JP2003227655A - 熱交換器及びヒートポンプ式給湯機 - Google Patents
熱交換器及びヒートポンプ式給湯機Info
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- pipe
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- 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
- F28D7/0016—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 the conduits for one medium or the conduits for both media being bent
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/06—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
- F25B2309/061—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide with cycle highest pressure above the supercritical pressure
-
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
- F25B2339/04—Details of condensers
- F25B2339/047—Water-cooled condensers
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Fluid Heaters (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンパクトで、かつ、熱交換効率の高い熱交
換器を提供できるようにすることと、高効率のヒートポ
ンプ運転が行えるＣＯ２冷媒を用いたヒートポンプ式給
湯機を提供できるようにする。 【解決手段】 内部に被熱交換液が流れる第１熱交換パ
イプ１２Ａと、内部に熱媒体が流れる第２熱交換パイプ
１２Ｂとを備え、第１熱交換パイプ１２Ａの周壁にはそ
れの軸方向に沿って窪み部２２を設けるとともに、この
窪み部２２には第２熱交換パイプ１２Ｂを介挿して、こ
れら第１熱交換パイプ１２Ａと第２熱交換パイプ１２Ｂ
とを引き抜き加工により一体的に結合し、かつ、両熱交
換パイプ１２Ａ、１２Ｂ間には、良熱伝導性パテＸか或
いは良熱伝導性テープＺを介在させた構成である。
換器を提供できるようにすることと、高効率のヒートポ
ンプ運転が行えるＣＯ２冷媒を用いたヒートポンプ式給
湯機を提供できるようにする。 【解決手段】 内部に被熱交換液が流れる第１熱交換パ
イプ１２Ａと、内部に熱媒体が流れる第２熱交換パイプ
１２Ｂとを備え、第１熱交換パイプ１２Ａの周壁にはそ
れの軸方向に沿って窪み部２２を設けるとともに、この
窪み部２２には第２熱交換パイプ１２Ｂを介挿して、こ
れら第１熱交換パイプ１２Ａと第２熱交換パイプ１２Ｂ
とを引き抜き加工により一体的に結合し、かつ、両熱交
換パイプ１２Ａ、１２Ｂ間には、良熱伝導性パテＸか或
いは良熱伝導性テープＺを介在させた構成である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器及びヒー
トポンプ式給湯機に関する。
トポンプ式給湯機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来一般に、この種のヒートポンプ式給
湯機では、特開２００１−１１６３５７号公報に開示さ
れているように、冷媒対水用の熱交換器を用いて、冷媒
の熱と水とを熱交換することにより、水を加熱して給湯
タンク等に貯溜可能としている。
湯機では、特開２００１−１１６３５７号公報に開示さ
れているように、冷媒対水用の熱交換器を用いて、冷媒
の熱と水とを熱交換することにより、水を加熱して給湯
タンク等に貯溜可能としている。
【０００３】ところで、従来の冷媒対水用の熱交換器１
は、図７に示すように、給湯回路の水が流れる第１熱交
換パイプ２と、圧縮機で圧縮された高温・高圧のガス冷
媒が流れる冷媒循環回路の第２熱交換パイプ３とが接触
して熱交換するように、交互に重ねて螺旋状に巻回され
ており、全体形状が概ね円筒状を呈するように構成され
ている。
は、図７に示すように、給湯回路の水が流れる第１熱交
換パイプ２と、圧縮機で圧縮された高温・高圧のガス冷
媒が流れる冷媒循環回路の第２熱交換パイプ３とが接触
して熱交換するように、交互に重ねて螺旋状に巻回され
ており、全体形状が概ね円筒状を呈するように構成され
ている。
【０００４】前記熱交換器１は、それの下端側が、例え
ば、ヒートポンプ式給湯機の外装ケースの底板４上に載
置され、上端側に被せた固定用蓋板５と外装ケースの底
板４とをボルト・ナット等の固定具６を用いて外装ケー
ス内に設置固定されてなるものである。
ば、ヒートポンプ式給湯機の外装ケースの底板４上に載
置され、上端側に被せた固定用蓋板５と外装ケースの底
板４とをボルト・ナット等の固定具６を用いて外装ケー
ス内に設置固定されてなるものである。
【０００５】上述した従来構成の冷媒対水用の熱交換器
１においては、第１及び第２熱交換パイプ２、３の接触
面積を増加させるために、両熱交換パイプ２、３の縦断
