(57)【要約】【課題】給湯器用の水冷媒熱交換器のメインテナンス性を向上させる。【解決手段】蛇行する第２チューブ３の対向部３ａ間に第１チューブ２を構成するチューブ構成材２ａを配置した状態でボルト４ａの締結力により、第１チューブ２と第２チューブ３とを固定しているので、ボルト４ａを取り外すことにより、図３に示すように容易に第１チューブ２と第２チューブ３と分離分解することができる。したがって、水冷媒熱交換器１から容易に給湯水管（第１チューブ２）のみを分離分解することができるので、水冷媒熱交換器１のメインテナンス作業性を向上させることができる。また、蛇行する第２チューブ３の対向部３ａ間に第１チューブ２を構成するチューブ構成材２ａを配置しているので、水冷媒熱交換器１の大型化を抑制しつつ、第１チューブ２と第２チューブ３との伝熱面積を増大させることができる。【選択図】　　　　図１
2004003701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次流体が流れるチューブ（３）、及び二次流体が流れる流路を構成するチューブ構成材（２ａ）を有し、前記一次流体と前記二次流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
前記チューブ（３）は、互いに対向する対向部（３ａ）及び前記対向部（３ａ）間を繋ぐ屈曲部（３ｂ）が形成されるように蛇行し、
前記チューブ構成材（２ａ）は、前記対向部（３ａ）間に配置されて前記対向部（３ａ）と接触しており、
さらに、前記チューブ構成材（２ａ）と前記対向部（３ａ）と接触させる力を、前記チューブ構成材（２ａ）及び前記チューブ（３）に作用させる締め付け手段（４）が設けられていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記締め付け手段（４）は、ネジの締結力にて前記チューブ構成材（２ａ）と前記対向部（３ａ）と接触させることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
隣り合う前記チューブ構成材（２ａ）間は、シール手段（２ｂ）により密閉されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記一次流体は蒸気圧縮式冷凍機の冷媒であり、前記二次流体は水であり、
さらに、前記チューブ（３）はアルミニウム材を押し出し加工又は引き抜き加工にて製造したものであり、前記チューブ構成材（２ａ）は銅製であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項５】
前記一次流体は蒸気圧縮式冷凍機の冷媒であり、前記二次流体は水であり、
さらに、前記チューブ（３）は銅製の細管（３ｆ）を複数本並べたものであり、前記チューブ構成材（２ａ）は銅製であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器に関するもので、蒸気圧縮式冷凍機（ヒートポンプ）を用いた給湯器の水冷媒熱交換器に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
水冷媒熱交換器として、例えば特開２００１−２４１８６５号公報に記載の発明では、冷媒管と給湯水管とを交互に重ねて螺旋状に巻いてコイル状とし、軸方向両端側からボルトとナットを締め付けることにより、冷媒管と給湯水管とを圧接している。
【０００３】
しかし、上記公報に記載の発明では、冷媒管と給湯水管とを交互に重ねて螺旋状に巻いてコイル状としているので、例えば給湯水管に亀裂が発生した場合に、給湯水管のみを熱交換器から分離分解して給湯水管を修理又は交換すること難しく、熱交換器のメインテナンス作業を実質的にできない。
【０００４】
本発明は、上記点に鑑み、第１には、従来の異なる新規な熱交換器を提供し、第２には、熱交換器のメインテナンス性を向上させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、一次流体が流れるチューブ（３）、及び二次流体が流れる流路を構成するチューブ構成材（２ａ）を有し、一次流体と二次流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、チューブ（３）は、互いに対向する対向部（３ａ）及び対向部（３ａ）間を繋ぐ屈曲部（３ｂ）が形成されるように蛇行し、チューブ構成材（２ａ）は、対向部（３ａ）間に配置されて対向部（３ａ）と接触しており、さらに、チューブ構成材（２ａ）と対向部（３ａ）と接触させる力を、チューブ構成材（２ａ）及びチューブ（３）に作用させる締め付け手段（４）が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
これにより、締め付け手段（４）を取り外すことにより容易にチューブ構成材（２ａ）とチューブ（３）と分離分解することができる。
【０００７】
したがって、従来の異なる新規な熱交換器を得ることができるとともに、熱交換器から例えばチューブ構成材（２ａ）のみを容易に分離分解することができるので、熱交換器のメインテナンス作業性を向上させることができる。
【０００８】
また、蛇行するチューブ（３）の対向部（３ａ）間に二次流体が流れる流路を構成するチューブ構成材（２ａ）を配置しているので、熱交換器の大型化を抑制しつつ、一次流体と二次流体１との伝熱面積を増大させることができる。延いては、熱交換器の大型化を抑制しつつ、熱交換器の熱交換能力を向上させることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、締め付け手段（４）は、ネジの締結力にてチューブ構成材（２ａ）と対向部（３ａ）と接触させることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、隣り合うチューブ構成材（２ａ）間は、シール手段（２ｂ）により密閉されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、一次流体は蒸気圧縮式冷凍機の冷媒であり、二次流体は水であり、さらに、チューブ（３）はアルミニウム材を押し出し加工又は引き抜き加工にて製造したものであり、チューブ構成材（２ａ）は銅製であることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、一次流体は蒸気圧縮式冷凍機の冷媒であり、二次流体は水であり、さらに、チューブ（３）は銅製の細管（３ｆ）を複数本並べたものであり、チューブ構成材（２ａ）は銅製であることを特徴とするものである。
