JP4079115B2 - 熱交換装置 - Google Patents

Description

本発明は、ケース部材内に熱交換器が配設され、ケース部材内を流通する燃焼ガスと熱交換器内を流通する内部流体との間で熱交換する熱交換装置に関するものであり、給湯器に用いて好適である。

従来の熱交換装置として、例えば、特許文献１に示されるものが知られている。即ち、この熱交換装置は、複数積層されるチューブ（特許文献１中では流路形成板）を有する熱交換器を燃焼ガスが流通するケース部材内に配設したものであり、燃焼ガスによってチューブ内を流通する給湯水を加熱するようにしている。

ケース部材と熱交換器は、それぞれ別個に設けられており、熱交換器はケース部材の対向する２面に当接して、ボルトによって固定されている。更に具体的には、熱交換器には、積層されるチューブの両最外方に一対のプレート（特許文献１中ではエンドプレート）が接合されており、このプレートに雌ねじ部が複数設けられている。また、ケース部材には、上記雌ねじ部に対応するボルト孔が複数設けられており、ボルトがボルト孔に挿通され、雌ねじ部に螺合されて、ケース部材と熱交換器とが組み付けられている。
特開２００３−３４３９２４号公報

しかしながら、上記熱交換装置においては、複数のボルトによってケース部材と熱交換器とを組付けるようにしているので、当然のことながら多くの組付け工数を要する。また、ボルト孔と雌ねじ部との位置精度が悪いと、両者の組み付けが不能となる。そこで、位置精度の悪さを吸収して組み付け可能とするために、例えばボルト孔を長孔にすると、ケース部材に不要な開口部を形成してしまい、燃焼ガスや熱交換時に生成される酸性の凝縮水等がケース部材の外部に漏れて、他の機器に影響を及ぼす可能性がある。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、ケース部材に熱交換器が配設されるものにおいて、組み付け工数の低減を図ると共に、不要な開口部が形成されない熱交換装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、燃焼ガスが一端側の流入開口部（１１２ａ）から他端側の流出開口部（１１３ａ）へ流通するケース部材（１００）と、ケース部材（１００）内に配設されると共に、複数積層されるチューブ（２１０）を有し、燃焼ガスから顕熱のみならず凝縮潜熱をも回収してチューブ（２１０）内を流通する内部流体を加熱する熱交換器（２００）とを備える熱交換装置において、燃焼ガスの流れ方向に対して、チューブ（２１０）の積層方向が交差するように熱交換器（２００）が配置され、積層方向におけるチューブ（２１０）の最外方となる最外面（２１０Ａ）は、この最外面（２１０Ａ）に対向するケース部材（１００）の対向面（１１１ａ）に当接して、ろう付け接合され、ケース部材（１００）の対向面（１１１ａ、１２１ａ）を除く他の１つの面（１３０）は、対向面（１１１ａ、１２１ａ）を有する側に機械的に接合され、チューブ（２１０）の長手方向における熱交換器（２００）の端部（２０１、２０２）と、対向面（１１１ａ、１２１ａ）を除く他の面（１１４、１３０）との間に、シール部材が介在されたことを特徴としている。

これにより、ケース部材（１００）が熱交換器（２００）に一体的に接合されるので、従来技術のようにボルトによる両者（１００、２００）の組み付けを不要とすることができる。また、高い位置精度を要したボルト孔、雌ねじ部も不要となり、総じて組み付け工数を低減することができる。併せて、雌ねじ部を設けるためのプレートを廃止することができる。

そして、ボルト孔を無くすことによって、不要な開口部が形成されることが無く、ケース部材（１００）外部への燃焼ガスの漏れを無くすことができる。また、熱交換器（２００）においては、熱交換時に燃焼ガスから酸性の凝縮水が生成されるが、上述したように、ボルト孔を無くすことによって、不要な開口部が形成されることが無いことから、ケース部材（１００）外部へ酸性の凝縮水が漏れるのを防止できる。
また、ケース部材（１００）内に熱交換器（２００）用のシール部材等を設ける時に、対応が容易となる。

