JP3922213B2 - Heat exchanger for water heater - Google Patents
Heat exchanger for water heater Download PDFInfo
- Publication number
- JP3922213B2 JP3922213B2 JP2003146659A JP2003146659A JP3922213B2 JP 3922213 B2 JP3922213 B2 JP 3922213B2 JP 2003146659 A JP2003146659 A JP 2003146659A JP 2003146659 A JP2003146659 A JP 2003146659A JP 3922213 B2 JP3922213 B2 JP 3922213B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- hot water
- heat exchanger
- water heater
- flow path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
- F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
- F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
- F28D9/0056—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another with U-flow or serpentine-flow inside conduits; with centrally arranged openings on the plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
- F28F2250/10—Particular pattern of flow of the heat exchange media
- F28F2250/102—Particular pattern of flow of the heat exchange media with change of flow direction
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯水と燃焼ガスとの間で熱交換を行う給湯器用の熱交換器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来技術として、例えば、特開2002−115916号公報に記載された給湯器用の熱交換器がある。この熱交換器は、複数のチューブとアウターフィンとが交互に積層されており、アウターフィン側に供給される燃焼ガスによってチューブ内を流通する給湯水を加熱するものとしている。チューブ内には、給湯水側の熱伝達率を向上させるためにオフセット型のインナーフィンが配設されている。
【0003】
ここでは、アウターフィンを上記インナーフィンと同様にオフセット型フィンとしており、フィンの表面に付着する燃焼ガスの凝縮水の厚みが厚くなるのを防止して、早期腐食を抑制するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この熱交換器は給湯器非使用時において熱交換器内の給湯水を排出した際に、チューブどうしの連通部と配管との位置関係によっては、チューブの下側部において給湯水が残存する。また、インナーフィンの形状によっては、インナーフィンのセグメント間に表面張力によって水膜が形成される。そして、セグメント間に水膜が形成された状態で、冬季において残存した給湯水が凍結して体積膨張分がインナーフィンのセグメントによって抑えられると、チューブ自身が変形し、更には隣接するアウターフィンも変形するという問題がある。
【0005】
本発明は、上記問題に鑑み、給湯水の凍結によるチューブの変形を防止できる給湯器用熱交換器を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【0007】
請求項1に記載の発明では、長手方向が略水平に配置されて、内部を給湯水が流通する複数のチューブ(110A)と、チューブ(110A)内に配設され、凹凸状断面が離散的に並ぶように形成されるインナーフィン(120a、120b)とを備え、給湯水とチューブ(110A)の外側を流通する燃焼ガスとの間で熱交換を行う給湯器用熱交換器において、インナーフィン(120a、120b)の凹凸状断面の側壁(121)は、チューブ(110A)の天地方向における所定位置よりも下側の領域では、略天地方向を向くように配置され、且つ、所定位置よりも上側の領域では、略水平方向を向くように配置されることを特徴としている。
