(57)【要約】  空冷ウォーターチラーユニットまたは業務用屋上機械のために使用される熱交換デバイスの熱交換器（１０）、熱交換器（１０）の製造方法、熱交換モジュール、熱交換デバイス、および熱源ユニット。熱交換器（１０）は、本体部分（ａｂ）と、台形断面を備える曲げ部分（ｃｄ）と、熱交換器（１０）の２つの対向する側部に配置される２つのマニホールド（１１，１２）と、複数の熱交換チューブ（１３）であって、各々２つのマニホールド（１１，１２）の一方のマニホールド（１１）から他方のマニホールド（１２）へ本体部分（ａｂ）および曲げ部分（ｃｄ）を通過して延在する複数の熱交換チューブ（１３）とを含み、曲げ部分（ｃｄ）および本体部分（ａｂ）が互いにかつ概ね垂直に接続され、熱交換器（１０）の曲げ部分（ｃｄ）の上部縁と本体部分（ａｂ）の上部縁が概ね同じ高さレベルに配置される。
2017514089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空冷ウォーターチラーユニットまたは業務用屋上機械上の熱交換デバイスのための熱交換器であって、前記熱交換器が、
本体部分と、
実質的に台形の断面を有する曲げ部分であって、前記曲げ部分および前記本体部分が互いに接続されかつ実質的に同じ平面に位置する、曲げ部分と、
前記本体部分と前記曲げ部分との間に延在する少なくとも１つの熱交換チューブであって、前記曲げ部分の熱交換チューブが前記本体部分の熱交換チューブに対して曲げられているまたは傾斜している少なくとも１つの熱交換チューブと
を含む、熱交換器。
【請求項２】
前記熱交換チューブが、前記本体部分と前記曲げ部分との間で部分的にまたは完全にらせん状に連続的に延在するように巻かれることを特徴とする、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記熱交換器の２つの反対側に配置された２つのマニホールドをさらに含み、
複数の熱交換チューブが存在し、前記熱交換チューブの各々が前記２つのマニホールドのうちの一方から他方のマニホールドへ前記本体部分および前記曲げ部分を通って延在することを特徴とする、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記曲げ部分が前記熱交換デバイスの実質的に台形の側部を形成するのに使用され、台形断面の上部および底部ベースが前記台形側部の上部縁および底部縁に実質的に平行であり、前記熱交換チューブの１つまたは２つの側部が幅方向を軸として使用して角度αで曲げられ、前記熱交換チューブの曲げポイントが実質的に曲げ直線上にあり、前記角度αが好ましくはθ／２−５°〜θ／２＋５°の範囲にあり、θは前記台形側部の２つの非平行な縁の間の夾角であることを特徴とする、請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記台形側部が台形断面を備える１つの曲げ部分により形成されるとき、前記台形断面上の前記マニホールドと前記曲げ直線との間の夾角βが前記夾角θと実質的に等しく、前記角度αが好ましくは前記夾角θの半分に実質的に等しく、
前記台形側部が台形断面を備える対称に接続された２つの曲げ部分により形成されるとき、前記台形断面上の前記マニホールドと前記曲げ直線との間の夾角βが前記夾角θの半分に実質的に等しく、前記角度αが好ましくは前記夾角θの半分に実質的に等しいことを特徴とする、請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
空冷ウォーターチラーユニットまたは業務用屋上機械上の熱交換デバイスのための熱交換器であって、前記熱交換器が、
本体部分と、
台形断面を有する曲げ部分であって、前記曲げ部分および前記本体部分が互いにかつ実質的に垂直に接続される曲げ部分と、
前記本体部分と前記曲げ部分との間に延在する少なくとも１つの熱交換チューブとを含み、
前記熱交換器の前記曲げ部分の上部縁および前記本体部分の上部縁が実質的に同じ高さレベルである、熱交換器。
【請求項７】
前記熱交換チューブが、前記本体部分と前記曲げ部分との間で部分的にまたは完全にらせん状に連続的に延在するように巻かれることを特徴とする、請求項６に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記熱交換器が前記熱交換器の２つの反対側に配置された２つのマニホールドを含み、
前記少なくとも１つの熱交換チューブが複数の熱交換チューブを含み、前記熱交換チューブの各々が前記２つのマニホールドのうちの一方から他方のマニホールドへ前記本体部分および前記曲げ部分を通って延在することを特徴とする、請求項６に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記熱交換チューブが前記本体部分および前記曲げ部分に間をおいて配置され、前記本体部分および前記曲げ部分において、互いに実質的に平行に延在することを特徴とする、請求項３または８に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記熱交換チューブがフラットチューブであり、前記マニホールド上のスロットにより前記マニホールドへ嵌合され、前記フラットチューブが前記熱交換器の２つの側部上の前記マニホールド間に延在し、好ましくは、フィンが前記フラットチューブ上に設けられる、ことを特徴とする、請求項９に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記熱交換器が以下のステップ、すなわち、
まず第１に、各フラットチューブの１つまたは２つの側部が幅方向を軸として使用して角度αで曲げられ、前記曲げられたフラットチューブが前記マニホールドの前記スロット内へ順次挿入され、前記フラットチューブの曲げポイントが実質的に曲げ直線上にある、ステップと、
前記曲げられたフラットチューブが次いで、前記本体部分が前記曲げ部分に垂直または実質的に垂直になるように、前記曲げ直線に沿ってさらに曲げられるステップと
により形成され、
前記曲げ部分が前記熱交換デバイスの実質的に台形の側部を形成するのに使用され、台形断面の上部および底部ベースが前記台形側部の上部縁および底部縁に実質的に平行であり、前記角度αがθ／２−５°〜θ／２＋５°の範囲にあり、θが前記台形側部の２つの非平行な縁の間の夾角であることを特徴とする、請求項１０に記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記台形側部が台形断面を備える１つの曲げ部分により形成されるとき、前記台形断面上の前記マニホールドと前記曲げ直線との間の夾角βが、前記夾角θと実質的に等しく、前記角度αが好ましくは前記夾角θの半分に実質的に等しく、
前記台形側部が台形断面を備える対称に接続された２つの曲げ部分により形成されるとき、前記台形断面上の前記マニホールドと前記曲げ直線との間の夾角βが、前記夾角θの半分に実質的に等しく、前記角度αが好ましくは前記夾角θの半分に実質的に等しいことを特徴とする、請求項１１に記載の熱交換器。
