[发明专利]带内面槽的波纹管及换热器

说明书

技术领域

本发明涉及带内面槽的波纹管及换热器。特别是涉及作为本发明的自然冷却剂热泵式热水器(在下面，也有简称为“热泵热水器”的情况)的水-冷却剂换热器用传热管的带内面槽的波纹管及使用该带内面槽的波纹管的换热器。

背景技术

在以往，作为自然冷却剂热泵式热水器的换热器，已知有由流通水的外管与流通冷却剂的内管的双层管构成的双层管式换热器。在这样的双层管式换热器的情况下，若在流通冷却剂的内管上由腐蚀导致开孔，则水与冷却剂混合，因而有设置检测水或者冷却剂的泄漏并使装置停止的泄漏检测部(换句话说，具有泄漏检测槽的泄漏检测管)的情况(此外由于设置有泄漏检测管，实际上变为三层管结构。)。

另一方面，自然冷却剂热泵式热水器是在夜间耗时来烧开热水的热水器，水的流速较小，水流为层流。由此，为提高作为换热器的性能，需要提高水管的传热性能。此外，自然冷却剂热泵式热水器由贮热水箱单元与热泵单元构成，该自然冷却剂热泵式热水器是将自然冷却剂CO₂作为热泵单元的传热介质，与贮热水箱单元的水进行换热的装置。

作为以提高传热性能为目的换热器已知有如下结构的换热器，该换热器具备：带内面槽的波纹管，该带内面槽的波纹管在波纹槽深度为Hc，波纹外径为OD的情况下，满足0.04≤Hc/OD，在波纹槽与管轴的夹角为扭转角βc的情况下，满足βc≥40°，在内面槽的散热片高度为Hf，管的最大内径为ID的情况下，满足0.022{30.7×(Hc/OD)+1.13}^(-0.5)≤Hf/ID≤0.037；配置在带内面槽的波纹管的外侧的外管(例如，参照专利文献1。)。

根据如专利文献1所述的换热器，能够得到即使在自然冷却剂热泵式热水器那样的水的流速较小的使用形态下，也能够提高换热器的传热性能的换热器用传热管及使用该换热器用传热管的换热器。

专利文献1：日本特开2009-174833号公报

在此，日本从2006年开始施行修正节能法(涉及合理化使用能源的法律)采用APF取代COP作为节能的基准值。根据该修正法案，将评价基准从以往的仅对热泵的效率评价变为对包括贮热水单元的系统整体的效率评价。

由此，通过也使贮热水单元侧的消耗电力减少来提高APF的需求变得更高。具体而言，通过减少水管的压力损失，节省泵动力的能耗。并且，为了实现节能，要求水管的进一步的高性能化及低压力损失化。

发明内容

由此，本发明的目的在于，提供能够将压力损失抑制在较低水平并提高传热性能的带内面槽的波纹管及换热器。

用于解决问题的手段

(1)本发明以解决上述问题为目的，提供如下带内面槽的波纹管，具备：具有内周面及外周面的主管；设置在内周面上的多个散热片；多个散热片之间的多个槽；以及设置在外周面上的波纹槽，在波纹槽的深度为Hc，主管的外径为OD的情况下，满足0.04≤Hc/OD，在多个散热片的高度为Hf，主管的最大内径为ID的情况下，满足0.022{30.7×(Hc/OD)+1.13}^(-0.5)≤Hf/ID≤0.037，在波纹槽的波纹间距为Pc的情况下，满足1.1≤Pc/ID。

(2)此外，在上述带内面槽的波纹管中，Pc/ID也可以满足1.1≤Pc/ID≤2.0。

(3)此外，本发明以解决上述问题为目的，提供具备上述(1)或(2)所述的带内面槽的波纹管的换热器。

本发明的效果如下。

根据本发明的带内面槽的波纹管及换热器，能够提供降低压力损失并提高传热性能的带内面槽的波纹管及换热器。

附图说明

图1A是本发明的第一实施方式的带内面槽的波纹管的结构的概要图。

图1B(a)是图1A的B-B上的剖面的一部分的图，图1B(b)是图1A的A部分的部分放大剖视图。

图2是本发明的第二实施方式的换热器的结构的概要图。

图3是本发明的第三实施方式的换热器的结构的概要图。

图4是本发明的第四实施方式的换热器的结构的概要图。

图5是本发明的第五实施方式的换热器的结构的概要图。

图6是本发明的第六实施方式的换热器的结构的概要图。

图7是表示雷诺数Re为5000时的带内面槽的波纹管的Pc/ID与无因次化热传导率的关系(对比较例1的无因次化热传导率比)的图。

图8是表示雷诺数Re为5000时的波纹管的Pc/ID与压力损失的关系(对比较例1的管摩擦系数比)的图。