面形状を偏平楕円状に形成しているものの、両熱交換パ
イプ２、３は交互に重なった状態であるため、巻数を増
やして熱交換率を高めようとすると、熱交換器１の高さ
が高くなり大型化してしまう問題があった。
１においては、第１及び第２熱交換パイプ２、３の接触
面積を増加させるために、両熱交換パイプ２、３の縦断
面形状を偏平楕円状に形成しているものの、両熱交換パ
イプ２、３は交互に重なった状態であるため、巻数を増
やして熱交換率を高めようとすると、熱交換器１の高さ
が高くなり大型化してしまう問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の実情
に鑑みてなされたものであり、コンパクトで、かつ、熱
交換効率の高い熱交換器を提供できるようにすること
と、高効率のヒートポンプ運転が行えるＣＯ２冷媒を用
いたヒートポンプ式給湯機を提供できるようにすること
を主目的とする。
に鑑みてなされたものであり、コンパクトで、かつ、熱
交換効率の高い熱交換器を提供できるようにすること
と、高効率のヒートポンプ運転が行えるＣＯ２冷媒を用
いたヒートポンプ式給湯機を提供できるようにすること
を主目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の熱交換
器に係る発明では、内部に被熱交換液が流れる第１熱交
換パイプと、内部に熱媒体が流れる第２熱交換パイプと
を備え、前記第１熱交換パイプの周壁にはそれの軸方向
に沿って窪み部を設けるとともに、この窪み部には前記
第２熱交換パイプを介挿して、これら前記第１熱交換パ
イプと第２熱交換パイプとを引き抜き加工により一体的
に結合し、かつ、前記両熱交換パイプ間には、良熱伝導
性パテか或いは良熱伝導性テープを介在させたことを特
徴とする。
器に係る発明では、内部に被熱交換液が流れる第１熱交
換パイプと、内部に熱媒体が流れる第２熱交換パイプと
を備え、前記第１熱交換パイプの周壁にはそれの軸方向
に沿って窪み部を設けるとともに、この窪み部には前記
第２熱交換パイプを介挿して、これら前記第１熱交換パ
イプと第２熱交換パイプとを引き抜き加工により一体的
に結合し、かつ、前記両熱交換パイプ間には、良熱伝導
性パテか或いは良熱伝導性テープを介在させたことを特
徴とする。
【０００８】請求項２に記載の熱交換器に係る発明で
は、内部に被熱交換液が流れる第１熱交換パイプと、内
部に熱媒体が流れる第２熱交換パイプとを備え、前記第
１熱交換パイプの周壁にはそれの軸方向に沿って複数条
の窪み部を設けるとともに、これら複数条の窪み部のそ
れぞれには前記第２熱交換パイプを介挿して、これら前
記第１熱交換パイプと第２熱交換パイプとを引き抜き加
工により一体的に結合し、かつ、前記両熱交換パイプ間
には、良熱伝導性パテか或いは良熱伝導性テープを介在
させたことを特徴とする。
は、内部に被熱交換液が流れる第１熱交換パイプと、内
部に熱媒体が流れる第２熱交換パイプとを備え、前記第
１熱交換パイプの周壁にはそれの軸方向に沿って複数条
の窪み部を設けるとともに、これら複数条の窪み部のそ
れぞれには前記第２熱交換パイプを介挿して、これら前
記第１熱交換パイプと第２熱交換パイプとを引き抜き加
工により一体的に結合し、かつ、前記両熱交換パイプ間
には、良熱伝導性パテか或いは良熱伝導性テープを介在
させたことを特徴とする。
【０００９】請求項３に記載の熱交換器に係る発明で
は、請求項２に記載の熱交換器おいて、前記複数条の窪
み部が第１熱交換パイプの点対称位置に設けられている
ことを特徴とする。
は、請求項２に記載の熱交換器おいて、前記複数条の窪
み部が第１熱交換パイプの点対称位置に設けられている
ことを特徴とする。
【００１０】請求項４に記載のヒートポンプ式給湯機に
係る発明では、内部に湯水が流れる第１熱交換パイプ
と、内部にＣＯ２冷媒が流れる第２熱交換パイプとから
構成された熱交換器を備えたヒートポンプ式給湯機にお
いて、前記熱交換器は、第１熱交換パイプの周壁にそれ
の軸方向に沿って窪み部を設けるとともに、この窪み部
には前記第２熱交換パイプを介挿して、これら前記第１
熱交換パイプと第２熱交換パイプとを引き抜き加工によ
り一体的に結合し、かつ、前記両熱交換パイプ間には、
良熱伝導性パテか或いは良熱伝導性テープを介在させた
ことを特徴とする。
係る発明では、内部に湯水が流れる第１熱交換パイプ
と、内部にＣＯ２冷媒が流れる第２熱交換パイプとから
構成された熱交換器を備えたヒートポンプ式給湯機にお
いて、前記熱交換器は、第１熱交換パイプの周壁にそれ
の軸方向に沿って窪み部を設けるとともに、この窪み部
には前記第２熱交換パイプを介挿して、これら前記第１
熱交換パイプと第２熱交換パイプとを引き抜き加工によ
り一体的に結合し、かつ、前記両熱交換パイプ間には、
良熱伝導性パテか或いは良熱伝導性テープを介在させた
ことを特徴とする。
【００１１】請求項５に記載のヒートポンプ式給湯機に
係る発明では、内部に湯水が流れる第１熱交換パイプ
と、内部にＣＯ２冷媒が流れる第２熱交換パイプとから
構成された熱交換器を備えたヒートポンプ式給湯機にお
いて、前記熱交換器は、第１熱交換パイプの周壁にはそ
れの軸方向に沿って複数条の窪み部を設けるとともに、
これら複数条の窪み部のそれぞれには前記第２熱交換パ
イプを介挿して、これら前記第１熱交換パイプと第２熱
交換パイプとを引き抜き加工により一体的に結合し、か
つ、前記両熱交換パイプ間には、良熱伝導性パテか或い
は良熱伝導性テープを介在させたことを特徴とする。
係る発明では、内部に湯水が流れる第１熱交換パイプ
と、内部にＣＯ２冷媒が流れる第２熱交換パイプとから
構成された熱交換器を備えたヒートポンプ式給湯機にお
いて、前記熱交換器は、第１熱交換パイプの周壁にはそ
れの軸方向に沿って複数条の窪み部を設けるとともに、
これら複数条の窪み部のそれぞれには前記第２熱交換パ
イプを介挿して、これら前記第１熱交換パイプと第２熱
交換パイプとを引き抜き加工により一体的に結合し、か
つ、前記両熱交換パイプ間には、良熱伝導性パテか或い
は良熱伝導性テープを介在させたことを特徴とする。
【００１２】請求項６に記載のヒートポンプ式給湯機に
係る発明では、請求項５に記載のヒートポンプ式給湯機
において、前記複数条の窪み部が第１熱交換パイプの点
対称位置に設けられていることを特徴とする。
係る発明では、請求項５に記載のヒートポンプ式給湯機
において、前記複数条の窪み部が第１熱交換パイプの点
対称位置に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図１〜図５に基づいて説明する。図１は本発明の一
実施形態における熱交換器を備えたヒートポンプ式給湯
機の全体概略構成図、図２は冷媒循環回路及び給湯回路
を示す概略図、図３は外装ケースの底板上に固定された
状態の冷媒対水用熱交換器の縦断面図、図４は一体化さ
れた状態の第１熱交換パイプと第２熱交換パイプの側面
図、図５は第１熱交換パイプと第２熱交換パイプとの間
に良熱伝導性パテが介在された状態を説明する説明図で
ある。
て、図１〜図５に基づいて説明する。図１は本発明の一
実施形態における熱交換器を備えたヒートポンプ式給湯
機の全体概略構成図、図２は冷媒循環回路及び給湯回路
を示す概略図、図３は外装ケースの底板上に固定された
状態の冷媒対水用熱交換器の縦断面図、図４は一体化さ
れた状態の第１熱交換パイプと第２熱交換パイプの側面
図、図５は第１熱交換パイプと第２熱交換パイプとの間
に良熱伝導性パテが介在された状態を説明する説明図で
ある。
【００１４】図１及び図２において、ヒートポンプ式給
湯機１０は、圧縮機１１、冷媒対水用熱交換器（以下、
単に熱交換器という）１２、減圧装置１３及び蒸発器１
４を有し、これらの構成部品を順次冷媒配管にて接続し
てなる冷媒循環回路Ａと、貯湯タンク１５、循環ポンプ
１６及び前記熱交換器１２を有し、これらの構成部品を
順次温水配管にて接続してなる給湯回路Ｂとから構成さ
れている。前記圧縮機１１、熱交換器１２、減圧装置１
３、蒸発器１４、貯湯タンク１５及び循環ポンプ１６等
は外装ケース１７内に収容されている。
湯機１０は、圧縮機１１、冷媒対水用熱交換器（以下、
単に熱交換器という）１２、減圧装置１３及び蒸発器１
４を有し、これらの構成部品を順次冷媒配管にて接続し
てなる冷媒循環回路Ａと、貯湯タンク１５、循環ポンプ
１６及び前記熱交換器１２を有し、これらの構成部品を
順次温水配管にて接続してなる給湯回路Ｂとから構成さ
れている。前記圧縮機１１、熱交換器１２、減圧装置１
３、蒸発器１４、貯湯タンク１５及び循環ポンプ１６等
は外装ケース１７内に収容されている。
【００１５】前記外装ケース１７は、上室１７Ａと下室
１７Ｂとに仕切り壁１８にて仕切られており、前記上室
１７Ａ内には圧縮機１１、蒸発器１４及びこの蒸発器１
４に送風する送風機１９等が配置され、一方、前記下室
１７Ｂ内には熱交換器１２、貯湯タンク１５及び循環ポ
ンプ１６等が配置されている。符号２０は外装ケース１
７の底板としての架台であり、この架台２０上に熱交換
器１２と循環ポンプ１６が載置固定され、貯湯タンク１
５が支持脚１５Ａを介して載置固定されている。
１７Ｂとに仕切り壁１８にて仕切られており、前記上室
１７Ａ内には圧縮機１１、蒸発器１４及びこの蒸発器１
４に送風する送風機１９等が配置され、一方、前記下室
１７Ｂ内には熱交換器１２、貯湯タンク１５及び循環ポ
ンプ１６等が配置されている。符号２０は外装ケース１
７の底板としての架台であり、この架台２０上に熱交換
器１２と循環ポンプ１６が載置固定され、貯湯タンク１
５が支持脚１５Ａを介して載置固定されている。
【００１６】上記したヒートポンプ式給湯機１０では、
前記圧縮機１１より吐出された高温・高圧のＣＯ２冷媒
の過熱ガス冷媒は、前記熱交換器１２に流入し、ここで
前記循環ポンプ１６から送られてきた水を加熱する。そ
して、凝縮液化した冷媒は、前記減圧装置１３で減圧さ
れ、前記蒸発器１４に流入し、ここで大気熱を吸熱して
蒸発ガス化し、前記圧縮機１１へ戻る。一方、前記熱交
換器１２で加熱された湯は、前記貯湯タンク１５の上部
に流入し、この貯湯タンク１５で貯湯され、この貯湯タ
ンク１５に貯湯された湯は必要に応じて利用部へ供給さ
れる。
前記圧縮機１１より吐出された高温・高圧のＣＯ２冷媒
の過熱ガス冷媒は、前記熱交換器１２に流入し、ここで
前記循環ポンプ１６から送られてきた水を加熱する。そ
して、凝縮液化した冷媒は、前記減圧装置１３で減圧さ
れ、前記蒸発器１４に流入し、ここで大気熱を吸熱して
蒸発ガス化し、前記圧縮機１１へ戻る。一方、前記熱交
換器１２で加熱された湯は、前記貯湯タンク１５の上部
に流入し、この貯湯タンク１５で貯湯され、この貯湯タ
ンク１５に貯湯された湯は必要に応じて利用部へ供給さ
れる。
【００１７】次に、前記した熱交換器１２について、図
３〜図６に基づき詳述すると、図において、前記熱交換
器１２は、内部に前記循環ポンプ１６から送られた水
（被熱交換液）が流れる第１熱交換パイプ１２Ａと、内
部に過熱ガス冷媒（熱媒体）が流れ、冷媒配管に対して
