JP3561535B2 - 冷媒加熱装置 - Google Patents

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Description

【産業上の利用分野】
【0001】
この発明は冷媒加熱式エアコンに用いる冷媒加熱装置に関するものである。
【従来の技術】
【0002】
従来の冷媒加熱式エアコンに用いる冷媒加熱装置には、筒型熱交換部の内部に複数枚の邪魔板で構成するバッフル板を備えたものが知られている。この場合、バッフル板を装着する主な目的は熱交換効率を上げることである。このため、バーナ火炎の熱が効率良く熱交換部に伝わるようバッフル板を配置している。
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、バーナ火炎の上部(下流)に配置されるバッフル板の位置等によって火炎形成は影響を受け、排ガス,燃焼安定性の点で問題があった。
【0004】
本発明は上記実情に鑑み、熱交換部の上部開口を閉塞するシール板の開口部面積をバッフル板と熱交壁面間で形成される部分の断面積より小さくすることで、前記課題を解決する冷媒加熱装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、下部にバーナ部を備えた筒型熱交換部内に複数枚のバッフル板を配置してなる冷媒加熱装置において、前記筒型熱交換部は、横断面が略横長矩形状に形成されるとともに、冷媒が流れる伝熱管を互いに対向する長辺側の外周に蛇行状として設け、前記伝熱管が設けられた長辺側の内壁に多数のフィンを縦方向に突設して当該多数のフィン間に縦方向の溝部を形成し、さらに、前記多数のフィンを突設した長辺側の内壁と前記バッフル板との間の断面積Bを、前記熱交換部の上部開口を閉蓋するシール板に穿設した排ガス通路用開口部面積Aよりも大きく形成し、前記複数枚のバッフル板は、シール板から垂下した一対の支持枠間に取り付けられて一体構造と成され、前記一対の支持枠は、前記フィンが形成されていない熱交換部の対向する短辺側の内面にそれぞれ沿った形で配置されている構成である。
【作用】
【0006】
上記のように、前記筒型熱交換部は、横断面が略横長矩形状に形成されて冷媒が流れる伝熱管を互いに対向する長辺側の外周に蛇行状として設け、前記伝熱管が設けられた長辺側の内壁に多数のフィンを縦方向に突設して当該多数のフィン間に縦方向の溝部を形成し、さらに、前記多数のフィンを突設した長辺側の内壁と前記バッフル板との間の断面積Bを、前記熱交換部の上部開口を閉蓋するシール板に穿設した排ガス通路用開口部面積Aよりも大きく形成したことにより、開口部(排気口)に抵抗を付けることとなり、熱交換部の内部圧力は高まり、火炎のバタツキも減少し、安定燃焼が図られる。また、このシール板の排ガス通路用開口部の面積Aを熱交換部とバッフル板で形成される部分(すき間)の断面積Bよりも小さくする(A<B)ことで、面積Aで空気量や炉内圧を決めることができるようになる。更に、複数枚のバッフル板はシール板側と一体構造としてなるため、筒型熱交換部の上口に閉蓋するようにシール板を設置するだけで一挙にセットされる。
【実施例】
【0007】
図1乃至図7は本発明の一実施例を示す冷媒加熱式エアコンの冷媒加熱装置であり、1は下部に備えたバーナ部2と、外周に伝熱管3を設けた筒型熱交換部4とよりなる冷媒加熱装置で、前記筒型熱交換部4は、横断面が略横長矩形状に形成されて(図2及び図6参照)、冷媒が流れる前記伝熱管3を互いに対向する長辺側の外周に蛇行状となるように設けている(図3参照)。
【0008】
前記伝熱管3が設けられた互いに対向する長辺側の各内壁には、熱交換面となる多数のフィン5を縦方向(図3参照)に突設して当該多数のフィン5間に縦方向の多数の溝部5aを形成している。また、前記筒型熱交換部4の内部の燃焼室6より上方部分に複数枚(図示にあって3枚)のバッフル板7を適宜間隔で水平に配設している。
【0009】
前記複数枚のバッフル板7は、筒型熱交換部4の上部開口4aを閉蓋するシール板8の両側から垂下した一対の支持枠9間に差し渡され一体構造としている。この場合、前記筒型熱交換部4は、内壁のフィン5の溝部5aとバッフル板7とのすき間aが最も狭い燃焼ガス通路6′となる。しかも、このバッフル板7とフィン5間のすき間aにおける合計の断面積B(図6のハッチング部分を参照)は、前記シール板8の中央に穿設した排ガス通路用開口部10の面積Aより大きく形成する。即ち、燃焼ガス通路の終端の排ガス通路用開口部10に、最も大きな抵抗を持たせる構成とする。
【0010】
前記複数枚のバッフル板7は、バーナ部2側から上部(下流)に向かうに従って幅広としており、すき間aを狭めている。
【0011】
前記一対の支持枠9は、平板状のもの(図4参照)であって、前記フィン5が形成されていない筒型熱交換部4の対向する短辺側の内面にそれぞれ沿った形で配置されるものである(図2及び図3参照)。
【0012】
ここで、冷媒加熱装置をエアコン態様とするには、室外機Cの前記伝熱管3の一端に冷媒ポンプ11を接続し、伝熱管3の他端には電磁弁12を接続し、前記冷媒ポンプ11と電磁弁12をそれぞれ所定の配管をもって室内機Dの放熱器13の両端に接続し、全体として冷媒循環路を構成し、冷媒加熱式エアコンとしている(図1参照)。
【0013】
いまこの作用を説明すると、この冷媒加熱式エアコンの運転に当たって、先ず冷媒加熱装置1のバーナ部2の近傍に設けた点火器14を作動させ、バーナノズル2aから噴出する混合ガスに着火する。
【0014】
ここにおいて、筒型熱交換部4の燃焼室6に立ち上ぼった火炎bからの燃焼ガスcは、バッフル板7に衝突して両側へ広がり熱交壁面となるフィン5のすき間a(燃焼ガス通路6′)へ迂回するように流れ、順次上方へ流れて行き燃焼ガス通路6′の終端(下流側)のシール板8に当たり中央の開口部10より排気される。即ち、バーナ部2による燃焼は下位のバッフル板7の下で完結する。このバッフル板7から上方にあっては高温の燃焼ガスcは周囲に形成された熱交換部4のフィン5間のすき間aを通って上昇し、この時熱交換部4の壁面が加熱され、その熱が外周の伝熱管3へと伝わる。この燃焼ガスcは複数枚のバッフル板7を順次経てシール板8の開口部(排気口)10より排気される。
【0015】
この場合、各々のバッフル板7と熱交換部4とのすき間aの断面積Bよりもシール板8における開口部10の面積Aの方を小さくしているため、この開口部10の抵抗が一番大きくなり、圧力,空気量はこの部分で決まる。この部分で排ガスを抑えるためバッフル板部,バーナ部等の流れが均一化され、内部圧力が高まり燃焼速度が速くなり、火炎のバタツキが減少する。
【0016】
従って、熱交換部4で略均一に加熱された伝熱管3で冷媒液はガス化され、このガス冷媒を室内機の放熱器13で熱交換して放熱させ暖房を行う。この後、放熱器13を経て液化された冷媒が電磁ポンプ11に戻り、冷媒循環が繰返される。
【発明の効果】
【0017】
以上説明したように本発明は、下部にバーナ部を備えた筒型熱交換部内に複数枚のバッフル板を配置してなる冷媒加熱装置において、前記筒型熱交換部は、横断面が略横長矩形状に形成されて冷媒が流れる伝熱管を互いに対向する長辺側の外周に蛇行状として設け、前記伝熱管が設けられた長辺側の内壁に多数のフィンを縦方向に突設して当該多数のフィン間に縦方向の溝部を形成し、さらに、前記多数のフィンを突設した長辺側の内壁と前記バッフル板との間の断面積Bを、前記熱交換部の上部開口を閉蓋するシール板に穿設した排ガス通路用開口部面積Aよりも大きく形成し、前記複数枚のバッフル板は、シール板から垂下した一対の支持枠間に取り付けられて一体構造と成され、前記一対の支持枠は、前記フィンが形成されていない熱交換部の対向する短辺側の内面にそれぞれ沿った形で配置されている構成であるから、シール板に設けられた排ガス通路用の開口部に抵抗が付き、熱交換部の内部圧力が高まり、その結果、火炎のバタツキが減少し、安定燃焼化が図れて冷媒用の伝熱管への熱交換効率が向上するのはもちろんのこと、複数枚のバッフル板は、シール板から垂下した一対の支持枠間に取り付けるユニット構造となっているため、熱交換部への組み付け作業等が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明による冷媒加熱装置を備えた冷媒加熱式エアコンの実施例を示す概略構成図である。
【図2】冷媒加熱装置の一部切り欠き平面図である。
【図3】冷媒加熱装置の一部切り欠き側面図である。
【図4】シール板とバッフル板を一体にした斜視図である。
【図5】同熱交換部における燃焼ガスの流れを示す説明図である。
【図6】熱交換部におけるすき間の断面積を示す説明図である。
【図7】シール板の開口部の面積を示す説明図である。
【符号の説明】
【0019】
1 冷媒加熱装置
2 バーナ部
4 筒型熱交換部
5 フィン
6′ 燃焼ガス通路
7 バッフル板
8 シール板
10 排ガス通路用開口部
a すき間
A 開口部の面積
B すき間の断面積

Claims (1)

  1. 下部にバーナ部を備えた筒型熱交換部内に複数枚のバッフル板を配置してなる冷媒加熱装置において、
    前記筒型熱交換部は、横断面が略横長矩形状に形成されるとともに、冷媒が流れる伝熱管を互いに対向する長辺側の外周に蛇行状として設け、前記伝熱管が設けられた長辺側の内壁に多数のフィンを縦方向に突設して当該多数のフィン間に縦方向の溝部を形成し、さらに、前記多数のフィンを突設した長辺側の内壁と前記バッフル板との間の断面積Bを、前記熱交換部の上部開口を閉蓋するシール板に穿設した排ガス通路用開口部面積Aよりも大きく形成し、
    前記複数枚のバッフル板は、シール板から垂下した一対の支持枠間に取り付けられて一体構造と成され、
    前記一対の支持枠は、前記フィンが形成されていない熱交換部の対向する短辺側の内面にそれぞれ沿った形で配置されていることを特徴とする冷媒加熱装置。
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