JP2016031158A

JP2016031158A - 熱交換器

Info

Publication number: JP2016031158A
Application number: JP2014152188A
Authority: JP
Inventors: 俊光鎌田; Toshimitsu Kamata; 順子山内; Junko Yamauchi; 木戸　照雄; Teruo Kido; 照雄木戸; 宏和藤野; Hirokazu Fujino
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2014-07-25
Filing date: 2014-07-25
Publication date: 2016-03-07

Abstract

【課題】伝熱管と伝熱部材との間の接合部の熱伝導率を増大させる。【解決手段】熱交換器（10）は、熱媒体が流れる伝熱管（13,19,22）と、該伝熱管（13,19,22）と接触し、該伝熱管（13,19,22）を流れる熱媒体と、流体とを熱交換させる伝熱部材（14,20,21,25）とを備える。熱交換器（10）は、複数のグラフェンを含む接着剤から成り、伝熱管（13,19,22）と伝熱部材（14,20,21,25）とを接合する接合部（30）を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、熱交換器に関する。

従来より、所定の熱媒体（例えば冷媒）と、空気や水等の流体とを熱交換させる熱交換器が知られており、空気調和装置や給湯器等の冷凍装置に広く適用されている。

特許文献１に開示の熱交換器は、フィン・アンド・チューブ式の熱交換器で構成されている。熱交換器は、互いに平行に配列される複数のフィン（伝熱部材）と、該複数のフィンを貫通する伝熱管とを有している。熱交換器では、各フィンの間を通過する空気と、伝熱管を流れる冷媒とが熱交換する。

特許文献１の熱交換器では、伝熱管とフィンとが接着性樹脂により互いに接合される。これにより、フィンと伝熱管との接触熱抵抗が小さくなり、熱交換性能の向上を図っている。

また、特許文献１の熱交換器では、接着性樹脂に熱伝導性を向上させるための無機材料を添加している。この無機材料としては、ニッケル、シリカ、アルミナ、カーボン等の粒状の粉末が挙げられる。

特開２０１２−５２７４７号公報

ところで、特許文献１の記載のように接着剤の内部に複数の粒状の無機材料を添加する構成では、接着剤の内部の複数の無機材料が互いに接触せず、孤立して含有される状態となり易い。つまり、この構成では、粒状の複数の無機材料の間に接着剤が介在し易くなり、このことに起因して十分な熱伝導率を得ることができない、という問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、伝熱管と伝熱部材との間の接合部の熱伝導率を増大させることである。

第１の発明は、熱媒体が流れる伝熱管（13,19,22）と、該伝熱管（13,19,22）と接触し、該伝熱管（13,19,22）を流れる熱媒体と、流体とを熱交換させる伝熱部材（14,20,21,25）とを備えた熱交換器を対象とし、複数のグラフェンを含む接着剤から成り、上記伝熱管（13,19,22）と上記伝熱部材（14,20,21,25）とを接合する接合部（30）を備えていることを特徴とする。

第１の発明では、伝熱管（13,19,22）と伝熱部材（14,20,21,25）とが複数のグラフェンを含む接着剤により接合される。グラフェンは、二次元的に拡がりを持つシート状ないし片状の構造を有する。このため、接着剤が固化して接合部（30）が形成されると、接合部（30）内の複数のグラフェンは、熱伝導の向上を狙って混入される粒子に比べて、互いに接触ないし絡まりやすい。従って、接合部（30）では、多数のグラフェンが接触して熱が伝わりやすい経路が形成される。この結果、接合部（30）の熱伝導率の向上が図られる。

第２の発明は、第１の発明において、上記接着剤では、上記複数のグラフェンが多層に積層された構造で構成されることを特徴とする。

第２の発明では、グラフェンが多層に積層された構造で構成される。これにより、複数のグラフェンが更に接触し易くなり、且つ熱が伝わる経路が拡大される。この結果、伝熱管（13,19,22）と伝熱部材（14,20,21,25）との間の接合部（30）の熱伝導率が更に増大する。

