JP3218056B2 - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JP3218056B2 JP3218056B2 JP18678091A JP18678091A JP3218056B2 JP 3218056 B2 JP3218056 B2 JP 3218056B2 JP 18678091 A JP18678091 A JP 18678091A JP 18678091 A JP18678091 A JP 18678091A JP 3218056 B2 JP3218056 B2 JP 3218056B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、伝熱管の両端部夫々
が、固定枠に支持された熱交換器に関する。
が、固定枠に支持された熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】かかる熱交換器において、従来は、伝熱
管の両端部夫々が溶接あるいはろう付け等により固定枠
に融通のない状態で固定されていた。
管の両端部夫々が溶接あるいはろう付け等により固定枠
に融通のない状態で固定されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
熱交換器を例えば湯沸しに使用する場合には、バーナ等
の加熱源による加熱により、伝熱管に熱膨張による伸び
が発生するとともに、伝熱管の加熱源に対面している側
はその反対側に比べて温度が高くなるので、伝熱管の加
熱源に対面している側とその反対側とで熱膨張に差が生
じて伝熱管に反りが発生するため、これらが原因で、上
記従来のように伝熱管の両端部夫々を固定枠に融通のな
い状態で固定されているものでは、伝熱管あるいは伝熱
管と固定枠との固定部等に応力が繰り返し発生して伝熱
管が破損するため、耐久性の面で問題があった。また、
かかる熱交換器を例えば水の冷却用に使用する場合に
も、冷熱源による冷却により、伝熱管の収縮とそれに伴
う伝熱管の反りが発生するため、上記の湯沸しに使用す
る場合と同様の問題があった。又、かかる熱交換器にお
いては、伝熱管に流体を供給する流路や、伝熱管から流
体を排出する流路や、隣接する伝熱管同士を連通接続す
る流路を、伝熱管に連通接続する必要がある。本発明
は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その
目的は、伝熱管の端部の固定枠への支持方法を合理的に
改良することにより、簡単な構成にて、伝熱管に連通す
る必要がある流路を伝熱管に連通接続しながら、耐久性
の向上を図る点にある。
熱交換器を例えば湯沸しに使用する場合には、バーナ等
の加熱源による加熱により、伝熱管に熱膨張による伸び
が発生するとともに、伝熱管の加熱源に対面している側
はその反対側に比べて温度が高くなるので、伝熱管の加
熱源に対面している側とその反対側とで熱膨張に差が生
じて伝熱管に反りが発生するため、これらが原因で、上
記従来のように伝熱管の両端部夫々を固定枠に融通のな
い状態で固定されているものでは、伝熱管あるいは伝熱
管と固定枠との固定部等に応力が繰り返し発生して伝熱
管が破損するため、耐久性の面で問題があった。また、
かかる熱交換器を例えば水の冷却用に使用する場合に
も、冷熱源による冷却により、伝熱管の収縮とそれに伴
う伝熱管の反りが発生するため、上記の湯沸しに使用す
る場合と同様の問題があった。又、かかる熱交換器にお
いては、伝熱管に流体を供給する流路や、伝熱管から流
体を排出する流路や、隣接する伝熱管同士を連通接続す
る流路を、伝熱管に連通接続する必要がある。本発明
は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その
目的は、伝熱管の端部の固定枠への支持方法を合理的に
改良することにより、簡単な構成にて、伝熱管に連通す
る必要がある流路を伝熱管に連通接続しながら、耐久性
の向上を図る点にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による熱交換器の
