(57)【要約】【課題】フィンプレート表面への煤の付着、堆積を抑制できる熱交換器を提供する。【解決手段】上下左右に一定の間隔で配設された複数のフィンパイプ２０と、フィンパイプ２０の軸線方向に沿って所定の間隔で配列された複数枚のフィンプレート１９とを燃焼缶体１６内に備え、フィンプレート１９には、上下段に矩形状に配置されたフィンパイプ２０で囲まれる空間の略中央部にフィンプレート１９表面から隆起したバーリング２７ａを有するバーリング孔２７が形成されていると共にバーリング孔２７に連続してフィンプレート１９の下縁まで延びる間隙２８が形成され、フィンプレート１９の下縁側から進入し隣り合うフィンプレート１９間を流れる燃焼ガスの熱をフィンプレート１９を介してフィンパイプ２０に吸収させるようにした熱交換器１８において、バーリング２７ａのうち、燃焼ガスの流れ方向下流側の位置に切欠部２７ｄを形成するものとした。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下左右に一定の間隔で配設された複数のフィンパイプと、該フィンパイプの軸線方向に沿って所定の間隔で配列された複数枚のフィンプレートとを燃焼缶体内に備え、前記フィンプレートには、上下段に矩形状に配置された前記フィンパイプで囲まれる空間の略中央部に前記フィンプレート表面から隆起したバーリングを有するバーリング孔が形成されていると共に該バーリング孔に連続して前記フィンプレートの下縁まで延びる間隙が形成され、該フィンプレートの下縁側から進入し隣り合う前記フィンプレート間を流れる燃焼ガスの熱を前記フィンプレートを介して前記フィンパイプに吸収させるようにした熱交換器において、前記バーリングのうち、前記燃焼ガスの流れ方向下流側の位置に切欠部を形成したことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記切欠部は、前記バーリングのうち、前記燃焼ガスの流れ方向最下流側の位置に形成したことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
前記切欠部は、前記バーリングの先端縁から前記フィンプレートの表面に向かって一定の深さを持つ切り欠きであり、該切り欠きは前記フィンプレートを貫通せず前記バーリングに余肉を残していることを特徴とする請求項１または２記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フィンチューブ式の熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の熱交換器では、図７に示すように、フィンパイプ１０１と結合したフィンプレート１０２において、フィンプレート１０２表面から隆起したバーリング１０３を有する略円形状をした開環状のバーリング孔１０４が形成され、該バーリング孔１０４に連続して前記フィンプレート１０２の下縁まで間隙１０５が形成されているものがあった。（例えば、特許文献１参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平３−５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような熱交換器では、フィンパイプ１０１の軸線方向に沿って所定の間隔で複数枚のフィンプレート１０２が配列され、隣り合うフィンプレート１０２間を燃焼ガスが流れるものであり、図７の破線で示されているように、大半の燃焼ガスは、フィンパイプ１０１およびバーリング１０３の外縁側を沿うように流れるものである。
【０００５】
ここで、上記熱交換器において、燃焼ガスの流れ方向上流側では、燃焼ガスの温度は高く流速も速いことから、燃焼ガス中の煤粒子の運動エネルギーも高いため、煤粒子は互いに重合することなく、さらにフィンプレート１０２に付着することもなく、フィンプレート１０２表面をそのまま通過していくものである。
【０００６】
ところが、上記熱交換器において、燃焼ガスの流れ方向下流側では、フィンパイプ１０１内を流れる被加熱流体との熱交換に伴い、燃焼ガスの温度は急激に低下し流速も遅くなることから、燃焼ガス中の煤粒子の運動エネルギーが低下し、煤粒子は互いに重合するようになって、フィンプレート１０２表面に付着し、煤が堆積していくこととなる。