第３の発明は、第２の発明において、上記接着剤は、主成分がエポキシ樹脂で構成されることを特徴とする。

第３の発明では、接着剤の主成分がエポキシ樹脂で構成される。エポキシ樹脂は、水分による膨潤率が比較的低い。このため、例えば熱交換器（10）の表面で凝縮水が発生することに起因して、接合部（30）の体積が変化してしまうことを防止できる。この結果、伝熱管（13,19,22）と伝熱部材（14,20,21,25）との間の接触熱抵抗や、接合強度の低下を防止できる。

第４の発明は、第１乃至第３のいずれか１つの発明において、上記伝熱部材（14,20,21,25）は、上記伝熱管（13）が挿通する複数のフィン（14）で構成され、上記各フィン（14）には、少なくとも１つの切起部（17）が形成されることを特徴とする。

第４の発明では、伝熱部材（14,20,21,25）であるフィン（14）に切起部（17）が形成される。この結果、フィン（14）の表面での水はけ性の改善、伝熱の促進が図られる。例えば伝熱管（13）とフィン（14）とを炉中ロウ付けにより接合する場合、フィン（14）の周囲の温度は極めて高くなる。この結果、例えばフィン（14）の表面のロウ材がフィン（14）に浸透する、いわゆる「エロ−ジョン」が生じ、切起部（17）の強度が著しく低下してしまう。この結果、切起部（17）の加工精度が低下するという問題が生じる。

これに対し、本発明では、伝熱管（13）とフィン（14）とが比較的低温の条件下で接着剤により接合されるため、上述したエロ−ジョンを回避でき、切起部（17）の加工精度を維持できる。

本発明によれば、複数のグラフェンを含有した接着剤により、伝熱部材（14,20,21,25）と伝熱管（13,19,22）とを接合し、接合部（30）を形成している。この接合部（30）では、その内部にシート状ないし片状の構造で構成されるグラフェンが存在することとなり、グラフェンが互いに接触する、あるいは絡まりやすい。つまり、接合部（30）では、熱伝導に優れたグラフェンの間に接着剤が介在しにくく、熱伝導率の向上を図ることができる。この結果、伝熱部材（14,20,21,25）と伝熱管（13,19,22）との間の熱伝導が促進され、熱交換器（10）の熱交換性能を向上できる。

また、グラフェンは、黒鉛を材料としており、製造コストも比較的廉価である。従って、熱交換器（10）の製造コストの低減できる。

また、例えば伝熱管（13,19,22）と伝熱部材（14,20,21,25）とを炉中ロウ付けにより接合する場合、生産設備の大型化、生産コストや生産に要するエネルギーの増大を招いてしまう。これに対し、本発明に係る伝熱管（13,19,22）と伝熱部材（14,20,21,25）の接合方法では、両者の接合箇所を約１００℃程度まで加熱するだけで、接合部（30）を構成することができる。従って、本発明では、生産設備の簡素化、生産コストや生産に要するエネルギーの低減を図ることができる。

また、例えば伝熱部材（14,20,21,25）の表面に親水性ないし撥水性のコーティング加工を施した場合、炉中ロウ付けに伴い伝熱部材（14,20,21,25）が例えば８００℃程度まで加熱されると、このコーティングが熱によって剥がれてしまうという不具合を招く。これに対し、本発明では、接合箇所を約１００℃程度までしか加熱しないため、このようなコーティングの劣化を確実に防止できる。

第２の発明によれば、接合部（30）に含有されたグラフェンは、多層に積層された構造（層状構造）で構成されるため、互いのグラフェンが更に接触し易くなり、熱が伝導する経路も拡大される。この結果、接合部（30）の熱伝導率を更に向上できる。

第３の発明では、接着剤の主成分をエポキシ樹脂とすることで、水分の影響による接合部（30）の体積変化を防止できる。この結果、接合部（30）の接合強度や接触熱抵抗の低下を防止することができ、接合部（30）の信頼性を確保できる。

