JP2006317069A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒートポンプ式の給湯機や家庭用、業務用の空気調和機などにおいて、水と冷媒との熱交換を行う熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a heat exchanger that performs heat exchange between water and a refrigerant in a heat pump type hot water heater, an air conditioner for home use, and for business use.
従来、この種の熱交換器は、使用していくと次第に水中のカルシウム、マグネシウム等の硬度成分がスケール(例えば炭酸カルシウム)として水側流路に析出、付着、堆積していく。スケールが熱交換する壁面に堆積すると、熱抵抗となって熱交換性能を低下させたり、流路抵抗を増加させて水を流すための加圧ポンプの水の流量を減少させたり、水側流路を閉塞して製品として機能しなくなってしまうという課題がある。水が高温になると、特に炭酸カルシウムの析出が極端に増加するので、熱交換器の高温側はスケールが堆積し易い。このスケールによる熱交換性能の低下、つまり抑制のため、つまり除去手段を備えたもの(例えば、特許文献1参照)や、スケールが付き易い高温の下流側の水側流路の断面積を大きくしたもの(例えば、特許文献2参照)がある。 Conventionally, when this type of heat exchanger is used, hardness components such as calcium and magnesium in water gradually deposit, adhere and accumulate in the water-side flow path as a scale (for example, calcium carbonate). When the scale accumulates on the wall where heat is exchanged, it becomes a thermal resistance, reducing the heat exchange performance, increasing the flow path resistance, decreasing the flow rate of the pressure pump water for flowing water, There is a problem that the road is blocked and the product does not function. Since the precipitation of calcium carbonate increases extremely when water becomes hot, scale tends to deposit on the high temperature side of the heat exchanger. To reduce the heat exchange performance due to the scale, that is, to suppress it, that is, to include a removing means (see, for example, Patent Document 1), and to increase the cross-sectional area of the high-temperature downstream water-side flow path that is easily attached to the scale There exists a thing (for example, refer patent document 2).
特許文献1には、水側流路内のつまり除去手段を備えたヒートポンプ給湯機が記載されている。スケールの除去方法として、ヒートポンプ給湯機の水回路に加圧通水したり、振動を加えたり、水回路の一部を着脱可能な構成としたりすることが開示されている。しかし、水と冷媒が熱交換する熱交換器について、その詳細な構成の説明はなされていなかった。
また、図10は、特許文献2に記載された従来の熱交換器の部分断面図である。熱交換器100は、水管101と、冷媒管102と、水連結管103、冷媒連結管104とから構成され、水管101は、下流側に上流側より大きな直径の管を用いている。
FIG. 10 is a partial cross-sectional view of a conventional heat exchanger described in
以上のように構成された上記の熱交換器100について、以下その動作を説明する。
The operation of the
通常、水管101と冷媒管102は、熱の授受を行い、高温の冷媒からの熱で低温の水を加温する。水管101内にスケールが析出しても下流側は流路が大きいため、円滑に流れていく。また、付着してもつまるまでに時間がかかり、熱交換器の寿命を延命できた。
しかしながら、上記従来の特許文献2に記載の熱交換器100の構成では、水側流路を大きくすると、水の流速が低下するので、熱交換性能が低下するという課題を有していた。
However, in the configuration of the
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、熱交換器性能を低下させることなく、スケールつまりを抑制し、熱交換器の長期信頼性を高めることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to suppress scale clogging and improve long-term reliability of a heat exchanger without deteriorating heat exchanger performance.
上記従来の課題を解決するために、本発明の熱交換器は、管状体または筐体の内部に有し、水と冷媒とが互いに熱交換可能に流動する水側流路および冷媒側流路と、振動発生手段とを備え、前記振動発生手段で前記水側流路内の水と接触して熱交換する壁面を振動させるものである。 In order to solve the above-described conventional problems, a heat exchanger according to the present invention is provided in a tubular body or a casing, and includes a water-side channel and a refrigerant-side channel in which water and a refrigerant flow so as to exchange heat with each other. And a vibration generating means, and the vibration generating means vibrates the wall surface that is in contact with the water in the water-side flow path and exchanges heat.
これによって、水側流路の熱交換する壁面を加振するので、スケールを振り剥がすとともに、水側流路の壁面への再付着を防止する。 As a result, the heat exchange wall surface of the water side channel is vibrated, so that the scale is shaken off and reattachment to the wall surface of the water side channel is prevented.
