JP2018128197A - 熱交換器 - Google Patents

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Abstract

【課題】給湯器や暖房用熱源機などの燃焼装置に組み込まれる熱交換器において、温度センサの応答性および検知精度の向上を図ること。【解決手段】胴部３０と、胴部３０内に並設される複数の吸熱管３２，３３と、複数の吸熱管３２，３３の管端相互を胴部３０側壁の外側にて連結するベンド部３４と、吸熱管３２，３３に被加熱流体を導入する導入管１１と、吸熱管３２，３３から被加熱流体を導出する導出管１２と、吸熱管３２，３３、ベンド部３４、導入管１１および導出管１２によって構成される通水路３００の温度を検知する温度センサ１６と、温度センサ１６を支持するセンサブラケット６とを備え、センサブラケット６は、温度センサ１６の取付面となる基部６０がベンド部３４に設けられた平面部３４０に対して面接触させた状態で接合固定され、温度センサ１６は、基部６０における平面部３４０との接合部６００に支持固定されたこと。【選択図】図３

Description

本発明は、給湯器や暖房用熱源機などの燃焼装置に組み込まれる熱交換器、特に、熱交換器の通水路の温度状態を検知するための温度センサを備えた熱交換器に関する。
給湯器や暖房用熱源機などの燃焼装置に組み込まれる従来の熱交換器において、胴部の周壁外側に露出して設けられた通水配管の外周に、出湯温度の異常上昇や吸熱管の過熱など熱交換器の通水路の温度状態を検知するための温度センサを配したものが知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
詳述すると、図６に示すように、上記従来の熱交換器８は、胴部８０内の吸熱管８３から周壁外側へ延設される通水配管８４の外周に、矩形板状の基部９０と、基部９０の一方の側縁に起立形成される略平板状の支持板９１とからなる略Ｌ字状のセンサブラケット９が設けられている。センサブラケット９は、支持板９１の先端９１Ｃに設けられた略Ｕ字状の切欠９１１を、胴部８０の周壁外側に延在する通水配管８４の外周面に嵌合させ、且つ、基部９０の他方の側縁に沿って立設された補助板９２の端面を通水配管８４の外周面に当接させた状態で、切欠９１１と通水配管８４との嵌合部周辺がロウ付けにより接合固定されており、温度センサ７６は、上記基部９０の外側面にねじ留め固定され、通水配管８４から支持板９１を介して基部９０に伝達される温度を検知するように構成されている。
特開平１０−１９７０７３号公報 特開２００６−２００８２９号公報
しかしながら、上記従来の熱交換器８では、センサブラケット９が通水配管８４の外周面に対して切欠９１１の端面にて接合固定されるように構成されており、通水配管８４とセンサブラケット９との接触面積が小さいため、特に、通水配管８４やセンサブラケット９等がステンレスのような熱伝導性の低い材料で形成されたものでは、吸熱管８３の温度が温度センサ７６まで速やかに伝わり難い。また、通水配管８４に対するセンサブラケット９の組み付け誤差やセンサブラケット９の僅かな製造誤差によって両者間の接触不良も生じ易い。これにより、温度センサ７６の応答性の低下や検知精度のばらつきを招く虞があった。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、給湯器や暖房用熱源機などの燃焼装置に組み込まれる熱交換器において、温度センサの応答性および検知精度の向上を図ることにある。
本発明に係る熱交換器は、胴部と、胴部内に並設される複数の吸熱管と、複数の吸熱管の管端相互を胴部側壁の外側にて連結するベンド部と、吸熱管に被加熱流体を導入する導入管と、吸熱管から被加熱流体を導出する導出管と、吸熱管、ベンド部、導入管および導出管によって構成される通水路の温度を検知する温度センサと、温度センサを支持するセンサブラケットとを備え、センサブラケットは、温度センサの取付面となる基部がベンド部に設けられた平面部に対して面接触した状態で接合固定され、温度センサは、基部における前記平面部との接合部に支持固定されたものである。
