JP6037235B2 - 熱交換器及びそれを用いたヒートポンプ - Google Patents
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Description
第一流体と第二流体とを熱交換させる熱交換器であって、
第一流路及び第二流路をそれぞれ有する複数の熱交換セグメントと、
前記第一流路に前記第一流体を導き、前記第二流路から前記第二流体を集めるように前記複数の熱交換セグメントの一端部に設けられた第一ヘッダと、
前記第一流路から前記第一流体を集め、前記第二流路に前記第二流体を導くように前記複数の熱交換セグメントの他端部に設けられた第二ヘッダと、
を備え、
前記熱交換セグメントが、(i)前記第一流路をそれぞれ有する2本の内管を含み、前記2本の内管が螺旋状に捻られることによって形成された内管集合体と、(ii)自身の内周面と前記内管集合体の外周面との間に前記第二流路が形成されるように、前記内管集合体を収容している外装体とによって構成され、
前記第一ヘッダと前記第二ヘッダとの間に配置された前記熱交換セグメントの合計数を表す流路の数Nが4〜8であり、
前記外装体の内径Φinの半分と前記内管の外径Φoutとの差((Φin/2)−Φout)で表されるギャップの広さGが0<G≦0.8(単位:mm)を満たし、
前記流路の数Nと前記外装体の内径Φin(単位:mm)とが下記の関係(1)〜(5)のいずれかを満たす、熱交換器を提供する。
(1)N=4であり、8.20≦Φin≦9.50
(2)N=5であり、7.58≦Φin≦8.90
(3)N=6であり、7.14≦Φin≦8.50
(4)N=7であり、6.78≦Φin≦8.20
(5)N=8であり、6.52≦Φin≦7.90
第一流体と第二流体とを熱交換させる熱交換器であって、
第一流路及び第二流路をそれぞれ有する複数の熱交換セグメントと、
前記第一流路に前記第一流体を導き、前記第二流路から前記第二流体を集めるように前記複数の熱交換セグメントの一端部に設けられた第一ヘッダと、
前記第一流路から前記第一流体を集め、前記第二流路に前記第二流体を導くように前記複数の熱交換セグメントの他端部に設けられた第二ヘッダと、
を備え、
前記熱交換セグメントが、(i)前記第一流路をそれぞれ有する2本の内管を含み、前記2本の内管が螺旋状に捻られることによって形成された内管集合体と、(ii)自身の内周面と前記内管集合体の外周面との間に前記第二流路が形成されるように、前記内管集合体を収容している外装体とによって構成され、
前記第一ヘッダと前記第二ヘッダとの間に配置された前記熱交換セグメントの合計数を表す流路の数Nが4〜8であり、
前記外装体の内径Φinの半分と前記内管の外径Φoutとの差((Φin/2)−Φout)で表されるギャップの広さGが0<G≦0.8(単位:mm)を満たし、
前記流路の数Nと前記外装体の内径Φin(単位:mm)とが下記の関係(1)〜(5)のいずれかを満たす、熱交換器を提供する。
(1)N=4であり、8.20≦Φin≦9.50
(2)N=5であり、7.58≦Φin≦8.90
(3)N=6であり、7.14≦Φin≦8.50
(4)N=7であり、6.78≦Φin≦8.20
(5)N=8であり、6.52≦Φin≦7.90
冷媒を圧縮する圧縮機と、
第1〜第6態様のいずれか1つの熱交換器で構成され、圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、
冷却された冷媒を膨張させる膨張機構と、
膨張した冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記放熱器に水を循環させる水回路と、
を備えた、ヒートポンプを提供する。
(1)N=4であり、8.20≦Φin≦9.50
(2)N=5であり、7.58≦Φin≦8.90
(3)N=6であり、7.14≦Φin≦8.50
(4)N=7であり、6.78≦Φin≦8.20
(5)N=8であり、6.52≦Φin≦7.90
水の流量:1.4kg/分
水の温度:17℃
冷媒の種類:CO2
冷媒の温度(入口):87℃
冷媒の温度(出口):20℃
冷媒の圧力:9.6MPa
外管及び内管の材料:銅
Claims (7)
- 第一流体と第二流体とを熱交換させる熱交換器であって、
第一流路及び第二流路をそれぞれ有する複数の熱交換セグメントと、
前記第一流路に前記第一流体を導き、前記第二流路から前記第二流体を集めるように前記複数の熱交換セグメントの一端部に設けられた第一ヘッダと、
前記第一流路から前記第一流体を集め、前記第二流路に前記第二流体を導くように前記複数の熱交換セグメントの他端部に設けられた第二ヘッダと、
を備え、
前記熱交換セグメントが、(i)前記第一流路をそれぞれ有する2本の内管を含み、前記2本の内管が螺旋状に捻られることによって形成された内管集合体と、(ii)自身の内周面と前記内管集合体の外周面との間に前記第二流路が形成されるように、前記内管集合体を収容している外装体とによって構成され、
前記第一ヘッダと前記第二ヘッダとの間に配置された前記熱交換セグメントの合計数を表す流路の数Nが4〜8であり、
前記外装体の内径Φinの半分と前記内管の外径Φoutとの差((Φin/2)−Φout)で表されるギャップの広さGが0<G≦0.8(単位:mm)を満たし、
前記流路の数Nと前記外装体の内径Φin(単位:mm)とが下記の関係(1)〜(5)のいずれかを満たす、熱交換器。
(1)N=4であり、8.20≦Φin≦9.50
(2)N=5であり、7.58≦Φin≦8.90
(3)N=6であり、7.14≦Φin≦8.50
(4)N=7であり、6.78≦Φin≦8.20
(5)N=8であり、6.52≦Φin≦7.90 - 前記ギャップの広さGが0.16≦G≦0.8を満たす、請求項1に記載の熱交換器。
- 前記内管及び前記外装体がそれぞれ銅管で構成されている、請求項1に記載の熱交換器。
- 前記内管が銅管で構成されており、前記外装体が樹脂で作られている、請求項1に記載の熱交換器。
- 前記内管が、内面平滑管と、前記内面平滑管の外側に設けられた内面溝付き管とで構成された漏洩検知管である、請求項1に記載の熱交換器。
- 前記第一流体が二酸化炭素であり、前記第二流体が水である、請求項1に記載の熱交換器。
- 冷媒を圧縮する圧縮機と、
請求項1に記載された熱交換器で構成され、圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、
冷却された冷媒を膨張させる膨張機構と、
膨張した冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記放熱器に水を循環させる水回路と、
を備えた、ヒートポンプ。
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