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少水量用熱交換コイル - 木村工機株式会社
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発明の名称 少水量用熱交換コイル
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−280859(P2001−280859A)
公開日 平成13年10月10日(2001.10.10)
出願番号 特願2000−96034(P2000−96034)
出願日 平成12年3月31日(2000.3.31)
代理人
発明者 清滝多門 / 森田満津雄 / 笠原和行 / 浦野勝博
要約 目的
大温度差少水量運転時にコイル通風空気との交換熱量を多くとれ、バイパス空気が少なくて熱交換能力が高い熱交換コイルを得る。

構成
フィン群2と、多数の伝熱管3…と、伝熱管3…の一端部に連通連結される複数の熱媒流入側の分岐ヘッダ4…と、所定の分岐ヘッダ4の熱媒を流通・停止させることによりコイル全体の熱媒流量を調整させる熱媒流通制御手段と、を備える。フィン群2の伝熱管挿着面方向から見て、伝熱管3がその途中で管部段方向乃至熱媒上流側に向かうようにし、かつ互いに異なる分岐ヘッダ4に連結された伝熱管3の管部1が少なくとも1つずつ一段乃至二段毎に含まれるようにし、かつ熱媒が水平乃至上向きに流れるように構成する。
特許請求の範囲
【請求項1】 フィン群2と、途中の管部1が複数段・複数列でこのフィン群2に挿着され通風方向たる管部列方向へ向かいつつ蛇行する多数の伝熱管3…と、これら伝熱管3…の一端部に連通連結される複数の熱媒流入側の分岐ヘッダ4…と、所定の分岐ヘッダ4の熱媒を流通・停止させることによりコイル全体の熱媒流量を調整させる熱媒流通制御手段6と、を備え、前記フィン群2の伝熱管挿着面方向から見て、前記伝熱管3がその途中で管部段方向乃至熱媒上流側に向かうように、かつ互いに異なる前記分岐ヘッダ4に連結された伝熱管3の管部1が少なくとも1つずつ一段乃至二段毎に含まれるように、かつ熱媒が水平乃至上向きに流れるように、構成したことを特徴とする少水量用熱交換コイル。
【請求項2】 フィン群2と、途中の管部1が複数段・複数列でこのフィン群2に挿着され通風方向たる管部列方向へ向かいつつ蛇行する多数の伝熱管3…と、これら伝熱管3…の一端部に連通連結される複数の熱媒流入側の分岐ヘッダ4…と、所定の分岐ヘッダ4の熱媒を流通・停止させることによりコイル全体の熱媒流量を調整させる熱媒流通制御手段6と、を備え、前記フィン群2の伝熱管挿着面方向から見て、前記伝熱管3がその途中で管部段方向乃至熱媒上流側に向かうように、かつ互いに異なる前記分岐ヘッダ4に連結された伝熱管3の管部1が少なくとも1つずつ一段乃至二段毎に含まれるように、構成したことを特徴とする少水量用熱交換コイル。
【請求項3】 フィン群2と、途中の管部1が複数段・複数列でこのフィン群2に挿着され通風方向たる管部列方向へ向かいつつ蛇行する多数の伝熱管3…と、これら伝熱管3…の一端部に連通連結される複数の熱媒流入側の分岐ヘッダ4…と、所定の分岐ヘッダ4の熱媒を流通・停止させることによりコイル全体の熱媒流量を調整させる熱媒流通制御手段6と、を備え、前記フィン群2の伝熱管挿着面方向から見て、前記伝熱管3がその途中で管部段方向乃至熱媒上流側に向かうように、かつこの伝熱管3同士が少なくとも1回交叉するように、構成したことを特徴とする少水量用熱交換コイル。
【請求項4】 伝熱管3を楕円管に形成した請求項1、2又は3記載の少水量用熱交換コイル。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、少水量用熱交換コイルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】複数の熱媒流入側の分岐ヘッダとそれに連結される多数の伝熱管を備え、所定の分岐ヘッダの熱媒を流通・停止させることによりコイル全体の熱媒流量を調整する大温度差少水量運転用の熱交換コイルは、従来、伝熱管がシングルフロー配列であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そのため、パスが少なくて伝熱管有効長が短く、所定の分岐ヘッダの熱媒を停止させて運転するとバイパス空気が多くなって、熱媒の保有するエネルギーを最大限に利用できず、熱交換効率が悪かった。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するために本発明は、フィン群と、途中の管部が複数段・複数列でこのフィン群に挿着され通風方向たる管部列方向へ向かいつつ蛇行する多数の伝熱管と、これら伝熱管の一端部に連通連結される複数の熱媒流入側の分岐ヘッダと、所定の分岐ヘッダの熱媒を流通・停止させることによりコイル全体の熱媒流量を調整させる熱媒流通制御手段と、を備え、前記フィン群の伝熱管挿着面方向から見て、前記伝熱管がその途中で管部段方向乃至熱媒上流側に向かうように、かつ互いに異なる前記分岐ヘッダに連結された伝熱管の管部が少なくとも1つずつ一段乃至二段毎に含まれるように、かつ熱媒が水平乃至上向きに流れるように、構成した。また、フィン群と、途中の管部が複数段・複数列でこのフィン群に挿着され通風方向たる管部列方向へ向かいつつ蛇行する多数の伝熱管と、これら伝熱管の一端部に連通連結される複数の熱媒流入側の分岐ヘッダと、所定の分岐ヘッダの熱媒を流通・停止させることによりコイル全体の熱媒流量を調整させる熱媒流通制御手段と、を備え、前記フィン群の伝熱管挿着面方向から見て、前記伝熱管がその途中で管部段方向乃至熱媒上流側に向かうように、かつ互いに異なる前記分岐ヘッダに連結された伝熱管の管部が少なくとも1つずつ一段乃至二段毎に含まれるように、構成した。また、フィン群と、途中の管部が複数段・複数列でこのフィン群に挿着され通風方向たる管部列方向へ向かいつつ蛇行する多数の伝熱管と、これら伝熱管の一端部に連通連結される複数の熱媒流入側の分岐ヘッダと、所定の分岐ヘッダの熱媒を流通・停止させることによりコイル全体の熱媒流量を調整させる熱媒流通制御手段と、を備え、前記フィン群の伝熱管挿着面方向から見て、前記伝熱管がその途中で管部段方向乃至熱媒上流側に向かうように、かつこの伝熱管同士が少なくとも1回交叉するように、構成した。さらに、伝熱管を楕円管に形成した。
【0005】
【実施例】図1〜図3は、本発明の少水量用熱交換コイルの一実施例を示し、多数のプレートフィン10を所定間隔で平行に並設して成るフィン群2と、途中の管部1が複数段・複数列でこのフィン群2に挿着され通風方向たる管部列方向へ向かいつつ蛇行する多数の伝熱管3…と、これら伝熱管3…の一端部に連通連結される複数の熱媒流入側の分岐ヘッダ4…と、これら伝熱管3…の他端部に連通連結される1つ又は複数の熱媒流出側の合流ヘッダ5と、所定の分岐ヘッダ4の熱媒を流通・停止させることによりコイル全体の熱媒流量を調整させる熱媒流通制御手段6と、を備える。なお、各図中の白抜き矢印はプレートフィン10、10の間を通るコイル通風空気の風向を示している。
【0006】熱媒流通制御手段6は、二つの分岐ヘッダ4、4の熱媒を別々に流通・停止させるバルブ7、7と、バルブ7の開閉及びポンプ8の運転・停止を制御する制御器9と、を備えており、熱負荷の変動に応じて、所定の分岐ヘッダ4の熱媒を流通・停止させることにより、コイル全体の熱媒流量を調整する。冷水や温水などの熱媒は、分岐ヘッダ4から入って分流し、伝熱管3、3…を通って、合流ヘッダ5に合流して出るが、その際、コイル通風空気は、熱媒と、伝熱管3、3…及びフィン群2を介して熱交換されて、温風又は冷風となる。
【0007】図3は、フィン群2の伝熱管挿着面方向(管部1の軸心方向)から見た第1の実施例で、白丸で示す管部1、1の間の線は、管部1、1を連通連結する反転部を示し、実線が手前側、点線が奥側のものである。この第1の実施例では、フィン群2の伝熱管挿着面方向から見て、伝熱管3がその途中で管部段方向乃至熱媒上流側に(好ましくは複数回)向かうように、かつ互いに異なる分岐ヘッダ4に連結された伝熱管3の管部1が少なくとも1つずつ(図3の二点鎖線で囲んだゾーンの如く)一段乃至二段毎に含まれるように、かつ熱媒が水平乃至上向きに流れるように、構成する。これにより、所定の分岐ヘッダ4の熱媒流通を止めても、熱媒が停止している管部1のみが含まれる段数が極僅かになるので、少ない熱媒流量でフィン群2の伝熱面を有効活用できて熱交換能力が高くなり、伝熱管3の中で空気溜りや水溜りが生じない。さらに、互いに異なる分岐ヘッダ4に連結された伝熱管3の管部1が少なくとも1つずつ、管部段方向の端部近傍段を除いて、一段毎に含まれるように構成することにより、コイル内の風量・風速分布に合わせた無駄の少ない一層効率的な熱交換を行える。
【0008】図4は第1の実施例の管部1の列数を減らしたもので、図5は第1の実施例において、互いに異なる分岐ヘッダ4に連結された伝熱管3の管部1が少なくとも1つずつ一段毎に含まれるようにしたものであり、一つの分岐ヘッダ4の熱媒流通のみでも全段にわたって熱媒の流れる管部1が必ず含まれるので、最も効率のよい熱交換を行える。図6は第1の実施例において、所定の分岐ヘッダ4に連結された管部1を少なくとも2つ、その他の互いに異なる分岐ヘッダ4に連結された管部1を少なくとも1つずつ一段乃至二段毎に含まれるようにしたものである。
【0009】図7と図8は第1の実施例において、熱媒が下向きにも流れるようにしたもので、図8は、さらにフィン群2の伝熱管挿着面方向から見て、伝熱管3同士が少なくとも1回(好ましくは複数回)交叉するように、構成したものである。図9は、フィン群2の伝熱管挿着面方向から見て、伝熱管3がその途中で管部段方向乃至熱媒上流側に向かうように、かつこの伝熱管3同士が少なくとも1回(好ましくは複数回)交叉するように、構成したもので、第1の実施例と同様の分岐ヘッダ4、合流ヘッダ5、熱媒流通制御手段6を備える。
【0010】前記各実施例において、図10に示すように、伝熱管3は、楕円管に形成し楕円長軸を風向と略平行にするのが好ましいが円形管でもよい。なお、本発明は上述の実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更自由である。それぞれ図示省略するが、分岐ヘッダ4の数は3つ以上であってもよく、合流ヘッダ5を複数としてもよい。熱媒流通制御手段6は図例以外の構成であってもよく、たとえばバルブの種類や数を変更するも自由である。フィン群2の伝熱管挿着面方向から見て管部1の配列を千鳥状や格子状等に変更するも自由であり、風向の変更も自由である。また、熱媒とコイル通風空気が向流でなく並流となるようにしてもよい。
【0011】
【発明の効果】請求項1、2の発明では、コイルのパスが増して伝熱管有効長を長くとることができ、一つの分岐ヘッダ4の熱媒流通のみでもほぼ全段にわたって熱媒の流れる管部1が含まれるので、バイパス空気が少なくてコイル通風空気との交換熱量を多くとれ、熱交換能力が高い。さらに、請求項1の発明では、伝熱管3のエアー抜きと水抜きが簡単にできる。請求項3の発明では、コイルのパスが増して伝熱管有効長を長くとることができ、適宜の分岐ヘッダ4の熱媒を止めた場合も、コイル通風空気との交換熱量を多くとれ、しかも、伝熱管同士を交叉させることによりコイル容積を大きくせずに伝熱管有効長を長くとることができ、コイルの小型化と能力アップを図れる。請求項4の発明では、通風抵抗が小さくて圧力損失が減少しコイル通風空気との接触面積(伝熱面積)が増加し、一層熱交換効率が向上する。




 

 


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