(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を含む給湯水管１と、複数の直線部を含む冷媒管５と、冷媒管５の直線部を外側から挟むように配置された板状部材１５ａ，１５ｂとを備える。給湯水管１は、直線部２１ａを互いに接続する曲線部２１ｂを複数含み、冷媒管５は、直線部を互いに接続する曲線部を複数含む。給湯水管１の直線部２１ａは、板状部材１５ａ，１５ｂを外側から挟むように形成され、給湯水管１の直線部２１ａおよび冷媒管５の直線部は、板状部材１５ａ，１５ｂの表面に接合されている。【選択図】        図１
2005344969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
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、
前記第２直線部を外側から挟むように配置された板状部材と
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直線部は、前記板状部材を外側から挟むように形成され、
前記第１直線部および前記第２直線部は、前記板状部材の表面に接合された、熱交換器。
【請求項２】
前記板状部材は、平面的な部分を含むように１枚の板状部材の一部が湾曲した形状を有し、
前記平面的な部分に、前記第１直線部および前記第２直線部が接合された、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
複数の前記板状部材を備え、
前記板状部材は、主表面同士が互いにほぼ平行になるように配置され、
前記主表面に、前記第１直線部および前記第２直線部が接合された、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第１直線部と前記板状部材とが、ろう材またははんだによって、互いに固定され、
前記第２直線部と前記板状部材とが、ろう材またははんだによって、互いに固定された、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２直線部の延在方向に垂直な断面において、前記第２直線部が前記板状部材の表面に沿った方向に配列している列が複数形成された、請求項１から４のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項６】
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２直線部が、前記第１直線部を外側から挟むように配置され、
前記第１直線部と前記第２直線部とが直接的に接合された、熱交換器。
【請求項７】
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、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、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、前記第２直線部を外側から挟むように配置された板状部材とを備える。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曲線部を複数含む。前記第１直線部は、前記板状部材を外側から挟むように形成され、前記第１直線部および前記第２直線部は、前記板状部材の表面に接合されている。
【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１８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、水や湯（以下、「水など」という。）を流すための給湯水管１を備える。また、熱交換器は、第２配管として、冷媒を流すための冷媒管５を備える。さらに、熱交換器は、冷媒管５を挟むように形成された板状部材１５ａおよび板状部材１５ｂを備える。本実施の形態における給湯水管および冷媒管は銅から形成され、板状部材はアルミニウムから形成されている。
【００１５】
板状部材１５ａおよび板状部材１５ｂは、平面形状が長方形の平板状に形成され、互いの主表面がほぼ平行になるように配置されている。板状部材１５ａと板状部材１５ｂとの主表面同士の間には、冷媒管５が配置されている。また、板状部材１５ａと板状部材１５ｂとの外側には、２枚の板状部材を取り巻くように、給湯水管１が形成されている。
【００１６】
図２に、本実施の形態における冷媒管の斜視図を示す。冷媒管５は、１本の管の曲げ加工によって形成されている。冷媒管５は、第２直線部として直線部２５ａを含み、第２曲線部として曲線部２５ｂを含む。直線部２５ａは、直線的な形状を有し、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。それぞれの直線部２５ａは、曲線部２５ｂによって接続されている。本実施の形態における曲線部２５ｂは、平面形状が円弧状になるように形成されている。冷媒管５は、直方体の周りに一定間隔をあけて管を巻いた形状を有する。冷媒管５は、螺旋形状を扁平させた形状を有する。
【００１７】
図５に、図１におけるＶ−Ｖ線に関する矢視断面図を示す。冷媒管５は、冷媒管５の直線部の延在方向に垂直な断面において、冷媒管５の直線部が、板状部材の主表面に沿った方向に２列に配列するように形成されている。すなわち、冷媒管５の直線部は、互いにほぼ平行な２つの平面上に配置されるように形成されている。
【００１８】
図５に示すように、板状部材１５ａは、冷媒管５の直線部の長手方向に垂直な断面において、配列している冷媒管５の２つの列のうち、一方の列に接触している。板状部材１５ｂは、上記の２つの列のうち、他方の列に接触している。このように、冷媒管５の直線部は、板状部材１５ａまたは板状部材１５ｂの主表面に沿って配置され、板状部材１５ａまたは板状部材１５ｂの主表面に接合されている。冷媒管５の直線部は、互いに一定の間隔をあけて形成されている。
【００１９】
図１を参照して、給湯水管１は、第１直線部として直線部２１ａを含み、第１曲線部として曲線部２１ｂを含む。直線部２１ａは、直線的な形状を有し、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。給湯水管は、直方体の周りに一定間隔をあけて管を巻いた形状を有する。給湯水管は、螺旋形状を扁平させた形状を有する。
【００２０】
給湯水管１は、Ｕ字長管１ａおよびＵ字短管１ｂとが連結されて形成されている。図３にＵ字長管の斜視図を、図４にＵ字短管の斜視図を示す。Ｕ字長管１ａは、延在方向が互いにほぼ平行な２つの直線部２１ａを含む。Ｕ字長管１ａは、直線部２１ａ同士を接続する曲線部２１ｂを含む。Ｕ字短管１ｂは、互いにほぼ平行な２つの直線部２１ａを含む。Ｕ字短管１ｂは、直線部２１ａ同士を接続する曲線部２１ｂを含む。Ｕ字長管１ａの直線部２１ａは、Ｕ字短管１ｂの直線部２１ａよりも長く形成されている。
【００２１】
図５に示すように、給湯水管１は、給湯水管１の直線部に垂直な断面において、給湯水管１の直線部が２列に配列するように形成されている。給湯水管１の直線部は、表面が互いにほぼ平行な２つの平面上に配置されるように形成されている。
【００２２】
