(57)【要約】【課題】小型化および軽量化が可能な熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器１００は、渦の形状を有する伝熱管３〜５と、伝熱管３〜５を挟むプレート部７，８とを有する。伝熱管３〜５の一端２１が渦の中心側に位置し、他端２０が渦の外周側に位置する。渦の中心から外周に向かう方向に関して互いに隣り合う伝熱管３〜５の上流側部分と下流側部分との間には、隙間１２が形成されている。この隙間１２は、伝熱管３〜５の内部を流通する第１流体と熱交換するべき第２流体の流路１２として機能する。プレート部７，８は、渦の中心から外周に向かう方向に関して伝熱管３〜５と流路１２とが交互に現れるように、上流側部分と下流側部分とに跨る形で伝熱管３〜５を挟んでいる。【選択図】図２
2009139026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が渦の中心側、他端が渦の外周側に位置する渦の形状を有し、渦の中心から外周に向かう方向に関して互いに隣り合う上流側部分と下流側部分との間に隙間を形成する伝熱管と、
前記伝熱管の内部を流通する第１流体と熱交換するべき第２流体の流路として前記隙間が機能し、かつ渦の中心から外周に向かう方向に関して前記伝熱管と前記流路とが交互に現れるように、前記上流側部分と前記下流側部分とに跨る形で前記伝熱管を挟むプレート部と、
を備えた、熱交換器。
【請求項２】
前記プレート部が、第１プレート部と、前記第１プレート部に向かい合う第２プレート部とを含み、
前記伝熱管が、前記第１プレート部および前記第２プレート部に接することによって前記流路が閉じられている、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記第１プレート部が、前記伝熱管を収容する扁平な筺体の蓋部によって構成され、前記第２プレート部が、前記筐体の底部によって構成されており、
前記筺体は、前記流路に前記第２流体を導入するための導入口と、前記流路から前記第２流体を排出するための排出口とを有する、請求項１または請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記筐体には、前記伝熱管の前記一端に対応する位置に前記排出口が設けられ、前記伝熱管の前記他端に対応する位置に前記導入口が設けられている、請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記伝熱管が、長手方向に直交する一方向に一列に並べられて一体化された複数本の伝熱管を含む伝熱管ユニットとして構成され、
前記複数本の伝熱管の配列方向に関する前記伝熱管ユニットの第１側に前記第１プレート部、第２側に前記第２プレート部が配置され、
前記流路の高さが、前記複数本の伝熱管の配列方向に関する前記伝熱管ユニットの高さに一致している、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項６】
渦の中心部における前記流路の幅が、渦の外周部における当該流路の幅よりも広い、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記プレート部の前記伝熱管が接する部分には、前記伝熱管の外周面の形状に沿う形状の凹部が形成されている、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記伝熱管として、前記第１流体を流通させるための管内流路が複数個並んで形成された扁平多穴管が用いられており、
前記第２流体の前記流路の高さが、前記第１流体の前記管内流路の配列方向に関する前記扁平多穴管の高さに一致している、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記プレート部の前記流路に面する部分に凹凸が設けられている、および／または、前記伝熱管の前記流路に面する部分に凹凸が設けられている、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の熱交換器を含む、ヒートポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１流体と第２流体との間で熱交換を行うための熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のヒートポンプ式給湯機、空調機、床暖房装置等においては、２種類の流体（例えば、水と冷媒、空気と冷媒）の間で熱交換を行うための熱交換器が使用されている。そのような熱交換器のいくつかの例を簡単に説明する。
