JP6865117B2 - Heat exchanger - Google Patents
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Description
この発明は、一缶二水路型燃焼装置に用いられるフィンチューブ式の熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a fin tube type heat exchanger used in a one-can two-water channel type combustion device.
従来この種の熱交換器では、燃焼ガスの流れ方向に対して給湯パイプを上流側に風呂パイプを下流側に上下方向に並設させて一対のパイプ群となし、一対のパイプ群を上下2段の格子状配列として複数のフィンプレートを貫通させ、それぞれのパイプに流れる水を加熱するようにしたものにおいて、上段の各一対のパイプ群の間であってフィンプレートの上縁から燃焼ガスの流れ方向上流側に向かって切り欠いた第1の切り欠きと、下段の各一対のパイプ群の間であってフィンプレートの下縁から燃焼ガスの流れ方向下流側に向かって切り欠いた第2の切り欠きを設け、切り欠きによってフィンプレートにかかる応力を分散させるものがあった。(例えば、特許文献1参照。)
Conventionally, in this type of heat exchanger, a hot water supply pipe is arranged on the upstream side and a bath pipe is arranged on the downstream side in the vertical direction to form a pair of pipe groups, and the pair of pipe groups are arranged vertically 2 In a system in which a plurality of fin plates are passed through as a grid-like arrangement of stages to heat the water flowing through each pipe, combustion gas is emitted from the upper edge of the fin plates between each pair of pipe groups in the upper stage. The first notch cut out toward the upstream side in the flow direction and the second notch cut out from the lower edge of the fin plate toward the downstream side in the flow direction of the combustion gas between each pair of pipe groups in the lower stage. In some cases, a notch was provided to disperse the stress applied to the fin plate by the notch. (See, for example,
ところで、このような熱交換器では、燃焼ガスの流れ方向上流側は燃焼ガスの温度が高温であるため、燃焼ガスの流れ方向上流側に位置する下段側の給湯パイプや風呂パイプでは吸熱量が多く、燃焼ガスの流れ方向下流側は、下段側の給湯パイプや風呂パイプを流通する水との熱交換により温度低下した後の燃焼ガスが流れるため、燃焼ガスの流れ方向下流側に位置する上段側の給湯パイプや風呂パイプでは吸熱量が少ないものであり、それに加えて、燃焼ガスの流れ方向下流側のフィンプレートには前記第1の切り欠きが設けられていることで、フィンプレートの伝熱面積が削減されており、上段側の給湯パイプや風呂パイプへの伝熱量が少なく、上段側の給湯パイプや風呂パイプでの吸熱量が少なくなってしまっているという問題があった。給湯に関して言えば、給湯に必要とされる熱量は大きいことから、燃焼ガスの流れ方向下流側においても燃焼ガスからできるだけ吸熱したいという要求があるが、燃焼ガスの流れ方向下流側に位置する上段側の給湯パイプに吸熱させるための対策は何らなされておらず、燃焼ガスの流れ方向下流側に位置する上段側の給湯パイプへの吸熱量増加、ひいては熱交換効率向上について改善の余地があるものであった。 By the way, in such a heat exchanger, since the temperature of the combustion gas is high on the upstream side in the flow direction of the combustion gas, the amount of heat absorbed by the hot water supply pipe and the bath pipe on the lower stage located on the upstream side in the flow direction of the combustion gas is large. In many cases, the downstream side in the flow direction of the combustion gas flows the combustion gas after the temperature drops due to heat exchange with the water flowing through the hot water supply pipe and the bath pipe on the lower stage, so the upper stage located on the downstream side in the flow direction of the combustion gas. The amount of heat absorbed by the hot water supply pipe and the bath pipe on the side is small, and in addition, the fin plate on the downstream side in the flow direction of the combustion gas is provided with the first notch, so that the fin plate is transmitted. There is a problem that the heat area is reduced, the amount of heat transferred to the hot water supply pipe and the bath pipe on the upper stage side is small, and the amount of heat absorption by the hot water supply pipe and the bath pipe on the upper stage side is small. Regarding hot water supply, since the amount of heat required for hot water supply is large, there is a demand to absorb as much heat as possible from the combustion gas even on the downstream side in the flow direction of the combustion gas, but the upper side located on the downstream side in the flow direction of the combustion gas. No measures have been taken to absorb heat in the hot water supply pipe, and there is room for improvement in increasing the amount of heat absorbed in the upper hot water supply pipe located on the downstream side in the flow direction of the combustion gas, and eventually improving the heat exchange efficiency. there were.
