JP4770989B2 - 熱交換器およびこれを備えたヒートポンプ式給湯機 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換器およびこれを備えたヒートポンプ式給湯機に関するものである。

抵抗溶接の一種であるシーム溶接は、接合したい箇所を連続的に接合できる点で生産性に優れており、種々の用途に用いられている。

例えば特許文献１，２に開示されているように、シーム溶接は、鋼板を丸めて金属管を成形する際に利用されている。具体的には、管状に丸められて対向配置された鋼板の両端面の近傍に電極を配置し、電極を端面に沿って相対移動させながら電極を通じて鋼板に電流を流すことにより、連続した継ぎ目を形成して鋼管を製造している。

また、シーム溶接は、車両の燃料タンクなどを製造する際にも用いられている。具体的には、凹部をそれぞれ有する２つの金属板の周囲にそれぞれ設けられたフランジ部を重ね合わせて、これらのフランジ部を一対のローラ電極で挟んで電流を流すことにより、フランジ部同士を溶接して燃料タンクを製造している。

特開昭６２−５００８８号公報 特開昭５４−１１２３７０号公報

ところで、空気調和機、ヒートポンプ式給湯機などに用いられる熱交換器では、冷媒が流れる冷媒流路を内部に有する金属管と、水や冷媒などの流体が流れる流体流路を内部に有する金属管とを互いに接合させる必要があり、これら金属管同士の接合に上記抵抗溶接を適用しようとすると以下のような問題が生じる。

すなわち、金属管同士を抵抗溶接により接合しようとする場合には、積層配置された複数の金属管を一対のローラ電極により積層方向に加圧しながら溶接する必要がある。しかし、中空の金属管を一対のローラ電極により加圧しながら抵抗溶接すると、金属管がつぶれて中空部分がほとんど消失してしまうので、金属管が冷媒または流体の流路としての機能を十分に果たせず、所望の熱交換の効率が得られない。一方、複数の金属管への積層方向の加圧が不十分であると、金属管同士が十分に接合されないので、熱交換の効率が低下する。

また、金属管同士が接合された長尺状の熱交換器は、省スペース化を図るために折り曲げ加工してコンパクトにした状態で用いられることがある。この場合には、折り曲げ部分において金属管がつぶれて中空部分がほとんど消失してしまうことがある。金属管の中空部分が消失すると、金属管が冷媒または流体の流路としての機能を十分に果たせず、所望の熱交換の効率が得られない。

そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熱交換の効率に優れた熱交換器およびこれを備えたヒートポンプ式給湯機を提供することにある。

本発明の熱交換器は、厚みよりも幅の方が大きい扁平な形状をなし、長手方向に沿って流体流路（５３）が内部に形成されており、前記厚み方向の一方側および他方側にそれぞれ外表面（６１，６３）を有し、前記厚み方向の変形を抑制する支持部（５５）を前記流体流路（５３）内に有する金属管（４７）と、前記金属管（４７）に対して前記厚み方向の一方側に積層配置され、厚みよりも幅の方が大きい扁平な形状をなし、前記長手方向に沿って複数の流体流路（５１）が内部に形成されており、前記金属管（４７）の前記一方側の外表面（６１）と対向配置されてその少なくとも一部が前記一方側の外表面（６１）と接合された対向面（６５）を有する多穴金属管（４５）と、を備えている。

前記金属管（４７）の前記流体流路（５３）は、前記厚み方向の一方側の内面（５７）と他方側の内面（５９）とを有している。前記金属管（５５）の前記支持部（５５）は、前記多穴金属管（４５）と接合された部分の内面である前記一方側の内面（５７）から前記他方側の内面（５９）に向かってそれぞれ突出し、前記流体流路（５３）の前記長手方向に並び、互いに間隔をあけて配置された複数の第１凸部（５５ａ）と、前記他方側の内面（５９）から前記一方側の内面（５７）に向かってそれぞれ突出し、前記流体流路（５３）の前記長手方向に並び、互いに間隔をあけて配置された複数の第２凸部（５５ｂ）と、を備えている。

前記複数の第１凸部（５５ａ）のうちの一部又は全部は、前記第２凸部（５５ｂ）に対して前記厚み方向に対向する位置に設けられている。各第１凸部（５５ａ）及び各第２凸部（５５ｂ）は、前記厚み方向に柱状に延びる形状を有している。

この構成では、金属管（４７）と多穴金属管（４５）の接合時において金属管（４７）および多穴金属管（４５）に対して前記厚み方向に圧力がかけられたときに、前記厚み方向に対向する第１凸部（５５ａ）と第２凸部（５５ｂ）の先端部同士が当接することにより、厚み方向の圧力を受け止めることができる。これにより、接合時における金属管（４７）の厚み方向の変形を効果的に抑制することができる。

しかも、この構成では、各第１凸部（５５ａ）及び各第２凸部（５５ｂ）が前記厚み方向に柱状に延びる形状を有しているので、流体流路（５３）内に複数の第１凸部（５５ａ）及び複数の第２凸部（５５ｂ）を設けても、流体流路（５３）内を流体が流れる際の抵抗が増加するのを抑制して流体を円滑に流すことができる。

さらに、この構成では、互いに積層された前記金属管（４７）及び前記多穴金属管（４５）が前記厚み方向に曲げ加工されており、前記曲げ加工された部位において前記第１凸部（５５ａ）と前記第２凸部（５５ｂ）が当接しているので、曲げ加工時における金属管（４７）の厚み方向の変形が抑制される。

また、前記熱交換器は、前記熱交換器の長手方向において、一部が前記曲げ加工されており、他の部位は直線形状であるのが好ましい。

また、各第１凸部（５５ａ）および各第２凸部（５５ｂ）は、平面視において細長い形状をそれぞれ有し、前記厚み方向に対向する前記第１凸部（５５ａ）と前記第２凸部（５５ｂ）の長手方向は、前記金属管（４７）の長手方向と平行であってもよい。

この構成では、熱交換器（２１）を渦巻状や蛇行した形状などに曲げ加工する場合において、対向する第１凸部（５５ａ）と第２凸部（５５ｂ）の接触面積を確保する効果が特に優れている。すなわち、熱交換器（２１）を上記のように曲げ加工する場合、金属管（４７）の湾曲した部分は、半径方向外側の方が材料の伸びが大きく半径方向の内側の方が材料の伸びが小さいので、第１凸部（５５ａ）と第２凸部（５５ｂ）の相対位置がずれやすい。そこで、この構成では、前記第１凸部（５５ａ）と前記第２凸部（５５ｂ）の長手方向を前記金属管（４７）の長手方向に向けているので、上記曲げ加工によって互いの相対位置が長手方向にずれた場合であっても互いが接触した状態を維持する効果に優れている。これにより、曲率半径の小さい曲げ加工が可能になる。

また、各第１凸部（５５ａ）および各第２凸部（５５ｂ）は、平面視において細長い形状をそれぞれ有し、前記厚み方向に対向する前記第１凸部（５５ａ）と前記第２凸部（５５ｂ）は、平面視において互いに交差するように設けられていてもよい。

この構成では、金属管４７の成形時、熱交換器（２１）の曲げ加工時などにおいて、対向する第１凸部（５５ａ）と第２凸部（５５ｂ）の相対位置が種々の方向に多少ずれたとしても、互いの接触面積が変動するのを抑制することができる。すなわち、第１凸部（５５ａ）と第２凸部（５５ｂ）とが交差された状態が維持される範囲内の種々の方向の位置ずれであれば、互いの接触面積はほぼ同じ大きさになる。したがって、多少の位置ずれがあっても、第１凸部（５５ａ）と第２凸部（５５ｂ）は、ほぼ同じ大きさの接触面積で接触するので、厚み方向の変形を抑制する効果のばらつきが金属管（４７）の全体にわたって小さくなる。これにより、熱交換器（２１）を曲げ加工する際に、金属管（４７）の全体にわたって安定した変形抑制効果が得られるので、金属管（４７）の部位ごとの圧力損失の度合いがばらつくのを抑制することができる。

また、この構成では、細長い形状の第１凸部（５５ａ）と第２凸部（５５ｂ）が交差して配置されているので、第１凸部（５５ａ）と第２凸部（５５ｂ）が互いに接触している部分と、これに隣接した互いに接触していない部分とが存在する。この接触していない部分は、流体流路（５３）内の流体が適度に乱流となるような障害物としての機能を有している。流体が適度に乱流となることにより、流体と金属管（４７）との間で伝熱が促進されるので、熱交換器（２１）の熱交換効率を向上させることができる。

また、この構成は、金属管（４７）が金属板（平板）を折り曲げ加工して前記金属板の端辺同士を接合することによって成形される場合に有効である。この場合、金属板を折り曲げ加工する前に、金属板に予め第１凸部（５５ａ）及び第２凸部（５５ｂ）を形成しておく。そして、折り曲げ加工時に、対応する第１凸部（５５ａ）と第２凸部（５５ｂ）の対向位置が多少ずれたとしても、第１凸部（５５ａ）と第２凸部（５５ｂ）とが交差された状態が維持される範囲内の種々の方向の位置ずれであれば、互いの接触面積はほぼ同じ大きさになる。これにより、金属管（４７）の成形時に前記位置ずれが生じた場合であっても、金属管（４７）の厚み方向の変形抑制効果が低下するのを抑えられる。

特に、各第１凸部（５５ａ）の長手方向は、前記金属管（４７）の前記長手方向に対して前記金属管（４７）の幅方向の一方側に傾斜しており、各第２凸部（５５ｂ）の長手方向は、前記金属管（４７）の前記長手方向に対して前記幅方向の他方側に傾斜しており、各第１凸部（５５ａ）の前記長手方向に対する傾斜角度と各第２凸部（５５ｂ）の前記長手方向に対する傾斜角度とが同じであるのが好ましい。

この構成では、前記金属板に設ける第１凸部（５５ａ）及び第２凸部（５５ｂ）は同じ向きに同じ傾斜角度で成形すればよいので、設計及び加工が簡単である。しかも、この構成では、第１凸部（５５ａ）及び第２凸部（５５ｂ）のいずれか一方が金属管（４７）の幅方向に平行に配置されている場合と比べて、金属管（４７）の幅方向における第１凸部５５ａ又は第２凸部５５ｂの寸法成分を小さくできる。これにより、金属管（４７）内を流れる流体が受ける抵抗が大きくなりすぎるのを抑制できる。

また、前記複数の第１凸部（５５ａ）は、前記長手方向にそれぞれ延びる複数の列が前記金属管（４７）の幅方向に並ぶように配列されており、前記複数の第２凸部（５５ｂ）は、前記第１凸部（５５ａ）に対して厚み方向に対向する位置に設けられていてもよい。

