JP2023068862A - 熱交換器及び給湯器 - Google Patents

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Abstract

【課題】伝熱管の損傷が抑制された熱交換器、及びこれを備える給湯器を提供する。【解決手段】一次熱交換器5は、第1壁部及び第2壁部と、第1壁部及び第2壁部に接合される第3壁部33及び第4壁部34を備え、燃焼排気が通過する中ケーシング20と、その内部下部に第1壁部と第2壁部とが対向する第1方向に並べて配され、第1方向に貫通する複数の貫通孔50が形成された複数のフィン21と、各貫通孔50内に挿通される伝熱管22を備え、各フィン21は、各貫通孔50の径方向外側に張り出すフランジ状の受熱部52と、第3壁部33と第4壁部34とが対向する第2方向に隣接する受熱部52の下側部分を連結する連結部53と、各フィン21の第2方向における両端において第3壁部33及び第4壁部34に固定される端縁部54と、第2方向における両端部に配される伝熱管22の上側部分と下側部分との温度差を小さくする温度差抑制部56と、を有する。【選択図】図6

Description

本発明は、熱交換器及び給湯器に関する。
従来、給湯器に用いられる熱交換器として、特開2020-143841号公報(下記特許文献1)に記載の一次熱交換器が知られている。この一次熱交換器は、ステンレス製であって、バーナの燃焼排気が下向きに通過する四角筒状の中ケーシングと、中ケーシングの内部に配される複数のフィンと、複数の伝熱管と、を備える。複数のフィンは、中ケーシングの下部に厚み方向とされる左右方向に間隔を空けて配されている。複数のフィンは、前後両端において中ケーシングの内壁面に固定される端縁部を有する。複数の伝熱管は、中ケーシング内の各フィンを左右方向に貫通している。
特開2020-143841号公報
上記の一次熱交換器において、バーナの燃焼排気はファンの送圧により下流側に向かって流れ、複数のフィンの間を通過する。この際、燃焼排気の熱量が複数のフィンを介して伝熱管に伝熱され、伝熱管内の通水に回収される。ここで、複数のフィンの間の上流側には高温の燃焼排気が流れ、複数のフィンの間の下流側には熱回収が進んだ比較的低温の燃焼排気が流れているから、フィンの上流側(上側)が高温に、フィンの下流側(下側)が比較的低温になる。この結果、フィンを貫通する伝熱管の上側部分が伝熱管の下側部分に比べてより大きく熱膨張し、伝熱管が上反り状に変形しようとする。
複数の伝熱管のうち、中ケーシングの中央部寄りに配されている伝熱管は、中ケーシングの内壁面に固定されるフィンの端縁部から離れているため、比較的変形の自由度が高い。よって、中ケーシングの中央部寄りでは、上記のように伝熱管が上反り状に変形することが許容されやすい。しかしながら、中ケーシングの前後両端部に配されている伝熱管は、中ケーシングの内壁面に固定されるフィンの端縁部に近いため、変形が制限される。よって、中ケーシングの前後両端部では、伝熱管が上反り状に変形することが許容されにくい。このため、熱膨張により中ケーシングの前後両端の伝熱管の一部に応力が集中し、伝熱管が損傷する可能性がある。こうした問題点は、銅等と比較して伝熱性・靭性の低いステンレス製の熱交換器において特に顕在化する。
本開示は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、伝熱管の損傷が抑制された熱交換器、及びこれを備える給湯器を提供することを目的とする。
本開示の熱交換器は、互いに対向する第1壁部及び第2壁部と、前記第1壁部及び前記第2壁部の一端部同士及び他端部同士にそれぞれ接合される第3壁部及び第4壁部と、を備え、内部を燃焼排気が下向きに通過するステンレス製の角筒状の筐体と、前記筐体の内部かつ下部に、前記第1壁部と前記第2壁部とが対向する第1方向に並べて配されるとともに、前記第1方向に貫通する複数の貫通孔が形成されたステンレス製の複数のフィンと、各前記貫通孔内に挿通されるステンレス製の複数の伝熱管と、を備える熱交換器であって、各前記フィンは、各前記貫通孔の孔縁部から径方向外側に張り出してなるフランジ状の受熱部と、前記第3壁部と前記第4壁部とが対向する第2方向に隣接する前記受熱部の下側部分を連結する連結部と、各前記フィンの前記第2方向における両端において前記第3壁部及び前記第4壁部にそれぞれ固定される端縁部と、前記複数の伝熱管のうち前記第2方向における両端部に配される前記伝熱管の上側部分と下側部分との温度差を小さくする温度差抑制部と、を有する熱交換器である。
