[发明专利]气体冷却器

说明书

技术领域

本发明涉及对从气体压缩机等排出的高温的气体进行冷却的气体冷却器，尤其是涉及通过提高热交换器的传热性能而能够小型化的气体冷却器。

背景技术

为了对从气体压缩机排出的被加热成100℃以上的高温的气体进行冷却而使用气体冷却器。该气体冷却器具备使高温的气体与冷却介质进行热交换的热交换器。本热交换器的形式为壳体·和·管方式。而且作为热交换器管，已知有裸管方式(例如，专利文献1、专利文献2)和散热片·管方式。裸管方式为了增多传热面积而必须增多传热管的根数或延长传热管的长度，因而具有气体冷却器的尺寸增大的难点。尤其是伴随着气体压缩机的大容量化，在同一尺寸下，相对于更高效率地冷却高温的气体的必要性，而散热片·管方式的热交换器仅通过改变散热片间距就能够增大传热面积，因此能够将尺寸的大型化抑制成最小限度并提高传热性能。

然而，在缩小散热片间距方面存在界限，因此在散热片·管方式的热交换器中，也希望通过调整散热片间距以外的方法来提高传热性能。

众所周知，散热片·管方式的热交换器也使用于空气调和装置(以下称为空调)。在空调所使用的散热片·管方式的热交换器中，提出有用于提高传热性能的多个方法。例如，专利文献3公开有一种散热片·管方式的热交换器，当传热管的外径为D_O，被冷却气体的流动方向的传热管的排列间距为L1，与被冷却气体的流动方向垂直的方向的传热管的排列间距为L2时，满足1.2D_O≤L1≤1.8D_O，2.6D_O≤L2≤3.3D_O。而且，专利文献4提出有将散热片的宽度尺寸W形成为22.2≤W≤26.2mm的方法。

专利文献1：日本特开2008-65412号公报

专利文献2：日本特开2008-256303号公报

专利文献3：日本特开昭63-3186号公报

专利文献4：日本特开2004-245532号公报

然而，专利文献3、专利文献4等的提案主要考虑了以空调用等的热交换器为对象的情况，并未以压缩机用那样的超过100℃的被冷却气体为对象，而作为压缩机用热交换器是否能够确保规定的传热性能是不清楚的状态。

发明内容

本发明基于作为此种压缩机用气体冷却器的技术性课题而作出，其目的在于提高具备散热片·管方式的热交换器的气体冷却器的传热性能。

本发明者们为了实现上述目的而对热交换器的规格进行了研究，了解到了通过使传热管的外径为特定的范围，在100～150℃左右的被冷却气体的冷却时，能够抑制压力损失并得到高传热率。本发明是基于该见解而作出，其涉及一种气体冷却器，该气体冷却器具备热交换器，通过在从外部导入的被加热后的被冷却气体与热交换器之间进行热交换，而对被冷却气体进行冷却并向外部排出，所述气体冷却器的特征在于，热交换器具备：相互隔着规定的间隙并列设置，且使被冷却气体在该间隙中流动的多个传热散热片；贯通多个传热散热片，并沿着被冷却气体流动的方向设置多列的传热管，其中，传热管的外径d₀为20～30mm。

在本发明的气体冷却器中，与被冷却气体的流动方向正交的方向上的传热管的间距为S₁，且被冷却气体的流动方向上的传热管的间距为S₂时，S₁为30～50mm且S₂为30～50mm的情况有利于抑制压力损失并得到高传热率。

另外，在本发明的气体冷却器中，传热散热片和传热管经由填充材料接合的情况对于提高传热率来说优选。

此外，在本发明的气体冷却器中，优选，填充材料为传热性粘结剂。

在本发明的气体冷却器中，通过将冲模压入到传热管的内部而扩开传热管的外径，传热管的扩管率为0.3～1.5％的情况有利于得到高的接触传热率。其中，扩管率(％)＝{扩管后传热管外径d_TO2-扩管前传热散热片内径d_fin1}/扩管前传热散热片内径d_fin1×100≒{(冲模外径d_D+传热管壁厚Δd_T)-扩管前传热散热片内径d_fin1}/扩管前传热散热片内径d_fin1×100。

[发明效果]

根据本发明，由于能够抑制压力损失并得到高的传热率，因此即使气体冷却器(热交换器)为小型，也能够充分地冷却高温的被冷却气体。

附图说明