JP2010223568A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、熱交換する一方の流体の流通路をキャピラリーチューブ(銅製細管)で形成した熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a heat exchanger in which a flow path of one fluid for heat exchange is formed by a capillary tube (copper thin tube).
冷媒を用いたヒートポンプ式給湯機用の熱交換器等、高温高圧のガス冷媒の流通路をキャピラリーチューブで形成した熱交換器がある。ヒートポンプ式給湯機用の熱交換器は、キャピラリーチューブを用いることで高圧冷媒に耐える構造とし、ガス冷媒が流通する一次側と、被加熱流体の水が流通する二次側とで熱交換し、水を加熱して給湯するものである。 There is a heat exchanger in which a flow path of a high-temperature and high-pressure gas refrigerant is formed by a capillary tube, such as a heat exchanger for a heat pump type hot water heater using a refrigerant. The heat exchanger for the heat pump type hot water heater has a structure that can withstand high-pressure refrigerant by using a capillary tube, and exchanges heat between the primary side through which the gas refrigerant flows and the secondary side through which water of the fluid to be heated flows. Water is supplied by heating water.
従来、こうした熱交換器として、キャピラリーチューブと水が流通する管体とをコイル巻きして螺旋状に形成し、互いに当接させた構造のものがあり、その要部を図5に示す。図に示すように、この熱交換器は、コイル巻きしたキャピラリーチューブ1と管体2とを互いに当接させた状態で、管体2でキャピラリーチューブ1を上下で挟んだサンドイッチ構造としたものである。また、管体2に扁平管を用いて当接面積を増大させ、熱交換に寄与する伝熱面積の増大を図ったものも提案されている。 Conventionally, as such a heat exchanger, there is a structure in which a capillary tube and a pipe body through which water flows are coiled and formed into a spiral shape and brought into contact with each other, and the main part thereof is shown in FIG. As shown in the figure, this heat exchanger has a sandwich structure in which a
図に示した従来構造の熱交換器は、コイル巻きしたキャピラリーチューブ1と管体2を絡ませて組み立て、組立品を加熱炉内に投入し、ろう付して製作されている。この製作工程において、両管1、2が互いに当接するように、管体2にキャピラリーチューブ1を絡ませてサンドイッチ構造とする作業は極めて煩雑、手間を要し、組立作業性に著しく劣り、その結果、製作コストが高価であった。 The heat exchanger of the conventional structure shown in the drawing is manufactured by entangled a coiled
この発明は、熱交換する一方の流体の流通路をキャピラリーチューブで形成した熱交換器に関し、組立作業性、生産性の向上を図り、製作コストが安価な熱交換器を提案することを目的とするものである。また、キャピラリーチューブを流通する一方の流体と、これと熱交換する他方の流体との伝熱面積の増大を図り、小型で熱効率に優れた新規構成の熱交換器を提案することを目的とするものである。 The present invention relates to a heat exchanger in which a flow path of one fluid to be heat-exchanged is formed by a capillary tube, and an object thereof is to propose a heat exchanger that improves assembly workability and productivity and is inexpensive to manufacture. To do. Another object of the present invention is to propose a heat exchanger with a new configuration that is small and excellent in thermal efficiency by increasing the heat transfer area between one fluid flowing through the capillary tube and the other fluid that exchanges heat with the fluid. Is.
こうした目的を達成するため、この発明の熱交換器は、熱交換する一方の流体の流通路をキャピラリーチューブ10で形成し、他方の流体の流通路を管体20で形成し、両管10、20を互いに当接させた熱交換器において、両管10、20をコイル巻きして螺旋状に形成し、管体20の外周面又は内周面にキャピラリーチューブ10が当接するように、それぞれのコイルの径を設定する。そして、両管10、20をその螺旋の開口端から挿通して組み立て、組立品を加熱炉でろう付けして接合したことを特徴とする者である。 In order to achieve such an object, in the heat exchanger of the present invention, one fluid flow passage for heat exchange is formed by the
また、このように構成した熱交換器において、管体20を扁平管で形成し、当接面積の増大を図るものである。 Moreover, in the heat exchanger comprised in this way, the
この発明の熱交換器は、キャピラリーチューブ10と管体20をコイル巻きして螺旋状に形成し、両管10、20をその螺旋の開口端から挿通して極めて容易に組み立てられ、この組立品を加熱炉内に投入してろう付し、管体20の外周面又は内周面にキャピラリーチューブ10が接合される。したがって、組立作業性、生産性に優れるとともに、特別な設備を要せずに簡易治具で組立可能であり、従来構造の熱交換器と比べて製作コストを大幅に低廉化することができる。 The heat exchanger according to the present invention is formed in a spiral shape by winding the
また、キャピラリーチューブ10と管体20をコイル巻きして螺旋状に形成したので、熱交換する両流体の流通路が極めて長尺に形成されるとともに、管体20の外周面又は内周面の全面にキャピラリーチューブ10が当接するので、キャピラリーチューブを流通する一方の流体と、これと熱交換する他方の流体との伝熱面積の飛躍的な増大が図られ、極めて熱効率に優れるものである。 In addition, since the
また、この発明の熱交換器は、コンパクトな円筒形に形成され、熱関連装置への設置等の取り扱いに優れるとともに、筒体の外径及び長さの設定で各種装置の仕様に対応可能であり、モジュール化し、要求能力に応じてこれを複数本直列又は並列に接続するなどの適用も容易である。 In addition, the heat exchanger of the present invention is formed in a compact cylindrical shape, is excellent in handling such as installation in a heat-related device, and can correspond to the specifications of various devices by setting the outer diameter and length of the cylindrical body. Yes, it is easy to apply modularization and connecting a plurality of them in series or in parallel according to the required capacity.
また、管体20を扁平管で形成することで当接面積の増大が図られ、熱交換に寄与する伝熱面積のさらなる増大を図ることができる。 Moreover, the contact area can be increased by forming the
以下に、この発明の具体的な実施形態を図面の実施例に基づいて説明する。 In the following, specific embodiments of the present invention will be described based on examples of the drawings.
図1から3に示す熱交換器は、この発明の最初の実施例で、高温高圧のガス冷媒の流通路をキャピラリーチューブ10で形成し、被加熱流体である水の流通路を管体20で形成し、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である。管体20には断面が略矩形の扁平管が用いられ、キャピラリーチューブ10と管体20はコイル巻きして螺旋状に形成され、管体20の外周面にキャピラリーチューブ10が接合されている。 The heat exchanger shown in FIGS. 1 to 3 is the first embodiment of the present invention, wherein the flow path of the high-temperature and high-pressure gas refrigerant is formed by the
キャピラリーチューブ10の一端に入口ヘッダー12、他端に出口ヘッダー13が設けられ、入口ヘッダー12から出口ヘッダー13に至るガス冷媒の流通路が形成され、管体20の一端に入口管22、他端に出口管23が設けられ、入口管22から出口管23に至る水の流通路が形成されている。図1の矢印に示すように、両者の流れ方向は逆方向とされ、ガス冷媒と水はクロスして流通する。キャピラリーチューブ10の外周には、熱ドラフト防止のための断熱材15が必要に応じて設けられる。 An
この熱交換器において、キャピラリーチューブ10と管体20のコイルの径は、管体20の外周面にキャピラリーチューブ10が当接するように設定されている。そして、図2に示すように、両管10、20をその螺旋の開口端から挿通し、それぞれの管端に、入口ヘッダー12、出口ヘッダー13、入口管22、出口管23を設け、ろう材を設置して組み立て、所定治具で固定した組立品を加熱炉内に投入し、ろう付して製作される。 In this heat exchanger, the diameters of the coils of the
図4はこの発明の他の実施例で、キャピラリーチューブ10と管体20をコイル巻きして螺旋状に形成し、管体20の内周面にキャピラリーチューブ10を接合したものである。この熱交換器は、キャピラリーチューブ10と管体20のコイルの径は、管体20の内周面にキャピラリーチューブ10が当接するように設定され、両管10、20をその螺旋の開口端から挿通して組み立て、前例と同様に、組立品を加熱炉でろう付けして製作される。本例の場合、被加熱流体である水の流通路が外側となるので、熱ドラフトが軽減され、断熱材15を不要としてもよい。 FIG. 4 shows another embodiment of the present invention in which a
なお、実施例では、管体20の外周面又は内周面の一方にキャピラリーチューブ10を接合したが、両面にキャピラリーチューブ10を接合し、キャピラリーチューブ10を流通する流体の流れを並列に形成することもできる。また、熱交換する流体はガス冷媒、水に限られず、この発明の熱交換器は、加熱、吸熱、冷却等の様々な熱関連装置に適用可能である。 In the embodiment, the
10 キャピラリーチューブ
20 管体10
Claims (2)
両管10、20をコイル巻きして螺旋状に形成し、管体20の外周面又は内周面にキャピラリーチューブ10が当接するように、それぞれのコイルの径を設定し、
両管10、20をその螺旋の開口端から挿通して組み立て、組立品を加熱炉でろう付けして接合したことを特徴とする熱交換器。In a heat exchanger in which one fluid flow passage for heat exchange is formed by the capillary tube 10 and the other fluid flow passage is formed by the tube body 20, and both the tubes 10 and 20 are in contact with each other,
Both tubes 10 and 20 are coiled to form a spiral shape, and the diameter of each coil is set so that the capillary tube 10 abuts on the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the tube body 20;
A heat exchanger characterized in that both pipes 10 and 20 are inserted and assembled from the open end of the spiral, and the assembly is brazed in a heating furnace and joined.
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JP2014228181A (en) * | 2013-05-21 | 2014-12-08 | 株式会社アタゴ製作所 | Heat exchanger |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2003254684A (en) * | 2002-03-04 | 2003-09-10 | Atago Seisakusho:Kk | Heat exchanger |
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