JP2014202425A - Heat exchanger and heat exchanger manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a heat exchanger that performs heat exchange between water and a refrigerant, and a method for manufacturing the same.
一般的な水冷媒熱交換器は、水流路を内部に形成する水側チューブおよび冷媒流路を内部に形成する冷媒側チューブの構成材料として、水道水環境下において耐食性実績のある銅合金を採用している。しかし、銅合金は高価であるとともに、微細化加工が困難なため、例えば、微細多穴チューブを形成できず、水冷媒熱交換器の小型高性能化が困難である。 Common water-refrigerant heat exchangers use a copper alloy that has a proven track record of corrosion resistance in tap water environments as the constituent material of the water-side tube that forms the water channel and the refrigerant-side tube that forms the refrigerant channel. doing. However, since copper alloy is expensive and difficult to miniaturize, for example, a fine multi-hole tube cannot be formed, and it is difficult to improve the size and performance of the water refrigerant heat exchanger.
これに対して、特許文献1に開示されている水冷媒熱交換器は、水側チューブを銅合金で構成し、冷媒側チューブをアルミニウム合金で構成している。これによると、冷媒側チューブを銅合金よりも安価なアルミニウム合金で構成しているので、低コスト化が可能となる。さらに、アルミニウム合金は微細化加工が可能なため、押出加工による微細多穴チューブの製造が可能となり、冷媒チューブを微細多穴チューブで構成することで、水冷媒熱交換器の小型高性能化が可能となる。
On the other hand, the water refrigerant heat exchanger currently disclosed by
しかし、特許文献1に記載されている水冷媒熱交換器では、水側チューブと冷媒側チューブとを機械的に接触させているだけであるため、両者の間に隙間が存在する等の理由により、接触部での熱抵抗が大きく、熱交換性能が悪くなるという問題がある。
However, in the water-refrigerant heat exchanger described in
本発明は上記点に鑑みて、水側チューブを銅または銅合金で構成し、冷媒側チューブをアルミニウムまたはアルミニウム合金で構成した熱交換器およびその製造方法において、水と冷媒との間での熱交換性能を向上させることを目的とする。 In view of the above points, the present invention provides a heat exchanger in which a water-side tube is made of copper or a copper alloy, and a refrigerant-side tube is made of aluminum or an aluminum alloy, and a method for manufacturing the same. The purpose is to improve the exchange performance.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、水側チューブ(20)は、銅または銅合金製であり、冷媒側チューブ(30)は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製であり、水側チューブ(20)と冷媒側チューブ(30)とが互いに接触した状態で、水側チューブ(20)および冷媒側チューブ(30)が仮想軸(100)の周囲を旋回するように螺旋状に巻かれており、水側チューブ(20)と冷媒側チューブ(30)とは、Al−Cu−Si系またはAl−Cu−Si−Zn系のろう材(50)にてろう付けされていることを特徴とする熱交換器。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the water side tube (20) is made of copper or a copper alloy, the refrigerant side tube (30) is made of aluminum or an aluminum alloy, and the water side In a state in which the tube (20) and the refrigerant side tube (30) are in contact with each other, the water side tube (20) and the refrigerant side tube (30) are spirally wound so as to turn around the virtual axis (100). The water side tube (20) and the refrigerant side tube (30) are brazed with an Al—Cu—Si or Al—Cu—Si—Zn brazing material (50). Heat exchanger.
これによれば、水側チューブ(20)と冷媒側チューブ(30)とを、Al−Cu−Si系またはAl−Cu−Si−Zn系のろう材(50)にてろう付けすることで、ろう付けをアルミニウム合金(純アルミニウムを含む)と銅合金(純銅を含む)との共晶温度未満で行うことができる。このため、アルミニウム合金と銅合金の共晶融解を起こさせることなく、チューブ(20、30)の変形や強度低下を抑制したろう付けが可能となる。 According to this, by brazing the water side tube (20) and the refrigerant side tube (30) with the brazing material (50) of Al-Cu-Si system or Al-Cu-Si-Zn system, Brazing can be performed below the eutectic temperature of an aluminum alloy (including pure aluminum) and a copper alloy (including pure copper). For this reason, the brazing which suppressed the deformation | transformation and strength reduction of the tube (20, 30) is attained, without causing eutectic melting of an aluminum alloy and a copper alloy.
