(57)【要約】【課題】コンパクト化かつ軽量化を図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、多穴扁平管１２２，１２３で構成される冷媒管１２１と、扁平管である水管１２５と、冷媒管用ヘッダ１３１と、水管用ヘッダ１３３とを備える。多穴扁平管１２２，１２３の内部には冷媒が流れ、水管１２５の内部には水が流れる。冷媒管用ヘッダ１３１及び水管用ヘッダ１３３は、円筒形状である。各ヘッダ１３１，１３３は、各管１２２，１２３，１２５の先端部を含む第１部分１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃが差し込まれるための開口１３１ａ，１３３ａを有する。そして、各管１２２，１２３，１２５の第１部分１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃは、各管１２２，１２３，１２５の長手方向（Ｙ方向）と直交する断面における長軸方向（Ｘ方向）が各ヘッダ１３１，１３３の軸芯方向に沿うようにして、各ヘッダ１３１，１３３の開口１３１ａ，１３３ｃに差し込まれる。【選択図】図６
2010091252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体が流れる扁平管（１２１，１２５）と、
前記扁平管（１２１，１２５）の先端部を含む第１部分（１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃ）が差し込まれるための開口（１３１ａ，１３３ａ）を有する円筒形状の流体ヘッダ（１３１，１３３）と、
を備え、
前記扁平管（１２１，１２５）の前記第１部分（１２２ｃ、１２３ｃ、１２５ｃ）は、前記扁平管（１２１，１２５）の長手方向と直交する断面における長軸方向が前記流体ヘッダ（１３１，１３３）の軸芯方向に沿うようにして、前記流体ヘッダ（１３１，１３３）の前記開口（１３１ａ，１３３ａ）に差し込まれる、
熱交換器（２２）。
【請求項２】
前記扁平管（１２１）は、前記扁平管（１２１）の長手方向に沿って延びると共に前記長軸方向に並んで配置された前記流体が流れるための複数の流路（１２２ａ，１２３ａ）を有する、
請求項１に記載の熱交換器（２２）。
【請求項３】
前記扁平管（１２１，１２５）の前記第１部分（１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃ）は、前記扁平管（１２１，１２５）の前記先端部側ほど前記長軸方向が短いテーパ形状の第２部分（１２２ｄ，１２３ｄ，１２５ｄ）を有している、
請求項１または２に記載の熱交換器（２２）。
【請求項４】
前記扁平管（１２１，１２５）の前記第１部分（１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃ）のうち、前記第２部分（１２２ｄ，１２３ｄ，１２５ｄ）よりも前記流体ヘッダ（１３１，１３３）への差込方向後方となる第３部分（１２２ｅ，１２３ｅ，１２５ｅ）には、前記扁平管（１２１，１２５）の外周に沿って溝（１２２ｆ，１２３ｆ，１２５ｆ）が形成されている、
請求項３に記載の熱交換器（２２）。
【請求項５】
前記溝（１２２ｆ，１２３ｆ，１２５ｆ）は、前記流体ヘッダ（１３１，１３３）の板厚と略同一の幅を有する、
請求項４に記載の熱交換器（２２）。
【請求項６】
前記開口（１３１ａ，１３３ａ）は、前記第３部分（１２２ｅ，１２３ｅ，１２５ｅ）の前記溝（１２２ｆ，１２３ｆ，１２５ｆ）における外周部と略同一の大きさを有している、
請求項４または５に記載の熱交換器（２２）。
【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。このような水熱交換器としては、特許文献１（特開２００７−２７１２１３号公報）に示すように、水管の回りに冷媒管を螺旋状に巻き付けた構造を有するものが知られている。
【０００３】
