JP2008196792A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はヒートポンプを利用して湯を沸かすヒートポンプ給湯装置に関するものである。 The present invention relates to a heat pump hot water supply apparatus for boiling water using a heat pump.
従来この種のヒートポンプ給湯装置は、図4に示すように水冷媒熱交換器31、減圧手段32、蒸発器33、圧縮機34を環状に接続した冷媒回路(ヒートポンプユニット)35と、水冷媒熱交換器31と熱交換する給湯回路36からなる(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, as shown in FIG. 4, this type of heat pump hot water supply apparatus includes a refrigerant circuit (heat pump unit) 35 in which a water
図5は、従来の水冷媒熱交換器31を示すものであり、図に示すように、水冷媒熱交換器31はいずれも螺旋状に形成された第一流体配管41と第二流体配管42を接触面43で接触させて構成されている。第一流体配管41は冷媒回路35を構成する配管で、冷媒が流れる。また、第二流体配管42は給湯回路36を構成する配管で、水が流れる。
しかしながら、従来の構成では図5に示すように第一流体配管41と第二流体配管42が接触面43を介して接しており、第一流体配管41と第二流体配管42の接触面積が接触面43に限られる。そのため、第一流体配管41と第二流体配管42の間の伝熱面積が小さく、大きな熱交換量を得るのが困難であるという課題を有していた。
However, in the conventional configuration, as shown in FIG. 5, the
さらに、接触面43は平面の形状をしているので、流体の攪拌が少なく、熱交換の効率が低下するという課題を有していた。
Furthermore, since the
本発明は前記従来の課題を解決するもので、熱交換効率を向上させた高効率の水冷媒熱交換器を有するヒートポンプ給湯装置を提供することを目的とする。 This invention solves the said conventional subject, and it aims at providing the heat pump hot-water supply apparatus which has a highly efficient water-refrigerant heat exchanger which improved the heat exchange efficiency.
前記従来の課題を解決するために、本発明のヒートポンプ給湯装置は、水冷媒熱交換器、減圧手段、蒸発器、圧縮機を環状に接続した冷媒回路と、水冷媒熱交換器に接続された水回路とを備え、水冷媒熱交換器は外管と凹凸部が形成された内管とから構成され、外管と内管の間を第一流体が流れ、内管の中を第二流体が流れる構造とし、第一流体および第二流体のいずれか一方が冷媒回路を流れ他方が水回路を流れる構成としたものである。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, the heat pump water heater of the present invention is connected to a water refrigerant heat exchanger, a decompression means, an evaporator, a refrigerant circuit in which a compressor is connected in an annular shape, and a water refrigerant heat exchanger. The water refrigerant heat exchanger is composed of an outer tube and an inner tube in which an uneven portion is formed. The first fluid flows between the outer tube and the inner tube, and the second fluid flows in the inner tube. In which one of the first fluid and the second fluid flows through the refrigerant circuit, and the other flows through the water circuit.
本発明のヒートポンプ給湯装置は、第一流体と第二流体の接触面積の増加による伝熱性能の向上および高効率の熱交換を実現させることができ、効率よく給湯できる。 The heat pump hot-water supply apparatus of the present invention can realize improved heat transfer performance and high-efficiency heat exchange by increasing the contact area between the first fluid and the second fluid, and can efficiently supply hot water.
第1の本発明は、水冷媒熱交換器、減圧手段、蒸発器、圧縮機を環状に接続した冷媒回路と、水冷媒熱交換器に接続された水回路とを備え、水冷媒熱交換器は外管と凹凸部が形成された内管とから構成され、外管と内管の間を第一流体が流れ、内管の中を第二流体が流れる構造とし、第一流体および第二流体のいずれか一方が冷媒回路を流れ他方が水回路を流れる構成としたものである。 A first aspect of the present invention includes a water refrigerant heat exchanger, a decompression means, an evaporator, a refrigerant circuit in which a compressor is connected in an annular shape, and a water circuit connected to the water refrigerant heat exchanger, and the water refrigerant heat exchanger Is composed of an outer tube and an inner tube in which an uneven portion is formed. The first fluid flows between the outer tube and the inner tube, and the second fluid flows in the inner tube. One of the fluids flows through the refrigerant circuit and the other flows through the water circuit.
水冷媒熱交換器を多重管とするとともに内管に凹凸部を形成したことにより、熱伝達効率を上げることができ、効率良く給湯可能なヒートポンプ給湯装置を提供することができる。 Since the water-refrigerant heat exchanger is a multiple pipe and the uneven portion is formed on the inner pipe, it is possible to provide a heat pump hot water supply apparatus that can increase heat transfer efficiency and can efficiently supply hot water.
第2の本発明は、内管を複数本にすることにより、凹凸部を増加させて流体の乱流を促進し、さらに熱交換効率を高めることができ、より効率良く給湯可能なヒートポンプ給湯装置を提供することができる。 The second aspect of the present invention is a heat pump hot water supply apparatus that can increase the unevenness by promoting the turbulent flow of the fluid by increasing the number of the inner pipes, further increase the heat exchange efficiency, and can supply hot water more efficiently. Can be provided.
第3の本発明は、管の軸に沿って凹凸部が螺旋状に形成された内管を有することにより、流体の攪拌が起こり、さらに伝熱を促進させ、さらに熱交換効率を高めることができ、より効率良く給湯可能なヒートポンプ給湯装置を提供することができる。 According to the third aspect of the present invention, by having the inner tube in which the concavo-convex portion is spirally formed along the axis of the tube, fluid agitation occurs, heat transfer is further promoted, and heat exchange efficiency is further improved. It is possible to provide a heat pump hot water supply device that can supply hot water more efficiently.
第4の発明は、外管の内側に凹凸部を有することにより、第一流体の攪拌が促進され、さらに熱交換効率を高めることができ、より効率良く給湯可能なヒートポンプ給湯装置を提供することができる。 4th invention provides the heat pump hot-water supply apparatus which can accelerate | stimulate stirring of a 1st fluid by having an uneven | corrugated | grooved part inside an outer tube | pipe, can further improve heat exchange efficiency, and can supply hot water more efficiently. Can do.
第5の発明は、冷媒回路には第一流体が流れ、水回路には第二流体が流れるとともに、第一流体が二酸化炭素であり、第二流体が水である構成としたことにより、二酸化炭素用の漏洩検知管が不要になり、部品点数の低減とコストを削減することができる。 In a fifth aspect of the invention, the first fluid flows through the refrigerant circuit, the second fluid flows through the water circuit, the first fluid is carbon dioxide, and the second fluid is water. This eliminates the need for a carbon leakage detector tube, which can reduce the number of parts and the cost.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願発明はこの実施の形態によって限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1におけるヒートポンプ給湯装置の構成説明図であり、図2は、同ヒートポンプ給湯装置に用いる水冷媒熱交換器1の切欠斜視図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration explanatory view of a heat pump hot water supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a cutaway perspective view of a water refrigerant heat exchanger 1 used in the heat pump hot water supply apparatus.
図1に示すように、本発明の実施の形態1におけるヒートポンプ給湯装置は、水冷媒熱交換器1、減圧手段2、蒸発器3、圧縮機4を環状に接続した冷媒回路(ヒートポンプユニット)5と、水冷媒熱交換器1と熱交換する給湯回路6からなる。
As shown in FIG. 1, the heat pump hot water supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention is a refrigerant circuit (heat pump unit) 5 in which a water refrigerant heat exchanger 1, a
また、図2に示すように、水冷媒熱交換器1は、外管11と内管12とから構成されており、内管12には凹凸部15が形成されている。そして、外管11と内管12の間には第一流体13が流れ、内管12には第二流体が流れる。
As shown in FIG. 2, the water-refrigerant heat exchanger 1 includes an
なお、通常冷媒回路5を流れる冷媒が第一流体13として外管11と内管12の間を流れ、給湯回路6を流れる水が第二流体14として内管12を逆方向に流れる。
In addition, the refrigerant | coolant which flows through the
内管12は凹凸部15を形成していることにより、第一流体13との接触面積が増え第一流体13と第二流体14の熱交換効率の向上が図れる。
Since the
さらに、内管12は凹凸部15を形成しているため、内管12を複数本にしたり、凹凸部15を軸に沿って螺旋状に形成したりすることで流体を攪拌させることができ、より熱交換効率の向上が図れる。
Furthermore, since the
図3は、本発明の他の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置に用いる水冷媒熱交換器21を示す。この水冷媒熱交換器21は外管22の内側に凹凸部23を形成したものであり、この凹凸部23により第一流体13を乱流状態にしやすくなり、より熱交換効率の向上が図れる。
FIG. 3 shows a water-
また、冷媒回路5を流れる第一流体13を二酸化炭素とし、給湯回路6を流れる水を第二流体14とすることにより、二酸化炭素用の漏洩検知管が不要となり部品点数を削減できる。
Moreover, the carbon dioxide is used as the
以上のように、本実施の形態においては内管12に凹凸部15を形成することにより、伝熱が促進されて、高効率でコストを抑えた水冷媒熱交換器を有することができ、効率良く給湯可能なヒートポンプ給湯装置を提供することができる。
As described above, in the present embodiment, by forming the concave and
また、本実施の形態では内管12に形成する凹凸部15がフィンであったり、バッフル板などを設けたりすることで、第一流体13と第二流体14の熱的な相互作用を促進させ、より効率の高い熱交喚器とすることができ、さらに効率良く給湯可能なヒートポンプ給湯装置を提供することができる。
Further, in the present embodiment, the
以上のように、本発明にかかるヒートポンプ給湯装置は、水と冷媒の熱交換量を高めることが可能となるので、産業用・家庭用にかかわらず、高効率な給湯が必要な用途に適用できる。 As described above, the heat pump water heater according to the present invention can increase the amount of heat exchange between water and the refrigerant, and thus can be applied to applications that require high-efficiency hot water supply regardless of industrial or household use. .
1、21 水冷媒熱交換器
2 減圧手段
3 蒸発器
4 圧縮機
5 冷媒回路
6 給湯回路
11、22 外管
12 内管
13 第一流体
14 第二流体
15 凹凸部
23 凹凸部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007033193A JP2008196792A (en) | 2007-02-14 | 2007-02-14 | Heat exchanger |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2008196792A true JP2008196792A (en) | 2008-08-28 |
Family
ID=39755895
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007033193A Pending JP2008196792A (en) | 2007-02-14 | 2007-02-14 | Heat exchanger |
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JP (1) | JP2008196792A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014517890A (en) * | 2011-04-13 | 2014-07-24 | エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンステクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Device having a heat exchanger for a thermoelectric generator of a motor vehicle |
JP2015215100A (en) * | 2014-05-08 | 2015-12-03 | 株式会社ワイ・ジェー・エス. | Heat exchanging pipe, heat exchanger using heat exchanging pipe and heat exchanging device |
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2007
- 2007-02-14 JP JP2007033193A patent/JP2008196792A/en active Pending
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