(57)【要約】【課題】  熱交換性能に優れ、小型の熱交換器およびこれを備えた電気給湯機を提供する。【解決手段】  熱交換器は、複数の直線部２１ａおよび複数の曲線部２１ｂを含む給湯水管５と、複数の直線部２５ａおよび複数の曲線部２５ｂを含む冷媒管５とを備える。熱交換器は、直線部２１ａの延在方向と直線部２５ａの延在方向とが互いにほぼ平行になるように形成されている。直線部２１ａの延在方向と垂直な方向において、複数の直線部２１ａと複数の直線部２５ａとが交互に形成され、隣り合う直線部２１ａと直線部２５ａとの少なくとも一部が、互いに接合されている。【選択図】        図１
2006002979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いにほぼ平行な直線的な形状を有する複数の第１直線部を含む第１配管と、
互いにほぼ平行な直線的な形状を有する複数の第２直線部を含む第２配管と
を備え、
前記第１配管は、前記第１直線部を互いに接続する曲線的な形状を有する第１曲線部を複数含み、
前記第２配管は、前記第２直線部を互いに接続する曲線的な形状を有する第２曲線部を複数含み、
前記第１直線部の延在方向と前記第２直線部の延在方向とが互いにほぼ平行になるように形成され、
前記第１直線部の延在方向と垂直な方向において、複数の前記第１直線部と複数の前記第２直線部とが交互に形成され、
隣り合う前記第１直線部と前記第２直線部との少なくとも一部が、互いに接合されている、熱交換器。
【請求項２】
隣り合う前記第１直線部と前記第２直線部との少なくとも一部が、はんだまたはろう材によって、互いに固定されている、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記第１曲線部および前記第２曲線部は、平面形状が円弧状になるように形成され、
前記第１直線部の延在方向に垂直な断面において、前記第１直線部と前記第２直線部とが交互に接合されている列が複数になるように形成された、請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第１配管の入口と前記第２配管の出口とが隣り合うように形成され、
前記第１配管の出口と前記第２配管の入口とが隣り合うように形成された、請求項１から３のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項５】
前記第１配管は、複数の第１Ｕ字管を含み、
前記第２配管は、複数の第２Ｕ字管を含み、
前記第１Ｕ字管と前記第２Ｕ字管とは、Ｕ字の形状がほぼ同じ大きさになるように形成され、
前記Ｕ字の形状を重ねるように前記第１Ｕ字管と前記第２Ｕ字管とが交互に配置された、請求項１から４のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項６】
前記第１曲線部から前記第１直線部に流体が向かう接続部分、または前記第１直線部のうち、少なくとも一方において、
前記第１配管の内径が大きくなる部分を含む、請求項１から５のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項７】
前記第２曲線部から前記第２直線部に流体が向かう接続部分、または前記第２直線部のうち、少なくとも一方において、
前記第２配管の内径が大きくなる部分を含む、請求項１から６のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の熱交換器を備える、電気給湯機。
【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を備えた電気給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器の中には、一の流体が流れる配管と他の流体が流れる配管を形成して、配管同士を互いに接着させて、または、配管同士の間に介在部材を介して、一の流体と他の流体との間で熱交換を行なうものがある。
【０００３】
たとえば、特開２００１−２８０６９６号公報においては、電気給湯機の熱交換器として、扁平状の給湯水管と、この給湯水管と断面の外形状がほぼ等しい冷媒管とを少なくとも２本以上交互に重ねて螺旋状に巻くとともに、両端に設けた端板を、ボルトとナットとにより上記管が互いに圧接するように締結した熱交換器において、給湯水管の肉厚を冷媒管の肉厚よりも厚くした熱交換器が開示されている。
【０００４】
この熱交換器は、給湯水管と冷媒管とを螺旋状に巻付けて形成されている。螺旋体の両側には、支持体（端板）を設け、支持体を螺旋状に形成された熱交換器を螺旋のセンターに設けたボルトによって機械的に締結している。また、ナットと支持体の間にはスプリングワッシャが挿入されており、熱交換器の熱による膨張、収縮の繰返しによる締付け力の変化を防止している。そして、螺旋状に巻かれた給湯水管と冷媒管の外周には、外部への熱損失を防止するための断熱材が円筒状に巻かれている。
【０００５】
熱交換器をこの構成にすることにより、大幅な設計変更も必要なく、低コストで給湯水管の変形を抑制し、電熱面積が確保でき、熱交換率が悪くなることもなく、信頼性および耐久性に優れた熱交換器を提供することができると開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２８０６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１に開示された熱交換器においては、給湯水管と冷媒管とが円筒状の螺旋状に巻付けられて形成されているため、これらの管が巻付けられる半径には下限がある。すなわち、一定の半径以上で給湯水管および冷媒管を螺旋状にする必要がある。このため、給湯水管および冷媒管によって囲まれる内部の空間が大きくなって、熱交換器自体が大きくなるという問題がある。
【０００７】
また、螺旋体の両端には、支持体（端板）が形成され、スプリングワッシャと上下の端板とで、給湯水管と冷媒管とが押圧されている。スプリングワッシャの押圧力は、各給湯水管と冷媒管とに一様に付加されるが、給湯水管または冷媒管の形状は一様でなく、管同士が一様に密着せずに、接触熱抵抗が大きくなってしまうという問題がある。このため、給湯水管と冷媒管との配管長を共に長くする必要があり、熱交換器の小型化が困難であるという問題があった。
【０００８】