【0008】
これにより、チューブ(110A)内の給湯水を排出した際に、下側にいくらかの給湯水が残って凍結しても、インナーフィン(120b)の側壁(121)に沿って体積膨張分を上側に逃がすことができるので、チューブ(110A)の変形を防止できる。また、チューブ(110A)の上側の領域ではインナーフィン(120a)の側壁(121)は給湯水の流れ方向と一致するので、下側の領域を含めたチューブ(110A)全体の通水抵抗の増加を小さく抑えることができる。
【0009】
請求項2に記載の発明では、インナーフィン(120a、120b)は、凹凸状断面がその連続する方向に対して垂直方向に千鳥状にオフセットされるオフセットフィン(120a、120b)であり、側壁(121)は、オフセットフィンのセグメント(121)であることを特徴としている。
【0010】
これにより、熱交換性能向上に対する寄与度の高いオフセットフィン(120a、120b)を活用して、そのセグメント(121)の向きを調整することで容易に対応が可能となる。
【0011】
請求項3に記載の発明では、チューブ(110A)は、一方の長手方向端部側で連通し、仕切り壁(113)によって天地方向に上側流路(114)および下側流路(115)を形成するUターンチューブ(110A)であり、チューブ(110A)の所定位置は、仕切り壁(113)に対応することを特徴としている。
【0012】
これにより、熱交換部を大きく設定可能となるUターンタイプのものにおいて、チューブ(110A)の上側流路(114)と下側流路(115)とでインナーフィン(120a、120b)の設置向きを変えるのみで容易に対応可能となる。
【0021】
請求項4に記載の発明では、チューブ(110A、110B)は、第1の板状部材(111A、111B)および第2の板状部材(112A、112B)の少なくとも周縁部(111e)同士が接合されて、給湯水の流通を可能に形成され、周縁部(111e)の断面形状は、第1の板状部材(111A、111B)および第2の板状部材(112A、112B)共に同一に形成されることを特徴としている。
【0022】
これにより、給湯水凍結時に周縁部(111e)に作用する応力を第1、第2の板状部材(111A、111B、112A、112B)それぞれに均等にして緩和することができる。
【0023】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0024】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態を図1〜図5に示す図面に基づいて説明する。図1、図2は給湯器用熱交換器100の平面図および正面図、図3はチューブ110Aの正面図、図4、図5はインナーフィン120a、120bを示す外観図である。
【0025】
本発明の給湯器用熱交換器(以下、熱交換器)100は、給湯器に使用されて給湯水と燃焼ガスとの間で熱交換を行うものであり、図1に示すように、複数のチューブ110Aをアウターフィン(以下、フィン)130と共に積層して構成される所謂ドロンカップタイプと呼ばれる熱交換器100である。
【0026】
この熱交換器100は図2に示すように、チューブ110Aの長手方向が略水平と成る姿勢で使用されるようにしており、燃焼ガスは、上側から下側に向けて供給される。また、この熱交換器100を構成する各部材(以下で説明)は、ここでは、すべてステンレス系の材料としており、各部材が熱交換器100の形状に組み立てられた後に、一体でろう付けされている。
【0027】
チューブ110Aは、図1、図3に示すチューブプレート(第1の板状部材)111Aとチューブプレート112A(第2の板状部材)を2枚一組で最中合わせに接合することで形成されている。両チューブプレート111A、112Aは、基本形状同一の絞り加工によって形成されており、その外周部にはフランジ部111bが設けられ、また内部には絞り形状の内側に突出して水平方向に延びる打ち出し部111cが設けられている。両チューブプレート111A、112Aが最中合わせされた時に、このフランジ部111bおよび打出し部111cが、互いに当接するようにしている。
【0028】
そして、互いに当接する打出し部111cはチューブ110A内における仕切り壁113を形成し、チューブ110Aの一方の長手方向端部側(図3中の左側)で連通するU字状の流路、即ち上側流路114と下側流路115を形成している。この両流路114、115の形成される部位がチューブ110Aの扁平管部110aを成している。両流路114、115は、チューブ110Aの他方の長手方向端部側(図3中の右側)に形成される一組のタンク部110bにそれぞれ通じており、このタンク部110bには連通口111aが開口している。尚、仕切り壁113は、本発明におけるチューブ110Aの天地方向における所定位置に対応する。
