第二直管部の長手方向において等間隔で配置されている、請求項９に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記複数の前記第一伝熱フィンは、前記第一直管部の長手方向において第一間隔及び前記第一間隔の大きさとは異なる大きさを有する第二間隔で配置されており、
前記複数の前記第二伝熱フィンは、前記第二直管部の長手方向において前記第一間隔及び前記第二間隔で配置されている、請求項９に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、伝熱フィンと伝熱管とを備えた熱交換器が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、図７に示す通り、空気調和機の室内ユニット内に熱交換器３０２を配置することが記載されている。室内ユニット内には、熱交換器３０２、クロスフローファン３０３、及びドレンパン３０４が配置されている。熱交換器３０２は、両端部の管板３１２と、この管板の間に配置された伝熱フィン３１３と、この伝熱フィン３１３を貫通する伝熱管３１４とで構成されている。管板３１２付近の部分ｐにおける伝熱フィンのピッチＰは、中央側の部分ｑにおける伝熱フィンのピッチＱより密に設定されている。このため、部分ｑは標準ピッチを有する部分であり、部分ｐは密なピッチ部分であると考えることができる。
【０００４】
特許文献１に記載の技術によれば、熱交換器３０２の管板３１２付近の空気の流速が伝熱フィンの狭いピッチＰにより抑えられ、熱交換器３０２の中央部分ｑの空気の流速と略一致する。このため、熱交換器３０２を通過する空気の流速を全体として均一化させることができ、流速が不均一になるために生ずる騒音の増加を防止できる。熱交換器３０２の伝熱フィンのピッチＰをピッチＱより小さく設定する（フィンピッチを密に設定する）ことにより、空気の流速をほぼ均一にさせているので、空気との熱交換量を増加させることもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−９８１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術は、熱交換器の熱交換性能を向上させる観点から改良の余地を有する。そこで、本開示は、高い熱交換性能を発揮する観点から有利な熱交換器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、
第一直管部を含むとともに流体が流れる第一伝熱管と、前記第一直管部の長手方向において離れて配置された２つの第一端板と、前記第一直管部の外面に取り付けられているとともに前記第一直管部の長手方向において前記２つの第一端板の間に配置されている第一伝熱フィンとを有する第一モジュールと、
第二直管部を含むとともに前記流体が流れる第二伝熱管と、前記第二直管部の長手方向において離れて配置された２つの第二端板と、前記第二直管部の外面に取り付けられているとともに前記第二直管部の長手方向において前記２つの第二端板の間に配置されている第二伝熱フィンとを有する第二モジュールと、を備え、
前記第二モジュールは、前記第一モジュールの内部において前記第一伝熱管の外部を通過する気流の流れ方向において前記第一モジュールと隣り合っており、
前記２つの第一端板及び前記２つの第二端板は、一対の平行な平面に沿って配置されており、
前記第一伝熱フィン及び前記第二伝熱フィンは、前記気流の流れ方向において互いに異なる平面に沿って延びている、
熱交換器を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
上記の熱交換器は、高い熱交換性能を発揮する観点から有利である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本開示の熱交換器の一例を示す側面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１に示すIIＡ-IIＡ線に沿った熱交換器の断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１に示すIIＢ-IIＢ線に沿った熱交換器の断面図である。
【図３】図３は、図１に示す熱交換器が組み込まれたアセンブリを示す斜視図である。
【図４】図４は、本開示の熱交換器を備えたランキンサイクル装置の一例を示す構成図である。
【図５】図５は、本開示の熱交換器の別の一例を示す断面図である。
【図６】図６は、本開示の熱交換器のさらに別の一例を示す断面図である。
【図７】図７は、従来の熱交換器を備えた空気調和機を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（本開示の基礎となった知見）
熱交換器の熱交換性能を高めるために、伝熱管及び伝熱フィンを備えた複数のモジュールを気流の流れ方向に並べて熱交換器を構成することが考えられる。この場合、熱交換器におけるモジュールの個数を調整することによって熱交換器の熱交換性能を調整できる。このような熱交換器の設置を考慮すると、気流の流れに沿って延びる一対の平行な平面に沿って熱交換器の外面が形成されていることが望ましい。例えば、同一の外形を有する複数のモジュールを気流の流れ方向に並べることが考えられる。一方、隣り合うモジュールの伝熱フィンが気流の流れ方向において同一平面に沿って延びていると、気流の流れの下流に位置するモジュールの伝熱フィンの前縁に気流がぶつかりにくい。このことは、熱交換器の熱交換性能を高めるうえで有利とは言い難い。
【００１１】
そこで、本発明者らは、熱交換器の設置しやすさを考慮しつつ、気流の流れの下流に位置するモジュールの伝熱フィンの前縁に気流がぶつかりやすくするための熱交換器の構造について鋭意検討を重ねた。その結果、本発明者らは、一対の平行な平面に沿って熱交換器の外面を形成でき、かつ、隣り合うモジュールにおける伝熱フィンを所望の配置にできる熱交換器の構造を新たに見出し、本開示に係る熱交換器を案出した。
