JP2000146305A

JP2000146305A - 給湯機の廃熱回収用熱交換器

Info

Publication number: JP2000146305A
Application number: JP10358354A
Authority: JP
Inventors: Masanori Enomoto; 正徳榎本; Shingo Kimura; 新悟木村; Sukeaki Akiba; 祐明秋葉; Akihisa Otomo; 昭久大友; Masahisa Uenishi; 正久上西; Norio Tanihata; 範雄谷畑; Noboru Otomo; 昇大友
Original assignee: Gastar Co Ltd; Atago Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Gastar Co Ltd; Atago Seisakusho Co Ltd
Priority date: 1998-11-11
Filing date: 1998-11-11
Publication date: 2000-05-26

Abstract

(57)【要約】【課題】給湯機の排気路中に組み込む廃熱回収用熱交
換器には浸食性のドレインが付着し、燃焼排気に接触し
て廃熱を吸収する部分に銅材を用いることができず、代
替素材であるアルミやステンレス鋼は、溶接による接合
が困難で製作コストが高価である。【解決手段】アルミ又はステンレス鋼で形成したプレ
ートフィン２０を、ステンレス製側板３０の間に多数枚
配列し、アルミ又はステンレス鋼で形成した受熱管２２
を、プレートフィン２０に配置した開孔を貫通して側板
３０間に並置し、受熱管２２内に銅製の通水管２３を挿
通し、銅製のＵ字管２５を接合して通水管２３の端末部
２３ａを接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、強制燃焼式の給
湯機の排気路中に組み込み、燃焼排気に含まれる廃熱の
回収を図る給湯機の廃熱回収用熱交換器に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】給湯機などのガス燃焼器具において、フ
ァンにより燃焼空気を供給する強制燃焼式のものが普及
している。これは、ガスバーナへ燃焼空気を強制的に供
給し、機器の高能力化と小型化とを図るものである。こ
うした強制燃焼式の給湯機において、熱交換器の下流の
排気路中に廃熱回収用熱交換器を組み込み、廃熱を回収
して熱効率の向上と排気の低温下とを図ることが提案さ
れている。

【０００３】図４は、この廃熱回収用熱交換器を組み込
んだ給湯機の全体構成図である。この給湯機において、
燃焼空気の給気路１に、吸込口２ａから吸引した燃焼空
気を送風するファン２が取り付けられ、ガスバーナ３
は、この送風空気の一部を可燃ガスとともにバーナ体内
に吸引して燃焼する。熱交換器は、受熱管の外周に多数
のフィンを固着した交換器本体４を、内胴５の上部に載
置して構成され、内胴５の内部で燃焼室を形成するとと
もに、内胴５の冷却と交換器本体４の前段での予熱とを
図るため、内胴５の外周面に予熱管６が巻装されてい
る。そして、熱交換器から排気口９に至る排気路７中に
廃熱回収用熱交換器８が設けられている。

【０００４】この給湯機に供給される給水は、予熱管６
から交換器本体４で加熱された後に廃熱回収用熱交換器
８に至り、排気路７を通過する燃焼排気中の廃熱で再加
熱されて給湯され、一方、燃焼排気は廃熱が回収されて
低温化され、排気口９から排出される。このように、廃
熱回収用熱交換器８で燃焼排気に含まれる廃熱を回収す
ることにより、器具の熱効率の向上を図るとともに、器
具外に放出される排気を低温化することができ、二百度
以上の燃焼排気を百度以下まで低下させることが可能で
あり、省エネルギーや環境問題の観点からも有益な手段
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】こうした廃熱回収用熱
交換器８は高温の排気路７中に介設され、燃焼排気は低
温下して結露を生じ、硝酸系化合物等を含む浸食性のド
レインが廃熱回収用熱交換器８に付着し、このドレイン
は、廃熱回収用熱交換器８の底部に設けたトレイ１０で
集めて無害化処理を施す必要がある。受熱管及びフィン
の素材として熱交換器の一般的金属素材である銅材は、
このドレインに容易に浸食されるために用いることがで
きず、燃焼排気に接触して廃熱を吸収する部分には、銅
材に代わり、アルミやステンレス鋼などのドレインに対
して耐食性を持つ素材を用いることが必要とされる。し
かし、これらの代替素材は溶接による接合が困難であ
り、熱交換器の製作コストが高価になるとともに、アル
ミは、常時通水される給湯管として用いるには不適であ
るなどの課題がある。

【０００６】この発明は、これらの課題を解決するこを
目的とするもので、排気路７中に組み込む廃熱回収用熱
交換器８を、燃焼排気に接触する部分に耐食性の素材を
用いて形成し、ドレインによる浸食を防止するととも
に、溶接に代わる製作手段を用いて製作コストの低減を
図ることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１に記載の給湯機の廃熱回収用熱交換器は、
アルミ又はステンレス鋼で形成したプレートフィンを、
ステンレス製側板の間に多数枚配列し、同じくアルミ又
はステンレス鋼で形成した受熱管を、プレートフィンに
配置した開孔を貫通して側板間に並置する。そして、受
熱管内に銅製の通水管を挿通し、通水管の端末部を側板
の開孔から突出し、銅製のＵ字管を接合して端末部を接
続するものである。以上の構成により、燃焼排気に接触
する部分には、アルミ又はステンレス鋼の耐食性素材が
用いられ、ドレインによる浸食を防止することが可能と
なる。

【０００８】また、請求項２に記載の発明は、上記廃熱
回収用熱交換器を、受熱管の端部を側板の開孔周縁に形
成したバーリング縁内に挿入し、通水管を拡管加工する
ことにより、通水管、受熱管、プレートフィン及び側板
を一体に接合して製作するものである。このように製作
することにより、溶接やビス止め等の手段が一切不要と
なり、製作コストの低減を図ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
実施例に基づいて説明する。図１から３はこの発明の具
体的実施例で、上記全体構成図の排気路中に組み込む廃
熱回収用熱交換器である。この廃熱回収用熱交換器にお
いて、複数の開孔２１を配置したプレートフィン２０
が、アルミ又はステンレス鋼で形成され、この開孔２１
を貫通する受熱管２２が、同じくアルミ又はステンレス
鋼で形成されている。

【００１０】プレートフィン２０は、ステンレス製側板
３０の間に所定の間隔で多数枚が過密に配列され、開孔
２１の数に応じた複数の受熱管２２が、開孔２１を貫通
して側板３０間に並置され、各受熱管２２内に銅製の通
水管２３が挿通されている。通水管２３の端末部２３ａ
は側板３０に開設した開孔３１から突出され、銅製のＵ
字管２５を接合して隣接した端末部２３ａが接続され、
通水管２３内を流通する給湯通路を形成して廃熱回収用
熱交換器が構成される。

【００１１】この廃熱回収用熱交換器の製作は、次の工
程で行われる。プレートフィン２０を側板３０間に配列
し、受熱管２２内に通水管２３を挿通した二重管を開孔
２１に挿通し、受熱管２２の端部を開孔３１の周縁に形
成したバーリング縁３１ａ内に挿入するとともに、通水
管２３の端末部２３ａを側板３０外へ突出する。以上の
状態にセットし、通水管２３を軸心からラジアル方向へ
加圧する拡管加工を施し（図３参照）、通水管２３、受
熱管２２、プレートフィン２０及び側板３０を同時に連
結・接合して一体化する。なお、接合性を確保するた
め、開孔２１の周縁にはバーリング縁２１ａが形成され
ている。そして、Ｕ字管２５を端末部２３ａ内に挿入し
てろう付けし、端末部２３ａを接続する。Ｕ字管２５及
び通水管２３が銅製であるからろう付け接合性は良好で
あり、こうして通水管２３を連通して製作される。

【００１２】

【発明の効果】以上のようにこの発明の給湯機の廃熱回
収用熱交換器は、アルミ又はステンレス鋼で形成したプ
レートフィン２０を、ステンレス製側板３０の間に多数
枚配列し、同じくアルミ又はステンレス鋼で形成した受
熱管２２内に銅製の通水管２３を挿通した二重管構造と
したので、燃焼排気に接触して廃熱を吸収する部分に
は、アルミ及びステンレス鋼の耐食性素材が用いられ、
ドレインによる浸食を防止し、耐久性の向上を図ること
ができる。

【００１３】また、請求項２項に記載した製作手段によ
れば、通水管２３を拡管する塑性加工で主要部材を一度
に一体化することが可能であり、溶接やビス止め等の手
段が一切不要であるから製作作業性に優れ、製作コスト
の低減を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の斜視図。

【図２】プレートフィンの斜視図。

【図３】製作工程を示す要部の断面図。

【図４】廃熱回収用熱交換器を組み込んだ給湯機の全体
構成図。

【符号の説明】

２０プレートフィン２１開孔２２受熱管２３通水管２３ａ端末部２５Ｕ字管３０側板３１開孔３１ａバーリング縁

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年１月１８日（１９９９．１．１
８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】この給湯機に供給される給水は、最初に廃
熱回収用熱交換器８に供給された後、予熱管６から交換
器本体４へ供給される。したがって、廃熱回収用熱交換
器８で、排気路７を通過する燃焼排気中の廃熱によって
予め加熱され、一方、燃焼排気は廃熱が回収されて低温
化され、排気口９から排出される。このように、廃熱回
収用熱交換器８で燃焼排気に含まれる廃熱を回収するこ
とにより、器具の熱効率の向上を図るとともに、器具外
に放出される排気を低温化することができ、二百度以上
の燃焼排気を百度以下まで低下させることが可能であ
り、省エネルギーや環境問題の観点からも有益な手段で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木村新悟神奈川県大和市深見台３丁目４番地株式会社ガスター内 (72)発明者秋葉祐明神奈川県大和市深見台３丁目４番地株式会社ガスター内 (72)発明者大友昭久群馬県桐生市宮本町１丁目８番12号株式会社アタゴ製作所内 (72)発明者上西正久群馬県桐生市宮本町１丁目８番12号株式会社アタゴ製作所内 (72)発明者谷畑範雄群馬県桐生市宮本町１丁目８番12号株式会社アタゴ製作所内 (72)発明者大友昇群馬県桐生市宮本町１丁目８番12号株式会社アタゴ製作所内Ｆターム(参考） 3L036 AA04 AA12 AA14 AA41 AA42 AE03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】強制燃焼式の給湯機の排気路中に組み込
む給湯機の廃熱回収用熱交換器であって、アルミ又はステンレス鋼で形成したプレートフィン（２
０）を、ステンレス製側板（３０）の間に多数枚配列
し、同じくアルミ又はステンレス鋼で形成した受熱管
（２２）を、プレートフィン（２０）に配置した開孔
（２１）を貫通して側板（３０）間に並置し、受熱管
（２２）内に銅製の通水管（２３）を挿通し、通水管
（２３）の端末部（２３ａ）を側板（３０）の開孔（３
１）から突出し、銅製のＵ字管（２５）を接合して端末
部（２３ａ）を接続した給湯機の廃熱回収用熱交換器。
【請求項２】受熱管（２２）の端部を開孔（３１）周
縁のバーリング縁（３１ａ）内に挿入し、通水管（２
３）を拡管加工し、通水管（２３）、受熱管（２２）、
プレートフィン（２０）及び側板（３０）を一体に接合
して製作した請求項１に記載の給湯機の廃熱回収用熱交
換器。