JP2003329378A - Heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger

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JP2003329378A
JP2003329378A JP2002133729A JP2002133729A JP2003329378A JP 2003329378 A JP2003329378 A JP 2003329378A JP 2002133729 A JP2002133729 A JP 2002133729A JP 2002133729 A JP2002133729 A JP 2002133729A JP 2003329378 A JP2003329378 A JP 2003329378A
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Japan
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heat exchanger
fluid
flat tubes
refrigerant
tubes
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Application number
JP2002133729A
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Japanese (ja)
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Yoshiyuki Yamauchi
山内  芳幸
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
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    • F28D1/0477Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0478Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag the conduits having a non-circular cross-section
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0008Heat-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
    • F28D7/0025Heat-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 flat tubes or arrays of tubes
    • F28D7/0033Heat-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 flat tubes or arrays of tubes the conduits for one medium or the conduits for both media being bent

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a miniaturizable and compactly constructible heat exchanger for reducing a pressure loss. <P>SOLUTION: This heat exchanger uses a plurality of porous flat tubes 222 formed by extrusion molding as a tube for flowing a high pressure refrigerant, and has a header tank 225 for communicating with the inside of the plurality of porous flat tubes 222, and distributing-supplying the high pressure refrigerant to the plurality of porous flat tubes 222, and a header tank 226 for communicating with the inside of the plurality of porous flat tubes 222, and collecting- recovering the high pressure refrigerant flowing out of the plurality of porous flat tubes 222. The high pressure refrigerant is made to flow in parallel in the plurality of porous flat tubes 222. Thus, the heat exchanger 220 is miniaturized and compactly constituted by forming a passage of the high pressure refrigerant in a multilayer (multi-path) shape. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、水やブライン(熱
交換媒体)等の第1流体と、二酸化炭素冷媒等の臨界圧
以上に高圧となる第2流体とを熱交換する熱交換器に関
し、特に熱交換器の小型・コンパクト化や両流体の圧力
損失低減に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger for exchanging heat between a first fluid such as water or brine (heat exchange medium) and a second fluid such as carbon dioxide refrigerant having a pressure higher than a critical pressure. In particular, the present invention relates to miniaturization and size reduction of heat exchangers and reduction of pressure loss of both fluids.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は、従来の熱交換器を示し、(a)
は側面図、(b)は正面図である。圧縮機から吐出され
る臨界圧以上に高圧となった冷媒と水とを熱交換する冷
媒・水熱交換器(放熱器)である。この水熱交換器22
0は、図9に示すように、水が流通する水チューブ22
1と冷媒が流通する複数本の冷媒チューブ222を接触
させて冷媒流れと給湯水流れとが対向するように構成さ
れた対向流型の熱交換器である。
2. Description of the Related Art FIG. 9 shows a conventional heat exchanger (a).
Is a side view and (b) is a front view. It is a refrigerant / water heat exchanger (radiator) that exchanges heat between the refrigerant discharged from the compressor and having a pressure higher than the critical pressure and water. This water heat exchanger 22
0 is a water tube 22 through which water flows, as shown in FIG.
1 is a counterflow type heat exchanger configured such that the refrigerant flow and the hot water supply water flow are opposed to each other by bringing 1 and a plurality of refrigerant tubes 222 through which the refrigerant flows into contact with each other.

【0003】尚、223は水チューブ221に水を供給
するパイプであり、224は水チューブ221から流出
した水を回収するパイプであり、225は複数本の冷媒
チューブ222に冷媒を分配供給する第3ヘッダタンク
であり、226は複数本の冷媒チューブ222から流出
した冷媒を集合回収する第4ヘッダタンクである。
Reference numeral 223 is a pipe for supplying water to the water tube 221, 224 is a pipe for collecting water flowing out from the water tube 221, and 225 is a pipe for distributing and supplying a refrigerant to a plurality of refrigerant tubes 222. 3 is a header tank, and 226 is a fourth header tank that collects and collects the refrigerant that has flowed out from the plurality of refrigerant tubes 222.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来は
一層の水・ブライン通路と一層の高圧冷媒通路とを接合
して熱交換を行っているが、熱交換器の占める面積が大
きくなることや、両流体の圧力損失が大きくなるという
問題がある。本発明は、上記従来の問題に鑑みて成され
たものであり、小型・コンパクトに構成でき、圧力損失
を低減することのできる熱交換器を提供することを目的
とする。
As described above, in the prior art, more water / brine passages and more high-pressure refrigerant passages are joined for heat exchange, but the area occupied by the heat exchanger becomes large. However, there is a problem that the pressure loss of both fluids becomes large. The present invention has been made in view of the above conventional problems, and an object of the present invention is to provide a heat exchanger that can be configured to be small and compact and can reduce pressure loss.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、以下の技術的手段を採用する。請求項1記
載の発明では、第1流体と臨界圧以上の第2流体とを熱交
換する熱交換器であり、第2流体が流通するチューブと
して押出成形で形成した第2多孔扁平チューブ(22
2)を複数本用いると共に、複数本の第2多孔扁平チュ
ーブ(222)内と連通して複数本の第2多孔扁平チュ
ーブ(222)に第2流体を分配供給する第3ヘッダタ
ンク(225)と、複数本の第2多孔扁平チューブ(2
22)内と連通して複数本の第2多孔扁平チューブ(2
22)から流出する第2流体を集合回収する第4ヘッダ
タンク(226)とを有し、第2流体が複数本の第2多
孔扁平チューブ(222)を並行して流通することを特
徴とする。
The present invention employs the following technical means in order to achieve the above object. In the invention according to claim 1, the heat exchanger is a heat exchanger for exchanging heat between the first fluid and the second fluid having a critical pressure or more, and the second porous flat tube (22) formed by extrusion molding as a tube through which the second fluid flows.
A second header tank (225) that uses a plurality of 2) and communicates with the insides of the plurality of second perforated flat tubes (222) to distribute and supply the second fluid to the plurality of second perforated flat tubes (222). And a plurality of second perforated flat tubes (2
22) A plurality of second perforated flat tubes (2
22) and a fourth header tank (226) that collects and collects the second fluid that flows out from the second fluid, and the second fluid flows through the plurality of second perforated flat tubes (222) in parallel. .