また、水側チューブ(20)と冷媒側チューブ(30)とが互いに接触した状態で、水側チューブ(20)および冷媒側チューブ(30)が仮想軸(100)の周囲を旋回するように螺旋状に巻くことで、螺旋状に巻かれた水側チューブ(20)および冷媒側チューブ(30)を、仮想軸(100)の軸方向一端側と他端側とから治具により圧縮するという簡易な方法で、水側チューブ(20)および冷媒側チューブ(30)間のクリアランスの大きさを制御することができる。このため、水側チューブ(20)と冷媒側チューブ(30)とを安定してろう付けすることができる。これにより、水側チューブ(20)と冷媒側チューブ(30)との熱伝達率が向上するため、水と冷媒との間での熱交換性能を向上させることが可能となる。 Further, in a state where the water side tube (20) and the refrigerant side tube (30) are in contact with each other, the water side tube (20) and the refrigerant side tube (30) are spirally wound around the virtual axis (100). The water-side tube (20) and the refrigerant-side tube (30) wound spirally are simply compressed by a jig from one end side and the other end side in the axial direction of the virtual shaft (100). In this way, the size of the clearance between the water side tube (20) and the refrigerant side tube (30) can be controlled. For this reason, a water side tube (20) and a refrigerant | coolant side tube (30) can be brazed stably. Thereby, since the heat transfer rate of a water side tube (20) and a refrigerant | coolant side tube (30) improves, it becomes possible to improve the heat exchange performance between water and a refrigerant | coolant.
また、請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の熱交換器において、ろう材(50)は、粉末状にて供給される粉末ろう材であることを特徴とする。
In the invention according to
これによれば、ろう材(50)を粉末にて供給することで、水側チューブ(20)および冷媒側チューブ(30)間のクリアランスに粉末状のろう材(50)を容易に保持することができるので、水側チューブ(20)と冷媒側チューブ(30)とをより安定してろう付けすることができる。このため、水と冷媒との間での熱交換性能をより向上させることが可能となる。 According to this, by supplying the brazing material (50) in powder, the powdery brazing material (50) can be easily held in the clearance between the water side tube (20) and the refrigerant side tube (30). Therefore, the water side tube (20) and the refrigerant side tube (30) can be brazed more stably. For this reason, it becomes possible to improve the heat exchange performance between water and a refrigerant | coolant more.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
本実施形態は、本発明に係る熱交換器をヒートポンプ式給湯器の水冷媒熱交換器に適用したものである。
(First embodiment)
In this embodiment, the heat exchanger according to the present invention is applied to a water-refrigerant heat exchanger of a heat pump type water heater.