【００１２】
（本開示に係る一態様の概要）
本開示の第１態様に係る熱交換器は、
第一直管部を含むとともに流体が流れる第一伝熱管と、前記第一直管部の長手方向において離れて配置された２つの第一端板と、前記第一直管部の外面に取り付けられているとともに前記第一直管部の長手方向において前記２つの第一端板の間に配置されている第一伝熱フィンとを有する第一モジュールと、
第二直管部を含むとともに前記流体が流れる第二伝熱管と、前記第二直管部の長手方向において離れて配置された２つの第二端板と、前記第二直管部の外面に取り付けられているとともに前記第二直管部の長手方向において前記２つの第二端板の間に配置されている第二伝熱フィンとを有する第二モジュールと、を備え、
前記第二モジュールは、前記第一モジュールの内部において前記第一伝熱管の外部を通過する気流の流れ方向において前記第一モジュールと隣り合っており、
前記２つの第一端板及び前記２つの第二端板は、一対の平行な平面に沿って配置されており、
前記第一伝熱フィン及び前記第二伝熱フィンは、前記気流の流れ方向において互いに異なる平面に沿って延びている。
【００１３】
第１態様によれば、第一伝熱フィン及び第二伝熱フィンは、気流の流れ方向において互いに異なる平面に沿って延びているので、第一伝熱フィンの前縁及び第二伝熱フィンの前縁に気流がぶつかりやすい。このため、第１態様に係る熱交換器は、高い熱交換性能を発揮する観点から有利である。加えて、２つの第一端板及び２つの第二端板は、一対の平行な平面に沿って配置されているので、一対の平行な平面に沿って熱交換器の外面が形成されやすく、熱交換器を設置しやすい。なお、特許文献１には、伝熱管及び伝熱フィンを備えた複数のモジュールを気流の流れ方向に並べることは記載も示唆もされていない。
【００１４】
本開示の第２態様において、例えば、第１態様に係る熱交換器では、前記第一モジュールは、前記２つの第一端板の少なくとも一方及び前記第一伝熱フィンによって仕切られているとともに前記第一直管部の長手方向に並んだ複数の第一空間を有してもよく、前記第二モジュールは、前記２つの第二端板の少なくとも一方及び前記第二伝熱フィンによって仕切られているとともに前記第二直管部の長手方向に並んだ複数の第二空間を有してもよく、前記複数の第一空間は、前記第一直管部の長手方向において第一長さを有するとともに前記２つの第一端板の一方に最も近い１つの第一端空間と、前記第一直管部の長手方向において前記第一長さとは異なる第二長さを有する少なくとも１つの第一残余空間とを含んでもよく、前記複数の第二空間は、前記第二直管部の長手方向において前記第一長さを有するとともに前記２つの第二端板の一方に最も近い１つの第二端空間と、前記第二直管部の長手方向において前記第二長さを有する少なくとも１つの第二残余空間とを含んでもよく、前記第一端空間は、前記気流の流れ方向において前記第二残余空間と隣り合っており、かつ、前記第二端空間は、前記気流の流れ方向において前記第一残余空間と隣り合っていてもよい。第２態様によれば、第一端空間及び第二残余空間と、第二端空間及び第一残余空間とがこのような関係にあることにより、第二伝熱フィンの前縁に気流がぶつかりやすい。このため、第２態様に係る熱交換器は、高い熱交換性能を発揮する観点から有利である。加えて、第一長さ及び第二長さに基づいて、第一端空間及び第二端空間と、第一残余空間及び第二残余空間とが形成されるように第一モジュール及び第二モジュールを作製すればよい。このため、熱交換器を容易に製造できる。
【００１５】
本開示の第３態様において、例えば、第１態様又は第２態様に係る熱交換器は、複数の前記第一モジュールと、少なくとも１つの前記第二モジュールとを備えていてもよく、前記複数の前記第一モジュール及び前記少なくとも１つの前記第二モジュールは、前記気流の流れ方向において交互に配置されていてもよい。第３態様によれば、第一モジュールと第二モジュールとが交互に配置されていることによって、熱交換器の全体において伝熱フィンの前縁に気流がぶつかりやすい。このため、第３態様に係る熱交換器は、高い熱交換性能を発揮する観点からより有利である。加えて、２種類のモジュールを作製するだけでよいので、熱交換器の製造コストを低減できる。
【００１６】
本開示の第４態様において、例えば、第２態様又は第３態様に係る熱交換器では、前記第一モジュールは、前記第一端板から前記第一直管部の長手方向に前記第一端空間にわたって突出している第一突出部と、前記第一伝熱フィンから前記第一直管部の長手方向に突出しており前記第二長さを有する第二突出部とをさらに有していてもよく、前記第二モジュールは、前記第二端板から前記第二直管部の長手方向に前記第二端空間にわたって突出している第三突出部と、前記第二伝熱フィンから前記第二直管部の長手方向に突出しており前記第二長さを有する第四突出部と、をさらに有していてもよい。第４態様によれば、第一直管部の長手方向における第一端空間の長さを第一突出部によって調整でき、第一直管部の長手方向における第一残余空間の長さを第二突出部によって調整できる。加えて、第二直管部の長手方向における第二端空間の長さを第三突出部によって調整でき、第二直管部の長手方向における第二残余空間の長さを第四突出部によって調整できる。さらに、第一伝熱フィンから突出する第二突出部の長さと、第二伝熱フィンから突出する第四突出部の長さとが等しく、熱交換器の製造コストを低減しやすい。
【００１７】