【0006】このように、高圧冷媒である第2流体の通
路を多層(多パス)化することにより熱交換器を小型・
コンパクトに構成することができ、圧力損失も低減する
ことができる。
In this way, the heat exchanger can be made compact by making the passage of the second fluid, which is a high-pressure refrigerant, multi-layered (multi-pass).
The structure can be made compact and the pressure loss can be reduced.

【0007】請求項2記載の発明では、第1流体が流通
するチューブとして押出成形で形成した第1多孔扁平チ
ューブ(221e)を複数本用いると共に、複数本の第
1多孔扁平チューブ(221e)内と連通して複数本の
第1多孔扁平チューブ(221e)に第1流体を分配供
給する第1ヘッダタンク(223)と、複数本の第1多
孔扁平チューブ(221e)内と連通して複数本の第1
多孔扁平チューブ(221e)から流出する第1流体を
集合回収する第2ヘッダタンク(224)とを有し、第
1多孔扁平チューブ(221e)と第2多孔扁平チュー
ブ(222)とを交互に複数枚積層してコア部を形成し
たことを特徴とする。
According to the second aspect of the invention, a plurality of first porous flat tubes (221e) formed by extrusion molding are used as the tubes through which the first fluid flows, and the plurality of first porous flat tubes (221e) are provided. A first header tank (223) that communicates with the first perforated flat tubes (221e) and supplies the first fluid to the first perforated flat tubes (221e); First of
It has a 2nd header tank (224) which collects and collects the 1st fluid which flows out from a porous flat tube (221e), and a plurality of 1st porous flat tubes (221e) and 2nd porous flat tubes (222) are alternated. It is characterized in that the core portion is formed by laminating one sheet.

【0008】このように、多孔扁平チューブ同士を組み
合わせ、両流体通路とも多層(多パス)化することによ
り熱交換器を小型・コンパクトに構成することができ、
圧力損失も低減することができる。
As described above, the heat exchanger can be made compact and compact by combining the perforated flat tubes and making the both fluid passages multi-layered (multi-pass).
The pressure loss can also be reduced.

【0009】請求項3記載の発明では、第1流体が流通
するチューブとして、タンク部(221d)と流体流通
部(221)とをプレス成形で形成した一対の扁平プレ
ート(221b、221c)を用いると共に、一対の扁
平プレート(221b、221c)と、第2多孔扁平チ
ューブ(222)とを交互に複数枚積層してコア部を形
成したことを特徴とする。
According to the third aspect of the invention, as the tube through which the first fluid flows, a pair of flat plates (221b, 221c) formed by press molding the tank portion (221d) and the fluid circulation portion (221) are used. In addition, a plurality of pairs of flat plates (221b, 221c) and second perforated flat tubes (222) are alternately laminated to form a core portion.