そして、請求項２に記載の発明のように、積層方向における一方側の最外面（２１０Ａ）および他方側の最外面（２１０Ｂ）が、それぞれ対向するケース部材（１００）の対向面（１１１ａ、１２１ａ）に当接して、ろう付け接合されるようにするのが良い。

これにより、ケース部材（１００）と熱交換器（２００）との接合強度を向上させると共に、両者（１００、２００）の接合による高いシール性を確保することができる。即ち、燃焼ガスが熱交換器（２００）をバイパスするのを防止できる。

請求項３に記載の発明では、対向面（１１１ａ）には、ケース部材（１００）を構成する他の面の少なくとも１つが一体で形成されたことを特徴としている。

これにより、ケース部材（１００）の形成が容易になると共に、ケース部材（１００）自身の接合部を減らして、ケース部材（１００）外部に対するシール性を高めることができる。

請求項４に記載の発明では、ケース部材（１００）は、積層方向における一方側の対向面（１１１ａ）を含む第１ケース部（１１０）と、他方側の対向面（１２１ａ）を含む第２ケース部（１２０）とを有し、両ケース部（１１０、１２０）は、互いに積層方向に摺動可能に当接して、ろう付け接合されたことを特徴としている。

これにより、第１ケース部（１１０）、複数のチューブ（２１０）、第２ケース部（１２０）を一方向に積層することで組み付けが可能となる。そして、ろう付けを行う際に、第１ケース部（１１０）あるいは第２ケース部（１２０）は、ろう材の溶融に伴って沈み込みを起こす各チューブ（２１０）の動きに追従できるので、各ケース部（１１０、１２０）とチューブ（２１０）との確実なろう付けが可能となる。

請求項５に記載の発明では、積層方向における一方側の最外面（２１０Ａ）には、チューブ（２１０）に対して内部流体が流入、流出する流入部（２３０）、流出部（２４０）がそれぞれ突出して設けられており、一方側の最外面（２１０Ａ）に対向するケース部材（１００）の対向面（１１１ａ）には、流入部（２３０）、流出部（２４０）が挿通される挿通穴（１１１ｂ）が設けられたことを特徴としている。

これにより、流入部（２３０）および流出部（２４０）と挿通穴（１１１ｂ）とによって、ケース部材（１００）とチューブ（２１０）との位置決めの機能を持たすことができ、組み付けおよびろう付けが容易になる。また、挿入穴（１１１ｂ）は、ろう付け後にチューブ（２１０）の最外面（２１０Ａ）によってシールされる形となるので、専用のシール部材やシール構造を設ける必要が無い。

請求項６に記載の発明では、対向面（１１１ａ、１２１ａ）および最外面（２１０Ａ、２１０Ｂ）には、互いに嵌合する複数組の凹部（１１１ｃ、１２１ｂ）および凸部（２１０Ｃ）が設けられたことを特徴としている。

これにより、ケース部材（１００）とチューブ（２１０）との位置決めが可能となり、組み付けおよびろう付けが容易になる。

尚、請求項６に記載の発明においては、請求項７に記載の発明のように、凹部（１１１ｃ、１２１ｂ）を対向面（１１１ａ、１２１ａ）に設け、凸部（２１０Ｃ）を最外面（２１０Ａ、２１０Ｂ）に設けるようにすれば、チューブ（２１０）内にインナーフィンを挿入する場合に支障をきたすことが無い。

請求項８に記載の発明では、ケース部材（１００）およびチューブ（２１０）は、ステンレス材から成り、ろう付け接合におけるろう材は、Ｎｉ系ろう材としたことを特徴としている。

これにより、ケース部材（１００）、チューブ（２１０）、ろう付け部の耐食性を向上させることがでる。

請求項９に記載の発明では、ケース部材（１００）の全体あるいは一部は、平板が折り曲げられて形成されたことを特徴としている。

これにより、ケース部材（１００）を容易に安価に形成することができる。

尚、請求項１０に記載の発明のように、他の１つの面と対向面（１１１ａ、１２１ａ）を有する側との間には、シール部材を介在させるのが良く、これにより、ケース部材（１００）外部に燃焼ガスが漏れるのを確実に防止することができる。

そして、シール部材としては、請求項１１に記載の発明のように、フッ素系樹脂材から成るようにしてやれば、燃焼ガスに対する耐熱性、燃焼ガスから発生する酸性の凝縮水に対する耐酸性に優れるシール部材とすることができる。

請求項１〜請求項１１に記載の発明においては、請求項１２に記載の発明のように、内部流体を給湯水として、熱交換器（２００）は、燃焼ガスから顕熱のみならず凝縮潜熱をも回収して給湯水を加熱する給湯器用熱交換器（２００）に用いて好適である。

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図６に示す図面に基づいて説明する。尚、図１は熱交換装置１０を示す正面図、図２は図１のＡ方向から見た矢視図（平面図）、図３は図１のＢ方向から見た矢視図（側面図）、図４は第１ケース部１１０の加工前の展開状態を示す平面図、図５は給湯器用熱交換器２００を示す平面図、図６は熱交換装置１０の組み付け要領を示す分解斜視図である。

本発明の熱交換装置１０は、給湯器に使用されものであり、図１、図２に示すように、ケース部材１００と、このケース部材１００内に配設される給湯器用熱交換器（以下、熱交換器）２００とから成る。熱交換器２００によって、ケース部材１００内を流通する燃焼ガス（本発明における流体に対応）と、熱交換器２００内を流通する給湯水（本発明における内部流体に対応）との間で熱交換され、給湯水が加熱されるようになっている。

因みに、給湯器には１次熱交換装置が設けられており、本熱交換装置１０は、この１次熱交換装置の上側に配置され、２次熱交換装置として機能する。即ち、ガスバーナによって発生され、１次熱交換装置を通過した後の燃焼ガスが熱交換装置１０に供給されるようになっており、また、給湯水は熱交換装置１０を流通した後に１次熱交換装置に供給されるようになっている。よって、給湯水は、熱交換装置１０で予め加熱され、１次熱交換装置で更に加熱されて、湯として使用されることに成る。尚、熱交換装置１０を流通した燃焼ガスは、給湯器のガス排出口から外部へ排出される。

ケース部材１００は、図１〜図４に示すように、第１ケース部１１０、第２ケース部１２０、蓋部１３０から形成されている。

第１ケース部１１０は、側壁１１１の３辺に流入側壁１１２、流出側壁１１３、下壁１１４が一体と成るように平板状に展開出しされたものが（図４）、上記３辺で折り曲げられて、下壁１１４に設けられた接合代１１４ｂで下壁１１４と流入側壁１１２、流出側壁１１３とがろう付けされて箱状に形成されている。

側壁１１１には後述する熱交換器２００の給湯口２３０、出湯口２４０が挿通されるパイプ穴（本発明における挿通穴に対応）１１１ｂが対角の位置となるように設けられている。流入側壁１１２には矩形状に開口して燃焼ガスが流入する流入開口部１１２ａが設けられ、また、流出側壁１１３には同様に矩形状に開口して燃焼ガスが流出する流出開口部１１３ａが設けられている。そして、下壁１１４には外側に張出す張出し部１１４ａが設けられ、この張出し部１１４ａの中央には、第１ケース部１１０（ケース部材１００）の内側に連通すると共に、外側（図１中の下側）向けて延びる水抜きパイプ１１４ｃがろう付けされている。

第２ケース部１２０は、外形が第１ケース部１１０の側壁１１１と同一の形状を成す側壁１２１の外周に折り曲げ部１２２が形成されたものであり（図６参照）、第１ケース部１１０の側壁１１１に対向する開口部に配設されている。折り曲げ部１２２は、第１ケース部１１０の流入側壁１１２、流出側壁１１３、下壁１１４に対応する辺に設けられており、第１ケース部１１０の外側に向けて折り曲げられている。そして、折り曲げ部１２２が第１ケース部１１０の内側に入るように組み付けられて、ろう付けされている。尚、ろう付けする前の段階では（熱交換器２００が配設されていない状態で）、第２ケース部１２０は、折り曲げ部１２２によって、第１ケース部１１０に対して、側壁１１１、１２１が向かい合う方向に摺動可能として当接するようになっている。

