(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部開口から下部開口へ燃焼排ガスが導通される熱交換器胴体の対向する二つの側壁相互間に、所定の間隙を存して縦向きで複数並設されるステンレス系金属製の伝熱フィンであって、
上下二段に複数並設される上下方向に長い略楕円形の伝熱管挿通孔と、
上段側の隣接する伝熱管挿通孔相互間に形成される上端切込部と、
下段側の隣接する伝熱管挿通孔相互間に形成される下端切込部と、
上段側の伝熱管挿通孔の下方に形成されるバーリング孔とを有し、
上段側の伝熱管挿通孔と下段側の伝熱管挿通孔とは、それらの中心相互が左右方向に偏心した位置となるように配設されており、
上端切込部は、フィン上端部から上段側の伝熱管挿通孔の下端を超えて下段側の伝熱管挿通孔の上端近傍まで形成され、
下端切込部は、フィン下端部から下段側の伝熱管挿通孔の下端より上方まで形成され且つ両側縁相互間が下方に向かって拡幅するように形成され、
バーリング孔の上端は、上端切込部の下縁よりも上方に位置し、バーリング孔の下端は、下段側の伝熱管挿通孔の上端よりも下方に位置するように形成された、熱交換器用の伝熱フィン。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器用の伝熱フィンにおいて、
フィン上端部における上段側の伝熱管挿通孔の外周上方の端縁は、下端切込部の内側端縁と略同一形状を有する、熱交換器用の伝熱フィン。
【請求項３】
請求項１または２に記載の熱交換器用の伝熱フィンにおいて、
上段側の伝熱管挿通孔の周縁に沿って形成される上段側支持フランジを有し、
上段側支持フランジは、上段側の伝熱管挿通孔の上端近傍に切欠部を有しており、
フィン上端部における上段側の伝熱管挿通孔の外周上方の端縁は、上段側支持フランジの切欠部の上方に凹部を有する、熱交換器用の伝熱フィン。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の熱交換器用の伝熱フィンにおいて、
下段側の伝熱管挿通孔の周縁に沿って形成される下段側支持フランジを有し、
下段側支持フランジは、下段側の伝熱管挿通孔の上端近傍に切欠部を有しており、
上端切込部の下縁は、下段側支持フランジの切欠部の上方に凹部を有する、熱交換器用の伝熱フィン。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の熱交換器用の伝熱フィンと、上下方向に長い断面略楕円形の伝熱管とを有する熱交換器であって、
伝熱管が、熱交換器胴体の対向する二つの側壁相互間に、伝熱フィンに対して直交する向きで各伝熱管挿通孔に貫挿させた状態で複数延設された、熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼装置に組み込まれる熱交換器の伝熱フィン、及びその伝熱フィンを備えた熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
給湯器や暖房用熱源機などの燃焼装置に組み込まれる従来の熱交換器において、上下に開口を有する胴体内に所定の間隙を存して縦向きで複数並設される伝熱フィンと、伝熱フィンに対して直交する向きで複数貫挿される伝熱管とを備え、熱効率を考慮して、伝熱フィンや伝熱管を熱伝導性の高い銅系金属で形成したものが知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
【０００３】
ところが、上記従来の熱交換器において、熱効率を高くするために熱交換器内に導入される燃焼排ガス中の潜熱を回収しようとすると、伝熱フィンの表面で燃焼排ガス中の水蒸気が凝縮されて、ドレンが生成される。そして、伝熱フィンの下端部に多量のドレンが付着滞留すると、燃焼排ガスの流れが阻止されて、熱効率の低下を招く虞がある。しかも、燃焼排ガス中には窒素酸化物が多く含まれているので、伝熱フィンの表面に酸性のドレンが生成され、伝熱フィンの腐食を招く虞もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−８２８０８号公報
【特許文献２】特開２００４−３７００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したドレンに対する耐腐食性の観点から、組み込まれる燃焼装置によっては、伝熱フィンをステンレス系金属で形成することが考えられる。しかしながら、ステンレス系金属は銅系金属に比べて熱伝導性が低いため、伝熱フィンにおける伝熱管挿通孔から離れた部位が過熱状態となって変形や損傷を招き、かえって熱効率を低下させる虞がある。しかも、伝熱フィンの熱伝導性が低いと、その分、運転停止後の伝熱フィンの保有熱量が多くなるため、運転を再開した時に、伝熱フィンから伝熱管内の湯水へ伝播される所謂後沸き現象によって、温水利用先への初期出湯温度が高温になるといった問題もある。
【０００６】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱交換器の高熱効率化を図ると共に、後沸き現象に伴う運転再開時の高温出湯を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上部開口から下部開口へ燃焼排ガスが導通される熱交換器胴体の対向する二つの側壁相互間に、所定の間隙を存して縦向きで複数並設されるステンレス系金属製の伝熱フィンであって、上下二段に複数並設される上下方向に長い略楕円形の伝熱管挿通孔と、上段側の隣接する伝熱管挿通孔相互間に形成される上端切込部と、下段側の隣接する伝熱管挿通孔相互間に形成される下端切込部と、上段側の伝熱管挿通孔の下方に形成されるバーリング孔とを有し、上段側の伝熱管挿通孔と下段側の伝熱管挿通孔とは、それらの中心相互が左右方向に偏心した位置となるように配設されており、上端切込部は、フィン上端部から上段側の伝熱管挿通孔の下端を超えて下段側の伝熱管挿通孔の上端近傍まで形成され、下端切込部は、フィン下端部から下段側の伝熱管挿通孔の下端より上方まで形成され且つ両側縁相互間が下方に向かって拡幅するように形成され、バーリング孔の上端は、上端切込部の下縁よりも上方に位置し、バーリング孔の下端は、下段側の伝熱管挿通孔の上端よりも下方に位置するように形成されたものである。
【０００８】
このものでは、上下方向に長い略楕円形の伝熱管挿通孔を有しており、また、上段側の伝熱管挿通孔と下段側の伝熱管挿通孔とが左右方向に偏心した位置となるように設けられているから、各伝熱管挿通孔に貫挿される伝熱管に対する燃焼排ガスの接触時間を長くすることができる。
【０００９】
特に、このものでは、熱交換器胴体の上部開口から導入される燃焼排ガスの一部が、上端切込部を通って直接的に下段側の伝熱管挿通孔の形成部周辺に到達する、即ち、十分な熱量を保有した燃焼排ガスが下段側の伝熱管挿通孔の周辺まで行き渡るから、部分的な過熱に起因する変形や損傷が生じ難く、伝熱フィンの上端部から下端部に至る全体で均一に燃焼排ガス中の熱を回収できる。
【００１０】
また、このものでは、下端切込部の両側縁相互間が下方に向かって拡幅するように形成されているから、たとえ伝熱フィンの表面でドレンが生成されても、そのドレンは、下端切込部の側縁を伝ってフィン下端部における下段側の伝熱管挿通孔の下方位置に集められ、下段側の伝熱管挿通孔相互間の下方位置には滞留し難い。従って、上記伝熱フィンを密に並設しても、フィン下端部にてドレンの滞留に起因する通気不良が生じ難く、伝熱フィン相互の間隙に燃焼排ガスを円滑に流通させることができる。
【００１１】
さらに、このものでは、隣接する二つの上段側の伝熱管挿通孔相互の各間隙に、フィン上端部から下段側の伝熱管挿通孔の上縁近傍位置まで切込部（上端切込部）が設けられ、また、隣接する二つの下段側の伝熱管挿通孔相互の各間隙にも、フィン下端部から下段側の伝熱管挿通孔の下縁より上方位置まで切込部（下端切込部）が設けられているから、その分、運転停止後の保有熱量も少ない。従って、運転を再開した時に伝熱管内の湯水へ伝播される熱量を低減できる。
【００１３】
しかも、上段側の伝熱管挿通孔の下方にバーリング孔が設けられ、且つその上端が上端切込部の下縁よりも上方に位置し、下端が下段側の伝熱管挿通孔の上端よりも下方に位置していることで、上段側の伝熱管挿通孔相互間を通過した後の燃焼排ガスが、下段側の伝熱管挿通孔とバーリング孔周縁の起立フランジとの間を通ってフィン下端部側へ流れる、即ち、燃焼排ガスが下段側の各伝熱管挿通孔寄りの位置を流れるから、下段側の各伝熱管挿通孔周辺の吸熱度合にばらつきが生じ難い。
【００１４】
また、好ましくは、上記伝熱フィンにおいて、フィン上端部における上段側の伝熱管挿通孔の外周上方の端縁は、下端切込部の内側端縁と略同一形状を有する。
【００１５】
このものでは、フィン上端部における上段側の伝熱管挿通孔の外周上方の端縁が、下端切込部と同様、下方に向かって拡幅するように形成されているため、上方から上段側の伝熱管挿通孔の形成部周辺へ向かって流れる燃焼排ガスの一部がフィン上端部の上記外周上方の端縁に沿って上端切込部へ導かれ、下段側の伝熱管挿通孔の形成部周辺に到達する。よって、伝熱フィンの上端部から下端部に至る全体でより均一に燃焼排ガス中の熱を回収できる。さらに、フィン上端部の上記外周上方の端縁と下端切込部の内側端縁とを略同一形状としたことで、一枚の板材から打ち抜き加工により上下に複数枚並べて形成するときの材料ロスを少なくすることもできる。
【００１６】
また、好ましくは、上記伝熱フィンにおいて、上段側の伝熱管挿通孔の周縁に沿って形成される上段側支持フランジを有し、上段側支持フランジは、上段側の伝熱管挿通孔の上端近傍に切欠部を有しており、フィン上端部における上段側の伝熱管挿通孔の外周上方の端縁は、上段側支持フランジの切欠部の上方に凹部を有する。
【００１７】
このものでは、上段側の伝熱管挿通孔の周縁に沿って上段側支持フランジが設けられているため、上段側の伝熱管挿通孔に貫挿される伝熱管と伝熱フィンとの接触面積を増やすことができる。よって、上段側の伝熱フィンで回収した熱を上記伝熱管の全体により均一に伝達できる。
【００１８】
また、上段側支持フランジには、上段側の伝熱管挿通孔の上縁近傍に切欠部が設けられている一方、フィン上端部には、上段側支持フランジの切欠部の上方に凹部が設けられているため、伝熱管を上段側の伝熱管挿通孔にロウ付けするにあたって、フィン上端部の凹部にロウ材を付着させれば、そのロウ材は、切欠部を通じて上段側の伝熱管挿通孔の周辺に流れる。従って、伝熱フィンと伝熱管とを少量のロウ材で確実にロウ付けすることができる。
【００１９】
また、好ましくは、上記伝熱フィンにおいて、下段側の伝熱管挿通孔の周縁に沿って形成される下段側支持フランジを有し、下段側支持フランジは、下段側の伝熱管挿通孔の上端近傍に切欠部を有しており、上端切込部の下縁は、下段側支持フランジの切欠部の上方に凹部を有する。
【００２０】
このものでは、下段側の伝熱管挿通孔の周縁に沿って下段側支持フランジが設けられているため、下段側の伝熱管挿通孔に貫挿される伝熱管と伝熱フィンとの接触面積を増やすことができる。よって、下段側の伝熱フィンで回収した熱を上記伝熱管の全体により均一に伝達できる。
【００２１】
また、下段側支持フランジには、下段側の伝熱管挿通孔の上縁近傍に切欠部が設けられている一方、上端切込部の下端縁には、下段側支持フランジの切欠部の上方に凹部が設けられているため、伝熱管を下段側の伝熱管挿通孔にロウ付けするにあたって、上端切込部の凹部にロウ材を付着させれば、そのロウ材は、切欠部を通じて下段側の伝熱管挿通孔の周辺に流れる。従って、伝熱フィンと伝熱管とを少量のロウ材で確実にロウ付けすることができる。
【００２２】
また、本発明は、上記何れかの伝熱フィンと、上下方向に長い断面略楕円形の伝熱管とを有する熱交換器であって、伝熱管が、熱交換器胴体の対向する二つの側壁相互間に、伝熱フィンに対して直交する向きで各伝熱管挿通孔に貫挿させた状態で複数延設されたものである。
【００２３】
このものでは、上部開口から熱交換器胴体内へ導入される燃焼排ガスの一部が、伝熱フィンの上端切込部を通って直接的に下段側の伝熱管挿通孔の形成部周辺に到達するから、伝熱フィンの部分的な過熱に起因する変形や損傷が生じ難く、伝熱フィンの上端部から下端部に至る全体で均一に燃焼排ガス中の熱を回収できる。
【００２４】
また、このものでは、フィン下端部に、両側縁相互間が下方に向かって拡幅する下端切込部が設けられているから、たとえ伝熱フィンの表面でドレンが生成されても、そのドレンは、下端切込部の側縁を伝ってフィン下端部における下段側の伝熱管の下方位置に集められ、下段側の伝熱管相互の各間隙の下方位置には滞留し難い。従って、上記伝熱フィンが密に並設されたものとしても、フィン下端部にてドレンの滞留に起因する通気不良が生じ難く、伝熱フィン相互の間隙に燃焼排ガスを円滑に流通させることができる。
【００２５】
しかも、このものでは、上下方向に長い断面略楕円形の伝熱管が、熱交換器胴体の対向する二つの側壁相互間に、上下二段で且つ伝熱フィンに対して直交する向きで各伝熱管挿通孔に貫挿させた状態で複数延設され、また、上段側の伝熱管と下段側の伝熱管とが左右方向に偏心した位置となるように設けられるから、断面円形の伝熱管を複数並設した従来の熱交換器に比べて、各伝熱管に対する燃焼排ガスの接触時間を長くすることができる。
【００２６】
さらに、このものでは、伝熱フィンの隣接する二つの上段側の伝熱管挿通孔相互の各間隙に、フィン上端部から下段側の伝熱管挿通孔の上縁近傍位置まで切込部（上端切込部）が設けられると共に、隣接する二つの下段側の伝熱管挿通孔相互の各間隙にも、フィン下端部から下段側の伝熱管挿通孔の下縁より上方位置まで切込部（下端切込部）が設けられているから、その分、運転停止後の熱交換器全体の保有熱量も少ない。従って、運転を再開した時に伝熱管内の湯水へ伝播される熱量を低減できる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明によれば、各伝熱管挿通孔に貫挿される伝熱管に対する燃焼排ガスの接触時間を長くすることができると共に、伝熱フィンの上端部から下端部に至る全体で均一に燃焼排ガスの熱を回収することもできるから、熱効率が向上する。また、フィン下端部にてドレンの滞留に起因する通気不良が生じ難く、伝熱フィン相互の間隙に燃焼排ガスを円滑に流通させることができるから、熱効率が一層向上する。さらに、運転再開時に伝熱管内の湯水へ伝播される熱量を低減できるから、後沸き現象に伴う運転再開時の高温出湯を抑制することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る伝熱フィンを備えた熱交換器の概略構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る伝熱フィンを備えた熱交換器の左前上方斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る伝熱フィンの左前上方斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る伝熱フィンの前方視図である。
【図５】図５は、本発明の他の実施形態に係る伝熱フィンの左前上方斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
次に、本発明の実施の形態に係る伝熱フィン、及びそれを備えた熱交換器について、添付図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３０】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る伝熱フィン３１を備えた熱交換器３は、給湯器や暖房用熱源機などの燃焼装置１に組み込まれ、給水管１１から伝熱管３２，３３へ供給される水を、ガスバーナ２から放出された燃焼排ガスにより熱交換加熱した後、出湯管１２を通じて図示しない温水利用先へ供給するように構成される。
【００３１】
熱交換器３の外郭を構成する胴体３０は、上下に開口３０１，３０２を有する略矩形箱状に形成されており、上部開口３０１には、ガスバーナ２を収容する燃焼室筐体２０が連結される。一方、下部開口３０２には、ガスバーナ２から胴体３０内に送り込まれた燃焼排ガスを給湯器１の外部へ導く排気室筐体４０が連結される。
【００３２】
尚、燃焼室筐体２０の上部には、ガスバーナ２の燃焼用空気として給湯器１外部の空気を燃焼室筐体２０内へ送り込むファンユニット５が接続されており、ガスバーナ２から放出された燃焼排ガスは、ファンユニット５によって燃焼室筐体２０内へ送り込まれた空気と共に上部開口３０１から熱交換器３の胴体３０内へ導入された後、下部開口３０２から排気室筐体４０を通じて給湯器１の外部へ排出される。また、排気室筐体４０には、熱交換器３にて燃焼排ガス中の潜熱を回収する際に、伝熱フィン３１の表面に生成されるドレンを受けるためのドレン受け４１が設けられており、ドレン受け４１に回収されたドレンは、ドレン管４２から図示しないドレン中和器を介して外部へ排出される。
【００３３】
図２に示すように、胴体３０内の対向する前側壁３０３および後側壁３０４の相互間には、ステンレス系金属で形成された複数の板状の伝熱フィン３１が所定の間隙を存して且つ前側壁３０３および後側壁３０４と略平行に縦向きで並設されている。また、胴体３０内の対向する前側壁３０３および後側壁３０４の相互間には、ステンレス系金属で形成された直管状の伝熱管３２，３３が複数延設されている。尚、本明細書では、前側壁３０３の外側面を熱交換器３の正面とし、胴体３０を正面側から見たときの奥行き方向を前後方向、幅方向を左右方向、高さ方向を上下方向という。
【００３４】
伝熱管３２，３３は、胴体３０内の略下半域の空間に、上下二段で且つ中心相互が下段側と上段側とで左右方向に半ピッチ偏心した位置となるよう所謂千鳥状に並設される上下方向に長い断面略楕円形の第１伝熱管３２と、胴体３０内の略上半域の空間に、左右の側壁３０５，３０６に沿って並設される断面略円形の第２伝熱管３３とからなり、上部開口３０１から胴体３０内へ導入された燃焼排ガス中の顕熱の一部を第２伝熱管３３にて回収した後、さらに第１伝熱管３２にて上記燃焼排ガス中の顕熱および潜熱を回収するように構成されている。このように、胴体３０内の上部開口３０１寄りの位置に、側壁３０５，３０６に沿って第２伝熱管３３を配設したことで、側壁３０５，３０６の過熱が防止される。
【００３５】
第１伝熱管３２および第２伝熱管３３の各管端相互は、前側壁３０３および後側壁３０４の外側にて連結ヘッダ３４により接続され、一つの熱交換管路３００を構成している（図１参照）。給水管１１は、熱交換管路３００の入口側の連結ヘッダ３４に接続され、出湯管１２は、熱交換管路３００の出口側の連結ヘッダ３４に接続される。従って、給水管１１を通じて上記入口側の連結ヘッダ３４に供給された水は、第１伝熱管３２、第２伝熱管３３の順で流れた後、上記出口側の連結ヘッダ３４から出湯管１２へ導出される。
【００３６】
図３および図４に示すように、伝熱フィン３１には、バーリング加工によって、第１伝熱管３２を挿通するための複数（ここでは、１３個）の伝熱管挿通孔６１と、胴体３０の上部開口３０１から伝熱フィン３１相互の間隙Ｈ１へ導入される燃焼排ガスの流れを偏向させるための複数（ここでは、７つ）のバーリング孔６２とが開設されている。
【００３７】
伝熱管挿通孔６１は、第１伝熱管３２の外周と略同一形状の上下方向に長い略楕円形の通孔であって、第１伝熱管３２の配置と同様、上下二段で且つ中心相互が下段側と上段側とで左右方向に半ピッチ偏心した位置となるよう千鳥状に並設されている。
【００３８】
また、各伝熱管挿通孔６１の内周縁には、伝熱フィン３１の前面側から前方へ向かって、上記間隙Ｈ１と略同一高さの伝熱管支持フランジ６３が略全周に亘って突出形成されている。第１伝熱管３２は、伝熱フィン３１に対して直交する向きで上記各伝熱管挿通孔６１に貫挿され、その外周面と伝熱管支持フランジ６３の内周面との接合部がロウ付けにより固定される。
【００３９】
バーリング孔６２は、上段側の伝熱管挿通孔（以下、「上段側管挿通孔」という）６１１の縦中心線上の下方位置に設けられている。また、バーリング孔６２は、上端が後述する上端切込部６５１の下縁よりも上方に位置し、下端が下段側の伝熱管挿通孔（以下、「下段側管挿通孔」という）６１２の上端よりも下方に位置するように設けられている。さらに、バーリング孔６２周縁の起立フランジ６４は、伝熱フィン３１の前面側から前方へ向かって突出形成されており、伝熱フィン３１相互の間隙Ｈ１と略同一高さに設定されている。従って、上部開口３０１から胴体３０内へ導入された燃焼排ガスは、隣接する上段側管挿通孔６１１周縁の伝熱管支持フランジ（以下、「上段側支持フランジ」という）６３１相互の間隙を通過した後、バーリング孔６２の起立フランジ６４と下段側管挿通孔６１２周縁の伝熱管支持フランジ（以下、「下段側支持フランジ」という）６３２との間を通り、さらに下段側支持フランジ６３２の側面に沿ってフィン下端部３１２側へ流れる。
【００４０】
図４に示すように、起立フランジ６４の外周面下端は、下段側支持フランジ６３２の外周面上端より下方に位置している。また、起立フランジ６４の外径は、各伝熱管支持フランジ６３の外周短径より小さく、且つ、左右に隣接する二つの上段側支持フランジ６３１相互の離間距離Ｓ１と略同一の大きさに設定されている。尚、起立フランジ６４の外径は、起立フランジ６４と伝熱管支持フランジ６３との間隙における燃焼排ガスの流通を阻害しなければ、伝熱管支持フランジ６３の外周短径以上の大きさに設定してもよい。
【００４１】
フィン上端部３１１で且つ左右に隣接する二つの上段側管挿通孔６１１相互間の中央位置には、下段側管挿通孔６１２の短径より細幅の上端切込部６５１が形成されている。また、フィン下端部３１２で且つ左右に隣接する二つの下段側管挿通孔６１２相互間の中央位置には、上方へ凹の略楕円弧状の下端切込部６５２が形成されている。
【００４２】
上端切込部６５１は、フィン上端部３１１から上段側管挿通孔６１１の下端より下方で且つ下段側管挿通孔６１２の上端近傍位置まで延出形成されている。従って、上部開口３０１から胴体３０内へ導入された燃焼排ガスの一部は、上端切込部６５１を通って直接的に下段側管挿通孔６１２の形成部周辺に到達する。また、上端切込部６５１の幅Ｓ２は、伝熱管支持フランジ６３の外周短径より小さく設定されているため、上端切込部６５１を流れた燃焼排ガスは、下段側支持フランジ６３２の外周面上端へ向かって流れる。
【００４３】
上端切込部６５１の下縁から下段側支持フランジ６３２の外周面上端までの距離Ｓ３は、フィン上端部３１１における各上段側管挿通孔６１１の外周上方の端縁（以下、「上端曲縁」という）６６から上段側支持フランジ６３１の外周面上端までの距離Ｓ４と略同一（例えば、４ｍｍ）に設定されている。尚、上端切込部６５１の下縁から下段側支持フランジ６３２の外周面上端までの距離Ｓ３は、第１伝熱管３２と下段側支持フランジ６３２とを適切にロウ付け可能な距離であれば、上段側支持フランジ６３１の外周面上端から上端曲縁６６までの距離Ｓ４より大きく設定してもよい。
【００４４】
下端切込部６５２は、フィン下端部３１２から下段側管挿通孔６１２の下端より上方位置まで延出形成されている。また、下端切込部６５２の内側端縁６７は、両側縁相互間が下方に向かって拡幅するよう略円弧状に形成されている。即ち、内側端縁６７の両側縁は、下段側管挿通孔６１２の下方へ向かって斜め下向きに湾曲形成されている。従って、伝熱フィン３１の表面でドレンが生成された場合に、下端切込部６５２まで流れ落ちたドレンは、内側端縁６７の側縁部を伝って下段側管挿通孔６１２の下方の端縁に集められ、その端縁から上述したドレン受け４１上に滴下する。尚、内側端縁６７の側縁部は、所定角度で斜め下方外向き（例えば、垂直に対して３０度外向き）の直線状に形成されたものとしてもよい。
【００４５】
下端切込部６５２の下端開放部の幅Ｓ５は、左右に隣接する二つの下段側支持フランジ６３２相互の離間距離Ｓ１より大きく、且つ、下段側管挿通孔６１２の中心相互間の距離（ピッチ）Ｓ６より小さく設定されている。即ち、隣接する二つの下端切込部６５２相互の離間距離Ｓ７は、下段側支持フランジ６３２の外周短径より小さく設定されている。尚、上記下端開放部の幅Ｓ５は、隣接する二つの下端切込部６５２相互間に滞留したドレンによって燃焼排ガスの円滑な流れが阻害されなければ、伝熱管支持フランジ６３の側面相互の間隙Ｓ１以下に設定してもよい。
【００４６】
フィン下端部３１２から下段側支持フランジ６３２の外周面下端までの距離Ｓ８は、上端切込部６５１の下縁から下段側支持フランジ６３２の外周面上端までの距離Ｓ３より大きく（例えば、８ｍｍ）設定されている。
【００４７】
上端曲縁６６は、下端切込部６５２の内側端縁６７と略同一形状の上方へ凸の略円弧状に形成されており、上端曲縁６６の両側縁は、上端切込部６５１へ向かって斜め下向きに湾曲形成されている。従って、上部開口３０１から上段側管挿通孔６１１の形成部周辺へ向かって流れる燃焼排ガスの一部は、上端曲縁６６に沿って上端切込部６５１へ導かれ、上端切込部６５１を通って直接的に下段側管挿通孔６１２の形成部周辺に到達する。
【００４８】
上端切込部６５１の下縁中央、および、上端曲縁６６の中央にはそれぞれ、略半円弧状の凹部６８が設けられており、組み立ての際、凹部６８にペースト状のロウ材を付着し、炉内で加熱溶融させる。その結果、溶融されたロウ材は、伝熱管支持フランジ６３の外周面を伝って伝熱管支持フランジ６３と第１伝熱管３２との接合部に回り込み、その後の冷却工程を経て固化する。これにより、伝熱フィン３１と第１伝熱管３２とが固定される。
【００４９】
尚、ステンレス系金属は銅系金属に比べてロウ付けし難いため、ペースト状のロウ材を用いて、加熱工程を行う前段階で、各伝熱管支持フランジ６３と第１伝熱管３２との接合部にロウ材を塗布しておく必要がある。しかしながら、このものでは、フィン上端部３１１から下段側管挿通孔６１２の上端近傍位置まで上端切込部６５１が設けられているから、下段側管挿通孔６１２と下段側の第１伝熱管３２との接合部に対してもフィン上端部３１１側から容易にロウ材を塗布することができる。また、伝熱フィン３１と第１伝熱管３２とのロウ付けが適切になされているか否かを確認する検査工程において、下段側管挿通孔６１２と下段側の第１伝熱管３２との接合部のロウ付け状態を、胴体３０の上部開口３０１から上端切込部６５１を通じて目視或いは検査カメラによって確実に視認することもできる。
【００５０】
このように、上記実施の形態によれば、上部開口３０１から胴体３０内へ導入された燃焼排ガスの一部が、上端切込部６５１を通って直接的に下列側管挿通孔６１２の形成部周辺に到達する、即ち、十分な熱量を保有した燃焼排ガスが下段側挿通孔６１２の周辺まで行き渡るから、部分的な過熱に起因する変形や損傷が生じ難く、伝熱フィン３１の上端部から下端部に至る全体で均一に燃焼排ガスの熱を回収できる。特に、このものでは、上段側管挿通孔６１１の形成部周辺へ向かって流れる燃焼排ガスの一部が、フィン上端部３１１の上端曲縁６６に沿って上端切込部６５１へ導かれ、下段側管挿通孔６１２の形成部周辺に到達するから、伝熱フィン３１の全体でより均一に燃焼排ガスの熱を回収できる。よって、熱効率が向上する。
【００５１】
また、伝熱フィン３１に変形や損傷が生じると、胴体３０内の通気抵抗が増加し、ガスバーナ２から放出された燃焼排ガスが胴体３０内へ正常に導入されなくなり、不完全燃焼を招く虞がある。しかしながら、このものでは、上述したように、伝熱フィン３１の部分的な過熱に起因する変形や損傷が生じ難いから、ガスバーナ２の不完全燃焼も防止できる。
【００５２】
さらに、このものでは、上段側管挿通孔６１１相互間を通過した後の燃焼排ガスが、下段側管挿通孔６１２とバーリング孔６２の起立フランジ６４との間を通ってフィン下端部３１２側へ流れる、即ち、燃焼排ガスが各下段側管挿通孔６１２の周縁（下段側支持フランジ６３２の外周側面）に沿って流れるから、各下段側管挿通孔６１２の周辺で吸熱度合にばらつきが生じ難い。よって、熱効率が一層向上する。
【００５３】
また、このものでは、下端切込部６５２の両側縁相互間が下方に向かって拡幅するように形成されているから、たとえ伝熱フィン３１の表面でドレンが生成されても、そのドレンは、下端切込部６５２の側縁部を伝ってフィン下端部３１２における下段側管挿通孔６１２下方の先細りした部位に集められ、ドレン受け４１に滴下するから、下段側管挿通孔６１２相互間の下方位置にドレンが滞留し難い。従って、胴体３０内に伝熱フィン３１を密に並設しても、フィン下端部３１２にてドレンの滞留に起因する通気不良が生じ難く、伝熱フィン３１相互の間隙Ｈ１に燃焼排ガスを円滑に流通させることができる。よって、熱効率が一層向上する。
【００５４】
さらに、このものでは、上下方向に長い断面略楕円形の伝熱管（第１伝熱管）３２を胴体３０内に上下二段で千鳥状に配置したことで、断面円形の伝熱管を複数並設した従来の熱交換器に比べて、各第１伝熱管３２の表面に対する燃焼排ガスの接触時間が長くなるから熱効率がより一層向上する。また、断面円形の伝熱管を複数配置した従来の熱交換器よりも左右幅（伝熱フィン３１の左右方向）を小さくすることもできるから、コンパクトで且つ熱効率の高い燃焼装置を提供できる。
【００５５】
また、このものでは、隣接する二つの上段側管挿通孔６１１相互の各間隙に、フィン上端部３１１から下段側管挿通孔６１２の上端近傍位置まで切込部（上端切込部）６５１が設けられると共に、フィン下端部３１２における各上段側管挿通孔６１１の下方位置にも切込部（下端切込部）６５２が設けられ、さらに上段側管挿通孔６１１と下段側管挿通孔６１２との間にバーリング孔６２が設けられており、その分、伝熱フィン３１における運転停止後の保有熱量も少なくなるから、運転を再開した時に第１伝熱管３２内の湯水へ伝播される熱量を低減できる。よって、後沸き現象に伴う運転再開時の高温出湯を抑制することができる。
【００５６】
さらに、フィン上端部３１１における上段側管挿通孔６１１の外周上方の端縁（上端曲縁）６６と下端切込部６５２の内側端縁６７とを略同一形状としたことで、複数の伝熱フィン３１を一枚の板材から打ち抜き加工により上下に並べて形成するときの材料ロスを少なくすることもできるから、生産性も向上する。
【００５７】
また、伝熱フィン３１にステンレス系金属を採用したことで、たとえ伝熱フィン３１の表面で強酸性のドレンが生成されても腐食し難いから、腐食を起因として伝熱フィン３１の相互の間隙Ｈ１の一部が詰まる虞も少ない。従って、その分、伝熱フィンが銅系金属で形成された従来の熱交換器よりも、伝熱フィン３１相互の間隙Ｈ１を狭く設定することができる。よって、よりコンパクトで且つ熱効率の高い燃焼装置を提供できる。
【００５８】
上記実施の形態では、各伝熱管挿通孔６１の内周縁の全周に亘って伝熱管支持フランジ６３が突出形成されたものを説明したが、図５に示す伝熱フィン３１Ａのように、上段側支持フランジ６３１における上段側管挿通孔６１１の上端上方、および、下段側支持フランジ６３２における下段側管挿通孔６１２の上端上方にそれぞれ、所定幅（例えば、凹部６８の上端開放部の幅より大きい幅）の切欠部６９が設けられており、上段側支持フランジ６３１の切欠部６９の上方に上端曲縁６６の凹部６８が設けられ、下段側支持フランジ６３２の切欠部６９の上方に上端切込部６５１の凹部６８が設けられたものとしてもよい。
【００５９】
このものでは、第１伝熱管３２を上段側管挿通孔６１１および下段側管挿通孔６１２にロウ付けするにあたって、フィン上端部３１１の凹部６８および上端切込部６５１の凹部６８にそれぞれペースト状のロウ材を付着させれば、そのロウ材は、加熱工程にて溶融され、切欠部６９を通じて各伝熱管支持フランジ６３と第１伝熱管３２との接合部に流れて、冷却工程を経て固化される。従って、伝熱フィン３１と第１伝熱管３２とを少量のロウ材で確実にロウ付けすることができる。
【００６０】
尚、上記実施の形態では、バーリング孔６２と下段側管挿通孔６１２との間を通過した燃焼排ガスは、隣接する二つの下段側管挿通孔６１２相互間を通ってそのまま下方へ流れるように構成されているが、フィン下端部３１２から下方への燃焼排ガスの円滑な流出を阻害せず、且つ、下端切込部６５２まで流れ落ちたドレンが内側端縁６７の側縁部を伝って下段側管挿通孔６１２の下方の端縁へ導かれるのを阻害しなければ、下端切込部６５２の内側端縁６７の全域または一部領域に、伝熱フィン３１の前方へ向かって起立するフランジを設け、隣接する二つの下段側管挿通孔６１２相互間を通過した燃焼排ガスが、それら各下段側管挿通孔６１２の下方へ導かれるように構成されたものとしてもよい。このものでは、燃焼排ガスが下段側支持フランジ６３２の外周上面から側面を通って外周下面まで回り込むように流れるから、各下段側管挿通孔６１２の周辺で吸熱度合に一層ばらつきが生じ難い。よって、熱効率がより一層向上する。
【００６１】
上記熱交換器３は、コンデンシング給湯器、貯湯式給湯システムの熱源機、風呂追焚機能を有する給湯器、給湯機能のみ有する給湯器、給湯暖房用熱源機、温水暖房機などの燃焼装置に組み込まれる熱交換器に適用できる。
【符号の説明】
【００６２】
３      熱交換器
３０    胴体
３０１  上部開口
３０２  下部開口
３０３，３０４  側壁
３１    伝熱フィン
３１１  フィン上端部
３１２  フィン下端部
３２    第１伝熱管（伝熱管）
６１１  上段側管挿通孔（伝熱管挿通孔）
６１２  下段側管挿通孔（伝熱管挿通孔）
６２    バーリング孔
６３１  上段側支持フランジ（伝熱管支持フランジ）
６３２  下段側支持フランジ（伝熱管支持フランジ）
６５１  上端切込部
６５２  下端切込部
６８    凹部
６９    切欠部
【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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