(57)【要約】【課題】熱交換率のさらなる向上が図られる熱交換器と給湯器とを提供する。【解決手段】一次熱交換器１１では、複数のフィン１３を貫通しながら往復する態様で、下段と上段とに伝熱管１５が一つの繋がった管として配置されている。上段の伝熱管１５ｂのピッチＰ２が、下段の伝熱管１５ａのピッチＰ１よりも短くなるように配置されている。また、上段の伝熱管１５ｂのそれぞれの中心の、伝熱管が延在する第１方向と直交する第２方向の位置と、下段の伝熱管１５ａのそれぞれの中心の第２方向の位置とが互いにずれるように配置されている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ主表面を有し、前記主表面と交差する第１方向に沿って互いに間隔を隔てて配置された複数のフィンと、
複数の前記フィンを貫通するように前記第１方向に沿ってそれぞれ延在する複数の貫通管を含み、一つの繋がった管として配置された伝熱管と
を有し、
前記伝熱管は、
複数の前記貫通管のうち、複数の第１貫通管が、前記第１方向と交差する第２方向に沿って第１ピッチをもってそれぞれ配置された第１段部と、
複数の前記貫通管のうち、複数の第２貫通管が、前記第２方向に沿って第２ピッチをもってそれぞれ配置された第２段部と
を備え、
前記第１貫通管の数と、前記第２貫通管の数は同じであり、
前記第１ピッチと前記第２ピッチとは異なる、熱交換器。
【請求項２】
複数の前記第１貫通管は、前記第２方向に沿って配置されている複数の前記第１貫通管のうち、一方の端に位置する第１貫通管の中心と他方の端に位置する第１貫通管の中心とを結ぶ線分の垂直二等分線に対して、複数の前記第１貫通管の前記第２方向に沿う断面が線対称になるように配置され、
複数の前記第２貫通管は、前記垂直二等分線に対して、複数の前記第２貫通管の前記第２方向に沿う断面が線対称になるように配置され、
複数の前記第２貫通管のそれぞれの中心の前記第２方向の位置と、複数の前記第１貫通管のそれぞれの中心の前記第２方向の位置とは互いにずれている、請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
前記第２方向に沿って配置されている複数の前記第１貫通管のうち、前記一方の端に位置する第１貫通管と、前記第２方向に沿って配置されている複数の前記第２貫通管のうち、前記一方の端に位置する第２貫通管とのピッチは、前記第１ピッチおよび前記第２ピッチのうちの短い方のピッチに設定された、請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の熱交換器を備えた給湯器であって、
前記熱交換器に燃焼ガスを送り込む燃焼部と、
前記熱交換器を挟んで、前記燃焼部が配置されている側とは反対側に配置され、前記熱交換器において熱交換された後の燃焼ガスが流出される流出口を有する排気集合筒と
を備えた、給湯器。
【請求項５】
前記流出口は、前記熱交換器を挟んで、前記燃焼部が配置されている側と反対側において、前記第２方向に沿って配置されている複数の前記第１貫通管のうち、一方の端に位置する第１貫通管の側および他方の端に位置する第１貫通管の側のいずれかに設けられた、請求項４記載の給湯器。
【請求項６】
前記熱交換器は前記燃焼部の上方および下方のいずれかに配置され、
前記第１段部は、前記燃焼部から相対的に近い側に位置し、
前記第２段部は、前記燃焼部から相対的に遠い側に位置し、
前記第２段部の前記第２ピッチは、前記第１段部の前記第１ピッチよりも短く設定された、請求項４または５に記載の給湯器。
【請求項７】
複数の前記フィンを取り囲むように配置され、前記第１方向に間隔を隔てて対向する一対の対向側部を含む胴板と、
給水管および出湯管と
を備え、
前記伝熱管の一端と他端の双方は、前記一対の対向側部のうちの一方の対向側部が位置する側に位置し、
前記伝熱管の前記一端に、前記一方の対向側部の側から前記給水管が接続され、
前記伝熱管の前記他端に、前記一方の対向側部の側から前記出湯管が接続された、請求項４〜６のいずれかに記載の給湯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器と、その熱交換器を備えた給湯器とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器は、主として、板状の複数のフィン、フィンを貫通する伝熱管、伝熱管に接続される給水管および出湯管、外装としての胴板等によって構成される。給湯器では、たとえば、熱交換器の下方に、燃焼ガスを熱交換器に送り込むバーナーが配置されている。伝熱管は、一つの繋がった管として、フィンを貫通しながら往復する態様で、バーナーに近い側（下段）と遠い側（上段）とに配置されている。給水管は、水がバーナーに近い下段に配置された伝熱管から上段に配置された伝熱管へ流れるように、伝熱管の一端側に接続され、その反対の他端側に出湯管が接続されている。
【０００３】
熱交換器では、伝熱管が延在する方向とほぼ直交する方向の断面において、下段に配置される伝熱管（断面）の数と上段に配置される伝熱管（断面）の数とが同じ数をもって配置される場合には、伝熱管の断面が格子状に配列されるように伝熱管が配置される。一方、下段に配置される伝熱管（断面）の数と上段に配置される伝熱管（断面）の数とが異なる数をもって配置される場合には、伝熱管の断面が千鳥配列となるように伝熱管が配置される。
【０００４】
このような、伝熱管が下段と上段とに配置された熱交換器を開示した特許文献として、特許文献１、特許文献２および特許文献３がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３４９２３４号公報
【特許文献２】実開平０３−５４６号公報
【特許文献３】特開平０８−２００８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、特に、下段と上段とで伝熱管が格子状に配列される配置を採用した熱交換器においては、下段に配置される伝熱管のピッチと上段に配置される伝熱管のピッチとを同じピッチにすると、燃焼ガスの流れの下流に位置する上段の伝熱管の直下の部分が、下段の伝熱管の陰になる。このため、燃焼ガスを伝熱管に効率よく接触させることができなくなり、熱交換器における水と燃焼ガスとの熱交換率のさらなる向上を阻害してしまうことになる。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、一つの目的は熱交換率のさらなる向上が図られる熱交換器を提供することであり、他の目的は、そのような熱交換器を備えた給湯器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る熱交換器は、複数のフィンと伝熱管とを有している。複数のフィンは、それぞれ主表面を有し、主表面と交差する第１方向に沿って互いに間隔を隔てて配置されている。伝熱管は、複数のフィンを貫通するように第１方向に沿ってそれぞれ延在する複数の貫通管を含み、一つの繋がった管として配置されている。伝熱管は、第１段部と第２段部とを備えている。第１段部では、複数の貫通管のうち、複数の第１貫通管が、第１方向と交差する第２方向に沿って第１ピッチをもってそれぞれ配置されている。第２段部では、複数の貫通管のうち、複数の第２貫通管が、第２方向に沿って第２ピッチをもってそれぞれ配置されている。第１貫通管の数と、第２貫通管の数は同じである。第１ピッチと第２ピッチとは異なる。
【０００９】
本発明に係る給湯器は、上記熱交換器を備えた給湯器であって、燃焼部と排気集合筒とを備えている。燃焼部は熱交換器に燃焼ガスを送り込む。排気集合筒は、熱交換器を挟んで、燃焼部が配置されている側とは反対側に配置され、熱交換器において熱交換された後の燃焼ガスが流出される流出口を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る熱交換器によれば、伝熱管の第１段部と第２段部において、第１貫通部の数と第２貫通部の数が同じであり、第１貫通部の第１ピッチと第２貫通部の第２ピッチとが異なることで、伝熱管に効率よく燃焼ガスを接触させることができ、熱交換率を向上させることができる。
【００１１】
本発明に係る給湯器によれば、上記熱交換器を備えていることで、熱交換率の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る給湯器の構成を示す概略図である。
【図２】同実施の形態において、給湯器における、バーナー、一次熱交換器および二次熱交換器を示す第１の斜視図である。
【図３】同実施の形態において、給湯器における、バーナー、一次熱交換器および二次熱交換器を示す第２の斜視図である。
【図４】同実施の形態において、一次熱交換器および二次熱交換器の構造を示す部分断面斜視図である。
【図５】同実施の形態において、一次熱交換器の構造を示す第１の斜視図である。
【図６】同実施の形態において、一次熱交換器の構造を示す第２の斜視図である。
【図７】同実施の形態において、一次熱交換器の、伝熱管が延在する方向と直交する方向の断面図である。
【図８】比較例に係る給湯器における一次熱交換器の、伝熱管が延在する方向と直交する方向の断面図である。
【図９】比較例に係る給湯器における、一次熱交換器における燃焼ガスの流れを示す図である。
【図１０】同実施の形態において、一次熱交換器における燃焼ガスの流れを示す図である。
【図１１】同実施の形態において、一次熱交換器の伝熱管の配置関係と燃焼ガスの流れを示す図である。
【図１２】比較例に係る給湯器における、一次熱交換器の伝熱管の配置関係と燃焼ガスの流れを示す図である。
【図１３】同実施の形態において、一変形例に係る給湯器における一次熱交換器および二次熱交換器を示す断面図である。
【図１４】同実施の形態において、伝熱管の配置関係を説明するための図であり、（Ａ）は、その一態様を示す図であり、（Ｂ）は他の態様を示す図である。
【図１５】比較例に係る給湯器における一次熱交換器を示す側面図である。
【図１６】同実施の形態において、他の変形例に係る給湯器の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態に係る熱交換器を備えた給湯器について説明する。図１に示すように、給湯器１の筺体２内には、燃焼ガスを供給するバーナー３、バーナー３に空気を送り込む燃焼ファン６、燃焼ガスによって熱交換を行う一次熱交換器１１および二次熱交換器２１が設けられている。なお、本発明（請求項）に係る熱交換器は、一次熱交換器１１に対応し、二次熱交換器２１は対応しない。バーナー３には、ガス管５が接続されている。二次熱交換器２１には、給水管３１ａが接続され、一次熱交換器１１には、二次熱交換器２１を経た給水管３１ｂと出湯管３３とが接続されている。その給水管３１ｂと出湯管３３との間にバイパス管３５が接続されている。また、二次熱交換器２１において生じたドレンを排出するドレン管２５が設けられている。
【００１４】
次に、一次熱交換器１１とその周辺の構造について、具体的に説明する。図２および図３に示すように、バーナーケース４内にバーナー３が収容されている。バーナーケース４の下部に燃焼ファン６が取り付けられている。さらに、図４に示すように、一次熱交換器１１は、収容ケースとしての胴板１７内に収容されている。一次熱交換器１１の上に排気集合筒２３が配置されている。排気集合筒２３には、一次熱交換器１１を経た燃焼ガスを二次熱交換器２１へ供給するための流出口２３ａが形成されている。二次熱交換器２１には、複数の水管２１ａと、燃焼ガスを排気する排気口２１ｂが設けられている。
【００１５】
次に、一次熱交換器１１の構造についてさらに詳しく説明する。図５および図６に示すように、一次熱交換器１１では、主表面を有する複数のフィン１３が、主表面とほぼ直交する方向に互いに間隔を隔てて配置されている。なお、図面では、簡略化と説明の便宜上、両端と中央付近にそれぞれ位置するフィン１３が示されている。その複数のフィン１３を貫通しながら往復する態様で、バーナー３（図２、図３参照）に相対的に近い下段と遠い上段とに、伝熱管１５が一つの繋がった管として配置されている。伝熱管１５の管径は、たとえば、１６ｍｍφとされる。
【００１６】
伝熱管１５は、複数のフィン１３を貫通するように延在する貫通管としての直管１６ａと、隣り合う直管１６ａ同士を繋ぐＵ字管１６ｂによって形成されている。その伝熱管１５には、下段の伝熱管１５ａから上段の伝熱管１５ｂに向かって水が流れるように、一端側に給水管３１ｂが接続され、他端側に出湯管３３が接続されている（図６の矢印参照）。
【００１７】
次に、伝熱管１５の配置構造について説明する。図７に示すように、下段の伝熱管１５ａでは、直管１６ａが、その延在する方向（第１方向）とほぼ直交する方向（第２方向）に沿って第１ピッチＰ１をもってそれぞれ配置されている。上段の伝熱管１５ｂでは、直管１６ａが、第２方向に沿って、第１ピッチＰ１よりも短い第２ピッチＰ２をもってそれぞれ配置されている。下段の直管１６ａ（伝熱管１５ａ）の数と、上段の直管１６ａ（伝熱管１５ｂ）の数は同じ数とされる。また、第２方向に沿ってそれぞれ配置された下段の伝熱管１５ａと上段の伝熱管１５ｂのうち、一方の端にそれぞれ位置する下段の伝熱管１５ａ（直管１６ａ）と上段の伝熱管１５ｂ（直管１６ａ）とのピッチは、第２ピッチＰ２とされる。第１ピッチＰ１は、たとえば、３２ｍｍとされ、第２ピッチＰ２は、たとえば、２８ｍｍとされる。
【００１８】
上段の伝熱管１５ｂ（直管１６ａ）のそれぞれの中心（断面）の第２方向の位置と、下段の伝熱管１５ａ（直管１６ａ）のそれぞれの中心（断面）の第２方向の位置とは互いにずれている。下段の伝熱管１５ａは、第２方向に沿って配置された伝熱管１５ａ（直管１６ａ）のうち、一方の端に位置する伝熱管１５ａ（直管１６ａ）の中心と、他方の端に位置する伝熱管１５ａ（直管１６ａ）の中心とを結ぶ線分の垂直二等分線Ｓに対して、伝熱管１５ａの第２方向に沿う断面が線対称になるように配置されている。また、上段の伝熱管１５ｂも、その垂直二等分線Ｓに対して、伝熱管１５ｂの第２方向に沿う断面が線対称になるように配置されている（図１１参照）。本給湯器１の一次熱交換器１１は上記のように構成される。
【００１９】
次に、上述した給湯器の動作について説明する。運転スイッチをオンにし、給水管３１ａに所定量の水を流すことによって、燃焼ファン６が回転を始め、バーナー３（図２または図３参照）が点火して、バーナー３から上方に向かって燃焼ガスが送り出される。送り出された燃焼ガスは、一次熱交換器１１が配置された胴板１７内を流れ、次に、排気集合筒２３の流出口２３ｂを経て二次熱交換器２１内を流れ、その後、排気口２１ｂから外へ排気される。
【００２０】
一方、給水管３１ａから送られる水は、まず、二次熱交換器２１の水管２１ａを流れる。二次熱交換器２１を流れる間に、燃焼ガス（潜熱）によって水が予備加熱される。次に、予備加熱された水は、給水管３１ｂを経て一次熱交換器１１へ送られる。一次熱交換器１１へ送られた予備加熱された水は、下段の伝熱管１５ａを流れ、次に、上段の伝熱管１５ｂを流れる。その伝熱管１５を水が流れる間に、フィン１３とフィン１３との隙間を流れる燃焼ガス（顕熱）と水との間で熱交換が行われ、予備加熱された水が所定の温度にまで加熱される。所定の温度に加熱された湯は、出湯管３３を経て給湯器１の外へ送り出される。こうして、給湯器１として、所定の温度の湯を供給することができる。
【００２１】
上述した熱交換器を備えた給湯器の作用効果について、比較例に係る給湯器の場合と対比して説明する。
【００２２】
図８に示すように、比較例に係る給湯器１０１の一次熱交換器１１１における伝熱管１１５では、下段の直管１１６ａ（伝熱管１１５ａ）の数と、上段の直管１１６ａ（伝熱管１１５ｂ）の数は同じ数とされる。下段の伝熱管１１５ａ（直管１１６ａ）が、その延在する方向（第１方向）とほぼ直交する方向（第２方向）に沿ってピッチＰＰ１をもってそれぞれ配置されている。上段の伝熱管１１５ｂ（直管１１６ａ）は、第２方向に沿ってピッチＰＰ２をもってそれぞれ配置されている。ピッチＰＰ１とピッチＰＰ２とは同じピッチとされる。
【００２３】
また、上段の伝熱管１１５ｂ（直管１１６ａ）のそれぞれの中心（断面）の第２方向の位置と、下段の伝熱管１１５ａ（直管１１６ａ）のそれぞれの中心（断面）の第２方向の位置とは同じ位置とされる。なお、給湯器として、これ以外の構成については、図２等に示す給湯器と同様なので、必要である場合を除き、その説明を繰り返さないこととする。
【００２４】
次に、比較例に係る給湯器１０１の動作について説明する。バーナー１０３から上方に向かって送り出された燃焼ガスは、一次熱交換器１１１が配置された胴板１１７内を流れ、その後、排気集合筒１２３内と二次熱交換器内１２１内を流れて外へ排出される。一方、二次熱交換器１２１によって予備加熱されて一次熱交換器１１１に送られた水は、伝熱管１１５を流れる間に、燃焼ガスによって所定の温度にまで加熱される。このとき、フィン１１３とフィン１１３との隙間を流れる燃焼ガスと、そのフィン１１３を貫通する伝熱管１１５を流れる水との間で熱交換が行われる。
【００２５】
図９に示すように、比較例に係る給湯器１０１では、伝熱管１１５は、下段の伝熱管１１５ａのピッチと、上段の伝熱管１１５ｂのピッチとが同じピッチとなるように配置されている。また、伝熱管１１５は、上段の伝熱管１１５ｂのそれぞれの中心の第２方向の位置と、下段の伝熱管１１５ａのそれぞれの中心の第２方向の位置とが同じ位置になるように配置されている。このため、燃焼ガスの流れ（矢印を参照）に対して、上流側の下段の伝熱管１１５ａの陰となる部分（点線枠を参照）の直上に、下流側の上段の伝熱管１１５ｂが位置することになる。その結果、燃焼ガスを上段の伝熱管１１５ｂに効率よく接触させることが難しくなり、一次熱交換器１１１の熱交換率を上げる阻害要因となる。
【００２６】
比較例に対して、実施の形態に係る給湯器１では、図７および図１０に示すように、伝熱管１５は、上段の伝熱管１５ｂのピッチＰ２が、下段の伝熱管１５ａのピッチＰ１よりも短くなるように配置されている（配置Ａ）。また、伝熱管１５は、上段の伝熱管１５ｂのそれぞれの中心の第２方向の位置と、下段の伝熱管１５ａのそれぞれの中心の第２方向の位置とが互いにずれるように配置されている（配置Ｂ）。このため、燃焼ガスの流れ（矢印を参照）に対して、上流側の下段の伝熱管１５ａの陰となる部分（点線枠を参照）から、下流側の上段の伝熱管１５ｂが第２方向にずれることになる。これにより、燃焼ガスを上段の伝熱管１５ｂに効率よく接触させることができ、一次熱交換器１１の熱交換率を上げることができる。
【００２７】
特に、給湯器を小型化（コンパクト化）するために、一次熱交換器の下段の伝熱管と上段の伝熱管との間隔を縮めようとする場合に、比較例に係る給湯器では、燃焼ガスを上段の伝熱管に効率よく接触させることがますます難しくなる。これに対して、実施の形態に係る給湯器１では、たとえ、一次熱交換器１１の下段の伝熱管１５ａと上段の伝熱管１５ｂとの間隔を縮めたとしても、下段の伝熱管１５ａおよび上段の伝熱管１５ｂが配置Ａおよび配置Ｂをもって配置されていることで、燃焼ガスを上段の伝熱管１５ｂに効率よく接触させることができる。これにより、一次熱交換器１１の熱交換率が低下するのを阻止して、一次熱交換器１１の小型化、ひいては給湯器１の小型化に寄与することができる。
【００２８】
また、図１１に示すように、実施の形態に係る給湯器の一次熱交換器１１では、下段の伝熱管１５ａおよび上段の伝熱管１５ｂは、垂直二等分線Ｓに対して、伝熱管１５（断面）が線対称に配置されていることで、排気集合筒２３に設けられた燃焼ガスの流出口２３ａが、第２方向に沿って配置された伝熱管１５ａのうち、一方の端に位置する伝熱管１５ａの側（後方側）に位置する場合においても、燃焼ガスを伝熱管１５にほぼ均等に接触させて、効率よく熱交換を行うことができる。これに対して、図１２に示すように、上段の伝熱管１１５ｂを、第２方向に沿って配置された伝熱管１１５ａのうち、他方の端に位置する伝熱管１１５ａの側（前方側）に集中させて配置させた場合には、燃焼ガスが、伝熱管が配置されておらず熱交換に寄与しない領域（点線枠Ｔ参照）を流れてしまい、熱交換率を下げてしまうことになる。
【００２９】
さらに、実施の形態に係る給湯器の一次熱交換器１１では、上段の伝熱管１５ｂの第２ピッチが下段の伝熱管１５ａの第１ピッチよりも短く、その下段の伝熱管１５ａおよび上段の伝熱管１５ｂが垂直二等分線Ｓに対して線対称に配置されていることで、燃焼ガスの淀みを抑制することができる。すなわち、第２方向に沿って配置されている上段の伝熱管１５ｂのうち、一方の端に位置する伝熱管１５ｂと胴板１７との距離は、下段の対応する伝熱管１５ａと胴板１７との距離よりも長くなり、特に、燃焼ガスの流れの下流側における、排気集合筒２３の流出口２３ａが配置されていない側の領域において、燃焼ガスが淀むのを抑制することができる。
【００３０】
また、実施の形態に係る給湯器の一次熱交換器１１では、伝熱管１５が垂直二等分線Ｓに対して線対称に配置されていることで、一次熱交換器１１を変更することなく、図７等に示される排気集合筒２３の向き（配置関係）とは反対向きに排気集合筒を取り付けることができる。すなわち、図１３に示すように、燃焼ガスの流出口２３ａが、後方側とは反対の前方側に位置し、排気口２１ｂが後方側に位置するように排気集合筒２３を取り付けることができる。このような給湯器１においても、伝熱管１５の配置の対称性により、燃焼ガスを伝熱管１５にほぼ均等に接触させて効率よく熱交換を行うことができる。さらに、給湯器１の排気バリエーションに対して、一次熱交換器１１の共用化を図り、コストの低減に寄与することができる。
【００３１】
このように、実施の形態に係る一次熱交換器では、伝熱管１５は、上段の伝熱管１５ｂの第２方向の位置と、下段の伝熱管１５ａの第２方向の位置とが互いにずれるように配置されていることを述べたが、ここで、そのずれ量について検討する。
【００３２】
伝熱管が複数の段をもって配置されている熱交換器を想定する。垂直二等分線に対して線対称に伝熱管が配置されていることを前提として、最下段の伝熱管のピッチをａとし、最下段よりも１つ上の段の伝熱管のピッチをｂとし、各段の伝熱管の数が同じであるとする。そして、各段の伝熱管の総数を２（ｎ＋１）とする。ここで、ｎは整数（０，１，２，３…）である。
【００３３】
伝熱管の管径を、たとえば１６ｍｍφとして、発明者らが検討した結果、図１４（Ａ）に示される、ｎが奇数（たとえば３）の場合の伝熱管の配置では、以下に示す関係が成り立てばよいことがわかった。
【００３４】
ａ／２＞ａ／２−ｂ／２＞１ｍｍ
また、図１４（Ｂ）に示される、ｎが偶数（たとえば２）の場合の伝熱管の配置では、以下に示す関係が成り立てばよいことがわかった。
【００３５】
ａ／２≧ａ−ｂ＞１ｍｍ
したがって、最下段の伝熱管の中心Ｃ１と、最下段よりも１つ上の伝熱管の中心Ｃ２とのずれ量Ｄ（第２方向の長さ）としては、１ｍｍ以上あれば、所望の効果が得られることがわかった。
【００３６】
また、実施の形態に係る一次熱交換器１１では、下段の伝熱管１５ａの数と上段の伝熱管１５ｂの数とが同じ数とされることで、図６に示すように、給水管３１ｂが接続される伝熱管１５の一端と、出湯管３３が接続される伝熱管１５の他端との双方を、第１方向に延在する伝熱管１５（直管１６ａ）の一方の側に配置させることができる。これにより、図３に示すように、給水管３１ｂと出湯管３３とを、一次熱交換器を取り囲む胴板１７のうち、伝熱管の一端と他端とが位置する側の一つの側部に取り付ければよいことになる。その結果、給水管３１ｂと出湯管３３とを繋ぐバイパス管３５の長さを短くすることができ、コストの削減を図ることができる。なお、バイパス管３５とは、所望の湯温の湯を供給するために、熱交換器で加熱された水（湯）に対して、給水された水を加熱せずに混合するための管である。
【００３７】
これに対して、下段の伝熱管の数と上段の伝熱管の数とが異なる場合には、給水管が接続される伝熱管の一端と、出湯管が接続される伝熱管の他端とは、第１方向に延在する伝熱管（直管）の一方の側と他方の側とに対向するように位置することになる。このため、図１５に示すように、給水管１３１ｂと出湯管１３３ａとを繋ぐバイパス管１３５ａの長さが長くなってしまう。また、バイパス管が長くなるのを避けようとすると、出湯管１３３ｂを胴板１７に沿って給水管１３１ｂが配置されている側まで延在させる必要があり、バイパス管１３５ｂを短くすることはできても、出湯管１３３ｂの長さが長くなってしまう。
【００３８】
また、第２方向に沿ってそれぞれ配置された下段の伝熱管１５ａと上段の伝熱管１５ｂのうち、一方の端にそれぞれ位置する下段の伝熱管１５ａと上段の伝熱管１５ｂとのピッチを、第２ピッチＰ２とすることで、その下段の伝熱管１５ａと上段の伝熱管１５ｂと繋ぐ接続管として、上段の伝熱管１５ｂ同士を繋ぐ接続管を供用することができ、コストの削減に寄与することができる。
【００３９】
また、この場合には、一方の端にそれぞれ位置する下段の伝熱管１５ａと上段の伝熱管１５ｂとのピッチを第１ピッチＰ１とする場合に比べて、一次熱交換器１１の上下方向のサイズを縮めることができて、一次熱交換器１１のコンパクト化にも寄与することができる。
【００４０】
なお、上述した熱交換器は、バーナーの上方に熱交換器が配置された給湯器の一次熱交換器として適用される場合を例に挙げて説明した（図１参照）。熱交換器が適用される給湯器としては、このタイプのもの限られず、図１６に示すように、バーナー３の下方に熱交換器が配置された給湯器の一次熱交換器１１としても適用することが可能である。この場合には、その一次熱交換器１１の下方に二次熱交換器２１が配置されることになる。このタイプの燃焼方式は、主に燃料として石油を用いる給湯器に適用される。このため、バーナー３には燃料管７が接続されている。
【００４１】
また、上述した熱交換器では、伝熱管の配置として下段と上段との２段の配置を例に挙げて説明したが、３段以上の配置にしてもよい。上述したように、特に、２段の配置の場合には、一次熱交換器のコンパクト化に寄与することができる。また、伝熱管の管径およびピッチとして挙げた数値は一例であって、これに限定されるものではない。
【００４２】
今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、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でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、複数のフィンを貫通する伝熱管を備えた熱交換器に有効に利用される。
【符号の説明】
【００４４】
１  給湯器、２  筺体、３  バーナー、４  バーナーケース、５  ガス管、６  燃焼ファン、７  燃料管、１１  一次熱交換器、１３  フィン、１５  伝熱管、１５ａ  下段の伝熱管、１５ｂ  上段の伝熱管、１６ａ  直管、１６ｂ  Ｕ字管、１７  胴板、２１  二次熱交換器、２１ａ  水管、２１ｂ  排気口、２３  排気集合筒、２３ａ  流出口、２５  ドレン管、３１ａ，３１ｂ  給水管、３３  出湯管、３５  バイパス管。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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