蓋部（本発明における他の１つの面に対応）１３０は、第１ケース部１１０の下壁１１４に対向する開口部に配設され、流出側壁１１３側に曲げ部が形成された板状の部材であり、第１ケース部１１０と第２ケース部１２０とが接合された時に形成される開口部に、図示しないボルト等によって着脱可能に取り付けられている。尚、ここでは蓋部１３０と第１ケース部１１０、第２ケース部１２０との間にはフッ素系樹脂材から成るシール部材（図示せず）を介在させるようにしている。

このように形成されるケース部材１００は、下壁１１４および蓋部１３０が水平方向に対して、流入開口部１１２ａ側が上を向くように傾斜する姿勢（図１）で使用されるようにしており、水抜きパイプ１１４ｃは、下壁１１４の流出開口部１１３ａ側（傾斜の下側）に位置するようになっている。

熱交換器２００は、図５に示すように、複数のチューブ２１０をアウターフィン（以下、フィン）２２０と共に積層して形成されるいわゆるドロンカップタイプの熱交換器としている。この熱交換器２００は、以下説明する各部材が熱交換器２００の形状に組み立てられた後に、一体的にろう付けされている。

チューブ２１０は、一対のチューブプレート２１１、２１２がろう付けされて形成されている。両チューブプレート２１１、２１２の長手方向の両端側は、中間領域よりも深く絞り加工されており、チューブ２１０として中間領域に扁平管部２１０ａが、両端側にそれぞれ第１タンク部２１０ｂ、第２タンク部２１０ｃが形成されている。

尚、チューブ２１０の扁平管部２１０ａの内部には、伝熱面積を増大すると共に内部を流通する給湯水に乱流効果を与える断面凹凸状のインナーフィン（図示せず）が挿入されている。因みに、このインナーフィンは、凹凸状断面がオフセットされて並ぶように形成されるいわゆるオフセット型フィンとしている。

そして、複数のチューブ２１０は、第１タンク部２１０ｂ同士、第２タンク部２１０ｃ同士が連通するように積層されている。よって、複数の扁平管部１１０ａは、各第１タンク部２１０ｂ、第２タンク部２１０ｃを介して、それぞれ連通している。

フィン２２０は、放熱面に複数のルーバが形成されたコルゲートタイプのフィンであり、各チューブ２１０の扁平管部２１０ａ間に介在されている。そして、扁平管部２１０ａとフィン２２０とによって、コア部（熱交換部）２００ａが形成される。尚、フィン２２０は、上記のコルゲートタイプのフィンに限らず、凹凸状断面がオフセットされて並ぶように形成されるいわゆるオフセット型フィンや、単純に凹凸状断面を形成するストレートフィンや、このストレートフィンの壁部に切り起こし（ウイング）を設けたもの等、種々のフィンの選定が可能である。

そして、チューブ２１０の積層方向の最外方となる一方の最外面２１０Ａには、給湯口（本発明における流入部に対応）２３０および出湯口（本発明における流出部に対応）２４０が設けらており、給湯口２３０は第１タンク部２１０ｂに連通するように接続され、また、出湯口２４０は第２タンク部２１０ｃに連通するように接続されている。そして、以下で説明する熱交換器２００の配置姿勢において、給湯口２３０は、チューブ２１０の最下端側に配置され、出湯口２４０は、チューブ２１０の最上端側に配置されるようにしている（図１）。尚、チューブ２１０の積層方向の他方側となる最外方の面を以下、最外面２１０Ｂとする。

このように形成される熱交換器２００は、ケース部材１００内に挿入されて、流入開口部１１２ａから流出開口部１１３ａへ向かう方向（図１中の左右方向）に対して、チューブ２１０の積層方向が交差するように配置される。そして、熱交換器２００をケース部材１００の蓋部１３０、下壁１１４に対して傾斜させることで、流出開口部１１３ａ側と成る第１端部２０１を、対向する蓋部１３０に接触させ、また、流入開口部１１２ａ側と成る第２端部２０２を、下壁１１４に接触させるようにしている。尚、給湯口２３０、出湯口２４０は側壁１１１のパイプ穴１１１ｂを通してケース部材１００の外部に開口している。

本発明においては、チューブ２１０の最外面２１０Ａは、対向する側壁１１１の対向面（本発明における一方の対向面）１１１ａに当接してろう付けされ、また、反対側となるチューブ２１０の最外面２１０Ｂは、対向する側壁１２１の対向面（本発明における他方の対向面）１２１ａに当接してろう付けされており、このろう付けによってケース部材１１０と熱交換器２００とが一体的に形成された熱交換装置１０となっている。

尚、上記ケース部材１００、熱交換器２００を構成する各部材の材質はすべてステンレス材としており、また、ケース部材１００のろう付け、熱交換器２００のろう付け、ケース部材１００と熱交換器２００とのろう付けには、Ｎｉ系のろう材を用いるようにしている。

次に、上記熱交換装置１０の製造方法について図６を用いて簡単に説明する。

まず、図示しない組み付け台の上に第２ケース部１２０の対向面１２１ａが上側を向くようにセットする。

そして、対向面１２１ａの上側に所定の位置関係となるようにチューブ２１０をセットし、更にその上側にフィン２２０、チューブ２１０を交互に所定枚数分だけ積層していく。この時、一番下側となるチューブ２１０の最外面２１０Ｂが対向面１２１ａに当接することになる。

そして、最上段のチューブ２１０の最外面２１０Ａに給湯口２３０、出湯口２４０をかしめ等により組み付ける。

そして、図４で示した展開状態の第１ケース部１１０を折り曲げて箱状に形成し（この時、接合代１１４ｂでのろう付けは実施していない）、側壁１１１の向きを第２ケース部１２０の側壁１２１の向きに合わせ、パイプ穴１１１ｂに給湯口２３０および出湯口２４０を挿通させ、更に、第２ケース部１２０の折り曲げ部１２２が第１ケース部１１０の内側に入るようにして、側壁１１１の対向面１１１ａが最外面２１０Ａに当接するようにセットする。

そして、上記のように積層した組み立て体を積層方向に所定の荷重がかかるように治具等で固定し、ろう付け炉内に投入して、各部材を一体的にろう付けする。

そして、蓋部１３０と第１ケース部１１０、第２ケース部１２０との間に図示しないシール部材を介在させ、蓋部１３０をボルト等で第１ケース部１１０、第２ケース部１２０に組み付けて熱交換装置１０が完成する。尚、蓋部１３０を組み付ける際に、必要に応じて熱交換器２００の第１端部２０１と蓋部１３０との間、あるいは第２端部２０２と下壁１１４との間にパッキン等のシール部材を装着しても良い。

次に、上記構成に基づく熱交換装置１０の作動およびその作用効果について説明する。給湯水は、熱交換器２００の下側の給湯口２３０から第１タンク部２１０ｂに流入し、各チューブ２１０の扁平管部２１０ａを流れて、第２タンク部２１０ｃから上側の出湯口２４０を通って流出する。

一方、燃焼ガス（１次熱交換装置通過後の２００℃レベルの燃焼ガス）は、図１に示すように、ケース部材１００の流入開口部１１２ａから流入して、熱交換器２００のコア部２００ａを上側面から下側面に向けて通過し、流出開口部１１３ａから流出する。そして、給湯器のガス排出口から外部に排出される。

燃焼ガスは、コア部２００ａを通過する際に給湯水との熱交換を行い、給湯水を加熱する。この時、燃焼ガスは、少なくともコア部２００ａの出口側で露点温度以下（例えば３０〜５０℃）まで温度低下して凝縮する。即ち、この熱交換器１００は、燃焼ガスの顕熱だけでなく、燃焼ガスが凝縮する際に放出される潜熱をも吸収して給湯水を加熱することができる。

そして、生成された凝縮水（燃焼ガス中の硫酸や硝酸が含まれる酸性の凝縮水）は、燃焼ガスの流れと共に、コア部２００ａの下側に落下し、下壁１１４の傾斜を伝わって水抜きパイプ１１４ｃからケース部材１００の外部に排出される。

このようにケース部材１００内に熱交換器２００が配設されて、熱交換機能を果たす熱交換装置１０において、本発明では、熱交換器２００のチューブ２１０の最外面２１０Ａ、２１０Ｂをケース部材１１０の側壁１１１、１２１の対向面１１１ａ、１２１ａにそれぞれ当接させて、ろう付け接合しているので、ケース部材１００が熱交換器２００に一体的に接合される熱交換装置１０とすることができ、従来技術のようにボルトによる両者１００、２００の組み付けを不要とすることができる。また、高い位置精度を要したボルト孔、雌ねじ部も不要となり、総じて組み付け工数を低減することができる。併せて、雌ねじ部を設けるためのプレートを廃止することができる。

そして、ボルト孔を無くすことによって、不要な開口部が形成されることが無く、燃焼ガスや、熱交換時に燃焼ガスから生成される酸性の凝縮水がケース部材１００外部へ漏れるのを防止することができる。

また、熱交換器２００の両最外面２１０Ａ、２１０Ｂがケース部材１００の両対向面１１１ａ、１２１ａにろう付け接合されるようにしているので、ケース部材１００と熱交換器２００との接合強度を向上させると共に、両者１００、２００の接合による高いシール性を確保することができる。即ち、燃焼ガスが熱交換器２００をバイパスするのを防止できる。

また、側壁１１１（対向面１１１ａ）には、ケース部材１００を構成する他の面の少なくとも１つが一体で形成されるようにしているので、更に具体的には、第１ケース部１１０のように、側壁１１１に流入側壁１１２、流出側壁１１３、下壁１１４が一体化された平板が折り曲げられて形成されるようにしているので、ケース部材１００を容易に安価に形成できると共に、ケース部材１００自身の接合部を減らして、ケース部材１００外部に対するシール性を高めることができる。

更に、ケース部材１００の形成にあたって、側壁１１１（対向面１１１ａ）を含む第１ケース部１１０と、側壁１２１（対向面１２１ａ）を含む第２ケース部１２０とに分割し、且つ、両ケース部１１０、１２０は、互いにチューブ２１０の積層方向に摺動可能に当接して、ろう付け接合されるようにしているので、第１ケース部１１０、複数のチューブ２１０、第２ケース部１２０を一方向に積層することで組み付けが可能となる。そして、ろう付けを行う際に、第１ケース部１１０（あるいは第２ケース部１２０）は、ろう材の溶融に伴って沈み込みを起こす各チューブ２１０の動きに追従できるので、各ケース部１１０、１２０とチューブ２１０との確実なろう付けが可能となる。

また、チューブ２１０の最外面２１０Ａには、給湯口２３０、出湯口２４０をそれぞれ設け、第１ケース部材１１０の側壁１１１に、給湯口２３０、出湯口２４０が挿通されるパイプ穴１１１ｂを設けるようにしているので、給湯口２３０および出湯口２４０とパイプ穴１１１ｂとによって、第１ケース部１１０とチューブ２１０との位置決めの機能を持たすことができ、組み付けおよびろう付けが容易になる。また、パイプ穴１１１ｂは、ろう付け後にチューブ２１０の最外面２１０Ａによってシールされる形となるので、専用のシール部材やシール構造を設ける必要が無い。

また、ケース部材１００およびチューブ２１０をステンレス材から形成して、ろう付け接合におけるろう材として、Ｎｉ系ろう材を用いるようにしているので、ケース部材１００、チューブ２１０、ろう付け部の耐食性を向上させることができ、酸性の凝縮水を伴うような燃焼ガスを用いる給湯器に用いて好適となる。

また、ケース部材１００において、蓋部１３０を別体で設け、ボルト等で機械的に接合して着脱可能としているので、ケース部材１００内に熱交換器２００用のシール部材等を設ける時に対応が容易となる。そして、蓋部１３０と第１ケース部１１０、第２ケース部１２０との間にシール部材を介在させるようにしているので、ケース部材１００外部に燃焼ガスが漏れるのを確実に防止することができる。尚、シール部材は、フッ素系樹脂材から成るものとしているので、燃焼ガスに対する耐熱性、酸性の凝縮水に対する耐酸性に優れる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図７、図８（蓋部１３０は省略している）に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、ケース部材１００に対する熱交換器２００の位置決め機能を持たせたものである。

ここでは、チューブ２１０の最外面２１０Ａ、２１０Ｂに打出し（本発明における凸部に対応）２１０Ｃを複数（ここではそれぞれ２つずつ）設け、第１ケース部１１０、第２ケース部１２０の側壁１１１、１２１（対向面１１１ａ、１２１ａ）に上記打出し２１０Ｃと嵌合する位置決め穴（本発明における凹部に対応）１１１ｃ、１２１ｂを設けるようにしている。

これにより、ケース部材１００とチューブ２１０との位置決めが可能となり、組み付けおよびろう付けが容易になる。

ここでは、チューブ２１０内にインナーフィン（図示せず）を設けるようにしていることから、チューブ２１０に打出し（凸部）２１０Ｃを設けることで、インナーフィンの挿入に支障をきたすことが無い。

尚、チューブ２１０内にインナーフィンを設けない場合であれば、チューブ２１０側に凹部を設け、ケース部１１０、１２０側に凸部を設けるようにしても良い。

（その他の実施形態）
上記第１、第２実施形態では、チューブ２１０の両側の最外面２１０Ａ、２１０Ｂがケース部材１００にろう付け接合されるものとして説明したが、いずれか一方側のみが接合され、他方側は当接するのみとしても良い。

また、第１ケース部１１０の側壁１１１に流入側壁１１２、流出側壁１１３、下壁１１４を一体的に形成するようにしたが、このうちのいずれかを第２ケース部１２０側に一体的に設けるようにしても良い。

また、ケース部材１００、熱交換器２００を形成する各部材をステンレス材とし、ろう付けに使用するろう材をＮｉ系のろう材としたが、これに限らず、対象とする燃焼ガス、給湯水の成分等に対して、強度、耐食性を満足するように材質選定するようにすれば良い。

また、ケース部材１００内における熱交換器２００の姿勢は、図１のようにチューブ２１０の長手方向が水平方向に対して傾斜するものとして説明したが、垂直方向に立たせる、あるいは垂直方向に対して傾斜するようにしても良い。

また、燃焼ガスは水平方向に供給されるものとして説明したが、これに限らず、図１に示すケース部材１００の向きを９０度回転して、天方向から地方向に供給されるものとしても良い。

また、ボイラ等に用いられる熱交換器に適用しても、上述した実施例と同様の効果を奏する。

第１実施形態における熱交換装置を示す正面図である。 図１におけるＡ方向から見た矢視図（平面図）である。 図１におけるＢ方向から見た矢視図（側面図）である。 第１ケース部の加工前の展開状態を示す平面図である。 給湯器用熱交換器の単体状態を示す平面図である。 熱交換装置の組み付け要領を示す分解斜視図である。 第２実施形態における熱交換装置を示す正面図である。 図７におけるＣ方向から見た矢視図（分解平面図）である。

符号の説明

１０ 熱交換装置
１００ ケース部材
１１０ 第１ケース部
１１１ａ 対向面（一方の対向面）
１１１ｂ パイプ穴（挿通穴）
１１１ｃ 位置決め穴（凹部）
１１２ａ 流入開口部
１１３ａ 流出開口部
１２０ 第２ケース部
１２１ａ 対向面（他方の対向面）
１２１ｂ 位置決め穴（凹部）
２００ 給湯器用熱交換器
２１０ チューブ
２１０Ａ 最外面（一方の最外面）
２１０Ｂ 最外面（他方の最外面）
２１０Ｃ 打出し（凸部）
２３０ 給湯口（流入部）
２４０ 出湯口（流出部）

Claims (12)

1. 燃焼ガスが一端側の流入開口部（１１２ａ）から他端側の流出開口部（１１３ａ）へ流通するケース部材（１００）と、
   前記ケース部材（１００）内に配設されると共に、複数積層されるチューブ（２１０）を有し、前記燃焼ガスから顕熱のみならず凝縮潜熱をも回収して前記チューブ（２１０）内を流通する内部流体を加熱する熱交換器（２００）とを備える熱交換装置において、
   前記燃焼ガスの流れ方向に対して、前記チューブ（２１０）の積層方向が交差するように前記熱交換器（２００）が配置され、
   前記積層方向における前記チューブ（２１０）の最外方となる最外面（２１０Ａ）は、この最外面（２１０Ａ）に対向する前記ケース部材（１００）の対向面（１１１ａ、１２１ａ）に当接して、ろう付け接合され、
   前記ケース部材（１００）の前記対向面（１１１ａ、１２１ａ）を除く他の１つの面（１３０）は、前記対向面（１１１ａ、１２１ａ）を有する側に機械的に接合され、
   前記チューブ（２１０）の長手方向における前記熱交換器（２００）の端部（２０１、２０２）と、前記対向面（１１１ａ、１２１ａ）を除く他の面（１１４、１３０）との間に、シール部材が介在されたことを特徴とする熱交換装置。
2. 前記積層方向における一方側の最外面（２１０Ａ）および他方側の最外面（２１０Ｂ）は、それぞれ対向する前記ケース部材（１００）の対向面（１１１ａ、１２１ａ）に当接して、ろう付け接合されたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
3. 前記対向面（１１１ａ）には、前記ケース部材（１００）を構成する他の面の少なくとも１つが一体で形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱交換装置。
4. 前記ケース部材（１００）は、前記積層方向における一方側の対向面（１１１ａ）を含む第１ケース部（１１０）と、他方側の対向面（１２１ａ）を含む第２ケース部（１２０）とを有し、
   前記両ケース部（１１０、１２０）は、互いに前記積層方向に摺動可能に当接して、ろう付け接合されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の熱交換装置。
5. 前記積層方向における一方側の最外面（２１０Ａ）には、前記チューブ（２１０）に対して前記内部流体が流入、流出する流入部（２３０）、流出部（２４０）がそれぞれ突出して設けられており、
   前記一方側の最外面（２１０Ａ）に対向する前記ケース部材（１００）の対向面（１１１ａ）には、前記流入部（２３０）、前記流出部（２４０）が挿通される挿通穴（１１１ｂ）が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の熱交換装置。
6. 前記対向面（１１１ａ、１２１ａ）および前記最外面（２１０Ａ、２１０Ｂ）には、互いに嵌合する複数組の凹部（１１１ｃ、１２１ｂ）および凸部（２１０Ｃ）が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の熱交換装置。
7. 前記凹部（１１１ｃ、１２１ｂ）は、前記対向面（１１１ａ、１２１ａ）に設けられ、
   前記凸部（２１０Ｃ）は、前記最外面（２１０Ａ、２１０Ｂ）に設けられたことを特徴とする請求項６に記載の熱交換装置。
8. 前記ケース部材（１００）および前記チューブ（２１０）は、ステンレス材から成り、
   前記ろう付け接合におけるろう材は、Ｎｉ系ろう材としたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の熱交換装置。
9. 前記ケース部材（１００）の一部は、平板が折り曲げられて形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の熱交換装置。
10. 前記他の１つの面と前記対向面（１１１ａ、１２１ａ）を有する側との間には、シール部材が介在されたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の熱交換装置。
11. 前記シール部材は、フッ素系樹脂材から成ることを特徴とする請求項１０に記載の熱交換装置。
12. 前記内部流体は、給湯水であり、
    前記熱交換器（２００）は、前記燃焼ガスから顕熱のみならず凝縮潜熱をも回収して前記給湯水を加熱する給湯器用熱交換器（２００）であることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の熱交換装置。

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