JP5633254B2 - Heat exchanger - Google Patents

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Description

本発明は、燃焼ガスなどの加熱用媒体が内部に供給されるケース内に複数の伝熱管を収容し、これら複数の伝熱管を利用して前記加熱用媒体から熱回収を行なうタイプの熱交換器に関する。 The present invention is a type of heat exchange in which a plurality of heat transfer tubes are housed in a case in which a heating medium such as combustion gas is supplied, and heat is recovered from the heating medium using the plurality of heat transfer tubes. about the vessel.

燃焼ガスから熱回収を行なう熱交換器においては、耐熱性や機械的強度などを高める観点から、伝熱管を収容するケースを金属製とするのが通例である。このような金属製のケースとしては、両側面に開口部を有する角筒状のケース本体と、このケース本体の開口部を塞ぐための側板とを、金属板を加工して製作し、これらを溶接したものがある(たとえば、特許文献1を参照)。   In heat exchangers that recover heat from combustion gas, the case for housing the heat transfer tube is usually made of metal from the viewpoint of improving heat resistance, mechanical strength, and the like. As such a metal case, a rectangular tube case main body having openings on both side surfaces and a side plate for closing the opening of the case main body are manufactured by processing the metal plate, Some are welded (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、金属板を加工してケース本体や側板のそれぞれを製作する作業は煩雑である。それらを溶接して熱交換器を組み立てる作業も容易ではない。このため、従来においては、熱交換器の製造コストが比較的高価となっていた。また、複数の伝熱管を用いる場合には、これら複数の伝熱管内に加熱対象となる流体を効率良く流出入させるためのヘッダ部を設けることが望まれる。ところが、従来において、このようなヘッダ部を設ける場合には、熱交換器の製造作業がさらに煩雑なものとなり、製造コストが一層高価となる。   However, the work of processing the metal plate to manufacture each of the case main body and the side plate is complicated. It is not easy to assemble the heat exchanger by welding them. For this reason, conventionally, the manufacturing cost of the heat exchanger has been relatively high. Moreover, when using a some heat exchanger tube, it is desirable to provide the header part for making the fluid used as a heating object flow in and out efficiently in these heat exchanger tubes. However, conventionally, when such a header portion is provided, the manufacturing operation of the heat exchanger is further complicated, and the manufacturing cost is further increased.

なお、従来においては、熱交換器のケースを樹脂製としたものがある(特許文献2を参照)。ところが、このような構成であっても、ヘッダ部を設ける場合には、このヘッダ部をケースとは別個に製作した上で、ケースに組み付けねばならないといった煩わしさがある。したがって、製造コストを低減する上で未だ改善の余地がある。   Conventionally, there is a heat exchanger case made of resin (see Patent Document 2). However, even in such a configuration, when the header portion is provided, there is an inconvenience that the header portion must be manufactured separately from the case and then assembled to the case. Therefore, there is still room for improvement in reducing the manufacturing cost.

特開2009−180398号公報JP 2009-180398 A 特許第4087407号公報Japanese Patent No. 4087407

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、製造が容易であって、製造コストを従来よりも低減することが可能な熱交換器を提供することを、その課題としている。 The present invention has been conceived under the circumstances as described above, and is intended to provide a heat exchanger that is easy to manufacture and that can reduce the manufacturing cost as compared with the prior art. It is an issue.

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。   In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.

本発明により提供される熱交換器は、複数の伝熱管を収容し、かつ内部に加熱用媒体を流入させるためのケースと、前記複数の伝熱管に接続され、かつ前記複数の伝熱管内への加熱対象流体の流入または流出を行なわせるためのヘッダ部と、を備えており、前記ケースは、側面に開口部が形成されたケース本体と、前記開口部を塞ぐ側板とを有している、熱交換器であって、前記ケースの側板は、前記ヘッダ部と一体的に樹脂成形されて、ヘッダ一体型側板として構成されており、前記ヘッダ部は、前記加熱対象流体を流通させるためのチャンバを有し、前記ヘッダ一体型側板には、前記複数の伝熱管を挿入させるための孔部が前記チャンバに連通して設けられており、前記複数の伝熱管には、前記孔部の内面と前記複数の伝熱管の外面との隙間をシールするためのシール部材と、このシール部材が前記孔部から抜け出る方向に移動することを規制するストッパとが装着されていることを特徴としている。 Heat exchangers more provided to the onset bright accommodates a plurality of heat transfer tubes, and a case for introducing the heating medium therein, is connected to the plurality of heat transfer tubes, and said plurality of heat transfer A header for allowing the fluid to be heated to flow into or out of the pipe, and the case includes a case body having an opening formed on a side surface and a side plate that closes the opening. The side plate of the case is resin-molded integrally with the header portion and configured as a header-integrated side plate, and the header portion circulates the heating target fluid. And a hole for inserting the plurality of heat transfer tubes is provided in the header-integrated side plate in communication with the chamber, and the plurality of heat transfer tubes include the hole portion. Between the inner surface of the heat transfer tube and the outer surface of the plurality of heat transfer tubes A seal member for sealing between the stopper this sealing member is restricted from moving in the direction exiting from the hole is characterized in that it is mounted.