本実施の形態における熱交換器は、給湯水管１の直線部が、板状部材１５ａまたは板状部材１５ｂの主表面に沿って配置され、板状部材１５ａまたは板状部材１５ｂの主表面に接合されている。給湯水管１の直線部は、互いに一定の間隔をあけて形成されている。本実施の形態においては、冷媒管の直線部と給湯水管の直線部とは互いにほぼ平行になるように形成されている。
【００２３】
図６に、図５におけるＡ部の拡大図を示す。給湯水管１および冷媒管５は、それぞれが、ろう材２７によって板状部材１５ａに接合されている。本実施の形態においては、給湯水管１の直線部と板状部材１５ａ，１５ｂとが、ろう材２７によって互いに固定され、冷媒管５の直線部と板状部材１５ａ，１５ｂとが、ろう材２７によって互いに固定されている。ろう材２７は、それぞれの管とそれぞれの板状部材とが接触している部分全体に配置されている。
【００２４】
図１に示すように、冷媒は、矢印３５ａに示すように冷媒管５に入り、矢印３５ｂに示すように冷媒管５から出る。また、水などは、矢印３１ａに示すように給湯水管１に入り、矢印３１ｂに示すように、給湯水管１から出る。給湯水管１の入口および出口は、冷媒管５の入口および出口の反対側を向くように形成されている。
【００２５】
図５に示すように、給湯水管１および冷媒管５は、それぞれの曲線部の延在方向が給湯水管１が配列する方向または冷媒管５が配列する方向に対して傾斜するように形成されている。また、給湯水管１および冷媒管５は、それぞれの螺旋形状が扁平した形状において、巻かれている向きが互いに逆向きになるように形成されている。すなわち、図５において、給湯水管１の曲線部が傾斜している向きと冷媒管５が傾斜している向きが逆向きになるように形成されている。
【００２６】
図７に、本実施の形態における熱交換器が、断熱材で囲まれたときの斜視図を示す。断熱材２０は、熱が外部に放射されないように形成されている。断熱材２０は、入口部および出口部を除く給湯水管、入口部および出口部を除く冷媒管、および板状部材を取り囲むように形成されている。断熱材２０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、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。
【００２７】
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、高温の冷媒から水などに熱を伝える部分に、本発明に基づく熱交換器が配置されている。
【００２８】
（作用・効果）
図１および図５を参照して、矢印３５ａに示すように冷媒管５に入った高温の冷媒は、板状部材１５ａおよび板状部材１５ｂを介して、給湯水管１に熱を伝える。冷媒は、冷媒管５を通ることによって温度が降下する。これに対して、矢印３１ａに示すように給湯水管１に入った低温の水などは、板状部材１５ａおよび板状部材１５ｂを介して冷媒の熱を吸収する。水などは、給湯水管１を通ることによって温度が上昇する。このように、水などを加熱することができる。
【００２９】
本実施の形態における熱交換器は、第２配管としての冷媒管５の複数の直線部２５ａが、２枚の板状部材１５ａ，１５ｂに挟まれるように形成されている。板状部材１５ａおよび板状部材１５ｂの外側には、２枚の板状部材１５ａ，１５ｂを挟むように、第１配管としての給湯水管１の直線部が複数配置されている。給湯水管１の直線部および冷媒管５の直線部は、板状部材１５ａの表面および板状部材１５ｂの表面に接合されている。この構成を採用することにより、第１配管または第２配管によって囲まれる空間を小さくすることができ、小型の熱交換器を提供することができる。特に、本実施の形態における給湯水管および冷媒管は、それぞれ螺旋形状を扁平させた形状を有する。この構成を採用することにより、熱交換器をさらに小さくすることができる。
【００３０】
図６に示すように、本実施の形態においては、給湯水管が板状部材にろう材によって固定され、冷媒管が板状部材にろう材によって接合されている。第１配管または第２配管と板状部材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、第１配管または第２配管と板状部材とが一様に密着せずに、接触熱抵抗が大きくなる。ろう材は、管の部材と組成がほぼ同じであり、熱伝導性に優れる。第１配管と板状部材または第２配管と板状部材とをろう材によって固定することにより、給湯水管と冷媒管との伝熱面積を大きくすることができる。たとえば、管と板状部材とを接触させた場合と、ろう付けを行なった場合とでは、ろう付けを行なった方が、伝熱効率が１０倍程度優れる。
【００３１】
このように、ろう材によって、それぞれの部材を固定することにより、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。
【００３２】
さらに、本実施の形態においては、伝熱面積が大きくなるため、管の断面形状を扁平した形状にする必要はなく、管の断面形状が円形のまま、熱交換器を形成することができる。したがって、給湯水管および冷媒管が、内圧によって変形することを防止でき、管の変形による熱交換性能の変動を防止することができる。したがって、熱交換特性の優れた熱交換器を提供することができる。
【００３３】
本実施の形態においては、第１配管および板状部材、第２配管および板状部材が、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、はんだによって板状部材と配管とが固定されていても構わない。または、熱伝導性に優れ、耐熱性を有する接着剤によって、板状部材と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。
【００３４】
本実施の形態においては、給湯水管および冷媒管が、銅によって形成されているが、特にこの形態に限られず、真鋳などの熱伝導の優れた材料によって形成されていても構わない。また、本実施の形態においては、板状部材がアルミニウムで形成されているが、特にこの形態に限られず、銅や真鋳などの熱伝導の優れた材料で板状部材が形成されていても構わない。
【００３５】
本実施の形態においては、複数枚の板状部材を備え、板状部材は、主表面同士がほぼ平行になるように配置され、上記の主表面に給湯水管の直線部および冷媒管の直線部が接合されている。この構成を採用することにより、直線部に板状部材を接合させた熱交換器を容易に製造することができる。また、本実施の形態においては、２枚の板状部材が形成されているが、特にこの形態に限られず、３枚以上の板状部材が形成されていても構わない。
【００３６】
本実施の形態における熱交換器は、冷媒管の曲線部の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、冷媒管の直線部の延在方向に垂直な断面において、冷媒管の直線部が板状部材の表面に沿った方向に配列している列が複数形成されている。この構成を採用することにより、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。本実施の形態においては、第２配管としての冷媒管の直線部が２列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、１列になるように形成されていても構わない。すなわち、第２配管は平面的に形成されていても構わない。または、第２配管が３列以上になるように形成されていても構わない。
【００３７】
また、給湯水管も同様に、給湯水管の曲線部の平面形状がそれぞれ円弧状になるように形成され、給湯水管の直線部の延在方向に垂直な断面において、給湯水管の直線部が板状部材の表面に沿った方向に配列している列が複数形成されている。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。
【００３８】
本実施の形態における熱交換器においては、給湯水管の巻数および冷媒管の巻数を任意の巻数にすることができる。図５において、給湯水管の直線部同士の間隔または冷媒管の直線部同士の間隔を変更することにより、または、図５における熱交換器の幅を変更することにより、全体の巻数を変化させることができる。このように、給湯水管と冷媒管とのそれぞれの配管長、または、配管長の比率を任意のものにすることができる。したがって、必要とされる熱交換能力に応じた熱交換器を容易に形成することができる。
【００３９】
図８に、本実施の形態における他の熱交換器の説明図を示す。図８は、給湯水管の直線部の長手方向に垂直な断面で切断したときの断面図である。図８の熱交換器においては、２枚の板状部材の間に挟まれた冷媒管の構成が異なる。図５に示した熱交換器においては、冷媒管が１本の管から形成されていたが、図８における他の熱交換器においては、冷媒管６が、２本の管から形成されている。上記の２本の管は、径が互いに同じになるように形成されている。上記の２本の管は、それぞれの直線部およびそれぞれの曲線部を含み、互いに並列に形成されている。冷媒は、矢印３５ｃに示すように、２つの入口から冷媒管６に入り、矢印３５ｄに示すように、２つの出口から冷媒管６を出るように形成されている。冷媒管６の直線部は、互いにほぼ平行になるように形成されている。冷媒管６の曲線部は、２本の管が互いに干渉しないように形成されている。
【００４０】
図８に示すように、冷媒管の本数を増やすことによって、熱交換器を流れる冷媒の流量を多くすることができる。また、熱交換器の熱交換能力を調整することができる。図８においては、冷媒管が２本の管によって形成されているが、特にこの形態に限られず、３本以上の管が形成されていても構わない。
【００４１】
または、図９に示すように、２枚の板状部材の外側に形成された給湯水管が、複数の管によって形成されていても構わない。図９は、給湯水管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。図９に示すように、板状部材１５ａ，１５ｂの外側には、給湯水管２として、同じ径を有する管が２本並列に形成されている。水などは、矢印３１ｃに示すように、２つの入口から給湯水管２に入り、矢印３１ｄに示すように２つの出口から給湯水管２を出る。給湯水管２の直線部は、互いにほぼ平行になるように形成され、給湯水管２の曲線部は、２本の管が互いに干渉しないように形成されている。
【００４２】
図９に示すように、給湯水管の本数を増やすことによって、熱交換器を流れる水などの流量を多くすることができる。また、熱交換器の熱交換能力を調整することができる。図９においては、給湯水管が２本の管によって形成されているが、特にこの形態に限られず、３本以上の管が形成されていても構わない。
【００４３】
また、本実施の形態においては、給湯水管の直線部の延在方向に垂直な断面において、それぞれの１枚の板状部材の表面に、１列の給湯水管が接合されているが、特に形態に限られず、複数の列になった給湯水管が形成されていても構わない。たとえば、図５に示す給湯水管１の外側に、板状の部材を介して、または直接的に、給湯水管として別の管が巻かれていても構わない。
【００４４】
本実施の形態においては、板状部材は、熱交換器を形成するための部材として形成されているが、熱交換器の支持板としての機能、または、熱交換器の取り付け台としての機能を兼ね備えていてもよい。
【００４５】
本実施の形態においては、第１配管としての給湯水管に太い管が形成され、第２配管としての冷媒管に細い管が形成されている。換言すると、板状部材の内側には細い管が配置され、板状部材の外側には、太い管が配置されている。この構成を採用することにより、それぞれの管の曲げ加工を容易に行なうことができる。太い管は、曲げ加工において、曲線部の曲率半径を小さくすることが難しい。一方で、細い管は、太い管より曲線部の曲率半径を小さくすることができる。本実施の形態のように、板状部材の内側に細い管が配置され、板状部材の外側に太い管が配置されていることによって、製造が容易になって生産性が向上する。
【００４６】
本実施の形態においては、第１配管が第２配管よりも径が大きくなるように形成されていたが、特にこの形態に限られず、第２配管が第１配管よりも太くなっていても構わない。また、本実施の形態においては、板状部材の内側に冷媒管が配置され、板状部材の外側に給湯水管が配置されているが、特にこの形態に限られず、板状部材の内側に給湯水管が配置され、板状部材の外側に冷媒管が配置されていても構わない。
【００４７】
図１における熱交換器は、冷媒管を流れる流体と、給湯水管を流れる流体との向きが、互いに同じ向きになるように形成されている。互いに最も近い冷媒管と給湯水管とに着目したときに、冷媒管を流れる流体の向きと、給湯水管を流れる流体の向きとが、互いに同じ向きになるように形成されている。すなわち、図１に示す熱交換器は、流体同士が平行流になるように形成されている。熱交換器の流れは、平行流に限られず、対向流になるように形成されていても構わない。
【００４８】
図１０に本実施の形態におけるさらに他の熱交換器の斜視図を示す。図１０の熱交換器は、流体の流れが対向流になるように形成されている。図１０の熱交換器においては、給湯水管１の入口と、冷媒管７の出口とが互いに隣り合って、同じ向きになるように形成されている。また、給湯水管１の出口と冷媒管７の入口とが、互いに隣り合って、同じ向きになるように形成されている。また、給湯水管の巻かれている向きと冷媒管の巻かれている向きとが同じになるように形成されている。
【００４９】
水などは、矢印３１ａに示すように給湯水管１に入り、矢印３１ｂに示すように給湯水管１から出る。また、冷媒は、矢印３５ａに示すように冷媒管７に入り、矢印３５ｂに示すように冷媒管７から出る。
【００５０】
図１０に示す熱交換器は、１つの給湯水管１の直線部と、この直線部と近接する冷媒管７の直線部とに注目したときに、それぞれの流体の流れは、互いに反対向き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、給湯水管を流れる流体と冷媒管を流れる流体との流れを対向流にすることができて、温度効率を上げることができる。すなわち、給湯水管を流れる流体の温度と冷媒管を流れる流体の温度との差を、常に高くすることができ、熱交換器の温度効率を上げることができる。
【００５１】
図１における熱交換器は、板状部材を介して、給湯水管と冷媒管とが固定されていたが、特にこの形態に限られず、給湯水管と冷媒管とが直接的に接合されていても構わない。
【００５２】
図１１に、本実施の形態におけるさらに他の熱交換器の説明図を示す。図１１の熱交換器は、板状部材を介さずに給湯水管と冷媒管とが接合された熱交換器である。図１１は、給湯水管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。冷媒管６が、螺旋状の形状を扁平させた形状であることは、図１における熱交換器と同様である。また、第１配管としての給湯水管が第１直線部と第１曲線部を含み、第２配管としての冷媒管が第２直線部と第２曲線部とを含むことは、図１における熱交換器と同様である。
【００５３】
図１１に示す熱交換器においては、冷媒管６の外側に、給湯水管４が直接的に接合されている。給湯水管４の直線部と冷媒管６の直線部とは、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。給湯水管４の直線部と冷媒管６の直線部とは、互いにろう材によって固定されている。給湯水管４の直線部は、冷媒管６の直線部を、外側から挟むように配置されている。この構成を採用することによっても、管内部の圧力によって変形しにくく、小型の熱交換器を提供することができる。また、板状部材が不要になる。
【００５４】
また、本実施の形態における直線部は、すべて直線状に形成されているが、特にこの形態に限られず、直線的に延在していればよい。たとえば、直線部が波を打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。
【００５５】
本発明に基づく電気給湯機は、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、熱交換性能に優れ、小型の電気給湯機を提供することができる。
【００５６】
（製造方法）
図２から図４、図１２から図１８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。本実施の形態における製造方法は、図１に示す熱交換器の製造方法である。
【００５７】
図２に示すように、冷媒管を形成する。本実施の形態においては、１本の銅の管に対して、曲げ加工を行なうことによって、螺旋形状を扁平した形状を有する冷媒管５を形成する。冷媒管５の形成においては、直線部２５ａを複数含み、直線部２５ａ同士の延在方向が互いにほぼ平行になるように形成する。また、直線部２５ａの延在方向に垂直な断面において、直線部２５ａの配列する列が２列になるように形成する。また、本実施の形態においては、曲線部２５ｂの平面形状が円弧状になるように形成する。
【００５８】
次に、給湯水管となるべき管を形成する。図３に示すように、Ｕ字長管１ａを複数形成する。直線部２１ａおよび曲線部２１ｂを含むようにＵ字長管１ａを形成する。２つの直線部２１ａの延在方向が互いにほぼ平行になるようにＵ字長管１ａを形成する。また、本実施の形態においては、平面形状が円弧状になるように曲線部２１ｂを形成する。次に、図４に示すように、Ｕ字短管１ｂを形成する。本実施の形態においては、Ｕ字短管１ｂが、直線部２１ａおよび曲線部２１ｂを含むように形成する。Ｕ字短管１ｂの２つの直線部２１ａは、延在方向が互いにほぼ平行になるように形成する。また、曲線部２１ｂの平面形状が、円弧状になるように形成する。Ｕ字長管１ａの直線部２１ａは、Ｕ字短管１ｂの直線部２１ａよりも長くなるように形成する。
【００５９】
図１２に示すように、板状部材１５ａの主表面と板状部材１５ｂの主表面との間に、冷媒管５を配置する。冷媒管５を挟み込むように、板状部材１５ａ，１５ｂを配置して、仮止めの固定を行なう。仮止めの固定は、治具を用いて行なう。板状部材１５ａの主表面と板状部材１５ｂの主表面とが、互いにほぼ平行になるように配置する。また、冷媒管５の直線部の延在方向に垂直な断面において、２列に形成された直線部のうち、一方の列が板状部材１５ａに接触して、他方の列が板状部材１５ｂに接触するように配置する。
【００６０】
次に、図１３に示すように、板状部材１５ａおよび板状部材１５ｂを挟み込むように、Ｕ字長管１ａを配置して、仮止めの固定を行なう。Ｕ字長管１ａの直線部２１ａが、板状部材１５ａの表面および板状部材１５ｂの表面に接触するように、Ｕ字長管１ａを配置する。本実施の形態においては、Ｕ字長管１ａの開口部が、冷媒管５の入口および出口の向きと反対側になるようにＵ字長管１ａを配置する。
【００６１】
次に、図１３および図１４に示すように、１つのＵ字長管１ａと他のＵ字長管１ａとを、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。本実施の形態においては、１つのＵ字長管１ａの開口部のうち板状部材１５ａの側に配置されたＵ字長管１ａの開口部と、隣に配置されたＵ字長管１ａの開口部のうち板状部材１５ｂの側に配置された開口部とをＵ字短管１ｂによって接続するように配置する。
【００６２】
次に、Ｕ字長管１ａとＵ字短管１ｂとの間、Ｕ字長管１ａと板状部材１５ａとの間、Ｕ字長管１ａと板状部材１５ｂとの間、冷媒管５と板状部材１５ａとの間、および冷媒管５と板状部材１５ｂとの間に、ペーストろうを配置する。本実施の形態においては、ペーストろうを用いているが、特にこの形態に限られず、フラックスとろう材を配置しても構わない。または、ろう材のみを配置しても構わない。
【００６３】
次に、仮止めされた熱交換器を、ろう付け炉の中に配置して、それぞれの部材のろう付けを行なう。ろう付けを行なうことによって、各部材がろう材によって固定され、図１に示す熱交換器を製造することができる。
【００６４】
このように、外側に配置する管を複数の部材に分けて形成し、後に部材同士を接合することによって、容易に本発明に基づく熱交換器を製造することができる。本実施の形態においては、第１配管としての給湯水管をＵ字長管とＵ字短管とから形成している。この構成を採用することにより、冷媒管および板状部材のまわりを取り囲む給湯水管を、容易に形成することができる。
【００６５】
本実施の形態においては、冷媒管５を、直線的な管を曲げることによって形成しているが、特にこの形態に限られず、複数の部材を接合して冷媒管を形成しても構わない。たとえば、冷媒管のＵ字長管と冷媒管のＵ字短管とを形成して、これらを互いに接合することによって、本実施の形態における冷媒管を形成しても構わない。
【００６６】
本実施の形態においては、Ｕ字長管、Ｕ字短管、および板状部材などを、一括してろう付けによって固定したが、特にこの形態に限られず、給湯水管のＵ字長管とＵ字短管との接合を別の工程にするなど、部材同士の接合を複数の工程に分けてもよい。
【００６７】
図１５および図１６は、他の板状部材の説明図である。図１に示した板状部材は、平板状に形成されているが、板状部材は、第１配管または第２配管を固定するための係止手段を含んでいても構わない。たとえば、図１５に示すように、板状部材１８の一部を切断して、矢印４８に示すように、切断した部分を引き上げる。板状部材１８の主表面から突出するように、引掛け部２９を形成する。引掛け部２９は、互いの主表面が対向するように間隔を空けて形成する。
【００６８】
次に、図１６に示すように、たとえば冷媒管１２を、引掛け部２９同士の間に配置して、矢印４９に示すように引掛け部２９を倒して板状部材１８を固定する。このように、板状部材に、引掛け部２９を形成することにより、ろう付け炉に配置する際に、各部材を固定するための治具が不要になる。また、治具の中には熱容量が大きいものがあり、ろう付けにおける加熱に時間がかかるという問題があったが、係止手段を形成することにより、ろう付けの加熱時間も短縮することができる。さらに、係止手段を形成する位置を定めておくことにより、冷媒管や給湯水管などの位置決めが容易になり、高精度で、冷媒管や給湯水管の位置決めを行なうことができる。この結果、熱交換器の品質が向上する。
【００６９】
図１７に他の係止手段の斜視図を示す。図１７に示すように、板状部材１９に孔を形成して、針金２８を通すことによって、冷媒管１２などの管を板状部材に固定しても構わない。図１８に、さらに他の係止手段の斜視図を示す。図１８に示すように、板状部材２３に、プレス加工を行なって、板状部材２３の表面に管を配置する際のガイドとなる凹部３０を形成しても構わない。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、上記のように、仮止めのための冶具が不要になったり、品質の優れた熱交換器を提供したりすることができる。
【００７０】
（実施の形態２）
（構成）
図１９から図３０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。
【００７１】
図１９に、本実施の形態における熱交換器の斜視図を、図２０に正面図を、図２１に側面図をそれぞれ示す。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３と、第２配管としての冷媒管８と、板状部材１６とを備える。
【００７２】
本実施の形態における板状部材１６は、平面的な部分を含むように、１枚の部材が曲げられて形成されている。板状部材１６は、一部が湾曲した形状を有する。板状部材１６は、断面形状がＵ字形になるように形成され、２つの平面的な部分が形成されている。
【００７３】
図１９から図２１に示すように、板状部材１６の外側には、第１配管としての給湯水管３が形成されている。給湯水管３は、Ｕ字長管３ａとＵ字短管３ｂとを含み、螺旋形状が扁平した形状を有する。給湯水管３は、板状部材１６を取囲むように形成されている。
【００７４】
給湯水管３は、直線的な形状を有する第１直線部としての直線部５３ａと、直線部５３ａ同士を互いに接続する曲線部５３ｂとを含む。複数の直線部５３ａは、延在方向が互いにほぼ平行になるように配置されている。直線部５３ａは、板状部材１６のうち、２つの平面的な部分にそれぞれ接合されている。本実施の形態においては、給湯水管３の入口と出口とは、互いに反対向きになるように形成されている。
【００７５】
板状部材１６のＵ字形状の内側には、第２配管としての冷媒管８が形成されている。図１９に示すように、冷媒管８の入口と出口とは、熱交換器の側方に飛び出すように形成されている。また、後述するように、本実施の形態における冷媒管は、１つの管を曲げて形成されている。
【００７６】
図２２に、冷媒管８の斜視図を示す。冷媒管８は、直線的な形状を有する第２直線部としての直線部５８ａと、直線部５８ａ同士を接続する第２曲線部としての曲線部５８ｂおよび曲線部５８ｃとを含む。冷媒管８は、板状部材１６に挟まれるように配置されている。特に、冷媒管８は、板状部材１６の平面的な部分に挟まれるように配置されている。
【００７７】
図１９から図２２を参照して、冷媒管８は、板状部材１６の表面に沿うように形成されている。板状部材１６の平面的な部分に、直線部５８ａおよび曲線部５８ｃが接合して、板状部材１６のＵ字型の湾曲する部分に曲線部５８ｂが接合するように形成されている。
【００７８】
本実施の形態においては、板状部材１６の２つの平面的な部分に、それぞれＵ字型の冷媒管が並列に配列して形成され、１つの平面的な部分に形成されたＵ字型の冷媒管と、他の平面的な部分に形成されたＵ字型の冷媒管とが、曲線部５８ｂで接続されている。冷媒管８は、複数の直線部５８ａ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。
【００７９】
このように、板状部材１６の２つの平面的な部分においては、外側に給湯水管３の直線部５３ａが接合され、内側に冷媒管８の直線部５８ａが接合されている。
【００８０】
給湯水管３と板状部材１６、冷媒管８と板状部材１６とは、それぞれが互いにろう材によって固定されている。また、Ｕ字長管３ａとＵ字短管３ｂとは、ろう材によって接合されている。給湯水管３および冷媒管８は、断面の形状がほぼ円状になるように形成され、給湯水管３の内径よりも冷媒管８の内径の方が小さくなるように形成されている。
【００８１】
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における熱交換器および電気給湯機と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【００８２】
（作用・効果）
本実施の形態における熱交換器においては、冷媒管８に高温の冷媒が流れ、給湯水管３に、低温の水などが流れる。熱は、冷媒管８から板状部材１６に伝えられ、さらに板状部材１６から給湯水管３に伝えられる。このように、給湯水管を通る水などが熱交換器を通ることによって加熱される。
【００８３】
本実施の形態における熱交換器においても、第１配管または第２配管によって囲まれる空間を小さくすることができ、小型の熱交換器を提供することができる。また、管の断面形状が円形のものを用いることができ、管の内部の圧力によって変形しにくい熱交換器を提供することができる。
【００８４】
図１９および図２０を参照して、矢印３３ａに示すように、水などが給湯水管３に入り、矢印３３ｂに示すように、加熱された水などが給湯水管３から出る。また、矢印３８ａに示すように、高温の冷媒が冷媒管８に入り、矢印３８ｂに示すように、温度が下がった冷媒が冷媒管８から出る。このように、本実施の形態においては高温の冷媒は、図２０の左側から右側に向かって流れ、低温の水などは、右側から左側に向かって流れる。すなわち、第１配管を流れる流体の向きと、第２配管を流れる流体の向きとを、互いに反対向きにすることができる。この結果、冷媒管８と給湯水管３との温度差を、それぞれの点で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。第１配管を流れる流体の向きと、第２配管を流れる流体の向きとは、特にこの形態に限られず、互いに同じ側に向かうように熱交換器が形成されていても構わない。
【００８５】
図２０に示すように、本実施の形態においては、正面から見たときに、冷媒管が上の列と下の列との２列に配列するように形成されているが、特にこの形態に限られず、より多くの列によって形成されていても構わない。たとえば、本実施の形態においては、１本の冷媒管が板状部材に挟まれるように形成されているが、特にこの形態に限られず、２本の冷媒管が板状部材に挟まれるように形成されていても構わない。すなわち、冷媒管が積み重なるように複数形成されていても構わない。
【００８６】
板状部材と冷媒管、または板状部材と給湯水管が、ろう材によって固定されているため、冷媒管８から給湯水管３に向かって、効率よく熱を伝えることができることや、給湯水管の巻数を変更することにより熱交換能力を変更できることなどは、実施の形態１と同様である。
【００８７】
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。
【００８８】
（製造方法）
図２３から図２８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。
【００８９】
図２３は、板状部材に冷媒管を配置したときの斜視図である。図２３に示すように、１本の管に対して曲げ加工を行なって、冷媒管８を形成する。本実施の形態においては、Ｕ字管を複数並列に配置して、このＵ字管同士を他のＵ字管で接続した形状に冷媒管８を形成する。冷媒管８の直線的な部分は、互いに一定の間隔をあけて、互いの延在方向がほぼ平行になるように形成する。また、冷媒管８に対して、板状部材１６の側方に突出するように入口部と出口部とを形成する。この工程では、冷媒管８の曲線部のうち、曲線部５８ｃが形成される。本実施の形態においては、曲線部５８ｃの平面形状が円弧状になるように形成する。
【００９０】
次に、図２３および図２４に示すように、平板状の板状部材１６の主表面に、冷媒管８の仮止めの固定を行なう。図２４は、板状部材に冷媒管を配置したときの側面図である。冷媒管８の固定は、図示しない治具などを用いて行なう。冷媒管８は、板状部材１６の主表面に沿って延在するように固定する。また、冷媒管８が、板状部材１６の主表面に接するように固定する。
【００９１】
図２５に、図２３におけるＢ部の拡大図を示す。図２５に示すように、板状部材１６と、冷媒管８とが接触している部分に沿って、ろう材２６を配置する。ろう材２６は、板状部材１６と冷媒管８とが接触している部分全体に配置する。
【００９２】
次に、図２６および図２７に示すように、板状部材１６を冷媒管８とともに、矢印４１に示すように、断面の形状がＵ字形状になるように曲げる。この曲げ加工によって、冷媒管８に直線部５８ａと曲線部５８ｂとが形成される。このように、断面形状がＵ字の板状部材１６の内側に接合した冷媒管８を形成する。
【００９３】
次に、図２８に示すように、給湯水管の構成部品であるＵ字長管３ａとＵ字短管３ｂとを、それぞれ複数形成する。Ｕ字長管３ａとＵ字短管３ｂとは、実施の形態１と同様に、管の曲げ加工によって形成する。
【００９４】
形成した複数のＵ字長管３ａを、板状部材１６の外側に矢印４３に示すようにはめ込んで、仮止めの固定を行なう。Ｕ字長管３ａの配置においては、直線部５３ａの延在方向が、互いにほぼ平行になるように嵌め込む。また、直線部５３ａが、板状部材１６の平面的な部分に密着するように配置する。また、本実施の形態においては、Ｕ字長管の直線部の延在方向と冷媒管の直線部の延在方向が、互いにほぼ平行になるように配置する。
【００９５】
次に、図２８および図２９の矢印４４に示すように、Ｕ字長管３ａに対して、Ｕ字短管３ｂを配置して、仮止めの固定を行なう。Ｕ字短管３ｂの配置においては、１つのＵ字長管３ａの開口と、隣り合うＵ字長管３ａの開口部とを接続するように、Ｕ字短管３ｂを配置する。また、Ｕ字短管３ｂの配置においては、Ｕ字長管３ａの直線部に垂直な断面で２列に配列している列において、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。
【００９６】
次に、Ｕ字長管３ａと板状部材１６との接触部分にろう材を配置する。また、Ｕ字長管３ａとＵ字短管３ｂとの接触部分にろう材を配置する。この後に、ろう付け炉の中に、仮組を行なった熱交換器を配置して、それぞれの部材のろう付けを行なう。このように、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。
【００９７】
図３０に、本実施の形態における他の熱交換器の製造方法を示す。図３０は、板状部材に挟まれる冷媒管が複数本形成された熱交換器の製造方法の説明図である。図３０に示すように、板状部材１６の表面に冷媒管が２段になるように、冷媒管１０ａおよび冷媒管１０ｂを配置する。図３０においては、冷媒管１０ａと冷媒管１０ｂとを、平面形状が互いに同じになるように形成して、冷媒管１０ａと冷媒管１０ｂとを積み重ねるように配置する。この後の製造方法において、板状部材を２本の冷媒管とともに、断面形状がＵ字型になるように曲げることは、上記の製造方法と同様である。その他の、板状部材の外側に給湯水管を配置することなどは、上記の製造方法と同様である。このように、冷媒管を板状部材の表面に複数配置して、板状部材と共に複数の冷媒管を曲げることによって、複数の冷媒管を備える熱交換器を容易に形成することができる。
【００９８】
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。
【００９９】
（実施の形態３）
（構成）
図３１から図３６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。
【０１００】
図３１は、本実施の形態における熱交換器の斜視図である。第１配管として、給湯水管３を備え、第２配管として冷媒管８を備えることは、実施の形態２における熱交換器と同様である。本実施の形態における熱交換器は、板状部材の部分の構成が、実施の形態２における熱交換器と異なる。
【０１０１】
本実施の形態における熱交換器は、板状部材１７ａおよび板状部材１７ｂを備える。すなわち、複数の板状部材を備える。板状部材１７ａおよび板状部材１７ｂは、平板状に形成され、平面形状がそれぞれ長方形となるように形成されている。２枚の板状部材１７ａ，１７ｂは、それぞれの主表面が互いにほぼ平行になるように形成されている。
【０１０２】
２枚の板状部材１７ａ，１７ｂの内側には、冷媒管８が配置されている。冷媒管８の形状は、実施の形態２における冷媒管と同様である。冷媒管８の直線部は、板状部材１７ａの主表面および板状部材１７ｂの主表面に接合されている。
【０１０３】
２枚の板状部材１７ａ，１７ｂの外側には、２枚の板状部材１７ａ，１７ｂおよび冷媒管８を取巻くように、給湯水管３が形成されている。給湯水管３の形状は、実施の形態２における給湯水管と同様である。給湯水管３の曲線部５３ｂは、板状部材に接していない。給湯水管３の直線部５３ａは、板状部材１７ａの主表面および板状部材１５ｂの主表面に接合されている。
【０１０４】
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２と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【０１０５】
（作用・効果、製造方法）
本実施の形態における熱交換機は、複数の板状部材を備え、板状部材は、主表面同士が互いにほぼ平行になるように形成され、板状部材の主表面に、給湯水管の直線部および冷媒管の直線部が接合されている。この構成を採用することにより、以下に示すように、熱交換器の製造が容易になる。
【０１０６】
図３２から図３６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３２は、板状部材に冷媒管を仮止めしたときの斜視図である。図３２に示すように、板状部材１７ａおよび板状部材１７ｂの主表面に、冷媒管８を配置して仮止めの固定を行なう。板状部材１７ａと板状部材１７ｂとは、間隔をあけて固定する。すなわち、実施の形態２の製造方法における図２３に示す工程において、板状部材が２つに分割されたものを用いている。
【０１０７】
図３３に図３２におけるＣ部の拡大図を示す。板状部材１７ｂと冷媒管８との接触部分の全体に、ろう材２７を配置する。また、同様に、板状部材１７ａと冷媒管８との接触部分の全体に、ろう材２７を配置する。
【０１０８】
