CN110892223B - 热交换器及制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

本发明的热交换器在对沿着第一热介质的流动方向将包括第一山部、第二山部及中间谷部在内的第一配管的部分剖开而得到的截面进行剖视观察的状态下，凹部形成为该凹部的顶点相比中间谷部的中央点位于第一热介质的流动方向下游侧，所述第一山部是山部的螺旋状的环绕中的第N周的山部，所述第二山部是山部的螺旋状的环绕中的第N+1周的山部，所述中间谷部是第一山部与第二山部之间的谷部。

Description

热交换器及制冷循环装置

技术领域

本发明涉及具备第一配管和卷绕于第一配管的第二配管的热交换器及具备该热交换器的制冷循环装置。

背景技术

以往，存在具备第一配管和第二配管的热交换器，所述第一配管形成有供第一热介质流动的流路，所述第二配管卷绕于第一配管的外周并形成有供第二热介质流动的流路。在这种热交换器中，在第一配管中流动的第一热介质与在第二配管中流动的第二热介质进行热交换。第一配管有时称为芯管。第二配管有时称为外管。作为第一热介质，可列举水或防冻液。作为第二热介质，可列举制冷剂。

作为这种热交换器，如专利文献1所记载的那样，提出了设为如下结构的扭转管形热交换器：具备通过扭转加工而形成并在外周按各条连续地呈螺旋状设置有多条山谷底部的第一流体配管、以及沿着该第一流体配管外周的山谷底部的形状呈螺旋状卷绕的第二流体配管，将所述第二流体配管嵌入所述第一流体配管的山谷底部，从而能够传热地接合。

在专利文献1记载的热交换器中，形成向第一配管的扩径方向突出的山部和使外径比形成有山部的部分小的谷部，扩大第一配管与第二配管的接触面积。由此，在专利文献1记载的热交换器中，传热面积扩大，改善了作为在第一配管中流动的第一热介质的水与作为在第二配管中流动的第二热介质的制冷剂的热交换性能。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-91266号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1记载的热交换器中，作为在第一配管中流动的第一热介质的水的流动容易在山部的形成部分滞留。因此，在专利文献1记载的热交换器中，山部的形成部分的热传递率变低，山部的形成部分处的热交换量较小。其结果是，根据专利文献1记载的热交换器，虽然扩大了第一配管与第二配管的接触面积，但热交换性能的改善效果是有限的。

本发明以上述课题为背景而做出，其目的在于提供一种热交换器及具备该热交换器的制冷循环装置，通过抑制第一配管中的第一热介质的流动的滞留，从而实现热交换性能的改善。

用于解决课题的手段

本发明的热交换器具有：第一配管，所述第一配管形成有供第一热介质流动的第一流路；以及第二配管，所述第二配管形成有供第二热介质流动的第二流路，并卷绕于所述第一配管，所述第一配管包括：山部，所述山部向所述第一配管的直径扩展的扩径方向突出；以及谷部，所述谷部的外径比形成有所述山部的部分小，并卷绕有所述第二配管，所述山部在所述第一流路的所述第一热介质流动的方向上形成为螺旋状，所述谷部沿着所述山部形成为螺旋状并包括凹部，所述凹部在作为所述谷部的形成方向的螺旋方向上形成，并向所述第一配管的直径变小的缩径方向凹陷，在对沿着所述第一热介质的流动方向将包括第一山部、第二山部及中间谷部在内的所述第一配管的部分剖开而得到的截面进行剖视观察的状态下，所述凹部形成为该凹部的顶点相比所述中间谷部的中央点位于所述第一热介质的流动方向下游侧，所述第一山部是所述山部的螺旋状的环绕中的第N周的所述山部，所述第二山部是所述山部的螺旋状的环绕中的第N+1周的所述山部，所述中间谷部是所述第一山部与所述第二山部之间的所述谷部。

发明的效果

根据本发明的热交换器，通过确定形成于谷部的凹部的形成位置，从而即使在凹部的下游侧的山部处的第一热介质的滞留部，第一热介质的流速也难以下降，能够实现热交换性能的改善。

附图说明

图1是概略地示出具备本发明的实施方式1的热交换器的制冷循环装置的回路结构的一例的概略结构图。

图2是概略地示出本发明的实施方式1的热交换器的结构的立体图。

图3是示出本发明的实施方式1的热交换器的第一配管的结构的一例的外观图。

图4是概略地示出本发明的实施方式1的热交换器的第一配管的结构的一例的一部分的概略图。

图5是概略地示出本发明的实施方式1的热交换器的结构的一例的一部分的概略图。

图6是放大并示出本发明的实施方式1的热交换器的一部分截面的概略剖视图。

图7是没有形成凹部的第一配管中的第一热介质的流速分布的说明图。

图8是本发明的实施方式1的热交换器的第一配管中的第一热介质的流速分布的说明图。

图9是在谷部的中央部形成有凹部的第一配管中的第一热介质的流线的作为比较例的说明图。

图10是本发明的实施方式1的热交换器的第一配管中的第一热介质的流线的说明图。

图11是本发明的实施方式1的热交换器的第一配管中的第一热介质的流线的说明图。

图12是概略地示出沿着第一热介质的流动方向剖开变形例1的热交换器的第一配管得到的截面的剖视图。

图13是概略地示出变形例1的热交换器的第一配管的与第一热介质的流动方向正交的截面的剖视图。

图14是概略地示出沿着第一热介质的流动方向剖开变形例2的热交换器的第一配管得到的截面的剖视图。

图15是概略地示出变形例1的热交换器的第一配管的与第一热介质的流动方向正交的截面的剖视图。

图16是本发明的实施方式2的热交换器的第一配管中的第一热介质的流线的说明图。

图17是形成有俯视时为圆形的凹部的第一配管中的第一热介质的流线的作为比较例的说明图。

图18是本发明的实施方式3的热交换器的第一配管中的第一热介质的流线的说明图。

图19是本发明的实施方式4的热交换器的第一配管中的凹部的说明图。

图20是概略地放大并示出本发明的实施方式4的热交换器的第一配管中的凹部的截面结构的概略剖视图。

具体实施方式

以下，适当参照附图，说明本发明的实施方式。此外，包括图1在内，在以下的附图中，各构成构件的大小的关系有时与实际不同。另外，包括图1在内，在以下的附图中，标注相同的附图标记的部分是相同或与其相当的部分，这在说明书的全文中是共通的。并且，在说明书全文中表示的构成要素的形态仅为示例，并不限定于这些记载。

实施方式1.

图1是概略地示出具备本发明的实施方式1的热交换器100的制冷循环装置200的回路结构的一例的概略结构图。参照图1说明制冷循环装置200。

此外，在实施方式1中，设为第一热介质为水且第二热介质为制冷剂，并进行说明。

<制冷循环装置200的整体结构>

制冷循环装置200具有制冷剂回路A1和热介质回路A2。制冷剂回路A1与热介质回路A2经由热交换器100热连接。另外，热介质回路A2经由储热水容器207与供水回路A3连接。供水回路A3与供热水利用部U连接，构成为向供热水利用部U供给热水。作为供热水利用部U，可列举家庭的自来水管道的水龙头及浴缸等要求热水的各种负荷中的至少一个。供水回路A3与自来水管道的配管等连接，构成为能够供水。

在制冷剂回路A1中，制冷剂经由制冷剂配管20A循环。作为制冷剂，能够采用二氧化碳。制冷剂回路A1包括压缩制冷剂的压缩机201、作为冷凝器发挥功能的热交换器100、节流装置202及作为蒸发器发挥功能的热交换器203而形成。

压缩机201压缩制冷剂。由压缩机201压缩得到的制冷剂从压缩机201排出并向热交换器100输送。压缩机201例如能够由回转压缩机、涡旋压缩机、螺杆压缩机或往复压缩机等构成。

热交换器100作为冷凝器发挥功能，在制冷剂回路A1中流动的高温高压的制冷剂与在热介质回路A2中流动的水进行热交换，加热水并且使制冷剂冷凝。热交换器100是使水与制冷剂热交换的水-制冷剂热交换器。后面将详细地说明热交换器100。

热交换器100相当于本发明的热交换器。

节流装置202使从热交换器100流出的制冷剂膨胀并减压。节流装置202例如优选由能够调节制冷剂的流量的电动膨胀阀等构成。此外，作为节流装置202，不仅能够应用电动膨胀阀，也能够应用在受压部采用隔膜的机械式膨胀阀或毛细管等。

热交换器203作为蒸发器发挥功能，从节流装置202流出的低温低压的制冷剂与利用送风机203A供给的空气进行热交换，使低温低压的液体制冷剂或二相制冷剂蒸发。热交换器203例如能够由翅片管型热交换器、微通道热交换器、管壳式热交换器、热管式热交换器、双重管式热交换器或板式热交换器等构成。

另外，在热交换器203附设有送风机203A。

在热介质回路A2中，水经由热介质配管10A循环。热介质回路A2包括热交换器100和输送水的泵205而形成。

另外，制冷循环装置200具备总括控制制冷循环装置200的整体的控制装置60。控制装置60控制压缩机201的驱动频率。另外，控制装置60根据运转状态控制节流装置202的开度。并且，控制装置60控制送风机203A及泵205的驱动。也就是说，控制装置60基于运转指示，利用从省略图示的各温度传感器及省略图示的各压力传感器发送来的信息，控制压缩机201、节流装置202、送风机203A及泵205等各致动器。

控制装置60包含的各功能部由专用的硬件或执行存储在存储器中的程序的MPU(Micro Processing Unit：微处理单元)构成。

<热交换器100的结构>

图2是概略地示出热交换器100的结构的立体图。

热交换器100具有第一配管1和第二配管2，所述第一配管1形成有供作为第一热介质的水流动的第一流路FP1，所述第二配管2形成有供作为第二热介质的制冷剂流动的第二流路FP2。第二配管2在第一配管1的外周卷绕一条或多条并与第一配管1接触。第一配管1构成热介质配管10A的一部分。第二配管2构成制冷剂配管20A的一部分。

在第一配管1形成有与第一流路FP1连通的水的流入口1a及水的流出口1b。另外，在第二配管2形成有与第二流路FP2连通的制冷剂的流入口2a及制冷剂的流出口2b。

此外，热交换器100能够以在第一配管1中流动的水的方向与在第二配管2中流动的制冷剂的方向相向的方式与制冷剂回路A1及热介质回路A2连接。由此，热介质与制冷剂的热交换效率提高。

<制冷循环装置200的工作>

在此，返回图1，说明制冷循环装置200的工作。

制冷循环装置200能够基于来自负荷侧的指示，进行供热水运转。

此外，各致动器的工作由控制装置60控制。

低温低压的制冷剂由压缩机201压缩，成为高温高压的气体制冷剂并从压缩机201排出。从压缩机201排出的高温高压的气体制冷剂流入热交换器100。流入到热交换器100的制冷剂在第二配管2中流通，与在第一配管1中流动的水进行热交换。此时，制冷剂冷凝而成为低温高压的液体制冷剂，并从热交换器100流出。此外，在使用二氧化碳作为制冷剂的情况下，制冷剂在超临界状态下进行温度变化。

另一方面，流入到第一配管1的水由在第二配管2中流动的制冷剂加热，并向负荷侧供给。

从热交换器100流出的低温高压的液体制冷剂通过节流装置202成为低温低压的液体制冷剂或二相制冷剂，并流入热交换器203。流入到热交换器203的制冷剂与利用附设于热交换器203的送风机203A供给的空气进行热交换，成为低温低压的气体制冷剂并从热交换器203流出。从热交换器203流出的制冷剂被再次吸入压缩机201。

此外，在图1中，以在制冷剂回路A1中制冷剂的流动成为固定方向的情况为例而示出，但也可以在压缩机201的排出侧设置流路切换装置并构成为能够使制冷剂的流动反转。在设置有流路切换装置的情况下，热交换器100也作为蒸发器发挥功能，热交换器203也作为冷凝器发挥功能。此外，作为流路切换装置，例如，能够采用二通阀的组合、三通阀的组合或四通阀。

另外，作为在制冷循环装置200中使用的制冷剂，优选二氧化碳，但不限定于使用二氧化碳。除了二氧化碳以外，也能够使用烃或氦等自然制冷剂、HFC410A、HFC407C或HFC404A等不含氯的替代制冷剂或者R22或R134a等在已有的产品中使用的氟利昂类制冷剂。

<热交换器100的详细结构>

图3是示出热交换器100的第一配管1的结构的一例的外观图。

图4是概略地示出热交换器100的第一配管1的结构的一例的一部分的概略图。图5是概略地示出热交换器100的结构的一例的一部分的概略图。图6是放大并示出热交换器100的一部分截面的概略剖视图。参照图3～图6，详细地说明热交换器100的结构。

在图6中，概略地放大并示出沿着第一热介质的流动方向剖开热交换器100的第一配管1及第二配管2得到的截面的一部分。另外，在图6中，图示出第一配管1的内周面S1、第一配管1的外周面S2、扩径方向DR1、缩径方向DR2、第一流路FP1及滞留部T。

扩径方向DR1是指从第一配管1的内周面S1侧朝向第一配管1的外周面S2的方向。缩径方向DR2是指从第一配管1的外周面S2侧朝向第一配管1的内周面S1的方向。第一流路FP1是指第一配管1的流路。第一配管1的内周面S1是指构成第一配管1的内壁的内表面。第一配管1的外周面S2是指构成第一配管1的外壁的外表面。滞留部T是指在第一流路FP1中第一热介质的流速变慢的区域。

第一配管1具有向第一配管1的直径扩展的扩径方向DR1突出的山部3a。山部3a在第一流路FP1的水流动的方向上形成为螺旋状。

另外，第一配管1具有外径比形成有山部3a的部分小的谷部3b。谷部3b沿着山部3a形成为螺旋状。

也就是说，山部3a及谷部3b并列地形成。如图5及图6所示，在谷部3b卷绕有第二配管2。因此，第二配管2也呈螺旋状卷绕于第一配管1。

在此，以在第一配管1形成有一条山部3a的情况为一例进行说明。因此，在图3～图5中，为了容易理解山部3a的形成位置，在第一配管1的上下各示出4个山部3a。但是，并不是在第一配管1形成有多条山部3a，而是在第一配管1以呈螺旋状延伸的方式形成有一条山部3a。但是，在形成多条山部3a的情况下，以呈螺旋状延伸的方式形成多条山部3a。

由于山部3a形成为螺旋状，所以在第一配管1的周围环绕多周。另外，谷部3b也形成为在第一配管1的周围环绕多周。由于谷部3b沿着山部3a形成，所以谷部3b形成于螺旋状的环绕中的第N周的山部3a与螺旋状的环绕中的第N+1周的山部3a之间。换句话说，山部3a形成于螺旋状的环绕中的第N周的谷部3b与螺旋状的环绕中的第N+1周的山部3a之间。此外，N是自然数。另外，螺旋状的环绕中的第N周接近流入口1a，螺旋状的环绕中的第N+1周接近流出口1b。

在谷部3b形成有凹部3c。凹部3c以在作为谷部3b的形成方向的螺旋方向上排列的方式形成有多个，以向第一配管1的直径变小的缩径方向DR2凹陷的方式形成。

在此，使用图6详细地说明凹部3c。在图6中，图示出热交换器100的一部分，即包括螺旋状的环绕中的第N周的山部3a、螺旋状的环绕中的第N+1周的山部3a及位于它们之间的作为第N周的中间谷部的谷部3b在内的部分。另外，为了方便起见，在图6中，将螺旋状的环绕中的第N周的山部3a称为第一山部3a-1，将螺旋状的环绕中的第N+1周的山部3a称为第二山部3a-2。另外，在图6中，将热交换器100的一部分进一步划分为第一区域R1和第二区域R2并图示。

第一区域R1是指直线D1与直线D2之间的区域，所述直线D1通过第一山部3a-1的顶点B1并与第一流路FP1正交，所述直线D2通过谷部3b的中央点B4并与第一流路FP1正交。也就是说，第一区域R1是指在图6所示的截面中比谷部3b的中央点B4靠第一流路FP1中的第一热介质的流动方向上游侧的区域。

第二区域R2是指直线D2与直线D3之间的区域，所述直线D3通过第二山部3a-2的顶点B2并与第一流路FP1正交。也就是说，第二区域R2是指在图6所示的截面中比谷部3b的中央点B4靠第一流路FP1中的第一热介质的流动方向下游侧的区域。

此外，谷部3b的中央点B4是指在第一流路FP1中的第一热介质的流动方向上位于谷部3b的中间的点。

另外，在图6中，将连结凹部3c的顶点B3与第一山部3a-1的顶点B1的线段设为线段L1，将连结凹部3c的顶点B3与第二山部3a-2的顶点B2的线段设为线段L2并图示。

此外，凹部3c的顶点B3是凹部3c中的最向缩径方向DR2凹陷的部分。

如图6所示，凹部3c形成于第二区域R2。也就是说，凹部3c形成为，凹部3c的顶点B3相比谷部3b的中央点B4位于第一流路FP1中的第一热介质的流动方向下游侧。换句话说，凹部3c形成在线段L2变得比线段L1短的位置。也就是说，在对包括第一山部3a-1、第二山部3a-2及位于它们之间的作为中间谷部的谷部3b在内的部分进行剖视观察的状态下，从第一热介质的流动方向上游侧起，按第一山部3a-1、谷部3b、凹部3c、第二山部3a-2的顺序排列。

另外，如图6所示，第一热介质的流动方向下游侧的凹部3c的壁面通过将形成有谷部3b的壁面的第一配管1的内周面S1及外周面S2延伸设置而形成，所述谷部3b形成有该凹部3c。也就是说，在从第二山部3a-2的顶点B2观察凹部3c的顶点B3的情况下，凹部3c形成为，线段L2趋向第一热介质的流动方向上游侧且趋向缩径方向DR2。另外，在从凹部3c的顶点B3观察第二山部3a-2的顶点B2的情况下，凹部3c形成为，线段L2趋向第一热介质的流动方向下游侧且趋向扩径方向DR1。

一般来说，在具备形成有山部3a及谷部3b的构造的热交换器100中，特别是在山部3a，第一热介质的流动容易停滞。也就是说，如图6所示，在第一山部3a-1及第二山部3a-2的部分，第一热介质的流动容易停滞，并形成滞留部T。因此，滞留部T处的热交换性能变低。

因此，由于在热交换器100中在谷部3b形成有凹部3c，所以能够抑制滞留部T处的第一热介质的流速的下降，能够改善热交换性能。以下，说明第一热介质的流速的下降的抑制。

<关于第一配管1的第一热介质的流速分布>

图7是没有形成凹部3c的第一配管1中的第一热介质的流速分布的说明图。图8是热交换器100的第一配管1中的第一热介质的流速分布的说明图。

此外，虽然图7是比较例，但为了便于说明，标注与热交换器100同样的附图标记。在图7及图8中，将第一配管1中的第一热介质的流动设为流动FL1、流动FL2及流动FL3并用箭头图示。另外，在图7及图8中，按流动FL1、流动FL2、流动FL3的顺序，第一热介质的流速从快到慢。

如图7所示，在第一配管1的中央部，形成有流动FL1，流速变高。

另外，如图7所示，在沿着第一配管1的内周面S1的部分形成有流动FL2，流速比流动FL1的流速低。

另外，如图7所示，在第一配管1的滞留部T的形成部分，形成有流动FL3，流速进一步比流动FL2的流速低。

另一方面，如图8所示，在沿着第一配管1的内周面S1的部分形成有流动FL2，但与图7相比，流动FL2成为接近流动FL1的流速。也就是说，第一热介质避开凹部3c，向山部3a的方向流动，相应地，流动FL2的流速增大。

另外，如图8所示，在第一配管1的滞留部T的形成部分，形成有流动FL3，但与图7相比，流动FL3成为接近流动FL2的流速。也就是说，第一热介质避开凹部3c，向山部3a的方向流动，相应地，滞留部T处的流动FL3的流速增大。

因此，在对形成有凹部3c的热交换器100与没有形成凹部3c的热交换器进行比较时，在形成有凹部3c的热交换器100中，即使在第一配管1的内周面S1侧，流速也难以下降。这样，在热交换器100中，由于形成有凹部3c，所以即使在滞留部T，流速也难以下降，能够实现热交换性能的改善。

<关于第一配管1的第一热介质的流线>

图9是在谷部3b的中央部形成有凹部3c的第一配管1中的第一热介质的流线的作为比较例的说明图。图10及图11是热交换器100的第一配管1中的第一热介质的流线的说明图。图10概略地示出第一配管1的内部的状态。另外，图11概略地示出从外部观察第一配管1的内部的状态的情况。

此外，虽然图9是比较例，但为了便于说明，标注与热交换器100同样的附图标记。在图9中，将第一配管1中的第一热介质的一部分流动设为涡流FL4并用箭头图示。在图10及图11中，将第一配管1中的第一热介质的一部分流动设为涡流FL5并用箭头图示。

如图9所示，涡流FL4沿着第一配管1的内周面S1滞留在凹部3c的、第一热介质的流动方向上的下游侧。由于该涡流FL4，担心在第一配管1发生腐蚀。这被认为是由于在涡流FL4的产生部分处的第一配管1的内周面S1未形成氧化覆膜，所以该部分的耐腐蚀性下降是主要原因之一。当在谷部3b的中央部形成有凹部3c的情况下，在凹部3c的下游侧，存在与凹部3c连续地构成谷部3b的第一配管1的内周面S1。因此，通过凹部3c产生的涡流FL4沿着构成谷部3b的第一配管1的内周面S1产生，成为妨碍在该部分形成氧化覆膜的原因。

在图10及图11中，在凹部3c的、第一热介质的流动方向上的下游侧也产生涡流FL5。然而，在热交换器100中，在紧跟着凹部3c的、第一热介质的流动方向上的下游侧之后，不存在第一配管1的内周面S1。另外，不会通过山部3a处的流动而产生涡流FL5。也就是说，通过凹部3c产生的涡流FL5不会滞留在构成谷部3b的第一配管1的内周面S1的附近，而成为图10所示的流动FL5a，不会妨碍在该部分形成氧化覆膜。

这样，在热交换器100中，由于在第二区域R2中形成有凹部3c，所以在凹部3c的、第一热介质的流动方向上的下游侧产生的涡流FL5不会滞留在第一配管1的内周面S1的附近，所以在该部分也能够抑制耐腐蚀性的下降。

凹部3c能够通过凹陷加工(dimpling process)形成。也就是说，凹部3c俯视时呈圆形地凹陷。此外，不限定于通过凹陷加工形成凹部3c。凹部3c可以俯视时呈线形地凹陷。也就是说，凹部3c可以呈槽状凹陷而形成。

另外，对凹部3c俯视时呈圆形的情况进行了说明，但不限定于此，也可以是俯视时呈三角形、四边形等多边形。

另外，对各凹部3c为相同形状的情况进行了说明，但不限定于此，也可以是分别不同的形状。

在上述说明中，列举了山部3a及谷部3b在第一配管1形成有一条的情况，但不特别限定山部3a及谷部3b的条数。如在变形例1及变形例2中说明的那样，山部3a及谷部3b可以在第一配管1形成有多条。

[第一配管1的变形例1]

图12是概略地示出沿着第一热介质的流动方向剖开变形例1的热交换器100的第一配管1得到的截面的剖视图。图13是概略地示出变形例1的热交换器100的第一配管1的与第一热介质的流动方向正交的截面的剖视图。

在图12及图13中，图示出形成有3条山部3a及3条谷部3b的第一配管1。

在图12中，形成有3条山部3a及3条谷部3b。也就是说，在第一配管1形成有山部3a1、山部3a2及山部3a3。另外，在第一配管1也形成有谷部3b1、谷部3b2及谷部3b3。

而且，谷部3b1位于山部3a1与山部3a2之间。另外，谷部3b2位于山部3a2与山部3a3之间。并且，谷部3b3位于山部3a3与山部3a1之间。

当山部3a的条数增加时，扩径方向DR1上的突出量变小。也就是说，当山部3a的条数增加时，成为第一热介质难以滞留在滞留部T的形状，与凹部3c的形成位置相结合，容易抑制滞留部T处的流速的下降。其结果是，当将山部3a设为3条时，能进一步实现热交换性能的改善。

[第一配管1的变形例2]

图14是概略地示出沿着第一热介质的流动方向剖开变形例2的热交换器100的第一配管1得到的截面的剖视图。图15是概略地示出变形例1的热交换器100的第一配管1的与第一热介质的流动方向正交的截面的剖视图。

在图14及图15中，图示出形成有4条山部3a及4条谷部3b的第一配管1。

在图14中，形成有4条山部3a及4条谷部3b。也就是说，在第一配管1形成有山部3a1、山部3a2、山部3a3及山部3a4。另外，在第一配管1形成有谷部3b1、谷部3b2、谷部3b3及山部3a4。

而且，谷部3b1位于山部3a1与山部3a2之间。另外，谷部3b2位于山部3a2与山部3a3之间。另外，谷部3b3位于山部3a3与山部3a4之间。并且，谷部3b4位于山部3a4与山部3a1之间。

与变形例1同样地，当山部3a的条数增加时，成为第一热介质难以滞留在滞留部T的形状，与凹部3c的形成位置相结合，容易抑制滞留部T处的流速的下降。其结果是，当将山部3a设为4条时，能进一步实现热交换性能的改善。

[热交换器100及制冷循环装置200起到的效果]

如上所述，由于热交换器100中凹部3c形成于第二区域R2，所以即使在滞留部T，流速也难以下降，能够实现热交换性能的改善。

另外，由于热交换器100中凹部3c形成于第二区域R2，所以能够使在凹部3c的、第一热介质的流动方向上的下游侧产生的涡流FL5不沿着第一配管1的内周面S1。因此，根据热交换器100，即使在凹部3c的、第一热介质的流动方向上的下游侧，也能够抑制耐腐蚀性的下降。

由于热交换器100中凹部3c形成于线段L2变得比线段L1短的位置，所以凹部3c形成于第二区域R2，能够抑制滞留部T处的流速的下降。

热交换器100中，凹部3c形成为，在从第二山部3a-2的顶点B2观察凹部3c的顶点B3的情况下，线段L2趋向第一热介质的流动方向上游侧且趋向缩径方向DR2。因此，凹部3c与谷部3b相比进一步向缩径方向DR2凹陷这种情况变得明确，能够抑制滞留部T处的流速的下降而无需将凹部3c设为复杂的形状。

根据热交换器100，由于凹部3c俯视时形成为圆形，所以能够通过凹陷加工形成凹部3c，无需用复杂且昂贵的机构形成。

根据热交换器100，由于山部3a及谷部3b分别形成有多条，所以能够进一步抑制滞留部T处的第一热介质的滞留。

根据制冷循环装置200，由于具备上述热交换器作为冷凝器，所以能够期待冷凝器中的热交换性能的改善。

实施方式2.

图16是本发明的实施方式2的热交换器的第一配管1中的第一热介质的流线的说明图。基于图16说明实施方式2的热交换器的第一配管1中的第一热介质的流线。

此外，在实施方式2中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，对与实施方式1相同的部分标注相同的附图标记并省略说明。

在实施方式2中，使凹部3c的形状与在实施方式1中说明的凹部3c的形状相比发生变化。具体而言，如图16所示，将凹部3c的形状设为剖视流线形形状。也就是说，使凹部3c的沿着第一热介质的流动方向的部分比凹部3c的与第一热介质的流动方向正交的部分长，将该延长的部分设为顺畅地弯曲的形状而构成凹部3c。通过将凹部3c设为剖视流线形形状，从而能够抑制凹部3c处的涡流的产生。因此，根据实施方式2的热交换器，能够期待耐腐蚀性的下降的进一步抑制。

在该情况下，凹部3c也能够通过凹陷加工形成。也就是说，通过将利用凹陷加工形成的凹部3c的模具设为剖视流线形形状，从而形成凹部3c即可。

另外，各凹部3c既可以全部为剖视流线形形状，也可以不是全部为剖视流线形形状。

另外，也能够将在实施方式1中说明的变形例1或变形例2应用于实施方式2。

[实施方式2的热交换器起到的效果]

根据实施方式2的热交换器，由于凹部3c以剖视流线形形状形成，所以能够进一步抑制凹部3c处的涡流的产生，能够期待耐腐蚀性的下降的进一步抑制。

实施方式3.

图17是形成有俯视时为圆形的凹部3c的第一配管1中的第一热介质的流线的作为比较例的说明图。图18是本发明的实施方式3的热交换器的第一配管1中的第一热介质的流线的说明图。基于图17及图18，说明实施方式3的热交换器的第一配管1中的第一热介质的流线。

此外，在实施方式3中，以与实施方式1及实施方式2的不同点为中心进行说明，对与实施方式1及实施方式2相同的部分标注相同的附图标记并省略说明。

在图17中，将实施方式1的热交换器100的第一配管1的结构作为比较例并示出。在图17中，将第一配管1中的第一热介质的流动设为流动FL6并用箭头图示。在图18中，将第一配管1中的第一热介质的流动设为流动FL7并用箭头图示。

在实施方式3中，使凹部3c的形状与在实施方式1中说明的凹部3c的形状相比发生变化。具体而言，如图18所示，将凹部3c的形状设为俯视椭圆形状。也就是说，以将凹部3c的螺旋方向作为短轴ma1并将与凹部3c的螺旋方向垂直的方向作为长轴ma2的椭圆形状构成凹部3c。在此，螺旋方向是指与图18所示的直线L3平行的方向。直线L3是将与纸面上下相连的山部3a的顶点彼此连结而成的直线。

通过将凹部3c设为俯视椭圆形状，从而凹部3c作为相对于沿着螺旋方向的第一热介质的流动的堰进一步发挥功能。也就是说，凹部3c以长轴ma2的宽度成为沿着螺旋方向的第一热介质的流动的壁。因此，在将凹部3c设为俯视椭圆形状的情况下，图18所示的向山部3a引导的流动FL7的效果比图17所示的流动FL6大。也就是说，由于第一热介质的滞留部T处的流速难以下降，所以能够期待热交换性能的改善。

在该情况下，凹部3c也能够通过凹陷加工形成。也就是说，通过将利用凹陷加工形成的凹部3c的模具设为俯视椭圆形状，从而形成凹部3c即可。

另外，各凹部3c既可以全部为俯视椭圆形状，也可以不是全部为俯视椭圆形状。

另外，也能够将在实施方式1中说明的变形例1或变形例2应用于实施方式3。

[实施方式3的热交换器起到的效果]

由于热交换器100中凹部3c以将螺旋方向作为短轴ma1并将与螺旋方向垂直的方向作为长轴ma2的俯视椭圆形状形成，所以凹部3c相对于沿着螺旋方向的第一热介质的流动作为堰进一步发挥功能。因此，根据实施方式3的热交换器，向山部3a引导的流动的效果较大。

实施方式4.

图19是本发明的实施方式4的热交换器的第一配管1中的凹部3c的说明图。图20是概略地放大并示出本发明的实施方式4的热交换器的第一配管1中的凹部3c的截面结构的概略剖视图。基于图19及图20，说明实施方式4的热交换器的第一配管1中的凹部3c。

此外，在实施方式4中，以与实施方式1、实施方式2及实施方式3的不同点为中心进行说明，对与实施方式1、实施方式2及实施方式3相同的部分标注相同的附图标记并省略说明。

图20概略地放大并图示第一配管1的包括凹部3c在内的螺旋方向上的截面。另外，在图20中，将从第一流路FP1的流入口1a流向流出口1b的第一热介质的沿着螺旋方向的流动设为流动FL8并用箭头图示。

