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(zhuān)利摘要】本發(fā)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(gè)上段側(cè)傳熱管插通孔(611)；多個(gè)下段側(cè)傳熱管插通孔(612)；設(shè)置于鄰接的所述上段側(cè)傳熱管插通孔(611)(611)之間的上端切入部(651)；和設(shè)置于鄰接的所述下段側(cè)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(guò)所述上段側(cè)傳熱管插通孔(611)的下端形成至所述下段側(cè)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(cè)傳熱管插通孔(612)的下端靠上方的位置。
【專(zhuān)利說(shuō)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(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)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(dǎo)熱翼片)和具備該傳熱翅片的熱交換器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]以往，熱水器和供暖用熱源機(jī)等的燃燒裝置中組裝的熱交換器，在上下具有開(kāi)口的機(jī)身內(nèi)，具備多個(gè)傳熱翅片和多個(gè)傳熱管。多個(gè)傳熱翅片保留規(guī)定的間隙縱向并排設(shè)置于機(jī)身內(nèi)。而多個(gè)傳熱管以在相對(duì)于傳熱翅片正交的方向上貫插的方式配置?？紤]熱效率， 在這種熱交換器中，傳熱翅片及傳熱管由導(dǎo)熱性高的銅系金屬形成(例如，日本專(zhuān)利特開(kāi) JP2001-82808A和日本專(zhuān)利特開(kāi)JP2004-37005A)。
[0003]但是，上述以往的熱交換器，為了提高熱效率而對(duì)導(dǎo)入至熱交換器內(nèi)的燃燒廢氣中的潛熱進(jìn)行回收時(shí)，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(dāng)傳熱翅片的下端部附著、滯留大量的排水時(shí)，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(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)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(huì)導(dǎo)致傳熱翅片的腐蝕。
[0004]從上述的對(duì)排水的耐腐蝕性的觀點(diǎn)出發(fā)，考慮可以根據(jù)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(dǎo)性差。因此，傳熱翅片的遠(yuǎn)離傳熱管插通孔的部位變成過(guò)熱狀態(tài)而造成傳熱翅片的變形和損傷。其結(jié)果，不但沒(méi)有改善熱效率，反而導(dǎo)致降低。并且，傳熱翅片的熱傳導(dǎo)性變得越低，運(yùn)轉(zhuǎn)停止后的傳熱翅片的保有熱量就變得越多。其結(jié)果，還存在有如下問(wèn)題:在重新運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于從傳熱翅片傳播至傳熱管內(nèi)的熱水的熱量引起的所謂后沸現(xiàn)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(shè)定溫度更高。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明鑒于以上情形而完成，其目的在于，在實(shí)現(xiàn)熱交換器的高熱效率化的同時(shí)， 抑制后沸現(xiàn)象引起的運(yùn)轉(zhuǎn)再開(kāi)時(shí)的高溫?zé)崴欧拧?br>[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)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(kāi)口向下部開(kāi)口導(dǎo)通燃燒廢氣的熱交換器機(jī)身和配設(shè)于熱交換器機(jī)身的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁之間的多個(gè)傳熱翅片；
[0009]所述多個(gè)傳熱翅片分別保留規(guī)定的間隙而并排設(shè)置；
[0010]所述各傳熱翅片，具有:
[0011]設(shè)置于上段側(cè)，具有上下方向長(zhǎng)的大致橢圓形狀的上段側(cè)傳熱管插通孔；
[0012]設(shè)置于下段側(cè)，具有上下方向長(zhǎng)的大致橢圓形狀的下段側(cè)傳熱管插通孔；
[0013]設(shè)置于鄰接的上段側(cè)傳熱管插通孔之間的上端切入部;和
[0014]設(shè)置于鄰接的下段側(cè)傳熱管插通孔之間的下端切入部，
[0015]所述上段側(cè)傳熱管插通孔和所述下段側(cè)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(shè)，
[0016]所述上端切入部從翅片上端部越過(guò)所述上段側(cè)傳熱管插通孔的下端形成至所述下段側(cè)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(cè)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(kuò)大。
[0019]根據(jù)本發(fā)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(jī)身;上述的多個(gè)傳熱翅片;和上下方向長(zhǎng)的截面大致橢圓形狀的多個(gè)傳熱管，
[0020]在所述熱交換器機(jī)身的相對(duì)的兩個(gè)所述側(cè)壁之間，所述各傳熱管在相對(duì)于所述各傳熱翅片正交的方向上貫插于所述上段側(cè)傳熱管插通孔或者所述下段側(cè)傳熱管插通孔。【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為具備本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的傳熱翅片的熱交換器的一個(gè)示例的的概略構(gòu)成圖。
[0022]圖2為具備本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的傳熱翅片的熱交換器的一個(gè)示例的左前上方立體圖。
[0023]圖3為表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的傳熱翅片的一個(gè)示例的左前上方立體圖。
[0024]圖4為表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的傳熱翅片的一個(gè)示例的前方立體圖。
[0025]圖5為表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的傳熱翅片的其他的一個(gè)示例的左前上方立體圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0026]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的傳熱翅片及具備該傳熱翅片的熱交換器進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0027]如圖1所示，具備本發(fā)明的實(shí)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(jī)等的燃燒裝置1中。熱交換器3構(gòu)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(duì)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(jìn)行熱交換加熱后，通過(guò)出水管12供給至未圖示的溫水利用終端。
[0028]構(gòu)成熱交換器3的外廓的機(jī)身(熱交換器機(jī)身)30形成為上下分別具有上部開(kāi)口 301和下部開(kāi)口 302的大致矩形箱狀。上部開(kāi)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(kāi)口 302連接有將從氣體燃燒器2送入至機(jī)身30內(nèi)的燃燒廢氣導(dǎo)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(fēng)扇單元5。風(fēng)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(nèi)。從氣體燃燒器2釋放出的燃燒廢氣與通過(guò)風(fēng)扇單元5送入燃燒室框體20內(nèi)的空氣一起從上部開(kāi)口 301導(dǎo)入至熱交換器3的機(jī)身30內(nèi)后， 從下部開(kāi)口 302通過(guò)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(shè)置有用于在熱交換器3中回收燃燒廢氣中的潛熱時(shí)接收在傳熱翅片31的表面產(chǎn)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(jīng)由未圖示的排水中和器向外部排出。
[0030]如圖2所示，機(jī)身30具備相對(duì)的前側(cè)壁303和后側(cè)壁304。在前側(cè)壁303和后側(cè)壁304 之間，由不銹鋼系金屬形成的多個(gè)板狀的傳熱翅片31在前后方向保留規(guī)定的間隙，在前側(cè)壁303和后側(cè)壁304之間大致平行地并排設(shè)置。此外，在機(jī)身30內(nèi)的相對(duì)的前側(cè)壁303和后側(cè)壁304之間分別延伸設(shè)置有多個(gè)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(shuō)明書(shū)中，將前側(cè)壁303的外側(cè)面作為熱交換器3的正面，將從正面?zhèn)扔^察機(jī)身30時(shí)的進(jìn)深方向稱為前后方向，從正面?zhèn)扔^察機(jī)身30時(shí)的寬度方向稱為左右方向，從正面?zhèn)扔^察機(jī)身30時(shí)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(cè)和上段側(cè)沿左右方向偏移(偏心)半個(gè)間距的位置的這樣的所謂千鳥(niǎo)狀(交錯(cuò)狀)并排設(shè)置在機(jī)身30內(nèi)的大致下半?yún)^(qū)域的空間中。此外，各第一傳熱管32具有上下方向長(zhǎng)的截面大致橢圓的形狀。 第二傳熱管33沿左右的側(cè)壁305、306并排設(shè)置在機(jī)身30的大致上半?yún)^(qū)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(kāi)口 301導(dǎo)入至機(jī)身30內(nèi)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(jìn)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(guò)在機(jī)身30內(nèi)的偏上部開(kāi)口 301的位置沿著側(cè)壁305、306配設(shè)第二傳熱管33,防止側(cè)壁305、306的過(guò)熱。[〇〇32]第一傳熱管32和第二傳熱管33的管端，在前側(cè)壁303和后側(cè)壁304的外側(cè)由連接頭 34連接，由此構(gòu)成一條熱交換管路300(參照?qǐng)D1)。給水管11連接熱交換管路300的入口側(cè)的連接頭34,出水管12連接熱交換管路300的出口側(cè)的連接頭34。因此，通過(guò)給水管11供給至上述入口側(cè)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(jīng)后，從上述出口側(cè)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(kāi)設(shè)有用于使第一傳熱管32插通的多個(gè)上段側(cè)傳熱管插通孔611和下段側(cè)傳熱管插通孔612(此處為合計(jì)13個(gè))，以及用于使從機(jī)身30的上部開(kāi)口 301導(dǎo)入至傳熱翅片31之間的間隙H1的燃燒廢氣的流動(dòng)偏轉(zhuǎn)的多個(gè)翻邊孔(burring hole)62(此處為7個(gè))。[〇〇34]上段側(cè)和下段側(cè)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(zhǎng)的大致橢圓形狀。此外，上段側(cè)和下段側(cè)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(cè)和下段側(cè)沿左右方向偏移半個(gè)間距(pitch)的位置的方式千鳥(niǎo)狀(交錯(cuò)狀)并排設(shè)置。
[0035]從上段側(cè)和下段側(cè)傳熱管插通孔611、612的內(nèi)周緣的大致整個(gè)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(cè)和下段側(cè)支撐凸緣631、632。第一傳熱管 32在相對(duì)于傳熱翅片31正交的方向上貫插于上段側(cè)傳熱管插通孔611或者下段側(cè)傳熱管插通孔612。第一傳熱管32的外周面和上段側(cè)支撐凸緣631的內(nèi)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(cè)傳熱管插通孔611的縱中心線上的下方的位置的方式設(shè)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(shè)置。進(jìn)一步地，各翻邊孔62以其下端相比于下段側(cè)傳熱管插通孔612的上端位于下方的方式設(shè)置。進(jìn)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(kāi)口 301導(dǎo)入至機(jī)身30內(nèi)的燃燒廢氣通過(guò)鄰接(相鄰)的上段側(cè)傳熱管插通孔611周緣的上段側(cè)支撐凸緣631之間的間隙后，通過(guò)翻邊孔62的直立凸緣64和下段側(cè)傳熱管插通孔612周緣的下段側(cè)支撐凸緣632之間，進(jìn)一步沿著下段側(cè)支撐凸緣632的側(cè)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(cè)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(cè)和下段側(cè)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(cè)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(cè)或者下段側(cè)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(cè)和下段側(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)傳熱管插通孔611的下端還靠下方的位置且形成至下段側(cè)傳熱管插通孔612的上端附近位置，因此，從上部開(kāi)口 301導(dǎo)入至機(jī)身30內(nèi)的燃燒廢氣的一部分通過(guò)上端切入部651直接到達(dá)下段側(cè)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(shè)定為比各上段側(cè)支撐凸緣631的外周短徑小。因此，流過(guò)上端切入部651的燃燒廢氣流向下段側(cè)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(cè)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(cè)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(cè)支撐凸緣631的外周面上端的距離S4大致相同的長(zhǎng)度(例如，4mm)。此外，從上端切入部651的下緣到下段側(cè)支撐凸緣632的外周面上端的距離S3只要為能夠恰當(dāng)?shù)剽F焊第一傳熱管32和下段側(cè)支撐凸緣632的距離，則也可以比從上段側(cè)支撐凸緣631的外周面上端到上端曲緣66的距離S4長(zhǎng)。
[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(cè)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(cè)緣67以左右方向的下端切入部 652的寬度朝向下方擴(kuò)大的方式形成為大致半圓弧狀。即，各側(cè)緣67從鄰接的下段側(cè)傳熱管插通孔612之間的間隙的大致中心朝向各側(cè)的下段側(cè)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(chǎn)生排水時(shí)，滴落至下端切入部652的排水，順著側(cè)緣67 匯集于下段側(cè)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(cè)緣67也可以形成為從鄰接的下段側(cè)傳熱管插通孔612之間的間隙的大致中心以規(guī)定角度朝向斜下方外側(cè)的直線形狀(例如，相對(duì)于垂直以30度向外)。 [〇〇42]各下端切入部652的下端開(kāi)放部的寬度S5比左右鄰接的下段側(cè)支撐凸緣632的最短分離距離S1長(zhǎng)，并且，比鄰接的下段側(cè)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(cè)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(kāi)放部的端緣之間的寬度S5也可以設(shè)定為下段側(cè)支撐凸緣 632的側(cè)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(cè)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(cè)支撐凸緣632的外周面上端的距離S3長(zhǎng)。
[0044]各上端曲緣66形成為與下端切入部652的側(cè)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(cè)的上端切入部651斜向下地彎曲形成。因此，從上部開(kāi)口 301流向上段側(cè)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(dǎo)向上端切入部651，通過(guò)上端切入部651，直接到達(dá)下段側(cè)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(shè)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(guò)程中，使?jié){料狀的釬焊料分別附著在該上下凹部 681、682,在爐內(nèi)使釬料加熱熔融。于是，熔融后的釬焊料順著上段側(cè)和下段側(cè)支撐凸緣 631、632的外周面繞進(jìn)上段側(cè)和下段側(cè)支撐凸緣631、632與上段側(cè)和下段側(cè)第一傳熱管32 的各接合部。經(jīng)過(guò)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(jìn)行加熱工序之前的階段，優(yōu)選在上段側(cè)和下段側(cè)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(diǎn)出發(fā)，根據(jù)本實(shí)施方式的傳熱翅片31，由于從翅片上端部311 到下段側(cè)傳熱管插通孔612的上端附近位置設(shè)置有上端切入部651，所以對(duì)下段側(cè)傳熱管插通孔612與下段側(cè)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(cè)涂布釬焊料。 此外，在確認(rèn)是否恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)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(jī)還能夠從機(jī)身30的上部開(kāi)口 301通過(guò)上端切入部651可靠地視認(rèn)下段側(cè)傳熱管插通孔612與下段側(cè)的第一傳熱管32的接合部的釬焊狀態(tài)。[〇〇47]如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，從上部開(kāi)口 301導(dǎo)入至機(jī)身30內(nèi)的燃燒廢氣的一部分，通過(guò)上端切入部651直接到達(dá)下段側(cè)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(kāi)口 301遍及到下段側(cè)傳熱管插通孔612的周邊，故難以產(chǎn)生因局部過(guò)熱而導(dǎo)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(cè)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(dǎo)入上端切入部651，接著到達(dá)下段側(cè)傳熱管插通孔612的形成部周邊，因此能夠在整個(gè)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(fā)生變形或損傷，機(jī)身3 0內(nèi)的通氣抵抗(f 1 〇 w resistance)會(huì)增加，從氣體燃燒器2釋放出的燃燒廢氣無(wú)法正常地導(dǎo)入機(jī)身30內(nèi)，而導(dǎo)致不完全燃燒。然而，根據(jù)本實(shí)施方式，如上所述，由于難以發(fā)生因傳熱片31的局部過(guò)熱而導(dǎo)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(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)了鄰接的上段側(cè)傳熱管插通孔611之間后的燃燒廢氣，通過(guò)下段側(cè)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(cè)傳熱管插通孔612的周緣(下段側(cè)支撐凸緣632的外周側(cè)面) 流動(dòng)，所以難以在各下段側(cè)傳熱管插通孔612的周邊的傳熱翅片31的吸熱程度上產(chǎn)生偏差。 由此，進(jìn)一步提尚熱效率。
[0050]此外，根據(jù)本實(shí)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(kuò)大的方式形成，所以即使在傳熱翅片31的表面產(chǎn)生排水，此排水也會(huì)順著下端切入部652的側(cè)緣67匯集于翅片下端部312的下端側(cè)傳熱管插通孔612下方的尖端越來(lái)越細(xì)的端緣，滴下至排水接受器41。如此一來(lái)，鄰接的下端側(cè)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(shè)置于機(jī)身30內(nèi)，在翅片下端部312 也很難產(chǎn)生因排水的滯留而導(dǎo)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(jìn)一步提尚熱效率。
[0051]進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)施方式，由于通過(guò)將上下方向長(zhǎng)的截面大致橢圓形的多個(gè)第一傳熱管32以上下兩段呈千鳥(niǎo)狀(交錯(cuò)狀)配置在機(jī)身30內(nèi)，使得燃燒廢氣相對(duì)于各第一傳熱管32的表面的接觸時(shí)間，相比于并排設(shè)置截面圓形的多個(gè)傳熱管的以往的熱交換器中的燃燒廢氣接觸時(shí)間變得更長(zhǎng)，從而進(jìn)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(gè)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(jù)本實(shí)施方式，在鄰接的上段側(cè)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(cè)傳熱管插通孔612的上端附近位置設(shè)置有上端切入部651，還在翅片下端部312的上段側(cè)傳熱管插通孔611的下方位置設(shè)置有下端切入部652,進(jìn)一步地，在上段側(cè)傳熱管插通孔611和下段側(cè)傳熱管插通孔612之間設(shè)置有翻邊孔62。因此，傳熱翅片31 的運(yùn)轉(zhuǎn)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(yùn)轉(zhuǎn)再開(kāi)之前，從傳熱翅片31傳播至第一傳熱管31內(nèi)的熱水的熱量減少。其結(jié)果，抑制后沸現(xiàn)象伴隨而來(lái)的運(yùn)轉(zhuǎn)再開(kāi)時(shí)的高溫出水。
[0053]進(jìn)一步地，由于翅片上端部311的上段側(cè)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(cè)緣67具有大致相同的形狀，所以能夠?qū)⒍鄠€(gè)傳熱翅片31從一塊板材通過(guò)沖壓加工而上下并排形成，能夠降低材料損耗。因此，生產(chǎn)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(qiáng)酸性的排水也很難發(fā)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(shí)施方式中，對(duì)遍及上段側(cè)和下段側(cè)傳熱管插通孔611、612的整個(gè)內(nèi)周緣分別突出形成有上段側(cè)和下段側(cè)支撐凸緣631、632的傳熱翅片31進(jìn)行了說(shuō)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(cè)傳熱管插通孔611的上端上方的上段側(cè)支撐凸緣631和下段側(cè)傳熱管插通孔612的上端上方的下段側(cè)支撐凸緣632分別設(shè)置有規(guī)定寬度(例如，比凹部681、682的上端開(kāi)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(cè)支撐凸緣631的上切口部691的上方的上端曲緣 66設(shè)置有上凹部681，在下段側(cè)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(shè)置有下凹部682。[〇〇56]根據(jù)這種傳熱翅片31A，將上段側(cè)和下段側(cè)第一傳熱管32分別釬焊于上段側(cè)和下段側(cè)傳熱管插通孔611、612時(shí)，分別使?jié){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(guò)上下切口部691、692流至上段側(cè)和下段側(cè)支撐凸緣631、632與上段側(cè)和下段側(cè)第一傳熱管32的各接合部。接著，釬焊料經(jīng)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(guò)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(shí)施方式的兩個(gè)傳熱翅片31，31A構(gòu)成為:通過(guò)了翻邊孔62和下段側(cè)傳熱管插通孔612之間的燃燒廢氣通過(guò)鄰接的下段側(cè)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(kāi)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(cè)緣67而導(dǎo)向下段側(cè)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(cè)緣67的至少一部分設(shè)置朝向前方立起的其它凸緣。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，燃燒廢氣以從下段側(cè)支撐凸緣632的外周上面通過(guò)側(cè)面繞進(jìn)外周下面的方式流動(dòng)。因此，在各下段側(cè)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(chǎn)生偏差。由此，進(jìn)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(tǒng)的熱源機(jī)、具有洗澡水重?zé)δ艿臒崴?、只具有熱水供?yīng)功能的熱水器、熱水供暖用熱源機(jī)、溫水供暖機(jī)等的燃燒裝置中所組裝的熱交換器。[〇〇59]以上，雖然已對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但以下所述是對(duì)本發(fā)明的簡(jiǎn)要說(shuō)明。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)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(kāi)口向下部開(kāi)口導(dǎo)通燃燒廢氣的熱交換器機(jī)身和配設(shè)于熱交換器機(jī)身的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁之間的多個(gè)傳熱翅片；
[0062]所述多個(gè)傳熱翅片分別保留規(guī)定的間隙而并排設(shè)置；[〇〇63]所述各傳熱翅片，具有:
[0064]設(shè)置于上段側(cè)，具有上下方向長(zhǎng)的大致橢圓形狀的上段側(cè)傳熱管插通孔；
[0065]設(shè)置于下段側(cè)，具有上下方向長(zhǎng)的大致橢圓形狀的下段側(cè)傳熱管插通孔；
[0066]設(shè)置于鄰接的上段側(cè)傳熱管插通孔之間的上端切入部;和
[0067]設(shè)置于鄰接的下段側(cè)傳熱管插通孔之間的下端切入部，
[0068]所述上段側(cè)傳熱管插通孔和所述下段側(cè)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(shè)，
[0069] 所述上端切入部從翅片上端部越過(guò)所述上段側(cè)傳熱管插通孔的下端形成至所述下段側(cè)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(cè)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(kuò)大。
[0072]根據(jù)上述本發(fā)明，各傳熱翅片具有上下方向長(zhǎng)的大致橢圓形狀的上段側(cè)和下段側(cè)傳熱管插通孔，此外，由于上段側(cè)傳熱管插通孔和下段側(cè)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(shè)置，因此能夠延長(zhǎng)燃燒廢氣相對(duì)于分別貫插于上段側(cè)傳熱管插通孔和下段側(cè)傳熱管插通孔的傳熱管的接觸時(shí)間。
[0073]特別是，從熱交換器機(jī)身的上部開(kāi)口導(dǎo)入的燃燒廢氣的一部分通過(guò)上端切入部直接到達(dá)下段側(cè)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(kāi)口遍及到下段側(cè)傳熱管插通孔的周邊，故不僅難以產(chǎn)生因局部過(guò)熱而導(dǎo)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(kuò)大的方式形成，所以即使在傳熱翅片的表面產(chǎn)生排水，此排水也會(huì)順著下端切入部的側(cè)緣而匯集于下段側(cè)傳熱管插通孔的下方位置的翅片下端部。因此，在下段側(cè)傳熱管插通孔的下方位置很難滯留排水。從而即使多個(gè)傳熱翅片緊密地并排設(shè)置，也很難在翅片下端部產(chǎn)生因排水的滯留而導(dǎo)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(jìn)一步地，在鄰接的上段側(cè)傳熱管插通孔之間的間隙，從翅片上端部到下段側(cè)傳熱管插通孔的上端附近位置設(shè)置有各上端切入部，此外，還在一個(gè)傳熱翅片內(nèi)的鄰接的下段側(cè)傳熱管插通孔之間的間隙，從翅片下端部到比下段側(cè)傳熱管插通孔的下緣靠上方的位置設(shè)置有下端切入部，所以利用這些上端和下端切入部使運(yùn)轉(zhuǎn)停止后的傳熱翅片的保有熱量變少。因此，能夠減低再開(kāi)運(yùn)轉(zhuǎn)之前從傳熱翅片傳播到傳熱管內(nèi)的熱水的熱量。
[0076]優(yōu)選地，上述傳熱翅片，進(jìn)一步地，在所述上段側(cè)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(cè)傳熱管插通孔的上端位于下方。
[0079]根據(jù)上述方式，通過(guò)鄰接的上段側(cè)傳熱管插通孔之間后的燃燒廢氣，通過(guò)下段側(cè)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(jīng)下段側(cè)傳熱管插通孔的周緣，所以在下段側(cè)傳熱管插通孔周邊的傳熱翅片的吸熱程度上難以產(chǎn)生偏差。
[0080]優(yōu)選地，在上述傳熱翅片中，
[0081]所述上段側(cè)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(cè)緣大致相同的形狀。
[0082]根據(jù)上述方式，由于各上段側(cè)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(cè)緣相同，以寬度向下方擴(kuò)大的方式形成，所以從上方流向上段側(cè)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(cè)傳熱管插通孔的外周上方的翅片上端部的端緣導(dǎo)入上端切入部，到達(dá)下段側(cè)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(jìn)一步地，由于上段側(cè)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(cè)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(shí)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(yōu)選地，所述傳熱翅片，進(jìn)一步地，
[0084]具有沿著所述上段側(cè)傳熱管插通孔的周緣設(shè)置的上段側(cè)支撐凸緣；
[0085]所述上段側(cè)支撐凸緣，在所述上段側(cè)傳熱管插通孔的上端附近具有上切口部；
[0086]所述上段側(cè)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(cè)支撐凸緣的所述上切口部的上方具有上凹部。
[0087]根據(jù)上述方式，由于沿著上段側(cè)傳熱管插通孔的周緣設(shè)置有上段側(cè)支撐凸緣，所以能夠增加貫插于上段側(cè)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(qū)域回收的熱傳遞至各上段側(cè)傳熱管內(nèi)的整個(gè)表面。
[0088]此外，在上段側(cè)傳熱管插通孔的上緣附近的上段側(cè)支撐凸緣設(shè)置有上切口部，另一方面，在上段側(cè)支撐凸緣的上切口部的上方的翅片上端部的端緣設(shè)置有上凹部。因此，在將上段側(cè)傳熱管釬焊在上段側(cè)傳熱管插通孔時(shí)，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(guò)上切口部流至上段側(cè)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?jìng)鳠岢崞蛡鳠峁堋?br>[0089]優(yōu)選地，上述傳熱翅片，進(jìn)一步地，
[0090]具有沿著所述下段側(cè)傳熱管插通孔的周緣形成的下段側(cè)支撐凸緣；
[0091]所述下段側(cè)支撐凸緣，在所述下段側(cè)傳熱管插通孔的上端附近具有下切口部；
[0092]所述下段側(cè)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(jù)上述方式，由于沿著下段側(cè)傳熱管插通孔的周緣設(shè)置有下段側(cè)支撐凸緣，所以能夠增加貫插于下段側(cè)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(qū)域回收的熱傳遞至下段側(cè)的傳熱管的整體。
[0094]此外，在下段側(cè)傳熱管插通孔的上緣附近的下段側(cè)支撐凸緣設(shè)置有下切口部，另一方面，在下段側(cè)支撐凸緣的下切口部的上方的上端切入部的下緣設(shè)置有下凹部。因此，在將下段側(cè)的傳熱管釬焊于下段側(cè)傳熱管插通孔時(shí)，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(guò)下切口部流至下段側(cè)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?jìng)鳠岢崞蛡鳠峁堋?br>[0095]再者，根據(jù)本發(fā)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(jī)身；上述方式中任一所述的多個(gè)傳熱翅片;和上下方向長(zhǎng)的截面大致橢圓形狀的多個(gè)傳熱管，
[0096]在所述熱交換器機(jī)身的相對(duì)的兩個(gè)上述側(cè)壁之間，所述各傳熱管在相對(duì)于所述各傳熱翅片正交的方向上貫插于所述上段側(cè)傳熱管插通孔或者所述下段側(cè)傳熱管插通孔。
[0097]根據(jù)上述本發(fā)明，由于從上部開(kāi)口導(dǎo)入熱交換器機(jī)身內(nèi)的燃燒廢氣的一部分通過(guò)傳熱翅片的上端切入部直接到達(dá)下段側(cè)傳熱管插通孔的形成部周邊，所以難以發(fā)生因傳熱翅片的局部過(guò)熱而導(dǎo)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(kuò)大的方式設(shè)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(cè)緣匯集于下段側(cè)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(cè)的傳熱管之間的間隙的下方位置。 其結(jié)果，即使上述傳熱翅片緊密地并排設(shè)置，在翅片下端部也很難產(chǎn)生因排水的滯留而導(dǎo)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(jī)身的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁之間，具有上下方向長(zhǎng)的截面大致橢圓形狀的多個(gè)傳熱管以相對(duì)于傳熱翅片正交的方向貫插于上段側(cè)傳熱管插通孔或者下段側(cè)傳熱管插通孔，此外，上段側(cè)的傳熱管和下段側(cè)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(shè)置，所以與并排設(shè)置有截面圓形的多個(gè)傳熱管的以往的熱交換器相比，能夠延長(zhǎng)燃燒廢氣相對(duì)于各傳熱管的接觸時(shí)間。
[0100]進(jìn)一步地，在鄰接的上段側(cè)傳熱管插通孔之間的間隙，從翅片上端部到下段側(cè)傳熱管插通孔的上端附近位置設(shè)置有上端切入部，并且，還在鄰接的下段側(cè)傳熱管插通孔之間的間隙，從翅片下端部到比下段側(cè)傳熱管插通孔的下緣靠上方的位置設(shè)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(yùn)行停止后的整個(gè)熱交換器的保有熱量變少。因此，能夠減少至再開(kāi)運(yùn)轉(zhuǎn)之前從傳熱翅片傳播到傳熱管內(nèi)的熱水的熱量。
[0101]如以上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠在實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)燃燒廢氣相對(duì)于貫插到各傳熱管插通孔的傳熱管的接觸時(shí)間的同時(shí)，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(chǎn)生因排水的滯留而導(dǎo)致的通氣不良，正因?yàn)槿绱耍紵龔U氣能夠在傳熱翅片之間的間隙順利流通，因此更進(jìn)一步提高熱效率。進(jìn)一步地，由于能夠減少直至再開(kāi)運(yùn)轉(zhuǎn)之前從傳熱翅片傳播到傳熱管內(nèi)的熱水的熱量，所以能夠抑制因后沸現(xiàn)象而導(dǎo)致的運(yùn)轉(zhuǎn)再開(kāi)時(shí)的高溫出水。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(kāi)口向下部開(kāi)口導(dǎo)通燃燒廢氣的熱交換器機(jī)身;和配設(shè)于熱 交換器機(jī)身的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁之間的多個(gè)傳熱翅片，所述多個(gè)傳熱翅片分別保留規(guī)定的間隙而并排設(shè)置，所述各傳熱翅片，具有:設(shè)置于上段側(cè)，具有上下方向長(zhǎng)的大致橢圓形狀的上段側(cè)傳熱管插通孔；設(shè)置于下段側(cè)，具有上下方向長(zhǎng)的大致橢圓形狀的下段側(cè)傳熱管插通孔；設(shè)置于鄰接的上段側(cè)傳熱管插通孔之間的上端切入部;和 設(shè)置于鄰接的下段側(cè)傳熱管插通孔之間的下端切入部，所述上段側(cè)傳熱管插通孔和所述下段側(cè)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(shè)，所述上端切入部在上下方向上從翅片上端部越過(guò)所述上段側(cè)傳熱管插通孔的下端形 成至所述下段側(cè)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(cè)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(kuò)大。2.根據(jù)權(quán)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(cè)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(cè)傳熱管插通孔的上端位于下方。3.根據(jù)權(quán)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(cè)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(cè)緣大致相同的形狀。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)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(cè)傳熱管插通孔的周緣設(shè)置的上段側(cè)支撐凸緣，所述上段側(cè)支撐凸緣，在所述上段側(cè)傳熱管插通孔的上端附近具有上切口部，所述上段側(cè)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(cè)支撐凸緣的所述上切口部的上方具有上凹部。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)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(cè)傳熱管插通孔的周緣設(shè)置的下段側(cè)支撐凸緣；所述下段側(cè)支撐凸緣，在所述下段側(cè)傳熱管插通孔的上端附近具有下切口部；所述下段側(cè)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(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的多個(gè)傳熱翅片； 熱交換器機(jī)身;和上下方向長(zhǎng)的截面大致橢圓形狀的多個(gè)傳熱管，所述熱交換器的特征在 于:在所述熱交換器機(jī)身的相對(duì)的兩個(gè)所述側(cè)壁之間，所述各傳熱管在相對(duì)于所述各傳熱 翅片正交的方向上貫插于所述上段側(cè)傳熱管插通孔或者所述下段側(cè)傳熱管插通孔。
【文檔編號(hào)】F28F1/32GK105987632SQ201610109460
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年2月26日
【發(fā)明人】岡本英男, 西野晃史
【申請(qǐng)人】林內(nèi)株式會(huì)社