JPH0449495Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、例えば冷凍装置等に用いられ、内
管に液媒体を流通させ、その外管に冷媒を流通さ
せて熱交換するようにした熱交換器に関するもの
である。

〔従来の技術〕

第２図は従来の冷凍装置の冷媒回路図、第３図
はその外観構成を示す分解斜視図、第４図は第１
図に示した冷凍装置に用いられている従来の熱交
換器としての蒸発器の部分の断面図である。第２
図乃至第４図において、１はガス冷媒を吸入し、
圧縮吐出する圧縮機、２は凝縮器である空気側熱
交換器で、モータ３とフアン４とで構成される送
風機５により強制空冷される。６は凝縮された冷
媒を減圧する絞り装置（以下、キヤピラリーチユ
ーブという）、７は蒸発器である水側熱交換器で、
第２図及び第４図に示すように、内部に冷媒が流
通する複数の内管７ａとこれら内管７ａを囲む外
管７ｂとこの外管７ｂに設けられ水が流通する入
口配管７ｃと同じく出口配管７ｄから構成され、
内管７ａと外管７ｂとの間に例えば水等のような
利用側液媒体が流通される。８は液冷媒を貯溜
し、ガス冷媒のみを圧縮機１に吸入させるサクシ
ヨンアキユムレータ、９は上記構成要素を接続す
る冷媒配管である。

次に動作について説明する。圧縮機１により吐
出された高温高圧のガス冷媒は凝縮器２へ供給さ
れ、送風機５により強制的に空冷されて凝縮し、
高温高圧の液冷媒となる。この液冷媒は、キヤピ
ラリーチユーブ６に至り、ここで減圧されて低温
低圧の気液混合冷媒となり、蒸発器７へ流入す
る。この気液混合冷媒は、内管７ａを通り、内管
７ａと外管７ｂとの間を流通する水と熱交換し、
水を冷却することにより吸熱して気化する。蒸発
器７で気化しきれずに残つた冷媒はサクシヨンア
キユムレータ８に残り、蒸発器７で気化した低圧
の冷媒は、サクシヨンアキユムレータ８を通つて
再び圧縮機１に戻る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

従来の熱交換器は以上のように構成されている
ので、利用側液媒体として水を用いた場合に、内
管７ａと外管７ｂとの間を流通する水は一般に水
質が悪く、例えばPHが基準値６〜８の間に入つて
いなく、PH６以下の酸性では両管７ａ，７ｂの腐
食を促進させ、PH８以上のアルカリ性ではスケー
ルを生成させ、又、塩素等の金属イオンについて
も基準値をオーバーしてしまい腐食の原因とな
る。

このため、水質が悪化した環境下での水側熱交
換器７の寿命を延ばすためにシーズン毎に中和
剤、防錆剤を投入した水を利用するが、従来構造
の水側熱交換器７では、内管７ａが外管７ｂ内に
均等に位置していなく、図示のように片側に寄つ
た構造となり易く、このため、流通する水と内管
７ａとが接しない部分が生じるために熱交換能力
の低下を招き、又、水質の悪化を防止するために
水に中和剤を投入した場合、中和剤が内管７ａ間
に詰まつて堆積し、スケール生成となつて内管７
ａの腐食や孔喰が発生し、孔があき、内管７ａか
ら冷媒が洩れて熱交換器７を使用できなくすると
いう問題点があつた。又、堆積物により、内管７
ａと外管７ｂとの間の水の流路が塞がれてしまつ
た場合、内管７ａの内側には冷媒が、外側には水
が流通するはずであるが、このままでは冷凍装置
の運転を続行すると、内部に閉じ込められた水の
温度が次第に下り、その水が凍結してしまい、こ
の凍結による体膨張の増加により内管７ａの内で
最も弱い部分がつぶれて亀裂が入り、その部分か
ら冷媒が洩れるなどの問題点が発生する。以上の
ように従来の内管７ａ内に冷媒を流通させ、外管
７ｂと内管７ａとの間に水を流通させるいわゆる
多管式熱交換器の構成では、寿命の問題や凍結の
問題点があり、又、構成部品点数が多いことによ
る溶接作業の困難性によるコスト高の問題点等で
実用上さしさわりがあつた。

また、伝熱面積が小さいことと均熱化を図れな
いために熱交換効率が劣る問題点があつた。

この考案は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、二重管の構造にして内管の外
表面に多数の針状突起部を設け、簡単な構造にし
て熱交換効率に優れ、腐食や凍結を防止でき、組
立性のすぐれた蒸発器用の熱交換器を得ることを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案に係る熱交換器は、蒸発器として用い
る熱交換器において、二重管式とし、外管部が中
心に向かう複数の伝熱フイン部を有し、内管の外
表面が多数の針状突起部を有し、伝熱フイン部の
内方端と密着するようにしたものである。

〔作用〕

この考案における熱交換器は、伝熱フイン部に
より分離した各々独立した流路に冷媒を通し、内
管内に冷媒蒸発用液媒体を通して伝熱フイン部及
び針状突起部を介して熱交換させると共に針状突
起部で冷媒を乱流化して均熱化させて能率よく熱
交換させる。

〔実施例〕

以下、この考案の一実施例を図について説明す
る。第１図Ａはこの考案の一実施例による熱交換
器の縦断面図、第１図Ｂは第１図Ａに示した熱交
換器のＹ−Ｙ横断面図である。第１図において、
１０は水側熱交換器であり以下の要素から構成さ
れている。１１は一端側に冷媒入口部１０ａと他
端側に冷媒出口部１０ｂとが設けられ且つ冷媒入
口部１０ａと冷媒出口部１０ｂとの間で管内壁か
ら中心に向けて放射状に突出した複数の伝熱フイ
ン部１１ａを有する外管、１２は外管１１に挿通
された内管で、外周面に多数の針状突起部１２ａ
を有し、外管１１の伝熱フイン部１１ａの内方端
部に密着している。かかる構成により伝熱フイン
部１１ａにより分離された冷媒流通路１１ｂが多
数形成されている。

第１図に示したものを少なくとも１つ以上用い
ることにより第２図に示した水側熱交換器７の代
りに用いることができる。

次に、動作について説明する。圧縮機１→凝縮
器２→キヤピラリーチユーブ６を経て水側熱交換
器１０に達した冷媒は、冷媒入口部１０ａから流
入し、伝熱フイン部１１ａで各々独立した冷媒流
通路１１ｂに均等に分配され、冷媒流通路１１ｂ
を流通するが、この時、内管１２内を流通する水
と伝熱フイン部１１ａや針状突起部１２ａを介し
て熱交換しても針状突起部１２ａにより乱流にさ
れて均熱化され、吸熱して気化し、冷媒出口部１
０ｂから流出してアキユムレータ８を通つて圧縮
機１に戻る。以上の冷凍サイクルが繰返し行なわ
れる。

以上述べたように、この考案における熱交換器
は、針状突起部１２ａにより冷媒を乱流にして均
熱化させ、伝熱フイン部１１ａや針状突起部１２
ａにより伝熱面積を大きくとつているので熱交換
の性能を向上させ、又、水の流路として太径の内
管１２を用いているので腐食性の強い水質の水に
対して防錆剤や中和剤を用いてもその流路がつま
ることがなく長寿命のものとなる。

なお、上記実施例においては、内管１２の材質
について言及しなかつたが、従来の多管式熱交換
器では製造不可能であつた耐腐食性の材料、例え
ばステンレス管又はチタン管等で内管１２を構成
するように製造することは可能であり多様な用途
にこの熱交換器を実施できる。

又、冷凍装置に四方切換弁を組込んで、冷媒を
逆方向に流して水側熱交換器を加熱器として使用
するヒートポンプ式冷凍装置にも適用可能であ
る。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案によれば二重管式にし
て外管と内管との間に放射状の伝熱フイン部を設
けて各々独立した冷媒の流通路を形成し且つ内管
外表面に多数の針状突起部を設け、内管内に液媒
体を流通させるように構成したので、長寿命で熱
交換効率に優れ、しかも簡単な構造にして組立性
に優れ且つ安価となるものが得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例による熱交換器の
断面図、第２図は従来の冷凍装置の冷媒回路図、
第３図は従来の冷凍装置の分解外観図、第４図は
従来の熱交換器の断面図である。 １０……熱交換器、１０ａ……冷媒入口部、１
０ｂ……冷媒出口部、１１……外管、１１ａ……
伝熱フイン部、１２……内管、１２ａ……針状突
起部。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部
分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 蒸発器用の熱交換器において、冷媒の入口部と
   出口部とを有し、上記入口部と出口部間に複数の
   伝熱フイン部が管内壁から中心に向けて放射状に
   設けられた外管部と、該外管部に挿通され、外表
   面が多数の針状突起部を有し且つ上記伝熱フイン
   部の内方端部に密着し、上記冷媒と熱交換を行う
   ための冷媒蒸発用液媒体を流通させる内管とを備
   えたことを特徴とする熱交換器。