【００１３】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る熱交換器を蒸気圧縮式冷凍機（ヒートポンプ）を用いた給湯器の水冷媒熱交換器に適用したものである。
【００１５】
なお、水冷媒熱交換器とは、圧縮機から吐出した高温・高圧の冷媒と給湯水とを熱交換することにより給湯水を加熱する加熱用高圧側熱交換器である。
【００１６】
図１は本実施形態に係る水冷媒熱交換器１の三面図であり、図２は冷媒及び給湯水の流れを示す説明図であり、図３は水冷媒熱交換器１の分解図である。
【００１７】
そして、水冷媒熱交換器１は、二次流体をなす水が流れる第１チューブ２、及び一次流体をなす冷媒が流れる第２チューブ３等を有して構成された、一次流体と二次流体との間で熱交換を行うものである。
【００１８】
このとき、第２チューブ３は、図４に示すように、アルミニウム材に押し出し加工又は引き抜き加工を施すことにより内部に多数本の冷媒通路３ｃが形成された扁平状の管であって、その外観は、図３に示すように、互いに対向する対向部３ａ及び対向部３ａ間を繋ぐように円弧状に湾曲した屈曲部３ｂが形成されるように波状に蛇行している。
【００１９】
なお、図２中、入口側タンク３ｄは、第２チューブ３に形成された多数本の冷媒通路３ｃに冷媒を分配供給するものであり、出口側タンク３ｅは、冷媒通路３ｃから流出する冷媒を集合回収するものである。
【００２０】
一方、第１チューブ２は、給湯水が流れる流路を構成する複数本のチューブ構成材２ａを、波状に形成された第２チューブ３の波の進行方向（紙面上下方向）に積層したもので、隣り合うチューブ構成材２ａ間は、図５に示すように、Ｏリング２ｂやガスケット等のシール手段により液密に密閉されている。
【００２１】
なお、チューブ構成材２ａは、バスタブ状（弓なり状）にプレス成形された銅製のプレートをろう付けすることにより構成されたものであり、積層方向一端側には給湯水流入口２ｃ（図１、２参照）が設けられ、積層方向他端側には給湯水流出口２ｄ（図１、２参照）が設けられている。
【００２２】
また、各チューブ構成材２ａは、図１、２に示すように、対向部３ａ間に配置されて対向部３ａと接触しているとともに、チューブ構成材２ａの積層方向にチューブ構成材２ａ及び第２チューブ３を貫通するボルト４ａとこのボルト４に締め付けられるナット４ｂによるネジの締結力により、第１チューブ２と第２チューブ３とが互いに締め付け固定されている。
【００２３】
因みに、プレート４ｃは、ボルト４ａの締結力をチューブ構成材２ａ及び第２チューブ３に均等に作用させるための梁材であり、ボルト４ａ、ナット４ｂ及びプレート４ｃによりチューブ構成材２ａと対向部３ａと接触させる力を、チューブ構成材２ａ及びチューブ３に作用させる締め付け手段４が構成されている。
【００２４】
因みに、冷媒の流れと給湯水の流れとは、対向部３ａとチューブ構成材２ａとの関係では、直交流となり、全体的、つまり第１チューブ２と第２チューブ３との関係では対向流となるように構成されている。
【００２５】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００２６】
本実施形態によれば、蛇行する第２チューブ３の対向部３ａ間に第１チューブ２を構成するチューブ構成材２ａを配置した状態でボルト４ａの締結力により、第１チューブ２と第２チューブ３とを固定しているので、ボルト４ａを取り外すことにより、図３に示すように容易に第１チューブ２と第２チューブ３と分離分解することができる。
【００２７】
したがって、水冷媒熱交換器１から容易に給湯水管（第１チューブ２）のみを分離分解することができるので、水冷媒熱交換器１のメインテナンス作業性を向上させることができる。
【００２８】
また、蛇行する第２チューブ３の対向部３ａ間に第１チューブ２を構成するチューブ構成材２ａを配置しているので、水冷媒熱交換器１の大型化を抑制しつつ、第１チューブ２と第２チューブ３との伝熱面積を増大させることができる。延いては、水冷媒熱交換器１の大型化を抑制しつつ、水冷媒熱交換器１の熱交換能力を向上させることができる。
【００２９】
（第２実施形態）
第１実施形態では、内部に多数本の冷媒通路３ｃが形成された第２チューブ３を用いたが、本実施形態は、図６に示すように、銅製の細管（キャピラリーチューブ）３ｆを複数本並べることにより第２チューブ３を構成したものである。
【００３０】
（第３実施形態）
本実施形態は、図７に示すように、第１チューブ２、つまりチューブ構成材２ａ内に給湯水との伝熱面積を増大させるフィン２ｅを配置したものである。
【００３１】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、本発明に係る熱交換器を蒸気圧縮式冷凍機（ヒートポンプ）を用いた給湯器の水冷媒熱交換器に適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る水冷媒熱交換器の三面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る水冷媒熱交換器における冷媒及び給湯水の流れを示す説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る水冷媒熱交換器の分解図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る水冷媒熱交換器の第２チューブの断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る水冷媒熱交換器のチューブ構成材間の接続部を示す模式図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る水冷媒熱交換器の図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る水冷媒熱交換器の図である。
【符号の説明】
１…水冷媒熱交換器、２…第１チューブ（給水管）、
２ａ…チューブ構成材、３…第２チューブ（冷媒管）、４ａ…ボルト、
４ｂ…ナット、４ｃ…プレート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004003701.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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