JP6756972B2 - Heat exchanger and hot water supply device equipped with this - Google Patents
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Description
本発明は、バーナによって発生させた燃焼ガスなどの加熱用気体から熱回収を行なうための熱交換器、およびこれを備えた給湯装置に関する。 The present invention relates to a heat exchanger for recovering heat from a heating gas such as a combustion gas generated by a burner, and a hot water supply device provided with the heat exchanger.
給湯装置用の熱交換器の具体例として、特許文献1に記載のものがある。
同文献に記載の熱交換器においては、バーナによって発生させた燃焼ガスから熱回収を行なうための複数の伝熱管の両端部に、入水用および出湯用のヘッダがそれぞれ取り付けられている。複数の伝熱管のうち、入水用のヘッダの近傍部分は、下向きに曲げられた曲げ部として形成されている。
このような構成によれば、冬季に各伝熱管内に凍結が生じることを防止することを目的として、各伝熱管から外部に水抜きを行なう場合に、各伝熱管内の水を入水用のヘッダ内に円滑に流れ込ませることが可能である。熱交換器の熱交換効率を高めるべく各伝熱管を小径にすると、水抜き作業を行なう際に、各伝熱管の端部開口部に表面張力に起因して水膜が発生し、これが原因となって水抜きが困難となる虞がある。これに対し、前記した構成によれば、伝熱管の曲げ部に存在する水の水頭圧を利用して前記水膜が発生しないようにし、水抜き作業を適切に行なうことが可能である。
A specific example of a heat exchanger for a hot water supply device is described in
In the heat exchanger described in the same document, headers for entering and discharging water are attached to both ends of a plurality of heat transfer tubes for recovering heat from the combustion gas generated by the burner. Of the plurality of heat transfer tubes, the portion near the header for entering water is formed as a bent portion bent downward.
According to such a configuration, when draining water from each heat transfer tube to the outside for the purpose of preventing freezing in each heat transfer tube in winter, the water in each heat transfer tube is used for entering water. It is possible to flow smoothly into the header. If each heat transfer tube has a small diameter in order to improve the heat exchange efficiency of the heat exchanger, a water film will be generated at the end opening of each heat transfer tube due to surface tension when draining water. This may make it difficult to drain water. On the other hand, according to the above-described configuration, it is possible to prevent the water film from being generated by utilizing the head pressure of water existing in the bent portion of the heat transfer tube, and to appropriately perform the water draining operation.
しかしながら、前記従来技術によれば、次に述べるような不具合を生じる場合がある。
すなわち、各伝熱管には前記した水頭圧を生じさせるための曲げ部を形成する必要があるが、スペース的な制約、あるいはその他の仕様条件などの制約に起因し、前記曲げ部を各伝熱管に形成することができない場合がある。このような場合には、水抜き作業時に各伝熱管の端部開口部に水膜が発生することを適切に解消することができず、水抜きが困難となる虞がある。
However, according to the above-mentioned prior art, the following problems may occur.
That is, it is necessary to form a bent portion in each heat transfer tube to generate the above-mentioned head pressure, but due to space restrictions or other restrictions such as specification conditions, the bent portion is formed in each heat transfer tube. May not be able to form. In such a case, it may not be possible to appropriately eliminate the formation of a water film at the end opening of each heat transfer tube during the water draining operation, and it may be difficult to drain the water.
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、伝熱管の端部開口部に発生する水膜に起因して伝熱管からの水抜き作業が困難になることを、簡易な手段によって適切に解消することが可能な熱交換器、およびこれを備えた給湯装置を提供することを、その課題している。 The present invention has been conceived under the above-mentioned circumstances, and the water film generated at the end opening of the heat transfer tube makes it difficult to drain water from the heat transfer tube. It is an object of the present invention to provide a heat exchanger that can be appropriately eliminated by simple means, and a hot water supply device equipped 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 following technical measures are taken in the present invention.
