JP6897070B2 - 熱交換器および温水装置 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換器および温水装置に関し、特に温度センサを取り付けるための取付部材を有する熱交換器および温水装置に関するものである。

従来の熱交換器として、温度センサを有する熱交換器が、たとえば特開２０１５−１１４００４号公報、特開平１０−１９７０７３号公報、特開２００６−２００８２９号公報に記載されている。これらの文献に記載の温度センサは、熱交換器の内部を流通する被加熱流体の過度な温度上昇を検知するためのものである。この温度センサは、取付部材を介在して熱交換器の連結管に取り付けられている。

特開２０１５−１１４００４号公報 特開平１０−１９７０７３号公報 特開２００６−２００８２９号公報

上記の取付部材には、正確な温度検知のために温度センサを所望の位置に正しく取り付けられることが求められる。

本発明は、上記の課題を鑑みてなされてものであり、その目的は、温度センサを連結管の所望の位置に正確に取り付け可能な取付部材を有する熱交換器および温水装置を提供することである。

本発明の熱交換器は、ケースと、複数の伝熱管と、連結管と、取付部材とを備えている。複数の伝熱管は、ケースの内部に配置され、かつ少なくとも第１の伝熱管および第２の伝熱管を有している。連結管は、第１の伝熱管および第２の伝熱管同士をケースの外部において接続している。取付部材は、連結管の外表面に取り付けられ、連結管内を流通する被加熱流体の温度を検出するための温度センサを取り付けるためのものである。取付部材は、延設壁部と、温度検出壁部と、挿入片部とを含んでいる。延設壁部は、第１の方向に延在し、かつ第１の方向における一方端部と他方端部とを有している。温度検出壁部は、延設壁部の一方端部から第１の方向と交差する第２の方向に延び、かつ温度センサの温度検出面が接触する部分である。挿入片部は、延設壁部の他方端部から第２の方向に延びている。温度検出壁部と挿入片部とが連結管の外表面を挟むことができるように構成されている。

本発明の熱交換器によれば、挿入片部とともに連結管の外表面を挟む温度検出壁部に温度センサが取り付けられる。このため、温度センサを連結管の所望の位置に正確に取り付けることが可能となる。

上記の熱交換器において、温度検出壁部と連結管との間にろう材が介在している。これにより温度センサの温度検出面と連結管との間には温度検出壁部とろう材とが配置され、隙間がない、あるいはほとんどない。このため、温度センサにより熱交換器の内部を流通する被加熱流体の温度を正確に測定することができる。

上記の熱交換器において、連結管は、円弧形状に湾曲した湾曲部を有している。挿入片部は、湾曲部の内周側に挿し込まれている。このように挿入片部を湾曲部の内周側に挿し込むことにより、挿入片部を湾曲部にしっかり位置決めして固定することができる。これにより、熱交換器の内部を流通する被加熱流体の温度をより正確に測定することができる。

上記の熱交換器において、取付部材は、挿入片部に接続された１対の屈曲部をさらに含んでいる。１対の屈曲部の各々は、湾曲部の内周側にて連結管に当接している。これにより取付部材を連結管に対して容易に位置決めすることができる。

上記の熱交換器において、取付部材は、延設壁部と連結管との間に隙間を保持するために延設壁部に接続された支持脚部をさらに含んでいる。これにより延設壁部と連結管との間の隙間にろう材を流し込むことが容易となり、連結管に取付部材を接続することが容易となる。

上記の熱交換器において、延設壁部には、延設壁部を貫通する開口部が形成されている。これにより取付部材を連結管に位置決めした後に、開口部を通じてろう材を取付部材と連結管との間に流し込むことができる。

上記の熱交換器において、開口部は、延設壁部の一方端部に達している。これにより開口部から流し込まれたろう材が、取付部材の温度検出壁部と連結管との間にも流れ込みやすくなる。このため、温度検出壁部と連結管との間をろう材で接合することが容易となる。

上記の熱交換器において、開口部は、温度検出壁部に設けられた１対の凹部に繋がっている。温度検出壁部は、１対の凹部に挟まれた突出部を有している。この突出部により、開口部から流し込まれたろう材が、開口部から漏れ出して、温度検出壁部における温度センサの取付面側に付着することが防止できる。

上記の熱交換器において、開口部は、他方端部側から一方端部に向かうにつれて幅が大きくなるように構成されている。これにより他方端部側から一方端部に向けて順にろう材を開口部へ流し込む際に、そのろう材の開口部への流し込みをスムーズに行うことができる。

上記の熱交換器において、取付部材は、温度検出壁部に接続された折り曲げ部をさらに含んでいる。折り曲げ部は、連結管の外表面に沿うように温度検出壁部に対して折り曲げられた部分を含んでいる。このように折り曲げ部が連結管の外表面に沿うように折り曲げられているため、折り曲げ部と連結管の外表面との間にろう材が適切に流れ込むようになり、さらに強固に取付部材を連結管に取り付けることができる。

上記の熱交換器において、温度検出壁部は、延設壁部との接続部から第２の方向と交差する第３の方向へ延びるオフセット壁部を有している。オフセット壁部には、温度検出壁部に温度センサを取り付けるための孔が設けられている。これにより温度センサを温度検出壁部に取り付けることが容易となる。

上記の熱交換器において、温度検出壁部は、温度センサの一部を挿し込むための開口を構成する切り起こしポケット部を有している。このように温度センサの一部を切り起こしポケット部の開口に挿し込むことにより、切り起こしポケット部に挿し込んだ温度センサの部分をネジなどで温度検出壁部に締結する必要がなくなる。このため温度センサの取り付け作業が容易になるとともに、部品点数を減らすことができる。

上記の熱交換器において、温度検出壁部は、温度センサの温度検出面が接触する面において、開口に隣接する凹状部を有する。これにより連結管に取付部材をろう材により接合する際に、ろう材が開口を通じて取付部材の温度検出面側に流れ出しても、凹状部によりろう材が温度検出壁部と温度センサの温度検出面との間に滞留することが抑制される。

