JP2011144979A - 熱交換器及びこれを用いる給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】場所による燃焼ガスの流量のばらつきを抑制し、熱回収量の向上及びパイプに生じる負荷の均等化を図る熱交換器及びこれを用いる給湯機を提供する。
【解決手段】燃焼ガスの流動方向に沿って複数平行に配置され、加熱しようとする水が流れるパイプ１１が挿通される貫通孔１２をそれぞれ備えたフィンプレート１３を有し、燃焼ガスの熱を積極的に回収してパイプ１１内の水を加熱する熱交換器１０、及び熱交換器１０を用いた給湯機１６であって、フィンプレート１３には、燃焼ガスの流れを遮る折り曲げ突出部３９〜４２、５０〜５３が備えられ、燃焼ガスの流量又は流速に応じて、折り曲げ突出部３９〜４２、５０〜５３を面積を異にして形成し、燃焼ガスによるパイプ１１の加熱を均一化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃焼ガスを熱源にして熱交換によって水を加熱する熱交換器及びその熱交換器を用いる給湯機に関する。

従来、燃焼ガスの熱を利用してパイプ内の水を加熱する熱交換器として、パイプに複数のフィンプレートを取り付け、燃焼ガスの熱を効率的にパイプに伝導するものが製品化されている。
そして、特許文献１において、フィンプレートに、複数の突出部（バーリング）を設けて、燃焼ガスの熱回収率を高める熱交換器が提案されている。突出部は、燃焼ガスの進行を制限し、燃焼ガスの流れを阻害して燃焼ガスがパイプの配置領域を通過する時間を長くすると共に、フィンプレートに燃焼ガスの進行方向に直交して配置された部分を設け、熱回収率の上昇を図っている。なお、熱交換器の下部には、バーナ及びファンが設けられ、バーナはファンの送風により空気を供給されて可燃性の燃料を燃焼し、燃焼ガスの発生を行っている。

実開平５−６４６６７号公報

しかしながら、特許文献１の熱交換器は、ファンの配置場所やファンの性質等により、パイプの配置領域内の異なる場所で燃焼ガスの流量に大きなばらつきがあり、熱交換器全体の熱回収量を低下させていた。
更に、パイプは、燃焼ガスからの熱伝導量が場所によって異なるので、パイプにかかる負荷が場所によって大きくなり、パイプの寿命を短くするという問題があった。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、場所による燃焼ガスの流量のばらつきを抑制し、熱回収量の向上及びパイプに生じる負荷の均等化を図る熱交換器及びこれを用いる給湯機を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る熱交換器は、燃焼ガスの流動方向に沿って複数平行に配置され、加熱しようとする水が流れるパイプが挿通される貫通孔をそれぞれ備えたフィンプレートを有し、前記燃焼ガスの熱を積極的に回収して前記パイプ内の水を加熱する熱交換器であって、前記フィンプレートには、前記燃焼ガスの流れを遮る折り曲げ突出部が複数備えられ、前記燃焼ガスの流量又は流速に応じて、前記折り曲げ突出部を面積を異にして形成し、前記燃焼ガスによる前記パイプの加熱を均一化する。

第１の発明に係る熱交換器において、前記折り曲げ突出部の面積は、該折り曲げ突出部の高さ及び／又は幅を変えて調整されることができる。

第１の発明に係る熱交換器において、前記燃焼ガスの流れ方向の異なる箇所に配置された前記折り曲げ突出部は、前記燃焼ガスを遮る面積が異なることができる。

第１の発明に係る熱交換器において、前記折り曲げ突出部はバーリング加工によって形成されることができる。

前記目的に沿う第２の発明に係る給湯機は、第１の発明に係る熱交換器を用いる給湯機であって、前記熱交換器と、前記燃焼ガスを発生させる燃焼ガス発生装置と、前記熱交換器を通過した燃焼ガスを取り込んで、該熱交換器の前記パイプに送られる前記水を熱交換によって加熱する予熱熱交換器とを備える。

