板式热交换器的制作方法

1.本发明涉及一种板式热交换器，其将具有热交换体的多个块体叠层而构成。


背景技术：

2.提出了具备上热交换板和下热交换板接合而成的多个热交换体的板式热交换器的方案(例如，专利文献1：日本专利公开公报第2020-85362号公报)。各热交换体具有：热媒在上热交换板和下热交换板之间流通的内部空间；和以非连通状态贯通内部空间、且燃烧排气在上下方向上流通的多个通孔。
3.专利文献1中的板式热交换器通过将具有至少一个热交换体的多个块体在上下方向上叠层而构成。另外，在上下方向上邻接的块体以使热媒流通的方式相互连通。进而，邻接的块体以在构成一个块体的热交换体的内部空间中流通的热媒的流动方向与在构成另一个块体的热交换体的内部空间中流通的热媒的流动方向不同的方式构成。由此，在热交换器内流通的热媒的流路根据块体的段数而变长，能够提高热效率。
4.另外，在上述板式热交换器中，在构成位于燃烧排气的气体流动方向的最下游的最下游块体的导入口的最下游热交换体的一个开口插通有供给热媒的流入管。进而，在比最下游热交换体更靠燃烧排气的气体流动方向的上游侧的热交换体中，在与最下游热交换体的另外一个开口对应的位置设置有开口。然后，使流出管从最下游热交换体的另外一个开口插通至构成最上游块体的导出口的热交换体的一个开口，使具有导出口的热交换体的内部空间与流出管连通。因此，在该板式热交换器中，从流入管向最下游块体流入的热媒从最下游块体朝向最上游块体流动，从最上游块体的导出口向流出管流出。然后，流出到流出管的热媒通过流出管流出到板式热交换器的外部。
5.然而，在制造专利文献1的板式热交换器的情况下，需要使多个上下热交换板叠层，利用钎料等接合手段将上下热交换板的规定部位接合。因此，容易产生组装误差，相对于流出管的长度，每个产品的供流出管插通的热交换器侧的长度容易变化。因此，存在流出管的上端部不会插通到最上游块体的导出口的情况。若在这样的流出管的上端部未到达最上游块体的导出口的状态下而使热媒在热交换器内流通，则流出管与比设置有最上游块体的导出口的热交换体靠燃烧排气的气体流动方向的下游侧的热交换体的内部空间连通，热媒从比最上游块体靠下游侧的热交换体向流出管短路而流出。其结果是，热媒向最上游块体的流入量降低，存在热效率降低的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于，提供一种高热效率的板式热交换器。
7.根据本发明，
8.提供了一种板式热交换器，其将具有至少一个热交换体的多个块体叠层而构成，
9.所述热交换体构成为，在流通于所述热交换体的内部空间的热媒与流通于所述热交换体的外部的燃烧排气之间进行热交换，
10.所述多个块体中的各块体具有将所述热媒向所述各块体导入的导入口和将所述热媒从所述各块体导出的导出口，
11.所述多个块体中的邻接的块体以所述热媒从所述邻接的块体的一个块体的所述导出口向所述邻接的块体的另一个块体的所述导入口流通的方式连接，
12.所述多个块体中的所述邻接的块体以在所述一个块体的所述热交换体的内部空间流通的所述热媒的流动方向与在所述另一个块体的所述热交换体的内部空间流通的所述热媒的流动方向不同的方式连接，
13.以贯通所述板式热交换器的一部分的方式从所述热交换体的叠层方向的一端侧朝向另一端侧插通有配管，
14.位于所述热交换体的叠层方向的所述另一端侧的所述配管的另一端侧端部以所述配管与构成位于所述另一端侧的另一端块体的所述热交换体的所述内部空间连通的方式，插通于所述另一端块体的所述导入口或者所述导出口的任意一个开口，
15.在构成供所述配管的所述另一端侧端部插通的所述另一端块体的所述导入口或者所述导出口的任意一个的所述开口，设置有从所述开口的开口缘朝向所述热交换体的所述叠层方向的所述一端侧突出的竖立设置壁。
16.根据本发明，即使在板式热交换器的制造中产生组装误差，也能够使配管的另一端侧端部可靠地插通于构成另一端块体的热交换体的开口。由此，能够抑制另一端块体的热交换体以外的其他块体的热交换体的内部空间与配管的连通，因此能够提供高热效率的板式热交换器。
附图说明
17.图1是表示具有本发明的实施方式所涉及的热交换器的热源机的概略部分剖切立体图。
18.图2是表示本发明的实施方式所涉及的热交换器的概略部分分解立体图。
19.图3是对本发明的实施方式所涉及的热交换器中的燃烧排气的流动和热媒的流动进行说明的概略示意图。
20.图4是表示本发明的实施方式所涉及的热交换器中的燃烧排气的气体流路的上游区域中的两个热交换体的概略部分分解立体图。
21.图5是表示构成本发明的实施方式所涉及的热交换器中的热交换体的一个热交换板的上表面的一例的概略俯视图。
22.图6是表示构成本发明的实施方式所涉及的热交换器中的热交换体的另一个热交换板的上表面的一例的概略俯视图。
23.图7是表示本发明的实施方式所涉及的热交换器的一部分的流出管侧的概略部分截面图。
具体实施方式
24.以下，一边参照附图一边对本实施方式所涉及的板式热交换器以及具备该板式热交换器的热源机进行具体说明。
25.如图1所示，本实施方式所涉及的热源机是通过由燃烧器31生成的燃烧排气对从
流入管20流入热交换器1内的水(热媒)进行加热，并通过流出管21供给到水龙头或淋浴器等热水利用方(未图示)的热水器。虽然未图示，但热水器被组装在壳体内。此外，作为热媒也可以使用其他热媒(例如防冻液)。
26.在该热水器中，从上方开始依次配设有构成燃烧器31的外廓的燃烧器主体3、燃烧室2、热交换器1以及排水接收部40。另外，在燃烧器主体3的一个侧方(在图1中为右侧)，配设有风扇壳体4，该风扇壳体4具备将燃料气体和空气的混合气体送入燃烧器主体3内的燃烧风扇。另外，在燃烧器主体3的另一个侧方(在图1中为左侧)，配设有与排水接收部40连通的排气管道41。排气管道41将排出到排水接收部40的燃烧排气排出到热水器的外部。
27.另外，在本说明书中，在风扇壳体4以及排气管道41分别配置于燃烧器主体3的侧方的状态下观察热水器时，进深方向与前后方向对应，宽度方向与左右方向对应，高度方向与上下方向对应。
28.燃烧器主体3具有俯视大致椭圆形状，例如由不锈钢类金属形成。虽然未图示，但燃烧器主体3向下方开放。
29.与风扇壳体4连通的气体导入部从燃烧器主体3的中央部向上方突出。燃烧器主体3具备具有朝下的燃烧面30的平面状的燃烧器31。通过使燃烧风扇工作，混合气体被供给到燃烧器主体3内。
30.燃烧器31是全一次空气燃烧式燃烧器。燃烧器31例如由具有朝下开口的多个火焰孔(未图示)的陶瓷制的燃烧板，或者将金属纤维编织成网状的燃烧垫构成。供给到燃烧器主体3内的混合气体通过燃烧风扇的供给气压从朝下的燃烧面30向下方喷出。通过使该混合气体点火，在燃烧器31的燃烧面30上形成火焰，生成燃烧排气。因此，从燃烧器31喷出的燃烧排气经由燃烧室2被送入热交换器1。接着，通过热交换器1的燃烧排气通过排水接收部40和排气管道41排出到热水器的外部。
31.即，如图1的虚线箭头所示，在该热交换器1中，设置有燃烧器31的上方侧与燃烧排气的气体流路的上游侧对应，与设置有燃烧器31的一侧相反的一侧的下方侧与燃烧排气的气体流路的下游侧对应。
32.燃烧室2具有俯视大致椭圆形状。燃烧室2例如由不锈钢类金属形成。燃烧室2以上下开放的方式，通过使一张大致长方形状的金属板弯曲并将两端部接合而形成。
33.如图2所示，热交换器1具有俯视大致椭圆形状。热交换器1是叠层(层叠、积层)有多个(在此为十三层)薄板状的热交换体10的板式热交换器。此外，热交换器1也可以具有覆盖其周围的箱体。
34.如图2以及图3所示，热交换器1在上下方向上堆积具有一个或多个热交换体10的多个(在此为四段)块体5而构成(以下，在总称这些块体5的情况下，简称为“块体5”。另外，沿着燃烧排气的气体流动方向，将最上段的块体5称为“最上游块体5a”，将中段的块体5从上游侧依次称为“第一下游侧块体5b”、“第二下游侧块体5c”，将最下段的块体5称为“最下游块体5d”)。最上游块体5a以及第一下游侧块体5b分别由一个热交换体10构成。另外，第二下游侧块体5c叠层五个热交换体10而构成，最下游块体5d叠层六个热交换体10而构成。此外，热交换器1也可以由三个以下或五个以上的块体5构成。如后所述，在一个块体5由多个热交换体10构成的情况下，水在构成该一个块体5的各热交换体10的内部空间14内沿同一方向并列流动。另外，各块体5中的邻接的两个热交换体10以水从下方朝向上方流动的方式
相互连通。另外，邻接的两个块体5以水从下方朝向上方流动的方式相互连通。另外，如图3的实线箭头所示，邻接的两个块体5以在一个块体5中的各热交换体10的内部空间14内流动的水的流动方向与在另一个块体5中的各热交换体10的内部空间14内流动的水的流动方向相反的方式构成。因此，该热交换器1为了与块体5的段数对应地具有四个流路(四个通路)，水的流路在邻接的块体5之间折回。由此，在热交换器1内形成长的水的流路，能够提高热效率。
35.接着，对热交换体10的结构进行说明。各热交换体10除了上下通孔的位置、角部的通水孔的有无等的一部分的结构不同以外，通过使具有共通的结构的一组的上热交换板11和下热交换板12在上下方向上重合，利用钎料等接合手段将后述的规定部位接合而形成。因此，以下主要说明一个热交换体10的结构。此外，各附图并不一定表示实际的尺寸，并不限定实施方式。
36.如图2以及图4～图6所示，上下热交换板11、12具有俯视大致椭圆形状。上下热交换板11、12例如由具有规定厚度的不锈钢制的金属板形成。上下热交换板11、12分别具有：形成于除了角部以外的板的大致整个面的多个上通孔11a、下通孔12a；以及形成于上下通孔11a、12a的周缘部的上通孔凸缘部11c、下通孔凸缘部12c。
37.在上下热交换板11、12的周缘分别形成有朝向上方突出的上周缘接合部w1、下周缘接合部w2。上下周缘接合部w1、w2分别由以上端部位于比基端部靠斜上外侧的方式朝向上方以规定角度扩展的倾斜壁形成。因此，当使上下热交换板11、12叠层时，在一个热交换体10中，上热交换板11内嵌于下热交换板12。另外，上方的热交换体10的下热交换板12内嵌于在下方邻接的热交换体10的上热交换板11。因此，若使多个上下热交换板11、12叠层，则上下热交换板11、12在燃烧排气的气体流动方向上，以这些周缘接合部w1、w2以规定的高度重合的方式配置(参照图7)。
38.上下热交换板11、12被设定为，在一个热交换体10中，在使下周缘接合部w2与上热交换板11的下表面周缘接合时，上下热交换板11、12存在规定高度的间隙而分离。另外，上下热交换板11、12被设定为，在使上周缘接合部w1与在上方邻接的热交换体10的下热交换板12的下表面周缘接合时，下方的热交换体10的上热交换板11与在上方邻接的热交换体10的下热交换板12存在规定高度的间隙而分离。
39.因此，通过使上下热交换板11、12接合，在上热交换板12的下表面与下热交换板12的上表面之间，形成规定高度的内部空间14(参照图3)。另外，通过使多个热交换体10接合，在上下邻接的两个热交换体10之间，形成规定高度的排气空间15(参照图3)。
40.在除了上下热交换板11、12的周缘区域以外的区域，在前后以及左右方向上以规定的间隔交错状地开设有俯视大致正方形状的上下通孔11a、12a。形成于俯视大致正方形状的上下通孔11a、12a的周缘部的上下通孔凸缘部11c、12c从上下通孔11a、12a的开口缘向周向外侧大致水平地扩展，具有俯视大致正方形状的外形。另外，在上下热交换板11、12的周缘区域，在前后或者左右方向上以规定的间隔开设有俯视大致五边形状的上下通孔11a、12a。形成于俯视大致五边形状的上下通孔11a、12a的周缘部的上下通孔凸缘部11c、12c从上下通孔11a、12a的开口缘向周向外侧大致水平地扩展，具有俯视大致五边形状的外形。上下通孔11a、12a也可以具有大致圆形状或者大致椭圆形状等其他形状。此外，所有的上下通孔11a、12a可以具有相同的大小以及形状，所有的上下通孔凸缘部11c、12c也可以具有相同
的大小以及形状。
41.上下通孔11a、12a以及上下通孔凸缘部11c、12c分别形成在上下热交换板11、12重合时相互对应的位置。另外，上下通孔11a、12a以及上下通孔凸缘部11c、12c通过拉伸加工，以在上下热交换板11、12重合时相向的上下通孔凸缘部11c、12c面接触的方式，形成于向内侧突出的台阶部的底面。
42.因此，在上下热交换板11、12重合的状态下，若上下通孔凸缘部11c、12c通过钎料等接合手段接合，则由上下通孔凸缘部11c、12c形成闭塞内部空间14的凸缘部16(参照图7)。另外，由上下通孔11a、12a形成以非连通状态贯通内部空间14的通孔13。即，内部空间14不与通孔13的内部连通。
43.除了最上层的热交换体10(以下，称为“最上流热交换体10a”)的上热交换板11以外，上下热交换板11、12分别在至少一个角部具有上通水孔11e、下通水孔12e。设置于形成一个热交换体10的上下热交换板11、12的至少一个角部的上下通水孔11e、12e以在上下热交换板11、12重合时，与形成于上下热交换板11、12之间的内部空间14连通的方式开口。
44.在上下通孔11e、12e的周缘部分别形成有从上下通水孔11e、12e的开口缘11h、12h向周向外侧大致水平地扩展的上通水孔凸缘部11f、下通水孔凸缘部12f。上热交换板11的上通水孔11e以及上通水孔凸缘部11f分别形成于在邻接的两个热交换体10重合时，与在上方邻接的热交换体10的下热交换板12的下通水孔12e以及下通水孔凸缘部12f相互对应的位置。另外，上通水孔11e以及上通水孔凸缘部11f通过拉伸加工，在上热交换板11与在上方邻接的热交换体10的下热交换板12重合时，以相向的上下通水孔凸缘部11f、12f面接触的方式形成于朝向外侧突出的台阶部的上表面。同样地，下通水孔12e以及下通水孔凸缘部12f通过拉伸加工，在下热交换板12与在下方邻接的热交换体10的上热交换板11重合时，以相向的上下通水孔凸缘部11f、12f面接触的方式形成于朝向外侧突出的台阶部的底面。
45.因此，在邻接的两个热交换体10的下方的热交换体10的上热交换板11和邻接的两个热交换体10的上方的热交换体10的下热交换板12重合的状态下，当上下通水孔凸缘部11f、12f通过钎料等接合手段接合时，形成通过上下通水孔凸缘部11f、12f闭塞邻接的两个热交换体10之间的排气空间15的通水孔凸缘部64。另外，通过邻接的两个热交换体10中的上下相向的上下通水孔11e、12e，形成与内部空间14连通的通水孔63。另外，上下通水孔11e、12e的周缘部的内部空间14在上下方向上，比上下通水孔11e、12e的周缘部以外的其他内部空间14扩展。因此，在各热交换体10的上通水孔11e的周缘部形成向上方凹陷的上凹部65，在各热交换体10的下通水孔12e的周缘部形成向下方凹陷的下凹部66。
46.如图7所示，下通水孔12e通过翻边加工而开设。因此，下热交换板12具有从下通水孔12e的开口缘12h向下方(燃烧排气的气体流动方向的下游侧)突出的翻边部(竖立设置壁)12g。因此，下通水孔12e的开口缘12h构成翻边部12g的基端部。另外，在上下热交换板11、12重合时，一个热交换体10的下热交换板12的下通水孔12e的翻边部12g比在下方邻接的热交换体10的上热交换板11的上通水孔凸缘部11f向下方突出。此外，向下方突出的翻边部可以形成于上热交换板11的上通水孔11e，也可以形成于上下通水孔11e、12e两者。
47.如图3所示，热交换体10的通孔13均以邻接的两个热交换体10中的一个热交换体10的通孔13与另一个热交换体10的通孔13在相对于燃烧排气的气体流动方向垂直地交叉的左右方向上错开的方式配置。即，上下邻接的两个热交换体10以一个热交换体10的通孔
13的投影面不与另一个热交换体10的通孔13重合的方式配置。因此，如虚线箭头所示，从上游侧(上方的燃烧室2)流过来的燃烧排气，在通过一个热交换体10的通孔13之后，向该热交换体10与在下游侧邻接的热交换体10之间的排气空间15流出。然后，流出到排气空间15的燃烧排气与在下游侧邻接的热交换体10的上热交换板11碰撞，从在下游侧邻接的热交换体10的通孔13进一步向下游侧流动。即，在燃烧排气在热交换器1内从上游侧朝向下游侧流动时，在热交换器1内形成锯齿状的气体流路。由此，热交换器1内的燃烧排气与上下热交换板11、12的接触时间增加。
48.接着，参照图3对热交换器1中的燃烧排气的流动以及水的流动进行说明。各块体5具有将水导入到块体5内部的导入口71和将水导出到块体5外部的导出口72。导入口71分别由各块体5的位于燃烧排气的气体流动方向的最下游的热交换体10的规定的下通水孔12e构成。另外，导出口72由最上游块体5a以外的各块体5b、5c、5d中的位于燃烧排气的气体流动方向的最上游的热交换体10的规定的上通水孔11e、以及最上游块体5a中的热交换体10的规定的下通水孔12e构成。此外，为了避免复杂化，在图3中省略了凸缘部16、翻边部12g等一部分的结构。
49.在形成位于燃烧排气的气体流动方向的最下游的热交换体10(以下称为“最下游热交换体10s”)的下热交换板12的右侧前方的角部的下通水孔12e中，连接有流入管20。另外，在形成最下游热交换体10s的下热交换板12的右侧后方的角部的下通水孔12e中，以贯通热交换器1的一部分的方式插通有从最下游热交换体10s朝向上方延伸至最上游热交换体10a的流出管21。流出管21的上端部插通于形成最上游热交换体10a的下热交换板12的右侧后方的角部的下通水孔12e。因此，在本实施方式中，最下游热交换体10s侧与热交换体10的叠层方向的一端侧对应，最上游热交换体10a侧与热交换体10的叠层方向的另一端侧对应。另外，最上游块体5a与另一端侧的另一端块体对应，最下游块体5d与一端侧的一端块体对应。另外，最上游块体5a的导出口72与供配管的另一端侧端部插通的开口对应。
50.流出管21的另一端侧端部的上端开口部与最上游热交换体10a的内部空间14连通。另外，若流出管21从最下游热交换体10s插通至最上游热交换体10a，则流出管21以非连通状态贯通最上游热交换体10a以外的热交换体10的内部空间14以及邻接的两个热交换体10之间的所有的排气空间15。即，流出管21不与最上游热交换体10a以外的热交换体10的内部空间14以及邻接的两个热交换体10之间的所有的排气空间15连通。
51.因此，从右侧前方的角部的下通水孔12e(导入口71)流入到最下游块体5d的各热交换体10的内部空间14内的水，在内部空间14内向左右方向的一个方向(图3中，从右侧向左侧)流动。另外，经由左侧前后两方的角部的上下通水孔11e、12e(导出口72以及导入口71)流入第二下游侧块体5c的各热交换体10的内部空间14内的水，在内部空间14内向左右方向的一个方向(图3中，从左侧向右侧)流动。在该第二下游侧块体5c的热交换体10的内部空间14内流通的水的流动方向与最下游块体5d的水的流动方向相反。另外，经由右侧前方的角部的上下通孔11e、12e(导出口72以及导入口71)流入第一下游侧块体5b的热交换体10(以下，称为“第二热交换体10b”)的内部空间14内的水，在内部空间14内向左右方向的一个方向(图3中，从右侧向左侧)流动。在该第二热交换体10b的内部空间14内流通的水的流动方向与第二下游侧块体5c的水的流动方向相反。另外，经由左侧前后两方的角部的上下通水孔11e、12e(导出口72以及导入口71)流入到最上游热交换体10a的内部空间14内的水，在
内部空间14内向左右方向的一个方向(图3中，从左侧向右侧)流动。在该最上游热交换体10a的内部空间14内流通的水的流动方向与第二热交换体10b的水的流动方向相反。然后，在最上游热交换体10a的内部空间14内流通的水流出到插通于最上游热交换体10a的右侧后方的角部的下通水孔12e(导出口72)的流出管21。流出到流出管21的水在流出管21流下，向热交换器1的外部流出。如此，燃烧排气的气体流动方向的上游区域中的最上游热交换体10a以及第二热交换体10b以流入第二热交换体10b的内部空间14内的水全部流入最上游热交换体10a的内部空间14内的方式串联连接。另外，最下游块体5d的多个热交换体10以形成多个平行流路的方式并联连接。第二下游侧块体5c也具有与最下游块体5d相同的结构。
52.接着，对本实施方式的热交换器1的制造方法进行说明。一边向1张下框板101、规定张数的上下热交换板11、12以及1张上框板102的规定部位供给钎料等接合手段一边使这些板叠层。虽未图示，但下通水孔12e的翻边部12g的外径设定为比对应的下框板101的开口的内径稍小。
53.接着，经由下框板101的开口使作为第一配管的流入管20的上端部插通于最下游热交换体10s的右侧前方的下通水孔12e。另外，经由下框板101的其他开口使作为第二配管的流出管21从最下游热交换体10s的右侧后方的下通水孔12e朝向上方插通。然后，向插通于最下游热交换体10s的右侧前方的下通水孔12e的流入管20的外周面和插通于最下游热交换体10s的右侧后方的下通水孔12e的流出管21的外周面供给钎料等接合手段而制作组件。通过将该组件投入炉中进行钎焊处理，能够制造热交换器1。
54.图7是表示本实施方式的热交换器1的一部分的流出管21侧的概略部分截面图。此外，在图7中，仅示出了燃烧排气的气体流路的上下游区域的结构，但中游区域的结构也是同样的。如图7所示，流出管21具有：从作为另一端侧端部的上端部到作为一端侧端部的下端部附近具有一定的外径的小径部21a；以及在下端部附近具有比小径部21a的外径大的外径的大径部21b。流出管21的小径部21a具有与上下通水孔11e、12e的内径大致相同的外径。另外，流出管21的大径部21b具有比翻边部12g的外径大的外径。因此，当使流出管21从下方朝向上方插通时，大径部21b的外周上端与设置于最下游热交换体10s的下热交换板12的下通孔12e的翻边部12g的下端抵接。由此，限制流出管21向热交换器1的插通长度。因此，流出管21的大径部21b的外周上端构成配管侧定位部，上述翻边部12g的下端构成块体侧定位部。
55.另外，在本实施方式中，从大径部21b的上端到流出管21的上端部的小径部21a的第一长度l1设定为，比从设置于最下游热交换体10s的下热交换板12的下通水孔12e的翻边部12g的下端到形成最上游块体5a的导出口72的最上游热交换体10a的下热交换板12的下通水孔12e的开口缘12h的第二长度l2长，且比第二长度l2和下通水孔12e的周缘部的下凹部66的深度l3的合计长度(l2+l3)短。
56.如上所述，在叠层多个上下热交换板11、12而构成的板式热交换器1中，由于组装误差，在每个产品中从最下游热交换体10s的下热交换板12的下通水孔12e到最上游热交换体10a的下热交换板12的下通水孔12e(即，最上游块体5a的导出口72)的长度容易变化。因此，在使用了单一直径的流出管21的情况下，即使将流出管21以规定长度插通于热交换器1内，也存在因产品而流出管21的上端部(另一端侧端部)不会到达最上游热交换体10a的下热交换板12的下通水孔12e的情况。在这样的情况下，比最上游块体5a靠下游侧的块体5b的
热交换体10的内部空间14与流出管21连通，水从下游侧的块体5b的热交换体10的内部空间14向流出管21短路而流出。其结果是，流入到最上游块体5a的水的流入量减少，热效率降低。
57.然而，根据本实施方式，形成最上游块体5a的导出口72的最上游热交换体10a的下热交换板12具有从下通水孔12e的开口缘12h朝向下游侧突出的翻边部12g。因此，即使在因组装误差而流出管21的上端部(另一端侧端部)仅插通到比上述下通水孔12e的开口缘12h靠下方的位置的情况下，也能够使流出管21的上端部(另一端侧端部)插通到翻边部12g。由此，能够抑制水从比最上游块体5a靠下游侧的块体5b的热交换体10向流出管21短路而流出。因此，防止了水向最上游块体5a的流入量的降低，能够得到较高的热效率。此外，优选地，在多个热交换体10重合时，翻边部的突出高度为形成于邻接的热交换体10的邻接的热交换板的开口周缘部的凹部的深度以下。
58.另外，也考虑延长流出管21向热交换器1的插通长度。然而，如果存在组装误差，则存在从最下游热交换体10s的下热交换板12的下通水孔12e到最上游热交换体10a的下热交换板12的下通水孔12e的长度比设定短的情况。因此，若延长流出管21的插通长度，则流出管21向最上游热交换体10a的内部空间14内大幅突出，流出管21将内部空间14闭塞。其结果是，水的流路阻力增加，热效率有可能降低。
59.然而，根据本实施方式，通过设置于流出管21的下端部附近的大径部21b的外周上端与设置于最下游热交换体10s的下热交换板12的下通水孔12e的翻边部12g的下端抵接，从而限制流出管21向热交换器1内的插通长度。而且，上述流出管21的小径部21a的第一长度l1比第二长度l2长，上述第二长度l2是从设置于大径部21b的外周上端所抵接的最下游热交换体10s的下热交换板12的下通水孔12e的翻边部12g的下端到最上游热交换体10a的下热交换板12的下通水孔12e的开口缘12h的长度。因此，若使流出管21的小径部21a插通于热交换器1内，直至大径部21b的外周上端与设置于最下游热交换体10s的下热交换板12的下通水孔12e的翻边部12g的下端抵接，则至少在比最上游热交换体10a的下热交换板12的下通水孔12e的开口缘12h靠上方配置流出管21的上端开口部。由此，即使产生组装误差，也能够可靠地抑制水从比最上游块体5a靠下游侧的块体5b的热交换体10向流出管21短路而流出。
60.另外，根据本实施方式，流出管21的小径部21a的第一长度l1设定为比第二长度l2和上述下通水孔12e的周缘部的下凹部66的深度l3的合计长度(l2+l3)短。因此，当大径部21b的外周上端与设置于最下游热交换体10s的下热交换板12的下通水孔12e的翻边部12g的下端抵接时，流出管21的另一端侧端部的上端开口部配置于比最上游热交换体10a的下热交换板12的下通水孔12e的开口缘12h靠上方且比下凹部66的上端靠下方的位置。由此，即使流出管21向最上游热交换体10a的内部空间14内突出，也能够防止在内部空间14流动的水的流路阻力的增加，使水顺畅地从最上游块体5a的热交换体10向流出管21流出。由此，能够进一步提高热效率。
61.此外，在本实施方式中，水从与最靠一端侧的一端块体即最下游块体5d的导入口71连接的流入管20流入最下游块体5d，水从与最靠另一端侧的另一端块体即最上游块体5a的导出口72连接的流出管21流出。然而，热媒的流动也可以设为反方向。即，也可以使热媒流入最上游块体5a，使热媒从最下游块体5d流出。在该情况下，流入管20构成流出管，流出
管21构成流入管。另外，最上游热交换体10a的下热交换板12的下通水孔12e构成导入口。
62.(其他实施方式)
63.(1)在上述实施方式中，最上游块体由一个热交换体形成。然而，最上游块体也可以由多个热交换体形成。在该情况下，构成最上游块体的多个热交换体中位于最下游的热交换体的规定的下通水孔形成导出口。在该热交换器中，优选配管的第一长度l1设定为比第二长度l2长，比第二长度l2和凹部的深度l3的合计长度(l2+l3)短。由此，能够防止热媒的流路阻力的增加，使热媒从最上游块体的位于最下游的热交换体的内部空间顺畅地向配管流出。
64.(2)在上述实施方式中，具有朝下的燃烧面的燃烧器配设在热交换器的上方。然而，也可以将具有朝上的燃烧面的燃烧器配设在热交换器的下方。在该情况下，由于燃烧排气的气体流动方向上下反转，因此最上层热交换体对应于最下游热交换体，最下层热交换体对应于最上游热交换体。另外，燃烧排气也可以在板式热交换器中沿左右方向流通。
65.(3)在上述实施方式中，多个热交换体上下叠层。然而，多个热交换体也可以左右叠层。
66.(4)在上述实施方式中，使用了热水器，但也可以使用锅炉等热源机。
67.以上详细进行了说明，但若概括本发明，则如下。
68.根据本发明，
69.提供了一种板式热交换器，其将具有至少一个热交换体的多个块体叠层而构成，
70.所述热交换体构成为，在流通于所述热交换体的内部空间的热媒与流通于所述热交换体的外部的燃烧排气之间进行热交换，
71.所述多个块体中的各块体具有将所述热媒向所述各块体导入的导入口和将所述热媒从所述各块体导出的导出口，
72.所述多个块体中的邻接的块体以所述热媒从所述邻接的块体的一个块体的所述导出口向所述邻接的块体的另一个块体的所述导入口流通的方式连接，
73.所述多个块体中的所述邻接的块体以在所述一个块体的所述热交换体的内部空间流通的所述热媒的流动方向与在所述另一个块体的所述热交换体的内部空间流通的所述热媒的流动方向不同的方式连接，
74.以贯通所述板式热交换器的一部分的方式从所述热交换体的叠层方向的一端侧朝向另一端侧插通有配管，
75.位于所述热交换体的所述叠层方向的所述另一端侧的所述配管的另一端侧端部以所述配管与构成位于所述另一端侧的另一端块体的所述热交换体的所述内部空间连通的方式，插通于所述另一端块体的所述导入口或者所述导出口的任意一个开口，
76.在构成供所述配管的所述另一端侧端部插通的所述另一端块体的所述导入口或者所述导出口的任意一个的所述开口，设置有从所述开口的开口缘朝向所述热交换体的所述叠层方向的所述一端侧突出的竖立设置壁。
77.根据上述板式热交换器，由于另一端块体在配管的另一端侧端部所插通的开口的开口缘具有朝向一端侧突出的竖立设置壁，因此即使在因组装误差而配管的另一端侧端部未到达另一端侧块体的热交换体的开口的开口缘的情况下，也能够使另一端侧端部插通于在开口的开口缘设置的竖立设置壁。由此，能够抑制另一端块体以外的其他块体的热交换
体的内部空间与配管的连通。因此，能够防止热媒向另一端块体的流入量的降低，得到较高的热效率。
78.优选地，在上述板式热交换器中，
79.所述配管具有配管侧定位部，
80.位于所述热交换体的所述叠层方向的所述一端侧的一端块体具有块体侧定位部，
81.通过所述配管的所述配管侧定位部与所述一端块体的所述块体侧定位部相抵接，限制所述配管从所述一端块体插通至所述板式热交换器内的插通长度，
82.所述配管以从所述配管侧定位部到所述另一端侧端部的另一端侧开口部的第一长度l1比从所述块体侧定位部到所述竖立设置壁的基端部的第二长度l2长的方式设定。
83.根据上述板式热交换器，由于将配管的从配管侧定位部到另一端侧开口部的第一长度l1设定为比从块体侧定位部到竖立设置壁的基端部的第二长度l2长，因此在配管侧定位部与块体侧定位部抵接时，能够使配管的另一端侧开口部配置在比竖立设置壁的基端部更靠另一端侧。由此，能够可靠地抑制另一端块体的热交换体以外的其他块体的热交换体的内部空间与配管的连通。
84.优选地，在上述热交换器中，
85.所述另一端块体在构成供所述配管的所述另一端侧端部插通的所述导入口或者所述导出口中的任意一个的所述开口的周缘部，具有朝向所述一端侧凹陷的凹部，
86.所述配管形成为所述第一长度l1比所述第二长度l2和所述凹部的深度l3的合计长度(l2+l3)短。
87.根据上述板式热交换器，由于第一长度l1设定为比第二长度l2和开口的周缘部的凹部的深度l3的合计长度(l2+l3)短，因此在配管侧定位部与块体侧定位部抵接时，能够防止配管的另一端侧开口部比凹部更向另一端侧突出。由此，配管向设置有供配管的另一端侧端部插通的开口的热交换体的内部空间的突出量被限制。因此，能够使配管的另一侧端部可靠地插通于另一端块体的热交换体的开口，并且能够抑制在开口附近的内部空间流动的热媒的流路阻力的增加。

技术特征：
1.一种板式热交换器，其特征在于，将具有至少一个热交换体的多个块体叠层而构成，所述热交换体构成为，在流通于所述热交换体的内部空间的热媒与流通于所述热交换体的外部的燃烧排气之间进行热交换，所述多个块体中的各块体具有将所述热媒向所述各块体导入的导入口和将所述热媒从所述各块体导出的导出口，所述多个块体中的邻接的块体以所述热媒从所述邻接的块体的一个块体的所述导出口向所述邻接的块体的另一个块体的所述导入口流通的方式连接，所述多个块体中的所述邻接的块体以在所述一个块体的所述热交换体的内部空间流通的所述热媒的流动方向与在所述另一个块体的所述热交换体的内部空间流通的所述热媒的流动方向不同的方式连接，以贯通所述板式热交换器的一部分的方式从所述热交换体的叠层方向的一端侧朝向另一端侧插通有配管，位于所述热交换体的所述叠层方向的所述另一端侧的所述配管的另一端侧端部以所述配管与构成位于所述另一端侧的另一端块体的所述热交换体的所述内部空间连通的方式，插通于所述另一端块体的所述导入口或者所述导出口的任意一个开口，在构成供所述配管的所述另一端侧端部插通的所述另一端块体的所述导入口或者所述导出口的任意一个的所述开口，设置有从所述开口的开口缘朝向所述热交换体的所述叠层方向的所述一端侧突出的竖立设置壁。2.根据权利要求1所述的板式热交换器，其特征在于，所述配管具有配管侧定位部，位于所述热交换体的所述叠层方向的所述一端侧的一端块体具有块体侧定位部，通过所述配管的所述配管侧定位部与所述一端块体的所述块体侧定位部相抵接，限制所述配管从所述一端块体插通至所述板式热交换器内的插通长度，所述配管以从所述配管侧定位部到所述另一端侧端部的另一端侧开口部的第一长度(l1)比从所述块体侧定位部到所述竖立设置壁的基端部的第二长度(l2)长的方式设定。3.根据权利要求2所述的板式热交换器，其特征在于，所述另一端块体在构成供所述配管的所述另一端侧端部插通的所述导入口或者所述导出口中的任意一个的所述开口的周缘部，具有朝向所述一端侧凹陷的凹部，所述配管形成为所述第一长度(l1)比所述第二长度(l2)和所述凹部的深度(l3)的合计长度(l2+l3)短。

技术总结
本发明提供一种叠层有多个热交换体(10)的板式热交换器(1)，邻接的块体(5)以热媒从一个块体(5)的导出口(72)向另一个块体(5)的导入口(71)流通的方式连接，配管(21)从热交换体(10)的叠层方向的一端侧朝向另一端侧插通，配管(21)的另一端侧端部插通于位于最靠另一端侧的另一端块体(5)的导入口(71)或者导出口(72)的任意一个开口，在供配管(21)的另一端侧端部插通的另一端块体(5)的开口，设置有从该开口缘(12h)朝向一端侧突出的竖立设置壁(12g)。(12g)。(12g)。


技术研发人员：小野贵大
受保护的技术使用者：林内株式会社
技术研发日：2021.07.19
技术公布日：2022/3/8