(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面円形の第１熱交換チューブと、第１熱交換チューブの外周凸曲部と略同一曲率の凹曲部をチューブ外周面にその長さ方向に沿って形成した第２熱交換チューブとを備え、第１熱交換チューブの外周凸曲部を第２熱交換チューブの凹曲部に嵌合して密着させ、第１熱交換チューブの内部流路に、熱交換を行わせるべき２種類の流体の何れか一方を流入し、第２熱交換チューブの内部流路に他方の流体を流入して、熱交換を行わせるようにした熱交換器であって、一対のヘッダパイプ間に、ヘッダパイプと直交する第２熱交換チューブを一定間隔おきに配置して第２熱交換器を両ヘッダパイプに連通連結し、これら第２熱交換チューブ相互間に、第１熱交換チューブをその凸曲部が第２熱交換チューブの凹曲部に密着するように配置すると共に、これら複数の第１熱交換チューブが一連の蛇行チューブを形成するように、隣合う第１熱交換チューブの端部どうしを、第２熱交換チューブを跨ぐ曲管部によって連通連結してなる熱交換器。
【請求項２】
断面円形の第１熱交換チューブと、第１熱交換チューブの外周凸曲部と略同一曲率の凹曲部をチューブ外周面にその長さ方向に沿って形成した第２熱交換チューブとを備え、第１熱交換チューブの外周凸曲部を第２熱交換チューブの凹曲部に嵌合して密着させ、第１熱交換チューブの内部流路に、熱交換を行わせるべき２種類の流体の何れか一方を流入し、第２熱交換チューブの内部流路に他方の流体を流入して、熱交換を行わせるようにした熱交換器であって、一対のヘッダパイプ間に、ヘッダパイプと直交する第２熱交換チューブを一定間隔おきに配置して第２熱交換器を両ヘッダパイプに連通連結し、これら第２熱交換チューブ相互間に、第１熱交換チューブをその凸曲部が第２熱交換チューブの凹曲部に密着するように配置すると共に、これら複数の第１熱交換チューブの両端部に一対の副ヘッダパイプをこれら第１熱交換器チューブと直交するよう配置して各第１熱交換器チューブを両副ヘッダパイプに連通連結してなる熱交換器。
【請求項３】
第１熱交換チューブの外周凸曲部を第２熱交換チューブの凹曲部に密着させた状態で第１熱交換チューブと第２熱交換チューブとを横並列状に配列してなる請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】
第１熱交換チューブの外周凸曲部を第２熱交換チューブの凹曲部に密着させた状態で第１熱交換チューブと第２熱交換チューブとを、互いに一方のチューブが他方のチューブの周りを囲むように縦横多数並列状に配列してなる請求項１又は２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、２種類の流体間で熱交換を行わせる熱交換器に関するもので、ヒートポンプ式の空調装置や給湯装置などに適用される。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
ヒートポンプに使用される熱交換器として、一対のヘッダパイプ間に一連の熱交換チューブを蛇行状に配設し、一方のヘッダパイプから取り入れた冷媒を熱交換チューブに流通させて、その外側を流れる空気と熱交換させ、他方のヘッダパイプから排出させるようにしたものがある。
【０００３】
上記熱交換器を流通する冷媒として、今まではフロンガスが使用されていたが、近年、フロンガスの地球環境に与える影響が問題となり、フロンガスに代わって炭酸ガス（ＣＯ2 ）を用いられるようになった。炭酸ガスを冷媒として用いる場合、炭酸ガスは、著しく冷凍サイクル内の冷媒圧力が高く、フロンガスに比較して、実に５〜７倍の高圧であるため、冷凍サイクルを構成する熱交換器にあっても耐圧の点から、従来のフロンガス用の熱交換器をそのまま使用するわけにはいかず、設計変更を余儀なくされている。
【０００４】
即ち、上記従来の熱交換器では、熱交換チューブは、一対のヘッダパイプ間に蛇行状に配管されているだけで、チューブ自体を全長に亘って支持・補強するものがないため、上記炭酸ガスのような高圧の冷媒が流通する場合は、その高圧冷媒が熱交換チューブの曲管部に衝当する際の衝撃や振動等によって変形したり、破損するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑み、熱交換チューブを、厚肉にすることなく、熱交換チューブ相互間で互いに支持・補強して、炭酸ガスのような高圧冷媒に耐える頑強な構造の熱交換器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の熱交換器は、断面円形の第１熱交換チューブ１と、第１熱交換チューブ１の外周凸曲部１ａと略同一曲率の凹曲部２ａをチューブ外周面にその長さ方向に沿って形成した第２熱交換チューブ２とを備え、第１熱交換チューブ１の外周凸曲部１ａを第２熱交換チューブ２の凹曲部２ａに嵌合して密着させ、第１熱交換チューブ１の内部流路Ｐ1 に、熱交換を行わせるべき２種類の流体の何れか一方を流入し、第２熱交換チューブ２の内部流路Ｐ2 に他方の流体を流入して、熱交換を行わせるようにした熱交換器であって、一対のヘッダパイプ３，４間に、ヘッダパイプ３，４と直交する第２熱交換チューブ２を一定間隔おきに配置して第２熱交換器チューブ２を両ヘッダパイプ３，４に連通連結し、これら第２熱交換チューブ２相互間に、第１熱交換チューブ１をその凸曲部１ａが第２熱交換チューブ２の凹曲部２ａに密着するように配置すると共に、これら複数の第１熱交換チューブ１が一連の蛇行チューブを形成するように、隣合う第１熱交換チューブ１，１の端部どうしを、第２熱交換チューブ２を跨ぐ曲管部５によって連通連結してなることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明の熱交換器は、断面円形の第１熱交換チューブ１と、第１熱交換チューブ１の外周凸曲部１ａと略同一曲率の凹曲部２ａをチューブ外周面にその長さ方向に沿って形成した第２熱交換チューブ２とを備え、第１熱交換チューブ１の外周凸曲部１ａを第２熱交換チューブ２の凹曲部２ａに嵌合して密着させ、第１熱交換チューブ１の内部流路Ｐ1 に、熱交換を行わせるべき２種類の流体の何れか一方を流入し、第２熱交換チューブ２の内部流路Ｐ2 に他方の流体を流入して、熱交換を行わせるようにした熱交換器であって、一対のヘッダパイプ３，４間に、ヘッダパイプ３，４と直交する第２熱交換チューブ２を一定間隔おきに配置して第２熱交換器チューブ２を両ヘッダパイプ３，４に連通連結し、これら第２熱交換チューブ２相互間に、第１熱交換チューブ１をその凸曲部１ａが第２熱交換チューブ２の凹曲部２ａに密着するように配置すると共に、これら複数の第１熱交換チューブ１の両端部に一対の副ヘッダパイプ９，１０をこれら第１熱交換チューブ１と直交するよう配置して各第１熱交換器チューブ１を両副ヘッダパイプ９，１０に連通連結してなることを特徴とする。
【０００８】
請求項３は、請求項１又は２に記載の熱交換器において、第１熱交換チューブ１の外周凸曲部１ａを第２熱交換チューブ２の凹曲部２ａに密着させた状態で第１熱交換チューブ１と第２熱交換チューブ２とを横並列状に配列してなることを特徴とする。
【０００９】
請求項４は、請求項１又は２に記載の熱交換器において、第１熱交換チューブ１の外周凸曲部１ａを第２熱交換チューブ２の凹曲部２ａに密着させた状態で第１熱交換チューブ１と第２熱交換チューブ２とを、互いに一方のチューブ１が他方のチューブ２の周りを囲むように縦横多数並列状に配列してなることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態を示すもので、ヒートポンプに使用される熱交換器の外観斜視図であり、図２は図１のＸ−Ｘ線断面図である。