JP6256807B2 - Heat exchanger and hot water device provided with the same - Google Patents
Heat exchanger and hot water device provided with the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP6256807B2 JP6256807B2 JP2014003782A JP2014003782A JP6256807B2 JP 6256807 B2 JP6256807 B2 JP 6256807B2 JP 2014003782 A JP2014003782 A JP 2014003782A JP 2014003782 A JP2014003782 A JP 2014003782A JP 6256807 B2 JP6256807 B2 JP 6256807B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- heat
- fins
- fin
- heating
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
- Details Of Fluid Heaters (AREA)
Description
本発明は、燃焼ガスなどの加熱用気体からフィンチューブタイプの伝熱管を用いて熱回収を行なうように構成された熱交換器、およびこの熱交換器を備えた給湯装置などの温水装置に関する。 The present invention relates to a heat exchanger configured to recover heat from a heating gas such as a combustion gas by using a fin tube type heat transfer tube, and a hot water apparatus such as a hot water supply apparatus provided with the heat exchanger.
ガス給湯装置などの温水装置としては、フィン付きチューブタイプの伝熱管を用いた第1および第2の熱交換部を、1つの缶体内に横並び状に設けたいわゆる1缶2回路方式の熱交換器を備えたものがある(たとえば、特許文献1,2)。第1の熱交換部は、たとえば一般給湯用の湯水加熱に用いられ、第2の熱交換部は、たとえば暖房用や風呂給湯用の湯水加熱に用いられる。
特許文献1,2に記載された熱交換器においては、第1および第2の熱交換部のそれぞれのフィンの上下幅が略同一に揃えられている。
As a hot water device such as a gas hot water supply device, a so-called one-can two-circuit heat exchange in which first and second heat exchanging portions using finned tube type heat transfer tubes are provided side by side in a single can body. Some are equipped with a container (for example, Patent Documents 1 and 2). The first heat exchange unit is used for, for example, hot water heating for general hot water supply, and the second heat exchange unit is used for, for example, hot water heating for heating or bath hot water.
In the heat exchangers described in Patent Documents 1 and 2, the top and bottom widths of the fins of the first and second heat exchange units are substantially the same.
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地があった。 However, the prior art still has room for improvement as described below.
すなわち、熱交換器の第1および第2の熱交換部は、基本的には、それぞれに要求される湯水加熱能力をもつように設計・製作されればよく、第1および第2の熱交換部のそれぞれの伝熱管の段数(上下方向の配列数)を必ずしも同一に揃える必要はない。また、フィンの上下幅も、必ずしも同一に揃えられる必要はない。そこで、熱交換器の設計・製作に際しては、第1および第2の熱交換部のそれぞれの伝熱管配列数を相違させるとともに、フィンの上下幅を相違させることによって、第1および第2の熱交換部に要求される湯水加熱能力を担保しつつ、全体の小型化や製造コストの低減などを図ることが考えられる。 In other words, the first and second heat exchanging parts of the heat exchanger may basically be designed and manufactured so as to have the hot water heating capacity required for each, and the first and second heat exchanging units. It is not always necessary to make the number of stages (the number of arrangements in the vertical direction) of the respective heat transfer tubes of the section the same. Further, the vertical widths of the fins are not necessarily equal. Therefore, when designing and manufacturing the heat exchanger, the first and second heat exchangers are made different by changing the number of heat transfer tubes arranged in the first and second heat exchange sections and by making the vertical widths of the fins different. It is conceivable to reduce the overall size and the manufacturing cost while ensuring the hot water heating capacity required for the replacement part.
ただし、たとえば第1の熱交換部のフィンの上下幅を、第2の熱交換部のフィンの上下幅よりも小さくすると、熱交換器の缶体のうち、第1の熱交換部を囲む側壁部には、フィンに対向接近しない領域が大きな面積で発生することとなる。このような領域の近辺においては、フィンによる熱回収効果が期待できないために、前記領域は高温の燃焼ガスによって異常な高温に加熱され、過熱状態となる虞がある。缶体の熱損傷などを好適に防止する観点からすると、そのような虞を適切に防止するように留意することが望まれる。 However, for example, if the vertical width of the fins of the first heat exchange part is made smaller than the vertical width of the fins of the second heat exchange part, the side wall surrounding the first heat exchange part in the can body of the heat exchanger In the portion, a region that does not face the fins is generated with a large area. In the vicinity of such a region, since the heat recovery effect by the fins cannot be expected, the region may be heated to an abnormally high temperature by a high-temperature combustion gas and may be overheated. From the viewpoint of suitably preventing thermal damage of the can body, it is desirable to pay attention to appropriately prevent such a concern.
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、製造コストの低減化などを好適に図りつつ、燃焼ガスなどの加熱用気体の作用によって缶体の側壁部が過熱状態になるといった虞を適切に防止することが可能な熱交換器、およびこの熱交換器を備えた温水装置を提供することを、その課題としている。 The present invention has been conceived under the circumstances as described above, and the side wall of the can body is overheated by the action of a heating gas such as combustion gas while suitably reducing the manufacturing cost. It is an object of the present invention to provide a heat exchanger that can appropriately prevent the possibility of becoming a state, and a hot water device provided with the heat exchanger.
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.
