JP2019007656A

JP2019007656A - 熱交換器

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Publication number: JP2019007656A
Application number: JP2017122013A
Authority: JP
Inventors: 竹年田村; Taketoshi Tamura; 成樹村山; Shigeki Murayama; 阿部　進; Susumu Abe; 進阿部
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2017-06-22
Filing date: 2017-06-22
Publication date: 2019-01-17
Anticipated expiration: 2037-06-22
Also published as: JP6865117B2

Abstract

【課題】熱交換効率の向上を図り得る熱交換器を提供する。【解決手段】燃焼ガスの流れ方向に対して給湯パイプ２１を上流側に風呂パイプ２２を下流側に上下方向に並設させて一対のパイプ群３３となし、一対のパイプ群３３を上下２段の格子状配列として複数のフィンプレート２０を貫通させ、それぞれのパイプに流れる水を加熱する熱交換器１９で、上段の隣り合う一対のパイプ群３３の間であってフィンプレート２０の上縁から燃焼ガスの流れ方向上流側に向かって切り欠いた第１切欠部３７を設け、下段の隣り合う一対のパイプ群３３の間であってフィンプレート２０の下縁から燃焼ガスの流れ方向下流側に向かって切り欠いた第２切欠部４１を設け、第１切欠部３７は、その切り欠きの先端が上段の一対のパイプ群３３のうち給湯パイプ２１にまで達する切り欠き深さとされ、第１切欠部３７の先端側周縁には、第１バーリング３８が設けられているものとした。【選択図】図２

Description

この発明は、一缶二水路型燃焼装置に用いられるフィンチューブ式の熱交換器に関するものである。

従来この種の熱交換器では、燃焼ガスの流れ方向に対して給湯パイプを上流側に風呂パイプを下流側に上下方向に並設させて一対のパイプ群となし、一対のパイプ群を上下２段の格子状配列として複数のフィンプレートを貫通させ、それぞれのパイプに流れる水を加熱するようにしたものにおいて、上段の各一対のパイプ群の間であってフィンプレートの上縁から燃焼ガスの流れ方向上流側に向かって切り欠いた第１の切り欠きと、下段の各一対のパイプ群の間であってフィンプレートの下縁から燃焼ガスの流れ方向下流側に向かって切り欠いた第２の切り欠きを設け、切り欠きによってフィンプレートにかかる応力を分散させるものがあった。（例えば、特許文献１参照。）

特開２０００−１４６３０７号公報

ところで、このような熱交換器では、燃焼ガスの流れ方向上流側は燃焼ガスの温度が高温であるため、燃焼ガスの流れ方向上流側に位置する下段側の給湯パイプや風呂パイプでは吸熱量が多く、燃焼ガスの流れ方向下流側は、下段側の給湯パイプや風呂パイプを流通する水との熱交換により温度低下した後の燃焼ガスが流れるため、燃焼ガスの流れ方向下流側に位置する上段側の給湯パイプや風呂パイプでは吸熱量が少ないものであり、それに加えて、燃焼ガスの流れ方向下流側のフィンプレートには前記第１の切り欠きが設けられていることで、フィンプレートの伝熱面積が削減されており、上段側の給湯パイプや風呂パイプへの伝熱量が少なく、上段側の給湯パイプや風呂パイプでの吸熱量が少なくなってしまっているという問題があった。給湯に関して言えば、給湯に必要とされる熱量は大きいことから、燃焼ガスの流れ方向下流側においても燃焼ガスからできるだけ吸熱したいという要求があるが、燃焼ガスの流れ方向下流側に位置する上段側の給湯パイプに吸熱させるための対策は何らなされておらず、燃焼ガスの流れ方向下流側に位置する上段側の給湯パイプへの吸熱量増加、ひいては熱交換効率向上について改善の余地があるものであった。

この発明は、上記課題を解決するために、特に請求項１ではその構成を、燃焼ガスの流れ方向に対して給湯パイプを上流側に循環パイプを下流側に上下方向に並設させて一対のパイプ群となし、前記一対のパイプ群を上下２段の格子状配列として複数のフィンプレートを貫通させ、それぞれのパイプに流れる水を加熱するようにした熱交換器において、上段の隣り合う前記一対のパイプ群の間であって前記フィンプレートの上縁から燃焼ガスの流れ方向上流側に向かって切り欠いた第１切欠部を設けると共に、下段の隣り合う前記一対のパイプ群の間であって前記フィンプレートの下縁から燃焼ガスの流れ方向下流側に向かって切り欠いた第２切欠部とを設け、前記第１切欠部は、その切り欠きの先端が上段の前記一対のパイプ群のうち前記給湯パイプにまで達する切り欠き深さとされ、前記第１切欠部の先端側周縁には、第１バーリングが設けられているものとした。

また、請求項２では、前記第１バーリングのうち、燃焼ガス流れ方向下流側に向かって延びる前記第１バーリングの終端の位置は、最大で上段の一対のパイプ群における前記給湯パイプと前記循環パイプとの接合部の位置までとするものとした。

また、請求項３では、前記第２切欠部は、その切り欠きの先端が上段の前記一対のパイプ群のうち前記給湯パイプにまで達する切り欠き深さとされ、前記第２切欠部の先端側は略ひし形状に形成された開環状孔を有し、前記略ひし形状の開環状孔の周縁であって、前記略ひし形を形成する４辺の直線部のうち、燃焼ガスの流れ方向下流側に位置する２辺の直線部には、第２バーリングが設けられているものとした。

また、請求項４では、前記第２バーリングを構成する２辺の直線部のそれぞれは、前記直線部と略直交する方向に位置する上段の前記給湯パイプと対向するように配設するものとした。

この発明の請求項１によれば、第１切欠部は、その切り欠きの先端が上段の一対のパイプ群のうち給湯パイプにまで達する切り欠き深さとされ、第１切欠部の先端側周縁には、第１バーリングが設けられていることで、上段の給湯パイプ近傍の伝熱面積が増加し、第１バーリングの近傍に位置する上段の給湯パイプにおける吸熱量が多くなると共に、上段の給湯パイプ前流側から側方側へ進行する燃焼ガスを、上段の給湯パイプの側方側から後流（背面）側に流通させるように機能するので、上段の給湯パイプでの後流側でも吸熱され、上段の給湯パイプにおける吸熱量が多くなり、熱交換効率を向上させることができるものである。

また、請求項２によれば、第１バーリングのうち、燃焼ガス流れ方向下流側に向かって延びる第１バーリングの終端の位置は、最大で上段の一対のパイプ群における給湯パイプと循環パイプとの接合部の位置までとしたことで、上段の給湯パイプの後流側へ燃焼ガスを誘導して吸熱量を増加させつつ、給湯単独使用時において上段の循環パイプが過熱状態となることなく循環パイプ内の水の沸騰を防止することができるものである。

また、請求項３によれば、第２切欠部は、その切り欠きの先端が上段の一対のパイプ群のうち給湯パイプにまで達する切り欠き深さとされ、第２切欠部の先端側は略ひし形状に形成された開環状孔を有し、略ひし形状の開環状孔の周縁であって、略ひし形を形成する４辺の直線部のうち、燃焼ガスの流れ方向下流側に位置する２辺の直線部には、第２バーリングが設けられていることで、上段の給湯パイプ近傍の伝熱面積が増加し、第２バーリングの近傍に位置する上段の給湯パイプにおける吸熱量が多くなると共に、下段の一対のパイプ群を通過した燃焼ガスを、上段の給湯パイプ前流側から側方側へ案内するように機能するので、上段の給湯パイプにおける吸熱量が多くなり、熱交換効率を向上させることができるものである。

また、請求項４によれば、第２バーリングを構成する２辺の直線部のそれぞれは、直線部と略直交する方向に位置する上段の給湯パイプと対向するように配設したことで、第２バーリングで吸収した熱は、２辺の直線部からそれぞれが対向している上段の給湯パイプに対してフィンプレートを介して伝熱されるので、それぞれの上段の給湯パイプに偏りなく均一に吸熱させることができ、熱交換効率を向上させることができるものである。

この発明の一実施形態の熱交換器を備えた一缶二水路型燃焼装置の概略構成図。図１のＡ−Ａ線による断面図。熱交換器を構成するフィンプレートの斜視図。この発明の一実施形態の熱交換器における燃焼ガスの流れを示す図。この発明の一実施形態の熱交換器における上段の一対のパイプ群近傍の要部拡大図。

本発明に係る熱交換器の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態の熱交換器を備えた一缶二水路型燃焼装置の概略的な構成図であり、以下に詳細を説明する。

１は所定箇所に設けられた給湯栓等で使用される湯を生成すると共に、放熱端末（ここでは浴槽２）に供給する湯を加熱することができる一缶二水路型燃焼装置、３は灯油等の燃油を気化するアルミダイキャスト製の気化器、４は気化器３に備えられ燃油を気化可能な温度まで加熱する気化器ヒータ、５は気化器３の下部に位置し、気化器３で気化された気化ガスと一次空気とを予混合するアルミダイキャスト製の混合室で、前記気化器３と前記混合室５とで燃油を気化させる気化部６を形成するものである。

７は混合室５上部で気化器３の背面側に備えられ、混合室５で予混合された予混合ガスを燃焼させる燃焼部で、この燃焼部７と気化部６とでバーナを構成するものである。また、８は気化器３と一体的に形成され、気化器３の背面で燃焼部７上に突出した複数個の吸熱フィンで、燃焼時には燃焼熱を気化熱として気化器３にフィードバックして、気化器ヒータ４の通電量を極力抑えるものである。

９は気化器３に燃油を噴霧するノズル、１０はノズル９に送油管１１を介して燃油を圧送する電磁ポンプ、１２は燃焼ファンで、燃焼ファン１２は送風路１３を介して気化器３の入口および燃焼部７とカバー枠１４との間の空気室１５とに連通し、吸込口１６より吸引した燃焼空気を、気化器３には予混合用の一次空気として供給し、空気室１５には気化器３側方を通り混合室５の下方から燃焼部７で燃焼される二次空気として供給するものである。

１７は内部に燃焼室１８を形成すると共に熱交換器１９を備えた燃焼缶体で、熱交換器１９は、燃焼室１８においてバーナ（燃焼部７）の燃焼により発生した熱（燃焼炎および燃焼ガスからの熱）を複数枚のフィンプレート２０を介して給湯パイプ２１および循環パイプとしての風呂パイプ２２に吸収させ、給湯パイプ２１および風呂パイプ２２を流通する水を加熱するフィンチューブ式の一缶二水路型熱交換器からなり、給湯パイプ２１は給湯用Ｕ字管２３を介して連通連結され、蛇行した給湯用熱交換流路を形成し、風呂パイプ２２は風呂用Ｕ字管２４を介して連通連結され、蛇行した風呂用熱交換流路を形成するものであり、熱交換器１９を通過した燃焼ガスは排気口２５より機外に排気される。なお、熱交換器１９の詳細な構成については後述する。

２６は給水源から供給される水を熱交換器１９における給湯用熱交換流路の流入口に流通させる給水管、２７は熱交換器１９における給湯用熱交換流路の流出口に接続され、熱交換器１９で加熱された湯を所定箇所に設けられた給湯栓（図示せず）に供給する給湯管、２８は給水管２６から分岐した給水バイパス管、２９は給湯管２７と給水バイパス管２８との接続部に設けられ、給湯管２７からの湯と給水バイパス管２８からの水とを混合し、その混合比を可変できる混合弁である。なお、給湯パイプ２１と給湯用Ｕ字管２３と給水管２６と給湯管２７と給水バイパス管２８とで水が流通する給湯回路を構成するものである。

３０は浴槽２からの浴槽水を熱交換器１９における風呂用熱交換流路の流入口に流通させる風呂戻り管、３１は熱交換器１９における風呂用熱交換流路の流出口に接続され、熱交換器１９で加熱された浴槽水を浴槽２に供給する風呂往き管、３２は風呂戻り管３０に設けられ浴槽水を循環させる循環ポンプである。なお、風呂パイプ２２と風呂用Ｕ字管２４と風呂戻り管３０と風呂往き管３１とで浴槽水を循環させる循環回路としての風呂回路を構成するものである。

