JP2019066117A - 熱交換器及び給湯器 - Google Patents
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Abstract
【課題】フィンチューブ式において、クラックの発生を抑制しつつ、フィンをケーシング内へ強固にロウ付け固定する。【解決手段】厚み方向に所定間隔をおいて配設される複数の板状のフィン16,16・・と、各フィン16を蛇行状に貫通して当該貫通部分(直管部21)が上下方向に配設される伝熱管(給湯伝熱管17及び風呂伝熱管18)とを含み、各フィン16の両端縁が燃焼室の上ケーシング8内にロウ付け固定される熱交換器(給湯熱交換器19及び風呂熱交換器20)において、各フィン16の両端縁におけるロウ付け部分38の下限位置Aが、給湯伝熱管17における最下段の貫通部分(貫通孔25Cを貫通する直管部21)の上端と下端との間(範囲H内)に設定されている【選択図】図5
Description
本発明は、給湯器等に使用され、バーナの燃焼排気と湯水を通水させる伝熱管との間で熱交換させるフィンチューブ式の熱交換器と、その熱交換器を備えた給湯器とに関する。
熱交換器は、例えば特許文献1に開示されるように、ケーシング内で厚み方向に所定間隔をおいて複数配設された板状のフィンと、各フィンを直交状に貫通して蛇行状に配設される伝熱管とを有して、バーナを備えた燃焼室の上部に配置される。給湯器では、伝熱管の一端が給水管に、他端が出湯管にそれぞれ接続されて、給水管から伝熱管を通る水がバーナの燃焼排気と熱交換して加熱されて出湯管から出湯される。特許文献1では、上段及び下段が給湯回路の給湯伝熱管で、中段に風呂回路の風呂伝熱管が配置される一缶二水型となっている。
この熱交換器は、燃焼室を形成するケーシング内に収容され、各フィンの両端縁がケーシングの内面にロウ付けされて固定されるが、このロウ付け部分が長くなると、バーナの燃焼排気に加熱されて高温となるフィンの熱がケーシングに伝わり、ケーシングの耐久性が低下する懸念が生じる。
そこで、特許文献2には、フィンの両端縁のロウ付け部分の下限位置を最下段の伝熱管よりも上方に設定すると共に、両端にロウ材の流れを阻止する切欠きを形成する発明が開示されている。
この熱交換器は、燃焼室を形成するケーシング内に収容され、各フィンの両端縁がケーシングの内面にロウ付けされて固定されるが、このロウ付け部分が長くなると、バーナの燃焼排気に加熱されて高温となるフィンの熱がケーシングに伝わり、ケーシングの耐久性が低下する懸念が生じる。
そこで、特許文献2には、フィンの両端縁のロウ付け部分の下限位置を最下段の伝熱管よりも上方に設定すると共に、両端にロウ材の流れを阻止する切欠きを形成する発明が開示されている。
しかし、特許文献1の一缶二水型のように、伝熱管が上下方向に並べて配置されると、フィンの上下方向の寸法が大きくなるため、特許文献2のようにロウ付け部分を短くすると、強度の低下に繋がってしまう。かといって、ロウ付け部分を下方に長く設定すると、前述のようにケーシングの耐久性に影響を与える上、燃焼排気による加熱時には、最下段の伝熱管よりも下方で最初に燃焼排気に加熱されるフィンの下端部分と、最下段の伝熱管による吸熱によって下端部分よりも高温にならないフィンの側方部分との間で温度差が生じ、ロウ付け部分にクラックが生じて強度の低下を招くおそれがある。
そこで、本発明は、フィンチューブ式において、クラックの発生を抑制しつつ、フィンをケーシング内へ強固にロウ付け固定できる熱交換器及び給湯器を提供することを目的としたものである。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、厚み方向に所定間隔をおいて配設される複数の板状のフィンと、各フィンを蛇行状に貫通して当該貫通部分が上下方向に配設される伝熱管とを含み、各フィンの両端縁が燃焼室のケーシング内にロウ付け固定される熱交換器であって、