また、前記複数の第１凸部（５５ａ）は、前記長手方向にそれぞれ延びる３つ以上の列が前記金属管（４７）の幅方向に並ぶように配列されており、これらの列のうち幅方向の中央部に位置する列は、前記第１凸部（５５ａ）が前記第２凸部（５５ｂ）に対して前記厚み方向に対向する位置に設けられていてもよい。

この構成では、幅方向の中央部において第１凸部（５５ａ）と第２凸部（５５ｂ）とが対向して配置されているので、金属管（４７）の変形を幅方向の中央部においてバランスよく抑制することができる。なお、「幅方向の中央部に位置する列」とは、金属管（４７）の幅方向の中心に最も近い列を意味する。したがって、長手方向に延びる複数の列（前記３つ以上の列）の数が偶数である場合には「幅方向の中央部に位置する列」が２つの列を含むこともある。

また、前記幅方向の中央部に位置する列の両サイドに位置する列は、前記第１凸部（５５ａ）が前記第２凸部（５５ｂ）に対して前記長手方向にずれた位置に設けられていることが好ましい。

この構成では、上記したように幅方向の中央部では第１凸部（５５ａ）と第２凸部（５５ｂ）とが対向配置される一方で、両サイドに位置する列においては第１凸部（５５ａ）が第２凸部（５５ｂ）に対して長手方向にずれた位置に設けられている。したがって、幅方向の中央部において金属管（４７）の厚み方向の変形をバランスよく抑制するとともに、幅方向の両サイドにおいては流体流路が狭くなるのを抑制して流体の円滑な流れを実現できる。また、幅方向の両サイドにおいても第１凸部（５５ａ）または第２凸部（５５ｂ）が設けられているので、想定を超えるような大きな圧力が厚み方向にかかった場合には、第１凸部（５５ａ）の先端部または第２凸部（５５ｂ）の先端部が金属管の内面（５９）または内面（５７）に当接することにより、それ以上の金属管（４７）の変形を抑制できる。

また、上記したように複数の第１凸部（５５ａ）が、長手方向にそれぞれ延びる３つ以上の列が形成されるように配列されていることに加え、さらに第１凸部（５５ａ）が長手方向に対して傾斜した傾斜方向にそれぞれ延びる複数の列が形成されるように配列され、第２凸部（５５ｂ）も前記傾斜方向にそれぞれ延びる複数の列が形成されるように配列され、第１凸部（５５ａ）の傾斜方向の列と、第２凸部（５５ｂ）の傾斜方向の列とが、長手方向に沿って交互に配置されているのが好ましい。

このような構成を採用することにより、流体流路（５３）内において厚み方向の段差（凸部）を長手方向に対して傾斜させて連続的に配置するとともに、厚み方向の一方側の段差（第１凸部）と他方側の段差（第２凸部）を交互に配置することができるので、流体流路（５３）内において流体の流れに効果的にうねりを生じさせることができる。これにより、流体流路（５３）内における偏流を抑制し、流体流路（５３）内における流体の乱流化を促進することで伝熱効果を向上させることができる。

また、各凸部（５５）の幅方向の寸法が前記長手方向の寸法よりも小さく設定されているのがよい。

この構成では、各凸部（５５）の前記幅方向の寸法、すなわち流体の流れ方向に垂直な方向の寸法を前記長手方向よりも小さくすることにより、金属管（４７）を流れる流体が受ける抵抗が大きくなりすぎるのを抑制できる。一方で、各凸部（５５）の長手方向の寸法は、金属管（４７）の厚み方向の変形を抑制するために要求される大きさに適宜設計すればよい。これにより、流体が受ける抵抗を小さくするとともに金属管（４７）の厚み方向の変形を抑制する効果も維持できる。

また、前記第１凸部（５５ａ）は、前記厚み方向の一方側の外表面（６１）を前記他方側に凹ませることにより形成されたものであり、前記第２凸部（５５ｂ）は、前記厚み方向の他方側の外表面（６３）を前記一方側に凹ませることにより形成されたものであるのが好ましい。

このような構成の場合には、例えば金属板をプレス加工して凸部を形成することができるので、製造が容易であり、コストダウンを図ることができる。

また、前記金属管（４７）は、例えば、その流体流路（５３）内に水が流れる水用金属管であり、前記多穴金属管（４５）は、例えば、その流体流路（５１）内に冷媒が流れる冷媒用金属管である。

本発明の熱交換器は、前記多穴金属管（４５）が第１多穴金属管（４５）であり、前記金属管（４７）に対して前記厚み方向の他方側に積層配置され、厚みよりも幅の方が大きい扁平な形状をなし、前記長手方向に沿って複数の流体流路（５１）が内部に形成されており、前記金属管（４７）の前記他方側の外表面（６３）と対向配置されてその少なくとも一部が前記他方側の外表面（６３）と接合された対向面（６７）を有する第２多穴金属管（４９）をさらに備えていてもよい。

この構成では、金属管（４７）の厚み方向の両側に多穴金属管（４５，４９）が積層配置されているので、熱交換面積を増大させることができ、冷媒と流体との熱交換の効率をより向上させることができる。

前記対向面（６５，６７）は略全体が前記外表面（６１，６３）と接合されているのが好ましい。

この構成では、金属管（４７）と多穴金属管（４５）の対向する領域の略全体が接合されているので、冷媒と流体との熱交換の効率をより向上させることができる。

例えば、本発明の熱交換器は、前記長手方向の一端（４１）が内側に配置され、前記長手方向の他端（４３）が外側に配置されるように渦巻き状に巻かれている。

この構成では、渦巻き状に巻かれているので、デッドスペースを少なくして熱交換器を小型化することができる。また、金属管の流体流路内に支持部が設けられているので、直線状の状態から渦巻き状に曲げ加工するときの金属管の変形に起因して流体流路が小さくなるまたは塞がれるのを抑制することができ、熱交換の効率の低下を抑制できる。

本発明のヒートポンプ式給湯機は、圧縮機（１９）と、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の熱交換器（２１）と、減圧機構（２３）と、蒸発器（２５）と、これらを接続する配管とを有する冷媒回路（１３）と、水が貯留されるタンク（１５）と、前記タンク（１５）の水を前記熱交換器（２１）の前記流体流路（５３）に送る入水配管（２７）と、前記熱交換器（２１）により加熱された水を前記タンク（１５）に戻す出湯配管（２９）とを有する貯湯回路（１７）と、を備えている。

以上説明したように、本発明の熱交換器は、接合時における金属管（４７）の厚み方向の変形を効果的に抑制することができるとともに、流体流路（５３）内に複数の第１凸部（５５ａ）及び複数の第２凸部（５５ｂ）を設けても、流体流路（５３）内を流体が流れる際の抵抗が増加するのを抑制して流体を円滑に流すことができる。

本発明の一実施形態にかかるヒートポンプ式給湯機を示す構成図である。 本発明の第１実施形態にかかる熱交換器を示す斜視図である。 図２のIII−III線断面図である。 図３のIV−IV線断面図である。 抵抗溶接によって熱交換器を製造する方法を示す正面図である。 抵抗溶接された金属管および多穴金属管を示す斜視図である。 参考例１にかかる熱交換器を示す断面図である。 参考例２にかかる熱交換器を示す断面図である。 本発明の第２実施形態にかかる熱交換器を示す断面図である。 第２実施形態の熱交換器における金属管を示す斜視図である。 第２実施形態の熱交換器における金属管を示す平面図である。 第２実施形態の熱交換器における金属管を示す側面図である。 図１１のXIII- XIII線断面図である。 （ａ）は図１１のXIVa- XIVa線断面図であり、（ｂ）は図１１のXIVb- XIVb線断面図であり、（ｃ）は図１１のXIVc- XIVc線断面図である。 金属管の変形例１を示す断面図である。 金属管の変形例２を示す断面図である。 （ａ）は、本発明の第３実施形態の熱交換器を示す斜視図であり、（ｂ）はこの熱交換器の金属管を示す平面図であり、（ｃ）は（ｂ）のXVIIc- XVIIc線断面図であり、（ｄ）は（ｂ）のXVIId- XVIId線断面図である。 （ａ）は、第３実施形態の熱交換器を曲げ加工したときの断面図であり、（ｂ）は、この熱交換器とは凸部の形状が異なる熱交換器を曲げ加工したときの断面図である。 第３実施形態の熱交換器における金属管の変形例を示す平面図である。 参考例３の熱交換器を示す斜視図である。 （ａ）は参考例３の熱交換器の金属管を成形するための金属板を示す斜視図であり、（ｂ）は参考例３の熱交換器の金属管を示す斜視図であり、（ｃ）は参考例３の熱交換器の金属管を示す断面図である。 （ａ）は参考例３における金属管の変形例を示す平面図であり、（ｂ）はその断面図である。 （ａ）は参考例４の熱交換器を示す斜視図であり、（ｂ）はその変形例を示す斜視図であり、（ｃ）は他の変形例を示す斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は参考例４の熱交換器のさらに他の変形例を示す断面図であり、（ｃ）は参考例４の熱交換器のさらに他の変形例を示す断面図である。 参考例５の熱交換器を示す断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は第４実施形態の熱交換器における金属管の製造工程を示す平面図であり、（ｃ）は（ｂ）のXXVIc- XXVIc線断面図である。 （ａ）は、第４実施形態の熱交換器における金属管の第１凸部と第２凸部の相対位置がずれた状態を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のXXVIIb- XXVIIb線断面図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

＜ヒートポンプ式給湯機＞
図１は本発明の一実施形態にかかるヒートポンプ式給湯機１１を示す構成図である。図１に示すように、ヒートポンプ式給湯機１１は、冷媒を循環させる冷媒回路１３と、この冷媒回路１３の冷媒との熱交換により低温水を沸き上げてタンク１５に高温水を貯湯するための貯湯回路１７とを備えている。

冷媒回路１３は、圧縮機１９と、熱交換器（水熱交換器）２１と、膨張弁（減圧機構）２３と、蒸発器２５と、これらを接続する配管とを有している。冷媒回路１３を循環する冷媒としては例えば二酸化炭素などが用いられる。冷媒として二酸化炭素が用いられる場合には、冷媒は圧縮機１９により臨界圧力以上に圧縮される。

貯湯回路１７は、水が貯留されるタンク１５と、このタンク１５の水を熱交換器２１に送る入水配管２７と、熱交換器２１との熱交換により加熱された水をタンク１５に戻す出湯配管２９と、貯湯回路１７内において水を循環させるポンプ３１とを有している。

この給湯機１１は、冷媒回路１３および貯湯回路１７を制御する制御部３３を備えている。この制御部３３が冷媒回路１３の圧縮機１９を駆動させるとともに貯湯回路１７のポンプ３１を駆動させることにより、タンク１５の底部に設けられた出水口からタンク１５内の低温水が入水配管２７を通じて熱交換器２１に送られる。熱交換器２１に送られてきた低温水は、熱交換器２１において加熱され、出湯配管２９を通じてタンク１５の上部に設けられた入水口からタンク１５内に戻される。これにより、タンク１５内は、上部に高温水が貯湯され、下部にいくほど水の温度が低くなっている。

タンク１５は、貯湯された高温水をタンク１５の上部から取り出して浴槽などへ給湯するための給湯配管３５と、タンク１５の底部に水道水などの低温水を供給するための給水配管３７とを備えている。

＜熱交換器＞
（第１実施形態）
図２は本発明の第１実施形態にかかる熱交換器２１を示す斜視図である。図２に示すように、この熱交換器２１は、長手方向の一端４１が内側に配置され、長手方向の他端４３が外側に配置されるように渦巻き状に巻かれた構造を有している。

この熱交換器２１は、図１の給湯機１１において冷媒回路１３を循環する冷媒と貯湯回路１７を循環する水との間で熱交換を行う。熱交換器２１内を流れる冷媒と水の流れる方向は、図１に示すように互いに対向する方向である。したがって、冷媒または水のいずれか一方が熱交換器２１の一端４１側から他端４３側に向かって流れ、他方が他端４３側から一端４１側に向かって流れる。このように熱交換器２１内を冷媒および水がそれぞれ通過する間に水と冷媒との間で熱交換されて水の温度調節を行うことができる。

図３は図２のIII−III線断面図である。図３に示すように、熱交換器２１は、第１多穴金属管４５、金属管４７および第２多穴金属管４９がこの順に厚み方向に積層配置された構造を有している。これらの金属管４５，４７，４９は、対向する外表面同士が後述する抵抗溶接により接合されて一体化されている。

第１多穴金属管４５および第２多穴金属管４９は、厚みよりも幅の方が大きい扁平な形状をそれぞれ有している。これらの多穴金属管４５，４９の内部には、長手方向に延びる冷媒流路５１が複数形成されている。複数の冷媒流路５１は互いに独立しており、幅方向に一列に並んで配列されている。各冷媒流路５１には、冷媒回路１３を循環する冷媒が流れる。第１多穴金属管４５および第２多穴金属管４９は、多穴管であることによって冷媒流路５１を流れる冷媒の偏流を抑制することができる。

金属管４７は、厚みよりも幅の方が大きい扁平な形状を有している。この金属管４７の内部には、長手方向に延びる流体流路５３が形成されている。この流体流路５３には、貯湯回路１７を循環する水が流れる。

金属管４７は、厚み方向の一方側に外表面６１を有し、他方側に外表面６３を有している。第１多穴金属管４５は、金属管４７の一方側の外表面６１に対向する対向面６５を有し、金属管４７に対して厚み方向の一方側に積層配置されている。第２多穴金属管４９は、金属管４７の他方側の外表面６３に対向する対向面６７を有し、金属管４７に対して厚み方向の他方側に積層配置されている。

第１多穴金属管４５の対向面６５は、その少なくとも一部が外表面６１と融接されている。第２多穴金属管４９の対向面６７は、その少なくとも一部が外表面６３と融接されている。対向面６５，６７が外表面６１，６３と融接されている割合が増加するほど対向面６５，６７と外表面６１，６３の密着度合いが向上して熱交換器２１の熱交換の効率を高めることができる。対向面６５，６７と外表面６１，６３の融接割合は、抵抗溶接時の溶接条件を変えることによって調整することができる。具体的には、例えば抵抗溶接時の溶接速度（送り速度）を遅く、溶接時の電流値を大きく、溶接時の厚み方向の加圧力を大きくするなどの条件設定によって対向面６５，６７と外表面６１，６３の融接割合を増加させることができる。したがって、熱交換器２１の熱交換の効率の点では、対向面６５，６７は略全体が外表面６１，６３と融接されているのが好ましい。

図４は図３のIV−IV線断面図である。図３および図４に示すように、金属管４７は、その流体流路５３内に、厚み方向の変形を抑制する支持部材（支持部）５５を有している。支持部材５５は、流体流路５３の厚み方向の一方側の内面５７に流体流路５３の長手方向に沿って３列に並んだ複数の第１柱状体５５ａと、流体流路５３の厚み方向の他方側の内面５９に流体流路５３の長手方向に沿って３列に並んだ複数の第２柱状体５５ｂとからなる。

第１柱状体５５ａは、その基端部が内面５７に接合されており、内面５９に向かって延設されている。第２柱状体５５ｂは、その基端部が内面５９に接合されており、内面５７に向かって延設されている。複数の第１柱状体５５ａおよび複数の第２柱状体５５ｂは、各列とも熱交換器２１の一端４１から他端４３までほぼ等間隔に点在している。

第１柱状体５５ａの各先端部は、対向配置された第２柱状体５５ｂの先端部と当接または近接している。このようにして対向配置された第１柱状体５５ａと第２柱状体５５ｂが対になって抵抗溶接時における金属管４７の厚み方向の変形を抑制する。

第１柱状体５５ａと第２柱状体５５ｂは、互いの先端部同士が接合されていてもよい。互いの先端部同士を接合するか否かは、抵抗溶接時の溶接条件を変えることによって調整することができる。具体的には、例えば抵抗溶接時の溶接速度（送り速度）を遅く、溶接時の電流値を大きく、溶接時の厚み方向の加圧力を大きくするなどにより先端部同士が接合される割合を増加させることができる。

第１柱状体５５ａと第２柱状体５５ｂの先端部同士の接合割合が増加することにより、金属管４７の剛性を高めることができる。一方、先端部同士の接合割合が低い場合には、金属管４７の柔軟性をある程度維持することができるので、例えば温度変化、振動などが生じやすい環境下で熱交換器２１が使用される場合であっても、温度変化による金属の膨張収縮や振動に起因する歪みを緩和することができる。

金属管４７、第１多穴金属管４５および第２多穴金属管４９の材料としては、熱伝導性、耐食性、剛性、加工性などを備えた金属などが用いられ、具体的にはアルミニウム、アルミニウム合金などが例示できる。支持部材５５は金属管４７の外周部と同じ材料を用いるのがよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、金属管４７が厚み方向の変形を抑制する支持部材５５を流体流路５３内に有しているので、厚み方向に積層配置された金属管４７と多穴金属管４５，４９を一対のローラ電極７１，７３によって厚み方向に加圧しながら溶接する抵抗溶接を用いてこれらを接合することができる。このような生産性に優れた抵抗溶接により製造できるので、コストダウンを図ることができる。また、本実施形態では、金属管４７が流体流路５３に支持部材５５を有しているので、熱交換器の長期にわたる使用においても金属管４７が変形するのを抑制できる。

また、本実施形態によれば、互いの先端部が当接または近接した複数の第１柱状体５５ａおよび第２柱状体５５ｂが流体流路５３の長手方向に沿って配列されているので、長手方向にわたって金属管４７が変形するのを長期にわたり抑制できる。しかも、これらの柱状体５５ａ，５５ｂが長手方向に点在するような構成であるので、流体が流体流路５３内を流れる際の抵抗が支持部材５５の配置に起因して増加するのを抑制して流体を円滑に流すことができる。

また、本実施形態では、複数の第１柱状体５５ａと複数の第２柱状体５５ｂの一部または全部が互いの先端部同士が接合されている場合には、金属管４７の剛性を高めることができる。これにより、金属管４７が変形するのをさらに長期にわたって抑制することができる。

本実施形態によれば、金属管４７の厚み方向の両側に多穴金属管４５，４９が積層配置されているので、冷媒と水との熱交換の効率をより向上させることができる。

本実施形態では、金属管４７の外表面に対向する多穴金属管４５，４９の対向面は、その略全体が融接されている場合には、冷媒と水との熱交換の効率をより向上させることができる。

本実施形態によれば、長手方向の一端４１が内側に配置され、長手方向の他端４３が外側に配置されるように渦巻き状に巻かれた形態であるので、デッドスペースを少なくして熱交換器２１を小型化することができる。

また、本実施形態によれば、金属管４７が厚み方向の変形を抑制する支持部材５５を流体流路５３内に有しているので、上記した抵抗溶接時の変形抑制効果だけでなく、次のような効果も得られる。すなわち、本実施形態の熱交換器２１は、例えば図２に示すように曲げ加工されて使用されることがある。例えば図２の形態の場合、熱交換器２１の長手方向の全体のうち、一部は湾曲し、他の部分は直線状のままである。前記湾曲した部分では、金属管４７の支持部材５５は、曲げ加工時において金属管４７が厚み方向に変形するのを抑制する機能を発揮する。一方、直線状の部分では、金属管４７の支持部材５５は、金属管４７内を流れる流体が衝突して適度に乱流となるような障害物として機能する。流体が適度に乱流となることにより、流体と金属管４７との間で伝熱が促進される。この効果は、後述する他の実施形態においても同様である。

（製造方法）
次に、熱交換器２１の製造方法の一例について説明する。図５は熱交換器２１の製造方法の一例を示す正面図である。図５に示すように、熱交換器２１の製造には例えば抵抗溶接装置１００を使用することができる。

まず、抵抗溶接装置１００について説明する。この抵抗溶接装置１００は、一対のローラ電極７１，７３と、ローラ電極７１を加圧する加圧装置７５と、この加圧装置７５およびローラ電極７１，７３に電力を供給する電源装置７９と、各部位の動作を制御する図略の制御部とを備えている。

ローラ電極７１およびローラ電極７３は、略円柱状であり、中心に回転軸７２，７４をそれぞれ有している。回転軸７２と回転軸７４は互いに略平行に配置されている。ローラ電極７１，７３の軸方向の幅は、溶接対象である金属管４７および多穴金属管４５，４９の幅よりも大きくなるように設計されている。

各回転軸７２，７４は、図略のモータが接続されており、軸回りに回転可能な状態で図略の支持台に支持されている。モータは電源装置７９に接続されている。ローラ電極７１とローラ電極７３は互いに逆方向に回転する。例えば図５において、ローラ電極７１は反時計回りに回転し、ローラ電極７３は時計回りに回転する。また、ローラ電極７１は、ローラ電極７３に近づく方向およびその反対方向（図５の上下方向）に移動可能に支持台に支持されている。これらのローラ電極７１，７３は、電源装置７９に接続されており、この電源装置７９により抵抗溶接時には電力が供給される。なお、本実施形態のようにローラ電極７１のみが上下方向に移動する構造でもよいが、ローラ電極７１，７３がともに上下方向に移動する構造であってもよい。

加圧装置７５は、円筒状のシリンダ７８と、このシリンダ７８の内部に配置されたピストン７７と、空気圧、油圧などのエネルギーを生じさせる図略のポンプとを備えている。この加圧装置７５は、電源装置７９から電力が供給されるとポンプが駆動してピストン７７をシリンダ７８内の所定の方向にスライド移動させる。これにより、ローラ電極７１が加圧される。加圧されたローラ電極７１はローラ電極７３側に向かって移動し、ローラ電極７１，７３間に配置される金属管４７および多穴金属管４５，４９を厚み方向に加圧する。