【０００３】
特許文献１には、第１流体が内部を流通する配管と、第２流体の流路を形成する筐体とを備えた熱交換器が記載されている。配管は、筐体に螺旋状に巻き付けられている。この熱交換器によれば、第２流体の流路を長くとることが容易であるとともに、筐体の壁面を熱交換が行われる伝熱面として利用することができる。
【０００４】
特許文献２には、矩形の流路を有する筺体と、筺体の内部の流路に配置された伝熱管とを備えた熱交換器が記載されている。この熱交換器は、伝熱管の管壁と被加熱流体（例えば水）との間で熱伝達が直接的に行われるので、熱交換効率が高く、小型化に有利である。
【特許文献１】特開２００３−３１４９７５号公報
【特許文献２】特開２００５−２４１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された熱交換器によれば、配管が筐体の外に出ているので、配管から外気への放熱の影響を受けやすいという問題がある。また、流路を形成するための仕切り板を筐体内に多数配置する必要があり、重量増を避けられない。
【０００６】
特許文献２に記載された熱交換器によれば、筺体内を流通する流体と配管が直接接触する。しかしながら、重量増の問題は、特許文献１に記載の熱交換器と同様に存在する。
【０００７】
このように、様々なタイプの熱交換器が提案されているが、いずれも依然として改良の余地がある。そこで本発明は、より一層の小型化および軽量化が可能な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】
すなわち、本発明は、
一端が渦の中心側、他端が渦の外周側に位置する渦の形状を有し、渦の中心から外周に向かう方向に関して互いに隣り合う上流側部分と下流側部分との間に隙間を形成する伝熱管と、
伝熱管の内部を流通する第１流体と熱交換するべき第２流体の流路として隙間が機能し、かつ渦の中心から外周に向かう方向に関して伝熱管と流路とが交互に現れるように、上流側部分と下流側部分とに跨る形で伝熱管を挟むプレート部と、
を備えた、熱交換器を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明者らは、仕切り板の重量が熱交換器の軽量化の障害となっている点に着眼し、本発明を完成させた。上記本発明によれば、渦の形状を有する伝熱管自身が第２流体の流路を形成する仕切りとして働く。そのため、従来の熱交換器にあるような仕切り板が不要である。また、伝熱管の内部を流通する第１流体と、伝熱管の周囲の流路を流通する第２流体との熱交換が、伝熱管の表面だけでなく、伝熱管を挟むプレート部の表面でも起こる。つまり、従来の熱交換器に比べて、単位重量あたりの伝熱面積を稼ぎやすい。
【００１０】
こうした利点を有するので、本発明によれば、同一性能を有する従来の熱交換器に比べて、小型化および軽量化された熱交換器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】
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態にかかる熱交換器の斜視図である。図２は、図１に示す熱交換器の分解平面図である。図３は、図１に示す熱交換器の伝熱管ユニットの斜視図である。図４は、図１に示す熱交換器のIV-IV線断面図である。
【００１２】
図１および図２に示すように、熱交換器１００は、筐体１と、筐体１に収容された伝熱管ユニット２とを備えている。伝熱管ユニット２は、長手方向に直交する一方向に一列に並べられて一体化された３本の伝熱管３〜５によって構成されている。伝熱管３〜５は全体として渦の形状を有し、渦の形状を保持した状態で筐体１に収容されている。伝熱管３〜５の一端２１が渦の中心側に位置し、他端２２が渦の外周側に位置している。伝熱管３の内部の中心を通る線は、一つの平面上で渦線を描く。このことは、残りの伝熱管４，５についても同様である。
【００１３】
伝熱管３〜５の内部を第１流体が流通し、伝熱管３〜５の周囲の空間を第２流体が流通する。これにより、第１流体と第２流体との間で熱交換が行われる。第１流体の具体例は二酸化炭素やハイドロフルオロカーボンなどの冷媒であり、第２流体の具体例は水である。熱交換器１００の具体的用途は、例えばヒートポンプ式給湯機２００（図１２参照）である。
【００１４】
図２に示すように、伝熱管３〜５（伝熱管ユニット２）の形状は、渦の中心から外周に向かう方向に関して互いに隣り合う上流側部分と下流側部分との間に適切な広さの隙間１２ができるように調整されている。筐体１の内部において、この隙間１２が水の流路１２として機能する。伝熱管３〜５が渦の形状を有するので、流路１２も渦の形状を有する。筐体１のプレート部７，８は、渦の中心から外周に向かう方向（渦の半径方向）に関して伝熱管３〜５と流路１２とが交互に現れるように、伝熱管３〜５の上流側部分と下流側部分とに跨る形で伝熱管３〜５を挟んでいる。伝熱管３〜５自身が流路１２を形成する仕切りとして機能するので、筐体１の内部に仕切り板を別途設ける必要がない。
【００１５】
図１および図４に示すように、筐体１のプレート部７，８は、第１プレート部７と、第１プレート部７に向かい合う第２プレート部８とを含む。具体的に、筐体１は、第１プレート部７としての蓋部７と、蓋部７に対して平行に配置された第２プレート部８としての底部８と、蓋部７と底部８とを固定する枠状の側部６とによって構成されている。蓋部７、側部６および底部８は、ロウ付けまたは溶接によって相互に接合されている。筐体１は、銅、銅合金、ステンレス鋼およびアルミニウム合金等の良好な熱伝導性を有する金属によって構成されうる。
【００１６】
伝熱管ユニット２が蓋部７と底部８とに挟まれることによって、流路１２の上下が閉じられている。正確には、伝熱管３が蓋部７に接し、伝熱管５が底部８に接することによって、流路１２が閉じられている。このような構成によって、蓋部７および底部８を流路１２の仕切りとして働かせることが可能となる。さらに、伝熱管ユニット２から蓋部７および底部８に熱が移動しうる。つまり、蓋部７および底部８を伝熱面として活用することが可能となる。
【００１７】
図１に示すように、筐体１は、扁平な直方体の形状を有する。伝熱管３〜５は、筐体１の内部空間の形状に適合する形状を有する。つまり、伝熱管３〜５は、平面図（図２）で全体として長方形の渦の形状を呈する。ただし、筐体１の形状は直方体に限定されない。例えば、筐体１の形状が扁平な円柱状であってもよい。その場合において、伝熱管３〜５は、平面図で全体として円形の渦の形状を呈するものであってもよい。
【００１８】
図１に示すように、筺体１は、流路１２に水（第２流体）を導入するための導入口１０と、流路１２から水（湯）を排出するための排出口９とを有する。具体的には、伝熱管３〜５の一端２１に対応する位置に排出口９が設けられ、伝熱管３〜５の他端２０に対応する位置に導入口１０が設けられている。つまり、伝熱管３〜５の一端２１に排出口９が隣接し、伝熱管３〜５の他端２０に導入口１０が隣接している。このような位置に排出口９および導入口１０を設けると、伝熱管３〜５のほぼ全体を熱交換に寄与させることが可能になるので、熱交換効率の向上に資する。
【００１９】
好ましくは、伝熱管３〜５の一端２１を冷媒の導入口、他端２０を冷媒の排出口として用いることである。このようにすれば、水の流通方向と冷媒の流通方向とが反対向きになる。つまり、水と冷媒とが対向流を形成するので、熱交換を効率的に行うことが可能となる。また、熱交換前の高温冷媒の導入口（伝熱管３〜５の一端２１）に熱交換後の水の排出口９が対応し、熱交換後の低温冷媒の排出口（伝熱管３〜５の他端２０）に熱交換前の水の導入口１０が対応することにより、水をより高温に加熱することが可能になる。また、熱交換器１００における高温の部分が筐体１の中央部に位置する、言い換えれば、高温冷媒の導入口が筐体１の中央部に設けられることによって、その高温の部分の面積が小さくなり、放熱ロスが低減する。
【００２０】
図２に示すように、筐体１内の中央部（渦の中心部）には、やや広めの空間２６が形成されている。この空間２６は流路１２の一端に位置する空間である。この空間２６に水の排出口９が開口することによって、流路１２から排出口９へと水を導けるようになっている。一方、水の導入口１０は、流路１２に水を導入できるように、筐体１の側部６に設けられている。また、伝熱管３〜５の一端２１が筐体１の蓋部７の中央部を内外に貫通している。伝熱管３〜５の他端２０が筐体１の側部６を内外に貫通している。
【００２１】
図３に示すように、伝熱管ユニット２を構成する伝熱管３〜５は、一列に並べられて一体化されている。伝熱管３〜５の配列方向は、これら伝熱管３〜５の長手方向に直交する一方向に定められている。図４に示すように、複数本の伝熱管３〜５の配列方向に関する伝熱管ユニット２の上側（第１側）に筐体１の蓋部７、下側（第２側）に底部８が配置されている。すなわち、本実施形態では、筐体１の高さ方向と、伝熱管３〜５の配列方向とが一致している。言い換えれば、流路１２の高さ方向と、伝熱管３〜５の配列方向とが一致している。そして、流路１２の高さは、複数本の伝熱管３〜５の配列方向に関する伝熱管ユニット２の高さに一致している。
【００２２】
複数本の伝熱管３〜５によって構成された伝熱管ユニット２を用いる形態には、伝熱面積と流路１２の断面積とのバランスを取りやすい利点がある。言い換えれば、重視する特性（圧力損失、重量等）に応じて、伝熱管の本数を変更することができる。また、本実施形態では、伝熱管３〜５の配列方向が流路１２の高さ方向に一致しているので、伝熱管３〜５の表面の大部分が流路１２を流通する水と直接接触する。このことは、優れた熱交換効率の達成に貢献する。なお、伝熱管の本数は複数本に限定されず、一本でもよい。
【００２３】
図２および図３に示すように、伝熱管３〜５は、それぞれ、１本の伝熱管を渦の形状に曲げることによって作製されている。ただし、伝熱管３〜５は、複数の部分を溶接や継ぎ手で接続することによって作製されていてもよい。
【００２４】
図４に示していないが、伝熱管３〜５はロウ付けによって互いに接合されている。さらに、伝熱管ユニット２と筐体１もロウ付けによって接合されている。正確には、伝熱管３と蓋部７とがロウ付けされ、伝熱管５と底部８とがロウ付けされている。ロウ材によって目張りされているので、流路１２のある部分を流通する水は、伝熱管３〜５を横切る形で流路１２の隣の部分に移動できない。そのため、水は、流路１２を順方向にスムーズに流れる。また、伝熱管ユニット２と筐体１との間にロウ材が介在しているので、伝熱管３〜５から筐体１に熱が移動しうる。この結果、筐体１と流路１２を流通する水との間でも熱交換が起こる。
【００２５】
なお、ロウ付けに代えて、溶接によって伝熱管３と蓋部７とが接合されていてもよい。同様に、溶接によって伝熱管５と底部８とが接合されていてもよい。また、流路１２の完全な目張りが必須というわけではなく、熱交換効率に深刻な影響を及ぼさない範囲内であれば、流路１２のある部分から隣の部分への多少の漏れは許容される。
【００２６】
図４に示すように、本実施形態において、流路１２の幅は一定である。ただし、場所によって流路１２の幅が異なっていてもよい。例えば、渦の中心部における流路１２の幅が、渦の外周部における当該流路１２の幅よりも広くなっていてもよい。例えば、渦の中心部における流路１２の幅を、渦の外周部における当該流路１２の幅の１〜２倍の範囲に設定するとよい。さらに、図５に示す変形例にかかる熱交換器１００Ａのように、渦の中心部に向かうにつれて、流路１２の幅Ｗ0〜Ｗ8が連続的または段階的に大きくなっていてもよい。なお、流路１２の幅Ｗ0〜Ｗ8は、伝熱管３〜５の互いに隣り合う上流側部分と下流側部分との間隔で規定される。
【００２７】
一般に、カルシウムなどのミネラルが水に多く含まれていると、ミネラルがスケールとして流路１２（正確には伝熱管３〜５の表面や筐体１の内面）に析出しやすいことが知られている。スケールが析出すると、流路１２が狭くなり、圧力損失が増すのでよくない。そこで、スケールが析出しやすい流路１２の部分の幅を広く設計することにより、スケールの析出に基づく圧力損失の増大を抑制することができる。流路１２の全行程の中で、スケールが析出しやすい部分は、流路１２の下流側部分である。
【００２８】
図６は、本実施形態の熱交換器１００の内部での冷媒（二酸化炭素）の温度変化を模式的に示すグラフである。グラフの縦軸は冷媒の温度である。グラフの横軸は、熱交換器１００における冷媒の流通距離と、伝熱管３〜５の筐体１に収容された部分の長さ（全長）との比率である。図６に示すように、冷媒の温度は、水との熱交換が始まった直後から急速に低下し、その後、比較的緩やかに低下する。
【００２９】
一方、スケールは、水温にして５０℃以上で析出しやすい。この知見と、図６に示すグラフとの関係から、伝熱管３〜５の導入口（一端２１）の近傍、すなわち、流路１２の下流側部分でスケールの析出が起こりやすいことが理解できる。したがって、渦の中心部における流路１２の幅を渦の外周部における当該流路１２の幅よりも広く設定すると、スケールの析出に基づく圧力損失の増大を抑制することと、熱交換器１００の寸法の拡大を抑制することとのバランスを取ることができる。
【００３０】