第４の発明によれば、フィン（14）の切起部（17）の加工精度の低下を防止しつつ、切起部（17）の所期の作用効果を得ることができる。

図１は、実施形態１に係る熱交換器の全体構成を示す斜視図である。図２は、実施形態１に係る熱交換器の一部を拡大した斜視図である。図３は、実施形態１に係る熱交換器の一部を拡大した正面図であり、扁平管とフィンの接合部を模式的に表したものである。図４は、実施形態１の変形例の熱交換器の一部を拡大した縦断面図である。図５は、ルーバ部を拡大した図４のＸ−Ｘ断面図である。図６は、スリット部を拡大した図４のＶＩ矢視図である。図７は、実施形態２に係る熱交換器の全体構成を示す斜視図である。図８は、実施形態２に係る熱交換器の一部を拡大した縦断面図である。図９は、実施形態２に係る熱交換器の一部を扁平管の伸張方向に沿って切断した縦断面図であり、扁平管とフィンの接合部を模式的に表したものである。図１０は、実施形態３に係る熱交換器の全体構成を示す斜視図である。図１１は、実施形態３に係る熱交換器の一部を伝熱管の直管部の伸張方向に沿って切断した縦断面図であり、伝熱管とフィンの接合部を模式的に表したものである。図１２は、実施形態４に係る熱交換器の概略構成を示す斜視図である。図１３は、実施形態５に係る熱交換器の概略構成を示す斜視図である。図１４は、実施形態６に係る熱交換器の概略構成を示す縦断面図である。図１５は、実施形態６の変形例に係る熱交換器の概略構成を示す縦断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。実施形態１に係る熱交換器（10）は、空気調和装置に適用されている。熱交換器（10）は、冷媒が充填される冷媒回路に接続される。熱交換器（10）は、室外ユニットに設置される室外熱交換器、又は室内ユニットに設置される室内熱交換器を構成する。つまり、本実施形態の熱交換器（10）は、その内部を流れる冷媒と空気とを熱交換させる空気熱交換器を構成する。また、熱交換器（10）は、冷媒が空気へ放熱する凝縮器、又は冷媒が空気から吸熱する蒸発器として機能する。

図１に示すように、本実施形態の熱交換器（10）は、一つの第１ヘッダ集合管（11）と、一つの第２ヘッダ集合管（12）と、多数の扁平管（13）と、多数のフィン（14）とを備えている。第１ヘッダ集合管（11）、第２ヘッダ集合管（12）、扁平管（13）、及びフィン（14）は、何れもアルミニウム合金製の部材で構成される。

第１ヘッダ集合管（11）と第２ヘッダ集合管（12）は、何れも両端が閉塞された細長い中空円筒状に形成されている。図１では、熱交換器（10）の左端に第１ヘッダ集合管（11）が立設され、熱交換器（10）の右端に第２ヘッダ集合管（12）が立設されている。つまり、第１ヘッダ集合管（11）と第２ヘッダ集合管（12）は、それぞれの軸方向が上下方向となる姿勢で設置されている。

図２に示すように、扁平管（13）は、その断面形状が扁平な長円形あるいは角の丸い矩形となった伝熱管である。熱交換器（10）において、複数の扁平管（13）は、その伸長方向が左右方向となり、且つそれぞれの平坦な面が互いに向かい合う姿勢で配置されている。また、複数の扁平管（13）は、互いに一定の間隔をおいて上下に並んで配置されている。各扁平管（13）は、その一端部が第１ヘッダ集合管（11）に挿入され、その他端部が第２ヘッダ集合管（12）に挿入されている。

図２に示すように、各扁平管（13）には、複数の流体流路（13a）が形成されている。各流体流路（13a）は、扁平管（13）の伸長方向に延びている。各扁平管（13）において、複数の流体流路（13a）は、扁平管（13）の伸長方向と直交する幅方向に一列に並んでいる。各扁平管（13）に形成された複数の流体流路（13a）は、それぞれの一端が第１ヘッダ集合管（11）の内部空間に連通し、それぞれの他端が第２ヘッダ集合管（12）の内部空間に連通している。熱交換器（10）へ供給された冷媒は、扁平管（13）の流体流路（13a）を流れる間に空気と熱交換する。扁平管（13）は、熱媒体（冷媒）が流れる伝熱管を構成している。

