JP2015102290A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、一般的には、熱交換器に関し、より特定的には、ヒートポンプ式給湯暖房機に用いられる熱交換器に関する。 The present invention generally relates to a heat exchanger, and more particularly to a heat exchanger used in a heat pump hot water heater.
従来の熱交換器に関して、たとえば、特開2009−243747号公報には、冷媒の熱を結果的に給湯用配管の水よりも床暖房用配管の水に多く伝達させることを目的とした、ヒートポンプ式給湯暖房機が開示されている(特許文献1)。特許文献1に開示されたヒートポンプ式給湯暖房機の熱交換器では、ヒートポンプサイクルに循環される冷媒が流通する冷媒配管と、床暖房回路に循環される水または不凍液が流通する床暖房用配管と、給湯回路に供される水が流通する給湯用配管とが、挙げた順に繰り返し接触して積層されている。
Regarding a conventional heat exchanger, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-243747 discloses a heat pump that aims to transmit more heat of refrigerant to water in a floor heating pipe than water in a hot water supply pipe as a result. A hot water heater is disclosed (Patent Document 1). In the heat exchanger of the heat pump hot water heater disclosed in
上述の特許文献1に開示されるように、ヒートポンプサイクルを循環する冷媒により、暖房用配管を流れる被加熱流体および給湯用配管を流れる水を加熱する熱交換器が知られている。
As disclosed in
このような熱交換器においては、一般的に、暖房運転よりも給湯運転の方が使用頻度が高くなる。また、暖房運転の場合、暖房回路を循環する被加熱流体が一度加熱されれば、その後の冷媒から被加熱流体への熱移動は被加熱流体を保温する程度で足りるという事情がある。これらの理由から、暖房運転と比較して高効率で給湯運転が可能な熱交換器が求められている。 In such a heat exchanger, the use frequency is generally higher in the hot water supply operation than in the heating operation. In the heating operation, once the heated fluid circulating in the heating circuit is heated once, the heat transfer from the refrigerant to the heated fluid is sufficient to keep the heated fluid warm. For these reasons, there is a need for a heat exchanger that can perform hot water supply operation more efficiently than heating operation.
また別に、上述の特許文献1に開示されたヒートポンプ式給湯暖房機の熱交換器では、冷媒配管、床暖房用配管および給湯用配管が、繰り返し接触して積層されている。このように積層された配管をトラック状や波形状に湾曲させて熱交換器に収めようとする場合、配管の曲げ半径の制約が生じることがある。熱交換器の小型化を図るために、配管構造の改善が求められている。
In addition, in the heat exchanger of the heat pump hot water supply / air heater disclosed in
そこでこの発明の1つの目的は、上記の課題を解決することであり、暖房運転と比較して高効率で給湯運転が可能な熱交換器を提供することである。また、この発明の別の目的は、上記の課題を解決することであり、小型化が図られる熱交換器を提供することである。 Accordingly, one object of the present invention is to solve the above-described problem, and to provide a heat exchanger capable of performing a hot water supply operation with higher efficiency than the heating operation. Another object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a heat exchanger that can be miniaturized.
この発明の1つの局面に従った熱交換器は、ヒートポンプサイクルを循環する冷媒が流れる冷媒配管と、冷媒配管を流れる冷媒と熱交換する水が流れ、給湯端末に接続される給湯用配管と、冷媒配管を流れる冷媒と熱交換する被加熱流体が流れ、暖房装置に接続される暖房用配管とを備える。冷媒配管は、給湯用配管の外周面に螺旋状に巻き付けられる。暖房用配管は、冷媒配管に対してその内周側に配置された給湯用配管とは反対側の外周側から冷媒配管に接触する。 A heat exchanger according to one aspect of the present invention includes a refrigerant pipe through which a refrigerant circulating in a heat pump cycle flows, water for heat exchange with the refrigerant flowing through the refrigerant pipe, and a hot water supply pipe connected to a hot water supply terminal; A fluid to be heated that exchanges heat with the refrigerant flowing through the refrigerant pipe flows, and includes a heating pipe connected to the heating device. The refrigerant pipe is spirally wound around the outer peripheral surface of the hot water supply pipe. The heating pipe contacts the refrigerant pipe from the outer peripheral side opposite to the hot water supply pipe disposed on the inner peripheral side of the refrigerant pipe.
