JP2010085037A - Heat exchanger, water heater, and coil tube unit for heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のコイル管ユニットを用いて伝熱管を構成し、燃焼ガスなどの加熱用媒体から複数のコイル管ユニットを利用して熱回収を行なう熱交換器、これを備えた給湯装置などの温水装置、および前記熱交換器の構成要素として用いられるコイル管ユニットに関する。 The present invention comprises a heat exchanger that uses a plurality of coil tube units to constitute a heat transfer tube, and recovers heat from a heating medium such as combustion gas using the plurality of coil tube units, a hot water supply device including the heat exchanger, etc. And a coiled tube unit used as a component of the heat exchanger.
従来の熱交換器の一例として、特許文献1に記載されたものがある。同文献に記載された熱交換器は、伝熱管が複数のコイル管ユニットを利用して構成されており、これら複数のコイル管ユニットは、軸長方向に並べられてケーシング内に配されている。各コイル管ユニットは、複数のループ部が一連に繋がった螺旋状のコイル管体部と、このコイル管ユニットの両端に繋がった一対の延設管体部とを有しており、これら一対の延設管体部からコイル管体部の内部に通水を行なわせることが可能である。一方、複数のコイル管ユニットの内方領域に燃焼ガスを供給させた際には、この燃焼ガスはコイル管体部の複数のループ部どうしの間を通過しつつコイル状管体部に作用する。したがって、前記燃焼ガスからコイル状管体部により熱回収を行なって、コイル管体部内を流通する水を加熱することが可能である。複数のコイル管ユニットを利用して伝熱管を構成すれば、コイル管ユニットの数を増減することによって、燃焼ガスからの熱回収量を適宜に変更することができ、所望の湯水加熱能力を発揮するように熱交換器を設計・製作することが容易化される。
An example of a conventional heat exchanger is described in
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように解決すべき点があった。 However, the prior art has a problem to be solved as described below.
すなわち、前記従来技術においては、図15に示すようなコイル管ユニット9が用いられている。このコイル管ユニット9は、螺旋状のコイル管体部90の両端から一対の延設管体部91が接線方向に延びている。これら一対の延設管体部91どうしの間の寸法L10は、コイル管体部90の内径と同程度の大きな寸法となっている。また、延設管体部91とその近傍に位置するコイル管体部90の表面部とは、段差hを生じている。このため、図16に示すように、複数のコイル管ユニット9をそれらの軸長方向に並べた場合には、これらが互いに隣接する領域において、幅L10の隙間92が形成される。これでは、各コイル管体部90の内方に燃焼ガスを供給した場合に、この燃焼ガスの多くが隙間92を通過することとなって、各コイル管体部90に対して燃焼ガスを有効に作用させ難くなり、熱回収量が少なくなる不具合を生じる。なお、図15および図16に示す例では、コイル管体部90の各所の厚みが均一に形成されている場合を示しているが、前記特許文献1においては、コイル管体部の各部の厚みを不均一として、前記したような隙間92を生じないようにする構成が示されている。ただし、そのような構成では、コイル管体部の各部の厚みを均一に形成する場合と比較すると、コイル管体部の製造作業がかなり面倒なものとなり、製造コストが高いものとなる。
That is, in the prior art, a
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであって、複数のコイル管ユニットどうしの隣接領域に大きな隙間が生じることを回避し、前記隙間の存在に起因して加熱用媒体からの熱回収量が減少することを適切に抑制することが可能な熱交換器、これを備えた温水装置、および前記熱交換器の構成要素として好適な熱交換器用のコイル管ユニットを提供することを、その課題としている。 The present invention has been conceived under the circumstances as described above, and avoids the generation of large gaps in adjacent regions between a plurality of coiled tube units, and heating due to the existence of the gaps. A heat exchanger capable of appropriately suppressing a decrease in the amount of heat recovered from the working medium, a hot water device provided with the heat exchanger, and a coil tube unit for a heat exchanger suitable as a component of the heat exchanger The issue is to provide.
前記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above-described problems, the present invention takes the following technical means.
