JP4211688B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、給湯水と燃焼ガスとの間で熱交換を行う給湯器用熱交換器に用いて好適な熱交換器に関するものである。

従来の熱交換器として、例えば、特許文献１に示されるものが知られている。即ち、この熱交換器は、いわゆるドロンカップタイプの熱交換器であり、チューブ（特許文献１中では冷媒流通部）とフィンとが交互に積層されて形成されている。

更に詳述すると、チューブは、細長の２枚のプレート部材が重ね合わされて形成されており、内部流体が流通する流体流路が設けられると共に、長手方向の端部側には開口部を有するタンク部が設けられている。そして、互いのタンク部が当接するようにチューブが複数積層されて、開口部によって、複数の流体流路が互いに連通するようにしている。尚、タンク部は、主に円筒形あるいはそれに準ずる形状で形成されている。
特開２００１−２７４９１号公報

しかしながら、タンク部を円筒状に形成するとフィンの配置が困難となるデッドスペースが残るので、熱交換器としての熱交換性能をできる限り確保するために、本出願人は、タンク部を扁平状にしてフィンの配置領域を大きくすることを考えたが、扁平状のタンク部は円筒状のものと比べて、内部流体の内圧に対して変形しやすくなるという問題が生じた。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、チューブのタンク部が扁平状に形成されるものでも、内部流体の内圧に対して変形しにくい熱交換器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、対向接合される一対のチューブプレート（１１１、１１２）から成り、内部流体が流通する扁平状の流体流路（１１０ａ）と、流体流路（１１０ａ）の扁平面の外方に膨出すると共に、流体流路（１１０ａ）に対して内部流体の流入側、流出側と成る一対のタンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）と、タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の膨出側で開口する開口部（１１１ｆ、１１２ｆ）とを有するチューブ（１１０）が、タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）同士が当接するように複数積層されて、開口部（１１１ｆ、１１２ｆ）によって、複数の流体流路（１１０ａ）が互いに連通し、複数のチューブ（１１０）の間には、フィン（１２０）が介在されて、内部流体とフィン（１２０）の領域を流通する外部流体との間で熱交換する熱交換器において、
タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の外周形状は、扁平状に形成され、少なくとも一方のチューブプレート（１１１、１１２）のタンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）のうち少なくとも一方の開口部（１１１ｆ、１１２ｆ）には、扁平状のタンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の長辺側同士を接続する接続部（１１１ｇ、１１２ｇ）が設けられ、
内部流体は、液相流体であって、
一対のタンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）のうち、一方のタンク部（１１０ｂ）を介して液相流体を流体流路（１１０ａ）に流入させる流入部（１３０）と、
他方のタンク部（１１０ｃ）を介して液相流体を流体流路（１１０ａ）から流出させる流出部（１４０）とを有し、
流入部（１３０）は、複数のチューブ（１１０）の最下端側に配置され、
流出部（１４０）は、複数のチューブ（１１０）の最上端側に配置され、
複数のチューブ（１１０）は、外形が細長に形成されると共に、水平方向に積層され、チューブ（１１０）の長辺（１１０ｄ、１１０ｅ）が水平方向に対して傾斜しており、
一対のタンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）は、チューブ（１１０）の長手方向の両端側で、チューブ（１１０）の短辺に沿うようにそれぞれ設けられ、
チューブ（１１０）の下側となる長辺（１１０ｄ）は、他方のタンク部（１１０ｃ）側から一方のタンク部（１１０ｂ）側に向けて下側に傾斜しつつ、一方のタンク部（１１０ｂ）との接続位置（ａ）が、流入部（１３０）の最下端位置（ｂ）、あるいはそれより上側となるように形成され、
チューブ（１１０）の上側となる長辺（１１０ｅ）は、一方のタンク部（１１０ｂ）側から他方のタンク部（１１０ｃ）側に向けて上側に傾斜しつつ、他方のタンク部（１１０ｃ）との接続位置（ｃ）が、流出部（１４０）の最上端位置（ｄ）、あるいはそれより下側となるように形成されたことを特徴としている。

