JP2003314975A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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Abstract
おいて、伝熱面積の増大で熱効率の向上を図り、小型化
による設置の省スペース化を図る。 【解決手段】 絞り成形した2枚のプレート21、22
を、周縁を接合して薄型矩形の箱体を形成し、波形成形
したコルゲート板30の壁面32に、左右交互の側端位
置に開孔33を形成し、このコルゲート板30を、上下
折り返し面をプレート21、22に接合して箱体内に収
納し、箱体20の周縁に開口した入口から出口に至る一
方の流体の通路を形成し、細管を箱体20に螺旋状に巻
装し、箱体20の両平坦面に接合して他方の流体の通路
を形成する。
Description
間で熱交換を行う熱交換器、特に、冷媒を用いたヒート
ポンプ式給湯機に適用する熱交換器に関するものであ
る。
に組み込む熱交換器には、高温・高圧冷媒(CO2冷媒)
の使用に耐える構造が求められ、近年、この種の熱交換
器として、多数のキャピラリチューブ(φ数mmの銅製
細管)を密着並置して冷媒通路を形成したものが提案さ
れている。この熱交換器は、キャピラリチューブを用い
ることで高圧冷媒の使用を可能とし、小口径による効率
的な凝縮促進を図ったもので、通水路を、絞り成形した
2枚のプレートを接合した薄型の箱体で形成している。
そして、箱体内にインナーフィンを収納し、箱体にキャ
ピラリチューブを積層して製作され、これらの部材を銅
材で形成することで、ロウ付けによる一括した接合を可
能としたものである。
は、十分な伝熱面積を得るためにインナーフィンの形状
が複雑となり、加工も煩雑でコストが高価であった。ま
た、所定の能力とするために長尺なキャピラリチューブ
が用いられ、熱交換器の外形形状が薄型長大となり、機
器内の設置に制限があった。
を目的とするもので、伝熱面積の飛躍的な増大で熱効率
の向上を図り、小型化による設置の省スペース化を図る
とともに、組立作業性、生産性に優れ、製作コストが安
価な熱交換器を提供することを目的とするものである。
発明の熱交換器は、絞り成形した2枚のプレートを、周
縁を接合して薄型矩形の箱体を形成し、周縁に開口した
入口から出口に至る一方の流体の通路を形成し、波形成
形したコルゲート板の壁面に、左右交互の側端位置に開
孔を形成し、このコルゲート板を、上下折り返し面をプ
レートに接合して箱体内に収納する。そして、細管を箱
体に螺旋状に巻装し、箱体の両平坦面に接合して他方の
流体の通路を形成するものである。
壁面が箱体内を多数の折り返した流通路に区画し、流通
路の全長が極めて長く形成される。そして、壁面が伝熱
フィンとして機能し、箱体の両平坦面に接合した細管内
を流通する他方の流体と熱交換が行われ、伝熱面積の飛
躍的な増大で熱効率が向上され、熱交換器の小型化が可
能となる。
は、同じく箱体内にコルゲート板を収納して一方の流体
の通路を形成するとともに、他方の流体の通路を2経路
に分岐し、各経路の細管を、箱体の各平坦面にサーペン
タイン形に蛇行させて接合するものである。この熱交換
器も同様に、箱体の両平坦面に接合した細管内を流通す
るで他方の流体と熱交換が行われ、伝熱面積の飛躍的な
増大で熱効率が向上され、熱交換器の小型化が可能とな
る。
は、折り返し面を平坦状としたプレーン型が接合性、伝
熱性に優れるので適し、他方の流体の通路は、複数本の
細管を密着並置して形成することもできる。
が水であり、他方の流体が冷媒であるヒートポンプ式給
湯機に特に適用するものであり、構成部材を銅材で形成
し、組立品を加熱炉内でロウ付けして製作することで、
一度の工程で一括して接合し、生産性の向上を図ること
ができる。
図面の実施例に基づいて具体的に説明する。図1から5
は、第1の発明の実施例で、冷媒を用いたヒートポンプ
式給湯機に組み込む熱交換器の適用例である。図におい
て、銅板を浅底容器形に絞り成形した上下2枚のプレー
ト(上プレート21、下プレート22)を、その周縁を
接合して薄型矩形の箱体20を形成し、箱体の周縁に入
口23を開口し、その対向辺に出口24を開口し、入口
23から出口24に至る通水路を形成している。
ゲート板30が収納され、このコルゲート板30は、上
下折り返し面(山面、谷面)を平坦状とし、断面を連続
する矩形波としたプレーン型に形成され、その外形(縦
×横×高さ)が箱体20の内寸に適合している。コルゲ
ート板30の壁面32には、窓状の開孔33が左右交互
の側端位置に形成され、通水方向に対して壁面32が直
交する状態で箱体20内に収納され、上下折り返し面を
それぞれ上下プレート21、22に接合している。
10を、箱体20の外周に螺旋状に巻装して形成され、
細管10は、箱体20の両平坦面(表側及び裏側)に接
合されている。
し、上下プレート21、22の周縁に形成したフランジ
を当接して箱体20を仮組みし、箱体20に細管10を
巻装し、各接合面にロウ材を設置して所定治具で組み立
てる。この組立品を加熱炉内に投入してロウ付けし、一
度の工程で一括した接合で製作される。
箱体20内に形成される通水路の状態を図4に示す。図
に示すように、コルゲート板30の壁面32が箱体20
内を多数の折り返した通水路に区画し、左右の側端で交
互に折り返して蛇行する通水路の全長は、壁面32の長
さ×ターン数と極めて長く形成される。入口23から箱
体20内に流入した水はこの長距離の通水路を流通し、
箱体20に螺旋状に巻装した細管10内を高温・高圧冷
媒が流通し、箱体20の両平坦面を介して熱交換が行わ
れて壁面32が伝熱フィンとして機能し、水が加熱され
て出口24から出湯する。
冷媒を用いたヒートポンプ式給湯機に組み込む熱交換器
の適用例である。この熱交換器は、上下2枚のプレート
21、22を接合して箱体20を形成し、コルゲート板
30を箱体20内に収納し、前例と同様の構成で入口2
3から出口24に至る通水路を形成している。
細管12、13を箱体20の表側平坦面と裏側平坦面に
分岐し、各経路の細管12、13は、箱体20の各平坦
面にサーペンタイン形に蛇行して接合されている。
ロウ付けして製作され、入口23から箱体20内に流入
した水は、同じく箱体20内に形成した長距離の蛇行し
た通水路を流通し、高温・高圧冷媒が分岐した細管1
2、13を流通し、箱体20の両平坦面を介して熱交換
が行われて加熱され、出口24から出湯する。
が、この発明は、冷媒を用いたヒートポンプ式給湯機に
組み込む熱交換器の他、2種類の流体の間で熱交換を行
う他の熱交換器に適用可能であり、細管10、12、1
3を流通する流体は、必ずしも冷媒に限られるものでは
ない。
ルゲート板30を収納し、コルゲート板30の壁面32
が隔壁となり、箱体20内を多数の折り返した流通路に
区画するとともに、コルゲート板30は、上下折り返し
面をプレート21、22に接合することで、伝熱フィン
として機能する。そして、第1の発明では細管10を箱
体20に螺旋状に巻装し、第2の発明では箱体20の各
平坦面にサーペンタイン形に蛇行させて接合すること
で、長尺な細管10、12、13を用いることができ、
両構成とも箱体20の両平坦面を介して熱交換が行わ
れ、伝熱面積が飛躍的に増大され、熱効率に極めて優れ
るものである。その結果、熱交換器の小型化が可能で、
機器内の設置の省スペース化を図ることができる。
ゲート板30を箱体20内に収納して組み立てるので、
組立作業も容易であり、構成部材を銅材で形成し、組立
品を炉内に投入してロウ付けして製作することで、一度
の工程で一括した接合が可能となり、生産性の向上で製
作コストを著しく低減することができる。
Claims (6)
- 【請求項1】 絞り成形した2枚のプレート21、22
を、周縁を接合して薄型矩形の箱体20を形成し、周縁
に開口した入口23から出口24に至る一方の流体の通
路を形成し、 波形成形したコルゲート板30の壁面32に、左右交互
の側端位置に開孔33を形成し、このコルゲート板30
を、上下折り返し面をプレート21、22に接合して箱
体20内に収納し、 細管10を箱体20に螺旋状に巻装し、箱体20の両平
坦面に接合して他方の流体の通路を形成した熱交換器。 - 【請求項2】 絞り成形した2枚のプレート21、22
を、周縁を接合して薄型矩形の箱体20を形成し、周縁
に開口した入口23から出口24に至る一方の流体の通
路を形成し、 波形成形したコルゲート板30の壁面32に、左右交互
の側端位置に開孔33を形成し、このコルゲート板30
を、上下折り返し面をプレート21、22に接合して箱
体20内に収納し、 他方の流体の通路を2経路に分岐し、各経路の細管1
2、13を、箱体20の各平坦面にサーペンタイン形に
蛇行させて接合した熱交換器。 - 【請求項3】 コルゲート板30を、折り返し面を平坦
状としたプレーン型に形成した請求項1又は2に記載の
熱交換器。 - 【請求項4】 複数本の細管10を密着並置して他方の
流体の通路を形成した請求項1、2又は3に記載の熱交
換器。 - 【請求項5】 一方の流体が水であり、他方の流体が冷
媒である請求項1、2、3又は4に記載の熱交換器。 - 【請求項6】 構成部材を銅材で形成し、組立品を加熱
炉内でロウ付けして製作した請求項1から5のいずれか
に記載の熱交換器。
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