(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に向かって縮径されるテーパー部が一方の端部に形成され、外周部に螺旋状溝が形成されている略円筒状の第１水配管と、
前記第１水配管のテーパー部に接合され、外周部に螺旋状溝が形成されている略円筒状の第２水配管と、
前記第１水配管及び前記第２水配管の螺旋状溝に沿って接合される冷媒配管と、を備え、
前記第１水配管の先端に向かって縮径される前記テーパー部の外周面は、前記第２水配管の内周面に、ロウを用いて接合され、
前記第１水配管の先端に向かって縮径される前記テーパー部の外周面と、前記第２水配管の、該テーパー部の外周面と接合された領域の内周面と、は、非平行であり、且つ、該第１水配管の先端に近づく程広くなる隙間を有して対向する
ことを特徴とする給湯機用捩り管形熱交換器。
【請求項２】
前記第２水配管の、前記テーパー部の外周面と接合された領域の内周面は、該第２水配管の長手方向と平行である
ことを特徴とする請求項１記載の給湯機用捩り管形熱交換器。
【請求項３】
先端に向かって縮径されるテーパー部が一方の端部に形成され、外周部に螺旋状溝が形成されている略円筒状の第１水配管と、
前記第１水配管のテーパー部に接合され、外周部に螺旋状溝が形成されている略円筒状の第２水配管と、
前記第１水配管及び前記第２水配管の螺旋状溝に沿って接合される冷媒配管と、を備え、
前記第１水配管と前記第２水配管とは、最も肉厚な領域と最も薄肉な領域とを有する略円筒形の異径リング形状のロウを用いて接合され、
前記ロウは、
前記第１水配管の先端に向かって縮径される前記テーパー部の中心軸が、横向きになる状態で保持された前記第１水配管に、前記最も肉厚な領域が前記最も薄肉な領域と比較して重力方向の上側に位置する状態で配設されて、加熱された
ことを特徴とする給湯機用捩り管形熱交換器。
【請求項４】
前記テーパー部のテーパー角度は５度〜１０度の範囲である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の給湯機用捩り管形熱交換器。
【請求項５】
前記接合は、高周波ロウ付け機を用いて行われる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の給湯機用捩り管形熱交換器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の給湯機用捩り管形熱交換器を備えた
ことを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
【請求項７】
先端に向かって縮径されるテーパー部が一方の端部に形成され、外周部に螺旋状溝が形成されている略円筒状の第１水配管と、前記第１水配管のテーパー部に接合され、外周部に螺旋状溝が形成されている略円筒状の第２水配管と、前記第１水配管及び前記第２水配管の螺旋状溝に沿って接合される冷媒配管と、を備えた給湯機用捩り管形熱交換器の製造方法であって、
前記第１水配管の先端に向かって縮径される前記テーパー部の外周面と、前記第２水配管の内周面と、が、非平行であり、且つ、該第１水配管の先端に近づく程広くなる隙間を有して対向する状態で、前記第１水配管と前記第２水配管とが保持された状態で、
前記第１水配管の先端に向かって縮径される前記テーパー部の外周面と、前記第２水配管の、該テーパー部の外周面と対向する領域の内周面と、が、ロウを用いて接合される
ことを特徴とする給湯機用捩り管形熱交換器の製造方法。
【請求項８】
先端に向かって縮径されるテーパー部が一方の端部に形成され、外周部に螺旋状溝が形成されている略円筒状の第１水配管と、前記第１水配管のテーパー部に接合され、外周部に螺旋状溝が形成されている略円筒状の第２水配管と、前記第１水配管及び前記第２水配管の螺旋状溝に沿って接合される冷媒配管と、を備えた給湯機用捩り管形熱交換器の製造方法であって、
前記第１水配管の先端に向かって縮径される前記テーパー部の中心軸が、横向きになる状態で、前記第１水配管が保持され、
且つ、
最も肉厚な領域と最も薄肉な領域とを有する略円筒形の異径リング形状のロウが、前記第１水配管に、該最も肉厚な領域が該最も薄肉な領域と比較して重力方向の上側に位置する状態で配設された状態で、
前記ロウが加熱されて、
前記第１水配管と前記第２水配管とが接合される
ことを特徴とする給湯機用捩り管形熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、捩り加工されることで螺旋状の溝が外周部に形成された水配管同士を接合した給湯機用捩り管形熱交換器に関し、特に、水配管同士の接続部を改良した給湯機用捩り管形熱交換器に関するものである。また、そのような給湯機用捩り管形熱交換器を備えたヒートポンプ式給湯機に関するものである。また、そのような給湯機用捩り管形熱交換器の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器には、外周に螺旋状の溝を形成した捩り管を水配管として用い、その螺旋状に形成された溝に沿って冷媒配管を外周部から巻き付け、水配管と冷媒配管を電熱接合して形成されるようにしたものがある。このような熱交換器では、水配管に水、冷媒配管に冷媒を連続的に流通させることで、水と冷媒で熱交換する。つまり熱交換器において、冷媒と水の間で熱の移動が起こり、それにより水の温度を所定の温度に調整することが可能となっている。
【０００３】
電熱接合した水配管と冷媒配管からなる配管同士の接合は（通常、配管１本の長さは５０００ｍｍ前後）、例えばリン銅ロウを用いて行う。その接合には、通常、横ロウ付けという手段が用いられる。この横ロウ付けは、毛管作用の他に、重力の影響を受けやすい。つまり、人の手ではなく、自動機を用いて横ロウ付けを行うと、信頼性を確保することは困難とされている。従って、一般的に、この横ロウ付けは、信頼性確保のために人により実施されている（手ロウ付け）。しかし手ロウ付けにおいても、作業者の熟練度に依存することを余儀なくされている。
【０００４】
このような課題を解決する手段として接続する配管の一方の接合端部を端部に向かって縮径する形状に形成し、もう一方の配管の接続端部を端にいくほど拡張する形状に形成する（互いのテーパー部がかみ合うように、同一のテーパー角度で形成されている）ようにしたものが提案されている（例えば特許文献１）。それにより、前述した接続端部同士のクリアランスが小さくなり、より信頼性の高い手ロウ付けが可能となる。
【０００５】
また、「外管と内管を備えており前記外管内に前記内管が挿通されて、前記外管の長手方向端部が、前記内管の外周面にロウ接された２重管において、前記外管の前記長手方向端部には、縮径されて前記内管にかしめられる、かしめ部が形成されたことを特徴とする２重管。」という構成の２重管及びその製造方法が報告されている（例えば、特許文献２）。
【０００６】
この技術は、内管を外管の内部に挿通させて、所定の位置で両方の管をかしめて固定するようにしている。これにより外管と内管の長手方向の位置ずれを防ぐことができ、横ロウ付け又は縦ロウ付けを容易にすることが可能になっている。
【０００７】
また、外管と内管のかしめ部より、長手方向に向かって端にあたる外管の端部の内面は、端に向かうほど薄肉化したテーパー部が形成されている。そのため、外管と内管をかしめて固定した後に、外管と内管をロウ付けする空間がなくなることを避けることができる。こうして、横ロウ付け又は縦ロウ付けをする空間が確保されることで、確実にロウ付けを行うことが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平３−８５６０号公報（第２図）
【特許文献２】特開２００７−１５５２４７号公報（２頁、８頁、９頁、第３図、第４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記したように、従来の熱交換器の配管同士の横ロウ付けを、自動ロウ付け機を用いることは信頼性の面から困難となってしまっていた。また、配管に複雑な加工を施して確実に横ロウ付けを行う方法が存在するが、加工回数が増えてしまいコストがかかってしまっていた。
【００１０】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、自動ロウ付け機による横ロウ付けの信頼性を高くすることを第１の目的としている。第１の目的に加えて、自動機による横ロウ付けを安価に実施することを第２の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る給湯機用捩り管形熱交換器は、先端に向かって縮径されるテーパー部が一方の端部に形成され、外周部に螺旋状溝が形成されている略円筒状の第１水配管と、前記第１水配管のテーパー部に接合され、外周部に螺旋状溝が形成されている略円筒状の第２水配管と、前記第１水配管及び前記第２水配管の螺旋状溝に沿って接合される冷媒配管と、を備え、前記第１水配管の先端に向かって縮径される前記テーパー部の外周面は、前記第２水配管の内周面に、ロウを用いて接合され、前記第１水配管の先端に向かって縮径される前記テーパー部の外周面と、前記第２水配管の、該テーパー部の外周面と接合された領域の内周面と、は、非平行であり、且つ、該第１水配管の先端に近づく程広くなる隙間を有して対向する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る熱交換器によれば、自動ロウ付け機を用いて、信頼性が高く、安価な横ロウ付けを実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る給湯機用捩り管形熱交換器の概要構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る給湯機用捩り管形熱交換器の水配管に形成された螺旋状の溝の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る給湯機用捩り管形熱交換器の水配管に形成された螺旋状の溝に、冷媒配管を嵌め込んだ様子の拡大図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る給湯機用捩り管形熱交換器の水配管の接合端部に形成されたテーパー部の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る給湯機用捩り管形熱交換器の接合に用いられる、リング形状のロウの断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る給湯機用捩り管形熱交換器の水配管の接合を、図５で示されたロウを用いて、水配管のテーパー部のテーパー角度を変えながらロウ付けした試験の結果である。
【図７】本発明の実施の形態に係るヒートポンプ式給湯機１００の水及び冷媒の回路構成を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る給湯機用捩り管形熱交換器の概要構成図である。
本実施の形態に係る給湯機用捩り管形熱交換器は、少なくとも図１に示すような熱交換器本体１から構成されている。
【００１５】
本実施の形態における熱交換器本体１は、水を流す水配管２と、水配管２の外周部に形成された螺旋状の溝に沿って接合されている冷媒配管３とを備えている。後述するが、冷媒配管３は、水配管に形成されている螺旋状の溝に沿って巻き付けられて接合されている。水配管接続入口５ａから熱交換器本体１に水が入り、その後、水配管２に流入するように、水配管接続入口５ａと水配管２は連通している。そして、水配管２を流通後に水配管接続出口５ｂから水は放出されて、ユーザーに利用される構成となっている。
【００１６】
冷媒に関しては、冷媒管接続入口６ａから熱交換器本体１に流入し、冷媒分流部４ａにて３本に分岐されて、冷媒配管３に流れ込むような構成になっている。つまり、冷媒接続入口６ａと、冷媒分流部４ａと、冷媒配管３とは、この順番で連通している。冷媒配管３を流通した冷媒は、再び、冷媒合流部４ｂにて合流し、冷媒管接続出口６ｂから放出される構成となっている。つまり冷媒配管３と、冷媒合流部４ｂと、冷媒接続出口６ｂと、はこの順番で連通している。
【００１７】
図２は、本発明の実施の形態に係る給湯機用捩り管形熱交換器の水配管に形成された螺旋状の溝の説明図である。水配管２は、素管と呼ばれる、内部に流体を流すことができるようになっている管状部材を加工することで形成される。その後、素管の外周に螺旋状の溝を形成加工してすることで水配管２が作成される。なお、素管は一般的に銅（リン脱酸銅）を材料としていることが多いが、材料を特に限定するものではない。
【００１８】
素管の外周に螺旋状の溝を形成加工するにあたり、芯金（硬い棒状部材）を素管の内部に挿入し、素管の一方の端を固定し他方の端を回転させる（捩る）。これにより、素管が捩られ、螺旋状の溝が外周部に形成される。また水配管２の両端部分（水配管同士を連結する部位）には、ロウ付けを実施するので、螺旋状の溝は形成しないものとする。
この螺旋状の溝を形成する加工には、高い精度が要求されることから、素管の長手方向は高い精度で整直（長手方向に真っ直ぐになっていること）されていることが望ましい。
【００１９】
また、素管の長手方向の使用最長長さは、輸送の問題と、捩り加工機に設置可能な長さの問題から６３００ｍｍ以下とするのが望ましい。
外周に螺旋状の溝を形成した素管の長手方向の長さは、形成前の直管材から数十％短縮される。これは、素管を捩り螺旋状の溝を形成する過程で、素管の長さが短くなるということである。これにより、熱交換器本体１に組み込む水配管２の全長が６０００ｍｍ以上の場合は、必然的に複数個の水配管２を接続することになる。
【００２０】
また図２に示す通り、水配管２同士を接合するにあたって、一方の水配管の一端は縮径加工されたテーパー部７を有している（テーパー形状に関する詳細は、図４にて後述する）。水配管２に、テーパー部７を設けたことが、本発明の要点となっている。もう一方の水配管の一端は、特に、管が拡張するような加工（テーパー部７の縮径形状に合うように、もう一方の水配管２の接合部を拡張する加工）はしなくてもよい。
【００２１】
例えば、従来技術でみられるように、管が広がるような加工をするのは、加工する点数が増えてしまうということであるので、給湯機用捩り管形熱交換器を効率的に製造するのに不都合となる。従って、本実施の形態では、効率的に給湯機用捩り管形熱交換器を製造するために、もう一方の水配管の一端は、管を広げる加工をしない。
そして、図２に示すように接合端部が端に向かって縮径されている水配管のテーパー部７を、もう一方の水配管に挿入し、その状態でロウ付けを行い接合する。
【００２２】
こうして水配管２同士を接合していき設定した寸法とした後に、長円コイル形状となるように曲げ加工を施す。その後、後述する水配管２に形成される溝に沿って冷媒配管３を嵌め込んでいく。水配管２と冷媒配管３の熱伝導性を向上させるために、半田を溶融させた槽につけ込む処理（ディッピング）をして、互いを接合する。水配管と冷媒配管３を接合する方法としてその他に、半田を水配管２と冷媒配管３の外部に付けて固着させる方法や、半田ペーストを塗布するといった方法がある。いずれにせよ、水配管２と冷媒配管３を接合して熱交換器本体１に組み込む。
【００２３】
水配管２の水が流入する端部には水配管接続入口５ａが取り付けられている。例えば、貯湯タンク１０７（実施の形態の最後に記述しているが、水を一時的に貯蓄しておくタンク）に取り付けられている配管は、水配管接続入口５ａに通じる構成となっている。
また、水配管２を流れてきた水が出て行く端部には水配管接続出口５ｂが取り付けられている。そして水配管接続出口５ｂは、例えば貯水タンク１０７に向かう配管に通じるような構成となっている。
【００２４】
次に、本実施の形態の水配管に形成されている螺旋状の溝について詳しく説明する。
図２に示すように、水配管には、山部２ａと谷部２ｂが交互に連続的に形成されており、水配管２の外周部の螺旋状の溝を形成している。本実施の形態では、水配管２の外周に形成されている螺旋状の溝は３条からなり、また、溝の間隔は等しい。
【００２５】
水配管に形成される螺旋状の溝が３条に限定されるものではないが、螺旋の条の数が少ないと、冷媒配管３を通る冷媒に圧力損失が生じやすくなる。つまり、冷媒を流すのにより強い圧力が必要となりエネルギーが無駄になる。加えて、螺旋の条の数が少ないと、電熱面積が小さくなり、非効率的な熱交換となってしまう。
【００２６】
一方で、螺旋の条の数が多すぎると、少なくとも加工する上での問題やコストといった問題が生じる。以上から、本実施の形態の螺旋の条の数は、３条が最適であるとして適用している。なお、圧力損失は、冷媒配管３の内径にも依存しているが、本実施の形態においては、溝の間隔が一定なので、冷媒配管３の内径は同一であるものとしている。  
【００２７】
図３は、本発明の実施の形態に係る給湯機用捩り管形熱交換器の水配管に形成された螺旋状の溝に、冷媒配管３を嵌め込んだ様子の拡大図である。図２で示した、水配管２に形成されている螺旋状の溝に、冷媒配管３がどのように巻き付けられているかを説明する。
【００２８】
本実施の形態では、上記したように、水配管２の外周には３条の溝が螺旋状に形成されている。それをうけて、冷媒配管３は、後述する冷媒分流部４ａによって３本の独立した配管に分岐する。そしてこの３本の独立した冷媒配管３は、お互いが交わったり重なったりしないように、３条の螺旋状の溝に嵌め込まれる。
【００２９】
ここで、図３に示すように、説明を簡便なものとするために３本に独立した冷媒配管３をそれぞれ、冷媒配管３ａ、冷媒配管３ｂ、冷媒配管３ｃとする。冷媒配管３ａは、冷媒配管３ｂ及び冷媒配管３ｃが嵌め込まれている溝に嵌め込まれることはなく、冷媒配管３ｂと冷媒配管３ｃと交わったり重なったりすることなく水配管２に螺旋状に巻き付けられる。同様に冷媒配管３ｂと冷媒配管３ｃも、それぞれの定められた溝にだけ嵌め込まれて、他の冷媒配管と交わったり重なったりすることはなく、水配管２に螺旋状に巻き付けられる。
【００３０】
図３に示すように、冷媒分流部４ａは、冷媒配管３の始端と冷媒配管接続入口６ａとに連通するように接続されている。冷媒分流部４ａに流入してきた冷媒は、３本の冷媒配管３（本実施の形態では３本）に分流する役割を果たしている。
冷媒配管接続入口６ａのもう一方の端は、例えば圧縮機に接続されている（図８を参照）。
【００３１】
一方で、冷媒合流部４ｂは、冷媒配管３（３本全て）の終端と冷媒配管接続出口６ｂとに連通するように接続されている。冷媒合流部６ｂに流入してきた冷媒は、３本の冷媒配管３（本実施の形態では３本）に分流していた流れを１つの流れにまとめる役割を果たしている。冷媒管接続出口６ｂのもう一方の端は、例えば膨張弁に接続されている（図８を参照）。
【００３２】
次に、本実施の形態における、水配管２の接合について説明する。
通常、配管同士の接合において、重力の影響を受けづらい縦ロウ付けが推奨されている。つまり縦ロウ付けは、配管接合部の上部と下部がムラなく均一な仕上がりとなるということである。しかしながら、本実施の形態における水配管２は、ロウ付けする対象としては長い部類に属するので、縦ロウ付けをするのが物理的に困難な状況となっている。したがって、本実施の形態におけるロウ付けは、横ロウ付けを前提とする。
【００３３】
しかし、横ロウ付けは縦ロウ付けと違い、重力の影響を受けてしまい、配管接合部の上部と下部にムラが生じてしまい、均一なロウ付けが難しい。つまり、熟練工による手作業により横ロウ付けを行い、横ロウ付け後に、目視による確認とリークチェックにより対応をしていた。
【００３４】
とはいっても、横ロウ付けの信頼性の確保を、完全に熟練工に依存できるというわけではない。つまり、ロウ付けの作業者が代わらざるを得ない状況になってしまった場合に、ロウ付けの信頼性を維持するのは、困難となることがある。従って、ロウ付け技術に優れた作業者を多く育成しなければならなくなるが、そうなると人件費が多くかかってしまうという問題が生じる。また水配管２に複数の接合部が存在する場合は、より多くの熟練工を確保しなければならない。また、例えば作業者によって、横ロウ付け時間に差異が生じた場合、生産が非効率になってしまうおそれがある。
【００３５】
上記したような問題に対応するために、自動機によるロウ付けで対処することが考えられる。自動機によるロウ付けの中で、一般的に普及しているのは、例えば、ガスロウ付けと高周波ロウ付けと炉中ロウ付けである。これらの中で、特に、本実施の形態において、自動機を用いた横ロウ付けを適用してもよいのは、高周波ロウ付け（本実施の形態では、水配管２の両側面に馬蹄型のコイルを用意して、コイルに電流を流して発熱させてロウを溶かし接合する）である。これは他の設備と高周波ロウ付け機との干渉を考慮した結果である。
【００３６】
しかし、高周波ロウ付け機で横ロウ付けを行うにあたり、重力の影響により、水配管２の接合部の上部と下部でロウの流れ性が異なることを考慮しなければならない。このロウの流れ性は、少なくとも毛管現象に影響のあるクリアランス（接合する水配管２同士の接合部分のクリアランス）と、熱の加え方（加える熱量と加熱箇所の選定）とロウの材料と、ロウの形状によって異なる。
【００３７】
例えば高周波ロウ付けにおいて信頼性の高い横ロウ付けを行うためには、上記したロウ流れ性、特に上部側において、ロウ付けする箇所にロウが充分に浸透するような工夫が必要になる。例えば、ロウ材の中に含まれるＡｇの含有率を高くするという手段が考えられるが、大幅なコストの上昇を招いてしまうという問題がある。そこで、本実施の形態では、自動機（高周波ロウ付け機）を用いて水配管２の接合端部の形状とロウ形状を最適化することでロウ流れ性を確保する。
【００３８】
図４は、本発明の実施の形態に係る給湯機用捩り管形熱交換器の水配管の接合端部に形成されたテーパー部７の説明図である。
水配管２の接合端部にテーパー部７を形成する際に、図４に示すように、円周部Ａで、水配管は１度縮径される。円周部Ａから円周部Ｂまでの長手方向の長さは特に限定されるものではない。しかしロウ付けした後に、円周部Ａから円周部Ｂの内部に水を流通させても信頼性に問題が生じない程度とするのがよい。
【００３９】
水配管２の円周部Ａから円周部Ｂの縮径部分は、もう一方の水配管２の内径以下になるように縮径されている。円周部Ｂの部分で再び所定の角度で縮径加工される。本実施の形態のテーパー部７とは、図５で示す円周部Ｂから円周部Ｃの略円筒部分を指す。
【００４０】
本実施の形態のテーパー部７のテーパー角度は、図４に示すように、長手方向と平行で円周部Ａを通る点線ａ−ａと、円周部Ａから円周部Ｂの略円筒部分の縦断面で表される線分となす角である。その際にテーパー角度は、線分ａ−ａから、水配管２の中心軸に向かう方向を測定するものとする。本実施の形態における、テーパー部７のテーパー角度をどうするかといったことについては後述する。
【００４１】
次に、本実施の実施例における、水配管２の接合に用いるロウ形状について説明する。
図５は、本発明の実施の形態に係る給湯機用捩り管形熱交換器の接合に用いられる、リング形状のロウの断面図である。図５に示す通り、本実施の形態で用いるロウの形状は、上部側が肉厚となっており、下部側に向かうにしたがって薄肉となっている。つまり、その形状は、異径のリング形状である。上部で一番肉厚となっている部分の厚みをＴ、下部で一番薄肉となっている部分の厚みをｔとしたとき、２ｔ＞Ｔ＞ｔという関係をみたすように加工されている。
【００４２】
なお、本実施の形態で用いる、リング形状のロウの一番肉厚となる部分と、一番薄肉となる部分の位置関係は、対向直線上で向かい合うようになっている。本実施の形態における、リング形状のロウの長手方向の長さは、特に限定されるものではないが、例えば、接合部の長さに合わせて調節するとよい。同様に、本実施の形態におけるリング形状のロウの内径と外径は、接続する水配管２の太さに応じて調節すればよい。
【００４３】
このような、ロウ形状とすることにより、上部側の熱の伝わり方が下部側よりも少し遅れる効果が得られるので、重力の影響により上部側のロウが過度に下部に流れてしまうことを抑制することができ、結果的に均一な横ロウ付けを行うことができる。それにより横ロウ付けの信頼性が向上する。
【００４４】
図６は、本発明の実施の形態に係る給湯機用捩り管形熱交換器の水配管の接合を、図５で説明したロウを用いて、水配管のテーパー部７のテーパー角度を変えながら横ロウ付けした試験の結果である。一つのテーパー角度に対して、同様の条件の試験を４回実施した。図６において、横軸はテーパー部７のテーパー角度を表しており、縦軸は上部ロウ流れ率を表している。テーパー部７のテーパー角度は、上記で説明したように定義されている。上部ロウ流れ率は、ロウ付けサンプルの上部面及び下部面を断面カットし、ロウの流れ具合を数値化したものである。通常、信頼性の高いロウ付けには、ロウ流れ率が８０％以上であることが望まれる。
【００４５】
図６に示すように、試験の結果から、テーパー部７のテーパー角度が０度以上、５度未満の範囲は、ロウ流れ率が５０％程度に推移する場合が殆どを占めており、信頼性の高いロウ付けとは言い難い。しかし、テーパー部７のテーパー角度が５度以上、１０度以下の範囲は、全数のロウ流れ率が８０％を超えており、信頼性の高い横ロウ付けであるということができる。また、テーパー部７のテーパー角度が１０度より大きく、１５度以下の範囲では、接合する水配管同士の接合部分のクリアランスが大きくなってしまうために、ロウ流れ率は悪化することがわかる。
【００４６】
以上から、本実施の形態に係る熱交換器１は、図６で示した異径形状のリング形状のロウを用い、一方の水配管のテーパー部７のテーパー角度を、５度以上、１０度以下の範囲とすることで、ロウ流れ性が安定し、高周波ロウ付け機（自動ロウ付け機）による横ロウ付けの信頼性は確保される。また、本実施の形態における、水配管２の接合部分に要する加工は、上記したテーパー部を設けるだけで充分であり、コストを抑えることができる。
【００４７】
最後に、本実施の形態の熱交換器本体１が備えられているヒートポンプ式給湯機１００について説明する。
図７は、本発明の実施の形態に係るヒートポンプ式給湯機１００の水及び冷媒の回路構成を示す概略構成図である。図７に基づいて、ヒートポンプ式給湯機１００の構成及び動作の例を説明する。ヒートポンプ式給湯機１００は、少なくともヒートポンプユニット１０１と貯湯ユニット１０２から構成されている。ヒートポンプユニットには、少なくとも熱交換器本体１（水加熱側熱交換器）と、絞り装置１０３と、圧縮機１０４と、空気側熱交換器１０５とポンプ１０６を備えている。また貯湯ユニット１０２は、少なくとも貯湯タンク１０７を備えている。
【００４８】
そして、図７に示すようにヒートポンプユニット１０１は、熱交換器本体１（水加熱側熱交換器）と、絞り装置１０３と、空気側熱交換器１０５と、圧縮機１０４と、を冷媒配管１１０で順次接続して構成されている。
【００４９】
また、貯湯ユニット１０２は熱交換器本体（水加熱側熱交換器）にて加温された水を一時的に貯めておき、ユーザーが利用する際に、例えば蛇口などに加温された水を供給できるようになっている。
【００５０】
熱交換器本体１（水加熱側熱交換器）は、凝縮器として機能し、冷媒配管３を流通する冷媒と水配管２を流通する水との間で熱交換を行い、水の温度を調節するものである。
【００５１】
空気側熱交換器１０５は、蒸発器として機能し、冷媒配管１１０を導通する冷媒と空気との間で熱交換を行い、冷媒を気化・ガス化するものである。
【００５２】
絞り装置１０３は冷媒配管１１０を導通する冷媒を減圧して膨張させるものである。この絞り装置１０３は、例えば毛細管や電磁弁で構成するとよい。
【００５３】
ポンプ１０６は、貯湯タンク１０７に貯蓄されている水を吸い上げて、水を熱交換器本体１（水加熱側熱交換器）に送る働きをしている。
【００５４】
次に、ヒートポンプ式給湯機１００の動作について説明する。ヒートポンプ式給湯機１００が起動されると、まず圧縮機１０４が、気体になっている冷媒（例えば、単一冷媒、非共沸混合冷媒、あるいは二酸化炭素やプロパン等の自然冷媒を用いることができる。）を圧縮し、冷媒の温度と圧力を上昇させる。次に、熱交換器本体１にその冷媒は送り込まれて、水配管２を介して、水と熱交換する。これにより冷媒の温度は下がる。次に、毛細管に送り込まれて、高圧となった冷媒の圧力は下げられて、液化する。
【００５５】
このようにして、液化された低温の冷媒は、空気側熱交換器１０５に送り込まれる。空気側熱交換器１０５に設けられたファン等により、その冷媒に空気を吹き付ける。それによって冷媒は、吹き付けられた空気から熱を吸熱して気化する。空気側熱交換器１０５を通過した冷媒は、再び圧縮機に送り込まれる。このサイクルを連続的に行うことで、ヒートポンプユニット１０１は水を加温して、貯湯ユニット１０２に加温された水を貯蓄することが可能となる。こうして、例えば屋内の蛇口に加温された水を供給することが可能となっている。
【符号の説明】
【００５６】
１  熱交換器本体、２  水配管、２ａ  山部、２ｂ  谷部、３  冷媒配管、３ａ  冷媒配管、３ｂ  冷媒配管、３ｃ  冷媒配管、４ａ  冷媒分流部、４ｂ  冷媒合流部、５  冷媒配管接続口、５ａ  水配管接続入口、５ｂ  水配管接続出口、６ａ  冷媒管接続入口、６ｂ  冷媒管接続出口、７ テーパー部、Ａ  円周部、Ｂ  円周部、Ｃ  円周部、１００  ヒートポンプ式給湯機、１０１  ヒートポンプユニット、１０２  貯湯ユニット、１０３  絞り装置、１０４  圧縮機、１０５  空気側熱交換器、１０６  ポンプ、１０７  貯湯タンク。
【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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