JP2012032060A - 潜熱回収熱交換器及びこれを用いた給湯機 - Google Patents
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Abstract
【課題】ヘッダーカバーがヘッダー受けから離脱するのを抑制する潜熱回収熱交換器及びその潜熱回収熱交換器を用いた給湯機を提供する。
【解決手段】筐体11内に配置された複数の導管12の上流端及び下流端がそれぞれ連結される入水用ヘッダー13及び出水用ヘッダー14が筐体11の側壁28に形成された第1、第2の開口部33、33aに設けられた潜熱回収熱交換器10であって、第1、第2の開口部33、33aは、それぞれ周縁を筐体11の内側に折り曲げて形成した突出枠部34、34aを備え、入水用ヘッダー13は、第1の開口部33の突出枠部34の内側に嵌着された周壁枠39を備え底部37に導管12の上流端が接続される器状の上流側ヘッダー受け35と、周壁枠39の内側に嵌着された周壁枠44を備え天井部42には入水口41を備えた上流側ヘッダーカバー36とを有し、周壁枠39及び周壁枠44がろう付け又は溶接されている。
【選択図】図1
【解決手段】筐体11内に配置された複数の導管12の上流端及び下流端がそれぞれ連結される入水用ヘッダー13及び出水用ヘッダー14が筐体11の側壁28に形成された第1、第2の開口部33、33aに設けられた潜熱回収熱交換器10であって、第1、第2の開口部33、33aは、それぞれ周縁を筐体11の内側に折り曲げて形成した突出枠部34、34aを備え、入水用ヘッダー13は、第1の開口部33の突出枠部34の内側に嵌着された周壁枠39を備え底部37に導管12の上流端が接続される器状の上流側ヘッダー受け35と、周壁枠39の内側に嵌着された周壁枠44を備え天井部42には入水口41を備えた上流側ヘッダーカバー36とを有し、周壁枠39及び周壁枠44がろう付け又は溶接されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、燃焼ガスの潜熱(排ガスに含まれる熱)を回収して水を加熱する潜熱回収熱交換器及びこれを用いた給湯機に関する。
従来、水を効率的に加熱するために、顕熱回収熱交換器(加熱器)及び潜熱回収熱交換器(廃ガス利用加熱器)を備える給湯機が用いられ、その具体例が例えば特許文献1に記載されている。
給湯機に供給された水は、潜熱回収熱交換器の筐体内に設けられた複数の導管に送られて予熱された後に、顕熱回収熱交換器で加熱されて浴槽等に供給可能な湯温となる。潜熱回収熱交換器の各導管は、上流端が入水用ヘッダー(流入ヘッダー)を介して外部の給水管に連結され、下流端が予熱後の湯を顕熱回収熱交換器に送る接続管に、出水用ヘッダー(流出ヘッダー)を介して連結されている。
入水用ヘッダー及び出水用ヘッダーは、底部に導管の端部の差込孔が形成された器状のヘッダー受け(ヘッダー本体)とヘッダー受けの開口部を閉じるヘッダーカバー(ヘッダー蓋)を有している。ヘッダーカバーは、折り曲げられた突出枠部が、ヘッダー受けの側壁部内側にろう付けされてヘッダー受けに固定される。
給湯機に供給された水は、潜熱回収熱交換器の筐体内に設けられた複数の導管に送られて予熱された後に、顕熱回収熱交換器で加熱されて浴槽等に供給可能な湯温となる。潜熱回収熱交換器の各導管は、上流端が入水用ヘッダー(流入ヘッダー)を介して外部の給水管に連結され、下流端が予熱後の湯を顕熱回収熱交換器に送る接続管に、出水用ヘッダー(流出ヘッダー)を介して連結されている。
入水用ヘッダー及び出水用ヘッダーは、底部に導管の端部の差込孔が形成された器状のヘッダー受け(ヘッダー本体)とヘッダー受けの開口部を閉じるヘッダーカバー(ヘッダー蓋)を有している。ヘッダーカバーは、折り曲げられた突出枠部が、ヘッダー受けの側壁部内側にろう付けされてヘッダー受けに固定される。
しかしながら、特許文献1の潜熱回収熱交換器では、入水用ヘッダー及び出水用ヘッダーに生じる水圧によって、ヘッダー受けの側壁部を広げる向きの力とヘッダーカバーをヘッダー受けから遠ざける向きの力とが作用して、ヘッダーカバーがヘッダー受けから離脱されやすいという問題があった。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、ヘッダーカバーがヘッダー受けから離脱するのを抑制する潜熱回収熱交換器及びその潜熱回収熱交換器を用いた給湯機を提供することを目的とする。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、ヘッダーカバーがヘッダー受けから離脱するのを抑制する潜熱回収熱交換器及びその潜熱回収熱交換器を用いた給湯機を提供することを目的とする。
前記目的に沿う第1の発明に係る潜熱回収熱交換器は、筐体内に配置された複数の導管の上流端及び下流端がそれぞれ連結される入水用ヘッダー及び出水用ヘッダーが前記筐体の側壁に形成された第1、第2の開口部に設けられた潜熱回収熱交換器であって、前記第1、第2の開口部は、それぞれ周縁を該筐体の内側に折り曲げて形成した突出枠部を備え、前記入水用ヘッダーは、前記第1の開口部の突出枠部の内側に嵌着された周壁枠Aを備え底部に前記導管の上流端が接続される器状の上流側ヘッダー受けと、前記周壁枠Aの内側に嵌着された周壁枠Bを備え天井部には入水口を備えた上流側ヘッダーカバーとを有し、前記出水用ヘッダーは、前記第2の開口部の突出枠部の内側に嵌着された周壁枠A´を備え底部に前記導管の下流端が接続される器状の下流側ヘッダー受けと、前記周壁枠A´の内側に嵌着された周壁枠B´を備え天井部には出水口を備えた下流側ヘッダーカバーとを有し、前記周壁枠A及び前記周壁枠Bと、前記周壁枠A´及び前記周壁枠B´がそれぞれろう付け又は溶接されている。
第1の発明に係る潜熱回収熱交換器において、前記第1、第2の開口部の突出枠部に、前記周壁枠A、A´がそれぞれろう付け又は溶接されているのが好ましい。
第1の発明に係る潜熱回収熱交換器において、前記入水用ヘッダー及び前記出水用ヘッダーの内側には、メッシュ部材が配置されるのが好ましい。
第1の発明に係る潜熱回収熱交換器において、前記筐体の側壁は、前記上流側ヘッダー受け、前記上流側ヘッダーカバー、前記下流側ヘッダー受け及び前記下流側ヘッダーカバーに対して、薄い板材から形成されているのが好ましい。
第1の発明に係る潜熱回収熱交換器において、前記上流側ヘッダー受け及び前記下流側ヘッダー受けには、前記第1、第2の開口部周囲の前記側壁に固着するフランジがそれぞれ設けられているのが好ましい。
第1の発明に係る潜熱回収熱交換器において、前記突出枠部は、先端側が内側に折れ曲がっているのが好ましい。
前記目的に沿う第2の発明に係る給湯機は、第1の発明に係る潜熱回収熱交換器を用いる給湯機であって、前記潜熱回収熱交換器によって予熱された水を更に加熱する顕熱回収熱交換器と、該顕熱回収熱交換器及び前記潜熱回収熱交換器に供給する燃焼ガスを発生するバーナーとを備える。
請求項1〜6記載の潜熱回収熱交換器、及び請求項7記載の給湯機は、入水用ヘッダー(出水用ヘッダーについても同じ)が、突出枠部の内側に嵌着された周壁枠Aを備えた器状の上流側ヘッダー受けと、周壁枠Bを備えた器状の上流側ヘッダーカバーとを有し、周壁枠A及び周壁枠Bがろう付け又は溶接されているので、入水用ヘッダー内に、上流側ヘッダーカバーを上流側ヘッダー受けから遠ざける方向の水圧が生じる際には、上流側ヘッダーカバーの周壁枠Bを外向きに広げようとする力が作用することになる。そして、周壁枠Bには、周壁枠Bを外向きに広げようとする力に対応して、周壁枠A及び突出枠部から内向きの抗力が加わるため、周壁枠Aと周壁枠Bのろう付け又は溶接された箇所は、固定力が増した状態となり、上流側ヘッダーカバーが上流側ヘッダー受けから離脱するのを防止することができる。
特に、請求項2記載の潜熱回収熱交換器は、第1の開口部の突出枠部に、周壁枠A(第2の開口部に対する周壁枠A´についても同じ)がろう付け又は溶接されているので、第1の開口部の突出枠部と周壁枠Aを隙間なく固定することができ、筐体に内在する燃焼ガスのガス漏れを防止することができる。
請求項3記載の潜熱回収熱交換器は、ヘッダーカバーの内側に、メッシュ部材が配置されるので、入水用ヘッダー及び出水用ヘッダー内での水の流れの均一化が可能となり、入水用ヘッダーから各導管に供給される水量の偏差を抑制することができ、更に、各導管を通過した水の流れを安定させた後に出水用ヘッダーから送り出すことが可能である。
請求項4記載の潜熱回収熱交換器は、筐体の側壁は、上流側ヘッダー受け、上流側ヘッダーカバー、下流側ヘッダー受け及び下流側ヘッダーカバーに対して、薄い板材から形成されているので、筐体全体の軽量化を図ることができる。
請求項5記載の潜熱回収熱交換器は、上流側ヘッダー受け及び下流側ヘッダー受けには、第1、第2の開口部周囲の側壁に固着するフランジがそれぞれ設けられている。また、請求項6記載の潜熱回収熱交換器は、突出枠部が、先端側が内側に折れ曲がっている。従って、上流側ヘッダー受け及び下流側ヘッダー受けを筐体に固定する際に、上流側ヘッダー受け及び下流側ヘッダー受けと筐体の位置決めを安定的かつ容易に行うことができ、潜熱回収熱交換器の製造に要する時間の短縮化が可能となる。
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図1〜図3に示すように、本発明の一実施の形態に係る潜熱回収熱交換器10は、筐体11内に配置された複数の導管12の上流端及び下流端がそれぞれ連結される入水用ヘッダー13及び出水用ヘッダー14が筐体11の側壁28に形成された第1、第2の開口部33、33aに設けられ、燃焼ガスによって導管12を流れる水を加熱する熱交換器である。以下、詳細に説明する。
図1〜図3に示すように、本発明の一実施の形態に係る潜熱回収熱交換器10は、筐体11内に配置された複数の導管12の上流端及び下流端がそれぞれ連結される入水用ヘッダー13及び出水用ヘッダー14が筐体11の側壁28に形成された第1、第2の開口部33、33aに設けられ、燃焼ガスによって導管12を流れる水を加熱する熱交換器である。以下、詳細に説明する。
図4に示すように、潜熱回収熱交換器10は、潜熱回収熱交換器10によって予熱された水を更に加熱する顕熱回収熱交換器16と、顕熱回収熱交換器16及び潜熱回収熱交換器10に供給する燃焼ガスを発生するバーナー15と共に給湯機17を構成する。潜熱回収熱交換器10は、給湯機17において、顕熱回収熱交換器16から排出される燃焼ガスを利用して導管12の水を予熱し、顕熱回収熱交換器16に供給する二次的な熱交換器として用いられる。なお、潜熱回収熱交換器10、バーナー15及び顕熱回収熱交換器16は、箱状のケース18内に配置されている。
バーナー15は、ガス配管19を介して可燃性の気体が供給されるガスバーナ部20を備えている。ガスバーナ部20は、ガスバーナ部20の下部に固定されたファン(例えばシロッコファン)21から空気を供給され、可燃性の気体を燃焼して、燃焼ガスを発生させる。
顕熱回収熱交換器16は、バーナー15の上部に設けられ、バーナー15に密着して固定される底部を水平にして配置されている。顕熱回収熱交換器16には、上下開口の筒状部材23が設けられ、顕熱回収熱交換器16は、筒状部材23の下部の開口領域から燃焼ガスを取り込むことができる。
顕熱回収熱交換器16は、バーナー15の上部に設けられ、バーナー15に密着して固定される底部を水平にして配置されている。顕熱回収熱交換器16には、上下開口の筒状部材23が設けられ、顕熱回収熱交換器16は、筒状部材23の下部の開口領域から燃焼ガスを取り込むことができる。
筒状部材23には、潜熱回収熱交換器10で予熱された水が送られる導管24が固定されている。導管24は、筒状部材23の内側に配置された複数の直線部と筒状部材23の外側に配置され、隣り合う直線部を連結するU字状の連結部を有して構成されている。
導管24を流れる水は、直線部を通過中に燃焼ガスの熱を吸収して、浴槽、台所等に供給可能な温度まで昇温される。
導管24を流れる水は、直線部を通過中に燃焼ガスの熱を吸収して、浴槽、台所等に供給可能な温度まで昇温される。
顕熱回収熱交換器16の上部には、潜熱回収熱交換器10が配置されている。潜熱回収熱交換器10が有する箱状の筐体11は、周知のねじ部材によって筒状部材23に固定されている。
燃焼ガスは、顕熱回収熱交換器16で導管24を流れる水を加熱した後に筒状部材23の上部の開口領域から排出され、潜熱回収熱交換器10の筐体11の底部に形成されたガス流入口25(図1参照)から筐体11内に流入する。
燃焼ガスは、顕熱回収熱交換器16で導管24を流れる水を加熱した後に筒状部材23の上部の開口領域から排出され、潜熱回収熱交換器10の筐体11の底部に形成されたガス流入口25(図1参照)から筐体11内に流入する。
図1に示すように、筐体11の底部には、筐体11からドレインを排出するドレイン排出孔26が形成されている。このドレインは燃焼ガスが導管12を流れる水を凝縮熱によって加熱する際に筐体11内に発生するものである。
また、筐体11の前後左右の側壁のうち前側に配置された側壁には、排気口部材27が取り付けられ、燃焼ガスは、潜熱回収熱交換器10で水の予熱をした後に排気口部材27を通って筐体11の外に排出される。
筐体11内には、配置高さの異なる複数のステンレス製の導管12が設けられ、各導管12は燃焼ガスの熱回収率を上げるため外周面が蛇腹形状となっている。なお、図1において、導管12の蛇腹形状の記載は省略している。
また、筐体11の前後左右の側壁のうち前側に配置された側壁には、排気口部材27が取り付けられ、燃焼ガスは、潜熱回収熱交換器10で水の予熱をした後に排気口部材27を通って筐体11の外に排出される。
筐体11内には、配置高さの異なる複数のステンレス製の導管12が設けられ、各導管12は燃焼ガスの熱回収率を上げるため外周面が蛇腹形状となっている。なお、図1において、導管12の蛇腹形状の記載は省略している。
筐体11の側部を形成する複数(本実施の形態では4つ)の側壁の一にあたる側壁28には、図1〜図3に示すように、各導管12の上流端が接続された入水用ヘッダー13と、各導管12の下流端が接続された出水用ヘッダー14が固定されている。
入水用ヘッダー13及び出水用ヘッダー14には、それぞれ給水管30及び接続管31が連結されている。接続管31は、一端部が出水用ヘッダー14に接続され、他端部が顕熱回収熱交換器16の導管24に接続されている。この構成によって、給水管30から供給された水は、入水用ヘッダー13を通って各導管12に送られ、各導管12を通過して予熱された後に出水用ヘッダー14に流入する。そして、出水用ヘッダー14に流入した水は、接続管31を通って顕熱回収熱交換器16の導管24に送られる。
入水用ヘッダー13及び出水用ヘッダー14には、それぞれ給水管30及び接続管31が連結されている。接続管31は、一端部が出水用ヘッダー14に接続され、他端部が顕熱回収熱交換器16の導管24に接続されている。この構成によって、給水管30から供給された水は、入水用ヘッダー13を通って各導管12に送られ、各導管12を通過して予熱された後に出水用ヘッダー14に流入する。そして、出水用ヘッダー14に流入した水は、接続管31を通って顕熱回収熱交換器16の導管24に送られる。
筐体11の側壁28には、側壁28の外周部を筐体11の外側に折り曲げて形成した接合部32が設けられ、接合部32の接合面を筐体11の天井部、底部及び前後の側壁それぞれの端部にろう付け、又は溶接している。
側壁28には、左右に間隔を有して同一高さに配置された第1、第2の開口部33、33aが設けられ、第1、第2の開口部33、33aは、それぞれ周縁を筐体11の内側に折り曲げて形成した突出枠部34、34aを備えている。入水用ヘッダー13及び出水用ヘッダー14は、第1、第2の開口部33、33aにそれぞれ嵌入された状態で側壁28に固定されている。
側壁28には、左右に間隔を有して同一高さに配置された第1、第2の開口部33、33aが設けられ、第1、第2の開口部33、33aは、それぞれ周縁を筐体11の内側に折り曲げて形成した突出枠部34、34aを備えている。入水用ヘッダー13及び出水用ヘッダー14は、第1、第2の開口部33、33aにそれぞれ嵌入された状態で側壁28に固定されている。
入水用ヘッダー13(出水用ヘッダー14についても同じ)は、図2、図3に示すように、筐体11の側壁28に固定され、導管12の上流端が接続されるヘッダー受け35(上流側ヘッダー受け)と、ヘッダー受け35に取り付けられ、給水管30が接続されるヘッダーカバー36(上流側ヘッダーカバー)とを有している。なお、出水用ヘッダー14では、ヘッダー受け35は下流側ヘッダー受けの一例として、ヘッダーカバー36は下流側ヘッダーカバーの一例として用いられ、出水用ヘッダー14のヘッダー受け35には導管12の下流端が接続されている。
ヘッダー受け35は、器状に形成され、板状の底部37を有している。底部37には、各導管12の上流端がそれぞれ嵌入される複数の貫通孔38を備えている。ヘッダー受け35の底部37は、貫通孔38の周辺が筐体11の内側又は外側(本実施の形態では内側)に向かって折り曲げられており、この折り曲げられた部分に導管12の外周面を、ろう付け又は溶接によって固定している。
ヘッダー受け35は、器状に形成され、板状の底部37を有している。底部37には、各導管12の上流端がそれぞれ嵌入される複数の貫通孔38を備えている。ヘッダー受け35の底部37は、貫通孔38の周辺が筐体11の内側又は外側(本実施の形態では内側)に向かって折り曲げられており、この折り曲げられた部分に導管12の外周面を、ろう付け又は溶接によって固定している。
ヘッダー受け35は、底部37の周囲に連続して形成され、底部37に対して略直角の角度をなす周壁枠39(周壁枠A)と、周壁枠39の上端(先端)に連続して形成され、外向きに折り曲がったフランジ40を備えている(出水用ヘッダー14においては、周壁枠39が周壁枠A’の一例として用いられている)。
ヘッダー受け35は、周壁枠39が突出枠部34の内側に嵌着された状態でろう付けされ、かつ、フランジ40が側壁28の第1の開口部33周囲にろう付けにより固着されることによって、筐体11の側壁28に固定されている。
ヘッダー受け35は、周壁枠39が突出枠部34の内側に嵌着された状態でろう付けされ、かつ、フランジ40が側壁28の第1の開口部33周囲にろう付けにより固着されることによって、筐体11の側壁28に固定されている。
ヘッダーカバー36(上流側ヘッダーカバー)は、器状に形成されている。ヘッダーカバー36には、給水管30が嵌入された開口41(入水口)を備える天井部42(器として考えた場合、底部に対応)と、天井部42の外縁に連続して形成された周壁枠44(周壁枠B)が設けられている。なお、出水用ヘッダー14においては、ヘッダーカバー36は下流側ヘッダーカバーの一例として、周壁枠44は周壁枠B’の一例として用いられ、開口41は出水口として機能する。また、図2に記載されている入水用ヘッダー13は、下側に開口41が配置されているが、出水用ヘッダー14は、空気溜まりを防ぐため開口41が上側に配置されている。
ヘッダーカバー36の天井部42には、強度補強のための段差43が設けられ、ヘッダーカバー36は、開口41の形成箇所付近が他の部分より天井が低く平面になっている。開口41の形成箇所付近が平面になっているのは、開口41の周囲に形成されているバーリングの高さを均一にするためであり、ヘッダーカバー36の天井部42は、開口41付近の平面となった領域と段差43を除いた部分が外側に向かって滑らかな凸形状となっている(図3参照)。
ヘッダーカバー36は、ヘッダー受け35の周壁枠39の内側に周壁枠44を嵌着し、周壁枠44の外側とヘッダー受け35の周壁枠39内側のろう付けによって、ヘッダー受け35に固定されている。ここで、ヘッダーカバー36は、ヘッダー受け35の底部37に対して、天井部42がヘッダーカバー36の他の部分より最も離れる向きでヘッダー受け35に固定されている。
ヘッダーカバー36の天井部42には、強度補強のための段差43が設けられ、ヘッダーカバー36は、開口41の形成箇所付近が他の部分より天井が低く平面になっている。開口41の形成箇所付近が平面になっているのは、開口41の周囲に形成されているバーリングの高さを均一にするためであり、ヘッダーカバー36の天井部42は、開口41付近の平面となった領域と段差43を除いた部分が外側に向かって滑らかな凸形状となっている(図3参照)。
ヘッダーカバー36は、ヘッダー受け35の周壁枠39の内側に周壁枠44を嵌着し、周壁枠44の外側とヘッダー受け35の周壁枠39内側のろう付けによって、ヘッダー受け35に固定されている。ここで、ヘッダーカバー36は、ヘッダー受け35の底部37に対して、天井部42がヘッダーカバー36の他の部分より最も離れる向きでヘッダー受け35に固定されている。
給水管30から入水用ヘッダー13への給水が行われているとき、入水用ヘッダー13には、図3に示すように、ヘッダーカバー36をヘッダー受け35から遠ざける向きの力F1と、ヘッダーカバー36の周壁枠44を外側に広げる向きの力F2が発生する。
ヘッダー受け35の周壁枠39及び突出枠部34は、ヘッダーカバー36の周壁枠44がF2によって外側に広がろうとするのに対して、ヘッダーカバー36の周壁枠44にF2と反対向きの抗力を与えるので、ヘッダーカバー36の周壁枠44とヘッダー受け35の周壁枠39の固定力は高められる。
従って、ヘッダーカバー36がF1を受けるとき、ヘッダーカバー36とヘッダー受け35の固定強度は増していることになり、ヘッダーカバー36はヘッダー受け35から離脱するのを抑制された状態になる。
ヘッダー受け35の周壁枠39及び突出枠部34は、ヘッダーカバー36の周壁枠44がF2によって外側に広がろうとするのに対して、ヘッダーカバー36の周壁枠44にF2と反対向きの抗力を与えるので、ヘッダーカバー36の周壁枠44とヘッダー受け35の周壁枠39の固定力は高められる。
従って、ヘッダーカバー36がF1を受けるとき、ヘッダーカバー36とヘッダー受け35の固定強度は増していることになり、ヘッダーカバー36はヘッダー受け35から離脱するのを抑制された状態になる。
また、給水管30から入水用ヘッダー13への給水中に、潜熱回収熱交換器10に生じる力は、主にヘッダー受け35、ヘッダーカバー36及び導管12に作用することになり、潜熱回収熱交換器10の他の部分は、ヘッダー受け35、ヘッダーカバー36及び導管12と同程度の強度を有する必要がない。そのため、本実施の形態においては、筐体11の側壁28が、ヘッダー受け35及びヘッダーカバー36に比べて薄い板材から形成されている。これによって、潜熱回収熱交換器10全体の軽量化を図ることが可能である。なお、側壁28は、例えば、ヘッダー受け35及びヘッダーカバー36に対して、60〜80%の厚み(例えば、0.8mm〜2.5mm)の板材を用いて形成される。
入水用ヘッダー13及び出水用ヘッダー14の内側には、メッシュ部材45が配置されている。メッシュ部材45はヘッダーカバー36の内側に固定され、給水管30から供給され開口41を通過した水を、入水用ヘッダー13内で分散し、ヘッダー受け35の底部37にある複数の貫通孔38に送る水量の均一化を行うことができる。
本実施の形態では、入水用ヘッダー13及び出水用ヘッダー14が、フランジ40を備えたヘッダー受け35を用いているが、図5(A)、(B)にそれぞれ示す入水用ヘッダー13a、13bのようにフランジのないヘッダー受け35a、35bを備えた入水用ヘッダー13a、13bを用いることもできる。また、出水用ヘッダーについても、入水用ヘッダー13a、13bと同様にフランジのないヘッダー受け35a、35bを備えたものを用いることができる。
ヘッダー受け35a、35bは、ヘッダー受け35と同様に底部37a、37bを備え器状に形成されている。ヘッダー受け35bの周壁枠39b(周壁枠Aの一例)の高さは、ヘッダー受け35の周壁枠39及びヘッダー受け35aの周壁枠39a(周壁枠Aの一例)に比べて低く、ヘッダー受け35bはヘッダー受け35、35aより浅い形状となっている。
なお、ヘッダー受け35a、35bのヘッダー受け35と同一の構成要素については、同じ符号を付して詳しい説明を省略している。
ヘッダー受け35a、35bは、ヘッダー受け35と同様に底部37a、37bを備え器状に形成されている。ヘッダー受け35bの周壁枠39b(周壁枠Aの一例)の高さは、ヘッダー受け35の周壁枠39及びヘッダー受け35aの周壁枠39a(周壁枠Aの一例)に比べて低く、ヘッダー受け35bはヘッダー受け35、35aより浅い形状となっている。
なお、ヘッダー受け35a、35bのヘッダー受け35と同一の構成要素については、同じ符号を付して詳しい説明を省略している。
入水用ヘッダー13(出水用ヘッダー14についても同じ)は以下の工程によって筐体11に固定される。
(工程1)筐体11の第1の開口部33に、底部37が筐体11内に位置する姿勢でヘッダー受け35を嵌入し、フランジ40が筐体11の側壁28に接するまで、ヘッダー受け35を筐体11の内側に押し込む。
(工程2)筐体11の第1の開口部33に嵌入されたヘッダー受け35の内側に、ヘッダーカバー36の開放側(天井部42の反対側)を嵌入する。
(工程3)図6(A)に示すように、ペースト状のろう材47、48をそれぞれ、1)筐体11の側壁28とフランジ40に近接又は密着する位置、及び2)フランジ40の基側とヘッダーカバー36の周壁枠44に接する位置に配置する。なお、ろう材47、48は、それぞれヘッダー受け35及びヘッダーカバー36を囲むように配置される。
(工程1)筐体11の第1の開口部33に、底部37が筐体11内に位置する姿勢でヘッダー受け35を嵌入し、フランジ40が筐体11の側壁28に接するまで、ヘッダー受け35を筐体11の内側に押し込む。
(工程2)筐体11の第1の開口部33に嵌入されたヘッダー受け35の内側に、ヘッダーカバー36の開放側(天井部42の反対側)を嵌入する。
(工程3)図6(A)に示すように、ペースト状のろう材47、48をそれぞれ、1)筐体11の側壁28とフランジ40に近接又は密着する位置、及び2)フランジ40の基側とヘッダーカバー36の周壁枠44に接する位置に配置する。なお、ろう材47、48は、それぞれヘッダー受け35及びヘッダーカバー36を囲むように配置される。
(工程4)筐体11に取り付けられた入水用ヘッダー13を、側壁28が上側に位置する姿勢に保たれた筐体11と共に加熱炉に入れる。加熱炉内で加熱され、液体状となったろう材47は、筐体11の側壁28とフランジ40の間を通って突出枠部34とヘッダー受け35の周壁枠39の間まで流れ込む。そして、ろう材48は液体状となって、ヘッダー受け35の周壁枠39とヘッダーカバー36の周壁枠44の間に流れ込む。
なお、筐体11の側壁28には、筐体11の天井部から底部に渡って形成され、筐体11の外側に突出した突出部49、50が、第1の開口部33の両側に第1の開口部33と間隔を有してそれぞれ設けられており、液体状となったろう材47、48が突出部49、50の間の領域から外に流れ出るのを防いでいる。
(工程5)加熱炉の温度調整によって、ろう材47、48を固化し、ヘッダー受け35と筐体11、及びヘッダーカバー36とヘッダー受け35をそれぞれろう付けする。
なお、筐体11の側壁28には、筐体11の天井部から底部に渡って形成され、筐体11の外側に突出した突出部49、50が、第1の開口部33の両側に第1の開口部33と間隔を有してそれぞれ設けられており、液体状となったろう材47、48が突出部49、50の間の領域から外に流れ出るのを防いでいる。
(工程5)加熱炉の温度調整によって、ろう材47、48を固化し、ヘッダー受け35と筐体11、及びヘッダーカバー36とヘッダー受け35をそれぞれろう付けする。
図5に示すように、ヘッダー受け35の代わりに、フランジのないヘッダー受け35a(ヘッダー受け35bについても同じ)を用いる場合、先端側が内側に折れ曲がって縮幅した突出枠部34bが筐体の側壁28aに設けられる。ヘッダー受け35aは、工程1で、筐体の内側に押し込まれる際に、底部37aをその縮幅となった突出枠部34bの先端側に当接することによって、位置決めされる。
図6(B)に示すように、ヘッダー受け35aの場合、ペースト状のろう材51がヘッダー受け35aの周壁枠39aの先端(底部37aと最も離れた部位)に付着される。そして、加熱炉内での加熱によって液体状となったろう材51は、1)筐体の側壁28aの突出枠部34bとヘッダー受け35aの周壁枠39aの間と、2)ヘッダー受け35aの周壁枠39aとヘッダーカバー36の周壁枠44の間にそれぞれ流れ込む。
図6(C)に示すように、ヘッダー受け35bの場合には、ペースト状のろう材52が、ヘッダーカバー36の周壁枠44と筐体の側壁28aに接し、かつ、ヘッダー受け35bの周壁枠39bの先端に近接した位置に配置される。そして、加熱炉の加熱によりろう材52は液体状となって、1)筐体の側壁28aの突出枠部34bとヘッダー受け35bの周壁枠39bの間と、2)ヘッダー受け35bの周壁枠39bとヘッダーカバー36の周壁枠44の間にそれぞれ流れ込む。
なお、入水用ヘッダー13a、13bを用いる場合、液体状となったろう材51、52は全て筐体の内側に向かって流れ、筐体の側壁28aに沿って流れる恐れはないため、側壁28aにはろう材51、52の流出を防ぐための突出部は設けられていない。
なお、入水用ヘッダー13a、13bを用いる場合、液体状となったろう材51、52は全て筐体の内側に向かって流れ、筐体の側壁28aに沿って流れる恐れはないため、側壁28aにはろう材51、52の流出を防ぐための突出部は設けられていない。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、入水用ヘッダー及び出水用ヘッダーは筐体の壁面に対してねじ部材を用いて固定してもよい。また、ヘッダー受けと第1、第2の開口部のそれぞれの固定、及びヘッダー受けとヘッダーカバーの固定は、ろう付けの代わりに溶接によって行うこともできる。
そして、給湯機における潜熱回収熱交換器、顕熱回収熱交換器及びバーナー等の物理的な位置関係は前述した実施の形態のパターンに限られず、他のパターンであってもよい。
例えば、入水用ヘッダー及び出水用ヘッダーは筐体の壁面に対してねじ部材を用いて固定してもよい。また、ヘッダー受けと第1、第2の開口部のそれぞれの固定、及びヘッダー受けとヘッダーカバーの固定は、ろう付けの代わりに溶接によって行うこともできる。
そして、給湯機における潜熱回収熱交換器、顕熱回収熱交換器及びバーナー等の物理的な位置関係は前述した実施の形態のパターンに限られず、他のパターンであってもよい。
10:潜熱回収熱交換器、11:筐体、12:導管、13、13a、13b:入水用ヘッダー、14:出水用ヘッダー、15:バーナー、16:顕熱回収熱交換器、17:給湯機、18:ケース、19:ガス配管、20:ガスバーナ部、21:ファン、23:筒状部材、24:導管、25:ガス流入口、26:ドレイン排出孔、27:排気口部材、28、28a:側壁、30:給水管、31:接続管、32:接合部、33:第1の開口部、33a:第2の開口部、34、34a、34b、:突出枠部、35、35a、35b:ヘッダー受け、36:ヘッダーカバー、37、37a、37b:底部、38:貫通孔、39、39a、39b:周壁枠、40:フランジ、41:開口、42:天井部、43:段差、44:周壁枠、45:メッシュ部材、47、48:ろう材、49、50:突出部、51、52:ろう材
Claims (7)
- 筐体内に配置された複数の導管の上流端及び下流端がそれぞれ連結される入水用ヘッダー及び出水用ヘッダーが前記筐体の側壁に形成された第1、第2の開口部に設けられた潜熱回収熱交換器であって、
前記第1、第2の開口部は、それぞれ周縁を該筐体の内側に折り曲げて形成した突出枠部を備え、
前記入水用ヘッダーは、前記第1の開口部の突出枠部の内側に嵌着された周壁枠Aを備え底部に前記導管の上流端が接続される器状の上流側ヘッダー受けと、前記周壁枠Aの内側に嵌着された周壁枠Bを備え天井部には入水口を備えた上流側ヘッダーカバーとを有し、
前記出水用ヘッダーは、前記第2の開口部の突出枠部の内側に嵌着された周壁枠A´を備え底部に前記導管の下流端が接続される器状の下流側ヘッダー受けと、前記周壁枠A´の内側に嵌着された周壁枠B´を備え天井部には出水口を備えた下流側ヘッダーカバーとを有し、
前記周壁枠A及び前記周壁枠Bと、前記周壁枠A´及び前記周壁枠B´がそれぞれろう付け又は溶接されていることを特徴とする潜熱回収熱交換器。 - 請求項1記載の潜熱回収熱交換器において、前記第1、第2の開口部の突出枠部に、前記周壁枠A、A´がそれぞれろう付け又は溶接されていることを特徴とする潜熱回収熱交換器。
- 請求項1又は2記載の潜熱回収熱交換器において、前記入水用ヘッダー及び前記出水用ヘッダーの内側には、メッシュ部材が配置されることを特徴とする潜熱回収熱交換器。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の潜熱回収熱交換器において、前記筐体の側壁は、前記上流側ヘッダー受け、前記上流側ヘッダーカバー、前記下流側ヘッダー受け及び前記下流側ヘッダーカバーに対して、薄い板材から形成されていることを特徴とする潜熱回収熱交換器。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の潜熱回収熱交換器において、前記上流側ヘッダー受け及び前記下流側ヘッダー受けには、前記第1、第2の開口部周囲の前記側壁に固着するフランジがそれぞれ設けられていることを特徴とする潜熱回収熱交換器。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の潜熱回収熱交換器において、前記突出枠部は、先端側が内側に折れ曲がっていることを特徴とする潜熱回収熱交換器。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の潜熱回収熱交換器を用いる給湯機であって、前記潜熱回収熱交換器によって予熱された水を更に加熱する顕熱回収熱交換器と、該顕熱回収熱交換器及び前記潜熱回収熱交換器に供給する燃焼ガスを発生するバーナーとを備えることを特徴とする給湯機。
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- 2010-07-29 JP JP2010170872A patent/JP2012032060A/ja active Pending
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