本開示によれば、伝熱管の損傷が抑制された熱交換器、及びこれを備える給湯器を提供することができる。
図1は、実施形態にかかる給湯器の正面図であって、フロントカバーを省略した図である。 図2は、樹脂シート、コントローラ及び表示操作パネルを省略した給湯器の正面図である。 図3は、一次熱交換器の斜視図である。 図4は、各ヘッダの蓋部分を除いた一次熱交換器の右側面図である。 図5は、各ヘッダの蓋部分を除いた一次熱交換器の左側面図である。 図6は、図2のA-A断面図である。 図7は、図6のフィンの前端部の貫通孔周辺を拡大した拡大図である。 図8は、繰り返し構造を一部省略したフィンの斜視図である。
以下、本開示の実施形態を列記して例示する。
(1)本開示の熱交換器は、互いに対向する第1壁部及び第2壁部と、前記第1壁部及び前記第2壁部の一端部同士及び他端部同士にそれぞれ接合される第3壁部及び第4壁部と、を備え、内部を燃焼排気が下向きに通過するステンレス製の角筒状の筐体と、前記筐体の内部かつ下部に、前記第1壁部と前記第2壁部とが対向する第1方向に並べて配されるとともに、前記第1方向に貫通する複数の貫通孔が形成されたステンレス製の複数のフィンと、各前記貫通孔内に挿通されるステンレス製の複数の伝熱管と、を備える熱交換器であって、各前記フィンは、各前記貫通孔の孔縁部から径方向外側に張り出してなるフランジ状の受熱部と、前記第3壁部と前記第4壁部とが対向する第2方向に隣接する前記受熱部の下側部分を連結する連結部と、各前記フィンの前記第2方向における両端において前記第3壁部及び前記第4壁部にそれぞれ固定される端縁部と、前記複数の伝熱管のうち前記第2方向における両端部に配される前記伝熱管の上側部分と下側部分との温度差を小さくする温度差抑制部と、を有する熱交換器である。
このような構成によると、温度差抑制部により、第2方向における両端部に配される伝熱管の上側部分と下側部分との温度差を小さくすることができるから、第2方向における両端部に配される伝熱管が熱膨張により損傷することを抑制することができる。
(2)各前記フィンの前記第2方向における両端部に配される前記貫通孔の孔縁部の前記受熱部の上側部分には、径方向内側に凹むキャビティ部が設けられ、前記キャビティ部は前記温度差抑制部とされていることが好ましい。
このような構成によると、簡便な構造であるキャビティ部を温度差抑制部とすることができる。すなわち、キャビティ部を設けることで、受熱部の上側部分が燃焼排気から受け取る熱量を小さくして、第2方向における両端部に配される伝熱管の上側部分と下側部分との温度差を小さくすることができる。
(3)前記キャビティ部は、前記受熱部の上側部分のうち近接する前記端縁部から前記第2方向に離れた位置に設けられていることが好ましい。
このような構成によると、燃焼排気が通過しにくい端縁部側の受熱部と、端縁部から第2方向に離れた側の受熱部との間で、燃焼排気から受け取る熱量を均一化することができ、より一層、熱膨張による伝熱管の損傷を抑制することができる。
(4)前記キャビティ部は、前記受熱部において隣接して複数設けられ、隣接する前記キャビティ部の間には、前記貫通孔の孔縁部から径方向外側に突出する突出部が設けられていることが好ましい。
このような構成によると、突出部により燃焼排気の熱量を回収することができるため、温度差抑制部の形成に伴う極端な伝熱効率の低下を抑制することができる。また、貫通孔の孔縁部にバーリング部を形成する際、フィンを押さえるための部分を突出部により確保することができる。
(5)本開示の給湯器は、バーナと、上記の熱交換器と、を備える給湯器である。
このような構成によると、伝熱管の損傷が抑制された熱交換器を備えた給湯器を提供することができる。
<実施形態>
以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、複数の同一部材については、一部の部材にのみ符号を付し、他の部材の符号を省略する場合がある。
[給湯器の全体構造]
図1は、給湯器1を示す正面図で、フロントカバーを外した状態で示している。図2は図1の給湯器1において、樹脂シート26、コントローラ12、及び表示操作パネル13を除いた状態を示している。
給湯器1は、前面を開口した四角箱状の外ケーシング2と、外ケーシング2内に収容される内胴3と、を備える。内胴3には、上から順に、バーナ4と、一次熱交換器5(熱交換器の一例)と、二次熱交換器6と、が設けられており、給湯器1は、バーナ4の燃焼排気が上方から下方へと流れる下向き燃焼式となっている。
また、外ケーシング2内には、排気部7と、ファンユニット8と、ガス供給ユニット10と、が設けられている。排気部7は、内胴3の下部から後方へ回り込んで上向きに設けられている。ファンユニット8は、内胴3の右側方でバーナ4に連結されている。ガス供給ユニット10は、ファンユニット8の下側でファンユニット8に連結されている。ガス供給ユニット10は、ガスガバナ9を介してガス導入管11からファンユニット8へと燃料ガスを供給する。内胴3の下方右側には、電装基板を収容してなるコントローラ12が設置されている。内胴3の下方中央には、フロントカバーから露出する表示操作パネル13が設けられている。
[バーナ]
バーナ4は、燃料ガスと燃焼に必要な全ての燃焼用空気との混合気が燃焼する全一次空気式となっている。バーナ4は、上下面を開口して上下方向に所定深さを有する平面視横長矩形状の上ケーシング14を有する。上ケーシング14の上面は、上方へ突出してファンユニット8が接続されるチャンバ15によって閉塞されている。上ケーシング14の下面には、複数の炎孔が形成された図示しない炎孔板が設けられて、炎孔板の表面(下面)で混合気が燃焼可能となっている。
ファンユニット8は、平面視円形のファンケース16内に図示しないファンを備える。ファンケース16の上側中央には、ファンを回転駆動させるファンモータ17が設けられている。
[一次熱交換器]
一次熱交換器5は、図3に示すように、四角筒状の中ケーシング20(筐体の一例)と、複数のフィン21と、複数(本実施形態では、8本)の伝熱管22と、複数(本実施形態では、6本)の通水管23と、を備える。中ケーシング20はバーナ4に取り付けられ、中ケーシング20の内部には、バーナ4で発生した燃焼排気が上方から下方へと通過するようになっている(図2参照)。燃焼排気の熱は、複数の伝熱管22内を流通する湯水に伝熱されるようになっている。
四角筒状の中ケーシング20、複数のフィン21、複数の伝熱管22、及び複数の通水管23は、ステンレス製とされている。
図1に示すように、中ケーシング20の上側外周には、略全面に導電パターンが蛇行状に網羅されてなる帯状の樹脂シート26が巻回されて、中ケーシング20からの燃焼排気の漏洩を検知可能となっている。
図3に示すように、中ケーシング20は、左右方向(第1方向の一例)に対向する第1壁部31及び第2壁部32と、第1壁部31及び第2壁部32の一端部(前端部)同士及び他端部(後端部)同士にそれぞれ接合される第3壁部33及び第4壁部34と、を備える。第3壁部33と第4壁部34とは、前後方向(第2方向の一例)に対向している。本実施形態では、第1壁部31は中ケーシング20の右側の壁部であり、第2壁部32は中ケーシング20の左側の壁部である。第3壁部33は中ケーシング20の前側の壁部であり、第4壁部34は中ケーシング20の後側の壁部である。
図3及び図6に示すように、複数のフィン21(一部のみ図示)は、中ケーシング20内の下部に左右方向へ所定間隔を空けて並設されている。複数の伝熱管22は、左右方向にのびる直線状であって、中ケーシング20内の下部において前後方向に並んで配置されている。複数の伝熱管22は、各フィン21を左右方向に貫通している。図4から図6に示すように、伝熱管22の断面形状は、長径方向を上下方向とする楕円形とされている。伝熱管22の内部には、湯水の流速を調整するとともに、湯水を撹拌するための流速調整部材22Aが配されている。
図3及び図6に示すように、複数の通水管23は、複数の伝熱管22よりも上方に位置し、中ケーシング20の第3壁部33及び第4壁部34の外壁面にそれぞれ上下方向に所定間隔をおいて3本ずつ配設されている。通水管23は、左右方向にのびる直線状である。通水管23の断面形状は、円形とされている。
図3から図5に示すように、第1壁部31及び第2壁部32の下部には、下側ヘッダ40が取り付けられている。なお、図4及び図5においては、各ヘッダ40,42,43,45の蓋部分が省略されており、伝熱管22や通水管23と各ヘッダ40,42,43,45との接続が見やすいようにしている。
図4及び図5に示すように、下側ヘッダ40は、前後方向に隣接する2本の伝熱管22の左右の端部を接続している。これにより、複数の伝熱管22は、蛇行状に1本に繋がっている。ただし、第1壁部31の最後部の下側ヘッダ40は、最後部の伝熱管22の右端部のみに接続されている。図3に示すように、第1壁部31の最後部の下側ヘッダ40は、ジョイント筒41に接続されている。図1に示すように、ジョイント筒41は、接続管24を介して二次熱交換器6と接続される。
図4に示すように、最前部の伝熱管22の右端部は、上下に延びる前側ヘッダ42を介して、前側3本の通水管23の右端部と接続されている。
図3及び図4に示すように、第1壁部31の上部には、第1ヘッダ43が取り付けられている。第1ヘッダ43は、後側の通水管23の右端部に繋がっている。図3に示すように、第1ヘッダ43の右上部分には、ジョイント筒44が設けられている。図2に示すように、ジョイント筒44には、出湯管25が接続される。
図5に示すように、第2壁部32の上部には、第2ヘッダ45が取り付けられている。第2ヘッダ45は、前側の通水管23の左端部と、後側の通水管23の左端部と、に繋がっている。すなわち、第2ヘッダ45は、前後の3本の通水管23の左端部同士を接続する。
したがって、一次熱交換器5における湯水の流通経路は以下のようになっている。
まず、接続管24から最後部の伝熱管22に流入した湯水は、下側ヘッダ40を介して複数の伝熱管22を交互に通過しながら前方へ蛇行状に移動する。そして、最前部の伝熱管22から流出した湯水は、前側ヘッダ42を介して前側3本の通水管23へ流入し、左方へ移動した後、第2ヘッダ45を介して後側3本の通水管23へと流入し、右方へ移動する。後側3本の通水管23から流出した湯水は、第1ヘッダ43を介して出湯管25から流出することになる。
[複数のフィン、貫通孔]
以下、フィン21の構成について、図6から図8を参照しつつ説明する。
フィン21は、前後方向に延びる横長板状の部材である。図6に示すように、フィン21には、8つの楕円状の貫通孔50が左右方向に貫通して形成されており、前後方向に間隔を空けて配されている。フィン21の貫通孔50には、伝熱管22が挿通されるようになっている。
[受熱部、連結部]
図8に示すように、フィン21の貫通孔50の内縁には、左側へ突出するバーリング部51が設けられている。フィン21は、貫通孔50の孔縁部から径方向外側に張り出してなるフランジ状の受熱部52を備える。受熱部52は、中ケーシング20内を上方から下方に流れる燃焼排気から熱を受け取り、貫通孔50に挿通された伝熱管22に熱を伝え、伝熱管22内の湯水を温める。前後方向に隣接する2つの受熱部52は、それらの下側部分において、連結部53により連結されている。
[端縁部]
フィン21の前後方向における両端部にはそれぞれ端縁部54が設けられている。図6に示すように、前側の端縁部54は、第3壁部33の下部の内壁面に当接するように配され、固定される。後側の端縁部54は、第4壁部34の下部の内壁面に当接するように配され、固定される。
[キャビティ部]
図8に示すように、フィン21の前後両端に配される貫通孔50の孔縁部に設けられる受熱部52Eには、キャビティ部55が設けられている。キャビティ部55は、受熱部52Eの上側部分において、貫通孔50の径方向内側に向かって凹んで形成されている。キャビティ部55が設けられることにより、受熱部52Eの上側部分の体積が減少するため、受熱部52Eの上側部分が中ケーシング20内を通過する燃焼排気から受け取る熱量が低減される(図6及び図7参照)。よって、受熱部52Eの上側部分から伝熱管22の上側部分が受け取る熱量も減少する。また、受熱部52Eの上側部分で回収されなかった燃焼排気の熱は、受熱部52Eの下側部分によって回収され、その回収された熱は伝熱管22の下側部分に伝熱される。よって、受熱部52Eの上側部分にキャビティ部55を設けることで、伝熱管22の下側部分が受け取る熱量は増大する。
