JP2004360968A - 熱交換器ユニット - Google Patents
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Abstract
【技術課題】腐食に強い熱交換器ユニットを提供する。
【解決手段】少なくとも対向する内側壁7a、8aをチタン又はチタン合金で形成して成るウォータジャケット7、8を対向して配置し、このウォータジャケット7、8間にはチタン又はチタン合金製の熱交換パイプ9を複数本平行に取り付ける。更に、前記ウォータジャケット7、8内には、前記熱交換パイプ9を複数本ずつ群に分割する仕切壁12を設け、前記ウォータジャケット7には給水パイプ4及び出管4aを接続する。更に、熱交換パイプ9は波形管となし、山の頂上部には、この頂上部を直接押し潰してフィン部9aを形成する。
【選択図】 図 2
【解決手段】少なくとも対向する内側壁7a、8aをチタン又はチタン合金で形成して成るウォータジャケット7、8を対向して配置し、このウォータジャケット7、8間にはチタン又はチタン合金製の熱交換パイプ9を複数本平行に取り付ける。更に、前記ウォータジャケット7、8内には、前記熱交換パイプ9を複数本ずつ群に分割する仕切壁12を設け、前記ウォータジャケット7には給水パイプ4及び出管4aを接続する。更に、熱交換パイプ9は波形管となし、山の頂上部には、この頂上部を直接押し潰してフィン部9aを形成する。
【選択図】 図 2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、製作が簡単で腐食に強い熱交換器ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
ガスバーナーを用いた給湯器等の一般的な熱交換器ユニット100は、図6に示すようにフィン107を取り付けた銅又はアルミニュウム製の熱交換チューブ101を両側板108、109間において曲管103、104、105を用いて全体を蛇行させた構成から成る。このため、銅チューブ101にフィン107を取り付けたり、曲管103、104、105を加工したり、更に各部においてろう付けしたりするのに手数がかかる。また、銅チューブ101の場合、潜熱回収後の低温化した排気を用いて再熱交換する熱交換器ユニットに使用した場合、排気中に含まれる酸性物質により腐食が進行し、寿命が半減すると云う欠点がある。図6において、102は給水パイプライン、106は出湯パイプラインである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は斯る点に鑑みて提案されるものであって、製作が簡単で腐食に強い熱交換器ユニットを提供するのが目的である。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明においては、熱交換器ユニットにおいて、少なくとも対向する内側壁をチタン又はチタン合金で形成して成るウォータジャケットを対向して配置したこと、前記ウォータジャケット間にチタン又はチタン合金製の熱交換パイプを平行に複数本取り付けたこと、前記ウォータジャケット内には、前記熱交換パイプを複数本ずつのパイプ群に分割する仕切壁を設けたこと、前記ウォータジャケットには、給水パイプ及び出湯パイプを接続したこと、を特徴とするものである。
【0005】
更に、請求項2に記載の発明においては、請求項1の熱交換パイプには、独立山又は連続山から成る波形管が用いられていることを特徴とするものである。
この構成により、熱交換パイプの外表面と内表面の面積を拡大し、且つ外の排気に併せて内部の水流に乱流を発生させることができるため、熱交換効率を高めることができる。
【0006】
更に、請求項3に記載の発明においては、請求項2の熱交換パイプの波形の頂部には、この山を直接押し潰すことにより形成されたフィン部が形成されていることを特徴とするものである。
この構成により、排気からの吸熱の効果を高めて熱交換効率を上昇させることができる。
【0007】
更に、請求項4に記載の発明においては、請求項1の熱交換器ユニットは、給湯器の排熱回収用熱交換器ユニットとして用いられることを特徴とするものである。
[発明の詳細な説明]
【0008】
【作用】
熱交換パイプは、チタン又はチタン合金製の直管で構成し、この直管はウォータジャケットの内側壁に例えばチタンろうを用いてろう付けされている。このように、熱交換器ユニットには曲管部分がないことから、製造が簡単であると共に水流の抵抗も小さい。また、チタン又はチタン合金製であることから、腐食にも強く、低温排気用熱交換器ユニットとして最適である。
また、熱交換パイプを波形管となし、この山の頂上部分を押し潰してフィン形状としたことにより、別にフィンを取り付ける必要がないと共に直管を多数取り付けても排気抵抗も少ない。
【0009】
【実施例】
以下に本願発明の実施例を添付の図面を基に詳細に説明する。図1は主と副の熱交換器ユニットを二段に構成した給湯器の内部構造を示す説明図、図2は副熱交換器ユニットであって、本願発明に係る熱交換器ユニットである。図3は熱交換パイプの説明図、図4はA−A´線断面図、図5はB−B´線断面図である。
【0010】
これらの各図において、符号の1は給湯器本体であって、この給湯器本体1内には主熱交換器ユニット2とこの主熱交換器ユニット2の下に副熱交換器ユニット3が二段に組み込まれていて、給水パイプライン4から給水された水は、先ず副熱交換器ユニット3のウォータジャケット7内に入り、チタン又はチタン合金製の熱交換パイプ(群)9を通って反対側のウォータジャケット8内に入り、ここでUターンして往きとは別の熱交換パイプ(群)9からウォータジャケット7内に戻り、次に主熱交換器ユニット2内を一巡して出湯パイプライン5から出湯する構成となっていて、ガスバーナ6は、給湯器本体1において主熱交換器ユニット2の上部に下向きに配置されており、燃焼ガスは主熱交換器ユニット2を先ず経由し、次に副熱交換器ユニット3を経由して排気出口(図示せず)に至る構成となっている。図1において、10はドレン受け、11はガスバーナ6に燃焼用空気を供給するファンである。
【0011】
図2に示す副熱交換器ユニット3は、両側にウォータジャケット7、8を配置し、このウォータジャケット7、8間にチタン又はチタン合金製の熱交換パイプ9を多段に多数本平行に取り付け、ウォータジャケット7、8の内側壁7a、8aと熱交換パイプ9は、チタンろうを用いてろう付けされている。実施例の場合、出入側のウォータジャケット7とターン側のウォータジャケット8の対向する内側壁7a、8aもチタン又はチタン合金製である。なお、熱交換パイプ9と内側壁7a、8aの接続方法としては、この部分からの腐食を防止する意味において、実施例のようなチタンろう付け方法が最良であるが、条件によっては、他のろう付けあるいは溶接方法を用いることができる。
また、熱交換パイプ9には、図3に示すような波形管が用いられており、この波形の山の頂上部分には直接押し潰して形状したフィン部9aが形成されている。
【0012】
図4に示す出入側のウォータジャケット7内には、往きと戻りを区画する仕切板12が組み込まれており、矢印a方向から流入した水は、この仕切板12で区画された往き側の熱交換パイプ群9を経由して反対側のターン側のウォータジャケット8内に入り、ここでターンして戻り側の熱交換パイプ群9内を通り、出入り側のウォータジャケット7内に戻り、出管4aから矢印bに示すように主熱交換器ユニット2側に送出され、高温に加熱されて出湯パイプライン5から出湯する。なお、本実施例では、所謂ワンパス方式を説明したが、このワンパス方式は一例であって、仕切板12を双方のウォータジャケット7、8内に設けることにより、ツーパスあるいはそれ以上の構成としても良い。この時、本実施例では、出入側のウォータジャケット7に給水パイプライン4及び出管4aが取り付けられているが、パス方式によっては出管4aはウォータジャケット8側に取り付けられることもある。又、ウォータジャケット7、8は対向する内側壁7a、8aをチタン又はチタン合金製としているが、ウォータジャケット7、8全体をチタン又はチタン合金製としても良い。
【0013】
【発明の効果】
本発明は以上のように、熱交換パイプを直管となし、この直管を左右のウォータジャケット間に取り付けて熱交換器ユニットとした。この結果、構成がシンプル化したため、加工が難しいチタン又はチタン合金製の熱交換パイプを用いた熱交換器ユニットの製作が容易となる。
また、本願発明では、少なくともウォータジャケットの内側壁及び熱交換パイプをチタン又はチタン合金で形成したことにより、腐食に対して強く、よって特に実施例において説明した排熱回収型の熱交換に用いたときに、主熱交換器ユニットと同等あるいはそれ以上の耐久性を確保することができる。
また、本願発明の熱交換パイプは、波形管の山の頂上部分を潰し、ここにフィン部を形成したことにより、加工がしやすく、狭い容積の中に多数の熱交換パイプを組み込むことができると共に従来例のように多数の別体のフィンをそれぞれ熱交換チューブにろう付け等する手間がなく、更に、すすやゴミ類がフィンの間に付着して目詰りを生じたり、排気の流れ抵抗を増大すると云ったことも無くなる。
また、熱交換パイプ内は波形のため、水に乱流が発生して熱交換効率を向上させることができる。
なお、本発明に係る熱交換器ユニットは、勿論のこととして主熱交換器ユニットとして、あるいは単独でも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明に係る熱交換器ユニットを用いた排熱回収型給湯器の説明図。
【図2】本願発明に係るチタン又はチタン合金使用熱交換器ユニットの説明図。
【図3】チタン又はチタン合金製の熱交換パイプの説明図。
【図4】A−A´線断面図。
【図5】B−B´線断面図。
【図6】従来の熱交換器の説明図。
【符号の説明】
1 給湯器本体
2 主熱交換器ユニット
3 副熱交換器ユニット
7 出入側のウォータジャケット
8 ターン側のウォータジャケット
9 熱交換パイプ
10 ドレン受け
11 ファン
12 仕切板
【発明の属する技術分野】
本願発明は、製作が簡単で腐食に強い熱交換器ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
ガスバーナーを用いた給湯器等の一般的な熱交換器ユニット100は、図6に示すようにフィン107を取り付けた銅又はアルミニュウム製の熱交換チューブ101を両側板108、109間において曲管103、104、105を用いて全体を蛇行させた構成から成る。このため、銅チューブ101にフィン107を取り付けたり、曲管103、104、105を加工したり、更に各部においてろう付けしたりするのに手数がかかる。また、銅チューブ101の場合、潜熱回収後の低温化した排気を用いて再熱交換する熱交換器ユニットに使用した場合、排気中に含まれる酸性物質により腐食が進行し、寿命が半減すると云う欠点がある。図6において、102は給水パイプライン、106は出湯パイプラインである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は斯る点に鑑みて提案されるものであって、製作が簡単で腐食に強い熱交換器ユニットを提供するのが目的である。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明においては、熱交換器ユニットにおいて、少なくとも対向する内側壁をチタン又はチタン合金で形成して成るウォータジャケットを対向して配置したこと、前記ウォータジャケット間にチタン又はチタン合金製の熱交換パイプを平行に複数本取り付けたこと、前記ウォータジャケット内には、前記熱交換パイプを複数本ずつのパイプ群に分割する仕切壁を設けたこと、前記ウォータジャケットには、給水パイプ及び出湯パイプを接続したこと、を特徴とするものである。
【0005】
更に、請求項2に記載の発明においては、請求項1の熱交換パイプには、独立山又は連続山から成る波形管が用いられていることを特徴とするものである。
この構成により、熱交換パイプの外表面と内表面の面積を拡大し、且つ外の排気に併せて内部の水流に乱流を発生させることができるため、熱交換効率を高めることができる。
【0006】
更に、請求項3に記載の発明においては、請求項2の熱交換パイプの波形の頂部には、この山を直接押し潰すことにより形成されたフィン部が形成されていることを特徴とするものである。
この構成により、排気からの吸熱の効果を高めて熱交換効率を上昇させることができる。
【0007】
更に、請求項4に記載の発明においては、請求項1の熱交換器ユニットは、給湯器の排熱回収用熱交換器ユニットとして用いられることを特徴とするものである。
[発明の詳細な説明]
【0008】
【作用】
熱交換パイプは、チタン又はチタン合金製の直管で構成し、この直管はウォータジャケットの内側壁に例えばチタンろうを用いてろう付けされている。このように、熱交換器ユニットには曲管部分がないことから、製造が簡単であると共に水流の抵抗も小さい。また、チタン又はチタン合金製であることから、腐食にも強く、低温排気用熱交換器ユニットとして最適である。
また、熱交換パイプを波形管となし、この山の頂上部分を押し潰してフィン形状としたことにより、別にフィンを取り付ける必要がないと共に直管を多数取り付けても排気抵抗も少ない。
【0009】
【実施例】
以下に本願発明の実施例を添付の図面を基に詳細に説明する。図1は主と副の熱交換器ユニットを二段に構成した給湯器の内部構造を示す説明図、図2は副熱交換器ユニットであって、本願発明に係る熱交換器ユニットである。図3は熱交換パイプの説明図、図4はA−A´線断面図、図5はB−B´線断面図である。
【0010】
これらの各図において、符号の1は給湯器本体であって、この給湯器本体1内には主熱交換器ユニット2とこの主熱交換器ユニット2の下に副熱交換器ユニット3が二段に組み込まれていて、給水パイプライン4から給水された水は、先ず副熱交換器ユニット3のウォータジャケット7内に入り、チタン又はチタン合金製の熱交換パイプ(群)9を通って反対側のウォータジャケット8内に入り、ここでUターンして往きとは別の熱交換パイプ(群)9からウォータジャケット7内に戻り、次に主熱交換器ユニット2内を一巡して出湯パイプライン5から出湯する構成となっていて、ガスバーナ6は、給湯器本体1において主熱交換器ユニット2の上部に下向きに配置されており、燃焼ガスは主熱交換器ユニット2を先ず経由し、次に副熱交換器ユニット3を経由して排気出口(図示せず)に至る構成となっている。図1において、10はドレン受け、11はガスバーナ6に燃焼用空気を供給するファンである。
【0011】
図2に示す副熱交換器ユニット3は、両側にウォータジャケット7、8を配置し、このウォータジャケット7、8間にチタン又はチタン合金製の熱交換パイプ9を多段に多数本平行に取り付け、ウォータジャケット7、8の内側壁7a、8aと熱交換パイプ9は、チタンろうを用いてろう付けされている。実施例の場合、出入側のウォータジャケット7とターン側のウォータジャケット8の対向する内側壁7a、8aもチタン又はチタン合金製である。なお、熱交換パイプ9と内側壁7a、8aの接続方法としては、この部分からの腐食を防止する意味において、実施例のようなチタンろう付け方法が最良であるが、条件によっては、他のろう付けあるいは溶接方法を用いることができる。
また、熱交換パイプ9には、図3に示すような波形管が用いられており、この波形の山の頂上部分には直接押し潰して形状したフィン部9aが形成されている。
【0012】
図4に示す出入側のウォータジャケット7内には、往きと戻りを区画する仕切板12が組み込まれており、矢印a方向から流入した水は、この仕切板12で区画された往き側の熱交換パイプ群9を経由して反対側のターン側のウォータジャケット8内に入り、ここでターンして戻り側の熱交換パイプ群9内を通り、出入り側のウォータジャケット7内に戻り、出管4aから矢印bに示すように主熱交換器ユニット2側に送出され、高温に加熱されて出湯パイプライン5から出湯する。なお、本実施例では、所謂ワンパス方式を説明したが、このワンパス方式は一例であって、仕切板12を双方のウォータジャケット7、8内に設けることにより、ツーパスあるいはそれ以上の構成としても良い。この時、本実施例では、出入側のウォータジャケット7に給水パイプライン4及び出管4aが取り付けられているが、パス方式によっては出管4aはウォータジャケット8側に取り付けられることもある。又、ウォータジャケット7、8は対向する内側壁7a、8aをチタン又はチタン合金製としているが、ウォータジャケット7、8全体をチタン又はチタン合金製としても良い。
【0013】
【発明の効果】
本発明は以上のように、熱交換パイプを直管となし、この直管を左右のウォータジャケット間に取り付けて熱交換器ユニットとした。この結果、構成がシンプル化したため、加工が難しいチタン又はチタン合金製の熱交換パイプを用いた熱交換器ユニットの製作が容易となる。
また、本願発明では、少なくともウォータジャケットの内側壁及び熱交換パイプをチタン又はチタン合金で形成したことにより、腐食に対して強く、よって特に実施例において説明した排熱回収型の熱交換に用いたときに、主熱交換器ユニットと同等あるいはそれ以上の耐久性を確保することができる。
また、本願発明の熱交換パイプは、波形管の山の頂上部分を潰し、ここにフィン部を形成したことにより、加工がしやすく、狭い容積の中に多数の熱交換パイプを組み込むことができると共に従来例のように多数の別体のフィンをそれぞれ熱交換チューブにろう付け等する手間がなく、更に、すすやゴミ類がフィンの間に付着して目詰りを生じたり、排気の流れ抵抗を増大すると云ったことも無くなる。
また、熱交換パイプ内は波形のため、水に乱流が発生して熱交換効率を向上させることができる。
なお、本発明に係る熱交換器ユニットは、勿論のこととして主熱交換器ユニットとして、あるいは単独でも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明に係る熱交換器ユニットを用いた排熱回収型給湯器の説明図。
【図2】本願発明に係るチタン又はチタン合金使用熱交換器ユニットの説明図。
【図3】チタン又はチタン合金製の熱交換パイプの説明図。
【図4】A−A´線断面図。
【図5】B−B´線断面図。
【図6】従来の熱交換器の説明図。
【符号の説明】
1 給湯器本体
2 主熱交換器ユニット
3 副熱交換器ユニット
7 出入側のウォータジャケット
8 ターン側のウォータジャケット
9 熱交換パイプ
10 ドレン受け
11 ファン
12 仕切板
Claims (4)
- 少なくとも対向する内側壁をチタン又はチタン合金で形成して成るウォータジャケットを対向して配置したこと、前記ウォータジャケット間にチタン又はチタン合金製の熱交換パイプを平行に複数本取り付けたこと、前記ウォータジャケット内には、前記熱交換パイプを複数本ずつのパイプ群に分割する仕切壁を設けたこと、前記ウォータジャケットには、給水パイプ及び出湯パイプを接続したこと、を特徴とする熱交換器ユニット。
- 請求項1の熱交換パイプには、独立山又は連続山から成る波形管が用いられていることを特徴とする熱交換器ユニット。
- 請求項2の熱交換パイプの波形の頂部には、この山を直接押し潰すことにより形成されたフィン部が形成されていることを特徴とする熱交換器ユニット。
- 請求項1の熱交換器ユニットは、給湯器の排熱回収用熱交換器ユニットとして用いられることを特徴とする熱交換器ユニット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003158418A JP2004360968A (ja) | 2003-06-03 | 2003-06-03 | 熱交換器ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003158418A JP2004360968A (ja) | 2003-06-03 | 2003-06-03 | 熱交換器ユニット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004360968A true JP2004360968A (ja) | 2004-12-24 |
Family
ID=34051834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003158418A Pending JP2004360968A (ja) | 2003-06-03 | 2003-06-03 | 熱交換器ユニット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004360968A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100398820C (zh) * | 2006-06-02 | 2008-07-02 | 朱乐顺 | 一种空压机的中冷器及连接装置 |
US7647897B2 (en) | 2004-03-25 | 2010-01-19 | Noritz Corporation | Heating apparatus |
CN104266505A (zh) * | 2014-09-26 | 2015-01-07 | 苏州巨浪热水器有限公司 | 一种换热水箱的水箱结构 |
-
2003
- 2003-06-03 JP JP2003158418A patent/JP2004360968A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7647897B2 (en) | 2004-03-25 | 2010-01-19 | Noritz Corporation | Heating apparatus |
CN100398820C (zh) * | 2006-06-02 | 2008-07-02 | 朱乐顺 | 一种空压机的中冷器及连接装置 |
CN104266505A (zh) * | 2014-09-26 | 2015-01-07 | 苏州巨浪热水器有限公司 | 一种换热水箱的水箱结构 |
CN104266505B (zh) * | 2014-09-26 | 2016-05-18 | 苏州巨浪热水器有限公司 | 一种换热水箱的水箱结构 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20051107 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071108 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080306 |