本発明の第1の側面により提供される熱交換器は、軸長方向に並んだ複数のコイル管ユニットを備えており、前記各コイル管ユニットは、前記軸長方向に並んだ複数のループ部を有する螺旋状のコイル管体部と、このコイル管体部に繋がってこのコイル管体部の外方に向けて延びた延設管体部とを有しており、前記コイル管体部の内方領域および外方領域の一方から他方に向けて前記複数のループ部どうしの間を加熱用媒体が通過することにより、前記コイル管体部内を流通する流体を加熱可能とされている、熱交換器であって、前記複数のコイル管ユニットとして、前記コイル管体部の軸長方向両端部または一端部に、二重巻きループ構造部が設けられたものが用いられており、前記二重巻きループ構造部は、前記コイル管体部の複数のループ部のうち、軸長方向の端部に位置する終端のループ部に、この終端のループ部の周囲を囲む追加のループ部の一端が繋がり、かつこの追加のループ部の他端に前記延設管体部が繋がった構成を有するとともに、前記追加のループ部は、前記終端のループ部よりも前記軸長方向における傾斜の高低差が小さく、または傾斜のない非傾斜状とされており、前記複数のコイル管ユニットどうしの隣接領域においては、前記二重巻きループ構造部の追加のループ部どうしが隣接していることを特徴としている。
なお、本発明では、コイル管体部の複数のループ部のうち、軸長方向の端部に位置するループ部を、「終端のループ部」と指称しているが、本発明では、「終端のループ部」と「始端のループ部」とを区別せず、いずれも「終端のループ部」としている。
The heat exchanger provided by the first aspect of the present invention includes a plurality of coil tube units arranged in the axial length direction, and each of the coil tube units includes a plurality of loop portions arranged in the axial length direction. A spiral coil tube body portion, and an extended tube body portion connected to the coil tube body portion and extending outward from the coil tube body portion. A heating medium that is capable of heating the fluid flowing through the coiled tube portion by passing a heating medium between the plurality of loop portions from one of the inner region and the outer region toward the other. In the exchanger, as the plurality of coil tube units, one in which a double-wound loop structure portion is provided at both ends or one end portion in the axial length direction of the coil tube body portion is used. The wound loop structure portion includes a plurality of loops of the coil tube portion. One end of an additional loop portion that surrounds the periphery of the loop portion at the end is connected to the end loop portion located at the end in the axial length direction of the loop portion, and the other end of the additional loop portion extends to the other end. In addition to having a configuration in which the tubular body portion is connected, the additional loop portion has a smaller height difference in inclination in the axial length direction than the terminal loop portion, or is non-inclined without inclination, In the adjacent region between the plurality of coil tube units, the additional loop portions of the double-winding loop structure portion are adjacent to each other.
In the present invention, among the plurality of loop parts of the coiled tube part, the loop part located at the end in the axial length direction is referred to as “terminal loop part”. No distinction is made between “the loop portion of” and “the loop portion of the starting end”, and both are “the loop portion of the end”.
前記した構成によれば、複数のコイル管ユニットどうしの隣接領域においては、二重巻きループ構造部の追加のループ部どうしが隣接している。追加のループ部は、軸長方向の傾斜の高低差が小さく、または非傾斜状であるために、互いに隣接する追加のループ部どうしの間に大きな隙間が生じないことは勿論のこと、この追加のループ部と延設管体部とが軸長方向において大きな段差を形成することも適切に解消することができる。また、終端のループ部の周囲は、追加のループ部によって囲まれているために、仮に終端のループ部どうしの間に隙間が存在し、この隙間内に加熱用媒体が進行したとしても、この加熱用媒体は追加のループ部によってその進行が適切に遮断される。このようなことから、本発明によれば、コイル管ユニットどうしの隣接領域に、熱交換効率を低下させる要因となる大きな隙間が形成されないようにし、高い熱交換効率を得ることができる。また、本発明においては、前記特許文献1とは異なり、コイル管ユニットどうしの隣接領域に大きな隙間が形成されないようにするための手段として、コイル管体部の各部の厚みを不均一に形成する必要はなく、コイル管ユニットの製造コストを廉価にすることもできる。
According to the configuration described above, in the adjacent region between the plurality of coil tube units, the additional loop portions of the double-wrapped loop structure portion are adjacent to each other. The additional loop portion has a small inclination difference in the axial length direction or is not inclined, so that there is no large gap between the additional loop portions adjacent to each other. It is also possible to appropriately eliminate the formation of a large step in the axial length direction between the loop portion and the extending tube portion. Further, since the periphery of the end loop portion is surrounded by the additional loop portion, there is a gap between the end loop portions, and even if the heating medium advances in this gap, The progress of the heating medium is appropriately blocked by the additional loop portion. For this reason, according to the present invention, it is possible to prevent a large gap from being formed in the adjacent region between the coil tube units, which causes a decrease in heat exchange efficiency, and to obtain high heat exchange efficiency. Further, in the present invention, unlike
本発明の好ましい実施の形態においては、前記各コイル管ユニットは、略同心の重ね巻き状とされた第1および第2のコイル管体部を備えており、前記第1のコイル管体部は、前記二重巻きループ構造部を有するコイル管体部であり、前記第2のコイル管体部は、前記第1のコイル管体部のうち、前記追加のループ部以外の複数のループ部を囲み、かつ前記追加のループ部と略同一の巻き径に形成された複数のループ部を備えている。 In a preferred embodiment of the present invention, each of the coil tube units includes first and second coil tube portions that are substantially concentrically wound, and the first coil tube portions are The second coil tube body portion includes a plurality of loop portions other than the additional loop portion of the first coil tube body portion. A plurality of loop portions that are enclosed and formed to have substantially the same winding diameter as the additional loop portion are provided.