【0010】このように、水・ブライン等の第1流体の
通路をプレス成形した一対の扁平プレート(221b、
221c)で形成する、いわゆるドロンカップチューブ
を積層したものと、高圧冷媒である第2流体の通路を押
出成形で形成した多孔扁平チューブ(222)、いわゆ
る押出チューブとを組み合わせ、両流体通路とも多層
(多パス)化することにより熱交換器を小型・コンパク
トに構成することができ、圧力損失も低減することがで
きる。因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する
実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例で
ある。
As described above, a pair of flat plates (221b, 221b, which are press-formed with passages for the first fluid such as water and brine).
221c) formed by stacking so-called Delon cup tubes and a perforated flat tube (222) formed by extrusion molding the passage of the second fluid, which is a high-pressure refrigerant, so-called extrusion tube, and both fluid passages are multi-layered. By making (multi-pass), the heat exchanger can be made compact and compact, and the pressure loss can also be reduced. Incidentally, the reference numerals in parentheses of the above-mentioned respective means are examples showing the corresponding relationship with the concrete means described in the embodiments described later.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を、図面
に基づき説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0012】(第1実施形態)本実施形態は、本発明に
係わる熱交換器を家庭用給湯器に適用したものであっ
て、図1は給湯器100の外観図であり、図2は給湯器
100の模式図である。図2中、200(2点鎖線で囲
まれたもの)は、給湯水を加熱し高温(本実施形態では
約85℃)の温水を生成する超臨界ヒートポンプサイク
ル(以下、ヒートポンプと略す)である。
(First Embodiment) In this embodiment, the heat exchanger according to the present invention is applied to a domestic water heater, FIG. 1 is an external view of the water heater 100, and FIG. 2 is a hot water heater. It is a schematic diagram of the container 100. In FIG. 2, 200 (enclosed by a chain double-dashed line) is a supercritical heat pump cycle (hereinafter, abbreviated as heat pump) that heats the hot water to generate hot water at a high temperature (about 85 ° C. in this embodiment). .

【0013】尚、超臨界ヒートポンプサイクルとは、高
圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となるヒートポン
プサイクルを言い、例えば二酸化炭素、エチレン、エタ
ン、酸化窒素等を冷媒とするヒートポンプサイクルであ
る。また、300はヒートポンプ200にて加熱された
温水を保温貯蔵する複数個の保温タンクであり、各保温
タンク300は、温水(給湯水)流れに対して並列とな
るように配設されている。
The supercritical heat pump cycle is a heat pump cycle in which the pressure of the refrigerant on the high pressure side is equal to or higher than the critical pressure of the refrigerant, and is a heat pump cycle using carbon dioxide, ethylene, ethane, nitric oxide or the like as the refrigerant. Further, 300 is a plurality of heat retaining tanks for retaining warm water heated by the heat pump 200, and the respective heat retaining tanks 300 are arranged in parallel to the flow of hot water (hot water).

【0014】図2中、210は冷媒(本実施形態では二
酸化炭素)を吸入圧縮する圧縮機であり、この圧縮機2
10は、冷媒を吸入圧縮する圧縮機構(図示せず)及び
圧縮機構を駆動する電動モータ(図示せず)が一体とな
った電動圧縮機である。220は本発明に係わる熱交換
器を適用したもので、圧縮機210から吐出する冷媒と
給湯水とを熱交換する水熱交換器(放熱器)である。本
発明の要部であるため後述で詳細を説明する。
In FIG. 2, reference numeral 210 denotes a compressor for sucking and compressing a refrigerant (carbon dioxide in this embodiment).
Reference numeral 10 is an electric compressor in which a compression mechanism (not shown) for sucking and compressing the refrigerant and an electric motor (not shown) for driving the compression mechanism are integrated. The heat exchanger 220 according to the present invention is applied, and is a water heat exchanger (radiator) that exchanges heat between the refrigerant discharged from the compressor 210 and the hot water. Since it is an essential part of the present invention, its details will be described later.

【0015】また、図2中230は、熱交換器220か
ら流出する冷媒を減圧する電気式膨張弁(減圧器)であ
り、240は、電気式膨張弁230(以下、膨張弁23
0と略す。)から流出する冷媒を蒸発させて大気中の熱
を冷媒に吸収させると共に、後述するアキュームレータ
250(圧縮機210の吸入側)に向けて冷媒を流出す
る蒸発器である。
Further, reference numeral 230 in FIG. 2 is an electric expansion valve (pressure reducer) for reducing the pressure of the refrigerant flowing out of the heat exchanger 220, and 240 is an electric expansion valve 230 (hereinafter, the expansion valve 23).
Abbreviated as 0. ) Is a vaporizer that evaporates the refrigerant flowing out from the above) to absorb the heat in the atmosphere into the refrigerant and also causes the refrigerant to flow toward an accumulator 250 (the suction side of the compressor 210) described later.

【0016】250は、蒸発器240から流出する冷媒
を気相冷媒と液相冷媒とに分離して気相冷媒を圧縮機2
10の吸入側に流出すると共に、ヒートポンプ200中
の余剰冷媒を蓄えるアキュームレータである。260は
蒸発器240に空気(外気)を送風すると共に、その送
風量を調節することができる送風機であり、この送風機
260、圧縮機210及び膨張弁230は、後述する各
センサの検出信号に基づいて電子制御装置(ECU)2
70により制御されている。
The reference numeral 250 separates the refrigerant flowing out of the evaporator 240 into a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant to compress the gas-phase refrigerant into the compressor 2
It is an accumulator that stores the excess refrigerant in the heat pump 200 while flowing out to the suction side of 10. Reference numeral 260 denotes a blower that blows air (outside air) to the evaporator 240 and can adjust the amount of blown air. The blower 260, the compressor 210, and the expansion valve 230 are based on detection signals of each sensor described later. Electronic control unit (ECU) 2
It is controlled by 70.

