(57)【要約】【課題】水管及び冷媒管が変形して流路が潰れてしまうのを防ぐ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、一対の多穴扁平管１２２，１２３で構成された冷媒管１２１と、水管１２５とを備える。冷媒管１２１の各多穴扁平管１２２、１２３は、冷媒が流れる冷媒流路１２２ａ，１２３ａを内部に有する。水管１２５は、水が流れる水流路１２５ａを内部に有しており、扁平管で形成されている。冷媒管１２１及び水管１２５は、互いに隣接して接着され、配管１２０を形成している。配管１２０は、冷媒管１２１の長手方向と直交する断面における短辺に沿った曲げ軸ａｘ１を中心として、弧を描くように曲げられている。【選択図】図６
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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（１２５ａ）を内部に有する第１管（１２５）と、
前記第１流体とは異なる第２流体が流れる第２流路（１２２ａ，１２３ａ）を内部に有し、扁平管で形成された第２管（１２１）と、
を備え、
前記第１管（１２５）及び前記第２管（１２１）は、互いに隣接して接着され配管（１２０）を形成しており、
前記配管（１２０）は、前記第２管（１２１）の長手方向と直交する第１断面における短辺に沿った曲げ軸を中心として、弧を描くように曲げられている、
熱交換器（２２）。
【請求項２】
前記第２管（１２１）は、前記第１断面における長辺に沿って並んで配置された複数の前記第２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】
前記配管（１２０）は、長手方向と直交する第２断面が長方形の形状となっており、
前記曲げ軸は、前記配管（１２０）の前記第２断面における短辺と略平行である、
請求項１または２に記載の熱交換器（２２）。
【請求項４】
前記配管（１２０）は、前記曲げ軸を中心として複数回曲げられると共に、前記曲げ軸に沿って一方向に積み上げられている、
請求項１〜３のいずれかに記載の熱交換器（２２）。
【請求項５】
前記配管（１２０）は、前記曲げ軸を中心として第１方向（Ａ）に所定回数曲げられた後、前記曲げ軸を中心として前記第１方向とは逆の第２方向（Ｂ）に曲げられている、
請求項４に記載の熱交換器（２２）。
【請求項６】
前記配管（１２０）は、
前記第１方向（Ａ）に曲げられる際、第１曲率半径の弧を描きながら積み上げられ、
前記第２方向（Ｂ）に曲げられる際、前記第１曲率半径とは異なる前記第２曲率半径の弧を描きながら積まれている、
請求項５に記載の熱交換器（２２）。
【請求項７】
前記第１管（１２５）は、１つの前記第１流路（１２５ａ）を有する扁平管であって、
前記第２管（１２１）は、複数の前記第２流路（１２２ａ，１２３ａ）を有しており、１つの前記第１管（１２５）を挟むようにして２つ設けられている、
請求項１〜６のいずれかに記載の熱交換器（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。
【０００３】
上記水熱熱交換器としては、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て用いられる水管及び冷媒管には、長手方向に非常に長く延びた扁平管が用いられることが多く、これらは特許文献２のように互いに密着して接合されている。一般的に、接合された水管及び冷媒管は、長手方向に直交する断面における長辺（冷媒管または水管の長辺）に沿った曲げ軸を中心として曲げられる。しかしながら、水管及び冷媒管の各内部には、水または冷媒が流れる流路が形成されているため、長辺に沿った軸を中心として水管及び冷媒管が曲げられると、水管及び冷媒管が圧迫され、当該流路が潰れてしまう場合がある。すると、水や冷媒の流れが悪化し、水熱交換器自体の性能が低下してしまう。特に、当該流路は、その断面が長方形の形状であり、更にその面積が大きい程潰れやすい。
【０００５】
そこで、本発明は、水管及び冷媒管が変形して流路が潰れてしまうのを防ぐ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管と、第２管とを備える。第１管は、第１流体が流れる第１流路を内部に有する。第２管は、第２流体が流れる第２流路を内部に有し、扁平管で形成されている。第２流体は、第１流体とは別の流体である。第１管及び第２管は、互いに隣接して接着され、配管を形成している。配管は、第２管の長手方向と直交する第１断面における短辺に沿った曲げ軸を中心として、弧を描くように曲げられている。
