JP2009229032A - Leakage detecting tube and heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水と冷媒とを熱媒体として用いて構成される熱交換器において当該水および冷媒の漏洩を検知するために用いられる漏洩検知管と、この漏洩検知管を備えた熱交換器に関する。 The present invention relates to a leak detection tube used for detecting leakage of water and refrigerant in a heat exchanger configured using water and refrigerant as a heat medium, and a heat exchanger provided with the leak detection tube. .
一般に、熱交換器の構成として、大径管と、その大径管の内部に漏洩検知管としての小径管を備える構成のものが知られている。例えば、給湯器用の熱交換器においては、一般的に、大径管の内部に第1熱媒体(例えば、水)を流し、小径管(漏洩検知管、伝熱管)の内部に第2熱媒体(例えば、二酸化炭素や代替フロン等の冷媒)を流して、これらの間で熱交換を行っている。 Generally, a heat exchanger having a large-diameter tube and a small-diameter tube as a leak detection tube inside the large-diameter tube is known. For example, in a heat exchanger for a water heater, generally, a first heat medium (for example, water) is allowed to flow inside a large diameter pipe, and a second heat medium is disposed inside a small diameter pipe (leakage detection pipe, heat transfer pipe). (For example, a refrigerant such as carbon dioxide or alternative chlorofluorocarbon) is flowed to exchange heat between them.
このような熱交換器においては、運転効率を高める等の観点から、熱媒体間の熱交換性能を高めることが要求されており、その一例として、大径管に複数本の漏洩検知管(=小径管)を内包させ、大径管の内側にインナー材やバッフル材を配置した構造を有する熱交換器が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、別の例として、複数本の伝熱管(=小径管)をらせん状にねじり合わせたものを大径管に内包させた構造を有する熱交換器が知られている(例えば、特許文献2参照)。さらに別の例として、小径管(=漏洩検知管)を大径管に内包させた構造を有する熱交換器が知られている(例えば、特許文献3参照)。 In such a heat exchanger, it is required to improve the heat exchange performance between the heat media from the viewpoint of increasing the operation efficiency. As an example, a plurality of leak detection tubes (= A heat exchanger having a structure in which a small-diameter pipe is included and an inner material and a baffle material are arranged inside the large-diameter pipe is known (for example, see Patent Document 1). As another example, a heat exchanger having a structure in which a plurality of heat transfer tubes (= small-diameter tubes) are spirally twisted and enclosed in a large-diameter tube is known (for example, Patent Document 2). reference). As another example, a heat exchanger having a structure in which a small-diameter pipe (= leakage detection pipe) is included in a large-diameter pipe is known (for example, see Patent Document 3).
この特許文献1に開示された熱交換器は、小径管(漏洩検知管)の配設数を増やすことによって伝熱面積を増加させ、また、インナー材やバッフル材によって大径管を流れる熱媒体に乱流を生じさせることにより、伝熱性能を向上させるものである。また、特許文献2に開示された熱交換器は、伝熱管(小径管)をらせん状とすることで伝熱面積を増やすと共に伝熱管内を流れる熱媒体を乱流とし、大径管内を流れる熱媒体もらせん状の伝熱管によって乱流とすることによって、伝熱性能を向上させるものである。特許文献3に開示された熱交換器では、コルゲート加工が施された伝熱管の外周に平滑管を嵌合して漏洩検知管を構成し、さらに、漏洩検知管を大径管の内側に配置し、漏洩検知管と大径管との間に冷媒を流し、伝熱管内に水を流す構成となっており、低流速の場合でも優れた熱交換性能が得られるとされている。
しかしながら、特許文献1に開示された熱交換器では、漏洩検知管として平滑管を用いているために伝熱面積を広くすることができず、そのため、大径管の内側にインナー材やバッフル材を設けても、伝熱性能を飛躍的に向上させることは困難である。また、大径管の内部に配置されるインナー材やバッフル材により、大径管を流れる熱媒体の圧力損失が大きくなるという問題や、熱交換器の製造工程において漏洩検知管及びインナー材またはバッフル材を内包した大径管を所定の曲率に曲げる加工等が困難となるおそれがあり、生産性がよいとは言い難い。
However, in the heat exchanger disclosed in
特許文献2に開示された熱交換器では、複数本の伝熱管をらせん状にねじる工程において、伝熱管が中空管であるために伝熱管につぶれや折れ等の変形が生じるおそれがあり、また、この工程自体が複雑であるために、生産性がよいとは言い難い。また、大径管と複数本の伝熱管とを分離する熱交換器末端部の構成が複雑になり、この点からも生産性がよいとは言えない。
In the heat exchanger disclosed in
特許文献3に開示された熱交換器では、大径管に冷媒を流す構成としているために、冷媒の熱が大径管を通じて外部へ放熱されてしまい、これによって漏洩検知管(伝熱管)を流れる水への伝熱量が低下し、伝熱性能が低下するという問題がある。水への伝熱性能を上げるには、漏洩検知管の外径を大きくしてその表面積を大きくすることが考えられる。しかしながら、その場合、漏洩検知管内部の伝熱管の直径が大きくなり、伝熱管内を流れる水の流束が遅くなってしまうため、伝熱性能の向上にはつながらない。また、漏洩検知管の外面に邪魔板を設ける等の方法により、伝熱性能を向上させることも考えられるが、製造コストの上昇に見合う効果を得ることが難しいという問題がある。 In the heat exchanger disclosed in Patent Document 3, since the refrigerant flows through the large-diameter pipe, the heat of the refrigerant is radiated to the outside through the large-diameter pipe, thereby causing the leak detection pipe (heat transfer pipe) to be dissipated. There is a problem that the amount of heat transfer to the flowing water is reduced and the heat transfer performance is reduced. In order to improve the heat transfer performance to water, it is conceivable to increase the outer diameter of the leak detection tube to increase its surface area. However, in that case, the diameter of the heat transfer tube inside the leak detection tube becomes large, and the flux of water flowing in the heat transfer tube becomes slow, so that the heat transfer performance is not improved. Further, although it is conceivable to improve the heat transfer performance by a method such as providing a baffle plate on the outer surface of the leak detection tube, there is a problem that it is difficult to obtain an effect commensurate with an increase in manufacturing cost.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、高い熱交換性能を有し、生産性にも優れた漏洩検知管およびこの漏洩検知管を用いた熱交換器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a leak detection tube having high heat exchange performance and excellent productivity, and a heat exchanger using the leak detection tube. .
本発明に係る漏洩検知管において、請求項1に係る漏洩検知管は、内管と、前記内管の外側に嵌合する外管を備え、前記内管の内側に冷媒を流通させると共に前記外管の外側に水を流通させ、前記冷媒または前記水の漏洩を前記内管と前記外管との間に形成される漏洩路を介して検知する漏洩検知管であって、前記内管は平滑管であり、その両端の少なくとも一方の管端部が前記外管の管端部より管軸方向に突出し、かつ、前記外管は、全長の少なくとも一部の領域に管軸方向に沿って設けられた凹凸部を有し、前記凹凸部の最小径の部分で前記内管に嵌合し、前記漏洩路は、前記内管の外周面と前記外管の内周面とによって形成されていることを特徴とする。
このような構成によれば、漏洩検知管を構成する外管が凹凸部を備えることによって、この外管の外側を流通する水が撹拌されると共に、外管の管外表面積が増加する。これによって漏洩検知管の伝熱性能が向上する。また、この漏洩検知管は、外管のコルゲート加工等により容易に製造することができるため、生産性が高い。また、内管は平滑管であるから、内管の内部を流れる冷媒の圧損が小さく抑えられる。
In the leak detection tube according to the present invention, the leak detection tube according to
According to such a configuration, the outer tube constituting the leak detection tube is provided with the concavo-convex portion, whereby the water flowing outside the outer tube is agitated and the outer surface area of the outer tube is increased. This improves the heat transfer performance of the leak detection tube. Moreover, since this leak detection tube can be easily manufactured by corrugating the outer tube, etc., the productivity is high. Moreover, since the inner tube is a smooth tube, the pressure loss of the refrigerant flowing inside the inner tube can be kept small.
請求項2に係る漏洩検知管は、請求項1に記載の漏洩検知管において、前記凹凸部が、管軸方向に沿って、らせん状に形成されていることを特徴とする。
このような構成によれば、外管の外側を流通する水が一層撹拌されるため、漏洩検知管の伝熱性能がより一層向上し、この漏洩検知管を使用する熱交換器の熱交換性能がより一層向上する。
A leak detection tube according to a second aspect is the leak detection tube according to the first aspect, wherein the uneven portion is formed in a spiral shape along the tube axis direction.
According to such a configuration, since the water flowing outside the outer tube is further stirred, the heat transfer performance of the leak detection tube is further improved, and the heat exchange performance of the heat exchanger using the leak detection tube Is further improved.
請求項3に係る漏洩検知管は、請求項2に記載の漏洩検知管において、前記凹凸部では、溝深さHC1と最大外径DC1との比(HC1/DC1)が0.02以上であり、前記らせん状のねじれ角γ1が40度以上であって、条数が1以上であることを特徴とする。
このような構成によれば、らせん状に形成された凹凸部の構造が最適化されているため、外管の外側を流通する水が一層撹拌されて、漏洩検知管の伝熱性能がより一層向上する。
Leak detection tube according to claim 3 is the leak detector tube according to
According to such a configuration, since the structure of the concavo-convex portion formed in a spiral shape is optimized, the water flowing outside the outer tube is further stirred, and the heat transfer performance of the leak detection tube is further increased. improves.
請求項4に係る漏洩検知管は、内管と、前記内管の外側に嵌合する外管を備え、前記内管の内側に冷媒を流通させると共に前記外管の外側に水を流通させ、前記冷媒または前記水の漏洩を前記内管と前記外管との間に形成される漏洩路を介して検知する漏洩検知管であって、前記内管の両端の少なくとも一方の管端部は前記外管の管端部より管軸方向に突出し、かつ、前記内管と前記外管は、全長の少なくとも一部の領域に管軸方向に沿って互いに嵌合する凹凸部を有し、前記漏洩路は、前記内管の外周面と前記外管の内周面とによって形成されていることを特徴とする。
このような構成によれば、漏洩検知管を構成する内管と外管が凹凸部を備えることによって、内管の内側を流通する冷媒が撹拌されると共に内管の管内表面積が増加し、さらに外管の外側を流通する水が撹拌されると共に外管の管外表面積が増加する。そのため、漏洩検知管の伝熱性能が大きく向上する。また、このような漏洩検知管は、外管と内管とを密着させた後に外管にコルゲート加工等を施すことにより、内管にも同時に加工が施されるため製造が容易であり、生産性が高い。
The leak detection tube according to claim 4 includes an inner tube and an outer tube fitted to the outside of the inner tube, and circulates a coolant inside the inner tube and circulates water outside the outer tube, A leakage detection tube for detecting leakage of the refrigerant or the water through a leakage path formed between the inner tube and the outer tube, wherein at least one tube end portion of the both ends of the inner tube is The inner tube and the outer tube protrude from the tube end of the outer tube in the tube axis direction, and the inner tube and the outer tube have a concavo-convex portion that fits along the tube axis direction in at least a part of the entire length, and the leakage The path is formed by the outer peripheral surface of the inner tube and the inner peripheral surface of the outer tube.
According to such a configuration, the inner tube and the outer tube constituting the leak detection tube are provided with uneven portions, whereby the refrigerant flowing inside the inner tube is agitated and the inner surface area of the inner tube is increased. As the water flowing outside the outer tube is agitated, the outer surface area of the outer tube increases. Therefore, the heat transfer performance of the leak detection tube is greatly improved. In addition, such a leak detection tube is easy to manufacture because the inner tube is processed simultaneously by corrugating the outer tube after the outer tube and the inner tube are brought into close contact with each other. High nature.
請求項5に係る漏洩検知管は、請求項4に記載の漏洩検知管において、前記凹凸部はそれぞれ、管軸方向に沿って、らせん状に形成されていることを特徴とする。
このような構成によれば、外管の外側を流通する水が一層撹拌されるため、漏洩検知管の伝熱性能がより一層向上し、この漏洩検知管を使用する熱交換器の熱交換性能がより一層向上する。また、内管にも凹凸部がらせん状に形成されているために、内管の内側を流通する冷媒もまた一層撹拌されるため、漏洩検知管の伝熱性能がより一層向上する。さらに、凹凸部をらせん状とすることにより、内管の内側を流れる冷媒の圧力損失を小さく抑えることができる。
The leak detection tube according to claim 5 is the leak detection tube according to claim 4, wherein each of the concave and convex portions is formed in a spiral shape along the tube axis direction.
According to such a configuration, since the water flowing outside the outer tube is further stirred, the heat transfer performance of the leak detection tube is further improved, and the heat exchange performance of the heat exchanger using the leak detection tube Is further improved. In addition, since the concave and convex portions are formed in a spiral shape in the inner tube, the refrigerant circulating inside the inner tube is further stirred, so that the heat transfer performance of the leak detection tube is further improved. Furthermore, the pressure loss of the refrigerant flowing inside the inner tube can be reduced by making the concave and convex portions spiral.
請求項6に係る漏洩検知管は、請求項5に記載の漏洩検知管において、前記外管において前記らせん状に形成された前記凹凸部は、溝深さHC1と最大外径DC1との比(HC1/DC1)が0.02以上で、前記らせん状のねじれ角γ1が40度以上であって、条数が1以上であり、前記内管において前記らせん状に形成された前記凹凸部では、溝深さHC2と最大外径DC2との比(HC2/DC2)が0.02以上で、前記らせん状のねじれ角γ2が40度以上であって、条数が1以上であることを特徴とする。
このような構成によれば、らせん状に形成された凹凸部の構造が最適化されているため、外管の外側を流通する水が一層撹拌されて、漏洩検知管の伝熱性能がより一層向上する。さらに、内管の内側を流通する冷媒が一層撹拌されて、漏洩検知管の伝熱性能がより一層向上する。また、冷媒の圧力損失が抑えられるため、冷媒を循環させるための負荷が小さく抑えられる。
The leak detection tube according to claim 6 is the leak detection tube according to claim 5, wherein the uneven portion formed in the spiral shape in the outer tube has a groove depth HC 1 and a maximum outer diameter DC 1 . The ratio (HC 1 / DC 1 ) was 0.02 or more, the helical twist angle γ 1 was 40 degrees or more, the number of strips was 1 or more, and the spiral was formed in the inner tube In the concavo-convex portion, the ratio (HC 2 / DC 2 ) between the groove depth HC 2 and the maximum outer diameter DC 2 is 0.02 or more, and the helical twist angle γ 2 is 40 degrees or more. The number is one or more.
According to such a configuration, since the structure of the concavo-convex portion formed in a spiral shape is optimized, the water flowing outside the outer tube is further stirred, and the heat transfer performance of the leak detection tube is further increased. improves. Furthermore, the refrigerant flowing inside the inner pipe is further stirred, and the heat transfer performance of the leak detection pipe is further improved. Moreover, since the pressure loss of a refrigerant | coolant is suppressed, the load for circulating a refrigerant | coolant is restrained small.
請求項7に係る漏洩検知管は、請求項4から請求項6に係る漏洩検知管において、外管の内周面おいて管軸方向に条溝が形成されていることを特徴とする。
このような構成によれば、前記条溝が内管と外管との間に形成される漏洩路となり、腐食孔から漏洩した水または冷媒が迅速に漏洩検知管の末端に到達する。そのため、水または冷媒の漏洩を検知しやすくなる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the leak detection tube according to the fourth to sixth aspects, a groove is formed in the tube axis direction on the inner peripheral surface of the outer tube.
According to such a structure, the said groove | channel becomes a leak path formed between an inner pipe and an outer pipe, and the water or the refrigerant | coolant which leaked from the corrosion hole reaches | attains the end of a leak detection pipe rapidly. Therefore, it becomes easy to detect leakage of water or refrigerant.
請求項8に係る漏洩検知管は、請求項4から請求項6に係る漏洩検知管において、前記内管の外周面において管軸方向にリブが形成されていることを特徴とする。
このような構成によれば、前記リブによって内管と外管との間に形成される空間が漏洩路となって、腐食孔から漏洩した水または冷媒が迅速に漏洩検知管の末端に到達する。そのため、水または冷媒の漏洩を検知しやすくなる。
A leak detection tube according to an eighth aspect is the leak detection tube according to the fourth to sixth aspects, wherein a rib is formed in a tube axial direction on an outer peripheral surface of the inner tube.
According to such a configuration, the space formed between the inner tube and the outer tube by the rib serves as a leakage path, and water or refrigerant leaked from the corrosion hole quickly reaches the end of the leakage detection tube. . Therefore, it becomes easy to detect leakage of water or refrigerant.
請求項9に係る漏洩検知管は、請求項4から請求項6に係る漏洩検知管において、前記内管の外周面と前記外管の内周面のいずれか一方または両方が粗面であることを特徴とする。
このような構成によれば、内管と外管との間に表面粗さに由来する隙間が形成され、この隙間が漏洩路となって、腐食孔から漏洩した水または冷媒が迅速に漏洩検知管の末端に到達する。そのため、水または冷媒の漏洩を検知しやすくなる。
The leak detection tube according to claim 9 is the leak detection tube according to claims 4 to 6, wherein either or both of the outer peripheral surface of the inner tube and the inner peripheral surface of the outer tube are rough. It is characterized by.
According to such a configuration, a gap derived from the surface roughness is formed between the inner pipe and the outer pipe, and this gap becomes a leakage path, so that water or refrigerant leaked from the corrosion hole can be quickly detected. Reach the end of the tube. Therefore, it becomes easy to detect leakage of water or refrigerant.
請求項10に係る漏洩検知管は、請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の漏洩検知管において、前記内管の内周面において管軸方向に延びる条溝が形成されていることを特徴とする。
このような構成によれば、内管の内側を流通する冷媒が内管の内周面に形成された条溝により攪拌されると共に、管内表面積が増加する。そのため、漏洩検知管の伝熱性能が向上する。
The leak detection tube according to claim 10 is the leak detection tube according to any one of
According to such a configuration, the refrigerant flowing inside the inner tube is agitated by the grooves formed on the inner peripheral surface of the inner tube, and the surface area in the tube is increased. Therefore, the heat transfer performance of the leak detection tube is improved.
本発明に係る熱交換器において、請求項11に係る熱交換器は、水と冷媒を熱媒体として使用し、これらの熱媒体間で熱交換を行う熱交換器であって、その内側に冷媒を流通させる請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の漏洩検知管と、前記漏洩検知管を内包する水流路とを具備することを特徴とする。
このような構成によれば、前記の通りに伝熱性能に優れた漏洩検知管を用いているため、水と冷媒との間の熱交換性能に優れた熱交換器が実現される。
In the heat exchanger according to the present invention, the heat exchanger according to
According to such a configuration, as described above, since the leak detection tube excellent in heat transfer performance is used, a heat exchanger excellent in heat exchange performance between water and the refrigerant is realized.
請求項12に係る熱交換器は、請求項11に記載の熱交換器において、前記漏洩検知管を流れる冷媒と前記水流路を流れる水とが対向していることを特徴とする。
このような構成によれば、管軸方向において水と冷媒との温度差が大きい領域を長い範囲にわたって作り出すことができる。そのため、熱交換性能が一層向上する。
A heat exchanger according to a twelfth aspect is the heat exchanger according to the eleventh aspect, characterized in that the refrigerant flowing through the leak detection tube and the water flowing through the water flow channel face each other.
According to such a structure, the area | region where the temperature difference of water and a refrigerant | coolant is large in a pipe-axis direction can be produced over a long range. Therefore, the heat exchange performance is further improved.
請求項13に係る熱交換器は、請求項11または請求項12に記載の熱交換器において、前記水流路は、前記漏洩検知管を内包する水管により形成されていることを特徴とする。
このような構成によれば、水管内を流通する水全体が漏洩検知管の外管に設けられた凹凸部によって攪拌される。そのため、熱交換性能が一層向上する。
A heat exchanger according to a thirteenth aspect is the heat exchanger according to the eleventh or the twelfth aspect, wherein the water flow path is formed by a water pipe including the leak detection pipe.
According to such a structure, the whole water which distribute | circulates the inside of a water pipe is stirred by the uneven part provided in the outer pipe of the leak detection pipe. Therefore, the heat exchange performance is further improved.
請求項14に係る熱交換器は、請求項13に記載の熱交換器において、前記水管はその全長の少なくとも一部の領域に管軸方向に沿った凹凸部を有していることを特徴とする。
このような構成によれば、水管内を流通する水全体が水管に設けられた凹凸部によって一層攪拌される。そのため、熱交換性能が一層向上する。
The heat exchanger according to
According to such a structure, the whole water which distribute | circulates the inside of a water pipe is further stirred by the uneven | corrugated | grooved part provided in the water pipe. Therefore, the heat exchange performance is further improved.
請求項15に係る熱交換器は、請求項14に記載の熱交換器において、前記水管に設けられた凹凸部は、その管軸方向に沿って、らせん状に形成されており、前記水管に設けられた凹凸部のらせん方向と前記漏洩検知管を構成する外管に設けられた凹凸部のらせん方向とが逆であることを特徴とする。
このような構成によれば、水管内を流れる水の圧力損失を小さく抑えながら、水はより一層攪拌される。そのため、熱交換性能が一層向上する。
A heat exchanger according to a fifteenth aspect is the heat exchanger according to the fourteenth aspect, wherein the concavo-convex portion provided in the water pipe is formed in a spiral shape along the pipe axis direction. The spiral direction of the uneven portion provided is opposite to the spiral direction of the uneven portion provided in the outer tube constituting the leak detection tube.
According to such a configuration, the water is further stirred while the pressure loss of the water flowing in the water pipe is kept small. Therefore, the heat exchange performance is further improved.
請求項16に係る熱交換器は、請求項13から請求項15のいずれか1項に記載の熱交換器において、前記水管の内周面において管軸方向に条溝が形成されていることを特徴とする。
このような構成によれば、水管の内周面に形成された条溝によって、水管内を流れる水がより一層攪拌される。そのため、熱交換性能が一層向上する。
A heat exchanger according to a sixteenth aspect is the heat exchanger according to any one of the thirteenth to fifteenth aspects, wherein a groove is formed in a pipe axis direction on an inner peripheral surface of the water pipe. Features.
According to such a configuration, the water flowing in the water pipe is further stirred by the grooves formed on the inner peripheral surface of the water pipe. Therefore, the heat exchange performance is further improved.
請求項17に係る熱交換器は、請求項11から請求項16のいずれか1項に記載の熱交換器において、前記冷媒が二酸化炭素であることを特徴とする。
本発明に係る熱交換器は、自然冷媒である二酸化炭素を用いた場合にも良好な熱交換性能が実現される。
The heat exchanger according to
The heat exchanger according to the present invention can achieve good heat exchange performance even when carbon dioxide, which is a natural refrigerant, is used.
請求項1に係る漏洩検知管によれば、外管に凹凸部を設けることによって、伝熱面積を増大させると共に外管の外側を流れる水を攪拌することができるので、伝熱性能を向上させることができ、しかも、製造が容易である。請求項2,3に係る漏洩検知管によれば、凹凸部をらせん状に形成されているので、伝熱性能が向上すると共に水の圧力損失が抑えられる。
According to the leak detection tube of the first aspect, by providing the concavo-convex portion on the outer tube, the heat transfer area can be increased and the water flowing outside the outer tube can be stirred, so that the heat transfer performance is improved. And it is easy to manufacture. According to the leak detection pipe | tube which concerns on
請求項4に係る漏洩検知管によれば、内管と外管に凹凸部を設けることにより、伝熱面積を増大させると共に内管の内側を流通する冷媒と外管の外側を流れる水の両方を攪拌することができるので、伝熱性能を一層向上させることができ、しかも、製造が容易である。請求項5,6に係る漏洩検知管によれば、凹凸部をらせん状に形成されているので、伝熱性能が向上すると共に水と冷媒の圧力損失が抑えられる。請求項7,8に係る漏洩検知管によれば、外管の内周面に条溝を、内管の表面にリブをそれぞれ管軸方向に設けることによって、漏洩した水または冷媒を迅速に検知することができる。請求項9に係る漏洩検知管によれば、内管の外周面と外管の内周面の少なくとも一方を粗面としているので、漏洩した水または冷媒を迅速に検知することができる。請求項10に係る漏洩検知管によれば、内管の内周面に条溝が管軸方向に形成されているので、漏洩検知管の伝熱性能を向上させることができる。 According to the leak detection pipe according to claim 4, both the refrigerant flowing inside the inner pipe and the water flowing outside the outer pipe are increased by providing uneven portions on the inner pipe and the outer pipe. The heat transfer performance can be further improved, and the production is easy. According to the leak detection pipe | tube concerning the 5th, 6th aspect, since the uneven | corrugated | grooved part is formed in the helical form, heat transfer performance improves and the pressure loss of water and a refrigerant | coolant is suppressed. According to the leak detection pipes of claims 7 and 8, leaked water or refrigerant can be quickly detected by providing a groove on the inner peripheral surface of the outer pipe and a rib on the surface of the inner pipe in the axial direction. can do. According to the leak detection tube of the ninth aspect, since at least one of the outer peripheral surface of the inner tube and the inner peripheral surface of the outer tube is a rough surface, the leaked water or refrigerant can be detected quickly. According to the leak detection tube of the tenth aspect, since the groove is formed in the tube axis direction on the inner peripheral surface of the inner tube, the heat transfer performance of the leak detection tube can be improved.
請求項11に係る熱交換器によれば、伝熱性能の高い漏洩検知管を用いているために、熱交換性能の高い熱交換器が得られる。請求項12に係る熱交換器によれば、水と冷媒の流れる向きを逆にしているので、熱交換性能がさらに優れたものとなる。請求項13に係る熱交換器によれば、水流路を水管により形成しているので、水管内を流通する水全体が漏洩検知管の外管に設けられた凹凸部によって攪拌されるため、熱交換性能がさらに優れたものとなる。請求項14に係る熱交換器によれば、水管に管軸方向に沿った凹凸部を設けているので、熱交換性能がさらに優れたものとなる。 According to the heat exchanger according to the eleventh aspect, since the leak detection tube with high heat transfer performance is used, a heat exchanger with high heat exchange performance can be obtained. According to the heat exchanger according to the twelfth aspect, since the flow directions of water and the refrigerant are reversed, the heat exchange performance is further improved. According to the heat exchanger of the thirteenth aspect, since the water flow path is formed by the water pipe, the entire water flowing through the water pipe is agitated by the uneven portion provided in the outer pipe of the leak detection pipe. The exchange performance is further improved. According to the heat exchanger according to the fourteenth aspect, since the water pipe is provided with the concavo-convex portion along the tube axis direction, the heat exchange performance is further improved.
請求項15に係る熱交換器によれば、水管に設けられた凹凸部を管軸方向に沿ってらせん状に形成し、水管に設けられた凹凸部のらせん方向と漏洩検知管に設けられた凹凸部のらせん方向とを逆にしているために、水管内を流れる水の圧力損失が小さく抑えられ、しかも熱交換性能がさらに優れたものとなる。請求項16に係る熱交換器は、水管の内周面において管軸方向に条溝を形成しているために、熱交換性能がさらに優れたものとなる。請求項17に係る熱交換器によれば、二酸化炭素を用いた場合にも良好な熱交換性能が実現される。
According to the heat exchanger according to
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
《第1実施形態:漏洩検知管》
図1(a)に本発明の第1実施形態に係る漏洩検知管の管軸方向に沿った断面図を示す。この漏洩検知管10Aは、内管13と、内管13の外側に嵌合する外管12を備えた構造を有しており、内管13の内側に熱媒体としての冷媒(例えば、二酸化炭素、代替フロン等)を流通させると共に、外管12の外側に別の熱媒体としての水を流通させ、これらの熱媒体たる冷媒と水との間で熱交換を行う熱交換器(熱交換器の構成については後に詳細に説明する)に用いられ、その際に、冷媒または水の漏洩を内管13と外管12との間に形成される漏洩路17を介して検知するものである。漏洩路17の形態は、外管12と内管13のそれぞれの形態に依存するため、以下に、外管12及び内管13について説明しながら、漏洩路17の形態について説明する(後述する第2〜第4実施形態において同様)。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<< First Embodiment: Leakage Detector Tube >>
FIG. 1A shows a cross-sectional view along the tube axis direction of a leak detection tube according to the first embodiment of the present invention. The
[外管]
外管12はその全長の少なくとも一部の領域に管軸方向に沿って凹凸部12Bを有しており、外管12は凹凸部12Bの最小径の部分で内管13に嵌合している。外管12の外径は、漏洩検知管10Aが配置される水流路(図示せず)に必要量の水が流通するように設定される。外管12の内径は内管13の外径に対して相対的に決定されるが、予め内管13の外径が決定されている場合、外管12の内径は内管13の外表面に嵌合可能な寸法に設定される。また、外管12の肉厚は、外管12の外側を流通する水による腐食代を考慮した肉厚とすることがさらに好ましく、さらに、凹凸部12Bによって内管13の外表面に嵌合させるための加工を容易に行うことができる肉厚とすることが好ましい。例えば、外管12の外径はφ3〜20mm、肉厚は0.2〜2.5mm、長さは1〜30mであることが好ましい。
[Outer tube]
The
外管12の材質は、前述の通りに凹凸部12Bを形成することができる限りにおいて特に限定されず、熱交換器に用いるために必要な強度、耐食性、ろう付け性、曲げ加工性を有するものを使用することができ、例えば、熱交換器として広く用いられているJISH3300に規定する合金番号C1101の無酸素銅、合金番号C1201およびC1220のりん脱酸銅のいずれかが好ましい。また、前記の材質のみに限定する必要はなく、特に熱伝導性と耐圧強度が必要な場合は、JISH3300に規定された銅または銅合金や、例えば、CuにFe,P,Ni,Co,Mn,Sn,Si,Mg,Ag,Al等の元素より選択する1種または2種以上を総計で数%以下含有させたJISH3300に規定されていない銅合金を用いることも可能である。さらに、特に耐食性と耐圧強度が必要な場合には、JISH3300に規定された合金番号C7060、C7100、C7150などのCu−Ni系合金、TiまたはTi合金、ステンレス鋼などを用いることも可能である。また、軽量化が求められる場合には、耐食性、強度、加工性などの特性を考慮して、アルミニウム、アルミニウム合金の中から所定の特性を有するものを選択することも可能である。
The material of the
なお、熱交換器では、外管12の内部に設けられる内管13の内圧を高くして運転されることが多いため、外管12は、管外径に対する肉厚を大きくすることが多く、外管12の肉厚は、熱交換器の運転圧力に基づいて計算される耐圧強度から決定すればよい。外管12には、一般に、押出し素管を圧延、抽伸して製作される継目無し管が多く用いられるが、耐圧強度が要求値を満たせば、溶接管を用いてもよい。
Since the heat exchanger is often operated by increasing the internal pressure of the
外管12の全長の少なくとも一部の領域に管軸方向に沿って凹凸部12Bを設けることによって、外管12の外側を流れる水が撹拌され、外管12の管外表面積が増加する。このため、水の熱伝達性能が向上する。外管12に設けられた凹凸部12Bは、外管12にコルゲート加工等によって管軸方向に沿ってらせん状に形成されていることが好ましい。これにより、外管12の外側を流れる水に旋回流が与えられ、圧力損失を小さく抑えながら、水の熱伝達性能を向上させることができる。
By providing the concavo-
凹凸部12Bをらせん状に形成することによって、図1(a)に示されるように、内管13の外周面と外管12の内周面とによってらせん状の漏洩路17が形成されるため、この漏洩路17を介して冷媒または水の漏洩を迅速に検知することができる。そのため、後述する第2実施形態に係る漏洩検知管(10B)と比較すると、外管12の内表面と内管13の外表面のいずれか一方または両方の粗面化(後記する図1(c)参照)を省略することができ、また、後述する第3実施形態に係る漏洩検知管(10C)と比較すると、外管12の内周面への条溝15(後記する図2(a)参照)の形成を省略することができる利点がある。
By forming the concavo-
凹凸部12Bをらせん状に形成する場合には、その溝深さ(凹部の深さ)HC1(図1(a)参照)と最大外径DC1(図1(a)参照)との比(HC1/DC1)を0.02以上(HC1/DC1≧0.02)とすることが好ましい。なお、最大外径DC1は、漏洩検知管10Aを管軸直交断面で見たとき、凹凸部12Bにおける凸部の頂点を結ぶ円の直径であり、外管12をコルゲート加工した場合には、外管12において凹凸部12Bが形成されていない部分における外径に等しい。HC1/DC1値が0.02未満であると、外管12の外側を流れる水の撹拌効果が小さく、漏洩検知管10Aの管外表面積(外管12の管外表面積)の増加も少ないため、熱媒体たる水の熱伝達性能の向上が期待し難くなる。
When the concavo-
また、凹凸部12Bをらせん状に形成する場合には、ねじれ角γ1を40度以上(γ1≧40°)とすることが好ましい。ねじれ角γ1とは、図1(a)に示されるように、凹凸部12Bの凹部と外管12の管軸とがなす角度をいう。このねじれ角γ1が40°未満であると、外管12の外側を流通する水の撹拌効果が小さく、漏洩検知管10Aの管外表面積(外管12の管外表面積)の増加も少ないため、熱媒体たる水の熱伝達性能の向上が期待し難くなる。
Moreover, when forming the uneven | corrugated |
凹凸部12Bの条数について、図1(a)には条数が1本の形態が示されているが、凹凸部12Bの条数は複数本であってもよく、一般的には、1〜3本とされる。複数本の条を形成する場合は、前記したねじれ角γ1が互いに異なる凹凸部12Bを形成したり、ねじれ角γ1が同一で、位相が異なる凹凸部12Bを形成したりすることができる。また、複数本の条を形成することによって、条間のピッチ(凹凸部12Bのピッチ)を小さくすることが可能となり、伝熱面積(漏洩検知管10Aの管外表面積)が大きくなると共に、外管12Bの外側を流れる水の撹拌効果が大きくなるため、水の熱伝達性能が向上する。
As for the number of strips of the concavo-
なお、本発明において、凹凸部12Bはらせん状に限定されず、前記したねじれ角γ1が90°の形態、すなわち、凹凸部12Bが管軸方向に沿って、らせん状の条を形成しないもの(いわゆる、蛇腹状のもの)も含む。
In the present invention, the
[内管]
図1(a)に示すように、内管13として、漏洩検知管10Aにおいては平滑管を用いている。内管13の内径は、内管13内を冷媒が必要量流通することが可能な寸法に設定される。また、内管13の肉厚は、内管13内を流通する冷媒の圧力に耐え得るように、選定された材料(材質)の強度等を考慮して決定される。内管13の材質は特に限定されるものではく、外管12と同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。例えば、外径はφ1.5〜18mm、肉厚は0.2〜2mm、長さは1〜30mが好ましい。なお、内管13としては、外管12と同様に継目無し管を用いることが多いが、耐圧強度の要求値を満たせば、溶接管を用いてもよい。内管13内に流通させる冷媒についての詳細は、漏洩検知管10Aを備えた熱交換器20A(図5(a)等参照)について後に説明する際に、併せて述べることとする。
[Inner pipe]
As shown in FIG. 1A, a smooth tube is used as the
内管13は、その両端の少なくとも一方の管端部を外管12の管端部より管軸方向に突出している(図1(a)の端部参照)。このような構成により、熱交換器を製造する際に、漏洩検知管10Aと他の部品との接続が容易となる。この内管13の突出長さは、製造する熱交換器のサイズにも依るが、例えば、10〜100mmとすることができる。
The
《第2実施形態:漏洩検知管》
図1(b)に本発明の第2実施形態に係る漏洩検知管の管軸方向に沿った断面図を示し、図1(c)に漏洩検知管を構成する内管と外管の境界近傍の拡大断面図を示す。この漏洩検知管10Bは、内管13と、内管13の外側に嵌合する外管12を備え、内管13と外管12はそれぞれ、その全長の少なくとも一部の領域に管軸方向に沿って互いに嵌合する凹凸部13B,凹凸部12Bを有している。
<< 2nd Embodiment: Leak detection tube >>
FIG. 1B shows a cross-sectional view along the tube axis direction of the leak detection tube according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 1C shows the vicinity of the boundary between the inner tube and the outer tube constituting the leak detection tube. The expanded sectional view of is shown. The
漏洩検知管10Bは、先に説明した漏洩検知管10Aと同様に、内管13の内側に冷媒を流通させると共に、外管12の外側に水を流通させ、冷媒と水との間で熱交換を行う熱交換器に用いられ、その際に、冷媒または水の漏洩を内管13の外周面と外管12の内周面とによって形成される漏洩路17を介して検知する。
The
[外管]
外管12の凹凸部12Bと内管13の凹凸部13Bは、凹部どうし凸部どうしが重なり合うようにして嵌合している。そのため、内管13の外周面と外管12の内周面との間に漏洩路17を確保して、漏洩した水または冷媒の検知に遅れが生じないように、外管12の内周面が粗面化されていることが好ましい。このような粗面化した表面は、図1(c)に示されるように、その表面の微少な凹凸によって漏洩路17を形成する。こうして形成される漏洩路17の大きさは、例えば、粗面化されていない平滑管からなる二重構造管を嵌合させて形成される嵌合面の隙間に比べて大きなものとなる。
[Outer tube]
The concave-
外管12の内周面を粗面化する場合、その表面粗さは、管軸方向で測定した最大断面高さRtで4μm以上となることが好ましく、6μm以上となることがさらに好ましい。また、表面粗さを算術平均粗さRaで測定した場合、算術平均粗さRaは0.8μm以上であることが好ましく、1.2μm以上であることがさらに好ましい。なお、粗面化された表面は、外管12の内表面に、ショットブラストや化学研磨、化学エッチング等を行うことによって形成することができる。
When the inner peripheral surface of the
このような内周面の粗面化を除いては、外管12に要求される特性は、先に説明した漏洩検知管10Aの外管12と同じであるので、ここでの説明は省略する。
Except for such roughening of the inner peripheral surface, the characteristics required for the
[内管]
内管13においてその全長の少なくとも一部の領域に管軸方向に沿って形成された凹凸部13Bは、外管12の凹凸部12Bと、凹部どうしと凸部どうしが重なりあうようにして嵌合している。内管13に凹凸部13Bを設けることにより、内管13の内側を流通する冷媒が撹拌され、内管13の管内表面積が増加する。このため、冷媒の熱伝達性能が向上する。内管13に設けられた凹凸部13Bは、内管13にコルゲート加工等によって管軸方向に沿って、らせん状に形成されていることが好ましい。これにより、内管13の内側を流通する冷媒に旋回流が与えられ、圧力損失を小さく抑えながら、冷媒の熱伝達性能を向上させることができる。特に、冷媒として冷凍機油を含む二酸化炭素を用いる場合は、圧力損失の増加を抑えながら、平滑管に比べて伝熱性能を向上させることができる。
[Inner pipe]
The concave /
なお、凹凸部13Bは、後に漏洩検知管10Bの製造方法について説明するように、内管13として用いる平滑管の外周面と外管として用いる平滑管の内周面とを密着させた二重管に対して、その外表面からコルゲート加工を施すことにより、管軸方向に沿って、らせん状に形成することができる。
The
凹凸部13Bをらせん状に形成する場合に、その溝深さHC2(図1(b)参照)と最大外径DC2(図1(b)参照)との比(HC2/DC2)を0.02以上とする(HC2/DC2≧0.02)ことが好ましい。なお、最大外径DC2は、漏洩検知管10Bを管軸直交断面で見たとき、凹凸部13Bにおける凸部の頂点を結ぶ円の直径であり、内管13をコルゲート加工した場合には、内管13において凹凸部13Bが形成されていない部分における外径に等しい。HC2/DC2値が0.02未満であると、内管13の内側を流通する冷媒の撹拌効果が小さく、漏洩検知管10Bの管内表面積(内管13の管内表面積)の増加も少ないため、冷媒の熱伝達性能の向上が期待し難くなる。
When the
凹凸部13Bをらせん状に形成する場合には、ねじれ角γ2を40度以上(γ2≧40°)とすることが好ましい。ねじれ角γ2は、図1(b)に示されるように、凹凸部13Bの凹部と内管13の管軸とがなす角度をいい、漏洩検知管10Bでは、実質的に外管12に設けられた凹凸部12Bのねじれ角γ1と内管13に設けられた凹凸部13Bのねじれ角γ2は略等しい。ねじれ角γ2が40°未満であると、内管13の内側を流通する冷媒の撹拌効果が小さく、漏洩検知管10Bの管内表面積(内管13の管内表面積)の増加も少ないため、水の熱伝達性能の向上が期待し難くなる。
When the
内管13に形成される凹凸部13Bの条数は、外管12に形成する凹凸部12Bの条数と同じとされ、凹凸部13Bに複数本の条を形成する場合には、前記したねじれ角γ2が互いに異なる凹凸部13Bを形成したり、ねじれ角γ2が同一で位相が異なる凹凸部13Bを形成したりすることができる。また、複数本の条を形成することによって、条間のピッチ(凹凸部13Bのピッチ)を小さくすることが可能となり、伝熱面積(漏洩検知管10Bの管内表面積)が大きくなると共に、冷媒の撹拌効果が大きくなるため、冷媒の熱伝達性能が向上する。
The number of
外管12の内周面を粗面化したのと同様に、内管13の外周面もまた粗面化されていることが好ましい。これにより、図1(c)に示すように、漏洩路17を大きく形成することができ、漏洩した水または冷媒を迅速に検知することができるようになる。漏洩検知管10Bにおいては、外管12の内周面と内管13の外周面のいずれか一方が粗面化されていればよいが、両方が粗面化されていることがより好ましい。
Similarly to the roughening of the inner peripheral surface of the
《第3実施形態:漏洩検知管》
図2(a)に本発明の第3実施形態に係る漏洩検知管の管軸方向に沿った断面図を示す。この漏洩検知管10Cは、先に説明した漏洩検知管10B(図1(b)参照)の一変形例であり、漏洩検知管10Cを構成する外管12としては、その内周面に管軸方向にらせん状の条溝15が形成された内面溝付管が用いられており、この点で漏洩検知管10Bと異なる。外管12の内周面に条溝15を設けることにより、この条溝15が漏洩路17となって、漏洩した水または冷媒を迅速に検知することができるようになる。
<< Third Embodiment: Leakage Detector Tube >>
FIG. 2A shows a cross-sectional view along the tube axis direction of the leak detection tube according to the third embodiment of the present invention. This
なお、条溝15を設けることによって漏洩路17が確保されるために、外管12の内周面及び内管13の外周面を粗面化する必要はない。外管12として用いる内面溝付管は、平滑管内部に溝付プラグを挿入し、管外面に回転する転造体(転造ボール、圧延ロール)を押し当て、溝を転造する方法、または条材の表面に溝を圧延し、条の端部同士を溶接する方法により製作することができる。条溝15は、外管12または内管13のどの部分で漏洩が起こっても漏洩を検知でき、かつ、外管12と内管13の熱伝達を低下させないように設ければよく、例えばその深さが0.01〜0.2mm、管軸平行断面における条溝15のねじれ角が0°(管軸方向に平行に形成された平行条溝)〜45°、管軸直交断面における条溝15間に形成されたフィンの山頂角が10〜45°、条溝15の溝数は30〜70であることが好ましい。これらの範囲であれば、大きなコスト上昇を招くことなく漏洩検知管10Cを製造することができる。
In addition, since the
また、図示しないが、外管12の内周面に条溝15を設けない場合には、内管13は、その外周面おいて管軸方向にリブ(突条部)を備えていることが好ましい。このリブは、外管12の内周面に形成された条溝15と同様に、外管12と内管13との間に空間を形成し、この空間が漏洩路として機能する。管軸直交断面におけるリブの高さは0.02〜0.1mmとすることが好ましい。リブの高さが0.05mm未満では、外管12と内管13との間に形成される空間の漏洩路としての作用が大きくなく、一方、0.1mmを超えると.リブの成形性が低下したり、伝熱性能が低下したりするおそれがある。なお、リブは、管軸方向に平行であってもよいし、所定角度をなすようにらせん状に形成されていてもよい。
Although not shown, when the
漏洩検知管10Cのその他の構成要件は漏洩検知管10Bと同じであるので、ここでの説明は省略する。
Since the other components of the
《第4実施形態:漏洩検知管》
図2(b)に本発明の第4実施形態に係る漏洩検知管の管軸方向に沿った断面図を示す。この漏洩検知管10Dは、先に説明した漏洩検知管10A(図1(a)参照)の一変形例であり、漏洩検知管10Dを構成する内管13としては、その内周面に管軸方向にらせん状の条溝16が形成された内面溝付管が用いられており、この点で漏洩検知管10Aと異なる。漏洩検知管10Dでは、このような内面溝付管を用いることにより、内管13の内側を流通する冷媒が条溝16で撹拌され、旋回流が与えられ、内管13の管内表面積が増加する。そのため、冷媒の熱伝達性能が向上する。特に、冷媒として冷凍機油を含む二酸化炭素を用いる場合は、圧力損失の増加を抑えながら、平滑管に比べて伝熱性能を向上させることができる。漏洩検知管10Dのその他の構成要件は漏洩検知管10Aと同じであるので、ここでの説明は省略する。なお、条溝16の形状は、前記条溝15と同一であることが好ましい。
<< 4th Embodiment: Leak detection tube >>
FIG. 2B shows a cross-sectional view along the tube axis direction of the leak detection tube according to the fourth embodiment of the present invention. This
なお、前記した漏洩検知管10Cにおいて外管12として用いられている内面溝付管と、漏洩検知管10Dにおいて内管13として用いられている内面溝付管とからなる漏洩検知管も本発明の好適な一実施形態であることはいうまでもない。
In addition, a leak detection tube comprising an inner grooved tube used as the
《漏洩検知管の製造方法》
前記した漏洩検知管10A,10Bをコルゲート加工により製造する方法について説明する。図3(a)に本発明に係る漏洩検知管の製造方法を管径方向から模式的に表した図を示し、図3(b)に前記第1実施形態に係る漏洩検知管の製造方法を管軸方向から模式的に表した図を示し、図3(c)に前記第2実施形態に係る漏洩検知管の製造方法を管軸方向から模式的に表した図を示す。
《Leak detector tube manufacturing method》
A method of manufacturing the
漏洩検知管10Aの製造においては、最初に、内管13を外管12の内側に挿入する(図3(b)参照)。図3(a)に示されるように、コルゲート加工用の加工冶具62を、外管12の外表面側から所定圧で押し当てながら、外管12の管外周を移動させると同時に、外管12を所定速度で管軸方向に移動させる。これにより、外管12にらせん状の凹凸部12Bが形成され、このとき自然に内管13の管軸と外管12の管軸が略一致するように内管13は外管12の中央部に配置され、凹凸部12Bにおける凹部の内表面で内管13と嵌合し、中心外管12と内管13との間に漏洩路17が形成され、漏洩検知管10Aが製造される。なお、凹凸部12Bのねじれ角γ1は、外管12を管軸方向に移動させる速度により定めることができる。
In manufacturing the
漏洩検知管10Bの製造においては、内管13の外径と外管12の内径との差が小さく、かつ、外管12への内管13の挿入を容易に行うことができる内管13と外管12を用いる。このような内管13を外管12内に挿入し、ロール嵌合または抽伸嵌合により外管12を縮径させて、外管12全体を内管13に嵌合させた二重管とする(図3(c)参照)。次いで、図3(a)に示されるように、加工冶具62を、外管12の外表面側から所定圧で押し当てながら、外管12の管外周を移動させると同時に、外管12を所定速度で管軸方向に移動させる。これにより、外管12にらせん状の凹凸部12Bが形成されると同時に、内管13にらせん状の凹凸部13Bが形成され、凹凸部12Bと凹凸部13B同士が嵌合した漏洩検知管10Bが製造される。
In manufacturing the
なお、凹凸部12B,13Bのそれぞれの溝深さHC1,HC2はほぼ同一となり、それぞれのねじれ角γ1,γ2もほぼ同一となる(HC1=HC2、γ1=γ2)。漏洩路17は、ロール嵌合または抽伸嵌合の際に形成され、コルゲート加工を施しても、外管12と内管13との間の漏洩路17は維持される。このような漏洩検知管10Bの製造方法において、外管12として内面溝付管を用いることにより前記した漏洩検知管10Cを製造することができ、内管13として内面溝付管を用いることにより前記した漏洩検知管10Dを製造することができる。
The groove depths HC 1 and HC 2 of the concave and
《第5実施形態:熱交換器》
図4(a)に本発明の一実施形態に係る熱交換器の管端部の構成を表した斜視図を示し、図4(b)にこの熱交換器の概略構造を表した斜視図を示す。また、図5に熱交換器の管軸方向に沿った断面図を示す。熱交換器20Aは、大径管11の内部に漏洩検知管10Aが配置された二重管式の構造となっており、大径管11と漏洩検知管10Aとの間に水を流通させ、漏洩検知管10A内には冷媒を流通させるために、水と冷媒の流路を隔離するためのキャップ14を管端部に備えている。漏洩検知管10Aはキャップ14を貫通しており、大径管11はキャップ14内で開口しており、キャップ14に設けられた開口から水が大径管11に水が供給される。
<< 5th Embodiment: Heat exchanger >>
FIG. 4 (a) shows a perspective view showing the configuration of the tube end portion of the heat exchanger according to one embodiment of the present invention, and FIG. 4 (b) shows a perspective view showing the schematic structure of this heat exchanger. Show. FIG. 5 shows a cross-sectional view along the tube axis direction of the heat exchanger. The
図4(a)及び図5に示されるように、熱交換器20Aでは、水と冷媒とが対向して流れるように、つまり、水を流す方向と冷媒を流す方向とを逆にしている。これにより、管軸方向において水と冷媒との温度差が大きい領域を長い範囲にわたって作り出すことができるため、熱交換性能を向上させることができる。 As shown in FIGS. 4A and 5, in the heat exchanger 20 </ b> A, the direction of flowing water and the direction of flowing refrigerant are reversed so that the water and the refrigerant flow opposite to each other. Thereby, since the area | region where the temperature difference of water and a refrigerant | coolant is large in a pipe axis direction can be created over a long range, heat exchange performance can be improved.
[漏洩検知管]
漏洩検知管10Aの内管13内に冷媒を流通させる。冷媒としては、二酸化炭素等の自然冷媒や、代替フロン等が使用され、熱交換器20Aを給湯器用として用いる場合には、特に環境面から二酸化炭素を使用することが好ましく、二酸化炭素を超臨界状態で使用することが、熱効率の観点から、より好ましい。超臨界状態とは気相と液相の境界がなくなった状態であり、密度および粘度が気相状態に近似した低い状態であるにもかかわらず、熱伝達率が気相状態の2倍以上の高い値を示す状態を言う。
[Leak detection tube]
A refrigerant is circulated in the
漏洩検知管10Aに形成されている凹凸部12Bは、熱交換器20Aの実際の運転において、冷媒として二酸化炭素を使用する場合には、二酸化炭素の局所熱伝達率が極大となる許容温度範囲(20〜80℃)を満足する領域に形成することが好ましい。
When the carbon dioxide is used as the refrigerant in the actual operation of the
なお、熱媒体として二酸化炭素を用いる場合には、二酸化炭素そのものが潤滑作用を持たないため、熱交換システムのコンプレッサを磨耗させてしまうことがある。そのため、二酸化炭素に0.1〜6.0質量%の冷凍機油を含有させることが好ましい。冷凍機油には、ポリアルキレングリコール(PAG)等が一般的に用いられる。冷凍機油の含有量が0.1質量%未満であると潤滑効果が低く、熱交換システムのコンプレッサを磨耗させやすい。一方、冷凍機油を6.0質量%を超えて含有させると、冷媒全体の熱伝達率が低下しやすい。 In the case where carbon dioxide is used as the heat medium, the carbon dioxide itself does not have a lubricating action, so that the compressor of the heat exchange system may be worn. Therefore, it is preferable to contain 0.1 to 6.0% by mass of refrigerating machine oil in carbon dioxide. For the refrigerating machine oil, polyalkylene glycol (PAG) or the like is generally used. When the content of the refrigerating machine oil is less than 0.1% by mass, the lubrication effect is low and the compressor of the heat exchange system is easily worn. On the other hand, if the refrigerating machine oil is contained in an amount exceeding 6.0 mass%, the heat transfer coefficient of the entire refrigerant tends to be lowered.
冷媒として代替フロンを用いる場合には、熱交換器20Aの成績効率(COP)を考慮すると、ハイドロフルオロカーボン(HFC)系冷媒を用いることが好ましい。代表的なHFC系冷媒としては、R32とR125を混合した非共沸混合冷媒であるR410Aがある。HFC系冷媒もほぼ臨界状態で使用することが好ましい。
When using alternative chlorofluorocarbon as the refrigerant, it is preferable to use a hydrofluorocarbon (HFC) refrigerant in consideration of the performance efficiency (COP) of the
また、熱交換器20Aでは、大径管11内に1本の漏洩検知管10Aが配置された構造としているが、大径管11内に複数本の漏洩検知管10Aを配置した構成としてもよい。漏洩検知管10Aを複数設ける場合には、熱伝達、圧力損失の点から、大径管11内の水流路が均等に分割されるようにすることが好ましい。漏洩検知管10A自体の構造の詳細については既に説明しているので、ここでの説明は省略する。
The
[大径管]
大径管11は、漏洩検知管10Aとの間に水流路を形成するものである。大径管11の内径は、漏洩検知管10Aの外径より長く、水流路に水を流すのに十分な長さであればよく、また、大径管11は必要とされる耐圧強度を有していればよい。大径管11の寸法は、漏洩検知管10Aの寸法との関係、熱交換器20Aが組み込まれる給湯器等の寸法、熱容量、加工性を考慮して決められる。熱交換器20Aの熱交換性能や圧力損失の点から、管軸直交断面における漏洩検知管10Aの断面積(漏洩検知管10Aの本数×大径管11の管軸直交断面における漏洩検知管10Aの断面積)と、大径管11と漏洩検知管10Aとの間の水流路の断面積との比(外側流路面積/漏洩検知管断面積)が2〜10の範囲内を満足するように設定することがより好ましい。一例として、大径管11は、内径はφ8〜30mm、肉厚は0.2〜2.5mm、長さは1〜30mであることが好ましい。
[Large diameter pipe]
The
熱交換器20Aは、図4(b)に示されるように、大径管11が、巻回軸Yに対して直交する断面の形状が円形状となるように、らせん状に巻回された構造を有しており、このような構成とすることによって、熱交換器20Aをコンパクト化しながらも広い伝熱面積を確保することができる。また、巻回部には急角度に曲げられた部分がないために、水と冷媒のそれぞれの圧力損失を小さくすることができる。
In the
大径管11の巻回部の最小内径IDは、大径管11及び漏洩検知管10Aの管外径、肉厚、機械的性質(引張強さ、耐力、ばね限界値等)等に依存するが、例えば、大径管11の管外径を定数“a”とすると、巻回部の最小内径IDは“a”の6倍程度まで小さくすることが可能である。また、巻回部の高さHを小さくするために、図4(b)には一重巻き構造としたが、二重巻き構造とすることも好ましい。大径管11の巻回部においては、大径管11同士は接触していてもよいし、一定の隙間によって離間している状態としてもよい。熱交換器20Aのコンパクト化の点からは、大径管11同士を接触させることが好ましい。
The minimum inner diameter ID of the winding portion of the large-
大径管11の材質は、特に限定されず、熱交換器20Aに必要な強度、耐食性、ろう付け性、曲げ加工性を有するものを使用すればよく、例えば、漏洩検知管10Aの外管12および内管13に使用されるものとして前記した材料から適宜選択することができる。大径管11は、押出し素管を圧延、抽伸して製作される継目無し管、あるいは所定幅の板条の幅方向の端面を溶接して製作される溶接管を用いてもよい。なお、熱交換器では、JISH3300に規定する合金番号C1101の無酸素銅、合金番号C1201およびC1220のりん脱酸銅が広く用いられている。
The material of the
大径管11としては、管内面が平滑である平滑管が用いられることが多く、熱交換器20Aにおいても、図5に示されるように、平滑管を用いているが、大径管11として内面溝付管を使用してもよい。このような内面溝付管を用いることにより、大径管11内を流れる水が撹拌され、旋回流が与えられて、水の熱伝達性能を向上させることができる。
As the large-
《第6実施形態:熱交換器》
図6(a)に本発明の別の実施形態に係る熱交換器の管軸方向に沿った断面図を示す。この熱交換器20Bは、大径管11の内側に、図1(b)に示した漏洩検知管10Bが配置された二重管式の構造を有している。
<< 6th Embodiment: Heat exchanger >>
FIG. 6A shows a cross-sectional view along the tube axis direction of a heat exchanger according to another embodiment of the present invention. This
[漏洩検知管]
漏洩検知管10Bについては、既に図1(b),(c)を参照して説明しているため、ここでの説明は省略する。
[Leak detection tube]
Since the
[大径管]
大径管11の全長の少なくとも一部の領域には、管軸方向に沿って凹凸部11Bが形成されており、ここでは、大径管11の凹凸部11Bは、漏洩検知管10Bに設けられた凹凸部12Bを囲む領域に形成されている。このような構成により、大径管11内を流れる水は、漏洩検知管10Bに設けられた凹凸部13Bと大径管11に設けられた凹凸部11Bの両方により攪拌され、また、水の流路長が実質的に長くなるために、水の熱伝達性能が一層向上し、させることができる。
[Large diameter pipe]
In at least a part of the entire length of the large-
大径管11に形成する凹凸部11Bは、大径管11をコルゲート状に加工したものであることが好ましく、これにより凹凸部11Bはらせん状に形成される。このように大径管11にらせん状の凹凸部11Bを形成する際の溝深さHC3と、最大外径DC3との比(HC3/DC3)は、0.02以上(HC3/DC3≧0.02)とすることが好ましい。これにより、漏洩検知管10Bの外径と大径管11の内径との差が大きい場合にも、水を十分に攪拌して、水の熱伝達性能を向上させることができる。なお、大径管11の内部を流通する水が漏洩検知管10Bに設けられた凹凸部12Bによって十分に攪拌され、大径管11に形成される凹凸部11Bが水の攪拌を補助する程度に用いられる場合には、HC3/DC3≧0.02の関係は必ずしも満たされていなくともよい。
The concavo-
また、凹凸部11Bをらせん状に形成する場合のねじれ角γ3についても、必ずしも漏洩検知管10Bの凹凸部12Bのねじれ角γ1と同等にする必要はないが、水を十分に攪拌して水の熱伝達性能を向上させる点から、40度以上(γ3≧40°)とすることが好ましく、条数は1以上であればよい。
Further, the twist angle γ 3 when the
熱交換器20Bでは、漏洩検知管10Bに設けられた凹凸部13Bのねじれ角γ1と、大径管11に形成する凹凸部11Bのねじれ角γ3とを、らせん方向が同じとなるように設定している。これにより、大径管11の内部を流通する水に撹拌または旋回流を与えて乱流を発生させることができ、水の熱伝達性能を一層向上させて、熱交換器20Bの熱交換性能を高めることができる。
In the
なお、漏洩検知管10Bにおいて管軸方向に凹凸部12Bが形成されていない領域がある場合にも、その領域を囲む領域において大径管11に凹凸部11Bを形成することは、水の流れを乱流で維持する点から、好ましい。大径管11に凹凸部11Bを形成する場合にも、この大径管11として内面溝付管を使用することも好ましい。
Even if there is a region where the
《第7実施形態:熱交換器》
図6(b)に本発明のさらに別の実施形態に係る熱交換器の管軸方向に沿った断面図を示す。この熱交換器20Cは、大径管11の内側に図2(a)に示した漏洩検知管10Cが配置された二重管式の構造を有している。熱交換器20Cが図6(a)に示した熱交換器20Bと比べて相違している点は、熱交換器20Cを構成する大径管11に形成されている凹凸部11Bのらせん方向が、漏洩検知管10Bに形成されている凹凸部12Bのらせん方向と逆方向となっていることである。
<< Seventh Embodiment: Heat Exchanger >>
FIG. 6B shows a cross-sectional view along the tube axis direction of a heat exchanger according to still another embodiment of the present invention. The
[漏洩検知管]
漏洩検知管10Cについては、既に図2(a)を参照して説明しているため、ここでの説明は省略する。
[Leak detection tube]
The
[大径管]
熱交換器20Cでは、大径管11に設けられた凹凸部11Bのねじれ角γ3と、漏洩検知管10Bに設けられた凹凸部12Bのねじれ角γ1とをそれぞれ鋭角で規定すると、管軸に対する傾きが逆勾配となっている。これにより、水が一層攪拌されることとなり、水の熱伝達性能を向上させることができる。
[Large diameter pipe]
In the
なお、図6(b)では、γ3=−γ1として示しているが、ここでの“−”は管軸に対する傾きが逆勾配となっていることを示すものである。ここでは、ねじれ角γ1とねじれ角γ3の角度の絶対値を同じとしており、条数も同じであるために、大径管11に設けられた凹凸部11Bは、管径が大きいために、条間のピッチが長くなっている。熱交換器20Cを構成する大径管11のその他の構成要件は、先に説明した図6(a)の熱交換器20Bに準ずるため、ここでの説明は省略する。
In FIG. 6B, γ 3 = −γ 1 is shown, but “−” here indicates that the inclination with respect to the tube axis is a reverse gradient. Here, since the absolute values of the twist angle γ 1 and the twist angle γ 3 are the same and the number of threads is the same, the
次に、本発明を実施例により説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to a following example.
《実施例1》
図1(a)に示した漏洩検知管10Aに準じた構造を有する漏洩検知管を作製した。この漏洩検知管を構成する外管として、りん脱酸銅からなり、外径:φ6mm、内径:φ4.8mmの平滑管(肉厚:0.6mm)と、内管として、りん脱酸銅からなり、外径:φ4.0mm、内径:φ3.0mmの平滑管(肉厚:0.5mm)とを準備した。外管に内管を挿入した状態でコルゲート加工を実施し、外管を内管に嵌合させた。このときのコルゲート加工条件は、溝深さ(HC1):0.4mm、ねじれ角(γ1):65°、条数:3、凹凸部長さ(嵌合部長さ):5mとし(適宜、図1(a)参照)、両管端において、内管を外管から25mm突出させた(適宜、図4(a)参照)。こうして作製した2本の漏洩検知管を外径:φ15.88mm、内径:φ14.68mmの大径管に挿入し、二重管式の熱交換器とした。
Example 1
A leak detection tube having a structure according to the
《実施例2》
図2(a)に示した漏洩検知管10Cに準じた構造を有する漏洩検知管を作製した。この漏洩検知管を構成する外管として、りん脱酸銅からなり、外径:φ6.3mmの内面溝付管であって、その内面溝形状は、底肉厚:0.6mm、溝高さ:0.15mm、溝数:50、リード角(ねじれ角と同義):20°のものを準備し、また、内管として、りん脱酸銅からなり、外径:φ4.5mm、内径:φ3.3mmの平滑管(肉厚:0.6mm)を準備した。外管に内管を挿入してロールを用いて嵌合し、外径:φ6mmとした。このときのロール嵌合部の長さは5mとし、こうしてロール嵌合された管をコルゲート加工した。このときのコルゲート加工条件は、溝深さ(HC1=HC2):0.4mm、ねじれ角(γ1=γ2):65°、条数:3とし(適宜、図1(a),(b)参照)、両管端において内管を外管から25mm突出させた(適宜、図4(a)参照)。こうして作製した2本の漏洩検知管を外径:φ15.88mm、内径:φ14.68mmの大径管に挿入し、二重管式の熱交換器とした。
Example 2
A leak detection tube having a structure according to the
《実施例3》
前記実施例2で用いた漏洩検知管と同じ漏洩検知管を再作製した。作製した2本の漏洩検知管を、外径:φ15.88mmの内面溝付管であって、その内面溝形状は、底肉厚:0.6mm、溝高さ:0.15mm、溝数:40、リード角:35°であり、且つ、コルゲート加工がなされた大径管に挿入し、二重管式の熱交換器とした。この大径管のコルゲート加工条件は、溝深さ(HC3):0.4mm、ねじれ角(γ3):−65°(図6(b)参照)、条数:3とした(適宜、図6(b)参照)。なお、実施例3に係る熱交換器では、漏洩検知管においてコルゲート加工された領域でのらせん方向と、大径管においてコルゲート加工された領域でのらせん方向とが逆になっている。
Example 3
The same leak detection tube as the leak detection tube used in Example 2 was remanufactured. The produced two leak detection tubes are inner surface grooved tubes with outer diameter: φ15.88 mm, and the inner surface groove shape is bottom wall thickness: 0.6 mm, groove height: 0.15 mm, number of grooves: It was inserted into a large-diameter pipe having a lead angle of 35 ° and a corrugation process to obtain a double-pipe heat exchanger. The corrugating conditions for this large diameter tube were: groove depth (HC 3 ): 0.4 mm, twist angle (γ 3 ): −65 ° (see FIG. 6B), and number of strips: 3 (as appropriate) (Refer FIG.6 (b)). In the heat exchanger according to the third embodiment, the spiral direction in the corrugated region in the leak detection tube is opposite to the spiral direction in the corrugated region in the large diameter tube.
《比較例》
漏洩検知管を構成する外管として、りん脱酸銅からなり、外径:φ6.3mmの内面溝付管であって、その内面溝形状は、底肉厚:0.6mm、溝高さ:0.15mm、溝数:50、リード角:20°のものを準備し、また、内管として、りん脱酸銅からなり、外径:φ4.5mm、内径:φ3.3mmの平滑管(肉厚:0.6mm)を準備した。これらの外管と内管は、前記実施例2,3で用いたものと同じである。外管に内管を挿入してロールを用いて嵌合し、外径:φ6mmとした。このときのロール嵌合による嵌合部の長さは5mとし、両管端において内管を外管から25mm突出させた。こうして作製した2本の漏洩検知管を外径:φ15.88mm、内径:φ14.68mmの大径管に挿入し、二重管式の熱交換器とした。
《Comparative example》
The outer tube constituting the leak detection tube is made of phosphorous deoxidized copper, and is an inner grooved tube having an outer diameter of φ6.3 mm. The inner groove shape has a bottom wall thickness of 0.6 mm and a groove height: A 0.15 mm, groove number: 50, lead angle: 20 ° tube is prepared, and the inner tube is made of phosphorous-deoxidized copper and has an outer diameter: φ4.5 mm and an inner diameter: φ3.3 mm (meat (Thickness: 0.6 mm) was prepared. These outer tube and inner tube are the same as those used in Examples 2 and 3. The inner tube was inserted into the outer tube and fitted using a roll, and the outer diameter was 6 mm. The length of the fitting part by roll fitting at this time was set to 5 m, and the inner pipe protruded from the outer pipe by 25 mm at both pipe ends. The two leak detection tubes thus produced were inserted into a large-diameter tube having an outer diameter of φ15.88 mm and an inner diameter of φ14.68 mm to obtain a double-tube heat exchanger.
《参考例》
漏洩検知管を構成する外管として、りん脱酸銅からなり、外径:φ6.3mm、内径:φ5.1mmの平滑管(肉厚:0.6mm)を準備した。また、内管として、りん脱酸銅からなり、外径:φ4.5mm、内径:φ3.3mmの平滑管(肉厚:0.6mm)を準備し、コルゲート加工を、溝深さ(HC2):0.4mm、ねじれ角(γ2):65°、条数:3、凹凸部長さ(嵌合部長さ):5mの条件で施した。外管に内管を挿入してロールを用いて嵌合し、外径:φ6mmとした。このときのロール嵌合による嵌合部の長さは5mとし、両管端において内管を外管から25mm突出させた。こうして作製した2本の漏洩検知管を外径:φ15.88mm、内径:φ14.68mmの大径管に挿入し、二重管式の熱交換器とした。
《Reference example》
A smooth tube (wall thickness: 0.6 mm) made of phosphorous deoxidized copper and having an outer diameter of φ6.3 mm and an inner diameter of φ5.1 mm was prepared as an outer tube constituting the leak detection tube. In addition, a smooth tube (wall thickness: 0.6 mm) made of phosphorous deoxidized copper and having an outer diameter of φ4.5 mm and an inner diameter of φ3.3 mm is prepared as the inner tube, and corrugation is performed at a groove depth (HC 2). ): 0.4 mm, twist angle (γ 2 ): 65 °, number of strips: 3, uneven portion length (fitting portion length): 5 m. The inner tube was inserted into the outer tube and fitted using a roll, and the outer diameter was 6 mm. The length of the fitting part by roll fitting at this time was set to 5 m, and the inner pipe protruded from the outer pipe by 25 mm at both pipe ends. The two leak detection tubes thus produced were inserted into a large-diameter tube having an outer diameter of φ15.88 mm and an inner diameter of φ14.68 mm to obtain a double-tube heat exchanger.
《熱交換性能評価》
実施例1〜3、比較例及び参考例のそれぞれについて、5mの熱交換器を2本直列に並べた。実施例1〜3及び比較例では、大径管の内部に形成された環状の流路に20℃に調整した水を1L(リットル)/minで流し、漏洩検知管の内部に、水を流す方向とは逆の方向に、超臨界状態の二酸化炭素(圧力:9MPa、流量:1kg/min)を流して、水の出口側での温度を測定し、熱交換量を算出した。これに対して参考例では、大径管の内部に形成された環状の流路に前記の二酸化炭素を流し、漏洩検知管の内部に前記の水を流して、熱交換量を算出した。比較例の熱交換量を100とし、実施例1〜3及び参考例の熱交換量を相対値として算出した。この熱交換量は熱交換性能を表す。結果を表1に示す。
<Evaluation of heat exchange performance>
For each of Examples 1 to 3, Comparative Example, and Reference Example, two 5 m heat exchangers were arranged in series. In Examples 1 to 3 and the comparative example, water adjusted to 20 ° C. is flowed at 1 L (liter) / min through an annular flow path formed inside the large-diameter pipe, and water is allowed to flow inside the leak detection pipe. In a direction opposite to the direction, carbon dioxide in a supercritical state (pressure: 9 MPa, flow rate: 1 kg / min) was flowed, the temperature at the outlet side of water was measured, and the amount of heat exchange was calculated. On the other hand, in the reference example, the carbon dioxide was allowed to flow through an annular flow path formed inside the large-diameter tube, and the water was allowed to flow inside the leak detection tube to calculate the heat exchange amount. The heat exchange amount of the comparative example was set to 100, and the heat exchange amounts of Examples 1 to 3 and the reference example were calculated as relative values. This heat exchange amount represents the heat exchange performance. The results are shown in Table 1.
比較例に係る熱交換器は、大径管と漏洩検知管の両方が平滑管で構成されている。これに対して、実施例1に係る熱交換器では、漏洩検知管の表面にコルゲート加工による凹凸部を設けることにより、熱交換性能が20%向上することが確認された。実施例2に係る熱交換器では、漏洩検知管と大径管の両方にらせん方向が同方向である凹凸部を形成しており、このような形態とすることにより熱交換性能はさらに向上し、比較例に対して約34%向上することが確認された。さらに、実施例3に係る熱交換器では、漏洩検知管と大径管11の両方にらせん方向が逆方向となる凹凸部を形成しており、このような形態とすることにより熱交換性能はさらに向上し、比較例に対して約41%向上することが確認された。参考例に係る熱交換器は、大径管の内部に二酸化炭素を流したために、大径管の外側への放熱が生じ、これにより漏洩検知管の内部を流れる水への伝熱性能が低下して、実施例1に係る熱交換器よりも熱交換性能が低くなったものと考えられる。
In the heat exchanger according to the comparative example, both the large-diameter pipe and the leak detection pipe are constituted by smooth tubes. On the other hand, in the heat exchanger which concerns on Example 1, it was confirmed that the heat exchange performance improves by 20% by providing the uneven | corrugated | grooved part by corrugation processing on the surface of a leak detection tube. In the heat exchanger according to Example 2, the concave and convex portions having the same spiral direction are formed in both the leak detection tube and the large-diameter tube, and heat exchange performance is further improved by adopting such a form. It was confirmed that the improvement was about 34% with respect to the comparative example. Furthermore, in the heat exchanger according to Example 3, the concave and convex portions whose spiral directions are opposite to each other are formed in both the leak detection tube and the large-
10A,10B,10C,10D 漏洩検知管
11 大径管
11B 凹凸部
12 外管
12B 凹凸部
13 内管
13B 凹凸部
14 キャップ
15 条溝
16 条溝
17 漏洩路
20A,20B,20C 熱交換器
10A, 10B, 10C, 10D
Claims (17)
前記内管は平滑管であり、その両端の少なくとも一方の管端部が前記外管の管端部より管軸方向に突出し、
かつ、前記外管は、全長の少なくとも一部の領域に管軸方向に沿って設けられた凹凸部を有し、前記凹凸部の最小径の部分で前記内管に嵌合し、
前記漏洩路は、前記内管の外周面と前記外管の内周面とによって形成されていることを特徴とする漏洩検知管。 An inner tube and an outer tube fitted to the outside of the inner tube, allowing refrigerant to flow inside the inner tube and water to flow outside the outer tube, and leakage of the refrigerant or water to the inner tube A leak detection pipe for detecting through a leak path formed between the pipe and the outer pipe,
The inner tube is a smooth tube, and at least one tube end of both ends protrudes from the tube end of the outer tube in the tube axis direction,
And the outer tube has an uneven portion provided along the tube axis direction in at least a partial region of the entire length, and is fitted to the inner tube at a minimum diameter portion of the uneven portion,
The leak detection pipe, wherein the leak path is formed by an outer peripheral surface of the inner pipe and an inner peripheral face of the outer pipe.
前記内管の両端の少なくとも一方の管端部は前記外管の管端部より管軸方向に突出し、かつ、前記内管と前記外管は、全長の少なくとも一部の領域に管軸方向に沿って互いに嵌合する凹凸部を有し、
前記漏洩路は、前記内管の外周面と前記外管の内周面とによって形成されていることを特徴とする漏洩検知管。 An inner tube and an outer tube fitted to the outside of the inner tube, allowing refrigerant to flow inside the inner tube and water to flow outside the outer tube, and leakage of the refrigerant or water to the inner tube A leak detection pipe for detecting through a leak path formed between the pipe and the outer pipe,
At least one tube end at both ends of the inner tube protrudes from the tube end of the outer tube in the tube axis direction, and the inner tube and the outer tube extend in the tube axis direction in at least a part of the entire length. Have concavo-convex parts that fit together along the
The leak detection pipe, wherein the leak path is formed by an outer peripheral surface of the inner pipe and an inner peripheral face of the outer pipe.
前記内管において前記らせん状に形成された前記凹凸部は、溝深さHC2と最大外径DC2との比(HC2/DC2)が0.02以上で、前記らせん状のねじれ角γ2が40度以上であって、条数が1以上であることを特徴とする請求項5に記載の漏洩検知管。 The concave-convex portion formed in the spiral shape in the outer tube has a ratio (HC 1 / DC 1 ) between the groove depth HC 1 and the maximum outer diameter DC 1 of 0.02 or more, and the spiral twist angle γ 1 is 40 degrees or more, the number of stripes is 1 or more,
The concave-convex portion formed in the spiral shape in the inner pipe has a ratio (HC 2 / DC 2 ) between the groove depth HC 2 and the maximum outer diameter DC 2 of 0.02 or more, and the helical twist angle leak detection tube according to claim 5, gamma 2 is not more than 40 degrees, the number of threads is equal to or is 1 or more.
その内側に冷媒を流通させる請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の漏洩検知管と、
前記漏洩検知管を内包する水流路とを具備することを特徴とする熱交換器。 A heat exchanger that uses water and a refrigerant as a heat medium, and performs heat exchange between these heat mediums,
The leak detection tube according to any one of claims 1 to 10, wherein a refrigerant is circulated inside the inside,
A heat exchanger comprising a water flow path containing the leak detection tube.
前記水管に設けられた凹凸部のらせん方向と前記漏洩検知管を構成する外管に設けられた凹凸部のらせん方向とが逆であることを特徴とする請求項14に記載の熱交換器。 The concavo-convex portion provided in the water pipe is formed in a spiral shape along the pipe axis direction,
The heat exchanger according to claim 14, wherein the spiral direction of the uneven portion provided in the water pipe is opposite to the spiral direction of the uneven portion provided in the outer pipe constituting the leak detection tube.
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Cited By (2)
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JP2012193869A (en) * | 2011-03-15 | 2012-10-11 | T Rad Co Ltd | Double-pipe heat exchanger and method for manufacturing the same |
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2008
- 2008-03-25 JP JP2008077792A patent/JP2009229032A/en active Pending
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