本発明の熱交換器は、スケールつまりによる熱交換器性能の低下、水流路の閉塞を抑制し、熱交換器の長期信頼性を高めることができる。 The heat exchanger of the present invention can suppress deterioration of heat exchanger performance due to clogging or clogging of the water flow path, and can improve the long-term reliability of the heat exchanger.
請求項1に記載の発明は、管状体または筐体の内部に有し、第一の流体と第二の流体とが互いに熱交換可能に流動する第一の流体の流路および第二の流体の流路と、振動発生手段とを備え、前記振動発生手段で前記第一の流体の流路内の、第一の流体と接触して熱交換する壁面を振動させるものである。
The invention according to
これによって、第一の流体を水とした場合、付着したスケールを振り剥がし、さらにスケールの水側流路の壁面への再付着を防止することにより、スケールつまりによる熱交換器性能の低下、水流路の閉塞を抑制し、熱交換器の長期信頼性を高めることができる。また、振動が水に伝播することにより、水の乱流化が促進されて、熱交換性能を向上させることができる。 As a result, when the first fluid is water, the attached scale is shaken off, and the scale is also prevented from reattaching to the wall of the water-side flow path. The blockage of the path can be suppressed, and the long-term reliability of the heat exchanger can be improved. In addition, the propagation of vibration to water promotes the turbulent flow of water and improves the heat exchange performance.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記管状体または筐体は、前記第一の流体の流路および第二の流体の流路を内部に、一体に形成、もしくは、別体を密着させて形成した剛体としたものである。
The invention according to
これによって、振動を、第一の流体の流路内の熱交換する壁面まで、剛体を通じて減衰を抑えて効率よく伝えられるため、振動発生手段を管状体または筐体の外周に取付けることができる。 Accordingly, the vibration can be efficiently transmitted through the rigid body while suppressing the attenuation to the wall surface for heat exchange in the flow path of the first fluid, so that the vibration generating means can be attached to the outer periphery of the tubular body or the casing.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記第一の流体の流路の壁面に沿って挿入した伸縮性部材を有するものである。
The invention according to
これによって、第一の流体の流路内の、第一の流体と接触して熱交換する壁面を振動させることで、伸縮性部材の壁面に接していない一部分が壁面と衝突し、反力を受けた方向に微動する。壁面に接していた一部分は、壁面より自由度が大きいため、壁面から力を受けて壁面から離れる方向へと動き、壁面近傍にて壁面の振幅より大きな幅で動く。したがって、全体的には、伸縮性部材はたわみやねじれを有することから、部分的な微動が表面を波打つように伝播して、軸方向、周方向に伸縮する。そのため、伸縮性部材と壁面が擦れることで、第一の流体を水とした場合、壁面に付着したスケールを剥がして除去し、スケールつまりを防止できる。また、壁面近傍で伸縮性部材が微動するため、壁面近傍の水の乱流化を促進し、さらに熱交換性能を向上させることができる。 Thus, by vibrating the wall surface in contact with the first fluid and exchanging heat in the flow path of the first fluid, a part of the elastic member that is not in contact with the wall surface collides with the wall surface, and the reaction force is reduced. Slightly moves in the direction received. The portion that is in contact with the wall surface has a greater degree of freedom than the wall surface, so that it receives a force from the wall surface and moves away from the wall surface, and moves in the vicinity of the wall surface with a width larger than the amplitude of the wall surface. Therefore, as a whole, since the elastic member has deflection and twist, partial fine movement propagates so as to wave the surface, and expands and contracts in the axial direction and the circumferential direction. Therefore, when the first fluid is water by rubbing the elastic member and the wall surface, the scale attached to the wall surface can be peeled off and removed to prevent the clogging. Moreover, since the elastic member slightly moves in the vicinity of the wall surface, turbulence of water in the vicinity of the wall surface can be promoted, and the heat exchange performance can be further improved.
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の発明において、前記伸縮性部材は、熱交換された第一の流体の高温側に備えたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the stretchable member is provided on the high temperature side of the heat-exchanged first fluid.
これによって、第一の流体を水とした場合、スケールが付着し易い熱交換器本体の高温側に伸縮性部材備えることで、少ない部材で水の流体の流路の閉塞を防止でき、部材挿入による水の流動抵抗増加を抑制しながら、また、より安価に熱交換器の長期信頼性を高めることができる。 With this, when water is used as the first fluid, it is possible to prevent clogging of the flow path of the water fluid with a small number of members by providing a stretchable member on the high temperature side of the heat exchanger main body to which the scale easily adheres. It is possible to increase the long-term reliability of the heat exchanger at a lower cost while suppressing an increase in the flow resistance of water due to water.
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明において、第一の流体と第二の流体の熱交換の運転積算時間に応じて前記振動発生手段を駆動させるものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the vibration generating means is driven in accordance with an accumulated operation time of heat exchange between the first fluid and the second fluid. It is something to be made.
これによって、第一の流体を水とした場合、定期的に加振してスケールを除去し、一定量以上に成長することを防いで熱交換器の長期信頼性を高めることができる。 Accordingly, when water is used as the first fluid, the scale is removed by periodically vibrating, and it is possible to prevent growth beyond a certain amount and to improve the long-term reliability of the heat exchanger.
請求項6に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明において、前記第一の流体の流路のつまり検知手段を備え、前記つまり検知手段の検知に基づいて、自動または手動にて前記振動発生手段を駆動させるものである。
The invention according to
これによって、第一の流体を水とした場合、速やかにスケールの成長を検知してスケールの除去を行い、一定量以下にスケール付着を抑制し、熱交換器の長期信頼性を高めることができる。 As a result, when water is used as the first fluid, scale growth can be quickly detected and the scale removed, and scale adhesion can be suppressed below a certain amount, thereby improving the long-term reliability of the heat exchanger. .
請求項7に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明において、手動スイッチにて任意に前記振動発生手段を駆動させるものである。
The invention according to
これによって、第一の流体を水とした場合、任意のタイミングでスケールを除去することができ、突発的にスケールが急成長した場合など、速やかに対応することができ、熱交換器の長期信頼性を高めることができる。 As a result, when the first fluid is water, the scale can be removed at any time, and when the scale suddenly grows rapidly, it is possible to respond quickly, and the long-term reliability of the heat exchanger Can increase the sex.
請求項8に記載の発明は、請求項1から7のいずれか一項に記載の発明において、第一の流体は水、第二の流体は二酸化炭素としたものである。
The invention according to
これによって、特にヒートポンプ式給湯機に用いると、製品として高い熱交換効率を得ることができる。 This makes it possible to obtain high heat exchange efficiency as a product, particularly when used in a heat pump type hot water heater.
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。従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same components as those in the conventional example or the embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における熱交換器の構成を示す要部断面図、図2は、図1のA−A線における断面図である。図3は、同実施の形態におけるスケール除去作用を示す状態図である。図4は、同実施の形態における他の熱交換器の構成を示す要部断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing a configuration of a heat exchanger according to
図1、図2において、熱交換器1Xの本体は、管状体である三重管1で構成される。三重管1の内部には、三重管1は、内部に第一の流体である水と、第二の流体である二酸化炭素が熱交換可能に流動し、第一の流体の流路である水側流路2aの内管2と、内管2の外周を覆って内管2に部分的に密着する中管3と、中管3の外周を覆って部分的に密着し、中管3との間に冷媒の二酸化炭素が流動する第二の流体の流路である冷媒側流路4aを形成する外管4とからなる。中管3は、内壁に内管2に部分的に密着する溝5を有する。外管4は、内壁に中管3に密着するリブ6を有する。三重管1の管端には分岐管7を取付ける。分岐管7内部に外管4の管端を設け、内管2と中管3は貫通させることで、水と二酸化炭素の出入口を分ける。分岐管7を貫通させた中管3の管端は、内管2よりも短くして、溝を大気に連通させている。内管2、中管3、外管4は耐食性、熱伝導性の良い銅製である。三重管1の外管4の外壁には振動発生手段である振動モータ8を備え、振動モータ8はタイマスイッチ9により駆動をさせるように構成されている。振動モータ8は、DCブラシレスモータ等を用いた振動発生部を有して構成してある。
