(57)【要約】【課題】スケールの耐久性にも優れ、高性能で小型化が図ることができる水冷媒熱交換器を提供すること。【解決手段】本発明の水冷媒熱交換器は、内部に仕切りを設けて蛇行させるような水流路を形成する略方形状の箱体と前記水流路に沿うように配設された管状の冷媒流路で構成される第１熱交換器１１と、内部に冷媒流路が形成された内管と前記内管との間に水流路が形成された外管とで構成され、渦巻状に曲成された第２熱交換器１２とから構成されることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に仕切りを設けて蛇行させるような水流路を形成する略方形状の箱体と、前記水流路に沿うように配設された管状の冷媒流路とで構成される第１熱交換器と、
内部に冷媒流路が形成された内管と、前記内管との間に水流路が形成された外管とで構成され、渦巻状に曲成された第２熱交換器とから構成されることを特徴とする水冷媒熱交換器。
【請求項２】
水が流入する水入口側の流路断面積よりも水が流出する水出口側の流路断面積の方が大きいことを特徴とする請求項１に記載の水冷媒熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水冷媒熱交換器に関するもので、特に、ヒートポンプ式給湯機や暖房機等において、冷媒と水との間で熱交換を行うために使用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の熱交換器は、２重管式熱交換器が一般的であり、図４〜図７に示す。図４は従来の水冷媒熱交換器の下方正面図、図５は従来の水冷媒熱交換器の上方正面図、図６は従来の水冷媒熱交換器の側面図、図７は従来の水冷媒熱交換器の断面図である。従来の２重管式熱交換器２０１は上段の２重管式熱交換器２０２と下段の２重管式熱交換器２０３を段状に積層した構成を有している。２重管式熱交換器２０２、２の断面は、図7に示すように、外管２０６と内管２０８と、内管２０８の外周に密着するように設けた検知管２０７から構成されている。この従来例によれば、内管２１０の内部を冷媒、検知管の外側で外管２０６の内側の環状流路２０９を水が流れ、冷媒と水が熱交換させれる。水は温度が高くなると、水に溶け込んでいたスケールが析出しやすくなることから、２重管式熱交換器２０２の環状流路より２重管式熱交換器２０１の環状流路の方の面積を大きくすることにより、スケールの堆積を抑制するものである(例えば、特許文献１参照)。
【特許文献１】特開２００５−１４７５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の２重管式熱交換器２０１、２０２の構成では、渦巻状に曲げ加工する際、最小の曲げ半径の限界は外管の外径で決まり、それ以下にすると外管が潰れて座屈してしまう。その際、内管は十分余裕がある曲げＲとなる。このため図５，６のように渦巻状に形成すると内側に大きな空間ができてしまい、小型化ができないという課題を有していた。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、スケールの耐久性にも優れ、高性能で小型化が図ることができる水冷媒熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の水冷媒熱交換器は、内部に仕切りを設けて蛇行させるような水流路を形成する略方形状の箱体と前記水流路に沿うように配設された管状の冷媒流路で構成される第１熱交換器と、内部に冷媒流路が形成された内管と前記内管との間に水流路が形成された外管とで構成され、渦巻状に曲成された第２熱交換器とから構成されることを特徴とすることにより、冷媒の温度に応じてそれぞれの長所を活かすことができ、高性能で、耐久性に優れ、コンパクト化を図ることができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、スケールの耐久性にも優れ、高性能で小型化が図ることができる水冷媒熱交換器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明の水冷媒熱交換器は、内部に仕切りを設けて蛇行させるような水流路を形成する略方形状の箱体と、前記水流路に沿うように配設された管状の冷媒流路とで構成される第１熱交換器と、内部に冷媒流路が形成された内管と、前記内管との間に水流路が形成された外管とで構成され、渦巻状に曲成された第２熱交換器とから構成されることを特徴とすることにより、冷媒の温度に応じてそれぞれの長所を活かすことができ、高性能で、
耐久性に優れ、コンパクト化を図ることができる。
【０００８】
第２の発明の水冷媒熱交換器は、特に第１の発明において、水が流入する水入口側の流路断面積よりも水が流出する水出口側の流路断面積の方が大きいことを特徴とすることにより、水の高温域で多少のスケールが析出しても水の流動抵抗の増大を抑制でき、熱交換器の性能低下を抑制できる。
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における熱交換器１１の正面図、図２は図1の第１の熱交換器１２の断面図、図３は図1の第２の熱交換器１２の断面図である。
【００１１】
図１において、第１の熱交換器１１内に、直線部１３１と曲げ部１３２で構成された内管と、前記内管に沿って流路１５を形成するように設けた仕切り１４で構成される。また、第２の熱交換器１２は、直線部１７１と曲げ部１７２で構成された外管と、前記外管内に設けた内管１３と、外管１７１、１７２と、内管１３との間に設けられた流路１６で構成される。ここで、第１の熱交換器１１内の流路１５の断面積より、第２の熱交換器１２内の流路１６の断面積の方が大きい流路を有している。
【００１２】
以上のように構成された熱交換器について、以下その動作、作用を説明する。
【００１３】
図１において、低温の水は第１の熱交換器１１のＡ側から流入し、第１の熱交換器内に設けられた仕切り１４により形成された水流路１５を通り、Ｂ側から流出する。その後、第２の熱交換器１２内の内管１３の外周である水流路１６を通り、Ｃ側に流出する。また、高温の冷媒は第２の熱交換器１２のＸ側から流入し、水と冷媒が互いに熱交換する。一方、冷媒側は第２の熱交換器１２のＸ側から流入し、内管１３内を通り、Ｙ側に流出し、第１の熱交換器１１内の、Ｚ側に流出する。
【００１４】
以上のように本実施の形態においては、収納をコンパクトにするために曲げ加工を必要とする伝熱管を、管径の小さい内管のみを曲げ加工することで曲げ部１３２の曲げ半径を小さくでき、コンパクトに収納できる。これにより、冷媒管の本数を限られた容積内により多く収納でき、高性能化が図れる。また、水が高温になる領域では、曲げ半径の大きい曲げ部１７２で構成し、流路断面積の大きい流路１６にすることにより、水が流動する流路１６の流れをスムーズにすることができ、さらに断面積を大きくすることにより、高温になった際に析出するスケールの堆積を抑制できる。このように、高性能化が図れる熱交換器１１と、スケールの堆積を抑制する構成の熱交換器１２を組み合わせることで、高性能でかつスケールの耐久性にも優れた熱交換器が得られるものである。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
以上のように、本発明にかかる水冷媒熱交換器は、コンパクトに構成されるので、ヒートポンプ給湯機や暖房機をコンパクトに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１における水冷媒熱交換器の正面図
【図２】同実施の形態における第１の熱交換器の断面図
【図３】同実施の形態における第２の熱交換器の断面図
【図４】従来の水冷媒熱交換器の下方正面図
【図５】従来の水冷媒熱交換器の上方正面図
【図６】従来の水冷媒熱交換器の側面図
【図７】従来の水冷媒熱交換器の断面図
【符号の説明】
【００１７】
１１  第１の熱交換器
１２  第２の熱交換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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