JP2006200830A

JP2006200830A - 熱交換器

Info

Publication number: JP2006200830A
Application number: JP2005013541A
Authority: JP
Inventors: Hidekatsu Naruse; 英克成瀬
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2005-01-21
Filing date: 2005-01-21
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2025-01-21
Also published as: JP4354412B2

Abstract

【課題】胴部１と、胴部内に積層状態で配置される多数の吸熱フィン４と、これら吸熱フィンを貫通する複数本の吸熱管５とを備え、胴部の外側でこれら吸熱管を２本ずつ配管部材を介して連通させて一連の熱交換管路を構成して成る熱交換器において、胴部に対する配管部材の張出し量を小さくして省スペース化を図ると共にコストダウンを図ることができるようにする。
【解決手段】胴部１の外側面に重ね合わされる蓋板６で吸熱管５，５同士を連通する配管部材を構成する。蓋板６には、胴部１の外側面から離れる方向の窪み部６ａが互いに連通させるべき２本の吸熱管５，５に跨るようにして形成され、この窪み部６ａと胴部１との間に画成される空間を介して吸熱管５，５同士が連通される。
【選択図】図１

Description

本発明は、胴部と、胴部内に積層状態で配置される多数の吸熱フィンと、これら吸熱フィンを貫通する複数本の吸熱管とを備え、胴部の外側でこれら吸熱管を２本ずつ連通路を介して連通させて一連の熱交換管路を構成して成る給湯用その他の熱交換器に関する。

従来、この種の熱交換器においては、吸熱管同士を連通させる連通路を構成する部材としてＵベント(Ｕ字状に湾曲した管)を用い、胴部の外側にＵベントを配置して、Ｕベントの両端を２本の吸熱管の端部に嵌合させている。ここで、Ｕベントの曲率半径は、管の曲げ加工上の制約から、左程小さくできず、胴部に対するＵベントの張出し量が大きくなる。そのため、熱交換器を収納する外装ケースと熱交換器の胴部との間の隙間が狭い場合、その隙間にＵベントが収まらなくなることがある。

また、従来、胴部の外側に突出する吸熱管の端部に連結される透孔を備えた脚板と、この脚板に重ね合わされる蓋板とから成る２枚板構造の配管部材を用い、蓋板に脚板から離れる方向の窪み部を形成し、この窪み部により脚板と蓋板との間に画成される連通路を介して吸熱管同士を連通させるようにしたものも知られている(例えば、特許文献１参照)。

このものでは、胴部に対する配管部材の張出し量が小さくなり、外装ケースと熱交換器の胴部との間の隙間が狭い場合にも、その隙間に配管部材を収めることができる。然し、配管部材は脚板と蓋板との２枚の板を組み合わせて構成されているため、部品点数が増し、コストが高くなる不具合がある。
特開平１１−１８２９３９号公報(図２)

本発明は、以上の点に鑑み、上記２枚板構造の配管部材を改良して、一層の省スペース化とコストダウンとを図ることができるようにした熱交換器を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、胴部と、胴部内に積層状態で配置される多数の吸熱フィンと、これら吸熱フィンを貫通する複数本の吸熱管とを備え、胴部の外側でこれら吸熱管を２本ずつ連通路を介して連通させて一連の熱交換管路を構成して成る熱交換器において、胴部の外側面に重ね合わされる蓋板を備え、蓋板には、胴部の外側面から離れる方向の窪み部が互いに連通させるべき２本の吸熱管に跨るようにして形成され、この窪み部と胴部との間に画成される空間で前記連通路が構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、熱交換器の胴部が上記した従来の２枚板構造の配管部材の脚板に兼用され、胴部と蓋板とで吸熱管同士を連通する配管部材が構成されることになる。従って、脚板が不要になり、部品点数を削減してコストダウンを図ることができる。また、胴部に対する配管部材(蓋板)の張出し量が脚板の分だけ従来の配管部材より減少し、一層の省スペース化を図ることができる。

ところで、各吸熱管の端部は、胴部に形成した吸熱管用のバーリング穴に嵌合される。そして、バーリング穴からの水漏れを防止するため、バーリング穴のバーリング部に吸熱管がロー付けされる。ここで、バーリング穴は、一般に、バーリング部が胴部の外側に突出するように形成される。この場合、吸熱管の端部をバーリング部の先端から突出させてロー付けする必要がある。その結果、連通路内にバーリング部及び吸熱管の端部による突出部が生じてしまい、突出部の周囲で水が滞留して、吸熱管間にスムーズに水が流れなくなる。

これに対し、胴部に、各吸熱管を嵌合させてロー付けする各バーリング穴を該各バーリング穴のバーリング部が胴部の内側に突出するように形成すれば、吸熱管の端部を胴部の外側に突出させずに済む。従って、連通路に突出部が生じず、吸熱管間にスムーズに液体を流すことができる。

図１は、共通の胴部１に、給湯用熱交換部２と風呂追焚き用熱交換部３とを並設した熱交換器を示している。給湯用熱交換部２は、胴部１内に積層状態で配置された比較的横幅の広い多数の吸熱フィン４と、これら吸熱フィン４を貫通する上下２段に配置された＃１〜＃１１の１１本の吸熱管５とを備えている。そして、胴部１の図１で手前側の外側部において、＃１と＃２、＃３と＃４、＃５と＃６、＃７と＃８、＃９と＃１０の各２本の吸熱管５，５を連通させると共に、胴部１の図１で奥側の外側部において、＃２と＃３、＃４と＃５、＃６と＃７、＃８と＃９、＃１０と＃１１の各２本の吸熱管５，５を連通させて、＃１の吸熱管５から＃１１の吸熱管５に至る一連の熱交換管路を構成している。図示省略するが、＃１の吸熱管５には、胴部１の図１で奥側の外側部において給水管が接続され、熱交換管路の下流端に位置する＃１１の吸熱管５には、胴部１の図１で手前側の外側部において出湯管が接続される。

風呂追焚き用熱交換部３は、胴部１内に積層状態で配置された比較的横幅の狭い多数の吸熱フィン４´と、これら吸熱フィン４´を貫通する上下２段に配置された＃１２〜＃１４の３本の吸熱管５とを備えている。そして、胴部１の図１で手前側の外側部において、＃１２と＃１３の２本の吸熱管５，５を連通させると共に、胴部１の図１で奥側の外側部において、＃１３と＃１４の２本の吸熱管５，５を連通させて、＃１２の吸熱管５から＃１４の吸熱管５に至る一連の熱交換管路を構成している。図示省略するが、＃１２の吸熱管５には、胴部１の図１で奥側の外側部において浴槽からの水を送り込む流入管が接続され、＃１４の吸熱管５には、胴部１の図１で手前側の外側部において浴槽に水を戻す流出管が接続される。

ここで、胴部１の図１で奥側の外側部では、図示省略するが、吸熱管５，５同士をＵ字状に湾曲した管であるＵベントを介して連通させている。一方、熱交換器を収納する外装ケース(図示せず)と熱交換器の胴部１との間の隙間は、胴部１の図１で手前側の外側部において狭くなっている。従って、胴部１の図１で手前側の外側部において吸熱管５，５同士をＵベントを介して連通させることは、管の曲げ加工上の制約でＵベントの曲率半径を小さくするにも限度があるため困難である。そこで、本実施形態では、胴部１の図１で手前側の外側部において、吸熱管５，５同士を板金製の配管部材を介して連通させている。以下、この点について詳述する。

配管部材は給湯用熱交換部２のためのものと風呂追焚き用熱交換部３のためのものとに分かれており、各配管部材は、図１(ｂ)に示す如く、夫々、胴部１の図１で手前側の外側面に重ね合わせられる蓋板６，６´で構成されている。給湯用熱交換部２の配管部材を構成する蓋板６には、＃１と＃２、＃３と＃４、＃５と＃６、＃７と＃８、＃９と＃１０の各２本の吸熱管５，５に跨るようにして、胴部１から離れる方向の窪み部６ａがプレス成形で計５個形成されている。また、風呂追焚き用熱交換部３の配管部材を構成する蓋板６´には、＃１２と＃１３の２本の吸熱管５，５に跨るようにして、胴部１から離れる方向の窪み部６´ａがプレス成形で１個形成されている。

各蓋板６，６´は、窪み部６ａ，６´ａ以外の部分において胴部１の図１で手前側の外側面に炉中ロー付けされ、図１(ａ)に示す熱交換器が得られる。各蓋板６，６´の窪み部６ａ，６´ａと胴部１との間には、図２に示す如く、空間が画成され、この空間により互いに連通させるべき２本の吸熱管５，５同士を連通する連通路７が構成される。

尚、各吸熱管５の端部は、胴部１に形成した吸熱管用の各バーリング穴１ａに嵌合され、各バーリング穴１ａのバーリング部に各吸熱管５が炉中ロー付けされ、バーリング穴１ａからの水漏れが防止される。ここで、図３に示す如く、バーリング穴１ａをバーリング部が胴部１の外側に突出するように形成する場合は、吸熱管５の端部をバーリング部の先端から突出させてロー付けする必要がある。その結果、連通路７内にバーリング部及び吸熱管５の端部による突出部が生じてしまい、突出部の周囲で水が滞留して、吸熱管５，５間にスムーズに水が流れなくなる。

そこで、本実施形態では、図２に示す如く、各バーリング穴１ａをバーリング部が胴部１の内側に突出するように形成し、胴部１の内側でバーリング部に吸熱管５をロー付けしている。これによれば、吸熱管５の端部を胴部１の外側に突出させずに済む。従って、連通路７内に突出部が生じず、吸熱管５，５間にスムーズに水が流れる。尚、給水管や出湯管等の外部配管を接続する吸熱管５の端部は、外部配管の接続を容易にするため、胴部１の外側に突出させる。

また、従来の如く胴部１の外側に突出する吸熱管５の端部に連結される透孔を備えた脚板と、この脚板に重ね合わされる蓋板とで構成される従来の２枚板構造の配管部材と比較すると、本実施形態の配管部材は、胴部１が脚板に兼用されるため、別個の脚板が不要になり、部品点数を削減してコストダウンを図ることができる。また、胴部１に対する配管部材(蓋板６，６´)の張出し量が脚板の分だけ従来の配管部材より減少し、一層の省スペース化を図ることができる。

尚、上記実施形態では、胴部１の図１で奥側の外側部における吸熱管５，５同士の連通にＵベントを用いているが、胴部１の図１で奥側の外側面と外装ケースとの間の隙間も狭い場合には、胴部１の図１で奥側の外側部においても上記蓋板６，６´と同様の蓋板で構成される板金製配管部材を介して吸熱管５，５同士を連通させれば良い。また、上記実施形態では、給湯用熱交換部２と風呂追焚き用熱交換部３とで別々の蓋板６，６´を用いているが、両蓋板６，６´を一体化することも可能である。

以上、給湯用熱交換部２と風呂追焚き用熱交換部３とを並設した熱交換器に本発明を適用した実施形態について説明したが、給湯用と暖房用の熱交換部を並設する熱交換器にも同様に本発明を適用でき、更に、給湯用や風呂追焚き用や暖房用の単独の熱交換部をのみを備える熱交換器にも本発明を適用できる。

(ａ)本発明の実施形態の熱交換器を示す斜視図、(ｂ)実施形態の熱交換器の蓋板を分離した状態の斜視図。図１(ａ)のＩＩ−ＩＩ線で切断した拡大断面図。比較例の図２に対応する断面図。

符号の説明

１…胴部、１ａ…バーリング穴、４，４´…吸熱フィン、５…吸熱管、６，６´…蓋板、６ａ，６´ａ…窪み部、７…連通路。

Claims

胴部と、胴部内に積層状態で配置される多数の吸熱フィンと、これら吸熱フィンを貫通する複数本の吸熱管とを備え、胴部の外側でこれら吸熱管を２本ずつ連通路を介して連通させて一連の熱交換管路を構成して成る熱交換器において、
胴部の外側面に重ね合わされる蓋板を備え、蓋板には、胴部の外側面から離れる方向の窪み部が互いに連通させるべき２本の吸熱管に跨るようにして形成され、この窪み部と胴部との間に画成される空間で前記連通路が構成されていることを特徴とする熱交換器。
前記胴部に、前記各吸熱管を嵌合させてロー付けする各バーリング穴を該各バーリング穴のバーリング部が胴部の内側に突出するように形成することを特徴とする請求項１記載の熱交換器。