ここで、一缶二水路型燃焼装置１の動作について説明すると、一缶二水路型燃焼装置１は、給湯要求の発生によりバーナ（燃焼部７）の燃焼を行い、熱交換器１９の給湯パイプ２１を流通する給湯用の水を加熱することで、所定箇所に設けられた給湯栓へ供給する給湯単独使用と、浴槽水の追焚要求の発生によりバーナ（燃焼部７）の燃焼を行い、熱交換器１９の風呂パイプ２２を流通する浴槽水を加熱して、加熱した浴槽水を循環ポンプ３２の駆動により浴槽２に供給する追焚単独使用と、給湯要求と追焚要求が同時に発生した場合に給湯および追焚を同時に行う給湯追焚同時使用とを行うことができるものである。なお、熱交換器１９を加熱するのに共通のバーナ（燃焼部７）が用いられる関係上、給湯単独使用時には風呂パイプ２２内に滞留する浴槽水も加熱されることになり、追焚単独使用時には給湯パイプ２１内に滞留する給湯用の水も加熱されることになるものである。

次に、熱交換器１９の詳細な構成について、図２〜図３を用いて説明する。
図２は図１におけるＡ−Ａ線による断面図で、熱交換器１９の要部を正面視した図であり、図３は熱交換器１９を構成するフィンプレート２０の斜視図である。

前記熱交換器１９は、被加熱流体としての給湯用の水が流れる複数本の給湯パイプ２１（この実施形態では１０本の給湯パイプ２１）と、被加熱流体としての浴槽水が流れる複数本の風呂パイプ２２（この実施形態では１０本の風呂パイプ２２）と、給湯パイプ２１および風呂パイプ２２の軸線方向に沿って所定の間隔をおいて配列された複数枚のフィンプレート２０とで構成されており、燃焼ガスの流れ方向に対して給湯パイプ２１を上流側に風呂パイプ２２を下流側に（給湯パイプ２１を下に風呂パイプ２２を上に配置して）上下方向に並設させて一対のパイプ群３３となし、一対のパイプ群３３を上下２段に格子状に配列（この実施形態では１０対のパイプ群３３を配列）して複数のフィンプレート２０を貫通させ、共通のバーナ（燃焼部７）を用いて、給湯パイプ２１に流れる給湯用の水、風呂パイプ２２に流れる浴槽水のそれぞれを加熱するものである。

各フィンプレート２０には、一対のパイプ群３３を通すための複数のダルマ状の挿通孔３４（フィンプレート２０表面から隆起した挿通孔３４の給湯パイプ側バーリング３４ａと風呂パイプ側バーリング３４ｂとを含む）が形成され、挿通孔３４における風呂パイプ２２が挿通される部分よりも上方に位置する２箇所と、給湯パイプ側バーリング３４ａ外周の上部２箇所とにロウ材を挿通させるためのロウ材用孔３５が形成され、給湯パイプ２１および風呂パイプ２２は、ロウ材用孔３５に挿通されたロウ材によって挿通孔３４の各々のバーリング３４ａ、３４ｂの内縁とロウ付けされると共に、給湯パイプ２１と風呂パイプ２２との間の接合部もロウで接合されてフィンプレート２０に固定されるものである。

また、各フィンプレート２０には、挿通孔３４の外方であって風呂パイプ２２に沿うように複数の貫通孔３６が形成されており、貫通孔３６によって風呂パイプ２２への吸熱量を減少させ、給湯単独使用時に、風呂パイプ２２内の浴槽水が沸騰するのを防止する作用を有するものである。

さらに、各フィンプレート２０には、フィンプレート２０の上縁から燃焼ガス流れ方向上流側に向かって垂直方向に切り欠いた第１間隙からなる第１切欠部３７（この実施形態では１枚のフィンプレート２０当たり４つの第１切欠部３７）が形成されており、第１切欠部３７のうち、燃焼ガス流れ方向上流側に位置する第１切欠部３７の先端側周縁には、フィンプレート２０表面から隆起した第１バーリング３８が設けられ、フィンプレート２０の正面視（給湯パイプ２１および風呂パイプ２２の軸線方向から見て）において、第１バーリング３８は、第１切欠部３７の先端側周縁の形状に沿うように略Ｕ字をなしているものである。なお、第１切欠部３７は、フィンプレート２０の上縁から燃焼ガス流れ方向上流側に向かって形成されているとしたが、ここでの上縁とは、図面（図２）の上下方向に合わせて上縁と表現したまでで、本質的には、フィンプレート２０の上縁とは、燃焼ガスの流れ方向の最下流側に位置するフィンプレート２０縁側を意味しているものである。

また、各フィンプレート２０は、複数の一対のパイプ群３３のうち上下段に矩形状に配置された４対のパイプ群３３で囲まれる矩形空間の略中央部からやや上方の上段の一対のパイプ群３３寄りの位置に略ひし形状に形成された開環状孔３９と、開環状孔３９に連続してフィンプレート２０の下縁まで切り欠いた第２間隙４０とで構成される第２切欠部４１（この実施形態では１枚のフィンプレート２０当たり４つの第２切欠部４１）が形成されているものである。なお、第２間隙４０（第２切欠部４１）は、フィンプレート２０の下縁まで形成されているとしたが、ここでの下縁とは、図面（図２）の上下方向に合わせて下縁と表現したまでで、本質的には、フィンプレート２０の下縁とは、燃焼ガスの流れ方向の最上流側に位置するフィンプレート２０縁側を意味しているものである。

また、前記略ひし形状の開環状孔３９の周縁であって、略ひし形を形成する４辺の直線部のうち、燃焼ガスの流れ方向下流側に位置する２辺の直線部およびそれらの直線部間をつなぐ曲線部には、フィンプレート２０表面から隆起した第２バーリング４２が設けられており、フィンプレート２０の正面視（給湯パイプ２１および風呂パイプ２２の軸線方向から見て）において、第２バーリング４２は、第２切欠部４１の先端側周縁の形状に沿うように略逆Ｖ字をなしているものである。

また、前記各フィンプレート２０の左右両側縁には、直角方向に折り曲げられ、燃焼缶体１７の内壁に対してロウ付け接合される側縁折り曲げ片４３が設けられているものである。

次に、熱交換器１９を通過する燃焼ガスの流れについて図４を用いて説明するが、ここでは、開環状孔３９内に進入する燃焼ガス以外の燃焼ガスの流れについて説明するものであり、その燃焼ガスの流れを破線で示している。
バーナ（燃焼部７）での燃焼により発生した燃焼ガスは、熱交換器１９に流入し、開環状孔３９内に進入する燃焼ガスと、開環状孔３９内に進入する燃焼ガス以外の燃焼ガスとに分かれ、開環状孔３９内に進入する燃焼ガス以外の燃焼ガスは、破線で示されているように、まず、下段の給湯パイプ２１の前流側から側方側に沿って上昇し、続けて下段の風呂パイプ２２の側方側から後方側へ通過して、上段の給湯パイプ２１の前流側から、上段の給湯パイプ２１とその給湯パイプ２１に対向する第２バーリング４２の直線部外壁との間を抜けて、上段の給湯パイプ２１側方側と第１バーリング３８外壁との間を通り、上段の風呂パイプ２２の側方側を通過して、熱交換器１９から流出していくものである。

ここで、熱交換器１９において燃焼ガス流れ方向下流側に位置する上段の一対のパイプ群３３周辺の構造および燃焼ガスの流れについて図５を用いて詳細に説明する。
まず、第１切欠部３７は、上段の隣り合う一対のパイプ群３３の間（左右中間位置）であって、フィンプレート２０の上縁から燃焼ガス流れ方向上流側に向かって垂直方向に切り欠くように形成されており、その切り欠きの先端が、正面視において、上段側の一対のパイプ群３３のうち給湯パイプ２１の略中央位置にまで達する切り欠き深さとされ、第１切欠部３７の先端側周縁に沿って、第１切欠部３７先端から給湯パイプ２１の略中央位置よりも燃焼ガス流れ方向下流側に向かうように、略Ｕ字状に第１バーリング３８が設けられている。この第１バーリング３８が設けられていることで、上段の給湯パイプ２１近傍の伝熱面積が増加し、第１バーリング３８の近傍に位置する上段の給湯パイプ２１における吸熱量が多くなると共に、図５の破線で示されているように、第１バーリング３８が設けられていることで、上段の給湯パイプ２１前流側から側方側へ進行する燃焼ガスを、上段の給湯パイプ２１の側方側から後流（背面）側に流通させるように機能するので、上段の給湯パイプ２１での後流側でも吸熱され、上段の給湯パイプ２１における吸熱量が多くなり、熱交換効率を向上させることができるものである。

また、第１バーリング３８のうち、第１切欠部３７の先端側周縁に沿って燃焼ガス流れ方向下流側に向かって延びる第１バーリング３８の終端３８ａの位置は、最大で上段の一対のパイプ群３３における給湯パイプ２１と風呂パイプ２２との接合部と同一線上の位置Ｌまでとしている。これは、第１バーリング３８の終端３８ａの位置が接合部と同一線上の位置Ｌを超えてしまうと、第１バーリング３８が上段の風呂パイプ２２の位置まで設けられ、給湯単独使用時に上段側の風呂パイプ２２内の浴槽水が、上段側の風呂パイプ２２の側方を沿うように流通する燃焼ガスの熱および第１バーリング３８からの伝熱を吸熱して過熱状態となり、沸騰してしまうおそれがあるからであり、第１バーリング３８の終端３８ａの位置を、最大で上段の一対のパイプ群３３における給湯パイプ２１と風呂パイプ２２との接合部と同一線上の位置Ｌまでとしたことで、上段の給湯パイプ２１の後流側へ燃焼ガスを誘導して吸熱量を増加させつつ、給湯単独使用時において上段の風呂パイプ２２が過熱状態となることなく風呂パイプ２２内の浴槽水の沸騰を防止することができるものである。

次に、第２切欠部４１は、下段の隣り合う一対のパイプ群３３の間（左右中間位置）であって、フィンプレート２０の下縁から燃焼ガス流れ方向下流側に向かって垂直方向に切り欠くように形成されており、その切り欠きの先端（開環状孔３９における燃焼ガス流れ方向最下流側位置）が、正面視において、上段の給湯パイプ２１の位置（上段の給湯パイプ２１における燃焼ガス流れ方向最上流位置よりも上側の位置）にまで達する切り欠き深さであり、第２切欠部４１の先端側に位置する略ひし形状の開環状孔３９の周縁であって、略ひし形を形成する４辺の直線部のうち、燃焼ガスの流れ方向下流側に位置する２辺の直線部に第２バーリング４２を設けたことで、上段の給湯パイプ２１近傍の伝熱面積が増加し、第２バーリング４２の近傍に位置する上段の給湯パイプ２１における吸熱量が多くなると共に、図５の破線で示されているように、第２バーリング４２が設けられていることで、下段の一対のパイプ群３３を通過した燃焼ガスを、上段の給湯パイプ２１前流側から側方側へ案内するように機能するので、上段の給湯パイプ２１での前流側および側方側で吸熱され、上段の給湯パイプ２１における吸熱量が多くなり、熱交換効率を向上させることができるものである。

また、第２バーリング４２を構成する２辺の直線部のそれぞれは、直線部と略直交する方向に位置する上段の給湯パイプ２１と対向するように配設されているので、開環状孔３９内に進入した燃焼ガス（図示せず）から第２バーリング４２で吸収した熱は、上記２辺の直線部からそれぞれが対向している上段の給湯パイプ２１に対してフィンプレート２０を介して伝熱されるので、それぞれの上段の給湯パイプ２１に偏りなく均一に吸熱させることができ、熱交換効率を向上させることができるものである。

なお、前記略ひし形状の開環状孔３９の周縁であって、略ひし形を形成する４辺の直線部のうち、燃焼ガスの流れ方向上流側に位置する２辺の直線部にはバーリングを設けていないが、これは、バーリングを設けないことで伝熱面積を減らして、下段の風呂パイプ２２に対して過剰に吸熱させないようするためのであり、給湯単独使用時における下段の風呂パイプ２２内の浴槽水の沸騰を防止するものである。

また、図５等に示されているように、第１切欠部３７は第２切欠部４１と対向するように形成されているが、互いの切り欠き同士が干渉することはなく、間にフィンプレート２０が介在しているものであり、さらに、フィンプレート２０の正面視（給湯パイプ２１および風呂パイプ２２の軸線方向から見て）において、第１切欠部３７および第２切欠部４１の双方共に上段の給湯パイプ２１と重なり代を有しており、且つ、第１切欠部３７の方が第２切欠部４１よりも上段の給湯パイプ２１との重なり代が大きいものである。

以上説明したように、熱交換器１９は、上記の構成にて、燃焼ガスから吸収した熱量をフィンプレート２０を介して給湯パイプ２１および風呂パイプ２２に伝達して、給湯パイプ２１内を流れる給湯用の水の加熱および風呂パイプ２２内を流れる浴槽水の加熱に用いることができるものであり、特に、第１切欠部３７の先端側に設けられた第１バーリング３８および第２切欠部４１の先端側に設けられた第２バーリング４２の作用により、上段の給湯パイプ２１への吸熱量を多くすることができ、熱交換効率を向上させることができるものである。

なお、本発明は先に説明した一実施形態に限定されるものではなく、本実施形態では、熱交換器１９を、給湯パイプ２１および風呂パイプ２２を流通する水を加熱するフィンチューブ式の一缶二水路型熱交換器としたが、浴槽２の代わりに放熱端末を被空調空間を暖房する床暖房パネル等の放熱端末２とし、循環パイプとして風呂パイプ２２の代わりに暖房パイプとし、風呂回路を暖房回路として、熱交換器１９を、給湯パイプ２１および暖房パイプを流通する水を加熱するフィンチューブ式の一缶二水路型熱交換器としてもよく、また、一缶二水路型燃焼装置１の燃料についても灯油等の燃油の代わりに都市ガスやプロパンガスといったガス燃料を用いてもよいものである。

また、本実施形態では、熱交換器１９を通過する燃焼ガスの流れは、フィンプレート２０の下縁側が上流側で、フィンプレート２０の上縁側が下流側であり、図面（図４）上では、下から上に向かって流れているが、バーナが熱交換器１９より上方に設けられ、熱交換器１９を通過する燃焼ガスの流れが、上から下に向かって流れるような、いわゆる逆燃式の場合は、図２に示された熱交換器１９を上下逆さまにして配設すればよく、第１切欠部３７を有するフィンプレート２０の縁側が燃焼ガスの流れ方向の下流側となり、第２切欠部４１を有するフィンプレート２０の縁側が燃焼ガスの流れ方向の上流側となるという関係性をくずさなければ、先に説明した本発明の熱交換器１９が有する効果を発揮することができるものである。

１９熱交換器
２０フィンプレート
２１給湯パイプ
２２風呂パイプ
３３一対のパイプ群
３７第１切欠部
３８第１バーリング
３８ａ第１バーリングの終端
３９開環状孔
４１第２切欠部
４２第２バーリング

Claims

燃焼ガスの流れ方向に対して給湯パイプを上流側に循環パイプを下流側に上下方向に並設させて一対のパイプ群となし、前記一対のパイプ群を上下２段の格子状配列として複数のフィンプレートを貫通させ、それぞれのパイプに流れる水を加熱するようにした熱交換器において、上段の隣り合う前記一対のパイプ群の間であって前記フィンプレートの上縁から燃焼ガスの流れ方向上流側に向かって切り欠いた第１切欠部を設けると共に、下段の隣り合う前記一対のパイプ群の間であって前記フィンプレートの下縁から燃焼ガスの流れ方向下流側に向かって切り欠いた第２切欠部とを設け、前記第１切欠部は、その切り欠きの先端が上段の前記一対のパイプ群のうち前記給湯パイプにまで達する切り欠き深さとされ、前記第１切欠部の先端側周縁には、第１バーリングが設けられていることを特徴とする熱交換器。
前記第１バーリングのうち、燃焼ガス流れ方向下流側に向かって延びる前記第１バーリングの終端の位置は、最大で上段の一対のパイプ群における前記給湯パイプと前記循環パイプとの接合部の位置までとしたことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
前記第２切欠部は、その切り欠きの先端が上段の前記一対のパイプ群のうち前記給湯パイプにまで達する切り欠き深さとされ、前記第２切欠部の先端側は略ひし形状に形成された開環状孔を有し、前記略ひし形状の開環状孔の周縁であって、前記略ひし形を形成する４辺の直線部のうち、燃焼ガスの流れ方向下流側に位置する２辺の直線部には、第２バーリングが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。
前記第２バーリングを構成する２辺の直線部のそれぞれは、前記直線部と略直交する方向に位置する上段の前記給湯パイプと対向するように配設したことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の熱交換器。