本発明の第1の側面により提供される熱交換器は、加熱用気体から熱回収を行なうための複数の伝熱管と、これら各伝熱管の端部開口部に連通するチャンバを内部に形成しており、かつこのチャンバに対する外部からの入水用または出湯用の開口部を有するヘッダと、を備えている、熱交換器であって、前記ヘッダの前記チャンバ内に配された排水用部材を、さらに備えており、この排水用部材は、前記各伝熱管の端部開口部の外側に位置する第1の部分と、この第1の部分に繋がって設けられ、かつ前記端部開口部内に存在する水を前記第1の部分に伝わせることが可能に少なくとも一部分が前記端部開口部に進入している第2の部分と、を備え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 forms inside a plurality of heat transfer tubes for recovering heat from the heating gas and a chamber communicating with the end opening of each of these heat transfer tubes. A heat exchanger, the drainage member arranged in the chamber of the header, comprising a header that is provided and has an opening for entering or exiting water from the outside to the chamber. Further provided, the drainage member is provided in connection with a first portion located outside the end opening of each of the heat transfer tubes and the first portion, and is present in the end opening. It is characterized in that it includes a second portion in which at least a part of the water can be transmitted to the first portion and has entered the end opening.
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、各伝熱管から水抜き作業を行なう場合において、各伝熱管の端部開口部内に存在する水を、排水用部材の第2の部分から第1の部分へと伝わらせ、各伝熱管の外部に流出させることが可能である。このため、各伝熱管の端部開口部に水膜を生じないようにし、各伝熱管からの水抜きを適切に行なうことが可能となり、冬季において、各伝熱管に残存する水が凍結するといった不具合を解消することができる。
特許文献1とは異なり、伝熱管の端部に大きな水頭圧を生じさせるための曲げ部を設ける必要はない。また、排水用部材は、ヘッダ内に収容させるため、熱交換器の大型化を招くといった不具合もない。
According to such a configuration, the following effects can be obtained.
That is, when draining water from each heat transfer tube, the water existing in the end opening of each heat transfer tube is transmitted from the second part to the first part of the drainage member, and the water transfer tube is used. It can be leaked to the outside. For this reason, it is possible to prevent a water film from being formed at the end opening of each heat transfer tube and to appropriately drain water from each heat transfer tube, and the water remaining in each heat transfer tube freezes in winter. The problem can be solved.
Unlike
本発明において、好ましくは、前記第2の部分は、長さおよび幅よりも厚みが小さいプレート片状であり、かつ前記第1の部分は、前記第2の部分の基部に交差する角度で繋がった面を有している。 In the present invention, preferably, the second portion is in the form of a plate piece having a thickness smaller than the length and width, and the first portion is connected at an angle intersecting the base of the second portion. Has a surface.
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、第2の部分が前記したプレート片状であれば、第2の部分の体積を小さくしつつ、その表面積を大きくすることができる。第2の部分の体積が小さければ、伝熱管の端部開口部の開口面積が第2の部分によって余り狭められないようにすることができる。また、第2の部分の表面積を大きくすれば、伝熱管の端部開口部内の水を第2の部分に伝わせ易くなる。一方、第1の部分が、第2の部分の基部に交差する角度で繋がった面を有していれば、第2の部分の基部から第1の部分に水を伝わり易くすることができる。したがって、水抜き作業時の排水性をより良好なものとすることが可能である。
According to such a configuration, the following effects can be obtained.
That is, if the second portion is in the shape of the plate piece described above, the surface area of the second portion can be increased while decreasing the volume. If the volume of the second portion is small, the opening area of the end opening of the heat transfer tube can be prevented from being too narrowed by the second portion. Further, if the surface area of the second portion is increased, the water in the end opening of the heat transfer tube can be easily transferred to the second portion. On the other hand, if the first portion has a surface connected at an angle intersecting the base portion of the second portion, water can be easily transmitted from the base portion of the second portion to the first portion. Therefore, it is possible to improve the drainage property at the time of draining work.
本発明において、好ましくは、前記ヘッダは、前記各伝熱管の端部に接合されたヘッダ本体部と、このヘッダ本体部に接合されることにより前記ヘッダ本体部との相互間に前記チャンバを形成するヘッダ蓋部材とを備えており、前記排水用部材は、前記第1の部分が、前記ヘッダ本体部と前記ヘッダ蓋部材との両者間に挟まれていることにより前記ヘッダに固定されている。 In the present invention, preferably, the header forms the chamber between the header main body portion joined to the end portion of each heat transfer tube and the header main body portion joined to the header main body portion. The header lid member is provided, and the drainage member is fixed to the header by sandwiching the first portion between the header main body and the header lid member. ..
