(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
いずれか一方の端部を塞ぎ他方の端部に流体供給口を設けた供給側メインパイプと、いずれか一方の端部を塞ぎ他方の端部に流体排出口を設けた戻り側メインパイプとを、複数の熱交換パイプで連通させるとともに、上記供給側メインパイプに接続する熱交換パイプの接続ピッチと、戻り側メインパイプに接続する熱交換パイプの接続ピッチとを等しくし、上記熱交換パイプを折り返して重ねた状態から、両メインパイプを上記接続ピッチ以内の範囲で軸方向にずらして位置させ、かつ、複数のピッチ保持溝を備えるとともにこれらのピッチ保持溝に熱交換パイプをはめ込むことで、折り返した熱交換パイプの間隔を固定化するリテーナを設けた熱交換機用のパイプユニットであって、上記リテーナは、複数の折り返し用ガイド溝を形成した第１の桟と、複数のピッチ保持溝を等間隔に形成した第２の桟と、これら第１、第２の桟の間に掛け渡し、両桟を所定の間隔に保つ一または複数の連結部材とを備え、隣り合う一対の折り返し用ガイド溝とこの一対の折り返し用ガイド溝に対向する一対のピッチ保持溝とを１組としてひとつのガイド溝群を構成するとともに、ひとつのガイド溝群内の折り返し用ガイド溝の間隔をピッチ保持溝の間隔より広くしてなり、このリテーナを熱交換パイプを折り返した湾曲部付近に取り付け、ひとつのガイド溝群の折り返し用ガイド溝およびピッチ保持溝には１本の熱交換パイプだけをはめ込んで熱交換パイプを平面的に整列させたことを特徴とする熱交換機用のパイプユニット。
【請求項２】
リテーナは、ピッチ保持溝を延長して筒状にしてなり、このリテーナにより、熱交換パイプを整列させたことを特徴とする請求項１の熱交換機用のパイプユニット。
【請求項３】
リテーナは、その第２の桟を基準にして第１の桟と反対側に平行に位置し、第２の桟のピッチ保持溝と同一のピッチで複数のピッチ保持溝を形成した第３の桟と、これらの第２、第３の桟の間に掛け渡し、両桟を所定の間隔に保つ連結部材とを設けてなり、このリテーナの折り返し用ガイド溝、およびピッチ保持溝に熱交換パイプをはめ込んで整列させたことを特徴とする請求項１または２の熱交換機用のパイプユニット。
【請求項４】
熱交換パイプをリテーナの各溝にはめ込んだときの熱交換パイプの裏側に、連結部材の位置を対応させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１の熱交換機用のパイプユニット。
【請求項５】
熱交換パイプをリテーナの各溝にはめ込んだとき、熱交換パイプが位置しない範囲に釘打ち用連結部材を設け、この釘打ち用連結部材に釘孔を形成したことを特徴とする請求項１〜４の熱交換機用のパイプユニット。
【請求項６】
複数の折り返し用ガイド溝を形成した第１の桟と、複数のピッチ保持溝を等間隔に形成した第２の桟と、これら第１、第２の桟の間に掛け渡し、両桟を所定の間隔に保つ一または複数の連結部材とを備え、隣り合う一対の折り返し用ガイド溝とこの一対の折り返し用ガイド溝に対向する一対のピッチ保持溝とを１組としてひとつのガイド溝群を構成するとともに、ひとつのガイド溝群内の折り返し用ガイド溝の間隔をピッチ保持溝の間隔より広くしたことを特徴とする熱交換機用パイプユニットのリテーナ。
【請求項７】
上記ピッチ保持溝には、この溝を延長したガイド筒部を連続して設けたことを特徴とする請求項６の熱交換機用パイプユニットのリテーナ。
【請求項８】
上記第２の桟を基準にして第１の桟と反対側に平行に位置する第３の桟を備え、この第３の桟には、第２の桟のピッチ保持溝と同一のピッチで複数のピッチ保持溝を形成するとともに、これらの第２、第３の桟の間に掛け渡し、両桟を所定の間隔に保つ連結部材を設けたことを特徴とする請求項６または７の熱交換機用パイプユニットのリテーナ。
【請求項９】
