JP5030981B2 - 熱交換器 - Google Patents
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Description
燃焼排気が流れるケース内に吸熱管を配置し、吸熱管の一端部と他端部とをケースの側板に設けた流入ヘッダと流出ヘッダとに接続して吸熱管内に流す水を燃焼排気により熱交換加熱する熱交換器において、
高さ位置が低位置側に配置されるヘッダには、吸熱管内の水抜き時にパイプ端開口に達した水の水抜き流路を形成させるための水抜き板を、上下方向に並設された複数のパイプ端開口に対して連続して対向配置したものである。
上記凹溝は、パイプ端開口の口径よりも溝幅が狭く且つパイプ端開口に連通されていることが望ましい。
これにより、吸熱管の水抜き時にパイプ端開口に水の表面張力に起因した水膜が形成されようとしても、このパイプ端開口に達した水は、水抜き流路となる凹溝に導かれ、凹溝を伝って流下される。このパイプ端開口から凹溝へ水が流下することによってパイプ端開口における水の表面張力に起因した水膜の形成が阻止される。従って、吸熱管の細管化により口径を小さくした場合でも、吸熱管のパイプ端開口での水の表面張力に起因して吸熱管の流水方向下流部に水が残されることがなく吸熱管内の水抜きが確実に行われる。
上記隙間は、パイプ端開口に水の表面張力に起因して形成される水膜の盛り上がり量以下に設定されることが望ましい。
これにより、吸熱管の水抜き時にパイプ端開口に水の表面張力に起因した水膜が形成されようとしても、このパイプ端開口に達した水は、水抜き流路となる上記隙間に導かれ、その後は水抜き板を伝って流下される。このパイプ端開口から水抜き板を伝って水が流下することによってパイプ端開口における水の表面張力に起因した水膜の形成が阻止される。従って、吸熱管の細管化により口径を小さくした場合でも、吸熱管のパイプ端開口での水の表面張力に起因して吸熱管の流水方向下流部に水が残されることがなく吸熱管内の水抜きが確実に行われる。
これにより、水が水抜き板を円滑に通過することができるので、熱交換器の通常使用時においてヘッダを介した吸熱管への水の流通を妨げることがなく円滑に行うことができる。
図1に示す給湯装置1は、潜熱回収型給湯装置1であり、外装ケース2内に、ガスバーナ31を内蔵する燃焼筐3と、燃焼筐3の上方の主熱交換器4と、主熱交換器4の上方の副熱交換器5とを備えている。燃焼筐3の下側には、燃焼筐3内に燃焼用空気を供給する給気ファン11が設置されている。
パイプ端開口52aに達した水は、凹溝70での毛細管現象に基づいて凹溝70内に浸透され、この凹溝70に浸透した水は、その自重と凹溝70での毛細管現象とが相まって凹溝70内に沿って流下されると考えられる。このようにしてパイプ端開口52aに達した水が順次に凹溝70を通じて流されて行くことで、吸熱管52の高低差による水の水頭圧が小さくなっても、パイプ端開口52aには水の表面張力に起因した水膜が形成されることがなく、吸熱管52の流水方向下流部の水は、残らず凹溝70を通じて排水される。
図6、図7に示すように、他の実施形態では、パンチングメタルより形成された水抜き板7xがパイプ端開口52aと隙間70aを設けるように配置される。この水抜き板7xとパイプ端開口52aとの間の隙間70aは、パイプ端開口52aに水の表面張力に起因して形成される水膜の盛り上がり量以下に設定され、この隙間70aにより吸熱管52内の水抜き時の水抜き流路を形成する。例えば、パイプ端開口52aの口径が10mmで、隙間70aは、約1mmに設定される。
例えば、吸熱管52は、横置き蛇行形状でなく、渦巻状、螺旋状等に配設されるものでもよい。
また、熱交換器は、給湯装置に限らず、各種の熱交換装置に用いられるものでもよい。
2 外装ケース
3 燃焼筐
4 主熱交換器
5 副熱交換器
6a 流入ヘッダ
6b 流出ヘッダ
7,7x 水抜き板
42 吸熱管
50 ケース
51 側板
52 吸熱管
52a パイプ端開口
61 ヘッダ本体
60 閉鎖空間
62 ヘッダ蓋
63 差込口
64 ジョイント部
65 ヘッダ蓋の周壁
66 ヘッダ本体の底部
67 ヘッダ蓋の底面
70 凹溝
70a 隙間
71 リブ山
72 リブ山の頂部
73 曲げ部
Claims (4)
- 燃焼排気が流れるケース内に吸熱管を配置し、吸熱管の一端部と他端部とをケースの側板に設けた流入ヘッダと流出ヘッダとに接続して吸熱管内に流す水を燃焼排気により熱交換加熱する熱交換器において、
高さ位置が低位置側に配置されるヘッダには、吸熱管内の水抜き時にパイプ端開口に達した水の水抜き流路を形成させるための水抜き板を、上下方向に並設された複数のパイプ端開口に対して連続して対向配置した熱交換器。 - 請求項1に記載の熱交換器において、
上記水抜き流路は、水抜き板に形成された上下方向に延びる凹溝により構成され、
上記凹溝は、パイプ端開口の口径よりも溝幅が狭く且つパイプ端開口に連通されている熱交換器。 - 請求項1に記載の熱交換器において、
上記水抜き流路は、パイプ端開口と水抜き板との間の隙間により構成され、
上記隙間は、パイプ端開口に水の表面張力に起因して形成される水膜の盛り上がり量以下に設定される熱交換器。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の熱交換器において、
上記水抜き板は、水透過部材により構成される熱交換器。
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