本発明の第1の側面により提供される熱交換器は、加熱用気体が内部に流入する1つの缶体と、前記加熱用気体の流れ方向とは交差する方向に並ぶようにして前記缶体内に設けられ、かつそれぞれがプレート状の複数のフィンおよびこれら複数のフィンに貫通する伝熱管を有している第1および第2の熱交換部と、を備えており、前記第1の熱交換部は、前記第2の熱交換部よりも加熱用気体流れ方向の伝熱管配列数が少なくされている、熱交換器であって、前記第1の熱交換部の複数のフィンの全部または一部は、前記第2の熱交換部の複数のフィンよりも加熱用気体流れ方向の幅が狭くされており、前記第1の熱交換部の複数のフィンのうち、前記缶体の側壁部に第1の隙間を介して対面するフィンは、前記第1の隙間を閉塞して前記加熱用気体が前記第1の隙間を通過することを防止する缶体加熱抑制用のフィンとして構成されていることを特徴としている。 The heat exchanger provided by the first aspect of the present invention includes a can body in which the heating gas flows into the can body, and the can body so as to line up in a direction intersecting the flow direction of the heating gas. And a plurality of plate-like fins and first and second heat exchange sections each having a plurality of plate-like fins and heat transfer tubes penetrating through the plurality of fins, the first heat exchange The part is a heat exchanger in which the number of heat transfer tube arrangements in the heating gas flow direction is smaller than that of the second heat exchange part, and all or one of the plurality of fins of the first heat exchange part. The width of the heating gas flow direction is narrower than the plurality of fins of the second heat exchange unit, and the side wall portion of the can body among the plurality of fins of the first heat exchange unit The fins facing through the first gap close the first gap and Use gas is characterized in that it is configured as a fin for a can body heating suppressed to prevent passing through the first gap.
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
まず、第1の熱交換部は、第2の熱交換部と比較して、伝熱管配列数が少なくされているが、これに対応して第1の熱交換部の複数のフィンの全部または一部は、第2の熱交換部の複数のフィンよりも加熱用気体流れ方向の幅が狭くされているために、フィンの伝熱面積に不足を生じないようにしつつ、フィンの合理的な小サイズ化が図られる。フィンは、熱回収量を多くする観点からその枚数が多く設けられるものであるため、第1の熱交換部の複数のフィンの小サイズ化を図れば、熱交換器全体の製造コストの大幅な低減、ならびに全体の軽量化を好適に図ることができる。
一方、第1の熱交換部のフィンの加熱用気体流れ方向の幅が狭くされることに伴い、缶体の側壁部のうち、第1の熱交換部に対応する部分には、フィンに対面しない領域が広く形成される虞がある。これに対し、第1の熱交換部には、缶体加熱抑制用のフィンが設けられて、このフィンと缶体の側壁部との間に形成されている第1の隙間が閉塞されているために、加熱用気体はこの第1の隙間を通過しないこととなって、高温の加熱用気体が缶体の側壁部に直接作用し難くすることが可能となる。したがって、フィンの幅を狭くしたことに起因して、缶体の側壁部が異常な高温に加熱されて熱損傷するといった不具合を生じないようにすることができる。
According to such a configuration, the following effects can be obtained.
First, the first heat exchange unit has a smaller number of heat transfer tube arrangements than the second heat exchange unit, and correspondingly, all of the plurality of fins of the first heat exchange unit or Some of the fins in the second heat exchanging portion are narrower in the direction of the gas flow for heating than the plurality of fins. The size can be reduced. Since fins are provided in a large number from the viewpoint of increasing the amount of heat recovery, if the size of the plurality of fins of the first heat exchange unit is reduced, the manufacturing cost of the entire heat exchanger is greatly increased. Reduction and overall weight reduction can be suitably achieved.
On the other hand, as the width of the fin in the first heat exchanging portion in the heating gas flow direction is narrowed, the portion corresponding to the first heat exchanging portion of the side wall portion of the can body faces the fin. There is a possibility that a region not to be formed is formed widely. On the other hand, the first heat exchanging portion is provided with a fin for suppressing the heating of the can body, and the first gap formed between the fin and the side wall portion of the can body is closed. Therefore, the heating gas does not pass through the first gap, and the high-temperature heating gas can be made difficult to directly act on the side wall portion of the can body. Therefore, it is possible to prevent a problem that the side wall portion of the can body is heated to an abnormally high temperature and thermally damaged due to the narrowing of the fin width.
本発明において、好ましくは、前記缶体の開口周縁に形成されたフランジ部とこのフランジ部の接続対象部材との間に介装されるシール部材を、さらに備えており、このシール部材の一部は、前記フランジ部よりも前記缶体の内側に向けて突出した突出部とされており、この突出部は、前記第2の熱交換部の複数のフィンのうち、前記缶体の側壁部に最接近しているフィンと前記側壁部との間に形成されている第2の隙間を閉塞している。 In the present invention, it is preferable to further include a seal member interposed between a flange portion formed on the opening peripheral edge of the can body and a connection target member of the flange portion, and a part of the seal member Is a projecting portion projecting toward the inside of the can body from the flange portion, and the projecting portion is formed on the side wall portion of the can body among the plurality of fins of the second heat exchange section. A second gap formed between the closest fin and the side wall is closed.
このような構成によれば、第2の熱交換部のフィンと缶体の側壁部との間に形成されている第2の隙間を加熱用気体が通過することが防止されるために、缶体の側壁部のうち、第2の熱交換部に対応する部分が異常な高温に加熱されることも好適に防止される。缶体の側壁部のうち、第2の熱交換部に対応する部分は、幅広のフィンと対面しているために、第1の熱交換部に対応する部分との相対比較では、高温に加熱され難いものの、前記したように第2の熱交換部に対応する部分が過熱状態となることを積極的に防止すれば、缶体の熱損傷などを防止する上での信頼性をより高めることができる。
また、前記した構成においては、第2の隙間を閉塞するための手段として、フィンと、缶体のフランジ接続に用いられるシール部材とを利用しているために、特殊な専用部材を別途用いる必要はなく、製造コストの上昇を回避することができる。
According to such a configuration, the heating gas is prevented from passing through the second gap formed between the fin of the second heat exchange unit and the side wall of the can body. Of the side wall of the body, the portion corresponding to the second heat exchange unit is also preferably prevented from being heated to an abnormally high temperature. Of the side wall of the can, the portion corresponding to the second heat exchanging portion faces the wide fin, so that it is heated to a high temperature in the relative comparison with the portion corresponding to the first heat exchanging portion. Although it is difficult to do so, as described above, if the portion corresponding to the second heat exchanging portion is actively prevented from being overheated, the reliability in preventing the thermal damage of the can body can be further increased. Can do.
Further, in the above-described configuration, since a fin and a seal member used for connecting the flange of the can body are used as means for closing the second gap, it is necessary to separately use a special dedicated member. No increase in manufacturing cost can be avoided.
本発明において、好ましくは、前記シール部材の前記突出部は、前記第1の熱交換部に対応する箇所にも設けられており、前記缶体加熱抑制用のフィンは、前記第1の熱交換部の他の複数のフィンよりも加熱用気体流れ方向の幅が大きくされて前記シール部材の突出部に当接していることにより、前記第1の隙間は閉塞されている。 In the present invention, it is preferable that the protruding portion of the seal member is also provided at a location corresponding to the first heat exchange portion, and the fin for suppressing the heating of the can body includes the first heat exchange. The first gap is closed by making the width in the heating gas flow direction larger than the other plurality of fins and contacting the protruding portion of the seal member.
このような構成によれば、第1の隙間を閉塞するための手段として、缶体のフランジ接続に用いられるシール部材が有効に利用されている。また、缶体加熱抑制用のフィンは、その幅を大きくして前記シール部材に当接させればよいため、その製造も容易である。したがって、製造コストを低減する上で、より好ましい。 According to such a configuration, a sealing member used for flange connection of the can body is effectively used as a means for closing the first gap. Moreover, since the fin for suppressing the heating of the can body only needs to be increased in width and brought into contact with the seal member, its manufacture is easy. Therefore, it is more preferable in reducing the manufacturing cost.
本発明において、好ましくは、前記缶体加熱抑制用のフィンは、前記缶体の側壁部に向けて屈曲した屈曲部を有し、かつこの屈曲部が前記側壁部に当接していることにより、前記第1の隙間は閉塞されている。 In the present invention, preferably, the fin for suppressing heating of the can body has a bent portion bent toward the side wall portion of the can body, and the bent portion is in contact with the side wall portion. The first gap is closed.
このような構成によれば、缶体加熱抑制用のフィンの幅を大きくすることなく、また缶体以外の他の部材を用いるようなことなく、第1の隙間を閉塞することができる。したがって、製造コストを低減する上で、やはり好ましいものとなる。 According to such a configuration, it is possible to close the first gap without increasing the width of the fin for suppressing the heating of the can body and without using other members other than the can body. Therefore, it is also preferable in reducing the manufacturing cost.
本発明において、好ましくは、前記缶体の側壁部には、前記缶体の内側に向けて突出した突出段部が設けられ、かつこの突出段部と前記缶体加熱抑制用のフィンとが当接していることにより、前記第1の隙間は閉塞されている。 In the present invention, preferably, the side wall portion of the can body is provided with a protruding step portion protruding toward the inside of the can body, and the protruding step portion and the fin for suppressing heating of the can body are contacted. Due to the contact, the first gap is closed.
このような構成においても、特殊な専用部材などを用いることなく、製造コストを廉価にしながらも第1の隙間を適切に閉塞することができる。 Even in such a configuration, it is possible to appropriately close the first gap while reducing the manufacturing cost without using a special dedicated member.
本発明の第2の側面により提供される温水装置は、本発明の第1の側面により提供される熱交換器を備えていることを特徴としている。
このような構成によれば、本発明の第1の側面により提供される熱交換器について述べたのと同様な効果が得られる。
The hot water apparatus provided by the second aspect of the present invention includes the heat exchanger provided by the first aspect of the present invention.
According to such a configuration, the same effect as described for the heat exchanger provided by the first aspect of the present invention can be obtained.
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.
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5は、本発明が適用された温水装置、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、本実施形態の温水装置WHは、バーナ5、1次熱交換器HE1、2次熱交換器HE2、およびこれら全体を囲む外装ケース90を備えている。この温水装置WHは、一般給湯と、暖房用給湯または風呂給湯との2系統の給湯動作を独立して行なうことが可能であり、1次熱交換器HE1および2次熱交換器HE2は、とも
に1缶2回路方式である。
1次熱交換器HE1は、本発明に係る熱交換器の一例に相当する。2次熱交換器HE2は、本発明に係る熱交換器には相当しない。
1 to 5 show an example of a hot water apparatus to which the present invention is applied, and a configuration related thereto.
As clearly shown in FIG. 1, the hot water device WH of the present embodiment includes a
The primary heat exchanger HE1 corresponds to an example of a heat exchanger according to the present invention. The secondary heat exchanger HE2 does not correspond to the heat exchanger according to the present invention.
バーナ5は、たとえばガスバーナであり、ファン51からバーナケース50内に上向きに送られてくる燃焼用空気を利用して燃料ガスを燃焼させる。ただし、このバーナ5の燃焼領域は、燃料の燃焼動作を個別に制御可能な第1および第2の燃焼領域a1,a2に区分されており、その上方領域は、仕切部材52によって仕切られている。このことにより、第1および第2の燃焼領域a1,a2のそれぞれにおいて発生された燃焼ガスは、1次熱交換器HE1の第1および第2の熱交換部A1,A2に向けて個別に進行するようになっている。
The
1次熱交換器HE1は、バーナ5から上向きに進行してくる燃焼ガスから顕熱を回収するためのものであり、バーナケース50上に載設された缶体6内に、第1および第2の熱交換部A1,A2を構成するプレート状の複数のフィン2A,2B、およびこれらを貫通した複数の伝熱管11a,11bが収容された構成である。ただし、第1の熱交換部A1のフィンとしては、後述する缶体加熱抑制用のフィン2A’も設けられている。
The primary heat exchanger HE1 is for recovering sensible heat from the combustion gas traveling upward from the
缶体6は、上面部および下面部が開口した平面視略矩形の枠状または筒状であり、たとえば銅製である。伝熱管11a,11bやフィン2A,2Bも、缶体6と同様に、たとえば銅製である。第1の熱交換部A1は、第2の熱交換部A2よりも占有面積が大きくされている。これは、第1の熱交換部A1は、一般給湯用の湯水加熱に利用されるために、高い湯水加熱能力が要求されるからである。
The
図4に示すように、第1の熱交換部A1の伝熱管11aは、フィン2Aに貫通する直状管であり、各伝熱管11aの両端は缶体6の側壁部60a,60bを貫通し、かつ略U字状の連結用管体12aを介して一連に繋がっている。複数の伝熱管11aは、水平な姿勢とされ、かつ略平行に並んで缶体6の幅方向(同図の左右方向)に列をなしている。複数の伝熱管11aは、図1などに示されているように、上下単段(1段)の配列である。缶体6の側壁部60c寄りの伝熱管11aに接続された連結用管体12a'の一端は、入水口15aとされており、この入水口15aに供給された湯水は、複数の伝熱管11aおよび連結用管体12aを順次通過し、缶体6の中央寄りに位置する伝熱管11aを通過した後に、出湯口16aから流出する。このような流通過程において、前記湯水は加熱される。
As shown in FIG. 4, the
第2の熱交換部A2の複数の伝熱管11bは、フィン2Bに貫通する直状管であり、やはり缶体6の側壁部60a,60bを貫通し、略U字状の連結用管体12bを介して一連に繋がっている。複数の伝熱管11bは、第1の熱交換部A1とは異なり、上下2段の配列である(図面では、伝熱管11bが上段2本、下段3本)。好ましくは、下段の伝熱管11bは、第1の熱交換部A1の伝熱管11aと略同一高さである。缶体6の側壁部60d寄りに位置する下段の伝熱管11bに接続された連結用管体12b'の一端は、入水口15bとされており、この入水口15bに供給された湯水は、下段の複数の伝熱管11bを流れた後に上段の複数の伝熱管11bに流れて出湯口16bから流出する。このような過程において、前記湯水は加熱される。
The plurality of
第1の熱交換部A1のフィン2Aは、第2の熱交換部A2のフィン2Bよりも上下高さ方向の幅、つまり加熱用気体の流れ方向の幅が小さくされている(缶体加熱抑制用のフィン2A’を除く)。より具体的には、図1に示すように、フィン2A,2Bの下縁部22a,22bについては、ともに缶体6の下縁部の高さに近い高さであって、互いに略同一の高さに揃えられている。これに対し、フィン2A,2Bの上縁部21a,21bについては、上縁部21aが上縁部21bよりも低い高さとなっている。上縁部21bは、缶体
6の上縁部と略同一高さである。フィン2A,2Bの相互間に形成された隙間68には、第1および第2の熱交換部A1,A2を仕切る仕切部材53が介装されている。図面では省略しているが、フィン2A,2Bには、これらのフィン2A,2Bの適当な箇所を部分的に突出させた複数の凸状部(切り起こしによる凸状部や、バーリング加工部分など)が設けられている。これら凸状部は、フィン2A,2Bと燃焼ガスとの接触度合いを高めて熱回収量を多くするのに役立つ。
The
図2および図4に示すように、缶体加熱抑制用のフィン2A’は、複数のフィン2Aの配列の端部に位置するフィンであり、缶体6の側壁部60a,60bに対して第1の隙間c1を介して対面するように一対で設けられている。この缶体加熱抑制用のフィン2A’は、他のフィン2Aよりも上下幅、つまり加熱用気体の流れ方向の幅が大きくされており、その上部は、缶体6の上部に設けられたシール部材30に当接している。このことにより、第1の隙間c1の上部は閉塞されている。
より詳しくは、缶体6の上部の開口周縁部には、補助缶体3(集合筒)との接続を図るためのフランジ部62が設けられており、このフランジ部62と補助缶体3の下部との間には、シール部材30(パッキン)が介装されている。このシール部材30は、耐熱性に優れる材質からなり、かつフランジ部62と同様な平面視形状とされた矩形枠状であるが、その内周縁寄り部分は、フランジ部62よりも缶体6の内側に突出した突出部30aとされている。この突出部30aに対し、缶体加熱抑制用のフィン2A’の上部が当接している結果、第1の隙間c1の上部が閉塞されている。補助缶体3は、第1の熱交換器HE1を通過した燃焼ガスを、第2の熱交換器HE2の給気口71a,71bに導くためのものである。
As shown in FIG. 2 and FIG. 4, the can
More specifically, a
図3に示すように、第2の熱交換部A2においては、複数のフィン2Bの配列の両端に位置する一対のフィン2B’の上部が、シール部材30の突出部30aに当接している。このことにより、一対のフィン2B’のそれぞれと缶体6の側壁部60a,60bとの間に形成されている第2の隙間c2の上部が閉塞されている。図1に示すように、各フィン2Bのうち、缶体6の側壁部60d寄りの長手方向一端部の上部も、シール部材30に当接している。
