(57)【要約】【課題】アルミニウム又はアルミニウム合金製の扁平管からなる冷媒管と、冷媒管に対向するステンレス鋼製の扁平管からなる水管と、がディップ式のロウ付け又はハンダ付けによって接合されることで構成される水熱交換器において、十分な接合強度を得る。【解決手段】熱交換器１０は、アルミニウム又はアルミニウム合金製の扁平管からなる冷媒管４０と、冷媒管４０に対向するステンレス鋼製の扁平管からなる水管２０と、がディップ式のロウ付け又はハンダ付けによって接合されることで構成される熱交換器であって、水管２０の冷媒管４０に対向する接合面８３ａには、溝部８７が形成されている。溝部８７は、冷媒管４０との接触部８３ｂの所定方向の寸法よりも長い寸法を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム又はアルミニウム合金製の扁平管からなる冷媒管（４０）と、前記冷媒管に対向するステンレス鋼製の扁平管からなる水管（２０）と、がディップ式のロウ付け又はハンダ付けによって接合されることで構成される水熱交換器において、
前記水管の前記冷媒管に対向する面（８３ａ）には、前記冷媒管との接触部（８３ｂ）の所定方向の寸法よりも長い寸法の溝部（８７，１８７，２８７）が形成されている、
水熱交換器（１０）。
【請求項２】
前記面には、前記溝部とは別に、多数の凹部（８８，２８９）が形成されている、
請求項１に記載の水熱交換器。
【請求項３】
前記水管は、プレート（８０）によって構成されており、
前記凹部は、ディンプル、又は、溝である、
請求項２に記載の水熱交換器。
【請求項４】
前記ロウ付け又はハンダ付けに用いられるロウ材又はハンダ材は、ケイ素又は亜鉛又はスズを含有している、
請求項１から３のいずれか１項に記載の水熱交換器。
【請求項５】
前記溝部は、前記冷媒管及び前記水管をディップ浴に浸漬する方向に沿って延びている、
請求項１から４のいずれか１項に記載の水熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扁平管からなる冷媒管及び水管がディップ式のロウ付け又はハンダ付けによって接合されることで構成される水熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷媒と水とを熱交換させる水熱交換器として、特許文献１（特開２０１０−１９０５６４号公報）に示すように、アルミニウム製の扁平管からなる冷媒管及び水管をロウ付け又はハンダ付けによって接合することで構成されるものがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このような水熱交換器においては、水管の耐食性を高めるために、水管の材質をアルミニウムからステンレス鋼に変更することが考えられる。
【０００４】
しかしながら、水管をステンレス鋼製に変更すると、アルミニウム製の冷媒管とステンレス鋼製の水管とをロウ付け又はハンダ付けによって接合する必要がある。そして、十分な接合強度を得るためには、冷媒管と冷媒管に対向する水管との間にロウ材やハンダ材を行き渡らせる必要がある。ところが、ディップ式のロウ付け又はハンダ付けが採用される場合には、冷媒管と冷媒管に対向する水管との間に空気層が存在することで、ロウ材又はハンダ材が冷媒管と水管との間に入り込めないおそれがある。一方で、冷媒管と冷媒管に対向する水管との間の空気層を、接合前に予めなくしておくことは困難である。このため、接合時に、冷媒管と冷媒管に対向する水管との間に存在する空気を抜いて、空気の抜けた隙間にロウ材又はハンダ材を流し込むことで、冷媒管と水管との間にロウ材又はハンダ材を行き渡らせる必要がある。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、アルミニウム又はアルミニウム合金製の扁平管からなる冷媒管と、冷媒管に対向するステンレス鋼製の扁平管からなる水管と、がディップ式のロウ付け又はハンダ付けによって接合されることで構成される水熱交換器において、十分な接合強度を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１観点に係る水熱交換器は、アルミニウム又はアルミニウム合金製の扁平管からなる冷媒管と、冷媒管に対向するステンレス鋼製の扁平管からなる水管と、がディップ式のロウ付け又はハンダ付けによって接合されることで構成される水熱交換器において、水管の冷媒管に対向する面には、溝部が形成されている。溝部は、冷媒管との接触部の所定方向の寸法よりも長い寸法を有する。
【０００７】
本発明の第１観点に係る水熱交換器では、水管の冷媒管に対向する面に、冷媒管との接触部の所定方向の寸法よりも長い寸法の溝部が形成されている。この溝部は、前記面において、冷媒管との接触部を所定方向に横切るように形成されているため、ディップ式のロウ付け又はハンダ付けによって水管と冷媒管とを接合する際に、水管と冷媒管との間に存在する空気の逃げ道を確保することができ、この結果、空気の抜けた隙間にロウ材又はハンダ材を流し込むことができる。したがって、水管と冷媒管との間に、ロウ材又はハンダ材を行き渡らせることができる。
【０００８】
これによって、十分な接合強度を得ることができる。
【０００９】
本発明の第２観点に係る水熱交換器は、第１観点の水熱交換器において、前記面には、溝部とは別に、多数の凹部が形成されている。この水熱交換器では、水管の冷媒管に対向する面に多数の凹部が形成されているため、水管内を流れる水に乱流を発生させることができ、この結果、水管と水管を流れる水との熱伝達効率を向上させることができる。また、前記面に多数の凹部が形成されていることで、水管と冷媒管との間に複数の隙間が形成されるため、これらの隙間による毛細管現象によって、溝部から流れ込んだロウ材又はハンダ材を冷媒管と水管との間に行き渡りやすくすることができる。
【００１０】
本発明の第３観点に係る水熱交換器は、第２観点に係る水熱交換器において、水管は、プレートによって構成されている。また、凹部は、ディンプル又は溝である。この水熱交換器では、水管がプレートによって構成されているため、プレス加工により溝部及び凹部を容易に形成することができる。
【００１１】
本発明の第４観点に係る水熱交換器は、第１観点から第３観点のいずれかの水熱交換器において、ロウ付け又はハンダ付けに用いられるロウ材又はハンダ材は、ケイ素又は亜鉛又はスズを含有している。この水熱交換器は、水管の冷媒管に対向する面に溝部が形成されていることによって、十分な接合強度を得るための接合時間を短縮することができる構成であるため、ロウ材又はハンダ材に含有されているケイ素又は亜鉛又はスズが母材であるアルミニウム又はアルミニウム合金製の冷媒管内に拡散して冷媒管の溶融（エロージョン）が発生するおそれを低減することができる。
【００１２】
本発明の第５観点に係る水熱交換器は、第１観点から第４観点の水熱交換器において、溝部は、冷媒管及び水管をディップ浴に浸漬する方向に沿って延びている。この水熱交換器では、溝部がディップ浴に浸漬する方向に沿って延びているため、ディップ式のロウ付け又はハンダ付けによって水管と冷媒管とを接合する際に、冷媒管と水管との間に存在する空気が溝部から抜けやすくなっている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１観点に係る水熱交換器では、水管の冷媒管に対向する面に冷媒管との接触部の所定方向の寸法よりも長い寸法の溝部が形成されていることで、ディップ式のロウ付け又はハンダ付けによって水管と冷媒管とを接合する際に、水管と冷媒管との間に存在する空気の逃げ道を確保することができ、この結果、水管と冷媒管との間にロウ材又はハンダ材を行き渡らせることができるため、十分な接合強度を得ることができる。
【００１４】
本発明の第２観点に係る水熱交換器では、水管の冷媒管に対向する面に、溝部とは別に、多数の凹部が形成されているため、水管と水管を流れる水との熱伝達効率を向上させることができるとともに、溝部から流れ込んだロウ材又はハンダ材を冷媒管と水管との間に行き渡りやすくすることができる。
【００１５】
本発明の第３観点に係る水熱交換器では、水管がプレートによって構成されているため、プレス加工により溝部及び凹部を容易に形成することができる。
【００１６】
本発明の第４観点に係る水熱交換器では、十分な接合強度を得るための接合時間を短縮することができる構成であるため、ロウ材又はハンダ材に含有されているケイ素又は亜鉛又はスズが母材であるアルミニウム又はアルミニウム合金製の冷媒管内に拡散して冷媒管の溶融が発生するおそれを低減することができる。
【００１７】
本発明の第５観点に係る水熱交換器では、溝部がディップ浴に浸漬する方向に沿って延びているため、ディップ式のロウ付け又はハンダ付けによって水管と冷媒管とを接合する際に、冷媒管と水管との間に存在する空気が溝部から抜けやすくなっている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る熱交換器の構成の概要を示す概念図。
【図２】本実施形態に係る熱交換器の外観の一部を示す図。
【図３】本実施形態に係る熱交換器の断面図。
【図４】本発明の熱交換器の平面構成を模式的に示す図。
【図５】金属プレートを説明するための図。
【図６】水管の断面図。
【図７】熱交換器の製造工程を説明するための図。
【図８】変形例Ａに係る熱交換器の備える水管を構成する金属プレートの平面図。
【図９】変形例Ｂに係る熱交換器の備える水管を構成する金属プレートの平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態の熱交換器について説明する。なお、本発明に係る熱交換器の実施形態は、以下に説明する実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００２０】
（１）熱交換器の構成
図１は、熱交換器１０の構成の概要を示す概念図である。図２は、熱交換器１０の外観を示す部分斜視図である。図３は、図２のIII-IIIで切断した熱交換器１０の断面図である。図４は、熱交換器１０の平面構成を模式的に示す図である。なお、図２では、水管２０の凸部８９の記載が省かれている。
【００２１】
熱交換器１０は、冷媒と水とを熱交換させる水熱交換器であって、図１、図２及び図３に示すように、複数の扁平管からなる水管２０と、複数の扁平多穴管からなる冷媒管４０と、複数の冷媒管４０に冷媒を流すための出入口分配管５０と、を含んで構成される。また、複数の水管２０は、各水管２０同士が、出入口部３０で連通している。なお、本実施形態の熱交換器１０は、５本の水管２０と４本の冷媒管４０とが交互に積層されている。ただし、これら積層される水管２０や冷媒管４０の数は、要求される性能などに応じて適宜選択されるものであり、水管２０や冷媒管４０の数が、本実施形態より多くてもよく（例えば、水管２０の数が２０本など）、或いは、少なくてもよい。また、本実施形態では、最下段と最上段に水管２０が配置されているが、冷媒管４０を最下段や最上段に配置することもできる。
【００２２】
この熱交換器１０には、水と二酸化炭素冷媒（ＣＯ２冷媒）とが使用されている。より詳しくは、この熱交換器１０は、例えば、ヒートポンプ式給湯装置などに用いられ、冷媒回路を循環するＣＯ２冷媒と、水循環回路を循環する水と、の間の熱交換を行う。そして、水管２０には低圧の水が流れ、冷媒管４０には超臨界状態になっている高圧のＣＯ２冷媒が流れる。このため、冷媒管４０には、水管２０よりも高い耐圧が要求される。したがって、水管２０には、流路２１が１つである扁平管が採用されているが、高い耐圧が要求される冷媒管４０には、多数の細かい流路４１が設けられた扁平多穴管が採用されている。なお、熱交換器１０に採用される冷媒は、ＣＯ２冷媒に限られず、フロン系冷媒等を含む自然冷媒であることが好ましい。
【００２３】
水管２０は、水の腐食性を考慮して、ステンレス鋼製のものが使用されている。ここで、水管２０に使用されるステンレス鋼としては、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３１６又はＳＵＳ３１６Ｌ等が使用される。
【００２４】
冷媒管４０には、上述したように、細かい多数の流路４１を有する扁平多穴管が採用されており、扁平多穴管は押し出し加工によって製造されるため、冷媒管４０としては、加工性に優れたアルミニウム又はアルミニウム合金製のものが使用されている。なお、冷媒管４０において、水管２０と対向する接合面４３ａには、特別に凹凸を設ける加工は施されておらず、本実施形態では平面である。
【００２５】
そして、アルミニウム又はアルミニウム合金製の扁平多穴管からなる冷媒管４０と、冷媒管４０に対向するステンレス鋼製の扁平管からなる水管２０とは、後述のように、ディップ式のロウ付け又はハンダ付けによって接合されている。
【００２６】
また、熱交換器１０は、図１や図４に示すように、水管２０及び冷媒管４０が左右方向（水平方向）に延びるように配置されており、水管２０と冷媒管４０とが上下方向に積層されている。また、熱交換器１０は、図１に示す状態において、出入口部３０として、水管２０の右端部に配置される右側出入口部３１と、左端部に配置される左側出入口部３２と、を含んでおり、出入口分配管５０として、冷媒管４０の右端部に配置される右側出入口分配管５１と、左端部に配置される左側出入口分配管５２と、を含んでいる。また、右側出入口部３１の端部に位置する出入口ポート３４は、配管（図示せず）などと接続されている。なお、ここでは、説明を解りやすくするために図１に示す状態に熱交換器１０を置いた場合について説明しているが、この熱交換器１０は、必ずしも図１に示す状態で使用されなければならないものではない。例えば、水管２０と冷媒管４０とが左右方向（水平方向）に積層された状態で熱交換器１０を使用することもできる。
【００２７】
水管２０の側では、水が、左側出入口部３２に入り、５本の水管２０に分かれてその中を左から右に向かって流れ、右側出入口部３１から出る。そして、水は、水管２０の流路２１を流れる間に、冷媒管４０の流路４１を流れるＣＯ２冷媒から与えられる熱で加熱される。
【００２８】
また、冷媒管４０の側では、ＣＯ２冷媒が、右側出入口分配管５１に入り、４本の冷媒管４０に分かれてその中を右から左に向かって流れ、左側出入口分配管５２から出る。そして、ＣＯ２冷媒は、冷媒管４０の流路４１を流れる間に、水管２０の流路２１を流れる水に熱を奪われて冷却される。
【００２９】
なお、熱交換器１０の具体的な構成は、上記のものに限定されるものではなく、アルミニウム又はアルミニウム合金製の扁平管からなる冷媒管４０と、冷媒管４０に対向するステンレス鋼製の扁平管からなる水管２０とがディップ式のロウ付け又はハンダ付けによって接合されることで構成される熱交換器１０であれば、他の機器構成であってもよい。
【００３０】
（２）金属プレートの構造
図５（ａ）は、水管２０の流路２１と出入口部３０を形成するための金属プレート８０の平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のｂ-ｂで切断した金属プレート８０を示す図である。図５（ｃ）は、図５（ａ）のｃ-ｃで切断した金属プレート８０を示す図である。図６は、２枚の金属プレート８０が重ね合わされた状態を示す図である。
【００３１】
水管２０を構成する金属プレート８０の平面形状は、左右に長い略長方形状であって、一方の長辺８０ａの左右の両端部には、長辺８０ａの仮想延長線よりも外側にはみ出した膨出部８１，８２が形成されている。以下より、金属プレート８０の右側端部に形成された膨出部を右側膨出部８１といい、左側端部に形成された膨出部を左側膨出部８２という。右側膨出部８１には、円形の右側開口８１ａが形成されており、左側膨出部８２には、右側開口８１ａと同じ大きさの円形の左側開口８２ａが形成されている。
【００３２】
また、金属プレート８０には、凹面部８３がプレス加工によって形成されている。凹面部８３は、金属プレート８０の外周縁に沿って形成された、外周縁よりも内側の領域である。そして、右側開口８１ａ及び左側開口８２ａは、凹面部８３の中でもさらに一段深くなったくぼみ部８４に形成されている。
【００３３】
また、凹面部８３が形成されるプレス加工の際に、凹面部８３には、凹面部８３から流路２１側に突出する凸部８９が形成される。凸部８９は、図５（ａ）に示すように、金属プレート８０の幅方向Ｘに交差する方向に向かって、略直線状に延びるように形成されている。また、凸部８９同士は、所定の間隔をあけて配置されている。このように、多数の凸部８９が形成されていることで、流路２１を水が流れるときに乱流が発生することにより、水と金属プレート８０との間の熱伝達効率が向上する。なお、凹面部８３に凸部８９が形成されていない構成であってもよいが、水と金属プレート８０との間の熱伝達効率を向上させるためには、凸部８９が形成されていることが好ましい。
【００３４】
さらに、水管２０の冷媒管４０に対向する面、すなわち、金属プレート８０の凹面部８３の底面において流路２１とは反対側の面である冷媒管４０との接合面８３ａには、図５及び図６に示すように、溝部８７が形成されている。ここでは、溝部８７は、凹面部８３が形成されるプレス加工の際に、凸部８９とは別に形成される。溝部８７は、接合面８３ａから流路２１側に突出しており、図５（ａ）に示すように、凸部８９に挟まれるように、所定の間隔を空けて配置されている。なお、凸部８９は、凹面部８３に形成されているため、凸部８９を接合面８３ａ側から視ると、接合面８３ａがへこんだ溝状の凹部８８が現れる。そして、本実施形態では、溝部８７の溝深さ及び幅は、凹部８８の溝深さ及び幅よりも大きくなるように設計されている。また、本実施形態では、溝部８７の溝深さ及び幅は、凹部８８の溝深さ及び幅よりも大きくなるように設計されているが、これに限定されず、溝部８７の溝深さ及び幅が、凹部８８の溝深さ及び幅と同じであってもよい。
【００３５】
また、溝部８７は、接合面８３ａにおいて、水管２０と冷媒管４０とが実際に接触する接触部８３ｂの所定方向の寸法よりも長い寸法を有しており、接触部８３ｂからはみ出すように設けられている。ここで、所定方向とは、溝部８７の延びる方向と同じ方向のことである。また、接触部８３ｂは、接合面８３ａを規定する４つの辺よりも内側の領域である（図４参照）。そして、溝部８７は、接合面８３ａを規定する一方の長辺から他方の長辺まで延びるように設けられている。一方で、凹部８８は、接合面８３ａにおいて、接触部８３ｂからはみ出さないように設けられている。具体的には、凹部８８は、接触部８３ｂを規定する一方の長辺よりも内側の部分から他方の長辺よりも内側の部分まで延びている。なお、本実施形態では、溝部８７が接合面８３ａを規定する一方の長辺から他方の長辺まで延びるように設けられているが、溝部８７の長さはこれに限定されるものではなく、溝部８７が接触部８３ｂからはみ出すように設けられていればよい。また、本実施形態では、凹部８８は、接触部８３ｂを規定する一方の長辺よりも内側の部分から他方の長辺よりも内側の部分まで延びるように設けられているが、凹部８８の長さはこれに限定されるものではなく、凹部８８が接触部８３ｂからはみ出すように設けられていてもよい。
【００３６】
そして、図６に示すように、対となる金属プレート８０が、凹面部８３が互いに対向し、かつ、外周縁部８５が重なるように重ね合わされる。金属プレート８０が重ね合わされると、２つの凹面部８３によって水が流れる流路２１が形成される。流路２１は、右側開口８１ａ及び左側開口８２ａまで続いている。金属プレート８０が重ね合わされることによって、一方の金属プレート８０の右側開口８１ａと他方の金属プレート８０の左側開口８２ａとが対向して配置され、一方の金属プレート８０の左側開口８２ａと他方の金属プレート８０の右側開口８１ａとが対向して配置される。これにより、出入口部３０が真直ぐに形成される。また、金属プレート８０において重なっている外周縁部８５がロウ付け又は溶接によって接合されることで、扁平管からなる水管２０が形成される。
【００３７】
（３）水管と冷媒管との積層構造
（３−１）熱交換器の平面構造
熱交換器１０は、上面視において、水管２０及び冷媒管４０が真直ぐに並んだ構成を有している。そして、図４に示すように、右側出入口部３１及び左側出入口部３２が冷媒管４０の脇に配置されている。
【００３８】
一方、右側出入口分配管５１及び左側出入口分配管５２は、冷媒管４０の両端部に配置されている。このため、製造時に、冷媒管４０を曲げる必要がなく、真直ぐに成形できるため、冷媒管４０に曲げ応力が作用して冷媒管４０が破損するなどの不具合が生じにくく、製造が容易である。
【００３９】
また、図４に示すように、水管２０と冷媒管４０との接触部８３ｂ、すなわち、冷媒管４０の投影部分から溝部８７がはみ出している。このため、水管２０の接合面８３ａと冷媒管４０の接合面４３ａとが対向するように配置されディップ浴に浸漬されて、水管２０と冷媒管４０とが接合される際に、水管２０と冷媒管４０との間に存在する空気が溝部８７から抜け、この空気が抜けた隙間にロウ材又はハンダ材が流れ込むため、水管２０と冷媒管４０との間にロウ材又はハンダ材を行き渡らせることができる。なお、本実施形態では、水管２０と冷媒管４０とが接合される際に、水管２０に形成されている凹部８８にロウ材又はハンダ材が入る込むことで、凹部８８によって形成される水管２０と冷媒管４０との隙間は、ロウ材又はハンダ材で完全に埋まる構成になっている。
【００４０】
（３−２）熱交換器の製造工程
まず、ステンレス鋼板のプレス加工を行うことによって、図５に示す金属プレート８０を成形する。すなわち、プレス加工によって、ステンレス鋼板が外周縁部８５に沿って打ち抜かれ、右側開口８１ａ及び左側開口８２ａが形成される。
【００４１】
次に、図６及び図７（ａ）に示すように、凹面部８３が互いに対向するように金属プレート８０を重ね合わせて、金属プレート８０の外周縁部８５を、ロウ付け、又は、溶接によって接合する。これにより、対となる金属プレート８０の周囲が固定されると同時にシールされ、１本の水管２０が形成される。
【００４２】
さらに、図７（ｂ）に示すように、水管２０が積み重ねられながら、右側開口８１ａ及び左側開口８２ａの開口周縁部８６を、ロウ付け、又は、溶接によって接合することで、出入口部３０の形成が行われる。これにより、出入口部３０（右側出入口部３１及び左側出入口部３２）が形成される。また、この接合により、互いに隣接する水管２０同士が固定されると同時に、出入口部３０の内壁と外壁との間がシールされ、水管２０の組立体が形成される。
【００４３】
一方で、水管２０の組立体の形成と並行して、押し出し加工によって成形された扁平多穴管からなる冷媒管４０と、右側出入口分配管５１及び左側出入口分配管５２とを、ロウ付け、又は、溶接によって接合する。これにより、冷媒管４０間が右側出入口分配管５１及び左側出入口分配管５２によって連通し、冷媒管４０の組立体が形成される。
【００４４】
次に、冷媒管４０の接合面４３ａと水管２０の接合面８３ａとが対向するように、冷媒管４０の組立体に水管２０の組立体が嵌め込まれて、熱交集合体が形成される（図７（ｃ）参照）。これにより、溝部８７及び凹部８８が形成されていない冷媒管４０の接合面４３ａと溝部８７及び凹部８８が形成されている水管２０の接合面８３ａとが対向した状態になる。ここで、接合面８３ａに形成された溝部８７及び凹部８８は、水管２０と冷媒管４０との間に多数の隙間を形成することになる。また、溝部８７は、接合面８３ａにおいて、冷媒管４０との接触部８３ｂからはみ出すように設けられているため、冷媒管４０の接合面４３ａと水管２０の接合面８３ａとが対向した状態であっても、冷媒管４０と水管２０との間には、冷媒管４０及び水管２０の幅方向に開口した隙間が形成されることになる。
【００４５】
その後、熱交集合体をハンダ材が溶けたディップ浴（図示せず）に浸漬することによって、水管２０の接合面８３ａと冷媒管４０の接合面４３ａとをハンダ付けする。すなわち、ディップ式のハンダ付けによって、水管２０の接合面８３ａと冷媒管４０の接合面４３ａとを接合する。具体的には、アルミニウム−亜鉛系、アルミニウム−スズ系、又は、スズ−亜鉛系のハンダ材をディップ浴に溶かしておき、ディップ浴に熱交集合体を浸漬する。ここでは、ディップ浴に超音波振動子によって加振される振動板（図示せず）を浸漬するようにしており、これにより、フラックスを使用することなくハンダ付けを行えるようにしている。
【００４６】
そして、熱交集合体をディップ浴に浸漬すると、冷媒管４０の接合面４３ａと水管２０の接合面８３ａとの間にハンダ材が行き渡り、冷媒管４０と水管２０とのハンダ付けが行われる。これにより、図７（ｄ）に示すような熱交換器１０が完成する。
【００４７】
なお、ここでは、水管２０と冷媒管４０との接合に、ディップ式のハンダ付けを採用しているが、これに限定されるものではなく、例えば、アルミニウム−ケイ素のロウ材を使用したディップ式ロウ付けを採用してもよい。この場合においても、上記のディップ式のハンダ付けと同様の作用効果を得ることができる。
【００４８】
（４）特徴
（４−１）
ディップ式のロウ付け又はハンダ付けによって、アルミニウム製の冷媒管４０とステンレス鋼製の水管２０とを接合する場合、冷媒管４０と冷媒管４０に対向する水管２０との間に空気層が存在することで、ロウ材又はハンダ材が冷媒管４０と水管２０との間に入り込めないおそれがある。一方で、冷媒管４０と冷媒管４０に対向する水管２０との間の空気層を、接合前に予めなくしておくことは困難である。
【００４９】
そこで、上記実施形態では、ディップ式のハンダ付けによって、アルミニウム製の冷媒管４０とステンレス鋼製の水管２０とを接合する際に、冷媒管４０と冷媒管４０に対向する水管２０との間に存在する空気を抜くために、水管２０の冷媒管４０に対向する面、すなわち、金属プレート８０の凹面部８３の底面の流路２１とは反対側の面である接合面８３ａに、溝部８７を設けている。この溝部８７は、接合面８３ａにおいて、水管２０と冷媒管４０との接触部８３ｂの所定方向の寸法よりも長い寸法を有しており、接触部８３ｂを所定方向に横切るように形成されている。このため、ディップ式のロウ付け又はハンダ付けによって水管２０と冷媒管４０とを接合する際に、水管２０と冷媒管４０との間に存在する空気の逃げ道を確保することができる。この結果、空気の抜けた隙間にロウ材又はハンダ材を流し込むことができるため、水管２０と冷媒管４０との間にロウ材又はハンダ材を行き渡らせることができる。
【００５０】
これによって、ディップ式のロウ付け又はハンダ付けによって水管２０と冷媒管４０とが接合されても、十分な接合強度を得ることができている。
【００５１】
（４−２）
上記実施形態では、凹面部８３に複数の凸部８９が設けられていることによって、接合面８３ａには、複数の凹部８８が形成されている。このため、水管２０内を流れる水に乱流を発生させることができ、この結果、水管２０と水管２０を流れる水との熱伝達効率を向上させることができている。さらに、接合面８３ａに多数の凹部８８が形成されていることで、水管２０と冷媒管４０との間に複数の隙間が形成されるため、これらの隙間による毛細管現象によって、溝部８７から流れ込んだロウ材又はハンダ材を冷媒管４０と水管２０との間に行き渡りやすくすることができている。
【００５２】
（４−３）
上記実施形態では、水管２０は、金属プレート８０によって形成される。このため、プレス加工によって、溝部８７及び凹部８８を容易に形成することができる。
【００５３】
（４−４）
上記実施形態では、水管２０と冷媒管４０との接合時に用いられるハンダ材には、亜鉛及び／又はスズが含まれている。しかしながら、上記実施形態では、水管２０の接合面８３ａに溝部８７が形成されているため、水管２０の接合面８３ａに溝部８７が形成されていない場合と比較して、短い時間で接合を完了することができる。この結果、接合時間の短縮化によって、母材であるアルミニウム又はアルミニウム合金製の冷媒管４０内に、ハンダ材に含まれる亜鉛及び／又はスズの拡散の進行を抑制することができ、これにより、冷媒管４０のエロージョンの発生を抑えることができる。
【００５４】
なお、水管２０と冷媒管４０との接合時にケイ素を含有するロウ材が用いられたとしても、水管２０と冷媒管４０とを短い時間で接合することができるため、母材であるアルミニウム又はアルミニウム合金製の冷媒管４０内にロウ材に含まれるケイ素の拡散の進行を抑制することができ、冷媒管４０のエロージョンの発生を抑えることができる。
【００５５】
（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
図８は、本変形例に係る熱交換器の備える水管を構成する金属プレート１８０の平面図である。なお、図８では、上記実施形態と同様の構成については、同様の符号を付している。
【００５６】
上記実施形態では、溝部８７は、水管２０（すなわち、金属プレート８０）の幅方向Ｘに交差する方向に略直線状に延びている。
【００５７】
これに代えて、図８に示すように、溝部１８７が、水管２０（すなわち、金属プレート１８０）の幅方向Ｘに向かって略直線状に延びるように形成されていてもよい。ディップ式のロウ付け又はハンダ付けによって水管２０と冷媒管４０との接合を行う際に、水管２０及び冷媒管４０をディップ浴に浸漬する方向が、水管２０の幅方向Ｘである場合には、溝部１８７がディップ浴に浸漬する方向に沿って延びていることになるため、ディップ浴に浸漬した際に、冷媒管４０と水管２０との間に存在する空気を溝部１８７から抜けやすくすることができる。この結果、空気の抜けた隙間にロウ材又はハンダ材が流れ込みやくすなり、水管２０と冷媒管４０との間にロウ材又はハンダ材を行き渡らせることができる。
【００５８】
なお、溝部は接続部からはみ出すように設けられていれば、溝部の構成は、金属プレートの幅方向Ｘのような一定の方向に向かった略直線状に延びるものに限られるものではない。
【００５９】
（５−２）変形例Ｂ
図９は、本変形例に係る熱交換器の備える水管を構成する金属プレート２８０の平面図である。なお、図９では、上記実施形態と同様の構成については、同様の符号を付している。
【００６０】
上記実施形態では、水管２０の接合面８３ａには、溝部８７とは別に、伝熱促進用の複数の凹部８８が設けられている。
【００６１】
しかしながら、伝熱促進のために凹面部８３に設けられる凹凸は、これに限定されずものではなく、例えば、図９に示すように、ディンプル２８９であっても同様の効果を期待できる。
【００６２】
なお、このようなディンプル２８９は、プレス加工によって、金属プレート２８０に凹面部８３を形成する際に形成することができる。また、図９では、溝部２８７が金属プレート２８０の幅方向Ｘに向かって略直線状に延びているが、金属プレート２８０の幅方向Ｘのような一定の方向に向かった略直線状に延びるものに限られるものではない。
【００６３】
ただし、ディップ式のロウ付け又はハンダ付けによって水管２０と冷媒管４０との接合を行う場合に、ロウ材やハンダ材を水管２０と冷媒管４０との間に行き渡らせやすくするという観点から、溝部２８７は、水管２０及び冷媒管４０をディップ浴に浸漬する方向（ここでは、水管２０の幅方向Ｘ）に沿って延びていることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金製の扁平管と、ステンレス鋼製の扁平管と、がディップ式のロウ付け又はハンダ付けによって接合される場合に、十分な接合強度を得ることができるものであり、アルミニウム又はアルミニウム合金製の扁平管からなる冷媒管と、冷媒管に対向するステンレス鋼製の扁平管からなる水管と、がディップ式のロウ付け又はハンダ付けによって接合されることで構成される水熱交換器への適用が有効である。
【符号の説明】
【００６５】
１０      熱交換器（水熱交換器）
２０      水管
４０      冷媒管
８０      金属プレート（プレート）
８３ａ    接合面（面）
８３ｂ    接触部
８８      凹部
２８９      ディンプル（凹部）
８７，１８７，２８７  溝部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６６】
【特許文献１】特開２０１０−１９０５６４号公報
【図１】
2013204841.tif 000003
【図２】
2013204841.tif 000004
【図３】
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【図４】
2013204841.tif 000006
【図５】
2013204841.tif 000007
【図６】
2013204841.tif 000008
【図７】
2013204841.tif 000009
【図８】
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【図９】
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