[温度差抑制部]
中ケーシング20内を上方から下方へ燃焼排気が通過する形態では、伝熱管22の上側部分の方が下側部分よりも高温となり、伝熱管22が上反り状に変形しようとするが、本実施形態では、上記のように、キャビティ部55が伝熱管22の上側部分と下側部分との温度差を小さくする温度差抑制部56として機能するから、フィン21の前後両端に配される伝熱管22の変形を抑制することができる。
前後両端の伝熱管22は、フィン21と中ケーシング20とが固定される端縁部54に近接するから、前後両端の伝熱管22の熱膨張による変形は、端縁部54と中ケーシング20との固定構造により規制されやすい。しかし、キャビティ部55が設けられることにより、前後両端の伝熱管22の上反り状の変形が抑制されるから、前後両端の伝熱管22が熱膨張により損傷しにくい。
なお、キャビティ部55は、フィン21の前後両端の受熱部52E以外の受熱部52、すなわち、中ケーシング20の内方に配される受熱部52には設けられていない(図6参照)。中ケーシング20の内方に配される受熱部52は、周囲に変形を規制するものを有しないため、中ケーシング20の内方に配される伝熱管22の変形が許容され、伝熱管22が損傷しにくいためである。
このように、中ケーシング20の内方に配される受熱部52にはキャビティ部55を設けないことにより、フィン21が燃焼排気から受け取る熱量をできるだけ減少させないようにし、一次熱交換器5における熱効率の低下を必要最小限に抑えることができる。
図6及び図8に示すように、前側の受熱部52Eに設けられるキャビティ部55は、受熱部52Eの上側部分のうち後側に配されている。後側の受熱部52Eに設けられるキャビティ部55は、受熱部52Eの上側部分のうち、前側に配されている。すなわち、キャビティ部55は、受熱部52Eにおいて、近接する端縁部54から前後方向に離れた位置に設けられている。
図7に示すように、端縁部54と伝熱管22との間の空間SPには、本来、燃焼排気が通過しにくい。よって、受熱部52Eの端縁部54側(図7では前側)の上側部分は、受熱部52Eの前後方向における端縁部54と反対側(図7では後側)の上側部分と比べて、燃焼排気から受け取る熱量が小さい。したがって、受熱部52Eの端縁部54側ではなく、端縁部54から前後方向に離れた位置にキャビティ部55を設けることで、受熱部52Eの前側かつ上側の部分と、受熱部52Eの後側かつ上側の部分との間で、燃焼排気から受け取る熱量のバランスをとることができ、伝熱管22の熱膨張による損傷をより一層抑制することができる。
[突出部]
キャビティ部55は、受熱部52Eに複数隣接して設けられている。図7に示すように、本実施形態では、前側の受熱部52Eに2つのキャビティ部55が設けられている。2つのキャビティ部55の間には、貫通孔50の孔縁部から貫通孔50の径方向外側に突出する突出部57が形成されている。後側の受熱部52Eにおいても、同様に、2つのキャビティ部55と突出部57とが設けられている(図6参照)。
突出部57は、キャビティ部55の形成に伴って受熱部52Eの受け取る熱量が過度に減少することを抑制する。また、金属板材を加工してフィン21を製造する過程において、貫通孔50及びバーリング部51を形成する際に、突出部57はフィン21を押さえる部分として用いることができる。
[二次熱交換器]
二次熱交換器6は、図2に示すように、中ケーシング20と連通する四角筒状の下ケーシング80を備える。図示しないが、下ケーシング80の内部には、凹凸構造を有する複数の伝熱プレートが所定間隔をおいて重ねられており、伝熱プレート間に連続する内部流路が形成されている。内部流路には、給水管81が接続される入口と、接続管24が接続される出口と、が設けられている。
排気部7は、二次熱交換器6の下ケーシング80の下面に取り付けられるドレン受け82と、ドレン受け82の後部に立設される排気ダクト83と、を備える。ドレン受け82の底部は、ドレン排出管84を介して中和器85と接続される。
排気ダクト83は、合成樹脂製であり、横長角筒状をなしている。排気ダクト83の上端の開口には、外ケーシング2の上面に突出する円筒状の排気筒部87を備えた上カバー86が接合される。
[給湯器の動作説明]
以上のように構成された給湯器1においては、器具内に通水されると、リモコン等で要求される燃焼量に応じた回転数でコントローラ12がファンモータ17を駆動させてファンを回転させる。すると、ファンユニット8では、ファンの回転数に比例した空気が吸い込まれる。同時にガス導入管11からは燃料ガスが供給され、ガスガバナ9で調圧された後、ガス供給ユニット10でファンユニット8の吸込側に設けたベンチュリーを介して空気と混合されて混合気が生成される。生成された混合気は、ファンケース16の吐出口からバーナ4のチャンバ15に吐出され、上ケーシング14内に供給されて、炎孔板の各炎孔から噴出し、図示しない点火電極によって点火されて燃焼する。
バーナ4からの燃焼排気は、一次熱交換器5の中ケーシング20で各フィン21の間を上方から下方へ通過することで、伝熱管22内を流れる湯水と熱交換し、顕熱が回収される。
このとき、キャビティ部55(温度差抑制部56)が設けられることにより、前後両端の伝熱管22の上側部分と下側部分との温度差を小さくすることができるから、前後両端の伝熱管22が熱膨張により損傷しにくくなっている。
一次熱交換器5からの燃焼排気は、二次熱交換器6の下ケーシング80内で各伝熱プレートの間を通過することで、伝熱プレートの内部流路を流れる水と熱交換し、潜熱が回収される。
下ケーシング80を通過した燃焼排気は、排気部7のドレン受け82内に進入し、ドレン受け82の後部に移動して排気ダクト83内を上昇して排気筒部87から外部に排出される。二次熱交換器6で発生したドレンは、ドレン受け82内に落下し、ドレン排出管84及び中和器85を介して器具の外部へ排出される。
[実施形態の作用効果]
このように、本実施形態の一次熱交換器5においては、各フィン21は、各貫通孔50の孔縁部から径方向外側に張り出してなるフランジ状の受熱部52と、各フィン21の前後両端において第3壁部33及び第4壁部34にそれぞれ固定される端縁部54と、複数の伝熱管22のうち前後両端部に配される伝熱管22の上側部分と下側部分との温度差を小さくする温度差抑制部56と、を有する。
このような構成によると、温度差抑制部56により、前後両端部に配される伝熱管22の上側部分と下側部分との温度差を小さくすることができるから、前後両端部に配される伝熱管22が熱膨張により損傷することを抑制することができる。
また、本実施形態では、温度差抑制部56の一例として、各フィン21の前後両端に配される貫通孔50の孔縁部の受熱部52Eの上側部分に、貫通孔50の径方向内側に凹むキャビティ部55が設けられているから、キャビティ部55という簡便な構造により、受熱部52Eの上側部分が燃焼排気から受け取る熱量を小さくして、前後両端部に配される伝熱管22の上側部分と下側部分との温度差を小さくすることができる。
本実施形態では、キャビティ部55は、受熱部52Eの上側部分のうち近接する端縁部54から前後方向に離れた位置に設けられているから、燃焼排気が通過しにくい端縁部54側の受熱部52Eと、端縁部54から前後方向に離れた側の受熱部52Eとの間で、燃焼排気から受け取る熱量を均一化することができ、より一層、熱膨張による伝熱管22の損傷を抑制することができる。
本実施形態では、キャビティ部55は受熱部52Eにおいて隣接して複数設けられ、隣接するキャビティ部55の間には突出部57が設けられているから、突出部57により燃焼排気の熱量を回収することができ、温度差抑制部56の形成に伴う極端な伝熱効率の低下を抑制することができる。また、貫通孔50の孔縁部にバーリング部51を形成する際、フィン21を押さえるための部分を突出部57により確保することができる。
本実施形態の給湯器1は、バーナ4と、上記の一次熱交換器5と、を備えるから、伝熱管22の損傷が抑制された一次熱交換器5を備えた給湯器1を提供することができる。
<他の実施形態>
本開示は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。更に、上述した実施形態を、次のように変更してもよい。
実施形態では、一次熱交換器5及び二次熱交換器6の2つの熱交換器を備えた形態を例示したが、給湯器は、一次熱交換器のみを備えた形態であってもよい。
実施形態では、熱交換器の一例として給湯に用いられる一次熱交換器5を例示したが、風呂やセントラルヒーティング等の循環用等、他の用途の熱交換器でもよい。
なお、本開示の範囲は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示された範囲内又は特許請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
1…給湯器、2…外ケーシング、3…内胴、4…バーナ、5…一次熱交換器(熱交換器)、6…二次熱交換器、7…排気部、8…ファンユニット、9…ガスガバナ、10…ガス供給ユニット、11…ガス導入管、12…コントローラ、13…表示操作パネル、14…上ケーシング、15…チャンバ、16…ファンケース、17…ファンモータ
20…中ケーシング(筐体)、21…フィン、22…伝熱管、22A…流速調整部材、23…通水管、24…接続管、25…出湯管、26…樹脂シート、31…第1壁部、32…第2壁部、33…第3壁部、34…第4壁部
40…下側ヘッダ、41…ジョイント筒、42…前側ヘッダ、43…第1ヘッダ、44…ジョイント筒、45…第2ヘッダ
50…貫通孔、51…バーリング部、52…受熱部、52E…フィンの前後両端に配される貫通孔の孔縁部に設けられる受熱部、53…連結部、54…端縁部、55…キャビティ部、56…温度差抑制部、57…突出部
80…下ケーシング、81…給水管、82…ドレン受け、83…排気ダクト、84…ドレン排出管、85…中和器、86…上カバー、87…排気筒部
SP…端縁部と伝熱管との間の空間

Claims (5)

  1. 互いに対向する第1壁部及び第2壁部と、前記第1壁部及び前記第2壁部の一端部同士及び他端部同士にそれぞれ接合される第3壁部及び第4壁部と、を備え、内部を燃焼排気が下向きに通過するステンレス製の角筒状の筐体と、
    前記筐体の内部かつ下部に、前記第1壁部と前記第2壁部とが対向する第1方向に並べて配されるとともに、前記第1方向に貫通する複数の貫通孔が形成されたステンレス製の複数のフィンと、
    各前記貫通孔内に挿通されるステンレス製の複数の伝熱管と、
    を備える熱交換器であって、
    各前記フィンは、各前記貫通孔の孔縁部から径方向外側に張り出してなるフランジ状の受熱部と、前記第3壁部と前記第4壁部とが対向する第2方向に隣接する前記受熱部の下側部分を連結する連結部と、各前記フィンの前記第2方向における両端において前記第3壁部及び前記第4壁部にそれぞれ固定される端縁部と、前記複数の伝熱管のうち前記第2方向における両端部に配される前記伝熱管の上側部分と下側部分との温度差を小さくする温度差抑制部と、を有する熱交換器。
  2. 各前記フィンの前記第2方向における両端部に配される前記貫通孔の孔縁部の前記受熱部の上側部分には、径方向内側に凹むキャビティ部が設けられ、
    前記キャビティ部は前記温度差抑制部とされている、請求項1に記載の熱交換器。
  3. 前記キャビティ部は、前記受熱部の上側部分のうち近接する前記端縁部から前記第2方向に離れた位置に設けられている、請求項2に記載の熱交換器。
  4. 前記キャビティ部は、前記受熱部において隣接して複数設けられ、
    隣接する前記キャビティ部の間には、前記貫通孔の孔縁部から径方向外側に突出する突出部が設けられている、請求項2または請求項3に記載の熱交換器。
  5. バーナと、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の熱交換器と、を備える給湯器。
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