JP2002318083A - 二重管熱交換器およびその二重管熱交換器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二次側流体を分岐させるときの渦流の発生を
抑制し、耐久性の向上を図ることが可能となる二重管熱
交換器の提供。 【解決手段】 一次側流体を通流させる一次回路管５１
と、二次側流体を通流させる二次回路管５２とが設けら
れ、一次回路管５１を内側、二次回路管５２を外側とし
た二重管構造にて構成され、一次側流体と二次側流体と
を熱交換させる二重管熱交換器において、二次回路管５
２には、その二次回路管５２を通流する二次側流体を分
岐させるための分岐接続部分５５が形成され、その分岐
接続部分５５が、二次回路管５２の他の部分における内
径よりも大きくなるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一次側流体を通流
させる一次回路管と、二次側流体を通流させる二次回路
管とが設けられ、前記一次回路管を内側、前記二次回路
管を外側とした二重管構造にて構成され、前記一次側流
体と前記二次側流体とを熱交換させる二重管熱交換器お
よびその二重管熱交換器の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような二重管熱交換器は、一次回
路管を内側、二次回路管を外側とした二重管構造にて構
成され、一次側流体を一次回路管の内側を通流させ、二
次側流体を一次回路管の外側と二次回路管の内側との間
を通流させて、一次側流体と二次側流体とを熱交換させ
るものであり、例えば、バーナの燃焼などにより加熱さ
れて、床暖房パネルなどの熱消費端末に循環供給する熱
媒体を一次側流体とし、浴槽内湯水を二次側流体とし
て、バーナの燃焼などにより加熱された熱媒体と浴槽内
湯水とを熱交換させて、熱媒体にて浴槽内湯水を加熱し
て浴槽内湯水の追焚を行うものである。

【０００３】そして、この種の二重管熱交換器は、図９
に示すように、二次回路管７１の端部に、その二次回路
管７１を通流する二次側流体（図中点線矢印）を分岐さ
せるための分岐用継手７２を接続して、その分岐用継手
７２に分岐案内管７３に接続することによって、二次回
路管７２を通流する二次側流体を分岐案内管７３に通流
させるようにしている。説明を加えると、分岐用継手７
２は、二次回路管７１の内径と同じまたはほぼ同じにな
るように構成され、その分岐用継手７２には、分岐案内
管７３を接続するための分岐用開口７４が形成され、そ
の分岐用開口７４に分岐案内管７３を接続することによ
って、二次側流体を分岐用継手７２の分岐用開口７４を
通して分岐案内管７３に分岐させるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の二重管熱交
換器では、二次回路管の内径と同じまたはほぼ同じにな
るように構成された分岐用継手を二次回路管の端部に接
続させることによって、二次回路管を通流する二次側流
体を分岐させるようにしているので、分岐用継手を通流
する二次側流体の通路面積が、二次回路管を通流する二
次側流体の通路面積と同じまたはほぼ同じになって、分
岐用継手を通流する二次側流体は、二次回路管を通流す
る流速のまま、分岐用継手を通流することになる。した
がって、分岐用継手を通流する二次側流体の流速が比較
的速く、その二次側流体が流速の速いまま分岐されるこ
とになるので、分岐されるときに二次側流体の流れに乱
れが生じて、渦流が発生することになり、その渦流によ
って分岐案内管などで局部的に力が加わることになり、
比較的短期間でその部分に穴が空いてしまう虞がある。
ちなみに、図９に示すように、二次側流体を二次回路管
の通流方向に対して直交する方向に分岐させる場合に、
二次側流体の流速が速ければ、その二次側流体の流れが
大きく乱されて、大きな渦流が発生することになり、上
述の不利が顕著なものとなる。

【０００５】本発明は、かかる点に着目してなされたも
のであり、その目的は、二次側流体を分岐させるときの
渦流の発生を抑制し、耐久性の向上を図ることが可能と
なる二重管熱交換器およびその二重管熱交換器の製造方
法を提供する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明によれば、一次側流体を通流
させる一次回路管と、二次側流体を通流させる二次回路
管とが設けられ、前記一次回路管を内側、前記二次回路
管を外側とした二重管構造にて構成され、前記一次側流
体と前記二次側流体とを熱交換させる二重管熱交換器に
おいて、前記二次回路管には、その二次回路管を通流す
る前記二次側流体を分岐させるための分岐接続部分が形
成され、その分岐接続部分が、前記二次回路管の他の部
分における内径よりも大きくなるように構成されてい
る。

【０００７】すなわち、二次回路管には、その二次回路
管の他の部分における内径よりも大きくなるような分岐
接続部分が形成されているので、分岐接続部分を通流す
る二次側流体の通路面積が、二次回路管の他の部分を通
流する二次側流体の通路面積よりも大きくすることが可
能となって、分岐接続部分における二次側流体の通路面
積を大きくした状態で、分岐接続部分にて二次側流体を
分岐させることが可能となる。したがって、分岐接続部
分における二次側流体の通路面積を大きくすることによ
って、その二次側流体の流速を減速させることが可能と
なるので、二次側流体の流速を減速させた状態で分岐さ
せることが可能となって、二次側流体の流れの乱れを抑
制することが可能となる。