このように構成された熱交換器によれば、冷媒配管を流れる冷媒と暖房用配管を流れる被加熱流体との間の熱交換よりも、冷媒配管を流れる冷媒と給湯用配管を流れる水との間の熱交換を促進させることができる。これにより、暖房運転と比較して、高効率で給湯運転が可能な熱交換器を実現できる。 According to the heat exchanger configured in this way, the heat exchange between the refrigerant flowing through the refrigerant pipe and the water flowing through the hot water supply pipe is more performed than the heat exchange between the refrigerant flowing through the refrigerant pipe and the heated fluid flowing through the heating pipe. Heat exchange between them can be promoted. Thereby, compared with heating operation, the heat exchanger which can perform hot water supply operation with high efficiency is realizable.
また好ましくは、暖房用配管は、給湯用配管と平行に延びる。このように構成された熱交換器によれば、暖房運転と比較して、高効率で給湯運転が可能な熱交換器を実現できる。 Preferably, the heating pipe extends in parallel with the hot water supply pipe. According to the heat exchanger comprised in this way, the heat exchanger which can perform hot water supply operation with high efficiency compared with heating operation is realizable.
また好ましくは、給湯用配管は、その外周面に螺旋状に延びる凹部が形成される蛇腹形状を有する。冷媒配管は、凹部に沿って巻き付けられる。このように構成された熱交換器によれば、冷媒配管を流れる冷媒と給湯用配管を流れる水との間の熱交換をさらに促進させることができる。 Preferably, the hot water supply pipe has a bellows shape in which a concave portion extending spirally is formed on the outer peripheral surface thereof. The refrigerant pipe is wound along the recess. According to the heat exchanger comprised in this way, the heat exchange between the refrigerant | coolant which flows through refrigerant | coolant piping, and the water which flows through the hot water supply piping can further be accelerated | stimulated.
この発明の別の局面に従った熱交換器は、ヒートポンプサイクルを循環する冷媒が流れる冷媒配管と、冷媒配管を流れる冷媒と熱交換する水が流れ、給湯端末に接続される給湯用配管と、冷媒配管を流れる冷媒と熱交換する被加熱流体が流れ、暖房装置に接続される暖房用配管とを備える。給湯用配管は、平板状の筺体形状を有する。冷媒配管は、給湯用配管の外表面に巻き回される。暖房用配管は、冷媒配管に対してその内側に配置された給湯用配管とは反対側の外側から冷媒配管に接触する。 A heat exchanger according to another aspect of the present invention includes a refrigerant pipe through which a refrigerant circulating in a heat pump cycle flows, water for heat exchange with the refrigerant flowing through the refrigerant pipe, and a hot water supply pipe connected to a hot water supply terminal, A fluid to be heated that exchanges heat with the refrigerant flowing through the refrigerant pipe flows, and includes a heating pipe connected to the heating device. The hot water supply pipe has a flat frame shape. The refrigerant pipe is wound around the outer surface of the hot water supply pipe. The heating pipe contacts the refrigerant pipe from the outer side opposite to the hot water supply pipe arranged inside the refrigerant pipe.
このように構成された熱交換器によれば、冷媒配管に対して給湯用配管および暖房用配管が熱的に結合された構造を、コンパクトに構成することができる。これにより、小型化が図られる熱交換器を実現できる。 According to the heat exchanger configured as described above, a structure in which the hot water supply pipe and the heating pipe are thermally coupled to the refrigerant pipe can be configured in a compact manner. Thereby, a heat exchanger that can be miniaturized can be realized.
また好ましくは、冷媒配管は、冷媒が分流して流れる複数の分流管を含む。複数の分流管は、並列に接続された状態で給湯用配管の外表面に巻き回される。 Preferably, the refrigerant pipe includes a plurality of branch pipes through which the refrigerant flows. The plurality of shunt pipes are wound around the outer surface of the hot water supply pipe while being connected in parallel.
このように構成された熱交換器によれば、冷媒配管の配索が容易となるため、熱交換器をさらに小型化することができる。 According to the heat exchanger configured as described above, the refrigerant pipe can be easily routed, so that the heat exchanger can be further downsized.
以上に説明したように、この発明に従えば、暖房運転と比較して高効率で給湯運転が可能な熱交換器を提供することができる。また、この発明に従えば、小型化が図られる熱交換器を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a heat exchanger capable of performing a hot water supply operation with higher efficiency than the heating operation. Moreover, according to this invention, the heat exchanger which can attain size reduction can be provided.
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals.
(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1における水熱交換器を備えるヒートポンプ式給湯暖房機の回路構成を示す図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a heat pump type hot water heater provided with a water heat exchanger according to
図1を参照して、ヒートポンプ式給湯暖房機10は、給湯機能および暖房機能を有する。暖房機能とは、加熱された被加熱流体を用いて居住設備等を暖める機能を意味する。本実施の形態では、ヒートポンプ式給湯暖房機10が床を暖める床暖房機能を有するが、これに限定されるものではない。
Referring to FIG. 1, heat pump
ヒートポンプ式給湯暖房機10は、その回路構成として、ヒートポンプサイクルを構成し、冷媒が循環する冷凍回路21と、水が流通する給湯回路31と、被加熱流体が流通する床暖房回路41とを有する。給湯回路31を流通する水および床暖房回路41を流通する被加熱流体は、冷凍回路21を循環する冷媒との熱交換によって加熱される。
The heat pump
冷凍回路21には、冷媒が循環する循環路をなす。冷媒としては、たとえば、HC(ハイドロカーボン:イソブタンやプロパンなど)やHFC(ハイドロフルオロカーボン:R410AやR32など)、炭酸ガス(CO2)が利用される。
The
冷凍回路21には、室外空気(空気−冷媒)熱交換器25、水(水,被加熱流体−冷媒)熱交換器51、圧縮機22および膨張弁24が設けられている。室外空気熱交換器25は、冷凍回路21を循環する冷媒と、室外空間の空気との間で熱交換を行なう。水熱交換器51は、冷凍回路21を循環する冷媒と、給湯回路31を流通する水および/または床暖房回路41を流通する被加熱流体との間で熱交換を行なう。
The
冷凍回路21の経路上において、圧縮機22は、室外空気熱交換器25と水熱交換器51との間に配置されている。圧縮機22は、室外空気熱交換器25から送られる冷媒を圧縮し、水熱交換器51に向けて送り出す。冷凍回路21の経路上において、膨張弁24は、水熱交換器51と室外空気熱交換器25との間に配置されている。膨張弁24は、室外空気熱交換器25および水熱交換器51を挟んで、圧縮機22の反対側に配置されている。膨張弁24は、水熱交換器51から送られる冷媒を減圧し、室外空気熱交換器25に向けて送り出す。
On the path of the
給湯回路31の経路上には、前述の水熱交換器51が設けられている。給湯回路31の一端(給湯回路31における水流れの上流端)には、給湯回路31を水の供給源に接続するための水接続口35が設けられ、給湯回路31の他端(給湯回路31における水流れの下流端)は、シャワーや浴槽などの給湯端末34に接続されている。なお、このような回路構成に限られず、給湯回路31の経路上には、温水を貯留するための貯湯タンクが設けられてもよい。
