(57)【要約】【課題】捩り管による二重管構造の熱交換器において、捩り管を外管とし、この外管となる捩り管の山谷部の内面と捩り管内に挿通される内管となる銅管とで形成される螺旋通路を一方の流体の通路として利用することで、捩り管の山谷部と内管とで構成される冷媒もしくは水の通路の均一化を図る。【解決手段】予め外壁が低融点金属でめっき３ａされた銅管２を素管１内に挿通し、この銅管２を芯金として素管１を捩り加工し、この捩り加工時の摩擦熱で素管縮径部１ａと接触する銅管２のめっき３ａ部を溶融させて銅管２と素管１を一体化して、これら銅管２と素管１との間に螺旋通路を形成し、銅管２内を一方の流体の通路２０とし、螺旋通路を他方の流体の通路１０とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め外壁が低融点金属でめっきされた銅管を素管内に挿通し、該銅管を芯金として前記素管を捩り加工し、この捩り加工時の摩擦熱で素管縮径部と接触する前記銅管のめっき部を溶融させて前記銅管と前記素管を一体化して、これら銅管と素管との間に螺旋通路を形成し、前記銅管内を一方の流体の通路とし、前記螺旋通路を他方の流体の通路としたことを特徴とする二重管式熱交換器。
【請求項２】
前記素管は、その内壁が予め低融点金属でめっきされていることを特徴とする請求項１記載の二重管式熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば給湯機に適用され、水と冷媒との間、又は水と水との間で熱交換させる二重管式熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の二重管式熱交換器として、単管の壁内の周方向複数箇所に管軸方向に延びる通路を形成し、単管内を一方の流体（例えば水）の通路とし、前記壁内の複数の通路を他方の流体（例えば冷媒）の通路としたものがある。
【０００３】
この単管に複数の通路を形成する二重管式熱交換器においては、冷媒管の腐食等に対する信頼性の確保が容易であるが、製造コストが高く、形状も制限されていた。
【０００４】
そこで、簡易に製作でき、かつ形状の選択範囲が広くなるように、内管、外管を用いた二重管とし、内管は捩り管に形成し、外管の内周面とこの外管内に挿通される捩り管の山谷部の外面との間に通路が形成されるようにして、この通路を一方の流体の通路とし、捩り管内を他方の流体の通路としたものが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１２１１４号公報（図１、図２）
【特許文献２】特開２００３−３２９３７６号公報（図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、外管内に捩り管を挿通して、捩り管と外管との間に一方の流体通路を形成するようにしたものにあっては、捩り管の山高さ、捩りピッチが一定にならないと、前記一方の流体通路、つまり捩り管の山谷部と外管とで構成される冷媒もしくは水の通路が不均一となり、性能低下のみならず、水の滞留による腐食の進行、圧力の不均一による耐圧強度の低下等の信頼性低下が懸念されるという問題があった。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑み、捩り管による二重管構造の熱交換器において、捩り管を外管とし、この外管となる捩り管の山谷部の内面と捩り管内に挿通される内管となる銅管とで形成される螺旋通路を一方の流体の通路として利用することで、捩り管の山谷部と内管とで構成される冷媒もしくは水の通路の均一化を図り、性能の向上、品質の安定を確保できる二重管式熱交換器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】
【０００８】
本発明に係る二重管式熱交換器は、予め外壁が低融点金属でめっきされた銅管を素管内に挿通し、この銅管を芯金として前記素管を捩り加工し、この捩り加工時の摩擦熱で素管縮径部と接触する前記銅管のめっき部を溶融させて前記銅管と前記素管を一体化して、これら銅管と素管との間に螺旋通路を形成し、前記銅管内を一方の流体の通路とし、前記螺旋通路を他方の流体の通路としたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の二重管式熱交換器によれば、従来、捩り管作成時に後で引き抜いていた芯金の代わりに、外壁を低融点金属でめっきした銅管を素管内に挿通して、この銅管を芯金として素管の捩り加工を行い、銅管と一体型の二重管とすることで、加工時の摩擦熱でめっきが溶融し、素管の捩り谷部と銅管の