特許 6381905 熱交換器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6381905

(24)【登録日】2018年8月10日

(45)【発行日】2018年8月29日

(54)【発明の名称】熱交換器

(51)【国際特許分類】

   F28F 1/32 20060101AFI20180820BHJP

   F28D 1/047 20060101ALI20180820BHJP

   F24H 9/00 20060101ALI20180820BHJP

【ＦＩ】

   F28F1/32 Q

   F28D1/047 B

   F24H9/00 A

【請求項の数】1

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-265800(P2013-265800)

(22)【出願日】2013年12月24日

(65)【公開番号】特開2015-121367(P2015-121367A)

(43)【公開日】2015年7月2日

【審査請求日】2016年11月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000112015

【氏名又は名称】株式会社パロマ

(74)【代理人】

【識別番号】100078721

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 喜樹

(74)【代理人】

【識別番号】100121142

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 恭一

(74)【代理人】

【識別番号】100192083

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 幸広

(72)【発明者】

【氏名】小田 大志

【審査官】 伊藤 紀史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２２７２９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０６３８７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／１２２９９６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 実開昭５０−１３４１６８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５０−００７５５７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５１−１３７７４３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 独国特許出願公開第１９５３１３８３（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特公昭３１−００４０８７（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 欧州特許出願公開第００１２２６６７（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１５１７１６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−０３７００５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｈ ９／００

Ｆ２８Ｆ １／３２

Ｆ２８Ｄ １／０４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体内に、複数のフィンが所定の間隔をおいて並設され、該複数のフィンを貫通してバーナの燃焼ガスから熱を回収する複数の伝熱管が、前記燃焼ガスの流通方向に対する略交差方向に並設されており、前記伝熱管の並設方向において隣接する該伝熱管同士の間であって、前記流通方向において各前記伝熱管の上流側半周部分よりも該流通方向の下流側に、各前記フィンの表面と連設されて該表面から突き出すオフセットフィンが設けられ、前記オフセットフィンは、前記表面から離れた状態で前記流通方向の上流側に進入し、前記燃焼ガスの熱を回収して該オフセットフィンに伝達する伝達部を有する熱交換器であって、
前記フィンの表面と前記オフセットフィンとの連設部分が、少なくとも前記流通方向における各前記伝熱管の中心位置よりも下流側に設けられ、
前記オフセットフィンは、前記伝熱管の並設方向の両端のみが前記連設部分とされて少なくとも前記流通方向における各前記伝熱管の中心位置よりも下流側に連設されて、前記伝熱管の並設方向に長い長方形状のベース部を備え、
前記伝達部は、前記ベース部における前記流通方向の上流側端部に連設されて、前記フィンの表面から離れた状態で該上流側端部から前記流通方向の上流側へ突出すると共に、
前記ベース部への連設側の基端から、前記流通方向の上流側への突出端まで同じ幅で形成されて、前記オフセットフィンは、前記フィンの正面視でＴ字型に形成されていることを特徴とする熱交換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、複数のフィンを貫通する伝熱管が、バーナの燃焼ガスの流通方向に対する略交差方向に並設されており、各前記フィンに、その表面から隣接するフィンに向けて突き出すオフセットフィンが設けられた熱交換器に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、給湯器等に採用される熱交換器として、所定の間隔で複数のフィンが並設され、該複数のフィンを貫通してバーナの燃焼ガスから熱を回収する伝熱管が、各フィンの下端近傍で前記燃焼ガスの流通方向に対する略直交方向に４本並設されると共に、これらの伝熱管同士の間であって各フィンの上方に、３本の伝熱管が前記略直交方向に並設されたものが開示されている。この熱交換器では、各フィンの下端近傍に設けられた伝熱管の中心点を通り各フィンの上下方向に延びる線上で、各フィンの上方に設けられた伝熱管の前記流通方向における該伝熱管の上流側半周部分よりも該流通方向の下流側域に、フィンの表面から切り起こして形成されたオフセットフィンが配設されている。加えて、前記上下方向に延びる線上でオフセットフィンよりも前記流通方向の上流側域に、補助オフセットフィンが、その下端部を各フィンの下端近傍に設けられた伝熱管の中心点を通り前記略直交方向に延びる線上に一致させた状態で配設されている。

【0003】

この熱交換器では、オフセットフィンと補助オフセットフィンとが、各フィンの下端近傍に設けられた伝熱管同士の間に流入する燃焼ガスによって加熱されて、オフセットフィンや補助オフセットフィンに吸収された熱量が、オフセットフィンとフィンの表面との連結部分や、補助オフセットフィンとフィンの表面との連結部分を通じてフィンの表面に伝導されることになる。これにより、温度が上がり難い各フィンの上方側が加熱されて各フィンの温度分布を均一化できるため、各フィンの破損の原因となる熱応力の発生を抑えることができる。その結果、各フィンの耐久性を向上させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−２２７２９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記の熱交換器では、フィンにオフセットフィンや補助オフセットフィンを配設することにより、熱応力の発生を抑えることができるものの、さらに熱応力を発生を抑えるために、フィンの温度分布をより均一化することが望まれていた。