フィン（14）は、上下に蛇行するコルゲートフィンであって、上下に隣り合う扁平管（13）の間に配置されている。フィン（14）は、略波形に形成され、伝熱板（15）と接触部（16）とが交互に配列されて構成される（図３を参照）。各フィン（14）では、その接触部（16）と扁平管（13）とが接合部（30）を介して互いに接合される。各フィン（14）の表面には、親水性又は撥水性の塗料がコーティングされている。これにより、各フィン（14）の表面の水はけ性が改善されている。フィン（14）は、扁平管（13）と接触し、扁平管（13）を流れる熱媒体（冷媒）と、フィン（14）の周囲を流れる流体（空気）とを熱交換させる伝熱部材を構成している。

〈接合部について〉
図３に示すように、熱交換器（10）では、扁平管（13）とフィン（14）の接触部（16）との間に接合部（30）が形成される。接合部（30）は、複数のグラフェン（シート状ないし片状の構造を有する黒鉛）を含有する接着剤によって構成される。接着剤は、接着性樹脂であり、熱硬化性樹脂であることが好ましい。本実施形態の接着剤は、エポキシ樹脂を主成分としている。本実施形態の接着剤では、含有されるグラフェンが多層に積層された層状構造により構成されている。

熱交換器（10）の製造過程における、扁平管（13）とフィン（14）の接合方法は以下の手順で行われる。

まず、所定の接着性樹脂に複数の層状構造のグラフェンを含有させ、接合部の原料を生成する工程が行われる。

次いで、フィン（14）のうち接触部（16）の頂部の両側（図３の左右両側）に接合部（30）を形成するための原料を塗る工程が行われる。具体的に、この工程では、ある程度、流動性を有する原料が、フィン（14）ないし扁平管（13）の幅方向に沿うように、扁平管（13）と接触部（16）とに亘って塗られる。

次いで、原料を約１００℃程度まで加熱する工程が行われる。これにより、熱硬化性樹脂である原料が反応して固化される。この結果、図３に示すように、フィン（14）の接触部（16）の近傍に、扁平管（13）とフィン（14）とを接合する接合部（30）が形成される。なお、原料を加熱する工程としては、例えば熱風乾燥が挙げられる。

−実施形態１の効果−
実施形態１によれば、複数のグラフェンを含有した接着剤により、扁平管（13）とフィン（14）とを接合し、接合部（30）を形成している。この接合部（30）では、接着性樹脂の内部にシート状ないし片状の構造を持つグラフェンが存在することとなり、複数のグラフェンが互いに接触する、あるいは絡まり易い。つまり、接合部（30）では、熱伝導に優れたグラフェンの間に接着性樹脂が介在しにくくなるため、熱伝導率の向上を図ることができる。この結果、扁平管（13）とフィン（14）との間の熱伝導が促進され、熱交換器（10）の熱交換性能を向上できる。

また、接合部（30）に含有されるグラフェンは、多層に積層された構造（層状構造）で構成されるため、互いのグラフェンが更に接触し易くなり、熱が伝導する経路も拡大される。この結果、接合部（30）の熱伝導率を更に向上できる。

また、グラフェンは、黒鉛を材料としており、製造コストも比較的廉価である。従って、熱交換器（10）の製造コストの低減を図ることができる。

また、例えば扁平管（13）とフィン（14）とを炉中ロウ付けにより接合する場合、生産設備の大型化、生産コストや生産に要するエネルギーの増大を招いてしまう。これに対し、本実施形態に係る扁平管（13）とフィン（14）の接合方法では、両者の接合箇所を約１００℃程度まで加熱するだけで、接合部（30）を構成することができる。従って、本実施形態では、生産設備の簡素化、生産コストや生産に要するエネルギーの低減を図ることができる。

また、本実施形態のように、フィン（14）の表面に親水性ないし撥水性のコーティング加工を施す構成では、炉中ロウ付けに伴いフィン（14）が例えば８００℃程度まで加熱されると、このコーティングが熱によって剥がれてしまうという不具合を招く。これに対し、本実施形態では、接合箇所を約１００℃程度までしか加熱しないため、このようなコーティングの劣化を確実に防止できる。

また、本実施形態の接着剤は、エポキシ樹脂を主原料としている。エポキシ樹脂は、水分による体積の膨潤変化率が比較的小さい。このため、例えば冷房運転時の室内の熱交換器（10）において、フィン（14）の近傍で凝縮水が発生したとしても、この凝縮水により接合部（30）が膨潤することを回避でき、接合部（30）の体積変化を防止できる。この結果、接合部（30）の接合強度や接触熱抵抗の低下を防止することができ、接合部（30）の信頼性を確保できる。

〈実施形態１の変形例〉
図４に示す実施形態１の変形例は、上記実施形態１とフィン（14）の形状が異なるものである。具体的に、この変形例の各伝熱板（15）には、扁平管（13）より風下側に突出する突出板部（15a）が形成される。突出板部（15a）は、隣り合う扁平管（13）の風下端部に亘るように上下に幅広に形成されている。突出板部（15a）は、平面視において台形形状に形成されている。熱交換器（10）では、上下に隣り合う突出板部（15a）が板厚方向に互いに重なるように配置される。これにより、伝熱板（15）の表面で発生した凝縮水は、上下に配列される各突出板部（15a）を伝うように下方へ流れ落ちていく。なお、この変形例では、伝熱板（15）の風下側のみに突出板部（15a）を形成しているが、風上側に同様の構成の突出板部を形成してもよい。

また、この変形例の伝熱板（15）には、複数の切起部（17）が形成される。切起部（17）は、凝縮水の水はけ性の改善や、伝熱の促進を図るように機能する。この切起部（17）は、例えば図５に示すルーバ部（17a）や、図６に示すスリット部（17b）で構成される。

ルーバ部（17a）は、伝熱板（15）に縦長の複数の切り込みを形成し、この切り欠きに介在する部分を斜めに起こすことで構成されている。スリット部（17b）は、伝熱板（15）に一本の縦長の切り込みを形成し、この切り込みに沿った部位を板厚方向に膨出させることで形成される。

この変形例においても、実施形態１と同様、扁平管（13）とフィン（14）とが、複数のグラフェンを含有した接着剤により接合される。変形例の接合部（30）は、図４に示すように、扁平管（13）の外周面と各フィン（14）の接触部分（図４の一点鎖線で囲んだ部分）に形成される。これにより、扁平管（13）と各フィン（14）との間の熱伝導が促進され、熱交換器（10）の熱交換性能が向上する。

例えば変形例に係る熱交換器（10）の扁平管（13）とフィン（14）とを炉中ロウ付けにより接合すると、切起部（ルーバ部（17a）やスリット部（17b））の加工精度が低下する虞がある。具体的には、炉中ロウ付けを行う場合、フィン（14）の周囲温度は約８００℃程度まで上昇する。このような高温条件下では、フィン（14）の表面近傍でクラッドされたロウ材がフィン（14）（アルミ材料）に浸透する、いわゆる「エロ-ジョン」という現象が起こりやすい。エロ-ジョンが発生すると、切起部（17）の強度が著しく低下してしまい、最終的な完成品における切起部（17）の加工精度が低下してしまうという問題が生じる。

これに対し、この変形例では、扁平管（13）とフィン（14）とを接合する際、接合部（30）を約１００℃程度まで加熱するだけでよいため、上述したエロ-ジョンの発生を確実に防止できる。この結果、切起部（17）の加工精度の低下を防止でき、切起部（17）の所期の性能を発揮できる。