特徴構成は、前記伝熱管に連通する流路を備えた接続部
材が、固定枠に固定状態に設けられ、 前記接続部材に、
前記伝熱管の両端部のうちの少なくとも一方を管長手方
向及び径方向に移動自在に挿入する挿入部が備えられ、
前記挿入部の内周面とそれに対向する伝熱管の外周面と
の間に弾性シール材が配設されている点にある。
特徴構成は、前記伝熱管に連通する流路を備えた接続部
材が、固定枠に固定状態に設けられ、 前記接続部材に、
前記伝熱管の両端部のうちの少なくとも一方を管長手方
向及び径方向に移動自在に挿入する挿入部が備えられ、
前記挿入部の内周面とそれに対向する伝熱管の外周面と
の間に弾性シール材が配設されている点にある。
【０００５】
【作用】上記特徴構成によれば、固定枠に固定状態で設
けられた接続部材の挿入部に、伝熱管の端部が管長手方
向及び径方向に融通を持たした状態で挿入され、且つ、
挿入部の内周面とそれに対向する伝熱管の外周面との間
に弾性シール材が配設されることにより、伝熱管を通流
する流体の漏れが弾性シール材にて防止される状態で、
伝熱管の端部が、固定枠に固定状態に設けられた接続部
材に、管長手方向及び径方向に移動自在に支持されると
共に、接続部材に備えられた流路に伝熱管が連通接続さ
れる。 従って、加熱源による加熱により伝熱管に伸び及
び反りが発生しても、あるいは、冷熱源による冷却によ
り伝熱管に収縮や反りが発生しても、固定枠に対して伝
熱管が相対移動することにより、応力の発生を逃がして
やることができる。 しかも、伝熱管に連通する必要があ
る流路、即ち、伝熱管に流体を供給する流路や、伝熱管
から流体を排出する流路や、隣接する伝熱管同士を連通
接続する流路を接続部材に備えさせているので、伝熱管
の端部を接続部材に接続して、伝熱管の端部を固定枠に
支持することにより、伝熱管に連通する必要がある流路
が伝熱管に連通接続されることになる。
けられた接続部材の挿入部に、伝熱管の端部が管長手方
向及び径方向に融通を持たした状態で挿入され、且つ、
挿入部の内周面とそれに対向する伝熱管の外周面との間
に弾性シール材が配設されることにより、伝熱管を通流
する流体の漏れが弾性シール材にて防止される状態で、
伝熱管の端部が、固定枠に固定状態に設けられた接続部
材に、管長手方向及び径方向に移動自在に支持されると
共に、接続部材に備えられた流路に伝熱管が連通接続さ
れる。 従って、加熱源による加熱により伝熱管に伸び及
び反りが発生しても、あるいは、冷熱源による冷却によ
り伝熱管に収縮や反りが発生しても、固定枠に対して伝
熱管が相対移動することにより、応力の発生を逃がして
やることができる。 しかも、伝熱管に連通する必要があ
る流路、即ち、伝熱管に流体を供給する流路や、伝熱管
から流体を排出する流路や、隣接する伝熱管同士を連通
接続する流路を接続部材に備えさせているので、伝熱管
の端部を接続部材に接続して、伝熱管の端部を固定枠に
支持することにより、伝熱管に連通する必要がある流路
が伝熱管に連通接続されることになる。
【０００６】
【発明の効果】その結果、固定枠に固定状態で設けられ
た接続部材に、伝熱管の端部を、管長手方向及び径方向
に移動自在に支持して、伝熱管の伸縮や反りに起因する
伝熱管の破損を効果的に回避することができるようにす
ると共に、その接続部材に、伝熱管に連通する必要があ
る流路を備えさせてあるので、簡単な構成にて、伝熱管
に連通する必要がある流路を伝熱管に連通接続しなが
ら、この種熱交換器の耐久性を従前のものに比べ、大幅
に向上し得るに至った。
た接続部材に、伝熱管の端部を、管長手方向及び径方向
に移動自在に支持して、伝熱管の伸縮や反りに起因する
伝熱管の破損を効果的に回避することができるようにす
ると共に、その接続部材に、伝熱管に連通する必要があ
る流路を備えさせてあるので、簡単な構成にて、伝熱管
に連通する必要がある流路を伝熱管に連通接続しなが
ら、この種熱交換器の耐久性を従前のものに比べ、大幅
に向上し得るに至った。
【０００７】
【実施例】次に、本発明による熱交換器を給湯装置に適
用した場合の実施例を図面に基づいて説明する。
用した場合の実施例を図面に基づいて説明する。
【０００８】図１は熱交換器の要部の詳細構造を示し、
図２は給湯装置の概略構成を示し、図中、１は熱交換
器、２はバーナ、３は、バーナ２を一端側に装備し、か
つ、熱交換器１を他端側に装備して、バーナ２から熱交
換器１への燃焼ガス流路Ｆを形成する筒胴である。４は
熱交換器１に対する給水管、５は熱交換器１からの給湯
管、６は外装ケーシング、７は燃焼用空気を供給するフ
ァンである。
図２は給湯装置の概略構成を示し、図中、１は熱交換
器、２はバーナ、３は、バーナ２を一端側に装備し、か
つ、熱交換器１を他端側に装備して、バーナ２から熱交
換器１への燃焼ガス流路Ｆを形成する筒胴である。４は
熱交換器１に対する給水管、５は熱交換器１からの給湯
管、６は外装ケーシング、７は燃焼用空気を供給するフ
ァンである。
【０００９】次に熱交換器１について説明する。筒胴３
の両側の固定枠１１，１１には、２本の伝熱管１２，１
２夫々の配設位置に対し、伝熱管１２の外径より所定値
だけ大きい径の挿入孔１１ａを形成してある。
の両側の固定枠１１，１１には、２本の伝熱管１２，１
２夫々の配設位置に対し、伝熱管１２の外径より所定値
だけ大きい径の挿入孔１１ａを形成してある。
【００１０】複数個の挿入孔１１ａのうちで、給水管４
及び給湯管５の取り付け位置に当たる挿入孔１１ａ，１
１ａに対し、伝熱管１２の外径より所定値だけ大きい径
の挿入部１３ａが形成された筒状の第１接続部材１３，
１３を、挿入部１３ａを挿入孔１１ａに臨ませた状態で
固定枠１１に固定してある。
及び給湯管５の取り付け位置に当たる挿入孔１１ａ，１
１ａに対し、伝熱管１２の外径より所定値だけ大きい径
の挿入部１３ａが形成された筒状の第１接続部材１３，
１３を、挿入部１３ａを挿入孔１１ａに臨ませた状態で
固定枠１１に固定してある。
【００１１】複数個の挿入孔１１ａのうちで、隣接する
伝熱管１２，１２同士を連結する位置に当たる挿入孔１
１ａ，１１ａに対し、伝熱管１２の外径より所定値だけ
大きい径の挿入部１４ａ，１４ａとそれら挿入部１４
ａ，１４ａを連結する通水路１４ｂが内部に形成された
第２接続部材１４を、挿入部１４ａ，１４ａ夫々を挿入
孔１１ａ，１１ａ夫々に臨ませた状態で固定枠１１に固
定してある。つまり、通水路１４ｂが、伝熱管１２に連
通する流路Ｐに相当する。
伝熱管１２，１２同士を連結する位置に当たる挿入孔１
１ａ，１１ａに対し、伝熱管１２の外径より所定値だけ
大きい径の挿入部１４ａ，１４ａとそれら挿入部１４
ａ，１４ａを連結する通水路１４ｂが内部に形成された
第２接続部材１４を、挿入部１４ａ，１４ａ夫々を挿入
孔１１ａ，１１ａ夫々に臨ませた状態で固定枠１１に固
定してある。つまり、通水路１４ｂが、伝熱管１２に連
通する流路Ｐに相当する。
【００１２】フィン１５が多数並設されかつ両端部に環
状のシール保持具１６，１６が付設された伝熱管１２，
１２を筒胴３内の燃焼ガス流路Ｆ内に配設するととも
に、それら伝熱管１２，１２夫々の両端部を固定枠１１
の挿入孔１１ａ及び第１接続部材１３の挿入部１３ａ又
は第２接続部材１４の挿入部１４ａに管長手方向及び径
方向に融通を持たした状態で挿入し、かつ、それらの挿
入箇所夫々における挿入部１３ａ又は挿入部１４ａの内
周面とそれに対向する伝熱管１２の外周面との間の空隙
をシール保持具１６に取り付けてある弾性シール材１
７，１７により密閉させる状態で、伝熱管１２，１２を
第１接続部材１３及び第２接続部材１４に対して取り付
けてある。
状のシール保持具１６，１６が付設された伝熱管１２，
１２を筒胴３内の燃焼ガス流路Ｆ内に配設するととも
に、それら伝熱管１２，１２夫々の両端部を固定枠１１
の挿入孔１１ａ及び第１接続部材１３の挿入部１３ａ又
は第２接続部材１４の挿入部１４ａに管長手方向及び径
方向に融通を持たした状態で挿入し、かつ、それらの挿
入箇所夫々における挿入部１３ａ又は挿入部１４ａの内
周面とそれに対向する伝熱管１２の外周面との間の空隙
をシール保持具１６に取り付けてある弾性シール材１
７，１７により密閉させる状態で、伝熱管１２，１２を
第１接続部材１３及び第２接続部材１４に対して取り付
けてある。
【００１３】第１接続部材１３，１３夫々の挿入部１３
ａの反対側の開口部夫々に対し、給水管４及び給湯管５
夫々を連通接続してある。つまり、給水管４及び給湯管
５夫々は、伝熱管１２に連通する流路Ｐに相当する。
ａの反対側の開口部夫々に対し、給水管４及び給湯管５
夫々を連通接続してある。つまり、給水管４及び給湯管
５夫々は、伝熱管１２に連通する流路Ｐに相当する。
【００１４】以上のように、給水管４と伝熱管１２，１
２と給湯管５とにより一本の連続した通水路を形成する
状態で、給水管４、伝熱管１２，１２、及び、給湯管５
夫々を、第１接続部材１３，１３、及び、第２接続部材
１４を介して連結し、そして、給水管４から供給された
水を、燃焼ガス流路Ｆ内に配設してある伝熱管１２，１
２のフィン１５の吸熱作用により加熱し、給湯管５から
湯を得るように構成してある。
２と給湯管５とにより一本の連続した通水路を形成する
状態で、給水管４、伝熱管１２，１２、及び、給湯管５
夫々を、第１接続部材１３，１３、及び、第２接続部材
１４を介して連結し、そして、給水管４から供給された
水を、燃焼ガス流路Ｆ内に配設してある伝熱管１２，１
２のフィン１５の吸熱作用により加熱し、給湯管５から
湯を得るように構成してある。
【００１５】以上のように、伝熱管１２の両端部を、固
定枠１１に固定した第１接続部材１３及び第２接続部材
１４に対して管長手方向及び径方向に融通を持たした状
態で取り付けてある。従って、燃焼ガスにより伝熱管１
２が加熱されて、伝熱管１２に熱膨張による伸びが発生
するとともに、伝熱管１２のバーナ２に対面している側
はその反対側に比べて温度が高くなるので、伝熱管１２
のバーナ２に対面している側とその反対側とで熱膨張に
差が生じて伝熱管１２に反りが発生しても、前述のよう
に伝熱管１２と固定枠１１とを融通を持たした状態で取
り付けてあるので伝熱管１２が固定枠１１に対して管長
手方向及び径方向に相対移動して、伝熱管１２、あるい
は、伝熱管１２と固定枠１１との取り付け部分等に応力
が発生するのを防止することができる。
定枠１１に固定した第１接続部材１３及び第２接続部材
１４に対して管長手方向及び径方向に融通を持たした状
態で取り付けてある。従って、燃焼ガスにより伝熱管１
２が加熱されて、伝熱管１２に熱膨張による伸びが発生
するとともに、伝熱管１２のバーナ２に対面している側
はその反対側に比べて温度が高くなるので、伝熱管１２
のバーナ２に対面している側とその反対側とで熱膨張に
差が生じて伝熱管１２に反りが発生しても、前述のよう
に伝熱管１２と固定枠１１とを融通を持たした状態で取
り付けてあるので伝熱管１２が固定枠１１に対して管長
手方向及び径方向に相対移動して、伝熱管１２、あるい
は、伝熱管１２と固定枠１１との取り付け部分等に応力
が発生するのを防止することができる。
【００１６】〔別実施例〕 次に、別実施例を列記する。 伝熱管１２を３本以上
配設しても良く、その場合は、給水管４と複数の伝熱管
１２と給湯管５とにより一本の連続した通水路を形成す
るように、最上部の伝熱管１２の一端部に対し第１接続
部材１３を介して給水管４を連通接続し、最下部の伝熱
管１２の一端部に対し第１接続部材１３を介して給湯管
５を連通接続し、隣接する伝熱管１２，１２の同一固定
枠１１側にある端部同士を第２接続部材１４を介して連
結する。
配設しても良く、その場合は、給水管４と複数の伝熱管
１２と給湯管５とにより一本の連続した通水路を形成す
るように、最上部の伝熱管１２の一端部に対し第１接続
部材１３を介して給水管４を連通接続し、最下部の伝熱
管１２の一端部に対し第１接続部材１３を介して給湯管
５を連通接続し、隣接する伝熱管１２，１２の同一固定
枠１１側にある端部同士を第２接続部材１４を介して連
結する。
【００１７】 上記実施例では、伝熱管１２の両端部
を、第１接続部材１３及び第２接続部材１４により固定
枠１１に対して融通を持たせた状態で取り付ける場合を
例示したが、これに代えて、伝熱管１２，１２の同一固
定枠１１側にある端部同士を第２接続部材１４を介して
連結しかつ固定枠１１に対して融通を持たせた状態で取
り付け、一方、伝熱管１２，１２の他端部夫々を固定枠
１１に固定させて取り付けるとともに給水管４及び伝熱
管１２夫々を連通接続しても良い。
を、第１接続部材１３及び第２接続部材１４により固定
枠１１に対して融通を持たせた状態で取り付ける場合を
例示したが、これに代えて、伝熱管１２，１２の同一固
定枠１１側にある端部同士を第２接続部材１４を介して
連結しかつ固定枠１１に対して融通を持たせた状態で取
り付け、一方、伝熱管１２，１２の他端部夫々を固定枠
１１に固定させて取り付けるとともに給水管４及び伝熱
管１２夫々を連通接続しても良い。
【００１８】 本発明による熱交換器は、上記実施例
のように給湯装置に適用する場合の他に、冷熱源により
伝熱管１２を通流する水を冷却する冷水生成用としても
適用できる。また、伝熱管１２に温水あるいは冷水を通
流することにより、暖房用あるいは冷房用の熱交換器と
しても適用できる。
のように給湯装置に適用する場合の他に、冷熱源により
伝熱管１２を通流する水を冷却する冷水生成用としても
適用できる。また、伝熱管１２に温水あるいは冷水を通
流することにより、暖房用あるいは冷房用の熱交換器と
しても適用できる。
【００１９】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図１】熱交換器の要部断面図
【図２】熱交換器の断面構造を含む給湯装置の構成図
１１ 固定枠 １２ 伝熱管 １３，１４ 接続部材 １３ａ，１４ａ 挿入部 １７ シール材Ｐ 流路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−97861（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F28F 9/26 F28F 9/02
Claims (1)
- 【請求項１】 伝熱管（１２）の両端部夫々が、固定枠
（１１）に支持された熱交換器であって、前記伝熱管（１２）に連通する流路（Ｐ）を備えた接続
部材（１３），（１４）が、固定枠（１１）に固定状態
に設けられ、 前記接続部材（１３），（１４）に、前記伝熱管（１
２）の両端部のうちの少なくとも一方を管長手方向及び
径方向に移動自在に挿入する挿入部（１３ａ），（１４
ａ）が備えられ、 前記挿入部（１３ａ），（１４ａ）の内周面とそれに対
向する伝熱管（１２）の外周面との間に弾性シール材
（１７）が配設されている 熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18678091A JP3218056B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18678091A JP3218056B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0534091A JPH0534091A (ja) | 1993-02-09 |
| JP3218056B2 true JP3218056B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=16194475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18678091A Expired - Fee Related JP3218056B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3218056B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8794299B2 (en) * | 2007-02-27 | 2014-08-05 | Modine Manufacturing Company | 2-Pass heat exchanger including thermal expansion joints |
-
1991
- 1991-07-26 JP JP18678091A patent/JP3218056B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0534091A (ja) | 1993-02-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |