JP5648829B2 - Heat exchanger - Google Patents

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Description

本発明は、ケース内に伝熱管が収容された構成を有する熱交換器に関する。   The present invention relates to a heat exchanger having a configuration in which a heat transfer tube is accommodated in a case.

従来、この種の熱交換器としては、特許文献1に記載されたものがある。同文献に記載された熱交換器においては、伝熱管を収容するケースの筒状の本体部を、所定の2つの部材を接合することにより構成している。このような構成によれば、ケースの構成部品の総数を少なくし、熱交換器の製造コストを低減する上で好ましいものとなる。   Conventionally, as this type of heat exchanger, there is one described in Patent Document 1. In the heat exchanger described in the same document, a cylindrical main body portion of a case that accommodates a heat transfer tube is configured by joining two predetermined members. Such a configuration is preferable in reducing the total number of components of the case and reducing the manufacturing cost of the heat exchanger.

しかしながら、熱交換器の製造コストをより低減することが望まれる。これに対し、前記従来技術においては、ケースの本体部を2つの部材で構成しているものの、これら2つの部材を異なる製造プロセスによって別々に製作し、準備したのでは、やはりそれらの製造コストが高くなりがちである。したがって、この点において、未だ改善すべき余地があった。   However, it is desirable to further reduce the manufacturing cost of the heat exchanger. On the other hand, in the prior art, although the main body of the case is composed of two members, if these two members are separately manufactured and prepared by different manufacturing processes, their manufacturing costs are still low. Tend to be expensive. Therefore, there is still room for improvement in this regard.

特開2009−180398号公報JP 2009-180398 A

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って、伝熱管を収容するケースの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 provides a heat exchanger capable of reducing the manufacturing cost of a case for housing a heat transfer tube as compared with the conventional case. That is the 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、伝熱管を内部に収容するケースを備え、このケースは、前記伝熱管の上下前後を囲む上壁部、下壁部、前壁部、後壁部、ならびに熱交換用媒体の流入口および流出口を有するケース本体部を備え、このケース本体部は、第1および第2の部材を接合することにより構成されている、熱交換器であって、前記第1および第2の部材のそれぞれは、前記上壁部または下壁部とされる主板部と、この主板部から屈曲した状態で起立し、かつ前記前壁部または後壁部とされる起立板部と、この起立板部に設けられて前記流入口または流出口とされる開口部とを有しており、前記第1および第2の部材どうしは、前記主板部および起立板部のそれぞれの外周の形状ならびにサイズ、前記主板部に対する前記起立板部の屈曲角度、および前記開口部の配置、形状ならびにサイズが、実質的に同一であり、前記起立板部は、前記主板部の前後両端縁の一方から起立した主起立板部と、他方から起立し、かつ前記主起立板部よりも起立高さが低い補助起立板部とを有し、前記開口部は、前記主起立板部の先端縁部、基端縁部、および左右幅方向の両側縁部を切り欠くことなく前記主起立板部に形成された非切欠き状とされており、前記ケース本体部は、前記第1および第2の部材の互いに対応する主起立板部と補助起立板部との先端縁部どうしが接合された2つの接合部を有し、前記熱交換用媒体の流入口および流出口とされる複数の開口部として、前記各接合部からオフセットされた開口部のみが設けられた構成とされていることを特徴としている。 The heat exchanger provided by the present invention includes a case that accommodates the heat transfer tube therein, and the case includes an upper wall portion, a lower wall portion, a front wall portion, a rear wall portion surrounding the upper and lower sides of the heat transfer tube, And a case body having an inlet and an outlet for the heat exchange medium, the case body being a heat exchanger configured by joining the first and second members, Each of the first and second members is a main plate portion that is the upper wall portion or the lower wall portion, and a standup that is bent from the main plate portion and is the front wall portion or the rear wall portion. A plate portion and an opening provided in the upright plate portion and serving as the inflow port or the outflow port, and the first and second members are respectively connected to the main plate portion and the upright plate portion. Shape and size of the outer circumference of the main plate, the upright plate portion with respect to the main plate portion Bending angle, and placement of the opening, the shape and size, Ri substantially identical der, the standing plate portion includes a main upright plate portion erected from one of the front and rear end edges of the main plate portion, erected from the other And an auxiliary upright plate portion having a lower standing height than the main upright plate portion, and the opening includes a front end edge portion, a base end edge portion, and both sides in the left-right width direction of the main upright plate portion. It is made into the notch shape formed in the said main standing board part without notching an edge part, The said case main-body part is the main standing board part and auxiliary stand-up which mutually correspond of the said 1st and 2nd member. Openings offset from the respective joints as a plurality of openings that have two joints joined to each other at the front edges of the plate part and serve as inlets and outlets for the heat exchange medium It is characterized by having a configuration in which only the above is provided .

