JP6016350B2

JP6016350B2 - Manufacturing method of heat exchanger for hot water supply

Info

Publication number: JP6016350B2
Application number: JP2011243616A
Authority: JP
Inventors: 伸之武藤; 嘉弘西本; 治鳥山; 泉飯島
Original assignee: UACJ Corp; UACJ Copper Tube Corp
Current assignee: UACJ Corp; UACJ Copper Tube Corp
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2016-10-26
Anticipated expiration: 2031-11-07
Also published as: JP2012122714A

Description

本発明は、冷媒と水との間で熱交換を行う給湯用熱交換器に係り、特に、複数段の熱交換ユニット間において、水流路管及び冷媒流路管を、それぞれ、継手を介さずに、１本の管体にて、一体的に構成せしめることで、面倒な接続作業の省略等による生産性の向上及びコスト削減を実現すると共に、熱交換効率を向上させ、また短尺化が可能となるように、改良された給湯用熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a hot water supply heat exchanger that performs heat exchange between a refrigerant and water, and in particular, between a plurality of stages of heat exchange units, a water flow path pipe and a refrigerant flow path pipe are not respectively connected via a joint. In addition, it is possible to improve the productivity and reduce the cost by omitting troublesome connection work, etc., and improve the heat exchange efficiency and shorten the length by configuring it with a single tube. Thus, the present invention relates to an improved hot water supply heat exchanger.

従来から、熱交換媒体である冷媒と水等の流体との間で熱交換する熱交換器として、冷媒を流通させる流路（冷媒流路）と熱交換により加熱される水等の流体の流路（水流路）とを、２種の伝熱管を組み合わせて構成し、冷媒と水等の流体との間で、熱交換が行われるようにした熱交換器が、各種用いられている。 Conventionally, as a heat exchanger for exchanging heat between a refrigerant that is a heat exchange medium and a fluid such as water, a flow of a fluid such as water heated by heat exchange with a flow path (refrigerant flow path) through which the refrigerant flows. Various types of heat exchangers are used in which a path (water flow path) is configured by combining two types of heat transfer tubes and heat exchange is performed between a refrigerant and a fluid such as water.

その中で、冷媒と水との間で熱交換を行う方式の熱交換器としては、特許文献１〜４等にも明らかにされている如く、内部に冷媒を流通させる伝熱管（以下、冷媒管又は冷媒流路管とも称する）と、内部に水を流通させる伝熱管（以下、水管又は水流路管とも称する）とを組み合わせて、一つの熱交換器を構成したものが、提案されている。 Among them, as a heat exchanger of a system for exchanging heat between refrigerant and water, as clarified in Patent Documents 1 to 4, etc., heat transfer tubes (hereinafter referred to as refrigerant) And a heat exchanger tube (hereinafter also referred to as a water tube or a water flow channel pipe) that circulates water therein and that constitutes one heat exchanger has been proposed. .

具体的には、特開２００２−２２８３７０号公報（特許文献１）においては、熱が伝達される水が流通せしめられる芯管の外周に対して、熱を伝達する冷媒が流通せしめられる冷媒管が、螺旋状に巻き付けられて、それらを熱的に接合することによって、構成された熱交換器が、明らかにされているのである。 Specifically, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-228370 (Patent Document 1), a refrigerant pipe through which a refrigerant that transmits heat is circulated with respect to an outer periphery of a core pipe through which water to which heat is transmitted is circulated. A heat exchanger constructed by wrapping in a spiral and thermally joining them is revealed.

また、特開２００５−１６４１６６号公報（特許文献２）においては、外周に管内方へ凹む少なくとも１条のガイド溝が螺旋状に形成されたスクリュー部分を有している、流体が内部を流動する芯管の外周に、冷媒が内部を流動する少なくとも１本の冷媒管が、前記スクリュー部分においては、前記ガイド溝内に収容されるようにして、前記芯管に螺旋状に巻き付けられている構造の熱交換器が、明らかにされている。 Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-164166 (Patent Document 2), there is a screw portion in which at least one guide groove recessed inwardly on the outer periphery is formed in a spiral shape, and the fluid flows inside. A structure in which at least one refrigerant tube in which the refrigerant flows inside is wound around the core tube in a spiral manner so as to be accommodated in the guide groove in the outer periphery of the core tube. The heat exchanger has been revealed.

さらに、特開２００６−９０６９７号公報（特許文献３）においては、外周に、複数条の山谷底部が、各条毎に連続して螺旋状に設けられた第１流体配管の山谷底部に、第２流体配管を嵌め込んで、かかる第１流体配管外周の山谷底部の形状に沿って、第２流体配管を螺旋状に巻き付けて、それらを伝熱的に接合可能に構成した捩り管形熱交換器が、明らかにされている。 Furthermore, in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-90697 (Patent Document 3), a plurality of mountain valley bottom portions are continuously provided on the outer periphery at the mountain valley bottom portion of the first fluid pipe provided spirally continuously for each row. A torsion tube type heat exchange in which two fluid pipes are fitted and the second fluid pipes are spirally wound along the shape of the bottom of the first and second fluid pipe outer circumferences so that they can be joined in a heat transfer manner. The vessel is revealed.

そして、そのような熱交換器は、特開２００３−２８５８３号公報（特許文献４）に開示されているような形態の熱交換ユニットを構成して、用いられているのである。即ち、特許文献４の図１に示されるようなＵ字管によって接続された形態や、特許文献４の図７に示されるようなヘアピン管によって一体化された形態、更には特許文献４の図１４に示されるような水流路管を渦巻き状に巻いた形態等において、用いられているのである。また、そこでは、特許文献４の図１８に示される従来の長円形状に屈曲形成した巻き方の如く、空間部が大きくなることがなく、湾曲部の曲率半径を比較的大きくして、水流路の流通抵抗を小さくし、スケールの付着を抑制することができることから、渦巻き状に巻いた形態の熱交換ユニットが、一般に、有利に採用されることとなる。 And such a heat exchanger comprises the heat exchange unit of the form as disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-28583 (patent document 4), and is used. That is, a form connected by a U-shaped tube as shown in FIG. 1 of Patent Document 4, a form integrated by a hairpin tube as shown in FIG. 7 of Patent Document 4, and a diagram of Patent Document 4 14 is used in a form in which a water channel pipe as shown in FIG. 14 is spirally wound. In addition, there is no increase in the space portion, and the radius of curvature of the curved portion is made relatively large as in the conventional method of bending the ellipse shown in FIG. Since the flow resistance of the path can be reduced and scale adhesion can be suppressed, a heat exchange unit wound in a spiral form is generally advantageously employed.

しかしながら、それら従来から提案されている熱交換ユニットを用いた給湯用熱交換器にあっては、何れも、以下に指摘せる如き問題を内在するものであった。 However, all of the conventionally proposed heat exchangers for hot water supply using the heat exchange unit have the following problems.

例えば、特許文献１に開示の熱交換器にあっては、伝熱管として、給湯器に適したコルゲート管を用いることで、その高性能化を図ることはできるものの、熱交換効率を更に向上させると共に、熱交換器の水側の伝熱性能を更に向上させ、且つ圧力損失を低減させる点については、未だ改善の余地があるものであった。 For example, in the heat exchanger disclosed in Patent Document 1, although a corrugated pipe suitable for a water heater can be used as a heat transfer pipe, its performance can be improved, but the heat exchange efficiency is further improved. At the same time, there is still room for improvement in terms of further improving the heat transfer performance on the water side of the heat exchanger and reducing the pressure loss.

また、特許文献４の図１５や図１６に示されるような、渦巻き状に巻いた形態の熱交換ユニットを多段に配置し、それらの水流路管及び冷媒流路管をそれぞれ接続して、所定の長さを確保した形態の給湯用熱交換器を構成する場合において、各段間の熱交換ユニットの水流路管及び冷媒流路管の接続方法は、通常、継手を用いて、上下に隣接する熱交換ユニットの水流路管同士及び冷媒流路管同士を連結するものであった。 Also, as shown in FIG. 15 and FIG. 16 of Patent Document 4, the heat exchange units wound in a spiral are arranged in multiple stages, and their water flow path pipes and refrigerant flow path pipes are connected to each other, and predetermined In the case of configuring a hot water supply heat exchanger in a form that secures the length, the method of connecting the water flow path pipe and the refrigerant flow path pipe of the heat exchange unit between the stages is usually adjacent vertically using a joint. The water flow path pipes and the refrigerant flow path pipes of the heat exchange unit to be connected are connected to each other.

具体的には、渦巻き状に巻いた形態の熱交換ユニットを二段配置した場合において、従来構造の給湯用熱交換器１００は、図１４及び図１５に示される如き構造とされているのである。そこで、一段目の熱交換ユニット１０２を構成する水流路管１０４の水入口１０６から流入した水は、図示しない冷媒流路管を流れる冷媒によって加熱されながら、連結部１０８を経て、二段目の熱交換ユニット１１０に入り、更に加熱されて、水出口１１２に至ることとなるが、連結部１０８は、図１４（ｂ）に示されるように、Ｕ字管状の継手１１４が水流路管１０４、１０４にろう付けされた形態となっているのであり、また図示しない冷媒流路管においても、それぞれの段の熱交換ユニットを構成するものが、相互に、継手を介して、同様に連結されているのである。 Specifically, in the case where two stages of heat exchange units wound in a spiral shape are arranged, the conventional hot water supply heat exchanger 100 has a structure as shown in FIGS. 14 and 15. . Therefore, the water flowing in from the water inlet 106 of the water flow path pipe 104 constituting the first stage heat exchange unit 102 is heated by the refrigerant flowing through the refrigerant flow path pipe (not shown), passes through the connecting portion 108, and passes through the second stage. The heat exchange unit 110 enters the heat exchange unit 110 and is further heated to the water outlet 112. As shown in FIG. 104, and in the refrigerant flow pipes (not shown), those constituting the heat exchange units of the respective stages are similarly connected to each other via joints. It is.