【0029】
両チューブプレート111A、112Aは、上記説明のように同一の絞り形状としていることから、周縁部111eの断面形状は両者同一となっている。また、チューブプレート112Aには外周部に複数の爪部112aが設けられており、両チューブプレート111A、112Aを組み合わせた後に、この爪部112aをかしめることによってチューブ110Aの形状を保持するようにしている。
【0030】
タンク部110bは、扁平管部110aより厚み幅が大きく設けられ、そのタンク部110bを形成するチューブプレート111A、112Aの外表面には、連通口111aを囲むように平坦部111dが設けられている。また、タンク部110bの内部には、強度部材としての三日月状を成すブッシング116が挿入されている。
【0031】
複数のチューブ110Aは、図1に示すように、互いのタンク部110b同士が連ねて積層され、平坦部111d同士が接合される。これにより、タンク部110aに開口する連通口111aを通じて各チューブ110Aの流路114、115が相互に連通している。そして、チューブ110Aの内部には、伝熱面積を増大するためにインナーフィン120a、120bが挿入されている。本発明においては、このインナーフィン120a、120bに特徴部を持たせており、詳細については後述する。
【0032】
フィン130は、図1に示すように、全体形状として薄板材を凹凸状に折り曲げて形成されるもので、その凹凸状空間を燃焼ガスが流れるように配置され、チューブ110Aの扁平管部110aの表面に接合されている。尚、フィン130の凹凸状部には切り起こし部131が燃焼ガスの流れ方向に複数設けられており、乱流効果による燃焼ガス側の熱伝達促進を図るようにしている。
【0033】
そして、積層方向の一端側に配されるチューブ110Aには、図1、図2に示すように給湯水の給湯口140と出湯口150とがタンク部110bに接合されている。また、チューブ110Aの積層方向の両端側には、それぞれ補強プレート160が接合されている。
【0034】
次に、本発明の要部について説明する。インナーフィン120a、120bは、図4、図5に示すように、凹凸状断面が離散的に並ぶように形成されたもので、具体的には凹凸状断面がその連続する方向に対して垂直方向に千鳥状にオフセットされるオフセットフィンとしている。このオフセットフィンにおけるセグメント121はインナーフィン120a、120bの凹凸状断面の側壁に対応している。
【0035】
そして、インナーフィン120a、120bはチューブ110A内の上側流路114および下側流路115にそれぞれ配設されている。ここで、上側流路114においては、インナーフィン120aのセグメント121は、図4に示すように、略水平方向を向くように配置され、また、下側流路115においては、インナーフィン120bのセグメント121は、図5に示すように、略天地方向を向くように配置されている。
【0036】
次に、上記構成に基づく熱交換器100の作動およびその作用効果について説明する。給湯水は、熱交換器100の給湯口140から各チューブ110Aの一方のタンク部110bへ流入し、その一方のタンク部110bから扁平管部110aに形成される下側流路115および上側流路114を流れて他方のタンク部110bへ流入し、その他方のタンク部110bから出湯口150を通って流出する。
【0037】
一方、燃焼ガスは、図2に示すように、熱交換器100の上方から下方へ向かって流れ、熱交換器100を通過する際に給湯水との熱交換を行い給湯水を加熱する。この時、燃焼ガスは、少なくとも熱交換器100の出口側で露点温度以下(例えば30〜50℃)まで温度低下して凝縮する。即ち、この熱交換器100は、燃焼ガスの顕熱だけでなく、燃焼ガスが凝縮する際に放出される潜熱をも吸収して給湯水を加熱することができる。
【0038】
ところで、従来技術の項で説明したように、給湯器非使用時において熱交換器100内の給湯水を排出した際に、チューブ110Aの下側部においては、インナーフィンのセグメント121間に表面張力による水膜を形成して給湯水が残存する。そして、冬季においてこの残存した給湯水が凍結して体積膨張すると、チューブが変形してしまうことになるが、本発明においては、下側流路115内に配設されるインナーフィン120bのセグメント121を略天地方向に向くようにしているので、セグメント121に沿って体積膨張分を上側に逃がすことができ、チューブ110Aの変形を防止することができる。また、チューブ110Aの上側流路114ではインナーフィン120aのセグメント121は、給湯水の流れ方向と一致するので、下側流路115を含めたチューブ110A全体の通水抵抗の増加を小さく抑えることができる。
【0039】
ここでは、熱交換性能向上に対する寄与度の高いオフセットフィンを活用して、そのセグメント121の向きを調整することで容易に対応可能としている。
【0040】
また、チューブ110Aは、熱交換部を大きく設定可能となるUターンタイプのものをベースとしており、チューブ110Aの上側流路114と下側流路115とでインナーフィン120a、120bの設置向きを変えるようにしているので、容易に対応可能となる。
【0041】
尚、チューブ110Aを構成する両チューブプレート111A、112Aを同一の絞り形状として周縁部111eを両者同一の形状としているので、給湯水凍結時に周縁部111eに作用する応力を両チューブプレート111A、112Aのそれぞれに均等にして緩和することができる。
【0042】
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態を図6、図7に示す。第2実施形態は、上記第1実施形態に対してチューブ110A内に配設するインナーフィン120cのタイプを変更したものである。
【0043】
ここではインナーフィン120cは、オフセットフィンとしているものの、凹凸状断面のオフセットは、一方向に連続して形成されるものとしており、チューブ110A内の両流路114、115に配設される時のセグメント121は、略水平方向を向くようにしている。
【0044】
これにより、インナーフィン120cの凹凸状断面が斜め上側に向けて連続的に繋がる連通路のように形成されるので、チューブ110A内に残存する給湯水が凍結しても、その体積膨張分を斜め上側(図7中の実線および破線の矢印方向)に逃がすことができ、チューブ110Aの変形を防止できる。
【0045】
ここでは、上側通路114、下側通路115共にセグメント121の向きを略水平方向にして配置できるので、給湯水に対する通水抵抗を低減することができ、且つインナーフィン120cを同一部材の2個使用として設定することができる。
【0046】
尚、上記第2実施形態においては、図8に示すように、少なくとも下側流路115に配設されるインナーフィン120dのオフセットの方向は、天方向側に進むにつれて下流側流路115の右側(チューブ110Aの他方の長手方向端部側)を向くようにするのが良い。
【0047】
即ち、図6中の下側流路115の左側(チューブ110Aの一方の長手方向端部側)の角部117においては、周縁部111eとインナーフィン120cのセグメント121とによって限られた密閉状の空間となるので、残存する給湯水の量によっては凍結時の体積膨張分を吸収しきれない場合が考えられる。よって、インナーフィン120dのオフセットの方向を上記のように設定することで、図8に示すように、凍結時の体積膨張方向を下側流路115において右上側にすることができ、尚且つ下側流路115の右側においては凍結時の体積膨張分をチューブ110Aの開口側となるタンク部110bに吸収させることができるので、下側流路115の全領域において凍結時の体積膨張分を吸収することができるようになる。
【0048】
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態を図9に示す。上記第1、第2実施形態においては、チューブ110Aの長手方向が水平方向に配される熱交換器100に本発明を適用したものとして説明したが、図9に示すように、チューブ110Bの長手方向が略天地方向となるように配される熱交換器100に適用してもよい。
【0049】
チューブ110Bは、上記第1、第2実施形態と同様に一組のチューブプレート111B、112Bを対向接合して形成されるものであって、その内部には給湯水が通過する流路が形成されている。第1実施形態と同様に、チューブ110Bは、フィン(図示せず)と交互に図9の紙面に対して垂直方向に積層されており、ドロンカップタイプの熱交換器100を構成している。チューブ110Bの下方には、チューブ110B内部に給湯水を流入させる給湯口140が形成されている。また、チューブ110Bの上方には、チューブ110Bの内部から給湯水を流出させる出湯口150が形成されており、給湯水はチューブ110Bの内部を下方から上方へと向かって流れる。尚、給湯口150および出湯口160が形成されていないチューブ110Bの角部はR形状を有している。
【0050】
そして、チューブ110Bの内部には、第1実施形態で説明した図5と同様の形状を有するインナーフィン120eが挿入されている。インナーフィン120eのセグメント121は、略天地方向を向くように配置されている。
【0051】
これにより、長手方向が略天地方向を向くチューブ110Bを有する熱交換器100においても、チューブ110B内に残存する給湯水が凍結した場合、給湯水の体積膨張分を上側に逃がすことができ、チューブ110Bの変形を防止できる。また、本実施形態によれば、インナーフィン120eのセグメント121は、各チューブ110B内の給湯水の流れ方向と一致するので、通水抵抗の増加を抑制することができる。