【請求項１３】
曲げ部分が前記本体部分の一方の側部にのみ設けられる場合、前記曲げ部分におけるフラットチューブ間の間隔はＬであり、前記曲げ部分の最も下の縁の前記フラットチューブが最も短く、前記最上端部の前記フラットチューブが最も長く、前記フラットチューブの長さが、好ましくは底部から上部へ２Ｌｔｇαずつ徐々に増加することを特徴とする、請求項５または１２に記載の熱交換器。
【請求項１４】
曲げ部分が前記本体部分の２つの側部の各々に設けられる場合、前記曲げ部分におけるフラットチューブ間の間隔がＬであり、前記曲げ部分の前記最も下の縁の前記フラットチューブが最も短く、前記最上端部の前記フラットチューブが最も長く、前記フラットチューブの長さが、好ましくは底部から上部へ２Ｌｔｇαまたは４Ｌｔｇαずつ徐々に増加することを特徴とする、請求項５または１２に記載の熱交換器。
【請求項１５】
前記熱交換チューブの、前記本体部分と前記曲げ部分との間の前記曲げポイントには実質的にフィンが設けられず、好ましくは、前記曲げ部分の各熱交換チューブの端部が、前記熱交換チューブが前記マニホールドの前記スロット内に垂直にまたは実質的に垂直に挿入されるように曲げられ、好ましくは、前記熱交換器の前記本体部分が、実質的に長方形、四角形、台形または平行四辺形の形であることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１６】
空冷ウォーターチラーユニットまたは業務用屋上機械上の熱交換デバイスのための熱交換モジュールであって、前記熱交換デバイスが少なくとも１つの熱交換モジュールを含み、前記少なくとも１つの熱交換モジュールが少なくとも１つの台形側部を有し、
前記台形側部が熱交換側部であり、前記熱交換モジュールのうちの１つが、左および右側の２つの熱交換ユニットを互いに嵌合させることにより形成され、少なくとも１つの熱交換ユニットが、請求項６〜１５のいずれか一項に記載の熱交換器、または、請求項１〜５および請求項１〜５に従属している請求項９〜１５のいずれか一項に記載の熱交換器を曲げることにより形成される熱交換器であることを特徴とする、熱交換モジュール。
【請求項１７】
前記熱交換モジュールが２つの熱交換ユニットを含み、前記２つの熱交換ユニットが実質的に同一または対称であり、前記熱交換ユニットが１つの側部のみに台形断面を備える曲げ部分を有する熱交換器であることを特徴とする、請求項１６に記載の熱交換モジュール。
【請求項１８】
前記熱交換モジュールが２つの熱交換ユニットを含み、前記２つの熱交換ユニットの一方が本体部分のみを有する熱交換器であり、他方の熱交換ユニットが２つの側部に台形断面を備える曲げ部分を有する熱交換器であることを特徴とする、請求項１６に記載の熱交換モジュール。
【請求項１９】
空冷ウォーターチラーユニットまたは業務用屋上機械上の熱交換デバイスであって、前記熱交換デバイスが少なくとも１つの熱交換モジュールを含み、前記少なくとも１つの熱交換モジュールが少なくとも１つの実質的に台形の側部を有し、
前記台形側部が熱交換側部であり、マニホールドと前記マニホールドに配置された複数の熱交換チューブとを含むことを特徴とする、熱交換デバイス。
【請求項２０】
前記熱交換モジュールのうちの１つが、左および右側の２つの熱交換ユニットを互いに嵌合させることにより形成され、前記台形側部が前記左および右側の前記２つの熱交換ユニットの少なくとも１つを曲げることにより形成されること、または、
前記熱交換モジュールのうちの１つが単一の熱交換ユニットにより形成され、前記台形側部が前記単一の熱交換ユニットの一部を曲げることにより形成されること、または、
前記熱交換モジュールの各々のうちの１つが複数の熱交換ユニットにより形成され、前記台形側部が単一の熱交換ユニットにより形成され、前記台形側部が前記熱交換モジュールへ嵌合されること、または、
前記熱交換モジュールのうちの１つが互いに面して互いに嵌合する１つの熱交換ユニットと１つの支持部材を含み、前記熱交換ユニットが曲げられて前記台形側部を形成し、前記台形側部が前記支持部材に嵌合すること
を特徴とする、請求項１９に記載の熱交換デバイス。
【請求項２１】
各熱交換ユニットが単一の熱交換器であり、前記熱交換器が２つのマニホールドと前記マニホールド間に間をおいて配置される複数の熱交換チューブとを含み、フィンが好ましくは前記熱交換チューブ上に配置されることを特徴とする、請求項２０に記載の熱交換デバイス。
【請求項２２】
前記台形側部が左および右側の２つの熱交換ユニットの少なくとも１つを曲げることにより形成され、前記熱交換ユニットの少なくとも１つが請求項６〜１５のいずれか一項に記載の熱交換器であることを特徴とする、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の熱交換デバイス。
【請求項２３】
請求項６〜１５のいずれか一項に記載の熱交換器の製造方法であって、
前記熱交換器が以下のステップ、すなわち、
まず第１に、各フラットチューブの１つまたは２つの側部が幅方向を軸として使用して曲げられ、前記曲げられたフラットチューブが前記２つのマニホールドの前記スロット内に順次挿入され、前記フラットチューブの曲げポイントが実質的に曲げ直線上にあるステップと、
前記曲げられたフラットチューブが次いで、前記本体部分が台形断面を備える前記曲げ部分に垂直または実質的に垂直になるように、前記曲げ直線に沿って前記曲げ直線を軸として使用してさらに曲げられるステップと
により形成されることを特徴とする、方法。
【請求項２４】
各フラットチューブの１つまたは２つの側部が幅方向を軸として使用して角度αで曲げられ、前記曲げ部分が前記熱交換デバイスの実質的に台形の側部を形成するのに使用され、台形断面の上部および底部ベースが前記台形側部の上部縁および底部縁に実質的に平行であり、前記角度αがθ／２−５°〜θ／２＋５°の範囲にあり、θが前記台形側部の２つの非平行な縁の間の夾角であることを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記台形側部が台形断面を備える１つの曲げ部分により形成されるとき、前記台形断面上の前記マニホールドと前記曲げ直線との間の夾角βが前記夾角θと実質的に等しく、前記角度αが好ましくは前記夾角θの半分に実質的に等しく、
前記台形側部が台形断面を備える対称に接続された２つの曲げ部分により形成されるとき、前記台形断面上の前記マニホールドと前記曲げ直線との間の夾角βが前記夾角θの半分に実質的に等しく、前記角度αが好ましくは前記夾角θの半分に実質的に等しいことを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記フラットチューブが前記マニホールドの前記スロットに垂直にまたは実質的に垂直に挿入されるように、前記熱交換器の前記台形断面上の前記フラットチューブの端部が曲げられることを特徴とする、請求項２３〜２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
熱源ユニットであって、前記熱源ユニットが、互いに協働する、熱交換デバイスと、送風機と、前記熱交換デバイスと連通する排水板と、前記熱交換デバイスとは異なる冷却サイクル構成要素を収納する機械室とをさらに含み、前記熱交換デバイスが、請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の熱交換デバイス、または請求項２３〜２６のいずれか一項に記載の方法により製造された熱交換器を使用する熱交換デバイスであることを特徴とする、熱源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、発明の名称が「熱交換器およびその製造方法、熱交換モジュール、熱交換デバイスならびに熱源ユニット」であり、２０１４年４月１８日に提出され、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、中国特許出願第２０１４１０１５８３２１．４号明細書の優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、暖房、換気および空調の分野、特に、業務用空調の技術分野における使用のための熱交換器およびその製造方法、熱交換モジュール、熱交換デバイスならびに熱源ユニットに関する。
【背景技術】
【０００３】
先行技術文献である国際公開第２０１１０１３６７２号パンフレットは熱源ユニットを開示している。具体的には、熱源ユニットには空気熱交換器が設けられ、各空気熱交換器は一定の間隔で配置される複数の放熱フィンと、放熱フィンを通過する熱交換チューブと、２つの側で延在し同じ方向に曲げられた曲げ板部分と、熱交換モジュールとを含む。各熱交換モジュールは２つの空気熱交換器を含み、各空気熱交換器は別の空気熱交換器の曲げられた部分の反対側に配置された曲げられた部分を有する。空気熱交換器は、底部縁は互いに近くにあるが上部縁は間を空けて配置されるように傾斜しており、したがって、熱交換モジュールは側面図において実質的にＶ字状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の熱源ユニットにおける左および右側の熱交換器の縁は、Ｖ字状構造の上部に間を空けて配置される。したがって、かこい板（または金属板）が２つの熱交換器を接続するのに依然として必要であり、結果として、２つの熱交換器間のスペースが効果的に使用されない。
【０００５】
暖房、換気および空調システム（ＨＶＡＣシステム）のエネルギー効率にはかつてなく高い要求が課されており、そのためより性能の高い熱交換器の必要性もかつてなく高まっている。現在のところ、より大きな熱交換器および空調システムを製造することが先行技術における唯一の選択肢であり、これは製造および設備のコストを増大させる。
【０００６】
上記を考慮して、上記問題を少なくとも部分的に解決することができる新規な熱交換器およびその製造方法、熱交換モジュール、熱交換デバイスならびに熱源ユニットを提供する必要が明らかにある。
【０００７】
本発明の目的は、先行技術の上記問題および欠点の少なくとも１つの局面を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様において、空冷ウォーターチラーユニットまたは業務用屋上機械上の熱交換デバイスのための熱交換器であって、熱交換器が、
本体部分と、
実質的に台形の断面を有する曲げ部分であって、曲げ部分および本体部分が互いに接続されかつ実質的に同じ平面に位置する、曲げ部分と、
本体部分と曲げ部分との間に延在する少なくとも１つの熱交換チューブであって、曲げ部分の熱交換チューブが本体部分の熱交換チューブに対して曲げられているまたは傾斜している少なくとも１つの熱交換チューブと
を含む、熱交換器が提供される。
【０００９】
好ましくは、熱交換チューブは、本体部分と曲げ部分との間で部分的にまたは完全にらせん状に連続的に延在するように巻かれる。
【００１０】
好ましくは、熱交換器は熱交換器の２つの反対側に配置された２つのマニホールドをさらに含み、
複数の熱交換チューブが存在し、熱交換チューブの各々が２つのマニホールドのうちの一方から他方のマニホールドへ本体部分および曲げ部分を通って延在する。
【００１１】
好ましくは、曲げ部分は熱交換デバイスの実質的に台形の側部を形成するのに使用され、台形断面の上部および底部ベースは台形側部の上部縁および底部縁に実質的に平行であり、熱交換チューブの１つまたは２つの側部は幅方向を軸として使用して角度αで曲げられ、熱交換チューブの曲げポイントは実質的に曲げ直線上にあり、角度αはθ／２−５°〜θ／２＋５°の範囲にあり、θは台形側部の２つの非平行な縁の間の夾角である。
【００１２】
好ましくは、台形側部が台形断面を備える１つの曲げ部分により形成されるとき、台形断面上のマニホールドと曲げ直線との間の夾角βは夾角θと実質的に等しく、角度αは夾角θの半分に等しく、
台形側部が台形断面を備える対称に接続された２つの曲げ部分により形成されるとき、台形断面上のマニホールドと曲げ直線との間の夾角βは夾角θの半分に実質的に等しく、角度αは夾角θの半分に等しい。
【００１３】
本発明の別の態様において、空冷ウォーターチラーユニットまたは業務用屋上機械上の熱交換デバイスのための熱交換器であって、熱交換器が、
本体部分と、
台形断面を有する曲げ部分であって、曲げ部分および本体部分が互いにかつ実質的に垂直に接続される曲げ部分と、
本体部分と曲げ部分との間に延在する少なくとも１つの熱交換チューブと
を含み、
熱交換器の曲げ部分の上部縁および本体部分の上部縁が実質的に同じ高さレベルである、熱交換器が提供される。
【００１４】
好ましくは、熱交換チューブは、本体部分と曲げ部分との間で部分的にまたは完全にらせん状に連続的に延在するように、巻かれる。
【００１５】
好ましくは、熱交換器は熱交換器の２つの反対側に配置された２つのマニホールドを含み、
少なくとも１つの熱交換チューブは複数の熱交換チューブを含み、熱交換チューブの各々は２つのマニホールドのうちの一方から他方のマニホールドへ本体部分および曲げ部分を通って延在する。
【００１６】
好ましくは、熱交換チューブは本体部分および曲げ部分に間をおいて配置され、本体部分および曲げ部分において、互いに実質的に平行に延在する。
【００１７】
好ましくは、熱交換チューブはフラットチューブであり、マニホールド上のスロットによりマニホールドへ嵌合され、フラットチューブは熱交換器の２つの側部上のマニホールド間に延在し、好ましくは、フィンがフラットチューブ上に設けられる。
【００１８】
好ましくは、熱交換器は以下のステップ、すなわち、
まず第１に、各フラットチューブの１つまたは２つの側部が幅方向を軸として使用して角度αで曲げられ、曲げられたフラットチューブがマニホールドのスロット内へ順次挿入され、フラットチューブの曲げポイントが実質的に曲げ直線上にある、ステップと、
曲げられたフラットチューブが次いで、本体部分が曲げ部分に垂直または実質的に垂直になるように、曲げ直線に沿ってさらに曲げられるステップと
により形成され、
曲げ部分が熱交換デバイスの実質的に台形の側部を形成するのに使用され、台形断面の上部および底部ベースが台形側部の上部縁および底部縁に実質的に平行であり、角度αがθ／２−５°〜θ／２＋５°の範囲にあり、θが台形側部の２つの非平行な縁の間の夾角である。
【００１９】
好ましくは、台形側部が台形断面を備える１つの曲げ部分により形成されるとき、台形断面上のマニホールドと曲げ直線との間の夾角βは夾角θと実質的に等しく、角度αは夾角θの半分に等しく、
台形側部が台形断面を備える対称に接続された２つの曲げ部分により形成されるとき、台形断面上のマニホールドと曲げ直線との間の夾角βは夾角θの半分に実質的に等しく、角度αは夾角θの半分に等しい。
【００２０】
好ましくは、曲げ部分が本体部分の一方の側部にのみ設けられる場合、曲げ部分におけるフラットチューブ間の間隔はＬであり、曲げ部分の最も下の縁のフラットチューブが最も短く、最上端部のフラットチューブが最も長く、フラットチューブの長さは、好ましくは底部から上部へ２Ｌｔｇαずつ徐々に増加する。
【００２１】
好ましくは、曲げ部分が本体部分の２つの側部の各々に設けられる場合、曲げ部分におけるフラットチューブ間の間隔はＬであり、曲げ部分の最も下の縁のフラットチューブが最も短く、最上端部のフラットチューブが最も長く、フラットチューブの長さは、好ましくは底部から上部へ２Ｌｔｇαまたは４Ｌｔｇαずつ徐々に増加する。
【００２２】
好ましくは、交換チューブの、本体部分と曲げ部分との間の曲げポイントには実質的にフィンは設けられず、好ましくは、曲げ部分の各熱交換チューブの端部が、熱交換チューブがマニホールドのスロット内に垂直にまたは実質的に垂直に挿入されるように曲げられ、好ましくは、熱交換器の本体部分は、実質的に長方形、四角形、台形または平行四辺形の形である。
【００２３】
本発明の別の態様において、空冷ウォーターチラーユニットまたは業務用屋上機械上の熱交換デバイスのための熱交換モジュールであって、熱交換デバイスが少なくとも１つの熱交換モジュールを含み、少なくとも１つの熱交換モジュールが少なくとも１つの台形側部を有し、
台形側部が熱交換側部であり、熱交換モジュールのうちの１つが、左および右側の２つの熱交換ユニットを互いに嵌合させることにより形成され、少なくとも１つの熱交換ユニットが上述の熱交換器であるか上述の熱交換器を曲げることにより形成される熱交換器である、熱交換モジュールが提供される。
【００２４】
好ましくは、熱交換モジュールは２つの熱交換ユニットを含み、２つの熱交換ユニットは実質的に同一または対称であり、熱交換ユニットは１つの側部のみに台形断面を備える曲げ部分を有する熱交換器である。
【００２５】
好ましくは、熱交換モジュールは２つの熱交換ユニットを含み、２つの熱交換ユニットの一方は本体部分のみを有する熱交換器であり、他方の熱交換ユニットは２つの側部に台形断面を備える曲げ部分を有する熱交換器である。
【００２６】
本発明の別の態様において、空冷ウォーターチラーユニットまたは業務用屋上機械上の熱交換デバイスであって、熱交換デバイスは少なくとも１つの熱交換モジュールを含み、少なくとも１つの熱交換モジュールは少なくとも１つの実質的に台形の側部を有し、
台形側部が熱交換側部であり、マニホールドとマニホールドに配置された複数の熱交換チューブとを含む熱交換デバイスが提供される。
【００２７】
好ましくは、熱交換モジュールのうちの１つが、左および右側の２つの熱交換ユニットを互いに嵌合させることにより形成され、台形側部が左および右側の２つの熱交換ユニットの少なくとも１つを曲げることにより形成されるか、
熱交換モジュールのうちの１つが単一の熱交換ユニットにより形成され、台形側部が単一の熱交換ユニットの一部を曲げることにより形成されるか、
熱交換モジュールの各々のうちの１つが複数の熱交換ユニットにより形成され、台形側部が単一の熱交換ユニットにより形成され、台形側部が熱交換モジュールへ嵌合されるか、
熱交換モジュールのうちの１つが互いに面して互いに嵌合する１つの熱交換ユニットと１つの支持部材とを含み、熱交換ユニットが曲げられて台形側部を形成し、台形側部が支持部材に嵌合する。
【００２８】
好ましくは、各熱交換ユニットは単一の熱交換器であり、熱交換器は２つのマニホールドとマニホールド間に間をおいて配置される複数の熱交換チューブとを含み、フィンは好ましくは熱交換チューブ上に配置される。
【００２９】
好ましくは、台形側部は左および右側の２つの熱交換ユニットの少なくとも１つを曲げることにより形成され、熱交換ユニットの少なくとも１つは上述の熱交換器である。
【００３０】
本発明の別の態様において、上述の熱交換器の製造方法であって、
熱交換器が以下のステップ、すなわち、
まず第１に、各フラットチューブの１つまたは２つの側部が幅方向を軸として使用して曲げられ、曲げられたフラットチューブが２つのマニホールドのスロット内に順次挿入され、フラットチューブの曲げポイントが実質的に曲げ直線上にあるステップと、
曲げられたフラットチューブが次いで、本体部分が台形断面を備える曲げ部分に垂直または実質的に垂直になるように、曲げ直線に沿って曲げ直線を軸として使用してさらに曲げられるステップと
により形成される、方法が提供される。
【００３１】
好ましくは、各フラットチューブの１つまたは２つの側部は幅方向を軸として使用して角度αで曲げられ、曲げ部分は熱交換デバイスの実質的に台形の側部を形成するのに使用され、台形断面の上部および底部ベースは台形側部の上部縁および底部縁に実質的に平行であり、角度αはθ／２−５°〜θ／２＋５°の範囲にあり、θは台形側部の２つの非平行な縁の間の夾角である。
【００３２】
好ましくは、台形側部が台形断面を備える１つの曲げ部分により形成されるとき、台形断面上のマニホールドと曲げ直線との間の夾角βは夾角θと実質的に等しく、角度αは夾角θの半分に等しく、
台形側部が台形断面を備える対称に接続された２つの曲げ部分により形成されるとき、台形断面上のマニホールドと曲げ直線との間の夾角βは夾角θの半分に実質的に等しく、角度αは夾角θの半分に等しい。
【００３３】
好ましくは、フラットチューブがマニホールドのスロットに垂直にまたは実質的に垂直に挿入されるように、熱交換器の台形断面上のフラットチューブの端部が曲げられる。
【００３４】
本発明の別の態様において、熱源ユニットであって、熱源ユニットが、互いに協働する、熱交換デバイスと、送風機と、熱交換デバイスと連通する排水板と、熱交換デバイスとは異なる冷却サイクル構成要素を収納する機械室とをさらに含み、熱交換デバイスが上述の熱交換デバイスまたは上述の方法により製造された熱交換器を使用する熱交換デバイスである、熱源ユニットが提供される。
【００３５】
本発明による熱交換デバイスは、左／左側の熱交換器を接続するための追加的な板金は不要である。左／左側の熱交換器の少なくとも１つが曲げられ、左／左側の熱交換器は互いに接続されて熱交換面積を増大させる。
【００３６】
本発明のこれらのおよび／または他の態様ならびに利点は、添付図面と併せての好ましい実施形態の以下の説明により明らかになり、理解するのが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による熱交換デバイスの概略図である。
【図２】熱交換ユニットすなわち熱交換器以外の全ての部分を除いた本発明の第１実施形態による熱交換モジュールの概略図である。
【図３】フラットチューブが最初に曲げられた後の図２における熱交換器の概略図である。
【図４】最後に曲げられた後の図２における熱交換器の概略図である。
【図５】マニホールド内へ垂直に挿入された、図２に示される熱交換器のフラットチューブの構造的概略図である。
【図６】熱交換ユニットすなわち熱交換器以外の全ての部分を除いた、本発明の第２実施形態による熱交換モジュールの概略図である。
【図７】フラットチューブが最初に曲げられた後の、図６の熱交換器の概略図である。
【図８】最後に曲げられた後の、図６の熱交換器の概略図である。
【図９】熱交換ユニットすなわち熱交換器以外の全ての部分を除いた、本発明の第３実施形態による熱交換モジュールの概略図である。
【図１０】フラットチューブが最初に曲げられた後の、図９における熱交換器の概略図である。
【図１１】最後に曲げられた後の、図９における熱交換器の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明の技術的解決策は、図１〜１１と併せて、実施形態により以下にさらに詳細に説明される。この説明において、同一または同様の図面の符号は同一または同様の構成要素を示す。添付図面を参照しての本発明の実施形態の以下の説明は、本発明の発明概念全体を説明するものであり、本発明の限定として解釈されてはならない。
【００３９】
本発明の背景技術から分かるように、本発明の設計上の重要ポイントは、文献国際公開第２０１１０１３６７２号パンフレットにおける熱源ユニットに使用される熱交換モジュールの改良にある。具体的には、当該文献の熱交換器の対は側面図において実質的にＶ字状に配置されるため、実質的にＶ字状のスペースが、対向する空気熱交換器の曲げられた部分の間に形成される。明らかに、上記文献において、両方とも実質的に同じＶの形を形成する、互いに嵌合した熱交換器の対の本体部分間のスペース、およびそれらの隣接する曲げられた部分の間のスペース、換言すると、それらの間の夾角は同じであり、概して３０〜９０°の範囲内である。最終結果は、熱交換器の対の間のＶ字状スペースが効果的に使用されないというものである。それらの間の夾角が大きいため、空気または風がＶ字状スペースを通過し、それにより熱交換効果に影響を与えないようにするために、実質的にＶ字状、すなわちかこい板になるよう切断された板本体によりＶ字状スペースは閉鎖されなければならない。
【００４０】
本発明において、上記文献において言及された欠点を少なくとも部分的に解決することに成功する、熱交換器およびその製造方法、熱交換モジュール、熱交換デバイスならびに熱源ユニットが提供される。したがって、以下の説明は、熱交換器およびその製造方法、熱交換モジュール、熱交換デバイスならびに熱源ユニットを本発明が改良する方法に焦点を当てる。上記文献において言及される熱源ユニットの構成要素（例えば、送風機、熱交換デバイスと連通する排水板、および熱交換デバイスとは異なる冷却サイクル構成要素を収納する機械室）の配置は、本発明においても適用することができ、したがってそれらの構成要素の特定の説明のために上記文献に言及することができ、これは本明細書で再度詳細に説明されることはない。
【００４１】
従来の熱交換器が略長方形であり、Ｖ字状側部を閉鎖するために板金要素が必要であることは上記文献から明らかである。ここで、これは上記文献においてはＶ字状側部と呼ばれているが、実際の製造プロセスにおいては、本発明および上記文献の添付図面から見て取ることができるように、これは一般に実質的に台形の形状を有するよう製造されることが説明されなければならない。したがって、実際の状況により沿ったものとなるために、本発明において、これは台形側部と呼ばれる。本発明の目的は、様々な用途および設備要件に適合するように熱交換面積を増大させることである。本発明において、板金要素により閉鎖された台形側部に取って代わるよう、熱交換器は、側部が台形のまたは実質的に台形の形状を形成するように曲げられることが以下から分かり得る。
【００４２】
本発明の一実施形態による熱交換器およびその製造方法、熱交換モジュール、熱交換デバイスならびに熱源ユニットは、具体的には熱源ユニット、空冷ウォーターチラーユニットまたは業務用屋上機械において使用される業務用空調システムへ適用することができる。一般に、熱交換デバイスは、左および右側部に垂直な実質的に台形の断面を備える少なくとも１つの側部（以下、台形側部と略される）を有する少なくとも１つの熱交換モジュールを含み、台形側部は熱交換側部、すなわち、マニホールドならびにその上の熱交換チューブおよび／またはフィンにより形成される側部である。以下、簡潔さのために、熱交換モジュールの一方の側部上の熱交換ユニットだけ、すなわち、一例として１つの熱交換器の構造が示される。
【００４３】
図１を参照すると、本発明による熱交換モジュールを使用する熱交換デバイスの図が示されている。重要なポイントを説明することに焦点を当てるために、図は、ウォーターチラーユニットまたはそれと関連する熱源ユニットにおける関連する構成要素を省いている。本発明の主設計は熱交換デバイスに関するものであるという事実を考慮して、このような省略は当業者による本発明の理解に影響を及ぼすものではなく、開示される本発明の内容が不完全となる結果を招くことはない。
【００４４】
図１は熱交換モジュールを４つのみ有する熱交換デバイスを示す。本発明による熱交換デバイスは１つまたは複数の（例えば２つ、３つ、５つの）熱交換モジュール１００と、対応する数の送風機モジュールまたは送風機ユニットとを含んでもよく、複数の送風機モジュールまたは送風機ユニットは送風機装置または送風機システムを形成することが理解され得る。当然のことながら、各送風機ユニットまたはモジュールはまた、１つの送風機であっても、より多くの数の送風機であってもよい。
【００４５】
本発明の一実施形態において、各熱交換モジュール１００は熱交換ユニット１０と熱交換ユニット２０とを含む。熱交換モジュール１００において、台形側部は熱交換ユニット１０および／または熱交換ユニット２０の少なくとも１つの曲げ部分により形成される。当然のことながら、当業者であれば熱交換モジュール１００が形成される方法は上述のタイプに限られないことが分かり、熱交換モジュール１００は同様に以下の方法でも形成され得、すなわち、熱交換モジュール１００は単一の熱交換ユニットであって、その台形側部が単一の熱交換ユニットの一部を曲げる（例えば、単一のフラットプレート熱交換器の２つの端部を曲げる）ことにより形成される単一の熱交換ユニットを含んでもよい。代替的に、熱交換モジュール１００はまた複数の熱交換ユニットにより形成されてもよく、台形側部は単一の熱交換ユニットにより形成され、台形側部は熱交換モジュールの別の部分（例えばそれに隣接する別の熱交換器）へ嵌合する。代替的に、熱交換モジュール１００は、互いに面して互いに嵌合する１つの熱交換ユニットと１つの支持部材（例えば金属板支持部材）とをさらに含んでもよく、ここで、熱交換ユニットが曲げられて台形側部を形成し、台形側部が支持部材に嵌合する。原則として、各熱交換ユニットは従来の意味において単一の熱交換器であり、すなわち、２つのマニホールドと、間をおいて平行に延在する複数の熱交換チューブ（例えば、可能な場合、複数のフィンが配置され得るフラットチューブ）とを有する。当然のことながら、複数の熱交換器もまた含まれてもよい。説明を簡潔にするために、単一の熱交換ユニットは以下では熱交換器と略される。
【００４６】
当業者であれば、熱交換デバイスが複数の熱交換モジュール１００を有する場合、熱交換デバイスは同じタイプの複数の熱交換モジュール１００で形成されることも、必要に応じて上述の異なるタイプの熱交換モジュール１００の任意の組合せを用いることもできることを理解するだろう。
【００４７】
図１を参照すると、熱交換モジュール１００の上部端部には上部板５０が設けられ、送風機モジュールまたはユニット３０が、上部板上の熱交換器１０および２０に対応する位置に設けられる。一実施形態において、円筒形の風吹出口３１が上部板５０から上向きに突出する方向に設けられ、ファンシュラウド３２が風吹出口３１の突出する端面を覆う。送風機３０は、風吹出口３１に収容されたプロペラ型ファン、ファンシュラウド３２に対向して取り付けられたシャフトコア、およびファンモータとを含み、プロペラ型ファンは回転シャフトに取り付けられている。
【００４８】
当然のことながら、熱交換モジュール１００をより良好に適所に固定するために、熱交換モジュール１００の底部にはまた、熱交換モジュール１００を適所に固定する支持要素または支持フレーム（図示せず）が設けられてもよい。実際には、図１に示すとおり、熱交換モジュール１００の左および右側は、厳密な意味ではＶ字状側部ではなく、実際の用途においては台形側部である。図に示されるとおり、各熱交換モジュール１００は、頁の平面の左および右側の両方に、２つの非平行な縁の間の夾角θを有する台形側部を有する。
【００４９】
本発明の第１実施形態の熱交換モジュール１００を示す図２を参照する。簡潔さのために、その中に含まれる熱交換部分すなわち熱交換器／熱交換ユニットだけがここに示される。熱交換モジュール１００は、曲げられた熱交換ユニット１０と熱交換ユニット２０とを含む。本発明において、熱交換ユニット１０および熱交換ユニット２０は各々単一の熱交換器で形成されることを考慮し、それらは熱交換器１０または２０として省略される。当然のことながら、熱交換ユニット１０および２０はまた、２つ以上の熱交換器（この熱交換器は先行技術において公知である、すなわち、各熱交換器が２つのマニホールドならびに、その間に配置された熱交換チューブおよびフィンを有する）で形成されてもよい。図３を特に参照すると、熱交換器１０は、マニホールド１１、マニホールド１２、熱交換チューブ１３およびフィン１４を含み、これらは実質的に同じ平面（例えば図３の頁の平面）にある。図３の頁の平面において水平に左右方向に延在する複数の熱交換チューブ（および設けられる場合はフィン）は熱交換器１０の本体部分ａｂを形成し、一方で、図３の頁の平面における左右方向に対して角度αで配置される複数の熱交換チューブおよびフィンは、曲げ部分ｃｄを形成する。曲げ部分ｃｄは、熱交換モジュールの台形側部を形成するために実質的に台形の断面を有する（これは以下に説明される）。本体部分ａｂおよび曲げ部分ｃｄは直線Ｙで接続され、これは、以下に記載のとおり、曲げ部分ｃｄが曲げ直線Ｙを軸として使用して図３の頁の平面に対して外側に曲げられるという事実から、曲げ直線Ｙと呼ばれる。
【００５０】
図３に示される熱交換器１０において、マニホールド１１および１２はそれぞれ熱交換器１０の最も外側に、すなわち本体部分ａｂの左側および曲げ部分ｃｄの右側に、配置される。マニホールド１１およびマニホールド１２の長さは、等しいまたはおよそ等しいが、図示のとおり、それらは特定の角度をなすか、または互いに対して傾斜する。複数の熱交換チューブ１３が、マニホールド１１とマニホールド１２との間に、間をおいて互いに平行に配置される。熱交換チューブ１３を嵌合させる複数のスロットがマニホールド１１および１２にそれぞれ設けられる。フィン１４は隣接する熱交換チューブ１３間に配置される。この例において、熱交換チューブ１３はフラットチューブである。
【００５１】
熱交換チューブ１３の１つまたは２つの側部は、例えば幅方向を軸として使用して、ある角度αで曲げられ、熱交換チューブの曲げポイントは実質的に曲げ直線Ｙ上にあり、角度αはθ／２−５°〜θ／２＋５°の範囲にあり、θは台形断面の夾角である。上述のとおり熱交換チューブ１３の１つの側部が曲げられる場合、台形断面を備える曲げ部分はその１つの側部のみに形成され得ることが理解される。熱交換器の２つの側部で台形断面を備える曲げ部分を形成することが必要である場合、熱交換チューブの２つの側部が各々上述のとおり曲げられなければならない。
【００５２】
同じ原理により、熱交換器２０が熱交換器１０へ同様の方法で配置されてもよく、ここでは説明されない。
【００５３】
図３を例にとると、１つの側部だけに曲げ部分を有する熱交換器１０を曲げる方法が、以下のとおり説明される。すなわち、第１に、フラットチューブ１３が曲げられ、次いで熱交換器１０の本体が曲げられる。具体的な曲げるステップは以下のとおりである。すなわち、まず第１に、各フラットチューブ１３の１つの側部（例えば、図におけるフラットチューブの右側部）が、フラットチューブの幅方向（すなわち頁の平面における前後方向）を軸として使用して、ある角度αで曲げられ、曲げられたフラットチューブ１３が次いでマニホールド１１および１２のスロット（図示せず）に順次挿入される。次いで、フラットチューブの位置を調節することにより、全てのフラットチューブ１３の曲げポイントが実質的に１つの線上、すなわち図３における曲げ直線Ｙ上、にあることが確実になる。このようにして、熱交換器１０が本体部分ａｂおよび曲げ部分ｃｄを形成する。フィンが隣接するフラットチューブ間に挿入され、これらは次いでろう付け炉に入れられ、ろう付けされて単一の本体を形成する。最後に、曲げられた熱交換器の曲げ部分ｃｄが、曲げ直線Ｙを曲げ直線として使用して本体部分ａｂに実質的に垂直な方向に沿って曲げられ（すなわち熱交換器の本体が曲げられ）、その結果、本体部分ａｂおよび曲げ部分ｃｄが垂直または実質的に垂直となる（図４参照）。
【００５４】
図２および４を参照すると、熱交換器１０が曲げられると、その形状は実質的に６つの縁を有する３次元構造になり、本体部分ａｂは熱交換モジュール１００における長方形の側部であり、一方で曲げ部分ｃｄは熱交換モジュール１００における台形側部である。しかしながら、本体部分ａｂが長方形の形状であるケースは単なる一例であることを理解することができ、これは必要に応じて、実質的に四角形の、台形の、または平行四辺形の形状など任意の好適な形状を有することができる。
【００５５】
曲げ部分ｃｄにおいて、最も下のフラットチューブは長さが最も短く、最も上のフラットチューブは長さが最も長く、フラットチューブ間のスペースはＬである。さらに、好ましくは、曲げ部分におけるフラットチューブの長さは底部から上部へ２Ｌｔｇαずつ徐々に増大する。加工の便宜上、各フラットチューブの長さはわずかに調節することができる。
【００５６】
曲げている間、好ましくは、フラットチューブの曲げ角度αは実質的に、台形側部（すなわち曲げ部分ｃｄ）の２つの非平行な縁の間の夾角θの半分であるが、一般的にはθ／２−５°〜θ／２＋５°の範囲にあるだけでよい。曲げ直線Ｙとマニホールド１２との間の夾角βは、好ましくは頂角θに実質的に等しい。当然のことながら、上述の曲げる方法は、本発明の単なる一例であり、当業者は当然のことながら別の曲げる方法（例えば異なる角度で曲げる）を必要に応じて選択することができる。
【００５７】
図５を参照すると、組立ての便宜上、マニホールド１２の側に位置するフラットチューブ１３の端部は、フラットチューブ１３がマニホールド１２のスロットに垂直にまたは実質的に垂直に挿入されるように曲げられてもよい。当然のことながら、当業者は、熱交換器１０をより容易に曲げることができ、曲げ半径を可能な限り小さくすることができるように、フラットチューブ１３の曲げポイント（すなわち実質的に曲げ直線Ｙの位置）には実質的にまたは本質的にフィンが設けられないよう整えることができる。
【００５８】
当業者であれば、この実施形態において、熱交換モジュール１００の右側熱交換器１０および左側熱交換器２０が実質的に同一または対称であるため、熱交換器２０の構造および曲げの原理は熱交換器１０の構造および原理と実質的に同じであり、そのためここでは再び説明されないことを理解するだろう。
【００５９】
再び図２を参照すると、熱交換器１０および熱交換器２０は、熱交換モジュール１００を形成するために、それらのそれぞれのマニホールドにより互いに接続される。すなわち、熱交換器１０および熱交換器２０の曲げ部分がそれぞれ熱交換モジュール１００の２つの台形側部として使用されるように、熱交換器１０のマニホールド１１が熱交換器２０のマニホールド２２に接続され、熱交換器１０のマニホールド１２が熱交換器２０のマニホールド２１へ接続され、そのため熱交換面積が増大する。
【００６０】
当然のことながら、当業者であれば、熱交換器２０は熱交換器１０へ嵌合方式で接続される支持部材またはフラットな熱交換器であってもよいことを理解するだろう。すなわち、フラットな熱交換器または支持部材は、熱交換モジュール１００を形成するために、熱交換器へ嵌合方式で接続されるように曲げられることができる。当然のことながら、熱交換器１０は同様に、熱交換器２０へ嵌合方式で接続される支持部材またはフラットな熱交換器であってもよく、当業者は必要に応じて選択することができる。上記例は実例による説明を提供するためだけに与えられたものであり、本発明の限定として解釈されてはならない。
【００６１】
本発明の第２実施形態による熱交換モジュール２００を示す、図６を参照する。熱交換モジュール２００は図２に示される熱交換モジュール１００の変形形態であり、したがって、交換モジュール２００は、図２に示される熱交換モジュール１００と実質的に同じ構造および原理を有し、違いは熱交換モジュール２００の熱交換器２１０が２つの曲げ部分を有しているという点である。違いは以下で詳細に説明されるが、同一の特徴はここでは繰り返されない。
【００６２】
熱交換モジュール２００は右側に熱交換器２１０、左側に熱交換器２２０を含む。熱交換器２１０および２２０は各々２つの曲げ部分を有する。曲げるプロセスは、熱交換器２１０および２２０の一方を例として使用して以下に提供される。この例において、熱交換チューブはフラットチューブである。
【００６３】
図７を参照すると、熱交換器２１０は以下のステップにより曲げられる。すなわち、まず第１に、各フラットチューブ２１３の２つの側部（すなわち、頁の平面におけるフラットチューブの左および右側部）がそれぞれ幅方向を軸として使用してある角度（例えば角度α）で曲げられ、複数の曲げられたフラットチューブ２１３はマニホールド２１１および２１２のスロットに順次挿入される。次いで、フラットチューブの曲げポイントの位置を調節することにより、複数のフラットチューブ２１３の曲げポイントが実質的に１本の線、すなわち、図７に示される曲げ直線Ｙ上にあることが確実になる。したがって、熱交換器２１０は本体部分ａ1ｂ、曲げ部分ｃ1ｄおよび曲げ部分ｅ1ｆを形成する（明らかに、本体部分および曲げ部分はこの時点で実質的に同じ平面、すなわち図の頁の平面にある）。最後に、フラットチューブ２１３の左側およびフラットチューブ２１３の右側部が、本体部分ａ1ｂに垂直な方向に、曲げ直線Ｙに沿って、それぞれ２つの側部で曲げられ（すなわち熱交換器２１０の本体が曲げられ）、その結果曲げ部分ｃ1ｄは本体部分ａ1ｂに実質的に垂直になり、曲げ部分ｅ1ｆは本体部分ａ1ｂに実質的に垂直になる（図８に示されるとおり）。
【００６４】
図７を参照すると、この時点で、熱交換器２１０のマニホールド２１１および２１２ならびにフラットチューブ２１３は、実質的に同じ平面（例えば図における頁の平面）にあり、熱交換器は８つの縁を有する八角形であり、本体部分ａ1ｂは実質的に長方形であり、一方曲げ部分ｃ1ｄおよびｅ1ｆは各々実質的に台形である。曲げ部分ｃ1ｄおよびｅ1ｆにおいて、最も下の縁のフラットチューブは長さが最も短く、一方で、最上端部のフラットチューブは長さが最も長い。フラットチューブ間のスペースはＬであり、フラットチューブの長さは底部から上部へ２Ｌｔｇαずつ徐々に増大する。加工の便宜上、各フラットチューブの長さはわずかに調節することができる。
【００６５】
曲げている間、好ましくは、フラットチューブの曲げ角度αは、熱交換モジュール２００の台形側部の２つの非平行な縁の間の夾角θ（図６参照）の実質的に半分である。各曲げ直線Ｙとマニホールド２１２および２１３との間に形成される夾角βは、それぞれ好ましくは、曲げ角度αが夾角βに実質的に等しく、夾角θの半分に実質的に等しくなるようになっている。
【００６６】
当業者であれば、この実施形態において、熱交換モジュール２００における右側熱交換器２１０および左側熱交換器２２０は実質的に同一または対称であるため、熱交換器２２０の構造および曲げの原理は熱交換器２１０の構造および曲げの原理と実質的に同じであり、したがってここでは再度説明されないことを理解するだろう。
【００６７】
図６を再び参照すると、熱交換器２２０はマニホールド２２１および２２２ならびに複数のフラットチューブ２２３を含む。曲げられた後、熱交換器２２０は本体部分ａ2ｂ、曲げ部分ｃ2ｄおよび曲げ部分ｅ2ｆを形成する。
【００６８】
熱交換器２１０および熱交換器２２０は、熱交換モジュール２００を形成するために、それらのそれぞれのマニホールドにより互いに接続される。すなわち、熱交換器２１０の本体部分ａ1ｂおよび熱交換器２２０の本体部分ａ2ｂが、頁の平面における熱交換モジュール２００の前方部分と後方部分とをそれぞれ形成するように、熱交換器２１０のマニホールド２１１は熱交換器２２０のマニホールド２２１へ接続され、熱交換器２１０のマニホールド２１２は熱交換器２２０のマニホールド２２２へ接続される。熱交換器２１０の曲げ部分ｃ1ｄおよび熱交換器２２０の曲げ部分ｃ2ｄは、マニホールド２１１および２２１の接続を通じて、頁の平面において熱交換モジュール２００の左側に台形側部を形成する（すなわち２つの曲げ部分が互いに対して対称に接続されて台形側部を形成する）。熱交換器２１０の曲げ部分ｅ1ｆおよび熱交換器２２０の曲げ部分ｅ2ｆは、マニホールド２１２および２２２の接続を通じて、頁の平面における熱交換モジュール２００の右側に台形側部を形成する（すなわち、２つの曲げ部分が互いに対して対称に接続されて台形側部を形成する）。
【００６９】
当然のことながら、当業者であれば、熱交換器２２０は熱交換器２１０へ嵌合方式で接続される支持部材またはフラットな熱交換器であってもよいことを理解するだろう。すなわち、フラットな熱交換器または支持部材は、熱交換モジュール２００を形成するために、熱交換器２１０へ嵌合方式で接続されるように曲げられることができる。当然のことながら、フラットな熱交換器または支持部材はまた、熱交換モジュール２００を形成するために、熱交換器２１０のマニホールド２１１および２１２へ直接接続され得る。当然のことながら、熱交換器２１０は同様に熱交換器２２０へ嵌合方式で接続される支持部材またはフラットな熱交換器であってもよく、当業者は必要に応じて選択することができる。上記例は実例による説明を提供するためだけに与えられたものであり、本発明の限定として解釈されてはならない。
【００７０】
図９を参照すると、本発明の第３実施形態による熱交換モジュール３００が示される。熱交換モジュール３００は図６に示される熱交換モジュール２００の変形形態であり、したがって、熱交換モジュール３００の構造および原理は、図６に示される熱交換モジュール２００の構造および原理と実質的に同じであり、違いは、熱交換モジュール３００の左側の熱交換器３１０が曲げられ、一方で熱交換モジュール３００の右側の熱交換器３２０が曲げられないフラットな熱交換器であるという点である。違いは下記で詳細に説明されるが、同一の特徴はここでは繰り返されない。
【００７１】
熱交換モジュール３００は、左側に熱交換器３１０、右側に熱交換器３２０を含む。熱交換器３２０の２つの最も外側の縁にはマニホールド３１１および３１２がそれぞれ設けられ、複数の熱交換チューブ３１３が、互いに平行に、マニホールド３１１とマニホールド３１２との間に配置され、この例において、熱交換チューブはフラットチューブである。
【００７２】
熱交換器３１０を曲げるステップは、図６に示される熱交換器２１０を曲げるステップと同じであり、そのためここでは繰り返されない。
【００７３】
図１１を参照すると、熱交換器３１０が曲げられた後、その形状は８つの縁を備えた３次元構造であり、その本体部分ａ1ｂ1は実質的に長方形であり、図９に示される熱交換モジュール３００の後部を形成する。曲げ部分ｃｄ’およびｅｆ’は各々本体部分ａ1ｂ1に垂直であり、図９示される熱交換モジュール３００の左および右側に台形側部を形成し、それにより熱交換モジュールの熱交換面積を増大させる。
【００７４】
具体的には、図１０を参照すると、曲げ部分ｃｄ’およびｅｆ’において、最も下の縁のフラットチューブの長さが最も短く、一方最上端部のフラットチューブの長さが最も長い。好ましくは、フラットチューブ間のスペースはＬであり、フラットチューブの長さは底部から上部へ４Ｌｔｇαずつ徐々に増大する。加工の便宜上、各フラットチューブの長さはわずかに調節され得る。
【００７５】
曲げている間、好ましくは、フラットチューブの曲げ角度αは実質的に、熱交換モジュール３００の台形側部の夾角θの半分である。各曲げ直線Ｙとマニホールド３１２および３１３との間の夾角はそれぞれβであり、好ましくは曲げ角度αは夾角βの半分に実質的に等しい。
【００７６】
当業者であれば、この実施形態において、熱交換モジュール３００の右側熱交換器３２０がフラットな熱交換器であるため、熱交換モジュール３００を形成するために、熱交換器３２０はマニホールド３１１および３１２により熱交換器３１０へ接続され、熱交換器３２０のフラットな側部が、図９に示される熱交換モジュール３００の前方部分を形成することを理解するだろう。
【００７７】
当然のことながら、当業者であれば、熱交換器３２０は熱交換器３１０に嵌合方式で接続される、通常の長方形の熱交換器または支持部材（例えば金属板）であってもよいことを理解するだろう。
【００７８】
本発明の上記の３つの実施形態の各々において、まず第１に、フラットチューブが、例えばある角度αで曲げられ、次いで曲げられたフラットチューブが熱交換器の本体部分に対して本体部分に垂直になるように曲げられ、それにより、最終的に熱交換デバイスの台形側部を形成するが、しかしながら、同様の構造を備える熱交換器を異なる方法で製造することも可能である。例えば、本発明の熱交換器の構造と同一または同様の構造は、熱交換チューブが、上記の熱交換器の本体部分と曲げ部分との間で部分的にまたは完全に、らせん状に連続的に延在するように、熱交換チューブを巻くことにより得られる。換言すると、本発明と同様の熱交換器は、１つまたは複数の熱交換チューブを巻いて実質的にＵ字型構造またはらせん構造を形成することにより得ることができる。実施可能な環境においては、このようならせん状によりマニホールドをなくすことができる。
【００７９】
本発明の利点は、ＨＶＡＣシステムの寸法を増大させること無く熱交換デバイスの熱交換面積を増大させることができるという点である。これは、熱交換器の熱交換性能を上げることにより、ＨＶＡＣシステムのエネルギー効率を高める（消費電力を削減する）ものである。ＨＶＡＣがより高いエネルギー効率およびより高い熱交換性能を必要としない場合、本発明は、ＨＶＡＣシステム全体がよりコンパクトになり、製造および設備コストが下がるように、システムにおける熱交換器の数を減らすのに使用することもできる。
【００８０】
上記は本発明の幾つかの実施形態に過ぎない。当業者であれば、発明概念全体の原理および趣旨から逸脱せずに、これらの実施形態を変更することができることを理解するだろう。本発明の範囲は請求項およびそれらの均等物により定められる。
【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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【図１１】
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【国際調査報告】
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2017514089.tif 000015
2017514089.tif 000016
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