また、上記の特許文献１に開示された熱交換器においては、給湯水管と冷媒管とが、それぞれ断面形状が扁平するように加工されているため、管の内部を通る流体の圧力によって、これらの管が変形しやすいという問題があった。この変形によって熱交換性能が安定せず、熱交換性能が管の変形の影響を受けやすいという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、熱交換性能に優れ、小型の熱交換器およびこれを備えた電気給湯機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に基づく熱交換器は、互いにほぼ平行な直線的な形状を有する複数の第１直線部を含む第１配管と、互いにほぼ平行な直線的な形状を有する複数の第２直線部を含む第２配管とを備える。上記第１配管は、上記第１直線部を互いに接続する曲線的な形状を有する第１曲線部を複数含み、上記第２配管は、上記第２直線部を互いに接続する曲線的な形状を有する第２曲線部を複数含む。上記第１直線部の延在方向と上記第２直線部の延在方向とが互いにほぼ平行になるように形成されている。上記第１直線部の延在方向と垂直な方向において、複数の上記第１直線部と複数の上記第２直線部とが交互に形成され、隣り合う上記第１直線部と上記第２直線部との少なくとも一部が、互いに接合されている。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に基づく電気給湯機は、上記の熱交換器を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、熱交換性能に優れ、小型の熱交換器およびこれを備えた電気給湯機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施の形態１）
（構成）
図１から図１４を参照して、本発明に基づく実施の形態１における熱交換器および電気給湯機について説明する。
【００１４】
図１は、本実施の形態における熱交換器の斜視図である。本実施の形態における熱交換器は、第１配管としての給湯水管１と、第２配管としての冷媒管５とを備える。本実施の形態において、給湯水管１および冷媒管５は、それぞれ銅で形成されている。
【００１５】
図２に、給湯水管を熱交換器から抜き出したときの斜視図を示す。給湯水管１は、第１直線部として、直線的に延在した形状を有する直線部２１ａを含む。給湯水管１は、第１曲線部として、直線部２１ａを互いに接続するための曲線的な形状を有する曲線部２１ｂを含む。
【００１６】
直線部２１ａおよび曲線部２１ｂは、それぞれ複数形成されている。直線部２１ａは、それぞれの延在方向が互いにほぼ平行になるように形成されている。また、本実施の形態においては、直線部２１ａの一方の端に接続されている曲線部２１ｂ同士が互いにほぼ平行になるように形成され、直線部２１ａの他方の端に接続されている第１曲線部２１ｂ同士が互いにほぼ平行になるように形成されている。
【００１７】
給湯水管１は、それぞれの平面形状がＵ字形状であるＵ字長管１ａとＵ字短管１ｂとを含む。Ｕ字長管１ａは、直線部２１ａおよび曲線部２１ｂを含み、直線部２１ａの長い管である。Ｕ字短管１ｂは、直線部２１ａおよび曲線部２１ｂを含み、直線部２１ａの短い管である。Ｕ字短管１ｂは、直線部を含まずに曲線部のみから形成されている管でもよい。Ｕ字長管１ａおよびＵ字短管１ｂが互いに接続されることによって、給湯水管１が１本の連通する管になるように形成されている。
【００１８】
図３に、冷媒管を熱交換器から抜き出したときの斜視図を示す。本実施の形態における冷媒管５は、１本の管から形成されている。冷媒管５は、第２直線部としての直線部２５ａと、第２曲線部としての曲線部２５ｂとを含む。直線部２５ａおよび曲線部２５ｂは、それぞれ複数形成されている。直線部２５ａは、直線的な形状を有し、互いの延在方向がほぼ平行になるように形成されている。曲線部２５ｂは、平面形状が曲線的な形状を有する。本実施の形態においては、曲線部２５ｂは、円弧状になるように形成されている。曲線部２５ｂは、複数の直線部２５ａを互いに接続するように形成されている。
【００１９】
図１において、給湯水管１の直線部２１ａの延在方向と、冷媒管５の直線部２５ａの延在方向とが、ほぼ平行になるように形成されている。また、給湯水管１の直線部２１ａと冷媒管５の直線部２５ａとが、互いに接触するように形成されている。冷媒管５には、矢印３５ａに示すように冷媒が入り、矢印３５ｂに示すように冷媒が出る。本実施の形態における冷媒は、気体である。給湯水管１には、矢印３１ａに示すように水または湯（以下、「水など」という。）が入り、矢印３１ｂに示すように水などが出る。給湯水管１の曲線部２１ｂと冷媒管５の曲線部２５ｂとは、互いに交差するように形成されている。
【００２０】
図１に示すように、給湯水管１の入口部と出口部とは、同じ側を向くように形成されている。また、冷媒管５の入口部と出口部とは、同じ側を向くように形成されている。給湯水管１の入口部と冷媒管５の出口部とは、反対側に向くように形成され、給湯水管１の出口部と冷媒管５の入口部とは、反対側を向くように形成されている。
【００２１】
給湯水管１は、四角柱の周りに一定間隔を空けて管が巻かれたような形状を有する。換言すれば、給湯水管１は、平面形状が四角形になるように螺旋形状が扁平した形状を有する。同様に、冷媒管５は、四角柱の周りに一定間隔を空けて管が巻かれたような形状を有する。本実施の形態においては、給湯水管１が巻かれる向きと、冷媒管５が巻かれる向きとは、互いに反対向きになるように形成されている。
【００２２】
図４に、図１におけるＩＶ−ＩＶ線に関する矢視断面図を示す。図４は、給湯水管の直線部および冷媒管の直線部において、それぞれの直線部の延在方向に垂直な面で切断したときの断面図である。本実施の形態における熱交換器は、給湯水管の直線部の延在方向に垂直な断面において、給湯水管１の直線部と冷媒管５の直線部とが交互に形成され、この列が２列になるように形成されている。換言すると、給湯水管１の直線部と冷媒管５の直線部とは、主表面が互いに平行な２つの平面上に形成されている。図４においては、給湯水管と冷媒管とが交互に並ぶ列が、上の列と下の列とを有するように形成されている。それぞれの列において、給湯水管１が冷媒管５を挟むように形成され、さらに、冷媒管５が給湯水管１を挟むように形成されている。
【００２３】
本実施の形態においては、冷媒管５の外径は、給湯水管１の外径よりも小さくなるように形成されている。給湯水管１および冷媒管５は、それぞれの断面形状が扁平していない円形になるように形成されている。すなわち、円筒形状の管によって、給湯水管１および冷媒管５が形成されている。
【００２４】
本実施の形態における熱交換器は、給湯水管の直線部に垂直な面で切断したときの断面において、連通する給湯水管の２つの断面開口を結ぶ直線が、傾斜するように形成されている。すなわち、図４の断面図においては、曲線部の延在方向が斜めになるように形成されている。または、図４において、給湯水管の直線部と冷媒管の直線部とが配列する方向に対して、曲線部の延在方向が傾斜するように形成されている。
【００２５】
図５に、図４におけるＡ部の拡大図を示す。給湯水管１と冷媒管５とは、それぞれの直線部において、１つの接合部分おきに互いに固定されるように形成されている。本実施の形態においては、給湯水管１の１つの直線部と冷媒管５の１つの直線部とがペア（組）になるようにろう材１５によって固定されている。
【００２６】
たとえば、図４の上の列においては、右端の給湯水管１を除いて、右側から順番に冷媒管５の１つの直線部と給湯水管１の１つの直線部とがペアになるように固定されている。図４の下の列においては、左端の給湯水管１を除いて、左側から順番に冷媒管５の１つの直線部と給湯水管１の１つの直線部とがペアになるように固定されている。本実施の形態においては、これらの上記のペア同士の間においては、冷媒管と給湯水管との間に、ろう材は配置されていない。
【００２７】