このような構成によれば、ケース本体部の構成部材の数を少なくできることは勿論のこと、ケース本体部を構成する第1および第2の部材については、同種の原材料から同一のプロセスを経て製造された同一または殆ど同一の部品とすることができる。たとえば、第1および第2の部材を金属板から製造する場合、この金属板には、同一の型を用いて打ち抜き加工を施すことにより、主板部および起立板部の外周や開口部を打ち抜いた複数の中間品を製造し、かつこれら複数の中間品に同一の曲げ加工を施すことによって主板部に対して起立板部を一定の角度で屈曲させればよく、このような工程を経て、本発明において用いられる第1および第2の部材の双方を得ることができる。したがって、本発明によれ
ば、第1および第2の部材の製造コスト、ひいては熱交換器全体の製造コストを、従来よりも低減することができる。
According to such a configuration, the number of constituent members of the case main body can be reduced, and the first and second members constituting the case main body are manufactured from the same kind of raw materials through the same process. The same or nearly identical parts. For example, when the first and second members are manufactured from a metal plate, the metal plate is punched using the same die to punch out the outer periphery and the opening of the main plate portion and the upright plate portion. A plurality of intermediate products may be manufactured, and the plurality of intermediate products may be bent at the same angle by bending the upright plate portion with respect to the main plate portion. Both the first and second members used in the invention can be obtained. Therefore, according to this invention, the manufacturing cost of the 1st and 2nd member and by extension, the manufacturing cost of the whole heat exchanger can be reduced compared with the past.

さらに、前記した構成によれば、熱交換用媒体の流入口や流出口の周縁に接合部が存在しないようにし、これら流入口や流出口にダクト類やその他の部材を適切に接続することが可能となる。より具体的には、前記流入口には、熱交換用媒体をケースに向けて供給してくるダクトなどの部材が接続される場合が多い。また、流出口にも、この流出口から流出する熱交換済みの媒体を所望の位置に導くためのダクトなどの部材が接続される場合がある。前記した構成とは異なり、流入口や流出口の周縁に接合部が存在したのでは、この接合部が流入口や流出口の周縁の表面に段差を生じさせる要因となって、ダクトなどの所定の部材を流入口や流出口の周縁に適切に密接させることが困難となる虞がある。これに対し、前記構成によれば、そのような虞を適切に回避することができる。なお、起立板部として、主起立板部と補助起立板部とを設けて、これらの先端部どうしを接合する構成によれば、それらの位置合わせや溶接作業が容易となり、第1および第2の部材どうしを接合する作業の容易化が図られる。 Furthermore, according to the configuration described above, it is possible to prevent a junction from being present at the periphery of the inlet and outlet of the heat exchange medium, and to appropriately connect ducts and other members to these inlet and outlet. It becomes possible. More specifically, a member such as a duct for supplying a heat exchange medium toward the case is often connected to the inflow port. In addition, a member such as a duct for guiding the heat-exchanged medium flowing out from the outlet to a desired position may be connected to the outlet. Unlike the configuration described above, if there is a joint at the periphery of the inlet or outlet, this joint causes a step on the surface of the periphery of the inlet or outlet. There is a possibility that it may be difficult to appropriately close the member to the periphery of the inlet or the outlet. On the other hand, according to the said structure, such a fear can be avoided appropriately. According to the configuration in which the main upright plate portion and the auxiliary upright plate portion are provided as the upright plate portions, and the tip portions thereof are joined to each other, the positioning and welding operations are facilitated, and the first and second The work of joining the members can be facilitated.

本発明において、好ましくは、前記2つの接合部のうち、高さが低い方の接合部は、前記ケース内における熱交換用媒体の流れ方向上流側に位置するように構成されている。   In the present invention, preferably, the lower one of the two joints is configured to be located upstream in the flow direction of the heat exchange medium in the case.

このような構成によれば、本発明に係る熱交換器が、たとえば潜熱回収用途に用いられた場合において、この潜熱回収に伴って発生するドレン水(凝縮水)が、接合部に向けて進行することを防止するのに好ましいものとなる。接合部が、たとえば溶接部である場合、この部分にドレン水が進行することは腐食防止などの観点から好ましいものではないが、前記構成によれば、そのようなことを適切に回避することができる。   According to such a configuration, when the heat exchanger according to the present invention is used for, for example, a latent heat recovery application, drain water (condensed water) generated along with the latent heat recovery proceeds toward the joint. It is preferable to prevent this. When the joint is a welded part, for example, it is not preferable that drain water proceeds to this part from the viewpoint of preventing corrosion, but according to the above configuration, such a situation can be appropriately avoided. it can.

本発明において、好ましくは、前記主板部には、前記伝熱管との間に形成される隙間を小さくするための段部が形成されており、前記第1および第2の部材どうしは、前記段部の配置、形状ならびにサイズについても、実質的に同一とされている。   In the present invention, preferably, the main plate portion is formed with a step portion for reducing a gap formed between the main plate portion and the first and second members. The arrangement, shape and size of the parts are substantially the same.

このような構成によれば、段部の存在により、ケースの上壁部および下壁部と伝熱管との間の隙間が小さくなるため、熱交換効率が高められるといった効果が期待できることは勿論のこと、第1および第2の部材のそれぞれの段部についても、同一のプロセスで形成することが可能となり、製造コストの低減化を図る上で一層好ましいものとなる。   According to such a configuration, due to the presence of the stepped portion, the gaps between the upper wall portion and the lower wall portion of the case and the heat transfer tube are reduced, so that the effect of improving the heat exchange efficiency can be expected. In addition, the respective step portions of the first and second members can be formed by the same process, which is more preferable in reducing the manufacturing cost.

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.

本発明に係る熱交換器の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the heat exchanger which concerns on this invention. 図1に示す熱交換器の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the heat exchanger shown in FIG. 図1のIII−III断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 1. 図1のIV−IV断面図である。It is IV-IV sectional drawing of FIG. 図1に示す熱交換器のケースを構成する第1および第2の部材の製造途中工程を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the process in the middle of manufacture of the 1st and 2nd member which comprises the case of the heat exchanger shown in FIG. 熱交換器の他の例を示す断面図である。It is a cross-sectional view showing another example of heat exchangers.

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4は、本発明が適用された熱交換器の一例を示している。図1および図2によく表われているように、本実施形態の熱交換器HEは、2種類の伝熱管1,2と、これら伝熱管1,2を内部に収容するケースCとを具備している。   1 to 4 show an example of a heat exchanger to which the present invention is applied. 1 and 2, the heat exchanger HE of this embodiment includes two types of heat transfer tubes 1 and 2 and a case C that accommodates these heat transfer tubes 1 and 2 inside. doing.

本実施形態の熱交換器HEは、たとえば温水装置の構成要素として用いられ、バーナ(図示略)によって発生された燃焼ガスから複数の伝熱管1,2を利用して熱回収を行ない、複数の伝熱管1,2内を流通する湯水(不凍液を含む)を加熱する機能を有する。ただし、この熱交換器HEは、潜熱回収用の熱交換器であり、この熱交換器HEの前段には、顕熱回収用の別の熱交換器(図示略)が設けられ、この熱交換器を通過して顕熱が回収された後の燃焼ガスが熱交換器HEに供給される。   The heat exchanger HE of the present embodiment is used as, for example, a constituent element of a hot water device, and performs heat recovery using a plurality of heat transfer tubes 1 and 2 from a combustion gas generated by a burner (not shown). It has a function of heating hot water (including antifreeze) flowing through the heat transfer tubes 1 and 2. However, this heat exchanger HE is a heat exchanger for recovering latent heat, and another heat exchanger (not shown) for recovering sensible heat is provided in the front stage of this heat exchanger HE, and this heat exchanger The combustion gas after the sensible heat is recovered after passing through the vessel is supplied to the heat exchanger HE.

複数の伝熱管1,2は、ともに平面視長円状の複数の螺旋状管体が略同心の重ね巻き状に配された構成を有している。伝熱管1は、一般給湯に利用される湯水の加熱用であるのに対し、伝熱管2は、温水暖房に利用される湯水(不凍液を含む)の加熱用であるため、これらのサイズは相違している。伝熱管1の下端寄りおよび上端寄り部分は、略水平に延びる直管部10a,10bとされており、これらはケースCの側板60を貫通し、かつ入水口30および出湯口31をそれぞれ有する一対のヘッダ3A,3Bに接続されている。伝熱管2も同様であり、この伝熱管2の下端寄りおよび上端寄り部分は、略水平に延びる直管部20a,20bとされ、これらはケースCの側板61を貫通し、かつ入水口40および出湯口41をそれぞれ有する一対のヘッダ4A,4Bに接続されている。   Each of the plurality of heat transfer tubes 1 and 2 has a configuration in which a plurality of helical tubes having an oval shape in plan view are arranged in a substantially concentric wrapping shape. The heat transfer tube 1 is for heating hot water used for general hot water supply, whereas the heat transfer tube 2 is for heating hot water (including antifreeze liquid) used for hot water heating, so these sizes are different. doing. The lower end portion and the upper end portion of the heat transfer tube 1 are formed as straight pipe portions 10a and 10b extending substantially horizontally, which pass through the side plate 60 of the case C and have a water inlet 30 and a hot water outlet 31, respectively. Headers 3A and 3B. The heat transfer tube 2 is also the same, and the lower end portion and the upper end portion of the heat transfer tube 2 are straight pipe portions 20a and 20b that extend substantially horizontally, these penetrate the side plate 61 of the case C, and the water inlet 40 and It is connected to a pair of headers 4A and 4B each having a hot water outlet 41.

ケースCは、略直方体状であり、左右両端が開口したケース本体部5を有している。このケース本体部5の左右両端の開口は、前記した側板60,61によって閉塞される。ケース本体部5は、伝熱管1,2を囲む上壁部50a、下壁部50b、前壁部51a、後壁部51bを有している。(図3および図4も参照)。後壁部51bには、燃焼ガスの流入口52a,53aが形成され、かつ前壁部51aには、熱回収がなされた燃焼ガスの流出口52b,53bが形成されている。流入口52aおよび流出口52bは、伝熱管1に対応し、流入口53aおよび流出口53bは、伝熱管2に対応する。図4に示すように、伝熱管1,2どうしの間は、仕切板90により仕切られている。   The case C has a substantially rectangular parallelepiped shape, and has a case main body portion 5 having both left and right ends opened. The openings at the left and right ends of the case body 5 are closed by the side plates 60 and 61 described above. The case body 5 includes an upper wall 50a, a lower wall 50b, a front wall 51a, and a rear wall 51b that surround the heat transfer tubes 1 and 2. (See also FIGS. 3 and 4). Combustion gas inflow ports 52a and 53a are formed in the rear wall 51b, and combustion gas outflow ports 52b and 53b in which heat is recovered are formed in the front wall 51a. The inlet 52 a and the outlet 52 b correspond to the heat transfer tube 1, and the inlet 53 a and the outlet 53 b correspond to the heat transfer tube 2. As shown in FIG. 4, the heat transfer tubes 1 and 2 are partitioned by a partition plate 90.

ケース本体部5は、第1および第2の部材M1,M2を接合することにより構成されている。第1および第2の部材M1,M2は、ともに金属板にプレス加工を施して構成されたものであるが、後述するように、同一のプロセスを経て製造された同一または殆ど同一の部品である。   The case main body 5 is configured by joining the first and second members M1 and M2. The first and second members M1 and M2 are both configured by pressing a metal plate, but as described later, they are the same or almost the same parts manufactured through the same process. .

図2において、第1の部材M1は、主板部50、この主板部50の前後両端縁から屈曲した状態で起立した主起立板部51Aならびに補助起立板部51B、開口部52,53、段部54a〜54c、およびドレン水用の孔部55を有している。主板部50は、ケース本体部5の下壁部50bとされる部分である。主起立板部51Aおよび補助起立板部51Bは、ケース本体部5の前壁部51aの一部および後壁部51bの一部とされる部分であり、主起立板部51Aの方が補助起立板部51Bよりも起立高さが高くされている。開口部52,53は、流出口52b,53bとされる部分であり、主起立板部51Aに非切欠き状に形成されている。段部54a〜54cは、主板部50の所定箇所を主板部50の厚み方向に張り出させた部分であり、図3および図4に示すように、伝熱管1,2の下面部
と主板部50との隙間を小さくするためのものである。伝熱管1,2の下面部の高さH1〜H3は相違するため、段部54a〜54cの高さも互いに相違している。なお、段部54a〜54cは、伝熱管1,2の下面部に接触するように(前記隙間を無くした状態に)形成することもできる。ドレン水用の孔部55は、燃焼ガスからの潜熱回収に伴って発生するドレン水をケースCの外部に排出するためのものであり、主板部50のうち主起立板部51A寄りの位置に設けられている。図面上は省略するが、このドレン水用の孔部55には、ドレン水を所望箇所に導くための配管部材を接続するための部材が取り付けられる。
In FIG. 2, the first member M1 includes a main plate portion 50, a main upright plate portion 51A standing up in a bent state from both front and rear edges of the main plate portion 50, an auxiliary upright plate portion 51B, openings 52 and 53, and a stepped portion. 54a-54c, and a hole 55 for drain water. The main plate portion 50 is a portion that is the lower wall portion 50 b of the case main body portion 5. The main upright plate portion 51A and the auxiliary upright plate portion 51B are portions that are part of the front wall portion 51a and the rear wall portion 51b of the case main body portion 5, and the main upright plate portion 51A is auxiliary upright. The standing height is higher than that of the plate portion 51B. The openings 52 and 53 are portions that are the outlets 52b and 53b, and are formed in the main upright plate portion 51A in a non-notched shape. The step portions 54a to 54c are portions where predetermined portions of the main plate portion 50 are projected in the thickness direction of the main plate portion 50, and as shown in FIGS. 3 and 4, the lower surface portion of the heat transfer tubes 1 and 2 and the main plate portion. This is to reduce the gap between the two and 50. Since the heights H1 to H3 of the lower surface portions of the heat transfer tubes 1 and 2 are different, the heights of the step portions 54a to 54c are also different from each other. The step portions 54a to 54c can also be formed so as to be in contact with the lower surface portions of the heat transfer tubes 1 and 2 (in a state where the gap is eliminated). The drain water hole 55 is used for discharging drain water generated along with the recovery of latent heat from the combustion gas to the outside of the case C, and is located at a position near the main upright plate portion 51A in the main plate portion 50. Is provided. Although omitted in the drawing, a member for connecting a piping member for guiding the drain water to a desired location is attached to the drain water hole 55.

図2において、第2の部材M2は、第1の部材M1と比較して、ドレン水用の孔部55を有しない点が相違するものの、それ以外の各部の形状、サイズ、配置などは全て同一(製造上の誤差を無視し得る実質同一)である。このため、第2の部材M2については、第1の部材M1に用いた符号と同一の符号を適宜付している。ただし、第2の部材M2の主板部50は、ケースCの上壁部50aとされ、開口部52,53は、流入口52a,53aとされる。   In FIG. 2, the second member M2 is different from the first member M1 in that it does not have the drain water hole 55, but the shape, size, arrangement, etc. of all other parts are all different. Identical (substantially the same with negligible manufacturing errors). For this reason, about the 2nd member M2, the code | symbol same as the code | symbol used for the 1st member M1 is attached | subjected suitably. However, the main plate portion 50 of the second member M2 is the upper wall portion 50a of the case C, and the openings 52 and 53 are the inflow ports 52a and 53a.

第1および第2の部材M1,M2は、次のようなプロセスを経て製造することができる。すなわち、まず原材料となる金属板にプレス加工を施すことにより、図5に示すような形態の中間品M’を複数製造する。各中間品M’は、段部54a〜54cが形成された主板部50、これに繋がった主起立板部および補助起立板部に相当する部分51A’,51B’、ならびに開口部52,53を有している。次いで、各中間品M’を、同図の仮想線L1,L2で示す箇所に沿って屈曲させる。このことにより、主板部50から起立した主起立板部51Aおよび補助起立板部51Bが形成され、第1および第2の部材M1,M2の完成品または完成品に近いものが得られる。第1の部材M1については、ドレン水用の孔部55を追加で設けるが、第2の部材M2については、前記した一連の工程のみでよい。なお、第1の部材M1に、ドレン水用の孔部55を追加で設けることに代えて、たとえば第1および第2の部材M1,M2の双方にドレン水用の孔部55を設けておき、第2の部材M2については、ドレン水用の孔部55を適当な部材を用いて閉塞するといった手段を採用してもよい。   The first and second members M1, M2 can be manufactured through the following process. That is, first, a plurality of intermediate products M ′ having a form as shown in FIG. 5 are manufactured by pressing a metal plate as a raw material. Each intermediate product M ′ includes a main plate portion 50 in which stepped portions 54 a to 54 c are formed, portions 51 A ′ and 51 B ′ corresponding to the main upright plate portion and auxiliary upright plate portions connected thereto, and openings 52 and 53. Have. Next, each intermediate product M ′ is bent along the locations indicated by the imaginary lines L1 and L2 in FIG. As a result, the main upright plate portion 51A and the auxiliary upright plate portion 51B that are erected from the main plate portion 50 are formed, and a completed product or a close product of the first and second members M1 and M2 is obtained. For the first member M1, a drain water hole 55 is additionally provided, but for the second member M2, only the series of steps described above is required. Instead of additionally providing a drain water hole 55 in the first member M1, for example, a drain water hole 55 is provided in both the first and second members M1 and M2. For the second member M2, a means for closing the drain water hole 55 with an appropriate member may be employed.

ケース本体部5は、第2の部材M2が第1の部材M1を180°回転させたのと同様な格好とされた状態において、これら第1および第2の部材M1,M2どうしを対向させて接合することにより構成されている。この接合に際しては、主起立板部51Aおよび補助起立板部51Bの先端部どうしを突き合わせて溶接する手段が採用されている(図3を参照)。したがって、ケース本体部5には、後壁部51bおよび前壁部51aに位置する2つの接合部J1,J2が設けられる。流入口52a,53aおよび流出口52b,53bは、接合部J1,J2から適当な寸法だけケースCの上下高さ方向にオフセットされている。また、接合部J1,J2の高さは互いに相違するが、高さが低い方の接合部J1は、燃焼ガスの流入口52a,53a寄りであって、ケースC内における燃焼ガス流れ方向の上流側に位置している。   The case body 5 is configured so that the first member M1 and the second member M2 are opposed to each other in a state in which the second member M2 is shaped like the first member M1 rotated 180 °. It is comprised by joining. In this joining, means for abutting and welding the front end portions of the main upright plate portion 51A and the auxiliary upright plate portion 51B is employed (see FIG. 3). Therefore, the case body 5 is provided with two joints J1 and J2 located on the rear wall 51b and the front wall 51a. The inflow ports 52a and 53a and the outflow ports 52b and 53b are offset in the vertical direction of the case C by appropriate dimensions from the joints J1 and J2. Further, although the heights of the joints J1 and J2 are different from each other, the joint J1 having a lower height is closer to the combustion gas inlets 52a and 53a and is upstream in the combustion gas flow direction in the case C. Located on the side.

なお、第1の部材M1の段部54a,54bは、伝熱管1の下面部の段差に対応してその高さが相違したものとされていたが、図3によく表われているように、伝熱管1は、前壁部51a寄りの部分と後壁部51b寄りの部分とでは高低差があり、この伝熱管1の上面部には、下面部に対応した形状の段差がある。このため、第2の部材M2の段部54a,54bは、第1の部材M1の段部54a,54bと同一形状ならびにサイズに形成されているにも拘わらず、伝熱管1の上面部に対して適切に対向して接近または接触する。   The step portions 54a and 54b of the first member M1 were different in height corresponding to the step on the lower surface portion of the heat transfer tube 1, but as shown well in FIG. The heat transfer tube 1 has a height difference between a portion near the front wall portion 51a and a portion near the rear wall portion 51b, and the upper surface portion of the heat transfer tube 1 has a step having a shape corresponding to the lower surface portion. For this reason, the step portions 54a and 54b of the second member M2 are formed in the same shape and size as the step portions 54a and 54b of the first member M1, but with respect to the upper surface portion of the heat transfer tube 1. Approach or contact each other appropriately.

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

まず、ケース本体部5を構成する第1および第2の部材M1,M2については、図5などを参照して説明したとおり、同一のプロセスを経て製造された殆ど同一の部品ということができる。したがって、第1および第2の部材M1,M2を互いに異なるプロセスで製造する場合と比較すると、それらの製造コストを廉価にし、熱交換器HEの全体の製造コストを低減するのに好ましいものとなる。第1および第2の部材M1,M2の接合は、主起立板部51Aと補助起立板部51Bとの先端部を突き合わせて溶接すればよいために、それらの接合作業も容易である。   First, as described with reference to FIG. 5 and the like, the first and second members M1 and M2 constituting the case body 5 can be regarded as almost the same parts manufactured through the same process. Therefore, compared with the case where the first and second members M1, M2 are manufactured by different processes, it is preferable to reduce the manufacturing cost thereof and reduce the overall manufacturing cost of the heat exchanger HE. . The first and second members M1 and M2 can be joined because the end portions of the main upright plate portion 51A and the auxiliary upright plate portion 51B have only to be brought into contact with each other and welded.

燃焼ガスの流入口52a,53aの周縁には、燃焼ガスの供給ダクトなどの部材が接続される。また、流出口52b,53bの周縁にも、排気トップと称される排ガスガイド部材が接続される場合がある。これに対し、この熱交換器HEにおいては、流入口52a,53aや流出口52b,53bは、接合部J1,J2からオフセットされた位置にあり、流入口52a,53aや流出口52b,53bの周縁は、凹凸などの無い平面状にすることができる。したがって、この平面状の部分に対して、前記した供給ダクトやその他の部材を適切に当接させて接続することもできる。   Combustion gas supply ducts and other members are connected to the peripheral edges of the combustion gas inlets 52a and 53a. Also, an exhaust gas guide member called an exhaust top may be connected to the peripheral edges of the outlets 52b and 53b. On the other hand, in this heat exchanger HE, the inflow ports 52a and 53a and the outflow ports 52b and 53b are located at positions offset from the joints J1 and J2, and the inflow ports 52a and 53a and the outflow ports 52b and 53b. The peripheral edge can be a flat surface without irregularities. Therefore, the above-described supply duct and other members can be appropriately brought into contact with and connected to the planar portion.

接合部J1は、接合部J2とは異なり、ケースCの比較的高さが低い位置にある。ただし、この接合部J1は、燃焼ガス流れ方向の上流に位置しているために、潜熱回収に伴って発生した酸性のドレン水が、燃焼ガスの流れに乗って接合部J1に向けて飛散してくるといったことは抑制される。また、ケースCは、ドレン水の排水が促進されるように、ドレン水用の孔部55が設けられている下壁部50bの前部側を後部側よりもやや低くするように設定される。このように設定された場合、ドレン水が接合部J1に接触することがより適切に抑制される。ケースCは、たとえば耐酸性を有するステンレス製とされるが、溶接が施された接合部J1に酸性のドレン水が多く接触することは接合部J1の腐食を適切に防止する観点からすると余り好ましいものではなく、この熱交換器HEにおいてはそのような不具合も適切に抑制される。   Unlike the joint portion J2, the joint portion J1 is at a position where the height of the case C is relatively low. However, since this junction J1 is located upstream in the combustion gas flow direction, the acidic drain water generated with the recovery of latent heat is scattered on the combustion gas flow toward the junction J1. Coming in is suppressed. Further, the case C is set so that the front side of the lower wall portion 50b in which the drain water hole 55 is provided is slightly lower than the rear side so that drainage of drain water is promoted. . When it sets in this way, it is suppressed more appropriately that drain water contacts the junction part J1. Case C is made of, for example, stainless steel having acid resistance, but it is more preferable that a large amount of acidic drain water is in contact with welded joint portion J1 from the viewpoint of appropriately preventing corrosion of joint portion J1. However, in the heat exchanger HE, such a problem is appropriately suppressed.

図6は、熱交換器の他の実施形態を示している。同図において、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。 FIG. 6 shows another embodiment of the heat exchanger . In the figure, the same or similar elements as those in the above embodiment are given the same reference numerals as in the above embodiment.

図6に示す実施形態においては、ケースCの下壁部50bに燃焼ガスの流入口52aが設けられ、かつ上壁部50aに燃焼ガスの流出口52bが設けられている。流入口52aからケースC内に流入した燃焼ガスは、複数の伝熱管1の各所に作用しつつ流出口52bに向けて進行し、熱回収を終えた燃焼ガスはこの流出口52bからケースCの外部に適切に排出される。本実施形態から理解されるように、燃焼ガスの流入口および流出口は、前壁部や後壁部に代えて、下壁部や上壁部に設けた構成とすることができる。もちろん、燃焼ガスの流入口と流出口とは、その位置関係を反対にすることも可能である。たとえば、図6に示した構成とは反対に、上壁部50aの開口部を流入口52aとし、下壁部50bの開口部を流出口52bとしてもかまわない。さらに、図1〜図4に示した実施形態とは反対に、前壁部51aに設けられた開口部を流入口52a,53aとし、後壁部51bに設けられた開口部を流出口52b,53bとしてもかまわない。   In the embodiment shown in FIG. 6, a combustion gas inflow port 52a is provided in the lower wall portion 50b of the case C, and a combustion gas outflow port 52b is provided in the upper wall portion 50a. The combustion gas that has flowed into the case C from the inflow port 52a travels toward the outlet 52b while acting on each part of the plurality of heat transfer tubes 1, and the combustion gas that has finished heat recovery passes through the outlet 52b in the case C. Appropriately discharged outside. As understood from the present embodiment, the inflow port and the outflow port of the combustion gas can be configured to be provided on the lower wall portion and the upper wall portion instead of the front wall portion and the rear wall portion. Of course, the positional relationship between the inflow port and the outflow port of the combustion gas can be reversed. For example, contrary to the configuration shown in FIG. 6, the opening of the upper wall 50a may be the inflow port 52a, and the opening of the lower wall 50b may be the outflow port 52b. Furthermore, contrary to the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the openings provided in the front wall 51 a are the inlets 52 a, 53 a, and the openings provided in the rear wall 51 b are the outlets 52 b, It does not matter as 53b.

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.

本発明でいう第1および第2の部材のそれぞれの構成要素としては、ケースの上壁部または下壁部とされる主板部、ケースの前壁部または後壁部とされる起立板部、熱交換用媒体の流入口または流出口とされる開口部が具備されていればよく、第1および第2の部材が、前記した構成要素以外の要素をさらに備えた構成とされていてもかまわない。起立板部としては、上述の実施形態のように長さが相違する主起立板部および補助起立板部の双
方が設けられていることが好ましいものの、やはりこれとは異なり、主板部に対して1つの起立板部のみが設けられた構成とすることもできる。第1および第2の部材どうしは、主板部および起立板部のそれぞれの外周の形状ならびにサイズ、主板部に対する起立板部の屈曲角度、および開口部の配置、形状ならびにサイズが、実質的に同一であればよい。このような構成であれば、第1および第2の部材を、同種の原材料から同一のプロセスを経て製造される同一部品、または殆ど同一の部品として、製造コストの削減を図ることができるからである。
As each component of the first and second members in the present invention, the main plate portion that is the upper wall portion or the lower wall portion of the case, the upright plate portion that is the front wall portion or the rear wall portion of the case, It suffices if an opening serving as an inflow port or an outflow port for the heat exchange medium is provided, and the first and second members may be configured to further include elements other than the above-described components. Absent. As the standing plate portion, it is preferable that both the main standing plate portion and the auxiliary standing plate portion having different lengths as in the above-described embodiment are provided. A configuration in which only one upright plate portion is provided may be employed. The first and second members have substantially the same shape and size of the outer periphery of the main plate portion and the upright plate portion, the bending angle of the upright plate portion with respect to the main plate portion, and the arrangement, shape, and size of the opening. If it is. With such a configuration, it is possible to reduce the manufacturing cost by using the first and second members as the same or almost the same parts manufactured from the same kind of raw material through the same process. is there.

伝熱管は、螺旋状管体を用いたものに限らず、たとえば直状管、U字管、蛇行状のフレキシブル管などを用いた構成とすることもできる。また、1つのケース内に2種類の伝熱管を収容した構成に代えて、1種類の伝熱管のみを収容した構成とすることができることは言うまでもない。熱交換用媒体としては、燃焼ガス以外の種々の流体を用いることができる。したがって、本発明に係る熱交換器は、潜熱回収用に限らないことに加え、湯水加熱用途以外の種々の用途に適用することができる。   The heat transfer tube is not limited to the one using a spiral tube, and may be configured to use, for example, a straight tube, a U-shaped tube, a meandering flexible tube, or the like. Moreover, it cannot be overemphasized that it can replace with the structure which accommodated two types of heat exchanger tubes in one case, and can be set as the structure which accommodated only one type of heat exchanger tubes. As the heat exchange medium, various fluids other than the combustion gas can be used. Therefore, the heat exchanger according to the present invention is not limited to recovering latent heat, and can be applied to various uses other than hot water heating applications.

HE 熱交換器
C ケース
M1,M2 第1および第2の部材
J1,J2 接合部
1,2 伝熱管
5 ケース本体部
50 主板部
50a 上壁部
50b 下壁部
51A 主起立板部(起立板部)
51B 補助起立板部(起立板部)
51a 前壁部
51b 後壁部
52,53 開口部
52a,53a 燃焼ガスの流入口(熱交換用媒体の流入口)
52b,53b 燃焼ガスの流出口(熱交換用媒体の流出口)
54a〜54c 段部
HE heat exchanger C case M1, M2 1st and 2nd member J1, J2 joint part 1, 2 heat exchanger tube 5 case body part 50 main plate part 50a upper wall part 50b lower wall part 51A main upright plate part (stand up plate part) )
51B Auxiliary Standing Plate (Standing Plate)
51a Front wall 51b Rear wall 52, 53 Opening 52a, 53a Combustion gas inlet (heat exchange medium inlet)
52b, 53b Combustion gas outlet (heat exchange medium outlet)
54a-54c Step

Claims (3)

伝熱管を内部に収容するケースを備え、
このケースは、前記伝熱管の上下前後を囲む上壁部、下壁部、前壁部、後壁部、ならびに熱交換用媒体の流入口および流出口を有するケース本体部を備え、
このケース本体部は、第1および第2の部材を接合することにより構成されている、熱交換器であって、
前記第1および第2の部材のそれぞれは、前記上壁部または下壁部とされる主板部と、この主板部から屈曲した状態で起立し、かつ前記前壁部または後壁部とされる起立板部と、この起立板部に設けられて前記流入口または流出口とされる開口部とを有しており、
前記第1および第2の部材どうしは、前記主板部および起立板部のそれぞれの外周の形状ならびにサイズ、前記主板部に対する前記起立板部の屈曲角度、および前記開口部の配置、形状ならびにサイズが、実質的に同一であり、
前記起立板部は、前記主板部の前後両端縁の一方から起立した主起立板部と、他方から起立し、かつ前記主起立板部よりも起立高さが低い補助起立板部とを有し、
前記開口部は、前記主起立板部の先端縁部、基端縁部、および左右幅方向の両側縁部を切り欠くことなく前記主起立板部に形成された非切欠き状とされており、
前記ケース本体部は、前記第1および第2の部材の互いに対応する主起立板部と補助起立板部との先端縁部どうしが接合された2つの接合部を有し、
前記熱交換用媒体の流入口および流出口とされる複数の開口部として、前記各接合部からオフセットされた開口部のみが設けられた構成とされていることを特徴とする、熱交換器。
It has a case that houses the heat transfer tube inside,
This case includes an upper wall portion that surrounds the upper and lower sides of the heat transfer tube, a lower wall portion, a front wall portion, a rear wall portion, and a case main body portion having an inlet and an outlet for a heat exchange medium,
The case body is a heat exchanger configured by joining the first and second members,
Each of the first and second members is a main plate portion that is the upper wall portion or the lower wall portion, stands up in a bent state from the main plate portion, and is the front wall portion or the rear wall portion. An upright plate portion, and an opening provided in the upright plate portion and serving as the inflow port or the outflow port,
The first and second members have a shape and size of an outer periphery of each of the main plate portion and the upright plate portion, a bending angle of the upright plate portion with respect to the main plate portion, and an arrangement, shape, and size of the opening. , Ri substantially identical der,
The upright plate portion has a main upright plate portion raised from one of front and rear end edges of the main plate portion, and an auxiliary upright plate portion standing up from the other and having a lower standing height than the main upright plate portion. ,
The opening has a non-notched shape formed in the main upright plate portion without cutting out a front edge, a base end edge, and left and right side edges of the main upright plate portion. ,
The case body has two joints in which the front edge portions of the first and second members corresponding to each other of the main upright plate and the auxiliary upright plate are joined together,
The heat exchanger is characterized in that only a plurality of openings that are offset from the joints are provided as the plurality of openings serving as the inlet and outlet of the heat exchange medium .
前記2つの接合部のうち、高さが低い方の接合部は、前記ケース内における熱交換用媒体の流れ方向上流側に位置するように構成されている、請求項1に記載の熱交換器。 2. The heat exchanger according to claim 1, wherein one of the two joints having a lower height is configured to be located upstream in the flow direction of the heat exchange medium in the case . . 前記主板部には、前記伝熱管との間に形成される隙間を小さくするための段部が形成されており、
前記第1および第2の部材どうしは、前記段部の配置、形状ならびにサイズについても、実質的に同一とされている、請求項1または2に記載の熱交換器
The main plate portion is formed with a step portion for reducing a gap formed between the heat transfer tube,
The heat exchanger according to claim 1 or 2 , wherein the first and second members are substantially the same in terms of arrangement, shape, and size of the stepped portion .
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