JP5334898B2 - 捩り管式熱交換器及びそれを備えた設備機器 - Google Patents
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Description
また、第1伝熱管と第2伝熱管との間に形成される間隙に、伝熱性に優れた線材を螺旋状に装着してから、第1伝熱管と第2伝熱管と線材を接合してフィレットを形成すると、第1伝熱管と第2伝熱管の接触面積が大きくなり熱交換効率を大きくすることができるが、フィレットが盛り上がってしまいコンパクト性を損ねてしまっていた。
以下、本発明の実施の形態1を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る捩り管式熱交換器の熱交換器本体100の全体図である。本実施の形態1に係る捩り管式熱交換器は、少なくとも図1に示すような熱交換器本体100から構成されている。
本実施の形態1に係る熱交換器本体100は、内部に第1流体(例えば、水)が流通可能なように略円筒形状をしている第1伝熱管1と、内部に第2流体(例えば、冷媒)が流通可能なように略円筒形状をしており第1伝熱管1の外周に形成された螺旋状の溝に沿って巻き付けられている第2伝熱管2と、を少なくとも備えている。
外周に螺旋状の溝を形成した素管の長手方向の長さは、形成前の直管材から数十%短縮される。これは、素管を捩り螺旋状の溝を形成する過程で、素管の長さが短くなるということである。これにより、熱交換器本体100に組み込む第1伝熱管1の全長が6000mm以上の場合は、必然的に複数本の第1伝熱管1を接続することになる。
熱交換器本体100の第1伝熱管入口1aより第1伝熱管1に流入した水(矢印AR3)は、第2伝熱管2を流れる冷媒と熱交換をし、その後、第1伝熱管出口1bから放出(矢印AR4)される。こうして、冷媒と熱交換して加温または冷却された水は、ユーザーに利用される。
図2は、図1の点線PA1で示す捩り管式熱交換器の熱交換器本体100の一部を説明する図である。図3は、図2に示す点線A−Aでの断面形状の一例を拡大して示した図である。
また、同様に、第1伝熱管1の中心軸を通る面を断面視したとき、フィレット5は、第1伝熱管1の山部1c上の一点と第2伝熱管2の外周上の一点とにおける接線7と、第2伝熱管2の外周と、山部1cと、で囲まれる部分に形成される。本実施の形態1において、第2伝熱管2の両側に、第2伝熱管2に対して対称的な形状の間隙が形成されており、線材4は、この両側の間隙にそれぞれ一本ずつ装着される。
仮に、上記のように第2伝熱管2が線材4によって確実に固定されていない場合には、第1伝熱管1と第2伝熱管2の間の接触面積が小さくなってしまう。つまり、第1伝熱管1と第2伝熱管2の熱交換効率は、悪くなってしまう。従って、線材4で、第2伝熱管2を第1伝熱管1に確実に固定することは有効である。
以下、本発明の実施の形態2を図面に基づいて説明する。
なお、本実施の形態2の説明では、本実施の形態2の特徴部分を記述するものとし、上記実施の形態1と同様となる点についての説明は省略するものとする。
本発明の実施の形態1及び実施の形態2に係る捩り管式熱交換器の熱交換器本体100をヒートポンプ式給湯機200に適用したものを実施の形態3として説明する。
図5は、本発明の実施の形態3に係るヒートポンプ式給湯機200の水及び冷媒の回路構成を示す概略構成図である。図5に基づいて、ヒートポンプ式給湯機200の構成及び動作の例を説明する。ヒートポンプ式給湯機200は、少なくともヒートポンプユニット201と貯湯ユニット202から構成されている。ヒートポンプユニットには、少なくとも熱交換器本体100(水加熱側熱交換器)と、絞り装置203と、圧縮機204と、空気側熱交換器205とポンプ206を備えている。また貯湯ユニット202は、少なくとも貯湯タンク207を備えている。
Claims (5)
- 第1流体が内部を流れ、山部と溝部からなる螺旋状溝が外周に形成されている略円筒状の第1伝熱管と、
第2流体が内部を流れ、前記第1伝熱管の外周に形成されている前記溝部に沿って巻き付けられる略円筒状の第2伝熱管と、
前記第2伝熱管を前記第1伝熱管に押しつけるように、且つ、前記第1伝熱管の中心軸を通る面を断面視したとき、前記山部と前記第2伝熱管の外周とにおける接線と、前記第2伝熱管の外周と、前記山部とで囲まれた範囲に装着される線材と、を備え、
前記接線と、前記第2伝熱管の外周と、前記山部とで囲まれる部分にフィレットが形成される
ことを特徴とする捩り管式熱交換器。 - 前記第2伝熱管の両側に形成されるそれぞれの前記間隙に前記線材が装着される
ことを特徴とする請求項1に記載の捩り管式熱交換器。 - 前記第2伝熱管の両側に形成される前記間隙の一方に前記線材が装着される
ことを特徴とする請求項1に記載の捩り管式熱交換器。 - 前記線材は、
銅またはアルミニウムで構成される
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の捩り管式熱交換器。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の捩り管式熱交換器を備えている
ことを特徴とする設備機器。
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JP2010070144A JP5334898B2 (ja) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | 捩り管式熱交換器及びそれを備えた設備機器 |
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JP2011202872A JP2011202872A (ja) | 2011-10-13 |
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JP2006038305A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Sanoh Industrial Co Ltd | パイプ型熱交換装置およびその装置の製造方法 |
JP4224793B2 (ja) * | 2005-05-31 | 2009-02-18 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器及びその製造方法 |
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