このような構成によれば、第1および第2のコイル管体部のそれぞれを利用して、加熱用媒体から熱回収を行なうことができ、熱交換効率を高めるのにより好適となる。また、前記構成によれば、第2のコイル管体部の各ループ部が、第1のコイル管体部の追加のループ部よりも外方に大きくはみ出すといったこともなく、第1および第2のコイル管体部をスペース効率良く組み合わせた構成とすることができる。 According to such a configuration, it is possible to recover heat from the heating medium using each of the first and second coil tube parts, and it is more preferable to increase the heat exchange efficiency. Further, according to the above-described configuration, the first and second loop portions of the second coil tube body portion do not protrude greatly outward than the additional loop portions of the first coil tube body portion. It can be set as the structure which combined the coil pipe | tube part of space efficiency efficiently.
本発明の第2の側面により提供される温水装置は、バーナと、このバーナにより発生された燃焼ガスから熱回収を行なって湯水加熱を行なうための熱交換器と、を備えている、温水装置であって、前記熱交換器として、本発明の第1の側面により提供される熱交換器が用いられていることを特徴としている。 A hot water apparatus provided by the second aspect of the present invention includes a burner and a heat exchanger for performing heat recovery from the combustion gas generated by the burner to perform hot water heating. However, the heat exchanger provided by the first aspect of the present invention is used as the heat exchanger.
このような構成によれば、本発明の第1の側面により提供される熱交換器について述べたのと同様な効果が得られる。 According to such a configuration, the same effect as described for the heat exchanger provided by the first aspect of the present invention can be obtained.
本発明の第3の側面により提供される熱交換器用のコイル管ユニットは、軸長方向に並んだ複数のループ部を有する螺旋状のコイル管体部と、このコイル管体部に繋がってこのコイル管体部の外方に向けて延びた延設管体部と、を備えている、熱交換器用のコイル管ユニットであって、前記コイル管体部の軸長方向両端部または一端部には、二重巻きループ構造部が設けられており、前記二重巻きループ構造部は、前記コイル管体部の複数のループ部のうち、軸長方向の端部に位置する終端のループ部に、この終端のループ部の周囲を囲む追加のループ部の一端が繋がり、かつこの追加のループ部の他端に前記延設管体部が繋がった構成を有するとともに、前記追加のループ部は、前記終端のループ部よりも前記軸長方向における傾斜の高低差が小さく、または傾斜のない非傾斜状とされていることを特徴としている。 The coil tube unit for a heat exchanger provided by the third aspect of the present invention includes a spiral coil tube body portion having a plurality of loop portions arranged in the axial length direction, and is connected to the coil tube body portion. A coil tube unit for a heat exchanger comprising an extended tube portion extending outward of the coil tube portion, at both ends or one end portion in the axial length direction of the coil tube portion. Is provided with a double-wound loop structure portion, and the double-winding loop structure portion is a terminal loop portion located at an end portion in the axial length direction among the plurality of loop portions of the coil tube body portion. In addition, one end of the additional loop portion surrounding the periphery of the loop portion at the end is connected, and the extended tubular body portion is connected to the other end of the additional loop portion, and the additional loop portion is The slope in the axial length direction is higher than the end loop portion. It is characterized in that there is a small or no inclination untilted shape.
このような構成によれば、本発明の第1の側面により提供される熱交換器を構成するコイル管ユニットとして好適に用いることができる。 According to such a configuration, it can be suitably used as a coil tube unit constituting the heat exchanger provided by the first aspect of the present invention.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1〜図14は、本発明が適用された熱交換器およびこれを備えた温水装置、ならびにこれらに関連する構成の一例を示している。なお、本実施形態において、構成要素の上下位置関係などについては、図面の記載にしたがったものとしている。 1 to 14 show an example of a heat exchanger to which the present invention is applied, a hot water device provided with the heat exchanger, and a configuration related thereto. In the present embodiment, the vertical positional relationship of the constituent elements is as described in the drawings.
図1によく表われているように、本実施形態の温水装置WHは、バーナ1と、熱交換器HEとを具備して構成されている。バーナ1は、たとえばガスバーナであり、このバーナ1には、図示されていないファンを利用して燃焼用空気と燃料ガスとの混合ガスが供給され、この混合ガスが点火プラグ(図示略)の点火動作によって燃焼を行なうように構成されている。このバーナ1は、熱交換器HEの後述する第1の空間部7Aに配されている。
As clearly shown in FIG. 1, the hot water device WH of the present embodiment includes a
熱交換器HEは、ケーシング2と、このケーシング2内に収容された伝熱管としての複数のコイル管ユニットU(U1〜U3)とを備えている。ケーシング2は、複数のコイル管ユニットUの周囲を囲む周壁部20を有し、かつ水平方向の両端には、バーナ1の挿入用開口部21、および熱回収を終了した燃焼ガスの排出口22が形成されている。また、周壁部20の下部には、複数のコイル管ユニットUに対して通水を行なわせるためのヘッダ部5が設けられている。
The heat exchanger HE includes a
図3に示すように、複数のコイル管ユニットUは、それらの軸長方向(中心軸CLが延びる方向)において互いに接近するようにして並べられている。図1の温水装置WHでは、複数のコイル管ユニットUが略水平方向に並んでいるが、便宜上、図3では、上下方向に並んだ姿勢で示している。図4以降の図においても、コイル管ユニットUまたはその構成要素を図3に対応した姿勢で示している。 As shown in FIG. 3, the plurality of coil tube units U are arranged so as to approach each other in the axial length direction (the direction in which the central axis CL extends). In the hot water device WH of FIG. 1, the plurality of coil tube units U are arranged in a substantially horizontal direction, but for convenience, in FIG. Also in the drawings after FIG. 4, the coil tube unit U or its components are shown in a posture corresponding to FIG.
図4〜図8に示すように、各コイル管ユニットUは、第1および第2のコイル管体部3A,3Bが、略同心の重ね巻き状とされ、かつこれら第1および第2のコイル管体部3A,3Bに、延設管体部4A,4Bがそれぞれ繋がった構成とされている。図9〜図11に示すように、第1のコイル管体部3Aは、巻き径が略同一に揃えられた円形状の複数のループ部30が軸長方向に一定ピッチで並んだ部分を有している。ただし、第1のコイル管体部3Aの軸長方向両端部(図4以降の図では、コイル管体部3Aの上下両端部)には、二重巻きループ構造部S,S’が設けられている。
As shown in FIGS. 4 to 8, each coil tube unit U has first and second coil tube portions 3 </ b> A and 3 </ b> B that are substantially concentrically wound, and these first and second coils. The extending
二重巻きループ構造部S,S’は、軸長方向に並んでいる複数のループ部30のうち、軸長方向の端部(上端部または下端部)に位置する終端のループ部30aに、このループ部30aよりも巻き径が大きい追加のループ部31の一端が繋がり、これらが重ね巻き状とされた部分である。延設管体部4Aは、追加のループ部31の他端に繋がっており、追加のループ部31の法線方向に延びるように曲げられている。複数のループ部30、追加のループ部31、および延設管体部4Aは、一本の金属製管体に曲げ加工を施すことにより一体成形することが可能である。もちろん、それらの部分を別部材で形成して接続した構成とすることもできる。