互いに並列接続された２経路(複数)の第２熱交換パイプ
１２Ｂ、１２Ｂとが、熱交換関係に設けられている。
３〜図６に基づき詳述すると、図において、前記熱交換
器１２は、内部に前記循環ポンプ１６から送られた水
（被熱交換液）が流れる第１熱交換パイプ１２Ａと、内
部に過熱ガス冷媒（熱媒体）が流れ、冷媒配管に対して
互いに並列接続された２経路(複数)の第２熱交換パイプ
１２Ｂ、１２Ｂとが、熱交換関係に設けられている。
【００１８】即ち、前記第１熱交換パイプ１２Ａは、図
６に示すように、引き抜き加工機を用いた引き抜き加工
により、それの周壁に軸方向に沿って延びる２条の窪み
部２２、２２が連続的に形成される。そして、これら窪
み部２２、２２内に前記第２熱交換パイプ１２Ｂ、１２
Ｂが介挿され、やはり、引き抜き加工機を用いた引き抜
き加工により、第１熱交換パイプ１２Ａと第２熱交換パ
イプ１２Ｂ、１２Ｂとは一体的に結合され。そして、図
５に示すように、前記第１熱交換パイプ１２Ａと複数の
第２熱交換パイプ１２Ｂ、１２Ｂとの間には、引き抜き
加工の際に、それぞれ良熱伝導性パテＸを介在させてい
る。
６に示すように、引き抜き加工機を用いた引き抜き加工
により、それの周壁に軸方向に沿って延びる２条の窪み
部２２、２２が連続的に形成される。そして、これら窪
み部２２、２２内に前記第２熱交換パイプ１２Ｂ、１２
Ｂが介挿され、やはり、引き抜き加工機を用いた引き抜
き加工により、第１熱交換パイプ１２Ａと第２熱交換パ
イプ１２Ｂ、１２Ｂとは一体的に結合され。そして、図
５に示すように、前記第１熱交換パイプ１２Ａと複数の
第２熱交換パイプ１２Ｂ、１２Ｂとの間には、引き抜き
加工の際に、それぞれ良熱伝導性パテＸを介在させてい
る。
【００１９】また、前記２条の窪み部２２、２２は、前
記第１熱交換パイプ１２Ａの点対称位置に設けられてい
る。
記第１熱交換パイプ１２Ａの点対称位置に設けられてい
る。
【００２０】ここで、前記第１熱交換パイプ１２Ａは、
例えば厚さが約１ｍｍで外径が約１２．７ｍｍの銅パイ
プを素材としたものである。そして、この第１熱交換パ
イプ１２Ａは、それの内部の略全長に亙ってインナー部
材としてのインナー管Ｙが設けられている。このインナ
ー管Ｙは、前記第１熱交換パイプ１２Ａと同質材料の銅
パイプを、図５に示すように、予め縦断面が非円形とな
るように加工しており、かつ、それの両端は閉塞されて
いる。即ち、このインナー管Ｙの縦断面形状は、図５に
示す如く、前記した２条の窪み部２２、２２間に収まる
ように中央部分の上下間寸法が左右両端部分の上下間寸
法よりも短寸法となされて偏平な非円形となっている。
例えば厚さが約１ｍｍで外径が約１２．７ｍｍの銅パイ
プを素材としたものである。そして、この第１熱交換パ
イプ１２Ａは、それの内部の略全長に亙ってインナー部
材としてのインナー管Ｙが設けられている。このインナ
ー管Ｙは、前記第１熱交換パイプ１２Ａと同質材料の銅
パイプを、図５に示すように、予め縦断面が非円形とな
るように加工しており、かつ、それの両端は閉塞されて
いる。即ち、このインナー管Ｙの縦断面形状は、図５に
示す如く、前記した２条の窪み部２２、２２間に収まる
ように中央部分の上下間寸法が左右両端部分の上下間寸
法よりも短寸法となされて偏平な非円形となっている。
【００２１】前記第２熱交換パイプ１２Ｂ、１２Ｂは、
前記第１熱交換パイプ１２Ａと同質材料である例えば厚
さが約１．２ｍｍで外径が約６ｍｍの銅パイプを素材と
したものである。
前記第１熱交換パイプ１２Ａと同質材料である例えば厚
さが約１．２ｍｍで外径が約６ｍｍの銅パイプを素材と
したものである。
【００２２】上述のようにして一体化された第１熱交換
パイプ１２Ａと第２熱交換パイプ１２Ｂ、１２Ｂとは、
図３に示すように、螺旋状に巻回されることにより、熱
交換器１２が全体形状として概ね円筒状を呈した形状に
形成される。
パイプ１２Ａと第２熱交換パイプ１２Ｂ、１２Ｂとは、
図３に示すように、螺旋状に巻回されることにより、熱
交換器１２が全体形状として概ね円筒状を呈した形状に
形成される。
【００２３】また、前記熱交換器１２は、図３に示すよ
うに、外装ケース１７の架台２０上に載置されると共に
上端に固定用蓋板２３が被せられて、この固定用蓋板２
３と架台２０とがボルト・ナット等の締着具２４によっ
て締着されることで、架台２０上に載置固定される。符
号２５は熱交換器１２の外周を覆う断熱材である。
うに、外装ケース１７の架台２０上に載置されると共に
上端に固定用蓋板２３が被せられて、この固定用蓋板２
３と架台２０とがボルト・ナット等の締着具２４によっ
て締着されることで、架台２０上に載置固定される。符
号２５は熱交換器１２の外周を覆う断熱材である。
【００２４】上述のように構成された熱交換器１２は、
過熱ガス冷媒（熱媒体）が流れる第２熱交換パイプ１２
Ｂを、水（被熱交換液）が流れる第１熱交換パイプ１２
Ａに抱き込んだ形態として、第１熱交換パイプ１２Ａを
螺旋状に巻回することにより、その形状が概ね円筒状に
形成されるものであるから、両熱交換パイプ２、３を交
互に重ねて螺旋状に巻回した従来構成品（図７参照）に
比べてコンパクト化が図れる。
過熱ガス冷媒（熱媒体）が流れる第２熱交換パイプ１２
Ｂを、水（被熱交換液）が流れる第１熱交換パイプ１２
Ａに抱き込んだ形態として、第１熱交換パイプ１２Ａを
螺旋状に巻回することにより、その形状が概ね円筒状に
形成されるものであるから、両熱交換パイプ２、３を交
互に重ねて螺旋状に巻回した従来構成品（図７参照）に
比べてコンパクト化が図れる。
【００２５】また、第１熱交換パイプ１２Ａと第２熱交
換パイプ１２Ｂ、１２Ｂとの間には、引き抜き加工機を
用いて引き抜き加工する際に、両熱交換パイプ１２Ａ、
１２Ｂ１２Ｂ間に良熱伝導性パテＸを介在させているの
で、例え、両熱交換パイプ１２Ａ、１２Ｂ１２Ｂ間に隙
間が生じようとしても、その隙間は良熱伝導性パテＸに
より埋められるから、第２熱交換パイプ１２Ｂ、１２Ｂ
内を流れるＣＯ２冷媒の過熱ガス冷媒の熱が、良熱伝導
性パテＸを介して第１熱交換パイプ１２Ａへ良好に伝わ
ることになり、ＣＯ２冷媒の過熱ガス冷媒の熱と第１熱
交換パイプ１２Ａ内を流れる水との熱交換をさらに促進
できる。
換パイプ１２Ｂ、１２Ｂとの間には、引き抜き加工機を
用いて引き抜き加工する際に、両熱交換パイプ１２Ａ、
１２Ｂ１２Ｂ間に良熱伝導性パテＸを介在させているの
で、例え、両熱交換パイプ１２Ａ、１２Ｂ１２Ｂ間に隙
間が生じようとしても、その隙間は良熱伝導性パテＸに
より埋められるから、第２熱交換パイプ１２Ｂ、１２Ｂ
内を流れるＣＯ２冷媒の過熱ガス冷媒の熱が、良熱伝導
性パテＸを介して第１熱交換パイプ１２Ａへ良好に伝わ
ることになり、ＣＯ２冷媒の過熱ガス冷媒の熱と第１熱
交換パイプ１２Ａ内を流れる水との熱交換をさらに促進
できる。
【００２６】また、水が流れる第１熱交換パイプ１２Ａ
内には、それの略全長に亙って縦断面が偏平な非円形の
インナー管Ｙが設けられ、このインナー管Ｙと第１熱交
換パイプ１２Ａとの間に実質的な水（被熱交換液）が流
れる流通路Ｓが形成されるため、この流通路Ｓを流れる
水は乱流となり、第２熱交換パイプ１２Ｂ、１２Ｂ内を
流れるＣＯ２冷媒の過熱ガス冷媒の熱が第１熱交換パイ
プ１２Ａ内の流通路Ｓを流れる水に無駄無く熱交換さ
れ、その水を約９０℃以上に加熱でき、熱交換効率を大
幅に向上させることができる。
内には、それの略全長に亙って縦断面が偏平な非円形の
インナー管Ｙが設けられ、このインナー管Ｙと第１熱交
換パイプ１２Ａとの間に実質的な水（被熱交換液）が流
れる流通路Ｓが形成されるため、この流通路Ｓを流れる
水は乱流となり、第２熱交換パイプ１２Ｂ、１２Ｂ内を
流れるＣＯ２冷媒の過熱ガス冷媒の熱が第１熱交換パイ
プ１２Ａ内の流通路Ｓを流れる水に無駄無く熱交換さ
れ、その水を約９０℃以上に加熱でき、熱交換効率を大
幅に向上させることができる。
【００２７】また、第１熱交換パイプ１２Ａ内にインナ
ー管Ｙを介在させた状態で、第１熱交換パイプ１２Ａの
窪み部２２、２２内に前記第２熱交換パイプ１２Ｂ、１
２Ｂを介挿して、引き抜き加工により第１熱交換パイプ
１２Ａをそれの径方向に加圧変形させる際、インナー管
Ｙが第１熱交換パイプ１２Ａを内側から支える中子の役
割を果たすことになり、第２熱交換器パイプ１２Ｂ、１
２Ｂを第１熱交換パイプ１２Ａに一層密着させることが
可能となる。
ー管Ｙを介在させた状態で、第１熱交換パイプ１２Ａの
窪み部２２、２２内に前記第２熱交換パイプ１２Ｂ、１
２Ｂを介挿して、引き抜き加工により第１熱交換パイプ
１２Ａをそれの径方向に加圧変形させる際、インナー管
Ｙが第１熱交換パイプ１２Ａを内側から支える中子の役
割を果たすことになり、第２熱交換器パイプ１２Ｂ、１
２Ｂを第１熱交換パイプ１２Ａに一層密着させることが
可能となる。
【００２８】また、前記両熱交換パイプ１２Ａ、１２
Ｂ、１２Ｂ及びインナー管Ｙには、それぞれ同材質金属
としての銅パイプが用いられているから、それらの間で
電食が発生する心配がなく、電食が原因での腐食や穴開
き等が防止される。
Ｂ、１２Ｂ及びインナー管Ｙには、それぞれ同材質金属
としての銅パイプが用いられているから、それらの間で
電食が発生する心配がなく、電食が原因での腐食や穴開
き等が防止される。
【００２９】また、上記構成の熱交換器１２を備えたヒ
ートポンプ式給湯機１０では、熱交換器１２のコンパク
ト化が図れ、しかも、水とＣＯ２冷媒との熱交換効率を
向上させることが可能であるから、外装ケース１７内を
効率良く活用できるともに、ＣＯ２冷媒を用いた高効率
のヒートポンプ運転が行える。
ートポンプ式給湯機１０では、熱交換器１２のコンパク
ト化が図れ、しかも、水とＣＯ２冷媒との熱交換効率を
向上させることが可能であるから、外装ケース１７内を
効率良く活用できるともに、ＣＯ２冷媒を用いた高効率
のヒートポンプ運転が行える。
【００３０】次に、前記した熱交換器１２の製造方法に
ついて説明すると、先ず、前記第１熱交換パイプ１２Ａ
を構成する銅パイプを、第１のダイス（図示せず）がセ
ットされた引き抜き加工機（図示せず）に挿入する。即
ち、引き抜き加工機により、内部に被熱交換液としての
水を流すための第１熱交換パイプ１２Ａの周壁に、点対
称位置で、かつ、それの軸方向に沿って２条の窪み部２
２、２２を形成する。
ついて説明すると、先ず、前記第１熱交換パイプ１２Ａ
を構成する銅パイプを、第１のダイス（図示せず）がセ
ットされた引き抜き加工機（図示せず）に挿入する。即
ち、引き抜き加工機により、内部に被熱交換液としての
水を流すための第１熱交換パイプ１２Ａの周壁に、点対
称位置で、かつ、それの軸方向に沿って２条の窪み部２
２、２２を形成する。
【００３１】次に、予め縦断面が非円形に加工されたイ
ンナー管Ｙを、第１熱交換パイプ１２Ａ内に挿入する。
ンナー管Ｙを、第１熱交換パイプ１２Ａ内に挿入する。
【００３２】次に、内部に熱媒体としてのＣＯ２冷媒を
流すための２本の銅パイプにてなる第２熱交換パイプ１
２Ｂ、１２Ｂを用意し、これら各第２熱交換パイプ１２
Ｂ、１２Ｂを、前記第１熱交換パイプ１２Ａの各窪み部
