(57)【要約】  第１冷媒及び第２冷媒が流通する冷媒流路の内壁面を異なる金属で構成させ、熱交換性能を向上させた熱交換器及びそれを備えた冷凍サイクル装置を得る。  各第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂには、伝熱ブロック１とは材質の異なる金属によって形成された第２冷媒用伝熱管３ａが挿通され、第２冷媒用伝熱管３ａは、伝熱ブロック１とは異なる材質の金属で形成されている。
2012153361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１冷媒が流通する複数の第１冷媒流路が一列に並列配置されて構成された第１冷媒流路群と、
第２冷媒が流通する複数の第２冷媒流路が一列に並列配置されて構成された第２冷媒流路群と、
前記第１冷媒流路群の冷媒流通方向の両端において、複数の前記第１冷媒流路の並列方向に前記第１冷媒流路を貫通して形成され、該複数の前記第１冷媒流路と連通する第１冷媒用連通穴と、
前記第２冷媒流路群の冷媒流通方向の両端において、複数の前記第２冷媒流路の並列方向に形成され、該複数の前記第２冷媒流路と連通する第２冷媒用連通部と、
を備え、
前記第１冷媒は、前記第１冷媒用連通穴から流出入し、前記第１冷媒流路群を流通し、
前記第２冷媒は、前記第２冷媒用連通部から流出入し、前記第２冷媒流路群を流通し、
前記第１冷媒流路群と前記第２冷媒流路群とは、流路方向が平行であり、かつ、互いに隔壁を介して隣接配置され、該隔壁を介して前記第１冷媒と前記第２冷媒との熱交換が実施され、
前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の内壁面は金属によって構成され、互いに異種金属である熱交換器。
【請求項２】
前記第１冷媒流路群は、金属である伝熱ブロックに貫通して形成され、
前記第２冷媒流路群は、前記第１冷媒流路群に隣接するように前記伝熱ブロックに貫通して一列に形成された複数の第２冷媒用伝熱管挿通穴に、前記伝熱ブロックとは異種金属である第２冷媒用伝熱管を挿通させて構成され、
前記第２冷媒用連通部は、前記第２冷媒用伝熱管の両端において、複数の該第２冷媒用伝熱管の並列方向に沿って、その並列方向の全ての該第２冷媒用伝熱管に連通するように接合された第２冷媒用連通ヘッダー管である請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
前記第１冷媒流路群は、金属である伝熱ブロックに貫通して形成され、
前記第２冷媒流路群は、前記第１冷媒流路群に隣接するように前記伝熱ブロックに貫通して一列に形成された複数の第２冷媒用伝熱管挿通穴に、前記伝熱ブロックとは異種金属である第２冷媒用伝熱管を挿通させて構成され、
前記第２冷媒用連通部は、複数の前記第２冷媒用伝熱管の並列方向に前記伝熱ブロックに貫通して形成された第２冷媒用連通穴である請求項１記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第１冷媒流路群の冷媒流通方向の両端に形成された前記第１冷媒用連通穴、及び、前記第２冷媒流路群の冷媒流通方向の両端に形成された前記第２冷媒用連通穴について、同じ側に配置された前記第１冷媒用連通穴及び前記第２冷媒用連通穴は、前記第１冷媒流路又は前記第２冷媒流路の冷媒流通方向に沿って所定量ずらして形成された請求項３記載の熱交換器。
【請求項５】
前記第２冷媒用伝熱管挿通穴に挿通した前記第２冷媒用伝熱管は、拡管されて前記第２冷媒用伝熱管挿通穴の内壁面に接合された請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記第１冷媒用連通穴は、前記第１冷媒流路群の冷媒流通方向の両端に相当する前記伝熱ブロックの部分を切り欠き形状に形成して、該両端を覆う封止材を接合することによって貫通形状に形成された請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記第２冷媒用伝熱管挿通穴の内面に凹凸溝が形成された請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記第２冷媒用伝熱管挿通穴の内面かつ長手方向にろう材を設置するろう材設置溝が形成され、
前記ろう材が溶融し、前記第２冷媒用伝熱管挿通穴と前記第２冷媒用伝熱管との隙間に前記ろう材が流れ込んで固着することによって、前記第２冷媒用伝熱管挿通穴と前記第２冷媒用伝熱管とが接合された請求項２〜請求項７のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記第１冷媒流路群は、複数であり、かつ、互いに隣接配置され、
前記第１冷媒用連通穴は、複数の前記第１冷媒流路群を構成する全ての前記第１冷媒流路に連通する請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記第２冷媒流路群は、複数であり、かつ、互いに隣接配置され、
前記第２冷媒用連通部は、複数の前記第２冷媒流路群を構成する全ての前記第２冷媒流路に連通する請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記第１冷媒流路群及び前記第２冷媒流路群は、それぞれ複数であり、
前記各第１冷媒流路群と、前記各第２冷媒流路群とは、交互に並べて隣接され、
前記第１冷媒用連通穴は、前記各第１冷媒流路群ごとにその冷媒流通方向の両端に形成され、
前記第２冷媒用連通部は、前記各第２冷媒流路群ごとにその冷媒流通方向の両端に形成され、
前記第１冷媒流路群の冷媒流通方向の同じ端側にある複数の前記第１冷媒用連通部穴の並列方向に形成され、該複数の前記第１連通部に連通した第１集合部と、前記第２冷媒流路群の冷媒流通方向の同じ端側にある複数の前記第２冷媒用連通部の並列方向に形成され、該複数の前記第２冷媒用連通部に連通した第２集合部と、を備え、
前記第１冷媒は、前記第１集合部から流出入し、前記第１冷媒用連通穴及び前記第１冷媒流路群を流通し、
前記第２冷媒は、前記第２集合部から流出入し、前記第２冷媒用連通部及び前記第２冷媒流路群を流通する請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記第１冷媒流路群と前記第２冷媒流路群とを隣接配置させたものを１つのモジュールとして構成し、
該モジュールを積層して接合させて構成された請求項１１記載の熱交換器。
【請求項１３】
前記第１集合部は、
前記第１冷媒流路群の冷媒流通方向の両端に形成された前記第１集合部のうち少なくと一方が複数に分割され、
前記第１冷媒を外部から流入させ、複数の前記第１冷媒用連通穴のうち一部及びそれに連通する前記第１冷媒流路群に流通させる１つの第１冷媒用分割集合部流入部、一部の前記第１冷媒流路群及びそれに連通する前記第１冷媒用連通穴を流通してきた前記第１冷媒を、該第１冷媒用連通穴以外の一部の前記第１冷媒用連通穴及びそれに連通する前記第１冷媒流路群に折り返して流通させる１つ以上の第１冷媒用分割集合部折り返し部、並びに、前記第１冷媒用分割集合部折り返し部から一部の前記第１冷媒用連通穴及びそれに連通する前記第１冷媒流路群を流通してきた前記第１冷媒を外部に流出させる１つの第１冷媒用集合部流出部によって構成され、前記第１冷媒が前記第１冷媒流路群を折り返して流れるように構成された請求項１１又は請求項１２記載の熱交換器。
【請求項１４】
前記第２集合部は、
前記第２冷媒流路群の冷媒流通方向の両端に形成された前記第２集合部のうち少なくと一方が複数に分割され、
前記第２冷媒を外部から流入させ、複数の前記第２冷媒用連通部のうち一部及びそれに連通する前記第２冷媒流路群に流通させる１つの第２冷媒用分割集合部流入部、一部の前記第２冷媒流路群及びそれに連通する前記第２冷媒用連通部を流通してきた前記第２冷媒を、該第２冷媒用連通部以外の一部の前記第２冷媒用連通部及びそれに連通する前記第２冷媒流路群に折り返して流通させる１つ以上の第２冷媒用分割集合部折り返し部、並びに、前記第２冷媒用分割集合部折り返し部から一部の前記第２冷媒用連通部及びそれに連通する前記第２冷媒流路群を流通してきた前記第２冷媒を外部に流出させる１つの第２冷媒用集合部流出部によって構成され、前記第２冷媒が前記第２冷媒流路群を折り返して流れるように構成された請求項１１〜請求項１３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１５】
前記第１冷媒用連通穴は、
前記第１冷媒流路群の冷媒流通方向の両端に形成された前記第１冷媒用連通穴のうち少なくとも一方が複数に分割され、
前記第１冷媒を外部から流入させ、複数の前記第１冷媒流路のうち一部に流通させる１つの第１冷媒用分割連通穴流入部、一部の前記第１冷媒流路から流通してきた前記第１冷媒を、該一部の前記第１冷媒流路以外の一部の前記第１冷媒流路に折り返して流通させる１つ以上の第１冷媒用分割連通穴折り返し部、及び、前記第１冷媒用分割連通穴折り返し部から一部の前記第１冷媒流路を流通してきた前記第１冷媒を外部に流出させる１つの第１冷媒用分割連通穴流出部によって構成され、前記第１冷媒が前記第１冷媒流路群における前記第１冷媒流路を折り返して流れるように構成された請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１６】
前記第２冷媒用連通部は、
前記第２冷媒流路群の冷媒流通方向の両端に形成された前記第２冷媒用連通部のうち少なくとも一方が複数に分割され、
前記第２冷媒を外部から流入させ、複数の前記第２冷媒流路のうち一部に流通させる１つの第２冷媒用分割連通部流入部、一部の前記第２冷媒流路から流通してきた前記第２冷媒を、該一部の前記第２冷媒流路以外の一部の前記第２冷媒流路に折り返して流通させる１つ以上の第２冷媒用分割連通部折り返し部、及び、前記第２冷媒用分割連通部折り返し部から一部の前記第２冷媒流路を流通してきた前記第２冷媒を外部に流出させる１つの第２冷媒用分割連通部流出部によって構成され、前記第２冷媒が前記第２冷媒流路群における前記第２冷媒流路を折り返して流れるように構成された請求項１〜請求項１２、請求項１５のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１７】
前記第１冷媒流路の断面形状は、矩形状、円形状、内面溝付き形状及び楕円形状のいずれか、又は、それぞれのいずれかを組み合わせた形状である請求項１〜請求項１６のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１８】
前記第２冷媒流路の断面形状は、矩形状、円形状、内面溝付き形状、楕円形状及び多穴形状のいずれか、又は、それぞれのいずれかを組み合わせた形状である請求項１〜請求項１７のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１９】
前記第１冷媒及び前記第２冷媒の流通方向が、少なくとも一部の冷媒流路において対向流となるように構成された請求項１〜請求項１８のいずれか一項に記載された熱交換器。
【請求項２０】
請求項１〜請求項１９のいずれか一項に記載の熱交換器を備えた冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温冷媒又は高温冷媒である第１冷媒と第２冷媒との熱交換を実施する熱交換器及びそれを備えた冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の熱交換器として、低温冷媒が流れる複数の貫通穴を有する扁平状の第１扁平管と、高温流体が流れる複数の貫通穴を有する扁平状の第２扁平管と、第１扁平管の両端に接続された第１ヘッダーと、第２扁平管の両端に接続された第２ヘッダーとを備え、第１扁平管と第２扁平管とを長手方向（冷媒の流れ方向）が平行になるようにして、それぞれの扁平な面同士をろう付け等で接触積層させることによって、高い熱交換性能を得るものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４０４８５号公報（第８頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の熱交換器は、伝熱管同士を接合するため、接合層が熱抵抗となり熱交換性能が低下するという問題点がある。さらに、ろう付け接合等の際には、接合層にボイドが発生しやすく、さらなる性能低下を招くという問題点がある。
また、第１扁平管及び第２扁平管において、耐食性向上のため銅又はステンレス等の材料を用いる場合、重量が重くなるという問題点がある。
さらに、ヘッダーと伝熱管との間及び伝熱管同士の張り合わせを同時にろう付け接合する場合、加工時に熱交換器全体を均一な温度に管理する必要があり、また、ろう付け接合に好適なヘッダーと管との高精度な隙間管理が必要等、加工が煩雑かつ困難になるという問題点もある。
そして、金属同士を接合する場合、銅とアルミといったような異種金属での接合が困難であるという問題点もある。【０００５】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、第１の目的は、第１冷媒及び第２冷媒が流通する冷媒流路の内壁面を異なる金属で構成させ、熱交換性能を向上させた熱交換器及びそれを備えた冷凍サイクル装置を得ることを目的とする。
第２の目的は、製造が容易な熱交換器及びそれを備えた冷凍サイクル装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１冷媒が流通する複数の第１冷媒流路が一列に並列配置されて構成された第１冷媒流路群と、第２冷媒が流通する複数の第２冷媒流路が一列に並列配置されて構成された第２冷媒流路群と、前記第１冷媒流路群の冷媒流通方向の両端において、複数の前記第１冷媒流路の並列方向に前記第１冷媒流路を貫通して形成され、該複数の前記第１冷媒流路と連通する第１冷媒用連通穴と、前記第２冷媒流路群の冷媒流通方向の両端において、複数の前記第２冷媒流路の並列方向に形成され、該複数の前記第２冷媒流路と連通する第２冷媒用連通部と、を備え、前記第１冷媒は、前記第１冷媒用連通穴から流出入し、前記第１冷媒流路群を流通し、前記第２冷媒は、前記第２冷媒用連通部から流出入し、前記第２冷媒流路群を流通し、前記第１冷媒流路群と前記第２冷媒流路群とは、流路方向が平行であり、かつ、互いに隔壁を介して隣接配置され、該隔壁を介して前記第１冷媒と前記第２冷媒との熱交換が実施され、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の内壁面は金属によって構成され、互いに異種金属であるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、熱交換器の本体の第１冷媒流路に関しては、ヘッダー管の代替として、第１冷媒用連通穴を貫通して形成させるため、加工が比較的容易であり、また、第１冷媒流路及び第２冷媒流路の内壁面は金属によって構成され、互いに異種金属であるので、腐食性が異なる流体を流す場合に耐食性を確保しやすい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る熱交換器１０の構造図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る熱交換器１０の製造方法について示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る熱交換器１０ａの構造図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る熱交換器１０ｂの構造図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係る熱交換器１０ｃの構造図である。
【図６】本発明の実施の形態５に係る熱交換器１０ｄの構造図である。
【図７】本発明の実施の形態６に係る熱交換器１０ｅの構造図である。
【図８】本発明の実施の形態７に係る熱交換器１０ｆの構造図である。
【図９】本発明の実施の形態８に係る熱交換器の要部断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態９に係る熱交換器の要部断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１０に係る熱交換器の要部断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態１１に係る温熱を利用するヒートポンプシステムの構成図である。
【図１３】本発明の実施の形態１１に係る温熱を利用するヒートポンプシステムの別形態の構成図である。
【図１４】本発明の実施の形態１１に係る冷熱を利用するヒートポンプシステムの構成図である。
【図１５】本発明の実施の形態１１に係る温熱及び冷熱を利用するヒートポンプシステムの構成図である。
【図１６】本発明の実施の形態１２に係る熱交換器の要部断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態１２に係る熱交換器の別形態の要部断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態１３に係る熱交換器の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
（熱交換器１０の構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器１０の構造図であり、図２は、同熱交換器１０の製造方法について示す図である。このうち、図１（ａ）は、同熱交換器１０の斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の矢印Ａ方向から見た平面図であり、そして、図１（ｃ）は、図１（ａ）の矢印Ｂ方向から見た側面図である。
【００１０】
図１で示されるように、本実施の形態に係る熱交換器１０の本体である伝熱ブロック１には、第１冷媒（例えば、Ｒ４１０Ａその他の他のフロン系冷媒、又は、二酸化炭素若しくは炭化水素等の自然冷媒等）が流通する複数の第１冷媒流路２を一列に並べて長手方向に貫通するように形成されている。そして、この各第１冷媒流路２に隣接するように、複数の第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂ（図２参照）を一列に並べて長手方向に貫通するように形成されている。この第１冷媒流路２と第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂとの貫通方向は平行となるように形成されている。また、図１で示されるように、第１冷媒流路２の流路断面は矩形状に形成されており、第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂの断面は円形状に形成されている。このように、第１冷媒流路２及び第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂは、伝熱ブロック１において押し出し又は引き抜き成形等によって一体として成形されている。この伝熱ブロック１は、熱伝導性の良い材質（例えば、アルミ合金、銅又はステンレス等）によって構成されている。
【００１１】
また、各第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂには、伝熱ブロック１とは材質の異なる金属によって形成された第２冷媒用伝熱管３ａが挿通されている。第２冷媒（例えば、フロン系冷媒、若しくは、二酸化炭素若しくは炭化水素等の自然冷媒、又は、水道水、蒸留水若しくはブライン等の水）は、この第２冷媒用伝熱管３ａの内部（以下、第２冷媒流路３という）を流通する。また、後述するが、第２冷媒用伝熱管３ａは、第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂ内に挿通した後、拡管又はろう付けによって第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂの内壁面に密着して接合される。また、第２冷媒用伝熱管３ａは、伝熱ブロック１とは異なる材質の金属で形成されており、熱伝導性の良い材質（例えば、アルミ合金、銅又はステンレス等）によって構成されている。また、第２冷媒用伝熱管３ａは、平板をロール成形等で曲げた後、この平板の両端部である継ぎ目を電縫（溶接）して形成したり、円筒をロール成形若しくはプレス成形したり、又は、押し出し成形若しくは引き抜き成形したりすることによって製造される。
【００１２】
また、伝熱ブロック１の冷媒流通方向の両端には、それぞれ各第１冷媒流路２の並び方向に、全ての第１冷媒流路２に連通する第１冷媒用連通穴４が貫通して形成されている。この第１冷媒用連通穴４の一端は、開口されて外部に連通するように第１冷媒用接続管４ａが接続されており、他端は、封止材等によって閉口されている。
なお、図１で示されるように、第１冷媒用連通穴４の貫通方向は、必ずしも各第１冷媒流路２の方向と垂直になっている必要はない。
また、図１で示されるように、伝熱ブロック１の流通方向の両端に設置された第１冷媒用接続管４ａは、双方、同一側面に設置されているが、これに限定されるものではなく、例えば、第１冷媒用接続管４ａの一方を反対側の側面に接続するものとしてもよい。
また、第１冷媒用連通穴４の一端は開口され、他端は閉口されているものとしたが、これに限定されるものではなく、両端が開口され、それぞれの開口部に第１冷媒用接続管４ａが接続されているものしてもよい。この場合、両端の第１冷媒用接続管４ａから第１冷媒が流出入することになる。
【００１３】
また、伝熱ブロック１に形成された各第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂを挿通する第２冷媒用伝熱管３ａの両端には、それぞれ各第２冷媒用伝熱管３ａの並び方向に沿って、全ての第２冷媒用伝熱管３ａに連通する第２冷媒用連通ヘッダー管５がろう付け等によって接合されている。この第２冷媒用連通ヘッダー管５の一端は、開口されて外部に連通しており、他端は、封止材等によって閉口されている。
なお、図１で示されるように、第２冷媒用連通ヘッダー管５の管軸方向は、必ずしも各第２冷媒用伝熱管３ａの管軸方向と垂直になっている必要はない。
また、第２冷媒用連通ヘッダー管５の一端は開口され、他端は閉口されているものとしたが、これに限定されるものではなく、両端が開口され、それぞれの開口部から第２冷媒が流出入するものとしてもよい。
また、第２冷媒用連通ヘッダー管５は、本発明の「第２冷媒用連通部」に相当する。
【００１４】
（熱交換器１０の熱交換動作）
次に、図１を参照しながら、熱交換器１０における第１冷媒と第２冷媒との熱交換動作について説明する。
【００１５】
第１冷媒は、一方の第１冷媒用接続管４ａを介して第１冷媒用連通穴４へ流入し、各第１冷媒流路２を流通し、そして、他方の第１冷媒用連通穴４を介して第１冷媒用接続管４ａから流出する。第２冷媒は、一方の第２冷媒用連通ヘッダー管５の開口部から流入し、各第２冷媒用伝熱管３ａ内部の第２冷媒流路３を流通し、そして、他方の第２冷媒用連通ヘッダー管５の開口部から流出する。その際、第１冷媒と第２冷媒とは、第１冷媒流路２と第２冷媒流路３との隔壁を介して対向流又は並行流で熱交換が実施される。
【００１６】
本実施の形態に係る熱交換器１０は、温熱又は冷熱を利用するヒートポンプシステム等の冷凍サイクル装置に搭載される。
なお、図１で示される熱交換器１０では、第１冷媒流路２及び第２冷媒流路３の冷媒流路面積は同程度となっているが、これに限定されるものではない。すなわち、第１冷媒と第２冷媒との間に、比熱若しくは密度等の熱物性値、流量、圧力条件、又は流体状態等に差がある場合には、冷媒流路面積を第１冷媒流路２と第２冷媒流路３とで異なるようにすればよい。例えば、第１冷媒として二酸化炭素又はフロン系の冷媒を用い、第２冷媒として十分に水質管理されていない水道水等を用いる場合には、熱交換性能を向上するために、あるいは、冷媒流路内面へのスケール付着による圧力損失の増大を抑制するために、冷媒流路面積は、第２冷媒流路３の方を第１冷媒流路２より大きくするとよい。
【００１７】
（熱交換器１０の製造方法）
次に、図２を参照しながら、熱交換器１０の製造方法についての概略を説明する。
【００１８】
まず、図２（ａ）で示されるように、熱交換器１０の本体である伝熱ブロック１に対して、第１冷媒流路２及び第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂを押し出し又は引き抜き成形等によって一体として成形される。
【００１９】
次に、図２（ｂ）で示されるように、伝熱ブロック１の長手方向（冷媒流通方向）の両端に、それぞれ各第１冷媒流路２の並び方向に、全ての第１冷媒流路２に連通する第１冷媒用連通穴４をドリル等による切削加工又は打ち抜き加工等の機械加工によって貫通させて形成する。このとき、第１冷媒用連通穴４の加工方向の向きの末端部は、開口しないように加工する。
【００２０】
次に、図２（ｃ）で示されるように、第２冷媒が流通する第２冷媒用伝熱管３ａを第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂに挿入させ、機械拡管又は水圧拡管等による拡管、又は、ろう付けによって第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂの内壁面に密着させて接合させる。
【００２１】
そして、図２（ｄ）で示されるように、第１冷媒用連通穴４の機械加工の入口である開口部に第１冷媒用接続管４ａを接続させる。また、第２冷媒用伝熱管３ａの両端に、それぞれ各第２冷媒用伝熱管３ａの並び方向に沿って、全ての第２冷媒用伝熱管３ａに連通する第２冷媒用連通ヘッダー管５をろう付け等によって接合させる。さらに、伝熱ブロック１に形成された第１冷媒流路２の開口部は、ピンチ加工、又は、封止材１１（図１において図示せず）をろう付けさせることによって封止する。
【００２２】
以上の製造方法よって、熱交換器１０が製造される。
【００２３】
（実施の形態１の効果）
以上の構成のように、第２冷媒が流通し、伝熱ブロック１とは異なる金属である第２冷媒用伝熱管３ａを伝熱ブロック１内部に挿入することによって、第１冷媒が流れる冷媒流路の金属と、第２冷媒が流れる冷媒流路の金属とは異なることになり、各金属の特性を活かした熱交換器の設計が可能となる。また、このような異種金属同士の接合に関しては、伝熱ブロック１の第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂに第２冷媒用伝熱管３ａを挿通させ、拡管又はろう付けすることによって接合することが可能となり、信頼性が確保できる。例えば、軽量化又は低コスト化のために熱交換器の本体をアルミ材料によって成形することを検討するが、水を冷媒として用いた場合、アルミと水とは相性が悪く、アルミの酸化皮膜が剥がれ、孔食の発生等、腐食性に問題がある。この場合、水を冷媒として流通させる第２冷媒用伝熱管３ａとして銅管を用い、伝熱ブロック１としてアルミを用いることによって、腐食性の問題が解決でき、さらに軽量化を図ることができる。このとき、アルミと銅とは、電食等の問題も懸念されるが、第２冷媒用伝熱管３ａを拡管によって第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂの内壁面に接合させるものとすれば、水及び空気が触れる流路が形成されることがない。
【００２４】
また、伝熱ブロック１に第１冷媒流路２及び第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂを押し出し又は引き抜き成形等によって一体として成形されるため、例えば、別体として構成された第１冷媒流路２用の扁平管と第２冷媒流路３用の扁平管とをろう付けによって接合する構成と比較した場合、熱抵抗を低減させることができ、熱交換性能を向上させることができる。さらに、伝熱ブロック１とは異なる金属である第２冷媒用伝熱管３ａを伝熱ブロック１内部に挿入しているので、別体として構成された第１冷媒流路２用の扁平管と第２冷媒流路３用の扁平管とをろう付けによって接合させた場合に比べ、異種金属間の接触面積を大きくとれ、接触部での熱抵抗を低減できる。
【００２５】
また、伝熱ブロック１の第１冷媒流路２に関しては、ヘッダー管の代替として、第１冷媒用連通穴４を貫通して形成させるため、加工が比較的容易となる。
【００２６】
なお、図１及び図２で示されるように、第１冷媒流路２及び第２冷媒流路３を同数としているが、これに限定されるものではない。すなわち、熱交換器１０における冷媒の動作条件又は流動物性値に合わせて、伝熱性能が高く、圧力損失が低く、かつ、好適な熱交換器となるように、それぞれ異なる数としてもよい。
【００２７】
実施の形態２．
本実施の形態に係る熱交換器１０ａについて、実施の形態１に係る熱交換器１０の構成及び動作と異なる点を中心に説明する。
【００２８】
（熱交換器１０ａの構成）
図３は、本発明の実施の形態２に係る熱交換器１０ａの構造図である。このうち、図３（ａ）は、同熱交換器１０ａの斜視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の矢印Ａ方向から見た平面図であり、そして、図３（ｃ）は、図３（ａ）の矢印Ｂ方向から見た側面図である。
【００２９】
図３で示されるように、本実施の形態に係る熱交換器１０ａの本体である伝熱ブロック１には、第１冷媒が流通する複数の第１冷媒流路２が二列に並ぶように長手方向に貫通するように形成されている。また、伝熱ブロック１の冷媒流通方向の両端には、それぞれ各第１冷媒流路２の並び方向に、二列の第１冷媒流路２の全てに連通する第１冷媒用連通穴４が貫通して形成されている。その他の構成及び製造方法は、実施の形態１に係る熱交換器１０と同様である。
なお、第１冷媒流路２は二列構成としたが、これに限定されるものではなく、三列以上に構成されるものとしてもよく、熱交換性能の向上させる場合、又は、流路面積を大きくして圧力損失を下げる場合等に応じて、列数を変更させるものとすればよい。
【００３０】
（実施の形態２の効果）
以上の構成によって、実施の形態１の効果に加え、複数列で構成された第１冷媒流路２を１つの貫通穴である第１冷媒用連通穴４によって集約するため、貫通穴の数を削減でき、熱交換器１０ａの製造工程を簡素化することできる。
【００３１】
また、複数列で構成された第１冷媒流路２を１つの貫通穴である第１冷媒用連通穴４によって集約することによって、第１冷媒流路２の列の間の距離を近づけることができ、熱交換器１０ａのコンパクト化を図ることができる。
【００３２】
なお、図３で示されるように、第１冷媒が流通する第１冷媒流路２について複数の列が形成される構成を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、第１冷媒流路２が複数の列に形成されるものではなく、第２冷媒が流通する第２冷媒用伝熱管３ａが複数の列に構成されるものとしてもよい。この場合、第２冷媒用連通ヘッダー管５が、複数の列の第２冷媒用伝熱管３ａの全てに連通するように接合させればよい。また、第１冷媒流路２及び第２冷媒用伝熱管３ａそれぞれ複数列に構成されるものとしてもよい。
【００３３】
実施の形態３．
本実施の形態に係る熱交換器１０ｂについて、実施の形態１に係る熱交換器１０の構成及び動作と異なる点を中心に説明する。
【００３４】
（熱交換器１０ｂの構成）
図４は、本発明の実施の形態３に係る熱交換器１０ｂの構造図である。このうち、図４（ａ）は、同熱交換器１０ｂの斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の矢印Ａ方向から見た平面図であり、そして、図４（ｃ）は、図４（ａ）の矢印Ｂ方向から見た側面図である。
【００３５】
図４で示されるように、伝熱ブロック１には、貫通された第１冷媒流路２の列と、第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂの列とが、交互に複数段並べて構成されている。この第１冷媒流路２と第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂとの貫通方向は平行となるように形成されている。また、複数列の第１冷媒流路２には、各列に対して、第１冷媒流路２の並び方向に、その列の第１冷媒流路２に連通する第１冷媒用連通穴４が貫通して形成されている。この第１冷媒用連通穴４は、実施の形態１に係る熱交換器１０と異なり、その両端が閉口されている。また、複数列の各第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂには、それぞれ第２冷媒用伝熱管３ａが挿通されており、各列に対して、第２冷媒用伝熱管３ａの並び方向に沿って、その列の第２冷媒用伝熱管３ａに連通する第２冷媒用連通ヘッダー管５がろう付け等によって接合されている。
なお、図４で示されるように、第１冷媒流路２の列を３段、そして、第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂの列を３段を交互に並べて構成されているが、これに限定されるものではない。すなわち、第１冷媒流路２の列数及び第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂの列数を同数にする必要もなく、また、熱交換性能を向上させるために、あるいは、流路面積を大きくして圧力損失を下げるため等に、各列数を増やしてもよい。
【００３６】
また、伝熱ブロック１の冷媒流通方向の両端の各端に形成された複数の第１冷媒用連通穴４の並び方向に、その複数の第１冷媒用連通穴４に連通する第１冷媒用集合穴６が貫通して形成されている。この第１冷媒用集合穴６の一端は、開口されて外部に連通するように第１冷媒用接続管４ａが接続されており、他端は、封止材等によって閉口されている。
なお、図４で示されるように、第１冷媒用集合穴６の貫通方向は、必ずしも各第１冷媒用連通穴４の貫通方向と垂直になっている必要はない。
また、図４に示されるように、伝熱ブロック１の流通方向の両端に設置された第１冷媒用接続管４ａは、双方、同一面（図４（ａ）における上面）に設置されているが、これに限定されるものではなく、例えば、第１冷媒用接続管４ａの一方を図４（ａ）における下面に接続するものとしてもよい。
また、第１冷媒用集合穴６の一端は開口され、他端は閉口されているものとしたが、これに限定されるものではなく、両端が開口され、それぞれの開口部に第１冷媒用接続管４ａが接続されているものとしてもよい。この場合、両端の第１冷媒用接続管４ａから第１冷媒が流出入することになる。
また、第１冷媒用集合穴６は、本発明の「第１集合部」に相当する。
【００３７】
また、第２冷媒用伝熱管３ａの両端の各端に形成された複数の第２冷媒用連通ヘッダー管５の並び方向に沿って、その複数の第２冷媒用連通ヘッダー管５に連通する第２冷媒用集合ヘッダー管７がろう付け等によって接合されている。この第２冷媒用集合ヘッダー管７の一端は、開口され外部に連通しており、他端は、封止材等によって閉口されている。
なお、図４で示されるように、第２冷媒用集合ヘッダー管７の管軸方向は、必ずしも各第２冷媒用連通ヘッダー管５の管軸方向と垂直になっている必要はない。
また、第２冷媒用集合ヘッダー管７の一端は開口され、他端は閉口されているものとしたが、これに限定されるものではなく、両端が開口され、それぞれの開口部から第２冷媒が流出入するものとしてもよい。
また、第２冷媒用集合ヘッダー管７は、本発明の「第２集合部」に相当する。
【００３８】
また、熱交換器１０ｂの製造方法は、実施の形態１に係る熱交換器１０に準じる。
【００３９】
（熱交換器１０ｂの熱交換動作）
次に、図４を参照しながら、熱交換器１０ｂにおける第１冷媒と第２冷媒との熱交換動作について説明する。
【００４０】
第１冷媒は、伝熱ブロック１の冷媒流通方向の一端側の第１冷媒用接続管４ａを介して第１冷媒用集合穴６へ流入し、この第１冷媒用集合穴６に連通している各第１冷媒用連通穴４に流入する。この第１冷媒用連通穴４に流入した第１冷媒は、第１冷媒流路２を流通し、伝熱ブロック１の冷媒流通方向の他端側の第１冷媒用連通穴４に流入する。この第１冷媒用連通穴４に流入した第１冷媒は、第１冷媒用集合穴６によって集約され、第１冷媒用接続管４ａから流出する。
【００４１】
一方、第２冷媒は、伝熱ブロック１の冷媒流通方向の一端側の第２冷媒用集合ヘッダー管７の開口部から流入し、この第２冷媒用集合ヘッダー管７に連通している各第２冷媒用連通ヘッダー管５に流入する。この第２冷媒用連通ヘッダー管５に流入した第２冷媒は、第２冷媒用伝熱管３ａ内の第２冷媒流路３を流通し、伝熱ブロック１の冷媒流通方向の他端側の第２冷媒用連通ヘッダー管５に流入する。この第２冷媒用連通ヘッダー管５に流入した第２冷媒は、第２冷媒用集合ヘッダー管７によって集約され、その開口部から流出する。
【００４２】
その際、第１冷媒と第２冷媒とは、第１冷媒流路２と第２冷媒流路３との隔壁を介して対向流又は並行流で熱交換が実施される。
【００４３】
（実施の形態３の効果）
以上の構成によって、実施の形態１の効果に加え、それぞれの冷媒流路を複数列で構成する場合にも、複数列が一体で構成されているので、それぞれ別体で構成して接合する場合と比較した場合、熱抵抗を低減させることができ、熱交換性能を向上させることができる。
【００４４】
なお、図４（ａ）の矢印Ａ方向（平面視）から見た場合に、第１冷媒用集合穴６及び第２冷媒用集合ヘッダー管７が全て同じ側（図４（ｂ）において右側）に形成されているが、これに限定されるものではない。すなわち、第１冷媒用集合穴６については、第１冷媒用連通穴４の並び方向に沿う位置であれば、いずれの位置に形成されるものとしてもよい。そして、第２冷媒用集合ヘッダー管７については、第２冷媒用連通ヘッダー管５の並び方向に沿う位置であれば、いずれの位置に接合されるものとしてもよい。
【００４５】
実施の形態４．
本実施の形態に係る熱交換器１０ｃについて、実施の形態１に係る熱交換器１０の構成及び動作と異なる点を中心に説明する。
【００４６】
（熱交換器１０ｃの構成）
図５は、本発明の実施の形態４に係る熱交換器１０ｃの構造図である。
図５で示されるように、本実施の形態に係る熱交換器１０ｃは、貫通して形成された第１冷媒流路２の列と、第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂの列とを有する伝熱ブロック１を１つのモジュールとし、このモジュール同士をろう付け層８を介して複数積層させることによって構成される。
なお、図５で示されるように、伝熱ブロック１をモジュールとして、このモジュールを３段に積層されているものとしているが、これに限定されるものではなく、熱交換性能を向上させるために、あるいは、流路面積を大きくして圧力損失を下げるため等に、積層させるモジュール数を増やしてもよく、もちろん、２段に積層させるものとしてもよい。
【００４７】
また、伝熱ブロック１が積層されることによって、その冷媒流通方向の両端の各端に接続された複数の第１冷媒用接続管４ａの並び方向に沿って、その複数の第１冷媒用接続管４ａに連通、すなわち、対応する複数の第１冷媒用連通穴４に連通する第１冷媒用集合ヘッダー管６ａがろう付け等によって接合されている。この第１冷媒用集合ヘッダー管６ａの一端は、開口して外部に連通しており、他端は、封止材等によって閉口されている。
なお、図５で示されるように、第１冷媒用集合ヘッダー管６ａの管軸方向は、必ずしも各第１冷媒用連通穴４の貫通方向と垂直になっている必要はない。
また、第１冷媒用集合ヘッダー管６ａの一端は開口され、他端は閉口されているものとしたが、これに限定されるものではなく、両端が開口され、それぞれの開口部から第１冷媒が流出入するものとしてもよい。
また、第１冷媒用集合ヘッダー管６ａは、本発明の「第１集合部」に相当する。
【００４８】
また、第２冷媒用伝熱管３ａの両端の各端に形成された複数の第２冷媒用連通ヘッダー管５の並び方向に沿って、その複数の第２冷媒用連通ヘッダー管５に連通する第２冷媒用集合ヘッダー管７がろう付け等によって接合されている。この第２冷媒用集合ヘッダー管７の一端は、開口され外部に連通しており、他端は、封止材等によって閉口されている。
なお、図５で示されるように、第２冷媒用集合ヘッダー管７の管軸方向は、必ずしも各第２冷媒用連通ヘッダー管５の管軸方向と垂直になっている必要はない。
また、第２冷媒用集合ヘッダー管７の一端は開口され、他端は閉口されているものとしたが、これに限定されるものではなく、両端が開口され、それぞれの開口部から第２冷媒が流出入するものとしてもよい。
【００４９】
また、熱交換器１０ｃの製造方法は、実施の形態１に係る熱交換器１０に準じる。
【００５０】
（熱交換器１０ｃの熱交換動作）
次に、図５を参照しながら、熱交換器１０ｃにおける第１冷媒と第２冷媒との熱交換動作について説明する。
【００５１】
第１冷媒は、伝熱ブロック１の冷媒流通方向の一端側の第１冷媒用集合ヘッダー管６ａの開口部から流入し、この第１冷媒用集合ヘッダー管６ａに連通している各第１冷媒用接続管４ａ及び第１冷媒用連通穴４に流入する。この第１冷媒用連通穴４に流入した第１冷媒は、第１冷媒流路２を流通し、伝熱ブロック１の冷媒流通方向の他端側の第１冷媒用連通穴４に流入する。この第１冷媒用連通穴４に流入した第１冷媒は、第１冷媒用接続管４ａを介して第１冷媒用集合ヘッダー管６ａによって集約され、その開口部から流出する。
【００５２】
一方、第２冷媒は、伝熱ブロック１の冷媒流通方向の一端側の第２冷媒用集合ヘッダー管７の開口部から流入し、この第２冷媒用集合ヘッダー管７に連通している各第２冷媒用連通ヘッダー管５に流入する。この第２冷媒用連通ヘッダー管５に流入した第２冷媒は、第２冷媒用伝熱管３ａ内の第２冷媒流路３を流通し、伝熱ブロック１の冷媒流通方向の他端側の第２冷媒用連通ヘッダー管５に流入する。この第２冷媒用連通ヘッダー管５に流入した第２冷媒は、第２冷媒用集合ヘッダー管７によって集約され、その開口部から流出する。
【００５３】
その際、第１冷媒と第２冷媒とは、第１冷媒流路２と第２冷媒流路３との隔壁を介して対向流又は並行流で熱交換が実施される。
【００５４】
（実施の形態４の効果）
以上の構成によって、実施の形態１の効果に加え、貫通して形成された第１冷媒流路２の列と、第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂの列とを有する伝熱ブロック１を１つのモジュールとし、熱交換器１０ｃに求められる熱交換性能に応じて、モジュールの数を決定して積層させればよいので、熱交換性能に応じて簡易に製造することができる。
【００５５】
なお、図５で示される熱交換器１０ｃの平面視において、第１冷媒用集合ヘッダー管６ａ及び第２冷媒用集合ヘッダー管７が全て同じ側（平面視において右側）に形成されているが、これに限定されるものではない。すなわち、第１冷媒用集合ヘッダー管６ａについては、第１冷媒用連通穴４（第１冷媒用接続管４ａ）の並び方向に沿う位置であれば、いずれの位置に接合されるものとしてもよい。そして、第２冷媒用集合ヘッダー管７については、第２冷媒用連通ヘッダー管５の並び方向に沿う位置であれば、いずれの位置に接合されるものとしてもよい。
【００５６】
実施の形態５．
本実施の形態に係る熱交換器１０ｄについて、実施の形態１に係る熱交換器１０の構成及び動作と異なる点を中心に説明する。
【００５７】
（熱交換器１０ｄの構成）
図６は、本発明の実施の形態５に係る熱交換器１０ｄの構造図である。このうち、図６（ａ）は、同熱交換器１０ｄの構造を示すと共に第１冷媒の流れを示す図であり、図６（ｂ）は、同熱交換器１０ｄの構造を示すと共に第２冷媒の流れを示す図である。
【００５８】
図６（ａ）で示されるように、本実施の形態に係る熱交換器１０ｄの冷媒流通方向の両端には、それぞれ、各第１冷媒流路２の並び方向に、一部の第１冷媒流路２に連通する第１冷媒用分割連通穴流出入部４ｂａが貫通して形成されている。また、この第１冷媒用分割連通穴流出入部４ｂａの貫通方向と同軸となるように、残りの第１冷媒流路２に連通する第１冷媒用分割連通穴折り返し部４ｂｂが貫通して形成されている。また、第１冷媒用分割連通穴流出入部４ｂａは、一端が開口されて外部に連通するように第１冷媒用接続管４ａが接続されている。
なお、図６で示されるように、第１冷媒用分割連通穴流出入部４ｂａ及び第１冷媒用分割連通穴折り返し部４ｂｂの貫通方向は、必ずしも各第１冷媒流路２の方向と垂直になっている必要はない。
また、図６で示されるように、第１冷媒用分割連通穴流出入部４ｂａ及び第１冷媒用分割連通穴折り返し部４ｂｂは、貫通方向が同一方向かつ同軸となるように形成されているが、必ずしも同一方向又は同軸とならなくてもよい。
【００５９】
また、図６（ｂ）で示されるように、熱交換器１０ｄの冷媒流通方向の両端には、それぞれ、各第２冷媒用伝熱管３ａの並び方向に沿って、一部の第２冷媒用伝熱管３ａに連通する第２冷媒用分割ヘッダー管流出入５ｂａがろう付け等によって接合されている。また、この第２冷媒用分割ヘッダー管流出入５ｂａの管軸方向と同軸となるように、残りの第２冷媒用伝熱管３ａに連通する第２冷媒用分割ヘッダー管折り返し部５ｂｂがろう付け等によって接合されている。また、第２冷媒用分割ヘッダー管流出入５ｂａの一端は、開口されて外部に連通しており、他端は封止材等によって閉口されており、また、第２冷媒用分割ヘッダー管折り返し部５ｂｂの両端は封止材等によって閉口されている。
【００６０】
なお、図６で示されるように、第２冷媒用分割ヘッダー管流出入５ｂａ及び第２冷媒用分割ヘッダー管折り返し部５ｂｂの管軸方向は、必ずしも第２冷媒用伝熱管３ａの管軸方向と垂直になっている必要はない。
また、図６で示されるように、第２冷媒用分割ヘッダー管流出入５ｂａ及び第２冷媒用分割ヘッダー管折り返し部５ｂｂは、管軸方向が同一方向かつ同軸となるように形成されているが、必ずしも同一方向又は同軸とならなくてもよい。
【００６１】
また、熱交換器１０ｄの製造方法は、実施の形態１に係る熱交換器１０に準じる。
【００６２】
（熱交換器１０ｄの熱交換動作）
次に、図６を参照しながら、熱交換器１０ｄにおける第１冷媒と第２冷媒との熱交換動作について説明する。
【００６３】
第１冷媒は、熱交換器１０ｄの冷媒流通方向の一端側の第１冷媒用接続管４ａを介して第１冷媒用分割連通穴流出入部４ｂａへ流入し、第１冷媒流路２を流通して、他端側の第１冷媒用分割連通穴折り返し部４ｂｂへ流入する。その他端側の第１冷媒用分割連通穴折り返し部４ｂｂへ流入した第１冷媒は、再び第１冷媒流路２を流通して、元の一端側の第１冷媒用分割連通穴折り返し部４ｂｂへ流入する。この一端側の第１冷媒用分割連通穴折り返し部４ｂｂへ流入した第１冷媒は、再び第１冷媒流路２を流通して、他端側の第１冷媒用分割連通穴流出入部４ｂａへ流入し、第１冷媒用接続管４ａから外部へ流出する。
【００６４】
第２冷媒は、熱交換器１０ｄの冷媒流通方向の一端側の第２冷媒用分割ヘッダー管流出入５ｂａの開口部から流入し、第２冷媒流路３を流通して、他端側の第２冷媒用分割ヘッダー管折り返し部５ｂｂへ流入する。その他端側の第２冷媒用分割ヘッダー管折り返し部５ｂｂへ流入した第２冷媒は、再び第２冷媒流路３を流通して、元の一端側の第２冷媒用分割ヘッダー管折り返し部５ｂｂへ流入する。この一端側の第２冷媒用分割ヘッダー管折り返し部５ｂｂへ流入した第２冷媒は、再び第２冷媒流路３を流通して、他端側の第２冷媒用分割ヘッダー管流出入５ｂａへ流入し、その開口部から流出する。
【００６５】
その際、第１冷媒と第２冷媒とは、第１冷媒流路２と第２冷媒流路３との隔壁を介して対向流又は並行流で熱交換が実施される。
【００６６】
なお、第１冷媒が流入する第１冷媒用分割連通穴流出入部４ｂａは、本発明の「第１冷媒用分割連通穴流入部」に相当し、第１冷媒が流出する第１冷媒用分割連通穴流出入部４ｂａは、本発明の「第１冷媒用分割連通穴流出部」に相当する。また、第１冷媒用分割連通穴折り返し部４ｂｂは、本発明の「第１冷媒用分割連通穴折り返し部」に相当する。また、第２冷媒が流入する第２冷媒用分割ヘッダー管流出入５ｂａは、本発明の「第２冷媒用分割連通部流入部」に相当し、第２冷媒が流出する第２冷媒用分割ヘッダー管流出入５ｂａは、本発明の「第２冷媒用分割連通部流出部」に相当する。そして、第２冷媒用分割ヘッダー管折り返し部５ｂｂは、本発明の「第２冷媒用分割連通部折り返し部」に相当する。
【００６７】
（実施の形態５の効果）
以上の構成によって、実施の形態１の効果に加え、それぞれの冷媒の動作条件及び物性値に合わせて、熱交換性能を最大化するために、流路断面積を小さく、かつ、冷媒流通経路を長くする場合、冷媒流通経路が内部で折り返して構成できるので、熱交換器１０ｄの大きさを抑制しつつ、熱交換性能を最大化することができる。
【００６８】
なお、本実施の形態に係る熱交換器１０ｄは、第１冷媒及び第２冷媒の流通動作が共に、折り返して流れるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、一方の冷媒が折り返して流れ、他方の冷媒が実施の形態１と同様に直線的に流れる構成としてもよい。この場合、いずれの冷媒を、折り返して流すかどうかは、熱交換器のそれぞれの冷媒の動作条件及び物性値に合わせて、伝熱性能が高く、圧力損失が低い、かつ、好適な熱交換器となるように選択すればよい。
【００６９】
また、熱交換器１０ｄにおける第１冷媒用分割連通穴流出入部４ｂａ及び第１冷媒用分割連通穴折り返し部４ｂｂは、実施の形態１に係る熱交換器１０における第１冷媒用連通穴４を分割したものに相当するが、図６で示されるように、２分割されることに限定されるものではない。すなわち、３分割以上にして、第１冷媒の折り返し回数を増やすように構成してもよい。この場合、分割の態様によっては、第１冷媒流路２の並列方向の一端側に２つの第１冷媒用分割連通穴流出入部４ｂａが配置されることとなり、それぞれ第１冷媒が流入又は流出されることになる。これによって、熱交換器としての大きさはそのままとして、冷媒流通経路をさらに長くすることができるので、熱交換性能をさらに向上させることができる。これについては、第２冷媒用分割ヘッダー管流出入５ｂａ及び第２冷媒用分割ヘッダー管折り返し部５ｂｂについても同様である。
【００７０】
さらに、本実施の形態に係る熱交換器１０ｄのように冷媒の流通経路を折り返すようにする構成は、実施の形態２〜実施の形態４においても適用可能である。
【００７１】
実施の形態６．
本実施の形態に係る熱交換器１０ｅについて、実施の形態３に係る熱交換器１０ｂの構成及び動作と異なる点を中心に説明する。
【００７２】
（熱交換器１０ｅの構成）
図７は、本発明の実施の形態６に係る熱交換器１０ｅの構造図である。このうち、図７（ａ）は、同熱交換器１０ｅの斜視図であり、図７（ｂ）は、同熱交換器１０ｅの矢印Ｂ方向から見た側面図である。
【００７３】
図７で示されるように、本実施の形態に係る熱交換器１０ｅの冷媒流通方向の両端において、それぞれ、各第１冷媒用連通穴４の並び方向に、一部の第１冷媒用連通穴４に連通する第１冷媒用分割集合穴流出入部６ｂａが貫通して形成されている。また、この第１冷媒用分割集合穴流出入部６ｂａの貫通方向と同軸となるように、残りの第１冷媒用連通穴４に連通する第１冷媒用分割集合穴折り返し部６ｂｂが貫通して形成されている。また、第１冷媒用分割集合穴流出入部６ｂａは、一端が開口されて外部に連通するように第１冷媒用接続管４ａが接続されている。
【００７４】
具体的には、図７で示される熱交換器１０ｅは、冷媒流通方向の両端においてそれぞれ３つずつ第１冷媒用連通穴４が貫通して形成されているが、図７（ａ）の手前側の第１冷媒用連通穴４については、第１冷媒用分割集合穴流出入部６ｂａが一番上の第１冷媒用連通穴４に連通しており、第１冷媒用分割集合穴折り返し部６ｂｂが下から２つの第１冷媒用連通穴４に連通している。一方、図７（ａ）の奥側の第１冷媒用連通穴４については、第１冷媒用分割集合穴折り返し部６ｂｂが上から２つの第１冷媒用連通穴４に連通しており、第１冷媒用分割集合穴流出入部６ｂａが一番下の第１冷媒用連通穴４に連通している。以上の構成から、２つの第１冷媒用連通穴４のうち、１つは、図７（ａ）の熱交換器１０ｅの上面に接続され、もう１つは、下面に接続される構成となる。
【００７５】
なお、図７で示されるように、第１冷媒用分割集合穴流出入部６ｂａ及び第１冷媒用分割集合穴折り返し部６ｂｂの貫通方向は、必ずしも各第１冷媒用連通穴４の方向と垂直になっている必要はない。
また、図７で示されるように、第１冷媒用分割集合穴流出入部６ｂａ及び第１冷媒用分割集合穴折り返し部６ｂｂは、貫通方向が同一方向かつ同軸となるように形成されているが、必ずしも同一方向又は同軸とならなくてもよい。
【００７６】
また、熱交換器１０ｅの製造方法は、実施の形態１に係る熱交換器１０に準じる。
【００７７】
（熱交換器１０ｅの熱交換動作）
次に、図７を参照しながら、熱交換器１０ｅにおける第１冷媒と第２冷媒との熱交換動作について説明する。
【００７８】
第１冷媒は、伝熱ブロック１の冷媒流通方向の一端側の第１冷媒用接続管４ａを介して第１冷媒用分割集合穴流出入部６ｂａへ流入し、この第１冷媒用分割集合穴流出入部６ｂａに連通している各第１冷媒用連通穴４に流入する。この第１冷媒用連通穴４に流入した第１冷媒は、この第１冷媒用連通穴４に連通している第１冷媒流路２を流通し、伝熱ブロック１の冷媒流通方向の他端側の第１冷媒用連通穴４に流入する。この第１冷媒用連通穴４に流入した第１冷媒は、この第１冷媒用連通穴４に連通している第１冷媒用分割集合穴折り返し部６ｂｂを介して、この第１冷媒用分割集合穴折り返し部６ｂｂに連通している他の第１冷媒用連通穴４に流入する。他の第１冷媒用連通穴４に流入した第１冷媒は、この第１冷媒用連通穴４に連通している第１冷媒流路２を流通し、伝熱ブロック１の冷媒流通方向の一端側の第１冷媒用連通穴４に流入する。この第１冷媒用連通穴４に流入した第１冷媒は、この第１冷媒用連通穴４に連通している第１冷媒用分割集合穴折り返し部６ｂｂを介して、この第１冷媒用分割集合穴折り返し部６ｂｂに連通している他の第１冷媒用連通穴４に流入する。他の第１冷媒用連通穴４に流入した第１冷媒は、この第１冷媒用連通穴４に連通している第１冷媒流路２を流通し、伝熱ブロック１の冷媒流通方向の他端側の第１冷媒用連通穴４に流入する。この第１冷媒用連通穴４に流入した第１冷媒は、この第１冷媒用連通穴４に連通している第１冷媒用分割集合穴流出入部６ｂａを介して、それに接続されている第１冷媒用接続管４ａから流出する。
【００７９】
一方、第２冷媒は、伝熱ブロック１の冷媒流通方向の一端側の第２冷媒用集合ヘッダー管７の開口部から流入し、この第２冷媒用集合ヘッダー管７に連通している各第２冷媒用連通ヘッダー管５に流入する。この第２冷媒用連通ヘッダー管５に流入した第２冷媒は、第２冷媒用伝熱管３ａ内の第２冷媒流路３を流通し、伝熱ブロック１の冷媒流通方向の他端側の第２冷媒用連通ヘッダー管５に流入する。この第２冷媒用連通ヘッダー管５に流入した第２冷媒は、第２冷媒用集合ヘッダー管７によって集約され、その開口部から流出する。
【００８０】
その際、第１冷媒と第２冷媒とは、第１冷媒流路２と第２冷媒流路３との隔壁を介して対向流又は並行流で熱交換が実施される。
【００８１】
なお、第１冷媒が流入する第１冷媒用分割集合穴流出入部６ｂａは、本発明の「第１冷媒用分割集合部流入部」に相当し、第１冷媒が流出する第１冷媒用分割集合穴流出入部６ｂａは、本発明の「第１冷媒用分割集合部流出部」に相当する。また、第１冷媒用分割集合穴折り返し部６ｂｂは、本発明の「第１冷媒用分割集合部折り返し部」に相当する。
【００８２】
（実施の形態６の効果）
以上の構成によって、実施の形態３の効果に加え、それぞれの冷媒の動作条件及び物性値に合わせて、熱交換性能を最大化するために、流路断面積を小さく、かつ、冷媒流通経路を長くする場合、冷媒流通経路が内部で折り返して構成できるので、熱交換器１０ｅの大きさを抑制しつつ、熱交換性能を最大化することができる。
【００８３】
なお、本実施の形態に係る熱交換器１０ｅにおける第１冷媒用分割集合穴流出入部６ｂａ及び第１冷媒用分割集合穴折り返し部６ｂｂは、実施の形態３に係る熱交換器１０ｂにおける第１冷媒用集合穴６を分割したものに相当するが、図７で示されるように、２分割されることに限定されるものではない。すなわち、３分割以上にして、第１冷媒の折り返し回数を増やすように構成してもよい。この場合、第１冷媒流路２の列が図７で示されるように３列ではなく、４列以上に構成されている必要があり、分割の態様によっては、伝熱ブロック１の冷媒流通方向の一端側に２つの第１冷媒用分割集合穴流出入部６ｂａが配置されることとなり、それぞれ第１冷媒が流入又は流出されることになる。これによって、熱交換器としての大きさはそのままとして、冷媒流通経路をさらに長くすることができるので、熱交換性能をさらに向上させることができる。
【００８４】
また、図７においては、第１冷媒について、第１冷媒用集合穴を分割して、第１冷媒用分割集合穴流出入部６ｂａ及び第１冷媒用分割集合穴折り返し部６ｂｂを配置する構成としたが、これに限定されるものではない。すなわち、第２冷媒について、第２冷媒用集合ヘッダー管７を分割して、第１冷媒用分割集合穴流出入部６ｂａ及び第１冷媒用分割集合穴折り返し部６ｂｂに相当する機能を有する管に分割し、第２冷媒を折り返して流通させるようにしてもよい。もちろん、第２冷媒のみ折り返し流通させる構成、又は、第１冷媒及び第２冷媒双方について折り返して流通させる構成としてもよい。この場合、第２冷媒用集合ヘッダー管７を分割したもののうち、第２冷媒を流入させるもの（第１冷媒用分割集合穴流出入部６ｂａの機能に相当）は、本発明の「第２冷媒用分割集合部流入部」に相当する。また、第２冷媒用集合ヘッダー管７を分割したもののうち、第２冷媒を流出させるもの（第１冷媒用分割集合穴流出入部６ｂａの機能に相当）は、本発明の「第２冷媒用分割集合部流出部」に相当する。さらに、第２冷媒用集合ヘッダー管７を分割したもののうち、第１冷媒用分割集合穴折り返し部６ｂｂの機能に相当するものは、本発明の「第２冷媒用分割集合部折り返し部」に相当する。
【００８５】
さらに、本実施の形態に係る熱交換器１０ｅのように冷媒の流通経路を折り返すようにする構成は、実施の形態４においても適用可能である。
【００８６】
実施の形態７．
本実施の形態に係る熱交換器１０ｆについて、実施の形態１に係る熱交換器１０の構成及び動作と異なる点を中心に説明する。
【００８７】
（熱交換器１０ｆの構成）
図８は、本発明の実施の形態７に係る熱交換器１０ｆの構造図である。このうち、図８（ａ）は、同熱交換器１０ｆの斜視図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の矢印Ａ方向から見た平面図であり、そして、図８（ｃ）は、図８（ａ）の矢印Ｂ方向から見た側面図である。
【００８８】
図８で示されるように、本実施の形態に係る熱交換器１０ｆは、伝熱ブロック１に形成された第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂに第２冷媒用伝熱管３ａを挿通した後、その両端を、封止材等によって閉口するものとしている。そして、伝熱ブロック１の冷媒流通方向の両端には、それぞれ各第２冷媒用伝熱管３ａの並び方向に、全ての第２冷媒用伝熱管３ａ（すなわち、第２冷媒流路３）に連通する第２冷媒用連通穴５ｃが貫通して形成されている。この第２冷媒用連通穴５ｃの一端は、開口されて外部に連通するように第２冷媒用接続管５ａが接続されており、他端は、封止材等によって閉口されている。
なお、図８で示されるように、第２冷媒用連通穴５ｃの貫通方向は、必ずしも各第２冷媒用伝熱管３ａの管軸方向と垂直になっている必要はない。
また、図８で示されるように、伝熱ブロック１の流通方向の両端に設置された第２冷媒用接続管５ａは、双方、同一側面に設置されているが、これに限定されるものではなく、例えば、第２冷媒用接続管５ａの一方を反対側の側面に接続するものとしてもよい。
また、第２冷媒用連通穴５ｃの一端は開口され、他端は閉口されているものとしたが、これに限定されるものではなく、両端が開口され、それぞれの開口部に第２冷媒用接続管５ａが接続されているものしてもよい。この場合、両端の第２冷媒用接続管５ａから第２冷媒が流出入することになる。
また、第２冷媒用連通穴５ｃは、本発明の「第２冷媒用連通部」に相当する。
【００８９】
また、第１冷媒用連通穴４及び第２冷媒用連通穴５ｃは、第１冷媒流路２（又は第２冷媒流路３）の冷媒流通方向に少しずらして形成されている。
【００９０】
また、熱交換器１０ｆの製造方法は、実施の形態１に係る熱交換器１０に準じる。
【００９１】
（熱交換器１０ｆの熱交換動作）
次に、図８を参照しながら、熱交換器１０ｆにおける第１冷媒と第２冷媒との熱交換動作について説明する。
【００９２】
第１冷媒は、一方の第１冷媒用接続管４ａを介して第１冷媒用連通穴４へ流入し、各第１冷媒流路２を流通し、そして、他方の第１冷媒用連通穴４を介して第１冷媒用接続管４ａから流出する。第２冷媒は、一方の第２冷媒用接続管５ａを介して第２冷媒用連通穴５ｃへ流入し、各第２冷媒用伝熱管３ａ内部の第２冷媒流路３を流通し、そして、他方の第２冷媒用連通穴５ｃを介して第２冷媒用接続管５ａから流出する。その際、第１冷媒と第２冷媒とは、第１冷媒流路２と第２冷媒流路３との隔壁を介して対向流又は並行流で熱交換が実施される。
【００９３】
（実施の形態７の効果）
以上の構成によって、第１冷媒用連通穴４と同様に、熱交換器１０ｆの本体内部に、第２冷媒用連通穴５ｃを設けたため、第２冷媒用伝熱管３ａを接続するためのヘッダー管を備える必要がないため、熱交換器１０ｆのコンパクト化が図れると共に、製造工程を簡素化することができる。
【００９４】
また、第１冷媒用連通穴４及び第２冷媒用連通穴５ｃは、第１冷媒流路２（又は第２冷媒流路３）の冷媒流通方向に少しずらして形成されているので、ずらさない場合と比較して、隣り合う第１冷媒流路２と第２冷媒流路３との距離を近づけることができるので、熱交換器１０ｆのコンパクト化を図ることができる。
【００９５】
なお、本実施の形態に係る熱交換器１０ｆの構成は、実施の形態２〜実施の形態６においても適用することができる。
【００９６】
実施の形態８．
図９は、本発明の実施の形態８に係る熱交換器の要部断面図である。図９で示されるのは、第１冷媒流路２の形状のバリエーションを示すものであり、前述の実施の形態１〜実施の形態７に係る各熱交換器において適用することが可能であるが、ここでは、実施の形態１に係る熱交換器１０について適用した場合を例に説明する。
【００９７】
図９（ａ）は、第１冷媒流路２の流路断面を矩形状にしたものであり、図９（ｂ）は、同流路断面を図９（ａ）で示される断面積より小さくして矩形状にしたものであり、そして、図９（ｃ）は、第１冷媒流路２の流路内壁面に内面溝２ａを形成したものである。また、図９（ｄ）は、第１冷媒流路２の流路断面を円形状にしたものであり、図９（ｅ）は、同流路断面を楕円形状（長穴形状）にしたものである。
【００９８】
以上の図９（ａ）〜図９（ｅ）で示される第１冷媒流路２の流路断面形状は、熱交換器１０における冷媒の動作条件又は流動物性値に合わせて、伝熱性能が高く、圧力損失が低く、かつ、好適な熱交換器となるように、適宜選択又は組み合わせて形成するものとすればよい。
【００９９】
（実施の形態８の効果）
以上の構成のように、第１冷媒流路２の断面形状を、第１冷媒の物性に基づいて適宜選択することによって、第１冷媒の伝熱性能を促進し、圧力損失を低減させ、熱交換性能を向上させることができる。
【０１００】
なお、図９（ａ）〜図９（ｅ）で示される第１冷媒流路２の流路断面形状は、例示したものであり、これらに限定するものではなく、その他の形状としてもよいのは言うまでもない。
【０１０１】
実施の形態９．
図１０は、本発明の実施の形態９に係る熱交換器の要部断面図である。図１０で示されるのは、第２冷媒用伝熱管３ａ（第２冷媒流路３）の形状のバリエーションを示すものであり、前述の実施の形態１〜実施の形態７に係る各熱交換器において適用することが可能であるが、ここでは、実施の形態１に係る熱交換器１０について適用した場合を例に説明する。
【０１０２】
図１０（ａ）は、第２冷媒用伝熱管３ａを円管、かつ、第２冷媒流路３の流路断面を円形状にしたものであり、図１０（ｂ）は、同流路断面を図１０（ａ）で示される断面積より小さくして円形状にしたものである。また、図１０（ｃ）は、円管である第２冷媒用伝熱管３ａの流路内壁面に内面溝３ｃを形成したものであり、図１０（ｄ）は、第２冷媒用伝熱管３ａを矩形管、かつ、第２冷媒流路３の流路断面を矩形状にしたものである。そして、図１０（ｅ）は、第２冷媒用伝熱管３ａを楕円管（扁平管）、かつ、第２冷媒流路３の流路断面を楕円形状（長穴形状）にしたものであり、図１０（ｆ）は、第２冷媒用伝熱管３ａを楕円管（扁平管）かつ多穴管としたものである。
【０１０３】
以上の図１０（ａ）〜図１０（ｆ）で示される第２冷媒用伝熱管３ａの断面形状、及び、第２冷媒流路３の流路断面形状は、熱交換器１０における冷媒の動作条件又は流動物性値に合わせて、伝熱性能が高く、圧力損失が低く、かつ、好適な熱交換器となるように、適宜選択又は組み合わせて形成するものとすればよい。
【０１０４】
（実施の形態９の効果）
以上の構成のように、第２冷媒用伝熱管３ａ及び第２冷媒流路３の断面形状を、第２冷媒の物性に基づいて適宜選択することによって、第２冷媒の伝熱性能を促進し、圧力損失を低減させ、熱交換性能を向上させることができる。
【０１０５】
なお、図１０（ａ）〜図１０（ｆ）で示される第２冷媒用伝熱管３ａの断面形状、及び、第２冷媒流路３の流路断面形状は、例示したものであり、これらに限定するものではなく、その他の形状としてもよいのは言うまでもない。
【０１０６】
また、図１０（ａ）〜図１０（ｆ）で示される第２冷媒用伝熱管３ａの断面形状、及び、第２冷媒流路３の流路断面形状のバリエーションは、第１冷媒流路２の形状のバリエーションを示した実施の形態８に適用するものとしてもよい。
【０１０７】
実施の形態１０．
図１１は、本発明の実施の形態１０に係る熱交換器の要部断面図である。図１１で示される熱交換器の構成は、前述の実施の形態１〜実施の形態７に係る各熱交換器において適用することが可能であるが、ここでは、実施の形態７に係る熱交換器１０ｆに適用した場合を例に説明する。
【０１０８】
図１１（ａ）は、熱交換器１０ｆにおける第１冷媒用連通穴４が、各第１冷媒流路２の並び方向に、各第１冷媒流路２に連通するように、機械加工によって貫通して形成された状態を示している。これは、実施の形態７（その他、実施の形態１〜実施の形態６も同様）で示した第１冷媒用連通穴４と同様の態様である。
【０１０９】
一方、図１１（ｂ）は、本実施の形態に係る熱交換器１０ｆにおける第１冷媒用連通穴４の構成を示している。図１１（ｂ）で示されるように、第１冷媒用連通穴４は、伝熱ブロック１の第１冷媒流路２の冷媒流通方向の端部を、第１冷媒流路２の並び方向に沿って、切り欠き形状に削って封止材１１によって封止し、連通穴として形成したものである。
【０１１０】
（実施の形態１０の効果）
以上のような態様の第１冷媒用連通穴４を形成することによっても、第１冷媒流路２を連通させるためのヘッダー管を備えずに、熱交換器１０ｆ内部に連通穴を形成することができるので、熱交換器１０ｆのコンパクト化を図ることができる。
【０１１１】
また、穴加工に比べ、切り欠き形状に削ることで、加工を簡易的にすることが可能となる。
【０１１２】
なお、第１冷媒用連通穴４についてのみならず、図１１（ｂ）で示される第２冷媒用連通穴５ｃについても同様に、切り欠き形状に削って、封止材１１によって封止して構成するものとしてもよい。ただし、この構成が可能なのは、実施の形態７に係る熱交換器１０ｆについてである。
【０１１３】
実施の形態１１．
前述の実施の形態１〜実施の形態１０に係る各熱交換器は、例えば、ヒートポンプシステム、空気調和装置、貯湯装置及び冷凍機等の冷凍サイクル装置に搭載される。本実施の形態に係る冷凍サイクル装置は、実施の形態１に係る熱交換器１０を搭載したヒートポンプシステムを例として説明する。
【０１１４】
（ヒートポンプシステム（第１例）の構成）
図１２は、本発明の実施の形態１１に係る温熱を利用するヒートポンプシステムの構成図である。
図１２で示されるヒートポンプシステムは、圧縮機３１、熱交換器１０、膨張弁３３、そして、室外機熱交換器３４が順に冷媒配管によって接続されて構成された第１冷媒回路、及び、ポンプ３６、利用側熱交換器３５、そして、熱交換器１０が順に冷媒配管によって接続されて構成された第２冷媒回路によって構成されている。また、室外機熱交換器３４には、空気を送り込むファン３９が設置されている。
【０１１５】
（ヒートポンプシステム（第１例）の動作）
図１２で示されるヒートポンプシステムにおいては、第１冷媒回路を流れる第１冷媒としてＲ４１０Ａを、そして、第２冷媒回路を流れる第２冷媒として水を用いた例を説明する。
【０１１６】
第１冷媒回路において、ガス状態の第１冷媒は、圧縮機３１によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。この高温高圧のガス冷媒は、熱交換器１０に流入し、第２冷媒である水に放熱して凝縮する。凝縮した冷媒は、膨張弁３３によって膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となって、室外機熱交換器３４に流入する。室外機熱交換器３４に流入した気液二相冷媒は、ファン３９によって送られてくる空気と熱交換して蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって、再び圧縮機３１に吸入されて圧縮される。
【０１１７】
第２冷媒回路において、熱交換器１０で第１冷媒によって加熱された第２冷媒である水は、ポンプ３６によって利用側熱交換器３５に送られる。利用側熱交換器３５に送られた水は、外部に放熱する。ここで、利用側熱交換器３５は、例えば、ラジエーター又は床暖房ヒーター等として適用され、暖房システムとして用いられる。
【０１１８】
ここで、本実施の形態のように、第２冷媒として水を用いる場合、第２冷媒用伝熱管３ａ及び第２冷媒用連通ヘッダー管５として銅管等の耐食性材によって構成するのが望ましい。
【０１１９】
（ヒートポンプシステム（第２例）の構成及び動作）
図１３は、本発明の実施の形態１１に係る温熱を利用するヒートポンプシステムの別形態の構成図である。
図１３で示されるヒートポンプシステムは、図１２で示されるヒートポンプシステムの
利用側熱交換器３５をタンク３８内に設置し、タンク３８内に給水される水を加熱して取水する給湯システムとして構成したものである。その他の構成は、図１２で示されるヒートポンプシステムと同様である。
【０１２０】
以上のように、第１冷媒回路を熱源とし、利用側熱交換器３５によって暖房又は給湯することによって、従来のボイラーを熱源としたシステムよりも、省エネ効果がある。
【０１２１】
（ヒートポンプシステム（第３例）の構成）
図１４は、本発明の実施の形態１１に係る冷熱を利用するヒートポンプシステムの構成図である。
図１４で示されるヒートポンプシステムは、図１２で示されるヒートポンプシステムの第１冷媒回路において、圧縮機３１の吐出方向を逆向き、すなわち、第１冷媒の流通方向を逆となるように構成したものである。その他の構成は、図１２で示されるヒートポンプシステムと同様である。
【０１２２】
（ヒートポンプシステム（第３例）の動作）
図１４で示されるヒートポンプシステムにおいては、第１冷媒回路を流れる第１冷媒としてＲ４１０Ａを、そして、第２冷媒回路を流れる第２冷媒として水を用いた例を説明する。
【０１２３】
第１冷媒回路において、ガス状態の第１冷媒は、圧縮機３１によって圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。この高温高圧のガス冷媒は、室外機熱交換器３４に流入し、ファン３９によって送られてくる空気と熱交換して放熱し、凝縮する。凝縮した冷媒は、膨張弁３３によって膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となって、熱交換器１０に流入する。熱交換器１０に流入した気液二相冷媒は、第２冷媒である水から吸熱して蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって、再び圧縮機３１に吸入されて圧縮される。
【０１２４】
第２冷媒回路において、熱交換器１０で第１冷媒によって冷却された第２冷媒である水は、ポンプ３６によって利用側熱交換器３５に送られる。ここで、利用側熱交換器３５は、例えば、空気熱交換器として適用して冷房システムとして用い、あるいは、冷水パネルに適用して輻射冷房システムとして用いられる。
【０１２５】
（ヒートポンプシステム（第４例）の構成及び動作）
図１５は、本発明の実施の形態１１に係る温熱及び冷熱を利用するヒートポンプシステムの構成図である。
図１５で示されるヒートポンプシステムにおける第１冷媒回路は、圧縮機３１、四方弁３２、熱交換器１０、膨張弁３３、室外機熱交換器３４、そして、再び四方弁３２というように順に冷媒配管によって接続されて構成されている。その他の構成は、図１２で示されるヒートポンプシステムと同様である。
【０１２６】
図１２〜図１４で示されるヒートポンプシステムは、それぞれ温熱又は冷熱を専用に利用するものであるが、図１５で示されるヒートポンプシステムは、四方弁３２を備えることによって、温熱と冷熱とを切り替えて利用することができる。また、例えば、図１３で示されるヒートポンプシステムに、四方弁３２を用いることによって、給湯専用の利用態様ではなく、給湯用と冷水用とを切り替えて利用することができる。
【０１２７】
（実施の形態１１の効果）
図１２〜図１５で示されるヒートポンプシステムにおいて、実施の形態１に係る熱交換器１０を適用した場合を示したが、前述したように、実施の形態２〜実施の形態１０に係る各熱交換器を適用してもよい。いずれの場合においても、各実施の形態で示した効果を有するヒートポンプシステムを得ることができ、特に、第１冷媒が流れる冷媒流路の金属と、第２冷媒が流れる冷媒流路の金属とは異なることになり、各金属の特性を活かした熱交換器の設計が可能となる。
【０１２８】
なお、本実施の形態においては、第１冷媒としてＲ４１０Ａ、第２冷媒として水を用いが、これに限定されるものではない。すなわち、第１流体として、例えば、他のフロン系冷媒、又は、二酸化炭素若しくは炭化水素等の自然冷媒を用いてもよく、第２冷媒として、例えば、フロン系冷媒、二酸化炭素若しくは炭化水素等の自然冷媒、又は、水道水、蒸留水若しくはブライン等の水を用いてもよい。
【０１２９】
実施の形態１２．
図１６は、本発明の実施の形態１２に係る熱交換器の要部断面図である。図１６で示される熱交換器の構成は、前述の実施の形態１〜実施の形態７に係る各熱交換器において適用することが可能であるが、ここでは、実施の形態１に係る熱交換器１０に適用した場合を例に説明する。
図１６で示されるように、第２冷媒用伝熱管３ａが挿通する各第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂの内面には、鋸刃状の溝１０３が形成されている。
【０１３０】
（実施の形態１２の効果）
以上のような態様の鋸刃状の溝１０３を形成すれば、第２冷媒用伝熱管３ａを拡管して、第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂに密着固定する際、接触面積を向上させることができる。
【０１３１】
なお、溝は第２冷媒用伝熱管３ａの外面、又は、双方の面に設けてよく、また、溝は鋸刃状に限られるものではなく、表面粗さの大きい粗面であってもよい。また、図１７（ａ）で示されるように、第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂの内面に、凹凸溝１０４を形成してもよい。また、図１７（ｂ）で示されるように、凹凸溝１０４のような凹凸を第２冷媒用伝熱管３ａの外面にも形成し、双方の凹凸がかみ合うように構成してもよい。これによって、さらに第２冷媒用伝熱管３ａと第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂとの密着性を向上させることができる。さらに、図１７（ｃ）で示されるように、凹凸溝１０４の凸部の中央に凹み１０４ａを形成すれば、第２冷媒用伝熱管３ａを拡管する際に、凹凸溝１０４の凸部がその凹み１０４ａを中心に第２冷媒用伝熱管３ａの外面に対して、より密着するように変形でき接触面積を増加させることができる。
【０１３２】
実施の形態１３．
図１８は、本発明の実施の形態１３に係る熱交換器の要部断面図である。図１８で示される熱交換器の構成は、前述の実施の形態１〜実施の形態７に係る各熱交換器において適用することが可能であるが、ここでは、実施の形態１に係る熱交換器１０に適用した場合を例に説明する。
図１８で示されるように、第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂの内面に、第２冷媒流路３の長手方向に沿って、ろう材設置溝１１０が形成され、そのろう材設置溝１１０にろう材１１１が設置されている。本実施の形態においては、第２冷媒用伝熱管３ａを第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂにろう付け接合して固定する場合を示しており、図１８は、ろう付け加工直前のろう材設置溝１１０にろう材１１１をセットした状態を示している。そして、ろう付け時に、ろう材１１１は溶融して第２冷媒用伝熱管３ａと第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂとの隙間、及び、ろう材設置溝１１０に流れ込み固着して、第２冷媒用伝熱管３ａと第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂとが接合される。
【０１３３】
（実施の形態１３の効果）
以上のような態様の構成にすれば、ろう付け時にろう材１１１を設置するスペースを確保できるため、ろう付け加工性が向上する。
【０１３４】
なお、ろう材設置溝１１０は、第２冷媒用伝熱管挿通穴３ｂの周方向にいずれの位置に形成されてもよいが、第１冷媒流路２と第２冷媒用伝熱管３ａとの間に設けると、熱伝導による熱抵抗を増加させることになるため、第１冷媒流路２と第２冷媒用伝熱管３ａとの間から離れた位置に設けるのが好適である。これによって、熱交換性能を向上させることができる。
【０１３５】
また、本実施の形態の熱交換器の形態を、実施の形態１２に係る熱交換器に適用するものとしてもよい。
【符号の説明】
【０１３６】
１  伝熱ブロック、２  第１冷媒流路、２ａ  内面溝、３  第２冷媒流路、３ａ  第２冷媒用伝熱管、３ｂ  第２冷媒用伝熱管挿通穴、３ｃ  内面溝、４  第１冷媒用連通穴、４ａ  第１冷媒用接続管、４ｂａ  第１冷媒用分割連通穴流出入部、４ｂｂ  第１冷媒用分割連通穴折り返し部、５  第２冷媒用連通ヘッダー管、５ａ、第２冷媒用接続管、５ｂａ  第２冷媒用分割ヘッダー管流出入部、５ｂｂ  第２冷媒用分割ヘッダー管折り返し部、５ｃ  第２冷媒用連通穴、６  第１冷媒用集合穴、６ａ  第１冷媒用集合ヘッダー管、６ｂａ  第１冷媒用分割集合穴流出入部、６ｂｂ  第１冷媒用分割集合穴折り返し部、７  第２冷媒用集合ヘッダー管、８  ろう付け層、１０、１０ａ〜１０ｆ  熱交換器、１１  封止材、２１  ろう材、３１  圧縮機、３２  四方弁、３３  膨張弁、３４  室外機熱交換器、３５  利用側熱交換器、３６  ポンプ、３８  タンク、３９  ファン、１０３  溝、１０４  凹凸溝、１０４ａ  凹み、１１０  ろう材設置溝、１１１  ろう材。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年10月28日(2013.10.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この発明に係る熱交換器は、第１冷媒が流通する複数の第１冷媒流路が一列に並列する第１冷媒流路群が貫通して形成され、金属である伝熱ブロックと、前記第１冷媒流路群に隣接するように前記伝熱ブロックに貫通して一列に形成された複数の第２冷媒用伝熱管挿通穴に挿入され、前記伝熱ブロックとは異種金属であり、第２冷媒が流通する第２冷媒流路群を構成する第２冷媒用伝熱管と、前記第２冷媒用伝熱管の両端において、複数の該第２冷媒用伝熱管の並列方向に沿って、その並列方向の全ての該第２冷媒用伝熱管に連通するように接合されて、第２冷媒用連通部を構成する第２冷媒用連通ヘッダー管と、前記第１冷媒流路群の冷媒流通方向の両端において、複数の前記第１冷媒流路の並列方向に前記伝熱ブロックを貫通して形成され、複数の前記第１冷媒流路と連通する第１冷媒用連通穴と、を備え、前記第１冷媒は、前記第１冷媒用連通穴から流出入し、前記第１冷媒流路群を流通し、前記第２冷媒は、前記第２冷媒用連通部から流出入し、前記第２冷媒流路群を流通し、前記第１冷媒流路群と前記第２冷媒流路群とは、流路方向が平行であり、かつ、互いに隔壁を介して隣接配置され、該隔壁を介して前記第１冷媒と前記第２冷媒との熱交換が実施され、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の内壁面は金属によって構成され、互いに異種金属である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１冷媒が流通する複数の第１冷媒流路が一列に並列する第１冷媒流路群が貫通して形成され、金属である伝熱ブロックと、
前記第１冷媒流路群に隣接するように前記伝熱ブロックに貫通して一列に形成された複数の第２冷媒用伝熱管挿通穴に挿入され、前記伝熱ブロックとは異種金属であり、第２冷媒が流通する第２冷媒流路群を構成する第２冷媒用伝熱管と、
前記第２冷媒用伝熱管の両端において、複数の該第２冷媒用伝熱管の並列方向に沿って、その並列方向の全ての該第２冷媒用伝熱管に連通するように接合されて、第２冷媒用連通部を構成する第２冷媒用連通ヘッダー管と、
前記第１冷媒流路群の冷媒流通方向の両端において、複数の前記第１冷媒流路の並列方向に前記伝熱ブロックを貫通して形成され、複数の前記第１冷媒流路と連通する第１冷媒用連通穴と、
を備え、
前記第１冷媒は、前記第１冷媒用連通穴から流出入し、前記第１冷媒流路群を流通し、
前記第２冷媒は、前記第２冷媒用連通部から流出入し、前記第２冷媒流路群を流通し、
前記第１冷媒流路群と前記第２冷媒流路群とは、流路方向が平行であり、かつ、互いに隔壁を介して隣接配置され、該隔壁を介して前記第１冷媒と前記第２冷媒との熱交換が実施され、
前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の内壁面は金属によって構成され、互いに異種金属である熱交換器。
【請求項２】
前記第２冷媒用伝熱管挿通穴に挿通した前記第２冷媒用伝熱管は、拡管されて前記第２冷媒用伝熱管挿通穴の内壁面に接合された請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
前記第２冷媒用伝熱管挿通穴の内面に凹凸溝が形成された請求項１又は請求項２記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第２冷媒用伝熱管挿通穴の内面かつ長手方向にろう材を設置するろう材設置溝が形成され、
前記ろう材が溶融し、前記第２冷媒用伝熱管挿通穴と前記第２冷媒用伝熱管との隙間に前記ろう材が流れ込んで固着することによって、前記第２冷媒用伝熱管挿通穴と前記第２冷媒用伝熱管とが接合された請求項１又は請求項１に従属する請求項３記載の熱交換器。
【請求項５】
前記第１冷媒流路群は、複数であり、かつ、互いに隣接配置され、
前記第１冷媒用連通穴は、複数の前記第１冷媒流路群を構成する全ての前記第１冷媒流路に連通する請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記第２冷媒流路群は、複数であり、かつ、互いに隣接配置され、
前記第２冷媒用連通部は、複数の前記第２冷媒流路群を構成する全ての前記第２冷媒流路に連通する請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記第１冷媒流路群及び前記第２冷媒流路群は、それぞれ複数であり、
前記各第１冷媒流路群と、前記各第２冷媒流路群とは、交互に並べて隣接され、
前記第１冷媒用連通穴は、前記各第１冷媒流路群ごとにその冷媒流通方向の両端に形成され、
前記第２冷媒用連通部は、前記各第２冷媒流路群ごとにその冷媒流通方向の両端に形成され、
前記第１冷媒流路群の冷媒流通方向の同じ端側にある複数の前記第１冷媒用連通部穴の並列方向に形成され、複数の前記第１冷媒用連通穴に連通した第１集合部と、前記第２冷媒流路群の冷媒流通方向の同じ端側にある複数の前記第２冷媒用連通部の並列方向に形成され、複数の前記第２冷媒用連通部に連通した第２集合部と、を備え、
前記第１冷媒は、前記第１集合部から流出入し、前記第１冷媒用連通穴及び前記第１冷媒流路群を流通し、
前記第２冷媒は、前記第２集合部から流出入し、前記第２冷媒用連通部及び前記第２冷媒流路群を流通する請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記第１冷媒流路群と前記第２冷媒流路群とを隣接配置させたものを１つのモジュールとして構成し、
該モジュールを積層して接合させて構成された請求項７記載の熱交換器。
【請求項９】
前記第１集合部は、
前記第１冷媒流路群の冷媒流通方向の両端に形成された前記第１集合部のうち少なくとも一方が複数に分割され、
前記第１冷媒を外部から流入させ、複数の前記第１冷媒用連通穴のうち一部及びそれに連通する前記第１冷媒流路群に流通させる１つの第１冷媒用分割集合部流入部、一部の前記第１冷媒流路群及びそれに連通する前記第１冷媒用連通穴を流通してきた前記第１冷媒を、該第１冷媒用連通穴以外の一部の前記第１冷媒用連通穴及びそれに連通する前記第１冷媒流路群に折り返して流通させる１つ以上の第１冷媒用分割集合部折り返し部、並びに、前記第１冷媒用分割集合部折り返し部から一部の前記第１冷媒用連通穴及びそれに連通する前記第１冷媒流路群を流通してきた前記第１冷媒を外部に流出させる１つの第１冷媒用分割集合部流出部によって構成され、前記第１冷媒が前記第１冷媒流路群を折り返して流れるように構成された請求項７又は請求項８記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記第２集合部は、
前記第２冷媒流路群の冷媒流通方向の両端に形成された前記第２集合部のうち少なくと一方が複数に分割され、
前記第２冷媒を外部から流入させ、複数の前記第２冷媒用連通部のうち一部及びそれに連通する前記第２冷媒流路群に流通させる１つの第２冷媒用分割集合部流入部、一部の前記第２冷媒流路群及びそれに連通する前記第２冷媒用連通部を流通してきた前記第２冷媒を、該第２冷媒用連通部以外の一部の前記第２冷媒用連通部及びそれに連通する前記第２冷媒流路群に折り返して流通させる１つ以上の第２冷媒用分割集合部折り返し部、並びに、前記第２冷媒用分割集合部折り返し部から一部の前記第２冷媒用連通部及びそれに連通する前記第２冷媒流路群を流通してきた前記第２冷媒を外部に流出させる１つの第２冷媒用分割集合部流出部によって構成され、前記第２冷媒が前記第２冷媒流路群を折り返して流れるように構成された請求項７〜請求項９のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記第１冷媒用連通穴は、
前記第１冷媒流路群の冷媒流通方向の両端に形成された前記第１冷媒用連通穴のうち少なくとも一方が複数に分割され、
前記第１冷媒を外部から流入させ、複数の前記第１冷媒流路のうち一部に流通させる１つの第１冷媒用分割連通穴流入部、一部の前記第１冷媒流路から流通してきた前記第１冷媒を、該一部の前記第１冷媒流路以外の一部の前記第１冷媒流路に折り返して流通させる１つ以上の第１冷媒用分割連通穴折り返し部、及び、前記第１冷媒用分割連通穴折り返し部から一部の前記第１冷媒流路を流通してきた前記第１冷媒を外部に流出させる１つの第１冷媒用分割連通穴流出部によって構成され、前記第１冷媒が前記第１冷媒流路群における前記第１冷媒流路を折り返して流れるように構成された請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記第２冷媒用連通部は、
前記第２冷媒流路群の冷媒流通方向の両端に形成された前記第２冷媒用連通部のうち少なくとも一方が複数に分割され、
前記第２冷媒を外部から流入させ、複数の前記第２冷媒流路のうち一部に流通させる１つの第２冷媒用分割連通部流入部、一部の前記第２冷媒流路から流通してきた前記第２冷媒を、該一部の前記第２冷媒流路以外の一部の前記第２冷媒流路に折り返して流通させる１つ以上の第２冷媒用分割連通部折り返し部、及び、前記第２冷媒用分割連通部折り返し部から一部の前記第２冷媒流路を流通してきた前記第２冷媒を外部に流出させる１つの第２冷媒用分割連通部流出部によって構成され、前記第２冷媒が前記第２冷媒流路群における前記第２冷媒流路を折り返して流れるように構成された請求項１〜請求項８、請求項１１のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１３】
前記第１冷媒及び前記第２冷媒の流通方向が、少なくとも一部の冷媒流路において対向流となるように構成された請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載された熱交換器。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の熱交換器を備えた冷凍サイクル装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
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【国際調査報告】
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