本開示の第５態様において、例えば、第２態様又は第３態様に係る熱交換器では、前記第一モジュールは複数の前記第一伝熱フィンを有し、前記第二モジュールは複数の前記第二伝熱フィンを有していてもよく、前記第一モジュールは、前記第一伝熱フィンから前記第一直管部の長手方向に前記第一端空間にわたって突出している第一突出部と、前記第一伝熱フィンから前記第一直管部の長手方向に突出しており前記第二長さを有する第二突出部とをさらに有していてもよく、前記第二モジュールは、前記第二伝熱フィンから前記第二直管部の長手方向に前記第二端空間にわたって突出している第三突出部と、前記第二伝熱フィンから前記第二直管部の長手方向に突出しており前記第二長さを有する第四突出部とをさらに有していてもよい。第５態様によれば、第一直管部の長手方向における第一端空間の長さを第一突出部によって調整でき、第一直管部の長手方向における第一残余空間の長さを第二突出部によって調整できる。加えて、第二直管部の長手方向における第二端空間の長さを第三突出部によって調整でき、第二直管部の長手方向における第二残余空間の長さを第四突出部によって調整できる。加えて、第一端空間及び第二端空間を形成するために第一端板及び第二端板から突出する突出部を形成する必要がなく、熱交換器の製造コストを低減しやすい。
【００１８】
本開示の第６態様において、例えば、第５態様に係る熱交換器では、前記第一端空間は前記第一伝熱フィン同士の間に形成されており、前記第二端空間は前記第二伝熱フィン同士の間に形成されていてもよい。
【００１９】
本開示の第７態様において、例えば、第５態様に係る熱交換器では、前記第一端空間は前記第一伝熱フィンと前記２つの第一端板の一方との間に形成されており、前記第二端空間は前記第二伝熱フィンと前記２つの第二端板の一方との間に形成されていてもよい。
【００２０】
本開示の第８態様において、例えば、第２態様から第７態様のいずれか１つの態様に係る熱交換器では、前記第二長さに対する前記第一長さの比は、０．４〜０．６又は１．４〜１．６であってもよい。第８態様によれば、第二直管部の長手方向において、第一直管部の長手方向において隣り合う一対の第一伝熱フィンの中央に相当する位置に第二伝熱フィンが位置しやすい。このため、第一伝熱フィンと第二伝熱フィンとの間における気流の流動抵抗がばらつきにくい。加えて、熱交換器における気流の流速分布が均一になり、熱交換器が高い伝熱性能を発揮しやすい。また、第一直管部の長手方向及び第二直管部の長手方向において、第一伝熱フィンと第二伝熱フィンとの間で気流の流動抵抗がばらつきにくく、気流を発生させるためのファンの動力を低減できる。さらに、伝熱フィン同士の間隔が極端に狭い部分が現れにくく、ゴミ等の堆積物による気流の流路の目詰まりを抑制できる。
【００２１】
本開示の第９態様において、例えば、第１態様から第８態様のいずれか１つの態様に係る熱交換器では、前記第一モジュールは複数の前記第一伝熱フィンを有し、前記第二モジュールは複数の前記第二伝熱フィンを有してもよく、前記第一モジュールにおける前記第一伝熱フィンの数は、前記第二モジュールにおける前記第二伝熱フィンの数と等しくてもよく、前記２つの第一端板は、第一左側端板と、第一右側端板とを含んでもよく、前記２つの第二端板は、第二左側端板と、第二右側端板とを含んでもよく、前記第一直管部の長手方向において前記第一左側端板に最も近い前記第一伝熱フィンと前記第一左側端板との間の距離は、前記第二直管部の長手方向において前記第二右側端板に最も近い前記第二伝熱フィンと前記第二右側端板との間の第一距離と等しくてもよく、前記第一直管部の長手方向において前記第一右側端板に最も近い前記第一伝熱フィンと前記第一右側端板との間の距離は、前記第二直管部の長手方向において前記第二左側端板に最も近い前記第二伝熱フィンと前記第二左側端板との間の第二距離と等しくてもよく、前記第一距離と前記第二距離とは異なっていてもよく、前記第一直管部の長手方向において前記第一左側端板から前記第一右側端板に向かって前記第一端板と前記第一伝熱フィンとの間の距離の大きさ及び前記第一伝熱フィン同士の距離の大きさを順番に並べて形成される第一数列は、前記第二直管部の長手方向において前記第二右側端板から前記第二左側端板に向かって前記第二端板と前記第二伝熱フィンとの間の距離の大きさ及び前記第二伝熱フィン同士の距離の大きさを順番に並べて形成される第二数列と等しくてもよい。
【００２２】
第９態様によれば、第一モジュールと第二モジュールとの回転対称性が高く、熱交換器を容易に製造しやすい。
【００２３】
本開示の第１０態様において、例えば、第９態様に係る熱交換器では、前記複数の前記第一伝熱フィンは、前記第一直管部の長手方向において等間隔で配置されており、前記複数の前記第二伝熱フィンは、前記第二直管部の長手方向において等間隔で配置されていてもよい。第１０態様によれば、熱交換器をより容易に製造しやすい。
【００２４】
本開示の第１１態様において、例えば、第９態様に係る熱交換器では、前記複数の前記第一伝熱フィンは、前記第一直管部の長手方向において第一間隔及び前記第一間隔の大きさとは異なる大きさを有する第二間隔で配置されており、前記複数の前記第二伝熱フィンは、前記第二直管部の長手方向において前記第一間隔及び前記第二間隔で配置されていてもよい。第１１態様によれば、熱交換器をより容易に製造しやすい。
【００２５】
以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本開示の一例に関するものであり、本開示は以下の実施形態に限定されない。添付の図面においてＸ軸正方向は同一の方向を示し、Ｙ軸正方向はＸ軸正方向とは異なる同一の方向を示し、Ｚ軸正方向はＸ軸正方向及びＹ軸正方向とは異なる同一の方向を示す。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は互いに直交している。
【００２６】
図１は、本開示の一例に係る熱交換器１ａを示す側面図である。図２Ａは、図１に示すIIＡ-IIＡ線に沿った熱交換器１ａの断面図である。図２Ｂは、図１に示すIIＢ-IIＢ線に沿った熱交換器１ａの断面図である。
【００２７】
図１に示す通り、熱交換器１ａは、第一モジュール１０と、第二モジュール２０とを備えている。図２Ａに示す通り、第一モジュール１０は、第一伝熱管１１と、２つの第一端板１２と、第一伝熱フィン１３とを有する。図２Ａに示す通り、第一伝熱管１１は第一直管部１１ｓを含み、第一伝熱管１１を流体Ｍが流れる。矢印は、流体Ｍの流れ方向を示す。２つの第一端板１２は、第一直管部１１ｓの長手方向において離れて配置されている。２つの第一端板１２は、第一直管部１１ｓの外面に取り付けられている。第一伝熱フィン１３は、第一直管部１１ｓの外面に取り付けられているとともに第一直管部１１ｓの長手方向において２つの第一端板１２の間に配置されている。第二モジュール２０は、第二伝熱管２１と、２つの第二端板２２と、第二伝熱フィン２３とを有する。第二伝熱管２１は、第二直管部２１ｓを含み、第二伝熱管２１を流体Ｍが流れる。２つの第二端板２２は、第二直管部２１ｓの長手方向において離れて配置されている。２つの第二端板２２は、第二直管部２１ｓの外面に取り付けられている。第二伝熱フィン２３は、第二直管部２１ｓの外面に取り付けられているとともに第二直管部２１ｓの長手方向において２つの第二端板２２の間に配置されている。第二モジュール２０は、第一モジュール１０の内部において第一伝熱管１１の外部を通過する気流Ｇの流れ方向において第一モジュール１０と隣り合っている。矢印は、気流Ｇの流れ方向を示す。第一モジュール１０の内部とは、２つの第一端板１２の間の空間である。
【００２８】
２つの第一端板１２及び２つの第二端板２２は、一対の平行な平面に沿って配置されている。このため、一対の平行な平面に沿って熱交換器１ａの外面が形成されやすく、熱交換器１ａを設置しやすい。第一伝熱フィン１３及び第二伝熱フィン２３は、気流Ｇの流れ方向において互いに異なる平面に沿って延びている。このため、第一伝熱フィンの前縁及び第二伝熱フィンの前縁に気流がぶつかりやすい。その結果、熱交換器１ａが高い熱交換性能を発揮しやすい。なお、第一伝熱フィンの前縁及び第二伝熱フィンの前縁とは、気流Ｇの流れの上流側の端を意味する。
【００２９】
図２Ａに示す通り、第一モジュール１０は、第一直管部１１ｓの長手方向に並んだ複数の第一空間Ｓ１を有する。第二モジュール２０は、第二直管部２１ｓの長手方向に並んだ複数の第二空間Ｓ２を有する。複数の第一空間Ｓ１は、２つの第一端板１２の少なくとも一方及び第一伝熱フィン１３によって仕切られている。複数の第二空間Ｓ２は、２つの第二端板２２の少なくとも一方及び第二伝熱フィン２３によって仕切られている。複数の第一空間Ｓ１は、１つの第一端空間Ｅ１と、少なくとも１つの第一残余空間Ｒ１とを含む。第一端空間Ｅ１は、第一直管部１１ｓの長手方向において第一長さＬ１を有するとともに２つの第一端板１２の一方に最も近い空間である。第一残余空間Ｒ１は、第二直管部２１ｓの長手方向において第二長さＬ２を有する。複数の第二空間Ｓ２は、１つの第二端空間Ｅ２と、少なくとも１つの第二残余空間Ｒ２とを含む。第二端空間Ｅ２は、第二直管部２１ｓの長手方向において第一長さＬ１を有するとともに２つの第二端板２２の一方に最も近い空間である。第二残余空間Ｒ２は、第二直管部２１ｓの長手方向において第二長さＬ２を有する。第一端空間Ｅ１は、気流Ｇの流れ方向において第二残余空間Ｒ２と隣り合っている。第二端空間Ｅ２は、気流Ｇの流れ方向において第一残余空間Ｒ１と隣り合っている。これにより、第一伝熱フィン１３の前縁及び第二伝熱フィン２３の前縁に気流がぶつかりやすい。加えて、第一長さＬ１及び第二長さＬ２に基づいて、第一端空間Ｅ１及び第二端空間Ｅ２と、第一残余空間Ｒ１及び第二残余空間Ｒ２とが形成されるように第一モジュール及び第二モジュールを作製すればよい。このため、熱交換器１ａを容易に製造できる。
【００３０】
熱交換器１ａは、複数の第一モジュール１０と、少なくとも１つの第二モジュール２０とを備えていてもよい。複数の第一モジュール１０及び少なくとも１つの第二モジュール２０は、気流Ｇの流れ方向において交互に配置されている。これにより、熱交換器１ａの全体において伝熱フィンの前縁に気流がぶつかりやすい。このため、熱交換器１ａは、高い熱交換性能をより確実に発揮しやすい。加えて、２種類のモジュールを作製するだけで熱交換器１ａを製造できるので、熱交換器１ａの製造コストを低減できる。なお、図１において、熱交換器１ａは、２つの第一モジュール１０と、２つの第二モジュール２０とが交互に配置されている。しかし、第一モジュール１０の数は、３以上でもよい。第二モジュール２０の数は、１でもよいし、３以上でもよい。
【００３１】
熱交換器１ａにおけるモジュールの数は、例えば、熱交換器１ａに要求される熱交換量及び気流Ｇの圧力損失に基づいて決定される。
【００３２】
図２Ａに示す通り、第一モジュール１０は、第一突出部１４と、第二突出部１５とをさらに有していてもよい。第一突出部１４は、第一端板１２から第一直管部１１ｓの長手方向に第一端空間Ｅ１にわたって突出している。第二突出部１５は、第一伝熱フィン１３から第一直管部１１ｓの長手方向に突出しており第二長さＬ２を有する。これにより、第一直管部１１ｓの長手方向における第一端空間Ｅ１の長さを第一突出部１４によって調整でき、第一直管部１１ｓの長手方向における第一残余空間Ｒ１の長さを第二突出部１５によって調整できる。第二モジュール２０は、第三突出部２４と、第四突出部２５とをさらに有していてもよい。第三突出部２４は、第二端板２２から第二直管部２１ｓの長手方向に第二端空間Ｅ２にわたって突出している。第四突出部２５は、第二伝熱フィン２３から第二直管部２１ｓの長手方向に突出しており第二長さＬ２を有する。第二直管部２１ｓの長手方向における第二端空間Ｅ２の長さを第三突出部２４によって調整でき、第二直管部２１ｓの長手方向における第二残余空間Ｒ２の長さを第四突出部２５によって調整できる。加えて、第一伝熱フィン１３から突出する第二突出部１５の長さと、第二伝熱フィン２３から突出する第四突出部２５の長さとが等しく、熱交換器１ａの製造コストを低減しやすい。
【００３３】
熱交換器１ａにおいて、第二長さＬ２に対する第一長さＬ１の比（Ｌ１／Ｌ２）は、０．４〜０．６又は１．４〜１．６であってもよい。この場合、第二直管部２１ｓの長手方向において、第一直管部１１ｓの長手方向において隣り合う一対の第一伝熱フィン１３の中央に相当する位置に第二伝熱フィン２３が位置しやすい。このため、第一伝熱フィン１３と第二伝熱フィン２３との間における気流の流動抵抗がばらつきにくい。加えて、気流の流速分布が均一になり、熱交換器１ａが高い伝熱性能を発揮しやすい。また、第一伝熱フィン１３と第二伝熱フィン２３との間における気流の流動抵抗がばらつきにくいので、気流を発生させるためのファンの動力を低減できる。さらに、伝熱フィン同士の間隔が極端に狭い部分が現れにくく、ゴミ等の堆積物による気流の流路の目詰まりを抑制できる。
【００３４】
熱交換器１ａにおいて、第二長さＬ２に対する第一長さＬ１の比（Ｌ１／Ｌ２）は、０．５又は１．５でありうる。この場合、熱交換器１ａは、流動抵抗のばらつきの抑制、気流の流速分布の均一化、ファンの動力の低減、及び気流の流路の目詰まりの抑制の観点からより有利である。
【００３５】
熱交換器１ａにおいて、第二長さＬ２は、例えば、１〜３０ｍｍである。この場合、熱交換器１ａが高い熱交換性能を発揮しやすく、かつ、熱交換器１ａにおける気流Ｇの圧力損失の低下を抑制しやすい。この場合、熱交換器１ａは、排熱回収のためのランキンサイクル装置における蒸発器として有利に利用できる。
【００３６】
典型的には、第一モジュール１０における第一伝熱フィン１３の数は、第二モジュール２０における第二伝熱フィン２３の数と同じである。
【００３７】
第一端板１２及び第二端板２２は、それぞれ、第一モジュール１０及び第二モジュール２０に所望の機械的強度を付与するために用いられている。一方、第一伝熱フィン１３及び第二伝熱フィン２３は、それぞれ、第一モジュール１０及び第二モジュール２０に所望の熱交換性能を発揮させるために用いられている。このため、例えば、第一端板１２の厚み及び第二端板２２の厚みは、それぞれ、第一伝熱フィン１３の厚み及び第二伝熱フィン２３の厚みより大きい。第一端板１２の厚み及び第二端板２２の厚みは、例えば、１〜３ｍｍである。一方、第一伝熱フィン１３の厚み及び第二伝熱フィン２３の厚みは、例えば、０．１〜０．５ｍｍである。
【００３８】
例えば、第一伝熱フィン１３をなす材料の熱伝導率及び第二伝熱フィン２３をなす材料の熱伝導率は、それぞれ、第一端板１２をなす材料の熱伝導率及び第二端板２２をなす材料の熱伝導率より高い。ここで、熱伝導率は２５℃における値を意味する。第一伝熱フィン１３をなす材料の熱伝導率及び第二伝熱フィン２３をなす材料の熱伝導率は、例えば、２０〜２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。一方、第一端板１２をなす材料の熱伝導率及び第二端板２２をなす材料の熱伝導率は、例えば、２０〜５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。
【００３９】
図２Ａに示す通り、第一端板１２には、例えば、第一伝熱管１１が挿入される複数の穴が形成されている。これらの穴に第一伝熱管１１を圧入することによって第一伝熱管１１が第一端板１２に支持されている。第一突出部１４は、例えば、第一端板１２に対し絞り加工を施して形成してもよいし、第一端板１２のその穴に対応する位置に筒状の部材を溶接することによって形成されてもよい。なお、図２Ａにおいて、２つの第一端板１２の一方のみに対して第一突出部１４が形成されている。例えば、２つの第一端板１２は、第一右側端板１２ｒ及び第一左側端板１２ｌを有し、第一右側端板１２ｒのみに対して第一突出部１４が形成されている。一方、２つの第一端板１２の両方に対して第一突出部１４が形成されていてもよい。
【００４０】
第二端板２２には、例えば、第二伝熱管２１が挿入される複数の穴が形成されている。これらの穴に第二伝熱管２１を圧入することによって第二伝熱管２１が第二端板２２に支持されている。第三突出部２４は、例えば、第二端板２２に対し絞り加工を施して形成してもよいし、第二端板２２のその穴に対応する位置に筒状の部材を溶接することによって形成されてもよい。なお、図２Ａにおいて、２つの第二端板２２の一方のみに対して第三突出部２４が形成されている。例えば、２つの第二端板２２は、第二右側端板２２ｒ及び第二左側端板２２ｌを有し、第二左側端板１２ｌのみに対して第三突出部２４が形成されている。一方、２つの第二端板２２の両方に対して第三突出部２４が形成されていてもよい。
【００４１】
図２Ａに示す通り、第一伝熱フィン１３には、例えば、第一伝熱管１１が挿入される複数の穴が形成されている。これらの穴に第一伝熱管１１を圧入することによって、第一伝熱管１１の外面に第一伝熱フィン１３が密着した状態で取り付けられる。第二突出部１５は、例えば、第一伝熱フィン１３に対し絞り加工を施して形成してもよいし、第一伝熱フィン１３のその穴に対応する位置に筒状の部材を溶接することによって形成されてもよい。第一伝熱フィン１３は、フラットな外面を有していてもよいし、コルゲート状の外面を有していてもよいし、スリットを有していてもよい。
【００４２】
第二伝熱フィン２３には、例えば、第二伝熱管２１が挿入される複数の穴が形成されている。これらの穴に第二伝熱管２１を圧入することによって、第二伝熱管２１の外面に第二伝熱フィン２３が密着した状態で取り付けられる。第四突出部２５は、例えば、第二伝熱フィン２３に対し絞り加工を施して形成してもよいし、第二伝熱フィン２３のその穴に対応する位置に筒状の部材を溶接することによって形成されてもよい。第二伝熱フィン２３は、フラットな外面を有していてもよいし、コルゲート状の外面を有していてもよいし、スリットを有していてもよい。
【００４３】
第一モジュール１０及び第二モジュール２０において、第一突出部１４、第二突出部１５、第三突出部２４、及び第四突出部２５のそれぞれは、省略されてもよい。第一突出部１４を省略する場合、例えば、第一端板１２及び第一伝熱フィン１３によって、第一長さＬ１を有するスペーサーを挟んだ状態で、第一伝熱管１１と第一伝熱フィン１３とをロウ付けする。これにより、第一端空間Ｅ１を形成できる。この場合、ロウ付けの代わりに、第一伝熱管１１を第一伝熱フィン１３の穴に圧入して第一伝熱管１１の外面に第一伝熱フィン１３を密着させてもよい。第二突出部１５を省略する場合、例えば、１つの第一伝熱フィン１３及び１つの第一端板１２又は２つの第一伝熱フィン１３によって、第二長さＬ２を有するスペーサーを挟んだ状態で、第一伝熱管１１と第一伝熱フィン１３とをロウ付けする。これにより、第一残余空間Ｒ１を形成できる。この場合、ロウ付けの代わりに、第一伝熱管１１を第一伝熱フィン１３の穴に圧入して第一伝熱管１１の外面に第一伝熱フィン１３を密着させてもよい。第三突出部２４を省略する場合、例えば、第二端板２２及び第二伝熱フィン２３によって、第一長さＬ１を有するスペーサーを挟んだ状態で、第二伝熱管２１と第二伝熱フィン２３とをロウ付けする。これにより、第二端空間Ｅ２を形成できる。この場合、ロウ付けの代わりに、第二伝熱管２１を第二伝熱フィン２３の穴に圧入して第二伝熱管２１の外面に第二伝熱フィン２３を密着させてもよい。第四突出部２５を省略する場合、例えば、１つの第二伝熱フィン２３及び１つの第二端板２２又は２つの第二伝熱フィン２３によって、第二長さＬ２を有するスペーサーを挟んだ状態で、第二伝熱管２１と第二伝熱フィン２３とをロウ付けする。これにより、第二残余空間Ｒ２を形成できる。この場合、ロウ付けの代わりに、第二伝熱管２１を第二伝熱フィン２３の穴に圧入して第二伝熱管２１の外面に第二伝熱フィン２３を密着させてもよい。
【００４４】
図２Ａに示す通り、第一モジュール１０は複数の第一伝熱フィン１３を有する。第二モジュール２０は複数の第二伝熱フィン２３を有する。第一モジュール１０における第一伝熱フィン１３の数は、第二モジュール２０における第二伝熱フィン２３の数と等しくてもよい。２つの第一端板１２は、例えば、第一左側端板１２ｌと、第一右側端板１２ｒとを含む。２つの第二端板２２は、例えば、第二左側端板２２ｌと、第二右側端板２２ｒとを含む。例えば、第一直管部１１ｓの長手方向において第一左側端板１２ｌに最も近い第一伝熱フィン１３と第一左側端板１２ｌとの間の距離は、第一距離と等しい。第一距離は、第二直管部２１ｓの長手方向において第二右側端板２２ｒに最も近い第二伝熱フィン２３と第二右側端板２２ｒとの間の距離である。例えば、第一直管部１１ｓの長手方向において第一右側端板１２ｒに最も近い第一伝熱フィン１３と第一右側端板１２ｒとの間の距離は、第二距離と等しい。第二距離は、第二直管部２１ｓの長手方向において第二左側端板２２ｌに最も近い第二伝熱フィン２３と第二左側端板２２ｌとの間の距離である。第一距離と第二距離とは異なっている。
【００４５】
この場合、熱交換器１ａにおいて、例えば、第一数列が第二数列と等しい。第一数列は、第一直管部１１ｓの長手方向において第一左側端板１２ｌから第二右側端板１２ｒに向かって第一端板１２と第一伝熱フィン１３との間の距離の大きさ及び第一伝熱フィン１３同士の距離の大きさを順番に並べて形成される。第二数列は、第二直管部２１ｓの長手方向において第二右側端板２２ｒから第二左側端板２２ｌに向かって第二端板２２と第二伝熱フィン２３との間の距離の大きさ及び第二伝熱フィン２３同士の距離の大きさを順番に並べて形成される。この場合、例えば、熱交換器１ａにおいて、第一モジュール１０及び第二モジュール２０の回転対称性が高いので、熱交換器１ａを容易に製造しやすい。
【００４６】
例えば、複数の第一伝熱フィン１３は、第一直管部１１ｓの長手方向において等間隔で配置されている。複数の第二伝熱フィン２３は、第二直管部２１ｓの長手方向において等間隔で配置されている。この場合、熱交換器１ａをより容易に製造しやすい。
【００４７】
例えば、第一モジュール１０及び第二モジュール２０が同一の構造を有し、最も近い伝熱フィンとの距離が第一距離である端板が気流Ｇの流れ方向に右及び左又は左又は右の順番で出現するように各モジュールが配置されていてもよい。加えて、熱交換器１ａにおいて、最も近い伝熱フィンとの距離が第一距離である端板が気流Ｇの流れ方向に左右交互に出現するように同一構造の複数のモジュールが配置されていてもよい。この場合、単一種類の複数のモジュールを、それらの向きを変えながら並べることにより熱交換器１ａを製造できる。このため、熱交換器１ａの製造コストを低減しやすい。
【００４８】
例えば、熱交換器１ａにおいて、第一モジュール１０と第二モジュール２０との隙間はシールされている。このため、第一モジュール１０と第二モジュール２０との間から気流Ｇが熱交換器１ａの外部に漏れることを防止できる。
【００４９】
図１に示す通り、例えば、第一モジュール１０及び第二モジュール２０のそれぞれは、気流Ｇの流れ方向における両側に一対のフランジ１８を有している。例えば、隣り合うモジュールのフランジ１８は、それらの間にパッキン及びガスケット等のシール部材が配置された状態で、ビス１９によって互いに固定されている。これにより、隣り合うモジュール同士の隙間がシールされている。なお、隣り合うモジュール同士をビス１９で固定する方法に代えて、並べられた複数のモジュールに１本のボルトを通した後にナットによって複数のモジュールを挟み込むように熱交換器を構成してもよい。
