JPH0979770A - 熱交換器及びその製造方法 - Google Patents
熱交換器及びその製造方法Info
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- JPH0979770A JPH0979770A JP7226496A JP7226496A JPH0979770A JP H0979770 A JPH0979770 A JP H0979770A JP 7226496 A JP7226496 A JP 7226496A JP 7226496 A JP7226496 A JP 7226496A JP H0979770 A JPH0979770 A JP H0979770A
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- conduit
- fluid
- heat exchanger
- coil
- fins
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/02—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
- F28D7/024—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
- F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
- F28F1/26—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means being integral with the element
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンパクトであると同時に、容易に組み立て
ることができ且つ効率的に伝熱を行うことができる熱交
換器を提供する。 【解決手段】 この熱交換器は、導管１を含み、この導
管１はそれを貫く内管路３ａ〜３ｄとそれと一体に作ら
れた外向きに突き出した複数のフィン５とを有し、巻い
てコイルにされており、更にこの熱交換器は、第一の流
体をこの導管を通して流すための手段７、９と、第二の
流体を上記の外向きに突き出した複数のフィンを通過さ
せるための手段１５、１７とを含む。また、このコイル
はコイルの軸線方向に重ねられた複数の旋回部を有す
る。
ることができ且つ効率的に伝熱を行うことができる熱交
換器を提供する。 【解決手段】 この熱交換器は、導管１を含み、この導
管１はそれを貫く内管路３ａ〜３ｄとそれと一体に作ら
れた外向きに突き出した複数のフィン５とを有し、巻い
てコイルにされており、更にこの熱交換器は、第一の流
体をこの導管を通して流すための手段７、９と、第二の
流体を上記の外向きに突き出した複数のフィンを通過さ
せるための手段１５、１７とを含む。また、このコイル
はコイルの軸線方向に重ねられた複数の旋回部を有す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器に関す
る。それは特に、気体蒸気滅菌剤、例えば過酸化水素の
ようなものを冷却するための、閉鎖系で使用するのに適
しているが、しかしながら適しているのはそのためだけ
ではない。
る。それは特に、気体蒸気滅菌剤、例えば過酸化水素の
ようなものを冷却するための、閉鎖系で使用するのに適
しているが、しかしながら適しているのはそのためだけ
ではない。
【０００２】
【従来の技術】ガス類を冷却するための通常の熱交換器
は、冷媒流体を流す銅管を使用し、この銅管は、管の外
側に例えば半田付けして取りつけられた個別のフィン、
例えばアルミニウムフィンを備える。これらのフィン
は、大きな接触表面積を提供することから、ガス類を冷
却するのに重要である。フィン付きの部分は通常真っ直
ぐであり、図１に示したように、フィンのない湾曲した
管材料の短い部分により一緒に接合される。
は、冷媒流体を流す銅管を使用し、この銅管は、管の外
側に例えば半田付けして取りつけられた個別のフィン、
例えばアルミニウムフィンを備える。これらのフィン
は、大きな接触表面積を提供することから、ガス類を冷
却するのに重要である。フィン付きの部分は通常真っ直
ぐであり、図１に示したように、フィンのない湾曲した
管材料の短い部分により一緒に接合される。
【０００３】フィンが管材料から独立している構成の改
良として、統合されたフィンを有する押出し成形された
一体式の真っ直ぐなアルミニウムの冷媒流路が知られて
おり、Ｋ．Ｍ． ＳｃｈｏｅｌｅによりＳｋｙｖｅｆｉ
ｎの商品名で供給されている。これは、図２に示したよ
うな断面を有する、真っ直ぐな一定長さのものとして供
給され、製造者によると、フィンのない湾曲部分により
接合される一連の真っ直ぐな部分を持つような配列で使
用することが意図されている。この製造者は、フィン付
きの押出し品を曲げることは、フィンを押しつぶすこと
になるであろうという理由で、不可能と考えている。
良として、統合されたフィンを有する押出し成形された
一体式の真っ直ぐなアルミニウムの冷媒流路が知られて
おり、Ｋ．Ｍ． ＳｃｈｏｅｌｅによりＳｋｙｖｅｆｉ
ｎの商品名で供給されている。これは、図２に示したよ
うな断面を有する、真っ直ぐな一定長さのものとして供
給され、製造者によると、フィンのない湾曲部分により
接合される一連の真っ直ぐな部分を持つような配列で使
用することが意図されている。この製造者は、フィン付
きの押出し品を曲げることは、フィンを押しつぶすこと
になるであろうという理由で、不可能と考えている。
【０００４】そのような熱交換器は大きな容積を占め、
空気を冷却するのに比較的不効率である。従って、完璧
な装置は非常にかさばるので、閉鎖系においてガスを冷
却するのにそのような熱交換器を使用することは不便で
ある。
空気を冷却するのに比較的不効率である。従って、完璧
な装置は非常にかさばるので、閉鎖系においてガスを冷
却するのにそのような熱交換器を使用することは不便で
ある。
【０００５】更に、冷媒と冷却しようとするガスとの温
度差は管の長さに沿って変わる。これは効率の低下を招
き、そして、圧縮機に入る液は圧縮機の時ならぬ故障を
招くであろうから、冷媒液の全てが蒸発するのを保証す
るため管を別の膨張コイルとともに使用しなくてはなら
ないことを意味する。
度差は管の長さに沿って変わる。これは効率の低下を招
き、そして、圧縮機に入る液は圧縮機の時ならぬ故障を
招くであろうから、冷媒液の全てが蒸発するのを保証す
るため管を別の膨張コイルとともに使用しなくてはなら
ないことを意味する。
【０００６】冷却しようとする流体を入れるためのハウ
ジングに入れられたら旋状の管コイル使用する熱交換器
はよく知られている。この管にはフィンがなく、そのた
め冷却すべき流体に露出された表面積は小さく、それゆ
え効率が低い。この理由から、そのような熱交換器は一
般に、管の内側と外側の両方で液を使って利用するのに
適しているに過ぎない（液は一般にガスより熱伝導率が
はるかに高いから）。管は、その熱伝導率を最高にする
ためほとんど常に銅で製作される。
ジングに入れられたら旋状の管コイル使用する熱交換器
はよく知られている。この管にはフィンがなく、そのた
め冷却すべき流体に露出された表面積は小さく、それゆ
え効率が低い。この理由から、そのような熱交換器は一
般に、管の内側と外側の両方で液を使って利用するのに
適しているに過ぎない（液は一般にガスより熱伝導率が
はるかに高いから）。管は、その熱伝導率を最高にする
ためほとんど常に銅で製作される。
【０００７】銅管のら旋コイルを別個のフィンの集成体
とともに使用する、閉鎖系で使用するための改良熱交換
器も知られている。この熱交換器は、いくつかの部品の
複雑な集成体を、部品間の接合部とともに必要とする。
管とフィンとの接合部は、全体の熱伝導率を低下させ、
それゆえ効率を低下させることになる。
とともに使用する、閉鎖系で使用するための改良熱交換
器も知られている。この熱交換器は、いくつかの部品の
複雑な集成体を、部品間の接合部とともに必要とする。
管とフィンとの接合部は、全体の熱伝導率を低下させ、
それゆえ効率を低下させることになる。
【０００８】銅管は、過酸化水素又は過酢酸とともに使
用するのに適さない。そのようなガスとともに使用する
ためには、例えばアルミニウムあるいはステンレス鋼の
ような材料を使用すべきであり、そしてこれらは熱伝導
率が銅よりも低い。上述の複雑な構造をアルミニウム又
はステンレス鋼から形成するとしても、構成部品間にろ
う付けあるいは半田付けのような接合部が存在すること
は、そのように構成された熱交換器を過酸化水素蒸気の
ような腐食性ガスを冷却するために使用すると腐食を招
くことがある。
用するのに適さない。そのようなガスとともに使用する
ためには、例えばアルミニウムあるいはステンレス鋼の
ような材料を使用すべきであり、そしてこれらは熱伝導
率が銅よりも低い。上述の複雑な構造をアルミニウム又
はステンレス鋼から形成するとしても、構成部品間にろ
う付けあるいは半田付けのような接合部が存在すること
は、そのように構成された熱交換器を過酸化水素蒸気の
ような腐食性ガスを冷却するために使用すると腐食を招
くことがある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、コンパクト
な寸法を維持しながら、容易に組み立てることができ且
つ効率的に伝熱を行うことができる熱交換器を提供しよ
うとするものである。
な寸法を維持しながら、容易に組み立てることができ且
つ効率的に伝熱を行うことができる熱交換器を提供しよ
うとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】それゆえに、本発明は、
それを貫く内管路（ｉｎｔｅｒｉｏｒ ｄｕｃｔ）とそ
れと一体に作られた外向きに突き出した複数のフィンと
を有し、巻いてコイルにされている導管（ｃｏｎｄｕｉ
ｔ）と、第一の流体をこの導管を通して流すための手段
と、第二の流体を上記の外向きに突き出した複数のフィ
ンを通過させるための手段とを含む熱交換器を提供す
る。このコイルは、コイルの軸線方向に重ねられた複数
の旋回部（ｔｕｒｎｓ）を有する。
それを貫く内管路（ｉｎｔｅｒｉｏｒ ｄｕｃｔ）とそ
れと一体に作られた外向きに突き出した複数のフィンと
を有し、巻いてコイルにされている導管（ｃｏｎｄｕｉ
ｔ）と、第一の流体をこの導管を通して流すための手段
と、第二の流体を上記の外向きに突き出した複数のフィ
ンを通過させるための手段とを含む熱交換器を提供す
る。このコイルは、コイルの軸線方向に重ねられた複数
の旋回部（ｔｕｒｎｓ）を有する。
【００１１】コイルは、最も好ましくは、実質的にら旋
形である。と言うのは、これは製造を簡単にし、そして
コンパクトな熱交換器の提供を可能にするからである。
もちろんながら、コイルは厳密にら旋形である必要はな
い。
形である。と言うのは、これは製造を簡単にし、そして
コンパクトな熱交換器の提供を可能にするからである。
もちろんながら、コイルは厳密にら旋形である必要はな
い。
【００１２】最も有利には、導管は押出品として製作さ
れる。と言うのは、これは製造を簡単にし、そしてフィ
ンと導管との間の良好な熱伝導性を保証するからであ
る。
れる。と言うのは、これは製造を簡単にし、そしてフィ
ンと導管との間の良好な熱伝導性を保証するからであ
る。
【００１３】好ましくは、導管はアルミニウムで製作さ
れる。これは、熱伝導率が比較的高くそして過酸化水素
による腐食に耐える軽量の熱交換器を提供する。
れる。これは、熱伝導率が比較的高くそして過酸化水素
による腐食に耐える軽量の熱交換器を提供する。
【００１４】好ましくは、第二の流体を上記のフィンを
通過させるための手段はコイルがその中に位置するハウ
ジングを含む。これは、第二の流体が循環する閉鎖系で
使用することができるコンパクトな熱交換器を提供す
る。
通過させるための手段はコイルがその中に位置するハウ
ジングを含む。これは、第二の流体が循環する閉鎖系で
使用することができるコンパクトな熱交換器を提供す
る。
【００１５】有利には、ハウジングは、上記の実質的に
ら旋形のコイルの外側に隣接した第一の実質的に円筒状
の壁と、当該実質的にら旋形のコイルの内側に隣接した
第二の実質的に円筒状の壁を含み、これらの第一及び第
二の壁が上記第二の流体のための流動路を画定してい
る。この構成は、伝熱の効率的なコンパクトな熱交換器
を提供する。また、この構成は、第二の流体が乾燥させ
るべきガス又は蒸気である場合に特に適している。と言
うのは、それは流体の大部分がフィンの近くを流れるの
を保証し、かくして効率的な乾燥を保証するからであ
る。
ら旋形のコイルの外側に隣接した第一の実質的に円筒状
の壁と、当該実質的にら旋形のコイルの内側に隣接した
第二の実質的に円筒状の壁を含み、これらの第一及び第
二の壁が上記第二の流体のための流動路を画定してい
る。この構成は、伝熱の効率的なコンパクトな熱交換器
を提供する。また、この構成は、第二の流体が乾燥させ
るべきガス又は蒸気である場合に特に適している。と言
うのは、それは流体の大部分がフィンの近くを流れるの
を保証し、かくして効率的な乾燥を保証するからであ
る。
【００１６】好ましくは、熱交換器は、上記の第一の流
体として冷媒流体を上記導管の内側に流し、そして上記
の第二の流体として冷却及び／又は乾燥させるべきガス
及び／又は蒸気を含有している流体を上記のフィンを通
過させるように構成される。
体として冷媒流体を上記導管の内側に流し、そして上記
の第二の流体として冷却及び／又は乾燥させるべきガス
及び／又は蒸気を含有している流体を上記のフィンを通
過させるように構成される。
【００１７】有利には、上記の管路（ｄｕｃｔ）は複数
の内部流体流路に仕切られる。これは、第一の流体につ
いて大きな流量を必要とすることなくより効率的で且つ
むらのない伝熱を可能にすることができる。
の内部流体流路に仕切られる。これは、第一の流体につ
いて大きな流量を必要とすることなくより効率的で且つ
むらのない伝熱を可能にすることができる。
【００１８】有利には、熱交換器は、液体冷媒を上記の
第一の流体として上記の内管路へ流し、そしてこの第一
の流体を当該内管路から冷媒蒸気として抜き出すように
されていて、当該液体冷媒が当該熱交換器内で蒸発す
る。これは、非常にコンパクトな冷却用集成装置を提供
し、別個の膨張コイルの必要性を回避して、それにより
そのような熱交換器を使用する冷却装置のために必要と
される全体の空間を減らすことができる。
第一の流体として上記の内管路へ流し、そしてこの第一
の流体を当該内管路から冷媒蒸気として抜き出すように
されていて、当該液体冷媒が当該熱交換器内で蒸発す
る。これは、非常にコンパクトな冷却用集成装置を提供
し、別個の膨張コイルの必要性を回避して、それにより
そのような熱交換器を使用する冷却装置のために必要と
される全体の空間を減らすことができる。
【００１９】本発明は更に、冷媒流体を上記の第一の流
体として上記の内管路を通して流し、より温かい流体を
上記の第二の流体として上記のフィンを通過させること
を含み、条件が当該第一の流体が液として供給されそし
て蒸気として抜き出されるようなものである、上記の如
き熱交換器を運転する方法を提供する。
体として上記の内管路を通して流し、より温かい流体を
上記の第二の流体として上記のフィンを通過させること
を含み、条件が当該第一の流体が液として供給されそし
て蒸気として抜き出されるようなものである、上記の如
き熱交換器を運転する方法を提供する。
【００２０】本発明はまた、外部に実質的にら旋形の溝
を画定する手段を有する成形具（ｆｏｒｍｅｒ）を用意
する工程、内管路を有する導管でありそれとともに一体
に形成された外向きに突き出した複数のフィンを有する
実質的に真っ直ぐな導管を供給する工程、この導管の一
部分を上記成形具へ固定する工程、当該成形具の溝の周
りに上記導管を巻いて実質的にら旋形のコイルを形成す
る工程、上記成形具を当該コイルに関して回転させて当
該成形具を当該コイルから取り外す工程、を含む、熱交
換器を製作する方法も提供する。
を画定する手段を有する成形具（ｆｏｒｍｅｒ）を用意
する工程、内管路を有する導管でありそれとともに一体
に形成された外向きに突き出した複数のフィンを有する
実質的に真っ直ぐな導管を供給する工程、この導管の一
部分を上記成形具へ固定する工程、当該成形具の溝の周
りに上記導管を巻いて実質的にら旋形のコイルを形成す
る工程、上記成形具を当該コイルに関して回転させて当
該成形具を当該コイルから取り外す工程、を含む、熱交
換器を製作する方法も提供する。
【００２１】好ましくは、導管は、フィンが実質的にな
い少なくとも一つの取りつけ部分を備えてなり、この取
りつけ部分は上記導管を上記成形具の周りに巻く前に当
該成形具に固定される。これは、導管を成形具へ、例え
ば締めつけにより固定するのを容易にする。
い少なくとも一つの取りつけ部分を備えてなり、この取
りつけ部分は上記導管を上記成形具の周りに巻く前に当
該成形具に固定される。これは、導管を成形具へ、例え
ば締めつけにより固定するのを容易にする。
【００２２】好ましくは、上記の取りつけ部分は、それ
らが導管の成形具への固定を更に容易にすることができ
るように、導管の端部に隣接して設けられる。
らが導管の成形具への固定を更に容易にすることができ
るように、導管の端部に隣接して設けられる。
【００２３】好ましくは、上記の導管は、望ましくはそ
の側部に、フィンが実質的にない少なくとも一つの支持
面、例えばリッジ（ｒｉｄｇｅ）あるいはラグを有し、
そして上記の成形具はこの少なくとも一つの支持面に隣
接するようにされた突起を備える。これは、成形具の周
りにら旋形コイルを巻くのを容易にし、且つ突き出した
フィンに対する損傷の問題を緩和することができる。
の側部に、フィンが実質的にない少なくとも一つの支持
面、例えばリッジ（ｒｉｄｇｅ）あるいはラグを有し、
そして上記の成形具はこの少なくとも一つの支持面に隣
接するようにされた突起を備える。これは、成形具の周
りにら旋形コイルを巻くのを容易にし、且つ突き出した
フィンに対する損傷の問題を緩和することができる。
【００２４】好ましくは、導管は、複数の流体流路に仕
切られた内管路を有する実質的に長方形の管（ｔｕｂ
ｅ）を含み、上記のフィンはこの長方形の管の長辺の少
なくとも主要な部分から突き出していて、これらの長辺
の少なくとも一部分は上記のフィンがなくて、巻き作業
の間に上記の成形具へ導管を支持するための支持用表面
として働く。
切られた内管路を有する実質的に長方形の管（ｔｕｂ
ｅ）を含み、上記のフィンはこの長方形の管の長辺の少
なくとも主要な部分から突き出していて、これらの長辺
の少なくとも一部分は上記のフィンがなくて、巻き作業
の間に上記の成形具へ導管を支持するための支持用表面
として働く。
【００２５】より好ましくは、これらの長辺のうちのそ
れらの端部に隣合う二つの部分が支持面として働き、成
形具はこれらの支持面を支持するための、対応する実質
的にら旋形の突き出したリッジを備えていて、それらの
間に上記の巻き作業の間に複数のフィンがそこへ突き出
す空間を有する。
れらの端部に隣合う二つの部分が支持面として働き、成
形具はこれらの支持面を支持するための、対応する実質
的にら旋形の突き出したリッジを備えていて、それらの
間に上記の巻き作業の間に複数のフィンがそこへ突き出
す空間を有する。
【００２６】本発明はまた、そのような方法で使用する
ための成形具を提供し、そのような熱交換器を組み入れ
たガス滅菌装置を提供し、そしてそのような熱交換器を
滅菌用のガス、又は過酸化水素もしくは過酢酸を含有し
ている他のガスを乾燥させるために使用することを提案
する。
ための成形具を提供し、そのような熱交換器を組み入れ
たガス滅菌装置を提供し、そしてそのような熱交換器を
滅菌用のガス、又は過酸化水素もしくは過酢酸を含有し
ている他のガスを乾燥させるために使用することを提案
する。
【００２７】
【発明の実施の形態】次に、添付の図面を参照して本発
明の態様を説明する。
明の態様を説明する。
【００２８】図３と、そしたまた図２に示した断面図を
参照すれば、ら旋形コイルの成形において、中に四つの
流路３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを有し且つ一体に形成され
た複数の外部フィン５を有する押出しされたアルミニウ
ムの導管１が用意される。アルミニウムの代わりに、冷
媒と冷却しようとする流体による腐食に耐え、且つ良好
な熱伝導性を持つ別の材料を使用してもよい。適当な別
の材料の例はステンレス鋼である。とは言え、アルミニ
ウムが、その押出し適性と、比較的軽量であること、比
較的強度が高いこと、熱伝導性が良好なこと、そして過
酸化水素ガスのような流体による腐食に耐えることか
ら、より好ましいものである。
参照すれば、ら旋形コイルの成形において、中に四つの
流路３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを有し且つ一体に形成され
た複数の外部フィン５を有する押出しされたアルミニウ
ムの導管１が用意される。アルミニウムの代わりに、冷
媒と冷却しようとする流体による腐食に耐え、且つ良好
な熱伝導性を持つ別の材料を使用してもよい。適当な別
の材料の例はステンレス鋼である。とは言え、アルミニ
ウムが、その押出し適性と、比較的軽量であること、比
較的強度が高いこと、熱伝導性が良好なこと、そして過
酸化水素ガスのような流体による腐食に耐えることか
ら、より好ましいものである。
【００２９】流路３ａ〜３ｄはそれぞれ、導管に冷媒流
体を流すために、コイルの一端で冷媒の入口コネクター
７につながれ、そして他端で冷媒の出口コネクター９に
つながれる。この態様では、入口コネクター７は四つの
全ての流路３ａ〜３ｄを単一の入口につなぎ、そして出
口コネクター９は四つの全ての流路３ａ〜３ｄを単一の
出口につなぐ。
体を流すために、コイルの一端で冷媒の入口コネクター
７につながれ、そして他端で冷媒の出口コネクター９に
つながれる。この態様では、入口コネクター７は四つの
全ての流路３ａ〜３ｄを単一の入口につなぎ、そして出
口コネクター９は四つの全ての流路３ａ〜３ｄを単一の
出口につなぐ。
【００３０】一般に円筒状の断面を有するハウジング１
１は、フィン５の外側のへり（エッジ）に近接してコイ
ル１を取り囲む。内部の一般に円筒状のプラグ１３が、
フィン５の内側のへりに近接して設けられてコイル１の
内側の空隙を占め、ハウジング１１とプラグ１３の間の
空間１２が、コイルの底に隣接した入口１５からコイル
の上部に隣接した出口１７までコイルのフィン５の周り
にガス及び／又は蒸気のための、例えば過酸化水素ガス
の如きもののための流動路を提供する。見られるよう
に、空間１２の大部分はコイル１により満たされ、それ
によりガスとフィン５との緊密な接触を保証する。
１は、フィン５の外側のへり（エッジ）に近接してコイ
ル１を取り囲む。内部の一般に円筒状のプラグ１３が、
フィン５の内側のへりに近接して設けられてコイル１の
内側の空隙を占め、ハウジング１１とプラグ１３の間の
空間１２が、コイルの底に隣接した入口１５からコイル
の上部に隣接した出口１７までコイルのフィン５の周り
にガス及び／又は蒸気のための、例えば過酸化水素ガス
の如きもののための流動路を提供する。見られるよう
に、空間１２の大部分はコイル１により満たされ、それ
によりガスとフィン５との緊密な接触を保証する。
【００３１】ハウジングの底部には、ガス又は蒸気から
凝縮した水のような液を排出するためのドレン出口１９
が設けられる。ハウジング１１は、断熱をもたらすため
に、ガスにより損傷を受けない材料、典型的にはプラス
チック材料で製作されるが、このほかの材料も、例えば
アルミニウムのような金属も使用することができる。
凝縮した水のような液を排出するためのドレン出口１９
が設けられる。ハウジング１１は、断熱をもたらすため
に、ガスにより損傷を受けない材料、典型的にはプラス
チック材料で製作されるが、このほかの材料も、例えば
アルミニウムのような金属も使用することができる。
【００３２】冷却されたガスの出口１７は、冷媒入口７
に隣接して、コイルの上部にあり、そしてガスの入口１
５は、冷媒の出口９に隣接して底部にある。これは、コ
イルの端から端までにわたって冷却しようとするガスと
冷媒との最大の温度差を保証し、そして漸進的な冷却を
もたらす。冷却された流体は熱交換器の底部から出てく
るのが通常ではあるが、本構成は、ガスと凝縮された液
との良好な分離を兼ね備えた効率的な漸進的冷却を提供
する。もちろん、所望なら、この接続の構成を変えるこ
とができる。
に隣接して、コイルの上部にあり、そしてガスの入口１
５は、冷媒の出口９に隣接して底部にある。これは、コ
イルの端から端までにわたって冷却しようとするガスと
冷媒との最大の温度差を保証し、そして漸進的な冷却を
もたらす。冷却された流体は熱交換器の底部から出てく
るのが通常ではあるが、本構成は、ガスと凝縮された液
との良好な分離を兼ね備えた効率的な漸進的冷却を提供
する。もちろん、所望なら、この接続の構成を変えるこ
とができる。
【００３３】次に、図４と図５を参照して、ら旋形のコ
イルを製作する方法を説明する。導管１のうちのフィン
５がない部分２０を、ボルトによりクランプ２４で剛性
の成形具２２に固定する。成形具２２は、任意の適当な
剛性材料、例えば鋼から製作される。導管のへり１ａ、
１ｂは、成形具２２の外部にら旋形の溝２８を画定する
それぞれのリッジ部分２６ａ、２６ｂにもたれている。
この態様では、単一のリッジ２６が両方のリッジ部分２
６ａ、２６ｂを提供している。導管１はこの溝２８の周
りに巻かれてら旋形のコイルを形成する。これは、例え
ば旋盤により、成形具２２をゆっくりと回転させなが
ら、導管１を例えば手動式に供給して、リッジ部分２６
ａ、２６ｂにもたせかけることにより行うことができ
る。溝２８はフィン５を収容するのに十分な寸法であ
り、そしてら旋の曲率半径とピッチは、成形具にぶつか
ってフィン５を損傷させあるいは押しつぶさずに導管１
を曲げてら旋形にすることができるように選ばれる。例
えば図３においては、フィンは導管の実質的な曲率を有
する部分に設けられていることが分かる。これは、湾曲
した部分にフィンがない図１と対比することができる。
イルを製作する方法を説明する。導管１のうちのフィン
５がない部分２０を、ボルトによりクランプ２４で剛性
の成形具２２に固定する。成形具２２は、任意の適当な
剛性材料、例えば鋼から製作される。導管のへり１ａ、
１ｂは、成形具２２の外部にら旋形の溝２８を画定する
それぞれのリッジ部分２６ａ、２６ｂにもたれている。
この態様では、単一のリッジ２６が両方のリッジ部分２
６ａ、２６ｂを提供している。導管１はこの溝２８の周
りに巻かれてら旋形のコイルを形成する。これは、例え
ば旋盤により、成形具２２をゆっくりと回転させなが
ら、導管１を例えば手動式に供給して、リッジ部分２６
ａ、２６ｂにもたせかけることにより行うことができ
る。溝２８はフィン５を収容するのに十分な寸法であ
り、そしてら旋の曲率半径とピッチは、成形具にぶつか
ってフィン５を損傷させあるいは押しつぶさずに導管１
を曲げてら旋形にすることができるように選ばれる。例
えば図３においては、フィンは導管の実質的な曲率を有
する部分に設けられていることが分かる。これは、湾曲
した部分にフィンがない図１と対比することができる。
【００３４】この例では、導管１は２８ｍｍ×５ｍｍの
長方形の外側断面を有し、４組のわずかに湾曲したフィ
ン５が各長辺からおよそ１ｃｍ突き出している。フィン
のない、幅が各１ｍｍの支持面１ａ、１ｂが、各長辺の
各へりに設けられている。成形具は円形の断面を持ち、
そしてリッジ部分２６ａ、２６ｂを提供する幅１０ｍｍ
のリッジ２６を有する。リッジ２６の外径は７０ｍｍで
あり、リッジ部分２６ａ、２６ｂの間の成形具の直径は
４０ｍｍであり、リッジ部分２６ａ、２６ｂの間隔は２
７ｍｍであり、かくして溝２８は深さが１８ｍｍでフィ
ン５を受け入れるための幅が２７ｍｍである。これは、
各旋回部（ｔｕｒｎ）がその前の旋回部に近い（約１ｃ
ｍ離れる）かなりびっしりと巻かれたコイルを与え、コ
ンパクトな全体寸法をもたらし、そして良好な伝熱効率
を保証する。
長方形の外側断面を有し、４組のわずかに湾曲したフィ
ン５が各長辺からおよそ１ｃｍ突き出している。フィン
のない、幅が各１ｍｍの支持面１ａ、１ｂが、各長辺の
各へりに設けられている。成形具は円形の断面を持ち、
そしてリッジ部分２６ａ、２６ｂを提供する幅１０ｍｍ
のリッジ２６を有する。リッジ２６の外径は７０ｍｍで
あり、リッジ部分２６ａ、２６ｂの間の成形具の直径は
４０ｍｍであり、リッジ部分２６ａ、２６ｂの間隔は２
７ｍｍであり、かくして溝２８は深さが１８ｍｍでフィ
ン５を受け入れるための幅が２７ｍｍである。これは、
各旋回部（ｔｕｒｎ）がその前の旋回部に近い（約１ｃ
ｍ離れる）かなりびっしりと巻かれたコイルを与え、コ
ンパクトな全体寸法をもたらし、そして良好な伝熱効率
を保証する。
【００３５】この態様では成形具は円形状ではあるが、
一定の状況ではこのほかの形状、例えば楕円形あるいは
それどころか多角形さえも使用してよいことが理解され
よう。
一定の状況ではこのほかの形状、例えば楕円形あるいは
それどころか多角形さえも使用してよいことが理解され
よう。
【００３６】適当な長さの導管を巻いてから、すなわち
この態様では少なくとも４又は５回巻いてから、クラン
プ２４を取り外し、そして成形具をコイルの内側から、
これら二つを相対的に回転させて、実際上成形具を回し
てコイルの内側から抜いて、取り除くことができる。こ
の態様ではアルミニウムから製作される導管１はいくら
かの弾性を持ち、そしてこれが巻き作業の際に存在した
張力が解放されるとそれをわずかに外向きにはね返らせ
て、それにより成形具２２とコイル１との摩擦の問題を
緩和する。コイル１を取り外してから、フィン５を必要
に応じて再整列させてもよい。
この態様では少なくとも４又は５回巻いてから、クラン
プ２４を取り外し、そして成形具をコイルの内側から、
これら二つを相対的に回転させて、実際上成形具を回し
てコイルの内側から抜いて、取り除くことができる。こ
の態様ではアルミニウムから製作される導管１はいくら
かの弾性を持ち、そしてこれが巻き作業の際に存在した
張力が解放されるとそれをわずかに外向きにはね返らせ
て、それにより成形具２２とコイル１との摩擦の問題を
緩和する。コイル１を取り外してから、フィン５を必要
に応じて再整列させてもよい。
【００３７】この構成は、導管１から突き出したフィン
５を傷めることなく、単一の押出し品から比較的容易に
コンパクトな熱交換器を製作するのを可能にする。導管
１は必ずしも押出し品として作る必要はなく、導管１を
巻いてコイルにする前にフィン５が導管とともに完全な
一体品として一体製作されることを条件として、例えば
鋳造あるいはこのほかの方法により製作することができ
よう。
５を傷めることなく、単一の押出し品から比較的容易に
コンパクトな熱交換器を製作するのを可能にする。導管
１は必ずしも押出し品として作る必要はなく、導管１を
巻いてコイルにする前にフィン５が導管とともに完全な
一体品として一体製作されることを条件として、例えば
鋳造あるいはこのほかの方法により製作することができ
よう。
【００３８】本態様の熱交換器は、滅菌装置において、
過酸化水素ガス及び／又は過酢酸の循環流を乾燥させる
ために使用するのに、特に適していることが分かった。
単一の熱交換器を使用してもよく、あるいは２又は３以
上をつなげて使用してもよい。この熱交換器にはコイル
の霜取りをするための手段を備えてもよい。水蒸気はフ
ィンで凝縮して、熱交換器の底部からドレン出口１９を
通して取り除かれる。冷媒流体は液体として導管１の内
部流路３ａ〜３ｄへ供給されて、熱交換器で蒸発してか
ら圧縮機へ送られる。熱交換器の高い効率のために、冷
媒の全部を蒸発させることができ、液体の冷媒が圧縮機
に入って損傷を引き起こす危険を回避することができ
る。これは、別個の膨張コイルの必要を回避して、それ
により更に冷却装置のために必要とされる空間を減少さ
せる。これまでは、コンパクトな装置でもってそのよう
なガスを効率的に実用的に冷却することは可能でなかっ
た。
過酸化水素ガス及び／又は過酢酸の循環流を乾燥させる
ために使用するのに、特に適していることが分かった。
単一の熱交換器を使用してもよく、あるいは２又は３以
上をつなげて使用してもよい。この熱交換器にはコイル
の霜取りをするための手段を備えてもよい。水蒸気はフ
ィンで凝縮して、熱交換器の底部からドレン出口１９を
通して取り除かれる。冷媒流体は液体として導管１の内
部流路３ａ〜３ｄへ供給されて、熱交換器で蒸発してか
ら圧縮機へ送られる。熱交換器の高い効率のために、冷
媒の全部を蒸発させることができ、液体の冷媒が圧縮機
に入って損傷を引き起こす危険を回避することができ
る。これは、別個の膨張コイルの必要を回避して、それ
により更に冷却装置のために必要とされる空間を減少さ
せる。これまでは、コンパクトな装置でもってそのよう
なガスを効率的に実用的に冷却することは可能でなかっ
た。
【００３９】前述の説明は、冷媒を内部に流すことによ
りフィンを通り抜けてゆくガスを冷却あるいは乾燥する
のに熱交換器を使用することを検討したものである。も
ちろんながら、当業者にとっては、この熱交換器が多数
の目的のために液体、気体又はこの二者の組み合わせに
対して使用することができることは明らかである。熱交
換器の寸法は、関係する流体の粘度、流量、及び熱伝導
率に合わせるため必要に応じて変えることができる。
りフィンを通り抜けてゆくガスを冷却あるいは乾燥する
のに熱交換器を使用することを検討したものである。も
ちろんながら、当業者にとっては、この熱交換器が多数
の目的のために液体、気体又はこの二者の組み合わせに
対して使用することができることは明らかである。熱交
換器の寸法は、関係する流体の粘度、流量、及び熱伝導
率に合わせるため必要に応じて変えることができる。
【図１】一体に成形されたフィンを備えた真っ直ぐな導
管を使用する従来の冷媒膨張コイルを示す図である。
管を使用する従来の冷媒膨張コイルを示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面を示す図である。
【図３】本発明の態様の断面図である。
【図４】図３の態様を製造するのに使用される導管を取
りつけた成形具を示す図である。
りつけた成形具を示す図である。
【図５】図４の成形具をＸ方向に見た図である。
１…導管 ３ａ〜３ｄ…流路 ５…フィン ７…入口コネクター ９…出口コネクター １１…ハウジング １５…ガス入口 １７…ガス出口 ２２…成形具 ２６…リッジ ２８…溝
Claims (13)
- 【請求項１】 それを貫く内管路とそれと一体に作られ
た外向きに突き出した複数のフィンとを有する導管と、
この導管に第一の流体を流すための手段と、第二の流体
を上記の導管を越えて流すための手段とを含み、当該導
管が複数の旋回部（ｔｕｒｎｓ）を持つコイルとして形
作られてこの旋回部が当該コイルの軸線方向に重ねられ
ている熱交換器。 - 【請求項２】 前記コイルが実質的にら旋形である、請
求項１記載の熱交換器。 - 【請求項３】 前記導管が押出し品として製作されてい
る、請求項１記載の熱交換器。 - 【請求項４】 前記導管がアルミニウムから作られてい
る、請求項１記載の熱交換器。 - 【請求項５】 それを貫く内管路とそれと一体に作られ
た外向きに突き出した複数のフィンとを有する導管と、
この導管に第一の流体を流すための手段とを含み、当該
導管が複数の旋回部（ｔｕｒｎｓ）を持つコイルとして
形作られてこの旋回部が当該コイルの軸線方向に重ねら
れており、且つこの導管が第二の流体を上記フィンを越
えさせて導くためのハウジング内に位置している熱交換
器。 - 【請求項６】 前記コイルが実質的にら旋形であり、前
記ハウジングが当該実質的にら旋形のコイルの外側に隣
接した第一の実質的に円筒状の壁と、当該実質的にら旋
形のコイルの内側に隣接した第二の実質的に円筒状の壁
を含み、これらの第一及び第二の壁が前記第二の流体の
ための流動路を画定している、請求項５記載の熱交換
器。 - 【請求項７】 前記第一の流体として冷媒流体を前記導
管の内部を通して流し、そして前記第二の流体として冷
却及び／又は乾燥させようとするガス及び／又は蒸気を
含有している流体を前記フィンを越えて流すようにされ
ている、請求項１記載の熱交換器。 - 【請求項８】 前記導管が複数の内部流体流路に仕切ら
れている、請求項１記載の熱交換器。 - 【請求項９】 前記第一の流体として液体の冷媒を前記
内管路内へ送り、そしてこの内管路から当該第一の流体
を冷媒蒸気として抜き出すようにされていて、上記液体
の冷媒が当該熱交換器内で蒸発する、請求項１記載の熱
交換器。 - 【請求項１０】 冷媒流体を前記第一の流体として前記
内管路を通して流し、より温かい流体を前記第二の流体
として前記フィンを越えて流すことを含み、運転条件が
当該第一の流体が液として供給されそして蒸気として抜
き出されるようなものである、請求項１記載の熱交換器
を運転する方法。 - 【請求項１１】 下記の工程を含む、熱交換器製造方
法。外部に実質的にら旋形の溝を画定する手段を有する
成形具（ｆｏｒｍｅｒ）を用意する工程 内管路を有する導管でありそれと一体に形成された外向
きに突き出した複数のフィンを有する実質的に真っ直ぐ
な導管を供給する工程 この導管の一部分を上記成形具へ固定する工程 当該成形具の溝の周りに上記導管を巻いて実質的にら旋
形のコイルを形成する工程 上記成形具を当該コイルに関して回転させて当該成形具
を当該コイルから取り外す工程 - 【請求項１２】 前記導管が実質的にフィンのない少な
くとも一つの取りつけ部分を備えてなり、この取りつけ
部分を前記成形具に固定してから前記導管を前記成形具
の周りに巻く、請求項１１記載の方法。 - 【請求項１３】 前記導管が実質的にフィンのない少な
くとも一つの支持面を有し、前記成形具に当該少なくと
も一つの支持面に隣接するよう配列された突起を備え
る、請求項１１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GBGB9506184.2A GB9506184D0 (en) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | Heat exchanger and method of manufacture, and dehydration apparatus |
| GB9506184:2 | 1995-03-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0979770A true JPH0979770A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=10771943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7226496A Pending JPH0979770A (ja) | 1995-03-27 | 1996-03-27 | 熱交換器及びその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0735335A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0979770A (ja) |
| GB (1) | GB9506184D0 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011058771A (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Mitsubishi Electric Corp | 熱交換器及びこの熱交換器を備えた冷蔵庫、空気調和機 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002001125A1 (en) * | 2000-06-28 | 2002-01-03 | Igc Polycold Systems, Inc. | Liquid chiller evaporator |
| WO2002001122A1 (en) * | 2000-06-28 | 2002-01-03 | Igc Polycold Systems, Inc. | High efficiency very-low temperature mixed refrigerant system with rapid cool down |
| DE202006017609U1 (de) * | 2006-11-16 | 2008-03-27 | Rehau Ag + Co | Wärmeübertrager |
| US20170211478A1 (en) * | 2014-04-11 | 2017-07-27 | Unison Industries, Llc | Tubular cooler with integrated fan |
| CN105605952A (zh) * | 2016-03-24 | 2016-05-25 | 成都科锐有色金属有限责任公司 | 一种双通道壁挂换热器 |
| CN112444013A (zh) * | 2020-02-29 | 2021-03-05 | 浙江三花智能控制股份有限公司 | 气液分离器及热管理系统 |
| CN118208871A (zh) * | 2022-12-27 | 2024-06-18 | 浙江三花智能控制股份有限公司 | 气液分离装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2096285A (en) * | 1935-06-21 | 1937-10-19 | John M B Churchill | Heat exchanger |
| US3202212A (en) * | 1963-07-29 | 1965-08-24 | Peerless Of America | Heat transfer element |
| DE1501552C3 (de) * | 1966-02-09 | 1981-09-24 | Richard Walker Chicago Ill. Kritzer | Kältemittelverdampfer |
| US3537516A (en) * | 1968-07-02 | 1970-11-03 | Olin Corp | Compact heat exchange component |
| US3991823A (en) * | 1975-05-29 | 1976-11-16 | Curtiss-Wright Corporation | Multi-pass heat exchanger having finned conduits of polygonal configuration in cross-section |
| US4298062A (en) * | 1978-12-18 | 1981-11-03 | Peerless Of America, Inc. | Heat exchangers and method of making same |
| US4317268A (en) * | 1979-08-08 | 1982-03-02 | Solar Limited, Inc. | Process for making a heater exchanger |
-
1995
- 1995-03-27 GB GBGB9506184.2A patent/GB9506184D0/en active Pending
-
1996
- 1996-03-12 EP EP96301679A patent/EP0735335A3/en not_active Withdrawn
- 1996-03-27 JP JP7226496A patent/JPH0979770A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011058771A (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Mitsubishi Electric Corp | 熱交換器及びこの熱交換器を備えた冷蔵庫、空気調和機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9506184D0 (en) | 1995-05-17 |
| EP0735335A2 (en) | 1996-10-02 |
| EP0735335A3 (en) | 1998-01-14 |
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