JP7242044B2 - ガス器具用熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、ガス器具用熱交換器に関するものである。

従来、給湯装置等のガス器具に用いられるガス器具用熱交換器が知られている。例えば、特許文献１が開示するガス器具用熱交換器は、内部が排気ガス（燃焼排気）の通路となるケーシングと、このケーシング内に収容される複数の伝熱管（吸熱管）とを備えており、ケーシング内へ導入される排気ガス（燃焼排気）の熱によって、伝熱管（吸熱管）内の水を加熱する構成となっている。

上記複数の伝熱管の各々は、直線状管部（直線部）と、折り返し部（円弧状折り返し部）とを有し、蛇行状をなしており、直線状管部が排気ガスの流れる方向と直交する方向に沿って延びる形態でケーシング内に配置される。また、上記複数の伝熱管の各々は、上下方向に並べて配置されるとともに、上下の伝熱管の各々の直線状管部が互いに上下に重ならないように、排気ガスが流れる方向に位置をずらした構成で配置されている。これにより、複数の伝熱管の直線状管部同士の間に排気ガスの通り道が形成されている。

特開２０１３－７９７４３号公報

しかし、特許文献１に開示されるような従来の熱交換器は、伝熱管部の上流側では排気ガスが各伝熱管に良好に接触しやすいが、伝熱管部の中央側又は下流側では排気ガスが各伝熱管に良好に接触しにくくなる。その結果、中央側又は下流側では排気ガスの熱が効率的に伝達されにくくなってしまう。

伝熱管部で熱の伝達を効率的に行うためには、各管をある程度近づけて配置することが望ましい。特に、中央側の領域（伝熱管部における前後方向中央側の領域）では、排気ガスが伝熱管に直接的に当たりにくいため、複数段に設けられる各管を前後に近づけて配置し、熱効率の改善効果を高めることが望ましいといえる。しかし、端部側の領域（伝熱管部における前後方向端部側の領域）では、複数段に設けられる各管の端部を前後に近づけすぎると、各端部を取り付ける加工を行うために必要なスペース（例えば、貫通孔の形成に必要なスペース、接合に必要となるスペース等）を十分に確保できない懸念がある。

本発明は上述した課題の少なくとも一つを解決するためになされたものであり、排気ガスの熱を伝熱管内の水に効率的に伝達することができるガス器具用熱交換器を、各伝熱管の端部を取り付けるために必要な加工を行いやすい構成で実現することを目的とする。

第１の開示のガス器具用熱交換器は、
排気ガスの通過空間を囲む周壁部を備えるケースと、
前記ケース内に収容される複数の伝熱管を備える伝熱管部と、
を有するガス器具用の熱交換器であって、
前記周壁部は、前後方向一方側に排気ガスの排出口が設けられ、前後方向他方側に排気ガスの流入口が設けられ、左右方向一方側に前記伝熱管を取り付ける側壁部が設けられており、
前記側壁部は、複数の第１貫通孔を備える第１貫通孔群と、複数の第２貫通孔を備える第２貫通孔群と、が設けられ、前記第１貫通孔群と前記第２貫通孔群とが前後方向に離れて配置され、
複数の前記伝熱管は、各々の一端側が前記第１貫通孔群の各々の前記第１貫通孔と対応して取り付けられ、各々の他端側が前記第２貫通孔群の各々の前記第２貫通孔と対応して取り付けられ、各々の上下方向の位置をずらした構成で前記側壁部に対して複数段で固定されており、
複数の前記伝熱管は、複数の第１伝熱管を含む第１伝熱管群と、複数の第２伝熱管を含む第２伝熱管群と、を具備し、前記第１伝熱管群における各々の前記第１伝熱管と前記第２伝熱管群における各々の前記第２伝熱管とが上下方向において交互に配置され、
各々の前記第１伝熱管は、左右方向一方側から他方側に直線状に延びる第１直線状管部を複数備え、
複数の前記第１直線状管部は、前後方向一方側から他方側に並んで配置され、第１領域において各管部間の前後間隔が第１間隔で等間隔となっており、
前記第１伝熱管群は、前記第１領域の各々の前記第１直線状管部が上下に並んで配置される第１並列配置部を複数有し、
各々の前記第２伝熱管は、左右方向一方側から他方側に直線状に延びる第２直線状管部を複数備え、
複数の前記第２直線状管部は、前後方向一方側から他方側に並んで配置され、第２領域において各管部間の前後間隔が前記第１間隔で等間隔となっており、
前記第２伝熱管群は、前記第２領域の各々の前記第２直線状管部が上下に並んで配置される第２並列配置部を複数有し、
前記第１並列配置部における各々の前記第１直線状管部と前記第２並列配置部における各々の前記第２直線状管部とが、第１ずれ量で前後の位置をずらして上下に互い違いに並び、
複数の前記第１伝熱管のうち前記第２領域よりも前後方向片側において前記第１貫通孔又は前記第２貫通孔に接続される各端部と、複数の前記第２伝熱管のうち前記前後方向片側において前記第１貫通孔又は前記第２貫通孔に接続される各端部とが、第２ずれ量で前後の位置をずらして上下に互い違いに並び、
複数の前記第２直線状管部の前記前後方向片側において管部間の前後間隔が前記第１間隔とは異なる第２間隔とされることで前記第１ずれ量よりも前記第２ずれ量のほうが大きくなっている。

第２の開示のガス器具用熱交換器は、
排気ガスの通過空間を囲む周壁部を備えるケースと、
前記ケース内に収容される複数の伝熱管を備える伝熱管部と、
を有するガス器具用の熱交換器であって、
前記周壁部は、前後方向一方側に排気ガスの排出口が設けられ、前後方向他方側に排気ガスの流入口が設けられ、左右方向一方側に前記伝熱管を取り付ける側壁部が設けられており、
前記側壁部は、複数の第１貫通孔を備える第１貫通孔群と、複数の第２貫通孔を備える第２貫通孔群と、が設けられ、前記第１貫通孔群と前記第２貫通孔群とが前後方向に離れて配置され、
複数の前記伝熱管は、各々の一端側が前記第１貫通孔群の各々の前記第１貫通孔と対応して取り付けられ、各々の他端側が前記第２貫通孔群の各々の前記第２貫通孔と対応して取り付けられ、各々の上下方向の位置をずらした構成で前記側壁部に対して複数段で固定されており、
複数の前記伝熱管は、複数の第１伝熱管を含む第１伝熱管群と、複数の第２伝熱管を含む第２伝熱管群と、を具備し、前記第１伝熱管群における各々の前記第１伝熱管と前記第２伝熱管群における各々の前記第２伝熱管とが上下方向において交互に配置され、
各々の前記第１伝熱管は、左右方向一方側から他方側に直線状に延びる第１直線状管部を複数備え、
複数の前記第１直線状管部は、前後方向一方側から他方側に並んで配置され、第１領域において各管部間の前後間隔が第１間隔で等間隔となっており、
前記第１伝熱管群は、前記第１領域の各々の前記第１直線状管部が上下に並んで配置される第１並列配置部を複数有し、
各々の前記第２伝熱管は、左右方向一方側から他方側に直線状に延びる第２直線状管部を複数備え、
複数の前記第２直線状管部は、前後方向一方側から他方側に並んで配置され、第２領域において各管部間の前後間隔が前記第１間隔で等間隔となっており、
前記第２伝熱管群は、前記第２領域の各々の前記第２直線状管部が上下に並んで配置される第２並列配置部を複数有し、
前記第１並列配置部における各々の前記第１直線状管部と前記第２並列配置部における各々の前記第２直線状管部とが、第１ずれ量で前後の位置をずらして上下に互い違いに並び、
複数の前記第１伝熱管のうち前後方向片側において前記第１貫通孔又は前記第２貫通孔に接続される各端部と、複数の前記第２伝熱管のうち前記前後方向片側において前記第１貫通孔又は前記第２貫通孔に接続される各端部とが、第２ずれ量で前後の位置をずらして上下に互い違いに並び、
複数の前記第２直線状管部のうちの前後方向片側の端に設けられた前記第２直線状管部において前記第１貫通孔又は前記第２貫通孔に接続される側を前記前後方向片側に曲げた間隔拡大部が形成されることで前記第１ずれ量よりも前記第２ずれ量のほうが大きくなっている。

上記のガス器具用熱交換器では、第１並列配置部における各々の第１直線状管部と第２並列配置部における各々の第２直線状管部とが、第１ずれ量で前後の位置をずらして上下に互い違いに並ぶ構成となっている。よって、スペースを有効に利用しつつ、熱効率を高めることができる。
更に、複数の第１伝熱管のうち前後方向片側において第１貫通孔又は第２貫通孔に接続される各端部と、複数の第２伝熱管のうち前後方向片側において第１貫通孔又は前記第２貫通孔に接続される各端部とが、第２ずれ量で前後の位置をずらして上下に互い違いに並ぶ構成となっている。つまり、貫通孔に接続する部分の前後方向のピッチ（第２ずれ量）を、中央側のピッチ（第１ずれ量）よりも大きく確保することができるため、貫通孔の前後のピッチが狭くなりすぎることを抑え、加工の困難性を解消又は緩和することができる。

図１は、実施例１のガス器具用熱交換器を備える給湯装置の内部構造を概略的に例示する正面図である。 図２は、図１の給湯装置の構成を概念的に例示する説明図である。 図３は、実施例１のガス器具用熱交換器を概略的に例示する斜視図である。 図４は、実施例１の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斜視図である。 図５は、実施例１のガス器具用熱交換器において、ヘッダを外した状態におけるケースを概略的に例示する側面図である。 図６は、実施例１のガス器具用熱交換器における第１伝熱管を概略的に例示する平面図である。 図７は、実施例１のガス器具用熱交換器における第２伝熱管を概略的に例示する平面図である。 図８は、実施例１のガス器具用熱交換器における第１伝熱管、第２伝熱管、及び側壁部の位置関係を例示する平面図である。 図９は、実施例１のガス器具用熱交換器における第１直線状管部を通る部分を上下方向及び前後方向に沿った平面で切断し、この切断面を左右方向他方側から見た断面図である。 図１０は、図９を部分的に拡大した拡大図である。 図１１（Ａ）は、重なり幅が０未満である場合における排気ガスの流れを概念的に例示する説明図である。図１１（Ｂ）は、重なり幅が０以上で且つ第１直線状管部の半径以下である場合における排気ガスの流れを概念的に例示する説明図である。図１１（Ｃ）は、重なり幅が第１直線状管部の半径よりも大きい場合における排気ガスの流れを概念的に例示する説明図である。 図１２は、実施例２の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斜視図である。 図１３は、実施例２のガス器具用熱交換器における第１伝熱管を概略的に例示する平面図である。 図１４は、実施例２のガス器具用熱交換器における第２伝熱管を概略的に例示する平面図である。 図１５は、実施例２のガス器具用熱交換器における第１伝熱管、第２伝熱管、及び側壁部の位置関係を例示する平面図である。 図１６は、実施例２のガス器具用熱交換器における第１直線状管部を通る部分を上下方向及び前後方向に沿った平面で切断し、この切断面を左右方向他方側から見た断面図である。 図１７は、図１６を部分的に拡大した拡大図である。

ここで、本発明の望ましい一例を示す。
第１の開示のガス器具用熱交換器は、複数の第１伝熱管のうち第１領域よりも前後方向片側とは反対側において第１貫通孔又は第２貫通孔に接続される各端部と、複数の第２伝熱管のうち反対側において第１貫通孔又は第２貫通孔に接続される各端部とが、第３ずれ量で前後の位置をずらして上下に互い違いに並ぶ構成であってもよい。そして、複数の第１直線状管部の反対側において管部間の前後間隔が第１間隔とは異なる第３間隔とされることで第１ずれ量よりも第３ずれ量のほうが大きくなっていてもよい。
この構成によれば、伝熱管部における前後方向片側においても、反対側においても、貫通孔に接続する各端部の前後方向のピッチを中央側のピッチ（第１ずれ量）よりも大きく確保することができる。よって、前後方向両側において、貫通孔の前後のピッチが狭くなりすぎることを抑え、加工の困難性を解消又は緩和することができる。

第２の開示のガス器具用熱交換器は、複数の第１伝熱管のうち前後方向片側とは反対側において第１貫通孔又は第２貫通孔に接続される各端部と、複数の第２伝熱管のうち反対側において第１貫通孔又は第２貫通孔に接続される各端部とが、第３ずれ量で前後の位置をずらして上下に互い違いに並ぶ構成であってもよい。そして、複数の第１直線状管部のうちの反対側の端に設けられた第１直線状管部において第１貫通孔又は第２貫通孔に接続される側を反対側に曲げた他の間隔拡大部が形成されることで第１ずれ量よりも第３ずれ量のほうが大きくなっていてもよい。
この構成によれば、伝熱管部における前後方向片側においても、反対側においても、貫通孔に接続する各端部の前後方向のピッチを中央側のピッチ（第１ずれ量）よりも大きく確保することができる。よって、前後方向両側において、貫通孔の前後のピッチが狭くなりすぎることを抑え、加工の困難性を解消又は緩和することができる。

上記複数の伝熱管は、各々が共通形状をなしていてもよい。この構成によれば、複数の形状からなる複数の伝熱管を使用する場合と比較して、製造コストの増加を抑制することができる。

上記複数の伝熱管の各々は、蛇行状であって、且つ非回転対称な形態をなしていてもよい。上記第１伝熱管群は、複数の第１伝熱管の各々が上下方向において一段おきに配置されていてもよい。上記第２伝熱管群は、複数の第２伝熱管の各々が上下方向において一段おきに配置されていてもよい。上記複数の第２伝熱管の各々は、第１伝熱管の姿勢を裏返した姿勢で配置されるようにしてもよい。この構成によれば、第１伝熱管の姿勢を裏返すだけで第２伝熱管として使用することができる。

＜実施例１＞
以下、実施例１について、図１～図１１を参照して説明する。
（給湯装置１の構成）
図１及び図２で示す給湯装置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などを備えており、外部から供給された水道水を加熱して出湯させる機能を有する。第１ガスバーナ２（給湯バーナ）は、燃焼ガスを燃焼させて燃焼排気（排気ガス）を発生させる部分である。入水管４は、入水口１６からの水が流れ込む経路として構成され、出湯管６は、出湯口１８へ湯を送り出す経路として構成されている。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を備えており、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ように機能する部分である。
熱交換器８は、一次熱交換器９及び二次熱交換器１０を備えており、一次熱交換器９は、第１ガスバーナ２の燃焼排気経路の上流側に配置され、二次熱交換器１０は、燃焼排気経路の下流側に配置されている。給湯側伝熱管部１１は、伝熱管部１２及び第３伝熱管部１３を備えており、伝熱管部１２は二次熱交換器１０に備えられており、第３伝熱管部１３は一次熱交換器９に備えられている。入水管４の下流側には、二次熱交換器１０の伝熱管部１２が接続されており、伝熱管部１２の下流側には、第１連結管１５が接続されている。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が接続されており、第３伝熱管部１３の下流側には、出湯管６が接続されている。
熱交換器８は、一次熱交換器９によって燃焼排気の顕熱を回収した後、二次熱交換器１０によって潜熱を回収するように機能する。具体的には、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。また、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。

また、給湯装置１は、第２ガスバーナ１０２、往き配管１０４、戻り配管１０６、第２連結管１１５などを備えており、上述した熱交換器８を利用して風呂の追い炊き等を行う機能を有する。第２ガスバーナ１０２（風呂バーナ）は、燃焼ガスを燃焼させて燃焼排気（排気ガス）を発生させる部分である。往き配管１０４は、入口１１６を介して浴槽２０側からの水を熱交換器８へと導く経路である。戻り配管１０６は、熱交換器８からの水を、出口１１８を介して浴槽２０側へと導く経路である。上述した熱交換器８は、往き配管１０４と戻り配管１０６との間に介在する風呂側伝熱管部１１１を備えており、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ように機能する。
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を備えており、第２伝熱管部１１２は二次熱交換器１０に備えられており、第４伝熱管部１１３は一次熱交換器９に備えられている。往き配管１０４の下流側には、二次熱交換器１０の第２伝熱管部１１２が接続されており、第２伝熱管部１１２の下流側には、第２連結管１１５が接続されている。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が接続されており、第４伝熱管部１１３の下流側には、戻り配管１０６が接続されている。
上述した一次熱交換器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。また、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。

また、給湯装置１は、ドレン配管２２及び中和器２４を備える。ドレン配管２２は、上流側が二次熱交換器１０のドレン継手２６（図３参照）に接続されており、下流側が中和器２４に接続されている。二次熱交換器１０において潜熱の回収によって生じたドレンは、ドレン継手２６を介して二次熱交換器１０の外部に排出され、ドレン配管２２を通じて中和器２４に送られる。

また、給湯装置１は、制御装置としてのコントローラ２８を備える。コントローラ２８は、例えば、公知のマイクロコンピュータ等として構成されており、給湯装置１に設けられた様々なセンサからの信号を取得可能に構成されており、給湯装置１に設けられた様々なアクチュエータを制御し得る構成となっている。例えば、給湯装置１は、図示しない通水センサによって入水管４内の通水を検知した場合に、第１ガスバーナ２を動作させて湯を生成することを行う。別の例として、給湯装置１は、図示しない通水センサによって往き配管１０４内の通水を検知した場合に、第２ガスバーナ１０２を動作させて風呂の追い炊き等を行う。

（二次熱交換器１０の構成）
次に、図３～図１１を用いて、二次熱交換器１０の構成について説明する。なお、本実施例では、第１伝熱管５０の配列方向を二次熱交換器１０の上下方向とする。また、給湯装置１の左右方向を二次熱交換器１０の左右方向とし、左右方向一方側を二次熱交換器１０の右方側とし、左右方向他方側を二次熱交換器１０の左方側とする。また、二次熱交換器１０の上下方向及び左右方向と直交する方向を二次熱交換器１０の前後方向とし、前後方向一方側を二次熱交換器１０の前方側とし、前後方向他方側を二次熱交換器１０の後方側とする。

二次熱交換器１０は、ガス器具用熱交換器の一例に相当し、図３及び図４に示すように、ケース３０と、伝熱管部１２と第２伝熱管部１１２とを有する。ケース３０は、排気ガスの通過空間ＰＳ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。

通過空間ＰＳは、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（具体的には往き配管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。

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。

側壁部３７は、図５に示すように、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とは前後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、上下方向に位置をずらして配置されるとともに、前後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、上下方向に位置をずらして配置されるとともに、前後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。

伝熱管部１２は、ケース３０内に収容される複数（本実施例では７つ）の伝熱管４９を備える。複数の伝熱管４９は、複数の第１伝熱管５０（図６参照）を含む第１伝熱管群５１と、複数の第２伝熱管６０（図７参照）を含む第２伝熱管群６１とを具備する。複数の伝熱管４９は、各々が共通形状をなしている。複数の伝熱管４９の各々は、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、図６に示すように、第１端部５２と、第２端部５３と、複数（本実施例では６つ）の第１直線状管部５４と、少なくとも１つ（本実施例では５つ）の第１折り返し部５５と、少なくとも１つ（本実施例では１つ）の間隔拡大部５６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直線状管部５４は、第１端部５２側から順に、第１直線状管部５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄ，５４Ｅ，５４Ｆを有している。少なくとも１つの第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を有している。

第２伝熱管６０は、図７に示すように、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直線状管部６４と、少なくとも１つ（本実施例では５つ）の第２折り返し部６５と、少なくとも１つ（本実施例では１つ）の間隔拡大部６６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直線状管部６４は、第３端部６２側から順に、第２直線状管部６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６４Ｄ，６４Ｅ，６４Ｆを有している。少なくとも１つの第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を有している。第２伝熱管６０は、姿勢を裏返した状態の第１伝熱管５０と同じ形態をなしている。

複数の伝熱管４９は、図８に示すように、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。

複数の伝熱管４９は、図８及び図９に示すように、各々の上下方向の位置を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、それぞれの上下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。複数の伝熱管４９は、各々の上下方向の間隔を詰めて配置される。

図９に示すように、第１伝熱管群５１における各々の第１伝熱管５０と第２伝熱管群６１における第２伝熱管６０とは、上下方向において交互に配置される。即ち、第１伝熱管群５１は、複数の第１伝熱管５０の各々が上下方向において一段おきに配置され、第２伝熱管群６１は、複数の第２伝熱管６０の各々が上下方向において一段おきに配置される。第１伝熱管５０間の上下方向の隙間は、第２伝熱管６０の外径と略同じであり、第２伝熱管６０間の上下方向の隙間は、第１伝熱管５０の外径と略同じである。

複数の第１伝熱管５０は、図８に示すように、各々の一端側が複数の第１貫通孔４０のうち前後方向一方側にずれた第１貫通孔４０と対応して取り付けられ、各々の他端側が複数の第２貫通孔４２のうち前後方向一方側にずれた第２貫通孔４２と対応して取り付けられる。複数の第２伝熱管６０は、各々の一端側が複数の第１貫通孔４０のうち前後方向他方側にずれた第１貫通孔４０と対応して取り付けられ、各々の他端側が複数の第２貫通孔４２のうち前後方向他方側にずれた第２貫通孔４２と対応して取り付けられる。複数の第２伝熱管６０の各々は、第１伝熱管５０の姿勢を裏返した姿勢で配置される。

複数の第１直線状管部５４は、図８に示すように、各々が左右方向一方側から他方側に直線状に延びており、前後方向一方側から他方側に並んで配置される。複数の第２直線状管部６４は、各々が左右方向一方側から他方側に直線状に延びており、前後方向一方側から他方側に並んで配置される。

図８～図１０に示すように、第１伝熱管群５１は、各々の第１伝熱管５０の第１直線状管部５４が上下に並んで配置される第１並列配置部７０を１以上（本実施例では６）有している。第１並列配置部７０は、各々の第１伝熱管５０の第１直線状管部５４Ａが上下に並んで配置される第１並列配置部７０Ａと、各々の第１伝熱管５０の第１直線状管部５４Ｂが上下に並んで配置される第１並列配置部７０Ｂと、各々の第１伝熱管５０の第１直線状管部５４Ｃが上下に並んで配置される第１並列配置部７０Ｃと、各々の第１伝熱管５０の第１直線状管部５４Ｄが上下に並んで配置される第１並列配置部７０Ｄと、各々の第１伝熱管５０の第１直線状管部５４Ｅが上下に並んで配置される第１並列配置部７０Ｅと、各々の第１伝熱管５０の第１直線状管部５４Ｆが上下に並んで配置される第１並列配置部７０Ｆと、を有する。

第２伝熱管群６１は、各々の第２伝熱管６０の第２直線状管部６４が上下に並んで配置される第２並列配置部７２を１以上（本実施例では６）有している。第２並列配置部７２は、各々の第２伝熱管６０の第２直線状管部６４Ａが上下に並んで配置される第２並列配置部７２Ａと、各々の第２伝熱管６０の第２直線状管部６４Ｂが上下に並んで配置される第２並列配置部７２Ｂと、各々の第２伝熱管６０の第２直線状管部６４Ｃが上下に並んで配置される第２並列配置部７２Ｃと、各々の第２伝熱管６０の第２直線状管部６４Ｄが上下に並んで配置される第２並列配置部７２Ｄと、各々の第２伝熱管６０の第２直線状管部６４Ｅが上下に並んで配置される第２並列配置部７２Ｅと、各々の第２伝熱管６０の第２直線状管部６４Ｆが上下に並んで配置される第２並列配置部７２Ｆと、を有する。

この二次熱交換器１０は、前後方向の一部領域において、第１並列配置部７０における各々の第１直線状管部５４の一部と第２並列配置部７２における各々の第２直線状管部６４の一部とが上下に重なっている。以下では、前後方向の一部領域において、第１並列配置部７０における各々の第１直線状管部５４の一部と第２並列配置部７２における各々の第２直線状管部６４の一部とが上下に重なる領域を、重なり領域ＯＡと称する。

本実施例の二次熱交換器１０は、図８に示すように、第１並列配置部７０Ａにおける各々の第１直線状管部５４Ａの一部と第２並列配置部７２Ａにおける各々の第２直線状管部６４Ａの一部とが上下に重なる重なり領域ＯＡ１と、第１並列配置部７０Ｂにおける各々の第１直線状管部５４Ｂの一部と第２並列配置部７２Ｂにおける各々の第２直線状管部６４Ｂの一部とが上下に重なる重なり領域ＯＡ２と、第１並列配置部７０Ｃにおける各々の第１直線状管部５４Ｃの一部と第２並列配置部７２Ｃにおける各々の第２直線状管部６４Ｃの一部とが上下に重なる重なり領域ＯＡ３と、第１並列配置部７０Ｄにおける各々の第１直線状管部５４Ｄの一部と第２並列配置部７２Ｄにおける各々の第２直線状管部６４Ｄの一部とが上下に重なる重なり領域ＯＡ４と、第１並列配置部７０Ｅにおける各々の第１直線状管部５４Ｅの一部と第２並列配置部７２Ｅにおける各々の第２直線状管部６４Ｅの一部とが上下に重なる重なり領域ＯＡ５と、第１並列配置部７０Ｆにおける各々の第１直線状管部５４Ｆの一部と第２並列配置部７２Ｆにおける各々の第２直線状管部６４Ｆの一部とが上下に重なる重なり領域ＯＡ６と、が形成されている。

間隔拡大部５６及び間隔拡大部６６は、各々が前後方向の一部領域において、第１並列配置部７０における各々の第１直線状管部５４の一部と第２並列配置部７２における各々の第２直線状管部６４の一部とが上下に重なるように調整する部分である。この間隔拡大部５６又は間隔拡大部６６による調整によって、二次熱交換器１０は、前後方向の一部領域において、第１並列配置部７０における各々の第１直線状管部５４の一部と第２並列配置部７２における各々の第２直線状管部６４の一部とが上下に重なる重なり領域ＯＡが形成される。

具体的には、間隔拡大部５６は、第１端部５２と、第１端部５２に最も近い第１折り返し部５５（本実施例では第１折り返し部５５Ａ）よりも第１端部５２側の第１直線状管部５４（本実施例では第１直線状管部５４Ａ）との間に介在する。間隔拡大部５６は、第１端部５２から離れるにつれて前後方向他方側に寄る形態をなしている。これに対し、第２直線状管部６４Ａは、第３端部６２から左右方向他方側に直線状に延びている。これにより、第１直線状管部５４Ａと第２直線状管部６４Ａとの前後のずれ幅は、第１端部５２と第３端部６２との前後のずれ幅よりも小さくなっており、第１直線状管部５４Ａの一部と第２直線状管部６４Ａの一部とが上下に重なっている。即ち、第１並列配置部７０Ａにおける各々の第１直線状管部５４Ａの一部と第２並列配置部７２Ａにおける各々の第２直線状管部６４Ａの一部とが上下に重なっている。これにより、重なり領域ＯＡ１が形成される。

また、間隔拡大部６６は、第４端部６３と、第４端部６３に最も近い第２折り返し部６５（本実施例では第２折り返し部６５Ｅ）よりも第４端部６３側の第２直線状管部６４（本実施例では第２直線状管部６４Ｆ）との間に介在する。間隔拡大部６６は、第４端部６３から離れるにつれて前後方向一方側に寄る形態をなしている。これに対し、第１直線状管部５４Ｆは、第２端部５３から左右方向他方側に直線状に延びている。これにより、第１直線状管部５４Ｆと第２直線状管部６４Ｆとの前後のずれ幅は、第２端部５３と第４端部６３との前後のずれ幅よりも小さくなっており、第１直線状管部５４Ｆの一部と第２直線状管部６４Ｆの一部とが上下に重なっている。即ち、第１並列配置部７０Ｆにおける各々の第１直線状管部５４Ｆの一部と第２並列配置部７２Ｆにおける各々の第２直線状管部６４Ｆの一部とが上下に重なっている。これにより、重なり領域ＯＡ６が形成される。

更に、二次熱交換器１０は、第１並列配置部７０Ｂにおける各々の第１直線状管部５４Ｂの一部と第２並列配置部７２Ｂにおける各々の第２直線状管部６４Ｂの一部とが上下に重なる重なり領域ＯＡ２と、第１並列配置部７０Ｃにおける各々の第１直線状管部５４Ｃの一部と第２並列配置部７２Ｃにおける各々の第２直線状管部６４Ｃの一部とが上下に重なる重なり領域ＯＡ３と、第１並列配置部７０Ｄにおける各々の第１直線状管部５４Ｄの一部と第２並列配置部７２Ｄにおける各々の第２直線状管部６４Ｄの一部とが上下に重なる重なり領域ＯＡ４と、第１並列配置部７０Ｅにおける各々の第１直線状管部５４Ｅの一部と第２並列配置部７２Ｅにおける各々の第２直線状管部６４Ｅの一部とが上下に重なる重なり領域ＯＡ５と、が形成されている。

図１１（Ａ）に示すように、第１直線状管部５４と第２直線状管部６４とが上下に重なっていない場合（即ち、重なり幅ＯＷが０未満である場合）、排気ガスは、第１直線状管部５４と第２直線状管部６４の間を流れやすい。このため、排気ガスを流すためのファンの動作を抑制することができる。しかし、この場合、第１直線状管部５４及び第２直線状管部６４の上流側の面に排気ガスが接触しやすいが、下流側の面には接触しにくい。ここで、重なり幅ＯＷとは、第１並列配置部７０における各々の第１直線状管部５４の一部と第２並列配置部７２における各々の第２直線状管部６４の一部とが上下に重なる重なり領域ＯＡにおいて、前後方向に重なる幅のことをいう。

これに対し、図１１（Ｂ）及び図１１（Ｃ）に示すように、第１直線状管部５４の一部と第２直線状管部６４の一部とが上下に重なっている場合（即ち、重なり幅ＯＷが０以上である場合）には、第１直線状管部５４と第２直線状管部６４とが上下に重なっていない場合と比較して、第１直線状管部５４と第２直線状管部６４との間隔が狭くなる。このため、第１直線状管部５４と第２直線状管部６４との間を通過した後の排気ガスは、流れが乱れやすくなり、その結果、第１直線状管部５４及び第２直線状管部６４の下流側の面に接触しやすくなる。

但し、図１１（Ｃ）に示すように、重なり幅ＯＷが大きすぎると、第１直線状管部５４と第２直線状管部６４との隙間が小さくなりすぎて、排気ガスが通過しにくくなる。この場合、排気ガスを流すためのファンの動作を大きくする必要が生じる。このため、重なり幅ＯＷは、図１１（Ｂ）に示すように、０以上であって且つ第１直線状管部５４の半径Ｒ１（具体的には、第１直線状管部５４の外径の２分の１）以下であることが好ましく、第１直線状管部５４の半径Ｒ１の２分の１（具体的には、第１直線状管部５４の外径の４分の１）であることがより好ましい。こうすれば、排気ガスを流すためのファンの動作を抑えつつ、排気ガスの熱を効率よく第１直線状管部５４及び第２直線状管部６４内の水に伝達することができる。なお、第１直線状管部５４の半径Ｒ１（外径の２分の１）と第２直線状管部６４の半径Ｒ２（外径の２分の１）とは同じである。

なお、第２伝熱管部１１２は、伝熱管部１２と同様に配置されるので、詳しい説明を省略する。

（効果）
実施例１の二次熱交換器１０は、排気ガスの通過空間を囲む周壁部３１を備えるケース３０と、ケース３０内に収容される複数の伝熱管４９を備える伝熱管部１２と、を有し、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、左右方向一方側に伝熱管４９を取り付ける側壁部３７が設けられている。そして、側壁部３７は、複数の第１貫通孔４０を備える第１貫通孔群４１と、複数の第２貫通孔４２を備える第２貫通孔群４３と、が設けられ、第１貫通孔群４１と第２貫通孔群４３とが前後方向に離れて配置されている。そして、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、各々の上下方向の位置を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。更に、複数の伝熱管４９は、複数の第１伝熱管５０を含む第１伝熱管群５１と、複数の第２伝熱管６０を含む第２伝熱管群６１と、を具備し、第１伝熱管群５１における各々の第１伝熱管５０と第２伝熱管群６１における各々の第２伝熱管６０とが上下方向において交互に配置されている。このような構成を基本構成とし、以下の特徴によって各効果を奏する。

各々の第１伝熱管５０は、左右方向一方側から他方側に直線状に延びる第１直線状管部５４を複数備える。複数の第１直線状管部５４は、前後方向一方側（前側）から他方側（後側）に並んで配置され、第１領域ＡＲ１において各管部間の前後間隔が第１間隔で等間隔となっている。そして、第１伝熱管群５１は、第１領域ＡＲ１の各々の第１直線状管部５４が上下に並んで配置される第１並列配置部７０を複数有する。一方、各々の第２伝熱管６０は、左右方向一方側（前側）から他方側（後側）に直線状に延びる第２直線状管部６４を複数備え、複数の第２直線状管部６４は、前後方向一方側（前側）から他方側（後側）に並んで配置され、第２領域ＡＲ２において各管部間の前後間隔が第１間隔で等間隔となっている。第２伝熱管群６１は、第２領域ＡＲ２の各々の第２直線状管部６４が上下に並んで配置される第２並列配置部７２を複数有する。そして、複数の第２直線状管部６４のうちの前後方向片側（後側）の端に設けられた第２直線状管部６４Ｆは、第１貫通孔又は第２貫通孔に接続される側を前後方向片側（後側）に曲げた間隔拡大部６６が形成されている。そして、第１並列配置部７０における各々の第１直線状管部５４と第２並列配置部７２における各々の第２直線状管部６４とが、第１ずれ量Ｔ１で前後の位置をずらして上下に互い違いに並ぶ。そして、複数の第１伝熱管５０のうち前後方向片側（後側）において第１貫通孔又は第２貫通孔に接続される各端部と、複数の第２伝熱管６０のうち前後方向片側（後側）において第１貫通孔又は第２貫通孔に接続される各端部とが、第２ずれ量Ｔ２で前後の位置をずらして上下に互い違いに並ぶ。そして、第１ずれ量Ｔ１よりも第２ずれ量Ｔ２のほうが大きくなっている。
この構成によれば、前後方向中央側においてスペースを有効に利用して熱効率を高め得る構成を採用しつつ、更に、貫通孔に接続する部分の前後方向のピッチ（第２ずれ量Ｔ２）を、中央側のピッチ（第１ずれ量Ｔ１）よりも大きく確保することができる。よって、貫通孔の前後のピッチが狭くなりすぎることを抑え、加工の困難性を解消又は緩和することができる。

具体的には、第１直線状管部５４Ａと第２直線状管部６４Ａとが部分的に上下に重なっており、上下に全く重ならない場合と比較して、第１直線状管部５４Ａと第２直線状管部６４Ａとの間の隙間が小さくなっている。このような構成であるため、排気ガスが第１直線状管部５４Ａと第２直線状管部６４Ａとの間の隙間を通過する際には排気ガスの圧力が高められ、通過した後には減圧されて流れが乱れやすくなる。その結果、排気ガスは、第１直線状管部５４Ａ及び第２直線状管部６４Ａの外周面における上流側の面だけでなく、下流側の面にも接触しやすくなるので、排気ガスの熱エネルギーを伝熱管４９内の水に対してより効率的に伝達することが可能となる。

また、複数の第１直線状管部５４のうちの前後方向片側（後側）とは反対側（前側）の端に設けられた第１直線状管部５４Ａは、第１貫通孔又は第２貫通孔に接続される側を上記反対側（前側）に曲げた間隔拡大部５６（他の間隔拡大部）が形成されている。そして、複数の第１伝熱管５０のうち上記反対側（前側）において第１貫通孔又は第２貫通孔に接続される各端部と、複数の第２伝熱管６０のうち上記反対側（前側）において第１貫通孔又は第２貫通孔に接続される各端部とが、第３ずれ量Ｔ３で前後の位置をずらして上下に互い違いに並ぶ。そして、第１ずれ量Ｔ１よりも第３ずれ量Ｔ３のほうが大きくなっている。
この構成によれば、伝熱管部１２における前後方向片側においても、反対側においても、貫通孔に接続する各端部の前後方向のピッチを中央側のピッチ（第１ずれ量）よりも大きく確保することができる。よって、前後方向両側において、貫通孔の前後のピッチが狭くなりすぎることを抑え、加工の困難性を解消又は緩和することができる。

また、二次熱交換器１０は、前後方向の一部領域において、第１並列配置部７０における各々の第１直線状管部５４の一部と第２並列配置部７２における各々の第２直線状管部６４の一部とが上下に重なっている。このような構成をなすため、第１直線状管部５４と第２直線状管部６４との間の隙間が小さくなる。このため、排気ガスは第１直線状管部５４と第２直線状管部６４との間の隙間を通過する際により狭い領域をより大きな流速で流れる状態（圧が高まった状態）となる。よって、排気ガスの熱エネルギーを伝熱管内の水に対してより効率的に伝達することが可能となる。

更に、二次熱交換器１０は、第１並列配置部７０における各々の第１直線状管部５４の一部と第２並列配置部７２における各々の第２直線状管部６４の一部とが上下に重なる重なり領域ＯＡにおいて、前後方向の重なり幅ＯＷは、第１直線状管部５４の半径Ｒ１よりも小さい。この構成によれば、前後方向の重なり幅ＯＷが小さくなりすぎることによって、第１直線状管部５４と第２直線状管部６４との間の隙間が小さくなりすぎて、排気ガスが第１直線状管部５４と第２直線状管部６４との間の隙間を通過しにくくなることを抑制することができる。

更に、複数の伝熱管４９は、各々が共通形状をなしている。この構成によれば、複数の形状からなる複数の伝熱管４９を使用する場合と比較して、製造コストの増加を抑制することができる。

更に、複数の伝熱管４９の各々は、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伝熱管群５１は、複数の第１伝熱管５０の各々が上下方向において一段おきに配置されている。第２伝熱管群６１は、複数の第２伝熱管６０の各々が上下方向において一段おきに配置されている。複数の第２伝熱管６０の各々は、第１伝熱管５０の姿勢を裏返した姿勢で配置される。この構成によれば、第１伝熱管５０の姿勢を裏返すだけで第２伝熱管６０として使用することができる。

＜実施例２＞
次に、図１２～図１７等を参照し、実施例２の二次熱交換器２１０について説明する。図１２等で示す実施例２の二次熱交換器２１０は、第１伝熱管及び第２伝熱管の形状が実施例１の二次熱交換器１０と異なるだけであり、それ以外は、実施例１の二次熱交換器１０と同様である。よって、実施例１の二次熱交換器１０と同様の部分については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

伝熱管部２１２は、複数の第１伝熱管２５０（図１３参照）を含む第１伝熱管群２５１と、複数の第２伝熱管２６０（図１４参照）を含む第２伝熱管群２６１とを具備する。伝熱管部２１２を構成する複数の伝熱管２４９は、各々が共通形状をなしている。複数の伝熱管２４９の各々は、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２５０は、図１３に示すように、第１端部２５２と、第２端部２５３と、複数（本実施例では６つ）の第１直線状管部２５４と、少なくとも１つ（本実施例では５つ）の第１折り返し部２５５とを有する。第１端部２５２は、第１伝熱管２５０の一端側に設けられ、第２端部２５３は、第１伝熱管２５０の他端側に設けられる。複数の第１直線状管部２５４は、第１端部２５２側から順に、第１直線状管部２５４Ａ，２５４Ｂ，２５４Ｃ，２５４Ｄ，２５４Ｅ，２５４Ｆを有している。少なくとも１つの第１折り返し部２５５は、第１端部２５２側から順に、第１折り返し部２５５Ａ，２５５Ｂ，２５５Ｃ，２５５Ｄ，２５５Ｅを有している。

第１直線状管部２５４Ａと第１直線状管部２５４Ｂとの間の隙間の間隔はＷ１であり、他の第１直線状管部２５４同士の隙間の間隔Ｗ２（具体的には、第１直線状管部２５４Ｂと第１直線状管部２５４Ｃとの間の隙間の間隔Ｗ２、第１直線状管部２５４Ｃと第１直線状管部２５４Ｄとの間の隙間の間隔Ｗ２、第１直線状管部２５４Ｄと第１直線状管部２５４Ｅとの間の隙間の間隔Ｗ２、第１直線状管部２５４Ｅと第１直線状管部２５４Ｆとの間の隙間の間隔Ｗ２）よりも長い。

第２伝熱管２６０は、図１４に示すように、第３端部２６２と、第４端部２６３と、複数（本実施例では６つ）の第２直線状管部２６４と、少なくとも１つ（本実施例では５つ）の第２折り返し部２６５とを有する。第３端部２６２は、第２伝熱管２６０の一端側に設けられ、第４端部２６３は、第２伝熱管２６０の他端側に設けられる。複数の第２直線状管部２６４は、第３端部２６２側から順に、第２直線状管部２６４Ａ，２６４Ｂ，２６４Ｃ，２６４Ｄ，２６４Ｅ，２６４Ｆを有している。少なくとも１つの第２折り返し部２６５は、第３端部２６２側から順に、第２折り返し部２６５Ａ，２６５Ｂ，２６５Ｃ，２６５Ｄ，２６５Ｅを有している。第２伝熱管２６０は、姿勢を裏返した状態の第１伝熱管２５０と同じ形態をなしている。

第２直線状管部２６４Ｅと第２直線状管部２６４Ｆとの間の隙間の間隔はＷ４であり、他の第２直線状管部２６４同士の隙間の間隔Ｗ３（具体的には、第２直線状管部２６４Ａと第２直線状管部２６４Ｂとの間の隙間の間隔Ｗ３、第２直線状管部２６４Ｂと第２直線状管部２６４Ｃとの間の隙間の間隔Ｗ３、第２直線状管部２６４Ｃと第２直線状管部２６４Ｄとの間の隙間の間隔Ｗ３、第２直線状管部２６４Ｄと第２直線状管部２６４Ｅとの間の隙間の間隔Ｗ３）よりも長い。

第１伝熱管２５０及び第２伝熱管２６０は、図１５に示すように、実施例１の第１伝熱管５０及び第２伝熱管６０と同様に配置される。

実施例２の第１伝熱管群２５１は、各々の第１伝熱管２５０の第１直線状管部２５４が上下に並んで配置される第１並列配置部２７０を１以上（本実施例では６）有している。第１並列配置部２７０は、各々の第１伝熱管２５０の第１直線状管部２５４Ａが上下に並んで配置される第１並列配置部２７０Ａと、各々の第１伝熱管２５０の第１直線状管部２５４Ｂが上下に並んで配置される第１並列配置部２７０Ｂと、各々の第１伝熱管２５０の第１直線状管部２５４Ｃが上下に並んで配置される第１並列配置部２７０Ｃと、各々の第１伝熱管２５０の第１直線状管部２５４Ｄが上下に並んで配置される第１並列配置部２７０Ｄと、各々の第１伝熱管２５０の第１直線状管部２５４Ｅが上下に並んで配置される第１並列配置部２７０Ｅと、各々の第１伝熱管２５０の第１直線状管部２５４Ｆが上下に並んで配置される第１並列配置部２７０Ｆと、を有する。

実施例２の第２伝熱管群２６１は、各々の第２伝熱管２６０の第２直線状管部２６４が上下に並んで配置される第２並列配置部２７２を１以上（本実施例では６）有している。第２並列配置部２７２は、各々の第２伝熱管２６０の第２直線状管部２６４Ａが上下に並んで配置される第２並列配置部２７２Ａと、各々の第２伝熱管２６０の第２直線状管部２６４Ｂが上下に並んで配置される第２並列配置部２７２Ｂと、各々の第２伝熱管２６０の第２直線状管部２６４Ｃが上下に並んで配置される第２並列配置部２７２Ｃと、各々の第２伝熱管２６０の第２直線状管部２６４Ｄが上下に並んで配置される第２並列配置部２７２Ｄと、各々の第２伝熱管２６０の第２直線状管部２６４Ｅが上下に並んで配置される第２並列配置部２７２Ｅと、各々の第２伝熱管２６０の第２直線状管部２６４Ｆが上下に並んで配置される第２並列配置部２７２Ｆと、を有する。

上述した第１折り返し部２５５Ａ及び第２折り返し部２６５Ｅは、調整部の一例に相当する。第１折り返し部２５５Ａは、第１伝熱管２５０において、第１端部２５２と、第１直線状管部２５４Ｂ，２５４Ｃ，２５４Ｄ，２５４Ｅとの間に介在している。第２折り返し部２５６Ｅは、第２伝熱管２６０において、第４端部２６３と、第２直線状管部２６４Ｂ，２６４Ｃ，２６４Ｄ，２６４Ｅとの間に介在している。第１折り返し部２５５Ａの前後方向の幅寸法は、他の第１折り返し部２５５である第１折り返し部２５５Ｂ，２５５Ｃ，２５５Ｄ，２５５Ｅの前後方向の幅寸法よりも大きく形成されている。第２折り返し部２６５Ｅの前後方向の幅寸法は、他の第２折り返し部２６５である第２折り返し部２６５Ａ，２６５Ｂ，２６５Ｃ，２６５Ｄの前後方向の幅寸法よりも大きく形成されている。

これにより、第１折り返し部２５５Ａ及び第２折り返し部２６５Ｅは、前後方向の一部領域において、第１並列配置部２７０Ｂにおける各々の第１直線状管部２５４Ｂの一部と第２並列配置部２７２Ｂにおける各々の第２直線状管部２６４Ｂの一部とが上下に重なるように調整し、第１並列配置部２７０Ｃにおける各々の第１直線状管部２５４Ｃの一部と第２並列配置部２７２Ｃにおける各々の第２直線状管部２６４Ｃの一部とが上下に重なるように調整し、第１並列配置部２７０Ｄにおける各々の第１直線状管部２５４Ｄの一部と第２並列配置部２７２Ｄにおける各々の第２直線状管部２６４Ｄの一部とが上下に重なるように調整し、第１並列配置部２７０Ｅにおける各々の第１直線状管部２５４Ｅの一部と第２並列配置部２７２Ｅにおける各々の第２直線状管部２６４Ｅの一部とが上下に重なるように調整する。

即ち、この二次熱交換器１０は、第１並列配置部２７０Ｂにおける各々の第１直線状管部２５４Ｂの一部と第２並列配置部２７２Ｂにおける各々の第２直線状管部２６４Ｂの一部とが上下に重なる重なり領域ＯＡ２２と、第１並列配置部２７０Ｃにおける各々の第１直線状管部２５４Ｃの一部と第２並列配置部２７２Ｃにおける各々の第２直線状管部２６４Ｃの一部とが上下に重なる重なり領域ＯＡ２３と、第１並列配置部２７０Ｄにおける各々の第１直線状管部２５４Ｄの一部と第２並列配置部２７２Ｄにおける各々の第２直線状管部２６４Ｄの一部とが上下に重なる重なり領域ＯＡ２４と、第１並列配置部２７０Ｅにおける各々の第１直線状管部２５４Ｅの一部と第２並列配置部２７２Ｅにおける各々の第２直線状管部２６４Ｅの一部とが上下に重なる重なり領域ＯＡ２５と、が形成される。

本構成でも、二次熱交換器２１０は、前後方向の一部領域において、第１並列配置部２７０における各々の第１直線状管部２５４の一部と第２並列配置部２７２における各々の第２直線状管部６４の一部とが上下に重なっている。具体的には、第１並列配置部７０における各々の第１直線状管部２５４の一部と第２並列配置部２７２における各々の第２直線状管部２６４の一部とが上下に重なる重なり領域ＯＡにおいて、前後方向の重なり幅ＯＷは、第１直線状管部２５４の半径Ｒ１よりも小さくなっている。

ここで、本構成の効果を例示する。
二次熱交換器２１０において、各々の第１伝熱管２５０は、左右方向一方側から他方側に直線状に延びる第１直線状管部２５４を複数備える。複数の第１直線状管部２５４は、前後方向一方側（前側）から他方側（後側）に並んで配置され、第１領域ＡＲ１において各管部間の前後間隔Ｗ２が第１間隔で等間隔となっている。そして、第１伝熱管群２５１は、第１領域ＡＲ１の各々の第１直線状管部２５４が上下に並んで配置される第１並列配置部２７０を複数有する。一方、各々の第２伝熱管２６０は、左右方向一方側から他方側に直線状に延びる第２直線状管部２６４を複数備える。複数の第２直線状管部２６４は、前後方向一方側（前側）から他方側（後側）に並んで配置され、第２領域ＡＲ２において各管部間の前後間隔Ｗ３が第１間隔で等間隔となっている。第２領域ＡＲ２よりも前後方向片側（後側）において管部間の前後間隔Ｗ４が第２間隔（第１間隔とは異なる間隔であり、第１間隔よりも大きい間隔）となっている。そして、第２伝熱管群２６１は、第２領域ＡＲ２の各々の第２直線状管部２６４が上下に並んで配置される第２並列配置部２７２を複数有する。このような構成において、第１並列配置部２７０における各々の第１直線状管部２５４と第２並列配置部２７２における各々の第２直線状管部２６４とが、第１ずれ量Ｔ１で前後の位置をずらして上下に互い違いに並んでいる。複数の第１伝熱管２５０のうち前後方向片側（後側）において第１貫通孔又は第２貫通孔に接続される各端部と、複数の第２伝熱管２６０のうち前後方向片側（後側）において第１貫通孔又は第２貫通孔に接続される各端部とが、第２ずれ量Ｔ２で前後の位置をずらして上下に互い違いに並んでいる。そして、第１ずれ量Ｔ１よりも第２ずれ量Ｔ２のほうが大きくなっている。
この構成によれば、前後方向中央側においてスペースを有効に利用して熱効率を高め得る構成を採用しつつ、更に、貫通孔に接続する部分の前後方向のピッチ（第２ずれ量Ｔ２）を、中央側のピッチ（第１ずれ量Ｔ１）よりも大きく確保することができる。よって、貫通孔の前後のピッチが狭くなりすぎることを抑え、加工の困難性を解消又は緩和することができる。

更に、複数の第１直線状管部２５４は、第１領域ＡＲ１よりも前後方向片側（後側）とは反対側（前側）において管部間の前後間隔Ｗ１が第３間隔（第１間隔とは異なる間隔であり、第１間隔よりも大きい間隔）となっている。そして、複数の第１伝熱管２５０のうち上記反対側（前側）おいて第１貫通孔又は第２貫通孔に接続される各端部と、複数の第２伝熱管２６０のうち上記反対側（前側）において第１貫通孔又は第２貫通孔に接続される各端部とが、第３ずれ量Ｔ３で前後の位置をずらして上下に互い違いに並ぶ構成となっている。そして、第１ずれ量Ｔ１よりも第３ずれ量Ｔ３のほうが大きくなっている。なお、間隔Ｗ２と間隔Ｗ３は同じ値（第１間隔）である。間隔Ｗ４（第３間隔）は、間隔Ｗ１（第２間隔）と同じ間隔である。また、第３ずれ量Ｔ３は、第２ずれ量Ｔ２と同じずれ量である。この構成によれば、伝熱管部２１２における前後方向片側（後側）においても、反対側（前側）においても、貫通孔に接続する各端部の前後方向のピッチを中央側のピッチ（第１ずれ量Ｔ１）よりも大きく確保することができる。よって、前後方向両側において、貫通孔の前後のピッチが狭くなりすぎることを抑え、加工の困難性を解消又は緩和することができる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような例も本発明の技術的範囲に含まれる。

上述した各実施例では、複数の伝熱管４９における各々の一端側及び各々の他端側の両側において、複数の伝熱管４９の各端部が、それぞれの上下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に対して複数段で固定される構成とした。しかし、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のいずれか一方のみにおいて、複数の伝熱管４９の各端部が、それぞれの上下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に対して複数段で固定される構成としてもよい。

上述した実施例１では、間隔拡大部５６を、第１端部５２と第１直線状管部５４Ａとの間に介在させることで、第１直線状管部５４Ａの一部と第２直線状管部６４Ａの一部とが上下に重なるように調整する構成としたが、間隔拡大部６６を、第３端部６２と第２直線状管部６４Ａとの間に介在させることで、第１直線状管部５４Ａの一部と第２直線状管部６４Ａの一部とが上下に重なるように調整する構成としてもよい。

上述した実施例１では、間隔拡大部６６を、第４端部６３と第２直線状管部６４Ｆとの間に介在させることで、第１直線状管部５４Ｆの一部と第２直線状管部６４Ｆの一部とが上下に重なるように調整する構成としたが、間隔拡大部５６を、第２端部５３と第１直線状管部５４Ｆとの間に介在させることで、第１直線状管部５４Ａの一部と第２直線状管部６４Ａの一部とが上下に重なるように調整する構成としてもよい。

上述した実施例２では、第１折り返し部２５５Ａ及び第２折り返し部２５５Ａの両方を用いて第１直線状管部２５４の一部と第２直線状管部２６４の一部とが上下に重なるように調整したが、第１折り返し部２５５Ａ及び第２折り返し部２５５Ａのうちいずれか一方によって調整する構成としてもよい。

上述した実施例２では、第１折り返し部２５５Ａの前後方向の幅寸法を、他の第１折り返し部２５５（実施例２では第１折り返し部２５５Ｂ，２５５Ｃ，２５５Ｄ，２５５Ｅ）の前後方向の幅寸法よりも大きい構成としたが、他の第１折り返し部２５５（実施例２では第１折り返し部２５５Ｂ，２５５Ｃ，２５５Ｄ，２５５Ｅ）の前後方向の幅寸法よりも小さい構成としてもよい。また、上述した実施例２では、第２折り返し部２６５Ｅの前後方向の幅寸法を、他の第２折り返し部２６５（実施例２では第２折り返し部２６５Ａ，２６５Ｂ，２６５Ｃ，２６５Ｄ）の前後方向の幅寸法よりも大きい構成としたが、他の第２折り返し部２６５（実施例２では第２折り返し部２６５Ａ，２６５Ｂ，２６５Ｃ，２６５Ｄ）の前後方向の幅寸法よりも小さい構成としてもよい。

上述した実施例２では、第２折り返し部２６５Ｅの前後方向の幅寸法を、他の第２折り返し部２６５（第２折り返し部２６５Ａ，２６５Ｂ，２６５Ｃ，２６５Ｄ）の前後方向の幅寸法よりも大きくすることで、第２直線状管部２６４の一部と第２直線状管部２６４の一部とが上下に重なるように調整する構成としたが、第１折り返し部２５５Ａの前後方向の幅寸法を、他の第１折り返し部２５５（第１折り返し部２５５Ｂ，２５５Ｃ，２５５Ｄ，２５５Ｅ）の前後方向の幅寸法よりも小さくすることで、第１直線状管部２５４の一部と第２直線状管部２６４の一部とが上下に重なるように調整する構成としてもよい。

上述した各実施例では、第２伝熱管部１１２を備える構成としたが、第２伝熱管部１１２を備えていなくてもよい。

上述した各実施例では、二次熱交換器１０をガス器具用熱交換器としたが、熱交換器８をガス器具用熱交換器としてもよいし、一次熱交換器９をガス器具用熱交換器としてもよい。

１０，２１０…二次熱交換器（ガス器具用熱交換器）
１２，２１２…伝熱管部
３０…ケース
３１…周壁部
３５…排出口
３６…流入口
４０…第１貫通孔
４１…第１貫通孔群
４２…第２貫通孔
４３…第２貫通孔群
４９，２４９…伝熱管
５０，２５０…第１伝熱管
５１，２５１…第１伝熱管群
５４，２５４…第１直線状管部
５６…間隔拡大部（他の間隔拡大部）
６０，２６０…第２伝熱管
６１，２６１…第２伝熱管群
６４，２６４…第２直線状管部
６６…間隔拡大部
７０，２７０…第１並列配置部
７２，２７２…第２並列配置部
ＰＳ…通過空間
ＯＡ…重なり領域
ＯＷ…重なり幅

Claims (6)

1. 排気ガスの通過空間を囲む周壁部を備えるケースと、
   前記ケース内に収容される複数の伝熱管を備える伝熱管部と、
   を有するガス器具用の熱交換器であって、
   前記周壁部は、前後方向一方側に排気ガスの排出口が設けられ、前後方向他方側に排気ガスの流入口が設けられ、左右方向一方側に前記伝熱管を取り付ける側壁部が設けられており、
   前記側壁部は、複数の第１貫通孔を備える第１貫通孔群と、複数の第２貫通孔を備える第２貫通孔群と、が設けられ、前記第１貫通孔群と前記第２貫通孔群とが前後方向に離れて配置され、
   複数の前記伝熱管は、各々の一端側が前記第１貫通孔群の各々の前記第１貫通孔と対応して取り付けられ、各々の他端側が前記第２貫通孔群の各々の前記第２貫通孔と対応して取り付けられ、各々の上下方向の位置をずらした構成で前記側壁部に対して複数段で固定されており、
   複数の前記伝熱管は、複数の第１伝熱管を含む第１伝熱管群と、複数の第２伝熱管を含む第２伝熱管群と、を具備し、前記第１伝熱管群における各々の前記第１伝熱管と前記第２伝熱管群における各々の前記第２伝熱管とが上下方向において交互に配置され、
   各々の前記第１伝熱管は、左右方向一方側から他方側に直線状に延びる第１直線状管部を複数備え、
   複数の前記第１直線状管部は、前後方向一方側から他方側に並んで配置され、第１領域において各管部間の前後間隔が第１間隔で等間隔となっており、
   前記第１伝熱管群は、前記第１領域の各々の前記第１直線状管部が上下に並んで配置される第１並列配置部を複数有し、
   各々の前記第２伝熱管は、左右方向一方側から他方側に直線状に延びる第２直線状管部を複数備え、
   複数の前記第２直線状管部は、前後方向一方側から他方側に並んで配置され、第２領域において各管部間の前後間隔が前記第１間隔で等間隔となっており、
   前記第２伝熱管群は、前記第２領域の各々の前記第２直線状管部が上下に並んで配置される第２並列配置部を複数有し、
   前記第１並列配置部における各々の前記第１直線状管部と前記第２並列配置部における各々の前記第２直線状管部とが、第１ずれ量で前後の位置をずらして上下に互い違いに並び、
   複数の前記第１伝熱管のうち前記第２領域よりも前後方向片側において前記第１貫通孔又は前記第２貫通孔に接続される各端部と、複数の前記第２伝熱管のうち前記前後方向片側において前記第１貫通孔又は前記第２貫通孔に接続される各端部とが、第２ずれ量で前後の位置をずらして上下に互い違いに並び、
   複数の前記第２直線状管部の前記前後方向片側において管部間の前後間隔が前記第１間隔とは異なる第２間隔とされることで前記第１ずれ量よりも前記第２ずれ量のほうが大きくなっている
   ガス器具用熱交換器。
2. 複数の前記第１伝熱管のうち前記第１領域よりも前記前後方向片側とは反対側において前記第１貫通孔又は前記第２貫通孔に接続される各端部と、複数の前記第２伝熱管のうち前記反対側において前記第１貫通孔又は前記第２貫通孔に接続される各端部とが、第３ずれ量で前後の位置をずらして上下に互い違いに並び、
   複数の前記第１直線状管部の前記反対側において管部間の前後間隔が前記第１間隔とは異なる第３間隔とされることで前記第１ずれ量よりも前記第３ずれ量のほうが大きくなっている
   請求項１に記載のガス器具用熱交換器。
3. 排気ガスの通過空間を囲む周壁部を備えるケースと、
   前記ケース内に収容される複数の伝熱管を備える伝熱管部と、
   を有するガス器具用の熱交換器であって、
   前記周壁部は、前後方向一方側に排気ガスの排出口が設けられ、前後方向他方側に排気ガスの流入口が設けられ、左右方向一方側に前記伝熱管を取り付ける側壁部が設けられており、
   前記側壁部は、複数の第１貫通孔を備える第１貫通孔群と、複数の第２貫通孔を備える第２貫通孔群と、が設けられ、前記第１貫通孔群と前記第２貫通孔群とが前後方向に離れて配置され、
   複数の前記伝熱管は、各々の一端側が前記第１貫通孔群の各々の前記第１貫通孔と対応して取り付けられ、各々の他端側が前記第２貫通孔群の各々の前記第２貫通孔と対応して取り付けられ、各々の上下方向の位置をずらした構成で前記側壁部に対して複数段で固定されており、
   複数の前記伝熱管は、複数の第１伝熱管を含む第１伝熱管群と、複数の第２伝熱管を含む第２伝熱管群と、を具備し、前記第１伝熱管群における各々の前記第１伝熱管と前記第２伝熱管群における各々の前記第２伝熱管とが上下方向において交互に配置され、
   各々の前記第１伝熱管は、左右方向一方側から他方側に直線状に延びる第１直線状管部を複数備え、
   複数の前記第１直線状管部は、前後方向一方側から他方側に並んで配置され、第１領域において各管部間の前後間隔が第１間隔で等間隔となっており、
   前記第１伝熱管群は、前記第１領域の各々の前記第１直線状管部が上下に並んで配置される第１並列配置部を複数有し、
   各々の前記第２伝熱管は、左右方向一方側から他方側に直線状に延びる第２直線状管部を複数備え、
   複数の前記第２直線状管部は、前後方向一方側から他方側に並んで配置され、第２領域において各管部間の前後間隔が前記第１間隔で等間隔となっており、
   前記第２伝熱管群は、前記第２領域の各々の前記第２直線状管部が上下に並んで配置される第２並列配置部を複数有し、
   前記第１並列配置部における各々の前記第１直線状管部と前記第２並列配置部における各々の前記第２直線状管部とが、第１ずれ量で前後の位置をずらして上下に互い違いに並び、
   複数の前記第１伝熱管のうち前後方向片側において前記第１貫通孔又は前記第２貫通孔に接続される各端部と、複数の前記第２伝熱管のうち前記前後方向片側において前記第１貫通孔又は前記第２貫通孔に接続される各端部とが、第２ずれ量で前後の位置をずらして上下に互い違いに並び、
   複数の前記第２直線状管部のうちの前記前後方向片側の端に設けられた前記第２直線状管部において前記第１貫通孔又は前記第２貫通孔に接続される側を前記前後方向片側に曲げた間隔拡大部が形成されることで前記第１ずれ量よりも前記第２ずれ量のほうが大きくなっている
   ガス器具用熱交換器。
4. 複数の前記第１伝熱管のうち前記前後方向片側とは反対側において前記第１貫通孔又は前記第２貫通孔に接続される各端部と、複数の前記第２伝熱管のうち前記反対側において前記第１貫通孔又は前記第２貫通孔に接続される各端部とが、第３ずれ量で前後の位置をずらして上下に互い違いに並び、
   複数の前記第１直線状管部のうちの前記反対側の端に設けられた前記第１直線状管部において前記第１貫通孔又は前記第２貫通孔に接続される側を前記反対側に曲げた他の間隔拡大部が形成されることで前記第１ずれ量よりも前記第３ずれ量のほうが大きくなっている
   請求項３に記載のガス器具用熱交換器。
5. 複数の前記伝熱管は、各々が共通形状をなしている
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のガス器具用熱交換器。
6. 複数の前記伝熱管の各々は、蛇行状であって、且つ非回転対称な形態をなしており、
   前記第１伝熱管群は、複数の前記第１伝熱管の各々が上下方向において一段おきに配置され、
   前記第２伝熱管群は、複数の前記第２伝熱管の各々が上下方向において一段おきに配置され、
   複数の前記第２伝熱管の各々は、前記第１伝熱管の姿勢を裏返した姿勢で配置される
   請求項５に記載のガス器具用熱交換器。

Images