このような構成によれば、ヘッダ内における排水用部材の位置決め固定を簡易な構成によって合理的に行なうことができる。排水用部材を固定させるための専用部品を不要とすることが可能である。 According to such a configuration, the positioning and fixing of the drainage member in the header can be rationally performed by a simple configuration. It is possible to eliminate the need for special parts for fixing the drainage member.
本発明において、好ましくは、前記排水用部材は、前記各伝熱管の端部に接触または接近して配置されるベースプレート部と、このベースプレート部から前記各伝熱管の端部開口部内に向けて突出する複数の凸状部とを有しており、前記ベースプレート部が、前記第1の部分であり、前記各凸状部が、前記第2の部分である。 In the present invention, preferably, the drainage member has a base plate portion arranged in contact with or close to the end portion of each heat transfer tube, and projects from the base plate portion toward the end opening of each heat transfer tube. It has a plurality of convex portions, the base plate portion is the first portion, and each convex portion is the second portion.
このような構成によれば、排水用部材の構成を簡易にしつつ、本発明が意図する作用を適切に得ることかできる。 According to such a configuration, it is possible to appropriately obtain the action intended by the present invention while simplifying the configuration of the drainage member.
本発明において、好ましくは、前記ベースプレート部には、前記各伝熱管の端部開口部に対向する貫通孔が設けられている。 In the present invention, preferably, the base plate portion is provided with a through hole facing the end opening of each of the heat transfer tubes.
このような構成によれば、排水用部材のベースプレート部を伝熱管の端部に接触させ、またはかなり接近させた場合であっても、この端部開口部がベースプレート部によって不当に塞がれた状態、またはこれに近い状態にならないようにし、伝熱管の端部開口部の通水性を適切に確保することができる。 According to such a configuration, even when the base plate portion of the drainage member is brought into contact with or considerably close to the end portion of the heat transfer tube, the end opening portion is unreasonably closed by the base plate portion. It is possible to prevent the heat transfer tube from being in a state or a state close to this, and to appropriately secure the water permeability of the end opening of the heat transfer tube.
本発明において、好ましくは、前記各凸状部は、前記貫通孔の周縁部から屈曲して起立するように前記ベースプレート部に一体形成された切り起こし状である。 In the present invention, preferably, each of the convex portions is a cut-up shape integrally formed with the base plate portion so as to bend and stand up from the peripheral edge portion of the through hole.
このような構成によれば、排水用部材の製造が容易化され、その製造コストを廉価にすることも可能である。 According to such a configuration, the production of the drainage member can be facilitated, and the production cost thereof can be reduced.
本発明の第2の側面により提供される給湯装置は、加熱用気体から熱回収を行なうことにより湯水を加熱するための熱交換器を備えている、給湯装置であって、前記熱交換器として、本発明の第1の側面により提供される熱交換器が用いられていることを特徴としている。 The hot water supply device provided according to the second aspect of the present invention is a hot water supply device provided with a heat exchanger for heating hot water by recovering heat from the heating gas, as the heat exchanger. , The heat exchanger provided by the first aspect of the present invention is used.
