特許 6558570 熱交換器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6558570

(24)【登録日】2019年7月26日

(45)【発行日】2019年8月14日

(54)【発明の名称】熱交換器

(51)【国際特許分類】

   F28D 1/06 20060101AFI20190805BHJP

   F28D 1/047 20060101ALI20190805BHJP

   F24H 9/00 20060101ALI20190805BHJP

【ＦＩ】

   F28D1/06 A

   F28D1/047 A

   F24H9/00 A

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-127313(P2015-127313)

(22)【出願日】2015年6月25日

(65)【公開番号】特開2017-9231(P2017-9231A)

(43)【公開日】2017年1月12日

【審査請求日】2018年5月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004709

【氏名又は名称】株式会社ノーリツ

(74)【代理人】

【識別番号】100120514

【弁理士】

【氏名又は名称】筒井 雅人

(72)【発明者】

【氏名】藤澤 秀行

(72)【発明者】

【氏名】後藤 一幸

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 譲治

【審査官】 菅家 裕輔

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２７４０４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０７０８４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−１８９４７８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１２−００２４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１２７５１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２９２０３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２８Ｄ １／０４７ − １／０６

Ｆ２４Ｈ １／１４

Ｆ２４Ｈ ８／００ − ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の伝熱管を収容するケースと、
前記複数の伝熱管の両端部に接続して設けられ、かつ前記複数の伝熱管の内部に連通する一対のチャンバを内部に形成している入水用および出湯用の一対のヘッダ部と、
を備えており、
前記一対のヘッダ部は、前記ケースの側板部とは別体の補助部材を用いて形成された一対のヘッダ用壁部を前記側板部に組み付けることにより構成されている、熱交換器であって、
前記一対のヘッダ用壁部は、互いに一体的に繋がった状態に形成されており、
前記一対のチャンバどうしを連通させるバイパス流路が、前記側板部および前記補助部材によって形成されており、
前記側板部および前記補助部材は、前記一対のヘッダ用壁部の相互間領域に位置して互いに対向する領域を有しており、かつこの領域において前記側板部および前記補助部材の少なくとも一方の対向面に、他方から離間する方向に窪んだ凹状部が設けられていることによって、前記バイパス流路が形成されていることを特徴とする、熱交換器。

【請求項2】

請求項１に記載の熱交換器であって、
前記補助部材は、前記一対のヘッダ用壁部に繋がって前記一対のヘッダ用壁部の周囲に拡がるように延設された延設板部を有しており、
前記側板部に対する前記補助部材の組み付けは、前記延設板部を前記側板部に対向接触させて溶接またはロウ付けすることにより図られている、熱交換器。

【請求項3】

請求項１または２に記載の熱交換器であって、
前記ケースの側板部には、前記ケースの外方側または内方側に膨出する膨出部が設けられており、
前記補助部材の前記一対のヘッダ用壁部は、前記一対の膨出部に嵌合可能な形態に形成されている、熱交換器。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれかに記載の熱交換器であって、
前記ケースは、前記側板部によって塞がれる開口部が幅方向端部に形成されているケース本体部を備えており、
前記開口部の周縁部、ならびに前記側板部および前記補助部材のそれぞれの外周縁部は、互いに重なり合うように配され、かつこの重なり合う部分において、前記ケース本体部、前記側板部および前記補助部材の接合が図られている、熱交換器。

【請求項5】

請求項４に記載の熱交換器であって、
前記側板部および前記補助部材の外周縁部には、前記ケースの外側方向に屈曲された第１および第２の屈曲部がそれぞれ形成されており、
前記開口部の周縁部、ならびに前記側板部および前記補助部材のそれぞれの外周縁部が互いに重なり合う構成は、前記開口部に前記側板部が嵌入され、かつこの側板部の第１の屈曲部の内側に前記補助部材の第２の屈曲部が嵌入されていることにより実現されている、熱交換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、たとえば給湯装置の構成要素などとして用いられる熱交換器に関する。

