專利名稱：熱交換器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及熱交換器，特別涉及具有芯管和盤管的熱交換器，其中 上述芯管通過壓迫外表面而在內(nèi)表面形成有凸起，上述盤管纏繞在芯管 的外表面上。
背景技術：
在用于空調裝置、供熱水器等的熱交換裝置中，有些會設置這樣的 熱交換器具有形成第一流體的流道的芯管以及纏繞在芯管的外表面上、 并形成第二流體的流道的盤管，該熱交換器在第一流體與第二流體之間 進行熱交換。例如作為熱泵式供熱水器等的供熱水用熱交換器，具有專 利文獻1中所公開的雙重管式熱交換器，該雙重管式熱交換器由流通水 的芯管與流通制冷劑的盤管這雙重管構成，將該雙重管纏繞成為長圓形 的漩渦形形狀并作為一個熱交換器單元，通過把該熱交換器單元多級重 疊地相互連接起來，構成了熱交換器主體。而且為了提高傳熱管的傳熱 性能，還提出有這樣的技術通過壓迫外表面來在傳熱管的內(nèi)表面上設 置凸起，以提高傳熱性能。
專利文獻l:日本實開昭51-105158號公報
專利文獻2:日本特公平6-70556號公報
但是，當采用通過壓迫外表面來在熱交換器的芯管的內(nèi)表面上設置 凸起的芯管時，則會在芯管的與在內(nèi)表面上形成有凸起的部位對應的外 表面處形成凹陷。當在這種狀態(tài)下把盤管纏繞在芯管上，之后將其纏繞 成為長圓形的漩渦形形狀的情況下，由于芯管的截面因凸起而出現(xiàn)凹凸， 所以可能會產(chǎn)生芯管與盤管的接觸不良，導致傳熱性能下降。另外，在 凸起的加工過程中，有時芯管的凸起部的壁厚會比沒有設置凸起的部分 的壁厚要薄，凸起部的強度可能會變小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述問題點，實現(xiàn)熱交換器的傳熱性能的提 高，其中該熱交換器具有芯管和盤管，該芯管通過壓迫外表面而在內(nèi)表 面上形成有凸起，該盤管纏繞在芯管的外表面上。
本發(fā)明的第一方面的熱交換器是在第一流體與第二流體之間進行熱 交換的熱交換器，其具有芯管、盤管和釬料。這里，芯管形成第一流體 的流道，其通過壓迫外表面而在內(nèi)表面上形成有凸起，并且在外表面上 形成有凹部。盤管形成第二流體的流道，并纏繞在芯管的外表面上。釬 料被灌入在位于盤管附近的凹部中。
在此，通過采用在內(nèi)表面上形成有凸起的芯管，實現(xiàn)了由凸起帶來 的芯管的傳熱性能的提高。另一方面，在芯管的與在內(nèi)表面上形成有凸 起的部位對應的外表面處形成有凹陷，為了消除將盤管纏繞在該凹陷部 分上時的芯管與盤管的接觸不良，在位于盤管附近的凹部中灌入了釬料。 當這樣在凹部中灌入有釬料時，形成在芯管的外表面上的凹部被釬料所 填充，從而可以消除芯管與盤管的接觸不良。
并且，當使釬料灌入到位于盤管附近的凹部中時，這些凹部被釬料 所填充。因此，在凸起的加工過程中，即使在芯管的凸起部的壁厚比沒 有設置凸起的部分的壁厚薄的情況下，也能加強芯管的壁厚，能夠避免 凸起部的強度變小。
在本發(fā)明的第二方面的熱交換器中，釬料是由預先涂敷在芯管的凹 部中的膏狀釬料發(fā)生熔融粘著而形成的。
此處，在預先把膏狀的釬料涂敷在形成于芯管的外表面的凹部中之 后，例如使用加熱爐進行釬焊。于是，通過加熱而熔融的釬料可靠地灌 入到凹部中并發(fā)生冷卻粘著。因此，形成在芯管的外表面上的凹部被釬 料可靠地填充，從而可以消除芯管與盤管的接觸不良。并且，在凸起的 加工過程中，即使在芯管的凸起部的壁厚比沒有設置凸起的部分的壁厚 薄的情況下，也能通過釬料填充形成在芯管的外表面上的凹部，可以加 強芯管的壁厚，能夠避免凸起部的強度變小。
在本發(fā)明的第三方面的熱交換器中，釬料是由配置在芯管與盤管之 間的線形釬料發(fā)生熔融粘著而形成的。
此處，預先在芯管與盤管之間配置釬料，然后例如使用加熱爐進行 釬焊。凹部發(fā)揮毛細管那樣的作用，通過加熱而熔融的釬料通過毛細管 吸引力而灌入到凹部中。因而可以避免對每個凹部涂敷釬料的繁雜作業(yè)， 能夠提高釬焊的作業(yè)效率。而且，通過加熱而熔融的釬料可靠地灌入到 凹部中，并發(fā)生冷卻粘著。因此，形成在芯管的外表面上的凹部被釬料 可靠地填充，從而可以消除芯管與盤管的接觸不良。并且，在凸起的加 工過程中，即使在芯管的凸起部的壁厚比沒有設置凸起的部分的壁厚薄 的情況下，也能通過釬料填充形成在芯管的外表面上的凹部，可以加強 芯管的壁厚。
在本發(fā)明的第四方面的熱交換器中，釬料是由在纏繞于芯管的盤管 上配置的線形釬料發(fā)生熔融粘著而形成的。
此處，在把線形釬料配置在纏繞于芯管的盤管上之后，例如使用加 熱爐進行釬焊。例如當在芯管上設置有螺旋形的凸起部、盤管也呈螺旋 狀地纏繞在芯管的外表面上的情況下，難以預先在芯管與盤管之間配置 釬料。于是，在把線形釬料配置在纏繞于芯管的盤管上之后，進行釬焊。 在這種情況下，通過加熱而熔融的釬料也通過毛細管吸引力而灌入到凹 部中。因而可以避免對每個凹部涂敷釬料的繁雜作業(yè)，能夠提高釬焊的 作業(yè)效率。而且，通過加熱而烙融的釬料可靠地灌入到凹部中并發(fā)生冷 卻粘著。因此，形成在芯管的外表面上的凹部被釬料可靠地填充，從而 可以消除芯管與盤管的接觸不良。并且，在凸起的加工過程中，即使在 芯管的凸起部的壁厚比沒有設置凸起的部分的壁厚薄的情況下，也能通 過釬料來填充形成在芯管的外表面上的凹部，可以加強芯管的壁厚。
在本發(fā)明的第五方面的熱交換器中，釬料是由在纏繞于芯管的盤管 上涂敷的膏狀釬料發(fā)生熔融粘著而形成的。
此處，在把膏狀釬料涂敷在纏繞于芯管的盤管上之后，例如使用加 熱爐進行釬焊。其結果為，可以獲得與本發(fā)明的第四方面相同的效果。 如上所述，根據(jù)本發(fā)明可以獲得以下效果。
本發(fā)明的第一方面的熱交換器通過采用在內(nèi)表面上形成有凸起的芯 管，實現(xiàn)了由凸起帶來的芯管的傳熱性能的提高。另一方面，在芯管的 與在內(nèi)表面上形成有凸起的部位對應的外表面處形成有凹陷，為了消除 將盤管纏繞在該凹陷部分上時的芯管與盤管的接觸不良，在位于盤管附 近的凹部中灌入了釬料。當這樣在凹部中灌入有釬料時，形成在芯管的 外表面上的凹部被釬料所填充，從而可以消除芯管與盤管的接觸不良。 并且，在凸起的加工過程中，即使在芯管的凸起部的壁厚比沒有設置凸 起的部分的壁厚薄的情況下，也能通過釬料來填充形成在芯管的外表面 上的凹部，能夠加強芯管的壁厚。
本發(fā)明的第二方面的熱交換器中，在預先把膏狀的釬料涂敷在形成 于芯管的外表面的凹部中之后，例如使用加熱爐進行釬焊。于是，通過 加熱而熔融的釬料可靠地灌入到凹部中并發(fā)生冷卻粘著。因此，形成在 芯管的外表面上的凹部被釬料可靠地填充，從而可以消除芯管與盤管的 接觸不良。并且，在凸起的加工過程中，即使在芯管的凸起部的壁厚比 沒有設置凸起的部分的壁厚薄的情況下，也能通過釬料填充形成在芯管 的外表面上的凹部，可以加強芯管的壁厚。
本發(fā)明的第三方面的熱交換器中，預先在芯管與盤管之間配置釬料， 然后例如使用加熱爐進行釬焊。凹部發(fā)揮毛細管那樣的作用，通過加熱 而熔融的釬料通過毛細管吸引力而灌入到凹部中。因而可以避免對每個 凹部涂敷釬料的繁雜作業(yè)，能夠提高釬焊的作業(yè)效率。而且，通過加熱 而熔融的釬料可靠地灌入到凹部中，并發(fā)生冷卻粘著。因此，形成在芯 管的外表面上的凹部被釬料可靠地填充，從而可以消除芯管與盤管的接 觸不良。并且，在凸起的加工過程中，即使在芯管的凸起部的壁厚比沒 有設置凸起的部分的壁厚薄的情況下，也能通過釬料填充形成在芯管的 外表面上的凹部，可以加強芯管的壁厚。
本發(fā)明的第四方面的熱交換器中，在把線形釬料配置在纏繞于芯管 的盤管上之后，例如使用加熱爐進行釬焊。例如當在芯管上設置有螺旋 形的凸起部、盤管也呈螺旋狀地纏繞在芯管的外表面上的情況下，難以 預先在芯管與盤管之間配置釬料。于是，在把線形釬料配置在纏繞于芯
管的盤管上之后，進行釬焊。在這種情況下，通過加熱而熔融的釬料也 通過毛細管吸引力而灌入到凹部中。因而可以避免對每個凹部涂敷釬料 的繁雜作業(yè)，能夠提高釬焊的作業(yè)效率。而且，通過加熱而熔融的釬料 可靠地灌入到凹部中并發(fā)生冷卻粘著。因此，形成在芯管的外表面上的 凹部被釬料可靠地填充，從而可以消除芯管與盤管的接觸不良。并且， 在凸起的加工過程中，即使在芯管的凸起部的壁厚比沒有設置凸起的部 分的壁厚薄的情況下，也能通過釬料來填充形成在芯管的外表面上的凹 部，可以加強芯管的壁厚。
本發(fā)明的第五方面的熱交換器中，在把膏狀釬料涂敷在纏繞于芯管 的盤管上之后，例如使用加熱爐進行釬焊。其結果為，通過釬料可靠地 填充在芯管的外表面上形成的凹部，從而能夠消除芯管與盤管的接觸不 良。而且在凸起的加工過程中，即使在芯管的凸起部的壁厚比沒有設置 凸起的部分的壁厚薄的情況下，也能通過釬料填充形成在芯管的外表面 上的凹部，可以加強芯管的壁厚。


圖1是熱泵供熱水器的示意圖。 圖2是水熱交換器的概要圖。
圖3是芯管的俯視圖。
圖4是沿圖3中的A-A線的放大圖。
圖5是實施例1的釬料的熔融粘著狀態(tài)的說明圖。
圖6是實施例2的釬料的熔融粘著狀態(tài)的說明圖。
圖7是實施例3的釬料的熔融粘著狀態(tài)的說明圖。
圖8是實施例4的釬料的熔融粘著狀態(tài)的說明圖。
標號說明
1:供熱水循環(huán)；100:熱泵供熱水器；2:制冷劑循環(huán)；30:水熱交 換器；31、 41、 51、 61、 71:芯管；311:水流入口 ； 312:水流出口；
313、 413、 513、 613、 713:凸起；314、 414、 514、 614、 714:凹部； 32、 42、 72:盤管；33、 43、 53、 63:釬料；52、 62:直管。
具體實施方式
<實施例1〉
根據(jù)附圖和實施例來說明本發(fā)明的熱交換器。
圖1是采用了本發(fā)明的熱交換器的熱泵式供熱水器的示意圖。在圖 1所示的熱泵式供熱水器中，花費較長的時間將水從大約io度單向加熱 到大約90度，以便高效地利用電費便宜的夜間電力。此處，熱泵式供熱
水器具有供熱水單元1和熱泵單元2。供熱水單元1中按順序連接有自來 水管11、貯熱水箱12、水循環(huán)用泵13、供水管3、構成水熱交換器30 的芯管31、溫水管16、混合閥17和供熱水管18。這里，從自來水管ll 向貯熱水箱12提供自來水。通過水循環(huán)用泵13將溫度低的水從貯熱水 箱12的底部提供到水熱交換器30的芯管31進行加熱。加熱后的溫水流 進貯熱水箱12的上部。經(jīng)由溫水管16從貯熱水箱12的上部出水的高溫 的溫水通過混合閥17與混合水管19的冷水混合。所提供的熱水的溫度 通過該混合閥17被調節(jié)，然后通過供熱水管18提供給使用者。
其次，熱泵單元2具備制冷劑循環(huán)回路，通過盤管32按順序將壓縮 機21、水熱交換器30、膨脹閥23、空氣熱交換器24連接起來而構成了 該制冷劑循環(huán)回路。制冷劑被壓縮機21壓縮為高壓之后，被輸送到水熱 交換器30。在水熱交換器30中進行了熱交換的制冷劑通過膨脹閥23被 提供給空氣熱交換器24。制冷劑吸收來自周圍的熱并回流到壓縮機21中。
圖2是熱泵供熱水器中的水熱交換器30的概要圖。如圖2所示，水 熱交換器30由芯管31和盤管32構成。芯管31在同一平面上以成為長 圓形形狀的方式形成為漩渦形形狀，其形成水通道W。盤管32呈螺旋狀 地纏繞在芯管31的外周上，其形成制冷劑通道R。并且將芯管31中的 漩渦的外周側作為水流入口 311、將芯管31中的漩渦的中心側作為水流 出口312。在水熱交換器30中，盤管32內(nèi)的制冷劑在制冷劑流入口 322 從A22方向流入并進行放熱。之后，制冷劑在制冷劑流出口 321從A21 方向流出。在水流入口 311從All方向供給的自來水通過該熱而被加熱， 其成為溫水，并在水流出口 312向A12方向流出。
下面說明芯管31。如圖3所示，在本實施例中使用了這樣的芯管31:
在內(nèi)徑D為8mm的管內(nèi)表面上，以管軸方向上的間距P為20 mm的方 式，上下對稱地設置有高度H1為lmm的凸起。在圖3中，僅表示出了 從紙面方向觀察設置在上方的凸起313。并且在芯管31的內(nèi)表面上存在 著平面部31a，該平面部31a上沒有設置凸起。因而可通過設置于管內(nèi)的 凸起313來實現(xiàn)熱傳遞率的提高，從而提高熱交換器整體的性能。
圖4是圖3中的芯管31的凸起313的沿A-A線的截面放大圖。此 處，比較芯管31上的沒有設置凸起的部分31a的壁厚與設置有凸起313 的部分的壁厚，設置了凸起313的部分的壁厚較薄。在這樣的芯管的壁 厚變薄了的部分上，有時管壁的強度也會變小。
于是，如圖5所示，對于在芯管31上呈螺旋狀地纏繞有多根盤管 32、 32的熱交換器30，把線形的釬料33配置在盤管32、 32上之后，使 用未圖示的加熱爐進行釬焊。這里，由于多根盤管32、 32呈螺旋狀地纏 繞在芯管31上，在芯管31上設置有螺旋形的凸起313，所以難以預先在 芯管與盤管之間配置釬料。因而，當在纏繞于芯管31的多根盤管32、 32 上配置了線形的釬料33之后進行釬焊。此時，通過加熱而熔融的釬料33 利用毛細管吸引力而灌入到凹部314中。因此，對于在芯管31上呈螺旋 狀地纏繞了多根盤管32、 32的熱交換器，可提高釬焊的作業(yè)效率。而且， 通過加熱而熔融的釬料可靠地灌入到凹部中，并發(fā)生冷卻粘著。因此， 形成在芯管的外表面上的凹部被釬料可靠地填充，從而可以消除芯管與 盤管的接觸不良。并且，在凸起的加工過程中，即使在芯管的凸起部的 壁厚比沒有設置凸起的部分的壁厚薄的情況下，也能通過釬料填充形成 在芯管的外表面上的凹部，可以加強芯管的壁厚，能夠避免凸起部的強 度變小。
<實施例2>
如圖6所示，在實施例2中，對于在芯管41上呈螺旋狀地纏繞有多 根盤管42、 42的熱交換器，把收容在容器45中的膏狀的釬料43涂敷在 盤管42、 42上之后，使用未圖示的加熱爐進行釬焊。此時，通過加熱而 熔融的釬料43利用毛細管吸引力而灌入到凹部414中。因此，對于在芯
管41上呈螺旋狀地纏繞有多根盤管42、 42的熱交換器，可提高釬焊的
作業(yè)效率。而且，通過加熱而熔融的釬料可靠地灌入到凹部中，并發(fā)生 冷卻粘著。因此，形成在芯管的外表面上的凹部被釬料可靠地填充，從 而可以消除芯管與盤管的接觸不良。并且，在凸起的加工過程中，即使 在芯管的凸起部的壁厚比沒有設置凸起的部分的壁厚薄的情況下，也能 通過釬料填充形成在芯管的外表面上的凹部，可以加強芯管的壁厚，能 夠避免凸起部的強度變小。
<實施例3>
如圖7所示，在實施例3中，形成制冷劑通道R的傳熱管42并非盤 管而是直管。即，在熱交換器50中，把形成制冷劑通道R的直管42配 置在形成水通道W的芯管51的外表面上。此處，預先把膏狀的釬料53 涂敷在形成于芯管51的外表面的凹部514中，然后在芯管51上配置直 管52，并使用未圖示的加熱爐進行釬焊。于是，通過加熱而熔融的釬料 53可靠地灌入到凹部514中，并發(fā)生冷卻粘著。因此，形成在芯管51的 外表面上的凹部514被釬料53可靠地填充，從而可以消除芯管51與直 管52的接觸不良。并且，在凸起的加工過程中，即使在凸起部513的壁 厚變薄的情況下，也能通過釬料53來填充形成在芯管51的外表面上的 凹部514，從而可以加強壁厚，能夠避免凸起部513的強度變小。
<實施例4>
而且，如圖8所示，在實施例4中，形成制冷劑通道R的傳熱管62 并非盤管而是直管。即，在熱交換器60中，把形成制冷劑通道R的直管 62配置在形成水通道W的芯管61的外表面上。這里，預先把釬料63配 置在芯管61和盤管62之間，然后使用未圖示的加熱爐進行釬焊。凹部 614發(fā)揮毛細管那樣的作用，通過加熱而熔融的釬料63利用毛細管吸引 力而灌入到凹部614中。因而可以避免對每個凹部涂敷釬料的繁雜作業(yè)， 能夠提高釬焊的作業(yè)效率。而且，通過加熱而熔融的釬料63可靠地灌入 到凹部614中并發(fā)生冷卻粘著。因此，形成在芯管61的外表面上的凹部 614被釬料63可靠地填充，從而可以消除芯管61與直管62的接觸不良。
權利要求
1.一種熱交換器(30)，該熱交換器(30)在第一流體與第二流體之間進行熱交換，其特征在于，該熱交換器(30)具有芯管(31、41、…)，其形成第一流體的流道，通過壓迫該芯管(31、41、…)的外表面，在內(nèi)表面形成有凸起(313、413、…)，并且在外表面形成有凹部(314、414、…)；盤管(32、42、…)，其形成第二流體的流道，并纏繞在上述芯管的外表面上；以及釬料(33、43、…)，其灌入在位于上述盤管附近的上述凹部中。
2. 根據(jù)權利要求1所述的熱交換器，其特征在于，上述釬料(33、 43、)是由預先涂敷在上述芯管(31、 41、…) 的凹部(314、 414、…)中的膏狀釬料發(fā)生熔融粘著而形成的。
3. 根據(jù)權利要求1所述的熱交換器，其特征在于， 上述釬料是由配置在上述芯管與上述盤管之間的線形釬料發(fā)生熔融粘著而形成的。
4. 根據(jù)權利要求1所述的熱交換器，其特征在于， 上述釬料是由在纏繞于上述芯管的上述盤管上配置的線形釬料發(fā)生熔融粘著而形成的。
5. 根據(jù)權利要求1所述的熱交換器，其特征在于， 上述釬料是由在纏繞于上述芯管的上述盤管上涂敷的膏狀釬料發(fā)生熔融粘著而形成的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱交換器，在形成于芯管(31)的外表面的凹部(314)上預先涂敷膏狀的釬料(315)，然后在該凹部(314)上配置管(32)，使用加熱爐進行釬焊。這樣，通過加熱而熔融的釬料(315)被可靠地灌入在凹部(314)中并發(fā)生冷卻粘著。因而，能夠通過釬料(33)來可靠地填充形成在芯管(31)的外表面上的凹部(314)，可以消除芯管(31)與管(32)的接觸不良。并且在凸起的加工過程中，即使在凸起部(313)的壁厚變薄了的情況下，通過用釬料(33)來填充形成在芯管(31)的外表面上的凹部(314)，能夠加強壁厚，從而可以避免凸起(313)的強度變小。
文檔編號F28D7/02GK101175966SQ20068001698
公開日2008年5月7日 申請日期2006年4月28日 優(yōu)先權日2005年5月16日
發(fā)明者柴田豊, 沼田光春 申請人:大金工業(yè)株式會社