换热器以及使用了该换热器的热泵.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103562665 A (43)申请公布日 2014.02.05 CN 103562665 A (21)申请号 201280024474.9 (22)申请日 2012.07.20 2011-160927 2011.07.22 JP F28D 7/10(2006.01) F28D 1/053(2006.01) F28F 1/00(2006.01) F28F 9/02(2006.01) F28F 21/06(2006.01) F28F 21/08(2006.01) (71)申请人 松下电器产业株式会社 地址 日本大阪府 (72)发明人 森田健一 木户长生 铃木基啓 町田和。

2、彦 (74)专利代理机构 中科专利商标代理有限责任 公司 11021 代理人 刘文海 (54) 发明名称 换热器以及使用了该换热器的热泵 (57) 摘要 换热器 (100) 具备多个换热部 (10)。换 热部 (10) 由 包 含 2 根 内 管 (24) 的 内管 集 合 体 (26) 以及外管 (28) 构成。由外管 (28) 的 内径 in 的一半与内管 (24) 的外径 out 之 差 (in/2)-out) 表 示 的 间 隙 的 宽度 G 满 足 0G 0.8( 单位 ： mm)。表示换热部 (10) 的 数量的通路数 N 与外管 (28) 的内径 in( 单 位 ： mm) 满 。

3、足 下 述 的 关 系 (1) (5) 中 的 任 意 一 个。(1)N 4 且 8.20 in 9.50， (2)N 5 且 7.58 in 8.90，(3) N 6 且 7.14 in 8.50，(4)N 7 且 6.78 in 8.20，(5)N 8 且 6.52 in 7.90。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2013.11.20 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2012/004636 2012.07.20 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/014899 JA 2013.01.31 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明。

4、书 11 页 附图 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书11页 附图7页 (10)申请公布号 CN 103562665 A CN 103562665 A 1/1 页 2 1. 一种换热器， 其为使第一流体与第二流体换热的换热器， 具备 ： 多个换热部， 其分别具有第一流道以及第二流道 ； 第一集管， 其以将所述第一流体向所述第一流道引导并从所述第二流道聚集所述第二 流体的方式设置在所述多个换热部的一端部 ； 第二集管， 其以从所述第一流道聚集所述第一流体并将所述第二流体向所述第二流道 引导的方式设置在所述多个换热部的另一端部， 所述换热部由。

5、如下的两部分构成， 即， (i) 内管集合体， 其包含分别具有所述第一流道 的 2 根内管， 并通过使所述 2 根内管以螺旋状扭转而形成 ； (ii) 包装体， 其以在本身的内周 面与所述内管集合体的外周面之间形成所述第二流道的方式将所述内管集合体收纳， 表示在所述第一集管与所述第二集管之间配置的所述换热部的数量的通路数N为4 8， 由所述包装体的内径 in 的一半与所述内管的外径 out 之差 (in/2)-out) 表 示的间隙的宽度 G 满足 0G 0.8， G 的单位是 mm， 所述通路数 N 与所述包装体的内径 in 满足下述的关系 (1) (5) 中的任意一个， in 的单位是 m。

6、m， (1)N 4， 8.20 in 9.50， (2)N 5， 7.58 in 8.90， (3)N 6， 7.14 in 8.50， (4)N 7， 6.78 in 8.20， (5)N 8， 6.52 in 7.90。 2. 如权利要求 1 所述的换热器， 其中， 所述间隙的宽度 G 满足 0.16 G 0.8。 3. 如权利要求 1 所述的换热器， 其中， 所述内管以及所述包装体分别由铜管构成。 4. 如权利要求 1 所述的换热器， 其中， 所述内管由铜管构成， 所述包装体由树脂制成。 5. 如权利要求 1 所述的换热器， 其中， 所述内管为由内面平滑管和设置在所述内面平滑管的外侧且带。

7、有内面槽的管构成的 漏泄检测管。 6. 如权利要求 1 所述的换热器， 其中， 所述第一流体为二氧化碳， 所述第二流体为水。 7. 一种热泵， 具备 ： 压缩机， 其压缩制冷剂 ； 散热器， 其由权利要求 1 所述的换热器构成， 将压缩后的制冷剂冷却 ； 膨胀机构， 其使冷却后的制冷剂膨胀 ； 蒸发器， 其使膨胀后的制冷剂蒸发 ； 水回路， 其使水在所述散热器循环。 权 利 要 求 书 CN 103562665 A 2 1/11 页 3 换热器以及使用了该换热器的热泵 技术领域 0001 本发明涉及一种换热器以及使用了该换热器的热泵。 背景技术 0002 一直以来广泛使用一种用于在两种流体(例。

8、如， 水与制冷剂、 空气与制冷剂)之间 进行换热的换热器。 0003 例如， 专利文献 1 中记载了具备内管以及外管的双重管式换热器。如专利文献 1 的图 6 中的记载所示， 专利文献 1 的换热器具备 2 根双重管和集管。通过集管并列连接有 2 根双重管。双重管分别由一个外管以及两个内管构成。 0004 专利文献 2 中记载了具备具有矩形的流道的框体和配置在框体的内部的流道的 传热管的换热器。 专利文献2中记载的换热器与专利文献1中记载的换热器的共通点在于， 具有在一方的流体的流道配置有具有另一方的流体的流道的管的构造。 0005 本说明书中， 将具有在一方的流体的流道配置有另一方的流体的流。

9、道的构造的换 热器称为 “双重流道式换热器” 。 0006 【在先技术文献】 0007 【专利文献】 0008 专利文献 1 ： 专利第 4414197 号说明书 0009 专利文献 2 ： 特开 2005-24109 号公报 发明内容 0010 【发明要解决的课题】 0011 专利文献 1 以及 2 中记载的换热器由铜、 不锈钢等金属制成， 因此非常重。因此， 期望一种更轻量的双重流道式换热器。 0012 鉴于上述课题， 本发明的目的在于提供一种用于使双重流道式换热器轻量化的技 术。 0013 【用于解决课题的手段】 0014 即， 本公开提供一种换热器， 其为使第一流体与第二流体换热的换热。

10、器， 具备 ： 0015 多个换热部， 其分别具有第一流道以及第二流道 ； 0016 第一集管， 其以将所述第一流体向所述第一流道引导并从所述第二流道聚集所述 第二流体的方式设置在所述多个换热部的一端部 ； 0017 第二集管， 其以从所述第一流道聚集所述第一流体并将所述第二流体向所述第二 流道引导的方式设置在所述多个换热部的另一端部， 0018 所述换热部由如下的两部分构成， 即， (i) 内管集合体， 其包含分别具有所述第一 流道的 2 根内管， 并通过使所述 2 根内管以螺旋状扭转而形成 ； (ii) 包装体， 其以在本身的 内周面与所述内管集合体的外周面之间形成所述第二流道的方式将所述。

11、内管集合体收纳， 0019 表示在所述第一集管与所述第二集管之间配置的所述换热部的数量的通路数 N 说 明 书 CN 103562665 A 3 2/11 页 4 为 4 8， 0020 由 所 述 包 装 体 的 内 径 in 的 一 半 与 所 述 内 管 的 外 径 out 之 差 (in/2)-out) 表示的间隙的宽度 G 满足 0G 0.8， G 的单位是 mm， 0021 所述通路数 N 与所述包装体的内径 in 满足下述的关系 (1) (5) 中的任意一 个， in 的单位是 mm， 0022 (1)N 4， 8.20 in 9.50， 0023 (2)N 5， 7.58 in。

12、 8.90， 0024 (3)N 6， 7.14 in 8.50， 0025 (4)N 7， 6.78 in 8.20， 0026 (5)N 8， 6.52 in 7.90。 0027 【发明效果】 0028 根据本公开， 通过适当规定包装体的内径 in、 间隙的宽度 G 以及通路数 N 的关 系， 虽然具有与以往的双重流道式换热器同等的换热能力， 但能够提供轻量化的换热器。 附图说明 0029 图 1 为本发明的一实施方式所涉及的换热器的概略俯视图。 0030 图 2 为图 1 所示的换热器中使用的换热部的截面图。 0031 图 3 为内管集合体的简略图。 0032 图 4 为热泵供热水器的。

13、结构图。 0033 图 5 为表示模拟的结果的坐标图。 0034 图 6 为表示模拟的结果的另一坐标图。 0035 图 7 为表示模拟的结果的又一坐标图。 0036 图 8 为表示模拟的结果的再一坐标图。 具体实施方式 0037 专利文献 1 的换热器由于在中央部分具有大的空间， 因此相比换热能力而言具有 较大的尺寸 ( 参照图 3 等 )。专利文献 1 的换热器的尺寸例如大部分决定于角部分的曲率 半径。越减小角部分的曲率半径， 越能够减小整体的尺寸。但是， 角部分的曲率半径根据双 重管的粗细等存在必然的限度。因此， 通过双重管的弯曲形状的设计来推进小型化是几乎 不可能的。 0038 本发明者。

14、们通过计算机模拟来研究了使换热能力保持一定值而使双重流道式换 热器的流道数 ( 相当于专利文献 1 的双重管数 )、 外管的内径、 外管与内管之间的间隙的宽 度等变化时换热器的重量如何变化。 其结果发现， 当流道数、 外管的内径以及间隙的宽度取 特定值时， 能够减轻换热器的重量。根据这种实验结果， 本发明者们公开以下的内容。 0039 本公开的第一方式提供一种换热器， 其为使第一流体与第二流体换热的换热器， 具备 ： 0040 多个换热部， 其分别具有第一流道以及第二流道 ； 0041 第一集管， 其以将所述第一流体向所述第一流道引导并从所述第二流道聚集所述 第二流体的方式设置在所述多个换热部。

15、的一端部 ； 说 明 书 CN 103562665 A 4 3/11 页 5 0042 第二集管， 其以从所述第一流道聚集所述第一流体并将所述第二流体向所述第二 流道引导的方式设置在所述多个换热部的另一端部， 0043 所述换热部由如下的两部分构成， 即， (i) 内管集合体， 其包含分别具有所述第一 流道的 2 根内管， 并通过使所述 2 根内管以螺旋状扭转而形成 ； (ii) 包装体， 其以在本身的 内周面与所述内管集合体的外周面之间形成所述第二流道的方式将所述内管集合体收纳， 0044 表示在所述第一集管与所述第二集管之间配置的所述换热部的数量的通路数 N 为 4 8， 0045 由 所。

16、 述 包 装 体 的 内 径 in 的 一 半 与 所 述 内 管 的 外 径 out 之 差 (in/2)-out) 表示的间隙的宽度 G 满足 0G 0.8， G 的单位是 mm， 0046 所述通路数 N 与所述包装体的内径 in 满足下述的关系 (1) (5) 中的任意一 个， in 的单位是 mm， 0047 (1)N 4， 8.20 in 9.50， 0048 (2)N 5， 7.58 in 8.90， 0049 (3)N 6， 7.14 in 8.50， 0050 (4)N 7， 6.78 in 8.20， 0051 (5)N 8， 6.52 in 7.90。 0052 根据第一。

17、方式， 在本公开的第二方式提供的换热器中， 所述间隙的宽度 G 满足 0.16 G 0.8。由此， 能够顺畅地将内管集合体放入包装体中。 0053 根据第一或第二方式， 在本公开的第三方式提供的换热器中， 所述内管以及所述 包装体分别由铜管构成。由此， 能够有效地进行第一流体与第二流体之间的换热。 0054 根据第一或第二方式， 在本公开的第四方式提供的换热器中， 所述内管由铜管构 成， 所述包装体由树脂制成。 当由树脂制成包装体时， 存在能够提供更轻量的换热器的可能 性。 0055 根据第一第四方式中的任意一种方式， 在本公开的第五方式提供的换热器中， 所述内管为由内面平滑管和设置在所述内面。

18、平滑管的外侧且带有内面槽的管构成的漏泄 检测管。通过漏泄检测管， 即便万一内面平滑管损坏， 也能够防止第一流体向第二流道流 出。 0056 根据第一第五方式中的任意一种方式， 在本公开的第六方式提供的换热器中， 所述第一流体为二氧化碳， 所述第二流体为水。 当将二氧化碳作为制冷剂使用时， 能够将水 加热至接近沸点的温度。 0057 本公开的第七方式提供一种热泵， 具备 ： 0058 压缩机， 其压缩制冷剂 ； 0059 散热器， 其由第一第六方式中的任意一种方式所述的换热器构成， 将压缩后的 制冷剂冷却 ； 0060 膨胀机构， 其使冷却后的制冷剂膨胀 ； 0061 蒸发器， 其使膨胀后的制冷。

19、剂蒸发 ； 0062 水回路， 其使水在所述散热器循环。 0063 通过使用第一第六方式中的任意一种方式所述的换热器， 能够提高热泵的效 率。 说 明 书 CN 103562665 A 5 4/11 页 6 0064 以下， 参照附图说明本发明的实施方式。 另外， 并非通过以下的实施方式对本发明 进行限定。 0065 如图 1 所示， 本实施方式的换热器 100 具备多个换热部 10、 第一集管 16 以及第二 集管 22。第一集管 16 以及第二集管 22 分别设置在多个换热部 10 的一端部以及另一端部。 0066 如图 2 所示， 换热部 10 由内管集合体 26 以及外管 28( 包装。

20、体 ) 构成。内管集合 体 26 包含 2 根内管 24。2 根内管 24 分别具有第一流道 24h。如图 3 所示， 通过将这 2 根内 管 24 扭转成螺旋状而形成内管集合体 26。内管集合体 26 配置在外管 28 中。由此， 在外管 28 的内周面与内管集合体 26 的外周面之间形成第二流道 28h。典型的第一流道 24h 的截 面形状以及第二流道 28h 的截面形状是圆形。 0067 对内管集合体 26 而言， 螺旋间距以及螺旋角并不受特别的限定。螺旋间距例如调 节在 20 65mm 的范围。螺旋角例如调节在 13 26的范围。虽然优选在某种程度上较 大的螺旋角， 然而根据内管 24。

21、 的外径而存在加工限度。如图 3 所示，“螺旋间距” 指扭转的 内管 24 的 1 个周期量的长度。 “螺旋角” 为如下定义的角度。在俯视观察内管集合体 26 时， 定义内管集合体 26 的中心线 L1和在内管集合体 26 的腹部的位置处的两个内管 24 的接点 。另外， 以通过接点 的方式定义内管 24 的切线 L2。将中心线 L1与切线 L2所成角度定 义为 “螺旋角” 。 0068 如图 1 所示， 第一集管 16 由出口集管 12 以及入口集管 14 构成。第一集管 16 起 到从第二流道 28h 聚集第二流体并将第一流体向第一流道 24h 引导的作用。第二集管 22 由入口集管 18。

22、 以及出口集管 20 构成。第二集管 22 起到将第二流体向第二流道 28h 引导 并从第一流道 24h 聚集第一流体的作用。当使第一流体在第一流道 24h 流动并使第二流体 在第二流道 28h 流动时， 在第一流体与第二流体之间进行换热。 0069 第一流体的一例为二氧化碳等制冷剂， 第二流体的一例为水。二氧化碳作为 GW(Global Warmingotential)低的制冷剂而适于热泵。 当将二氧化碳作为制冷剂使用 时， 能够将水加热至接近沸点的温度。但是， 进行换热的两种流体并不限定于此。也可以取 代水， 而将油、 盐水等作为第二流体使用。而且， 制冷剂也可以使用氟化烃等氟制冷剂。 0。

23、070 例如， 专利文献 1( 图 6) 中记载了第一集管 16 以及第二集管 22 的详细构造。 0071 在本实施方式中， 内管 24 以及外管 28 分别由铜管构成。由此， 能够有效地进行第 一流体与第二流体之间的换热。 0072 第二流道 28h 也可以由具有管以外的形状的构件形成。这种构件既可以由金属制 成， 也可以由金属以外的材料制成。例如， 可以由铜管制成内管 24， 而由树脂制成相当于外 管 28 的构件 ( 包装体 )。当由树脂制成相当于外管 28 的构件时， 存在能够提供更轻量的换 热器的可能性。 0073 例如， 可以由聚苯硫醚、 聚醚醚酮、 聚四氟乙烯、 聚砜、 聚醚砜。

24、、 聚芳酯、 聚酰胺酰亚 胺、 聚醚酰亚胺、 液晶聚合物、 聚丙烯等树脂制成相当于外管 28 的构件。这些树脂 ( 热塑性 树脂 ) 具有优异的耐热性以及化学耐久性， 而且即使接触水也难以劣化。外管 28 还可以由 包含玻璃填料等强化材料的树脂制成。 0074 如图 2 所示， 内管 24 为由内面平滑管 32 和设置在内面平滑管 32 的外侧且带有内 面槽的管 30 构成的漏泄检测管。内面平滑管 32 的外径与带有内面槽的管 30 的内径相等。 通过漏泄检测管， 即便万一内面平滑管32损坏， 也能够防止第一流体向第二流道28h流出。 说 明 书 CN 103562665 A 6 5/11 页。