なお、場合によっては、渦の外周部における流路１２の幅が、渦の中心部における流路１２の幅よりも広くなっていてもよい。
【００３１】
また、図７に示すように、蓋部７の伝熱管３が接する部分には、伝熱管３の外周面に沿う形状を有する溝状の凹部７ｇが形成されている。伝熱管３は、その凹部７ｇに沿って伝熱管が配置されている。同様に、底部８の伝熱管５が接する部分には、伝熱管５の外周面に沿う形状を有する溝状の凹部８ｇが形成されている。伝熱管５は、その凹部８ｇに沿って伝熱管が配置されている。つまり、本実施形態では、凹部７ｇ，８ｇも渦の形状を有する。蓋部７および底部８にこのような凹部７ｇ，８ｇが形成されている場合、筐体１の内部における伝熱管３〜５の位置決めが確実になされる。
【００３２】
伝熱管３，５と筐体１とのロウ付けが行われる前、つまり、熱交換器１００の製造時には、伝熱管３〜５と筐体１とが固定されていないので、治具等で筐体１と伝熱管３〜５との位置決めを行い、その後、ロウ付け工程を行う必要がある。一方、図７に示すような凹部７ｇ，８ｇがあると、凹部７ｇに伝熱管３が嵌り、凹部８ｇに伝熱管５が嵌るので、ロウ付け前であっても伝熱管３〜５と筐体１との仮位置決めがなされる。したがって、ロウ付け工程を極めて高精度に行うことができ、伝熱管３と蓋部７との間や、伝熱管５と底部８との間に隙間が生じることを防止できる。凹部７ｇ，８ｇは、プレス成形によって蓋部７および底部８に容易に形成できる。
【００３３】
なお、凹部７ｇに伝熱管３が嵌り、凹部８ｇに伝熱管５が嵌っている場合でも、流路１２の高さが伝熱管ユニット２の高さに一致するものとする。蓋部７と伝熱管３との間や、底部８と伝熱管５との間にロウ材が介在する場合についても同様である。
【００３４】
また、図８に示すように、伝熱管３〜５に代えて、冷媒を流通させるための管内流路が複数個並んで形成された扁平多穴管２４を用いることもできる。この場合、流路１２の高さは、冷媒の管内流路の配列方向に関する扁平多穴管２４の高さに一致する。扁平多穴管２４によれば、伝熱管同士のロウ付けを省略できるので、熱交換器の製造が容易化する。また、扁平多穴管２４と筐体１との接合面積は、伝熱管３，５と筐体１との接合面積よりも大きい。したがって、扁平多穴管２４は、熱交換器の強度の向上にも寄与する。なお、扁平多穴管２４は、アルミニウムでできている場合が多い。熱伝導率を高めるために、扁平多穴管２４の外周面に銅メッキを施してもよい。
【００３５】
また、図９に示すように、蓋部７の流路１２に面する部分に、流路１２に向かって突出する凸部７ｄが設けられていてもよい。同様に、底部８の流路１２に面する部分に、流路１２に向かって突出する凸部８ｄが設けられていてもよい。凸部７ｄ，８ｄに代えて、もしくは凸部７ｄ，８ｄとともに、凹部が設けられていてもよい。このような凹凸が設けられていると、水の流れが乱されるので、筐体１の内面（蓋部７の表面や底部８の表面）に厚い境界層が形成されにくくなり、筐体１の内面での熱伝達率が高まる。
【００３６】
また、図１０に示すように、伝熱管３の流路１２に面する部分に、凹部３ｄが設けられていてもよい。凹部３ｄの形状は特に限定されない。凹部３ｄは、伝熱管３の外周面に螺旋状に形成された溝部であってもよいし、長手方向に平行な線状の溝部であってもよいし、伝熱管３の外周面に点在していてもよい。凹部３ｄに代えて、もしくは凹部３ｄとともに、凸部が設けられていてもよい。また、同様の凹部が、伝熱管４，５に設けられていてもよい。このような凹凸が設けられていると、水の流れが乱されるので、伝熱管３〜５の表面に厚い境界層が形成されにくくなり、伝熱管３〜５の表面での熱伝達率が高まる。
【００３７】
伝熱管３〜５として、熱交換器の分野で一般的な内面溝付管を使用することができる。内面溝付管は、筐体１と同様に、良好な熱伝導性を有する金属によって構成されているとよい。さらに、伝熱管３〜５として、図１１に示すように、小径の内面溝付き管３０を大径の内面溝付き管３１で覆った構造の漏洩検知管３２を採用してもよい。漏洩検知管３２によれば、万が一、内側の内面溝付き管３０が破損した場合であっても、外側の内面溝付き管３１の溝３１ｐを伝って冷媒や潤滑油を熱交換器１００の外部に逃がすことができる。そのため、冷媒や潤滑油が水中に混入することを防ぐことができる。
【００３８】