また、空気調和装置に利用される熱交換器としては、特許文献２（特開２００６−２８４１３３号公報）に示すように、冷媒管である扁平管が筒状の流体ヘッダに連結されたものが知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、流体ヘッダに連結される冷媒管は、特許文献２に示すように、複数の流路を有する扁平管で構成されている場合がある。このような冷媒管は、その長手方向に直交する断面が長方形の形状となっており、当該断面における長辺（即ち、長軸方向）が流体ヘッダの軸芯方向に直交するようにして流体ヘッダに連結される。流体ヘッダに複数の冷媒管が連結される場合には、複数の冷媒管は、流体ヘッダの軸芯方向に積層されるようにして、流体ヘッダに連結される。しかしながら、この連結方法では、冷媒管の断面における長辺の長さに応じて流体ヘッダの直径を大きくする必要があるため、冷媒管の断面における長辺が長い程、流体ヘッダの直径が大きくなってしまう。この結果、熱交換器のサイズが大きくなってしまうと共に、熱交換器の重量も大きくなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、コンパクト化かつ軽量化を図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、扁平管と、流体ヘッダとを備える。扁平管の内部には、流体が流れる。流体ヘッダは、円筒形状である。流体ヘッダは、扁平管の先端部を含む第１部分が差し込まれるための開口を有する。そして、扁平管の第１部分は、扁平管の長手方向と直交する断面における長軸方向が流体ヘッダの軸芯方向に沿うようにして、流体ヘッダの開口に差し込まれる。
【０００７】
この熱交換器では、扁平管の断面における長軸方向が流体ヘッダの軸芯方向に沿うようにして、扁平管が流体ヘッダの開口に差し込まれる。従って、流体ヘッダの直径を小さくすることができ、熱交換器のコンパクト化や軽量化を図ることができる。
【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、扁平管は、流体が流れるための複数の流路を有する。複数の流路は、扁平管の長手方向に沿って延びると共に、長軸方向に並んで配置されている。
【０００９】
この熱交換器に係る扁平管は、長軸方向に並んで配置されている複数の流路を有する、いわゆる多穴管である。従って、この扁平管によると、扁平管の第１部分は、扁平管の複数の流路が流体ヘッダの軸芯方向に沿うようにして差し込まれるようになる。
【００１０】
発明３に係る熱交換器は、発明１または２に係る熱交換器であって、扁平管の第１部分は、扁平管の先端部側ほど長軸方向が短いテーパ形状の第２部分を有している。
【００１１】
この熱交換器に係る扁平管の第１部分は、その先端部側ほど長軸方向が短いテーパ形状の第２部分を有している。従って、扁平管を流体ヘッダの開口に差し込みやすくなる。
【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、扁平管の第１部分のうち、第２部分よりも流体ヘッダへの差込方向後方となる第３部分には、扁平管の外周に沿って溝が形成されている。
【００１３】
この熱交換器に係る扁平管の第１部分は、第２部分よりも流体ヘッダへの差込方向後方となる第３部分を有しており、当該第３部分には、扁平管の外周に沿って溝が形成されている。従って、扁平管は、テーパ形状の第２部分から流体ヘッダの開口に差し込まれた後、第３部分の溝部分が流体ヘッダの開口の周辺部に嵌ることで、流体ヘッダに固定されるようになる。従って、流体ヘッダに差し込まれた扁平管は、流体ヘッダから抜けにくくなる。
【００１４】
発明５に係る熱交換器は、発明４に係る熱交換器であって、溝は、流体ヘッダの板厚と略同一の幅を有する。
【００１５】
この熱交換器では、扁平管の溝の幅が流体ヘッダの板厚と略同一であるため、流体ヘッダに差し込まれた扁平管は、流体ヘッダに安定して固定されるようになる。
【００１６】
発明６に係る熱交換器は、発明４または５に係る熱交換器であって、開口は、第３部分の溝における外周部と略同一の大きさを有している。
【００１７】
この熱交換器によると、扁平管の第３部分の溝における外周部は流体ヘッダの開口と略同一の大きさの有しているため、扁平管が流体ヘッダの開口に差し込まれた場合、扁平管の溝は、流体ヘッダの開口に固定されやすくなる。特に、扁平管の第１部分が、テーパ形状である第２部分及び溝が形成された第３部分を共に有することで、発明６に係る扁平管は、テーパ形状の第２部分から流体ヘッダの開口に差し込まれ、その後第３部分の溝が開口の周辺部に嵌ることになる。従って、流体ヘッダに差し込まれた扁平管は、より抜けにくくなる。
【発明の効果】
【００１８】
発明１に係る熱交換器によると、扁平管の断面における長軸方向が流体ヘッダの軸芯方向に沿うようにして、扁平管が流体ヘッダの開口に差し込まれる。従って、流体ヘッダの直径を小さくすることができ、熱交換器のコンパクト化や軽量化を図ることができる。
【００１９】
発明２に係る熱交換器によると、扁平管の第１部分は、扁平管の複数の流路が流体ヘッダの軸芯方向に沿うようにして差し込まれるようになる。
【００２０】
発明３に係る熱交換器によると、扁平管を流体ヘッダの開口に差し込みやすくなる。
【００２１】
発明４に係る熱交換器によると、流体ヘッダに差し込まれた扁平管は、流体ヘッダから抜けにくくなる。
【００２２】
発明５に係る熱交換器によると、流体ヘッダに差し込まれた扁平管は、流体ヘッダに安定して固定されるようになる。
【００２３】
発明６に係る熱交換器によると、扁平管の溝は、流体ヘッダの開口により固定されやすくなる。特に、扁平管の第１部分が、テーパ形状である第２部分及び溝が形成された第３部分を共に有することで、扁平管は、テーパ形状の第２部分から流体ヘッダの開口に差し込まれ、その後第３部分の溝が開口の周辺部に嵌ることになる。従って、流体ヘッダに差し込まれた扁平管は、より抜けにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態に係る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】本実施形態に係る水熱交換器の冷媒管及び水管のみを示す図。
【図５】図４に係る冷媒管及び水管のＶ−Ｖ断面図。
【図６】冷媒管及び水管それぞれが連結された冷媒管用ヘッダ及び水管用ヘッダの模式図。
【図７】冷媒管及び水管それぞれの冷媒管用ヘッダ及び水管用ヘッダへの連結方法の概念説明図。
【図８】長手方向に沿って切断された冷媒管及び水管の第１部分の断面図。
【図９】冷媒管用ヘッダ及び水管用ヘッダに連結された冷媒管及び水管に係る各第１部分を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。
【００２６】
（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、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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１２５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。
【００３０】
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。
【００３１】
〔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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
（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。
【００３５】
水熱交換器２２は、冷媒管１２１、水管１２５（冷媒管１２１及び水管１２５は、「扁平管」に相当）、冷媒管用ヘッダ１３１、水管用ヘッダ１３３（冷媒管用ヘッダ１３１及び水管用ヘッダ１３３は、「流体ヘッダ」に相当）の他、図示しないフィンを備えており、冷媒管１２１内を流れる冷媒と水管１２５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１２５、冷媒管用ヘッダ１３１及び水管用ヘッダ１３３について、具体的に説明する。
【００３６】
〔冷媒管〕