２２、２２に介挿すると共に良熱伝導性パテＸを各各窪
み部２２、２２に介在させる。そして、その状態の第１
熱交換パイプ１２Ａは、第２のダイス（図示せず）をセ
ットした引き抜き加工機に挿入する。即ち、引き抜き加
工機により、第１熱交換パイプ１２Ａをそれの径方向に
加圧変形させて、この第１熱交換パイプ１２Ａの点対称
位置に各第２熱交換パイプ１２Ｂ、１２Ｂと良熱伝導性
パテＸを抱き込んだ形で圧着固定する。ここで、第１熱
交換パイプ１２Ａは、第２熱交換パイプ２２を抱き込ん
だ状態で断面の外輪がやや横長な楕円状であるのが望ま
しい。
流すための２本の銅パイプにてなる第２熱交換パイプ１
２Ｂ、１２Ｂを用意し、これら各第２熱交換パイプ１２
Ｂ、１２Ｂを、前記第１熱交換パイプ１２Ａの各窪み部
２２、２２に介挿すると共に良熱伝導性パテＸを各各窪
み部２２、２２に介在させる。そして、その状態の第１
熱交換パイプ１２Ａは、第２のダイス（図示せず）をセ
ットした引き抜き加工機に挿入する。即ち、引き抜き加
工機により、第１熱交換パイプ１２Ａをそれの径方向に
加圧変形させて、この第１熱交換パイプ１２Ａの点対称
位置に各第２熱交換パイプ１２Ｂ、１２Ｂと良熱伝導性
パテＸを抱き込んだ形で圧着固定する。ここで、第１熱
交換パイプ１２Ａは、第２熱交換パイプ２２を抱き込ん
だ状態で断面の外輪がやや横長な楕円状であるのが望ま
しい。
【００３３】次に、前記第２熱交換パイプ１２Ｂ、１２
Ｂ及び良熱伝導性パテＸを抱き込んだ状態の第１熱交換
パイプ１２Ａを、治具或いは加工機等を用いて螺旋状に
巻回成型し、概ね円筒状の熱交換器１２を形成する。
Ｂ及び良熱伝導性パテＸを抱き込んだ状態の第１熱交換
パイプ１２Ａを、治具或いは加工機等を用いて螺旋状に
巻回成型し、概ね円筒状の熱交換器１２を形成する。
【００３４】このように製造された熱交換器１０は、第
１熱交換パイプ１２Ａと第２熱交換パイプ１２Ｂ、１２
Ｂとの間に良熱伝導性パテＸが介在し、この良熱伝導性
パテＸによって、前記第１熱交換パイプ１２Ａと第２熱
交換パイプ１２Ｂ、１２Ｂとの間には隙間が生じないよ
うにできる。
１熱交換パイプ１２Ａと第２熱交換パイプ１２Ｂ、１２
Ｂとの間に良熱伝導性パテＸが介在し、この良熱伝導性
パテＸによって、前記第１熱交換パイプ１２Ａと第２熱
交換パイプ１２Ｂ、１２Ｂとの間には隙間が生じないよ
うにできる。
【００３５】図６は他の実施形態を示し、この図６で示
すように、前記第２熱交換パイプ１２Ｂ、１２Ｂの軸方
向に沿ってそれぞれ熱伝導性テープＺを添設するか、或
いは第１熱交換パイプ１２Ａの窪み部２２、２２に沿っ
て良熱伝導性テープＺを添設する。そして、引き抜き加
工機を用いて引き抜き加工する際に、第１熱交換パイプ
１２Ａと第２熱交換パイプ１２Ｂ、１２Ｂとの間に熱伝
導性テープＺを介在させるようにしても良い。
すように、前記第２熱交換パイプ１２Ｂ、１２Ｂの軸方
向に沿ってそれぞれ熱伝導性テープＺを添設するか、或
いは第１熱交換パイプ１２Ａの窪み部２２、２２に沿っ
て良熱伝導性テープＺを添設する。そして、引き抜き加
工機を用いて引き抜き加工する際に、第１熱交換パイプ
１２Ａと第２熱交換パイプ１２Ｂ、１２Ｂとの間に熱伝
導性テープＺを介在させるようにしても良い。
【００３６】尚、上記した本発明の一実施形態では、第
１熱交換パイプ１２Ａに２条の窪み部２２、２２を形成
し、これら２条の窪み部２２、２２に夫々第２熱交換パ
イプ１２Ｂ、１２Ｂを介挿しているが、本発明は、第１
熱交換パイプ１２Ａに１条の窪み部２２を形成し、この
１条の窪み部２２に１本の第２熱交換パイプ１２Ｂを介
挿した形態であって良く、また、第１熱交換パイプ１２
Ａに、例えば、３条、或いは４条の窪み部２２を点対称
位置となるように形成し、これら３条、或いは４条の窪
み部２２にそれぞれ第２熱交換パイプ１２Ｂを介挿した
形態であって良い。
１熱交換パイプ１２Ａに２条の窪み部２２、２２を形成
し、これら２条の窪み部２２、２２に夫々第２熱交換パ
イプ１２Ｂ、１２Ｂを介挿しているが、本発明は、第１
熱交換パイプ１２Ａに１条の窪み部２２を形成し、この
１条の窪み部２２に１本の第２熱交換パイプ１２Ｂを介
挿した形態であって良く、また、第１熱交換パイプ１２
Ａに、例えば、３条、或いは４条の窪み部２２を点対称
位置となるように形成し、これら３条、或いは４条の窪
み部２２にそれぞれ第２熱交換パイプ１２Ｂを介挿した
形態であって良い。
【００３７】さらに、上述の説明に基づいて当業者にと
って種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明
の主旨を逸脱しない範囲で種々の代替例、修正又は変形
を包含するものである。
って種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明
の主旨を逸脱しない範囲で種々の代替例、修正又は変形
を包含するものである。
【００３８】
【発明の効果】請求項１又は２に記載の熱交換器に係る
発明は、以上のように構成されているので、熱交換器の
コンパクト化が図れるばかりでなく、第１熱交換パイプ
と第２熱交換パイプとの間には、良熱伝導性パテか或い
は良熱伝導性テープを介在させた構成であるから、前記
第１熱交換パイプ１２Ａと第２熱交換パイプ１２Ｂ、１
２Ｂとの間に、例え、隙間が生じたとしても、その隙間
は良熱伝導性パテか或いは良熱伝導性テープにて埋める
ため、第２熱交換パイプ内を流れる熱媒体の熱が第１熱
交換パイプへ良好に伝達され、熱交換効率を促進でき
る。
発明は、以上のように構成されているので、熱交換器の
コンパクト化が図れるばかりでなく、第１熱交換パイプ
と第２熱交換パイプとの間には、良熱伝導性パテか或い
は良熱伝導性テープを介在させた構成であるから、前記
第１熱交換パイプ１２Ａと第２熱交換パイプ１２Ｂ、１
２Ｂとの間に、例え、隙間が生じたとしても、その隙間
は良熱伝導性パテか或いは良熱伝導性テープにて埋める
ため、第２熱交換パイプ内を流れる熱媒体の熱が第１熱
交換パイプへ良好に伝達され、熱交換効率を促進でき
る。
【００３９】請求項４又は５に記載のヒートポンプ式給
湯機に係る発明は、以上のように構成されているので、
熱交換器のコンパクト化が図れ、しかも、湯水とＣＯ２
冷媒との熱交換効率を一層向上させることが可能とな
り、給湯機自体の大きさをコンパクト化できるととも
に、高効率のヒートポンプ運転が行なえるＣＯ２冷媒を
用いたヒートポンプ式給湯機を提供できる。
湯機に係る発明は、以上のように構成されているので、
熱交換器のコンパクト化が図れ、しかも、湯水とＣＯ２
冷媒との熱交換効率を一層向上させることが可能とな
り、給湯機自体の大きさをコンパクト化できるととも
に、高効率のヒートポンプ運転が行なえるＣＯ２冷媒を
用いたヒートポンプ式給湯機を提供できる。
【図１】本発明の一実施形態における熱交換器を備えた
ヒートポンプ式給湯機の全体概略構成図である。
ヒートポンプ式給湯機の全体概略構成図である。
【図２】本発明に係るヒートポンプ式給湯機の冷媒循環
回路及び給湯回路を示す概略図である。
回路及び給湯回路を示す概略図である。
【図３】本発明に係る熱交換器の一実施形態を示す冷媒
対水用熱交換器の縦断面図である。
対水用熱交換器の縦断面図である。
【図４】本発明に係る一体化された状態の第１熱交換パ
イプと第２熱交換パイプの側面図である。
イプと第２熱交換パイプの側面図である。
【図５】同じく第１熱交換パイプと第２熱交換パイプと
の間に良熱伝導性パテが介在された状態を説明する説明
図である。
の間に良熱伝導性パテが介在された状態を説明する説明
図である。
【図６】本発明の他の実施形態を示す第１熱交換パイプ
の窪み部へ第２熱交換パイプを介挿する前の状態を説明
する説明図である。
の窪み部へ第２熱交換パイプを介挿する前の状態を説明
する説明図である。
【図７】従来例における冷媒対水用熱交換器の縦断面図
である。
である。
１０ ヒートポンプ式給湯機
１１ 圧縮機
１２ 冷媒対水用熱交換器（熱交換器）
１２Ａ 第１熱交換パイプ
１２Ｂ 第２熱交換パイプ
１３ 減圧装置
１４ 蒸発器
１５ 貯湯タンク
１６ 循環ポンプ
１７ 外装ケース
２２ 窪み部
Ｘ 良熱伝導性パテ
Ｙ インナー管
Ｚ 良熱伝導性テープ
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｆ２８Ｄ 7/10 Ｆ２８Ｄ 7/10 Ａ
Ｆターム(参考） 3L036 AA05
3L103 AA05 AA35 AA36 AA37 BB43
CC02 CC40 DD05 DD09 DD36
DD70
Claims (6)
- 【請求項１】 内部に被熱交換液が流れる第１熱交換パ
イプと、内部に熱媒体が流れる第２熱交換パイプとを備
え、前記第１熱交換パイプの周壁にはそれの軸方向に沿
って窪み部を設けるとともに、この窪み部には前記第２
熱交換パイプを介挿して、これら前記第１熱交換パイプ
と第２熱交換パイプとを引き抜き加工により一体的に結
合し、かつ、前記両熱交換パイプ間には、良熱伝導性パ
テか或いは良熱伝導性テープを介在させたことを特徴と
する熱交換器。 - 【請求項２】 内部に被熱交換液が流れる第１熱交換パ
イプと、内部に熱媒体が流れる第２熱交換パイプとを備
え、前記第１熱交換パイプの周壁にはそれの軸方向に沿
って複数条の窪み部を設けるとともに、これら複数条の
窪み部のそれぞれには前記第２熱交換パイプを介挿し
て、これら前記第１熱交換パイプと第２熱交換パイプと
を引き抜き加工により一体的に結合し、かつ、前記両熱
交換パイプ間には、良熱伝導性パテか或いは良熱伝導性
テープを介在させたことを特徴とする熱交換器。 - 【請求項３】 前記複数条の窪み部が第１熱交換パイプ
の点対称位置に設けられていることを特徴とする請求項
２に記載の熱交換器。 - 【請求項４】 内部に湯水が流れる第１熱交換パイプ
と、内部にＣＯ２冷媒が流れる第２熱交換パイプとから
構成された熱交換器を備えたヒートポンプ式給湯機にお
いて、前記熱交換器は、第１熱交換パイプの周壁にそれ
の軸方向に沿って窪み部を設けるとともに、この窪み部
には前記第２熱交換パイプを介挿して、これら前記第１
熱交換パイプと第２熱交換パイプとを引き抜き加工によ
り一体的に結合し、かつ、前記両熱交換パイプ間には、
良熱伝導性パテか或いは良熱伝導性テープを介在させた
ことを特徴とするヒートポンプ式給湯機。 - 【請求項５】 内部に湯水が流れる第１熱交換パイプ
と、内部にＣＯ２冷媒が流れる第２熱交換パイプとから
構成された熱交換器を備えたヒートポンプ式給湯機にお
いて、前記熱交換器は、第１熱交換パイプの周壁にはそ
れの軸方向に沿って複数条の窪み部を設けるとともに、
これら複数条の窪み部のそれぞれには前記第２熱交換パ
イプを介挿して、これら前記第１熱交換パイプと第２熱
交換パイプとを引き抜き加工により一体的に結合し、か
つ、前記両熱交換パイプ間には、良熱伝導性パテか或い
は良熱伝導性テープを介在させたことを特徴とするヒー
トポンプ式給湯機。 - 【請求項６】 前記複数条の窪み部が第１熱交換パイプ
の点対称位置に設けられていることを特徴とする請求項