【背景技術】

【0002】

本出願人は、熱交換器の一例として、特許文献１に記載のものを先に提案している。
同文献に記載の熱交換器においては、複数の伝熱管を収容するケースの側板部に、入水用および出湯用の一対のヘッダ部が設けられている。各ヘッダ部は、ケースの側板部に、ケースの外方に膨出した膨出部を形成し、かつこの膨出部に、補助部材を用いて形成されたヘッダ用壁部を外嵌させて溶接することにより構成されている。前記膨出部の先端壁部には、複数の伝熱管の端部が溶接されている。このことにより、ケースの側板部と補助部材のヘッダ用壁部との両者によって、複数の伝熱管の内部に連通するチャンバが形成されている。
このような構成によれば、一対のヘッダ部を利用し、複数の伝熱管に対する湯水の流入出を適切に行なわせることが可能である。ヘッダ部は、ケースの側板部を利用して形成されているために、部品点数の少数化や全体の小型化を図り、さらには製造コストの低減化をも好適に図ることが可能である。

【0003】

しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地があった。

【0004】

すなわち、ケースの側板部に設けられた一対のヘッダ部は、補助部材を用いて別体で形成された２つのヘッダ用壁部をケースの側板部に溶接した構成とされているため、前記一対のヘッダ部を製作するには、２つのヘッダ用壁部を個々に製作して準備しておいてから、ケースの側板部に対する２つのヘッダ用壁部の位置決めを個々に行なうとともに、それらの溶接も個々に行なう必要がある。このため、一対のヘッダ部の製造作業が、やや煩雑となる。したがって、熱交換器の製造をさらに容易にし、製造コストの低減を促進する上で、未だ改善の余地がある。

【0005】

なお、本出願人は、前記以外の熱交換器として、特許文献２に記載の熱交換器も先に提案している。同文献に記載の熱交換器においては、複数の伝熱管として螺旋状伝熱管を用いているが、一部の伝熱管については、螺旋状伝熱管よりも全長寸法が短く、流路抵抗が小さい非螺旋状の伝熱管としている。これは、複数の伝熱管に湯水を流通させる際に発生する圧力損失を小さくする効果をもたらせる。ただし、圧力損失を小さくすることを目的として、螺旋状伝熱管とは別に非螺旋状の伝熱管をさらに設ける手段を採用した場合、熱交換器全体の構成が煩雑となる。したがって、そのような構成の煩雑化を回避しつつ、湯水流通時の圧力損失を小さくできるようにすることも望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１４−７０８４４号公報

【特許文献2】特開２００８−１２１９５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、製造が容易であって、従来よりも製造コストを低減することが可能な熱交換器を提供することを、その課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

【0009】

本発明により提供される熱交換器は、複数の伝熱管を収容するケースと、前記複数の伝熱管の両端部に接続して設けられ、かつ前記複数の伝熱管の内部に連通する一対のチャンバを内部に形成している入水用および出湯用の一対のヘッダ部と、を備えており、前記一対のヘッダ部は、前記ケースの側板部とは別体の補助部材を用いて形成された一対のヘッダ用壁部を前記側板部に組み付けることにより構成されている、熱交換器であって、前記一対のヘッダ用壁部は、互いに一体的に繋がった状態に形成されており、前記一対のチャンバどうしを連通させるバイパス流路が、前記側板部および前記補助部材によって形成されており、前記側板部および前記補助部材は、前記一対のヘッダ用壁部の相互間領域に位置して互いに対向する領域を有しており、かつこの領域において前記側板部および前記補助部材の少なくとも一方の対向面に、他方から離間する方向に窪んだ凹状部が設けられていることによって、前記バイパス流路が形成されていることを特徴としている。

【0010】

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、一対のヘッダ用壁部は、一体的に繋がった状態で形成されているため、一対のヘッダ用壁部が別体に形成されていた従来技術とは異なり、ケースの側板部に対する一対のヘッダ用壁部のそれぞれの位置決めや溶接などの組み付け作業を、個々に行なう必要がなくなり、それらの作業を一括して少ない作業工程で合理的に行なうことが可能となる。その結果、従来技術よりも一対のヘッダ部の形成作業、ひいては熱交換器全体の製造作業の容易化を図り、製造コストを低減することができる。
さらにこのような構成によれば、入水用のヘッダ部のチャンバに供給された湯水の一部を、バイパス流路を介して出湯用のヘッダ部のチャンバに流れさせることができる。したがって、入水用のヘッダ部のチャンバに供給された湯水の全量が複数の伝熱管に流れる場合と比較すると、熱交換器に湯水を送り込んで通過させる際の圧力損失を小さくすることができる。特許文献２に記載された圧力損失減少用の伝熱管を別途設ける必要を無くすことが可能である。
またこのような構成によれば、前記バイパス流路を簡易に形成することが可能である。

【0011】

本発明において、好ましくは、前記補助部材は、前記一対のヘッダ用壁部に繋がって前記一対のヘッダ用壁部の周囲に拡がるように延設された延設板部を有しており、前記側板部に対する前記補助部材の組み付けは、前記延設板部を前記側板部に対向接触させて溶接またはロウ付けすることにより図られている。

【0012】

このような構成によれば、ケースの側板部に対する補助部材の組み付け（接合）をより容易に、かつ強固に行なうことが可能である。

【0013】

本発明において、好ましくは、前記ケースの側板部には、前記ケースの外方側または内方側に膨出する膨出部が設けられており、前記補助部材の前記一対のヘッダ用壁部は、前記一対の膨出部に嵌合可能な形態に形成されている。

【0014】

このような構成によれば、ケースの側板部に補助部材を組み付ける際には、ケースの側板部に設けられた一対の膨出部に補助部材の一対のヘッダ用壁部を嵌合させることにより、これらの正確な位置合わせなどを行なうことが可能となる。したがって、一対のヘッダ部の形成作業の一層の容易化、ならびに適正化を図ることができる。

【0019】

本発明において、好ましくは、前記ケースは、前記側板部によって塞がれる開口部が幅方向端部に形成されているケース本体部を備えており、前記開口部の周縁部、ならびに前記側板部および前記補助部材のそれぞれの外周縁部は、互いに重なり合うように配され、かつこの重なり合う部分において、前記ケース本体部、前記側板部および前記補助部材の接合が図られている。

【0020】

このような構成によれば、ケース本体部、側板部、および補助部材の三者の接合を一括して行なうことが可能であり、これら三者を１つずつ順次接合する場合と比較すると、熱交換器全体の製造工程数を少なくすることができる。したがって、製造コストを一層低減することができる。

【0021】

本発明において、好ましくは、前記側板部および前記補助部材の外周縁部には、前記ケースの外側方向に屈曲された第１および第２の屈曲部がそれぞれ形成されており、前記開口部の周縁部、ならびに前記側板部および前記補助部材のそれぞれの外周縁部が互いに重なり合う構成は、前記開口部に前記側板部が嵌入され、かつこの側板部の第１の屈曲部の内側に前記補助部材の第２の屈曲部が嵌入されていることにより実現されている。

【0022】

このような構成によれば、ケース本体部の開口部に側板部が嵌入し、かつこの側板部の第１の屈曲部の内側に補助部材の第２の屈曲部が嵌入した構造により、ケース本体部の開口部の周縁部、側板部の外周縁部、および補助部材の外周縁部を互いに重なり合わせて、これらの部分を容易に接合することが可能である。したがって、熱交換器の製造作業をより容易かつ的確に行なうことができる。

【0023】

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明に係る熱交換器の一例を示す外観斜視図である。

【図2】図１の分解斜視図である。

【図3】（ａ）は、図１のIIIa−IIIa断面図であり、(ｂ)は、(ａ)のIIIb−IIIb断面図である。

【図4】（ａ）は、図３(ａ)のIVa部拡大断面図であり、（ｂ）は、図３(ｂ)のIVb部拡大断面図である。

【図5】図４（ａ）の分解断面図である。

【図6】図１のVI−VI要部断面図である。

【図7】図１のVII−VII要部断面図である。

【図8】図１に示す熱交換器の側面図である。

【図9】図８の分解側面図である。

【図10】図１に示す熱交換器における溶接またはロウ付けの一例を示す側面図である。

【図11】図１に示す熱交換器における溶接またはロウ付けの他の例を示す側面図である。

【図12】（ａ）は、本発明の他の例を示す外観斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のXIIb−XIIb要部断面図である。

【図13】（ａ）は、本発明の他の例を示す外観斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の分解斜視図である。

【図14】（ａ）は、本発明の他の例を示す平面断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のXIVb−XIVb断面図であり、（ｃ）は、右側面図である。

【図15】（ａ）は、本発明の他の例を示す平面断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のXVb−XVb断面図であり、（ｃ）は、右側面図である。

【図16】本発明の他の例を示す要部断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

【0026】

図１〜図１１は、本発明に係る熱交換器の一例を示している。
本実施形態の熱交換器Ａ１は、たとえば給湯装置における潜熱回収用の熱交換器であり、ガスバーナなどのバーナ（図示略）によって発生された燃焼ガスから熱回収を行なって湯水加熱を行なう用途に用いられる。
図１および図２に示すように、熱交換器Ａ１は、補助部材３を備えており、この補助部材３に関連する構成に特徴がある。熱交換器Ａ１の構成のうち、それ以外の基本的な構成については、前記した特許文献１に記載の熱交換器と同様である。具体的には、熱交換器Ａ１は、補助部材３以外として、ケース２、このケース２内に収容された複数の伝熱管１、およびこれら複数の伝熱管１の下端部および上端部に繋がった入水用および出湯用の一対のヘッダ部Ｈ（Ｈａ，Ｈｂ）を具備している。さらに、一対のヘッダ部Ｈどうしを繋ぐバイパス流路６も具備している。

【0027】

図３によく表われているように、複数の伝熱管１は、平面視略矩形状または略長円状に形成された複数の螺旋状管体を利用して構成されたものであり、これら複数の螺旋状管体は、互いにサイズが異なり、かつ略同心の重ね巻き状に配されている。各伝熱管１の下部および上部は、略水平に延びる直状管体部１０ａ，１０ｂとされている。

【0028】

ケース２は、略直方体状であり、矩形筒状の胴体部としてのケース本体部２０と、このケース本体部２０の幅方向両端の開口部２７，２７ａを塞ぐ一対の側板部２１，２１ａとを組み合わせて構成されている。ケース本体部２０および側板部２１，２１ａのそれぞれは、たとえばステンレスなどの金属板を用いて構成されている。ケース２の後壁部２０ｃには、給気口２５が設けられており、この給気口２５からケース２内に流入した燃焼ガスは、複数の伝熱管１の隙間を通過した後に前壁部２０ｄに設けられている排気口２６に到達する。この過程において前記燃焼ガスから各伝熱管１により熱回収がなされ、各伝熱管１内を流通する湯水が加熱される。

【0029】

ケース２の側板部２１には、ケース２の外方に向けて膨出する側面視略長円状の一対の膨出部２２がプレス加工により形成されている。これら一対の膨出部２２の先端壁部２２ｂには、複数の孔部２３が設けられており、複数の伝熱管１の両端部は、それらの孔部２３に挿入されてから先端壁部２２ｂに溶接されている。

【0030】

補助部材３は、側板部２１の外面側に重ね合わせて接合することにより、一対のヘッダ部Ｈを構成するための部材である。この補助部材３は、側板部２１と同様な材質の金属板にプレス加工を施したものであり、輪郭形状や全体のサイズも側板部２１に対応したものとされている。