冷媒管１２１は、図４に示すように、Ｙ方向に長く延びており、一対の多穴扁平管１２２，１２３で構成されている。多穴扁平管１２２，１２３は、水管１２５を挟むようにして位置しており、それぞれの内部には、冷媒が流れるための複数の冷媒流路１２２ａ，１２３ａが設けられている（図５）。そして、多穴扁平管１２２，１２３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１２２ａ，１２３ａは、各多穴扁平管１２２，１２３の断面の長軸方向（即ち、図５のＸ方向）に並んで配置されている。各冷媒流路１２２ａ，１２３ａは、多穴扁平管１２２，１２３の長手方向（Ｙ方向）に沿って延びており、各流路１２２ａ，１２３ａに対応する複数の穴が、各多穴扁平管１２２，１２３の先端部に設けられている。つまり、この複数の穴は、各多穴扁平管１２２，１２３の先端部の長軸方向（Ｘ方向）に並ぶようにして設けられている（図４参照）。尚、図４及び図５では、一例として、各多穴扁平管１２２，１２３内に冷媒流路１２２ａ，１２３ａが４本設けられている場合を表している。このように、冷媒管１２１が、複数の冷媒流路１２２ａ，１２３ａを有する多穴扁平管１２２，１２３で構成されることで、冷媒側の熱伝達率が向上される。
【００３７】
特に、本実施形態に係る冷媒管１２１を構成する各多穴扁平管１２２，１２３は、図４及び図６に示すように、その先端部を含む第１部分１２２ｃ，１２３ｃを有しており、図６〜７及び図９に示すように、当該第１部分１２２ｃ，１２３ｃが冷媒管用ヘッダ１３１に差し込まれることで、冷媒管１２１と冷媒管用ヘッダ１３１とが連結されるようになっている。尚、冷媒管１２１に係る第１部分１２２ｃ、１２３ｃについては、「（２−１）第１部分」にて詳述する。
【００３８】
尚、上述した構成を有する冷媒管１２１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は、引き抜き加工や押し出し加工によって製造される。
【００３９】
〔水管〕
水管１２５は、図４に示すように、冷媒管１２１（具体的には、一対の扁平管１２２，１２３）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１２５は、一対の多穴扁平管１２２，１２３に挟まれるようにして延びており、水管１２５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１２５の当該断面における長軸方向（即ち、図５のＸ方向）の長さは、冷媒管１２１の各多穴扁平管１２２，１２３における長軸方向の長さと略同一となっている。そして、水管１２５の内部には、冷媒ではなく水が流れる１本の水流路１２５ａが設けられている。水流路１２５ａは、水管１２５の長手方向（Ｙ方向）に沿って延びており、その断面は長方形の形状となっている。
【００４０】
更に、水管１２５の上記断面における長軸方向（Ｘ方向）と水管１２５の長手方向（Ｙ方向）とを含む２つの面１２５ｂ上には（図４及び図５）、クラッド層が形成されている。この面１２５ｂは、水流路１２５ａを挟んで互いに対向して位置している。水管１２５は、当該２つの面１２５ｂにおいて、冷媒管１２１を構成する各多穴扁平管１２２，１２３の面１２２ｂ，１２３ｂそれぞれと面接触している。互いに接触している多穴扁平管１２２の面１２２ｂと水管１２５の面１２５ｂ、及び多穴扁平管１２３の面１２３ｂと水管１２５の面１２５ｂとは、それぞれろう付けによって接合されている。ここで、各多穴扁平管１２２，１２３の面１２２ｂ，１２３ｂは、各多穴扁平管１２２，１２３の断面における長軸方向（Ｘ方向）及び冷媒管１２１の長手方向（Ｙ方向）を含む面のうち、水管１２５側に位置する面である。
【００４１】
上述した構成を有する水管１２５は、図４及び図６に示すように、その先端部を含む第１部分１２５ｃを有しており、図６〜７及び図９に示すように、当該第１部分１２５ｃが水管用ヘッダ１３３に差し込まれることで、水管１２５と水管用ヘッダ１３３とが連結されるようになっている。尚、水管１２５に係る第１部分１２５ｃについては、「（２−１）第１部分」にて詳述する。
【００４２】
尚、水管１２５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と同様、水管１２５が、アルミニウムで形成されている場合を例に採る。水管１２５は、冷媒管１２１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。
【００４３】
〔冷媒管用ヘッダ及び水管用ヘッダ〕
冷媒管用ヘッダ１３１は、圧縮機２１とガス熱交換器２６とに連通しており、冷媒管１２１の両端が接合される。より具体的には、冷媒管用ヘッダ１３１は、冷媒管１２１を構成する各多穴扁平管１２２，１２３の第１部分１２２ｃ，１２３ｃが差し込まれることで（図６及び図９参照）、冷媒管１２１と連結されている。冷媒管用ヘッダ１３１は、図７に示すように、円筒形状を有しており、その側面には、図６及び図７に示すように、第１部分１２２ｃ，１２３ｃそれぞれが差し込まれるための開口１３１ａが２つ形成されている。この開口１３１ａに差し込まれた冷媒管１２１の第１部分１２２ｃ，１２３ｃは、ろう付けによって冷媒管用ヘッダ１３１に固定されている。また、冷媒管用ヘッダ１３１の内部は、冷媒管１２１内を流れる冷媒が流れるようになっている。
【００４４】
水管用ヘッダ１３３は、貯湯タンク３１と水循環ポンプ３２とに連通しており、水管１２５の両端に接合される。より具体的には、水管用ヘッダ１３３は、水管１２５に係る第１部分１２５ｃが差し込まれることで（図６及び図９参照）、水管１２５と連結されている。水管用ヘッダ１３３は、図７に示すように、円筒形状を有しており、その側面には、図６及び図７に示すように、第１部分１２５ｃが差し込まれるための開口１３３ａが１つ形成されている。この開口１３３ａに差し込まれた水管１２５の第１部分１２５ｃは、ろう付けによって水管用ヘッダ１３３に固定されている。尚、水管用ヘッダ１３３の内部は、水管１２５内を流れる水が流れるようになっている。
【００４５】
尚、本実施形態では、図６に示すように、冷媒管用ヘッダ１３１は、水管１２５と水管用ヘッダ１３３とを結ぶ直線上であって、水管用ヘッダ１３３のさらに外側に配置されている。従って、冷媒管１２１を構成する多穴扁平管１２２，１２３は、水管１２５の先端部から所定長さ離れた位置から分かれており（図４）、水管用ヘッダ１３３及び水管１２５を挟むようにして冷媒管用ヘッダ１３１まで延びている。
【００４６】
（２−１）第１部分
次に、冷媒管１２１に係る第１部分１２２ｃ，１２３ｃ、及び水管１２５に係る第１部分１２５ｃについて説明する。
【００４７】
第１部分１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃは、各管１２１（１２２，１２３），１２５の先端部を含み、当該先端部から所定の長さまでの部分を言う。具体的に、各多穴扁平管１２２，１２３の第１部分１２２ｃ，１２３ｃの長さは、冷媒管用ヘッダ１３１の内径の約半分であることができ、水管１２５の第１部分１２５ｃの長さは、水管用ヘッダ１３３の内径の約半分であることができる（図９）。
【００４８】
図７及び図９に示すように、冷媒管１２１に係る第１部分１２２ｃ，１２３ｃは、各多穴扁平管１２２，１２３の長手方向（Ｙ方向）と直交する断面における長軸方向（Ｘ方向）が、冷媒管用ヘッダ１３１の軸芯方向に沿うようにして、冷媒管用ヘッダ１３１の各開口１３１ａに差し込まれる。また、水管１２５に係る第１部分１２５ｃは、水管１２５の長手方向（Ｙ方向）と直交する断面における長軸方向（Ｘ方向）が、水管用ヘッダ１３３の軸芯方向に沿うようにして、水管用ヘッダ１３３の開口１３３ａに差し込まれる。従って、各開口１３１ａ，１３３ａは、各ヘッダ１３１，１３３の軸芯方向に沿うようにして、各ヘッダ１３１，１３３の側面に形成されている。
【００４９】
そして、図８に示すように、冷媒管１２１及び水管１２５に係る第１部分１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃは、それぞれ第２部分１２２ｄ，１２３ｄ，１２５ｄ及び第３部分１２２ｅ，１２３ｅ，１２５ｅを有している。
【００５０】
第２部分１２２ｄ，１２３ｄ，１２５ｄは、第１部分１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃそれぞれの先端部側の部分であって、テーパ形状となっている。つまり、第２部分１２２ｄ，１２３ｄ，１２５ｄは、いわゆる先細り形状を有しており、各管１２１（具体的には１２２，１２３），１２５の先端部側ほど長軸方向（Ｘ方向）が短くなっている。尚、この第２部分１２２ｄ，１２３ｄ，１２５ｄの高さは、図８において、第１部分１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃの高さが約１．５ｍｍであるとした場合、約１ｍｍとなっている。また、第２部分１２２ｄ，１２３ｄ，１２５ｄの先端部における長軸方向（Ｘ方向）の長さは、第１部分１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃ以外の各管１２１（具体的には１２２，１２３），１２５の長軸方向の長さが約３０ｍｍであるとした場合、約２６．８ｍｍとなっている。
【００５１】
このように、各第２部分１２２ｄ，１２３ｄ，１２５ｄがテーパ形状となっていることにより、第１部分１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃを各ヘッダ１３１，１３３の各開口１３１ａ，１３３ａに容易に挿入することができる。
【００５２】
第３部分１２２ｅ，１２３ｅ，１２５ｅは、第１部分１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃのうち、第２部分１２２ｄ，１２３ｄ，１２５ｄよりも各ヘッダ１３１，１３３への差込方向後方となる部分である（図９）。従って、第１部分１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃが各ヘッダ１３１，１３３に差し込まれる際、先に第２部分１２２ｄ，１２３ｄ，１２５ｄが開口１３１ａ，１３３ａを介して各ヘッダ１３１，１３３の内部に挿入され、次いで第３部分１２２ｅ，１２３ｅ，１２５ｅが各ヘッダ１３１，１３３の内部に挿入される。特に、この第３部分１２２ｅ，１２３ｅ，１２５ｅそれぞれには、各管１２２，１２３，１２５の外周に沿って溝１２２ｆ，１２３ｆ，１２５ｆが形成されている。当該溝１２２ｆ，１２３ｆ，１２５ｆの幅ｄ２は、各ヘッダ１３１，１３３の板厚と略同一である。当該溝１２２ｆ，１２３ｆ，１２５ｆは、第１部分１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃ以外の各管１２２，１２３，１２５の長軸方向（Ｘ方向）の長さが約３０ｍｍであるとした場合、深さｄ１が０．５ｍｍ、幅ｄ２が０．８ｍｍとなっている。この場合、各ヘッダ１３１，１３３の板厚も、約０．８ｍｍとなっている。
【００５３】
更に、第３部分１２２ｅ，１２３ｅ，１２５ｅのうち溝１２２ｆ，１２３ｆ，１２５ｆが形成されている部分は、第２部分１２２ｄ，１２３ｄ，１２５ｄの先端部よりも長軸方向（Ｘ方向）の長さが長くなっている。例えば、第２部分１２２ｄ，１２３ｄ，１２５ｄの先端部よりも長軸方向（Ｘ方向）の長さが約２６．８ｍｍであるとした場合、溝１２２ｆ，１２３ｆ，１２５ｆが形成されている部分の長軸方向（Ｘ方向）の長さは、２９．５ｍｍとなっている。そして、各第３部分１２２ｅ，１２３ｅ，１２５ｅの溝１２２ｆ，１２３ｆ，１２５ｆにおける外周部は、第３部分１２２ｅ，１２３ｅ，１２５ｅそれぞれが差し込まれる各ヘッダ１３１，１３３の開口１３１ａ，１３３ａと略同一の大きさを有している。つまり、例えば第３部分１２５ｅの溝１２５ｆにおける外周部は、水管用ヘッダ１２５の開口１３３ａと略同一の大きさとなっている。
【００５４】
上述した構成によると、各ヘッダ１３１，１３３の各開口１３１ａ，１３３ａに差し込まれた第１部分１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃは、第３部分１２２ｅ，１２３ｅ，１２５ｅにおける溝１２２ｆ，１２３ｆ，１２５ｆの部分が各ヘッダ１３１，１３３の開口１３１ａ，１３３ａの周辺部に嵌るようになる。従って、第１部分１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃは、各ヘッダ１３１，１３３から抜けにくくなる。
【００５５】
（３）効果
（Ａ）
