JPS60248996A - 熱交換器 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、例えばヒートポンプ冷暖房装置の水側熱交
換器の水通路を物理的に洗浄可能とした熱交換器に関す
るものである。

〔従来技術〕

第１図は周知のし一トポシブ冷暖房装置の冷媒回路図で
あシ、図において（１）は圧縮機、（２）は四方切換弁
、（３）は非利用側（海水用）熱交換器、（４）は絞シ
装置、（５）は利用側熱交換器でめシ、（６）は室内の
空気を冷房または暖房する為、空気を循環させ、利用側
熱交換器（６）と熱交換せしめる送風機（７）はア士ニ
ームレータでめシ、各々、冷媒配管接続され、周知のし
一トポンプ冷凍サイクルを形成している。

第２図は、従来例を示す非利用側（海水用）熱交換器（
３）であシ、町）は外管、イ２．關は冷媒出入口、（財
）は内管、（ト）は外管（３１）及び内管−を接続する
接手、ｃｌｌ１９．嘱は海水出入口配管であシ、左右配
管可能となっている。第３図は第２図におけるＩ−ｆｉ
ｆｒ面図であシ、０ηは海水通路、關は冷媒通路、（４
１は内管（財）内面の凹凸加工である。

次に作用について説明する。第１図において、冷房時冷
媒流れ方向を実線矢印、暖房時冷媒流れ方向を破線矢印
にて示す。まず、冷房運転時について述べる。圧縮機（
１）よシ吐出された高温高圧乃ス冷媒は、四方切換弁（
２）を通シ、非利用側（海水用）熱交換器（３）にて海
水によシ冷却され、冷媒は凝縮され、液化する。その後
、絞シ装置（４）によシ、減圧され利用側熱交換！　＋
５１に導かれる。そこで送風機（６）によシ、′室内空
気を利用側熱交換器（５）に送シ、冷媒を蒸発させ室内
空気は冷却され、室内の冷房を行なう。蒸発冷媒は四方
切換弁（２）、ア＋ニームレータ（７）を通ｐ圧縮機（
１）に戻る。また、暖房運転時においては、圧縮機ｔｔ
ｉよシ吐出された高温高圧ガス冷媒け、四方切換弁（２
）を通り、利用側熱交換器（５）に導かれる。そこで送
風機（６）によシ、室内空気を利用側熱交換器（６）に
送シ、冷媒を冷却凝縮、液化させ、室内空気は加熱され
、室内の暖房を行なう、その後凝縮液化冷ＴＪＸは、絞
シ装置（４）により、減圧され、非利用側熱交換器（３
）に導かれる。

そこで、海水と熱交換され、海水よシ採熱し、自らＶｉ
蒸発気化し、四方切換弁（２）、ア＋ニームレータ（７
）を通シ圧縮機ｆｉｌに戻る。

ところで、通常、この種のし一トポンプ用熱交換器とし
ては、第２図及び第３図に示すように内管（財）内を冷
媒通路■とし、かつ、内管■と外管（８１）とに囲まれ
た空間を、海水通路（３ηとしている。これは、熱交換
器（３）が蒸発器として作用する場合、及び凝縮器とし
て作用する場合の双方において冷媒の熱伝達率を向上さ
せ、熱交換効率を良くする為である。しかし海水用の場
合、海水通路（３″ｌＩにスケールが付着したシ１．ま
た、藻、貝、その他生物が進入し、海水通路のηを閉塞
する可能性が多く、この場合、熱交換器（３）へ流通さ
れる海水が減少、またはストップし、凝縮器として作用
中には、高圧圧力が上外し、効率の悪い運転を生じたシ
、高圧力ットが作動し、ユニット異常停止に至ったシす
る。また、蒸発器として作用中には、低圧圧力が低下し
、効率の惑いかつ、能力不足の運転を生じた９、海中の
凍結による熱交換器バンクを生じたシするトラブルの原
因となっていた。ところが、上記海水通路（３ηの洗浄
を化学処理してもスケールは除去出来ない。異物等は除
去出来ない為、最終的には熱交換器（３）の交換による
しか方法がなかった。

また、冷房時の海水の凍結保護に関しては、水側熱交換
器（３）の冷媒出入口ｃ＋ａ、ｍに冷媒温度検出の凍結
防止用温度検知器−を装着すれば海水の凍結を検知出来
るが、例えば冷媒出口部國に検知器−を装着すれば、冷
房時には高温のホットガス（約１００°Ｃ）が通過し、
検知器−の温度上限をオーバーし、検知機能をそこなわ
しめる。また、冷媒入口部−に検知ｇｆｒ四を装着すれ
ば、暖房時の立上シ時、冷媒入口部（＆１圧力が瞬時、
低下し、冷ｇ温度も同時に低下する為、凍結が生じてい
ないにもかかわらず検知器−が誤作動する。従って一般
的には、海水出口部（至）に温度検知器−を装着して凍
結を保護していた。しかし、この場合、ポンプ不良及び
異物等の閉塞によシ海水が循環しない場合には温度検知
＃噸は作動せず、水側熱交換器（３）の凍結バンク等を
生じたシするトラブルの原因となっていた。

〔発明の概要〕

この発明は、かかる欠点を改善する目的でなされたもの
であ夛、海水通路を物理的洗浄出来る構造とし、暖房時
の水側熱交換器の凍結保護温度検知器を水側熱交換器の
冷媒通路の中間部に装着するようにした。

〔発明の実施例〕

第４図及び第５図はこの発明の一実施例を示す図であシ
、−は外面に凹凸加工をほどこし、かつ両端部は未加工
とした内管であシ、ρｌ・は内管−よシ短かく、また外
包するように構成され、かつ、コルゲート伏加工を内外
面にほどこした外管であシ、外管Ｄｌ内に内管１５０）
を挿入し、かつほぼ同心となるように接手、６２１にて
固定されている。外管ＤＩ、内管（＠、接手國より形成
された直線状２重・ｇに対し、Ｕ字伏管嫡を着脱可能な
ユニオン接手間によシ曲成した蛇行状に複数本形成し、
熱交換器（３）を構成している。ｆｉｌは冷房時（凝縮
器として作用する場合）の冷媒入口管、暖房時（蒸発器
として作用する場合）の冷媒出口管であシ、ｒ４Ｖｉ冷
房時の冷媒出口管、暖房時の冷媒入口管である。１５η
は海水の入口部、（１３碍は海水出口部である。醐は外
管ρｌ゛。

内管−１接手６４、接続・ｇ６υによシ気密接続された
冷媒通路であり１．６Ｉは内管−１Ｉ字伏□ｔ　、ｌ、
ユニオン接手６嚇により水密接続された海水通路である
。

６りは内管−）の外表面に加工された凹凸部である。

次に作用について説明する。冷房運転時において、本熱
交換器（３）は凝縮器として作用し、圧縮機（１）よシ
吐出された４温高圧ガス冷媒は、冷媒入口６１５）よ卸
ｄ、冷媒通路６勢を通シ、冷媒出口ｂ（２）より出る。

その間に、冷媒は海水入口部６ηよシ流入し、海水通路
６Ｉを通り、海水出口部−に流れる海水と熱交換し、自
らは凝縮され液化する。この場合の凝縮方式は、通常一
般に使用されている管外凝縮のパターンとなる。また、
冷媒通路醐を形成する内管−の外表面の凹凸ｍ工部と、
外管社のコルゲート伏加工によシ、冷媒の流れを乱流と
し、冷媒の熱伝達率を向上させている。次に暖房運転時
において、本熱交換器（３）は蒸発器として作用し、圧
縮機ｉｌ＋、利用側熱交換器（５）及び絞り装置（４）
を通った低温低圧の液冷媒を蒸発させる。この場合、冷
媒は、冷媒人口１よ勺冷媒通路・ｆＩ９）を通り冷媒出
口６１：！ｌＪ出る。その間に、冷媒は、海水入口部）
ηより流入し、海水通路６４を通ｐ、海水出口部６樽に
流れる海水と熱交換し、海水よυ採熱し、自らは蒸発し
てガス化する。この場合の蒸発方式は、管外蒸発のパタ
ーンとなシ、通常、この種の乾式蒸発器としては、熱伝
達率が悪くなる為、使用されていないが、この発明にお
いては、冷媒通路（５９１を形成する内管間の外表面の
凹凸加工色と、外−ｆρｌ゛のコルゲート伏加工によシ
、液冷媒を乱流とし、冷媒の熱伝達率を向上させている
。第６図はその流れを示したものであシ、通常、冷媒通
路糊の下部に波状流として流れる液冷媒を外１！ＦＩＤ
ｌのコルゲート伏加工によシ、上部にかきあげ（図中実
線矢印入内管−の凹凸ｍ工部６りと接触させ、熱交換を
向上させている。また、海水通路・６０１にスケールが
付着しまたは海水中の藻、貝、生物等が流入し、海水の
流通を妨げる状態が生じた場合、または定期的（例えば
半年に１同根度）に、ユニオン接手５４）をゆるめ、σ
字伏管捌を取外し、直状管である内管−の内部表面をワ
イヤーブラシ等の洗浄具で物理的（機械的）に洗＃を行
なうことが出来る。第７図は、海水出入口が左側の場合
を示す図でおシ、第４図に対し、Ｕ字状管−の位置を左
右入れ替え、海水出入口方向を自在に変更出来るように
構造されている。

また、暖房時の水側熱交換器（３）の凍結防止用温度検
知器（ｌＩｘＩを水側熱交換器（３）の冷媒通路の中間
部に装着するようにした為、冷媒入口部６ηのように、
起動時の圧力低下に伴なう温度低下による誤作動もなく
、正確に蒸発温度を検出出来るのみならず冷房運転時に
おける高温のホットカスも水側熱交換器（３）の上部に
て冷却された後、温度検出器（９）と接触する為、温度
も約５０’Ｃ程度まで降下しておシ、検知機能をそこな
うところまでいかない。かつ海水温検出でない為、ポン
プ不良、異物閉塞等による断水時においても凍結が生じ
れば蒸発温度が低下する為、検出可能となる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように、構成されているのでし
一トポンプ式冷暖房機の海水用熱交換器として、海水通
路の物理的（機械的）洗浄を定期的に行なうことが出来
るのみならず、水側熱交換器の凍ｆＮ保護を、海水温の
温度低下時はもちろん、断水時においても床座が可能で
あシ、誤作動も防止出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、通常のし一トボンプ冷凍すイクル図、第２図
は従来例を示す非利用側（海水用）熱交換器、第３図は
、第２図におけるｌ−１断面図、第４図はこの発明の一
実施例を示す右側配管の熱交換器、第５図は第４図にお
ける１−ｉｌｆｒ面図、第６図はこの発明の熱交換器内
部の冷媒流水図である。 第７図はこの発明の左側配管の熱交換器の図を示す。 図において、（３）は非利用側熱交換器、（３）は内管
、１は外管、・６７！Ｉは接手、Ｉｊ′４はＵ字状管、
祠はユニオン接手、６９１は冷媒通路、情は水通路１．
６１）は接続器、潤は凹凸ｍ工部、図は温度検知器であ
る。 代理人　大岩増雄 第・１図 第２図 、？「 第３図 第４図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各直線部分毎に、その外面に凹凸加工をほどこした内管
   と、上記内管よシ短かく形成されると共に上記内管を外
   包する内外面にコルゲート状加工をほどこした外管とか
   ら複数本の２重管を形成し、かつ、隣接する内管の両端
   直管部同志をσ字伏管を介して着脱自在に接手にて接続
   して構成した水通路と、上記外管及び内管間に形成され
   念空間を接続管にて気密接続して構成した冷媒通路とを
   備え、上記冷媒通路長のほぼ中間部の外管外表面に、冷
   媒温度を検出する温度検知器を装着したことを特徴とす
   る熱交換器。