JP2012088031A - Heat exchanger and sanitary washing device including the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve heat transfer between a heating element and water, to decrease the surface temperature of the heating element and to reduce boiling noise, by increasing a flow velocity of water that flows in a flow passage formed between the heating element and a casing.SOLUTION: A heat exchanger 1, for heating water to produce hot water, includes: a heater 2 having a columnar outer shape and serving as a heating element to heat water; a case 3 covering the outer periphery of the heater 2 and forming a flow passage of the water heated by the heater 2, between an heater outer peripheral face 2c and the case; and a spring 11 and a spiral section 12, as a water flow regulating means which partitions the flow passage in a direction along the circumference direction of the heater 2 in an axial view of the heater 2, and regulates the flow in the axial direction of the heater 2 in the flow passage.

Description

本発明は、水を加熱して温水とする熱交換器、およびそれにより得られた温水を洗浄水として人体の局部を洗浄する衛生洗浄装置に関する。   The present invention relates to a heat exchanger that heats water to make warm water, and a sanitary washing device that cleans a local part of a human body using hot water obtained thereby as washing water.

従来、水を加熱して温水とする熱交換器として、円柱状の発熱体と、この発熱体を収容する筒状のケースとを備え、発熱体の外周面とケースの内周面との間に、加熱する対象の水の流路を形成する構成を有するものがある。このように発熱体とケースとの間に形成される流路は、水を発熱体の軸方向に送るための流路である。このような熱交換器は、例えば人体の局部を洗浄する衛生洗浄装置に備えられ、洗浄水を温水とするために用いられる。   Conventionally, as a heat exchanger that heats water to make warm water, a cylindrical heating element and a cylindrical case that accommodates the heating element are provided, and between the outer peripheral surface of the heating element and the inner peripheral surface of the case Some have a configuration for forming a flow path of water to be heated. Thus, the flow path formed between the heating element and the case is a flow path for sending water in the axial direction of the heating element. Such a heat exchanger is provided, for example, in a sanitary washing device for washing a local part of a human body, and is used to make washing water hot water.

上記のような構成の熱交換器においては、発熱体により水が過度に加熱されることによって、沸騰音が発生するという問題がある。こうした沸騰音の問題は、発熱体の表面温度が過度に上昇することが原因であるため、発熱体のワット密度が高くなると生じやすくなる。   In the heat exchanger configured as described above, there is a problem that boiling noise is generated when water is excessively heated by the heating element. Such a boiling noise problem is caused by an excessive increase in the surface temperature of the heating element, and therefore tends to occur when the watt density of the heating element increases.

したがって、沸騰音の問題は、発熱体の発熱量が一定の条件下では、熱交換器の小型化を図るために発熱体の表面積が縮小される場合、より深刻な問題となる。つまり、発熱体の発熱量が一定の場合、発熱体の表面積が小さくなると、ワット密度が高くなり、沸騰音が発生しやすくなる。近年、熱交換器の小型化は顕著であり、例えば発熱体の長さを従来の約半分にしようという試みもなされている。   Therefore, the problem of boiling noise becomes a more serious problem when the surface area of the heating element is reduced in order to reduce the size of the heat exchanger under the condition that the heating value of the heating element is constant. That is, when the heat generation amount of the heating element is constant, if the surface area of the heating element is reduced, the watt density is increased and a boiling sound is likely to be generated. In recent years, downsizing of heat exchangers has been remarkable, and for example, attempts have been made to reduce the length of the heating element to about half of the conventional length.

沸騰音の問題を解消するためには、発熱体の表面温度を下げる必要がある。発熱体の表面温度を下げるためには、発熱体と水の間の熱伝達を向上させることが重要である。そこで、従来、上記のような構成の熱交換器において、発熱体と水の間の熱伝達を向上させるため、発熱体とケースとの間に螺旋状の流路を形成する技術がある(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)。   In order to solve the problem of boiling noise, it is necessary to lower the surface temperature of the heating element. In order to lower the surface temperature of the heating element, it is important to improve heat transfer between the heating element and water. Therefore, conventionally, in the heat exchanger configured as described above, there is a technique of forming a spiral flow path between the heating element and the case in order to improve heat transfer between the heating element and water (for example, , Patent Document 1 and Patent Document 2).

特許文献1および特許文献2においては、螺旋状の流路は、螺旋状に形成されるバネ等の金属製の部材が発熱体の外周に嵌め込まれることにより、あるいはケースの内周面側の部分により、発熱体とケースとの間の空間が螺旋状に仕切られることで形成されている。螺旋状の流路により、発熱体とケースとの間の空間が仕切られない場合の流路、つまり発熱体の外周面とケースの内周面とにより略円筒状の空間として形成され水を発熱体の軸方向に沿って流す流路との比較において、流路面積を狭くすることができ、水の流速を上げることができる。発熱体の周囲を流れる水の流速が速くなると、発熱体と水の間の熱伝達が向上する。   In Patent Document 1 and Patent Document 2, the spiral flow path is formed by fitting a metal member such as a spiral into the outer periphery of the heating element, or a portion on the inner peripheral surface side of the case. Thus, the space between the heating element and the case is formed by being spirally partitioned. When the space between the heating element and the case is not partitioned by the spiral flow path, that is, the flow path is formed as a substantially cylindrical space by the outer peripheral surface of the heating element and the inner peripheral surface of the case. In comparison with the flow channel flowing along the axial direction of the body, the flow channel area can be reduced and the flow rate of water can be increased. When the flow rate of water flowing around the heating element is increased, heat transfer between the heating element and water is improved.

特開2005−171580号公報JP 2005-171580 A 特開平8−94175号公報JP-A-8-94175

しかしながら、発熱体とケースとの間に螺旋状の流路を形成する従来の技術においては、次のような問題がある。従来の技術では、実際に螺旋状の流路を形成しようとした場合、例えばバネ等の螺旋状の流路を形成するための部材と発熱体の表面との間に、発熱体の外径の寸法公差やバネの寸法公差等によって隙間が生じる。こうした螺旋状の流路を形成する部材と発熱体の表面との間に生じる隙間は、発熱体が例えばセラミック等の曲がりや寸法公差等が比較的大きい材料により構成される場合に顕著となる。   However, the conventional technique for forming a spiral flow path between the heating element and the case has the following problems. In the conventional technique, when an actual spiral channel is to be formed, the outer diameter of the heating element is between the member for forming the spiral channel, such as a spring, and the surface of the heating element. A gap is generated due to a dimensional tolerance or a dimensional tolerance of a spring. Such a gap generated between the member forming the spiral flow path and the surface of the heating element becomes conspicuous when the heating element is made of a material having a relatively large bend, dimensional tolerance or the like such as ceramic.

螺旋状の流路を形成する部材と発熱体の表面との間に隙間が存在することにより、その隙間が水を通してしまうことから、螺旋状の流路を形成する部材に沿う螺旋状の流れに加え、発熱体の軸方向に沿う流れが形成されるという現象が生じる。   Since there is a gap between the member that forms the spiral flow path and the surface of the heating element, the gap passes water, so the spiral flow along the member that forms the spiral flow path In addition, a phenomenon occurs in which a flow along the axial direction of the heating element is formed.

具体的には、発熱体とケースとの間に形成される流路は、発熱体により加熱する水を発熱体の軸方向に送るための流路である。このため、発熱体とケースとの間に形成される流路を流れる水は、本来的に発熱体の軸方向に沿って流れようとする。上述したような螺旋状の流路は、発熱体の軸方向に沿う水の流れを規制して発熱体の周方向に沿う螺旋状の流れに変換することで、流路面積を狭くして流速を高めようとするものである。そこで、上述したように螺旋状の流路を形成する部材と発熱体の表面との間に隙間が存在することにより、発熱体の軸方向に沿う水の流れが螺旋の方向に十分に規制されずに、一部の水が隙間を通ることで発熱体の軸方向に沿う流れが形成されてしまう。   Specifically, the flow path formed between the heating element and the case is a flow path for sending water heated by the heating element in the axial direction of the heating element. For this reason, the water flowing through the flow path formed between the heating element and the case inherently tends to flow along the axial direction of the heating element. The helical flow path as described above regulates the flow of water along the axial direction of the heating element and converts it into a helical flow along the circumferential direction of the heating element, thereby reducing the flow area and reducing the flow velocity. It is intended to increase. Therefore, as described above, a gap exists between the member forming the spiral flow path and the surface of the heating element, so that the flow of water along the axial direction of the heating element is sufficiently restricted in the spiral direction. Instead, a part of the water passes through the gap, so that a flow along the axial direction of the heating element is formed.

このように、従来の技術では、発熱体とケースとの間で螺旋状の流れを形成することを目的とした流路構成において、発熱体の表面に沿って発熱体の軸方向の水の流れが生じるという"中抜け"の問題が生じる。こうした中抜けの問題が生じることにより、螺旋状の流路を形成することによって流路面積を狭くするという作用を十分に得ることができず、流速を速くすることが困難となる。結果として、従来の技術によれば、発熱体の表面温度を下げるために発熱体と水の間の熱伝達を十分に高めることができず、沸騰音の問題を解消するには至らない。   As described above, in the conventional technique, in the flow path configuration aiming to form a spiral flow between the heating element and the case, the flow of water in the axial direction of the heating element along the surface of the heating element. The problem of “missing” occurs. Due to the occurrence of such a hollow-out problem, the effect of narrowing the channel area by forming a spiral channel cannot be obtained sufficiently, and it becomes difficult to increase the flow velocity. As a result, according to the prior art, the heat transfer between the heating element and water cannot be sufficiently increased to lower the surface temperature of the heating element, and the problem of boiling noise cannot be solved.

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであって、発熱体とケースとの間に形成される流路を流れる水の流速を速くすることによって発熱体と水の間の熱伝達を向上させて発熱体の表面温度を下げることができ、沸騰音を低減することができる熱交換器およびそれを備えた衛生洗浄装置を提供する。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the heat between the heating element and the water is increased by increasing the flow rate of the water flowing through the flow path formed between the heating element and the case. A heat exchanger capable of improving the transmission to lower the surface temperature of the heating element and reducing the boiling noise, and a sanitary washing device including the heat exchanger.

本発明の熱交換器は、水を温めて温水とする熱交換器であって、円柱状の外形を有し、水を加熱する発熱体と、前記発熱体の外周を覆い、前記発熱体の外周面との間に前記発熱体により加熱する水の流路を形成するケースと、前記流路を前記発熱体の軸方向視で前記発熱体の周方向に沿う方向に仕切るとともに、前記流路における前記発熱体の軸方向の流れを規制する水流規制手段と、を備えるものである。このような構成により、発熱体とケースとの間に形成される流路を流れる水の流速を速くすることによって発熱体と水の間の熱伝達を向上させて発熱体の表面温度を下げることができ、沸騰音を低減することができる。   The heat exchanger according to the present invention is a heat exchanger that warms water to make warm water, has a cylindrical outer shape, covers a heating element that heats water, and an outer periphery of the heating element. A case in which a flow path of water heated by the heating element is formed between an outer peripheral surface, the flow path is partitioned in a direction along a circumferential direction of the heating element in the axial direction of the heating element, and the flow path And a water flow restricting means for restricting the axial flow of the heating element. With such a configuration, the surface temperature of the heating element is lowered by improving the heat transfer between the heating element and the water by increasing the flow rate of the water flowing through the flow path formed between the heating element and the case. The boiling sound can be reduced.

本発明の熱交換器は、好ましくは、前記水流規制手段は、前記発熱体の外周面に沿って螺旋状に突出するように設けられる第一の規制部と、前記ケースの内周面に沿って螺旋状に突出するように設けられ、前記第一の規制部とともに螺旋状の流路を形成する第二の規制部と、を有するものである。このような構成により、発熱体とケースとの間に形成される流路を流れる水の流速を速くすることによって熱伝達を向上させて発熱体の表面温度を下げることができ、また、発熱体の軸方向の流れを効果的に規制することができるので、沸騰音を低減することができる。   In the heat exchanger according to the present invention, preferably, the water flow restricting means is provided along a first restricting portion provided so as to protrude spirally along the outer peripheral surface of the heating element, and along the inner peripheral surface of the case. And a second restricting portion that is provided so as to protrude in a spiral shape and forms a spiral flow path together with the first restricting portion. With such a configuration, the surface temperature of the heating element can be lowered by improving the heat transfer by increasing the flow rate of the water flowing through the flow path formed between the heating element and the case. Since the axial flow can be effectively regulated, the boiling sound can be reduced.

また、本発明の熱交換器は、好ましくは、前記第一の規制部と前記第二の規制部とは、前記発熱体の軸方向視で少なくとも一部がオーバーラップしているものである。このような構成により、発熱体の軸方向の流れをより確実に規制することができるので、効果的に発熱体の表面温度を下げることができ、沸騰音の低減効果を高めることができる。   In the heat exchanger according to the present invention, preferably, the first restricting portion and the second restricting portion are at least partially overlapped in the axial direction of the heating element. With such a configuration, the axial flow of the heating element can be more reliably regulated, so that the surface temperature of the heating element can be effectively lowered and the effect of reducing boiling noise can be enhanced.

また、本発明の熱交換器は、好ましくは、前記第一の規制部と前記第二の規制部とのオーバーラップする部分は、互いに接触しているものである。このような構成により、第一の規制部と第二の規制部とにより形成される螺旋状の流路を確実に保持することができ、より効果的に沸騰音を低減することができる。   In the heat exchanger according to the present invention, preferably, overlapping portions of the first restricting portion and the second restricting portion are in contact with each other. With such a configuration, the spiral flow path formed by the first restricting portion and the second restricting portion can be reliably held, and the boiling sound can be more effectively reduced.

また、本発明の熱交換器は、好ましくは、前記第一の規制部は、前記第二の規制部に対して、前記水の流路における下流側で接触しているものである。このような構成により、螺旋状の流路内の水が第一の規制部に接触しやすくなり、螺旋状の流路内で乱流が発生しやすくなるので、流路内の水が発熱体の表面の熱を奪いやすくなり、発熱体と水との間の熱伝達の効率を効果的に向上させることができる。これにより、発熱体の表面温度をより効果的に下げることができ、沸騰音の低減効果を高めることができる。   In the heat exchanger according to the present invention, preferably, the first restricting portion is in contact with the second restricting portion on the downstream side of the water flow path. With such a configuration, water in the spiral channel easily comes into contact with the first restricting portion, and turbulent flow is likely to occur in the spiral channel. It becomes easy to take the heat of the surface of the water, and the efficiency of heat transfer between the heating element and water can be effectively improved. Thereby, the surface temperature of a heat generating body can be lowered | hung more effectively and the reduction effect of a boiling sound can be heightened.

また、本発明の熱交換器は、好ましくは、前記第一の規制部は、前記発熱体の外径よりも内径が小さい巻きバネであり、前記発熱体の外周側に巻き付いた状態で弾性力により前記発熱体に固定されるものである。このような構成により、発熱体と別体により構成される第一の規制部を発熱体に隙間なく装着でき、発熱体の軸方向の流れをより確実に規制することができる。   In the heat exchanger according to the present invention, preferably, the first restricting portion is a winding spring having an inner diameter smaller than an outer diameter of the heating element, and is elastic in a state of being wound around an outer peripheral side of the heating element. Is fixed to the heating element. With such a configuration, the first restricting portion configured separately from the heating element can be attached to the heating element without a gap, and the axial flow of the heating element can be more reliably regulated.

また、本発明の熱交換器は、好ましくは、前記第一の規制部は、前記発熱体と一体に形成されているものである。このような構成により、水流規制手段を構成するための部品を省略することができるので、構造を簡単にすることができ、熱交換器の組立てを短時間で容易に行うことができる。   In the heat exchanger according to the present invention, it is preferable that the first restricting portion is formed integrally with the heating element. With such a configuration, parts for constituting the water flow regulating means can be omitted, so that the structure can be simplified and the heat exchanger can be easily assembled in a short time.

また、本発明の熱交換器は、好ましくは、前記発熱体は、前記発熱体の軸方向に前記ケースに挿入されることで前記ケースに組み付けられるものであり、前記第一の規制部は、前記発熱体とは別体で、かつ前記第二の規制部よりも螺旋のピッチが広い巻きバネにより構成され、前記発熱体が前記ケースに組み付けられることにより、前記巻きバネが、前記第二の規制部によって前記発熱体の軸方向に圧縮され、前記第二の規制部とオーバーラップする部分で、前記巻きバネの弾性により、前記第二の規制部に押し付けられた状態で保持されるものである。このような構成により、第一の規制部を構成する巻きバネが流路内の水圧によって発熱体の外周面上にてずれることが防止され、螺旋状の流速を確保することができる。   In the heat exchanger according to the present invention, preferably, the heating element is assembled to the case by being inserted into the case in an axial direction of the heating element, and the first restricting portion includes: It is constituted by a winding spring that is separate from the heating element and has a spiral pitch wider than that of the second restricting portion, and the heating spring is assembled to the case so that the winding spring is The portion that is compressed in the axial direction of the heating element by the restricting portion and overlaps with the second restricting portion is held in a state of being pressed against the second restricting portion by the elasticity of the winding spring. is there. With such a configuration, it is possible to prevent the winding spring constituting the first restricting portion from shifting on the outer peripheral surface of the heating element due to the water pressure in the flow path, and to ensure a spiral flow velocity.

本発明の熱交換器は、好ましくは、前記水流規制手段は、前記発熱体の径方向に突出するように、前記発熱体の軸方向に間隔を隔てて設けられる複数の円環状の板部材により構成され、前記円環状の板部材は、弾性変形することにより前記発熱体の外周面に密着し、前記流路における通水を確保するための切欠部を有するものである。このような構成により、発熱体が有する曲がりや寸法公差を吸収することができるので、発熱体の曲がりや寸法公差にかかわらず、確実に流路を形成することができる。   In the heat exchanger according to the present invention, preferably, the water flow restricting means includes a plurality of annular plate members provided at intervals in the axial direction of the heating element so as to protrude in a radial direction of the heating element. The annular plate member is configured to be elastically deformed so as to be in close contact with the outer peripheral surface of the heating element and to have a notch for ensuring water flow in the flow path. With such a configuration, since the bending and dimensional tolerance of the heating element can be absorbed, the flow path can be reliably formed regardless of the bending and dimensional tolerance of the heating element.

また、本発明の熱交換器は、好ましくは、前記水流規制手段は、弾性体により構成され、複数の前記円環状の板部材の外周端に密着する筒状のシート部材を有するものである。このような構成により、発熱体がケースに対して傾いている場合であっても、流路を確実に形成することができる。   In the heat exchanger according to the present invention, preferably, the water flow restricting means is formed of an elastic body and has a cylindrical sheet member that is in close contact with the outer peripheral ends of the plurality of annular plate members. With such a configuration, the flow path can be reliably formed even when the heating element is inclined with respect to the case.

本発明の熱交換器は、好ましくは、前記水流規制手段は、前記発熱体の外周面に沿うように螺旋状に形成され、前記発熱体に巻き付いた状態で設けられる螺旋部材により構成され、前記螺旋部材は、前記発熱体の径方向に沿って形成される板状の径方向部と、前記径方向部の外周側端部に設けられ、前記発熱体の周方向に沿って形成される板状の周方向部と、を有し、前記径方向部の内周端面を前記発熱体の外周面に接触させるとともに、前記周方向部の端面を、前記発熱体の軸方向に隣り合う周回部分に接触させることで、前記流路を前記発熱体の外周面に沿う螺旋状に仕切るものである。このような構成により、少ない部品点数で、発熱体が有する曲がりや寸法公差を吸収することができるので、発熱体の曲がりや寸法公差にかかわらず、簡単な構造により確実に流路を形成することができる。   In the heat exchanger according to the present invention, preferably, the water flow restriction means is formed in a spiral shape along the outer peripheral surface of the heating element, and is configured by a spiral member provided in a state of being wound around the heating element, The spiral member is provided in a plate-like radial direction portion formed along the radial direction of the heating element and an outer peripheral side end portion of the radial direction portion, and is formed along the circumferential direction of the heating element. A circumferential portion, and an inner circumferential end surface of the radial portion is brought into contact with an outer circumferential surface of the heating element, and an end portion of the circumferential portion is adjacent to the axial direction of the heating element. The flow path is partitioned into a spiral shape along the outer peripheral surface of the heating element. With such a configuration, the bending and dimensional tolerances of the heating element can be absorbed with a small number of parts, so the flow path can be reliably formed with a simple structure regardless of the bending or dimensional tolerance of the heating element. Can do.

また、本発明の熱交換器は、好ましくは、前記発熱体は、シーズヒータであり、前記流路は、直線状に形成される直線部と、湾曲状に形成される曲線部とを有し、少なくとも前記曲線部に、前記水流規制手段を有するものである。このような構成により、内周側と外周側とで水が発熱体に接触する長さが異なる流路の曲線部においても、流路を流れる水の流速を速くすることができ、シーズヒータと水の間の熱伝達の効率を向上させることができる。これにより、シーズヒータの表面温度を下げることができ、突沸の発生を抑制し、沸騰音を低減することができる。また、シーズヒータに曲線部を設けることで熱交換器の小型化を図るに際し、外周側流路の曲線部での突沸や沸騰音の発生等を効果的に抑制することができる。さらに、発熱体としてシーズヒータを採用することにより、一般的にシーズヒータが有する特性を利点として得ることができる。   In the heat exchanger according to the present invention, preferably, the heating element is a sheathed heater, and the flow path includes a linear portion formed in a straight line and a curved portion formed in a curved shape. The water flow restricting means is provided at least in the curved portion. With such a configuration, the flow rate of the water flowing through the flow path can be increased even in the curved portion of the flow path where the length of the water contacting the heating element is different between the inner peripheral side and the outer peripheral side. The efficiency of heat transfer between water can be improved. Thereby, the surface temperature of a sheathed heater can be lowered | hung, generation | occurrence | production of bumping boiling can be suppressed and a boiling sound can be reduced. Further, when the heat exchanger is miniaturized by providing a curved portion in the sheathed heater, it is possible to effectively suppress bumping and generation of boiling noise in the curved portion of the outer peripheral flow path. Furthermore, by adopting a sheathed heater as a heating element, the characteristics of the sheathed heater can be obtained as an advantage.

本発明の衛生洗浄装置は、前記熱交換器を備え、前記熱交換器により生成した温水を洗浄水とし、該洗浄水をノズルから吐出することで、人体の局部を洗浄するものである。このような構成により、局部の洗浄を受ける使用者にとって不快な熱交換器における沸騰音を低減することができる。   The sanitary washing device of the present invention includes the heat exchanger, and uses hot water generated by the heat exchanger as washing water, and discharges the washing water from a nozzle to wash a local part of the human body. With such a configuration, it is possible to reduce boiling noise in a heat exchanger that is uncomfortable for a user who receives local cleaning.

本発明によれば、発熱体とケースとの間に形成される流路を流れる水の流速を速くすることによって発熱体と水の間の熱伝達を向上させて発熱体の表面温度を下げることができ、沸騰音を低減することができる。   According to the present invention, the surface temperature of the heating element is lowered by improving the heat transfer between the heating element and the water by increasing the flow rate of the water flowing through the flow path formed between the heating element and the case. The boiling sound can be reduced.

本発明の第一実施形態に係る熱交換器の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the heat exchanger which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る熱交換器の構成を示す一部切欠断面斜視図。1 is a partially cutaway cross-sectional perspective view showing a configuration of a heat exchanger according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第一実施形態に係る水流規制手段の部分拡大図。The elements on larger scale of the water flow control means which concern on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る比較例の構成を示す図。The figure which shows the structure of the comparative example which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係るバネ位置とヒータ表面温度との関係の一例を示す図。The figure which shows an example of the relationship between the spring position and heater surface temperature which concern on 1st embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係る熱交換器の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the heat exchanger which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に係る熱交換器の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the heat exchanger which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四実施形態に係る熱交換器の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the heat exchanger which concerns on 4th embodiment of this invention. 本発明の第五実施形態に係る熱交換器の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the heat exchanger which concerns on 5th embodiment of this invention. 本発明の第五実施形態に係る熱交換器の構成を示す一部断面図。The partial cross section figure which shows the structure of the heat exchanger which concerns on 5th embodiment of this invention. 本発明の第六実施形態に係る熱交換器の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the heat exchanger which concerns on 6th embodiment of this invention. 本発明の第七実施形態に係る熱交換器の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the heat exchanger which concerns on 7th embodiment of this invention. 本発明の第七実施形態に係るバネの構成を示す図。The figure which shows the structure of the spring which concerns on 7th embodiment of this invention. 本発明の第七実施形態に係る熱交換器の製造方法についての説明図。Explanatory drawing about the manufacturing method of the heat exchanger which concerns on 7th embodiment of this invention. 本発明の第八実施形態に係る熱交換器の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the heat exchanger which concerns on 8th embodiment of this invention. 本発明の第八実施形態に係る水流規制手段の部分拡大図。The elements on larger scale of the water flow control means which concern on 8th embodiment of this invention. 本発明の第九実施形態に係る熱交換器の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the heat exchanger which concerns on 9th embodiment of this invention. 本発明の第十実施形態に係る熱交換器の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the heat exchanger which concerns on 10th embodiment of this invention. 本発明の第十実施形態に係る金属輪の構成を示す図。(a)は正面図、(b)は(a)におけるX−X断面図。The figure which shows the structure of the metal ring which concerns on 10th embodiment of this invention. (A) is a front view, (b) is XX sectional drawing in (a). 本発明の第十一実施形態に係る熱交換器の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the heat exchanger which concerns on 11th embodiment of this invention. 本発明の第十一実施形態に係る金属輪の構成を示す図。The figure which shows the structure of the metal ring which concerns on 11th embodiment of this invention. 本発明の第十一実施形態に係る金属輪の構成の変形例を示す図。(a)は正面図、(b)は(a)におけるY矢視部分拡大図。The figure which shows the modification of a structure of the metal ring which concerns on 11th embodiment of this invention. (A) is a front view, (b) is the Y arrow partial enlarged view in (a). 本発明の第十二実施形態に係る熱交換器の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the heat exchanger which concerns on 12th embodiment of this invention. 本発明の第十三実施形態に係る熱交換器の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the heat exchanger which concerns on 13th embodiment of this invention. 本発明の第十三実施形態に係るブッシュの構成を示す図。(a)は正面図、(b)は(a)におけるZ−Z断面図。The figure which shows the structure of the bush which concerns on 13th embodiment of this invention. (A) is a front view, (b) is a ZZ sectional view in (a). 本発明の第十四実施形態に係る熱交換器の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the heat exchanger which concerns on 14th embodiment of this invention. 本発明の第十四実施形態に係る熱交換器の他の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the other structure of the heat exchanger which concerns on 14th embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る衛生洗浄装置の適用例を示す斜視図。The perspective view which shows the example of application of the sanitary washing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る衛生洗浄装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the sanitary washing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.

本発明は、円柱状の外形を有する発熱体の外周側と、発熱体を収容するケースの内周側との間に流路を形成する構成において、流路における発熱体の軸方向に沿う流れを規制することにより、流速を高め、発熱体と水の間の熱伝達を向上させ、発熱体の表面温度を下げ、沸騰音を低減しようとするものである。以下、本発明の実施の形態を説明する。   The present invention provides a flow along the axial direction of a heating element in a flow path in a configuration in which a flow path is formed between an outer peripheral side of a heating element having a cylindrical outer shape and an inner peripheral side of a case housing the heating element. Is intended to increase the flow velocity, improve the heat transfer between the heating element and water, lower the surface temperature of the heating element, and reduce the boiling noise. Embodiments of the present invention will be described below.

本発明の第一実施形態について、図1および図2を用いて説明する。本実施形態に係る熱交換器1は、水を温めて温水とするものであり、例えば便器等に設置されて人体の局部を洗浄する衛生洗浄装置に備えられ、洗浄水を温水とするために用いられる。   A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The heat exchanger 1 according to the present embodiment warms water to make warm water. For example, it is installed in a sanitary washing device that is installed in a toilet bowl or the like to wash a local part of a human body, and the washing water is used as warm water. Used.

図1および図2に示すように、熱交換器1は、発熱体としてのヒータ2と、ヒータ2を収容するケース3とを備える。熱交換器1は、ヒータ2により形成される入水口4と、ケース3により形成される吐水口5とを有する。つまり、熱交換器1においては、入水口4から流入した水が、ヒータ2によって温められ、温水となって吐水口5から流出する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the heat exchanger 1 includes a heater 2 as a heating element and a case 3 that accommodates the heater 2. The heat exchanger 1 has a water inlet 4 formed by the heater 2 and a water outlet 5 formed by the case 3. In other words, in the heat exchanger 1, the water flowing in from the water inlet 4 is warmed by the heater 2 and becomes warm water and flows out from the water outlet 5.

ヒータ2は、円柱状の外形を有し、水を加熱する。ヒータ2は、パイプ状に構成されることで、円柱状の外形を有する。ヒータ2は、軸方向(図1における左右方向、以下「ヒータ軸方向」という。)からケース3内に挿入されることで、ケース3に組み付けられる。ヒータ2は、ヒータ軸方向の中途部に、パイプ状のヒータ2を部分的に拡径させるフランジ部2aを有する。ヒータ2は、ヒータ軸方向でフランジ部2aよりも一側(図1において右側)の部分がケース3に挿入された状態で収容される。   The heater 2 has a cylindrical outer shape and heats water. The heater 2 has a cylindrical outer shape by being configured in a pipe shape. The heater 2 is assembled to the case 3 by being inserted into the case 3 from the axial direction (left-right direction in FIG. 1, hereinafter referred to as “heater axial direction”). The heater 2 has a flange portion 2a that partially expands the diameter of the pipe-shaped heater 2 in the middle of the heater axial direction. The heater 2 is accommodated in a state where a portion on the one side (right side in FIG. 1) of the flange portion 2 a in the heater axial direction is inserted into the case 3.

ヒータ2は、いわゆるセラミックパイプヒータであり、内周面(以下「ヒータ内周面」という。)2bおよび外周面(以下「ヒータ外周面」という。)2cからの発熱によって、ヒータ2の内周側および外周側を通過する水を加熱する。ヒータ2においては、セラミックによって形成される外装部分の内部に、タングステン等からなる帯状のヒータパターンが印刷等によってヒータ軸方向に沿って形成される。パイプ状に構成されるヒータ2のケース3に挿入される側と反対側の端部の開口部により、熱交換器1の入水口4が形成される。   The heater 2 is a so-called ceramic pipe heater, and generates heat from the inner peripheral surface (hereinafter referred to as “heater inner peripheral surface”) 2b and the outer peripheral surface (hereinafter referred to as “heater outer peripheral surface”) 2c. The water passing through the side and the outer peripheral side is heated. In the heater 2, a belt-like heater pattern made of tungsten or the like is formed along the heater axial direction by printing or the like inside an exterior portion formed of ceramic. The water inlet 4 of the heat exchanger 1 is formed by the opening at the end opposite to the side inserted into the case 3 of the heater 2 configured in a pipe shape.

ケース3は、樹脂や金属等により構成され、全体として略直方体状の外形を有するとともに、略円周面として形成される内周面部を有する。ケース3は、ヒータ2を収容する空間を形成するケース本体3aと、ケース本体3aの一端側に形成される開口部を覆う蓋体3bとを有する。   The case 3 is made of resin, metal, or the like, has a substantially rectangular parallelepiped outer shape as a whole, and has an inner peripheral surface portion formed as a substantially circumferential surface. The case 3 includes a case main body 3a that forms a space for accommodating the heater 2, and a lid 3b that covers an opening formed on one end side of the case main body 3a.

ケース本体3aは、略直方体状の外形を有し、長手方向の両端側が開口する略筒状の部材である。ケース本体3aの一方の開口部が、蓋体3bにより塞がれる。蓋体3bは、ケース本体3aの外形に沿う形状を有する板状の部材であり、ケース本体3aの開口端面にボルト等によって固定されることで、ケース本体3aと一体的にケース3を構成する。蓋体3bは、ケース本体3aの開口端面と蓋体3bとの間に介装されるOリング6により、ケース本体3aの内部空間に対して水密に固定される。   The case body 3a is a substantially cylindrical member that has a substantially rectangular parallelepiped outer shape and is open at both ends in the longitudinal direction. One opening of the case body 3a is closed by the lid 3b. The lid 3b is a plate-like member having a shape along the outer shape of the case main body 3a, and is fixed to the opening end surface of the case main body 3a with a bolt or the like, thereby constituting the case 3 integrally with the case main body 3a. . The lid 3b is watertightly fixed to the internal space of the case body 3a by an O-ring 6 interposed between the opening end surface of the case body 3a and the lid 3b.

ヒータ2は、ケース本体3aの蓋体3bにより塞がれる側と反対側の開口部から、ケース3に挿入されて組み付けられる。ヒータ2は、フランジ部2aがケース3を構成するケース本体3aの開口端面にボルト等の締結具によって固定されることで、ケース3に組み付けられる。フランジ部2aは、ケース3の外形形状に対応して略矩形板状に形成される。フランジ部2aの四隅には、ケース本体3aへの固定のための締結具を貫通させる孔部2dが形成されている。ヒータ2は、フランジ部2aとケース本体3aの開口端面との間に介装されるOリング7により、ケース3の内部空間に対して水密に固定される。   The heater 2 is inserted into the case 3 and assembled from the opening on the side opposite to the side closed by the lid 3b of the case body 3a. The heater 2 is assembled to the case 3 by fixing the flange portion 2 a to the opening end surface of the case main body 3 a constituting the case 3 with a fastener such as a bolt. The flange portion 2 a is formed in a substantially rectangular plate shape corresponding to the outer shape of the case 3. At the four corners of the flange portion 2a, hole portions 2d through which fasteners for fixing to the case body 3a are passed are formed. The heater 2 is watertightly fixed to the internal space of the case 3 by an O-ring 7 interposed between the flange portion 2a and the opening end surface of the case main body 3a.

ヒータ2がフランジ部2aによってケース3に組み付けられた状態においては、ヒータ2の先端と蓋体3bの内側の面との間に隙間が存在する。つまり、ヒータ2のケース3に収容される側の開口部は、蓋体3bによって塞がれることなく、ケース3内において開口する。   In a state where the heater 2 is assembled to the case 3 by the flange portion 2a, there is a gap between the tip of the heater 2 and the inner surface of the lid 3b. That is, the opening of the heater 2 on the side accommodated in the case 3 opens in the case 3 without being blocked by the lid 3b.

このように、ケース3は、ヒータ2のフランジ部2aよりもケース3に対する挿入側の部分を挿入させた状態で、ヒータ2の外周を覆う。熱交換器1が有する吐水口5は、ケース3を構成するケース本体3aの周壁部に形成される。吐水口5は、ケース本体3aの蓋体3bが取り付けられる側と反対側の開口端の近傍に設けられる。本実施形態では、吐水口5は、ケース本体3aの内部空間を上側に開口させる。   Thus, the case 3 covers the outer periphery of the heater 2 in a state where the portion on the insertion side with respect to the case 3 is inserted with respect to the flange portion 2 a of the heater 2. The water discharge port 5 included in the heat exchanger 1 is formed on the peripheral wall portion of the case body 3 a constituting the case 3. The water discharge port 5 is provided in the vicinity of the opening end on the opposite side to the side on which the lid 3b of the case body 3a is attached. In the present embodiment, the water discharge port 5 opens the internal space of the case main body 3a upward.

ケース3は、ヒータ外周面2cとの間にヒータ2により加熱する水の流路を形成する。以下では、ヒータ外周面2cとケース3との間に形成される流路を「外周側流路」とする。ヒータ外周面2cは、ヒータ2の円柱状の外形における外周面である。また、ヒータ2が挿入されるケース3は、略円周面として形成される内周面部を有する。そこで、互いに対向するヒータ外周面2cとケース3の内周面部との間に、外周側流路が形成される。   The case 3 forms a flow path of water heated by the heater 2 between the outer peripheral surface 2c of the heater. Hereinafter, the flow path formed between the heater outer peripheral surface 2c and the case 3 is referred to as an “outer peripheral flow path”. The heater outer peripheral surface 2 c is an outer peripheral surface in the cylindrical outer shape of the heater 2. The case 3 into which the heater 2 is inserted has an inner peripheral surface portion formed as a substantially circumferential surface. Therefore, an outer peripheral flow path is formed between the heater outer peripheral surface 2c and the inner peripheral surface portion of the case 3 facing each other.

以上のような構成を備える熱交換器1においては、入水口4から流入した水が、ヒータ内周面2bにより形成されるヒータ2の内部流路内を加熱されながら流れ(図1、矢印A1参照)、ヒータ2の内部流路の開口端部からケース3の内部空間内に吐出される。そして、ヒータ2の内部流路からケース3の内部空間内に吐出された水は、ヒータ外周面2cによって加熱されながら外周側流路によってヒータ軸方向で反対側に運ばれ、吐水口5から吐出される。   In the heat exchanger 1 having the above-described configuration, the water flowing in from the water inlet 4 flows while being heated in the internal flow path of the heater 2 formed by the heater inner peripheral surface 2b (FIG. 1, arrow A1). See), and discharged from the open end of the internal flow path of the heater 2 into the internal space of the case 3. Then, water discharged from the internal flow path of the heater 2 into the internal space of the case 3 is transported to the opposite side in the heater axial direction by the outer peripheral flow path while being heated by the heater outer peripheral surface 2 c and discharged from the water outlet 5. Is done.

そして、本実施形態の熱交換器1は、外周側流路をヒータ軸方向視でヒータ2の周方向(以下「ヒータ周方向」という。)に沿う方向に仕切るとともに、外周側流路におけるヒータ軸方向の流れを規制する水流規制手段を備える。   The heat exchanger 1 according to the present embodiment partitions the outer peripheral side flow path in a direction along the circumferential direction of the heater 2 (hereinafter referred to as “heater circumferential direction”) as viewed in the heater axial direction, and the heater in the outer peripheral side flow path. Water flow restricting means for restricting the axial flow is provided.

熱交換器1においては、外周側流路は、螺旋状に、あるいはヒータ軸方向に対して垂直方向に仕切られることで、ヒータ周方向に沿う方向に水を流す流路として形成される。つまり、水流規制手段について、外周側流路をヒータ周方向に沿う方向に仕切ることには、外周側流路を螺旋状に仕切ること、および外周側流路をヒータ軸方向に対して垂直方向に仕切ることが含まれる。ただし、外周側流路は、ヒータ軸方向視でヒータ周方向に沿う方向に仕切られればよく、その仕切り方は特に限定されない。   In the heat exchanger 1, the outer peripheral flow path is formed as a flow path for flowing water in a direction along the heater circumferential direction by being partitioned in a spiral shape or in a direction perpendicular to the heater axial direction. That is, with respect to the water flow regulating means, in order to partition the outer peripheral side flow path in the direction along the heater circumferential direction, the outer peripheral side flow path is partitioned in a spiral manner, and the outer peripheral side flow path is perpendicular to the heater axial direction. Includes partitioning. However, the outer peripheral flow path may be partitioned in a direction along the heater circumferential direction as viewed in the heater axial direction, and the partitioning method is not particularly limited.

水流規制手段は、前記のとおり、外周側流路をヒータ周方向に沿う方向に仕切ることにより、外周側流路において、例えば螺旋状の流れ等、ヒータ周方向に沿う方向の流れを形成する。したがって、水流規制手段によって外周側流路が仕切られることでヒータ周方向に沿う方向の流れが形成される構成においては、ヒータ周方向に沿う方向の流れが保持される限り、ヒータ軸方向に沿う方向の流れは規制される。   As described above, the water flow restricting means forms a flow in the direction along the heater circumferential direction, such as a spiral flow, in the outer side flow path by partitioning the outer circumferential flow path in the direction along the heater circumferential direction. Therefore, in the configuration in which the flow in the direction along the heater circumferential direction is formed by partitioning the outer peripheral flow path by the water flow regulating means, the flow along the heater axial direction is maintained as long as the flow in the direction along the heater circumferential direction is maintained. Directional flow is regulated.

そこで、水流規制手段は、ヒータ周方向に沿う方向の流れを保持することで、外周側流路におけるヒータ軸方向の流れを規制する。具体的には、水流規制手段は、外周側流路において、内周側については、ヒータ外周面2cとの間に隙間を介することなく、また、外周側については、ケース3の内周面部との間に隙間を介することなく設けられることで、ヒータ周方向に沿う方向の流れを保持する。つまり、水流規制手段は、外周側流路において、ヒータ軸方向視で、外周側流路を貫通して向こう側が見えないように、ヒータ周方向に沿う方向の流れを形成する。   Therefore, the water flow restricting means restricts the flow in the heater axial direction in the outer peripheral flow path by holding the flow in the direction along the heater circumferential direction. Specifically, the water flow restricting means includes a gap between the inner peripheral side and the heater outer peripheral surface 2c on the inner peripheral side, and an inner peripheral surface portion of the case 3 on the outer peripheral side. The flow in the direction along the circumferential direction of the heater is maintained by being provided without a gap therebetween. That is, the water flow restricting means forms a flow in the direction along the heater circumferential direction so that the outer side passage is not visible through the outer circumference side channel when viewed from the heater axial direction.

このように、熱交換器1が、外周側流路をヒータ軸方向視でヒータ周方向に沿う方向に仕切るとともに、外周側流路におけるヒータ軸方向の流れを規制する水流規制手段を備えることにより、外周側流路を流れる水の流速を速くすることによって発熱体と水の間の熱伝達を向上させてヒータ2の表面温度を下げることができ、沸騰音を低減することができる。以下、水流規制手段の具体的な形態について説明する。   As described above, the heat exchanger 1 includes the water flow restricting means for partitioning the outer peripheral flow path in the direction along the heater circumferential direction as viewed in the heater axial direction and for restricting the flow in the heater axial direction in the outer peripheral flow path. By increasing the flow rate of the water flowing through the outer peripheral flow path, the heat transfer between the heating element and the water can be improved, the surface temperature of the heater 2 can be lowered, and the boiling noise can be reduced. Hereinafter, the specific form of a water flow control means is demonstrated.

図1および図2に示すように、本実施形態の熱交換器1は、水流規制手段として、ヒータ2に外嵌されるバネ11と、ケース3の内周部に設けられる螺旋部12とを有する。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the heat exchanger 1 of the present embodiment includes a spring 11 that is externally fitted to the heater 2 and a spiral portion 12 that is provided on the inner periphery of the case 3 as water flow restricting means. Have.

バネ11は、巻きバネとして螺旋状に形成される線材である。バネ11としては、比較的細い線径(例えば線径が0.8mm程度)のバネが用いられる。バネ11は、ケース3内に挿入されているヒータ2の部分の略全体にわたって装着された状態で設けられる。   The spring 11 is a wire formed in a spiral shape as a winding spring. As the spring 11, a spring having a relatively thin wire diameter (for example, a wire diameter of about 0.8 mm) is used. The spring 11 is provided in a state where it is mounted over substantially the entire portion of the heater 2 inserted into the case 3.

バネ11は、ヒータ外周面2cに対して密着した状態で、ヒータ2に外嵌される。具体的には、バネ11としては、内径がヒータ2の外径よりも小さいものが用いられる。そして、バネ11をヒータ2に装着する際には、バネ11をその螺旋方向と逆方向にねじることにより、バネ11の内径を拡大させ、その状態でバネ11をヒータ2に被せ、バネ11のねじりを解放することで、バネ11が弾性により戻ってヒータ外周面2cに密着する。ここで、バネ11の線径が小さい方が、より確実にヒータ外周面2cに密着する。   The spring 11 is fitted on the heater 2 in a state of being in close contact with the heater outer peripheral surface 2c. Specifically, as the spring 11, one having an inner diameter smaller than the outer diameter of the heater 2 is used. When the spring 11 is attached to the heater 2, the spring 11 is twisted in the direction opposite to the spiral direction to enlarge the inner diameter of the spring 11, and the spring 11 is put on the heater 2 in that state. By releasing the torsion, the spring 11 returns due to elasticity and comes into close contact with the heater outer peripheral surface 2c. Here, the one where the wire diameter of the spring 11 is smaller adheres more securely to the heater outer peripheral surface 2c.

このように、本実施形態の熱交換器1においては、バネ11がヒータ外周面2cに密着した状態でヒータ2に装着されることにより、ヒータ外周面2cに沿って螺旋状に突出するように設けられる第一の規制部が構成される。つまり、本実施形態では、ヒータ2に装着されるバネ11によって、水流規制手段が有する第一の規制部が構成される。そして、バネ11は、ヒータ2の外周側に巻き付いた状態で弾性力によりヒータ2に固定される。   As described above, in the heat exchanger 1 of the present embodiment, the spring 11 is attached to the heater 2 in close contact with the heater outer peripheral surface 2c so as to protrude spirally along the heater outer peripheral surface 2c. A first restricting portion is provided. That is, in the present embodiment, the spring 11 attached to the heater 2 constitutes a first restricting portion included in the water flow restricting means. The spring 11 is fixed to the heater 2 by an elastic force while being wound around the outer peripheral side of the heater 2.

螺旋部12は、ケース3の内周面部において、ヒータ軸方向を旋回方向の中心軸方向とする螺旋状の溝部12aを形成する。言い換えると、螺旋部12は、ケース3の内周面部において、ヒータ軸方向を旋回方向の中心軸方向とする螺旋状の突部12bを形成する。したがって、螺旋部12は、図1に示すようなヒータ2の中心軸を通る方向の断面視で、複数の歯状の部分として表れる。   The spiral portion 12 forms a spiral groove portion 12 a in the inner peripheral surface portion of the case 3 with the heater axis direction as the central axis direction of the turning direction. In other words, the spiral portion 12 forms, on the inner peripheral surface portion of the case 3, a spiral protrusion 12 b whose heater axis direction is the central axis direction of the turning direction. Accordingly, the spiral portion 12 appears as a plurality of tooth-like portions in a cross-sectional view in a direction passing through the central axis of the heater 2 as shown in FIG.

螺旋部12は、その螺旋形状の巻き数およびピッチがバネ11の巻き数と略同じとなるように形成される。そして、螺旋部12は、ヒータ2に巻き付けられた状態のバネ11に螺旋状の溝部12aを沿わせるように形成される。また、螺旋部12は、螺旋状の溝部12aの幅がバネ11の線径よりも広くなるように形成される。螺旋部12とヒータ2に巻き付けられたバネ11とにより、外周側流路が螺旋状に仕切られ、螺旋状の流路が形成される。   The spiral portion 12 is formed such that the spiral winding number and pitch are substantially the same as the spring 11 winding number. And the spiral part 12 is formed so that the spiral groove part 12a may be along with the spring 11 of the state wound around the heater 2. FIG. The spiral portion 12 is formed so that the width of the spiral groove portion 12 a is wider than the wire diameter of the spring 11. The spiral portion 12 and the spring 11 wound around the heater 2 divide the outer peripheral flow path into a spiral shape, thereby forming a spiral flow path.

このように、本実施形態の熱交換器1においては、ケース3の内周面部に形成される螺旋部12により、ケース3の内周面に沿って螺旋状に突出するように設けられ、バネ11とともに螺旋状の流路を形成する第二の規制部が構成される。つまり、本実施形態では、ケース3の内周側に形成される螺旋部12によって、水流規制手段が有する第二の規制部が構成される。   Thus, in the heat exchanger 1 of the present embodiment, the spiral portion 12 formed on the inner peripheral surface portion of the case 3 is provided so as to protrude spirally along the inner peripheral surface of the case 3, and the spring 11 and the 2nd control part which forms a helical flow path are comprised. That is, in the present embodiment, the spiral portion 12 formed on the inner peripheral side of the case 3 constitutes a second restricting portion included in the water flow restricting means.

そして、望ましくは、水流規制手段を構成するバネ11と螺旋部12とは、ヒータ軸方向視で少なくとも一部がオーバーラップしている。具体的には、図3に示すように、螺旋部12を形成する螺旋状の突部12bは、ヒータ外周面2cに対してクリアランス(寸法B1)を有する。一方、ヒータ外周面2cに密着した状態で設けられるバネ11の線径B2は、螺旋状の突部12bとヒータ外周面2cとの間のクリアランス(B1)よりも大きい。   Desirably, at least a part of the spring 11 and the spiral portion 12 constituting the water flow regulating means overlap when viewed in the heater axial direction. Specifically, as shown in FIG. 3, the spiral protrusion 12b forming the spiral portion 12 has a clearance (dimension B1) with respect to the heater outer peripheral surface 2c. On the other hand, the wire diameter B2 of the spring 11 provided in close contact with the heater outer peripheral surface 2c is larger than the clearance (B1) between the spiral protrusion 12b and the heater outer peripheral surface 2c.

このため、バネ11と螺旋部12とは、バネ11の外周端が螺旋状の突部12bの内側の端面よりも外側(図3において上側)に位置する分、ヒータ軸方向視で、ヒータ軸方向にオーバーラップする部分を有する。つまり、バネ11と螺旋部12とは、螺旋状の突部12bの端面の位置からバネ11の外周端の位置までのヒータ2の径方向の長さ(B3=B2−B1)分、ヒータ軸方向にオーバーラップする部分を有する。   For this reason, the spring 11 and the spiral portion 12 are arranged so that the outer peripheral end of the spring 11 is located on the outer side (upper side in FIG. 3) of the inner end face of the spiral projection 12b. It has a part that overlaps in the direction. That is, the spring 11 and the spiral portion 12 are equivalent to the length (B3 = B2-B1) in the radial direction of the heater 2 from the position of the end face of the spiral projection 12b to the position of the outer peripheral end of the spring 11. It has a part that overlaps in the direction.

以上のような構成を備える本実施形態の熱交換器1によれば、バネ11と螺旋部12とにより構成される水流規制手段によって、ヒータ周方向に沿う方向の螺旋状の流れが保持され、外周側流路におけるヒータ軸方向の流れが確実に規制される。   According to the heat exchanger 1 of the present embodiment having the above-described configuration, the spiral flow in the direction along the circumferential direction of the heater is held by the water flow restricting means configured by the spring 11 and the spiral portion 12. The flow in the heater axial direction in the outer peripheral channel is reliably regulated.

具体的には、外周側流路に設けられる水流規制手段において、内周側については、バネ11がヒータ外周面2cに密着していることから隙間が存在しない。また、外周側については、螺旋部12は、ケース3に一体に形成される部分であることから隙間が存在しない。そして、バネ11と螺旋部12とは、上述のとおり互いにオーバーラップする部分を有することから、バネ11と螺旋部12との間にもヒータ軸方向視での隙間が存在しない。   Specifically, in the water flow regulating means provided in the outer peripheral side flow path, there is no gap on the inner peripheral side because the spring 11 is in close contact with the heater outer peripheral surface 2c. Moreover, about the outer peripheral side, since the spiral part 12 is a part integrally formed in the case 3, there is no gap. And since the spring 11 and the spiral part 12 have a part which mutually overlaps as mentioned above, the clearance gap in the heater axial direction view does not exist between the spring 11 and the spiral part 12 either.

なお、上記の望ましい形態として、バネ11と螺旋部12との間にヒータ軸方向視での隙間が存在しないように、つまりバネ11と螺旋部12とがヒータ軸方向視でオーバーラップするように構成したが、バネ11と螺旋部12との間は、ヒータ軸方向の流れを規制できる微少隙間(例えば、B1≒B2)であれば問題ない。   In addition, as a desirable form, the gap between the spring 11 and the spiral portion 12 as viewed in the heater axial direction does not exist, that is, the spring 11 and the spiral portion 12 overlap when viewed in the heater axial direction. Although configured, there is no problem if the gap between the spring 11 and the spiral portion 12 is a minute gap (for example, B1≈B2) that can regulate the flow in the heater axial direction.

以上より、バネ11と螺旋部12とにより構成される水流規制手段によれば、ヒータ軸方向の流れをより確実に規制することができるので、螺旋状の流れが保持され、螺旋状の流路を形成することによって流路面積を狭くするという作用を十分に得ることができ、流速を速くすることが可能となる。結果として、熱伝達の効率を十分に高めることができ、効果的にヒータ2の表面温度を下げることができ、沸騰音の低減効果を高めることができる。   As described above, according to the water flow restricting means constituted by the spring 11 and the spiral portion 12, the flow in the heater axial direction can be more reliably restricted, so that the spiral flow is maintained, and the spiral flow path By forming the film, it is possible to sufficiently obtain the effect of narrowing the channel area, and to increase the flow velocity. As a result, the efficiency of heat transfer can be sufficiently increased, the surface temperature of the heater 2 can be effectively lowered, and the effect of reducing boiling noise can be enhanced.

また、本実施形態の熱交換器1は、次のような利点を有する。水流規制手段を構成するバネ11の線径を細くすることにより、ヒータ2に曲がりが存在する場合であっても、その曲がりに追従してヒータ2に密着させやすくすることができる。また、同じくバネ11の線径を細くすることにより、バネ11をその巻き方向と逆方向にねじることで内径を容易に広げることができ、バネ11をスムーズにヒータ2にかぶせることができ、また、逆方向へのねじりを解放することで、バネ11をヒータ2に容易に密着させることができる。つまり、バネ11の線径を細くすることにより、バネ11の弾性変形によって容易にバネ11をヒータ2に密着させることができる。   Moreover, the heat exchanger 1 of this embodiment has the following advantages. By making the wire diameter of the spring 11 constituting the water flow restricting means thinner, even if the heater 2 has a bend, it is possible to easily follow the bend and adhere to the heater 2. Similarly, by reducing the wire diameter of the spring 11, the inner diameter can be easily widened by twisting the spring 11 in the direction opposite to the winding direction, and the spring 11 can be smoothly covered with the heater 2. By releasing the twist in the reverse direction, the spring 11 can be easily adhered to the heater 2. That is, by reducing the wire diameter of the spring 11, the spring 11 can be easily brought into close contact with the heater 2 by elastic deformation of the spring 11.

また、バネ11の線径を細くすることにより、バネ11の断面二次モーメントを小さくすることができるので、ヒータ2が熱変形する場合であっても、バネ11をヒータ2の熱変形に容易に追従させることができ、ヒータ2の割れや破壊等を防止することができる。さらに、バネ11は、広く一般に流通している線材によって容易に作製できるものであるため、水流規制手段を安価に作製することが可能となる。バネ11としては、円柱状の外形を有するヒータ2との関係において、ヒータ2の外径よりも十分に小さい線径(大きくてもヒータ2の外径の1/10程度)のものが好適に用いられる。   Further, by reducing the wire diameter of the spring 11, the secondary moment of section of the spring 11 can be reduced. Therefore, even when the heater 2 is thermally deformed, the spring 11 can be easily deformed by heat. The heater 2 can be prevented from cracking or breaking. Furthermore, since the spring 11 can be easily produced by a wire material that is widely distributed in general, the water flow regulating means can be produced at low cost. The spring 11 preferably has a wire diameter sufficiently smaller than the outer diameter of the heater 2 (about 1/10 of the outer diameter of the heater 2 at most) in relation to the heater 2 having a cylindrical outer shape. Used.

また、水流規制手段を構成する螺旋部12をケース3の一部として形成することにより、螺旋部12とケース3との間に隙間が生じることを確実に防止することができる。また、同じく螺旋部12をケース3の一部として形成することにより、バネ11と螺旋部12との螺旋のピッチを略同じにしておくことで、バネ11を装着した状態のヒータ2を、螺旋部12を有するケース3に対してネジのように組み付けることが可能となり、生産性を向上させることができる。   In addition, by forming the spiral portion 12 constituting the water flow regulating means as a part of the case 3, it is possible to reliably prevent a gap from being generated between the spiral portion 12 and the case 3. Similarly, by forming the spiral portion 12 as a part of the case 3, the pitch of the spiral between the spring 11 and the spiral portion 12 is made substantially the same, so that the heater 2 with the spring 11 attached can be spirally wound. The case 3 having the portion 12 can be assembled like a screw, and productivity can be improved.

また、本実施形態の熱交換器1においては、ヒータ2に密着するバネ11を通して、ヒータ2の熱を水に伝えることができるので、ヒータ2の温度を効果的に下げることができる。つまり、ヒータ2に密着するバネ11によってヒータ2の伝熱面積を広くすることができ、熱交換器1の熱伝達を向上させることができる。したがって、バネ11を構成する材料としては、銅やステンレス鋼やアルミニウム等、比較的熱伝導率の高い材料が採用される。   Moreover, in the heat exchanger 1 of this embodiment, since the heat of the heater 2 can be transmitted to water through the spring 11 that is in close contact with the heater 2, the temperature of the heater 2 can be effectively reduced. That is, the heat transfer area of the heater 2 can be widened by the spring 11 that is in close contact with the heater 2, and the heat transfer of the heat exchanger 1 can be improved. Accordingly, a material having a relatively high thermal conductivity such as copper, stainless steel, or aluminum is employed as the material constituting the spring 11.

また、本実施形態の熱交換器1においては、バネ11と螺旋部12とのオーバーラップする部分は、互いに接触していることが好ましい。本実施形態では、バネ11と螺旋部12とがオーバーラップする部分は、バネ11を構成する線材が螺旋状の溝部12a内に入る部分である。   Moreover, in the heat exchanger 1 of this embodiment, it is preferable that the overlapping part of the spring 11 and the spiral part 12 is mutually contacting. In this embodiment, the part where the spring 11 and the spiral part 12 overlap is a part where the wire constituting the spring 11 enters the spiral groove part 12a.

図3に示すように、バネ11は、断面形状が略円形状であり、ヒータ外周面2cの表面に密着する。したがって、バネ11の線径(B2)が、螺旋状の突部12bとヒータ外周面2cとの間のクリアランスの寸法B1よりも大きいことにより、バネ11を構成する線材を螺旋部12に接触させることができる。本実施形態では、バネ11は、螺旋状の溝部12aに対してヒータ軸方向において蓋体3bと反対側に接触している。   As shown in FIG. 3, the spring 11 has a substantially circular cross-sectional shape and is in close contact with the surface of the heater outer peripheral surface 2c. Therefore, when the wire diameter (B2) of the spring 11 is larger than the clearance dimension B1 between the spiral protrusion 12b and the heater outer peripheral surface 2c, the wire constituting the spring 11 is brought into contact with the spiral portion 12. be able to. In the present embodiment, the spring 11 is in contact with the spiral groove 12a on the side opposite to the lid 3b in the heater axial direction.

このように、バネ11と螺旋部12とのオーバーラップする部分が互いに接触することにより、バネ11と螺旋部12とにより形成される螺旋状の流路を確実に保持することができる。これにより、螺旋状の流路を形成することによって流路面積を狭くするという作用を確実に得ることができ、流速を速くすることが可能となる。結果として、より効果的に沸騰音を低減することができる。   In this manner, the overlapping portions of the spring 11 and the spiral portion 12 come into contact with each other, so that the spiral flow path formed by the spring 11 and the spiral portion 12 can be reliably held. Thereby, it is possible to reliably obtain the effect of narrowing the channel area by forming the spiral channel, and to increase the flow velocity. As a result, the boiling sound can be reduced more effectively.

また、互いに接触するバネ11と螺旋部12との接触の態様としては、本実施形態の熱交換器1のように、バネ11は、螺旋部12に対して、外周側流路における下流側で接触していることが好ましい。本実施形態では、上記のとおり螺旋状の溝部12aに対してヒータ軸方向において蓋体3bと反対側に接触するバネ11は、螺旋部12に対して外周側流路における下流側で接触している。   Further, as a mode of contact between the spring 11 and the spiral portion 12 that are in contact with each other, the spring 11 is located on the downstream side of the outer circumferential side channel with respect to the spiral portion 12 as in the heat exchanger 1 of the present embodiment. It is preferably in contact. In the present embodiment, as described above, the spring 11 that contacts the spiral groove portion 12a on the opposite side of the lid 3b in the heater axial direction contacts the spiral portion 12 on the downstream side in the outer circumferential channel. Yes.

具体的には、本実施形態の熱交換器1において、外周側流路における水の流れの方向は、ヒータ軸方向に沿う方向であり、図1および図3における左右方向に対応する。そして、このヒータ軸方向において、外周側流路における上流側は、両端に開口を有するケース本体3aが蓋体3bにより塞がれる側(図1、図3において右側)であり、外周側流路における下流側は、上流側の反対側、つまりケース本体3aがヒータ2のフランジ部2aにより塞がれる側(図1、図3において左側)である。しがって、バネ11が螺旋部12に対して外周側流路における下流側で接触するということは、バネ11が、螺旋部12に対して、ヒータ軸方向視において蓋体3bと反対側であるフランジ部2a側で接触するということである。   Specifically, in the heat exchanger 1 of the present embodiment, the direction of water flow in the outer peripheral flow path is a direction along the heater axial direction, and corresponds to the left-right direction in FIGS. 1 and 3. In this heater axial direction, the upstream side of the outer peripheral flow path is the side (right side in FIGS. 1 and 3) where the case body 3a having openings at both ends is closed by the lid 3b, and the outer peripheral flow path The downstream side is the side opposite to the upstream side, that is, the side where the case body 3a is closed by the flange portion 2a of the heater 2 (the left side in FIGS. 1 and 3). Therefore, the spring 11 is in contact with the spiral portion 12 at the downstream side in the outer circumferential side flow path. This means that the spring 11 is opposite to the spiral portion 12 from the lid 3b in the heater axial direction view. It is that it contacts on the flange portion 2a side.

詳細には、図3に示すように、螺旋部12において形成される溝部12aは、外周側流路における上流側の面である上流側壁面12cと、外周側流路における下流側の面である下流側壁面12dとを有する。つまり、図3に示すように、螺旋状の溝部12aが有する上流側壁面12cおよび下流側壁面12dは、上記のとおり螺旋状の突部12bが複数の歯状の部分として表れる、ヒータ2の中心軸を通る方向の断面視で、互いに隣り合う歯状の部分間でヒータ軸方向に対向する壁面として表れる。   Specifically, as shown in FIG. 3, the groove portion 12 a formed in the spiral portion 12 is an upstream side wall surface 12 c that is an upstream surface in the outer peripheral flow path and a downstream surface in the outer peripheral flow path. And a downstream side wall surface 12d. That is, as shown in FIG. 3, the upstream side wall surface 12 c and the downstream side wall surface 12 d of the spiral groove 12 a have a center of the heater 2 in which the spiral protrusions 12 b appear as a plurality of tooth-like portions as described above. In cross-sectional view in the direction passing through the shaft, it appears as a wall surface facing the heater shaft direction between adjacent tooth-shaped portions.

螺旋部12を構成する螺旋状の突部12bに着目した場合、上流側壁面12cは、外周側流路における下流側の面となり、下流側壁面12dは、外周側流路における上流側の面となる。また、螺旋状の突部12bにおいて形成される上流側壁面12cを、ヒータ軸方向における一方の側の面とした場合、下流側壁面12dは、ヒータ軸方向における他方の側の面となる。   When attention is paid to the spiral protrusion 12b constituting the spiral portion 12, the upstream side wall surface 12c is a downstream surface in the outer peripheral flow path, and the downstream side wall surface 12d is an upstream surface in the outer peripheral flow path. Become. Further, when the upstream side wall surface 12c formed in the spiral protrusion 12b is a surface on one side in the heater axial direction, the downstream side wall surface 12d is the other side surface in the heater axial direction.

このように上流側壁面12cと下流側壁面12dとを有する螺旋部12に対して、バネ11は、下流側壁面12dに接触した状態で設けられることが好ましい。線材により構成されるバネ11は、その線径B2が螺旋部12における溝部12aの幅寸法、つまり互いに対向する上流側壁面12cと下流側壁面12dとの間の間隔B4よりも小さい。したがって、上述のとおり螺旋状の溝部12a内に入る部分を有するバネ11は、螺旋部12に対して、ヒータ軸方向について、上流側壁面12cに接触する位置から下流側壁面12dに接触する位置までの範囲で位置することができる。   In this manner, the spring 11 is preferably provided in contact with the downstream side wall surface 12d with respect to the spiral portion 12 having the upstream side wall surface 12c and the downstream side wall surface 12d. The spring 11 constituted by the wire has a wire diameter B2 smaller than the width dimension of the groove 12a in the spiral portion 12, that is, the interval B4 between the upstream side wall surface 12c and the downstream side wall surface 12d facing each other. Therefore, as described above, the spring 11 having a portion that enters the spiral groove 12a is in the heater axial direction from the position in contact with the upstream side wall surface 12c to the position in contact with the downstream side wall surface 12d in the heater axial direction. It can be located in the range.

このようにバネ11が螺旋部12に対してヒータ軸方向で所定の範囲内で異なる位置に位置することができる構成において、バネ11は、螺旋部12に対して、外周側流路における下流側で接触すること、つまりヒータ軸方向について螺旋部12の下流側壁面12dに接触する位置に設けられることが好ましい。言い換えると、バネ11は、螺旋部12の突部12bに対して、突部12bの上流側の面となる下流側壁面12dに接触した状態で設けられることが好ましい。   In this way, in the configuration in which the spring 11 can be positioned at a different position within a predetermined range in the heater axial direction with respect to the spiral portion 12, the spring 11 is downstream of the spiral portion 12 in the outer peripheral flow path. It is preferable to be provided at a position in contact with the downstream side wall surface 12d of the spiral portion 12 in the heater axial direction. In other words, the spring 11 is preferably provided in a state in which the spring 12 is in contact with the downstream side wall surface 12d which is the upstream surface of the protrusion 12b with respect to the protrusion 12b of the spiral portion 12.

このように、バネ11が螺旋部12に対して外周側流路における下流側で接触することにより、バネ11と螺旋部12とにより形成される螺旋状の流路内の水がバネ11に接触しやすくなり、水がバネ11を通じてヒータ外周面2cから熱を奪いやすくなる。また、螺旋状の流路内の水がバネ11に接触しやすくなることで、螺旋状の流路内で乱流が発生しやすくなり、流路内の水がヒータ外周面2cの熱を奪いやすくなる。これらのことから、ヒータ2と水との間の熱伝達の効率を効果的に向上させることができる。これにより、ヒータ2の表面温度をより効果的に下げることができ、沸騰音の低減効果を高めることができる。   In this way, the spring 11 contacts the spiral portion 12 on the downstream side of the outer peripheral flow path, so that the water in the spiral flow path formed by the spring 11 and the spiral portion 12 contacts the spring 11. It becomes easy to remove water from the heater outer peripheral surface 2 c through the spring 11. Further, since the water in the spiral channel easily comes into contact with the spring 11, turbulent flow is likely to occur in the spiral channel, and the water in the channel takes the heat of the heater outer peripheral surface 2c. It becomes easy. From these things, the efficiency of the heat transfer between the heater 2 and water can be improved effectively. Thereby, the surface temperature of the heater 2 can be lowered more effectively, and the effect of reducing the boiling sound can be enhanced.

バネ11の螺旋部12に対するヒータ軸方向における相対的な位置に関し、本実施形態の熱交換器1のようにバネ11が螺旋部12に対して外周側流路における下流側で接触する位置が好ましいことについて、本実施形態の場合の例(「本実施例」とする。)に対する比較例を挙げて説明する。   Regarding the relative position of the spring 11 with respect to the spiral portion 12 in the heater axial direction, the position where the spring 11 contacts the spiral portion 12 on the downstream side in the outer peripheral flow path as in the heat exchanger 1 of the present embodiment is preferable. This will be described with reference to a comparative example for the example in the present embodiment (referred to as “this example”).

ここでは、図3に示す本実施例に対する比較例として、図4(a)に示すように、バネ11が螺旋部12に対して外周側流路における上流側で接触する位置にある場合(「第一比較例」とする。)と、同図(b)に示すように、バネ11が螺旋部12の溝部12aに対してヒータ軸方向の中央の位置にある場合(「第二比較例」とする。)とを挙げる。つまり、第一比較例では、バネ11は、螺旋部12の上流側壁面12cに接触した状態で設けられ、第二比較例では、バネ11は、螺旋部12の上流側壁面12cおよび下流側壁面12dのいずれにも接触せず、これらの上流側壁面12cおよび下流側壁面12dの間の中央位置にある状態で設けられる。   Here, as a comparative example with respect to the present embodiment shown in FIG. 3, as shown in FIG. 4A, when the spring 11 is in a position in contact with the spiral portion 12 on the upstream side in the outer peripheral flow path (“ (Referred to as “first comparative example”), and when the spring 11 is at the center position in the heater axial direction with respect to the groove 12a of the spiral portion 12 as shown in FIG. ). That is, in the first comparative example, the spring 11 is provided in contact with the upstream side wall surface 12c of the spiral portion 12, and in the second comparative example, the spring 11 is provided with the upstream side wall surface 12c and the downstream side wall surface of the spiral portion 12. It is provided in a state in which it does not contact any of 12d and is in a central position between the upstream side wall surface 12c and the downstream side wall surface 12d.

図5は、本実施例、第一比較例、および第二比較例について、同一の条件の下でのヒータ外周面2cの温度(ヒータ表面温度)[℃]の測定結果の一例を示す。つまり、図5に示すグラフG1は、バネ11の螺旋部12に対するヒータ軸方向における相対的な位置(バネ位置)と、ヒータ表面温度との関係を表す。   FIG. 5 shows an example of the measurement results of the temperature (heater surface temperature) [° C.] of the heater outer peripheral surface 2c under the same conditions for the present example, the first comparative example, and the second comparative example. That is, the graph G1 shown in FIG. 5 represents the relationship between the relative position (spring position) in the heater axial direction with respect to the spiral portion 12 of the spring 11 and the heater surface temperature.

図5に示すように、第一比較例、第二比較例、本実施例の順に、ヒータ表面温度は下がっている。本測定結果の場合、第一比較例では、ヒータ表面温度は約140℃であり(測定点P1参照)、第二比較例では、ヒータ表面温度は約130℃である(測定点P2参照)。そして、これらの比較例に対し、本実施例では、ヒータ表面温度は約126℃と低い。   As shown in FIG. 5, the heater surface temperature decreases in the order of the first comparative example, the second comparative example, and the present embodiment. In the case of this measurement result, in the first comparative example, the heater surface temperature is about 140 ° C. (see measurement point P1), and in the second comparative example, the heater surface temperature is about 130 ° C. (see measurement point P2). In contrast to these comparative examples, the heater surface temperature is as low as about 126 ° C. in this example.

このように、本実施例のヒータ表面温度が比較例に対して低いことから、上述したようにヒータ2の表面温度を効果的に下げることができるという効果が得られるという観点に基づくと、本実施例の方が、比較例よりも、螺旋状の流路内の水がバネ11に接触しやすく、乱流が発生しやすいと言える。そして、図5のグラフG1から、ヒータ表面温度は、バネ位置が外周側流路におけるより上流側の位置である第一比較例の方が、第二比較例よりも高い。したがって、螺旋状の流路内の水がバネ11に接触しやすく、乱流が発生しやすいという作用は、バネ位置が、外周側流路におけるより下流側に位置するほど得やすいということが言える。   As described above, since the heater surface temperature of the present embodiment is lower than that of the comparative example, as described above, the effect that the surface temperature of the heater 2 can be effectively lowered is obtained. In the example, it can be said that the water in the spiral channel is more likely to come into contact with the spring 11 and turbulence is more likely to occur than in the comparative example. And from the graph G1 of FIG. 5, the heater surface temperature is higher in the first comparative example where the spring position is the upstream position in the outer peripheral flow path than in the second comparative example. Therefore, it can be said that the effect that the water in the spiral channel easily comes into contact with the spring 11 and the turbulent flow is likely to be obtained as the spring position is located more downstream in the outer channel. .

以上のように、比較例を用いたヒータ表面温度の測定結果から、バネ位置に関して、本実施形態の熱交換器1のようにバネ11が螺旋部12に対して外周側流路における下流側で接触する位置が好ましいということが実証されている。   As described above, from the measurement result of the heater surface temperature using the comparative example, with respect to the spring position, as in the heat exchanger 1 of the present embodiment, the spring 11 is on the downstream side in the outer circumferential side flow path with respect to the spiral portion 12. It has been demonstrated that the location of contact is preferred.

さらに、本実施形態の熱交換器1においては、好ましくは次のような構成が採用される。ヒータ2は、ケース3に対して螺旋状の流路の旋回中心の方向と平行なヒータ軸方向に挿入されることで、ケース3に組み付けられる。このようなヒータ2とケース3との組付け構成において、ヒータ2とは別体として構成される巻きバネであるバネ11の螺旋のピッチが、螺旋部12の螺旋のピッチよりも広く構成される。言い換えると、螺旋の巻き数が略同じとされるバネ11と螺旋部12との関係において、バネ11の自然長が螺旋部12のヒータ軸方向の長さよりも長くなるようにバネ11の長さが設定される。つまりこの場合、バネ11が圧縮バネとして機能する。   Furthermore, in the heat exchanger 1 of the present embodiment, the following configuration is preferably employed. The heater 2 is assembled to the case 3 by being inserted in the heater axial direction parallel to the direction of the turning center of the spiral flow path with respect to the case 3. In such an assembly configuration of the heater 2 and the case 3, the helical pitch of the spring 11, which is a winding spring configured separately from the heater 2, is configured to be wider than the helical pitch of the spiral portion 12. . In other words, the length of the spring 11 is such that the natural length of the spring 11 is longer than the length of the spiral portion 12 in the heater axial direction in the relationship between the spring 11 and the spiral portion 12 that have substantially the same number of turns of the spiral. Is set. That is, in this case, the spring 11 functions as a compression spring.

このように、バネ11が圧縮バネとして機能する構成において、ヒータ2がケース3に組み付けられる際に、バネ11が螺旋部12に押し付けられてピッチが整いながら(螺旋部12の螺旋のピッチに揃いながら)、ヒータ2がケース3に挿入される。したがって、ヒータ2がケース3に組み付けられることにより、バネ11が、螺旋部12によってヒータ軸方向に圧縮され、螺旋部12とオーバーラップする部分で、バネ11の弾性により、螺旋部12に押し付けられた状態で保持される。   As described above, in the configuration in which the spring 11 functions as a compression spring, when the heater 2 is assembled to the case 3, the spring 11 is pressed against the spiral portion 12 and the pitch is adjusted (aligned with the spiral pitch of the spiral portion 12). However, the heater 2 is inserted into the case 3. Therefore, when the heater 2 is assembled to the case 3, the spring 11 is compressed in the heater axial direction by the spiral portion 12 and is pressed against the spiral portion 12 by the elasticity of the spring 11 at a portion overlapping the spiral portion 12. It is held in the state.

ここで、バネ11と螺旋部12とはヒータ軸方向にオーバーラップする部分を有することから、ヒータ2のケース3に対する組付けに際しては、バネ11が装着された状態のヒータ2が、ケース3に対してネジのように回転させられながら挿入される。   Here, since the spring 11 and the spiral portion 12 have a portion that overlaps in the heater axial direction, when the heater 2 is assembled to the case 3, the heater 2 with the spring 11 attached is attached to the case 3. On the other hand, it is inserted while being rotated like a screw.

このように、バネ11を圧縮バネとしてバネ11の弾性によってバネ11を螺旋部12に押し付けた状態で設けることにより、バネ11が外周側流路内の水圧によってヒータ外周面2c上にてずれることが防止され、螺旋状の流速を確保することができる。   Thus, by providing the spring 11 as a compression spring and pressing the spring 11 against the spiral portion 12 by the elasticity of the spring 11, the spring 11 is displaced on the heater outer peripheral surface 2c by the water pressure in the outer peripheral flow path. Is prevented, and a spiral flow rate can be secured.

本発明の第二実施形態について、図6を用いて説明する。なお、以下に説明する各実施形態においては、第一実施形態と共通する構成については、同一の符号を用いて適宜説明を省略する。本実施形態の熱交換器20は、第一実施形態の熱交換器1との比較において、パイプ状のヒータ2の内部流路にも、外周側流路に設けられる水流規制手段と同様の機能を果たす構成が設けられる点で異なる。   A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In each embodiment described below, the same reference numerals are used for the same components as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted as appropriate. The heat exchanger 20 of the present embodiment has the same function as the water flow regulating means provided in the outer flow path in the internal flow path of the pipe-like heater 2 in comparison with the heat exchanger 1 of the first embodiment. It differs in that a configuration that fulfills the above is provided.

具体的には、図6に示すように、本実施形態の熱交換器20は、ヒータ2のケース3に対する挿入側の開口部からヒータ2の内部にヒータ軸方向に沿って挿入された状態で設けられる円柱状の軸部21を有する。軸部21は、一端側が蓋体3bの内側の面に固定されることで、ヒータ2と同軸心配置された状態で支持される。   Specifically, as shown in FIG. 6, the heat exchanger 20 of the present embodiment is inserted into the heater 2 along the heater axial direction from the opening on the insertion side of the heater 2 with respect to the case 3. It has the column-shaped axial part 21 provided. The shaft portion 21 is supported in a state of being coaxially arranged with the heater 2 by fixing one end side to the inner surface of the lid 3b.

軸部21の外周面には、第一バネ22が装着される。これに対向するように、ヒータ内周面2bには、第二バネ23が装着される。第一バネ22および第二バネ23は、いずれも巻きバネであり、巻き数およびピッチが略同じとされる。   A first spring 22 is attached to the outer peripheral surface of the shaft portion 21. A second spring 23 is attached to the heater inner peripheral surface 2b so as to face this. The first spring 22 and the second spring 23 are both winding springs, and the number of turns and the pitch are substantially the same.

第一バネ22および第二バネ23は、それぞれ軸部21の外周面およびヒータ内周面2bに密着した状態で設けられる。具体的には、第一バネ22としては、内径が軸部21の外径よりも小さいものが用いられる。そして、第一バネ22を軸部21に装着する際には、第一バネ22をその螺旋方向と逆方向にねじることにより、第一バネ22の内径を拡大させ、その状態で第一バネ22を軸部21に被せ、第一バネ22のねじりを解放することで、第一バネ22が弾性により戻って軸部21の外周面に密着する。   The first spring 22 and the second spring 23 are provided in close contact with the outer peripheral surface of the shaft portion 21 and the heater inner peripheral surface 2b, respectively. Specifically, the first spring 22 has an inner diameter smaller than the outer diameter of the shaft portion 21. And when attaching the 1st spring 22 to the axial part 21, the internal diameter of the 1st spring 22 is expanded by twisting the 1st spring 22 in the reverse direction to the spiral direction, and the 1st spring 22 is in that state. By covering the shaft portion 21 and releasing the torsion of the first spring 22, the first spring 22 returns due to elasticity and is in close contact with the outer peripheral surface of the shaft portion 21.

ここで、軸部21と第一バネ22の双方を金属製や樹脂製とすることにより、寸法公差や曲がりを少なく作製することができるので、第一バネ22をねじる等の工程を行わなくても、軸部21と第一バネ22との間に隙間を生じさせることなく、軸部21と第一バネ22とを組み付けることも可能である。   Here, since both the shaft portion 21 and the first spring 22 are made of metal or resin, it is possible to manufacture with less dimensional tolerances and bends, so that a process such as twisting the first spring 22 is not performed. In addition, the shaft portion 21 and the first spring 22 can be assembled without causing a gap between the shaft portion 21 and the first spring 22.

また、第二バネ23としては、外径がヒータ2の内径よりも大きいものが用いられる。そして、第二バネ23をヒータ2に装着する際には、第二バネ23をその螺旋方向と逆方向にねじることにより、第二バネ23の外径を縮小させ、その状態で第二バネ23をヒータ2内に挿入し、第二バネ23のねじりを解放することで、第二バネ23が弾性により戻ってヒータ内周面2bに密着する。   Further, as the second spring 23, one having an outer diameter larger than the inner diameter of the heater 2 is used. When the second spring 23 is attached to the heater 2, the outer diameter of the second spring 23 is reduced by twisting the second spring 23 in the direction opposite to the spiral direction, and the second spring 23 is in that state. Is inserted into the heater 2 and the torsion of the second spring 23 is released, so that the second spring 23 is elastically returned and closely contacts the heater inner peripheral surface 2b.

そして、望ましくは、第一バネ22と第二バネ23とは、各バネの線径の選択等により、ヒータ軸方向視で少なくとも一部がオーバーラップするように設けられる。本実施形態では、軸部21側に設けられる第一バネ22の線径よりも、ヒータ2側に設けられる第二バネ23の線径の方が小さい。ここで、ヒータ内周面2bの表面に沿う水の流速が低下することを防止する観点から、ヒータ2側に設けられる第二バネ23をヒータ内周面2bに密着させることが好ましいので、第二バネ23としてはヒータ内周面2bに密着させやすい線径の比較的細いものが用いられる。   Desirably, the first spring 22 and the second spring 23 are provided so that at least a part thereof is overlapped when viewed in the heater axial direction by selecting the wire diameter of each spring. In the present embodiment, the wire diameter of the second spring 23 provided on the heater 2 side is smaller than the wire diameter of the first spring 22 provided on the shaft portion 21 side. Here, from the viewpoint of preventing the flow rate of water along the surface of the heater inner peripheral surface 2b from decreasing, it is preferable that the second spring 23 provided on the heater 2 side is in close contact with the heater inner peripheral surface 2b. As the two springs 23, one having a relatively thin wire diameter that is easily brought into close contact with the heater inner peripheral surface 2b is used.

以上のように、本実施形態の熱交換器20においては、軸部21の外周面とヒータ内周面2bとにより形成される流路が、第一バネ22と第二バネ23とにより螺旋状に仕切られ、螺旋状の流路が形成される。すなわち、熱交換器20において軸部21、第一バネ22、および第二バネ23を含む構成は、外周側流路に設けられる水流規制手段と同様に、流路をヒータ軸方向視で螺旋状に仕切るとともに、流路におけるヒータ軸方向の流れを規制する。   As described above, in the heat exchanger 20 of the present embodiment, the flow path formed by the outer peripheral surface of the shaft portion 21 and the heater inner peripheral surface 2b is spirally formed by the first spring 22 and the second spring 23. A spiral flow path is formed. In other words, the configuration including the shaft portion 21, the first spring 22, and the second spring 23 in the heat exchanger 20 has a spiral flow path when viewed from the heater axial direction, in the same manner as the water flow restricting means provided in the outer peripheral flow path. And the flow in the heater axial direction in the flow path is restricted.

このように、ヒータ2の内部にも水流規制手段を備えることにより、ヒータ2の内部流路についても流速を速くすることによって発熱体と水の間の熱伝達を向上させることができる。なお、本実施形態では、ヒータ2の内部に螺旋状の流路を構成するために、軸部21またはヒータ2とは別体の部材としての第一バネ22および第二バネ23が用いられているが、これに限定されない。つまり、ヒータ2の内部に構成される螺旋状の流路は、軸部21またはヒータ2と一体に設けられる部分によって形成されてもよい。   Thus, by providing the water flow restricting means also in the heater 2, heat transfer between the heating element and water can be improved by increasing the flow velocity of the internal flow path of the heater 2. In the present embodiment, the first spring 22 and the second spring 23 are used as members separate from the shaft portion 21 or the heater 2 in order to form a spiral flow path inside the heater 2. However, it is not limited to this. That is, the spiral flow path configured in the heater 2 may be formed by a portion provided integrally with the shaft portion 21 or the heater 2.

本発明の第三実施形態について、図7を用いて説明する。本実施形態の熱交換器30は、第一実施形態の熱交換器1との比較において、外周側流路にて螺旋状の流路を形成する第一の規制部を構成するバネ31として、角断面のバネが用いられている点で異なる。   A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As compared with the heat exchanger 1 of the first embodiment, the heat exchanger 30 of the present embodiment is a spring 31 that forms a first restricting portion that forms a spiral flow path in the outer peripheral flow path. The difference is that a spring with a square cross section is used.

図7に示すように、本実施形態の熱交換器30は、ヒータ外周面2cに装着される角断面のバネ31と、ケース3の内周面部に形成される螺旋部12とにより、外周側流路において螺旋状の流路を形成する。バネ31を構成する螺旋状の部材は、ヒータ軸方向を板厚方向とする板状となる形状を有する。   As shown in FIG. 7, the heat exchanger 30 according to the present embodiment includes a spring 31 having a square cross section attached to the heater outer peripheral surface 2 c and a spiral portion 12 formed on the inner peripheral surface portion of the case 3. A spiral channel is formed in the channel. The spiral member constituting the spring 31 has a plate-like shape with the heater axial direction as the plate thickness direction.

したがって、図7に示すように、バネ31については、ヒータ2の中心軸を通る方向の断面視での形状が、ヒータ2の径方向を長手方向とする矩形状となる。また、バネ31の板厚の寸法は、螺旋部12を形成する螺旋状の溝部12aの幅寸法よりも小さい。   Therefore, as shown in FIG. 7, the shape of the spring 31 in a cross-sectional view in the direction passing through the central axis of the heater 2 is a rectangular shape whose longitudinal direction is the radial direction of the heater 2. The plate thickness of the spring 31 is smaller than the width of the spiral groove 12a forming the spiral portion 12.

このように、第一の規制部を構成する部材として角断面のバネ31を用いることにより、バネ31の角断面の径方向の長さを長くすることで、バネ31と螺旋部12との重ね代を大きくとることができる。これにより、ヒータ2のケース3に対する組付け時にヒータ2がケース3に対して傾いた場合や、ヒータ2自体に曲がりが存在する場合であっても、バネ31と螺旋部12との間のオーバーラップ部分を容易に確保することができる。   Thus, by using the spring 31 having a square cross section as a member constituting the first restricting portion, the radial length of the angular cross section of the spring 31 is increased, so that the spring 31 and the spiral portion 12 are overlapped. You can take a big bill. Thus, even when the heater 2 is tilted with respect to the case 3 when the heater 2 is assembled to the case 3 or when the heater 2 itself is bent, the overload between the spring 31 and the spiral portion 12 can be avoided. The wrap portion can be easily secured.

また、角断面のバネ31は、例えば第一実施形態のバネ11のように円断面のバネとの比較において、径方向の寸法が同等の場合、円断面のバネよりも断面二次モーメントが小さくなるので、曲げやすく、弾性変形させながらのヒータ2への装着が容易となる。また、同じく円断面との比較において、角断面のバネ31は、表面積を広くとることが容易となるので、ヒータ2に密着するバネ31によってヒータ2の伝熱面積を広くすることができ、熱交換器30の熱伝達を向上させることができる。   Further, the spring 31 having a square cross section has a smaller secondary moment when compared with the spring having a circular cross section when the radial dimension is the same as that of the spring 11 of the first embodiment, for example. Therefore, it becomes easy to bend and attach to the heater 2 while being elastically deformed. Similarly, in comparison with the circular cross section, the spring 31 having a square cross section can easily have a large surface area, so that the heat transfer area of the heater 2 can be widened by the spring 31 closely contacting the heater 2, The heat transfer of the exchanger 30 can be improved.

本発明の第四実施形態について、図8を用いて説明する。本実施形態の熱交換器40は、第一実施形態の熱交換器1との比較において、外周側流路にて螺旋状の流路を形成する第一の規制部を構成するバネ41として、断面形状がL字型となるバネが用いられている点で異なる。   A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As compared with the heat exchanger 1 of the first embodiment, the heat exchanger 40 of the present embodiment is a spring 41 that constitutes a first restricting portion that forms a spiral flow path in the outer peripheral flow path. The difference is that a spring having an L-shaped cross section is used.

図8に示すように、本実施形態の熱交換器40は、ヒータ外周面2cに装着されるL字断面のバネ41と、ケース3の内周面部に形成される螺旋部12とにより、外周側流路において螺旋状の流路を形成する。バネ41を構成する螺旋状の部材は、ヒータ外周面2cに沿うように板状に形成される周壁部41aと、周壁部41aの一端側(図6においては右端側)から径方向外側に突出形成されるフランジ部41bとを有し、断面形状がL字状となるように形成される。   As shown in FIG. 8, the heat exchanger 40 of the present embodiment includes an L-shaped spring 41 attached to the heater outer peripheral surface 2 c and a spiral portion 12 formed on the inner peripheral surface portion of the case 3. A spiral channel is formed in the side channel. The spiral member constituting the spring 41 protrudes radially outward from the peripheral wall portion 41a formed in a plate shape along the heater outer peripheral surface 2c and from one end side (right end side in FIG. 6) of the peripheral wall portion 41a. The flange portion 41b is formed, and the cross-sectional shape is L-shaped.

したがって、図8に示すように、L字断面のバネ41は、ヒータ2に装着された状態において、周壁部41aの部分をヒータ外周面2cに接触させるとともに、フランジ部41bをヒータ2の径方向外側に向けて鍔状に突出させる。また、螺旋部12の溝部12a内に一部突出するバネ41のフランジ部41bの板厚の寸法は、螺旋部12の溝部12aの幅寸法よりも小さい。   Therefore, as shown in FIG. 8, the spring 41 having an L-shaped cross section brings the peripheral wall portion 41 a into contact with the heater outer peripheral surface 2 c and the flange portion 41 b in the radial direction of the heater 2 when attached to the heater 2. Project in a bowl shape toward the outside. Further, the plate thickness dimension of the flange portion 41 b of the spring 41 that partially protrudes into the groove portion 12 a of the spiral portion 12 is smaller than the width dimension of the groove portion 12 a of the spiral portion 12.

このように、第一の規制部を構成する部材としてL字断面のバネ41を用いることにより、ヒータ2からの伝熱面積を広げることができ、熱交換器40の熱伝達を向上させることができる。特に、ヒータ外周面2cに接触する部分である周壁部41aの幅(ヒータ軸方向の寸法)を長くすることにより、効率的に伝熱面積を広げることができる。   Thus, by using the L-shaped spring 41 as a member constituting the first restricting portion, the heat transfer area from the heater 2 can be expanded, and the heat transfer of the heat exchanger 40 can be improved. it can. In particular, by increasing the width (dimension in the heater axial direction) of the peripheral wall 41a, which is a portion in contact with the heater outer peripheral surface 2c, the heat transfer area can be efficiently expanded.

本発明の第五実施形態について、図9および図10を用いて説明する。本実施形態の熱交換器50は、第一実施形態の熱交換器1との比較において、外周側流路にて螺旋状の流路を形成する第一の規制部を構成するバネ51として、断面形状がヒータ外周面2cに対して接触する斜め方向の薄板形状となるバネが用いられている点で異なる。   A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. As compared with the heat exchanger 1 of the first embodiment, the heat exchanger 50 of the present embodiment is a spring 51 that constitutes a first restricting portion that forms a spiral flow path in the outer peripheral flow path. A difference is that a spring having a thin plate shape in an oblique direction in contact with the outer peripheral surface 2c of the heater is used.

図9および図10に示すように、本実施形態の熱交換器50は、ヒータ外周面2cに装着される斜め巻きのバネ51と、ケース3の内周面部に形成される螺旋部12とにより、外周側流路において螺旋状の流路を形成する。バネ51を構成する螺旋状の部材は、薄板状の部材であり、螺旋形状における各周回部分(螺旋形状における一回転分)が縮径方向の揃った略円錐の一部形状となるように形成される。   As shown in FIGS. 9 and 10, the heat exchanger 50 of the present embodiment includes an obliquely wound spring 51 mounted on the heater outer peripheral surface 2 c and a spiral portion 12 formed on the inner peripheral surface portion of the case 3. A spiral channel is formed in the outer peripheral channel. The helical member constituting the spring 51 is a thin plate-like member, and is formed so that each circular portion (one rotation in the helical shape) in the helical shape becomes a part of a substantially conical shape in which the diameter reduction direction is aligned. Is done.

したがって、図9および図10に示すように、斜め巻きのバネ51は、ヒータ2に装着された状態において、螺旋形状における各周回部分の略円錐の一部形状の縮径側の先端を、ヒータ外周面2cに接触させる。なお、図9は、ヒータ2およびバネ51を含む部分が断面で示されている点で図10と異なる。   Therefore, as shown in FIG. 9 and FIG. 10, the obliquely wound spring 51 is attached to the heater 2 with the tip on the diameter-reduced side of a part of the substantially conical shape of each spiral portion in the spiral shape. It is made to contact the outer peripheral surface 2c. 9 differs from FIG. 10 in that the portion including the heater 2 and the spring 51 is shown in cross section.

このように、第一の規制部を構成する部材として斜め巻きのバネ51を用いることにより、例えば第三実施形態の角断面のバネ31や第四実施形態のL字断面のバネ41等と比べて、断面二次モーメントを小さくすることができる。また、断面二次モーメントが大きいと、ヒータ2への装着のためにヒータ2の最大外径以上にバネの内径を広げた際に、許容曲げ応力を超えやすくなる。そこで、本実施形態に係る斜め巻きのバネ51によれば、断面二次モーメントを小さくすることができ、ヒータ2への装着の際等、容易に内径を変化させることが可能となる。   In this way, by using the obliquely wound spring 51 as a member constituting the first restricting portion, for example, compared with the spring 31 having a square cross section in the third embodiment, the spring 41 having an L-shaped cross section in the fourth embodiment, and the like Thus, the sectional moment of inertia can be reduced. Further, if the sectional moment of inertia is large, the allowable bending stress is easily exceeded when the inner diameter of the spring is expanded beyond the maximum outer diameter of the heater 2 for mounting on the heater 2. Therefore, according to the obliquely wound spring 51 according to the present embodiment, the secondary moment of section can be reduced, and the inner diameter can be easily changed when the heater 2 is mounted.

なお、上述の第二〜四実施形態、および本実施形態においては、第一実施形態の場合と同様に、螺旋状の流路を構成するバネの螺旋のピッチを螺旋部12の螺旋のピッチよりも広くし、バネ31,41,51を圧縮バネとする構成を適用することができる。これにより、ヒータ2がケース3に組み付けられることにより、バネが、螺旋部12によってヒータ軸方向に圧縮され、螺旋部12とオーバーラップする部分で、バネの弾性により、螺旋部12に押し付けられた状態で保持される。   In the above-described second to fourth embodiments and the present embodiment, the spiral pitch of the springs constituting the spiral flow path is set from the spiral pitch of the spiral portion 12 as in the first embodiment. It is also possible to apply a configuration in which the springs 31, 41, 51 are compression springs. Thus, when the heater 2 is assembled to the case 3, the spring is compressed in the heater axial direction by the spiral portion 12 and is pressed against the spiral portion 12 by the elasticity of the spring at a portion overlapping the spiral portion 12. Held in a state.

本発明の第六実施形態について、図11を用いて説明する。本実施形態の熱交換器60は、第一実施形態の熱交換器1との比較において、第一の規制部を構成する部分が、ヒータ2と一体に形成されている点で異なる。つまり、上述した実施形態では、第一の規制部がヒータ2とは別部材のバネ11等により構成されているのに対し、本実施形態では、ヒータ2の一部分により、第一の規制部が構成されている。   A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The heat exchanger 60 of the present embodiment differs from the heat exchanger 1 of the first embodiment in that a portion constituting the first restricting portion is formed integrally with the heater 2. That is, in the above-described embodiment, the first restricting portion is configured by the spring 11 or the like which is a separate member from the heater 2, whereas in the present embodiment, the first restricting portion is formed by a part of the heater 2. It is configured.

図11に示すように、本実施形態の熱交換器60においては、ヒータ外周面2cに、螺旋状の突起部分である螺旋突部61が形成されている。螺旋突部61は、ヒータ2の径方向に板状に突出する。螺旋突部61は、螺旋部12との関係において、螺旋の巻き数およびピッチが略同じとされる。また、螺旋突部61の幅寸法(板厚の寸法)は、螺旋部12を形成する螺旋状の溝部12aの幅寸法よりも小さい。   As shown in FIG. 11, in the heat exchanger 60 of this embodiment, the helical protrusion 61 which is a helical protrusion part is formed in the heater outer peripheral surface 2c. The spiral protrusion 61 protrudes in a plate shape in the radial direction of the heater 2. The spiral protrusion 61 is substantially the same in the number of turns and the pitch of the spiral in relation to the spiral portion 12. Further, the width dimension (the thickness dimension) of the spiral protrusion 61 is smaller than the width dimension of the spiral groove 12 a forming the spiral portion 12.

螺旋突部61は、例えば、螺旋状に形成されるセラミック製のシート状の部材をヒータ2の本体に巻き付け、焼結させることで形成することができる。ただし、ヒータ2に螺旋突部61を形成する方法は、特に限定されない。   The spiral protrusion 61 can be formed by, for example, winding a ceramic sheet-like member formed in a spiral shape around the main body of the heater 2 and sintering it. However, the method of forming the spiral protrusion 61 on the heater 2 is not particularly limited.

このように、螺旋部12とともに螺旋状の流路を形成する第一の規制部が、ヒータ2と一体の螺旋突部61として設けられることにより、水流規制手段を構成するための部品を省略することができるので、構造を簡単にすることができ、熱交換器の組立てを短時間で容易に行うことができる。つまり、第一の規制部がバネ11等のようにヒータ2とは別の部材により構成される場合、熱交換器の組立て工程において、バネ11をヒータ2に装着する工程が必要となるが、本実施形態の熱交換器60によれば、第一の規制部がヒータ2と一体であるため、工程を省略することができ、熱交換器の組立ての時間を短縮することができる。   As described above, the first restricting portion that forms the spiral flow path with the spiral portion 12 is provided as the spiral protrusion 61 integral with the heater 2, thereby omitting components for configuring the water flow restricting means. Therefore, the structure can be simplified, and the heat exchanger can be easily assembled in a short time. That is, when the first restricting portion is configured by a member different from the heater 2 such as the spring 11 or the like, a step of attaching the spring 11 to the heater 2 is required in the heat exchanger assembly process. According to the heat exchanger 60 of the present embodiment, since the first restricting portion is integral with the heater 2, the process can be omitted and the time for assembling the heat exchanger can be shortened.

本発明の第七実施形態について、図12を用いて説明する。本実施形態の熱交換器70は、第一実施形態の熱交換器1との比較において、第二の規制部を構成する部分が、ヒータ2を収容するケースとは別体の部材により形成されている点で異なる。つまり、上述した実施形態では、第二の規制部がケース3の一部である螺旋部12として設けられているのに対し、本実施形態では、ヒータ2を収容するケースとは別部材により、第二の規制部が構成されている。   A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the heat exchanger 70 of the present embodiment, in comparison with the heat exchanger 1 of the first embodiment, the portion constituting the second restricting portion is formed by a member separate from the case housing the heater 2. Is different. That is, in the above-described embodiment, the second restricting portion is provided as the spiral portion 12 that is a part of the case 3, whereas in the present embodiment, a member separate from the case that houses the heater 2, A second restricting portion is configured.

図12に示すように、本実施形態の熱交換器70は、ヒータ2を収容するケース73を備える。ケース73は、内周面73cを有する略筒状のケース本体73aと、ケース本体73aの一端側の開口部を塞ぐ蓋体73bとを有する。そして、本実施形態の熱交換器70は、第二の規制部を構成する部材として、螺旋筒71を備える。つまり、本実施形態の熱交換器70においては、ヒータ外周面2cに装着されるバネ11と、螺旋筒71とにより、外周側流路において螺旋状の流路が形成される。   As shown in FIG. 12, the heat exchanger 70 of this embodiment includes a case 73 that houses the heater 2. The case 73 includes a substantially cylindrical case main body 73a having an inner peripheral surface 73c, and a lid 73b that closes an opening on one end side of the case main body 73a. And the heat exchanger 70 of this embodiment is provided with the spiral cylinder 71 as a member which comprises a 2nd control part. In other words, in the heat exchanger 70 of the present embodiment, the spiral flow path is formed in the flow path on the outer peripheral side by the spring 11 attached to the heater outer peripheral surface 2 c and the spiral cylinder 71.

本実施形態の熱交換器70は、第一実施形態の熱交換器1においてケース3の内周面部に設けられる螺旋部12の部分を(図1参照)、ケース73を構成するケース本体73aとは別体の螺旋筒71として備える。言い換えると、本実施形態の熱交換器70は、第一実施形態の熱交換器1における螺旋部12の部分が、略筒状の部材である螺旋筒71としてケース本体73aから分離された構成を有する。   The heat exchanger 70 of the present embodiment includes a case main body 73a constituting the case 73, and a portion of the spiral portion 12 provided on the inner peripheral surface portion of the case 3 in the heat exchanger 1 of the first embodiment (see FIG. 1). Is provided as a separate spiral cylinder 71. In other words, the heat exchanger 70 of the present embodiment has a configuration in which the portion of the spiral portion 12 in the heat exchanger 1 of the first embodiment is separated from the case body 73a as a spiral cylinder 71 that is a substantially cylindrical member. Have.

したがって、螺旋筒71は、内周側に、上述した実施形態における螺旋部12と同様の螺旋部72を有する。すなわち、螺旋部72は、螺旋筒71の内周面部において、ヒータ軸方向を旋回方向の中心軸方向とする螺旋状の溝部72aおよび突部72bを形成する。したがって、螺旋部72は、図12に示すようなヒータ2の中心軸を通る方向の断面視で、複数の歯状の部分として表れる。螺旋部72と、ヒータ2に巻き付けられたバネ11とにより、外周側流路が螺旋状に仕切られ、螺旋状の流路が形成される。   Therefore, the spiral cylinder 71 has the spiral part 72 similar to the spiral part 12 in the above-described embodiment on the inner peripheral side. That is, the spiral portion 72 forms a spiral groove 72 a and a protrusion 72 b in the inner peripheral surface portion of the spiral cylinder 71 with the heater axis direction being the central axis direction of the turning direction. Accordingly, the spiral portion 72 appears as a plurality of tooth-like portions in a cross-sectional view in a direction passing through the central axis of the heater 2 as shown in FIG. The spiral portion 72 and the spring 11 wound around the heater 2 divide the outer peripheral flow path into a spiral shape, thereby forming a spiral flow path.

螺旋筒71は、ケース73を構成する略筒状のケース本体73aとの関係において、互いの筒軸方向を一致させた状態での相対的な近接離間方向(図12における左右方向)の移動により、ケース本体73aに対する抜き差しができる形状を有する。螺旋筒71は、ケース本体73aに対して、抜き差しされる方向に相対的に移動可能に嵌合した状態で収納される。つまり、螺旋筒71の外周面71aが、ケース本体73aの内周面73cに対する摺動面となる。   The spiral cylinder 71 is moved by a relative approaching / separating direction (left-right direction in FIG. 12) in a state in which the cylinder axis directions coincide with each other in the relationship with the substantially cylindrical case main body 73a constituting the case 73. The case body 73a can be inserted and removed. The spiral cylinder 71 is housed in a state in which the spiral cylinder 71 is fitted to the case main body 73a so as to be relatively movable in the insertion / removal direction. That is, the outer peripheral surface 71a of the spiral cylinder 71 becomes a sliding surface with respect to the inner peripheral surface 73c of the case main body 73a.

したがって、螺旋筒71の外周面71aと、ケース本体73aの内周面73cとは、筒軸方向視での形状を共通にする。これにより、螺旋筒71は、ケース本体73aに挿入された状態で、筒軸方向に対する垂直な面方向について位置決めされる。   Therefore, the outer peripheral surface 71a of the spiral cylinder 71 and the inner peripheral surface 73c of the case main body 73a have a common shape when viewed in the cylinder axis direction. Thereby, the spiral cylinder 71 is positioned in the surface direction perpendicular to the cylinder axis direction in a state of being inserted into the case main body 73a.

例えば、螺旋筒71の外周面71aの形状が、四角柱の外周面のように筒軸方向視で矩形形状である場合、ケース本体73aの内周面73cの形状も、螺旋筒71の外周面71aの形状および大きさに合うように、筒軸方向視で矩形形状とされる。また、螺旋筒71の外周面71aの形状が、円柱の外周面のように筒軸方向視で円形状である場合、ケース本体73aの内周面73cの形状も、螺旋筒71の外周面71aの形状および大きさに合うように、筒軸方向視で円形状とされる。   For example, when the shape of the outer peripheral surface 71a of the spiral cylinder 71 is a rectangular shape when viewed in the cylinder axis direction like the outer peripheral surface of a quadrangular prism, the shape of the inner peripheral surface 73c of the case body 73a is also the outer peripheral surface of the spiral cylinder 71. In order to match the shape and size of 71a, the shape is rectangular when viewed in the cylinder axis direction. Further, when the shape of the outer peripheral surface 71a of the spiral cylinder 71 is circular as viewed from the cylinder axis direction like the outer peripheral surface of the cylinder, the shape of the inner peripheral surface 73c of the case body 73a is also the outer peripheral surface 71a of the spiral cylinder 71. In order to match the shape and size of the cylinder, it is circular when viewed in the cylinder axis direction.

また、螺旋筒71は、螺旋部72とバネ11とにより形成される螺旋状の流路をケース73が有する吐水口5に連通させるための出口孔部75を有する。出口孔部75は、螺旋筒71がケース73に収容された状態で吐水口5に連通するように設けられる。出口孔部75は、例えば吐水口5と同径の孔を形成する部分である。   Further, the spiral cylinder 71 has an outlet hole portion 75 for allowing a spiral flow path formed by the spiral portion 72 and the spring 11 to communicate with the water discharge port 5 of the case 73. The outlet hole 75 is provided so as to communicate with the water discharge port 5 in a state where the spiral cylinder 71 is accommodated in the case 73. The outlet hole 75 is a part that forms a hole having the same diameter as the water outlet 5, for example.

本実施形態の熱交換器70は、ヒータ2に巻き付けられたバネ11とともに螺旋状の流路を形成する部分がケース73とは別体である点を除き、第一実施形態の熱交換器1と同様の構成を備える。このため、第一実施形態の熱交換器1と共通する部分については説明を省略する。   The heat exchanger 70 of the present embodiment is the same as the heat exchanger 1 of the first embodiment except that the portion that forms a spiral flow path with the spring 11 wound around the heater 2 is separate from the case 73. It has the same configuration as. For this reason, description is abbreviate | omitted about the part which is common in the heat exchanger 1 of 1st embodiment.

本実施形態の熱交換器70のように、バネ11とともに螺旋状の流路を形成する螺旋部72を有する螺旋筒71をケース73とは別体で備えることにより、熱交換器70の組立て性を向上させることができる。また、螺旋筒71をケース73から取り出すことができるので、螺旋状の流路を形成する螺旋部72等のメンテナンスを容易に行うことができる。   As in the heat exchanger 70 of this embodiment, the assembly of the heat exchanger 70 is provided by providing a spiral cylinder 71 having a spiral portion 72 that forms a spiral flow path together with the spring 11 separately from the case 73. Can be improved. Moreover, since the spiral cylinder 71 can be taken out from the case 73, the maintenance of the spiral portion 72 and the like forming the spiral flow path can be easily performed.

なお、上述の第二〜六実施形態、および本実施形態においては、第一実施形態の場合と同様に、第一の規制部を構成する部分と螺旋部12とのオーバーラップする部分を互いに接触させる構成を適用することで、上述したように効果的に沸騰音を低減することができる。また、第一実施形態の場合と同様に、バネ11等の第一の規制部を構成する部材が、第二の規制部に対して外周側流路における下流側で接触する構成を適用することで、流路内の水がヒータ外周面2cの熱を奪いやすくなり、ヒータ2と水との間の熱伝達の効率を効果的に向上させることができるので、ヒータ2の表面温度をより効果的に下げることができ、沸騰音の低減効果を高めることができる。   In the above-described second to sixth embodiments and this embodiment, as in the case of the first embodiment, the overlapping portions of the portion constituting the first restricting portion and the spiral portion 12 are brought into contact with each other. By applying the configuration, the boiling sound can be effectively reduced as described above. Further, as in the case of the first embodiment, a configuration is adopted in which the members constituting the first restricting portion such as the spring 11 are in contact with the second restricting portion on the downstream side in the outer circumferential side flow path. Thus, the water in the flow path can easily take the heat of the heater outer peripheral surface 2c, and the efficiency of heat transfer between the heater 2 and water can be effectively improved, so that the surface temperature of the heater 2 is more effective. Therefore, the effect of reducing the boiling sound can be enhanced.

本実施形態の熱交換器70の製造方法の一例について、バネ11の好ましい構成とともに説明する。図13に、バネ11の構成の一例を示す。なお、図13(b)は、同図(a)におけるE1矢視図であり、同図(c)は、同図(a)におけるE2矢視図である。   An example of a method for manufacturing the heat exchanger 70 of the present embodiment will be described together with a preferable configuration of the spring 11. FIG. 13 shows an example of the configuration of the spring 11. FIG. 13B is a view taken along arrow E1 in FIG. 13A, and FIG. 13C is a view taken along arrow E2 in FIG.

上述したように、バネ11は、巻きバネとして螺旋状に形成される線材である。図13(a)、(b)に示すように、バネ11は、一端側の端部に、固定部11aを有する。固定部11aは、バネ11を形成する線材の端部が、バネ11の円筒形状の外形において径方向に沿うように内側に曲げられた直線状の部分である。   As described above, the spring 11 is a wire formed in a spiral shape as a winding spring. As shown in FIGS. 13A and 13B, the spring 11 has a fixed portion 11a at the end on one end side. The fixed portion 11a is a linear portion in which the end portion of the wire forming the spring 11 is bent inward so as to follow the radial direction in the cylindrical outer shape of the spring 11.

また、図13(a)、(c)に示すように、バネ11は、他端側の端部、つまり固定部11aが設けられる側と反対側の端部に、引掛け部11bを有する。引掛け部11bは、バネ11を形成する線材の端部が、バネ11の円筒形状の外形において接線方向に延び出た部分である。   Further, as shown in FIGS. 13A and 13C, the spring 11 has a hooking portion 11b at an end on the other end side, that is, an end opposite to the side where the fixing portion 11a is provided. The hook portion 11 b is a portion in which the end portion of the wire forming the spring 11 extends in the tangential direction in the cylindrical outer shape of the spring 11.

このような構成のバネ11を備える熱交換器70の製造方法の一例について、図14を用いて説明する。熱交換器70の製造方法では、まず、図14(a)に示すように、バネ11がヒータ2に装着される。バネ11をヒータ2に装着するに際しては、所定の治具により、バネ11の径が広げられる。   An example of a manufacturing method of the heat exchanger 70 including the spring 11 having such a configuration will be described with reference to FIG. In the manufacturing method of the heat exchanger 70, first, the spring 11 is attached to the heater 2 as shown in FIG. When the spring 11 is attached to the heater 2, the diameter of the spring 11 is expanded by a predetermined jig.

具体的には、バネ11は、所定の治具に装着され、径が広がるような力を受ける。治具に装着された状態のバネ11は、固定部11a(図13参照)により固定される。つまり、治具において、固定部11aの部分が挟まれたり引っ掛けられたりして固定されることで、バネ11の一端側が固定される。治具においてバネ11が固定された状態で、引掛け部11b(図13参照)により、バネ11がその巻き方向(螺旋方向)と逆方向に回転させられることで、バネ11の径が広げられる。図13に示す例では、同図(c)において時計方向に引掛け部11bが回転させられることで、バネ11の径が広げられる。バネ11は、治具において径が広げられた状態で保持される。   Specifically, the spring 11 is mounted on a predetermined jig and receives a force that increases the diameter. The spring 11 mounted on the jig is fixed by a fixing portion 11a (see FIG. 13). That is, in the jig, the one end side of the spring 11 is fixed by fixing and fixing the portion 11a. In a state where the spring 11 is fixed in the jig, the diameter of the spring 11 is expanded by rotating the spring 11 in the direction opposite to the winding direction (spiral direction) by the hook portion 11b (see FIG. 13). . In the example shown in FIG. 13, the diameter of the spring 11 is expanded by rotating the hook portion 11 b in the clockwise direction in FIG. The spring 11 is held in a state where the diameter is expanded in the jig.

このように治具によって径が広げられた状態のバネ11に対して、ヒータ2が挿入される。すなわち、ヒータ2のフランジ部2aよりもケース73内に挿入される側の部分が、広がった状態のバネ11に挿入される。ヒータ2がバネ11に挿入された後、バネ11が、治具により広げられた状態から解放される。つまり、バネ11が巻き方向と逆方向に回転した状態が戻される。これにより、図14(a)に示すように、バネ11が弾性により戻ってヒータ2に巻き付き、ヒータ外周面2cに密着する。そして、バネ11が装着されたヒータ2が、治具から取り外される。   Thus, the heater 2 is inserted into the spring 11 whose diameter is expanded by the jig. That is, the portion of the heater 2 on the side inserted into the case 73 relative to the flange portion 2a is inserted into the spring 11 in an expanded state. After the heater 2 is inserted into the spring 11, the spring 11 is released from the state where it is spread by the jig. That is, the state in which the spring 11 is rotated in the direction opposite to the winding direction is returned. As a result, as shown in FIG. 14A, the spring 11 is elastically returned and wound around the heater 2 and is in close contact with the heater outer peripheral surface 2c. And the heater 2 with which the spring 11 was mounted | worn is removed from a jig | tool.

次に、図14(b)に示すように、バネ11が装着されたヒータ2に、螺旋筒71がセットされる。バネ11と螺旋部72とは、ヒータ軸方向視でオーバーラップするか、あるいはバネ11の外周端と螺旋部72の内周端とが略同じ位置となるように構成される。このため、バネ11と螺旋部72との関係としては、バネ11の外径よりも螺旋部72の突部72bの内径の方が小さいか、あるいは、バネ11の外周端と螺旋部72の突部72bの突出側の端面とが接触する。   Next, as shown in FIG. 14B, the spiral cylinder 71 is set in the heater 2 to which the spring 11 is attached. The spring 11 and the spiral portion 72 overlap with each other when viewed from the heater axial direction, or the outer peripheral end of the spring 11 and the inner peripheral end of the spiral portion 72 are substantially at the same position. For this reason, as for the relationship between the spring 11 and the spiral portion 72, the inner diameter of the protrusion 72 b of the spiral portion 72 is smaller than the outer diameter of the spring 11, or the protrusion between the outer peripheral end of the spring 11 and the spiral portion 72. The protruding end surface of the portion 72b comes into contact.

このため、螺旋筒71は、バネ11が装着されたヒータ2に対して、ヒータ2を挿入させるとともに、中心軸方向(直線F1)を回転軸方向として回転しながら装着される(矢印F2,F3参照)。螺旋筒71の回転にともなって、バネ11が螺旋部72の溝部72aに入った状態で、螺旋筒71がヒータ2を挿入させていく。このように、螺旋筒71が回転しながらヒータ2に装着されることで、バネ11がヒータ2に装着された時点ではバネ11のピッチが多少ばらついていた場合であっても、バネ11が螺旋部72の溝部72aに入っていくことで、バネ11のピッチが螺旋部72の螺旋形状に沿ってある程度修正される。   For this reason, the spiral cylinder 71 is mounted while inserting the heater 2 into the heater 2 to which the spring 11 is mounted, and rotating with the central axis direction (straight line F1) as the rotation axis direction (arrows F2, F3). reference). As the spiral cylinder 71 rotates, the spiral cylinder 71 inserts the heater 2 in a state where the spring 11 enters the groove 72 a of the spiral portion 72. As described above, when the spiral cylinder 71 is rotated and attached to the heater 2, even when the pitch of the spring 11 is somewhat varied when the spring 11 is attached to the heater 2, the spring 11 is spiraled. By entering the groove 72 a of the portion 72, the pitch of the spring 11 is corrected to some extent along the spiral shape of the spiral portion 72.

図14(c)に示すように、螺旋筒71は、その端面71bがヒータ2のフランジ部2aに接触した状態で、ヒータ2に装着される。螺旋筒71は、ヒータ2のフランジ部2aに接触した状態から、さらに半回転程度回転させられる。つまり、螺旋筒71は、端面71bをフランジ部2aに接触させた状態で、半回転程度空回しされる。   As shown in FIG. 14C, the spiral cylinder 71 is attached to the heater 2 with its end surface 71 b in contact with the flange portion 2 a of the heater 2. The spiral cylinder 71 is further rotated about a half turn from the state in contact with the flange portion 2 a of the heater 2. That is, the spiral cylinder 71 is idled by about a half turn with the end face 71b in contact with the flange portion 2a.

この螺旋筒71の空回しにより、螺旋部72の突部72bがバネ11を迎えに行き、螺旋部72の溝部72a内におけるバネ位置が、ヒータ2のフランジ部2a側となる。つまり、図14(d)に示すように、バネ11が外周側流路における下流側で螺旋部72の突部72bに接触した状態となる。   Due to the idle rotation of the spiral cylinder 71, the protrusion 72 b of the spiral portion 72 faces the spring 11, and the spring position in the groove portion 72 a of the spiral portion 72 is on the flange portion 2 a side of the heater 2. That is, as shown in FIG. 14 (d), the spring 11 comes into contact with the protrusion 72 b of the spiral portion 72 on the downstream side in the outer peripheral flow path.

詳細には、螺旋筒71の端面71bがヒータ2のフランジ部2aに接触した際には、螺旋部72の溝部72a内におけるバネ位置が中心位置や外周側流路における上流側(ヒータ2の先端側)の位置にあっても、螺旋筒71の空回しを行うことで、螺旋部72の突部72bがバネ11を迎えに行き、螺旋部72の溝部72a内におけるバネ位置が外周側流路における下流側(フランジ部2a側)に移動する。上述したような螺旋筒71が回転しながらヒータ2に装着される過程におけるバネ11のピッチの修正は、バネ11が螺旋部72の溝部72aの中に収まる程度のピッチ修正であるが、上述のような螺旋筒71の空回しを行うことで、バネ11の大半の部分が、螺旋部72に対して、溝部72aにおける外周側流路の下流側(フランジ部2a側)に押し付けられたような格好となり、バネ11のピッチがさらに修正される。   Specifically, when the end surface 71b of the spiral cylinder 71 comes into contact with the flange portion 2a of the heater 2, the spring position in the groove portion 72a of the spiral portion 72 is the center position or the upstream side in the outer peripheral flow path (the tip of the heater 2). Even if it is in the position of the side), by projecting the spiral cylinder 71, the projection 72b of the spiral portion 72 will pick up the spring 11, and the spring position in the groove portion 72a of the spiral portion 72 is the outer peripheral flow path. It moves to the downstream side (flange portion 2a side). The correction of the pitch of the spring 11 in the process in which the spiral cylinder 71 is mounted on the heater 2 while rotating as described above is a pitch correction to such an extent that the spring 11 is accommodated in the groove portion 72a of the spiral portion 72. By performing the idle rotation of the spiral cylinder 71 as described above, most of the spring 11 is pressed against the spiral portion 72 on the downstream side (flange portion 2a side) of the outer circumferential side flow path in the groove portion 72a. The appearance of the spring 11 is further corrected.

このような螺旋筒71の空回しを行う際には、螺旋筒71がケース73に収容された状態で出口孔部75が吐水口5に連通する位置となるように、ヒータ2と螺旋筒71との回転方向についての相対的な位置が確認される。つまり、螺旋筒71がケース73に挿入されることで吐水口5が螺旋筒71の周壁により塞がれないように、ヒータ2と螺旋筒71との回転方向における相対的な位置が調整される。   When performing the idle rotation of the spiral cylinder 71, the heater 2 and the spiral cylinder 71 are arranged so that the outlet hole 75 is in a position communicating with the water discharge port 5 in a state where the spiral cylinder 71 is accommodated in the case 73. The relative position with respect to the rotation direction is confirmed. That is, the relative position in the rotation direction of the heater 2 and the spiral cylinder 71 is adjusted so that the spout 5 is not blocked by the peripheral wall of the spiral cylinder 71 by inserting the spiral cylinder 71 into the case 73. .

このように螺旋筒71のヒータ2に対する空回しが行われた後、図14(e)に示すように、ヒータ2と螺旋筒71との組付け体が、ケース73内に差し込まれる。すなわち、上述したように互いの筒軸方向を一致させた状態での相対的な近接離間方向の移動により抜き差しができる螺旋筒71とケース本体73aとの関係において、ヒータ2と螺旋筒71との組付け体が、ケース本体73aの蓋体83bにより塞がれる側と反対側の開口に対して、螺旋筒71側から差し込まれる(矢印F4参照)。   After the spiral rotation of the spiral cylinder 71 with respect to the heater 2 is performed as described above, the assembly of the heater 2 and the spiral cylinder 71 is inserted into the case 73 as shown in FIG. That is, as described above, the relationship between the heater 2 and the spiral cylinder 71 in the relationship between the spiral cylinder 71 and the case main body 73a that can be inserted and removed by movement in the relative approaching and separating directions with the cylinder axis directions aligned with each other. The assembly is inserted from the spiral cylinder 71 side into the opening on the side opposite to the side closed by the lid 83b of the case body 73a (see arrow F4).

ヒータ2と螺旋筒71との組付け体は、ケース73に差し込まれた後、ヒータ2のフランジ部2aがケース73のケース本体73aの開口端面にボルト等の締結具によって固定されることで、ケース73に組み付けられる。これにより、図14(f)に示すように、熱交換器70が完成する。   After the assembly of the heater 2 and the spiral cylinder 71 is inserted into the case 73, the flange portion 2a of the heater 2 is fixed to the opening end surface of the case main body 73a of the case 73 by a fastener such as a bolt, It is assembled to the case 73. Thereby, as shown in FIG.14 (f), the heat exchanger 70 is completed.

なお、ヒータ2とケース3との間は、フランジ部2aとケース本体73aの開口端面との間に介装されるOリング7によりシールされる。このため、螺旋筒71は、その外径がヒータ2のフランジ部2aの外径よりも小さくなるように構成される。つまり、ヒータ2と螺旋筒71との組付け体は、螺旋筒71をケース73内に差し込みつつ、フランジ部2aをケース本体73aとの間にOリング7を挟む部分として用いることから、上述したようにケース本体73aの内周面73cに対する摺動面となる外周面71aを形成する螺旋筒71の外径寸法は、フランジ部2aの外径寸法よりも小さくされる。   The heater 2 and the case 3 are sealed by an O-ring 7 interposed between the flange portion 2a and the opening end surface of the case main body 73a. For this reason, the spiral cylinder 71 is configured such that its outer diameter is smaller than the outer diameter of the flange portion 2 a of the heater 2. That is, since the assembly of the heater 2 and the spiral cylinder 71 uses the flange portion 2a as a portion that sandwiches the O-ring 7 between the case body 73a while inserting the spiral cylinder 71 into the case 73, it has been described above. As described above, the outer diameter of the spiral cylinder 71 that forms the outer peripheral surface 71a serving as a sliding surface with respect to the inner peripheral surface 73c of the case body 73a is made smaller than the outer diameter of the flange portion 2a.

以上のような製造方法を行うことができる本実施形態の熱交換器70によれば、組立てを容易に行うことができる。熱交換器70においては、例えば、ケース73には温度ヒューズ等の他部品が組み付けられ、ヒータ2にはワイヤハーネス等の他部品が取り付けられる。このため、熱交換器70の組立てに際し、ケース73やヒータ2を回転させることは行いにくく、作業性の低下を招く。この点、本実施形態の熱交換器70のように、バネ11とともに螺旋状の流路を形成する部分がケース73とは別体の螺旋筒71として備えられることで、ケース73やヒータ2を回転させることなく、螺旋筒71をヒータ2に対して回転させる等の単純な作業により、部品同士の組付けを行うことが可能となり、熱交換器70が組み立てやすくなる。   According to the heat exchanger 70 of this embodiment capable of performing the manufacturing method as described above, assembly can be easily performed. In the heat exchanger 70, for example, other parts such as a thermal fuse are assembled to the case 73, and other parts such as a wire harness are attached to the heater 2. For this reason, when the heat exchanger 70 is assembled, it is difficult to rotate the case 73 and the heater 2, and workability is reduced. In this regard, as in the heat exchanger 70 of the present embodiment, a portion that forms a spiral flow path together with the spring 11 is provided as a spiral cylinder 71 separate from the case 73, so that the case 73 and the heater 2 can be provided. Parts can be assembled by a simple operation such as rotating the spiral cylinder 71 with respect to the heater 2 without rotating, and the heat exchanger 70 can be easily assembled.

また、上述したような熱交換器70の製造方法においては、バネ11を螺旋筒71に組み付けた状態で、バネ11の固定部11aを所定の治具に固定し、引掛け部11bによりバネ11を巻き方向(螺旋方向)と逆方向に回転させてバネ11の径を広げてから、ヒータ2をバネ11に挿入してもよい。このように、あらかじめバネ11を螺旋筒71に組み付けた状態(バネ11が螺旋筒71の溝部72aに1:1で収まった状態)でバネ11の径を広げることで、バネ11の径を広げる際のバネ11のピッチの変形(ばらつき)を防止することができ、バネ11のピッチを保ったままでヒータ2を組み付けることができる。つまり、あらかじめバネ11を螺旋筒71に組み付けてからヒータ2をバネ11に挿入することで、螺旋筒71の溝部72aによってバネ11のピッチの変化が規制され、螺旋筒71の溝部72aにおいてバネ11が嵌らない部分や2巻き分が重複して入る部分等が生じる事態を回避することができる。   Moreover, in the manufacturing method of the heat exchanger 70 as described above, the fixing portion 11a of the spring 11 is fixed to a predetermined jig in a state where the spring 11 is assembled to the spiral cylinder 71, and the spring 11 is fixed by the hooking portion 11b. May be rotated in the direction opposite to the winding direction (spiral direction) to widen the diameter of the spring 11 and then the heater 2 may be inserted into the spring 11. As described above, the diameter of the spring 11 is increased by increasing the diameter of the spring 11 in a state where the spring 11 is assembled to the spiral cylinder 71 in advance (the state where the spring 11 is accommodated 1: 1 in the groove portion 72a of the spiral cylinder 71). The deformation (variation) of the pitch of the spring 11 can be prevented, and the heater 2 can be assembled while the pitch of the spring 11 is maintained. That is, by assembling the spring 11 into the spiral cylinder 71 in advance and then inserting the heater 2 into the spring 11, a change in the pitch of the spring 11 is regulated by the groove 72 a of the spiral cylinder 71. It is possible to avoid a situation in which a portion that does not fit or a portion in which two windings overlap is generated.

本発明の第八実施形態について、図15および図16を用いて説明する。本実施形態の熱交換器80は、第七実施形態と同様に、第二の規制部を構成する部分が、ヒータ2を収容するケースとは別体の部材により形成されている。   An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 and 16. In the heat exchanger 80 of the present embodiment, as in the seventh embodiment, the portion constituting the second restricting portion is formed of a member separate from the case that houses the heater 2.

図15および図16に示すように、本実施形態の熱交換器80は、ヒータ2を収容するケース83を備える。ケース83は、内周面83cを有する略筒状のケース本体83aと、ケース本体83aの一端側の開口部を塞ぐ蓋体83bとを有する。そして、本実施形態の熱交換器80は、第二の規制部を構成する部材として、巻きバネ81を備える。つまり、本実施形態の熱交換器80は、ヒータ外周面2cに装着されるバネ11と、巻きバネ81とにより、外周側流路が螺旋状に仕切られ、螺旋状の流路が形成される。   As shown in FIGS. 15 and 16, the heat exchanger 80 of the present embodiment includes a case 83 that houses the heater 2. The case 83 includes a substantially cylindrical case main body 83a having an inner peripheral surface 83c, and a lid 83b that closes an opening on one end side of the case main body 83a. And the heat exchanger 80 of this embodiment is provided with the winding spring 81 as a member which comprises a 2nd control part. That is, in the heat exchanger 80 of the present embodiment, the outer circumferential side flow path is spirally partitioned by the spring 11 attached to the heater outer peripheral surface 2c and the winding spring 81, and a spiral flow path is formed. .

巻きバネ81は、螺旋状の部材であり、ごく薄い板状の巻きバネである。巻きバネ81は、その中心軸方向がヒータ軸方向に一致するように設けられる。つまり、図15に示すように、巻きバネ81は、その内部に、ヒータ2のうちのケース83内に位置する部分を挿入させ、バネ11が装着されるヒータ外周面2cの外側に設けられる。   The winding spring 81 is a spiral member and is a very thin plate-like winding spring. The winding spring 81 is provided such that the central axis direction thereof coincides with the heater axial direction. That is, as shown in FIG. 15, the winding spring 81 is provided outside the heater outer peripheral surface 2 c on which the portion of the heater 2 located in the case 83 is inserted and the spring 11 is mounted.

図15および図16に示すように、巻きバネ81は、ヒータ2の中心軸を通る方向の断面視での形状が、ヒータ2の径方向を長手方向とする矩形状となるように、板状の部材により構成される。巻きバネ81は、螺旋状の流路を形成する部材として必要な強度を有する限り、なるべく薄い方が好ましい。図16に示すように、巻きバネ81の板厚の寸法K1は、例えば、ヒータ外周面2cに装着されるバネ11の線径B2(図3参照)よりも小さい。   As shown in FIGS. 15 and 16, the winding spring 81 is plate-shaped so that the shape in a cross-sectional view in the direction passing through the central axis of the heater 2 is a rectangular shape whose longitudinal direction is the radial direction of the heater 2. It is comprised by the member of. The winding spring 81 is preferably as thin as possible as long as it has a strength necessary for a member that forms a spiral flow path. As shown in FIG. 16, the plate thickness dimension K1 of the winding spring 81 is smaller than, for example, the wire diameter B2 (see FIG. 3) of the spring 11 attached to the heater outer peripheral surface 2c.

巻きバネ81は、例えば、ケース83の内周面部に装着された状態で設けられる。この場合、具体的には、巻きバネ81として、自然状態での外径がケース83の内周面83cの内径よりも大きいものが採用される。そして、巻きバネ81をその螺旋方向と逆方向にねじることにより、巻きバネ81の外径を縮小させ、その状態で巻きバネ81をケース83の内部に挿入する。その後、巻きバネ81のねじりを解放することで、巻きバネ81が弾性により戻ってケース83の内周面83cに密着し、ケース83の内周面部に装着される。   For example, the winding spring 81 is provided in a state of being attached to the inner peripheral surface portion of the case 83. In this case, specifically, a winding spring 81 having an outer diameter in a natural state larger than the inner diameter of the inner peripheral surface 83c of the case 83 is employed. Then, the outer diameter of the winding spring 81 is reduced by twisting the winding spring 81 in the direction opposite to the spiral direction, and the winding spring 81 is inserted into the case 83 in this state. Thereafter, by releasing the torsion of the winding spring 81, the winding spring 81 returns due to elasticity and comes into close contact with the inner peripheral surface 83c of the case 83 and is attached to the inner peripheral surface portion of the case 83.

また、図15および図16に示すように、本実施形態の熱交換器80においては、ケース83の内周面部に、ガイド部82が設けられている。ガイド部82は、ケース83とは別体の巻きバネ81のピッチを一定に保つためのガイド部分である。   As shown in FIGS. 15 and 16, in the heat exchanger 80 of the present embodiment, a guide portion 82 is provided on the inner peripheral surface portion of the case 83. The guide portion 82 is a guide portion for keeping the pitch of the winding spring 81 separate from the case 83 constant.

具体的には、ガイド部82は、ケース83の内周面83cに形成される部分であり、ヒータ軸方向を旋回方向の中心軸方向とする螺旋状の突部である。したがって、ガイド部82は、図15に示すようなヒータ2の中心軸を通る方向の断面視で、複数の歯状の部分として表れる。   Specifically, the guide portion 82 is a portion formed on the inner peripheral surface 83c of the case 83, and is a spiral protrusion having the heater axis direction as the central axis direction of the turning direction. Therefore, the guide part 82 appears as a plurality of tooth-like portions in a cross-sectional view in a direction passing through the central axis of the heater 2 as shown in FIG.

ガイド部82は、その螺旋形状の巻き数およびピッチがバネ11の巻き数と略同じとなるように形成される。そして、ガイド部82は、螺旋状の部材である巻きバネ81の、外周側流路における下流側(図15および図16において左側)への移動を規制することで、巻きバネ81をガイドする。   The guide portion 82 is formed so that the spiral winding number and pitch are substantially the same as the spring 11 winding number. And the guide part 82 guides the winding spring 81 by restrict | limiting the movement to the downstream (left side in FIG. 15 and FIG. 16) in the outer peripheral side flow path of the winding spring 81 which is a helical member.

図16に示すように、ガイド部82により巻きバネ81がガイドされた状態では、ヒータ軸方向でガイド部82の外周側流路における上流側の面であるガイド面82aに、板状の巻きバネ81の一方の板面81aが接触する。つまり、巻きバネ81は、一方の板面81aをガイド部82のガイド面82aに接触させることで、ガイド部82の螺旋形状に沿って螺旋のピッチが略一定に保たれた状態で設けられる。   As shown in FIG. 16, in a state where the winding spring 81 is guided by the guide portion 82, a plate-like winding spring is placed on the guide surface 82 a that is the upstream surface in the outer peripheral flow path of the guide portion 82 in the heater axial direction. One plate surface 81a of 81 comes into contact. That is, the winding spring 81 is provided in a state in which the pitch of the spiral is kept substantially constant along the spiral shape of the guide portion 82 by bringing one plate surface 81 a into contact with the guide surface 82 a of the guide portion 82.

本実施形態の熱交換器80のように、バネ11等とともに螺旋状の流路を形成する第二の規制部を、ケース83とは別体の部材である巻きバネ81により構成することにより、螺旋状の突出部分である第二の規制部の幅寸法(ヒータ軸方向の寸法)を容易に小さくすることができる。第二の規制部の幅寸法が小さいことは、次のような観点から好ましい。   As in the heat exchanger 80 of the present embodiment, the second restricting portion that forms a spiral flow path together with the spring 11 and the like is configured by a winding spring 81 that is a separate member from the case 83. It is possible to easily reduce the width dimension (dimension in the heater axial direction) of the second restricting portion which is a spiral projecting portion. It is preferable from the following viewpoint that the width dimension of a 2nd control part is small.

螺旋状の流路を形成する第二の規制部は、バネ11等とともに外周側流路におけるヒータ軸方向の流れを規制するための構成であること等から、ヒータ外周面2cに対してわずかな隙間を有するように設けられる。このため、第二の規制部の幅寸法が大きいと、第二の規制部とヒータ外周面2cとの間に、発熱により生じるスケールや水中のゴミ等が詰まりやすくなる。   The second restricting portion that forms the spiral flow path is configured to restrict the flow in the heater axial direction in the outer peripheral flow path together with the spring 11 and the like, and so on. It is provided so as to have a gap. For this reason, when the width dimension of the second restricting portion is large, the scale, underwater dust, and the like caused by heat generation are easily clogged between the second restricting portion and the heater outer peripheral surface 2c.

例えば、図3に示す第一実施形態の熱交換器1においては、第二の規制部である螺旋部12を構成する突部12bの幅寸法B5が大きいほど、突部12bのヒータ外周面2cに対向する端面12eとヒータ外周面2cとの間の隙間部分(符号H1で示す破線楕円部分参照)に、スケールやゴミ等が詰まりやすい。突部12bの端面12eとヒータ外周面2cとの間の隙間部分においてスケールやゴミ等が詰まった部分には、水が通らないため、ヒータ外周面2c付近で熱がこもる。   For example, in the heat exchanger 1 of the first embodiment shown in FIG. 3, the heater outer peripheral surface 2c of the protrusion 12b increases as the width dimension B5 of the protrusion 12b constituting the spiral portion 12 serving as the second restriction portion increases. The gap between the end surface 12e and the heater outer peripheral surface 2c (see the broken line ellipse indicated by reference numeral H1) is likely to be clogged with scales and dust. In the gap between the end surface 12e of the protrusion 12b and the heater outer peripheral surface 2c, water does not pass through a portion clogged with scales or dust, so that heat accumulates in the vicinity of the heater outer peripheral surface 2c.

このようにヒータ外周面2c付近において部分的に熱がこもると、その熱がこもる部分と、例えばヒータ2の内部等の他の部分とで、水の温度差が生じる。このようなヒータ2周りにおける水の温度差は、ヒータ2の割れを誘発する熱衝撃を発生させる原因となる。   As described above, when heat is partially accumulated in the vicinity of the heater outer peripheral surface 2c, a temperature difference of water occurs between the portion where the heat is accumulated and another portion such as the inside of the heater 2, for example. Such a temperature difference of water around the heater 2 causes a thermal shock that induces cracking of the heater 2.

このような観点から、螺旋部12を構成する突部12bの幅寸法は小さい方が好ましい。つまり、突部12bの幅寸法が小さいと、突部12bの端面12eとヒータ外周面2cとの間の隙間部分においてスケールやゴミ等が詰まりにくくなり、ヒータ2周りにおける温度差が生じにくくなる。   From such a viewpoint, it is preferable that the width of the protrusion 12b constituting the spiral portion 12 is small. That is, if the width of the protrusion 12b is small, scales and dust are less likely to be clogged in the gap between the end surface 12e of the protrusion 12b and the heater outer peripheral surface 2c, and a temperature difference around the heater 2 is less likely to occur.

そして、第二の規制部の幅寸法を小さくするためには、本実施形態の熱交換器80のように、第二の規制部をケース83とは別部材の巻きバネ81とする構成が好適に採用される。すなわち、本実施形態の熱交換器80によれば、巻きバネ81の板厚(図16、寸法K1参照)がそのまま第二の規制部の幅寸法となるので、巻きバネ81の板厚を薄くすることにより、第二の規制部の幅寸法を容易に小さくすることができる。   And in order to make the width dimension of a 2nd control part small, like the heat exchanger 80 of this embodiment, the structure which uses the 2nd control part as the coiled spring 81 different from the case 83 is suitable. Adopted. That is, according to the heat exchanger 80 of the present embodiment, the plate thickness of the winding spring 81 (see FIG. 16, dimension K1) is directly used as the width of the second restricting portion. By doing so, the width dimension of the second restricting portion can be easily reduced.

また、本実施形態の熱交換器80のように、第二の規制部を構成する部材としてケース83とは別体の巻きバネ81を備える構成において、巻きバネ81をガイドするガイド部82が設けられることで、巻きバネ81のピッチを一定に保つことができる。これにより、螺旋状の流路において、螺旋に沿う水の流れを安定させることができ、熱効率の向上を図ることができる。ただし、ガイド部82に関し、上述したようなヒータ2の外周部でのスケールやゴミ等の詰まりを防止する観点から、ガイド部82は、ヒータ外周面2cとの間に十分な隙間が開くように、巻きバネ81の断面形状である矩形状の長手方向(図16における上下方向)の寸法との比較において、ケース83の内周面83cからわずかに突出する部分として形成される。   Further, in the configuration including a winding spring 81 that is a separate member from the case 83 as a member constituting the second restricting portion as in the heat exchanger 80 of the present embodiment, a guide portion 82 for guiding the winding spring 81 is provided. As a result, the pitch of the winding springs 81 can be kept constant. Thereby, in the spiral flow path, the flow of water along the spiral can be stabilized, and the thermal efficiency can be improved. However, with respect to the guide portion 82, from the viewpoint of preventing the clogging of the scale and dust at the outer peripheral portion of the heater 2 as described above, the guide portion 82 has a sufficient gap between the heater outer peripheral surface 2c. In comparison with the size of the rectangular longitudinal direction (vertical direction in FIG. 16) which is the cross-sectional shape of the winding spring 81, the winding spring 81 is formed as a portion slightly protruding from the inner peripheral surface 83c of the case 83.

なお、本実施形態においては、第一実施形態の場合と同様に、第一の規制部を構成するバネ11と巻きバネ81とのオーバーラップする部分を互いに接触させる構成を適用することで、上述したように効果的に沸騰音を低減することができる。また、第一実施形態の場合と同様に、第一の規制部を構成するバネ11が、第二の規制部を構成する巻きバネ81に対して外周側流路における下流側で接触する構成を適用することで、流路内の水がヒータ外周面2cの熱を奪いやすくなり、ヒータ2と水との間の熱伝達の効率を効果的に向上させることができるので、ヒータ2の表面温度をより効果的に下げることができ、沸騰音の低減効果を高めることができる。   In the present embodiment, as in the case of the first embodiment, by applying a configuration in which overlapping portions of the spring 11 and the winding spring 81 constituting the first restricting portion are in contact with each other, the above-described configuration is applied. As described above, the boiling sound can be effectively reduced. Moreover, the structure which the spring 11 which comprises a 1st control part contacts the downstream in an outer peripheral side flow path with respect to the winding spring 81 which comprises a 2nd control part similarly to the case of 1st embodiment. By applying, it becomes easy for the water in the flow path to take away the heat of the heater outer peripheral surface 2c, and the efficiency of heat transfer between the heater 2 and water can be effectively improved. Can be reduced more effectively, and the effect of reducing boiling noise can be enhanced.

例えば、本実施形態の熱交換器80においては、図16に示すように、バネ11は、巻きバネ81に対して、外周側流路における下流側で接触すること、つまりヒータ軸方向について巻きバネ81の他方の板面81bに接触する位置に設けられることが好ましい。言い換えると、バネ11は、巻きバネ81に対して、上流側の面となる板面81bに接触した状態で設けられることが好ましい。   For example, in the heat exchanger 80 of the present embodiment, as shown in FIG. 16, the spring 11 is in contact with the winding spring 81 on the downstream side in the outer peripheral flow path, that is, the winding spring in the heater axial direction. 81 is preferably provided at a position in contact with the other plate surface 81b. In other words, the spring 11 is preferably provided in contact with the plate surface 81b that is the upstream surface of the winding spring 81.

また、本実施形態の熱交換器80においては、ケース83の内周面部に設けられるガイド部82を、第七実施形態の熱交換器70が備える螺旋筒71のように、ケース83とは別部材により構成することができる。かかる構成を採用することにより、熱交換器80は、例えば次のような製造方法によって製造される。なお、以下では、ケース83とは別部材としてガイド部82を構成する部材を「螺旋ガイド部材」という。螺旋ガイド部材は、略筒状に構成される部材であり、内周側に、上述した実施形態におけるガイド部82を有する。   Moreover, in the heat exchanger 80 of this embodiment, the guide part 82 provided in the inner peripheral surface part of the case 83 is different from the case 83 like the spiral cylinder 71 provided in the heat exchanger 70 of the seventh embodiment. It can be constituted by a member. By adopting such a configuration, the heat exchanger 80 is manufactured by the following manufacturing method, for example. Hereinafter, a member constituting the guide portion 82 as a member different from the case 83 is referred to as a “spiral guide member”. The spiral guide member is a member configured in a substantially cylindrical shape, and has the guide portion 82 in the above-described embodiment on the inner peripheral side.

熱交換器80の製造方法では、螺旋ガイド部材に、巻きバネ81が回転させられながら挿入されることで、螺旋ガイド部材と巻きバネ81とが組み立てられる。ここでは、例えば、上述したように、巻きバネ81として外径がケース83の内周面83cの内径よりも大きいものが採用され、巻きバネ81が、弾性によってケース83の内周面83cに密着した状態で、ケース83の内周面部に装着される。   In the manufacturing method of the heat exchanger 80, the spiral guide member and the winding spring 81 are assembled by inserting the winding spring 81 into the spiral guide member while being rotated. Here, for example, as described above, a winding spring 81 having an outer diameter larger than the inner diameter of the inner peripheral surface 83c of the case 83 is employed, and the winding spring 81 is in close contact with the inner peripheral surface 83c of the case 83 by elasticity. In this state, it is attached to the inner peripheral surface portion of the case 83.

そして、本実施形態の熱交換器80の製造方法としては、上述した第七実施形態の熱交換器70の製造方法において、螺旋筒71が、螺旋ガイド部材と巻きバネ81との組立て体で置き換えられたものが採用される。すなわち、本実施形態の熱交換器80の製造方法においては、バネ11が装着されたヒータ2に、螺旋ガイド部材と巻きバネ81との組立て体がセットされ、空回しが行われる。そして、ヒータ2と螺旋ガイド部材および巻きバネ81との組付け体は、ケース83に差し込まれ、固定されることで、ケース83に組み付けられる。これにより、本実施形態の熱交換器80が完成する。   And as a manufacturing method of the heat exchanger 80 of this embodiment, in the manufacturing method of the heat exchanger 70 of 7th Embodiment mentioned above, the spiral cylinder 71 is replaced with the assembly of the spiral guide member and the winding spring 81. FIG. Is adopted. That is, in the manufacturing method of the heat exchanger 80 of the present embodiment, the assembly of the spiral guide member and the winding spring 81 is set in the heater 2 to which the spring 11 is attached, and the idling is performed. The assembly of the heater 2, the spiral guide member, and the winding spring 81 is assembled into the case 83 by being inserted into the case 83 and fixed. Thereby, the heat exchanger 80 of this embodiment is completed.

以上のような構成および製造方法を本実施形態の熱交換器80において採用することで、第七実施形態の場合と同様に、組立てを容易に行うことができる。また、螺旋ガイド部材をケース83から取り出すことができるので、螺旋ガイド部材が有するガイド部82等のメンテナンスを容易に行うことができる。   By adopting the above-described configuration and manufacturing method in the heat exchanger 80 of the present embodiment, assembling can be easily performed as in the case of the seventh embodiment. Further, since the spiral guide member can be taken out from the case 83, maintenance of the guide portion 82 and the like included in the spiral guide member can be easily performed.

本発明の第九実施形態について、図17を用いて説明する。本実施形態の熱交換器90は、第一実施形態の熱交換器1との比較において、ヒータ2を収容するケースの内周部を用いずに螺旋状の流路を形成する点で異なる。つまり、上述した実施形態では、水流規制手段を構成する第二の規制部として、ケース3の内周面部に形成される螺旋部12が用いられるのに対し、本実施形態では、ヒータ2側に設けられる構成のみによって水流規制手段が構成される。   A ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The heat exchanger 90 according to the present embodiment is different from the heat exchanger 1 according to the first embodiment in that a spiral flow path is formed without using the inner peripheral portion of the case that accommodates the heater 2. That is, in the above-described embodiment, the spiral portion 12 formed on the inner peripheral surface portion of the case 3 is used as the second restricting portion constituting the water flow restricting means, whereas in the present embodiment, on the heater 2 side. A water flow control means is comprised only by the structure provided.

具体的には、図17に示すように、本実施形態の熱交換器90が備えるケース93は、内周面93cを有するケース本体93aと、ケース本体93aの一端側の開口部を塞ぐ蓋体93bとを有する。そして、本実施形態の熱交換器90は、ヒータ2に装着される螺旋部材91により、螺旋状の流路を形成する。つまり、本実施形態の熱交換器90においては、水流規制手段が、ヒータ外周面2cに沿うように螺旋状に形成され、ヒータ2に巻き付いた状態で設けられる螺旋部材91により構成される。   Specifically, as shown in FIG. 17, the case 93 provided in the heat exchanger 90 of the present embodiment includes a case main body 93a having an inner peripheral surface 93c and a lid that closes an opening on one end side of the case main body 93a. 93b. And the heat exchanger 90 of this embodiment forms a helical flow path with the helical member 91 with which the heater 2 is mounted | worn. That is, in the heat exchanger 90 of the present embodiment, the water flow restricting means is formed by a spiral member 91 that is formed in a spiral shape along the heater outer peripheral surface 2 c and is provided in a state of being wound around the heater 2.

螺旋部材91は、ヒータ2の径方向に沿って形成される板状の径方向部91aと、径方向部91aの外周側端部に設けられ、ヒータ周方向に沿って形成される板状の周方向部91bとを有し、断面形状がL字状となるように形成される。径方向部91aは、ヒータ軸方向を板厚方向とする板状の部分である。周方向部91bは、径方向部91aの外周側端部から、径方向部91aに対して垂直方向(ヒータ軸方向)に突出するように形成される板状の部分である。   The spiral member 91 is provided at a plate-like radial portion 91a formed along the radial direction of the heater 2 and an outer peripheral side end of the radial portion 91a, and is formed along the circumferential direction of the heater. And a circumferential portion 91b, and the cross-sectional shape is L-shaped. The radial portion 91a is a plate-like portion having the heater axial direction as the plate thickness direction. The circumferential direction portion 91b is a plate-like portion formed so as to protrude from the outer peripheral side end portion of the radial direction portion 91a in a direction perpendicular to the radial direction portion 91a (heater axial direction).

そして、螺旋部材91は、L字状となる断面形状の径方向部91a側の端部をヒータ外周面2cに接触させるとともに、L字状となる断面形状の周方向部91b側の端部を、ヒータ軸方向の一側(図17においては左側)に位置する隣の周回部分の径方向部91aの背面側(周方向部91bが突出する側と反対側、図17において右側)に接触させる。すなわち、図17に示すように、螺旋部材91は、径方向部91aの内周端面91cをヒータ外周面2cに接触させるとともに、周方向部91bの端面91dを、ヒータ軸方向に隣り合う周回部分に接触させることで、外周側流路をヒータ外周面2cに沿う螺旋状に仕切る。   The spiral member 91 makes the end on the side of the radial portion 91a of the L-shaped cross-sectional shape in contact with the heater outer peripheral surface 2c, and the end on the side of the circumferential portion 91b of the L-shaped cross-sectional shape. , Contact the back side (the side opposite to the side from which the circumferential portion 91b protrudes, the right side in FIG. 17) of the radial portion 91a of the adjacent circumferential portion located on one side (left side in FIG. 17) in the heater axial direction. . That is, as shown in FIG. 17, the spiral member 91 makes the inner peripheral end surface 91c of the radial direction portion 91a contact the heater outer peripheral surface 2c, and the end surface 91d of the circumferential direction portion 91b is adjacent to the circumferential portion of the heater in the axial direction. The outer peripheral flow path is partitioned into a spiral shape along the heater outer peripheral surface 2c.

つまり、螺旋状の螺旋部材91は、径方向部91aによってヒータ外周面2cに接触するとともに、周方向部91bによってヒータ軸方向に隣り合う周回部分に接触した状態(螺旋形状における回転方向の同じ角度の部分同士が接触した状態)で設けられる。ここで、螺旋部材91は、第一実施形態のバネ11等と同様に、内径がヒータ2の外径よりも小さなものとされ、弾性変形によって拡径させられることでヒータ外周面2cに対して密着した状態で設けられる。   In other words, the spiral member 91 is in contact with the heater outer peripheral surface 2c by the radial portion 91a and is in contact with the circumferential portion adjacent to the heater axial direction by the circumferential portion 91b (the same angle in the rotational direction in the spiral shape). In a state where the portions of the two are in contact with each other. Here, the spiral member 91 has an inner diameter smaller than the outer diameter of the heater 2 as in the spring 11 of the first embodiment, and is expanded by elastic deformation to the heater outer peripheral surface 2c. Provided in close contact.

これにより、ヒータ外周面2cと、径方向部91aの周方向部91bが突出する側の面91eと、周方向部91bの内周側の面91fと、周方向部91bの端面91dが接触する隣の周回部分の径方向部91aの背面91gとによって螺旋状の閉空間が形成される。このように、本実施形態では、螺旋部材91により、外周側流路がヒータ軸方向視でヒータ周方向に沿う方向に仕切られ、外周側流路におけるヒータ軸方向の流れが規制される。   Thereby, the heater outer peripheral surface 2c, the surface 91e on the side where the circumferential direction portion 91b of the radial direction portion 91a protrudes, the surface 91f on the inner peripheral side of the circumferential direction portion 91b, and the end surface 91d of the circumferential direction portion 91b come into contact. A spiral closed space is formed by the back surface 91g of the radial portion 91a of the adjacent circumferential portion. Thus, in the present embodiment, the spiral member 91 divides the outer peripheral flow path in a direction along the heater circumferential direction as viewed in the heater axial direction, and restricts the flow in the heater axial direction in the outer peripheral flow path.

なお、螺旋部材91の外周側とケース93の内周面93cとの間には、螺旋部材91の外側とケース93の内周面93cとの間の水の流れ(外抜け)を防止するためのOリング92が設けられる。   In addition, between the outer peripheral side of the spiral member 91 and the inner peripheral surface 93c of the case 93, in order to prevent the flow of water (outflow) between the outer side of the spiral member 91 and the inner peripheral surface 93c of the case 93. O-ring 92 is provided.

本実施形態の熱交換器90によれば、螺旋部材91のみでヒータ2の周りに螺旋状の閉空間を形成することができるので、構造を簡単にすることができる。また、螺旋部材91の巻き具合によって、螺旋部材91を容易にヒータ外周面2cに密着させることができるので、ヒータ2の曲がりや寸法公差を容易に吸収することができる。また、外周側流路において螺旋状の流路を形成するためにケース93の一部を用いないことにより、ヒータ2の曲がりや寸法公差の影響をケース93に与えることなく、流路を形成することができる。このように、本実施形態の熱交換器90によれば、少ない部品点数で、ヒータ2が有する曲がりや寸法公差を吸収することができるので、ヒータ2の曲がりや寸法公差にかかわらず、簡単な構造により確実に流路を形成することができる。   According to the heat exchanger 90 of the present embodiment, since the spiral closed space can be formed around the heater 2 only by the spiral member 91, the structure can be simplified. Further, since the spiral member 91 can be easily brought into close contact with the heater outer peripheral surface 2c depending on the winding condition of the spiral member 91, the bending and dimensional tolerance of the heater 2 can be easily absorbed. Further, by not using a part of the case 93 to form a spiral flow path in the outer peripheral flow path, the flow path is formed without affecting the case 93 due to the bending of the heater 2 or the dimensional tolerance. be able to. As described above, according to the heat exchanger 90 of the present embodiment, the bending and dimensional tolerance of the heater 2 can be absorbed with a small number of parts, so that it is simple regardless of the bending or dimensional tolerance of the heater 2. The flow path can be reliably formed by the structure.

さらに、本実施形態の熱交換器90においては、螺旋部材91をヒータ2に巻き付けた後、螺旋部材91の外周側をゴム等のシートを巻くことで覆ったり、ケース93とは別のケースに収容したりすることにより、螺旋部材91において互いに接触する周回部分同士の間(線と線の間)から水が漏れることを防止することができる。   Further, in the heat exchanger 90 of the present embodiment, after the spiral member 91 is wound around the heater 2, the outer peripheral side of the spiral member 91 is covered with a sheet of rubber or the like, or the case 93 is separated from the case 93. By storing the water, it is possible to prevent water from leaking from between the surrounding portions in contact with each other in the spiral member 91 (between the lines).

本発明の第十実施形態について、図18および図19を用いて説明する。なお、第十実施形態と共通する構成については、同一の符号を用いて適宜説明を省略する。本実施形態の熱交換器100においては、図18に示すように、水流規制手段が、ヒータ2の径方向に突出するように、ヒータ軸方向に間隔を隔てて設けられる複数の円環状の板部材である金属輪101により構成される。   A tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, about the structure which is common in 10th Embodiment, description is abbreviate | omitted suitably using the same code | symbol. In the heat exchanger 100 of the present embodiment, as shown in FIG. 18, a plurality of annular plates provided with an interval in the heater axial direction so that the water flow regulating means protrudes in the radial direction of the heater 2. It is comprised by the metal ring 101 which is a member.

金属輪101は、例えば、銅やステンレス鋼やアルミニウム等、比較的熱伝導率の高い材料により構成される。図19(a)に示すように、金属輪101は、ドーナツ型の板状部材であり、ヒータ2を貫通させた状態で、ヒータ2に保持される。図18に示すように、複数の金属輪101がヒータ2に装着されることにより、ヒータ外周面2cからヒータ2の径方向に突出する複数の鍔状の部分が形成される。図18においては、ヒータ軸方向に略等間隔を隔てて十枚の金属輪101がヒータ2に装着されている。   The metal ring 101 is made of a material having a relatively high thermal conductivity, such as copper, stainless steel, or aluminum. As shown in FIG. 19A, the metal ring 101 is a donut-shaped plate-like member, and is held by the heater 2 in a state where the heater 2 is penetrated. As shown in FIG. 18, by attaching a plurality of metal wheels 101 to the heater 2, a plurality of hook-shaped portions that protrude from the heater outer peripheral surface 2 c in the radial direction of the heater 2 are formed. In FIG. 18, ten metal rings 101 are attached to the heater 2 at substantially equal intervals in the heater axial direction.

金属輪101は、弾性変形することにより、ヒータ外周面2cに密着する。図19に示すように、本実施形態の金属輪101は、弾性変形することによりヒータ外周面2cに密着する部分として、複数の歯部101aを有する。歯部101aは、金属輪101の内径側から径方向の外側に向けて複数箇所に切込み部101bが形成されることにより、金属輪101の内周側の縁端部が切り出されることで形成される。本実施形態では、金属輪101の周方向に五箇所に切込み部101bが設けられることで、五枚の歯部101aが形成されている。   The metal ring 101 is in close contact with the heater outer peripheral surface 2c by elastic deformation. As shown in FIG. 19, the metal ring 101 of the present embodiment has a plurality of tooth portions 101 a as portions that are in close contact with the heater outer peripheral surface 2 c by elastic deformation. The tooth portion 101a is formed by cutting out the edge portion on the inner peripheral side of the metal ring 101 by forming cut portions 101b at a plurality of locations from the inner diameter side of the metal ring 101 toward the outer side in the radial direction. The In the present embodiment, five tooth portions 101 a are formed by providing the cut portions 101 b at five locations in the circumferential direction of the metal ring 101.

図19(b)に示すように、歯部101aは、金属輪101の板厚方向の一側(図19(b)において上側)に向けて折り曲げられた状態とされる。歯部101aは、金属輪101の内径がヒータ2の外径よりも若干小さくなる程度に折り曲げられる。したがって、金属輪101に対して歯部101aが折れ曲がる側と反対側からヒータ2が差し込まれることにともない、折れ曲った状態の歯部101aが弾性によってさらに折れ曲がる方向に変形する。これにより、金属輪101がヒータ2に装着された状態においては、歯部101aが弾性によってヒータ外周面2cに押し付けられて密着した状態となる。ここで、あらかじめ曲げられた状態とされる歯部101aの曲げ具合は、例えば、金属輪101がヒータ2に装着されることによってヒータ外周面2cに傷が付かない程度とされる。   As shown in FIG. 19B, the tooth portion 101a is bent toward one side of the metal ring 101 in the plate thickness direction (upper side in FIG. 19B). The tooth portion 101 a is bent so that the inner diameter of the metal ring 101 is slightly smaller than the outer diameter of the heater 2. Therefore, as the heater 2 is inserted from the side opposite to the side where the tooth portion 101a is bent with respect to the metal ring 101, the bent tooth portion 101a is further deformed in a bending direction due to elasticity. Thereby, in a state where the metal ring 101 is mounted on the heater 2, the tooth portion 101a is pressed against the heater outer peripheral surface 2c by elasticity and is brought into close contact. Here, the bending state of the tooth portion 101a that is bent in advance is set such that, for example, when the metal ring 101 is attached to the heater 2, the heater outer peripheral surface 2c is not damaged.

このように、金属輪101が弾性変形することによりヒータ外周面2cに密着する部分として有する歯部101aは、金属輪101の円環状の外形における内周縁部に、円周方向に沿って複数設けられ、ヒータ軸方向に向けて折れ曲がった状態で、弾性によりヒータ外周面2cに押し付けられる。   As described above, a plurality of tooth portions 101a that are provided as portions that are in close contact with the outer peripheral surface 2c of the metal ring 101 due to elastic deformation of the metal ring 101 are provided along the circumferential direction on the inner peripheral edge of the annular outer shape of the metal ring 101. And is pressed against the heater outer peripheral surface 2c by elasticity in a state of being bent toward the heater axial direction.

金属輪101は、外周端が筒状のケース93の内周面93cに接触するように形成される。つまり、金属輪101の外径寸法は、ケース93の内径寸法と略同じとなるように設定される。このように、ヒータ2に対してヒータ軸方向に間隔を隔てて複数装着される金属輪101が、ケース93の内周面93cに接触するように設けられることにより、ヒータ外周面2cとケース93の内周面93cとの間に形成される外周側流路が、ヒータ軸方向に対して垂直方向に複数に仕切られる。つまり、ヒータ外周面2cと、ケース93の内周面93cと、ヒータ軸方向に隣り合う一対の金属輪101とによって複数の円環状の空間が形成される。   The metal ring 101 is formed so that the outer peripheral end contacts the inner peripheral surface 93 c of the cylindrical case 93. That is, the outer diameter dimension of the metal ring 101 is set to be substantially the same as the inner diameter dimension of the case 93. Thus, the heater outer peripheral surface 2c and the case 93 are provided so that a plurality of metal rings 101 mounted on the heater 2 at intervals in the heater axial direction are in contact with the inner peripheral surface 93c of the case 93. The outer peripheral flow path formed between the inner peripheral surface 93c and the inner peripheral surface 93c is partitioned into a plurality in a direction perpendicular to the heater axial direction. That is, a plurality of annular spaces are formed by the heater outer peripheral surface 2c, the inner peripheral surface 93c of the case 93, and the pair of metal rings 101 adjacent to each other in the heater axial direction.

そして、金属輪101は、外周側流路における通水を確保するための切欠部101cを有する。本実施形態では、切欠部101cは、金属輪101の外周側に、金属輪101の周方向について一箇所に形成される。切欠部101cにより、ヒータ2に装着された状態の金属輪101が筒状のケース93の内周面93cに接触した状態で複数の円環状の空間が形成される構成において、金属輪101によって仕切られる空間同士の通水が確保される。つまり、切欠部101cは、ケース93の内周面93cとともに金属輪101による仕切りにおける開口部を形成し、金属輪101によって仕切られる空間内に存在する水は、切欠部101cによって形成される開口部を介して隣の(図18において左隣の)空間部分に流れ込む。   And the metal ring 101 has the notch part 101c for ensuring the water flow in an outer peripheral side flow path. In the present embodiment, the notch 101 c is formed at one location in the circumferential direction of the metal ring 101 on the outer peripheral side of the metal ring 101. In the configuration in which a plurality of annular spaces are formed by the cutout portion 101 c in a state where the metal ring 101 attached to the heater 2 is in contact with the inner peripheral surface 93 c of the cylindrical case 93, Water flow between the available spaces is ensured. That is, the notch 101c forms an opening in the partition by the metal ring 101 together with the inner peripheral surface 93c of the case 93, and the water present in the space partitioned by the metal ring 101 is the opening formed by the notch 101c. Flows into the adjacent space (the left adjacent in FIG. 18).

複数の金属輪101がヒータ2に装着される構成において、各金属輪101が有する切欠部101cの位相(円周方向の位置)は特に限定されないが、ヒータ軸方向に隣り合う金属輪101間では、各金属輪101の切欠部101cが互いに周方向にずれた位置に存在することが好ましい。つまり、ヒータ軸方向に隣り合う各金属輪101の切欠部101c同士がヒータ軸方向に重なる部分を有しないことが好ましい。   In the configuration in which a plurality of metal rings 101 are mounted on the heater 2, the phase (circumferential position) of the notch 101c included in each metal ring 101 is not particularly limited, but between the metal rings 101 adjacent to each other in the heater axial direction. In addition, it is preferable that the notch portions 101c of the respective metal rings 101 exist at positions shifted from each other in the circumferential direction. That is, it is preferable that the notches 101c of the metal rings 101 adjacent in the heater axial direction do not have a portion overlapping in the heater axial direction.

このように、複数の金属輪101は、ヒータ軸方向に隣り合う金属輪101間で、切欠部101cがヒータ軸方向視で重ならないように設けられている。これにより、隣り合う金属輪101が有する切欠部101cが周方向にずれた位置に配置されるので、水が複数の金属輪101それぞれが有する切欠部101cを連続的に通って水がヒータ軸方向に抜けてしまうことを防止することができる。これにより、ヒータ軸方向の流れを規制することができ、流速を確保することができる。   As described above, the plurality of metal rings 101 are provided so that the notches 101c do not overlap with each other when viewed in the heater axis direction between the metal rings 101 adjacent in the heater axis direction. Thereby, since the notch part 101c which the adjacent metal ring | wheel 101 has is arrange | positioned in the position shifted | deviated to the circumferential direction, water passes continuously through the notch part 101c which each of the some metal ring | wheel 101 has, and water is a heater axial direction. Can be prevented from coming off. Thereby, the flow of a heater axial direction can be controlled and the flow velocity can be ensured.

また、各金属輪101が有する切欠部101cの位相については、隣り合う金属輪101間で180°ずれていることが好ましい。この場合、例えばある金属輪101の切欠部101cが上側に位置する場合、その金属輪101の隣の金属輪101が有する切欠部101cは下側に位置するように配置される。このような切欠部101cの位置関係が用いられることで、ヒータ外周面2cとケース93の内周面93cとの間において水を万遍なくヒータ外周面2cに沿わせることができる。   Moreover, it is preferable that the phase of the notch 101c included in each metal ring 101 is shifted by 180 ° between the adjacent metal rings 101. In this case, for example, when the notch 101c of a certain metal ring 101 is positioned on the upper side, the notch 101c included in the metal ring 101 adjacent to the metal ring 101 is disposed on the lower side. By using such a positional relationship of the notches 101c, water can be evenly distributed along the heater outer peripheral surface 2c between the heater outer peripheral surface 2c and the inner peripheral surface 93c of the case 93.

このように、複数の金属輪101が、隣り合う金属輪101間で切欠部101cの位相が180°ずれた状態となるように設けられる場合において、金属輪101により仕切られる空間部分の水の流れは次のとおりである。図18に示すように、金属輪101をヒータ軸方向に沿って通過しようとする水は、切欠部101cの部分から通過する(矢印C1参照)。切欠部101cを通過した水は、ヒータ外周面2cの周囲に沿って反対側の位相まで流れる(矢印C2参照)。そして、直前に通過した切欠部101cとは逆位相にある切欠部101cを通過することで、金属輪101を通過して次の空間部分へと流れ込む(矢印C3参照)。このような互いに反対位相にある切欠部101cを金属輪101ごとに交互に通過する流れが、外周側流路において吐水口5まで繰り返される。   Thus, in the case where the plurality of metal rings 101 are provided so that the phase of the notch 101c is shifted by 180 ° between the adjacent metal rings 101, the flow of water in the space portion partitioned by the metal rings 101 Is as follows. As shown in FIG. 18, the water that is about to pass through the metal ring 101 along the heater axial direction passes through the notch 101c (see arrow C1). The water that has passed through the notch 101c flows to the opposite phase along the periphery of the heater outer peripheral surface 2c (see arrow C2). Then, by passing through the notch 101c that is in the opposite phase to the notch 101c that has just passed, the metal wheel 101 flows into the next space portion (see arrow C3). Such a flow of alternately passing through the notches 101c in opposite phases for each metal ring 101 is repeated up to the water discharge port 5 in the outer peripheral side flow path.

本実施形態の熱交換器100によれば、複数の金属輪101がヒータ軸方向に連続して設けられる構成であるため、ヒータ2とケース93との間の流路を仕切るための構造を、ヒータ2の曲がりや寸法公差等に追従させることが容易となる。これにより、ヒータ2に曲がりや寸法公差等があっても、金属輪101をヒータ2に密着させることができ、確実に流れを規制することができる。また、金属輪101は、複数の歯部101aによってしっかりとヒータ外周面2cの表面に密着することから、熱交換器100の運搬中や施工中等に金属輪101がずれることを防止することができる。   According to the heat exchanger 100 of the present embodiment, since the plurality of metal rings 101 are continuously provided in the heater axial direction, the structure for partitioning the flow path between the heater 2 and the case 93 is It becomes easy to follow the bending or dimensional tolerance of the heater 2. Thereby, even if the heater 2 has a bend, a dimensional tolerance, etc., the metal ring 101 can be contact | adhered to the heater 2 and a flow can be controlled reliably. Further, since the metal ring 101 is firmly adhered to the surface of the heater outer peripheral surface 2c by the plurality of tooth portions 101a, it is possible to prevent the metal ring 101 from being displaced during transportation or construction of the heat exchanger 100. .

また、本実施形態の熱交換器100においては、次のようなメリットを得ることができる。本実施形態の熱交換器100においては、金属輪101の切欠部101cの位相を一段ごとに変えることにより、水がヒータ2の周りを万遍なく流れる構成にすることができる。また、歯部101aを形成するための切込み部101bの位相を、隣り合う金属輪101間でずらすことにより、ヒータ外周面2cに沿うヒータ軸方向の流れを確実に規制することができる。したがって、上述のとおり切欠部101cを180°ずらして交互に配置する構成を採用する場合は、周方向に等間隔に設けられる切込み部101bの数は、奇数個であることが好ましい。これにより、隣り合う金属輪101間において、切込み部101bの位相が自動的にずれることとなる。   Moreover, in the heat exchanger 100 of this embodiment, the following merit can be acquired. In the heat exchanger 100 of the present embodiment, the water can flow uniformly around the heater 2 by changing the phase of the notch 101c of the metal ring 101 for each stage. Moreover, the flow of the heater axial direction along the heater outer peripheral surface 2c can be reliably controlled by shifting the phase of the cut portion 101b for forming the tooth portion 101a between the adjacent metal rings 101. Therefore, when adopting a configuration in which the notches 101c are alternately arranged by being shifted by 180 ° as described above, the number of the notches 101b provided at equal intervals in the circumferential direction is preferably an odd number. Thereby, the phase of the notch part 101b will shift | deviate automatically between the adjacent metal rings 101. FIG.

また、歯部101aによって金属輪101のヒータ外周面2cに対する接触面積を増やすことができることから、熱伝達の効率を高めることができる。また、金属輪101は、比較的公差を小さく作ることが可能であるため、金属輪101とケース93との間に隙間を生じさせにくい。これにより、金属輪101の外周側を通過するヒータ軸方向の流れ(外抜け)を効果的に防止することができる。さらに、金属輪101にヒータ軸方向に沿う突出部分(足)を形成することで、複数の金属輪101についてヒータ軸方向の位置決め(ピッチ決め)を行うことが可能となる。このような位置決めのための突出部分は、本実施形態に係る金属輪101が有する切込み部101bで兼用することができる。   Moreover, since the contact area with respect to the heater outer peripheral surface 2c of the metal ring 101 can be increased by the tooth portion 101a, the efficiency of heat transfer can be increased. Further, since the metal ring 101 can be made with a relatively small tolerance, it is difficult to generate a gap between the metal ring 101 and the case 93. Thereby, the flow (outflow) of the heater axial direction which passes the outer peripheral side of the metal ring | wheel 101 can be prevented effectively. Furthermore, by forming protruding portions (legs) along the heater axis direction on the metal wheel 101, it is possible to perform positioning (pitch determination) in the heater axis direction for the plurality of metal wheels 101. Such a protruding portion for positioning can be shared by the cut portion 101b of the metal ring 101 according to the present embodiment.

なお、本実施形態では、円環状の板部材として、金属製の金属輪101が採用されているが、円環状の板部材としては、樹脂製等、他の材料により構成されるものであってもよい。   In the present embodiment, the metal ring 101 made of metal is employed as the annular plate member. However, the annular plate member is made of another material such as resin. Also good.

本発明の第十一実施形態について、図20、図21および図22を用いて説明する。なお、第九実施形態と共通する構成については、同一の符号を用いて適宜説明を省略する。図20に示すように、本実施形態の熱交換器110は、第十実施形態と同様に、水流規制手段が、ヒータ2の径方向に突出するように、ヒータ軸方向に間隔を隔てて設けられる複数の円環状の板部材である金属輪111により構成される。そして、図21に示すように、金属輪111が、円環状における周方向の一部が切り欠かれた切欠部111aを有する略C字状の板状部材である。   An eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 20, 21, and 22. In addition, about the structure which is common in 9th embodiment, description is abbreviate | omitted suitably using the same code | symbol. As shown in FIG. 20, the heat exchanger 110 of this embodiment is provided with a space in the heater axial direction so that the water flow regulating means protrudes in the radial direction of the heater 2, as in the tenth embodiment. It is comprised by the metal ring 111 which is a some annular | circular shaped board member. And as shown in FIG. 21, the metal ring 111 is a substantially C-shaped plate-like member having a notch portion 111a in which a part in the circumferential direction in the annular shape is notched.

金属輪111は、切欠部111aを利用して周方向に弾性変形することにより、ヒータ外周面2cに密着する。つまり、金属輪111の内径は、ヒータ2の外径よりも小さく設定され、金属輪111がヒータ2に装着される際には、切欠部111aの間隔が広がるように弾性変形させられる(矢印D1参照)。また、金属輪111が有する切欠部111aにより、外周側流路における通水が確保される。また、第十実施形態の場合と同様に、各金属輪111が有する切欠部111aの位相については、隣り合う金属輪111間で180°ずれていることが好ましい。   The metal ring 111 is brought into close contact with the heater outer peripheral surface 2c by elastically deforming in the circumferential direction using the notch 111a. That is, the inner diameter of the metal ring 111 is set smaller than the outer diameter of the heater 2, and when the metal ring 111 is attached to the heater 2, it is elastically deformed so that the interval between the notches 111a is widened (arrow D1). reference). Moreover, the water flow in an outer peripheral side flow path is ensured by the notch part 111a which the metal ring 111 has. As in the case of the tenth embodiment, the phase of the notch 111a included in each metal ring 111 is preferably shifted by 180 ° between the adjacent metal rings 111.

本実施形態の熱交換器110によれば、金属輪111の切欠部111aにより、通水を確保する機能と、ヒータ2の曲がりや寸法公差等を吸収するための機能とを兼ねることができる。また、金属輪111は、ヒータ2の外径公差に対しても比較的広範囲で追従することができ、金属輪111をヒータ2にしっかり取り付けることができる。   According to the heat exchanger 110 of the present embodiment, the notch 111a of the metal ring 111 can serve both as a function of ensuring water flow and as a function of absorbing bending, dimensional tolerance, and the like of the heater 2. Further, the metal ring 111 can follow the outer diameter tolerance of the heater 2 in a relatively wide range, and the metal ring 111 can be firmly attached to the heater 2.

図22に、金属輪111の変形例を示す。図22に示すように、本例に係る金属輪111は、複数の曲げ部111bを有する。曲げ部111bは、板状の部分が曲がることによって金属輪111の略径方向に沿うように筋状に形成される突部(反対側の面から見ると溝部)である。曲げ部111bは、金属輪111の周方向に複数形成される。本例では、図22に示すように、曲げ部111bは、金属輪111の周方向に略等間隔を隔てて五箇所に形成されている。このように、金属輪111は、曲げ部111bを有することによってより弾性変形しやすくなり、金属輪111のヒータ2への装着が容易となる。   FIG. 22 shows a modification of the metal ring 111. As shown in FIG. 22, the metal ring 111 according to this example includes a plurality of bent portions 111b. The bent portion 111b is a protruding portion (a groove portion when viewed from the opposite surface) that is formed in a streak shape along the substantially radial direction of the metal ring 111 by bending the plate-like portion. A plurality of bent portions 111 b are formed in the circumferential direction of the metal ring 111. In this example, as shown in FIG. 22, the bent portions 111 b are formed at five locations at substantially equal intervals in the circumferential direction of the metal ring 111. Thus, the metal ring 111 is more easily elastically deformed by having the bent portion 111b, and the metal ring 111 can be easily attached to the heater 2.

本発明の第十二実施形態について、図23を用いて説明する。なお、第十一実施形態と共通する構成については、同一の符号を用いて適宜説明を省略する。図23に示すように、本実施形態の熱交換器120は、複数の金属輪111の外周側を覆う筒状のシート部材121を有する。   A twelfth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the structure which is common in 11th embodiment, description is abbreviate | omitted suitably using the same code | symbol. As shown in FIG. 23, the heat exchanger 120 of this embodiment includes a cylindrical sheet member 121 that covers the outer peripheral sides of the plurality of metal rings 111.

シート部材121は、ゴムや樹脂等の弾性体により構成される。シート部材121は、ヒータ2に装着される複数の金属輪111の外周端に接触するように形成される。つまり、シート部材121の内径は、金属輪111の外径と略同じ寸法とされる。シート部材121は、ヒータ2に装着される全ての金属輪111を外周側から覆うことができる長さを有する。シート部材121は、例えば、ケース93の内周面93cのヒータ軸方向の長さと略同じ長さを有する。シート部材121には、シート部材121によって囲まれる内部空間を吐水口5に連通させるための開口部121aが形成されている。   The sheet member 121 is configured by an elastic body such as rubber or resin. The sheet member 121 is formed so as to be in contact with the outer peripheral ends of the plurality of metal wheels 111 attached to the heater 2. That is, the inner diameter of the sheet member 121 is approximately the same as the outer diameter of the metal ring 111. The sheet member 121 has a length that can cover all the metal rings 111 attached to the heater 2 from the outer peripheral side. For example, the sheet member 121 has substantially the same length as the length of the inner peripheral surface 93c of the case 93 in the heater axial direction. In the sheet member 121, an opening 121 a for communicating an internal space surrounded by the sheet member 121 with the water discharge port 5 is formed.

このように、本実施形態の熱交換器120においては、水流規制手段が、弾性体により構成され複数の金属輪111の外周端に密着する筒状のシート部材121を有する。本実施形態の熱交換器120によれば、シート部材121によって、金属輪111の外周端とケース93の内周面93cとの間の隙間を発生させることなく、金属輪111の外周側を通過するヒータ軸方向の流れ(外抜け)を効果的に防止することができる。なお、シート部材121の外周側とケース93の内周面93cとの間には、シート部材121の外側とケース93の内周面93cとの間の水の流れを防止するためのOリングを設けてもよい。また、ヒータ2の傾きがシート部材121の弾性変形によって吸収されることから、ヒータ2がケース73内において傾いている場合であっても、金属輪111の外周側に隙間を生じさせることがない。   As described above, in the heat exchanger 120 of the present embodiment, the water flow restricting means includes the cylindrical sheet member 121 that is formed of an elastic body and is in close contact with the outer peripheral ends of the plurality of metal rings 111. According to the heat exchanger 120 of the present embodiment, the sheet member 121 passes through the outer peripheral side of the metal ring 111 without generating a gap between the outer peripheral end of the metal ring 111 and the inner peripheral surface 93c of the case 93. It is possible to effectively prevent the flow in the heater axis direction (out-going). An O-ring for preventing the flow of water between the outer side of the sheet member 121 and the inner peripheral surface 93c of the case 93 is provided between the outer peripheral side of the sheet member 121 and the inner peripheral surface 93c of the case 93. It may be provided. Further, since the inclination of the heater 2 is absorbed by the elastic deformation of the sheet member 121, no gap is generated on the outer peripheral side of the metal ring 111 even when the heater 2 is inclined in the case 73. .

本発明の第十三実施形態について、図24および図25を用いて説明する。図24に示すように、本実施形態の熱交換器130においては、水流規制手段が、ヒータ2の径方向に突出するように、ヒータ軸方向に間隔を隔てて設けられる複数の円環状の板部材であるブッシュ131により構成される。   A thirteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 24, in the heat exchanger 130 of the present embodiment, a plurality of annular plates provided with a water flow restricting means spaced apart in the heater axial direction so as to protrude in the radial direction of the heater 2. It is comprised by the bush 131 which is a member.

図25に示すように、ブッシュ131は、ヒータ軸方向を中心軸の方向とする筒状の筒部131aと、この筒部131aの一端側から径方向外側に突出するフランジ部131bとを有する。図25(a)に示すように、ブッシュ131は、円環状における周方向の一部が切り欠かれた切欠部131cを有する略C字状の部材である。ブッシュ131は、例えば深絞り加工等によって作製することができる。   As shown in FIG. 25, the bush 131 includes a cylindrical tube portion 131a having the heater axis direction as the central axis direction, and a flange portion 131b protruding radially outward from one end side of the tube portion 131a. As shown in FIG. 25A, the bush 131 is a substantially C-shaped member having a notch 131c in which a part in the circumferential direction in the annular shape is notched. The bush 131 can be produced, for example, by deep drawing.

図25(b)に示すように、ブッシュ131は、隣り合うブッシュ131との関係において周方向についての相対的な位置決めのため、ヒータ軸方向の一端部に、係止突部131dを有し、ヒータ軸方向の他端部に、係止凹部131eを有する。係止突部131dは、ヒータ軸方向の一方側の隣り合うブッシュ131と係合することで、一方側の隣り合うブッシュ131に対する周方向の相対回転を規制する。そして、係止凹部131eは、ヒータ軸方向の他方側の隣り合うブッシュ131が有する係止突部131dを嵌合させ、他方側の隣り合うブッシュ131に対する周方向の相対回転を規制する。   As shown in FIG. 25 (b), the bush 131 has a locking projection 131d at one end in the heater axial direction for relative positioning in the circumferential direction in relation to the adjacent bush 131, A locking recess 131e is provided at the other end in the heater axial direction. The engaging protrusion 131d engages with the adjacent bush 131 on one side in the heater axial direction, thereby restricting relative rotation in the circumferential direction with respect to the adjacent bush 131 on one side. And the latching recessed part 131e fits the latching protrusion 131d which the adjacent bush 131 of the other side of a heater axial direction has, and controls the relative rotation of the circumferential direction with respect to the adjacent bush 131 of the other side.

係止突部131dは、三角形状の突部として形成され、係止凹部131eは、係止突部131dがヒータ軸方向に沿って嵌合可能な三角形状の凹部として形成される。ただし、係止突部131dおよび係止凹部131eについては、形状や設けられる数や位置等については特に限定されない。また、上述したように、隣り合うブッシュ131間で切欠部131cの位相を180°ずらす構成を採用する場合、係止突部131dおよび係止凹部131eについては、それぞれ切欠部131cから周方向の両側に略90°ずれた二箇所の位置に設けられることが好ましい。これにより、切欠部131cの位相を180°ずらす構成において、切欠部131cがいずれの位相にあるかにかかわらず、係止突部131dおよび係止凹部131eを共用することができ、複数種類のブッシュ131を準備する必要がない。   The locking protrusion 131d is formed as a triangular protrusion, and the locking recess 131e is formed as a triangular recess in which the locking protrusion 131d can be fitted along the heater axial direction. However, the locking protrusion 131d and the locking recess 131e are not particularly limited with respect to the shape, the number, the position, and the like. Further, as described above, when adopting a configuration in which the phase of the notch 131c is shifted by 180 ° between the adjacent bushes 131, the locking protrusion 131d and the locking recess 131e are both on the both sides in the circumferential direction from the notch 131c. It is preferable to be provided at two positions shifted by approximately 90 °. Accordingly, in the configuration in which the phase of the notch 131c is shifted by 180 °, the locking protrusion 131d and the locking recess 131e can be shared regardless of which phase the notch 131c is in, and a plurality of types of bushes can be used. 131 need not be prepared.

本実施形態の熱交換器130によれば、ブッシュ131の周方向の位置決めが容易となり、切欠部131cの位相を一段ずつずらす作業が容易となる。また、ブッシュ131の筒部131aの長さを規定することで、ブッシュ131をヒータ2上で重ねていくだけで、複数のブッシュ131間において自動的に一定のピッチを得ることができ、組立てが容易である。なお、本実施形態においても、第十二実施形態と同様に、シート部材121を備える構成を採用することができる。   According to the heat exchanger 130 of the present embodiment, the circumferential positioning of the bush 131 is facilitated, and the operation of shifting the phase of the notch 131c one step at a time is facilitated. Also, by defining the length of the cylindrical portion 131a of the bush 131, it is possible to automatically obtain a constant pitch between the plurality of bushes 131 by simply stacking the bush 131 on the heater 2, and easy assembly. It is. In the present embodiment as well, a configuration including the sheet member 121 can be employed as in the twelfth embodiment.

本発明の第十四実施形態について説明する。本実施形態は、発熱体に折り返し部を設け、その折り返し部の周囲に形成される外周側流路に、発熱体の軸方向の流れを規制する水流規制手段を設けた点で、他の実施形態と異なる。   A fourteenth embodiment of the present invention will be described. This embodiment is another implementation in that the heating element is provided with a folded portion, and a water flow restricting means for regulating the flow in the axial direction of the heating element is provided in the outer peripheral flow path formed around the folded portion. Different from form.

図26に示すように、本実施形態の熱交換器140は、発熱体としてのシーズヒータ142と、シーズヒータ142を収容するケース143とを備える。熱交換器140は、互いに略平行に形成される直線部140a・140aと、これら直線部140a・140a同士を繋ぐ円弧状に湾曲する半円状の曲線部140bとを有し、全体として略U字状に構成される。   As shown in FIG. 26, the heat exchanger 140 of the present embodiment includes a sheathed heater 142 as a heating element and a case 143 that houses the sheathed heater 142. The heat exchanger 140 includes straight portions 140a and 140a formed substantially parallel to each other, and a semicircular curved portion 140b that is curved in an arc shape connecting the straight portions 140a and 140a, and has a substantially U shape as a whole. Composed in a letter shape.

熱交換器140は、一方の(図26において上側の)直線部140aの曲線部140bに繋がる側と反対側の端部を入水口144とし、他方の(図26において下側の)直線部140aの曲線部140bに繋がる側と反対側の端部を吐水口145とする。つまり、熱交換器140においては、入水口144から流入した水が、シーズヒータ142によって温められ、温水となって吐水口145から流出する。   In the heat exchanger 140, one end (the upper side in FIG. 26) of the straight portion 140a opposite to the side connected to the curved portion 140b is a water inlet 144, and the other (the lower side in FIG. 26) straight portion 140a. The end on the opposite side to the side connected to the curved portion 140b is a water outlet 145. That is, in the heat exchanger 140, the water that flows in from the water inlet 144 is warmed by the sheath heater 142 and becomes warm water and flows out from the water outlet 145.

シーズヒータ142は、金属管の内部に螺旋状の発熱線をMgO(酸化マグネシウム)等の熱伝導性の良い絶縁材とともに封入した管状のヒータであり、両端に端子(図示略)を有する。シーズヒータ142は、折曲げ加工等によって略U字状に形成され、直線部140a・140aと曲線部140bとを有する熱交換器140の形状に沿う形状を有する。つまり、シーズヒータ142は、熱交換器140の各直線部140a・140aの部分を構成する直線部142a・142aと、熱交換器140の曲線部140bの部分を構成する曲線部142bとを有する。シーズヒータ142は、外周面(以下「ヒータ外周面」という。)142cからの発熱によって、シーズヒータ142の外周側を通過する水を加熱する。   The sheathed heater 142 is a tubular heater in which a spiral heating wire is enclosed with a heat conductive insulating material such as MgO (magnesium oxide) inside a metal tube, and has terminals (not shown) at both ends. The sheathed heater 142 is formed in a substantially U shape by bending or the like, and has a shape that follows the shape of the heat exchanger 140 having the straight portions 140a and 140a and the curved portion 140b. That is, the sheathed heater 142 includes linear portions 142 a and 142 a that constitute the linear portions 140 a and 140 a of the heat exchanger 140, and a curved portion 142 b that constitutes the curved portion 140 b of the heat exchanger 140. The sheathed heater 142 heats water passing through the outer peripheral side of the sheathed heater 142 by heat generated from the outer peripheral surface (hereinafter referred to as “heater outer peripheral surface”) 142c.

ケース143は、全体として略U字状に構成される熱交換器140の外装を形成する部分であり、略U字状の外形を有するシーズヒータ142の形状に対応して、樹脂や金属等により略U字形状のパイプ状に構成される。ケース143は、略U字状のシーズヒータ142の形状に沿って、シーズヒータ142を収容する略U字状の空間を形成する。したがって、ケース143は、シーズヒータ142の各直線部142a・142aを収容する直線部143a・143aと、シーズヒータ142の曲線部142bを収容する曲線部143bとを有する。   The case 143 is a portion that forms the exterior of the heat exchanger 140 that is configured in a substantially U shape as a whole, and is made of resin, metal, or the like corresponding to the shape of the sheathed heater 142 having a substantially U-shaped outer shape. It is configured in a substantially U-shaped pipe shape. The case 143 forms a substantially U-shaped space for accommodating the sheathed heater 142 along the shape of the substantially U-shaped sheathed heater 142. Therefore, the case 143 includes straight portions 143a and 143a that house the straight portions 142a and 142a of the sheathed heater 142, and a curved portion 143b that houses the curved portion 142b of the sheathed heater 142.

パイプ状のケース143は、その略中心(軸心)部にシーズヒータ142が位置するように、シーズヒータ142を収容する。このため、熱交換器140の直線部140a・140aおよび曲線部140bの各部において、シーズヒータ142の周方向の全周にわたって、ヒータ外周面142cとケース143との間に空間が形成される。かかる空間が、外周側流路として用いられる。   The pipe-shaped case 143 accommodates the sheathed heater 142 so that the sheathed heater 142 is positioned at a substantially center (axial center) portion thereof. For this reason, a space is formed between the heater outer peripheral surface 142 c and the case 143 over the entire circumference in the circumferential direction of the sheathed heater 142 in each of the straight portions 140 a and 140 a and the curved portion 140 b of the heat exchanger 140. Such a space is used as the outer peripheral flow path.

すなわち、ケース143は、シーズヒータ142の外周を覆い、ヒータ外周面142cとの間に、シーズヒータ142により加熱する水の流路(外周側流路)を形成する。具体的には、本実施形態では、ヒータ外周面142cは、直線部142a・142aおよび曲線部142bを含むシーズヒータ142全体の外周面である。また、シーズヒータ142が収容されるケース143は、直線部143a・143aおよび曲線部143bの各部において略円周面として形成される内周面部を有する。そこで、熱交換器140の直線部140a・140aおよび曲線部140bの各部において、互いに対向するヒータ外周面142cとケース143の内周面部との間に、外周側流路が形成される。   That is, the case 143 covers the outer periphery of the sheathed heater 142, and forms a flow path (outer peripheral flow path) of water heated by the sheathed heater 142 between the heater outer peripheral surface 142c. Specifically, in this embodiment, the heater outer peripheral surface 142c is the outer peripheral surface of the entire sheathed heater 142 including the straight portions 142a and 142a and the curved portion 142b. Further, the case 143 in which the sheathed heater 142 is accommodated has an inner peripheral surface portion formed as a substantially circumferential surface at each of the straight portions 143a and 143a and the curved portion 143b. Therefore, an outer peripheral flow path is formed between the heater outer peripheral surface 142c and the inner peripheral surface portion of the case 143 facing each other in each of the straight portions 140a and 140a and the curved portion 140b of the heat exchanger 140.

このように、本実施形態の熱交換器140においては、外周側流路は、直線状に形成される直線部と、湾曲状に形成される曲線部とを有する。詳細には、外周側流路の直線部は、シーズヒータ142の直線部142a・142aとケース143の直線部143a・143aとにより形成され、外周側流路の曲線部は、シーズヒータ142の曲線部142bとケース143の曲線部143bとにより形成される。そして、熱交換器140の両端部において、ヒータ外周面142cとケース143の内周面部とにより形成される円環状の開口部が、外周側流路に対する入水口144または吐水口145である。   Thus, in the heat exchanger 140 of this embodiment, the outer peripheral side flow path has a linear part formed in a linear shape and a curved part formed in a curved shape. Specifically, the straight line portion of the outer peripheral flow path is formed by the straight line portions 142 a and 142 a of the sheathed heater 142 and the straight line portions 143 a and 143 a of the case 143, and the curved portion of the outer peripheral flow path is the curve of the sheathed heater 142. A portion 142b and a curved portion 143b of the case 143 are formed. An annular opening formed by the heater outer peripheral surface 142 c and the inner peripheral surface portion of the case 143 at both ends of the heat exchanger 140 is a water inlet 144 or a water outlet 145 with respect to the outer peripheral flow path.

以上のような構成を備える熱交換器140においては、入水口144から流入した水が、一方の直線部140aにおける外周側流路をシーズヒータ142の直線部142aによって加熱されながら流れ(矢印J1参照)、熱交換器140の曲線部140bにおける外周側流路に流れ込む。曲線部140bの外周側流路に流れ込んだ水は、シーズヒータ142の曲線部142bによって加熱されながら曲線部140bの外周側流路によって熱交換器140の他方の直線部140aにおける外周側流路まで運ばれる。この直線部140aの外周側流路をシーズヒータ142の直線部142aによって加熱されながら流れ(矢印J2参照)、吐水口145から吐出される。   In the heat exchanger 140 having the above-described configuration, the water flowing in from the water inlet 144 flows while being heated by the linear portion 142a of the sheathed heater 142 through the outer peripheral flow path in one linear portion 140a (see arrow J1). ), And flows into the outer peripheral flow path in the curved portion 140b of the heat exchanger 140. The water that has flowed into the outer circumferential side flow path of the curved portion 140b is heated by the curved portion 142b of the sheathed heater 142 to the outer circumferential side flow path in the other linear portion 140a of the heat exchanger 140 by the outer circumferential side flow path of the curved portion 140b. Carried. It flows while being heated by the linear portion 142a of the sheathed heater 142 (see arrow J2) through the outer peripheral flow path of the linear portion 140a, and discharged from the water outlet 145.

そして、本実施形態の熱交換器140は、曲線部140bにおいて、外周側流路をシーズヒータ142の軸方向視でシーズヒータ142の周方向(以下「ヒータ周方向」という。)に沿う方向に仕切るとともに、外周側流路におけるシーズヒータ142の軸方向(以下「ヒータ軸方向」という。)の流れを規制する水流規制手段を有する。   In the heat exchanger 140 according to the present embodiment, in the curved portion 140b, the outer peripheral flow path is in a direction along the circumferential direction of the sheathed heater 142 (hereinafter referred to as “heater circumferential direction”) as viewed in the axial direction of the sheathed heater 142. In addition to partitioning, there is water flow restricting means for restricting the flow in the axial direction of the sheathed heater 142 (hereinafter referred to as “heater axial direction”) in the outer peripheral side flow path.

図26に示すように、本実施形態の熱交換器140は、水流規制手段として、シーズヒータ142の曲線部142bに外嵌されるバネ151と、ケース143の曲線部143bの内周部に設けられる螺旋部152とを有する。   As shown in FIG. 26, the heat exchanger 140 of the present embodiment is provided as a water flow restricting means on a spring 151 fitted on the curved portion 142b of the sheathed heater 142 and an inner peripheral portion of the curved portion 143b of the case 143. And a spiral portion 152 to be formed.

バネ151は、巻きバネとして螺旋状に形成される線材である。バネ151としては、比較的細い線径(例えば線径が0.8mm程度)のバネが用いられる。バネ151は、ケース143内に挿入されているシーズヒータ142の曲線部142bの略全体にわたって装着された状態で設けられる。   The spring 151 is a wire formed in a spiral shape as a winding spring. As the spring 151, a spring having a relatively thin wire diameter (for example, a wire diameter of about 0.8 mm) is used. The spring 151 is provided in a state of being mounted over substantially the entire curved portion 142 b of the sheathed heater 142 inserted into the case 143.

バネ151は、シーズヒータ142の曲線部142bのヒータ外周面142cに対して密着した状態で、シーズヒータ142に外嵌される。具体的には、バネ151としては、内径がシーズヒータ142の曲線部142bの外径よりも小さいものが用いられる。そして、バネ151をシーズヒータ142に装着する際には、バネ151をその螺旋方向と逆方向にねじることにより、バネ151の内径を拡大させ、その状態でバネ151をシーズヒータ142の曲線部142bに被せ、バネ151のねじりを解放することで、バネ151が弾性により戻ってヒータ外周面142cに密着する。ここで、バネ151の線径が小さい方が、より確実にヒータ外周面142cに密着する。   The spring 151 is fitted on the sheathed heater 142 in a state of being in close contact with the heater outer peripheral surface 142c of the curved portion 142b of the sheathed heater 142. Specifically, a spring 151 having an inner diameter smaller than the outer diameter of the curved portion 142b of the sheathed heater 142 is used. When the spring 151 is attached to the sheathed heater 142, the spring 151 is twisted in the direction opposite to the spiral direction to increase the inner diameter of the spring 151. In this state, the spring 151 is curved to the curved portion 142b of the sheathed heater 142. By releasing the twist of the spring 151, the spring 151 is returned by elasticity and is in close contact with the heater outer peripheral surface 142c. Here, the one where the wire diameter of the spring 151 is smaller is more securely attached to the heater outer peripheral surface 142c.

このように、本実施形態の熱交換器140においては、バネ151がヒータ外周面142cに密着した状態でシーズヒータ142の曲線部142bに装着されることにより、ヒータ外周面142cに沿って螺旋状に突出するように設けられる第一の規制部が構成される。つまり、本実施形態では、シーズヒータ142の曲線部142bに装着されるバネ151によって、水流規制手段が有する第一の規制部が構成される。そして、バネ151は、シーズヒータ142の曲線部142bの外周側に巻き付いた状態で弾性力によりシーズヒータ142に固定される。   As described above, in the heat exchanger 140 of the present embodiment, the spring 151 is attached to the curved portion 142b of the sheathed heater 142 in a state of being in close contact with the heater outer peripheral surface 142c, thereby spiraling along the heater outer peripheral surface 142c. The 1st control part provided so that it may protrude from is comprised. In other words, in the present embodiment, the spring 151 attached to the curved portion 142b of the sheathed heater 142 constitutes a first restricting portion included in the water flow restricting means. The spring 151 is fixed to the sheathed heater 142 by an elastic force in a state of being wound around the outer peripheral side of the curved portion 142b of the sheathed heater 142.

螺旋部152は、ケース143の曲線部143bの内周面部において、ヒータ軸方向を旋回方向の中心軸方向とする螺旋状の溝部152aを形成する。言い換えると、螺旋部152は、ケース143の曲線部143bの内周面部において、ヒータ軸方向を旋回方向の中心軸方向とする螺旋状の突部152bを形成する。したがって、螺旋部152は、図26に示すような断面視で、複数の歯状の部分として表れる。   The spiral portion 152 forms a spiral groove portion 152 a having the heater axis direction as the central axis direction of the turning direction on the inner peripheral surface portion of the curved portion 143 b of the case 143. In other words, the spiral portion 152 forms a spiral protrusion 152b having the heater axial direction as the central axis direction of the turning direction on the inner peripheral surface portion of the curved portion 143b of the case 143. Therefore, the spiral portion 152 appears as a plurality of tooth-like portions in a cross-sectional view as shown in FIG.

螺旋部152は、その螺旋形状の巻き数およびピッチがバネ151の巻き数と略同じとなるように形成される。そして、螺旋部152は、シーズヒータ142の曲線部142bに巻き付けられた状態のバネ151に螺旋状の溝部152aを沿わせるように形成される。また、螺旋部152は、螺旋状の溝部152aの幅がバネ151の線径よりも広くなるように形成される。螺旋部152とシーズヒータ142の曲線部142bに巻き付けられたバネ151とにより、外周側流路が螺旋状に仕切られ、螺旋状の流路が形成される。   The spiral portion 152 is formed such that the spiral winding number and pitch are substantially the same as the spring 151 winding number. And the spiral part 152 is formed so that the spiral groove part 152a may be along with the spring 151 of the state wound around the curve part 142b of the sheathed heater 142. FIG. Further, the spiral portion 152 is formed so that the width of the spiral groove portion 152 a is wider than the wire diameter of the spring 151. The spiral portion 152 and the spring 151 wound around the curved portion 142b of the sheathed heater 142 divide the outer peripheral flow path into a spiral shape, thereby forming a spiral flow path.

このように、本実施形態の熱交換器140においては、ケース143の曲線部143bの内周面部に形成される螺旋部152により、ケース143の内周面に沿って螺旋状に突出するように設けられ、バネ151とともに螺旋状の流路を形成する第二の規制部が構成される。つまり、本実施形態では、ケース143の曲線部143bの内周側に形成される螺旋部152によって、水流規制手段が有する第二の規制部が構成される。   As described above, in the heat exchanger 140 of the present embodiment, the spiral portion 152 formed on the inner peripheral surface portion of the curved portion 143b of the case 143 projects spirally along the inner peripheral surface of the case 143. A second restricting portion that is provided and forms a spiral flow path with the spring 151 is configured. That is, in the present embodiment, the spiral portion 152 formed on the inner peripheral side of the curved portion 143b of the case 143 constitutes a second restricting portion included in the water flow restricting means.

以上のように、本実施形態の熱交換器140においては、水を加熱する発熱体として、直線部142a・142aおよび曲線部142bを有する略U字状のシーズヒータ142が用いられている。そして、シーズヒータ142とケース143との間に形成される外周側流路は、直線状に形成される直線部と、湾曲状に形成される曲線部とを有し、少なくとも曲線部に、バネ151と螺旋部152とにより構成される水流規制手段を有する。   As described above, in the heat exchanger 140 of the present embodiment, the substantially U-shaped sheathed heater 142 having the straight portions 142a and 142a and the curved portion 142b is used as a heating element for heating water. And the outer peripheral side flow path formed between the sheathed heater 142 and the case 143 has a linear part formed in a linear shape and a curved part formed in a curved shape, and at least the curved part has a spring. 151 and a water flow restricting means constituted by the spiral portion 152.

以上のような構成を備える本実施形態の熱交換器140によれば、バネ151と螺旋部152とにより構成される水流規制手段によって、ヒータ周方向に沿う方向の螺旋状の流れが保持され、外周側流路におけるヒータ軸方向の流れが確実に規制される。そして、バネ151と螺旋部152とにより構成される水流規制手段によれば、ヒータ軸方向の流れをより確実に規制することができるので、螺旋状の流れが保持され、螺旋状の流路を形成することによって流路面積を狭くするという作用を十分に得ることができ、流速を速くすることが可能となる。結果として、熱伝達の効率を十分に高めることができ、効果的にシーズヒータ142の表面温度を下げることができ、沸騰音の低減効果を高めることができ
る。
According to the heat exchanger 140 of the present embodiment having the above-described configuration, the spiral flow in the direction along the circumferential direction of the heater is maintained by the water flow restriction means configured by the spring 151 and the spiral portion 152. The flow in the heater axial direction in the outer peripheral channel is reliably regulated. Then, according to the water flow restricting means constituted by the spring 151 and the spiral portion 152, the flow in the heater axial direction can be more reliably regulated, so that the spiral flow is maintained and the spiral flow path is By forming, it is possible to sufficiently obtain the effect of narrowing the flow path area, and it is possible to increase the flow velocity. As a result, the efficiency of heat transfer can be sufficiently increased, the surface temperature of the sheathed heater 142 can be effectively lowered, and the effect of reducing boiling noise can be enhanced.

また、曲線部140bを有する本実施形態の熱交換器140においては、次のような作用・効果が得られる。仮に、熱交換器140が曲線部140bにおいて水流規制手段を備えない場合、曲線部140bの外周側流路では、その湾曲形状における内周側と外周側とで、水がシーズヒータ142と接触する流路の長さ(外周側流路の長さ)が異なることから、熱伝達が一様に行われない。このことは、外周側流路での突沸や沸騰音の発生等、温度特性に悪影響を及ぼす。   Moreover, in the heat exchanger 140 of the present embodiment having the curved portion 140b, the following operations and effects can be obtained. If the heat exchanger 140 does not include the water flow restriction means in the curved portion 140b, the water contacts the sheathed heater 142 on the inner circumferential side and the outer circumferential side of the curved shape in the outer circumferential side flow path of the curved portion 140b. Since the length of the flow path (length of the outer peripheral flow path) is different, heat transfer is not performed uniformly. This adversely affects temperature characteristics such as bumping in the outer peripheral flow path and generation of boiling noise.

そこで、本実施形態の熱交換器140のように、曲線部140bに水流規制手段が設けられることにより、曲線部140bの外周側流路において、シーズヒータ142とケース143との間に形成される外周側流路を流れる水の流速を速くすることができ、シーズヒータ142と水の間の熱伝達の効率を向上させることができる。これにより、シーズヒータ142の表面温度を下げることができ、突沸の発生を抑制し、沸騰音を低減することができる。   Therefore, like the heat exchanger 140 of the present embodiment, the water flow restricting means is provided in the curved portion 140b, so that it is formed between the sheathed heater 142 and the case 143 in the outer peripheral flow path of the curved portion 140b. The flow rate of the water flowing through the outer peripheral side channel can be increased, and the efficiency of heat transfer between the sheathed heater 142 and the water can be improved. Thereby, the surface temperature of the sheathed heater 142 can be lowered, the occurrence of bumping can be suppressed, and the boiling sound can be reduced.

さらに、シーズヒータ142が曲線部142bを有することは、シーズヒータ142が直線部142aのみを有する場合との比較において、熱交換器140の小型化に有利である。つまり、本実施形態の熱交換器140によれば、シーズヒータ142に曲線部142bを設けることで熱交換器140の小型化を図るに際し、曲線部140bにおいて外周側流路での突沸や沸騰音の発生等を効果的に抑制することができる。   Furthermore, the sheathed heater 142 having the curved portion 142b is advantageous in reducing the size of the heat exchanger 140 as compared with the case where the sheathed heater 142 has only the straight portion 142a. That is, according to the heat exchanger 140 of the present embodiment, when the heat exchanger 140 is reduced in size by providing the sheathed heater 142 with the curved portion 142b, bumping or boiling noise in the outer peripheral flow path in the curved portion 140b. Generation | occurrence | production etc. can be suppressed effectively.

また、水を加熱する発熱体としてシーズヒータ142を採用することにより、一般的にシーズヒータが有する特性を利点として得ることができる。シーズヒータの特性としては、例えば、振動・衝撃に強く長寿命であること、加工が容易であり様々な形状に対応可能であること、電気的な絶縁性により直接的な加熱を安全に行えること、量産性に優れ安価であること等が挙げられる。   Further, by adopting the sheathed heater 142 as a heating element for heating water, the characteristics of the sheathed heater can be obtained as an advantage. The characteristics of the sheathed heater are, for example, being strong against vibrations and shocks, having a long life, being easy to process and adaptable to various shapes, and being able to safely perform direct heating due to electrical insulation. It is excellent in mass productivity and inexpensive.

なお、本実施形態の熱交換器140においては、水流規制手段は、曲線部140bのみに設けられているが、直線部140aに設けられてもよい。この場合、例えば図27に示すように、熱交換器140の直線部140aにおいて、シーズヒータ142の直線部142aに外嵌されるバネ151Aと、ケース143の直線部143aの内周部に設けられる螺旋部152Aとにより、水流規制手段が構成される。なお、シーズヒータ142の直線部142aに外嵌されるバネ151Aは、シーズヒータ142の曲線部142bに外嵌されるバネ151と一体のバネであってもよい。このように熱交換器140の直線部140aにおいてバネ151Aと螺旋部152Aとにより構成される水流規制手段によれば、上述した第一実施形態の熱交換器1においてバネ11と螺旋部12とにより構成される水流規制手段と同様の作用・効果を得ることができる。   In the heat exchanger 140 of the present embodiment, the water flow restricting means is provided only on the curved portion 140b, but may be provided on the straight portion 140a. In this case, for example, as shown in FIG. 27, in the straight portion 140 a of the heat exchanger 140, the spring 151 </ b> A that is fitted on the straight portion 142 a of the sheathed heater 142 and the inner peripheral portion of the straight portion 143 a of the case 143 are provided. The spiral portion 152A constitutes a water flow restricting means. Note that the spring 151 </ b> A that is externally fitted to the linear portion 142 a of the sheathed heater 142 may be an integral spring with the spring 151 that is externally fitted to the curved portion 142 b of the sheathed heater 142. As described above, according to the water flow regulating means configured by the spring 151A and the spiral portion 152A in the linear portion 140a of the heat exchanger 140, the spring 11 and the spiral portion 12 in the heat exchanger 1 of the first embodiment described above. It is possible to obtain the same operation and effect as the water flow regulating means configured.

また、本実施形態の熱交換器140では、水流規制手段として、第一実施形態の熱交換器1のバネ11および螺旋部12と同様に、シーズヒータ142に外嵌されるバネ151と、ケース143の内周部に設けられる螺旋部152とを有する構成が採用されていることから、上述したようなバネ11および螺旋部12についての好ましい構成を適宜採用することができる。したがって、例えば、熱交換器140においては、望ましくは、バネ151と螺旋部152とは、ヒータ軸方向視で少なくとも一部がオーバーラップしている。また、バネ151と螺旋部152とのオーバーラップする部分は、互いに接触していることが好ましい。   Moreover, in the heat exchanger 140 of this embodiment, as a water flow control means, the spring 151 externally fitted to the sheathed heater 142 and the case, like the spring 11 and the spiral portion 12 of the heat exchanger 1 of the first embodiment, Since the configuration having the spiral portion 152 provided on the inner peripheral portion of 143 is employed, the preferred configurations of the spring 11 and the spiral portion 12 as described above can be appropriately employed. Therefore, for example, in the heat exchanger 140, preferably, the spring 151 and the spiral portion 152 at least partially overlap in the heater axial direction view. Moreover, it is preferable that the overlapping part of the spring 151 and the spiral part 152 is in contact with each other.

また、本実施形態の熱交換器140では、水流規制手段として、第一実施形態の熱交換器1と同様にバネ151と螺旋部152とを有する構成が採用されているが、上述した他の実施形態の熱交換器が水流規制手段として備える構成を採用することができる。すなわち、本実施形態の熱交換器140では、バネ151として、角断面のバネ(第三実施形態参照)や、断面形状がL字型となるバネ(第四実施形態参照)や、断面形状がヒータ外周面142cに対して接触する斜め方向の薄板形状となるバネ(第五実施形態参照)が用いられてもよい。また、本実施形態の熱交換器140では、シーズヒータ142の一部分により、水流規制手段の第一の規制部が構成されたり(第六実施形態参照)、ケース143とは別部材により、水流規制手段の第二の規制部が構成されたり(第七、第八実施形態参照)、シーズヒータ142側に設けられる構成のみによって水流規制手段が構成されたり(第九実施形態参照)してもよい。さらに、本実施形態の熱交換器140では、水流規制手段が、シーズヒータ142の径方向に突出するように、ヒータ軸方向に間隔を隔てて設けられる複数の円環状の板部材により構成されたり(第十、第十一、第十三実施形態参照)、その複数の円環状の板部材の外周側を覆う筒状のシート部材を有する構成が採用されたり(第十二実施形態参照)てもよい。   Moreover, in the heat exchanger 140 of this embodiment, the structure which has the spring 151 and the spiral part 152 similarly to the heat exchanger 1 of 1st embodiment as a water flow control means is employ | adopted, but the other mentioned above The structure with which the heat exchanger of embodiment is provided as a water flow control means is employable. That is, in the heat exchanger 140 of the present embodiment, as the spring 151, a spring having a square cross section (see the third embodiment), a spring having a L-shaped cross section (see the fourth embodiment), or a cross section has a cross section. A spring (see the fifth embodiment) having a thin plate shape in an oblique direction that contacts the heater outer peripheral surface 142c may be used. Further, in the heat exchanger 140 of the present embodiment, a part of the sheathed heater 142 forms a first restricting portion of the water flow restricting means (see the sixth embodiment), or a water flow restricting member that is separate from the case 143. A second restricting portion of the means may be configured (see the seventh and eighth embodiments), or the water flow restricting means may be configured only by the configuration provided on the sheathed heater 142 side (see the ninth embodiment). . Further, in the heat exchanger 140 of the present embodiment, the water flow restricting means is constituted by a plurality of annular plate members provided at intervals in the heater axial direction so as to protrude in the radial direction of the sheathed heater 142. (Refer to the tenth, eleventh, and thirteenth embodiments), a configuration having a cylindrical sheet member that covers the outer peripheral side of the plurality of annular plate members is employed (see the twelfth embodiment). Also good.

なお、以上説明したような各実施形態に例示した水流規制手段は、ケース3(ケース143)内に形成される流路を流れる水の流速を速くすることによって熱伝達を向上させてヒータ2(シーズヒータ142)の表面温度を下げるものである。このため、水流規制手段によれば、水の流速が速くなることから、ヒータ2(シーズヒータ142)の表面等に発生するスケールの生成を抑制することができ、また、ヒータ2(シーズヒータ142)の表面に生じたスケールを剥離する効果も期待できる。さらに、スケールと同様にヒータ2(シーズヒータ142)の表面に存在することでヒータ2(シーズヒータ142)と水との熱伝達を低下させる要因となる気泡についても、水流規制手段による流速が速くなる作用によって、ヒータ2(シーズヒータ142)の表面から剥離する効果を規定することができる。このように、水流規制手段によれば、流速が速くなることによってヒータ2(シーズヒータ142)の表面に生じるスケールや気泡を取り除く効果を期待することができ、熱伝達の低下を効果的に抑制することができる。   It should be noted that the water flow regulating means exemplified in each embodiment as described above improves the heat transfer by increasing the flow rate of the water flowing through the flow path formed in the case 3 (case 143), thereby improving the heat transfer of the heater 2 ( The surface temperature of the sheathed heater 142) is lowered. For this reason, according to the water flow restricting means, since the flow rate of water is increased, the generation of scale generated on the surface of the heater 2 (seeds heater 142) can be suppressed, and the heater 2 (seeds heater 142) is suppressed. It is also possible to expect the effect of peeling off the scale generated on the surface. Further, as with the scale, bubbles existing on the surface of the heater 2 (seeds heater 142) and causing bubbles to reduce heat transfer between the heater 2 (seeds heater 142) and water have a high flow rate by the water flow regulating means. By this function, the effect of peeling from the surface of the heater 2 (seeds heater 142) can be defined. Thus, according to the water flow regulating means, it is possible to expect an effect of removing scales and bubbles generated on the surface of the heater 2 (seeds heater 142) by increasing the flow velocity, and effectively suppressing a decrease in heat transfer. can do.

以下では、上述したような各実施形態に係る熱交換器を備える衛生洗浄装置の一例について、図28および図29を用いて説明する。図28に示すように、本実施形態に係る衛生洗浄装置200は、トイレ装置300において、洋式腰掛便器301の上に設置された状態で設けられる。   Below, an example of the sanitary washing apparatus provided with the heat exchanger which concerns on each embodiment as mentioned above is demonstrated using FIG. 28 and FIG. As shown in FIG. 28, the sanitary washing device 200 according to the present embodiment is provided in a state where the toilet device 300 is installed on a western-style seat toilet 301.

衛生洗浄装置200は、本体部201と、本体部201に対して開閉自在に軸支された便座202及び便蓋203と、ノズル204とを備える。ノズル204は、トイレ装置300の使用者によるスイッチ操作等に応じて、本体部201から洋式腰掛便器301のボウル内に対して進退可能に設けられる。衛生洗浄装置200は、ノズル204を洋式腰掛便器301のボウル内に伸び出した状態で、ノズル204の先端部に設けられる吐水口から洗浄水を噴射する。ノズル204から噴射された洗浄水は、人体の局部を洗浄する。   The sanitary washing device 200 includes a main body portion 201, a toilet seat 202 and a toilet lid 203 that are pivotally supported to be openable and closable with respect to the main body portion 201, and a nozzle 204. The nozzle 204 is provided so as to be able to advance and retreat from the main body 201 to the inside of the bowl of the western seat toilet 301 in accordance with a switch operation or the like by the user of the toilet apparatus 300. The sanitary washing device 200 injects washing water from a water outlet provided at the tip of the nozzle 204 in a state where the nozzle 204 extends into the bowl of the western seat toilet 301. The cleaning water sprayed from the nozzle 204 cleans the local part of the human body.

図29に示すように、衛生洗浄装置200は、水道や貯水タンクなどの給水源205から給水される水を、バルブユニット206を介して熱交換器1に供給する。そして、熱交換器1において、供給された水が温められた温水とされ、洗浄水としてノズル204に供給される。バルブユニット206は、止水弁としての機能を有する電磁開閉弁や調圧弁等の弁機構を有する。   As shown in FIG. 29, the sanitary washing device 200 supplies water supplied from a water supply source 205 such as a water supply or a water storage tank to the heat exchanger 1 through a valve unit 206. Then, in the heat exchanger 1, the supplied water is warmed and supplied to the nozzle 204 as cleaning water. The valve unit 206 has a valve mechanism such as an electromagnetic on-off valve or a pressure regulating valve that functions as a water stop valve.

以上のように、本実施形態に係る衛生洗浄装置200は、第一実施形態に係る熱交換器1を備え、熱交換器1により生成した温水を洗浄水とし、この洗浄水をノズル204から吐出することで、人体の局部を洗浄する。このように、本実施形態に係る熱交換器1を備える衛生洗浄装置200によれば、局部の洗浄を受ける使用者にとって不快な熱交換器における沸騰音を低減することができる。なお、衛生洗浄装置200においては、第一実施形態の熱交換器1に限らず、他の実施形態の熱交換器であっても同様に適用可能である。   As described above, the sanitary washing device 200 according to this embodiment includes the heat exchanger 1 according to the first embodiment, and uses the warm water generated by the heat exchanger 1 as washing water, and discharges this washing water from the nozzle 204. By doing so, the local part of the human body is washed. Thus, according to the sanitary washing device 200 including the heat exchanger 1 according to the present embodiment, it is possible to reduce the boiling noise in the heat exchanger that is uncomfortable for the user who receives the local washing. Note that the sanitary washing device 200 is not limited to the heat exchanger 1 of the first embodiment, and can be similarly applied to heat exchangers of other embodiments.

1 熱交換器
2 ヒータ(発熱体)
3 ケース
11 バネ
12 螺旋部
31 バネ
41 バネ
51 バネ
61 螺旋突部
71 螺旋筒
72 螺旋部
73 ケース
81 巻きバネ
82 ガイド部
91 螺旋部材
91a 径方向部
91b 周方向部
93 ケース
101 金属輪(円環状の板部材)
101a 歯部
101c 切欠部
111 金属輪(円環状の板部材)
111a 切欠部
121 シート部材
131 ブッシュ
142 シーズヒータ
142a 直線部
142b 曲線部
143 ケース
143a 直線部
143b 曲線部
151 バネ
152 螺旋部
200 衛生洗浄装置
1 Heat exchanger 2 Heater (heating element)
3 Case 11 Spring 12 Spiral part 31 Spring 41 Spring 51 Spring 61 Spiral protrusion 71 Spiral cylinder 72 Spiral part 73 Case 81 Winding spring 82 Guide part 91 Spiral member 91a Radial part 91b Circumferential part 93 Case 101 Metal ring (annular) Plate member)
101a tooth part 101c notch part 111 metal ring (annular plate member)
111a cutout portion 121 sheet member 131 bush 142 sheathed heater 142a linear portion 142b curved portion 143 case 143a linear portion 143b curved portion 151 spring 152 spiral portion 200 sanitary washing device

Claims (13)

水を温めて温水とする熱交換器であって、
円柱状の外形を有し、水を加熱する発熱体と、
前記発熱体の外周を覆い、前記発熱体の外周面との間に前記発熱体により加熱する水の流路を形成するケースと、
前記流路を前記発熱体の軸方向視で前記発熱体の周方向に沿う方向に仕切るとともに、前記流路における前記発熱体の軸方向の流れを規制する水流規制手段と、
を備えることを特徴とする熱交換器。
A heat exchanger that warms water to warm water,
A heating element having a cylindrical outer shape and heating water;
A case that covers the outer periphery of the heating element and forms a flow path of water heated by the heating element between the outer peripheral surface of the heating element;
A water flow restricting means for partitioning the flow path in a direction along a circumferential direction of the heating element in an axial view of the heating element, and restricting a flow in the axial direction of the heating element in the flow path;
A heat exchanger comprising:
前記水流規制手段は、
前記発熱体の外周面に沿って螺旋状に突出するように設けられる第一の規制部と、
前記ケースの内周面に沿って螺旋状に突出するように設けられ、前記第一の規制部とともに螺旋状の流路を形成する第二の規制部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。
The water flow regulating means is
A first restricting portion provided so as to protrude spirally along the outer peripheral surface of the heating element;
A second restricting portion provided so as to protrude spirally along the inner peripheral surface of the case, and forming a spiral flow path together with the first restricting portion;
The heat exchanger according to claim 1, comprising:
前記第一の規制部と前記第二の規制部とは、前記発熱体の軸方向視で少なくとも一部がオーバーラップしていることを特徴とする請求項2に記載の熱交換器。   3. The heat exchanger according to claim 2, wherein at least a part of the first restricting portion and the second restricting portion overlap each other when viewed in the axial direction of the heating element. 前記第一の規制部と前記第二の規制部とのオーバーラップする部分は、互いに接触していることを特徴とする請求項3に記載の熱交換器。   The heat exchanger according to claim 3, wherein overlapping portions of the first restricting portion and the second restricting portion are in contact with each other. 前記第一の規制部は、前記第二の規制部に対して、前記水の流路における下流側で接触していることを特徴とする請求項4に記載の熱交換器。   5. The heat exchanger according to claim 4, wherein the first restricting portion is in contact with the second restricting portion on the downstream side in the flow path of the water. 前記第一の規制部は、前記発熱体の外径よりも内径が小さい巻きバネであり、前記発熱体の外周側に巻き付いた状態で弾性力により前記発熱体に固定されることを特徴とする請求項2〜5のいずれか一項に記載の熱交換器。   The first restricting portion is a winding spring having an inner diameter smaller than an outer diameter of the heating element, and is fixed to the heating element by an elastic force in a state of being wound around an outer peripheral side of the heating element. The heat exchanger as described in any one of Claims 2-5. 前記第一の規制部は、前記発熱体と一体に形成されていることを特徴とする請求項2〜5のいずれか一項に記載の熱交換器。   The heat exchanger according to any one of claims 2 to 5, wherein the first restricting portion is formed integrally with the heating element. 前記発熱体は、前記発熱体の軸方向に前記ケースに挿入されることで前記ケースに組み付けられるものであり、
前記第一の規制部は、前記発熱体とは別体で、かつ前記第二の規制部よりも螺旋のピッチが広い巻きバネにより構成され、
前記発熱体が前記ケースに組み付けられることにより、前記巻きバネが、前記第二の規制部によって前記発熱体の軸方向に圧縮され、前記第二の規制部とオーバーラップする部分で、前記巻きバネの弾性により、前記第二の規制部に押し付けられた状態で保持されることを特徴とする請求項3に記載の熱交換器。
The heating element is assembled to the case by being inserted into the case in the axial direction of the heating element,
The first restricting portion is constituted by a winding spring that is separate from the heating element and has a spiral pitch wider than that of the second restricting portion,
When the heating element is assembled to the case, the winding spring is compressed in the axial direction of the heating element by the second restricting portion and overlaps with the second restricting portion. The heat exchanger according to claim 3, wherein the heat exchanger is held in a state of being pressed against the second restricting portion by the elasticity of the heat exchanger.
前記水流規制手段は、
前記発熱体の径方向に突出するように、前記発熱体の軸方向に間隔を隔てて設けられる複数の円環状の板部材により構成され、
前記円環状の板部材は、弾性変形することにより前記発熱体の外周面に密着し、前記流路における通水を確保するための切欠部を有することを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。
The water flow regulating means is
It is composed of a plurality of annular plate members provided at intervals in the axial direction of the heating element so as to protrude in the radial direction of the heating element,
2. The heat according to claim 1, wherein the annular plate member has a notch portion that is brought into close contact with the outer peripheral surface of the heating element by elastic deformation and ensures water flow in the flow path. Exchanger.
前記水流規制手段は、
弾性体により構成され、複数の前記円環状の板部材の外周端に密着する筒状のシート部材を有することを特徴とする請求項7に記載の熱交換器。
The water flow regulating means is
The heat exchanger according to claim 7, comprising a cylindrical sheet member that is formed of an elastic body and is in close contact with outer peripheral ends of the plurality of annular plate members.
前記水流規制手段は、
前記発熱体の外周面に沿うように螺旋状に形成され、前記発熱体に巻き付いた状態で設けられる螺旋部材により構成され、
前記螺旋部材は、
前記発熱体の径方向に沿って形成される板状の径方向部と、
前記径方向部の外周側端部に設けられ、前記発熱体の周方向に沿って形成される板状の周方向部と、を有し、
前記径方向部の内周端面を前記発熱体の外周面に接触させるとともに、前記周方向部の端面を、前記発熱体の軸方向に隣り合う周回部分に接触させることで、前記流路を前記発熱体の外周面に沿う螺旋状に仕切ることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。
The water flow regulating means is
It is formed in a spiral shape along the outer peripheral surface of the heating element, and is constituted by a spiral member provided in a state wound around the heating element,
The spiral member is
A plate-like radial portion formed along the radial direction of the heating element;
A plate-shaped circumferential portion provided at an outer peripheral side end of the radial portion and formed along the circumferential direction of the heating element;
The inner circumferential end surface of the radial direction portion is brought into contact with the outer circumferential surface of the heating element, and the end surface of the circumferential direction portion is brought into contact with a circumferential portion adjacent to the axial direction of the heating element, whereby the flow path is The heat exchanger according to claim 1, wherein the heat exchanger is partitioned in a spiral shape along the outer peripheral surface of the heating element.
前記発熱体は、シーズヒータであり、
前記流路は、直線状に形成される直線部と、湾曲状に形成される曲線部とを有し、少なくとも前記曲線部に、前記水流規制手段を有することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の熱交換器。
The heating element is a sheathed heater,
The said flow path has a linear part formed in a linear form, and a curved part formed in a curved shape, and has the said water flow control means in the said curved part at least. The heat exchanger as described in any one of.
請求項1〜12のいずれか一項に記載の熱交換器を備え、
前記熱交換器により生成した温水を洗浄水とし、該洗浄水をノズルから吐出することで、人体の局部を洗浄することを特徴とする衛生洗浄装置。
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 12, comprising:
A sanitary washing apparatus, wherein hot water generated by the heat exchanger is used as washing water, and the washing water is discharged from a nozzle to wash a local part of the human body.
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