JP2009257687A - Heat exchanger and its manufacturing method - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress perforation of metal plates 15a, 15b caused by galvanic corrosion in a water refrigerant heat exchanger 15. <P>SOLUTION: In this water refrigerant heat exchanger 15, the plates 15a, 15b and an inner fin 170 are joined together by brazing using brazing filler metal previously applied to the inner fin 170. A portion 370 except for the joint portions 300, 301 of the plates 15a, 15b is exposed to a water passage 250a. Therefore, the areas of the exposed surfaces of the plates 15a, 15b, exposed to the side of the water passage, are enlarged. Since the galvanic corrosion occurs entirely on the exposed surfaces of the plates 15a, 15b, it is possible to suppress perforation of the plates 15a, 15b caused by the galvanic corrosion. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、プレートの間にインナーフィンを挟んでなる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 in which inner fins are sandwiched between plates and a method for manufacturing the same.

従来、熱交換器では、特許文献１に示すように、２枚の銅製プレートを接合されてなる扁平形状の箱体と、２枚の銅製プレートの間に挟まれ、かつ箱体内に蛇行状の水通路を形成する銅製インナーフィンと、箱体の外側に配置され、かつ冷媒を流すチューブとを備え、水通路内の水とチューブ内を流れる冷媒との間で熱交換するものがある。   Conventionally, in a heat exchanger, as shown in Patent Document 1, a flat box formed by joining two copper plates and a copper plate sandwiched between two copper plates and meandering in the box There is a copper inner fin that forms a water passage and a tube that is disposed outside the box and that allows a refrigerant to flow therethrough, and that exchanges heat between the water in the water passage and the refrigerant that flows in the tube.

この熱交換器を製造に際して、二枚の銅製プレートの間に銅製インナーフィンを挟み込んだ状態にし、この状態の二枚の銅製プレートにチューブを仮組み付けをし、その後、二枚の銅製プレート、銅製インナーフィン、およびチューブをろう付けにより接合している。
特開２００３−３１４９７５号公報 When manufacturing this heat exchanger, a copper inner fin is sandwiched between two copper plates, and a tube is temporarily assembled to the two copper plates in this state, and then the two copper plates, copper The inner fin and the tube are joined by brazing.
JP 2003-314975 A

本発明者等は、上述の熱交換器の製造に際して、予めろう材がそれぞれ塗布された二枚の銅製プレートを用いて、銅製プレートと銅製インナーフィンとをろう付けにより接合することを検討したこところ、次のような問題が生じることが分かった。   The inventors of the present invention have studied the joining of a copper plate and a copper inner fin by brazing using two copper plates each previously coated with a brazing material when manufacturing the heat exchanger described above. However, it was found that the following problems occur.

ろう付けによる接合に際して、銅製プレートの表面に塗布されてなるろう材の一部がフィレットに引っ張られ、微小な凹部（すなわち、ヒケ）が形成されて銅製プレートの金属面の一部が水通路内に露出する露出部が形成される場合がある。このため、水通路内に水が流れると、銅製プレートの露出部が水通路内の水を介してろう材と接触することになる。   At the time of joining by brazing, a part of the brazing material applied to the surface of the copper plate is pulled by the fillet to form a minute recess (that is, a sink), and a part of the metal surface of the copper plate is in the water passage. An exposed portion that is exposed to the surface may be formed. For this reason, when water flows in the water passage, the exposed portion of the copper plate comes into contact with the brazing material through the water in the water passage.

銅製プレートを構成する銅材は、ろう材に対して電位が卑な金属となる。このため、銅製プレートとろう材との間でガルバニック腐食が生じる。特に、残留塩素や遊離炭素の濃度が高い水道水が水通路に流れる場合には、ガルバニック腐食が加速され、銅製プレートに露出部から穴が開きこの穴から水漏れが生じることがある。   The copper material constituting the copper plate is a metal whose potential is lower than that of the brazing material. For this reason, galvanic corrosion occurs between the copper plate and the brazing material. In particular, when tap water with a high concentration of residual chlorine or free carbon flows through the water passage, galvanic corrosion is accelerated, and a hole may be opened from the exposed portion of the copper plate, causing water leakage from the hole.

本発明は上記点に鑑みて、金属製プレートにガルバニック腐食により穴が開くことを抑制できるようにした熱交換器およびその製造方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the heat exchanger which enabled it to suppress that a metal plate produces a hole by galvanic corrosion, and its manufacturing method in view of the said point.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、金属製インナーフィン（１７０）に予め塗布されたろう材を用いて、金属製プレート（１５ａ、１５ｂ）と金属製インナーフィン（１７０）とが接合部（３００、３０１）にのみろう材が配置されてろう付けにより接合されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a metal plate (15a, 15b), a metal inner fin (170), and a metal inner fin (170) are formed using a brazing material previously applied to the metal inner fin (170). Is characterized in that a brazing material is disposed only at the joint (300, 301) and joined by brazing.