図６に、本実施の形態における熱交換器が断熱材によって覆われたときの斜視図を示す。断熱材１６は、熱が外部に放射されないように形成されている。本実施の形態における断熱材１６は、熱交換器を取囲むように形成されている。断熱材１６は、表面から給湯水管１の入口部と出口部とが突出するように形成されている。また、断熱材１６は、表面から冷媒管５の入口部と出口部とが突出するように形成されている。
【００２８】
図７および図８に、本実施の形態における給湯水管のＵ字長管とＵ字短管との接続部分の断面図を示す。図７は、Ｕ字長管とＵ字短管とを接続する前の断面図であり、図８は、Ｕ字長管とＵ字短管とを接続したときの断面図である。
【００２９】
図７に示すように、Ｕ字長管１ａは、流体が流れる内部の径が内径Ｄ２になるように形成され、Ｕ字短管１ｂは、流体が流れる内部の径が内径Ｄ１になるように形成されている。内径Ｄ２は、内径Ｄ１よりも大きくなるように形成されている。すなわち、本実施の形態においては、Ｕ字長管の内径が、Ｕ字短管の内径よりも大きくなるように形成されている。
【００３０】
図８に示すように、Ｕ字短管１ｂは、Ｕ字長管１ａの端部にはめ込まれる。給湯水管を通る流体は、矢印４１に示す向きに流れる。本実施の形態における給湯水管は、曲線部を流れてきた流体が直線部に入った位置で、管の内径が大きくなるように形成されている。
【００３１】
本実施の形態における電気給湯機は、上述の熱交換器を備える。本実施の形態における電気給湯機は、ヒートポンプ式の電気給湯機である。ヒートポンプ式の電気給湯機は、二酸化炭素などの冷媒ガスを圧縮して、高温の冷媒ガスを形成した後に、その熱を水などに伝えて水などを加熱する。本実施の形態における熱交換器は、水などと冷媒との間の熱交換を行なうための熱交換器として形成されている。すなわち、電気給湯機において、冷媒と水などとの熱交換を行なう部分に、本発明に基づく熱交換器が配置されている。
【００３２】
（作用・効果）
図１において、本実施の形態における熱交換器は、第１配管としての給湯水管１に水などが流れ、第２配管としての冷媒管５に冷媒が流れる。熱交換は、給湯水管１と冷媒管５との間で行なわれる。冷媒管５を通る高温の冷媒の熱が、給湯水管１を通る低温の水などに伝えられる。
【００３３】
図１および図４を参照して、本実施の形態における熱交換器においては、主に給湯水管１の直線部２１ａと冷媒管５の直線部２５ａとがろう材によって固定されている部分において、冷媒と水などとの間の熱交換が行なわれる。
【００３４】
冷媒は、矢印３５ａに示すように冷媒管５の入口から熱交換器に入り、冷媒管５を通って、矢印３５ｂに示すように冷媒管５の出口から熱交換器を出る。冷媒は、冷媒管５を通る間に熱が奪われ、冷媒管５の入口では温度が高く、冷媒管５の出口では温度が低くなる。水などは、矢印３１ａに示すように、給湯水管１の入口から熱交換器に入り、給湯水管１を通って、矢印３１ｂに示すように、給湯水管１の出口から熱交換器を出る。水などは、給湯水管１を流れる間に熱を受取る。水などは、給湯水管１の入口では低温であり、給湯水管１の出口では高温である。
【００３５】
本発明に基づく熱交換器は、第１配管としての給湯水管が、直線部と曲線部とを含み、第２配管としての冷媒管が、直線部と曲線部を含む。給湯水管の直線部と冷媒管の直線部とが、ほぼ平行になるように形成されて、隣り合う給湯水管の直線部と冷媒管の直線部との少なくとも一部が、互いに接合されている。この構成を採用することにより、第１配管または第２配管に囲まれる空間を小さくすることができ、熱交換器を小さくすることができる。
【００３６】
本実施の形態における熱交換器においては、対応してペアになる給湯水管の直線部と冷媒管の直線部とが、ろう材によって互いに固定されている。第１配管と第２配管とを互いに接触させた場合には、それぞれの接触点において、一様に第１配管と第２配管とが密着せずに、接触熱抵抗が大きくなる。しかし、本実施の形態のように、ろう材によって第１配管と第２配管とを固定することにより、第１配管と第２配管との伝熱面積を大きくすることができる。ろう材は、配管を形成している部材と同程度に熱伝導が優れている。このため、２つの管を接触させた場合と、２つの配管を接触させてさらにろう付けによって固定した場合とを比較すると、ろう付けによって固定した場合の方が、伝熱効率を１０倍程度向上させることができる。
【００３７】
このように、第１配管の第１直線部と第２配管の第２直線部とをろう材によって固定することによって、伝熱効率を向上させることができ、第１配管および第２配管の配管長をそれぞれ短くすることができる。この結果、熱交換器をさらに小型化することができる。また、配管長が短くなって安価な熱交換器を提供できるとともに、製造が容易になって生産性が向上する。
【００３８】
本実施の形態においては、１つの給湯水管の直線部と１つの冷媒管の直線部とがペアになるように接合されていているが、特にこの形態に限られず、たとえば、互いに隣り合う全ての給湯水管と冷媒管とが、ろう材によって固定されていても構わない。
【００３９】
本実施の形態においては、第１配管と第２配管とが、ろう材によって互いに固定されているが、特にこの形態に限られず、はんだによって第１配管と第２配管とが固定されていても構わない。または、優れた熱伝導性を有する接着剤によって、第１配管と第２配管とが固定されていても構わない。これらのうちいずれかの構成を採用することによっても、上述と同様の作用および効果を得ることができる。
【００４０】
また、第１配管と第２配管との接触面積を大きくするために、配管として扁平した管を用いた場合には、内部を流れる流体の圧力によって、熱交換器自体が変形しやすくなり、熱交換性能が変化しやすくなる。すなわち、扁平した管を用いることによって、熱交換器の強度が弱くなる。しかし、本発明に基づく熱交換器においては、扁平した管を用いる必要がなく、断面形状が円形の管を用いることができる。この結果、管の内圧による熱交換器の変形を防止した熱交換器を提供することができる。また、熱交換器自体の変形による熱交換能力の変動を防止することができる。すなわち、熱交換性能に優れた熱交換器を提供することができる。
【００４１】
また、本実施の形態における熱交換器は、給湯水管の曲線部と冷媒管の曲線部とが、平面形状がそれぞれ円弧状になるように形成されている。さらに、給湯水管の直線部の延在方向に垂直な断面において、給湯水管の直線部と冷媒管の直線部とが交互に固定されている列が複数になるように形成されている。この構成を採用することにより、第１配管および第２配管を、それぞれ螺旋形状を扁平させた形状にすることができ、熱交換器の小型化を図ることができる。また、必要に応じて、給湯水管または冷媒管の巻き数を変更することができ、容易に配管長を長くしたり、短くしたりすることができる。
【００４２】
本実施の形態における熱交換器は、給湯水管の直線部に垂直な面で切断したときの断面において、連通する給湯水管の２つの断面口同士を結ぶ直線が、傾斜するように形成されている。すなわち、曲線部の延在方向が傾斜するように形成されている。この構成を採用することにより、熱交換器の厚さを薄くすることができる。熱交換器としては、特にこの形態に限られず、Ｕ字長管の断面の２つの開口同士を結ぶ線と、給湯水管および冷媒管が交互に配列されている方向とが垂直になるように形成されていてもよい。
【００４３】
本実施の形態においては、給湯水管の直線部と冷媒管の直線部とが、交互に形成されている列が２列になるように形成されているが、特にこの形態に限られず、より多くの列が形成されていても構わない。たとえば、上記の列が４列になるように形成され、それぞれの直線部が曲線部によって接続されていても構わない。
【００４４】
本実施の形態における熱交換器の給湯水管のＵ字長管とＵ字短管との接続部分は、図７に示すように、流体の向きに沿って内径が大きくなるように形成されている。すなわち、曲線部から直線部に流体が向かう接続部分において、管の内径が大きくなるように形成されている。図７および図８においては、内径Ｄ２が、内径Ｄ１よりも大きくなるように形成されている。この構成を採用することにより、矢印４１に示す向きに流れてきた流体が、内径Ｄ２の部分で流速が速くなり、直線部での管の内面に沿う流れに乱れが生じる。このため、熱伝達率が向上して熱交換性能が向上する。したがって、配管長をさらに短くすることができ、より小型の熱交換器を提供することができる。
【００４５】
本実施の形態においては、曲線部を含むＵ字短管の内径を、直線部を含むＵ字長管の内径よりも小さくしたが、特にこの形態に限られず、たとえば、図９および図１０に示すように、曲線部を含む短管１２ｂの先端を縮管して、縮管部２０を形成しても構わない。
【００４６】
図９は、短管１２ｂを長管１２ａに接続する前の断面図であり、図１０は、短管１２ｂを長管１２ａに接続したときの断面図である。流体の流れは、矢印４２に示す向きである。図１０に示すように、先端に縮管部２０が形成された短管１２ｂが直線部を含む長管１２ａに接続されることによって、給湯水管が形成されている。この構成を採用することによっても、曲線部から直線部に流体が向かう接続部分において、管の内径が大きくなる部分を形成することができ、上記と同様に、直線部における熱交換性能が向上する。
【００４７】
また、本実施の形態においては、給湯水管に内径が変化する部分が形成されているが、特にこの形態に限られず、冷媒管の曲線部から直線部に移行する部分に、内径が小さなものから大きなものに変化する部分が形成されていても構わない。または、内径が大きくなる部分は、曲線部から直線部に移行する部分のほかに、直線部の途中に形成されていても構わない。
【００４８】
本実施の形態においては、１本の給湯水管と１本の冷媒管とが互いに接合するように形成されているが、特にこの形態に限られず、給湯水管および冷媒管の本数は複数にすることができる。
【００４９】
たとえば、図１１は、本実施の形態における他の熱交換器の断面図であり、１本の冷媒管に対して、２本の給湯水管が形成された熱交換器の断面図である。給湯水管２は、２本の管から形成され、矢印３２ａに示すように、２本の管のそれぞれの入口に水などの流体が入って、矢印３２ｂに示すように、２本の管のそれぞれの出口から水などの流体が出るように形成されている。冷媒管５は、１本の管から形成されている。冷媒は、矢印３５ａに示すように冷媒管５に入って、矢印３５ｂに示すように冷媒管５から出る。図１１は、給水管の本数が複数になった例を示したが、同様に、冷媒管の本数が複数になるように形成されていても構わない。
【００５０】
このように、本発明に基づく熱交換器は、第１配管または第２配管の本数を任意にすることができる。この結果、熱負荷などに対応した任意の熱交換能力を設定することができる。また、第１配管または第２配管を流れる流体の流量を変更することができる。
【００５１】
本実施の形態においては、第１配管を流れる流体が液体で、第２配管を流れる流体が気体であったが、特にこの形態に限られず、第１配管および第２配管を流れる流体は、気体であっても液体であっても構わない。または、気体と液体の混合流体であってもよい。
【００５２】
本実施の形態における電気給湯機は、上述の熱交換器を備える。この構成を採用することにより、熱交換器を小さくすることができ、電気給湯機の小型化を図ることができる。また、上述の熱交換器の効果を得ることができる。
【００５３】
（熱交換器の製造方法）
図３、図４、および図１２から図１４を参照して、本実施の形態における熱交換器の製造方法について説明する。
【００５４】
図３に示すように、直線部２５ａおよび曲線部２５ｂを含む冷媒管５を形成する。冷媒管５の形成は、１本の管に対して曲げ加工を行なう。本実施の形態における曲げ加工では、配管の中に芯金を入れて、さらに、外側に曲げ治具を置いて、これらを互いに沿わせるようにして配管を曲げる。曲げ加工においては、図４に示すように、冷媒管５の直線部２５ａが２列に並ぶように形成する。１つの直線部２５ａの列において、直線部２５ａ同士の間隔は、給湯水管の外径とほぼ同じになるように形成する。すなわち、冷媒管の直線部同士の間に給湯水管を配置できるように形成する。
【００５５】
次に、図１２および図１３に示すように、給湯水管の構成部品であるＵ字長管１ａとＵ字短管１ｂを形成する。本実施の形態においては、Ｕ字長管１ａおよびＵ字短管１ｂを、管の曲げ加工によって形成する。Ｕ字長管１ａが長い直線部２１ａと曲線部２１ｂとを含み、Ｕ字短管１ｂが短い直線部２１ａと曲線部２１ｂとを含むように形成する。Ｕ字長管１ａにおける曲線部２１ｂと、Ｕ字短管１ｂにおける曲線部２１ｂの平面形状は、互いに異なっていても構わない。Ｕ字長管１ａとＵ字短管１ｂとを、それぞれ複数形成する。
【００５６】
次に、図１４に示すように、形成した冷媒管５の直線部２５ａ同士の間に、Ｕ字長管１ａを挿入して治具によって仮止めの固定を行なう。この際に、Ｕ字長管１ａの直線部２１ａと冷媒管５の直線部２５ａとが互いに平行になるように、Ｕ字長管１ａを固定する。また、ペアとなるべきＵ字長管の直線部２１ａと冷媒管５の直線部２５ａとが接触するように固定する。
【００５７】
次に、Ｕ字長管１ａ同士を接続するように、Ｕ字短管１ｂをＵ字長管１ａに接続するように配置して、仮止めの固定を行なう。隣り合うＵ字長管１ａに対して、図４に示す上下の２つの列のうち、一方の列のＵ字長管の開口と、他方の列のＵ字長管の開口とを、Ｕ字短管１ｂで接続するように配置する。
【００５８】
このように、全体を組立てて仮止めの固定を行なった後に、ペーストろう、フラックスとろう材、またはろう材を、ペアになる給湯水管の直線部２１ａと冷媒管５の直線部２５ａとの間に配置する。また、給湯水管において、Ｕ字長管１ａとＵ字短管１ｂとの接続部分に配置する。
【００５９】
熱交換器に上記のろう材などを配置した後に、仮止めした熱交換器をろう付け炉の内部に配置する。上記のろう材などを溶融させて、それぞれの部材を固定する。ろう付けを行なって、本実施の形態における熱交換器を製造することができる。
【００６０】
このように、本実施の形態においては、一方の管を１本の管から曲げ加工によって形成して、他方の管をＵ字長管およびＵ字短管に分けた管をそれぞれ形成する。次に、上記の一方の管に対して、他方の管のＵ字長管をそれぞれ挿入して仮止めする。次に、Ｕ字短管がＵ字長管同士を接続する管になるように、Ｕ字短管をＵ字長管に仮止めする。最後に各部材のろう付けを行なう。この方法を採用することにより、互いに巻かれている向きが逆向きの２本の管の直線部同士が互いに接触した熱交換器を製造することができる。
【００６１】
本実施の形態においては、それぞれの部材のろう付けを一括して行なったが特に、この形態に限られず、複数の工程に分けてそれぞれの部材のろう付けを行なってもよい。