５に記載のヒートポンプ式給湯機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002027772A JP2003227655A (ja) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | 熱交換器及びヒートポンプ式給湯機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002027772A JP2003227655A (ja) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | 熱交換器及びヒートポンプ式給湯機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003227655A true JP2003227655A (ja) | 2003-08-15 |
Family
ID=27749183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002027772A Pending JP2003227655A (ja) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | 熱交換器及びヒートポンプ式給湯機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003227655A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008145068A (ja) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Daikin Ind Ltd | 熱交換器用冷媒配管 |
| JP2008151422A (ja) * | 2006-12-18 | 2008-07-03 | Daikin Ind Ltd | 熱交換器 |
| JP2010525297A (ja) * | 2008-05-23 | 2010-07-22 | コリア バンディー カンパニー リミテッド | サクションパイプアセンブリ及びその製造方法 |
| CN105299961A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-02-03 | 苏州海而仕信息科技有限公司 | 管道式热交换器 |
| CN105299960A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-02-03 | 苏州海而仕信息科技有限公司 | 管道式热交换器 |
| CN112815744A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-05-18 | 瀚润联合高科技发展（北京）有限公司 | 三维冷却蒸发冷凝换热器 |
| CN116294694A (zh) * | 2023-03-24 | 2023-06-23 | 山东物华石油设备有限公司 | 基于油田原油输送的蓄热换热装置及蓄热换热方法 |
-
2002
- 2002-02-05 JP JP2002027772A patent/JP2003227655A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008145068A (ja) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Daikin Ind Ltd | 熱交換器用冷媒配管 |
| JP2008151422A (ja) * | 2006-12-18 | 2008-07-03 | Daikin Ind Ltd | 熱交換器 |
| JP2010525297A (ja) * | 2008-05-23 | 2010-07-22 | コリア バンディー カンパニー リミテッド | サクションパイプアセンブリ及びその製造方法 |
| JP4874422B2 (ja) * | 2008-05-23 | 2012-02-15 | コリア バンディー カンパニー リミテッド | サクションパイプアセンブリ及びその製造方法 |
| CN105299961A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-02-03 | 苏州海而仕信息科技有限公司 | 管道式热交换器 |
| CN105299960A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-02-03 | 苏州海而仕信息科技有限公司 | 管道式热交换器 |
| CN112815744A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-05-18 | 瀚润联合高科技发展（北京）有限公司 | 三维冷却蒸发冷凝换热器 |
| CN116294694A (zh) * | 2023-03-24 | 2023-06-23 | 山东物华石油设备有限公司 | 基于油田原油输送的蓄热换热装置及蓄热换热方法 |
| CN116294694B (zh) * | 2023-03-24 | 2023-10-24 | 山东物华石油设备有限公司 | 基于油田原油输送的蓄热换热装置及蓄热换热方法 |
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