JPH1183349A - 自己温度制御機能を有する２層パイプ及びこれを用いた熱交換器 - Google Patents
自己温度制御機能を有する２層パイプ及びこれを用いた熱交換器Info
- Publication number
- JPH1183349A JPH1183349A JP9234584A JP23458497A JPH1183349A JP H1183349 A JPH1183349 A JP H1183349A JP 9234584 A JP9234584 A JP 9234584A JP 23458497 A JP23458497 A JP 23458497A JP H1183349 A JPH1183349 A JP H1183349A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid passage
- primary fluid
- layer pipe
- secondary fluid
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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
- F28D7/0008—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 for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 自己温度制御機能を有する２層パイプ及びこ
れを用いた熱交換器の提供。 【解決手段】 中空のパイプ本体２内をその長手方向に
延びる隔壁３で２分割して一次流体通路４と二次流体通
路５を区画形成すると共に、上記隔壁３を良熱伝導体で
かつ一定の温度範囲内で上記一次流体通路４側又は二次
流体通路５側に隆起するように形状が変化するバイメタ
ルや形状記憶合金等で形成する。これによって、両通路
の開口面積比が変化して両流体の流量比が自動的に最適
に変化するため、一方の流体に対して常に一定の取り出
し温度を維持することができる。
れを用いた熱交換器の提供。 【解決手段】 中空のパイプ本体２内をその長手方向に
延びる隔壁３で２分割して一次流体通路４と二次流体通
路５を区画形成すると共に、上記隔壁３を良熱伝導体で
かつ一定の温度範囲内で上記一次流体通路４側又は二次
流体通路５側に隆起するように形状が変化するバイメタ
ルや形状記憶合金等で形成する。これによって、両通路
の開口面積比が変化して両流体の流量比が自動的に最適
に変化するため、一方の流体に対して常に一定の取り出
し温度を維持することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自己温度制御機能
を有する２層パイプ及びこれを用いた熱交換器に関する
ものである。
を有する２層パイプ及びこれを用いた熱交換器に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
熱交換器は、目的とする温度を得るために、何らかの温
度制御機構と組み合わせて使用されている。例えば、多
数の伝熱管が配置された熱交換器本体のヘッダ側に電気
式又は機械式の温度制御機構を設け、この温度制御機構
によって予め熱交換器本体に流す一次流体と二次流体の
温度や流量比を調節することで取り出し温度を任意にコ
ントロールするようにしている。
熱交換器は、目的とする温度を得るために、何らかの温
度制御機構と組み合わせて使用されている。例えば、多
数の伝熱管が配置された熱交換器本体のヘッダ側に電気
式又は機械式の温度制御機構を設け、この温度制御機構
によって予め熱交換器本体に流す一次流体と二次流体の
温度や流量比を調節することで取り出し温度を任意にコ
ントロールするようにしている。
【０００３】そのため、従来の熱交換器は、構造が複雑
となり、製造コストも高くなってしまうといった欠点が
あった。
となり、製造コストも高くなってしまうといった欠点が
あった。
【０００４】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その目的は、流
体を流す伝熱管に代えて自己温度制御機能を備えた２層
パイプを用いることにより、構造をシンプル化すること
ができる新規な自己温度制御機能を有する熱交換器を提
供するものである。
解決するために案出されたものであり、その目的は、流
体を流す伝熱管に代えて自己温度制御機能を備えた２層
パイプを用いることにより、構造をシンプル化すること
ができる新規な自己温度制御機能を有する熱交換器を提
供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、中空のパイプ本体内をその長手方向に延び
る隔壁で２分割して一次流体通路と二次流体通路を区画
形成すると共に、上記隔壁を良熱伝導体でかつ一定の温
度範囲内で上記一次流体通路側又は二次流体通路側に隆
起するように形状が変化するバイメタルや形状記憶合金
で形成したものである。
に本発明は、中空のパイプ本体内をその長手方向に延び
る隔壁で２分割して一次流体通路と二次流体通路を区画
形成すると共に、上記隔壁を良熱伝導体でかつ一定の温
度範囲内で上記一次流体通路側又は二次流体通路側に隆
起するように形状が変化するバイメタルや形状記憶合金
で形成したものである。
【０００６】従って、隔壁がある温度域で一次流体通路
側又は二次流体通路側のいずれかへ隆起するように変形
するため、両通路の開口面積比が変化して両流体の流量
比が変化するため、両流体のいずれか一方の流入温度さ
え一定にコントロールしておけば、他方の流体の取り出
し温度を常に一定に維持することができる。
側又は二次流体通路側のいずれかへ隆起するように変形
するため、両通路の開口面積比が変化して両流体の流量
比が変化するため、両流体のいずれか一方の流入温度さ
え一定にコントロールしておけば、他方の流体の取り出
し温度を常に一定に維持することができる。
【０００７】また、他の発明はこのような２層パイプを
複数本層状に配列し、これら２層パイプの一次流体通路
と二次流体通路の出入り口にそれぞれ一次流体出入り口
ヘッダと二次流体出入り口ヘッダとを接続してなるもの
である。
複数本層状に配列し、これら２層パイプの一次流体通路
と二次流体通路の出入り口にそれぞれ一次流体出入り口
ヘッダと二次流体出入り口ヘッダとを接続してなるもの
である。
【０００８】従って、一次流体入口ヘッダ側に纏めて一
次流体を流すと同時に、二次流体入口ヘッダ側に纏めて
二次流体を流せば、これら一次流体及び二次流体がそれ
ぞれの２層パイプの一次流体通路と二次流体通路側へ分
流して効率の良い、熱交換が行われた後、一定の取り出
し温度となったいずれかの流体を一次流体出口ヘッダ又
は二次流体出口ヘッダ側から纏めて取り出すことが可能
となり、効率の良い熱交換を行うことが可能となる。
次流体を流すと同時に、二次流体入口ヘッダ側に纏めて
二次流体を流せば、これら一次流体及び二次流体がそれ
ぞれの２層パイプの一次流体通路と二次流体通路側へ分
流して効率の良い、熱交換が行われた後、一定の取り出
し温度となったいずれかの流体を一次流体出口ヘッダ又
は二次流体出口ヘッダ側から纏めて取り出すことが可能
となり、効率の良い熱交換を行うことが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を添付図面を参照しながら説明する。
態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１０】図１は本発明に係る自己温度制御機能を有
する２層パイプ１の実施の一形態を示したものである。
する２層パイプ１の実施の一形態を示したものである。
【００１１】図示するように、この２層パイプ１は、中
空状のパイプ本体２内を、そのパイプ本体２内を長手方
向に延びる帯板状の隔壁３で上下に２分割されてなるも
のであり、この隔壁３によって一次流体を流す一次流体
通路４と、二次流体を流す二次流体通路５とが上下に区
画形成されている。
空状のパイプ本体２内を、そのパイプ本体２内を長手方
向に延びる帯板状の隔壁３で上下に２分割されてなるも
のであり、この隔壁３によって一次流体を流す一次流体
通路４と、二次流体を流す二次流体通路５とが上下に区
画形成されている。
【００１２】従って、図示矢印に示すように、例えば、
一次流体通路４側に低温の一次流体を流すと同時に、二
次流体通路５側に高温の二次流体を流すことによって両
流体が隔壁３を介して熱交換が行われるようになってい
る。
一次流体通路４側に低温の一次流体を流すと同時に、二
次流体通路５側に高温の二次流体を流すことによって両
流体が隔壁３を介して熱交換が行われるようになってい
る。
【００１３】また、このパイプ本体２は一体成形ではな
く、図示するように、隔壁３を境に上下に２分割した半
割状のパイプユニット２ａ，２ａで形成されており、こ
のパイプユニット２ａ，２ａの両縁部の鍔部２ｂ，２ｂ
が、この隔壁３を挟んでその上下面に、例えば焼き付
け、接着などによって流体が漏洩しないように接続され
ている。
く、図示するように、隔壁３を境に上下に２分割した半
割状のパイプユニット２ａ，２ａで形成されており、こ
のパイプユニット２ａ，２ａの両縁部の鍔部２ｂ，２ｂ
が、この隔壁３を挟んでその上下面に、例えば焼き付
け、接着などによって流体が漏洩しないように接続され
ている。
【００１４】また、この隔壁３は、熱伝導率に優れ、か
つ、熱膨張率の異なる金属を貼り合わせて成るバイメタ
ルや、形状記憶合金などのある温度によって形状が変化
する材料からなっており、図２に示すように、ある温度
で一次流体通路４側又は二次流体通路５側に隆起するよ
うに変形するようになっている。
つ、熱膨張率の異なる金属を貼り合わせて成るバイメタ
ルや、形状記憶合金などのある温度によって形状が変化
する材料からなっており、図２に示すように、ある温度
で一次流体通路４側又は二次流体通路５側に隆起するよ
うに変形するようになっている。
【００１５】すなわち、ある一定の温度域では、図２
（Ａ）に示すように、隔壁３が一次流体通路４側に隆起
して一次流体通路４側を狭くし、また、ある一定の温度
域では隔壁３が図２（Ｂ）に示すように、二次流体通路
５側に隆起して二次流体通路５側を狭くするように変形
するようになっている。
（Ａ）に示すように、隔壁３が一次流体通路４側に隆起
して一次流体通路４側を狭くし、また、ある一定の温度
域では隔壁３が図２（Ｂ）に示すように、二次流体通路
５側に隆起して二次流体通路５側を狭くするように変形
するようになっている。
【００１６】一方、このパイプ本体２を構成する材質と
しては特に限定されるものではないが、プラスチックな
どの断熱性、成形性に優れた材料を用いればパイプ本体
２からの入出熱を抑えることができる上に、容易に製造
することが可能となる。
しては特に限定されるものではないが、プラスチックな
どの断熱性、成形性に優れた材料を用いればパイプ本体
２からの入出熱を抑えることができる上に、容易に製造
することが可能となる。
【００１７】以上において、本発明の作用を説明する。
【００１８】先ず、図１に示すような状態において、一
次流体通路４を流れる一次流体が低温流体、二次流体通
路５を流れる二次流体が高温流体で、両流体が隔壁３を
介して熱交換するようにした場合、一次流体通路４から
排出される一次流体は高温の二次流体によって加熱され
て温度が上昇し、一方の二次流体通路５から排出される
二次流体は低温の一次流体によって冷却されて温度が下
降することになる。
次流体通路４を流れる一次流体が低温流体、二次流体通
路５を流れる二次流体が高温流体で、両流体が隔壁３を
介して熱交換するようにした場合、一次流体通路４から
排出される一次流体は高温の二次流体によって加熱され
て温度が上昇し、一方の二次流体通路５から排出される
二次流体は低温の一次流体によって冷却されて温度が下
降することになる。
【００１９】この時、隔壁３は上述したようにある温度
域によって一次流体通路４側又は二次流体通路５側のい
ずれかへ隆起するように変形し、両通路４，５の開口面
積の比率が変化して両流体の流量比が変化するため、両
流体のいずれか一方の流入温度さえ一定にコントロール
しておけば、他方の流体の取り出し温度を常に一定に維
持することができる。
域によって一次流体通路４側又は二次流体通路５側のい
ずれかへ隆起するように変形し、両通路４，５の開口面
積の比率が変化して両流体の流量比が変化するため、両
流体のいずれか一方の流入温度さえ一定にコントロール
しておけば、他方の流体の取り出し温度を常に一定に維
持することができる。
【００２０】例えば、ある一定の温度域（Ａ±α）で一
次流体通路４側に隆起して変形するように調質した隔壁
３を用いれば、一次流体の排出温度が一定の温度域（Ａ
±α）を下回った場合には、図２（Ａ）に示すように、
この隔壁３が一次流体通路４側へ隆起して一次流体の流
量を減少させると同時に二次流体の流量を増大させるこ
とで一次流体の排出温度を自動的に上昇させることがで
きる。そして、この一次流体の温度がある一定の温度域
（Ａ±α）を超えた場合には、隔壁３が元の平板状態に
戻るように変形して一次流体通路４側の一次流体の流量
を増大させることで、一次流体の温度が必要以上に上昇
するのを抑制することになる。
次流体通路４側に隆起して変形するように調質した隔壁
３を用いれば、一次流体の排出温度が一定の温度域（Ａ
±α）を下回った場合には、図２（Ａ）に示すように、
この隔壁３が一次流体通路４側へ隆起して一次流体の流
量を減少させると同時に二次流体の流量を増大させるこ
とで一次流体の排出温度を自動的に上昇させることがで
きる。そして、この一次流体の温度がある一定の温度域
（Ａ±α）を超えた場合には、隔壁３が元の平板状態に
戻るように変形して一次流体通路４側の一次流体の流量
を増大させることで、一次流体の温度が必要以上に上昇
するのを抑制することになる。
【００２１】また、ある一定の温度域（Ａ±α）で反対
に二次流体通路５側に隆起して変形するように調質した
隔壁３を用いれば、一次流体の排出温度が一定の温度域
（Ａ±α）を上回った場合には、図２（Ｂ）に示すよう
に、この隔壁３が二次流体通路５側へ隆起して二次流体
の流量を減少させると同時に一次流体の流量を増大させ
ることで一次流体の排出温度を下降させることができ
る。そして、この一次流体の温度がある一定の温度域
（Ａ±α）を下回った場合には、隔壁３が元の平板状態
に戻るように変形して二次流体通路５側の二次流体の流
量を増大させることで、必要以上に一次流体の温度が下
降するのを抑えることになる。
に二次流体通路５側に隆起して変形するように調質した
隔壁３を用いれば、一次流体の排出温度が一定の温度域
（Ａ±α）を上回った場合には、図２（Ｂ）に示すよう
に、この隔壁３が二次流体通路５側へ隆起して二次流体
の流量を減少させると同時に一次流体の流量を増大させ
ることで一次流体の排出温度を下降させることができ
る。そして、この一次流体の温度がある一定の温度域
（Ａ±α）を下回った場合には、隔壁３が元の平板状態
に戻るように変形して二次流体通路５側の二次流体の流
量を増大させることで、必要以上に一次流体の温度が下
降するのを抑えることになる。
【００２２】このように本発明は、パイプ本体２内を２
分割する隔壁３をある温度域で変形する材質で構成した
ため、一次流体通路４と二次流体通路５の開口面積を変
化させて両流体の流量比をコントロールすることが可能
となり、一方の流体に対して常に一定の取り出し温度に
制御することができる。
分割する隔壁３をある温度域で変形する材質で構成した
ため、一次流体通路４と二次流体通路５の開口面積を変
化させて両流体の流量比をコントロールすることが可能
となり、一方の流体に対して常に一定の取り出し温度に
制御することができる。
【００２３】尚、本実施の形態では、隔壁３によってパ
イプ本体２を上下に２分割した場合で説明したが、左右
或いは斜めに２分割しても同様の作用効果を得ることが
できることはいうまでもない。
イプ本体２を上下に２分割した場合で説明したが、左右
或いは斜めに２分割しても同様の作用効果を得ることが
できることはいうまでもない。
【００２４】次に、図３は、このような自己温度制御機
能を有する２層パイプ１を用いた熱交換器６の実施の一
形態を示したものである。
能を有する２層パイプ１を用いた熱交換器６の実施の一
形態を示したものである。
【００２５】すなわち、この熱交換器６は上述した自己
温度制御機能を有する２層パイプ１を複数本並べてユニ
ット化し、それぞれの２層パイプ１の一次流体通路４と
二次流体通路５の出入口にそれぞれ一次流体出入口ヘッ
ダ７，８と二次流体出入口ヘッダ９，１０とを接続した
ものである。
温度制御機能を有する２層パイプ１を複数本並べてユニ
ット化し、それぞれの２層パイプ１の一次流体通路４と
二次流体通路５の出入口にそれぞれ一次流体出入口ヘッ
ダ７，８と二次流体出入口ヘッダ９，１０とを接続した
ものである。
【００２６】従って、一次流体入口ヘッダ７側に纏めて
一次流体を流すと同時に、二次流体入口ヘッダ９側に纏
めて二次流体を流せば、これら一次流体及び二次流体が
それぞれの２層パイプ１の一次流体通路４と二次流体通
路５側へ分流して効率の良い、熱交換が行われた後、一
定の取り出し温度となったいずれかの流体を一次流体出
口ヘッダ８又は二次流体出口ヘッダ１０側から纏めて取
り出すことが可能となり、効率の良い熱交換を行うこと
が可能となる。
一次流体を流すと同時に、二次流体入口ヘッダ９側に纏
めて二次流体を流せば、これら一次流体及び二次流体が
それぞれの２層パイプ１の一次流体通路４と二次流体通
路５側へ分流して効率の良い、熱交換が行われた後、一
定の取り出し温度となったいずれかの流体を一次流体出
口ヘッダ８又は二次流体出口ヘッダ１０側から纏めて取
り出すことが可能となり、効率の良い熱交換を行うこと
が可能となる。
【００２７】尚、このユニットをケース（図示せず）に
収容したり、そのユニットの周囲に断熱材などを貼り付
けて断熱効果を高めるようにしたり、さらにこのユニッ
トを上下多段に積層して用いれば、さらに効率の良い熱
交換を達成することができる。
収容したり、そのユニットの周囲に断熱材などを貼り付
けて断熱効果を高めるようにしたり、さらにこのユニッ
トを上下多段に積層して用いれば、さらに効率の良い熱
交換を達成することができる。
【００２８】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、電気式や
機械式の温度制御機構を用いることなく、容易に温度制
御を行うことができるため、構造がシンプルでかつ小型
の熱交換器を安価に提供することができる等といった優
れた効果を発揮することができる。
機械式の温度制御機構を用いることなく、容易に温度制
御を行うことができるため、構造がシンプルでかつ小型
の熱交換器を安価に提供することができる等といった優
れた効果を発揮することができる。
【図１】本発明に係る２層パイプの実施の一形態を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】本発明に係る２層パイプ内に設けられた隔壁の
作用を示す断面図である。
作用を示す断面図である。
【図３】本発明に係る２層パイプからなる熱交換器の実
施の一形態を示す斜視図である。
施の一形態を示す斜視図である。
１ ２層パイプ ２ パイプ本体 ３ 隔壁 ４ 一次流体通路 ５ 二次流体通路 ６ 熱交換器
Claims (3)
- 【請求項１】 中空のパイプ本体内をその長手方向に延
びる隔壁で２分割して一次流体通路と二次流体通路を区
画形成すると共に、上記隔壁を良熱伝導体でかつ一定の
温度範囲内で上記一次流体通路側又は二次流体通路側に
隆起するように形状が変化する材料で形成したことを特
徴とする自己温度制御機能を有する２層パイプ。 - 【請求項２】 上記隔壁がバイメタル又は形状記憶合金
からなることを特徴とする請求項１記載の自己温度制御
機能を有する２層パイプ。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の２層パイプを複
数本に配列し、これら２層パイプの一次流体通路と二次
流体通路の出入り口にそれぞれ一次流体出入口ヘッダと
二次流体出入口ヘッダとを接続してなることを特徴とす
る熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9234584A JPH1183349A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 自己温度制御機能を有する２層パイプ及びこれを用いた熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9234584A JPH1183349A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 自己温度制御機能を有する２層パイプ及びこれを用いた熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1183349A true JPH1183349A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=16973320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9234584A Pending JPH1183349A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 自己温度制御機能を有する２層パイプ及びこれを用いた熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1183349A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002025189A1 (fr) * | 2000-09-25 | 2002-03-28 | Zexel Valeo Climate Control Corporation | Echangeur thermique et son procede de realisation |
| KR100582530B1 (ko) | 2004-12-20 | 2006-05-22 | 현대모비스 주식회사 | 가스 유량 조절 타입 하이브리드 인플레이터를 갖춘 커튼에어백장치 |
| JP2008139000A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Sharp Corp | 熱交換器用管並びに熱交換器及びそれを備えたヒートポンプ給湯機 |
| JP2016142498A (ja) * | 2015-02-04 | 2016-08-08 | トヨタ自動車株式会社 | 熱交換器 |
| US10060840B2 (en) | 2015-07-21 | 2018-08-28 | Goodrich Corporation | Methods of determining strain limits and designing devices based on strain limits |
| CN110360452A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-10-22 | 华彤 | 一种天然气站输气方法 |
| KR102538412B1 (ko) * | 2022-12-21 | 2023-05-31 | 최석인 | 수유식 튀김기용 냉각장치 |
| KR102570315B1 (ko) * | 2022-12-21 | 2023-08-24 | 최석인 | 수유식 튀김기 |
-
1997
- 1997-08-29 JP JP9234584A patent/JPH1183349A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002025189A1 (fr) * | 2000-09-25 | 2002-03-28 | Zexel Valeo Climate Control Corporation | Echangeur thermique et son procede de realisation |
| KR100582530B1 (ko) | 2004-12-20 | 2006-05-22 | 현대모비스 주식회사 | 가스 유량 조절 타입 하이브리드 인플레이터를 갖춘 커튼에어백장치 |
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| US10184733B2 (en) | 2015-02-04 | 2019-01-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Heat exchanger |
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