【００５０】
図２Ｂに示す通り、第二モジュール２０において、第二伝熱管２１は、第二直管部２１ｓの長手方向に垂直であり、かつ、気流Ｇの流れと交差する方向（Ｚ軸方向）において、複数の第二直管部２１ｓを含んでいてもよい。また、第二伝熱管２１は、Ｕ字管及びベンド管を含んでいてもよい。例えば、第二伝熱管２１は、サーペンタイン状の流体Ｍの流路を形成しており、第二直管部２１ｓ同士は、第二直管部２１ｓの長手方向における端部において接続されている。第二モジュール２０において、第二伝熱管２１によって、１つの流体Ｍの流路が形成されていてもよいし、複数の流体Ｍの流路が並列に形成されていてもよい。例えば、第一モジュール１０において、第一伝熱管１１は、第二伝熱管２１と同様に構成されうる。
【００５１】
熱交換器１ａは、第一伝熱管１１を通過した後の流体Ｍが第二伝熱管２１に導かれるように構成されていてもよい。一方、熱交換器１ａは、第二伝熱管２１を通過した後の流体Ｍが第一伝熱管１１に導かれるように構成されていてもよい。また、熱交換器１ａは、第一伝熱管１１及び第二伝熱管２１を流体Ｍが並列に流れるように構成されていてもよい。
【００５２】
図３は、熱交換器１ａが組み込まれたアセンブリ５０の一例を示す斜視図である。アセンブリ５０において、第一レデューサー５２ａと第二レデューサー５２ｂとの間に熱交換器１ａが配置されている。第一レデューサー５２ａは、熱交換器１ａの気流Ｇの流れ方向の上流に配置されている。第二レデューサー５２ｂは、熱交換器１ａの気流Ｇの流れ方向の下流に配置されている。第一レデューサー５２ａ及び熱交換器１ａは、それらの間にフランジが配置された状態で互いに固定されている。第二レデューサー５２ｂ及び熱交換器１ａは、それらの間にフランジが配置された状態で互いに固定されている。第一レデューサー５２ａ及び第二レデューサー５２ｂは、気流Ｇの流路の一部を定めている。第一レデューサー５２ａ及び第二レデューサー５２ｂにより、既設の設備において気流Ｇが流れる配管の配管径にアセンブリ５０を適合させることができる。
【００５３】
熱交換器１ａにおける各モジュールの接続方法は、上記の方法に限定されない。熱交換器１ａの収納のための専用のケーシング内に各モジュールを収納して各モジュールを接続してもよい。
【００５４】
熱交換器１ａの動作の一例を説明する。第一伝熱管１１の外部及び第二伝熱管２１の外部を流れる気流Ｇは、それぞれ、第一伝熱管１１及び第二伝熱管２１を流れる流体Ｍと熱交換する。熱交換器１ａが蒸発器である場合、気流Ｇから流体Ｍへ熱移動が生じ、液相の流体Ｍが蒸発して気相の流体Ｍに変化して、熱交換器１ａの外部に導かれる。流体Ｍは、ＨＦＣ−２４５ｆａ及びＨＦＣ−３６５ｍｆｃ等のハイドロフルオロカーボン、ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚ（Ｚ）等のハイドロフルオロオレフィン、又はその他のフルオロカーボンであってもよく、二酸化炭素等の自然冷媒であってもよい。気流Ｇをなす気体は、空気であってもよく、都市ガス等のガス燃料の燃焼排ガスであってもよく、石油などの液体燃料の燃焼排ガスであってもよく、石炭などの固体燃料の燃焼排ガスであってもよく、内燃機関の排ガスであってもよく、蒸気であってもよい。
【００５５】
図４に示す通り、熱交換器１ａを用いて、例えば、ランキンサイクル装置１００を提供できる。熱交換器１ａは、ランキンサイクル装置１００において蒸発器として機能する。ランキンサイクル装置１００は、特に限定されないが、工場の燃料炉等の設備における排熱を回収して発電を行うように構成されている。
【００５６】
ランキンサイクル装置１００は、熱交換器１ａと、膨張機２と、凝縮器３と、ポンプ４とを備えている。ランキンサイクル装置１００は、配管をさらに備え、この配管によって、熱交換器１ａ、膨張機２、凝縮器３、及びポンプ４が環状に接続され、ランキンサイクルの作動流体の経路が形成されている。この場合、熱交換器１ａの第一伝熱管１１及び第二伝熱管２１を流れる流体Ｍは、ランキンサイクルにおける作動流体でありうる。熱交換器１ａは、気流Ｇの流路をなす一対のダクト５に接続され、上流側のダクト５を通過した気流Ｇが熱交換器１ａの内部に導かれる。
【００５７】
ランキンサイクル装置１００の動作の一例について説明する。ポンプ４から圧送された作動流体は熱交換器１ａに供給される。熱交換器１ａでは、ポンプ４から吐出された液相の作動流体が蒸発し気相の作動流体に変化する。具体的には、熱交換器１ａに導かれた液相の作動流体は、熱交換器１ａに外部から供給された気流Ｇと熱交換することにより加熱され、蒸発する。熱交換器１ａに供給される気流Ｇをなす熱媒体は、工場等の設備から排出される高温の排ガスでありうる。熱交換器１ａで気相になった作動流体は、膨張機２に供給され、膨張機２において作動流体が膨張して低温低圧の状態になる。膨張機２は、作動流体の膨張に伴い外部に放出されるエネルギーを回転トルクとして動力を生じさせる。例えば、この動力によって発電が行われる。膨張機２から排出された作動流体は、凝縮器３に導かれ、凝縮して液相の作動流体に変化する。具体的には、凝縮器３に導かれた気相の作動流体は、凝縮器３に外部から供給された冷却媒体と熱交換することにより凝縮する。凝縮器３に供給される冷却媒体は、冷却水又は空気でありうる。凝縮により液相になった作動流体はポンプ４に戻り、これら一連の動作が繰り返される。
【００５８】
ランキンサイクル装置１００において、作動流体は、ＨＦＣ−２４５ｆａ及びＨＦＣ−３６５ｍｆｃ等のハイドロフルオロカーボンであってもよく、ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚ（Ｚ）等のハイドロフルオロオレフィンであってもよく、その他のフルオロカーボンであってもよい。ランキンサイクル装置１００において、気流Ｇの流れ方向に複数のモジュールを並べて構成された熱交換器１ａを蒸発器として使用できる。この場合、ランキンサイクル装置１００が設置される設備によって気流Ｇの温度及び流量が異なる場合でも、熱交換器１ａにおけるモジュールの数を熱交換器１ａに求められる熱交換能力に合わせて簡単に調整できる。加えて、限られた種類のモジュールから熱交換器１ａを製造できるので、熱交換器１ａの量産コストを低減できる。また、熱交換器１ａにおいて各モジュールを個別に取り外すことも可能であり、熱交換器１ａのメンテナンスが容易である。例えば、気流Ｇが工場等の設備から排出される高温の排ガスである場合、熱交換器１ａを腐食させる成分が含まれる可能性がある。このため、熱交換器１ａに腐食が発生し、熱交換器１ａの信頼性及び耐久性が低下する可能性がある。熱交換器が一体的に構成されている場合、熱交換器の一部のみが腐食している場合であっても熱交換器の全体を交換しなければならない。しかし、熱交換器１ａは、複数のモジュールが隣り合うように構成されているので、腐食したモジュールのみを交換することによって熱交換器１ａの継続使用が可能である。このため、熱交換器１ａのメンテナンスが容易であり、熱交換器１ａのメンテナンスのコストも低減しやすい。
【００５９】
熱交換器１ａは、様々な観点から変更可能である。熱交換器１ａは、例えば、図５に示す熱交換器１ｂ又は図６に示す熱交換器１ｃのように変更されてもよい。熱交換器１ｂ及び熱交換器１ｃは、特に説明する部分を除き、熱交換器１ａと同様に構成されている。熱交換器１ａの構成要素と同一又は対応する熱交換器１ｂ及び熱交換器１ｃの構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。熱交換器１ａに関する説明は、技術的に矛盾しない限り、熱交換器１ｂ及び熱交換器１ｃにもあてはまる。
【００６０】
図５及び図６に示す通り、熱交換器１ｂ及び１ｃにおいて、第一モジュール１０は複数の第一伝熱フィン１３を有し、第二モジュール２０は複数の第二伝熱フィン２３を有する。第一モジュール１０は、第一突出部１４と、第二突出部１５とをさらに有する。第一突出部１４は、第一伝熱フィン１３から第一直管部１１ｓの長手方向に第一端空間Ｅ１にわたって突出している。第二突出部１５は、第一伝熱フィン１３から第一直管部１１ｓの長手方向に突出しており第二長さＬ２を有する。第二モジュール２０は、第三突出部２４と、第四突出部２５とをさらに有する。第三突出部２４は、第二伝熱フィン２３から第二直管部２１ｓの長手方向に第二端空間Ｅ２にわたって突出している。第四突出部２５は、第二伝熱フィン２３から第二直管部２１ｓの長手方向に突出しており第二長さＬ２を有する。
【００６１】
熱交換器１ｂ及び１ｃによれば、第一端空間Ｅ１の長さを第一突出部１４によって調整でき、第一残余空間Ｒ１の長さを第二突出部１５によって調整できる。加えて、第二端空間Ｅ２の長さを第三突出部２４によって調整でき、第二残余空間Ｒ２の長さを第四突出部２５によって調整できる。第一端空間Ｅ１及び第二端空間Ｅ２を形成するために第一端板１２及び第二端板２２から突出する突出部を形成する必要がなく、熱交換器１ｂ及び１ｃの製造コストを低減しやすい。
【００６２】
熱交換器１ｂ及び１ｃにおいて、複数の第一伝熱フィン１３は、第一直管部１１ｓの長手方向において第一間隔及び第二間隔で配置されている。第二間隔の大きさは、第一間隔の大きさと異なる。加えて、複数の第二伝熱フィン２３は、第二直管部２１ｓの長手方向において第一間隔及び第二間隔で配置されている。
【００６３】
図５に示す通り、熱交換器１ｂにおいて、第一端空間Ｅ１は第一伝熱フィン１３同士の間に形成されている。第二端空間Ｅ２は第二伝熱フィン１４同士の間に形成されている。
【００６４】
図６に示す通り、熱交換器１ｃにおいて、第一端空間Ｅ１は第一伝熱フィン１３と２つの第一端板１２の一方との間に形成されている。第二端空間Ｅ２は第二伝熱フィン２３と２つの第二端板２２の一方との間に形成されている。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本開示に係る熱交換器は、冷凍装置、空調装置、若しくはヒートポンプ式給湯器に用いられる熱交換器、又は、工場の排ガスから排熱を回収する熱交換器として好適に利用できる。
【符号の説明】
【００６６】
１ａ、１ｂ、１ｃ  熱交換器
１０              第一モジュール
１１              第一伝熱管
１１ｓ            第一直管部
１２              第一端板
１３              第一伝熱フィン
１４              第一突出部
１５              第二突出部
２０              第二モジュール
２１              第二伝熱管
２１ｓ            第二直管部
２２              第二端板
２３              第二伝熱フィン
２４              第三突出部
２５              第四突出部
Ｓ１              第一空間
Ｓ２              第二空間
Ｅ１              第一端空間
Ｅ２              第二端空間
Ｒ１              第一残余空間
Ｒ２              第二残余空間
【図１】
2020118330.tif 000003
【図２Ａ】
2020118330.tif 000004
【図２Ｂ】
2020118330.tif 000005
【図３】
2020118330.tif 000006
【図４】
2020118330.tif 000007
【図５】
2020118330.tif 000008
【図６】
2020118330.tif 000009
【図７】
2020118330.tif 000010