【０００７】
この熱交換器では、配管が、長手方向と直交する第２管の第１断面における長辺ではなく、短辺に沿った曲げ軸を中心として曲げられる。これにより、第１管及び第２管は圧迫されにくいため、配管が変形して第１流路及び／または第２流路が潰れてしまうのを防ぐことができる。特に、扁平管である第２管の変形を防止することができる。
【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、第２管は、第１断面における長辺に沿って並んで配置された複数の第２流路を有する。
【０００９】
この熱交換器では、第２管が、いわゆる多穴扁平管で形成されている。従って、配管は、複数の第２流路が並んでいる第２管の長辺に沿った軸を中心として曲げられるのではなく、第２管の短辺に沿って曲げられる。尚、第２管だけではなく、更に第１管が扁平管であってもよい。
【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、配管は、長手方向と直交する第２断面が長方形の形状となっている。曲げ軸は、配管の第２断面における短辺と略平行である。
【００１１】
この熱交換器によると、曲げ軸は、第２管の短辺及び配管の短辺に沿っており、配管は、当該曲げ軸を中心として曲げられる。これにより、配管の中に芯金などを挿入せずとも、配管が変形して第１流路及び／または第２流路が潰れてしまうのを、より防ぐことができる。
【００１２】
発明４に係る熱交換器は、発明１〜３のいずれかに係る熱交換器であって、配管は、曲げ軸を中心として複数回曲げられると共に、曲げ軸に沿って一方向に積み上げられている。
【００１３】
この熱交換器によると、配管は、曲げ軸方向に沿って積み上げられた状態となる。特に、発明３に記載したように、第２断面が長方形の形状である配管においても、当該配管は、配管の短辺に沿った曲げ軸を中心として曲げられ、当該曲げ軸に沿って一方向に積み上げられる。つまり、発明３に係る配管は、その短辺に沿って積み上げられる。そのため、積み上げられた配管の高さは、配管の第２断面における長辺に沿った軸（つまり、第２管の第１断面における長辺に沿った軸）を中心として曲げられ積み上げられる場合に比して低くなる。従って、熱交換器のコンパクト化を図ることができる。
【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、配管は、曲げ軸を中心として第１方向に所定回数曲げられた後、曲げ軸を中心として第１方向とは逆の第２方向に曲げられている。
【００１５】
配管が一方向にのみ曲げられ積み上げられると、積み上げられた配管の高さは、配管の積み上げが開始された部分によって一定とはならず、配管の上面において段差が生じてしまう。しかし、この熱交換器では、配管は、一方向に所定回数曲げられた後、逆に曲げられるため、当該段差の高さを小さくすることができる。
【００１６】
発明６に係る熱交換器は、発明５に係る熱交換器であって、配管は、第１方向に曲げられる際、第１曲率半径の弧を描きながら積み上げられる。逆に、配管は、第２方向に曲げられる際、第１曲率半径とは異なる第２曲率半径の弧を描きながら積まれている。
【００１７】
この熱交換器によると、曲げ方向に応じて、異なる曲率半径の弧を描くように配管が曲げられ、積まれる。例えば、曲げ方向が第２方向である場合には、曲げ方向が第１方向の場合よりも曲率半径が大きくなるように、配管は曲げられ積まれる。つまりこの場合、曲げ方向が第２方向であれば、曲げ方向が第１方向であった場合に積み上げられた配管の外側に、新たに配管が積まれることになる。これにより、曲げ方向に関係なく、配管が常に一定の曲率半径の弧を描きながら積み上げられる場合に比して、積まれた配管の高さを低くすることができる。
【００１８】
発明７に係る熱交換器は、発明１〜６のいずれかに係る熱交換器であって、第１管は、１つの第１流路を有する扁平管である。第２管は、複数の第２流路を有しており、１つの第１管を挟むようにして２つ設けられている。
【００１９】
この熱交換器は、２つの第２管が１つの第１管を挟んだ構造となっており、第１管を挟む各第２管は多穴扁平管で形成されている。このような熱交換器においても、配管は、第２管の第１断面における短辺に沿った曲げ軸を中心として曲げられる。そのため、配管の中に芯金などを挿入せずとも、第１管の第１流路及び／または第２管の第２流路が潰れてしまうのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２０】
発明１に係る熱交換器によると、第１管及び第２管は圧迫されにくいため、配管が変形して第１流路及び／または第２流路が潰れてしまうのを防ぐことができる。特に、扁平管である第２管の変形を防止することができる。
【００２１】
発明２に係る熱交換器によると、配管は、複数の第２流路が並んでいる第２管の長辺に沿った軸を中心として曲げられるのではなく、第２管の短辺に沿って曲げられる。
【００２２】
発明３に係る熱交換器によると、配管の中に芯金などを挿入せずとも、配管が変形して第１流路及び／または第２流路が潰れてしまうのを、より防ぐことができる。
【００２３】
発明４に係る熱交換器によると、熱交換器のコンパクト化を図ることができる。
【００２４】
発明５に係る熱交換器によると、配管は、一方向に所定回数曲げられた後、逆に曲げられるため、段差の高さを小さくすることができる。
【００２５】
発明６に係る熱交換器によると、曲げ方向に関係なく、配管が常に一定の曲率半径の弧を描きながら積み上げられる場合に比して、積まれた配管の高さを低くすることができる。
【００２６】
発明７に係る熱交換器によると、配管の中に芯金などを挿入せずとも、第１管の第１流路及び／または第２管の第２流路が潰れてしまうのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【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】本実施形態に係る水熱交換器の配管を構成する冷媒管、及び水管の分解図。
【図５】冷媒管及び水管が接合され形成された配管の、図４のＶ−Ｖ切断面における断面図。
【図６】本実施形態に係る水熱交換器の配管の曲げ方を説明するための図。
【図７】曲げられた後の配管の外観図。
【図８】曲げられた後の配管の上面図及び側面図。
【図９】（ａ）その他の実施形態（ａ）に係る配管の断面図。（ｂ）その他の実施形態（ｂ）に係る配管の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。
【００２９】
（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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
〔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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
（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８を用いて説明する。
【００３８】
水熱交換器２２は、冷媒管１２１（第２管に相当）、水管１２５（第１管に相当）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及び水管１２５について、具体的に説明する。
【００３９】
〔冷媒管〕
冷媒管１２１は、図４及び図６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、各多穴扁平管１２２，１２３は、その内部に、冷媒（第２流体）が流れるための複数の冷媒流路（第２流路に相当）１２２ａ，１２３ａを有している。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（第１断面）は、図５に示すように長方形の形状となっている。複数の冷媒流路１２２ａ，１２３ａは、それぞれ多穴扁平管１２２，１２３の断面の長辺に沿って（即ち、Ｘ方向に沿って）並んで配置されていると共に、多穴扁平管１２２，１２３それぞれの長手方向（Ｙ方向）に沿って延びている。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。
【００４０】
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。
【００４１】
このような冷媒管１２１の先端部には、図示しない冷媒管用ヘッダが連結される。
【００４２】
〔水管〕
水管１２５は、図４及び図６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辺（即ち、Ｘ方向）の長さは、冷媒管１２１の各多穴扁平管１２２，１２３における長辺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。
【００４３】
更に、水管１２５の上記断面における長辺（Ｘ方向）と水管１２５の長手方向（Ｙ方向）とを含む２つの面１２５ｂ，１２５ｃ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，１２５ｃ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１２５ｃとがそれぞれろう付けによって接合されることで、配管１２０（後述）が形成されている。つまり、冷媒管１２１及び水管１２５は、互いに隣接した状態で接着され、配管１２０を形成している。ここで、各多穴扁平管１２２，１２３の面１２２ｂ，１２３ｂは、各多穴扁平管１２２，１２３の断面における長辺（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。配管１２０については、後述する。
【００４４】
尚、上述した構成を有する水管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。
【００４５】
このような水管１２５の先端部には、図示しない水管用ヘッダが連結される。
【００４６】
〔配管〕
次に、本実施形態に係る配管１２０について説明する。
【００４７】
配管１２０は、冷媒管１２１と水管１２５との接合により構成された状態においては、図４及び図６示すように、冷媒管１２１及び水管１２５の長手方向（Ｙ方向）に延びている。長手方向（Ｙ方向）と直交する配管１２０の断面（第２断面）は、図５に示すように長方形の形状となっている。具体的に、本実施形態に係る配管１２０の断面における長辺は、冷媒管１２１を構成する多穴扁平管１２２，１２３や水管１２５それぞれの長辺の方向（Ｘ方向）と平行であって、配管１２０の断面における短辺は、多穴扁平管１２２，１２３や水管１２５それぞれの短辺の方向（図５及び図６のＺ方向）と平行である。
【００４８】
このような配管１２０は、水熱交換器２２がコンパクトになるように曲げられるが、特に、本実施形態に係る配管１２０は、図６に示すように、各多穴扁平管１２２，１２３の断面における短辺に沿った曲げ軸ａｘ１を中心として、弧を描くようにして曲げられる。つまり、配管１２０は、冷媒管１２１を構成する各多穴扁平管１２２，１２３の断面における長辺の方向（Ｘ方向）に沿った軸を曲げ軸とするのではなく、短辺の方向（Ｚ方向）と略平行である曲げ軸ａｘ１を中心として曲げられる。ここで、配管１２０は、既に述べたように、その断面における短辺が各多穴扁平管１２２、１２３の断面における短辺と略平行であるため、配管１２０の曲げ軸ａｘ１は、配管１２０の断面における短辺と略平行ある。つまり、曲げ軸ａｘ１は、配管１２０の断面における短辺に沿った軸と言える。
【００４９】
このような配管１２０は、図６〜８に示すように、上述した曲げ軸ａｘ１を中心として複数回曲げられると共に、曲げ軸ａｘ１に沿って一方向に積み上げられている。ここで、一方向とは、曲げ軸ａｘ１、及び多穴扁平管１２２，１２３の断面における短辺の方向（Ｚ方向）と平行な方向であって、図７，８では、方向ｚ１，ｚ２として示している。更に、配管１２０は、図７及び図８に示すように、曲げ軸ａｘ１を中心として第１方向Ａに所定回数曲げられた後、曲げ軸ａｘ１を中心として第１方向Ａとは逆の第２方向Ｂに曲げられている。つまり、配管１２０は、曲げ軸ａｘ１については変化せず固定であるものの、曲げ方向が曲げ加工の途中で逆方向に切り換えられている。特に、第１方向Ａに曲げられる際、配管１２０は、第１曲率半径の弧を描きながら積み上げられ、第２方向Ｂに曲げられる際、配管１２０は、第１曲率半径とは異なる第２曲率半径の弧を描きながら積まれている。
【００５０】
上述した配管１２０の曲げ方についてまとめると、配管１２０は、先ずはその断面の短辺に沿った曲げ軸ａｘ１を中心として、第１方向Ａに例えば７回（所定回数に相当）曲げられながら、方向ｚ１に積み上げられる。この際、配管１２０は、所定の曲率半径で曲げられ、方向ｚ１に積み上げられていく。第１方向Ａに７回曲げられた後、配管１２０は、いわゆる８の字状に１回曲げられ、曲げ方向が第１方向Ａとは逆の第２方向Ｂに切り換えられる。尚、本実施形態では、曲げ方向の切換動作が１回である場合を例に取っている。そしてその後、配管１２０は、曲げ方向が第１方向Ａであった時の曲率半径よりも大きい曲率半径で第２方向Ｂに曲げられ、方向ｚ２に積まれる。つまり、第２方向Ｂに曲げられる際の配管１２０、第１方向Ａに曲げられ積み上げられた配管１２０の部分よりも外方に、積まれていく。これにより、配管１２０は、図７，８に示すように、内側に積み重ねられた段１２０ａと外側に積み重ねられた段１２０ｂとを有する形状となる（図８）。
【００５１】
以上の曲げ方によると、配管１２０は、その長辺（Ｘ方向）に沿った軸を中心として複数回曲げられ一方向に積み上げられる場合に比して、配管１２０の高さは低くなる。また、曲げ方向が第１方向Ａから第２方向Ｂに一回切り換えられるため、常に曲げ方向が一定方向である場合に比して、配管１２０の上面における段差が生じにくくなる。
【００５２】
（３）効果
（Ａ）
本実施形態に係る水熱交換器２２では、配管１２０が、図６に示すように、冷媒管１２１を構成する多穴扁平管１２２，１２３の断面における短辺に沿った曲げ軸ａｘ１を中心として曲げられる。これにより、冷媒管１２１及び水管１２５は圧迫されにくいため、配管１２０が変形して冷媒流路１２２ａ，１２３ａや水流路１２５ａが潰れてしまうのを防ぐことができる。
【００５３】
（Ｂ）
また、本実施形態に係る水熱交換器２２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で形成されている。従って、配管１２０は、複数の冷媒流路１２２ａ，１２３ａが並んでいる長辺に沿った軸を中心として曲げられるのではなく、多穴扁平管１２２，１２３の短辺に沿った曲げ軸ａｘ１を中心として曲げられる。
【００５４】
（Ｃ）
また、本実施形態に係る水熱交換器２２によると、曲げ軸ａｘ１は、多穴扁平管１２２，１２３の短辺及び配管１２０の短辺に沿っており、配管１２０は、当該曲げ軸ａｘ１を中心として曲げられる。これにより、配管１２０の中に芯金などを挿入せずとも、配管１２０が変形して冷媒流路１２２ａ，１２３ａや水流路１２５ａが潰れてしまうのを、より防ぐことができる。
【００５５】
（Ｄ）
また、本実施形態に係る水熱交換器２２によると、配管１２０は、曲げ軸ａｘ１方向に沿って積み上げられた状態となる。特に、本実施形態に係る配管１２０は、その断面が長方形の形状であって、当該断面における短辺に沿った曲げ軸を中心として曲げられ、かつ当該短辺に沿って積み上げられる。そのため、積み上げられた配管１２０の高さは、配管１２０の断面における長辺に沿った軸（つまり、多穴扁平管１２２，１２３の断面における長辺に沿った軸）を中心として曲げられ積み上げられる場合に比して低くなる。従って、水熱交換器２２のコンパクト化を図ることができる。
【００５６】
（Ｅ）
配管１２０が一方向にのみ曲げられ積み上げられると、積み上げられた配管１２０の高さは、配管１２０の積み上げが開始された部分によって一定とはならず、配管１２０の上面において段差が生じてしまう。しかし、本実施形態に係る水熱交換器２２では、配管１２０は、第１方向Ａに所定回数曲げられた後、逆に（具体的には、第２方向Ｂに）曲げられるため、当該段差の高さを小さくすることができる。
【００５７】
（Ｆ）
また、本実施形態に係る水熱交換器２２では、配管１２０は、第１方向Ａに曲げられる際、第１曲率半径の弧を描きながら積み上げられる。逆に、配管１２０は、第２方向Ｂに曲げられる際、第１曲率半径とは異なる第２曲率半径の弧を描きながら積まれている。つまり、配管１２０は、曲げ方向に応じて、異なる曲率半径の弧を描くように曲げられ、積み上げられる。具体的には、図７及び図８に示すように、曲げ方向が第２方向Ｂである場合には、曲げ方向が第１方向Ａの場合よりも曲率半径が大きくなるように、配管１２０は曲げられ積まれている。つまりこの場合、曲げ方向が第２方向Ｂであれば、曲げ方向が第１方向Ａであった場合に積み上げられた配管１２０の外側に、新たに配管１２０が積まれている。これにより、曲げ方向に関係なく、配管１２０が常に一定の曲率半径の弧を描きながら積み上げられる場合に比して、積み上げられた配管１２０の高さを低くすることができる。
【００５８】
（Ｇ）
また、本実施形態に係る水熱交換器２２は、一対の多穴扁平管１２２，１２３が１本の水管１２５を挟んだ構造となっている。このような水熱交換器２２においても、配管１２０は、多穴扁平管１２２，１２３の断面における短辺に沿った曲げ軸ａｘ１を中心として曲げられる。そのため、配管１２０の中に芯金などを挿入せずとも、冷媒流路１２２ａ，１２３ａや水流路１２５ａが潰れてしまうのを防ぐことができる。
【００５９】
＜その他の実施形態＞
（ａ）
上記実施形態では、配管１２０が、１本の水管１２５を一対の多穴扁平管１２２，１２３が挟むようにして構成された、３層構造である場合について説明した。しかし、本発明に係る配管は、図９（ａ）に示すように、扁平管である１本の水管３２５と、多穴扁平管である一本の冷媒管３２１とで構成される、いわゆる２層構造であってもよい。
【００６０】
尚、図９（ａ）では、水管３２５及び冷媒管３２１で構成される配管３２０の断面が、正方形となっている。このように、配管３２０の断面が長方形でなくとも、本発明は適用可能である。この場合、配管３２０は、水管３２５または冷媒管３２１の短辺に沿った曲げ軸を中心として、曲げられる。
【００６１】
（ｂ）
また、図９（ｂ）は、水管５２５は上記実施形態と同様に扁平管であるが、冷媒管５２１は多穴扁平管ではない場合の配管５２０の断面を示している。配管５２０は、３本の冷媒管５２１が一本の水管５２５に接合されることで構成されており、各冷媒管５２１は、一本の冷媒流路をしている。このような配管５２０においても、本発明は適用可能である。つまり、配管５２０は、扁平管である水管５２５の短辺に沿った曲げ軸を中心として曲げられる。
【００６２】
（ｃ）
上記実施形態では、冷媒管１２１は複数の冷媒流路１２２ａ，１２３ａを有する多穴扁平管であって、水管１２５は１本の水流路１２５ａを有する扁平管である場合について説明した。しかし、本発明に係る熱交換器では、冷媒管だけではなく、水管も複数の水流路を有する多穴扁平管であってもよい。また、冷媒管は１本の冷媒流路を有するが、水管は多穴扁平管で構成されていてもよい。
【００６３】
更に、冷媒管及び水管の両方が、共に１本の流路を有する管で形成されていてもよい。但し、この場合、冷媒管及び水管が扁平管で形成されているとする。
【００６４】
（ｄ）
上記実施形態では、曲げ方向の切換動作（つまり、曲げ方向を第１方向Ａから第２方向Ｂに切り換える動作）が、１回のみ行われると説明した。しかし、曲げ方向の切換動作は、１回に限定されず、例えば配管１２０の長さに応じて適宜行われても良い。
【００６５】
また、例えば配管１２０の長さが比較的短い場合には、曲げ方向の切換動作が行われず、配管１２０は常に一方向に曲げられてもよい。
【００６６】
（ｅ）
上記実施形態では、曲げ方向の切換に応じて、配管１２０が異なる曲率半径に曲げられ積まれると説明した。しかし、曲げ方向が切り換えられたとしても、配管１２０は一定の曲率半径を有する弧を描きながら曲げられ一段に積み上げられてもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、図７，８に示すように、配管１２０は、内側に積み重ねられた段１２０ａと外側に積み重ねられた段１２０ｂとの２段を有すると説明したが、この段数についても、２段に限定されない。
【００６８】
（ｆ）
また、本発明に係る冷媒管１２１や水管１２５の面上には、ディンプル形状の凹部が形成されていてもよい。
【００６９】
（ｇ）
また、冷媒流路１２２ａ，１２３ａの本数及び配列は、図４〜６に限定されない。例えば、各多穴扁平管１２２，１２３内には、３本の冷媒流路が２列形成されていてもよい。
【００７０】
（ｈ）
また、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。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明に係る熱交換器は、配管が変形して第１流路及び／または第２流路が潰れてしまうのを防ぐ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】
【００７２】
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
ａｘ１  曲げ軸
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７３】
【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】
2010261685.tif 000003
【図２】
2010261685.tif 000004
【図３】
2010261685.tif 000005
【図４】
2010261685.tif 000006
【図５】
2010261685.tif 000007
【図６】
2010261685.tif 000008
【図７】
2010261685.tif 000009
【図８】
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【図９】
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