(57)【要約】この発明は、伝熱性を有する材料から形成された壁（２）を有する水タンク（１）と、該タンクの一端に隣接する冷水注入口（５）とを備える温水器に関する。チューブ（８）は冷媒を運搬するのに適しており、前記タンクの壁（２）の外部に固着される。熱伝導性材料は、チューブと該熱伝導性材料とがタンクの壁の外表面と熱接触して、チューブ内の冷媒の凝結からの熱をタンク（１）に含まれる水に伝達しながら、チューブの長さに沿って供給される。蒸発器（１５）は周囲条件から熱エネルギーを吸収するために周囲条件に露出されるように設けられる。蒸発器には冷媒を運搬するための通路が設けられ、これによって該冷媒は周囲条件によって加熱され得る。コンプレッサ（１２）は、前記通路と、チューブ（８）とに接続されて、チューブを経て蒸発器（１５）に冷媒を循環する。
2005507069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝熱特性を有する材料で形成される壁を有する水タンクと、
タンクの一端に隣接する冷水注入口と、
前記水タンクの外側に固定される、冷媒液を保持するよう適合されたチューブと、
チューブの全長に沿い、前記壁を通って前記チューブ内の冷媒液の凝縮からタンク内の水に熱を伝達するために、前記タンクの前記壁の外表面と熱伝導接触する伝熱材と、
周囲状況から熱エネルギーを吸収するため周囲状況にさらされるように配置され、冷媒液を保持する通路を有することによって、前記液体が前記周囲状況によって加熱される可能性のある蒸発器と、
前記チューブと前記蒸発器を通って冷媒液を循環させるために前記通路と前記チューブに接続されるコンプレッサと
を備える温水器。
【請求項２】
伝熱材が、チューブとタンク壁間に配置されるペーストを備えることを特徴とする請求項１記載の温水器。
【請求項３】
チューブが前記タンクの周りに螺旋状に巻きつけられることを特徴とする請求項１または２記載の温水器。
【請求項４】
チューブが、断面がほぼＤ字状であることを特徴とする請求項１、２または３記載の温水器。
【請求項５】
伝熱材が、チューブの全長とほぼ同延であることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の温水器。
【請求項６】
チューブが銅または銅ベースの合金で形成されることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の温水器。
【請求項７】
チューブが、タンク壁の１つかそれ以上の位置で機械的に固定されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の温水器。
【請求項８】
２つまたはそれ以上のチューブが、前記冷媒液を保持するためタンクの周りに巻きつけられることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記載の温水器。
【請求項９】
チューブの一端を金属性水タンクの外表面に取り付ける工程と、前記タンクの外表面の周りにチューブを巻きつける工程と、チューブとタンク壁のあいだに伝熱シーラーを注入する工程とを備える温水器の製造方法。
【請求項１０】
チューブが、タンクの外表面の周りに巻きつけられることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
チューブが、所定の張力でタンクの外表面の周りに巻きつけられることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
タンクの周りのチューブの巻きの間隔が変化することを特徴とする請求項９、１０または１１記載の方法。
【請求項１３】
チューブの巻きがタンクの底部で間隔がより密であり、隣接する巻き間の間隔がタンクの頂部に向かうほど広がることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は温水器の設計と製造、とくに、ヒートポンプ温水器の設計と製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
明細書における先行技術のいかなる記載も、決して、該先行技術が広く既知である、あるいは当該分野の一般知識の一部を構成するという承認とみなしてはならない。
【０００３】