上記の熱交換器において、凹状部は、温度検出壁部の下端に達している。これにより開口を通じて取付部材の温度検出面側に流れてきたろう材を凹状部によりスムーズに温度検出壁部の下端に導くことができる。このため、ろう材が温度検出壁部と温度センサの温度検出面との間に滞留することがより一層抑制される。

上記の熱交換器において、温度検出壁部は、開口から温度検出壁部の下端まで延びる溝状部を有する。これにより連結管に取付部材をろう材により接合する際に、ろう材が開口を通じて取付部材の温度検出面側に流れ出しても、ろう材を溝状部によりスムーズに温度検出壁部の下端に導くことができる。このため、ろう材が温度検出壁部と温度センサの温度検出面との間に滞留することが抑制される。

上記の熱交換器において、溝状部は、開口から温度検出壁部の下端に向かうほど幅が広くなるように構成されている。これによりろう材が溝状部から漏れ出しにくくなるとともに、開口から下端に向かうほどスムーズにろう材を下方へ導くことが可能となる。

本発明の温水装置は、上記の熱交換器と、その熱交換器に与える加熱用気体を発生させるための燃焼装置とを備えている。

本発明の温水装置によれば、温度センサを連結管の所望の位置に正確に取り付けることが可能となる。

上記の温水装置において、取付部材が取り付けられる連結管により互いに接続される第１の伝熱管と第２の伝熱管とは、燃焼装置の燃焼状態において常に燃焼する燃焼領域の真上に配置されている。これにより、どのような燃焼条件においても、連結管の温度を検出することが可能となる。

以上説明したように本発明によれば、温度センサを連結管の所望の位置に正確に取り付け可能な取付部材を有する熱交換器および温水装置を実現することができる。

本発明の一実施の形態における熱交換器の構成を概略的に示す斜視図である。 図１における熱交換器の連結管と、取付部材と、温度センサとを分解して正面側から示す分解斜視図である。 図１における熱交換器の連結管と、取付部材と、温度センサとを分解して背面側から示す分解斜視図である。 図１に示す熱交換器における取付部材の構成を概略的に示す平面図（Ａ）、正面図（Ｂ）および右側面図（Ｃ）である。 図１に示す熱交換器において取付部材が連結管に取り付けられた状態を示す平面図である。 図１に示す熱交換器において取付部材が連結管に取り付けられた状態を示す側面図である。 図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う概略断面図である。 図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う概略断面図である。 取付部材の第１の変形例の構成を概略的に示す斜視図である。 取付部材の第２の変形例の構成を概略的に示す斜視図である。 図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う概略断面図である。 図１０に示す取付部材の構成を概略的に示す正面図である。 図１０に示す取付部材が補強用折り曲げ部２ｈを有することの効果を説明するための取付部材の側面図である。 取付部材の温度検出壁部２の下端まで凹状部２ｇが達した構成を示す正面図である。 取付部材の第３の変形例の構成を概略的に示す斜視図である。 図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う概略部分断面図である。 取付部材に設けられた溝上部が下端に向かうほど幅が広くなる構成を示す正面図である。 図１に示す熱交換器を用いた温水装置の例として給湯装置の構成を概略的に示す図である。 熱交換器の伝熱管と燃焼装置の燃焼領域との関係を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
図１に示されるように、本実施の形態の熱交換器４０は、取付部材１０と、温度センサ２０と、固定部材３０と、複数の伝熱管４１と、複数の連結管４２と、複数の接続配管４３と、複数のフィン４４と、ケース４５とを有している。

ケース４５は、たとえば矩形の枠状を有する壁部から構成されている。ケース４５は、加熱用気体の上流側と下流側とに開口を有している。ケース４５は、加熱用気体を上流側開口を通じて外部から内部に導入し、下流側開口を通じて内部から外部へ排出できるように構成されている。

複数のフィン４４の各々は、板状の部材からなっており、ケース４５の内部にて互いに積層されている。

複数の伝熱管４１の各々は、ケース４５の内部を貫通し、これにより複数のフィン４４の各々を貫通している。複数の伝熱管４１の各々は、その伝熱管４１が貫通するフィン４４と接続されている。また複数の伝熱管４１の各々は、ケース４５の互いに対向する１対の壁部の各々も貫通している。

複数の伝熱管４１の各々は、ケース４５内にて、たとえば１段となるように配置されている。ただし複数の伝熱管４１は、ケース４５内で、２段以上となるように配置されていてもよい。

連結管４２は、複数の伝熱管４１のうち２つの伝熱管（第１の伝熱管４１と第２の伝熱管４１）同士をケース４５の外部において接続している。複数の連結管４２の各々は、円弧形状に湾曲した湾曲部を有している。複数の連結管４２の各々は、たとえばＵ字形状を有している。

複数の伝熱管４１が複数の連結管４２により上記のごとく接続されることにより、複数の伝熱管４１と複数の連結管４２とにより被加熱流体を通すための流路が構成されている。本実施の形態においては、図１中の右側の第１流路と、左側の第２流路とが構成されている。第１流路と第２の流路とは互いに分離されている。第１流路は第１熱交換部４０Ａを構成しており、第２流路は第２熱交換部４０Ｂを構成している。

第１熱交換部４０Ａを構成する伝熱管４１に接続される複数のフィン４４と、第２熱交換部４０Ｂを構成する伝熱管４１に接続される複数のフィン４４とは、互いに分離されている。

第１熱交換部４０Ａにおける第１流路の両端に位置する伝熱管４１の各々には接続配管４３が接続されている。また第２熱交換部４０Ｂにおける第２流路の両端に位置する伝熱管４１の各々にも接続配管４３が接続されている。

次に、取付部材１０、温度センサ２０および固定部材３０の構成について図２〜図４を用いて説明する。

図２および図３に示されるように、上記連結管４２には、取付部材１０を介在して温度センサ２０が取り付けられている。取付部材１０は、連結管４２の湾曲部の外表面に取り付けられている。温度センサ２０は、連結管４２内を流通する被加熱流体の温度を検出するためのものである。より具体的には、温度センサ２０は、連結管４２内を流通する被加熱流体の異常高温を検出するためのものである。

取付部材１０は、１枚の板材が折り曲げられることにより構成されている。取付部材１０は、延設壁部１と、温度検出壁部２と、挿入片部３と、１対の支持脚部４と、１対の屈曲部５と、折り曲げ部６とを有している。

温度センサ２０は、温度センサ本体１１と、取付部１２とを有している。取付部１２は温度センサ本体１１の端部から両側に延びている。取付部１２の両側の各々には、貫通孔１２ａが設けられている。貫通孔１２ａは、固定部材３０の一部を通すことができるように構成されている。

固定部材３０は、たとえばボルトなどの締結部材である。固定部材３０は、軸部３１と、頭部３２とを有している。頭部３２は、ネジ溝を有しており、雄ネジを構成している。ただし固定部材３０はピンなどであってもよい。

固定部材３０の軸部３１は、温度センサ２０の貫通孔１２ａに通された後に取付部材１０の孔２ｂに螺合などされている。これにより温度センサ２０は、固定部材３０により取付部材１０の温度検出壁部２に取り付け固定されている。この状態において、温度センサ２０の温度検出面１１ａ（図３）は温度検出壁部２に接触している。

図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示されるように、取付部材１０の延設壁部１は、第１の方向Ｄ１に延在しており、その第１の方向Ｄ１における一方端部１ａと他方端部１ｂとを有している。

温度検出壁部２は、延設壁部１の一方端部１ａから第１の方向Ｄ１と交差する第２の方向Ｄ２に延びている。温度検出壁部２は、延設壁部１に対して略直角に折り曲げられている。温度検出壁部２は、上記のとおり温度センサ２０の温度検出面１１ａ（図３）が接触する部分である。

挿入片部３は、延設壁部１の他方端部１ｂから第２の方向Ｄ２に延びている。つまり挿入片部３は、延設壁部１から温度検出壁部２と同じ方向Ｄ２に延びている。挿入片部３は、延設壁部１に対して略直角に折り曲げられている。温度検出壁部２と挿入片部３とは、連結管４２の外表面を挟むことができるように構成されている。

延設壁部１には延設壁部１を貫通する開口部１ｃが形成されている。開口部１ｃは、延設壁部１の一方端部１ａに達している。開口部１ｃは、他方端部１ｂ側から一方端部１ａに向かうにつれて幅Ｗが大きくなるように構成されている。

開口部１ｃは、温度検出壁部２に設けられた１対の凹部２ｄに繋がっている。温度検出壁部２は、１対の凹部２ｄに挟まれた突出部２ｃを有している。この突出部２ｃは、延設壁部１の上面よりも高さＨ（図４（Ｃ））だけ上方へ突き出している。また突出部２ｃは、図９に示されるように温度検出壁部２に対して傾斜して上方へ突き出していてもよい。この場合、突出部２ｃは、温度検出壁部２に対して、上方へ向かうほど挿入片部３から離れる方向に傾斜していることが好ましい。

温度検出壁部２は、オフセット壁部２ａを有している。オフセット壁部２ａは、延設壁部１との接続部から第１の方向Ｄ１および第２の方向Ｄ２と交差する第３の方向Ｄ３へ延びている。つまりオフセット壁部２ａは、延設壁部１とは直接的に接続されていない箇所である。

このオフセット壁部２ａには、上記のとおり温度検出壁部２に温度センサ２０を取り付けるための孔２ｂが設けられている。この孔２ｂは、たとえば雌ネジ部である。また温度検出壁部２は、切り起こしポケット部２ｅを有している。

この切り起こしポケット部２ｅは、温度センサ２０の一部を挿し込むための開口２ｆを構成する部分である。切り起こしポケット部２ｅは、切り起こしポケット部２ｅ以外の温度検出壁部２の部分から切り起こされた形状を有している。これにより切り起こしポケット部２ｅ以外の温度検出壁部２の部分と切り起こしポケット部２ｅとの間に開口２ｆが形成されている。温度センサ２０の一部は、この開口２ｆへ挿し込むことが可能である。

１対の支持脚部４の各々は、延設壁部１の両側端の各々に接続されている。１対の支持脚部４の各々は、延設壁部１に対して所定の角度で折り曲げられている。１対の支持脚部４は、連結管４２に取付部材１０を取り付けた状態で延設壁部１と連結管４２との間に隙間Ｓ（図６）を保持するための部分である。

１対の屈曲部５の各々は、挿入片部３の両側部に接続されている。１対の屈曲部５の各々は、挿入片部３に対して所定の角度を有するように温度検出壁部２とは反対側に折り曲げられている。１対の屈曲部５の各々は、連結管４２の湾曲部の内周側にて連結管４２に当接する部分である。

折り曲げ部６は、温度検出壁部２の延設壁部１側の端部とは反対側の端部に接続されている。折り曲げ部６は、温度検出壁部２から挿入片部３側に向かうように折り曲げられている。折り曲げ部６は、図４（Ｃ）に示す側面視において略Ｖ字形状を有している。この折り曲げ部６は、連結管４２の外表面に沿うように温度検出壁部２に対して折り曲げられた部分を含むように構成されている。

次に、取付部材１０が連結管４２に取り付けられた状態について図５〜図８を用いて説明する。

図５および図６に示されるように、取付部材１０が連結管４２に取り付けられた状態において、取付部材１０の挿入片部３は連結管４２の湾曲部の内周側に挿入されている。また上記取付状態において、取付部材１０の温度検出壁部２は連結管４２の湾曲部の外周側に位置している。温度検出壁部２と挿入片部３とは、連結管４２の湾曲部を、その外周側と内周側とから挟み込んでいる。

図７に示されるように、上記取付状態において、１対の支持脚部４は、連結管４２に当接している。これにより１対の支持脚部４は、上記取付状態において延設壁部１と連結管４２との間に隙間Ｓ（図６）を構成している。

図８に示されるように、上記取付状態において、１対の屈曲部５の各々は、連結管４２の湾曲部の内周側にて連結管４２に当接している。これにより、取付部材１０を連結管４２に取り付ける際の位置決めが容易になるともに、取付部材１０を連結管４２にしっかりと固定することが可能となる。

図６に示されるように、上記取付状態において、延設壁部１と連結管４２との間、温度検出壁部２と連結管４２との間、および折り曲げ部６と連結管４２との間の各々は、ろう材１１０により接合されている。

このろう材１１０は、たとえばディスペンサーを用いて塗布され、延設壁部１の開口部１ｃから取付部材１０と連結管４２との間に流し込まれる。ディスペンサーは延設壁部１の他方端部１ｂ側から一方端部１ａ側に向かう方向（図中矢印ＤＲ）に移動しながら、ろう材を塗布する。図９に示されるように、突出部２ｃが傾斜していると、作業者が正面からディスペンサーでろう材を塗布する際に他方端部１ｂ側が見やすくなるので、作業性が向上する。

開口部１ｃから流し込まれたろう材は、まず延設壁部１と連結管４２との間の隙間Ｓ内に濡れ広がって延設壁部１と連結管４２とを接続する。またろう材は、開口部１ｃから下方に流れて温度検出壁部２と連結管４２との間の隙間内に濡れ広がって温度検出壁部２と連結管４２とを接続する。さらにろう材は、温度検出壁部２と連結管４２との間からさらに下方に流れて、折り曲げ部６と連結管４２との間の隙間内に濡れ広がって折り曲げ部６と連結管４２とを接続する。

次に、取付部材の他の変形例について図１０〜図１４を用いて説明する。
図１０〜図１２に示されるように、この取付部材１０の変形例の構成は、図９に示される取付部材１０の構成と比較して、凹状部２ｇが追加されている点、補強用折り曲げ部２ｈが追加されている点、および支持脚部４が省略されている点において異なっている。

図１０に示されるように、本変形例においては、温度検出壁部２は、凹状部２ｇを有している。凹状部２ｇは、温度センサ２０の温度検出面１１ａ（図１２）が接触する温度検出壁部２の面ＳＡに形成されている。この凹状部２ｇは、開口２ｆに隣接している。開口２ｆは、上記のとおり切り起こしポケット部２ｅにより構成されている。また凹状部２ｇは、第３の方向Ｄ３に沿って切り起こしポケット部２ｅと隣り合っている。

図１１に示されるように、凹状部２ｇは、温度センサ２０の温度検出面１１ａが接触する温度検出壁部２の面ＳＡに対して、その面ＳＡの裏面ＳＢの側に窪んでいる。このため温度センサ２０を取り付ける側の凹状部２ｇの表面ＳＣと、温度検出壁部２の面ＳＡとの間には、段差ＳＴ１が存在する。

図１２に示されるように、取付部材１０に温度センサ２０が取り付けられた状態において、温度検出壁部２の面ＳＡに対して垂直な方向から見て、凹状部２ｇは、温度センサ２０の温度検出面１１ａと重ならないように、温度検出面１１ａを避けて配置されている。これにより温度センサ２０の温度検出面１１ａが接触する温度検出壁部２の面ＳＡは平坦である。

図１０および図１１に示されるように、本変形例においては、オフセット壁部２ａの第３の方向Ｄ３の端部には、補強用折り曲げ部２ｈが接続されている。この補強用折り曲げ部２ｈは、オフセット壁部２ａに対して温度センサ２０の取り付け側に折れ曲がっている。補強用折り曲げ部２ｈは、オフセット壁部２ａに対してたとえば直角に折れ曲がっている。

図１３に示されるように、仮に上記の補強用折り曲げ部２ｈが設けられていない場合、温度センサ２０を固定部材３０により取付部材１０に取り付ける際に、固定部材３０のねじ込みにより、破線で示すように温度検出壁部２が厚み方向に変形する可能性がある。このように温度検出壁部２が変形すると、温度検出壁部２に温度センサ２０の温度検出面１１ａを密着させることが困難となる。このため、温度センサ２０による正確な温度測定が困難となる。

これに対して本変形例では、補強用折り曲げ部２ｈが温度検出壁部２に設けられている。この補強用折り曲げ部２ｈにより温度検出壁部２の厚み方向の強度が向上する。このため、温度センサ２０を固定部材３０により取付部材１０に取り付ける際に、温度検出壁部２が厚み方向に変形することが抑制される。

図１２に示されるように、取付部材１０に温度センサ２０が取り付けられた状態において、温度センサ２０における取付部１２の第３の方向Ｄ３の端部が補強用折り曲げ部２ｈに接している。このように取付部１２の端部が補強用折り曲げ部２ｈに接することにより、温度センサ２０を取付部材１０に取り付ける際に、取付部材１０に対して温度センサ２０を位置決めすることが容易となる。

なお図１０〜図１２に示す取付部材１０の上記以外の構成は、図９に示される取付部材１０の構成とほぼ同じであるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

図１０〜図１２に示す変形例においては、凹状部２ｇは、温度検出壁部２の下端に達していない。しかし、図１４に示されるように、凹状部２ｇは、温度検出壁部２の下端に達していてもよい。

次に、取付部材のさらに他の変形例について図１５〜図１７を用いて説明する。
図１５に示されるように、この取付部材１０の変形例の構成は、図１０〜図１２に示される取付部材１０の構成と比較して、溝状部２ｉが追加されている点において異なっている。本変形例においては、温度検出壁部２は、溝状部２ｉを有している。溝状部２ｉは、開口２ｆから温度検出壁部２の下端まで延びている。