このような構成によれば、ヘッダ部をケースの側板とは別体で製作する必要はなく、これらを樹脂成形工程によって同時に、かつ一体的に製造することができるために、その製造は容易となる。ヘッダ部を側板などに組み付けるといった煩わしさもない。また、ヘッダ一体型側板が樹脂製であれば、このヘッダ一体型側板をケース本体に組み付ける際に、溶接やろう付けなどの煩雑な手段を採用する必要がなく、たとえば接着剤を用いて接合するといった簡易な手段を採用することもできる。このようなことから、本発明によれば、熱交換器の各部の製造作業や組み立て作業が従来よりも簡素化され、製造コストを大幅に低減することができる。
さらにこのような構成によれば、加熱対象流体の漏れを防止しつつ、複数の伝熱管の内部とヘッダ部のチャンバとの間で加熱対象流体を適切に流通させ得る構造が、容易かつ適切に実現される。
According to such a configuration, it is not necessary to manufacture the header part separately from the side plate of the case, and since these can be manufactured simultaneously and integrally by the resin molding process, the manufacture is easy. Become. There is no inconvenience of assembling the header part to a side plate or the like. Further, if the header-integrated side plate is made of resin, it is not necessary to employ complicated means such as welding or brazing when the header-integrated side plate is assembled to the case body, and for example, bonding is performed using an adhesive. Such simple means can also be adopted. For this reason, according to the present invention, the manufacturing operation and the assembly operation of each part of the heat exchanger are simplified as compared with the conventional one, and the manufacturing cost can be greatly reduced.
Furthermore, according to such a configuration, a structure that can appropriately flow the heating target fluid between the inside of the plurality of heat transfer tubes and the chamber of the header portion while preventing leakage of the heating target fluid is easily and appropriately performed. Realized.

本発明において、好ましくは、前記ヘッダ一体型側板は、前記開口部に嵌入して前記ケース本体との位置決めを図ることが可能な凸状部を有している。   In the present invention, preferably, the header-integrated side plate has a convex portion that can be fitted into the opening and positioned with respect to the case body.

このような構成によれば、凸状部をケース本体の開口部に嵌入させることにより、ヘッダ一体型側板とケース本体との位置決めを図ることができるために、熱交換器の組み立てが一層容易となる。また、凸状部をケース本体内に嵌入させることにより、この凸状部と伝熱管との間の隙間寸法を小さくし、この隙間に加熱用媒体が無駄に多く通過しないようにすることも可能である。これは熱交換効率を高める上で好ましい。   According to such a configuration, it is possible to position the header-integrated side plate and the case main body by fitting the convex portion into the opening of the case main body, so that the heat exchanger can be more easily assembled. Become. It is also possible to reduce the size of the gap between the convex portion and the heat transfer tube by fitting the convex portion into the case body so that a large amount of heating medium does not pass through this gap. It is. This is preferable for improving the heat exchange efficiency.

本発明において、好ましくは、前記ヘッダ一体型側板のうち、前記ケース本体の内部に対面する部分を覆い、かつこの部分を保護することが可能な保護手段をさらに備えている。   In the present invention, preferably, the header-integrated side plate further includes a protection means that covers and protects a portion facing the inside of the case main body.

このような構成によれば、ヘッダ一体型側板の保護が図られるために、耐久性などを高める上で好ましい。また、ヘッダ一体型側板の材質としては、耐熱性などがさほど高くない廉価な樹脂を用いるといったことも可能となる。   According to such a configuration, since the header-integrated side plate is protected, it is preferable in terms of enhancing durability and the like. In addition, as the material of the header-integrated side plate, it is possible to use an inexpensive resin that is not so high in heat resistance.

本発明において、好ましくは、前記孔部は、前記複数の伝熱管のそれぞれの端部を一括して挿入可能に形成されており、前記シール部材は、前記複数の伝熱管のそれぞれの端部に外嵌される複数のOリングが一体的に繋がった構成とされている。   In the present invention, preferably, the hole portion is formed so that the end portions of the plurality of heat transfer tubes can be collectively inserted, and the seal member is provided at each end portion of the plurality of heat transfer tubes. A plurality of O-rings to be externally fitted are integrally connected.

このような構成によれば、複数の伝熱管とヘッダ部とを接続する場合には、複数の伝熱管を1つの孔部に対して一括して挿入すればよく、たとえば複数の孔部に対して複数の伝熱管を個々に挿入する場合と比較すると、その作業は格段に簡易となる。また、シール部材は、複数のOリングが一体的に繋がった構成であるために、このシール部材を複数の伝熱管に装着する作業も容易化する。したがって、熱交換器の組み立て作業性を良好とするのに一層好ましい。   According to such a structure, when connecting a some heat exchanger tube and a header part, what is necessary is just to insert a some heat exchanger tube collectively with respect to one hole part, for example with respect to a some hole part Compared with the case where a plurality of heat transfer tubes are individually inserted, the operation becomes much simpler. Further, since the seal member has a configuration in which a plurality of O-rings are integrally connected, the work of mounting the seal member on the plurality of heat transfer tubes is facilitated. Therefore, it is more preferable to improve the assembly workability of the heat exchanger.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

(a)は、本発明に係る熱交換器の一例を示す平面断面図であり、(b)は、その正面断面図である。(A) is a plane sectional view showing an example of the heat exchanger concerning the present invention, and (b) is the front sectional view. 図1に示す熱交換器のケースの分解正面断面図である。It is a decomposition | disassembly front sectional drawing of the case of the heat exchanger shown in FIG. 図1に示す熱交換器の要部分解斜視図である。It is a principal part disassembled perspective view of the heat exchanger shown in FIG. 図1(a)のIV−IV断面図である。It is IV-IV sectional drawing of Fig.1 (a). 図4に示す部分の分解断面図である。FIG. 5 is an exploded cross-sectional view of the portion shown in FIG. 4. 図4のVI−VI断面図である。It is VI-VI sectional drawing of FIG. (a)は、図1に示す熱交換器で用いられているストッパの分解斜視図であり、(b)は、その正面図である。(A) is a disassembled perspective view of the stopper used with the heat exchanger shown in FIG. 1, (b) is the front view. (a),(b)は、本発明に係る熱交換器の他の例を示す要部断面図である。(A), (b) is principal part sectional drawing which shows the other example of the heat exchanger which concerns on this invention. 本発明に係る熱交換器の他の例を示す平面断面図である。It is a plane sectional view showing other examples of the heat exchanger concerning the present invention.

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図1〜図7は、本発明が適用された熱交換器およびこれに関連する構成の一例を示している。
図1によく表われているように、本実施形態の熱交換器HE1は、複数の伝熱管1と、これら複数の伝熱管1を内部に収容するケースCと、一対のヘッダ部3(3A,3B)とを具備している。ただし、一対のヘッダ部3は、後述するように、ケースCのヘッダ一体型側板S1に一体的に形成されている。
1 to 7 show an example of a heat exchanger to which the present invention is applied and a configuration related thereto.
As clearly shown in FIG. 1, the heat exchanger HE1 of this embodiment includes a plurality of heat transfer tubes 1, a case C that accommodates the plurality of heat transfer tubes 1, and a pair of header portions 3 (3A 3B). However, the pair of header portions 3 are formed integrally with the header-integrated side plate S1 of the case C, as will be described later.

複数の伝熱管1は、平面視長円状の複数の螺旋状管体部を有している(図3も参照)。これら複数の螺旋状管体部は、互いにサイズが異なっており、略同心の重ね巻き状に配されている。各伝熱管1の上端側および下端側部分は、略水平に延びる直状管体部10a,10bとされ、これら直状管体部10a,10bの端部がヘッダ部3に接続されている。ただし、その具体的な接続構造は後述する。   The plurality of heat transfer tubes 1 have a plurality of helical tube portions that are oval in plan view (see also FIG. 3). The plurality of helical tube portions are different in size from each other and are arranged in a substantially concentric overlapping shape. The upper end side and the lower end side portion of each heat transfer tube 1 are formed as straight tubular body portions 10 a and 10 b extending substantially horizontally, and the end portions of the straight tubular body portions 10 a and 10 b are connected to the header portion 3. However, the specific connection structure will be described later.

ケースC内には、各伝熱管1を加熱するための加熱用媒体が流入可能である。より具体的には、加熱用媒体としては、たとえばバーナ(図示略)により発生された燃焼ガスが利用され、この燃焼ガスは、ケースCの後壁部20aの給気口21からケースC内に流入し、その後は前壁部20bの排気口22から排ガスとして外部に排出される。このような燃焼ガスの進行過程において、燃焼ガスは複数の伝熱管1の各部に作用し、各伝熱管1内を流通する湯水が加熱される。ヘッダ部3は、入水用または出湯用の開口部30を有している。この熱交換器HE1においては、下側のヘッダ部3(3B)の開口部30に供給された湯水が、各伝熱管1内に流れ込み、燃焼ガスとの熱交換によって加熱される。この加熱された湯水は、上側のヘッダ部3(3A)の開口部30から外部に出湯し、所望の給湯先に供給される。   A heating medium for heating each heat transfer tube 1 can flow into the case C. More specifically, as the heating medium, for example, combustion gas generated by a burner (not shown) is used, and this combustion gas enters the case C from the air supply port 21 of the rear wall portion 20a of the case C. After that, it is discharged to the outside as exhaust gas from the exhaust port 22 of the front wall portion 20b. In such a progression process of the combustion gas, the combustion gas acts on each part of the plurality of heat transfer tubes 1, and hot water flowing through each heat transfer tube 1 is heated. The header part 3 has an opening 30 for entering or discharging hot water. In this heat exchanger HE1, hot water supplied to the opening 30 of the lower header 3 (3B) flows into each heat transfer tube 1 and is heated by heat exchange with the combustion gas. The heated hot water is discharged from the opening 30 of the upper header 3 (3A) to the outside and supplied to a desired hot water supply destination.

図2に示すように、ケースCは、ケース本体2、ヘッダ一体型側板S1、および側板7
を備えている。ケース本体2は、左右両側面に開口部25が形成された角筒状(両端開口の直方体状)であり、金属板を用いて形成されている。金属板としては、好ましくは耐酸性に優れるステンレス鋼板などが用いられる。その理由は、熱交換器HE1が潜熱回収用途に用いられた場合、燃焼ガスからの潜熱回収に伴って強酸性のドレイン(凝縮水)が発生するからである。
As shown in FIG. 2, the case C includes a case body 2, a header-integrated side plate S <b> 1, and a side plate 7.
It has. The case body 2 has a rectangular tube shape (a rectangular parallelepiped shape with both end openings) in which openings 25 are formed on both left and right side surfaces, and is formed using a metal plate. As the metal plate, a stainless steel plate having excellent acid resistance is preferably used. The reason is that when the heat exchanger HE1 is used for the latent heat recovery application, a strongly acidic drain (condensed water) is generated with the latent heat recovery from the combustion gas.

側板7は、耐熱性および耐酸性に優れる樹脂(たとえば、PPS:ポリフェニレンサルファイド樹脂や、SPS:シンジオタクチックポリスチレン樹脂)製である。この側板7は、全体の概略形状が矩形の平板状であるが、この側板7の内側面の広い領域は、開口部25に嵌入する凸状部70として形成されている。この凸状部70と開口部25との嵌合により、側板7はケース本体2に位置決め装着され、開口部25を閉塞する。なお、側板7の外周縁71は、凸状部70を開口部25に嵌入させた際にケース本体2の端部に当接するストッパ部としての役割を果たす。側板7とケース本体2との固定を確実化する手段として、たとえば接着剤を用いてこれらを接着する手段を採用することができる。   The side plate 7 is made of a resin excellent in heat resistance and acid resistance (for example, PPS: polyphenylene sulfide resin or SPS: syndiotactic polystyrene resin). The side plate 7 is a flat plate having a rectangular shape as a whole, but a wide area on the inner side surface of the side plate 7 is formed as a convex portion 70 that fits into the opening 25. By fitting the convex portion 70 and the opening 25, the side plate 7 is positioned and mounted on the case body 2 and closes the opening 25. The outer peripheral edge 71 of the side plate 7 serves as a stopper portion that comes into contact with the end of the case body 2 when the convex portion 70 is fitted into the opening 25. As a means for ensuring the fixation between the side plate 7 and the case body 2, for example, a means for adhering them using an adhesive can be employed.

ヘッダ一体型側板S1は、側板7と同様に、たとえばPPSやSPSなどの耐熱性および耐酸性に優れた樹脂製であるが、側板本体部6と、一対のヘッダ部3とを有しており、これら全体が一体成形された構成を有している。側板本体部6は、開口部25を閉塞可能な略平板状であり、前記した側板7と同様な構成を有している。すなわち、側板本体部6の内側面の広い領域は、開口部25に嵌入可能な凸状部60として形成され、これらの嵌合により、ヘッダ一体型側板S1はケース本体2に位置決め装着される。これらの固定を確実化する手段として、たとえば接着剤が用いられる。また、このヘッダ一体型側板S1をケース本体2に装着した際には、図4に示すように、側板本体部6の外周縁61の一部がケース本体2の端部に当接するストッパ部としての役割を果たし、この点も前記した側板7と同様である。ヘッダ部3は、側板本体部6の外側面から側方に突出して形成されており、出湯用または入水用の開口部30が形成されたチャンバ31(図3などを参照)が内部に形成されている。   Like the side plate 7, the header-integrated side plate S 1 is made of a resin having excellent heat resistance and acid resistance, such as PPS and SPS, but has a side plate main body 6 and a pair of header parts 3. These have the structure integrally formed. The side plate main body 6 has a substantially flat plate shape capable of closing the opening 25, and has the same configuration as that of the side plate 7 described above. That is, a wide area on the inner side surface of the side plate main body 6 is formed as a convex portion 60 that can be fitted into the opening 25, and the header-integrated side plate S 1 is positioned and mounted on the case main body 2 by these fittings. As a means for ensuring these fixations, for example, an adhesive is used. When the header-integrated side plate S1 is attached to the case main body 2, as shown in FIG. 4, a part of the outer peripheral edge 61 of the side plate main body 6 is used as a stopper portion that contacts the end of the case main body 2. This point is also the same as the side plate 7 described above. The header portion 3 is formed so as to protrude laterally from the outer surface of the side plate main body portion 6, and a chamber 31 (see FIG. 3 and the like) in which an opening 30 for hot water or water is formed is formed inside. ing.

ヘッダ部3に複数の伝熱管1を接続するための手段として、図3〜図6に示すように、シール部材4、ストッパ5、および押さえ板8が用いられている。より具体的に説明すると、シール部材4は、複数の伝熱管1の端部に外嵌可能な複数のOリング40が横並び状に配置され、かつこれらが一連に繋がるように一体成形されたものである。   As means for connecting the plurality of heat transfer tubes 1 to the header portion 3, as shown in FIGS. 3 to 6, a seal member 4, a stopper 5, and a pressing plate 8 are used. More specifically, the seal member 4 is formed by arranging a plurality of O-rings 40 that can be externally fitted to the ends of the plurality of heat transfer tubes 1 in a side-by-side manner, and integrally forming them so that they are connected in series. It is.

ストッパ5は、シール部材4の位置決めを図るためのものであるが、複数の伝熱管1どうしの相対的な位置関係を規定する役割も果たす。このストッパ5は、図7に示すように、上側および下側の一対のピース50を組み合わせたものである。これら一対のピース50は、いずれも樹脂成形品であり、好ましくは、これらの形状およびサイズは同一である。これら一対のピース50は、互いに組み合わされた際に複数の伝熱管1を挿入させることが可能な貫通孔を形成する半円状の複数の凹部51を有している。さらに、一対のピース50は、これらを組み合わせる際の位置決め用の凸部52aおよび凹部52bを有している。また、互いに係合可能な係合用突起53aおよび被係合部53bも有している。ストッパ5は、一対のピース50によって各伝熱管1をその上下方向から挟み込むようにして複数の伝熱管1に装着される。   The stopper 5 serves to position the seal member 4, but also serves to define the relative positional relationship between the plurality of heat transfer tubes 1. This stopper 5 is a combination of a pair of upper and lower pieces 50 as shown in FIG. The pair of pieces 50 are both resin molded products, and preferably have the same shape and size. The pair of pieces 50 have a plurality of semicircular recesses 51 that form through holes into which the plurality of heat transfer tubes 1 can be inserted when they are combined with each other. Furthermore, the pair of pieces 50 has a convex portion 52a and a concave portion 52b for positioning when combining them. Moreover, it has the engaging protrusion 53a and the to-be-engaged part 53b which can mutually be engaged. The stopper 5 is attached to the plurality of heat transfer tubes 1 so that the heat transfer tubes 1 are sandwiched from above and below by a pair of pieces 50.

