(57)【要約】【課題】  冷媒を熱源とする熱交換器の軽量化、小型化、薄型化、高密度化を図り、組立作業性、生産性に優れ、製作コストを大幅に低減可能な熱交換器を提案する。【解決手段】  一方の側端から他方の側端へ貫通した細孔１１を多数列設して平板状に成形し、これをコルゲート状に曲げ加工したアルミ多孔板１０を形成し、このアルミ多孔板１０の一方の側端から他方の側端に至る冷媒通路を形成し、サーペンタイン形に蛇行した通水管２０を形成し、その直管部をアルミ多孔板１０の壁面１０ａ間に側方から嵌入し、管壁２０ａを両側壁面１０ａに当接させ、冷媒の流れと交差して通水管２０の一端から他端へ水が流通するように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源である冷媒と水との間で熱交換する熱交換器であって、
一方の側端から他方の側端へ貫通した細孔１１を多数列設して平板状に成形し、これをコルゲート状に曲げ加工したアルミ多孔板１０を形成し、このアルミ多孔板１０の一方の側端から他方の側端に至る冷媒通路を形成し、
サーペンタイン形に蛇行した通水管２０を形成し、その直管部をアルミ多孔板１０の壁面１０ａ間に側方から嵌入し、管壁２０ａを両側壁面１０ａに当接させ、冷媒の流れと交差して通水管２０の一端から他端へ水が流通するように構成したことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
通水管２０を扁平に形成し、その扁平な管壁２０ａを両側壁面１０ａに当接させた請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
アルミ多孔板１０の左右の側方から通水管２０を個別に嵌入した請求湖１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】
複数本の通水管２０を密着並置した請求項３に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ヒートポンプ式給湯機の熱交換器等、冷媒を熱源とする熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高温高圧のCO２冷媒を熱源とするヒートポンプ式給湯機は、冷媒と水との間で熱交換して水を加熱するもので、近年普及が拡大している。これに組み込む熱交換器には、高圧冷媒の使用に耐える耐圧強度が求められ、従来この種の熱交換器として、特許文献１に示すように、キャピラリチューブ（φ数ｍｍの銅製細管）で冷媒通路を形成したものがあり、特許文献２に示すように、アルミニウム材の押出加工又は引抜加工で成形したアルミ多孔板で冷媒通路を形成したものもある。これらの熱交換器は、冷媒通路を小口径とし、耐圧強度を確保するとともに効率的な凝縮促進を図ったもので、被加熱流体である水の流通路を、インナーフィン等を収納した薄型の箱体で形成し、これにキャピラリチューブ又はアルミ多孔板を接合した構造である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１４９７号公報
【特許文献２】特開２００２−３１４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした従来の熱交換器は、多数の部材から構成されて組立工数を要し、これらの部材の接合箇所も多くて不良を生じ易く、品質も不安定で、生産性に劣ることから製作コストが高価であった。また、熱交換の能力の増大に伴って熱交換器も大型化、重量化し、小型化が困難であった。
【０００５】
この発明は、こうした課題を解決することを目的とするもので、冷媒を熱源とする熱交換器の軽量化、小型化、薄型化、高密度化を図り、組立作業性、生産性に優れ、製作コストを大幅に低減可能な熱交換器を提案し、ヒートポンプ式給湯機の市場拡大に伴うコスト低減、量産対応等の要求に応じた新規構成の熱交換器を提案することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
こうした目的を達成するため、この発明は、熱源である冷媒と水との間で熱交換する熱交換器であって、一方の側端から他方の側端へ貫通した細孔１１を多数列設して平板状に成形し、これをコルゲート状に曲げ加工したアルミ多孔板１０を形成し、このアルミ多孔板１０の一方の側端から他方の側端に至る冷媒通路を形成する。そして、サーペンタイン形に蛇行した通水管２０を形成し、その直管部をアルミ多孔板１０の壁面１０ａ間に側方から嵌入し、管壁２０ａを両側壁面１０ａに当接させ、冷媒の流れと交差して通水管２０の一端から他端へ水が流通するように構成したことを特徴とするものである。
【０００７】
また、通水管２０を扁平に形成し、その扁平な管壁２０ａを両側壁面１０ａに当接させるものである。
【０００８】
