(57)【要約】【課題】複数の分割コイル体を容易かつ確実に接続して一体化できる熱交換コイルを提供する。【解決手段】熱媒チューブ２１を支持するケーシング２２と、熱媒体入口ヘッダ２３と、熱媒体出口ヘッダ２４とを備えた熱交換コイル８であって、ケーシング２２と熱媒チューブ２１とをそれぞれ複数分割することにより、熱交換コイル８が複数の分割コイル体２５，２６に分割され、各分割コイル体２５，２６に接合板２７，２８が設けられ、各分割コイル体２５，２６の熱媒チューブ２１の分割部分の開口端部が接合板２７，２８に形成された貫通孔に挿入されて取付けられ、各分割コイル体２５，２６の接合板２７，２８間にパッキン３２が挟み込まれ、接合板２７，２８同士がボルト，ナット３４，３５で締結されることにより、各分割コイル体２５，２６が接続される。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体が流れる流路を形成する熱媒チューブと、この熱媒チューブを支持するケーシングと、上記熱媒体を熱媒チューブに流入する熱媒体入口ヘッダと、上記熱媒体を熱媒チューブから排出する熱媒体出口ヘッダとを備えた熱交換コイルであって、上記ケーシングと熱媒チューブとをそれぞれ複数に分割することによって、上記熱交換コイルが複数の分割コイル体に分割されており、各分割コイル体に接合板が設けられ、各分割コイル体の複数の熱媒チューブの分割部分の開口端部が上記接合板に形成された貫通孔に取付けられ、各分割コイル体の接合板間にシール材が挟み込まれ、これら接合板同士が着脱自在な締結具で締結されることにより、各分割コイル体同士が接続されることを特徴とする熱交換コイル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機等に用いられる熱交換コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気調和機に用いられる熱交換コイルとしては、例えば、図１０に示すように、複数台数に分割して製作した冷温水コイル６１ａ，６１ｂのチューブエンド６２同士間に、短管ピース６３の両端部がそれぞれ挿入され、この短管ピース６３による接続部がろう付溶接されたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
これによると、空気調和機６４を更新する場合、冷温水コイル６１ａ，６１ｂを、複数台数に分割した状態で、狭い搬入口や既設のエレベータを利用して運び込むことが可能となる。その後、現場において、複数の冷温水コイル６１ａ，６１ｂ同士を一体に接続することによって、大型の空気調和機６４であっても更新工事を短期間に行うことができる。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２９２６２９７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来形式では、分割された冷温水コイル６１ａ，６１ｂ（分割コイル体）を接続する場合、短管ピース６３を用いてチューブエンド６２同士を１本ずつ接続しなければならず、接続作業が非常に面倒であるといった問題がある。また、短管ピース６３とチューブエンド６２とをろう付溶接して接続するため、手間のかかる溶接作業が必要となり、ろう付溶接に習熟した専門的な作業者が必要である。尚、現場搬入前の冷温水コイル６１ａ，６１ｂの製造時においては、上記冷温水コイル６１ａと冷温水コイル６１ｂとが分割されたままであるため、十分な圧力検査ができないといった事情がある。したがって、上記のようにして接続された冷温水コイル６１ａ，６１ｂには多数のろう付溶接箇所があるが、これらろう付溶接箇所に対して十分な圧力検査が行われていない場合、冷温水コイル６１ａ，６１ｂを運転中に、ろう付溶接箇所から熱媒体が漏れ出す恐れがある。
【０００６】
本発明は、複数の分割コイル体を容易かつ確実に接続して一体化できる熱交換コイルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、熱媒体が流れる流路を形成する熱媒チューブと、この熱媒チューブを支持するケーシングと、上記熱媒体を熱媒チューブに流入する熱媒体入口ヘッダと、上記熱媒体を熱媒チューブから排出する熱媒体出口ヘッダとを備えた熱交換コイルであって、上記ケーシングと熱媒チューブとをそれぞれ複数に分割することによって、上記熱交換コイルが複数の分割コイル体に分割されており、各分割コイル体に接合板が設けられ、各分割コイル体の複数の熱媒チューブの分割部分の開口端部が上記接合板に形成された貫通孔に取付けられ、各分割コイル体の接合板間にシール材が挟み込まれ、これら接合板同士が着脱自在な締結具で締結されることにより、各分割コイル体同士が接続されるものである。
【０００８】
これによると、各分割コイル体の接合板同士間にシール材を挟み込み、これら接合板同士を締結具で締結することにより、各分割コイル体の複数の熱媒チューブの分割部分の開口端部同士が接合板の貫通孔を介して互いに連通し、複数の分割コイル体が一体に接続されて、熱交換コイルが組上げられる。
【０００９】
このように、接合板同士を締結具で締結するだけで、熱交換コイルを組上げることができるため、従来のように短管ピースを用いて熱媒チューブの分割部分の開口端部同士を１本ずつ接続するといった面倒な作業や手間のかかるろう付溶接を不要にでき、複数の分割コイル体を短時間で容易に接続して一体化することが可能である。
【００１０】
上記のようにして組上げられた熱交換コイルにおいて、熱媒体は、熱媒体入口ヘッダから熱媒チューブに流入し、熱媒チューブ内を流れて熱交換を行い、熱媒体出口ヘッダから排出される。この際、互いに接続された分割コイル体の接合板同士間にはシール材が挟み込まれているため、従来のように多数のろう付溶接箇所が存在することはなく、互いに接続された接合板間から熱媒体が漏れ出すのを防止して、複数の分割コイル体を確実に接続することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における第１の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１に示すように、１は空気調和機であり、還気口２と、給気口３と、ファン４と、給気消音ダクト５と、上記還気口２からファン４に至る通風路６と、フィルタ７と、熱交換コイル８と、加湿器９等を備えている。尚、上記フィルタ７と熱交換コイル８と加湿器９とは、通風路６上に、空気の流れに沿って上流側から順次配置されている。
【００１２】
上記熱交換コイル８の構成を以下に説明する。
すなわち、図２，図３に示すように、熱交換コイル８は、熱媒体Ａが流れる流路を形成する複数本の熱媒チューブ２１と、この熱媒チューブ２１を支持する四角枠状のケーシング２２と、上記熱媒体Ａを熱媒チューブ２１に流入する熱媒体入口ヘッダ２３と、上記熱媒体Ａを熱媒チューブ２１から排出する熱媒体出口ヘッダ２４とを備えている。
【００１３】
上記熱媒チューブ２１は、ケーシング２２の両端部において１８０°屈曲された屈曲部２１ａと、両屈曲部２１ａ間に設けられた直管部２１ｂとによって蛇行状に形成されており、且つ、上下複数段に配設されている。また、上記熱媒体入口ヘッダ２３と熱媒体出口ヘッダ２４とはケーシング２２の一端側に配置され、熱媒体入口ヘッダ２３には各熱媒チューブ２１の一端部が接続され、熱媒体出口ヘッダ２４には各熱媒チューブ２１の他端部が接続されている。
【００１４】
尚、上記各ヘッダ２３，２４はそれぞれ銅管製であり、このうち、熱媒体入口ヘッダ２３は、管部材２３ａと、この管部材２３ａの一端に設けられた接続部２３ｂとで構成され、同様に、熱媒体出口ヘッダ２４は、管部材２４ａと、この管部材２４ａの他端に設けられた接続部２４ｂとで構成されている。
【００１５】
また、図２に示すように、上記熱媒チューブ２１のＸ方向における段数（配置数）と、Ｙ方向における直管部２１ｂの列数は、それぞれ任意の数に設定されている。また、熱媒体入口ヘッダ２３から熱媒体出口ヘッダ２４にわたって接続された熱媒チューブ２１によってサーキット（回路）が形成され、複数の熱媒チューブ２１を熱媒体入口ヘッダ２３と熱媒体出口ヘッダ２４とに接続することにより、複数のサーキットが形成されている。尚、サーキットの数も任意に設定されている。
【００１６】
また、図３に示すように、上記各熱媒チューブ２１の外周面には複数のフィン３７が設けられている。
図４，図５に示すように、上記ケーシング２２と各熱媒チューブ２１とはそれぞれ２分割され、これにより、熱交換コイル８が一方の分割コイル体２５と他方の分割コイル体２６とに２分割されている。このうち、上記両ヘッダ２３，２４は一方の分割コイル体２５に設けられている。
【００１７】
上記一方の分割コイル体２５と他方の分割コイル体２６との接合部分にはそれぞれ接合板２７，２８が設けられている。このうち接合板２７は一方の分割コイル体２５のケーシング２２に取付け固定され、接合板２８は他方の分割コイル体２６のケーシング２２に取付け固定されている。
【００１８】
上記各接合板２７，２８にはそれぞれ、表裏に貫通した貫通孔２９が複数形成されている。一方の分割コイル体２５の各熱媒チューブ２１の分割部分の開口端部２１ｃは、上記接合板２７の各貫通孔２９に挿入され、拡管されかしめられて、接合板２７に取付け固定されている。同様に、他方の分割コイル体２６の各熱媒チューブ２１の分割部分の開口端部２１ｃは、上記接合板２８の各貫通孔２９に挿入され、拡管されかしめられて、接合板２８に取付け固定されている。
【００１９】
また、各接合板２７，２８の外周縁部には複数のボルト孔３１が形成されており、両接合板２７，２８間にパッキン３２（シール材の一例）が挟み込まれている。上記パッキン３２には接合板２７，２８の各貫通孔２９に一致する複数の開口部３３が形成されている。
【００２０】
図２，図３に示すように、上記両接合板２７，２８は着脱自在な複数のボルト３４（締結具の一例）とナット３５（締結具の一例）とで締結されており、これにより、一方の分割コイル体２５と他方の分割コイル体２６とが一体的に接続されて、熱交換コイル８が構成される。
【００２１】
以下、上記構成における作用を説明する。
図３に示すように、一方の分割コイル体２５の接合板２７と他方の分割コイル体２６の接合板２８との間にパッキン３２を挟み込み、これら両接合板２７，２８の各ボルト孔３１にボルト３４を挿通してナット３５を締め込むことによって、両接合板２７，２８同士を締結する。これにより、両方の分割コイル体２５，２６の各熱媒チューブ２１の分割部分の開口端部２１ｃ同士が両接合板２７，２８の各貫通孔２９を介して互いに連通し、両方の分割コイル体２５，２６が一体に接続されて、図２に示すように熱交換コイル８が組上げられる。
【００２２】
このように、両接合板２７，２８同士をボルト３４とナット３５とで締結するだけで、熱交換コイル８を組上げることができるため、従来のように短管ピースを用いて熱媒チューブの分割部分の開口端部同士を１本ずつ接続するといった面倒な作業や手間のかかるろう付溶接を不要にでき、両方の分割コイル体２５，２６を短時間で容易に接続して一体化することが可能である。
【００２３】
上記のようにして組上げられた熱交換コイル８において、熱媒体Ａ（液体）は、熱媒体入口ヘッダ２３から各熱媒チューブ２１に流入し、熱媒チューブ２１内を流れながら熱媒チューブ２１の外側を流れる空気（気体）と熱交換を行い、熱媒体出口ヘッダ２４から排出される。この際、図３に示すように、互いに接続された両方の分割コイル体２５，２６の接合板２７，２８間にはパッキン３２が挟み込まれているため、従来のように多数のろう付溶接箇所が存在することはなく、互いに接続された両接合板２７，２８間から熱媒体Ａが漏れ出すのを防止して、両方の分割コイル体２５，２６を確実に接続することができる。
【００２４】
また、図４，図５に示すように、各ボルト３４とナット３５を取り外すことによって、熱交換コイル８を容易に分割コイル体２５，２６に分離することができる。したがって、空気調和機１を設置したり或いは更新する場合、上記熱交換コイル８を図４に示すように複数の分割コイル体２５，２６に分離した状態で現場に運び込むことにより、狭い搬入口や既設のエレベータ等を利用することができ、その後、現場において、上記複数の分割コイル体２５，２６を図２に示すように接続して熱交換コイル８を組上げることにより、工事を短期間に行うことができる。
【００２５】
上記第１の実施の形態では、図４に示すように、熱交換コイル８を２つの分割コイル体２５，２６によって構成したが、次に説明する第２の実施の形態では、図６，図７に示すように、熱交換コイル８を３つの分割コイル体２５，２６，４１によって構成している。
【００２６】
すなわち、熱交換コイル８の両端部に配置されている一方の分割コイル体２５と他方の分割コイル体２６とは、先述した第１の実施の形態のものと同一であるため、説明を省略する。また、上記両方の分割コイル体２５，２６間に接続されている上記中間の分割コイル体４１は、一対の接合板４２，４３を有している。これら接合板４２，４３は中間の分割コイル体４１のケーシング２２の両端部に取付け固定されており、各接合板４２，４３には複数の貫通孔２９（図５参照）が形成されている。
【００２７】
中間の分割コイル体４１の各熱媒チューブ２１の両分割部分の開口端部２１ｃは、両接合板４２，４３の各貫通孔２９に挿入され、拡管されかしめられて、両接合板４２，４３に取付け固定されている。また、両接合板４２，４３の外周縁部には複数のボルト孔３１が形成されている。
【００２８】
さらに、図７に示すように、一方の分割コイル体２５の接合板２７と中間の分割コイル体４１の接合板４２との間にはパッキン３２（シール材の一例）が挟み込まれ、他方の分割コイル体２６の接合板２８と中間の分割コイル体４１の接合板４３との間にはパッキン３２（シール材の一例）が挟み込まれている。上記各パッキン３２には各接合板２７，２８，４２，４３の貫通孔２９に一致する複数の開口部３３（図５参照）が形成されている。
【００２９】
図６に示すように、上記両接合板２７，４２は着脱自在な複数のボルト３４（締結具の一例）とナット３５（締結具の一例）とで締結され、また、両接合板２８，４３は着脱自在な複数のボルト３４（締結具の一例）とナット３５（締結具の一例）とで締結され、これにより、一方の分割コイル体２５と中間の分割コイル体４１と他方の分割コイル体２６とが一体的に接続されて、熱交換コイル８が構成される。
【００３０】
これによると、一方の分割コイル体２５の接合板２７と中間の分割コイル体４１の接合板４２との間にパッキン３２を挟み込み、上記両接合板２７，４２同士をボルト３４，ナット３５で締結することにより、分割コイル体２５，４１の各熱媒チューブ２１の分割部分の開口端部２１ｃ（図３参照）同士が上記両接合板２７，４２の各貫通孔２９（図３参照）を介して互いに連通し、分割コイル体２５，４１が一体に接続される。
【００３１】
同様に、他方の分割コイル体２６の接合板２８と中間の分割コイル体４１の接合板４３との間にパッキン３２を挟み込み、上記両接合板２８，４３同士をボルト３４，ナット３５で締結することにより、分割コイル体２６，４１の各熱媒チューブ２１の分割部分の開口端部２１ｃ（図３参照）同士が上記両接合板２８，４３の各貫通孔２９（図３参照）を介して互いに連通し、分割コイル体２６，４１が一体に接続される。これにより、図６に示すように、熱交換コイル８が組上げられる。
【００３２】
このように、各接合板２７，２８，４２，４３をボルト３４とナット３５とで締結するだけで、熱交換コイル８を組上げることができるため、３つの分割コイル体２５，２６，４１を短時間で容易に接続して一体化することが可能である。
【００３３】
上記のようにして組上げられた熱交換コイル８において、接合板２７，４２間および接合板２８，４３間にはそれぞれパッキン３２が挟み込まれているため、互いに接続された両接合板２７，４２間および両接合板２８，４３間からそれぞれ熱媒体Ａが漏れ出すのを防止して、各分割コイル体２５，２６，４１を確実に接続することができる。
【００３４】
また、図７に示すように、各ボルト３４とナット３５を取り外すことによって、熱交換コイル８を容易に３つの分割コイル体２５，２６，４１に分離することができる。したがって、空気調和機１を設置したり或いは更新する場合、上記熱交換コイル８を図７に示すように複数の分割コイル体２５，２６，４１に分離した状態で現場に運び込むことにより、狭い搬入口や既設のエレベータ等を利用することができ、その後、現場において、上記複数の分割コイル体２５，２６，４１を図６に示すように接続して熱交換コイル８を組上げることにより、工事を短期間に行うことができる。
【００３５】
上記第１および第２の実施の形態ではそれぞれ、熱交換コイル８を、２つの分割コイル体２５，２６（図４参照）又は３つの分割コイル体２５，２６，４１（図７参照）によって構成したが、４つ以上の複数個の分割コイル体によって構成してもよい。この場合、一方の分割コイル体２５と他方の分割コイル体２６との間には複数の中間の分割コイル体４１が接続される。
【００３６】
上記第１および第２の実施の形態ではそれぞれ、熱媒体入口ヘッダ２３と熱媒体出口ヘッダ２４とを銅管製にしているが、第３および第４の実施の形態として、図８，図９に示すように、鋳鉄製の熱媒体入口ヘッダ４７と熱媒体出口ヘッダ４８とを用いてもよい。尚、両ヘッダ４７，４８はそれぞれ、四角筒状部材４７ａ，４８ａに接続部４７ｂ，４８ｂを一体成形したものであり、各熱媒チューブ２１の端部は上記四角筒状部材４７ａ，４８ａに接続されている。
【００３７】
尚、上記図８に示した第３の実施の形態は、先述した第１の実施の形態と同様に、熱交換コイル８を２つの分割コイル体２５，２６によって構成したものであり、また、上記図９に示した第４の実施の形態は、先述した第２の実施の形態と同様に、熱交換コイル８を３つの分割コイル体２５，２６，４１によって構成したものである。
【００３８】
上記各実施の形態では、シール材の一例としてパッキン３２を用いたが、ガスケットやＯリングを用いてもよい。
上記各実施の形態では、空気調和機１に備えられる熱交換コイル８を挙げたが、ダクト内やクリーンルーム内などに設置される熱交換コイル８であってもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、複数の分割コイル体を容易かつ確実に接続して一体化し、熱交換コイルを組上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における熱交換コイルを備えた空気調和機の図である。
【図２】同、熱交換コイルの図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】同、熱交換コイルの分割コイル体の分割部分の接続構造を示す断面図である。
【図４】同、熱交換コイルを複数の分割コイル体に分割した図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】同、熱交換コイルの分割コイル体の分割部分の断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における熱交換コイルの図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】同、熱交換コイルを複数の分割コイル体に分割した図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態における熱交換コイルを複数の分割コイル体に分割した図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態における熱交換コイルを複数の分割コイル体に分割した図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図１０】従来の熱交換コイルの図である。
【符号の説明】
８    熱交換コイル
２１    熱媒チューブ
２１ｃ    開口端部
２２    ケーシング
２３，４７    熱媒体入口ヘッダ
２４，４８    熱媒体出口ヘッダ
２５，２６，４１    分割コイル体
２７，２８，４２，４３    接合板
２９    貫通孔
３２    パッキン（シール材）
３４，３５    ボルト，ナット（締結具）
Ａ    熱媒体
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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