【０００７】
前記燃焼ガスの流れ方向下流側において、特に、図７の網掛けで示したバーリング１０３の背面側の領域Ｓは煤が堆積しやすく堆積速度も早い箇所であり、これは、バーリング１０３が燃焼ガスの流れに対して流路抵抗となっていてバーリング１０３を越えて通過する燃焼ガスの量がかなり少ないこと、および、バーリング１０３の外縁側を沿うように流れてきた燃焼ガスのうちバーリング１０３の背面側に回り込んで流れる燃焼ガスの量が少ないことから、バーリング１０３の背面側の領域Ｓでは燃焼ガスの温度が低く流速も遅いので、煤が付着、堆積しやすいものであり、煤がフィンプレート１０２表面に付着、堆積していくと、燃焼ガスからの吸熱が阻害されることにつながり、煤の付着、堆積は熱交換効率の低下を招く要因となるものであった。
【０００８】
そこで、本発明は、燃焼ガスの流れ方向下流側において、フィンプレート表面への煤の付着、堆積を抑制することが可能な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】
【０００９】
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、上下左右に一定の間隔で配設された複数のフィンパイプと、該フィンパイプの軸線方向に沿って所定の間隔で配列された複数枚のフィンプレートとを燃焼缶体内に備え、前記フィンプレートには、上下段に矩形状に配置された前記フィンパイプで囲まれる空間の略中央部に前記フィンプレート表面から隆起したバーリングを有するバーリング孔が形成されていると共に該バーリング孔に連続して前記フィンプレートの下縁まで延びる間隙が形成され、該フィンプレートの下縁側から進入し隣り合う前記フィンプレート間を流れる燃焼ガスの熱を前記フィンプレートを介して前記フィンパイプに吸収させるようにした熱交換器において、前記バーリングのうち、前記燃焼ガスの流れ方向下流側の位置に切欠部を形成するものとした。
【００１０】
また、請求項２では、前記切欠部は、前記バーリングのうち、前記燃焼ガスの流れ方向最下流側の位置に形成するものとした。
【００１１】
また、請求項３では、前記切欠部は、前記バーリングの先端縁から前記フィンプレートの表面に向かって一定の深さを持つ切り欠きであり、該切り欠きは前記フィンプレートを貫通せず前記バーリングに余肉を残しているものとした。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の請求項１によれば、バーリングのうち、燃焼ガスの流れ方向下流側の位置に切欠部を形成するものとしたことで、燃焼ガスの流れに対するバーリングの流路抵抗が減り、バーリング孔に進入した燃焼ガスがバーリングを通りやすくなり、比較的高温のまま切欠部を通過するので、燃焼ガスの流れ方向下流側のフィンパイプ付近であっても、燃焼ガスの温度が高く、流速も速く、煤粒子の運動エネルギーも低下しにくくなり、煤粒子も重合しにくい状況となり、フィンプレート表面への煤の付着、堆積を抑制することができるものである。
【００１３】
また、請求項２によれば、切欠部は、バーリングのうち、燃焼ガスの流れ方向最下流側の位置に形成するものとしたことで、特に燃焼ガスの流れが悪く煤が堆積しやすかった領域に燃焼ガスを比較的高温のまま流通させることができるので、フィンプレート表面への煤の付着、堆積を抑制することができるものであり、切欠部の形成範囲を限定することで、フィンプレートの表面積減少による熱交換効率の低下を抑制しつつフィンプレート表面への煤の付着、堆積を抑制することができるものである。
【００１４】
また、請求項３によれば、切欠部は、バーリングの先端縁からフィンプレートの表面に向かって一定の深さを持つ切り欠きであり、切り欠きは前記フィンプレートを貫通せずバーリングに余肉を残しているものとしたことで、フィンプレートの表面積減少による熱交換効率の低下を最小限に抑制しつつフィンプレート表面への煤の付着、堆積を抑制することができるものであり、バーリングの先端縁側に予め設定された寸法の切り欠きを精度よく形成することができ、寸法精度の管理が容易にできるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の一実施形態の熱交換器を備えた給湯装置の概略構成図。
【図２】図１のＡ−Ａ線による断面図。
【図３】熱交換器を構成するフィンプレートの斜視図。
【図４】この発明の一実施形態の熱交換器および第１比較例の熱交換器におけるフィンパイプ−バーリング孔間の伝熱距離を説明した図。
【図５】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。
【図６】この発明の一実施形態の熱交換器の要部拡大図。
【図７】従来の熱交換器を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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給湯装置の概略的な構成図であり、以下に詳細を説明する。
【００１７】
１は所定の端末（給湯栓等）で使用される湯を生成する給湯装置、２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、３は気化器２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、４は気化器２の下部に位置し、気化器２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２と混合室４とで燃油を気化させる気化部５を形成するものである。
【００１８】
６は混合室４上部で気化器２の背面側に備えられ、混合室４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６と気化部５とでバーナを構成するものである。また、７は気化器２と一体的に形成され、気化器２の背面で燃焼部６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２にフィードバックして、気化器ヒータ３の通電量を極力抑えるものである。
【００１９】
８は気化器２に燃油を噴霧するノズル、９はノズル８に送油管１０を介して燃油を圧送する電磁ポンプ、１１は燃焼ファンで、燃焼ファン１１は送風路１２を介して気化器２の入口および燃焼部６とカバー枠１３との間の空気室１４とに連通し、吸込口１５より吸引した燃焼空気を、気化器２には予混合用の一次空気として供給し、空気室１４には気化器２側方を通り混合室４の下方から燃焼部６で燃焼される二次空気として供給するものである。
【００２０】
１６は内部に燃焼室１７を形成すると共に熱交換器１８を備えた燃焼缶体で、熱交換器１８は、燃焼室１７においてバーナ（燃焼部６）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１９を介してフィンパイプ２０に吸収させ、フィンパイプ２０を流通する水を加熱するフィンチューブ式の熱交換器からなり、フィンパイプ２０はＵ字管２１を介して連通連結され、蛇行した熱交換流路を形成するものであり、熱交換器１８を通過した燃焼ガスは排気口２２より機外に排気される。なお、熱交換器１８の詳細な構成については後述する。
【００２１】
２３は給水源から供給される水を熱交換器１８における前記熱交換流路の流入口に流通させる給水管、２４は熱交換器１８における前記熱交換流路の流出口に接続され、熱交換器１８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、２５は給水管２３から分岐した給水バイパス管、２６は給湯管２４と給水バイパス管２５との接続部に設けられ、給湯管２４からの湯と給水バイパス管２５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、フィンパイプ２０とＵ字管２１と給水管２３と給湯管２４と給水バイパス管２５とで水が流通する給湯回路を構成するものである。
【００２２】
次に、熱交換器１８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１８の要部を正面視した図であり、図３は熱交換器１８を構成するフィンプレート１９の斜視図である。
【００２３】
