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(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】
(24)【登録日】2024-06-14
(45)【発行日】2024-06-24
(54)【発明の名称】ガス器具用熱交換器の製造方法
(51)【国際特許分類】
   F28F 9/013 20060101AFI20240617BHJP
   F24H 8/00 20220101ALI20240617BHJP
   F24H 1/14 20220101ALI20240617BHJP
   F24H 9/00 20220101ALI20240617BHJP
   B21D 53/06 20060101ALI20240617BHJP
【FI】
F28F9/013 E
F24H8/00
F24H1/14 C
F24H9/00 D
B21D53/06 B
【請求項の数】 4
(21)【出願番号】P 2020144156
(22)【出願日】2020-08-28
(65)【公開番号】P2022039233
(43)【公開日】2022-03-10
【審査請求日】2023-07-04
(73)【特許権者】
【識別番号】000112015
【氏名又は名称】株式会社パロマ
(74)【代理人】
【識別番号】100166017
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 和政
(74)【代理人】
【識別番号】110000497
【氏名又は名称】弁理士法人グランダム特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】加藤 翔平
【審査官】河野 俊二
(56)【参考文献】
【文献】特開2013-079743(JP,A)
【文献】特開2015-014403(JP,A)
【文献】特開2013-130348(JP,A)
【文献】特開2007-078308(JP,A)
【文献】実開昭58-128390(JP,U)
【文献】米国特許第05088550(US,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F28F 9/013
F24H 8/00
F24H 1/14
F24H 9/00
B21D 53/06
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
伝熱管部と、前記伝熱管部を収容するケースと、を備え、
前記伝熱管部は、蛇行して構成される伝熱管を複数有し、
複数の前記伝熱管は、積層方向に積層して配置され、
前記伝熱管は、前記積層方向と交差する第1方向に延びる管部が前記積層方向及び前記第1方向と交差する第2方向に複数並んでなり、
前記伝熱管部は、複数の前記管部が前記積層方向に並んでなる配列部が複数設けられたガス器具用熱交換器を製造する製造方法であって、
複数の前記伝熱管を重ねた状態で前記ケースの側壁部となる第1部材に対して複数の前記伝熱管の端部を仮止めする仮止め工程と、
前記仮止め工程を経て前記第1部材に仮止めされた複数の前記伝熱管に対して延出部を有するスペーサを配置し、前記配列部を構成する複数の前記管部に跨るように前記延出部を配置する配置工程と、
前記配置工程の後、複数の前記伝熱管と前記スペーサに対し、複数の前記伝熱管の端部を前記第1部材に接合する工程と前記スペーサを前記伝熱管に接合する工程とを少なくとも一部時期が重なるように行う接合工程と、
を含み、
前記ガス器具用熱交換器は、
前記伝熱管部が、複数の第1伝熱管を有する第1伝熱管群と複数の第2伝熱管を有する第2伝熱管群とを具備し、
前記第1伝熱管と前記第2伝熱管とが前記積層方向において交互に配置され、
前記第1伝熱管は、前記第1方向に延びる第1管部が前記第2方向に複数並んでなり、
前記第2伝熱管は、前記第1方向に延びる第2管部が前記第2方向に複数並んでなり、
前記第1伝熱管群は、複数の前記第1管部が前記積層方向に並んでなる第1配列部が複数設けられ、
前記第2伝熱管群は、複数の前記第2管部が前記積層方向に並んでなる第2配列部が複数設けられ、
前記第1配列部と前記第2配列部とが前記第2方向においてずれて配置されるものであり、
前記配置工程では、互いに隣り合う前記第1配列部及び前記第2配列部の間に前記延出部を差し込んだ状態で複数の前記伝熱管に対して前記スペーサを配置する
ガス器具用熱交換器の製造方法。
【請求項2】
前記仮止め工程では、複数の前記伝熱管における各端部の挿入対象となる貫通孔が複数形成された前記第1部材に対し、各々の前記貫通孔内に各々の前記端部を挿入する構成で複数の前記伝熱管の端部を前記第1部材に仮止めし、
前記接合工程では、各々の前記伝熱管の端部を各々の前記貫通孔に接合する工程と前記スペーサを前記伝熱管に接合する工程とを少なくとも一部時期が重なるように行う
請求項1に記載のガス器具用熱交換器の製造方法。
【請求項3】
前記スペーサは、前記延出部として第1延出部及び第2延出部が設けられ、更に、前記第1延出部と前記第2延出部とを連結する連結部が設けられ、前記連結部から前記第1延出部及び前記第2延出部が延びる構成をなし且つ前記第1延出部及び前記第2延出部における前記連結部とは反対側の端部が自由端であり、
前記配置工程では、互いに隣り合う前記第1配列部及び前記第2配列部の間に前記第1延出部を差し込み、前記第1延出部とは別位置において、互いに隣り合う前記第1配列部及び前記第2配列部の間に前記第2延出部を差し込み、前記第1伝熱管又は前記第2伝熱管のいずれかの上に前記連結部を載置する
請求項1又は請求項2に記載のガス器具用熱交換器の製造方法。
【請求項4】
前記スペーサは、当該スペーサの移動を規制するための規制部が設けられ、
前記配置工程では、前記規制部によって前記スペーサの移動を規制した状態で複数の前記伝熱管に対して前記スペーサを配置する
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のガス器具用熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ガス器具用熱交換器の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ガス器具用の熱交換器は、蛇行した形状をなす伝熱管をケースの内部に収容した構成のものが一般的に知られている。この種の熱交換器では、伝熱管をケース内の適正な位置に配置するためのスペーサを設けたものがあり、スペーサの例としては、特許文献1、2のようなものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2008-151474号公報
【文献】特開2013-79743号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1の熱交換器で用いられるスペーサは、主に横方向に並ぶ管路の行をまとめて規制するものであり、縦方向に並ぶ管路の列を正確に位置決めしにくいという問題がある。しかも、特許文献1に開示されるスペーサは、管路が縦方向及び横方向に揃った構成のものに適用されるものであり、管路の列がずれた構成のものに適用する上での対策は講じられていない。
【0005】
一方、特許文献2には、ケース内において管路が断面千鳥状に配置される熱交換器が開示され、このような熱交換器に適用される弾性部材(クリップ状弾性部材80)が開示されている。この熱交換器では、弾性部材が吸熱管の間隙を押し広げるように作用することで、最上段及び最下段の吸熱管の少なくとも一部がそれぞれ天板及び底壁に当接するように押圧され、配置の安定化が図られる。しかし、上記の弾性部材は、縦方向に並ぶ配管をまとめて規制する機能を有していない。
【0006】
本開示は、上述した課題の少なくとも一つを解決するために、複数の管部が積層方向に並んでなる配管列をまとめて規制することができるガス器具用熱交換器をより簡易に製造し得る技術を提供することを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一つであるガス器具用熱交換器の製造方法は、
伝熱管部と、前記伝熱管部を収容するケースと、を備え、
前記伝熱管部は、蛇行して構成される伝熱管を複数有し、
複数の前記伝熱管は、積層方向に積層して配置され、
前記伝熱管は、前記積層方向と交差する第1方向に延びる管部が前記積層方向及び前記第1方向と交差する第2方向に複数並んでなり、
前記伝熱管部は、複数の前記管部が前記積層方向に並んでなる配列部が複数設けられたガス器具用熱交換器を製造する製造方法であって、
複数の前記伝熱管を重ねた状態で前記ケースの側壁部となる第1部材に対して複数の前記伝熱管の端部を仮止めする仮止め工程と、
前記仮止め工程を経て前記第1部材に仮止めされた複数の前記伝熱管に対して延出部を有するスペーサを配置し、前記配列部を構成する複数の前記管部に跨るように前記延出部を配置する配置工程と、
前記配置工程の後、複数の前記伝熱管と前記スペーサに対し、複数の前記伝熱管の端部を前記第1部材に接合する工程と前記スペーサを前記伝熱管に接合する工程とを少なくとも一部時期が重なるように行う接合工程と、
を含む。
【発明の効果】
【0008】
本開示に係るガス器具用熱交換器の製造方法は、複数の管部が積層方向に並んでなる配管列をまとめて規制することができるガス器具用熱交換器をより簡易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1図1は、第1実施形態に係るガス器具用熱交換器を備えた給湯器の構成を概念的に例示する説明図である。
図2図2は、第1実施形態に係るガス器具用熱交換器を例示する斜視図である。
図3図3は、第1実施形態に係るガス器具用熱交換器を図2とは異なる方向から見た斜視図である。
図4図4は、第1実施形態に係るガス器具用熱交換器について、蓋部を外した状態を概略的に例示する平面図である。
図5図5は、図4の構成から最上段の第1伝熱管を省略した構成を概略的に例示する平面図である。
図6図6は、第1実施形態に係るガス器具用熱交換器における伝熱管部、第2伝熱管部、スペーサ等を概略的に例示する斜視図である。
図7図7は、第1実施形態のガス器具用熱交換器の第1伝熱管を積層方向から見た図である。
図8図8は、第1実施形態のガス器具用熱交換器の第2伝熱管を積層方向から見た図である。
図9図9は、図4のA-A断面を概略的に示す断面図である。
図10図10は、図4のB-B断面を概略的に示す断面図である。
図11図11は、図4のC-C断面を概略的に示す断面図である。
図12図12は、図10のD-D断面を概略的に示す断面図である。
図13図13は、図4のE-E断面を概略的に示す断面図である。
図14図14は、図4のF-F断面を概略的に示す断面図である。
図15図15は、第1実施形態のガス器具用熱交換器に用いられるスペーサを例示する斜視図である。
図16図16(A)は、図15のスペーサを第1方向他方側から見た図であり、図16(B)は、そのスペーサを第2方向一方側から見た図であり、図16(C)は、そのスペーサを第1方向一方側から見た図である。
図17図17(A)は、図15のスペーサを積層方向一方側から見た図であり、図18(B)は、そのスペーサを積層方向他方側から見た図である。
図18図18は、側壁部、伝熱管部、第2伝熱管部、スペーサ等を構成する各部品を分解して示す分解斜視図である。
図19図19は、仮止め工程によって板部材に複数の伝熱管を仮止めした例を説明する説明図である。
図20図20は、配置工程によってスペーサを配置した例を説明する説明図である。
図21図21は、接合工程によってスペーサ等を接合する例を説明する説明図である。
図22図22は、接合工程の後に、その他の部品を取り付けた例を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下では、本開示の実施形態が列記されて例示される。なお、以下で例示される〔1〕~〔5〕の特徴は、矛盾しない範囲でどのように組み合わされてもよい。
【0011】
〔1〕伝熱管部と、前記伝熱管部を収容するケースと、を備え、
前記伝熱管部は、蛇行して構成される伝熱管を複数有し、
複数の前記伝熱管は、積層方向に積層して配置され、
前記伝熱管は、前記積層方向と交差する第1方向に延びる管部が前記積層方向及び前記第1方向と交差する第2方向に複数並んでなり、
前記伝熱管部は、複数の前記管部が前記積層方向に並んでなる配列部が複数設けられたガス器具用熱交換器を製造する製造方法であって、
複数の前記伝熱管を重ねた状態で前記ケースの側壁部となる第1部材に対して複数の前記伝熱管の端部を仮止めする仮止め工程と、
前記仮止め工程を経て前記第1部材に仮止めされた複数の前記伝熱管に対して延出部を有するスペーサを配置し、前記配列部を構成する複数の前記管部に跨るように前記延出部を配置する配置工程と、
前記配置工程の後、複数の前記伝熱管と前記スペーサに対し、複数の前記伝熱管の端部を前記第1部材に接合する工程と前記スペーサを前記伝熱管に接合する工程とを少なくとも一部時期が重なるように行う接合工程と、
を含むガス器具用熱交換器の製造方法。
【0012】
〔1〕のガス器具用熱交換器の製造方法は、配列部を構成する複数の管部に跨るように延出部を配置する構成でスペーサを取り付けることができる。よって、複数の管部が積層方向に並んでなる配管列をまとめて規制することができるガス器具用熱交換器を製造することができる。しかも、この製造方法は、複数の伝熱管の端部を第1部材に接合する工程とスペーサを伝熱管に接合する工程とを少なくとも一部時期が重なるように行うため、工程の簡略化及び時間の短縮を図りやすい。
【0013】
〔2〕〔1〕に記載のガス器具用熱交換器の製造方法において、上記仮止め工程では、複数の上記伝熱管における各端部の挿入対象となる貫通孔が複数形成された上記第1部材に対し、各々の上記貫通孔内に各々の上記端部を挿入する構成で複数の上記伝熱管の端部を上記第1部材に仮止めし、上記接合工程では、各々の上記伝熱管の端部を各々の上記貫通孔に接合する工程と上記スペーサを上記伝熱管に接合する工程とを少なくとも一部時期が重なるように行う。
【0014】
〔2〕のガス器具用熱交換器の製造方法は、仮止め工程において複数の伝熱管の各端部を複数の貫通孔の各々に挿入するように仮止めすることができるため、仮止めに必要な専用部品を削減することができ、仮止めをより簡易に行うことができる。しかも、この製造方法は、仮止めされた各端部を各貫通孔に接合する工程を、スペーサを伝熱管に接合する工程と並行して行うことができるため、工程の簡略化及び時間の短縮を一層図りやすい。
【0015】
〔3〕〔1〕又は〔2〕に記載のガス器具用熱交換器の製造方法において、上記伝熱管部が、複数の第1伝熱管を有する第1伝熱管群と複数の第2伝熱管を有する第2伝熱管群とを具備し、上記第1伝熱管と上記第2伝熱管とが上記積層方向において交互に配置され、上記第1伝熱管は、上記第1方向に延びる第1管部が上記第2方向に複数並んでなり、上記第2伝熱管は、上記第1方向に延びる第2管部が上記第2方向に複数並んでなり、上記第1伝熱管群は、複数の上記第1管部が上記積層方向に並んでなる第1配列部が複数設けられ、上記第2伝熱管群は、複数の上記第2管部が上記積層方向に並んでなる第2配列部が複数設けられ、上記第1配列部と上記第2配列部とが上記第2方向においてずれて配置されるものである。そして、上記配置工程では、互いに隣り合う上記第1配列部及び上記第2配列部の間に上記延出部を差し込んだ状態で複数の上記伝熱管に対して上記スペーサを配置する。