これにより、フィン（１２０）を有効に配置可能とする領域を拡大することができるので、熱交換性能に優れる熱交換器（１００）とすることができると共に、接続部（１１１ｇ、１１２ｇ）によって、タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の長辺側が内部流体の内圧によって太鼓状に変形しようとするのを抑制することができるので、耐圧強度を向上させることができる。
また、チューブ（１１０）は、外形が細長に形成され、一対のタンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）は、チューブ（１１０）の長手方向の両端側で、チューブ（１１０）の短辺に沿うようにそれぞれ設けられているので、より効果的にフィン（１２０）の配置可能領域を大きくすることができる。
また、流入部（１３０）は、複数のチューブ（１１０）の最下端側に配置され、流出部（１４０）は、複数のチューブ（１１０）の最上端側に配置されているので、この熱交換器（１００）の未使用時においてチューブ（１１０）内の液相流体を排出する必要がある場合には、最下端側に配置される流入部（１３０）から容易に排出させることができる。また、熱交換器（１００）の使用時においてチューブ（１１０）内に混入する空気は、複数積層されるチューブ（１１０）の一番上側に集まるので、最上端側に配置される流出部（１４０）から液相流体の流れと共に容易に排出させることができる。
また、チューブ（１１０）の下側となる長辺（１１０ｄ）は、他方のタンク部（１１０ｃ）側から一方のタンク部（１１０ｂ）側に向けて下側に傾斜しつつ、一方のタンク部（１１０ｂ）との接続位置（ａ）が、流入部（１３０）の最下端位置（ｂ）、あるいはそれより上側となるように形成され、チューブ（１１０）の上側となる長辺（１１０ｅ）は、一方のタンク部（１１０ｂ）側から他方のタンク部（１１０ｃ）側に向けて上側に傾斜しつつ、他方のタンク部（１１０ｃ）との接続位置（ｃ）が、流出部（１４０）の最上端位置（ｄ）、あるいはそれより下側となるように形成されているので、チューブ（１１０）内の液相流体を排出する際に、チューブ（１１０）の下側となる長辺（１１０ｄ）の全体に液相流体が溜まること無く、流入部（１３０）に向けて流すことができ、流入部（１３０）からの液相流体の排出性を向上することができる。
また、チューブ（１１０）内部に混入した空気は、チューブ（１１０）の上側となる長辺（１１０ｅ）の全体に溜まること無く、流出部（１４０）に向けて流すことができ、流出部（１４０）からの空気の排出性を向上することができる。
また、流入部（１３０）および流出部（１４０）は、チューブ（１１０）の対角位置に配置されることになるので、液相流体はチューブ（１１０）の一方側から他方側に向けて全領域に渡って流通でき、熱交換性能の向上が図れると共に、チューブ（１１０）内における空気溜まり領域を無くして、更に空気の排出性を向上することができる。

上記接続部（１１１ｇ、１１２ｇ）は、請求項２に記載の発明のように、タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）と一体的に形成されるようにすると良く、これにより、部品点数を増加させること無く、タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の耐圧強度を向上させることができる。

請求項３に記載の発明では、開口部（１１１ｆ、１１２ｆ）は、タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の外周形状に沿うように内周側に開口されており、接続部（１１１ｇ、１１２ｇ）は、開口部（１１１ｆ、１１２ｆ）の中央部に１つ設けられたことを特徴としている。

これにより、最小限の接続部（１１１ｇ、１１２ｇ）の設定でタンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の長辺側の変形を効果的に抑制することができる。

また、上記請求項３に記載の発明に対して、請求項４に記載の発明のように、接続部（１１１ｇ、１１２ｇ）は、開口部（１１１ｆ、１１２ｆ）を当分するように複数設けられるようにしても良く、これにより、開口部（１１１ｆ、１１２ｆ）を流通する内部流体の流通抵抗を過度に悪化させない範囲で、タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の変形抑制効果を向上させることができる。

請求項５に記載の発明では、互いに当接するタンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の開口部（１１１ｆ、１１２ｆ）のうち、一方側の開口部（１１１ｆ）の全周上の一部には、他方側の開口部（１１２ｆ）に挿入されるバーリング部（１１１ｈ）が形成されており、バーリング部（１１１ｈ）とバーリング部（１１１ｈ）の形成されない領域との境界部には、切込み部（１１１ｉ）が形成されたことを特徴としている。

これにより、バーリング部（１１１ｈ）を他方側の開口部（１１２ｆ）に挿入することで、チューブ（１１０）を積層する際の位置決めとすることができると共に、切込み部（１１１ｉ）によってバーリング部（１１１ｈ）の加工を容易にすることができる。

