JP2018112381A - Water heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水熱交換器、特に、第１流体としての水が流れる第１流路が複数列形成された第１層と、第２流体としての冷媒が流れる第２流路が複数列形成された第２層と、が積層されることによって構成されており、第１流体と第２流体との熱交換を行う水熱交換器に関する。 The present invention relates to a water heat exchanger, in particular, a first layer in which a plurality of first flow paths through which water as a first fluid flows is formed, and a plurality of second flow paths through which refrigerant as a second fluid flows. It is related with the water heat exchanger which is comprised by laminating | stacking the made 2nd layer, and performs heat exchange with a 1st fluid and a 2nd fluid.
従来より、ヒートポンプ式冷暖房機やヒートポンプ式給湯機等において、第１流体としての水と、第２流体としての冷媒（フロン冷媒、自然冷媒、ブライン等）との熱交換を行う水熱交換器が使用されている。このような水熱交換器として、特許文献１（特開２０１０−１１７１０２号公報）に示すように、第１流体が流れる第１流路が複数列形成された第１層と、第２流体が流れる第２流路が複数列形成された第２層と、が積層されることによって構成されたものがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a heat pump type air conditioner or heat pump type hot water heater, a water heat exchanger that performs heat exchange between water as a first fluid and a refrigerant (such as a chlorofluorocarbon refrigerant, a natural refrigerant, or a brine) as a second fluid has been provided. It is used. As such a water heat exchanger, as shown in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-117102), a first layer in which a plurality of first flow paths through which a first fluid flows is formed, and a second fluid There is a configuration in which a second layer in which a plurality of second flow paths are formed is stacked.
上記従来の水熱交換器では、第１流路や第２流路の流路断面積を小さくすることによって高性能化及びコンパクト化を図ることができる。 In the conventional water heat exchanger, high performance and compactness can be achieved by reducing the cross-sectional area of the first flow path and the second flow path.
しかし、圧力損失の増大や流路の詰まり等を考慮すると、第１流路や第２流路の流路断面積を小さくするには限度があるため、さらなる高性能化及びコンパクト化を図るためには、流路形状の工夫等が必要になってきている。 However, considering the increase in pressure loss, clogging of the flow path, etc., there is a limit to reducing the cross-sectional area of the first flow path and the second flow path. Therefore, it is necessary to devise the shape of the flow path.
本発明の課題は、第１流体としての水が流れる第１流路が複数列形成された第１層と、第２流体としての冷媒が流れる第２流路が複数列形成された第２層と、が積層されることによって構成されており、第１流体と第２流体との熱交換を行う水熱交換器において、流路形状の工夫によって、さらなる高性能化及びコンパクト化を図ることにある。 An object of the present invention is to provide a first layer in which a plurality of first flow paths through which water as a first fluid flows is formed, and a second layer in which a plurality of second flow paths through which a refrigerant as a second fluid flows are formed. In a hydrothermal exchanger that exchanges heat between the first fluid and the second fluid, the high-performance and compact design is achieved by devising the shape of the flow path. is there.
第１の観点にかかる水熱交換器は、第１流体としての水が流れる第１流路が複数列形成された第１層と、第２流体としての冷媒が流れる第２流路が複数列形成された第２層と、が積層されることによって構成されており、第１流体と第２流体との熱交換を行う。第１流路は、第１及び第２層の積層方向に沿って第１層を見た際に、第１流路の配列方向に交差する方向に沿って第１層の一端部から他端部まで延びている。第２流路は、積層方向に沿って第２層を見た際に、第２流路の配列方向に交差する方向に沿って第２層の一端部から他端部まで延びている。そして、ここでは、第１流路が、積層方向に沿って第１層を見た際に、蛇行した形状を有している、及び／又は、第２流路が、積層方向に沿って第２層を見た際に、蛇行した形状を有している。 The water heat exchanger according to the first aspect includes a first layer in which a plurality of first flow paths through which water as a first fluid flows is formed, and a plurality of second flow paths through which refrigerant as a second fluid flows. The formed second layer is laminated to perform heat exchange between the first fluid and the second fluid. The first flow path has one end from the other end along the direction intersecting the arrangement direction of the first flow paths when the first layer is viewed along the stacking direction of the first and second layers. It extends to the part. The second flow path extends from one end of the second layer to the other end along the direction intersecting the arrangement direction of the second flow paths when the second layer is viewed along the stacking direction. And here, the first flow path has a meandering shape when the first layer is viewed along the stacking direction, and / or the second flow path is first along the stacking direction. When the two layers are viewed, it has a meandering shape.
ここでは、上記のように、第１流路や第２流路が積層方向に沿って第１層や第２層を見た際に蛇行した形状を有しているため、第１流路や第２流路がストレート形状を有している場合に比べて、水熱交換器の単位体積当たりの流路長を大きくすることができる。しかも、このような第１流路や第２流路の蛇行した形状によって伝熱促進効果を得ることができるため、第１流路や第２流路がストレート形状を有している場合に比べて、第１流路や第２流路における熱伝達率を向上させることができる。このように、ここでは、水熱交換器の高性能化及びコンパクト化を図ることができる。 Here, as described above, the first flow path and the second flow path have a meandering shape when the first layer and the second layer are viewed along the stacking direction. Compared with the case where the second flow path has a straight shape, the flow path length per unit volume of the water heat exchanger can be increased. And since the heat-transfer promotion effect can be acquired by the meandering shape of such a 1st flow path and a 2nd flow path, compared with the case where the 1st flow path and the 2nd flow path have a straight shape. Thus, the heat transfer coefficient in the first flow path and the second flow path can be improved. As described above, the performance and compactness of the water heat exchanger can be achieved here.
第２の観点にかかる水熱交換器は、第１の観点にかかる水熱交換器において、第２流体によって第１流体を加熱する場合に、第１流路が、第１流体の出口近傍に位置する第１流体出口近傍部おける流路断面積が第１流体出口近傍部よりも上流側の部分における流路断面積よりも大きくなるように形成されている。 The water heat exchanger according to the second aspect is the water heat exchanger according to the first aspect. When the first fluid is heated by the second fluid, the first flow path is in the vicinity of the outlet of the first fluid. The channel cross-sectional area in the vicinity of the first fluid outlet located is formed so as to be larger than the channel cross-sectional area in the portion upstream of the first fluid outlet vicinity.
ここでは、上記のように、第１流路について、第１流体出口近傍部おける流路断面積をその上流側の部分よりも大きくしているため、第１流路における第１流体の流速低下による熱伝達率の低下を第１流体出口近傍部だけに限定しつつ、第１流体が加熱される際に析出するスケールを第１流体出口近傍部に詰まりにくくすることができる。このように、ここでは、熱伝達率の低下を最小限に抑えつつ、水熱交換器における第１流路の詰まりを抑えることができる。 Here, as described above, since the flow passage cross-sectional area in the vicinity of the first fluid outlet is larger than the upstream portion of the first flow passage, the flow velocity of the first fluid in the first flow passage is reduced. It is possible to prevent the scale that deposits when the first fluid is heated from clogging in the vicinity of the first fluid outlet, while limiting the decrease in the heat transfer coefficient due to the above. Thus, the clogging of the first flow path in the water heat exchanger can be suppressed while minimizing the decrease in the heat transfer coefficient.
第３の観点にかかる水熱交換器は、第１又は第２の観点にかかる水熱交換器において、第２流体によって第１流体を冷却する場合に、第２流路が、第２流体の出口近傍に位置する第２流体出口近傍部おける流路断面積が第２流体出口近傍部よりも上流側の部分における流路断面積よりも大きくなるように形成されている。 In the water heat exchanger according to the third aspect, when the first fluid is cooled by the second fluid in the water heat exchanger according to the first or second aspect, the second flow path is formed of the second fluid. The channel cross-sectional area in the vicinity of the second fluid outlet located in the vicinity of the outlet is formed to be larger than the channel cross-sectional area in the upstream portion of the vicinity of the second fluid outlet.
ここでは、上記のように、第２流路について、第２流体出口近傍部おける流路断面積をその上流側の部分よりも大きくしているため、第２流路における第２流体の流速低下による熱伝達率の低下を第２流体出口近傍部だけに限定しつつ、蒸発に伴って増加するガス成分を多く含む第２流体を第２流体出口近傍部にスムーズに流すことができる。このように、ここでは、熱伝達率の低下を最小限に抑えつつ、水熱交換器における第２流路の圧力損失の増大を抑えることができる。 Here, as described above, since the flow passage cross-sectional area in the vicinity of the second fluid outlet is larger than the upstream portion of the second flow passage, the flow velocity of the second fluid in the second flow passage is reduced. The second fluid containing a large amount of gas components that increase with evaporation can be smoothly flowed to the vicinity of the second fluid outlet, while the decrease in the heat transfer coefficient due to the above is limited only to the vicinity of the second fluid outlet. As described above, here, it is possible to suppress an increase in the pressure loss of the second flow path in the water heat exchanger while minimizing a decrease in the heat transfer coefficient.
以上の説明に述べたように、本発明によれば、水熱交換器の単位体積当たりの流路長を大きくすることができ、第１流路や第２流路における熱伝達率を向上させることができるため、水熱交換器の高性能化及びコンパクト化を図ることができる。 As described above, according to the present invention, the channel length per unit volume of the water heat exchanger can be increased, and the heat transfer coefficient in the first channel and the second channel is improved. Therefore, high performance and compactness of the water heat exchanger can be achieved.
以下、本発明にかかる水熱交換器の実施形態及びその変形例について、図面に基づいて説明する。尚、本発明にかかる水熱交換器の具体的な構成は、下記の実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。 Hereinafter, an embodiment of a water heat exchanger concerning the present invention and its modification are described based on a drawing. In addition, the specific structure of the water heat exchanger concerning this invention is not restricted to the following embodiment and its modification, It can change in the range which does not deviate from the summary of invention.
（１）構成及び特徴
図１〜４は、本発明の一実施形態にかかる水熱交換器１を示す図である。
(1) Configuration and Features FIGS. 1 to 4 are views showing a
水熱交換器１は、ヒートポンプ式冷暖房機やヒートポンプ式給湯機等において、第１流体としての水と、第２流体としての冷媒との熱交換を行う熱交換器である。以下の説明では、図１〜３に示された水熱交換器１の紙面手前側の面を基準として、「上」、「下」、「左」、「右」、「縦」、「横」などの方向を示す表現を使用するが、これらの表現は、説明の便宜上の表現であって、水熱交換器１及びその構成部分の実際の配置を意味するものではない。
The
水熱交換器１は、主として、第１流体と第２流体との熱交換を行う熱交換部３が設けられたケーシング２と、第１流体の出入口となる第１出入口管４ａ、４ｂと、第２流体の出入口となる第２出入口管５ａ、５ｂと、を有している。
The
熱交換部３は、第１流体が流れる第１流路１１が複数列形成された第１層１０と、第２流体が流れる第２流路２１が複数列形成された第２層２０と、が積層されることによって構成されている。ここで、第１層１０と第２層２０とが積層される方向（ここでは、図１〜３の紙面手前側から紙面奥側の方向）を積層方向とする。また、複数の第１流路１１が並ぶ方向（ここでは、図２の紙面左右方向）を第１流路１１の配列方向とし、複数の第２流路２１が並ぶ方向（ここでは、図３の紙面上下方向）を第２流路２１の配列方向とする。そして、第１流路１１は、第１及び第２層１０、２０の積層方向に沿って第１層１０を見た際に、第１流路１１の配列方向に交差する方向（ここでは、図２の紙面上下方向、縦方向）に沿って第１層１０の一端部（図２における第１層１０の上端部）から他端部（図２における第１層１０の下端部）まで延びている。また、第２流路２１は、第１及び第２層１０、２０の積層方向に沿って第２層２０を見た際に、第２流路２１の配列方向に交差する方向（ここでは、図３の紙面左右方向、横方向）に沿って第２層２０の一端部（図３における第２層２０の左端部）から他端部（図３における第２層２０の右端部）まで延びている。このように、ここでは、第１流路１１と第２流路２０とが直交流をなすように配置されている。
The
そして、ここでは、第１流路１１が、積層方向に沿って第１層１０を見た際に、蛇行した形状を有している。具体的には、第１流路１１が、第１流路１１の配列方向（ここでは、図２の紙面左右方向）に直線的に（すなわち、角張って）蛇行しながら第１流路１１の配列方向に交差する方向（ここでは、縦方向）に延びている。第１流路１１は、第１層１０の一端部から他端部に至るまでに３回以上蛇行していることが好ましい。また、第２流路２１が、積層方向に沿って第２層２０を見た際に、蛇行した形状を有している。具体的には、第２流路２１が、第２流路２１の配列方向（ここでは、図３の紙面上下方向）に直線的に（すなわち、角張って）蛇行しながら第２流路２１の配列方向に交差する方向（ここでは、横方向）に延びている。第２流路２１は、第２層２０の一端部から他端部に至るまでに３回以上蛇行していることが好ましい。
Here, the
また、ここでは、第１層１０及び第２層２０の積層構造を有する熱交換部３は、第１流路１１をなす溝が片面に形成された第１板材１２と、第２流路２１をなす溝が片面に形成された第２板材２２と、が交互に積層されることによって構成されている。第１及び第２板材１２、２２は、金属製の素材で形成されている。第１流路１１や第２流路２１をなす溝は、例えば、第１及び第２板材１２、２２に機械加工やエッチング加工を施すことによって形成されている。そして、このような溝加工がなされた第１及び第２板材１２、２２を所定数積層した後に、例えば、拡散接合等の接合処理を用いて第１及び第２板材１２、２２間を接合することによって、第１層１０及び第２層２０の積層構造を有する熱交換部３が得られている。尚、ここでは、第１及び第２板材１２、２２の両方の片面に流路１１、２１をなす溝が形成されているが、これに限定されるものではなく、第１及び第２板材１２、２２のいずれか一方の両面に流路１１、２１をなす溝が形成されていてもよいし、第１及び第２板材１２、２２の両方の両面に流路１１、２１をなす溝が形成されていてもよい。
In addition, here, the
第１出入口管４ａ、４ｂは、ここでは、ケーシング２の上部及び下部に設けられている。ケーシング２には、その上部に第１流路１１の上端部間を合流させる空間が形成された第１ヘッダ部６と、その下部に第１流路１１の下端部間を合流させる空間が形成された第１ヘッダ部７と、が設けられている。そして、第１出入口管４ａは、第１ヘッダ部６を介して第１流路１１の上端部に連通しており、第１出入口管４ｂは、第１ヘッダ部７を介して第１流路１１の下端部に連通している。第２出入口管５ａ、５ｂは、ここでは、ケーシング２の左部及び右部に設けられている。ケーシング２には、その左部に第２流路２１の左端部間を合流させる空間が形成された第２ヘッダ部８と、その右部に第２流路２１の右端部間を合流させる空間が形成された第２ヘッダ部９と、が設けられている。そして、第２出入口管５ａは、第２ヘッダ部８を介して第２流路２１の左端部に連通しており、第２出入口管５ｂは、第２ヘッダ部９を介して第２流路２１の右端部に連通している。
Here, the first inlet /
このような構成を有する水熱交換器１では、例えば、第２流体によって第１流体を加熱する場合に、第１出入口管４ｂを第１流体の入口とし、第１出入口管４ａを第１流体の出口とし、第２出入口管５ｂを第２流体の入口とし、第２出入口管５ａを第２流体の出口とすることができる。そして、この場合には、水熱交換器１は、第１流体が第１流路１１を下から上に向かって流れるとともに加熱され、第２流体が第２流路２１を右から左に向かって流れるとともに冷却される熱交換器として機能することになる。また、水熱交換器１では、例えば、第２流体によって第１流体を冷却する場合に、第１出入口管４ｂを第１流体の入口とし、第１出入口管４ａを第１流体の出口とし、第２出入口管５ａを第２流体の入口とし、第２出入口管５ｂを第２流体の出口とすることができる。そして、この場合には、水熱交換器１は、第１流体が第１流路１１を下から上に向かって流れるとともに冷却され、第２流体が第２流路２１を左から右に向かって流れるとともに加熱される熱交換器として機能することになる。
In the
このような水熱交換器１では、上記のように、第１流路１１や第２流路２１が積層方向に沿って第１層１０や第２層２０を見た際に蛇行した形状を有しているため、第１流路１１や第２流路２１がストレート形状を有している場合に比べて、水熱交換器１の単位体積当たりの流路長を大きくすることができる。しかも、このような第１流路１１や第２流路２１の蛇行した形状によって伝熱促進効果を得ることができるため、第１流路１１や第２流路２１がストレート形状を有している場合に比べて、第１流路１１や第２流路２１における熱伝達率を向上させることができる。このように、ここでは、水熱交換器１の高性能化及びコンパクト化を図ることができる。
In such a
（２）変形例１
上記実施形態の水熱交換器１では、図２、３に示すように、第１及び第２流路１１、２１が、直線的に（すなわち、角張って）蛇行した形状を有しているが、これに限定されるものではない。
(2)
In the
例えば、図５、６に示すように、第１及び第２流路１１、２１が、曲線的に（すなわち、角張らずに丸みを帯びて）蛇行した形状であってもよい。
For example, as shown in FIGS. 5 and 6, the first and
本変形例の構成においても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。 Also in the configuration of the present modification, it is possible to obtain the same operational effects as in the above embodiment.
（３）変形例２
上記実施形態及び変形例１の水熱交換器１では、第１及び第２流路１１、２１の両方が蛇行した形状を有しているが、第１流路１１又は第２流路２１だけが蛇行した形状を有していてもよい。
(3)
In the
例えば、第２流路２１が図３、６に示すような蛇行した形状を有し、かつ、第１流路１１が図７に示すようなストレート形状を有していてもよい。また、これとは逆に、第１流路１１が図２、５に示すような蛇行した形状を有し、かつ、第２流路２１が図８に示すようなストレート形状を有していてもよい。
For example, the
本変形例の構成においても、上記実施形態及び変形例１と同様の作用効果を得ることができる。
Also in the configuration of this modification, the same effects as those of the above-described embodiment and
（４）変形例３
上記実施形態及び変形例１、２の水熱交換器１では、第１流路１１と第２流路２１とが直交流をなすように配置されているが、これに限定されるものではない。
(4)
In the
例えば、横方向に沿って第２層２０の一端部（図３における第２層２０の左端部）から他端部（図３における第２層２０の右端部）まで延びていた第２流路２１を、図９、１０に示すように、縦方向に沿って第２層２０の一端部（図１０における第２層２０の下端部）から他端部（図１０における第２層２０の上端部）まで延びるようにして、第１流路１１と第２流路２１とが対向流（又は並行流）をなすように配置してもよい。この場合には、第２出入口管５ａ、５ｂ及び第２ヘッダ８、９をケーシング２の下部及び上部に設けることになる。この構成では、第２流体によって第１流体を加熱する場合に、第１流体が第１流路１１を下から上に向かって流れるとともに加熱され、第２流体が第２流路２１を上から下に向かって流れるとともに冷却される熱交換器として機能することになる。また、この構成では、第２流体によって第１流体を冷却する場合に、第１流体が第１流路１１を下から上に向かって流れるとともに冷却され、第２流体が第２流路２１を下から上に向かって流れるとともに加熱される熱交換器として機能することになる。
For example, the second flow path that extends from one end of the second layer 20 (the left end of the
本変形例の構成においても、上記実施形態及び変形例１、２と同様の作用効果を得ることができる。
Also in the configuration of the present modification, it is possible to obtain the same functions and effects as in the above embodiment and
（５）変形例４
上記実施形態及び変形例１、２の水熱交換器１では、第１流路１１と第２流路２１とが直交流をなすように配置されているが、これに限定されるものではない。
(5) Modification 4
In the
例えば、第２流路２１を複数の流路群に区分するとともに、これらの流路群が直列に接続されるようにして、第１流路１１と第２流路２１とが直交対向流（又は直交並行流）をなすように配置してもよい。具体的には、図１１に示す構成では、第２流路２１を第２流路２１の配列方向（ここでは、図１１の紙面上下方向）に３つの流路群２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃに区分している。そして、第２ヘッダ９に仕切部材を設ける等によって、第２ヘッダ９内の空間を、第２出入口管５ｂ及び流路群２１Ａを構成する第２流路２１の右端部に連通する空間９ａと、流路群２１Ｂ、２１Ｃを構成する第２流路２１の右端部に連通する空間９ｂと、に区分している。また、第２ヘッダ８に仕切部材を設ける等によって、第２ヘッダ８内の空間を、第２出入口管５ａ及び流路群２１Ｃを構成する第２流路２１の左端部に連通する空間８ａと、流路群２１Ａ、２１Ｂを構成する第２流路２１の左端部に連通する空間８ｂと、に区分している。これにより、第２流路２１の流路群２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃが、第２ヘッダ８、９を介して直列に接続され、第１流路１１と第２流路２１とが直交対向流（又は直交並行流）をなすように配置されている。この構成では、第２流体によって第１流体を加熱する場合に、第１流体が第１流路１１を下から上に向かって流れるとともに加熱され、第２流体が第２流路２１を流路群２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの順に左右に折り返しながら上から下に向かって流れるとともに冷却される熱交換器として機能することになる。また、この構成では、第２流体によって第１流体を冷却する場合に、第１流体が第１流路１１を下から上に向かって流れるとともに冷却され、第２流体が第２流路２１を流路群２１Ｃ、２１Ｂ、２１Ａの順に左右に折り返しながら下から上に向かって流れるとともに加熱される熱交換器として機能することになる。
For example, the
尚、図１１に示す構成では、第２ヘッダ８、９内の空間を、流路群２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃが直列に接続されるように空間８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂに区分しているが、これに限定されるものではない。例えば、図１２に示すように、第２流路２１の左端部や右端部に空間８ｂ、９ｂと同じ機能を有する接続流路２９ａ、２９ｂを形成してもよい。すなわち、流路群２１Ａ、２１Ｂを構成する第２流路２１の左端部間を連通させる接続流路２９ａ、及び、流路群２１Ｂ、２１Ｃを構成する第２流路２１の右端部間を連通させる接続流路２９ｂを第２層２０に形成するのである。ここでは、第２板材２２に接続流路２９ａ、２９ｂをなす溝を形成することができる。この場合には、第２ヘッダ８を図１１の空間８ａに対応する空間だけを有するものにし、第２ヘッダ９を図１１の空間９ａに対応する空間だけを有するものにすることができる。
In the configuration shown in FIG. 11, the space in the
本変形例の構成においても、上記実施形態及び変形例１、２と同様の作用効果を得ることができる。
Also in the configuration of the present modification, it is possible to obtain the same functions and effects as in the above embodiment and
（６）変形例５
上記実施形態及び変形例１〜４の水熱交換器１では、第２流体によって第１流体としての水を加熱する場合に、第１流路１１にスケールが析出して、第１流路１１が詰まるおそれがある。
(6) Modification 5
In the
そこで、ここでは、このようなスケール析出による第１流路１１の出口近傍の部分の詰まりを抑えるために、例えば、図１３に示すように、第１流路１１について、第１流体の出口近傍に位置する第１流体出口近傍部１１ａおける流路断面積Ｓ１１ａが、第１流体出口近傍部１１ａよりも上流側の部分１１ｂにおける流路断面積Ｓ１１ｂよりも大きくなるように形成している。ここでは、第１流体出口近傍部１１ａにおける第１流路１１の流路幅Ｗ１１ａを第１流体出口近傍部１１ａよりも上流側の部分１１ｂにおける流路幅Ｗ１１ｂよりも大きくなるように形成することによって、流路断面積Ｓ１１ａを流路断面積Ｓ１１ｂよりも大きくなるようにしている。また、第１流体出口近傍部１１ａとは、第１流路１１の入口側（ここでは、第１出入口管４ｂ側の端部）から出口側（ここでは、第１出入口管４ａ側の端部）に至るまでの流路長のうち出口側寄りの２０〜５０％の流路長を有する部分をいう。
Therefore, here, in order to suppress clogging of the portion near the outlet of the
また、図１３に示された第１流路１１の構成とは異なり、第１流体出口近傍部１１ａにおける流路数が、第１流体出口近傍部１１ａよりも上流側の部分における流路数よりも少なくなるように第１流路１１を合流させるようにしてもよい。例えば、図１４に示すように、第１流路１１の配列方向に隣り合う２本の第１流路１１を第１流体出口近傍部１１ａにて合流させて１本にすることで、合流後の第１流体出口近傍部１１ａにおける流路幅Ｗ１１ａを、合流前の第１流体出口近傍部１１ａよりも上流側の部分１１ｂにおける流路幅Ｗ１１ｂの合計よりも大きくなるように形成してもよい。これにより、合流後の第１流体出口近傍部１１ａにおける流路断面積Ｓ１１ａが、合流前の第１流体出口近傍部１１ａよりも上流側の部分１１ｂにおける流路断面積Ｓ１１ｂの合計よりも大きくすることができる。
Further, unlike the configuration of the
このような水熱交換器１では、上記のように、第１流路１１について、第１流体出口近傍部１１ａおける流路断面積Ｓ１１ａをその上流側の部分１１ｂよりも大きくしているため、第１流路１１における第１流体の流速低下による熱伝達率の低下を第１流体出口近傍部１１ａだけに限定しつつ、第１流体が加熱される際に析出するスケールを第１流体出口近傍部１１ａに詰まりにくくすることができる。このように、ここでは、上記実施形態及び変形例１〜４と同様の作用効果を得ることができるだけでなく、熱伝達率の低下を最小限に抑えつつ、水熱交換器１における第１流路１１の詰まりを抑えることができる。
In such a
（７）変形例６
上記実施形態及び変形例１〜５の水熱交換器１では、第２流体としての冷媒によって第１流体を冷却する場合に、第２流体の蒸発に伴って第２流路２１を流れるガス成分が多くなり、第２流路２１の圧力損失が増大するおそれがある。
(7)
In the
そこで、ここでは、このような第２流体の蒸発による第２流路２１の圧力損失の増大を抑えるために、例えば、図１５に示すように、第２流路２１について、第２流体の出口近傍に位置する第２流体出口近傍部２１ａおける流路断面積Ｓ２１ａが、第２流体出口近傍部２１ａよりも上流側の部分２１ｂにおける流路断面積Ｓ２１ｂよりも大きくなるように形成している。ここでは、第２流体出口近傍部２１ａにおける第２流路２１の流路幅Ｗ２１ａを第２流体出口近傍部２１ａよりも上流側の部分２１ｂにおける流路幅Ｗ２１ｂよりも大きくなるように形成することによって、流路断面積Ｓ２１ａを流路断面積Ｓ２１ｂよりも大きくなるようにしている。また、第２流体出口近傍部２１ａとは、第２流路２１の入口側（ここでは、第２出入口管５ａ側の端部）から出口側（ここでは、第２出入口管５ｂ側の端部）に至るまでの流路長のうち出口側寄りの２０〜５０％の流路長を有する部分をいう。また、第１流路１１と第２流路２１とが直交対向流（又は直交並行流）をなすように配置してもよい。
Therefore, here, in order to suppress the increase in the pressure loss of the
また、上記変形例４のような第２流路２１を複数の流路群２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃに区分するとともにこれらの流路群２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃが直列に接続された構成においても、図１５に示される構成と同様に、第２流体出口近傍部２１ａにおける第２流路２１の流路幅Ｗ２１ａを大きくする構成を採用することができる。この場合には、例えば、図１６に示すように、第２流体の出口近傍に位置する流路群２１Ａを第２流体出口近傍部２１ａとし、流路群２１Ｂ、２１Ｃを第２流体出口近傍部２１ａよりも上流側の部分２１ｂとして、流路群２１Ａを構成する流路群２１Ａを構成する第２流路２１の流路幅Ｗ２１ａを流路群２１Ｂ、２１Ｃを構成する第２流路２１の流路幅Ｗ２１ｂよりも大きくなるように形成すればよい。
Also in the configuration in which the
また、図１５に示された第２流路２１の構成とは異なり、第２流体出口近傍部２１ａにおける流路数が、第２流体出口近傍部２１ａよりも上流側の部分における流路数よりも少なくなるように第２流路２１を合流させるようにしてもよい。例えば、図１７に示すように、第２流路２１の配列方向に隣り合う２本の第２流路２１を第２流体出口近傍部２１ａにて合流させて１本にすることで、合流後の第２流体出口近傍部２１ａにおける流路幅Ｗ２１ａを、合流前の第２流体出口近傍部２１ａよりも上流側の部分２１ｂにおける流路幅Ｗ２１ｂの合計よりも大きくなるように形成してもよい。これにより、合流後の第２流体出口近傍部２１ａにおける流路断面積Ｓ２１ａが、合流前の第２流体出口近傍部２１ａよりも上流側の部分２１ｂにおける流路断面積Ｓ２１ｂの合計よりも大きくすることができる。
Further, unlike the configuration of the
また、図１７に示される第２流路２１を第２流体出口近傍部２１ａにおいて合流させることによって流路断面積Ｓ２１ａを流路断面積Ｓ２１ｂの合計よりも大きくする構成とは逆に、第２流体出口近傍部２１ａにおける流路数を第２流体出口近傍部２１ａよりも上流側の部分２１ｂにおける流路数よりも多くなるように分岐させることによって流路断面積Ｓ２１ａの合計を流路断面積Ｓ２１ｂの合計よりも大きくしてもよい。例えば、上記変形例４のような第２流路２１を複数の流路群２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃに区分するとともにこれらの流路群２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃが直列に接続された構成において、図１８に示すように、第２流体の出口近傍に位置する流路群２１Ａを第２流体出口近傍部２１ａとし、流路群２１Ｂ、２１Ｃを第２流体出口近傍部２１ａよりも上流側の部分２１ｂとして、流路群２１Ａを構成する第２流路２１の流路数Ｎ２１ａを流路群２１Ｂ、２１Ｃにおける流路数Ｎ２１ｂよりも多くなるようにすればよい。尚、ここでは、各第２流路２１の流路幅Ｗ２１ａ、Ｗ２１ｂ（流路断面積Ｓ２１ａ、Ｓ２１ｂ）は同じであり、流路数を変えることによって流路群２１Ａにおける流路断面積Ｓ２１ａと流路群２１Ｂ、２１Ｃにおける流路断面積Ｓ２１ｂの合計を変えるようにしている。
In contrast to the configuration in which the
このような水熱交換器１では、上記のように、第２流路２１について、第２流体出口近傍部２１ａおける流路断面積Ｓ２１ａをその上流側の部分２１ｂよりも大きくしているため、第２流路２１における第２流体の流速低下による熱伝達率の低下を第２流体出口近傍部２１ａだけに限定しつつ、蒸発に伴って増加するガス成分を多く含む第２流体を第２流体出口近傍部２１ａにスムーズに流すことができる。このように、ここでは、上記実施形態及び変形例１〜５と同様の作用効果を得ることができるだけでなく、熱伝達率の低下を最小限に抑えつつ、水熱交換器１における第２流路２１の圧力損失の増大を抑えることができる。
In such a
また、図１８に示される構成のように、第２流体出口近傍部２１ａおける流路数Ｎ２１ａをその上流側の部分２１ｂにおける流路数Ｎ２１ａを多くした構成では、水熱交換器１における第２流路２１の圧力損失の増大を抑えるだけでなく、第２流体の入口近傍における流路数が少なくなることで、第２流体の第２流路２１における分配性能を良好に保つことができる。特に、図１８に示す構成では、流路群２１Ａにおける流路数Ｎ２１ａをそれより上流側の流路群２１Ｂ、２１Ｃにおける流路数Ｎ２１ｂよりも多くするだけでなく、流路群２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの順、すなわち、第２流体の入口近傍に近づくにつれて、流路数が少なくなっているため、第２流体の第２流路２１における分配性能に有効に寄与している。
Further, as in the configuration shown in FIG. 18, in the configuration in which the number of flow paths N21a in the second fluid
本発明は、第１流体としての水が流れる第１流路が複数列形成された第１層と、第２流体としての冷媒が流れる第２流路が複数列形成された第２層と、が積層されることによって構成されており、第１流体と第２流体との熱交換を行う水熱交換器に対して、広く適用可能である。 The present invention includes a first layer in which a plurality of first flow paths through which water as a first fluid flows, a second layer in which a plurality of second flow paths through which a refrigerant as a second fluid flows, Are laminated, and can be widely applied to a water heat exchanger that performs heat exchange between the first fluid and the second fluid.
１ 水熱交換器
１０ 第１層
１１ 第１流路
１１ａ 第１流体出口近傍部
１１ｂ 第１流体出口近傍部よりも上流側の部分
２０ 第２層
２１ 第２流路
２１ａ 第２流体出口近傍部
２１ｂ 第２流体出口近傍部よりも上流側の部分
DESCRIPTION OF
本発明は、水熱交換器、特に、第１流体としての水が流れる第１流路が複数列形成された第１層と、第２流体としての冷媒が流れる第２流路が複数列形成された第２層と、が積層されることによって構成されており、第１流体と第２流体との熱交換を行う水熱交換器に関する。 The present invention relates to a water heat exchanger, in particular, a first layer in which a plurality of first flow paths through which water as a first fluid flows is formed, and a plurality of second flow paths through which refrigerant as a second fluid flows. It is related with the water heat exchanger which is comprised by laminating | stacking the made 2nd layer, and performs heat exchange with a 1st fluid and a 2nd fluid.
従来より、ヒートポンプ式冷暖房機やヒートポンプ式給湯機等において、第１流体としての水と、第２流体としての冷媒（フロン冷媒、自然冷媒、ブライン等）との熱交換を行う水熱交換器が使用されている。このような水熱交換器として、特許文献１（特開２０１０−１１７１０２号公報）に示すように、第１流体が流れる第１流路が複数列形成された第１層と、第２流体が流れる第２流路が複数列形成された第２層と、が積層されることによって構成されたものがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a heat pump type air conditioner or heat pump type hot water heater, a water heat exchanger that performs heat exchange between water as a first fluid and a refrigerant (such as a chlorofluorocarbon refrigerant, a natural refrigerant, or a brine) as a second fluid has been provided. It is used. As such a water heat exchanger, as shown in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-117102), a first layer in which a plurality of first flow paths through which a first fluid flows is formed, and a second fluid There is a configuration in which a second layer in which a plurality of second flow paths are formed is stacked.
上記従来の水熱交換器では、第１流路や第２流路の流路断面積を小さくすることによって高性能化及びコンパクト化を図ることができる。 In the conventional water heat exchanger, high performance and compactness can be achieved by reducing the cross-sectional area of the first flow path and the second flow path.
しかし、圧力損失の増大や流路の詰まり等を考慮すると、第１流路や第２流路の流路断面積を小さくするには限度があるため、さらなる高性能化及びコンパクト化を図るためには、流路形状の工夫等が必要になってきている。 However, considering the increase in pressure loss, clogging of the flow path, etc., there is a limit to reducing the cross-sectional area of the first flow path and the second flow path. Therefore, it is necessary to devise the shape of the flow path.
本発明の課題は、第１流体としての水が流れる第１流路が複数列形成された第１層と、第２流体としての冷媒が流れる第２流路が複数列形成された第２層と、が積層されることによって構成されており、第１流体と第２流体との熱交換を行う水熱交換器において、流路形状の工夫によって、さらなる高性能化及びコンパクト化を図ることにある。 An object of the present invention is to provide a first layer in which a plurality of first flow paths through which water as a first fluid flows is formed, and a second layer in which a plurality of second flow paths through which a refrigerant as a second fluid flows are formed. In a hydrothermal exchanger that exchanges heat between the first fluid and the second fluid, the high-performance and compact design is achieved by devising the shape of the flow path. is there.
第１及び第２の観点にかかる水熱交換器は、第１流体としての水が流れる第１流路が複数列形成された第１層と、第２流体としての冷媒が流れる第２流路が複数列形成された第２層と、が積層されることによって構成されており、第１流体と第２流体との熱交換を行う。第１流路は、第１及び第２層の積層方向に沿って第１層を見た際に、第１流路の配列方向に交差する方向に沿って第１層の一端部から他端部まで延びている。第２流路は、積層方向に沿って第２層を見た際に、第２流路の配列方向に交差する方向に沿って第２層の一端部から他端部まで延びている。そして、ここでは、第１流路が、積層方向に沿って第１層を見た際に、蛇行した形状を有している、及び／又は、第２流路が、積層方向に沿って第２層を見た際に、蛇行した形状を有している。 The water heat exchanger according to the first and second aspects includes a first layer in which a plurality of first flow paths through which water as a first fluid flows and a second flow path through which refrigerant as a second fluid flows. And the second layer formed in a plurality of rows are stacked, and performs heat exchange between the first fluid and the second fluid. The first flow path has one end from the other end along the direction intersecting the arrangement direction of the first flow paths when the first layer is viewed along the stacking direction of the first and second layers. It extends to the part. The second flow path extends from one end of the second layer to the other end along the direction intersecting the arrangement direction of the second flow paths when the second layer is viewed along the stacking direction. And here, the first flow path has a meandering shape when the first layer is viewed along the stacking direction, and / or the second flow path is first along the stacking direction. When the two layers are viewed, it has a meandering shape.
ここでは、上記のように、第１流路や第２流路が積層方向に沿って第１層や第２層を見た際に蛇行した形状を有しているため、第１流路や第２流路がストレート形状を有している場合に比べて、水熱交換器の単位体積当たりの流路長を大きくすることができる。しかも、このような第１流路や第２流路の蛇行した形状によって伝熱促進効果を得ることができるため、第１流路や第２流路がストレート形状を有している場合に比べて、第１流路や第２流路における熱伝達率を向上させることができる。このように、ここでは、水熱交換器の高性能化及びコンパクト化を図ることができる。 Here, as described above, the first flow path and the second flow path have a meandering shape when the first layer and the second layer are viewed along the stacking direction. Compared with the case where the second flow path has a straight shape, the flow path length per unit volume of the water heat exchanger can be increased. And since the heat-transfer promotion effect can be acquired by the meandering shape of such a 1st flow path and a 2nd flow path, compared with the case where the 1st flow path and the 2nd flow path have a straight shape. Thus, the heat transfer coefficient in the first flow path and the second flow path can be improved. As described above, the performance and compactness of the water heat exchanger can be achieved here.
また、第１の観点にかかる水熱交換器では、第２流体によって第１流体を加熱する場合において、第１流路が、第１流体の出口近傍に位置する第１流体出口近傍部における流路数が第１流体出口近傍部よりも上流側の部分における流路数よりも少なくなるように、第１流路の配列方向に隣り合う第１流路同士が合流することで、第１流体出口近傍部における第１流路の流路断面積の合計が、第１流体出口近傍部よりも上流側の部分における流路断面積の合計よりも大きくなるように形成されている。In the water heat exchanger according to the first aspect, when the first fluid is heated by the second fluid, the first flow path is a flow in the vicinity of the first fluid outlet located near the outlet of the first fluid. The first fluids that are adjacent to each other in the arrangement direction of the first fluid channels join together so that the number of channels is less than the number of fluid channels in the upstream portion of the vicinity of the first fluid outlet. The total of the cross-sectional area of the first flow path in the vicinity of the outlet is formed to be larger than the total of the cross-sectional area of the flow path in the portion on the upstream side of the vicinity of the first fluid outlet.
ここでは、上記のように、第１流路について、第１流体出口近傍部おける流路断面積をその上流側の部分よりも大きくしているため、第１流路における第１流体の流速低下による熱伝達率の低下を第１流体出口近傍部だけに限定しつつ、第１流体が加熱される際に析出するスケールを第１流体出口近傍部に詰まりにくくすることができる。このように、ここでは、熱伝達率の低下を最小限に抑えつつ、水熱交換器における第１流路の詰まりを抑えることができる。 Here, as described above, since the flow passage cross-sectional area in the vicinity of the first fluid outlet is larger than the upstream portion of the first flow passage, the flow velocity of the first fluid in the first flow passage is reduced. It is possible to prevent the scale that deposits when the first fluid is heated from clogging in the vicinity of the first fluid outlet, while limiting the decrease in the heat transfer coefficient due to the above. Thus, the clogging of the first flow path in the water heat exchanger can be suppressed while minimizing the decrease in the heat transfer coefficient.
また、第２の観点にかかる水熱交換器では、第２流体によって第１流体を冷却する場合において、第２流路が、第２流体の出口近傍に位置する第２流体出口近傍部における流路数が第２流体出口近傍部よりも上流側の部分における流路数よりも少なくなるように、第２流路の配列方向に隣り合う第２流路同士が合流することで、第２流体出口近傍部における第２流路の流路断面積の合計が、第２流体出口近傍部よりも上流側の部分における流路断面積の合計よりも大きくなるように形成されている。In the water heat exchanger according to the second aspect, when the first fluid is cooled by the second fluid, the second flow path is a flow in the vicinity of the second fluid outlet located near the outlet of the second fluid. When the second flow paths adjacent in the arrangement direction of the second flow paths merge so that the number of paths is smaller than the number of flow paths in the upstream portion of the vicinity of the second fluid outlet, the second fluid The total of the cross-sectional area of the second flow path in the vicinity of the outlet is formed to be larger than the total of the cross-sectional area of the flow path in the portion upstream of the vicinity of the second fluid outlet.
ここでは、上記のように、第２流路について、第２流体出口近傍部おける流路断面積をその上流側の部分よりも大きくしているため、第２流路における第２流体の流速低下による熱伝達率の低下を第２流体出口近傍部だけに限定しつつ、蒸発に伴って増加するガス成分を多く含む第２流体を第２流体出口近傍部にスムーズに流すことができる。このように、ここでは、熱伝達率の低下を最小限に抑えつつ、水熱交換器における第２流路の圧力損失の増大を抑えることができる。 Here, as described above, since the flow passage cross-sectional area in the vicinity of the second fluid outlet is larger than the upstream portion of the second flow passage, the flow velocity of the second fluid in the second flow passage is reduced. The second fluid containing a large amount of gas components that increase with evaporation can be smoothly flowed to the vicinity of the second fluid outlet, while the decrease in the heat transfer coefficient due to the above is limited only to the vicinity of the second fluid outlet. As described above, here, it is possible to suppress an increase in the pressure loss of the second flow path in the water heat exchanger while minimizing a decrease in the heat transfer coefficient.
以上の説明に述べたように、本発明によれば、水熱交換器の単位体積当たりの流路長を大きくすることができ、第１流路や第２流路における熱伝達率を向上させることができるため、水熱交換器の高性能化及びコンパクト化を図ることができる。 As described above, according to the present invention, the channel length per unit volume of the water heat exchanger can be increased, and the heat transfer coefficient in the first channel and the second channel is improved. Therefore, high performance and compactness of the water heat exchanger can be achieved.
以下、本発明にかかる水熱交換器の実施形態及びその変形例について、図面に基づいて説明する。尚、本発明にかかる水熱交換器の具体的な構成は、下記の実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。 Hereinafter, an embodiment of a water heat exchanger concerning the present invention and its modification are described based on a drawing. In addition, the specific structure of the water heat exchanger concerning this invention is not restricted to the following embodiment and its modification, It can change in the range which does not deviate from the summary of invention.
（１）構成及び特徴
図１〜４は、本発明の一実施形態にかかる水熱交換器１を示す図である。
(1) Configuration and Features FIGS. 1 to 4 are views showing a
水熱交換器１は、ヒートポンプ式冷暖房機やヒートポンプ式給湯機等において、第１流体としての水と、第２流体としての冷媒との熱交換を行う熱交換器である。以下の説明では、図１〜３に示された水熱交換器１の紙面手前側の面を基準として、「上」、「下」、「左」、「右」、「縦」、「横」などの方向を示す表現を使用するが、これらの表現は、説明の便宜上の表現であって、水熱交換器１及びその構成部分の実際の配置を意味するものではない。
The
水熱交換器１は、主として、第１流体と第２流体との熱交換を行う熱交換部３が設けられたケーシング２と、第１流体の出入口となる第１出入口管４ａ、４ｂと、第２流体の出入口となる第２出入口管５ａ、５ｂと、を有している。
The
熱交換部３は、第１流体が流れる第１流路１１が複数列形成された第１層１０と、第２流体が流れる第２流路２１が複数列形成された第２層２０と、が積層されることによって構成されている。ここで、第１層１０と第２層２０とが積層される方向（ここでは、図１〜３の紙面手前側から紙面奥側の方向）を積層方向とする。また、複数の第１流路１１が並ぶ方向（ここでは、図２の紙面左右方向）を第１流路１１の配列方向とし、複数の第２流路２１が並ぶ方向（ここでは、図３の紙面上下方向）を第２流路２１の配列方向とする。そして、第１流路１１は、第１及び第２層１０、２０の積層方向に沿って第１層１０を見た際に、第１流路１１の配列方向に交差する方向（ここでは、図２の紙面上下方向、縦方向）に沿って第１層１０の一端部（図２における第１層１０の上端部）から他端部（図２における第１層１０の下端部）まで延びている。また、第２流路２１は、第１及び第２層１０、２０の積層方向に沿って第２層２０を見た際に、第２流路２１の配列方向に交差する方向（ここでは、図３の紙面左右方向、横方向）に沿って第２層２０の一端部（図３における第２層２０の左端部）から他端部（図３における第２層２０の右端部）まで延びている。このように、ここでは、第１流路１１と第２流路２０とが直交流をなすように配置されている。
The
そして、ここでは、第１流路１１が、積層方向に沿って第１層１０を見た際に、蛇行した形状を有している。具体的には、第１流路１１が、第１流路１１の配列方向（ここでは、図２の紙面左右方向）に直線的に（すなわち、角張って）蛇行しながら第１流路１１の配列方向に交差する方向（ここでは、縦方向）に延びている。第１流路１１は、第１層１０の一端部から他端部に至るまでに３回以上蛇行していることが好ましい。また、第２流路２１が、積層方向に沿って第２層２０を見た際に、蛇行した形状を有している。具体的には、第２流路２１が、第２流路２１の配列方向（ここでは、図３の紙面上下方向）に直線的に（すなわち、角張って）蛇行しながら第２流路２１の配列方向に交差する方向（ここでは、横方向）に延びている。第２流路２１は、第２層２０の一端部から他端部に至るまでに３回以上蛇行していることが好ましい。
Here, the
また、ここでは、第１層１０及び第２層２０の積層構造を有する熱交換部３は、第１流路１１をなす溝が片面に形成された第１板材１２と、第２流路２１をなす溝が片面に形成された第２板材２２と、が交互に積層されることによって構成されている。第１及び第２板材１２、２２は、金属製の素材で形成されている。第１流路１１や第２流路２１をなす溝は、例えば、第１及び第２板材１２、２２に機械加工やエッチング加工を施すことによって形成されている。そして、このような溝加工がなされた第１及び第２板材１２、２２を所定数積層した後に、例えば、拡散接合等の接合処理を用いて第１及び第２板材１２、２２間を接合することによって、第１層１０及び第２層２０の積層構造を有する熱交換部３が得られている。尚、ここでは、第１及び第２板材１２、２２の両方の片面に流路１１、２１をなす溝が形成されているが、これに限定されるものではなく、第１及び第２板材１２、２２のいずれか一方の両面に流路１１、２１をなす溝が形成されていてもよいし、第１及び第２板材１２、２２の両方の両面に流路１１、２１をなす溝が形成されていてもよい。
In addition, here, the
第１出入口管４ａ、４ｂは、ここでは、ケーシング２の上部及び下部に設けられている。ケーシング２には、その上部に第１流路１１の上端部間を合流させる空間が形成された第１ヘッダ部６と、その下部に第１流路１１の下端部間を合流させる空間が形成された第１ヘッダ部７と、が設けられている。そして、第１出入口管４ａは、第１ヘッダ部６を介して第１流路１１の上端部に連通しており、第１出入口管４ｂは、第１ヘッダ部７を介して第１流路１１の下端部に連通している。第２出入口管５ａ、５ｂは、ここでは、ケーシング２の左部及び右部に設けられている。ケーシング２には、その左部に第２流路２１の左端部間を合流させる空間が形成された第２ヘッダ部８と、その右部に第２流路２１の右端部間を合流させる空間が形成された第２ヘッダ部９と、が設けられている。そして、第２出入口管５ａは、第２ヘッダ部８を介して第２流路２１の左端部に連通しており、第２出入口管５ｂは、第２ヘッダ部９を介して第２流路２１の右端部に連通している。
Here, the first inlet /
このような構成を有する水熱交換器１では、例えば、第２流体によって第１流体を加熱する場合に、第１出入口管４ｂを第１流体の入口とし、第１出入口管４ａを第１流体の出口とし、第２出入口管５ｂを第２流体の入口とし、第２出入口管５ａを第２流体の出口とすることができる。そして、この場合には、水熱交換器１は、第１流体が第１流路１１を下から上に向かって流れるとともに加熱され、第２流体が第２流路２１を右から左に向かって流れるとともに冷却される熱交換器として機能することになる。また、水熱交換器１では、例えば、第２流体によって第１流体を冷却する場合に、第１出入口管４ｂを第１流体の入口とし、第１出入口管４ａを第１流体の出口とし、第２出入口管５ａを第２流体の入口とし、第２出入口管５ｂを第２流体の出口とすることができる。そして、この場合には、水熱交換器１は、第１流体が第１流路１１を下から上に向かって流れるとともに冷却され、第２流体が第２流路２１を左から右に向かって流れるとともに加熱される熱交換器として機能することになる。
In the
このような水熱交換器１では、上記のように、第１流路１１や第２流路２１が積層方向に沿って第１層１０や第２層２０を見た際に蛇行した形状を有しているため、第１流路１１や第２流路２１がストレート形状を有している場合に比べて、水熱交換器１の単位体積当たりの流路長を大きくすることができる。しかも、このような第１流路１１や第２流路２１の蛇行した形状によって伝熱促進効果を得ることができるため、第１流路１１や第２流路２１がストレート形状を有している場合に比べて、第１流路１１や第２流路２１における熱伝達率を向上させることができる。このように、ここでは、水熱交換器１の高性能化及びコンパクト化を図ることができる。
In such a
（２）変形例１
上記実施形態の水熱交換器１では、図２、３に示すように、第１及び第２流路１１、２１が、直線的に（すなわち、角張って）蛇行した形状を有しているが、これに限定されるものではない。
(2)
In the
例えば、図５、６に示すように、第１及び第２流路１１、２１が、曲線的に（すなわち、角張らずに丸みを帯びて）蛇行した形状であってもよい。
For example, as shown in FIGS. 5 and 6, the first and
本変形例の構成においても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。 Also in the configuration of the present modification, it is possible to obtain the same operational effects as in the above embodiment.
（３）変形例２
上記実施形態及び変形例１の水熱交換器１では、第１及び第２流路１１、２１の両方が蛇行した形状を有しているが、第１流路１１又は第２流路２１だけが蛇行した形状を有していてもよい。
(3)
In the
例えば、第２流路２１が図３、６に示すような蛇行した形状を有し、かつ、第１流路１１が図７に示すようなストレート形状を有していてもよい。また、これとは逆に、第１流路１１が図２、５に示すような蛇行した形状を有し、かつ、第２流路２１が図８に示すようなストレート形状を有していてもよい。
For example, the
本変形例の構成においても、上記実施形態及び変形例１と同様の作用効果を得ることができる。
Also in the configuration of this modification, the same effects as those of the above-described embodiment and
（４）変形例３
上記実施形態及び変形例１、２の水熱交換器１では、第１流路１１と第２流路２１とが直交流をなすように配置されているが、これに限定されるものではない。
(4)
In the
例えば、横方向に沿って第２層２０の一端部（図３における第２層２０の左端部）から他端部（図３における第２層２０の右端部）まで延びていた第２流路２１を、図９、１０に示すように、縦方向に沿って第２層２０の一端部（図１０における第２層２０の下端部）から他端部（図１０における第２層２０の上端部）まで延びるようにして、第１流路１１と第２流路２１とが対向流（又は並行流）をなすように配置してもよい。この場合には、第２出入口管５ａ、５ｂ及び第２ヘッダ８、９をケーシング２の下部及び上部に設けることになる。この構成では、第２流体によって第１流体を加熱する場合に、第１流体が第１流路１１を下から上に向かって流れるとともに加熱され、第２流体が第２流路２１を上から下に向かって流れるとともに冷却される熱交換器として機能することになる。また、この構成では、第２流体によって第１流体を冷却する場合に、第１流体が第１流路１１を下から上に向かって流れるとともに冷却され、第２流体が第２流路２１を下から上に向かって流れるとともに加熱される熱交換器として機能することになる。
For example, the second flow path that extends from one end of the second layer 20 (the left end of the
本変形例の構成においても、上記実施形態及び変形例１、２と同様の作用効果を得ることができる。
Also in the configuration of the present modification, it is possible to obtain the same functions and effects as in the above embodiment and
（５）変形例４
上記実施形態及び変形例１、２の水熱交換器１では、第１流路１１と第２流路２１とが直交流をなすように配置されているが、これに限定されるものではない。
(5) Modification 4
In the
例えば、第２流路２１を複数の流路群に区分するとともに、これらの流路群が直列に接続されるようにして、第１流路１１と第２流路２１とが直交対向流（又は直交並行流）をなすように配置してもよい。具体的には、図１１に示す構成では、第２流路２１を第２流路２１の配列方向（ここでは、図１１の紙面上下方向）に３つの流路群２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃに区分している。そして、第２ヘッダ９に仕切部材を設ける等によって、第２ヘッダ９内の空間を、第２出入口管５ｂ及び流路群２１Ａを構成する第２流路２１の右端部に連通する空間９ａと、流路群２１Ｂ、２１Ｃを構成する第２流路２１の右端部に連通する空間９ｂと、に区分している。また、第２ヘッダ８に仕切部材を設ける等によって、第２ヘッダ８内の空間を、第２出入口管５ａ及び流路群２１Ｃを構成する第２流路２１の左端部に連通する空間８ａと、流路群２１Ａ、２１Ｂを構成する第２流路２１の左端部に連通する空間８ｂと、に区分している。これにより、第２流路２１の流路群２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃが、第２ヘッダ８、９を介して直列に接続され、第１流路１１と第２流路２１とが直交対向流（又は直交並行流）をなすように配置されている。この構成では、第２流体によって第１流体を加熱する場合に、第１流体が第１流路１１を下から上に向かって流れるとともに加熱され、第２流体が第２流路２１を流路群２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの順に左右に折り返しながら上から下に向かって流れるとともに冷却される熱交換器として機能することになる。また、この構成では、第２流体によって第１流体を冷却する場合に、第１流体が第１流路１１を下から上に向かって流れるとともに冷却され、第２流体が第２流路２１を流路群２１Ｃ、２１Ｂ、２１Ａの順に左右に折り返しながら下から上に向かって流れるとともに加熱される熱交換器として機能することになる。
For example, the
尚、図１１に示す構成では、第２ヘッダ８、９内の空間を、流路群２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃが直列に接続されるように空間８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂに区分しているが、これに限定されるものではない。例えば、図１２に示すように、第２流路２１の左端部や右端部に空間８ｂ、９ｂと同じ機能を有する接続流路２９ａ、２９ｂを形成してもよい。すなわち、流路群２１Ａ、２１Ｂを構成する第２流路２１の左端部間を連通させる接続流路２９ａ、及び、流路群２１Ｂ、２１Ｃを構成する第２流路２１の右端部間を連通させる接続流路２９ｂを第２層２０に形成するのである。ここでは、第２板材２２に接続流路２９ａ、２９ｂをなす溝を形成することができる。この場合には、第２ヘッダ８を図１１の空間８ａに対応する空間だけを有するものにし、第２ヘッダ９を図１１の空間９ａに対応する空間だけを有するものにすることができる。
In the configuration shown in FIG. 11, the space in the
本変形例の構成においても、上記実施形態及び変形例１、２と同様の作用効果を得ることができる。
Also in the configuration of the present modification, it is possible to obtain the same functions and effects as in the above embodiment and
（６）変形例５
上記実施形態及び変形例１〜４の水熱交換器１では、第２流体によって第１流体としての水を加熱する場合に、第１流路１１にスケールが析出して、第１流路１１が詰まるおそれがある。
(6) Modification 5
In the
そこで、ここでは、このようなスケール析出による第１流路１１の出口近傍の部分の詰まりを抑えるために、例えば、図１３に示すように、第１流路１１について、第１流体の出口近傍に位置する第１流体出口近傍部１１ａおける流路断面積Ｓ１１ａが、第１流体出口近傍部１１ａよりも上流側の部分１１ｂにおける流路断面積Ｓ１１ｂよりも大きくなるように形成している。ここでは、第１流体出口近傍部１１ａにおける第１流路１１の流路幅Ｗ１１ａを第１流体出口近傍部１１ａよりも上流側の部分１１ｂにおける流路幅Ｗ１１ｂよりも大きくなるように形成することによって、流路断面積Ｓ１１ａを流路断面積Ｓ１１ｂよりも大きくなるようにしている。また、第１流体出口近傍部１１ａとは、第１流路１１の入口側（ここでは、第１出入口管４ｂ側の端部）から出口側（ここでは、第１出入口管４ａ側の端部）に至るまでの流路長のうち出口側寄りの２０〜５０％の流路長を有する部分をいう。
Therefore, here, in order to suppress clogging of the portion near the outlet of the
また、図１３に示された第１流路１１の構成とは異なり、第１流体出口近傍部１１ａにおける流路数が、第１流体出口近傍部１１ａよりも上流側の部分における流路数よりも少なくなるように第１流路１１を合流させるようにしてもよい。例えば、図１４に示すように、第１流路１１の配列方向に隣り合う２本の第１流路１１を第１流体出口近傍部１１ａにて合流させて１本にすることで、合流後の第１流体出口近傍部１１ａにおける流路幅Ｗ１１ａを、合流前の第１流体出口近傍部１１ａよりも上流側の部分１１ｂにおける流路幅Ｗ１１ｂの合計よりも大きくなるように形成してもよい。これにより、合流後の第１流体出口近傍部１１ａにおける流路断面積Ｓ１１ａが、合流前の第１流体出口近傍部１１ａよりも上流側の部分１１ｂにおける流路断面積Ｓ１１ｂの合計よりも大きくすることができる。
Further, unlike the configuration of the
このような水熱交換器１では、上記のように、第１流路１１について、第１流体出口近傍部１１ａおける流路断面積Ｓ１１ａをその上流側の部分１１ｂよりも大きくしているため、第１流路１１における第１流体の流速低下による熱伝達率の低下を第１流体出口近傍部１１ａだけに限定しつつ、第１流体が加熱される際に析出するスケールを第１流体出口近傍部１１ａに詰まりにくくすることができる。このように、ここでは、上記実施形態及び変形例１〜４と同様の作用効果を得ることができるだけでなく、熱伝達率の低下を最小限に抑えつつ、水熱交換器１における第１流路１１の詰まりを抑えることができる。
In such a
（７）変形例６
上記実施形態及び変形例１〜５の水熱交換器１では、第２流体としての冷媒によって第１流体を冷却する場合に、第２流体の蒸発に伴って第２流路２１を流れるガス成分が多くなり、第２流路２１の圧力損失が増大するおそれがある。
(7)
In the
そこで、ここでは、このような第２流体の蒸発による第２流路２１の圧力損失の増大を抑えるために、例えば、図１５に示すように、第２流路２１について、第２流体の出口近傍に位置する第２流体出口近傍部２１ａおける流路断面積Ｓ２１ａが、第２流体出口近傍部２１ａよりも上流側の部分２１ｂにおける流路断面積Ｓ２１ｂよりも大きくなるように形成している。ここでは、第２流体出口近傍部２１ａにおける第２流路２１の流路幅Ｗ２１ａを第２流体出口近傍部２１ａよりも上流側の部分２１ｂにおける流路幅Ｗ２１ｂよりも大きくなるように形成することによって、流路断面積Ｓ２１ａを流路断面積Ｓ２１ｂよりも大きくなるようにしている。また、第２流体出口近傍部２１ａとは、第２流路２１の入口側（ここでは、第２出入口管５ａ側の端部）から出口側（ここでは、第２出入口管５ｂ側の端部）に至るまでの流路長のうち出口側寄りの２０〜５０％の流路長を有する部分をいう。また、第１流路１１と第２流路２１とが直交対向流（又は直交並行流）をなすように配置してもよい。
Therefore, here, in order to suppress the increase in the pressure loss of the
また、上記変形例４のような第２流路２１を複数の流路群２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃに区分するとともにこれらの流路群２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃが直列に接続された構成においても、図１５に示される構成と同様に、第２流体出口近傍部２１ａにおける第２流路２１の流路幅Ｗ２１ａを大きくする構成を採用することができる。この場合には、例えば、図１６に示すように、第２流体の出口近傍に位置する流路群２１Ａを第２流体出口近傍部２１ａとし、流路群２１Ｂ、２１Ｃを第２流体出口近傍部２１ａよりも上流側の部分２１ｂとして、流路群２１Ａを構成する流路群２１Ａを構成する第２流路２１の流路幅Ｗ２１ａを流路群２１Ｂ、２１Ｃを構成する第２流路２１の流路幅Ｗ２１ｂよりも大きくなるように形成すればよい。
Also in the configuration in which the
また、図１５に示された第２流路２１の構成とは異なり、第２流体出口近傍部２１ａにおける流路数が、第２流体出口近傍部２１ａよりも上流側の部分における流路数よりも少なくなるように第２流路２１を合流させるようにしてもよい。例えば、図１７に示すように、第２流路２１の配列方向に隣り合う２本の第２流路２１を第２流体出口近傍部２１ａにて合流させて１本にすることで、合流後の第２流体出口近傍部２１ａにおける流路幅Ｗ２１ａを、合流前の第２流体出口近傍部２１ａよりも上流側の部分２１ｂにおける流路幅Ｗ２１ｂの合計よりも大きくなるように形成してもよい。これにより、合流後の第２流体出口近傍部２１ａにおける流路断面積Ｓ２１ａが、合流前の第２流体出口近傍部２１ａよりも上流側の部分２１ｂにおける流路断面積Ｓ２１ｂの合計よりも大きくすることができる。
Further, unlike the configuration of the
また、図１７に示される第２流路２１を第２流体出口近傍部２１ａにおいて合流させることによって流路断面積Ｓ２１ａを流路断面積Ｓ２１ｂの合計よりも大きくする構成とは逆に、第２流体出口近傍部２１ａにおける流路数を第２流体出口近傍部２１ａよりも上流側の部分２１ｂにおける流路数よりも多くなるように分岐させることによって流路断面積Ｓ２１ａの合計を流路断面積Ｓ２１ｂの合計よりも大きくしてもよい。例えば、上記変形例４のような第２流路２１を複数の流路群２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃに区分するとともにこれらの流路群２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃが直列に接続された構成において、図１８に示すように、第２流体の出口近傍に位置する流路群２１Ａを第２流体出口近傍部２１ａとし、流路群２１Ｂ、２１Ｃを第２流体出口近傍部２１ａよりも上流側の部分２１ｂとして、流路群２１Ａを構成する第２流路２１の流路数Ｎ２１ａを流路群２１Ｂ、２１Ｃにおける流路数Ｎ２１ｂよりも多くなるようにすればよい。尚、ここでは、各第２流路２１の流路幅Ｗ２１ａ、Ｗ２１ｂ（流路断面積Ｓ２１ａ、Ｓ２１ｂ）は同じであり、流路数を変えることによって流路群２１Ａにおける流路断面積Ｓ２１ａと流路群２１Ｂ、２１Ｃにおける流路断面積Ｓ２１ｂの合計を変えるようにしている。
In contrast to the configuration in which the
このような水熱交換器１では、上記のように、第２流路２１について、第２流体出口近傍部２１ａおける流路断面積Ｓ２１ａをその上流側の部分２１ｂよりも大きくしているため、第２流路２１における第２流体の流速低下による熱伝達率の低下を第２流体出口近傍部２１ａだけに限定しつつ、蒸発に伴って増加するガス成分を多く含む第２流体を第２流体出口近傍部２１ａにスムーズに流すことができる。このように、ここでは、上記実施形態及び変形例１〜５と同様の作用効果を得ることができるだけでなく、熱伝達率の低下を最小限に抑えつつ、水熱交換器１における第２流路２１の圧力損失の増大を抑えることができる。
In such a
また、図１８に示される構成のように、第２流体出口近傍部２１ａおける流路数Ｎ２１ａをその上流側の部分２１ｂにおける流路数Ｎ２１ａを多くした構成では、水熱交換器１における第２流路２１の圧力損失の増大を抑えるだけでなく、第２流体の入口近傍における流路数が少なくなることで、第２流体の第２流路２１における分配性能を良好に保つことができる。特に、図１８に示す構成では、流路群２１Ａにおける流路数Ｎ２１ａをそれより上流側の流路群２１Ｂ、２１Ｃにおける流路数Ｎ２１ｂよりも多くするだけでなく、流路群２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの順、すなわち、第２流体の入口近傍に近づくにつれて、流路数が少なくなっているため、第２流体の第２流路２１における分配性能に有効に寄与している。
Further, as in the configuration shown in FIG. 18, in the configuration in which the number of flow paths N21a in the second fluid
本発明は、第１流体としての水が流れる第１流路が複数列形成された第１層と、第２流体としての冷媒が流れる第２流路が複数列形成された第２層と、が積層されることによって構成されており、第１流体と第２流体との熱交換を行う水熱交換器に対して、広く適用可能である。 The present invention includes a first layer in which a plurality of first flow paths through which water as a first fluid flows, a second layer in which a plurality of second flow paths through which a refrigerant as a second fluid flows, Are laminated, and can be widely applied to a water heat exchanger that performs heat exchange between the first fluid and the second fluid.
１ 水熱交換器
１０ 第１層
１１ 第１流路
１１ａ 第１流体出口近傍部
１１ｂ 第１流体出口近傍部よりも上流側の部分
２０ 第２層
２１ 第２流路
２１ａ 第２流体出口近傍部
２１ｂ 第２流体出口近傍部よりも上流側の部分
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記第１流路が、前記第１及び第２層の積層方向に沿って前記第１層を見た際に、前記第１流路の配列方向に交差する方向に沿って前記第１層の一端部から他端部まで延びており、
前記第２流路が、前記積層方向に沿って前記第２層を見た際に、前記第２流路の配列方向に交差する方向に沿って前記第２層の一端部から他端部まで延びており、
前記第１流路が、前記積層方向に沿って前記第１層を見た際に、蛇行した形状を有している、
及び／又は、
前記第２流路が、前記積層方向に沿って前記第２層を見た際に、蛇行した形状を有している、
水熱交換器（１）。 A first layer (10) in which a plurality of first flow paths (11) through which water as a first fluid flows is formed, and a plurality of second flow paths (21) through which a refrigerant as a second fluid flows are formed. In the water heat exchanger that is configured by stacking the second layer (20), and performs heat exchange between the first fluid and the second fluid,
When the first flow path is viewed in the first layer along the stacking direction of the first and second layers, the first flow path is formed along the direction intersecting the arrangement direction of the first flow paths. Extending from one end to the other,
When the second flow path is viewed from the second layer along the stacking direction, from one end of the second layer to the other end along the direction intersecting the arrangement direction of the second flow paths. Extended,
The first flow path has a meandering shape when the first layer is viewed along the stacking direction.
And / or
The second flow path has a meandering shape when the second layer is viewed along the stacking direction.
Water heat exchanger (1).
請求項１に記載の水熱交換器。 When the first fluid is heated by the second fluid, the flow path cross-sectional area in the first fluid outlet vicinity portion (11a) where the first flow path is positioned in the vicinity of the outlet of the first fluid is the first flow path. Formed so as to be larger than the cross-sectional area of the flow path in the portion (11b) on the upstream side of the vicinity of the fluid outlet,
The water heat exchanger according to claim 1.
請求項１又は２に記載の水熱交換器。 In the case where the first fluid is cooled by the second fluid, the flow path cross-sectional area in the second fluid outlet vicinity part (21a) where the second flow path is located in the vicinity of the outlet of the second fluid is the second It is formed so as to be larger than the cross-sectional area of the flow path in the portion (21b) upstream from the vicinity of the fluid outlet.
The water heat exchanger according to claim 1 or 2.
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53129701A (en) * | 1977-04-16 | 1978-11-13 | Toshiba Corp | Steam producer |
| JPS6237687A (en) * | 1985-08-08 | 1987-02-18 | ヒ−トリツク・ピ−テイ−ワイ・リミテド | Heat exchanger |
| JP2004116943A (en) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heat exchanger and manufacturing method thereof |
| JP2008128574A (en) * | 2006-11-21 | 2008-06-05 | Toshiba Corp | Heat exchanger |
| JP2010513833A (en) * | 2006-12-14 | 2010-04-30 | ユーオーピー エルエルシー | Heat exchanger for natural gas liquefaction |
| JP2010286229A (en) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Res Inst Of Natl Defence | Microchannel heat exchanger |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4744414A (en) * | 1986-09-02 | 1988-05-17 | Arco Chemical Company | Plastic film plate-type heat exchanger |
| JP3858484B2 (en) * | 1998-11-24 | 2006-12-13 | 松下電器産業株式会社 | Laminate heat exchanger |
| EP2169339B1 (en) * | 2007-06-18 | 2015-07-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat exchange element, method of producing the heat exchange element, heat exchanger, and heat exchange and ventilation device |
| JP2010117102A (en) | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Fujitsu General Ltd | Heat exchanger |
| JP2013113493A (en) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Panasonic Corp | Heat exchange element and heat exchange ventilator using the same |
| CN102494547B (en) * | 2011-11-30 | 2014-04-30 | 北京航空航天大学 | Miniature micro-channel plate-fin heat exchanger |
| JP6001170B2 (en) * | 2012-06-26 | 2016-10-05 | エーバーシュペッヒャー・エグゾースト・テクノロジー・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲー | Evaporator, waste heat utilization device for internal combustion engine, and internal combustion engine |
| CN103868380B (en) * | 2012-12-11 | 2016-08-24 | 杭州三花研究院有限公司 | A kind of heat-exchangers of the plate type |
| KR101534497B1 (en) * | 2013-10-17 | 2015-07-09 | 한국원자력연구원 | Heat exchanger for steam generator and steam generator having the same |
| CN106440324B (en) * | 2016-12-07 | 2022-02-08 | 陈军 | Heat exchanger and air conditioner adopting same |
-
2017
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-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53129701A (en) * | 1977-04-16 | 1978-11-13 | Toshiba Corp | Steam producer |
| JPS6237687A (en) * | 1985-08-08 | 1987-02-18 | ヒ−トリツク・ピ−テイ−ワイ・リミテド | Heat exchanger |
| JP2004116943A (en) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heat exchanger and manufacturing method thereof |
| JP2008128574A (en) * | 2006-11-21 | 2008-06-05 | Toshiba Corp | Heat exchanger |
| JP2010513833A (en) * | 2006-12-14 | 2010-04-30 | ユーオーピー エルエルシー | Heat exchanger for natural gas liquefaction |
| JP2010286229A (en) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Res Inst Of Natl Defence | Microchannel heat exchanger |
Also Published As
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