【0016】
〔3〕のガス器具用熱交換器の製造方法は、上記第1配列部と上記第2配列部とが上記第2方向においてずれて配置される熱交換器を製造するにあたり、第1配列部と第2配列部とのずれを利用して延出部を差し込むように配置工程を行うことができる。この製造方法は、配置工程においてスペーサをより簡易に且つより安定的に配置しやすく、しかも、配置工程後には、互いに隣り合う第1配列部と第2配列部とが近づきすぎることを延出部によって防ぐことができ、このような規制を行いながら接合工程によって接合を行うことができる。
【0017】
〔4〕〔3〕に記載のガス器具用熱交換器の製造方法において、上記スペーサは、上記延出部として第1延出部及び第2延出部が設けられ、上記第1延出部と上記第2延出部とを連結する連結部が設けられ、上記連結部から上記第1延出部及び上記第2延出部が延びる構成をなし且つ上記第1延出部及び上記第2延出部における上記連結部とは反対側の端部が自由端である。上記配置工程では、互いに隣り合う上記第1配列部及び上記第2配列部の間に上記第1延出部を差し込み、上記第1延出部とは別位置において、互いに隣り合う上記第1配列部及び上記第2配列部の間に上記第2延出部を差し込み、上記第1伝熱管又は上記第2伝熱管のいずれかの上に上記連結部を載置する。
【0018】
〔4〕のガス器具用熱交換器の製造方法では、配置工程において、一端が自由端として構成される2つの延出部(第1延出部と第2延出部)を差し込むようにスペーサを配置することができるため、スペーサの取り付けをより簡単に行うことができる。しかも、連結部によって連結された2つの延出部(第1延出部と第2延出部)を異なる位置に差し込むように配置工程を行うことができるため、配置工程後にはスペーサの位置がより安定的に保たれやすい。
【0019】
〔5〕〔3〕又は〔4〕に記載のガス器具用熱交換器の製造方法において、上記スペーサは、当該スペーサの移動を規制するための規制部が設けられ、上記配置工程では、上記規制部によって上記スペーサの移動を規制した状態で複数の上記伝熱管に対して上記スペーサを配置する。
【0020】
〔5〕のガス器具用熱交換器の製造方法では、配置工程によってスペーサが配置された場合に、規制部の存在により、互いに隣り合う第1配列部と第2配列部との間に延出部を差し込まれた位置関係が安定的に保たれやすい。
【0021】
<第1実施形態>
1.給湯器の概要
図1には、第1実施形態に係るガス器具用熱交換器の一例である二次熱交換器10を備えた給湯器1が示される。給湯器1は、第1ガスバーナ2、入水管4、出湯管6、熱交換器8、第1連結管15などを備え、外部から供給された水道水を加熱して出湯させる。第1ガスバーナ2は、燃焼ガスを燃焼させて燃焼排気(排気ガス)を発生させる。入水管4は、入水口16を介して導入された水が流れ込む経路である。出湯管6は、出湯口18へ湯を送り出す経路である。給湯器1は、第2ガスバーナ102、配管104、配管106、第2連結管115などを備え、熱交換器8を利用して風呂の追い炊き等を行う機能を有する。
【0022】
熱交換器8は、入水管4と出湯管6との間に介在する給湯側伝熱管部11を備え、給湯側伝熱管部11の内部を通る水に対して第1ガスバーナ2での燃焼によって生じた熱を伝える。給湯側伝熱管部11は、第1伝熱管部12及び第3伝熱管部13を備える。第1伝熱管部12は、単に伝熱管部12とも称される。伝熱管部12は、二次熱交換器10に備えられ、第3伝熱管部13は一次熱交換器9に備えられる。入水管4の下流側には、二次熱交換器10の伝熱管部12が接続される。伝熱管部12の下流側には、第1連結管15が接続される。第1連結管15の下流側には、一次熱交換器9の第3伝熱管部13が接続される。第3伝熱管部13の下流側には、出湯管6が接続される。
【0023】
熱交換器8は、配管104と配管106との間に介在する風呂側伝熱管部111を備え、風呂側伝熱管部111の内部を通る水に対して第2ガスバーナ102での燃焼によって生じた熱を伝える。風呂側伝熱管部111は、第2伝熱管部112及び第4伝熱管部113を備える。第2伝熱管部112は二次熱交換器10に備えられる。第4伝熱管部113は一次熱交換器9に備えられる。配管104の下流側には、二次熱交換器10の第2伝熱管部112が接続される。第2伝熱管部112の下流側には、第2連結管115が接続される。第2連結管115の下流側には、一次熱交換器9の第4伝熱管部113が接続される。第4伝熱管部113の下流側には、配管106が接続される。
【0024】
一次熱交換器9は、第3伝熱管部13内を通る水に対して第1ガスバーナ2で発生した燃焼排気に含まれる燃焼熱を伝熱し、顕熱の熱エネルギーを通水に伝達する形で熱交換する。一次熱交換器9は、第4伝熱管部113内を通る水に対して第2ガスバーナ102で発生した燃焼排気に含まれる燃焼熱を伝熱し、顕熱の熱エネルギーを通水に伝達する形で熱交換する。二次熱交換器10は、伝熱管部12内を通る水に対し、第1ガスバーナ2で発生した燃焼排気が一次熱交換器9を通過した後の燃焼熱を伝熱し、潜熱の熱エネルギーを通水に伝達するように熱交換する。二次熱交換器10は、第2伝熱管部112内を通る水に対し、第2ガスバーナ102で発生した燃焼排気が一次熱交換器9を通過した後の燃焼熱を伝熱し、潜熱の熱エネルギーを通水に伝達するように熱交換する。
【0025】
2.二次熱交換器の基本構成
次の説明は、二次熱交換器10の詳細に関する。二次熱交換器10は、ガス器具用熱交換器の一例に相当する。図2図3のように、二次熱交換器10は、ケース30、伝熱管部12、第2伝熱管部112を有する。ケース30は、伝熱管部12や第2伝熱管部112などを収容する箱体である。ケース30は、排気ガスの通過空間を囲む周壁部31と、周壁部31の下端側に設けられる底壁部32と、周壁部31の上方側の端部に設けられた開口部34(図4)を閉塞する蓋部33と、一対のヘッダ38,39と、一対の第2ヘッダ138,139とを備える。
【0026】
本明細書では、複数の伝熱管49が重なる方向が積層方向の一例に相当する。以下の説明では、積層方向が第3方向である。また、後述される第1管部54及び第2管部64が延びる方向が第1方向の一例に相当する。第1方向は、積層方向(第3方向)と交差する方向であり、例えば、積層方向(第3方向)と直交する方向である。以下の説明では、第1方向が二次熱交換器10の左右方向であり、この左右方向は、例えば給湯器1の横方向である。第2方向は、積層方向(第3方向)と交差する方向であり、第1方向(左右方向)と交差する方向である。例えば、第2方向は、積層方向と直交する方向であって且つ第1方向と直交する方向である。第2方向は、第1伝熱管50において複数の第1管部54が並ぶ方向であり、第2伝熱管60において複数の第2管部64が並ぶ方向である。以下の説明では、上記積層方向又は上記積層方向に対して若干傾斜した方向が二次熱交換器10の上下方向である。そして、上記第2方向又は上記第2方向に対して若干傾斜した方向が二次熱交換器10の前後方向である。
【0027】
図4のように、ケース30内の通過空間PSにおいて、左右方向一方側に伝熱管部12が設けられ、左右方向他方側に第2伝熱管部112が設けられる。伝熱管部12が設けられる空間と、第2伝熱管部112が設けられる空間は、仕切壁80によって仕切られている。伝熱管部12は、上流側がヘッダ38を介して入水口16側の配管(具体的には入水管4)と連通した状態とされ、下流側がヘッダ39を介して出湯口18側の配管(具体的には第1連結管15)と連通した状態とされる。第2伝熱管部112は、上流側が第2ヘッダ138を介して入口116側の配管(具体的には配管104)と連通した状態とされ、下流側が第2ヘッダ139を介して出口118側の配管(具体的には第2連結管115)と連通した状態とされる。
【0028】
周壁部31は、前後方向一方側に排気ガスの排出口35が設けられ、前後方向他方側に排気ガスの流入口36が設けられ、左右方向一方側に後述する伝熱管49を取り付ける側壁部37が設けられている。側壁部37は、周壁部31における側壁部37を除いた部分に対して分離及び連結可能に構成されている。
【0029】
図18のように、側壁部37は、複数(本実施例では7つ)の第1貫通孔40を含む第1貫通孔群41と、複数(本実施例では7つ)の第2貫通孔42を含む第2貫通孔群43とが設けられている。第1貫通孔群41と第2貫通孔群43とは上記第2方向に離れて配置されている。複数の第1貫通孔40の各々は、上記積層方向に位置をずらして配置されるとともに、第2方向に互い違いに位置をずらして配置される。複数の第2貫通孔42の各々は、上記積層方向に位置をずらして配置されるとともに、第2方向に互い違いに位置をずらして配置される。上述したヘッダ38は第1貫通孔群41に対応して取り付けられ、ヘッダ39は第2貫通孔群43に対応して取り付けられる。
【0030】
図4図5のように、伝熱管部12は、ケース30内に収容される複数の伝熱管49を備える。図6のように、伝熱管部12は、複数の第1伝熱管50を有する第1伝熱管群51と複数の第2伝熱管60を有する第2伝熱管群61とを具備する。複数の第1伝熱管50は、複数の伝熱管49のうちの一部である。複数の第2伝熱管60は、複数の伝熱管49のうちの他の一部である。複数の伝熱管49は、図7図8のような共通形状をなしており、いずれの伝熱管49も、他の伝熱管49と同一の形状をなす。即ち、複数の第1伝熱管50及び複数の第2伝熱管60は、すべてが同一の形状である。
【0031】
複数の第1伝熱管50の各々は、図7のような形状をなし、蛇行状であって、且つ非回転対称な形態をなしている。第1伝熱管50は、第1端部52と、第2端部53と、複数(図7の例では6つ)の第1管部54と、複数(図7の例では5つ)の第1折り返し部55とを有する。第1端部52は、第1伝熱管50の一端側に設けられ、第2端部53は、第1伝熱管50の他端側に設けられる。複数の第1管部54は、第1端部52側から順に、第1管部54A,54B,54C,54D,54E,54Fを有している。図7の例では、複数の第1折り返し部55は、第1端部52側から順に、第1折り返し部55A,55B,55C,55D,55Eとされている。
【0032】
図7のように、複数の第1管部54は、各々が左右方向一方側から他方側に延びており、所定方向に並んで配置される。複数の第1管部54は、第1方向に直線状に延びている。複数の第1管部54は、第2方向に並んでなる。複数の第1管部54の中心は、積層方向と直交する同一の仮想平面上に位置する。
【0033】
複数の第2伝熱管60の各々は、図8のような形状をなし、蛇行状であって、且つ非回転対称な形態をなしている。第2伝熱管60は、第3端部62と、第4端部63と、複数(本実施例では6つ)の第2管部64と、複数(本実施例では5つ)の第2折り返し部65とを有する。第3端部62は、第2伝熱管60の一端側に設けられ、第4端部63は、第2伝熱管60の他端側に設けられる。複数の第2管部64は、第3端部62側から順に、第2管部64A,64B,64C,64D,64E,64Fを有している。図8の例では、複数の第2折り返し部65は、第3端部62側から順に、第2折り返し部65A,65B,65C,65D,65Eとされている。第2伝熱管60は、第1伝熱管50と同一形状をなしている。
【0034】
図8のように、複数の第2管部64は、各々が左右方向一方側から他方側に延びており、所定方向に並んで配置される。複数の第2管部64は、第1方向に直線状に延びている。複数の第2管部64は、第2方向に並んでなる。複数の第2管部64の中心は、積層方向と直交する同一の仮想平面上に位置する。
【0035】
図6図18のように、複数の伝熱管49は、各々の一端側が第1貫通孔群41の各々の第1貫通孔40と対応して取り付けられ、各々の他端側が第2貫通孔群43の各々の第2貫通孔42と対応して取り付けられる構成で側壁部37に固定されている。具体的には、複数の伝熱管49は、各々の一端側の端部(第1伝熱管50においては第1端部52、第2伝熱管60においては第3端部62)が第1貫通孔40に挿通された状態でロウ付け等によって側壁部37に固定されるとともに、各々の他端側の端部(第1伝熱管50においては第2端部53、第2伝熱管60においては第4端部63)が第2貫通孔42に挿通された状態でロウ付け等によって側壁部37に固定される。
【0036】
図6図9のように、伝熱管部12は、複数の伝熱管(第1伝熱管50と第2伝熱管60)が上記積層方向に重なる。第1伝熱管50及び第2伝熱管60は、上記積層方向において交互に配置される。第1伝熱管群51は、複数の第1伝熱管50の各々が積層方向において一段おきに配置される。第2伝熱管群61は、複数の第2伝熱管60の各々が積層方向において一段おきに配置される。複数の第1伝熱管50において積層方向に隣り合う2つの第1伝熱管50の間に、各々の第2伝熱管60が配置される。
【0037】
図6図18のように、複数の伝熱管49における各々の一端側又は各々の他端側(本実施例では両側)において、複数の伝熱管49の各端部が、それぞれの積層方向の位置をずらした構成且つそれぞれを前後に互い違いにずらした構成で側壁部37に対して複数段で固定されている。具体的には、複数の第1伝熱管50及び複数の第2伝熱管60の各々の一端部(端部52,62)が、複数の第1貫通孔40に挿入された構成で取り付けられる。複数の第1伝熱管50及び複数の第2伝熱管60の各々の他端部(端部53,63)が、複数の第2貫通孔42に挿入された構成で取り付けられる。
【0038】
図9のように、第1伝熱管群51は、複数の第1配列部70が設けられる。第1配列部70は、各々の第1伝熱管50の第1管部54が上記積層方向に沿って並んで配置される部分である。第1配列部70は、各々の第1伝熱管50の第1管部54Aが積層方向に並んで配置される第1配列部70Aと、各々の第1伝熱管50の第1管部54Bが積層方向に並んで配置される第1配列部70Bと、各々の第1伝熱管50の第1管部54Cが積層方向に並んで配置される第1配列部70Cと、各々の第1伝熱管50の第1管部54Dが積層方向に並んで配置される第1配列部70Dと、各々の第1伝熱管50の第1管部54Eが積層方向に並んで配置される第1配列部70Eと、各々の第1伝熱管50の第1管部54Fが積層方向に並んで配置される第1配列部70Fと、を有する。
【0039】
図9のように、第2伝熱管群61は、複数の第2配列部72が設けられる。第2配列部72は、各々の第2伝熱管60の第2管部64が上記積層方向に沿って並んで配置される部分である。第2配列部72は、各々の第2伝熱管60の第2管部64Aが積層方向に並んで配置される第2配列部72Aと、各々の第2伝熱管60の第2管部64Bが積層方向に並んで配置される第2配列部72Bと、各々の第2伝熱管60の第2管部64Cが積層方向に並んで配置される第2配列部72Cと、各々の第2伝熱管60の第2管部64Dが積層方向に並んで配置される第2配列部72Dと、各々の第2伝熱管60の第2管部64Eが積層方向に並んで配置される第2配列部72Eと、各々の第2伝熱管60の第2管部64Fが積層方向に並んで配置される第2配列部72Fと、を有する。
【0040】
図9図10のように、二次熱交換器10は、第1配列部70と第2配列部72とが上記第2方向においてずれて配置される。複数の第1配列部70は、隣り合う2つの第1配列部70が上記第2方向に離れた位置関係をなす。複数の第2配列部72は、隣り合う2つの第2配列部72が上記第2方向に離れた位置関係をなし、第1配列部70の各々が、複数の第2配列部72と上記積層方向に重ならない位置関係をなす。第2配列部72の各々が、複数の第1配列部70と上記積層方向に重ならない位置関係をなす。各々の第1配列部70は、複数の第1管部54が上記第2方向と直交する仮想平面に沿って並ぶ。各々の第2配列部72は、複数の第2管部64が上記第2方向と直交する仮想平面に沿って並ぶ。
【0041】
なお、第2伝熱管部112は、サイズが異なるものの、配置構造は伝熱管部12と同様であるので、詳しい説明は省略される。
【0042】
3.スペーサに関する詳細
図15に示されるスペーサ170は、図4図6図9図11図13図14のように伝熱管部12に取り付けられる部材である。スペーサ170は、図15図17のような形状をなす。スペーサ170は、第1延出部171、第2延出部172、連結部174、第1規制片181、第2規制片182、などを有する。スペーサ170は、第1伝熱管50又は第2伝熱管60の少なくともいずれかに対してロウ付けなどの接合方法によって固定されている。第1延出部171、第2延出部172、連結部174、第1規制片181、第2規制片182は、例えば、同一の金属板によって一体的に形成されている。
【0043】
第1延出部171は、延出部の一例に相当する。図9図11のように、第1延出部171は、互いに隣り合う第1配列部70及び第2配列部72の間に差し込まれて配置されるとともに積層方向の一方側から他方側に延びる。第1延出部171は、一方側の板面が第1配列部70における第1管部54の外周面に隣接しつつ対向し、より具体的には、一方側の板面が第1配列部70における第1管部54の外周面に接触する。そして、第1延出部171は、他方側の板面が第2配列部72における第2管部64の外周面に対向し、より具体的には、他方側の板面が第2配列部72における第2管部64の外周面に接触する。第1延出部171における連結部174とは反対側の端部は自由端である。
【0044】
例えば、第2配列部72Bの位置に配置されるスペーサ170では、第1延出部171は、互いに隣り合う第1配列部70B及び第2配列部72Bの間に差し込まれて配置され、一方側の板面が第1配列部70Bにおける第1管部54の外周面に近接し、他方側の板面が第2配列部72Bにおける第2管部64の外周面に近接する。このスペーサ170の第1延出部171の一方側の板面は、第1配列部70Bにおける第1管部54の外周面に接触していてもよく、少し離れて近接していてもよい。第1延出部171の他方側の板面は、第2配列部72Bにおける第2管部64の外周面に接触していてもよく、少し離れて近接していてもよい。また、第2配列部72Dの位置に配置されるスペーサ170では、第1延出部171は、互いに隣り合う第1配列部70D及び第2配列部72Dの間に差し込まれて配置され、一方側の板面が第1配列部70Dにおける第1管部54の外周面に近接し、他方側の板面が第2配列部72Dにおける第2管部64の外周面に近接する。このスペーサ170の第1延出部171の一方側の板面は、第1配列部70Dにおける第1管部54の外周面に接触していてもよく、少し離れて近接していてもよい。第1延出部171の他方側の板面は、第2配列部72Dにおける第2管部64の外周面に接触していてもよく、少し離れて近接していてもよい。このように、スペーサ170の第1延出部171が第1配列部70と第2配列部72との間に介在し、これらに対して全体的に近接しつつ対向する構成をなすため、熱などに起因するひずみや応力などが生じても、第1配列部70が第2配列部72側に移動するような変形や位置ずれ、又は、第2配列部72が第1配列部70側に移動するような変形や位置ずれを抑えることができる。
【0045】
図9図11のように、第2延出部172は、第1延出部171とは別位置において、互いに隣り合う第1配列部70及び第2配列部72の間に差し込まれて配置され、積層方向の一方側から他方側に延びる。第2延出部172は、第1延出部171と一体的に構成されるとともに第1延出部171と略平行に延びる。第2延出部172は、一方側の板面が第1配列部70における第1管部54の外周面に隣接しつつ対向し、より具体的には、一方側の板面が第1配列部70における第1管部54の外周面に接触する。そして、第2延出部172は、他方側の板面が第2配列部72における第2管部64の外周面に対向し、より具体的には、他方側の板面が第2配列部72における第2管部64の外周面に接触する。第2延出部172における連結部174とは反対側の端部は自由端である。
【0046】
例えば、第2配列部72Bの位置に配置されるスペーサ170では、第2延出部172は、互いに隣り合う第1配列部70C及び第2配列部72Bの間に差し込まれて配置される。第2配列部72Bの位置に配置されるスペーサ170の第2延出部172は、一方側の板面が第2配列部72Bにおける第2管部64の外周面に近接し、他方側の板面が第1配列部70Cにおける第1管部54の外周面に近接する。このスペーサ170における第2延出部172の一方側の板面は、第2配列部70Bにおける第2管部64の外周面に接触していてもよく、少し離れて近接していてもよい。第2延出部172の他方側の板面は、第1配列部70Cにおける第2管部64の外周面に接触していてもよく、少し離れて近接していてもよい。第2配列部72Dの位置に配置されるスペーサ170では、第2延出部172は、互いに隣り合う第1配列部70E及び第2配列部72Dの間に差し込まれて配置される。第2配列部72Dの位置に配置されるスペーサ170の第2延出部172は、一方側の板面が第2配列部72Dにおける第2管部64の外周面に近接し、他方側の板面が、第1配列部70Eにおける第1管部54の外周面に近接する。このスペーサ170における第2延出部172の一方側の板面は、第2配列部70Dにおける第2管部64の外周面に接触していてもよく、少し離れて近接していてもよい。第2延出部172の他方側の板面は、第1配列部70Eにおける第2管部64の外周面に接触していてもよく、少し離れて近接していてもよい。このように、スペーサ170の第2延出部172が第1配列部70と第2配列部72との間に介在し、これらに対して全体的に近接しつつ対向する構成をなすため、熱などに起因するひずみや応力などが生じても、第1配列部70が第2配列部72側に移動するような変形や位置ずれ、又は、第2配列部72が第1配列部70側に移動するような変形や位置ずれを抑えることができる。
【0047】
図9図11の例では、第1延出部171及び第2延出部172は、第1配列部70及び第2配列部72のうちのいずれか一の配列部(第2配列部72)を挟んだ両側にそれぞれ配置され、当該一の配列部の両側にそれぞれ隣接する他の配列部(第1延出部171)との間にそれぞれ配置される。具体的には、一の配列部の第2方向一方側において一の配列部の最も近くに配置される他の配列部と上記一の配列部との間に第1延出部171及び第2延出部172の一方が配置される。そして、一の配列部の第2方向他方側において一の配列部の最も近くに配置される他の配列部と上記一の配列部との間に第1延出部171及び第2延出部172の他方が配置される。
【0048】
図9図10のように、二次熱交換器10は、第1配列部70と第2配列部72とが上記第2方向においてずれて配置される。具体的には、図10のように、スペーサ170が配置される第2配列部72B,72D,72Fの各々の第2方向における配置領域A1,A2,A3から第2方向に外れるように、第2配列部72B,72D,72Fの各々の両側に隣接する第1配列部70B,70C,70D,70E,70Fが配置される。第2配列部72Bの両側に隣接する第1配列部70B,70Cの各々の第2方向における配置領域B1,B2は、第2配列部72Bの第2方向の配置領域A1に対して第2方向に外れている。そして、第2配列部72Bに配置されるスペーサ170の第1延出部171及び第2延出部172の第2方向の配置領域は、その第2配列部72Bの配置領域A1と、その両側の配置領域B1,B2のそれぞれとの間の領域とされている。第2配列部72Dの両側に隣接する第1配列部70D,70Eの各々の第2方向における配置領域B3,B4は、第2配列部72Dの第2方向の配置領域A2に対して第2方向に外れている。そして、第2配列部72Dに配置されるスペーサ170の第1延出部171及び第2延出部172の第2方向の配置領域は、その第2配列部72Dの配置領域A2と、その両側の配置領域B3,B4のそれぞれとの間の領域とされている。第2配列部72Fに隣接する第1配列部70Fの第2方向における配置領域B5は、第2配列部72Fの第2方向の配置領域A3に対して第2方向に外れている。このように、スペーサ170が配置される第2配列部72B,72D,72Fの各々は、複数の第1配列部70のいずれとも上記積層方向に重なっていない。
【0049】
図15図17に示されるように、連結部174は、第1延出部171(延出部)と第2延出部172とを連結する部位である。連結部174は板状に構成される。連結部174は、第1延出部171の上端部と第2延出部172の上端部とに接続される。図6図9のように、連結部174は、第2配列部72の上端の第2管部64上に載置される。連結部174は、例えば、第2管部64に対してロウ付けなどの接合方法によって接合されている。
【0050】
規制部180は、上述の第1延出部171、第2延出部172に連結される部分である。規制部180は、ケース30内においてスペーサ170とは異なる他部材に対するスペーサ170の相対移動を規制する。規制部180は、連結部174に設けられている。規制部180は、第1規制片181と第2規制片182とを有する。
【0051】
図15図17のように、第1規制片181は、連結部174における第1方向他方側の端部において積層方向他方側に折れ曲がる構成で、連結部174から積層方向他方側に突出して形成されている。第2規制片182は、連結部174における第1方向一方側の端部において積層方向一方側に折れ曲がる構成で、連結部174から積層方向一方側に突出して形成されている。
【0052】
図5図11図13図14のように、第1規制片181は、伝熱管部12における第1方向の端部(側壁部37とは反対側の端部)寄りの部分に対向する。具体的には、第2伝熱管群61における最上段の第2伝熱管60における第2折り返し部65に対向するように配置される。第1規制片181は、第2折り返し部65に接触していてもよく、第2折り返し部65に接合されていてもよい。
【0053】
図4のように、複数の第1伝熱管50及び複数の第2伝熱管60は、ケース30における第1方向の一方側の側壁部37に固定され且つ当該側壁部37から第1方向の他方側に向かって延びている。スペーサ170は、複数の第1伝熱管50及び複数の第2伝熱管60における第1方向の他方側の端部寄りの位置に配置される。複数の第1伝熱管50及び複数の第2伝熱管60のうち、最上段の伝熱管は第1伝熱管50(第1伝熱管群51における上端の第1伝熱管50)であり、上から2段目の伝熱管は第2伝熱管60(第2伝熱管群61における上端の第2伝熱管60)である。連結部174は、最上段の第1伝熱管50において互いに隣り合う2つの第1管部54の間に少なくとも一部が配置され、2段目の第2伝熱管60上に配置される。そして、第2規制片182は、複数の第1伝熱管50及び複数の第2伝熱管60のうち、伝熱管部12において積層方向の一方側の端部の段である最上段の伝熱管(第1伝熱管群51における上端の第1伝熱管50)における隣り合う2つの管の間(隣り合う2つの第1管部54の間)に配置され、2つの管の各々と互いに対向する。この第2規制片182は、ケース30の内面(具体的には、蓋部33の内面(下面)である裏面)に対向している。
【0054】
図9図11のように、スペーサ170は、当該スペーサ170の両側に配置される両第1配列部70の上端の第1管部54から下端の第1管部54に及ぶように配置される。即ち、スペーサ170は、当該スペーサ170の両側に配置される両第1配列部70の上端の第1管部54のいずれとも対向し、両第1配列部70の下端の第1管部54のいずれとも対向するように両第1配列部70における複数の第1管部54に跨るように配置される。そして、第1延出部171及び第2延出部172のいずれも、これら第1延出部171及び第2延出部172に挟まれる第2配列部72の上端の第2管部64から下端の第2管部64に及ぶように配置される。具体的には、第1延出部171及び第2延出部172のいずれも、これら第1延出部171及び第2延出部172に挟まれる第2配列部72の上端の第2管部64と対向し、下端の第2管部64に対向するように複数の第2管部64に跨るように配置される。
【0055】
4.製造方法
次の説明は、熱交換器10の製造方法に関する。
熱交換器10の製造方法は、主に、準備工程、仮止め工程、配置工程、接合工程を含む。
【0056】
熱交換器10の製造方法では、熱交換器10を製造するにあたり、図18に示される各部品及び図19に示される箱体30Aをそれぞれ準備する。例えば、複数の伝熱管49を構成する複数の第1伝熱管50及び複数の第2伝熱管60は、金属の管を所定形状に形成する公知の方法で所望の形状(図7図8の形状)に形成することができる。側壁部37となる板部材37A(第1部材)は、金属板を所定形状に形成する公知の方法で所望の形状(図18の形状)に形成することができる。なお、図18で示される各部品及び図19で示される箱体30Aのうち、スペーサ170を除く部品を準備する工程が準備工程である。
【0057】
準備工程は、スペーサ170を形成する形成工程を含ませることができる。形成工程では、図15図17のような形状のスペーサ170を形成し得る方法であれば、どのような加工方法でスペーサ170を形成してもよい。形成工程では、延出部として第1延出部171及び第2延出部172を設け、第1延出部171と第2延出部172とを連結する連結部174を設ける。より具体的には、形成工程では、連結部174から第1延出部171及び第2延出部172が延びる構成且つ第1延出部171及び第2延出部172における連結部174とは反対側の端部が自由端となる構成でスペーサ170を形成する。スペーサ170は、上述の「3.スペーサに関する詳細」で説明された構成をなす。更に、形成工程では、スペーサ170の移動を規制するための規制部180を設けた構成でスペーサ170を形成する。具体的には、「3.スペーサに関する詳細」で説明されたように第1規制片181及び第2規制片182を連結部174から折れ曲がる形態で形成する。このような準備工程の一部又は全部が完了した後、仮止め工程が行われる。
【0058】
仮止め工程では、図18のように形成される複数の部品のうち、複数の伝熱管49を用い、図19のように、複数の伝熱管49を重ねた状態で上記板部材37A(最終的にケース30の側壁部37となる第1部材)に対して複数の伝熱管49の端部52,53,62,63を仮止めする。具体的には、仮止め工程では、図6のような熱交換器10内の積層構造(最終的に製造される製品である熱交換器10の内部の積層構造)と同様の積層構造で複数の伝熱管49を積層し、これら複数の伝熱管49における複数の端部52,53,62,63の各々を板部材37A(第1部材)の複数の貫通孔40,42の各々にそれぞれ挿入する構成で、複数の伝熱管49の端部52,53,62,63を板部材37A(第1部材)に仮止めする。第2方向一方側の複数の端部52,62は、第2方向一方側の複数の貫通孔40に挿入される。第2方向他方側の複数の端部53,63は、第2方向他方側の複数の貫通孔42に挿入される。仮止め状態では、複数の端部52,62の各々と複数の貫通孔40の各々との間の摩擦力によって第2方向一方側が固定され、複数の端部53,63の各々と複数の貫通孔42の各々との間の摩擦力によって第2方向他方側が固定される。
【0059】
板部材37Aに形成された複数の貫通孔40,42の各々は、いずれも対応する端部(複数の端部52,53,62,63のうちの挿入対象の端部)が挿入される前は、挿入される端部の外径よりも小さい内径とされている。例えば、複数の端部52,53,62,63は、全ての外径が同一又は略同一とされており、複数の貫通孔40,42は、対応する端部の挿入前の内径が全て同一又は略同一とされ且つ複数の端部52,53,62,63の外径よりも小さくなっている。そして、複数の端部52,62の各々を複数の貫通孔40の各々に挿入する際には、複数の貫通孔40の各々を拡径しながら複数の端部52,62の各々を挿入することで、挿入後には、各端部52,62の外周部と各貫通孔40の内周部との摩擦力によって挿入状態が保持される。同様に、複数の端部53,63の各々を複数の貫通孔42の各々に挿入する際には、複数の貫通孔42の各々を拡径しながら複数の端部53,63の各々を挿入することで、挿入後には、各端部53,63の外周部と各貫通孔42の内周部との摩擦力によって挿入状態が保持される。なお、仮止め工程では、伝熱管部12を板部材37Aに取り付ける方法と同様の方法で、伝熱管部112を板部材137に取り付けることができる。
【0060】
配置工程は、図19のように仮止め工程を経て板部材37A(第1部材)に仮止めされた複数の伝熱管49に対して、図20のようにスペーサ170を配置し、配列部(第1配列部70及び第2配列部72のいずれか)を構成する複数の管部に跨るように延出部を配置する工程である。上述されたように、伝熱管部12は、複数の第1伝熱管50を有する第1伝熱管群51と複数の第2伝熱管60を有する第2伝熱管群61とを具備する。そして、図19のように、第1伝熱管50と第2伝熱管60とが積層方向において交互に配置され、図7のように、第1伝熱管50は、第1方向に延びる第1管部54が第2方向に複数並んでなる。図8のように、第2伝熱管60は、第1方向に延びる第2管部64が第2方向に複数並んでなる。図19における伝熱管部12の積層構造は、図9図10からスペーサを除いた積層構造と同様であり、第1伝熱管群51は、複数の第1管部54が積層方向に並んでなる第1配列部70が複数設けられ、第2伝熱管群61は、複数の第2管部が積層方向に並んでなる第2配列部72が複数設けられ、第1配列部70と第2配列部72とが第2方向においてずれて配置される。配置工程では、図20のように、互いに隣り合う第1配列部70及び第2配列部72の間に延出部を差し込んだ状態で複数の伝熱管49に対してスペーサ170を配置する。複数の伝熱管49に対して各スペーサ170が配置されると、伝熱管部12に対する各スペーサ170の配置は、図9図10における伝熱管部12に対する各スペーサ170の配置と同様となる。図9図10図20のように、配置工程では、互いに隣り合う第1配列部70及び第2配列部72の間に第1延出部171を差し込み、第1延出部171とは別位置において、互いに隣り合う第1配列部70及び第2配列部72の間に第2延出部172を差し込み、第1伝熱管50又は第2伝熱管60のいずれかの上(図9図20の例では、第2伝熱管60の上)に連結部174を載置する。
【0061】
配置工程では、規制部180によってスペーサ170の移動を規制した状態で複数の伝熱管49に対してスペーサ170を配置する。具体的には、図11図13図14のように、第2伝熱管60上に連結部174が載置された状態でその第2伝熱管60の第2折り返し部65と仕切壁80との間に第1規制片181を配置する。第1規制片181は、スペーサ170が第1方向に移動することを規制する。スペーサ170が第1方向に沿って仕切壁80側に移動しようとしても第1規制片181が仕切壁80に当接してそれ以上の第1方向の移動が規制される。スペーサ170が第1方向に沿って仕切壁80とは反対側に移動しようとしても第1規制片181が第2折り返し部65に当接してそれ以上の第1方向の移動が規制される。従って、連結部174が第2伝熱管60に載置された状態で第1方向に沿って移動することが規制される。
【0062】
また、配置工程でスペーサ170が配置されると、図9図10と同様の位置関係で伝熱管部12に対してスペーサ170が配置されるため、スペーサ170に対向する2つの第1配列部70のうちの最上段の第1伝熱管50を除く部分が第1延出部171及び第2延出部172にそれぞれ対向し、最上段の第1伝熱管50を除く第1伝熱管50におけるスペーサ170付近は、スペーサ170に対して第2方向への相対移動が規制される。つまり、最上段の第1伝熱管50を除く複数の第1伝熱管50に対するスペーサ170の第2方向の相対移動は、第1延出部171及び第2延出部172によって規制される。逆に、スペーサ170に対するこれら第1伝熱管50の第2方向の相対移動も第1延出部171及び第2延出部172によって規制される。
【0063】
また、配置工程でスペーサ170が配置されると、図9図11と同様の位置関係で伝熱管部12に対してスペーサ170が配置されるため、スペーサ170に対向する2つの第1配列部70のうちの最上段の第1伝熱管50の部分は、第2規制片182にそれぞれ対向し、最上段の第1伝熱管50におけるスペーサ170付近は、スペーサ170に対する第2方向への相対移動が規制される。つまり、最上段の第1伝熱管50に対するスペーサ170の第2方向の相対移動は、第2規制片182によって規制される。逆に、スペーサ170に対する最上段の第1伝熱管50の第2方向の相対移動も第2規制片182によって規制される。
【0064】
また、配置工程でスペーサ170が配置されると、図9図10と同様の位置関係で伝熱管部12に対してスペーサ170が配置されるため、第2配列部72が第1延出部171と第2延出部172との間に挟まれ、第2伝熱管60におけるスペーサ170付近は、スペーサ170に対して第2方向への相対移動が規制される。つまり、複数の第2伝熱管60に対するスペーサ170の第2方向の相対移動は、第1延出部171及び第2延出部172によって規制される。逆に、スペーサ170に対するこれら第2伝熱管60の第2方向の相対移動も第1延出部171及び第2延出部172によって規制される。そして、このようにスペーサ170に対する複数の第1伝熱管50の相対移動が規制され、スペーサ170に対する複数の第2伝熱管60の相対移動も規制されるため、スペーサ170付近(即ち、伝熱管部12のうち、第2方向における板部材37A(第1部材)とは反対側の端部付近)において、複数の第1伝熱管50及び複数の第2伝熱管60においていずれの伝熱管も、他の伝熱管に対する第2方向の相対移動が規制される。なお、図20では、伝熱管部12を構成する複数の伝熱管49が板部材37Aに対して仮止めされた連結体に対して複数のスペーサ170が配置工程によって配置された後の構造体190が示されている。
【0065】
接合工程は、配置工程の後、複数の伝熱管49とスペーサ170に対し、複数の伝熱管49の端部を第1部材に接合する工程とスペーサ170を伝熱管49に接合する工程とを少なくとも一部時期が重なるように行う工程である。この接合工程では、第1伝熱管50の複数の端部52及び第2伝熱管60の複数の端部62の各々を複数の貫通孔40に接合する工程及び第1伝熱管50の複数の端部53及び第2伝熱管60の複数の端部63の各々を複数の貫通孔42に接合する工程と、スペーサ170を伝熱管49に接合する工程とを少なくとも一部時期が重なるように行う。接合工程では、例えば複数の伝熱管49と板部材37Aとを母材として公知の溶接工程(例えばロウ付け工程)を行いつつ、複数の伝熱管49とスペーサ170とを母材として公知の溶接工程(例えばロウ付け工程)を行う。より具体的には、接合工程では、配置工程で得られた構造体190において、スペーサ170と伝熱管49との接触部分又は近接部分付近に公知のロウ材を配置し、複数の端部52,62の各々と複数の貫通孔40の各々との接触部分又は近接部分付近に公知のロウ材を配置し、複数の端部53,63の各々と複数の貫通孔42の各々との接触部分又は近接部分付近に公知のロウ材を配置する。このような状態で、ロウ材が配置された構造体190を加熱炉等によって加熱することで、スペーサ170と伝熱管49とを接合し、複数の端部52,62の各々と複数の貫通孔40の各々とを接合し、複数の端部53,63の各々と複数の貫通孔42の各々とを接合することができる。接合工程では、スペーサ170と第2伝熱管60とが接合されてもよく、スペーサ170と第1伝熱管50とが接合されてもよい。なお、ロウ材を配置した後の加熱は、図20のように構造体190が箱体30Aの外側にある状態で行ってもよく、図21のように構造体190の一部を箱体30A内に収容した後に行ってもよい。また、接合工程では、複数の伝熱管49を板部材37Aに対してロウ付けする時期又はこの時期とは異なる時期に、同様の方法で伝熱管部112を板部材137Aに対してロウ付けするとよい。
【0066】
いずれの場合でも、図21のように、構造体190は、スペーサ170と複数の伝熱管49とが接合された状態且つ複数の伝熱管49が板部材37Aに接合された状態で箱体30Aに取り付けられ、これにより、板部材37Aがケース30の一部として構成される。同様に、伝熱管部112が板部材137Aに接合された状態で箱体30Aに取り付けられ、これにより、板部材137Aがケース30の一部として構成される。なお、板部材37Aと箱体30Aの間には、パッキン37B(図18)が取り付けられ、板部材137Aと箱体30Aの間には、パッキン137B(図18)が取り付けられる。その後、一対のヘッダ38,39を構成する各部品38A,38B,38C,39A,39B,39Cが取り付けられ、一対のヘッダ138,139を構成する各部品138A,138B,138C,139A,139B,139Cなどが取り付けられ、図22のような構成が得られる。その後、蓋部33が取り付けられることで、図2のような熱交換器10が得られる。
【0067】
5.効果の例
上述された熱交換器10の製造方法では、配列部を構成する複数の管部に跨るように延出部を配置する構成でスペーサ170を取り付けることができる。よって、複数の管部が積層方向に並んでなる配管列を1つのスペーサ170がまとめて規制することができる熱交換器を製造することができる。しかも、この製造方法は、複数の伝熱管49の端部52,53,62,63を第1部材に接合する工程とスペーサ170を伝熱管49に接合する工程とを少なくとも一部時期が重なるように行うため、工程の簡略化及び時間の短縮を図りやすい。
【0068】
上述された製造方法は、仮止め工程において複数の伝熱管49の各端部52,53,62,63を複数の貫通孔40,42の各々に挿入するように仮止めすることができるため、仮止めに必要な専用部品を削減することができ、仮止めをより簡易に行うことができる。しかも、この製造方法は、仮止めされた端部52,53,62,63の各々を複数の貫通孔40,42の各々に接合する工程を、スペーサ170を伝熱管49に接合する工程と並行して行うことができるため、工程の簡略化及び時間の短縮を一層図りやすい。
【0069】
上述された製造方法は、第1配列部70と第2配列部72とが第2方向においてずれて配置される熱交換器10を製造するにあたり、第1配列部70と第2配列部72とのずれを利用して延出部(第1延出部171と第2延出部172)を差し込むように配置工程を行うことができる。この製造方法は、配置工程においてスペーサ170をより簡易に且つより安定的に配置しやすく、しかも、配置工程後には、互いに隣り合う第1配列部70と第2配列部72とが近づきすぎることを延出部(第1延出部171と第2延出部172)によって防ぐことができ、このような規制を行いながら接合工程によって接合を行うことができる。
【0070】
上述された製造方法では、配置工程において、一端が自由端として構成される2つの延出部(第1延出部171と第2延出部172)を差し込むようにスペーサ170を配置することができるため、スペーサ170の取り付けをより簡単に行うことができる。しかも、連結部174によって連結された2つの延出部(第1延出部171と第2延出部172)を異なる位置に差し込むように配置工程を行うことができるため、配置工程後にはスペーサ170の位置がより安定的に保たれやすい。
【0071】
上述された製造方法では、配置工程によってスペーサ170が配置された場合に、規制部180の存在により、互いに隣り合う第1配列部70と第2配列部72との間に延出部(第1延出部171と第2延出部172)を差し込まれた位置関係が安定的に保たれやすい。
【0072】
<他の実施形態>
本開示は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。更に、上述した実施形態は、次のように変更されてもよい。
【0073】
上述の実施形態の説明では、ガス器具の一例として給湯器1が例示されたが、ガスを燃焼させて加熱する機能を有する公知の種類のガス器具であれば、ガス器具は給湯器以外の他の種類のガス器具であってもよい。
【0074】
上述の実施形態の説明では、スペーサが用いられる熱交換器の例として潜熱回収型の二次熱交換器が例示されたが、ガス器具用の熱交換器であればよい。例えば、スペーサが用いられる熱交換器は、一次熱交換器であってもよく、顕熱回収型の熱交換器であってもよい。
【0075】
図9図11の例では、第1延出部171及び第2延出部172は、第2配列部72を挟んだ両側にそれぞれ配置され、この第2配列部72の両側にそれぞれ隣接する第1配列部70との間にそれぞれ配置されるが、この例に限定されない。第1延出部及び第2延出部は、第1配列部70を挟んだ両側にそれぞれ配置され、第1配列部70の両側にそれぞれ隣接する第2配列部72との間にそれぞれ配置されてもよい。
【0076】
なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示された範囲内又は特許請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0077】
1 :給湯器
10 :二次熱交換器(ガス器具用熱交換器)
12 :第1伝熱管部(伝熱管部)
30 :ケース
37 :側壁部
49 :伝熱管
50 :第1伝熱管
51 :第1伝熱管群
54 :第1管部
60 :第2伝熱管
61 :第2伝熱管群
64 :第2管部
70 :第1配列部
72 :第2配列部
170 :スペーサ
171 :第1延出部
172 :第2延出部
174 :連結部
180 :規制部
181 :第1規制片
182 :第2規制片
図1
図2
図3
図4
図5
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図10
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