CN104704316A - 热交换器 - Google Patents

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Abstract

本发明的热交换器设置有流路形成部(40),其将一列的第一流路(11)分离为形成在另一方向配管部(22)的周围的一方向流动部(81)、和形成在一方向配管部(21)的周围的另一方向流动部(82),使一方向流动部(81)的流路截面积向下游侧去而变小,使另一方向流动部(82)的流路截面积向下游侧去而变大,所以能够提高传热促进效果,减小压力损失。

Description

热交换器
技术领域
本发明涉及例如能够作为供热水机使用的热交换器。
背景技术
供热水机所使用的热交换器要求有耐压性和耐热性,所以通常使用利用铜配管的二重管。
相对于此,提出了一种热交换器,其使用收纳金属制的配管的树脂制外壳,使热介质在配管中流通,使被加热的水在配管与树脂制外壳之间流通(专利文献1)。
先行技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-333290号公报
发明内容
发明要解决的课题
根据专利文献1,相比于利用金属配管的二重管的成形,能够简单地实施弯曲作业,使金属配管细致地弯曲,能够使热交换器的外形尺寸小型化。
但是,为了进一步紧凑化,提高热交换效率,就需要提高传热促进效果,减小压力损失。
因此,本发明的目的在于提供能够提高传热促进效果、减小压力损失的热交换器。
用于解决课题的方法
本发明第1方面所述的本发明的热交换器,其特征在于,包括:形成第一流体在其中流动的第一流路的树脂制外壳;和形成第二流体在其中流动的第二流路且配置在上述第一流路内的配管,上述树脂制外壳的内部将上述第一流路分离为多列,上述配管由使上述第二流体在一个方向上流动的一方向配管部、使上述第二流体在另一个方向上流动的另一方向配管部、和连接上述一方向配管部与上述另一方向配管部的弯折部构成,设置有流路形成部,该流路形成部将一个上述列的上述第一流路分离为形成在上述另一方向配管部的周围的一方向流动部、和形成在上述一方向配管部的周围的另一方向流动部,使上述一方向流动部的流路截面积随着向下游侧去而变小,使上述另一方向流动部的流路截面积随着向下游侧去而变大。
本发明第2方面所述的本发明,其特征在于,在本发明第1方面所述的热交换器中,包括覆盖上述第一流路的开口端、且固定于上述树脂制外壳的盖部,在上述盖部设置有配置上述弯折部的凸部。
本发明第3方面所述的本发明,其特征在于,在本发明第2方面所述的热交换器中,在上述配管的从上述树脂制外壳突出的部位设置有密封部,上述盖部具有位于上述开口端的壁面、和从上述壁面突出的配管贯通部,将上述密封部和上述配管贯通部密封。
本发明第4方面所述的本发明,其特征在于,在本发明第2方面或本发明第3方面所述的热交换器中,使上述流路形成部的一端与上述弯折部相对,以上述开口端和上述流路形成部的另一端相对的方式将上述盖部固定于上述树脂制外壳。
本发明第5方面所述的本发明,其特征在于,在本发明第4方面所述的热交换器中,将上述一方向流动部和上述另一方向流动部的各自的两端外形做成大致半圆形状。
本发明第6方面所述的本发明的供热水机,其特征在于,包括本发明第1方面~本发明第5方面中任一项所述的热交换器。
发明效果
根据本发明,使一方向流动部的流路截面积向着下游侧变小,使另一方向流动部的流路截面积向着下游侧变大。由此,在一方向流动部,流速提高,使传热促进效果提高,在另一方向流动部压力损失减小,能够作为整体实现热交换效率高且压力损失小的热交换器。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的热交换器的外观立体图。
图2是该热交换器中使用的树脂制外壳的立体图。
图3是该热交换器中使用的配管的立体图。
图4是该热交换器中使用的盖部的立体图。
图5是该热交换器的分解立体图。
图6是表示该热交换器的组装程序的立体图。
图7是该热交换器中使用的树脂制外壳的俯视图。
图8是该树脂制外壳的侧视图。
图9是该树脂制外壳的俯视截面图。
图10是该树脂制外壳的侧视截面图。
图11是图9的X-X截面图。
图12是该热交换器中使用的流路形成部的俯视图。
图13是该流路形成部的侧视图。
图14是图13的Y-Y截面图。
图15是图13的Z-Z截面图。
图16是该流路形成部的俯视截面图。
图17是该流路形成部的侧视截面图。
图18是该热交换器的俯视截面图。
图19是图18中的第一列的第一流路的截面图。
附图符号说明
10 树脂制外壳
11 第一流路
12 分隔壁
13 开口端
15 肋部
16a 一端
16b 另一端
17a 一端
17b 另一端
20 配管
21 一方向配管部
22 另一方向配管部
23 弯折部
24 密封部
30 盖部
31 壁面
32 配管贯通部
33 凸部
40 流路形成部
41 中空部
50 衬垫
81 一方向流动部
82 另一方向流动部
具体实施方式
本发明的第1实施方式的热交换器,设置有流路形成部,该流路形成部将一个列的第一流路分离为形成在另一方向配管部的周围的一方向流动部、和形成在一方向配管部的周围的另一方向流动部,使一方向流动部的流路截面积随着向下游侧去而变小,使另一方向流动部的流路截面积随着向下游侧去而变大。根据本实施方式,在一方向流动部,流速提高,使传热促进效果提高,在另一方向流动部,压力损失减小,能够作为整体实现热交换效率高且压力损失小的热交换器。
本发明的第2实施方式在第1实施方式的热交换器中,在盖部设置有配置弯折部的凸部。根据本实施方式,第二流体流动的配管通过热交换在入口侧和出口侧产生温度差,但通过利用凸部在树脂制外壳的外侧配置弯折部,能够减小盖部中的配管的温度差。另外,通过在凸部配置弯折部,能够提高热交换器的小型化和组装性。
本发明的第3实施方式在第2实施方式的热交换器中,将在从配管的树脂制外壳突出的部位设置的密封部、和从壁面突出的配管贯通部密封。根据本实施方式,能够提高热交换器的密封性和组装性。
本发明的第4实施方式在第2或第3实施方式的热交换器中,使流路形成部的一端与弯折部相对配置,以开口端和流路形成部的另一端相对的方式将盖部固定于树脂制外壳。根据本实施方式,在树脂制外壳内插入配管,之后,以使流路形成部与弯折部相对的方式插入,最后,通过将盖部固定于树脂制外壳,由此能够组装成热交换器。这样,能够提高热交换器的组装性。
本发明的第5实施方式在第4实施方式的热交换器中,使一方向流动部和另一方向流动部各自的两端外形为大致半圆形状。根据本实施方式,即使在冬季,在一方向流动部和另一方向流动部残留的第一流体由于冻结而发生体积膨胀的情况下,也能够使伴随体积膨胀的应力分散。因此,能够防止树脂制外壳的破损。
本发明的第6实施方式的供热水机包括第1至第5实施方式的热交换器。根据本实施方式,能够提供具备能够提高传热促进效果、减小压力损失的热交换器的供热水器。
(实施例)
以下使用附图对于本发明的一个实施例进行说明。
图1是本实施例的热交换器的外观立体图。
如图1所示,本实施例的热交换器包括:形成第一流体在其中流动的第一流路的树脂制外壳10;形成第二流体在其中流动的第二流路且配设于第一流路内的配管20;和固定于树脂制外壳10的盖部30。从盖部30突出的配管20,在其一部分形成有平行部20a。
本实施例的热交换器作为第一流体例如使用水,作为第二流体例如使用制冷剂。本实施例的热交换器与压缩机、膨胀阀、蒸发器一起用配管连接为环状而构成制冷循环。在本实施例的热交换器中,导入由压缩机压缩后的高温的制冷剂。如本实施例这样,利用热交换器作为散热器的情况下,能够加热第一流体。通过在与所导入的高温的制冷剂流动相对的方向上游通作为第一流体的水,所导入的水从制冷剂夺取热而成为热水。这样,生成热水的热交换器就能够作为热泵供热水机或热水供暖机等的供热水机利用。
此外,在利用本实施例的热交换器作为蒸发器的情况下,能够冷却第一流体。
另外,在第二流体中,除了制冷剂以外,也能够使用由锅炉产生的蒸汽、高温水。
图2是本发明的热交换器中使用的树脂制外壳的立体图。
树脂制外壳10的内部,通过分隔壁12将第一流路11分离为多列。
本实施例中,通过4个分隔壁12将第一流路11分离为5列。树脂制外壳10将一个面作为开口端13,使第一流路11开放。与开口端13相对的面成为被封闭的封闭端14。在开口端13和封闭端14以外的树脂制外壳10的外周部,使多个肋部15突出而形成。多个肋部15分别等间隔地设置,遍及树脂外壳10的上表面、下表面和两侧面设置。此外,这些肋部15跨越被分离为多列的第一流路11而设置。
树脂制外壳10例如以热可塑性的结晶性塑料作为材质,适合聚苯硫醚树脂(PPS)。树脂制外壳10由模具一体成型。
图3是本发明的热交换器中使用的配管的立体图。
配管20由在一个方向流动第二流体的一方向配管部21、在另一个方向流动第二流体的另一方向配管部22、和连接一方向配管部21与另一方向配管部22的弯折部23构成。配管20使用金属制的管,适合铜管。
这里,一个方向是指将配管20配置于树脂制外壳10的状态下,从开口端13向着封闭端14的方向。另一个方向是指将配管20配置于树脂制外壳10的状态下,从封闭端14向着开口端13的方向。因此,一个方向和另一个方向为相对的方向。
在配管20的从树脂制外壳10突出的部位设置有密封部24。配管20的一端形成导入连接管部25a,配管20的另一端形成导出连接管部25b,密封部24设置于导入连接管部25a和导出连接管部25b。比密封部24更靠端部侧的导入连接管部25a和导出连接管部25b,从盖部30突出。
密封部24由在配管20周围以同心圆状焊接的密封板、和在设置于该密封板的外周的槽配置的O型环构成。
本实施例中,配管20并列地分支为4根。
配管20在第一一方向配管部21的下游侧端部连接有第一弯折部23,在第一弯折部23连接有第一另一方向配管部22的上游侧端部,在第一另一方向配管部22的下游侧端部连接有第二弯折部23。并且在第二弯折部23连接有第二一方向配管部21的上游侧端部,在第二一方向配管部21的下游侧端部连接有第三弯折部23,在第三弯折部23连接有第二另一方向配管部22的上游侧端部,在第二另一方向配管部22的下游侧端部连接有第四弯折部23。这样,配管20以流过一方向配管部21的第二流体和流过另一方向配管部22的第二流体在逆向流动的方式,一方向配管部21、弯折部23和另一方向配管部22连续连接。
因此,本实施例的配管20由导入连接管部25a、第一一方向配管部21、第一弯折部23、第一另一方向配管部22、第二弯折部23、第二一方向配管部21、第三弯折部23、第二另一方向配管部22、第四弯折部23、第三一方向配管部21、第五弯折部23、第三另一方向配管部22、第六弯折部23、第四一方向配管部21、第七弯折部23、第四另一方向配管部22、第八弯折部23、第五一方向配管部21、第九弯折部23、第五另一方向配管部22、第十弯折部23和导出连接管部25b依次连续地构成。
此外,将配管20从各自的结构和功能出发,作为导入连接管部25a、一方向配管部21、弯折部23、另一方向配管部22和导出连接管部25b进行了说明,但配管20优选不通过焊接连接,而通过将一根铜管进行弯曲加工而构成。
另外,在本实施例中,配管20并列的分支为4根,所以具有4根第一一方向配管部21、4根第一弯折部23和4根第一另一方向配管部22。
另外,一方向配管部21和另一方向配管部22不为直线状,而形成为波状。
图4是本发明的热交换器中使用的盖部的立体图。
盖部30具有位于开口端13的壁面31、和从壁面31突出的配管贯通部32。壁面31覆盖第一流路11的开口端13。配管贯通部32配置于壁面31的两侧部。在盖部30的壁面31设置有凸部33。凸部33配置于二个配管贯通部32之间。在凸部33的开口端13侧配置有弯折部23。在配管贯通部32配置密封部24。
配管贯通部32除了贯通配管20的筒部32a以外,还具有导入第一流体的筒部32b或导出第一流体的筒部32c。贯通配管20的筒部32a和导入第一流体的筒部32b、或者筒部32a和导出第一流体的筒部32c以与壁面31垂直的方向作为轴心。另外,配管贯通部32具有:用于在树脂一体成型时形成将贯通配管20的筒部32a和导入第一流体的筒部32b连通的孔的排出孔用筒部32d、以及用于在树脂一体成型时形成将贯通配管20的筒部32a和导出第一流体的筒部32c连通的孔的排出孔用筒部32d。这些排出孔用筒部32d被在外周设置有密封材料的栓32e封闭。
在壁面31的一个侧部配置的配管贯通部32,由导出第二流体的筒部32a、导入第一流体的筒部32b、和排出孔用筒部32d构成。
在壁面31的另一个侧部配置的配管贯通部32,由导入第二流体的筒部32a、导出第一流体的筒部32c、和排出孔用筒部32d构成。
盖部30使用与树脂制外壳10相同的材质。例如,适合热可塑性的结晶性塑料,特别适合聚苯硫醚树脂(PPS)。
盖部30由树脂一体成型。
此外,在壁面31的外周,为了在树脂制外壳10固定盖部30,而具有多个紧固用孔34。
图5是本发明的热交换器的分解立体图。
本发明的热交换器由树脂制外壳10、配管20、流路形成部40、密封件50和盖部30构成。
流路形成部40配置在树脂制外壳10内,将一列第一流路11分离为在另一方向配管部22的周围形成的一方向流动部、和在一方向配管部21的周围形成的另一方向流动部。
密封件(packing)50配置在树脂制外壳10与盖部30之间,确保树脂制外壳10与盖部30之间的气密性、以及流路形成部40与盖部30之间的气密性。
本发明的热交换器具有导入第一流体的第一流体导入管61、导出第一流体的第一流体导出管62、导入第二流体的第二流体导入管71以及导出第二流体的第二流体导出管72。
第一流体导入管61与导入第一流体的筒部32b连接。第一流体导出管62与导出第一流体的筒部32c连接。第二流体导入管71与导入连接管部25a连接。第二流体导出管72与导出连接管部25b连接。
第一流体导入管61具有L字弯折部,与配置于壁面31的一个侧部的配管贯通部32连接。通过具有L字弯折部,第一流体导入管61具有与壁面31大致平行的平行部61a。平行部61a具有从壁面31的一个侧部至壁面31的另一个侧部的长度。
凸部33突出到在壁面31与平行部61a之间产生的空间。
另外,如图1所示,通过导出第二流体的导出连接管部25b也形成L字弯折部,形成与壁面31大致平行、且从壁面31的一个侧部至壁面31的另一个侧部的平行部20a。
接着,使用图6说明本发明的热交换器的组装方法。
图6是表示本发明的热交换器的组装程序的立体图。
首先,如图6(a)所示,将配管20从开口端13插入,配置在树脂制外壳10内。在一列的第一流路11配置有第一一方向配管部21和第一另一方向配管部22。
接着,如图6(b)所示,将流路形成部40插入开口端13,使流路形成部40的一端与位于封闭端14侧的弯折部23相对,配置在树脂制外壳10内。流路形成部40配置于在一列第一流路11配置的第一一方向配管部21与第一另一方向配管部22之间。通过配置流路形成部40,能够将一列第一流路11分离为在另一方向配管部22的周围形成的一方向流动部、和在一方向配管部21的周围形成的另一方向流动部。
图6(c)中,在开口端13配置密封件50。密封件50位于开口端13的外周和流路形成部40,能够确保树脂制外壳10与盖部30之间的气密性、以及流路形成部40与盖部30之间的气密性。
图6(d)中,将盖部30以与开口端13和流路形成部40的另一端相对的方式抵接,使用紧固件35,将盖部30固定于树脂制外壳10。使配管20的两端通过导入第二流体的筒部32a和导出第二流体的筒部32a内,从树脂制外壳10突出。密封部24位于筒部32a内。
如图6(e)所示,配置于导出第二流体的筒部32a的配管20,通过设置L字弯折部,形成平行部20a。形成有平行部20a的配管20,与导出第二流体的第二流体导出管72连接。另外,配置于导入第二流体的筒部32a的配管20,与导入第二流体的第二流体导入管71连接。
从图6(e)所示的状态,通过连接第一流体导入管61和第一流体导出管62,成为图1所示的状态。
以下,对于主要构成部件的详细的结构进行说明。
图7是本发明的热交换器中使用的树脂制外壳的俯视图,图8是该树脂制外壳的侧视图,图9是该树脂制外壳的俯视截面图,图10是该树脂制外壳的侧视截面图,图11是图9的X-X截面图。
特别是如图7和图8所示,树脂制外壳10在开口端13和封闭端14之间设置有多个肋部15。多个肋部15将与第一流体的流动方向正交的方向作为面。
此外,多个肋部15也可以不将与第一流体的流动方向正交的方向作为面。即,多个肋部15跨越至少二列第一流路11、例如跨越第一列的第一流路11a和第二列的第一流路11b即可。
另外,在这些肋部15以外,优选将与第一流体的流动方向平行的肋部15分别设置于第一列的第一流路11a、第二列的第一流路11b、第三列的第一流路11c和其他列的第一流路11。
如图9至图11所示,分隔壁12将第一列的第一流路11a和第二列的第一流路11b分离。分隔壁12由形成第一列的第一流路11a的分隔壁12a和形成第二列的第一流路11b的分隔壁12b构成。
同样地,分隔壁12将第二列的第一流路11b和第三列的第一流路11c分离。分隔壁12由形成第二列的第一流路11b的分隔壁12c和形成第三列的第一流路11c的分隔壁12d构成。关于其他的分隔壁12也同样。
另外,形成第一列的第一流路11a的分隔壁12a和形成第二列的第一流路11b的分隔壁12b由多个肋部15连接。另外,形成第二列的第一流路11b的分隔壁12c和形成第三列的第一流路11c的分隔壁12d由多个肋部15连接。关于其他的分隔壁12也同样。
因此,分离为多列的各个第一流路11彼此由肋部15连接。各个第一流路11间在肋部15以外形成有空间,所以能够防止相邻的第一流路11彼此之间、例如第1列的第一流路11a与第2列的第一流路11b之间的热移动。
此外,在本实施例中,分离为多列的各个第一流路11间在肋部15以外形成空间,但也可以不形成空间地被连接。
第一流路11从入口向着出口,具有从低温变为高温的温度梯度,不仅第一流路11的各个列,而且一个列的第一流路11中,根据位置不同,温度也不同。另外,虽然没有图示,但树脂制外壳10的外周配设隔热材料或者被外壳覆盖。
因此,通过利用多个肋部15将树脂制外壳10的外周部分离为多个空间,能够防止树脂制外壳10的外周部的热移动,能够降低散热损失。
将第一流路11的宽度设为W,将高度设为H,将开口端13侧的宽度设为W1,将高度设为H1,将封闭端14侧的宽度设为W2,将高度设为H2。此外,设为W1>W2、H1>H2。
这样,在第一流路11中,通过使开口端13侧的宽度W1和高度H1大于封闭端14侧的宽度W2和高度H2,开口端13侧的流路截面积大于封闭端14侧的流路截面积。即,第一流路11的流路截面积从开口端13侧在封闭端14的方向上连续变小。
因此,在通过流路形成部40,将第一流路11分离为在另一方向配管部22的周围形成的一方向流动部、和在一方向配管部21的周围形成的另一方向流动部的情况下,一方向流动部的流路截面积向着下游侧,即从开口端13向着封闭端14变小,另一方向流动部的流路截面积向着下游侧,即从封闭端14向着开口端13变大。因此,在一方向流动部,流速提高,使传热促进效果提高,在另一方向流动部,压力损失减小,能够作为整体实现热交换效率高且压力损失小的热交换器。
图12是本发明的热交换器中使用的流路形成部的俯视图,图13是该流路形成部的侧视图,图14是图13的Y-Y截面图,图15是图13的Z-Z截面图,图16是该流路形成部的俯视截面图,图17是该流路形成部的侧视截面图。
流路形成部40形成成为空洞的中空部41,通过上表面42、下表面42和侧面43形成为柱状。另外,流路形成部40的两端面44被封闭。中空部41的上下形成有扩大部41a。
在上表面42和下表面42各自的中央部,凸条部42a在长度方向形成。在侧面43,凹部43a在长度方向形成。
由于在流路形成部40形成有由空间得到的中空部41,所以通过中空部41,流路形成部40容易变形,因此,即使在冬季第一流体由于冻结而发生体积膨胀的情况下,也能够防止树脂制外壳10的破损。
图18是本发明的热交换器的俯视截面图,图19是图18中的第一列的第一流路的截面图。
在第一列的第一流路11a内配置有一个流路形成部40。在第一流路11a内,流路形成部40的一端与弯折部23相对,流路形成部40的另一端与盖部30相对。
而且,通过流路形成部40,如图19所示,第一列的第一流路11a被分离为在另一方向配管部22的周围形成的一方向流动部81、和在一方向配管部21的周围形成的另一方向流动部82。
关于第二列的第一流路11b、第三列的第一流路11c、其他列的第一流路11,也分别同样地配置一个流路形成部40,形成一方向流动部81和另一方向流动部82。
使与一方向流动部81的流动方向垂直的截面中的一端16a和另一端16b的外形和内形都为大致半圆形状。一方向流动部81的一端16a和另一端16b的外形和内形与配管20为同心圆状,使大致半圆形状的一端16a和另一端16b的壁厚为一定。
使与另一方向流动部82的流动方向垂直的截面中的一端17a和另一端17b的外形和内形也都为大致半圆形状。另一方向流动部82的一端17a和另一端17b的外形和内形与配管20为同心圆状,使大致半圆形状的一端17a和另一端17b的壁厚为一定。
在一方向流动部81的一端16a与另一方向流动部82的一端17a之间、以及一方向流动部81的另一端16b与另一方向流动部82的另一端17b之间形成有外壳侧凸条部18。外壳侧凸条部18在与流路形成部40的凸条部42a对应的位置向外侧突出。
使一方向流动部81的两端16a、16b的外形和另一方向流动部82的两端17a、17b的外形为大致半圆形状。由此,即使在冬季在一方向流动部81和另一方向流动部82残留的第一流体由于冻结而发生体积膨胀的情况下,也能够使伴随体积膨胀的应力分散,能够防止树脂制外壳10的破损。
另外,通过在与流路形成部40的凸条部42a对应的位置设置的外壳侧凸条部18,能够将流路形成部40准确地配置在树脂制外壳10内,能够均匀地形成一方向流动部81和另一方向流动部82。
此外,在本实施例中,虽然外壳侧凸条部18的突出高度低,但通过设为与肋部15相同的高度,能够防止树脂制外壳的外周部的热移动,能够降低散热损失。
产业上的利用可能性
本发明,除了制冷剂以外,还能够使用由锅炉产生的蒸汽、高温水,本发明能够作为供热水机、冷却器使用。

Claims (6)

1.一种热交换器,其特征在于,包括:
形成第一流体在其中流动的第一流路的树脂制外壳;和形成第二流体在其中流动的第二流路且配置在所述第一流路内的配管,
所述树脂制外壳的内部将所述第一流路分离为多列,
所述配管由使所述第二流体在一个方向上流动的一方向配管部、使所述第二流体在另一个方向上流动的另一方向配管部、和连接所述一方向配管部与所述另一方向配管部的弯折部构成,
设置有流路形成部,该流路形成部将一个所述列的所述第一流路分离为形成在所述另一方向配管部的周围的一方向流动部、和形成在所述一方向配管部的周围的另一方向流动部,
使所述一方向流动部的流路截面积随着向下游侧去而变小,使所述另一方向流动部的流路截面积随着向下游侧去而变大。
2.如权利要求1所述的热交换器,其特征在于:
包括覆盖所述第一流路的开口端、且固定于所述树脂制外壳的盖部,在所述盖部设置有配置所述弯折部的凸部。
3.如权利要求2所述的热交换器,其特征在于:
在所述配管的从所述树脂制外壳突出的部位设置有密封部,所述盖部具有位于所述开口端的壁面、和从所述壁面突出的配管贯通部,将所述密封部和所述配管贯通部密封。
4.如权利要求2或权利要求3所述的热交换器,其特征在于:
使所述流路形成部的一端与所述弯折部相对,以所述开口端和所述流路形成部的另一端相对的方式将所述盖部固定于所述树脂制外壳。
5.如权利要求4所述的热交换器,其特征在于:
将所述一方向流动部和所述另一方向流动部的各自的两端外形做成大致半圆形状。
6.一种供热水机,其特征在于:
包括权利要求1~5中任一项所述的热交换器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108627032A (zh) * 2018-05-17 2018-10-09 温志远 热水器热水余热回收装置
CN110892223A (zh) * 2017-07-24 2020-03-17 三菱电机株式会社 热交换器及制冷循环装置
WO2024098610A1 (zh) * 2022-11-08 2024-05-16 浙江银轮机械股份有限公司 排气结构及换热器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2646524C1 (ru) * 2017-04-11 2018-03-05 Ришат Сафуанович Шаймухаметов Котел водотрубный
RU184599U1 (ru) * 2017-04-11 2018-10-31 Ришат Сафуанович Шаймухаметов Водотрубный котел

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6314063A (ja) * 1986-06-30 1988-01-21 新菱冷熱工業株式会社 過冷却式氷蓄熱装置
JP2002162177A (ja) * 2000-11-27 2002-06-07 Kanagawa Prefecture 熱交換器要素
CN102297614A (zh) * 2010-05-18 2011-12-28 株式会社Yjs 热交换器
WO2012111308A1 (ja) * 2011-02-14 2012-08-23 パナソニック株式会社 熱交換器及びその製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB762409A (en) * 1953-06-10 1956-11-28 Sten Hilding Soderstrom Improvements in or relating to heat exchangers
JPS5450705A (en) * 1977-09-30 1979-04-20 Hitachi Ltd Multi-tube heat exchanger
US4215743A (en) * 1978-03-08 1980-08-05 Margittai Thomas B Coaxial heat exchanger device
JPH0547957Y2 (zh) * 1986-04-19 1993-12-17
JPH0652113B2 (ja) * 1988-10-17 1994-07-06 株式会社荏原製作所 冷媒又は熱媒伝熱配管の取付構造
JP2001027157A (ja) * 1999-07-13 2001-01-30 Mitsubishi Motors Corp Egrクーラの構造
JP3946459B2 (ja) * 2001-05-02 2007-07-18 リンナイ株式会社 給湯器の液−液熱交換器
DE102009047620C5 (de) * 2009-12-08 2023-01-19 Hanon Systems Wärmeübertrager mit Rohrbündel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6314063A (ja) * 1986-06-30 1988-01-21 新菱冷熱工業株式会社 過冷却式氷蓄熱装置
JP2002162177A (ja) * 2000-11-27 2002-06-07 Kanagawa Prefecture 熱交換器要素
CN102297614A (zh) * 2010-05-18 2011-12-28 株式会社Yjs 热交换器
WO2012111308A1 (ja) * 2011-02-14 2012-08-23 パナソニック株式会社 熱交換器及びその製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110892223A (zh) * 2017-07-24 2020-03-17 三菱电机株式会社 热交换器及制冷循环装置
CN110892223B (zh) * 2017-07-24 2021-03-23 三菱电机株式会社 热交换器及制冷循环装置
CN108627032A (zh) * 2018-05-17 2018-10-09 温志远 热水器热水余热回收装置
CN108627032B (zh) * 2018-05-17 2024-03-08 温志远 热水器热水余热回收装置
WO2024098610A1 (zh) * 2022-11-08 2024-05-16 浙江银轮机械股份有限公司 排气结构及换热器

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