オーストラリア特許第６０３５１０号は、冷媒液を保持するように適合されたチューブが水タンクの周囲に巻かれ、伝熱接着剤により水タンクに接着されている、温水器と温水器用熱交換器の製造方法を開示している。チューブは、使用中のチューブとタンクが伸縮するあいだに伝熱接着剤が破断する可能性を低減するように、張力がかかった状態でタンクに巻きつけられる。タンクは、接着剤を硬化させるためオーブンで焼成される。接着剤は２つの役割、すなわち、タンクにコイルを接着することと、チューブとタンク間の熱伝達性能を向上させることを果たす。
【０００４】
しかし、この方法に伴う問題は、接着剤を硬化させるために約２時間、２５０℃程度の高温で、オーブンまたは窯での焼成を必要とする、高価で特別に配合された接着剤を使用しなければならないことである。接着剤の硬化にオーブンを利用する必要性から、製造の時間とコストも追加される。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、先行技術の欠点の少なくとも１つを克服するか、あるいは改良すること、もしくは有用な代替案を提供することである
【発明の開示】
【０００６】
この目的で、本発明の第１の側面は、
伝熱特性を有する材料で形成される壁を有する水タンクと、
タンクの一端に隣接する冷水注入口と、
前記水タンクの外側に固定される、冷媒液を保持するよう適合されたチューブと、
チューブの全長に沿い、前記壁を通って前記チューブ内の冷媒液の凝縮からタンク内の水に熱を伝達するために、前記タンクの前記壁の外表面と熱伝導接触する伝熱材と、
周囲状況から熱エネルギーを吸収するため周囲状況にさらされるように配置され、冷媒液を保持する通路を有することによって、前記液体が前記周囲状況によって加熱される可能性のある蒸発器と、
前記チューブと前記蒸発器を通って冷媒液を循環させるために前記通路と前記チューブに接続されるコンプレッサと
を備える温水器を提供する。
【０００７】
文脈上明らかに他の意味に解すべき場合を除き、明細書と請求項の全体にわたり、「備える」という文言は、限定的あるいは網羅的な意味と対抗して、包括的な意味に解される、つまり「含むが、それに限定されない」という意味に解されるものとする。
【０００８】
好ましくは、チューブは前記タンクの周りに巻きつけられる。
【０００９】
好ましくは、伝熱材がチューブの全長とほぼ同延である。
【００１０】
好ましくは、チューブが銅または銅ベースの合金で形成される。
【００１１】
好ましくは、チューブがタンク壁の１つかそれ以上の位置で機械的に固定される。
【００１２】
ある好適な実施の形態では、２つまたはそれ以上のチューブが、前記冷媒液を保持するためタンクの周りに巻きつけられる。
【００１３】
本発明の第２の側面は、チューブの一端を金属性水タンクの外表面に取り付ける工程と、前記タンクの外表面の周りにチューブを配置する工程と、チューブとタンク壁のあいだに伝熱シーラーを注入する工程とを備える温水器用熱交換器の製造方法を提供する。
【００１４】
好ましくは、チューブがタンクの外表面の周りに巻きつけられる。より好ましくは、チューブが所定の張力でタンクの外表面の周りに巻きつけられる。
【００１５】
ある好適な実施の形態では、タンクの周りのチューブの巻きの間隔が変化する。具体的には、チューブの巻きがタンクの底部で間隔がより密であり、隣接する巻き間の間隔がタンクの頂部に向かうほど広がる。
【００１６】
有利なことに、オーストラリア特許第６０３５１０号に開示される先行技術の温水器と比較して、本発明は、高温で接着剤を硬化させる必要がない。オーストラリア特許第６０３５１０号に開示される温水器と比べ、伝熱材はチューブとタンク間の熱伝達を向上させる役割を果たし、先行技術に開示される接着剤とは異なり、水タンクの壁にチューブを保持する役割を果たさない。本発明によると、チューブはタンク壁に機械的に保持される。
【００１７】
本発明の好適な実施の形態を、添付の図面を参照し、一例としてのみ説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図面を参照すると、水タンク１は、円筒状壁２、底壁３、凸状上壁４、拡散器またはダイバータ６を一体化する底壁３に隣接する冷水注入口５、上壁４に隣接する温水放流口７を備える。底壁３は凹状に示されるが、所望すれば凸状でもよい。冷媒Ｒ２２のような冷媒を保持するチューブ８は、タンク壁２の外表面に巻きつけられる。チューブ８は、銅または銅ベースの合金で製造される。図１Ａに示されるように、チューブ８は好ましくは平らに押しつぶされるため、チューブの平坦面はタンクの壁側に位置し、断面はほぼＤ字状となる。熱伝導を提供するため、ヒートシール・ペースト９は、チューブ８の隣接面とタンクの壁間に配置される。好ましくは、ヒートシール・ペーストは、チューブ８とタンク壁２間の接合面全体に沿って配置される。しかし、ヒートシール・ペーストは、通常は熱伝導率が低下するものの、接合面に断続的に配置してもよいと理解すべきである。使用中のチューブおよびタンク壁２の伸縮間に最大限の接触を確保するため、チューブ８は張力がかかった状態でタンク１に巻きつけられ、ピンと張った状態でタンク１に機械的に固定される。これは、図２Ａで概略的に示されるように達成することができる。
【００１９】
チューブ８はタンク壁２の外表面に螺旋状に巻きつけられるのが好ましいが、チューブ８をタンクの外壁に別の方法で配置できることも言及しておくべきである。たとえば、チューブがタンクの外壁を上下に伸張できるように、チューブを蛇腹状に形成して、タンクの外壁に配置することも可能である。しかし、このような構造は装置の製造を複雑化するため、螺旋状のチューブの巻回ほど望ましくない。
【００２０】
本発明によると、ペースト状の伝熱材９は、チューブ８とタンク壁２のあいだに挿入または注入される。好ましくは、ペーストは硬化させる必要がない、あるいは、硬化が必要な場合、周囲条件下で硬化させることができるため、オーブンまたは窯で高温で硬化させる必要性がなくなる。好適な伝熱ペーストは、Electrolubeによりオーストラリアで市販されている「ＨＴＳＰシリコン伝熱化合物プラス」である。これは、約３．０Ｗ／ｍＫの熱伝達率を有するシリコン製オイルベースの伝熱ペーストである。Bostik社によりオーストラリアで販売されている「Bostik  １１２８伝熱シーラー」などのその他の適した種類の伝熱ペーストも使用することができる。伝熱シーラーの使用に伴う恩恵は、製品のコスト節減や、製造時間の大幅な削減につながる硬化工程の排除などいくつかある。さらに、予備試験が示すように、装置の熱伝達性能が向上する。
【００２１】
図２Ａに示されるように、タンク１は、ギヤボックス２２とチェーン駆動装置２３を通じて、モータ２１によって回転可能に駆動される回転テーブル２０上で支持される。適切な長さのチューブ８が、供給ローラ２４によって供給され、変形ローラ２５によって図１Ａに示されるようにＤ字状に変形させられる。供給ローラ２４と変形ローラ２５は、モータ２７によって回転可能に駆動される供給スクリュー２６に係合するナットを含むアセンブリの一部を構成し、チューブ８が、隣接する巻き間に所定の間隔をもってタンクに巻きつけられるように、アセンブリをタンク１に移動させる。
【００２２】
図２Ｂにより詳細に示されるように、変形ローラ２５は、刻み付きローラ２８と溝付き支持ローラ２９を有する。ローラ２８と２９は、ピンチローラ２４と同じ速度で駆動されるギヤ３０、３１によって駆動され、チューブ８が確実に同じ速度で供給され、変形させるようにする。ピンチローラ２４とローラ２８および２９は、図２Ｂの３２で示されるようなブレーキパッドによって自由回転を防止する。チューブに印加される張力は、テンションナット３４によって調整可能に加圧されるスプリング３３の影響下で、ローラ２９とギヤ３０に係合するようにブレーキパッド３２をクランプすることによって調整することができる。
【００２３】
本実施の形態では、タンク１の、チューブ８が固定される部分が除塵され、銅フラッシュめっきが既知な方法で施される。次に、チューブ８はスポット溶接で、タンク壁２の底部に固定されてから、図２Ａに示されるような機構を用いてタンクの周りに巻きつけられる。チューブがタンク全長にわたり完全に巻かれたら、チューブ８を張力がかかった状態に保つため、その上端をタンク１の壁２にスポット溶接で固定する。
【００２４】
チューブ８は、底壁３に隣接する位置からタンク１の適当な高さまで伸長し、壁２の熱交換面Ｓを定義する。チューブ８の最下端の巻き８Ａは、通常は冷たい冷水注入口５の下に位置するため、冷媒の過冷却を生じさせることによって、輸送に十分な安定性を与える。チューブ８は、オーストラリア特許第５０９９０１号に記載の一般的種類の太陽熱補助ヒートポンプ（後述の図３）に接続される。ただし、その装置への改良が、後述の装置で行われている。他の形のヒートポンプも使用することができ、チューブ８の保持する伝熱媒体は、希望どおり変更することができる。