図３４から図３６は、製造方法を説明する側面図である。板状部材１７ａと板状部材１７ｂとを相対的に移動させて、冷媒管８を湾曲させる。図３４に示すように、平面的であった冷媒管および板状部材を、図３５の矢印４５に示すように、板状部材１７ａおよび板状部材１７ｂの部分の形状は維持しながら、板状部材１７ａと板状部材１７ｂとの間に配置された冷媒管８の部分を円弧状に曲げる。
【０１０９】
さらに、図３６の矢印４６に示すように、冷媒管８の曲げ加工を継続して、板状部材１７ａの主表面と板状部材１７ｂの主表面とが互いにほぼ平行になるように形成する。この際に、冷媒管を曲げる部分には、板状部材が接合されていないため、容易に冷媒管の曲げ加工を行なうことができる。
【０１１０】
この後に、板状部材１７ａおよび板状部材１７ｂの外側に、給湯水管を仮止め固定することや、ろう材を配置した後にろう付け炉でろう付けを行なうことは、実施の形態２と同様である。
【０１１１】
このように、本実施の形態における熱交換器は板状部材が２枚に分割されているため、製造工程において、板状部材の間に挟まれる管を曲げる工程を容易に行なうことができ、生産性が向上する。さらに、板状部材の材料を少なくすることができる。
【０１１２】
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２と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【０１１３】
（実施の形態４）
（構成）
図３７から図４０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。
【０１１４】
板状部材として、板状部材１７ａおよび板状部材１７ｂを含み、板状部材１７ａの周りに、給湯水管が巻かれていることは、実施の形態３における熱交換器と同様である（図３１参照）。本実施の形態における熱交換器は、第２配管としての冷媒管の構成が、実施の形態３における熱交換器と異なる。
【０１１５】
図３７は、板状部材１７ａと板状部材１７ｂとを分解したときの斜視図である。本実施の形態における熱交換器は、冷媒管１０ａおよび冷媒管１０ｂを備える。すなわち、本実施の形態における熱交換器は、２本の冷媒管を備える。冷媒管１０ａは、板状部材１７ａの主表面に配置され、冷媒管１０ｂは、板状部材１７ｂの主表面に配置されている。
【０１１６】
冷媒管１０ａは、直線部６０ａおよび曲線部６０ｂを含み、冷媒管１０ｂは、直線部６１ａおよび曲線部６１ｂを含む。それぞれの直線部および曲線部は、それぞれの板状部材１７ａ，１７ｂの主表面に接合されている。すなわち、本実施の形態における熱交換器は、第２直線部として直線部６０ａおよび直線部６１ａを含み、第２曲線部として曲線部６０ｂおよび曲線部６１ｂを含む。冷媒管１０ａおよび冷媒管１０ｂのそれぞれの入口と出口とは、熱交換器の側方を向くように形成されている。本実施の形態においては、冷媒管１０ａと冷媒管１０ｂとが、同じ形状になるように形成されている。
【０１１７】
図３８に、図３７におけるＤ部の拡大図を示す。冷媒管１０ｂは、ろう材２７によって、板状部材１７ｂに接合されている。また、同様に、冷媒管１０ａは、ろう材によって板状部材１７ａに接合固定されている。ろう材は、冷媒管と板状部材とのが接触する部分全体に配置されている。
【０１１８】
図４０に、本実施の形態における熱交換器の側面図を示す。板状部材１７ａおよび１７ｂは、給湯水管３の内側に配置されている。給湯水管が、Ｕ字長管３ａとＵ字短管３ｂとから形成されていることは実施の形態３と同様である。また、給湯水管３の直線部に、板状部材１７ａ，１７ｂが接合されていることも、実施の形態３と同様である。冷媒管１０ａおよび冷媒管１０ｂは、板状部材同士が対向する面に、それぞれ形成されている。冷媒管１０ａ，１０ｂは、２枚の板状部材に挟まれるように配置されている。本実施の形態においては、冷媒管１０ａと冷媒管１０ｂとは、互いに離間するように配置されている。
【０１１９】
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３と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【０１２０】
（作用・効果、製造方法）
本実施の形態においては、２本の冷媒管に流体が流れて、熱交換を行なう。図４０を参照して、冷媒管１０ａは、板状部材１７ａを介して給湯水管３に熱を伝え、冷媒管１０ｂは、板状部材１７ｂを介して給湯水管３に熱を伝える。
【０１２１】
本実施の形態における熱交換器は、２枚の板状部材が主表面が対向するように配置され、それぞれの板状部材に対して、個別に冷媒管が形成されている。この構成を採用することにより、後述するように、製造工程において冷媒管の歪みや板状部材の歪みを防止することができ、安定した熱交換性能を有する高品質の熱交換器を提供することができる。
【０１２２】
また、冷媒管を複数にすることができ、熱交換能力の調整を行なうことができる。本実施の形態においては、１枚の板状部材に１つの冷媒管が配置されているが、特にこの形態に限られず、１枚の板状部材に複数の冷媒管が配置されていてもよい。また、本実施の形態においては、２本のそれぞれの冷媒管が互いに同じ形状であったが、特にこの形態に限られず、一方の板状部材に接合する冷媒管と他方の板状部材に接合する冷媒管とが異なる形状をしていてもよい。
【０１２３】
製造方法においては、図３７に示すように、直線部および曲線部を有し、直線部および曲線部が一の平面上に配置されている形状を有する冷媒管を２本形成する。次に、板状部材１７ａの主表面に沿うように冷媒管１０ａを配置して、仮止めの固定を行なう。また、板状部材１７ｂの主表面に沿うように冷媒管１０ｂを配置して、仮止めの固定を行なう。それぞれの冷媒管１０ａ，１０ｂと板状部材１７ａ，１７ｂとの接触部分には、ろう材を配置する。
【０１２４】
次に、図３９および図４０に示すように、給湯水管の構成部品のうち、Ｕ字長管３ａの内側に、板状部材１７ａおよび板状部材１７ｂを配置して、仮止めの固定を行なう。この際に、冷媒管１０ａと冷媒管１０ｂとが互いに向かい合うように、板状部材１７ａ，１７ｂを配置する。また、給湯水管の直線部に板状部材１７ａ，１７ｂの主表面が接触するように配置する。給湯水管と板状部材との接触部分にはろう材を配置する。
【０１２５】
次に、矢印４４に示すように、互いに隣り合うＵ字長管３ａをＵ字短管３ｂで接続するようにＵ字短管３ｂを配置して、仮止めの固定を行なう。Ｕ字長管３ａとＵ字短管３ｂとの接続部分にはろう材を配置する。
【０１２６】
次に、仮組を行なった熱交換器をろう付け炉の内部に配置して、ろう付けを行なうことにより、本実施の形態における熱交換器を製造する。
【０１２７】
本実施の形態の熱交換器の製造工程においては、板状部材に冷媒管を固定した後に、冷媒管を曲げる必要がない。このため、冷媒管の歪みや、板状部材の歪みなどを防止することができる。この結果、給湯水管と板状部材および冷媒管と板状部材との密着状態を向上させることができ、ろう付け不良を抑制することができる。また、品質が向上するとともに歩留りが向上する。
【０１２８】
さらに、本実施の形態の熱交換器においては、板状部材の曲げ加工が必要なく、給湯水管と板状部材、および冷媒管と板状部材とのろう付け前の接触状態が優れている。したがって、ろう付け不良を抑制することができ、品質が向上するとともに歩留りが向上する。
【０１２９】
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３と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【０１３０】
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水など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。
【０１３１】
たとえば、給湯機においても、高温側の流体と低温側の流体とが水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配管に高温の湯が流れて、第２配管を流れる低温の湯を暖めることができる。さらに、給水器に限られず、任意の機器の熱交換器についても、本発明に基づく熱交換器を適用することができる。
【０１３２】
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】
【０１３３】
【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における冷媒管の斜視図である。
【図３】実施の形態１における給湯水管のＵ字長管の斜視図である。
【図４】実施の形態１における給湯水管のＵ字短管の斜視図である。
【図５】実施の形態１における熱交換器の断面図である。
【図６】実施の形態１における熱交換器の拡大断面図である。
【図７】実施の形態１における熱交換器が断熱材で覆われたときの斜視図である。
【図８】実施の形態１における他の熱交換器の断面図である。
【図９】実施の形態１におけるさらに他の熱交換器の断面図である。
【図１０】実施の形態１におけるさらに他の熱交換器の斜視図である。
【図１１】実施の形態１におけるさらに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１における板状部材に管を固定する第１工程説明図である。
【図１６】実施の形態１における板状部材に管を固定する第２工程説明図である。
【図１７】実施の形態１における針金で管を板状部材に固定したときの斜視図である。
【図１８】実施の形態１における他の板状部材の斜視図である。
【図１９】実施の形態２における熱交換器の斜視図である。
【図２０】実施の形態２における熱交換器の正面図である。
【図２１】実施の形態２における熱交換器の側面図である。
【図２２】実施の形態２における冷媒管の斜視図である。
【図２３】実施の形態２における熱交換器の製造方法の第１工程を説明する斜視図である。
【図２４】実施の形態２における熱交換器の製造方法の第１工程を説明する側面図である。
【図２５】実施の形態２における板状部材と冷媒管との接触部分の拡大斜視図である。
【図２６】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２７】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２８】実施の形態２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２９】実施の形態２における熱交換器の製造方法の第５工程説明図である。
【図３０】実施の形態２における他の熱交換器の冷媒管と板状部材とを接合したときの斜視図である。
【図３１】実施の形態３における熱交換器の斜視図である。
【図３２】実施の形態３における熱交換器の製造方法の第１工程を説明する斜視図である。
【図３３】実施の形態３における板状部材と冷媒管との接触部分の拡大斜視図である。
【図３４】実施の形態３における熱交換器の製造方法の第１工程を説明する側面図である。
【図３５】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３６】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３７】実施の形態４における熱交換器の分解図であり、板状部材と冷媒管との斜視図である。
【図３８】実施の形態４における板状部材と冷媒管との接触部分の拡大斜視図である。
【図３９】実施の形態４における熱交換器の製造方法を説明する側面図である。
【図４０】実施の形態４における熱交換器の側面図である。
【符号の説明】
【０１３４】
１，２，３，４  給湯水管、１ａ，３ａ  Ｕ字長管，１ｂ，３ｂ  Ｕ字短管、５，６，７，８，１０ａ，１０ｂ，１２  冷媒管、１５ａ，１５ｂ，１６，１７ａ，１７ｂ，１８，１９，２３  板状部材、２０  断熱材、２１ａ，２５ａ，５３ａ，５８ａ，６０ａ，６１ａ  直線部、２１ｂ，２５ｂ，５３ｂ，５８ｂ，５８ｃ，６０ｂ，６１ｂ  曲線部、２６，２７  ろう材、２８  針金、２９  引掛け部、３０  凹部、３１ａ〜３１ｄ，３３ａ，３３ｂ，３５ａ〜３５ｄ，３８ａ，３８ｂ，４１，４３〜４６，４８，４９  矢印。
【図１】
2005344969.tif 000003
【図２】
2005344969.tif 000004
【図３】
2005344969.tif 000005
【図４】
2005344969.tif 000006
【図５】
2005344969.tif 000007
【図６】
2005344969.tif 000008
【図７】
2005344969.tif 000009
【図８】
2005344969.tif 000010
【図９】
2005344969.tif 000011
【図１０】
2005344969.tif 000012
【図１１】
2005344969.tif 000013
【図１２】
2005344969.tif 000014
【図１３】
2005344969.tif 000015
【図１４】
2005344969.tif 000016
【図１５】
2005344969.tif 000017
【図１６】
2005344969.tif 000018
【図１７】
2005344969.tif 000019
【図１８】
2005344969.tif 000020
【図１９】
2005344969.tif 000021
【図２０】
2005344969.tif 000022
【図２１】
2005344969.tif 000023
【図２２】
2005344969.tif 000024
【図２３】
2005344969.tif 000025
【図２４】
2005344969.tif 000026
【図２５】
2005344969.tif 000027
【図２６】
2005344969.tif 000028
【図２７】
2005344969.tif 000029
【図２８】
2005344969.tif 000030
【図２９】
2005344969.tif 000031
【図３０】
2005344969.tif 000032
【図３１】
2005344969.tif 000033
【図３２】
2005344969.tif 000034
【図３３】
2005344969.tif 000035
【図３４】
2005344969.tif 000036
【図３５】
2005344969.tif 000037
【図３６】
2005344969.tif 000038
【図３７】
2005344969.tif 000039
【図３８】
2005344969.tif 000040
【図３９】
2005344969.tif 000041
【図４０】
2005344969.tif 000042