熱交換器用的傳熱翅片和具備該傳熱翅片的熱交換器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種不銹鋼系金屬制的熱交換器用的傳熱翅片(31)，其具有：多個上段側傳熱管插通孔(611)；多個下段側傳熱管插通孔(612)；設置于鄰接的所述上段側傳熱管插通孔(611)(611)之間的上端切入部(651)；和設置于鄰接的所述下段側傳熱管插通孔(612)(612)之間的下端切入部(652)，所述上端切入部(651)從翅片上端部(311)越過所述上段側傳熱管插通孔(611)的下端形成至所述下段側傳熱管插通孔(612)的上端附近，所述下端切入部(652)從翅片下端部(312)形成至比所述下段側傳熱管插通孔(612)的下端靠上方的位置。
【專利說明】
熱交換器用的傳熱翅片和具備該傳熱翅片的熱交換器
技術領域
[0001]本發明涉及一種燃燒裝置中所組裝的熱交換器用的傳熱翅片(也可以稱為導熱翼片)和具備該傳熱翅片的熱交換器。【背景技術】
[0002]以往，熱水器和供暖用熱源機等的燃燒裝置中組裝的熱交換器，在上下具有開口的機身內，具備多個傳熱翅片和多個傳熱管。多個傳熱翅片保留規定的間隙縱向并排設置于機身內。而多個傳熱管以在相對于傳熱翅片正交的方向上貫插的方式配置。考慮熱效率， 在這種熱交換器中，傳熱翅片及傳熱管由導熱性高的銅系金屬形成(例如，日本專利特開 JP2001-82808A和日本專利特開JP2004-37005A)。
[0003]但是，上述以往的熱交換器，為了提高熱效率而對導入至熱交換器內的燃燒廢氣中的潛熱進行回收時，在傳熱翅片的表面，燃燒廢氣中的水蒸氣凝縮而生成排水。當傳熱翅片的下端部附著、滯留大量的排水時，傳熱翅片之間的間隙被封閉，這樣就阻止了燃燒廢氣的流動，進而導致熱效率的降低。而且，燃燒廢氣中含有大量的氮氧化物。因此，在傳熱翅片的表面附著、滯留酸性的排水會導致傳熱翅片的腐蝕。
[0004]從上述的對排水的耐腐蝕性的觀點出發，考慮可以根據燃燒裝置而使用不銹鋼系金屬制的傳熱翅片。然而，與銅系金屬相比，不銹鋼系金屬的熱傳導性差。因此，傳熱翅片的遠離傳熱管插通孔的部位變成過熱狀態而造成傳熱翅片的變形和損傷。其結果，不但沒有改善熱效率，反而導致降低。并且，傳熱翅片的熱傳導性變得越低，運轉停止后的傳熱翅片的保有熱量就變得越多。其結果，還存在有如下問題:在重新運轉時，由于從傳熱翅片傳播至傳熱管內的熱水的熱量引起的所謂后沸現象而引起流向溫水利用終端的初始熱水排放溫度變得比設定溫度更高。
【發明內容】
[0005]本發明鑒于以上情形而完成，其目的在于，在實現熱交換器的高熱效率化的同時， 抑制后沸現象引起的運轉再開時的高溫熱水排放。
[0006]根據本發明的一個方面，提供了一種熱交換器用的傳熱翅片，
[0007]所述熱交換器用的傳熱翅片為不銹鋼系金屬制的熱交換器用的傳熱翅片，
[0008]所述熱交換器具備從上部開口向下部開口導通燃燒廢氣的熱交換器機身和配設于熱交換器機身的相對的兩個側壁之間的多個傳熱翅片；
[0009]所述多個傳熱翅片分別保留規定的間隙而并排設置；
[0010]所述各傳熱翅片，具有:
[0011]設置于上段側，具有上下方向長的大致橢圓形狀的上段側傳熱管插通孔；
[0012]設置于下段側，具有上下方向長的大致橢圓形狀的下段側傳熱管插通孔；
[0013]設置于鄰接的上段側傳熱管插通孔之間的上端切入部;和
[0014]設置于鄰接的下段側傳熱管插通孔之間的下端切入部，
[0015]所述上段側傳熱管插通孔和所述下段側傳熱管插通孔以各自的孔中心位于相互在左右方向上偏心的位置的方式配設，
[0016]所述上端切入部從翅片上端部越過所述上段側傳熱管插通孔的下端形成至所述下段側傳熱管插通孔的上端附近，
[0017]所述下端切入部從翅片下端部形成至比所述下段側傳熱管插通孔的下端靠上方的位置；
[0018]所述各下端切入部的寬度，在左右方向上朝向下方擴大。
[0019]根據本發明的另一方面，提供一種熱交換器，所述熱交換器具有熱交換器機身;上述的多個傳熱翅片;和上下方向長的截面大致橢圓形狀的多個傳熱管，
[0020]在所述熱交換器機身的相對的兩個所述側壁之間，所述各傳熱管在相對于所述各傳熱翅片正交的方向上貫插于所述上段側傳熱管插通孔或者所述下段側傳熱管插通孔。【附圖說明】
[0021]圖1為具備本發明的實施方式涉及的傳熱翅片的熱交換器的一個示例的的概略構成圖。
[0022]圖2為具備本發明的實施方式涉及的傳熱翅片的熱交換器的一個示例的左前上方立體圖。
[0023]圖3為表示本發明的實施方式涉及的傳熱翅片的一個示例的左前上方立體圖。
[0024]圖4為表示本發明的實施方式涉及的傳熱翅片的一個示例的前方立體圖。
[0025]圖5為表示本發明的實施方式涉及的傳熱翅片的其他的一個示例的左前上方立體圖。【具體實施方式】
[0026]以下，參照附圖對本發明的實施方式涉及的傳熱翅片及具備該傳熱翅片的熱交換器進行具體說明。
[0027]如圖1所示，具備本發明的實施方式涉及的傳熱翅片31的熱交換器3組裝于熱水器或供暖用熱源機等的燃燒裝置1中。熱交換器3構成為:利用從氣體燃燒器2釋放出的燃燒廢氣(排放氣體，排氣)對從給水管(供水管)11供給至第一傳熱管32和第二傳熱管33的水進行熱交換加熱后，通過出水管12供給至未圖示的溫水利用終端。
[0028]構成熱交換器3的外廓的機身(熱交換器機身)30形成為上下分別具有上部開口 301和下部開口 302的大致矩形箱狀。上部開口 301連接有容納氣體燃燒器2的燃燒室框體 20。另一方面，下部開口 302連接有將從氣體燃燒器2送入至機身30內的燃燒廢氣導向熱水器1的外部的排氣室框體40。[〇〇29]燃燒室框體20的上部連接有風扇單元5。風扇單元5將熱水器1外部的空氣作為氣體燃燒器2的燃燒用空氣送入燃燒室框體20內。從氣體燃燒器2釋放出的燃燒廢氣與通過風扇單元5送入燃燒室框體20內的空氣一起從上部開口 301導入至熱交換器3的機身30內后， 從下部開口 302通過排氣室框體40排出到熱水器1的外部。另外，在排氣室框體40設置有用于在熱交換器3中回收燃燒廢氣中的潛熱時接收在傳熱翅片31的表面產生的排水的排水接受器41。排水接受器41回收的排水從排水管42經由未圖示的排水中和器向外部排出。
[0030]如圖2所示，機身30具備相對的前側壁303和后側壁304。在前側壁303和后側壁304 之間，由不銹鋼系金屬形成的多個板狀的傳熱翅片31在前后方向保留規定的間隙，在前側壁303和后側壁304之間大致平行地并排設置。此外，在機身30內的相對的前側壁303和后側壁304之間分別延伸設置有多個由不銹鋼系金屬形成的直管狀的第一傳熱管32和第二傳熱管33。其中，在本說明書中，將前側壁303的外側面作為熱交換器3的正面，將從正面側觀察機身30時的進深方向稱為前后方向，從正面側觀察機身30時的寬度方向稱為左右方向，從正面側觀察機身30時的高度方向稱為上下方向。
[0031]第一傳熱管32以上下兩段并且第一傳熱管32的管中心位于在下段側和上段側沿左右方向偏移(偏心)半個間距的位置的這樣的所謂千鳥狀(交錯狀)并排設置在機身30內的大致下半區域的空間中。此外，各第一傳熱管32具有上下方向長的截面大致橢圓的形狀。 第二傳熱管33沿左右的側壁305、306并排設置在機身30的大致上半區域的空間中。各第二傳熱管也具有截面大致圓形的形狀。由此，從上部開口 301導入至機身30內的燃燒廢氣中的顯熱的一部分由第二傳熱管33回收后，由第一傳熱管32進一步回收上述燃燒廢氣中的顯熱 (感熱)和潛熱。以此方式，通過在機身30內的偏上部開口 301的位置沿著側壁305、306配設第二傳熱管33,防止側壁305、306的過熱。[〇〇32]第一傳熱管32和第二傳熱管33的管端，在前側壁303和后側壁304的外側由連接頭 34連接，由此構成一條熱交換管路300(參照圖1)。給水管11連接熱交換管路300的入口側的連接頭34,出水管12連接熱交換管路300的出口側的連接頭34。因此，通過給水管11供給至上述入口側的連接頭34的水，以第一傳熱管32、第二傳熱管33的順序依次流經后，從上述出口側的連接頭34流至出水管12。[0〇33] 如圖3和圖4所示，利用沖緣加工(burring processing)，在傳熱翅片31開設有用于使第一傳熱管32插通的多個上段側傳熱管插通孔611和下段側傳熱管插通孔612(此處為合計13個)，以及用于使從機身30的上部開口 301導入至傳熱翅片31之間的間隙H1的燃燒廢氣的流動偏轉的多個翻邊孔(burring hole)62(此處為7個)。[〇〇34]上段側和下段側傳熱管插通孔611、612具有和第一傳熱管32的外形大致相同形狀的上下方向長的大致橢圓形狀。此外，上段側和下段側傳熱管插通孔611、612與第一傳熱管 32的配置一樣，按照以上下兩段并且孔中心位于在上段側和下段側沿左右方向偏移半個間距(pitch)的位置的方式千鳥狀(交錯狀)并排設置。
[0035]從上段側和下段側傳熱管插通孔611、612的內周緣的大致整個周面朝向前方突出形成有具有和上述間隙H1大致相同高度的上段側和下段側支撐凸緣631、632。第一傳熱管 32在相對于傳熱翅片31正交的方向上貫插于上段側傳熱管插通孔611或者下段側傳熱管插通孔612。第一傳熱管32的外周面和上段側支撐凸緣631的內周面的接合部利用釬焊固定。 [〇〇36] 各翻邊孔62以其孔中心位于上段側傳熱管插通孔611的縱中心線上的下方的位置的方式設置。此外，各翻邊孔62在上下方向上以其上端相比于后述的上端切入部651的下緣位于上方的方式設置。進一步地，各翻邊孔62以其下端相比于下段側傳熱管插通孔612的上端位于下方的方式設置。進一步地還在各翻邊孔62的周緣，從傳熱翅片31的前面朝向前方， 突出形成有具有與傳熱翅片31之間的間隙H1相同高度的直立凸緣(豎立凸緣，standing flange)64。因此，從上部開口 301導入至機身30內的燃燒廢氣通過鄰接(相鄰)的上段側傳熱管插通孔611周緣的上段側支撐凸緣631之間的間隙后，通過翻邊孔62的直立凸緣64和下段側傳熱管插通孔612周緣的下段側支撐凸緣632之間，進一步沿著下段側支撐凸緣632的側面流向翅片下端部312。[〇〇37]如圖4所示，各直立凸緣64的外周面下端相比于下段側支撐凸緣632的外周面上端而位于下方。其中，各直立凸緣64的外徑比各上段側和下段側支撐凸緣631、632的外周短徑小，并且，具有與左右鄰接的上段側支撐凸緣631之間的最短分離距離S1大致相同的大小。 再者，只要不阻礙在直立凸緣64和上段側或者下段側支撐凸緣631、632之間的間隙中的燃燒廢氣的流通，各直立凸緣64的外徑也可以為各上段側和下段側支撐凸緣631、632的外周短徑以上。
[0038]在翅片上端部311并且左右鄰接的上段側傳熱管插通孔611之間的中央位置形成有上端切入部651。各上端切入部651的寬度形成為比各下段側傳熱管插通孔612的短徑窄。 此外，在翅片下端部312并且左右鄰接的下段側傳熱管插通孔612之間的中央位置形成有向上方凹的大致半圓弧狀的下端切入部652。[〇〇39] 各上端切入部651從翅片上端部311延伸形成至比各上段側傳熱管插通孔611的下端還靠下方的位置且形成至下段側傳熱管插通孔612的上端附近位置，因此，從上部開口 301導入至機身30內的燃燒廢氣的一部分通過上端切入部651直接到達下段側傳熱管插通孔612的形成部周邊。另外，各上端切入部651的寬度S2設定為比各上段側支撐凸緣631的外周短徑小。因此，流過上端切入部651的燃燒廢氣流向下段側支撐凸緣632的外周面上端。
[0040]從上端切入部651的下緣到下段側支撐凸緣632的外周面上端的距離S3具有與從翅片上端部311的上段側傳熱管插通孔611的外周上方的端緣(以下，稱為“上端曲緣”)66到上段側支撐凸緣631的外周面上端的距離S4大致相同的長度(例如，4mm)。此外，從上端切入部651的下緣到下段側支撐凸緣632的外周面上端的距離S3只要為能夠恰當地釬焊第一傳熱管32和下段側支撐凸緣632的距離，則也可以比從上段側支撐凸緣631的外周面上端到上端曲緣66的距離S4長。
[0041]各下端切入部652在上下方向上從翅片下端部312延伸形成至比各下段側傳熱管插通孔612的下端靠上方的位置。此外，下端切入部652的側緣67以左右方向的下端切入部 652的寬度朝向下方擴大的方式形成為大致半圓弧狀。即，各側緣67從鄰接的下段側傳熱管插通孔612之間的間隙的大致中心朝向各側的下段側傳熱管插通孔612的下方斜向下地彎曲形成。因此，在傳熱翅片31的表面產生排水時，滴落至下端切入部652的排水，順著側緣67 匯集于下段側傳熱管插通孔612的下方的翅片下端部312,從翅片下端部312滴下至上述的排水接受器41上。其中，各側緣67也可以形成為從鄰接的下段側傳熱管插通孔612之間的間隙的大致中心以規定角度朝向斜下方外側的直線形狀(例如，相對于垂直以30度向外)。 [〇〇42]各下端切入部652的下端開放部的寬度S5比左右鄰接的下段側支撐凸緣632的最短分離距離S1長，并且，比鄰接的下段側傳熱管插通孔612的中心之間的距離(間距)S6短。 艮P，翅片下端部312的在鄰接的下端切入部652的端緣之間的分離距離S7比各下段側支撐凸緣632的外周短徑短。其中，只要不因滯留在鄰接的下端切入部652之間的排水而阻礙燃燒廢氣的順利流通，則上述下端開放部的端緣之間的寬度S5也可以設定為下段側支撐凸緣 632的側面之間的最短距離S1以下。[〇〇43]從翅片下端部312到各下段側支撐凸緣632的外周面下端的距離S8(例如，8mm)比從各上端切入部651的下緣到下段側支撐凸緣632的外周面上端的距離S3長。
[0044]各上端曲緣66形成為與下端切入部652的側緣67大致相同形狀的向上方凸的大致半圓弧狀。另外，各上端曲緣66朝向各側的上端切入部651斜向下地彎曲形成。因此，從上部開口 301流向上段側傳熱管插通孔611的形成部周邊的燃燒廢氣的一部分沿著上端曲緣66 被導向上端切入部651，通過上端切入部651，直接到達下段側傳熱管插通孔612的形成部周邊。[〇〇45]在上端切入部651的下緣中央和上端曲緣66的中央分別設置有大致半圓弧狀的上下凹部6 81、6 8 2。在熱交換器3的組裝過程中，使漿料狀的釬焊料分別附著在該上下凹部 681、682,在爐內使釬料加熱熔融。于是，熔融后的釬焊料順著上段側和下段側支撐凸緣 631、632的外周面繞進上段側和下段側支撐凸緣631、632與上段側和下段側第一傳熱管32 的各接合部。經過其后的冷卻工序，釬焊料被固化，由此，將傳熱翅片31和第一傳熱管32固定。
[0046] —般地，比起銅系金屬，不銹鋼系金屬更難以釬焊。因此，在緊接著進行加熱工序之前的階段，優選在上段側和下段側支撐凸緣631、632與第一傳熱管32的接合部分別涂布漿料狀的釬焊料。從上述觀點出發，根據本實施方式的傳熱翅片31，由于從翅片上端部311 到下段側傳熱管插通孔612的上端附近位置設置有上端切入部651，所以對下段側傳熱管插通孔612與下段側的第一傳熱管32的接合部能夠很容易地從翅片上端部311側涂布釬焊料。 此外，在確認是否恰當地進行了傳熱翅片31與第一傳熱管32的釬焊的檢查工序中，利用目視或者檢查相機還能夠從機身30的上部開口 301通過上端切入部651可靠地視認下段側傳熱管插通孔612與下段側的第一傳熱管32的接合部的釬焊狀態。[〇〇47]如上所述，根據本實施方式，從上部開口 301導入至機身30內的燃燒廢氣的一部分，通過上端切入部651直接到達下段側傳熱管插通孔612的形成部周邊。即，由于保有足夠的熱量的燃燒廢氣從上部開口 301遍及到下段側傳熱管插通孔612的周邊，故難以產生因局部過熱而導致的變形或損傷。因此，在各傳熱翅片31的從上端部311到下端部312的整體上能夠均勻地回收燃燒廢氣的熱量。特別是，在該傳熱翅片31中，由于流向上段側傳熱管插通孔611的形成部周邊的燃燒廢氣的一部分沿著翅片上端部311的上端曲緣66被導入上端切入部651，接著到達下段側傳熱管插通孔612的形成部周邊，因此能夠在整個傳熱翅片31更均勻地回收燃燒廢氣的熱量。由此，提高熱效率。[0〇48]此外，如果在傳熱翅片3 1發生變形或損傷，機身3 0內的通氣抵抗(f 1 〇 w resistance)會增加，從氣體燃燒器2釋放出的燃燒廢氣無法正常地導入機身30內，而導致不完全燃燒。然而，根據本實施方式，如上所述，由于難以發生因傳熱片31的局部過熱而導致的變形或損壞，從而能夠防止氣體燃燒器2的不完全燃燒。
[0049]進一步地，根據本實施方式，通過了鄰接的上段側傳熱管插通孔611之間后的燃燒廢氣，通過下段側傳熱管插通孔612和翻邊孔62的直立凸緣64之間流入至翅片下端部312。 即，由于燃燒廢氣沿著各下段側傳熱管插通孔612的周緣(下段側支撐凸緣632的外周側面) 流動，所以難以在各下段側傳熱管插通孔612的周邊的傳熱翅片31的吸熱程度上產生偏差。 由此，進一步提尚熱效率。
[0050]此外，根據本實施方式，由于下端切入部652是以各下端切入部652的寬度在左右方向朝向下方擴大的方式形成，所以即使在傳熱翅片31的表面產生排水，此排水也會順著下端切入部652的側緣67匯集于翅片下端部312的下端側傳熱管插通孔612下方的尖端越來越細的端緣，滴下至排水接受器41。如此一來，鄰接的下端側傳熱管插通孔612之間的下方位置很難滯留排水。因此，即使傳熱翅片31緊密地并排設置于機身30內，在翅片下端部312 也很難產生因排水的滯留而導致的通氣不良，故燃燒廢氣能夠在傳熱翅片31之間的間隙H1 順利流通。由此，進一步提尚熱效率。
[0051]進一步地，根據本實施方式，由于通過將上下方向長的截面大致橢圓形的多個第一傳熱管32以上下兩段呈千鳥狀(交錯狀)配置在機身30內，使得燃燒廢氣相對于各第一傳熱管32的表面的接觸時間，相比于并排設置截面圓形的多個傳熱管的以往的熱交換器中的燃燒廢氣接觸時間變得更長，從而進一步提高熱效率。此外，由于能夠使傳熱翅片31的左右方向的寬度比配置有截面圓形的多個傳熱管的以往的熱交換器的傳熱翅片的左右方向的寬度更短，所以能夠提供一種緊湊且熱效率高的燃燒裝置。[〇〇52]此外，根據本實施方式，在鄰接的上段側傳熱管插通孔611之間的間隙，不僅僅從翅片上端部311到下段側傳熱管插通孔612的上端附近位置設置有上端切入部651，還在翅片下端部312的上段側傳熱管插通孔611的下方位置設置有下端切入部652,進一步地，在上段側傳熱管插通孔611和下段側傳熱管插通孔612之間設置有翻邊孔62。因此，傳熱翅片31 的運轉停止后的保有熱量減少上端切入部651、下端切入部652和翻邊孔62的容積部分那么多。由此，直至運轉再開之前，從傳熱翅片31傳播至第一傳熱管31內的熱水的熱量減少。其結果，抑制后沸現象伴隨而來的運轉再開時的高溫出水。
[0053]進一步地，由于翅片上端部311的上段側傳熱管插通孔611的外周上方的各上端曲緣66和下端切入部652的各側緣67具有大致相同的形狀，所以能夠將多個傳熱翅片31從一塊板材通過沖壓加工而上下并排形成，能夠降低材料損耗。因此，生產率提高。[〇〇54]另外，由于傳熱翅片31采用不銹鋼系金屬，即使在傳熱翅片31的表面生成強酸性的排水也很難發生腐蝕。由此，減少了腐蝕引起的傳熱翅片31之間的間隙H1的局部閉塞的可能性。因此，傳熱翅片31之間的間隙H1能夠比使用銅系金屬的傳熱翅片的以往的熱交換器的傳熱翅片之間的間隙更狹窄。由此，能夠提供一種更為緊湊且熱效率高的燃燒裝置。
[0055]在上述實施方式中，對遍及上段側和下段側傳熱管插通孔611、612的整個內周緣分別突出形成有上段側和下段側支撐凸緣631、632的傳熱翅片31進行了說明。然而，也可以使用圖5所示的傳熱翅片31A。在這種傳熱翅片31A中，在上段側傳熱管插通孔611的上端上方的上段側支撐凸緣631和下段側傳熱管插通孔612的上端上方的下段側支撐凸緣632分別設置有規定寬度(例如，比凹部681、682的上端開放部的寬度大的寬度)的上下切口部(也可以為上下缺口部)691、692。另外，在上段側支撐凸緣631的上切口部691的上方的上端曲緣 66設置有上凹部681，在下段側支撐凸緣632的下切口部692的上方的上端切入部651的下端設置有下凹部682。[〇〇56]根據這種傳熱翅片31A，將上段側和下段側第一傳熱管32分別釬焊于上段側和下段側傳熱管插通孔611、612時，分別使漿料狀的釬焊料(釬焊材料)附著在翅片上端部311的上凹部681和上端切入部651的下凹部682。由此，該釬焊料在加熱工序中熔融，通過上下切口部691、692流至上段側和下段側支撐凸緣631、632與上段側和下段側第一傳熱管32的各接合部。接著，釬焊料經冷卻工序固化，由此，將傳熱翅片31A和第一傳熱管32連接。通過此舉，能夠用少量的釬焊料將傳熱翅片31A和第一傳熱管32可靠地釬焊。[〇〇57] 再者，上述實施方式的兩個傳熱翅片31，31A構成為:通過了翻邊孔62和下段側傳熱管插通孔612之間的燃燒廢氣通過鄰接的下段側傳熱管插通孔612之間而流至翅片下端部312。但是，只要不阻礙從翅片下端部312到下部開口302的燃燒廢氣的順利流出，而且，不阻礙流落至下端切入部652的排水順著側緣67而導向下段側傳熱管插通孔612的下方的翅片下端部312,則也可以在下端切入部652的側緣67的至少一部分設置朝向前方立起的其它凸緣。根據這種結構，燃燒廢氣以從下段側支撐凸緣632的外周上面通過側面繞進外周下面的方式流動。因此，在各下段側傳熱管插通孔612的周邊更加難以在傳熱翅片31、31A的吸熱程度上產生偏差。由此，進一步提高熱效率。[〇〇58]上述熱交換器3能夠適用于在冷凝式熱水器、貯存式供給熱水系統的熱源機、具有洗澡水重燒功能的熱水器、只具有熱水供應功能的熱水器、熱水供暖用熱源機、溫水供暖機等的燃燒裝置中所組裝的熱交換器。[〇〇59]以上，雖然已對本發明進行了詳細的說明，但以下所述是對本發明的簡要說明。
[0060]根據本發明的一個方面，提供一種熱交換器用的傳熱翅片，所述傳熱翅片為不銹鋼系金屬制的熱交換器用的傳熱翅片；
[0061]所述熱交換器具備從上部開口向下部開口導通燃燒廢氣的熱交換器機身和配設于熱交換器機身的相對的兩個側壁之間的多個傳熱翅片；
[0062]所述多個傳熱翅片分別保留規定的間隙而并排設置；[〇〇63]所述各傳熱翅片，具有:
[0064]設置于上段側，具有上下方向長的大致橢圓形狀的上段側傳熱管插通孔；
[0065]設置于下段側，具有上下方向長的大致橢圓形狀的下段側傳熱管插通孔；
[0066]設置于鄰接的上段側傳熱管插通孔之間的上端切入部;和
[0067]設置于鄰接的下段側傳熱管插通孔之間的下端切入部，
[0068]所述上段側傳熱管插通孔和所述下段側傳熱管插通孔以各自的孔中心位于相互在左右方向上偏心的位置的方式配設，
[0069] 所述上端切入部從翅片上端部越過所述上段側傳熱管插通孔的下端形成至所述下段側傳熱管插通孔的上端附近，
[0070]所述下端切入部從翅片下端部形成至比所述下段側傳熱管插通孔的下端靠上方的位置，
[0071]所述各下端切入部的寬度在左右方向上朝向下方擴大。
[0072]根據上述本發明，各傳熱翅片具有上下方向長的大致橢圓形狀的上段側和下段側傳熱管插通孔，此外，由于上段側傳熱管插通孔和下段側傳熱管插通孔以各自的孔中心位于相互在左右方向上偏心的位置的方式設置，因此能夠延長燃燒廢氣相對于分別貫插于上段側傳熱管插通孔和下段側傳熱管插通孔的傳熱管的接觸時間。
[0073]特別是，從熱交換器機身的上部開口導入的燃燒廢氣的一部分通過上端切入部直接到達下段側傳熱管插通孔的形成部周邊。即，由于保有足夠的熱量的燃燒廢氣從上部開口遍及到下段側傳熱管插通孔的周邊，故不僅難以產生因局部過熱而導致的變形或損傷， 而且在傳熱翅片的從上端部到下端部的整體上能夠均勻地回收燃燒廢氣中的熱量。[〇〇74]此外，由于下端切入部652是以左右方向的下端切入部652的寬度向下方擴大的方式形成，所以即使在傳熱翅片的表面產生排水，此排水也會順著下端切入部的側緣而匯集于下段側傳熱管插通孔的下方位置的翅片下端部。因此，在下段側傳熱管插通孔的下方位置很難滯留排水。從而即使多個傳熱翅片緊密地并排設置，也很難在翅片下端部產生因排水的滯留而導致的通氣不良，燃燒廢氣能夠在傳熱翅片之間的間隙順利地流通。
[0075]進一步地，在鄰接的上段側傳熱管插通孔之間的間隙，從翅片上端部到下段側傳熱管插通孔的上端附近位置設置有各上端切入部，此外，還在一個傳熱翅片內的鄰接的下段側傳熱管插通孔之間的間隙，從翅片下端部到比下段側傳熱管插通孔的下緣靠上方的位置設置有下端切入部，所以利用這些上端和下端切入部使運轉停止后的傳熱翅片的保有熱量變少。因此，能夠減低再開運轉之前從傳熱翅片傳播到傳熱管內的熱水的熱量。
[0076]優選地，上述傳熱翅片，進一步地，在所述上段側傳熱管插通孔的下方還具有翻邊孑L(burring hole);
[0077]所述翻邊孔的上端相比于所述上端切入部的下緣位于上方；
[0078]所述翻邊孔的下端相比于所述下段側傳熱管插通孔的上端位于下方。
[0079]根據上述方式，通過鄰接的上段側傳熱管插通孔之間后的燃燒廢氣，通過下段側傳熱管插通孔和翻邊孔周緣的直立凸緣(豎立凸緣，standing flange)之間流至翅片下端部。即，由于燃燒廢氣流經下段側傳熱管插通孔的周緣，所以在下段側傳熱管插通孔周邊的傳熱翅片的吸熱程度上難以產生偏差。
[0080]優選地，在上述傳熱翅片中，
[0081]所述上段側傳熱管插通孔的外周上方的所述翅片上端部的端緣具有與所述下端切入部的側緣大致相同的形狀。
[0082]根據上述方式，由于各上段側傳熱管插通孔的外周上方的翅片上端部的端緣與下端切入部的側緣相同，以寬度向下方擴大的方式形成，所以從上方流向上段側傳熱管插通孔的形成部周邊的燃燒廢氣的一部分沿著上段側傳熱管插通孔的外周上方的翅片上端部的端緣導入上端切入部，到達下段側傳熱管插通孔的形成部周邊。因此，在傳熱翅片的從上端部到下端部的整體上能夠更均勻地回收燃燒廢氣中的熱量。進一步地，由于上段側傳熱管插通孔的外周上方的翅片上端部的各端緣和下端切入部的側緣具有大致相同的形狀，所以能夠由一塊板材利用沖壓加工同時制造出上下相連的多塊傳熱翅片。從而能夠降低材料損耗。[〇〇83]優選地，所述傳熱翅片，進一步地，
[0084]具有沿著所述上段側傳熱管插通孔的周緣設置的上段側支撐凸緣；
[0085]所述上段側支撐凸緣，在所述上段側傳熱管插通孔的上端附近具有上切口部；
[0086]所述上段側傳熱管插通孔的外周上方的所述翅片上端部的所述端緣，在所述上段側支撐凸緣的所述上切口部的上方具有上凹部。
[0087]根據上述方式，由于沿著上段側傳熱管插通孔的周緣設置有上段側支撐凸緣，所以能夠增加貫插于上段側傳熱管插通孔的傳熱管與傳熱翅片的接觸面積。因而，能夠更均勻地將在傳熱翅片的上方區域回收的熱傳遞至各上段側傳熱管內的整個表面。
[0088]此外，在上段側傳熱管插通孔的上緣附近的上段側支撐凸緣設置有上切口部，另一方面，在上段側支撐凸緣的上切口部的上方的翅片上端部的端緣設置有上凹部。因此，在將上段側傳熱管釬焊在上段側傳熱管插通孔時，如果使釬焊料附著在翅片上端部的上凹部，則該釬焊料通過上切口部流至上段側傳熱管插通孔的周邊。因此，能夠用少量的釬焊料可靠地釬焊傳熱翅片和傳熱管。
[0089]優選地，上述傳熱翅片，進一步地，
[0090]具有沿著所述下段側傳熱管插通孔的周緣形成的下段側支撐凸緣；
[0091]所述下段側支撐凸緣，在所述下段側傳熱管插通孔的上端附近具有下切口部；
[0092]所述下段側支撐凸緣的所述下切口部的上方的所述上端切入部的下緣具有下凹部。
[0093]根據上述方式，由于沿著下段側傳熱管插通孔的周緣設置有下段側支撐凸緣，所以能夠增加貫插于下段側傳熱管插通孔的傳熱管與傳熱翅片的接觸面積。因而，能夠更均勻地將在傳熱翅片的下方區域回收的熱傳遞至下段側的傳熱管的整體。
[0094]此外，在下段側傳熱管插通孔的上緣附近的下段側支撐凸緣設置有下切口部，另一方面，在下段側支撐凸緣的下切口部的上方的上端切入部的下緣設置有下凹部。因此，在將下段側的傳熱管釬焊于下段側傳熱管插通孔時，如果使釬焊料附著于上端切入部的下凹部，則該釬焊料通過下切口部流至下段側傳熱管插通孔的周邊。因此，能夠用少量的釬焊料可靠地釬焊傳熱翅片和傳熱管。
[0095]再者，根據本發明的另一方面，提供一種熱交換器，所述熱交換器具有熱交換器機身；上述方式中任一所述的多個傳熱翅片;和上下方向長的截面大致橢圓形狀的多個傳熱管，
[0096]在所述熱交換器機身的相對的兩個上述側壁之間，所述各傳熱管在相對于所述各傳熱翅片正交的方向上貫插于所述上段側傳熱管插通孔或者所述下段側傳熱管插通孔。
[0097]根據上述本發明，由于從上部開口導入熱交換器機身內的燃燒廢氣的一部分通過傳熱翅片的上端切入部直接到達下段側傳熱管插通孔的形成部周邊，所以難以發生因傳熱翅片的局部過熱而導致的變形或損傷。因此，在傳熱翅片的從上端部到下端部的整體上能夠均勻地回收燃燒廢氣中的熱。[〇〇98]此外，由于下端切入部652是以左右方向的下端切入部652的寬度向下方擴大的方式設置，所以在傳熱翅片的表面生成的排水順著下端切入部的側緣匯集于下段側的傳熱管的下方位置的翅片下端部。所以，排水難以滯留在下段側的傳熱管之間的間隙的下方位置。 其結果，即使上述傳熱翅片緊密地并排設置，在翅片下端部也很難產生因排水的滯留而導致的通氣不良。因此，燃燒廢氣能夠在傳熱翅片之間的間隙順利地流通。
[0099]而且，在熱交換器機身的相對的兩個側壁之間，具有上下方向長的截面大致橢圓形狀的多個傳熱管以相對于傳熱翅片正交的方向貫插于上段側傳熱管插通孔或者下段側傳熱管插通孔，此外，上段側的傳熱管和下段側的傳熱管以這些傳熱管的管中心位于在左右方向上偏心的位置的方式設置，所以與并排設置有截面圓形的多個傳熱管的以往的熱交換器相比，能夠延長燃燒廢氣相對于各傳熱管的接觸時間。
[0100]進一步地，在鄰接的上段側傳熱管插通孔之間的間隙，從翅片上端部到下段側傳熱管插通孔的上端附近位置設置有上端切入部，并且，還在鄰接的下段側傳熱管插通孔之間的間隙，從翅片下端部到比下段側傳熱管插通孔的下緣靠上方的位置設置有下端切入部，所以利用這些上端切入部和下端切入部使運行停止后的整個熱交換器的保有熱量變少。因此，能夠減少至再開運轉之前從傳熱翅片傳播到傳熱管內的熱水的熱量。
[0101]如以上所述，根據本發明，能夠在實現延長燃燒廢氣相對于貫插到各傳熱管插通孔的傳熱管的接觸時間的同時，在傳熱翅片的從翅片上端部到翅片下端部的整體上均勻地回收燃燒廢氣的熱，因此熱效率提高。此外，在翅片下端部難以產生因排水的滯留而導致的通氣不良，正因為如此，燃燒廢氣能夠在傳熱翅片之間的間隙順利流通，因此更進一步提高熱效率。進一步地，由于能夠減少直至再開運轉之前從傳熱翅片傳播到傳熱管內的熱水的熱量，所以能夠抑制因后沸現象而導致的運轉再開時的高溫出水。
【主權項】
1.一種不銹鋼系金屬制的熱交換器用的傳熱翅片，其特征在于，所述熱交換器具備從上部開口向下部開口導通燃燒廢氣的熱交換器機身;和配設于熱 交換器機身的相對的兩個側壁之間的多個傳熱翅片，所述多個傳熱翅片分別保留規定的間隙而并排設置，所述各傳熱翅片，具有:設置于上段側，具有上下方向長的大致橢圓形狀的上段側傳熱管插通孔；設置于下段側，具有上下方向長的大致橢圓形狀的下段側傳熱管插通孔；設置于鄰接的上段側傳熱管插通孔之間的上端切入部;和 設置于鄰接的下段側傳熱管插通孔之間的下端切入部，所述上段側傳熱管插通孔和所述下段側傳熱管插通孔以各自的孔中心位于相互在左 右方向上偏心的位置的方式配設，所述上端切入部在上下方向上從翅片上端部越過所述上段側傳熱管插通孔的下端形 成至所述下段側傳熱管插通孔的上端附近，所述下端切入部在上下方向上從翅片下端部形成至比所述下段側傳熱管插通孔的下 端靠上方的位置，所述各下端切入部的寬度在左右方向上朝向下方擴大。2.根據權利要求1所述的熱交換器用的傳熱翅片，其特征在于:在所述上段側傳熱管插通孔的下方還具有翻邊孔，所述翻邊孔的上端，在上下方向上相比于所述上端切入部的下緣位于上方；所述翻邊孔的下端，在上下方向上相比于所述下段側傳熱管插通孔的上端位于下方。3.根據權利要求1或者2所述的熱交換器用的傳熱翅片，其特征在于:所述上段側傳熱管插通孔的外周上方的所述翅片上端部的端緣具有與所述下端切入 部的側緣大致相同的形狀。4.根據權利要求1?3中任一項所述的熱交換器用的傳熱翅片，其特征在于:還具有沿著所述上段側傳熱管插通孔的周緣設置的上段側支撐凸緣，所述上段側支撐凸緣，在所述上段側傳熱管插通孔的上端附近具有上切口部，所述上段側傳熱管插通孔的外周上方的所述翅片上端部的端緣，在所述上段側支撐凸緣的所述上切口部的上方具有上凹部。5.根據權利要求1?4中任一項所述的熱交換器用的傳熱翅片，其特征在于:還具有沿著所述下段側傳熱管插通孔的周緣設置的下段側支撐凸緣；所述下段側支撐凸緣，在所述下段側傳熱管插通孔的上端附近具有下切口部；所述下段側支撐凸緣的所述下切口部的上方的所述上端切入部的下緣，具有下凹部。6.—種熱交換器，所述熱交換器具有如權利要求1?5中任一項所述的多個傳熱翅片； 熱交換器機身;和上下方向長的截面大致橢圓形狀的多個傳熱管，所述熱交換器的特征在 于:在所述熱交換器機身的相對的兩個所述側壁之間，所述各傳熱管在相對于所述各傳熱 翅片正交的方向上貫插于所述上段側傳熱管插通孔或者所述下段側傳熱管插通孔。
【文檔編號】F28F1/32GK105987632SQ201610109460
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年2月26日
【發明人】岡本英男, 西野晃史
【申請人】林內株式會社