請求項１〜４記載の熱交換器は、フィンプレートに、燃焼ガスの流れを遮る折り曲げ突出部が複数備えられ、燃焼ガスの流量又は流速に応じて、折り曲げ突出部を面積を異にして形成し、燃焼ガスによるパイプの加熱を均一化するので、フィンプレート及びパイプの異なる箇所に当たる燃焼ガスの流量に大きな差が生じるのを回避でき、パイプ内の水は、燃焼ガスの熱を効率的に回収可能である。
また、パイプの特定箇所に多量の燃焼ガスが当たり大きな負荷を生じさせるのを防止でき、パイプの寿命を長くすることが可能である。

特に、請求項２記載の熱交換器は、折り曲げ突出部の面積が、折り曲げ突出部の高さ及び／又は幅を変えて調整されているので、燃焼ガスの流量の多い場所（流速が大及び／又は流量が大）に、高さの高い及び／又は幅広の折り曲げ突出部を配置し、その他の場所に高さの低い及び／又は幅の狭い折り曲げ突出部を配置することによって、燃焼ガスの流量の均一化を安定的に行うことが可能である。

請求項３記載の熱交換器は、燃焼ガスの流れ方向の異なる箇所に折り曲げ突出部が配置されているので、燃焼ガスの流速を燃焼ガスの流れ方向の異なる箇所で満遍なく遅くするので、燃焼ガスの熱回収率を高めることが可能である。
また、燃焼ガスの流れ方向の異なる箇所に配置された折り曲げ突出部は、燃焼ガスを遮る面積が異なるので、燃焼ガスの減速効果を燃焼ガスの流れ方向の異なる箇所で変えることができ、燃焼ガスの速度を細やかに調整可能である。

請求項４記載の熱交換器は、折り曲げ突出部はバーリング加工によって形成されているので、折り曲げ突出部の形成を容易に、かつ短時間に行うことが可能である。

請求項５記載の給湯機は、請求項１〜４のいずれか１記載の熱交換器を用いるので、燃焼ガスの熱回収率が高く、湯を沸かすために使用する燃料の少量化が可能である。

本発明の一実施の形態に係る熱交換器の斜視図である。 同熱交換器を用いる給湯機の断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ同熱交換器のフィンプレートを３つ配置した状態の正面図、平面図、及びＹ−Ｙ矢視図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、変形例に係るフィンプレートの正面図、平面図、及びＹ’−Ｙ’矢視図である。 本発明の一実施の形態に係る給湯機の燃焼ガスの流動方向を示す説明図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１〜図３に示すように、本発明の一実施の形態に係る熱交換器１０は、燃焼ガスの流動方向に沿って複数平行に配置され、加熱しようとする水が流れるパイプ１１が挿通される貫通孔１２をそれぞれ備えたフィンプレート１３を有し、燃焼ガスの熱を積極的に回収してパイプ１１内の水を加熱する。

そして、この熱交換器１０は、図２に示すように、熱交換器１０の下側に配置され燃焼ガスを発生させるガスバーナ装置（燃焼ガス発生装置の一例）１４、及び熱交換器１０の上側に配置され、熱交換器１０を通過した燃焼ガスを取り込んで、熱交換によって熱交換器１０に送る水を予熱する予熱熱交換器１５と共に給湯機１６を構成している。

給湯機１６のガスバーナ装置１４は、ガス供給管１８を介して可燃性のガス（例えば都市ガス）が供給されるガスバーナ１９を、上部が開口した筐体２０内に備えている。ガスバーナ１９は、ガスバーナ１９の下部に配置されたファン２１から供給される空気によって、可燃性のガスを燃焼し、燃焼ガスを発生させる。ガスバーナ１９によって発生させられた燃焼ガスは、筐体２０内を上昇し、筐体２０の上部の開口部を通過して、上側の熱交換器１０に送られる。
なお、本実施の形態では、ファン２１としてシロッコファンを用いているが、ファンのタイプをシロッコファンに限定する必要はない。

熱交換器１０は、ガスバーナ装置１４の上部に固定される上下開口の銅製の筒状枠部材２３を備え、ガスバーナ装置１４の筐体２０から流出した燃焼ガスを筒状枠部材２３の下部の開口部を通して、筒状枠部材２３内に取り込むことができる（図５参照）。
筒状枠部材２３は、対向配置された高さの異なる矩形の側板２４、２５と、側板２４、２５に直交して配置された側板２６、２７とを有し、平面視して矩形に形成されている。
一方側の側板２４は、他方側の側板２５より高く形成され、側板２６、２７は、上端が、側板２４から側板２５の方向に下向きに傾斜している。

また、筒状枠部材２３には、上部及び下部に鍔板部２８、２９がそれぞれ設けられている。鍔板部２８は、側板２４〜２７の上端部にそれぞれ外側に向けて連続して形成された４つの矩形状の板によって構成され、鍔板部２９は、側板２４〜２７の下端部にそれぞれ外側に向けて連続して形成された４つの矩形状の板によって構成されている。
鍔板部２８、２９は、予熱熱交換器１５の底部に密着される面及びガスバーナ装置１４の上部に密着する面をそれぞれ確保するので、筒状枠部材２３は、予熱熱交換器１５を安定して固定可能であり、しかも、ガスバーナ装置１４に確実に固定されることができる。
そして、鍔板部２８の上面は、筒状枠部材２３の上端部の傾斜に合わせて、斜めに配置されており、筒状枠部材２３は、予熱熱交換器１５の底部を傾斜した状態（２°〜１５°の傾斜角で、本実施の形態では５°）で支持している。

筒状枠部材２３の上端部内側、即ち鍔板部２８の内側にはガス送出口３０が形成され、筒状枠部材２３内を上昇する燃焼ガスは、ガス送出口３０から筒状枠部材２３の上側に配置された予熱熱交換器１５内に送られる。
なお、熱交換器１０は、予熱熱交換器を備えない給湯機に使用することもでき、その場合、熱交換器１０の上部に、ガス送出口３０から流出する燃焼ガスを外部に送り出すガス排出部材が取り付けられる。ガス排出部材は、上部からガス送出口３０を覆って、鍔板部２８に固定され、燃焼ガスを外部に排出するガス排出口を備えて形成することができる。

熱交換器１０には、耐熱性の補強部材３１が設けられ、補強部材３１は、鍔板部２８の下部及び鍔板部２９の上部にそれぞれ固定された上部枠体部３２及び下部枠体部３３と、側板２４の外側部に密着配置され、上部枠体部３２及び下部枠体部３３を連結する垂直板部３４とを有している。
補強部材３１は、鍔板部２８を下部から支持し、鍔板部２９を上部から支持することによって、鍔板部２８、２９の変形を防止している。なお、上部枠体部３２には、熱交換器１０と予熱熱交換器１５を位置合わせする上向きに突出する位置決め板部３５が設けられている。

筒状枠部材２３に固定された銅製のパイプ１１は、筒状枠部材２３の内側に配置された複数の直線管部３６、及び筒状枠部材２３の外側に配置され、隣り合う直線管部３６を接続する複数のＵ字状の連結管部３７を有している。連結管部３７は、側板２６、２７に固定され、各直線管部３６が互いに平行配置されるように直線管部３６を支持している。
直線管部３６の軸方向を前後方向とすると、本実施の形態において、直線管部３６は、左右方向に５列に並べて配置され、上下方向に３個ずつの直線管部３６が配列されており、筒状枠部材２３の内側には、合計１５個の直線管部３６が設けられている。
また、各直線管部３６は、貫通孔１２に挿通され、ろう付けによって、銅製のフィンプレート１３に密着して固定されているので、直線管部３６は、筒状枠部材２３内にある燃焼ガスの熱を、熱伝導性に優れるフィンプレート１３を介して効率的に回収可能である。