このため、従来の給湯用熱交換器においては、継手と水流路管及び継手と冷媒流路管を接続するためのろう付け作業が必要であること、また継手と水流路管及び継手と冷媒流路管を接続するためのカップリング部品が必要であること、更には、接続部の漏洩検査が必要であること等から、生産性の低下やコストの高騰が惹起されるという問題を抱えているのである。 For this reason, in the conventional heat exchanger for hot water supply, it is necessary to perform a brazing operation for connecting the joint and the water passage pipe, the joint and the refrigerant passage pipe, and the joint, the water passage pipe, the joint, and the refrigerant flow. Since coupling parts for connecting the pipes are necessary, and further, leakage inspection of the connection parts is necessary, etc., there is a problem that productivity is lowered and cost is increased. It is.

加えて、熱交換器に接続部を設けて長くすることは、各流路が必要以上に長くなってしまうところから、材料費面や生産性の面において、コストアップが惹起されることとなると共に、各流路の圧力損失も増大するという問題を内在するものでもあったのである。 In addition, providing the connection portion in the heat exchanger to make it longer will cause each channel to become longer than necessary, leading to an increase in cost in terms of material cost and productivity. At the same time, there is an inherent problem that the pressure loss of each flow path also increases.

特開２００２−２２８３７０号公報JP 2002-228370 A 特開２００５−１６４１６６号公報JP 2005-164166 A 特開２００６−９０６９７号公報JP 2006-90697 A 特開２００３−２８５８３号公報JP 2003-28583 A

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、冷媒と水との間で熱交換を行う給湯用熱交換器において、上下各段の熱交換ユニットを構成する水流路管及び冷媒流路管を、それぞれ、継手を介さずに、１本の管体にて構成し、一体的に構成せしめることで、面倒な接続作業の省略等による生産性の向上及びコスト削減を実現し、加えて、熱交換効率の向上や短尺化を可能と為し得ると共に、圧力損失も可及的に低くされ得るように、改良された給湯用熱交換器を提供することにある。 Here, the present invention has been made in the background of such circumstances, and the problem to be solved is that in each of the upper and lower stages in the hot water supply heat exchanger that performs heat exchange between the refrigerant and the water. The water flow channel pipe and the refrigerant flow channel pipe constituting the heat exchange unit are each constituted by one tube body without using a joint, so that troublesome connection work is omitted, etc. Improved hot water supply heat so that it can improve productivity and reduce costs, and can also improve heat exchange efficiency and shorten the length, and also reduce pressure loss as much as possible. To provide an exchange.

また、他の課題とするところは、近年、熱交換器のコスト削減が強く求められている状況下において、そのような要求に応えることを目的として、給湯用熱交換器を構成する熱交換ユニットにおいて、熱交換効率を向上させたスパイラル管（コルゲート管とも言う）を使用することで、熱交換器としての所要長さ（総延長）を短くすることができるようにして、生産性及びコスト削減効果に優れる給湯用熱交換器を提供することにもある。 In addition, another issue is that, in recent years, there has been a strong demand for cost reduction of heat exchangers, and in order to meet such demands, a heat exchange unit that constitutes a heat exchanger for hot water supply Reduces the required length (total length) of a heat exchanger by using a spiral tube (also called a corrugated tube) with improved heat exchange efficiency, reducing productivity and costs Another object is to provide a heat exchanger for hot water supply that is highly effective.

そして、本発明にあっては、かくの如き課題を解決するために、熱交換によって水を加熱するための冷媒が流通せしめられる冷媒流路と、かかる冷媒により加熱される水が流通せしめられる水流路とを有し、それら冷媒流路及び水流路の何れもが、管体によって形成されていると共に、該水流路を形成する水流路管の外周に、該冷媒流路を形成する冷媒流路管を螺旋状に巻き付けて、それらを熱的に接合し、更にその熱的接合体を平面上において渦巻き状に巻くことによって構成される熱交換ユニットを、上下方向に複数段配置して、それら各段の熱交換ユニットを構成する水流路管及び冷媒流路管を相互に連通せしめることにより、最上段と最下段の熱交換ユニットに、該水流路管の水出入口や該冷媒流路管の冷媒出入口が位置せしめられるように構成されてなる給湯用熱交換器を製造する方法であって、それら熱交換ユニットにおける水流路管は、水入口から水出口まで、また冷媒流路管は、冷媒入口から冷媒出口までが、それぞれ継手を介して接合されることなく、連続した１本の管体にて、一体に構成すると共に、一つ又は複数の押刃の当接によって、溝ピッチ：４〜１０ｍｍ、溝深さ：０．２〜１．４ｍｍのスパイラル溝を、管外周面に螺旋状に形成する一方、該スパイラル溝に対応した螺旋状の凸条が、管内周面に形成され、且つ該スパイラル溝間に位置する筒壁部が、管径方向外方に凸なる湾曲形状とされたスパイラル管を製造して、このスパイラル管を、前記水流路管として用いることを特徴とする給湯用熱交換器の製造方法を、その基本的構成とするものである。
And in this invention, in order to solve such a subject, the water flow through which the refrigerant | coolant flow path through which the refrigerant | coolant for heating water by heat exchange is distribute | circulated and the water heated by this refrigerant | coolant are distribute | circulated The refrigerant flow path that forms the refrigerant flow path on the outer periphery of the water flow path pipe that forms the water flow path, both of which are formed by the pipe body. A plurality of heat exchanging units arranged in a vertical direction are arranged by winding the tubes in a spiral shape, thermally joining them, and then winding the thermal joined body spirally on a plane. By connecting the water channel pipe and the refrigerant channel pipe constituting the heat exchange unit of each stage to each other, the water inlet / outlet of the water channel pipe and the refrigerant channel pipe are connected to the uppermost and lowermost heat exchange units. The refrigerant inlet / outlet is located A structured method of producing a hot water supply heat exchanger comprising such, the water channel pipe in those heat exchange units, from the water inlet to the water outlet, also the refrigerant flow pipe is from the refrigerant inlet to the refrigerant outlet , without being joined through the joint, respectively, at one tube body continuously, the rewritable integrally formed, by the abutment of one or more of pressing blades, groove pitch: 4 to 10 mm, groove depth is: spiral grooves of 0.2～1.4Mm, while you spirally formed Kangaishu surface, spiral ridges corresponding to the spiral groove is formed in the tube circumference, and the spiral cylindrical wall portion located between grooves, manufactures spiral tube which is convex becomes curved shape tube diameter outwardly, the spiral tube, heat for hot water supply, characterized in that there use as the water flow pipe the manufacturing method of exchanger, is to its basic structure

また、本発明にあっては、そのような溝が設けられた、高熱交換率を有するスパイラル管の形態を、より好適なものとすることで、更に高性能な給湯用熱交換器を提供することが出来るのである。 Further, in the present invention, a more highly efficient heat exchanger for hot water supply is provided by making the form of a spiral tube having such a groove and having a high heat exchange rate more suitable. It can be done.

ここで、本発明にあっては、前記スパイラル管は、１２．７ｍｍ又は１０．５ｍｍの外径を有していることが、好ましい。 Here, in the present invention, it is preferable that the spiral tube has an outer diameter of 12.7 mm or 10.5 mm.

また、本発明にあっては、有利には、前記スパイラル管は、溝深さをＨｃ、外径をＯＤとしたときに、０．０５５≦Ｈｃ／ＯＤ≦０．０８６の関係を満たすように構成することが好ましい。ここで、スパイラル管の溝深さ：Ｈｃは、スパイラル管の外周面から溝の底部までの距離である。 In the present invention, advantageously, the spiral tube satisfies a relationship of 0.055 ≦ Hc / OD ≦ 0.086, where the groove depth is Hc and the outer diameter is OD. It is preferable to configure. Here, the groove depth Hc of the spiral tube is a distance from the outer peripheral surface of the spiral tube to the bottom of the groove.

さらに、本発明にあっては、前記スパイラル管の外径をＯＤ、溝ピッチをＰｃとしたときに、好ましくは、０．３１５≦Ｐｃ／ＯＤ≦０．４７２なる関係を満たすように構成されることとなる。なお、かかるスパイラル管の溝ピッチ：Ｐｃは、４．００ｍｍ≦Ｐｃ≦１０．００ｍｍの範囲内で設定することが望ましく、４．００ｍｍ≦Ｐｃ≦６．００ｍｍの範囲内で設定することが、更に望ましい。 Furthermore, in the present invention, when the outer diameter of the spiral tube is OD and the groove pitch is Pc, it is preferably configured to satisfy the relationship of 0.315 ≦ Pc / OD ≦ 0.472. It will be. Note that the groove pitch: Pc of the spiral tube is preferably set within a range of 4.00 mm ≦ Pc ≦ 10.00 mm, and more preferably set within a range of 4.00 mm ≦ Pc ≦ 6.00 mm. desirable.

そして、本発明においては、水流路管及び冷媒流路管は、それぞれ、その使用目的に応じて、所定の熱伝導率及び所定の機械的強度を有する金属材料から形成することができるが、例えば、かかる金属材料としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等を有利に用いることができる。 In the present invention, each of the water channel pipe and the refrigerant channel pipe can be formed from a metal material having a predetermined thermal conductivity and a predetermined mechanical strength depending on the purpose of use. As such a metal material, copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy or the like can be advantageously used.

このように、本発明に従う給湯用熱交換器にあっては、水流路を形成する水流路管の外周に、冷媒流路を形成する冷媒流路管を螺旋状に巻き付けて、それらを熱的に接合することによって構成された接合体を用い、それを平面上において渦巻き状に巻くことによって構成された複数の熱交換ユニットを、上下方向に複数段配置して、構成しているところから、熱交換器の総延長を、最短にすることが出来ることとなり、そのために、給湯用熱交換器において、接続作業を省略することによる生産性向上及びコスト低減と、接続部品を削減することによるコスト低減の効果を得ることが出来ると共に、圧力損失も可及的に低くされ得ることとなったのである。 As described above, in the hot water supply heat exchanger according to the present invention, the refrigerant channel tube forming the refrigerant channel is spirally wound around the outer periphery of the water channel tube forming the water channel, and these are thermally connected. From a place where a plurality of heat exchange units, which are configured by using a joined body constructed by joining the two, are arranged in a plurality of stages in the vertical direction, are configured by winding it spirally on a plane. The total length of the heat exchanger can be shortened. For this reason, in the heat exchanger for hot water supply, the productivity can be improved and the cost can be reduced by omitting the connecting work, and the cost by reducing the connecting parts. The effect of reduction can be obtained, and the pressure loss can be made as low as possible.

本発明の適用される給湯用熱交換器を構成する熱交換ユニットにおける水流路と冷媒流路との熱的接合体の一例を示す部分断面説明図である。 It is a partial section explanatory view showing an example of a thermal joined body of a water channel and a refrigerant channel in a heat exchange unit which constitutes a hot water supply heat exchanger to which the present invention is applied . 本発明に従う給湯用熱交換器を構成する熱交換ユニットの一例を平面形態において示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the heat exchange unit which comprises the heat exchanger for hot water supply according to this invention in a plane form. 本発明に従う給湯用熱交換器の形態の一例を示す説明図であって、（ａ）は、正面形態における説明図（図４における IIIａ矢視説明図）、（ｂ）は、渡し部の形態を示す部分拡大説明図（図４における IIIｂ矢視説明図）である。It is explanatory drawing which shows an example of the form of the heat exchanger for hot water supply according to this invention, Comprising: (a) is explanatory drawing in a front form (IIIa arrow explanatory drawing in FIG. 4), (b) is the form of a delivery part FIG. 5 is a partially enlarged explanatory view (IIIb arrow explanatory view in FIG. 4). 本発明に従う給湯用熱交換器の一例を平面形態において示す説明図［図３（ａ）におけるIV矢視説明図］である。It is explanatory drawing [IV arrow explanatory drawing in Fig.3 (a)] which shows an example in the plane form of the heat exchanger for hot water supply according to this invention. 本発明に従う給湯用熱交換器を構成する水流路管として用いられるスパイラル管の形態の一例を示す説明図であって、（ａ）は、その部分縦断面説明図、（ｂ）は、その縦断面拡大説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the form of the spiral pipe | tube used as a water flow path pipe | tube which comprises the heat exchanger for hot water supply according to this invention, Comprising: (a) is the fragmentary longitudinal cross-section explanatory drawing, (b) is the longitudinal section It is surface expansion explanatory drawing. 各種のスパイラル管の伝熱性能を評価するために用いられる試験装置の概略を示す縦断面説明図である。It is a longitudinal cross-sectional explanatory drawing which shows the outline of the test apparatus used in order to evaluate the heat transfer performance of various spiral tubes. 各種のスパイラル管の伝熱性能を評価した結果を示すグラフであって、その溝ピッチ：Ｐｃと管内熱伝達率：α_iの関係を示すものである。A graph showing the results of evaluation of the heat transfer performance of the various spiral tube, the groove pitch: Pc and tube heat transfer coefficient: shows the relationship of alpha _i. 各種のスパイラル管の伝熱性能を評価した結果を示すグラフであって、その溝深さ：Ｈｃと管内熱伝達率：α_iの関係を示すものである。It is a graph which shows the result of having evaluated the heat transfer performance of various spiral tubes, Comprising: The relationship between the groove depth: Hc and the heat transfer coefficient in a pipe | tube: (alpha) _i is shown. 各種のスパイラル管を用いた熱交換器の実測された熱交換量について比較した結果を示すグラフであって、その溝ピッチ：Ｐｃと熱交換量比（％）との関係を示すものである。It is a graph which shows the result compared about the heat exchange amount actually measured of the heat exchanger using various spiral tubes, Comprising: The relationship between the groove pitch: Pc and heat exchange amount ratio (%) is shown. 本発明に従う、実験例において用いた給湯用熱交換器の、各熱交換ユニットの平面形態を示す説明図であって、（ａ）は、最下段となる一段目の熱交換ユニットを示す説明図であり、（ｂ）は、下から二段目の熱交換ユニットを示す説明図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing which shows the planar form of each heat exchange unit of the heat exchanger for hot water supply used in the experiment example according to this invention, Comprising: (a) is explanatory drawing which shows the 1st step | paragraph heat exchange unit used as the lowest step. (B) is an explanatory view showing the second-stage heat exchange unit from the bottom. 本発明に従う、実験例において用いた給湯用熱交換器の、各熱交換ユニットの平面形態を示す説明図であって、（ａ）は、下から三段目の熱交換ユニットを示す説明図であり、（ｂ）は、最上段となる四段目の熱交換ユニットを示す説明図［図１２におけるXIｂ矢視説明図］である。It is explanatory drawing which shows the planar form of each heat exchange unit of the heat exchanger for hot water supply used in the experiment example according to this invention, Comprising: (a) is explanatory drawing which shows the heat exchange unit of the 3rd stage from the bottom. And (b) is an explanatory view (an explanatory view taken along arrow XIb in FIG. 12) showing a fourth-stage heat exchange unit as the uppermost stage. 本発明に従う、実験例において用いた給湯用熱交換器の、正面形態を示す説明図［図１１（ｂ）における XII矢視説明図］である。It is explanatory drawing [XII arrow explanatory drawing in FIG.11 (b)] which shows a front form of the heat exchanger for hot water supply used in the experiment example according to this invention. 本発明に従う給湯用熱交換器を構成する水流路管として用いられるスパイラル管の形態の他の一例を示す正面説明図である。It is front explanatory drawing which shows another example of the form of the spiral pipe used as a water flow path pipe which comprises the heat exchanger for hot water supply according to this invention. 従来の給湯用熱交換器の形態の一例を示す説明図であって、（ａ）は、正面形態における説明図［図１５（ｂ）における XIVａ矢視説明図で、図３（ａ）に対応］であり、（ｂ）は、連結部の形態を示す部分拡大説明図［図１５（ｂ）における XIVｂ矢視説明図で、図３（ｂ）に対応］である。It is explanatory drawing which shows an example of the form of the conventional heat exchanger for hot water supply, Comprising: (a) is explanatory drawing in a front form [XIVa arrow explanatory drawing in FIG.15 (b), and respond | corresponds to Fig.3 (a) (B) is a partially enlarged explanatory view showing the form of the connecting portion [an explanatory view taken along arrow XIVb in FIG. 15 (b), corresponding to FIG. 3 (b)]. 従来の構造を有する給湯用熱交換器を構成する熱交換ユニットの一例を平面形態において示す説明図であって、（ａ）は、図１４（ａ）におけるXVａ−XVａ断面説明図であり、（ｂ）は、図１４（ａ）におけるXVｂ矢視説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the heat exchange unit which comprises the heat exchanger for hot water supply which has the conventional structure in a plane form, Comprising: (a) is XVa-XVa cross-sectional explanatory drawing in Fig.14 (a), ( FIG. 14B is an explanatory view taken along arrow XVb in FIG.

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。 Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

先ず、図１には、本発明が適用される給湯用熱交換器において、熱交換ユニットを構成する水流路管と冷媒流路管との熱的接合体の一つの形態が示されている。そこにおいて、熱的接合体１０は、水流路１２及び冷媒流路１４を有しており、水流路１２を形成する管体（水流路管１６）及び冷媒流路１４を形成する管体（冷媒流路管１８）によって、構成されている。具体的には、熱的接合体１０は、太径の水流路管１６の外周面に、３本の細径の冷媒流路管１８ａ、１８ｂ、１８ｃが、均等な巻きピッチ：Ｐ１（各冷媒流路管１８のそれぞれの巻きピッチはＰ２）にて螺旋状に巻き付けられた構成とされており、それらが、必要に応じて、はんだやろうにて接合される等して、密接固定されて、熱的に接合されていると共に、水流路管１６の内側が水流路１２とされ、冷媒流路管１８の内側が冷媒流路１４とされている。従って、冷媒流路１４を流れる冷媒と、水流路１２を流れる水との間において、熱交換が行われることとなり、それによって、水流路１２を流れる水が加熱されるようになっているのである。
First, in FIG. 1 is the hot water heat exchanger to which the present invention is applied, one in the form of a thermal interface material between the water flow pipe and the refrigerant flow pipe constituting the heat exchanger unit is shown. In this case, the thermal joined body 10 has a water flow path 12 and a refrigerant flow path 14, and a tubular body (water flow path pipe 16) that forms the water flow path 12 and a tubular body (refrigerant) that forms the refrigerant flow path 14. It is constituted by a channel pipe 18). Specifically, the thermal bonded body 10 has three small-diameter refrigerant channel pipes 18a, 18b, and 18c on the outer peripheral surface of a large-diameter water channel pipe 16, and an equal winding pitch: P1 (each refrigerant Each winding pitch of the flow path pipe 18 is configured to be spirally wound in P2), and these are tightly fixed by joining with solder or brazing as necessary. In addition, the inside of the water passage pipe 16 is the water passage 12 and the inside of the refrigerant passage pipe 18 is the refrigerant passage 14. Therefore, heat exchange is performed between the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 14 and the water flowing through the water flow path 12, whereby the water flowing through the water flow path 12 is heated. .

なお、水流路管１６は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の所定の熱伝導率及び所定の機械的強度を有する金属材料を用いて形成され、一般に、外径：Ｄ１が９．５〜２０ｍｍ程度、肉厚：ｔ１が０．６〜１．５ｍｍ程度とされた、太径で、断面が円形の管体にて構成されている。また、冷媒流路管１８も、かかる水流路管１６と同様に、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の所定の熱伝導率及び所定の機械的強度を有する金属材料を用いて形成されており、一般に、外径：Ｄ２が３．０〜７．０ｍｍ程度、肉厚：ｔ２が０．３〜０．９ｍｍ程度とされた、細径で、断面が円形の管体にて構成されている。中でも、水流路管１６は、好ましくは、外径：Ｄ１が１０．５〜１２．７ｍｍ程度、肉厚：ｔ１が０．６〜１．０ｍｍ程度、冷媒流路管１８は、好ましくは、外径：Ｄ２が３．４〜４．５ｍｍ程度、肉厚：ｔ２が０．３〜０．７ｍｍ程度とされる。 The water channel pipe 16 is formed using a metal material having a predetermined thermal conductivity and a predetermined mechanical strength, such as copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, and generally has an outer diameter D1 of 9.5. ˜20 mm, wall thickness: t1 is about 0.6 to 1.5 mm, and has a large diameter and a circular cross section. Similarly to the water channel pipe 16, the refrigerant channel pipe 18 is also formed using a metal material having a predetermined thermal conductivity and a predetermined mechanical strength such as copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy or the like. In general, the outer diameter: D2 is about 3.0 to 7.0 mm, and the wall thickness: t2 is about 0.3 to 0.9 mm. Yes. Among them, the water channel pipe 16 is preferably an outer diameter: D1 of about 10.5 to 12.7 mm, a wall thickness: t1 of about 0.6 to 1.0 mm, and the refrigerant channel pipe 18 is preferably an outer Diameter: D2 is about 3.4 to 4.5 mm, and wall thickness: t2 is about 0.3 to 0.7 mm.