この発明は、上記課題を解決するために、特に請求項1ではその構成を、燃焼ガスの流れ方向に対して給湯パイプを上流側に循環パイプを下流側に上下方向に並設させて一対のパイプ群となし、前記一対のパイプ群を上下2段の格子状配列として複数のフィンプレートを貫通させ、それぞれのパイプに流れる水を加熱するようにした熱交換器において、上段の隣り合う前記一対のパイプ群の間であって前記フィンプレートの上縁から燃焼ガスの流れ方向上流側に向かって切り欠いた第1切欠部を設けると共に、下段の隣り合う前記一対のパイプ群の間であって前記フィンプレートの下縁から燃焼ガスの流れ方向下流側に向かって切り欠いた第2切欠部とを設け、前記第1切欠部は、その切り欠きの先端が上段の前記一対のパイプ群のうち前記給湯パイプにまで達する切り欠き深さとされ、前記第1切欠部の先端側周縁には、第1バーリングが設けられ、前記第1バーリングのうち、燃焼ガス流れ方向下流側に向かって延びる前記第1バーリングの終端の位置は、最大で上段の一対のパイプ群における前記給湯パイプと前記循環パイプとの接合部の位置までとした。
In order to solve the above problems, in particular, in
また、請求項2では、燃焼ガスの流れ方向に対して給湯パイプを上流側に循環パイプを下流側に上下方向に並設させて一対のパイプ群となし、前記一対のパイプ群を上下2段の格子状配列として複数のフィンプレートを貫通させ、それぞれのパイプに流れる水を加熱するようにした熱交換器において、上段の隣り合う前記一対のパイプ群の間であって前記フィンプレートの上縁から燃焼ガスの流れ方向上流側に向かって切り欠いた第1切欠部を設けると共に、下段の隣り合う前記一対のパイプ群の間であって前記フィンプレートの下縁から燃焼ガスの流れ方向下流側に向かって切り欠いた第2切欠部とを設け、前記第1切欠部は、その切り欠きの先端が上段の前記一対のパイプ群のうち前記給湯パイプにまで達する切り欠き深さとされ、前記第1切欠部の先端側周縁には、第1バーリングが設けられ、前記第2切欠部は、その切り欠きの先端が上段の前記一対のパイプ群のうち前記給湯パイプにまで達する切り欠き深さとされ、前記第2切欠部の先端側は略ひし形状に形成された開環状孔を有し、前記略ひし形状の開環状孔の周縁であって、前記略ひし形を形成する4辺の直線部のうち、燃焼ガスの流れ方向下流側に位置する2辺の直線部には、第2バーリングが設けられているものとした。
Further, in
また、請求項3では、前記第2バーリングを構成する2辺の直線部のそれぞれは、前記直線部と略直交する方向に位置する上段の前記給湯パイプと対向するように配設するものとした。
Further, in
この発明の請求項1によれば、第1切欠部は、その切り欠きの先端が上段の一対のパイプ群のうち給湯パイプにまで達する切り欠き深さとされ、第1切欠部の先端側周縁には、第1バーリングが設けられていることで、上段の給湯パイプ近傍の伝熱面積が増加し、第1バーリングの近傍に位置する上段の給湯パイプにおける吸熱量が多くなると共に、上段の給湯パイプ前流側から側方側へ進行する燃焼ガスを、上段の給湯パイプの側方側から後流(背面)側に流通させるように機能するので、上段の給湯パイプでの後流側でも吸熱され、上段の給湯パイプにおける吸熱量が多くなり、熱交換効率を向上させることができるものである。
According to
また、請求項2によれば、第1バーリングのうち、燃焼ガス流れ方向下流側に向かって延びる第1バーリングの終端の位置は、最大で上段の一対のパイプ群における給湯パイプと循環パイプとの接合部の位置までとしたことで、上段の給湯パイプの後流側へ燃焼ガスを誘導して吸熱量を増加させつつ、給湯単独使用時において上段の循環パイプが過熱状態となることなく循環パイプ内の水の沸騰を防止することができるものである。
Further, according to
また、請求項3によれば、第2切欠部は、その切り欠きの先端が上段の一対のパイプ群のうち給湯パイプにまで達する切り欠き深さとされ、第2切欠部の先端側は略ひし形状に形成された開環状孔を有し、略ひし形状の開環状孔の周縁であって、略ひし形を形成する4辺の直線部のうち、燃焼ガスの流れ方向下流側に位置する2辺の直線部には、第2バーリングが設けられていることで、上段の給湯パイプ近傍の伝熱面積が増加し、第2バーリングの近傍に位置する上段の給湯パイプにおける吸熱量が多くなると共に、下段の一対のパイプ群を通過した燃焼ガスを、上段の給湯パイプ前流側から側方側へ案内するように機能するので、上段の給湯パイプにおける吸熱量が多くなり、熱交換効率を向上させることができるものである。
Further, according to