1 and 2, the main body of the
以上のように構成された熱交換器1Xについて、以下その動作、作用を説明する。
About the
水側流路2aである内管2の内部に低温の水を、中管3と外管4との間の冷媒側流路4aにヒートポンプ冷媒回路に有する圧縮機(図示なし)より高温の二酸化炭素を対向させて流すと、内管2と中管3の管壁を介して水と二酸化炭素が熱交換して温水を作る。
Dioxide having a temperature higher than that of a compressor (not shown) having low-temperature water inside the
さらに、図3に示すように、振動モータ8で三重管1を構成する外管4を加振することにより、リブ6、中管3、内管2へと振動を伝播させて、内管2の水側流路2aを流れる水と接触する壁面2bを振動させる。振動モータ8は全周方向に振動するので、壁面2bもあらゆる方向に振動することとなり、付着したスケール10を振り剥がすとともに、スケール10の再付着を防止できる。また、振動する壁面2bとこれに接触する水への振動の伝播により、水の乱流化が促進される。これによって熱交換性能を向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 3, by vibrating the
管状体である三重管1は、内管2、中管3、外管4を剛体とし、この剛体同士を密着させているため、振動モータ8を水側流路2aの熱交換する壁面2bに直接取り付けなくとも、振動を減衰させることなく壁面2bまでよく伝えられるため、三重管1の外管4の外壁に取付けることで内管2の水側流路2a側の壁面2bを振動させることができる。
The
タイマスイッチ9は、水と冷媒の熱交換または熱交換器を含む製品(たとえばヒートポンプ給湯器)の運転時間を積算して、運転積算時間がある設定値に達すると、振動モータ8を駆動させて、三重管1を加振する。これによって、あらかじめスケールの成長速度を測定し、一定量堆積する時間を把握しておけば、その堆積時間で定期的に加振してスケールを除去することで、一定量以上に成長することを防ぐことができる。
The
また、三重管1としたことで、水と二酸化炭素との間の熱抵抗も低く、十分な伝熱面積を確保することができる。また、水と二酸化炭素との間が二重壁構造で、一方の管が腐食した場合、大気と連通する中管3の溝5で内部流体の漏洩を検知できる構造となっている。さらに、リブ6が二酸化炭素流路の変形や潰れ等を防ぎ、加えて、二酸化炭素の流体直径を小さくする。
Moreover, by setting it as the
以上のように、本実施の形態においては、振動モータ8で三重管1を加振することにより、付着したスケール10を振り剥がすとともに、スケール10の再付着を防止するため、スケールつまりによる熱交換器性能の低下、水流路の閉塞を抑制し、熱交換器の長期信頼性を高めることができる。また、水の乱流化を促進し、熱交換性能を向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, the vibrating
なお、本実施の形態では、振動発生手段は振動モータ8としたが、これに限らず、圧電素子を利用したアクチュエータや製品内の振動を伴う他部品(例えば、圧縮機や送風機など)を振動源としたものでも、同様の効果を奏する。
In the present embodiment, the vibration generating means is the
また、本実施の形態の三重管1は、内管2、中管3、外管4の各々が剛体で、各管を密着させているため、振動を減衰させることなく内管2までよく伝えられるため、三重管1の外管4の外壁に取付けることで内管2の水側流路2a側の壁面2bを振動させられることにより、振動モータ8を簡単に取り付けることができる。なお、内管2、中管3、外管4は一体に形成して構成したものでもよい。
Further, in the
なお、熱交換器1Xの本体を構成する管状体は三重管1として示したが、これに限らず、内部に水側流路と冷媒側流路を有し、剛的に一体または密着しているものであればよく、たとえば単に丸管を水管、冷媒管として重ね合せたもの(図示せず)等種々の形態でも、同様の効果を奏する。また、熱交換器1Xの本体を構成するのは、筺体でもよく、たとえば、水側流路を箱状の筺体とし、筺体の外側壁面または内側壁面に冷媒通路となる管、多孔体を密着または一体に形成して構成したもの(図示せず)でもよい。
In addition, although the tubular body which comprises the main body of the
また、本実施の形態では、タイマスイッチ9を用いて運転積算時間に応じて振動モータ8を駆動させることにより、外管4を加振して、リブ6、中管3、内管2へと振動を伝播させて水側流路2aの熱交換する壁面2bを振動させ、定期的にスケールを除去することで、一定量以上に成長することを防いで、水側流路2aの閉塞を防止し、熱交換器の長期信頼性を高めることができる。
In the present embodiment, the
また、第一の流体を水、第二の流体を二酸化炭素として、熱交換器1Xをヒートポンプ式給湯機用水冷媒熱交換器として使用することで、高いヒートポンプ効率を得ることができる。
Further, high heat pump efficiency can be obtained by using water as the first fluid, carbon dioxide as the second fluid, and using the
なお、本発明の実施の形態では、第二の流体を二酸化炭素としたが、これに限らず、R410A、R32等その他の高圧冷媒を用いても同様な効果を奏する。 In the embodiment of the present invention, the second fluid is carbon dioxide. However, the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained by using other high-pressure refrigerants such as R410A and R32.