本変形例におけるそれ以外の作用及び効果は、上述した実施形態１と同様である。

《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。以下には、上述した実施形態と異なる点について図７〜図９を参照しながら詳細に説明する。

実施形態２に係るフィン（14）は、実施形態１と異なる形状に構成されている。実施形態２に係る複数のフィン（14）は、上下に延びる縦長板状に形成され、扁平管（13）の伸張方向に等間隔置きに配列される。フィン（14）の風上側の側縁には、横長の切欠部（15b）が形成される（図８を参照）。切欠部（15b）は、上下方向に等間隔置きに形成されている。切欠部（15b）の内縁部には、フィン（14）の本体から板厚方向の一方へ湾曲するようにして突出するフィンカラー部（18）が形成される（図８及び図９を参照）。各フィン（14）におけるフィンカラー部（18）の突出方向は、全て同一方向である。

実施形態２の熱交換器（10）では、各フィンカラー部（18）の内部に扁平管（13）が差し込まれて保持される。実施形態２では、このフィンカラー部（18）と扁平管（13）とが、接合部（30）により接合される。つまり、熱交換器（10）では、図９に示すように、フィンカラー部（18）と扁平管（13）の外周面との間に、複数のグラフェンを含有した接着剤が塗られ、この部位に接合部（30）が形成される。特に、実施形態２では、フィンカラー部（18）の裏側（図９の右側）と扁平管（13）との間の隙間が大きくなり易いため、接着剤（接合部（30））は、この隙間を埋めるように塗られる。この結果、扁平管（13）とフィン（14）との間の熱伝導が促進され、熱交換器（10）の熱交換性能が向上する。

実施形態２におけるそれ以外の作用及び効果は、上述した実施形態と同様である。

《発明の実施形態３》
本発明の実施形態３について説明する。以下には、上述した実施形態と異なる点について、図１０及び図１１を参照しながら詳細に説明する。

実施形態３に係る熱交換器（10）は、いわゆるフィン・アンド・チューブ式の熱交換器で構成される。熱交換器（10）は、縦長の板状のフィン（14）と、各フィン（14）を貫通する伝熱管（19）とを有している。各フィン（14）は、その板厚方向に沿うように等間隔置きに配置されている。伝熱管（19）は、直線状に延びる直管部（19a）と、該直管部（19a）の端部に連結するＵ字管部（19b）とを有している。図１１に示すように、フィン（14）には、伝熱管（19）の直管部（19a）が貫通するバーリング部（14a）が形成されている。各バーリング部（14a）は、直管部（19a）よりやや内径が大きい筒状に形成され、隣り合うフィン（14）に当接するように、同一方向に突出している。

実施形態３では、バーリング部（14a）に挿通された直管部（19a）が拡径されることで、フィン（14）と直管部（19a）とが密に接する。更に、熱交換器（10）では、フィン（14）のバーリング部（14a）と伝熱管（19）の直管部（19a）とが、複数のグラフェンを含有した接着剤により接合され、接合部（30）が形成される（図１１の一点鎖線内の領域を参照）。バーリング部（14a）は僅かに湾曲しているため、バーリング部（14a）と伝熱管（19）との間には僅かな隙間が形成され易い。しかし、実施形態３では、このような隙間にも接着剤が浸透し、接合部（30）が形成されるため、フィン（14）と伝熱管（19）との間の接触熱抵抗を低減できる。

なお、伝熱管（19）の外径が極めて小さい構成においては、直管部（19a）を拡径する工程を省略してもよい。この場合にも、伝熱管（19）とフィン（14）とを、複数のグラフェンを含有する接着剤により接合することで、伝熱管（19）とフィン（14）とを確実に接合できる。

実施形態３のそれ以外の作用効果は、上述した実施形態と同様である。

《発明の実施形態４》
本発明の実施形態４について説明する。以下には、上述した実施形態と異なるについて図１２を参照しながら詳細に説明する。

実施形態４に係る熱交換器（10）は、複数（少なくとも２つ）の扁平管（13）と、該２つの扁平管（13）の間に配置される少なくとも１つの多孔質フィン（20）とを備えている。扁平管（13）は、上述した実施形態と同様の構成である。

多孔質フィン（20）は、連続気泡構造の発泡金属により構成される。多孔質フィン（20）の内部には、空気が通過可能な流路が形成されている。実施形態４の熱交換器（10）では、各扁平管（13）の流体流路（13a）を流れる冷媒と、多孔質フィン（20）の内部流路を流れる空気とが、発砲金属を介して熱交換する。つまり、多孔質フィン（20）は、扁平管（13）と接触する伝熱部材を構成する。多孔質フィン（20）では、空気と接触する伝熱面積の増大、及び流体の乱れにより、伝熱の促進が図られる。

実施形態４では、扁平管（13）と多孔質フィン（20）とが複数のグラフェンを含有した接着剤により接合される。具体的に、熱交換器（10）では、扁平管（13）における多孔質フィン（20）側の平坦面の全域と、該平坦面に接触する多孔質フィン（20）の全域（図１２の上面及び下面）との間に接着剤が塗られ、接合部（30）が形成される。

例えば扁平管（13）と多孔質フィン（20）とを炉中ロウ付けにより接合すると、ロウ材が多孔質フィン（20）の端面の微細な開口に付着してしまう可能性がある。この結果、多孔質フィン（20）の内部流路がロウ材によって閉塞され、熱交換性能の低下を招く虞がある。

これに対し、本実施形態では、扁平管（13）と多孔質フィン（20）とを接合する際、接合部（30）を約１００℃程度まで加熱するだけでよく、ロウ材が多孔質フィン（20）の微細な開口を塞いでしまうことがない。この結果、熱交換器（10）では、多孔質フィン（20）の内部流路の目詰まりを回避でき、所望とする熱交換性能を得ることができる。

実施形態４のそれ以外の作用及び効果は、上述した実施形態と同様である。

《発明の実施形態５》
発明の実施形態５について説明する。以下には、上述した実施形態と異なるについて図１３を参照しながら詳細に説明する。

実施形態５に係る熱交換器（10）は、例えばヒートポンプ式の給湯器に適用され水熱交換器を構成している。熱交換器（10）は、互いに接触する水配管（21）及び冷媒配管（22）を有している。熱交換器（10）は、伝熱管である冷媒配管（22）を流れる熱媒体（冷媒）と、伝熱部材である水配管（21）を流れる流体（水）とを熱交換させる。

実施形態５に係る熱交換器（10）は、いわゆるへび型熱交換器で構成されている。水配管（21）は、直線状に延びる比較的大径の配管で構成される。水配管（21）の一端には、水流入部が形成され、水配管（21）の他端には、水流出部が形成される。冷媒配管（22）は、水配管（21）の周囲に螺旋状に巻き付けられる。本実施形態の冷媒配管（22）は、例えば２つの並行パス（22a,22b）に分岐されており、互いのパスが隣り合うように、水配管（21）に巻き付けられている。水配管（21）は、冷媒配管（22）と接触し、該冷媒配管（22）を流れる冷媒と、該水配管（21）を流れる水とを熱交換させる伝熱部材を構成している。

実施形態５では、水配管（21）と冷媒配管（22）とが、接合部（30）により接合される。つまり、熱交換器（10）では、水配管（21）の外表面と冷媒配管（22）の裏面との間の接合面に、複数のグラフェンを含有した接着剤が塗られ、この部位に接合部（30）が形成される。この結果、水配管（21）を流れる水と冷媒配管（22）を流れる冷媒との間の熱伝導が促され、熱交換器（10）の熱交換性能が向上する。

実施形態５におけるそれ以外の作用及び効果は、上述した実施形態と同様である。

《発明の実施形態６》
発明の実施形態６について説明する。以下には、上述した実施形態と異なるについて図１４を参照しながら詳細に説明する。

実施形態６に係る熱交換器（10）は、例えばヒートポンプ式の給湯器に適用され水熱交換器を構成している。熱交換器（10）は、互いに接触する扁平管（13）及び扁平水配管（25）を有している。つまり、熱交換器（10）は、伝熱管である扁平管（13）を流れる熱媒体（冷媒）と、伝熱部材である扁平水配管（25）の内部を流れる流体（例えば水）とを熱交換させる。

実施形態６では、扁平水配管（25）は、上下に扁平な管状に形成され、内部に水流路（26）が形成されている。扁平水配管（25）は、例えばステンレス鋼製である。一方、扁平管（13）は、上述した実施形態と同様の構成であり、アルミニウム材料で構成される。熱交換器（10）は、扁平管（13）を流れる冷媒と、扁平水配管（25）を流れる水とを熱交換させる。

実施形態６では、扁平管（13）の平坦面（例えば図１４の上面）と扁平水配管（25）の平坦面（例えば図１４の下面）とが互いに接触するように配置される。熱交換器（10）では、これらの平坦面の間に、複数のグラフェンを含有した接着剤が塗られ、この部位に接合部（30）が形成される。この結果、水配管（21）を流れる水と冷媒配管（22）を流れる冷媒との間の熱伝導が促され、熱交換器（10）の熱交換性能が向上する。

例えば扁平管（13）と扁平水配管（25）とを炉中ロウ付けにより高温条件下で接合すると、両者の配管（12,13）の熱膨張係数の相違に起因して、完成品に残留応力が残ることがあり、扁平管（13）や扁平水配管（25）の歪みや破損の要因となる可能性がある。

これに対し、本実施形態では、扁平管（13）と扁平水配管（25）とを接合する際、接合部（30）を約１００℃程度まで加熱するだけでよい。このため、扁平管（13）と扁平水配管（25）の熱膨張係数が異なる構成であっても、扁平管（13）や扁平水配管（25）の歪みや破損を招いてしまうことを防止できる。

実施形態６のそれ以外の作用効果は、上述した実施形態と同様である。

−実施形態６の変形例−
実施形態６の変形例に係る熱交換器（10）は、扁平管（13）と扁平水配管（25）とが交互に１つずつ積層されて構成されるものである。熱交換器（10）では、各扁平管（13）と各扁平水配管（25）と間の各接触面に、複数のグラフェンを含有した接着剤がそれぞれ塗られ、各々の接触面に接合部（30）が形成される。

この変形例のそれ以外の作用効果は、上述した実施形態と同様である。

以上説明したように、本発明は、熱交換器について有用である。

10 熱交換器
13 扁平管（伝熱管）
14 フィン（伝熱部材）
17 切起部
17a ルーバ部
17b スリット部
19 伝熱管
20 多孔質フィン（伝熱部材）
21 水配管（伝熱部材）
22 冷媒配管（伝熱管）
25 扁平水配管（伝熱部材）
30 接合部

Claims

熱媒体が流れる伝熱管（13,19,22）と、
上記伝熱管（13,19,22）と接触し、該伝熱管（13,19,22）を流れる熱媒体と、流体とを熱交換させる伝熱部材（14,20,21,25）とを備えた熱交換器であって、
複数のグラフェンを含む接着剤から成り、上記伝熱管（13,19,22）と上記伝熱部材（14,20,21,25）とを接合する接合部（30）を備えている
ことを特徴とする熱交換器。
請求項１において、
上記接着剤では、上記複数のグラフェンが多層に積層された構造で構成される
ことを特徴とする熱交換器。
請求項２において、
上記接着剤は、主成分がエポキシ樹脂で構成される
ことを特徴とする熱交換器。
請求項１乃至３のいずれか１つにおいて、
上記伝熱部材（14,20,21,25）は、上記伝熱管（13,19,22）が挿通する複数のフィン（14）で構成され、
上記各フィン（14）には、少なくとも１つの切起部（17）が形成される
ことを特徴とする熱交換器。