(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅材料で構成された吸熱フィン(41)(41)の透孔(410)(410)に銅材料で構成された通水管(42)(42)を貫通させると共に、該貫通部に於ける通水管(42)(42)と前記透孔(410)(410)内周の間にリン銅材料から成るロウ材(100)(100)を介在させる第１工程と、
ステンレス材料で構成された熱交用右側壁(45)を形成する第１一枚板とステンレス材料で構成された熱交用左側壁(46)を形成する第２一枚板に通水管(42)(42)の両端部を貫通させる第２工程と、
隣接する通水管(42)(42)の外端相互を銅材料で構成されたＵ字管(42A)(42A)で連結する第３工程と、
前記第３工程後に、上記第１，第２一枚板，並びに、通水管(42)(42)及び吸熱フィン(41)(41)等の集合体を治具(18)に支持させた状態で、加熱炉内で加熱して前記ロウ材(100)(100)を溶融させる第４工程と、
前記第４工程後に、ステンレス材料で構成された熱交用前側壁(47)を形成する第３一枚板及びステンレス材料で構成された熱交用後側壁(48)を形成する第４一枚板と、前記第１一枚板及び前記第２一枚板とをビスで着脱可能に取り付ける第５工程とからなる、熱交換器の製造方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来の給湯機の内部構造の分解斜視図である。
平行に配設された複数の扁平バーナ(21)(21)群から成るバーナブロック(2)は、矩形状の燃焼箱(3)に収納されると共に、該燃焼箱(3)の前端開口(30)の上半部は前板(32)で閉塞される構成になっており、更に、上記バーナブロック(2)にはガス分配器(1)からガス供給されるようになっている。
【０００３】
一方、前記燃焼箱(3)の上端開口(31)に連設される熱交換器(4)は、上下に貫通する矩形筒状の外枠(40)と、該外枠(40)内に多数並設される吸熱フィン(41)(41)と、該吸熱フィン(41)(41)及び前記外枠(40)の側壁を貫通する通水管(42)(42)から構成されており、該通水管(42)(42)の上流端(420)や下流端には銅管（図示せず）等が配管接続されるようになっている。
【０００４】
上記外枠(40)の下端外周にはフランジ(40A)が張り出していると共に、該フランジ(40A)には差込スリット(S1)(S1)が形成されている。そして、熱交換器(4)と燃焼箱(3)を組立てるときは、両者の接合部にパッキンを介在させると共に、前記差込スリット(S1)(S1)に対し、既述燃焼箱(3)の上端周縁に起立するカシメ舌片(S2)(S2)を差し込んで折り曲げ、これにより、熱交換器(4)と燃焼箱(3)をカシメ結合する（図５，図６参照）。
【０００５】
一方、熱交換器(4)の上端開口(43)に連設される排気ダクト本体(5)は、下方及び前方が開放する扁平な矩形箱状に形成されており、前記排気ダクト本体(5)の下端開口(52)の外周フランジ(53)にはカシメ舌片(S3)(S3)が垂下している。そして、このカシメ舌片(S3)(S3)は、熱交換器(4)の上端の外周フランジ(44)に対して外側から巻き込む態様でカシメ止めされるようになっている。そして、このように結合された燃焼箱(3)と熱交換器(4)と排気ダクト本体(5)の集合で構成される給湯機本体は、ケーシング(9)に対してブラケット等で適宜、配設固定されている。
又、上記排気ダクト本体(5)の下流端の排気口(51)部分には排気口カバー(6)がビス(b)(b)で固定されていると共に、該排気口カバー(6)に突設された排気筒(60)は、給湯機のケーシング(9)の前面蓋(90)に開設された排気用窓(91)に遊挿されている。
【特許文献１】特開２００３−２１３１９号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記給湯機に組み込まれた熱交換器(4)について、次の課題を解決することを目的とする。
１．熱交換器(4)の機械的強度の向上を図ることにより、給湯機の出荷運送時や設置作業時の衝撃で熱交換器が損傷を受ける心配を少なくすると共に、経年劣化を抑制する。
２．通水管(42)(42)が長さ方向に熱膨張と収縮を繰り返しても、熱交換器の破損防止が図れるようにする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明の技術的手段は、
『銅材料で構成された吸熱フィン(41)(41)の透孔(410)(410)に銅材料で構成された通水管(42)(42)を貫通させると共に、該貫通部に於ける通水管(42)(42)と前記透孔(410)(410)内周の間にリン銅材料から成るロウ材(100)(100)を介在させる第１工程と、
ステンレス材料で構成された熱交用右側壁(45)を形成する第１一枚板とステンレス材料で構成された熱交用左側壁(46)を形成する第２一枚板に通水管(42)(42)の両端部を貫通させる第２工程と、
隣接する通水管(42)(42)の外端相互を銅材料で構成されたＵ字管(42A)(42A)で連結する第３工程と、
前記第３工程後に、上記第１，第２一枚板，並びに、通水管(42)(42)及び吸熱フィン(41)(41)等の集合体を治具(18)に支持させた状態で、加熱炉内で加熱して前記ロウ材(100)(100)を溶融させる第４工程と、
前記第４工程後に、ステンレス材料で構成された熱交用前側壁(47)を形成する第３一枚板及びステンレス材料で構成された熱交用後側壁(48)を形成する第４一枚板と、前記第１一枚板及び前記第２一枚板とをビスで着脱可能に取り付ける第５工程とからなる』ことである。
このものでは、熱交用右側壁や熱交用左側壁を構成する左右の第１，第２一枚板、並びに熱交用前側壁や熱交用後側壁を構成する前後の第３，第４一枚板がステンレス材料で構成されているから、銅材料の場合に比べて機械的強度が向上する。従って、給湯機の出荷運送時や設置作業時の衝撃で熱交換器が損傷を受ける心配が少なくなる。又、上記各一枚板がステンレス材料で構成されているから、銅材料に比べて耐熱性が向上し、経年劣化を抑制することができる。 
【００１２】
又、熱交用右側壁及び熱交用左側壁を形成する前記第１，第２一枚板に対する通水管(42)(42)の貫通部が実質的に固定されないから、上記通水管(42)(42)が長さ方向に熱膨張と収縮を繰り返しても、前記貫通部に熱応力が作用せず、熱交換器が破損する心配が少なくなる。
即ち、銅材料で構成された吸熱フィン(41)(41)と通水管(42)(42)は相互にリン銅材料から成るロウ材(100)(100)でロウ付けされているが、これら吸熱フィン(41)(41)と通水管(42)(42)は、次のように加熱炉でロウ付けされる。
【００１３】
即ち、吸熱フィン(41)(41)群に通水管(42)(42)を貫通させると共に、該貫通部に於ける通水管(42)(42)の外周面と吸熱フィン(41)(41)の境界にロウ材を適宜介在させる。又、熱交用右側壁と熱交用左側壁を構成する左右の第１，第２一枚板（ステンレスで構成されている）に通水管(42)(42)の両端部を貫通させ、この状態にある左右一対の第１，第２一枚板，通水管(42)(42)及び吸熱フィン(41)(41)の集合体を加熱炉内で加熱して前記ロウ材を溶融させる。このロウ材の溶融によって、吸熱フィン(41)(41)と通水管(42)(42)がロウ付けされるが、前記左右の第１，第２一枚板はステンレスで構成されているから、該第１，第２一枚板に対する通水管(42)(42)の貫通部にロウ材が流れ込むことがあっても、これら第１，第２一枚板と通水管(42)(42)とが実質的にロウ付けされることはない。ロウ材は銅材料から成る吸熱フィン(41)(41)と通水管(42)(42)を結合するものであるから、ステンレス製の左右の第１，第２一枚板と通水管(42)(42)は実質的に結合されないからである。
従って、ガスの燃焼・消火に伴って上記通水管(42)(42)が長さ方向に熱膨張と収縮を繰り返したときには、前記貫通部において、通水管(42) (42)が前記一枚板に対して摺動し、これにより、前記貫通部に過大な力が作用しない。よって、熱交換部の破損防止が図れる。
また、熱交用前側壁を形成する第３一枚板及び熱交用後側壁を形成する第４一枚板と、前記第１一枚板及び前記第２一枚板とをはそれぞれビスで着脱可能に取り付けられているから、ビスを外すと、熱交用前側壁及び熱交用後側壁を取り外すことができ、これにより、熱交換部の内部のメンテナンスを容易に行なうことができる。
【発明の効果】
【００２０】
熱交用右側壁を形成する第１一枚板、熱交用左側壁を形成する第２一枚板、熱交用前側壁を形成する第３一枚板、及び熱交用後側壁を形成する第４一枚板がステンレス材料で構成されているから、銅材料の一枚板に比べて機械的強度が向上する。又、銅材料で構成する場合に比べて耐熱性が向上し、経年劣化を防止することができる。
更に、既述したように、前記左右の第１，第２一枚板と通水管(42)(42)は実質的に非結合状態にあるから、ガスの燃焼・消火に伴って通水管(42)(42)が長さ方向に熱膨張と収縮を繰り返しても、前記左右の第１，第２一枚板に対する通水管(42)(42)の貫通部に過大な力が作用せず、熱交換器の破損防止が図れる。
そして、ビスの取り外しによって熱交用前側壁及び熱交用後側壁を除去することができるから、熱交換部の内部のメンテナンスを容易に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１，図２に示す給湯機は、ガス燃焼室(3A)と、その上方の熱交換器(4)の配設部たる熱交換部(4A)と、前記熱交換器(4)の上方に水平配設される整流翼(55)とその上方のダクト用天井壁(54)との間に形成される排気ダクト部(56)とが下方からこの順序で設けられた構成を有している。
【００２４】
以下、各部の詳細を説明する。
［ガス燃焼室(3A)]
ガス燃焼室(3A)は、バーナブロック(2)の配設部であり、燃焼室用右側壁(33)及び燃焼室用左側壁(34)と、燃焼室用前側壁(35)及び燃焼室用後側壁(36)と、更に燃焼室用底壁(37)で包囲された上方開放の矩形箱状に形成されている。又、図１，図３に示すように、前記燃焼室用底壁(37)から燃焼室用後側壁(36)を経て後述のダクト天井壁(54)に至る全域の両側縁部(E)(E)は、燃焼室用左側壁(34)と後述の熱交用左側壁(46)及びダクト用左側壁(58)を構成する一枚板、及び、燃焼室用右側壁(33)と後述の熱交用右側壁(45)及びダクト用右側壁(57)を構成する一枚板の周縁部(G)に対してカシメ部(H)（図３参照）で固定されている。
又、図１，２に示すように、燃焼室用底壁(37)に開設された給気口(370)には給気ファン(F)の吐出口が接続されている。
【００２５】
ガス燃焼室(3A)に配設されるバーナブロック(2)は、左右方向に並設された扁平バーナ(21)(21)群と、該扁平バーナ(21)(21)群を収納するバーナケース(20)から構成されており、燃焼室用左右側壁(34)(33)及び後述する燃焼室用前側壁(35)の下部並びに燃焼室用底壁(37)の先端起立片(373)には、扁平バーナ(21)(21)にガス供給するためのガス分配器(1)がビス(19)(19)で固定されるようになっている。
上記燃焼室用右側壁(33)及び燃焼室用左側壁(34)には、燃焼室用前側壁(35)の左右両端部がビス(28)(28)で固定される構成であり、該燃焼室用前側壁(35)には、バーナブロック(2)に点火する為の点火装置(39)と、扁平バーナ(21)(21)群に生成される炎を検知する為の炎検知器(38)と、点火確認窓(29)が設けられている。
【００２６】
［熱交換部(4A)]
熱交換部(4A)は、熱交換器(4)の配設部であり、図１〜３に示すように、熱交換器(4)は、横方向に対向する熱交用右側壁(45)及び熱交用左側壁(46)と、前後方向に対向する熱交用前側壁(47)及び熱交用後側壁(48)と、これら各熱交用右側壁(45)〜熱交用後側壁(48)で包囲された矩形状空間内に並設される多数の吸熱フィン(41)(41)と、更に、前記吸熱フィン(41)(41)を貫通する通水管(42)(42)とを具備している。又、上記通水管(42)(42)の両端部は熱交用右側壁(45)と熱交用左側壁(46)を外方に貫通していると共に、該貫通した外部においてＵ字管(42A)で連結されている。
【００２７】
上記熱交用右側壁(45)は既述燃焼室用右側壁(33)及び後述のダクト用右側壁(57)と一枚板で構成され、熱交用左側壁(46)は既述燃焼室用左側壁(34)及び後述のダクト用左側壁(58)と一枚板で構成され、熱交用前側壁(47)は既述燃焼室用前側壁(35)及び後述の排気口カバー(6)と一枚板で構成され、更に、熱交用後側壁(48)は既述燃焼室用後側壁(36)及び後述のダクト用後側壁(542)と一枚板で構成されている。そして、これら各一枚板はステンレス材料で形成されている。一方、熱交換器(4)を構成する吸熱フィン(41)(41)，通水管(42)(42)及びＵ字管(42A)(42A)は銅材料で構成されており、吸熱フィン(41)(41)と通水管(42)(42)及びＵ字管(42A)(42A)は、リン銅材料から成るロウ材料でロウ付けされている。
【００２８】
次に、本願発明の実施の形態を説明するための、熱交換器(4)の製作作業を記載する。
図４に示すように、吸熱フィン(41)(41)の透孔(410)(410)に通水管(42)(42)を貫通させると共に、該貫通部に於ける通水管(42)(42)と前記透孔(410)(410)内周の間に線状のロウ材(100)(100)を介在させる。又、左右の一枚板（既述発明特定事項たる、第１，第２一枚板）の一部を構成する熱交用右側壁(45)と熱交用左側壁(46)に通水管(42)(42)の両端部を貫通させ、隣接する通水管(42)(42)の外端相互をＵ字管(42A)(42A)で連結し、この状態で、上記各一枚板，並びに、通水管(42)(42)及び吸熱フィン(41)(41)等の集合体を治具(18)に支持させる。そして、この集合体を、加熱炉内で加熱して前記ロウ材(100)(100)を溶融させる。すると、ロウ材(100)(100)の溶融によって、吸熱フィン(41)(41)と通水管(42)(42)がロウ付けされるが、前記熱交用右側壁(45)や熱交用左側壁(46)を構成する各一枚板はステンレスで構成されているから、該熱交用右側壁(45)や熱交用左側壁(46)に対する通水管(42)(42)の貫通部に溶融したロウ材(100)が流れ込むことがあっても、これら熱交用右側壁(45)や熱交用左側壁(46)と通水管(42)(42)とが実質的にロウ付けされることはない。従って、後述するバーナブロック(2)の点・消火に伴って上記通水管(42)(42)が長さ方向に熱膨張と収縮を繰り返したときには、前記貫通部において、通水管(42)(42)が熱交換用左右側壁(46)(45)に対して摺動し、これにより、前記貫通部に力学的な負荷が作用しない。よって、熱交換部(4A)の破損防止が図れる。
【００２９】
［排気ダクト部(56)]
図１に示すように、熱交換部(4A)の上方に連設される排気ダクト部(56)は、ダクト用右側壁(57)及びダクト用左側壁(58)と、ダクト用後側壁(542)と、更に、ダクト用天井壁(54)を具備している。又、ダクト用天井壁(54)からダクト用後側壁(542)等を経て燃焼室用底壁(37)に至る範囲全体は、ステンレス材料から成る一枚板を曲げ加工して製作されている。
前記ダクト用天井壁(54)と熱交換器(4)の上下間には整流翼(55)が水平に設けられており、図２，図３に示すように、ダクト用天井壁(54)からダクト用後側壁(542)に繋がる部分の内面と整流翼(55)の相互間が排気通路(59)となっている。
【００３０】
図２に示すように、ダクト用天井壁(54)からその円弧状後端部(540)に繋がる範囲は、排気通路(59)の下流端（前端）に向けて前傾姿勢に形成されていると共に、整流翼(55)の上面から後面に至る範囲は、前記ダクト用天井壁(54)から円弧状後端部(540)に繋がる範囲と平行になっている。又、図１に示すように、整流翼(55)は、その両側面(560)(560)が前記ダクト用左右側壁(58)(57)に対してビス(b)(b)で固定されている。
【００３１】
［排気口カバー(6)]
排気ダクト部(56)の下流端の排気口(51)に連設される排気口カバー(6)とその下方の熱交用前側壁(47)及び燃焼室用前側壁(35)は、一枚板（既述発明特定事項たる、第３一枚板）で構成されていると共に、該一枚板の上部は前方に絞り加工されることによって前後に貫通する排気筒(60)が形成されている。そして、前記排気筒(60)の先端は、ケーシング(9)を構成するケース本体(92)の前端開口を覆う前面蓋(90)に開設された排気用窓(91)に遊挿されていると共に、前記前面蓋(90)はケース本体(92)の前端開口に対してビス(95)(95)で着脱可能に取り付けられている。
【００３２】
又、排気口カバー(6)と熱交用前側壁(47)等を構成する一枚板の周縁は既述ビス(28)(28)と他のビス(470)(470)によって、熱交用右側壁(45)及びダクト用右側壁(57)等を構成する右側の一枚板と、熱交用左側壁(46)及びダクト用左側壁(58)等を構成する左側の一枚板、並びにダクト用天井壁(54)の先端起立片(543)に対して取り外し可能状態に固定されている。従って、ビス(470)(470)を取り外すことによって、排気口カバー(6)と熱交用前側壁(47)と燃焼室用前側壁(35)を構成する一枚板を除去すると、熱交換器(4)の内部のメンテナンスが容易に行なえる。
このものでは、熱交用前側壁(47)と排気口カバー(6)を構成する一枚板を絞り加工することによって排気筒(60)を形成し、これにより、独立した排気口カバー(6)の製作を不要にしている。従って、部品点数の減少を図ることが出来ると共に、部品管理を簡素化することができる。
【００３３】
［使用の実際]
このものでは、バーナブロック(2)を燃焼させて給湯動作を開始させると、バーナブロック(2)からの燃焼排気は、熱交換器(4)を通過して整流翼(55)の傾斜底面(550)に案内され、該整流翼(55)の後端とダクト用天井壁(54)の円弧状後端部(540)の間隙→排気通路(59)→排気口(51)→排気口カバー(6)の経路で流動して大気中に放出される。
一方、通水管(42)(42)を流れる被加熱水は、熱交換器(4)を通過する前記燃焼排気で加熱昇温された後に図示しない給湯場所に供給される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態に係る製造方法で製作される熱交換器(4)を具備する給湯機の内部構造の分解斜視図
【図２】図１の給湯機の縦断面図
【図３】図１の給湯機の部分断面図
【図４】本発明の実施の形態に係る熱交換器(4)の製造方法を説明する断面図
【図５】従来例を説明する給湯機の内部構造の分解斜視図
【図６】従来例の説明図
【符号の説明】
【００３８】
(2)・・・バーナブロック
(3A)・・・ガス燃焼室
(4A)・・・熱交換部
(6)・・・排気口カバー
(9)・・・ケーシング
(35)・・・熱交用前側壁
(41)・・・吸熱フィン
(42)・・・通水管
(45)・・・熱交用右側壁
(46)・・・熱交用左側壁
(48)・・・熱交用後側壁
(51)・・・排気口
(54)・・・ダクト用天井壁
(56)・・・排気ダクト部
(57)・・・ダクト用右側壁
(58)・・・ダクト用左側壁
(59)・・・排気通路
(60)・・・先端筒
(91)・・・排気用窓
(542)・・・ダクト用後側壁
【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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