また、上記請求項５に記載の発明に対して、請求項６に記載の発明では、互いに当接するタンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の開口部（１１１ｆ、１１２ｆ）のうち、一方側の開口部（１１１ｆ）の接続部（１１１ｇ）を含む全周上には、他方側の開口部（１１２ｆ）に挿入されるバーリング部（１１１ｈ）が形成されたことを特徴としている。

これにより、接続部（１１１ｇ）の剛性を上げることができるので、タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の変形抑制効果を向上させることができる。

請求項７に記載の発明では、扁平状のタンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の長辺側には、内側にへこむ凹部（１１１ｊ、１１２ｊ）が設けられたことを特徴としている。

これにより、タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の長辺側となる平面部を小さくすることができるので、更にタンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の変形を抑制することができる。

請求項８に記載の発明では、凹部（１１１ｊ、１１２ｊ）の設けられる位置は、接続部（１１１ｇ、１１２ｇ）の位置と一致するようにしたことを特徴としている。

これにより、接続部（１１１ｇ、１１２ｇ）の効果に凹部（１１１ｊ、１１２ｊ）の効果を加えることができるので、タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の変形を効果的に抑制できる。

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４に示す図面に基づいて説明する。尚、図１は給湯器用熱交換器１００を示す平面図、図２は図１のＡ方向から見た矢視図、図３はチューブ１１０を示す平面図、側面図、図４は図３の第２タンク部１１０ｃ近傍を示す拡大図である。

本発明の熱交換器は、ガス給湯器（図示せず）に使用されて、チューブ１１０内を流通する給湯水（本発明における内部流体および液相流体に対応）と、アウターフィン１２０の領域を流通する燃焼ガス（本発明における外部流体に対応）との間で熱交換を行う給湯器用熱交換器（以下、熱交換器）１００に適用したものである。この熱交換器１００は、図１に示すように、複数のチューブ１１０をアウターフィン（以下、フィン）１２０と共に積層して構成される所謂ドロンカップタイプと呼ばれる熱交換器である。

因みに、ガス給湯器には１次熱交換器が設けられており、本熱交換器１００は、この１次熱交換器の上側に配置され、２次熱交換器として機能する。即ち、ガスバーナによって発生され、１次熱交換器を通過した後の燃焼ガスが、熱交換器１００に供給されるようになっており、また、給湯水は熱交換器１００を流通した後に１次熱交換器に供給されるようになっている。よって、給湯水は、熱交換器１００で予め加熱され、１次熱交換器で更に加熱されて、湯として使用されることに成る。尚、熱交換器１００を流通した燃焼ガスは、ガス給湯器の本体部に設けられたガス排出口から外部へ排出される。

熱交換器１００は、図１、図２に示すように、チューブ１１０の積層方向が水平方向と成る姿勢で使用されるようにしており（図２の上下方向が天地方向）、燃焼ガスは、図２中の上側から下側に向けて供給される。また、この熱交換器１００を構成する各部材（以下で説明）は、ここでは、すべてステンレス系の材料としており、各部材が熱交換器１００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１１０は、図３、図４に示すように、一対のチューブプレート１１１、１１２を互いに対向させて接合することで形成されている。両チューブプレート１１１、１１２は、細長で矩形状の外形を成し（長辺が水平方向となる）、絞り加工によって全体に浅い絞り部１１１ａ、１１２ａが形成されており、その外周部にはフランジ部１１１ｂ、１１２ｂが設けられている。

また、両チューブプレート１１１、１１２の長手方向の両端側には、両チューブプレート１１１、１１２の短辺に沿って外周形状が扁平状を成して、絞り部１１１ａ、１１２ａから更に絞られた（外方に膨出する）第１打出し部１１１ｃ、１１２ｃおよび第２打出し部１１１ｄ、１１２ｄがそれぞれ設けられており、各打出し部１１１ｃ、１１２ｃ、１１１ｄ、１１２ｄの平坦部１１１ｅ、１１２ｅ（膨出側）には、これらの各打出し部１１１ｃ、１１２ｃ、１１１ｄ、１１２ｄの外周形状に沿うようにして、内周側に連通口（本発明における開口部に対応）１１１ｆ、１１２ｆがそれぞれ設けられている。

更に、各開口部１１１ｆ、１１２ｆの中央部には、扁平状の各打出し部１１１ｃ、１１２ｃ、１１１ｄ、１１２ｄの長辺側同士を接続するように、それぞれ１つずつ接続部１１１ｇ、１１２ｇが一体的に形成されている。これは各開口部１１１ｆ、１１２ｆを設ける（打ち抜き加工する）際に、中央部に細長の肉部を残すことで形成されるものである。

そして、チューブプレート１１１側の開口部１１１ｆの全周上の一部（接続部１１１ｇ近傍を除く領域）には、チューブ１１０を積層した際に相手側となるチューブプレート１１２側の開口部１１２ｆに挿入されるバーリング部１１１ｈが設けられている。尚、バーリング部１１１ｈとバーリング部１１１ｈの形成されない領域との境界部には、半円形状の切込み部１１１ｉが形成されている。

上記両チューブプレート１１１、１１２から成るチューブ１１０においては、絞り部１１１ａ、１１２ａによって扁平状の流路と成る扁平管部（本発明における流体流路に対応）１１０ａが形成される。また、扁平管部１１０ａは、第１打出し部１１１ｃ、１１２ｃによって形成される第１タンク部（本発明におけるタンク部に対応）１１０ｂの内部空間に連通しており、同様に、第２打出し部１１１ｄ、１１２ｄによって形成される第２タンク部（本発明におけるタンク部に対応）１１０ｃの内部空間とも連通している。

尚、チューブ１１０の扁平管部１１０ａ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である。

複数のチューブ１１０は、図１に示すように、互いの第１タンク部１１０ｂ、第２タンク部１１０ｃ同士が当接するように水平方向に積層され、バーリング部１１１ｈが連通口１１２ｆに挿入されて、各平坦部１１１ｅ、１１２ｅ同士が接合される。これにより、第１タンク部１１０ｂ同士が各連通口１１１ｆ、１１２ｆによって互いに連通し、扁平筒状の入口タンク部１０１が形成され、同様に、第２タンク部１１０ｃ同士が各連通口１１１ｆ、１１２ｆによって互いに連通し、扁平筒状の出口タンク部１０２が形成される。そして、複数の扁平管部１１０ａ（チューブ１１０）は、入口タンク部１０１、出口タンク部１０２にそれぞれ連通することになる。

フィン１２０は、燃焼ガスの流通方向から見た形状が波形に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１１０の扁平管部１１０ａ間に介在されている。扁平管部１１０ａとフィン１２０とによって、コア部（熱交換部）１００ａが形成される。

そして、チューブ積層方向の一方の端部側となるチューブ（図１中の下側のチューブ）１１０には、それぞれ給湯口（本発明における流入部に対応）１３０および出湯口（本発明における流出部に対応）１４０が設けられるようにしており、給湯口１３０は第１タンク部１１０ｂ（入口タンク部１０１）の最下端側に連通するように接続され、また、出湯口１４０は第２タンク部１１０ｃ（出口タンク部１０２）の最上端側に連通するように接続されている（図２）。また、積層方向の両端に配置されるチューブ１１０には、補強プレート１５０が接合されている。

次に、上記構成に基づく熱交換器１００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１００の給湯口１３０から入口タンク部１０１に流入し、各チューブ１１０の扁平管部１１０ａを流れて、出口タンク部１０２から出湯口１４０を通って流出する。

一方、燃焼ガスは、図２に示すように、熱交換器１００の上側から下側へ向かって流れ、コア部１００ａ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（例えば２００℃でコア部１００ａに流入）は、少なくともコア部１００ａ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。

本発明においては、チューブ１１０の両タンク部１１０ｂ、１１０ｃを長手方向の両端側にそれぞれ配置し、その形状をチューブ１１０の短辺に沿うように、扁平状となるようにしているので、フィン１２０を有効に（より効果的に）配置可能とする領域を拡大することができ、熱交換性能に優れる熱交換器１００とすることができる。

ここで、熱交換器１００内を流通する給湯水によって、チューブ１１０には内圧が負荷されることになる。本発明では両タンク部１１０ｂ、１１０ｃを扁平状に形成しているため、内圧によって両タンク部１１０ｂ、１１０ｃの長辺側が太鼓状に変形しやすくなるが（図４中の一点鎖線）、各連通口１１１ｆ、１１２ｆに各接続部１１１ｇ、１１２ｇを設けるようにしているので、その変形を抑制することができ（図４中の二点鎖線）、耐圧強度を向上させることができる。

そして、この各接続部１１１ｇ、１１２ｇは、それぞれのタンク部１１０ｂ、１１０ｃと一体的に形成されるようにしているので、新たに部品点数を増加させることが無い。

また、各接続部１１１ｇ、１１２ｇを各連通口１１１ｆ、１１２ｆの中央部にそれぞれ１つ設けることで、最小限の各接続部１１１ｇ、１１２ｇの設定で両タンク部１１０ｂ、１１０ｃの長辺側の変形を効果的に抑制することができる。

また、連通口１１１ｆの周りの一部にバーリング部１１１ｈを設け、このバーリング部１１１ｈを当接する側の連通口１１２ｆに挿入するようにしているので、チューブ１１０を積層する際の位置決めとすることができる。尚、バーリング部１１１ｈの形成されない領域との境界部に切込み部１１１ｉを設けるようにしているので、この切込み部１１１ｉによってバーリング部１１１ｈの加工を容易にすることができる。

更に、給湯口１３０をチューブ１１０の最下端側に配置し、出湯口１４０をチューブ１１０の最上端側に配置するようにしているので、この熱交換器１００の未使用時においてチューブ１１０内の給湯水を排出する必要がある場合には、最下端側となる給湯口１３０から容易に排出させることができ、例えば冬期の未使用時における熱交換器１００の内部凍結（給湯水の体積膨張）による変形を防止できる。また、熱交換器１００の使用時においてチューブ１１０内に混入する空気は、複数積層されるチューブ１１０の一番上側に集まるので、最上端側となる出湯口１４０から給湯水の流れと共に容易に排出させることができ、空気による熱交換器１００の内部腐食を防止することができる。

尚、給湯口１３０および出湯口１４０は、チューブ１１０の対角位置に配置されることになるので、給湯水はチューブ１１０の一方側から他方側に向けて全領域に渡って流通でき、熱交換性能の向上が図れると共に、チューブ１１０内における空気溜まり領域を無くして、更に空気の排出性を向上することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図５に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、連通口１１１ｆの全周に（即ち、接続部１１１ｇにも）バーリング部１１１ｈを設けるようにしたものである。

これにより、接続部１１１ｇの剛性を上げることができるので、両タンク部１１０ｂ、１１０ｃの変形抑制効果を向上させることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図６に示す。第３実施形態は、上記第２実施形態に対して、各接続部１１１ｇ、１１２ｇを複数設けるようにしたものである。ここでは、各連通口１１１ｆ、１１２ｆを当分するように各接続部１１１ｇ、１１２ｇをそれぞれ２つずつ設けるようにしている。

これにより、各連通口１１１ｆ、１１２ｆを流通する給湯水の流通抵抗を過度に悪化させない範囲で、両タンク部１１０ｂ、１１０ｃの変形抑制効果を向上させることができる。

尚、バーリング部１１１ｈは、上記第１実施形態と同様に、連通口１１１ｆの全周上の一部に設けるものとしても良い。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図７に示す。第４実施形態は、上記第３実施形態に対して、両タンク部１１０ｂ、１１０ｃの外方となる長辺側に、それぞれ内側にへこむ凹部１１１ｊ、１１２ｊを設けたものとしている。そして、各凹部１１１ｊ、１１２ｊの設けられる位置は、各接続部１１１ｇ、１１２ｇの位置とそれぞれ一致するようにしている。

これにより、両タンク部１１０ｂ、１１０ｃの長辺側となる平面部を小さくすることができるので、更に給湯水の内圧による両タンク部１１０ｂ、１１０ｃの変形を抑制することができる。そして、各接続部１１１ｇ、１１２ｇの効果に上記各凹部１１１ｊ、１１２ｊの効果を加えることができるので、両タンク部１１０ｂ、１１０ｃの変形を効果的に抑制できる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態を図８に示す。第５実施形態は、上記第４実施形態に対して、チューブ１１０の使用姿勢および外形形状を変更したものである。

ここでは、上記第１〜第４実施形態と同様に、両タンク部１１０ｂ、１１０ｃは、チューブ１１０の長手方向の両端側に設けられ、チューブ１１０の最下端側に給湯口１３０、最上端側に出湯口１４０が設けられているが、チューブ１１０が、水平方向に対して傾斜した姿勢で使用されるようにしている。傾斜の方向は、給湯口１３０が下側にずれ、出湯口１４０が上側にずれる方向である。

そして、上記第１〜第４実施形態で説明した本来のチューブ１１０の長辺（図８中の二点鎖線）に対して、チューブ１１０の下側となる長辺１１０ｄは、タンク部１１０ｂとの接続位置ａが、給湯口１３０の最下端位置ｂ、あるいはそれより上側となるようにタンク部１１０ｃ側から下側に傾斜するように形成されている。

また、チューブ１１０の上側となる長辺１１０ｅは、タンク部１１０ｃとの接続位置ｃが、出湯口１４０の最上端位置ｄ、あるいはそれより下側となるようにタンク部１１０ｂ側から上側に傾斜するように形成されている。

これにより、チューブ１１０が傾いて使用される場合において、チューブ１１０内の給湯水を排出する際に、下側となる長辺１１０ｄの全体に給湯水が溜まること無く、給湯口１３０に向けて流すことができ、給湯口１３０からの給湯水の排出性を向上することができる。

また、チューブ１１０内部に混入した空気は、上側となる長辺１１０ｅの全体に溜まること無く、出湯口１４０に向けて流すことができ、出湯口１４０からの空気の排出性を向上することができる。

（その他の実施形態）
上記各実施形態においては、チューブ１１０の両タンク部１１０ｂ、１１０ｃに形成される各連通口１１１ｆ、１１２ｆのすべて（１つのチューブ１１０について４つ）に接続部１１１ｇ、１１２ｇが設けられるものとして説明したが、給湯水の内圧によっては接続部１１１ｇ、１１２ｇの設定数を減らすことが可能であり、また、タンク部１１０ｂ、１１０ｃは積層されて当接部が互いに接合される構造であるので、当接部における接続部１１１ｇ、１１２ｇの共用化も可能であり、総じて４つの連通口１１１ｆ、１１２ｆの少なくとも１つに接続部（１１１ｇ、１１２ｇ）が設けられるものとしても良い。

また、接続部１１１ｇ、１１２ｇは、両タンク部１１０ｂ、１１０ｃ（各打出し部１１１ｃ、１１２ｃ、１１１ｄ、１１２ｄ）に一体で形成されるものとして、説明したが、別部材をろう付け等で接合して形成されるものとしても良い。

また、チューブ１１０（チューブプレート１１１、１１２）の積層時に外周部（フランジ部１１１ｂ、１１２ｂ）等で位置決めを行うようにすれば、バーリング部１１１ｈは、不要としても良い。

また、熱交換器１００の使用姿勢として、チューブ１１０の積層方向を水平方向にしたものとして説明したが、これに限らず、垂直方向としたものとしても良い。この場合、給湯水、内部空気の排出性を考慮するならば、給湯口１３０は最下段のチューブに設け、出湯口１４０は最上段のチューブに設けるようにすれば良い。

更に、上記各実施形態では本発明の熱交換器を給湯器用熱交換器１００に適用したものとして説明したが、これに限らず、その他にも例えばオイルクーラ、インタークーラ、エバポレータ等に適用するようにしても良い。

第１実施形態における給湯器用熱交換器を示す平面図である。 図１におけるＡ方向から見た矢視図（側面図）である。 チューブを示す（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 図３における第２タンク部近傍を示す拡大図である。 第２実施形態における第２タンク部近傍を示す拡大図である。 第３実施形態におけるチューブを示す側面図である。 第４実施形態におけるチューブを示す側面図である。 第５実施形態における給湯器用熱交換器を示す側面図である。

符号の説明

１００ 給湯器用熱交換器（熱交換器）
１１０ チューブ
１１０ａ 扁平管部（流体流路）
１１０ｂ 第１タンク部（タンク部）
１１０ｃ 第２タンク部（タンク部）
１１０ｄ 下側となる長辺
１１０ｅ 上側となる長辺
１１１ チューブプレート
１１１ｆ 連通口（開口部）
１１１ｇ 接続部
１１１ｈ バーリング部
１１１ｉ 切込み部
１１１ｊ 凹部
１１２ チューブプレート
１１２ｆ 連通口（開口部）
１１２ｇ 接続部
１１２ｊ 凹部
１２０ アウターフィン（フィン）
１３０ 給湯口（流入部）
１４０ 出湯口（流出部）

Claims (8)

1. 対向接合される一対のチューブプレート（１１１、１１２）から成り、
   内部流体が流通する扁平状の流体流路（１１０ａ）と、
   前記流体流路（１１０ａ）の扁平面の外方に膨出すると共に、前記流体流路（１１０ａ）に対して前記内部流体の流入側、流出側と成る一対のタンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）と、
   前記タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の膨出側で開口する開口部（１１１ｆ、１１２ｆ）とを有するチューブ（１１０）が、前記タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）同士が当接するように複数積層されて、前記開口部（１１１ｆ、１１２ｆ）によって、複数の前記流体流路（１１０ａ）が互いに連通し、
   複数の前記チューブ（１１０）の間には、フィン（１２０）が介在されて、
   前記内部流体と前記フィン（１２０）の領域を流通する外部流体との間で熱交換する熱交換器において、
   前記タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の外周形状は、扁平状に形成され、
   少なくとも一方の前記チューブプレート（１１１、１１２）の前記タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）のうち少なくとも一方の前記開口部（１１１ｆ、１１２ｆ）には、扁平状の前記タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の長辺側同士を接続する接続部（１１１ｇ、１１２ｇ）が設けられ、
   前記内部流体は、液相流体であって、
   一対の前記タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）のうち、一方のタンク部（１１０ｂ）を介して前記液相流体を前記流体流路（１１０ａ）に流入させる流入部（１３０）と、
   他方のタンク部（１１０ｃ）を介して前記液相流体を前記流体流路（１１０ａ）から流出させる流出部（１４０）とを有し、
   前記流入部（１３０）は、複数の前記チューブ（１１０）の最下端側に配置され、
   前記流出部（１４０）は、複数の前記チューブ（１１０）の最上端側に配置され、
   複数の前記チューブ（１１０）は、外形が細長に形成されると共に、水平方向に積層され、前記チューブ（１１０）の長辺（１１０ｄ、１１０ｅ）が水平方向に対して傾斜しており、
   一対の前記タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）は、前記チューブ（１１０）の長手方向の両端側で、前記チューブ（１１０）の短辺に沿うようにそれぞれ設けられ、
   前記チューブ（１１０）の下側となる長辺（１１０ｄ）は、前記他方のタンク部（１１０ｃ）側から前記一方のタンク部（１１０ｂ）側に向けて下側に傾斜しつつ、前記一方のタンク部（１１０ｂ）との接続位置（ａ）が、前記流入部（１３０）の最下端位置（ｂ）、あるいはそれより上側となるように形成され、
   前記チューブ（１１０）の上側となる長辺（１１０ｅ）は、前記一方のタンク部（１１０ｂ）側から前記他方のタンク部（１１０ｃ）側に向けて上側に傾斜しつつ、前記他方のタンク部（１１０ｃ）との接続位置（ｃ）が、前記流出部（１４０）の最上端位置（ｄ）、あるいはそれより下側となるように形成されたことを特徴とする熱交換器。
2. 前記接続部（１１１ｇ、１１２ｇ）は、前記タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）と一体的に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記開口部（１１１ｆ、１１２ｆ）は、前記タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の外周形状に沿うように内周側に開口されており、
   前記接続部（１１１ｇ、１１２ｇ）は、前記開口部（１１１ｆ、１１２ｆ）の中央部に１つ設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱交換器。
4. 前記開口部（１１１ｆ、１１２ｆ）は、前記タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の外周形状に沿うように内周側に開口されており、
   前記接続部（１１１ｇ、１１２ｇ）は、前記開口部（１１１ｆ、１１２ｆ）を当分するように複数設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱交換器。
5. 互いに当接する前記タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の開口部（１１１ｆ、１１２ｆ）のうち、一方側の開口部（１１１ｆ）の全周上の一部には、他方側の開口部（１１２ｆ）に挿入されるバーリング部（１１１ｈ）が形成されており、
   前記バーリング部（１１１ｈ）と前記バーリング部（１１１ｈ）の形成されない領域との境界部には、切込み部（１１１ｉ）が形成さ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器。
6. 互いに当接する前記タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の開口部（１１１ｆ、１１２ｆ）のうち、一方側の開口部（１１１ｆ）の前記接続部（１１１ｇ）を含む全周上には、他方側の開口部（１１２ｆ）に挿入されるバーリング部（１１１ｈ）が形成さ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器。
7. 扁平状の前記タンク部（１１０ｂ、１１０ｃ）の長辺側には、内側にへこむ凹部（１１１ｊ、１１２ｊ）が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の熱交換器。
8. 前記凹部（１１１ｊ、１１２ｊ）の設けられる位置は、前記接続部（１１１ｇ、１１２ｇ）の位置と一致するようにしたことを特徴とする請求項７に記載の熱交換器。

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