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。 With 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 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および図2に示す熱交換器HEは、ケース1、このケース1内に収容された複数の伝熱管2、ならびに入水用および出湯用の一対のヘッダH,Haを備えている。入水用のヘッダHの内部には、伝熱管2からの水抜き時に伝熱管2の端部開口部20に水膜が生じないようにするための排水用部材3が組み込まれている。
The heat exchanger HE shown in FIGS. 1 and 2 includes a
図3および図4に示すように、ケース1は、全体が略直方体状であり、加熱用気体としての燃焼ガスをケース1内に流入させるための給気口11が後壁部10aに設けられている。また、伝熱管2による熱回収後の燃焼ガス(排ガス)をケース1の外部に排出するための排気口12が前壁部10bに設けられている。各伝熱管2は、たとえば平面視蛇行状であり、ケース1の横幅方向に延びる複数の直状管体部22と、これら複数の直状管体部22どうしを繋ぐ略半円弧状の複数の曲状管体部23とを有している。複数の伝熱管2は、上下高さ方向において隣接するものどうしがケース1の前後方向に適当な寸法だけ位置ずれするようにして上下高さ方向に積層されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
各伝熱管2の両端部2aは、ケース1の側壁部10cを貫通し、かつ入水用および出湯
用のヘッダH,Haが取り付けられた構成とされている。なお、各伝熱管2は、前下り状に傾斜した状態に設定されている。この傾斜は、各伝熱管2から凍結防止用などの水抜きを行なう場合に、各伝熱管2内の湯水を重力によって入水用のヘッダH内に流れさせるのに役立つ。本実施形態の熱交換器HEにおいては、各伝熱管2からの水抜きは、低位置にある入水用のヘッダH側から行なわせることとなる。
Both ends 2a of each
図2において、入水用および出湯用のヘッダH,Haのそれぞれは、ヘッダ本体部4、およびヘッダ蓋部材5を備えている。排水用部材3は、各伝熱管2からの水抜きを適切に行なわせるためのものであるため、既述したように、入水用のヘッダHには組み込まれているが、出湯用のヘッダHaには組み込まれていない。出湯用のヘッダHaのヘッダ本体部4およびヘッダ蓋部材5は、入水用のヘッダHのそれらと基本的な構成が共通する。
In FIG. 2, each of the headers H and Ha for entering and discharging water includes a header
図6および図7によく表われているように、ヘッダ本体部4は、複数の伝熱管2のそれぞれの端部2aが挿通する複数の孔部42が設けられた背板部40と、この背板部40の外周縁に突設された略長円状または略矩形状の周壁部41とを有する略カップ状である。ヘッダ蓋部材5は、外部配管接続用の継手管53が接合され、かつ入水用の開口部52が設けられた背板部50と、この背板部50の外周縁に突設された略長円状または略矩形状の周壁部51とを有している。ヘッダ本体部4とヘッダ蓋部材5とは、互いに嵌合してロウ付けなどの手段により接合されており、これらの両者間には、各伝熱管2の端部開口部20に連通するチャンバ48が形成されている(図5を参照)。ヘッダ本体部4および各伝熱管2の端部2aも、たとえばロウ付けなどの手段により互いに接合されている。
As well shown in FIGS. 6 and 7, the header
排水用部材3は、ステンレス製などの薄手の金属板にプレス加工を施して形成されており、ベースプレート部31、このベースプレート部31からその片側に突出する複数の凸状部32、ベースプレート部31に設けられた複数の貫通孔30、およびベースプレート部31の外周縁に突設された複数の位置決め片33を備えている。複数の凸状部32および複数の位置決め片33は、ベースプレート部31に一体形成されている。ベースプレート部31は、本発明でいう「第1の部分」の一例に相当し、各凸状部32は、本発明でいう「第2の部分」の一例に相当する。
The
ベースプレート部31は、図5に示すように、ヘッダ本体部4の周壁部41の内側に嵌入可能な形状およびサイズのプレート状の部分であり、本実施形態においては、伝熱管2の端部2a(厳密には、端面2a’)に接触するように配される。複数の凸状部32および貫通孔30は、複数の伝熱管2の端部2aに対応した配列で設けられており、各凸状部32は各伝熱管2の端部開口部20内に進入し、かつ各貫通孔30は、各伝熱管2の端部開口部20に対向するように設定される。各凸状部32は、各貫通孔30の周縁部から屈曲して起立しており、ベースプレート部31にいわゆる切り起こし加工を施すことにより形成されている(図8も参照)。
As shown in FIG. 5, the
好ましくは、図5(a),(c)に示すように、各凸状部32は、その長さLおよび幅Wよりも厚みtが小さいプレート片状とされており、各凸状部32の体積を小さくしつつ、表面積(水との接触面積)がやや大きめとなるように構成されている。ベースプレート部31の表裏両面は、各凸状部32の基部に交差して繋がった面となっている。このような面は、後述するように、伝熱管2内の水抜き時において、伝熱管2の端部開口部20内の水が各凸状部32の基部からベースプレート部31に伝わり易くする効果をもたらせる。
Preferably, as shown in FIGS. 5A and 5C, each
排水用部材3の位置決め固定は、複数の位置決め片33をヘッダ本体部4およびヘッダ蓋部材5のそれぞれの周壁部41,51によって挟み付けることにより図られている。より詳しくは、図5(a),(c)に示すように、ヘッダ本体部4の周壁部41の内周面に
は、各位置決め片33の屈曲状先端部分を係止させるための段部43が形成されており、この段部43とヘッダ蓋部材5の周壁部51の先端部との両者によって、各位置決め片33の屈曲状先端部分がクランプされている。
The positioning and fixing of the
好ましくは、図6および図7に示すように、ヘッダ蓋部材5の周壁部51の先端部には、複数の位置決め片33に対向接触させるための小サイズの複数の凸部54が設けられている。このような複数の凸部54を設ければ、複数の位置決め片33のそれぞれをヘッダ蓋部材5によって確実かつ強固に押圧することが可能である。図5(a),(c)において、複数の位置決め片33の基部の外面側は、ヘッダ本体部4の周壁部41の内周面に当接するように形成されている。このことにより、伝熱管2の軸長方向に対して交差する方向(矢印N1,N2の方向)における排水用部材3の位置決めも図られている。排水用部材3は、好ましくは、点対称の形状に形成されている。これは、ヘッダH内に排水用部材3を組み込む際に、排水用部材3の上下の向きを間違えて組み込んでしまう虞を無くすのに役立つ。
Preferably, as shown in FIGS. 6 and 7, the tip of the
図9は、前記した熱交換器HEを備えた給湯装置WHの一例を示している。
この給湯装置WHは、燃焼ガスを発生させるバーナ60、燃焼用空気供給用のファン61、およびバーナケース62上に載設され、かつ前記燃焼ガスから顕熱を回収するための1次熱交換器7を備えており、熱交換器HEは、潜熱回収用の2次熱交換器として用いられている。顕熱回収後の燃焼ガスは、補助缶体79内を経由して熱交換器HEの給気口11に供給される。加熱対象の湯水は、熱交換器HEの入水用のヘッダHに供給され、複数の伝熱管2を通過して加熱された後に、出湯用のヘッダHaから1次熱交換器7の伝熱管71に供給されてさらに加熱され、その後所定の給湯先に供給される。
FIG. 9 shows an example of the hot water supply device WH provided with the heat exchanger HE described above.
This hot water supply device WH is mounted on a
1次熱交換器7は、缶体70内に伝熱管71が収容された構成であるが、この伝熱管71は複数のフィン72に貫通して接合されたフィン付きチューブであり、かつ顕熱回収用であるため、伝熱管71としては口径が比較的大きいものが用いられている。したがって、1次熱交換器7については、伝熱管71からの水抜き時に水膜が発生する虞はなく、水抜きが困難になることはない。このため、排水用部材3に相当する部材は、1次熱交換器7には設けられていない。
The primary heat exchanger 7 has a configuration in which a
次に、前記した熱交換器HEおよびこれを備えた給湯装置WHの作用について説明する。 Next, the operation of the heat exchanger HE and the hot water supply device WH provided with the heat exchanger HE will be described.
まず、冬季に給湯装置WHを長期間にわたって運転停止するような場合には、熱交換器HE内の凍結を防止すべく各伝熱管2からの水抜きを行なう(1次熱交換器7の伝熱管71の水抜きも同時に行なうが、その説明は省略する)。各伝熱管2の水抜きは、入水用のヘッダHへの給水を停止した状態で、各伝熱管2内の水を入水用のヘッダH内に流れ込ませることにより行なう。
First, when the hot water supply device WH is shut down for a long period of time in winter, water is drained from each
伝熱管2の水抜き時において、伝熱管2の端部開口部20内に存在する水がその表面張力によって水膜になろうとしても、この水は排水用部材3の凸状部32からベースプレート部31に伝わり、伝熱管2の外部に流出する。本実施形態では、ベースプレート部31が伝熱管2の端面2a’に接触しているため、凸状部32の基部からベースプレート部31に到達した水は、最終的には、貫通孔30を通過して伝熱管2の外部に排出される。
When the
なお、水に凸状部32が触れた状態においては、凸状部32の表面張力(凸状部32と空気との界面に働く界面張力)は、前記の水を凸状部32の表面に沿わせて移動させる方向の力として働く。このため、仮に、端部開口部20内に水膜が発生しようとしても、前記した力がある程度以上に大きければ、この力を利用して水膜の発生を防止する作用を得
ることも可能である(凸状部32の表面積が大きいほど、および凸状部32の親水性が高いほど、前記した力を大きくすることが可能である)。さらに、端部開口部20の水が排水用部材3を連続して伝って流れている状態において、排水用部材3が水膜(水滴サイズ)以上のボリュームの水に濡れた状態にあれば、この水がその表面張力によって端部開口部20内の水を排水用部材3側に引き込む作用も生じ、このような作用も水膜防止作用を生じさせる。
In the state where the
本実施形態によれば、前記したような作用により、端部開口部20に水膜が生じないようにし、伝熱管2内に残水が発生することを適切に防止または抑制することができる。その結果、前記残水が凍結し、伝熱管2が破損するといった不具合を解消することが可能である。伝熱管2は、既述したように、水抜きを行なうことを考慮して前下がり状に傾斜した状態に設定されるが、その傾斜角は比較的小さく、水抜き時において伝熱管2の端部2a内に作用する水頭圧は低い。このため、伝熱管2の口径を小さくした場合には、本来的に水膜を生じ易いが、本実施形態によれば、そのようなことを適切に解消することが可能である。
According to the present embodiment, it is possible to prevent a water film from being formed at the
凸状部32は、既述したように、長さLおよび幅Wよりも厚みtが小さいプレート片状であるため、その体積は小さく、伝熱管2の端部開口部20を大きく塞ぐ不具合は適切に回避される。その一方、凸状部32の表面積については、大きくとることができるため、凸状部32を伝ってベースプレート部31側に流れようとする水量を多くすることが可能である。このことは、水膜防止効果を高める。また、ベースプレート部31は、凸状部32の基部に交差した角度で繋がった面(表裏両面)をもつが、このような構成によれば、凸状部32の基部に到達した水が前記面に進行し易い。したがって、水抜き性をより良くすることが可能である。
As described above, since the
本実施形態においては、水抜き作業を適切に行なうための手段として、排水用部材3をヘッダH内に組み込んでいるが、この排水用部材3は、金属板をプレス加工することにより、比較的廉価に製造することが可能である。また、排水用部材3のヘッダH内への位置決め固定は、ヘッダ本体部4およびヘッダ蓋部材5によって排水用部材3の位置決め片33を挟み付けるなどして行なわれているため、その構成は簡易であり、組み立て作業なども容易である。したがって、熱交換器HEの製造コストが大幅に上昇するといった不具合も適切に回避することが可能である。
In the present embodiment, the
図10および図11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すこととし、重複説明は省略する。 10 and 11 show other embodiments of the present invention. In these figures, elements that are the same as or similar to those of the embodiment are designated by the same reference numerals as those of the embodiment, and duplicate description will be omitted.
図10に示す実施形態においては、排水用部材3のベースプレート部31が、伝熱管2の端部2aから離間した状態に設けられている。この離間寸法Laは、好ましくは、端部開口部20内に水膜が発生したと仮定した場合に、この水膜にベースプレート部31が接触するように、端部2aからその外側に水膜が膨出する寸法以下とされる。ただし、端部開口部20内の水は、凸状部32の表面張力(凸状部32と空気との界面に働く界面張力)によってベースプレート部31側に引き寄せられるため、前記した寸法La以上とすることも可能である。
In the embodiment shown in FIG. 10, the
図11は、伝熱管2と凸状部32との位置関係の例を示している。同図(a),(b)は、凸状部32が、伝熱管2の端部開口部20内の下寄りの位置、または上寄りの位置に偏って進入している。同図(c)は、凸状部32の上下両端が端部開口部20の内周面に接触している。これらの例から理解されるように、凸状部32は、端部開口部20内に様々な態様で進入させることができる。伝熱管2に対して接触、非接触のいずれであるかも
問わない。
図示説明は省略するが、本発明においては、1つの伝熱管2の端部開口部20内に、凸状部32またはこれに類する部分を、複数進入させた構成とすることもできる。
FIG. 11 shows an example of the positional relationship between the
Although the illustration will be omitted, in the present invention, a plurality of
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、および給湯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 embodiments. The specific configuration of each part of the heat exchanger and the hot water supply device according to the present invention can be variously redesigned within the scope intended by the present invention.
排水用部材は、必ずしも全体がプレート状、またはこれに近い形態に形成されていなくてもよく、たとえば帯状部材(第1の部分)の片側に、櫛歯状の複数の凸状部(第2の部分)が突設されたような形態とすることもできる。複数の伝熱管の端部開口部が、たとえば2列で並んでいる場合に、2つの排水用部材を用いることにより、これら2つの排水用部材を2列の端部開口部にそれぞれ個別に対応させて設けるといったことも可能である。本発明でいう排水用部材の第2の部分は、プレート片状とすることが好ましいものの、やはりこれに限定されない。排水用部材に親水処理を施すといった手段を採用することも可能である。 The drainage member does not necessarily have to be formed in a plate shape or a shape close to the whole, for example, a plurality of comb-shaped convex portions (second portion) on one side of the strip-shaped member (first portion). It can also be in the form of a protruding part). When the end openings of a plurality of heat transfer tubes are arranged in two rows, for example, by using two drainage members, these two drainage members are individually corresponded to the two rows of end openings. It is also possible to set it up. The second portion of the drainage member in the present invention preferably has a plate piece shape, but is not limited to this. It is also possible to adopt a means such as applying a hydrophilic treatment to the drainage member.
ヘッダは、ケースとは分離したかたちで構成されたものに限らない。たとえば、ケースの側壁部を利用して構成することも可能である。具体例を挙げると、ケースの側壁部に伝熱管の端部を貫通させることにより、この部分をヘッダ本体部とし、かつこのヘッダ本体部にヘッダ蓋部材を接合することにより、ヘッダを構成することが可能である。 The header is not limited to the one that is configured separately from the case. For example, it can be configured by using the side wall portion of the case. To give a specific example, the header is formed by penetrating the side wall of the case through the end of the heat transfer tube to make this part the header body and joining the header lid member to the header body. Is possible.
伝熱管は、蛇行状の形態のものに限らず、これ以外のたとえば螺旋状、直管状などの形態のものを用いることが可能である。
本発明は、潜熱回収用の熱交換器に限らず、顕熱回収用および潜熱回収用の種別を問うことなく適用することが可能である。また、1つのケース内に1系統の水路を構成する伝熱管を収容させたもの(1缶1水路タイプ)に限らず、1つのケース内に複数系統の水路を構成する複数の伝熱管を収容させたもの(1缶2水路などの1缶複数水路タイプ)として構成することもできる。
加熱用気体は、バーナによって発生させた燃焼ガスに限らず、たとえばコージェネレーションシステムなどから排出される高温の排ガスとすることも可能である。
The heat transfer tube is not limited to a meandering shape, and other heat transfer tubes such as a spiral shape and a straight tubular shape can be used.
The present invention is not limited to the heat exchanger for latent heat recovery, and can be applied regardless of the type of sensible heat recovery and latent heat recovery. Further, the case is not limited to the one in which the heat transfer tubes constituting one system of water channels are housed in one case (one can and one water channel type), and the plurality of heat transfer tubes constituting one system of water channels are housed in one case. It can also be configured as a single can (one can, two waterways, or the like).
The heating gas is not limited to the combustion gas generated by the burner, and can be, for example, high-temperature exhaust gas discharged from a cogeneration system or the like.
HE 熱交換器
WH 給湯装置
H ヘッダ
1 ケース
2 伝熱管
2a 端部(伝熱管の)
20 端部開口部(伝熱管の)
3 排水用部材
30 貫通孔
31 ベースプレート部(第1の部分)
32 凸状部(第2の部分)
33 位置決め片
4 ヘッダ本体部
48 チャンバ
5 ヘッダ蓋部材
HE heat exchanger WH hot water supply
20 End opening (of heat transfer tube)
3
32 Convex part (second part)
33
Claims (7)
これら各伝熱管の端部開口部に連通するチャンバを内部に形成しており、かつこのチャンバに対する外部からの入水用または出湯用の開口部を有するヘッダと、
を備えている、熱交換器であって、
前記ヘッダの前記チャンバ内に配された排水用部材を、さらに備えており、
この排水用部材は、前記各伝熱管の端部開口部の外側に位置する第1の部分と、この第1の部分に繋がって設けられ、かつ前記端部開口部内に存在する水を前記第1の部分に伝わせることが可能に少なくとも一部分が前記端部開口部に進入している第2の部分と、を備えていることを特徴とする、熱交換器。 Multiple heat transfer tubes for recovering heat from the heating gas,
A header having a chamber internally formed to communicate with the end opening of each of these heat transfer tubes and having an opening for entering or discharging water from the outside to this chamber.
Is a heat exchanger equipped with
A drainage member arranged in the chamber of the header is further provided.
The drainage member is provided with a first portion located outside the end opening of each heat transfer tube, and water connected to the first portion and existing in the end opening. A heat exchanger comprising a second portion that is capable of transmitting to one portion and at least a portion of which has entered the end opening.
前記第2の部分は、長さおよび幅よりも厚みが小さいプレート片状であり、かつ前記第1の部分は、前記第2の部分の基部に交差する角度で繋がった面を有している、熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1.
The second portion is in the form of a plate piece having a thickness smaller than the length and width, and the first portion has a surface connected at an angle intersecting the base of the second portion. ,Heat exchanger.
前記ヘッダは、前記各伝熱管の端部に接合されたヘッダ本体部と、このヘッダ本体部に接合されることにより前記ヘッダ本体部との相互間に前記チャンバを形成するヘッダ蓋部材とを備えており、
前記排水用部材は、前記第1の部分が、前記ヘッダ本体部と前記ヘッダ蓋部材との両者間に挟まれていることにより前記ヘッダに固定されている、熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1 or 2.
The header includes a header main body portion joined to the end portion of each heat transfer tube, and a header lid member that forms the chamber between the header main body portion and the header main body portion by being joined to the header main body portion. Header
The drainage member is a heat exchanger in which the first portion is fixed to the header by being sandwiched between both the header main body portion and the header lid member.
前記排水用部材は、前記各伝熱管の端部に接触または接近して配置されるベースプレート部と、このベースプレート部から前記各伝熱管の端部開口部内に向けて突出する複数の凸状部とを有しており、
前記ベースプレート部が、前記第1の部分であり、前記各凸状部が、前記第2の部分である、熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3.
The drainage member includes a base plate portion arranged in contact with or close to the end portion of each heat transfer tube, and a plurality of convex portions projecting from the base plate portion toward the end opening of each heat transfer tube. Have and
A heat exchanger in which the base plate portion is the first portion and each convex portion is the second portion.
前記ベースプレート部には、前記各伝熱管の端部開口部に対向する貫通孔が設けられている、熱交換器。 The heat exchanger according to claim 4.
A heat exchanger in which the base plate portion is provided with a through hole facing the end opening of each heat transfer tube.
前記各凸状部は、前記貫通孔の周縁部から屈曲して起立するように前記ベースプレート部に一体形成された切り起こし状である、熱交換器。 The heat exchanger according to claim 5.
A heat exchanger in which each of the convex portions is integrally formed with the base plate portion so as to bend and stand up from the peripheral edge of the through hole.
前記熱交換器として、請求項1ないし6のいずれかに記載の熱交換器が用いられていることを特徴とする、給湯装置。 A hot water supply device equipped with a heat exchanger for heating hot water by recovering heat from the heating gas.
A hot water supply device, wherein the heat exchanger according to any one of claims 1 to 6 is used as the heat exchanger.
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