(57)【要約】【課題】小サイズかつ構造の簡易な部材によって、熱交換用の管体の位置決めを好適に図ることが可能な熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器ＨＥは、Ｘ方向に延びてＹ方向に並んだ熱交換用の複数の管体４の位置決め用スペーサとして、第１および第２のスペーサ１，２を備えている。第１のスペーサ１は、Ｙ方向に間隔を隔てて並んでＺ方向に延びる複数の第１の突起部１０を有し、これらが複数の管体４どうしの間に挿入されることにより複数の管体４のＹ方向の配列ピッチが規定される。第２のスペーサ２は、Ｚ方向に間隔を隔てて並んでＹ方向に延びる複数の第２の突起部２０を有し、これらが複数の管体４をＺ方向において挟んだ格好となるようにして複数の管体４に装着可能であり、この装着時には、第１のスペーサ１と複数の管体４との相対移動を規制するように、第１および第２のスペーサ１，２どうしが係合する。【選択図】  図３
2010054180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交差するＸ，Ｙ，Ｚ方向のうち、全体または一部がＸ方向に延びてＹ方向に並んだ熱交換用の複数の管体と、
これら複数の管体の位置決めを図るためのスペーサと、
を備えている、熱交換器であって、
前記スペーサとして、第１および第２のスペーサがあり、
前記第１のスペーサは、Ｙ方向に間隔を隔てて並び、かつＺ方向に延びる複数の第１の突起部を有しており、これら複数の第１の突起部が前記複数の管体どうしの間に挿入されることにより前記複数の管体のＹ方向の配列ピッチを規定可能であり、
前記第２のスペーサは、Ｚ方向に間隔を隔てて並び、かつＹ方向に延びる複数の第２の突起部を有しており、これら複数の第２の突起部が前記複数の管体をＺ方向において挟んだ格好となるようにして前記複数の管体に装着可能であり、
前記第２のスペーサが前記複数の管体に装着されたときには、前記第１のスペーサと前記複数の管体との相対移動を規制するように、前記第１および第２のスペーサどうしが係合可能な構成とされていることを特徴とする、熱交換器。
【請求項２】
前記第１および第２のスペーサは、前記第１のスペーサがＸ方向に移動すること、およびＺ方向のうち、前記複数の第１の突起部が前記複数の管体どうしの間から抜ける方向に移動することが、ともに規制されるように係合可能である、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記第１のスペーサは、前記複数の第１の突起部の基端部どうしを繋ぐ複数の基端繋ぎ部を有し、かつこれら複数の基端繋ぎ部は、前記複数の第１の突起部が前記複数の管体どうしの間に挿入された際に前記複数の管体の外面に当接可能であり、
前記各第１の突起部は、Ｘ方向に間隔を隔ててＺ方向に延びる一対の延伸部と、これら一対の延伸部の先端部どうしを繋ぐ先端繋ぎ部とを有しており、
前記複数の第２の突起部が前記各第１の突起部の一対の延伸部どうしの間に挟まれる配置とされていることにより、前記第１のスペーサのＸ方向への移動が規制され、
前記複数の第２の突起部のいずれかが前記先端繋ぎ部に対してＺ方向において当接可能な配置とされていることにより、前記第１のスペーサのＺ方向への移動が規制される構成とされている、請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第１および第２のスペーサは、ともに金属製の線材を曲げることにより構成されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項５】
前記複数の管体を収容し、かつ熱交換対象媒体が内部に導入されるケーシングを備えており、
前記第１のスペーサは、Ｙ方向において前記複数の管体の両側方に位置する両端部を有し、かつこの両端部が前記ケーシングの壁部に当接していることにより前記ケーシングへの固定が図られている、請求項１ないし４のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項６】
前記複数の管体のそれぞれは、Ｘ方向に延びてＺ方向に間隔を隔てて並んだ複数の直状管体部と、これら複数の直状管体部の端部どうしを繋ぐ複数の曲状管体部とが交互に繋がった蛇行状の管体であり、
前記第１および第２のスペーサは、前記複数の蛇行状の管体のＺ方向における中間高さ位置に設けられている、請求項１ないし５のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項７】
複数の管体の位置決めを図るための第１および第２のスペーサを備えている、スペーサセットであって、
前記第１のスペーサは、互いに交差するＸ，Ｙ，Ｚ方向のうち、Ｙ方向に間隔を隔てて並び、かつＺ方向に延びる複数の第１の突起部、およびこれら複数の突起部の基端部どうしを繋ぎ、かつ前記複数の突起部を前記複数の管体どうしの間に挿入した際に前記複数の管体の外面に当接させることが可能な複数の基端繋ぎ部を有しており、
前記各第１の突起部は、Ｘ方向に間隔を隔ててＺ方向に延びた一対の延伸部、およびこれら一対の延伸部の先端部どうしを繋ぐ先端繋ぎ部を有しており、
前記第２のスペーサは、Ｚ方向に間隔を隔てて並び、かつＹ方向に延びた姿勢とすることが可能な複数の第２の突起部を有し、かつこれら複数の第２の突起部の少なくとも１つは、前記各第１の突起部の一対の延伸部どうしの間に挿通されることにより、前記一対の延伸部に対してＸ方向に当接するとともに、前記先端繋ぎ部に対してＺ方向に当接する配置に設定可能な構成とされていることを特徴とする、スペーサセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スペーサを利用して熱交換用の管体の位置決めを好適に図ることが可能な熱交換器、および熱交換器の管体の位置決めに用いるのに好適なスペーサセットに関する。
【背景技術】
【０００２】
スペーサまたはスペーサに類する固定具を用いた熱交換器の従来例として、特許文献１，２に記載されたものがある。
特許文献１に記載された熱交換器においては、両端部が半円弧状に形成されて管体への嵌合が可能とされた固定具を用いており、熱交換用の複数の管体のうち、互いに隣り合う２本の管体どうしを前記固定具を利用して連結させている。
一方、特許文献２に記載された熱交換器においては、複数の突起部が所定間隔を隔てて形成されたスペーサを用いており、このスペーサの複数の突起部を熱交換用の複数の管体どうしの間に挿入させることにより、それら複数の管体の配列ピッチを所定寸法に規定させるようにしている。
【０００３】
しかしながら、前記した特許文献１，２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、まず特許文献１においては、１つの固定具によって単に２本の管体の配列ピッチが規定されるに過ぎない。このため、熱交換器を構成する管体の本数が多い場合には、それに対応して多くの固定具を用いる必要がある。これでは、固定具のコスト、ひいては熱交換器全体の製造コストが高くなる。また、多くの固定具を複数の管体に組み付けるための作業も煩雑となり、その作業性も悪いものとなる。
【０００５】
一方、特許文献２においては、１つのスペーサに設けられている複数の突起部を管体どうしの間に挿入させるために、管体の本数が多い場合でもあっても、突起部の数を多くすることによって容易に対処することが可能であり、特許文献１とは異なり、多くのスペーサを用いる必要はない。ただし、特許文献２に記載のスペーサ自体は、複数の管体どうしの隙間に対してその一側方から複数の突起部を挿入させるだけのものであるために、単に、そのような取り付けを行なっただけでは、スペーサと複数の管体との固定は図られておらず、たとえば熱交換器の振動などに起因して、スペーサが複数の管体から離脱する虞がある。そこで、特許文献２においては、スペーサとは別体の枠体を利用し、この枠体を利用して複数の管体とスペーサとを一括して取り囲むことにより、スペーサを固定させるようにしている。ところが、このような手段では、枠体のサイズは、複数の管体の全体を取り囲む大きなサイズに形成する必要があるために、構成部品の小サイズ化や軽量化など図る観点からすると、未だ改善の余地がある。
【０００６】
【特許文献１】特許第３７６２６０５号公報