外壁との間の隙間が塞がれ、素管の山谷部の内面と銅管の外壁とで構成される螺旋通路の捩り山高さが均一となり、伝熱性能の向上、品質の安定性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る二重管式熱交換器の製造方法を示す素管捩り加工前の状態の平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る二重管式熱交換器を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る二重管式熱交換器を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、図示実施形態により本発明を説明する。
図１は本発明の実施の形態１に係る二重管式熱交換器の製造方法を示す素管捩り加工前の状態の平面図、図２はその二重管式熱交換器を示す断面図である。なお、ここでは製造される二重管式熱交換器は給湯機用熱交換器であり、芯管となる銅管は水配管であるものとする。
【００１２】
本実施の形態の二重管式熱交換器は、図１及び図２に示すように、予め外壁が低融点金属（例えば錫）でめっき３ａされた内管（水配管）となる銅管２を外管（冷媒管）となる素管１内に挿通し、銅管２を芯金として素管１を捩り加工し、この捩り加工時の摩擦熱で素管縮径部すなわち素管１の捩り谷部１ａと接触する銅管２のめっき３ａ部を溶融させて銅管２と素管１を一体化して、これら銅管２と素管１との間に螺旋通路を形成し、銅管２内を一方の流体（水）の通路２０とし、螺旋通路を他方の流体（冷媒）の通路１０としたものである。
【００１３】
次に、本実施の形態の二重管式熱交換器の製造方法について図１及び図２に基づき説明する。まず、素管１内に、予め外壁が錫めっき３ａされた銅管２を差し込む。次いで、銅管２が差し込まれた素管１を、銅管２を芯金として捩り加工する（図１）。この時、素管１の捩り谷部１ａは挿入した銅管２及びその表面の錫めっき３ａ部に接触し変形していく。この捩り加工により、素管１の捩り谷部１ａと銅管２との間に接触による摩擦熱が生じ、銅管２表面の錫めっき３ａが溶融する。その結果、捩り谷部１ａと内管２との間の隙間に錫層３ｂが形成されて隙間が塞がれ、隙間のない均一な通路を形成することができる。
【００１４】
このように、本発明の二重管式熱交換器によれば、従来、捩り管作成時に後で引き抜いていた芯金の代わりに、外壁を低融点金属でめっきした銅管を素管内に挿通して、この銅管を芯金として素管の捩り加工を行い、銅管と一体型の二重管とすることで、加工時の摩擦熱でめっきが溶融し、素管１の捩り谷部１ａと銅管２の外壁との間の隙間が塞がれ、素管１の山谷部の内面と銅管２の外壁とで構成される螺旋通路（冷媒通路１０）の捩り山高さが均一となり、伝熱性能の向上、品質の安定性を確保することができる。
【００１５】
実施の形態２．
図３は本発明の実施の形態２に係る二重管式熱交換器を示す断面図である。なお、説明にあたっては前述の図１を参照するものとする。また、ここでも製造される二重管式熱交換器は給湯機用熱交換器であり、芯管となる銅管は水配管であるものとする。
【００１６】
本実施の形態の二重管式熱交換器は、図３に示すように、素管１の内壁も予め低融点金属（例えば錫）でめっき３ｃし、捩り加工時の摩擦熱で素管縮径部すなわち素管１の捩り谷部１ａのめっき３ｃ部と素管１の捩り谷部１ａと接触する銅管２のめっき３ａ部とを共に溶融させることで、銅管２と素管１を一体化して、これら銅管２と素管１との間に螺旋通路を形成し、この螺旋通路を流体（冷媒）の通路１０とし、銅管２内を流体（水）の通路２０としたものである。それ以外の構成は前述の実施の形態１と同様である。
【００１７】
本実施の形態の二重管式熱交換器によれば、素管１の内壁にも予め錫めっき３ｃを施しているので、捩り加工後の捩り谷部１ａと銅管２との間の隙間にさらに安定な錫層３ｄを形成することができる。その結果、捩り谷部１ａと内管２との間の隙間を錫層３ｂにより確実に塞ぐことができ、隙間がなく、捩り山高さが均一な螺旋通路（冷媒通路１０）を形成することができる。このため、伝熱性能の向上、品質の安定性の確保が容易な二重管式熱交換器を得ることができる。
【符号の説明】
【００１８】
１  素管、２  銅管、３ａ，３ｃ  めっき、３ｂ，３ｄ  錫層、１０  他方の流体の通路、２０  一方の流体の通路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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