また、アルミ多孔板１０の左右の側方から通水管２０を個別に嵌入するもので、さらに、複数本の通水管２０を密着並置するものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の熱交換器は、コルゲート状に曲げ加工したアルミ多孔板１０で冷媒通路を形成したので、冷媒通路の有効長の長尺化と外形寸法の短縮化が図られ、水が流通する通水管２０をサーペンタイン形に形成したので、同じく水通路の有効長の長尺化と外形寸法の短縮化が図られ、小型で極めて薄型に形成される。また、直管部がアルミ多孔板１０の壁面１０ａ間に嵌入され、管壁２０ａがアルミ多孔板１０の両側壁面１０ａに当接し、この当接面を介して熱交換が行われ、熱効率に極めて優れるものである。
【００１０】
また、アルミ多孔板１０は、同容量のキャピラリチューブに比べて遥かに軽量且つ安価であり、主要部材であるアルミ多孔板１０及び通水管２０を所定形状に曲げ加工し、通水管２０をアルミ多孔板１０の側方から壁面１０ａ間に嵌入して簡単に組み立てられ、生産性に極めて優れ、従来品に比べて製作コストを大幅に低減可能である。
【００１１】
また、通水管２０を扁平に形成し、その扁平な管壁２０ａを両側壁面１０ａに当接させることで、伝熱面積の増大化を図ることができる。また、アルミ多孔板１０の左右の側方から通水管２０を個別に嵌入する構造とすれば、通水管２０がアルミ多孔板１０の壁面１０ａ間に交番関係で配置され、水通路の並列化による圧力損失の低減とともに、熱交換器の高密度化が図られ、熱交換の能力の増大に適用することができる。さらに、複数本の通水管２０を密着並置することで、さらなる熱交換器の高密度化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施例の斜視図。
【図２】組立方法を示す分解斜視図。
【図３】図１中Ａ−Ａ線の断面図。
【図４】図２中Ｂ−Ｂ線の断面図。
【図５】別の実施例の要部の断面図。
【図６】さらに別の実施例の要部の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、この発明の具体的な実施形態を図面の実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図示の熱交換器は、ヒートポンプ式給湯機に組み込むこの発明の熱交換器の適用例で、図１から４は最初の実施例である。図において、アルミニウム材を押出加工又は引抜加工し、一方の側端から他方の側端へ貫通した細孔１１を多数列設して平板状に成形し、これをコルゲート状に曲げ加工したアルミ多孔板１０が形成されている。アルミ多孔板１０の一方の側端に冷媒の入口ヘッダー１３、他方の側端に出口ヘッダー１４が設けられ、入口ヘッダー１３から流入した冷媒が多数の細孔１１を分流し、出口ヘッダー１４へ至る冷媒通路が形成されている。
【００１５】
銅材又はＳＵＳ材で製作され、サーペンタイン形に曲げ加工して所定のピッチで蛇行した通水管２０が形成されている。通水管２０は扁平管が用いられ、２本の通水管２０が、その直管部がアルミ多孔板１０の壁面１０ａ間に嵌入され、扁平な管壁２０ａが両側壁面１０ａに当接している。通水管２０の一端に水の入口ヘッダー２３、他方の側端に出口ヘッダー２４が両通水管２０の管端に連通して設けられ、入口ヘッダー２３から流入した水が両通水管２０を分流し、出口ヘッダー２４へ至る水通路が形成され、水は冷媒の流れと交差して流通し、当接面を介して熱交換が行われて加熱される。
【００１６】
図２にこの熱交換器の組立方法を示す。通水管２０の直管部のピッチ間隔Ｘは、アルミ多孔板１０の波長間隔Ｙに適合するように設定され、図に示すように、各通水管２０を、その直管部をアルミ多孔板１０の壁面１０ａ間に左右の側方から個別に嵌入して組み立てる。２本の通水管２０がアルミ多孔板１０の壁面１０ａ間に交番関係で配置され、各通水管２０の直管部の管壁２０ａが両側壁面１０ａに当接し、この当接面及び各ヘッダー１３，１４、２３、２４をろう付け又はハンダ付けして接合する。
【実施例２】
【００１７】
図５はこの発明の熱交換器の別の実施例である。図に示すように、この熱交換器は、通水管２０を断面矩形状に形成し、その直管部の短辺側の管壁２０ａがアルミ多孔板１０の両側壁面１０ａに当接するように、壁面１０ａ間に嵌入したものである。前例の熱交換器と比べ、より薄型化を図ったものである。
【実施例３】
【００１８】
図６はこの発明の熱交換器のさらに別の実施例である。図に示すように、この熱交換器は、通水管２０として通常の円管を用い、アルミ多孔板１０の左右の側方から、各側それぞれに２本の通水管２０を嵌入して密着並置したものである。前例の熱交換器と比べ、さらなる熱交換器の高密度化を図ったものである。
【符号の説明】
【００１９】
１０  アルミ多孔板
１０ａ  壁面
１１  細孔
２０  通水管
２０ａ  管壁
【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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