各フィンの両端縁におけるロウ付け部分の下限位置が、伝熱管における最下段の貫通部分の上端と下端との間に設定さ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の構成において、各フィンの両端縁におけるロウ付け部分より下側部分には、ケーシングに接触しない切欠部が形成されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、請求項2の構成において、各フィンの両端縁における少なくともロウ付け部分及び切欠部には、折り返し部が折曲形成されていることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項4に記載の発明は、給湯器であって、バーナを有する燃焼室の上部に、請求項1乃至3の何れかに記載の熱交換器を備えてなることを特徴とする。
各フィンの両端縁におけるロウ付け部分の下限位置が、伝熱管における最下段の貫通部分の上端と下端との間に設定さ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の構成において、各フィンの両端縁におけるロウ付け部分より下側部分には、ケーシングに接触しない切欠部が形成されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、請求項2の構成において、各フィンの両端縁における少なくともロウ付け部分及び切欠部には、折り返し部が折曲形成されていることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項4に記載の発明は、給湯器であって、バーナを有する燃焼室の上部に、請求項1乃至3の何れかに記載の熱交換器を備えてなることを特徴とする。
請求項1及び4に記載の発明によれば、各フィンの両端縁におけるロウ付け部分の下限位置が、伝熱管における最下段の貫通部分の上端と下端との間に設定されていることで、ロウ付け部分に温度差が生じにくくなる。よって、クラックの発生を抑制しつつ、フィンをケーシング内へ強固にロウ付け固定することができる。
請求項2に記載の発明によれば、上記効果に加えて、各フィンの両端縁におけるロウ付け部分より下側部分には、ケーシングに接触しない切欠部が形成されているので、フィンの高温の熱がケーシングに伝わりにくくなり、ケーシングの耐久性を維持することができる。
請求項3に記載の発明によれば、上記効果に加えて、各フィンの両端縁におけるロウ付け部分及び切欠部には、折り返し部が折曲形成されているので、ロウ付け部分の下側領域に温度差が生じにくくなる。よって、ロウ付け部分の下限位置を最下段の貫通部分の下端近くに設定してロウ付け部分を下方に長く延ばし、強度を上げることも可能となる。
請求項2に記載の発明によれば、上記効果に加えて、各フィンの両端縁におけるロウ付け部分より下側部分には、ケーシングに接触しない切欠部が形成されているので、フィンの高温の熱がケーシングに伝わりにくくなり、ケーシングの耐久性を維持することができる。
請求項3に記載の発明によれば、上記効果に加えて、各フィンの両端縁におけるロウ付け部分及び切欠部には、折り返し部が折曲形成されているので、ロウ付け部分の下側領域に温度差が生じにくくなる。よって、ロウ付け部分の下限位置を最下段の貫通部分の下端近くに設定してロウ付け部分を下方に長く延ばし、強度を上げることも可能となる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、給湯器の一例を示す正面図、図2はフロントカバーを取り外した筐体の正面図である。
この給湯器1は、上面及び下面、左右の側面及び背面が囲まれて前面が開口する縦長箱状の筐体2と、その筐体2の前面を閉塞するフロントカバー3とを有し、フロントカバー3の上部に、排気フード9の前方に設けられた横長筒状の排気口10を突出させている。フロントカバー3の下部及び側部には吸気口4,4・・が設けられて、筐体2の背面の上下には、壁面等への取付用のブラケット5,5が取り付けられている。
筐体2内には、燃焼室6が設けられている。この燃焼室6は、筐体2内の上側に配置されて、複数本のバーナからなるバーナユニットを収容する四角筒状の下ケーシング7と、後述する熱交換器を収容する四角筒状の上ケーシング8とを組み付けてなり、上ケーシング8の上側に排気フード9が組み付けられている。燃焼室6の下部で筐体2の開口際には、電装基板を正面視四角形状の箱体に収容してなるコントローラ11が横向きに設置されている。
図1は、給湯器の一例を示す正面図、図2はフロントカバーを取り外した筐体の正面図である。
この給湯器1は、上面及び下面、左右の側面及び背面が囲まれて前面が開口する縦長箱状の筐体2と、その筐体2の前面を閉塞するフロントカバー3とを有し、フロントカバー3の上部に、排気フード9の前方に設けられた横長筒状の排気口10を突出させている。フロントカバー3の下部及び側部には吸気口4,4・・が設けられて、筐体2の背面の上下には、壁面等への取付用のブラケット5,5が取り付けられている。
筐体2内には、燃焼室6が設けられている。この燃焼室6は、筐体2内の上側に配置されて、複数本のバーナからなるバーナユニットを収容する四角筒状の下ケーシング7と、後述する熱交換器を収容する四角筒状の上ケーシング8とを組み付けてなり、上ケーシング8の上側に排気フード9が組み付けられている。燃焼室6の下部で筐体2の開口際には、電装基板を正面視四角形状の箱体に収容してなるコントローラ11が横向きに設置されている。
図3は上ケーシング8の背面図、図4は平面図、図5は図3のA−A線断面図である。 上ケーシング8には、筐体2の下面に設けた水出口を介して外部配管と接続され、上ケーシング8の後側を回り込んで右側面前側に接続される給水管12と、湯出口を介して外部配管と接続され、上ケーシング8の前側を通って右側面前側に接続される出湯管13とが配設されている。また、上ケーシング8には、風呂往き口を介して外部の浴槽に接続され、上ケーシング8の後側を通って右側面後側に接続される風呂往き管14と、風呂戻り口を介して浴槽に接続され、上ケーシング8の前側を通って左側面前側に接続される風呂戻り管15とが配設されている。
上ケーシング8内の熱交換器は、上ケーシング8の左右方向に所定間隔をおいて配設された複数のフィン16,16・・と、各フィン16を直交状に貫通して蛇行状に配設される給湯伝熱管17及び風呂伝熱管18とを備えている。
給湯伝熱管17は、上ケーシング8の前側下部で給水管12と接続されて後側へ蛇行状に配設された後、上側へ移行して前側へ蛇行状に配設され、上ケーシング8の前側上部で出湯管13と接続されて、フィン16と共に給湯熱交換器19を形成している。
風呂伝熱管18は、上ケーシング8の後側で風呂往き管14と接続され、上下に配設される給湯伝熱管17の間で前側へ蛇行状に配設されて、上ケーシング8の前側で風呂戻り管15と接続され、フィン16と共に風呂熱交換器20を形成している。すなわち、1つの燃焼室6内で給湯熱交換器19及び風呂熱交換器20が共通のバーナで加熱される一缶二水型となっている。
給湯伝熱管17は、上ケーシング8の前側下部で給水管12と接続されて後側へ蛇行状に配設された後、上側へ移行して前側へ蛇行状に配設され、上ケーシング8の前側上部で出湯管13と接続されて、フィン16と共に給湯熱交換器19を形成している。
風呂伝熱管18は、上ケーシング8の後側で風呂往き管14と接続され、上下に配設される給湯伝熱管17の間で前側へ蛇行状に配設されて、上ケーシング8の前側で風呂戻り管15と接続され、フィン16と共に風呂熱交換器20を形成している。すなわち、1つの燃焼室6内で給湯熱交換器19及び風呂熱交換器20が共通のバーナで加熱される一缶二水型となっている。
給湯伝熱管17及び風呂伝熱管18は、上ケーシング8内で前後方向に等間隔をおいて配設される直管部21,21・・と、上ケーシング8の外部で直管部21,21の端部同士を繋ぐU字状の曲管部22,22・・とからなる。直管部21は、図5に示すように、前後に配設される5本ずつの段が上下方向に3段並べて配置されて、各段ごとに曲管部22が直管部21へ左右交互に接続されて蛇行状に繋がることで、上段及び下段で給湯伝熱管17を、中段で風呂伝熱管18をそれぞれ形成している。給湯伝熱管17の最後方位置の上段と下段との直管部21,21は、上下方向の曲管部22によって接続される。
よって、この給湯器1においては、出湯管13に接続された外部配管の給湯栓が開栓されて給水管12から器具内に通水されると、コントローラ11がバーナを燃焼させて、給水管12から下段及び上段の給湯伝熱管17を通る水をバーナの燃焼排気と熱交換させて出湯管13から出湯させる。
また、コントローラ11に外部で接続された給湯リモコン又は風呂リモコンの自動スイッチを押すと、コントローラ11は、バーナユニットを燃焼させると共に、出湯管13と風呂戻り管15とを接続する落とし込み管を介して、給湯熱交換器19で熱交換された湯を浴槽に供給する。浴槽の湯は、図示しないポンプにより、風呂戻り管15から風呂熱交換器20に送られて、中段の風呂伝熱管18を通って同じバーナの燃焼排気と熱交換されて風呂往き管14に流れ、浴槽に戻って循環しながら追い焚きされる。
また、コントローラ11に外部で接続された給湯リモコン又は風呂リモコンの自動スイッチを押すと、コントローラ11は、バーナユニットを燃焼させると共に、出湯管13と風呂戻り管15とを接続する落とし込み管を介して、給湯熱交換器19で熱交換された湯を浴槽に供給する。浴槽の湯は、図示しないポンプにより、風呂戻り管15から風呂熱交換器20に送られて、中段の風呂伝熱管18を通って同じバーナの燃焼排気と熱交換されて風呂往き管14に流れ、浴槽に戻って循環しながら追い焚きされる。
そして、各フィン16は、図7にも示すように、上ケーシング8内の前後方向に延びる矩形状の板体となっている。但し、図7のフィン16単独では、左下側(バーリングの立ち上げ方向)を前方として説明する。
まず、フィン16には、各段の直管部21が貫通する貫通孔25,25・・が、上下方向に連通した格好で形成されており、各貫通孔25の内周縁には、前側へ向けてバーリング26が立ち上げ形成されている。このバーリング26は、上段の貫通孔25A(以下、各段で区別する際には、上段を25A、中段を25B、下段を25Cと符号を付して表記する。バーリング26も同じ)では、下部を除く内周縁全体にバーリング26Aが、中段の貫通孔25Bでは、上下を除く左右の内周縁にバーリング26Bが、下段の貫通孔25Cでは、上部を除く内周縁全体にバーリング26Cがそれぞれ部分的に形成されて、上段及び中段のバーリング26A,26Bには、左右に2つの支持片27,27が、下段のバーリング26Cには、左右及び下部に3つの支持片27,27・・が、それぞれ外側へ折曲形成されている。
まず、フィン16には、各段の直管部21が貫通する貫通孔25,25・・が、上下方向に連通した格好で形成されており、各貫通孔25の内周縁には、前側へ向けてバーリング26が立ち上げ形成されている。このバーリング26は、上段の貫通孔25A(以下、各段で区別する際には、上段を25A、中段を25B、下段を25Cと符号を付して表記する。バーリング26も同じ)では、下部を除く内周縁全体にバーリング26Aが、中段の貫通孔25Bでは、上下を除く左右の内周縁にバーリング26Bが、下段の貫通孔25Cでは、上部を除く内周縁全体にバーリング26Cがそれぞれ部分的に形成されて、上段及び中段のバーリング26A,26Bには、左右に2つの支持片27,27が、下段のバーリング26Cには、左右及び下部に3つの支持片27,27・・が、それぞれ外側へ折曲形成されている。
各支持片27は、バーリング26の前端から前方へ行くに従って径方向外側へ広がるように傾斜する傾斜部28と、傾斜部28の先端から径方向外側へフィン16と平行に広がる当接部29とを備えている。
また、上段の貫通孔25Aの上側には、バーリング26Aの根元部分に掛けて形成されて下端が貫通孔25Aと連通する左右一対のロウ材差込孔30,30が形成されている。同様に、上段及び中段の貫通孔25A,25Bの間で左右に、中段及び下段の貫通孔25B,25Cの間で左右にも、小径のロウ材差込孔31,31がそれぞれ形成されている。
また、上段の貫通孔25Aの上側には、バーリング26Aの根元部分に掛けて形成されて下端が貫通孔25Aと連通する左右一対のロウ材差込孔30,30が形成されている。同様に、上段及び中段の貫通孔25A,25Bの間で左右に、中段及び下段の貫通孔25B,25Cの間で左右にも、小径のロウ材差込孔31,31がそれぞれ形成されている。
さらに、フィン16における上下の貫通孔25A〜25Cの列の間には、フィン16の下端から左右の貫通孔25C,25Cの外周に沿って曲線状に切り込まれ、下段の貫通孔25Cの中心から上端までは左右同じ幅で切り込まれ、そこから中段の貫通孔25Bの中心付近までは先細り状に切り込まれる複数の切込み32,32・・が、それぞれ上向きに形成されている。各切込み32の上方には、上段と中段との貫通孔25A,25Bの間で正面視矩形状のオフセットフィン33が、バーリング26よりも低い高さで切り起こし形成されている。オフセットフィン33の上方には、上段の貫通孔25Aよりも上方で切り起こし形成され、下縁を下向きに突出させた正面視T字状のオフセットフィン34が、バーリング26よりも低い高さで形成されている。
そして、フィン16の左右両側縁には、前側へ折り返される折り返し部35,35が、上下方向に間隔をおいてそれぞれ上下端まで形成されて、上ケーシング8の内面と当接可能となっている。但し、フィン16の両側縁の上部及び下部には、折り返し部35を含んで上ケーシング8の内面に接触しない傾斜状の切欠部36,37がそれぞれ形成されて、上下の切欠部36,37の間の折り返し部35のみが上ケーシング8に接触するようになっている。
このうち下側の切欠部37は、上ケーシング8に接触する上端が、上下方向で下段の貫通孔25Cの上端と下端との間(ここを貫通する直管部21の上限と下端との間)に位置するように形成されている。
このうち下側の切欠部37は、上ケーシング8に接触する上端が、上下方向で下段の貫通孔25Cの上端と下端との間(ここを貫通する直管部21の上限と下端との間)に位置するように形成されている。
このフィン16を複数枚左右方向に同じ向きで重ね合わせて各貫通孔25に直管部21を貫通させると、図4,6,8に示すように、各支持片27の当接部29が、右側に隣接するフィン16の裏面に当接して、左側のフィン16の表面と当接部29とで設定される間隔Pを保った状態でフィン16,16・・が厚み方向に積層される。この状態でフィン16の裏面と左側で隣接するフィン16のバーリング26の立ち上げ形成方向前端との間には、直管部21を露出させる周方向の溝状の隙間Sが、間隔Pの略半分の幅で形成される。ここで、支持片27は、バーリング26の前端から径方向外側へ広がる傾斜部28を有しているので、傾斜部28が隙間Sの外側を通って隙間Sを分断させない。よって、隙間Sは、傾斜部28と直管部21との間でも途切れることがなく、全周に亘って連続している。
以上の如く構成された給湯器1においては、上ケーシング8に給湯熱交換器19及び風呂熱交換器20をロウ付けする場合、直管部21を貫通孔25に貫通させて給湯伝熱管17及び風呂伝熱管18を接続した各フィン16を、ロウ材差込孔30(必要であれば小径のロウ材差込孔31)にロウ材を差し込んだ状態で上ケーシング8内に嵌合させ、炉内で加熱する。すると、ロウ材が溶融してロウが、上段の給湯伝熱管17の直管部21と貫通孔25Aとの間、中段の風呂伝熱管18の直管部21と貫通孔25Bとの間、下段の給湯伝熱管17の直管部21と貫通孔25Cとの間の順にそれぞれ流れ落ちて、各伝熱管17,18と貫通孔25とを溶接する。
このとき、ロウは、フィン16と隣接するフィン16のバーリング26との間の溝状の隙間S内を、径方向外側の支持片27に阻害されることなく全周に亘って流れるので、ロウが各伝熱管17,18の直管部21と貫通孔25との間に流れ込んで各直管部21はムラなくフィン16に溶接される。従って、必要な強度でロウ付けされ、フィン16と各伝熱管17,18との間の伝熱効率も確保できる。
このとき、ロウは、フィン16と隣接するフィン16のバーリング26との間の溝状の隙間S内を、径方向外側の支持片27に阻害されることなく全周に亘って流れるので、ロウが各伝熱管17,18の直管部21と貫通孔25との間に流れ込んで各直管部21はムラなくフィン16に溶接される。従って、必要な強度でロウ付けされ、フィン16と各伝熱管17,18との間の伝熱効率も確保できる。
そして、各フィン16の両端縁においても、折り返し部35,35と上ケーシング8との間でロウ付けされるが、上下端は切欠部36,37によって上ケーシング8と接触していないので、その間で上下のロウ付け部分38,38(図5)でのみ溶接されて、下側のロウ付け部分38,38の下限位置A,Aは、下段の直管部21の上端と下端との間(図5に示す範囲H内)に位置することになる。
よって、給湯運転等でバーナの燃焼排気が通過する際、各フィン16の両端では、熱交換前の燃焼排気が最初にフィン16の下端に接触して吸熱するため、フィン16の下端が高温となるが、ここでは上ケーシング8とロウ付けされていないため、その上側のロウ付け部分38への熱の影響は小さい。フィン16での吸熱は、先に下段の給湯伝熱管17の直管部21に下端から伝わるため、当該直管部21の下端より上側でフィン16を固定するロウ付け部分38には、直管部21による吸熱後の比較的低温の熱が伝わる。従って、燃焼排気からの吸熱作用による温度変化は小さくて済み、ロウ付け部分38にクラックが生じるおそれは低減される。
よって、給湯運転等でバーナの燃焼排気が通過する際、各フィン16の両端では、熱交換前の燃焼排気が最初にフィン16の下端に接触して吸熱するため、フィン16の下端が高温となるが、ここでは上ケーシング8とロウ付けされていないため、その上側のロウ付け部分38への熱の影響は小さい。フィン16での吸熱は、先に下段の給湯伝熱管17の直管部21に下端から伝わるため、当該直管部21の下端より上側でフィン16を固定するロウ付け部分38には、直管部21による吸熱後の比較的低温の熱が伝わる。従って、燃焼排気からの吸熱作用による温度変化は小さくて済み、ロウ付け部分38にクラックが生じるおそれは低減される。
特に、各フィン16の両端縁には、下側の切欠部37及びロウ付け部分38を含む折り返し部35,35が形成されているので、折り返し部35と上ケーシング8との間で燃焼排気の吹きだまりが形成され、ロウ付け部分38の下側領域に温度差が生じにくくなる。よって、ロウ付け部分38の下限位置Aをできるだけ下段の直管部21の下端近くに設定してロウ付け部分38を下方に長く延ばして強度を上げることもできる。
(バーリング及び支持片に係る発明の効果)
このように、上記形態の熱交換器(給湯熱交換器19及び風呂熱交換器20)及び給湯器1によれば、フィン16のバーリング26が、フィン16間の間隔Pよりも短い高さで立ち上げ形成されて、隣接するフィン16との間に、各伝熱管17,18の外周に沿ってロウが流れる周方向の隙間Sを形成している一方、バーリング26における立ち上げ形成方向の前端には、バーリング26の径方向で隙間Sの外側を通って前方へ突出し、前端を隣接するフィン16に当接させて間隔Pを保持させる支持片27が折曲形成されているので、フィン16とバーリング26との隙間Sでのロウの流動性が確保でき、フィンチューブ式においてフィン16と各伝熱管17,18とを強固にロウ付け固定できる。よって、強度及び伝熱効率の向上が期待できる。
このように、上記形態の熱交換器(給湯熱交換器19及び風呂熱交換器20)及び給湯器1によれば、フィン16のバーリング26が、フィン16間の間隔Pよりも短い高さで立ち上げ形成されて、隣接するフィン16との間に、各伝熱管17,18の外周に沿ってロウが流れる周方向の隙間Sを形成している一方、バーリング26における立ち上げ形成方向の前端には、バーリング26の径方向で隙間Sの外側を通って前方へ突出し、前端を隣接するフィン16に当接させて間隔Pを保持させる支持片27が折曲形成されているので、フィン16とバーリング26との隙間Sでのロウの流動性が確保でき、フィンチューブ式においてフィン16と各伝熱管17,18とを強固にロウ付け固定できる。よって、強度及び伝熱効率の向上が期待できる。
特にここでは、支持片27を、バーリング26の前端から前方へ行くに従ってバーリング26の径方向外側へ広がるように傾斜する傾斜部28と、その傾斜部28の先端から径方向外側へフィン16と平行に広がる当接部29とから形成したことで、フィン16とバーリング26との隙間Sでのロウの流れを阻害することなくフィン16間の間隔Pを維持する支持片27を簡単に得ることができる。
また、支持片27を、バーリング26の周方向に所定間隔をおいて複数形成しているので、フィン16の間隔Pをより確実に確保することができる。
また、支持片27を、バーリング26の周方向に所定間隔をおいて複数形成しているので、フィン16の間隔Pをより確実に確保することができる。
なお、上記発明において、支持片の形状は上記形態に限らず、例えば傾斜部に代えて、バーリングの前端からL字状に形成されて隙間の外側を通る中間部を形成したり、周方向の幅を大きくしたり等、適宜変更可能である。支持片の数の増減も可能である。
また、バーリングの形状も、隣接するフィンとの間に隙間を形成するものであれば、貫通孔の配置や上下の段数等によっては周方向に断続する形態を変えることは可能である。逆に貫通孔の全周にバーリングが連続形成されていてもよい。
さらに、上ケーシング内での給湯伝熱管と風呂伝熱管との配設形態も、上下の配置や段数、各段の直管部の数等を変えることは可能である。
また、バーリングの形状も、隣接するフィンとの間に隙間を形成するものであれば、貫通孔の配置や上下の段数等によっては周方向に断続する形態を変えることは可能である。逆に貫通孔の全周にバーリングが連続形成されていてもよい。
さらに、上ケーシング内での給湯伝熱管と風呂伝熱管との配設形態も、上下の配置や段数、各段の直管部の数等を変えることは可能である。
(ロウ付け部分の下限位置の設定に係る発明の効果)
このように、上記形態の熱交換器(給湯熱交換器19及び風呂熱交換器20)及び給湯器1によれば、各フィン16の両端縁におけるロウ付け部分38の下限位置Aが、給湯伝熱管17における最下段の貫通部分(貫通孔25Cを貫通する直管部21)の上端と下端との間(図5の範囲H内)に設定されていることで、ロウ付け部分38に温度差が生じにくくなる。よって、クラックの発生を抑制しつつ、フィン16を上ケーシング8内へ強固にロウ付け固定することができる。
このように、上記形態の熱交換器(給湯熱交換器19及び風呂熱交換器20)及び給湯器1によれば、各フィン16の両端縁におけるロウ付け部分38の下限位置Aが、給湯伝熱管17における最下段の貫通部分(貫通孔25Cを貫通する直管部21)の上端と下端との間(図5の範囲H内)に設定されていることで、ロウ付け部分38に温度差が生じにくくなる。よって、クラックの発生を抑制しつつ、フィン16を上ケーシング8内へ強固にロウ付け固定することができる。
特にここでは、各フィン16の両端縁におけるロウ付け部分38より下側部分には、上ケーシング8に接触しない切欠部37が形成されているので、フィン16の高温の熱が上ケーシング8に伝わりにくくなり、上ケーシング8の耐久性を維持することができる。
また、各フィン16の両端縁におけるロウ付け部分38及び切欠部37には、折り返し部35が折曲形成されていることで、ロウ付け部分38の下側領域に温度差が生じにくくなる。よって、ロウ付け部分38の下限位置Aを下段の直管部21の下端近くに設定してロウ付け部分38を下方に長く延ばし、強度を上げることも可能となる。
また、各フィン16の両端縁におけるロウ付け部分38及び切欠部37には、折り返し部35が折曲形成されていることで、ロウ付け部分38の下側領域に温度差が生じにくくなる。よって、ロウ付け部分38の下限位置Aを下段の直管部21の下端近くに設定してロウ付け部分38を下方に長く延ばし、強度を上げることも可能となる。
なお、上記発明において、ロウ付け部分の下限位置は上記形態に限らず、最下段の伝熱管の上下端の範囲にあれば、適宜上下に設計変更可能である。
また、切欠部の形状は上記形態に限らず、ケーシングの内面に対する傾斜角度を大きくしたり、傾斜状でなく四角形状に切り欠いたりする等、適宜変更して差し支えない。切欠部をなくしてロウ付けされないフィンの下端側縁をケーシングの内面に当接させることもできる。
さらに、折り返し部は、上記形態のようにフィンの両側縁の上下端まで設けず、ロウ付け部分と下側の切欠部のみに折り返し部を設けたり、下側の切欠部に設けずにその上側のロウ付け部分にのみ折り返し部を設けたり等、変更しても差し支えない。逆に上下端の全長に折り返し部を設けてもよいし、折り返し部を省略してもよい。
また、切欠部の形状は上記形態に限らず、ケーシングの内面に対する傾斜角度を大きくしたり、傾斜状でなく四角形状に切り欠いたりする等、適宜変更して差し支えない。切欠部をなくしてロウ付けされないフィンの下端側縁をケーシングの内面に当接させることもできる。
さらに、折り返し部は、上記形態のようにフィンの両側縁の上下端まで設けず、ロウ付け部分と下側の切欠部のみに折り返し部を設けたり、下側の切欠部に設けずにその上側のロウ付け部分にのみ折り返し部を設けたり等、変更しても差し支えない。逆に上下端の全長に折り返し部を設けてもよいし、折り返し部を省略してもよい。
そして、各発明に共通して、給湯器は一缶二水型に限らず、給湯熱交換器と風呂熱交換器とが別々の燃焼室に配置されるものであっても、熱交換器ごとに本発明は適用可能である。風呂回路以外の例えば暖房回路用の熱交換器であっても本発明の適用は妨げないし、風呂回路等がなく給湯回路のみ有するものであっても適用可能である。
1・・給湯器、2・・筐体、3・・フロントカバー、6・・燃焼室、7・・下ケーシング、8・・上ケーシング、11・・コントローラ、12・・給水管、13・・出湯管、14・・風呂往き管、15・・風呂戻り管、16・・フィン、17・・給湯伝熱管、18・・風呂伝熱管、19・・給湯熱交換器、20・・風呂熱交換器、21・・直管部、22・・曲管部、25・・貫通孔、26・・バーリング、27・・支持片、28・・傾斜部、29・・当接部、35・・折り返し部、36,37・・切欠部、38・・ロウ付け部分、P・・間隔、S・・隙間。
Claims (4)
- 厚み方向に所定間隔をおいて配設される複数の板状のフィンと、各前記フィンを蛇行状に貫通して当該貫通部分が上下方向に配設される伝熱管とを含み、各前記フィンの両端縁が燃焼室のケーシング内にロウ付け固定される熱交換器であって、
各前記フィンの両端縁におけるロウ付け部分の下限位置が、前記伝熱管における最下段の前記貫通部分の上端と下端との間に設定されていることを特徴とする熱交換器。 - 各前記フィンの両端縁における前記ロウ付け部分より下側部分には、前記ケーシングに接触しない切欠部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。
- 各前記フィンの両端縁における少なくとも前記ロウ付け部分及び前記切欠部には、折り返し部が折曲形成されていることを特徴とする請求項2に記載の熱交換器。
- バーナを有する燃焼室の上部に、請求項1乃至3の何れかに記載の熱交換器を備えてなる給湯器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017192938A JP2019066117A (ja) | 2017-10-02 | 2017-10-02 | 熱交換器及び給湯器 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2017192938A JP2019066117A (ja) | 2017-10-02 | 2017-10-02 | 熱交換器及び給湯器 |
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ID=66340504
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111197859A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-26 | 四川昊宇龙星科技有限公司 | 两用型三层套管热交换器 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0519857U (ja) * | 1991-08-23 | 1993-03-12 | パロマ工業株式会社 | 熱交換器 |
JPH06194084A (ja) * | 1992-12-25 | 1994-07-15 | Nippon Upro Kk | 熱交換器 |
CN204693830U (zh) * | 2014-12-30 | 2015-10-07 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 热交换器和燃气热水器 |
-
2017
- 2017-10-02 JP JP2017192938A patent/JP2019066117A/ja active Pending
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