(57)【要約】【課題】長期にわたり目詰まりを起こすことのなく、信頼性の高い二重管式熱交換器を提供する。【解決手段】炭酸ガス冷媒が導入される内管入口６側の外管１の径を大径部１ａとする一方、内管出口８側の外管１の径を小径部１ｂとして、径を途中で変化させ、かつ外管１を継ぎ目の無い一本の管で連続的に形成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の流路を内側に有する内管と、前記内管を内部に同心状に有して前記内管との間に第２の流路を有する外管とからなる二重管式熱交換器において、冷媒の入口側の流体の流路径を大径化したことを特徴とする二重管式熱交換器。
【請求項２】
前記第１の流路に前記冷媒としての炭酸ガスを供給し、前記第２の流路に前記流体として炭酸ガスとの間で熱交換される水を供給して、炭酸ガスの入口側の外管の径を大径化したことを特徴とする請求項１に記載の二重管式熱交換器。
【請求項３】
前記外管が継ぎ目の無い一本の管で形成されていることを特徴とする請求項２に記載の二重管式熱交換器。
【請求項４】
前記内管に漏洩検知溝が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の二重管式熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外管と内管とからなる二重管式熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より用いられている二重管式熱交換器として、特許文献１に示すものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２０１２７５号
【０００４】
この熱交換器は、図５に示すように、第１内管２ａと内面に漏洩検知溝１３を設けた第２内管２ｂとからなる内管２を外管１の内部に同心状に挿入し、これらを図６、図７に示すように環状に巻き、型崩れを生じないようにバンド９で結束させ、管の入口側に、外管入口５、内管入口６を設け、出口側に外管出口７、内管出口８を設けたものである。内管２内は冷媒としての炭酸ガスの流路とされ、内管２と外管１との間の空間は水の流路とされる。
【０００５】
上記熱交換器５０においては、水と冷媒として供給される炭酸ガスとの間で熱交換が行われるが、内管２に腐食等が生じて内管２内と外管１内とが連通状態となると、内管２と外管１との間を流れる水に異物が混入するおそれがあるため、混入前に漏洩検知溝３を通して検知することで、内外の気体や液体の混合を未然に検知している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような熱交換器５０においては、水が高温の炭酸ガス冷媒と熱交換することで高温になると、外管１の内表面、内管２の外表面に、水に溶解していた炭酸カルシウムが析出して目詰まりが生じるおそれがあった。熱交換器が給湯装置のように長年にわたり使用され、長期信頼性が求められる装置に用いられた場合、目詰まりは致命的な問題となる。
【０００７】
従って、本発明の目的は、長期にわたり目詰まりを起こすことのなく、信頼性の高い二重管式熱交換器を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の二重管式熱交換器は、第１の流路を内側に有する内管と、前記内管を内部に同心状に有して前記内管との間に第２の流路を有する外管とからなる二重管式熱交換器において、冷媒の入口側の流体の流路径を大径化したことを特徴とする。
【０００９】
前記第１の流路に前記冷媒としての炭酸ガスを供給し、前記第２の流路に前記流体として炭酸ガスとの間で熱交換される水を供給して、炭酸ガスの入口側の外管の径を大径化することが好ましい。
【００１０】
また、前記外管を継ぎ目の無い一本の管で形成することもできる。
【００１１】
前記内管に漏洩検知溝を形成することが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の二重管式熱交換器の実施の形態について説明する。
【００１３】
図１に、本発明の二重管式熱交換器の第一の実施形態を示す。
この熱交換器１０は、圧縮器（図示せず）から炭酸ガス冷媒が導入される内管入口６側の外管１の径を大径部１ａとする一方、内管出口８側の外管１の径を小径部１ｂとして、径を途中で変化させ、かつ外管１を継ぎ目の無い一本の管で連続的に形成したものである。
【００１４】
図２に、このような径が途中から変化する外管１の製造方法の一例を示す。この方法では、半割のダイスを２つ組み合わせて構成したダイス３で大径部１ａを有する外管１を一部引き抜き、径の小さい小径部１ｂを部分的に形成した後、ダイス３を半割にして取り除くことで、径が途中から変化する継ぎ目のない外管１を製造することができる。また、他の方法として、図３に示すように、穴型を有するロール４によっても径が途中から変化する外管１を製造することができる。
【００１５】
この熱交換器においては、水が高温の炭酸ガス冷媒により高温になる側の外管１の径を大径部１ａとして外管１と内管２との間隔を広く形成しているので、水中に溶解していた炭酸カルシウムの析出による目詰まりを防止することができる。また、径が途中から変化している外管１を継ぎ目の無い一本の管で構成しているため、径の異なる管を接続する必要がなく製造コストを低減できる。しかも、継ぎ目がないことから、継ぎ目部での漏れなど継ぎ目を設けることによる信頼性を損ねることもなく、信頼性の高い熱交換器とすることが可能となる。このため、製造コストを低く抑えられるとともに、長期にわたり信頼性も高い熱交換器とすることができる。
【００１６】
図４に、本発明の二重管式熱交換器の第二の実施形態を示す。この熱交換器２０では、外管１１のうち径の大きい大径部１１ａと径の小さい小径部１１ｂとを継ぎ目の無い一本の管で構成し、２重管をパンケーキ状に巻いたものである。
【００１７】
この熱交換器２０においても、上記熱交換器１０と同様の効果を奏する他、パンケーキ状とすることで熱交換器を平面状にすることができる利点もある。
【００１８】
なお、上記第一、第二の実施の形態においては、冷媒入口側を大径部、出口側を小径部として外管１の径を二分しているが、入口側の箇所や、外管１の折り曲げ箇所等、目詰まりの生じやすい箇所のみ、大径部とすることもできる。また、入口側を大径部、中央側を中径部、出口側を小径部としたり、入口側から出口側にかけて連続的に径を変化させたりしてもよい。更に、上記実施の形態においては、内管２内に冷媒を流し、外管１と内管２の間に水を流しているが、逆にすることもできる。また、炭酸ガスを冷媒とする給湯装置のみならず、他の熱交換器にも応用できることは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の二重管式熱交換器は、冷媒の入口側の流体の流路径を大径化しているので、流体からの析出物が流路を塞ぐことなく、長期にわたり目詰まりを防止することができる。
【００２０】
また、冷媒としての炭酸ガス、流体として水を供給し、炭酸ガスの入口側の外管の径を大径化することにより、水中に溶解していた炭酸カルシウム等の析出物が流路を塞ぐことなく、長期にわたり目詰まりを防止することができる。
【００２１】
また、外管を継ぎ目の無い一本の管で形成することにより、径の異なる管を接続する必要がなく製造コストを低減できる。しかも、継ぎ目がないことから、継ぎ目部での漏れなど継ぎ目を設けることによる信頼性を損ねることもなく、信頼性の高い熱交換器とすることが可能となる。
【００２２】
更に、内管に漏洩検知溝を形成することにより、内管に腐食等が生じて内管内と外管内とが連通状態になっても、内外の気体や液体の混合を未然に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の二重管式熱交換器の第一の実施形態を示す側面図である。
【図２】本発明の二重管式熱交換器の第一の実施形態の外管の製造方法を説明する断面図である。
【図３】本発明の二重管式熱交換器の第一の実施形態の外管の他の製造方法を説明する断面図である。
【図４】本発明の二重管式熱交換器の第二の実施形態を示す側面図である。
【図５】従来の二重管式熱交換器の二重管を示す断面図である。
【図６】従来の二重管式熱交換器を示す側面図である。
【図７】従来の二重管式熱交換器を示す平面図である。
【符号の説明】
１  外管
１ａ  大径部
１ｂ  小径部
２  内管
３  ダイス
４  ロール
１０  熱交換器
１１  外管
１１ａ  大径部
１１ｂ  小径部
１３  漏洩検知溝
２０  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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