また、請求項4によれば、第2バーリングを構成する2辺の直線部のそれぞれは、直線部と略直交する方向に位置する上段の給湯パイプと対向するように配設したことで、第2バーリングで吸収した熱は、2辺の直線部からそれぞれが対向している上段の給湯パイプに対してフィンプレートを介して伝熱されるので、それぞれの上段の給湯パイプに偏りなく均一に吸熱させることができ、熱交換効率を向上させることができるものである。 Further, according to claim 4, each of the straight portions of the two sides constituting the second burring is arranged so as to face the upper hot water supply pipe located in a direction substantially orthogonal to the straight portion. The heat absorbed by the two burring is transferred from the straight parts on the two sides to the upper hot water supply pipes facing each other via the fin plate, so that the upper hot water supply pipes absorb heat evenly and uniformly. It is possible to improve the heat exchange efficiency.
本発明に係る熱交換器の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態の熱交換器を備えた一缶二水路型燃焼装置の概略的な構成図であり、以下に詳細を説明する。
An embodiment of the heat exchanger according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a one-can two-water channel type combustion device provided with a heat exchanger according to an embodiment of the present invention, and details will be described below.
1は所定箇所に設けられた給湯栓等で使用される湯を生成すると共に、放熱端末(ここでは浴槽2)に供給する湯を加熱することができる一缶二水路型燃焼装置、3は灯油等の燃油を気化するアルミダイキャスト製の気化器、4は気化器3に備えられ燃油を気化可能な温度まで加熱する気化器ヒータ、5は気化器3の下部に位置し、気化器3で気化された気化ガスと一次空気とを予混合するアルミダイキャスト製の混合室で、前記気化器3と前記混合室5とで燃油を気化させる気化部6を形成するものである。
1 is a one-can, two-water channel type combustion device capable of generating hot water used by a hot water tap or the like provided at a predetermined location and heating hot water supplied to a heat dissipation terminal (here, tub 2), and 3 is kerosene. A vaporizer made of aluminum die cast that vaporizes the fuel oil, 4 is a vaporizer heater that is provided in the
7は混合室5上部で気化器3の背面側に備えられ、混合室5で予混合された予混合ガスを燃焼させる燃焼部で、この燃焼部7と気化部6とでバーナを構成するものである。また、8は気化器3と一体的に形成され、気化器3の背面で燃焼部7上に突出した複数個の吸熱フィンで、燃焼時には燃焼熱を気化熱として気化器3にフィードバックして、気化器ヒータ4の通電量を極力抑えるものである。
Reference numeral 7 denotes a combustion unit which is provided on the back side of the
9は気化器3に燃油を噴霧するノズル、10はノズル9に送油管11を介して燃油を圧送する電磁ポンプ、12は燃焼ファンで、燃焼ファン12は送風路13を介して気化器3の入口および燃焼部7とカバー枠14との間の空気室15とに連通し、吸込口16より吸引した燃焼空気を、気化器3には予混合用の一次空気として供給し、空気室15には気化器3側方を通り混合室5の下方から燃焼部7で燃焼される二次空気として供給するものである。
9 is a nozzle that sprays fuel oil onto the
