(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絞り成形した２枚のプレート１１、１２の周縁を接合した薄型矩形の箱体１０を形成し、冷媒が流通するチューブ４０を箱体１０の平坦面に接合し、箱体１０内を流通する水を加熱する熱交換器において、
矩形波形状のコルゲート板２０の壁面２２の左右交互の側端位置に切り欠き２２ａを形成し、コルゲート板２０の上下折り返し面２４、２５をプレート１１、１２に当接して箱体１０内に収納し、箱体１０の周縁に開口した入口１３からこれに対向する位置に開口した出口１４に至る蛇行した通水路を形成し、
上下折り返し面２４、２５に、壁面２２で区画された各流通室内に収納するインナーフィン３０の平面寸法より若干大きな寸法（縦×横）の窓２４ａ、２５ａを開孔し、インナーフィン３０が窓２４ａ、２５ａに納まり、その凸状セグメントの頂部３１、底部３２をプレート１１、１２に当接し、
以上の構成部材を銅材で形成し、組立品を加熱炉内でろう付けして接合することを特徴とした熱交換器。
【請求項２】
プレート１１、１２を、銅板を心材１５として両面にろう材層１６を被覆したクラッド材で形成した請求項１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、高温・高圧冷媒（CO２冷媒）を熱源とするヒートポンプ式給湯機に適用する熱交換器に関するものである
【背景技術】
【０００２】
高温・高圧冷媒を熱源とするヒートポンプ式給湯機用の熱交換器として、絞り成形した２枚のプレートを接合した薄型の箱体を形成し、冷媒が流通するチューブを箱体の平坦面に接合し、箱体内を流通する水を加熱するものが知られている（特許文献１参照）。この熱交換器は、長手方向に沿って区画した複数の流通室を側端部で交互に連通させ、箱体の周縁に開口した入口からこれに対向する位置に開口した出口に至る蛇行した通水路を形成し、チューブ内を流通する冷媒と熱交換して通水路を流通する水を加熱するものである。各流通室内にはインナーフィンが収納され、伝熱面積の増大により熱効率の向上が図られている。
【特許文献１】特開２００２−５５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
かかる構成の熱交換器は、蛇行した通水路を形成するためのプレートの形状が複雑化して絞り成形の工数が増加するとともに、ろう材設置等の組立作業性及び生産性に劣り、製作コストが高価であった。また、隣接した流通室の間は水が流通しない部位となって熱交換に寄与することがなく、所望の能力に対して熱交換器の体格が大きくなり、小型化に制限があった。
【０００４】
この発明は、これらの課題を解決することを目的とするもので、箱体を形成するプレートの成形工数の削減、組立作業性及び生産性の向上を図り、安価に製作可能な熱交換器を提供することを目的とするものである。また、所望の能力に対して小型化を可能とし、機器内の設置の省スペース化を実現した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】
【０００５】
こうした目的を達成するため、この発明は、絞り成形した２枚のプレートの周縁を接合した薄型矩形の箱体を形成し、冷媒が流通するチューブを箱体の平坦面に接合し、箱体内を流通する水を加熱する熱交換器において、矩形波形状のコルゲート板の壁面の左右交互の側端位置に切り欠きを形成し、コルゲート板の上下折り返し面をプレートに当接して箱体内に収納し、箱体の周縁に開口した入口からこれに対向する位置に開口した出口に至る蛇行した通水路を形成する。そして、上下折り返し面に、壁面で区画された各流通室内に収納するインナーフィンの平面寸法より若干大きな寸法（縦×横）の窓を開孔し、インナーフィンが窓に納まり、その凸状セグメントの頂部、底部をプレートに当接する。以上の構成部材（プレート、コルゲート板、インナーフィン、チューブ）を銅材で形成し、組立品を加熱炉内でろう付けして接合することを特徴とするものである。
【０００６】
また、このように構成した熱交換器において、銅板を心材として両面にろう材層を被覆したクラッド材でプレートを形成するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の熱交換器は、矩形波形状のコルゲート板を箱体内に収納して蛇行した通水路を形成するので、プレートは全面を平坦面で形成され、絞り成形の工数が削減される。また、コルゲート板の上下折り返し面がプレートに当接し、この上下折り返し面に開孔した窓に納めて各流通室内にインナーフィンを収納し、その凸状セグメントの頂部、底部がプレートに当接し、冷媒が流通するチューブが箱体の平坦面に当接する構造であるから、プレートの周縁、プレートの平坦面の表裏にろう材を設置して組み立て、この組立品を加熱炉内でろう付けし、一度のろう付け工程で構成部材を一括して接合することができる。したがって、組立作業性及び生産性に極めて優れ、製作コストが安価である。
【０００８】
また、壁面で区画された各流通室内にインナーフィンが収納され、伝熱面積の増大により熱効率の向上が図られるとともに、箱体の平坦面の全面を介して熱交換が行われ、熱交換に寄与しない部位がなく、所望の能力に対して小型化が可能で、機器内の設置の省スペース化を実現することができる。
【０００９】
また、銅板を心材として両面にろう材層を被覆したクラッド材でプレートを形成することで、ろう材の設置作業が不要となり、さらなる生産性の向上が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、この発明を実施するための最良の形態について、実施例に基づいて具体的に説明する。
図面はこの発明の実施例で、浅底容器形に絞り成形した上下２枚のプレート（上プレート１１、下プレート１２）を、その周縁を接合して薄型矩形の箱体１０を形成し、箱体１０の周縁に水の入口１３、これに対向する位置に水の出口１４が開口されている。プレート１１、１２は、銅板を心材１５とし、その両面にろう材層１６を薄膜状に圧延圧着して被覆したクラッド材で形成されている。
【００１１】
銅板を波形成形したコルゲート板２０が箱体１０内に収納され、このコルゲート板２０は、上下折り返し面２４、２５が平坦状で断面を矩形波としたプレーン型で、その外形寸法（縦×横×高さ）が箱体１０の内寸に適合している。コルゲート板２０の壁面２２の左右交互の側端位置に切り欠き２２ａが形成され、通水方向に対して壁面２２が直交する状態で箱体１０内に収納され、上下折り返し面２４、２５をそれぞれ上下プレート１１、１２に当接している。箱体１０内は壁面２２で複数の流通室に区画され、図４に示すように、隣接した流通室が切り欠き２２ａで連通し、左右の側端で交互に折り返して入口１３から出口１４に至る蛇行した通水路が形成されている。
【００１２】
各流通室内に銅製のインナーフィン３０が収納され、上下折り返し面２４、２５には、インナーフィン３０の平面寸法より若干大きな寸法（縦×横）の窓２４ａ、２５ａが開孔している。このインナーフィン３０は一般にオフセット型と称呼されるタイプで、凸状セグメントを千鳥状に配したもので、窓２４ａ、２５ａに納まり、凸状セグメントの頂部３１、底部３２をプレート１１、１２に当接している。
【００１３】
冷媒が流通するチューブ４０として、２本のキャピラリーチューブ（銅製細管）を密着並置したものが用いられている。チューブ４０は、図１中の矢印で示すように、冷媒が通水路の水の流れと対向するように、かつ箱体１０の一方の側端側から他方の側端側へと流通するように箱体１０の外周に螺旋状に巻装され、箱体１０の表裏の両平坦面に接合されている。
【００１４】
この熱交換器は、コルゲート板２０を収納し、各流通室内にインナーフィン３０を収納して箱体１０を仮組みし、箱体１０にチューブ４０を巻装して所定治具で組み立てる。このようにして組み立てた状態は、図７に示すように、コルゲート板２０の上下折り返し面２４、２５がプレート１１、１２に当接し、インナーフィン３０が窓２４ａ、２５ａに納まり、凸状セグメントの頂部３１、底部３２がプレート１１、１２に当接し、チューブ４０が箱体１０の平坦面に当接している。この組立品を加熱炉内に投入することで、ろう材層１６が溶融して各部材がろう付けされ、一度のろう付け工程で構成部材を一括して接合することができる。
【００１５】
以上、実施例について説明したが、プレート１１、１２をクラッド材を用いずに銅板で形成した場合は、各接合箇所にペースト状のろう材を塗布又は箔状のろう材を敷設して組み立て、この組立品を加熱炉内でろう付けし、同様にして一度のろう付け工程で構成部材を一括して接合することができる。また、冷媒が流通するチューブ４０は、箱体１０の外周に螺旋状に巻装する他、多数の細管を密着並置した構造等を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施例の平面図。
【図２】同じく正面図。
【図３】図２中Ａ−Ａ線の断面図。
【図４】通水路の説明図。
【図５】コルゲート板の斜視図。
【図６】要部の分解斜視図。
【図７】要部の拡大断面図。
【符号の説明】
【００１７】
１０  箱体
１１、１２  プレート
１３  入口
１４  出口
１５  心材
１６  ろう材層
２０  コルゲート板
２２  壁面
２２ａ  切り欠き
２４、２５  折り返し面
２４ａ、２５ａ  窓
３０  インナーフィン
３１  頂部
３２  底部
４０  チューブ
【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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【図７】
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