The double-wrapped loop structure portions S and S ′ have a
追加のループ部31は、終端のループ部30aの周囲を囲んでいる。また、この追加のループ部31は、終端のループ部30aに近い部分以外は、軸長方向において傾斜のない構成とされている。より具体的には、図11において、各ループ部30は、中心軸CLの直交線L1に対して適当な角度θ1だけ傾斜している。これに対して、追加のループ部31の略全周域の管軸方向中心線L2は、前記した直交線L1と略平行である。また、二重巻きループ構造部Sにおいては、追加のループ部31の上面31’は、終端のループ部30aの最上面30a’と同等または同等以上の高さとされ、終端のループ部30aの一部が追加のループ部31よりも上方に突出しないようにされている。二重巻きループ構造部S’は、終端のループ部30aと追加のループ部31との上下位置関係が、二重巻きループ構造部Sとは反対の構成とされているが、基本的な構成は、二重巻きループ構造部Sと同様である。
The
図8、図12〜図14に示すように、第2のコイル管体部3Bは、前記した二重巻きループ構造部S,S’を有しない構成とされており、複数のループ部35が軸長方向に並んだ螺旋状である。図12に示すように、最上層および最下層のループ部35のうち、符号n1で示す部分は、外方に向けて膨らんでいる。これは、前記の部分n1を第1のコイル管体部3Aの追加のループ部31に沿わせて、延設管体部4Bを他の延設管体部4Aに接近配置させるためである。
As shown in FIGS. 8 and 12 to 14, the second coil tube body portion 3 </ b> B is configured not to include the above-described double winding loop structure portions S and S ′, and a plurality of
第2のコイル管体部3Bの各ループ部35は、全体が軸長方向において傾斜した構成ではなく、一部分のみが軸長方向において傾斜した構成とされている。より具体的には、図14に示すように、各ループ部35のうち、延設管体部4Bとは反対側の領域については、中心軸CLの直交線L1に対して傾斜していない。これに対し、延設管体部4B側の領域については、直交線L1に対して適当な角度θ2で傾斜している。このことの意義については、後述する。
Each
第2のコイル管体部3Bは、図4〜図7に示されているように、第1のコイル管体部3Aを囲むように配されている。ただし、好ましくは、図7によく表われているように、複数のループ部30,35は、千鳥配列となるように設定されている。また、複数のループ部35は、追加のループ部31と巻き径が略同一とされ、かつ2つの追加のループ部31どうしの間に配置されている。既述したように、追加のループ部31は、その略全域が非傾斜状であるのに対し、各ループ部35は、図14を参照して説明したように、延設管体部4Bとは反対側の領域が非傾斜状とされている。このため、各ループ部35の非傾斜状部分については、2つの追加のループ部31と略平行な状態に配置させて、それらの間に整然と配置することができることとなる。
As shown in FIGS. 4 to 7, the second
図3に示すように、複数のコイル管ユニットU1〜U3が並べられた状態では、コイル管ユニットU1,U2どうしの隣接領域、およびコイル管ユニットU2,U3どうしの隣接領域において、二重巻きループ構造部S,S’の追加のループ部31どうしが隣接した構成となっている。かかる構成により、前記した隣接領域には、大きな隙間が生じることが好適に回避される。
As shown in FIG. 3, in a state where a plurality of coil tube units U1 to U3 are arranged, a double winding loop is provided in an adjacent region between the coil tube units U1 and U2 and an adjacent region between the coil tube units U2 and U3. The
図1に示すように、複数のコイル管ユニットUは、それらの軸長方向が略水平方向となるように横並びした状態でケーシング2内に配されている。複数のコイル管ユニットUの位置決め手段としては、それらを水平方向において挟む一組のスペーサ29a,29bやその他の部材(図示略)が適宜利用されている。コイル管ユニットU2,U3どうしの間には、仕切り部材28が設けられており、コイル管ユニットU1〜U3の内方領域は、バーナ1が配される第1の空間部7Aと、燃焼ガスの排出口22に連通した第2の空間部7Bとに仕切られている。このことにより、2つのコイル管ユニットU1,U2は、第1の空間部7Aを囲む第1の熱交換部H1となっており、かつ残りのコイル管ユニットU3は、第2の空間部7Bを囲む第2の熱交換部H2となっている。バーナ1を駆動させて第1の空間部7Aにおいて燃焼ガスを発生させると、この燃焼ガスは、第1の熱交換部H1のループ部30どうしの間、およびループ部35どうしの間を通過して第1の熱交換部H1の周囲に進行する。厳密には、燃焼ガスは、第1の熱交換部H1のループ部35と追加のループ部31との間も通過する(この点は、次に述べる第2の熱交換部H2についても同様である)。その後、前記燃焼ガスは、第2の熱交換部H2のループ部35どうしの間、およびループ部30どうしの間を通過して第2の空間部7Bに流入し、その後は排出口22からケーシング2の外部に排出される。このような過程において、前記燃焼ガスからは第1および第2の熱交換部H1,H2によって顕熱および潜熱が順次回収される。
As shown in FIG. 1, the plurality of coil tube units U are arranged in the
図2によく表われているように、各コイル管ユニットUの延設管体部4A,4Bは、下向きに延び、かつヘッダ部5に接続されている。図1に示すように、ヘッダ部5は、入水口50および出湯口51を有し、かつ内部には延設管体部4A,4Bに連通する複数の湯水流入室57が形成された構成を有している。外部から入水口50に水が供給されると、この水は、各コイル管ユニットU内を流通して加熱され、加熱生成された湯水は、出湯口51から外部に出湯する。
As clearly shown in FIG. 2, the extending tube portions 4 </ b> A and 4 </ b> B of each coil tube unit U extend downward and are connected to the
第2の熱交換部H2によって潜熱回収を行なった場合、燃焼ガス中の水蒸気が凝縮し、第2の熱交換部H2のコイル管体部3A,3Bの表面にドレイン(凝縮水)が発生し付着する。一方、延設管体部4A,4Bは、既述したように、コイル管体部3A,3Bから下向きに延びているために、前記ドレインは、これら延設管体部4A,4Bの表面を伝って下方に流れ易くなる。好ましくは、ヘッダ部5は、上方から流れてきたドレインを受け、かつこのドレインをヘッダ部5およびケーシング2の外部に排出可能なドレイン排出口を備えた構成とされる。
When latent heat recovery is performed by the second heat exchange part H2, water vapor in the combustion gas is condensed, and drains (condensed water) are generated on the surfaces of the
次に、前記した熱交換器HEを備えた温水装置WHの作用について説明する。 Next, the operation of the hot water device WH provided with the above-described heat exchanger HE will be described.
まず、バーナ1を駆動させて第1の空間部7Aにおいて燃焼ガスを発生させると、既述したように、この燃焼ガスは、第1の熱交換部H1のループ部30どうしの間、およびループ部35どうしの間を通過して第1の熱交換部H1の周囲に進行した後に、第2の熱交換部H2のループ部35どうしの間、およびループ部30どうしの間を通過して第2の空間部7Bに流入し、その後排出口22からケーシング2の外部に排出される。第1および第2の熱交換部H1,H2は、いずれもコイル管体部3A,3Bが重ね巻き状とされた構成を有しており、複数のループ部30,35が燃焼ガスの流れ方向に並んでいるために、コイル管体部3A,3Bとしてたとえば偏平チューブを用いなくても、燃焼ガスからの熱回収量を多くし、高い熱交換効率を得ることができる。
First, when the
熱回収量を多くするには、コイル管ユニットUどうしの隣接領域に燃焼ガスを逃がす大きな隙間が生じていない構成とすることが望まれる。これに対し、本実施形態の熱交換器HEにおいては、図3を参照して説明したように、コイル管ユニットUどうしの隣接領域では、二重巻きループ構造部S,S’の追加のループ部31どうしが隣接している。追加のループ部31は、略全周域が軸長方向において非傾斜状であるために、この追加のループ部31どうしが隣接した箇所には大きな隙間が生じないようすることが可能である。また、図3に表われているように、第1のコイル管体部3Aの終端のループ部30aどうしが互いに隣接する部分には、比較的大きな隙間が生じるものの、この隙間の周囲は、追加のループ部31によって囲まれている。このようなことから、コイル管ユニットUどうしの隣接領域に生じた隙間を多くの燃焼ガスが通過するという不具合はなく、熱交換器HEの熱交換効率をより高めることができる。
In order to increase the heat recovery amount, it is desirable to have a configuration in which a large gap for allowing combustion gas to escape is not generated in the adjacent region between the coil tube units U. On the other hand, in the heat exchanger HE of the present embodiment, as described with reference to FIG. 3, in the adjacent region between the coil tube units U, additional loops of the double-loop structure portions S and S ′ are added. The
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る熱交換器、温水装置、および熱交換器用のコイル管ユニットの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the heat exchanger, the hot water device, and the coiled tube unit for the heat exchanger according to the present invention can be varied in design in various ways.
たとえば、コイル管ユニットを構成する管体としては、断面円形状の管体に限らず、たとえば断面楕円状の管体、あるいは特許文献1と同様な偏平状の管体を用いることが可能であり、その具体的な断面形状などは限定されない。また、コイル管ユニットとしては、複数のコイル管体部が略同心の重ね巻き状とされたものと、そのような重ね巻きがなされていない単層構造のものとのいずれの構成とすることもできる。前者の重ね巻き構造の場合、三重巻き以上の重ね巻き構造とすることも可能である。燃焼ガスから潜熱回収を行なう場合には、酸性のドレインが発生するために、コイル管ユニットをステンレスなどの耐酸性に優れた材質にすることが好ましいものの、やはり具体的な材質もこれに限定されない。
For example, the tubular body constituting the coil tube unit is not limited to a tubular body having a circular cross section, and for example, a tubular body having an elliptical cross section or a flat tubular body similar to
上述した実施形態のように、複数のコイル管ユニットを横並び状に設けた場合には、コイル管体部の各ループ部が上下方向に起立した姿勢となるために、潜熱回収に伴って発生したドレインを各ループ部から下方に流れ落ち易くする利点が得られる。ただし、やはり本発明はこれに限定されない。本発明においては、複数のコイル管ユニットを上下方向(略鉛直方向)に積層させた姿勢に並べ、あるいは傾斜した姿勢に並べた構成とすることもできる。コイル管ユニットの総数は、複数であればよく、その具体的な数も問わない。 When a plurality of coil tube units are provided side by side as in the above-described embodiment, each loop portion of the coil tube body portion is in an upright vertical position, which is generated along with latent heat recovery. An advantage is obtained in that the drain easily flows down from each loop portion. However, the present invention is not limited to this. In this invention, it can also be set as the structure which put in order in the attitude | position which laminated | stacked the several coil tube unit in the up-down direction (substantially perpendicular direction), or in the inclined attitude | position. The total number of coil tube units should just be plural, and the concrete number is not ask | required.
本発明でいう加熱用媒体としては、燃焼ガス以外のたとえば高温の廃ガスなどを用いることもできる。また、加熱対象となる流体(コイル管ユニット内に供給される流体)も、水以外の流体とすることができる。本発明でいう温水装置とは、湯を生成する機能を備えた装置の意であり、一般給湯用、風呂給湯用、暖房用、あるいは融雪用などの各種の給湯装置、および給湯以外に用いられる湯を生成する装置を広く含む概念である。 As the heating medium in the present invention, for example, high-temperature waste gas other than the combustion gas can be used. Also, the fluid to be heated (fluid supplied into the coil tube unit) can be a fluid other than water. The hot water device as used in the present invention means a device having a function of generating hot water, and is used for various types of hot water supply devices for general hot water supply, bath hot water supply, heating, snow melting, and the like, and hot water supply. It is a concept that includes a wide range of equipment for producing hot water.
WH 温水装置
HE 熱交換器
U コイル管ユニット
S,S’ 二重巻きループ構造部
1 バーナ
2 ケーシング
3A,3B 第1および第2のコイル管体部
4A,4B 延設管体部
30 ループ部(第1のコイル管体部の)
30a 終端のループ部
31 追加のループ部
35 ループ部(第2のコイル管体部の)
WH Hot water apparatus HE Heat exchanger U Coil tube unit S, S 'Double winding
30a
Claims (4)
前記各コイル管ユニットは、前記軸長方向に並んだ複数のループ部を有する螺旋状のコイル管体部と、このコイル管体部に繋がってこのコイル管体部の外方に向けて延びた延設管体部とを有しており、
前記コイル管体部の内方領域および外方領域の一方から他方に向けて前記複数のループ部どうしの間を加熱用媒体が通過することにより、前記コイル管体部内を流通する流体を加熱可能とされている、熱交換器であって、
前記複数のコイル管ユニットとして、前記コイル管体部の軸長方向両端部または一端部に、二重巻きループ構造部が設けられたものが用いられており、
前記二重巻きループ構造部は、前記コイル管体部の複数のループ部のうち、軸長方向の端部に位置する終端のループ部に、この終端のループ部の周囲を囲む追加のループ部の一端が繋がり、かつこの追加のループ部の他端に前記延設管体部が繋がった構成を有するとともに、前記追加のループ部は、前記終端のループ部よりも前記軸長方向における傾斜の高低差が小さく、または傾斜のない非傾斜状とされており、
前記複数のコイル管ユニットどうしの隣接領域においては、前記二重巻きループ構造部の追加のループ部どうしが隣接していることを特徴とする、熱交換器。 It has a plurality of coiled tube units arranged in the axial direction,
Each of the coil tube units has a spiral coil tube body portion having a plurality of loop portions arranged in the axial length direction, and extends toward the outside of the coil tube body portion connected to the coil tube body portion. And an extended tube part,
The heating medium passes between the plurality of loop portions from one of the inner region and the outer region of the coil tube portion toward the other, so that the fluid flowing through the coil tube portion can be heated. A heat exchanger,
As the plurality of coil tube units, one provided with a double winding loop structure at both ends or one end of the coil tube body in the axial length direction is used.
The double-wound loop structure portion includes an additional loop portion surrounding the periphery of the terminal loop portion in the terminal loop portion located at the end portion in the axial length direction among the plurality of loop portions of the coil tube body portion. One end of the additional loop portion and the extended tube portion connected to the other end of the additional loop portion, and the additional loop portion is inclined more in the axial length direction than the terminal loop portion. The height difference is small or non-inclined with no inclination,
In the adjacent region of the plurality of coiled tube units, the additional loop portions of the double-wrapped loop structure portion are adjacent to each other.
前記第1のコイル管体部は、前記二重巻きループ構造部を有するコイル管体部であり、
前記第2のコイル管体部は、前記第1のコイル管体部のうち、前記追加のループ部以外の複数のループ部を囲み、かつ前記追加のループ部と略同一の巻き径に形成された複数のループ部を備えている、請求項1に記載の熱交換器。 Each of the coil tube units includes first and second coil tube portions that are substantially concentrically wound.
The first coil tube portion is a coil tube portion having the double-wrapped loop structure portion,
The second coil tube portion surrounds a plurality of loop portions other than the additional loop portion in the first coil tube portion, and is formed to have a winding diameter substantially the same as that of the additional loop portion. The heat exchanger according to claim 1, further comprising a plurality of loop portions.
前記熱交換器として、請求項1または2に記載の熱交換器が用いられていることを特徴とする、温水装置。 A hot water apparatus comprising a burner and a heat exchanger for performing heat recovery from combustion gas generated by the burner to perform hot water heating,
A hot water apparatus, wherein the heat exchanger according to claim 1 or 2 is used as the heat exchanger.
このコイル管体部に繋がってこのコイル管体部の外方に向けて延びた延設管体部と、
を備えている、熱交換器用のコイル管ユニットであって、
前記コイル管体部の軸長方向両端部または一端部には、二重巻きループ構造部が設けられており、
前記二重巻きループ構造部は、前記コイル管体部の複数のループ部のうち、軸長方向の端部に位置する終端のループ部に、この終端のループ部の周囲を囲む追加のループ部の一端が繋がり、かつこの追加のループ部の他端に前記延設管体部が繋がった構成を有するとともに、前記追加のループ部は、前記終端のループ部よりも前記軸長方向における傾斜の高低差が小さく、または傾斜のない非傾斜状とされていることを特徴とする、熱交換器用のコイル管ユニット。 A spiral coil body portion having a plurality of loop portions arranged in the axial direction;
An extended tube portion connected to the coil tube portion and extending outward from the coil tube portion;
A coil tube unit for a heat exchanger, comprising:
A double-wound loop structure portion is provided at both ends or one end portion in the axial direction of the coil tube portion,
The double-wound loop structure portion includes an additional loop portion surrounding the periphery of the terminal loop portion in the terminal loop portion located at the end portion in the axial length direction among the plurality of loop portions of the coil tube body portion. One end of the additional loop portion and the extended tube portion connected to the other end of the additional loop portion, and the additional loop portion is inclined more in the axial length direction than the terminal loop portion. A coiled tube unit for a heat exchanger, characterized in that a difference in height is small or non-inclined with no inclination.
Priority Applications (1)
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JP2008255766A JP2010085037A (en) | 2008-09-30 | 2008-09-30 | Heat exchanger, water heater, and coil tube unit for heat exchanger |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015046405A (en) * | 2014-11-06 | 2015-03-12 | 凸版印刷株式会社 | Sheath material for lithium ion batteries |
CN113048817A (en) * | 2021-03-16 | 2021-06-29 | 金竟(广州)科技有限责任公司 | Manufacturing method of heat exchange device |
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2008
- 2008-09-30 JP JP2008255766A patent/JP2010085037A/en active Pending
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