【0006】

この発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、フィンの温度分布をより均一化させた熱交換器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、本体内に、複数のフィンが所定の間隔をおいて並設され、複数のフィンを貫通してバーナの燃焼ガスから熱を回収する複数の伝熱管が、燃焼ガスの流通方向に対する略交差方向に並設されており、伝熱管の並設方向において隣接する伝熱管同士の間であって、流通方向において各伝熱管の上流側半周部分よりも流通方向の下流側に、各フィンの表面と連設されて表面から突き出すオフセットフィンが設けられ、オフセットフィンは、表面から離れた状態で流通方向の上流側に進入し、燃焼ガスの熱を回収して該オフセットフィンに伝達する伝達部を有する熱交換器であって、フィンの表面とオフセットフィンとの連設部分が、少なくとも流通方向における各伝熱管の中心位置よりも下流側に設けられ、オフセットフィンは、伝熱管の並設方向の両端のみが連設部分とされて少なくとも流通方向における各伝熱管の中心位置よりも下流側に連設されて、伝熱管の並設方向に長い長方形状のベース部を備え、伝達部は、ベース部における流通方向の上流側端部に連設されて、フィンの表面から離れた状態で該上流側端部から流通方向の上流側へ突出すると共に、ベース部への連設側の基端から、流通方向の上流側への突出端まで同じ幅で形成されて、オフセットフィンは、フィンの正面視でＴ字型に形成されていることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0008】

請求項１に記載の発明によれば、伝達部によって、燃焼ガスの流通方向の下流側よりも燃焼ガスの温度が高い前記流通方向の上流側において回収した燃焼ガスの熱を、フィンと連設されて前記流通方向の下流側に設けられたオフセットフィンに伝達することが可能になる。これにより、オフセットフィンが、伝達部によって該オフセットフィンに伝達された熱を、フィンとの連設部分を通じて、前記流通方向の下流側でフィンに伝達できる。このため、温度が上がり難い前記下流側におけるフィンの温度を高めることができる。よって、前記流通方向の上流側と下流側との間のフィンの温度差が小さくなるため、フィンの温度分布をより均一化することが可能になる。
また、伝達部によってオフセットフィンに伝達された熱を、該オフセットフィンとフィンの表面との連設部分を通じて、このフィンを貫通する各伝熱管の下流側半周部分に向けて伝えることができる。これにより、各伝熱管の下流側半周部分の温度を高めることができるため、この下流側半周部分で燃焼ガスが液化してドレンが発生することを抑制できる。
さらに、伝達部が、両端を少なくとも燃焼ガスの流通方向における各伝熱管の中心位置よりも下流側に連設させたベース部の上流側端部に連設されて、フィンの表面から離れた状態で前記上流側端部から前記流通方向の上流側へ突出するだけの簡単な形状を有するものとした。この形状により、伝達部によって、前記流通方向の上流側において回収した燃焼ガスの熱を、ベース部の両端を通じて確実に各伝熱管の下流側半周部分に向けて伝えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態１の熱交換器の外観斜視図である。

【図2】熱交換器の前後方向に並設された複数の実施形態１のフィンの平面図である。

【図3】実施形態１のフィンの正面図である。

【図4】実施形態１のフィンの平面図である。

【図5】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図6】実施形態２のフィンの正面図である。

【図7】図６のＢ−Ｂ線断面図である。

【図8】実施形態３のフィンの正面図である。

【図9】図８のＣ−Ｃ線断面図である。

【図10】実施形態４のフィンの正面図である。

【図11】図１０のＤ−Ｄ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図５を参照しつつ説明する。図１には、一例として給湯器の外装ケース（図示せず。）に収容される熱交換器１を示した。この外装ケース内では、熱交換器１がバーナ（図示せず。）の上方に配置されている。熱交換器１は、上端（図１の上側）及び下端（図１の下側）を開口させた本体ケーシング２を備えている。この本体ケーシング２内には、図２に示すように複数枚のフィン３が、本体ケーシング２の前後方向（図２の上下方向）に所定の間隔をおいて並設されている。なお、本体ケーシング２は本発明の本体の一例である。

【0011】

さらに本体ケーシング２内では、図３に示す５本の伝熱管５と４本の伝熱管６とが、各フィン３を貫通して上下２段に配置されている。５本の伝熱管５は、該本体ケーシング２内を下方から上方へ向けて流通するバーナの燃焼ガスの流通方向（図１及び図３の上下方向）及び複数枚のフィン３の並設方向に交差する方向（図１の左斜め手前奥方向及び図３の左右方向）に並設されている。この５本の伝熱管５は、各フィン３の下端近傍（図３の下側）を貫通している。一方、４本の伝熱管６も、前記交差する方向に並設されている。この４本の伝熱管６は、前記流通方向の下流側に当たる各フィン３の上部（図３の上側）を貫通している。そして、伝熱管５と伝熱管６とは、各フィン３に対する両伝熱管５，６の貫通方向（図３の紙面との直交方向）から見て燃焼ガスの流通方向において千鳥状に配置されている。

【0012】

５本の伝熱管５と４本の伝熱管６とは、一続きの管８（図１参照。）によって構成されている。この管８は、本体ケーシング２の後面壁（図１の右斜め奥側）から本体ケーシング２内に導入されて各フィン３を貫通した後に本体ケーシング２の前面壁（図１の右斜め手前側）から導出され、その後に該前面壁から再度本体ケーシング２内に導入されて各フィン３を貫通した後に前記後面壁から導出され、再度この後面壁から本体ケーシング２内に導入される。この繰り返しによって、管８は蛇行しながら複数のフィン３を貫通するように配置される。

【0013】

以上のように構成された熱交換器１では、本体ケーシング２内を流通する燃焼ガスの熱が各フィン３によって回収されて、この回収した熱により、給水用配管９（図１参照。）から各伝熱管５，６に供給される水が加熱されて、出湯用配管１０（図１参照。）から所定温度の湯水が得られる。

【0014】

図３には、本実施形態の各フィン３の正面図を示した。フィン３には、隣接する伝熱管５，５同士の間で、該フィン３の左右方向の所定長さに亘り、該フィン３の下端から上端側に向けて各伝熱管５の上方位置まで切り込まれた切込部１３が形成されている。これにより、燃焼ガスの流通方向の上流側と接触する各伝熱管５の吸熱面積が小さくなるため、各伝熱管５との熱交換が抑制される。

【0015】

さらに図３に示すようにフィン３の表面には、銅製のオフセットフィン１５が、該表面から複数枚のフィン３の並設方向へ突き出すようにして、４本の伝熱管６の並設方向（図３の左右方向）で隣接する伝熱管６，６同士の間に設けられている。このオフセットフィン１５は、前記表面から互いに隣接するフィン３，３の間隔の中間点まで突き出して位置する。各オフセットフィン１５は、銅製のベース部１６と銅製の伝達部１７とを有する。このベース部１６及び伝達部１７は、前記伝熱管６，６同士の間のフィン３の一部を隣接するフィン３，３の間隔の半ピッチ相当分だけ切り起こして形成されている。ベース部１６は、前記伝熱管６，６同士の間であって、各伝熱管６の上半分の周面側に設けられている。この上半分の周面側は、各伝熱管６の下半分の周面よりもバーナの燃焼ガスの流通方向（図３の上下方向）の下流側に当たる。なお、各伝熱管６の下半分は、本発明の前記流通方向における各伝熱管の上流側半周部分の一例である。

【0016】

加えて図３に示すようにベース部１６は、フィン３の正面視で４本の伝熱管６の並設方向に長い長方形状とされている。そしてベース部１６は、この並設方向における両端部をフィン３の表面と連続させた状態でフィン３の一部を切り起こして形成されている。これにより、前記両端部がベース部１６と前記表面との連設部分１９（図２ないし図４参照。）となる。この連設部分１９は、図３に示すように、各伝熱管６の上半分の周面の近傍に設けられている。特に本実施形態では、ベース部１６の上辺が、フィン３の上下方向で各伝熱管６の上端よりもフィン３の上端側に配置された状態で、連設部分１９を前記上半分の周面の近傍に設けた。なお、各伝熱管６の上半分の周面は、本発明の少なくとも前記流通方向における各伝熱管の中心位置よりも下流側の一例である。

【0017】

また図３に示すように伝達部１７は、前記並設方向の所定長さに亘ってベース部１６の下辺に連設されている。これに加えて図５に示すように伝達部１７は、フィン３の表面から離れた状態で前記下辺から、バーナの燃焼ガスの流通方向（図３及び図５の上下方向）の上流側（図３及び図５の下側）へ突出する。本実施形態では一例として伝達部１７を、前記流通方向で前記下辺から、各伝熱管６の下端と各伝熱管６の中心との中間位置まで突出させた。これにより図３に示すように、本実施形態の伝達部１７を有するオフセットフィン１５は、フィン３の正面視で略Ｔ字型に形成されている。さらに一例として、連設部分１９がフィン３の表面と連続する長さ寸法よりも、伝達部１７の前記並設方向における長さ寸法を長くした。後述するように伝達部１７は、前記燃焼ガスの流通方向の上流側で回収した該燃焼ガスの熱を、ベース部１６に伝達するために用いられる。なお、ベース部１６の下辺は、本発明のベース部における流通方向の上流側端部の一例である。

【0018】

これらに加えて図３に示すように、フィン３の表面左端部（図３の左側）には、銅製のオフセットフィン２２が、該表面左端部から複数枚のフィン３の並設方向へ突き出すようにして、フィン３の左側端面と伝熱管６との間に設けられている。フィン３の表面右端部（図３の右側）にも、銅製のオフセットフィン２３が、該表面右端部から複数枚のフィン３の並設方向へ突き出すようにして、フィン３の右側端面と伝熱管６との間に設けられている。両オフセットフィン２２，２３も、フィン３の一部を切り起こして形成されている。両オフセットフィン２２，２３も、各オフセットフィン１５のベース部１６と同様に、伝熱管６の上半分の周面側に設けられている。

【0019】

そして図３に示すように両オフセットフィン２２，２３は、フィン３の正面視で４本の伝熱管６の並設方向に長い長方形状とされている。両オフセットフィン２２，２３は、前記並設方向における両端部をフィン３の表面と連続させた状態でフィン３の一部を切り起こして形成した。これにより、前記両端部が各オフセットフィン２２，２３と前記表面との連設部分２４（図２ないし図４参照。）となる。図３に示すように、オフセットフィン２２における伝熱管６側の連設部分２４は、該伝熱管６の上半分の周面の近傍に設けられており、オフセットフィン２３における伝熱管６側の連設部分２４も、該伝熱管６の上半分の周面の近傍に設けられている。本実施形態では、両オフセットフィン２２，２３の上辺が、フィン３の上下方向で各伝熱管６の上端よりもフィン３の上端側に配置されている。

【0020】

次に熱交換器１の動作を説明する。この熱交換器１では、バーナの燃焼によって本体ケーシング２内を下方から上方に向けて流通する燃焼ガスにより、図２に示した複数枚のフィン３が加熱される。この加熱された複数枚のフィン３から各伝熱管５，６を流れる水に熱交換されることにより、図１に示す出湯用配管１０から所定温度の湯水が得られる。このとき、伝熱管６，６同士の間に流入した燃焼ガスは、各フィン３を加熱すると共に各伝達部１７を加熱する。各伝達部１７は、ベース部１６の下辺から燃焼ガスの流通方向の上流側へ突出させているため、前記流通方向の下流側よりも燃焼ガスの温度が高い前記上流側において燃焼ガスの熱を回収する。各伝達部１７によって回収した熱は、各ベース部１６に伝達される。そして、各ベース部１６の連設部分１９は各伝熱管６の上半分の周面の近傍に設けられているため、各ベース部１６に伝達された熱は、連設部分１９を通じて、各伝熱管６の上半分の周面に向けて伝えられる。これにより、前記上半分の周面の温度を高めることができるため、該上半分の周面で燃焼ガスが液化してドレンが発生することを抑制できる。

【0021】

さらには、本体ケーシング２内で、各フィン３の左側端面と伝熱管６との間に流入した燃焼ガスは、各フィン３を加熱すると共にオフセットフィン２２を加熱し、各フィン３の右側端面と伝熱管６との間に流入した燃焼ガスは、各フィン３を加熱すると共にオフセットフィン２３を加熱する。このオフセットフィン２２，２３における伝熱管６側の連設部分２４は、該伝熱管６の上半分の周面の近傍に設けられているため、オフセットフィン２２，２３によって吸収された熱も、連設部分２４を通じて前記伝熱管６の上半分の周面に向けて伝えられる。これによっても、前記上半分の周面の温度を高めることができるため、該上半分の周面で燃焼ガスが液化してドレンが発生することをより抑制できる。

【0022】

＜実施形態１の効果＞
本実施形態の熱交換器１では、伝達部１７によってベース部１６に伝達された熱を、該ベース部１６とフィン３の表面との連設部分１９を通じて、フィン３を貫通する各伝熱管６の上半分の周面に向けて伝えることができる。これにより、各伝熱管６の上半分の周面の温度を高めることができるため、この上半分の周面で燃焼ガスが液化してドレンが発生することを抑制できる。

【0023】

また、伝達部１７が、両端部を各伝熱管６の上半分の周面の近傍に連設させたベース部１６の下辺に連設されて、フィン３の表面から離れた状態で前記下辺から燃焼ガスの流通方向の上流側へ突出させるだけの簡単な形状を有するものとした。この形状により、伝達部１７によって、前記流通方向の上流側において回収した燃焼ガスの熱を、ベース部１６の両端（連設部分１９）を通じて確実に各伝熱管６の上半分の周面に向けて伝えることができる。

【0024】

＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を図６及び図７を参照しつつ説明する。ここでは実施形態１と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。図６に示すように、４本の伝熱管２７が、各フィン３Ａの上下方向の下側寄りの位置を貫通して、本体ケーシング２（図１参照。）内で、バーナの燃焼ガスの流通方向（図６の上下方向）に対する交差方向（図６の左右方向）に並設されている。

【0025】

さらに図６に示すようにフィン３Ａの表面には、銅製のオフセットフィン１５Ａが、該表面から複数枚のフィン３の並設方向へ突出するようにして隣接する伝熱管２７，２７同士の間に設けられている。各オフセットフィン１５Ａは、実施形態１と同様の銅製のベース部１６と、銅製の伝達部１７Ａとを有する。本実施形態のベース部１６は、伝熱管２７，２７同士の間であって、各伝熱管２７の上半分の周面側に設けられている。そしてベース部１６の連設部分１９は、各伝熱管２７の上半分の周面の近傍に設けられている。本実施形態では、ベース部１６の上辺が、フィン３Ａの上下方向で各伝熱管２７の中心と各伝熱管２７の上端との中間位置よりも該上端寄りの位置に配置されている。

【0026】

また図６及び図７に示すように伝達部１７Ａも、実施形態１の伝達部１７と同様に、フィン３Ａの表面から離れた状態でベース部１６の下辺から、バーナの燃焼ガスの流通方向の上流側（図６及び図７の下側）へ突出する。本実施形態では一例として伝達部１７Ａを、前記流通方向で前記下辺から、各伝熱管２７の中心と各伝熱管２７の下端との中間位置よりも各伝熱管２７の中心寄りの位置まで突出させた。これにより、本実施形態の伝達部１７Ａを有するオフセットフィン１５Ａも、実施形態１のオフセットフィン１５と同様に、フィン３Ａの正面視で略Ｔ字型に形成されている。

【0027】

加えて図６及び図７に示すように、フィン３Ａの上部表面でオフセットフィン１５Ａの上方位置には、銅製のオフセットフィン２８が、該上部表面から複数枚のフィン３の並設方向へ突き出すようにして、隣接する伝熱管２７，２７同士の間に設けられている。このオフセットフィン２８も、フィン３Ａの一部を切り起こして形成されている。各オフセットフィン２８は、フィン３Ａの正面視で４本の伝熱管２７の並設方向に長い形状とされており、該並設方向の両端部が各オフセットフィン２８と前記上部表面との連設部分２９となる。本実施形態では、オフセットフィン２８の下辺が、フィン３Ａの上下方向で各伝熱管２７の上端よりもフィン３Ａの上端側に位置するように配置されている。

【0028】

これらに加えて図６に示すように、フィン３Ａの表面左上部（図６の左側）には、銅製のオフセットフィン３０，３１が、該表面左上部から複数枚のフィン３の並設方向へ突き出すようにして、４本の伝熱管２７の並設方向（図６の左右方向）でフィン３Ａの左側端面と伝熱管２７の上端との間に上下２段に設けられている。フィン３Ａの表面右上部（図６の右側）にも、銅製のオフセットフィン３２，３３が，該表面右上部から複数枚のフィン３の並設方向へ突き出すようにして、前記並設方向でフィン３Ａの右側端面と伝熱管２７の上端との間に上下２段に設けられている。オフセットフィン３０〜３３も、フィン３Ａの一部を切り起こしてそれぞれ形成されている。各オフセットフィン３０〜３３は、フィン３Ａの正面視で前記並設方向に長い形状とされており、該並設方向の両端部が各オフセットフィン３０〜３３と前記表面左上部あるいは前記表面右上部との連設部分３４となる。本実施形態では、両オフセットフィン３０，３２の上辺が、前記並設方向でオフセットフィン２８の上辺と同一線上に位置するように配置され、両オフセットフィン３１，３３の下辺が、前記並設方向でオフセットフィン２８の下辺と同一線上に位置するように配置されている。

【0029】

本実施形態のフィン３Ａを複数枚備えた熱交換器では、伝熱管２７，２７同士の間に進入した燃焼ガスは、各フィン３Ａを加熱すると共に各伝達部１７Ａを加熱する。その後、各伝達部１７Ａによって、燃焼ガスの流通方向の上流側において回収された熱は、各ベース部１６に伝達される。そして、各ベース部１６に伝達された熱は、連設部分１９を通じて、温度が上がり難い各伝熱管２７の上半分の周面側のフィン３Ａに伝えられる。このようにしたことで、前記上半分の周面側のフィン３Ａの温度を高めることができる。よって、前記流通方向の上流側と下流側との間のフィン３Ａの温度差が小さくなる。これに加えて、伝熱管２７，２７同士の間に進入した燃焼ガスは、オフセットフィン２８も加熱する。このオフセットフィン２８によって吸収された熱も、連設部分２９を通じて、温度が上がり難いフィン３Ａの上部に伝えられる。これにより、フィン３Ａの上部の温度が高まると、前記流通方向の上流側と下流側との間のフィン３Ａの温度差をより小さくすることできる。

【0030】

さらに、本体ケーシング２内で、各フィン３Ａの左側端面と伝熱管２７との間に流入した燃焼ガスは、各フィン３Ａを加熱すると共にオフセットフィン３０，３１を加熱し、各フィン３Ａの右側端面と伝熱管２７との間に流入した燃焼ガスは、各フィン３Ａを加熱すると共にオフセットフィン３２，３３を加熱する。これらのオフセットフィン３０〜３３によって吸収された熱も、連設部分３４を通じて、温度が上がり難いフィン３Ａの左上部及び右上部に伝えられる。これにより、フィン３Ａの左上部及び右上部の温度が高まることによっても、前記流通方向の上流側と下流側との間のフィン３Ａの温度差を小さくすることできる。

【0031】

＜実施形態２の効果＞
本実施形態の熱交換器では、伝達部１７Ａによって、燃焼ガスの流通方向の下流側よりも燃焼ガスの温度が高い前記流通方向の上流側において回収した燃焼ガスの熱を、連設部分１９によってフィン３Ａと連設させて前記流通方向の下流側に設けられたベース部１６に伝達することが可能になる。これにより、ベース部１６が、伝達部１７Ａによってベース部１６に伝えられた熱を、連設部分１９を通じて、各伝熱管２７の上半分の周面側に伝えることができる。よって、前記上半分の周面側のフィン３Ａの温度を高めることができる。これにより、前記流通方向の上流側と下流側との間のフィン３Ａの温度差が小さくなるため、フィン３Ａの温度分布をより均一化することが可能になる。

【0032】

＜実施形態３＞
本発明の実施形態３を図８及び図９を参照しつつ説明する。ここでは実施形態１，２と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。図８に示す本実施形態のフィン３Ｂでは、実施形態２の場合と同様に、４本の伝熱管２７が、フィン３Ｂの下側寄りの位置を貫通している。

【0033】

図８に示すようにフィン３Ｂの表面には、銅製のオフセットフィン１５Ｂが、該表面から複数枚のフィン３の並設方向へ突出するようにして隣接する伝熱管２７，２７同士の間に設けられている。このオフセットフィン１５Ｂも、フィン３Ｂの一部を切り起こして形成されている。各オフセットフィン１５Ｂは、銅製のベース部１６Ｂを有する。このベース部１６Ｂは、バーナの燃焼ガスの流通方向の上流側（図８及び図９の下側）に湾曲した形状とされている。そして、ベース部１６Ｂの連設部分１９Ａは、各伝熱管２７の上半分の周面側であって該上半分の周面の近傍に設けられている。図８及び図９に示すように、ベース部１６Ｂの湾曲上辺３８及び湾曲下辺３９は、フィン３Ｂの表面から離れた状態とされている。さらに本実施形態では、湾曲下辺３９の中央部が、前記燃焼ガスの流通方向の上流側（図８及び図９の下側）へ突出する。一例として湾曲下辺３９の中央部を、各伝熱管２７の中心と各伝熱管２７の下端との中間位置よりも各伝熱管２７の中心寄りの位置まで突出させた。なお、湾曲下辺３９の中央部は本発明の伝達部の一例である。

【0034】

さらに図８及び図９に示すように、フィン３Ｂの上部表面でオフセットフィン１５Ｂの上方位置には、銅製のオフセットフィン４０が、該上部表面から複数枚のフィン３の並設方向へ突き出すようにして、４本の伝熱管２７の並設方向（図９の左右方向）で隣接する伝熱管２７，２７同士の間に設けられている。このオフセットフィン４０も、フィン３Ｂの一部を切り起こして形成された銅製のベース部４１を有する。各ベース部４１は、ベース部１６Ｂと同様に、バーナの燃焼ガスの流通方向の上流側に湾曲した形状とされている。ベース部１６Ｂの連設部分４２は、フィン３Ｂの上下方向で各伝熱管２７の上端よりも上方に設けられている。そして図８及び図９に示すように、ベース部４１の湾曲上辺４３及び湾曲下辺４４は、フィン３Ｂの表面から離れた状態とされている。さらに本実施形態では、ベース部４１の湾曲下辺４４の中央部が、前記並設方向で各伝熱管２７の上端同士を結ぶ線上に配置されている。

【0035】

本実施形態のフィン３Ｂを複数枚備えた熱交換器では、伝熱管２７，２７同士の間に進入した燃焼ガスは、各フィン３Ｂを加熱すると共に各オフセットフィン１５Ｂの湾曲下辺３９の中央部を加熱する。その後、前記中央部によって、燃焼ガスの流通方向の上流側において回収した熱は、各ベース部１６Ｂに伝達される。そして、ベース部１６Ｂに伝達された熱は、連設部分１９Ａを通じて、温度が上がり難い各伝熱管２７の上半分の周面側のフィン３Ｂに伝えられる。このようにしたことで、前記上半分の周面側のフィン３Ｂの温度を高めることができる。よって、前記流通方向の上流側と下流側との間のフィン３Ｂの温度差が小さくなる。これに加えて、伝熱管２７，２７同士の間に進入した燃焼ガスは、各オフセットフィン４０の湾曲下辺４４の中央部を加熱する。この中央部によって回収した熱は、ベース部４１及び連設部分４２を通じて、温度が上がり難いフィン３Ｂの上部に伝えられる。これにより、フィン３Ｂの上部の温度が高まると、前記流通方向の上流側と下流側との間のフィン３Ｂの温度差をより小さくすることできる。

【0036】

＜実施形態３の効果＞
本実施形態の熱交換器では、オフセットフィン１５Ｂの湾曲下辺３９の中央部によって、燃焼ガスの流通方向の下流側よりも燃焼ガスの温度が高い前記流通方向の上流側において回収した燃焼ガスの熱を、連設部分１９Ａによってフィン３Ｂと連設されて前記流通方向の下流側に設けられたベース部１６Ｂに伝達することが可能になる。これにより、ベース部１６Ｂが、湾曲下辺３９の中央部によってベース部１６Ｂに伝えられた熱を、連設部分１９Ａを通じて、各伝熱管２７の上半分の周面側に伝えることができる。よって、前記上半分の周面側のフィン３Ｂの温度を高めることができるため、前記流通方向の上流側と下流側との間のフィン３Ｂの温度差が小さくなる。このため、フィン３Ｂの温度分布をより均一化することが可能になる。

【0037】

＜実施形態４＞
本発明の実施形態４を図１０及び図１１を参照しつつ説明する。ここでは実施形態１ないし３と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。図１０に示すフィン３Ｃの表面には、銅製のオフセットフィン１５Ｃが、該表面から複数枚のフィン３の並設方向へ突出するようにして隣接する伝熱管２７，２７同士の間に設けられている。このオフセットフィン１５Ｃも、フィン３Ｃの一部を切り起こして形成されている。各オフセットフィン１５Ｃは、銅製のべース部１６Ｃを有する。本実施形態では、ベース部１６Ｃの下辺４８の中央部が、バーナの燃焼ガスの流通方向の上流側（図１０及び図１１の下側）へ突出する。一例としてこのベース部１６Ｃは、その下辺４８の中央部が各伝熱管２７の中心と各伝熱管２７の下端との中間位置よりも各伝熱管２７の中心寄りに位置し、４本の伝熱管２７の並設方向（図１０の左右方向）における前記下辺４８の両端部が、折り曲げられて、前記中央部よりもバーナの燃焼ガスの流通方向の下流側（図１０及び図１１の上側）に位置する形状とされている。加えて、ベース部１６Ｃの上辺４７の中央部は、各伝熱管２７の中心と各伝熱管２７の上端との中間位置に位置し、前記上辺４７の前記並設方向の両端部は、折り曲げられて、該中央部よりも前記燃焼ガスの流通方向の下流側（図１０及び図１１の上側）に位置する。そして、ベース部１６Ｃの連設部分１９Ｂは、各伝熱管２７の上半分の周面側であって該上半分の周面の近傍に設けられている。図１０及び図１１に示すように、ベース部１６Ｃの上辺４７及び下辺４８は、フィン３Ｃの表面から離れた状態とされている。なお、ベース部１６Ｃの下辺４８の中央部は本発明の伝達部の一例である。

【0038】

さらに図１０及び図１１に示すように、フィン３Ｃの上部表面でオフセットフィン１５Ｃの上方位置には、銅製のオフセットフィン５０が、該上部表面から複数枚のフィン３の並設方向へ突き出すようにして、前記並設方向（図１０の左右方向）で隣接する伝熱管２７，２７同士の間に設けられている。このオフセットフィン５０も、フィン３Ｃの一部を切り起こして形成された銅製のベース部５１を有する。各ベース部５１は、ベース部１６Ｃと同様に、上辺５２及び下辺５３の両端部が、折り曲げられて上辺５２及び下辺５３の中央部よりも前記燃焼ガスの流通方向の下流側（図１０及び図１１の上側）に位置する形状とされている。ベース部５１の連設部分５４は、フィン３Ｃの上下方向で各伝熱管２７の上端よりも上方に設けられている。そして図１０及び図１１に示すように、ベース部５１の上辺５２及び下辺５３は、フィン３Ｃの表面から離れた状態とされている。さらに本実施形態では、ベース部５１の下辺５３の中央部が、前記並設方向で各伝熱管２７の上端同士を結ぶ線上に配置されている。

【0039】

本実施形態のフィン３Ｃを複数枚備えた熱交換器では、伝熱管２７，２７同士の間に進入した燃焼ガスは、各フィン３Ｃを加熱すると共に各オフセットフィン１５Ｃの下辺４８の中央部を加熱する。その後、前記中央部によって、燃焼ガスの流通方向の上流側において回収した熱は、各ベース部１６Ｃに伝達される。そして、ベース部１６Ｃに伝達された熱は、連設部分１９Ｂを通じて、温度が上がり難い各伝熱管２７の上半分の周面側のフィン３Ｃに伝えられる。このようにしたことで、前記上半分の周面側のフィン３Ｃの温度を高めることができる。よって、前記流通方向の上流側と下流側との間のフィン３Ｃの温度差が小さくなる。これに加えて、伝熱管２７，２７同士の間に進入した燃焼ガスは、各オフセットフィン５０の下辺５３の中央部を加熱する。この中央部によって回収した熱は、ベース部５１及び連設部分５４を通じて、温度が上がり難いフィン３Ｃの上部に伝えられる。これにより、フィン３Ｃの上部の温度が高まると、前記流通方向の上流側と下流側との間のフィン３Ｃの温度差をより小さくすることできる。

【0040】

＜実施形態４の効果＞
本実施形態の熱交換器では、オフセットフィン１５Ｃの下辺４８の中央部によって、燃焼ガスの流通方向の下流側よりも燃焼ガスの温度が高い前記流通方向の上流側において回収した燃焼ガスの熱を、連設部分１９Ｂによってフィン３Ｃと連設されて前記流通方向の下流側に設けられたベース部１６Ｃに伝達することが可能になる。これにより、ベース部１６Ｃが、下辺４８の中央部によってベース部１６Ｃに伝えられた熱を、連設部分１９Ｂを通じて、各伝熱管２７の上半分の周面側に伝えることができる。よって、前記上半分の周面側のフィン３Ｃの温度を高めることができるため、前記流通方向の上流側と下流側との間のフィン３Ｃの温度差が小さくなる。このため、フィン３Ｃの温度分布をより均一化することが可能になる。

【0041】

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨を逸脱しない範囲内において構成の一部を適宜変更して実施できる。上述した実施形態２では、図６に示す如くフィン３Ａの表面に、オフセットフィン２８とオフセットフィン１５Ａとを上下２段に設けた例を示したが、これに限らない。例えば、実施形態１の図３に示した場合と同様に、オフセットフィンを、フィン３Ａの正面視で略Ｔ字型に形成して、該オフセットフィンのベース部を、伝熱管２７，２７（図６参照。）同士の間であって、各伝熱管２７の上半分の周面側に設けると共に、伝達部を、該ベース部の下辺に連設して該下辺から、バーナの燃焼ガスの流通方向の上流側（図６の下側）へ突出させてもよい。これにより、実施形態１の場合と同様に、各伝熱管２７の上半分の周面で燃焼ガスが液化してドレンが発生することを抑制できる。

【0042】

また、上述した実施形態１では図３に示すように、連設部分１９がフィン３の表面と連続する長さ寸法よりも、４本の伝熱管６の並設方向における伝達部１７の長さ寸法を長くした例を示したが、これに限らない。例えば、連設部分１９がフィン３の表面と連続する長さ寸法と前記伝達部１７の長さ寸法を同じにする等の適宜の長さ寸法を選択して、各伝熱管６の上半分の周面の温度を高めるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0043】

１・・熱交換器、２・・本体ケーシング、３（３Ａ〜３Ｃ）・・フィン、６，２７・・伝熱管、１５（１５Ａ〜１５Ｃ）・・オフセットフィン、１６・・ベース部、１７（１７Ａ）・・伝達部、１９（１９Ａ，１９Ｂ）・・フィンとベース部との連設部分。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】