このものでは、ベンド部の平面部に対してセンサブラケットの基部が面接触した状態で接合固定され、上記基部におけるベンド部の平面部との接合部に温度センサが支持固定されているから、たとえ胴部や吸熱管、ベンド部、センサブラケット等がステンレスのような熱伝導性の低い材料で形成されたものであっても、通水路の温度をベンド部とセンサブラケットとの接触面を介して温度センサへ速やか且つ確実に伝達することができる。また、ベンド部とセンサブラケットとを比較的広い範囲で面接触した状態で接合固定することができるから、ベンド部に対するセンサブラケットの組み付け誤差やセンサブラケットの製造誤差が多少生じていても、両間に接触不良が生じ難い。
好ましくは、上記熱交換器において、センサブラケットに温度センサを固定する押さえ部材を備え、温度センサは、センサブラケットおよび押さえ部材によって前記接合部に挟持固定される。
既述従来の熱交換器のように温度センサをセンサブラケットに対して直接ねじ留め固定する場合、ねじ留め部材が胴部側壁やベンド部等に干渉し、温度センサがセンサブラケットに対して適切に接触しない虞がある。しかしながら、本発明によれば、センサブラケットと押さえ部材とで温度センサを挟持固定することができるから、センサブラケットに対して温度センサを適切に接触させることが可能である。よって、通水路の温度を温度センサへより速やか且つ確実に伝達することができる。
好ましくは、上記熱交換器において、センサブラケットおよび押さえ部材相互が、ベンド部の平面部から胴部側壁の外側方へ所定距離離れた位置にて固定部材により連結される。
このものでは、センサブラケットおよび押さえ部材が、固定部材によってベンド部の平面部よりも胴部側壁の外側方へ離れた位置にて連結されるから、胴部側壁やベンド部等に固定部材が干渉し難く、センサブラケットに対して温度センサをより適切に接触させることが可能である。よって、通水路の温度を温度センサへより速やか且つ確実に伝達することができる。
好ましくは、上記熱交換器において、ベンド部は、胴部側壁に対向する側の面が開口し、胴部側壁の吸熱管接続部を胴部側壁の外側から覆う略箱状に形成され、センサブラケットは、ベンド部の前記開口と反対側の面に接合固定され、胴部側壁の外側から見たときに、略全体がベンド部の周縁部より内側に配置される。
ベンド部を一側面が開口する略箱状に形成し、胴部側壁の吸熱管接続部を外側から覆うように胴部側壁の外側面に設け、上記開口と反対側の面にセンサブラケットを設ける場合、センサブラケットの一部がベンド部の周縁部より外周側へ張り出していると、ベンド部を胴部側壁に接合固定するための作業（例えば、ベンド部を胴部側壁にロウ付け固定する場合に、ベンド部と胴部側壁との接合部にロウ材を塗布する作業）の邪魔になり、胴部側壁に対してベンド部を適切に接合し損なう虞がある。しかしながら、本発明によれば、センサブラケットを胴部側壁の外側から見たときに、その略全体がベンド部の周縁部より内側に配置されているから、ベンド部を胴部側壁に接合固定する作業の邪魔になり難く、胴部側壁に対してベンド部を円滑且つ適切に接合固定させることができる。
以上のように、本発明によれば、ベンド部やセンサブラケット等が熱伝導性の低い材料で形成されたものであっても、通水路の温度を温度センサへ速やか且つ確実に伝達することができるから、温度センサの応答性および検知精度が向上する。
図１は、本発明の実施の形態に係る熱交換器を備えた燃焼装置の概略構成図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る熱交換器のセンサブラケット周辺の概略斜視図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る熱交換器のセンサブラケット周辺の一部を分解した概略斜視図である。 図４は、本発明の実施の形態に係る熱交換器のセンサブラケット周辺の一部を分解した概略上方視図である。 図５は、本発明の実施の形態に係る熱交換器のセンサブラケット周辺の概略前方視図である。 図６は、従来の熱交換器のセンサブラケット周辺の一部を分解した概略斜視図である。
次に、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳述する。
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る熱交換器３は、導入管（給水配管）１１から第１吸熱管３２および第２吸熱管３３に供給される被加熱流体（ここでは、水）をバーナ２から放出される燃焼排ガスにより加熱し、導出管（出湯配管）１２を通じてカランやシャワーなどの図示しない温水利用先へ供給する給湯器１に組み込まれる。
熱交換器３の外郭を構成する胴部３０は、ステンレス系金属により上下に開口３０１，３０２を有する略矩形箱状に形成されたものであり、上部開口３０１には、バーナ２を収容する燃焼室筐体２０が連設されている。一方、下部開口３０２には、バーナ２から胴部３０内に送り込まれた燃焼排ガスを給湯器１の外部へ導く排気室筐体４０が連結されている。
燃焼室筐体２０の上部には、バーナ２の燃焼用空気として給湯器１の外部の空気を燃焼室筐体２０内へ送り込むファンユニット５が接続されており、バーナ２から放出された燃焼排ガスは、ファンユニット５によって燃焼室筐体２０内へ送り込まれた空気と共に上部開口３０１から熱交換器３の胴部３０内へ導入され、下部開口３０２から排気室筐体４０を通じて給湯器１の外部へ排出される。
胴部３０の対向する前側壁３０３および後側壁３０４相互の間隙には、ステンレス系金属で形成された複数の板状の伝熱フィン３１が所定の間隙を存して且つ前側壁３０３および後側壁３０４と略平行に縦向きで並設されている。伝熱フィン３１は、胴部３０内の略下半域、即ち、下部開口３０２側の空間に設けられており、それら各伝熱フィン３１に対して直交する向きで、ステンレス系金属で形成された楕円形直管状の第１吸熱管３２が複数貫設されている。尚、本明細書では、前側壁３０３の外側面を熱交換器３の正面、ファンユニット５の配設面側を熱交換器３の上面とし、胴部３０を正面側から見たときの奥行き方向を前後方向、幅方向を左右方向、高さ方向を上下方向という。
第１吸熱管３２は、上下二段で且つ中心相互が下段側と上段側とで左右方向に半ピッチ偏心した位置となるよう所謂千鳥状に並設されている。一方、胴部３０内の略上半域の空間に設けられる第２吸熱管３３は、ステンレス系金属で円形直管状に形成され、胴部３０の左右の側壁３０５，３０６に沿って延設されている（図２参照）。従って、燃焼室筐体２０から胴部３０内へ導入される燃焼排ガスは、第２吸熱管３３の配設部を通って第１吸熱管３２の配設部へ導かれ、排気室筐体４０に導出される。また、その際、第２吸熱管３３にて燃焼排ガス中の顕熱の一部が回収され、さらに第１吸熱管３２にて燃焼排ガス中の顕熱が回収される。これにより、所望温度の被加熱流体が温水利用先に供給される。
図２に示すように、隣り合う二つの第１吸熱管３２の管端相互および第２吸熱管３３の管端相互はそれぞれ、前側壁３０３および後側壁３０４の外側にて連結ヘッダ３４により直列的に連結されている。
また、図示しないが、特定の一組の第１吸熱管３２および第２吸熱管３３の管端相互は、後側壁３０４の外側にて連結ヘッダ３４により直列的に連結されている。さらに、第１吸熱管３２のうちの最上流にあたる第１吸熱管３２の管端には導入管１１が連結され、第２吸熱管３３のうちの最下流にあたる第２吸熱管３３の管端には導出管１２が連結されている。このように、熱交換器３は、第１吸熱管３２、第２吸熱管３３、連結ヘッダ３４、導入管１１および導出管１２からなる一つの被加熱流体の通水路３００を有しており（図１参照）、導入管１１に供給される被加熱流体は、第１吸熱管３２を通って第２吸熱管３３へ導かれ、導出管１２から外部の温水利用先へ導出される。尚、本実施の形態では、各吸熱管３２，３３の管端相互が連結ヘッダ３４によって直列的に連結されているが、各第１吸熱管３２の管端相互、および、各第２吸熱管３３の管端相互がそれぞれ連結ヘッダ３４によって並列的に連結されたものとしてもよい。
図２から図４に示すように、胴部３０の前側壁３０３および後側壁３０４にはそれぞれ、胴部３０の内側へ凹没する絞り部３５が複数形成されており、第１吸熱管３２および第２吸熱管３３はそれぞれ、上記絞り部３５の奥壁３５０に開設された連通孔３６の周縁部に胴部３０の内側から連結され、ロウ付けにより固定される。即ち、絞り部３５の奥壁３５０が第１吸熱管３２および第２吸熱管３３の管端を支持する吸熱管接続部となる。
絞り部３５の内周は、連結ヘッダ３４の外周と一致する形状に形成されており、絞り部３５の内側に胴部３０の外側から連結ヘッダ３４が密接嵌入され、ロウ付けにより固定される。これにより、隣り合う二つの連通孔３６相互が連結ヘッダ３４と絞り部３５の奥壁３５０との間に画成される空間を介して連結される。即ち、連結ヘッダ３４が隣り合う二つの吸熱管３２，３３の管端相互を胴部３０の外側にて連結するベンド部となる。
連結ヘッダ３４は、胴部３０の前側壁３０３又は後側壁３０４に対応する側の端面が開口し、絞り部３５の奥壁３５０を胴部３０の外側から覆う略箱状に形成されている。また、連結ヘッダ３４の上記開口と反対側の面の中央部（以下、「外側面中央」という）３４０は、胴部３０の前側壁３０３又は後側壁３０４と略平行な平面状に形成されている。
連結ヘッダ３４のうち、第１吸熱管３２の管端相互を繋ぐ連結ヘッダ３４の特定の一つには、通水路３００（ここでは、第１吸熱管３２）の温度の異常上昇を検知するための過熱検知センサとしての温度センサ１６がセンサブラケット６を介して取り付けられている。
尚、図示しないが、給湯器１の内部には、バーナ２の点火動作や消火動作、ファンユニット５の給気量調整動作、通水路３００の温度の異常上昇が検知された場合にバーナ２の燃焼を強制的に停止させる過熱防止動作など、給湯器１全体の動作を制御する制御回路が組み込まれており、温度センサ１６は、上記制御回路に電気配線を通じて接続されている。
図３および図４に示すように、センサブラケット６は、ステンレス系金属製の板材を上方視略コ字状に折曲形成したものであり、中央に温度センサ１６の取付面となる平面板状の基部６０を有し、連結ヘッダ３４の外側面中央３４０に対して上記基部６０の中央部（基部中央）６００を面接触させた状態でロウ付けにより接合固定される。即ち、連結ヘッダ３４の外側面中央３４０が、センサブラケット６を接合固定するための平面部となり、基部中央６００が連結ヘッダ３４との接合部となる。尚、連結ヘッダ３４とセンサブラケット６とをロウ付け固定するにあたって、センサブラケット６は、基部中央６００の所定箇所がスポット溶接によって連結ヘッダ３４の外側面中央３４０に仮止め固定される。これにより、ロウ付け工程の際にセンサブラケット６が連結ヘッダ３４から脱落したりずれたりしない。
基部６０の左右の側縁には、前側壁３０３の前方、即ち、胴部３０の外側方へ向かって延出する側延部６１が形成されている。また、側延部６１の前端には、押さえ板６Ｓの連結固定部となる受け側フランジ６２が左右方向の外向きに延出形成されている。受け側フランジ６２には、固定ネジ６６を螺入するためのネジ孔６２０が開設されている。
温度センサ１６は、基部中央６００の前面に、検知面１６０を面接触させた状態でセンサブラケット６の前方から押さえ板（押さえ部材）６Ｓによって押圧固定される。また、温度センサ１６は、連結ヘッダ３４に限らず、導入管１１や導出管１２、その他通水経路３００の様々な位置の温度を検知するのに使用される汎用の温度センサであって、センサ本体１６１における検知面１６０側の外周端縁には、温度センサ１６を検知対象部位にねじ留め固定するための取付用フランジ１６２が形成されている。尚、温度センサ１６は、通水経路３００の温度を正確に検知可能であれば、検知面１６０が基部中央６００の略全面に接触するように構成されたものとしてもよいし、基部中央６００の一部領域に接触するように構成されたものとしてもよい。
押さえ板６Ｓは、センサブラケット６と同様、ステンレス系金属製の板材を上方視略コ字状に折曲形成したものであり、センサブラケット６に取り付けた際に、中央の平面板状の当て板部６３がセンサブラケット６の基部６０に前面側から重なり合い、上記取付用フランジ１６２を略全周に亘って基部６０との間に挟み込むように構成されている。
当て板部６３の中央位置には、センサ本体１６１を挿通させるためのセンサ挿通孔６３０が開設されている。従って、センサブラケット６に押さえ板６Ｓを取り付ける際、当て板部６３は、センサ本体１６１に干渉することなく取付用フランジ１６２の前面に当接する。
当て板部６３の左右の側縁には、前側壁３０３の前方へ向かって延出する側延部６４が形成されている。また、側延部６４の前端には、センサブラケット６の受け側フランジ６２に前面側から重なり合い、センサブラケット６に対する連結固定部となる押さえ側フランジ６５が左右方向の外向きに延出形成されている。押さえ側フランジ６５には、ネジ挿通孔６５０が開設されており、上記ネジ挿通孔６５０を通じて受け側フランジ６２のネジ孔６２０に固定ネジ（固定部材）６６を螺合接続させることで、押さえ板６Ｓがセンサブラケット６にねじ留め固定される。これにより、当て板部６３が取付用フランジ１６２に押圧状態で当接し、温度センサ１６をセンサブラケット６の前面に保持固定させる。
センサブラケット６および押さえ板６Ｓの側延部６１，６４はそれぞれ、連結ヘッダ３４の外側面中央３４０よりも前方へ延出形成されている。従って、センサブラケット６および押さえ板６Ｓは、連結ヘッダ３４の外側面中央３４０から前側壁３０３の前方へ所定距離離れた位置にて、固定ネジ６６により連結される。
押さえ側フランジ６５の外側縁には、後方（センサブラケット６側）へ向かって突出する位置決め用の突片６７が折曲形成されており、押さえ板６Ｓをセンサブラケット６に取り付ける際、突片６７が受け側フランジ６２の外側縁に当接することで、ねじ挿通孔６５０の中心と受け側フランジ６２のネジ孔６２０の中心とが合致するように構成されている。
図５に示すように、センサブラケット６および押さえ板６Ｓは、連結ヘッダ３４の外側面中央３４０に対して垂直方向（前側壁３０３の前方）から見たときに、その全体が取付対象である連結ヘッダ３４の周縁部より内側に配設される大きさに形成されている。即ち、センサブラケット６および押さえ板６Ｓは、連結ヘッダ３４の外側面中央３４０に対して垂直方向から見たときのそれぞれの外周内側の領域面積が、連結ヘッダ３４の外周内側の領域面積以下となるように構成されている。尚、本実施の形態では、センサブラケット６および押さえ板６Ｓを連結ヘッダ３４の外側面中央３４０に対して垂直方向から見たときに、その全体が連結ヘッダ３４の周縁部より内側に配設されるように構成されているが、センサブラケット６および押さえ板６Ｓを前側壁３０３の上下左右何れかの斜め前方から見たときに、その全体が連結ヘッダ３４の周縁部より内側に配設されるように構成されたものとしてもよい。
上記熱交換器３における温度センサ１６周辺の組立工程の概略を、図３を参照しながら説明する。まず、上記したように、特定の連結ヘッダ３４の外側面中央３４０に対してセンサブラケット６をスポット溶接により予め固定させておく。次に、胴部３０に形成された連通孔３６の内周に、吸熱管３２，３３を胴部３０の内側から圧入嵌挿させ、その上で吸熱管３２，３３と連通孔３６の周縁部との嵌合部に沿ってペースト状のロウ材を塗布する。或いは、連通孔３６の周縁部にリング状の固形ロウ材を保持させてもよい。一方、センサブラケット６が取り付けられた連結ヘッダ３４は、他の連結ヘッダ３４と共に、胴部３０に形成された絞り部３５の内側に密接嵌入させ、その上で連結ヘッダ３４と絞り部３５との嵌合部に沿ってペースト状のロウ材を塗布する。また、センサブラケット６の基部６０と連結ヘッダ３４の外側面中央３４０との接触面の外周にも同様に、ペースト状のロウ材を塗布する。或いは、棒状の固形ロウ材を保持させてもよい。そして、この状態で熱交換器３を炉内に収容し、加熱処理が行われることで、ロウ材が溶融して上記嵌合部や接合面へ均一に回り込み、吸熱管３２，３３および連結ヘッダ３４が胴部３０に、センサブラケット６が連結ヘッダ３４にそれぞれ強固に接合される。温度センサ１６は、上記のようにロウ付け処理が終了した後、押さえ板６Ｓによってセンサブラケット６に保持固定させる。
このように、上記熱交換器３によれば、連結ヘッダ３４の外側面中央３４０に対してセンサブラケット６の基部６０が面接触した状態で接合固定され、上記基部中央（連結ヘッダ３４の外側面中央３４０との接合部）６００に温度センサ１６が支持固定されているから、たとえ胴部３０や吸熱管３２，３３、連結ヘッダ３４、センサブラケット６等がステンレスのような熱伝導性の低い材料で形成されたものであっても、通水路３００の温度を連結ヘッダ３４とセンサブラケット６との接触面を介して温度センサ１６へ速やか且つ確実に伝達することができる。また、連結ヘッダ３４とセンサブラケット６とを比較的広い範囲で面接触した状態で接合固定することができるから、連結ヘッダ３４に対するセンサブラケット６の組み付け誤差やセンサブラケット６の製造誤差が多少生じていても、両者間に接触不良が生じ難い。これにより、温度センサ１６の応答性および検知精度が向上する。
しかも、このものでは、センサブラケット６と押さえ板６Ｓとで温度センサ１６の取付用フランジ１６２を略全周に亘って挟持固定するように構成されているから、温度センサをセンサブラケットに対して直接ねじ留め固定する必要がない。従って、上記実施の形態のような汎用の温度センサ１６であっても、センサブラケット６に対して温度センサ１６を適切に密着接触させることが可能である。よって、通水路３００の温度を温度センサ１６へより速やか且つ確実に伝達することができる。
さらに、このものでは、センサブラケット６および押さえ板６Ｓが、固定ネジ６６によって連結ヘッダ３４の外側面中央３４０よりも前側壁３０３の前方へ離れた位置にて連結されるから、固定ネジ６６が前側壁３０３や連結ヘッダ３４等に干渉し難く、センサブラケット６に対して温度センサ１６をより適切に接触させることが可能である。よって、通水路３００の温度を温度センサ１６へより速やか且つ確実に伝達することができる。
また、このものでは、センサブラケット６を前側壁３０３の前方から見たときに、その略全体が連結ヘッダ３４の周縁部より内側に配置されているから、連結ヘッダ３４の周縁部と絞り部３５の内周との嵌合部にロウ材を塗布する際に、センサブラケット６が作業の邪魔になり難い。よって、前側壁３０３に対して連結ヘッダ３４を円滑且つ適切に接合固定させることができる。
尚、上記実施の形態では、過熱検知センサとしての温度センサ１６の取付構造について説明したが、導入管１１に供給される被加熱流体の温度を検知するための入水温センサや、導出管１２から温水利用先へ導出される被加熱流体の温度を検知するための出湯温センサについても同様に、センサブラケット６によって連結ヘッダ３４に支持固定されたものとしてもよい。
また、上記実施の形態では、基部中央６００が連結ヘッダ３４の外側面中央３４０に接合固定されるものを説明したが、基部６０の全体が上記外側面中央３４０に接合固定されるものとしてもよいし、基部６０の上半域や左半域など、基部中央６００から上下左右方向に偏心した領域が上記外側面中央３４０に接合固定されるものとしてもよい。さらに、温度センサ１６も同様、基部６０と外側面中央３４０との接合部の位置に合わせて、検知面１６０が基部中央６００から上下左右方向に偏心した位置に接触するように固定されるものとしてもよい。
また、上記実施の形態では、略箱状に形成された連結ヘッダ３４にてベンド部が構成され、上記連結ヘッダ３４の外側面中央３４０にセンサブラケット６が面接触した状態で接合固定されたものを説明したが、二つの吸熱管３２，３３の管端相互がＵ字管によって胴部３０の外側にて連結され、上記Ｕ字管の所定位置に形成された平面部にセンサブラケット６が面接触した状態で接合固定されたものとしてもよい。
本発明は、給湯器に組み込まれる熱交換器に限らず、温水暖房端末との間で被加熱流体を循環供給する暖房用熱源機や貯湯式給湯システムの熱源機などの燃焼装置に組み込まれる熱交換器にも適用できる。また、上記実施の形態のように熱交換器に対して燃焼排ガスを上方から下方へ流通させるように構成された所謂下向き燃焼式の燃焼装置の熱交換器に限らず、熱交換器に対して燃焼排ガスを下方から上方へ流通させるように構成された所謂上向き燃焼式の燃焼装置の熱交換器にも適用できる。
１ 給湯器（燃焼装置）
１１ 導入管
１２ 導出管
１６ 温度センサ
３ 熱交換器
３０ 胴部
３２ 第１吸熱管
３３ 第２吸熱管
３４ 連結ヘッダ（ベンド部）
３４０ 連結ヘッダの外側面中央（平面部）
６ センサブラケット
６０ 基部
６００ 基部中央（接合部）
６Ｓ 押さえ板（押さえ部材）
６６ 固定ネジ（固定部材）

Claims (4)

  1. 胴部と、
    胴部内に並設される複数の吸熱管と、
    複数の吸熱管の管端相互を胴部側壁の外側にて連結するベンド部と、
    吸熱管に被加熱流体を導入する導入管と、
    吸熱管から被加熱流体を導出する導出管と、
    吸熱管、ベンド部、導入管および導出管によって構成される通水路の温度を検知する温度センサと、
    温度センサを支持するセンサブラケットとを備え、
    センサブラケットは、温度センサの取付面となる基部がベンド部に設けられた平面部に対して面接触した状態で接合固定され、
    温度センサは、基部における前記平面部との接合部に支持固定された、熱交換器。
  2. 請求項１に記載の熱交換器において、
    センサブラケットに温度センサを固定する押さえ部材を備え、
    温度センサは、センサブラケットおよび押さえ部材によって前記接合部に挟持固定された、熱交換器。
  3. 請求項２に記載の熱交換器において、
    センサブラケットおよび押さえ部材相互が、ベンド部の平面部から胴部側壁の外側方へ所定距離離れた位置にて固定部材により連結された、熱交換器。
  4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の熱交換器において、
    ベンド部は、胴部側壁に対向する側の面が開口し、胴部側壁の吸熱管接続部を胴部側壁の外側から覆う略箱状に形成され、
    センサブラケットは、ベンド部の前記開口と反対側の面に接合固定され、胴部側壁の外側から見たときに、略全体がベンド部の周縁部より内側に配置された、熱交換器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210031315A (ko) * 2019-09-11 2021-03-19 주식회사 경동나비엔 온도센서 고정용 브라켓, 이를 포함하는 열교환기 및 동파방지를 위해 이를 이용하는 물 가열기
KR20220013638A (ko) * 2020-07-27 2022-02-04 주식회사 경동나비엔 유로캡 플레이트 및 이를 포함하는 연소실 조립체

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6839556B2 (ja) * 2017-02-08 2021-03-10 リンナイ株式会社 熱交換器
JP7035477B2 (ja) * 2017-11-21 2022-03-15 株式会社ノーリツ 熱交換器および温水装置
JP7135325B2 (ja) * 2018-01-24 2022-09-13 株式会社ノーリツ 熱交換装置および熱源機
JP7209941B2 (ja) * 2018-09-26 2023-01-23 株式会社ノーリツ 温水装置
US11583141B2 (en) 2020-04-30 2023-02-21 Weber-Stephen Products Llc Mountable trays for temperature probe hubs
USD942214S1 (en) 2020-04-30 2022-02-01 Weber-Stephen Products Llc Mountable tray

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040028118A1 (en) * 2002-08-09 2004-02-12 Sidoni John M. Return bend temperature sensor
JP2005274028A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Noritz Corp 燃焼装置
JP2006200829A (ja) * 2005-01-21 2006-08-03 Rinnai Corp 熱交換器
US20110017433A1 (en) * 2007-12-15 2011-01-27 Gert-Jan Feberwee Heat exchanger for a heating device
JP2015114004A (ja) * 2013-12-10 2015-06-22 リンナイ株式会社 熱交換器
US20160003685A1 (en) * 2014-07-03 2016-01-07 Vareck Walla Mounting Apparatus for Temperature Sensor

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2475604A (en) * 1943-11-02 1949-07-12 Foster Wheeler Corp Heat exchange apparatus
US3357249A (en) * 1966-01-03 1967-12-12 Xerox Corp Temperature sensor
US4230173A (en) * 1978-09-05 1980-10-28 Thermacore, Inc. Closely coupled two phase heat exchanger
US5707151A (en) * 1994-01-13 1998-01-13 Ranco Incorporated Of Delaware Temperature transducer assembly
JP3493108B2 (ja) 1996-12-27 2004-02-03 リンナイ株式会社 熱交換器
US7090658B2 (en) * 1997-03-03 2006-08-15 Medical Solutions, Inc. Temperature sensing device for selectively measuring temperature at desired locations along an intravenous fluid line
DE69842191D1 (de) * 1997-11-05 2011-05-05 Tokyo Electron Ltd Halbleiterscheibenhaltevorrichtung
US7597472B2 (en) * 2008-01-25 2009-10-06 Pacific Controls Co., Ltd. Temperature sensor assembly having bracket
US8870455B2 (en) * 2011-09-15 2014-10-28 Jeffrey N. Daily Temperature sensing assembly for measuring temperature of a surface of a structure
CN204718094U (zh) * 2015-05-07 2015-10-21 上海正克电器有限公司 一种储水式双模净化热水器
JP2017026267A (ja) 2015-07-27 2017-02-02 株式会社ノーリツ センサ固定金具
JP6897070B2 (ja) 2016-04-20 2021-06-30 株式会社ノーリツ 熱交換器および温水装置
CN205807840U (zh) * 2016-07-01 2016-12-14 杭州杰富睿科技有限公司 一种即热型安全电热水器
JP6839556B2 (ja) * 2017-02-08 2021-03-10 リンナイ株式会社 熱交換器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040028118A1 (en) * 2002-08-09 2004-02-12 Sidoni John M. Return bend temperature sensor
JP2005274028A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Noritz Corp 燃焼装置
JP2006200829A (ja) * 2005-01-21 2006-08-03 Rinnai Corp 熱交換器
US20110017433A1 (en) * 2007-12-15 2011-01-27 Gert-Jan Feberwee Heat exchanger for a heating device
JP2015114004A (ja) * 2013-12-10 2015-06-22 リンナイ株式会社 熱交換器
US20160003685A1 (en) * 2014-07-03 2016-01-07 Vareck Walla Mounting Apparatus for Temperature Sensor

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210031315A (ko) * 2019-09-11 2021-03-19 주식회사 경동나비엔 온도센서 고정용 브라켓, 이를 포함하는 열교환기 및 동파방지를 위해 이를 이용하는 물 가열기
KR102425406B1 (ko) * 2019-09-11 2022-07-27 주식회사 경동나비엔 온도센서 고정용 브라켓, 이를 포함하는 열교환기 및 동파방지를 위해 이를 이용하는 물 가열기
US11428580B2 (en) 2019-09-11 2022-08-30 Kyungdong Navien Co., Ltd Bracket for fixing temperature sensor, heat exchanger including the bracket, and water heating apparatus using the heat exchanger for freeze protection
KR20220013638A (ko) * 2020-07-27 2022-02-04 주식회사 경동나비엔 유로캡 플레이트 및 이를 포함하는 연소실 조립체
KR102531836B1 (ko) 2020-07-27 2023-05-16 주식회사 경동나비엔 유로캡 플레이트 및 이를 포함하는 연소실 조립체
US11692739B2 (en) 2020-07-27 2023-07-04 Kyungdong Navien Co., Ltd. Flow channel cap plate and combustion chamber assembly including the same

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