As shown in FIG. 3, in the second heat exchanging part A <b> 2, the upper portions of the pair of fins 2 </ b> B ′ located at both ends of the arrangement of the plurality of fins 2 </ b> B are in contact with the protruding
図5は、複数のフィン2Aのうち、缶体6の側壁部60c寄りの長手方向一端部付近の構造を示している。同図(a),(c)に示すように、各フィン2Aの長手方向一端部には、平面視略L字状の曲げ部26が設けられ、かつこの曲げ部26は、缶体6の側壁部60cにロウ付けされている。曲げ部26は、各フィン2Aの上下方向に延びる端面に設けられているだけではなく、同図(a)に示す各フィン2Aの傾斜部27や、上縁部の一部分28まで連続して形成されている。このことにより、同図(b)に示すように、互いに隣接するフィン2Aの相互間に形成されている隙間c3(フィン2Aの長手方向一端寄り部分に形成されている隙間)の上部は、曲げ部26によって閉塞されている。このような構造によれば、同図(a)の矢印で示すように、隙間c3に進入した燃焼ガスは、曲げ部26の存在によって、側壁部60cから離間する方向にガイドされ、側壁部60cのうち、フィン2Aとの接合部分よりも上側の領域には、燃焼ガスが作用し難くなる。このため、側壁部60cが高温に加熱されることが抑制される。熱回収機能をもつフィン2Aが側壁部60cに直接接触していることも、側壁部60cが高温に加熱されることを防止するのに役立つ。図1において、フィン2Bのうち、缶体6の側壁部60d寄りの長手方向一端部も、前記したのと同様な構造である。
FIG. 5 shows a structure in the vicinity of one end in the longitudinal direction near the
フィン2A,2Bのうち、仕切部材53寄りの長手方向他端部は、その図示説明を省略するが、仕切部材53へのロウ付けなどの接合が図られていない点を除き、それ以外は図5を参照して説明したのと同様な構成とされている。すなわち、フィン2A,2Bの長手方向他端部には、図5に示した曲げ部26と同様な曲げ部が設けられており、このことに
よって仕切部材53の上部に燃焼ガスが直接進行することは抑制されている。また、フィン2A,2Bが仕切部材53に直接接触していることにより、仕切部材53の温度上昇が抑制される。このようなことから、仕切部材53が過熱状態になることの抑制が図られている。
Of the fins 2 </ b> A and 2 </ b> B, the other end in the longitudinal direction near the
図1において、2次熱交換器HE2は、1次熱交換器HE1を通過した燃焼ガスから潜熱を回収するためのものであり、1次熱交換器HE1に補助缶体3を介して接続されたケース7内に、複数の伝熱管80,81が収容され、かつそれらの間が仕切板74を介して仕切られた構成である。伝熱管80,81、ならびにケース7は、潜熱回収に伴って発生する強酸性のドレインに対する耐食性を有すべくその材質はたとえばステンレスである。複数の伝熱管80は、サイズが相違する螺旋状管体として形成されて、重ね巻き状に配列されており、それらの上下両端部は、ケース7の外部に引き出されて通水用のヘッダ75a,75bと連結されている。複数の伝熱管81も、その基本的な形態は伝熱管80と同様であり、重ね巻き状に配列された螺旋状管体として形成され、かつその上下両端部には、通水用のヘッダ75c,75dが連結されている。
In FIG. 1, a secondary heat exchanger HE2 is for recovering latent heat from the combustion gas that has passed through the primary heat exchanger HE1, and is connected to the primary heat exchanger HE1 via an
図2に示すように、1次熱交換器HE1の第1の熱交換部A1を通過した燃焼ガスは、給気口71aからケース7内に進行し、伝熱管80どうしの隙間を通過した後に、前壁部70bの排気口72から外部に排出される。また、図3に示すように、1次熱交換器HE1の第2の熱交換部A2を通過した燃焼ガスは、給気口71bからケース7内に進行し、伝熱管81どうしの隙間を通過した後に排気口72から外部に排出される。このような過程において、燃焼ガスから伝熱管80,81により潜熱回収がなされる。
As shown in FIG. 2, the combustion gas that has passed through the first heat exchanging portion A1 of the primary heat exchanger HE1 travels from the
図1に示すように、給水管95aから外部入水口90aに供給された湯水は、配管部92a、およびヘッダ75bを経由した後に2次熱交換器HE2の伝熱管80内を流れる。その後、この湯水は、ヘッダ75aおよび配管部93aを介して1次熱交換器HE1の入水口15aに送られ、第1の熱交換部A1の複数の伝熱管11aを通過する。これら複数の伝熱管11aを通過した湯水は、その後配管部94aを介して外部出湯口91aに到達した後に、たとえば台所や洗面所などに供給される。
As shown in FIG. 1, the hot water supplied from the
一方、給水管95bから外部入水口90bに供給された湯水は、配管部92bを介してヘッダ75dに供給され、2次熱交換器HE2の伝熱管81内を流通する。その後、この湯水は、ヘッダ75cおよび配管部93bを介して1次熱交換器HE1の入水口15bに送られ、第2の熱交換部A2の複数の伝熱管11bを通過する。これら複数の伝熱管11bを通過した湯水は、その後配管部94bを介して外部出湯口91bに到達した後に、温水暖房器具に供給され、あるいは風呂給湯に用いられる。
On the other hand, the hot water supplied from the water supply pipe 95b to the external water inlet 90b is supplied to the
次に、前記した温水装置WHの作用について説明する。 Next, the operation of the hot water device WH will be described.
まず、フィン2Aは、上下幅が小さくされているために、フィン2Aの材料コストを低減し、1次熱交換器HE1の全体の製造コストを低減することが可能である。軽量化も好適に図ることが可能である。
First, since the vertical width of the
フィン2Aの上下幅を小さくした場合には、本来ならば、缶体6の側壁部60a,60bのうち、フィン2Aに対面しない領域の面積が大きくなるために、第1の隙間c1を通過する燃焼ガスによって前記領域がかなりの高温に加熱される虞がある。ところが、本実施形態によれば、図2を参照して説明したように、第1の隙間c1は閉塞されているために、第1の隙間c1を高温の燃焼ガスが通過することは阻止され、側壁部60a,60bが異常な高温に加熱されることは適切に回避される。したがって、側壁部60a,60bが熱損傷しないようにすることが可能である。
When the vertical width of the
第1の隙間c1を閉塞する手段としては、シール部材30に缶体加熱抑制用のフィン2A’の上部を当接させただけの簡素な構造が採用されており、しかもシール部材30は、缶体6と補助缶体3との接続に用いられるものである。また、缶体加熱抑制用のフィン2A’は、その上下幅を大きくしたものに過ぎない。したがって、前記構造の製作も容易であり、1次熱交換器HE1の製造コストを低減する上で、より好ましいものとなる。
As a means for closing the first gap c1, a simple structure is adopted in which the upper part of the
一方、第2の熱交換部A2のフィン2Bと缶体6の側壁部60a,60bとの間に形成されている第2の隙間c2も、シール部材30を利用して閉塞されているために、第2の隙間c2を高温の燃焼ガスが通過することも阻止される。側壁部60a,60bのうち、第2の熱交換部A2に対応する箇所が過熱状態になることも積極的に防止されれば、側壁部60a,60bの全体の過熱防止を図る上での信頼性を高めることができる。なお、缶体6の他の側壁部60c,60dや仕切部材53が過熱状態となることの抑制が図られている点は、図5などを参照して既述したとおりである。
On the other hand, the second gap c2 formed between the
その他、本実施形態によれば、次のような作用も得られる。
まず、第2の熱交換部A2については、伝熱管11bが上下2段に設けられているために、第2の熱交換部A2の占有面積を第1の熱交換部A1の占有面積よりも小さくしたままで湯水加熱能力を高めることが可能である。したがって、大型の温水暖房装置を用いる場合であっても、1次熱交換器HE1の全体のサイズの拡大を生じさせることなく、好適に対処することが可能となる。一方、第1の熱交換部A1については、伝熱管11aが単段に設けられているために、その構造を簡素にすることができる。第1の熱交換部A1は、その占有面積が大きいために、伝熱管11aが単段であっても一般給湯に必要な湯水加熱能力を適切に具備させることが可能である。第1の熱交換部A1の各伝熱管11aと、第2の熱交換部A2の下段の伝熱管11bとは、略同一高さである。したがって、バーナ5からそれら伝熱管11a,11b迄の距離も略同一となり、伝熱管11a,11bの双方を熱回収に最適な配置とすることが可能である。フィン2A,2Bの下縁部22a,22bの高さも略同一高さであるために、フィン2A,2Bを利用した熱回収効率も高めることができる。
In addition, according to the present embodiment, the following operation is also obtained.
First, about the 2nd heat exchange part A2, since the
図6および図7は、本発明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、その説明は省略する。 6 and 7 show another embodiment of the present invention. In the figure, the same or similar elements as those of the above embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the above embodiment, and the description thereof is omitted.
図6に示す実施形態においては、一対の缶体加熱抑制用のフィン2A’が、缶体6の側壁部60a,60bに向けて屈曲した屈曲部25を有している。この屈曲部25の先端部は、側壁部60a,60bに当接しており、このことにより第1の隙間c1は閉塞されている。
本実施形態においては、実質的には、缶体加熱抑制用のフィン2A’に屈曲部25を設けただけの構成によって第1の隙間c1を閉塞している。前記実施形態とは異なり、隙間c1の閉塞にシール部材30を利用しておらず、たとえば第1の熱交換部A1に対応する箇所においては、シール部材30に突出部30aを設ける必要をなくすことが可能である。このように、本実施形態によれば、全体の構成を簡素とし、製造コストを廉価にする上で、やはり好ましい。また、缶体加熱抑制用のフィン2A’を大きなサイズに形成する必要がない利点も得られる。
In the embodiment shown in FIG. 6, the pair of can body heating suppressing fins 2 </ b> A ′ has a
In the present embodiment, the first gap c1 is substantially closed by a configuration in which the
図7に示す実施形態においては、缶体6の側壁部60a,60bに、缶体6の内側に向けて突出した突出段部65a,65bがプレス加工により設けられている。この突出段部65a,65bと缶体加熱抑制用のフィン2A’とは互いに当接しており、このことによって第1の隙間c1は閉塞されている。
本実施形態においては、やはり隙間c1の閉塞にシール部材30を利用しておらず、ま
た缶体加熱抑制用のフィン2A’を大きなサイズに形成する必要もない。実質的には、缶体6の側壁部60a,60bにプレス加工を施すだけの構成によって第1の隙間c1を閉塞している。したがって、やはり全体の構成を簡素として製造コストを廉価にする上で好ましい。
In the embodiment shown in FIG. 7, protruding
In the present embodiment, the
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、および温水装置の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において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 and the hot water apparatus according to the present invention can be variously modified within the intended scope of the present invention.
本発明でいう缶体加熱抑制用のフィンは、第1の隙間を閉塞して燃焼ガスなどの加熱用気体が第1の隙間を通過することを防止するように設けられていればよく、その具体的な構成は、上述した実施形態以外の構造とすることが可能である。 The fin for suppressing the heating of the can in the present invention only needs to be provided so as to block the first gap and prevent the heating gas such as combustion gas from passing through the first gap. The specific configuration can be a structure other than the above-described embodiment.
上述の実施形態では、バーナの上方に1次熱交換器が設けられて、燃焼ガスが1次熱交換器の下方から上方に向けて進行するいわゆる正燃方式とされているが、これとは反対に、バーナの下方に1次熱交換器が設けられて、燃焼ガスが上方から下方に向けて進行する逆燃方式とすることも可能である。本発明でいう加熱用気体は、燃焼ガスに限らず、たとえばコージェネレーションシステムの燃料電池やガスエンジンなどの発電部から排出される高温の排ガスなどを用いることもできる。 In the above-described embodiment, a primary heat exchanger is provided above the burner, and the combustion gas advances from the lower side to the upper side of the primary heat exchanger. On the contrary, it is also possible to adopt a reverse combustion method in which a primary heat exchanger is provided below the burner so that the combustion gas proceeds from the top to the bottom. The heating gas referred to in the present invention is not limited to the combustion gas, and for example, high-temperature exhaust gas discharged from a power generation unit such as a fuel cell or a gas engine of a cogeneration system can also be used.
上述の実施形態では、第1の熱交換部においては伝熱管が単段に設けられ、かつ第2の熱交換部においては伝熱管が2段に設けられているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、第1の熱交換部を伝熱管の2段配列とし、第2の熱交換部を伝熱管の3段配列あるいはそれ以上の段数に配列させるといった場合にも本発明を適用することができる。本発明に係る熱交換器は、顕熱回収用に好適であるものの、顕熱回収用であるか潜熱回収用であるかといった区別も問わない。本発明でいう温水装置とは、湯を生成する機能を備えた装置の意であり、一般給湯用、風呂給湯用、暖房用、あるいは融雪用などの各種の給湯装置、および給湯以外に用いられる湯を生成する装置を広く含む。 In the above-described embodiment, the first heat exchanging section is provided with the heat transfer tubes in a single stage, and the second heat exchanging section is provided with the heat transfer tubes in two stages. However, the present invention is limited to this. Not. For example, the present invention can also be applied to a case where the first heat exchange section is a two-stage arrangement of heat transfer tubes and the second heat exchange section is arranged in a three-stage arrangement of heat transfer tubes or more stages. . Although the heat exchanger according to the present invention is suitable for sensible heat recovery, it does not matter whether it is for sensible heat recovery or latent heat recovery. The hot water device as used in the present invention means a device having a function of generating hot water, and is used for various types of hot water supply devices for general hot water supply, bath hot water supply, heating, snow melting, and the like, and hot water supply. Widely includes equipment for producing hot water.
WH 温水装置
HE1 1次熱交換器(本発明に係る熱交換器)
HE2 2次熱交換器
A1,A2 第1および第2の熱交換部
c1 第1の隙間
c2 第2の隙間
2A,2B フィン
2A’缶体加熱抑制用のフィン
3 仕切部材
6 缶体
11a,11b 伝熱管
25 屈曲部
60a〜60d 側壁部(缶体の)
65a,65b 突出段部(缶体の側壁部の)
WH water heater HE1 primary heat exchanger (heat exchanger according to the present invention)
HE2 Secondary heat exchangers A1 and A2 First and second heat exchanging parts c1 First gap
65a, 65b protruding step (on the side wall of the can)
Claims (6)
前記加熱用気体の流れ方向とは交差する方向に並ぶようにして前記缶体内に設けられ、かつそれぞれがプレート状の複数のフィンおよびこれら複数のフィンに貫通する伝熱管を有している第1および第2の熱交換部と、
を備えており、
前記第1の熱交換部は、前記第2の熱交換部よりも加熱用気体流れ方向の伝熱管配列数が少なくされている、熱交換器であって、
前記第1の熱交換部の複数のフィンの全部または一部は、前記第2の熱交換部の複数のフィンよりも加熱用気体流れ方向の幅が狭くされており、
前記第1の熱交換部の複数のフィンのうち、前記缶体の側壁部に第1の隙間を介して対面するフィンは、前記第1の隙間を閉塞して前記加熱用気体が前記第1の隙間を通過することを防止する缶体加熱抑制用のフィンとして構成されていることを特徴とする、熱交換器。 One can into which the heating gas flows,
A first member is provided in the can so as to be arranged in a direction intersecting with the flow direction of the heating gas, and each has a plurality of plate-like fins and a heat transfer tube penetrating the plurality of fins. And a second heat exchange part,
With
The first heat exchanging unit is a heat exchanger in which the number of heat transfer tube arrays in the gas flow direction for heating is smaller than that of the second heat exchanging unit,
All or a part of the plurality of fins of the first heat exchange unit has a width in the heating gas flow direction narrower than the plurality of fins of the second heat exchange unit,
Of the plurality of fins of the first heat exchange section, the fin facing the side wall of the can through the first gap closes the first gap and the heating gas is the first fin. It is comprised as a fin for can body heating suppression which prevents passing through the clearance gap of this, The heat exchanger characterized by the above-mentioned.
前記缶体の開口周縁に形成されたフランジ部とこのフランジ部の接続対象部材との間に介装されるシール部材を、さらに備えており、
このシール部材の一部は、前記フランジ部よりも前記缶体の内側に向けて突出した突出部とされており、
この突出部は、前記第2の熱交換部の複数のフィンのうち、前記缶体の側壁部に最接近しているフィンと前記側壁部との間に形成されている第2の隙間を閉塞している、熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1,
A seal member interposed between a flange portion formed on the opening periphery of the can body and a connection target member of the flange portion; and
A part of this seal member is a protruding portion that protrudes toward the inside of the can body from the flange portion,
The projecting portion closes a second gap formed between the fin closest to the side wall portion of the can body and the side wall portion among the plurality of fins of the second heat exchanging portion. A heat exchanger.
前記シール部材の前記突出部は、前記第1の熱交換部に対応する箇所にも設けられており、
前記缶体加熱抑制用のフィンは、前記第1の熱交換部の他の複数のフィンよりも加熱用気体流れ方向の幅が大きくされて前記シール部材の突出部に当接していることにより、前記第1の隙間は閉塞されている、熱交換器。 The heat exchanger according to claim 2,
The protruding portion of the seal member is also provided at a location corresponding to the first heat exchange portion,
The fin for suppressing the heating of the can is in contact with the protruding portion of the seal member by making the width in the heating gas flow direction larger than the plurality of other fins of the first heat exchange unit, The heat exchanger, wherein the first gap is closed.
前記缶体加熱抑制用のフィンは、前記缶体の側壁部に向けて屈曲した屈曲部を有し、かつこの屈曲部が前記側壁部に当接していることにより、前記第1の隙間は閉塞されている、熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1 or 2,
The fin for suppressing the heating of the can body has a bent portion bent toward the side wall portion of the can body, and the bent portion is in contact with the side wall portion, whereby the first gap is closed. Heat exchanger.
前記缶体の側壁部には、前記缶体の内側に向けて突出した突出段部が設けられ、かつこの突出段部と前記缶体加熱抑制用のフィンとが当接していることにより、前記第1の隙間は閉塞されている、熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1 or 2,
The side wall portion of the can body is provided with a protruding step portion protruding toward the inside of the can body, and the protruding step portion is in contact with the fin for suppressing the heating of the can body, A heat exchanger in which the first gap is closed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014003782A JP6256807B2 (en) | 2014-01-10 | 2014-01-10 | Heat exchanger and hot water device provided with the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014003782A JP6256807B2 (en) | 2014-01-10 | 2014-01-10 | Heat exchanger and hot water device provided with the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015132416A JP2015132416A (en) | 2015-07-23 |
JP6256807B2 true JP6256807B2 (en) | 2018-01-10 |
Family
ID=53899752
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014003782A Active JP6256807B2 (en) | 2014-01-10 | 2014-01-10 | Heat exchanger and hot water device provided with the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6256807B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020021932A1 (en) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 株式会社ノーリツ | Water heater |
JP7199636B2 (en) * | 2018-08-24 | 2023-01-06 | 株式会社ノーリツ | water heater |
JP2020016417A (en) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 株式会社ノーリツ | Water heating system |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5876040U (en) * | 1981-11-17 | 1983-05-23 | パロマ工業株式会社 | combustor heat exchanger |
JPH0645802Y2 (en) * | 1988-08-04 | 1994-11-24 | 株式会社ノーリツ | Combustion device |
JP3040198B2 (en) * | 1991-06-20 | 2000-05-08 | 松下冷機株式会社 | Refrigeration heat exchanger |
JPH07117297B2 (en) * | 1991-10-29 | 1995-12-18 | 株式会社ノーリツ | Burner heat exchanger |
JPH1096504A (en) * | 1996-09-20 | 1998-04-14 | Miura Co Ltd | Heat exchanger |
JPH11141995A (en) * | 1997-11-11 | 1999-05-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heat exchanger |
JP2001208424A (en) * | 2000-01-26 | 2001-08-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Combustor |
JP2001336831A (en) * | 2000-05-26 | 2001-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Combustion device |
JP2003329308A (en) * | 2002-05-09 | 2003-11-19 | Noritz Corp | Exhaust air leakage prevention plate and heat exchange device provided with it |
JP2006200828A (en) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Rinnai Corp | Compound heat exchanger |
-
2014
- 2014-01-10 JP JP2014003782A patent/JP6256807B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015132416A (en) | 2015-07-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5043859B2 (en) | Condenser boiler heat exchanger for heating and hot water supply | |
JP5818071B2 (en) | Water heater | |
JP6691975B2 (en) | Heat exchanger | |
CN112856801B (en) | Heat exchanger and hot water device comprising same | |
JP5182570B2 (en) | Water heater | |
JP5835569B2 (en) | Heat exchanger and hot water device provided with the same | |
JP6256807B2 (en) | Heat exchanger and hot water device provided with the same | |
JP5790973B2 (en) | Water heater | |
JP2017067430A5 (en) | ||
US11624526B2 (en) | Heat exchanger and water heating device including the same | |
JP6858343B2 (en) | Heat exchanger and water heater equipped with it | |
KR100993035B1 (en) | Wrinkle pipe and heat exchanger of including the same | |
KR20140051522A (en) | Heat exchanger having water housing | |
JP2010127512A (en) | Heat exchanger and water heating apparatus | |
JP4160576B2 (en) | Combined heat source machine | |
JP6260773B2 (en) | Heat exchanger and hot water device provided with the same | |
JP4952378B2 (en) | Heat exchanger and water heater | |
JP6173797B2 (en) | Heat exchanger and water heater | |
JP6628077B2 (en) | Heat exchanger and hot water supply device provided with the same | |
JP6099003B2 (en) | Heat exchanger and hot water device provided with the same | |
JP6256801B2 (en) | Heat exchanger and hot water device provided with the same | |
JP6331214B2 (en) | Heat exchanger and hot water device provided with the same | |
JP2005274044A (en) | Heat source device | |
JP2016121811A (en) | Heat exchanger and water heater with the same | |
JP2021067423A (en) | Heating water heater |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161222 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171020 |
|
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: 20171110 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171123 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6256807 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |