CN110388750B - 热交换器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种层叠有多个热交换单元(10)的热交换器(1)，热交换单元(10)具有：被加热流体所流动的内部空间(14)；以非连通状态贯通内部空间(14)，并且燃烧废气所流动的多个排气孔(13)；使被加热流体流入到内部空间(14)的至少一个流入口(23)；以及使被加热流体从内部空间(14)流出的至少一个流出口(24)，各个热交换单元(10)的至少一个流入口(23)和至少一个流出口(24)在热交换单元(10)的长边方向以及短边方向上错开配置。

Description

热交换器
技术领域
本发明涉及一种具有层叠(叠层、层积)了多个热交换单元的板层叠体的热交换器。
背景技术
以往，提出了一种热交换器的方案，该热交换器具备通过将接合有上热交换板和下热交换板的多个热交换单元层叠而形成的板层叠体(专利文献1：韩国注册专利第10-1389465号公报)。各个热交换单元具有：被加热流体在上热交换板与下热交换板之间流动的内部空间；和以非连通状态贯通内部空间，并且从燃烧器喷出的燃烧废气在上下方向上通过的多个排气孔。
另外，各个热交换单元在左右方向的两端的前后方向的大致中央部具有通孔。因此，当层叠多个热交换单元时，各个通孔形成被加热流体流入内部空间的流入口或被加热流体从内部空间流出的流出口。另外，在该热交换器中，使被加热流体流入热交换器的流入管和使被加热流体从热交换器流出的流出管从上方与最上层的热交换单元的左右方向的两端的前后方向的大致中央部的通孔连接。
然而，在专利文献1的热交换器中，作为各个热交换单元的流入口和流出口的通孔位于前后方向的中心线上。因此，从流入口流入到内部空间的被加热流体容易通过内部空间的前后方向的中央部而直线地向流出口流动，另一方面，被加热流体不易在内部空间的前后方向上扩展。因此，在内部空间的角部附近流动的被加热流体的流量比在前后方向的中央部流动的被加热流体的流量少。当形成这样的不均的被加热流体的流动时，在内部空间内形成被加热流体的流量多的部分和流量少的部分。其结果是，在被加热流体的流量少的角部附近产生局部加热(沸腾)，有可能产生由沸腾音引起的噪音。特别是，在专利文献1的热交换器中，贯通各个热交换单元的内部空间的排气孔具有长孔形状，排气孔的长边沿与被加热流体的流体流路方向平行的方向延伸。因此，被加热流体的流动不会被排气孔妨碍，被加热流体从各个热交换单元的流入口向流出口路径较短而容易流动。其结果是，被加热流体更加不易流动到角部附近。另外，当形成如上所述的不均的被加热流体的流动时，通过排气孔的燃烧废气对被加热流体的加热变得不均匀，存在热效率降低的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热交换器，其通过降低各个热交换单元的内部空间中的被加热流体的流动的不均，抑制了局部加热引起的噪音，能够得到高的热效率。
根据本发明的一个方面，提供了一种热交换器，其配设在燃烧废气的气体流路的下游侧，连接使被加热流体流入的流入管与使所述被加热流体流出的流出管，
所述热交换器具有在所述燃烧废气的气体流路方向层叠的多个热交换单元，
多个所述热交换单元分别具有：所述被加热流体所流动的内部空间；以非连通状态贯通所述内部空间，并且所述燃烧废气所流动的多个排气孔；使所述被加热流体流入到所述内部空间的至少一个流入口；以及使所述被加热流体从所述内部空间流出的至少一个流出口，
相邻的所述热交换单元的所述内部空间通过一个热交换单元的所述流出口和另一个热交换单元的所述流入口相互连通，
各个所述热交换单元的所述至少一个流入口和所述至少一个流出口配置在所述热交换单元的长边方向的两端部，并且在所述热交换单元的短边方向上错开配置。
根据本发明，在层叠多个热交换单元而成的热交换器中，能够降低各个热交换单元内的被加热流体的流动的不均。因此，能够提供一种抑制局部加热引起的噪音的产生的高热效率的热交换器。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的热源机的局部剖切立体图。
图2是表示本发明的实施方式所涉及的热交换器的局部分解立体图。
图3是表示本发明的实施方式所涉及的热交换器的热交换单元的一部分的分解立体图。
图4是本发明的实施方式所涉及的热源机的热交换器的流入管侧的局部截面立体图。
图5是本发明的实施方式所涉及的热源机的热交换器的流出管侧的局部截面立体图。
具体实施方式
以下，一面参照附图一面对本发明的实施方式所涉及的热交换器以及具备该热交换器的热源机进行具体说明。
如图1所示，本实施方式所涉及的热源机是将从流入管20流入到热交换器1内的水(被加热流体)，利用在燃烧器31生成的燃烧废气进行加热，并且通过流出管21供给到龙头、淋浴器等温水利用方(未图示)的热水器。虽然未图示，但热水器组装在壳体内。另外，作为被加热流体，也可以使用其他的热介质(例如防冻液)。
在该热水器中，从上方开始依次配设有：构成燃烧器31的外部轮廓的燃烧器主体3、燃烧室2、热交换器1以及排水接收部40。另外，在燃烧器主体3的一侧方(在图1中为右侧)，配设有具备燃烧风扇的风扇壳体4，该燃烧风扇将燃料气体和空气的混合气体送入燃烧器主体3内。另外，在燃烧器主体3的另一侧方(在图1中为左侧)，配设有与排水接收部40连通的排气管道41。排出到排水接收部40的燃烧废气通过排气管道41被排出到热水器的外部。
另外，在本说明书中，在风扇壳体4和排气管道41分别配置在燃烧器主体3的侧方的状态下观察热水器时，深度方向与前后方向对应，宽度方向与左右方向对应，高度方向与上下方向对应。
燃烧器主体3具有俯视大致长圆形(日本古代使用的货币小判形状，Oval)的形状。燃烧器主体3例如由不锈钢系金属形成。虽然未图示，但燃烧器主体3在下方开放。
与风扇壳体4连通的气体导入部从燃烧器主体3的中央部向上方突出。燃烧器主体3具备具有朝下的燃烧面30的平面状的燃烧器31。通过使燃烧风扇工作，向燃烧器主体3内供给混合气体。
燃烧器31是全一次空气燃烧式。燃烧器31例如由具有朝下开口的多个火焰孔(未图示)的陶瓷制的燃烧板、或将金属纤维编织成网状的燃烧垫构成。供给到燃烧器主体3内的混合气体通过燃烧风扇的供给气压从朝下的燃烧面30向下方喷出。通过使该混合气体点火，在燃烧器31的燃烧面30形成火焰，生成燃烧废气。因此，从燃烧器31喷出的燃烧废气经由燃烧室2被送入热交换器1。然后，通过了热交换器1的燃烧废气通过排水接收部40和排气管道41被排出到热水器的外部。
即，在该热交换器1中，设置有燃烧器31的上方侧与燃烧废气的气体流路的上游侧对应，与设置有燃烧器31的一侧相反的一侧的下方侧与燃烧废气的气体流路的下游侧对应。
燃烧室2具有俯视大致薄圆形状。燃烧室2例如由不锈钢系金属形成。燃烧室2以上下开放的方式，通过使一片大致长方形形状的金属板弯曲并将两端部接合而形成。如图5所示，在燃烧室2的上端，形成有向外侧弯曲的凸缘26a，在燃烧室2的下端，形成有向内侧弯曲的凸缘26b。这些凸缘26a、26b分别与燃烧器主体3的下面周缘以及热交换器1的上面周缘接合。
热交换器1具有俯视大致长圆形的形状。如图4和图5所示，热交换器1具有层叠有多个(在此为八层)热交换单元10和偏向板5的板层叠体100，上述偏向板5与最下层的热交换单元10的下方连接。另外，热交换器1也可以具有覆盖其周围的箱体。
各个热交换单元10除了排气孔的位置等一部分结构不同以外，通过使具有共同的结构的一组上热交换板11和下热交换板12在上下方向上重合，并且将后述的规定部位用钎料等接合而形成。因此，先说明共同的结构，后面叙述不同的结构。另外，各个附图不一定表示实际的尺寸，并不限定实施方式。
如图3所示，上下热交换板11、12具有俯视大致长圆形的形状。上下热交换板11、12例如由不锈钢制的金属板形成。上下热交换板11、12分别在除了角部以外的板的大致整个面上具有多个大致长孔形状的上下排气孔11a、12a。上下排气孔11a、12a以长边在前后方向上延伸的方式形成。
另外，如下所述，除了最上层的热交换单元10的上热交换板11以外的上下热交换板11、12在至少一个角部具有大致圆形状的上下通孔。这些上下排气孔11a、12a以及一部分上下通孔以形成从它们的开口缘向上方或下方突出的接合部(翻边(burring)部)的方式通过翻边加工而形成。
如图2所示，各个热交换单元10的上下热交换板11、12的上下排气孔11a、12a设置在相互对向的位置。另外，虽然未图示，但上热交换板11的上排气孔11a在周缘部具有向下方突出的上排气孔接合部，下热交换板12的下排气孔12a在周缘部具有向上方突出的下排气孔接合部。另外，在上下热交换板11、12的周缘，分别形成有向上方突出的上下周缘接合部W1、W2。在使上排气孔接合部与下排气孔接合部接合，进而使下周缘接合部W2与上热交换板11的底面周缘接合时，上下热交换板11、12以上下热交换板11、12存在规定高度的间隙而分离的方式被设定。
另外，如图4和图5所示，在使上热交换板11的上周缘接合部W1与在上方同上周缘接合部W1相邻的热交换单元10的下热交换板12的底面周缘接合时，下方的热交换单元10的上热交换板11与上方的热交换单元10的下热交换板12以存在规定高度的间隙而分离的方式被设定。因此，通过使上下热交换板11、12的上下排气孔11a、12a的上下排气孔接合部接合，并且使下热交换板12的下周缘接合部W2与上热交换板11的底面周缘接合，从而形成规定高度的内部空间14和以非连通状态贯通内部空间14的排气孔13。进而，通过使多个热交换单元10接合，在上下相邻的热交换单元10之间，形成通过排气孔13的燃烧废气所流动的排气空间15。
上下相邻的热交换单元10的排气孔13在与燃烧废气的气体流路方向垂直地交叉的左右方向上错开半个间距。因此，从上方流过来的燃烧废气在通过一个热交换单元10的排气孔13后，向该热交换单元10与在下方相邻的热交换单元10之间的排气空间15流出。并且，流出到排气空间15的燃烧废气与在下方相邻的热交换单元10的上热交换板11碰撞，从在下方相邻的热交换单元10的排气孔13进一步向下方流动。即，在燃烧废气在板层叠体100内从上方向下方流动时，在板层叠体100内形成锯齿状的排气通路。由此，热交换器1内的燃烧废气与上下热交换板11、12的接触时间增加。
接着，基于图3对各个层的热交换单元10进行说明。
另外，图3和图5中的热交换单元10的右横的角括弧([])内的数字表示将最下层的热交换单元10作为第一层时的自下开始的层数。
作为第一层(最下层)热交换单元10的要素的下热交换板12在图3中的右侧(右短边侧)前后两方的角部具有下通孔121、122。另外，第一层热交换单元10的上热交换板11在四个角部具有上通孔111～114。另外，在上下热交换板11、12重合时，包括第一层热交换单元10的各个热交换单元10的上下热交换板11、12的位于相同角部的上下通孔以位于同一轴线上的方式开口。
另外，两个下通孔121、122具有从开口缘向下方突出的下接合部，上热交换板11的右侧后方的角部的上通孔112具有从开口缘向下方突出的上接合部。该上接合部具有在使第一层上下热交换板11、12接合时，与下热交换板12的上面抵接的高度。
因此，如上所述，当使形成第一层热交换单元10的上下热交换板11、12的上下排气孔11a、12a的上下排气孔接合部接合，并且使下热交换板12的下周缘接合部W2与上热交换板11的底面周缘接合，进而使上热交换板11的右侧后方的角部的上通孔112的上接合部与下热交换板12的上面接合时，第一层热交换单元10的内部空间14与下热交换板12的右侧前方的角部的下通孔121连通，并且与除了上热交换板11的右侧后方的角部的上通孔112以外的三个上通孔111、113、114连通。
另外，通过使上热交换板11的右侧后方的角部的上通孔112的上接合部与下热交换板12的右侧后方的角部的下通孔122的周缘接合，形成与内部空间14以非连通状态划分形成的流路34。因此，当通过后述的偏向板5使流入管20与下热交换板12的右侧前方的角部的下通孔121的下接合部连接时，水从流入管20流入到第一层热交换单元10的内部空间14。然后，水经由除了上热交换板11的右侧后方的角部的上通孔112以外的上通孔111、113、114从内部空间14向上方流出。
即，在该第一层热交换单元10中，通过下热交换板12的右侧前方的角部的一个下通孔121，形成水流入内部空间14的流入口23。另外，通过上热交换板11的右侧前方以及左侧前后两方的角部的三个上通孔111、113、114，形成水从内部空间14流出的流出口24。
并且，在第一层热交换单元10中，三个流出口24中的左侧前后两方的角部的两个流出口24(即，上热交换板11的左侧前后两侧的角部的上通孔113、114)位于与右侧前方的角部的流入口23(即，下热交换板12的右侧前方的角部的下通孔121)在左右方向上分离的位置。另外，在位于与该流入口23在左右方向上分离的位置的两个流出口24中，由左侧后方的角部的上通孔114形成的流出口24相对于热交换单元10的中心位于流入口23的大致对角线上。因此，从由右侧前方的角部的下通孔121形成的流入口23流入到内部空间14的水朝向：与流入口23相同位于前方的由左侧前方的角部的上通孔113形成的流出口24、相对于流入口23位于大致对角线上的由左侧后方的角部的上通孔114形成的流出口24、和后述的右侧前方的角部的流出口24流动。
这样，在第一层热交换单元10中，水一面从一个流入口23向在前后方向上位于相互分离的位置的两个流出口24扩展，一面在内部空间14沿左右方向流动。因此，抑制了在内部空间14沿左右方向流动的水的部分短路(short circuit)，能够得到均匀的水流分布。
另外，由于大致长孔形状的排气孔13以长边沿前后方向延伸的方式设置，因此排气孔13的长边延伸的方向与在内部空间14内流动的水的流路方向大致正交。因此，从流入口23流入到内部空间14的水通过与排气孔13的长边碰撞，水的流路方向弯曲的同时向前后分离的两个流出口24流去。因此，在内部空间14内流动的水进一步扩展到内部空间14内的整体。其结果是，水容易流动到内部空间14的前后方向两端部。由此，水被有效地加热。另外，由于形成弯曲的流动，因此流体流路变长。其结果是，吸热时间增加，热效率提高。
在第二层～第五层的热交换单元10中，各个热交换单元10的上下热交换板11、12，除了上述的上下排气孔11a、12a的位置与上下相邻的热交换单元10的上下排气孔11a、12a的位置在左右方向上错开半个间距以外，具有相同的结构。
另外，这些上下热交换板11、12分别在与第一层上热交换板11的四个角部的上通孔111～114大致相同的位置，具有四个上通孔111～114和四个下通孔121～124。另外，这些各个下热交换板12的四个角部的下通孔121、124具有从开口缘向下方突出的下接合部。另外，这些各个上热交换板11的右侧后方的角部的上通孔112与第一层上热交换板11同样地具有从开口缘向下方突出的上接合部。这些第二层～第五层的上下接合部和上下周缘接合部W1、W2的高度与第一层热交换单元10的上下接合部和上下周缘接合部W1、W2的高度相同。
因此，在第二层～第五层的各个热交换单元10中，当使上下热交换板11、12的上下排气孔11a、12a的上下排气孔接合部接合，并且使下热交换板12的下周缘接合部W2与上热交换板11的底面周缘接合，进而使上热交换板11的右侧后方的角部的上通孔112的上接合部与下热交换板12的上面接合时，形成于上下热交换板11、12之间的内部空间14与下热交换板12的右侧前方以及左侧前后两方的角部的三个下通孔121、123、124连通，并且与上热交换板11的右侧前方以及左侧前后两方的角部的三个上通孔111、113、114连通。
另外，从第二层～第五层的各个热交换单元10的下热交换板12的四个下通孔121的开口缘向下方突出的下接合部具有如下高度：在使多个热交换单元10在上下方向上层叠时，下接合部与在下方相邻的热交换单元10的上热交换板11的上面抵接的高度。
因此，当使第二层～第五层的一个热交换单元10的下热交换板12的右侧前方和左侧前后两方的角部的三个下通孔121、123、124的下接合部与在下方相邻的热交换单元10的上热交换板11(包括第一层热交换单元10的上热交换板11)的上面接合，并且使下热交换板12的底面周缘与在下方相邻的热交换单元10的上热交换板11的上周缘接合部W1接合时，在上下相邻的热交换单元10之间，如图4所示，形成上述的排气空间15和与排气空间15以非连通状态划分形成的连通路径22。
即，在第二层～第五层的各个热交换单元10中，通过下热交换板12的右侧前方和左侧前后两方的角部的三个下通孔121、123、124，形成使水流入到内部空间14的流入口23。另外，通过与下通孔121、123、124相对的上热交换板11的三个上通孔111、113、114，形成水从内部空间14流出的流出口24。
另外，通过使这三个流入口23(即，下热交换板12的右侧前方和左侧前后两方的角部的下通孔121、123、124)的下接合部与在下方相邻的热交换单元10的上热交换板11的上面接合，从而形成使上下相邻的热交换单元10的内部空间14相互连通的连通路径22。
另外，如图5所示，通过使下热交换板12的右侧后方的角部的下通孔122的下接合部与在下方相邻的热交换单元10的上热交换板11的右侧后方的角部的上通孔112的周缘接合，从而形成与上下相邻的热交换单元10之间的排气空间15以非连通状态划分形成的流路35。
另外，通过使上热交换板11的右侧后方的角部的上通孔112的上接合部与下热交换板12的右侧后方的角部的下通孔122的周缘接合，从而形成与内部空间14以非连通状态划分形成的流路34。
另外，在这些各个热交换单元10中，也与第一层热交换单元10同样地，从右侧前方的角部的流入口23流入到内部空间14的水的一部分，朝向与流入口23相同地位于左侧前方的流出口24和相对于流入口23位于大致对角线上的左侧后方的流出口24，一面与排气孔13碰撞一面沿左右方向流动。
在从图3的上方起位于第三层的第六层热交换单元10中，除了上下热交换板11、12在上热交换板11的右侧前方的角部未形成上通孔以外，具有与第二层热交换单元10相同的结构。因此，在第六层热交换单元10中，当使上下热交换板11、12的上下排气孔11a、12a的上下排气孔接合部接合，并且使下热交换板12的下周缘接合部W2与上热交换板11的底面周缘接合，进而使上热交换板11的右侧后方的角部的上通孔112的上接合部与下热交换板12的上面接合时，形成于上下热交换板11、12之间的内部空间14与下热交换板12的右侧前方和左侧前后两方的角部的三个下通孔121、123、124连通，并且与上热交换板11的左侧前后两方的角部的两个上通孔113、114连通。另外，通过使上热交换板11的右侧后方的角部的上通孔112的上接合部与下热交换板12的上面接合，从而形成与内部空间14以非连通状态划分形成的流路34。
另外，与上述同样地，当使第五层热交换单元10与第六层热交换单元10接合时，形成上述的排气空间15和与排气空间15以非连通状态划分形成的通路。即，在第六层热交换单元10中，通过下热交换板12的右侧前方和左侧前后两方的角部的三个下通孔121、123、124，形成水流入内部空间14的流入口23。另外，通过上热交换板11的左侧前后两方的角部的两个上通孔113、114，形成水从内部空间14流出的流出口24。另外，通过使这三个流入口23(即，下热交换板12的右侧前方和左侧前后两方的角部的下通孔121、123、124)的下接合部与在下方相邻的第五层热交换单元10的上热交换板11的上面接合，从而形成使上下相邻的热交换单元10的内部空间14相互连通的连通路径22。
另外，通过使下热交换板12的右侧后方的角部的下通孔122的下接合部与在下方相邻的第五层热交换单元10的上热交换板11的右侧后方的角部的上通孔112的周缘接合，从而形成与上下相邻的热交换单元10之间的排气空间15以非连通状态划分形成的流路35。
在第一层～第六层热交换单元10中，在这些热交换单元10重合时，右侧前方的角部的流入口23和流出口24位于同一轴线上。因此，流入到第一层热交换单元10的内部空间14的水的一部分向直线上方的流出口24流动，从流出口24经由连通路径22流入到第二～六层的各个热交换单元10的内部空间14。因此，流入到第一层～第六层热交换单元10的水的一部分在各个热交换单元10内在左右方向上向同一方向(附图中，从右侧向左侧)流动。由此，形成水在内部空间14内向同一方向流动的下游侧热交换块体。
在第七层热交换单元10中，除了上下热交换板11、12在下热交换板12的右侧前方的角部未形成下通孔、在上热交换板11的右侧前方的角部未形成上通孔以及在上热交换板11的右侧后方的角部的上通孔112未形成上接合部以外，具有与第五层热交换单元10相同的结构。因此，在第七层热交换单元10中，当使上下热交换板11、12的上下排气孔11a、12a的上下排气孔接合部接合，并且使下热交换板12的下周缘接合部W2与上热交换板11的底面周缘接合时，形成于上下热交换板11、12之间的内部空间14与所有的上下通孔112、113、114、122、123、124连通。
另外，与上述同样地，当使第六层热交换单元10与第七层热交换单元10接合时，形成上述的排气空间15和与排气空间15以非连通状态划分形成的通路。即，在第七层热交换单元10中，通过下热交换板12的左侧前后两方的角部的两个下通孔123、124，形成使水流入到内部空间14的流入口23。另外，通过上热交换板11的左侧前后两方的角部的两个上通孔113、114和下热交换板12的右侧后方的角部的下通孔122，形成使水从内部空间14流出的流出口24。另外，通过使这两个流入口23(即，下热交换板12的左侧前后两方的角部的下通孔123、124)的下接合部与在下方相邻的第六层热交换单元10的上热交换板11的上面接合，从而形成使上下相邻的热交换单元10的内部空间14相互连通的连通路径22。
另外，通过将下热交换板12的右侧后方的角部的下通孔122的下接合部与在下方相邻的第六层热交换单元10的上热交换板11的右侧后方的角部的上通孔112的周缘接合，从而形成与上下相邻的热交换单元10之间的排气空间15以非连通状态划分形成且与第七层内部空间14连通的流路35。并且，由于在上通孔112的开口缘上未形成上接合部，因此通过下通孔122，形成使水从第七层热交换单元10的内部空间14向第六层热交换单元10的内部空间14流出的流出口24。
另外，如上所述，第七层热交换单元10的下热交换板12与第一层～第六层热交换单元10的下热交换板12不同，在右侧前方的角部不具有下通孔。因此，在第七层热交换单元10中，从左侧前后两方的角部的两个流入口23流入到内部空间14的水的一部分，一面朝向相对于左侧前方的角部的流入口23位于大致对角线上的下热交换板12的右侧后方的角部的流出口24与排气孔13碰撞，一面向与在第一层～第六层热交换单元10的内部空间14流动的水的方向相反的方向(附图中，从左侧向右侧)流动。
在位于燃烧废气的气体流路的最上游的第八层(最上层)热交换单元10中，除了上下热交换板11、12在下热交换板12的右侧前方的角部未形成下通孔以及在上热交换板11上未形成上通孔以外，具有与第六层热交换单元10相同的结构。因此，在第八层热交换单元10中，当使上下热交换板11、12的上下排气孔11a、12a的上下排气孔接合部接合，并且使下热交换板12的下周缘接合部W2与上热交换板11的底面周缘接合时，形成于上下热交换板11、12之间的内部空间14与下热交换板12的所有的下通孔122、123、124连通。
另外，与上述同样地，当使第七层热交换单元10与第八层热交换单元10接合时，形成上述的排气空间15和与排气空间15以非连通状态划分形成的通路。即，在第八层热交换单元10中，通过下热交换板12的左侧前后两方的角部的两个下通孔123、124，形成水流入内部空间14的流入口23。另外，通过下热交换板12的右侧后方的角部的下通孔122，形成水从内部空间14流出的流出口24。另外，通过使这两个流入口23(即，下热交换板12的左侧前后两方的角部的下通孔123、124)的下接合部与在下方相邻的第七层热交换单元10的上热交换板11的上面接合，从而形成使上下相邻的热交换单元10的内部空间14相互连通的连通路径22。
另外，通过将下热交换板12的右侧后方的角部的下通孔122的下接合部与在下方相邻的第七层热交换单元10的上热交换板11的右侧后方的角部的上通孔112的周缘接合，从而形成与上下相邻的热交换单元10之间的排气空间15以非连通状态划分形成且与第七层以及第八层内部空间14连通的流路35。
另外，在第八层热交换单元10中，也与第七层热交换单元10同样地，从左侧前后两方的角部的两个流入口23流入到内部空间14的水，一面朝向相对于左侧前方的角部的流入口23位于大致对角线上的下热交换板12的右侧后方的角部的流出口24与排气孔13碰撞，一面沿左右方向流动。
另外，在第七层～第八层热交换单元10中，在这些热交换单元10重合时，左侧前后两方的角部的流入口23和流出口24分别位于同一轴线上。因此，流入到第七层热交换单元10的内部空间14的水的一部分朝向直线上方的流出口24流动，从流出口24经由连通路径22流入到第八层热交换单元10的内部空间14。因此，流入到第七层～第八层热交换单元10的水在各个热交换单元10内在左右方向上向同一方向(附图中，从左侧向右侧)流动。
另外，第八层热交换单元10的右侧后方的角部的流出口24经由与上述的第七层～第八层热交换单元10之间的排气空间15以非连通状态划分形成的流路35以及第七层热交换单元10的上热交换板11的右侧后方的角部的上通孔112，与第七层热交换单元10的内部空间14连通。因此，通过上述流路35，形成水从上方向下方流动的连通路径，板层叠体100内的水的流路方向被折返。并且，这些第七层以及第八层热交换单元10的右侧后方的角部的流出口24(即，这些下热交换板12的右侧后方的角部的下通孔122)位于流路34以及流路35的上方，上述流路34与上述的第一层～第六层热交换单元10的内部空间14以非连通状态划分形成，上述流路35与第一层～第七层的上下相邻的热交换单元10之间的排气空间15以非连通状态划分形成。
进而，与第一层热交换单元10的内部空间14以非连通状态划分形成的流路34与第一层热交换单元10的下热交换板12的右侧后方的角部的下通孔122连通。
因此，从第七层以及第八层热交换单元10的右侧后方的角部的流出口24流出的水经由流路34、35向下方流动，上述流路34、35以非连通状态贯通位于这些流出口24的下方的热交换单元10的内部空间14以及位于这些流出口24的下方的热交换单元10之间的排气空间15。
另外，在第七层热交换单元10中流动的水的一部分不会流入到第八层热交换单元10，而是从第七层热交换单元10的右侧后方的角部的流出口24流出。因此，第八层热交换单元10的流出口24和经由流路35与第八层热交换单元10的流出口24连通的第七层热交换单元10的右侧后方的角部的流出口24(这些热交换单元10的下热交换板12的右侧后方的角部的下通孔122)形成水经由后述的流出流路33向流出管21流出的最终流出口。
另外，与该最终流出口位于同一轴线上的、流路34以及流路35的接合体形成流出流路33，上述流路34以非连通状态贯通第一层～第六层内部空间14，上述流路35以非连通状态贯通第一层～第七层热交换单元10之间的排气空间15。
另外，在第一层热交换单元10的下方，配设有偏向板5。偏向板5除了通过孔52与第一层热交换单元10的排气孔13在左右方向上错开半个间距以外，具有与上述第一层热交换单元10的下热交换板12相同的结构。因此，偏向板5的右侧前后两方的角部的两个通孔50、51与第一层热交换单元10的下热交换板12的下通孔121、122分别位于同一轴线上。
当使第一层热交换单元10的下热交换板12的右侧前后两方的角部的两个下通孔121、122的下接合部与偏向板5的两个通孔50、51的周缘接合时，在第一层热交换单元10的下热交换板12与偏向板5之间，形成排气空间15和与排气空间15以非连通状态划分形成的通路。由此，来自燃烧器31的燃烧废气在板层叠体100内一面对第八层～第一层热交换单元10进行加热一面向下方流动。并且，通过最下层的热交换单元10的排气孔13的燃烧废气在最下层的热交换单元10的下热交换板12与偏向板5之间的排气空间15中流动。由此，即使在最下层的热交换单元10中，也能够从上下两面对在内部空间14中流动的水进行加热，能够更进一步提高热效率。
另外，最下层的热交换单元10的流入口23经由偏向板5的右侧前方的角部的通孔50与流入管20连接。另外，流出流路33的下端经由偏向板5的右侧后方的角部的通孔51与流出管21连接。
根据具有上述结构的热交换器1，来自流入管20的水经由第一层热交换单元10的流入口23流入到板层叠体100内。另外，在上下相邻的热交换单元10中，一个热交换单元10的至少一个流出口24与另一个热交换单元10的至少一个流入口23经由连通路径22连接。因此，从流入管20流入到最下层的热交换单元10的水在板层叠体100内从下方向上方(从燃烧废气的气体流路的下游侧向上游侧)流动。另外，在板层叠体100中从下方向上方流动的水从构成燃烧器侧热交换块体的第七层～第八层热交换单元10的最终流出口，经由流出流路33流出到流出管21，上述流出流路33以贯通比第七层～第八层热交换单元10的最终流出口靠下方的板层叠体100的方式形成。
另外，根据具有上述结构的热交换器1，在任一个热交换单元10中，至少一个流出口24和至少一个流入口23位于热交换单元10的大致对角线上。例如，在第一层热交换单元10中，水从作为流入口23的下热交换板12的右侧前方的角部的下通孔121流入内部空间14。另外，作为流出口24之一的上热交换板11的左侧后方的角部的上通孔114相对于右侧前方的角部的下通孔121位于大致对角线上。即，热交换单元10的至少一个流出口24和至少一个流入口23在热交换单元10的长边方向以及短边方向上错开配置。因此，在各个热交换单元10中，从至少一个流入口23流入到内部空间14内的水，朝向相对于流入口23位于大致对角线上的至少一个流出口24，一面在内部空间14内扩展一面流动。因此，水的移动距离变长，能够降低内部空间14中的水的流动的不均。其结果是，在内部空间14内形成均匀的水流分布。由此，不易产生局部加热，能够抑制沸腾音引起的噪音。另外，能够提高各个热交换单元10的热效率。
另外，根据具有上述结构的热交换器1，各个热交换单元10具有长边以与内部空间14内的水的流路方向大致正交的方式延伸的排气孔13。因此，在内部空间14中流动的水一面与排气孔13的长边碰撞，一面从流入口23向流出口24流动。由此，内部空间14中的水的流体流路变长。因此，吸热时间变长，能够进一步提高热效率。
另外，在上述实施方式中，具有朝下的燃烧面30的燃烧器31配设在热交换器1的上方。但是，也可以是具有朝上的燃烧面的燃烧器配设在热交换器1的下方。另外，也可以在板层叠体的左右任一方侧配设具有横向的燃烧面的燃烧器。
另外，在上述实施方式中，使用了热水器，但也可以使用锅炉等热源机。
另外，在上述实施方式中，上下相邻的热交换单元10以在它们之间形成排气空间15的方式层叠。但是，也可以不设置排气空间15而直接层叠多个热交换单元10。
另外，热交换器也可以具有俯视大致矩形状或俯视大致圆形状。在热交换器具有俯视大致圆形状的情况下，以圆的原点为中心，点对称地设置流入口和流出口。
以上对本发明进行了详细说明，但是若概要本发明，则如下。
根据本发明，
提供了一种热交换器，其配设在燃烧废气的气体流路的下游侧，连接使被加热流体流入的流入管与使上述被加热流体流出的流出管，
上述热交换器具有在上述燃烧废气的气体流路方向上层叠的多个热交换单元，
上述多个热交换单元分别具有：上述被加热流体所流动的内部空间；以非连通状态贯通上述内部空间，并且上述燃烧废气所流动的多个排气孔；使上述被加热流体流入到上述内部空间的至少一个流入口；以及使上述被加热流体从上述内部空间流出的至少一个流出口，
相邻的上述热交换单元的上述内部空间通过一个热交换单元的上述流出口和另一个热交换单元的上述流入口相互连通，
各个上述热交换单元的上述至少一个流入口和上述至少一个流出口配置在上述热交换单元的长边方向的两端部，并且在上述热交换单元的短边方向上错开配置。
根据上述热交换器，各个热交换单元的至少一个流入口和至少一个流出口配置在热交换单元的长边方向的两端部，并且在短边方向上错开配置。因此，从上述流入口流入到内部空间的被加热流体，被加热流体的移动距离变长流入口和流出口在长边方向以及短边方向上错开的那么多。因此，被加热流体从流入口朝向流出口一面在内部空间内扩展一面流动。由此，能够降低内部空间中的被加热流体的流动的不均。
优选的是，在上述热交换器中，
上述各个热交换单元在俯视时具有大致矩形状或大致长圆形的形状，
上述各个热交换单元的上述至少一个流入口设置在上述各个热交换单元的至少一个角部附近，
上述各个热交换单元的上述至少一个流出口设置在与设置有上述流入口的上述一个角部附近不同的其他角部附近，
上述至少一个流入口和上述至少一个流出口配置在上述各个热交换单元的大致对角线上。
根据上述热交换器，至少一个流入口设置在具有俯视大致矩形状或大致长圆形的形状的各个热交换单元的至少一个角部附近。由此，能够使被加热流体从被加热流体不易流动的角部附近流入到内部空间。
另外，根据上述热交换器，至少一个流出口相对于设置于上述角部附近的流入口，设置于各个热交换单元的位于大致对角线上的其他角部附近。由此，从流入口流入到内部空间的被加热流体，朝向流出口一面在内部空间更大地扩展一面流动。由此，能够进一步降低内部空间中的被加热流体的流动的不均。
优选的是，在上述热交换器中，
上述排气孔具有长孔形状，上述长孔形状具备与在各个上述热交换单元的上述内部空间内流动的上述被加热流体的流体流路方向大致正交的长边。
根据上述热交换器，被加热流体一面与排气孔的长边碰撞，一面从流入口向流出口流动。因此，由于内部空间中的被加热流体的移动距离变长，因此能够延长被加热流体的吸热时间。
优选的是，在上述热交换器中，
在比位于上述燃烧废气的上述气体流路的最下游的热交换单元更靠上述燃烧废气的上述气体流路的下游侧，具有偏向板，上述偏向板具备上述燃烧废气所通过的多个通过孔，
在从上述燃烧废气的上述气体流路的下游侧观察上述偏向板时，上述通过孔与上述最下游的热交换单元的上述排气孔错开配置。
以往，在位于燃烧废气的最下游侧的热交换单元中，燃烧废气在通过最下游的热交换单元的排气孔后，直接向下游脱离，因此无法在热交换单元的下游侧充分吸收燃烧废气的热量。但是，根据上述热交换器，能够利用通过位于最下游侧的热交换单元的排气孔的燃烧废气，从燃烧废气的下游侧有效地对位于最下游侧的热交换单元进行加热。

Claims (3)

1.一种热交换器，其配设在燃烧废气的气体流路的下游侧，连接使被加热流体流入的流入管与使所述被加热流体流出的流出管，所述热交换器的特征在于，
所述热交换器具有在所述燃烧废气的气体流路方向上层叠的多个热交换单元，
多个所述热交换单元分别具有：所述被加热流体所流动的内部空间；以非连通状态贯通所述内部空间，并且所述燃烧废气所流动的多个排气孔；使所述被加热流体流入到所述内部空间的至少一个流入口；以及使所述被加热流体从所述内部空间流出的至少一个流出口，
相邻的所述热交换单元的所述内部空间通过一个热交换单元的所述流出口和另一个热交换单元的所述流入口相互连通，
各个所述热交换单元的所述至少一个流入口和所述至少一个流出口配置在所述热交换单元的长边方向的两端部，并且在所述热交换单元的短边方向上错开配置，
所述排气孔具有长孔形状，所述长孔具备与在各个所述热交换单元的所述内部空间内流动的所述被加热流体的流体流路方向大致正交的长边。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，
所述各个热交换单元在俯视时具有大致矩形状或大致长圆形的形状，
所述各个热交换单元的所述至少一个流入口设置在所述各个热交换单元的至少一个角部附近，
所述各个热交换单元的所述至少一个流出口设置在与设置有所述流入口的所述一个角部附近不同的其他角部附近，
所述至少一个流入口和所述至少一个流出口位于所述各个热交换单元的大致对角线上。
3.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，
在比位于所述燃烧废气的所述气体流路的最下游的热交换单元更靠所述燃烧废气的所述气体流路的下游侧，具有偏向板，所述偏向板具备所述燃烧废气所通过的多个通过孔，
在从所述燃烧废气的所述气体流路的下游侧观察所述偏向板时，所述通过孔与所述最下游的热交换单元的所述排气孔错开配置。
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