17は内部に燃焼室18を形成すると共に熱交換器19を備えた燃焼缶体で、熱交換器19は、燃焼室18においてバーナ(燃焼部7)の燃焼により発生した熱(燃焼炎および燃焼ガスからの熱)を複数枚のフィンプレート20を介して給湯パイプ21および循環パイプとしての風呂パイプ22に吸収させ、給湯パイプ21および風呂パイプ22を流通する水を加熱するフィンチューブ式の一缶二水路型熱交換器からなり、給湯パイプ21は給湯用U字管23を介して連通連結され、蛇行した給湯用熱交換流路を形成し、風呂パイプ22は風呂用U字管24を介して連通連結され、蛇行した風呂用熱交換流路を形成するものであり、熱交換器19を通過した燃焼ガスは排気口25より機外に排気される。なお、熱交換器19の詳細な構成については後述する。
26は給水源から供給される水を熱交換器19における給湯用熱交換流路の流入口に流通させる給水管、27は熱交換器19における給湯用熱交換流路の流出口に接続され、熱交換器19で加熱された湯を所定箇所に設けられた給湯栓(図示せず)に供給する給湯管、28は給水管26から分岐した給水バイパス管、29は給湯管27と給水バイパス管28との接続部に設けられ、給湯管27からの湯と給水バイパス管28からの水とを混合し、その混合比を可変できる混合弁である。なお、給湯パイプ21と給湯用U字管23と給水管26と給湯管27と給水バイパス管28とで水が流通する給湯回路を構成するものである。
30は浴槽2からの浴槽水を熱交換器19における風呂用熱交換流路の流入口に流通させる風呂戻り管、31は熱交換器19における風呂用熱交換流路の流出口に接続され、熱交換器19で加熱された浴槽水を浴槽2に供給する風呂往き管、32は風呂戻り管30に設けられ浴槽水を循環させる循環ポンプである。なお、風呂パイプ22と風呂用U字管24と風呂戻り管30と風呂往き管31とで浴槽水を循環させる循環回路としての風呂回路を構成するものである。
ここで、一缶二水路型燃焼装置1の動作について説明すると、一缶二水路型燃焼装置1は、給湯要求の発生によりバーナ(燃焼部7)の燃焼を行い、熱交換器19の給湯パイプ21を流通する給湯用の水を加熱することで、所定箇所に設けられた給湯栓へ供給する給湯単独使用と、浴槽水の追焚要求の発生によりバーナ(燃焼部7)の燃焼を行い、熱交換器19の風呂パイプ22を流通する浴槽水を加熱して、加熱した浴槽水を循環ポンプ32の駆動により浴槽2に供給する追焚単独使用と、給湯要求と追焚要求が同時に発生した場合に給湯および追焚を同時に行う給湯追焚同時使用とを行うことができるものである。なお、熱交換器19を加熱するのに共通のバーナ(燃焼部7)が用いられる関係上、給湯単独使用時には風呂パイプ22内に滞留する浴槽水も加熱されることになり、追焚単独使用時には給湯パイプ21内に滞留する給湯用の水も加熱されることになるものである。
Here, the operation of the one-can two-water channel
次に、熱交換器19の詳細な構成について、図2〜図3を用いて説明する。
図2は図1におけるA−A線による断面図で、熱交換器19の要部を正面視した図であり、図3は熱交換器19を構成するフィンプレート20の斜視図である。
Next, the detailed configuration of the
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, which is a front view of a main part of the
前記熱交換器19は、被加熱流体としての給湯用の水が流れる複数本の給湯パイプ21(この実施形態では10本の給湯パイプ21)と、被加熱流体としての浴槽水が流れる複数本の風呂パイプ22(この実施形態では10本の風呂パイプ22)と、給湯パイプ21および風呂パイプ22の軸線方向に沿って所定の間隔をおいて配列された複数枚のフィンプレート20とで構成されており、燃焼ガスの流れ方向に対して給湯パイプ21を上流側に風呂パイプ22を下流側に(給湯パイプ21を下に風呂パイプ22を上に配置して)上下方向に並設させて一対のパイプ群33となし、一対のパイプ群33を上下2段に格子状に配列(この実施形態では10対のパイプ群33を配列)して複数のフィンプレート20を貫通させ、共通のバーナ(燃焼部7)を用いて、給湯パイプ21に流れる給湯用の水、風呂パイプ22に流れる浴槽水のそれぞれを加熱するものである。
The
各フィンプレート20には、一対のパイプ群33を通すための複数のダルマ状の挿通孔34(フィンプレート20表面から隆起した挿通孔34の給湯パイプ側バーリング34aと風呂パイプ側バーリング34bとを含む)が形成され、挿通孔34における風呂パイプ22が挿通される部分よりも上方に位置する2箇所と、給湯パイプ側バーリング34a外周の上部2箇所とにロウ材を挿通させるためのロウ材用孔35が形成され、給湯パイプ21および風呂パイプ22は、ロウ材用孔35に挿通されたロウ材によって挿通孔34の各々のバーリング34a、34bの内縁とロウ付けされると共に、給湯パイプ21と風呂パイプ22との間の接合部もロウで接合されてフィンプレート20に固定されるものである。
Each
また、各フィンプレート20には、挿通孔34の外方であって風呂パイプ22に沿うように複数の貫通孔36が形成されており、貫通孔36によって風呂パイプ22への吸熱量を減少させ、給湯単独使用時に、風呂パイプ22内の浴槽水が沸騰するのを防止する作用を有するものである。
Further, each
さらに、各フィンプレート20には、フィンプレート20の上縁から燃焼ガス流れ方向上流側に向かって垂直方向に切り欠いた第1間隙からなる第1切欠部37(この実施形態では1枚のフィンプレート20当たり4つの第1切欠部37)が形成されており、第1切欠部37のうち、燃焼ガス流れ方向上流側に位置する第1切欠部37の先端側周縁には、フィンプレート20表面から隆起した第1バーリング38が設けられ、フィンプレート20の正面視(給湯パイプ21および風呂パイプ22の軸線方向から見て)において、第1バーリング38は、第1切欠部37の先端側周縁の形状に沿うように略U字をなしているものである。なお、第1切欠部37は、フィンプレート20の上縁から燃焼ガス流れ方向上流側に向かって形成されているとしたが、ここでの上縁とは、図面(図2)の上下方向に合わせて上縁と表現したまでで、本質的には、フィンプレート20の上縁とは、燃焼ガスの流れ方向の最下流側に位置するフィンプレート20縁側を意味しているものである。
Further, each
また、各フィンプレート20は、複数の一対のパイプ群33のうち上下段に矩形状に配置された4対のパイプ群33で囲まれる矩形空間の略中央部からやや上方の上段の一対のパイプ群33寄りの位置に略ひし形状に形成された開環状孔39と、開環状孔39に連続してフィンプレート20の下縁まで切り欠いた第2間隙40とで構成される第2切欠部41(この実施形態では1枚のフィンプレート20当たり4つの第2切欠部41)が形成されているものである。なお、第2間隙40(第2切欠部41)は、フィンプレート20の下縁まで形成されているとしたが、ここでの下縁とは、図面(図2)の上下方向に合わせて下縁と表現したまでで、本質的には、フィンプレート20の下縁とは、燃焼ガスの流れ方向の最上流側に位置するフィンプレート20縁側を意味しているものである。
Further, each
また、前記略ひし形状の開環状孔39の周縁であって、略ひし形を形成する4辺の直線部のうち、燃焼ガスの流れ方向下流側に位置する2辺の直線部およびそれらの直線部間をつなぐ曲線部には、フィンプレート20表面から隆起した第2バーリング42が設けられており、フィンプレート20の正面視(給湯パイプ21および風呂パイプ22の軸線方向から見て)において、第2バーリング42は、第2切欠部41の先端側周縁の形状に沿うように略逆V字をなしているものである。
Further, of the four straight side straight portions forming the substantially rhombus shape, which are the peripheral edges of the substantially rhombus-shaped open
また、前記各フィンプレート20の左右両側縁には、直角方向に折り曲げられ、燃焼缶体17の内壁に対してロウ付け接合される側縁折り曲げ片43が設けられているものである。
Further, side edge bent
次に、熱交換器19を通過する燃焼ガスの流れについて図4を用いて説明するが、ここでは、開環状孔39内に進入する燃焼ガス以外の燃焼ガスの流れについて説明するものであり、その燃焼ガスの流れを破線で示している。
バーナ(燃焼部7)での燃焼により発生した燃焼ガスは、熱交換器19に流入し、開環状孔39内に進入する燃焼ガスと、開環状孔39内に進入する燃焼ガス以外の燃焼ガスとに分かれ、開環状孔39内に進入する燃焼ガス以外の燃焼ガスは、破線で示されているように、まず、下段の給湯パイプ21の前流側から側方側に沿って上昇し、続けて下段の風呂パイプ22の側方側から後方側へ通過して、上段の給湯パイプ21の前流側から、上段の給湯パイプ21とその給湯パイプ21に対向する第2バーリング42の直線部外壁との間を抜けて、上段の給湯パイプ21側方側と第1バーリング38外壁との間を通り、上段の風呂パイプ22の側方側を通過して、熱交換器19から流出していくものである。
Next, the flow of the combustion gas passing through the
The combustion gas generated by the combustion in the burner (combustion unit 7) flows into the
ここで、熱交換器19において燃焼ガス流れ方向下流側に位置する上段の一対のパイプ群33周辺の構造および燃焼ガスの流れについて図5を用いて詳細に説明する。
まず、第1切欠部37は、上段の隣り合う一対のパイプ群33の間(左右中間位置)であって、フィンプレート20の上縁から燃焼ガス流れ方向上流側に向かって垂直方向に切り欠くように形成されており、その切り欠きの先端が、正面視において、上段側の一対のパイプ群33のうち給湯パイプ21の略中央位置にまで達する切り欠き深さとされ、第1切欠部37の先端側周縁に沿って、第1切欠部37先端から給湯パイプ21の略中央位置よりも燃焼ガス流れ方向下流側に向かうように、略U字状に第1バーリング38が設けられている。この第1バーリング38が設けられていることで、上段の給湯パイプ21近傍の伝熱面積が増加し、第1バーリング38の近傍に位置する上段の給湯パイプ21における吸熱量が多くなると共に、図5の破線で示されているように、第1バーリング38が設けられていることで、上段の給湯パイプ21前流側から側方側へ進行する燃焼ガスを、上段の給湯パイプ21の側方側から後流(背面)側に流通させるように機能するので、上段の給湯パイプ21での後流側でも吸熱され、上段の給湯パイプ21における吸熱量が多くなり、熱交換効率を向上させることができるものである。
Here, the structure around the pair of
First, the
また、第1バーリング38のうち、第1切欠部37の先端側周縁に沿って燃焼ガス流れ方向下流側に向かって延びる第1バーリング38の終端38aの位置は、最大で上段の一対のパイプ群33における給湯パイプ21と風呂パイプ22との接合部と同一線上の位置Lまでとしている。これは、第1バーリング38の終端38aの位置が接合部と同一線上の位置Lを超えてしまうと、第1バーリング38が上段の風呂パイプ22の位置まで設けられ、給湯単独使用時に上段側の風呂パイプ22内の浴槽水が、上段側の風呂パイプ22の側方を沿うように流通する燃焼ガスの熱および第1バーリング38からの伝熱を吸熱して過熱状態となり、沸騰してしまうおそれがあるからであり、第1バーリング38の終端38aの位置を、最大で上段の一対のパイプ群33における給湯パイプ21と風呂パイプ22との接合部と同一線上の位置Lまでとしたことで、上段の給湯パイプ21の後流側へ燃焼ガスを誘導して吸熱量を増加させつつ、給湯単独使用時において上段の風呂パイプ22が過熱状態となることなく風呂パイプ22内の浴槽水の沸騰を防止することができるものである。
Further, among the first burring 38, the position of the
次に、第2切欠部41は、下段の隣り合う一対のパイプ群33の間(左右中間位置)であって、フィンプレート20の下縁から燃焼ガス流れ方向下流側に向かって垂直方向に切り欠くように形成されており、その切り欠きの先端(開環状孔39における燃焼ガス流れ方向最下流側位置)が、正面視において、上段の給湯パイプ21の位置(上段の給湯パイプ21における燃焼ガス流れ方向最上流位置よりも上側の位置)にまで達する切り欠き深さであり、第2切欠部41の先端側に位置する略ひし形状の開環状孔39の周縁であって、略ひし形を形成する4辺の直線部のうち、燃焼ガスの流れ方向下流側に位置する2辺の直線部に第2バーリング42を設けたことで、上段の給湯パイプ21近傍の伝熱面積が増加し、第2バーリング42の近傍に位置する上段の給湯パイプ21における吸熱量が多くなると共に、図5の破線で示されているように、第2バーリング42が設けられていることで、下段の一対のパイプ群33を通過した燃焼ガスを、上段の給湯パイプ21前流側から側方側へ案内するように機能するので、上段の給湯パイプ21での前流側および側方側で吸熱され、上段の給湯パイプ21における吸熱量が多くなり、熱交換効率を向上させることができるものである。
Next, the
また、第2バーリング42を構成する2辺の直線部のそれぞれは、直線部と略直交する方向に位置する上段の給湯パイプ21と対向するように配設されているので、開環状孔39内に進入した燃焼ガス(図示せず)から第2バーリング42で吸収した熱は、上記2辺の直線部からそれぞれが対向している上段の給湯パイプ21に対してフィンプレート20を介して伝熱されるので、それぞれの上段の給湯パイプ21に偏りなく均一に吸熱させることができ、熱交換効率を向上させることができるものである。
Further, since each of the straight portions on the two sides constituting the second burring 42 is arranged so as to face the upper hot
なお、前記略ひし形状の開環状孔39の周縁であって、略ひし形を形成する4辺の直線部のうち、燃焼ガスの流れ方向上流側に位置する2辺の直線部にはバーリングを設けていないが、これは、バーリングを設けないことで伝熱面積を減らして、下段の風呂パイプ22に対して過剰に吸熱させないようするためのであり、給湯単独使用時における下段の風呂パイプ22内の浴槽水の沸騰を防止するものである。
It should be noted that, of the four straight side straight portions forming the substantially rhombus shape, which is the peripheral edge of the substantially rhombus-shaped open
また、図5等に示されているように、第1切欠部37は第2切欠部41と対向するように形成されているが、互いの切り欠き同士が干渉することはなく、間にフィンプレート20が介在しているものであり、さらに、フィンプレート20の正面視(給湯パイプ21および風呂パイプ22の軸線方向から見て)において、第1切欠部37および第2切欠部41の双方共に上段の給湯パイプ21と重なり代を有しており、且つ、第1切欠部37の方が第2切欠部41よりも上段の給湯パイプ21との重なり代が大きいものである。
Further, as shown in FIG. 5 and the like, the
以上説明したように、熱交換器19は、上記の構成にて、燃焼ガスから吸収した熱量をフィンプレート20を介して給湯パイプ21および風呂パイプ22に伝達して、給湯パイプ21内を流れる給湯用の水の加熱および風呂パイプ22内を流れる浴槽水の加熱に用いることができるものであり、特に、第1切欠部37の先端側に設けられた第1バーリング38および第2切欠部41の先端側に設けられた第2バーリング42の作用により、上段の給湯パイプ21への吸熱量を多くすることができ、熱交換効率を向上させることができるものである。
As described above, in the above configuration, the
なお、本発明は先に説明した一実施形態に限定されるものではなく、本実施形態では、熱交換器19を、給湯パイプ21および風呂パイプ22を流通する水を加熱するフィンチューブ式の一缶二水路型熱交換器としたが、浴槽2の代わりに放熱端末を被空調空間を暖房する床暖房パネル等の放熱端末2とし、循環パイプとして風呂パイプ22の代わりに暖房パイプとし、風呂回路を暖房回路として、熱交換器19を、給湯パイプ21および暖房パイプを流通する水を加熱するフィンチューブ式の一缶二水路型熱交換器としてもよく、また、一缶二水路型燃焼装置1の燃料についても灯油等の燃油の代わりに都市ガスやプロパンガスといったガス燃料を用いてもよいものである。
The present invention is not limited to the one embodiment described above. In the present embodiment, the
また、本実施形態では、熱交換器19を通過する燃焼ガスの流れは、フィンプレート20の下縁側が上流側で、フィンプレート20の上縁側が下流側であり、図面(図4)上では、下から上に向かって流れているが、バーナが熱交換器19より上方に設けられ、熱交換器19を通過する燃焼ガスの流れが、上から下に向かって流れるような、いわゆる逆燃式の場合は、図2に示された熱交換器19を上下逆さまにして配設すればよく、第1切欠部37を有するフィンプレート20の縁側が燃焼ガスの流れ方向の下流側となり、第2切欠部41を有するフィンプレート20の縁側が燃焼ガスの流れ方向の上流側となるという関係性をくずさなければ、先に説明した本発明の熱交換器19が有する効果を発揮することができるものである。
Further, in the present embodiment, the flow of the combustion gas passing through the
19 熱交換器
20 フィンプレート
21 給湯パイプ
22 風呂パイプ
33 一対のパイプ群
37 第1切欠部
38 第1バーリング
38a 第1バーリングの終端
39 開環状孔
41 第2切欠部
42 第2バーリング
19
Claims (3)
A pair of pipe groups are formed by arranging hot water supply pipes on the upstream side and circulation pipes on the downstream side in the vertical direction with respect to the flow direction of the combustion gas. In a heat exchanger that penetrates the fin plate and heats the water flowing through each pipe, it is between the pair of adjacent pipe groups in the upper stage and upstream from the upper edge of the fin plate in the flow direction of combustion gas. A first notch is provided so as to be cut out toward the side, and a first notch is provided between the pair of adjacent pipe groups in the lower stage and is notched from the lower edge of the fin plate toward the downstream side in the flow direction of the combustion gas. Two notches are provided, and the first notch has a notch depth at which the tip of the notch reaches the hot water supply pipe of the pair of pipes in the upper stage, and the peripheral edge on the tip side of the first notch. Is provided with a first burring, and the terminal position of the first burring extending toward the downstream side in the combustion gas flow direction of the first burring is the same as that of the hot water supply pipe in the pair of upper pipe groups at the maximum. A heat exchanger characterized in that the position of the joint with the circulation pipe is reached.
A pair of pipe groups are formed by arranging hot water supply pipes on the upstream side and circulation pipes on the downstream side in the vertical direction with respect to the flow direction of the combustion gas. In a heat exchanger that penetrates the fin plate and heats the water flowing through each pipe, it is between the pair of adjacent pipe groups in the upper stage and upstream from the upper edge of the fin plate in the flow direction of combustion gas. A first notch notched toward the side is provided, and a first notch is provided between the pair of adjacent pipe groups in the lower stage and is notched from the lower edge of the fin plate toward the downstream side in the flow direction of the combustion gas. Two notches are provided, and the first notch has a notch depth at which the tip of the notch reaches the hot water supply pipe of the pair of pipes in the upper stage, and the peripheral edge on the tip side of the first notch. Is provided with a first burring, and the second notch has a notch depth at which the tip of the notch reaches the hot water supply pipe of the pair of pipes in the upper stage. The tip side has an open annular hole formed in a substantially diamond shape, which is the peripheral edge of the substantially diamond-shaped open annular hole, and is the flow direction of combustion gas among the straight portions of the four sides forming the substantially diamond shape. the linear portion of the two sides located on the downstream side, the heat exchanger shall be the wherein the second burring is provided.
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