CN115704610A - 热交换器及包括所述热交换器的温水装置 - Google Patents

热交换器及包括所述热交换器的温水装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115704610A
CN115704610A CN202210814082.8A CN202210814082A CN115704610A CN 115704610 A CN115704610 A CN 115704610A CN 202210814082 A CN202210814082 A CN 202210814082A CN 115704610 A CN115704610 A CN 115704610A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat transfer
side wall
wall portion
transfer pipe
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210814082.8A
Other languages
English (en)
Inventor
塩津直哉
和田宪英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Noritz Corp
Original Assignee
Noritz Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Noritz Corp filed Critical Noritz Corp
Publication of CN115704610A publication Critical patent/CN115704610A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/047—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0477—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/08—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D7/082—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration
    • F28D7/085—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration in the form of parallel conduits coupled by bent portions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/12—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium
    • F24H1/14—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form
    • F24H1/145—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form using fluid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/40—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
    • F24H1/41—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes in serpentine form
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0066—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/08—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D7/082—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F28D7/1615—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits being inside a casing and extending at an angle to the longitudinal axis of the casing; the conduits crossing the conduit for the other heat exchange medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/001—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0219—Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
    • F28F9/0224—Header boxes formed by sealing end plates into covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0024—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for combustion apparatus, e.g. for boilers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/04—Fastening; Joining by brazing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Details Of Fluid Heaters (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Abstract

本发明提供一种热交换器及包括热交换器的温水装置，其能够适当地防止或抑制传热管在因自重而不当地变形的状态下被钎焊。一种热交换器，包括：壳体，具有在上下高度方向上立起的第一侧壁部，且向内部供给加热用介质；以及热水加热用的传热管，收容于所述壳体内，传热管的长度方向的两端部经由钎焊部而与第一侧壁部接合，传热管支撑于第一侧壁部，且所述热交换器还包括传热管用支撑部，所述传热管用支撑部设置于第一侧壁部，且能够支撑传热管的靠近第一侧壁部的部位，以阻止传热管的靠近第一侧壁部的部位下降至比第一规定高度更靠下方处。

Description

热交换器及包括所述热交换器的温水装置
技术领域
本发明涉及一种热交换器及包括所述热交换器的温水装置，其是用作热水供给装置等温水装置的构成元件，通过利用传热管从燃烧气体等加热用介质进行热回收来进行热水加热的类型。
背景技术
作为温水装置中使用的热交换器，广为人知的是在供给燃烧气体等加热用介质的壳体内收容传热管，且能够对在所述传热管内流通的热水进行加热的热交换器。
作为此种热交换器的具体例，例如有专利文献1、专利文献2中记载的热交换器。
在这些专利文献1、专利文献2中记载的热交换器中，在壳体的规定的侧壁部设置有多个孔部，且传热管的长度方向的两端部插通至这些多个孔部中，从而实现钎焊。在此种结构中，由于传热管处于支撑于壳体的侧壁部的状态，因此在未采取任何对策的情况下，在为了制造热交换器而进行所述钎焊时，传热管的长度方向中间部的各部分有可能产生因自重而下降的变形。若在产生了此种变形的状态下进行钎焊作业，则即便在结束了钎焊作业之后，也存在所述变形的影响，传热管的各部分的配置有可能产生大的误差。如此，由于会导致热交换效率降低等不良情况，因此需要适当避免所述可能。此外，若可适宜变更热交换器的方向或姿势，以使在钎焊作业时传热管不会因自重的影响而大幅位置偏移，则虽然可消除所述不良情况，但是由于各种理由，有时无法实现此种情况。
因此，在专利文献1的图8所示的部件中，在壳体的底壁部设置有用于支撑传热管的向上凸部。由此，能够防止传热管的位置偏移。但是，无论热交换器的规格如何，有时壳体的底部设为开口状态，在壳体上未设置底壁部，在此种情况下，难以设置所述的向上凸部。另外，在传热管配置于壳体的底壁部的相当上方的情况下，需要增大设置于底壁部的向上凸部的尺寸，还产生壳体的重量增加等不良情况。
另一方面，在专利文献2中，在配置于壳体的侧壁部或侧壁部的内侧的辅助构件，设置有与传热管抵接且用于支撑所述抵接地方的传热管用支撑部。根据此种结构，与专利文献1不同，即便在壳体不具有底壁部的情况下，也能够实现在钎焊作业时防止传热管的变形，能够消除针对专利文献1叙述的不良情况。
然而，在专利文献2中，如下所述，还存在应改善的余地。
即，在专利文献2中，传热管用支撑部设置于壳体的侧壁部或其内侧所配置的辅助构件，但所述壳体的侧壁部并非供传热管的长度方向的两端部钎焊的侧壁部(第一侧壁部)，而是与其不同的侧壁部。因此，有时难以通过传热管用支撑部来适当地防止传热管中的靠近第一侧壁部的部位在因自重而下降的状态下变形。其结果，在专利文献2中，也存在传热管在变形的状态下钎焊于壳体的侧壁部，从而传热管的配置产生误差的情况。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2013-47575号公报(图8)