各伝熱管1には、フレア加工により形成された凸状部15が設けられている。これに対し、ストッパ5の内面には、この凸状部15を内部に進入させる凹部55が形成されている。この凹部55と凸状部15との係合により、各伝熱管1とストッパ5との位置決めが図られている。ストッパ5の一側面56は、シール部材4の片面に当接可能である。このことにより、シール部材4がストッパ5寄りの方向へ不当に位置ずれすることは適切に防止される。   Each heat transfer tube 1 is provided with a convex portion 15 formed by flare processing. On the other hand, a concave portion 55 is formed on the inner surface of the stopper 5 to allow the convex portion 15 to enter the inside. The positioning of the heat transfer tubes 1 and the stoppers 5 is achieved by the engagement between the concave portions 55 and the convex portions 15. One side surface 56 of the stopper 5 can abut on one surface of the seal member 4. This appropriately prevents the seal member 4 from being unjustly displaced in the direction closer to the stopper 5.

ヘッダ一体型側板S1の内側面には、孔部33が開口して設けられているが、この孔部33は、複数の伝熱管1の端部、シール部材4、およびストッパ5を一括して内部に進入させることが可能である。この孔部33の奥部側は、複数の流路32を介してヘッダ部3のチャンバ31に連通している。したがって、図4および図6に示すように、複数の伝熱管1を孔部33内に挿入させた状態では、各伝熱管1の内部をチャンバ31に連通させることができる。孔部33の内面のうち、シール部材4の外周縁に対応する部分33aは、シール部材4の外周縁の輪郭と同様な形状であり、シール部材4の外周縁の各所に対して隙間なく接触するように構成されている。このことにより適切な止水シールが図られる。孔部33の奥部には、段部34が設けられ、この段部34にシール部材4が当接するように構成されている。   A hole 33 is provided in the inner side surface of the header-integrated side plate S1, and the hole 33 collectively includes the end portions of the plurality of heat transfer tubes 1, the seal member 4, and the stopper 5. It is possible to enter inside. The inner side of the hole 33 communicates with the chamber 31 of the header section 3 through a plurality of flow paths 32. Therefore, as shown in FIGS. 4 and 6, the interior of each heat transfer tube 1 can be communicated with the chamber 31 in a state where the plurality of heat transfer tubes 1 are inserted into the holes 33. Of the inner surface of the hole 33, a portion 33 a corresponding to the outer peripheral edge of the seal member 4 has the same shape as the contour of the outer peripheral edge of the seal member 4, and contacts the portions of the outer peripheral edge of the seal member 4 without a gap. Is configured to do. As a result, an appropriate waterproof seal is achieved. A step portion 34 is provided in the inner portion of the hole portion 33, and the seal member 4 is configured to contact the step portion 34.

押さえ板8は、ストッパ5とヘッダ一体型側板S1との固定を図るための部材であり、ストッパ5の一部分を進入させるための開口部80を有する平板状である(なお、図5においては、便宜上、押さえ板8の図示を省略している)。この押さえ板8は、ヘッダ一体型側板S1の内面にたとえばネジ止めされ、その一部分はストッパ5の一端に当接している。   The pressing plate 8 is a member for fixing the stopper 5 and the header-integrated side plate S1, and has a flat plate shape having an opening 80 for allowing a part of the stopper 5 to enter (in FIG. 5, For the sake of convenience, the illustration of the pressing plate 8 is omitted). This presser plate 8 is screwed, for example, to the inner surface of the header-integrated side plate S <b> 1, and a part thereof is in contact with one end of the stopper 5.

次に、前記した熱交換器HE1の作用について説明する。   Next, the operation of the heat exchanger HE1 described above will be described.

まず、ヘッダ一体型側板S1は、金型を用いた樹脂成形工程により製造される。このため、その製造は容易であり、たとえば側板とヘッダ部とを個別に製造する場合と比較すると、その生産性は高い。また、ヘッダ一体型側板S1は樹脂製であるために、このヘッダ一体型側板S1をケース本体2に対して強固に接合する手段としては、既述したように、接着剤を用いるようなことも可能であり、溶接あるいはろう付けを行なう場合と比較すると、やはりその作業は容易であり、組み立て性も良好となる。ヘッダ一体型側板S1をケース本体2に組み付ける際には、凸状部60をケース本体2の開口部25に嵌入させることによってこれらの位置決めも適切に図られるために、熱交換器HE1の組み立て性は一層より良好となる。このようなことから、熱交換器HE1の生産性を高め、製造コストを廉価にすることができる。   First, the header-integrated side plate S1 is manufactured by a resin molding process using a mold. For this reason, the manufacture is easy, and the productivity is high compared with the case where a side plate and a header part are manufactured separately, for example. Since the header-integrated side plate S1 is made of resin, as described above, an adhesive may be used as a means for firmly joining the header-integrated side plate S1 to the case body 2. Compared with welding or brazing, the operation is easy and the assemblability is good. When the header-integrated side plate S1 is assembled to the case main body 2, the convex portion 60 is fitted into the opening 25 of the case main body 2 so that the positioning is appropriately achieved. Is even better. For this reason, the productivity of the heat exchanger HE1 can be increased and the manufacturing cost can be reduced.

図4に示すように、ヘッダ一体型側板S1の凸状部60は、ケースC内に適当な寸法L1だけ進入している。このような構成によれば、各伝熱管1とヘッダ一体型側板S1との隙間の寸法L2を小さくすることができる。この寸法L2が大きいと、多くの燃焼ガスが前記隙間を通過する無駄を生じるが、本実施形態の構成によれば、そのような無駄を少なくし、伝熱管1による熱回収量を多くすることができることとなる。   As shown in FIG. 4, the convex portion 60 of the header-integrated side plate S <b> 1 enters the case C by an appropriate dimension L <b> 1. According to such a structure, the dimension L2 of the clearance gap between each heat exchanger tube 1 and header integrated side plate S1 can be made small. If this dimension L2 is large, a lot of combustion gas is wasted passing through the gap, but according to the configuration of this embodiment, such waste is reduced and the amount of heat recovered by the heat transfer tube 1 is increased. Will be able to.

複数の伝熱管1をヘッダ部3に接続する場合、シール部材4は、複数のOリング40が一連繋がった単一のシール部材として構成されているために、互いに分離した複数のOリングを伝熱管1に個別に装着する場合と比較すると、その装着作業は容易となる。また、複数の伝熱管1やシール部材4は、ヘッダ部3の孔部33に対して一括して挿入させればよいために、やはりその作業は容易である。したがって、熱交換器HE1を組み立てる際の作業性をさらに良好なものとすることができる。その他、ストッパ5は、複数の伝熱管1どうしの相対的な位置決め固定を図る役割を果たすために、複数の伝熱管1を安定的に支持するのにも好ましいものとなる。さらに、ストッパ5はシール部材4の位置決め手段としても利用されているために、それ専用の他の部材を用いる場合と比較すると、部品点数を少なくし、製造コストの一層の低減を図ることもできる。   When connecting the plurality of heat transfer tubes 1 to the header portion 3, the seal member 4 is configured as a single seal member in which a plurality of O-rings 40 are connected in series, and thus transmits a plurality of O-rings separated from each other. Compared with the case where the heat pipes 1 are individually attached, the attaching operation becomes easier. Further, since the plurality of heat transfer tubes 1 and the seal member 4 may be inserted into the hole portion 33 of the header portion 3 in a lump, the operation is also easy. Therefore, the workability when assembling the heat exchanger HE1 can be further improved. In addition, the stopper 5 is also preferable for stably supporting the plurality of heat transfer tubes 1 in order to perform the relative positioning and fixing of the plurality of heat transfer tubes 1. Furthermore, since the stopper 5 is also used as a positioning means for the seal member 4, the number of parts can be reduced and the manufacturing cost can be further reduced as compared with the case where other members dedicated to the stopper 5 are used. .

図8および図9は、本発明の他の実施形態を示している。これらの図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。   8 and 9 show another embodiment of the present invention. In these drawings, elements that are the same as or similar to those in the above embodiment are given the same reference numerals as in the above embodiment.

図8(a)に示す実施形態においては、ケースC内に金属板9が設けられている。この金属板9は、ヘッダ一体型側板S1を保護するための部材であって、本発明でいう保護手段の一例に相当し、ヘッダ一体型側板S1の内側面の略全面を覆っている。好ましくは、この金属板9は、ヘッダ一体型側板S1よりも耐熱性に優れ、より好ましくは耐酸性においても優れた材質である。製造コストを廉価にする観点から、この金属板9は、たとえば平板状の部材の外周縁部に曲げ部90が設けられた比較的単純な形態とされ、かつこの曲げ部90がヘッダ一体型側板S1の凸状部60とケース本体2との間に挟まれて固定された構成とされている。   In the embodiment shown in FIG. 8A, a metal plate 9 is provided in the case C. The metal plate 9 is a member for protecting the header-integrated side plate S1 and corresponds to an example of the protection means in the present invention, and covers substantially the entire inner surface of the header-integrated side plate S1. Preferably, the metal plate 9 is made of a material superior in heat resistance to the header-integrated side plate S1, more preferably in acid resistance. From the viewpoint of reducing the manufacturing cost, the metal plate 9 has a relatively simple configuration in which a bent portion 90 is provided on the outer peripheral edge of a flat plate member, for example, and the bent portion 90 is a header-integrated side plate. It is configured to be sandwiched and fixed between the convex portion 60 of S1 and the case body 2.

本実施形態によれば、ヘッダ一体型側板S1が燃焼ガスあるいは強酸性のドレインの影響を受けてダメージを受けることが、金属板9の存在によって適切に防止される。ヘッダ一体型側板S1の材質としては、耐熱性あるいは耐酸性がやや劣る廉価な材質とすることが可能となり、製造コストの一層の低減化を図るのに適する。図面においては、金属板9とヘッダ一体型側板S1との間に隙間(空気層)が設けられているが、この空気層は断熱層として機能する。したがって、ヘッダ一体型側板S1が熱ダメージを受けることを防止する上でより好ましい。もちろん、空気層とは別の断熱層(熱伝導率が低い断熱材を用いた断熱層)を設けてもよいし、そのような断熱層を設けることなく、金属板9をヘッダ一体型側板S1に接触させてもよい。金属板9に代えて、金属以外の材質のプレートを用いたり、あるいはヘッダ一体型側板S1の内側面に保護用コーティング膜を設けるといった手段を採用することもできる。   According to the present embodiment, the header-integrated side plate S <b> 1 is appropriately prevented from being damaged by the influence of the combustion gas or the strongly acidic drain due to the presence of the metal plate 9. The header-integrated side plate S1 can be made of an inexpensive material with slightly inferior heat resistance or acid resistance, which is suitable for further reducing the manufacturing cost. In the drawing, a gap (air layer) is provided between the metal plate 9 and the header-integrated side plate S1, and this air layer functions as a heat insulating layer. Therefore, it is more preferable in preventing the header-integrated side plate S1 from being damaged by heat. Of course, a heat insulating layer (a heat insulating layer using a heat insulating material with low thermal conductivity) different from the air layer may be provided, or the metal plate 9 may be attached to the header integrated side plate S1 without providing such a heat insulating layer. You may make it contact. Instead of the metal plate 9, a plate made of a material other than metal can be used, or a protective coating film can be provided on the inner surface of the header-integrated side plate S1.

図8(b)に示す実施形態においては、金属板9の一部が凸状に形成されて、この凸状部分が、ストッパ5とヘッダ一体型側板S1との固定を図るための押さえ部91として構成されている。このような構成によれば、先の実施形態とは異なり、ストッパ5用の押さえ部材(押さえ板8)を用いる必要が無くなる。   In the embodiment shown in FIG. 8B, a part of the metal plate 9 is formed in a convex shape, and this convex portion is a pressing portion 91 for securing the stopper 5 and the header-integrated side plate S1. It is configured as. According to such a configuration, unlike the previous embodiment, there is no need to use a pressing member (pressing plate 8) for the stopper 5.

図9に示す熱交換器HE2においては、複数の伝熱管1(1B,1C)が略一直線状に延びた直状管体とされている。ケースC2は、ヘッダ一体型側板S2,S3を有している。ヘッダ一体型側板S2は、入水用および出湯用のヘッダ部3C,3Dを側板本体部67と一体的に樹脂成形したものである。ヘッダ一体型側板S3は、湯水戻し用のヘッダ部3Eを側板本体部68と一体的に樹脂成形したものである。この熱交換器HE2においては、入水口39aからヘッダ部3Cに供給された湯水は、このヘッダ部3Cに接続されている伝熱管1B内を通過して湯水戻し用のヘッダ部3E内に流入し、その後は伝熱管1C内を通過してヘッダ部3D内に到達し、出湯口39bから出湯する。   In the heat exchanger HE2 shown in FIG. 9, a plurality of heat transfer tubes 1 (1B, 1C) is a straight tube body extending substantially in a straight line. The case C2 has header integrated side plates S2 and S3. The header-integrated side plate S2 is formed by integrally resin-molding the header portions 3C and 3D for incoming water and hot water with the side plate main body portion 67. The header-integrated side plate S3 is obtained by integrally molding a header portion 3E for returning hot water with the side plate main body portion 68. In this heat exchanger HE2, the hot water supplied from the water inlet 39a to the header portion 3C passes through the heat transfer pipe 1B connected to the header portion 3C and flows into the header portion 3E for returning hot water. Thereafter, it passes through the heat transfer tube 1C and reaches the header portion 3D, and the hot water is discharged from the hot water outlet 39b.

本実施形態の熱交換器HE2においても、ヘッダ一体型側板S2,S3が用いられていることにより、全体の製造の容易化を図り、製造コストを低減することができる。本実施形態から理解されるように、伝熱管は必ずしも螺旋状管体を用いたものでなくてもよく、これ以外の種々の伝熱管(たとえば、前記した直状管の他に、U字管、蛇行状のフレキシブル管など)を用いることができる。   Also in the heat exchanger HE2 of the present embodiment, the use of the header-integrated side plates S2 and S3 makes it possible to facilitate the overall manufacturing and reduce the manufacturing cost. As will be understood from the present embodiment, the heat transfer tube does not necessarily have to use a helical tube, and other various heat transfer tubes (for example, a U-shaped tube in addition to the above-described straight tube). A serpentine flexible tube or the like.

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る熱交換器の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the heat exchanger according to the present invention can be varied in design in various ways.

本発明においては、ケース本体部、およびヘッダ部を設ける必要のない側板(前記実施形態の側板7に相当)については、樹脂製であるか否かは問わない。したがって、ケース全体を樹脂製とすることもできる。   In the present invention, the side plate (corresponding to the side plate 7 in the above embodiment) that does not require the case main body and the header does not matter whether it is made of resin. Therefore, the entire case can be made of resin.

本発明においては、熱交換器に複数のヘッダ部が設けられる場合に、これら複数のヘッ
ダ部の全てが側板と一体成形されていることが好ましいものの、やはりこれに限定されない。たとえば複数のヘッダ部のうち、一部のヘッダ部が側板と一体成形されている限りは、側板と一体成形されていないヘッダ部が存在する場合であっても、本発明の技術的範囲に包摂される(たとえば、図9に示した実施形態において、ヘッダ一体型側板S2,S3のいずれか一方が、従来と同様な金属板を用いて製作されたヘッダ部と側板との組み合わせ構造に置き換えられた場合であっても、本発明の技術的範囲に包摂される)。
In the present invention, when a plurality of header portions are provided in the heat exchanger, it is preferable that all of the plurality of header portions are integrally formed with the side plate, but the present invention is not limited to this. For example, as long as some of the header portions are integrally formed with the side plate, even if there is a header portion that is not integrally formed with the side plate, it is included in the technical scope of the present invention. (For example, in the embodiment shown in FIG. 9, either one of the header-integrated side plates S2 and S3 is replaced with a combination structure of a header portion and a side plate manufactured using a metal plate similar to the conventional one). Even within the technical scope of the present invention).

加熱用媒体としては、燃焼ガス以外の種々の流体を用いることができる。本発明に係る熱交換器は、潜熱回収用に限らない。また、加熱対象流体は湯水に限定されず、これ以外の流体を加熱する用途に適用することもできる。   Various fluids other than the combustion gas can be used as the heating medium. The heat exchanger according to the present invention is not limited to the latent heat recovery. Moreover, the fluid to be heated is not limited to hot water, and can be applied to uses for heating other fluids.

HE1,HE2 熱交換器
C,C2 ケース
S1〜S3 ヘッダ一体型側板
1 伝熱管
2 ケース本体
3,3C,3D,3E ヘッダ部
4 シール部材
5 ストッパ
9 金属板(保護手段)
25 開口部
31 チャンバ
33 孔部
40 Oリング
60 凸状部
HE1, HE2 Heat exchangers C, C2 Cases S1-S3 Header integrated side plate 1 Heat transfer tube 2 Case body 3, 3C, 3D, 3E Header 4 Seal member 5 Stopper 9 Metal plate (protection means)
25 Opening 31 Chamber 33 Hole 40 O-ring 60 Convex

Claims (4)

複数の伝熱管を収容し、かつ内部に加熱用媒体を流入させるためのケースと、
前記複数の伝熱管に接続され、かつ前記複数の伝熱管内への加熱対象流体の流入または流出を行なわせるためのヘッダ部と、を備えており、
前記ケースは、側面に開口部が形成されたケース本体と、前記開口部を塞ぐ側板とを有している、熱交換器であって、
前記ケースの側板は、前記ヘッダ部と一体的に樹脂成形されて、ヘッダ一体型側板として構成されており、
前記ヘッダ部は、前記加熱対象流体を流通させるためのチャンバを有し、
前記ヘッダ一体型側板には、前記複数の伝熱管を挿入させるための孔部が前記チャンバに連通して設けられており、
前記複数の伝熱管には、前記孔部の内面と前記複数の伝熱管の外面との隙間をシールするためのシール部材と、このシール部材が前記孔部から抜け出る方向に移動することを規制するストッパとが装着されていることを特徴とする、熱交換器。
A case for accommodating a plurality of heat transfer tubes and for allowing a heating medium to flow into the interior;
A header portion connected to the plurality of heat transfer tubes and for causing the fluid to be heated to flow into or out of the plurality of heat transfer tubes, and
The case has a case body having an opening formed on a side surface, and a side plate that closes the opening, and is a heat exchanger,
The side plate of the case is resin-molded integrally with the header portion, and is configured as a header-integrated side plate ,
The header part has a chamber for circulating the fluid to be heated,
The header-integrated side plate is provided with holes for inserting the plurality of heat transfer tubes in communication with the chamber,
The plurality of heat transfer tubes are configured to seal a gap between the inner surface of the hole and the outer surface of the plurality of heat transfer tubes, and restrict the movement of the seal member in the direction of exiting the hole. A heat exchanger, wherein a stopper is mounted .
前記ヘッダ一体型側板は、前記開口部に嵌入して前記ケース本体との位置決めを図ることが可能な凸状部を有している、請求項1に記載の熱交換器。   The heat exchanger according to claim 1, wherein the header-integrated side plate has a convex portion that can be fitted into the opening and positioned with respect to the case body. 前記ヘッダ一体型側板のうち、前記ケース本体の内部に対面する部分を覆い、かつこの部分を保護することが可能な保護手段をさらに備えている、請求項1または2に記載の熱交換器。   3. The heat exchanger according to claim 1, further comprising a protection unit that covers a portion of the header-integrated side plate that faces the inside of the case main body and that can protect the portion. 4. 前記孔部は、前記複数の伝熱管のそれぞれの端部を一括して挿入可能に形成されており、
前記シール部材は、前記複数の伝熱管のそれぞれの端部に外嵌される複数のOリングが一体的に繋がった構成とされている、請求項1ないし3のいずれかに記載の熱交換器
The hole portion is formed so that the end portions of the plurality of heat transfer tubes can be inserted together,
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein the sealing member is configured such that a plurality of O-rings that are externally fitted to respective end portions of the plurality of heat transfer tubes are integrally connected . .
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6126822B2 (en) * 2012-11-19 2017-05-10 株式会社長府製作所 Heat exchanger

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5689587U (en) * 1979-12-07 1981-07-17
JP2544229Y2 (en) * 1989-09-14 1997-08-13 株式会社エムエーファブテック Heat exchanger
JPH1096600A (en) * 1996-09-20 1998-04-14 Noritake Co Ltd Corrosion resistant heat exchanger with thermal impact resistance
JP2005274045A (en) * 2004-03-25 2005-10-06 Noritz Corp Heat source device
JP4192835B2 (en) * 2004-04-28 2008-12-10 株式会社デンソー Heat exchanger header tank
JP2005351498A (en) * 2004-06-08 2005-12-22 Denso Corp Heat exchanger
JP4841567B2 (en) * 2008-01-10 2011-12-21 リンナイ株式会社 Latent heat exchanger
JP2010048424A (en) * 2008-08-19 2010-03-04 Noritz Corp Heat exchanger, and water heater equipped therewith

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6735511B2 (en) 2002-01-15 2004-05-11 Nissan Motor Co., Ltd. Brake control system for vehicle

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