本実施形態に係る水熱交換器２２によると、冷媒管１２１を構成する多穴扁平管１２２，１２３及び水管１２５は、その各断面における長軸方向（Ｘ方向）が冷媒管用ヘッダ１３１及び水管用ヘッダ１３３の各軸芯方向に沿うようにして、冷媒管用ヘッダ１３１及び水管用ヘッダ１３３の各開口１３１ａ，１３３ａに差し込まれる。従って、冷媒管用ヘッダ１３１及び水管用ヘッダ１３３の各ヘッダ径を小さくすることができ、水熱交換器２２のコンパクト化や軽量化を図ることができる。
【００５６】
（Ｂ）
また、本実施形態では、冷媒管１２１が、多穴扁平管１２２，１２３で構成されている。つまり、多穴扁平管１２２，１２３は、各断面における長軸方向（Ｘ方向）に並んで配置されている複数の冷媒流路１２２ａ，１２３ａを有している。従って、多穴扁平管１２２，１２３の第１部分１２２ｃ，１２３ｃは、多穴扁平管１２２，１２３の複数の冷媒流路１２２ａ，１２３ａが冷媒管用ヘッダ１３１の軸芯方向の沿うようにして差し込まれる。
【００５７】
（Ｃ）
また、本実施形態に係る水熱交換器２２によると、第１部分１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃそれぞれは、その先端部側ほど長軸方向（Ｘ方向）が短いテーパ形状の第２部分１２２ｄ，１２３ｄ，１２５ｄを有している。従って、各第１部分１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃは、冷媒管用ヘッダ１３１及び水管用ヘッダ１３３の各開口１３１ａ，１３３ａに容易に差し込まれる。
【００５８】
（Ｄ）
また、本実施形態に係る水熱交換器２２によると、第１部分１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃそれぞれは、第２部分１２２ｄ，１２３ｄ，１２５ｄよりも冷媒管用ヘッダ１３１及び水管用ヘッダ１３３への差込方向後方となる第３部分１２２ｅ，１２３ｅ，１２５ｅを有している。当該第３部分１２２ｅ，１２３ｅ，１２５ｅには、各多穴扁平管１２２，１２３及び水管１２５の外周に沿って溝１２２ｆ，１２３ｆ，１２５ｆが形成されている。従って、各多穴扁平管１２２，１２３及び水管１２５は、テーパ形状の第２部分１２２ｄ，１２３ｄ，１２５ｄから冷媒管用ヘッダ１３１及び水管用ヘッダ１３３それぞれの各開口１３１ａ，１３３ａに差し込まれた後、第３部分１２２ｅ，１２３ｅ，１２５ｅそれぞれの溝１２２ｆ，１２２ｆ，１２５ｆの部分が冷媒管用ヘッダ１３１及び水管用ヘッダ１３３の各開口１３１ａ，１３３ａの周辺部に嵌ることで、冷媒管用ヘッダ１３１及び水管用ヘッダ１３３に固定されるようになる。従って、冷媒管用ヘッダ１３１及び水管用ヘッダ１３３に差し込まれた各多穴扁平管１２２，１２３及び水管１２５は、各ヘッダ１３１，１３３から抜けにくくなる。
【００５９】
（Ｅ）
また、本実施形態に係る水熱交換器２２では、多穴扁平管１２２，１２３及び水管１２５それぞれの溝１２２ｆ，１２３ｆ，１２５ｆの幅が、冷媒管用ヘッダ１３１及び水管用ヘッダ１３３それぞれの板厚と略同一である。そのため、冷媒管用ヘッダ１３１及び水管用ヘッダ１３３それぞれに差し込まれた多穴扁平管１２２，１２３及び水管１２５は、冷媒管用ヘッダ１３１及び水管用ヘッダ１３３に安定して固定されるようになる。
【００６０】
（Ｆ）
また、本実施形態に係る水熱交換器２２によると、多穴扁平管１２２，１２３及び水管１２５それぞれの第３部分１２２ｅ，１２３ｅ，１２５ｅの溝１２２ｆ，１２３ｆ，１２５ｆにおける外周部は、冷媒管用ヘッダ１３１及び水管用ヘッダ１３３それぞれの各開口１３１ａ，１３３ａと略同一の大きさの有している。そのため、多穴扁平管１２２，１２３及び水管１２５それぞれが冷媒管用ヘッダ１３１及び水管用ヘッダ１３３の各開口１３１ａ，１３３ａに差し込まれた場合、多穴扁平管１２２，１２３及び水管１２５の各溝１２２ｆ，１２３ｆ，１２５ｆは、冷媒管用ヘッダ１３１及び水管用ヘッダ１３３それぞれの各開口１３１ａ，１３３ａに固定されやすくなる。
【００６１】
特に、本実施形態に係る各第１部分１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃは、テーパ形状である第２部分１２２ｄ，１２３ｄ、１２５ｄ、及び溝１２２ｆ，１２３ｆ，１２５ｆが形成された第３部分１２２ｄ，１２３ｄ，１２５ｄをそれぞれ有している。そのため、多穴扁平管１２２，１２３及び水管１２５は、テーパ形状の第２部分１２２ｄ，１２３ｄ，１２５ｄから冷媒管用ヘッダ１３１及び水管用ヘッダ１３３それぞれの各開口１３１ａ，１３３ａに差し込まれ、その後第３部分１２２ｅ，１２３ｅ，１２５ｅの溝１２２ｆ，１２３ｆ，１２５ｆが各開口１３１ａ，１３３ａの周辺部に嵌ることになる。従って、冷媒管用ヘッダ１３１及び水管用ヘッダ１３３に差し込まれた多穴扁平管１２２，１２３及び水管１２５は、より抜けにくくなる。
【００６２】
＜その他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００６３】
（ａ）
上記実施形態では、冷媒管１２１を構成する２本の多穴扁平管１２２，１２３の第１部分１２２ｃ，１２３ｃ、及び水管１２５の第１部分１２５ｃが、テーパ形状である第２部分１２２ｄ，１２３ｄ，１２５ｄと溝１２２ｆ，１２３ｆ，１２５ｆが形成された第３部分１２２ｅ，１２３ｅ，１２５ｅとをそれぞれ有していると説明した。しかし、多穴扁平管１２２，１２３及び水管１２５の両方が当該第１部分を有するのではなく、多穴扁平管１２２，１２３及び水管１２５のいずれか一方が、当該第１部分を有していても良い。
【００６４】
（ｂ）
上記実施形態では、冷媒管１２１が、複数の冷媒流路１２２ａ，１２３ａを有する多穴扁平管１２２，１２３で構成されていると説明した。しかし、冷媒管１２１だけではなく、水管１２５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。
【００６５】
また、冷媒管１２１は、水管１２５と同様、１本の冷媒流路を有するような構成であってもよい。
【００６６】
（ｃ）
上記実施形態では、各多穴扁平管１２２，１２３には、４つの冷媒流路１２２ａ，１２３ａが１列に並んで形成されている場合について説明した。しかし、冷媒流路の本数及び配列は、これに限定されない。例えば、各多穴扁平管１２２，１２３内には、３つの冷媒流路が２列形成されていてもよい。
【００６７】
（ｄ）
上記実施形態では、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。
【００６８】
（ｅ）
上記実施形態では、内部に冷媒が流れる一対の多穴扁平管１２２，１２３の間に水管１２５が配置されている場合について説明した。しかし、本発明に係る熱交換器の配管は、上記構成に限定されず、例えば１本の多穴扁平管で構成される冷媒管と水管とで構成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明に係る熱交換器は、熱交換器のヘッダ径を小さくすることでコンパクト化や軽量化を図ることができるという効果を有する。本発明に係る熱交換器は、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として適用できる。
【符号の説明】
【００７０】
１  ヒートポンプ式給湯装置
２  冷凍装置
３  貯湯装置
２２  水熱交換器
１２１  冷媒管
１２２，１２３  多穴扁平管
１２２ａ，１２３ａ  冷媒流路
１２５  水管
１２５ａ  水流路
１２２ｃ，１２３ｃ，１２５ｃ  第１部分
１２２ｄ，１２３ｄ，１２５ｄ  第２部分
１２２ｅ，１２３ｅ，１２５ｅ  第３部分
１２２ｆ，１２３ｆ，１２５ｆ  溝
１３１  冷媒管用ヘッダ
１３３  水管用ヘッダ
１３１ａ，１３３ａ  開口
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７１】
【特許文献１】特開２００７−２７１２１３号公報
【特許文献２】特開２００６−２８４１３３号公報
【図１】
2010091252.tif 000003
【図２】
2010091252.tif 000004
【図３】
2010091252.tif 000005
【図４】
2010091252.tif 000006
【図５】
2010091252.tif 000007
【図６】
2010091252.tif 000008
【図７】
2010091252.tif 000009
【図８】
2010091252.tif 000010
【図９】
2010091252.tif 000011