[专利文献2]日本专利特开2020-70937号公报
[专利文献3]日本专利第4246749号公报
[专利文献4]日本专利特开2019-158235号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
本发明是基于如上所述的情况而想出的，其课题在于提供一种热交换器及包括所述热交换器的温水装置，其能够适当地防止或抑制传热管在因自重而不当地变形的状态下被钎焊，使得传热管的配置不会产生大的误差。
[解决问题的技术手段]
为了解决所述问题，在本发明中，采取了以下的技术手段。
通过本发明的第一方面提供的热交换器包括：壳体，具有在上下高度方向上立起的第一侧壁部，且向内部供给加热用介质；以及热水加热用的传热管，收容于所述壳体内，所述传热管的长度方向的两端部经由钎焊部而与所述第一侧壁部接合，所述传热管支撑于所述第一侧壁部，且所述热交换器，还包括传热管用支撑部，所述传热管用支撑部设置于所述第一侧壁部，且能够支撑所述传热管的靠近所述第一侧壁部的部位，以阻止所述传热管的靠近所述第一侧壁部的部位下降至比第一规定高度更靠下方处。
根据此种结构，在热交换器的制造工序的钎焊作业时，利用设置于壳体的第一侧壁部上的传热管用支撑部来适当地防止传热管的靠近第一侧壁部的部位因自重而大幅下降。其结果，可防止或抑制传热管在大幅变形的状态下被钎焊，使得传热管的配置不会产生大的误差。
在所述钎焊作业时，只要使热交换器的方向或姿势成为本来使用时的方向或姿势即可，通用性也优异。
在本发明中，优选为：所述传热管用支撑部形成为凸状部，所述凸状部是以所述第一侧壁部的一部分向所述壳体的内方侧局部地突出的方式与所述第一侧壁部一体形成。
根据此种结构，通过在壳体的第一侧壁部实施局部地形成凸状部的压制加工，可将所述传热管用支撑部容易且合理地设置于第一侧壁部。也不需要由其他构件构成传热管用支撑部。因此，不会增加零件个数或重量，也可抑制制造成本的上升。进而，通过形成传热管用支撑部，也可期待壳体的第一侧壁部的强度提高的效果。
在本发明中，优选为：所述壳体具有与所述第一侧壁部相向地远离的第二侧壁部，所述热交换器还包括传热管用的支撑体，所述传热管用的支撑体能够支撑靠近所述第二侧壁部的部位，以阻止所述传热管的靠近所述第二侧壁部的部位下降至比第二规定高度更靠下方处。
根据此种结构，在钎焊作业时，不仅可适当地防止传热管的靠近第一侧壁部的部位因自重而大幅下降，而且可适当地防止传热管的靠近第二侧壁部的部位因自重而大幅下降。因此，可更彻底地防止传热管在不当地变形的状态下被钎焊。
在本发明中，优选为：所述传热管用的支撑体具有以在所述加热用介质的流动方向即上下高度方向上立起的姿势位于所述壳体内的板状部，且具有在所述板状部上形成有供所述传热管的靠近所述第二侧壁部的部位插通的开口部的结构。
根据此种结构，可使传热管用的支撑体的结构简单，并且可准确地实现传热管的靠近第二侧壁部的部位的定位固定(防止变形)。另外，也可避免传热管用的支撑体的所述板状部大幅阻碍加热用介质的流动。
在本发明中，优选为：作为所述传热管，包括蛇行状的多个传热管，所述蛇行状的多个传热管是在与上下高度方向交叉的方向上延伸、且在上下高度方向上隔开间隔排列的多个直状管体部经由多个连接管体部而连成一串，且这些多个传热管在所述壳体的宽度方向上排列，作为所述传热管用支撑部，包括多个传热管用支撑部，所述多个传热管用支撑部与所述多个传热管中位于靠近所述第一侧壁部处的所述多个连接管体部的下表面部相向接触或相向接近。
此处，所谓本发明中所述的“与上下高度方向交叉的方向”，不仅包含水平方向，而且还包含相对于水平方向以适当的角度上下倾斜的方向。
根据此种结构，利用所述蛇行状的多个传热管，可增多来自加热用介质的热回收量，在使热交换器的热交换效率良好的方面优选。另一方面，在钎焊作业时，利用多个传热管用支撑部来适当地阻止所述多个传热管中的位于靠近第一侧壁部的多个连接管体部因重力而不当地下降。
在本发明中，优选为：所述多个传热管用支撑部中的至少一个传热管用支撑部以相对于所述多个连接管体部的下表面部相向接触或相向接近的方式设置成在所述壳体的宽度方向上延伸的形态。
根据此种结构，可减少多个传热管用支撑部的总数，实现结构的精简化，因此在实现传热管用支撑部的形成作业的容易化的方面优选。
在本发明中，优选为：在所述壳体内的与所述传热管的配置区域不同的区域配置追加的传热管，能够通过这些传热管及追加的传热管此两者从所述加热用介质进行热回收，所述追加的传热管具有贯通在与上下高度方向交叉的方向上排列的多个鳍片的多个管体部，这些多个管体部与所述多个鳍片经由追加的钎焊部而相互接合。
此种结构的热交换器能够利用传热管及追加的传热管此两者从加热用介质进行热回收，因此在使热交换器的热交换效率优异的方面优选。另一方面，为了适当地形成用于将追加的传热管的多个管体部与多个鳍片接合的追加的钎焊部，期望在以使所述多个管体部水平的方式设定热交换器的姿势的基础上，在管体部的上部载置焊料，使所述焊料加热熔融。根据本发明，在此种情况下，可适当地防止传热管的靠近第一侧壁部的部位因自重而大幅下降。
通过本发明的第二方面提供的温水装置，其中，包括通过本发明的第一方面提供的热交换器。
根据此种结构，可获得与针对通过本发明的第一方面提供的热交换器叙述的效果相同的效果。
本发明的其它特征及优点将通过以下参照附图而进行的发明的实施方式的说明而进一步明确。
附图说明
图1是表示本发明的热交换器的一例的概略立体图。
图2是图1的分解立体图。
图3是表示使用了图1的热交换器的温水装置的一例的说明图，所述图的实线所示的剖面图相当于图1的III-III剖面图。
图4的(a)是图3的IVa-IVa剖面图，图4的(b)是图4的(a)的局部放大剖面图。
图5的(a)是图3的Va-Va剖面图，图5的(b)是图5的(a)的局部放大剖面图。
图6的(a)是作为图1所示的热交换器的第一侧壁部的零件图的立体图，图6的(b)是图6的(a)的VIb-VIb剖面图。
图7的(a)是作为组装于图1所示的热交换器的传热管用的支撑体的零件图的立体图，图7的(b)是图7的(a)的正面图。
图8的(a)是表示第一侧壁部的另一例的立体图，图8的(b)是图8的(a)的VIIIb-VIIIb剖面图。
图9是表示本发明的热交换器的另一例的概略立体图。
图10是图9的X-X剖面图。
图11的(a)是图10的XIa-XIa剖面图，图11的(b)是进行图11的(a)所示的鳍片与传热管的钎焊的状态的说明图，图11的(c)是表示通过图11的(b)的钎焊形成的钎焊部(追加的钎焊部)的例子的主要部分剖面图。
图12是作为图9所示的热交换器的第一侧壁部的零件图的立体图。
图13是表示本发明的热交换器的另一例的主要部分剖面图。
图14的(a)是表示本发明的热交换器的另一例的平面剖面图，图14的(b)是图14的(a)的XIVb-XIVb剖面图，图14的(c)是图14的(a)的XIVc-XIVc剖面图，图14的(d)是图14的(c)的右侧面图。
[符号的说明]
HE、HE1～HE3：热交换器
WH：温水装置
Ba～Bd：钎焊部
C、C1、C2：壳体
1、1A：第一侧壁部(壳体的)
11a～11c：传热管用支撑部
20c：第二侧壁部(壳体的)
3：传热管(追加的传热管)
4：鳍片
5：传热管用的支撑体
50：板状部
51：开口部
6A：传热管(第一传热管)
6B：传热管(第二传热管)
60：直状管体部
60a、60b：端部(传热管的)
61、62：连接管体部(传热管的)
63：直状管体部(传热管的)
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选的实施方式进行具体说明。
图1～图5的(b)所示的热交换器HE包括：上表面部及下表面部开口的大致矩形筒状或框状的壳体C、配置于所述壳体C内的多个第一传热管6A及第二传热管6B、入水用的一对集管部7a及出热水用的一对集管部7b、以及传热管用的支撑体5。
如图3所示，利用了热交换器HE的温水装置WH例如构成为在壳体C的上侧设置有燃烧器80及其他热交换器81。其他热交换器81是显热回收用的一次热交换器，例如是与后述的使用了追加传热管3的热交换部相同的结构。与此相对，热交换器HE是潜热回收用的二次热交换器。在温水装置WH中，由燃烧器80产生的燃烧气体(加热用介质)向下行进，依次通过热交换器81、热交换器HE，由此从燃烧气体依次回收显热及潜热，利用所述回收的热进行热水的加热，将所述热水供给至所期望的热水供给目的地。
如图2所显示那样，壳体C是俯视呈大致コ字状的壳体主体部2与设置有集管部7a、集管部7b的作为侧板部的第一侧壁部1组合而构成。
壳体主体部2包括以在一侧面形成侧面开口部21的方式呈俯视大致コ字状相连的三个侧壁部20(侧壁部20a～侧壁部20c)。在它们中，与第一侧壁部1相向的侧壁部20c相当于本发明中所述的第二侧壁部。第一侧壁部1以堵塞侧面开口部21的方式焊接于壳体主体部2。另外，第一传热管6A及第二传热管6B的长度方向的两端部60a、60b贯通第一侧壁部1并与第一侧壁部1接合，关于其详细情况，将在后面叙述。
第一传热管6A及第二传热管6B是蛇行状传热管。
更具体而言，如图2及图4的(a)、图4的(b)所示，第一传热管6A是在水平方向上延伸且在上下高度方向上隔开间隔排列的多个直状管体部60经由侧视呈半圆弧状的多个连接管体部61而连成一串的蛇行状(在图4的(a)、图4的(b)中，两个第一传热管6A重叠地表示，由于难以对两者进行区别，因此对其中一者标注网点图案)。第一传热管6A的长度方向的两端部60a插通至设置于第一侧壁部1的孔部10a并被引出至壳体C的外方，且与设置于第一侧壁部1的外表面侧的集管部7a、集管部7b连接。另外，第一侧壁部1的孔部10a的周缘部与第一传热管6A的端部60a经由钎焊部Ba而相互接合。
多个第一传热管6A在壳体C内在其宽度方向上隔开间隔排列。但是，为了增多热回收量，如图3所示，多个第一传热管6A设为在彼此相邻的第一传热管6A彼此设置有高低阶差的交错排列。
如图2及图5的(a)、图5的(b)所示，第二传热管6B是以相对于水平方向上下倾斜的方式在与上下高度方向交叉的方向上延伸、且在上下高度方向上隔开间隔排列的多个直状管体部63经由侧视呈半圆弧状的多个连接管体部62而连成一串的蛇行状。所述第二传热管6B的两端部60b与第一传热管6A同样地，连接于集管部7a、集管部7b，并且与第一侧壁部1接合。所述接合为端部60b插通至设置于第一侧壁部1的孔部10b中，且设置有将孔部10b的周缘部与端部60b接合的钎焊部Bb的结构。
第二传热管6B由于各直状管体部63上下倾斜，因此排水性好，即便在冬季第一传热管6A内冻结的情况下，也能够通过使热水在所述第二传热管6B中流通来进行温水供给。向集管部7a的入水口70供给非加热的热水，且通过第一传热管6A及第二传热管6B被加热的热水到达集管部7b，从出热水口71流出。
如图2及图3所示，第二传热管6B在壳体C的宽度方向上以位于多个第一传热管6A的左右两外侧的方式设置。
如图4的(a)～图6的(b)所示，在壳体C的第一侧壁部1设置有多个传热管用支撑部11a～11c。
这些多个传热管用支撑部11a～11c是用于阻止第一传热管6A及第二传热管6B中靠近第一侧壁部1的部位下降至比规定高度(第一规定高度)更靠下方处的部位。另外，这些均为通过对第一侧壁部1实施压制加工而与第一侧壁部1一体形成的部位，第一侧壁部1的一部分是向壳体C的内方侧局部地突出的凸状部。因此，在第一侧壁部1的外表面侧，设置有传热管用支撑部11a～传热管用支撑部11c的地方成为向壳体C的内方侧凹陷的凹部。
对多个传热管用支撑部11a～11c进行更详细的说明。
首先，在图3及图4的(a)、图4的(b)中，多个第一传热管6A可划分为交错排列的高度高的上段侧与交错排列的高度低的下段侧此两种组。多个传热管用支撑部11a分别设置于上段侧的多个第一传热管6A中的靠近第一侧壁部1的连接管体部61的下侧。传热管用支撑部11a的上表面部与连接管体部61的下表面部相向接触或相向接近，阻止连接管体部61下降至比规定高度更靠下方处。
多个传热管用支撑部11b位于下段侧的多个第一传热管6A中靠近第一侧壁部1的连接管体部61的下侧，且以传热管用支撑部11b的上表面部与所述连接管体部61的下表面部相向接触或相向接近的方式设置，阻止连接管体部61下降至比规定高度更靠下方处。但是，所述传热管用支撑部11b与所述传热管用支撑部11a不同，并非所谓的点状的凸状部，而是在壳体C的宽度方向上呈直线状延伸的凸状部。因此，传热管用支撑部11b相对于高度处于大致相同的多个连接管体部61的下表面部一并对向接触或相向接近。
如图5的(a)、图5的(b)所示，多个传热管用支撑部11c位于一对第二传热管6B中靠近第一侧壁部1的连接管体部62的下侧，传热管用支撑部11c的上表面部与所述连接管体部62的下表面部相向接触或相向接近，可实现阻止连接管体部62下降至比规定高度更靠下方处。传热管用支撑部11c与传热管用支撑部11a同样地为所谓的点状的凸状部。
在图4的(a)、图4的(b)中，传热管用的支撑体5是用于支撑多个第一传热管6A中的靠近第二侧壁部20c的部位并阻止所述部位下降至比规定高度(第二规定高度)更靠下方的构件，且配置于壳体C内。此外，在本实施方式中，如图5的(a)、图5的(b)所示，支撑体5不支撑第二传热管6B。另外，未设置用于支撑第二传热管6B的靠近第二侧壁部20c的部位的支撑体。其原因在于：第二传热管6B若与多个第一传热管6A相比较，则由于长度短、不易产生因自重引起的挠曲变形等理由，对于第二传热管6B，缺乏使用支撑体5的必要性。但是，对于第二传热管6B，与第一传热管6A同样地，也可应用使用了支撑体5的支撑结构。
如图4的(a)、图4的(b)及图7的(a)、图7的(b)所示，传热管用的支撑体5具有以下结构：在上下高度方向上立起的板状部50形成有用于供第一传热管6A的靠近第二侧壁部20c的部位插通的开口部51。开口部51与第一传热管6A的排列相对应，支撑体5限制第一传热管6A的位置。在板状部50的外周缘部适宜连续设置有相对于板状部50弯曲的形态的弯曲片部53或凸缘片部54等，将这些部位焊接于壳体C的适当部位等，实现支撑体5的固定。此外，在上侧的弯曲片部53，作为用于确保燃烧气体的流动的部件，设置有通气用开口部52。
接着，对上文所述的热交换器HE的作用进行说明。
在制造热交换器HE时，实施用于设置钎焊部Ba、钎焊部Bb的钎焊作业。在所述钎焊作业时，如图4的(a)、图4的(b)及图5的(a)、图5的(b)所示，在第一传热管6A及第二传热管6B中靠近第一侧壁部1的连接管体部61、连接管体部62的下表面侧配置有传热管用支撑部11a～传热管用支撑部11c。因此，即便第一传热管6A及第二传热管6B因利用了钎焊作业用的炉的加热而软化，这些靠近第一侧壁部1的连接管体部61、连接管体部62也会被传热管用支撑部11a～传热管用支撑部11c适当地支撑，从而可适当地阻止因自重而下降至比规定高度更靠下方处。其结果，能够适当地避免第一传热管6A及第二传热管6B在因自重而大幅变形的状态下被实施钎焊作业，使得第一传热管6A及第二传热管6B的配置不会产生大的误差。若第一传热管6A及第二传热管6B在因自重而大幅变形的状态下被实施钎焊作业，则即便在结束了钎焊作业之后，也存在所述变形的影响，第一传热管6A及第二传热管6B的配置有可能产生大的误差，另外，此种误差可能成为热交换效率降低的主要原因。与此相对，根据本实施方式，能够消除或减少所述可能。另外，在所述钎焊作业时，只要将热交换器HE的方向或姿势设定为本来使用时的方向或姿势即可，通用性也优异。
在本实施方式中，利用传热管用的支撑体5，也能够防止第一传热管6A的靠近第二侧壁部20c的部位因自重而不当地大幅下降。因此，可进一步减少第一传热管6A的变形，进一步提高第一传热管6A的位置精度。另外，传热管用的支撑体5的整体形状简单，并且能够使第一传热管6A的定位维持性能优异。
在所述传热管用支撑部11a、所述传热管用支撑部11b中，传热管用支撑部11b呈直线状延伸，例如若与将所有传热管用支撑部11a、传热管用支撑部11b形成为所谓的点状的凸状部的情况相比较，则能够使传热管用支撑部11a、传热管用支撑部11b的整体结构精简，实现加工的容易化，加工费用的减少化。另外，传热管用支撑部11a、传热管用支撑部11b产生提高第一侧壁部1的强度的作用，但若传热管用支撑部11b呈直线状延伸，则也作为加强肋发挥功能，因此强度提高作用更优异。此外，与本实施方式不同，若将传热管用支撑部11a、传热管用支撑部11b两者形成为在宽度方向上延伸的直线状，则难以适当地支撑多个第一传热管6A各自的规定的连接管体部61，但根据本实施方式，也无此种不良情况。
图8的(a)～图14的(d)示出了本发明的另一实施方式。在这些图中，对与所述实施方式相同或类似的元件标注与所述实施方式相同的符号，并省略重复说明。
在图8的(a)、图8的(b)所示的第一侧壁部1(板状部)中，不仅传热管用支撑部11a、传热管用支撑部11c，而且传热管用支撑部11b也形成为所谓的点状的凸状部。本发明也能够设为此种结构。
图9～图11的(c)所示的热交换器HE1构成为一次热交换部及二次热交换部双方组装于一个壳体C1内的所谓一次、二次一体型的热交换器。更具体而言，所述热交换器HE1构成为：设为壳体C1的尺寸比之前的实施方式的壳体C的尺寸大，在第一传热管6A及第二传热管6B的上方设置有第三传热管3及本体管39。如图10的假想线所示，在壳体C1的上侧配置燃烧器80，燃烧气体向下被供给至壳体C1内。第三传热管3相当于本发明中所述的追加传热管的一例，构成从燃烧气体中回收显热的一次热交换部。第一传热管6A及第二传热管6B构成回收潜热的二次热交换部。
本体管39沿着壳体C1的上部内表面部配置，如图9所示，从集管部7b的出热水口71流出的热水从供给口38被送入至本体管39而在图9箭头所示的方向上流动，也流向本体管用的集管部35a、集管部35b。流向这些部位的热水防止壳体C1的上部成为过热状态。通过了本体管39的热水其后被送入至第三传热管3并进一步被加热，然后从出热水口37流出。
如图10及图11的(a)～图11的(c)所显示那样，第三传热管3具有：多个直状的管体部30，贯通在水平方向上排列的板状的多个鳍片4；以及多个弯管36，将这些多个管体部30的端部彼此相连。多个鳍片4与管体部30经由如图11的(c)所示那样的钎焊部Bc(相当于本发明的追加的钎焊部)连接。
在所述热交换器HE1中，壳体C1的第一侧壁部1A是如图12所示那样的形态，图12所示的范围Sa为与图6的(a)、图6的(b)所示的第一侧壁部1的各部分相同的结构。在比所述范围Sa更靠上侧的范围设置有用于供所述第三传热管3及本体管39插通的孔部19a、孔部19b。
在制造所述热交换器HE1时，不仅设置之前叙述的钎焊部Ba、钎焊部Bb，而且还设置钎焊部Bc。作为设置所述钎焊部Bc的方法，例如如图11的(b)所示，使用以下方法：在管体部30的上侧载置有焊料B的状态下，对其进行加热，使其熔融，使熔融焊料沿着管体部30的外周面及鳍片4的表面流动。在此情况下，钎焊作业时的热交换器HE1的姿势需要设定为图9～图11的(c)所示的姿势，但即便设定为所述姿势，也可通过传热管用支撑部11a～传热管用支撑部11c的存在来适当地防止第一传热管6A及第二传热管6B因自重而下降且大幅变形。
在图13所示的热交换器HE2中，在壳体C1组装有分隔构件85及底壁部86，另外，在侧壁部20d设置有排气用的排气口87。
更具体而言，在所述热交换器HE2中，多个第一传热管6A及第二传热管6B的配置区域通过分隔构件85被划分为第一区域S1及第二区域S2。在壳体C1内向下行进的燃烧气体当通过第一区域S1到达底壁部86时，向上U形转弯进入至第二区域S2，其后从排气口87向外部排出。燃烧气体的流动方向也可如本实施方式那样变化。另外，也可将燃烧器配置于热交换器的下侧，使燃烧气体在热交换器内向上行进。
在图14的(a)～图14的(d)所示的热交换器HE3中，在具有形成有燃烧气体的供气口88a及排气口88b的侧壁部20e、侧壁部20f的壳体C2内配置有多个传热管6C，但这些多个传热管6C是水平姿势的蛇行状管体，且在上下高度方向上隔开间隔排列。即，多个传热管6C与之前叙述的第一传热管6A及第二传热管6B的姿势及排列方向不同。但是，各传热管6C的两端部60c经由钎焊部Bd而与壳体C2的第一侧壁部1接合。另外，在第一侧壁部1设置有具有入水口70及出热水口71的集管部7c、集管部7d，它们的内部与各传热管6C的内部连通。
多个传热管用支撑部11d通过压制加工而与第一侧壁部1一体形成。这些传热管用支撑部11d是与多个传热管6C中靠近第一侧壁部1的连接管体部61的下表面部相向接触或者相向接近的凸状部，且阻止连接管体部61下降至比规定高度更靠下方处。另外，也设置有传热管用的支撑体5A，但所述支撑体5A构成为在板状部50设置有供传热管6C的靠近第二侧壁部20c的部位插通的多个开口部51a。
在本实施方式中，也可获得本发明所意图的作用。
本发明并不限定于所述实施方式的内容。本发明的热交换器及温水装置的各部分的具体结构在本发明所意图的范围内自如地进行各种设计变更。
作为传热管，例如能够使用U字管来代替蛇行管，另外也可使用专利文献1所示的螺旋管等其他结构的传热管。
传热管用支撑部只要能够支撑传热管的规定部位，以阻止传热管的规定部位因自重而下降至比规定高度更靠下方处即可，其具体的形状或尺寸并无限定。另外，传热管用支撑部期望与壳体的第一侧壁部一体形成，但也能够使用其他构件而设置。
进而，传热管用支撑部只要是可阻止传热管的规定部位下降至规定高度以下的部位即可，因此可不设置成在通常时与传热管的规定部位抵接，也可为相对于规定部位相向接触、相向接近中的任一者。
本发明中所述的加热用介质不限于由燃烧器产生的燃烧气体，也可为高温的排气等。本发明中所述的温水装置是除了包含一般热水供给用或浴室热水供给用等的热水供给装置以外，还包含热水供暖用或者融雪用等的温水装置的概念。
此外，在制造本发明的热交换器的情况下，例如也能够在仅使传热管支撑于第一侧壁部的状态(壳体的其他侧壁部未组装于第一侧壁部的状态)下，将传热管的长度方向的两端部钎焊于第一侧壁部。在此情况下，也能够使用适当的夹具来支撑传热管的与靠近第一侧壁部的部位为相反侧的部位。

Claims (7)

1.一种热交换器，包括：
壳体，具有在上下高度方向上立起的第一侧壁部，且向内部供给加热用介质；以及
蛇行状的热水加热用的多个传热管，于所述壳体内，所述蛇行状的热水加热用的多个传热管是在与上下高度方向交叉的方向上延伸、且在上下高度方向上隔开间隔排列的多个直状管体部经由多个连接管体部而连成一串，
所述多个传热管在壳体的宽度方向上排列而收容，
所述多个传热管的长度方向的两端部经由钎焊部而与所述第一侧壁部接合，所述多个传热管分别支撑于所述第一侧壁部，
所述热交换器的特征在于，还包括多个传热管用支撑部，
所述多个传热管用支撑部设置于所述第一侧壁部，能够支撑所述多个传热管中的位于靠近所述第一侧壁部的所述多个连接管体部，且与所述多个连接管体部的下表面部相向接触或相向接近，以阻止位于靠近所述第一侧壁部的所述多个连接管体部下降至比第一规定高度更靠下方处。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其中，
所述传热管用支撑部形成为凸状部，所述凸状部是以所述第一侧壁部的一部分向所述壳体的内方侧局部地突出的方式与所述第一侧壁部一体形成。
3.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，
所述壳体具有与所述第一侧壁部相向地远离的第二侧壁部，
所述热交换器还包括传热管用的支撑体，所述传热管用的支撑体能够支撑靠近所述第二侧壁部的部位，以阻止所述传热管的靠近所述第二侧壁部的部位下降至比第二规定高度更靠下方处。
4.根据权利要求3所述的热交换器，其中，
所述传热管用的支撑体具有以在所述加热用介质的流动方向即上下高度方向上立起的姿势位于所述壳体内的板状部，且具有在所述板状部上形成有供所述传热管的靠近所述第二侧壁部的部位插通的开口部的结构。
5.根据权利要求1所述的热交换器，其中，
所述多个传热管用支撑部中的至少一个传热管用支撑部以相对于所述多个连接管体部的下表面部相向接触或相向接近的方式设置成在所述壳体的宽度方向上延伸的形态。
6.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，
在所述壳体内的与所述传热管的配置区域不同的区域配置追加的传热管，能够通过这些传热管及追加的传热管此两者从所述加热用介质进行热回收，
所述追加的传热管具有贯通在与上下高度方向交叉的方向上排列的多个鳍片的多个管体部，这些多个管体部与所述多个鳍片经由追加的钎焊部而相互接合。
7.一种温水装置，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的热交换器。
CN202210814082.8A 2021-07-20 2022-07-12 热交换器及包括所述热交换器的温水装置 Pending CN115704610A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-119431 2021-07-20
JP2021119431A JP2023015569A (ja) 2021-07-20 2021-07-20 熱交換器およびこれを備えた温水装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115704610A true CN115704610A (zh) 2023-02-17

Family

ID=84975882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210814082.8A Pending CN115704610A (zh) 2021-07-20 2022-07-12 热交换器及包括所述热交换器的温水装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230026734A1 (zh)
JP (1) JP2023015569A (zh)
CN (1) CN115704610A (zh)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023015569A (ja) 2023-02-01
US20230026734A1 (en) 2023-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105987632B (zh) 热交换器用的传热翅片和具备该传热翅片的热交换器
JP2009519431A (ja) 暖房および温水供給用凝縮ボイラの熱交換器
JP5818071B2 (ja) 給湯装置
CN112856801B (zh) 热交换器以及包括此热交换器的热水装置
EP3293465A1 (en) Heat exchanger and water heater
KR102005411B1 (ko) 개선된 열 사이클 성능을 위한 b-튜브 개질
CN110542211A (zh) 换热器及具备该换热器的热水装置
JP2008121959A (ja) 熱交換器および温水装置
CN113310215A (zh) 热交换器以及包括此热交换器的水加热装置
CN115704610A (zh) 热交换器及包括所述热交换器的温水装置
JP6858343B2 (ja) 熱交換器およびこれを備えた給湯装置
JP6256807B2 (ja) 熱交換器およびこれを備えた温水装置
JP5234349B2 (ja) 熱交換器および温水装置
JP7470280B2 (ja) 熱交換器およびこれを備えた温水装置
JP2009014206A (ja) 熱交換器、これを備えた温水装置および伝熱管
CN112119267B (zh) 热水装置
KR20160015945A (ko) 고효율 친환경 현열 열교환기
JP2000146461A (ja) 熱交換器
JP6260773B2 (ja) 熱交換器およびこれを備えた温水装置
JP5076837B2 (ja) 熱交換器及び給湯装置
JP6099003B2 (ja) 熱交換器およびこれを備えた温水装置
CN216048370U (zh) 燃气热水装置与热交换器
US20240167725A1 (en) Heat exchanger and hot water apparatus including heat exchanger
KR200372101Y1 (ko) 열교환기
JP6798357B2 (ja) 熱交換器および熱源機

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication