JP2018112323A - 熱交換器 - Google Patents
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Description
さらに、バッフルプレートは、下方からの燃焼排気の流れに対して水平に配設される配管の直線部分では、略水平姿勢(横向き姿勢)で挿入されるが、流れによって回転したバッフルプレートが配管のU字部分に入り込んで垂直姿勢(縦向き姿勢)になってしまうこともある。このように姿勢が変わってしまうと熱効率の向上が期待できない。かといって、バッフルプレートの移動を規制する別の部材を新たに設けると、構造が複雑化して組立作業性も悪くなってしまう。
乱流板における長手方向の少なくとも一方の端部は、接続管部内まで差し込まれて当該接続管部の内面に近接又は当接する半円形状に形成されていることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1の構成において、乱流板における接続管部内への差込部分には、透孔が形成されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2の構成において、乱流板には、左右へ交互に切り起こし形成される複数の乱流片が設けられていることを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1の効果に加えて、接続管部内への差込部分に透孔を形成したことで、端部を接続管部内へ差し込んでも水の流入を必要以上に妨げることがない。
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2の効果に加えて、乱流板には、左右へ交互に切り起こし形成される複数の乱流片が設けられているので、接続管部の長手方向での温度ムラの発生を抑えることができる。
図1は、熱交換器の一例を示す正面図、図2はA−A線断面図、図3はB−B線断面図、図4はC−C線断面図である。
この熱交換器1は、四角筒状のケーシング2を有し、ケーシング2内の上部には、左右方向に等間隔をおいて複数枚積層したフィン3,3・・(図3,4では中間部のフィンを省略)と、各フィン3を貫通してケーシング2内部で前後方向へ等間隔をおいて平行に配設される複数の伝熱管部4,4・・とを有する。前後に並ぶ伝熱管部4,4・・は、上下二段(ここでは上段に4本、下段に5本)配設されて、各段で前後に隣接する伝熱管部4,4同士は、一本の長いパイプを中間部位で折り曲げて、接続管部としてのU字状の折曲部5をケーシング2の右側の外部に突出させた状態でケーシング2及びフィン3,3・・を貫通して形成される。
これにより、ケーシング2内の上部には、上段最前方位置の伝熱管部4から、折曲部5及びU字管6を介して4本の伝熱管部4が蛇行状に連続し、最後方位置の伝熱管部4からU字管6を介して下段へ移り、下段最後方位置の伝熱管部4から折曲部5及びU字管6を介して5本の伝熱管部4が蛇行状に連続する一連の管体7が形成される。
また、水が折曲部5を通って円形端部12側から流入した場合、水は、乱流板10Bの円形端部13の外側若しくは透孔13,13を通って伝熱管部4内に流れる。そして、乱流板10Bの左右を流れつつ乱流片15,15と当接した水の一部は、図8(B)に二点鎖線矢印で示すように、乱流片15の下向き傾斜姿勢によって下方へ導かれ、伝熱管部4の下側内面に衝突して乱流を生じさせる。各乱流片15の小孔16を通ることでも流速が部分的に変化して乱流を生じさせる。また、水の一部は三角孔14を通過することで乱流板10Bの左右に行き来して乱流を生じさせる。
一方、このように伝熱管部4内を水が乱流片15に当接しながら通過することで、乱流板10は水の下流側へ付勢されるが、四角端部11側から流入した場合、乱流板10は円形端部12が折曲部5の内面に当接して移動規制され、円形端部12側から流入した場合、乱流板10は四角端部11がU字管6の差込端部6aに当接することで移動規制される。よって、乱流板10が伝熱管部4内で移動したり回転したりすることがない。
このように、上記形態の熱交換器1によれば、乱流板10の一方の端部は、接続管部(折曲部5又はU字管6)内まで差し込まれて当該接続管部の内面に近接又は当接する半円形状の円形端部12となっているので、水の流れによって乱流板10が移動したり回転したりすることがない。また、これは乱流板10に円形端部12を形成して接続管部内に差し込むだけで足り、ロウ付け等の固定手段が不要となるため、部品点数の少ない簡単な構造となり、且つ組立作業性も良好な構造となる。
また、乱流板10には、左右へ交互に切り起こし形成される複数の乱流片15,15が設けられているので、伝熱管部4の長手方向での温度ムラの発生を抑えることができる。
但し、乱流板の一方の端部のみを円形端部とする構造に限らず、図9,10に示す乱流板10のように、両端を円形端部12,12として透孔13,13を設けてもよい。この場合、伝熱管部4では、図11,12に示すように、一方の円形端部12が折曲部5の内面に近接し、他方の円形端部12がU字管6の内面に近接するように挿入することで、伝熱管部4内での長手方向の移動規制は可能である。
この構造であれば、U字管6の差込端部を利用しなくても乱流板10の移動規制が可能となる。
さらに、上記形態では、水平方向で蛇行する管体の伝熱管部に乱流板を縦向きに挿入しているが、上下の伝熱管部を縦向きの接続管部で接続する場合、乱流板を横向きに挿入して長手方向の一端又は両端を接続管部に差し込むようにしてもよい。この場合も円形端部が縦向きの接続管部の内面に近接又は当接することで長手方向の移動規制が可能となる。
上記形態の熱交換器1によれば、乱流板10は、伝熱管部4へ縦向きに挿入され、乱流板10には、複数の乱流片15,15・・が左右へ交互に切り起こし形成されていると共に、各乱流片15は全て下流側への下向き傾斜姿勢で設けられているので、水が下向き傾斜した乱流片15によって常に下方へ向けられ、流量が少ない場合でも下方から上昇する燃焼排気との熱交換が効率よく行われる。よって、伝熱管部4の長手方向での温度ムラが抑えられて熱効率が向上する。
上記形態の熱交換器1によれば、管体7における接続管部の複数箇所を、隣接する伝熱管部4,4の端部に両端が差込接続される別体のU字管6として、乱流板10におけるU字管6が差込接続される側の端部に、U字管6の差込端部6aが当接することで乱流板10が位置決めされているので、U字管6を利用した簡単且つ組立作業性の良好な構造で、乱流板10の移動を効果的に規制することができる。
勿論給湯器に限らず、ロードヒータ等の他の器具であっても、流体と燃焼排気とを熱交換する熱交換器を有するものであれば、本発明の熱交換器は採用可能である。
Claims (3)
- 燃焼排気が下方から上方へ通過するケーシングと、
前記ケーシング内を水平方向へ直線状に貫通して、当該貫通方向との直交方向へ等間隔で並設され、内部に乱流板をそれぞれ挿入した複数の伝熱管部と、
前記ケーシングの外部で隣接する前記伝熱管部の端部同士を、平面視で両端が互い違いとなるように接続するU字状の接続管部と、を含み、前記伝熱管部と前記接続管部とによって、蛇行状に繋がる一連の管体を形成した熱交換器であって、
前記乱流板における長手方向の少なくとも一方の端部は、前記接続管部内まで差し込まれて当該接続管部の内面に近接又は当接する半円形状に形成されていることを特徴とする熱交換器。 - 前記乱流板における前記接続管部内への差込部分には、透孔が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。
- 前記乱流板には、左右へ交互に切り起こし形成される複数の乱流片が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱交換器。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112295721A (zh) * | 2020-09-19 | 2021-02-02 | 刘鸿斌 | 一种生态鲫鱼养殖用蛆虫分离装置 |
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2017
- 2017-01-06 JP JP2017001279A patent/JP6854004B2/ja active Active
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CN112295721B (zh) * | 2020-09-19 | 2022-11-22 | 中建三局绿色产业投资有限公司 | 一种生态鲫鱼养殖用蛆虫分离装置 |
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