また、本実施の形態では、熱交換器1Xの本体を構成する管状体を三重管1としたことで、水と二酸化炭素との間の熱抵抗も低く、十分な伝熱面積を確保して、高い熱交換効率を得ることができる。さらに、また、水と二酸化炭素との間が二重壁構造で、給湯用熱交換器として安全性を確保し、中管3への溝付管適用等で漏洩検知構造を安価に得ることができる。従って、熱交換効率が高く、小型で安価な漏洩検知構造を有する熱交換器を得ることができる。
Moreover, in this Embodiment, the tubular body which comprises the main body of the
さらに、本実施の形態では、内管2、中管3、外管4は銅製としたが、真ちゅう、SUS等でも同様な効果を得る。内部に水が流動する内管2は、好ましくは耐食性の良い材料(例えば銅、ステンレス)で、冷媒が流動し、直径が大きく、肉厚も厚くなる外管4は、好ましくは高強度で、熱伝導性の良い材料(例えば銅、アルミニウム等の合金)のものがよい。
Further, in the present embodiment, the
なお、図4に示すように、振動モータ8を駆動させるタイマスイッチ9に加えて、手動スイッチ11を備えた構成としてもよい。手動スイッチ11を備えたことにより、任意のタイミングでスケールを除去することができ、突発的にスケールが急成長した場合など、速やかに対応することができ、熱交換器の長期信頼性を高めることができる。
As shown in FIG. 4, a
(実施の形態2)
図5は、本発明の実施の形態2における熱交換器の構成を示す要部断面図である。図6は、同実施の形態における伸縮性部材を挿入した内管の要部断面図である。図7は、同実施の形態におけるスケール除去作用を示す状態図である。図8は、同実施の形態における他の熱交換器の構成を示す要部断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part showing the configuration of the heat exchanger according to
図5、図6において、熱交換器1Xは、水側流路2aである内管2の壁面2bに沿って、伸縮性部材であるメッシュ状部材12を、熱交換された水の高温となる下流側に挿入したものである。メッシュ状部材12は銅線12Aを円筒状に編んだもので、たわみやねじれにより、軸方向、周方向について伸縮性を有している。
5 and 6, the
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。 About the heat exchanger comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
メッシュ状部材12は伸縮性を有するため、微視的には、構成する銅線12Aの1本1本は内管2の壁面2bに接したり、接してなかったりしている。あらゆる方向に振動する振動モータ8で三重管1を加振すると、外管4から内管2まで振動が伝わり、壁面2bが振動する。
Since the
図7に示すように、各銅線12Aのうち、壁面2bに接していない銅線12Aは、壁面2bと衝突し、その後、衝突の際に受けた反力の方向に動く。壁面2bに接していた銅線12Aは、壁面2bより自由度が大きいため、壁面2bから振動方向へ力を受けて壁面2bから離れる方向へと動き、壁面2b近傍にて壁面2bの振幅より大きな幅で動く。たとえば、メッシュ状部材12は黒丸実線から白丸点線の位置へと移動して、銅線12Aは壁面2bに付着したスケール10を剥離させる。また、全体的には、壁面2bの振動により、メッシュ状部材12はたわみやねじれを有することから、銅線12Aの一本一本の微動が、メッシュ状部材12の円筒状表面を波打つように伝播して、軸方向、周方向に伸縮する。したがって、壁面2bが振動すると、メッシュ状部材12は、壁面2b近傍にて微動し、伸縮する。伸縮する過程で壁面2bと擦れて、壁面2bに堆積したスケール10を剥離させることができる。さらに、メッシュ状部材12を構成する銅線12Aが、壁面2b近傍で微動することにより、壁面2b近傍の水の流れを乱し、水の乱流化を促進できる。
As shown in FIG. 7, among the
また、メッシュ状部材12を熱交換された水の高温側にのみ備えたことで、スケールが付着し易い熱交換器本体の高温側のスケールを除去することで、少ない部材で水流路の閉塞を防止できる。
Further, by providing the mesh-
以上のように、本実施の形態においては、伸縮性を有するメッシュ状部材12を、水側流路2aである内管2の壁面2bに沿って挿入することにより、三重管1を加振することで、メッシュ状部材12が壁面2bと衝突して微動を始め、たわみによって微動が表面全体へと伝播して、軸方向、周方向に伸縮して壁面2bと擦れる。擦れることで、壁面2bに付着したスケールを剥がして除去し、スケールつまりを防止できる。また、壁面2b近傍の水の乱流化を促進し、さらに熱交換性能を向上できる。
As described above, in the present embodiment, the triple-
また、メッシュ状部材12を熱交換された水の高温側にのみ備えたことで、付着し易い高温側のスケールを除去することで、少ない部材で水流路の閉塞を防止でき、部材挿入による水の流動抵抗増加を抑制しながら、また、より安価に熱交換器の長期信頼性を高めることができる。
Further, by providing the mesh-
なお、本実施の形態では、伸縮性部材として銅線12A製のメッシュ状部材12を示したが、これに限らず、図8に示すような、らせん状線材13等でも同様の効果を奏する。
In the present embodiment, the mesh-
(実施の形態3)
図9は、本発明の実施の形態3における熱交換器の構成を示す要部断面図である。
(Embodiment 3)
FIG. 9 is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of the heat exchanger according to
図9において、熱交換器1Xは、三重管1の外管4外壁に振動モータ8を備え、水側流路2aのつまり検知手段となる流量センサ14を備える。
In FIG. 9, the
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。 About the heat exchanger comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、流量センサ14で水側流路2a内の水の流量を測定する。スケールが水側流路2a内に堆積していくと流路抵抗が増加していくことから、水を流すための加圧ポンプの水の流量が減少していく。これを利用して、予め、水の流量と流路抵抗の関係を把握しておけば、流路抵抗の増加分からスケール堆積状況を推測でき、つまり検知ができる。測定した水の流量が、設定した値にまで減少することにより、つまりを検知し、つまり検知に基づいて、振動モータ8を駆動させて三重管1を加振し、スケール除去を行う。これによって、速やかにスケールの成長を検知してスケールの除去を行い、一定量以下にスケール付着を抑制できる。
First, the flow rate of the water in the
以上のように、本実施の形態においては流量センサ14を備え、そのつまり検知により、振動モータ8を駆動させて三重管1を加振する。これによって、速やかにスケールの成長を検知してスケールの除去を行い、一定量以下にスケール付着を抑制し、熱交換器の長期信頼性を高めることができる。
As described above, in the present embodiment, the
なお、本実施の形態では、つまり検知手段として流量センサ14を示したが、これに限らず、温度センサや他の物性を測定するセンサ等種々の検知方法を用いても、同様の効果を奏する。温度センサの場合、スケールの堆積によって水側流路の流路抵抗が増加すると、水を流すための加圧ポンプの流量が減少する。加熱量に対して熱交換する水量が減少するので、熱交換後の水温が上昇する。このため、水の温度を計測することでも、つまり検知を行うことができる。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態において振動モータ8は、流量センサ14のつまり検知により駆動させる構成として示したが、実施の形態1に示した運転積算時間によるタイマスイッチ9や、手動スイッチ11を合せて備えた構成でもよく、種々の組合せが考えられる。
Further, in the present embodiment, the
以上のように、本発明の熱交換器は、第一の流体の流路内の、第一の流体と接触して熱交換する壁面を振動させてスケールを剥離し、再付着も防止することにより、スケールつまりによる熱交換性能の低下、第一の流体の流路の閉塞を抑制し、熱交換器の長期信頼性を高めることができる。さらに、第一の流体の流路の壁面に沿って、伸縮性部材を挿入することで、第一の流体の熱交換する壁面を振動させて得るスケールつまり防止効果を増大させることができるので、温水を得る各種製品の熱交換器等にも適用できる。 As described above, the heat exchanger of the present invention vibrates the wall surface that exchanges heat in contact with the first fluid in the flow path of the first fluid, peels off the scale, and prevents reattachment. Accordingly, it is possible to suppress the deterioration of the heat exchange performance due to the clogging and the blockage of the flow path of the first fluid, and to improve the long-term reliability of the heat exchanger. Furthermore, by inserting a stretchable member along the wall surface of the flow path of the first fluid, the scale obtained by vibrating the wall surface for heat exchange of the first fluid, that is, the prevention effect can be increased. It can also be applied to heat exchangers for various products that obtain hot water.
1 三重管(管状体)
1X 熱交換器
2a 水側流路(第一の流体の流路)
2b 壁面
4a 冷媒側流路(第二の流体の流路)
8 振動モータ(振動発生手段)
9 タイマスイッチ
11 手動スイッチ
12 メッシュ状部材(伸縮性部材)
13 らせん状線材(伸縮性部材)
14 流量センサ(つまり検知手段)
1 Triple tube (tubular body)
8 Vibration motor (vibration generating means)
9
13 Spiral wire (stretchable member)
14 Flow rate sensor (ie detection means)
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- 2005-05-12 JP JP2005139549A patent/JP2006317069A/en active Pending
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