(57)【要約】【課題】本発明に係る熱交換器は、熱交換される水が流れる流路を溶接によって形成する場合に発生する問題点を有さない。【解決手段】熱交換器１０は、複数の扁平管２０と、出入口部３０と、複数の扁平多穴管４０とを備える。扁平管２０は、第１流路２１と、第１開口部９１，９２と、第２開口部９３，９４とを有する。出入口部３０は、互いに隣接する一方の扁平管２０の第１開口部９１，９２と、他方の扁平管２０の第２開口部９３，９４とが接合されて形成されている。扁平多穴管４０は、扁平管２０と交互に積層される。扁平管２０は、ステンレス鋼で成形される第１プレート８０１および第２プレート８０２を重ね合わせて接合して形成される。第１プレート８０１および第２プレート８０２の周縁部８４の重ね合わせ部分の第１接合は、接着剤によって行われる。【選択図】図８
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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（２１）と、前記第１流路に繋がる第１開口部（９１，９２）および第２開口部（９３，９４）とを有する複数の扁平管（２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）と、
互いに隣接する一方の前記扁平管の前記第１開口部と他方の前記扁平管の前記第２開口部とが接合されて形成されている前記第１流体の出入口部（３０，３１，３２）と、
複数の前記扁平管と交互に積層され、前記第１流体よりも高圧の第２流体が流れる複数の第２流路が内部に形成されている複数の扁平多穴管（４０，４０ａ，４０ｂ）と、
を備え、
前記扁平管は、ステンレス鋼で成形された第１プレート（８０１）および第２プレート（８０２）を重ね合わせて接合して形成され、かつ、前記第１プレートおよび前記第２プレートの周縁部（８４）の重ね合わせ部分の第１接合が接着剤によって行われ、
前記第１プレートおよび前記第２プレートのうちの少なくとも一方は、前記第１流路を形成するために前記第１開口部および前記第２開口部の配置位置まで延びている凹面部（９５，９６，９７）を有する、
熱交換器（１０）。
【請求項２】
前記出入口部では、互いに隣接する一方の前記扁平管の前記第１開口部と他方の前記扁平管の前記第２開口部との接合である第２接合が接着剤によって行われている、
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記第１プレートは、前記第１接合する部位の外周に前記第２プレートに向かって折れ曲がった折曲部（９０１ａ）が形成され、
前記第２プレートは、前記出入口部に、凸部（１９３ａ）と、隣接する前記扁平管の前記出入口部に向かって突出した突出部（１９３ｂ）とが、前記第２接合する部分を挟むように形成されている、
請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第１プレートおよび前記第２プレートの少なくとも一方は、前記周縁部から突起したツメ（１８４ａ）を有し、
前記第１プレートおよび前記第２プレートは、前記ツメを折り曲げることにより互いに固定される、
請求項１から３のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記第１プレートおよび前記第２プレートは、前記周縁部に隣接して隆起し、前記第１流路を形成する流路部（９９）をさらに有し、
前記周縁部が有する面に対する前記流路部の隆起角度（θ１）は、４５°より大きく、かつ、９０°以下である、
請求項１から４のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記隆起角度は、８０°、または、８０°に近い角度である、
請求項５に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記扁平多穴管は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製である、
請求項１から６のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項８】
第１流体が流れる第１流路（２１）と、前記第１流路に繋がる第１開口部（９１，９２）および第２開口部（９３，９４）とを有する複数の扁平管（２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）と、
複数の前記扁平管と交互に積層され、前記第１流体よりも高圧の第２流体が流れる複数の第２流路が内部に形成されている複数の扁平多穴管（４０，４０ａ，４０ｂ）と、
を備え、前記第１流体と前記第２流体とを熱交換させる熱交換器の製造方法であって、
ステンレス鋼で成形された第１プレート（８０１）および第２プレート（８０２）を重ね合わせて接合して前記扁平管を形成する第１接合工程と、
互いに隣接する一方の前記扁平管の前記第１開口部と他方の前記扁平管の前記第２開口部とを接合して前記第１流体の出入口部を形成する第２接合工程と、
を備え、
前記第１接合工程では、前記第１プレートおよび前記第２プレートの周縁部（８４）の重ね合わせ部分の第１接合が接着剤によって行われる、
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、熱交換器、および、熱交換器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒートポンプ給湯器等において、水と冷媒との間で熱交換をさせるための水熱交換器が用いられている。水熱交換器は、特許文献１（特開２００８−７６０４０号公報）に開示されるように、プレス加工された一対のステンレス鋼プレートを周縁部において互いに接合することによって形成され、内部を水が流れる水流路を有している。一対のステンレス鋼プレートの接合は、ロウ付け等の溶接により行われる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、一対のステンレス鋼プレートを溶接により接合して水流路を形成する場合、溶接による熱変形の影響を抑えるために、ステンレス鋼プレートに高い寸法精度が要求される。また、溶接に銅系のろう材を用いる場合、水流路と、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の冷媒流路とを接合するために、炉を使用することができない。なぜなら、溶接後の炉内に、銅の成分が残留してしまうからである。また、溶接にアルミニウム系のろう材を用いる場合、水流路を流れる水にアルミニウムが溶出して、水流路を流れる水を飲料水として使用することができなくなる。
【０００４】
本発明の目的は、熱交換される水が流れる流路を溶接によって形成する場合に発生する問題点を有さない熱交換器、および、その製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１観点に係る熱交換器は、複数の扁平管と、出入口部と、複数の扁平多穴管とを備える。扁平管は、第１流路と、第１開口部と、第２開口部とを有する。第１流路では、第１流体が流れる。第１開口部および第２開口部は、第１流路に繋がる。出入口部は、互いに隣接する一方の扁平管の第１開口部と、他方の扁平管の第２開口部とが接合されて形成されている。出入口部は、第１流路を流れる第１流体の出入口部である。扁平多穴管は、扁平管と交互に積層される。扁平多穴管は、第１流体よりも高圧の第２流体が流れる複数の第２流路が内部に形成されている。扁平管は、第１プレートおよび第２プレートを重ね合わせて接合して形成される。第１プレートおよび第２プレートの周縁部の重ね合わせ部分の第１接合は、接着剤によって行われる。第１プレートおよび第２プレートは、ステンレス鋼で成形される。第１プレートおよび第２プレートのうちの少なくとも一方は、第１流路を形成するために第１開口部および第２開口部の配置位置まで延びている凹面部を有する。
【０００６】
第１観点に係る熱交換器は、ヒートポンプ給湯器等に用いられ、第１流体と第２流体との間で熱交換を行う。第１流体は、水である。第２流体は、冷媒回路を循環する冷媒である。第１流体が内部を流れる扁平管は、プレス加工されたステンレス鋼製の第１プレートおよび第２プレートを重ね合わせ、それらの周縁部を接合して形成される。一般的に、第１プレートおよび第２プレートは、溶接によって接合される。しかし、第１観点に係る熱交換器では、第１プレートおよび第２プレートは、接着剤によって接合される。これにより、この熱交換器は、扁平管を溶接によって形成する場合に発生する問題点を回避することができる。具体的には、扁平管を構成する第１プレートおよび第２プレートに、高い寸法精度が要求されない。また、溶接に使用されるろう材の成分が扁平管の内部を流れる水に溶出しないので、扁平管の内部を流れる水を飲料水として使用することができる。従って、第１観点に係る熱交換器は、熱交換される水が流れる流路を溶接によって形成する場合に発生する問題点を有さない。
【０００７】
本発明の第２観点に係る熱交換器は、第１観点に係る熱交換器であって、出入口部では、互いに隣接する一方の扁平管の第１開口部と他方の扁平管の第２開口部との接合である第２接合が接着剤によって行われている。
【０００８】
第２観点に係る熱交換器では、互いに隣接する扁平管が、接着剤によって接合されている。これにより、第２観点に係る熱交換器は、熱交換される水が流れる流路を溶接によって形成する場合に発生する問題点を有さない。
【０００９】
本発明の第３観点に係る熱交換器は、第１観点または第２観点に係る熱交換器であって、第１プレートは、第１接合する部位の外周に、第２プレートに向かって折れ曲がった折曲部が形成されている。第２プレートは、出入口部に、凸部と突出部とが、第２接合する部分を挟むように形成されている。突出部は、隣接する扁平管の出入口部に向かって突出している部分である。
【００１０】
第３観点に係る熱交換器では、扁平管を構成する第１プレートと第２プレートとの接合部位から接着剤が漏れ出すことを抑制する折曲部が、第１プレートに形成されている。また、互いに隣接する扁平管同士の接合部位から接着剤が漏れ出すことを抑制する凸部および突出部が、第２プレートに形成されている。従って、第３観点に係る熱交換器は、熱交換される水が流れる流路を形成するために使用される接着剤の量を抑制することができる。
【００１１】
本発明の第４観点に係る熱交換器は、第１乃至第３観点のいずれか１つに係る熱交換器であって、第１プレートおよび第２プレートの少なくとも一方は、周縁部から突起したツメを有する。第１プレートおよび第２プレートは、ツメを折り曲げることにより互いに固定される。
【００１２】
第４観点に係る熱交換器では、扁平管を構成する第１プレートと第２プレートとの接合時において、ツメを折り曲げることによって、第１プレートおよび第２プレートを確実に固定することができる。従って、第４観点に係る熱交換器は、熱交換される水が流れる流路の組み立てを効率的に行うことができる。
【００１３】
本発明の第５観点に係る熱交換器は、第１乃至第４観点のいずれか１つに係る熱交換器であって、第１プレートおよび第２プレートは、流路部をさらに有する。流路部は、第１プレートおよび第２プレートの周縁部に隣接して隆起し、第１流路を形成する。周縁部が有する面に対する流路部の隆起角度は、４５°より大きく、かつ、９０°以下である。
【００１４】
第５観点に係る熱交換器では、扁平管を構成する第１プレートおよび第２プレートの流路部が、水平面に対して立ち上がっている。ここで、水平面は、扁平管の積層方向に垂直な面である。流路部を有する面と水平面との間の角度である隆起角度は、４５°より大きく、かつ、９０°以下である。これにより、第１プレートおよび第２プレートが、扁平管の内部を流れる水から受ける圧力は、低減される。従って、第５観点に係る熱交換器は、熱交換される水が流れる流路の耐圧強度を向上させることができる。
【００１５】
本発明の第６観点に係る熱交換器は、第５観点に係る熱交換器であって、隆起角度は、８０°、または、８０°に近い角度である。
【００１６】
本発明の第７観点に係る熱交換器は、第１乃至第６観点のいずれか１つに係る熱交換器であって、扁平多穴管は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製である。
【００１７】
第７観点に係る熱交換器では、高圧の冷媒が内部を流れる扁平多穴管は、加工が容易なアルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成される。従って、第７観点に係る熱交換器は、多数の流路を有する扁平多穴管を容易に形成することができる。
【００１８】
本発明の第８観点に係る熱交換器の製造方法は、複数の扁平管と、複数の扁平多穴管とを備え、第１流体と第２流体とを熱交換させる熱交換器の製造方法である。扁平管は、第１流路と、第１開口部と、第２開口部とを有する。第１流路では、第１流体が流れる。第１開口部および第２開口部は、第１流路に繋がる。扁平多穴管は、扁平管と交互に積層される。扁平多穴管は、第１流体よりも高圧の第２流体が流れる複数の第２流路が内部に形成されている。熱交換器の製造方法は、第１接合工程と、第２接合工程とを備える。第１接合工程では、ステンレス鋼で成形された第１プレートおよび第２プレートを重ね合わせて接合して扁平管を形成する。第２接合工程では、互いに隣接する一方の扁平管の第１開口部と他方の扁平管の第２開口部とを接合して、第１流体の出入口部を形成する。第１接合工程では、第１プレートおよび第２プレートの周縁部の重ね合わせ部分の第１接合が接着剤によって行われる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第１観点および第２観点に係る熱交換器は、熱交換される水が流れる流路を溶接によって形成する場合に発生する問題点を有さない。
【００２０】
本発明の第３観点に係る熱交換器は、熱交換される水が流れる流路を形成するために使用される接着剤の量を抑制することができる。
【００２１】
本発明の第４観点に係る熱交換器は、熱交換される水が流れる流路の組み立てを効率的に行うことができる。
【００２２】
本発明の第５観点および第６観点に係る熱交換器は、熱交換される水が流れる流路の耐圧強度を向上させることができる。
【００２３】
本発明の第７観点に係る熱交換器は、多数の流路を有する扁平多穴管を容易に形成することができる。
【００２４】
本発明の第８観点に係る熱交換器の製造方法によって製造される熱交換器は、熱交換される水が流れる流路を溶接によって形成する場合に発生する問題点を有さない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態に係る熱交換器を備えるヒートポンプ式給湯装置の概略図である。
【図２】冷凍装置の内部構造の模式図である。
【図３】熱交換器の構成の概略図である。
【図４】熱交換器の外観の部分斜視図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線における断面図である。
【図６】熱交換器の金属プレートの平面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図である。
【図８】図７に示される金属プレートを折り曲げた状態を示す断面図である。
【図９】扁平管の断面図である。
【図１０】熱交換器の模式的な平面図である。
【図１１Ａ】プレス加工工程を経た金属プレートを示す部分平面図である。
【図１１Ｂ】折り曲げ工程を経た金属プレートを示す部分平面図である。
【図１１Ｃ】第１接合工程を経た扁平管を示す断面図である。
【図１１Ｄ】第２接合工程を経た扁平管および出入口ポートを示す断面図である。
【図１１Ｅ】接合体の組立工程を示す部分斜視図である。
【図１１Ｆ】接合後の熱交換器を示す部分斜視図である。
【図１２】右側出入口部の周辺の構造を示す断面図である。
【図１３】変形例１Ａに係る熱交換器の他の例の模式的な平面図である。
【図１４】変形例１Ｂに係る熱交換器の他の例の模式的な断面図である。
【図１５】変形例１Ｂに係る熱交換器の他の例の模式的な断面図である。
【図１６Ａ】図１５の熱交換器に用いられる金属プレートの平面図である。
【図１６Ｂ】図１５の熱交換器に用いられる金属プレートの平面図である。
【図１７Ａ】金属プレートの配置を示す平面図である。
【図１７Ｂ】扁平管の配置を示す平面図である。
【図１８】変形例１Ｃに係る熱交換器の右側出入口部の周辺の構造を示す断面図である。
【図１９Ａ】変形例１Ｄに係る金属プレートの平面図である。
【図１９Ｂ】変形例１Ｄに係る扁平管の断面図である。
【図２０】第２実施形態に係る熱交換器の構成の概略図である。
【図２１Ａ】熱交換器の金属プレートの平面図である。
【図２１Ｂ】熱交換器の金属プレートの平面図である。
【図２１Ｃ】図２１Ａの金属プレートと対をなす金属プレートの平面図である。
【図２１Ｄ】図２１Ｂの金属プレートと対をなす金属プレートの平面図である。
【図２２】熱交換器の構成例を説明するための平面図である。
【図２３】図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明に係る熱交換器の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態は、以下に説明する実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。本発明に係る熱交換器は、Ｒ４１０ＡおよびＲ４０７Ｃ等のフロン系冷媒から、二酸化炭素（ＣＯ２）冷媒を含む自然冷媒までを対象としている。以下、ＣＯ２冷媒を対象とする熱交換器を例に挙げて説明する。
【００２７】
―第１実施形態―
（１）ヒートポンプ式給湯装置の構成
図１は、第１実施形態に係る熱交換器を備えるヒートポンプ式給湯装置１の概略図である。ヒートポンプ式給湯装置１は、温水熱源装置である冷凍装置２と、貯湯ユニット３とを備える。
【００２８】
冷凍装置２は、冷媒であるＣＯ２を圧縮する圧縮機４と、ＣＯ２と水との間で熱交換を行うための熱交換器１０と、ＣＯ２の減圧手段としての膨張弁５と、外気とＣＯ２との間で熱交換を行うための空気熱交換器６とを有している。圧縮機４と熱交換器１０と膨張弁５と空気熱交換器６とが接続されて、ＣＯ２が循環する冷媒回路が構成される。
【００２９】
貯湯ユニット３は、貯湯タンク８と、水循環ポンプ９とを有している。熱交換器１０と貯湯タンク８と水循環ポンプ９とが接続されて、水が循環する水循環回路が構成される。
【００３０】
図２は、冷凍装置２の内部構造の模式図である。図２において、断熱壁２ｃの右側区画は機械室２ａであり、断熱壁２ｃの左側区画は送風機室２ｂである。機械室２ａには、圧縮機４および膨張弁５が配置されている。送風機室２ｂには、モータ（図示せず）によって駆動されるファン７が配置されている。送風機室２ｂの下方には、断熱壁２ｄを隔てて熱交換器１０が配置されている。熱交換器１０は、冷媒回路を循環するＣＯ２と、水循環回路を循環する水との間で熱交換を行う。図２において、空気熱交換器６は、送風機室２ｂの左側および背面側に配置されている。
【００３１】
（２）熱交換器の構成
熱交換器１０は、図３〜５に示されるように、複数の扁平管２０と、複数の扁平多穴管４０と、出入口部３０と、出入口分配管５０とを備える。扁平管２０および扁平多穴管４０は、交互に積層される。図３〜５には、５つの扁平管２０と４つの扁平多穴管４０とが交互に積層されている例が示されている。しかし、扁平管２０の数および扁平多穴管４０の数は、熱交換器１０に要求される性能等に応じて適宜に決定される。また、本実施形態では、図３〜５に示されるように、最下段および最上段に扁平管２０が配置されている。しかし、最下段および最上段に扁平多穴管４０が配置されてもよい。図４では、扁平管２０の外面に形成される凹凸部が省略されている。図５は、図４のＶ−Ｖ線における断面図である。扁平管２０の内部には、水流路２１が形成されている。扁平管２０の内表面には、凸条２２，２３が形成され、扁平管２０の外表面には、凹条２４，２５が形成されている。扁平多穴管４０の内部には、複数の冷媒流路４１が形成されている。
【００３２】
扁平管２０の内部では、低圧の水が流れる。扁平多穴管４０の内部では、超臨界状態になっている高圧のＣＯ２が流れる。扁平多穴管４０には高い耐圧性が要求されるため、扁平多穴管４０は、多数の細い冷媒流路４１が設けられている構造を有している。扁平多穴管４０は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅合金およびステンレス鋼等で形成される。しかし、多数の細い冷媒流路４１を有する扁平多穴管４０の形成には、アルミニウムおよびアルミニウム合金の引き抜き加工および押し出し加工が好適であり、これにより扁平多穴管４０を安価に製造することができる。一方、扁平管２０には高い耐食性が要求される。扁平管２０は、水の腐食性を考慮して、ステンレス鋼および銅合金等で形成されることが好ましい。ステンレス鋼としては、例えば、ＳＵＳ３０４およびＳＵＳ３１６等が用いられる。扁平管２０をアルミニウムおよびアルミニウム合金で形成することもできるが、その場合には、アルマイト加工および樹脂コーティング等の防食処理を内面に施すことが好ましい。本実施形態では、扁平管２０は、ステンレス鋼で成形され、扁平多穴管４０は、アルミニウム合金で成形されている。
【００３３】
熱交換器１０の出入口部３０は、図３に示されるように、扁平管２０および扁平多穴管４０が水平に配置された状態において、扁平管２０の右端部に配置される右側出入口部３１と、左端部に配置される左側出入口部３２とからなる。右側出入口部３１の端部には、図４に示されるように、配管等と接続される出入口ポート３４が取り付けられる。左側出入口部３２の端部にも、右側出入口部３１と同様に、出入口ポート３４が取り付けられる。なお、ここでは、以降の説明を分かり易くするために、図３の状態で熱交換器１０を使用する場合について説明しているが、熱交換器１０は、必ずしも図３の状態で使用されなければならないものではない。例えば、右側出入口部３１を上側に配置し、かつ、左側出入口部３２を下側に配置した状態で、熱交換器１０を使用してもよい。
【００３４】
熱交換器１０の内部を通過する水は、最初に、左側出入口部３２に入り、５つの扁平管２０に分かれる。分流した水は、各扁平管２０の内部を左から右に向かって流れ、右側出入口部３１に出て合流する。扁平管２０の中を流れる水は、扁平多穴管４０の中を流れるＣＯ２から与えられる熱で加熱される。
【００３５】
熱交換器１０の出入口分配管５０は、扁平多穴管４０の右端部に配置される右側出入口分配管５１と、左端部に配置される左側出入口分配管５２とからなる。熱交換器１０の内部を通過するＣＯ２は、最初に、右側出入口分配管５１に入り、４つの扁平多穴管４０に分かれる。分流したＣＯ２は、各扁平多穴管４０の内部を右から左に向かって流れ、左側出入口分配管５２に出て合流する。扁平多穴管４０の中を流れるＣＯ２は、扁平管２０の中を流れる水に熱を奪われて冷却される。
【００３６】
（３）扁平管の構成
扁平管２０は、図６に示される金属プレート８０から形成される。金属プレート８０は、第１長辺８１および第２長辺８２を有する略長方形の平面形状を有する。金属プレート８０は、第１長辺８１を有する第１プレート８０１と、第２長辺８２を有する第２プレート８０２とが一体的に接続されている板状部材である。第１長辺８１および第２長辺８２の両端部には、膨出部が形成されている。膨出部は、右側第１膨出部８６、左側第１膨出部８７、右側第２膨出部８８および左側第２膨出部８９である。右側第１膨出部８６および左側第１膨出部８７は、第１プレート８０１に形成され、右側第２膨出部８８および左側第２膨出部８９は、第２プレート８０２に形成される。右側第１膨出部８６には右側第１開口部９１が形成され、左側第１膨出部８７には左側第１開口部９２が形成される。右側第２膨出部８８には右側第２開口部９３が形成され、左側第２膨出部８９には左側第２開口部９４が形成される。
【００３７】
右側第１開口部９１、左側第１開口部９２、右側第２開口部９３および左側第２開口部９４は、全て同じ大きさを有する円形の開口部である。右側第１開口部９１および左側第１開口部９２は、第１長辺８１の延長線よりも外側に配置され、右側第２開口部９３および左側第２開口部９４は、第２長辺８２の延長線よりも外側に配置されている。これらの開口部の形状は、水漏れを抑制するために同じ形状を有していればよく、円形に限られない。また、これらの開口部が配置される位置や大きさは、水の流量や流路の形状に合わせて設定される。
【００３８】
図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図である。図６および図７に示されるように、金属プレート８０には、凹面部９５がプレス加工によって形成されている。凹面部９５は、金属プレート８０の外周８３に沿って形成される所定幅の周縁部８４の内側の領域を占める。しかし、第１長辺８１と第２長辺８２との中間に位置し、これらの長辺に平行に形成されている中央部８５は、凹面部ではなく、周縁部８４と同じ高さに形成されている。すなわち、凹面部９５は、中央部８５を境に、第１プレート８０１に形成される第１凹面部９６と、第２プレート８０２に形成される第２凹面部９７とに分かれている。右側第１開口部９１および左側第１開口部９２は、第１凹面部９６に形成される。右側第２開口部９３および左側第２開口部９４は、第２凹面部９７に形成される。右側第１開口部９１、左側第１開口部９２、右側第２開口部９３および左側第２開口部９４は、第１凹面部９６および第２凹面部９７の中でも、さらに深くなっている凹部９８に配置されている。
【００３９】
図８は、図６および図７に示される金属プレート８０が折り曲げられた後の状態を示す図である。金属プレート８０は、中央部８５の中心を通って左右に伸びる直線１００で折り曲げられる。図８のように折り曲げられると、第１長辺８１と第２長辺８２とが一致するように周縁部８４が重なり、第１プレート８０１と第２プレート８０２とが合わさる。第１プレート８０１と第２プレート８０２とが合わさった状態において、第１凹面部９６および第２凹面部９７から水流路２１が形成される。水流路２１は、右側第１開口部９１、左側第１開口部９２、右側第２開口部９３および左側第２開口部９４に連通している。金属プレート８０が折り曲げられることにより、右側第１開口部９１と右側第２開口部９３とが対向して配置され、かつ、左側第１開口部９２と左側第２開口部９４とが対向して配置される。一対の開口部が対向して配置されることで、扁平管２０の出入口部３０は、図３に示されるように、一直線上に形成される。そして、折り曲げられた金属プレート８０の重なっている周縁部８４同士が接着剤によって互いに接合されることで、周縁部８４がシールされて扁平管２０が形成される。
【００４０】
また、凹面部９５が形成されるプレス加工によって、第１凹面部９６には、第１凹面部９６の底面側から周縁部８４の側に向かって突出している凸条２２が形成される。同様に、プレス加工によって、第２凹面部９７には、第２凹面部９７の底面側から周縁部８４の側に向かって突出している凸条２３が形成される。凸条２２，２３は、それぞれ、図６に示されるように、第１長辺８１および第２長辺８２に対して同じ角度で傾斜している。そのため、金属プレート８０が折り曲げられた状態では、平面視において、凸条２２と凸条２３とが交わっている。凸条２２，２３によって、扁平管２０の内部の水流路２１を水が流れるときに乱流が発生するので、水と金属プレート８０との間の熱伝達の効率が向上する。
【００４１】
なお、凸条２２，２３は凹面部９５の底面に形成される。そのため、図５，７，８に示されるように、凹面部９５の底面の反対側の面、すなわち、扁平管２０の外面２９が窪むことによって、凹条２４，２５が形成される。
【００４２】
図９は、扁平管２０の断面図であり、図５に示される扁平管２０の１つを拡大した図である。図９において、基準面１１０は、第１プレート８０１の周縁部８４と第２プレート８０２の周縁部８４との接合面を延長した面である。すなわち、基準面１１０は、扁平管２０の積層方向における、扁平管２０の中心面である。第１プレート８０１は、基準面１１０より下側に位置し、第２プレート８０２は、基準面１１０より上側に位置している。基準面１１０は、周縁部８４が有する面を含み、凹面部９５の底面と平行な面である。また、基準面１１０は、第１プレート８０１と第２プレート８０２との接続部である中央部８５の図６に示される直線１００を含む。
【００４３】
図９に示されるように、凹面部９５の底面と周縁部８４とは、隆起面９９によって連結されている。同様に、凹面部９５の底面と中央部８５とは、隆起面９９によって連結されている。隆起面９９は、周縁部８４または中央部８５から、凹面部９５の底面に向かって立ち上がる面である。図９に示されるように、扁平管２０の内部の水流路２１において、隆起面９９は、基準面１１０と所定の角度を成している。以下、この角度を隆起角度θ１という。隆起角度θ１は、４５°より大きく、かつ、９０°以下であり、８０°、または、８０°に近い角度であることが好ましい。
【００４４】
（４）扁平管と扁平多穴管との積層構造
（４−１）熱交換器の平面構造
図１０は、熱交換器１０の模式的な平面図である。扁平管２０および扁平多穴管４０は、上面視した場合において、一方向に延びている形状を有している。図１０では、凹条２４，２５の構成を説明するため、図４に示される最上段の扁平管２０は省略されている。図１０において、右側出入口部３１および左側出入口部３２は、扁平多穴管４０の側方に形成されている。一方、右側出入口分配管５１および左側出入口分配管５２は、扁平多穴管４０の両端部に形成されている。そのため、熱交換器１０の製造時において、扁平多穴管４０を曲げる必要がないため、製造が容易である。扁平多穴管４０を曲げる必要がある場合、扁平多穴管４０に応力が作用して扁平多穴管４０が破損する問題が生じるおそれがある。
【００４５】
扁平管２０と扁平多穴管４０との接合領域では、図１０に示されるように、扁平多穴管４０の扁平管２０への投影部分から凹条２４の端部がはみ出している。図１０には示されていないが、熱交換器１０を底面側から見ると、扁平管２０と扁平多穴管４０との接合部分から、凹条２５の端部がはみ出している。水による腐食等に起因して扁平管２０に亀裂が生じて水漏れが発生した場合、これらの凹条２４，２５を伝って、水が接合部分の外に染み出す。これにより、扁平管２０の水漏れを容易に発見することができる。
【００４６】
（４−２）熱交換器の製造工程
図１１Ａ〜１１Ｆは、熱交換器１０の製造工程の概略を示す。熱交換器１０の製造工程は、主に、プレス加工工程、折り曲げ工程、第１接合工程、第２接合工程、組立工程および最終接合工程とからなる。
【００４７】
図１１Ａは、プレス加工工程によって成形された金属プレート８０を示す部分平面図である。上述したように、金属製の平板をプレス加工することで、図１１Ａに示される形状の金属プレート８０が成形される。プレス加工工程では、一度のプレス加工によって、金属製の平板が外周８３に沿って打ち抜かれ、右側第１開口部９１、左側第１開口部９２、右側第２開口部９３および左側第２開口部９４が形成される。同時に、凹面部９５、凸条２２，２３、凹条２４，２５および凹部９８が形成される。
【００４８】
図１１Ｂは、折り曲げ工程によって加工された金属プレート８０を示す部分平面図である。図１１Ｂには、金属プレート８０が折り曲げられて、第１プレート８０１と第２プレート８０２とが重ね合わされた状態が示されている。しかし、図１１Ｂに示される状態では、金属プレート８０の周縁部８４は、未だ接合されていない。折り曲げ工程では、このように、折り曲げられただけで接合されていない金属プレート８０が多数形成される。
【００４９】
図１１Ｃは、第１接合工程によって周縁部８４が接合された扁平管２０を示す断面図である。第１接合工程では、重ね合わせられた第１プレート８０１の周縁部８４と第２プレート８０２の周縁部８４とが、接着剤によって接合される。周縁部８４において接合された部分は、第１接合部１０１である。
【００５０】
図１１Ｄは、第２接合工程によって積層方向に隣接する扁平管２０同士が接合され、かつ、最上段の扁平管２０と出入口ポート３４とが接合された状態を示す断面図である。扁平管２０同士は、接着剤によって接合される。最上段の扁平管２０と出入口ポート３４とは、接着剤によって接合される。扁平管２０同士が接合される部分、すなわち、右側第１開口部９１と右側第２開口部９３との接合部分、および、左側第１開口部９２と左側第２開口部９４との接合部分は、第２接合部１０２である。図１１Ａ〜１１Ｄの工程を経て、扁平管２０の接合体が形成される。
【００５１】
図１１Ｅは、出入口部３０を有する扁平管２０の接合体と、扁平多穴管４０および出入口分配管５０の接合体との組立工程を説明するための部分斜視図である。図１１Ｄに示される扁平管２０の接合工程と並行して、手ろう付や高周波ろう付等のろう付、または、溶接によって、扁平多穴管４０と出入口分配管５０との接合が行なわれ、図１１Ｅの左側に示される扁平多穴管４０の接合体が形成される。図１１Ｅの右側に示される扁平管２０の接合体と、扁平多穴管４０の接合体とが組み合わされて、熱交換器１０の最終組立体が形成される。
【００５２】
図１１Ｆは、最終接合工程によって扁平管２０の接合体と扁平多穴管４０の接合体とが一体的に接合された熱交換器１０の部分斜視図である。図１１Ｅで形成される組立体、すなわち、扁平管２０と右側出入口部３１と左出入口部３２と扁平多穴管４０と右側出入口分配管５１と左側出入口分配管５２とからなる熱交換器１０の最終組立体から、手ろう付や高周波ろう付等のろう付、または、溶接によって、熱交換器１０が形成される。
【００５３】
（４−３）出入口部の構造
扁平管２０の右側出入口部３１および左側出入口部３２の接合部分の周辺の構造について説明する。図１２は、右側出入口部３１の周辺の構造を示す断面図である。左側出入口部３２の周辺の構造は、右側出入口部３１と同じであるため、説明を省略する。図１２において、扁平管２０ａおよび扁平管２０ｂは、積層方向に隣接している。
【００５４】
扁平管２０ａ，２０ｂの水流路２１を構成する金属プレート８０と扁平多穴管４０とが接触している状態で、扁平管２０ａの右側第１開口部９１と、扁平管２０ｂの右側第２開口部９３とが接合されている。すなわち、扁平管２０ａと扁平管２０ｂとの隙間に扁平多穴管４０ａが挟み込まれた状態で、一方の扁平管２０ａの右側第１開口部９１と、他方の扁平管２０ｂの右側第２開口部９３とが接合されている。このため、右側第１開口部９１および右側第２開口部９３は、周囲より深い凹部９８に形成されている。
【００５５】
積層方向に隣接している扁平管２０ｂおよび扁平管２０ｃについても、扁平管２０ａ，２０ｂの場合と同様に、扁平管２０ｂと扁平管２０ｃとの隙間に扁平多穴管４０ｂが挟み込まれた状態で、一方の扁平管２０ｂの右側第１開口部９１と、他方の扁平管２０ｃの右側第２開口部９３とが接合されている。
【００５６】
図１２に示されている扁平管２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、ステンレス鋼で成形されている。そのため、扁平管２０ａ，２０ｂ，２０ｃを形成する金属プレート８０は、いずれの面同士においても接合することができる。
【００５７】
（５）特徴
（５−１）
本実施形態における熱交換器１０では、図１２に示されるように、扁平管２０と扁平多穴管４０とが交互に積層されている。扁平管２０の内部の水流路２１に低圧の水が流れ、扁平多穴管４０の内部の冷媒流路４１に高圧のＣＯ２が流れる。扁平多穴管４０は、複数の細い冷媒流路４１を有しているので、冷媒流路４１には高圧の流体を流すことができる。そのため、熱交換器１０は、高圧流体と低圧流体との熱交換に適している。
【００５８】
また、積層方向に隣接する一方の扁平管２０ａの右側第１開口部９１と、他方の扁平管２０ｂの右側第２開口部９３とは、接着剤によって直接接合される。そのため、右側第１開口部９１と右側第２開口部９３との接合のための部材を必要としないので、隣接する扁平管２０の配置間隔を小さくすることができる。これにより、扁平管２０と扁平多穴管４０との積層方向の熱交換器１０の寸法を小さくすることができる。左側第１開口部９２と左側第２開口部９４との接合に関しても同様である。
【００５９】
（５−２）
図１２に示されるように、扁平多穴管４０ａ，４０ｂは、積層方向に隣接する扁平管２０ａ，２０ｂ，２０ｃの間に配置されている。扁平管２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、扁平多穴管４０ａ，４０ｂの母材とは異なる部材であるステンレス鋼の金属プレート８０から形成されている。そのため、扁平管２０ａ，２０ｂ，２０ｃのいずれかが腐食等によって穴が開いて水漏れしても、漏れた水が扁平多穴管４０ａ，４０ｂを腐食して冷媒流路４１に浸入することができない。そのため、この熱交換器１０は、水とＣＯ２とが混ざることを防止することができる。また、金属平板のプレス加工によって、水流路２１、右側第１開口部９１および右側第２開口部９３を容易に形成することができるので、熱交換器１０を安価に提供できる。
【００６０】
（５−３）
図１０に示される凹条２４は、熱交換器１０の上面視において、扁平多穴管４０よりも外側にはみ出している。すなわち、扁平多穴管４０と扁平管２０とが接合される接触部分の外側に、凹条２４がはみ出している。そのため、腐食等によって扁平管２０に穴が開いた場合に、扁平管２０から漏れ出した水が凹条２４を伝って熱交換器１０の外観上見える部分に導かれる。熱交換器１０の外部に導かれた水によって、扁平管２０に穴が開いたことを検知することができる。これにより、扁平管２０の水漏れが進行して扁平多穴管４０が腐食する等の不具合の発生を防止し易くなる。図１０では、熱交換器１０を上面視しているため、底面側に配置される凹条２５は見えないが、底面側に配置される凹条２５についても、上述の凹条２４と同様の効果を奏する。
【００６１】
また、本実施形態では、扁平管２０に凹条２４，２５を形成する場合について説明したが、扁平多穴管４０の外表面に凹溝を形成してもよい。例えば、扁平多穴管４０の外表面の一部をエンドミルで削り取る等の機械加工によって、扁平多穴管４０の外表面に凹溝を形成してもよい。
【００６２】
また、本実施形態では、扁平管２０の凹条２４，２５はプレス加工によって形成されているので安価に製造できるが、形成方法はプレス加工に限られるものではなく、切削などの機械加工やエッチング等の化学加工を用いることもできる。
【００６３】
（５−４）
図８に示されるように、扁平管２０の水流路２１には、凸条２２，２３が形成されるため、水流路２１を流れる水は、凸条２２，２３によって生じる乱流でかき混ぜられる。そのため、水流路２１を流れる水に層流が生じて、水と扁平管２０との間の熱の伝達効率が低下することが抑制される。
【００６４】
なお、凸条２２，２３によって乱流を発生させる場合について説明したが、凹条を設けることによっても乱流を発生させることができ、同様の効果が期待できる。また、凸部や凹部は、凸条２２，２３のように直線状に延びている必要はなく、例えば、ディンプルのような形状であってもよい。
【００６５】
（５−５）
扁平多穴管４０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されており、引き抜き加工や押し出し加工によって細い流路４１が多数形成されている。そのため、扁平多穴管４０は、高圧流体に適した形状に容易に加工成形される。一方、扁平管２０は、ステンレス鋼で形成されており、水等などの腐食性のある低圧流体に適した管である。また、ステンレス鋼は熱伝導性が良いので、水とＣＯ２との熱交換の高効率化を図ることができる。
【００６６】
（５−６）
熱交換器１０の扁平管２０は、プレス加工されたステンレス鋼製の第１プレート８０１および第２プレート８０２を重ね合わせ、それらの周縁部８４を接合して形成される。一般的に、第１プレート８０１および第２プレート８０２は、溶接によって接合される。しかし、本実施形態に係る熱交換器１０では、第１プレート８０１および第２プレート８０２の周縁部８４は、接着剤によって接合され、積層方向に隣接する扁平管２０同士も、接着剤によって接合される。これにより、この熱交換器１０は、扁平管２０を溶接によって形成し、扁平管２０同士を溶接によって接合する場合に発生する問題点を回避することができる。
【００６７】
このような問題点として、具体的には、扁平管２０を構成する第１プレート８０１および第２プレート８０２は、溶接による歪み等の熱変形を考慮する必要がないので、高い寸法精度を要求されない。また、溶接に使用されるろう材の成分が扁平管２０の内部を流れる水に溶出することがない。例えば、溶接に銅系のろう材を用いる場合、扁平管２０と扁平多穴管４０とを接合するために炉を使用することができない不具合がある。なぜなら、溶接後の炉内に、銅の成分が残留してしまうからである。また、溶接にアルミニウム系のろう材を用いる場合、扁平管２０の内部の水流路２１を流れる水にアルミニウムが溶出して、水流路２１を流れる水を飲料水として使用することができなくなる不具合がある。本実施形態に係る熱交換器１０は、熱交換される水が流れる流路を溶接によって形成する場合に発生する上記の問題点を有さない。
【００６８】
（５−７）
熱交換器１０の扁平管２０は、図９に示されるように、内部の水流路２１において、隆起面９９が基準面１１０と所定の範囲の隆起角度θ１を成している構成を有している。基準面１１０は、扁平管２０の積層方向に垂直な面であり、本実施形態では水平面である。隆起面９９は、金属プレート８０の周縁部８４または中央部８５から、扁平管２０の積層方向に立ち上がっている面である。隆起角度θ１は、４５°より大きく、かつ、９０°以下に設定されている。
【００６９】
扁平管２０の厚み、すなわち、扁平管２０の積層方向のサイズが一定である場合、隆起角度θ１が大きいほど、隆起面９９の面積が小さくなる。そのため、隆起角度θ１が大きいほど、隆起面９９が扁平管２０の内部を流れる水から受ける力が小さくなる。すなわち、隆起角度θ１が大きいほど、第１プレート８０１および第２プレート８０２が扁平管の内部を流れる水から受ける力が小さくなる。従って、隆起角度θ１を所定の範囲に設定することで、熱交換器１０の扁平管２０の耐圧強度を向上させることができる。
【００７０】
（６）変形例
（６−１）変形例１Ａ
本実施形態では、図１０に示されるように、右側出入口部３１および左側出入口部３２からなる出入口部３０が扁平多穴管４０の側方に配置される構成について説明した。しかし、図１３に示される熱交換器１０Ａのように、右側出入口部３１Ａおよび左側出入口部３２Ａからなる出入口部３０Ａが扁平管２０Ａの両端部に配置され、かつ、右側出入口分配管５１Ａおよび左側出入口分配管５２Ａからなる出入口分配管５０Ａが扁平管２０Ａの側方に配置されてもよい。出入口分配管５０Ａは、扁平多穴管４０Ａに接続される。
【００７１】
（６−２）変形例１Ｂ
本実施形態では、図５に示されるように、１つの扁平管２０と１つの扁平多穴管４０とが交互に積層されている構成について説明した。しかし、扁平管２０と扁平多穴管４０とが積層される態様はこれに限られず、例えば、図１４および図１５に示される態様であってもよい。
【００７２】
図１４に示される熱交換器１０Ｂは、１つの扁平管２０Ｂと、互いに接触して隣接している２つの扁平多穴管４０とが交互に積層された構造を有している。ただし、最上段および最下段に配置される扁平多穴管４０は、他の扁平多穴管４０と接触していない。
【００７３】
この態様では、１つの扁平管２０Ｂの中を流れる水は、扁平管２０Ｂを挟む２つの扁平多穴管４０の中を流れるＣＯ２によって加熱される。そのため、この熱交換器１０Ｂは、本実施形態に係る熱交換器１０よりも、水を加熱する能力が高い。また、この熱交換器１０Ｂでは、積層方向に隣接する扁平管２０Ｂ同士の間に、２つの扁平多穴管４０に相当する間隔が形成されるため、扁平管２０Ｂの右側第１開口部９１、左側第１開口部９２、右側第２開口部９３および左側第２開口部９４に形成される凹部９８は、扁平管２０の凹部９８よりも、さらに深い。
【００７４】
また、図１５に示されるように、１つの扁平管２０Ｃが２つの扁平多穴管４０に挟まれて積層されている積層体Ｐ１をユニットとして、多数の積層体Ｐ１を横に並べて熱交換器１０Ｃを組み立ててもよい。図１５には、３組の積層体Ｐ１が示されているが、２組または４組以上であってもよい。このように、積層体Ｐ１を横に並べるためには、例えば、図１６Ａおよび図１６Ｂに示されている金属プレート８０ｄ，８０ｅを用いる。図１６Ａの金属プレート８０ｄは、図６の第１プレート８０１に相当するが、右側第１膨出部８６、左側第１膨出部８７、右側第２膨出部８８および左側第２膨出部８９を備えている。右側第１膨出部８６、左側第１膨出部８７、右側第２膨出部８８および左側第２膨出部８９には、それぞれ、右側第１開口部９１、左側第１開口部９２、右側第２開口部９３および左側第２開口部９４が形成されている。この金属プレート８０ｄは、図１７Ａに示されるように、凹面部９５が上下に交互に向くように並べられる。図１７Ａでは、左側および右側の金属プレート８０ｄの凹面部９５が上を向いており、中央の金属プレート８０ｄの凹面部９５が下を向いている。図１７Ａでは、左側の金属プレート８０ｄの右側第２開口部９３および左側第２開口部９４と、中央の金属プレート８０ｄの右側第１開口部９１および左側第１開口部９２とが嵌め合わされ、かつ、中央の金属プレート８０ｄの右側第２開口部９３および左側第２開口部９４と、右側の金属プレート８０ｄの右側第１開口部９１および左側第１開口部９２とが嵌め合わされている。そして、図１７Ｂに示されるように、全ての金属プレート８０ｄに金属プレート８０ｅを被せて、接着剤で周縁部を接合する。最終的に、図１７Ｂのように平面的に並んだ扁平管２０Ｃの上下に、図１５に示されるように扁平多穴管４０が積層される。扁平管２０Ｃと扁平多穴管４０との接合も、金属プレート８０ｄ，８０ｅと同様に接着剤で接合される。
【００７５】
（６−３）変形例１Ｃ
本実施形態では、図１２に示されるように、第１プレート８０１の周縁部８４と第２プレート８０２の周縁部８４とが接合される第１接合部１０１では、平行に配置された２つの平面が接合されている。しかし、第１プレート８０１の周縁部８４および第２プレート８０２の周縁部８４は、図１８に示される形状を有してもよい。図１２および図１８に共通に記載されている参照符号は、同一の構成要素を示している。図１８において、扁平管１２０ｂの下側の第１プレート９０１は、第１接合部１０１の外周において、扁平管１２０ｂの上側の第２プレート９０２に向かって折れ曲がった折曲部９０１ａを有している。第１プレート９０１の折曲部９０１ａは、第１接合工程において、第１接合部１０１に使用される接着剤が、扁平管１２０ｂの外側に漏れ出すことを抑制する。
【００７６】
また、本実施形態では、図１２に示されるように、扁平管２０ａの右側第１開口部９１と、扁平管２０ｂの右側第２開口部９３との接合部である第２接合部１０２では、平行に配置された２つの平面が接合されている。しかし、扁平管２０ａの右側第１開口部９１、および、扁平管２０ｂの右側第２開口部９３は、図１８に示される形状を有してもよい。図１８において、扁平管１２０ｂの右側第２開口部１９３には、凸部１９３ａと、隣接する扁平管１２０ａの右側第１開口部９１に向かって突出した突出部１９３ｂとが形成されている。凸部１９３ａおよび突出部１９３ｂは、第２接合部１０２を挟むように形成されている。凸部１９３ａおよび突出部１９３ｂは、第２接合工程において、第２接合部１０２に使用される接着剤が、扁平管１２０ａおよび扁平管１２０ｂの外側に漏れ出すことを抑制する。図１８において、扁平管１２０ｂと下方で隣接している扁平管１２０ｃは、扁平管１２０ｂと同様に、凸部１９３ａと突出部１９３ｂとを有している。
【００７７】
（６−４）変形例１Ｄ
本実施形態では、図１２に示されるように、第１プレート８０１の周縁部８４と第２プレート８０２の周縁部８４とが接合される第１接合部１０１では、平行に配置された２つの平面が接合されている。しかし、図１９Ａに示されるように、第１プレート８０１の周縁部１８４は、周縁部１８４から突起したツメ１８４ａを有してもよい。図１９Ａは、ツメ１８４ａを有する第１プレート８０１と、第２プレート８０２とからなる金属プレート８０の平面図の一部である。図１９Ｂは、図１９Ａに示される金属プレート８０を中央部８５において折り曲げて第１接合した扁平管２０の、右側出入口部の周辺の構造を示す断面図である。図１９Ｂは、図１２に相当する。
【００７８】
本変形例では、第１プレート８０１の周縁部１８４と第２プレート８０２の周縁部８４とを第１接合部１０１で接合する第１接合工程の後、図１９Ｂに示されるように、第１プレート８０１のツメ１８４ａを上方に折り曲げて、第２プレート８０２の周縁部８４の上面にツメ１８４ａを接触させるツメ折曲工程が行われる。これにより、第１プレート８０１および第２プレート８０２は、接合後においても、互いに強固に固定される。なお、本変形例では、第１プレート８０１および第２プレート８０２の少なくとも一方が、周縁部１８４から突起したツメ１８４ａを有していればよい。
【００７９】
（６−５）変形例１Ｅ
本実施形態では、図１１Ｆに示されるように、扁平管２０の接合体と扁平多穴管４０の接合体とが、最終接合工程において、ろう付または溶接によって一体的に接合されて熱交換器１０が組立てられる。しかし、扁平管２０の接合体と扁平多穴管４０の接合体とが、最終接合工程において、接着剤を用いて一体的に接合されて熱交換器１０が組立てられてもよい。
【００８０】
―第２実施形態―
（１）熱交換器の構成
第１実施形態では、図３に示されるように、全ての扁平管２０の内部において、水は左から右に流れ、かつ、全ての扁平多穴管４０の内部において、ＣＯ２は右から左に流れる。図３の構成を持つ熱交換器１０では、５つの扁平管２０の水流路２１の断面積の総和は、１つの扁平管２０の水流路２１の断面積の５倍になる。同様に、４つの扁平多穴管４０の冷媒流路４１の断面積の総和は、１つの扁平多穴管４０の冷媒流路４１の断面積の４倍になる。そのため、第１実施形態に係る熱交換器１０は、大量の冷媒を効率的に熱交換することができる。しかし、この熱交換器１０では、熱交換が行われる扁平管２０と扁平多穴管４０との接触部分の長さは、扁平管２０および扁平多穴管４０の長さにほぼ等しい。
【００８１】
図２０は、第２実施形態に係る熱交換器１０Ｄの構成を表す模式図である。この熱交換器１０Ｄは、熱交換が行われる扁平管２０Ｄと扁平多穴管４０Ｄとの接触部分が長い構成を有している。図２０に示されるように、熱交換器１０Ｄは、上から２段目と３段目の扁平管２０Ｄの間の左側出入口部３２を塞ぐ仕切部材３２ａ、上から４段目と５段目の扁平管２０Ｄの間の右側出入口部３１を塞ぐ仕切部材３１ａ、および、上から６段目と７段目の扁平管２０Ｄの間の左側出入口部３１を塞ぐ仕切部材３２ｂを備えている。これにより、熱交換器１０Ｄの内部を流れる水は、右側出入口部３１と左側出入口部３２との間を２回往復する。具体的には、左側出入口部３２の上から水が入り、上から１段目と２段目の扁平管２０Ｄの中を左から右へ流れ、上から３段目と４段目の扁平管２０Ｄの中を右から左へ流れ、上から５段目と６段目の扁平管２０Ｄの中を左から右に流れ、そして、上から７段目と８段目の扁平管２０Ｄの中を右から左に流れ、最終的に、左側出入口部３２の下から、ＣＯ２と熱交換されて加熱された水が出る。
【００８２】
また、熱交換器１０Ｄは、下から２段目と３段目の扁平多穴管４０Ｄの間の左側出入口分配管５２を塞ぐ仕切部材５２ａ、下から４段目と５段目の扁平多穴管４０Ｄの間の右側出入口分配管５１を塞ぐ仕切部材５１ａ、および、下から６段目と７段目の扁平多穴管４０Ｄの間の左側出入口分配管５２を塞ぐ仕切部材５２ｂを備えている。これにより、熱交換器１０Ｄの内部を流れるＣＯ２は、右側出入口分配管５１と左側出入口分配管５２との間を２回往復する。具体的には、左側出入口分配管５２の下からＣＯ２が入り、下から１段目と２段目の扁平多穴管４０Ｄの中を左から右へ流れ、下から３段目と４段目の扁平多穴管４０Ｄの中を右から左へ流れ、下から５段目と６段目の扁平多穴管４０Ｄの中を左から右に流れ、そして、上から７段目と８段目の扁平多穴管４０Ｄの中を右から左に流れ、最終的に、左側出入口分配管５２の上から、水と熱交換されて冷却されたＣＯ２が出る。
【００８３】
（２）特徴
図２０に示されるように、左側出入口部３２を塞ぐ仕切部材３２ａ，３２ｂ、および、右側出入口部３１を塞ぐ仕切部材３１ａによって、熱交換器１０Ｄの内部を流れる水は、上から１段目と２段目の扁平管２０Ｄの中を左から右へ流れ、上から３段目と４段目の扁平管２０Ｄの中を右から左へ流れ、上から５段目と６段目の扁平管２０Ｄの中を左から右に流れ、そして、上から７段目と８段目の扁平管２０Ｄの中を右から左に流れるので、右側出入口部３１と左側出入口部３２との間を２回往復する。そのため、第１実施形態の熱交換器１０の内部を流れる水と比べて、本実施形態の熱交換器１０Ｄの内部を流れる水は、４倍の距離を流れる。これにより、水の温度をＣＯ２の温度により近づけることができるので、熱交換の効率が向上する。また、仕切部材３１ａ，３２ａ，３２ｂは、第１開口部９１，９２や第２開口部９３，９４を開口しないことによって簡単に形成される。
【００８４】
また、図２０に示されるように、左側出入口分配管５２を塞ぐ仕切部材５２ａ，５２ｂ、および、右側出入口分配管５１を塞ぐ仕切部材５１ａによって、熱交換器１０Ｄの内部を流れるＣＯ２は、下から１段目と２段目の扁平多穴管４０Ｄの中を左から右へ流れ、下から３段目と４段目の扁平多穴管４０Ｄの中を右から左へ流れ、下から５段目と６段目の扁平多穴管４０Ｄの中を左から右に流れ、そして、下から７段目と８段目の扁平多穴管４０Ｄの中を右から左に流れるので、右側出入口分配管５１と左側出入口分配管５２との間を２回往復する。そのため、第１実施形態の熱交換器１０の内部を流れるＣＯ２と比べて、本実施形態の熱交換器１０Ｄの内部を流れるＣＯ２は、４倍の距離を流れる。これにより、ＣＯ２の熱を十分に水に与えることができるので、熱交換の効率が向上する。
【００８５】
（３）変形例
（３−１）変形例２Ａ
本実施形態では、仕切部材３１ａ，３２ａ，３２ｂは、扁平管２０Ｄ内部の水の流れの向きが２段ごとに変わるように配置されているが、水の流れの向きが１段ごとに変わるように配置されてもよく、３段以上ごとに変わるように配置されてもよい。仕切部材５１ａ，５２ａ，５２ｂについても同様である。
【００８６】
（３−２）変形例２Ｂ
本実施形態では、熱交換器１０Ｄは、左側出入口部３２から水が入って、左側出入口部３２から水が出る構成を有しているが、左側出入口部３２から水が入って、右側出入口部３１から水が出る構成を有していてもよい。
【００８７】
（３−３）変形例２Ｃ
本実施形態では、扁平管２０は、鉛直方向に積層されて配置されているが、平面的に配置されてもよい。扁平管２０を平面的に並べる場合、図２１Ａ〜２１Ｄに示される４種類の金属プレート８０ｆ，８０ｇ，８０ｈ，８０ｉを、図２２に示されるように並べる。最初に、金属プレート８０ｆの左側第１開口部９２に、金属プレート８０ｇの左側第２開口部９４を嵌め合わせ、同じ金属プレート８０ｇの右側第２開口部９３に、別の金属プレート８０ｆの右側第１開口部９１を嵌め合わせる。これにより、金属プレート８０ｆと金属プレート８０ｇとが、両端部において交互に連結されて、平面的に配置される。次に、金属プレート８０ｆに金属プレート８０ｈを重ね合わせて接着剤を用いて接合し、金属プレート８０ｇに金属プレート８０ｉを重ね合わせて接着剤を用いて接合する。これにより、図２２に示されるように、扁平管２０Ｄの接合体が形成される。この扁平管２０Ｄの上下に、図１５に示されるように扁平多穴管４０Ｄが接合されて、熱交換器１０Ｄが形成される。
【００８８】
このように熱交換器１０Ｄが形成される場合、図２２に示されるように、扁平管２０Ｄの出入口部３０Ｄと扁平多穴管４０Ｄとが平面視において交差している。そのため、図２３に示されるように、扁平多穴管４０Ｄは、扁平管２０Ｄの出入口部３０Ｄを避けるように曲げられた状態で、出入口分配管５０Ｄに接続される。
【符号の説明】
【００８９】
１０      熱交換器
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  扁平管
２１      水流路（第１流路）
３０      出入口部
３１      右側出入口部（出入口部）
３２      左側出入口部（出入口部）
４０，４０ａ，４０ｂ  扁平多穴管
８４      周縁部
９１      右側第１開口部（第１開口部）
９２      左側第１開口部（第１開口部）
９３      右側第２開口部（第２開口部）
９４      左側第２開口部（第２開口部）
９５      凹面部
９６      第１凹面部（凹面部）
９７      第２凹面部（凹面部）
９９      流路部
１８４ａ  ツメ
１９３ａ  凸部
１９３ｂ  突出部
８０１    第１プレート
８０２    第２プレート
９０１ａ  折曲部
θ１      隆起角度
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９０】
【特許文献１】特開２００８−７６０４０号公報
【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】
2014059107.tif 000012
【図１１Ａ】
2014059107.tif 000013
【図１１Ｂ】
2014059107.tif 000014
【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
2014059107.tif 000016
【図１１Ｅ】
2014059107.tif 000017
【図１１Ｆ】
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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１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２１Ｄ】
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【図２２】
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【図２３】
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