この熱交換器は、断面円形に形成された金属製の第１熱交換チューブ１と、第１熱交換チューブ１の外周凸曲部１ａと略同一曲率の凹曲部２ａを、チューブ外周面の両側２箇所にその長さ方向に沿って形成した金属製の第２熱交換チューブ２との組み合わせからなるもので、一対のヘッダパイプ３，４間に、第２熱交換チューブ２を、ヘッダパイプ３，４と直交するように一定間隔おきに配置して、両ヘッダパイプ３，４に連通連結し、これら第２熱交換チューブ２相互間に、第１熱交換チューブ１をその外周凸曲部１ａが第２熱交換チューブ２の凹曲部２ａに密着するように配置すると共に、これら複数の第１熱交換チューブ１が一連の蛇行チューブを形成するように、隣合う第１熱交換チューブ１，１の端部どうしを、第２熱交換チューブ２を跨ぐ曲管部５によって連通連結している。尚、蛇行状に配管した複数の第１熱交換チューブ１の一端側チューブ１の端部は図示のように立ち上げて流体供給端部７とし、他端側チューブ１の端部も同様に立ち上げて流体排出端部８としている。なお、上記外周凸曲部１ａは単に断面円形の第１熱交換器チューブ１の外周面の一部を示すために便宜上、外周凸曲部１ａと表現したのであって、この部分だけが特に凸曲状に突出していのというわけではない。
【００１１】
この熱交換器の製作にあたっては、詳細な図示は省略するが、各第２熱交換チューブ２の両端部を、ヘッダパイプ３，４の側壁に夫々開口形成された連結用開口部６（図１参照）に溶接によって接合し、それによって各第２熱交換チューブ２をヘッダパイプ３，４に連通連結すると共に、第２熱交換チューブ２とヘッダパイプ３，４とを一体的に連結する。第１熱交換チューブ１は、ヘッダパイプ３，４と第２熱交換チューブ２とを連結する前に、前記曲管部５を介して一連の蛇行チューブに形成し、この蛇行チューブの状態で隣合う第１熱交換チューブ１，１間に第２熱交換チューブ２を挟み込んで、この第２熱交換チューブ２の凹曲部２ａに第１熱交換チューブ１の凸曲部１ａを嵌合して密着し、この状態で各第２熱交換チューブ２の両端部を両ヘッダパイプ３，４に接合する。尚、曲管部５は、Ｕ字形に形成された接続用管部材で、平行に配置された２本の第１熱交換チューブ１，１の隣合う端部に溶接によって接合される。
【００１２】
上記のように曲管部５を介して一連の蛇行チューブに形成した第１熱交換チューブ１相互間に第２熱交換チューブ２を挟み込んで第２熱交換チューブ２の凹曲部２ａに第１熱交換チューブ１の凸曲部１ａを嵌合密着した状態で、各第２熱交換チューブ２の両端部を両ヘッダパイプ３，４に接合することによって、一連の蛇行チューブを形成する第１熱交換チューブ１と、第２熱交換チューブ２とを、横一列状にほとんど隙間なく、最小のスペースでコンパクトに配管することができ、しかも配管作業を容易に行うことができる。
【００１３】
この熱交換器は、図２から分かるように、各第２熱交換チューブ２に、直径方向に対向する両側面部に夫々凹曲部２ａが形成されていて、第１熱交換チューブ１と第２熱交換チューブ２とが、第１熱交換チューブ１の外周凸曲部１ａを第２熱交換チューブ２の両側凹曲部２ａ，２ａに夫々密着させた状態で横一列状に配列された構成となっている。尚、この実施形態では、第１熱交換チューブ１の肉厚が第２熱交換チューブ２の肉厚よりも厚く形成されているが、両熱交換チューブ１，２共に同じ肉厚としてもよい。
【００１４】
上記のように構成される熱交換器において、冷媒としての高圧の炭酸ガスが、蛇行状に配管された複数の第１熱交換チューブ１の一端側にある流体供給端部７より供給され、また第２熱交換チューブ２と連通している一方のヘッダパイプ３に冷水が供給される。上記流体供給端部７に供給された炭酸ガス冷媒は、蛇行状に配管された各第１熱交換チューブ１の内部流路Ｐ1 を流通した後、これら複数の第１熱交換チューブ１の他端側にある流体排出端部８から排出され、またヘッダパイプ３に供給された水は各第２熱交換チューブ２の内部流路Ｐ2 を通って他方のヘッダパイプ４から排出される。そして、炭酸ガス冷媒と水との熱交換は、各第１熱交換チューブ１と第２熱交換チューブ２との間において第２熱交換チューブ２の凹曲部２ａとこれに嵌合密着した凸曲部１ａとを通じて伝わる熱によって行われる。
【００１５】
この場合、高圧の炭酸ガス冷媒が蛇行状に配管された複数の第１熱交換チューブ１の曲管部５を通過する際に曲管部５の内壁に生ずる衝撃やこの衝撃による振動によって、第１熱交換チューブ１が変形したり、破損するようなことがない。即ち、この熱交換器は、断面円形の第１熱交換チューブ１と、第１熱交換チューブ１の外周凸曲部１ａと略同一曲率の凹曲部２ａをチューブ外周面にその長さ方向全域に亘って形成した第２熱交換チューブ２とからなるもので、第１熱交換チューブ１の外周凸曲部１ａが第２熱交換チューブ２の凹曲部２ａに嵌合密着されて、第１熱交換チューブ１と第２熱交換チューブ２との間に、第２熱交換チューブ２の凹曲部２ａとこれに嵌合密着した第１熱交換チューブ１の凸曲部１ａとの二重壁部が形成されるから、この二重壁部が互いに補強し合って、第１熱交換チューブ１と第２熱交換チューブ２とが互いに支持・補強された頑強な一体構造となり、従って第１熱交換チューブ１の肉厚を特に厚くしなくても、高圧冷媒が第１熱交換チューブ１の曲管部５を通過する際の衝撃や振動による第１熱交換チューブ１の変形や破損を防止することができる。
【００１６】
また、このような高圧の炭酸ガス冷媒が流通する第１熱交換チューブ１側で、万が一、亀裂などの破損事故が発生しても、上記のように第１熱交換チューブ１と第２熱交換チューブ２とが、第２熱交換チューブ２の凹曲部２ａとこれに嵌合密着した第１熱交換チューブ１の凸曲部１ａとの二重壁部によって互いに補強し合っているから、その破損箇所が直ちに拡大することがなく、重大事故をもたらすことがない。
【００１７】
また、熱交換器における熱交換チューブの一般的な蛇行配管では、隣合う熱交換チューブ間にスペーサが必要となるが、この発明に係る熱交換器にあっては、前記のように蛇行チューブを形成する第１熱交換チューブ１相互間に第２熱交換チューブ２が挟み込まれて、第２熱交換チューブ２の凹曲部２ａに第１熱交換チューブ１の凸曲部１ａが嵌合密着されるから、この場合は第２熱交換チューブ２が上記スペーサの役割を果たすことになり、従って特別なスペーサが不要となり、それだけ熱交換器の構造を簡素化することができる。
【００１８】
また、第１熱交換チューブ１の外周凸曲部１ａが第２熱交換チューブ２の凹曲部２ａに嵌合して密着した構造であるから、熱伝導が良く、両チューブ１，２を流通する流体の熱交換を有効に行わせることができる。
【００１９】
また、炭酸ガス冷媒を使用したヒートポンプ式空調装置では、熱効率の改善のために、冷房運転時及び暖房運転時の各場合において、各々凝縮後の冷媒と圧縮機に吸入される前の蒸発冷媒とを相互に熱交換させる所謂内部熱交換器を設けることが多いが、このような内部熱交換器にあっては、放熱側及び吸熱側が交互に高圧となるため、本発明に係る熱交換器の使用がきわめて有効となる。即ち、本発明の熱交換器では、熱交換器を構成する第１熱交換チューブ１及び第２熱交換チューブ２の何れにも高圧流体を流通させることができるからある。
【００２０】
図４及び図４の縦断面図である図５は他の実施形態を示すもので、一対のヘッダパイプ３，４間に、ヘッダパイプ３，４と直交する第２熱交換チューブ２を一定間隔おきに配置して第２熱交換器チューブ２を両ヘッダパイプ３，４に連通連結し、これら第２熱交換チューブ２相互間に、第１熱交換チューブ１をその凸曲部１ａが第２熱交換チューブ２の凹曲部２ａに密着するように多数配置する点は前記実施形態と同じであるが、この実施形態にあっては、これら複数の第１熱交換チューブ１の両端部に一対の副ヘッダパイプ９，１０をこれら第１熱交換チューブ１と直交するよう配置して各第１熱交換器チューブ１を両副ヘッダパイプ９，１０に連通連結してなる構成からなるものである。詳細には、図示のように各第１熱交換器チューブ１の両端部１ｂ，１ｃが上方側に傾斜状に湾曲して形成され、この上方に傾斜したチューブ両端部１ｂ，１ｃに副ヘッダパイプ９，１０を溶接によって連結してなるもので、この第１熱交換器チューブ１側の副ヘッダパイプ９，１０は前記第２熱交換器チューブ２側のヘッダパイプ３，４と並行に配置されることになる。
【００２１】
この実施形態にあっては、冷媒としての高圧の炭酸ガスが、一方側の副ヘッダパイプ９から複数の第１熱交換チューブ１の一端側１ｂの流体供給端部７ａに分岐して同時に供給され、また第２熱交換チューブ２と連通している一方のヘッダパイプ３に冷水が供給される。上記流体供給端部７ａに供給された炭酸ガス冷媒は、複数の各第１熱交換チューブ１の内部流路Ｐ1 を一斉に流通した後、これら複数の第１熱交換チューブ１の他端側１ｃにある流体排出端部８ａから他方の副ヘッダパイプ１０に合流され、該副ヘッダパイプ１０から排出される。またヘッダパイプ３に供給された水は各第２熱交換チューブ２の内部流路Ｐ2 を通って他方のヘッダパイプ４から排出される。そして、炭酸ガス冷媒と水との熱交換は、図２に示すように各第１熱交換チューブ１と第２熱交換チューブ２との間において第２熱交換チューブ２の凹曲部２ａとこれに嵌合密着した凸曲部１ａとを通じて伝わる熱によって行われる点は前記実施形態と同じである。
【００２２】
この実施形態にあっては、並列して設けられる複数の第１熱交換器チューブ１の両端部に一対の副ヘッダパイプ９，１０を溶接等によって固着すればよいから、製作が比較的に容易であり、且つコンパクトに製作することができる。
【００２３】
図５に示す熱交換器は、図１〜図４で示した熱交換器と同様に、第１熱交換チューブ１の外周凸曲部１ａを第２熱交換チューブ２の凹曲部２ａに密着させた状態で第１熱交換チューブ１と第２熱交換チューブ２とを横列状に配列した構造であるが、図１〜図４の熱交換器と異なるところは、図１〜図４の熱交換器では、第１熱交換チューブ１と第２熱交換チューブ２とが交互に横一列状に配列されているのに対し、この図５の熱交換器では、第２熱交換チューブ２が横一列状に配列されていると共に、第１熱交換チューブ１が第２熱交換チューブ２の回りを囲むように横二列状に配列されていることである。また、この熱交換器では、第２熱交換チューブ２の外周の４箇所に凹曲部２ａが形成されている。
【００２４】
このような構成の熱交換器によれば、第２熱交換チューブ２が横一列状に配列されていると共に、第１熱交換チューブ１が第２熱交換チューブ２の回りを囲むように横一列状に配列されているから、構造が簡単でありながら、第１熱交換チューブ１と第２熱交換チューブ２の互いの支持・補強機能がより強くなって、一層頑強な一体構造となり、また両熱交換チューブ１，２間の熱伝導性も一層良くなる。
【００２５】
図６は、第１熱交換チューブ１の外周凸曲部１ａを第２熱交換チューブ２の凹曲部２ａに密着させた状態で第１熱交換チューブ１と第２熱交換チューブ２とを、互いに一方のチューブ１が他方のチューブ２の周りを囲むように縦横多数列状に配列してなるもので、図５の熱交換器では、第１熱交換チューブ１が横二列状に配列され、第２熱交換チューブ２が横一列状に配列されているのに対し、この図６の熱交換器では、第１熱交換チューブ１及び第２熱交換チューブ２が夫々縦横複数列状に配列され、そして第１熱交換チューブ１が第２熱交換チューブ２の回りを囲むと共に、第２熱交換チューブ２が第１熱交換チューブ１の回りを囲むように配列されている。この図６の第２熱交換チューブ２は、図５に示す熱交換器の第２熱交換チューブ２と同じ断面形状のものである。
【００２６】
この図６に示すような熱交換器によれば、第１熱交換チューブ１と第２熱交換チューブ２とがほとんど隙間なく相互に組み付けられるから、空間を最大限有効に利用して熱交換器を形成でき、そして第１熱交換チューブ１と第２熱交換チューブ２の互いの支持・補強機能がより一層強くなると共に、両熱交換チューブ１，２間の熱伝導性が非常に良好となる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１に係る発明の熱交換器は、断面円形の第１熱交換チューブと、第１熱交換チューブの外周凸曲部と略同一曲率の凹曲部をチューブ外周面に形成した第２熱交換チューブとからなるもので、第１熱交換チューブの外周凸曲部を第２熱交換チューブの凹曲部に嵌合して密着させているから、第１熱交換チューブと第２熱交換チューブとの間に、第２熱交換チューブの凹曲部とこれに嵌合密着した凸曲部との二重壁部が形成され、この二重壁部が互いに補強し合って、双方の熱交換チューブとが互いに支持・補強された頑強な一体構造となる。
【００２８】
従って、何れか一方の熱交換チューブに炭酸ガス冷媒のような高圧流体を流通させても、その熱交換チューブが、衝撃やこの衝撃による振動によって変形したり、破損するようなことがない。また、このような高圧流体が流通する熱交換チューブ側で万が一破損事故が発生しても、第１熱交換チューブと第２熱交換チューブとが、凹曲部とこれに嵌合密着した凸曲部との二重壁部によって互いに補強し合っているから、その破損箇所が直ちに拡大することがなく、重大事故を回避することができる。
【００２９】
また、熱交換チューブの一般的な蛇行配管では、隣合う熱交換チューブ間にスペーサを必要とするが、この発明の熱交換器では、第１熱交換チューブと第２熱交換チューブとが互いに補強し合う構造となるため、両熱交換チューブの何れか一方が上記スペーサの役割を果たすことになり、従って特別なスペーサが不要で、熱交換器の構造が簡単となり、製作が容易となる。また、第１熱交換チューブの外周凸曲部が第２熱交換チューブの凹曲部に嵌合密着した構造であるから、熱伝導が良く、流体の熱交換を有効に行わせることができる。
【００３０】
また、炭酸ガス冷媒を使用したヒートポンプ式空調装置では、熱効率改善のために、冷房運転時及び暖房運転時の各場合において、各々凝縮後の冷媒と圧縮機に吸入される前の蒸発冷媒とを相互に熱交換させる所謂内部熱交換器を設けることが多いが、このような内部熱交換器にあっては、放熱側及び吸熱側が交互に高圧となるため、この発明の熱交換器の使用がきわめて有効である。
【００３１】
特に請求項１に係る発明の熱交換器によれば、一対のヘッダパイプ間に、ヘッダパイプと直交する第２熱交換チューブを一定間隔おきに配置して両ヘッダパイプに連通連結し、これら第２熱交換チューブ相互間に、第１熱交換チューブをその凸曲部が第２熱交換チューブの凹曲部に密着するように配置すると共に、これら複数の第１熱交換チューブが一連の蛇行チューブを形成するよう、隣合う第１熱交換チューブの端部どうしを、第２熱交換チューブを跨ぐ曲管部で連通連結することにより、一連の蛇行チューブを形成する第１熱交換チューブと第２熱交換チューブとを、横一列状にほとんど隙間なく、最小のスペースでコンパクトに配管することができる。
【００３２】
請求項２に係る発明の熱交換器は、請求項１と同じように、断面円形の第１熱交換チューブと、第１熱交換チューブの外周凸曲部と略同一曲率の凹曲部をチューブ外周面に形成した第２熱交換チューブとからなるもので、第１熱交換チューブの外周凸曲部を第２熱交換チューブの凹曲部に嵌合して密着させているから、第１熱交換チューブと第２熱交換チューブとの間に、第２熱交換チューブの凹曲部とこれに嵌合密着した凸曲部との二重壁部が形成され、この二重壁部が互いに補強し合って、双方の熱交換チューブとが互いに支持・補強された頑強な一体構造となる。
【００３３】
従って、何れか一方の熱交換チューブに炭酸ガス冷媒のような高圧流体を流通させても、その熱交換チューブが、衝撃やこの衝撃による振動によって変形したり、破損するようなことがない。また、このような高圧流体が流通する熱交換チューブ側で万が一破損事故が発生しても、第１熱交換チューブと第２熱交換チューブとが、凹曲部とこれに嵌合密着した凸曲部との二重壁部によって互いに補強し合っているから、その破損箇所が直ちに拡大することがなく、重大事故を回避することができる。
【００３４】
また、熱交換チューブの一般的な蛇行配管では、隣合う熱交換チューブ間にスペーサを必要とするが、この発明の熱交換器では、第１熱交換チューブと第２熱交換チューブとが互いに補強し合う構造となるため、両熱交換チューブの何れか一方が上記スペーサの役割を果たすことになり、従って特別なスペーサが不要で、熱交換器の構造が簡単となり、製作が容易となる。また、第１熱交換チューブの外周凸曲部が第２熱交換チューブの凹曲部に嵌合密着した構造であるから、熱伝導が良く、流体の熱交換を有効に行わせることができる。
【００３５】
また、炭酸ガス冷媒を使用したヒートポンプ式空調装置では、熱効率改善のために、冷房運転時及び暖房運転時の各場合において、各々凝縮後の冷媒と圧縮機に吸入される前の蒸発冷媒とを相互に熱交換させる所謂内部熱交換器を設けることが多いが、このような内部熱交換器にあっては、放熱側及び吸熱側が交互に高圧となるため、この発明の熱交換器の使用がきわめて有効である。
【００３６】
特に請求項２に係る発明の熱交換器によれば、一対のヘッダパイプ間に、ヘッダパイプと直交する第２熱交換チューブを一定間隔おきに配置して両ヘッダパイプに連通連結し、これら第２熱交換チューブ相互間に、第１熱交換チューブをその凸曲部が第２熱交換チューブの凹曲部に密着するように配置すると共に、これら複数の第１熱交換チューブの両端部に一対の副ヘッダパイプをこれら第１熱交換器チューブと直交するよう配置して各第１熱交換器チューブを両副ヘッダパイプに連通連結してなることにより、第１熱交換チューブと第２熱交換チューブとを、横一列状にほとんど隙間なく、最小のスペースでコンパクトに配管することができると共に、第１熱交換器チューブ側の副ヘッダパイプと第２熱交換器チューブ側のヘッダパイプとを重合状態に配列することができ、一層コンパクトに製作することができ、なおかつ製作も比較的に容易である。
【００３７】
請求項３に係る発明のように、第１熱交換チューブの外周凸曲部を第２熱交換チューブの凹曲部に密着させた状態で第１熱交換チューブと第２熱交換チューブとを横列状に配列した構成とすれば、熱交換器の構造が最も簡単で、その製作も容易となる。
【００３８】
請求項４に係る発明の熱交換器によれば、第１熱交換チューブと第２熱交換チューブとがほとんど隙間なく相互に組み付けられるから、空間を最大限有効に利用して熱交換器を形成でき、そして第１熱交換チューブと第２熱交換チューブの互いの支持・補強機能がより一層強くなると共に、両熱交換チューブ間の熱伝導性が非常に良好となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態を示す熱交換器の外観斜視図である。
【図２】  図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】  本発明の一実施形態を示す熱交換器の外観斜視図である。
【図４】  図３の縦断面図である。
【図５】  更に他の実施形態による熱交換器の断面図である。
【図６】  更にまた他の実施形態による熱交換器の断面図である。
【符号の説明】
１              第１熱交換チューブ
１ａ            凸曲部
Ｐ1             第１熱交換チューブの内部流路
２              第２熱交換チューブ
２ａ            凹曲部
Ｐ2             第２熱交換チューブの内部流路
３，４          ヘッダパイプ
５              曲管部
９，１０        副ヘッダパイプ
【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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