【特許文献２】特開２００８−１５１４７４号公報
【発明の開示】
【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って、熱交換用の複数の管体の位置決めを、小サイズかつ構造の簡易な部材によって好適に図ることが可能な熱交換器、およびそのような用途に好適なスペーサセットを提供することを、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】
本発明の第１の側面により提供される熱交換器は、互いに交差するＸ，Ｙ，Ｚ方向のうち、全体または一部がＸ方向に延びてＹ方向に並んだ熱交換用の複数の管体と、これら複数の管体の位置決めを図るためのスペーサと、を備えている、熱交換器であって、前記スペーサとして、第１および第２のスペーサがあり、前記第１のスペーサは、Ｙ方向に間隔を隔てて並び、かつＺ方向に延びる複数の第１の突起部を有しており、これら複数の第１の突起部が前記複数の管体どうしの間に挿入されることにより前記複数の管体のＹ方向の配列ピッチを規定可能であり、前記第２のスペーサは、Ｚ方向に間隔を隔てて並び、かつＹ方向に延びる複数の第２の突起部を有しており、これら複数の第２の突起部が前記複数の管体をＺ方向において挟んだ格好となるようにして前記複数の管体に装着可能であり、前記第２のスペーサが前記複数の管体に装着されたときには、前記第１のスペーサと前記複数の管体との相対移動を規制するように、前記第１および第２のスペーサどうしが係合可能な構成と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、第１のスペーサと複数の管体との相対移動が第２のスペーサによって規制され、第１のスペーサを利用した複数の管体の位置決めの確実化が図られる。また、第２のスペーサは、特許文献２に記載された枠体とは異なり、位置決め対象となる複数の管体の全体を囲み込むような大きなサイズに形成する必要はなく、小寸法かつ軽量なものとすることができる。加えて、第２のスペーサを複数の管体に装着する作業も容易であり、組み立て作業コストなどの低減も図ることができる。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１および第２のスペーサは、前記第１のスペーサがＸ方向に移動すること、およびＺ方向のうち、前記複数の第１の突起部が前記複数の管体どうしの間から抜ける方向に移動することが、ともに規制されるように係合可能である。
【００１２】
このような構成によれば、第１のスペーサを利用して複数の管体の位置決めを図ることが、より適切に図られる。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１のスペーサは、前記複数の第１の突起部の基端部どうしを繋ぐ複数の基端繋ぎ部を有し、かつこれら複数の基端繋ぎ部は、前記複数の第１の突起部が前記複数の管体どうしの間に挿入された際に前記複数の管体の外面に当接可能であり、前記各第１の突起部は、Ｘ方向に間隔を隔ててＺ方向に延びる一対の延伸部と、これら一対の延伸部の先端部どうしを繋ぐ先端繋ぎ部とを有しており、前記複数の第２の突起部が前記各第１の突起部の一対の延伸部どうしの間に挟まれる配置とされていることにより、前記第１のスペーサのＸ方向への移動が規制され、前記複数の第２の突起部のいずれかが前記先端繋ぎ部に対してＺ方向において当接可能な配置とされていることにより、前記第１のスペーサのＺ方向への移動が規制される構成とされている。
【００１４】
このような構成によれば、第１のスペーサが複数の管体に相対してＸ方向およびＺ方向に移動しないように規制することが、簡易な構造によって実現できる。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１および第２のスペーサは、ともに金属製の線材を曲げることにより構成されている。
【００１６】
このような構成によれば、第１および第２のスペーサの軽量化や製造コストの低減化をより徹底することできる。また、それらが熱交換器内において大きく嵩張らないようにして、燃焼ガスなどの熱交換対象媒体の大きな抵抗にならないようにすることもできる。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記複数の管体を収容し、かつ熱交換対象媒体が内部に導入されるケーシングを備えており、前記第１のスペーサは、Ｙ方向において前記複数の管体の両側方に位置する両端部を有し、かつこの両端部が前記ケーシングの壁部に当接していることにより前記ケーシングへの固定が図られている。
【００１８】
このような構成によれば、第１のスペーサがケーシングの壁部に固定されるために、この第１のスペーサを利用した複数の管体の位置決め固定もより確実化される。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記複数の管体のそれぞれは、Ｘ方向に延びてＺ方向に間隔を隔てて並んだ複数の直状管体部と、これら複数の直状管体部の端部どうしを繋ぐ複数の曲状管体部とが交互に繋がった蛇行状の管体であり、前記第１および第２のスペーサは、前記複数の蛇行状の管体のＺ方向における中間高さ位置に設けられている。
【００２０】
このような構成によれば、蛇行状の管体の支持が的確に行なわれることとなり、蛇行状の管体の振動などを簡易な手段によって適切に抑制することができる。
【００２１】
本発明の第２の側面により提供されるスペーサセットは、複数の管体の位置決めを図るための第１および第２のスペーサを備えている、スペーサセットであって、前記第１のスペーサは、互いに交差するＸ，Ｙ，Ｚ方向のうち、Ｙ方向に間隔を隔てて並び、かつＺ方向に延びる複数の第１の突起部、およびこれら複数の突起部の基端部どうしを繋ぎ、かつ前記複数の突起部を前記複数の管体どうしの間に挿入した際に前記複数の管体の外面に当接させることが可能な複数の基端繋ぎ部を有しており、前記各第１の突起部は、Ｘ方向に間隔を隔ててＺ方向に延びた一対の延伸部、およびこれら一対の延伸部の先端部どうしを繋ぐ先端繋ぎ部を有しており、前記第２のスペーサは、Ｚ方向に間隔を隔てて並び、かつＹ方向に延びた姿勢とすることが可能な複数の第２の突起部を有し、かつこれら複数の第２の突起部の少なくとも１つは、前記各第１の突起部の一対の延伸部どうしの間に挿通されることにより、前記一対の延伸部に対してＸ方向に当接するとともに、前記先端繋ぎ部に対してＺ方向に当接する配置に設定可能な構成とされていることを特徴としている。
【００２２】
このような構成によれば、本発明の第１の側面により提供される熱交換器について述べたのと同様な効果を適切に得ることができる。
【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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
図１〜図１１は、本発明が適用された熱交換器およびこれに関連する構成の一例を示している。なお、これらの図面において、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向は、互いに交差する方向である。本実施形態において、Ｘ，Ｙ方向は、ともに水平方向であり、Ｚ方向は、鉛直方向である。
【００２６】
図１によく表われているように、本実施形態の熱交換器ＨＥは、熱交換対象媒体としての燃焼ガスが内部に導入されるケーシング３、このケーシング３内に配された熱交換用の複数の管体４、およびこれら複数の管体４の位置決め固定を図るためのスペーサセットＳを具備している。
【００２７】
ケーシング３は、金属板を用いて構成された略直方体状であり、その下部および上部には、燃焼ガス用の導入口３０および排出口３１が形成されている。この熱交換器ＨＥは、図示されていない燃焼器により発生された燃焼ガスをケーシング３内にそのまま導くことによって前記燃焼ガスから顕熱を回収させる用途に用いることが可能であるが、これに代えて、潜熱回収用途に用いることも可能である。潜熱回収用途に用いる場合、この熱交換器ＨＥとは別の熱交換器を利用して顕熱を回収した後の燃焼ガスをケーシング３内に導入させることとなる。潜熱回収を行なうと、燃焼ガス中の成分を含んだ強酸性のドレイン（凝縮水）が発生するため、好ましくは、ケーシング３や複数の管体４は、耐酸性に優れるステンレスなどの材質とされる。スペーサセットＳの構成要素である後述の第１および第２のスペーサ１，２も、同様な材質とされる。
【００２８】
複数の管体４のそれぞれは、正面視において蛇行した形状を有しており、Ｘ方向に延びてＺ方向に間隔を隔てて並んだ複数の直状管体部４０と、これら複数の直状管体部４０の端部どうしを繋ぐ半円弧状の複数の曲状管体部４１とが交互に繋がった構成である。図２によく表われているように、複数の管体４は、Ｙ方向に並んで設けられており、これらの上端部および下端部には、入水用および出湯用の一対のヘッダ４８，４９が連結されている。ただし、図１に示すように、複数の管体４の上下両端部のうち、ヘッダ４８，４９の近傍部分は、ケーシング３の壁部を貫通してその内部から外部に引き出されており、それらの貫通部分（符号ｎ１で示す部分）において複数の管体４はケーシング３に支持されている。複数の管体４の上下両端部をケーシング３に支持させただけでは、複数の管体４の上下高さ方向中間部が振動を生じ易いものとなるが、本実施形態においては、後述するように、複数組のスペーサセットＳが、複数の管体４の上下高さ方向中間部に設けられていることにより、振動の抑制が好適に図られている。
【００２９】
スペーサセットＳは、図３に示すように、第１および第２のスペーサ１，２を備えている。これら第１および第２のスペーサ１，２は、ともに断面円形状のステンレスなどの金属製線材を折り曲げることにより形成されており、次のような構成である。
【００３０】
すなわち、第１のスペーサ１は、複数の管体４のＹ方向の位置決めを図るためのものであり、図８（ａ）に示すように、Ｕ字状に曲げられた複数の部分が一連に、かつ規則的に繋がった形態を有している。この第１のスペーサ１は、同図（ｃ）において理解し易いように、Ｙ方向に間隔を隔てて並び、かつＺ方向に延びる複数の第１の突起部１０と、これら複数の第１の突起部１０の基端部（上端部）どうしを繋ぐ複数の基端繋ぎ部１１とを有している。複数の基端繋ぎ部１１は、いずれも上向きに膨出した半円弧状であり、Ｘ方向に間隔を隔てて２列の千鳥状に並び、一方の列に位置する基端繋ぎ部１１ａと、他方の列に位置する基端繋ぎ部１１ｂとに区分されている。
【００３１】
図１０および図１１によく表われているように、第１のスペーサ１は、Ｙ方向に並ぶ複数の直状管体部４０どうしの間に複数の第１の突起部１０が挿入されるようにして複数の管体４に装着される。ただし、この装着状態では、基端繋ぎ部１１ａが直状管体部４０の外面に当接し、かつ基端繋ぎ部１１ｂが直状管体部４０どうしの間に位置するように設定される。複数の突起部１０は、直状管体部４０どうしの間に挿入させるための部分であるが、本実施形態では、図４および図６に示すように、第１のスペーサ１のＹ方向の両端の突起部１０’およびこれに隣接する突起部１０”は、直状管体部４０どうしの間には挿入されず、直状管体部４０とケーシング３の側壁部３２との間の寸法Ｌ１を規定するための部分として利用される。両端の突起部１０’は、ケーシング３の側壁部３２に安定的に当接させ得る形状とされている。
【００３２】
図８（ａ），（ｂ）などによく表われているように、各第１の突起部１０は、Ｘ方向に間隔Ｌａを隔ててＺ方向に延びる一対の延伸部１０ａと、これら一対の延伸部１０ａの下端先端部どうしを繋ぐ先端繋ぎ部１０ｂとを有している。先端繋ぎ部１０ｂは、下向きに膨出した半円弧状である。また、図８（ｃ）に示すように、第１の突起部１０のＺ方向の長さＬ２は、直状管体部４０のＺ方向の配列ピッチＰ１よりも長い寸法とされている。このことにより、この第１のスペーサ１を複数の管体４に装着させた際には、第１の突起部１０がＺ方向に隣接し合う上下２段の直状管体部４０のそれぞれの隙間に挿入することとなって、上下２段の直状管体部４０のＹ方向の配列ピッチＰ２を一括して規定できるようになっている。先端繋ぎ部１０ｂは、下段側の直状管体部４０よりも下方に位置するように構成されている。
【００３３】
第２のスペーサ２は、第１のスペーサ１と複数の管体４との相対移動を抑制するためのものである。図９（ｃ）において理解し易いように、この第２のスペーサ２は、Ｚ方向に間隔を隔てて並び、かつＹ方向に延びる複数の第２の突起部２０と、これら複数の第２の突起部２０の一端部どうしを繋ぐ複数の基端繋ぎ部２１ａ，２１ｂとを有している。複数の基端繋ぎ部２１ａは、半円弧状であるのに対し、基端繋ぎ部２１ｂは、Ｚ方向に延びた直線状である。各第２の突起部２０は、Ｘ方向に間隔を隔ててＹ方向に延びる一対の延伸部２０ａと、これら一対の延伸部２０ａの先端部どうしを繋ぐ先端繋ぎ部２０ｂとを有している。
【００３４】
第２のスペーサ２は、図１０に示すように、第１のスペーサ１が複数の管体４に予め装着されている状態において、その一側方から複数の管体４に装着される。この装着作業は、複数の管体４がケーシング３内に未だ収容されておらず、その一側方が開放されている状態で行なわれる。第２のスペーサ２の装着は、この第２のスペーサ２の上側の一対の第２の突起部２０によって上段側の複数の直状管体部４０を上下に挟み込み、かつ下側の一対の第２の突起部２０によって下段側の複数の直状管体部４０を上下に挟み込むようにして行なわれる。また、その際には、第２の突起部２０を、各第１の突起部１０の一対の延伸部１０ａどうしの間に挿通させる。第２の突起部２０のＸ方向の幅Ｌｂと、一対の延伸部１０ａのＸ方向の間隔Ｌａとは、Ｌｂ≦Ｌａの関係である。なお、最上段に位置する第２の突起部２０については、基端繋ぎ部１１ａ，１１ｂどうしの間に配置させる。このようなことにより、図５に示すように、第１のスペーサ１は、Ｘ方向への移動が規制されるように第２のスペーサ２と係合する。第２のスペーサ２の最下段に位置する第２の突起部２０（２０’）については、第１のスペーサ１の先端繋ぎ部１０ｂの上方に配置させて、Ｚ方向においてこの先端繋ぎ部１０ｂとの当接係合を可能とする。このことにより、仮に第１のスペーサ１に上方移動力が作用しても、先端繋ぎ部１０ｂが第２の突起部２０’に当接するために、第１のスペーサ１が上方へ移動することは適切に抑制されることとなる。
【００３５】
複数の管体４は、第１および第２のスペーサ１，２の装着作業が完了した状態でケーシング３内に収容される。この収容状態においては、第１のスペーサ１のＹ方向の両端部１９（第１の突起部１０’の形成箇所）がケーシング３の両側壁部３２に当接した状態とされている。このことにより、ケーシング３に対する第１のスペーサ１のＹ方向の位置決めが図られる。また、Ｙ方向の最外列に位置する直状管体部４０とケーシング３の側壁部３２との隙間の寸法が規定される。さらに、第２のスペーサ２のＹ方向の両側方には、側壁部３２が存在するが、この側壁部３２は、第２のスペーサ２が複数の直状管体部４０からＹ方向に離脱することを防止する役割を発揮するようになっている。
【００３６】
次に、熱交換器ＨＥの作用について説明する。
【００３７】
まず、複数の管体４の上下両端部がケーシング３に支持されただけでは、複数の管体４の上下高さ方向の中間部が不安定となり、この部分に振動を生じ易いものとなるが、この熱交換器ＨＥでは、次に述べるように、第１および第２のスペーサ１，２の作用により、前記した不具合は解消される。すなわち、第１のスペーサ１の複数の第１の突起部１０は、複数の直状管体部４０どうしの間に挿入した状態とされて、これら直状管体部４０のＹ方向の配列ピッチＰ２を規定している。また、第１のスペーサ１の両端部１９は、ケーシング３の両側壁部３２に当接して、最外列の直状管体部４０とケーシング３の両側壁部３２との隙間の寸法Ｌ１も規定している。このため、第１のスペーサ１が複数の直状管体部４０から抜け外れない限りは（このことは後述するように、第２のスペーサ２によって防止される）、複数の直状管体部４０のＹ方向への位置決め固定が適切に図られ、管体４がＹ方向に振動することが抑制される。
【００３８】
一方、第２のスペーサ２は、第１のスペーサ１が複数の直状管体部４０に対して、Ｘ方向やＹ方向に移動することを好適に規制する。より詳細には、図４および図５に示したように、第２の突起部２０は、各第１の突起部１０の一対の延伸部１０ａどうしの間や、基端繋ぎ部１１ａ，１１ｂどうしの間に位置しているために、第１のスペーサ１にＸ方向への移動力が作用しても、前記した部分どうしが当接する作用により、第１のスペーサ１がＸ方向に移動することは好適に規制される。第２のスペーサ２自体がＸ方向に移動し易い場合には、第１のスペーサ１が第２のスペーサ２をＸ方向に押して移動する虞があるものの、第２のスペーサ２を複数の直状管体部４０に装着する場合、第２のスペーサ２が安易に移動しないように設定することが可能であり、前記した虞を適切に無くすことができる。
【００３９】
また、図５を参照して説明したように、第２のスペーサ２の最下段の第２の突起部２０は、先端繋ぎ部２０ｂの上方に位置しており、この先端繋ぎ部２０ｂの上昇、ひいては第１のスペーサ１が上昇することを阻止する。したがって、第１のスペーサ１が不用意に上昇して、複数の直状管体部４０から抜け外れる虞もない。加えて、第１のスペーサ１の基端繋ぎ部１１ａは、複数の直状管体部４０に当接しており、それら複数の直状管体部４０に相対させてそれよりも低い高さに下降させることが困難な状態とされている。このため、第１のスペーサ１は、上方および下方のいずれの方向にも移動することが規制された状態となる。
【００４０】
このように、本実施形態においては、第２のスペーサ２が設けられていることにより、第１のスペーサ１と複数の直状管体部４０とのＸ方向およびＺ方向への相対移動が適切に規制される。したがって、複数の直状管体部４０、ひいては複数の管体４を、第１のスペーサ１によって確実かつ強固に支持し、複数の管体４が振動することをより生じ難くすることができる。複数の管体４の振動を防止する上では、図１（ａ）に示すように、各管体４の幅方向（同図の左右方向）一端側の符号ｎ１で示す２箇所がケーシング３の一側壁に支持されているのに対し、各管体４の幅方向他端側の少なくとも１箇所（図面では２箇所）をスペーサセットＳを利用して位置決め固定させることがより好ましい。第１および第２のスペーサ１，２は、ともに小径の金属製線材を折り曲げて製作されたものであるために、それらを軽量かつコンパクトなものとし、かつそれらの製造コストも廉価にすることができる。また、第１および第２のスペーサ１，２を複数の管体４に装着する作業は、それらの第１および第２の突起部１０，２０を複数の直状管体部４０の上方または一側方からそれらの間に差し込むようにして容易かつ迅速に行なうことが可能であり、熱交換器ＨＥの組み立て作業性も良好なものとすることができる。
【００４１】
ケーシング３内に燃焼ガスを導入させて複数の管体４により熱回収を行なう場合、前記燃焼ガスは、複数の管体４どうしの間を通過するが、第１および第２のスペーサ１，２は、既述したように、小径の金属製線材を折り曲げて形成されたものであり、複数の管体４どうしの間を大きな面積で塞がないようにすることができる。したがって、熱交換器ＨＥの排気抵抗を小さく抑えることもできる。
【００４２】
図１２は、本発明の他の実施形態を示している。同図において、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している。
【００４３】
図１２は、複数の管体４Ａの側面視であるが、各管体４Ａは、図１および図２に示した複数の管体４と同様に、正面視において蛇行した形状を有し、複数の直状管体部４０と複数の曲状管体部４１とが交互に繋がった構成である。ただし、上下方向において隣接する２つの直状管体部４０どうしは、水平方向に適当な寸法Ｌ７だけ位置ずれしており、複数の管体４Ａは、図１２に示す側面視においても蛇行した形状となっている。このような構成によれば、図１および図２に示した管体４と比較すると、直状管体部４０どうしの上下方向の配列ピッチを短くし、管体４Ａの全体の高さを低くすることができる利点が得られる（管体４，４Ａの全体の高さを同一に揃える場合には、管体４Ａの方が伝熱面積を大きくして、熱回収量を多くすることができる）。このような管体４Ａを位置決め対象とする場合、第１のスペーサ１Ａについては、第１の突起部１０Ａを直状管体部４０が位置ずれしている角度θに対応させて、第１の突起部１０Ａを傾斜させた構成とすればよい。第１のスペーサ１Ａの両端部１９に位置する第１の突起部１０Ａ’については、ケーシングの鉛直状の側壁部（図示略）に当接させるための部分であるため、傾斜させる必要はない。第２のスペーサ２Ａについては、第２の突起部２０Ａが水平方向に延びたままの形状でよいが、基端繋ぎ部２１Ａについては、上下２段の直状管体部４０の傾斜角度θに対応させた形状とすればよい。
【００４４】
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、およびスペーサセットの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００４５】
熱交換用の管体としては、蛇行状管体とは異なる形態の管体、たとえば直線状に延びる管体や、螺旋状に巻かれた管体などを用いることが可能である。また、本発明でいう熱交換器は、顕熱回収用、潜熱回収用の種別を問わない。熱交換対象媒体としても、燃焼ガス以外のたとえば高温の排ガスなどを用いることもできる。
【００４６】
第１および第２のスペーサは、線材を曲げて簡易に形成することが可能であるが、線材以外の材料を用いて製造することも可能である。上述した実施形態では、上下２段に並んだ複数の管体部に第１および第２のスペーサを装着してそれら上下２段の管体部の位置決め固定を図っているが、これとは異なり、単なる１段に並んだ管体部の位置決め固定、あるいは３段以上に並んだ管体部の位置決めを図る構成とすることもできる。本発明でいうＸ，Ｙ、Ｚ方向は、互いに交差する方向であるが、これらの方向は、水平方向や鉛直方向以外の方向とすることができる。本発明でいうスペーサセットは、熱交換用の管体以外の管体の位置決めに利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】（ａ）は、本発明に係る熱交換器の正面断面図であり、（ｂ）は、その右側面要部断面図である。
【図２】図１に示す熱交換器で用いられている複数の管体を示す斜視図である。
【図３】図１に示す熱交換器におけるスペーサセットの装着箇所の構造を示す要部斜視図である。
【図４】図１（ａ）のIV−IV矢視要部平面断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ要部断面図である。
【図６】図４のVI−VI要部断面図である。
【図７】図６に示す要部断面図の第１のスペーサを仮想線で示すことにより第２のスペーサの装着状態を理解し易くした要部断面図である。
【図８】（ａ）は、図１に示す熱交換器で用いられている第１のスペーサを示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の矢視ＶIIIｂの側面図であり、（ｃ）は、（ａ）の矢視ＶIIIｃの正面図である。
【図９】（ａ）は、図１に示す熱交換器で用いられている第２のスペーサを示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の矢視IXｂの側面図であり、（ｃ）は、（ａ）の矢視IXｃの正面図である。
【図１０】複数の管体に第１および第２のスペーサを順次取り付けていく状態の一例を示す要部斜視図である。
【図１１】図１０のXI−XI断面図である。
【図１２】本発明の他の例を示す要部側面図である。
【符号の説明】
【００４８】
ＨＥ      熱交換器
Ｓ        スペーサセット
１        第１のスペーサ
２        第２のスペーサ
３        ケーシング
４        管体
１０      第１の突起部
１０ａ    延伸部（第１の突起部の）
１０ｂ    先端繋ぎ部（第１の突起部の）
１１      基端繋ぎ部（第１のスペーサの）
１９      両端部（第１のスペーサの）
２０      第２の突起部
２０ａ    延伸部（第２の突起部の）
２１ａ，２１ｂ    基端繋ぎ部（第２のスペーサの）
３２      側壁部（ケーシングの）
４０      直状管体部
４１      曲状管体部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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