JPS61140742A - ヒ−トポンプ式低温水加熱機の蒸発器構造 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、温泉水の加熱などに使用するヒートポンプ式
低温水加熱機の蒸発器構填に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、この種ヒートポンプ式低温水加熱機の蒸発器は
第３図の如く構成されている。

この構造を説明すると、本体（５１）は横型タンク状に
形成され、その内部には数個のＵ状チューブＩ！５２を
管板５３）で枠組みしたものが内装され、−方何部には
管板５■を介してＵ状チューブ６２）の入口側に連通ず
る熱媒、、入口部５４）と管板５３）を介してＵ状チュ
ーブ５２の出口側に連通ずる熱媒出口部６つが形成され
、かつ周部には低温源水の流入口部６６）を形成すると
ともに、流出口部６ηを形成し、流入口部側から低温源
水（Ｃ）を流入し、本体内部において迂回邪魔板間によ
って迂回流水し、流出口部６′７）より低温源水（ｃ）
を流出し、この状態で熱媒（Ｇｌ　（例えばフロンガス
）を熱媒入口部５１に流出し、Ｕ状チューブ５ｚ内を通
過させ、熱媒出口部５５）より流出し、上記Ｕ状チュー
ブ６２内を通過する際に熱媒を蒸発させるように構成し
たものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この構造にあっては、熱媒（Ｑは横型配
置のＵ状テニープＧ）内において蒸発作用を成すため、
蒸発空間がＵ状チューブ６２１横断面の内部上半分程度
しか取れず、それだけ蒸発性能が低下しており、このた
め、ヒートポンプの成績係数（Ｃ，Ｏ，Ｐ）が向上でき
ず、高温加熱ができないという不都合な面を有している
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、これらの不都合を解決することを目的とする
もので、その要旨は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器
より成るヒートポンプ管路に熱媒を循回し、蒸発器で低
温源水の熱を奪い、凝縮器で熱を放出し、低温水を加熱
するヒートポンプ式低温水加熱機において、上記蒸発器
の本体を箱型容器に形成し、この箱型容器に、多数個の
フィン付の蒸発管を屋形に並列し、かつ、各蒸発管の下
方より上方に向けて上記熱媒を導入し得るように連通管
を配するととも龜二上言己低温源水を熱媒と反対方向の
上方から下方に向けて迂回しつつ流下し得るように邪魔
板を左右より互い違いに多段に水平配置した蒸発ユニッ
トを内装し、箱型容器の上部に低温源水の散水管を配置
するとともに底部に低温源水の流出管を連結して構成し
たことを特徴とするヒートポンプ式低温水加熱機にある
。

〔作　用〕

熱媒は連通管を介して蒸発管の下部に導入され、蒸発管
の下方より上方に蒸発させられ、一方低温源水は散水管
を介して蒸発管の上方に散水され、熱媒と反対方向の上
方から下方に向けて邪魔板の作用で迂回しつつ流下し、
熱媒の蒸発のために熱を奪われて冷たくなって流水管よ
り排水される。

〔実施例〕

第１，２図は本発明を適用したヒートポンプ式低温水加
熱機の実施例を示し、第１図は全体説明平面図、第２図
は全体説明側面図である。

（１）は圧縮機、（２）は凝縮器、（３）は膨張弁、（
４）は本発明の要部の実施例たる蒸発器であって、これ
らにより熱媒（ｑの循回するヒートポンプ管路（Ｐｉが
構成されており、熱媒側はフロンガスが採用され、その
熱媒（ａは圧縮機（１）で圧縮され、凝縮器（２）で低
温水部に熱を放出して液化し、膨張弁（３）より噴射さ
れ、蒸発器（４）で低温源水（Ｃ）より熱を奪って気化
し、圧縮機（１）に入るという循回な成す。

また、凝縮器（２）は渦巻状の２重管構造に形成され、
前記熱媒（Ｑが通過し、ヒートポンプ管路ＣＰ）の構成
部分たる凝縮管（５）内部に低温水Ｉの加熱管（６）を
挿通し、ヒに、（［ａ）付加熱管（６）に低温水０を供
給し、加熱管（６）の出口側を図外の浴場又は貯湯タン
クに連結している。

また、本発明の要部たる蒸発器（４）にあっては、その
本体は箱型容器（７〕に形成され、この箱型容器（７）
に、多数個のフィン（８）付の蒸発管（９）を竪形に並
列し、かつ、各蒸発管（９）の下方より上方に向けて上
記熱媒（Ｑを導入し得るように連通管（１０）を配する
とともに上記低温源水（Ｑを熱媒と反対方向の上方から
下方に向けて迂回しつつ流下し得るように邪魔板側を左
右より互い違いに多段に水平配置した蒸発ユニットσり
を・内装し、箱型容器（７）の上部に低温源水（Ｑの散
水管側を配置するとともＣ＝底部に低温源水（Ｃ）の流
出管α乃を連結して構成されている。

αωは蒸発管（９）と圧縮機（１）とを連通ずる気導管
である。

また、本実施例においては第１図の如く、凝縮器（２）
と蒸発器（４）とを並列し、その中間側部に圧縮機（２
〕を配置し、コンパクト化を図っている。

また、箱型容器（力の上部に蓋体を設置しても良い。

本実施例は、上記構成であるから、蒸発器（４）におい
て、膨張弁（３〕より噴射される熱媒（Ｑは連通管（１
０）を介して各蒸発管（９）の下部に導入され、熱媒（
６）は蒸発管（９）内で下方から上方へと上昇し、一方
低温源水（Ｃ）は散水管（ｌａｌから散水され、邪魔□
板α刀の作用で上方から下方に向けて迂回しつつ流下し
、熱媒（０は低温源水（Ｑより熱を奪って蒸発し、上昇
し、気導管（１ωを介して圧縮機（１）に流入し、冷た
くなった低温源水（Ｑは流出管（Ｌ４）より排水され、
いわゆる蒸発器作用を成すが、この際、低温源水（Ｃ）
の流下方向と熱媒（Ｑの蒸発上昇方向とが反対方向のた
め蒸発性能が効果的にでき、かつ低温源水（０は迂回し
つつ流下するので蒸発管（９）と充分な接触を保持でき
、さらには蒸発管（９）には多数個のフィン（８）があ
るため熱交換表面積が拡大でき、一層蒸発性能が同上で
き、また、蒸発管（９）は象形配置のため蒸発空間（８
）が充分とれ、それだけまた蒸発性能が向上でき、その
結果、成績係数が向上でき、低温水側を高温に加熱する
ことが可能となり、しがも蒸発器（４）の本体は箱型容
器（７）のため設置スペースが少なく、小さいスペース
に複数個並列設置することもでき、極めて実用的な効果
を得る。

尚、低温源水Ｃ）として低温水０を用いることも可能で
あり、また熱媒（Ｑにより熱を奪われ、冷たくなった低
温源水（すな夏の冷房用水として用いることも可能であ
る。

〔発明の効果〕

本発明は上述の如く、低温源水の流下方向と熱媒の蒸発
上昇方向とが反対方向のため蒸発性−能が効果的にでき
、かつ、低温源水は迂回しつつ流下するので蒸発管と充
分な接触を保持でき、さらには蒸発管には多数個のフィ
ンがあるため熱交換表面積が拡大でき、一層蒸発性能が
同上でき、また、蒸発管は竪型配置のため、蒸発空間が
充分とれ、それだけまた蒸発性能が向上でき、その結果
、成練係数が向上でき、低温水を高温に加熱することが
可能となり、しかも蒸発器の本体は箱温容器のため設置
スペースが少なく、小さいスペースに複数個並列設置す
ることもでき、極めて実用的な効果を得る。

以上、所期の目的を充分達成することができる０

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は全体説
明平面図、第２図は全体説明側面図、第３図は従来の蒸
発器の断面図である。 （１）・・圧縮機、（２）・・凝縮器、（３）・・膨張
弁、（４）・・蒸発器、（７）・・箱型容器、（８）・
・フィン、（９）・・蒸発管、（１０）・・連通管、圓
・・邪魔板、（１２１・・蒸発ユニット、α３）・・散
水管、（１４）・・流出管、（６）・・熱媒、■・・ヒ
ートポンプ管路、（Ｑ・・低温源水、卸・・低温水。 昭和５９年１２月１１日 出願人　　ソーラー　　株式会社 発明者　　滝　　内　　−男 手続補正書 の蒸発器構造 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ソーラー　株式会社 ７、補正の内容　別紙の通り 特許　昭５９−２６１３００号手続補正書明　　　　　
細　　　　　書 １、発明の名称　　ヒートポンプ式低温水加熱機の蒸発
器構造 ２、特許請求の範囲 圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器より成るヒートポンプ
管路に冷媒を循回し、蒸発器で低温源水の熱を奪い、凝
縮器で熱を放出し、低温水を加熱するヒートポンプ式低
温水加熱機において、上記蒸発器の本体を箱型容器に形
成し、この箱型容器に、多数個のフｄン付の蒸発管を竪
形に並列し、かつ、各蒸発管の下方より上方に向けて上
記冷媒を導入し得るように連通管を配するとともに上記
低温源水を冷媒と反対方向の上方から下方に向けて迂回
しつつ流下し得るように邪魔板を左右より互い違いに多
段に水平配置した蒸発ユニットを内装し、箱型容器の上
部に低温源水の散水管を配置するとともに底部に低温源
水の流出管を連結して構成したことを特徴とするヒート
ポンプ式低温水加熱機の蒸発器構造。 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、温泉水の加熱などに使用するヒートポンプ式
低温水加熱機の蒸発器構造に関するものである。 〔従来の技術〕 一般に、この種ヒートポンプ式低温水加熱機の蒸発器は
第３図の如く構成されている０この構造を説明すると、
本体ｌ！５］）は横型タンク状に形成され、その内部に
は数個のＵ状チューブ６湯を管板ｅ＞３＞で枠組みした
ものが内装され、一方側部には管板５３）を介してＵ状
チューブ翰の入口側に連通ずる冷媒入口部６４）と管板
Ｉ！５Ｓを介してＵ状チューブ６２の出口側に連通ずる
冷媒出口部６５）が形成され、かつ周部には低温源水の
流入口部（ト）を形成するとともに、流出口部６７）を
形成し、流入口部（ト）から低温源水（ｃ）を流入し、
本体内部において迂回邪魔板曹によって迂回流水し、流
出口部Ｇ７）より低温源水（ｃ）を流出し、この状態で
冷媒（（１（例えばフロンガス）を冷媒入口部Ｉ！５４
）に流出し、Ｕ状チューブ６２内を通過させ、冷媒出口
部５５１より流出し、上記Ｕ状チューブＧ２内を通過す
る際（＝冷媒を蒸発させるように構成したものである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、この構造にあっては、冷媒（Ｑは横型配
置のＵ状チューブ（５２内におｌ、１て蒸発作用を成す
ため、蒸発空間がＵ状チューブ５２横断面の内部上半分
程度しか取れず、それだけ蒸発性能が低下しており、こ
のため、ヒートポンプの成積係数（Ｃ，Ｏ，Ｐ）が向上
できず、高温加熱ができないという不都合な面を有して
いる。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、これらの不都合を解決することを目的とする
もので、その要旨は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器
より成るヒートポンプ管路に冷媒を循回し、蒸発器で低
温源水の熱を奪い、凝縮器で熱を放出し、低温水を加熱
するヒートポンプ式低温水加熱機において、上記蒸発器
の本体を箱型容器に形成し、この箱型容器に、多数個の
フィン付の蒸発管を照影（＝並列し、力）つ、各蒸発管
の下方より上方に向けて上記冷媒を導入し得るように連
通管を配するとともに上記低温源水を冷媒と反対方向の
上方から下方を二向けて迂回しつつ流下し得るように邪
魔板を左右より互い違いに多段に水平配置した蒸発′−
１ットを内装し、箱型容器の上部に低温源水の散水管を
配置するとともに底部に低温源水の流出管を連結して構
成したことを特徴とするヒートポンプ式低温水加熱機に
ある。 〔作　用〕 冷媒は連通管を介して蒸発管の下部に導入され、蒸発管
の下方より上方に蒸発させられ、一方低温源水は散水管
を介して蒸発管の上方に散水され、冷媒と反対方向の上
方から下方（＝向けて邪魔板の作用で迂回しつつ流下し
、冷媒の蒸発のために熱を奪われて冷たくなって流水管
より排水される。 〔実施例〕 第１，２図は本発明を適用したヒートポンプ式低温水加
熱機の実施例を示し、第１図は全体説明平面図、第２図
は全体説明側面図である。 （１）は圧縮機、（２）は凝縮器、（３）は膨張弁、（
４）は本発明の要部の実施例たる蒸発器であって、これ
らにより冷媒（０の循回するヒートポンプ管路（１））
が構成されており、冷媒（０はフロンガスが採用され、
その冷媒（Ｑは圧縮機（１）で圧縮され、凝縮器（２）
で低温水α田に熱を放出して液化し、膨張弁（３）より
噴射され、蒸発器（４）で低温源水（Ｃ）より熱を奪っ
て気化し、圧縮機（１）に入るという循回を成す。 また、凝縮器（２）は渦巻状の２重管構造に形成され、
前記冷媒（Ｑが通過し、ヒートポンプ管路（ト）の構成
部分たる凝縮管（５）内部に低温水■の加熱管（６）を
挿通し、ヒレ（６ａ）付加熱管（６）に低温水■を供給
し、加熱管（６）の出口側を図外の浴場又は貯湯タンク
に連結している。 また、本発明の要部たる蒸発器（４）にあっては、その
本体は箱型容器（力に形成され、この箱型容器（７）に
、多数個のフィン（８）付の蒸発管（９）を整形に並列
し、かつ、各蒸発管（９）の下方より上方に向けて上記
冷媒（Ｑを導入し得るように連通管σ０）を配するとと
もに上記低温源水（０を冷媒と反対方向の上方から下方
に向けて迂回しつつ流下し得るように邪魔板αＤを左右
より互い違い（＝多段に水平配置した蒸発ユニツ）　（
１２）を、内装し１箱型容器（７）の上部に低温源水（
Ｑの散水管αωを配置するとともに底部に低温源水（Ｃ
）の流出管（１４１を連結して構成されている。 ａ段は蒸発管（９〕と圧縮機（１ンとを連通ずる気導管
である。 また、本実施例においては第１図の如く、凝縮器（２）
と蒸発器（４）とを並列し、その中間側部に圧縮機（２
）を配置し、コンパクト化を図っている。 また、箱型容器（７）の上部に蓋体を設置しても良い。 本実施例は、上記構成であるから、蒸発器（４３におい
て、膨張弁（３）より噴射される冷媒旬は連通管α０）
を介して各蒸発ｇ（９）の下部に導入され、冷媒０は蒸
発管（９）内で下方から上方へと上体し、一方低温源水
（Ｃ）は散水管眞から散水され、邪魔板α刀の作用で上
方から下方に向けて迂回しつつ流下し、冷媒（０は低温
源水（Ｑより熱を奪って蒸発し、上昇し、気導管α艶を
介して圧縮機（１）に流入し、冷たくなった低温源水（
Ｏは流出！’（１４１より排水され、いわゆる蒸発器作
用を成すが、この際、低温源水（Ｃ）の流下方向と冷媒
０の蒸発上昇方向とが反対方向のため蒸発性能が効果的
にでき、かつ低温源水（Ｑは迂回しつつ流下するので蒸
発管（９）と充分な接触を保持でき、さらには蒸発管（
９）には多数個のフィン（８）があるため熱交換表面積
が拡大でき、一層蒸発性能が同上でき、また、蒸発管（
９）は竪形配置のため蒸発空間（８）が充分とれ、それ
だけまた蒸発性能が向上でき、その結果、底積係数が向
上でき、低温水■を高温に加熱することが可能となり、
しかも蒸発器（４）の本体は箱型容器（７）のため設置
スペースが少なく、小さいスペースに複数個並列設置す
ることもでき、極めて実用的な効果を得る。 尚、低温源水（Ｑとして低温水０を用いることも可能で
あり、また冷媒（Ｑにより熱を奪われ、冷たくなった低
温源水（Ｃ）を夏の冷房用水とシテ用いることも可能で
ある。 〔豊明の効果〕 本発明は上述の如く、低温源水の流下方向と冷媒の蒸発
上昇方向とが反対方向のため蒸発性能が効果的にでき、
かつ、低温源水は迂回しつつ流下するので蒸発管と充分
な接触を保持でき、さらには蒸発管には多数個のフィン
があるため熱交換表面積が拡大でき、一層蒸発性能が向
上でき、また、蒸発管は竪型配置のため、蒸発空間が充
分とれ、それだけまた蒸発性能が向上でき、その結果、
底積係数が向上でき、低温水を高温に加熱することが可
能となり、しかも蒸発器の本体は箱型容器のため設置ス
ペースが少なく、小さいスペースに複数個並列設置する
こともでき、極めて実用的な効果を得る。 以上、所期の目的を充分達成することができる。 ４、図面の簡単な説明 図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は全体説
明平面図、第２図は全体説明側面図、第３図は従来の蒸
発器の断面図である。 （１）・・圧縮機、（２）・・凝縮器、（３）・・膨張
弁、（４）・・蒸発器、（７）・・箱型容器、（８）・
・フィン、（９）・・蒸発管、（１０）・・連通管、■
・・邪魔板、αつ・・蒸発ユ＝　ツ）　、Ｃ１０）・・
散水管、α力・・流出管、（Ｑ・・冷媒、ＣＰ）・・ヒ
ートポンプ管路、（Ｃ）・・低温源水、（転）・・低温
水。 昭和６０年３月７日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器より成るヒートポンプ
   管路に熱媒を循回し、蒸発器で低温源水の熱を奪い、凝
   縮器で熱を放出し、低温水を加熱するヒートポンプ式低
   温水加熱機において、上記蒸発器の本体を箱型容器に形
   成し、この箱型容器に、多数個のフィン付の蒸発管をＩ
   形に並列し、かつ、各蒸発管の下方より上方に回けて上
   記熱媒を導入し得るように連通管を配するとともに上記
   低温源水を熱媒と反対方向の上方から下方に向けて迂回
   しつつ流下し得るように邪魔板を左右より互い違いに多
   段に水平配置した蒸発ユニットを内装し、箱型容器の上
   部に低温源水の散水管を配置するとともに底部に低温源
   水の流出管を連結して構成したことを特徴とするヒート
   ポンプ式低温水加熱機の蒸発器構造。