JPS58219392A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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Publication number
JPS58219392A
JPS58219392A JP10325082A JP10325082A JPS58219392A JP S58219392 A JPS58219392 A JP S58219392A JP 10325082 A JP10325082 A JP 10325082A JP 10325082 A JP10325082 A JP 10325082A JP S58219392 A JPS58219392 A JP S58219392A
Authority
JP
Japan
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heat transfer
water
cylinder
flow path
wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10325082A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Iwanaga
茂 岩永
Koichiro Yamaguchi
山口 紘一郎
Masaaki Adachi
安立 正明
Mitsuhiro Ikoma
生駒 光博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP10325082A priority Critical patent/JPS58219392A/ja
Publication of JPS58219392A publication Critical patent/JPS58219392A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F28D7/103Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of more than two coaxial conduits or modules of more than two coaxial conduits

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷凍機あるいはヒートポンプを構成する水冷式
の熱交換器に関するものである。
従来の水冷式凝縮器としては2重管式熱交換器(第6.
7図)、シェルアンドチー−−プ式熱交換器(図示ぜず
)、水管冷媒管並設2重壁熱交換器(第9図)等があり
、いずれも管材を用いて水通路と冷媒通路を構成したも
のである。特に温水となった冷却水を給湯に利用するも
のにおいては、冷聾および潤滑油と給湯水の混入を防止
する−」二で、2重管式熱交換器およびシェルアンドチ
ューブ式熱交換器は信頼性の点で満足するもので々いた
め、主として水管冷媒管並設2重壁熱交換器が用いられ
ていた。さらに冷媒および潤滑油と給湯水の混入を防止
した安全構成の熱交換器としては内管を2層とした3重
管式熱交換器(第8図)としたものが提案されているが
、いずれの構成においても管材を用いたものであるため
、管材の形状構成上で伝熱面積を高密度に[7たり、熱
交換器自体を小形軽量化して省資源化したものを得るこ
とは困難3ページ であった。
本発明は以上の様な従来の欠点を除去するもので、流体
通路と伝熱面を密にかつ拡く取るとともに2流体通路間
の接触面を確実にして熱伝達を向上させて立体構造小形
化を図り、さらに2流体間の混入を防止することを目的
とする。
本発明はこの目的を達成するために、中空の伝熱筒の外
側に外筒を配し、伝熱筒の内側[ばその内壁に熱的に連
結される切欠き孔を有する伝熱面兼用の水流路部材をそ
の相互の間に適当な空隙を設けて積層して配置し、前記
伝熱筒と外筒の間の空間にし1伝熱筒外壁に熱的に連結
されかつ外筒内壁に略々接する切欠き孔を有する伝熱面
兼用の冷媒流路部4イをその相互の間に適癌な空隙を設
けて積層1〜で配置1j−1〜め、前記伝熱筒は少なく
とも2isr、 (」・/l録・1向する部分を2層壁
とし、伝熱筒および外筒の両端部は密閉して流体出入口
を設ける構成とじ/こ。
この構成により2流体は伝熱筒の内外面および伝熱筒に
熱的に連結さfrた水流路部材と冷媒流路部材により効
率よく熱伝達され、かつ各流路部材を多数積層して伝熱
面積の拡大がなされるため流体通路と伝熱面を密にかつ
拡く取れ、熱交換器の小形高密度化ができる。さらに、
伝熱筒は2流体が対向する部分が2層壁となっているた
め2流体の混入を防止できるものである。
以下、本発明の一実施例を第1図〜第3図で説明する。
1は中空筒状の伝熱筒であり、この伝熱筒1は水側壁1
aと冷媒側壁1bを密着された2層構造となっている。
この2層構造となった部分の外側に筒状の外筒2を配し
て環状の空間3が形成されている04は伝熱筒1の内部
に配され両端を密閉された内筒で、伝熱筒1と内筒4の
fN’lに環状の空間5が形成されている。
6は環状の空間3部に挿入されて伝熱筒外壁に熱的に連
結され、外筒2の内壁に略々接する伝熱一 面前用の薄金属製の冷媒流路部材、7は環状の空間5に
挿入されて伝熱筒内壁に熱的に連結され、内筒4の外壁
に接する伝熱面兼用の薄金属製の水5ページ 流路部(Aである。冷媒流路部材6には伝熱筒1の外1
i、’Q II(i’h着して熱的に連結されるフラン
ジ部6aと/71. f’:’l 2内it、iに略々
接する伝熱面兼用の冷媒流路壁61)お」:びこの冷媒
流路壁6bに設けた切欠き孔8と1一方に曲げらノ′シ
た舌状の流体誘導片8aが設けられでいる。
水流路部(A7には伝熱筒1の内壁に密着して熱的に連
結さ、11.るフランジ部7aと伝熱面兼用の水流路g
γ1)、内筒4に1溶するフランジ部7cおよび水流路
’、iYニア 1iに設()られた切欠き孔9と下方に
111目I′F> Jl、 iこ舌状の流体誘導片9a
が設けられている。
以」二の各流路部材6および7は環状の空間3および6
にそれぞれの流路部材間の間に適当な空隙の環状通路1
0.11が多数形成されるように上下に多数積層して配
置せしめるとともに切欠き孔8.9および流体誘導片8
a、9aの位置を上から下に順次時計方向にわずかに回
転させて相対位置を変え、各流体が環状通路10.11
を旋回して次の環状通路10,11に順次流れるように
し6ベージ ている。
伝熱筒1の上下の両端部は密閉され、上部には水出口孔
12、下部には水入口孔13が設けられている。
外筒2の上下の両端部はそれぞれ伝熱筒1の冷媒側壁1
bに接して密閉され、上部には冷媒入口孔14、下部に
は冷媒出口孔16が設けられている。
以」二の構成において、水入口孔13から流入した水は
順次切欠き孔9を通って積層状の各環状通路11を旋回
しながら下方から上方に向って流れ、水出口孔12より
流出する。
他方冷媒側は高温ガス状となって冷媒入口孔14より流
入1〜、積層状の各環状通路10を旋回しながら順次切
欠き孔8を通って上方から下方に向って流れ放熱により
凝縮して液化した冷媒は冷媒出口孔16より流出する。
このような水と凝縮冷媒との対向流方式による流れの過
程で、冷媒の凝縮熱で水を加熱し温水を作るものである
。つまり、伝熱筒1は2層壁構造7ページ として熱交換良好なるように密接して構成しているので
凝縮冷媒側の伝熱面兼用冷媒流路部材6と水側の伝熱面
兼用水流路部材7が相互に伝熱フィン効果を生じて冷媒
と水との熱交換を促進することになる。また積層状に密
に構成した伝熱面兼用冷媒流路部材6と伝熱面兼用水流
路部材7および内筒4は流速により左右される凝縮冷媒
および水の熱伝達率を向上させているので、単位容積に
おいて最大の熱交換を行なうようにできるために、小形
高性能の熱交換器を得るととができる。
さらに凝縮して相変化する冷媒を水回路の外側に配置し
、かつ冷媒を旋回させて流しているため凝縮しだ液冷媒
は遠心力により外筒2側に集って流れガス状の冷媒が伝
熱筒1側を流れるため伝熱面での液膜が薄くなり熱抵抗
が低減する。このだめに熱伝達はさらに向上し、熱交換
器の高性能化に富力する。
この実施例では伝熱筒の内外面にフランジ部を有する3
In路部材6.了を圧入あるいは拡管により密着さ田る
構成どしたが、第4図の他の実施例ではさらにその密着
加工を良くするだめのものである。
第4図において4′は伝熱筒1′の外側にその両端部1
6.17が突出する内筒であり、冷媒流路部材6.水流
路部利子を伝熱筒1′内外に配置後に内筒4′を拡管し
て伝熱面での密着をさらに良くする加工が容易にできる
特長がある。なお伝熱筒および外筒の端部の密閉加工は
各流路部材を挿入後行なうのは言う捷でもない。
第5図は水側壁1a“と冷媒側壁1b“の2層構造から
なる伝熱筒1”の冷媒側壁1b〃の内側に熱交換器の外
部に連通する溝18を設けた他の実施例を示したもので
、もし伝熱筒1“に孔が明いても流体は溝18を通って
速やかに外部に導かれるため、2流体の混入防止の信頼
性がさらに高くなる特長がある。
以上の構成においては内筒を設けた例を示したが、水側
の流路断面積が流速を確保し熱伝達率を高めるのに内筒
がなくても適切な値が選定できる場合には内筒を省略し
て良いのは当然である。
9ページ この場合水流路部材7の内筒を通すだめの孔19は不用
である。
以上のように本発明の熱交換器によれば2層により構成
された伝熱筒の内壁に熱的に連結される切欠き孔を有し
た伝熱面兼用の水流路部材を、伝熱筒の外壁に熱的に連
結される切欠き孔を有した伝熱面兼用の冷媒流路部材を
それぞれ積層17て配置し、最外周部に外筒を設けて、
水流路部材と冷媒流路部4′、Aとを伝熱筒を介l〜で
熱交換関係に配設置7−Cいるので、 1)水側1?よび冷媒側の両方共積層状伝熱面を熱伝達
率が大きくなるように高密度に設けることができ、Q’
1位容積において最大の熱交換ができる小ノ(12高性
能の熱交換器を得ることができる。
2)凝縮する冷媒を水側の外周に配置しかつ旋回させて
1−からドヘ流す/こめ凝縮液の膜厚による熱抵抗を低
減できる/こめ熱伝達率を向上できる。
3)伝熱面兼用の流路部材を薄金属層とし、プレス加工
のような多情生産に適した加工方法が1o/:−ミ゛ 採用できるため加工コストさらKは熱交換器の低コスト
化になる。
4ン伝熱面兼用の流路部材をプレス加工に適した薄金属
層としているため、熱伝達率を向−1−させるだめの伝
熱面表面の微細加工への対応が容易である。
等、優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す熱交換器の断面図、第
2図は水流路部材の外観斜視図、第3図は冷媒流路部材
の外観斜視図、第4図は他の実施例を示す熱交換器の断
面図、第5図は伝熱筒の他の実施例を示す断面図、第6
図は従来の2重管式熱交換器の外観斜視図、第7図は第
6図のB−B断面図、第8図は3重管式熱交換器の断面
図、第9図は水管冷媒管並設2重壁熱交換器の断面図で
ある。 1・・・・・・伝熱筒、1a・・・・・・水側壁、1b
・・・・・・冷媒側壁、2・・・・・・外筒、4・・−
・・・内筒、6・・・・・・冷媒流路部材、7・・・・
・・水流路部材、8,911ページ ・・・・・・切欠き孔、10.11 ・・・・・・環状
通路、12・・・・・・水出口孔、13・・・・・・水
入口孔、14・・・・・・冷媒入口孔、15・・・・・
・冷媒出口孔。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 2 3 第2図 箒6図 8 第7図 第8図 =433−

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  中空の伝熱筒の外側に外筒を配して環状の空
    間を形成し、前記伝熱筒の内側にはその内壁に熱的に連
    結される切欠き孔を有する伝熱面兼用の水流路部利をそ
    の相互の間に適当な空隙を設Uて積層して配置し、前記
    伝熱筒と外筒の間の空間には伝熱筒外壁に熱的に連結さ
    れかつ外筒内壁に略々接する切欠き孔を有する伝熱面兼
    用の冷媒流路部材をその相互の間に適当な空隙を設けて
    積層して配置せしめ、前記伝熱筒は少なくとも2流体が
    対向する部分を二層壁とし、伝熱筒および外筒の両端部
    は密閉して流体出入口を設けた熱交換器。
  2. (2)伝熱筒の内部に内筒を設Oて形成された環状の空
    間に伝熱面兼用の水流路部拐を配設置〜だ特許請求の範
    囲第1項記載の熱交換器。
  3. (3)内筒を伝熱筒外部に開口させた特許請求の範囲第
    1項記載の熱交換器。 −Aす0 2べ、S
JP10325082A 1982-06-15 1982-06-15 熱交換器 Pending JPS58219392A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1000109C2 (nl) * 1995-04-11 1996-04-16 Hoek Mach Zuurstoff Werkwijze voor het condenseren van een vluchtige stof uit een gasstroom en inrichting daarvoor.
JP2015045481A (ja) * 2013-08-29 2015-03-12 三菱電機株式会社 熱交換器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4921251B1 (ja) * 1969-04-24 1974-05-30
JPS5226337U (ja) * 1975-08-14 1977-02-24

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NL1000109C2 (nl) * 1995-04-11 1996-04-16 Hoek Mach Zuurstoff Werkwijze voor het condenseren van een vluchtige stof uit een gasstroom en inrichting daarvoor.
EP0737499A1 (en) * 1995-04-11 1996-10-16 N.V. W.A. Hoek's Machine- en Zuurstoffabriek A method of condensing a volatile compound out of a gas stream and an apparatus for this purpose
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