在实施方式4中，使凹部3c的形状与在实施方式1中说明的凹部3c的形状相比发生变化。具体而言，如图19及图20所示，使凹部3c的顶点B3的位置相对于螺旋方向的行进方向，相比凹部3c的中央向上游侧偏移。

通过使凹部3c的顶点B3相对于螺旋方向的行进方向相比中央向上游侧偏移，从而相对于图20所示的流动FL8，凹部3c成为流线形形状。因此，与实施方式2同样地，能够抑制凹部3c处的涡流的产生。因此，根据实施方式4的热交换器，能够期待耐腐蚀性的下降的进一步抑制。

此外，也能够将在实施方式1中说明的变形例1或变形例2应用于实施方式4。

[实施方式4的热交换器起到的效果]

实施方式4的热交换器中，凹部3c的顶点B3相对于第一配管1的第一热介质的流动方向上的螺旋方向的行进方向，相比中央部形成在上游侧。因此，根据实施方式4的热交换器，与实施方式2的热交换器同样地，能够进一步抑制凹部3c处的涡流的产生，能够期待耐腐蚀性的下降的进一步抑制。

以上，将本发明分为实施方式并进行说明，但具体的结构不限于已说明的实施方式，能够在不脱离发明的主旨的范围内进行变更。

附图标记的说明

1第一配管，1a流入口，1b流出口，2第二配管，2a流入口，2b流出口，3a山部，3a-1第一山部，3a-2第二山部，3a1山部，3a2山部，3a3山部，3a4山部，3b谷部，3b1谷部，3b2谷部，3b3谷部，3b4谷部，3c凹部，10A热介质配管，20A制冷剂配管，60控制装置，100热交换器，200制冷循环装置，201压缩机，202节流装置，203热交换器，203A送风机，205泵，207储热水容器，A1制冷剂回路，A2热介质回路，A3供水回路，B1第一山部的顶点，B2第二山部的顶点，B3凹部的顶点，B4中间谷部的中央点，DR1第一配管的扩径方向，DR2第一配管的缩径方向，FP1第一流路，FP2第二流路，R1第一区域，R2第二区域，S1内周面，S2外周面，T滞留部，U供热水利用部。

Claims (10)

1.一种热交换器，其中，具有：

第一配管，所述第一配管形成有供第一热介质流动的第一流路；以及

第二配管，所述第二配管形成有供第二热介质流动的第二流路，并卷绕于所述第一配管，

所述第一配管包括：

山部，所述山部向所述第一配管的直径扩展的扩径方向突出；以及

谷部，所述谷部的外径比形成有所述山部的部分小，并卷绕有所述第二配管，

所述山部在所述第一流路的所述第一热介质流动的方向上形成为螺旋状，

所述谷部沿着所述山部形成为螺旋状并包括凹部，所述凹部在作为所述谷部的形成方向的螺旋方向上形成，并向所述第一配管的直径变小的缩径方向凹陷，

在对沿着所述第一热介质的流动方向将包括第一山部、第二山部及中间谷部在内的所述第一配管的部分剖开而得到的截面进行剖视观察的状态下，所述凹部形成为该凹部的顶点相比所述中间谷部的中央点位于所述第一热介质的流动方向下游侧，所述第一山部是所述山部的螺旋状的环绕中的第N周的所述山部，所述第二山部是所述山部的螺旋状的环绕中的第N+1周的所述山部，所述中间谷部是所述第一山部与所述第二山部之间的所述谷部。

2.根据权利要求1所述的热交换器，其中，

所述凹部形成在连结该凹部的顶点与所述第二山部的顶点的直线变得比连结该凹部的顶点与所述第一山部的顶点的直线短的位置。

3.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，

所述凹部的、所述第一热介质的流动方向下游侧的壁面通过将所述中间谷部的壁面的一部分延伸设置而形成。

4.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，

所述凹部俯视时形成为圆形。

5.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，

所述凹部以剖视流线形形状形成。

6.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，

所述凹部俯视时形成为椭圆形状。

7.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，

所述凹部以将螺旋方向作为短轴并将与螺旋方向垂直的方向作为长轴的俯视椭圆形状形成。

8.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，

所述凹部的顶点相对于所述第一配管的所述第一热介质的流动方向上的螺旋方向的行进方向，相比中央部形成在上游侧。

9.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，

所述山部及所述谷部分别形成有多条。

10.一种制冷循环装置，其中，

具备权利要求1～9中任一项所述的热交换器作为冷凝器，

在所述热交换器中，

在构成所述热交换器的第一配管的第一流路中流动的第一热介质由在构成所述热交换器的第二配管的第二流路中流动的第二热介质加热。

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