JP2013044441A - 2重管式熱交換器及びそれを備えたヒートポンプ温水生成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱媒流体の流路である内管9と、前記内管9の外方に配設した外管10とを備え、前記内管9と前記外管10との間に、冷媒を前記熱媒流体と対向流となるように流すとともに、冷媒が過熱領域から凝縮領域にあたる冷媒入口2重管(30a、30b)は流路を複数に分岐し、冷媒が凝縮領域から過冷却領域にあたる冷媒出口2重管30cは、前記冷媒入口2重管(30a、30b)よりも分岐数を少なくし、前記冷媒入口2重管(30a、30b)と前記冷媒出口2重管30cとを接続して形成した2重管式熱交換器。
【選択図】図1
Description
ために、熱媒流体側の圧損が多大となるという課題を有している。
、その間に加熱、昇温することとなり、高温となり浮力のついた熱媒流体を上方から排出することで、熱媒流体を搬送する循環ポンプの入力低減、それに伴う騒音低減を実現できる。
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるヒートポンプ温水生成装置の水冷媒熱交換器の構成図、図2は同じくヒートポンプ温水生成装置の水冷媒熱交換器の三面図を示した外観図、図3、図4は同じく、ヒートポンプ温水生成装置の水冷媒熱交換器の要部断面図である。
吐出配管12と接続される、冷媒入口管27がある。この冷媒入口管27の先に、2箇所に分岐された分岐入口管5aがある。
れており、デッドスペースを用いて分岐、合流を行うことで、コンパクトな形状となるようにしてある。
管10a、冷媒入口2重管B30bの外管10bの内径、φbは冷媒出口側(熱媒流体入口側)である冷媒出口2重管30cの外管10cの内径を示し、φcは冷媒入口側(熱媒流体出口側)である内管9a、9bの内径、φdは冷媒出口側(熱媒流体入口側)である内管9cの内径を示している。
入口側が過熱領域となり、略中間部より管接続部分である合流中間管5bまでは凝縮領域、2分岐から1分岐となった、冷媒出口2重管30c部分では、凝縮領域から過冷却領域となっていることがわかる。
そのため、冷媒の比較的高温領域において、単位長さ当りの表面積を上げることは、熱伝達率を上げることとなり、水あるいは不凍液などの熱媒流体の昇温が効率的に行われることとなる。
55℃では0.6×10−3Pa・sと半減する。そのため、冷媒入口側(熱媒流体出口側)では、水あるいは不凍液などの熱媒流体は加熱され高温となっているので、熱媒流体側の圧損は低下する方向である。それに対して、冷媒入口側(熱媒流体出口側)の内管9a、9bの内径φcを、冷媒出口側の内管9cの内径φdよりも小さくしていても、熱媒流体側の圧損が増すことにはならない。
4も内面凸状突起物入口33より単位長さ当たりの表面積を同等もしくは小さくしている。
5a 分岐入口管
5b 合流中間管
5c 接続管
9 内管
10 外管
27 冷媒入口管
28 熱媒流体入口管
29 熱媒流体出口管
30 2重管
30a 冷媒入口2重管A
30b 冷媒入口2重管B
30c 冷媒出口2重管
Claims (7)
- 熱媒流体の流路である内管と、前記内管の外方に配設した外管とを備え、前記内管と前記外管との間に、冷媒を前記熱媒流体と対向流となるように流すとともに、冷媒が過熱領域から凝縮領域にあたる冷媒入口2重管は流路を複数に分岐し、冷媒が凝縮領域から過冷却領域にあたる冷媒出口2重管は、前記冷媒入口2重管よりも分岐数を少なくし、前記冷媒入口2重管と前記冷媒出口2重管とを接続して形成した2重管式熱交換器。
- 螺旋状に巻いて多段に配するとともに、前記冷媒入口2重管を、前記冷媒出口2重管よりも上方に配設したことを特徴とする請求項1に記載の2重管式熱交換器。
- 前記冷媒入口2重管の内管の内径を、前記冷媒出口2重管の内管の内径よりも小さくしたことを特徴とする請求項1または2に記載の2重管式熱交換器。
- 前記冷媒入口2重管の内管と外管との平均間隙寸法を、前記冷媒出口2重管の内管と外管との平均間隙寸法と同等、あるいは、それよりも小さくしたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の2重管式熱交換器。
- 前記内管の外周面に凸状部を複数設けるとともに、前記冷媒入口2重管側に設けられた前記凸状突部の単位長さ当たりの表面積を、前記冷媒出口2重管側に設けられた前記凸状部の単位長さ当たりの表面積と同等、あるいは、それよりも大きくしたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の2重管式熱交換器。
- 前記冷媒入口2重管の内管の内周面に凸状部を複数設けるとともに、前記冷媒出口2重管側の内管の内周面には、前記冷媒入口2重管に設けた凸状部の単位長さ当たりの表面積よりも小さくなるように凸状部を設けるか、あるいは、凸状部を設けないことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の2重管式熱交換器。
- 前記請求項1〜6のいずれか1項に記載の2重管式熱交換器にて、水を加熱する構成としたことを特徴とするヒートポンプ温水生成装置。
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