On the path of the hot water supply circuit 31, the above-described
床暖房回路41は、被加熱流体が循環する循環路をなす。被加熱流体としては、たとえば、水や不凍液(ブライン)が利用される。
The
床暖房回路41の経路上には、前述の水熱交換器51と、床暖房装置42と、循環ポンプ43とが設けられている。床暖房装置42は、加熱後の被加熱流体を床下に流通させることによって床暖房を実現する装置である。循環ポンプ43は、水熱交換器51と床暖房装置42と間で被加熱流体を循環させるためのポンプである。なお、このような回路構成に限られず、床暖房回路41の経路上には、ガス熱源機等の別の熱源がさらに設けられてもよい。
On the path of the
冷凍回路21における冷媒流れについて説明すると、まず、圧縮機22にて冷媒が断熱圧縮される。圧縮されるに従って冷媒の圧力と温度とが上昇し、高温高圧の過熱蒸気になって、冷媒は圧縮機22から吐出される。圧縮機22から流出した冷媒は、水熱交換器51に流入する。冷媒は、水熱交換器51において、給湯回路31を流通する水および/または床暖房回路41を流通する被加熱流体に放熱し、冷却されることによって、凝縮(液化)する。
The refrigerant flow in the
水熱交換器51において加熱された水は、温水となって給湯端末34に供給される。水熱交換器51において加熱された被加熱流体は、床暖房装置42に供給される。
The water heated in the
水熱交換器51から流出した冷媒は、膨張弁24に向かう。膨張弁24において、過冷却液状態の冷媒は絞り膨張され、温度と圧力とが低下して、低温低圧の気液混合状態の湿り蒸気となる。膨張弁24から流出した冷媒は、室外空気熱交換器25に向かう。膨張弁24から送られた気液混合状態の冷媒は、室外空気熱交換器25において室外空間の空気から吸熱することによって、蒸発する。その後、気相の冷媒は、圧縮機22において再び断熱圧縮される。
The refrigerant that has flowed out of the
冷媒はこのようなサイクルに従って、圧縮、凝縮、絞り膨張、蒸発の状態変化を連続的に繰り返す。 In accordance with such a cycle, the refrigerant continuously repeats the compression, condensation, throttle expansion, and evaporation state changes.
なお、図1中の矢印に示すように、水熱交換器51においては、冷媒回路21の冷媒の流れ方向と、給湯回路31の水の流れ方向および床暖房回路41の被加熱流体の流れ方向とが、逆方向に設定されるのが一般的である。
As shown by arrows in FIG. 1, in the
図2は、図1中の水熱交換器の配管構造を示す図である。図3は、図2中の水熱交換器の配管構造のうちの給湯用配管を示す図である。図4は、図2中の水熱交換器の配管構造のうちの給湯用配管および冷媒配管を示す図である。続いて、図1中のヒートポンプ式給湯暖房機10が備える水熱交換器51の配管構造について説明する。
FIG. 2 is a diagram showing a piping structure of the water heat exchanger in FIG. FIG. 3 is a view showing a hot water supply pipe in the pipe structure of the water heat exchanger in FIG. 2. 4 is a diagram showing a hot water supply pipe and a refrigerant pipe in the pipe structure of the water heat exchanger in FIG. Then, the piping structure of the
図2から図4を参照して、水熱交換器51は、給湯用配管71、冷媒配管61および暖房用配管81を有する。
2 to 4, the
給湯用配管71には、図1中の給湯回路31を流通する水(温水)が流れる。給湯用配管71は、水熱交換器51において給湯回路31を構成している。冷媒配管61には、図1中の冷凍回路21を循環する冷媒が流れる。冷媒配管61は、水熱交換器51において冷凍回路21を構成している。暖房用配管81には、図1中の床暖房回路41を循環する被加熱流体が流れる。暖房用配管81は、水熱交換器51において床暖房回路41を構成している。
Water (hot water) flowing through the hot water supply circuit 31 in FIG. 1 flows through the hot
給湯用配管71および暖房用配管81は、冷媒配管61に対して熱的に結合されている。
The hot
給湯用配管71は、パイプ材(材質として、たとえば銅など)から形成されている。給湯用配管71は、外周面71aを有する。給湯用配管71は、トラック形状やミアンダ形状に延びることにより平面的に配索されている。(なお、図中には、給湯用配管71が直線に配索された部分が示されている。)
冷媒配管61は、パイプ材(材質として、たとえば銅など)から形成されている。冷媒配管61は、給湯用配管71の外周面71aに螺旋状に巻き付けられている。冷媒配管61は、給湯用配管71の外周面71a上を周回しながら、給湯用配管71の延伸方向に沿って延びている。冷媒配管61は、給湯用配管71の外周面71a上を周回する間、連続的に外周面71aに接触している。なお、生産上の誤差により冷媒配管61が外周面71aから微小に浮くなどして、非接触部が生じる可能性があるが、このような状態を含めて、冷媒配管61が連続的に外周面71aに接触しているといっている。給湯用配管71は、螺旋状に延びる冷媒配管61の内周側に配置されている。
The hot
特に本実施の形態では、冷媒配管61は、給湯用配管71が延びる方向において所定の間隔を設けるように、給湯用配管71の外周面71aに螺旋状に巻き付けられている。すなわち、冷媒配管61は、給湯用配管71が延びる方向に隣り合う位置で冷媒配管61同士が互いに接触しないように設けられている。このような構成によれば、給湯用配管71が延びる方向において冷媒配管61同士が熱交換することが抑制されるため、冷媒配管61と、給湯用配管71および暖房用配管81との間でより効率的に熱交換することができる。
Particularly in the present embodiment, the
なお、このような構成に限られず、冷媒配管61は、給湯用配管71が延びる方向において互いに接触するように給湯用配管71の外周面71aに螺旋状に巻き付けられてもよい。
In addition, it is not restricted to such a structure, The refrigerant | coolant piping 61 may be helically wound around the outer
暖房用配管81は、パイプ材(材質として、たとえば銅など)から形成されている。暖房用配管81は、螺旋状に延びる冷媒配管61の外周側に配置されている。暖房用配管81は、冷媒配管61に対してその内周側に配置された給湯用配管71とは反対側の外周側から冷媒配管61に接触している。暖房用配管81は、給湯用配管71と平行に延びている。暖房用配管81は、その延びる方向において断続的に冷媒配管61と接触している。
The
暖房用配管81は、平面的に配索された給湯用配管71の側面側に設けられてもよいし、平面的に配索された給湯用配管71と同一平面内に設けられてもよい。
The
本実施の形態では、暖房用配管81が、被加熱流体が分流して流れる分流管81Aおよび分流管81Bとして設けられている。分流管81Aと分流管81Bとは、給湯用配管71の外周上でその周方向に互いに間隔を設けて配置されている。暖房用配管81は、1本のみ設けられてもよいし、3本以上の複数本設けられてもよい。なお、暖房用配管81が分流管81A,81Bとして設けられているのは、水熱交換器51においてであり、たとえば、図1中において循環ポンプ43に連結される位置では、1本の暖房用配管81として設けられている。
In the present embodiment, the
このような構成によれば、冷媒配管61の一定長さ当たりにおいて、冷媒配管61と給湯用配管71との接触長さが、冷媒配管61と暖房用配管81との接触長さよりも大きくなる。これにより、冷媒配管61を流れる冷媒と暖房用配管81を流れる被加熱流体との間の熱交換よりも、冷媒配管61を流れる冷媒と給湯用配管71を流れる水との間の熱交換を促進させることができる。結果、暖房運転と比較して高効率で給湯運転を行なうことができる。
According to such a configuration, the contact length between the
以上に説明した、この発明の実施の形態1における水熱交換器51の構造についてまとめて説明すると、本実施の形態における熱交換器としての水熱交換器51は、ヒートポンプサイクルを循環する冷媒が流れる冷媒配管61と、冷媒配管61を流れる冷媒と熱交換する水が流れ、給湯端末34に接続される給湯用配管71と、冷媒配管61を流れる冷媒と熱交換する被加熱流体が流れ、暖房装置としての床暖房装置42に接続される暖房用配管81とを備える。冷媒配管61は、給湯用配管71の外周面71aに螺旋状に巻き付けられる。暖房用配管81は、冷媒配管61に対してその内周側に配置された給湯用配管71とは反対側の外周側から冷媒配管61に接触する。
When the structure of the
このように構成された、この発明の実施の形態1における水熱交換器51によれば、給湯用配管71の配管長さを伸ばすことなく、冬期以外にも使用頻度の高い給湯運転を高効率で行なうことができる。また、暖房運転に関しても、給湯運転と同じ熱交換器を用いて、床暖房装置42に加熱された被加熱流体を供給することができる。この際、たとえば、他の熱源を組み合わせて利用することにより、暖房運転の効率を向上させることができる。