【００２５】
冷媒を保持するチューブ８をタンク１の外表面に取り付けることによって、二重壁効果が自動的に達成され、関連水当局によって要求される保護が満たされると認識される。当局は、冷媒を保持するチューブが水に関わる場合の二重壁チューブを規定している。チューブ８もタンク１も両方とも好ましくは、類似の材料、または少なくとも熱膨張係数の近い材料で製造される。
【００２６】
本件の場合、タンク１は鋼鉄またはステンレス鋼で製造され、チューブ８は銅または銅ベースの合金でできている。異なる熱膨張係数を有する材料が使用される場合、異なる材料の熱伸縮率は、上記の方法でチューブ８の巻繊張力を高めることによって補正される。いずれにせよ、張力下でのチューブの巻回によって、使用中の伸縮によって生じる材料の屈曲にかかわらず、伝熱ボンドが維持される。
【００２７】
さらに、上記の熱交換装置は、熱交換面Ｓの大部分が垂直であることによって、熱交換面上の沈殿物の堆積が阻止されるため、沈殿可能な汚染物質を含みやすい水などの液体Ａを伴う使用にきわめて適している。さらに、熱交換面Ｓは、熱伝達係数と表面積の積を効率的なレベルに維持し、過熱される液体Ａと熱交換面Ｓとのあいだの温度差を最小限に保ちつつ、ガラス状エナメルなどの塗装を塗布するのに十分な程度に拡張される。
【００２８】
熱交換面Ｓの面積は、以下の相反する要件のあいだで最善の妥協を提供するように選択される。
（ａ）熱交換面が、上述のように、ほぼ垂直である、下向きに対向する、あるいは下方に傾斜するという要件、
（ｂ）過熱される液体Ａ内の熱粒子束密度が、同液体内の不安定要素の不安定化を防止できるほど低いことによって、液体Ａが特定の臨界不安定化温度に達する点まで、熱交換面と接触する液体が局地的に加熱されないように、熱交換面Ｓと液体Ａ間の最大温度差が制限されるという要件、
（ｃ）熱交換面Ｓができるだけ広く、しかしながらコンパクトであるという要件。
【００２９】
要件（ｃ）は、熱交換器が一部品である装置の不可逆性を最小限に抑える。そのことはつまり、熱が冷媒Ｂと加熱される液体Ａとのあいだで伝達されている際の温度が、液体Ａの最も冷たい吸込み温度にできるだけ近いことを意味する。熱交換器をコンパクトにすることによって、容器の受動容量が増える。この容量は、いつでもエンドユーザへ液体Ａを輸送できる液体の貯蔵量の役を果たす。
【００３０】
熱交換器をコンパクトかつ効率的にするためには、チューブ８の巻き間の間隔と、冷媒またはその他の伝熱液体Ｂの流速が、求めに応じて、適切な液体側面積エリアＳ、伝熱媒体側面積Ｔ、熱交換係数、熱交換フィン効率、適切な受動貯蔵量を与えるように最適化されねばならない。この最適化の要件は常に妥協案であり、主に使用される装置と液体のサイズによって決まる。
【００３１】
概して、上記の好適な実施の形態の設計手順は、以下のように要約できる。
【００３２】
受動貯蔵量要件と液体Ａの階層化を検討すると、先に概説した恩恵が、所望の総熱流束を伝達するのに利用可能な面積の減少によって生じる、面Ｓ全体にわたる伝熱温度差の上昇によって打ち消されるところまで、表面積Ｓはできる限り広く、しかしながらできる限りコンパクトにされる。
【００３３】
次に、熱交換面Ｓの外面上のチューブの間隔とサイズが、内部熱伝達、チューブと壁の接着剤の熱伝導、および適用可能な場合、フィン効率の考慮を含む、確立された工学設計手順によって決定される。
【００３４】
次に、間隔の計算によって、表面積Ｓとの妥協を通じて、設計の最適化が可能であることが判明する場合、表面積Ｓの再検討が必要になるかもしれない。
【００３５】
まだ十分に加熱も冷却もされていない液体との混合によって液体の貯蔵量が減少するのを避けるため、異なる温度の液体の階層化ができるだけ推進されるべきである。この目的のため、液体Ａを攪拌することによって混合を促進しないように、出入口が配置される。また、冷水注入口５はタンクの底に位置し、温水放流口７はタンクの最上部に位置する。攪拌を低減するため、注入口５の軸は、層構造の軸に直交する。さらに、下向きに対向する拡散器−導流板６は冷水注入口で使用され、上向きに対向する拡散器−導流板６ａは温水放流口７で使用されて、混合と攪拌をさらに低減する。
【００３６】
熱交換器は好ましくは、熱伝達を向上させるため、向流原理が具体化されるように配置されるべきである。示される実施の形態では、冷媒Ｂがコイルチューブ８の最上部から底部へ流れることが注目される。
【００３７】
好適な太陽熱補助ヒートポンプ温水器が図３に概略的に示され、タンク１と冷媒を保持するチューブ８とが絶縁発泡体１１を含むハウジング１０に封入される、本発明を具体化した熱交換器を含むことが分かる。便宜上、ヒートポンプシステムのコンプレッサ１２とレシーバ／フィルタ／ドライヤ１３が、タンクハウジング１０の頂部に位置する冷却シャーシ１４上に載置される。この配置によって、通常通りタンクハウジング１０の下にコンプレッサとレシーバを置けるように、ハウジング１０を高い位置で支持する必要性が回避され、製造コストが減少する。
【００３８】
コンプレッサ１２は好ましくはロータリーコンプレッサだが、他の型の冷却コンプレッサも、装置の効率性を実質上低下させずに使用することができる。ロータリーコンプレッサは、比較的滑らかで静かな動作のため好適である。また、他の種類のコンプレッサが苦労するのに対し、ロータリーコンプレッサはコンプレッサの吸引側で液体のスラグを受け取ることができる。これらのスラグは、天候条件の変化の結果起こり得る急速な温度変化のため、太陽熱補助ヒートポンプで発生する場合がある。
【００３９】
装置からの熱損失を最小限にまで低減させるため、コンプレッサ１２は好ましくは外部から絶縁される。上記外部絶縁によって部分的に生じる熱の生成を補正するため、コンプレッサは、好ましくは制御バルブ、毛細管、または固定オリフィス（図示せず）により制御される迂回路を通って、コンデンサまたはレシーバの出口から吸入路またはシリンダの「吸入側」に冷媒を直接流出させることによって冷却される。これを実現する配置の１つが図４に概略的に示されており、絶縁ケーシング１２Ｂ内に封入され、回転ピストン１２Ｃと翼板１２Ｄを含むシリンダ１２Ａを備えることが分かる。液体注入管１２Ｅは、冷却液路から吸入路１２Ｇに接続され、コンプレッサ１２に至る。この配置により、通常は大気中に逃れる熱が、コンデンサを通ってタンク中の水に伝えられる。図４に示される配置は、市販のコンプレッサで使用されるようにシリンダへの直接注入よりも確実に機能することが分かっている。
【００４０】
装置は、サーモスタットＴを含むサーモスタット制御システムを含む。
【００４１】
下記を含む、さらに複雑なサーモスタットの変種が可能である。
ａ）日光のレベルに左右される可変または二重サーモスタット設定、あるいは
ｂ）ユニットが作動しているときの蒸発温度を検知し、サーモスタットの設定値を上昇または低下させる潜在能力の指標としてこれを使用する。
【００４２】
上記装置の全般的目標は、夜間よりも日中の方が高い温度に水温を上昇させることによって、日中の運転の方に装置にバイアスをかけることである。このケースでは、適切な水温が冬季にも達成されるように、制御「知能」が必要とされるがサーモスタットの設定値を太陽放射と周囲温度の関数にすることによって、さらなる精巧化が可能である。同様に、主に低料金（オフピーク）期間中に作動するように装置にバイアスをかけることが可能である。
【００４３】
コンプレッサ１２とレシーバ１３は、太陽に露出される位置に配置される１組の太陽蒸発板１５に接続される。各蒸発板は、好ましくは図５に示される構成で配列されるいくつかの冷媒通路１６を含む。各蒸発板１５は、通路１６の領域を除き、当該技術において既知ないわゆるRoll-Bond（商標）工程によって、ともに接着される２枚の金属からなる。蒸発板は薄片金属から構成されるため、各蒸発板は図６の部分側面図に示されるように外側に湾曲する外形で支持される。外側に湾曲する外形は、各板１５の背部に成形された絶縁発泡体フォーマ１７を配置することによって維持され、アセンブリは図３および６に示されるような２個の支持具で支持される。各蒸発板１５はさらに、板１５の縦端面に沿って角部１８を形成することによって強化される。上記のような蒸発板の配置は、蒸発板が住居の屋根に取り付けられたときに受ける種類の風力に耐える能力を評価するため行われる風力試験で、適切に機能することが分かっている。
【００４４】
図５から認識されるように、各蒸発板は、冷媒路（図示せず）が接続されている分岐管１９によって、一端で接続される３つの別個の平行な冷媒通路１６で構成される。板１５は図３に示されるように、第１の板の出口分岐管が第２の板の入口分岐管に接続される等々というように、互いに直列に接続される。さらに図５から分かるように、板の一端で分岐管に接続される第１の通路は、板の他端で分岐管に接続される最後の通路であり、平行通路１６内の冷媒の流れを均等化するのを助ける。分岐管の断面積は、流れの均等化をさらに助けるため、分岐点ごとに２度縮小される。この配置は、分岐管全体にわたる所定の設計圧力損失に対して、分岐管とその分岐点の断面積を最小限に抑える。この結果として、他の「Roll Bond（商標）」蒸発器で使用される典型的な「ワッフル」タイプの分配器の性能と比べて、所定の設計圧力損失に対して破壊圧力が向上する。
【００４５】
これらの特徴の結果、蒸発器は、蒸発器全体にわたる高い圧力損失を招くことなく、Ｒ２２のような高蒸発圧力冷媒とともに使用することができる。さらに、通路１６間の流れの均等化は、通常最も下の通路に有利に働く重力に比較的影響を受けないため、蒸発器はふつう所望されるように、下向きの傾斜角で取り付けることができる冷媒液は従来どおり、底部にではなく、各板１５の頂部に供給される。これによって、底部流入の場合のように板を浸す必要がないため、冷媒の使用が少なくてすむ。さらなる利点は、底部流入の場合のようにオイルが板の底部に溜まりがちにならないため、完全なオイルの回収が達成されることである。冷媒の頂部流入と高速の冷媒循環とが結びつくと、通路１６内を液体が環状に流れ、板から液体への熱伝達が向上する。この動作モードでは、冷媒ガスが液体環内を流れる。
【００４６】
装置が停止中に、板１５内の液体の堆積が、重力によってコンプレッサ・サクションに流れ落ちるのを防ぐために、冷媒がコンプレッサ・サクションに戻る前に液体トラップが設けられる。トラップは、動作中にオイルが冷媒ガスとともに運ばれるような大きさにしなければならない。
【００４７】
液体路のＴＸバルブが、通常どおり蒸発板１５にではなく、冷却シャーシ１４の内部に配置されることが図３から分かる。ＴＸバルブをこの位置に配置するために修正を行わなければならないが、バルブはこの位置で優れた機能を果たし、装置の製造がこの位置でのバルブの配置によって簡易化されることが分かっている。ＴＸバルブは、適切な過熱環境に設定することによって、適切に過熱されるようにバイアスをかけられる。
【００４８】
上記の実施の形態では、蒸発板は日光にさらされる位置に取り付けられるとして示されるが、図３の破線で示されるように、周囲温度が高い場所、もしくはタンクが屋根の上、あるいは少なくとも部分的に日光にさらされる別の位置に取り付けられることが可能な場所において、取り囲む形の構成で、ハウジング１０の外側に据えつけてもよい。こうした状況では、ヒートポンプは、少なくとも部分的にエアソースヒートポンプとして作用する。
【００４９】
本発明は特定例を参照して説明されているが、本発明が他の多くの形で具体化できることが当業者によって認識される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明を具体化する温水器と一緒の使用に適する熱交換器に組み込む水タンクの部分断面図である。
【図１Ａ】チューブの取り付けを示す、タンクの一部の拡大部分断面図である。
【図２Ａ】チューブをタンクに取り付けるための機構の概略正面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示されるチューブ変形ローラの拡大概略正面図である。
【図３】本発明を具体化する太陽熱補助ヒートポンプ温水装置のレイアウトを示す概略図である。
【図４】図３の装置で使用されるコンプレッサを冷却するための配置を示す概略図である。
【図５】図３の装置で使用される太陽集熱器の冷媒通路のレイアウトを示す概略図である。
【図６】図３の装置で使用される太陽蒸発器／集熱器の１つの側断面図である。
【国際公開パンフレット】
2005507069.tif 000003
2005507069.tif 000004
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2005507069.tif 000009
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2005507069.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成16年1月20日(2004.1.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝熱特性を有する材料で形成される壁を有する水タンクと、
タンクの一端に隣接する冷水注入口と、
前記水タンクの外側に固定される、冷媒液を保持するよう適合されたチューブと、
チューブの全長に沿ってペースト状に塗布される非接着性の伝熱材であって、チューブと前記タンク壁間の接合面にチューブの全長に沿って注入される伝熱材と、
前記チューブと伝熱材が、前記壁を通って前記チューブ内の冷媒液の凝縮からタンク内の水に熱を伝達するために熱伝導接触し、
周囲状況から熱エネルギーを吸収するため周囲状況にさらされるように配置され、冷媒液を保持する通路を有することによって、前記液体が前記周囲状況によって加熱される可能性のある蒸発器と、
前記チューブと前記蒸発器を通って冷媒液を循環させるために前記通路と前記チューブに接続されるコンプレッサと
を備える温水器。
【請求項２】
チューブが前記タンクの周りに螺旋状に巻きつけられることを特徴とする請求項１記載の温水器。
【請求項３】
タンクの周りのチューブの巻きの間隔が変化することを特徴とする、請求項１または２記載の温水器。
【請求項４】
チューブの巻きの間隔が、隣接する巻き間の間隔がタンクの頂部に向かうほど広がるように変化することを特徴とする請求項４記載の温水器。
【請求項５】
チューブが、断面がほぼＤ字状であることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の温水器。
【請求項６】
前記伝熱材が、チューブの全長とほぼ同延であることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の温水器。
【請求項７】
チューブが銅または銅ベースの合金で形成されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の温水器。
【請求項８】
チューブが、タンク壁の１つかそれ以上の位置で機械的に固定されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記載の温水器。
【請求項９】
２つまたはそれ以上のチューブが、前記冷媒液を保持するためタンクの周りに巻きつけられることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載の温水器。
【請求項１０】
チューブの一端を金属性水タンクの外表面に取り付ける工程と、前記タンクの外表面の周りにチューブを巻きつける工程と、チューブとタンク壁のあいだにチューブの全長に沿って非接着性の伝熱ペーストを注入する工程とを備える温水器の製造方法。
【請求項１１】
チューブが、タンクの外表面の周りに巻きつけられることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
チューブが、所定の張力でタンクの外表面の周りに巻きつけられることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
タンクの周りのチューブの巻きの間隔が変化することを特徴とする請求項１０、１１または１２記載の方法。
【請求項１４】
チューブの巻きがタンクの底部で間隔がより密であり、隣接する巻き間の間隔がタンクの頂部に向かうほど広がることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この目的で、本発明の第１の側面は、
伝熱特性を有する材料で形成される壁を有する水タンクと、
タンクの一端に隣接する冷水注入口と、
前記水タンクの外側に固定される、冷媒液を保持するよう適合されたチューブと、
チューブの全長に沿ってペースト状に塗布される非接着性の伝熱材であって、チューブと前記タンク壁間の接合面にチューブの全長に沿って注入される伝熱材と、
前記チューブと伝熱材が、前記壁を通って前記チューブ内の冷媒液の凝縮からタンク内の水に熱を伝達するために熱伝導接触し、
周囲状況から熱エネルギーを吸収するため周囲状況にさらされるように配置され、冷媒液を保持する通路を有することによって、前記液体が前記周囲状況によって加熱される可能性のある蒸発器と、
前記チューブと前記蒸発器を通って冷媒液を循環させるために前記通路と前記チューブに接続されるコンプレッサと
を備える温水器を提供する。




【国際調査報告】
2005507069.tif 000022
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2005507069.tif 000024