(57)【要約】【課題】熱交換器の熱交換部に、第一媒体通路と第二媒体通路とを交互に配置させたことにより、熱交換器全体としての表面温度を均一化して、熱交換効率を向上させる熱交換器を提供すること。【解決手段】本発明の熱交換器は、加熱や冷却の用途に用いられる熱交換器であって、該熱交換器の熱交換部に、第一媒体通路と、第二媒体通路とを交互に配置させたことを特徴とする。  また前記熱交換器において、入口側および／または出口側の冷媒通路を少なく、出口側および／または入口側の冷媒通路を多く配置させた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱や冷却の用途に用いられる熱交換器であって、該熱交換器の熱交換部に、第一媒体通路と、第二媒体通路とを交互に配置させたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
第一媒体通路は、下部に配置される媒体を通過させる導入管を備えた第一タンク部と、上部に配置される貫通孔を備えた第二タンク部と、第一タンク部から導入された媒体を第二タンク部へ導入する第一通路と、導入された媒体を第二タンク部から第一タンク部へ戻す第二通路とを備える請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
第二媒体通路は、上部に配置される媒体を通過させる導入管を備えた第一タンク部と、下部に配置される貫通孔を備えた第二タンク部と、第一タンク部から導入された媒体を第二タンク部へ導入する第一通路と、導入された媒体を第二タンク部から第一タンク部へ戻す第二通路とを備える請求項１記載の熱交換器。
【請求項４】
前記熱交換器において、入口側および／または出口側の冷媒通路を少なく、
出口側および／または入口側の冷媒通路を多く配置させた請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記熱交換器において、リターン側のサイドタンクに、第三媒体通路を装着した請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のエバポレーターまたはコンデンサ。
【請求項７】
請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の温水器用の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ルームエアコン、自動車エアコン用熱交換器、家庭用・業務用空調設備、給湯設備等の熱交換器において、特に、熱交換器全体としての表面温度を均一化して、熱交換効率を向上させることができる熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な熱交換器は、一端側の前後ヘッド部のいずれか一方に流体の導入口が、また他端側の前後ヘッド部のいずれか一方には流体の排出口がそれぞれ設けられている。かかる構造の熱交換器、例えば冷凍器においては、低温を生成するために熱交換器の本体を氷点下まで冷却する必要があるが、流体の導入口の温度と排出口の温度とが異なり、導入口近傍に着霜が生じるという問題が生じた。
【０００３】
また従来、二階建ての建物に備えられる給湯器においては、一階と二階とでは水圧が異なるため、給湯器の水圧を変えたい場合、二階の圧力設定を高めなければならなかった。
【０００４】
また上記熱交換器に関連する従来技術として、左右の温度分布のムラが小さい快適な空調に使い易い熱交換器及び空気調和装置がある（例えば特許文献１）。
上掲特許文献１の熱交換器は、第一の入口タンク部と、該第一の入口タンク部に隣接する第一の出口タンク部と、前記第一の入口タンク部から下方に延出し途中で上方に折り返して前記第一の出口タンク部に接続される第一の冷媒配管と、第二の入口タンク部と、該第二の入口タンク部に接続する第二の出口タンク部と、前記第二の入口タンク部から上方に延出し途中で下方に折り返して前記第二の出口タンク部に接続される第二の冷媒配管とを備え、前記第一の入口タンク部および第一の出口タンク部が、前記第二の入口タンク部および第二の出口タンク部よりも縦方向の上位に配置されるとともに、前記第一の冷媒配管と前記第二の冷媒配管とが横方向に並んで配置されていることを特徴とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３２２４８７号公報(特許請求の範囲等)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上掲特許文献１に記載された熱交換器は、前記第一の入口タンク部および第一の出口タンク部が、前記第二の入口タンク部および第二の出口タンク部よりも縦方向の上位に配置されるとともに、前記第一の冷媒配管と前記第二の冷媒配管とが横方向に並んで配置されていることにより、左右の温度分布のムラが小さい快適な空調に使い易い熱交換器が開示されているが、冷媒配管が左右一対に備えられているため、第一の冷媒配管内または第二の冷媒配管内の温度分布を均一化させることまでには至らなかった。
【０００７】
また前記構造の熱交換器においては、冷媒を均等に分配させるためには、入口副配管や、入口絞り部（均等流出手段）等を配置させなければならないという問題もあった。
【０００８】
そこで本発明の目的は、上記課題を解消するために、熱交換器の熱交換部に、第一媒体通路と第二媒体通路とを交互に配置させたことにより、熱交換器全体としての表面温度を均一化して、熱交換効率を向上させる熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の熱交換器は、加熱や冷却の用途に用いられる熱交換器であって、該熱交換器の熱交換部に、第一媒体通路と、第二媒体通路とを交互に配置させたことを特徴とする。
【００１０】
また本発明の熱交換機の好ましい態様において、第一媒体通路は、下部に配置される媒体を通過させる導入管を備えた第一タンク部と、上部に配置される貫通孔を備えた第二タンク部と、第一タンク部から導入された媒体を第二タンク部へ導入する第一通路と、導入された媒体を第二タンク部から第一タンク部へ戻す第二通路とを備える。
【００１１】
また本発明の熱交換機の好ましい態様において、第二媒体通路は、上部に配置される媒体を通過させる導入管を備えた第一タンク部と、下部に配置される貫通孔を備えた第二タンク部と、第一タンク部から導入された媒体を第二タンク部へ導入する第一通路と、導入された媒体を第二タンク部から第一タンク部へ戻す第二通路とを備える。
【００１２】
また前記熱交換器において、入口側および／または出口側の冷媒通路を少なく、出口側および／または入口側の冷媒通路を多く配置させた態様とすることができる。
【００１３】
また前記熱交換器において、リターン側のサイドタンクに、第三媒体通路を装着した態様とすることができる。
【００１４】
また前記熱交換器はエバポレーターまたはコンデンサである態様とすることができる。
【００１５】
さらに、前記熱交換器は温水器用の熱交換器である態様とすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の熱交換器によれば、熱交換器の熱交換部に、第一媒体通路と第二媒体通路とを交互に配置させたことにより、熱交換器全体としての表面温度を均一化して、熱交換効率を向上させることができる。
【００１７】
さらに、第一媒体通路と第二媒体通路とからなる熱交換器を２回路設けることにより、ルームエアコン、自動車エアコン用熱交換器、家庭用・業務用空調設備、給湯設備等の様々な蒸発器や凝縮器を含む熱交換器の製品に応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の熱交換器の実施例を示す外観斜視図である。
【図２】熱交換器の実施例を示す正面図である。
【図３】熱交換器の実施例を示す部品図である。
【図４】熱交換器の実施例を示す内部通路図である。
【図５】熱交換器の実施例を示すリターン部の説明図である。
【図６】熱交換器の実施例を示す媒体フロー図である。
【図７】媒体フロー組合せ図の第一パターンである。
【図８】媒体フロー組合せ図の第二パターンである。
【図９】媒体フロー組合せ図の第三パターンである。
【図１０】媒体フロー組合せ図の第四パターンである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の熱交換器における実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
本発明の熱交換器１は、加熱や冷却の用途に用いられる熱交換器であって、エバポレーターやコンデンサに使用した場合、表面温度を均一化して性能を向上させるものである。また特に、前記熱交換器１の熱交換部２に、第一媒体通路１０と、第二媒体通路２０とを交互に配置させたことを特徴とする。
【００２１】
図１および図２に示す熱交換器１は、交互に配置された第一媒体通路１０と第二媒体通路２０との間にフィン３が介在されている。また熱交換器１の端部にはサイドタンク４が装着されており、サイドタンク４の下部には媒体を導入する入口パイプ５が装着されている。またサイドタンク４の上部には、媒体を排出する出口パイプ６が装着されている。
【００２２】
前記第一媒体通路１０は、図３および図４に示すように、下部に配置される媒体を通過させる導入管１２を備えた第一タンク部１１と、上部に配置される貫通孔１４を備えた第二タンク部１３と、第一タンク部１１から導入された媒体を第二タンク部１３へ導入する第一通路１５と、導入された媒体を第二タンク部１３から第一タンク部１１へ戻す第二通路１６とを備える。なお、前記第一媒体通路１０は、第一タンク部１１、第一通路１５、第二タンク部１３、第二通路１６をそれぞれ一体化して形成することもできる。
【００２３】
第一タンク部１１には、一対の導入管１２，１２´が装着されている。入口パイプ５より導入された媒体（冷媒等）は、通気管１２を通り、第一タンク部１１内の中空部１７を通り第一通路１５を上がり第二タンク部１３へ向かう。第一通路１５から送られた媒体は、第二タンク部１３の中空部１８より第二通路１６内を下降して第一タンク部１１の中空部１７から通気管１２´へ送られ、さらに先方へ送られる。
【００２４】
先方へ送られた媒体は、リターン側サイドタンク７の媒体通路８を介して第二媒体通路２０へ送られる。なお、前記媒体通路８は、図５の（ａ）に示す、上下垂直状態に媒体通路を連結する媒体通路８´、（ｂ）に示す、対向する状態に媒体通路を連結する媒体通路８”等がある。
【００２５】
第二媒体通路２０は、上部に配置される媒体を通過させる導入管２２を備えた第一タンク部２１と、下部に配置される貫通孔２４を備えた第二タンク部２３と、第一タンク部２１から導入された媒体を第二タンク部２３へ導入する第一通路２５と、導入された媒体を第二タンク部２３から第一タンク部２１へ戻す第二通路２６とを備える。なお、前記第二媒体通路２０は、第一タンク部２１、第一通路２５、第二タンク部２３、第二通路２６をそれぞれ一体化して形成することもできる。
【００２６】
リターン側サイドタンク７を介して第一媒体通路１０から送られた媒体は、第二媒体通路２０へ送られる。第二媒体通路２０へ送られた媒体は、導入管２２を通り、第一タンク部２１内の中空部２７を通り第一通路２５を下降して第二タンク部２３へ向かう。第一通路２５から送られた媒体は第二タンク部２３の中空部２８より第二通路２６内を上昇し第一タンク部２１の中空部２７から導入管２２´へ送られ、出口パイプ６へと送られる。
【００２７】
第一媒体通路１０内では、冷媒は湿り状態であって、蒸発潜熱によりフィン３を強く冷却させる。一方、第二媒体通路２０内では冷媒が乾き状態となり、冷却力が抑えられる。そのため、前記第一媒体通路１０および第一媒体通路２０を交互に配置させることにより、第一媒体通路１０に生じる着霜問題を解消することができ、熱交換器全体としての表面温度を均一化して、熱交換効率を向上させることが実現できる。
【００２８】
また他の好適例として、図６に示すように、前記熱交換器において、入口側の冷媒通路Ａを少なく、出口側の冷媒通路Ｂを多く配置させることが好ましい。入口側の冷媒通路Ａには湿り冷媒が導入され、出口側の冷媒通路Ｂは乾き冷媒が導入される。そのため、出口側の冷媒通路Ｂを多く配置することで、より効率よい冷却効果を実現できる。なお、エバポレーターの場合、入口の液体が気体になり膨張するため、冷媒通路の配置を逆にすることが好ましい。
【００２９】
図７においては、蒸発器、凝縮器として利用した場合を示すもので、（ａ）は１ターンの第一媒体通路１０ａを、（ｂ）は第二媒体通路２０ａを示す。上記第一媒体通路１０ａと第二媒体通路２０ａを組み合わせ、リターン側サイドタンク７の媒体通路８で接続することで、（ｃ）に示す二つの媒体回路を有する熱交換器１ａを形成することができる。
【００３０】
図８においては、蒸発器、凝縮器として利用した場合を示すもので、（ａ）は複数ターン（図中２ターン）の第一媒体通路１０ｂを、（ｂ）は複数ターン（図中２ターン）の第二媒体通路２０ｂを示す。上記第一媒体通路１０ｂと第二媒体通路２０ｂを組み合わせリターン側サイドタンク７の媒体通路８で接続することで、（ｃ）に示す熱交換器１ｂを形成することができる。
【００３１】
図９においては、２つの媒体用として利用した場合を示すもので、（ａ）は１ターンの第一媒体通路１０ｃを、（ｂ）は１ターンの第二媒体通路２０ｃを示す。上記第一媒体通路１０ｃと第二媒体通路２０ｃを組み合わせることで、（ｃ）に示す熱交換器１ｃを形成することができる。
【００３２】
図１０においては、２つの媒体用として利用した場合を示すもので、（ａ）は複数ターン（図中２ターン）の第一媒体通路１０ｄを、（ｂ）は複数ターン（図中２ターン）の第二媒体通路２０ｄを示す。上記第一媒体通路１０ｄと第二媒体通路２０ｄを組み合わせることで、（ｃ）に示す熱交換器１ｄを形成することができる。
【００３３】
上述の構成により、本発明の熱交換器によれば、熱交換器１の熱交換部２に、第一媒体通路１０と第二媒体通路２０とを交互に配置させたことにより、熱交換器全体としての表面温度を均一化して、熱交換効率を向上させることができる。さらに、第一媒体通路１０と第二媒体通路２０とからなる熱交換器を２回路設けることにより、ルームエアコン、自動車エアコン用熱交換器、家庭用・業務用空調設備、給湯設備等の様々な蒸発器や凝縮器を含む熱交換器の製品に応用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１    熱交換器
２    熱交換部
３    フィン
４    サイドタンク
５    入口パイプ
６    出口パイプ
７    リターン側サイドタンク
８    媒体通路
１０  第一媒体通路
１１  第一タンク部
１２  導入管
１３  第二タンク部
１４  貫通孔
１５  第一通路
１６  第二通路
１７  中空部
１８  中空部
２０  第二媒体通路
２１  第一タンク部
２２  導入管
２３  第二タンク部
２４  貫通孔
２５  第一通路
２６  第二通路
２７  中空部
２８  中空部
Ａ    入口側の冷媒通路
Ｂ    出口側の冷媒通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014215028.tif 000009
【図８】
2014215028.tif 000010
【図９】
2014215028.tif 000011
【図１０】
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