CN102762930A - 线圈支承构件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有防脱落功能并能容易插入管彼此间的间隙的线圈支承构件。在线圈支承构件(10)中,当插入主体部(121)进入线圈(4)的管(40)彼此间的间隙时,第一卡合部(122a)及第二卡合部(122b)与管(40)接触而一边挠曲一边进入,最终从线圈内空间与管(40)相对。即便线圈支承构件(10)朝远离管(40)的方向移动,第一卡合部(122a)及第二卡合部(122b)也会阻止该线圈支承构件的移动,因此,可防止线圈支承构件从管(40)脱落。
Description
技术领域
本发明涉及一种由配置于贮水容器的管卷绕形成的线圈的线圈支承构件。
背景技术
近年来,在供热水机市场中,使被热泵加热后的水在由配置于贮水容器内的管卷绕形成的线圈中循环以加热贮水容器内的水的供热水机在广泛地普及。
上述供热水机需将线圈的管彼此间的间隙维持恒定以使热交换性能稳定,例如,在专利文献1(EP1983287A1)公开的供热水机中,在线圈的管彼此间的间隙中插入线圈支承构件,并在该线圈支承构件与管的间隙中插入对线圈支承构件进行固定的固定构件。只要固定构件不被拔出,线圈支承构件就不会从管彼此的间隙中脱落,从而使管彼此间的间隙稳定。
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而,当固定构件被插入线圈支承构件与管的间隙时,固定构件的前端一边与管及线圈支承构件抵接一边进入,因此,插入作业并不容易。
本发明的技术问题在于提供一种具有防脱落功能并能容易插入管彼此间的间隙的线圈支承构件。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明第一技术方案的线圈支承构件安装于由配置在贮水容器内的管卷绕形成的线圈,并利用在长度方向上排列形成的多个开口及将该开口围住的部位,来防止线圈的管彼此接触并抑制贮水容器的内周面与线圈的外周面接触,线圈支承构件由插入部和非插入部构成。插入部形成于彼此相邻的开口之间,并在安装于线圈时插入比线圈的外周面更靠径向内侧的线圈内空间。非插入部在安装于线圈时位于比线圈的外周面更靠径向外侧的线圈外空间。另外,插入部具有插入主体部和卡合部。插入主体部防止彼此相邻的管接触。卡合部从插入主体部突出,从线圈内空间与管接触,并维持插入主体部的插入状态。
在该线圈支承构件中,当插入主体部进入管彼此间的间隙时,卡合部与管接触而一边挠曲一边进入,最终从线圈内空间与管相对。即便线圈支承构件朝远离管的方向移动,卡合部也会阻止该线圈支承构件的移动,因此,可防止线圈支承构件从管脱落。
本发明第二技术方案的线圈支承构件是在第一技术方案的线圈支承构件的基础上,卡合部的前端部分以及卡合部与插入主体部间的接合部成形为圆弧状。
在该线圈支承构件中,由于卡合部的前端部分呈圆弧状,因此,卡合部的前端部分与管表面容易相对滑动,插入主体部容易进入管彼此间的间隙。另外,当卡合部挠曲时,应力会集中在接合部,但由于接合部成形为圆弧状,因此,可抑制应力集中在一点,可防止接合部的损伤。
本发明第三技术方案的线圈支承构件是在第一技术方案的线圈支承构件的基础上,卡合部包括:第一卡合部,该第一卡合部从一个插入主体部朝与其两侧相邻的开口中的一方侧突出;第二卡合部,该第二卡合部朝另一方侧突出。
插入主体部的具有卡合部的一侧被管按压而扭转,当朝一个方向扭转时,因卡合部倾斜而容易从管脱落。然而,在该线圈支承构件中,由于在相反一侧也有一个卡合部,因此,可防止朝一个方向扭转,所以,不易从管脱落。
本发明第四技术方案的线圈支承构件是在第三技术方案的线圈支承构件的基础上,第一卡合部及第二卡合部位于在与开口的排列方向正交的方向上隔开规定距离的位置。
在第一卡合部和第二卡合部排列在一直线上的情况下,当插入部插入线圈时,因两个卡合部同时挠曲而使插入力变大。然而,在该线圈支承构件中,由于第一卡合部和第二卡合部位于隔开规定距离的位置,因此,能以一个卡合部先挠曲、另一个卡合部后挠曲的方式进行插入。其结果是,能降低插入力的极值,并相应地使插入变得容易。
本发明第五技术方案的线圈支承构件是在第一技术方案的线圈支承构件的基础上,非插入部、插入主体部及卡合部一体成形。
在该线圈支承构件中,由于能减少零件个数,并能通过铣削加工、冲压加工及注塑成形中的任一方法来进行制作,因此,能根据生产数量选择合理的制作方法。
本发明第六技术方案的线圈支承构件是在第五技术方案的线圈支承构件的基础上,线圈支承构件由高密度聚乙烯成形。
在该线圈支承构件中,由于高密度聚乙烯树脂轻量且具有适度的弹性,因此不易损伤管。另外,对饮用水、食品没有不良影响,并经得住供热水的高温水,适于长时间浸渍在水中。
本发明第七技术方案的贮水容器组装体包括:第一技术方案至第六技术方案中任一技术方案的线圈支承构件;线圈;以及贮水容器。
在该贮水容器组装体中,当线圈支承构件的插入主体部进入线圈的管彼此间的间隙时,卡合部与管接触而一边挠曲一边进入,最终从线圈内空间与管相对。即便线圈支承构件朝远离管的方向移动,卡合部也会阻止该线圈支承构件的移动,因此,可防止线圈支承构件从管脱落。
本发明第八技术方案的贮水容器组装体是在第七技术方案的贮水容器组装体的基础上,在线圈支承构件的非插入部形成有第一倾斜部和第二倾斜部。第一倾斜部朝越靠近长度方向的端面则越使非插入部的宽度变窄的方向倾斜。第二倾斜部从比第一倾斜部更靠近端面的位置到端面为止朝使非插入部的宽度变窄的方向倾斜。
在该贮水容器组装体中,当线圈组装于贮水容器时,安装于线圈的线圈支承构件的端部沿着贮水容器的圆周面强制挠曲,因此可能会被贮水容器的开口边刮擦。
因此,通过使线圈支承构件的非插入部以使其宽度变窄的方式朝端面倾斜,在组装初始阶段,挠曲量较小,可抑制刮擦。另外,在组装到某一程度之后,未组装的部分也会因先组装的部分的挠曲而自挠曲,因此,组装变得容易。
另外,一般容器的底部呈直径朝中心变小“研钵状”,但非插入部的端部宽度因第二倾斜部而呈前端细形状,因此,可抑制应力在端部的局部集中这样的挠曲,能经得住长期使用。
本发明第九技术方案的贮水容器组装体是在第七技术方案或第八技术方案的贮水容器组装体的基础上,为了将相当于贮水容器的内周面半径R与线圈的假想最短尺寸S之间的尺寸差S-R的挠曲施加于非插入部的自由端所需的力P1小于100N。在此,假想最短尺寸S是将线圈的中心轴与安装在该线圈上的线圈支承构件的非插入部在宽度方向上的自由端部以最短的方式连接而得到的尺寸。
在该贮水容器组装体中,作业者在将线圈组装到贮水容器时,能容易地进行使线圈支承构件一边挠曲一边组装的作业。
本发明第十技术方案的贮水容器组装体是在第七技术方案至第九技术方案中任一技术方案的贮水容器组装体的基础上,以线圈支承构件的卡合部的总数N、卡合部按压力D以及非插入部按压力P之间始终满足P<N×D这一关系式为条件,选定贮水容器的内周面与线圈的外周面的间隙、线圈的高度尺寸、卡合部的位置、非插入部的材质及非插入部的厚度尺寸。此处,卡合部按压力D是当线圈支承构件的插入部被插入线圈时为了使一个卡合部挠曲所需的按压力。另外,非插入部按压力P是为了进行按压直至线圈支承构件的非插入部在宽度方向上的自由端与线圈的外周面抵接所需的按压力。
在该贮水容器组装体中,当发生抖动直至线圈的外周面最接近贮水容器的内周面时,可推定出非插入部的宽度方向的自由端可能会被按压至与线圈的外周面抵接。此时,即便在作用于非插入部的力作为反力而作用于全部卡合部的情况下,由于卡合部挠曲所需的力较大,因此也可防止线圈支承构件从管脱落。
发明效果
在本发明第一技术方案的线圈支承构件中,即便线圈支承构件朝远离管的方向移动,卡合部也会阻止该线圈支承构件的移动,因此,可防止线圈支承构件从管脱落。
在本发明第二技术方案的线圈支承构件中,卡合部的前端部分与管表面容易相对滑动,插入主体部容易进入管彼此间的间隙。另外,由于接合部成形为圆弧状,因此,可抑制应力集中在一点,可防止接合部的损伤。
在本发明第三技术方案的线圈支承构件中,由于可防止插入主体部朝一个方向扭转,因此线圈支承构件不易从管脱落。
在本发明第四技术方案的线圈支承构件中,由于第一卡合部和第二卡合部位于隔开规定距离的位置,因此,能以一个卡合部先挠曲、另一个卡合部后挠曲的方式进行插入,能降低插入力的极值,使插入变得容易。
在本发明第五技术方案的线圈支承构件中,由于能减少零件个数,并能通过铣削加工、冲压加工及注塑成形中的任一方法来进行制作,因此,能根据生产数量选择合理的制作方法。
在本发明第六技术方案的线圈支承构件中,由于高密度聚乙烯树脂轻量且具有适度的弹性,因此不易损伤管。另外,对饮用水、食品没有不良影响,并经得住供热水的高温水,适于长时间浸渍在水中。
在本发明第七技术方案的贮水容器组装体中,即便线圈支承构件朝远离线圈的管的方向移动,卡合部也会阻止该线圈支承构件的移动,因此,可防止线圈支承构件从管脱落。
在本发明第八技术方案的贮水容器组装体中,在组装初始阶段,挠曲量减小,因此,可抑制刮擦。另外,由于未组装的部分也会因先组装的部分的挠曲而自挠曲,因此,组装变得容易。另外,由于非插入部的端部宽度形成为前端细形状,因此,可抑制应力在端部的局部集中这样的挠曲,能经得住长期使用。
在本发明第九技术方案的贮水容器组装体中,作业者使线圈支承构件挠曲并将线圈组装到贮水容器的作业变得容易。
在本发明第十技术方案的贮水容器组装体中,当发生抖动直至线圈的外周面最接近贮水容器的内周面时,即便在作用于非插入部的力作为反力而作用于全部卡合部的情况下,由于卡合部挠曲所需的力较大,因此也可防止线圈支承构件从管脱落。
附图说明
图1是包括本发明一实施方式的线圈支承构件的贮水容器组装体的主视图。
图2是图1的A-A线的贮水容器组装体的剖视图。
图3是安装有线圈支承构件的线圈的立体图。
图4是线圈支承构件的主视图。
图5是图2的B-B线的线圈和线圈支承构件的局部剖视图。
图6A是表示间距L=0的非插入部的宽度方向边缘的变位的贮水容器组装体的局部横剖视图。
图6B是表示间距L=10mm的非插入部的宽度方向边缘的变位的贮水容器组装体的局部横剖视图。
图6C是表示间距L=24mm的非插入部的宽度方向边缘的变位的贮水容器组装体的局部横剖视图。
图6D是表示间距L=30mm的非插入部的宽度方向边缘的变位的贮水容器组装体的局部横剖视图。
图6E是表示间距L=42mm的非插入部的宽度方向边缘的变位的贮水容器组装体的局部横剖视图。
图7是第一变形例的线圈支承构件的主视图。
图8是第二变形例的线圈与线圈支承构件的局部剖视图。
图9是第三变形例的线圈与线圈支承构件的局部剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的一实施方式进行说明。以下实施方式为本发明的具体例子,并不限定本发明的技术范围。
<贮水容器组装体3>
图1是包括本发明一实施方式的线圈支承构件的贮水容器组装体的主视图。在图1中,贮水容器组装体3被用作对贮热水式供热水机的热水进行贮存的容器,其包括贮水容器30和配置于该贮水容器30内部的线圈4。贮水容器30是不锈钢制的圆筒形容器,头部和底部成形为研钵状。
线圈4是管40被卷绕成圆筒形螺旋状的一种热交换器,在本实施方式中,管40是抗蚀性及耐热性较高的不锈钢制的管,高温的热水在其内部循环。贮水容器30内的水能通过与线圈4热交换而被加热至大致80℃。
线圈4的管40与设置于贮水容器组装体3外侧的热泵单元(未图示)连接,在线圈4中循环的高温的热水被热泵单元加热。另外,热泵单元的加热原理是公知技术,在专利文献1中也有介绍,因此,此处省略其说明。
图2是图1的A-A线的贮水容器组装体的剖视图。在图2中,线圈4以在其外周面与贮水容器30的内周面之间确保间隙的方式安装有线圈支承构件10。在线圈4上,三个线圈支承构件10相对于线圈4的中心以120°的间隔配置着。
<线圈支承构件10>
图3是安装有线圈支承构件的线圈的立体图。在图3中,线圈支承构件10防止线圈4的管40彼此接触,并抑制贮水容器30的内周面与线圈4的外周面接触。如图2所示,线圈4的外周面是使俯视观察时的管40的最外周的线在线圈4的长度方向上延伸而形成的假想面,在本实施方式中,是具有螺旋状的线圈4的螺旋外径的假想圆筒状面SFo。
(开口11)
图4是线圈支承构件的主视图。在图3、图4中,对于线圈支承构件10,不仅要求单单防止线圈4的管40彼此接触,还要求将彼此相邻的管40的间隙维持在一定范围的功能,为了实现上述功能,在线圈支承构件10上设有以沿长度方向隔着间隔排列的方式形成的多个开口11。开口11呈长孔形状,其长度方向与线圈支承构件10的长度方向垂直。开口11的角部成形为圆弧状。
(插入部12)
如图4所示,线圈支承构件10由插入部12和非插入部13构成。插入部12形成于彼此相邻的开口11之间,当安装于线圈4时,被插入比线圈4的外周面更靠径向内侧的线圈内空间。
另外,插入部12具有插入主体部121和卡合部122。插入主体部121将彼此相邻的管40的间隙维持为大致恒定。卡合部122从插入主体部121突出,从线圈内空间与管40接触,并维持插入主体部121的插入状态。
卡合部122包括第一卡合部122a和第二卡合部122b。如图4所示,在线圈支承构件10安装于线圈4之前的状态下,第一卡合部122a从一个插入主体部121朝与其上下两侧相邻的开口中的上侧的开口11突出,第二卡合部122b朝下侧的开口11突出。即,第一卡合部122a及第二卡合部122b的突出方向与线圈支承构件10的长度方向大致平行。卡合部122也可以只是第一卡合部122a及第二卡合部122b中的任意一方,但在该情况下,需要注意,插入主体部121的具有第一卡合部122a及第二卡合部122b中的任意一方的一侧被管40按压而容易朝一个方向扭转。因此,在相反一侧也有一个卡合部时,可防止朝一个方向扭转,具有更不容易从管40脱落的效果。在这以后的说明中,当提到卡合部122时,是指第一卡合部122a及第二卡合部122b共有的事项。
另外,第一卡合部122a和第二卡合部122位于在与开口11的排列方向正交的方向、即开口11的长度方向上隔开一定距离(以后称为间距L)的位置。在本实施方式中,间距L被设定为10mm,但并不限定于此。另外,也可以是间距L=0,即第一卡合部122a和第二卡合部122b排列在一直线上。然而,在该情况下,需要注意,当插入主体部121插入管40彼此间的间隙时,因两个卡合部同时挠曲而使插入力变大。因此,第一卡合部122a和第二卡合部122b位于隔开间距L的位置时,能以一个卡合部先挠曲、另一个卡合部后挠曲的方式进行插入,能降低插入力的极值。其结果是,插入变得更为容易。
组装作业者在将线圈支承构件10安装于线圈4时,使插入主体部121进入管40彼此间的间隙。此时,卡合部122与管40接触而一边挠曲一边进入,最终从线圈内空间与管40相对。
由于卡合部122的前端部分成形为圆弧状,因此卡合部122的前端部分与管40的表面容易相对滑动,其结果是,插入主体部121容易进入管40彼此间的间隙。另外,当卡合部122挠曲时,应力会集中在卡合部122与插入主体部121间的接合部,但由于该接合部也成形为圆弧状,因此可抑制应力集中在一点。其结果是,可防止接合部的损伤。
图5是图2的B-B线的线圈和线圈支承构件的局部剖视图。在图5中,第一卡合部122a从一个插入主体部121朝与其上下两侧相邻的开口11中的上侧的开口11突出,其突起方向与线圈4的长度方向平行。第二卡合部122b朝下侧的开口11突出,并和第一卡合部122a相同地与线圈4的长度方向平行。
如图5所示,一旦线圈支承构件10安装于线圈4,即便朝远离管40的方向移动,第一卡合部122a与第二卡合部122b也会阻止线圈支承构件10的移动,因此,线圈支承构件10不会从管40脱落。
(非插入部13)
非插入部13在安装于线圈4时位于比线圈4的外周面更靠径向外侧的线圈外空间,抑制贮水容器30的内周面与线圈4的外周面接触。如图2所示,非插入部13的两端(宽度方向的自由端)与贮水容器30的内周面接触,当因振动等而以使线圈4的外周面接近贮水容器30的内周面的方式抖动时,非插入部13的两端挠曲,并向后按压贮水容器30的内周面。因此,可防止贮水容器30的内周面与线圈4的外周面碰撞这样的抵接。
另外,在图4的主视图中,非插入部13的轮廓由上侧的边缘13a、左右的边缘13c、左右的第一倾斜部131、左右的边缘13d、左右的第二倾斜部132及下侧的边缘13b形成。第一倾斜部131朝着越是接近图4的主视图中的下侧的边缘13b则越使非插入部13的宽度变窄的方向倾斜。为了便于说明,将图4的主视图中的下侧的边缘称为先入边缘13b。第二倾斜部132从比第一倾斜部131更靠近先入边缘13b的位置、即左右的边缘13d的终点到先入边缘13b为止朝使非插入部13的宽度变窄的方向倾斜。
在贮水容器组装体3的组装作业中,作业者在将线圈4插入贮水容器30时,使安装于线圈4的线圈支承构件10的端部沿着贮水容器30的圆周面强制挠曲地插入。此时,假如非插入部13的宽度从上侧的边缘13a到先入边缘13b为止为相同的尺寸,则先入边缘13b侧可能会被贮水容器30的开口边刮擦。
然而,由于非插入部13以其先入边缘13b侧的宽度朝先入边缘13b变窄的方式倾斜,因此,组装初始阶段的挠曲量小,可抑制刮擦。另外,在组装到某一程度之后,未组装的部分也会因先组装的部分的挠曲而自挠曲,因此,组装变得容易。
另外,图3所示的“S”是将线圈4的中心轴与安装于该线圈4的线圈支承构件10的非插入部13在宽度方向上的边缘(图4的主视图中的左右的边缘)13c以最短的方式连接而得到的假想最短尺寸。此处,当为将相当于贮水容器30的内周面半径R与假想最短尺寸S之间的尺寸差S-R的挠曲施加于非插入部13的宽度方向的边缘13c所需的力设为P1时,在本实施方式的线圈支承构件10中,设定P1<100N。这是作业者在将线圈4组装到贮水容器30时能容易地进行用于使线圈支承构件10一边挠曲一边组装的作业的条件,这通过以下的模拟得到了确认。
(间距L和力P1)
图6A~图6E是按大小不同的五种间距La~Le中的每一种间距表示非插入部的宽度方向边缘的变位的贮水容器组装体的局部横剖视图。从图6A~图6E依次将间距L设定为0mm、10mm、24mm、30mm、42mm。在图6A~图6E中,线圈4被组装到贮水容器30之前的非插入部13以双点划线表示,间距L越大则越是从线圈4的外周面SFo(参照图2)朝外侧远离。因此,当线圈4组装到贮水容器30时,施加到非插入部13的宽度方向的边缘13c的力P1按P1a~P1e的顺序依次变大。此处,控制具体数值的公开,但可以确认间距L为30mm以下时P1<100N,在本实施方式中采用的间距Lb=10mm时P1<100N,这是明确的。
在被组装到贮水容器30之后的线圈支承构件10中,非插入部13的自由端(在图4的主视图中为左右的边缘13c)始终处于被贮水容器30的内周面按压的状态。特别地,由于贮水容器30的底部形成为直径朝中心变小“研钵状”,因此通常使挠曲变大。然而,如图4所示,非插入部13因第二倾斜部132而朝先入边缘13b形成为前端细形状,因此,可抑制应力在端部的局部集中这样的挠曲,能经得住长期使用。
另外,在本实施方式中,由于非插入部13、插入主体部121、第一卡合部122a及第二卡合部122b等线圈支承构件10的全部部位均由高密度的聚乙烯树脂一体成形,因此可减少零件个数,并能通过铣削加工、冲压加工及注塑成形中的任一方法来进行制作。
特别地,在生产数量较少的情况下,与通过需要模具的冲压成形、注塑成形等来进行制作的情况相比,通过铣削加工进行制作更能抑制制造成本,因此,在本实施方式的线圈支承构件10中,预先将开口11的角部设定成圆弧状以适应于铣削加工的工具刀。因此,能根据生产数量选择出合理的制作方法。
另外,由于作为材料的高密度聚乙烯树脂轻量且具有适度的弹性,因此不易损伤线圈4的管40。另外,对饮用水、食品没有不良影响,并经得住供热水的高温水,适于长时间浸渍在水中。
(线圈支承构件10和管40的安装条件)
在贮水容器组装体3中,当发生抖动直至线圈4的外周面最接近贮水容器30的内周面时,非插入部13的宽度方向边缘(图4的主视图中的左右的边缘)13c可能会被按压至与线圈4的外周面抵接。此时,在假设作用于非插入部13的力作为反力作用于全部卡合部122的情况下,若全部的卡合部122挠曲所需的力较大,则线圈支承构件10不会从管40脱落。
因此,当将卡合部按压力D设定为当线圈支承构件10的插入部12被插入线圈4时为了使一个卡合部122挠曲所需的按压力,并将非插入部按压力P(例如参照图6B)设定为为了进行按压直至线圈支承构件10的非插入部13的宽度方向的边缘13c与线圈4的外周面抵接所需的按压力时,必须选定贮水容器30的内周面与线圈4的外周面的间隙、线圈4的高度尺寸、卡合部122的位置、非插入部13的材质及非插入部13的厚度尺寸,以使线圈支承构件10的卡合部122的总数N、卡合部按压力D及非插入部按压力P之间始终满足P<N×D这一关系式。此处,选定也包含在任意选定之后确认是否满足P<N×D这一关系并重新选定的行为。
<本实施方式的特征>
(1)
在线圈支承构件10中,当插入主体部121进入线圈4的管40彼此间的间隙时,第一卡合部122a及第二卡合部122b与管40接触而一边挠曲一边进入,最终从线圈内空间与管40相对。即便线圈支承构件10朝远离管40的方向移动,第一卡合部122a及第二卡合部122b也会阻止该线圈支承构件10的移动,因此,可防止线圈支承构件10从管40脱落。
(2)
在线圈支承构件10中,由于第一卡合部122a及第二卡合部122b的前端部分呈圆弧状,因此,第一卡合部122a及第二卡合部122b的前端部分与管40表面容易相对滑动,插入主体部121容易进入管40彼此间的间隙。另外,当第一卡合部122a及第二卡合部122b挠曲时,应力会集中在接合部,但由于接合部成形为圆弧状,因此,可抑制应力集中在一点,可防止接合部的损伤。
(3)
在线圈支承构件10中,由于第一卡合部122a及第二卡合部122b位于彼此相反的位置,可防止插入主体部121朝一个方向扭转,因此线圈支承构件10不易从管40脱落。
(4)
在线圈支承构件10中,由于第一卡合部122a与第二卡合部122b位于隔开间距L=10mm的位置,因此,能以第一卡合部122a先挠曲、第二卡合部122b后挠曲的方式进行插入,能降低插入力的极值,并相应地使插入变得容易。
(5)
在线圈支承构件10中,由于非插入部13、插入主体部121、第一卡合部122a及第二卡合部122b由高密度聚乙烯树脂一体成形,因此,不仅能减少零件个数,还能通过铣削加工、冲压加工及注塑成形中的任一方法来进行制作。因此,能根据生产数量选择出合理的制作方法。另外,由于高密度聚乙烯树脂轻量且具有适度的弹性,因此,不易损伤管,而且对饮用水、食品没有不良影响,并经得住供热水的高温水,适于长时间浸渍在水中。
(6)
在贮水容器组装体3中,由于在线圈支承构件10上形成有以非插入部13的宽度变窄的方式朝先入边缘13b倾斜的倾斜部131,因此,在组装的初始阶段,挠曲量变小,可抑制刮擦。由于非插入部13的先入边缘13b因第二倾斜部132而呈前端细形状,因此,可抑制应力在端部的局部集中这样的挠曲,并能经得住长期使用。
(7)
在贮水容器组装体3中,由于为了使非插入部13挠曲所需的力P1被设定为小于100N,因此作业者使线圈支承构件10挠曲并将线圈4组装到贮水容器的作业变得容易。
(8)
在贮水容器组装体3中,以线圈支承构件10的卡合部122的总数N、卡合部按压力D及非插入部按压力P之间始终满足P<N×D这一关系式为条件,选定贮水容器30的内周面与线圈4的外周面的间隙、线圈4的高度尺寸、卡合部122的位置、非插入部13的材质及非插入部13的厚度尺寸。因此,即便在假设作用于非插入部13的力作为反力作用于全部卡合部122的情况下,由于全部的卡合部122挠曲所需的力较大,因此也可防止线圈支承构件10从管脱落。
<第一变形例>
在上述实施方式中,将第一卡合部122a及第二卡合部122b的形状成形为爪状,但并不限定于此。图7是本实施方式的第一变形例的线圈支承构件的主视图。另外,图7仅改变了图4的卡合部的形状,因此,对于第一卡合部及第二卡合部以外的部分使用与图4中使用的符号相同的符号,并省略其说明。
在图7中,卡合部122包括第一卡合部122r和第二卡合部122s。第一卡合部122r从一个插入主体部121朝与其上下两侧相邻的开口11中的上侧的开口11突出,第二卡合部122s朝下侧的开口11突出。第一卡合部122r及第二卡合部122s均形成为与插入主体部121间的接合部的宽度比到前端为止的高度长的所谓山形状。因此,虽然开口11的开口面积比上述实施方式的开口的开口面积小,但第一卡合部122r及第二卡合部122s均使得将顶点和与插入主体部121间的接合部连接的斜面变得平缓,使插入主体部121容易进入管40彼此间的间隙。
<第二变形例>
在上述实施方式中,第一卡合部122a及第二卡合部122b的突出方向与线圈4的长度方向平行,但并不限定于此。图8是第二变形例的线圈和线圈支承构件的局部剖视图。在图8中,第一卡合部122u从彼此相邻的管40之间朝线圈4的内周面SFi附近向斜上方突出。另外,第二卡合部122v从彼此相邻的管40之间朝线圈4的内周面SFi附近向斜下方突出。在该情况下,一旦线圈支承构件10安装于线圈4,即便朝远离管40的方向移动,第一卡合部122u和第二卡合部122v也会阻止线圈支承构件10的移动,因此,线圈支承构件10不会从管40脱落。
<第三变形例>
此外,图9是第三变形例的线圈和线圈支承构件的局部剖视图。在图9中,第一卡合部122x从比线圈4的内周面SFi更靠内侧的位置朝内周面SFi向斜上方突出。另外,第二卡合部122y从比线圈4的内周面SFi更靠内侧的位置朝内周面SFi向斜下方突出。在该情况下,一旦线圈支承构件10安装于线圈4,即便朝远离管40的方向移动,第一卡合部122x和第二卡合部122y也会阻止线圈支承构件10的移动,因此,线圈支承构件10不会从管40脱落。
工业上的可利用性
如上所述,根据本发明,利用线圈支承构件10,可使线圈4的管40彼此间的间隙稳定,并可抑制线圈4的外周面与贮水容器30的内周面接触,因此,并不仅限于供热水机,本发明对于由管卷绕形成的线圈状的热交换器配置于容器内这样的设备也是有用的。
(符号说明)
3贮水容器组装体
4线圈
10线圈支承构件
11开口
12插入部
13非插入部
30贮水容器
40管
121插入主体部
122卡合部
122a、122r、122u、122x 第一卡合部
122b、122s、122v、122y 第二卡合部
131第一倾斜部
132第二倾斜部
现有技术文献
专利文献
专利文献1:EP1983287A1
Claims (10)
1.一种线圈支承构件(10),安装于由配置在贮水容器(30)内的管卷绕形成的线圈(4),并利用在长度方向上排列形成的多个开口(11)及将所述开口(11)围住的部位,来防止所述线圈(4)的管(40)彼此接触并抑制所述贮水容器(30)的内周面与所述线圈(4)的外周面接触,其特征在于,
所述线圈支承构件(10)由插入部(12)和非插入部(13)构成,其中,所述插入部(12)形成于彼此相邻的所述开口(11)之间,并在安装于所述线圈(4)时插入比所述线圈(4)的外周面更靠径向内侧的线圈内空间,所述非插入部(13)在安装于所述线圈(4)时位于比所述线圈(4)的外周面更靠径向外侧的线圈外空间,
所述插入部(12)具有:
插入主体部(121),该插入主体部(121)防止彼此相邻的所述管(40)的接触;以及
卡合部(122),该卡合部(122)从所述插入主体部(121)突出,从所述线圈内空间与所述管(40)接触,并维持所述插入主体部(121)的插入状态。
2.如权利要求1所述的线圈支承构件(10),其特征在于,
所述卡合部(122)的前端部分以及所述卡合部(122)与所述插入主体部(121)间的接合部成形为圆弧状。
3.如权利要求1所述的线圈支承构件(10),其特征在于,
所述卡合部(122)包括:
第一卡合部(122a),该第一卡合部(122a)从一个所述插入主体部(121)朝与其两侧相邻的所述开口(11)中的一方侧突出;
第二卡合部(122b),该第二卡合部(122b)朝另一方侧突出。
4.如权利要求3所述的线圈支承构件(10),其特征在于,
所述第一卡合部(122a)及所述第二卡合部(122b)位于在与所述开口(11)的排列方向正交的方向上隔开规定距离的位置。
5.如权利要求1所述的线圈支承构件(10),其特征在于,
所述非插入部(13)、所述插入主体部(121)及所述卡合部(122)一体成形。
6.如权利要求5所述的线圈支承构件(10),其特征在于,
所述线圈支承构件(10)由高密度聚乙烯成形。
7.一种贮水容器组装体,其特征在于,包括:
权利要求1至6中任一项所述的线圈支承构件(10);
所述线圈(4);以及
所述贮水容器(30)。
8.如权利要求7所述的贮水容器组装体,其特征在于,
在所述线圈支承构件(10)的所述非插入部(13)形成有第一倾斜部(131)和第二倾斜部(132),其中,所述第一倾斜部(131)朝越靠近长度方向的端面则越使所述非插入部(13)的宽度变窄的方向倾斜,所述第二倾斜部(132)从比所述第一倾斜部(131)更靠近所述端面的位置到所述端面为止朝使所述非插入部(13)的宽度变窄的方向倾斜。
9.如权利要求7或8所述的贮水容器组装体,其特征在于,
为了将相当于所述贮水容器(30)的内周面半径R与假想最短尺寸S之间的尺寸差S-R的挠曲施加于所述非插入部(13)的自由端所需的力P1小于100N,其中,所述假想最短尺寸S是将所述线圈(4)的中心轴与安装在所述线圈(4)上的所述线圈支承构件(10)的所述非插入部(13)在宽度方向上的自由端部以最短的方式连接而得到的尺寸。
10.如权利要求7至9中任一项所述的贮水容器组装体,其特征在于,
以所述线圈支承构件(10)的所述卡合部(122)的总数N、卡合部按压力D以及非插入部按压力P之间始终满足P<N×D这一关系式为条件,选定所述贮水容器(30)的内周面与所述线圈(4)的外周面的间隙、所述线圈(4)的高度尺寸、所述卡合部(122)的位置、所述非插入部(13)的材质及所述非插入部(13)的厚度尺寸,其中,所述卡合部按压力D是当所述线圈支承构件(10)的所述插入部(12)被插入所述线圈(4)时为了使一个所述卡合部(122)挠曲所需的按压力,所述非插入部按压力P是为了进行按压直至所述线圈支承构件(10)的所述非插入部(13)在宽度方向上的自由端与所述线圈(4)的外周面抵接所需的按压力。
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