以上により、金属製プレートのうち接合部以外の部分が水通路に対して露出することになる。したがって、金属製プレートのうち水通路側に露出する露出面の面積を広くすることができる。このため、金属製プレートの露出面にはその全体に亘ってガルバニック腐食が生じるため、金属製プレートにガルバニック腐食により穴が開くことを抑制できる。   By the above, parts other than a junction part among metal plates will be exposed with respect to a water channel. Therefore, the area of the exposed surface exposed to the water passage side of the metal plate can be increased. For this reason, since galvanic corrosion occurs on the entire exposed surface of the metal plate, it is possible to suppress the formation of a hole in the metal plate due to galvanic corrosion.

請求項２に記載の発明では、金属製インナーフィン（１７０）は、金属製プレート（１５ａ、１５ｂ）の間で蛇行状の水通路（２５０ａ）を構成することを特徴とする。   The invention according to claim 2 is characterized in that the metal inner fin (170) forms a meandering water passage (250a) between the metal plates (15a, 15b).

これにより、水通路の経路長を長くすることができるので、熱交換効率を上げることができる。   Thereby, since the path length of a water passage can be lengthened, heat exchange efficiency can be raised.

請求項３に記載の発明では、さらに、金属製プレート（１５ａ、１５ｂ）の外周を巻かれた金属製チューブ（１６０）を備えることを特徴とする。   The invention according to claim 3 further includes a metal tube (160) wound around the outer periphery of the metal plate (15a, 15b).

これにより、金属製チューブの経路長を長くすることができるので、熱交換効率を上げることができる。   Thereby, since the path | route length of metal tubes can be lengthened, heat exchange efficiency can be raised.

請求項４に記載の発明では、第１の工程（Ｓ１００、Ｓ１０１）では、ろう材が予め塗られている金属製インナーフィン（１７０）を用意し、
第３の工程（Ｓ１０５）では、金属製インナーフィンに予め塗られているろう材を用いて、金属製インナーフィン（１７０）と金属製プレート（１５ａ、１５ｂ）とをろう付けにより接合することを特徴とする。 In the invention according to claim 4, in the first step (S100, S101), a metal inner fin (170) pre-coated with a brazing material is prepared,
In the third step (S105), the metal inner fin (170) and the metal plates (15a, 15b) are joined by brazing using a brazing material pre-coated on the metal inner fin. Features.

以上により、金属製プレートのうち金属製インナーフィンに接合する接合部以外の部分が水通路に対して露出することになる。したがって、金属製プレートのうち水通路側に露出する露出面の面積を広くすることができる。このため、金属製プレートの露出面にはその全体に亘ってガルバニック腐食が生じるため、金属製プレートにガルバニック腐食により穴が開くことを抑制できる。   By the above, parts other than the junction part joined to a metal inner fin among metal plates will be exposed with respect to a water channel. Therefore, the area of the exposed surface exposed to the water passage side of the metal plate can be increased. For this reason, since galvanic corrosion occurs on the entire exposed surface of the metal plate, it is possible to suppress the formation of a hole in the metal plate due to galvanic corrosion.

例えば、請求項５に記載の発明では、第１の工程（Ｓ１００、Ｓ１０１）では、ろう材が塗られている金属製板材を用意し、この用意された金属製板材から金属製インナーフィン（１７０）を成形することを特徴とする。   For example, in the invention described in claim 5, in the first step (S100, S101), a metal plate material coated with a brazing material is prepared, and a metal inner fin (170) is prepared from the prepared metal plate material. ).

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.

図１に本発明に係る熱交換器が適用されたヒートポンプ式給湯機の一実施形態の全体構成を示す。   FIG. 1 shows an overall configuration of an embodiment of a heat pump type water heater to which a heat exchanger according to the present invention is applied.

ヒートポンプ式給湯機は、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。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 heat pump water heater includes a hot water storage tank 10 that stores hot water, a water circulation passage 11 that circulates the hot water in the hot water storage tank 10, and a heat pump cycle device 12 that heats the hot water. The hot water storage tank 10 is a hot water tank that can retain hot hot water for a long time. Hot water stored in the hot water storage tank 10 is discharged from a hot water outlet 10a provided in the upper part of the hot water storage tank 10 and supplied to a kitchen or a bath. Tap water is replenished from a water supply port 10 b provided in the lower part of the hot water storage tank 10.

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 electric water pump 13 that circulates hot water is disposed in the water circulation passage 11. The hot water is supplied from the hot water outlet 10 c at the lower part of the hot water tank 10 → the electric water pump 13 → the water refrigerant heat exchanger 15 → the hot water tank 10. It flows in the order of the upper hot water supply inlet 10d.

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周知の冷凍サイクルである。   The heat pump cycle device 12 is a well-known refrigeration cycle in which an electric compressor 14, a water refrigerant heat exchanger 15, an expansion valve 16, an evaporator 17 and the like are sequentially connected by piping.

電動圧縮機１４は冷媒を吸入、圧縮、吐出する。電動圧縮機１４の冷媒吐出口側は、水冷媒熱交換器１５の冷媒入口側に接続されている。水冷媒熱交換器１５は、給湯水が通過する水通路２５０ａと、電動圧縮機１４吐出冷媒（高温高圧冷媒）が通過する冷媒通路２５０ｂとを有し、給湯水と電動圧縮機１４の吐出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。水冷媒熱交換器１５の詳細については後述する。   The electric compressor 14 sucks, compresses, and discharges the refrigerant. The refrigerant discharge port side of the electric compressor 14 is connected to the refrigerant inlet side of the water refrigerant heat exchanger 15. The water-refrigerant heat exchanger 15 has a water passage 250a through which hot-water supply passes and a refrigerant passage 250b through which electric compressor 14 discharge refrigerant (high-temperature high-pressure refrigerant) passes, and hot-water supply and discharge refrigerant from the electric compressor 14 Is a heat exchanger for heating that heats hot-water supply by exchanging heat with each other. Details of the water refrigerant heat exchanger 15 will be described later.

水冷媒熱交換器１５の冷媒通路２５０ｂ出口側は、膨張弁１６の入口側に接続されている。膨張弁１６は冷媒通路２５０ｂから流出した高圧冷媒を減圧する減圧装置である。   The outlet side of the refrigerant passage 250 b of the water refrigerant heat exchanger 15 is connected to the inlet side of the expansion valve 16. The expansion valve 16 is a decompression device that decompresses the high-pressure refrigerant that has flowed out of the coolant passage 250b.

膨張弁１６の出口側は、蒸発器１７に接続されている。蒸発器１７は、膨張弁１６で減圧された低圧冷媒と外気（室外空気）とを熱交換させることで、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる室外熱交換器である。蒸発器１７の冷媒出口側は、電動圧縮機１４の吸入口側に接続されている。   The outlet side of the expansion valve 16 is connected to the evaporator 17. The evaporator 17 is an outdoor heat exchanger that evaporates the low-pressure refrigerant and exerts an endothermic effect by exchanging heat between the low-pressure refrigerant decompressed by the expansion valve 16 and the outside air (outdoor air). The refrigerant outlet side of the evaporator 17 is connected to the suction port side of the electric compressor 14.

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図２〜図５を参照して説明する。図２は水冷媒熱交換器１５の全体構造を示す斜視図である。   Next, a specific structure of the water refrigerant heat exchanger 15 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a perspective view showing the overall structure of the water-refrigerant heat exchanger 15.

水冷媒熱交換器１５は、扁平形状の箱体１５０、およびチューブ１６０を備える。   The water refrigerant heat exchanger 15 includes a flat box 150 and a tube 160.

箱体１５０は、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、空間を挟んで対向する２枚の側壁部１５１ａ、１５１ｂと、側壁部１５１ａ、１５１ｂの周縁を囲むように形成される外周部１５２とから構成される。なお、図３（ａ）に箱体１５０の正面図、図３（ｂ）に箱体１５０の上面図、図３（ｃ）に箱体１５０の左側面を示す。   As shown in FIGS. 3A, 3 </ b> B, and 3 </ b> C, the box 150 is formed so as to surround two side wall portions 151 a and 151 b that are opposed to each other with a space in between, and the periphery of the side wall portions 151 a and 151 b. And an outer peripheral portion 152. 3A shows a front view of the box 150, FIG. 3B shows a top view of the box 150, and FIG. 3C shows a left side of the box 150. As shown in FIG.

チューブ１６０は、図２に示すように、冷媒を３本の細管１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃから構成されている金属製チューブである。３本の細管１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃは１組となって、箱体１５０の外周を螺旋状に巻くように形成されている。   As shown in FIG. 2, the tube 160 is a metal tube configured with three thin tubes 161 a, 161 b, and 161 c as refrigerant. The three thin tubes 161a, 161b, 161c are formed as one set and are wound around the outer periphery of the box 150 in a spiral shape.

なお、チューブ１６０は、３本の細管１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃを１組として箱体１５０の外周を螺旋状に巻く場合に限らず、チューブ１６０は、２本の細管を１組として箱体１５０の外周を螺旋状に巻くようにしてもよい。   The tube 160 is not limited to the case where the outer periphery of the box 150 is spirally wound with a set of three narrow tubes 161a, 161b, 161c. The outer periphery may be wound spirally.

３本の細管１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃの上側端部には、分岐管１６２ａが接続されている。分岐管１６２ａは、電動圧縮機１４から吐出された冷媒を細管１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃに分流する。   A branch pipe 162a is connected to the upper ends of the three thin tubes 161a, 161b, 161c. The branch pipe 162a diverts the refrigerant discharged from the electric compressor 14 to the narrow pipes 161a, 161b, and 161c.

３本の細管１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃの下側端部には、分岐管１６２ｂが接続されている。分岐管１６２ｂは、細管１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃから流出する冷媒を集合して膨張弁１６の入口側に流す。   A branch pipe 162b is connected to the lower ends of the three narrow tubes 161a, 161b, 161c. The branch pipe 162b collects the refrigerant flowing out from the narrow pipes 161a, 161b, and 161c and flows it to the inlet side of the expansion valve 16.

図４に図３（ｂ）中４’−４’断面図を示す。図５に図３（ａ）中５’−５’断面図を示す。   FIG. 4 is a cross-sectional view taken along 4'-4 'in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along 5'-5 'in FIG.

箱体１５０内には、図４に示すように、波形状に形成されたインナーフィン１７０（図６（ｂ）参照）が配置されている。   In the box 150, as shown in FIG. 4, inner fins 170 (see FIG. 6B) formed in a wave shape are arranged.

インナーフィン１７０は、後述するように蛇行状の水通路２５０ａを構成し、水（水道水）と冷媒との間の熱交換を促進する金属製インナーフィンである。インナーフィン１７０は、図５に示すように、複数の山部１７１、複数の谷部１７２、および複数の平面部１７３から構成されている。   The inner fin 170 is a metal inner fin that constitutes a serpentine water passage 250a and promotes heat exchange between water (tap water) and the refrigerant, as will be described later. As shown in FIG. 5, the inner fin 170 includes a plurality of peak portions 171, a plurality of valley portions 172, and a plurality of plane portions 173.

複数の山部１７１と複数の谷部１７２とは、山部１７１と谷部１７２とが交互になるよう第１の所定方向（図４参照）に並べられている。隣り合う山部１７１と谷部１７２とは、平面部１７３により繋がれている。   The plurality of peak portions 171 and the plurality of valley portions 172 are arranged in the first predetermined direction (see FIG. 4) such that the peak portions 171 and the valley portions 172 are alternately arranged. Adjacent peaks 171 and valleys 172 are connected by a plane portion 173.

複数の平面部１７３は、それぞれ、第２の所定方向に延びる長方形状に形成されている。第２の所定方向（図５参照）は、第１の所定方向に直交する方向である。複数の平面部１７３のうち隣り合う２つの平面部１７３は、水通路２５０ａを構成する。   Each of the plurality of flat portions 173 is formed in a rectangular shape extending in the second predetermined direction. The second predetermined direction (see FIG. 5) is a direction orthogonal to the first predetermined direction. Two adjacent flat portions 173 among the plurality of flat portions 173 constitute a water passage 250a.

複数の平面部１７３には、図４に示すように、開口部１７４ａ、１７４ｂのうちいずれか一方の開口部が形成されている。開口部１７４ａ、１７４ｂは、水通路２５０ａの一部を構成する。   As shown in FIG. 4, one of the openings 174 a and 174 b is formed in the plurality of flat portions 173. The openings 174a and 174b constitute a part of the water passage 250a.

開口部１７４ａは、平面部１７３のうち第２の所定方向の一端側（図４中左側）に形成されている。開口部１７４ｂは、平面部１７３のうち第２の所定方向の他端側（図４中右側）位置に設けられている。複数の平面部１７３は、開口部１７４ａと開口部１７４ｂとが第１の所定方向に向かって交互に並ぶように形成されている。   The opening 174a is formed on one end side (left side in FIG. 4) in the second predetermined direction of the plane portion 173. The opening 174b is provided at a position on the other end side (right side in FIG. 4) in the second predetermined direction in the plane portion 173. The plurality of flat portions 173 are formed such that the openings 174a and the openings 174b are alternately arranged in the first predetermined direction.

以上により、インナーフィン１７０により図４中太字の矢印の如く蛇行状の水通路２５０ａを構成することができる。   As described above, the meandering water passage 250a can be formed by the inner fin 170 as indicated by the bold arrow in FIG.

箱体１５０の外周部１５２のうち第２の所定方向一端側には水入口１６０ａおよび水出口１６１ｂが設けられている。水入口１６０ａには、図２に示すように、水配管１８０が接続されている。水出口１６１ｂには、水配管１８１が接続されている。   A water inlet 160a and a water outlet 161b are provided on one end side in the second predetermined direction in the outer peripheral portion 152 of the box 150. As shown in FIG. 2, a water pipe 180 is connected to the water inlet 160a. A water pipe 181 is connected to the water outlet 161b.

なお、本実施形態では図２に示すように水配管１８０の先端部には継ぎ手１８０ａが接続され、水配管１８１の先端部には継ぎ手１８１ａが接続されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a joint 180 a is connected to the tip of the water pipe 180, and a joint 181 a is connected to the tip of the water pipe 181.

ここで、箱体１５０、チューブ１６０、およびインナーフィン１７０は、それぞれ銅材から成る。   Here, the box 150, the tube 160, and the inner fin 170 are each made of a copper material.

次に、本実施形態の水冷媒熱交換器１５の製造方法について図６、図７、図８を参照して説明する。図８は製造工程を示すフローチャートである。   Next, the manufacturing method of the water-refrigerant heat exchanger 15 of this embodiment is demonstrated with reference to FIG.6, FIG.7, FIG.8. FIG. 8 is a flowchart showing the manufacturing process.

まず、ステップ１００の工程で、銅製板状芯材（金属製板材）の両面にろう材が予め塗布されてなるクラッド材２００（図６（ａ）参照）を用意する。   First, in step 100, a clad material 200 (see FIG. 6A) is prepared in which a brazing material is applied in advance on both sides of a copper plate-like core material (metal plate material).

次に、ステップ１０１の工程で、クラッド材２００に対して複数の開口部１７４ａおよび複数の開口部１７４ｂを形成し、かつ波状に成形してインナーフィン１７０（図６（ｂ）参照）を成形する。   Next, in the step 101, a plurality of openings 174a and a plurality of openings 174b are formed in the clad material 200, and are formed into a wave shape to form the inner fin 170 (see FIG. 6B). .

次に、ステップ１０２の工程で、図６（ｃ）に示すプレート１５ａ、１５ｂをそれぞれ用意する。   Next, in step 102, plates 15a and 15b shown in FIG. 6C are prepared.

第１のプレート１５ａは、側壁部１５１ａと、この側壁部１５１ａの外周を囲むように形成されている環状縁部１５２ａとからなる容器形状に形成されている。   The 1st plate 15a is formed in the container shape which consists of the side wall part 151a and the cyclic | annular edge part 152a formed so that the outer periphery of this side wall part 151a may be enclosed.

第２のプレート１５ｂは、側壁部１５１ｂと、この側壁部１５１ｂの外周を囲むように形成されている環状縁部１５２ｂとからなる容器形状に形成されている。   The 2nd plate 15b is formed in the container shape which consists of the side wall part 151b and the cyclic | annular edge part 152b formed so that the outer periphery of this side wall part 151b may be enclosed.

次に、ステップ１０３の工程で、図６（ｄ）に示すように、プレート１５ａ、１５ｂの間にインナーフィン１７０を挟んだ状態で、第１のプレート１５ａの側壁部１５１ａと第２のプレート１５ｂの側壁部１５１ｂとを接合して箱体１５０を成形する。   Next, in step 103, as shown in FIG. 6 (d), the side wall 151a of the first plate 15a and the second plate 15b with the inner fins 170 sandwiched between the plates 15a and 15b. The side wall 151b is joined to the box 150.

次に、ステップ１０４の工程で、箱体１５０の外側にチューブ１６０を配置する。チューブ１６０としては、例えばその外表面に予め塗布されてなるクラッド材が用いられる。   Next, in step 104, the tube 160 is disposed outside the box 150. As the tube 160, for example, a clad material previously applied to the outer surface thereof is used.

次に、ステップ１０５の工程で、箱体１５０、チューブ１６０、およびインナーフィン１７０を加熱炉内に投入して、ろう付けにより、箱体１５０、チューブ１６０、およびインナーフィン１７０を接合する。   Next, in step 105, the box 150, the tubes 160, and the inner fins 170 are put into a heating furnace, and the box 150, the tubes 160, and the inner fins 170 are joined by brazing.

ここで、インナーフィン１７０の複数の山部１７１は、それぞれ第１のプレート１５ａに接合し、インナーフィン１７０の複数の谷部１７２は、それぞれ第２のプレート１５ｂに接合する。   Here, the plurality of peak portions 171 of the inner fin 170 are respectively joined to the first plate 15a, and the plurality of valley portions 172 of the inner fin 170 are each joined to the second plate 15b.

第１のプレート１５ａのうち水通路２５０ａ側において山部１７１に接合する接合部３００以外の部分には、第１のプレート１５ａを構成する金属面（銅）が露出する。   The metal surface (copper) which comprises the 1st plate 15a is exposed to parts other than the junction part 300 joined to the peak part 171 in the water channel 250a side among the 1st plates 15a.

第２のプレート１５ｂのうち水通路２５０ａ側において谷部１７２に接合する接合部３０１以外の部分には、第２のプレート１５ｂを構成する金属面（銅）が露出する。   The metal surface (copper) which comprises the 2nd plate 15b is exposed to parts other than the junction part 301 joined to the trough part 172 in the water channel 250a side among the 2nd plates 15b.

なお、インナーフィン１７０と箱体１５０とは、インナーフィン１７０に予め塗布されたろう材によりろう付けされる。チューブ１６０と箱体１５０とは、チューブ１６０の外表面に予め塗布されたろう材によりろう付けされる。   The inner fin 170 and the box 150 are brazed with a brazing material previously applied to the inner fin 170. The tube 160 and the box 150 are brazed with a brazing material previously applied to the outer surface of the tube 160.

なお、ステップＳ１００、Ｓ１０１が特許請求の範囲に記載の第１の工程に相当し、ステップＳ１０３が特許請求の範囲に記載の第２の工程に相当し、ステップＳ１０５が特許請求の範囲に記載の第３の工程に相当する。   Steps S100 and S101 correspond to the first step described in the claims, Step S103 corresponds to the second step described in the claims, and Step S105 corresponds to the second step described in the claims. This corresponds to the third step.

次に、本実施形態の水冷媒熱交換器１５の作動について説明する。   Next, the operation of the water refrigerant heat exchanger 15 of the present embodiment will be described.

電動圧縮機１４からの吐出冷媒が分岐管１６２ａにより細管１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃに分流し、これら分流された冷媒は細管１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃを通過後、分岐管１６２ｂにより集合され膨張弁１６の入口側に流れる。   The refrigerant discharged from the electric compressor 14 is diverted to the narrow tubes 161a, 161b, 161c by the branch pipe 162a. The diverted refrigerant passes through the narrow pipes 161a, 161b, 161c, and is then collected by the branch pipe 162b to enter the expansion valve 16. Flows to the side.

水配管１８０から流入した水は水入口１６０ａを通して水通路２５０ａに流入し、この流入した水は水通路２５０ａに沿って蛇行状に流れ、水通路２５０ａを通過後、水出口１６０ｂを通して水配管１８１に流れる。このとき、細管１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃに流れる冷媒と水通路２５０ａに流れる水との間で熱交換されて水が加熱されることになる。   The water flowing in from the water pipe 180 flows into the water passage 250a through the water inlet 160a, and the inflowing water flows in a meandering manner along the water passage 250a, passes through the water passage 250a, and then enters the water pipe 181 through the water outlet 160b. Flowing. At this time, heat is exchanged between the refrigerant flowing through the narrow tubes 161a, 161b, and 161c and the water flowing through the water passage 250a to heat the water.

以上説明した本実施形態によれば、インナーフィン１７０に予め塗布されたろう材を用いて、プレート１５ａ、１５ｂとインナーフィン１７０とがろう付けにより接合されている。   According to this embodiment described above, the plates 15a and 15b and the inner fin 170 are joined by brazing using the brazing material previously applied to the inner fin 170.

一方、本発明者等の検討によれば、予めろう材が塗布された２枚のプレート１５ｃを用いて、プレート１５ｃとインナーフィン１７１とをろう付けにより接合する場合、図９（ａ）に示すように、プレート１５ｃの角部の内側においてろう材３００の凹部３６０（すなわち、ヒケ）が形成されてプレート１５ｃの金属面の一部が水通路２５０ａ内に露出する場合がある。   On the other hand, according to the study by the present inventors, when two plates 15c previously coated with a brazing material are used and the plate 15c and the inner fin 171 are joined by brazing, as shown in FIG. As described above, the concave portion 360 (that is, sink) of the brazing material 300 is formed inside the corner portion of the plate 15c, and a part of the metal surface of the plate 15c may be exposed in the water passage 250a.

この場合、ガルバニック腐食が進行して図９（ｂ）に示すように、プレート１５ｃの金属面の一部に穴３６０ａが開くことがある。   In this case, galvanic corrosion progresses, and as shown in FIG. 9B, a hole 360a may be formed in a part of the metal surface of the plate 15c.

また、図１０（ａ）に示すように、ろう付けによる接合に際して、プレート１５ｃの表面に塗布されてなるろう材３００の一部がフィレット３５０に引っ張られ、微小な凹部３６０が形成されて銅製プレートの金属面の一部が水通路内に露出する場合がある。   Further, as shown in FIG. 10 (a), when joining by brazing, a part of the brazing material 300 applied to the surface of the plate 15c is pulled to the fillet 350, and a minute recess 360 is formed to form a copper plate. A part of the metal surface may be exposed in the water passage.

この場合、ガルバニック腐食が進行して図１０（ｂ）に示すように、プレート１５ｃの金属面の一部に穴３６０ａが開くことがある。   In this case, galvanic corrosion progresses, and a hole 360a may open in a part of the metal surface of the plate 15c as shown in FIG.

これに対し、本実施形態では、プレート１５ａ、１５ｂのうち接合部３００、３０１（図５参照）以外の部分３７０（図１１参照）が水通路２５０ａに対して露出することになる。図１１は図５中符号４００の部分を拡大した図である。   On the other hand, in this embodiment, portions 370 (see FIG. 11) of the plates 15a and 15b other than the joint portions 300 and 301 (see FIG. 5) are exposed to the water passage 250a. FIG. 11 is an enlarged view of a portion 400 in FIG.

したがって、プレート１５ａ、１５ｂのうち水通路側に露出する露出面の面積を広くすることができる。このため、プレート１５ａ、１５ｂの露出面にはその全体に亘ってガルバニック腐食が生じるため、金属製プレート１５ａ、１５ｂにガルバニック腐食により穴が開くことを抑制できる。   Therefore, the area of the exposed surface exposed to the water passage side of the plates 15a and 15b can be increased. For this reason, since galvanic corrosion occurs over the entire exposed surfaces of the plates 15a and 15b, it is possible to suppress the formation of holes in the metal plates 15a and 15b due to galvanic corrosion.

（他の実施形態）
上述の実施形態では、本発明に係る熱交換器をヒートポンプ式給湯機に適用した例を示したが、これに代えて、本発明に係る熱交換器を各種の装置に適用してもよい。
上述の実施形態では、二枚のプレート１５ａ、１５ｂを接合して箱体を構成した例を示したが、これに限らず、１枚の板をＵ字状に曲げて箱体を構成してもよい。 (Other embodiments)
Although the example which applied the heat exchanger which concerns on this invention to the heat pump type hot water heater was shown in the above-mentioned embodiment, it may replace with this and may apply the heat exchanger which concerns on this invention to various apparatuses.
In the above-described embodiment, an example in which the two plates 15a and 15b are joined to configure the box has been described. However, the present invention is not limited to this, and a single plate is bent into a U shape to configure the box. Also good.

上述の実施形態では、銅製板状芯材（金属製板材）の両面にろう材が予め塗布されてなるクラッド材２００を波状に成形してインナーフィン１７０を成形した例を示したが、これに代えて、インナーフィン１７０を成形する際に、金属製板材を波状に成形してから、その頂面にのみろう材を塗布する製造方法を採用してもよい。   In the above-described embodiment, an example in which the inner fin 170 is formed by forming the clad material 200 in which the brazing material is applied in advance on both surfaces of the copper plate-like core material (metal plate material) into a wave shape has been shown. Instead, when the inner fin 170 is formed, a metal plate material may be formed into a wave shape, and then a manufacturing method may be employed in which a brazing material is applied only to the top surface.

上述の実施形態では、本発明に係る金属製チューブに流す流体としては冷媒を用いた例を示したが、これに限らず、チューブに流す流体としては、冷媒以外の流体を用いてもよい。   In the above-mentioned embodiment, although the example which used the refrigerant | coolant was shown as a fluid sent through the metal tube which concerns on this invention, it is not restricted to this, You may use fluids other than a refrigerant | coolant as a fluid sent through a tube.

本発明の一実施形態におけるヒートポンプ式給湯機の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the heat pump type water heater in one Embodiment of this invention. 図１の水冷媒熱交換器の外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of the water refrigerant | coolant heat exchanger of FIG. 図２の水冷媒熱交換器の箱体を示す図である。It is a figure which shows the box of the water refrigerant heat exchanger of FIG. 図３（ｂ）中４’−４’断面図である。It is 4'-4 'sectional drawing in FIG.3 (b). 図３（ａ）中５’−５’断面図である。It is 5'-5 'sectional drawing in Fig.3 (a). 図２の水冷媒熱交換器の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the water refrigerant | coolant heat exchanger of FIG. 図２の水冷媒熱交換器の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the water refrigerant | coolant heat exchanger of FIG. 図２の水冷媒熱交換器の製造工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing process of the water refrigerant | coolant heat exchanger of FIG. 水冷媒熱交換器の比較例を示す図である。It is a figure which shows the comparative example of a water refrigerant heat exchanger. 水冷媒熱交換器の比較例を示す図である。It is a figure which shows the comparative example of a water refrigerant heat exchanger. 図５中の部分４００の拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of a portion 400 in FIG. 5.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 貯湯タンク
１１ 水循環通路
１２ ヒートポンプサイクル装置
１４ 電動圧縮機
１５ 水冷媒熱交換器
１６ 膨張弁
１７ 蒸発器
１５０ 箱体
１６０ チューブ
１６１ａ 細管
１６１ｂ 細管
１６１ｃ 細管
１７０ インナーフィン
１７１ 山部
１７２ 谷部
１７３ 平面部
１７４ａ 開口部
１７４ｂ 開口部
１８０ 水配管
１８１ 水配管
２５０ａ 水通路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Hot water storage tank 11 Water circulation path 12 Heat pump cycle apparatus 14 Electric compressor 15 Water refrigerant heat exchanger 16 Expansion valve 17 Evaporator 150 Box 160 Tube 161a Narrow tube 161b Narrow tube 161c Narrow tube 170 Inner fin 171 Mountain part 172 Valley part 174 Plane part 174 Opening 174b Opening 180 Water piping 181 Water piping 250a Water passage

Claims (5)

互いに対向するように配置され、間に、水を流す水通路を構成する金属製プレート（１５ｂ）と、
前記金属製プレート（１５ａ、１５ｂ）の間に配置された金属製インナーフィン（１７０）と、を備える熱交換器であって、
前記金属製インナーフィン（１７０）に予め塗布されたろう材を用いて、前記金属製プレート（１５ａ、１５ｂ）と前記金属製インナーフィン（１７０）とが接合部（３００、３０１）にのみ前記ろう材が配置されてろう付けにより接合されていることを特徴とする熱交換器。 A metal plate (15b) that is disposed so as to face each other and constitutes a water passage through which water flows;
A heat exchanger comprising metal inner fins (170) disposed between the metal plates (15a, 15b),
Using the brazing material previously applied to the metal inner fins (170), the metal plates (15a, 15b) and the metal inner fins (170) are bonded only to the joints (300, 301). Is disposed and joined by brazing. 前記金属製インナーフィン（１７０）は、前記金属製プレート（１５ａ、１５ｂ）の間で蛇行状の水通路（２５０ａ）を構成することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。   The heat exchanger according to claim 1, wherein the metal inner fin (170) forms a meandering water passage (250a) between the metal plates (15a, 15b). さらに、前記金属製プレート（１５ａ、１５ｂ）の外周を巻かれた金属製チューブ（１６０）を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。   The heat exchanger according to claim 1 or 2, further comprising a metal tube (160) wound around an outer periphery of the metal plate (15a, 15b). 金属製インナーフィン（１７０）を用意する第１の工程（Ｓ１００、Ｓ１０１）と、
前記金属製インナーフィン（１７０）を金属製プレート（１５ａ、１５ｂ）の間に挟んだ状態で前記金属製プレートの間に水通路を形成するように前記金属製プレートを対向させる第２の工程（Ｓ１０３）と、
前記第２の工程の後で、前記金属製プレート（１５ａ、１５ｂ）、および前記金属製インナーフィン（１７０）をろう付けにより接合する第３の工程（Ｓ１０５）と、を有する熱交換器の製造方法であって、
前記第１の工程（Ｓ１００、Ｓ１０１）では、ろう材が予め塗られている前記金属製インナーフィン（１７０）を用意し、
前記第３の工程（Ｓ１０５）では、前記金属製インナーフィンに予め塗られている前記ろう材を用いて、前記金属製インナーフィン（１７０）と前記金属製プレート（１５ａ、１５ｂ）とをろう付けにより接合することを特徴とする熱交換器の製造方法。 A first step (S100, S101) of preparing a metal inner fin (170);
A second step in which the metal plates are opposed to form a water passage between the metal plates in a state where the metal inner fins (170) are sandwiched between the metal plates (15a, 15b) ( S103)
After the second step, manufacture of a heat exchanger comprising a third step (S105) of joining the metal plates (15a, 15b) and the metal inner fins (170) by brazing. A method,
In the first step (S100, S101), the metal inner fin (170) pre-coated with a brazing material is prepared,
In the third step (S105), the metal inner fin (170) and the metal plate (15a, 15b) are brazed using the brazing material previously applied to the metal inner fin. A method of manufacturing a heat exchanger, characterized in that the heat exchanger is joined by the method. 前記第１の工程（Ｓ１００、Ｓ１０１）では、ろう材が塗られている金属製板材を用意し、この用意された金属製板材から前記金属製インナーフィン（１７０）を成形することを特徴とする請求項４に記載の熱交換器の製造方法。   In the first step (S100, S101), a metal plate material coated with a brazing material is prepared, and the metal inner fin (170) is formed from the prepared metal plate material. The manufacturing method of the heat exchanger of Claim 4.

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