JP2002333289A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/0008—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium
-
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- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/08—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
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- F28D7/082—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration
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- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Geometry (AREA)
- Details Of Fluid Heaters (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷媒が流通する一次側と、被加熱流体の水が
流通する二次側とで熱交換する構成の熱交換器におい
て、高圧なガス冷媒の使用を可能とする耐圧性を確保
し、熱効率に優れた熱交換器を提案する。 【解決手段】 多数のキャピラリチューブ１６を並列し
たチューブ群１７の一方の開口端を、冷媒の入口１１を
開口した入口ヘッダー１２に接合し、他方の開口端を、
冷媒の出口１３を開口した出口ヘッダー１４に接合して
一次側を形成し、並置した受熱管２０の端部を連通し、
蛇行した通水路を形成して二次側を形成し、受熱管２０
の外周面にチューブ群１７を接合して構成する。
流通する二次側とで熱交換する構成の熱交換器におい
て、高圧なガス冷媒の使用を可能とする耐圧性を確保
し、熱効率に優れた熱交換器を提案する。 【解決手段】 多数のキャピラリチューブ１６を並列し
たチューブ群１７の一方の開口端を、冷媒の入口１１を
開口した入口ヘッダー１２に接合し、他方の開口端を、
冷媒の出口１３を開口した出口ヘッダー１４に接合して
一次側を形成し、並置した受熱管２０の端部を連通し、
蛇行した通水路を形成して二次側を形成し、受熱管２０
の外周面にチューブ群１７を接合して構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷媒が流通する
一次側と、被加熱流体の水が流通する二次側とで熱交換
する構成の熱交換器に関するものである。
一次側と、被加熱流体の水が流通する二次側とで熱交換
する構成の熱交換器に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】冷媒を用いたヒートポ
ンプ式温水器などに用いられる熱交換器は、高圧のガス
冷媒が流通する一次側と、被加熱流体の水が流通する二
次側とで熱交換するように構成され、高圧の冷媒に十分
に耐える構造が必要とされている。従来、この耐圧性の
確保のために、耐圧性を有するアルミやステンレス等の
高価な材料を用いたプレート構造が採られ、構造が複雑
で加工も困難であり、製造コストが高価であった。ま
た、一次側と二次側との熱交換のための有効面積を十分
に採ることも困難で、熱効率の点でも課題があった。
ンプ式温水器などに用いられる熱交換器は、高圧のガス
冷媒が流通する一次側と、被加熱流体の水が流通する二
次側とで熱交換するように構成され、高圧の冷媒に十分
に耐える構造が必要とされている。従来、この耐圧性の
確保のために、耐圧性を有するアルミやステンレス等の
高価な材料を用いたプレート構造が採られ、構造が複雑
で加工も困難であり、製造コストが高価であった。ま
た、一次側と二次側との熱交換のための有効面積を十分
に採ることも困難で、熱効率の点でも課題があった。
【０００３】この発明は、これらの課題を解決するこを
目的とするもので、高圧なガス冷媒の使用を可能とする
新規構成の熱交換器を提供し、電気炉でのロウ付けによ
る製作を可能として製造コストの大幅な低減を図るとと
もに、熱効率に優れた熱交換器を提案するものである。
目的とするもので、高圧なガス冷媒の使用を可能とする
新規構成の熱交換器を提供し、電気炉でのロウ付けによ
る製作を可能として製造コストの大幅な低減を図るとと
もに、熱効率に優れた熱交換器を提案するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の熱交換器は、冷媒が流通する一次側と、
被加熱流体の水が流通する二次側とで熱交換する構成の
熱交換器において、多数のキャピラリチューブを並列し
たチューブ群の一方の開口端を、冷媒の入口を開口した
入口ヘッダーに接合し、他方の開口端を、冷媒の出口を
開口した出口ヘッダーに接合して一次側を形成するとと
もに、並置した受熱管の端部を連通し、蛇行した通水路
を形成して二次側を形成する。そして、受熱管の外周面
にチューブ群を接合して形成するものである。このよう
に、冷媒が流通する一次側を、多数のキャピラリチュー
ブを並列したチューブ群を用いて形成することで、高圧
なガス冷媒の使用を可能とすることができる。
め、この発明の熱交換器は、冷媒が流通する一次側と、
被加熱流体の水が流通する二次側とで熱交換する構成の
熱交換器において、多数のキャピラリチューブを並列し
たチューブ群の一方の開口端を、冷媒の入口を開口した
入口ヘッダーに接合し、他方の開口端を、冷媒の出口を
開口した出口ヘッダーに接合して一次側を形成するとと
もに、並置した受熱管の端部を連通し、蛇行した通水路
を形成して二次側を形成する。そして、受熱管の外周面
にチューブ群を接合して形成するものである。このよう
に、冷媒が流通する一次側を、多数のキャピラリチュー
ブを並列したチューブ群を用いて形成することで、高圧
なガス冷媒の使用を可能とすることができる。
【０００５】また、この発明の熱交換器は、受熱管の側
部を押圧加工して平面状の接合面を形成し、この接合面
にチューブ群を接合して形成することで、熱交換の伝熱
面積を大きく採ることができ、熱効率の向上を図ること
ができる。
部を押圧加工して平面状の接合面を形成し、この接合面
にチューブ群を接合して形成することで、熱交換の伝熱
面積を大きく採ることができ、熱効率の向上を図ること
ができる。
【０００６】また、この発明の熱交換器は、全ての部材
又は接合する部材を銅材を用いて形成し、組立て品を電
気炉で一度にロウ付けして製作することで、組立て作業
性の向上を図り、製造コストを大幅に低減することがで
きる。
又は接合する部材を銅材を用いて形成し、組立て品を電
気炉で一度にロウ付けして製作することで、組立て作業
性の向上を図り、製造コストを大幅に低減することがで
きる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図面の実施例に基づいて具体的に説明する。図１から４
はこの発明の最初の実施例である。この実施例におい
て、高圧のガス冷媒が流通する一次側は、多数のキャピ
ラリチューブ（φ数ｍｍの銅製細管）１６を並列したチ
ューブ群１７の一方の開口端に、冷媒の入口１１を開口
した管状の入口ヘッダー１２を接合し、他方の開口端
に、冷媒の出口１３を開口した管状の出口ヘッダー１４
を接合して形成されている。両ヘッダー１２、１４の側
壁には長孔１５が開孔され、この長孔１５にチューブ群
１７の開口端を挿入・接合して形成され（図４参照）、
入口ヘッダー１２に流入した冷媒が、キャビラリチュー
ブ１６を流通して出口ヘッダー１４に流入し、冷媒回路
を循環するように構成される。
図面の実施例に基づいて具体的に説明する。図１から４
はこの発明の最初の実施例である。この実施例におい
て、高圧のガス冷媒が流通する一次側は、多数のキャピ
ラリチューブ（φ数ｍｍの銅製細管）１６を並列したチ
ューブ群１７の一方の開口端に、冷媒の入口１１を開口
した管状の入口ヘッダー１２を接合し、他方の開口端
に、冷媒の出口１３を開口した管状の出口ヘッダー１４
を接合して形成されている。両ヘッダー１２、１４の側
壁には長孔１５が開孔され、この長孔１５にチューブ群
１７の開口端を挿入・接合して形成され（図４参照）、
入口ヘッダー１２に流入した冷媒が、キャビラリチュー
ブ１６を流通して出口ヘッダー１４に流入し、冷媒回路
を循環するように構成される。
【０００８】被加熱流体である水が流通する二次側は、
間隔を設けて並置した複数の受熱管２０の開口端部をＵ
字管２２で接続し、隣接する受熱管２０の端部を連通し
て蛇行した通水路を形成し、一端から流入する給水が通
水路を流通し、他端から出水するように構成されてい
る。各受熱管２０の側部は押圧加工され、平面状の接合
面２１が形成されている。
間隔を設けて並置した複数の受熱管２０の開口端部をＵ
字管２２で接続し、隣接する受熱管２０の端部を連通し
て蛇行した通水路を形成し、一端から流入する給水が通
水路を流通し、他端から出水するように構成されてい
る。各受熱管２０の側部は押圧加工され、平面状の接合
面２１が形成されている。
【０００９】この熱交換器は一次側と二次側を積層し、
並置した受熱管２０の接合面２１にチューブ群１７を接
合して形成されている。一次側と二次側の全ての部材又
は接合する部材に銅材を用いることで、各部材を組立て
て所定の位置にロウ材を設置し、これを電気炉に投入し
て一括して接合し、一度のロウ付け工程で製作すること
ができる。
並置した受熱管２０の接合面２１にチューブ群１７を接
合して形成されている。一次側と二次側の全ての部材又
は接合する部材に銅材を用いることで、各部材を組立て
て所定の位置にロウ材を設置し、これを電気炉に投入し
て一括して接合し、一度のロウ付け工程で製作すること
ができる。
【００１０】以上の構成の熱交換器は器具内に組み込ま
れて配管され、キャピラリチューブ１６を流通する高
温、高圧の冷媒と受熱管２０を通水する水とが接合面２
１を介して熱交換し、受熱管２０内の通水が加熱され
る。
れて配管され、キャピラリチューブ１６を流通する高
温、高圧の冷媒と受熱管２０を通水する水とが接合面２
１を介して熱交換し、受熱管２０内の通水が加熱され
る。
【００１１】なお、このようにして製作した熱交換器
は、単体として使用することができるとともに、この熱
交換器をユニットとし、複数のユニットを間隔を設けて
並列して配管し、必要な倍数の能力の熱交換器を製作す
ることが可能である。
は、単体として使用することができるとともに、この熱
交換器をユニットとし、複数のユニットを間隔を設けて
並列して配管し、必要な倍数の能力の熱交換器を製作す
ることが可能である。
【００１２】図５、６はこの発明の第２実施例である。
本例は、間隔を設けて並置する受熱管２０の上下両側部
を押圧加工し、接合面２１を対向して形成し、一方の開
口端を入口ヘッダー１２、他方の開口端を出口ヘッダー
１４に接合したチューブ群１７を一対用い、両接合面２
１に各チューブ群１７を接合し、並置した受熱管２０を
一対のチューブ群１７で挟持して形成したものである。
このように構成することで、チューブ群１７と受熱管２
０の伝熱面積を倍増し、能力の向上を図ったものであ
る。
本例は、間隔を設けて並置する受熱管２０の上下両側部
を押圧加工し、接合面２１を対向して形成し、一方の開
口端を入口ヘッダー１２、他方の開口端を出口ヘッダー
１４に接合したチューブ群１７を一対用い、両接合面２
１に各チューブ群１７を接合し、並置した受熱管２０を
一対のチューブ群１７で挟持して形成したものである。
このように構成することで、チューブ群１７と受熱管２
０の伝熱面積を倍増し、能力の向上を図ったものであ
る。
【００１３】図７、８、９はこの発明の第３実施例であ
る。本例は、前例と同様に受熱管２０の上下両側部を押
圧加工して対向した接合面２１を形成し、受熱管２０を
接して並置するとともに、受熱管２０の開口端部を一本
置き毎にＵ字管２２で接続して連通し、独立した２方向
の通水路（図７のＸとＹ）を形成するとともに、前例と
同様に一対のチューブ群１７を用い、受熱管２０の両接
合面２１に各チューブ群１７を接合して形成したもので
ある。このように構成することで、例えば給湯と温水暖
房のような２水路の使用を可能としている。
る。本例は、前例と同様に受熱管２０の上下両側部を押
圧加工して対向した接合面２１を形成し、受熱管２０を
接して並置するとともに、受熱管２０の開口端部を一本
置き毎にＵ字管２２で接続して連通し、独立した２方向
の通水路（図７のＸとＹ）を形成するとともに、前例と
同様に一対のチューブ群１７を用い、受熱管２０の両接
合面２１に各チューブ群１７を接合して形成したもので
ある。このように構成することで、例えば給湯と温水暖
房のような２水路の使用を可能としている。
【００１４】図１０、１１はこの発明の第４実施例であ
る。本例は、対向する接合面２１を形成した受熱管２０
を接して並置し、これを上下２段に配列し、上下の受熱
管２０の開口端部をＵ字管２２で接続して螺旋状に蛇行
した通水路を形成するとともに、一対のチューブ群１７
を中央でＵ字状に曲げ、受熱管２０の両接合面２１に各
チューブ群１７を接合して形成したものである。このよ
うに受熱管２０を上下２段に配列することで、熱交換器
のコンパクト化、設置の省スペース化を図ったものであ
る。
る。本例は、対向する接合面２１を形成した受熱管２０
を接して並置し、これを上下２段に配列し、上下の受熱
管２０の開口端部をＵ字管２２で接続して螺旋状に蛇行
した通水路を形成するとともに、一対のチューブ群１７
を中央でＵ字状に曲げ、受熱管２０の両接合面２１に各
チューブ群１７を接合して形成したものである。このよ
うに受熱管２０を上下２段に配列することで、熱交換器
のコンパクト化、設置の省スペース化を図ったものであ
る。
【００１５】図１２、１３、１４はこの発明の第５実施
例である。本例は、Ｕ字状に折り曲げた複数の受熱管２
０を接して配置し、この受熱管２０の開口端部をＵ字管
２２で接続し、蛇行して折り返す通水路を形成してい
る。チューブ群１７は、中央で折り返されて受熱管２０
の側壁に沿った波形に変形され、並置した受熱管２０を
挟持するようにチューブ群１７を接合したものである。
通水路を折り返して形成することで、全長の短縮化を図
るとともに、チューブ群１７を受熱管２０の側壁に沿っ
て接合することで、伝熱面積の増大を図ったものであ
る。
例である。本例は、Ｕ字状に折り曲げた複数の受熱管２
０を接して配置し、この受熱管２０の開口端部をＵ字管
２２で接続し、蛇行して折り返す通水路を形成してい
る。チューブ群１７は、中央で折り返されて受熱管２０
の側壁に沿った波形に変形され、並置した受熱管２０を
挟持するようにチューブ群１７を接合したものである。
通水路を折り返して形成することで、全長の短縮化を図
るとともに、チューブ群１７を受熱管２０の側壁に沿っ
て接合することで、伝熱面積の増大を図ったものであ
る。
【００１６】図１５、１６はこの発明の第５実施例であ
る。本例は、螺旋状に折り曲げ加工した受熱管２０の間
にチューブ群１７を挿通し、チューブ群１７の上下両面
に受熱管２０を接合して形成したものである。このよう
に、チューブ群１７の上下両面に受熱管２０を配するこ
とで、熱効率の向上を図ったものである。
る。本例は、螺旋状に折り曲げ加工した受熱管２０の間
にチューブ群１７を挿通し、チューブ群１７の上下両面
に受熱管２０を接合して形成したものである。このよう
に、チューブ群１７の上下両面に受熱管２０を配するこ
とで、熱効率の向上を図ったものである。
【００１７】
【発明の効果】この発明の熱交換器は以上のように構成
され、冷媒が流通する一次側を、多数のキャピラリチュ
ーブ１６を並列したチューブ群１７を用いて形成したの
で、十分な耐圧性を確保して高圧なガス冷媒の使用を可
能とするとともに、受熱管２０の端部を連通して蛇行し
た通水路を形成し、この受熱管２０の外周面にチューブ
群１７を接合して形成することで、熱交換の伝熱面積を
大きく採ることができ、極めて熱効率に優れるものであ
る。
され、冷媒が流通する一次側を、多数のキャピラリチュ
ーブ１６を並列したチューブ群１７を用いて形成したの
で、十分な耐圧性を確保して高圧なガス冷媒の使用を可
能とするとともに、受熱管２０の端部を連通して蛇行し
た通水路を形成し、この受熱管２０の外周面にチューブ
群１７を接合して形成することで、熱交換の伝熱面積を
大きく採ることができ、極めて熱効率に優れるものであ
る。
【００１８】また、構造が簡単で特殊な加工を必要とせ
ず、部材に銅材を用いることで、電気炉でロウ付けして
一括して接合することが可能となり、組立て作業性の向
上で製造コストの大幅な低減を図ることができる。
ず、部材に銅材を用いることで、電気炉でロウ付けして
一括して接合することが可能となり、組立て作業性の向
上で製造コストの大幅な低減を図ることができる。
【００１９】また、この発明の熱交換器は極めて薄型に
形成され、器具内に組み込む際の設置の省スペース化を
図ることができるとともに、こうして形成される熱交換
器をユニットとし、このユニットを複数体並列して配管
することで、必要な倍数の能力の熱交換器を製作するこ
とができ、各実施例に示したように、機器の種類や能力
に適応した様々な変形が可能であるなど、極めて用途の
広いものである。
形成され、器具内に組み込む際の設置の省スペース化を
図ることができるとともに、こうして形成される熱交換
器をユニットとし、このユニットを複数体並列して配管
することで、必要な倍数の能力の熱交換器を製作するこ
とができ、各実施例に示したように、機器の種類や能力
に適応した様々な変形が可能であるなど、極めて用途の
広いものである。
【図１】この発明の第１実施例の平面図。
【図２】図１中Ａ−Ａ線の断面図。
【図３】図１中Ｂ−Ｂ線の断面図。
【図４】要部の拡大分解斜視図。
【図５】この発明の第２実施例の断面図。
【図６】同じく断面図。
【図７】この発明の第３実施例の平面図。
【図８】図７中Ａ−Ａ線の断面図。
【図９】図７中Ｂ−Ｂ線の断面図。
【図１０】この発明の第４実施例の平面図。
【図１１】図１０中Ａ−Ａ線の断面図。
【図１２】この発明の第５実施例の平面図。
【図１３】同じく正面図。
【図１４】同じく断面図。
【図１５】この発明の第６実施例の平面図。
【図１６】図１５中Ａ−Ａ線の断面図。
１１ 入口 １２ 入口ヘッダー １３ 出口 １４ 出口ヘッダー １６ キャピラリチューブ １７ チューブ群 ２０ 受熱管 ２１ 接合面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２８Ｆ 9/013 Ｂ２３Ｋ 101:14 // Ｂ２３Ｋ 101:14 Ｆ２８Ｆ 9/00 ３１１Ｊ Ｆターム(参考） 3L036 AA46 3L103 AA01 AA35 BB43 CC02 CC27 DD03 DD42
Claims (3)
- 【請求項１】 冷媒が流通する一次側と、被加熱流体の
水が流通する二次側とで熱交換する構成の熱交換器にお
いて、 多数のキャピラリチューブ１６を並列したチューブ群１
７の一方の開口端を、冷媒の入口１１を開口した入口ヘ
ッダー１２に接合し、他方の開口端を、冷媒の出口１３
を開口した出口ヘッダー１４に接合して一次側を形成
し、 並置した受熱管２０の端部を連通し、蛇行した通水路を
形成して二次側を形成し、 受熱管２０の外周面にチューブ群１７を接合して形成し
た熱交換器。 - 【請求項２】 受熱管２０の側部を押圧加工して平面状
の接合面２１を形成し、接合面２１にチューブ群１７を
接合した請求項１に記載の熱交換器。 - 【請求項３】 銅材を用いて形成し、電気炉でロウ付け
して製作した請求項１又は２に記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001174788A JP2002333289A (ja) | 2001-05-07 | 2001-05-07 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001174788A JP2002333289A (ja) | 2001-05-07 | 2001-05-07 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002333289A true JP2002333289A (ja) | 2002-11-22 |
Family
ID=19016021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001174788A Pending JP2002333289A (ja) | 2001-05-07 | 2001-05-07 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002333289A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100704638B1 (ko) * | 2006-05-02 | 2007-04-09 | 주식회사 두원공조 | 냉동시스템의 내부열교환기 |
| CN106123628A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-11-16 | 无锡锡能锅炉有限公司 | 一种燃气锅炉废气的换热器 |
| KR101798770B1 (ko) * | 2016-06-20 | 2017-12-13 | 이화여자대학교 산학협력단 | 모세 유관을 이용한 열 저장장치 |
| WO2021059877A1 (ja) * | 2019-09-24 | 2021-04-01 | 住友精密工業株式会社 | 熱交換器 |
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2001
- 2001-05-07 JP JP2001174788A patent/JP2002333289A/ja active Pending
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