25、 7 但是， 内管 24 未必是漏泄检测管。内管 24 也可以仅由内面平滑管 32 构成。而且， 也可以 在内管 24 的表面形成凹陷 ( 凹凸 )。这种凹陷使内管 24 的表面的热传导率提高。 0075 如图 1 所示， 在本实施方式中， 表示配置在第一集管 16 与第二集管 22 之间的换热 部 10 的数量的通路数 N 为 4。根据外管 28 的内径以及内管 24 的外径， 也可以在 4 8 的 范围适宜变更通路数 N。 0076 如专利文献 1( 专利第 4414197 号说明书 ) 的图 6 中记载的那样， 以往的双重流道 式换热器的通路数 N 例如为 2。当增大通路数 N 时， 流。

26、道面积与通路数成比例地增大， 因此 压力损失大幅度降低。但是， 由于流体的流速下降， 热传导率也降低。而为了补偿热传导率 的降低所造成的换热能力的降低， 需要适当设计每根通路的流道的长度。即使将通路数 N 增大至 2 倍， 也无法使每根通路的长度达到一半。因此， 仅单纯地增加通路数， 无法得到减 轻双重流道式换热器的重量的效果。 0077 本发明者们通过计算机模拟具体研究了流道数 ( 通路数 )、 外管的内径以及间隙 的宽度的关系。 其结果查明， 当这些参数取特定值时， 虽然具有与以往的双重流道式换热器 同等的换热能力， 但够提供轻量化的换热器。 0078 具体而言， 本实施方式的换热器 10。

27、0 满足下述的关系。首先， 通路数 N 处于 4 8 的范围。外管 28 的内径 in 处于 6.52 9.50mm 的范围。由外管 28 的内径 in 的一半 与内管 24 的外径 out 之差 (in/2)-out) 表示的间隙的宽度 G 满足 0G 0.8( 单 位 ： mm)。另外， 通路数 N 与外管 28 的内径 in( 单位 ： mm) 满足下述的关系 (1) (5) 中 的任意一个。从图 2 可知， 内管集合体 26 的外径等于内管 24 的外径 out 的 2 倍。 0079 (1)N 4， 8.20 in 9.50 0080 (2)N 5， 7.58 in 8.90 008。

28、1 (3)N 6， 7.14 in 8.50 0082 (4)N 7， 6.78 in 8.20 0083 (5)N 8， 6.52 in 7.90 0084 通路数 N 越增加， 钎焊部位越增加， 或者集管 16 以及 22 的构造变得越复杂。当通 路数 N 超过 8 时， 即使能够实现轻量化也难以实现大量生产。而且， 当通路数 N 过大时， 难 以向各个换热部 10 均匀地流通第一流体以及第二流体。因此， 优选通路数 N 处于 4 8 的 范围。 0085 当间隙的宽度 G 为零时， 不能将内管集合体 26 放入外管 28 中。因此， 必须使间隙 的宽度G大于零。 优选间隙的宽度G在0.1。

29、6mm以上。 另一方面， 当间隙的宽度G超过0.8mm 时， 内管 24 的表面的热传导率下降， 从而可能造成换热性能的降低明显化。因此， 优选间隙 的宽度 G 的上限值为 0.8mm。 0086 当外管 28 的内径 in 以及间隙的宽度 G 确定时， 内管 24 的外径 out 确定。通 过减小外管 28 的内径 in 和 / 或内管 24 的外径 out， 此外通过减小外管 28 的壁厚和 / 或内管24的壁厚， 能够实现换热器100的轻量化。 但是， 从安全性角度考虑， 需要使内管24 以及外管 28 分别具备一定的壁厚。从耐腐蚀性角度考虑， 将检测管 30 的壁厚 ( 无槽部分 的厚。

30、度 ) 调节在例如 0.5 0.7mm 的范围。从同样的角度出发， 将外管 28 的壁厚调节在例 如 0.5 0.7mm 的范围。将内面平滑管 32 的壁厚调节在例如 0.2 0.4mm 的范围。另外， 就内面平滑管 32( 制冷剂管 ) 而言， 要求可承担制冷剂 ( 第一流体 ) 的压力的厚度。当内 说 明 书 CN 103562665 A 7 6/11 页 8 面平滑管 32 的厚度过厚时， 会对换热器 100 的重量、 成本、 制冷剂的压力损失等造成影响。 因此， 可以将内面平滑管32的厚度规定在内面平滑管32本身的外径的例如1220(优 选为 12 16 ) 的范围。 0087 换热器。

31、 100 的换热能力并不受特别的限定， 例如， 处于 4.5 6.0kW 的范围。当换 热器100具有这种大小的换热能力时， 能够将换热器100适当使用于一般家庭用的热泵。 当 然， 在要求更进一步的换热能力时， 可以并列使用两台换热器 100。 0088 如图 1 所示， 在本实施方式中， 换热部 10 未弯曲。虽然与通路数 N 有关， 但换热部 10 具有 2 5 米的长度。因此， 在本实施方式的换热器 100 中， 可以使换热部 10 以漩涡状 弯曲。通过使换热部 10 使用细管能够减小弯曲半径， 从而可能使死区减小。 0089 接下来， 说明换热器 100 的用途。图 4 为能够采用换。

32、热器 100 的热泵供热水器 200 的结构图。 0090 热泵供热水器 200 具备热泵单元 201 以及罐单元 203。由热泵单元 201 制成的热 水存储在罐单元 203。从罐单元 203 向供热水栓 204 供给热水。热泵单元 201 具备 ： 压缩 制冷剂的压缩机 205、 冷却制冷剂的散热器 207、 使制冷剂膨胀的膨胀机构 209、 使制冷剂蒸 发的蒸发器211以及将这些设备依次连接的制冷剂管213。 典型的膨胀机构209为膨胀阀。 也可以取代膨胀阀， 而使用可回收制冷剂的膨胀能量的容积式膨胀机。散热器 207 可以使 用换热器 100。罐单元 203 具备热水存储罐 215 以。

33、及水回路 217。水回路 217 起到使水在 散热器 207 循环的作用。 0091 【实施例】 0092 以参照图 1 3 说明的换热器为对象， 通过计算机模拟计算了将外管的内径 in 固定为 7.06mm 或 8.6mm 而使通路数 N 变化时的重量。间隙的宽度 G 固定为 0.4mm。作为参 照例， 准备了通路数 N 为 2 而外管的内径 in 为 10.8mm 的换热器的计算结果。使换热能 力维持参照例的值 ( 约 4.7kW) 而使通路数 N 变化。即， 设定换热部的长度 ( 外管的长度 ) 以发挥与参照例相同的换热能力。模拟的条件如下。 0093 解析用软件 ： REFROVers。

34、ion7.0 0094 水的流量 ： 1.4kg/ 分钟 0095 水的温度 .17 0096 制冷剂的种类 ： CO2 0097 制冷剂的温度 ( 入口 ) ： 87 0098 制冷剂的温度 ( 出口 ).20 0099 制冷剂的压力 ： 9.6Ma 0100 外管以及内管的材料 ： 铜 0101 结果如表 1 以及表 2 所示。表 1 为 in 7.06mm 的结果。表 2 为 in 8.6mm 的结果。 0102 表 1 说 明 书 CN 103562665 A 8 7/11 页 9 0103 0104 表 2 0105 0106 如表 1 的合计重量的项目所示， 在 in 7.06mm。

35、 时， 仅 8 通路的换热器比参照例 轻。如表 2 的合计重量的项目所示， 在 in 8.6mm 时， 仅 4 通路的换热器比参照例轻。 0107 接下来， 将间隙的宽度G固定在0.4mm， 并研究了外管的内径in与通路数N的各 说 明 书 CN 103562665 A 9 8/11 页 10 种组合。而且， 提取了比参照例轻的换热器的外管的内径 in 与通路数 N 的组合。表 3 表 示其结果。 0108 表 3 0109 0110 图 5 以及图 6 的坐标图表示表 3 的结果。图 5 的坐标图的横轴表示通路数 N， 纵轴 表示重量。在图 5 中， 最左边的标记与参照例对应。图 6 的坐标。

36、图的横轴表示外管的内径 in， 纵轴表示通路数N。 如图6所示， 为了维持与参照例同等的换热能力并实现轻量化， 需 要根据通路数 N 适当选择外管的内径 in。 0111 如表 3 以及图 5 所示， 当间隙的宽度 G 为 0.4mm 时， 在 in 6.82mm 以及 9 通路 的条件下换热器的重量最小。但是， 当通路数 N 超过 8 时， 存在生产性降低的顾虑。 0112 接下来， 在 (a) 间隙的宽度 G 为 0.8mm 时， (b) 间隙的宽度 G 为 0mm 时， (c) 使间隙 的宽度 G 最优化时的各条件下， 研究了外管的内径 in 与通路数 N 的各种组合。表 4 表示 (a。

37、) 的情况的结果。表 5 表示 (b) 的情况的结果。表 6 表示 (c) 的情况的结果。另外， 图 7 的坐标图表示表 3 6 的结果。 0113 表 4 说 明 书 CN 103562665 A 10 9/11 页 11 0114 0115 表 5 0116 0117 表 6 说 明 书 CN 103562665 A 11 10/11 页 12 0118 0119 当间隙的宽度G超过0.8mm时， 可能造成内管的表面的热传导率下降， 从而导致换 热性能的降低明显化。因此， 对超过 0.8mm 的范围未进行模拟。另一方面， 间隙的宽度 G 的 下限值并不受特别的限定， 如表6所示， 当使间隙。

38、的宽度G最优化时， 相比参照例， 能够最大 限度地减小换热器的重量。 0120 即， 在使第二流体 ( 水 ) 的压力损失不超过一定值的范围内使间隙的宽度 G 最优 化时的数据表示能够使换热器的重量最小化的间隙的宽度G。 因此， 能够将间隙的宽度G最 优化时的数据作为适当的下限值处理。另外， 在表 6 中， 间隙的宽度 G 的最小值为 0.16mm， 此时的通路数 N 为 8。 0121 由间隙的宽度 G 为 0mm 时的数据可知， 当间隙的宽度 G 接近 0mm 时需要抑制水侧 的压力损失， 因此需要增加外管的内径in。 其结果为， 间隙的宽度G为0mm时的外管的内 径 in 大于间隙的宽度。

39、 G 为 0.4mm 时的外管的内径 in。 0122 如图7所示， 当N4时， 只要满足8.20in9.50， 即可维持与参照例同等的 换热能力并减轻双重流道式换热器的重量。同样， 通过在 N=5 时满足 7.58 in 8.90， 在 N=6 时满足 7.14 in 8.50， 在 N=7 时的满足 6.78 in 8.20， 在 N 8 时满 足 6.52 in 7.90， 也能够降低双重流道式换热器的重量。 0123 另外， 由于在本模拟中将检测管与内管作为一体的管处理， 因此检测管的存在不 影响模拟的结果。 检测管的壁厚固定为0.68mm， 然而在不存在检测管的情况下， 为了提高耐 。

40、腐蚀性而需要增加内面平滑管的壁厚。 0124 接下来， 将外管的材料变更为以 30 重量的比例包含玻璃填料的聚苯硫醚 (S)， 并实施了与得到表 3 的结果的模拟相同的模拟。表 7 以及图 8 表示结果。与表 3 以及图 5 同样， 表 7 的最左边的列以及图 8 的最左边的标记与参照例对应。 0125 表 7 说 明 书 CN 103562665 A 12 11/11 页 13 0126 0127 如表7以及图8所示， 在使用了树脂制的外管的情况下， 与使用了铜制的外管的情 况同样， 在 in 6.82mm 以及 9 通路的条件下换热器的重量最小。图 8 的坐标图表示出 与图 5 的坐标图相。

41、同的趋势。其表示关于使用了铜制的外管的换热器而导出的结论 ( 参照 图 7) 也适用于使用了树脂制的外管的换热器。 0128 产业上的可利用性 0129 本发明的换热器能够用于热泵式供热水器、 热水制暖装置等设备。 说 明 书 CN 103562665 A 13 1/7 页 14 图 1 说 明 书 附 图 CN 103562665 A 14 2/7 页 15 图 2 说 明 书 附 图 CN 103562665 A 15 3/7 页 16 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103562665 A 16 4/7 页 17 图 5 说 明 书 附 图 CN 103562665 A 17 5/7 页 18 图 6 说 明 书 附 图 CN 103562665 A 18 6/7 页 19 图 7 说 明 书 附 图 CN 103562665 A 19 7/7 页 20 图 8 说 明 书 附 图 CN 103562665 A 20 。