図１６に示されるように、溝状部２ｉは、温度センサ２０の温度検出面１１ａ（図１２）が接触する温度検出壁部２の面ＳＡに対して、その面ＳＡの裏面ＳＢの側に窪んでいる。このため温度センサ２０を取り付ける側の溝状部２iの表面ＳＤと、温度検出壁部２の面ＳＡとの間には、段差ＳＴ２が存在する。

図１５に示す変形例においては、溝状部２ｉは、開口２ｆとの接続部から温度検出壁部２の下端まで同じ幅を維持している。しかし、図１７に示されるように、溝状部２ｉは、開口２ｆから温度検出壁部２の下端に向かうほど幅ＷＡが広くなるように構成されていてもよい。

なお図１５および図１７に示される取付部材１０の上記以外の構成は、図１０〜図１２に示される取付部材１０の構成とほぼ同じであるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

次に、図１〜図８に示す本実施の形態の熱交換器４０を１次熱交換器４０Ａ、４０Ｂとして有する温水装置の一例として風呂給湯器１００の構成について図１８および図１９を用いて説明する。

図１８に示されるように、風呂給湯器１００は、給湯経路と、風呂循環経路と、注湯経路と、ドレン排出経路とを主に有している。

上記風呂給湯器１００の給湯経路は、上水を加熱する経路である。この給湯経路は、１次熱交換器４０Ａ、２次熱交換器５０Ａ、燃焼装置６０Ａ、配管７１〜７３、分配弁７４などにより構成されている。

配管７１の一方端は、入水口を有している。入水口は、上水道に接続されている。配管７１の他方端は、２次熱交換器５０Ａの一方端に接続されている。２次熱交換器５０Ａの他方端は、１次熱交換器４０Ａの一方端に接続されている。１次熱交換器４０Ａの他方端は、配管７２の一方端に接続されている。配管７２の他方端は、風呂給湯器１００の外部のカランなどに接続されている。分配弁７４は、配管７１に接続されている。分配弁７４と配管７２とが配管７３により接続されている。

熱交換器４０Ａの近傍には、燃焼装置６０Ａが配置されている。燃焼装置６０Ａは、複数の燃焼管６１を有している。

また上記風呂給湯器１００の風呂循環経路は、浴槽９０中の湯水を加熱する経路である。この風呂循環経路は、１次熱交換器４０Ｂ、２次熱交換器５０Ｂ、燃焼装置６０Ｂ、配管８２、８３、循環ポンプ８４などにより構成されている。

配管８２の一方端は２次熱交換器５０Ｂの一方端に接続されている。２次熱交換器５０Ｂの他方端は、１次熱交換器４０Ｂの一方端に接続されている。１次熱交換器４０Ｂの他方端は、配管８３の一方端に接続されている。配管８２の他方端および配管８３の他方端の各々は、浴槽９０に配置された循環アダプタ９１に接続されている。配管８２には循環ポンプ８４が設けられている。

熱交換器４０Ｂの近傍には、燃焼装置６０Ｂが配置されている。燃焼装置６０Ｂは、複数の燃焼管６１を有している。

また上記風呂給湯器１００の注湯経路は、上記給湯経路から風呂循環経路に湯水を流入させる経路である。この注湯経路は、注湯電磁弁７６、逆止弁７７、７８、大気開放弁７９、配管７５、８０、８１などにより構成されている。

給湯経路の配管７２から分岐された配管８１は、風呂循環経路の循環ポンプ８４に接続されている。この配管８１には、注湯電磁弁７６、逆止弁７７および逆止弁７８が、この順番で配置されている。逆止弁７７と逆止弁７８との間の配管８１の経路には、大気開放弁７９が接続されている。

大気開放弁７９は、配管７５を通じて与えられる配管７１中の流体の圧力に応動して開閉可能である。そして大気開放弁７９が開動作した場合、大気開放弁７９は、逆止弁７７と逆止弁７８との間の配管８１の経路から流体を配管８０を通じて風呂給湯器１００の外部へ排出可能である。

また上記風呂給湯器１００のドレン排出経路は、２次熱交換器５０Ａ、５０Ｂで生じたドレンを風呂給湯器１００の外部へ排出するための経路である。このドレン排出経路は、ドレンタンク８６、配管８５、８７などにより構成されている。２次熱交換器５０Ａ、５０Ｂで生じたドレンは配管８５を通じてドレンタンク８６に貯留可能である。ドレンタンク８６内のドレンは、配管８７を通じて風呂給湯器１００の外部へ排出可能である。

なお上記燃焼装置６０Ａは、複数の燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３を有している。これらの燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３は、それぞれ互いに異なるタイミングあるいは、同時に燃焼動作を行なうことが可能である。

具体的には、燃焼領域ＢＲ２は、燃焼領域ＢＲ１と異なるタイミングで燃焼動作が可能である。また燃焼領域ＢＲ３は、燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ２の各々と異なるタイミングで燃焼動作が可能である。

また燃焼装置６０Ｂは、たとえば単一の燃焼領域ＢＲ４よりなっている。ただし燃焼装置６０Ｂは、燃焼装置６０Ａと同様、複数の燃焼領域よりなっていてもよい。

燃焼装置６０Ａ、６０Ｂの各々には、ガス管６５が接続されている。ガス管６５は、燃焼装置６０Ａ、６０Ｂの各々に燃料ガスを供給するためのものである。ガス管６５には、元ガス電磁弁６４およびガス比例弁６３が接続されている。

またガス管６５は、たとえば４経路に分岐している。４経路の分岐したガス管６５の各々は、燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３、ＢＲ４の各々に接続されている。分岐したガス管６５の各々には、電磁弁６２ａ〜６２ｄの各々が接続されている。この電磁弁６２ａ〜６２ｄの各々の開閉動作によって、分岐したガス管６５の各々への燃料ガスの供給を制御することができる。このように電磁弁６２ａ〜６２ｄの各々の開閉状態を独立に制御することで、燃焼領域ＢＲ１〜ＢＲ４の各々の燃焼状態を独立に調節することが可能である。

図１９に示されるように、たとえば燃焼領域ＢＲ１は、燃焼装置６０Ａの燃焼状態において常に燃焼する燃焼領域として設定されている。この場合、取付部材１０が取り付けられる連結管４２により互いに接続される第１の伝熱管４１および第２の伝熱管４１は、燃焼領域ＢＲ１の真上に配置されていることが好ましい。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態によれば、図５および図６に示されるように、挿入片部３とともに連結管４２の外表面を挟む温度検出壁部２に温度センサ２０が取り付けられる。このため、温度センサ２０を連結管４２の所望の位置に正確に取り付けることが可能となる。

また図６に示されるように、温度検出壁部と連結管とがろう材１１０により接合されている。これにより温度センサ２０の温度検出面１１ａ（図３）と連結管４２との間には温度検出壁部２とろう材１１０とが配置され、隙間がない。このため、温度センサ２０により熱交換器４０の内部を流通する被加熱流体の温度を正確に検出することが可能となる。

また図５に示されるように、挿入片部３は、連結管４２の湾曲部の内周側に挿し込まれている。このように挿入片部３を湾曲部の内周側に挿し込むことにより、挿入片部３を湾曲部にしっかり位置決めして固定することができる。これにより、熱交換器４０の内部を流通する被加熱流体の温度をより正確に検出することが可能となる。

また図５および図８に示されるように、１対の屈曲部５の各々は、連結管４２の湾曲部の内周側にて連結管４２に当接している。これにより取付部材１０を連結管４２に対して容易に位置決めすることができる。

また図６および図７に示されるように、１対の支持脚部４により、延設壁部１と連結管４２との間に隙間Ｓが保持されている。これにより図６に示されるように、延設壁部１と連結管４２との間の隙間Ｓにろう材１１０を流し込むことが容易となり、連結管４２に取付部材１０を接続することが容易となる。

また図５および図６に示されるように、延設壁部１には、延設壁部１を貫通する開口部１ｃが形成されている。これにより取付部材１０を連結管４２に位置決めした後に、開口部１ｃを通じてろう材１１０を取付部材１０と連結管４２との間に流し込むことができる。このため、取付部材１０と連結管４２との接合が容易となる。

また図５に示されるように、開口部１ｃは、延設壁部１の一方端部１ａに達している。これにより開口部１ｃから流し込まれたろう材１１０が、取付部材１０の温度検出壁部２と連結管４２との間にも流れ込みやすくなる。このため、温度検出壁部２と連結管４２との間をろう材１１０で接合することが容易となる。

また開口部１ｃは、温度検出壁部２に設けられた１対の凹部２ｄに繋がっている。温度検出壁部２は、１対の凹部２ｄに挟まれた突出部２ｃを有している。この突出部２ｃにより、開口部１ｃから流し込まれたろう材１１０が、開口部１ｃから漏れ出して、温度検出壁部２における温度センサ２０の取付面側に付着することが防止できる。

また開口部１ｃは、他方端部１ｂ側から一方端部１ａに向かうにつれて幅Ｗが大きくなるように構成されている。これにより他方端部１ｂ側から一方端部１ａに向けて順にろう材１１０を開口部１ｃへ流し込む際に、そのろう材１１０の開口部１ｃへの流し込みをスムーズに行うことができる。

また図６に示されるように、折り曲げ部６は、連結管４２の外表面に沿うように前記温度検出壁部に対して折り曲げられた部分を含んでいる。このように折り曲げ部６が連結管４２の外表面に沿うように折り曲げられているため、折り曲げ部と連結管の外表面との間にろう材が適切に流れ込むようになり、さらに強固に取付部材１０を連結管４２に取り付けることができる。

また図２および図４（Ｂ）に示されるように、温度検出壁部２は、延設壁部１との接続部から第３の方向Ｄ３へ延びるオフセット壁部２ａを有している。オフセット壁部２ａには、温度検出壁部２に温度センサ２０を取り付けるための孔２ｂが設けられている。これにより温度センサ２０を温度検出壁部２に取り付けることが容易となる。

つまりオフセット壁部２ａの位置においては、連結管４２の湾曲部はオフセット壁部２ａから離れる方向に湾曲している。これによりオフセット壁部２ａと連結管４２との間の距離は大きくなる。このため、固定部材３０が連結管４２と干渉しにくくなり、温度センサ２０を温度検出壁部２に取り付けることが容易となる。

また温度検出壁部２は、温度センサ２０の一部を挿し込むための切り起こしポケット部２ｅを有している。このように温度センサ２０の一部を切り起こしポケット部２ｅに挿し込むことにより、切り起こしポケット部２ｅに挿し込んだ温度センサ２０の部分をネジなどで締結する必要がなくなる。このため温度センサ２０の取り付け作業が容易になるとともに、部品点数を減らすことができる。

また、たとえば図６において、ろう材１１０の塗布量が適正でない場合には、ろう材１１０が塗布される際に、このろう材１１０が図２に示される開口２ｆを通じて温度センサ２０の取り付け側に流れ出す可能性がある。仮にろう材１１０が温度検出壁部２と温度センサ２０の温度検出面１１ａ（図３）との間に滞留すると、温度センサ２０による正確な温度の測定ができないおそれがある。

そこで、図１０〜図１２に示される取付部材１０において、温度検出壁部２は、温度センサ２０の温度検出面１１ａ（図１２）が接触する面において、開口２ｆに隣接する凹状部２ｇを有している。これにより連結管４２（図２）に取付部材１０をろう材１１０（図６）により接合する際に、ろう材１１０が開口２ｆを通じて取付部材１０の温度検出面１１ａ側に流れ出してきても、ろう材１１０は凹状部２ｇに溜まる。このため、ろう材１１０が温度検出壁部２と温度センサ２０の温度検出面１１ａとの間に滞留することが抑制される。これにより、ろう材１１０の塗布量の管理条件も緩和することが可能となる。

また図１４に示されるように、凹状部２ｇは、温度検出壁部２の下端に達している。これにより開口２ｆを通じて取付部材１０の温度センサ２０の取り付け側に流れてきたろう材１１０を凹状部２ｇによりスムーズに温度検出壁部２の下端に導くことができる。これにより、ろう材１１０が温度検出壁部２と温度センサ２０の温度検出面１１ａとの間に滞留することがより一層抑制される。

また図１５に示されるように、温度検出壁部２は、開口２ｆから温度検出壁部２の下端まで延びる溝状部２iを有する。これにより連結管４２（図２）に取付部材１０をろう材１１０（図６）により接合する際に、ろう材１１０が開口２ｆを通じて取付部材１０の温度センサ２０の取り付け側に流れてきても、溝状部２ｉによりろう材１１０が温度検出壁部２の下端に導かれる。このため、ろう材１１０が温度検出壁部２と温度センサ２０の温度検出面１１ａとの間に滞留することが抑制される。

また図１６に示されるように、溝状部２ｉは、開口２ｆから温度検出壁部２の下端に向かうほど幅ＷＡが広くなるように構成されている。これにより、ろう材１１０（図６）が溝状部２ｉから漏れ出しにくくなるとともに、開口２ｆから下端に向かうほどスムーズにろう材１１０を下方へ導くことが可能となる。

また図１９に示されるように、取付部材１０が取り付けられる連結管４２により互いに接続される第１の伝熱管４１と第２の伝熱管４１とは、燃焼装置６０Ａの燃焼状態において常に燃焼する燃焼領域ＢＲ１の真上に配置されている。これにより、どのような燃焼条件においても、連結管４２の温度を検出することが可能となる。

今回開示された実施の形態はすべ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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 延設壁部、１ａ 一方端部、１ｂ 他方端部、１ｃ 開口部、２ 温度検出壁部、２ａ オフセット壁部、２ｂ 孔、２ｃ 突出部、２ｄ 凹部、２ｅ ポケット部、２ｆ 開口、２ｇ 凹状部、２ｈ 補強用折り曲げ部、２ｉ 溝状部、３ 挿入片部、４ 支持脚部、５ 屈曲部、６ 折り曲げ部、１０ 取付部材、１１ 温度センサ本体、１１ａ 温度検出面、１２ 取付部、１２ａ 貫通孔、２０ 温度センサ、３０ 固定部材、３１ 軸部、３２ 頭部、４０Ａ，４０Ｂ １次熱交換器、５０Ａ，５０Ｂ ２次熱交換器、４１ 伝熱管、４２ 連結管、４３ 接続配管、４４ フィン、４５ ケース、６０Ａ，６０Ｂ 燃焼装置、６１ 燃焼管、６２ａ〜６２ｄ 電磁弁、６３ ガス比例弁、６４ 元ガス電磁弁、６５ ガス管、７１〜７３，７５，８０〜８３，８５，８７ 配管、７４ 分配弁、７６ 注湯電磁弁、７７，７８ 逆止弁、７９ 大気開放弁、８４ 循環ポンプ、８６ ドレンタンク、９０ 浴槽、９１ 循環アダプタ、１００ 風呂給湯器、１１０ ろう材、ＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３，ＢＲ４ 燃焼領域。

Claims (17)

1. ケースと、
   前記ケースの内部に配置され、かつ少なくとも第１の伝熱管および第２の伝熱管を有する複数の伝熱管と、
   前記第１の伝熱管および前記第２の伝熱管同士を前記ケースの外部において接続する連結管と、
   前記連結管の外表面に取り付けられ、前記連結管内を流通する被加熱流体の温度を検出するための温度センサを取り付けるための取付部材と、を備え、
   前記取付部材は、
   第１の方向に延在し、かつ前記第１の方向における一方端部と他方端部とを有する延設壁部と、
   前記延設壁部の前記一方端部から前記第１の方向と交差する第２の方向に延び、かつ前記温度センサの温度検出面が接触する温度検出壁部と、
   前記延設壁部の前記他方端部から前記第２の方向に延びる挿入片部と、を含み、
   前記温度検出壁部と前記挿入片部とが前記連結管の外表面を挟むことができるように構成されており、
   前記連結管は、円弧形状に湾曲した湾曲部を有し、
   前記挿入片部は、前記湾曲部の内周側に挿し込まれており、
   前記取付部材は、前記挿入片部に接続された１対の屈曲部をさらに含み、
   前記１対の屈曲部の各々は、前記湾曲部の内周側にて前記連結管に当接している、熱交換器。
2. ケースと、
   前記ケースの内部に配置され、かつ少なくとも第１の伝熱管および第２の伝熱管を有する複数の伝熱管と、
   前記第１の伝熱管および前記第２の伝熱管同士を前記ケースの外部において接続する連結管と、
   前記連結管の外表面に取り付けられ、前記連結管内を流通する被加熱流体の温度を検出するための温度センサを取り付けるための取付部材と、を備え、
   前記取付部材は、
   第１の方向に延在し、かつ前記第１の方向における一方端部と他方端部とを有する延設壁部と、
   前記延設壁部の前記一方端部から前記第１の方向と交差する第２の方向に延び、かつ前記温度センサの温度検出面が接触する温度検出壁部と、
   前記延設壁部の前記他方端部から前記第２の方向に延びる挿入片部と、を含み、
   前記温度検出壁部と前記挿入片部とが前記連結管の外表面を挟むことができるように構成されており、
   前記取付部材は、前記延設壁部と前記連結管との間に隙間を保持するために前記延設壁部に接続された支持脚部をさらに含む、熱交換器。
3. ケースと、
   前記ケースの内部に配置され、かつ少なくとも第１の伝熱管および第２の伝熱管を有する複数の伝熱管と、
   前記第１の伝熱管および前記第２の伝熱管同士を前記ケースの外部において接続する連結管と、
   前記連結管の外表面に取り付けられ、前記連結管内を流通する被加熱流体の温度を検出するための温度センサを取り付けるための取付部材と、を備え、
   前記取付部材は、
   第１の方向に延在し、かつ前記第１の方向における一方端部と他方端部とを有する延設壁部と、
   前記延設壁部の前記一方端部から前記第１の方向と交差する第２の方向に延び、かつ前記温度センサの温度検出面が接触する温度検出壁部と、
   前記延設壁部の前記他方端部から前記第２の方向に延びる挿入片部と、を含み、
   前記温度検出壁部と前記挿入片部とが前記連結管の外表面を挟むことができるように構成されており、
   前記延設壁部には、前記延設壁部を貫通する開口部が形成されている、熱交換器。
4. ケースと、
   前記ケースの内部に配置され、かつ少なくとも第１の伝熱管および第２の伝熱管を有する複数の伝熱管と、
   前記第１の伝熱管および前記第２の伝熱管同士を前記ケースの外部において接続する連結管と、
   前記連結管の外表面に取り付けられ、前記連結管内を流通する被加熱流体の温度を検出するための温度センサを取り付けるための取付部材と、を備え、
   前記取付部材は、
   第１の方向に延在し、かつ前記第１の方向における一方端部と他方端部とを有する延設壁部と、
   前記延設壁部の前記一方端部から前記第１の方向と交差する第２の方向に延び、かつ前記温度センサの温度検出面が接触する温度検出壁部と、
   前記延設壁部の前記他方端部から前記第２の方向に延びる挿入片部と、を含み、
   前記温度検出壁部と前記挿入片部とが前記連結管の外表面を挟むことができるように構成されており、
   前記取付部材は、前記温度検出壁部に接続された折り曲げ部をさらに含み、
   前記折り曲げ部は、前記連結管の外表面に沿うように前記温度検出壁部に対して折り曲げられた部分を含んでいる、熱交換器。
5. ケースと、
   前記ケースの内部に配置され、かつ少なくとも第１の伝熱管および第２の伝熱管を有する複数の伝熱管と、
   前記第１の伝熱管および前記第２の伝熱管同士を前記ケースの外部において接続する連結管と、
   前記連結管の外表面に取り付けられ、前記連結管内を流通する被加熱流体の温度を検出するための温度センサを取り付けるための取付部材と、を備え、
   前記取付部材は、
   第１の方向に延在し、かつ前記第１の方向における一方端部と他方端部とを有する延設壁部と、
   前記延設壁部の前記一方端部から前記第１の方向と交差する第２の方向に延び、かつ前記温度センサの温度検出面が接触する温度検出壁部と、
   前記延設壁部の前記他方端部から前記第２の方向に延びる挿入片部と、を含み、
   前記温度検出壁部と前記挿入片部とが前記連結管の外表面を挟むことができるように構成されており、
   前記温度検出壁部は、前記延設壁部との接続部から前記第２の方向と交差する第３の方向へ延びるオフセット壁部を有し、
   前記オフセット壁部には、前記温度検出壁部に前記温度センサを取り付けるための孔が設けられている、熱交換器。
6. ケースと、
   前記ケースの内部に配置され、かつ少なくとも第１の伝熱管および第２の伝熱管を有する複数の伝熱管と、
   前記第１の伝熱管および前記第２の伝熱管同士を前記ケースの外部において接続する連結管と、
   前記連結管の外表面に取り付けられ、前記連結管内を流通する被加熱流体の温度を検出するための温度センサを取り付けるための取付部材と、を備え、
   前記取付部材は、
   第１の方向に延在し、かつ前記第１の方向における一方端部と他方端部とを有する延設壁部と、
   前記延設壁部の前記一方端部から前記第１の方向と交差する第２の方向に延び、かつ前記温度センサの温度検出面が接触する温度検出壁部と、
   前記延設壁部の前記他方端部から前記第２の方向に延びる挿入片部と、を含み、
   前記温度検出壁部と前記挿入片部とが前記連結管の外表面を挟むことができるように構成されており、
   前記温度検出壁部は、前記温度センサの一部を挿し込むための開口を構成する切り起こしポケット部を有する、熱交換器。
7. 前記開口部は、前記延設壁部の前記一方端部に達している、請求項３に記載の熱交換器。
8. 前記開口部は、前記温度検出壁部に設けられた１対の凹部に繋がっており、
   前記温度検出壁部は、前記１対の凹部に挟まれた突出部を有している、請求項７に記載の熱交換器。
9. 前記開口部は、前記他方端部側から前記一方端部に向かうにつれて幅が大きくなるように構成されている、請求項３、７、８のいずれか１項に記載の熱交換器。
10. 前記温度検出壁部は、前記温度センサの前記温度検出面が接触する面において、前記開口に隣接する凹状部を有する、請求項６に記載の熱交換器。
11. 前記凹状部は、前記温度検出壁部の下端に達している、請求項１０に記載の熱交換器。
12. 前記温度検出壁部は、前記開口から前記温度検出壁部の下端まで延びる溝状部を有する、請求項６または１０に記載の熱交換器。
13. 前記溝状部は、前記開口から前記温度検出壁部の前記下端に向かうほど幅が広くなるように構成されている、請求項１２に記載の熱交換器。
14. 前記温度検出壁部と前記連結管との間にろう材が介在している、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の熱交換器。
15. 前記連結管は、円弧形状に湾曲した湾曲部を有し、
    前記挿入片部は、前記湾曲部の内周側に挿し込まれている、請求項２〜１３のいずれか１項に記載の熱交換器。
16. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載の熱交換器と、
    前記熱交換器に与える加熱用気体を発生させるための燃焼装置と、
    を備える、温水装置。
17. 前記取付部材が取り付けられる前記連結管により互いに接続される前記第１の伝熱管と前記第２の伝熱管とは、前記燃焼装置の燃焼状態において常に燃焼する燃焼領域の真上に配置されている、請求項１６に記載の温水装置。

Images