CN102537992A - 排气通道部件 - Google Patents

Abstract

一种排气通道部件，包括：内部空间，用作热水供应设备的排气通道的一部分；排水通道，被配置从而如果在内部空间中产生冷凝水则使冷凝水流出内部空间；第一金属片材构件，第一金属片材构件的至少一部分包括第一凹部和板状部，第一凹部通过冲压形成，板状部形成于第一凹部周围；以及第二金属片材构件，第二金属片材的至少一部分包括第二凹部和凸缘部，第二凹部通过冲压形成，凸缘部形成于第二凹部周围。

Description

排气通道部件

技术领域

本发明涉及排气通道部件，其用于构成排气通道以将燃烧设备中生成的燃烧排气输送至该设备之外。

背景技术

例如，如在第2009-92286号日本未审查专利申请中所公开的那样，已知一种潜热回收型热水供应设备，其包括：一次热交换器，用于从燃烧排气回收主要显热；以及二次热交换器，用于从排气回收主要潜热，其中该排气的温度已经由于一次热交换器中的热交换而降低。

在这种类型的热水供应设备中，随着二次热交换器中的燃烧排气的温度降低，燃烧排气的相对湿度显著升高。这导致在排气通道内产生冷凝水(排水)。因此，设置排水排出管以排出冷凝水，并且还设置中和器或类似物以对酸性冷凝水进行中和。

发明内容

潜热回收型热水供应设备的二次热交换器具有这样的结构，在该结构中，热交换管穿过限定用于燃烧排气的流动空间的壳体的内部，并且排气通道部件如排气筒和排气顶部直接附接至二次热交换器的壳体。当如上所述产生冷凝水时，冷凝水经由附接至二次热交换器的壳体的排水排出管排出。

然而，例如，为了使热水供应设备更加紧凑和更薄，依据热水供应设备的结构对其中设有排水排出管的空间进行限制。因此，难以如上所述的那样将排水排出管直接附接至二次热交换器的壳体。

此外，为了阻止已经进入用于冷凝水的排出通道的大的异物流入中和器中，必须例如通过在排出通道的特定位置设置专用过滤器或类似物来添加专门用于移除异物的部件。这导致如下问题：由于添加的部件，结构可能容易变得更复杂，成本可能变得更高，并且还可能需要更多的用于组装的工时。

本发明提供一种排气通道部件，其能够在不将管直接连接至二次热交换器的情况下确保排水通道并且还能够抑制大的异物进入排水通道中。

下面描述对本发明所采用的构造。

根据本发明的排气通道部件包括：内部空间，用作热水供应设备的排气通道的一部分；排水通道，被配置从而如果在内部空间中产生冷凝水则使冷凝水流出内部空间；第一金属片材构件，第一金属片材构件的至少一部分包括第一凹部和板状部，第一凹部通过冲压形成，板状部形成于第一凹部周围；以及第二金属片材构件，第二金属片材的至少一部分包括第二凹部和凸缘部，第二凹部通过冲压形成，凸缘部形成于所述第二凹部周围。在板状部与凸缘部彼此抵靠的情况下，第一金属片材构件和第二金属片材构件相结合。第二凹部在第一金属片材构件与第二凹部之间限定内部空间。第一金属片材构件具有上游开口，上游开口允许排气从排气通道的上游流入内部空间中，而第二金属片材构件具有下游开口，下游开口允许排气从内部空间流至排气通道的下游。此外，凸缘部具有通孔，通孔用作排水通道的出口。从垂直于板状部与凸缘部的抵靠面的方向观察，第一凹部形成于第一凹部与第二凹部的一部分和通孔重叠的范围内，从而限定排水通道。

根据具有前述构造的排气通道部件，使用这种使通过冲压进行加工的金属片材部件相结合的简单方法，可以提供用作排气通道的一部分的内部空间，并且排水通道被配置从而如果在内部空间中产生冷凝水则使该冷凝水流出内部空间。

此外，由于用作排水通道的出口的通孔形成于凸缘部中，因此可将连接至排水通道的出口的管设置在邻近于第二凹部的空间中。因此，与出口形成于第二凹部的底部的情况相比，可以减小垂直于第一金属片材构件与第二金属片材构件的抵靠面的尺寸。

在凸缘部中形成用作排水通道的出口的通孔不仅使得在通过冲压形成第二凹部的同时形成通孔成为可能，还使得在通过冲压形成第二凹部之后的单独工序中形成通孔成为可能。因此，与在第二凹部的周壁中形成排水通道的出口的构造不同，可以无需通过不同的多个工序形成第二凹部和通孔，因此增加了制造工艺的自由度。所以，通过同时形成第二凹部和通孔，可以减少用于加工步骤的工时。

此外，通过调节第一凹部的深度，可以随意设定用作排水通道的空间的最大宽度。因此，可将该最大宽度设定为阻止大的异物进入排水排出管的窄宽度。

在根据本发明的排气通道部件中，优选地，从垂直于板状部与凸缘部的抵靠面的方向观察，通过凸缘部与第一凹部的底部重叠的部分预先确定可进入排水通道的异物的最大尺寸，并且该重叠的部分具有倾斜，使得通过该重叠的部分被阻止进入排水通道的异物通过其自身重量沿着倾斜并朝向倾斜的下端聚集。

根据具有前述构造的排气通道部件，被阻止进入排水通道的异物通过其自身重量沿着倾斜并朝向倾斜的下端聚集。因此，可抑制在进入排水通道的入口处的堵塞。

在根据本发明的排气通道部件中，优选地，从垂直于第一板状金属片材构件与第二板状金属片材构件的抵靠面的方向观察，第一凹部的底部具有第三凹部，第三凹部在与凸缘部相对的位置从第一凹部的底部进一步延伸。

根据具有前述构造(其中第一凹部的底部具有第三凹部，第三凹部在与凸缘部相对的位置从第一凹部的底部进一步延伸)的排气通道部件，与不具有该第三凹部的情况相比，可以使排水通道的容积增加。因此，可以将冷凝水更加顺畅地引至排水通道。

附图说明

下面参照附图并通过实施例来描述本发明，其中：

图1是示出热水供应设备的内部构造的视图；

图2是排气顶部的立体图；

图3A是排气顶部后上侧部件的俯视图；

图3B是排气顶部后上侧部件的正视图；

图3C是排气顶部后上侧部件的侧视图；

图4A是排气顶部后下侧部件的俯视图；

图4B是排气顶部后下侧部件的侧视图；

图4C是排气顶部后下侧部件的正视图；

图5A是排气顶部前侧部件的俯视图；

图5B是排气顶部前侧部件的侧视图；

图5C是排气顶部前侧部件的正视图；以及

图6是示出排气顶部的凹部的位置关系的视图。

具体实施方式

【热水供应设备的结构】

图1所示的热水供应设备1是潜热回收型燃烧设备，其从燃烧排气回收显热和潜热。热水供应设备1包括：一次热交换器3，用于从燃烧排气回收主要显热；以及二次热交换器5，用于从排气回收主要潜热，其中该排气的温度已经由于一次热交换器3中的热交换而降低。

二次热交换器5的结构包括：壳体，具有用作燃烧排气用流动空间的内部；以及热交换管，穿过壳体的内部。壳体的底面以向下的坡度从热水供应设备1的后侧朝向前侧倾斜。

排气顶部11从二次热交换器5向前(在图1的纸面的正面)安装。排气筒13附接至排气顶部11的前部。从前部观察，排气顶部11和排气筒13被定位以使得排气顶部11的上部与二次热交换器5重叠，并且排气顶部11的下部与一次热交换器3重叠。

在二次热交换器5中进行热交换的排气从排气顶部11的后部流入排气顶部11中，然后流入附接至排气顶部11前部的排气筒13中，并且从形成于排气筒13前部的开口13a排出热水供应设备1之外。

在这种潜热回收型燃烧设备中，当排气温度由于二次热交换器5中的热交换而降低时，排气的相对湿度随着排气温度的降低而增加。因此，排气中的水蒸气冷凝并且产生冷凝水(排水)。

当在二次热交换器5的壳体中产生冷凝水时，冷凝水沿着二次热交换器5的倾斜底面并朝向热水供应设备1的前部流动，并流入排气顶部11中。此外，排气筒13中产生的冷凝水还流入排气顶部11中。

因此，排水排出管15的一端连接至排气顶部11的左下部，而排水排出管15的另一端连接至中和器17。中和器17被设置成对含有氧化氮和氧化硫的酸性冷凝水进行中和。中和器17包含用于对冷凝水进行中和的中和剂。

【排气顶部的结构】

如图2和图6所示，排气顶部11包括：上游开口21，允许排气从二次热交换器5流动至排气顶部11的内部空间；以及下游开口23，允许排气从排气顶部11的内部空间朝向排气筒13流出。

排气顶部11还包括：排水通道开口25，排水排出管15的一端连接至该排水通道开口25；以及通孔27a至27e，用于通过螺纹来固定排气顶部11。

通过对下面3个金属片材部件进行焊接制成具有上述结构的排气顶部11：排气顶部后上侧部件31、排气顶部后下侧部件32、以及排气顶部前侧部件33。这3个金属片材部件中每一个均为具有凹部的金属部件，其中通过使用压力机进行冲压形成凹部。

更具体地，如图3A、3B和3C所示，排气顶部后上侧部件31具有通过冲压形成的凹部41。凹部41限定排气顶部11的内部空间的一部分。此外，上游开口21形成在与凹部41的底部相对应的位置。

在凹部41周围形成有凸缘部43，并且通孔27a和27b形成于凸缘部43中。凸缘部43的由图3B中的阴影线所指示的范围用作与排气顶部后下侧部件32或排气顶部前侧部件33相关的焊接区域。

如图4A、4B和4C所示，排气顶部后下侧部件32具有通过冲压形成的凹部45和47。凹部47形成于凹部45的底部。凹部45和47因而共同形成阶梯式凹部。

凹部45和47限定排气顶部11的内部空间的一部分，并且还限定排水通道，排气顶部11的内部空间和排水通道开口25通过排水通道彼此联通。下面将给出对排水通道的详细描述。

在凹部45周围形成有板状部49。板状部49的由图4B中的阴影线所指示的范围用作与排气顶部后上侧部件31或排气顶部前侧部件33相关的焊接区域。

板状部49的上边缘49a具有阶梯。因此，当排气顶部上侧部件31和排气顶部后下侧部件32的焊接部分彼此叠置时，部件31和32与排气顶部前侧部件33相对的表面位于同一平面。在板状部49的上侧中央部分附近形成有上面提到的通孔27d。此外，板状部49的侧端部49b和49c分别具有通孔27c和27e。

如图5A、5B和5C所示，排气顶部前侧部件33具有通过冲压形成的凹部51。凹部51限定排气顶部11的内部空间的一部分。在与凹部51的底部相对应的位置形成有上面提到的下游开口23。

在凹部51周围形成有凸缘部53，并且在凸缘部53中形成有上述排水通道开口25。凸缘部53的由图5B中的阴影线所指示的范围用作与排气顶部后上侧部件31或排气顶部后下侧部件32相关的焊接区域。此外，圆筒部55在上游开口23周围并与凹部51相反地凸出。圆筒部55用于连接排气筒13。

当排气顶部后上侧部件31、排气顶部后下侧部件32、以及排气顶部前侧部件33以如图6所示的位置关系装配在一起时，凸缘部43、板状部49、以及凸缘部53的表面彼此接触。在该状态下，排气顶部后上侧部件31、排气顶部后下侧部件32、以及排气顶部前侧部件33在上述焊接区域中彼此焊接在一起。因而构成了排气顶部11。

在如上所述的排气顶部11中，从前部观察(见图6)，形成于排气顶部后下侧部件32中的凹部45和形成于排气顶部前侧部件33中的凹部51被设置成彼此部分地重叠。通过重叠区域，凹部45和51彼此联通。

因此，从二次热交换器5流入排气顶部11中的冷凝水或产生于排气顶部11的冷凝水从凹部51流动至凹部45，然后经由凹部47最终到达排水通道开口25，并且通过图1所示的排水排出管15排放至中和器17中。

因此，提供如上所述的排气顶部11导致无需将排水排出管15直接连接至二次热交换器5。因此，即使在由于二次热交换器5的结构(例如因使二次热交换器5更加紧凑和更薄而产生)而难以将排水排出管15直接附接至二次热交换器5的情况下，也可以确保排出冷凝水通过排气顶部11流动。

此外，如图6所示，凹部51与凸缘部53之间边界的从点P1经过点P2到点P3的边界部分57、以及凹部45限定与凹部45的深度相对应的空间。然而，凹部45的深度相对较浅。具体地，考虑期望被阻止进入中和器的异物的假定大小，凹部45的深度小于异物的假定大小。

因此，即使大于假定大小的异物从例如下游开口23进入，该异物也被边界部分57所阻挡以及被阻止越过边界部分57而进入。因而，设备可在不提供独立于排气顶部11的专用过滤器的情况下对异物的进入进行处理。由于无需添加专用部件来处理异物，因此可以简化设备的结构并且可以避免因添加部件而产生的成本。

在上述实施方式中，排气顶部11是本发明的排气通道部件的一个实施例。而且，排气顶部后上侧部件31和排气顶部后下侧部件32是本发明的第一金属片材构件的实施例，而排气顶部前侧部件33是第二金属片材构件的实施例。也就是说，第一金属片材构件和第二金属片材构件可以构成为单个金属片材部件，或可以通过连接两个或更多个金属片材部件来构成。

在前述实施方式中，凹部45和凹部51分别是本发明的第一凹部和第二凹部的实施例，而凹部47是本发明的第三凹部的实施例。排水通道开口25是本发明的“用作排水通道的出口的通孔”的实施例。

【有益效果】

如上所述，根据具有前述构造的排气顶部11，可以提供：内部空间，用作排气通道的一部分；以及排水通道，被配置从而如果在内部空间中产生冷凝水则通过使用这种将通过冲压进行加工的金属片材部件相结合的简单方法来使冷凝水流出内部空间。

此外，由于用作排水通道的出口的排水通道开口25形成于凸缘部53中，因此连接至排水通道开口25的排水排出管15可设置在邻近于凹部51的空间中。

因此，与排水通道的出口形成于凹部51的底部的情况相比，通过使用排气顶部11来设置排水排放管15，可以减小前后尺寸(在垂直于排气顶部后上侧部件31和排气顶部后下侧部件32与排气顶部前侧部件33的抵靠面的方向上)。

此外，在凸缘部53中形成排水通道开口25使得在通过冲压形成凹部51的同时形成排水通道开口25成为可能。因此，与排水通道的出口形成于凹部51的周壁中的构造不同，可以无需通过多个不同工序来形成凹部51和排水通道开口25，因而可以减少用于加工步骤的工时。

此外，通过调节凹部45的深度，可以随意地设定用作排水通道的空间(边界部分57处的空间)的最大宽度。因此，可将该最大宽度设定为阻止大的异物进入排水排出管15的窄宽度。

边界部分57具有以向下坡度从点P1经过点P2到点P3的倾斜。因此，在边界部分57处被阻止进入排水排出管15的异物通过其自身重量沿着倾斜并朝向倾斜的下端聚集。因此，使得至少边界部分57的上端不太可能堵塞，因此即使当已经累积了大量异物时，也可以保障和维持用于冷凝水的排出通道。

此外，由于凹部45的底部具有从凹部45的底部进一步延伸的凹部47，因此与不具有凹部47的情况相比，可以使供冷凝水穿过的排出通道的容积增加。因此可以将冷凝水更加顺畅地引至排水排出管15。

此外，具有前述构造的排气顶部11可以提供前后尺寸相对较小的结构。如在前述实施方式中那样，这样可以使得将排气顶部11的下部设置成与一次热交换器3重叠成为可能，因而确保了足够的容积，尽管尺寸紧凑。

【其它实施方式】

虽然在上面描述了本发明的实施方式，但是应理解，本发明不限于上述具体实施方式，并且本发明可被实施为各种其它形式。

例如，在前述实施方式中为两个单独部件的排气顶部后上侧部件31和排气顶部后下侧部件32可以被构成为单个金属板材部件。

前述实施方式的描述已经给出在通过冲压形成凹部51的同时形成排水通道开口25的实施例。然而，也可以在通过冲压形成凹部51之后的单独工序中形成排水通道开口25。然而，从减少用于加工步骤的工时的观点来看，如在前述实施方式中那样，优选地在通过冲压形成凹部51的同时形成排水通道开口25。

虽然通过每个部件的具体形式对前述实施方式进行了描述，但是在不背离本发明的特征的情况下，可以根据需要对细节的具体形式或类似进行各种修改。

Claims (3)

1.一种排气通道部件，包括：

内部空间，用作热水供应设备的排气通道的一部分；

排水通道，被配置从而如果在所述内部空间中产生冷凝水则使所述冷凝水流出所述内部空间；

第一金属片材构件，所述第一金属片材构件的至少一部分包括第一凹部和板状部，所述第一凹部通过冲压形成，所述板状部形成于所述第一凹部周围；以及

第二金属片材构件，所述第二金属片材的至少一部分包括第二凹部和凸缘部，所述第二凹部通过冲压形成，所述凸缘部形成于所述第二凹部周围，

其中在所述板状部与所述凸缘部彼此抵靠的情况下，所述第一金属片材构件和所述第二金属片材构件相结合，

其中所述第二凹部在所述第一金属片材构件与所述第二凹部之间限定所述内部空间，所述第一金属片材构件具有上游开口，所述上游开口允许排气从所述排气通道的上游流入所述内部空间中，而所述第二金属片材构件具有下游开口，所述下游开口允许排气从所述内部空间流至所述排气通道的下游，以及

其中所述凸缘部具有通孔，所述通孔用作所述排水通道的出口，从垂直于所述板状部与所述凸缘部的抵靠面的方向观察，所述第一凹部形成于所述第一凹部与所述第二凹部的一部分和所述通孔重叠的范围内，从而限定所述排水通道。

2.根据权利要求1所述的排气通道部件，

其中，从垂直于所述板状部与所述凸缘部的抵靠面的方向观察，能够进入所述排水通道的异物的最大尺寸通过所述凸缘部与所述第一凹部的底部重叠的部分预先确定，以及

其中该重叠的部分具有倾斜，使得通过该重叠的部分被阻止进入所述排水通道的异物易于通过其自身重量沿着所述倾斜并朝向所述倾斜的下端聚集。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的排气通道部件，

其中，从垂直于所述第一金属片材构件与所述第二金属片材构件的抵靠面的方向观察，所述第一凹部的底部具有第三凹部，所述第三凹部在与所述凸缘部相对的位置从所述第一凹部的底部进一步延伸。

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