【0017】そして、271は熱交換器220から流出
する冷媒の温度を検出する冷媒温度センサであり、27
2は熱交換器220に流入する給湯水の温度を検出する
第1温水温度センサである。273は水熱交換器220
から流出する冷媒の圧力(高圧側の冷媒圧力)を検出す
る冷媒圧力センサであり、274は水熱交換器220か
ら流出する給湯水の温度を検出する第2温水温度センサ
である。そして、各センサ271〜274の検出信号
は、ECU270に入力されている。
271 is a refrigerant temperature sensor for detecting the temperature of the refrigerant flowing out of the heat exchanger 220.
Reference numeral 2 is a first hot water temperature sensor that detects the temperature of the hot water supplied to the heat exchanger 220. 273 is a water heat exchanger 220
Is a refrigerant pressure sensor for detecting the pressure of the refrigerant flowing out from the refrigerant (high-pressure side refrigerant pressure), and 274 is a second hot water temperature sensor for detecting the temperature of the hot water supplied from the water heat exchanger 220. The detection signals of the sensors 271 to 274 are input to the ECU 270.

【0018】ここで、高圧側の冷媒圧力とは、圧縮機2
10の吐出側から膨張弁230の流入側に至る冷媒通路
に存在する冷媒の圧力を言い、その圧力は、圧縮機21
0の吐出圧(水熱交換器220の内圧)に略等しい。一
方、低圧側の冷媒圧力とは、膨張弁230の流出側から
圧縮機210の吸入側に至る冷媒通路に存在する冷媒の
圧力を言い、その圧力は、圧縮機210の吸入圧(蒸発
器240の内圧)に略等しい。
Here, the refrigerant pressure on the high pressure side means the compressor 2
10 is the pressure of the refrigerant existing in the refrigerant passage extending from the discharge side of the expansion valve 230 to the inflow side of the expansion valve 230.
The discharge pressure is zero (the internal pressure of the water heat exchanger 220). On the other hand, the low-pressure side refrigerant pressure is the pressure of the refrigerant existing in the refrigerant passage extending from the outflow side of the expansion valve 230 to the suction side of the compressor 210, and the pressure is the suction pressure of the compressor 210 (evaporator 240 Internal pressure).

【0019】また、400は、水熱交換器220に給湯
水を供給する(循環させる)と共に、その給湯水量を調
節する電動ウォータポンプ(以下、ポンプと略す。)で
あり、410は水道管(図示せず)から給水される水道
水が水熱交換器220に流入することを防止する閉止弁
である。そして、ポンプ400及び閉止弁410もEC
U270により制御されている。
Numeral 400 is an electric water pump (hereinafter abbreviated as pump) which supplies (circulates) hot water to the water heat exchanger 220 and adjusts the amount of hot water supplied, and 410 is a water pipe ( It is a stop valve that prevents tap water supplied from (not shown) from flowing into the water heat exchanger 220. The pump 400 and the shutoff valve 410 are also EC
It is controlled by U270.

【0020】次に、本発明の要部である熱交換器220
の構造について説明する。図3は、本発明の第1実施形
態における熱交換器の斜視図である。第1流体としての
水は、熱交換器220を取り囲んだ2点鎖線で示すケー
ス227の中を流通するようになっている。また、第2
流体の高圧冷媒が流通するチューブとして、押出成形で
形成した押出チューブ(多孔扁平チューブ)222を複
数本用いている。本実施形態では222a〜222cの
3本を用いて3パスとしている。
Next, the heat exchanger 220, which is an essential part of the present invention.
The structure of will be described. FIG. 3 is a perspective view of the heat exchanger according to the first embodiment of the present invention. Water as the first fluid flows through a case 227 that surrounds the heat exchanger 220 and is shown by a chain double-dashed line. Also, the second
A plurality of extruded tubes (perforated flat tubes) 222 formed by extrusion molding are used as tubes through which a high-pressure refrigerant of a fluid flows. In the present embodiment, three paths 222a to 222c are used to make three passes.

【0021】そして、押出チューブ222a〜222c
の端部を挿入してろう付けしたヘッダパイプ(第3ヘッ
ダタンク)225から各押出チューブ222a〜222
c内に高圧冷媒が分配供給され、その押出チューブ22
2a〜222c内を通って行く間に水と熱交換し、その
後に押出チューブ222a〜222cから流出する冷媒
は各押出チューブ222a〜222cの他端部を挿入し
てろう付けしたヘッダパイプ(第4ヘッダタンク)22
6で集合回収される。
The extruded tubes 222a to 222c
The extruded tubes 222a to 222 from the header pipe (third header tank) 225 in which the ends of the
The high-pressure refrigerant is distributed and supplied into c, and the extruded tube 22
2a to 222c, while exchanging heat with water and then flowing out from the extruded tubes 222a to 222c, the other end of each extruded tube 222a to 222c is inserted into the brazed header pipe (the fourth pipe). Header tank) 22
Collected at 6

【0022】このように、高圧冷媒である第2流体の通
路を多層(多パス)化することにより熱交換器を小型・
コンパクトに構成することができ、圧力損失も低減する
ことができる。
In this way, by making the passage of the second fluid, which is a high-pressure refrigerant, multi-layered (multi-pass), the heat exchanger can be made small and compact.
The structure can be made compact and the pressure loss can be reduced.

【0023】(第2実施形態)図4は、本発明の第2実
施形態における熱交換器220の斜視図である。第1実
施形態のように1本のヘッダパイプに複数本の押出チュ
ーブを接続するにしても3本程度が限度であるため、各
押出チューブ毎にヘッダタンクを設けて更なる多パス化
を狙ったものである。
(Second Embodiment) FIG. 4 is a perspective view of a heat exchanger 220 according to a second embodiment of the present invention. Even if a plurality of extruded tubes are connected to one header pipe as in the first embodiment, the number of extruded tubes is limited to about three. Therefore, a header tank is provided for each extruded tube to aim for further multipass. It is a thing.

【0024】第1流体としての水は、第1実施形態と同
様に、熱交換器220を取り囲んだ2点鎖線で示すケー
ス227の中を流通するようになっている。そして、第
2流体の高圧冷媒が流通するチューブは、押出成形で形
成した押出チューブ(多孔扁平チューブ)222を複数
本用いている。本実施形態では222d〜222fの3
本を用いて3パスとしており第1実施形態と同様である
が、更なる多パス化も可能である。
Water as the first fluid flows through the case 227 surrounded by the two-dot chain line surrounding the heat exchanger 220, as in the first embodiment. As the tube through which the high-pressure refrigerant of the second fluid flows, a plurality of extruded tubes (perforated flat tubes) 222 formed by extrusion molding are used. In this embodiment, 3 of 222d to 222f
The number of passes is 3 using a book, which is the same as that of the first embodiment, but it is possible to further increase the number of passes.

【0025】そして、図示しないディストリビュータか
ら各押出チューブ222d〜222fのそれぞれの端部
を挿入してろう付けしたヘッダパイプ(第3ヘッダタン
ク)225a〜225cに高圧冷媒が分配供給され、各
押出チューブ222d〜222f内を通って行く間に水
と熱交換する。そして、各押出チューブ222d〜22
2fの他端部をそれぞれ挿入してろう付けしたヘッダパ
イプ(第4ヘッダタンク)226a〜226cから流出
する冷媒は図示しないディストリビュータで集合回収さ
れる。
Then, a high pressure refrigerant is distributed and supplied from a distributor (not shown) to header pipes (third header tanks) 225a to 225c into which the respective ends of the extruded tubes 222d to 222f have been inserted and brazed, and the extruded tubes 222d to each other. Exchanges heat with water as it passes through ~ 222f. And each extruded tube 222d-22
The refrigerant flowing out from the header pipes (fourth header tanks) 226a to 226c into which the other ends of 2f are inserted and brazed is collectively collected by a distributor (not shown).

【0026】このように、高圧冷媒である第2流体の通
路を多層(多パス)化することにより熱交換器を小型・
コンパクトに構成することができ、圧力損失も低減する
ことができる。尚、図4でも図を簡略化するために省略
したが、各押出チューブ222d〜222fの折り曲げ
形状間には、水との熱交換効率を上げるためのフィンを
挿入して一体ロウ付けしても良い。
In this way, by making the passage of the second fluid, which is a high-pressure refrigerant, multi-layered (multi-pass), the heat exchanger can be made compact.
The structure can be made compact and the pressure loss can be reduced. Although omitted in FIG. 4 to simplify the drawing, fins may be inserted between the bent shapes of the extruded tubes 222d to 222f to increase the efficiency of heat exchange with water and brazed together. good.

【0027】(第3実施形態)図5は、本発明の第3実
施形態における熱交換器220の斜視図である。第1流
体としての水は、第1実施形態と同様に、熱交換器22
0を取り囲んだ2点鎖線で示すケース227の中を流通
するようになっている。また、第2流体の高圧冷媒が流
通するチューブとして、押出成形で形成した押出チュー
ブ(多孔扁平チューブ)222を複数本用いている。本
実施形態では9本用いて9パスとしている。
(Third Embodiment) FIG. 5 is a perspective view of a heat exchanger 220 according to a third embodiment of the present invention. The water as the first fluid is the heat exchanger 22 as in the first embodiment.
It circulates in a case 227 indicated by a two-dot chain line that surrounds 0. Further, as the tubes through which the high-pressure refrigerant of the second fluid flows, a plurality of extruded tubes (perforated flat tubes) 222 formed by extrusion molding are used. In the present embodiment, 9 paths are used to make 9 passes.

【0028】そして、押出チューブ222の端部を挿入
してろう付けしたヘッダタンク(第3ヘッダタンク)2
25から各押出チューブ222内に高圧冷媒が分配供給
され、その押出チューブ222内を通って行く間に水と
熱交換し、その後に押出チューブ222から流出する冷
媒は各押出チューブ222の他端部を挿入してろう付け
したヘッダタンク(第4ヘッダタンク)226で集合回
収される。
Then, the header tank (third header tank) 2 in which the end of the extruded tube 222 is inserted and brazed
The high-pressure refrigerant is distributed and supplied from 25 to each extruded tube 222, heat-exchanges with water while passing through the extruded tube 222, and the refrigerant flowing out from the extruded tube 222 is the other end of each extruded tube 222. Are collected and collected in a header tank (fourth header tank) 226 which has been inserted and brazed.

【0029】尚、各押出チューブ222の間には水との
熱交換効率を上げるためのフィン228を挿入して一体
ロウ付けしている。このように、高圧冷媒である第2流
体の通路を多層(多パス)化することにより熱交換器を
小型・コンパクトに構成することができ、圧力損失も低
減することができる。
Fins 228 for increasing the efficiency of heat exchange with water are inserted between the extruded tubes 222 and brazed together. In this way, the heat exchanger can be made compact and compact by making the passage of the second fluid that is the high-pressure refrigerant multi-layered (multi-pass), and the pressure loss can also be reduced.

【0030】(第4実施形態)図6は、本発明の第4実
施形態における熱交換器220の斜視図である。第2流
体の高圧冷媒が流通するチューブとして、上記した第3
実施形態と同様に、複数本の各押出チューブ222とヘ
ッダタンク225、226で構成している。そのうえ、
上記した第3実施形態では第1流体の水が流通する部分
でフィン228としている部分に、水が流通するチュー
ブとして押出成形で形成した押出チューブ(第1多孔扁
平チューブ)229を複数本用いている。
(Fourth Embodiment) FIG. 6 is a perspective view of a heat exchanger 220 according to a fourth embodiment of the present invention. As the tube through which the high-pressure refrigerant of the second fluid flows, the above-mentioned third
As in the embodiment, each of the plurality of extruded tubes 222 and the header tanks 225 and 226 are configured. Besides,
In the above-described third embodiment, a plurality of extruded tubes (first perforated flat tubes) 229 formed by extrusion molding are used as tubes through which water flows in the portions where the water of the first fluid flows is the fins 228. There is.

【0031】そして、押出チューブ229の端部を挿入
してろう付けしたヘッダタンク(第1ヘッダタンク)2
23から各押出チューブ229内に水が分配供給され、
その押出チューブ229内を通って行く間に押出チュー
ブ222内を通っている冷媒と熱交換し、その後に押出
チューブ229から流出する水は各押出チューブ229
の他端部を挿入してろう付けしたヘッダタンク(第2ヘ
ッダタンク)224で集合回収される。
Then, the header tank (first header tank) 2 in which the end portion of the extruded tube 229 is inserted and brazed
23, water is distributed and supplied into each extruded tube 229,
The water exchanging heat with the refrigerant passing through the inside of the extruding tube 222 while passing through the inside of the extruding tube 229, and the water flowing out from the extruding tube 229 afterwards exchanges with each extruding tube 229.
Is collected and collected in a header tank (second header tank) 224 brazed by inserting the other end thereof.

【0032】このように、多孔扁平チューブ同士を交互
に複数枚積層して組み合わせ、両流体通路とも多層(多
パス)化することにより熱交換器を小型・コンパクトに
構成することができ、圧力損失も低減することができ
る。
As described above, a plurality of perforated flat tubes are alternately laminated and combined, and both fluid passages are multi-layered (multi-pass), whereby the heat exchanger can be made compact and compact, and pressure loss can be reduced. Can also be reduced.

【0033】(第5実施形態)図7は、本発明の第5実
施形態における熱交換器220の斜視図である。また、
図8は図7中のA−A断面図であり、熱交換器220の
両チューブ断面を示す。第2流体の高圧冷媒が流通する
チューブとしては、上記した第3・4実施形態と同様
に、複数本の各押出チューブ222とヘッダタンク22
5、226で構成している。そのうえ、図8に示すよう
に、第1流体の水が流通するチューブとして、プレス成
形で形成した一対の扁平プレート221b・221cを
対向させて重ね合わせることで流体流通部221を形成
して用いている。
(Fifth Embodiment) FIG. 7 is a perspective view of a heat exchanger 220 according to a fifth embodiment of the present invention. Also,
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 7, showing a cross section of both tubes of the heat exchanger 220. As the tube through which the high-pressure refrigerant of the second fluid flows, as in the third and fourth embodiments described above, a plurality of extruding tubes 222 and a header tank 22 are provided.
It is composed of 5,226. In addition, as shown in FIG. 8, as a tube through which the water of the first fluid flows, a pair of flat plates 221b and 221c formed by press forming are opposed to each other to form a fluid flow portion 221. There is.

【0034】水を各流体流通部221に分配供給するタ
ンク部223や、各流体流通部221から流出する水を
集合回収するタンク部224は、同じく扁平プレート2
21b・221cにプレス成形で形成された椀状部22
1dを重ね合わせることで形成される。そして、この一
対の扁平プレート221b・221cと、高圧冷媒が通
る押出しチューブ222とを交互に複数枚積層してコア
部を形成している。
The tank portion 223 for distributing and supplying water to each fluid circulating portion 221 and the tank portion 224 for collecting and collecting water flowing out from each fluid circulating portion 221 are also the flat plate 2
21b and 221c press-formed bowl-shaped portion 22
It is formed by overlapping 1d. Then, the pair of flat plates 221b and 221c and the extruding tube 222 through which the high-pressure refrigerant passes are alternately laminated to form a core portion.

【0035】このように、第1流体である水の通路をプ
レス成形した一対の扁平プレート221b、221cで
形成する、いわゆるドロンカップチューブと、第2流体
である高圧冷媒の通路を押出成形で形成した多孔扁平チ
ューブ222、いわゆる押出チューブとを組み合わせ、
両流体通路とも多層(多パス)化することにより熱交換
器を小型・コンパクトに構成することができ、圧力損失
も低減することができる。
As described above, the so-called drone cup tube, which is formed by the pair of flat plates 221b and 221c formed by press molding the passage of the first fluid, and the passage of the high-pressure refrigerant which is the second fluid are formed by extrusion. In combination with the porous flat tube 222, so-called extruded tube,
By making both fluid passages multi-layered (multi-pass), the heat exchanger can be made compact and compact, and the pressure loss can also be reduced.

【0036】尚、上記の実施形態では、扁平プレート2
21b・221cで形成されるドロンカップチューブの
流体流通部221内は何もない平坦な形状であるが、イ
ンナーフィンを挿入しても良いし、流体流通部221内
への凸形状を形成しても良い。
In the above embodiment, the flat plate 2
The inside of the fluid circulation portion 221 of the drone cup tube formed by 21b and 221c has a flat shape, but inner fins may be inserted or a convex shape into the fluid circulation portion 221 may be formed. Is also good.

【0037】(その他の実施形態)上述の実施形態で
は、水と冷媒とを熱交換する熱交換器に適用したが、本
発明に係わる熱交換器はこれに限定されるものではな
く、第1流体としては水以外に空気や不凍液・エチレン
グリコール等のブライン(熱交換媒体)等と熱交換する
熱交換器に適用することができる。
(Other Embodiments) In the above embodiments, the heat exchanger for exchanging heat between water and the refrigerant is applied, but the heat exchanger according to the present invention is not limited to this, and the first embodiment In addition to water, the fluid can be applied to a heat exchanger that exchanges heat with air, brine (heat exchange medium) such as antifreeze and ethylene glycol.

【0038】尚、第1・2実施形態では図3・4を見易
くするため、各押出チューブ222a〜222c・22
2d〜222fの折り曲げ形状間のフィンを省略した
が、第3実施形態の図5のように、水との熱交換効率を
上げるためのフィン228を挿入して一体ロウ付けして
も良い。逆に第3実施形態はフィン228がなくても良
い。
In the first and second embodiments, in order to make FIGS. 3 and 4 easier to see, the extruded tubes 222a to 222c and 22 are formed.
Although the fins between the bent shapes of 2d to 222f are omitted, as shown in FIG. 5 of the third embodiment, fins 228 for increasing the efficiency of heat exchange with water may be inserted and integrally brazed. On the contrary, in the third embodiment, the fin 228 may be omitted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態に係わる給湯機の外観図であ
る。
FIG. 1 is an external view of a water heater according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態に係わる給湯機の模式図であ
る。
FIG. 2 is a schematic diagram of a water heater according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施形態における熱交換器の斜視
図である。
FIG. 3 is a perspective view of a heat exchanger according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2実施形態における熱交換器の斜視
図である。
FIG. 4 is a perspective view of a heat exchanger according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施形態における熱交換器の斜視
図である。
FIG. 5 is a perspective view of a heat exchanger according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4実施形態における熱交換器の斜視
図である。
FIG. 6 is a perspective view of a heat exchanger according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5実施形態における熱交換器の斜視
図である。
FIG. 7 is a perspective view of a heat exchanger according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】図7中のA−A断面図であり、熱交換器の両チ
ューブ断面を示す。
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 7, showing both tube cross sections of the heat exchanger.

【図9】従来の熱交換器を示し、(a)は側面図、
(b)は正面図である。
FIG. 9 shows a conventional heat exchanger, (a) is a side view,
(B) is a front view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

221 流体流通部 221b 扁平プレート 221c 扁平プレート 221d タンク部 221e 押出チューブ(第1多孔扁平チューブ) 222 押出チューブ(第2多孔扁平チューブ) 223 第1ヘッダタンク 224 第2ヘッダタンク 225 ヘッダパイプ(第3ヘッダタンク) 226 ヘッダパイプ(第4ヘッダタンク) 221 Fluid distribution section 221b Flat plate 221c Flat plate 221d tank part 221e Extruded tube (first perforated flat tube) 222 Extruded tube (second perforated flat tube) 223 First header tank 224 Second header tank 225 header pipe (3rd header tank) 226 header pipe (4th header tank)

───────────────────────────────────────────────────── 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 9/26 F28F 9/26 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F28F 9/26 F28F 9/26

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1流体と臨界圧以上の第2流体とを熱交
換する熱交換器であり、 前記第2流体が流通するチューブとして押出成形で形成
した第2多孔扁平チューブ(222)を複数本用いると
共に、前記複数本の第2多孔扁平チューブ(222)内
と連通して前記複数本の第2多孔扁平チューブ(22
2)に前記第2流体を分配供給する第3ヘッダタンク
(225)と、前記複数本の第2多孔扁平チューブ(2
22)内と連通して前記複数本の第2多孔扁平チューブ
(222)から流出する前記第2流体を集合回収する第
4ヘッダタンク(226)とを有し、 前記第2流体が前記複数本の第2多孔扁平チューブ(2
22)を並行して流通することを特徴とする熱交換器。
1. A heat exchanger for exchanging heat between a first fluid and a second fluid having a critical pressure or more, wherein a second porous flat tube (222) formed by extrusion molding is used as a tube through which the second fluid flows. A plurality of second porous flat tubes (22) are used while communicating with the insides of the plurality of second porous flat tubes (222).
3) a third header tank (225) for distributing and supplying the second fluid to 2), and the plurality of second perforated flat tubes (2)
22) and a fourth header tank (226) that communicates with the inside of the second perforated flat tubes (222) and collects and collects the second fluid. Second perforated flat tube (2
22) are distributed in parallel.
【請求項2】 前記第1流体が流通するチューブとして
押出成形で形成した第1多孔扁平チューブ(221e)
を複数本用いると共に、前記複数本の第1多孔扁平チュ
ーブ(221e)内と連通して前記複数本の第1多孔扁
平チューブ(221e)に前記第1流体を分配供給する
第1ヘッダタンク(223)と、前記複数本の第1多孔
扁平チューブ(221e)内と連通して前記複数本の第
1多孔扁平チューブ(221e)から流出する前記第1
流体を集合回収する第2ヘッダタンク(224)とを有
し、 前記第1多孔扁平チューブ(221e)と前記第2多孔
扁平チューブ(222)とを交互に複数枚積層してコア
部を形成したことを特徴とする請求項1に記載の熱交換
器。
2. A first porous flat tube (221e) formed by extrusion as a tube through which the first fluid flows.
And a plurality of the first perforated flat tubes (221e), the first header tank (223) that communicates with the inside of the plurality of the first perforated flat tubes (221e) to supply the first fluid by distribution. ) And the plurality of first perforated flat tubes (221e) are communicated with each other, and the first plurality of first perforated flat tubes (221e) flow out from the plurality of first perforated flat tubes (221e).
A second header tank (224) that collects and collects a fluid is provided, and a plurality of the first porous flat tubes (221e) and the second porous flat tubes (222) are alternately laminated to form a core portion. The heat exchanger according to claim 1, wherein the heat exchanger is a heat exchanger.
【請求項3】 前記第1流体が流通するチューブとし
て、タンク部(221d)と流体流通部(221)とを
プレス成形で形成した一対の扁平プレート(221b、
221c)を用いると共に、前記一対の扁平プレート
(221b、221c)と、前記第2多孔扁平チューブ
(222)とを交互に複数枚積層してコア部を形成した
ことを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。
3. A pair of flat plates (221b, 221b) formed by press molding a tank portion (221d) and a fluid circulation portion (221) as the tubes through which the first fluid flows.
221c) is used, and the pair of flat plates (221b, 221c) and the second perforated flat tube (222) are alternately laminated to form a core portion. The heat exchanger described.
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