【0052】
尚、インナーフィン120eに代えて、第2実施形態で説明した図7のインナーフィン120cを90度回転した状態でセグメント121を略天地方向に向けて使用するようにしても良い。
【0053】
また、図10に示すように、上記チューブ110B内には、第2実施形態で説明した図7のインナーフィン120cと同様のインナーフィン120f、即ち、凹凸状断面のオフセットが一方向に連続的に形成され、セグメント121が略水平方向を向くように配置されるものとしても良く、これにより、チューブ110B内に残存する給湯水が凍結しても、その体積膨張分を斜め上側に逃がすことができ、チューブ110Bの変形を防止できる。
【0054】
(その他の実施形態)
上記第1、第2実施形態においては、チューブ110Aは、上側流路114および下側流路115を有するUターンタイプのチューブとして説明したが、これに限らず、図11に示すように、チューブプレート111C、112Cから成るストレートタイプのチューブ110Cとしても良い。この場合は、チューブ110Cの天地方向における所定位置(2点鎖線位置)を定めて、その上側と下側で、第1実施形態のようにインナーフィン120g、120hのセグメント121の方向を規制して配設すれば良い。
【0055】
尚、チューブ110Cの下端Bから所定位置までの寸法は、排水時に最大残存し得る給湯水の深さに凍結時の体積膨張分および所定の安全係数を乗じて決定すれば良い。
【0056】
また、図11に示すチューブ110Cに、上記第2実施形態で説明した一方向に連続してオフセットされるインナーフィン120c(図7)と同様のものを配設しても良い。
【0057】
更に、図4、図5で説明したインナーフィン120a、120b(オフセットフィン)に対して、図12に示すように、ストレートフィンの側壁部122に開口部123を有するインナーフィン120iとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態における給湯器用熱交換器を示す平面図である。
【図2】第1実施形態における給湯器用熱交換器を示す正面図である。
【図3】図1、図2におけるチューブを示す正面図である。
【図4】図3における上側流路に配設されるインナーフィンの外観を示す斜視図である。
【図5】図3における下側流路に配設されるインナーフィンの外観を示す斜視図である。
【図6】第2実施形態におけるチューブを示す正面図である。
【図7】図6におけるチューブ内に配設されるインナーフィンの外観を示す斜視図である。
【図8】第2実施形態の変形例1におけるチューブを示す正面図である。
【図9】第3実施形態における給湯器用熱交換器を示す正面図である。
【図10】第3実施形態の変形例1における給湯器用熱交換器を示す正面図である。
【図11】その他の実施形態におけるチューブを示す正面図である。
【図12】その他の実施形態におけるインナーフィンの外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
100 給湯器用熱交換器
110A、110B チューブ
111A、111B チューブプレート(第1の板状部材)
111e 周縁部
112A、112B チューブプレート(第2の板状部材)
113 仕切り壁
114 上側流路
115 下側流路
120a、120b、120c、120d、120e、120f インナーフィン
121 セグメント(側壁)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat exchanger for a water heater that performs heat exchange between hot water and combustion gas.
[0002]
[Prior art]
As a prior art, for example, there is a heat exchanger for a water heater described in JP-A-2002-115916. In this heat exchanger, a plurality of tubes and outer fins are alternately stacked, and hot water flowing through the tubes is heated by combustion gas supplied to the outer fin side. An offset type inner fin is disposed in the tube in order to improve the heat transfer coefficient on the hot water supply side.
[0003]
Here, the outer fins are offset type fins as in the case of the inner fins, and the thickness of the condensed water of the combustion gas adhering to the surface of the fins is prevented from increasing, thereby suppressing early corrosion.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the heat exchanger discharges the hot water in the heat exchanger when the hot water heater is not used, the hot water remains in the lower part of the tube depending on the positional relationship between the communication part of the tubes and the piping. To do. Further, depending on the shape of the inner fin, a water film is formed between the segments of the inner fin due to surface tension. When the hot water remaining in the winter is frozen with the water film formed between the segments and the volume expansion is suppressed by the segments of the inner fin, the tube itself is deformed, and the adjacent outer fin is also There is a problem of deformation.
[0005]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a heat exchanger for a water heater that can prevent deformation of a tube due to freezing of hot water.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
[0007]
In the first aspect of the present invention, the longitudinal direction is arranged substantially horizontally, a plurality of tubes (110A) through which hot water is circulated, and the tubes (110A) are arranged, and the uneven cross section is discrete. In a heat exchanger for a hot water heater that includes inner fins (120a, 120b) formed so as to be aligned with each other, and performs heat exchange between hot water and the combustion gas flowing outside the tube (110A), The side wall (121) of the concavo-convex section of 120a, 120b) is disposed so as to face substantially the vertical direction in the region below the predetermined position in the vertical direction of the tube (110A), and above the predetermined position. The region is arranged so as to face substantially the horizontal direction.
[0008]
Thereby, when the hot water in the tube (110A) is discharged, even if some hot water remains on the lower side and freezes, the volume expansion along the side wall (121) of the inner fin (120b) is increased. Therefore, deformation of the tube (110A) can be prevented. Further, in the upper region of the tube (110A), the side wall (121) of the inner fin (120a) coincides with the flowing direction of the hot water, so that the water flow resistance of the entire tube (110A) including the lower region is increased. Can be kept small.
[0009]
In the invention according to claim 2, the inner fins (120a, 120b) are offset fins (120a, 120b) in which the concavo-convex section is offset in a zigzag manner in a direction perpendicular to the continuous direction, and the side walls ( 121) is an offset fin segment (121).
[0010]
Accordingly, it is possible to easily cope with the problem by adjusting the direction of the segment (121) by using the offset fins (120a, 120b) having a high contribution to the heat exchange performance improvement.
[0011]
In the invention according to
[0012]
Thereby, in the U-turn type which can set a large heat exchanging portion, the inner fins (120a, 120b) are installed in the upper flow path (114) and the lower flow path (115) of the tube (110A). It can be easily handled by changing
[0021]
In the invention according to claim 4 , at least the peripheral portions (111e) of the first plate member (111A, 111B) and the second plate member (112A, 112B) are joined to the tube (110A, 110B). Thus, the hot water is allowed to flow, and the cross-sectional shape of the peripheral edge portion (111e) is the same for both the first plate member (111A, 111B) and the second plate member (112A, 112B). It is characterized by being.
[0022]
Thereby, the stress which acts on a peripheral part (111e) at the time of hot-water supply freezing can be relieve | moderated equally to 1st, 2nd plate-shaped member (111A, 111B, 112A, 112B).
[0023]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description mentioned later.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
1st Embodiment of this invention is described based on drawing shown in FIGS. 1 and 2 are a plan view and a front view of the
[0025]
A heat exchanger for hot water heater (hereinafter referred to as a heat exchanger) 100 of the present invention is used in a hot water heater and performs heat exchange between hot water and combustion gas. As shown in FIG. This is a so-called drone cup
[0026]
As shown in FIG. 2, the
[0027]
The
[0028]
The projecting
[0029]
Since both
[0030]
The
[0031]
As shown in FIG. 1, the plurality of tubes 110 </ b> A are stacked so that the
[0032]
As shown in FIG. 1, the
[0033]
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a hot water supply hot
[0034]
Next, the main part of the present invention will be described. As shown in FIGS. 4 and 5, the
[0035]
The
[0036]
Next, the operation of the
[0037]
On the other hand, as shown in FIG. 2, the combustion gas flows from the top to the bottom of the
[0038]
By the way, as explained in the section of the prior art, when the hot water in the
[0039]
Here, it is possible to easily cope with the problem by adjusting the direction of the
[0040]
The
[0041]
In addition, since both the
[0042]
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention is shown in FIGS. 2nd Embodiment changes the type of the
[0043]
Here, the
[0044]
Thereby, since the concavo-convex cross section of the
[0045]
Here, since both the
[0046]
In the second embodiment, as shown in FIG. 8, at least the offset direction of the
[0047]
That is, in the
[0048]
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention is shown in FIG. In the said 1st, 2nd embodiment, although demonstrated as what applied this invention to the
[0049]
The
[0050]
And the
[0051]
Thereby, also in the
[0052]
Instead of the
[0053]
Also, as shown in FIG. 10, the
[0054]
(Other embodiments)
In the first and second embodiments, the
[0055]
The dimension from the lower end B of the
[0056]
In addition, the
[0057]
Furthermore, as shown in FIG. 12, the inner fin 120i having the opening 123 in the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a heat exchanger for a water heater in a first embodiment.
FIG. 2 is a front view showing a heat exchanger for a water heater in the first embodiment.
FIG. 3 is a front view showing the tube in FIGS. 1 and 2;
4 is a perspective view showing an appearance of an inner fin disposed in the upper flow path in FIG. 3. FIG.
5 is a perspective view showing an appearance of an inner fin disposed in the lower flow path in FIG. 3. FIG.
FIG. 6 is a front view showing a tube in the second embodiment.
7 is a perspective view showing an external appearance of an inner fin disposed in the tube in FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a front view showing a tube in
FIG. 9 is a front view showing a heat exchanger for a water heater in a third embodiment.
FIG. 10 is a front view showing a heat exchanger for a water heater in
FIG. 11 is a front view showing a tube in another embodiment.
FIG. 12 is a perspective view showing an outer appearance of an inner fin according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
100
111e
113
Claims (4)
前記チューブ(110A)内に配設され、凹凸状断面が離散的に並ぶように形成されるインナーフィン(120a、120b)とを備え、
前記給湯水と前記チューブ(110A)の外側を流通する燃焼ガスとの間で熱交換を行う給湯器用熱交換器において、
前記インナーフィン(120a、120b)の前記凹凸状断面の側壁(121)は、前記チューブ(110A)の天地方向における所定位置よりも下側の領域では、略天地方向を向くように配置され、且つ、前記所定位置よりも上側の領域では、略水平方向を向くように配置されることを特徴とする給湯器用熱交換器。A plurality of tubes (110A) in which the longitudinal direction is arranged substantially horizontally and in which hot water is circulated;
An inner fin (120a, 120b) disposed in the tube (110A) and formed so that the concavo-convex cross-sections are discretely arranged;
In the heat exchanger for hot water heater that performs heat exchange between the hot water and the combustion gas flowing outside the tube (110A),
Side walls (121) of the concavo-convex cross section of the inner fins (120a, 120b) are arranged so as to face substantially in the vertical direction in a region below a predetermined position in the vertical direction of the tube (110A), and In the region above the predetermined position, the heat exchanger for a hot water heater is arranged so as to face substantially the horizontal direction.
前記側壁(121)は、前記オフセットフィンのセグメント(121)であることを特徴とする請求項1に記載の給湯器用熱交換器。The inner fins (120a, 120b) are offset fins (120a, 120b) that are offset in a zigzag manner in a direction perpendicular to the direction in which the concavo-convex section continues.
The water heater according to claim 1, wherein the side wall (121) is a segment (121) of the offset fin.
前記チューブ(110A)の前記所定位置は、前記仕切り壁(113)に対応することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の給湯器用熱交換器。The tube (110A) communicates on one longitudinal end side, and forms an upper flow path (114) and a lower flow path (115) in the vertical direction by a partition wall (113), and a U-turn tube (110A) And
The said predetermined position of the said tube (110A) respond | corresponds to the said partition wall (113), The heat exchanger for hot water heaters in any one of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned.
前記周縁部(111e)の断面形状は、前記第1の板状部材(111A、111B)および前記第2の板状部材(112A、112B)共に同一に形成されることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の給湯器用熱交換器。The tubes (110A, 110B) have at least peripheral portions (111e) of the first plate-like members (111A, 111B) and the second plate-like members (112A, 112B) joined to each other, so that the hot water flows. Made possible,
The cross-sectional shape of the peripheral portion (111e) is the same for both the first plate member (111A, 111B) and the second plate member (112A, 112B). A heat exchanger for a hot water heater according to any one of claims 3 to 4.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003146659A JP3922213B2 (en) | 2002-06-28 | 2003-05-23 | Heat exchanger for water heater |
DE2003128847 DE10328847A1 (en) | 2002-06-28 | 2003-06-26 | Heat exchanger for a water-heating device comprises horizontal tubes containing water, and inner ribs arranged in the tubes and having non-identical sections with side walls which are arranged separately from each other |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002189480 | 2002-06-28 | ||
JP2003146659A JP3922213B2 (en) | 2002-06-28 | 2003-05-23 | Heat exchanger for water heater |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004085180A JP2004085180A (en) | 2004-03-18 |
JP3922213B2 true JP3922213B2 (en) | 2007-05-30 |
Family
ID=29782029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003146659A Expired - Fee Related JP3922213B2 (en) | 2002-06-28 | 2003-05-23 | Heat exchanger for water heater |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3922213B2 (en) |
DE (1) | DE10328847A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2967249B1 (en) * | 2010-11-09 | 2012-12-21 | Valeo Systemes Thermiques | HEAT EXCHANGER AND METHOD OF FORMING RELATED DISTURBERS |
-
2003
- 2003-05-23 JP JP2003146659A patent/JP3922213B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-06-26 DE DE2003128847 patent/DE10328847A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004085180A (en) | 2004-03-18 |
DE10328847A1 (en) | 2004-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7267163B2 (en) | Heat exchanger | |
CA2372399A1 (en) | Low profile finned heat exchanger | |
JPH0712778U (en) | Stacked heat exchanger | |
JP2001059690A (en) | Heat exchanger | |
JP2002267383A (en) | Laminated heat exchanger | |
JP2851540B2 (en) | Heat exchanger | |
JPH07167578A (en) | Lamination type heat exchanger | |
JP3922213B2 (en) | Heat exchanger for water heater | |
JPH0493596A (en) | Core structure of stacked type heat exchanger | |
JP4857074B2 (en) | Plate type heat exchanger | |
JP4879258B2 (en) | Plate heat exchanger and air conditioner equipped with the same | |
JP4211671B2 (en) | Heat exchanger | |
JP4148080B2 (en) | Heat exchanger | |
KR20060009653A (en) | Heat exchanger | |
PL59727Y1 (en) | Panel-type central heating radiation | |
JP3829928B2 (en) | Heat exchanger | |
JP2004125189A (en) | Heat exchanger for water heater | |
JP2005291649A (en) | Heat exchanger | |
JPH0612377Y2 (en) | Stacked heat exchanger | |
JP3025801U (en) | Panel type radiator | |
JP4211688B2 (en) | Heat exchanger | |
KR100528997B1 (en) | Multilayer Heat Exchanger | |
JP2562440Y2 (en) | Heat exchanger | |
JP3786025B2 (en) | Heat exchanger | |
JP4079117B2 (en) | Heat exchanger for water heater |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050616 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061117 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061121 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061226 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070130 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110302 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120302 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |