(57)【要約】【課題】水管と扁平管とを隙間なく接触させることができる熱交換器を提供する。【解決手段】水熱交換器２２は、冷媒管１２１，１２２と、水管１２４と、連結部１３０とを備える。冷媒管１２１，１２２は、それぞれ冷媒流路１２１ａ，１２２ａを内部に有する。水管１２４は、複数の分割管１２５，１２６で構成され、各冷媒管１２１，１２２と面接触されている。複数の分割管１２５，１２６は、水流路１２５ａ，１２６ａを内部にそれぞれ有しており、水流路１２５ａ，１２６ａが各冷媒流路１２１ａ、１２２ａに沿うように並んで配置されている。連結部１３０は、分割管１２５，１２６同士を連結する。連結部１３０は、水管１２４の第１被接触面１２４ｂ及び第２被接触面１２４ｃが分割管１２５，１２６の被連結部分によって膨れないように、分割管１２５，１２６同士を連結している。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流体が流れる第１流路（１２１ａ）を内部に有する第１扁平管（１２１）と、
前記第１流体とは別の第２流体が流れる第２流路（１２５ａ，１２６ａ）を内部にそれぞれ有しており前記第２流路が前記第１流路に沿うように並んで配置されている複数の分割管（１２５，１２６）、で構成され、前記第１扁平管（１２１）と面接触されている第２扁平管（１２４）と、
前記分割管（１２５，１２６）同士を連結する連結部（１３０）と、
を備え、
前記連結部（１３０）は、前記第２扁平管（１２４）における前記第１扁平管（１２１）との第１被接触面が前記分割管（１２５，１２６）の被連結部分によって膨れないように、前記分割管同士を連結している、
熱交換器（２２）。
【請求項２】
前記連結部（１３０）は、少なくとも前記分割管（１２５，１２６）における前記第１被接触面それぞれを連結している、
請求項１に記載の熱交換器（２２）。
【請求項３】
前記連結部（１３０）は、
前記分割管（１２５，１２６）の被連結部分の間に位置する第１部分（１３１）と、
前記第１部分（１３１）よりも前記分割管（１２５，１２６）の前記第２流路側に位置し前記第２流路の内壁と接触する第２部分（１３２）と、
を有する分割管用継手である、
請求項２に記載の熱交換器（２２）。
【請求項４】
前記連結部（１３０）は、少なくとも前記第１部分（１３１）及び前記第２部分（１３２）それぞれが前記分割管（１２５，１２６）と接触する部分にろう材が付着されたクラッド材で形成されている、
請求項３に記載の熱交換器（２２）。
【請求項５】
前記第１部分（１３１）は、前記分割管（１２５，１２６）の板厚と略同一の高さを有する、
請求項３または４に記載の熱交換器（２２）。
【請求項６】
前記第１流体が流れる第３流路（１２２ａ）を内部に有し、前記第１扁平管（１２１）と共に前記第２扁平管（１２４）を挟むようにして前記第２扁平管（１２４）と面接触して配置される第３扁平管（１２２）、
を更に備え、
前記連結部（１３０）は、前記第２扁平管（１２４）における前記第３扁平管（１２２）との第２被接触面が前記分割管（１２５，１２６）の被連結部分によって膨れないように、少なくとも前記分割管（１２５，１２６）における前記第２被接触面それぞれを更に連結している、
請求項２〜５のいずれかに記載の熱交換器（２２）。
【請求項７】
第１流体が流れる第１流路を内部に有する第１扁平管（１２１）と、
前記第１流体とは別の第２流体が流れる第２流路を内部にそれぞれ有しており前記第２流路が前記第１流路に沿うように並んで配置されている複数の分割管（３２５，３２６）、で構成され、前記第１扁平管（１２１）と面接触されている第２扁平管（３２４）と、
を備え、
前記分割管（３２５，３２６）は、互いに連結されており、
前記第２扁平管（３２４）における前記第１扁平管（１２１）との第１被接触面が前記分割管（３２５，３２６）の被連結部分によって膨れないように、一方の前記分割管（３２６）の端部（３３０）には、他方の前記分割管（３２５）の前記第２流路（３２５ａ）内部に挿入可能に絞り加工が施されている、
熱交換器（２２２）。
【請求項８】
一方の前記分割管（３２６）の端部（３３０）には、少なくとも前記第１被接触面の部分において絞り加工が施されている、
請求項７に記載の熱交換器（２２２）。
【請求項９】
前記第１流体が流れる第３流路を内部に有し、前記第１扁平管（１２１）と共に前記第２扁平管（３２４）を挟むようにして前記第２扁平管（３２４）と面接触して配置される第３扁平管（１２２）、
を更に備え、
一方の前記分割管（３２６）の端部（３３０）には、前記第２扁平管（３２４）における前記第３扁平管（１２２）との第２被接触面が前記分割管（３２５，３２６）の被連結部分によって膨れないように、更に絞り加工が施されている、
請求項７または８に記載の熱交換器（２２２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒートポンプ式給湯装置の冷凍装置としては、例えばＣＯ２を冷媒とする圧縮式冷凍回路で構成されるものが広く利用されている。このような冷凍装置は、冷媒と水との間で熱交換を行う水熱交換器を備えている。水熱交換器は、冷媒が流通する冷媒管と、水が流通する水管とを有しており、流体同士を対向させて流すことによって冷媒と水との間で熱交換を行い、水を加熱することができる。
【０００３】
上記水熱交換器としては、特許文献１（特開２００７−２７１２１３号公報）に開示されているものや、特許文献２（特開２００４−２１８９４６号公報）に開示されているものが知られている。特許文献１の水熱交換器は、水管のまわりに冷媒管が螺旋状に巻き付けられた構造を有している。特許文献２の水熱交換器は、扁平管である水管の側面に複数の冷媒管を密着させた構造を有している。尚、特許文献２の水熱交換器においては、水管及び冷媒管は、拘束管によって内包されることで、水管及び冷媒管が密着した構造となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記水熱交換器には、アルミで形成された積層型熱交換器がある。この積層型熱交換器における水管は、長手方向に非常に長く延びている。そのため、分割された管（以下、分割管という）を長手方向に連結させたものが、水管として利用される。しかしながら、例えば特許文献２に示すように、水管に冷媒管が密着した構造を有する水熱交換器においては、分割管の連結方法によっては、分割管の被連結部分がフラットにはならず、冷媒管と水管とを密着させることが困難となる場合が生じる。すると、冷媒管と水管との間には空気層が発生し、水熱交換器自体の性能に影響が及ぼされてしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、水管と扁平管とを隙間なく接触させることができる熱交換器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明１に係る熱交換器は、第１扁平管と、第２扁平管と、連結部とを備える。第１扁平管は、第１流体が流れる第１流路を内部に有する。第２扁平管は、複数の分割管で構成され、第１扁平管と面接触されている。複数の分割管は、第１流体とは別の第２流体が流れる第２流路を内部にそれぞれ有しており、第２流路が第１流路に沿うように並んで配置されている。連結部は、分割管同士を連結する。連結部は、第２扁平管における第１扁平管との第１被接触面が分割管の被連結部分によって膨れないように、分割管同士を連結している。
【０００７】
この熱交換器では、第２扁平管を構成する複数の分割管は、第２扁平管の第１被接触面が分割管の被連結部分によって膨れないように、連結部によって連結されている。これにより、分割管の被連結部分が膨れることにより第１扁平管及び第２扁平管の接触部分に隙間が形成されることを防ぐことができる。従って、第１扁平管及び第２扁平管は、隙間なく密着して面接触されるようになる。
【０００８】
発明２に係る熱交換器は、発明１に係る熱交換器であって、連結部は、少なくとも分割管における第１被接触面それぞれを連結している。
【０００９】
この熱交換器では、連結部によって少なくとも分割管における第１被接触面それぞれが連結されている。これにより、第１被接触面は、分割管の被連結部分によっては膨れにくくなる。
【００１０】
発明３に係る熱交換器は、発明２に係る熱交換器であって、連結部は、第１部分と、第２部分とを有する分割管用継手である。第１部分は、分割管の被連結部分の間に位置する。第２部分は、第１部分よりも分割管の第２流路側に位置しており、第２流路の内壁と接触する。
【００１１】
この熱交換器によると、分割管は、第１部分と第２部分とを有する連結部、即ち分割管用継手によって連結される。特に、連結部の第２部分は、分割管の被連結部分の間に位置する第１部分よりも第２流路側に位置しているため、第１扁平管及び第２扁平管は、その接触部分が分割管用継手である連結部によって膨れることはなく、隙間なく密着して面接触されるようになる。
【００１２】
発明４に係る熱交換器は、発明３に係る熱交換器であって、連結部は、少なくとも第１部分及び第２部分それぞれが分割管と接触する部分にろう材が付着されたクラッド材で形成されている。
【００１３】
この熱交換器によると、連結部がクラッド材で形成されているため、分割管同士は連結部によって容易に連結されるようになる。
【００１４】
発明５に係る熱交換器は、発明３または４に係る熱交換器であって、第１部分は、分割管の板厚と略同一の高さを有する。
【００１５】
この熱交換器によると、第１部分の高さが分割管の板厚と略同一であるため、分割管の被連結部分は、よりフラットな状態となる。従って、第２扁平管における第１扁平管との第１被接触面は、分割管の被連結部分によっては膨れにくくなる。
【００１６】
発明６に係る熱交換器は、発明２〜５のいずれかに係る熱交換器であって、第３扁平管を更に備える。第３扁平管は、第１流体が流れる第３流路を内部に有し、第１扁平管と共に第２扁平管を挟むようにして、第２扁平管と面接触して配置される。連結部は、第２扁平管における第３扁平管との第２被接触面が分割管の被連結部分によって膨れないように、少なくとも分割管における第２被接触面それぞれを更に連結している。
【００１７】
この熱交換器によると、第２扁平管は、第１扁平管及び第３扁平管によって挟まれている。連結部は、第２扁平管における第１扁平管との第１被接触面、ならびに第２扁平管における第３扁平管との第２被接触面それぞれが、分割管の被連結部分によって膨れないように、少なくとも第１被接触面及び第２被接触面それぞれを連結している。これにより、第３扁平管及び第２扁平管は、第１扁平管及び第２扁平管と同様、隙間なく密着して面接触されるようになる。
【００１８】
発明７に係る熱交換器は、第１扁平管と、第２扁平管とを備える。第１扁平管は、第１流体が流れる第１流路を内部に有する。第２扁平管は、複数の分割管で構成され、第１扁平管と面接触されている。複数の分割管は、第１流体とは別の第２流体が流れる第２流路を内部にそれぞれ有しており、第２流路が第１流路に沿うように並んで配置されている。分割管は、互いに連結されている。第２扁平管における第１扁平管との第１被接触面が分割管の被連結部分によって膨れないように、一方の分割管の端部には、他方の分割管の第２流路内部側に挿入可能に絞り加工が施されている。
【００１９】
この熱交換器によると、一方の分割管の端部には、他方の分割管の第２流路内部側に絞り加工が施されている。これにより、一方の分割管の端部は、他方の分割管の第２流路内に挿入され、分割管同士は連結される。従って、第２扁平管の第１被接触面は、分割管の被連結部分によって膨れることがないため、第１扁平管と第２扁平管とは隙間なく密着して面接触されるようになる。
【００２０】
発明８に係る熱交換器は、発明７に係る熱交換器であって、一方の分割管の端部には、少なくとも第１被接触面の部分において絞り加工が施されている。
【００２１】
この熱交換器によると、一方の分割管の端部に施された絞り加工により、少なくとも分割管における第１被接触面それぞれが連結されている。従って、第１被接触面は、分割管の被連結部分によっては膨れにくくなる。
【００２２】
発明９に係る熱交換器は、発明７または８に係る熱交換器であって、第３扁平管を更に備える。第３扁平管は、第１流体が流れる第３流路を内部に有し、第１扁平管と共に第２扁平管を挟むようにして第２扁平管と面接触して配置される。一方の分割管の端部には、第２扁平管における第３扁平管との第２被接触面が分割管の被連結部分によって膨れないように、更に絞り加工が施されている。
【００２３】
この熱交換器によると、第２扁平管は、第１扁平管及び第３扁平管によって挟まれている。一方の分割管の端部には、第２扁平管における第１扁平管との第１被接触面、ならびに第２扁平管における第３扁平管との第２被接触面それぞれが、分割管の被連結部分によって膨れないように、更に絞り加工が施されている。これにより、第３扁平管及び第２扁平管は、第１扁平管及び第２扁平管と同様、隙間なく密着して面接触されるようになる。
【発明の効果】
【００２４】
発明１に係る熱交換器によると、第１扁平管及び第２扁平管は、隙間なく密着して面接触されるようになる。
【００２５】
発明２に係る熱交換器によると、第１被接触面は、分割管の被連結部分によっては膨れにくくなる。
【００２６】
発明３に係る熱交換器によると、連結部の第２部分は、分割管の被連結部分の間に位置する第１部分よりも第２流路側に位置しているため、第１扁平管及び第２扁平管は、隙間なく密着して面接触されるようになる。
【００２７】
発明４に係る熱交換器によると、分割管同士は連結部によって容易に連結されるようになる。
【００２８】
発明５に係る熱交換器によると、分割管の被連結部分はよりフラットな状態となるため、第２扁平管における第１扁平管との第１被接触面は、分割管の被連結部分によっては膨れにくくなる。
【００２９】
発明６に係る熱交換器によると、第３扁平管及び第２扁平管は、第１扁平管及び第２扁平管と同様、隙間なく密着して面接触されるようになる。
【００３０】
発明７に係る熱交換器によると、第２扁平管の第１被接触面は、分割管の被連結部分によっては膨れないため、第１扁平管及び第２扁平管とは、隙間なく密着して面接触されるようになる。
【００３１】
発明８に係る熱交換器によると、第１被接触面は、分割管の被連結部分によっては膨れにくくなる。
【００３２】
発明９に係る熱交換器によると、第３扁平管及び第２扁平管は、第１扁平管及び第２扁平管と同様、隙間なく密着して面接触されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】水熱交換器を備えたヒートポンプ式給湯装置の構成図。
【図２】冷凍装置の内部構造を示す断面図。
【図３】冷凍装置の構成を模式的に示す図。
【図４】第１実施形態に係る水熱交換器の冷媒管及び水管の外観図。
【図５】図４に係る冷媒管及び水管のＶ−Ｖ断面図。
【図６】第１実施形態に係る冷媒管及び水管の分解図。
【図７】第１実施形態に係る水管を構成する分割管の被連結部分の拡大図。
【図８】第１実施形態に係る連結部の外観図。
【図９】第１実施形態に係る連結部によって連結されている分割管及び冷媒管の断面図。
【図１０】第２実施形態に係る分割管の被連結部分の拡大図。
【図１１】第２実施形態に係る一方の分割管の端部の拡大図。
【図１２】第２実施形態に係る分割管及び冷媒管の断面図。
【図１３】その他の実施形態（ｅ）に係る配管の外観図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明に係る熱交換器について、図面を参照しつつ説明する。