According to the
(実施の形態2)
図5は、この発明の実施の形態2における水熱交換器の配管構造を示す図である。図6は、図5中の水熱交換器の配管構造のうちの給湯用配管を示す図である。図7は、図5中の水熱交換器の配管構造のうちの給湯用配管および冷媒配管を示す図である。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a diagram showing a piping structure of a water heat exchanger according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 6 is a view showing a hot water supply pipe in the pipe structure of the water heat exchanger in FIG. 5. FIG. 7 is a view showing a hot water supply pipe and a refrigerant pipe in the pipe structure of the water heat exchanger in FIG.
本実施の形態における水熱交換器は、実施の形態1における水熱交換器と比較して、基本的には同じ構造を備える。以下、重複する構造についてはその説明を繰り返さない。 The water heat exchanger in the present embodiment basically has the same structure as the water heat exchanger in the first embodiment. Hereinafter, the description of the overlapping structure will not be repeated.
図5から図7を参照して、本実施の形態における水熱交換器は、給湯用配管73、冷媒配管63および暖房用配管83を有する。
With reference to FIGS. 5 to 7, the water heat exchanger in the present embodiment includes a hot
給湯用配管73は、蛇腹状のパイプ材(材質として、たとえば銅など)から形成されている。給湯用配管73は、外周面73aを有する。給湯用配管73には、外周面73aに螺旋状に延びる凹部74が形成されている。冷媒配管63は、パイプ材から形成されている。冷媒配管63は、給湯用配管73の外周面73aに螺旋状に巻き付けられている。本実施の形態では、冷媒配管63が、螺旋状に延びる凹部74に沿って巻き付けられている。暖房用配管83は、実施の形態1における暖房用配管81と同じ形態で設けられている。
The hot
このような構成によれば、冷媒配管63と給湯用配管73との接触面積を増大させることにより、冷媒配管63を流れる冷媒と給湯用配管73を流れる水との間の熱交換をさらに促進させることができる。
According to such a configuration, the heat exchange between the refrigerant flowing through the
このように構成された、この発明の実施の形態2における水熱交換器によれば、実施の形態1に記載の効果を同様に奏することができる。
According to the hydrothermal exchanger in Embodiment 2 of this invention comprised in this way, the effect as described in
(実施の形態3)
図8は、この発明の実施の形態3における水熱交換器の配管構造を示す図である。図9は、図8中の矢印IXに示す方向から見た水熱交換器の配管構造を示す図である。図10は、図8中の水熱交換器の配管構造のうちの給湯用配管を示す断面図である。図11は、図8中の水熱交換器の配管構造のうちの給湯用配管および冷媒配管を示す図である。図12は、図11中の矢印XIIに示す方向から見た水熱交換器の配管構造を示す図である。
(Embodiment 3)
FIG. 8 is a diagram showing a piping structure of the water heat exchanger according to
本実施の形態における水熱交換器55は、実施の形態1における水熱交換器と比較して、基本的には同じ構造を備える。以下、重複する構造についてはその説明を繰り返さない。
The
図8から図12を参照して、本実施の形態における水熱交換器55は、給湯用配管75、冷媒配管65および暖房用配管85を有する。
With reference to FIGS. 8 to 12, the
給湯用配管75は、平板状の筺体形状を有する。本実施の形態では、給湯用配管75が、全体として、直方体の筺体形状を有する。給湯用配管75は、その正面視において縦方向の長さおよび横方向の長さよりも、奥行き方向の長さが小さくなる直方体の筺体形状を有する。給湯用配管75は、外表面75aを有する。給湯用配管75の材質としては、たとえば、銅が挙げられる。
The hot
給湯用配管75には、供給口78および排出口79が形成されている。供給口78および排出口79は、給湯用配管75の内部空間と連通している。給湯用配管75は、複数枚の隔壁77を有する。複数枚の隔壁77は、供給口78と排出口79との間で水が流れる流路がミアンダ状に延びるように、互いに間隔を設けて給湯用配管75の内部空間に配列されている。
A
冷媒配管65は、パイプ材(材質として、たとえば銅など)から形成されている。冷媒配管65は、給湯用配管75の外表面75aに巻き回されている。冷媒配管65は、給湯用配管75の外表面75aに複数回に渡って巻き回されている。冷媒配管65は、給湯用配管75の外表面75aに巻き回されながら上下方向に延びている。給湯用配管75は、複数回に渡って巻き回された冷媒配管65の内側に配置されている。
特に本実施の形態では、冷媒配管65は、冷媒配管65が全体として延びる上下方向において所定の間隔を設けるように、給湯用配管75の外表面75aに巻き回されている。すなわち、冷媒配管65は、上下方向に隣り合う位置で冷媒配管65同士が互いに接触しないように設けられている。このような構成によれば、上下方向において冷媒配管65同士が熱交換することが抑制されるため、冷媒配管65と、給湯用配管75および暖房用配管85との間でより効率的に熱交換することができる。
Particularly in the present embodiment, the
なお、このような構成に限られず、冷媒配管65は、冷媒配管65が全体として延びる上下方向において互いに接触するように、給湯用配管75の外表面75aに巻き回されてもよい。
In addition, it is not restricted to such a structure, The refrigerant | coolant piping 65 may be wound around the
本実施の形態では、冷媒配管65が、冷媒が分流して流れる分流管65Aおよび分流管65Bとして設けられている。分流管65Aと分流管65Bとは、並列に接続された状態で給湯用配管75の外表面75aに巻き回されている。冷媒配管65は、1本のみ設けられてもよいし、3本以上の複数本設けられてもよい。なお、冷媒配管65が分流管65A,65Bとして設けられているのは、水熱交換器55においてであり、たとえば、図1中において膨張弁24や圧縮機22に連結される位置では、1本の冷媒配管65として設けられている。
In the present embodiment, the
暖房用配管85は、パイプ材(材質として、たとえば銅など)から形成されている。暖房用配管85は、複数回に渡って巻き回された冷媒配管65の外側に配置されている。暖房用配管85は、冷媒配管65に対してその内側に配置された給湯用配管75とは反対側の外側から冷媒配管65に接触している。暖房用配管85は、冷媒配管65と平行に延びている。暖房用配管85は、冷媒配管65を介して、給湯用配管75の外表面75aに巻き回されている。
The
このような構成によれば、給湯用配管75を水熱交換器55の外観に対応した平板状の筺体形状で設け、その給湯用配管75の外表面75aに冷媒配管65および暖房用配管85を順に巻き回すことによって、冷媒配管65に対して給湯用配管75および暖房用配管85が熱的に結合された構造をコンパクトに構成することができる。
According to such a configuration, the hot
以上に説明した、この発明の実施の形態3における水熱交換器55の構造についてまとめて説明すると、本実施の形態における熱交換器としての水熱交換器55は、ヒートポンプサイクルを循環する冷媒が流れる冷媒配管65と、冷媒配管65を流れる冷媒と熱交換する水が流れ、給湯端末34に接続される給湯用配管75と、冷媒配管65を流れる冷媒と熱交換する被加熱流体が流れ、暖房装置としての床暖房装置42に接続される暖房用配管85とを備える。給湯用配管75は、平板状の筺体形状を有する。冷媒配管65は、給湯用配管75の外表面75aに巻き回される。暖房用配管85は、冷媒配管65に対してその内側に配置された給湯用配管75とは反対側の外側から冷媒配管65に接触する。
The structure of the
このように構成された、この発明の実施の形態3における水熱交換器55によれば、水熱交換器55の小型化を図ることができる。
According to the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
この発明は、主に、ヒートポンプ式給湯暖房機が備える熱交換器に利用される。 The present invention is mainly used for a heat exchanger provided in a heat pump hot water supply / room heater.
10 ヒートポンプ式給湯暖房機、21 冷凍回路、22 圧縮機、24 膨張弁、25 室外空気熱交換器、31 給湯回路、34 給湯端末、35 水接続口、41 床暖房回路、42 床暖房装置、43 循環ポンプ、51 水熱交換器、61,63,65 冷媒配管、65A,65B,81A,81B 分流管、71,73,75 給湯用配管、71a,73a 外周面、74 凹部、75a 外表面、77 隔壁、78 供給口、79 排出口、81,83,85 暖房用配管。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記冷媒配管を流れる冷媒と熱交換する水が流れ、給湯端末に接続される給湯用配管と、
前記冷媒配管を流れる冷媒と熱交換する被加熱流体が流れ、暖房装置に接続される暖房用配管とを備え、
前記冷媒配管は、前記給湯用配管の外周面に螺旋状に巻き付けられ、
前記暖房用配管は、前記冷媒配管に対してその内周側に配置された前記給湯用配管とは反対側の外周側から前記冷媒配管に接触する、熱交換器。 Refrigerant piping through which the refrigerant circulating in the heat pump cycle flows;
Water for heat exchange with the refrigerant flowing through the refrigerant pipe flows, and a hot water supply pipe connected to the hot water supply terminal,
A heated fluid that exchanges heat with the refrigerant flowing through the refrigerant pipe flows, and includes a heating pipe connected to the heating device,
The refrigerant pipe is spirally wound around an outer peripheral surface of the hot water supply pipe,
The heating pipe is a heat exchanger that contacts the refrigerant pipe from an outer peripheral side opposite to the hot water supply pipe disposed on the inner peripheral side of the refrigerant pipe.
前記冷媒配管は、前記凹部に沿って巻き付けられる、請求項1または2に記載の熱交換器。 The hot water supply pipe has a bellows shape in which a concave portion extending spirally is formed on the outer peripheral surface thereof,
The heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the refrigerant pipe is wound along the concave portion.
前記冷媒配管を流れる冷媒と熱交換する水が流れ、給湯端末に接続される給湯用配管と、
前記冷媒配管を流れる冷媒と熱交換する被加熱流体が流れ、暖房装置に接続される暖房用配管とを備え、
前記給湯用配管は、平板状の筺体形状を有し、
前記冷媒配管は、前記給湯用配管の外表面に巻き回され、
前記暖房用配管は、前記冷媒配管に対してその内側に配置された前記給湯用配管とは反対側の外側から前記冷媒配管に接触する、熱交換器。 Refrigerant piping through which the refrigerant circulating in the heat pump cycle flows;
Water for heat exchange with the refrigerant flowing through the refrigerant pipe flows, and a hot water supply pipe connected to the hot water supply terminal,
A heated fluid that exchanges heat with the refrigerant flowing through the refrigerant pipe flows, and includes a heating pipe connected to the heating device,
The hot water supply pipe has a flat frame shape,
The refrigerant pipe is wound around the outer surface of the hot water supply pipe,
The heating pipe is a heat exchanger that comes into contact with the refrigerant pipe from the outer side opposite to the hot water supply pipe arranged inside the refrigerant pipe.
前記複数の分流管は、並列に接続された状態で前記給湯用配管の外表面に巻き回される、請求項4に記載の熱交換器。 The refrigerant pipe includes a plurality of branch pipes through which the refrigerant flows.
The heat exchanger according to claim 4, wherein the plurality of branch pipes are wound around an outer surface of the hot water supply pipe in a state of being connected in parallel.
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