JP5200684B2

JP5200684B2 - Heat exchanger

Info

Publication number: JP5200684B2
Application number: JP2008158677A
Authority: JP
Inventors: 隆夫小林; 治青柳
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-06-18
Filing date: 2008-06-18
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2028-06-18
Also published as: JP2010002060A

Description

本発明は、ヒートポンプ給湯機における熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a heat exchanger in a heat pump water heater.

図８は、ヒートポンプ給湯機の室外ユニットの構成図である。図８に示すように、ヒートポンプ給湯機の室外ユニットは、金属製の筐体１０１を有し、その筐体１０１の底板に３重管式熱交換器１０２が断熱材に覆われて載置されている。そして３重管式熱交換器１
０２を覆う断熱材をさらに金属板で覆い、その金属板の上部には送風ファン１０３を駆動するためのファンモータ（図示せず）を取り付けるための取り付け板１０４が設けられている。そして筐体１０１の背面には蒸発器１０５が設けられており、送風ファン１０３が駆動することによって、蒸発器１０５にて冷媒と空気とで熱交換を行う。 FIG. 8 is a configuration diagram of an outdoor unit of the heat pump water heater. As shown in FIG. 8, the outdoor unit of the heat pump water heater has a metal casing 101, and a triple pipe heat exchanger 102 is placed on the bottom plate of the casing 101 so as to be covered with a heat insulating material. ing. And triple tube heat exchanger 1
The heat insulating material covering 02 is further covered with a metal plate, and an attachment plate 104 for attaching a fan motor (not shown) for driving the blower fan 103 is provided on the upper portion of the metal plate. An evaporator 105 is provided on the rear surface of the housing 101, and heat exchange is performed between the refrigerant and air in the evaporator 105 by driving the blower fan 103.

次に、３重管式熱交換器１０２の構成について説明する。図９は、従来のヒートポンプ給湯機の水と冷媒とを熱交換する３重管式熱交換器の側面図であり、図（ａ）はＸＸ方向上面図、図１０（ｂ）はＹＹ方向上面図、図１１は、３重管式熱交換器１０２の輪きり断面図である。 Next, the configuration of the triple pipe heat exchanger 102 will be described. FIG. 9 is a side view of a triple pipe heat exchanger for exchanging heat between water and refrigerant in a conventional heat pump water heater, where FIG. 9 (a) is a top view in the XX direction, and FIG. 10 (b) is a top view in the YY direction. 11 and 11 are cross-sectional views of the triple pipe heat exchanger 102.

図９〜図１１において、従来の３重管式熱交換器は、水が流れる大径管１２３、冷媒が流れる小径管１２１、内部に漏洩検知溝を有する中径管１２２で構成されている。そして中径管１２２の内部に小径管１２１を内挿して、中径管１２２の内面と小径管１２１の外面とを密着させ、漏洩検知溝で冷媒の漏れを検知可能な構成となっている。そして中径管１２２と小径管１２１で構成された冷媒管を、大径管１２３に内挿させて、冷媒と水が熱交換可能な構成としている。 9 to 11, the conventional triple pipe heat exchanger includes a large-diameter pipe 123 through which water flows, a small-diameter pipe 121 through which refrigerant flows, and a medium-diameter pipe 122 having a leak detection groove inside. A small-diameter pipe 121 is inserted into the medium-diameter pipe 122 so that the inner surface of the medium-diameter pipe 122 and the outer surface of the small-diameter pipe 121 are brought into close contact with each other, and the leakage detection groove can detect the leakage of the refrigerant. And the refrigerant | coolant pipe | tube comprised by the medium diameter pipe | tube 122 and the small diameter pipe | tube 121 is made to interpolate in the large diameter pipe | tube 123, and it is set as the structure which can heat-exchange a refrigerant | coolant and water.

また、３重管式熱交換器は、熱交換ユニット１１２、１１３、１１４の３つの熱交換ユニットで構成されていた。図１０（ａ）のＸＸ方向上面図には、最下段に位置する熱交換ユニット１１２の上面図を示す。図１０（ａ）に示すように、３重管式熱交換器で熱交換した後の減圧弁（図示せず）へ流入する冷媒が流通する冷媒配管１１５と、貯湯タンク（図示せず）から３重管式熱交換器へ低温水を送り込む給湯配管１１６とをヘッダー１１７で接続し、給湯配管１１６の内部に冷媒配管１１５が内挿されるようになっている。 In addition, the triple pipe heat exchanger is composed of three heat exchange units of heat exchange units 112, 113, and 114. The top view in the XX direction of FIG. 10A shows a top view of the heat exchange unit 112 located at the lowest level. As shown in FIG. 10 (a), from the refrigerant pipe 115 through which the refrigerant flowing into the pressure reducing valve (not shown) after heat exchange with the triple pipe heat exchanger flows, and the hot water storage tank (not shown). A header 117 is connected to a hot water supply pipe 116 for feeding low temperature water to the triple pipe heat exchanger, and a refrigerant pipe 115 is inserted into the hot water supply pipe 116.

図１２は、ヘッダー１１７近傍の拡大図である。図１２において、冷媒配管１１５は、冷媒配管用のヘッダー１１９にて、複数の冷媒配管１２０（ａ）〜（ｄ）に分岐されている。また、給湯配管１１６は、ヘッダー１１７にて複数の給湯配管１１８（ａ）〜（ｂ）に分岐され、冷媒配管１２０（ａ）〜（ｄ）が、給湯配管１１８（ａ）〜（ｂ）に内挿される構成となっている。なお、黒矢印が水の流れる方向を示し、白矢印が冷媒の流れる方向を示している。 FIG. 12 is an enlarged view of the vicinity of the header 117. In FIG. 12, the refrigerant pipe 115 is branched into a plurality of refrigerant pipes 120 (a) to (d) by a refrigerant pipe header 119. The hot water supply pipe 116 is branched into a plurality of hot water supply pipes 118 (a) to (b) at the header 117, and the refrigerant pipes 120 (a) to (d) are connected to the hot water supply pipes 118 (a) to (b). It is configured to be interpolated. The black arrow indicates the direction in which water flows, and the white arrow indicates the direction in which the refrigerant flows.

そして、図１０（ａ）に示すように、水が流れる方向が内側から外側となるように、略渦巻き形状で、かつ、略方形状となるように熱交換ユニット１１２が形成される。そして、ヘッダー１１７が接続されている端部と逆の端部には、ヘッダー１２０を介して中段に位置する熱交換ユニット１１３に接続される。中段の熱交換ユニット１１３においては、図示はしないが、水が流れる方向が外側から内側となるように、略渦巻き形状で、かつ、略方形状となるように熱交換ユニット１１３が形成されている。 And as shown to Fig.10 (a), the heat exchange unit 112 is formed so that it may become a substantially spiral shape and a substantially square shape so that the direction through which water may flow may be from the inner side to the outer side. Then, the end opposite to the end to which the header 117 is connected is connected to the heat exchange unit 113 located in the middle stage via the header 120. In the middle heat exchange unit 113, although not illustrated, the heat exchange unit 113 is formed in a substantially spiral shape and a substantially rectangular shape so that the direction of water flow is from the outside to the inside. .

そして、図１０（ｂ）に示すように、ヘッダー１２４を介して中段の熱交換ユニット１１３から最上段の熱交換ユニット１１４に接続される。そして、最下段の熱交換ユニット１１２および中段の熱交換ユニット１１３において上下２本の給湯配管で湯水を流していたが、最上段の熱交換ユニット１１４では、１本の給湯配管１２５となり、内側から外側へ流れるように、略渦巻き形状で、かつ略方形状となるように熱交換ユニット１１４が形成されている。そして、最上段の熱交換ユニット１１４の端部には、ディフューザー１２６が設けられ、給湯配管１２７と、冷媒配管１２８が連結されている。 Then, as shown in FIG. 10B, the middle heat exchange unit 113 is connected to the uppermost heat exchange unit 114 via the header 124. In the lowermost heat exchanging unit 112 and the middle heat exchanging unit 113, hot water flows through two upper and lower hot water supply pipes, but in the uppermost heat exchange unit 114, one hot water supply pipe 125 is formed. The heat exchange unit 114 is formed in a substantially spiral shape and a substantially rectangular shape so as to flow outward. And the diffuser 126 is provided in the edge part of the uppermost heat exchange unit 114, and the hot water supply piping 127 and the refrigerant | coolant piping 128 are connected.

このように構成された３重管式熱交換器において、圧縮機（図示せず）から吐出された高温高圧冷媒が、冷媒配管１２８から流入し、冷媒配管１１５から減圧弁（図示せず）へ流れる一方で、貯湯タンク（図示せず）からポンプにて送り込まれた低温水が、給湯配管１１６から流入し、冷媒から熱を受け取って、給湯配管１１３から貯湯タンク（図示せず
）へ高温水が戻るようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１４７５６９号公報 In the triple-tube heat exchanger configured as described above, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor (not shown) flows in from the refrigerant pipe 128 and passes from the refrigerant pipe 115 to the pressure reducing valve (not shown). While flowing, the low-temperature water pumped from the hot water storage tank (not shown) flows in from the hot water supply pipe 116, receives heat from the refrigerant, and passes through the hot water supply pipe 113 to the hot water storage tank (not shown). (See, for example, Patent Document 1).
JP 2005-147469 A

しかしながら、従来の３重管式熱交換器は、図１１に示すように、中径管１２２と大径管１２３とは接触しておらず、比較的水流路は大きい断面積を有していた。その結果、水の流速が遅く、熱伝達率の向上が図れないため、流路を長くするしかなく、３段の熱交換ユニットで構成されるため大型化を招いてしまい、さらには３重管式熱交換器を覆う断熱材まで大型化してしまい、ひいては筐体１０１の底部に置く構成であったため、送風ファン１０３に起因される風の流れに対して、通風抵抗が増大してしまうという課題を有していた。 However, in the conventional triple pipe heat exchanger, as shown in FIG. 11, the medium diameter pipe 122 and the large diameter pipe 123 are not in contact with each other, and the water channel has a relatively large cross-sectional area. . As a result, since the flow rate of water is slow and the heat transfer coefficient cannot be improved, the flow path can only be lengthened, and since it is composed of three stages of heat exchange units, the size is increased, and further, the triple pipe The size of the heat insulating material that covers the heat exchanger is increased, and as a result, placed on the bottom of the casing 101, the ventilation resistance increases with respect to the flow of wind caused by the blower fan 103. Had.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、小型で熱交換性能に優れた熱交換器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 small heat exchanger excellent in the heat exchange performance.

前記従来の課題を解決するために、本発明の熱交換器は、一つの水流路から水入口側ヘッダーを介して複数の水流路に分岐される第１の熱交換ユニットと、複数の水流路から水出口側ヘッダーを介して一つの水流路に合流される第２の熱交換ユニットと、前記第１の熱交換ユニットの複数の水流路と前記第２の熱交換ユニットの複数の水流路とを接続するための中間ヘッダーと、前記第１の熱交換ユニットと前記第２の熱交換ユニットとを覆う断熱材と、を備え、前記第１および第２の熱交換ユニットの水流路は、複数の角部を有する略方形状かつ渦巻き状に形成され、前記第１の熱交換ユニットおよび前記第２の熱交換ユニットを形成する配管を、前記複数の角部のうちの１つの角部と前記断熱材との間に形成される空間から、前記断熱材の外方へと突出させるように構成するとともに、前記水入口側ヘッダーと前記水出口側ヘッダーとを、上下方向において重ならないように配設し、かつ、前記水入口側ヘッダーもしくは前記水出口側ヘッダーのいずれかを前記空間に配設したことにより、熱交換器全体の小型化を図ることができ、ひいては通風抵抗を減少させることができ、蒸発器において空気と冷媒との熱交換効率を向上させることができる。 In order to solve the above-described conventional problems, a heat exchanger according to the present invention includes a first heat exchange unit branched from a single water flow path to a plurality of water flow paths via a water inlet side header, and a plurality of water flow paths. A second heat exchange unit joined to a single water flow path through a water outlet side header, a plurality of water flow paths of the first heat exchange unit, and a plurality of water flow paths of the second heat exchange unit, An intermediate header, and a heat insulating material covering the first heat exchange unit and the second heat exchange unit , and a plurality of water flow paths of the first and second heat exchange units. And a pipe that forms the first heat exchange unit and the second heat exchange unit, and is formed of one corner of the plurality of corners and the pipe. From the space formed between the insulation and the insulation The rewritable configured to protrude outwardly, and said water outlet header and the water inlet side header, disposed so as not to overlap in the vertical direction, and the water inlet side header or the water outlet side By arranging one of the headers in the space , it is possible to reduce the size of the entire heat exchanger, thereby reducing the ventilation resistance and improving the efficiency of heat exchange between air and refrigerant in the evaporator. Can be made.

本発明は、小型で熱交換性能に優れた熱交換器を提供することができる。 The present invention can provide a heat exchanger that is small in size and excellent in heat exchange performance.

第１の発明の熱交換器は、一つの水流路から水入口側ヘッダーを介して複数の水流路に分岐される第１の熱交換ユニットと、複数の水流路から水出口側ヘッダーを介して一つの水流路に合流される第２の熱交換ユニットと、前記第１の熱交換ユニットの複数の水流路と前記第２の熱交換ユニットの複数の水流路とを接続するための中間ヘッダーと、前記第１の熱交換ユニットと前記第２の熱交換ユニットとを覆う断熱材と、を備え、前記第１および第２の熱交換ユニットの水流路は、複数の角部を有する略方形状かつ渦巻き状に形成され、前記第１の熱交換ユニットおよび前記第２の熱交換ユニットを形成する配管を、前記複数の角部のうちの１つの角部と前記断熱材との間に形成される空間から、前記断熱材の外方へと突出させるように構成するとともに、前記水入口側ヘッダーと前記水出口側ヘッダーとを、上下方向において重ならないように配設し、かつ、前記水入口側ヘッダーもしくは前記水出口側ヘッダーのいずれかを前記空間に配設したことにより、熱交換器全体の小型化を図ることができ、ひいては通風抵抗を減少させることができ、蒸発器において空気と冷媒との熱交換効率を向上させることができる。 A heat exchanger according to a first aspect of the present invention includes a first heat exchange unit branched from a single water flow path to a plurality of water flow paths via a water inlet side header, and a plurality of water flow paths via a water outlet side header. A second heat exchange unit joined to one water flow path, an intermediate header for connecting a plurality of water flow paths of the first heat exchange unit and a plurality of water flow paths of the second heat exchange unit; And a heat insulating material covering the first heat exchange unit and the second heat exchange unit, and the water flow paths of the first and second heat exchange units have a substantially rectangular shape having a plurality of corners. A pipe that is formed in a spiral shape and forms the first heat exchange unit and the second heat exchange unit is formed between one corner of the plurality of corners and the heat insulating material. Project from the space to the outside of the heat insulating material. To Rutotomoni, and the water outlet header and the water inlet side header, disposed so as not to overlap in the vertical direction and distribution of any of the water inlet side header or the water outlet header in the space By providing, it is possible to reduce the size of the entire heat exchanger, thereby reducing the ventilation resistance, and improving the heat exchange efficiency between the air and the refrigerant in the evaporator.

第２の発明の熱交換器は、特に第１の発明において、前記水入口側ヘッダーおよび／ま
たは前記水出口側ヘッダーに複数の水流路に分岐または合流するための配管を予め設けておくことにより、熱交換器を加工するときに生じる給湯配管の長さの相違を気にすることなくヘッダー取り付け作業を行うことができるので生産性を向上させることができる。 In the heat exchanger of the second invention, in particular in the first invention, piping for branching or merging into a plurality of water flow paths is provided in advance in the water inlet side header and / or the water outlet side header. Since the header mounting operation can be performed without worrying about the difference in the length of the hot water supply pipe that occurs when the heat exchanger is processed, productivity can be improved.

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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

（実施の形態１）
本発明のヒートポンプ給湯機の室外ユニットは、図８に示す室外ユニットと構成が同じである。 (Embodiment 1)
The outdoor unit of the heat pump water heater of the present invention has the same configuration as the outdoor unit shown in FIG.

図１は、本発明の熱交換器１の構成図である。図１（ａ）は熱交換器の側面図、図１（ｂ）はＷＷ方向上面図、図１（ｃ）はＺＺ方向上面図である。図２は、本発明の熱交換器の輪切り断面図である。図１および図２において、本発明の熱交換器は、冷媒が流れる小径管２１と、内面に冷媒の漏れを検知するための漏洩検知溝を有した中径管２２と、水が流れる大径管２３とを有し、中径管２２に小径管２１を内挿して、中径管２２の内面と、小径管２１の外面とを密着加工して冷媒管を構成することで、小径管２１が破断し内部の冷媒が外部に漏れたときには、漏洩検知溝で冷媒の漏れを検知することができるため、大径管２３内の水と、漏れた冷媒とが混ざることがない。 FIG. 1 is a configuration diagram of a heat exchanger 1 of the present invention. 1A is a side view of the heat exchanger, FIG. 1B is a top view in the WW direction, and FIG. 1C is a top view in the ZZ direction. FIG. 2 is a cross-sectional view of the heat exchanger according to the present invention. 1 and 2, the heat exchanger of the present invention includes a small-diameter tube 21 through which a refrigerant flows, a medium-diameter tube 22 having a leakage detection groove for detecting refrigerant leakage on the inner surface, and a large-diameter through which water flows. The small-diameter pipe 21 is formed by inserting the small-diameter pipe 21 into the medium-diameter pipe 22 and forming the refrigerant pipe by closely processing the inner surface of the medium-diameter pipe 22 and the outer surface of the small-diameter pipe 21. When the refrigerant breaks and the internal refrigerant leaks to the outside, the leakage of the refrigerant can be detected by the leak detection groove, so that the water in the large-diameter pipe 23 and the leaked refrigerant are not mixed.

そして、小径管２１と中径管２２とで構成される２本の冷媒管を、大径管２３に内挿し、大径管２３を縮管することで、大径管２３の内面の一部と、２本の冷媒管の外面の一部とが接する構成となり、水流路が最大限小さくすることができるので、流速を上げることができ、冷媒と水との熱交換効率を向上させることができ、さらに熱交換器自体のサイズも小さくすることができる。また、中径管２２の外面の一部と、大径管２３の内面の一部とが接触する構成であるので、小径管２１内の高温冷媒から放たれる熱が、中径管２２を経て、大径管２３の内面に伝わり、大径管２３の内面からも水に熱を与えることができるので、非常に熱交換効率を良化させることができる。 A part of the inner surface of the large diameter tube 23 is formed by inserting two refrigerant tubes composed of the small diameter tube 21 and the medium diameter tube 22 into the large diameter tube 23 and contracting the large diameter tube 23. And a part of the outer surface of the two refrigerant tubes are in contact with each other, and the water flow path can be minimized, so that the flow rate can be increased and the efficiency of heat exchange between the refrigerant and water can be improved. In addition, the size of the heat exchanger itself can be reduced. In addition, since a part of the outer surface of the medium diameter pipe 22 and a part of the inner surface of the large diameter pipe 23 are in contact with each other, the heat released from the high-temperature refrigerant in the small diameter pipe 21 causes the medium diameter pipe 22 to flow. As a result, the heat is transmitted to the inner surface of the large-diameter tube 23 and heat can be given to the water from the inner surface of the large-diameter tube 23, so that the heat exchange efficiency can be greatly improved.

図３は、熱交換器の給湯配管の構成略図である。図１から図３において、本発明の熱交換器１は、第１の熱交換ユニットである下段熱交換ユニット２と、第２の熱交換ユニットである上段熱交換ユニット３で構成されており、それぞれの熱交換ユニット２および３は、上述した３重管式の熱交換器で構成される。 FIG. 3 is a schematic diagram of the structure of the hot water supply pipe of the heat exchanger. 1 to 3, the heat exchanger 1 of the present invention includes a lower heat exchange unit 2 that is a first heat exchange unit and an upper heat exchange unit 3 that is a second heat exchange unit. Each of the heat exchange units 2 and 3 includes the above-described triple-pipe heat exchanger.

特に図３に示すように、タンクユニット（図示せず）内の貯湯タンクからの低温水が送られてくる水入口管６内の水が、水入口管ヘッダー９で複数の水流路（本実施の形態では２本の水流路）に分岐され、外側から内側へと水が流れるような渦巻き形状、かつ、略方形状となるように３重管式熱交換器が加工されて下段熱交換ユニット２が形成され、一方、上段熱交換ユニット３は、内側から外側へと水が流れるような渦巻き形状、かつ、略方形状となるように３重管式熱交換器が加工され、２本の水流路から水出口側ヘッダー１１で、一本の水流路である水出口管１３に合流されて構成される。 In particular, as shown in FIG. 3, the water in the water inlet pipe 6 to which the low-temperature water from the hot water storage tank in the tank unit (not shown) is sent is divided into a plurality of water flow paths (this embodiment) by the water inlet pipe header 9. In this mode, the triple-pipe heat exchanger is processed so as to be in a spiral shape and a substantially rectangular shape so that water flows from the outside to the inside, and the lower heat exchange unit. On the other hand, the upper-stage heat exchange unit 3 has a spiral tube shape in which water flows from the inside to the outside, and a triple tube heat exchanger is processed so as to have a substantially square shape. The water outlet side header 11 is joined to the water outlet pipe 13 which is one water flow path from the water flow path.

そして、上段熱交換ユニット３の内側の給湯配管端部と、下段熱交換ユニット２の内側の給湯配管端部とを中間ヘッダー１０で接続することで、上段熱交換ユニット３と下段熱交換ユニット２とを接続して、本発明の熱交換器を構成している。 And the upper stage heat exchange unit 3 and the lower stage heat exchange unit 2 are connected by connecting the end of the hot water supply pipe inside the upper stage heat exchange unit 3 and the end of the hot water supply pipe inside the lower stage heat exchange unit 2 with the intermediate header 10. Are connected to each other to constitute the heat exchanger of the present invention.

次に、図１（ｂ）に示すＷＷ方向上面図を用いて、下段熱交換ユニット２について説明する。図１（ｂ）に示すように、貯湯タンク（図示せず）から送られてくる温水が熱交換器１に流入する水入口管６が、水入口側ヘッダー９で２流路へと分岐し、給湯配管５ａと５ｂに分岐する。そして、水流路が、外側から内側へと形成されるように、略渦巻き形状
かつ、略方形状となるように３重管式熱交換器が加工されて下段熱交換ユニット２が形成される。さらに水入口側ヘッダー９において、冷媒配管７から分岐される複数の冷媒配管が給湯配管５ａおよび５ｂの内部に挿入される。 Next, the lower heat exchange unit 2 will be described with reference to a top view in the WW direction shown in FIG. As shown in FIG. 1B, a water inlet pipe 6 into which hot water sent from a hot water storage tank (not shown) flows into the heat exchanger 1 branches into two flow paths at a water inlet side header 9. The water supply pipes 5a and 5b are branched. Then, the triple-pipe heat exchanger is processed so that the water flow path is formed in a substantially spiral shape and a substantially rectangular shape so that the water flow path is formed from the outside to the inside, and the lower heat exchange unit 2 is formed. Further, in the water inlet side header 9, a plurality of refrigerant pipes branched from the refrigerant pipe 7 are inserted into the hot water supply pipes 5a and 5b.

次に、図１（ｃ）に示すＺＺ方向上面図を用いて、上段熱交換ユニット３について説明する。図１（ｃ）に示すように、内側から外側へと水流路が形成されるように、３重管式熱交換器である２本の給湯配管５ｃおよび５ｄは、略渦巻き形状かつ、略方形状となるように加工される。そして、外側端部において、水出口側ヘッダー１１で１流路へと合流され、合流した給湯配管１３は貯湯タンクへと接続される。さらに水出口側ヘッダー１１において、冷媒配管１４から分岐される複数の冷媒配管が給湯配管５ｃおよび５ｄの内部に挿入される。 Next, the upper stage heat exchange unit 3 will be described with reference to a top view in the ZZ direction shown in FIG. As shown in FIG. 1C, the two hot water supply pipes 5c and 5d, which are triple pipe heat exchangers, have a substantially spiral shape and a substantially rectangular shape so that a water flow path is formed from the inside to the outside. Processed to form a shape. At the outer end, the water outlet side header 11 merges into one flow path, and the merged hot water supply pipe 13 is connected to a hot water storage tank. Furthermore, in the water outlet side header 11, a plurality of refrigerant pipes branched from the refrigerant pipe 14 are inserted into the hot water supply pipes 5c and 5d.

このように下段熱交換ユニット２および上段熱交換ユニット３が形成された後、下段熱交換ユニット２および上段熱交換ユニット３の内側に位置する配管端部を、中間ヘッダー１０にて接続し、下段熱交換ユニット２を流れてきた湯水は、上段熱交換ユニット３へと流入することになる。 After the lower heat exchange unit 2 and the upper heat exchange unit 3 are thus formed, the pipe ends located inside the lower heat exchange unit 2 and the upper heat exchange unit 3 are connected by the intermediate header 10, The hot water flowing through the heat exchange unit 2 flows into the upper heat exchange unit 3.

さらに、下段熱交換ユニット２および上段熱交換ユニット３で形成された熱交換器の外側には、断熱材１５で覆っており、断熱効果を高めている。 Furthermore, the outside of the heat exchanger formed by the lower heat exchange unit 2 and the upper heat exchange unit 3 is covered with a heat insulating material 15 to enhance the heat insulating effect.

このように形成された熱交換器において、通常、３重管式熱交換器自体は銅管等の金属管で形成されているので、曲げ加工時には、下段熱交換ユニット２の角部は略円形状となる。図４は、下段熱交換ユニット２の角部であるＡ部拡大図である。図４に示すように、水入口側ヘッダー９は、ちょうど下段熱交換ユニット２の角部に位置するように配置される。このように形成することで、さらに熱交換器自体のサイズを小型化することができ、ひいては、室外ユニットの送風ファンの下部へ載置されるので通風抵抗を小さくすることができ、熱交換効率を向上させることができる。なお、水入口側ヘッダー９を角部に設ける構成で説明したが、これに限定されることなく、水出口側ヘッダー１１を角部においても同様の効果を得ることができる。 In the heat exchanger thus formed, since the triple tube heat exchanger itself is usually formed of a metal tube such as a copper tube, the corner of the lower heat exchange unit 2 is substantially circular during bending. It becomes a shape. FIG. 4 is an enlarged view of a portion A that is a corner portion of the lower heat exchange unit 2. As shown in FIG. 4, the water inlet side header 9 is arranged so as to be positioned at the corner of the lower heat exchange unit 2. By forming in this way, the size of the heat exchanger itself can be further reduced, and as a result, since it is placed under the blower fan of the outdoor unit, the ventilation resistance can be reduced, and the heat exchange efficiency Can be improved. In addition, although demonstrated by the structure which provides the water inlet side header 9 in a corner | angular part, it is not limited to this, The same effect can be acquired also in the corner | angular part of the water outlet side header 11. FIG.

図５は、水入口側ヘッダー近傍の拡大図である。図５を用いてヘッダー部における接続構成について説明する。貯湯タンクの低温側と接続される給湯配管６は水入口側ヘッダー９にて２流路に分岐され、給湯配管５ａおよび５ｂとなる。一方、冷媒出口側ヘッダー１７で複数流路の冷媒配管が合流され、１本の冷媒配管７となっている。そして、複数の冷媒流路である冷媒配管が水入口側ヘッダー９で、給湯配管内に挿入される構成になっている。 FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the water inlet side header. A connection configuration in the header portion will be described with reference to FIG. A hot water supply pipe 6 connected to the low temperature side of the hot water storage tank is branched into two flow paths at a water inlet side header 9 to form hot water supply pipes 5a and 5b. On the other hand, the refrigerant pipes of a plurality of flow paths merge at the refrigerant outlet side header 17 to form one refrigerant pipe 7. And the refrigerant | coolant piping which is a some refrigerant | coolant flow path is the structure inserted by the water inlet side header 9 in hot water supply piping.

図６は、下段熱交換ユニット２の端部拡大図である。図６に示すように、下段もしくは上段熱交換ユニット２および３を渦巻き形状に加工する際には、その端部は長さが相違してしまう場合がある。例えば、図６（ａ）では給湯配管５ａと５ｂとの間で、長さαの相違が発生している。これは巻き加工時や、縮管加工時に発生する相違であり、どうしても発生してしまう。 FIG. 6 is an enlarged view of the end of the lower heat exchange unit 2. As shown in FIG. 6, when the lower or upper heat exchange units 2 and 3 are processed into a spiral shape, the end portions may have different lengths. For example, in FIG. 6A, there is a difference in length α between the hot water supply pipes 5a and 5b. This is a difference that occurs at the time of winding or shrinking tube processing, and it always occurs.

従来であれば、図６（ｂ）に示すように、長さαだけ長い方の配管を切断してしまって、両配管の長さを同じに整えた後、図６（ｃ）に示すように水入口側ヘッダー９をロウ付け加工して熱交換器を作っていた。しかしながら、このような生産方法では、生産効率が悪いという課題を有していた。 In the conventional case, as shown in FIG. 6B, the pipe having the longer length α is cut and the lengths of both pipes are adjusted to be the same, and then, as shown in FIG. 6C. The header 9 was brazed to make a heat exchanger. However, such a production method has a problem that production efficiency is poor.

そこで、本発明の熱交換器は、図７に示すように、水入口側ヘッダー９に接続配管１６を予めロウ付けしておく。そうすることで、給湯配管５ａおよび５ｂの間に長さαの相違
があったとしても、給湯配管５ａおよび５ｂの端部をそのまま接続配管１６に内挿することで、長さαの相違を吸収することができる。なお、接続配管１６の長さは、予め経験則で算出される長さαの相違を吸収できる長さβを設けることが好ましいが、これに限定されることはない。 Therefore, in the heat exchanger of the present invention, as shown in FIG. 7, the connection pipe 16 is brazed to the water inlet side header 9 in advance. By doing so, even if there is a difference in length α between the hot water supply pipes 5a and 5b, by inserting the end portions of the hot water supply pipes 5a and 5b into the connection pipe 16 as they are, the difference in the length α can be reduced. Can be absorbed. The length of the connection pipe 16 is preferably provided with a length β that can absorb the difference in the length α calculated in advance based on empirical rules, but is not limited thereto.

以上のように、予めヘッダーに接続配管を設けておくことで、加工時において給湯配管の切断作業を行うことがないため、非常に生産性を良化させることができる。 As described above, by providing the connection pipe in the header in advance, the hot water supply pipe is not cut at the time of processing, so that the productivity can be greatly improved.

以上のように、本発明に係る熱交換器は、ヒートポンプサイクルと給湯サイクルが一体に構成された一体型ヒートポンプ式給湯機、別体に構成された分離型ヒートポンプ式給湯機、給湯用熱交換器で加熱したお湯をそのまま出湯できる直接出湯型ヒートポンプ式給湯機などの各種ヒートポンプ給湯機の水―冷媒熱交換器に適用でき、給湯機能のほかに、浴槽給湯、暖房機能、乾燥機能を有するヒートポンプ装置にも適用できる。 As described above, the heat exchanger according to the present invention includes an integrated heat pump water heater in which a heat pump cycle and a hot water supply cycle are integrally formed, a separate heat pump water heater configured separately, and a heat exchanger for hot water supply. It can be applied to the water-refrigerant heat exchanger of various heat pump water heaters such as a direct hot water heat pump type water heater that can discharge hot water heated in the bath as it is, and in addition to the hot water supply function, a heat pump device that has a bathtub hot water supply, heating function, and drying function It can also be applied to.

（ａ）本発明の実施の形態１における熱交換器の側面図（ｂ）同ＷＷ方向上面図（ｃ）同ＺＺ方向上面図(A) Side view of heat exchanger in Embodiment 1 of the present invention (b) Top view in WW direction (c) Top view in ZZ direction 同熱交換器の輪切り断面図Cross section of the heat exchanger 同熱交換器の給湯配管の構成略図Schematic diagram of hot water supply piping of the heat exchanger 下段熱交換ユニット２の角部であるＡ部拡大図Enlarged view of part A, which is a corner of the lower heat exchange unit 2 水入口側ヘッダー近傍の拡大図Enlarged view of the vicinity of the header on the water inlet side （ａ）下段熱交換ユニット２の端部拡大図（ｂ）下段熱交換ユニット２の端部拡大図（ｃ）下段熱交換ユニット２の端部拡大図(A) Enlarged end view of lower heat exchange unit 2 (b) Enlarged end view of lower heat exchange unit 2 (c) Enlarged end view of lower heat exchange unit 2 水入口側ヘッダー９の拡大図Enlarged view of water inlet side header 9 従来のヒートポンプ給湯機の室外ユニットの構成図Configuration diagram of outdoor unit of conventional heat pump water heater 従来のヒートポンプ給湯機の３重管式熱交換器の側面図Side view of a triple-pipe heat exchanger of a conventional heat pump water heater （ａ）ＸＸ方向上面図（ｂ）ＹＹ方向上面図(A) XX direction top view (b) YY direction top view 従来の３重管式熱交換器の輪きり断面図Cross-sectional view of a conventional triple-tube heat exchanger 従来のヘッダー近傍の拡大図Enlarged view of the vicinity of the conventional header

１熱交換器
２下段熱交換ユニット
３上段熱交換ユニット
６水入口管
７冷媒出口管
８熱交換器の角部
９水入口側ヘッダー
１０中間ヘッダー
１１水出口側ヘッダー
１３水出口管
１４冷媒入口管
１５断熱材
１６接続配管
２１小径管
２２中径管
２３大径管

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat exchanger 2 Lower heat exchange unit 3 Upper heat exchange unit 6 Water inlet pipe 7 Refrigerant outlet pipe 8 Corner of heat exchanger 9 Water inlet side header 10 Intermediate header 11 Water outlet side header 13 Water outlet pipe 14 Refrigerant inlet pipe 15 Heat insulating material 16 Connection pipe 21 Small diameter pipe 22 Medium diameter pipe 23 Large diameter pipe

Claims

A first heat exchange unit branched from a single water flow path to a plurality of water flow paths via a water inlet side header, and a second heat exchange unit joined from the plurality of water flow paths to a single water flow path via a water outlet side header A heat exchange unit, an intermediate header for connecting a plurality of water flow paths of the first heat exchange unit and a plurality of water flow paths of the second heat exchange unit , the first heat exchange unit, and the A heat insulating material covering the second heat exchange unit , wherein the water flow paths of the first and second heat exchange units are formed in a substantially rectangular shape and a spiral shape having a plurality of corners , The pipes forming the heat exchange unit and the second heat exchange unit are connected to the outside of the heat insulating material from a space formed between one of the plurality of corner portions and the heat insulating material. configured to protrude into to Rutotomoni, the water inlet And said water outlet header and side header, disposed so as not to overlap in the vertical direction, and is characterized in that one of the water inlet side header or the water outlet header is disposed in the space Heat exchanger.

The heat exchanger according to claim 1, wherein piping for branching or merging into a plurality of water flow paths is provided in advance in the water inlet side header and / or the water outlet side header.