【０００８】以上のことをまとめると、請求項１に記載
の発明によれば、二次側流体を分岐させるときの渦流の
発生を抑制し、耐久性の向上を図ることが可能となる二
重管熱交換器を提供できるに到った。

【０００９】請求項２に記載の発明によれば、前記分岐
接続部分には、分岐案内管を接続するための分岐用開口
が形成され、前記分岐案内管が、前記分岐接続部分に当
て付けた状態で、前記分岐接続部分に接続されるように
構成されている。

【００１０】すなわち、分岐案内管を分岐接続部分に当
て付けた状態で分岐接続部分に接続されるように構成さ
れているので、分岐接続部分に分岐案内管を接続するた
めの専用の部材などを設けなくても、分岐接続部分に分
岐案内管を接続することが可能となり、コストの低減お
よび分岐接続部分への分岐案内管の接続作業の容易化を
図ることが可能となる。

【００１１】請求項３に記載の発明によれば、前記分岐
案内管の端部部分には、前記分岐接続部分に当て付けら
れる当て付け部が形成され、その当て付け部と前記分岐
案内管との連接部分が、前記分岐案内管の端部側ほど広
がる末広がり形状に形成されている。

【００１２】すなわち、分岐案内管の当て付け部を二次
回路管の分岐接続部分に当て付けた状態で、その当て付
け部と分岐案内管との連接部分が分岐用開口側ほど広が
る末広がり形状に形成されているので、分岐される二次
側流体が分岐用開口を通して分岐案内管に通流する際
に、連接部分の末広がり形状に案内されながら通流する
ことになる。したがって、分岐される二次側流体を分岐
案内管にスムーズに案内させることが可能となるので、
分岐される二次側流体の乱流の発生を的確に抑制し、渦
流の発生を的確に抑制することが可能となる。

【００１３】請求項４に記載の発明によれば、前記分岐
接続部分が、前記二次回路管を拡径させて構成されてい
る。すなわち、二次回路管を拡径させることによって、
二次回路管に分岐接続部分を形成させることが可能とな
るので、例えば、二次回路管の内径よりも大きな管など
の分岐用継手を二次回路管に接続するなどして、二次回
路管に分岐接続部分を形成するものと比べて、分岐用継
手を必要とせず、しかも、分岐用継手を二次回路管に接
続するためにロー付けする必要もなくなって、コストの
低減を図るとともに、ロー付け箇所の減少に伴う効果を
も得ることが可能となる。

【００１４】ちなみに、ロー付け箇所が多いほど、その
箇所から流体の漏れが発生する可能性が高くなるので、
ロー付け箇所が少なくなると、流体の漏れが発生する可
能性を低くすることが可能となる。

【００１５】請求項５に記載の発明によれば、前記分岐
接続部分の端部部分が、前記二次回路管を拡径させたの
ち、前記一次回路管に外嵌する内径になるように、前記
二次回路管を縮径させて構成されている。すなわち、二
次回路管を拡径させて、二次回路管に分岐接続部分を形
成したのち、二次回路管の端部部分を、一次回路管に外
嵌する内径になるように縮径させることが可能となるの
で、とくに特別な部材を設けなくても、二次回路管の端
部部分を一次回路管に外嵌させるだけで、二次回路管を
通流する二次側流体の全量を分岐案内管に供給させるこ
とが可能となる。したがって、二次回路管を通流する二
次側流体の全量を分岐案内管に供給させる場合に、コス
トの低減を図るとともに、ロー付け箇所の減少を図り、
流体の漏れに対する可能性を低くすることが可能とな
る。

【００１６】請求項６に記載の発明によれば、一次側流
体を通流させる一次回路管と、二次側流体を通流させる
二次回路管とが設けられ、前記一次回路管を内側、前記
二次回路管を外側とした二重管構造にて構成され、前記
一次側流体と前記二次側流体とを熱交換させる二重管熱
交換器の製造方法において、拡径用の金型を挿入して、
前記二次回路管の端部から設定距離までを拡径したの
ち、縮径用の金型を嵌め込んで、拡径された拡径部分の
うち、前記二次回路管の端部側部分を縮径させて、その
二次回路管を通流する前記二次側流体を分岐させるため
の分岐接続部分を形成する。

【００１７】すなわち、拡径用の金型を挿入して、二次
回路管の端部から設定距離までを拡径したのち、縮径用
の金型を嵌め込んで、拡径された拡径部分のうち、二次
回路管の端部側部分を縮径させることによって、二次回
路管の他の部分における内径よりも大きい分岐接続部分
を二次回路管に形成させることが可能となる。したがっ
て、請求項１に記載の如く、分岐接続部分における二次
側流体の通路面積を大きくすることによって、その二次
側流体の流速を減速させることが可能となるので、二次
側流体の流速を減速させた状態で分岐させることが可能
となって、二次側流体の流れの乱れを抑制することが可
能となり、二次側流体を分岐させるときの渦流の発生を
抑制することが可能となる。

【００１８】しかも、二次回路管を拡径したのち、縮径
させることによって、二次回路管の他の部分における内
径よりも大きい分岐接続部分を二次回路管に形成させる
ことが可能となるので、ロー付けを必要とせず、二次回
路管に分岐接続部分を形成させる可能となる。したがっ
て、ロー付け箇所を少なくしながら、分岐接続部分を形
成することが可能となって、ロー付け箇所の減少により
流体の漏れの可能性が低くなる。

【００１９】以上のことをまとめると、二次側流体を分
岐させるときの渦流の発生を抑制し、耐久性の向上を図
ることが可能となる二重管熱交換器を製造することが可
能となるとともに、その熱交換器を製造する際に、ロー
付け箇所の減少を図り、流体の漏れの可能性を低くする
ことが可能となる二重管熱交換器の製造方法を提供でき
るに到った。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明にかかる二重管熱交換器を
風呂給湯装置に適応した例を図面に基づいて説明する。
この風呂給湯装置は、図１に示すように、給湯用熱交換
器１を加熱する給湯用バーナ２およびこの給湯用バーナ
２に燃焼用空気を供給する給湯用ファン３などを備えた
給湯部Ｋと、暖房用熱交換器４を加熱する暖房用バーナ
５およびこの暖房用バーナ５に燃焼用空気を供給する暖
房用ファン６を備えた暖房部Ｂと、暖房用熱媒体と浴槽
湯水とを熱交換させる二重管熱交換器７とを備えて構成
されている。

【００２１】前記給湯用熱交換器１の入口側には、一端
側が水道管に接続された給水路８を接続し、出口側に
は、一端側が図外の給湯栓などが接続された給湯路９を
接続してある。前記給水路８には、上流側から順に、水
フィルター１０、過圧防止機能付水抜き栓１１、給水温
度を検出する給水サーミスタ１２、給水量を検出する水
量センサ１３が設けられている。そして、水道管からの
水を給湯用熱交換器１を迂回させて給湯路９に供給すべ
く、給水路８における水量センサ１３よりも下流側から
分岐させた給水バイパス路１４を、給湯路９に接続して
いる。

【００２２】前記給湯路９には、上流側から順に、給湯
用熱交換器１からの湯水の温度を検出する給湯サーミス
タ１５、給湯用熱交換器１からの湯水と給水バイパス路
１４からの水との混合比を調整するミキシングバルブ１
６、湯水の量を調整する水比例弁１７、ミキシングバル
ブ１６により混合された後の湯水の温度を検出するミキ
シングサーミスタ１８、水抜き栓１９が設けられてい
る。前記ミキシングバルブ１６は、給水バイパス路１４
と給湯路９との接続部分に設けられ、給湯路９におい
て、ミキシングサーミスタ１８と水抜き栓１９との間の
部分から、風呂用の湯張り路２０を分岐させている。

【００２３】前記暖房用熱交換器４の入口側には、熱媒
戻り路２１を接続し、出口側には、高温暖房往き路２２
が接続されている。そして、熱媒戻り路２１には、上流
側から順に、補給水タンク２３、暖房用循環ポンプ２４
を設け、高温暖房往き路２２における暖房用熱交換器４
の近くに、暖房往き高温サーミスタ２５が設けられてい
る。前記熱媒戻り路２１において、暖房用循環ポンプ２
４よりも下流側の部分から、低温暖房往き路２６を分岐
させ、その低温暖房往き路２６には、暖房往き低温サー
ミスタ２７が設けられている。

【００２４】前記補給水タンク２３には、給水路８にお
ける過圧防止機能付水抜き栓１１と給水サーミスタ１２
との間の箇所から分岐させた補給水路２８を接続すると
ともに、オーバーフロー路２９が接続され、補給水路２
８には、補給水バルブ３０、補給水電磁弁３１が設けら
れている。そして、補給水タンク２３には、水位の上限
を検出する上限センサ３２、水位の下限を検出する下限
センサ３３が設けられている。

【００２５】前記高温暖房往き路２２と熱媒戻り路２１
とには、高温型暖房用端末器Ｄ１が接続され、低温暖房
往き路２２と熱媒戻り路２１とには、低温型暖房用端末
器Ｄ２が接続されている。そして、暖房用循環ポンプ２
４を作動させることにより、補給水タンク２３の湯水が
熱媒戻り路２１を通流し、その一部が暖房用熱交換器４
を迂回して低温暖房往き路２６を通じて低温型暖房用端
末器Ｄ２に供給され、残部が暖房用熱交換器４に流入
し、暖房用熱交換器４で加熱された湯水が高温暖房往き
路２２を通じて高温型暖房用端末器Ｄ１に供給され、そ
の高温型暖房用端末器Ｄ１から戻る湯水も低温型暖房用
端末器Ｂから戻る湯水も熱媒戻り路２１を通じて補給水
タンク２３に戻される。

【００２６】前記給湯用バーナ２および暖房用バーナ５
の夫々に燃料ガスを供給するガス供給路３４が、給湯用
バーナ２および暖房用バーナ５の夫々に分岐接続されて
いる。そして、給湯用バーナ２は多段式のバーナであ
り、給湯用バーナ２に対するガス供給路３４の分岐部３
４ａは、さらに系統に分岐して給湯用バーナ２の各段に
接続されている。前記ガス供給路３４には、給湯用バー
ナ２および暖房用バーナ５に対する燃料ガス供給を断続
する元ガス電磁弁３５が設けられている。

【００２７】前記ガス供給路３４において、給湯用バー
ナ２に対する分岐部３４ａには、給湯用ガス比例弁３６
が設けられ、その分岐部３４ａがさらに分岐された系統
のひとつに、給湯用ガス電磁弁３７が設けられ、他の系
統夫々に、ガス切替え電磁弁３８が設けられている。そ
して、暖房用バーナ５に対する分岐部３４ｂには、暖房
用ガス電磁弁３９、暖房用ガス比例弁４０が設けられて
いる。ちなみに、詳述はしないが、給湯用バーナ２およ
び暖房用バーナ５の夫々には、点火させるためのイグナ
イター、および、着火を確認するためのフレームロッド
の夫々が設けられている。

【００２８】前記二重管熱交換器７には、一端側が浴槽
Ａに設けた循環アダプタ４１に接続された風呂戻り路４
２、および、同じく一端側が循環アダプタ４１に接続さ
れた風呂往き路４３が接続され、浴槽湯水を通流させる
ように構成されている。前記風呂戻り路４２には、上流
側、すなわち循環アダプタ４１側から順に、風呂戻りサ
ーミスタ４４、浴槽Ａの湯水循環用のふろポンプ４５、
水流スイッチ４６が設けられ、風呂往き路４３には、風
呂往きサーミスタ４７が設けられている。

【００２９】前記給湯路９からの湯水を浴槽Ａに供給す
るための風呂用の湯張り路２０は、風呂戻り路４２にお
いて、ふろポンプ４５と水流スイッチ４６との間に相当
する部分に接続し、この湯張り路２０には、上流側から
順に、湯張りセンサーＳ、湯張り路２０を開閉する注湯
電磁弁４８、バキュームブレーカー４９、湯張り逆止弁
５０が設けられている。

【００３０】前記二重管熱交換器７は、図２および図３
に示すように、一次側流体としての暖房用熱媒体を通流
させる一次回路管５１と、二次側流体としての浴槽湯水
を通流させる二次回路管５２とが設けられ、一次回路管
５１を内側、二次回路管５２を外側として二重管構造に
て構成され、暖房用熱媒体と浴槽湯水を熱交換させて、
浴槽湯水を加熱するように構成されている。

【００３１】前記一次回路管５１の上流側端部は、高温
暖房往き路２２における暖房高温サーミスタ２５よりも
下流側に接続され、暖房用熱交換器４にて加熱された暖
房用熱媒体を通流させるように構成されている。そし
て、一次回路管５１の下流側端部は、熱媒戻り路２１に
おける補給水タンク２３よりも上流側に接続され、二重
管熱交換器７にて熱交換された暖房用熱媒体を、熱媒戻
り路２１における補給水タンク２３よりも上流側に戻す
ように構成されている。また、一次回路管５１の二重管
熱交換器７よりも下流側に、暖房用熱媒体の二重管熱交
換器７への通流を断続させるふろ熱動弁５３が設けられ
ている。

【００３２】前記二次回路管５２の上流側端部は、二次
回路管５２に形成された分岐用継手部分５４を介して風
呂戻り路４２が接続され、二次回路管５２に形成された
分岐接続部分５５に風呂往き路４３を接続して、浴槽湯
水を通流させ、二重管熱交換器７にて熱交換された浴槽
湯水を浴槽Ａに戻すように構成されている。

【００３３】前記二重管熱交換器７の構成について説明
を加える。前記二重管熱交換器７における一次回路管５
１は、図２および３に示すように、その外周部が螺旋状
に形成され、一次回路管５１の内側を通流する暖房用熱
媒体の流れ方向と、一次回路管５１の外側と二次回路管
５２の内側との間を通流する浴槽湯水の流れ方向とが、
逆向きになるように構成されている。

【００３４】前記二次回路管５２には、浴槽湯水を分岐
させるための分岐接続部分５５が形成され、その分岐接
続部分５５が、二次回路管５２の他の部分における内径
よりも大きくなるように構成されている。そして、分岐
接続部分５５が、二次回路管５２を拡径させて構成さ
れ、分岐接続部分５５の端部部分が、二次回路管５２を
拡径させたのち、一次回路管５１に外嵌する内径になる
ように、二次回路管５２を縮径させて構成されている。

【００３５】説明を加えると、二次回路管５２を拡径さ
せて、二次側流体としての浴槽湯水の通路面積が大きく
なるように分岐接続部分５５を形成し、その通路面積の
増大により浴槽湯水の流速を減速させた状態で、浴槽湯
水を分岐させて、浴槽湯水を分岐させるときの渦流の発
生を抑制するように構成されている。ちなみに、分岐接
続部分５５の内径は、浴槽湯水を分岐させるときの渦流
の発生を的確に抑制できるような大きさに構成され、二
次回路管５２の設定長さにわたって形成されている。

【００３６】また、分岐接続部分５５には、分岐案内管
としての風呂往き管４３ａを接続するための分岐用開口
５６が形成され、風呂往き管４３ａが、分岐接続部分５
５に当て付けた状態で、分岐接続部分５５に接続するこ
とによって、分岐接続部分５５と風呂往き路４３を連通
接続するように構成されている。そして、風呂往き管４
３ａの端部部分には、分岐接続部分５５に当て付けられ
る当て付け部５７が形成され、その当て付け部５７と風
呂往き管４３ａとの連接部分５８が、風呂往き管４３ａ
の端部側ほど広がる末広がり形状に形成されている。

【００３７】説明を加えると、風呂行き管４３ａの当て
付け部５７を分岐接続部分５５に当て付けて接続させる
と、風呂往き管４３ａの全周部が分岐用開口５６側ほど
広がった形状に形成され、分岐接続部分５５から風呂往
き管４３ａに分岐される二次側流体が分岐用開口５６を
通して風呂往き管４３ａに通流する際に、連接部分５８
の末広がり形状に案内されながらスムーズに風呂往き管
４３ａに通流させるように構成されている。

【００３８】具体的に説明すると、分岐接続部分５５の
周方向の一部に、ひとつの分岐用開口５６が形成され、
その分岐用開口５６の大きさは、分岐案内管としての風
呂往き管４３の内径よりも大きくなるように形成されて
いる。そして、風呂往き管４３の当て付け部５７を分岐
接続部分５５に当て付けた状態で、分岐用開口５６の内
側に風呂往き管４３ａの連接部分５８が連なるように構
成されている。

【００３９】そして、分岐用開口５６は、分岐接続部分
５５の端部部分を、一次回路管５１に外嵌する内径にな
るように、二次回路管５２を縮径させて、分岐接続部分
５５の端部部分を一次回路管５１に外嵌させて、二次回
路管５２を通流する浴槽湯水の全量を風呂往き管４３ａ
に通流させるようにしている。

【００４０】ちなみに、この実施形態では、二次回路管
５２に分岐用継手部分５４を形成するように構成してい
るが、分岐用継手部分５４の構成については、上述の分
岐接続部分５５と同様の構成であり、また、分岐用継手
部分５４の形成方法も、下記の分岐接続部分５５と同様
であるので、その詳細な説明は省略する。

【００４１】前記分岐接続部分５５の形成方法について
説明を加える。まず、図４および図５に示すように、拡
径用の金型５９を挿入して、二次回路管５２の端部から
設定距離までを拡径させて、例えば、二次回路管５２に
おける拡径部分の内径が１９．０５ｍｍから２３ｍｍに
なるようにしている。そして、図５および図６に示すよ
うに、縮径用の金型６０を嵌め込んで、拡径された拡径
部分のうち、二次回路管５２の端部側部分を縮径させ
て、分岐接続部分５５を形成するようにしている。

【００４２】また、二次回路管５２を拡径したのち、縮
径するときには、大きさの異なる縮径用の金型６０ａ〜
６０ｄを嵌め込んで、縮径させるようにしており、この
実施形態では、内径が２３ｍｍに拡径された二次回路管
５２を、内径が１５．５ｍｍになるように縮径する場合
を示している。説明を加えると、図５および図６に示す
ように、縮径用の金型６０ａを用いて二次回路管５２の
端部側部分を２１ｍｍに縮径させる。そして、図７の
（イ）に示すように、縮径用の金型６０ｂを用いて二次
回路管５２の端部側部分を１９ｍｍに縮径させ、縮径用
の金型６０ｃを用いて二次回路管５２の端部側部分を１
７ｍｍに縮径させ、最後に、縮径用の金型６０ｄを用い
て二次回路管５２の端部側部分を１５．５ｍｍに縮径さ
せるようにして、図７の（ロ）に示すように、二次回路
管２２に分岐接続部分５５を形成するとともに、その分
岐接続部分５５の端部部分を一次回路管５１を外嵌する
内径になるように形成している。

【００４３】このようにして、二次回路管５２を拡径さ
せたのち、縮径させることによって、分岐接続部分５５
を形成することによって、ロー付け箇所を少なくして、
流体の漏れの可能性を低くするように構成されている。
ちなみに、風呂往き管４３ａの当て付け部５７と分岐接
続部分５５の接触箇所、および、分岐接続部分５５の端
部部分とその端部部分に内嵌される一次回路管５１の接
触箇所とはロー付けされるように構成されている。

【００４４】前記二重管熱交換器７は、図２に示すよう
に、一次回路管５１および二次回路管５２の二重管をコ
の字状に折り曲げて構成されており、その折り曲げ方法
について説明を加える。まず、図８の（イ）に示すよう
に、二次回路管５２の内側に鉄パイプなどの芯金６１を
挿入し、その芯金６１の内側に一次回路管５１を挿入さ
せて、一次回路管５１および二次回路管５２の二重管の
端部をベンダーに固定させるとともに、チャック（金
型）６２にて一次回路管５１および二次回路管５２の二
重管をロール６３側に押し当てるように固定する。そし
て、ロール６３の回転作動によって、芯金６１の端部に
当て付けながら、一次回路管５１および二次回路管５２
の二重管をロール６３の外周部に沿って折り曲げるよう
にしている。

【００４５】このようにして、芯金６１に当て付けなが
ら二重管を折り曲げることによって、曲げ内側にしわが
できたり、曲げ角度にばらつきができたり、二重管が偏
平するなどの不利が発生するのを防止するようにしてい
る。

【００４６】前記風呂給湯装置の運転を制御する制御部
Ｈが設けられ、その制御部Ｈに対して、制御指令を指令
する台所リモコンＲ１と浴室リモコンＲ２が設けられて
いる。また、図示はしないが、台所リモコンＲ１には、
一般給湯運転を実行可能状態に指令する運転スイッチ、
給湯温度設定部、自動湯張り運転の開始および停止を指
令する自動湯張りスイッチなどが設けられている。前記
浴室リモコンＲ２には、一般給湯運転を実行可能状態に
指令する運転スイッチ、浴槽湯温設定部、自動湯張り運
転の開始および停止を指令する自動湯張りスイッチ、あ
つく運転の開始および停止を指令するあつくスイッチな
どが設けられている。

【００４７】そして、制御部Ｈは、台所リモコンＲ１お
よび浴室リモコンＲ２からの指令、および、高温型暖房
用端末器Ｄ１または低温型暖房用端末器Ｄ２からの要求
に基づいて、一般給湯運転、自動湯張り運転、あつく運
転、暖房運転の各種の運転を実行するように構成されて
いる。

【００４８】前記制御部Ｈの各種の運転における動作に
ついて説明する。前記一般給湯運転は、台所リモコンＲ
１の運転スイッチまたは浴室リモコンＲ２の運転スイッ
チがＯＮ操作されている状態で、給湯栓などの開操作に
伴って水量センサ１３による検出水量が所定量以上にな
ると、給湯用ファン３を駆動した後、ガス切替え電磁弁
３８を適宜切替えて給湯用ガス電磁弁３７および元ガス
電磁弁３５を開弁して、給湯用ガス比例弁３６の開度を
調整してイグナイタにより給湯用バ−ナ２に点火する。
そして、給湯用バーナ２に着火されると、台所リモコン
Ｒ１の給湯温度設定部による設定温度、給水サーミスタ
１２による検出水温、水量センサ１３による検出水量な
どに基づいて、ガス切替え電磁弁３８が切替えられると
ともに、給湯用ガス比例弁３６の開度が調整され、か
つ、給湯用ファン３の回転速度が調整され、さらに、ミ
キシングバルブ１６の開度も調整されて給湯温度が設定
温度になるように、いわゆるフィードフォワード制御が
実行され、給湯用熱交換器１にて加熱された湯水と給水
バイパス路１４からの水とを混合して、給湯路９を通し
て設定温度の湯水を給湯するようにしている。

【００４９】また、このフィードフォワード制御ととも
に、台所リモコンＲ１の給湯温度設定部による設定温度
とミキシングサーミスタ１８による検出湯温との偏差に
基づいて、給湯用ガス比例弁３６の開度および給湯用フ
ァン３の回転速度を微調整する、いわゆるフィードバッ
ク制御が実行されて、台所リモコンＲ１の給湯温度設定
部による設定温度の湯を給湯栓に供給する。そして、給
湯栓の閉操作に伴って、水量センサ１３が所定量の通水
を検出しなくなると、元ガス電磁弁３５と給湯用ガス比
例弁３６を閉弁して給湯用バーナ２の燃焼を停止し、一
定時間経過後に給湯用ファン３も停止して一般給湯運転
を終了する。

【００５０】前記自動湯張り運転は、台所リモコンＲ１
のふろ自動スイッチや浴室リモコンＲ２のふろ自動スイ
ッチがＯＮ操作されると、注湯電磁弁４８が開弁され、
水量センサ１３が所定量以上の水流を検出すると、上述
の一般給湯運転と同様に給湯用バーナ２に点火して、フ
ィードフォワード制御とフィードバック制御とにより浴
槽Ａに設定温度の湯水が供給される。つまり、給湯用ガ
ス比例弁３６やミキシングバルブ１６の開度を調整し
て、給水路１からの水を給湯用熱交換器１にて加熱し、
加熱後の湯に給水バイパス路１４からの水が混合され
て、設定温度の湯水が湯張り路２０を介して風呂戻り路
４２と風呂往き路４３に供給され、風呂戻り路４２と風
呂往き路４３の両路から浴槽Ａ内に供給される。

【００５１】そして、浴室リモコンＲ２で設定された湯
量を湯張りすると、注湯電磁弁４８を閉弁して、元ガス
電磁弁３５と給湯用ガス比例弁３６を閉弁して給湯用バ
ーナ２の燃焼が停止され、一定時間経過後に給湯用ファ
ン３も停止される。また、浴槽Ａに設定湯量の湯張りが
行われると、ふろポンプ４５を作動させて、浴槽湯水の
温度が設定温度になるように、後述するあつく運転を実
行する。なお、浴槽Ａに湯張りを行っているときに給湯
栓が開操作されると、湯張りセンサーＳにて給湯の割込
みを検出し、自動湯張り運転を停止して一般給湯運転を
実行する。つまり、一般給湯運転が優先して実行され、
給湯栓が閉操作されると、自動湯張り運転が再開され
る。

【００５２】ちなみに、自動湯張り運転が実行されて、
浴槽Ａへの湯張りが終了すると、２０分間隔でふろポン
プ４５を作動させて、浴槽湯水の温度が設定温度になる
ように、後述するあつく運転を実行する適温キープ運転
に自動的に移行される。

【００５３】前記あつく運転は、浴室リモコンＲ２のあ
つくスイッチがＯＮ操作されると、ふろポンプ４５が作
動して、浴槽湯水が風呂戻り路４２、二重管熱交換器
７、風呂往き路４３を通して循環され、水流スイッチ４
６をＯＮする。そして、水流スイッチ４６のＯＮに伴っ
て、暖房用ファン６を駆動した後、元ガス電磁弁３５お
よび暖房用ガス電磁弁３９を開弁して、暖房用ガス比例
弁４０の開度を調整してイグナイタにより暖房バーナ５
に点火し、暖房用バーナ５の燃焼量があつく運転用燃焼
量になるように、暖房用ガス比例弁４０の開度および暖
房用ファン６の回転速度が調整される。また、水流スイ
ッチ４６のＯＮに伴って、暖房用循環ポンプ２４を作動
させ、ふろ熱動弁５３を開弁して、暖房用熱交換器４に
て加熱された暖房用熱媒体を二重管熱交換器７に供給す
る。

【００５４】このようにして、二重管熱交換器７におい
て、暖房用熱交換器４にて加熱された暖房用熱媒体と浴
槽湯水とが熱交換され、浴槽湯水が加熱され、風呂戻り
サーミスタ４４の検出温度が設定温度よりも少し高い温
度になると、元ガス電磁弁３５、暖房用ガス電磁弁３９
および暖房用ガス比例弁４０を閉弁して暖房用バーナ５
の燃焼が停止され、一定時間経過後に暖房用ファン６も
停止される。そして、ふろ熱動弁５３を閉弁して、暖房
用循環ポンプ２４を停止させるとともに、ふろポンプ４
５を停止させてあつく運転を終了する。なお、あつくス
イッチがＯＦＦ操作されても、上述の動作を行って、あ
つく運転を終了する。

【００５５】前記暖房運転は、高温型暖房用端末器Ｄ１
に暖房用熱媒体を循環供給する高温暖房運転と、低温型
暖房用端末器Ｄ２に暖房用熱媒体を循環供給する低温暖
房運転とがある。前記高温暖房運転は、高温型暖房用端
末器Ｄ１からの要求に伴って、暖房用循環ポンプ２４を
作動させ、暖房用バーナ５に点火して、高温型暖房用端
末器Ｄ１の負荷に応じて、暖房用バーナ５の燃焼量を最
大燃焼量と最小燃焼量との間で調整する比例制御した
り、暖房用バーナ５を最小燃焼量で燃焼させる状態と暖
房用バーナ５の燃焼を停止させる状態とに切り換えるＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御するようにしている。前記低温暖房運転
は、低温型暖房用端末器Ｄ２からの要求に伴って、暖房
用循環ポンプ２４を作動させ、暖房用バーナ５に点火し
て、低温型暖房用端末器Ｄ２の負荷に応じて、暖房用バ
ーナ５の燃焼量を最大燃焼量と最小燃焼量との間で調整
する比例制御したり、暖房用バーナ５を最小燃焼量で燃
焼させる状態と暖房用バーナ５の燃焼を停止させる状態
とに切り換えるＯＮ／ＯＦＦ制御するようにしている。

【００５６】〔別実施形態〕 （１）上記実施形態では、二次回路管５２を拡径させた
のち、縮径させることによって、二次回路管５２の出口
側に分岐接続部分５５を形成するようにしているが、二
次回路管５２とは別の部材を用いることによって、二次
回路管５２の出口側に分岐接続部分５５を構成させるこ
とも可能である。例えば、端部部分を拡径したのち、そ
の拡径した部分の端部側を縮径した管などを二次回路管
５２の出口側端部に接続することによって、二次回路管
５２の出口側に分岐接続部分を構成することが可能とな
る。

【００５７】（２）上記実施形態では、二次回路管５２
の入口側部分を拡径させたのち、縮径させることによっ
て、二次回路管５２の入口側に分岐用継手部分５４を形
成するようにしているが、二次回路管５２とは別の部材
を用いることによって、二次回路管５２の入口側に分岐
用継手部分を構成させることも可能である。例えば、二
次回路管５２とは別の部材を用いる場合には、端部部分
を拡径したのち、その拡径した部分の端部側を縮径した
管などを二次回路管５２の入口側端部に接続することに
よって、二次回路管５２の入口側に分岐用継手部分を構
成することが可能となる。

【００５８】（３）上記実施形態では、分岐接続部分５
５の端部部分を一次回路管５１に外嵌させて、二次回路
管５２を通流する二次側流体を、分岐接続部分５５にて
その全量を分岐案内管としての風呂往き管４３ａに供給
するように構成したが、二次回路管５２を通流する二次
側流体のうち、一部を分岐案内管に分岐させ、残りの一
部を二次回路管５２を通流させるように構成して実施す
ることも可能である。

【００５９】（４）上記実施形態では、分岐接続部分５
５にひとつの分岐用開口５６を形成するようにしている
が、分岐接続部分５５に複数の分岐用開口５６を形成し
て実施することも可能である。

【００６０】（５）上記実施形態では、風呂往き管４３
ａの連接部分５８の全周部を、端部側ほど広がる末広が
り形状に形成したが、例えば、二次側流体の流れに乱れ
が生じ易い箇所のみ、末広がり形状に形成して実施する
ことも可能である。また、連接部分５８の形状は、二次
回路管５２の端部側ほど広がる末広がり形状に限られる
ものではなく、適宜変更が可能である。

【００６１】（６）上記実施形態では、一次側流体を暖
房用熱媒体とし、二次側流体を浴槽湯水としたが、一次
側流体および二次側流体ともに、その他の流体を適応さ
せて実施することも可能である。

【００６２】（７）上記実施形態では、本発明にかかる
二重管熱交換器を風呂給湯装置に適応した例を示した
が、例えば、空調装置など二重管熱交換器を備えた装置
であれば、各種の装置に適応可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】風呂給湯装置の概略構成図

【図２】二重管熱交換器を示す図

【図３】二重管熱交換器の要部を示す図

【図４】二重管熱交換器の製造方法を示す図

【図５】二重管熱交換器の製造方法を示す図

【図６】二重管熱交換器の製造方法を示す図

【図７】二重管熱交換器の製造方法を示す図

【図８】二重管熱交換器の折り曲げ方法を示す図

【図９】従来技術における二重管熱交換器の要部を示す
図

【符号の説明】

５１ 一次回路管 ５２ 二次回路管 ５５ 分岐接続部分 ５６ 分岐用開口 ５７ 当て付け部 ５８ 連接部分 ５９ 拡径用の金型 ６０ 縮径用の金型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２８Ｆ 9/26 Ｆ２８Ｆ 9/26 (72)発明者 田中 直己 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 坂本 俊一 大阪府大阪市旭区新森１丁目２番22号 坂 本精器株式会社内 (72)発明者 武田 全弘 大阪府大阪市旭区新森１丁目２番22号 坂 本精器株式会社内 (72)発明者 赤楚 隆司 大阪府大阪市旭区新森１丁目２番22号 坂 本精器株式会社内 Ｆターム(参考） 3L036 AA07 AA42 AA46 3L065 FA10 3L103 AA27 BB43 CC02 DD10 DD38

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次側流体を通流させる一次回路管と、
   二次側流体を通流させる二次回路管とが設けられ、 前記一次回路管を内側、前記二次回路管を外側とした二
   重管構造にて構成され、前記一次側流体と前記二次側流
   体とを熱交換させる二重管熱交換器であって、 前記二次回路管には、その二次回路管を通流する前記二
   次側流体を分岐させるための分岐接続部分が形成され、 その分岐接続部分が、前記二次回路管の他の部分におけ
   る内径よりも大きくなるように構成されている二重管熱
   交換器。
2. 【請求項２】 前記分岐接続部分には、分岐案内管を接
   続するための分岐用開口が形成され、 前記分岐案内管が、前記分岐接続部分に当て付けた状態
   で、前記分岐接続部分に接続されるように構成されてい
   る請求項１に記載の二重管熱交換器。
3. 【請求項３】 前記分岐案内管の端部部分には、前記分
   岐接続部分に当て付けられる当て付け部が形成され、 その当て付け部と前記分岐案内管との連接部分が、前記
   分岐案内管の端部側ほど広がる末広がり形状に形成され
   ている請求項２に記載の二重管熱交換器。
4. 【請求項４】 前記分岐接続部分が、前記二次回路管を
   拡径させて構成されている請求項１〜３のいずれか１項
   に記載の二重管熱交換器。
5. 【請求項５】 前記分岐接続部分の端部部分が、前記二
   次回路管を拡径させたのち、前記一次回路管に外嵌する
   内径になるように、前記二次回路管を縮径させて構成さ
   れている請求項４に記載の二重管熱交換器。
6. 【請求項６】 一次側流体を通流させる一次回路管と、
   二次側流体を通流させる二次回路管とが設けられ、 前記一次回路管を内側、前記二次回路管を外側とした二
   重管構造にて構成され、前記一次側流体と前記二次側流
   体とを熱交換させる二重管熱交換器の製造方法であっ
   て、 拡径用の金型を挿入して、前記二次回路管の端部から設
   定距離までを拡径したのち、縮径用の金型を嵌め込ん
   で、拡径された拡径部分のうち、前記二次回路管の端部
   側部分を縮径させて、その二次回路管を通流する前記二
   次側流体を分岐させるための分岐接続部分を形成する二
   重管熱交換器の製造方法。