【００６２】
本実施の形態における第１配管および第２配管は、断面形状がほぼ円形になるように形成されている。断面形状が、扁平の管を曲げる際には、管の強度を維持するために曲率半径を大きくしなければならないが、本実施の形態のように、管の断面形状を円形にすることによって、曲線部の曲率半径を小さくすることができる。この結果、熱交換器の小型化をさらに図ることができる。
【００６３】
本実施の形態においては、直線部の平面形状が直線状になるように形成され、曲線部の平面形状が円弧状になるように形成されていたが、特にこの形態に限られず、直線部は、直線的な形状を有していればよい。たとえば、直線部の平面形状が波をうつように形成されていても構わない。すなわち、直線部の平面形状にわずかな曲線が含まれていても、直線的な延在方向を有していればよい。また、曲線部としては、直線部同士を接続していれば、任意の平面形状で形成されていても構わない。
【００６４】
本実施の形態においては、給湯水管および冷媒管は、銅で形成されているが、特にこの形態に限られず、熱伝導の優れた材料でそれぞれの管が形成されていればよい。たとえば、銅の他に、真鋳やアルミニウムによって形成された管が給湯水管または冷媒管として形成されていても構わない。
【００６５】
（実施の形態２）
（構成）
図１５から図１８を参照して、本発明に基づく実施の形態２における熱交換器および電気給湯機について説明する。
【００６６】
図１５は、本実施の形態における熱交換器の斜視図である。互いにほぼ平行な直線部２１ａを複数含む第１配管としての給湯水管１と、互いにほぼ平行な直線部２５ａを複数含む第２配管としての冷媒管５とを備え、直線部２１ａの延在方向と垂直な方向において、複数の直線部２１ａと、複数の直線部２５ａとが交互に形成され、少なくとも一部が互いに接合されていることは、実施の形態１における熱交換器と同様である。
【００６７】
本実施の形態における熱交換器は、冷媒管５が、Ｕ字長管５ａおよびＵ字短管５ｂを含む。実施の形態１においては、冷媒管が１本の管から形成されていたが、本実施の形態における冷媒管は、２種類の管が接合されて形成されている。
【００６８】
図１６に、冷媒管５の構成部品のうち、Ｕ字長管５ａの斜視図を示す。Ｕ字長管５ａは、直線部２５ａと曲線部２５ｂとを含む。直線部２５ａは、直線的に延在するように形成された部分である。曲線部２５ｂは、直線部２５ａ同士を接続する部分である。Ｕ字長管５ａは、２つの直線部２５ａを含み、直線部２５ａ同士は、互いに延在方向がほぼ平行になるように形成されている。曲線部２５ｂは、平面形状が円弧状になるように形成されている。
【００６９】
図１７に、冷媒管５の構成部品うち、Ｕ字短管５ｂの斜視図を示す。Ｕ字短管５ｂは、直線的に延在するように形成された直線部２５ａと、直線部２５ａ同士を接続する曲線部２５ｂとを含む。曲線部２５ｂは、平面形状が円弧状になるように形成されている。
【００７０】
冷媒管５は、Ｕ字長管５ａとＵ字短管５ｂとが接続されて形成されている。冷媒管５は、実施の形態１における冷媒管と同様に、直線部が２列に配列した構成を有する（図３参照）。本実施の形態における熱交換器は、Ｕ字長管５ａおよびＵ字短管５ｂを用いて冷媒管５が形成されていること以外は、実施の形態１における熱交換器と同様である。
【００７１】
本実施の形態における電気給湯機は、上述の熱交換器を備える。その他の構成については、実施の形態１と同様であるのでここでは説明を繰返さない。
【００７２】
（作用、効果および製造方法）
本実施の形態における熱交換器は、冷媒管の構成および熱交換器の製造方法が実施の形態１における熱交換器と異なる。
【００７３】
図１８に、本実施の形態における熱交換器の製造方法の説明図を示す。図１８は、製造方法を説明する斜視図である。初めに、図１６および図１７に示すように、冷媒管を形成するためのＵ字長管５ａとＵ字短管５ｂとを形成する。本実施の形態においては、管の曲げ加工によって、Ｕ字長管５ａとＵ字短管５ｂとを形成する。また、実施の形態１と同様に、給湯水管を形成するためのＵ字長管１ａおよびＵ字短管１ｂを準備する（図１２および図１３参照）。
【００７４】
次に、図１８に示すように、給湯水管のＵ字長管１ａと冷媒管のＵ字長管５ａとが、それぞれの直線部において、ペアとなる直線部同士が接触するように交互に配置して仮止めする。この際に、給湯水管のＵ字長管１ａの開口部の側と、冷媒管のＵ字長管５ａの開口部の側とが、互いに逆向きになるように配置する。すなわち、Ｕ字長管１ａの曲線部２１ｂとＵ字長管５ａの曲線部２５ｂとが互いに逆向きになるように配置する。また、Ｕ字長管１ａの直線部２１ａの延在方向に垂直な断面において、Ｕ字長管１ａの直線部２１ａとＵ字長管５ａの直線部２５ａとが交互に配列している列が２列になるように配置する。
【００７５】
次に、互いに隣り合うＵ字長管１ａの開口部を、Ｕ字短管１ｂで接続するように、Ｕ字短管１ｂを配置して仮止めの固定を行なう。Ｕ字短管１ｂの接続においては、２列のうち一方の列のＵ字長管１ａの開口部と、他方の列のＵ字長管１ａの開口部とを接続するように固定する。複数箇所において、Ｕ字短管１ｂを用いてＵ字長管１ａ同士を接続して、給湯水管となるべき１本の管を形成する。
【００７６】
また、冷媒管のＵ字長管５ａの開口部が形成されている側において、互いに隣り合うＵ字長管５ａの開口部を、Ｕ字短管５ｂで接続するように、Ｕ字短管５ｂを配置して仮止めの固定を行なう。Ｕ字短管５ｂの接続においては、２列のうち一方の列のＵ字長管５ａの開口部と、他方の列のＵ字長管５ａの開口部とを接続するように固定する。複数箇所において、Ｕ字短管５ｂを用いてＵ字長管５ａ同士を接続して、冷媒管となるべき１本の管を形成する。
【００７７】
次に、仮止め固定された熱交換器に対して、ペーストろうなどを、給湯水管１の直線部２１ａと冷媒管５の直線部２５ａとの接合部、Ｕ字長管１ａとＵ字短管１ｂとの接続部、Ｕ字長管５ａとＵ字短管５ｂとの接続部に配置する。次に、仮止めされた熱交換器を、ろう付け炉の内部に配置してろう付けを行なう。Ｕ字長管１ａとＵ字短管１ｂとが接続固定されて、給湯水管が形成される。また、Ｕ字長管５ａとＵ字短管５ｂとが接続固定されて、冷媒管が形成される。さらに、給湯水管１の直線部２１ａと冷媒管５の直線部２５ａとが接触する部分のうち、一部が互いにろう材によって固定される（図５参照）。
【００７８】
このように、第１配管および第２配管を、それぞれ２種類のＵ字管を用いて形成することによって、本実施の形態における熱交換器を製造することができる。また、螺旋形状を扁平した形状を有する冷媒管を１本の管から形成する工程が無く、実施の形態１における製造方法よりも容易に本発明の熱交換器を製造することができる。
【００７９】
本実施の形態においては、第１配管および第２配管を２種類のＵ字管で形成したが、特にこの形態に限られず、さらに第１配管および第２配管を分割した管を形成してつなぎ合わせてもよい。たとえば、第１配管または第２配管を、直線部と曲線部とに分割した管を形成して、これらの管を接続することによって、第１配管または第２配管を形成してもよい。
【００８０】
熱交換器の曲線部から直線部に流体が向かう接続部分において、管の内径が小さなものから大きなものに変化する部分を含むことが好ましいことなどは、実施の形態１と同様である。
【００８１】
その他の作用、効果および製造方法については、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【００８２】
（実施の形態３）
（構成）
図１９から図２５を参照して、本発明に基づく実施の形態３における熱交換器および電気給湯機について説明する。
【００８３】
図１９は、本実施の形態における熱交換器の斜視図であり、図２０は、図１９におけるＸＸ−ＸＸ線に関する矢視断面図である。
【００８４】
本実施の形態における熱交換器は、給湯水管３と冷媒管６とを備える。給湯水管３は、直線部２３ａと曲線部２３ｂとを含む。また、冷媒管６は、直線部２６ａと曲線部２６ｂとを含む。給湯水管３は、Ｕ字長管３ａとＵ字短管３ｂとから形成されている。冷媒管６は、１本の管から形成されている。
【００８５】
図１９および図２０に示すように、給湯水管３の直線部２３ａの延在方向に垂直な断面において、給湯水管３の直線部２３ａと冷媒管６の直線部２６ａとが交互に配置している列が２列になるように形成されている。
【００８６】
図２１に、図２０におけるＢ部の拡大図を示す。給湯水管３の直線部２３ａと、冷媒管６の直線部２６ａとのうち、直線部同士がペアになる接触部分がろう材１５によって互いに固定されていることは、実施の形態１における熱交換器と同様である。
【００８７】
図１９および図２０に示すように、水などは、矢印３３ａに示すように給湯水管３に入って、矢印３３ｂに示すように給湯水管３から出る。また、冷媒は、矢印３６ａに示すように冷媒管６に入り、矢印３６ｂに示すように冷媒管６から出る。
【００８８】
本実施の形態における熱交換器の給湯水管３および冷媒管５は、それぞれが直方体の周りに一定の間隔をあけて管を巻いたような、螺旋形状を扁平した形状を有する。また、給湯水管３の巻かれている向きと、冷媒管５が巻かれている向きとが互いに同じ向きになるように形成されている。さらに、給湯水管３の曲線部と冷媒管５の曲線部とは、交差せずに延在方向が互いに平行になるように形成されている。
【００８９】
給湯水管３の入口と冷媒管５の出口とは、同じ側に向くように形成され、さらに隣り合うように形成されている。また、給湯水管３の出口と冷媒管６の入口とが、同じ側に向くように形成され、さらに隣り合うように形成されている。
【００９０】
ここで、給湯水管３を流れる流体の流れの向きと、冷媒管５を流れる流体の流れの向きに着目する。互いに隣り合う給湯水管３と冷媒管６において、給湯水管３を流れる流体の向きと、冷媒管６を流れる流体の向きとが、互いに逆向きになるように形成されている。すなわち、本実施の形態における熱交換器は、給湯水管１の流体と冷媒管５の流体とが対向流になるように形成されている。
【００９１】
たとえば、図２０において、給湯水管３の直線部と冷媒管６の直線部とが交互に配列した上の列と下の列のうち、上の列において、図２０の左から順番に、１つの冷媒管６と１つの給湯水管３とのペアに着目すると、矢印３６ｂに示す冷媒管６の直線部の流れの向きと、矢印３３ａに示す給湯水管３の直線部の流れの向きとが逆向きになるように形成されている。このように、ペアになる冷媒管の直線部と給湯水管の直線部とにおいて、それぞれの流体が逆向きに流れるように形成されている。
【００９２】
本実施の形態における電気給湯機は、上述の熱交換器を備える。その他の構成については、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【００９３】
（作用・効果）
給湯水管３の直線部２３ａと冷媒管６の直線部２６ａとの接触部分の少なくとも一部が、互いにろう付けによって接合固定され、それぞれの直線部で熱交換が行なわれることは、実施の形態１における熱交換器と同様である。本実施の形態の熱交換器においては、ろう付けによって接合固定されている給湯水管と冷媒管との流れが対向流になるように形成されている。
【００９４】
第１配管と第２配管との、２つの流体の流れを平行流にすると、低温側の流体の出口と、高温側の流体の出口とで、温度差が小さくなるため熱交換の効率が悪くなる。これに対して、熱交換を行なう流体の流れを対向流にすることによって、流体同士の温度差を常に大きくすることができ、温度効率を向上させることができる。この結果、熱交換器の配管長を短くすることができ、熱交換器の小型化をさらに図ることができる。
【００９５】
その他の作用および効果については、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【００９６】
（製造方法）
図２２から図２５を参照して、本実施の形態における熱交換器の製造方法について説明する。
【００９７】
図２２に示すように、冷媒管となる管に対して曲げ加工を行なうことによって、曲線部２６ｂとなる部分を形成して、直線部２６ａおよび曲線部２６ｂを含む冷媒管６を形成する。直線部２６ａ同士の延在方向が互いに平行になるように形成する。また、直線部２６ａの延在方向に垂直な断面で切断したときの断面において、直線部２６ａが配列する列が２列になるように形成する。
【００９８】
次に、図２３および図２４に示すように、給湯水管の構成部品である管を形成する。図２３は、Ｕ字長管３ａの斜視図であり、図２４は、Ｕ字短管３ｂの斜視図である。Ｕ字長管３ａおよびＵ字短管３ｂは、実施の形態１と同様の方法で形成する。Ｕ字短管３ｂの形成においては、後に、Ｕ字長管３ａ同士を接続できるように形成する。
【００９９】
図２５は、本実施の形態における熱交換器の製造方法を説明する斜視図である。冷媒管６の直線部２６ａとＵ字長管３ａの直線部２３ａとが、ペアとなる部分において互いに接触するように配置して、仮止めの固定を行なう。また、直線部２６ａの延在方向と直線部２３ａの延在方向とがほぼ平行になるように配置する。さらに、本実施の形態においては、給湯水管の入口部と冷媒管の出口部とが、互いに接合するように配置する。また、給湯水管の出口部と、冷媒管の入口部とが、互いに接合するように配置する。
【０１００】
次に、１つのＵ字長管３ａの開口部と隣り合う他のＵ字長管３ａの開口部とを、Ｕ字短管３ｂによって接続するように、Ｕ字短管３ｂの仮止めの固定を行なう。Ｕ字短管３ｂの配置においては、Ｕ字長管３ａの直線部の長手方向に垂直な断面において配列している２列のうち、Ｕ字長管３ａの一方の列の開口部と、他方の列の開口部とを接続するように配置する。また、Ｕ字短管３ｂの配置においては、給湯水管の直線部と冷媒管の直線部とにおいて、給湯水管の流体の流れと冷媒管の流体の流れとが互いに対向するように配置する。さらに、Ｕ字短管３ｂの曲線部２３ｂと冷媒管６の曲線部２６ｂとが、互いの延在方向がほぼ平行になるようにＵ字短管３ｂを配置する。
【０１０１】
それぞれの対応する給湯水管の直線部と冷媒管の直線部との接合部分にペーストろうなどを配置して、ろう付けを行なうことは、実施の形態１における熱交換器の製造方法と同様である。
【０１０２】
その他の製造方法については、実施の形態１における熱交換器の製造方法と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【０１０３】
（実施の形態４）
（構成）
図２６から図３１を参照して、本発明に基づく実施の形態４における熱交換器および電気給湯機について説明する。
【０１０４】
図２６は、本実施の形態における熱交換器の斜視図である。本実施の形態における熱交換器は、第１配管としての給湯水管４と、第２配管としての冷媒管７とを備える。給湯水管４は、Ｕ字短管４ｂと第１Ｕ字管としてのＵ字長管４ａとから形成されている。冷媒管７は、Ｕ字短管７ｂと第２Ｕ字管としてのＵ字長管７ａとから形成されている。
【０１０５】
給湯水管４は直線部２４ａおよび曲線部２４ｂを含み、冷媒管７は、直線部２７ａおよび曲線部２７ｂを含む。給湯水管４の直線部２４ａと冷媒管７の直線部２７ａとは、延在方向が互いに平行になるように配置されている。
【０１０６】
図２７に、図２６におけるＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線に関する矢視断面図を示す。給湯水管４の直線部２４ａの延在方向に垂直な断面において、給湯水管４と冷媒管７とが、それぞれ交互に配置されている列が２列になるように形成されている。
【０１０７】
図２６および図２７を参照して、本実施の形態の熱交換器においては、給湯水管４のＵ字長管４ａと、冷媒管７のＵ字長管７ａとにおいて、それぞれのＵ字の形状がほぼ同じになるように形成され、Ｕ字長管４ａとＵ字長管７ａとがＵ字の形状を重ねるように交互に固定されている。
【０１０８】
給湯水管４のＵ字短管４ｂと冷媒管７のＵ字短管７ｂとは、曲線部２４ｂと曲線部２７ｂとが互いに同じ向きを向くように配置されている。Ｕ字短管４ｂは、１つのＵ字長管４ａの開口部と、互いに隣り合う他のＵ字長管４ａの開口部とを接続するように形成されている。Ｕ字短管４ｂは、給湯水管の直線部の延在方向に垂直な断面において、一方の列のＵ字長管４ａの開口部と、他方の列のＵ字長管４ａの開口部とを接続するように形成されている。
【０１０９】
Ｕ字短管７ｂは、１つのＵ字長管７ａの開口部と、互いに隣り合う他のＵ字長管７ａの開口部とを接続するように形成されている。Ｕ字短管７ｂは、一方の列のＵ字長管７ａの開口部と、他方の列のＵ字長管７ａの開口部とを接続するように形成されている。
【０１１０】
図２６に示すように、本実施の形態における熱交換器は、矢印３４ａに示すように給湯水管４に水などが入り、矢印３４ｂに示すように給湯水管４から水などが出るように形成されている。また、矢印３７ａに示すように冷媒管７に冷媒が入り、矢印３７ｂに示すように、冷媒管７から冷媒が出るように形成されている。
【０１１１】
図２６において、給湯水管４の入口と冷媒管７の出口とは、互いに同じ側を向くように形成され、さらに隣り合うように形成されている。また、給湯水管４の出口と冷媒管７の入口とは、互いに同じ側を向くように形成され、さらに隣り合うように形成されている。本実施の形態における熱交換器は、給湯水管４の流体の流れと冷媒管７の流体の流れとが、互いに対向するように形成されている。このように、本実施の形態における熱交換器は、内部を流れる流体が対向流になるように形成されている。
【０１１２】
図２８に、図２７に示すＣ部の拡大断面図を示す。本実施の形態においては、給湯水管４と冷媒管７とは、それぞれの直線部において、互いに隣り合って、さらに、対応するペアとなる部分が、ろう材１５によって固定されている。たとえば、図２７に示す上の列においては、左から順に冷媒管７の１つの直線部と給湯水管４の１つの直線部とが互いにろう材１５によって固定されている。また、下の列においては、左から順に冷媒管７の１つの直線部と給湯水管４の１つの直線部とが互いにろう材１５によって固定されている。
【０１１３】
給湯水管４においては、Ｕ字長管４ａとＵ字短管４ｂとが互いにろう材によって固定されている。冷媒管７においては、Ｕ字長管７ａとＵ字短管７ｂとがろう材によって互いに固定されている。
【０１１４】
本実施の形態における電気給湯機は、上述の熱交換器を備える。その他の構成については、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【０１１５】
（作用・効果）
図２６および図２７を参照して、本実施の熱交換器においては、冷媒管７に高温の冷媒が流れて、給湯水管４に低温の水などが流れる。熱交換は、冷媒管７と給湯水管４との間で行なわれる。
【０１１６】
本実施の形態においては、熱交換は、給湯水管４の直線部２４ａと冷媒管７の直線部２７ａとの間で行なわれる他に、給湯水管４の曲線部２４ｂと冷媒管７の曲線部２７ｂとの間でも行なわれる。このように、給湯水管４と冷媒管７とが接触している部分全体において熱交換が行なわれる。
【０１１７】
本実施の形態における熱交換器は、第１配管としての給湯水管が、第１Ｕ字管としてのＵ字長管を含み、第２配管としての冷媒管が、第２Ｕ字管としてのＵ字長管を含む。給湯水管のＵ字長管と冷媒管のＵ字長管とは、Ｕ字の形状がほぼ同じ大きさになるように形成され、Ｕ字の形状を重ねるように配置されている。この構成を採用することにより、第１配管を流れる流体と、第２配管を流れる流体とを対向流にすることができ、温度効率が向上する。
【０１１８】
また、本実施の形態における熱交換器は、後述するように、給湯水管のＵ字長管および冷媒管のＵ字長管とを組み合わせて容易に形成することができ、生産性が向上する。
【０１１９】
その他の作用および効果については、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【０１２０】
（製造方法）
図２９から図３１を参照して、本実施の形態における熱交換器の製造方法について説明する。
【０１２１】
図２９に示すように、冷媒管のＵ字長管７ａを形成する。Ｕ字長管７ａは、２つの直線部２７ａと、直線部２７ａ同士を接続する曲線部２７ｂとを含むように形成する。曲線部２７ｂは、平面形状が円弧状になるように形成する。２つの直線部２７ａを、それぞれの延在方向が互いに平行になるように形成する。次に、冷媒管のＵ字短管を形成する。冷媒管のＵ字短管の形成においては、Ｕ字短管に曲線部が含まれるように形成する（図示せず）。
【０１２２】
次に、図３０に示すように、給湯水管のＵ字長管４ａを形成する。Ｕ字長管４ａは、２つの直線部２４ａと、直線部２４ａ同士を接続する曲線部２４ｂとを含むように形成する。２つの直線部２４ａを、互いに延在方向が平行になるように形成する。曲線部２４ｂは、平面形状が円弧状になるように形成する。給湯水管のＵ字長管４ａと、冷媒管のＵ字長管７ａは、平面形状のＵ字の形状が、ほぼ同じ大きさになるように形成する。次に、給湯水管のＵ字短管を形成する。給湯水管のＵ字短管の形成においては、Ｕ字短管に曲線部が含まれるように形成する（図示せず）。
【０１２３】
次に、図３１に示すように、給湯水管のＵ字長管４ａと、冷媒管のＵ字長管７ａとを、Ｕ字の形状が重なるように配置して仮止めの固定を行なう。Ｕ字長管４ａの開口部と、Ｕ字長管７ａの開口部とが、同じ側を向くように配置して仮止めを行なう。
【０１２４】
次に、Ｕ字短管４ｂを用いて、Ｕ字長管４ａ同士を接続するようにＵ字短管４ｂを配置して、仮止めの固定を行なう。Ｕ字短管４ｂの配置においては、図３１に示すように、１つのＵ字長管４ａの開口部と、隣り合う他のＵ字長管４ａの開口部とを、Ｕ字短管４ｂを用いて接続するように配置する。Ｕ字短管４ｂの配置においては、Ｕ字長管４ａの一方の列の開口部と、隣り合うＵ字長管４ａの他方の列の開口部とを接続するように配置する。このように、給湯水管となるべき１本の連通する管を形成する。
【０１２５】
次に、冷媒管のＵ字長管７ａ同士を、Ｕ字短管７ｂで接続する。Ｕ字短管７ｂの配置においては、図３１に示すように、１つのＵ字長管７ａの上の列の開口部と、隣り合う他のＵ字長管７ａの下の列の開口部とを接続するように配置する。このように、冷媒管となるべき１本の連通する管を形成する。
【０１２６】
Ｕ字短管４ｂとＵ字短管７ｂとの配置においては、Ｕ字短管４ｂとＵ字短管７ｂとが交差しないように配置する。それぞれの曲線部の延在方向が、互いに平行になるように配置する。
【０１２７】
次に、固定部分にペーストろうなどを配置する。本実施の形態においては、給湯水管の直線部と冷媒管の直線部との接触部分のうち、ペアとなる給湯水管と冷媒管との接触部分にペーストろうなどを配置する。給湯水管においては、Ｕ字長管４ａとＵ字短管４ｂとの接合部分にペーストろうなどを配置する。冷媒管においては、Ｕ字長管７ａとＵ字短管７ｂとの接合部分にペーストろうなどを配置する。この後に、仮止めした熱交換器をろう付け炉の内部に配置して、それぞれの部分をろう材によって固定する。
【０１２８】
このように、本実施の形態における熱交換器は、Ｕ字長管とＵ字短管とを組み合わせることによって、容易に形成することができる。
【０１２９】
また、本実施の形態においては、給湯水管の直線部と冷媒管の直線部との接触部分に、ろう材を配置したが、特にこの形態に限られず、曲線部にもろう材などを配置して、給湯水管の曲線部と冷媒管の曲線部とをろう材によって固定しても構わない。
【０１３０】
その他の製造方法については、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【０１３１】
上記のすべての実施の形態においては、冷媒管として径の小さな管が用いられ、給湯水管として、径の大きな管が用いられているが、特にこの形態に限られず、冷媒管の径と給湯水管の径が、ほぼ同じであっても構わないし、冷媒管の径が給湯水管の径よりも大きくなるように形成されていても構わない。すなわち、第１配管と第２配管とは、いずれの径が大きくなるように形成されていても構わない。
【０１３２】
また、上記のすべての実施の形態においては、圧縮機が形成されたヒートポンプに用いる冷媒と、湯を供給するための水が流れる給湯水管との間の熱交換器について説明したが、特にこの形態に限られず、任意の熱交換器に、本発明を適用することができる。
【０１３３】
たとえば、給湯水機においても、高温側の流体と低温側の流体とが水などの液体である熱交換器を備えるものがあり、この熱交換器に本発明を適用することができる。特に、電気給湯機のうち、風呂の追い炊きに用いられる熱交換器に本発明を適用することができる。この場合には、たとえば、第１配管に高温の水などが流れて、第２配管を流れる低温の水などを暖めることができる。さらに、給湯機に限られず、任意の機器の熱交換器について、本発明に基づく熱交換器を適用することができる。
【０１３４】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】実施の形態１における熱交換器の斜視図である。
【図２】実施の形態１における熱交換器の給湯水管の斜視図である。
【図３】実施の形態１における熱交換器の冷媒管の斜視図である。
【図４】実施の形態１における熱交換器の断面図である。
【図５】実施の形態１における熱交換器の部分拡大断面図である。
【図６】実施の形態１における熱交換器のまわりに、断熱材を配置したときの斜視図である。
【図７】実施の形態１におけるＵ字長管とＵ字短管との接続部分の拡大断面図である。
【図８】実施の形態１におけるＵ字長管とＵ字短管とを嵌合させたときの断面図である。
【図９】実施の形態１における他のＵ字長管とＵ字短管との接続部分の拡大断面図である。
【図１０】実施の形態１における他のＵ字長管とＵ字短管とを嵌合させたときの断面図である。
【図１１】実施の形態１における他の熱交換器の断面図である。
【図１２】実施の形態１における熱交換器の製造方法の第１工程説明図である。
【図１３】実施の形態１における熱交換器の製造方法の第２工程説明図である。
【図１４】実施の形態１における熱交換器の製造方法の第３工程説明図である。
【図１５】実施の形態２における熱交換器の斜視図である。
【図１６】実施の形態２における熱交換器の製造方法の第１工程説明図である。
【図１７】実施の形態２における熱交換器の製造方法の第２工程説明図である。
【図１８】実施の形態２における熱交換器の製造方法の第３工程説明図である。
【図１９】実施の形態３における熱交換器の斜視図である。
【図２０】実施の形態３における熱交換器の断面図である。
【図２１】実施の形態３における熱交換器の部分拡大断面図である。
【図２２】実施の形態３における熱交換器の製造方法の第１工程説明図である。
【図２３】実施の形態３における熱交換器の製造方法の第２工程説明図である。
【図２４】実施の形態３における熱交換器の製造方法の第３工程説明図である。
【図２５】実施の形態３における熱交換器の製造方法の第４工程説明図である。
【図２６】実施の形態４における熱交換器の斜視図である。
【図２７】実施の形態４における熱交換器の断面図である。
【図２８】実施の形態４における熱交換器の部分拡大断面図である。
【図２９】実施の形態４における熱交換器の製造方法の第１工程説明図である。
【図３０】実施の形態４における熱交換器の製造方法の第２工程説明図である。
【図３１】実施の形態４における熱交換器の製造方法の第３工程説明図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１，２，３，４  給湯水管、１ａ，３ａ，４ａ，５ａ，７ａ  Ｕ字長管、１ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ，７ｂ  Ｕ字短管、５，６，７  冷媒管、１２ａ  長管、１２ｂ  短管、１５  ろう材、１６  断熱材、２０  縮管部、２１ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａ，２７ａ  直線部、２１ｂ、２３ｂ，２４ｂ，２５ｂ，２６ｂ，２７ｂ  曲線部、３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂ，３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ，４１，４２  矢印。
【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】
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【図１１】
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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１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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