そして、図２に示されるように、熱的接合体１０（ここでは図示されていない冷媒流路管の１本又は複数本が、螺旋状に巻き付けられて熱的に接合された水流路管１６）を、平面上において、各角部（曲げ部２０）を曲率半径：Ｒにて曲げて、略矩形状の渦巻き状に巻くことによって、熱交換ユニット３０が形成されている。ここで、曲率半径：Ｒは、管内を流れる各流体の圧力損失が高くなり過ぎないような値とされるが、一般に２×Ｄ１〜２０×Ｄ１［ｍｍ］程度とされることとなる。本発明に従う給湯用熱交換器は、複数の熱交換ユニット３０から構成されており、具体的には、図２〜図４に示されるように、これらの熱交換ユニット３０が、上下方向（図２において紙面に垂直な方向で、図３（ａ）における上下方向）に複数段配置されて、構成されている。なお、図３（ａ）においては、熱交換ユニット３０が上下方向に二段配置されており、給湯用熱交換器３２は、一段目（下段）の熱交換ユニット３０ａと二段目（上段）の熱交換ユニット３０ｂとから構成され、それら熱交換ユニット３０ａ、３０ｂの段間は渡し部（図中、網掛部分）３８によって連結されている。そして、下段の熱交換ユニット３０ａには、水入口４０が、また上段の熱交換ユニット３０ｂには、水出口４２が、それぞれ設けられている。また、図示しない冷媒流路管（１８）内を流通せしめられる冷媒は、水流路管１６内を流通せしめられる水に対して、一般に、対向流となるように構成されるものであるところから、かかる冷媒流路管（１８）の冷媒入口は、上段の熱交換ユニット３０ｂに配置される一方、冷媒出口は、下段の熱交換ユニット３０ａに配置されることとなる。 Then, as shown in FIG. 2, a thermal joined body 10 (a water passage pipe 16 in which one or a plurality of refrigerant passage pipes (not shown here) are spirally wound and thermally joined. ) On a plane, each corner (bending portion 20) is bent with a radius of curvature: R, and wound in a substantially rectangular spiral, thereby forming the heat exchange unit 30. Here, the radius of curvature: R is a value such that the pressure loss of each fluid flowing in the pipe does not become too high, but is generally about 2 × D1 to 20 × D1 [mm]. The heat exchanger for hot water supply according to the present invention includes a plurality of heat exchange units 30. Specifically, as shown in FIGS. 2 to 4, these heat exchange units 30 are arranged in the vertical direction (see FIG. In FIG. 2, a plurality of stages are arranged in the direction perpendicular to the paper surface in the vertical direction in FIG. In FIG. 3A, the heat exchange units 30 are arranged in two stages in the vertical direction, and the heat exchanger 32 for hot water supply includes a first stage (lower stage) heat exchange unit 30a and a second stage (upper stage). The heat exchange units 30a and 30b are connected by a transfer portion (shaded portion in the figure) 38. The lower heat exchange unit 30a is provided with a water inlet 40, and the upper heat exchange unit 30b is provided with a water outlet 42. In addition, the refrigerant that can be circulated in the refrigerant flow pipe (18) (not shown) is generally configured to be opposed to the water that is circulated in the water flow pipe 16, so that The refrigerant inlet of the refrigerant flow pipe (18) is arranged in the upper heat exchange unit 30b, while the refrigerant outlet is arranged in the lower heat exchange unit 30a.

ここで、上記の給湯用熱交換器３２においては、渡し部３８が、図３より明らかな如く、下段から上段に向かって緩やかな傾斜角度、一般に１５〜５０°程度の角度で上傾する形態において、その前後の水流路管１６、１６と連続した形態で滑らかに接続されていることを特徴としており、熱交換ユニット３０ａ、３０ｂの段間が、従来のように継手を介して接合されてはいない。換言すれば、給湯用熱交換器３２全体において、水流路管１６は、水入口４０から水出口４２までが、連続した一本の継目のない管体から構成されており、図３（ｂ）に示されるように、渡し部３８が、連続した一本の管体の一部とされているのである。また、そのような渡し部３８に位置する水流路管１６上には、冷媒流路管が巻き付けられて、熱的に接合されており、そして上段及び下段の熱交換ユニット３０ａ、３０ｂの冷媒流路管に接続されて、一体の管体にて構成されている。 Here, in the hot water supply heat exchanger 32, as shown in FIG. 3, the transfer portion 38 is inclined upward at a gentle inclination angle, generally about 15 to 50 °, from the lower stage to the upper stage. The water flow pipes 16 and 16 are smoothly connected to each other in a continuous manner, and the stages of the heat exchange units 30a and 30b are joined via a joint as in the conventional case. No. In other words, in the hot water supply heat exchanger 32 as a whole, the water flow path pipe 16 is composed of a single continuous pipe from the water inlet 40 to the water outlet 42, as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the transfer portion 38 is a part of a continuous tube. In addition, a refrigerant channel pipe is wound and thermally joined on the water channel pipe 16 positioned in such a transfer section 38, and the refrigerant flow of the upper and lower heat exchange units 30a and 30b is wrapped around. It is connected to the road pipe and is composed of an integral tube.

このように、本発明に従う給湯用熱交換器３２にあっては、水流路管１６が、水入口から水出口まで一体で継目の無い管体にて構成されると共に、冷媒流路管（１８）も、同様に、冷媒入口から冷媒出口まで一体で継目の無い管体で構成されていることを特徴としているのであり、そのために、従来の給湯用熱交換器において必要とされていた、ろう付け作業やカップリング部品及び接続部の漏洩検査等が、一切不要となるため、生産性やコストにおいて優れたものとなるのである。 As described above, in the hot water supply heat exchanger 32 according to the present invention, the water flow channel pipe 16 is formed of a seamless tube body integrally from the water inlet to the water outlet, and the refrigerant flow channel pipe (18 ) Is also characterized by the fact that it is composed of an integral and seamless tube from the refrigerant inlet to the refrigerant outlet, and for that reason, it would have been required in conventional hot water heat exchangers. This eliminates the need for attaching work, inspection of coupling parts, and leaks of connecting parts, and thus improves productivity and cost.

また、上記の給湯用熱交換器３２においては、一段目の熱交換ユニット３０ａの水入口４０から流入された水が、渦巻き状に配置された水流路管１６の水流路（１２）内を、渦巻きの内周側方向へ向かって流れ、熱交換ユニット３０ａの中心部近傍に位置する水流路管１６の終点部４４に至るまでの間に、水流路管１６の外周に螺旋状に巻き付けられた冷媒流路管（１８；図示せず）の冷媒流路（１４）内を流れる高温の冷媒によって加熱されていく。その後、水は、渡し部３８を通り、図４に示されるような、熱交換ユニット３０ａの上段に配置された二段目の熱交換ユニット３０ｂへ、熱交換ユニット３０ｂの中心部近傍に位置する水流路管１６の始点部４６より流入せしめられることとなる。かかる水は渦巻き状に配置された水流路管１６の水流路（１２）内を、渦巻きの外周側方向へ向かって流れ、熱交換ユニット３０ｂの最外周部に位置する水出口４２に至るまでの間に、水流路管１６の外周に螺旋状に巻き付けられた、図示しない冷媒流路管（１８）の冷媒流路内を流れる高温の冷媒によって更に加熱され、所望の温度に達するようになっているのである。 Further, in the hot water supply heat exchanger 32, the water flowing in from the water inlet 40 of the first stage heat exchange unit 30a passes through the water flow path (12) of the water flow path pipe 16 arranged in a spiral shape. It was wound around the outer periphery of the water channel tube 16 in a spiral direction until it reached the end point 44 of the water channel tube 16 located near the center of the heat exchange unit 30a. It is heated by the high-temperature refrigerant flowing in the refrigerant flow path (14) of the refrigerant flow path pipe (18; not shown). Thereafter, the water passes through the transfer section 38 and is located in the vicinity of the center of the heat exchange unit 30b to the second stage heat exchange unit 30b disposed on the upper stage of the heat exchange unit 30a as shown in FIG. The water is introduced from the starting point 46 of the water flow channel pipe 16. Such water flows in the water flow path (12) of the water flow path pipe 16 arranged in a spiral shape toward the outer peripheral side of the spiral, and reaches the water outlet 42 located at the outermost peripheral portion of the heat exchange unit 30b. In the meantime, it is further heated by the high-temperature refrigerant flowing in the refrigerant flow path of the refrigerant flow path pipe (18) (not shown) that is spirally wound around the outer periphery of the water flow path pipe 16, and reaches a desired temperature. It is.

さらに、ここでは、水流路管１６として、図５（ａ）及び（ｂ）に示される如き形態を呈する、高熱交換率を有するスパイラル管４８が、用いられている。かかるスパイラル管４８は、公知の如く、外周面にスパイラル（螺旋）状の溝（スパイラル溝）５０を有する一方、かかる溝５０に対応した凸条５４が内周面に形成されてなる形態を呈するものである。そのようなスパイラル管４８におけるスパイラル溝５０は、一般に、溝深さ：Ｈｃが０．２〜１．４ｍｍ程度とされている。また、スパイラル溝５０の溝深さ：Ｈｃは、スパイラル管４８の最大の外径（ＯＤ）を与える外周面からスパイラル溝５０の底部までの距離である。また、そのようなスパイラル管４８の外径：ＯＤが分かっている場合、かかるスパイラル溝５０の形状は、溝ピッチ：Ｐｃ、溝深さ：Ｈｃによって、一意に表わすことが出来る。つまり、溝ピッチ：Ｐｃが決まれば、溝角度θは、θ＝ｔａｎ^-1（ＯＤ・π／Ｐｃ）［ｒａｄ］で決まる。 Furthermore, here, a spiral pipe 48 having a high heat exchange rate and having a form as shown in FIGS. 5A and 5B is used as the water flow path pipe 16. As is well known, the spiral tube 48 has a spiral groove 50 on the outer peripheral surface, and a protrusion 54 corresponding to the groove 50 is formed on the inner peripheral surface. Is. The spiral groove 50 in such a spiral tube 48 generally has a groove depth: Hc of about 0.2 to 1.4 mm. The groove depth Hc of the spiral groove 50 is a distance from the outer peripheral surface that gives the maximum outer diameter (OD) of the spiral tube 48 to the bottom of the spiral groove 50. Further, when the outer diameter: OD of such a spiral tube 48 is known, the shape of the spiral groove 50 can be uniquely expressed by the groove pitch: Pc and the groove depth: Hc. That is, if the groove pitch: Pc is determined, the groove angle θ is determined by θ = tan ⁻¹ (OD · π / Pc) [rad].

このようなスパイラル管４８の内部を水流路５２とする場合においては、管内表面の凸条５４が水流を乱す効果により、伝熱がより一層促進されるのである。また、かかるスパイラル管４８は、１２．７ｍｍ又は１０．５ｍｍの外径：ＯＤを有していることが、好ましい。外径：ＯＤが、そのような値とされることで、溝間の管外表面の平坦度合いが適正に（歪みが問題ない程度に）保て、はんだ付け等熱的接合を安定ならしめるという特徴を発揮することとなるのである。 In the case where the inside of the spiral pipe 48 is used as the water flow path 52, the heat transfer is further promoted by the effect that the protrusions 54 on the inner surface of the pipe disturb the water flow. The spiral tube 48 preferably has an outer diameter: OD of 12.7 mm or 10.5 mm. Outer diameter: OD is set to such a value, so that the flatness of the outer surface of the tube between the grooves can be maintained properly (to the extent that distortion is not a problem), and thermal bonding such as soldering can be stabilized. It will demonstrate its characteristics.

ここで、図６のような二重管構造を有する試験装置を用いて、一定長さの種々のスパイラル管について伝熱性能を評価し、本発明において好適に用いられるスパイラル管について明らかにする。 Here, using a test apparatus having a double-pipe structure as shown in FIG. 6, the heat transfer performance is evaluated for various spiral tubes of a certain length, and the spiral tube suitably used in the present invention is clarified.

先ず、外側の管（外管）に、高温（３０℃）の水を、流量：１．５Ｌ／ｍｉｎの一定流量で流すと共に、内側の管（内管）に、低温（２０℃）の水を、流量：Ｇｗｉ＝１．５〜３Ｌ／ｍｉｎで、それぞれ対向する方向に流す。そして、外管内を流れる水と、内管内を流れる水との間で熱交換させて、内管の入口及び出口における、それぞれの水の温度：Ｔｗｃｉ、Ｔｗｃｏを測定し、かかる温度の変化から、下記式（１）に示されるように、単位時間当たりの伝熱量：Ｑｗ［ｋＷ］を計算して求めた。一方、外管の入口及び出口における、それぞれの水の温度：Ｔｗｈｉ、Ｔｗｈｏも測定し、下記式（２）に示されるように、対数平均温度差：ΔＴを求めた。ここで、ρは、水の密度［ｋｇ／ｍ³］、Ｃｐは、
水の比熱［ｋＪ／（ｋｇ・Ｋ）］である。
Ｑｗ＝Ｇｗｉ／６０×ρ×Ｃｐ×（Ｔｗｃｉ−Ｔｗｃｏ）・・・（１）
ΔＴ=〔（Ｔｗｈｉ−Ｔｗｃｏ）−（Ｔｗｈｏ−Ｔｗｃｉ）〕
／ｌｎ〔（Ｔｗｈｉ−Ｔｗｃｏ）／（Ｔｗｈｏ−Ｔｗｃｉ）〕・・・（２） First, high temperature (30 ° C.) water is passed through the outer pipe (outer pipe) at a constant flow rate of 1.5 L / min, and low temperature (20 ° C.) water is passed through the inner pipe (inner pipe). At a flow rate of Gwi = 1.5 to 3 L / min. Then, heat is exchanged between the water flowing in the outer pipe and the water flowing in the inner pipe, and the temperature of each water at the inlet and outlet of the inner pipe: Twci and Twco are measured. As shown in the following formula (1), the amount of heat transfer per unit time: Qw [kW] was calculated and obtained. On the other hand, the temperature: Twhi and Twho of each water at the inlet and outlet of the outer tube were also measured, and the logarithm average temperature difference: ΔT was determined as shown in the following formula (2). Here, ρ is the density of water [kg / m ³ ], and Cp is
Specific heat of water [kJ / (kg · K)].
Qw = Gwi / 60 × ρ × Cp × (Twci-Twco) (1)
ΔT = [(Twhi-Twco)-(Twho-Twci)]
/ Ln [(Twhi-Twco) / (Twho-Twci)] (2)

ここにおいて、内管の外表面積をＡ₀［ｍ²］とすると、熱通過率：Ｋ［ｋＷ／（ｍ²・Ｋ）］は、次式（３）において求めることが出来る。
Ｋ＝Ｑｗ／（Ａ₀×ΔＴ）・・・（３） Here, when the outer surface area of the inner tube is A ₀ [m ² ], the heat transmission rate: K [kW / (m ² · K)] can be obtained by the following equation (3).
K = Qw / (A ₀ × ΔT) (3)

次に、外管の内径をＤ_oi、内管の外径をＤ_ioとすると、外側水路の相当直径：Ｄｅは、Ｄｅ＝Ｄ_oi−Ｄ_ioで表わせる。ここで、外管内を流れる水について、かかる水の熱伝達率をλｗ［ｋＷ／（ｍ²・Ｋ）］、レイノズル数をＲｅ、プラントル数をＰｒとすると、外管内を流れる水の熱伝達率：α₀［ｋＷ／（ｍ²・Ｋ）］は、Dittus-Boelterの式より、下記式（４）の如く求められ、内側の水側の熱伝達率（管内熱伝達率）：α_i［ｋＷ／（ｍ²・Ｋ）］は、下記式（５）で求められる。
α₀＝０．０２３×（λｗ／Ｄｅ）×（Ｄ_oi／Ｄ_io）^0.53×Ｒｅ^0.8×Ｐｒ^1/3
・・・（４）
α_i＝１／（１／Ｋ−１／α₀）・・・（５） Next, _assuming that the inner diameter of the outer tube is D _oi and the outer diameter of the inner tube is D _io , the equivalent diameter of the outer water channel: De can be expressed as De = D _oi −D _io . Here, for water flowing in the outer pipe, assuming that the heat transfer coefficient of the water is λw [kW / (m ² · K)], the Ray nozzle number is Re, and the Prandtl number is Pr, the heat transfer coefficient of the water flowing in the outer pipe is : Α ₀ [kW / (m ² · K)] is obtained from the Dittus-Boelter equation as shown in the following equation (4), and the heat transfer coefficient on the inner water side (in-pipe heat transfer coefficient): α _i [ kW / (m ² · K)] is obtained by the following equation (5).
α ₀ = 0.023 × (λw / De) × (D _oi / D _io ) ^0.53 × Re ^0.8 × Pr ^1/3
... (4)
α _i = 1 / (1 / K−1 / α ₀ ) (5)

ここで、外径：１２．７ｍｍ、肉厚：０．８ｍｍのスパイラル管において、その溝深さ：Ｈｃを０．８ｍｍで一定とし、そして溝ピッチ：Ｐｃを、それぞれ、４ｍｍ、６ｍｍ、８ｍｍ、１０ｍｍ、１１ｍｍ、１２ｍｍとした各種スパイラル管を準備して、それぞれ、その管内熱伝達率：α_iを求めた。そして、その結果を、溝ピッチ：Ｐｃ［ｍｍ］を横軸に、管内熱伝達率：α_i［ｋＷ／（ｍ²・Ｋ）］を縦軸にとり、グラフに示したものが、図７である。この図７から明らかなように、溝ピッチ：Ｐｃが狭い程、水側の熱伝達性能が向上するが、その傾向は、溝ピッチ：Ｐｃが、４ｍｍ〜１０ｍｍの範囲で、より顕著である。 Here, in a spiral tube having an outer diameter of 12.7 mm and a wall thickness of 0.8 mm, the groove depth: Hc is constant at 0.8 mm, and the groove pitch: Pc is 4 mm, 6 mm, 8 mm, respectively. Various spiral tubes having a diameter of 10 mm, 11 mm, and 12 mm were prepared, and the heat transfer coefficient α _i in the tube was determined. Then, the results are shown in the graph in FIG. 7 with the result that the groove pitch: Pc [mm] is taken on the horizontal axis and the heat transfer coefficient in the tube: α _i [kW / (m ² · K)] is taken on the vertical axis. is there. As is apparent from FIG. 7, the narrower the groove pitch: Pc, the better the water-side heat transfer performance, but the tendency is more remarkable when the groove pitch: Pc is in the range of 4 mm to 10 mm.

また、外径：１２．７ｍｍ、肉厚：０．８ｍｍのスパイラル管において、その溝ピッチ：Ｐｃを４ｍｍで一定とし、溝深さ：Ｈｃを、それぞれ、０．４ｍｍ、０．６ｍｍ（２つ）、０．８ｍｍ（２つ）、１．１ｍｍ、１．５ｍｍとしたスパイラル管を準備して、各々管内熱伝達率：α_iを求めた。その結果を、溝深さ：Ｈｃ［ｍｍ］を横軸にとり、図７と同様に示したグラフが、図８である。このように、溝深さ：Ｈｃが深い程、水側の熱伝達性能が向上する。 Further, in a spiral tube having an outer diameter of 12.7 mm and a wall thickness of 0.8 mm, the groove pitch: Pc is constant at 4 mm, and the groove depth: Hc is 0.4 mm and 0.6 mm (two ), 0.8 mm (two), 1.1 mm, and 1.5 mm spiral tubes were prepared, and the heat transfer coefficient in the tube: α _i was determined. FIG. 8 is a graph showing the result in the same manner as FIG. 7 with the groove depth: Hc [mm] on the horizontal axis. Thus, the deeper the groove depth: Hc, the better the heat transfer performance on the water side.

しかし、溝ピッチ：Ｐｃが狭い程、加工速度が低下することや、管外表面の円柱面の歪みが増長する問題が惹起されることとなる。また、溝深さ：Ｈｃが深い場合も、加工の影響範囲が増加し、管外表面の円柱面の歪みが増長する。このようにして、管外表面の歪みが増加すると、冷媒の流路となる冷媒流路管を、その外側に巻きつけた際に、その接地面積が低下し、伝熱量が低下する恐れがある。 However, the narrower the groove pitch: Pc, the lower the processing speed and the problems of increasing the distortion of the cylindrical surface of the tube outer surface. Also, when the groove depth: Hc is deep, the influence range of processing increases, and the distortion of the cylindrical surface of the outer surface of the tube increases. In this way, when the strain on the outer surface of the pipe increases, when the refrigerant flow pipe serving as the refrigerant flow path is wound around the outside, the ground contact area may be reduced and the heat transfer amount may be reduced. .

以上の知見に鑑み、本発明においては、スパイラル管の溝深さ：Ｈｃ、外径：ＯＤについて、０．０５５≦Ｈｃ／ＯＤ≦０．０８６の関係を満たすように構成されていることが好ましい。Ｈｃ／ＯＤの値が、０．０５５未満の場合、溝深さ：Ｈｃが浅過ぎるため、熱伝達性能の向上効果を充分に得られず、０．０８６を超える場合、溝深さ：Ｈｃが深過ぎるため、管外表面の円柱面の歪みが増長し、冷媒流路管との接地面積が低下することで、伝熱量が低下する恐れがあるからである。 In view of the above knowledge, the present invention is preferably configured to satisfy the relationship of 0.055 ≦ Hc / OD ≦ 0.086 for the groove depth of the spiral tube: Hc and the outer diameter: OD. . When the value of Hc / OD is less than 0.055, since the groove depth: Hc is too shallow, the effect of improving the heat transfer performance cannot be sufficiently obtained. When the value exceeds 0.086, the groove depth: Hc is This is because the depth of the cylindrical surface on the outer surface of the tube increases and the ground contact area with the refrigerant channel tube decreases, so that the amount of heat transfer may decrease.

また、本発明では、スパイラル管の溝ピッチ：Ｐｃと外径：ＯＤとは、好ましくは、０．３１５≦Ｐｃ／ＯＤ≦０．４７２の関係を満たすように、構成されている。かかるＰｃ／ＯＤの値が、０．３１５未満の場合には、外径：ＯＤに対して溝ピッチ：Ｐｃが狭過ぎるため、加工速度の低下及び伝熱量の低下が惹起されるのであり、また０．４７２を超える場合には、外径：ＯＤに対して溝ピッチ：Ｐｃが拡過ぎるため、熱伝達性能の向上効果を充分に得られないのである。 In the present invention, the groove pitch: Pc and the outer diameter: OD of the spiral tube are preferably configured to satisfy the relationship of 0.315 ≦ Pc / OD ≦ 0.472. When the value of Pc / OD is less than 0.315, the groove pitch: Pc is too narrow with respect to the outer diameter: OD, which causes a reduction in processing speed and a decrease in heat transfer amount. In the case where it exceeds 0.472, the groove pitch: Pc is too wide with respect to the outer diameter: OD, so that the effect of improving the heat transfer performance cannot be sufficiently obtained.

なお、スパイラル管の溝ピッチ：Ｐｃは、４．００ｍｍ≦Ｐｃ≦１０．００ｍｍの範囲内で設定することが望ましく、４．００ｍｍ≦Ｐｃ≦６．００ｍｍの範囲内で設定することが更に望ましい。かかる溝ピッチ：Ｐｃが、４．００ｍｍ未満の場合に、上記の如く、表面歪みの影響により、熱交換性能のばらつきが起き易くなるのであり、また１０．００ｍｍを超えるようになると、溝を設けることによる熱交換性能の向上効果が充分に得られなくなるからである。 The groove pitch Pc of the spiral tube is preferably set within a range of 4.00 mm ≦ Pc ≦ 10.00 mm, and more preferably set within a range of 4.00 mm ≦ Pc ≦ 6.00 mm. When the groove pitch: Pc is less than 4.00 mm, variation in heat exchange performance is likely to occur due to the influence of surface distortion as described above, and when the groove pitch exceeds 10.00 mm, a groove is provided. This is because the effect of improving the heat exchange performance cannot be sufficiently obtained.

次いで、上記のようなスパイラル状の溝を形成した管（スパイラル管）を水流路管として用い、その周りに冷媒の流路となる冷媒流路管が巻き付けられた形態の熱的接合体を形成した。水流路管は、外径：φ１２．７ｍｍ、肉厚：０．８ｍｍ、溝深さ：０．８ｍｍ、長さ：１０ｍとし、スパイラル溝ピッチを、４ｍｍ、６ｍｍ、８ｍｍ、１１ｍｍとしたものを、それぞれ、２つずつ用意した。冷媒流路管は、外径：３．４ｍｍ、肉厚：０．４ｍｍ、として、かかる冷媒流路管を水流路管にはんだで接合することで、それら流路管間の熱的な流れが向上されるようにした。 Next, a pipe (spiral pipe) having a spiral groove as described above is used as a water flow pipe, and a thermal joined body is formed in which a refrigerant flow pipe serving as a refrigerant flow path is wound around the pipe. did. The water channel tube has an outer diameter of φ12.7 mm, a wall thickness of 0.8 mm, a groove depth of 0.8 mm, a length of 10 m, and a spiral groove pitch of 4 mm, 6 mm, 8 mm, and 11 mm. Two each were prepared. The refrigerant channel tube has an outer diameter of 3.4 mm and a wall thickness of 0.4 mm, and by joining the refrigerant channel tube to the water channel tube with solder, the thermal flow between the channel tubes can be reduced. It was improved.

そして、そのような熱的接合体からなる熱交換器を用いて、Ｒ７４４（ＣＯ₂冷媒）を用いたヒートポンプ回路を形成し、下記の中間期の条件の下、熱交換量を測定した。水及び冷媒の流れは対向流とした。
・冷媒入口温度：８０℃
・冷媒出口温度：２０℃
・冷媒入口圧力：１０ＭＰａ
・水入口温度：１７℃
・水流量：１．７ｋｇ/ｍｉｎ
・周囲温度：１６℃ Then, using a heat exchanger consisting of such a thermal interface material to form a heat pump circuit using R744 (CO ₂ coolant), under the condition of half of the following were measured amount of heat exchange. The flow of water and refrigerant was counterflow.
-Refrigerant inlet temperature: 80 ° C
-Refrigerant outlet temperature: 20 ° C
-Refrigerant inlet pressure: 10 MPa
・ Water inlet temperature: 17 ℃
・ Water flow rate: 1.7kg / min
・ Ambient temperature: 16 ℃

ここでは、冷媒出口温度が２０℃になるように冷媒流量を制御することで、熱バランスをとり、その状態での水出口温度や冷媒流量を、それぞれ測定した。水側の熱交換量、即ち入熱量は、式：水側熱交換量［ｋＷ］＝水流量［ｋｇ／ｓ］×比熱［ｋＪ／（ｋｇ・Ｋ）］×水出入口温度差［Ｋ］、で求められ、冷媒側の熱交換量は、式：冷媒側熱交換量［ｋＷ］＝冷媒流量［ｋｇ／ｓ］×冷媒出入口エンタルピー差［ｋＪ／ｋｇ］、で求められる。 Here, the heat flow was controlled by controlling the flow rate of the refrigerant so that the refrigerant outlet temperature was 20 ° C., and the water outlet temperature and the refrigerant flow rate in that state were measured. The amount of heat exchange on the water side, that is, the amount of heat input, is expressed by the formula: water side heat exchange amount [kW] = water flow rate [kg / s] × specific heat [kJ / (kg · K)] × water inlet / outlet temperature difference [K], The refrigerant side heat exchange amount is obtained by the following formula: refrigerant side heat exchange amount [kW] = refrigerant flow rate [kg / s] × refrigerant inlet / outlet enthalpy difference [kJ / kg].

そして、冷媒出入口エンタルピーは、各位置の冷媒温度、冷媒圧力から計算できる。ここでは、観測された温度、圧力から計算する。なお、比較は、水側熱交換量で行った。 The refrigerant inlet / outlet enthalpy can be calculated from the refrigerant temperature and refrigerant pressure at each position. Here, it is calculated from the observed temperature and pressure. In addition, the comparison was performed by the water side heat exchange amount.

以上のように実測された熱交換量について、スパイラル溝ピッチが１１ｍｍとされた水流路管を用いた熱交換器の平均値を、基準（＝１００％、図９中に破線で示す）として、比較した結果を、図９に示す。 About the heat exchange amount actually measured as described above, the average value of the heat exchanger using the water flow path pipe having the spiral groove pitch of 11 mm is used as a reference (= 100%, indicated by a broken line in FIG. 9). The comparison result is shown in FIG.

このように、より高い熱交換率を有する伝熱管（スパイラル管）を用いることで、より高性能な熱交換器を提供することが出来、以て本発明において解決すべき課題を、より有利に解決することが出来るのである。 Thus, by using a heat transfer tube (spiral tube) having a higher heat exchange rate, it is possible to provide a higher performance heat exchanger, and thus the problem to be solved in the present invention is more advantageously achieved. It can be solved.

さらに、給湯用熱交換器が、水流路管として外表面に溝を有するスパイラル管を用いた熱交換ユニットから構成される場合、従来のように継手を介して各熱交換ユニットを連結するとするならば、ろう付け作業が非常に困難であると共に、連結部からの漏洩が惹起される可能性も高くなってしまう。そこで、前述せる如き、水流路管が、水入口から水出口まで一体で継目の無い管体にて構成される、本発明に従う構造とすることにより、その効果を、より一層有利に享受することが出来ることとなるのである。 Furthermore, when the heat exchanger for hot water supply is composed of a heat exchange unit using a spiral pipe having a groove on the outer surface as a water flow path pipe, if each heat exchange unit is connected via a joint as in the prior art As a result, the brazing operation is very difficult and the possibility of leakage from the connecting portion is increased. Therefore, as described above, the water flow path pipe is configured by a structure according to the present invention, which is constituted by a seamless pipe body integrally formed from the water inlet to the water outlet, so that the effect can be enjoyed more advantageously. It will be possible.

なお、図５に示されるような、スパイラル管４８は、製造工程において、走行及び回転せしめられている管体の径方向外側から押刃を均等に当てることで、管外表面に螺旋状の凹み（溝）５０を形成すると共に、管内表面に、かかる凹み（溝）５０に対応した凸条５４を形成することによって、製造されることとなる。 In addition, the spiral tube 48 as shown in FIG. 5 is formed in a spiral dent on the outer surface of the tube by applying a pressing blade evenly from the radially outer side of the tube body that is running and rotating in the manufacturing process. In addition to forming the (groove) 50, the protrusion 54 corresponding to the recess (groove) 50 is formed on the inner surface of the tube.

以上、本発明の代表的な実施形態について説明してきたが、それは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、そのような実施形態に係る具体的な記述によって、何等限定的に解釈されるものではないことが、理解されるべきである。 The exemplary embodiments of the present invention have been described above. However, these are merely examples, and the present invention is interpreted in a limited manner by specific descriptions according to such embodiments. It should be understood that it is not done.

例えば、図１に示される形態においては、冷媒流路管１８として、三本の冷媒流路管１８ａ、１８ｂ、１８ｃが、所定の巻きピッチ：Ｐ１及びＰ２にて水流路管１６に巻き付けられているが、冷媒流路管１８の本数は三本に限定されるものではない。 For example, in the form shown in FIG. 1, three refrigerant flow channel pipes 18a, 18b, 18c are wound around the water flow channel pipe 16 at a predetermined winding pitch: P1 and P2 as the refrigerant flow channel pipe 18. However, the number of the refrigerant flow pipes 18 is not limited to three.

また、図２及び図４に示される形態においては、熱交換ユニット３０における熱的接合体１０（水流路管１６）の曲げ部２０の曲率半径：Ｒが、全ての曲げ部２０で同じとされているが、これに限るものではない。 2 and 4, the curvature radius R of the bent portion 20 of the thermal joined body 10 (water flow channel pipe 16) in the heat exchange unit 30 is the same in all the bent portions 20. However, it is not limited to this.

そして、各熱交換ユニットの形状にあっては、矩形状の渦巻き状に限られず、円形状、その他の多角形状の渦巻き状とすることも可能であり、渦巻きの巻き回数についても図示の形態に限られるものではない。 The shape of each heat exchange unit is not limited to a rectangular spiral shape, and may be a circular shape or other polygonal spiral shape. It is not limited.

さらに、給湯用熱交換器を構成する熱交換ユニットは上下方向に二段配置するものに限定されるものではなく、三段以上配置することも可能であり、加えて、水入口及び水出口の位置や渡し部の位置も、図２〜図４に示される位置に特定されるものではない。 Furthermore, the heat exchange unit constituting the heat exchanger for hot water supply is not limited to the two-stage arrangement in the vertical direction, and can be arranged in three or more stages. In addition, the water inlet and the water outlet The position and the position of the transfer part are not specified to the positions shown in FIGS.

例えば、図１０〜図１２に示されるように、一段目（最下段）の熱交換ユニット５６、二段目の熱交換ユニット５８、三段目の熱交換ユニット６０及び四段目（最上段）の熱交換ユニット６２を上下方向に配置することで、給湯用熱交換器６４が構成され、一段目の熱交換ユニット５６の終点部６６と二段目の熱交換ユニット５８の始点部６８とが渡し部７０にて、二段目の熱交換ユニット５８の終点部７２と三段目の熱交換ユニット６０の始点部７４とが渡し部７６にて、三段目の熱交換ユニット６０の終点部７８と四段目の熱交換ユニット６２の始点部８０とが渡し部８２にて、それぞれ接続せしめられている場合において、渡し部７６を最外周部において設けてもよいのである。 For example, as shown in FIGS. 10 to 12, the first stage (lowermost stage) heat exchange unit 56, the second stage heat exchange unit 58, the third stage heat exchange unit 60, and the fourth stage (uppermost stage). The heat exchanger for hot water supply 64 is configured by arranging the heat exchange unit 62 in the vertical direction, and an end point portion 66 of the first stage heat exchange unit 56 and a start point portion 68 of the second stage heat exchange unit 58 are provided. In the transfer section 70, the end point 72 of the second stage heat exchange unit 58 and the start point 74 of the third stage heat exchange unit 60 are in the transfer section 76, and the end point of the third stage heat exchange unit 60. In the case where 78 and the starting point 80 of the fourth-stage heat exchange unit 62 are connected to each other at the transfer portion 82, the transfer portion 76 may be provided at the outermost peripheral portion.

また、水流路管を流れる水の流れも、最下段に位置する熱交換ユニット（３０ａ、５６）から最上段に位置する熱交換ユニット（３０ｂ、６２）への流れに特定されるものではない。これらの構成は、要求される性能、与えられたスペース、周辺部品とのレイアウト等により、適宜設定されるべきものである。 Further, the flow of water flowing through the water channel pipe is not specified as the flow from the heat exchange unit (30a, 56) located at the lowermost stage to the heat exchange unit (30b, 62) located at the uppermost stage. These configurations should be appropriately set according to required performance, given space, layout with peripheral components, and the like.

なお、本発明において有利に用いられることとなるスパイラル管について、前述の実施形態においては、一条の螺旋状の溝が設けられているのみであるが、図１３に示される如く、複数条（図１３では、三条）の螺旋状の溝５０ａ、５０ｂ、５０ｃを設けたスパイラル管８４とすることも出来る。この場合、製造工程において、複数の押刃によって溝５０を形成するようにすることで、溝形成工程に掛かる時間を短縮することが可能となる。 In the above-described embodiment, the spiral tube that is advantageously used in the present invention is provided with only one spiral groove, but as shown in FIG. 13 can also be a spiral tube 84 provided with three (3) spiral grooves 50a, 50b, 50c. In this case, in the manufacturing process, the time required for the groove forming process can be shortened by forming the groove 50 with a plurality of pressing blades.

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、そして、そのような実施の態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることは、言うまでもないところである。 In addition, although not listed one by one, the present invention can be carried out in an embodiment to which various changes, modifications, improvements and the like are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that any one of them falls within the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.

以下に、本発明に従う幾つかの実験例を示し、熱交換性能の評価及び給湯用熱交換器の寸法諸元の測定を行なって、本発明の特徴を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実験例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には、上記した具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。 Hereinafter, some experimental examples according to the present invention will be shown, and the characteristics of the present invention will be clarified more specifically by evaluating the heat exchange performance and measuring the dimensions of the heat exchanger for hot water supply. However, it goes without saying that the present invention is not subject to any restrictions by the description of such experimental examples. In addition to the following examples, the present invention includes various modifications based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, in addition to the specific description described above. It should be understood that modifications, improvements, etc. can be made.

先ず、下記表１に示される如き諸元を有する水流路管及び冷媒流路管を用いて、図１に示されるような熱的接合体を四種類作製した。 First, four types of thermal assemblies as shown in FIG. 1 were prepared using a water channel pipe and a refrigerant channel pipe having specifications as shown in Table 1 below.

次に、上記のようにして作製した熱的接合体を、それぞれ、図１０〜図１２に示されるような形態で巻回して熱交換ユニットを形成し、そしてかかる熱交換ユニットを上下方向に四段配置することによって、実験例１〜５に係る給湯用熱交換器を製作した。また、そこでは、各熱交換ユニットの各段間の渡し部において、継手は使用されておらず、給湯用熱交換器全体において、水入口から水出口まで、水流路管は一体の継目の無い管体で構成され、冷媒流路管も同様である。 Next, each of the thermal joints manufactured as described above is wound in a form as shown in FIGS. 10 to 12 to form a heat exchange unit, and the heat exchange unit is vertically moved in four directions. The heat exchanger for hot water supply which concerns on Experimental Examples 1-5 was manufactured by arranging in steps. In addition, there are no joints used in the connecting portions between the stages of each heat exchange unit, and the water flow pipe is seamless from the water inlet to the water outlet in the entire hot water heat exchanger. The same is applied to the refrigerant flow channel tube.

そして、実験例３に係る給湯用熱交換器を基準とし、それと同等の熱交換性能となるように、実験例１、２、４、５の給湯用熱交換器を製造した場合の寸法諸元及び熱交換器の総延長を求めた。その結果を、下記表２に示す。なお、ここでは、図１０及び図１２に示される如く、Ｌ：給湯用熱交換器の長さ、Ｗ：給湯用熱交換器の幅、Ｈ：給湯用熱交換器の高さを示し、Ｒは、各熱交換ユニットにおける熱的接合体（水流路管）の曲げ部の曲率半径を示す。 And the dimension specification at the time of manufacturing the heat exchanger for hot water supply of Experimental example 1, 2, 4, 5 so that it may become the heat exchange performance equivalent to it as a reference | standard for the heat exchanger for hot water supply concerning Experimental example 3 And the total extension of the heat exchanger. The results are shown in Table 2 below. Here, as shown in FIG. 10 and FIG. 12, L: length of the hot water heat exchanger, W: width of the hot water heat exchanger, H: height of the hot water heat exchanger, R These show the curvature radius of the bending part of the thermal joined body (water flow path pipe) in each heat exchange unit.

かかる実験例１〜５に係る給湯用熱交換器においては、各熱交換ユニットの各段間の連結部で継手が使用されておらず、それらの製造に際して、ろう付け作業やカップリング部品及び接続部の漏洩検査等が、一切不要であったため、生産性に優れ、低コストにて製造可能なものであった。 In the heat exchangers for hot water supply according to the experimental examples 1 to 5, no joints are used at the connecting portions between the stages of the heat exchange units. Since there was no need for any leakage inspection, etc., it was excellent in productivity and could be manufactured at low cost.

さらに、実験例の結果から、水流路管としてスパイラル状の溝が設けられたスパイラル管を用いて熱交換器を構成した場合、水流路管として溝が設けられていない平滑管を用いて構成された熱交換器と同等の熱交換性能を有する熱交換器の総延長が、更に有利に短くされることが分かる。これにより、より一層、生産性向上効果及びコスト低減効果に優れる給湯用熱交換器を製造することが可能となることが理解される。 Furthermore, from the results of the experimental example, when a heat exchanger is configured using a spiral tube provided with a spiral groove as a water flow channel tube, the water flow channel tube is configured using a smooth tube not provided with a groove. It can be seen that the total length of the heat exchanger having the same heat exchange performance as that of the heat exchanger is further advantageously shortened. As a result, it is understood that it is possible to manufacture a hot water supply heat exchanger that is further excellent in productivity improvement effect and cost reduction effect.

１０熱的接合体１２水流路
１４冷媒流路１６水流路管
１８冷媒流路管２０曲げ部
３０熱交換ユニット３０ａ一段目の熱交換ユニット
３０ｂ二段目の熱交換ユニット３２給湯用熱交換器
３８渡し部４０水入口
４２水出口４４終点部
４６始点部５２水流路
５４凸条１００給湯用熱交換器
１０２一段目の熱交換ユニット１０４水流路管
１０６水入口１０８連結部
１１０二段目の熱交換ユニット１１２水出口
１１４継手
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Thermally joined body 12 Water flow path 14 Refrigerant flow path 16 Water flow path pipe 18 Refrigerant flow path pipe 20 Bending part 30 Heat exchange unit 30a First-stage heat exchange unit 30b Second-stage heat exchange unit 32 Hot water supply heat exchanger 38 Handing section 40 Water inlet 42 Water outlet 44 End point 46 Starting point 52 Water flow path 54 Convex line 100 Heat exchanger 102 for hot water supply First heat exchange unit 104 Water flow pipe 106 Water inlet 108 Connecting part 110 Second stage heat exchange Unit 112 Water outlet 114 Joint

Claims

熱交換によって水を加熱するための冷媒が流通せしめられる冷媒流路と、かかる冷媒により加熱される水が流通せしめられる水流路とを有し、それら冷媒流路及び水流路の何れもが、管体によって形成されていると共に、該水流路を形成する水流路管の外周に、該冷媒流路を形成する冷媒流路管を螺旋状に巻き付けて、それらを熱的に接合し、更にその熱的接合体を平面上において渦巻き状に巻くことによって構成される熱交換ユニットを、上下方向に複数段配置して、それら各段の熱交換ユニットを構成する水流路管及び冷媒流路管を相互に連通せしめることにより、最上段と最下段の熱交換ユニットに、該水流路管の水出入口や該冷媒流路管の冷媒出入口が位置せしめられるように構成されてなる給湯用熱交換器を製造する方法であって、
それら熱交換ユニットにおける水流路管は、水入口から水出口まで、また冷媒流路管は、冷媒入口から冷媒出口までが、それぞれ継手を介して接合されることなく、連続した１本の管体にて、一体に構成すると共に、一つ又は複数の押刃の当接によって、溝ピッチ：４〜１０ｍｍ、溝深さ：０．２〜１．４ｍｍのスパイラル溝を、管外周面に螺旋状に形成する一方、該スパイラル溝に対応した螺旋状の凸条が、管内周面に形成され、且つ該スパイラル溝間に位置する筒壁部が、管径方向外方に凸なる湾曲形状とされたスパイラル管を製造して、このスパイラル管を、前記水流路管として用いることを特徴とする給湯用熱交換器の製造方法。 It has a refrigerant channel through which a refrigerant for heating water by heat exchange is circulated, and a water channel through which water heated by the refrigerant is circulated, and both the refrigerant channel and the water channel are pipes. The coolant channel tube forming the coolant channel is spirally wound around the outer periphery of the water channel tube forming the water channel, and they are thermally joined to each other. A plurality of heat exchange units, each of which is formed by spirally winding a mechanically joined body on a plane, are arranged in the vertical direction, and the water flow channel pipes and the refrigerant flow channel pipes constituting the heat exchange units of the respective stages are mutually connected. Manufactures a heat exchanger for hot water supply that is configured such that the water inlet / outlet of the water channel pipe and the refrigerant inlet / outlet of the refrigerant channel pipe are positioned in the uppermost and lowermost heat exchange units . there is provided a method of
The water flow path pipes in these heat exchange units are connected from the water inlet to the water outlet, and the refrigerant flow path pipes from the refrigerant inlet to the refrigerant outlet are not joined via joints, but are connected to one continuous pipe body. at, the rewritable integrally formed, by the abutment of one or more of pressing blades, groove pitch: 4 to 10 mm, groove depth: spiral grooves of 0.2～1.4Mm, helix Kangaishu surface while you formed Jo, spiral ridges corresponding to the spiral groove is formed in the tube periphery and the cylindrical wall portion positioned between said spiral groove becomes convex tube diameter outwardly curved manufactures spiral tube which is shaped, the spiral tube, a manufacturing method of the hot-water heat exchanger, characterized in that there use as the water flow pipe.

熱交換によって水を加熱するための冷媒が流通せしめられる冷媒流路と、かかる冷媒により加熱される水が流通せしめられる水流路とを有し、それら冷媒流路及び水流路の何れもが、管体によって形成されていると共に、該水流路を形成する水流路管の外周に、該冷媒流路を形成する冷媒流路管を螺旋状に巻き付けて、それらを熱的に接合し、更にその熱的接合体を平面上において渦巻き状に巻くことによって構成される熱交換ユニットを、上下方向に複数段配置して、それら各段の熱交換ユニットを構成する水流路管及び冷媒流路管を相互に連通せしめることにより、最上段と最下段の熱交換ユニットに、該水流路管の水出入口や該冷媒流路管の冷媒出入口が位置せしめられるように構成されてなる給湯用熱交換器を製造する方法であって、
それら熱交換ユニットにおける水流路管は、水入口から水出口まで、また冷媒流路管は、冷媒入口から冷媒出口までが、それぞれ継手を介して接合されることなく、連続した１本の管体にて、一体に構成すると共に、一つ又は複数の押刃の当接によって、溝ピッチ：４〜１０ｍｍ、溝深さ：０．２〜１．４ｍｍのスパイラル溝を、管外周面に螺旋状に形成する一方、該スパイラル溝に対応した螺旋状の凸条が、管内周面に形成され、且つ該スパイラル溝間に位置する筒壁部が、管径方向外方に凸なる湾曲形状とされたスパイラル管を、かかるスパイラル溝の溝深さをＨｃ、外径をＯＤとしたとき、０．０５５≦Ｈｃ／ＯＤ≦０．０８６の関係を満たすように製造して、このスパイラル管を、前記水流路管として用いることを特徴とする給湯用熱交換器の製造方法。 It has a refrigerant channel through which a refrigerant for heating water by heat exchange is circulated, and a water channel through which water heated by the refrigerant is circulated, and both the refrigerant channel and the water channel are pipes. The coolant channel tube forming the coolant channel is spirally wound around the outer periphery of the water channel tube forming the water channel, and they are thermally joined to each other. A plurality of heat exchange units, each of which is formed by spirally winding a mechanically joined body on a plane, are arranged in the vertical direction, and the water flow channel pipes and the refrigerant flow channel pipes constituting the heat exchange units of the respective stages are mutually connected. Manufactures a heat exchanger for hot water supply that is configured such that the water inlet / outlet of the water channel pipe and the refrigerant inlet / outlet of the refrigerant channel pipe are positioned in the uppermost and lowermost heat exchange units . there is provided a method of
The water flow path pipes in these heat exchange units are connected from the water inlet to the water outlet, and the refrigerant flow path pipes from the refrigerant inlet to the refrigerant outlet are not joined via joints, but are connected to one continuous pipe body. at, the rewritable integrally formed, by the abutment of one or more of pressing blades, groove pitch: 4 to 10 mm, groove depth: spiral grooves of 0.2～1.4Mm, helix Kangaishu surface while you formed Jo, spiral ridges corresponding to the spiral groove is formed in the tube periphery and the cylindrical wall portion positioned between said spiral groove becomes convex tube diameter outwardly curved A spiral tube having a shape is manufactured so as to satisfy the relationship of 0.055 ≦ Hc / OD ≦ 0.086, where the depth of the spiral groove is Hc and the outer diameter is OD. a hot water supply, characterized in that there use as the water flow pipe Method of manufacturing the exchanger.

前記スパイラル管が、１２．７ｍｍ又は１０．５ｍｍの外径を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給湯用熱交換器の製造方法。 The method for producing a heat exchanger for hot water supply according to claim 1 or 2, wherein the spiral tube has an outer diameter of 12.7 mm or 10.5 mm.

前記スパイラル管は、その外径をＯＤ、ピッチをＰｃとしたとき、０．３１５≦Ｐｃ／ＯＤ≦０．４７２の関係を満たすように構成されている請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の給湯用熱交換器の製造方法。 4. The spiral tube according to claim 1, wherein the spiral tube is configured to satisfy a relationship of 0.315 ≦ Pc / OD ≦ 0.472, where OD is an outer diameter and Pc is a pitch. The manufacturing method of the heat exchanger for hot-water supply as described in one.