【００３５】
＜第１実施形態＞
（１）ヒートポンプ式給湯装置の構成
図１は、本発明の熱交換器である水熱交換器２２を備えたヒートポンプ式給湯装置１の構成図である。ヒートポンプ式給湯装置１は、冷凍装置２、貯湯装置３及び制御部６によって構成されている。冷凍装置２は、主として、圧縮機２１、アキュムレータ２１ａ、水熱交換器２２、膨張弁２３、空気熱交換器２４及びファン２７（図２）を有している。図１に示すように、圧縮機２１、水熱交換器２２内の冷媒管１２１，１２２、膨張弁２３、空気熱交換器２４、及び圧縮機２１の吸入側に設けられているアキュムレータ２１ａは、冷媒配管２５によって環状に接続されており、冷媒循環式回路２０を構成している。尚、冷媒循環式回路２０内を流れる冷媒としては、例えばＣＯ２が挙げられる。
【００３６】
さらに、冷媒循環式回路２０には、水熱交換器２２から出る高圧高温の冷媒と、空気熱交換器２４から出る低圧低温の冷媒との間で熱交換を行うための、ガス熱交換器２６が配置されている。ガス熱交換器２６は、水熱交換器２２と膨張弁２３とを連結する冷媒通路と、空気熱交換器２４とアキュムレータ２１ａとを連結する冷媒通路との間で熱交換を行う。
【００３７】
また、冷凍装置２には、設置場所の外気温を検出する外気温センサ８、圧縮機２１の吐出管温度を検出する吐出管温度センサ９、及び空気熱交換器２４の温度を検出する熱交換温度センサ１０が設けられている。これら各センサの検出信号は、制御部６に入力される。
【００３８】
貯湯装置３は、主として、貯湯タンク３１及び水循環ポンプ３２を有する。貯湯タンク３１、水熱交換器２２内の水管１２４及び水循環ポンプ３２は、水配管３５によって環状に接続されており、水循環式回路３０を構成している。貯湯タンク３１は、水熱交換器２２にて温められた水を貯めるためのタンクであって、水循環ポンプ３２は、水熱交換器２２で加熱された水の温度が例えば約８５℃となるように、水の循環量を制御する。
【００３９】
制御部６は、ＣＰＵ及びメモリからなるマイクロコンピュータであって、図３に示すように、外気温センサ８、吐出管温度センサ９、熱交換温度センサ１０、インバータ７及び膨張弁２３と接続されている。制御部６は、水熱交換器２２で温められた水の温度を約８５度に保つために、水循環ポンプ３２による水の循環量を制御するべく、膨張弁２３の開度の調整を行う。また、制御部６は、吐出管温度センサ９で検出される吐出管温度が目標吐出管温度に近づくように、膨張弁２３の開度を制御したり、外気温センサ８及び熱交換温度センサ１０からの温度検出信号に基づき、目標吐出管温度を設定したりする。
【００４０】
〔冷凍装置〕
図２は、冷凍装置２の内部構造を示す断面図である。図２において、断熱壁２ｃの右側区画が機械室２ａであり、断熱壁２ｃの左側区画が送風室２ｂである。機械室２ａには、圧縮機２１、膨張弁２３が配置されている。送風室２ｂには、ファン２７、水熱交換器２２が設置されている。
【００４１】
ファン２７は、図２の送風室２ｂの正面視において、前方に設置されている。ファン２７の後方には、ファン２７を駆動するモータが、モータ支持台２８に固定された状態で配置されている。水熱交換器２２は、断熱壁２ｄを隔ててファン２７の下方に配置されている。尚、水熱交換器２２については、「（２）水熱交換器」にて詳述する。また、図２において、空気熱交換器２４は、送風室２ｂの左側壁と背面壁に沿って配置されており、空気熱交換器２４の右端は機械室２ａの中央まで延出している。
【００４２】
尚、冷凍装置２の内部には、電装品ボックス４が設置されている。電装品ボックス４は、機械室２ａの上部と送風室２ｂの上部とを跨ぐように配置されている。電装品ボックス４には、制御部６やインバータ７（図３参照）等が内蔵されている。インバータ７は、圧縮機２１の圧縮機用モータ（図示せず）を駆動するための駆動信号を生成し、圧縮機モータに出力する。
【００４３】
（２）水熱交換器
次に、本実施形態に係る水熱交換器２２について、図４〜図９を用いて説明する。
【００４４】
水熱交換器２２は、冷媒管１２１，１２２（第１扁平管、第３扁平管に相当）、水管１２４（第２扁平管に相当）、連結部１３０の他、図示しないフィンを備えており、冷媒管１２１，１２２内を流れる冷媒と水管１２４内を流れる水との間で熱交換を行う。尚、以下では、図示していないフィンを除き、冷媒管１２１、水管１２４、及び連結部１３０について、具体的に説明する。
【００４５】
〔冷媒管〕
冷媒管１２１，１２２は、図４及び図６に示すように、共にＹ方向に長く延びており、水管１２４を挟むようにして位置している。図５及び図６に示すように、各冷媒管１２１，１２２は、冷媒が流れるための複数の冷媒流路（第１流路、第３流路に相当）１２１ａ，１２２ａを各内部に有している、いわゆる多穴扁平管である。そして、冷媒管１２１，１２２の長手方向（即ち、Ｙ方向）と直交する断面は、図５に示すように長方形の形状となっており、各冷媒流路１２１ａ，１２２ａは、各冷媒管１２１，１２２の断面の長軸方向（即ち、Ｘ方向）に並んで配置されている。冷媒流路１２１ａ，１２２ａは、共に冷媒管１２１，１２２それぞれの長手方向（Ｙ方向）に沿って延びており、各流路１２１ａ，１２２ａに対応する複数の穴が、各冷媒管１２１，１２２の先端部１２１ｃ，１２２ｃに設けられている。つまり、この複数の穴は、各冷媒管１２１，１２２の先端部１２１ｃ，１２２ｃの長軸方向（Ｘ方向）に並ぶようにして設けられている（図４参照）。このように、冷媒管１２１，１２２それぞれが、複数の冷媒流路１２１ａ，１２２ａを有する多穴扁平管で構成されることで、冷媒側の熱伝達率が向上される。
【００４６】
尚、上述した構成を有する冷媒管１２１，１２２は、アルミニウムや銅、ステンレス等によって形成されることができるが、本実施形態では、冷媒管１２１，１２２が、アルミニウムで形成されている場合を例に採る。冷媒管１２１，１２２は、引き抜き加工や押し出し加工によって製造される。
【００４７】
また、上述した構成を有する冷媒管１２１，１２２は、圧縮機２１とガス熱交換器２６とに連通された冷媒管用ヘッダ（図示せず）に、その先端部１２１ｃ、１２２ｃが差し込まれて固定される。
【００４８】
〔水管〕
水管１２４は、図４及び図６に示すように、各冷媒管１２１，１２２に沿ってＹ方向に長く延びており、１本の扁平管で構成されている。より具体的には、水管１２４は、冷媒管１２１と冷媒管１２２とに挟まれるようにして延びており、水管１２４の長手方向（即ち、Ｙ方向）と直交する断面は、図５に示すように、長方形の形状となっている。水管１２４の当該断面における長軸方向（即ち、Ｘ方向）の長さは、各冷媒管１２１，１２２における長軸方向の長さと略同一となっている。
【００４９】
特に、本実施形態に係る水管１２４は、複数の分割管１２５，１２６が連結されることによって構成されている。分割管１２５，１２６それぞれは、冷媒ではなく水が流れる１本の水流路１２５ａ，１２６ａ（第２流路に相当）を内部に有しており、当該水流路１２５ａ，１２６ａが冷媒流路１２１ａ，１２２ａに沿うようにして並んで配置されている。つまり、複数の分割管１２５，１２６は、冷媒管１２１，１２２の長手方向（Ｙ方向）に並んで配置されており、これにより水流路１２５ａ，１２６ａは長手方向（Ｙ方向）に延びるようになっている。即ち、複数の分割管１２５，１２６は、水の流れ方向に沿って配置され連結されており、１本の水管１２４を形成している。各流路１２５ａ，１２６ａの断面は、長方形の形状となっている。尚、分割管１２５，１２６は、後述する連結部１３０によって連結されるが、連結部１３０については後述する。
【００５０】
また、水管１２４の上記断面における長軸方向（Ｘ方向）と水管１２４の長手方向（Ｙ方向）とを含む２つの面１２４ｂ，１２４ｃ上には（図４〜図５）、クラッド層が形成されている。この面１２４ｂ，１２４ｃは、水流路１２５ａ，１２６ａを挟んで互いに対向して位置している。水管１２４は、当該２つの面１２４ｂ，１２４ｃにおいて、各冷媒管１２１，１２２の面１２１ｂ，１２２ｂそれぞれと面接触している。これにより、互いに接触している冷媒管１２１の面１２１ｂと水管１２４の面１２４ｂ、及び冷媒管１２２の面１２２ｂと水管１２４の面１２４ｃとは、それぞれろう付けによって接合される。ここで、各冷媒管１２１，１２２の面１２１ｂ，１２２ｂは、各冷媒管１２１，１２２の断面における長軸方向（Ｘ方向）及び冷媒管１２１，１２２の長手方向（Ｙ方向）を含む面のうち、水管１２４側に位置する面である。
【００５１】
ここで、以下では、説明の便宜上、冷媒管１２１の面１２１ｂと接触する水管１２４の面１２４ｂを、「第１被接触面」と言い、冷媒管１２２の面１２２ｂと接触する水管１２４の面１２４ｃを、「第２被接触面」と言う。
【００５２】
また、水管１２４は、アルミニウムや銅、ステンレス等によって形成されることができるが、本実施形態では、冷媒管１２１、１２２と同様、水管１２４が、アルミニウムで形成されている場合を例に採る。水管１２４は、冷媒管１２１，１２２と同様、引き抜き加工や押し出し加工によって製造される。
【００５３】
上述した構成を有する水管１２４は、貯湯タンク３１と水循環ポンプ３２とに連通された水管用ヘッダ（図示せず）に、その先端部１２４ｄが差し込まれて固定される。
【００５４】
〔連結部〕
連結部１３０は、水管１２４を構成する分割管１２５，１２６同士を連結するためのものである。特に、連結部１３０は、水管１２４の第１被接触面１２４ｂ及び第２被接触面１２４ｃが、分割管１２５，１２６の被連結部分によって膨れないように、少なくとも分割管１２５，１２６における第１被接触面１２４ｂ及び第２被接触面１２４ｃそれぞれを連結することで、分割管１２５，１２６同士を連結している。
【００５５】
以下、本実施形態に係る連結部１３０の構成について具体的に説明する。連結部１３０は、図７〜９に示すように、第１部分１３１と第２部分１３２とを有している。第１部分１３１は、分割管１２５，１２６の被連結部分の間に位置しており、各分割管１２５，１２６の板厚の高さｈと略同一の高さを有している（図９）。第２部分１３２は、第１部分１３１よりも分割管１２５，１２６の水流路１２５ａ，１２６ａ側に位置しており、水流路１２５ａ，１２６ａの内壁と接触する。具体的には、図８に示すように、連結部１３０は、分割管１２５，１２６の断面に沿って環状に形成されており、第２部分１３２の断面は、分割管１２５，１２６の断面よりも小さい長方形の形状となっている。第１部分１３１は、第２部分１３２から分割管１２５，１２６の板厚ｈ分だけ外方向に突出しており、第２部分１３２の形状に沿って第２部分１３２上に環状に形成されている。このように、分割管用継手である構造を有する連結部１３０は、分割管１２５，１２６の間に配置された際、第２部分１３２は、各分割管１２５，１２６の内壁に接触し、水管１２４の外側からは見えなくなる。一方、第１部分１３１の外周面は、少なくとも分割管１２５，１２６の各第１被接触面１２４ｂ及び第２被接触面１２４ｃと連続した状態となる。これにより、分割管１２５，１２６の被連結部分はフラットな状態となる。
【００５６】
そして、連結部１３０は、第１部分１３１及び第２部分１３２それぞれが分割管１２５，１２６と接触する部分にろう材が付着された、いわゆるクラッド材で形成されている。図９では、第１部分１３１及び第２部分１３２においてろう材が付着された部分を、太線で表している。これにより、分割管１２５，１２６は、連結部１３０によって容易にろう付けされ、連結されるようになる。
【００５７】
上述した連結部１３０によって分割管１２５，１２６が連結されることにより、図６に示すように、長手方向（Ｙ方向）に延びた水管１２４が形成される。この水管１２４は、その後、冷媒管１２１，１２２の間に挟むようにして配置され、水管１２４及び冷媒管１２１，１２２は、第１被接触面１２４ｂ及び第２被接触面１２４ｃにおいてろう付けによって接合され、３層構造の配管１２０が形成される（図４〜６、図９参照）。その後、この配管１２０は、図４に示すように、蛇行形状となるように折り曲げられる。蛇行形状とは、例えば、図４においては、直線状に延びる直線部分と、ヘアピン状に屈曲された屈曲部分とが交互に繰り返され、その結果複数の直線部分が互いに近接した状態に配置されている形状をいう。つまり、配管１２０は、複数の直線部分が互いに重ねられるように曲げられた形状となっている。そして、配管１２０の先端部（具体的には、冷媒管１２１，１２２及び水管１２４の各先端部１２１ｃ，１２２ｃ，１２４ｄ）は、図示しない冷媒管用ヘッダ及び水管用ヘッダに差し込まれ、固定される。
【００５８】
（３）効果
（Ａ）
本実施形態に係る水熱交換器２２では、水管１２４を構成する分割管１２５，１２６は、水管１２４の第１被接触面１２４ｂ及び第２被接触面１２４ｃそれぞれが分割管１２５，１２６の被連結部分によって膨れないように、連結部１３０によって連結されている。これにより、分割管１２５，１２６の被連結部分が膨れることにより冷媒管１２１，１２２及び水管１２４の接触部分に隙間が形成されることを防ぐことができる。従って、冷媒管１２１，１２２及び水管１２４は、隙間なく密着して面接触されるようになる。
【００５９】
（Ｂ）
また、本実施形態に係る水熱交換器２２では、連結部１３０によって少なくとも分割管１２５，１２６における第１被接触面１２４ｂそれぞれが連結されていると共に、分割管１２５，１２６における第２被接触面１２４ｃそれぞれが連結されている。これにより、第１被接触面１２４ｂ及び第２被接触面１２４ｃは、分割管１２５、１２６の被連結部分によっては膨れにくくなる。
【００６０】
（Ｃ）
また、本実施形態に係る水熱交換器２２によると、分割管１２５，１２６は、第１部分１３１と第２部分１３２とを有する連結部１３０、即ち分割管用継手によって連結される。特に、連結部１３０の第２部分１３２は、分割管１２５，１２６の被連結部分の間に位置する第１部分１３１よりも水流路１２５ａ，１２６ａ側に位置しているため、冷媒管１２１，１２２及び水管１２４は、その接触部分が分割管用継手である連結部１３０によって膨れることはなく、隙間なく密着して面接触されるようになる。
【００６１】
（Ｄ）
また、本実施形態に係る水熱交換器２２によると、連結部１３０がクラッド材で形成されているため、分割管１２５，１２６同士は連結部１３０によって容易に連結されるようになる。
【００６２】
（Ｅ）
また、本実施形態に係る水熱交換器２２によると、連結部１３０の第１部分１３１の高さが分割管１２５，１２６の板厚と略同一であるため、分割管１２５，１２６の被連結部分は、よりフラットな状態となる。従って、水管１２４における冷媒管１２１，１２２との第１被接触面１２４ｂ及び第２被接触面１２４ｃは、分割管１２５，１２６の被連結部分によっては膨れにくくなる。
【００６３】
＜第２実施形態＞
上記実施形態では、分割管１２５，１２６が、分割管１２５，１２６とは別部材である連結部１３０によって連結される場合について説明した。ここでは、別部材である連結部１３０を用いずに、分割管同士が連結される場合について説明する。
【００６４】
本実施形態に係る熱交換器は、上記実施形態と同様、ヒートポンプ式給湯装置１に備えられた水熱交換器２２２であって、図１０〜１２に示すように、冷媒管１２１，１２２（第１扁平管、第３扁平管に相当）、及び水管３２４（第２扁平管に相当）の他、図示しないフィンを備えている。水熱交換器２２２は、冷媒管１２１，１２２の各冷媒流路１２１ａ，１２２ａ（第１流路、第３流路に相当）内を流れる冷媒と、水管３２４内を流れる水との間で熱交換を行う。
【００６５】
尚、ヒートポンプ式給湯装置１及び冷媒管１２１，１２２については、上記第１実施形態と同様であるため、上記第１実施形態と同じ符号を付すと共に、詳細な説明を省略する。
【００６６】
（１）水管
水管３２４は、上記実施形態に係る水管１２４と同様、１本の扁平管で構成されており、冷媒管１２１と冷媒管１２２とに挟まれるようにして延びている。水管３２４の長手方向に直交する断面は、長方形の形状を有しており、当該断面における長軸方向の長さは、各冷媒管１２１，１２２における長軸方向の長さと略同一となっている。
【００６７】
また、水管３２４は、上記実施形態と同様、複数の分割管３２５，３２６が連結されることによって構成されている。図１２に示すように、分割管３２５，３２６それぞれは、冷媒ではなく水が流れる１本の水流路３２５ａ，３２６ａ（第２流路に相当）を内部に有しており、当該水流路３２５ａ，３２６ａが冷媒流路１２１ａ，１２２ａに沿うようにして並んで配置されている。即ち、複数の分割管３２５，３２６は、水の流れ方向に沿って配置され連結されており、１本の水管３２４を形成している。この水管３２４の第１被接触面３２４ｂ及び第２被接触面３２４ｃには、クラッド層が形成されており、水管３２４は、当該第１被接触面３２４ｂ及び第２被接触面３２４ｃにおいて、冷媒管１２１，１２２それぞれと面接触される。このような水管３２４は、例えばアルミニウムで形成され、冷媒管１２１，１２２と同様、引き抜き加工や押し出し加工によって製造される。
【００６８】
特に、本実施形態に係る分割管３２５，３２６のうち、一方の分割管３２６の端部３３０には、当該端部３３０を他方の分割管３２５の水流路３２５ａ内部側に挿入可能なように、絞り加工が施されている。この絞り加工は、水管３２４における冷媒管１２１との第１被接触面３２４ｂ、ならびに水管３２４における冷媒管１２２との第２非接触面３２４ｃそれぞれが、分割管３２５，３２６の被連結部分によって膨れないようにするために、分割管３２６の端部３３０に施されている。具体的には、図１１に示すように、分割管３２６の端部３３０（即ち、分割管３２６における分割管３２５側の端部）は、当該端部３３０における第１被接触面３２４ｂ及び第２被接触面３２４ｃの部分３３０ｂ，３３０ｃを含め、全体的に水流路３２５ａの内側に絞られている。つまり、分割管３２６の端部３３０における断面は、当該端部３３０以外の他の部分の断面よりも、断面積が小さい。従って、図１２及び図１０に示すように、分割管３２５，３２６同士が連結された際、分割管３２６の端部３３０は、分割管３２５の水流路３２５ａの内壁と接触する。これにより、冷媒管１２１，１２２の長手方向に沿って延びる水管３２４が形成される。
【００６９】
尚、分割管３２６の端部３３０のうち、水流路３２５ａの内壁と接触する部分には、ろう材が付着されている。従って、分割管３２５に分割管３２６の端部３３０を挿入した後、分割管３２５、３２６は、ろう付けによって接合され、１本の水管３２４が形成される。この水管３２４は、冷媒管１２１，１２２と面接触して接合され、配管３２０が形成される。配管３２０は、例えば図４に示すように曲げられ、配管３２０の先端部（具体的には、冷媒管１２１，１２２及び水管３２４の各先端部）は、図示しない冷媒管用ヘッダ及び水管用ヘッダに差し込まれ、固定される。
【００７０】
尚、図１０〜１２では、一例として、分割管３２５，３２６のうち、図１０，１２において右側に位置する分割管３２６の端部３３０に絞り加工が施されている場合を示している。
【００７１】
（２）効果
（Ａ）
上述したように、一方の分割管３２６の端部３３０には、絞り加工が施されている。即ち、本実施形態では、分割管３２５，３２６同士を接続するための機構は、上記実施形態に係る連結部１３０のように別部材ではなく、分割管３２６の端部３３０そのものとなっている。これにより、水管３２４の第１被接触面３２４ｂ及び第２被接触面３２４ｃは、分割管３２５，３２６の被連結部分によって膨れることがないため、各冷媒管１２１，１２２と水管３２４とは、隙間なく密着して面接触されるようになる。
【００７２】
尚、連結部１３０のように別部材を設けることなく分割管同士を連結する他の方法として、絞り加工を施すことなく、単に分割管同士をつき合わせて連結させる方法が考えられる。しかしながら、この方法だと、分割管の被連結部分はフラットになるものの、良好なろう付けできず、分割管の被連結部分からは水漏れ等が生じる恐れがある。しかしながら、本実施形態に係る分割管の連結方法では、分割管３２５の水流路３２５ａ内に挿入された分割管３２６の端部３３０は、当該水流路３２５ａの内壁に接触し、分割管３２５，３２６同士のろう付けが行われる。これにより、分割管３２５，３２６同士は確実に連結される。従って、ろう付けの面積を確保することができると共に、分割管３２５，３２６の被連結部分から水漏れが生じ難くなる。
【００７３】
（Ｂ）
また、分割管３２６の端部３３０に施された絞り加工により、少なくとも分割管３２５，３２６における第１被接触面３２４ｂ，３２４ｃそれぞれが連結されている。従って、第１被接触面３２４ｂ及び第２被接触面３２４ｃは、分割管３２５，３２６の被連結部分によっては膨れにくくなる。
【００７４】
＜その他の実施形態＞
（ａ）
上記第１及び第２実施形態では、説明を簡単にするため、水管１２４が２本の分割管１２５，１２６によって構成される場合について説明した。しかし、水管１２４を構成する分割管の本数は、２本に限定されず、何本であってもよい。
【００７５】
（ｂ）
上記第１及び第２実施形態では、冷媒管１２１，１２２が多穴扁平管である場合について説明した。しかし、冷媒管１２１，１２２だけではなく、水管１２４も、複数の水流路を有する多穴扁平管で構成されていてもよい。
【００７６】
また、冷媒管１２１，１２２は、水管１２４と同様、１本の流路を有する扁平管で形成されていてもよい。
【００７７】
また、冷媒管１２１，１２２は１本の冷媒流路を有する扁平管であって、水管１２４は複数の冷媒流路を有する多穴扁平管であってもよい。
【００７８】
（ｃ）
また、冷媒流路の本数及び配列は、図５，６に限定されない。例えば、冷媒管内には、３本の冷媒流路が２列形成されていてもよい。
【００７９】
（ｄ）
上記第１及び第２実施形態では、水熱交換器２２，２２２を構成する配管１２０，３２０が、２本の冷媒管１２１，１２２、及び１本の水管１２４，３２４からなる３層構造を有している場合について説明した。しかし、本発明に係る配管は、３層構造ではなく、１本の冷媒管及び１本の水管からなる２層構造であってもよい。
【００８０】
（ｅ）
上記第１及び第２実施形態では、図４に示すように、３層構造の配管１２０，３２０が、蛇行形状となるように折り曲げられると説明した。しかし、折り曲げられた配管１２０，３２０の形状は、図４に示すように蛇行形状に限定されない。
【００８１】
図１３は、折り曲げられた配管１２０，３２０の他の例を示している。図１３に示す配管１２０，３２０は、渦巻状に折り曲げられている。具外的には、配管１２０，３２０は、その長手方向に直交する断面における長辺に沿った軸を中心として一方向に折り曲げられており、折り曲げられた後の配管１２０，３２０は、上面視において長方形状の渦巻となっている。これにより、配管１２０，３２０の一端は、渦巻形状の内側、他端は渦巻形状の外側に位置している。各端部は、図示しない冷媒管用ヘッダ及び水管用ヘッダに差し込まれ、固定される。
【００８２】
（ｆ）
上記第１実施形態では、第１部分１３１及び第２部分１３２には、図９の太線に示された部分にのみろう材が付着されている場合について説明した。しかし、ろう材が付着されている箇所は、図９に示された部分のみには限定されず、当該部分の他の部分にも更にろう材が付着されていてもよい。
【００８３】
（ｇ）
上記第２実施形態では、分割管３２６の端部３３０が全体的に絞られている場合について説明した。しかし、分割管３２５，３２６の被接触部分によって第１被接触面３２４ｂ及び第２被接触面３２４ｃが膨れなければよいため、絞り加工は、分割管３２６の部分３３０のうち第１被接触面３２４ｂ及び第２被接触面３２４ｃの部分（図１１の３３０ｂ，３３０ｃ）にのみ施されていても良い。
【００８４】
（ｈ）
上記第１及び第２実施形態では、冷媒としてＣＯ２を用いたが、冷媒の種類はこれに限定されない。例えば、高温高圧の冷媒として、炭化水素、フロン冷媒などが用いられても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明に係る熱交換器は、第１扁平管及び第２扁平管を、隙間なく密着して面接触させることができるという効果を有している。この熱交換器は、ヒートポンプ式給湯装置に係る水熱交換器や、空気調和装置に係る熱交換器に適用できる。
【符号の説明】
【００８６】
１  ヒートポンプ式給湯装置
２  冷凍装置
３  貯湯装置
２２，２２２  水熱交換器
１２１，１２２  冷媒管
１２１ａ，１２２ａ  冷媒流路
１２４，３２４  水管
１２４ｂ，３２４ｂ  第１被接触面
１２４ｃ，３２４ｃ  第２被接触面
１２５，１２６，３２５，３２６  分割管
１２５ａ，１２６ａ，３２５ａ，３２６ａ  水流路
１３０  連結部
１３１  第１部分
１３２  第２部分
３３０  分割管の端部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８７】
【特許文献１】特開２００７−２７１２１３号公報
【特許文献２】特開２００４−２１８９４６号公報
【図１】
2010270929.tif 000003
【図２】
2010270929.tif 000004
【図３】
2010270929.tif 000005
【図４】
2010270929.tif 000006
【図５】
2010270929.tif 000007
【図６】
2010270929.tif 000008
【図７】
2010270929.tif 000009
【図８】
2010270929.tif 000010
【図９】
2010270929.tif 000011
【図１０】
2010270929.tif 000012
【図１１】
2010270929.tif 000013
【図１２】
2010270929.tif 000014
【図１３】
2010270929.tif 000015