図1に示すように、ヒートポンプ式給湯器は、給湯水を貯留する貯湯タンク10、貯湯タンク10内の給湯水を循環する水循環通路11、および、給湯水を加熱するためのヒートポンプサイクル装置12を備えている。
As shown in FIG. 1, the heat pump type hot water heater includes a hot
貯湯タンク10は、高温の給湯水を長時間保温することができる温水タンクである。貯湯タンク10に貯留された給湯水は、貯湯タンク10の上部に設けられた出湯口10aから出湯され、台所や風呂等に給湯される。貯湯タンク10内の下部に設けられた給水口10bから水道水が補給されるようになっている。
The hot
水循環通路11には、給湯水を循環させる電動水ポンプ13が配置されており、給湯水は、貯湯タンク10下部の給湯水出口10c→電動水ポンプ13→水冷媒熱交換器15→貯湯タンク10上部の給湯水入口10dの順に流れる。
An
ヒートポンプサイクル装置12は、電動圧縮機14、水冷媒熱交換器15、膨張弁16、蒸発器17等を順次配管接続したものであり、周知の冷凍サイクルを構成している。
The heat
水冷媒熱交換器15は、給湯水が流れる水流路15aと、電動圧縮機14吐出後の高温高圧の冷媒が流れる冷媒流路15bとを有し、給湯水と電動圧縮機14吐出後の高温冷媒との間で熱交換させて、給湯水を加熱する加熱用熱交換器である。
The water-
次に、本実施形態の水冷媒熱交換器15の具体的構造について説明する。図2および図3に示すように、水冷媒熱交換器15は、水流路15aが内部に形成された水側チューブ20と、冷媒流路15bが内部に形成された冷媒側チューブ30とを備えている。
Next, a specific structure of the water
水冷媒熱交換器15は、2本または3本(本例では2本)の水側チューブ20が並列に配置された状態、かつ冷媒側チューブ30と各水側チューブ20とがそれぞれ互いに接触した状態で、冷媒側チューブ30および水側チューブ20が仮想軸100の周囲を旋回するように螺旋状に巻かれた形状になっている。
In the water-
水側チューブ20は、水道水環境下での耐食性が高い銅または銅合金製であり、冷媒側チューブ30はアルミニウムまたはアルミニウム合金製である。
The
具体的には、図3に示すように、水側チューブ20は、長手方向垂直が扁平形状であり、1つの水流路15aが内部に形成されている扁平チューブである。一方、冷媒側チューブ30は、長手方向垂直断面が扁平形状であるとともに、内部に複数の冷媒流路15bが並列に形成された多穴チューブである。この冷媒側チューブ30は、アルミニウムまたはアルミニウム合金材料の押出加工または引抜加工によって形成される。
Specifically, as shown in FIG. 3, the water-
水側チューブ20と冷媒側チューブ30とは、ろう付けによって金属的に接合されている。すなわち、水側チューブ20と冷媒側チューブ30とが接触した状態で、接合部40によって両者が接合している。ろう材としては、Al−Cu−Si系またはAl−Cu−Si−Zn系のろう材を採用している。本実施形態では、図4に示すように、ろう材50は、粉末状にて供給される粉末ろう材である。
The
水側チューブ20の両端部には、複数の水流路15aへ給湯水を分配させ、または、複数の水流路15aから流出した給湯水を集合させる水側ヘッダ(図示せず)が設けられている。同様に、冷媒側チューブ30の両端部には、複数の冷媒流路15bへ冷媒を分配させ、または、複数の冷媒流路15bから流出した冷媒を集合させる冷媒側ヘッダ(図示せず)が設けられている。
At both ends of the water-
ところで、本実施形態の水側チューブ20は、長手方向垂直断面が円形状である丸管に扁平加工を施すことにより、長手方向垂直断面が扁平形状になるように形成されている。
By the way, the
ここで、水側チューブ20が構成する螺旋半径をr、水側チューブ20に扁平加工を施す前の丸管の外径をDとする。そして、水側チューブ20の扁平率およびr/Dを変化させた際に、水側チューブ20に扁平加工および螺旋加工が成立するか否かを図5に示す。
Here, the spiral radius formed by the water-
図5において、水側チューブ20に扁平加工および螺旋加工を施した際に座屈やシワが発生しなかった場合(つまり、扁平加工および螺旋加工が成立した場合)を丸印で示し、水側チューブ20に扁平加工および螺旋加工を施した際に座屈やシワが発生した場合(つまり、扁平加工および螺旋加工が成立しなかった場合)をバツ印で示している。
In FIG. 5, the case where buckling or wrinkle does not occur when the
なお、扁平率とは、水側チューブ20の長手方向垂直断面における短径方向の寸法をチューブ高さH、長径方向の寸法をチューブ幅Wとした場合の、チューブ幅Wに対するチューブ高さHの比率のことを意味しており、扁平率=H/W×100(パーセント)で表される。また、螺旋半径とは、水側チューブ20の長手方向垂直断面における中心部から螺旋の仮想軸100(図2参照)までの長さのことを意味している。
The flatness refers to the tube height H relative to the tube width W when the dimension in the minor axis direction in the vertical cross section in the longitudinal direction of the
扁平率が大きい程、水側チューブ20を螺旋状に曲げる(以下、螺旋加工ともいう)ことが容易になる。また、r/Dが大きい程、水側チューブ20を螺旋加工することが容易になる。
As the flatness ratio increases, it becomes easier to bend the water-
図5から明らかなように、水側チューブ20の扁平率が40%以上、かつ、r/D≧2.2の関係を満たす場合には、扁平加工および螺旋加工を施した際に座屈やシワが発生せず、水側チューブ20を良好に形成できる。
As is clear from FIG. 5, when the flatness of the water-
以上説明したように、水側チューブ20と冷媒側チューブ30とを、Al−Cu−Si系またはAl−Cu−Si−Zn系のろう材50にてろう付けすることで、ろう付けをアルミニウム合金と銅合金との共晶温度未満で行うことができる。このため、アルミニウム合金と銅合金の共晶融解を起こさせることなく、チューブ20、30の被接合部分の変形や強度低下を抑制したろう付けが可能となる。
As described above, the
また、水側チューブ20と冷媒側チューブ30とが互いに接触した状態で、水側チューブ20および冷媒側チューブ30が仮想軸100の周囲を旋回するように螺旋状に巻くことで、螺旋状に巻かれた水側チューブ20および冷媒側チューブ30を、仮想軸100の軸方向一端側(図2の紙面上側)と他端側(図2の紙面下側)とから治具により圧縮するという簡易な方法で、水側チューブ20および冷媒側チューブ30間のクリアランスの大きさを制御することができる。このため、水側チューブ20と冷媒側チューブ30とを安定してろう付けすることが可能となる。
Further, in a state where the
そして、水側チューブ20と冷媒側チューブ30とが安定してろう付け接合されることにより、水側チューブ20と冷媒側チューブ30との熱伝達率が向上するため、水冷媒熱交換器15の熱交換性能を向上させることができる。また、水側チューブ20と冷媒側チューブ30との熱伝達率が向上するので、水冷媒熱交換器15の小型化を図ることができる。
And since the heat transfer coefficient of the
さらに、本実施形態では、ろう材50は、粉末状にて供給される粉末ろう材であるので、水側チューブ20および冷媒側チューブ30間のクリアランスに粉末状のろう材50を容易に保持することができる。このため、水側チューブ20と冷媒側チューブ30とをより安定してろう付けすることが可能となる。また、本実施形態で採用しているAl−Cu−Si系またはAl−Cu−Si−Zn系のろう材50は、硬度の高い3〜4次元系のろう材であるため、粉末での供給に好適である。
Furthermore, in this embodiment, since the
また、本実施形態では、冷媒側チューブ30を、長手方向垂直断面が扁平形状であるとともに、内部に複数の冷媒流路15bが形成された多穴チューブで構成している。ここで、チューブ内に同じ冷媒流量を流す場合では、チューブ内に1つの冷媒流路15bが形成されているときよりも、複数の冷媒流路15bが形成されている方が、冷媒流路15bの流路断面積が小さくなるので、冷媒と水との間での熱交換性能が向上する。また、複数本のチューブを別体で形成するよりも、1つのチューブで形成した方が、チューブ全体のサイズを小さくできる。よって、冷媒側チューブ30を多穴チューブで構成することで、水冷媒熱交換器15の小型高性能化が可能となる。
Moreover, in this embodiment, the refrigerant |
ところで、本実施形態の水冷媒熱交換器15は、複数本の水側チューブ20を有している。ここで、水側チューブ20の水流路15aの総流路断面積を一定(例えば40mm2)とした場合における、水側チューブ20の本数と製造コストとの関係を図6に示す。具体的には、図6は、水側チューブ20を1本とした際の製造コストを1とした場合の、水側チューブ20の本数に対する製造コストを示す特性図である。
By the way, the water
図6から明らかなように、水側チューブ20の本数を2本または3本とすることで、水側チューブ20の本数が1本の場合に対して、製造コストを8割以下に抑制することができる。一方、水側チューブ20の本数を4本以上とすると、1本の水側チューブ20に形成される水流路15aが微細化するので、水側チューブ20を形成するために特殊加工を施すことが必要となる。このため、製造コストが上昇してしまう。したがって、水側チューブ20の本数を2本または3本とすることが望ましい。
As is apparent from FIG. 6, the number of
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図7に基づいて説明する。本第2実施形態は、上記第1実施形態と比較して、水側チューブ20の構成が異なるものである。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the water-
図7に示すように、水側チューブ20における、螺旋状の内方側端部を構成する部位以外の部位、つまり仮想軸100と対向しない部位には、水流路15aに向けて突出する突起部21が複数形成されている。ここで、水側チューブ20における、螺旋状の内方側端部を構成する部位以外の部位とは、具体的には、水側チューブ20における、螺旋状の外方側端部を構成する部位、および、扁平面を構成する部位(冷媒側チューブ30に対向する部位)のことを意味している。
As shown in FIG. 7, in the water-
本実施形態によれば、水側チューブ20に突起部21を形成することで、伝熱面積を増大させて、冷媒と水との間での熱交換性能を向上させることができる。
According to this embodiment, by forming the
ところで、水側チューブ20における、螺旋状の内方側端部を構成する部位に突起部21を形成すると、水側チューブ20に螺旋加工を施した際に、座屈が発生するおそれがある。
By the way, if the
これに対し、本実施形態では、突起部21を、水側チューブ20における、螺旋状の内方側端部を構成する部位には形成せず、螺旋状の内方側端部以外の部位に形成している。これにより、水側チューブ20に座屈が発生することを抑制しつつ、冷媒と水との間での熱交換性能を向上させることができる。つまり、加工性の向上および熱交換性能の向上の両立を図ることができる。
On the other hand, in the present embodiment, the
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について図8に基づいて説明する。本第3実施形態は、上記第1実施形態と比較して、水冷媒熱交換器15の製造方法が異なるものである。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment is different from the first embodiment in the method for manufacturing the water-
本実施形態における水冷媒熱交換器15の製造方法は、水側チューブ20を形成する水側チューブ形成工程と、冷媒側チューブ30を形成する冷媒側チューブ形成工程と、水側チューブ形成工程および冷媒側チューブ形成工程の後に実施される螺旋加工工程と、螺旋加工工程の後に実施されるろう付け工程を含んでいる。
The manufacturing method of the water
水側チューブ形成工程では、まず、銅または銅合金材料に押出加工または引抜加工を施すことにより、長手方向垂直断面が円形状である丸管を形成する。続いて、この丸管に扁平加工を施すことにより、長手方向垂直断面が扁平形状の水側チューブ20が形成される。
In the water-side tube forming step, first, a round tube having a circular longitudinal cross section in the longitudinal direction is formed by subjecting copper or a copper alloy material to extrusion processing or drawing processing. Subsequently, by subjecting this round tube to a flattening process, the water-
冷媒側チューブ形成工程では、アルミニウムまたはアルミニウム合金材料に押出加工または引抜加工を施すことにより、扁平多穴チューブである冷媒側チューブ30が形成される。この冷媒側チューブ形成工程の詳細は後述する。
In the refrigerant side tube forming step, the
螺旋加工工程は、水側チューブ20と冷媒側チューブ30とを互いに接触させた状態で、水側チューブ20および冷媒側チューブ30を、仮想軸100の周囲を旋回するように螺旋状に巻く工程である。その後、ろう付け工程では、螺旋状に巻かれた水側チューブ20および冷媒側チューブ30を、ろう材50によりろう付け接合することにより、水冷媒熱交換器15が形成される。
The spiral processing step is a step in which the
ここで、冷媒側チューブ30の長手方向垂直断面における短径方向の寸法をチューブ高さとする。冷媒側チューブ形成工程では、図8に示すように、冷媒側チューブ30における、螺旋加工工程後に螺旋状の内方側端部を構成する部位31のチューブ高さH1が、螺旋加工工程後に螺旋状の外方側端部を構成する部位32のチューブ高さH2よりも短くなるように、冷媒側チューブ30を形成する。
Here, the dimension of the minor axis direction in the longitudinal cross section of the
ところで、冷媒側チューブ形成工程において、冷媒側チューブ30における、螺旋加工工程後に螺旋状の内方側端部を構成する部位31のチューブ高さH1と、螺旋加工工程後に螺旋状の外方側端部を構成する部位32のチューブ高さH2とが等しくなるように、冷媒側チューブ30を形成した場合、螺旋加工工程において冷媒側チューブ30に螺旋加工を施すと、冷媒側チューブ30における螺旋状の内方側端部を構成する部位のチューブ高さが、螺旋状の外方側端部を構成する部位のチューブ高さよりも大きい、偏肉状になるおそれがある。
By the way, in the refrigerant | coolant side tube formation process, the tube height H1 of the site |
このように、螺旋加工工程後に冷媒側チューブ30が偏肉状になると、冷媒側チューブ30における螺旋状の外方側端部と水側チューブ20との隙間が大きくなり、当該部分のろう付けが困難になる。
Thus, if the refrigerant |
これに対し、本実施形態では、冷媒側チューブ形成工程で、冷媒側チューブ30における、螺旋加工工程後に螺旋状の内方側端部を構成する部位31のチューブ高さH1が、螺旋加工工程後に螺旋状の外方側端部を構成する部位32のチューブ高さH2よりも短くなるように、冷媒側チューブ30を形成している。これによれば、螺旋加工工程において冷媒側チューブ30に螺旋加工を施した際に、冷媒側チューブ30における螺旋状の内方側端部を構成する部位のチューブ高さと、螺旋状の外方側端部を構成する部位のチューブ高さとの差が小さくなる。このため、水側チューブ20と冷媒側チューブ30とのろう付け性を向上させることができる。
On the other hand, in this embodiment, in the refrigerant side tube forming step, the tube height H1 of the
(他の実施形態)
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows without departing from the spirit of the present invention.
(1)上述の各実施形態では、長手方向垂直断面が扁平形状の水側チューブ20を2本設けた例について説明したが、水側チューブ20の形状や本数はこれに限定されない。例えば、図9に示すように、長手方向垂直断面が扁平形状の水側チューブ20を3本設けてもよい。また、図10、図11に示すように、長手方向垂直断面が円形状の水側チューブを2本または3本設けてもよい。
(1) In each of the above-described embodiments, an example in which two water-
(2)上述の各実施形態のように、水側チューブ20および冷媒側チューブ30は、流路を形成していれば、どのような形状にも変更可能である。
(2) Like each above-mentioned embodiment, if the
(3)上述の各実施形態では、ヒートポンプ式給湯器に用いられる水冷媒熱交換器に本発明を適用したが、他の用途に用いられる水冷媒熱交換器においても、本発明を適用できる。 (3) In each above-mentioned embodiment, although the present invention was applied to the water refrigerant heat exchanger used for a heat pump type hot water heater, the present invention can be applied also to the water refrigerant heat exchanger used for other uses.
15a 水流路
15b 冷媒流路
20 水側チューブ
30 冷媒側チューブ
50 ろう材
15a
Claims (7)
前記水側チューブ(20)は、銅または銅合金製であり、
前記冷媒側チューブ(30)は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製であり、
前記水側チューブ(20)と前記冷媒側チューブ(30)とが互いに接触した状態で、前記水側チューブ(20)および前記冷媒側チューブ(30)が仮想軸(100)の周囲を旋回するように螺旋状に巻かれており、
前記水側チューブ(20)と前記冷媒側チューブ(30)とは、Al−Cu−Si系またはAl−Cu−Si−Zn系のろう材(50)にてろう付けされていることを特徴とする熱交換器。 A water-side tube (20) in which a water flow path (15a) through which water flows is formed; and a refrigerant-side tube (30) in which a refrigerant flow path (15b) through which a refrigerant flows is formed; A heat exchanger for exchanging heat with the refrigerant,
The water side tube (20) is made of copper or copper alloy,
The refrigerant side tube (30) is made of aluminum or an aluminum alloy,
The water side tube (20) and the refrigerant side tube (30) turn around the virtual axis (100) in a state where the water side tube (20) and the refrigerant side tube (30) are in contact with each other. It is wound in a spiral
The water-side tube (20) and the refrigerant-side tube (30) are brazed with an Al-Cu-Si-based or Al-Cu-Si-Zn-based brazing material (50). Heat exchanger.
前記水側チューブ(20)が構成する螺旋半径をr、前記丸管の外径をDとしたとき、
前記水側チューブ(20)は、扁平率が40%以上、かつ、r/D≧2.2の関係を満たすことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の熱交換器。 The water side tube (20) is formed so that the vertical cross section in the longitudinal direction becomes a flat shape by subjecting the round tube having a circular shape in the longitudinal direction to a flat shape.
When the spiral radius formed by the water side tube (20) is r and the outer diameter of the round tube is D,
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4, wherein the water side tube (20) has a flatness ratio of 40% or more and satisfies a relationship of r / D≥2.2. .
2つまたは3つの前記水側チューブ(20)が並列に配置された状態、かつ、前記冷媒側チューブ(30)と各前記水側チューブ(20)とが互いに接触した状態で、前記冷媒側チューブ(30)および前記水側チューブ(20)が前記仮想軸(100)の周囲を旋回するように螺旋状に巻かれており、
前記各水側チューブ(20)と前記冷媒側チューブ(30)とが、それぞれ、前記ろう材(50)にてろう付けされていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の熱交換器。 The water-side tube (20) has a longitudinal or vertical cross section that is circular or flat,
In a state where two or three of the water side tubes (20) are arranged in parallel, and the refrigerant side tube (30) and each of the water side tubes (20) are in contact with each other, the refrigerant side tube (30) and the water side tube (20) are spirally wound so as to swivel around the virtual axis (100),
Each said water side tube (20) and said refrigerant | coolant side tube (30) are each brazed with the said brazing | wax material (50), The one of Claim 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. The described heat exchanger.
前記冷媒側チューブ(30)を、長手方向垂直断面が扁平形状となるように形成する冷媒側チューブ形成工程と、
前記冷媒側チューブ形成工程の後に、前記水側チューブ(20)と前記冷媒側チューブ(30)とを互いに接触させた状態で、前記水側チューブ(20)および前記冷媒側チューブ(30)を、前記仮想軸(100)の周囲を旋回するように螺旋状に巻く螺旋加工工程とを含んでおり、
前記冷媒側チューブ(30)の長手方向垂直断面における短径方向の寸法をチューブ高さとしたときに、
前記冷媒側チューブ形成工程では、前記冷媒側チューブ(30)における、前記螺旋加工工程後に前記螺旋状の内方側端部を構成する部位(31)の前記チューブ高さ(H1)が、前記螺旋加工工程後に前記螺旋状の外方側端部を構成する部位(32)の前記チューブ高さ(H2)よりも短くなるように、前記冷媒側チューブ(30)を形成することを特徴とする熱交換器の製造方法。 It is a manufacturing method of the heat exchanger as described in any one of Claim 1 thru | or 6, Comprising:
A refrigerant side tube forming step of forming the refrigerant side tube (30) such that a longitudinal vertical cross section thereof is a flat shape;
After the refrigerant side tube forming step, in a state where the water side tube (20) and the refrigerant side tube (30) are in contact with each other, the water side tube (20) and the refrigerant side tube (30) are A spiral processing step of spirally winding around the virtual axis (100),
When the dimension of the minor axis direction in the longitudinal vertical cross section of the refrigerant side tube (30) is the tube height,
In the refrigerant side tube forming step, the tube height (H1) of the portion (31) constituting the spiral inner side end portion after the spiral machining step in the refrigerant side tube (30) is the spiral. The refrigerant-side tube (30) is formed so as to be shorter than the tube height (H2) of the portion (32) constituting the spiral outer end portion after the processing step. Exchanger manufacturing method.
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