各桟のどちらか一方の端部の桟を延長して、その桟の端部にどのガイド溝群にも属さない連結溝を設けるとともに、一つのリテーナの連結溝と、他のリテーナの連結溝と反対側の端部に設けた折り返し用ガイド溝またはピッチ保持溝とを重ねることによって、複数のリテーナを連結したことを特徴とする請求項６〜８のいずれか１の熱交換機用パイプユニットのリテーナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空調装置に用いることができる熱交換機用のパイプユニット及び熱交換機用のパイプユニットに用いるリテーナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱交換機を用いた空調装置として、特公平３−１６５７８号公報に記載された装置があった。
この従来の装置を図９を用いて説明する。
この装置は、供給側メインパイプ３と戻り側メインパイプ４の間に複数の熱交換パイプ５を接続している。そして、この熱交換パイプ５の部分が熱交換範囲として機能し、部屋の冷暖房をする。すなわち、冷温水発生器４０から供給流路７を介して供給側メインパイプ３に供給された冷温水は、熱交換パイプ５に分配され、熱交換した後、戻り側メインパイプ４から戻り流路９を介して冷温水発生器４０へ戻る。また、供給流路７と戻り流路９とを短絡接続するバイパス流路４１が設けられ、供給流路７において、戻り側メインパイプ４からの戻り流体と、冷温水発生器４０からの供給流体とが合流して、供給側メインパイプ３に供給されるようになっている。
このバイパス流路４１と戻り流路９との接続部には、戻り側メインパイプ４からの戻り流体と、冷温水発生器４０からの供給流体との合流比を変更する三方弁４２が設けられている。この三方弁４２は、室温センサ４３からの情報に基づいて、制御器４４によって自動制御される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような熱交換機で、熱交換率を高めるためには、所定の流量に対して、熱交換パイプ５の表面積を大きくした方が有利である。しかも、全体の熱容量、あるいは熱交換面積をある程度確保するためには、熱交換パイプ５の本数を多くしなければならない。そのため、熱交換パイプ５の径を細くし、その分本数を多くしている。
ところが、熱交換パイプ５の本数を多くすればするだけ、メインパイプ３、４の側面には、たくさんの熱交換パイプ５を接続しなければならない。しかも、上記メインパイプ３、４の側面は曲面となっているので、この曲面に熱交換パイプ５を多数接続することは大変な作業である。そして、この接続作業が、パイプユニットの製造コストを高くする一因にもなっていた。
【０００４】
また、上記のように接続箇所が多いと、その接続箇所の点検に時間がかかるだけでなく、流体漏れが発生した場合にはその場所の特定にも、時間がかかってしまう。
また、上記従来例のパイプユニットでは、メインパイプ３、４が熱交換パイプ５の両端に位置している。そのため、このパイプユニットを設置するときに、これらメインパイプ３、４を供給流路７や戻り流路９に接続する作業が面倒になってしまう。例えば、このパイプユニットを複数、壁に設置するような場合、メインパイプ３、４と流路７、９との接続作業を、壁の上方と下方とで繰り返して行わなければならず、接続作業やメンテナンス作業の効率が悪くなってしまう。
このような問題を解決するために、熱交換パイプ５に可撓性を持たせるとともに、これら熱交換パイプ５を折り返して、メインパイプ３、４を同じ側に位置させることが考えられる。しかし、熱交換パイプ５は、それを折り返しているので、パイプ自身の弾性力が作用し、両脇に広がってばらばらになりやすく、所定のピッチで正確に整列されにくいという問題があった。
この発明の目的は、熱交換パイプとメインパイプとの接続箇所を少なくして、製造コストを低減させたり、メンテナンスや設置の作業性を向上させたりできる熱交換機用のパイプユニットを提供することである。また、このような熱交換機用のパイプユニットを提供する際に、熱交換パイプを整列することができる熱交換機用パイプユニットのリテーナを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明の熱交換機用のパイプユニットは、いずれか一方の端部を塞ぎ他方の端部に流体供給口を設けた供給側メインパイプと、いずれか一方の端部を塞ぎ他方の端部に流体排出口を設けた戻り側メインパイプとを、複数の熱交換パイプで連通させるとともに、上記供給側メインパイプに接続する熱交換パイプの接続ピッチと、戻り側メインパイプに接続する熱交換パイプの接続ピッチとを等しくし、上記熱交換パイプを折り返して重ねた状態から、両メインパイプを上記接続ピッチ以内の範囲で軸方向にずらして位置させ、かつ、複数のピッチ保持溝を備えるとともにこれらのピッチ保持溝に熱交換パイプをはめ込むことで、折り返した熱交換パイプの間隔を固定化するリテーナを設けた熱交換機用のパイプユニットであって、上記リテーナは、複数の折り返し用ガイド溝を形成した第１の桟と、複数のピッチ保持溝を等間隔に形成した第２の桟と、これら第１、第２の桟の間に掛け渡し、両桟を所定の間隔に保つ一または複数の連結部材とを備え、隣り合う一対の折り返し用ガイド溝とこの一対の折り返し用ガイド溝に対向する一対のピッチ保持溝とを１組としてひとつのガイド溝群を構成するとともに、ひとつのガイド溝群内の折り返し用ガイド溝の間隔をピッチ保持溝の間隔より広くしてなり、このリテーナを熱交換パイプを折り返した湾曲部付近に取り付け、ひとつのガイド溝群の折り返し用ガイド溝およびピッチ保持溝には１本の熱交換パイプだけをはめ込んで熱交換パイプを平面的に整列させた点に特徴を有する。
第２の発明は、リテーナは、ピッチ保持溝を延長して筒状にしてなり、このリテーナにより、熱交換パイプを整列させた点に特徴を有する。
【０００６】
第３の発明は、リテーナは、その第２の桟を基準にして第１の桟と反対側に平行に位置し、第２の桟のピッチ保持溝と同一のピッチで複数のピッチ保持溝を形成した第３の桟と、これらの第２、第３の桟の間に掛け渡し、両桟を所定の間隔に保つ連結部材とを設けてなり、このリテーナの折り返し用ガイド溝、およびピッチ保持溝に熱交換パイプをはめ込んで整列させた点に特徴を有する。
第４の発明は、熱交換パイプをリテーナの各溝にはめ込んだときの熱交換パイプの裏側に、連結部材の位置を対応させた点に特徴を有する。
【０００７】
第５の発明は、熱交換パイプをリテーナの各溝にはめ込んだとき、熱交換パイプが位置しない範囲に釘打ち用連結部材を設け、この釘打ち用連結部材に釘孔を形成した点に特徴を有する。
第６の発明は、熱交換機用パイプユニットに用いるリテーナに係るものであり、複数の折り返し用ガイド溝を形成した第１の桟と、複数のピッチ保持溝を等間隔に形成した第２の桟と、これら第１、第２の桟の間に掛け渡し、両桟を所定の間隔に保つ一または複数の連結部材とを備え、隣り合う一対の折り返し用ガイド溝とこの一対の折り返し用ガイド溝に対向する一対のピッチ保持溝とを１組としてひとつのガイド溝群を構成するとともに、ひとつのガイド溝群内の折り返し用ガイド溝の間隔をピッチ保持溝の間隔より広くした点に特徴を有する。
第７の発明は、上記第６の発明を前提とし、上記ピッチ保持溝に、この溝を延長したガイド筒部を連続して設けた点に特徴を有する。
【０００８】
第８の発明は、第６、第７の発明を前提とし、上記第２の桟を基準にして第１の桟と反対側に平行に位置する第３の桟を備え、この第３の桟には、第２の桟のピッチ保持溝と同一のピッチで複数のピッチ保持溝を形成するとともに、これらの第２、第３の桟の間に掛け渡し、両桟を所定の間隔に保つ連結部材を設けた点に特徴を有する。
第９の発明は、第６〜第８の発明を前提とし、各桟のどちらか一方の端部の桟を延長して、その桟の端部にどのガイド溝群にも属さない連結溝を設けるとともに、一つのリテーナの連結溝と、他のリテーナの連結溝と反対側の端部に設けた折り返し用ガイド溝またはピッチ保持溝とを重ねることによって、複数のリテーナを連結した点に特徴を有する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１〜図５に示す第１実施例では、供給側メインパイプ３と戻り側メインパイプ４とを複数の熱交換パイプ５で接続している。そして、この熱交換パイプ５には、可撓性を持たせて、これら熱交換パイプ５を折り返してパイプユニット１を構成している。
以下に、上記パイプユニット１を完成させる過程を簡単に説明する。
まず、図１のように、複数の熱交換パイプ５の一端を供給側メインパイプ３の側面にピッチＬ２で接続し、他端を戻り側メインパイプ４の側面にピッチＬ２で接続する。したがって、両メインパイプ３、４は、これら複数の熱交換パイプ５を介して連通することになる。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
なお、熱交換パイプ５と供給側メインパイプ３との接続位置をａ1 、ａ2 、ａ3 、・・・とし、熱交換パイプ５と戻り側メインパイプ４との接続位置をｂ1 、ｂ2 、ｂ3 、・・・とする。
【００１８】
次に、熱交換パイプ５を折り返すとともに、供給側メインパイプ３と戻り側メインパイプ４とを同じ側において平行にする。このとき、接続位置ａ1 とｂ1 、ａ2 とｂ2 ・・・に接続された１本１本の熱交換パイプが互いに重なりあうようにする。
ここで、熱交換パイプ５の長さを、必要とするパイプユニット１の長さＳ（図１参照）の約２倍としている。
この状態から、供給側メインパイプ３に対して、戻り側メインパイプ４を、その軸方向にピッチＬ2 の範囲内、ここではＬ2 ／２だけずらす。したがって、例えば、供給側メインパイプ３の接続位置ａ1 とａ2 の間に戻り側メインパイプ４の接続位置ｂ1 が位置し、接続位置ａ2 とａ3 の間に接続位置ｂ2 が位置することになる。この状態では、熱交換パイプ５のピッチＬ2 ／２＝Ｌ1 なので、熱交換範囲に整列した熱交換パイプ５の密度は、ピッチＬ1 で熱交換パイプ５を配置した、折り返しのないパイプユニットと等しくなる。
なお、この図１、図２では、パイプユニットの一部しか図示していない。したがって、熱交換パイプ５は、実際には図２で示した本数よりももっと多く接続されている。また、この図１、図２では、流体供給口６、流体排出口８を省略しているが、従来と同様に、供給側メインパイプ３の流体供給口６をポンプＰに接続した供給流路７に接続し、戻り側メインパイプ４の流体排出口８を戻り流路９に接続している。
そして、ポンプＰから供給された流体は、各流体供給口６から供給側メインパイプ３に供給され、ここから熱交換パイプ５に分配されるとともに、湾曲部１５で折り返し、戻り側メインパイプ４へ向かう。熱交換パイプ５を通過する過程で熱交換を行なった流体は、戻り側メインパイプ４で再び合流し、流体排出口８を介して戻り流路９へ流れる。
【００１９】
ただし、上記のように接続位置のピッチを正確に定めても、熱交換パイプ５が可撓性を有するために、それら熱交換パイプ５も上記の所定のピッチで正確に整列されにくい。そこで、各熱交換パイプ５が上記ピッチＬ2 ／２＝Ｌ1 を正確に保つようにするために、リテーナ１３を用いている。
上記リテーナ１３は樹脂製で、図３に示すように、平行に並べた第１、第２の桟１６、１７と、これらの桟１６、１７間に掛け渡した釘打ち用連結部材１８とで大枠を形成している。そして、上記釘打ち用連結部材１８には、釘孔２１を形成している。
また、両桟１６、１７間には、ガイド部材１９も設けている。そして、このガイド部材１９と上記釘打ち用連結部材１８とは、第１、第２の桟１６、１７の間隔を保持する連結部材としても機能する。
【００２０】
第１の桟１６には、図４に示すように、折り返し用ガイド溝ＡとＢを交互に形成している。また、第２の桟１７には、図５に示すように、ピッチ保持溝ＣとＤを交互に形成している。なお、上記折り返し用ガイド溝ＡはＡ1 〜Ａ8 の８個あり、折り返し用ガイド溝ＢはＢ0 〜Ｂ8 の９個あり、ピッチ保持溝ＣはＣ1 〜Ｃ9 の９個あり、ピッチ保持溝ＤはＤ1 〜Ｄ8 の８個ある。そして、以下には、折り返し用ガイド溝Ａ1 〜Ａ8 をまとめてＡk と表示し、折り返し用ガイド溝Ｂ0 〜Ｂ8 をまとめてＢl と表示する。また、ピッチ保持溝Ｃ1 〜Ｃ9 をまとめてＣm と表示し、ピッチ保持溝Ｄ1 〜Ｄ8 をまとめてＤn と表示する。
これらの溝Ａk 、Ｂl 、Ｃm 、Ｄn は、図４、図５に示すように、断面がΩ状の溝で、熱交換パイプ５の外形に合わせた円弧で形成されている。そして、これら溝Ａk 、Ｂl 、Ｃm 、Ｄn の開口を、円弧の直径より少し狭くしている。したがって、熱交換パイプ５の弾性を利用しながら、熱交換パイプ５をこれらの溝に押し込めば、熱交換パイプがそれぞれ溝Ａk 、Ｂl 、Ｃm 、Ｄn にはめ込まれるとともに、熱交換パイプ５がしっかりと保持される。
【００２１】
そして、このリテーナ１３は、図３に示すように、折り返し用ガイド溝Ａ1 、Ｂ1 と、ピッチ保持溝Ｃ1 、Ｄ1 とからなるガイド溝群Ｅ1 から、折り返し用ガイド溝Ａ8 、Ｂ8 と、ピッチ保持溝Ｃ8 、Ｄ8 とからなるガイド溝群Ｅ8 までの８個のガイド溝群を備え、さらに、両端には、どのガイド溝群にも属さない折り返し用ガイド溝Ｂ0 、ピッチ保持溝Ｃ9 を備えている。
また、各ピッチ保持溝Ｃm 、Ｄn には、この溝を延長したガイド筒部２０を連続して設けている。つまり、このガイド筒部２０によってピッチ保持溝Ｃm 、Ｄn を実質的に長くしている。このように、ガイド筒部２０を設ければ、言い換えれば、ガイド溝を長くすればするほど、熱交換パイプ５を支持する部分が長くなるので、上記ピッチＬ2 ／２をしっかりと保つことができる。
ただし、第２の桟１７の両端のピッチ保持溝Ｃ1 、Ｃ9 には、このガイド筒部２０を設けていない。これは、後で説明するが、複数のリテーナを連結し易くするためである。
なお、このガイド筒部２０には、熱交換パイプ５を保護する機能も果たす。
【００２２】
上記各ガイド溝群Ｅi 内において、これを構成する４個の溝Ａk 、Ｂl 、Ｃm 、Ｄn の相対位置関係はどの溝群でも同じである。すなわち、同じ符号の溝、例えばＡ1 とＡ2 ・・・Ａk や、Ｂ1 とＢ2 ・・・Ｂl は、ガイド溝群Ｅ1 とＥ2 ・・・Ｅi の中での相対位置や役割がそれぞれ同じとなっている。したがって、以下では、ガイド溝群Ｅ1 について説明する。
ガイド溝群Ｅ1 の中で、折り返し用ガイド溝Ａ1 、Ｂ1 間のピッチＬ3 を、ピッチ保持溝Ｃ1 、Ｄ1 間のピッチＬ1 よりも大きくしている。ただし、ピッチ保持溝Ｃm 、Ｄn については、異なるガイド溝群との間でも、全て等しいピッチＬ1 にしている。
そして、これらの溝Ａ1 、Ｂ1 、Ｃ1 、Ｄ1 に、図３の２点鎖線で示すように、１本の熱交換パイプ５を折り返してはめ込む。
【００２３】
まず、熱交換パイプ５を、ピッチ保持溝Ｃ1 にはめ込むとともに、折り返し用ガイド溝Ａ1 にもはめ込む。
また、上記ガイド部材１９の一側面は、折り返し用ガイド溝Ａk とピッチ保持溝Ｃm とをなめらかに連続させるガイド面としている。したがって、ピッチ保持溝Ｃ1 及び折り返し用ガイド溝Ａ1 にはめ込んだ熱交換パイプ５は、そのガイド面に沿って滑らかなカーブを描く。
そして、第１の桟１６の外側で、湾曲部１５で折り返した熱交換パイプ５を、折り返し用ガイド溝Ｂ1 にはめ込むとともに、ピッチ保持溝Ｄ1 にもはめ込む。
また、上記ガイド部材１９の他側面も、折り返し用ガイド溝Ｂl とピッチ保持溝Ｄ1 とをなめらかに連続させるガイド面としている。したがって、ピッチ保持溝Ｄ1 及び折り返し用ガイド溝Ｂ1 にはめ込んだ熱交換パイプ５は、そのガイド面に沿って滑らかなカーブを描く。
このようにして、各ガイド溝群Ｅi に１本づつ熱交換パイプ５をはめ込んで、パイプユニット１２を形成する。
なお、上記ガイド部材１９をなくしてもかまわないが、これらガイド部材１９に熱交換パイプ５を沿わせると、全ての湾曲部１５の曲率を等しくできる。この曲率が等しければ、各熱交換パイプの流動抵抗も等しくなるので、それら熱交換パイプにおける熱交換も均一になる。
【００２４】
また、熱交換パイプ５を折り返す場合、湾曲部１５の曲率が小さすぎると、熱交換パイプ５が折れ曲がって潰れてしまうことがある。そして、熱交換パイプ５が潰れてしまうと、その部分の流路抵抗が大きくなり、流動抵抗が小さい別の熱交換パイプと比較すると、均一な熱交換ができなくなってしまう。したがって、上記曲率をできるだけ大きくすることが好ましい。
そこで、この第１実施例では、折り返し用ガイド溝Ａ1 、Ｂ1 間ピッチＬ3 をピッチＬ1 より大きくすることで、上記湾曲部１５の曲率を大きくして、熱交換パイプ５が折れ曲がらないようにしている。
【００２５】
一方、ピッチ保持溝Ｃm 、Ｄn については、異なるガイド溝群との間でも、全て等しいピッチＬ1 にしている。そして、このピッチＬ1
は、両メインパイプ３、４と熱交換パイプ５との接続位置間のピッチＬ2 の１／２と等しくしている。したがって、両メインパイプ３、４とリテーナ１３の第２の桟１７との間では、熱交換パイプ５はピッチＬ1 に保たれる。
なお、前述のように、熱交換パイプ５を折り返しているので、熱交換パイプ５にはピッチＬ1 をずらそうとする弾性力が作用する。そして、ピッチ保持溝Ｃm 、Ｄn の溝長さが短い場合には、上記弾性力によって、ピッチ保持溝Ｃm 、Ｄn を外れた部分で、ピッチＬ1 を保つことができず、熱交換パイプ５をまっすぐに整列させられないことがある。しかし、上記ガイド筒部２０を設けておけば、熱交換パイプ５をしっかりと保持して、ほぼまっすぐな状態に保つことができる。
【００２６】
また、このパイプユニット１では、１本の熱交換パイプ５が折り返して隣り合うので、湾曲部１５を境にして、一方が供給側熱交換パイプ、他方が戻り側熱交換パイプということもできる。そして、この供給側熱交換パイプと戻り側熱交換パイプとが、両メインパイプ３、４の軸方向に交互に並ぶことになる。
したがって、両メインパイプ３、４の軸方向の温度勾配を小さくでき、熱交換範囲全体としてより均一な温度分布が得られる。
【００２７】
なお、リテーナのガイド溝群Ｅi の数は、熱交換パイプ５の本数に応じて決めればよい。あるいは、以下に述べるようにして、あらかじめガイド溝群Ｅi の数が決められたリテーナ１３を複数利用してもかまわない。
この第１実施例では、リテーナ１３が８つのガイド溝群Ｅi しか持たず、それに対して、パイプユニット１が熱交換パイプ５を９本以上備えている。そこで、図１に示すように、２個のリテーナ１３を長手方向に連結して用いている。
リテーナ１３は、図３で説明したように、一方の端部は桟１６を延長して折り返し用ガイド溝Ｂ0 を備え、他端の第２の桟１７を延長した部分にはピッチ保持溝Ｃ9 を備えている。この実施例では、これら折り返し用ガイド溝Ｂ0 、ピッチ保持溝Ｃ9 は、どのガイド溝群Ｅi にも属さず、この発明の連結溝を構成する。
【００２８】
そして、これら連結溝Ｂ0 、Ｃ9 の部分には、ガイド部材１９やガイド筒部２０を設けていない。したがって、ガイド部材１９やガイド筒部２０が邪魔になることもなく、２本のリテーナ１３を長手方向に並べ、第１の桟１６同士、第２の桟１７同士を重ねることができる。
このとき、第１の桟１６において、一方のリテーナ１３の端部の折り返し用ガイド溝Ｂ8 と、他方のリテーナ１３の一端の連結溝である折り返し用ガイド溝Ｂ0 とを、また、第２の桟１７においては、一方のリテーナ１３の他端の連結溝であるピッチ保持溝Ｃ9 と、他方のリテーナ１３の一端のピッチ保持溝Ｃ1 とを一致させている。このようにして重ねた２個の溝Ｂ8 とＢ0 、Ｃ9 とＣ1 を、ひとつの溝として熱交換パイプ５をはめれば、リテーナ１３を長手方向にいくつも連結できる。
【００２９】
この第１実施例で、連結溝であるガイド溝Ｂ0 、ピッチ保持溝Ｃ9 は、ひとつのリテーナにおいて、どのガイド溝群にも属さないが、他のリテーナと連結することにより、それぞれが、ガイド溝群Ｅ8 、Ｅ1 の構成要素となる。
このように、第１、第２の桟１６、１７の一方を延長して、連結溝を備え、また、この部分には、連結部材１８やガイド部材１９、ガイド筒部２０を設けずにおけば、ひとつのリテーナ連結溝と、他のリテーナの連結溝と反対側の溝とを重ねて、リテーナを長手方向に次々連結させることができる。
このようにして構成したリテーナを用いれば、熱交換パイプ５の本数にかかわらず、いろいろな幅のパイプユニットに対応することができる。
【００３０】
以上述べたパイプユニットを壁などに設置する際には、リテーナ１３の釘打ち用連結部材１８に釘を打って固定する。
ここで、この釘打ち用連結部材１８は、各溝から外れた位置に設けているので、熱交換パイプ５をリテーナ１３に設置してから釘を打つことができる。しかも、この釘打ち用連結部材１８にあらかじめ釘孔２１を形成しておけば、決まった位置に釘を打つことができて、打ち損じることも少ない。
以上述べた第１実施例のパイプユニット１では、９本の熱交換パイプ５の長さを長くして、それを折り返しているので、長さＳの熱交換パイプをピッチＬ1 で１８本配置したものの熱交換範囲とほぼ等しくすることができる。
つまり、熱交換パイプ５を折り返していないものとくらべて、同じ熱交換範囲を実現するために必要な熱交換パイプ５の本数が半分ですむことになる。したがって、熱交換パイプ５と両メインパイプ３、４との接続箇所を半分にすることができる。そして、接続箇所が半分になれば、パイプユニット１の製造過程で最も手間のかかるその接続作業が半減し、製造コストを低減させることができる。
また、接続箇所が少なくなれば、その点検や修理などのメンテナンスも楽になる。
なお、図１からも明らかなように、パイプユニット１の流体供給口６と流体排出口８とは、パイプユニット１において同じ側に位置するので、供給流路７及び戻り流路９もそれに合わせて位置させることができる。これにより、パイプユニット１の設置作業やメンテナンス作業のやり易い位置、例えば、パイプユニット１を壁に設置する場合には、その壁の下方に、供給流路７と戻り流路９とをまとめて設置することができる。
このようにすれば、パイプユニット１の設置作業や、メンテナンスの作業性を向上させることができる。
【００３１】
図６〜図８に示す第２実施例は、リテーナ２２の構成を、上記第１実施例と異にしたもので、その他の構成は、第１実施例と同様である。したがって、第１実施例と同様の構成要素には、同じ符号を用いて説明する。
この第２実施例のリテーナ２２は、第１、第２の桟１６、１７に平行に並べた第３の桟２３を備えている。そして、この第３の桟２３には、その長手方向にピッチ保持溝Ｆ1 〜Ｆ9 およびＧ1 〜Ｇ8 を交互に形成している。なお、これらピッチ保持溝Ｆ1 〜Ｆ9 をまとめてＦm と表示し、ピッチ保持溝Ｇ1 〜Ｇ8 をまとめてＧn と表示する。
上記ピッチ保持溝Ｆm 、Ｇn は、第２の桟１７のピッチ保持溝Ｃm 、Ｄn に対向し、これらと同一のピッチＬ1 で形成されている。
【００３２】
そして、熱交換パイプ５をピッチ保持溝Ｃm 、Ｆm 間およびＤn 、Ｇn 間に渡してはめ込むことにより、ガイド筒部２０と同じように、熱交換パイプ５をしっかりと保持することができる。
また、これらの第２、第３の桟１７、２３の間に掛け渡すように、連結部材２５を設けている。この連結部材２５は、図７のように、ピッチ保持溝Ｃm 、Ｆm Ｄn 、Ｇn にはめた熱交換パイプ５の裏側に位置するようにしている。
さらに、第１、第２の桟１６、１７の間にも連結部材２４を設け、その連結部材２４を、図８のように、溝Ａk 、Ｃm 、Ｂl 、Ｄn にはめた熱交換パイプ５の裏側位置に対応させ、ガイド部材１９に沿わせている。
そのため、リテーナ２２に熱交換パイプ５をはめたときに、熱交換パイプ５が上記連結部材２４、２５上にぴったり位置することになる。
【００３３】
ここで、リテーナ２２の各溝に熱交換パイプ５をはめ込むときには、熱交換パイプ５に、連結部材２４、２５に押付けられるような力が加えられる。このとき、もし、上記連結部材２４、２５がなければ、熱交換パイプ５が折り返し用ガイド溝あるいはピッチ保持溝の端部に押付けられて傷つくことがある。
あるいは、リテーナ２２を置いた面に突起物などがあると、それによって熱交換パイプ５が損傷することもある。
ところが、連結部材２４、２５があれば、上記のような力が加えられても、連結部材２４、２５が熱交換パイプ５を支えるので、熱交換パイプ５が曲ったりしない。このように熱交換パイプ５が曲らないので、溝の端部で損傷することがない。また、突起物があっても、連結部材２４、２５で熱交換パイプ５が保護されているので、それを損傷するようなこともない。
【００３４】
また、第３の桟２３の一番右端のピッチ保持溝Ｆ9
はどのガイド溝群にも属さないで、しかも、このピッチ保持溝Ｆ9 の部分には連結部材２５が設けらていない。そこで、このピッチ保持溝Ｆ9 が連結溝を構成し、他のリテーナ２２のピッチ保持溝Ｆ1 と重ねることができる。したがって、このリテーナ２２も第１実施例のリテーナ１３と同様に、同じものを次々連結することができる。
【００３５】
【００３６】
【発明の効果】
第１〜第５の発明に係る熱交換機用のパイプユニットは、熱交換パイプを折り返して両メインパイプを同じ側に位置させたので、熱交換パイプを折り返さない従来のものとくらべて、同じ熱交換範囲を実現しようとした場合、熱交換パイプと両メインパイプの側面との接続箇所を半分にすることができる。
したがって、上記接続作業に要する手間やコストを削減できる。また、上記接続箇所の点検や修理等のメンテナンス作業も楽になる。
さらに、熱交換パイプを折り返し、両メインパイプを同じ側に位置させることにより、流体供給口と流体排出口が、パイプユニット１に対して同じ側に設けられる。したがって、供給流路と戻り流路とを同じ側に位置させることができ、設置作業やメンテナンスの作業性を向上させることができる。
【００３７】
また、供給側の熱交換パイプと戻り側の熱交換パイプとが交互に配列されるので、熱交換範囲における温度勾配が小さくなり、より均一な温度分布が得られる。
さらに、リテーナを用いて、熱交換パイプの配列を保持するようにしている。このようにリテーナを用いて、折り返し状態を維持することによって、弾性力が作用してばらばらになりやすい熱交換パイプを規則的に配列できる。
そのうえ、リテーナに折り返し用ガイド溝を設けることにより、折り返し部分の曲率を大きくして熱交換パイプが、急角度で折れ曲がらないようにしている。
第２の発明では、リテーナの第２の桟に、ピッチ保持溝に連続したガイド筒部を設け、第３の発明では、第２の桟に対して平行にした第３の桟を設け、その第３の桟にもピッチ保持溝を形成したので、熱交換パイプの位置をさらに規則的に保持できる。
【００３８】
第４の発明は、連結部材の位置を、折り返し用ガイド溝またはピッチ保持溝にはめ込んだ熱交換パイプの裏に沿う位置に対応させたため、熱交換パイプを損傷から守ることができる。
第５の発明によれば、連結部材に形成した釘孔を利用して、パイプユニットを設置することができる。この釘孔に合わせて釘を打てば、打ち損じることもない。そのため、熱交換パイプをリテーナに設置してから釘を打っても、打ち損じにより熱交換パイプを傷つける心配がない。
第６の発明によれば、熱交換機用パイプユニットに用いた場合、熱交換パイプの折り返し状態を維持することができ、弾性力が作用してばらばらになりやすい熱交換パイプを規則的に配列できる。また、リテーナに折り返し用ガイド溝を設けることにより、折り返し部分の曲率を大きくして熱交換パイプが、急角度で折れ曲がらないようにしている。
第７の発明では、リテーナの第２の桟に、ピッチ保持溝に連続したガイド筒部を設け、第８の発明では、第２の桟に対して平行にした第３の桟を設け、その第３の桟にもピッチ保持溝を形成したので、熱交換機用パイプユニットに用いた場合、熱交換パイプの位置をさらに規則的に保持できる。
第９の発明によれば、適当な長さのリテーナを次々連結して、どんな幅のパイプユニットにも対応できる。したがって、やたらに長いリテーナや、パイプユニット毎にリテーナを用意する必要が無い。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１実施例のパイプユニットの正面図である。
【図２】  第１実施例のパイプユニットの展開図である。
【図３】  第１実施例のリテーナの正面図である。
【図４】  図３のIV-IV線断面図である。
【図５】  図３のV-V線断面図である。
【図６】  第２実施例のリテーナの正面図である。
【図７】  図６のVII-VII線断面図である。
【図８】  図６のVIII-VIII線断面図である。
【図９】  従来例の熱交換機の回路図である。
【符号の説明】
１                      パイプユニット
３                      供給側メインパイプ
４                      戻り側メインパイプ
５                      熱交換パイプ
６                      流体供給口
８                      流体排出口
１３、２２              リテーナ
１５                    湾曲部
１６                    第１の桟
１７                    第２の桟
１８、２４、２５        連結部材
２０                    ガイド筒部
２１                    釘孔
２３                    第３の桟
Ａk 、Ｂl                   折り返し用ガイド溝
Ｃm 、Ｄn 、Ｆm 、Ｇn       ピッチ保持溝
Ｅi                       ガイド溝群
Ｂ0 、Ｃ9 、Ｆ9           連結溝
【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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