JP2009115429A - 熱交換用パイプ、熱交換器及び自然冷媒ヒートポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成にて、自然冷媒から水への熱伝達性能が高い熱交換用パイプ、熱交換量が増大された熱交換器、及び、成績係数が向上した自然冷媒ヒートポンプ装置を提供する。
【解決手段】熱交換用パイプ(40)は、自然冷媒ヒートポンプ装置における水と自然冷媒との熱交換に使用される。熱交換用パイプ(40)は、自然冷媒のための内部流路を有する２本以上のインナチューブ(82)と、並列に配置された２本以上のインナチューブ(82)を囲み、インナチューブ(82)の外側に水の流路を規定するアウタチューブ(80)と、アウタチューブ(80)内におけるインナチューブ(82)の周囲の空間に変位可能に挿通されている少なくとも１本のワイヤ(88)とを有する。
【選択図】図８

Description

本発明は、熱交換用パイプ、該熱交換用パイプを用いた熱交換器、及び自然冷媒ヒートポンプ装置に関する。

近年、地球温暖化を防止すべく、自然冷媒ヒートポンプ装置を利用した給湯システムの普及が推進されている。自然冷媒ヒートポンプ装置は、冷媒である二酸化炭素が流れる循環路に、圧縮機、熱交換器、膨張器及び蒸発器が順次介挿され、熱交換器において、冷媒と水との熱交換が行われる。
熱交換器には、例えば二重管を用いたものがあり、二重管は、インナチューブと、インナチューブを囲むアウタチューブとからなる（例えば特許文献１）。
特開２００６−１４５１５６号公報

二重管を用いた熱交換器においては、例えば、インナチューブ内を冷媒が流れ、アウタチューブ内におけるインナチューブの周りの空間を水が流れる。ここで、水の流れが遅い場合、水は層流状態で流れる。層流状態では、インナチューブ内の冷媒は、インナチューブの外周面の近傍を流れる水と専ら熱交換し、インナチューブの外周面から離れた領域を流れる水とは熱交換し難い。

このため、アウタチューブ内に２本以上のインナチューブが並列に配置され、インナチューブの周囲に規定される空間が大きいとき、インナチューブの外周面から離れた領域を流れる水には、熱が伝達され難い。この結果として、熱交換器における熱交換量が制限され、自然冷媒ヒートポンプ装置における成績係数の向上が妨げられていた。
本発明は上述した事情に基づいてなされ、その目的とするところは、簡単な構成にて、自然冷媒から水への熱伝達性能が高い熱交換用パイプ、熱交換量が増大された熱交換器、及び、成績係数が向上した自然冷媒ヒートポンプ装置を提供することにある。

上記の目的を達成するべく、本発明によれば、自然冷媒ヒートポンプ装置における水と自然冷媒との熱交換に使用される熱交換用パイプにおいて、自然冷媒のための内部流路を有する２本以上のインナチューブと、並列に配置された２本以上の前記インナチューブを囲み、前記インナチューブの外側に水の流路を規定するアウタチューブと、前記アウタチューブ内における前記インナチューブの周囲の空間に変位可能に挿通されている少なくとも１本のワイヤとを備えることを特徴とする熱交換用パイプが提供される（請求項１）。

好ましくは、前記ワイヤは相互に離間した複数の扁平部を有する（請求項２）。
好ましくは、前記ワイヤは螺旋形状を有する（請求項３）。
また、本発明によれば、請求項１乃至３の何れか１項に記載の熱交換用パイプを有する熱交換器であって、前記熱交換用パイプの少なくとも一部が曲がっていることを特徴とする熱交換器が提供される（請求項４）。

好ましくは、前記水の流路の入口側に配置される前記アウタチューブの一端部において、前記ワイヤの端縁は、前記水の流動方向でみて、前記アウタチューブの端縁よりも下流に位置している（請求項５）。
好ましくは、更に、前記熱交換用パイプと直列に連結された二重管を備え、前記二重管は、前記水の流路の出口側に配置されている（請求項６）。

好ましくは、前記熱交換用パイプにおける前記水の流動方向は前記自然冷媒の流動方向とは反対であり、且つ、前記自然冷媒はＣＯ_２である（請求項７）。
更に、本発明によれば、請求項４乃至７の何れか１項に記載の熱交換器を備えたことを特徴とする自然冷媒ヒートポンプ装置が提供される（請求項８）。

