JP2008267804A - 熱交換器の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガス燃焼室3Aと熱交換部4Aを構成する、燃焼室用右側壁33及び熱交用右側壁45の組、燃焼室用左側壁34及び熱交用左側壁熱交用左側壁46の組、燃焼室用後側壁36及び熱交用後側壁48の組の、各組の夫々を、一枚板で構成するようにしたので、寸法精度が向上できる。
【選択図】図1
Description
平行に配設された複数の扁平バーナ(21)(21)群から成るバーナブロック(2)は、矩形状の燃焼箱(3)に収納されると共に、該燃焼箱(3)の前端開口(30)の上半部は前板(32)で閉塞される構成になっており、更に、上記バーナブロック(2)にはガス分配器(1)からガス供給されるようになっている。
又、上記排気ダクト本体(5)の下流端の排気口(51)部分には排気口カバー(6)がビス(b)(b)で固定されていると共に、該排気口カバー(6)に突設された排気筒(60)は、給湯機のケーシング(9)の前面蓋(90)に開設された排気用窓(91)に遊挿されている。
1.熱交換器(4)に設けられた通水管(42)の上流端(420)の配置高さのバラツキが大きくなり、該上流端(420)への銅管等の円滑な配管接続作業を阻害する。
2.熱交換器(4)の上端に連結された排気ダクト本体(5)に固定されている排気口カバー(6)の高さ位置が、ケーシング(9)の排気用窓(91)に対して上下にずれ易くなる。その結果、器具組立時に、前記排気口カバー(6)の排気筒(60)とケーシング(9)の排気用窓(91)を円滑に嵌合させることができない場合が生じる。
『ガス燃焼室と、熱交換部と、排気ダクト部とがケーシング(9)内に於いて下方からこの順序で配列されている給湯機であって、
前記ガス燃焼室は、燃焼室用右側壁及び燃焼室用左側壁と燃焼室用前側壁及び燃焼室用後側壁の四側壁で包囲され且つバーナブロック(2)を収納する上方開放の空間であり、
前記熱交換部は、熱交用右側壁及び熱交用左側壁と熱交用前側壁及び熱交用後側壁の四側壁で包囲された矩形状空間に配設された多数の吸熱フィン(41)(41)と該吸熱フィン(41)(41)を貫通する通水管(42)(42)で構成されている給湯機』に於いて、前記燃焼室と熱交換部との結合体の高さ寸法のバラツキを小さくすることにより、上記通水管(42)(42)の上流端(420)への銅管配管の作業や、排気ダクト部に連設される排気口カバー(6)の排気筒(60)とケーシング(9)側の排気用窓(91)を嵌合させる作業等の、組立て作業が円滑に行なえるようにすることを課題とする。
上記課題を解決するための請求項1に係る発明の技術的手段は、
『前記燃焼室用右側壁と前記熱交用右側壁の組、前記燃焼室用左側壁と前記熱交用左側壁の組、前記燃焼室用後側壁と前記熱交用後側壁の組の、前記燃焼室用前側壁と前記熱交用前側壁の組の、各組の夫々は、一枚板で構成されている』ことである。
上記技術的手段によれば、ガス燃焼室と熱交換部の構成壁のうち、上下に繋がる構成壁の夫々は一枚板で構成されている。従って、上下に分割されたガス燃焼室と熱交換部を結合する既述従来のものと相違し、ガス燃焼室と熱交換部の結合体全体の高さ寸法が組立て誤差等によってバラつくことが少ない。
請求項1に係る発明において、
『前記各一枚板の夫々は、全て同一材料で構成されている』ものとすることができる。 各一枚板が、夫々熱膨張率の異なった別材料で構成されていると、ガス燃焼によって前記一枚板の夫々が上下方向に異なった延び量の熱膨張を行なう。その結果、前記各一枚板相互の結合部に大きな熱応力が作用し、該結合部が経年的に破損し易くなる。これに対し、上記請求項2に係る発明では各一枚板が全て熱膨張率の等しい同一材料で構成されているから、ガス燃焼時には各一枚板が同じ割合で熱膨張し、これにより、前記結合部に熱応力が作用しない。
よって、前記結合部が経年的に破損する心配が少なくなる。
請求項1又は2に係る発明に於いて、
『前記燃焼室用右側壁と前記熱交用右側壁の組、前記燃焼室用左側壁と前記熱交用左側壁の組、の各組を構成する一枚板の夫々はステンレス材料で構成され、
前記通水管(42)(42)は、前記熱交用右側壁及び前記熱交用左側壁を貫通していると共に、該通水管(42)(42)と前記吸熱フィン(41)(41)は銅材料で構成されており、
前記吸熱フィン(41)(41)に対する通水管(42)(42)の貫通部は、ロウ付けされている』ものとすることができる。
このものでは、熱交用右側壁や熱交用左側壁を構成する左右の一枚板がステンレス材料で構成されているから、銅材料の場合に比べて機械的強度が向上する。従って、給湯機の出荷運送時や設置作業時の衝撃で熱交換部等が損傷を受ける心配が少なくなる。又、上記一枚板がステンレス材料で構成されているから、銅材料に比べて耐熱性が向上し、経年劣化を抑制することができる。
即ち、銅材料で構成された吸熱フィン(41)(41)と通水管(42)(42)は相互にロウ付けされているが、これら吸熱フィン(41)(41)と通水管(42)(42)は、一般的には次のように加熱炉でロウ付けされる。
従って、ガスの燃焼・消火に伴って上記通水管(42)(42)が長さ方向に熱膨張と収縮を繰り返したときには、前記貫通部において、通水管(42)(42)が前記一枚板に対して摺動し、これにより、前記貫通部に過大な力が作用しない。よって、熱交換部の破損防止が図れる。
請求項1から3に係る発明に於いて、
『前記燃焼室用右側壁と前記熱交用右側壁の組、前記燃焼室用左側壁と熱交用左側壁の組、前記燃焼室用後側壁と前記熱交用後側壁の組、の各組の夫々を構成する各一枚板相互の周方向の境界部は、ハゼ折りカシメによって結合されている』ものでは、各一枚板相互の結合部が気密性の高いハゼ折りカシメによって結合されているから、該結合部の気密性を確保する為の特別のパッキンが必要とならず、その分、部品点数が少なくてすむ。
請求項1から4に係る発明に於いて、
『前記熱交用前側壁は、前記燃焼室用右側壁と前記熱交用右側壁の組、前記燃焼室用左側壁と前記熱交用左側壁の組の各組を構成する一枚板に対して、ビスで着脱可能に取り付けられている』ものでは、ビスを外すと、熱交用前側壁を取り外すことができ、これにより、熱交換部の内部のメンテナンスを容易に行なうことができる。
請求項1から請求項5に係る発明に於いて、
『前記排気ダクト部は、ダクト用右側壁及びダクト用左側壁と、ダクト用後側壁と、更に、ダクト用天井壁との四壁で包囲された下方及び前方に開放する排気通路を備えており、
前記ダクト用右側壁と前記熱交用右側壁の組、前記ダクト用左側壁と前記熱交用左側壁の組、前記ダクト用後側壁と前記熱交用後側壁の組、の各組の夫々は、一枚板で構成されている』ものとすれば、ガス燃焼室から排気ダクト部までの構成壁のうち、上下に繋がる構成壁が一枚板で構成され、給湯機本体全体の高さ寸法の精度が高くなる。
前記請求項6に係る発明に於いて、
『前記排気ダクト部の前記ダクト用天井壁は、前記熱交用後側壁と前記ダクト用後側壁の組を構成する前記一枚板が延長されたものである』構成とすることができる。
このものでは、ダクト用天井壁とダクト用後側壁と更に熱交用後側壁とが一枚板で構成されるから、該一枚板を曲げ加工するだけで前記ダクト用天井壁やダクト用後側壁等を構成することができ、ダクト用天井壁とダクト用後側壁等を結合する為の特別な作業が不要になる。
請求項1〜6に係る発明に於いて、
『前記排気ダクト部の排気通路下流端たる排気口(51)に対して前方に接続される排気口カバー(6)の排気筒(60)は、前記ケーシング(9)に開設された排気用窓(91)に挿入される構成であり、
前記排気口カバー(6)と前記熱交用前側壁は一枚板で構成されていると共に、該一枚板を絞り加工することにより前記排気筒(60)が形成されている』ものでは、前記一枚板を絞り加工することによって排気筒(60)が形成されるから、熱交用前側壁と独立した排気口カバー(6)を製作する必要がなく、部品点数の減少を図ることが出来ると共に、部品管理を簡素化することができる。
ガス燃焼室と熱交換部の構成壁のうち、上下に繋がる構成の夫々は一枚板で構成されているから、上下に分割されたガス燃焼室と熱交換部を組立てる既述従来のものと相違し、ガス燃焼室と熱交換部の結合体全体の高さ寸法が組立て誤差等によってバラつくことが少なく、その寸法精度が向上する。よって、通水管(42)(42)の上流端(420)への銅管の配管接続の作業等が円滑に行なえる。
請求項2に係る発明では、各一枚板が全て熱膨張率の等しい同一材料で構成されているから、ガスの燃焼・消火に伴って各一枚板等が同じ割合で熱膨張と収縮を繰り返す。これにより、各一枚板相互の結合部に熱応力が作用しないから、前記結合部が経年的に破損する心配が少なくなる。
請求項5に係る発明では、ビスの取り外しによって熱交用前側壁を除去することができるから、熱交換部の内部のメンテナンスを容易に行なうことができる。
請求項6に係る発明では、既述したように、ガス燃焼室から排気ダクト部までの構成壁のうち、上下に繋がる構成壁が一枚板で構成され、給湯機本体全体の高さ寸法の精度が高くなる。
請求項8に係る発明では、排気口カバー(6)と熱交用前側壁は一枚板で構成されているから、独立した排気口カバー(6)を製作する必要がなく、部品点数の減少を図ることが出来ると共に、部品管理を簡素化することができる。
図1,図2に示すように、本実施の形態に係る給湯機は、ガス燃焼室(3A)と、その上方の熱交換器(4)の配設部たる熱交換部(4A)と、前記熱交換器(4)の上方に水平配設される整流翼(55)とその上方のダクト用天井壁(54)との間に形成される排気ダクト部(56)とが下方からこの順序で設けられた構成を有している。
[ガス燃焼室(3A)]
ガス燃焼室(3A)は、バーナブロック(2)の配設部であり、燃焼室用右側壁(33)及び燃焼室用左側壁(34)と、燃焼室用前側壁(35)及び燃焼室用後側壁(36)と、更に燃焼室用底壁(37)で包囲された上方開放の矩形箱状に形成されている。又、図1,図3に示すように、前記燃焼室用底壁(37)から燃焼室用後側壁(36)を経て後述のダクト天井壁(54)に至る全域の両側縁部(E)(E)は、燃焼室用左側壁(34)と後述の熱交用左側壁(46)及びダクト用左側壁(58)を構成する一枚板、及び、燃焼室用右側壁(33)と後述の熱交用右側壁(45)及びダクト用右側壁(57)を構成する一枚板の周縁部(G)に対してカシメ部(H)(図3参照)で固定されている。
又、図1,2に示すように、燃焼室用底壁(37)に開設された給気口(370)には給気ファン(F)の吐出口が接続されている。
上記燃焼室用右側壁(33)及び燃焼室用左側壁(34)には、燃焼室用前側壁(35)の左右両端部がビス(28)(28)で固定される構成であり、該燃焼室用前側壁(35)には、バーナブロック(2)に点火する為の点火装置(39)と、扁平バーナ(21)(21)群に生成される炎を検知する為の炎検知器(38)と、点火確認窓(29)が設けられている。
熱交換部(4A)は、熱交換器(4)の配設部であり、図1〜3に示すように、熱交換器(4)は、横方向に対向する熱交用右側壁(45)及び熱交用左側壁(46)と、前後方向に対向する熱交用前側壁(47)及び熱交用後側壁(48)と、これら各熱交用右側壁(45)〜熱交用後側壁(48)で包囲された矩形状空間内に並設される多数の吸熱フィン(41)(41)と、更に、前記吸熱フィン(41)(41)を貫通する通水管(42)(42)とを具備している。又、上記通水管(42)(42)の両端部は熱交用右側壁(45)と熱交用左側壁(46)を外方に貫通していると共に、該貫通した外部においてU字管(42A)で連結されている。
図4に示すように、吸熱フィン(41)(41)の透孔(410)(410)に通水管(42)(42)を貫通させると共に、該貫通部に於ける通水管(42)(42)と前記透孔(410)(410)内周の間に線状のロウ材(100)(100)を介在させる。又、左右の一枚板の一部を構成する熱交用右側壁(45)と熱交用左側壁(46)に通水管(42)(42)の両端部を貫通させ、隣接する通水管(42)(42)の外端相互をU字管(42A)(42A)で連結し、この状態で、上記各一枚板,並びに、通水管(42)(42)及び吸熱フィン(41)(41)等の集合体を治具(18)に支持させる。そして、この集合体を、加熱炉内で加熱して前記ロウ材(100)(100)を溶融させる。すると、ロウ材(100)(100)の溶融によって、吸熱フィン(41)(41)と通水管(42)(42)がロウ付けされるが、前記熱交用右側壁(45)や熱交用左側壁(46)を構成する各一枚板はステンレスで構成されているから、該熱交用右側壁(45)や熱交用左側壁(46)に対する通水管(42)(42)の貫通部に溶融したロウ材(100)が流れ込むことがあっても、これら熱交用右側壁(45)や熱交用左側壁(46)と通水管(42)(42)とが実質的にロウ付けされることはない。従って、後述するバーナブロック(2)の点・消火に伴って上記通水管(42)(42)が長さ方向に熱膨張と収縮を繰り返したときには、前記貫通部において、通水管(42)(42)が熱交換用左右側壁(46)(45)に対して摺動し、これにより、前記貫通部に力学的な負荷が作用しない。よって、熱交換部(4A)の破損防止が図れる。
図1に示すように、熱交換部(4A)の上方に連設される排気ダクト部(56)は、ダクト用右側壁(57)及びダクト用左側壁(58)と、ダクト用後側壁(542)と、更に、ダクト用天井壁(54)を具備している。又、ダクト用天井壁(54)からダクト用後側壁(542)等を経て燃焼室用底壁(37)に至る範囲全体は、ステンレス材料から成る一枚板を曲げ加工して製作されている。
前記ダクト用天井壁(54)と熱交換器(4)の上下間には整流翼(55)が水平に設けられており、図2,図3に示すように、ダクト用天井壁(54)からダクト用後側壁(542)に繋がる部分の内面と整流翼(55)の相互間が排気通路(59)となっている。
排気ダクト部(56)の下流端の排気口(51)に連設される排気口カバー(6)とその下方の熱交用前側壁(47)及び燃焼室用前側壁(35)は、一枚板で構成されていると共に、該一枚板の上部は前方に絞り加工されることによって前後に貫通する排気筒(60)が形成されている。そして、前記排気筒(60)の先端は、ケーシング(9)を構成するケース本体(92)の前端開口を覆う前面蓋(90)に開設された排気用窓(91)に遊挿されていると共に、前記前面蓋(90)はケース本体(92)の前端開口に対してビス(95)(95)で着脱可能に取り付けられている。
このものでは、熱交用前側壁(47)と排気口カバー(6)を構成する一枚板を絞り加工することによって排気筒(60)を形成し、これにより、独立した排気口カバー(6)の製作を不要にしている。従って、部品点数の減少を図ることが出来ると共に、部品管理を簡素化することができる。
このものでは、バーナブロック(2)を燃焼させて給湯動作を開始させると、バーナブロック(2)からの燃焼排気は、熱交換器(4)を通過して整流翼(55)の傾斜底面(550)に案内され、該整流翼(55)の後端とダクト用天井壁(54)の円弧状後端部(540)の間隙→排気通路(59)→排気口(51)→排気口カバー(6)の経路で流動して大気中に放出される。
一方、通水管(42)(42)を流れる被加熱水は、熱交換器(4)を通過する前記燃焼排気で加熱昇温された後に図示しない給湯場所に供給される。
又、上記実施の形態に係る給湯機では、燃焼室用前側壁(35)と熱交用前側壁(47)及び排気口カバー(6)を構成する一枚板,燃焼室用右側壁(33)と熱交用右側壁(45)及びダクト用右側壁(57)を構成する一枚板,燃焼室用左側壁(34)と熱交用左側壁(46)及びダクト用左側壁(58)を構成する一枚板,燃焼室用底壁(37)からダクト用天井壁(54)に至る範囲を構成する一枚板は、全て同一材料たるステンレス材料で構成されているから、給湯時にこれらが加熱昇温しても、全て同一の熱膨張率で膨張・収縮する。従って、これら各一枚板が熱膨張率の異なった異質な材料で構成されている場合と相違し、これらの結合部たるビス(470)(470)(28)(28)の配設部や、カシメ部(H)に大きな熱応力が作用せず、これら結合部が経年的に破損する心配が少なくなる。
1.上記実施の形態では、燃焼室用右側壁(33)と熱交用右側壁(45)、燃焼室用左側壁(34)と熱交用左側壁(46)、燃焼室用後側壁(36)と熱交用後側壁(48)、及び燃焼室用前側壁(35)と熱交用前側壁(47)の夫々を、継ぎ目の無い一枚板で構成したが、前記燃焼室用右側壁(33)と熱交用右側壁(45)をハゼ折りカシメで上下に継ぎ合わせた一枚板で構成すると共に、燃焼室用左側壁(34)と熱交用左側壁(46)、燃焼室用後側壁(36)と熱交用後側壁(48)、及び燃焼室用前側壁(35)と熱交用前側壁(47)の夫々も、上記と同様にハゼ折りカシメで上下に継ぎ合わせた一枚板で構成してもよい。
2.上記実施の形態では、ダクト用天井壁(54)を、熱交用後側壁(48)及びダクト用後側壁(542)と共通の一枚板で構成したが、請求項8に係る発明のように、ダクト用天井壁(54)は、排気口カバー(6)の構成壁が延長されたものとしてもよい。即ち、排気口カバー(6)の構成壁を上方に延長すると共に該延長部を後方(ダクト用後側壁(542)方向)に屈曲させ、該後方屈曲部を前記ダクト用天井壁(54)として採用してもよい。
(3A)・・・ガス燃焼室
(4A)・・・熱交換部
(6)・・・排気口カバー
(9)・・・ケーシング
(35)・・・熱交用前側壁
(41)・・・吸熱フィン
(42)・・・通水管
(45)・・・熱交用右側壁
(46)・・・熱交用左側壁
(48)・・・熱交用後側壁
(51)・・・排気口
(54)・・・ダクト用天井壁
(56)・・・排気ダクト部
(57)・・・ダクト用右側壁
(58)・・・ダクト用左側壁
(59)・・・排気通路
(60)・・・先端筒
(91)・・・排気用窓
(542)・・・ダクト用後側壁
Claims (8)
- ガス燃焼室と、熱交換部と、排気ダクト部とがケーシング(9)内に於いて下方からこの順序で配列されている給湯機であって、
前記ガス燃焼室は、燃焼室用右側壁及び燃焼室用左側壁と燃焼室用前側壁及び燃焼室用後側壁の四側壁で包囲され且つバーナブロック(2)を収納する上方開放の空間であり、
前記熱交換部は、熱交用右側壁及び熱交用左側壁と熱交用前側壁及び熱交用後側壁の四側壁で包囲された矩形状空間に配設された多数の吸熱フィン(41)(41)と該吸熱フィン(41)(41)を貫通する通水管(42)(42)で構成されている給湯機に於いて、
前記燃焼室用右側壁と前記熱交用右側壁の組、前記燃焼室用左側壁と前記熱交用左側壁の組、前記燃焼室用後側壁と前記熱交用後側壁の組の、前記燃焼室用前側壁と前記熱交用前側壁の組の、各組の夫々は、一枚板で構成されている、給湯機。 - 請求項1に記載の給湯機に於いて、
前記各一枚板の夫々は、全て同一材料で構成されている、給湯機。 - 請求項1又は請求項2に記載の給湯機に於いて、
前記燃焼室用右側壁と前記熱交用右側壁の組、前記燃焼室用左側壁と前記熱交用左側壁の組、の各組を構成する一枚板の夫々はステンレス材料で構成され、
前記通水管(42)(42)は、前記熱交用右側壁及び前記熱交用左側壁を貫通し ていると共に、該通水管(42)(42)と前記吸熱フィン(41)(41)は銅材料で構成さ れており、
前記吸熱フィン(41)(41)に対する通水管(42)(42)の貫通部は、ロウ付けされている、給湯機。 - 請求項1から請求項3の何れかに記載の給湯機に於いて、
前記燃焼室用右側壁と前記熱交用右側壁の組、前記燃焼室用左側壁と熱交用左側壁の組、前記燃焼室用後側壁と前記熱交用後側壁の組、の各組の夫々を構成する各一枚板相互の周方向の境界部は、ハゼ折りカシメによって結合されている、給湯機。 - 請求項1から請求項4に記載の給湯機に於いて、
前記熱交用前側壁は、前記燃焼室用右側壁と前記熱交用右側壁の組、前記燃焼室用左側壁と前記熱交用左側壁の組の各組を構成する一枚板に対して、ビスで着脱可能に取り付けられている、給湯機。 - 請求項1から請求項5に記載の給湯機に於いて、
前記排気ダクト部は、ダクト用右側壁及びダクト用左側壁と、ダクト用後側壁と、更に、ダクト用天井壁との四壁で包囲された下方及び前方に開放する排気通路を備えており、
前記ダクト用右側壁と前記熱交用右側壁の組、前記ダクト用左側壁と前記熱交用左側壁の組、前記ダクト用後側壁と前記熱交用後側壁の組、の各組の夫々は、一枚板で構成されている、給湯機。 - 請求項6に記載の給湯機に於いて、
前記排気ダクト部の前記ダクト用天井壁は、前記熱交用後側壁と前記ダクト用後側壁の組を構成する前記一枚板が延長されたものである、給湯機。 - 請求項1から請求項6の何れかに記載の給湯機に於いて、
前記排気ダクト部の排気通路下流端たる排気口(51)に対して前方に接続される排気口カバー(6)の排気筒(60)は、前記ケーシング(9)に開設された排気用窓(91)に挿入される構成であり、
前記排気口カバー(6)と前記熱交用前側壁は一枚板で構成されていると共に、該一枚板を絞り加工することにより前記排気筒(60)が形成されている、給湯機。
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