前記熱交換器１８は、上下左右に一定の間隔で配設され、被加熱流体としての水が流れる複数本のフィンパイプ２０（この実施形態では１０本のフィンパイプ２０）と、フィンパイプ２０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１９とで構成されており、フィンプレート１９にはフィンパイプ２０を通すための複数の貫通孔２６（フィンプレート１９表面から隆起した貫通孔２６のバーリング２６ａと、ろう材を挿通させるためのろう材用孔２６ｂも含む）が形成され、フィンパイプ２０は、ろう材用孔２６ｂに挿通されたろう材によって、複数の貫通孔２６の各々のバーリング２６ａの内縁とろう付けされてフィンプレート１９に固定されるものである。なお、上下左右に配設されたフィンパイプ２０には、同一の被加熱流体、ここでは給湯用の水が流通するものである。
【００２４】
各フィンプレート１９は、複数のフィンパイプ２０のうち上下段に矩形状に配置された４本のフィンパイプ２０で囲まれる矩形空間の略中央部に略ひし形状をした開環状のバーリング孔２７（この実施形態では１枚のフィンプレート１９当たり４つのバーリング孔２７）が形成され、バーリング孔２７に連続してフィンプレート１９の下縁まで間隙２８（この実施形態では１枚のフィンプレート１９当たり４つの間隙２８）が形成されており、間隙２８が形成されていることによってフィンパイプ２０間のフィンプレート１９が局部的に過剰に加熱されるのを抑制できるものである。なお、間隙２８は、フィンプレート１９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１９の下縁とは、燃焼ガスの流れ方向の上流側に位置するフィンプレート１９縁側を意味しているものである。
【００２５】
また、フィンプレート１９表面から隆起したバーリング孔２７のバーリング２７ａは、図２に示されているように、フィンプレート１９の正面視（フィンパイプの２０の軸線方向から見て）において、４辺の直線部２７ｂとそれらの直線部２７ｂ間をつなぐ曲線部２７とを有しており、それらが一体となって略ひし形状をなしているものである。なお、バーリング２７ａの高さは、バーリング２６ａの高さよりも僅かに低い高さとされているものである。
【００２６】
さらに、バーリング２７ａのうち、燃焼ガスの流れ方向最下流側に位置するバーリング２７ａ（ここでは、上段の隣接するフィンパイプ２０の間に位置する曲線部２７ｃのことを指す）には、バーリング孔２７内に進入した燃焼ガスをバーリング２７ａよりも下流側に流すための、バーリング２７ａの先端縁からフィンプレート１９の表面に向かって一定の深さを持つ切欠部としての切り欠き２７ｄが形成されているものであり、この切り欠き２７ｄはフィンプレート１９を貫通せずバーリング２７ａに余肉２７ｅを残しているものである。
【００２７】
前記各フィンプレート１９の左右両側縁には、直角方向に折り曲げられ、燃焼缶体１６の内壁に対してろう付け接合される側縁折り曲げ片２９が設けられ、各フィンプレート１９の上縁であって、上段の隣接するフィンパイプ２０の間の位置には、直角方向に折り曲げられ、燃焼ガスを上段のフィンパイプ２０の下流側（フィンパイプ２０の背面側）に案内する上縁折り曲げ片３０（この実施形態では１枚のフィンプレート１９当たり４つの上縁折り曲げ片３０）が設けられているものである。ここで、上縁折り曲げ片３０は、フィンプレート１９の上縁に設けられているとしたが、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１９の上縁とは、燃焼ガスの流れ方向の下流側に位置するフィンプレート１９縁側を意味しているものである。また、側縁折り曲げ片２９の高さおよび上縁折り曲げ片３０の高さは、貫通孔２６のバーリング２６ａの高さよりも僅かに低く、バーリング孔２７のバーリング２７ａの高さと同程度である。
【００２８】
なお、熱交換器１８は、上記の構成、特に、バーリング孔２７（バーリング２７ａ）を有していることで、バーリング２７ａにおいて燃焼ガスから吸収した熱量をフィンプレート１９を介してフィンパイプ２０に伝達してフィンパイプ２０内を流れる水の加熱に用いることができるものである。
【００２９】
ここで、本実施形態のような略ひし形状のバーリング孔２７を有する熱交換器１８における、バーリング孔２７からフィンパイプ２０までの伝熱距離と、第１比較例としての略円形状をした開環状のバーリング孔を有する熱交換器１８におけるバーリング孔からフィンパイプ２０までの伝熱距離との関係を図４を用いて説明する。なお、この図４上では、フィンパイプ２０は外径のみを実線で描画しており、貫通孔２６周囲のバーリング２６ａなどは省略するものとする。
【００３０】
図４（ａ）は、本実施形態のような略ひし形状のバーリング孔２７を有する熱交換器１８の要部拡大図であり、一のフィンパイプ２０の外縁部（外径）とバーリング孔２７のバーリング２７ａ（特に、直線部２７ｂ）の外縁部との間で最短となる伝熱距離が、仮想線Ａ（実線の矢線）で示され、仮想線Ａと直交する方向に向かって、仮想線Ａから所定距離離れた位置におけるフィンパイプ２０の外縁部（外径）とバーリング孔２７のバーリング２７ａの外縁部との間の伝熱距離が、それぞれ、仮想線Ｂ（破線の矢線）および仮想線Ｃ（一点鎖線の矢線）で示されているものである。
【００３１】
そして、図４（ｂ）は、第１比較例としての略円形状をした開環状のバーリング孔を有する熱交換器１８の要部拡大図であり、バーリング孔の形状以外は図４（ａ）の熱交換器１８と同一であり、フィンパイプ２０の外縁部（外径）とバーリング孔２７のバーリング２７ａの外縁部との間で最短となる仮想線Ａの長さおよび仮想線Ａのフィンパイプ２０側の矢線の基端の位置も、図４（ａ）に示されたものと同一であり、さらに、仮想線Ｂおよび仮想線Ｃのフィンパイプ２０側のそれぞれの矢線の基端の位置も図４（ａ）に示されたものと同一となっている。
【００３２】
ここで、図４（ｂ）に示された熱交換器１８において、仮想線Ａは、バーリング側の矢線の終端がバーリングの外縁に接しているが、仮想線Ｂおよび仮想線Ｃのバーリング側のそれぞれの矢線の終端は、バーリングの外縁に接していない。これは、仮想線Ｂおよび仮想線Ｃが描かれた位置でのフィンパイプ２０の外縁部（外径）とバーリング孔のバーリングの外縁部との間の伝熱距離が、図４（ａ）に示された熱交換器１８における仮想線Ｂおよび仮想線Ｃが描かれた位置でのフィンパイプ２０の外縁部（外径）とバーリング孔２７のバーリング２７ａの外縁部との間の伝熱距離よりも長いことを意味しており、断面形状が円形のフィンパイプ２０と対向するバーリング２７ａは、図４（ａ）のような直線形状（直線部２７ｂ）を有するバーリングの方が、図４（ｂ）のような円形状（または円弧形状）よりも、フィンパイプ２０とバーリング２７ａとの伝熱距離が短く、フィンプレート１９での放熱量が少なく、フィンパイプ２０への伝熱量が多くなり、フィンパイプ２０での吸熱量が多くなるものであり、本実施形態のように、図４（ａ）に示された略ひし形状のバーリング孔２７を有する熱交換器１８の方が、熱交換効率を向上させることができるものである。
【００３３】
また、図４（ａ）に示されているように、略ひし形状のバーリング２７ａを構成する４辺の直線部２７ｂのそれぞれは、バーリング孔２７を囲むように矩形状に配置された４本のフィンパイプ２０のうち、当該直線部２７ｂと略直交する方向に位置するフィンパイプ２０と対向するように配設されているので、バーリング２７ａで燃焼ガスから吸収した熱は、４辺の直線部２７ｂからそれぞれが対向しているフィンパイプ２０に対してフィンプレート１９を介して伝熱されるので、それぞれのフィンパイプ２０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。
【００３４】
次に、熱交換器１８を通過する燃焼ガスの流れについて図５を用いて説明するが、ここでは、バーリング孔２７内に進入する燃焼ガスの流れとそれ以外の燃焼ガスの流れについてそれぞれ説明し、バーリング孔２７内に進入する燃焼ガスの流れを一点鎖線で示し、バーリング孔２７内に進入する燃焼ガス以外の燃焼ガスの流れを破線で示すものとする。
【００３５】
まず、バーリング孔２７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と、バーナ（燃焼部６）での燃焼により発生した燃焼ガスは、熱交換器１８に流入し、バーリング孔２７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、下段のフィンパイプ２０の前流側から側方側に沿って上昇し、下段のフィンパイプ２０と対向するバーリング２７ａの直線部２７ｂと下段のフィンパイプ２０の間を抜けて、隣接するバーリング孔２７の間に位置する×印の近傍でぶつかって乱流化しながら上昇し、上段のフィンパイプ２０と対向するバーリング２７ａの直線部２７ｂと上段のフィンパイプ２０の間を抜けて、フィンプレート１９上縁であって、バーリング孔２７上方且つ上段の隣接するフィンパイプ２０の間の位置に設けられた上縁折り曲げ片３０によって、上段のフィンパイプ２０の下流（背面）側に案内されて、熱交換器１８から流出していくものである。
【００３６】
ここで、略ひし形状のバーリング孔２７は、図６に示すように、平面視で、フィンプレート１９の上縁側から下縁側に向かって垂直方向に見て（または、フィンプレート１９の下縁側から上縁側に向かって垂直方向に見るのでもよい）、少なくとも一部がフィンパイプ２０と重なるように形成、すなわち、バーリング孔２７は、バーリング孔２７を囲むように上下段に矩形状に配置されたフィンパイプ２０と重なり代αを有するような大きさで形成されていることで、図５に破線で示されているように、熱交換器１８に流入しバーリング２７ａの外縁と下段のフィンパイプ２０との間を進行してきた燃焼ガスは、下段のフィンパイプ２０の下流（背面）側の中央（下段フィンパイプ２０の頂部）方向に向かい、下段のフィンパイプ２０の下流側の略中央部分までスムーズに案内され、下段のフィンパイプ２０での下流側でも吸熱され、下段のフィンパイプ２０における吸熱量も多くなると共に、上段のフィンパイプ２０の前流側の略中央部分（上段フィンパイプ２０の最低部）にもスムーズに案内されるので、上段のフィンパイプ２０での前流側で吸熱され、上段のフィンパイプ２０における吸熱量も多くなり、さらに、隣り合うバーリング孔２７同士の間（図５における×印の位置）で燃焼ガス同士を確実にぶつけることができ、燃焼ガスの乱流化が促進されるので、熱交換効率を向上させることができるものである。当然のことではあるが、バーリング孔２７内に進入した燃焼ガスもバーリング２７ａ内縁にぶつかることで乱流化するため、熱交換効率向上に寄与するものである。また、上縁折り曲げ片３０を設けたことによって、バーリング２７ａと上段のフィンパイプ２０の間を抜けた燃焼ガスは、上段のフィンパイプ２０の下流（背面）側に案内されるので、上段のフィンパイプ２０での下流側でも吸熱され、上段のフィンパイプ２０における吸熱量も多くなり、熱交換効率を向上させることができるものである。
【００３７】
一方、バーリング孔２７内に進入する燃焼ガスの流れについて説明すると、バーナ（燃焼部６）での燃焼により発生した燃焼ガスは、熱交換器１８に流入し、バーリング孔２７内に進入する燃焼ガスは、一点鎖線で示されているように、バーリング孔２７から、バーリング２７ａのうち燃焼ガスの流れ方向の最下流側に形成された切り欠き２７ｄを通過し、切り欠き２７ｄが形成されている位置のバーリング２７ａの背面側であって図５の網掛けで示した領域Ｓを抜けて、フィンプレート１９上縁であって、バーリング孔２７上方且つ上段の隣接するフィンパイプ２０の間の位置に設けられた上縁折り曲げ片３０によって、上段のフィンパイプ２０の下流（背面）側に案内されて、熱交換器１８から流出していくものである。
【００３８】
ここで、図７に示した従来の熱交換器において、燃焼ガスの流れ方向下流側である上段のフィンパイプ２０付近では、下段のフィンパイプ２０内を流れる水との熱交換に伴って急激に温度が低下した燃焼ガスが流れており、上段のフィンパイプ２０付近の燃焼ガスは温度低下に伴い流速も遅くなることから、燃焼ガス中の煤粒子の運動エネルギーが低下し、煤粒子は互いに重合しやすくなるものであったが、本実施形態の熱交換器１８では、バーリング２７ａに切り欠き２７ｄを設けたことで、燃焼ガスの流れに対するバーリング２７ａの流路抵抗が減り、バーリング孔２７に進入した燃焼ガスがバーリング２７ａを通りやすくなり、比較的高温のまま切り欠き２７ｄを通過して上段のフィンパイプ２０側に導かれるので、燃焼ガスの流れ方向下流側である上段のフィンパイプ２０付近であっても、燃焼ガスの温度が高く、流速も速く、煤粒子の運動エネルギーも低下しにくくなり、煤粒子も重合しにくい状況となり、フィンプレート１９表面への煤の付着、堆積を抑制することができるものであり、フィンプレート１９表面への煤の付着、堆積を抑制することによって、熱交換効率の低下を抑制することができるものである。
【００３９】
また、本実施形態では、切り欠き２７ｄは、バーリング２７ａのうち燃焼ガスの流れ方向の最下流側に設けられていることで、 図７に示した従来の熱交換器において燃焼ガスの流れ方向下流側のうち、特に燃焼ガスの流れが悪く煤が堆積しやすかった領域Ｓに相当する図５に示した領域Ｓのところに、燃焼ガスを比較的高温のまま流通させることができるので、フィンプレート１９表面への煤の付着、堆積を抑制することができるものであるが、バーリング２７ａのうち燃焼ガスの流れ方向の下流側、例えば、バーリング２７ａのうち上段の隣接するフィンパイプ２０の間に位置する曲線部２７ｃおよび上段のフィンパイプ２０と対向する直線部２７ｂに、切り欠き２７ｄを形成した場合であっても、バーリング孔２７に進入した燃焼ガスを、熱交換器１８において燃焼ガスの流れ方向下流側（上段のフィンパイプ２０付近）に比較的高温のまま流通させることができるので、フィンプレート１９表面への煤の付着、堆積を抑制することができるという効果を発揮するものである。ただし、切り欠き２７ｄの形成範囲が増えるとフィンプレート１９の表面積が減ることになり、フィンプレート１９の表面積が小さいほど、燃焼ガスから吸熱できる量も少なくなり、熱交換効率の低下につながるので、熱交換効率の観点からは、切り欠き２７ｄは小さい方がよく、切り欠き２７ｄは、バーリング２７ａのうち燃焼ガスの流れ方向の最下流側の位置だけに範囲を限定して形成されていることが望ましく、そうすることで、フィンプレート１９の表面積減少による熱交換効率の低下を抑制しつつフィンプレート１９表面への煤の付着、堆積を抑制することができるものである。
【００４０】
さらに、本実施形態では、切り欠き２７ｄは、バーリング２７ａの先端縁からフィンプレート１９の表面に向かって一定の深さを持つように形成され、フィンプレート１９を貫通せず余肉２７ｅを残しているものであるが、切り欠き２７ｄを、バーリング２７ａの先端縁からフィンプレート１９の表面に向かって余肉２７ｅを残さずにフィンプレート１９を貫通させて形成した場合であっても、バーリング孔２７に進入した燃焼ガスを、熱交換器１８において燃焼ガスの流れ方向下流側（上段のフィンパイプ２０付近）に比較的高温のまま流通させることができるので、フィンプレート１９表面への煤の付着、堆積を抑制することができるという効果を発揮するものである。ただし、先に説明したように、切り欠き２７ｄの形成範囲が増えると熱交換効率の低下につながるので、熱交換効率の観点からは、切り欠き２７ｄの深さは小さい方がよく、バーリング２７ａの先端縁からフィンプレート１９の表面に向かって一定の深さを持つように形成され、フィンプレート１９を貫通せず余肉２７ｅを残していることが望ましく、そうすることで、フィンプレート１９の表面積減少による熱交換効率の低下を最小限に抑制しつつフィンプレート１９表面への煤の付着、堆積を抑制することができるものである。
【００４１】
その上、切り欠き２７ｄは、バーリング孔２７がバーリング加工される前のフィンプレート１９から打ち抜かれて形成され、且つバーリング加工による曲げ位置よりも内側に位置していることで、曲げによる材料ののびの影響を受けることがなく、切り欠き２７ｄの寸法が変化することはないので、バーリング２７ａの先端縁側に予め設定された寸法（一定の深さ）の切り欠き２７ｄを精度よく形成することができ、寸法精度の管理が容易にできるものである。
【００４２】
また、熱交換器１８において、フィンプレート１９は、フィンパイプ２０の軸線方向に沿って所定の間隔（ここでの所定の間隔は、貫通孔２６のバーリング２６ａの高さと同じ長さ）をおいて複数枚配列されており、バーリング孔２７のバーリング２７ａと側縁折り曲げ片２９と上縁折り曲げ片３０の高さは貫通孔２６のバーリング２６ａの高さより僅かに低いだけなので、複数枚配列されたフィンプレート１９の下縁側から進入する燃焼ガスは、フィンプレート１９間において、貫通孔２６のバーリング２６ａとバーリング孔２７のバーリング２７ａと側縁折り曲げ片２９と上縁折り曲げ片３０との間に形成される燃焼ガス流路を流れるので、全体的に流速が均一化され、フィンパイプ２０表面に沿うように進む燃焼ガスの流れも多く、熱交換効率を向上させることができるものであり、バーリング２７ａに切り欠き２７ｄを設けたことで、バーリング２７ａの流路抵抗が減り燃焼ガスがバーリング孔２７から切り欠き２７ｄを抜けて流れていくような燃焼ガス流路が形成されるので、燃焼ガスの流速の均一化にさらに寄与し、それにより、フィンプレート１９表面の温度の偏りが抑制されて、局部加熱が減り、フィンプレート１９表面へのシリコン付着も抑制できるものである。
【００４３】
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、所定の端末（給湯栓等）で使用される湯を生成する給湯装置１に、本発明の熱交換器１８を適用したが、本発明の熱交換器１８は、所定の端末として被空調空間を暖房する床暖房パネル等の放熱端末で使用される温水を生成する温水暖房装置に適用してもよいものであり、また、給湯装置１または上記温水暖房装置で使用する燃料についても石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。
【００４４】
また、本実施形態では、熱交換器１８を通過する燃焼ガスの流れは、間隙２８を有するフィンプレート１９の下縁側が上流側で、上縁折り曲げ片３０を有するフィンプレート１９の上縁側が下流側であり、図面（図５）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１８より上方に設けられ、熱交換器１８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１８を上下逆さまにして、間隙２８はフィンプレート１９の上縁側に、上縁折り曲げ片３０はフィンプレート１９の下縁側になるように配設すればよく、フィンプレート１９の間隙２８を有する縁側が燃焼ガスの流れ方向の上流側となり、上縁折り曲げ片３０を有するフィンプレート１９の縁側が燃焼ガスの流れ方向の下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が有する効果を発揮することができるものである。
【００４５】
また、本実施形態では、バーリング２７ａの先端縁からフィンプレート１９の表面に向かって一定の深さを持つ切り欠き２７ｄを切欠部としたが、切欠部は、バーリング２７ａを貫通する穴形状をした切り欠き穴であってもよく、切り欠き穴を設けることで燃焼ガスの流れに対するバーリング２７ａの流路抵抗が減り、バーリング孔２７内に進入した燃焼ガスが切り欠き穴を通じてバーリング２７ａよりも下流側に通りやすくなり、比較的高温のまま切り欠き穴を通過して上段のフィンパイプ２０側に導かれるので、先に説明した切り欠き２７ｄを設けたことによる効果と同様に、燃焼ガスの流れ方向下流側である上段のフィンパイプ２０付近であっても、燃焼ガスの温度が高く、流速も速く、煤粒子の運動エネルギーも低下しにくくなり、煤粒子も重合しにくい状況となり、フィンプレート１９表面への煤の付着、堆積を抑制することができるという効果を発揮することができるものである。
【００４６】
また、本実施形態では、切り欠き２７ｄ（切欠部）を略ひし形状をした開環状のバーリング孔２７のバーリング２７ａに設けたが、切り欠き２７ｄ（切欠部）は、図７に示した従来の熱交換器において略円形状をした開環状のバーリング孔のバーリングに設けられていてもよいものであり、その場合は、本実施形態と同様、バーリングのうち燃焼ガスの流れ方向下流側（特に望ましいのはバーリングのうち燃焼ガスの流れ方向最下流側）の位置に設けるのがよいものである。
【符号の説明】
【００４７】
１６    燃焼缶体
１８    熱交換器
１９    フィンプレート
２０    フィンパイプ
２７    バーリング孔
２７ａ  バーリング
２７ｄ  切り欠き
２７ｅ  余肉
２８    間隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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