本発明の請求項１の熱交換用パイプでは、ワイヤが変位可能に挿通されているため、熱交換用パイプの横断面でみたときのワイヤの位置（以下、面内位置という）が、熱交換用パイプの長手方向の位置に応じて変化する。このため、アウタチューブ内におけるインナチューブの外側の空間を流れる水は、流速が遅くても、ワイヤとの衝突によって乱流状態となり、空間を流れる全ての水に対して、インナチューブ内の冷媒から熱が効率的に伝達される。

また、ワイヤは、変位可能に挿通されていることによって、インナチューブの外周面に直接接触する部分を有する。このためワイヤを介して、インナチューブの外周面から離れた領域を流れる水に対して、熱が効率的に伝達される。
これらの結果として、この熱交換用パイプは、高い熱伝達効率を有する。
請求項２の熱交換用パイプでは、ワイヤが、複数の扁平部分を有することによって、水の流れがより乱され、一層熱伝達効率が高くなる。

請求項３の熱交換用パイプでは、ワイヤが螺旋形状を有することによって、水の流れがより乱され、一層熱伝達効率が高くなる。
請求項４の熱交換器では、熱交換用パイプの一部が曲がっていることによって、空間内をワイヤが大きく蛇行するように延びる。この結果として、熱交換用パイプにおける熱伝達効率が確実に高くなり、熱交換器における熱交換量が増大する。

請求項５の熱交換器では、アウタチューブの端縁から、ワイヤの端縁が下流に位置付けられていることによって、アウタチューブの端縁から流入した水が、ワイヤの端面に衝突する。この衝突によって水の流れが乱流状態となり、熱交換用パイプにおける熱伝達効率が一層高くなり、熱交換器における熱交換量が更に増大する。
請求項６の熱交換器では、熱交換用パイプと直列に連結された二重管が、水の流路の出口側に配置されている。この場合、最も高温になった水が２重管を流れ、相対的に低温の水が熱交換用パイプを流れる。この結果として、この熱交換器では、熱交換用パイプにおける析出物の発生が少なく、ワイヤが挿通されていても、熱交換用パイプのスケール詰まりが防止される。

請求項７の熱交換器は、水の流動方向と冷媒の流動方向とが反対である対向流方式に、自然冷媒としてＣＯ_２を採用するのに適している。これは以下の理由による。
従来の対向流方式の熱交換器では、自然冷媒がＣＯ_２であると、ＣＯ_２の相変化に伴い、水の出口側よりも入口側で、熱交換量が少なくなる傾向があった。
これに対し、請求項７の熱交換器では、水の入口側に配置された熱交換用パイプの熱伝達効率が高いため、ＣＯ_２の相変化に伴う熱交換量の減少が補償される。この結果として、この熱交換器によれば、対向流方式にＣＯ_２を採用しても、熱交換量が増大する。

請求項８の自然冷媒ヒートポンプ装置によれば、熱交換用パイプの熱伝達効率が高く、熱交換器における熱交換量が大きいため、高い成績係数が実現される。

図１は、給湯システムの概略構成を示し、給湯システムは、一実施形態の自然冷媒ヒートポンプ装置２と、給湯装置４とを有する。ヒートポンプ装置２と給湯装置４は、ガスクーラ６を共通に含み、ガスクーラ６を介して互いに熱的に接続されている。
詳しくは、ヒートポンプ装置２は、例えばＣＯ_２が冷媒として流れる冷媒循環経路８を有し、この冷媒循環経路８には、大気と冷媒との間で熱交換を行う蒸発器１０、圧縮機１２、ガスクーラ（熱交換器）６の高温部及び膨張器１４等が順次介挿されている。

一方、給湯装置４は、水が流れる貯湯循環経路１６を有し、この貯湯循環経路１６にガスクーラ６の低温部、貯湯タンク１８及び循環ポンプ２０等がそれぞれ介挿されている。
また、給湯装置４は、貯湯タンク１８に給水する給水経路２２及び貯湯タンク１８から給湯する給湯経路２４を有する。給水経路２２及び給湯経路２４は、冷媒循環経路８及び貯湯循環経路１６と同様に、ステンレスや銅等の金属製の管によって構成することができる。
図２は、ガスクーラ６の側面図である。ガスクーラ６によって、給湯装置４の水と、ヒートポンプ装置２のＣＯ_２との間で熱交換が行われる。

ガスクーラ６の構成は、大まかに３段に分けることができ、第１段は、図３に示したように、二重管式の１本の熱交換用パイプ３０を有し、熱交換用パイプ３０は、渦巻き状に曲げられている。熱交換用パイプ３０の外端には端末モジュール３２が取り付けられ、一方、熱交換用パイプ３０の内端には、水用（アウタチューブ用）の連結部材３４及び冷媒用（インナチューブ用）の連結部材３６が取り付けられている。

第２段は、図２及び図４に示したように、二重管式の２本の熱交換用パイプ４０を有し、これらの熱交換用パイプ４０の各々は、渦巻き状に曲げられている。２本の熱交換用パイプ４０は、第１段と第２段の積層方向にて重ねられ、これらの熱交換用パイプ４０の内端には、水用の連結部材３４及び冷媒用の連結部材３６が取り付けられている。
つまり、第１段の熱交換用パイプ３０と、第２段の熱交換用パイプ４０とは、水用の連結部材３４及び冷媒用の連結部材３６によって連結されている。一方、これらの熱交換用パイプ４０の外端には、水用の連結部材４４及び冷媒用の連結部材４６が取り付けられている。

第３段は、図２及び図５に示したように、二重管式の２本の熱交換用パイプ５０を有し、これらの熱交換用パイプ５０の各々は、渦巻き状に曲げられている。２本の熱交換用パイプ５０は、第２段と第３段の積層方向にて重ねられ、これらの熱交換用パイプ５０の外端には、水用の連結部材４４及び冷媒用の連結部材４６が取り付けられている。
つまり、第２段の熱交換用パイプ４０と、第３段の熱交換用パイプ５０とは、水用の連結部材４４及び冷媒用の連結部材４６によって連結されている。一方、これらの熱交換用パイプ５０の内端には、端末モジュール６２が取り付けられている。

図６に示したように、第１段の熱交換用パイプ３０は、アウタチューブ７０と、アウタチューブ７０によって囲まれた２本のインナチューブ７２とからなる。インナチューブ７２は、相互に平行に配置されている。各インナチューブ７２の内部は冷媒の流路として規定され、アウタチューブ７０内におけるインナチューブ７２の周囲の空間は、水の流路として規定される。

図７は図６中の領域VIIを拡大して示している。インナチューブ７２は、漏洩検知タイプであり、本体７４と、本体の外周面を覆うシース７６とからなる。シース７６の内周面には、複数の溝７８が形成されており、本体７４から漏出した冷媒は、溝７８を流れてシース７６の末端から流出する。
図８は、第２段の熱交換用パイプ４０の横断面を示しており、熱交換用パイプ４０は、アウタチューブ８０と、アウタチューブ８０によって囲まれた２本のインナチューブ８２とからなる。インナチューブ８２は、相互に平行に配置されている。各インナチューブ８２の内部は冷媒の流路として規定され、アウタチューブ８０内におけるインナチューブ７２の周囲の空間は、水の流路として規定される。換言すれば、アウタチューブ８０は、並列に配置された２本のインナチューブ８２を囲み、インナチューブ８２の外側に水の流路を規定している。
インナチューブ８２も漏洩検知タイプであり、本体８４と本体を覆うシース８６とからなる。そして、シース８６の内周面には複数の溝が形成されている。

熱交換用パイプ４０は、更に、２本のワイヤ８８を有する。例えば、アウタチューブ８０の内径は９ｍｍ以上１６ｍｍ以下の範囲にあり、インナチューブ８２の外径は４．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下の範囲にあり、ワイヤ８８の直径は１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲にある。この場合、アウタチューブ８０内は、２本のインナチューブ８２によって２つの空間に仕切られ、各空間に１本のワイヤ８８が挿通される。ワイヤ８８は、アウタチューブ８０及びインナチューブ８２の材料と同じ金属からなり、例えば銅製である。

なお、第３段の熱交換用パイプ５０は、第２段の熱交換用パイプ４０と構成が同一であるため、説明を省略する。
図９は、第１段の熱交換用パイプ３０と第２段の熱交換用パイプ４０の連結構造を示している。熱交換用パイプ３０，４０の端部は、末端処理が施されており、アウタチューブ７０，８０の端縁からは、各インナチューブ７２，８２が突出し、インナチューブ７２，８２のシース７６，８６の端縁からは、本体７４，８４が突出している。

そして、熱交換用パイプ３０，４０端部には、アウタチューブ７０，８０の端縁を気密に囲むように水用の連結部材３４が取り付けられ、インナチューブ７２，８２の本体７４，８４の端縁を気密に囲むように冷媒用の連結部材３６が取り付けられている。連結部材３４及び連結部材３６は、内部流路３４ａ，３６ａをそれぞれ有し、熱交換用パイプ３０，４０の水の流路が内部流路３４ａを介して連通し、冷媒の流路が内部流路３６ａを介して連通する。

なお、シース７６，８６の端縁は露出しており、本体７４，８４に亀裂が生じてそこから冷媒が漏れた場合、シース７６，８６の端縁から外部への冷媒の流出を発見することで、冷媒の漏洩を検知可能である。
図１０は、第２段の熱交換用パイプ４０と第３段の熱交換用パイプ５０の連結構造を示している。この場合も、４本のアウタチューブ８０の端縁を気密に囲むように水用の連結部材４４が取り付けられ、４本のインナチューブ８２の本体８４の端縁を気密に囲むように冷媒用の連結部材４６が取り付けられている。そして、熱交換用パイプ４０，５０の水の流路が内部流路４４ａを介して連通し、冷媒の流路が内部流路４６ａを介して連通する。

図１１は、第３段の熱交換用パイプ５０と端部と端末モジュール６２との連結構造を示している。端末モジュール６２は、連結部材９４、給水管９５、連結部材９６及び冷媒排出管９７を有する。熱交換用パイプ５０の水の流路は、連結部材９４の内部流路９４ａを通じて給水管９５と連通し、熱交換用パイプ５０の冷媒の流路は、連結部材９６の内部流路９６ａを通じて冷媒排出管９７と連通している。

なお、端末モジュール３２の構成は、端末モジュール６２と略同一であるため、詳細な説明を省略するが、端末モジュール３２は、給水管９５に代えて排水管を有し、冷媒排出管９７に代えて冷媒供給管を有する。つまり、ガスクーラ６において、端末モジュール３２は、冷媒の流路の入口及び水の流路の出口に位置し、端末モジュール６２は、冷媒の流路の出口及び水の流路の入口に位置する。

上述した熱交換用パイプ３０は、アウタチューブ７０にインナチューブ７２を挿通することにより製造される。また、熱交換用パイプ４０，５０は、アウタチューブ８０にインナチューブ８２及びワイヤ８８を挿通することにより製造される。ワイヤ８８は、アウタチューブ８０及びインナチューブ８２に対して特に固定されておらず、アウタチューブ８０内において、アウタチューブ８０の径方向及び周方向に変位可能に挿通されている。なお、インナチューブ８２及びワイヤ８８を挿通する順序は特に限定されない。

ガスクーラ６を製造するには、熱交換用パイプ３０，４０，５０をそれぞれ渦巻き状に曲げてから端末処理し、連結部材３４，３６，４４，４６及び端末モジュール３２，６２を蝋付けすればよい。
以下、上述した給湯システムの動作について説明する。
ヒートポンプ装置２の圧縮機１２に動力を供給すると、圧縮機１２は冷媒を吸入して圧縮し、圧縮された冷媒を吐出する。吐出された冷媒は、ガスクーラ６を流れる間に水に熱を奪われた後、膨張器１４を通過するときに膨張する。膨張した冷媒は、蒸発器１０を通過する際に大気から熱を吸収した後、圧縮機１２によって再び圧縮される。

一方、給湯装置４にあっては、貯湯タンク１８の下部の水がガスクーラ６に供給され、ガスクーラ６を通過する間に加熱される。加熱された水は、貯湯タンク１８に戻り、必要に応じて使用される。
より詳しくは、ガスクーラ６では、端末モジュール３２から第１段に流入した冷媒は、第２段及び第３段を順次流れて、端末モジュール６２から流出する。このとき第１段では、１本の熱交換用パイプ３０が冷媒の経路を形成し、第２段階及び第３段階では、２本の熱交換用パイプ４０，５０が冷媒の経路を形成している。このような経路の構成を１パス２パス２パスとも称する。

一方、端末モジュール６２から第３段に流入した水は、第２段及び第１段を順次流れて、端末モジュール３２から流出する。第２段及び第３段の熱交換用パイプ４０，５０における水の流速は、例えば、５ｃｍ／秒以上２０ｃｍ／秒以下の範囲にある。
つまり、各熱交換用パイプ３０，４０，５０においては、冷媒の流動方向と水の流動方向が反対であり、ガスクーラ６は対向流方式の熱交換器である。

上述した熱交換用パイプ４０，５０では、ワイヤ８８が変位可能に挿通されているため、熱交換用パイプ４０，５０の横断面でみたときのワイヤ８８の位置（以下、面内位置という）が、熱交換用パイプ４０，５０の長手方向の位置に応じて変化する。つまり、図１２に示したように、空間内をワイヤ８８が蛇行しながら延び、アウタチューブ８０の軸線方向に対してワイヤ８８が傾いている。このため、アウタチューブ８０内におけるインナチューブ８２の外側の空間を流れる水は、流速が遅くても、ワイヤ８８との衝突によって乱流状態となり、空間を流れる全ての水に対して、インナチューブ８２内の冷媒から熱が効率的に伝達される。

また、ワイヤ８８は、変位可能に挿通されていることによって、インナチューブ８２の外周面に直接接触する部分を有する。このためワイヤ８８を介して、インナチューブ８２の外周面から離れた領域を流れる水に対して、熱が効率的に伝達される。
これらの結果として、熱交換用パイプ４０，５０は、高い熱伝達効率を有する。
そして、上述したガスクーラ６では、熱交換用パイプ４０，５０の少なくとも一部が曲がっていることによって、空間内をワイヤ８８が大きく蛇行しながら延びる。この結果として、熱交換用パイプ４０，５０における熱伝達効率が確実に高くなり、ガスクーラ６における熱交換量が増大する。

また、ガスクーラ６では、熱交換用パイプ４０，５０と直列に連結された熱交換用パイプ３０が、水の流路の出口側に配置されている。この場合、最も高温になった水が熱交換用パイプ３０を流れ、相対的に低温の水が熱交換用パイプ４０，５０を流れる。この結果として、このガスクーラ６では、熱交換用パイプ４０，５０における析出物の発生が少なく、ワイヤ８８が挿通されていても、熱交換用パイプ４０，５０のスケール詰まりが防止される。

更に、ガスクーラ６は、水の流動方向と冷媒の流動方向とが反対である対向流方式に、自然冷媒としてＣＯ_２を採用するのに適している。これは以下の理由による。
従来の対向流方式の熱交換器では、自然冷媒がＣＯ_２であると、ＣＯ_２の相変化に伴い、水の出口側よりも入口側で、熱交換量が少なくなる傾向があった。
これに対し、ガスクーラ６では、水の入口側に配置された熱交換用パイプ４０，５０の熱伝達効率が高いため、ＣＯ_２の相変化に伴う熱交換量の減少が補償される。この結果として、このガスクーラ６によれば、対向流方式にＣＯ_２を採用しても、熱交換量が増大する。

かくして、上述した自然冷媒ヒートポンプ装置２によれば、熱交換用パイプ４０，５０の熱伝達効率が高く、ガスクーラ６における熱交換量が大きいため、高い成績係数が実現される。
本発明は、上述した一実施形態に限定されることはなく、種々の変形が可能である。
例えば、一実施形態では、熱交換用パイプ４０，５０に適用されたワイヤ８８の横断面形状が一定の円形であったけれども、ワイヤ８８に代えて、図１３に一部を示したワイヤ９８を用いてもよい。ワイヤ９８は、ワイヤ８８に対してつぶし加工を施すことにより得られ、相互に離間した複数の扁平な部分９８ａを有する。この場合、複数の扁平部分９８ａを有することによって、水の流れがより乱され、一層熱伝達効率が高くなる。

一実施形態では、熱交換用パイプ４０，５０に可撓性を有する直線形状のワイヤ８８を用いたけれども、図１４に一部を示した螺旋形状のワイヤ９９を用いてもよい。この場合、ワイヤ９９が螺旋形状を有することによって、水の流れがより乱され、一層熱伝達効率が高くなる。
一実施形態では、アウタチューブ８０内に２本のインナチューブ８２が配置され、インナチューブ８２によって仕切られた２つの空間に１本ずつワイヤ８８が挿通されていたけれども、片方の空間にのみワイヤ８８を挿通してもよい。ただし、熱伝達効率を高めるには、各空間に１本ずつワイヤを挿通するのが好ましい。

一実施形態では、アウタチューブ８０内に２本のインナチューブ８２が配置されていたけれども、３本以上のインナチューブが配置されていてよい。例えば３本の場合、アウタチューブ内には、インナチューブによって３つの空間が形成されるけれども、これら３つの空間にワイヤ８８を挿通してもよい。
一実施形態では、ワイヤ８８が、アウタチューブ８０と略同一の長さを有していたが、アウタチューブ８０よりも短くてもよい。ワイヤ８８がアウタチューブ８０よりも短い場合には、図１５に示しように、水の流路の入口側に位置づけられる熱交換用パイプ４０，５０の端部において、ワイヤ８８の端部が、水の流動方向でみて、アウタチューブ８０の端縁から下流に置付けられていることが好ましい。

この場合、アウタチューブ８０の端部から流入した水が、ワイヤ８８の端面に衝突し、この衝突によって水の流れが乱流状態となる（前縁効果）。この結果として、熱交換用パイプ４０，５０における熱伝達効率が一層高くなり、ガスクーラ６における熱交換量が更に増大する。
一実施形態では、ワイヤ８８が、アウタチューブ８０及びインナチューブ８２に対して全く固定されていなかったが、アウタチューブ８０内におけるワイヤ８８の変位又は蛇行を妨げない程度であれば、ワイヤ８８の数箇所をアウタチューブ８０及びインナチューブ８２に対して固定してもよい。ただし、簡単な構成で最大の効果を得るためには、ワイヤ８８をアウタチューブ８０及びインナチューブ８２に対して固定しないのが好ましい。

一実施形態では、インナチューブ８２が漏洩検知タイプのものであったが、単なる管であってもよい。ただし、冷媒には潤滑油が含まれるため、水への潤滑油の混入を防止するために、インナチューブは漏洩検知タイプであるのが好ましい。
一実施形態では、ガスクーラ６は水とＣＯ_２との熱交換に用いられたが、水と他の自然冷媒との熱交換にも使用可能である。

最後に、本発明に係る熱交換用パイプ、ガスクーラ（熱交換器）、及び、自然冷媒ヒートポンプ装置は、給湯システムの他、温水暖房システムにも適用可能である。

本発明の一実施形態の自然冷媒ヒートポンプポンプ装置を採用した給湯システムの概略構成を示す図である。 図１中のガスクーラの側面図である。 図２中のガスクーラにおける第１段の平面図である。 図２中のガスクーラにおける第２段の平面図である。 図２中のガスクーラにおける第３段の平面図である。 図３の第１段に用いられた熱交換用パイプの横断面図である。 図６中の領域VIIの拡大図である。 図４の第２段及び図５の第３段に用いられた熱交換用パイプの横断面図である。 第１段と第２段との連結構造を示す図である。 第２段と第３段との連結構造を示す図である。 第３段における、熱交換用パイプと端末モジュールとの連結構造を示す図である。 図４の第２段及び図５の第３段に用いられた熱交換用パイプの一部の縦断面図である。 変形例に係るワイヤの一部を示す平面図である。 他の変形例に係るワイヤの一部を示す平面図である。 変形例に係るワイヤの配置を説明するための図である。

符号の説明

２ 自然冷媒ヒートポンプ装置
４ 給湯装置
６ ガスクーラ（熱交換器）
３０ 熱交換用パイプ（二重管）
４０，５０ 熱交換用パイプ
８０ アウタチューブ
８２ インナチューブ
８８ ワイヤ

Claims (8)

1. 自然冷媒ヒートポンプ装置における水と自然冷媒との熱交換に使用される熱交換用パイプにおいて、
   自然冷媒のための内部流路を有する２本以上のインナチューブと、
   並列に配置された２本以上の前記インナチューブを囲み、前記インナチューブの外側に水の流路を規定するアウタチューブと、
   前記アウタチューブ内における前記インナチューブの周囲の空間に変位可能に挿通されている少なくとも１本のワイヤと
   を備えることを特徴とする熱交換用パイプ。
2. 前記ワイヤは相互に離間した複数の扁平部を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換用パイプ。
3. 前記ワイヤは螺旋形状を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換用パイプ。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載の熱交換用パイプを有する熱交換器であって、前記熱交換用パイプの少なくとも一部が曲がっていることを特徴とする熱交換器。
5. 前記水の流路の入口側に配置される前記アウタチューブの一端部において、前記ワイヤの端縁は、前記水の流動方向でみて、前記アウタチューブの端縁よりも下流に位置していることを特徴とする請求項４に記載の熱交換器。
6. 更に、前記熱交換用パイプと直列に連結された二重管を備え、前記二重管は、前記水の流路の出口側に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の熱交換器。
7. 前記熱交換用パイプにおける前記水の流動方向は前記自然冷媒の流動方向とは反対であり、且つ、前記自然冷媒はＣＯ_２であることを特徴とする請求項６に記載の熱交換器。
8. 請求項４乃至７の何れか１項に記載の熱交換器を備えたことを特徴とする自然冷媒ヒートポンプ装置。

Images