【0031】

図２において、補助部材３は、一対のヘッダ用壁部３０、これら一対のヘッダ用壁部３０の相互間に形成されたバイパス流路用壁部３１、およびそれらの壁部３０，３１に繋がってそれらの周囲に拡がるように延設された平板状の延設板部３２を有している。一対のヘッダ用壁部３０は、側板部２１の膨出部２２に対応した形状およびサイズの膨出状である。補助部材３は、側板部２１の外面側に重ね合わせるように配され、かつ各ヘッダ用壁
部３０は、膨出部２２の周壁部２２ａに外嵌されている(図３〜図５、および図８、図９も参照)。この外嵌は、膨出部２２の先端壁部２２ｂとヘッダ用壁部３０との間に、複数の伝熱管１の内部に連通したチャンバ５が形成されるように行なわれている。このことにより、入水用および出湯用のヘッダ部Ｈが構築されている。ヘッダ用壁部３０には、孔部３３が設けられ、かつこの孔部３３を利用して配管用の継手部材４が取り付けられている。継手部材４の開口４０は、入水口４０（４０ａ）または出湯口４０（４０ｂ）であり、一対の継手部材４には、不図示の入水管および出湯管が連結される。

【0032】

図６において、バイパス流路６は、一対のヘッダ部Ｈのそれぞれのチャンバ５どうしを繋ぎ、かつ入水用のヘッダ部Ｈａに入水した湯水の一部を、矢印Ｎ１に示すように、出湯用のヘッダ部Ｈｂ内に流れさせるための部分である。図７に示すように、補助部材３のバイパス流路用壁部３１は、側板部２１から離間する方向（ケース２の外側方向）に窪んだ凹状部６０を形成する部分であり、この凹状部６０の両端は、一対のチャンバ５に繋がっている。バイパス流路用壁部３１と側板部２１とが互いに対向してそれらの相互間に形成された空間部が、バイパス流路６である。

【0033】

図４（ａ）および図５によく表われているように、側板部２１および補助部材３の外周縁部には、ケース２の外側方向に屈曲した第１および第２の屈曲部２４，３４がそれぞれ形成されている。第１および第２の屈曲部２４，３４は、側板部２１および補助部材３の外周縁の略全周域にわたって一連に繋がった状態に形成されており、枠状または角筒状となっている。ケース本体部２０、側板部２１、および補助部材３の三者の組み付けは、ケース本体部２０の開口部２７に側板部２１が嵌入され、かつ側板部２１の第１の屈曲部２４の内側に補助部材３の第２の屈曲部３４が嵌入された状態で行なわれている。このことにより、図４（ａ）によく表われているように、ケース本体部２０の開口部２７の周縁部２７’、側板部２１の第１の屈曲部２４、および補助部材３の第２の屈曲部３４は、互いに重なり合った状態とされ、かつこの部分に溶接が施されている。この溶接は、たとえばＴＩＧ溶接であり、溶接用のジグ９０を、周縁部２７’ならびに第１および第２の屈曲部２４，３４に対向させることによって、これら三者を一括して溶接することが可能である。

【0034】

好ましくは、図１０または図１１に示すように、補助部材３には追加の溶接、またはロウ付けが行なわれる。すなわち、図１０に示す構成においては、補助部材３の延設板部３２のうち、一対のヘッダ用壁部３０およびバイパス流路用壁部３１の輪郭に沿った領域Ｂ１（同図のクロスハッチング部分Ｂ１）が、側板部２１に溶接されている。図１１に示す構成においては、補助部材３の延設板部３２（同図のクロスハッチング部分Ｂ２であり、ヘッダ用壁部３０およびバイパス流路用壁部３１を除く略平板状部分）が、側板部２１にロウ付けされている。

【0035】

このような構成によれば、チャンバ５やバイパス流路６の湯水が側板部２１と補助部材３との相互間の位置に漏出することを確実に防止する上で好ましい。補助部材３の第２の屈曲部３４を側板部２１の第１の屈曲部２４に溶接しただけでは、入水用のヘッダ部Ｈａに供給される湯水の圧力が比較的高い場合に、補助部材３の延設板部３２と側板部２１との対向面間に隙間が発生し、この隙間にチャンバ５およびバイパス流路６の湯水が漏出する虞がある。これに対し、前記した図１０または図１１の構成によれば、そのような虞を解消することが可能である。熱交換器Ａ１が、たとえば一般給湯用の熱交換器として用いられ、湯水供給圧が比較的高い場合には、図１０または図１１に示したような構成を採用することが望まれる。これに対し、熱交換器Ａ１が、たとえば暖房給湯用または風呂給湯用の熱交換器として用いられ、湯水供給圧が比較的低い場合には、図１０または図１１に示したような構成を採用しなくても特段の不具合はない。

【0036】

次に、前記した熱交換器Ａ１の作用について説明する。

【0037】

まず、一対のヘッダ部Ｈは、単一部材である補助部材３をケース２の側板部２１に重ね合わせて接合することにより構成されており、一対のヘッダ部Ｈを形成するに際し、２つの部材を側板部２１に個々に接合するような必要はない。したがって、一対のヘッダ部Ｈの形成作業は容易であり、熱交換器Ａ１の製造コストを低減することができる。

【0038】

とくに、本実施形態においては、図４（ａ）を参照して説明したように、ケース本体部２０の開口部２７の周縁部２７’、側板部２１の第１の屈曲部２４、および補助部材３の第２の屈曲部３４を互いに嵌合させて重ね合わせるようにして、これらの部分に溶接を施しているために、側板部２１への補助部材３の溶接のみならず、ケース本体部２０への側板部２１の溶接も一括して行なうことができる。溶接を施す前段階における前記三者の組み付け、およびその位置合わせ作業も容易となる。その結果、熱交換器Ａ１の製造作業が一層容易となる。また、補助部材３に設けられる一対のヘッダ用壁部３０を膨出状とし、これらの部分を側板部２１の一対の膨出部２２に外嵌させる構造を採用しているため、ヘッダ部Ｈの各所に不当な隙間などを生じないように各部の位置合わせを正確に行なうことができるといった利点も得られる。

【0039】

一対のヘッダ部Ｈのそれぞれのチャンバ５どうしは、バイパス流路６を介して繋がっており、図６を参照して説明したように、入水用のヘッダ部Ｈａに入水した湯水の一部を出湯用のヘッダ部Ｈｂ内に流れさせることが可能である。このため、たとえば入水用のヘッダ部Ｈａに入水した湯水の全量を複数の伝熱管１に流れさせる場合と比較すると、圧力損失が小さくなる。したがって、湯水流通の圧力損失を小さくすることを目的として、複数の伝熱管１とは別に短寸の伝熱管をさらに設けるような煩わしさを無くすことができる。

【0040】

図１２〜図１６は、本発明の他の実施形態を示している。これらの図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付すこととし、重複説明は省略する。

【0041】

図１２に示す熱交換器Ａ２においては、前記実施形態のバイパス流路６およびバイパス流路用壁部３１に相当する部位が設けられていない。バイパス流路６は、湯水流通の圧力損失を小さくする上で有効であるが、本実施形態のように省略することが可能である。

【0042】

図１３に示す熱交換器Ａ３においては、同図（ｂ）によく表われているように、補助部材３は、一対のヘッダ用壁部３０がバイパス流路用壁部３１を介して繋がった形態とされ、かつ先の実施形態の延設板部３２に相当する部分を具備しない構成、または殆ど具備しない構成とされている。側板部２１に補助部材３を組み付ける手段としては、たとえば補助部材３の外周縁部を側板部２１に溶接またはロウ付けする手段を採用すればよい。
本実施形態によれば、補助部材３の全体の小サイズ化ならびに軽量化を図ることが可能である。なお、本発明においては、既述したように、バイパス流路６を省略することが可能であるが、このような場合には、一対のヘッダ用壁部３０を一体的に繋ぐ部位を、たとえば単なる平板状などに形成することもできる。

【0043】

図１４に示す熱交換器Ａ４においては、複数の伝熱管１が略水平な姿勢の蛇行状管体部とされ、かつ上下高さ方向に並んでいる。各伝熱管１の両端部は、ケース２の側板部２１に設けられた膨出部２２の先端壁部２２ｂに接合されているが、この膨出部２２は、ケース２の内側方向に膨出している。補助部材３のヘッダ用壁部３０は、ケース２の内側方向に膨出した形状とされた上で、膨出部２２の内側に嵌入されており、膨出部２２との組み合わせによってヘッダ部Ｈを構成している。なお、図１４においては、入水口４０ａおよび出湯口４０ｂを構成する継手部材４を簡略化して示している（この点は、図１５も同様
）。
本実施形態から理解されるように、本発明においては、蛇行状の伝熱管１を使用したり、あるいは側板部２１に設けられる膨出部２２を、ケース２の内側方向に膨出させた形態とすることが可能である。図１４においては、一対のチャンバ５どうしを繋ぐバイパス流路６を省略しているが、バイパス流路６を設けることが可能である（後述の図１６も同様）。

【0044】

図１５に示す熱交換器Ａ５においては、図１４に示した熱交換器Ａ４とは、補助部材３の形状が相違している。本実施形態における補助部材３には、側板部２１の膨出部２２に嵌合する膨出状の部分は設けられておらず、図１５（ｂ）によく表われているように、ヘッダ用壁部３０は、膨出部２２の開口部を塞ぐ略平板状の壁部として形成されている。一方、側板部２１のうち、一対の膨出部２２の相互間の位置には、凹状部６０が形成されており、この凹状部６０を利用してバイパス流路６が設けられている。
本実施形態から理解されるように、本発明でいう補助部材のヘッダ用壁部は、必ずしも膨出状に形成されていなくてもよい。また、バイパス流路６の形成手段としては、凹状部６０を側板部２１に形成する手段、補助部材３に形成する手段、あるいは側板部２１および補助部材３の双方に形成する手段を採用することができる。

【0045】

図１６に示す熱交換器Ａ６においては、ケース２の側板部２１に、ケース２の外方側に膨出した一対の膨出部２２が設けられ、この部分に継手部材４が取り付けられている。一方、補助部材３は、一対の膨出部２２の内側開口部を塞ぐように、側板部２１の内面側に配されて側板部２１に接合されている。補助部材３には、複数の伝熱管１の端部が接合されており、膨出部２２の内側には、各伝熱管１の内部に連通したチャンバ５が形成されている。
本実施形態から理解されるように、補助部材３を側板部２１の内側に設けた構成とし、この補助部材３に伝熱管１の端部を接合させた構成とすることも可能である。

【0046】

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る熱交換器の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。

【0047】

本発明でいう補助部材は、上述した実施形態から理解されるように、ケースの側板部とは別体の部材であって、少なくとも一対のヘッダ用壁部（側板部に組み付けられることによってヘッダ部を構成する壁部）を一体的に形成したものであればよい。ケースの側板部は、必ずしもケース本体部と別体で形成されていなくてもよく、ケース本体部を形成する部材に一体的に繋がった領域を折り曲げるなどして、ケースの側板部とした構成とすることもできる。上述した実施形態の熱交換器は、いわゆる１缶１水路方式（１つのケース内に１系統の水路を構成する伝熱管を収容した方式）とされているが、これに代えて、１缶複数水路方式（１つのケース内に複数系統の水路を構成する伝熱管を収容した方式）とすることができる。この場合、入水用および出湯用のヘッダが、複数対で設けられるが、これら複数対のヘッダのうち、少なくとも一対のヘッダが本発明の意図する構成であれば、本発明の技術的範囲に包摂される。

【0048】

伝熱管は、螺旋状管や蛇行状管に限定されず、これら以外の種々の伝熱管（たとえばＵ字管や直状管など）とすることもできる。本発明に係る熱交換器は、給湯装置における潜熱回収用の熱交換器に限らず、顕熱回収用とすることもでき、さらには湯水加熱用途以外の種々の用途に用いることもできる。

【符号の説明】

【0049】

Ａ１〜Ａ６ 熱交換器
Ｈ ヘッダ部
１ 伝熱管
２ ケース
２０ ケース本体部
２１ 側板部（ケースの）
２２ 膨出部
２４ 第１の屈曲部
２７ 開口部（ケース本体部の）
２７’ 周縁部（開口部の）
３ 補助部材
３０ ヘッダ用壁部
３１ バイパス流路用壁部
３２ 延設板部
３４ 第２の屈曲部
５ チャンバ
６ バイパス流路
６０ 凹状部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】