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公開番号2024171214
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-11
出願番号2023088173
出願日2023-05-29
発明の名称熱交換器
出願人国立大学法人東京大学,有限会社和氣製作所
代理人弁理士法人アイテック国際特許事務所
主分類F28F 9/02 20060101AFI20241204BHJP(熱交換一般)
要約【課題】熱交換器の熱交換効率の更なる向上を図る。
【解決手段】熱交換器は、熱交換媒体の2つの流出入口と該2つの流出入口を連通する連通流路とを有する扁平な熱交換用チューブを隣接する熱交換用チューブの2つの流出入口が整合して2つの流出入流路を形成するように複数積層した積層体として構成されており、熱交換用チューブ内に流れる熱交換媒体と隣接する熱交換用チューブの間に流れる被熱交換媒体とで熱交換する。熱交換用チューブの2つの流出入口を被熱交換媒体の流れの方向に隣接して直列に並ぶように形成すると共に、2つの流出入口はを被熱交換媒体の流れ方向の長さがこの流れ方向に直交する方向の長さよりも長くなるように形成する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
熱交換媒体の２つの流出入口と該２つの流出入口を連通する連通流路とを有する扁平な熱交換用チューブを隣接する熱交換用チューブの前記２つの流出入口が整合して２つの流出入流路を形成するように複数積層した積層体として構成され、前記熱交換用チューブ内に流れる前記熱交換媒体と隣接する熱交換用チューブの間に流れる被熱交換媒体とで熱交換する熱交換器であって、
前記熱交換用チューブは、前記２つの流出入口が前記被熱交換媒体の流れの方向に隣接して直列に並ぶように形成されており、
前記２つの流出入口は、前記被熱交換媒体の流れ方向の長さが該流れ方向に直交する方向の長さよりも長くなるように形成されている、
ことを特徴とする熱交換器。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
請求項１記載の熱交換器であって、
前記２つの流出入口は、遠方側の開口部の幅が近方側の開口部の幅より狭くなるように形成されている、
熱交換器。
【請求項３】
請求項２記載の熱交換器であって、
前記２つの流出入口の遠方側の開口部は、外側に凸の滑らかな曲線および／または直線による楔形状に形成されている、
熱交換器。
【請求項４】
請求項３記載の熱交換器であって、
前記熱交換用チューブは、前記連通流路が前記２つの流出入口の一方から他方にＵ字形状またはＵ字形状を複数連ねた形状で鏡像対称な２つの流路として形成されている、
熱交換器。
【請求項５】
請求項４記載の熱交換器であって、
前記積層体の前記２つの流出入流路のうち少なくとも一方に配置され、前記熱交換媒体の上流側ほど前記流入流路の開口面積を小さくする偏流防止部材、
を備える熱交換器。
【請求項６】
請求項４記載の熱交換器であって、
前記積層体の一方の積層端に配置され、前記２つの流出入流路に連通する２つの流出入管を有する第１エンドプレートと、
前記積層体の他方の積層端に配置され、前記２つの流出入流路を閉塞する第２エンドプレートと、
前記積層体の前記２つの流出入流路の各々に配置され、前記第１エンドプレートに近いほど前記２つの流出入流路の開口面積を小さくする偏流防止部材と、
を備える熱交換器。
【請求項７】
請求項３ないし５のうちのいずれかに記載の熱交換器であって、
前記積層体の隣接する熱交換チューブの間に配置され、前記被熱交換媒体の流れの方向に開口する複数のフィンを備え、
前記複数のフィンのうち前記２つの流出入流路の近傍のフィンは、前記２つの流出入流路に沿うように形成されている、
熱交換器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に関し、詳しくは、２つの流出入口を連通する連通流路とを有する扁平な熱交換用チューブを複数積層してなる熱交換器に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、この種の熱交換器としては、熱交換媒体の２つの流出入口とこの２つの流出入口を連通するＵ字形状で鏡像対称の連通流路とを有する扁平な熱交換用チューブを複数積層してなるものが提案されている（例えば特許文献１参照）。この熱交換器の２つの流出入口は、隣接する熱交換用チューブの間に流れる被熱交換媒体の流れの方向に隣接して直列に並ぶように形成されている。このように形成することにより、２つの流出入口が被熱交換媒体の流れの方向に直列に並ばないものに比して被熱交換媒体の流路断面積を大きくすることができ、熱交換器の熱交換効率を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
２０１７－０７２３３１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような熱交換器では、熱交換器の熱交換効率を向上させることは重要な課題として考えられている。特に、連通流路の幅や熱交換用チューブの間隔が２ｍｍ以下、特に１ｍｍ以下となるマイクロ熱交換器では、顕著なものとなる。
【０００５】
本発明の熱交換器は、熱交換器の熱交換効率の更なる向上を図ることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の熱交換器は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の熱交換器は、
熱交換媒体の２つの流出入口と該２つの流出入口を連通する連通流路とを有する扁平な熱交換用チューブを隣接する熱交換用チューブの前記２つの流出入口が整合して２つの流出入流路を形成するように複数積層した積層体として構成され、前記熱交換用チューブ内に流れる前記熱交換媒体と隣接する熱交換用チューブの間に流れる被熱交換媒体とで熱交換する熱交換器であって、
前記熱交換用チューブは、前記２つの流出入口が前記被熱交換媒体の流れの方向に隣接して直列に並ぶように形成されており、
前記２つの流出入口は、前記被熱交換媒体の流れ方向の長さが該流れ方向に直交する方向の長さよりも長くなるように形成されている、
ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明の熱交換器は、熱交換媒体の２つの流出入口とこの２つの流出入口を連通する連通流路とを有する扁平な熱交換用チューブを隣接する熱交換用チューブの２つの流出入口が整合して２つの流出入流路を形成するように複数積層した積層体として構成されており、熱交換用チューブ内に流れる熱交換媒体と隣接する熱交換用チューブの間に流れる被熱交換媒体とで熱交換する。そして、熱交換用チューブは２つの流出入口が被熱交換媒体の流れの方向に隣接して直列に並ぶように形成されており、２つの流出入口は、被熱交換媒体の流れ方向の長さが該流れ方向に直交する方向の長さよりも長くなるように形成されている。このため、被熱交換媒体の流れの阻害を小さくすることができ、この結果、熱交換器の熱交換効率の向上を図ることができる。
【０００９】
本発明の熱交換器において、前記２つの流出入口は、遠方側の開口部の幅が近方側の開口部の幅より狭くなるように形成されているものとしてもよい。こうすれば、被熱交換媒体の流れをよりスムーズにすることができる。
【００１０】
本発明の熱交換器において、前記２つの流出入口の遠方側の開口部は、外側に凸の滑らかな曲線や直線による楔形状に形成されているものとしてもよい。こうすれば、被熱交換媒体の流れの阻害をより小さくすることができ、熱交換効率の更なる向上を図ることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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