次に、各製造工程について説明する。まず、金属管成形工程において金属管４７、第１多穴金属管４５および第２多穴金属管４９を作製する。

金属管４７は、図略の細長い金属平板を幅方向の端部が対向し内部に長手方向に沿って空間が形成されるように折り曲げ加工して端辺同士を接合することにより得られる。長手方向に沿った内側の空間は流体流路５３となる。

金属平板を折り曲げ加工する前には、折り曲げ加工後に対向する内面５７および内面５９となる領域に、第１柱状体５５ａの基端部および第２柱状体５５ｂの基端部が所定位置にそれぞれ溶接などにより接合される。ついで、第１柱状体５５ａと第２柱状体５５ｂが対向するように折り曲げ位置を制御して金属平板を折り曲げ加工し、金属平板の端部同士を接合する。これにより、内部の流体流路５３に第１柱状体５５ａおよび第２柱状体５５ｂが設けられた金属管４７が得られる。

第１多穴金属管４５および第２多穴金属管４９は、例えば図３に示すような断面形状を有する押出出口を備えた金型を用いて金属材料を押し出すことにより得られる。

次に、金属管成形工程において得られた金属管４７、第１多穴金属管４５および第２多穴金属管４９を積層配置する。図５に示すように、第１多穴金属管４５、金属管４７および第２多穴金属管４９は、それぞれの長手方向および厚み方向がそれぞれ同じ向きに揃えられて、この順に厚み方向に積層配置される。

次に、積層配置工程において積層配置された第１多穴金属管４５、金属管４７および第２多穴金属管４９は、ローラ電極７１，７３間に供給されてローラ電極７１，７３により厚み方向に加圧されながら長手方向に沿って送られるとともに、ローラ電極７１，７３を通じて電流が供給されて各金属管の対向する外表面同士が抵抗溶接（シーム溶接）される。これにより、図６に示すように金属管同士が一体化された直線状の熱交換器２１が得られる。この熱交換器２１は、金属管４７の外表面６１，６３と多穴金属管４５，４９の対向面６５，６７とが融接されているとともに、側部には長手方向に沿って連続的にナゲット７６が形成されている。

抵抗溶接の条件としては、ローラ電極７１，７３による加圧力、通電時間、休止時間、溶接時の電流値、溶接速度（送り速度）、電極形状などが挙げられ、これらの条件は、溶接対象、使用用途などに応じて適宜設定される。なお、上記の抵抗溶接では、通電と休止を繰り返す断続溶接であってもよく、連続的に通電する連続溶接であってもよい。

本実施形態では、金属管４７の流体流路５３に第１柱状体５５ａおよび第２柱状体５５ｂが設けられているので、ローラ電極７１，７３により厚み方向に加圧されると、金属管４７が厚み方向に僅かに変形し、複数の第１柱状体５５ａと複数の第２柱状体５５ｂの一部または全部は先端部同士が当接する。このように先端部同士が当接することにより、金属管４７の厚み方向の変形が抑制される。また、ローラ電極７１，７３を通じて金属管４７に流される電流は、金属管４７の外周部を通じて流れるだけでなく、先端部同士が当接した第１柱状体５５ａおよび第２柱状体５５ｂを通じても流れるので、先端部同士が当接した第１柱状体５５ａおよび第２柱状体５５ｂが設けられた付近の対向面６５，６７と外表面６１，６３の融接が促進される。これにより、対向面６５，６７と外表面６１，６３の融接割合を増加させることができる。

また、ローラ電極７１，７３を通じて電流が流されたときに第１柱状体５５ａおよび第２柱状体５５ｂにも電流が流れるので、抵抗溶接の条件によっては複数の柱状体の対のうちの一部または全部において先端部同士が接合される。

熱交換器２１は、図６に示すような直線状の形態のままでも使用できるが、図２に示すように渦巻き状に曲げ加工して用いてもよい。図２に示す形態の場合、各金属管４５，４７，４９の厚み方向が渦巻きの径方向に向くように曲げ加工されている。

以上説明したように、抵抗溶接による製造方法によれば、支持部材５５を流体流路５３内に有する金属管４７と、多穴金属管４５，４９とを積層配置し、ローラ電極７１，７３間に配置して厚み方向に加圧しながら長手方向に沿って移動させながら金属管４７と多穴金属管４５，４９を抵抗溶接するので、金属管４７が抵抗溶接時の圧力によって変形するのを抑制できる。

これにより、抵抗溶接時には金属管４７の外表面６１，６３とこれに対向する多穴金属管の対向面６５，６７がそれぞれ密着するようにローラ電極７１，７３により厚み方向に十分な圧力をかけた状態で溶接することができる。その結果、外表面６１，６３と対向面６５，６７との接合面積を大きくすることができるとともに、流体流路５３の変形が抑制されて流体を円滑に流すのに必要な流路が確保されるので、冷媒と流体との熱交換の効率を向上させることができる。しかも、抵抗溶接という簡便な方法により金属管同士を接合できるので、生産性を向上させることもできる。

（参考例１）
図７は、参考例１にかかる熱交換器を示す断面図である。図７に示すように、この熱交換器２１は、支持部材５５の構造が第１実施形態とは異なっている。その他の部位については第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。

参考例１における支持部材（支持部）５５は、流体流路５３の長手方向に沿って配列された複数の柱状体からなる。各柱状体は、その軸方向の一端が流体流路５３の厚み方向のいずれかの一方の内面（内面５７または内面５９）に接合されており、軸方向の他端が流体流路５３の厚み方向の他方の内面側に配置されている。複数の柱状体の一端が接合される内面は、全て同じ側であってもよく、一部が他方側であってもよい。

複数の柱状体の一部または全部は、軸方向の両端が流体流路５３の一方側の内面５７および他方側の内面５９にそれぞれ接合されていてもよい。柱状体の両端が接合されている場合には金属管４７の剛性を高めることができる。一方、柱状体の一端のみが接合され、他端が接合されていない場合には、金属管４７の柔軟性をある程度維持することができる。

参考例１における金属管４７を作製するには、第１実施形態の金属管４７の場合と同様にすればよい。すなわち、金属管４７は、図略の平板状の金属板を長手方向に沿って中空が形成されるように折り曲げ加工して側端部同士を溶接などにより接合することによって得られる。長手方向に沿った中空は流体流路５３となる。

金属板を折り曲げ加工する前には、折り曲げ加工後に内面５７または内面５９となる領域に、柱状体の一端が溶接などにより接合される。この金属板を折り曲げ加工して側端部同士を接合することにより、内部の流体流路５３に複数の柱状体からなる支持部材５５が設けられた金属管４７を作製できる。

参考例１によれば、複数の柱状体が流体流路５３の長手方向に沿って配列されているので、長手方向にわたって金属管４７が変形するのを長期にわたり抑制できる。しかも、柱状体が長手方向に点在するような構成であるので、流体が流体流路５３内を流れる際の抵抗が支持部材５５の配置に起因して増加するのを抑制して流体を円滑に流すことができる。

また、参考例１によれば、各柱状体の軸方向の一端が流体流路５３の厚み方向の内面５７または内面５９に接合されているので、抵抗溶接時にローラ電極７１，７３による厚み方向への加圧に対して各柱状体が位置ずれするのを抑制することができる。これにより、抵抗溶接時にはローラ電極７１，７３により金属管４７および多穴金属管４５，４９に対して厚み方向に十分な圧力をかけることができる。

また、本実施形態では、金属管４７の流体流路５３に複数の柱状体が設けられているので、ローラ電極７１，７３により厚み方向に加圧されると、金属管４７が厚み方向に僅かに変形し、複数の柱状体の一部または全部は、その他端が金属管４７の内面５７または内面５９に当接する。このように柱状体の他端が当接することにより、金属管４７の厚み方向の変形が抑制される。また、ローラ電極７１，７３を通じて金属管４７に流される電流は、金属管４７の外周部を通じて流れるだけでなく、他端が内面に当接した柱状体を通じても流れるので、他端が内面に当接した柱状体が設けられた付近の対向面６５，６７と外表面６１，６３の融接が促進される。これにより、対向面６５，６７と外表面６１，６３の融接割合を増加させることができる。

また、ローラ電極７１，７３を通じて電流が流されたときに柱状体にも電流が流れるので、抵抗溶接の条件によっては柱状体と内面５７または内面５９とが接合される。

（参考例２）
図８は、参考例２にかかる熱交換器を示す断面図である。図８に示すように、この熱交換器２１の支持部材５５の構造が第１実施形態とは異なっている。その他の部位については第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。

参考例２における支持部材（支持部）５５は、流体流路５３の長手方向に沿って配置され、長手方向に垂直な断面が波形の板状体である。この板状体は、流体流路５３の幅方向に沿って凹凸の起伏が連続するように配置されている。

参考例２における金属管４７を作製するには、図略の平板状の金属板を長手方向に沿って中空が形成されるように折り曲げ加工して側端部同士を溶接などにより接合した後に、中空部に波形板状体を挿入してもよく、また、折り曲げ加工する前に金属板の所定の位置に波形板状体を配置し、その後折り曲げ加工して側端部同士を溶接してもよい。

参考例２によれば、支持部材５５が波形の板状体であるので、長手方向にわたって金属管４７が変形するのを長期にわたり抑制できる。しかも、支持部材５５が上記したような柱状体である場合と比べて支持部材５５自体の剛性を高くすることができるので、ローラ電極７１，７３による加圧力をより大きくしたい場合に特に好適である。しかも、波形の板状体が流体の流れを分散させる役割も果たすので、流体の流れを整えて乱れの少ない流れをつくることができる。

（第２実施形態）
図９は本発明の第２実施形態にかかる熱交換器２１を示す断面図であり、図１０〜１３は、この熱交換器２１に用いる金属管４７を示す図である。図９〜１３に示すように、この熱交換器２１は、金属管４７の支持部の構造などが第１実施形態と異なっている。その他の部位については第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。

第２実施形態における金属管４７は、厚みよりも幅の方が大きい扁平な形状を有している。この金属管４７の幅方向の両側の側部は、断面形状が円弧状であるが、これに限定されない。例えば、金属管４７の前記側部は、図３に示すように断面形状が直線状であってもよく、他の形状であってもよい。また、金属管４７の幅方向の両側の側部は、第１多穴金属管４５および第２多穴金属管４９よりも幅方向の外側にそれぞれ突出しているが、これに限定されない。例えば、金属管４７の前記側部は、図３に示すように幅方向の外側に突出していない形状であってもよい。金属管４７の内部には、長手方向に延びる流体流路５３が形成されている。

図１１〜１３に示すように、この金属管４７は、その流体流路５３の内に、厚み方向の変形を抑制する支持部５５を有している。支持部５５は、流体流路５３の厚み方向の一方側の内面５７に流体流路５３の長手方向に沿って配列された複数の第１凸部５５ａと、流体流路５３の厚み方向の他方側の内面５９に流体流路５３の長手方向に沿って配列された複数の第２凸部５５ｂとを備えている。各第１凸部５５ａは、一方側の内面５７から他方側の内面５９に向かって延び、各第２凸部５５ｂは、他方側の内面５９から一方側の内面５７に向かって延びている。

これらの第１凸部５５ａおよび第２凸部５５ｂは、後述するように金属板をプレス成形することにより形成されたものである。したがって、各第１凸部５５ａは、厚み方向の一方側の外表面６１が内面５９側に凹むことにより流体流路５３内において内面５９側に突出している。第２凸部５５ｂは、厚み方向の他方側の外表面６３が内面５７側に凹むことにより流体流路５３内において内面５７側に突出している。第１凸部５５ａの裏面（外表面６１）には第１凹部５５ｃが形成されており、第２凸部５５ｂの裏面（外表面６３）には第２凹部５５ｄが形成されている。

図１１に示すように、この金属管４７を平面視すると、支持部５５は、第１凸部５５ａおよび第２凸部５５ｂがそれぞれ規則的に配列されることにより次のような特徴を有している。

まず、支持部５５は、長手方向にそれぞれ延びる５つの列（列Ａ１〜列Ａ５）が形成されるように規則的に配列されている。第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂは、ともに列Ａ１〜列Ａ５上に配列されている。これらの列のうち列Ａ３においては、各第１凸部５５ａに対して厚み方向に対向する位置に第２凸部５５ｂがそれぞれ配置されている。すなわち、図１１中に図示されている列Ａ３の各第１凸部５５ａに対向するすべての位置に第２凸部５５ｂがそれぞれ設けられている。この列Ａ３は、５つの列のうち金属管４７の幅方向の中央部に位置する列である。

また、支持部５５は、長手方向に対して傾斜した傾斜方向に延びる複数の列Ｂ１，列Ｂ２，列Ｂ３，・・・が形成されるように規則的に配列されている。第１凸部５５ａは、列Ｂ２，Ｂ４，Ｂ６においては５つずつ配置されているが、列Ｂ１，Ｂ３，Ｂ５においては１つずつ配置されているのみである。この１つの第１凸部５５ａとは、列Ａ３上に配置されたものである。一方、第２凸部５５ｂは、列Ｂ１，Ｂ３，Ｂ５においては５つずつ配置されているが、列Ｂ２，Ｂ４，Ｂ６においては１つずつ配置されているのみである。この１つの第２凸部５５ｂとは、列Ａ３上に配置されたものである。このように第１凸部５５ａの前記傾斜方向の列Ｂ２，Ｂ４，Ｂ６と、第２凸部５５ｂの前記傾斜方向の列Ｂ１，Ｂ３，Ｂ５とが長手方向に沿って交互に配置されている。

したがって、この第２実施形態では、第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂとが対向するように配置されているのは列Ａ３のみであり（図１４（ｃ）参照）、他の列Ａ１，Ａ２，Ａ４，Ａ５においては第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂとが長手方向に交互に配置されている（図１４（ａ），（ｂ）参照）。言い換えると、列Ａ１，Ａ２，Ａ４，Ａ５においては第１凸部５５ａは第２凸部５５ｂに対して長手方向にずれた位置に設けられている。このように列Ａ３においてのみ第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂとが対向するように構成されている。

また、図１１に示すように、長手方向Ｄ１に対する傾斜方向Ｄ２のなす角度θ１と、長手方向Ｄ１に対する傾斜方向Ｄ３のなす角度θ２とは、互いに異なる値に設定されている。ここで、傾斜方向Ｄ２とは、上記した列Ｂ１，Ｂ２，・・・の配列方向である。傾斜方向Ｄ３とは、列Ｂ１，Ｂ２，・・・と交差する規則的な配列方向である。本実施形態では、角度θ１が約５０度であり、角度θ２が約４０度に設定されており、傾斜方向Ｄ２と傾斜方向Ｄ３は約９０度で交差している。

この第２実施形態では、上記のように角度θ１と角度θ２を異なる値に設定することにより、任意の第１凸部５５ａ（または第２凸部５５ｂ）が配置された位置と幅方向の同一線上に他の凸部５５ａ，５５ｂが配置されていない構成にしている。このように流体流路５３内において第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂとをある程度ランダムに配置することができるので、流体流路５３内の流体の流れにうねりを生じさせることができる。これにより、例えば流体流路５３内において偏流が生じるのを抑制することができ、流体流路５３内における流体の乱流化を促進することで熱交換の効率が向上する。

また、図１４（ｃ）に示すように、第１凸部５５ａの先端部は、厚み方向に対向する第２凸部５５ｂの先端部と所定の間隔ｔをあけて配置されているので、第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂの先端部同士の隙間も冷媒の流路となる。これにより、第１凸部５５ａおよび第２凸部５５ｂを設けることに起因して流体流路５３が小さくなるのを抑制することができる。なお、本実施形態では、第１凸部５５ａの先端部は、厚み方向に対向する第２凸部５５ｂの先端部と所定の間隔ｔをあけて配置されているが、間隔ｔをあけて配置しなくてもよく、先端部同士が当接した形態であってもよい。

この金属管４７は、例えば次のようにして形成することができる。すなわち、まず、板状の金属板をプレス加工して金属板の厚み方向に突出する複数の凸部を所定の位置に形成する。ついで、この金属板を金属管４７の幅方向の両側の円弧状側部に相当する位置で折り曲げて扁平な形状とした後、この金属板の端部同士を溶接などの方法により接合する。プレス加工により形成された上記複数の凸部は第１凸部５５ａおよび第２凸部５５ｂとなる。

以上説明したように第２実施形態によれば、複数の第１凸部５５ａのうちの一部は、第２凸部５５ｂに対して厚み方向に対向する位置に設けられているので、上記したような抵抗溶接時や曲げ加工時に金属管４７に対して厚み方向に圧力がかかっても、第１凸部５５ａとこれに対向する位置に配置された第２凸部５５ｂとが当接するとそれ以上の金属管４７の変形が抑制される。これにより、抵抗溶接時および曲げ加工時における金属管４７の厚み方向の変形を効果的に抑制することができる。

また、第２実施形態によれば、幅方向の中央部において第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂとが対向して配置されているので、金属管４７の変形を抑制する効果をより高めることができる。

また、第２実施形態によれば、上記したように幅方向の中央部では第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂとが対向配置される一方で、両サイドに位置する列においては第１凸部５５ａが第２凸部５５ｂに対して長手方向にずれた位置に設けられている。したがって、幅方向の中央部において金属管４７の厚み方向の変形を効果的に抑制するとともに、幅方向の両サイドにおいては流体流路が狭くなるのを抑制して流体の円滑な流れを実現できる。また、幅方向の両サイドにおいても第１凸部５５ａまたは第２凸部５５ｂが設けられているので、想定を超えるような大きな圧力が厚み方向にかかった場合には、第１凸部５５ａの先端部が金属管４７の内面５９に当接し、第２凸部５５ｂの先端部が金属管４７の内面５７に当接することにより、それ以上の金属管４７の変形を抑制できる。

また、第２実施形態では、上記したように複数の第１凸部５５ａが、長手方向にそれぞれ延びる５つの列Ａ１〜Ａ５が形成されるように配列されていることに加え、さらに第１凸部５５ａが長手方向に対して傾斜した傾斜方向にそれぞれ延びる複数の列Ｂ２，Ｂ４，Ｂ６が形成されるように配列されている。さらに、第２凸部５５ｂも前記傾斜方向にそれぞれ延びる複数の列Ｂ１，Ｂ３，Ｂ５が形成されるように配列されている。そして、第１凸部５５ａの傾斜方向の列と、第２凸部５５ｂの傾斜方向の列とが長手方向に沿って交互に配置されている。このような構成を採用することにより、流体流路５３内において厚み方向の段差（凸部）を長手方向に対して傾斜させて連続的に配置するとともに、厚み方向の一方側の段差（第１凸部５５ａ）と他方側の段差（第２凸部５５ｂ）を交互に配置することができるので、流体流路５３内において流体の流れに効果的にうねりを生じさせることができる。これにより、流体流路内における偏流を抑制し、内部流体の乱流化を促進することにより、伝熱効果を向上させることができる。

また、第２実施形態によれば、金属板をプレス加工して前記金属板の厚み方向に突出する複数の凸部を所定の位置に形成し、この金属板を前記扁平な形状に曲げ加工した後、この金属板の端部同士を接合することにより、金属管４７を成形しているので、例えば支持部となる柱状体を金属板に溶接して接合するなどの工程が不要になる。これにより、工程が簡略化されて製造コストを低減することができる。

（第３実施形態）
図１７（ａ）は、本発明の第３実施形態にかかる熱交換器２１を示す斜視図である。この熱交換器２１は、支持部としての凸部５５の構造が第１実施形態とは異なっている。その他の部位については第１実施形態の熱交換器２１と同様であるので第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。

図１７（ｂ）は熱交換器２１の金属管４７を示す平面図である。この金属管４７は、支持部５５としての複数の第１凸部５５ａ及び複数の第２凸部５５ｂを備えている。複数の第１凸部５５ａは、流体流路５３の厚み方向の一方側の内面に流体流路５３の長手方向に沿って配列されている。複数の第２凸部５５ｂは、流体流路５３の厚み方向の他方側の内面に流体流路５３の長手方向に沿って配列されている。各第１凸部５５ａは、前記一方側の内面から前記他方側の内面に向かって突出し、各第２凸部５５ｂは、前記他方側の内面から前記一方側の内面に向かって突出している。各第１凸部５５ａ及び各第２凸部５５ｂは、例えば第２実施形態と同様に金属板をプレス成形することにより形成できる。

各第１凸部５５ａ及び各第２凸部５５ｂは、図１７（ｂ）に示すように幅方向Ｗの寸法が長手方向Ｌの寸法よりも小さい。すなわち、各第１凸部５５ａおよび各第２凸部５５ｂは、平面視において細長い形状をそれぞれ有している。各第１凸部５５ａおよび各第２凸部５５ｂの長手方向は、金属管４７の長手方向Ｌと略平行である。

この第３実施形態では、複数の第１凸部５５ａの全部が、図１７（ｃ），（ｄ）に示すように第２凸部５５ｂに対して厚み方向に対向する位置に設けられている。なお、複数の第１凸部５５ａの一部が第２凸部５５ｂに対して厚み方向に対向する位置に設けられ、残りの第１凸部５５ａが第２凸部５５ｂに対向しない位置に設けられていてもよい。このように第２凸部５５ｂに対向しない位置に設けられた第１凸部５５ａは、流体流路５３内の流体が適度に乱流となるような障害物としての機能を果たす。流体が適度に乱流となることにより、流体と金属管４７との間で伝熱が促進されるので、熱交換器の熱交換効率を向上させることができる。

この第３実施形態によれば、対向する第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂが共に長手方向に向いて配置されているので、熱交換器２１を例えば図２に示す渦巻状などに曲げ加工する場合に、第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂの接触面積を確保する効果が特に優れている。

図２に示すように熱交換器２１を曲げ加工する場合、金属管４７は、図１８（ａ）に示すように半径方向外側の部分は材料の伸びが大きく、半径方向の内側の部分は材料の伸びが小さいので、第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂの相対位置がずれやすい。この第３実施形態では、各第１凸部５５ａの長手方向及び各第２凸部５５ｂの長手方向を金属管４７の長手方向Ｌに向けて配置しているので、互いの相対位置が多少ずれた場合であっても第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂが接触した状態を維持できる。これにより、曲率半径の小さい曲げ加工が可能になる。

一方、図１８（ｂ）に示すように、各第１凸部５５ａの長手方向の寸法及び各第２凸部５５ｂの長手方向の寸法が小さくなると、その分だけ前記相対位置のずれに対して前記接触した状態を維持できる許容範囲が小さくなる。

図１９は、第３実施形態の熱交換器２１における金属管４７の変形例を示す平面図である。図１９に示すように、この変形例にかかる金属管４７は、第１凸部５５ａ及び第２凸部５５ｂがともにくさび形状を有している。言い換えると、第１凸部５５ａ及び第２凸部５５ｂは、平面視で略三角形を有している。この変形例では、各第１凸部５５ａ及び各第２凸部５５ｂは、平面視で三角形の頂点が流体の流れ方向Ｆに対向するように配置されている。これにより、流体が各第１凸部５５ａ及び各第２凸部５５ｂの側面に沿って円滑に流れるので、金属管４７内で圧力損失が生じるのを抑制できる。

また、図１７〜図１９に示す第３実施形態では、各凸部５５の幅方向の寸法、すなわち流体の流れ方向Ｆに垂直な方向の寸法をその凸部５５の長手方向の寸法よりも小さくすることにより、金属管４７を流れる流体が受ける抵抗が大きくなりすぎるのを抑制できる。

（参考例３）
図２０は、本発明の参考例３の熱交換器２１を示す斜視図である。この参考例３の熱交換器２１は、金属管４７の構造が第１実施形態と異なっている。その他の部位については第１実施形態の熱交換器２１と同様であるので第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。

この熱交換器２１における金属管４７は、流体流路５３と支持部５５とを備えている。流体流路５３は、幅方向Ｗに並設されて長手方向Ｌに延びる第１流体流路５３ａと第２流体流路５３ｂとを有している。支持部５５は、幅方向Ｗに並設された第１流体流路５３ａと第２流体流路５３ｂとからなる流体流路５３内に設けられている。この金属管４７は、図２１（ａ）に示すように平板状の金属板Ｍを曲げ加工して所定の部位を接合することにより得られる。

第１流体流路５３ａは、次のようにして形成される。まず、金属板Ｍを長手方向Ｌに沿った折り曲げ位置Ｂ１で折り曲げて金属板Ｍの幅方向Ｗの一方の端辺Ｅ１が金属板Ｍの一方の表面Ｓに当接するように金属板Ｍを管状に曲げ加工する。ついで、前記端辺Ｅ１が長手方向Ｌに沿って表面Ｓに例えば溶接などの方法によって接合されることにより、第１流体流路５３ａが形成される。

同様に、第２流体流路５３ｂは、次のようにして形成される。まず、金属板Ｍを長手方向Ｌに沿った折り曲げ位置Ｂ２で折り曲げて金属板Ｍの幅方向Ｗの他方の端辺Ｅ２が前記一方の端辺Ｅ１に隣接する位置で表面Ｓに当接するように金属板Ｍを管状に曲げ加工する。ついで、前記端辺Ｅ２が長手方向Ｌに沿って表面Ｓに接合されることにより、第２流体流路５３ｂが形成される。

図２１（ｃ）に示すように、支持部５５は、金属板Ｍの一部、すなわち端辺Ｅ１と端辺Ｅ２から高さ方向（金属管４７の厚み方向）の上方に延びる部分により構成されている。この支持部５５は、端辺Ｅ１と端辺Ｅ２の近傍が互いに当接している。また、この支持部５５は、前記高さ方向の中央付近から幅方向Ｗの両側にそれぞれ分岐している。支持部５５の分岐した各部分は、前記高さ方向から左右に傾斜した方向にそれぞれ延びている。

この参考例３における金属管４７は、金属板Ｍを用いて上記のように成形することにより、略Ｂ字の断面形状を有している。このように長手方向Ｌに沿って延びる支持部５５を簡単な製造方法により形成できる。また、この金属管４７の支持部５５は、長手方向Ｌに沿って連続して延びているので、厚み方向の変形を抑制する効果に優れている。

図２２（ａ）は参考例３における金属管４７の変形例を示す平面図であり、図２２（ｂ）はその断面図である。図２２（ａ），（ｂ）に示すように、この金属管４７は、第１流体流路５３ａ内及び第２流体流路５３ｂ内に複数の凸部５５ｃ及び複数の凸部５５ｄをそれぞれ有している。

複数の凸部５５ｃは、流体流路５３ａ，５３ｂの厚み方向の一方側の内面５７に長手方向Ｌに沿って配列されている。複数の凸部５５ｄは、流体流路５３ａ，５３ｂの厚み方向の他方側の内面５９に長手方向Ｌに沿って配列されている。各凸部５５ｃは、一方側の内面５７から他方側の内面５９に向かって延び、各凸部５５ｄは、他方側の内面５９から一方側の内面５７に向かって延びている。

凸部５５ｃと凸部５５ｄは、厚み方向に対向して配置されていてもよく、対向しない位置に配置されていてもよい。対向する位置に配置されている場合には、凸部５５ｃと凸部５５ｄは、支持部５５とともに、金属管４７の厚み方向の変形を抑制する支持部として機能する。対向しない位置に配置されている場合には、凸部５５ｃと凸部５５ｄは、流体流路５３内の流体が適度に乱流となるような障害物として機能する。流体が適度に乱流となることにより、流体と金属管４７との間で伝熱が促進される。

このように参考例３の金属管４７は、上述した製造方法を用いることにより、流体流路５３内に支持部５５を形成できる。したがって、図２２（ａ），（ｂ）に示す変形例のように、流体流路５３ａ，５３ｂ内に、伝熱性能を向上させるための凸部を自由な設計（伝熱性能向上に特化した設計）で設けることができる。

（参考例４）
図２３（ａ）は、参考例４の熱交換器２１を示す斜視図である。この参考例４の熱交換器２１は、金属管４７の構造が第１実施形態と異なっている。その他の部位については第１実施形態の熱交換器２１と同様であるので第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。

参考例４の熱交換器２１における金属管４７は、幅方向Ｗに並ぶ第１金属管４７ａと第２金属管４７ｂとからなる。第１金属管４７ａ及び第２金属管４７ｂは、例えば押出成形などの方法によってそれぞれ別々に成形された筒状の扁平管である。したがって、この金属管４７の流体流路５３は、第１金属管４７ａの筒内の第１流体流路５３ａと、第２金属管４７ｂの筒内の第２流体流路５３ｂとからなる。これらの第１流体流路５３ａと第２流体流路５３ｂは、支持部５５により仕切られている。言い換えると、支持部５５は、幅方向Ｗに並設された第１流体流路５３ａと第２流体流路５３ｂとからなる流体流路５３内に設けられている。

支持部５５は、第１金属管４７ａの側壁５５ａと、第２金属管４７ｂの側壁５５ｂとからなる。側壁５５ａと側壁５５ｂは互いの表面が面接触している。各流体流路５３ａ，５３ｂ内には、図２２（ａ），（ｂ）に示すような凸部５５ｃと凸部５５ｄが設けられていてもよい。

この参考例４では、例えば押出成形などの方法によって筒状の扁平管を簡単に成形できるので、製造コストを低減することができる。

なお、幅方向Ｗに並べる扁平管の個数は、２つに限定されるものではなく、図２３（ｂ）に示すように３つであってもよく、４つ以上であってもよい。

また、図２３（ｃ）に示すように、金属管４７としては、押出成形などの方法によって第１流体流路５３ａと第２流体流路５３ｂとが支持部５５により仕切られた一体の扁平管を用いることもできる。この金属管４７の支持部５５は、長手方向Ｌに連続して形成されており、第１流体流路５３ａと第２流体流路５３ｂとを仕切っている。

また、図２４（ｂ）に示すような金属管４７であってもよい。この金属管４７は、図２４（ａ）に示すように、断面が略Ｐ字形状の２つの管部材４７ａ，４７ｂを組み合わせることによって得られる。各管部材４７ａ，４７ｂは、金属板を折り曲げ加工することにより成形されている。すなわち、管部材４７ａは、前記金属板を長手方向に沿った折り曲げ位置で折り曲げて金属板の幅方向の一方の端辺が金属板の一方の表面に当接するように金属板を略Ｐ字形状に曲げ加工することにより成形されている。管部材４７ｂも同様にして成形されている。

管部材４７ａは、第１流体流路５３ａを有し、管部材４７ｂは、第２流体流路５３ｂを有している。管部材４７ａ及び管部材４７ｂは、流体流路５３ａ，５３ｂを構成する筒状の部分から幅方向Ｗに延設された平板部４８ａ，４８ｂをそれぞれ有している。第１流体流路５３ａと第２流体流路５３ｂは、幅方向Ｗに並んでいる。平板部４８ａは管部材４７ｂの下方に配置され、平板部４８ｂは管部材４７ａの下方に配置されている。管部材４７ａの側壁が支持部５５ａとして機能し、管部材４７ｂの側壁が支持部５５ｂとして機能する。支持部５５ａと支持部５５ｂは、互いの表面が面接触している。

このように管部材４７ａ，４７ｂを組み合わせる金属管４７では、厚み方向の上面の全体及び下面の全体を平面とすることができるので、多穴金属管４５，４７との接触面積を大きくすることができる。これにより、熱交換器２１の熱交換効率を向上させることができる。

また、図２４（ｃ）に示す金属管４７では、管部材４７ａ及び管部材４７ｂの流体流路５３ａ，５３ｂを図２４（ｂ）の場合よりも小さくして、支持部５５ａと支持部５５ｂを面接触させないように離隔させている。これにより、第１流体流路５３ａと第２流体流路５３ｂとの間に、さらに第３流体流路５３ｃが形成されている。

（参考例５）
図２５は、参考例５の熱交換器２１を示す断面図である。この参考例５の熱交換器２１は、金属管４７の構造が第１実施形態と異なっている。その他の部位については第１実施形態の熱交換器２１と同様であるので第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。

この熱交換器２１の金属管４７は、金属板を渦巻状に折り曲げ加工することにより成形される。この金属管４７は、支持部５５と、流体流路５３とを有している。流体流路５３は、支持部５５により幅方向Ｗに仕切られた第１流体流路５３ａと第２流体流路５３ｂとからなる。言い換えると、支持部５５は、幅方向Ｗに並設された第１流体流路５３ａと第２流体流路５３ｂとからなる流体流路５３内に設けられている。

支持部５５は、前記金属板の幅方向Ｗの一方の端部を、第１流体流路５３ａの厚みとほぼ同程度の幅でＬ字形状に折り曲げた部分に相当する。前記金属板は、この支持部５５が金属管４７の幅方向Ｗの中央付近に位置するように渦巻状に折り曲げ加工される。このように渦巻状に折り曲げ加工されるので、接合面５０ａと接合面５０ｂとが面接触する。接合面５０ａと接合面５０ｂは、上記した抵抗溶接、ろう付け、はんだ付けなどの方法により接合することができる。

ろう付けにより接合する場合、例えば次のようにして接合することができる。まず、金属板の両面の全体に予めろう材の層を形成しておく。ついで、上記したように渦巻状に折り曲げて金属管４７の形状に加工する。このとき、接合面５０ａ及び接合面５０ｂにはろう材層が形成されているので、図略の加熱炉内などにおいて金属管４７を加熱することによって接合面５０ａ，５０ｂ同士を接合することができる。また、図２５に示すように、接合面５０ａ，５０ｂを接合する前の金属管４７と、多穴金属管４５，４９とを仮組みした仮組体を加熱炉内などにおいて加熱してもよい。金属管４７の厚み方向の両面（上下面）にはろう材層が形成されているので、前記仮組体を加熱炉内で加熱することにより、接合面５０ａ，５０ｂ同士の接合だけでなく、金属管４７と多穴金属管４５，４９の接合も同時に行うことができる。

この参考例５では、金属管４７の厚み方向の上面の全体及び下面の全体を平面とすることができるので、多穴金属管４５，４７との接触面積を大きくすることができる。これにより、熱交換器２１の熱交換効率を向上させることができる。

また、この金属管４７は、第１流体流路５３ａ内及び第２流体流路５３ｂ内に複数の凸部５５ｃ及び複数の凸部５５ｄをそれぞれ有している。上記のように参考例５の金属管４７は、上述した製造方法により成形することにより支持部５５を形成できるので、流体流路５３ａ，５３ｂ内に、伝熱性能を向上させるための凸部を自由な設計（伝熱性能向上に特化した設計）で設けることができる。

（第４実施形態）
図２６（ａ）及び（ｂ）は第４実施形態の熱交換器２１における金属管４７の製造工程を示す平面図であり、（ｃ）は（ｂ）のXXVIc- XXVIc線断面図である。この熱交換器２１は、支持部としての凸部５５の構造が第１実施形態とは異なっている。その他の部位については第１実施形態の熱交換器２１と同様であるので第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。

この金属管４７は、支持部５５としての複数の第１凸部５５ａ及び複数の第２凸部５５ｂを備えている。複数の第１凸部５５ａは、流体流路５３の厚み方向の一方側の内面に流体流路５３の長手方向に沿って配列されている。複数の第２凸部５５ｂは、流体流路５３の厚み方向の他方側の内面に流体流路５３の長手方向に沿って配列されている。各第１凸部５５ａは、前記一方側の内面から前記他方側の内面に向かって突出し、各第２凸部５５ｂは、前記他方側の内面から前記一方側の内面に向かって突出している。各第１凸部５５ａ及び各第２凸部５５ｂは、第２実施形態と同様に金属板をプレス成形することにより形成されている。

図２６（ｂ）に示すように、各第１凸部５５ａおよび各第２凸部５５ｂは、平面視において細長い形状をそれぞれ有している。厚み方向に対向する第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂは、平面視において互いに交差するように設けられている。各第１凸部５５ａの長手方向は、金属管４７の長手方向Ｌに対して金属管４７の幅方向Ｗの一方側に傾斜している。各第２凸部５５ｂの長手方向は、金属管４７の長手方向Ｌに対して前記幅方向Ｗの他方側に傾斜している。各第１凸部５５ａの前記長手方向に対する傾斜角度と各第２凸部５５ｂの前記長手方向に対する傾斜角度とは同じである。

図２６（ｂ），（ｃ）に示すように、第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂは、互いの端面同士が接触領域Ｔにおいて当接している。

この第４実施形態の金属管４７は、次のようにして成形される。まず、図２６（ａ）に示すように、プレス加工などの方法により、金属板Ｍのほぼ全面に所定の間隔で複数の凸部５５を形成する。これらの凸部５５は、金属板Ｍの幅方向Ｗの中央付近に位置する中心線Ｂ３を境とした一方側（図２６（ａ）の上方側）の領域に形成された複数の第１凸部５５ａと、他方側（図２６（ａ）の下方側）の領域に形成された複数の第２凸部５５ｂとからなる。この金属板Ｍでは、第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂは、同じ方向に同じ傾斜角度で形成されている。

この金属板Ｍを中心線Ｂ３において折り曲げると、第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂは図２６（ｂ）に示すように互いが交差するような位置関係で配置され、金属板Ｍの幅方向Ｗの一方の端辺Ｅ１と他方の端辺Ｅ２とが近接する。これらの端辺Ｅ１，Ｅ２同士を例えば溶接などの方法によって接合することにより金属管４７が得られる。

上記した金属板Ｍの折り曲げ加工時には、図２７（ａ），（ｂ）に示すように、対応する第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂの対向位置が多少ずれることがある。このような場合であっても、第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂが交差して配置されているので、第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂとが交差された状態が維持される範囲内の種々の方向の位置ずれであれば、互いの接触領域Ｔの接触面積はほぼ同じ大きさになる。これにより、金属管４７の成形時に前記位置ずれが生じた場合であっても、金属管４７の厚み方向の変形を抑制する効果が低下するのを抑えられる。

また、この金属管４７を多穴金属管４５，４９と積層して熱交換器２１を作製した後、この熱交換器２１を例えば図２に示すように渦巻状に曲げ加工するときに、対向する第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂとの相対位置が多少ずれしたとしても、互いの接触面積が小さくなるのを抑制することができる。すなわち、多少の位置ずれがあっても接触領域Ｔの接触面積はほぼ同じ大きさになるので、厚み方向の変形を抑制する効果のばらつきが金属管４７の全体にわたって抑制できる。これにより、金属管４７の一部に極端に大きな変形が生じるなどの不具合を抑制できるので、金属管４７の部位ごとの圧力損失の度合いがばらつくのを抑制することができる。

このように、細長い形状の第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂが接触している部分は、上記のように厚み方向の変形を抑制する機能を有している。一方、第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂが接触していない部分は、流体流路５３内の流体が適度に乱流となるような障害物としての機能を有している。流体が適度に乱流となることにより、流体と金属管４７との間で伝熱が促進されるので、熱交換器２１の熱交換効率を向上させることができる。

また、この第４実施形態では、金属板Ｍに設ける第１凸部５５ａ及び第２凸部５５ｂは同じ向きに同じ傾斜角度で成形すればよいので、設計が簡単である。しかも、この第４実施形態では、第１凸部５５ａ及び第２凸部５５ｂのいずれか一方が金属管４７の幅方向Ｗに平行に配置されている場合と比べて、幅方向Ｗにおける第１凸部５５ａ又は第２凸部５５ｂの寸法成分を小さくできる。これにより、金属管４７内を流れる流体が受ける抵抗が大きくなりすぎるのを抑制できる。

（他の製造方法）
以上説明した第１実施形態〜第４実施形態、及び参考例１〜５の熱交換器２１では、上述した抵抗溶接による方法の他、ろう付けやはんだ付けなどの方法を用いて金属管４７と多穴金属管４５，４９とを接合することもできる。ここで、ろう付けとは４５０℃以上の融点を持つろう材を用いて行う接合方法をいい、はんだ付けとは４５０℃未満の低い融点を持つはんだ材を用いて行う接合方法をいう。

ろう付けによる接合方法では、例えば金属管４７と多穴金属管４５との間、及び金属管４７と多穴金属管４９との間にろう材が配置された状態で、これらが加熱炉内などにおいて加熱される。これにより、前記ろう材が溶融して金属管４７と多穴金属管４５，４９とが接合される。

はんだ付けよる接合方法には、例えば超音波はんだこてを用いることができる。この方法では、金属管４７と多穴金属管４５との間、及び金属管４７と多穴金属管４９との間にはんだ材が配置された状態で、超音波はんだこてを金属管４７、多穴金属管４５及び多穴金属管４９の少なくとも一つに当接させ、加熱しながら超音波の振動を付与する。これにより、はんだ材が溶融して金属管４７と多穴金属管４５，４９とが接合される。

（他の実施形態）
なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、上記第２実施形態では、一方の内面５７から第１凸部５５ａが突出し、他方の内面５９から第２凸部５５ｂが突出し、これらの一部が互いに対向する位置に配置された形態を例に挙げて説明したが、これに限定されない。

例えば、図１５に示す変形例１のように、一方の内面５７から第１凸部５５ａが突出し、他方の内面５９から第２凸部が突出し、これらの第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂが対向する位置には配置されておらず、長手方向および幅方向に交互に配置された形態であってもよい。この形態の場合、第１凸部５５ａは、その先端部が他方の内面５９の近傍まで延設されており、第２凸部５５ｂは、その先端部が一方の内面５７の近傍まで延設されている。これにより、金属管４７に対して厚み方向に圧力がかかっても、第１凸部５５ａが他方の内面５９に当接し、第２凸部５５ｂが一方の内面５７に当接するので、それ以上の金属管４７の変形が抑制される。この変形例１では、第１凸部５５ａおよび第２凸部５５ｂはプレス加工により形成されている。

また、例えば図１６に示す変形例２のように、一方の内面５７のみから凸部５５が突出した形態であってもよい。この形態の場合、凸部５５の先端部は他方の内面５９の近傍まで延設されている。これにより、金属管４７に対して厚み方向に圧力がかかっても、凸部５５が他方の内面５９に当接するので、それ以上の金属管４７の変形が抑制される。この変形例２では、凸部５５はプレス加工により形成されている。

また、上記実施形態では、渦巻き状に曲げ加工した熱交換器を例に挙げて説明したが、本発明の熱交換器は渦巻き状に限定されるものではなく、直線状の形態で用いることもでき、また、他の種々の形態に加工して用いてもよい。また、図１に示すような渦巻き状の熱交換器を複数積層して用いてもよい。

また、上記実施形態では、水と冷媒との間で熱交換する場合を例に挙げて説明したが、本発明の熱交換器は冷媒同士の熱交換に用いてもよく、冷媒と他の流体との熱交換に用いてもよい。

また、上記実施形態では、支持部材が柱状体または波形の板状体である場合を例に挙げて説明したが、例えば金属管の流体流路内にその厚み方向と略平行に複数の板状体が点在して配置されたような形態、流体流路内に複数の球状体が配置された形態などの種々の形態であってもよい。また、上記実施形態のように支持部材がＳ字曲線の連なったような波形板状体である場合の他、角張った凹凸が連なった波形の板状体であってもよい。

また、上記第１実施形態および参考例１では、柱状体が３列に並んで配置された形態を例に挙げて説明したが、本発明における柱状体は、１列であってもよく、２列または４列以上の複数列に並んで配置されていてもよい。

また、上記実施形態では、第１実施形態、参考例１および参考例２を個々に実施した場合を例に挙げて説明したが、これらの２つ以上の形態を組み合わせた形態であってもよい。

また、上記実施形態では、第１多穴金属管、金属管および第２多穴金属管がこの順に積層された３層の形態を例に挙げて説明したが、一方の多穴金属管と金属管のみの２層の形態であってもよく、４層以上の形態であってもよい。

また、上記実施形態では、各金属管が略四角形の断面を有する扁平形状である場合を例に挙げて説明したが、例えば幅方向の側部が湾曲したような断面を有する形状など、他の扁平形状であってもよい。

また、上記実施形態では、金属管の外表面と多穴金属管の対向面とが境界付近において局部的に溶融する融接により金属管と多穴金属管が接合される場合を例に挙げて説明したが、本発明では、例えば金属管の外表面と多穴金属管の対向面との間にこれらよりも融点の低い溶融金属を配置した状態で抵抗溶接してもよい。

また、上記実施形態では、ローラ電極を固定して、溶接対象の金属管を移動させながら溶接する場合を例に挙げて説明したが、金属管を固定してローラ電極を移動させて抵抗溶接してもよい。

また、上記実施形態では、熱交換器をヒートポンプ式給湯機に用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明の熱交換器は空気調和装置などの他の用途に用いることもできる。

また、上記第２実施形態では、金属板をプレス加工して凸部を形成する場合を例に挙げて説明したが、金属板とは別の部材を溶接などにより金属板に接合して凸部を形成してもよい。

また、上記第２実施形態では、複数の凸部が点在するような形態を例に挙げて説明したが、凸部は長手方向に沿って連続的に隆起したような形状であってもよい。

また、上記第２実施形態では、複数の第１凸部の一部が第２凸部に対して厚み方向に対向する位置に設けられている場合を例に挙げて説明したが、複数の第１凸部の全部が第２凸部に対して厚み方向に対向する位置に設けられていてもよい。

また、上記第２実施形態では、長手方向にそれぞれ延びる５つの列上に第１凸部および第２凸部が配列された形態を例に挙げて説明したが、第１凸部と第２凸部は異なる列上に配置されていてもよい。

また、上記実施形態では、例えば図１７（ｂ）や図１９に示すような幅方向の寸法が長手方向の寸法よりも小さい凸部が金属管４７の厚み方向の一方の内面と他方の内面の両方に設けられている場合を例示したが、このような凸部は、金属管４７の厚み方向のいずれかの内面のみに設けられていてもよい。

また、上記第４実施形態では、第１凸部５５ａと第２凸部５５ｂの長手方向Ｌに対する傾斜角度が同じである場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。第１凸部５５ａの傾斜角度と第２凸部５５ｂの傾斜角度は異なっていてもよい。また、第１凸部５５ａが長手方向Ｌに沿って配置され、第２凸部５５ｂが幅方向Ｗに沿って配置されるような形態であってもよい。

１１ 給湯機
１３ 冷媒回路
１５ タンク
１７ 貯湯回路
１９ 圧縮機
２１ 熱交換器
２３ 膨張弁
２５ 蒸発器
４５ 第１多穴金属管
４７ 金属管
４９ 第２多穴金属管
５１ 冷媒流路
５３ 流体流路
５５ 支持部材（支持部）
５５ａ 第１柱状体
５５ｂ 第２柱状体
Ｆ 流体の流れ方向

Claims (16)

1. 厚みよりも幅の方が大きい扁平な形状をなし、長手方向に沿って流体流路（５３）が内部に形成されており、前記厚み方向の一方側および他方側にそれぞれ外表面（６１，６３）を有し、前記厚み方向の変形を抑制する支持部（５５）を前記流体流路（５３）内に有する金属管（４７）と、
   前記金属管（４７）に対して前記厚み方向の一方側に積層配置され、厚みよりも幅の方が大きい扁平な形状をなし、前記長手方向に沿って複数の流体流路（５１）が内部に形成されており、前記金属管（４７）の前記一方側の外表面（６１）と対向配置されてその少なくとも一部が前記一方側の外表面（６１）と接合された対向面（６５）を有する多穴金属管（４５）と、を備え、
   前記金属管（４７）の前記流体流路（５３）は、前記厚み方向の一方側の内面（５７）と他方側の内面（５９）とを有し、
   前記金属管（５５）の前記支持部（５５）は、
   前記多穴金属管（４５）と接合された部分の内面である前記一方側の内面（５７）から前記他方側の内面（５９）に向かってそれぞれ突出し、前記流体流路（５３）の前記長手方向に並び、互いに間隔をあけて配置された複数の第１凸部（５５ａ）と、
   前記他方側の内面（５９）から前記一方側の内面（５７）に向かってそれぞれ突出し、前記流体流路（５３）の前記長手方向に並び、互いに間隔をあけて配置された複数の第２凸部（５５ｂ）と、を備え、
   前記複数の第１凸部（５５ａ）のうちの一部又は全部は、前記第２凸部（５５ｂ）に対して前記厚み方向に対向する位置に設けられており、
   各第１凸部（５５ａ）及び各第２凸部（５５ｂ）は、前記厚み方向に柱状に延びる形状を有し、
   互いに積層された前記金属管（４７）及び前記多穴金属管（４５）が前記厚み方向に曲げ加工されており、前記曲げ加工された部位において前記第１凸部（５５ａ）と前記第２凸部（５５ｂ）が当接している、熱交換器。
2. 前記熱交換器の長手方向において、一部が前記曲げ加工されており、他の部位は直線形状である、請求項１に記載の熱交換器。
3. 各第１凸部（５５ａ）および各第２凸部（５５ｂ）は、平面視において細長い形状をそれぞれ有し、
   前記厚み方向に対向する前記第１凸部（５５ａ）と前記第２凸部（５５ｂ）の長手方向は、前記金属管（４７）の長手方向と平行である、請求項１又は２に記載の熱交換器。
4. 各第１凸部（５５ａ）および各第２凸部（５５ｂ）は、平面視において細長い形状をそれぞれ有し、
   前記厚み方向に対向する前記第１凸部（５５ａ）と前記第２凸部（５５ｂ）は、平面視において互いに交差するように設けられている、請求項１又は２に記載の熱交換器。
5. 各第１凸部（５５ａ）の長手方向は、前記金属管（４７）の前記長手方向に対して前記金属管（４７）の幅方向の一方側に傾斜しており、
   各第２凸部（５５ｂ）の長手方向は、前記金属管（４７）の前記長手方向に対して前記幅方向の他方側に傾斜しており、
   各第１凸部（５５ａ）の前記長手方向に対する傾斜角度と各第２凸部（５５ｂ）の前記長手方向に対する傾斜角度とが同じである、請求項４に記載の熱交換器。
6. 前記複数の第１凸部（５５ａ）は、前記長手方向にそれぞれ延びる複数の列が前記金属管（４７）の幅方向に並ぶように配列されており、
   前記複数の第２凸部（５５ｂ）は、前記第１凸部（５５ａ）に対して厚み方向に対向する位置に設けられている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換器。
7. 前記複数の第１凸部（５５ａ）は、前記長手方向にそれぞれ延びる３つ以上の列が前記金属管（４７）の幅方向に並ぶように配列されており、
   これらの列のうち幅方向の中央部に位置する列は、前記第１凸部（５５ａ）が前記第２凸部（５５ｂ）に対して前記厚み方向に対向する位置に設けられている、請求項１又は２に記載の熱交換器。
8. 前記幅方向の中央部に位置する列の両サイドに位置する列は、前記第１凸部（５５ａ）が前記第２凸部（５５ｂ）に対して前記長手方向にずれた位置に設けられている、請求項７に記載の熱交換器。
9. 前記複数の第１凸部（５５ａ）は、長手方向に対して傾斜した傾斜方向にそれぞれ延びる複数の列が形成されるように配列されており、
   前記複数の第２凸部（５５ｂ）は、前記傾斜方向にそれぞれ延びる複数の列が形成されるように配列されており、
   前記第１凸部（５５ａ）の前記傾斜方向の列と、前記第２凸部（５５ｂ）の前記傾斜方向の列とが長手方向に沿って交互に配置されている、請求項８に記載の熱交換器。
10. 各第１凸部（５５ａ）及び各第２凸部（５５ｂ）の幅方向の寸法は、前記長手方向の寸法よりも小さい、請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱交換器。
11. 前記第１凸部（５５ａ）は、前記厚み方向の一方側の外表面（６１）を前記他方側に凹ませることにより形成されたものであり、前記第２凸部（５５ｂ）は、前記厚み方向の他方側の外表面（６３）を前記一方側に凹ませることにより形成されたものである、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の熱交換器。
12. 前記金属管（４７）は、その流体流路（５３）内に水が流れる水用金属管であり、前記多穴金属管（４５）は、その流体流路（５１）内に冷媒が流れる冷媒用金属管である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の熱交換器。
13. 前記多穴金属管（４５）が第１多穴金属管（４５）であり、
    前記金属管（４７）に対して前記厚み方向の他方側に積層配置され、厚みよりも幅の方が大きい扁平な形状をなし、前記長手方向に沿って複数の流体流路（５１）が内部に形成されており、前記金属管（４７）の前記他方側の外表面（６３）と対向配置されてその少なくとも一部が前記他方側の外表面（６３）と接合された対向面（６７）を有する第２多穴金属管（４９）をさらに備えた、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の熱交換器。
14. 前記対向面（６５，６７）は略全体が前記外表面（６１，６３）と接合されている、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の熱交換器。
15. 前記長手方向の一端（４１）が内側に配置され、前記長手方向の他端（４３）が外側に配置されるように渦巻き状に巻かれている、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の熱交換器。
16. 圧縮機（１９）と、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の熱交換器（２１）と、減圧機構（２３）と、蒸発器（２５）と、これらを接続する配管とを有する冷媒回路（１３）と、
    水が貯留されるタンク（１５）と、前記タンク（１５）の水を前記熱交換器（２１）の前記流体流路（５３）に送る入水配管（２７）と、前記熱交換器（２１）により加熱された水を前記タンク（１５）に戻す出湯配管（２９）とを有する貯湯回路（１７）と、を備えたヒートポンプ式給湯機。

Images