図１２は、ヒートポンプ式給湯機の構成図である。ヒートポンプ式給湯機２００は、ヒートポンプユニット２０１と、タンクユニット２０３とを有する。ヒートポンプユニット２０１で作られた湯がタンクユニット２０３に貯められる。タンクユニット２０３から給湯栓２０４に湯が供給される。ヒートポンプユニット２０１は、冷媒を圧縮する圧縮機２０５、冷媒を放熱させる放熱器２０７、冷媒を膨張させる膨張弁２０９、冷媒を蒸発させる蒸発器２１１およびこれらの機器をこの順番で接続する冷媒管２１３を備えている。膨張弁２０９に代えて、冷媒の膨張エネルギーを回収可能な容積式膨張機を使用してもよい。放熱器２０７として、本実施形態の熱交換器１００を用いることができる。
【実施例】
【００３９】
図１〜図４を参照して説明した本実施形態の熱交換器（実施例１〜３）の諸特性と、従来のツイスト型熱交換器（比較例：特開２００４−３６０９７４号公報参照）の諸特性とを計算機シミュレーションで算出した。計算機シミュレーションには、フルーエント・アジアパシフィック社製“Fluent Ver.6”を用いた。表１に示す「パス数」は伝熱管の本数を表す。つまり、実施例１〜３の熱交換器は、伝熱管の本数をそれぞれ２〜４本とした点で互いに相違する。なお、実施例１〜３の各重量は、ロウ材および伝熱管の端部に取り付けられるヘッダの合計重量を１．５ｋｇと仮定して算出した値である。実施例および比較例の熱交換能力は、いずれも６ｋＷである。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
表１に示すように、最も軽量なのは伝熱管の本数が最も少ない実施例１であるが、実施例１の水の流速は、やや大きかった。一方、実施例２および実施例３の水の流速は、比較例の水の流速とほぼ同等であった。つまり、本シミュレーションによると、圧力損失および重量の観点において、実施例２が最も優れていた。比較例の熱交換器の重量は９．７ｋｇであった。これに対し、実施例２の熱交換器の重量は５．６ｋｇであった。つまり、同じ能力であるにも拘わらず、本発明によって約４０％の重量減を達成できた。
【００４２】
図１３に示すように、従来のツイスト型熱交換器は、冷媒が流通する２本の内管４１と、それら内管４１が内部に通された外管４０とを有する。２本の内管４１は、ねじられた状態で外管４０に収容されている。水は、内管４１と外管４０との間を流通する。冷媒と水との熱交換に寄与する伝熱面は、内管４１の外周面４１ｐのみである。外管４０の内周面４０ｑは、仕切りとしての役割しか持たず、熱交換には寄与しない。
【００４３】
これに対し、実施例１〜３の熱交換器によると、水と冷媒との熱交換が、伝熱管の表面だけでなく、伝熱管を挟むプレート部の内面でも起こる。そのため、熱交換に寄与しない面を極めて小さくすることができる。このことと、伝熱管自身が仕切りとして働くこととの相乗効果があるので、本発明によれば、必要な熱交換能力を有しながらも、重量が大幅に低減された熱交換器を実現できる。また、特開２００３−３１４９７５号公報に開示された熱交換器のように、伝熱管が外部に露出していないので、伝熱管から外気への放熱の影響も少ない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の熱交換器は、ヒートポンプの熱交換器、特にヒートポンプ式給湯機用の熱交換器として有用である。また、気体同士の熱交換を行う熱交換器にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態にかかる熱交換器の斜視図
【図２】図１に示す熱交換器の分解平面図
【図３】伝熱管ユニットの斜視図
【図４】図１に示す熱交換器のIV-IV線断面図
【図５】水の流路の幅が徐々に変化する変形例を示す、図４と同様の断面図
【図６】熱交換器の内部での冷媒の温度変化を模式的に示すグラフ
【図７】図４の部分拡大図
【図８】扁平多穴管の断面図
【図９】筺体に設けられた凸部を示す部分拡大図
【図１０】外周面に凹部が設けられた伝熱管の縦断面図
【図１１】漏洩検知管の断面図
【図１２】図１に示す熱交換器を含むヒートポンプ式給湯機の構成図
【図１３】ツイスト型熱交換器の断面図
【符号の説明】
【００４６】
１  筺体
２  伝熱管ユニット
３，４，５  伝熱管
３ｄ  凹部
６  側部
７  蓋部
８  底部
７ｇ，８ｇ  凹部
７ｄ，８ｄ  凸部
９  排出口
１０  導入口
１２  流路
２０，２１  端部
２４  扁平多穴管
１００，１００Ａ  熱交換器
２００  ヒートポンプ式給湯機
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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