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WO2018061565A1 - 熱交換器およびそれを備えた冷凍サイクル装置 - Google Patents

熱交換器およびそれを備えた冷凍サイクル装置 Download PDF

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WO2018061565A1
WO2018061565A1 PCT/JP2017/030645 JP2017030645W WO2018061565A1 WO 2018061565 A1 WO2018061565 A1 WO 2018061565A1 JP 2017030645 W JP2017030645 W JP 2017030645W WO 2018061565 A1 WO2018061565 A1 WO 2018061565A1
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WO
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heat exchange
heat exchanger
heat
water
fluid
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2017/030645
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English (en)
French (fr)
Inventor
一貴 小石原
町田　和彦
由樹 山岡
和人 中谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to EP17855523.1A priority patent/EP3521741B1/en
Priority to JP2018542007A priority patent/JP6785417B2/ja
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    • F28F2265/06—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction by using means for draining heat exchange media from heat exchangers
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    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/22—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for draining
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger that exchanges heat between fluids.
  • an inner pipe 201 that is formed in a spiral shape and forms a water flow path, and a refrigerant flow path that is spirally wound around the outer periphery of the inner pipe 201 is formed.
  • a heat exchanger that includes an outer tube 202 that is configured such that water flowing through the water flow path is heated by the refrigerant flowing through the refrigerant flow path (see, for example, Patent Document 1).
  • a heat exchanger including a plurality of inner pipes 201 arranged in parallel and an outer pipe 202 spirally wound around the outer circumference of the inner pipe 201 has been proposed (for example, Patent Document 1).
  • the inner pipe 201 is connected via a manifold 203 to form a meandering water flow path. And it is comprised so that the water which flows through a meandering water flow path may be heated with the refrigerant
  • This invention solves the said conventional subject, and it aims at providing the highly convenient heat exchanger which can change a heat-transfer area according to heat exchange capability.
  • a heat exchanger includes an inner tube through which a first fluid flows, an insert inserted into the inner tube, an outer periphery of the inner tube, and a second fluid
  • a plurality of heat exchange units each including at least one flowing outer pipe, and a joint portion attached to the inner pipe.
  • the insert includes a shaft portion and a helical protrusion disposed on the outer surface of the shaft portion.
  • the first fluid flows through a spiral flow path constituted by the inner surface of the inner tube, the shaft portion, and the spiral protrusion.
  • the plurality of heat exchange units at least two heat exchange units are communicated with each other through the joint portion.
  • the spiral flow path through which the first fluid flows is communicated by the joint portion. Therefore, since the heat transfer area (the number of heat exchange units) can be changed according to the predetermined heat exchange capacity, a highly convenient heat exchanger that can change the heat transfer area according to the heat exchange capacity can be provided.
  • the perspective view of the heat exchanger in Embodiment 1 of this invention The perspective view of the heat exchanger which removed some components in Embodiment 1 of this invention Schematic of the lower side of the heat exchanger in FIG. Schematic of the upper stage side of the heat exchanger in FIG. AA sectional view of the heat exchanger in FIGS. 3 and 4 The perspective view which shows the flow of the refrigerant
  • Sectional drawing of the heat exchange unit in Embodiment 1 of this invention (The figure in case the helical protrusion shape of an insertion body is a rectangle) Sectional drawing of the other heat exchange unit in Embodiment 1 of this invention (The figure in case the helical protrusion shape of an insertion body is trapezoid) Part C enlarged view of FIG. 5 (sectional view showing the positional relationship between the heat exchange unit and the drainage mechanism) Part C enlarged view of FIG. 5 (sectional view showing the positional relationship between the heat exchange unit and the air vent mechanism) Schematic configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. Schematic diagram of conventional heat exchanger Schematic diagram of another conventional heat exchanger
  • the first invention includes an inner tube through which the first fluid flows, an insert inserted into the inner tube, and at least one or more outer tubes provided on the outer periphery of the inner tube through which the second fluid flows.
  • a plurality of heat exchange units each provided, and a joint portion attached to the inner pipe are provided.
  • the insert includes a shaft portion and a helical protrusion disposed on the outer surface of the shaft portion.
  • the first fluid flows through a spiral flow path constituted by the inner surface of the inner tube, the shaft portion, and the spiral protrusion.
  • the plurality of heat exchange units at least two heat exchange units are communicated with each other through the joint portion.
  • the spiral flow path through which the first fluid flows is communicated by the joint portion. Therefore, since the heat transfer area (the number of heat exchange units) can be changed according to the predetermined heat exchange capacity, a highly convenient heat exchanger that can change the heat transfer area according to the heat exchange capacity can be provided.
  • the flow of the first fluid in a heat exchanger unit located on the most upstream side in the flow direction of the first fluid is opposite directions.
  • the first fluid flows through the heat exchange unit in a meandering manner (including a substantially meandering shape), heat that can secure a heat transfer area of the heat exchange unit according to a predetermined heat exchange capacity in a limited installation area.
  • An exchanger can be provided.
  • the third invention is particularly configured in the first or second invention such that the flow of the first fluid and the second fluid is a counter flow.
  • the first fluid and the second fluid can exchange heat in the counter flow in the entire area of the heat exchanger (including substantially the entire area), a heat exchanger having high heat exchange performance can be provided.
  • each of the plurality of heat exchange units includes a drain outlet for draining water inside each of the plurality of heat exchange units. And a communication passage for communicating the plurality of joints.
  • the drain outlet is disposed in one of the joints or in the communication path.
  • each of the plurality of heat exchange units includes an exhaust port that discharges air inside each of the plurality of heat exchange units.
  • the exhaust port is located above the drain port in the vertical direction.
  • the air inside the heat exchange unit moves upward in the vertical direction due to the density difference between water and air. For this reason, the air inside a heat exchange unit can be quickly discharged
  • the air inside the heat exchange unit can be reliably discharged to the outside, it is possible to prevent the first fluid transfer device from being caught by air. Therefore, the reliability of the device equipped with the heat exchanger can be improved.
  • a refrigeration cycle apparatus is a compressor, the heat exchanger according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, a decompression device, a refrigerant circuit in which an evaporator is connected in an annular shape, and frost formation of the evaporator
  • the control apparatus which performs the defrost operation mode which melt
  • the insert is made of resin.
  • Resin having a specific heat larger than that of metal for example, copper: 0.04 J / m 3 ⁇ K, PPS (Poly Phenylene Sulfide): 0.65 J / m 3 ⁇ K
  • FIG. 1 is a perspective view of a heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view when a part of the heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention is removed.
  • a heat exchanger 30 according to Embodiment 1 of the present invention includes a plurality of heat exchange units 11 arranged in parallel (including substantially parallel) in the vertical direction and the horizontal direction. And the edge part of the at least 2 or more heat exchange unit 11 is connected in the joint part 40.
  • the joint part 40 is provided with the communicating path 8 which connects the some joint 4 and the some joint 4, it is not restricted to this.
  • One joint 4 may be provided.
  • the joint 4 and the communication path 8 may be formed integrally.
  • the coupling 4 may have a function of the communication path 8 so that the communication path 8 is not provided. Further, the communication path 8 may be provided inside the joint 4.
  • it is preferable that the some coupling 4 is
  • the heat exchange unit 11 includes a straight tubular inner tube 1 through which water as a first fluid flows, and at least one or more outer tubes 3 through which refrigerant as a second fluid flows.
  • the outer tube 3 is connected by brazing so that the refrigerant continuously flows in one flow path.
  • a seal part 6 is fixed or flanged at the end of the inner tube 1 to form a seal part groove.
  • the seal component 7 is set in the seal component groove at the end of the inner tube 1 and the insert 2 and the joint 4 are fitted together, thereby ensuring water tightness.
  • the joint 4 covers the inner tube 1 from the outside and is fixedly attached by a fastening member 5. This prevents the joint 4 from coming off from the inner tube 1.
  • the joint 4 may fix the position of the insert 2 and the inner tube 1 by fitting with the insert 2.
  • FIG. 3 is a schematic view of the lower stage side of the heat exchanger in FIG. 1
  • FIG. 4 is a schematic view of the upper stage side of the heat exchanger in FIG.
  • the lower heat exchange unit 11 In the lower heat exchange unit 11 (11a to 11d), two heat exchange units 11 (11a and 11b and 11c and 11d) are connected by a joint portion 40, respectively. Further, in the upper heat exchange unit 11 (11e to 11i), three heat exchange units 11 (11g to 11i) and two heat exchange units 11 (11e and 11f) are connected at the joint portion 40. It is connected.
  • water is configured to flow in the inner pipe 1 in the same direction.
  • the two heat exchange units 11a and 11b water flows in the inner pipe 1 in the same direction, and further to the other two heat exchange units 11c and 11d via the communication path 8 provided in the joint 4.
  • the two heat exchange units 11c and 11d water flows in the same direction in the inner pipe 1.
  • the water flowing from the heat exchange units 11c and 11d located on the lower stage side flows into the two heat exchange units 11e and 11f located on the upper stage side.
  • the two heat exchange units 11 e and f water flows in the same direction in the inner pipe 1, and the water passes through the communication passage 8 provided in the joint 4, so that the water is three heat exchange units 11 g and h. , I.
  • the three heat exchange units 11g, h, i water flows in the same direction in the inner pipe 1, and further, the water is collected by the communication passage 8 provided in the joint 4. Then, water flows out from the heat exchanger 30.
  • the water on the lower stage located on the most upstream side flows in the flow direction of the water that is the first fluid.
  • the direction of water flow in the inner pipe 1 of the heat exchange unit 11 is opposite to the direction of water flow in the inner pipe 1 of the heat exchange unit 11 from which the upper-stage water located on the most downstream side flows out. It has a configuration.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of the heat exchanger 30 in FIGS.
  • the heat exchange unit 11 includes a drain port 52 for draining water inside the heat exchange unit 11.
  • the drain port 52 is provided in the joint 4 attached to each heat exchange unit 11 or the communication path 8 that communicates the joint 4.
  • the heat exchange unit 11 includes an exhaust port 62 for discharging the air inside the heat exchange unit 11.
  • the exhaust port 62 is provided above the joint 4 with respect to the drain port 52.
  • the heat exchanger 30 is installed in the apparatus so that the drain outlet 52 side is located below, the water draining property is improved. To do.
  • the heat exchanging unit 11 is installed in an inclined state with respect to the installation surface 80.
  • the drain port 52 is provided only in the joint 4 with which the installation surface 80 is mounted
  • FIG. 6A and 6B are perspective views showing the flow of the fluid flowing through the heat exchange unit 11 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 7 is an enlarged view of part B of FIG. 8A and 8B are cross-sectional views of the heat exchange unit 11 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the water as the first fluid is formed by the inner surface of the inner tube 1 and the outer surface of the insert body shaft portion 21 and the adjacent spiral protrusion 22. Flow through the spiral channel 23.
  • the spiral direction of the spiral protrusion 22 and the spiral winding direction of the outer tube 3 are the same direction, and the winding pitch is also the same. Heat exchange is performed between carbon dioxide, which is the second fluid, and water, which is the first fluid, flowing inside the outer tube 3 wound around the opposing portion of the spiral flow path 23.
  • a highly efficient heat exchanger 30 is provided that can exchange heat in a counterflow over the entire area (including the entire area).
  • the joint portion 40 connects the plurality of heat exchange units 11 and at the same time communicates the spiral flow paths 23 of at least two other heat exchange units 11. Furthermore, the joint part 40 plays a role of branching or merging the flow of water.
  • the outer tube 3 may be wound to the extent that the heat exchange efficiency required by the equipment to be mounted can be realized. That's fine.
  • a plurality of outer tubes 3 through which the second fluid flows may be provided, and may be alternately wound around the opposing portions of the spiral flow path 23.
  • weight reduction is realizable by making the insertion body 2 hollow.
  • the helical flow path 23 that is the water flow path of the heat exchange unit 11 is composed of two parts, the inner tube 1 and the insert 2, so that heat from the water-side heat transfer surface can be obtained.
  • the longest distance (a + 2th) of the exchange unit 11 can be designed from the diameter a of the insert body shaft portion 21 and the protrusion height th of the spiral protrusion 22.
  • the wetting length L of the water-side heat transfer surface of the heat exchange unit 11 is Pt (or Pt1) obtained by subtracting the helical rib tip width t (or t1) from the helical pitch P. Determined by
  • the thickness of the spiral protrusion of FIG. 8B As shown in FIG. 8B, by setting the shape of the spiral protrusion of the insert 2 to be t1 ⁇ t2, the thickness of the spiral protrusion of FIG.
  • the wetting length L of the water-side heat transfer surface can be increased by t ⁇ t1 as compared with the case where the thickness of the spiral protrusion t is constant. Thereby, since the heat transfer area on the water side is expanded, the heat exchange unit 11 having high heat exchange performance can be provided.
  • the water channel cross-sectional area S can be designed by changing the winding pitch P of the spiral protrusions 22 of the insert 2 so that the water pressure loss that can be permitted by the water transport pump that transports the water in the device. Therefore, the dead water area can be greatly reduced within the water pressure loss restriction range.
  • the cross section of the spiral flow path 23 that is a water flow path is formed in a rectangular shape by the inner surface of the inner tube 1, the insert body shaft portion 21, and the spiral protrusion portion 22.
  • the spiral flow path 23 that is a water flow path is configured by two parts of the inner tube 1 and the insert 2 having the spiral protrusion 22, so that the spiral shape without winding the inner tube 1 is achieved.
  • the flow path 23 can be formed. Accordingly, it is possible to provide the heat exchange unit 11 that is light in weight and excellent in economic efficiency with the inner tube 1 having a minimum wall thickness.
  • the longest distance (a + 2th) from the heat transfer surface of the water side channel can be designed by the diameter a of the insert shaft 21 and the height th of the protrusion of the spiral protrusion 22.
  • the channel cross-sectional area S can be designed by changing the winding pitch P of the spiral protrusion 22 so that the water pressure loss is within the constraints. Therefore, it is possible to provide the heat exchange unit 11 having a high heat transfer performance in which the dead water area is significantly reduced within the restriction range of the water pressure loss.
  • FIG. 9 shows the positional relationship of the central axis of the drainage mechanism 51 including the horizontal central axis with respect to the installation surface of the heat exchange unit 11, the drainage port 52, and the opening / closing mechanism provided on the downstream side of the drainage port 52.
  • the drainage mechanism 51 opens the drainage mechanism 51 connected to the joint 4 when a device (such as a water heater) equipped with the heat exchanger 30 is not used for a long period of time when the outside air is at a low temperature. Water inside the heat exchanger 30 is completely drained to the outside.
  • a device such as a water heater
  • the drain port 52 and the drain port 52 are connected to the joint 4 or the communication path 8 so that the central axis of the drain mechanism 52 and the drain mechanism 51 is vertically lower than the central axis of the heat exchange unit 11.
  • the drainage mechanism 51 is connected.
  • the drain port 52 is provided at the same height as the inner and lower surfaces of the inner pipe 1 in the height direction. That is, the drain port 52 is provided in the joint 4 or the communication path 8 so as to drain from the lower side of the spiral flow path 23 of the heat exchange unit 11.
  • the heat exchanger 30 is configured so that X1 ⁇ X2.
  • the heat exchanger 30 is installed in the apparatus so that the drain port 52 side is positioned below, all the water in the heat exchange unit 11 is exposed to the outside according to the potential energy during the draining operation. Flows out. For this reason, the highly reliable heat exchanger 30 which prevented the freezing destruction of the heat exchanger 30 can be provided.
  • FIG. 10 shows the positional relationship of the central axis in the horizontal direction with respect to the installation surface of the heat exchange unit 11, the exhaust port 62, and the central axis of the air vent mechanism 61 including an opening / closing mechanism provided downstream of the exhaust port 62. It is the shown schematic sectional drawing.
  • the air venting mechanism 61 drives out the air existing in the heat exchanger 30 to the outside at the time of recovery from the first trial operation and the long-term operation suspension after the installation of the device on which the heat exchanger 30 is mounted.
  • the air bleeding mechanism 61 connected to the joint 4 is opened, so that the air inside the heat exchanger 30 is completely discharged to the outside.
  • the exhaust port 62 and the air vent mechanism 61 are connected to the joint 4 so that the central axis of the exhaust port 62 and the air vent mechanism 61 is vertically higher than the central axis of the heat exchange unit 11. Are connected.
  • the exhaust port 62 is provided at the same height as the inner upper surface of the inner tube 1 in the height direction. That is, the exhaust port 62 is provided in the joint 4 so as to exhaust from the upper side of the spiral flow path 23 of the heat exchange unit 11.
  • the heat exchanger 30 is configured such that the relationship with Y2 is Y1 ⁇ Y2.
  • the exhaust port 62 is provided at a position higher than the drain port 52 provided in the joint 4 of each heat exchange unit 11, the density difference between water and air during the air bleeding operation. As a result, the air moves vertically upward. For this reason, the air in the heat exchange unit 11 can be discharged
  • the heat exchange units 11 are arranged in parallel in one or more stages, and are connected by the joint 4 so as to form a flow path in a meandering manner. Therefore, the heat exchanger unit 11 can be disposed in a limited installation area without wasted space, and the heat exchanger 30 that is downsized can be provided.
  • the straight tubular heat exchange unit 11 is connected via the joint 4 so that the device on which the heat exchanger 30 is mounted satisfies a predetermined heat exchange capacity and storage property. It is possible to provide the heat exchanger 30 that satisfies a predetermined heat exchange capability and realizes downsizing.
  • FIG. 11 is a configuration diagram of the refrigeration cycle apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 11 shows a refrigeration cycle apparatus mounted on, for example, a heat pump water heater.
  • the refrigeration cycle apparatus includes a compressor 101, a radiator 102 that is the heat exchanger 30 described in Embodiment 1 of the present invention, a decompression device 103 that is an electronic tension valve, an evaporator 104, and an annular connection thereof.
  • the refrigerant circuit 105 is provided.
  • the refrigerant circuit 105 includes an evaporator outlet temperature detecting means 107 that detects the temperature of the refrigerant flowing out of the evaporator 104, and the refrigeration cycle apparatus includes a control device 110 that executes a defrosting operation mode.
  • the refrigerant circuit 105 carbon dioxide is sealed as a refrigerant, and when the compressor 101 is operated, the high pressure side is operated in a supercritical state.
  • the insert 2 having the spiral protrusion 22 constituting the radiator 102 (corresponding to the heat exchange unit 11 constituting the heat exchanger 30 described in the first embodiment of the present invention) has a volume specific heat higher than that of metal.
  • Made of a large resin copper: 0.04 J / m 3 ⁇ K, PPS: 0.65 J / m 3 ⁇ K).
  • the compressor 101 When the compressor 101 is operated, the refrigerant compressed and discharged to a high pressure is sent to the radiator 102 and is radiated by exchanging heat with the low-temperature water fed through the water inlet pipe 111 by the water transport pump 113.
  • the low-temperature water thus heated becomes high-temperature water, passes through the hot water piping 112, is sent to a hot water storage tank (not shown), and is stored as high-temperature hot water.
  • the refrigerant flowing out of the radiator 102 is supplied to the decompression device 103 and expanded under reduced pressure. Next, the refrigerant is sent to the evaporator 104, exchanges heat with the air introduced by the blower 106, and evaporates to be gasified. The gasified refrigerant is sucked into the compressor 101.
  • control device 110 performs a defrosting operation operation that defrosts the frost attached to the evaporator 104 and restores the heat exchange capability of the evaporator 104.
  • the defrosting operation is executed when frost adheres to the evaporator 104 and the temperature detected by the evaporator outlet temperature detection means 107 falls below a predetermined temperature.
  • the water conveyance pump 113 and the blower 106 that supply water to the radiator 102 are stopped, and the flow path resistance of the decompression device 103 is reduced.
  • the high-temperature refrigerant compressed by the compressor 101 passes through the radiator 102 and the decompression device 103, flows into the evaporator 104, defrosts with the heat of the refrigerant, and is sucked into the compressor 101.
  • control device 110 ends the defrosting operation and starts the boiling operation.
  • the evaporator 104 is defrosted by using the amount of heat stored in the radiator 102 in addition to the amount of heat of the refrigerant discharged from the compressor 101.
  • the insert 2 which is a part of the flow path of the radiator 102 into resin (copper: 0.04 J / m 3 ⁇ K, PPS: 0.65 J / m 3 ⁇ K) having a larger specific heat than metal,
  • resin copper: 0.04 J / m 3 ⁇ K, PPS: 0.65 J / m 3 ⁇ K
  • the heat storage amount of the radiator 102 increases, and more heat can be used from the radiator 102 during defrosting. Therefore, the defrosting operation can be completed in a short time, and the effect of improving the defrosting performance of the device is achieved.
  • the insert 2 having the spiral protrusions 22 is made of resin (PPS).
  • PPS resin
  • the resin is other than PPS or a material having a large volumetric specific heat, the same effect is obtained. Can be expected.
  • the refrigerant flowing through the outer tube 3 is carbon dioxide, but it is also possible to use a hydrocarbon refrigerant, an HFC refrigerant (R410A, etc.), or an alternative refrigerant thereof. The effect can be expected.
  • the heat exchanger according to the present invention can provide a heat exchanger with high usability that can change the heat transfer area according to the heat exchange capacity, and thus is equipped with a heat exchanger that performs heat exchange between fluids. It can be applied to the refrigeration cycle apparatus.

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Abstract

本発明の熱交換器は、第１流体が流れる内管と、前記内管に挿入される挿入体と、前記内管の外周に設けられ、第２流体が流れる少なくとも１本以上の外管と、を各々備えた複数の熱交換ユニットと、前記内管に装着される継手部と、を備えている。前記挿入体は、軸部と前記軸部の外表面に配設された螺旋状突部とから構成される。前記第１流体は、前記内管の内面と前記軸部と前記螺旋状突部とで構成される螺旋状流路を流れる。前記複数の熱交換ユニットのうち、少なくとも２個以上の熱交換ユニットは、前記継手部により連通されている。

Description

熱交換器およびそれを備えた冷凍サイクル装置
　本発明は、流体間で熱交換を行う熱交換器に関するものである。
　従来、この種の熱交換器として、図１２に示すように、渦巻き形状に形成されて水流路を構成する内管２０１と、内管２０１の外周に螺旋状に巻き付けられて冷媒流路を構成する外管２０２とを備え、水流路を流れる水が、冷媒流路を流れる冷媒により加熱されるように構成された熱交換器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
　また、図１３に示すように、平行に並べられた複数の内管２０１と、内管２０１の外周に螺旋状に巻き付けられた外管２０２とを備える熱交換器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この従来の熱交換器では、内管２０１がマニホルド２０３を介して接続されて蛇行状の水流路が形成されている。そして、蛇行状の水流路を流れる水が、冷媒流路を流れる冷媒により加熱されるように構成されている。
　しかしながら、前記従来の構成においては、熱交換器が渦巻き状、または、蛇行状に構成されているため、熱交換能力を大きくしようとすると、熱交換器が大型化してしまうという課題を有していた。
特開２００３－９７８９８号公報
　本発明は、前記従来の課題を解決するもので、熱交換能力に応じて伝熱面積を変更できる利便性の高い熱交換器を提供することを目的とするものである。
　前記従来の課題を解決するために本発明の熱交換器は、第１流体が流れる内管と、前記内管に挿入される挿入体と、前記内管の外周に設けられ、第２流体が流れる少なくとも１本以上の外管と、を各々備えた複数の熱交換ユニットと、前記内管に装着される継手部と、を備えている。前記挿入体は、軸部と前記軸部の外表面に配設された螺旋状突部とから構成される。前記第１流体は、前記内管の内面と前記軸部と前記螺旋状突部とで構成される螺旋状流路を流れる。前記複数の熱交換ユニットのうち、少なくとも２個以上の熱交換ユニットは、前記継手部により連通されている。
　これにより、鉛直方向や水平方向に、平行（略平行を含む）に複数本配設された熱交換ユニットにおいて、第１流体が流れる螺旋状流路が継手部により連通される。したがって、所定の熱交換能力に応じて伝熱面積（熱交換ユニットの数）を変更できるため、熱交換能力に応じて伝熱面積を変更できる利便性の高い熱交換器を提供できる。
　本発明によれば、熱交換能力に応じて伝熱面積を変更できる利便性の高い熱交換器を提供できる。
本発明の実施の形態１における熱交換器の斜視図 本発明の実施の形態１における一部部品を取り外した熱交換器の斜視図 図１における熱交換器の下段側の概略図 図１における熱交換器の上段側の概略図 図３および図４における熱交換器のＡ－Ａ断面図 本発明の実施の形態１における熱交換ユニットの外管の冷媒の流れを示す斜視図 同熱交換ユニットの内管の水の流れを示す斜視図 図５のＢ部拡大図 本発明の実施の形態１における熱交換ユニットの断面図（挿入体の螺旋状突部形状が矩形の場合の図） 本発明の実施の形態１における他の熱交換ユニットの断面図（挿入体の螺旋状突部形状が台形の場合の図） 図５のＣ部拡大図（熱交換ユニットと排水機構の位置関係を示す断面図） 図５のＣ部拡大図（熱交換ユニットと空気抜き機構の位置関係を示す断面図） 本発明の実施の形態２における冷凍サイクル装置の概略構成図 従来の熱交換器の概略図 従来の他の熱交換器の概略図
　第１の発明は、第１流体が流れる内管と、前記内管に挿入される挿入体と、前記内管の外周に設けられ、第２流体が流れる少なくとも１本以上の外管と、を各々備えた複数の熱交換ユニットと、前記内管に装着される継手部と、を備えている。前記挿入体は、軸部と前記軸部の外表面に配設された螺旋状突部とから構成される。前記第１流体は、前記内管の内面と前記軸部と前記螺旋状突部とで構成される螺旋状流路を流れる。前記複数の熱交換ユニットのうち、少なくとも２個以上の熱交換ユニットは、前記継手部により連通されている。
　これにより、鉛直方向や水平方向に、平行（略平行を含む）に複数本配設された熱交換ユニットにおいて、第１流体が流れる螺旋状流路が継手部により連通される。したがって、所定の熱交換能力に応じて伝熱面積（熱交換ユニットの数）を変更できるため、熱交換能力に応じて伝熱面積を変更できる利便性の高い熱交換器を提供できる。
　第２の発明は、特に、第１の発明において、前記複数の熱交換器ユニットのうち、前記第１流体の流れ方向において、最上流側に位置する熱交換器ユニットにおける前記第１流体の流れ方向と、最下流側に位置する熱交換器ユニットにおける前記第１流体の流れ方向とは、逆方向である。
　これにより、第１流体が熱交換ユニットを蛇行状（略蛇行状を含む）に流れるため、限られた設置面積において、所定の熱交換能力に応じた熱交換ユニットの伝熱面積を確保できる熱交換器を提供することができる。
　第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、前記第１流体と前記第２流体との流れとが、対向流となるように構成されている。
　これにより、熱交換器の全域（略全域を含む）において、第１流体と第２流体とが対向流で熱交換できるので、熱交換性能の高い熱交換器を提供できる。
　第４の発明は、特に、第３の発明において、前記複数の熱交換ユニットの各々は、前記複数の熱交換ユニットの各々の内部の水を排水する排水口を備え、前記継手部は、複数の継手および前記複数の継手を連通させる連通路を備えている。前記排水口は、前記複数の継手のいずれかまたは前記連通路に配設されている。
　これにより、水抜き動作時には、位置エネルギーに従い、熱交換ユニット内の水を、排水口を介して全て外部に排水することができる。このため、凍結破壊に対して信頼性の高い熱交換器が提供できる。
　第５の発明は、特に、第４の発明において、前記複数の熱交換ユニットの各々は、前記複数の熱交換ユニットの各々の内部の空気を排出する排気口を備えている。前記排気口は、前記排水口よりも鉛直方向で上方に位置している。
　これにより、空気抜き動作時には、水と空気の密度差により、熱交換ユニットの内部の空気は、鉛直方向上方側に移動する。このため、排気口を介して、熱交換ユニットの内部の空気を速やかに排出することができ、熱交換器を搭載した機器の試運転時の作業時間を短縮することができる。加えて、熱交換ユニットの内部の空気を確実に外部に排出できるため、第１流体の搬送装置のエア噛みを防止することができる。したがって、熱交換器を搭載した機器の信頼性を向上することができる。
　第６の発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機、上記発明１～５のいずれかに記載の熱交換器、減圧装置、蒸発器を環状に接続した冷媒回路、および、前記蒸発器の着霜を溶かす除霜運転モードを実行する制御装置を備えている。前記挿入体は樹脂製である。第１流体の流路の一部（挿入体）を金属よりも比熱の大きな樹脂（例えば銅：０．０４Ｊ／ｍ３・Ｋ、ＰＰＳ（Ｐｏｌｙ　Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ　Ｓｕｌｆｉｄｅ）：０．６５Ｊ／ｍ３・Ｋ）で形成することにより、熱交換器の蓄熱量が増加し、除霜時により多くの熱量を熱交換器から利用できる。
　これにより、短時間で除霜運転を終えることができ、機器の除霜性能が向上する。
　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。
　（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斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１における熱交換器の一部部品を取り外した場合の斜視図である。
　図１において、本発明の実施の形態１における熱交換器３０は、鉛直方向および水平方向に、平行（略平行を含む）に並べられた複数の熱交換ユニット１１を備えている。そして、少なくとも２個以上の熱交換ユニット１１の端部が、継手部４０にて接続されている。なお、本実施の形態においては、継手部４０は、複数の継手４および複数の継手４を連通する連通路８を備えているが、これに限られない。継手４は一つであってもよい。継手４と連通路８とが一体的に形成されていてもよい。継手４が連通路８の機能を備えることで連通路８を設けない構成であってもよい。また、連通路８が継手４の内部に設けられていてもよい。また、複数の継手４は、互いに同一形状であることが好ましい。
　熱交換ユニット１１は、内部を第１流体である水が流れる直管状の内管１と、内部を第２流体である冷媒が流れる少なくとも１本以上の外管３とから構成されている。なお、外管３は冷媒が一流路を連続して流れるように、ロウ付けにて接続されている。
　また、図２において、内管１の端部には、シール部６が固定、または、フランジ加工されており、シール部品溝が形成されている。組み立て時には内管１の端部のシール部品溝にシール部品７がセットされ、挿入体２と継手４が嵌め合わせられることで、水密性が確保される。継手４は、内管１を外方から覆い、締結部材５にて装着固定される。これにより、継手４の内管１からの抜けが防止される。なお、継手４は、挿入体２と嵌合することで、挿入体２と内管１との位置を固定してもよい。
　図３は、図１における熱交換器の下段側の概略図であり、図４は、図１における熱交換器の上段側の概略図である。
　図３、図４に示すように、本発明の実施の形態１における熱交換器３０においては、下段側には、水平方向に、平行（略平行を含む）に並べられた４個の熱交換ユニット１１（１１ａ～１１ｄ）が配設されており、上段側には、水平方向に、平行（略平行を含む）に並べられた５個の熱交換ユニット１１（１１ｅ～１１ｉ）が配設されている。
　そして、下段側の熱交換ユニット１１（１１ａ～１１ｄ）においては、それぞれ、２個の熱交換ユニット１１（１１ａと１１ｂ、および、１１ｃと１１ｄ）が、継手部４０にて接続されている。また、上段側の熱交換ユニット１１（１１ｅ～１１ｉ）においては、３個の熱交換ユニット１１（１１ｇ～１１ｉ）と、２個の熱交換ユニット１１（１１ｅと１１ｆ）が、継手部４０にて接続されている。
　さらに、継手４に設けられている連通路８を介して、継手部４０にて接続されている熱交換ユニット１１においては、内管１内を同一方向に水が流れるように構成されている。
　すなわち、図３に示すように、下段側に位置する１個の熱交換ユニット１１ａから水が流入し、継手４に設けられている連通路８により、水は２方向に分岐される。２個の熱交換ユニット１１ａ、ｂにおいて、内管１内を同一方向に水が流れ、さらに、継手４に設けられている連通路８を介して他の２個の熱交換ユニット１１ｃ、ｄに水が流入する。２個の熱交換ユニット１１ｃ、ｄにおいて、内管１内を同一方向に水が流れる。
　さらに、図４に示すように、下段側に位置する熱交換ユニット１１ｃ、ｄから流れてきた水は、上段側に位置する２個の熱交換ユニット１１ｅ、ｆへと水が流入する。そして、２個の熱交換ユニット１１ｅ、ｆにおいて、内管１内を同一方向に水が流れ、継手４に設けられている連通路８を介して、水は３個の熱交換ユニット１１ｇ、ｈ、ｉに流入する。３個の熱交換ユニット１１ｇ、ｈ、ｉにおいて、内管１内を同一方向に水が流れ、さらに、継手４に設けられている連通路８により、水は集約される。そして、熱交換器３０より、水が流出する。
　すなわち、図３、図４に示すように、本発明の実施の形態１における熱交換器３０は、第１流体である水の流れ方向において、最上流側に位置する下段側の水が流入する熱交換ユニット１１の内管１内における水の流れ方向と、最下流側に位置する上段側の水が流出する熱交換ユニット１１における内管１内の水の流れ方向とは、逆方向である構成となっている。
　図５は、図３および図４における熱交換器３０のＡ－Ａ断面図である。図５に示すように、熱交換ユニット１１は、熱交換ユニット１１の内部の水を排水する排水口５２を備えている。具体的には、図５に示すように、排水口５２は、各熱交換ユニット１１に装着されている継手４、あるいは、継手４を連通する連通路８に設けられている。
　また、図５に示すように、熱交換ユニット１１は、熱交換ユニット１１の内部の空気を排出する排気口６２を備えている。排気口６２は、排水口５２よりも、継手４の上方側に設けられている。なお、図５に示すように、各熱交換ユニット１１に装着されている継手４において、排水口５２側が下方に位置するように、熱交換器３０を機器に設置すれば、水抜き性は向上する。
　すなわち、熱交換ユニット１１を、設置面８０に対して予め傾斜して設置している。そして、設置面８０に対して、熱交換ユニット１１の内管１の低い側に装着されている継手４にのみに、排水口５２が設けられている。このため、熱交換器３０の内部の水を速やかに外部に排出でき、水抜き作業にかかる時間が短縮される。したがって、メンテナンス性が向上した熱交換器３０を提供できる。
　また、設置面８０に対して、熱交換ユニット１１の内管１の低い側からのみ内部の水を排出できるため、水抜き配管等の取り回しを簡略化でき、熱交換ユニット１１から構成される熱交換器３０の小型化を実現できる。
　図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の実施の形態１における熱交換ユニット１１を流れる流体の流れを示す斜視図である。また、図７は、図５のＢ部拡大図である。図８Ａ、図８Ｂは、本発明の実施の形態１における熱交換ユニット１１の断面図である。
　図６Ａ、図６Ｂ、および図７において、熱交換ユニット１１においては、第１流体である水は、内管１の内面と挿入体軸部２１の外面と隣接する螺旋状突部２２とで形成された螺旋状流路２３を流れる。螺旋状突部２２の螺旋方向と外管３の螺旋状の巻付け方向とは同じ方向であり、また、巻き付けピッチも同じである。螺旋状流路２３の対向部に巻き付けられた外管３の内部を流れる第２流体である二酸化炭素と第１流体である水とは熱交換する。
　ここで、内管１と挿入体２との間の螺旋状流路２３を流れる水と、外管３の内部を流れる二酸化炭素は流れる方向が反対であるため、熱交換器３０の全域（略全域を含む）にわたって対向流で熱交換でき、高効率な熱交換器３０が提供される。
　以上のように、継手部４０は、複数の熱交換ユニット１１を接続すると同時に、少なくとも２個以上の他の熱交換ユニット１１の螺旋状流路２３を連通させる。さらに、継手部４０は、水の流れを分岐、または、合流させる役割を担う。
　なお、巻き付ける外管３のすべての部位が、螺旋状流路２３の対向部に巻き付けられていなくとも、搭載する機器が必要とする熱交換効率を実現できる範囲に外管３が巻き付けられていればよい。また、第２流体が流れる外管３を複数本備え、交互に螺旋状流路２３の対向部に巻き付けていてもよい。
　なお、図７に示すように、挿入体２を中空とすることで、軽量化を実現できる。また、図７に示すように、熱交換ユニット１１の水流路である螺旋状流路２３を、内管１と挿入体２との２部品で構成したことにより、水側伝熱面からの熱交換ユニット１１の最長距離（ａ＋２ｔｈ）は、挿入体軸部２１の直径ａと螺旋状突部２２の突部高さｔｈとから設計できる。
　図８Ａに示すように、熱交換ユニット１１の水側伝熱面の濡れ長さＬは、螺旋ピッチＰから螺旋状リブ先端幅ｔ（もしくはｔ１）を差し引いたＰ－ｔ（もしくはＰ－ｔ１）で決定される。
　図８Ｂに示すように、挿入体２の螺旋状突部の形状をｔ１＜ｔ２となるようにすることで、水側流路断面積Ｓを図８Ａの螺旋状突部厚みがｔ一定の場合と同じに保ちつつ、螺旋状突部厚みｔ一定の場合よりも水側伝熱面の濡れ長さＬをｔ－ｔ１だけ拡大することができる。これにより、水側の伝熱面積が拡大するため、熱交換性能が高い熱交換ユニット１１を提供できる。
　また、水流路断面積Ｓは、機器において、水を搬送する水搬送ポンプが許容できる水圧損となるように、挿入体２の螺旋状突部２２の巻きピッチＰを変更して設計できる。従って、水圧損制約範囲内で、死水域を大幅に低減することができる。
　また、水流路である螺旋状流路２３の流路断面が、内管１の内面と挿入体軸部２１と螺旋状突部２２とで矩形状に形成されている。これにより、断面が円形の場合に比べて渦が発生しやすく二次流れの効果が大きくなる。
　以上のように、水流路である螺旋状流路２３を、内管１と螺旋状突部２２を有する挿入体２との２部品で構成したことにより、内管１を巻き回すことなく螺旋状流路２３を形成できる。従って、内管１の肉厚を必要最小限とした軽量で経済性に優れた熱交換ユニット１１が提供できる。
　また、水側流路の伝熱面からの最長距離（ａ＋２ｔｈ）が、挿入体軸部２１の直径ａと螺旋状突部２２の突部の高さｔｈで設計できる。また、流路断面積Ｓは、水圧損が制約内となるよう、螺旋状突部２２の巻きピッチＰを変更して設計できる。したがって、水圧損の制約範囲内で、死水域を大幅に低減した伝熱性能の高い熱交換ユニット１１を提供できる。
　次に、熱交換ユニット１１の内部の水を排水する水抜き処理、および、熱交換ユニット１１の内部の空気を排出するエア抜き処理について、説明する。
　図９は、熱交換ユニット１１の設置面に対する水平方向の中心軸、排水口５２、および、排水口５２の流れ下流側に設けられた開閉機構からなる排水機構５１の中心軸の位置関係を示した概略断面図である。
　なお、排水機構５１は、外気が低温時に熱交換器３０を搭載した機器（給湯機など）を長期間使用しない場合などにおいては、継手４に接続された当該排水機構５１が開かれることで、熱交換器３０内部の水を完全に外部に排水する。
　図９に示すように、排水口５２、および、排水機構５１の中心軸が、熱交換ユニット１１の中心軸より鉛直方向で下方となるように、継手４または連通路８に、排水口５２、および、排水機構５１は接続されている。
　具体的には、排水口５２は内管１の内下面と、高さ方向において同一高さの位置に設けられている。すなわち、排水口５２は、熱交換ユニット１１の螺旋状流路２３の下方側から排水するように、継手４または連通路８に設けられている。
　また、熱交換ユニット１１の中心軸から内管１の内下面までの距離Ｘ１と、熱交換ユニット１１の中心軸から排水機構５１が設けられている水抜き配管５３の鉛直下方底面までの距離Ｘ２との関係が、Ｘ１≦Ｘ２となるように熱交換器３０が構成されている。また、図５に示すように、排水口５２側が下方に位置するように、熱交換器３０を機器に設置すれば、水抜き動作時には位置エネルギーに従い、熱交換ユニット１１内の水が全て外部に流れ出る。このため、熱交換器３０の凍結破壊を防止した信頼性の高い熱交換器３０を提供できる。
　図１０は、熱交換ユニット１１の設置面に対する水平方向の中心軸、排気口６２、および、排気口６２の流れ下流側に設けられた開閉機構からなるエア抜き機構６１の中心軸の位置関係を示した概略断面図である。
　なお、エア抜き機構６１は、熱交換器３０を搭載した機器を設置してから最初の試運転及び長期運転休止からの復旧の際に、熱交換器３０内に存在している空気を外部に追い出すエア抜き運転を実施するときに、継手４に接続された当該エア抜き機構６１が開かれることで、熱交換器３０内部の空気を完全に外部に排出する。
　図１０に示すように、排気口６２、および、エア抜き機構６１の中心軸が、熱交換ユニット１１の中心軸より鉛直方向で上方となるように、継手４に排気口６２およびエア抜き機構６１は接続されている。
　具体的には、排気口６２は内管１の内上面と高さ方向において、同一高さの位置に設けられている。すなわち、排気口６２は、熱交換ユニット１１の螺旋状流路２３の上方側から排気するように、継手４に設けられている。
　また、熱交換ユニット１１の中心軸から内管１の内上面までの距離Ｙ１と、熱交換ユニット１１の中心軸からエア抜き機構６１が設けられているエア抜き配管６３の鉛直上方上面までの距離Ｙ２との関係が、Ｙ１≦Ｙ２となるように熱交換器３０が構成されている。図５に示すように、各熱交換ユニット１１の継手４に設けられている排水口５２よりも、排気口６２は上方の位置に設けられているため、エア抜き動作時には水と空気の密度差により、空気は鉛直上方に移動する。このため、熱交換ユニット１１内の空気を完全に排出することができる。したがって、機器において、水を搬送する水搬送ポンプ（図示せず）のエア噛みを防止できるため、熱交換器３０を搭載した機器の信頼性を向上することができる。
　以上説明したように、熱交換器３０においては、熱交換ユニット１１が並列に１段、または、複数段積んで並べられ、蛇行状に流路を形成するように継手４で接続されている。したがって、限られた設置面積に、無駄な空間なく熱交換ユニット１１を配置でき、小型化を実現した熱交換器３０を提供できる。
　また、本実施の形態においては、直管状の熱交換ユニット１１が、熱交換器３０が搭載される機器が所定の熱交換能力と収納性を満たすように、継手４を介して接続されるので、所定の熱交換能力を満たし、小型化を実現した熱交換器３０を提供できる。
　（実施の形態２）
　図１１は、本実施の形態２における冷凍サイクル装置の構成図である。
　尚、本発明の実施の形態１と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
　図１１は、例えば、ヒートポンプ給湯機に搭載される冷凍サイクル装置である。冷凍サイクル装置は、圧縮機１０１、本発明の実施の形態１に記載の熱交換器３０である放熱器１０２、電子服張弁である減圧装置１０３、蒸発器１０４、および、それらを環状に接続する冷媒回路１０５を備えている。
　冷媒回路１０５は、蒸発器１０４から流出した冷媒の温度を検知する蒸発器出口温度検知手段１０７を備え、冷凍サイクル装置は、除霜運転モードを実行する制御装置１１０を備えている。
　冷媒回路１０５内には、冷媒として二酸化炭素が封入されており、圧縮機１０１の運転時は、高圧側が超臨界状態で運転される。
　また、放熱器１０２（本発明の実施の形態１に記載の熱交換器３０を構成する熱交換ユニット１１に該当）を構成する螺旋状突部２２を有する挿入体２は、金属よりも容積比熱の大きい樹脂製（銅：０．０４Ｊ／ｍ３・Ｋ、ＰＰＳ：０．６５Ｊ／ｍ３・Ｋ）である。
　以上のように構成された冷凍サイクル装置について、以下にその動作および作用を説明する。
　圧縮機１０１を運転すると、高圧に圧縮され吐出された冷媒は、放熱器１０２に送られ、水搬送ポンプ１１３によって入水配管１１１を通って送水された低温水と熱交換して放熱する。これにより加熱された低温水は高温水となり、出湯配管１１２を通り、貯湯タンク（図示せず）に送られ高温の温水として貯湯される。
　放熱器１０２から流出される冷媒は、減圧装置１０３に供給されて減圧膨張される。次に、冷媒は、蒸発器１０４に送られて、送風機１０６により導入された空気と熱交換し、蒸発してガス化する。ガス化した冷媒は、圧縮機１０１に吸入される。
　次に、ヒートポンプ給湯機の除霜運転動作について説明する。
　外気温度が低い状態で貯湯運転動作を行うと、蒸発器１０４に霜が付き、蒸発器１０４の熱交換能力が大幅に低下する。
　そこで、制御装置１１０は、蒸発器１０４に付着した霜を除霜し、蒸発器１０４の熱交換能力を回復させる除霜運転動作を行う。除霜運転動作は、蒸発器１０４に霜が付着し、蒸発器出口温度検知手段１０７で検知した温度が、所定の温度を下回ると実行される。
　まず、放熱器１０２に水を送水する水搬送ポンプ１１３および送風機１０６を停止させ、減圧装置１０３の流路抵抗を小さくする。圧縮機１０１で圧縮された高温の冷媒は、放熱器１０２、減圧装置１０３を通り、蒸発器１０４に流入し、冷媒の持つ熱で除霜を行い、圧縮機１０１に吸入される。
　そして、蒸発器出口温度検知手段１０７で検知された温度が、所定の温度を上回ると、制御装置１１０は、除霜運転動作を終了し、沸き上げ運転を開始する。
　この除霜運転時には、圧縮機１０１から吐出された冷媒の熱量に加え、放熱器１０２に蓄熱された熱量も活用されて蒸発器１０４を除霜する。
　放熱器１０２の流路の一部である挿入体２を金属よりも比熱の大きな樹脂（銅：０．０４Ｊ／ｍ３・Ｋ、ＰＰＳ：０．６５Ｊ／ｍ３・Ｋ）とすることにより、放熱器１０２の蓄熱量が増加し、除霜時により多くの熱量を、放熱器１０２から利用できる。したがって、短時間で除霜運転を終えることができ、機器の除霜性能が向上するという効果を奏する。
　尚、本発明の実施の形態２では、螺旋状突部２２を有する挿入体２を樹脂製（ＰＰＳ）としたが、ＰＰＳ以外の樹脂、または、容積比熱の大きな材料であれば同様の作用効果を期待できる。
　なお、本発明の実施の形態１、２では、外管３を流れる冷媒を二酸化炭素としたが、ハイドロカーボン系やＨＦＣ系（Ｒ４１０Ａ等）の冷媒、あるいはこれらの代替冷媒とすることも同様の作用効果が期待できる。
　以上のように、本発明にかかる熱交換器は、熱交換能力に応じて伝熱面積を変更できる使用性の高い熱交換器を提供できるので、流体間で熱交換を行う熱交換器を搭載した冷凍サイクル装置に適用できる。
　１　内管
　２　挿入体
　３　外管
　４　継手
　５　締結部材（挿入ピン）
　６　シール部
　７　シール部品
　８　連通路
　１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｇ，１１ｈ，１１ｉ　熱交換ユニット
　２１　挿入体軸部
　２２　螺旋状突部
　２３　螺旋状流路
　３０　熱交換器
　４０　継手部
　５１　排水機構
　５２　排水口
　６１　エア抜き機構
　６２　排気口

Claims (6)

  1. 　第１流体が流れる内管と、前記内管に挿入される挿入体と、前記内管の外周に設けられ、第２流体が流れる少なくとも１本以上の外管と、を各々備えた複数の熱交換ユニットと、
    　前記内管に装着される継手部と、を備え、
    　前記挿入体は、軸部と前記軸部の外表面に配設された螺旋状突部とから構成され、
    　前記第１流体は、前記内管の内面と前記軸部と前記螺旋状突部とで構成される螺旋状流路を流れ、
    　前記複数の熱交換ユニットのうち、少なくとも２個以上の熱交換ユニットは、前記継手部により連通されている、熱交換器。
  2. 　前記複数の熱交換器ユニットのうち、前記第１流体の流れ方向において、最上流側に位置する熱交換器ユニットにおける前記第１流体の流れ方向と、最下流側に位置する熱交換器ユニットにおける前記第１流体の流れ方向とは、逆方向である、請求項１に記載の熱交換器。
  3. 　前記第１流体と前記第２流体との流れとが、対向流となるように構成されている、請求項１または２に記載の熱交換器。
  4. 　前記複数の熱交換ユニットの各々は、前記複数の熱交換ユニットの各々の内部の水を排水する排水口を備え、
    　前記継手部は、複数の継手および前記複数の継手を連通させる連通路を備え、
    　前記排水口は、前記複数の継手のいずれかまたは前記連通路に配設されている、請求項１に記載の熱交換器。
  5. 　前記複数の熱交換ユニットの各々は、前記複数の熱交換ユニットの各々の内部の空気を排出する排気口を備え、
    　前記排気口は、前記排水口よりも鉛直方向で上方に位置している、請求項４に記載の熱交換器。
  6. 　圧縮機、請求項１～５のいずれか１項に記載の熱交換器、減圧装置、蒸発器を環状に接続した冷媒回路、および、前記蒸発器の着霜を溶かす除霜運転モードを実行する制御装置を備え、
    　前記挿入体は樹脂製である、冷凍サイクル装置。
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