図１、図３（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、筒状枠部材２３内には、複数のフィンプレート１３が平行に近接して、もしくは一部を接触して配置されている。なお、図３（Ａ）〜（Ｃ）には、各フィンプレート１３と、その前後に配置されたフィンプレート１３との位置を示すため３つのフィンプレート１３を配置した状態を記載している。
図２、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、フィンプレート１３は、複数の貫通孔１２が形成された平板状の本体板部３８を備え、本体板部３８は直線管部３６に直交している。
各フィンプレート１３の本体板部３８は、前後に配置されたフィンプレート１３の本体板部３８と一定の間隔（本実施の形態では、１ｍｍ以上４ｍｍ以下のＸｍｍ）を有して配置されているので、燃焼ガスは、筒状枠部材２３内で隣り合うフィンプレート１３の本体板部３８の間に生じた空間を上昇する。

フィンプレート１３には、本体板部３８の上部に、筒状枠部材２３内を上昇する燃焼ガスに対して交差する方向に突出した第１の折り曲げ突出部３９〜４２が備えられている。第１の折り曲げ突出部３９〜４２は、上昇する燃焼ガスの流れを遮って、燃焼ガスの流速を遅くして、燃焼ガスが筒状枠部材２３を通過する時間を長くし、パイプ１１の直線管部３６とフィンプレート１３が燃焼ガスの熱を効率的に吸収できるようにしている。
本体板部３８には、上下方向に配置された３つの貫通孔１２からなる貫通孔群４３が左右方向に５つ配置され、第１の折り曲げ突出部３９〜４２は、平面視して隣り合う貫通孔群４３の各中心間の４領域に、それぞれ設けられている。
ここで、第１の折り曲げ突出部３９〜４２はバーリング加工によって形成され、本体板部３８の上部に半円状の切欠きを形成している。

第１の折り曲げ突出部３９〜４２は、上昇する燃焼ガスの流動方向に対して直交する左右方向の形成幅が同じであり、本実施の形態では、その形成幅Ｗが１０〜１５ｍｍである。
そして、第１の折り曲げ突出部３９、４０は、第１の折り曲げ突出部４１、４２に比べて、突出高が高く、上昇する燃焼ガスの流動方向に直交する方向成分の突出面積が広くなるように形成されている（図３（Ｂ）参照）ので、フィンプレート１３の上端部は、第１の折り曲げ突出部３９、４０の形成領域が、第１の折り曲げ突出部４１、４２の形成領域に比べて、燃焼ガスの通過可能な空間を狭くしている。
本実施の形態では、第１の折り曲げ突出部３９、４０及び第１の折り曲げ突出部４１、４２の突出高は、それぞれ０．９ｍｍ以上４ｍｍ以下のＸ１、及び０．５ｍｍ以上３．９ｍｍ以下のＸ２であり、Ｘ、Ｘ１、Ｘ２には、Ｘ≧Ｘ１＞Ｘ２の関係が成立する。なお、Ｘ＝Ｘ１のとき、前後に隣り合うフィンプレート１３は互いに接触する。
また、第１の折り曲げ突出部３９〜４２の左右の形成幅Ｗは等しく、１０〜１５ｍｍである。

そして、ファン２１は、その構造により、上部に吹出す空気量が左右一定ではなく、本実施の形態では、図５に示すように、筐体２０の左側領域には、右側領域に比べて、ファン２１から送られる空気量が多くなる。
しかしながら、フィンプレート１３の上端部は、左側領域が、右側領域と比較して燃焼ガスの通り抜け可能な空間を狭くしているので、フィンプレート１３は、燃焼ガスが筐体２０から筒状枠部材２３内に流入した後に、フィンプレート１３の配置領域の異なる箇所での上昇する燃焼ガスの流量を、均一、もしくは均一に近づけることが可能である。なお、本実施の形態では、左右方向の異なる場所での、上昇する燃焼ガスの流量の差異が２０％以内になるように均一化しているが、燃焼ガスの流量及び流速の差異の上限の数値は２０％に限定する必要はない。

この燃焼ガスの流量の均一化により、フィンプレート１３及びパイプ１１の直線管部３６は、燃焼ガスから吸収する熱量が場所によって大きく異なるのを回避でき、パイプ１１内を流れる水は、燃焼ガスの熱を効率的に回収可能である。
また、パイプ１１は、燃焼ガスの流量の偏りにより、一部の直線管部が他の直線管部に比べて、大きな負荷を受け、その一部の直線管部が短命になるのを防止している。

また、本体板部３８には、第１の折り曲げ突出部３９〜４２の下方にそれぞれ切込み４４〜４７が設けられ、切込み４４〜４７は、それぞれ本体板部３８の下端部に切込み口４８を形成している。また、切込み４４〜４７には、本体板部３８の中央領域に配置された第２の折り曲げ突出部５０〜５３がそれぞれ設けられ、第２の折り曲げ突出部５０〜５３はそれぞれ、切込み４４〜４７の底部を形成している。
本実施の形態では、第２の折り曲げ突出部５０〜５３は、貫通孔群４３の最上部に配置された貫通孔１２、及び中央に配置された貫通孔１２の各中心点の間の高さに配置され、本体板部３８の中央領域に円形状の切欠きを設けている。

図３（Ｃ）に示すように、第２の折り曲げ突出部５０〜５３は、バーリング加工によって形成され、上昇する燃焼ガスに交差する方向に突出して形成されているので、切込み４４〜４７の切込み口４８を通過し、切込み４４〜４７に沿って上昇した燃焼ガスを、左右方向に拡散可能である。
従って、第２の折り曲げ突出部５０〜５３は、それぞれ第２の折り曲げ突出部５０〜５３の左右に配置されたパイプ１１の直線管部３６に燃焼ガスの一部を衝突させて、直線管部３６に対して燃焼ガスの熱を効率的に伝導するようにしている（図５参照）。

また、第２の折り曲げ突出部５０〜５３は、全て突出高が等しく、あるいは、第２の折り曲げ突出部５０、５１が、第２の折り曲げ突出部５２、５３に比べ、突出高が高く形成されている。そして、第２の折り曲げ突出部５０、５１の突出高が、第２の折り曲げ突出部５２、５３に比べて高い場合、前後に隣り合って配置されたフィンプレート１３の間の燃焼ガスが通過可能な空間は、第２の折り曲げ突出部５０、５１の形成領域が、第２の折り曲げ突出部５２、５３の形成領域と比較して狭くなる。
従って、筐体２０の左側領域と右側領域の間でファン２１から送られる空気の流量が異なるが、筒状枠部材２３の内側の左側領域と右側領域で燃焼ガスの流量及び流速の均一化を図ることが可能である。

本実施の形態では、第２の折り曲げ突出部５０、５１の突出高Ｚ１及び第２の折り曲げ突出部５２、５３の突出高Ｚ２は、０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下であり、Ｘ、Ｚ１、Ｚ２には、Ｘ≧Ｚ１≧Ｚ２の関係が成立する。なお、第２の折り曲げ突出部５０〜５３の左右方向の形成幅は同一のW０（W０＝５〜１０ｍｍ）であり、第１の折り曲げ突出部３９〜４２の形成幅より狭い。
また、フィンプレート１３には、各貫通孔群４３の下位置に２つの貫通孔５５が設けられているので、ガス送出口３０が下部になるように熱交換器１０を配置した状態で、貫通孔５５に銅ろう等の硬ろうを配置し、加熱によって硬ろうを液化して、フィンプレート１３の貫通孔１２に挿通された直線管部３６をフィンプレート１３にろう付けすることができる。

また、熱交換器１０は、フィンプレート１３の代わりに、左右の形成幅が異なる第１の折り曲げ突出部６２〜６５、第２の折り曲げ突出部７１〜７４を備えたフィンプレート６０を用いて、筒状枠部材２３内の異なる場所での、燃焼ガスの流量の均一化を図ることができる。以下、フィンプレート６０について詳説する。なお、フィンプレート１３と同一の構成要素については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。

図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、フィンプレート６０は、パイプ１１の直線管部３６に直交して配置され、複数の貫通孔１２が形成された平板状の本体板部６１を備えている。
各フィンプレート６０の本体板部６１は、前後に配置されたフィンプレート６０の本体板部６１と一定の間隔（本実施の形態では、１ｍｍ以上４ｍｍ以下のＸ’ｍｍ）を有して配置されている。
なお、図４（Ａ）〜（Ｃ）には、各フィンプレート６０と、その前後に配置されたフィンプレート６０との位置を示すため３つのフィンプレート６０を配置した状態を記載している。

また、フィンプレート６０は、本体板部６１の上端部に、筒状枠部材２３内を上昇する燃焼ガスに対して交差する方向に突出した第１の折り曲げ突出部６２〜６５が形成され、第１の折り曲げ突出部６２〜６５は本体板部６１の上部に半円状の切欠きを形成している。
本体板部６１には、上下方向に配置された３つの貫通孔１２からなる貫通孔群４３が左右方向に５つ配置され、第１の折り曲げ突出部６２〜６５は、平面視して隣り合う貫通孔群４３の各中心間の４領域に、それぞれ設けられている。
なお、第１の折り曲げ突出部６２〜６５はバーリング加工によって形成されている。

第１の折り曲げ突出部６２、６３は、第１の折り曲げ突出部６４、６５に比べて、左右に広い幅を有して形成され、本実施の形態では、第１の折り曲げ突出部６２、６３及び第１の折り曲げ突出部６４、６５の左右方向の形成幅Ｗ１、Ｗ２は、それぞれ１１〜１６ｍｍ、１０〜１５ｍｍであり、Ｗ１＞Ｗ２の関係が成立する。

突出部６２〜６５は突出高が等しく、第１の折り曲げ突出部６２、６３は、第１の折り曲げ突出部６４、６５より、左右方向の形成幅が広いので、第１の折り曲げ突出部６２、６３は、第１の折り曲げ突出部６４、６５に比べて、上昇する燃焼ガスの流動方向に直交する方向成分の突出面積が広く形成されている（図４（Ｂ）参照）。
従って、フィンプレート６０の上端部は、第１の折り曲げ突出部６２、６３の形成領域が、第１の折り曲げ突出部６４、６５の形成領域に比べて、燃焼ガスの通過可能な空間を狭くでき、フィンプレート６０の配置領域を流動する燃焼ガスの流量及び流速を均一、もしくは均一に近づけることが可能である。なお、本実施の形態では、左右方向の異なる場所による燃焼ガスの流量及び流速の差異が２０％以内になるように均一化しているが、燃焼ガスの流量及び流速の差異の上限の数値は２０％に限定する必要はない。
また、第１の折り曲げ突出部６２〜６５の突出高は０．９ｍｍ以上４ｍｍ以下のＸ１’であり、Ｘ’、Ｘ１’には、Ｘ’≧Ｘ１’の関係が成立する。

本体板部６１には、第１の折り曲げ突出部６２〜６５の下方にそれぞれ切込み６６〜６９が設けられ、切込み６６〜６９は、それぞれ、本体板部６１の下端部に切込み口７０を形成している。また、切込み６６〜６９には、本体板部６１の中央領域に配置された第２の折り曲げ突出部７１〜７４がそれぞれ設けられ、第２の折り曲げ突出部７１〜７４はそれぞれ、切込み６６〜６９の底部を形成している。
本実施の形態では、第２の折り曲げ突出部７１〜７４は、貫通孔群４３の最上部に配置された貫通孔１２、及び中央に配置された貫通孔１２の各中心点の間の高さに配置され、本体板部６１の中央領域に円形状の切欠きを設けている。

図４（Ｃ）に示すように、第２の折り曲げ突出部７１〜７４は、バーリング加工によって形成され、上昇する燃焼ガスに交差する方向に突出して形成されているので、切込み６６〜６９の切込み口７０を通過し、切込み６６〜６９に沿って上昇した燃焼ガスを、左右方向に拡散可能であり、直線管部３６に対して燃焼ガスの熱を効率的に伝導するようにしている。
また、第２の折り曲げ突出部７１〜７４は、全て左右の形成幅が等しく、あるいは、第２の折り曲げ突出部７１、７２が、第２の折り曲げ突出部７３、７４に比べ、左右の形成幅が広く形成されている。

そして、第２の折り曲げ突出部７１、７２の左右の形成幅が、第２の折り曲げ突出部７３、７４に比べて広い場合、前後に隣り合って配置されたフィンプレート６０の間の燃焼ガスが通過可能な空間は、第２の折り曲げ突出部７１、７２の形成領域が、第２の折り曲げ突出部７３、７４の形成領域と比較して狭くなる。
従って、筐体２０の左側領域と右側領域の間でファン２１から送られる空気の流量が異なるが、筒状枠部材２３の内側の左側領域と右側領域で燃焼ガスの流量及び流速の均一化を図ることが可能である。
なお、本実施の形態では、第２の折り曲げ突出部７１、７２及び第２の折り曲げ突出部７３、７４の左右方向の形成幅Ｗ３、Ｗ４は、５〜１０ｍｍであり、Ｗ１＞Ｗ２＞Ｗ３≧Ｗ４の関係が成立する。
また、第２の折り曲げ突出部７１〜７４の突出高は等しく、０．９ｍｍ以上４ｍｍ以下のＺ１’であり、Ｘ’、Ｚ１’には、Ｘ’≧Ｚ１’の関係が成立する。

図２に示すように、熱交換器１０の上部には、予熱熱交換器１５が配置されている。予熱熱交換器１５は、高さ配置の異なる複数の予熱パイプ７８を内側に備えた箱状の筐体７９を有し、筐体７９の下部に設けられた流入口８０から、ガス送出口３０を通過した燃焼ガスを筐体７９内に取り込んで、予熱パイプ７８内の水を予熱することができる。
予熱パイプ７８は、平行配置された複数の直線部８１と、左右に隣り合って配置された直線部８１を連結するＵ字状の折返し部８２を有するステンレス管によって形成されている。
筐体７９の一の側面には、各予熱パイプ７８に水を供給する給水管８３と、各予熱パイプ７８を通過した水（湯）をパイプ１１に送る接続管８４とが設けられているので、給水管８３から供給された水は、予熱パイプ７８を通って予熱された後に、接続管８４を経由してパイプ１１に送られ、パイプ１１で加熱されて、給湯用の湯となる。

また、予熱パイプ７８の水の流入口と給水管８３の間には、給水管８３を通って供給される水を各予熱パイプ７８に分配する中継部８５が配置され、予熱パイプ７８の水の流出口と接続管８４の間には、各予熱パイプ７８から出される水を集めて接続管８４に送る中継部８６が設けられている。これによって、給水管８３から送られた水は、中継部８５を通って、各予熱パイプ７８に送られ、各予熱パイプ７８を通過した水は中継部８６を経由して接続管８４に送られる。

筐体７９には、耐熱性シール材８６ａを介して熱交換器１０の鍔板部２８に、固定された底板８７が設けられ、底板８７は鍔板部２８の傾斜に合わせ、傾斜配置されている。底板８７は、鍔板部２８に固定された状態で、熱交換器１０のガス送出口３０の上部領域に、上側に窪んで形成された窪み領域を備えている。
そして、流入口８０は、傾斜している底板８７の最上部に配置されているので、ガス送出口３０を通過して上昇する燃焼ガスは、底板８７の窪み領域を通って流入口８０から筐体７９内に送られる。

筐体７９内には、流入口８０から筐体７９内に入った燃焼ガスを上下に案内する垂直配置された整流板８８、８９、９０が設けられ、筐体７９内を流動する燃焼ガスの流路を長くしている。これによって、燃焼ガスの筐体７９内を通過する時間は長くなるので、予熱パイプ７８は、燃焼ガスの熱を効率的に吸収可能である。
また、筐体７９には、傾斜配置された底板８７の最下部となった部位の上位置に、燃焼ガスを筐体７９から外に排出するガス排出口９１が設けられている。
そして、底板８７には、流入口８０が形成された領域の反対側に円形のドレイン排出口９２が形成されている。ドレイン排出口９２は、予熱パイプ７８の表面等に発生し、底板８７に落下したドレインを排出するために設けられており、傾斜した底板８７の最も低い位置に配置されている。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、可燃性のガスの代わりに石油等の他の可燃性燃料を用いて燃焼ガスを発生させる燃焼ガス発生装置を採用してもよい。
また、フィンプレートに設けられた第１、第２の折り曲げ突出部の総数は８つに限定されず、その他の数でもよく、折り曲げ突出部の高さと共に左右の形成幅を異にして、燃焼ガスの均一化を図ることもできる。
更に、フィンプレートの中央領域に折り曲げ突出部を設けることなく、フィンプレートの上部にのみ折り曲げ突出部を設けてもよく、折り曲げ突出部は、フィンプレートの中央に円形状の貫通孔を形成するものでもよい。

１０：熱交換器、１１：パイプ、１２：貫通孔、１３：フィンプレート、１４：ガスバーナ装置、１５：予熱熱交換器、１６：給湯機、１８：ガス供給管、１９：ガスバーナ、２０：筐体、２１：ファン、２３：筒状枠部材、２４、２５、２６、２７：側板、２８、２９：鍔板部、３０：ガス送出口、３１：補強部材、３２：上部枠体部、３３：下部枠体部、３４：垂直板部、３５：位置決め板部、３６：直線管部、３７：連結管部、３８：本体板部、３９〜４２：第１の折り曲げ突出部、４３：貫通孔群、４４〜４７：切込み、４８：切込み口、５０〜５３：第２の折り曲げ突出部、５５：貫通孔、６０：フィンプレート、６１：本体板部、６２〜６５：第１の折り曲げ突出部、６６〜６９：切込み、７０：切込み口、７１〜７４：第２の折り曲げ突出部、７８：予熱パイプ、７９：筐体、８０：流入口、８１：直線部、８２：折返し部、８３：給水管、８４：接続管、８５、８６：中継部、８６ａ：耐熱性シール材、８７：底板、８８、８９、９０：整流板、９１：ガス排出口、９２：ドレイン排出口

Claims (5)

1. 燃焼ガスの流動方向に沿って複数平行に配置され、加熱しようとする水が流れるパイプが挿通される貫通孔をそれぞれ備えたフィンプレートを有し、前記燃焼ガスの熱を積極的に回収して前記パイプ内の水を加熱する熱交換器であって、
   前記フィンプレートには、前記燃焼ガスの流れを遮る折り曲げ突出部が複数備えられ、前記燃焼ガスの流量又は流速に応じて、前記折り曲げ突出部を面積を異にして形成し、前記燃焼ガスによる前記パイプの加熱を均一化することを特徴とする熱交換器。
2. 請求項１記載の熱交換器において、前記折り曲げ突出部の面積は、該折り曲げ突出部の高さ及び／又は幅を変えて調整されていることを特徴とする熱交換器。
3. 請求項１又は２記載の熱交換器において、前記燃焼ガスの流れ方向の異なる箇所に配置された前記折り曲げ突出部は、前記燃焼ガスを遮る面積が異なることを特徴とする熱交換器。
4. 請求項１〜３のいずれか１記載の熱交換器において、前記折り曲げ突出部はバーリング加工によって形成されていることを特徴とする熱交換器。
5. 請求項１〜４のいずれか１記載の熱交換器を用いる給湯機であって、
   前記熱交換器と、前記燃焼ガスを発生させる燃焼ガス発生装置と、前記熱交換器を通過した燃焼ガスを取り込んで、該熱交換器の前記パイプに送られる前記水を熱交換によって加熱する予熱熱交換器とを備える給湯機。

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