JPH0195254A - Fluid heating apparatus with heat transfer promoter - Google Patents

Fluid heating apparatus with heat transfer promoter

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Publication number
JPH0195254A
JPH0195254A JP25311787A JP25311787A JPH0195254A JP H0195254 A JPH0195254 A JP H0195254A JP 25311787 A JP25311787 A JP 25311787A JP 25311787 A JP25311787 A JP 25311787A JP H0195254 A JPH0195254 A JP H0195254A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat transfer
combustion gas
plate fin
plate
promoter
Prior art date
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Pending
Application number
JP25311787A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Morita
進 森田
Taro Uchiyama
太郎 内山
Satoshi Ebato
江波戸 智
Noriyuki Oda
紀之 織田
Yoshihiro Sugano
菅野 義裕
Daisuke Koshimizu
大介 越水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Gas Co Ltd
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd, Tokyo Gas Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP25311787A priority Critical patent/JPH0195254A/en
Publication of JPH0195254A publication Critical patent/JPH0195254A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To prevent a plate fin from receiving thermal damage due to partial overheating, and to increase the efficiency of heat transfer, by disposing a heat transfer promoter in a specified position in a flow passage of combustion gas on the plate fin. CONSTITUTION:A combustion gas 'G' flows upward in a can body 12, contacting to a plate fin 17 and heat transfer pipes 18, heating fluid to be heated, flowing through the heat transfer pipes 18. In the plate fin 17, the bottom edge on the upstream side of flowing combustion gas 'G' gets the highest temperature. But even in the edge part, the rise in temperature in parts 'A' which are close to the heat transfer pipes 18 is suppressed to some extent since the parts 'A' are cooled by the fluid to be heated. A heat transfer promoter 22 is disposed so as to be contacted to the parts 'B' on the upstream side which are between the heat transfer pipe 18, so that the flowing direction of combustion gas 'G' is changed by the heat transfer promoter 22 as shown by arrow signs 'F', flowing into the parts 'B' after the temperature in the combustion gas is a little decreased by exchanging heat with heat in the parts 'A'. As a result, the parts 'B' are prevented from being partially overheated.

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、例えば湯沸し器、風呂釜、温水ボイラなどに
適用される流体加熱装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fluid heating device applied to, for example, water heaters, bathtubs, hot water boilers, and the like.

「従来技術およびその問題点」 従来、上記のような流体加熱装置としては、例えばバー
ナ等の燃焼手段と、この燃焼手段により形成される燃焼
ガスの流路を形成する缶体と、この缶体内部に配Mされ
た複数列の伝熱管とを備えたものが使用されている。こ
の場合、伝熱管としては、燃焼ガスとの接触面積をでき
るだけ広くして熱交換効率を上ザるため、フィン付きの
伝熱管が採用されている。その中でも、はぼ平行に配列
された多数のプレートフィンを貫通して伝熱管を複数列
に配置したプレートフィン付き伝熱管がよく採用されで
いる。
"Prior Art and its Problems" Conventionally, the above-mentioned fluid heating device includes a combustion means such as a burner, a can body forming a passage for combustion gas formed by the combustion means, and a can body. Those equipped with multiple rows of heat exchanger tubes arranged inside are used. In this case, a finned heat exchanger tube is used as the heat exchanger tube in order to increase the heat exchange efficiency by increasing the contact area with the combustion gas as much as possible. Among these, heat exchanger tubes with plate fins, in which heat exchanger tubes are arranged in a plurality of rows passing through a large number of plate fins arranged substantially in parallel, are often adopted.

プレートフィンには、製作の容易性などの理由から一般
に金属の薄板が採用されているが、燃焼ガス流に接触し
て極度に高温となると、熱損傷するという問題点があっ
た。また、プレートフィンとしてセラミックス板を採用
した場合にも、局部的な過熱や急激な温度変化によって
破損することがあった。この場合、プレートフィンの最
も高温となる部分は、燃焼ガス流に対して最も上流側に
位置する端縁部であって、しがも最も上流側に位置する
伝熱管の間の部分である。
Plate fins are generally made of thin metal plates for reasons such as ease of manufacture, but they have the problem of being thermally damaged if they come into contact with the combustion gas flow and reach extremely high temperatures. Furthermore, even when a ceramic plate is used as the plate fin, it may be damaged due to localized overheating or rapid temperature changes. In this case, the portion of the plate fin that reaches the highest temperature is the edge portion located most upstream with respect to the combustion gas flow, and is the portion between the heat transfer tubes located most upstream.

すなわち、第6図に示すように、プレートフィン17は
、燃焼ガスGの流れに沿ってほぼ平行に多数枚配列され
ており、これらのプレートフィン17を貫通して燃焼ガ
スGの流れを横切るように伝熱管18が複数列に配置さ
れている。プレートフィン17の燃焼ガスGの流れに関
して上流側の端縁部は、燃焼ガスGの流れ方向に沿って
見たとき1、伝熱管1日と重なる部分^と、伝熱管18
の間に位置する部分Bとができる。
That is, as shown in FIG. 6, a large number of plate fins 17 are arranged substantially parallel to each other along the flow of combustion gas G, and the plate fins 17 are arranged so as to pass through these plate fins 17 and cross the flow of combustion gas G. Heat exchanger tubes 18 are arranged in multiple rows. The upstream end edge of the plate fin 17 with respect to the flow of the combustion gas G, when viewed along the flow direction of the combustion gas G, is a portion that overlaps with the heat exchanger tube 1 and the heat exchanger tube 18.
A portion B located between the two is formed.

伝熱管18内には、例えば水等の被加熱流体が流されて
いるので、伝熱管18は、それらの外周に位置するプレ
ートフィン17から熱を奪い、これを冷却する作用を有
している。プレートフィン17に対するこの冷却作用は
、当然のことながら伝熱管1日から離れた部分はど弱く
なる。
Since a fluid to be heated, such as water, is flowing inside the heat exchanger tubes 18, the heat exchanger tubes 18 have the function of removing heat from the plate fins 17 located on the outer periphery of the heat exchanger tubes 18 and cooling them. . Naturally, this cooling effect on the plate fins 17 is weaker in the portions away from the heat exchanger tubes.

プレートフィン17において、最も高温となる部分は、
燃焼ガスGに最初に接触する部分、すなわち燃焼ガスG
の流れに対して上流側の端縁部であるが、このうちAの
部分は、伝熱管18に近接しているのでこれにより冷却
されるのに対し、8の部分は伝熱管18から離れている
ため伝熱管18による冷却作用が弱くなっている。この
ため、プレートフィン17の8の部分は、局部的に過熱
されやすくなり、熱損傷を起しやすくなっている。
In the plate fin 17, the highest temperature part is
The part that comes into contact with the combustion gas G first, that is, the combustion gas G
Of these, the part A is close to the heat exchanger tube 18 and is thus cooled, whereas the part 8 is away from the heat exchanger tube 18 and is cooled by this. Therefore, the cooling effect of the heat exchanger tubes 18 is weakened. For this reason, the portion 8 of the plate fin 17 is likely to be locally overheated and prone to thermal damage.

「発明の目的」 本発明の目的は、プレートフィン付き伝熱管を有する流
体加熱装置において、局部的な過熱によるプレートフィ
ンの熱損傷を防止し、しがも伝熱効率を高めることにあ
る。
[Object of the Invention] An object of the present invention is to prevent heat damage to the plate fins due to local overheating and to improve heat transfer efficiency in a fluid heating device having a heat transfer tube with plate fins.

「発明の構成」 本発明は、加熱ガス流に沿ってほぼ平行に配列された多
数のプレートフィンと、これらのプレートフィンを貫通
して加熱ガス流を横切るように複数列に配置された伝熱
管とを有する流体加熱装置においで、前記加熱ガス流に
対して前記プレートフィンよりも上流側であって、前記
加熱ガス流に沿って見たときに最も上流側に配置された
前記伝熱管の間に位置するように、棒状、管状または板
状の伝熱促進体が配置されていることを特徴とする。
"Structure of the Invention" The present invention comprises a large number of plate fins arranged substantially parallel to each other along a heated gas flow, and heat transfer tubes arranged in multiple rows to pass through these plate fins and cross the heated gas flow. In the fluid heating device, the space between the heat transfer tubes is located upstream of the plate fin with respect to the heated gas flow and is located most upstream when viewed along the heated gas flow. It is characterized in that a rod-shaped, tubular or plate-shaped heat transfer accelerator is arranged so as to be located at .

前述したように、プレートフィンの最も高温とν なる部分は、燃焼ガスなどの加熱ガス流に対して最も上
流側に位置する端縁部であって、しかも加熱ガス流に沿
って見たときに最も上流側に位置する伝熱管の間の部分
であるが、本発明では、この部分の上流側に上記伝熱促
進体が配置されでいるので、高温の加熱ガスがこの部分
に直接流入しなくなり、この部分の過熱が防止され、フ
ィンの熱損傷を防止できる。
As mentioned above, the part of the plate fin that has the highest temperature ν is the edge located furthest upstream with respect to the flow of heated gas such as combustion gas, and when viewed along the flow of heated gas, This is the part between the heat transfer tubes located on the most upstream side, but in the present invention, the heat transfer promoter is placed upstream of this part, so high temperature heated gas does not directly flow into this part. , this part is prevented from overheating and thermal damage to the fins can be prevented.

また、加熱ガスは、伝熱促進体に当って乱流を起し、か
つ、伝熱促進体により流路の一部を閉塞されて流速が増
加する。この流速が高められた乱流は、伝熱促進体より
も下流側であってしかも伝熱促進体の両側に位置する伝
熱管やプレートフィンに接触するので、伝熱効率が向上
する。ざらに、加熱ガスの温度が900〜1300℃程
度の高温である場合には、伝熱促進体が赤熱されて伝熱
促進体からの輻射伝熱も効果的になされるので、伝熱効
率をざらに向上できる。
Further, the heated gas causes turbulence when it hits the heat transfer promoter, and a part of the flow path is blocked by the heat transfer promoter, increasing the flow velocity. This turbulent flow with increased flow velocity comes into contact with the heat transfer tubes and plate fins located downstream of the heat transfer promoter and on both sides of the heat transfer promoter, thereby improving heat transfer efficiency. Roughly speaking, when the temperature of the heated gas is a high temperature of about 900 to 1300°C, the heat transfer accelerator becomes red hot and radiant heat transfer from the heat transfer accelerator is also performed effectively, so the heat transfer efficiency is roughly reduced. can be improved.

本発明が適用される流体加熱装置は、プレートフィン付
き伝熱管を有するものであればいずれも採用可能である
0例えば燃焼手段と、燃焼空間および燃焼ガスの流路を
形成する缶体と、燃焼ガスを外部へ排出する排気ダクト
と、上記燃焼ガスの流路内に配置されたプレートフィン
付き伝熱管とを備えたものが採用される。また、燃焼ガ
スの流路に沿って、順にペアチューブまたはローフイン
付きチューブからなる第1の伝勢管、通気孔を有するセ
ラミックスファイバ成形体などからなる輻射体、プレー
フィン付きの第2の伝熱管が配置されたものなどを採用
することもできる。
The fluid heating device to which the present invention is applied can be any device that has a heat exchanger tube with plate fins.For example, a combustion means, a can body forming a combustion space and a flow path for combustion gas, The exhaust duct for discharging gas to the outside, and a heat exchanger tube with plate fins arranged in the flow path of the combustion gas are employed. Also, along the flow path of the combustion gas, a first transmission tube made of a pair tube or a tube with loaf-in, a radiator made of a ceramic fiber molded body having ventilation holes, and a second heat transfer tube with play fins are arranged in order. It is also possible to adopt one in which .

燃焼手段としては、燃料と空気とを別々に燃焼室へ供給
する拡散燃焼方式や、燃料と空気とを予め所要割合で混
合した猪に、バーナプレートを通過させて燃焼室に供給
する予混合燃焼方式などが採用される。また、溶油等を
気化させて燃焼させる方式のものであってもよい、した
がって、燃料としては、天然ガス、ブOパンガス、溶油
等が採用される。
Combustion methods include a diffusion combustion method in which fuel and air are supplied separately to the combustion chamber, and a premix combustion method in which fuel and air are mixed in advance in the desired ratio and passed through a burner plate to the combustion chamber. method etc. will be adopted. Alternatively, it may be of a type in which molten oil or the like is vaporized and burned. Therefore, natural gas, buoyant gas, molten oil, etc. are used as the fuel.

プレートフィン付き伝熱管は、通常、銅、アルミニウム
、ステンレス等の金属で形成されるが、炭化ケイ素、窒
化ケイ素などのセラミックスで形成することもできる。
The heat exchanger tube with plate fins is usually made of metal such as copper, aluminum, and stainless steel, but it can also be made of ceramics such as silicon carbide and silicon nitride.

プレートフィンは、通常、2.5〜3.5mm程度の間
隔で加熱ガスの流れ方向に沿って平行に配列されたもの
からなる。伝熱管は、加熱ガスの流れ方向に対して好ま
しくは直交するように、プレートフィンを貫通して複数
列に配置される。プレートフィンと伝熱管との接合部は
、例えばロウ付けなどの手段で充分に接合し、伝熱抵抗
を少なくすることが好ましい。
The plate fins are usually arranged in parallel along the flow direction of the heated gas at intervals of about 2.5 to 3.5 mm. The heat exchanger tubes are arranged in multiple rows through the plate fins, preferably perpendicular to the flow direction of the heated gas. It is preferable that the joint between the plate fin and the heat transfer tube be sufficiently joined by means such as brazing to reduce heat transfer resistance.

本発明における棒状、管状または板状の伝熱促進体は、
通常、プレートフィンの材質よりも耐熱性の高い材質か
らなり、ステンレスなどの耐熱性金属や、各種のセラミ
ックスが好ましく例示できる。伝熱促進体は、加熱ガス
の流路を横切り、かつ、延在する伝熱管と平行するよう
に連続した細長い形状のものが好ましいが、必ずしも長
手方向に連続しでいる必要はない。
The rod-shaped, tubular or plate-shaped heat transfer promoter in the present invention is
Usually, it is made of a material with higher heat resistance than the material of the plate fin, and preferable examples include heat-resistant metals such as stainless steel and various ceramics. The heat transfer promoter preferably has a long and narrow shape that is continuous so as to cross the flow path of the heated gas and parallel to the extending heat transfer tube, but it does not necessarily have to be continuous in the longitudinal direction.

本発明の好ましい態様では、プレートフィンの加熱ガス
流に対して上流側に位置する端縁部に、伝熱促進体が接
触または近接して配置される。伝熱促進体がプレートフ
ィンの上流端締部からかなり離れた位置にあるときは、
伝熱促進体配置の効果が充分にはプレートフィンの上流
端締部に及びにくくなる。
In a preferred embodiment of the present invention, the heat transfer promoter is disposed in contact with or in close proximity to the edge of the plate fin located upstream with respect to the heated gas flow. When the heat transfer promoter is located at a considerable distance from the upstream end tightening part of the plate fin,
The effect of the heat transfer promoter arrangement is difficult to reach the upstream end tightening portion of the plate fin.

また、本発明の好ましい態様では、プレートフィンの加
熱ガス流に対して上流側に位置する端縁部は、加熱ガス
流に沿って見たときに最も上流側に配Mされた伝熱管の
間の部分が凹状に切欠かれるように形成され、伝熱促進
体が、この凹状の切欠き部分に入りこむように配置され
ている。
Further, in a preferred embodiment of the present invention, the edge portion of the plate fin located on the upstream side with respect to the heated gas flow is located between the heat transfer tubes arranged furthest upstream when viewed along the heated gas flow. The heat transfer accelerator is arranged so as to fit into the concave notch.

プレートフィンの端縁部に上記のような切欠きを設ける
ことにより、プレートフィンの端縁部の熱損傷を起しや
すい部分を伝熱管により近づけて冷却効果を上げること
ができる。そして、伝熱促進体をこの切欠き部分に入り
こむように配置することにより、伝熱促進体によるプレ
ートフィンの熱損傷防止効果をさらに向上できる。また
、伝熱促進体が伝熱管により近接して配置されることに
なるので、伝熱促進体による加熱ガスの乱流化効果や流
速増大効果がより高められ、伝熱効率をさらに向上でき
る。
By providing the above-mentioned notches in the edge portions of the plate fins, the portions of the edge portions of the plate fins that are prone to thermal damage can be brought closer to the heat transfer tubes, thereby increasing the cooling effect. By arranging the heat transfer promoter so as to fit into this notch, the effect of preventing heat damage to the plate fins by the heat transfer promoter can be further improved. Furthermore, since the heat transfer promoter is placed closer to the heat transfer tube, the effect of making the heated gas turbulent and increasing the flow velocity by the heat transfer promoter can be further enhanced, and the heat transfer efficiency can be further improved.

「発明の実施例」 第1図および第2図には、本発明による流体加熱装置の
一実施例が示されている。
Embodiment of the Invention FIGS. 1 and 2 show an embodiment of a fluid heating device according to the present invention.

この流体加熱装置11は、缶体12の下部にバーナプレ
ート13が設置され、バーナプレート13の下方が予混
合室14となっている。予混合室14には、ノズル15
からの燃料とファン16からの燃焼用空気が供給され、
両者が所要割合で予め混合されるようになっている。こ
の混合ガスは、バーナプレート13の孔から缶体12内
に噴出し、図示しない点火手段で点火されで燃焼するよ
うになっている0缶体12内は、燃焼室および燃焼ガス
の流路を構成しており、缶体12の上部は図示しない排
気ダクトに接続されている。
In this fluid heating device 11, a burner plate 13 is installed at the bottom of a can body 12, and a premixing chamber 14 is provided below the burner plate 13. A nozzle 15 is provided in the premixing chamber 14.
Fuel from the fan 16 and combustion air from the fan 16 are supplied,
Both are mixed in advance in the required ratio. This mixed gas is ejected into the can body 12 from the holes in the burner plate 13, and is ignited and combusted by an ignition means (not shown).The inside of the can body 12 has a combustion chamber and a flow path for combustion gas. The upper part of the can body 12 is connected to an exhaust duct (not shown).

缶体12の燃焼ガスの流路には、燃焼ガスの流れ方向に
沿ってほぼ平行に配列された多数のプレートフィン17
と、プレートフィン17を貫通して燃焼ガスの流路を横
切るように複数列(図では4列)に配置された伝熱管1
8とからなるプレートフィン付き伝熱管19が配置され
ている。なお、プレートフィン17の燃焼ガスの上流側
の端縁部は、伝熱管18の間に位置する部分8が凹状に
切欠かれて、全体として波形をなすように形成されてい
る。
In the combustion gas flow path of the can body 12, a large number of plate fins 17 are arranged substantially parallel to each other along the flow direction of the combustion gas.
and heat transfer tubes 1 arranged in multiple rows (four rows in the figure) so as to pass through the plate fins 17 and cross the combustion gas flow path.
A heat exchanger tube 19 with plate fins consisting of 8 is arranged. Note that the edge portion of the plate fin 17 on the upstream side of the combustion gas is formed so that the portion 8 located between the heat exchanger tubes 18 is notched in a concave shape, and the entire plate fin 17 has a corrugated shape.

伝熱管18は複数列に配置されているが、実際には被加
熱流体をシリーズに流すため、連続した一本の管路とさ
れている。このため、伝熱管18は、第2図に示すよう
にその両端部が缶体12から突出して、U字管21によ
って接続されている。
Although the heat transfer tubes 18 are arranged in a plurality of rows, they are actually one continuous conduit in order to flow the fluid to be heated in series. Therefore, both ends of the heat transfer tube 18 protrude from the can body 12 and are connected by a U-shaped tube 21, as shown in FIG.

この流体加熱装置では、プレートフィン17の燃焼ガス
の上流側の端縁部に接触して円筒状のステンレス鋼製の
伝熱促進体22が、プレートフィン17の端縁部の凹状
に切欠かれた部分日に一部入りこむように配MMれてい
る。この伝熱促進体22内には被加熱流体は流されでい
ない。
In this fluid heating device, a cylindrical stainless steel heat transfer promoter 22 is in contact with the edge of the plate fin 17 on the upstream side of the combustion gas, and the edge of the plate fin 17 is notched in a concave shape. The MM is arranged so that it partially enters the day. No fluid to be heated is flowed into this heat transfer promoter 22 .

上記構成において、水等の被加熱流体は、連続した伝熱
管18内をシリーズに流される。また、燃焼ガスGは、
缶体12内を上方(こ流れでいき、プレートフィン17
および伝熱管18に接触して、伝熱管18内を流れる被
加熱流体と熱交換して被加熱i体を加熱する。
In the above configuration, the fluid to be heated such as water is caused to flow in series through the continuous heat transfer tubes 18. In addition, the combustion gas G is
The plate fins 17 move upward inside the can body 12.
Then, it contacts the heat exchanger tube 18 and exchanges heat with the fluid to be heated flowing inside the heat exchanger tube 18 to heat the i-body to be heated.

プレートフィン17は、燃焼ガスGの流れの上流側の端
縁部が最も高温となる。この端縁部においても、伝熱管
18に近接したへの部分は、伝熱管18を流れる水等の
被加熱流体により冷却されで、その温度上昇はある程度
抑えられる。しかし、伝熱管1日の間に位置する6の部
分は、伝熱管18から離れているため上記の冷却作用が
弱く、局部的に過熱される傾向がある。しかし、この装
置では、8の部分の上流側に接触して伝熱促進体22を
配置したので、燃焼ガスGは、伝熱促進体22によって
第1図に矢印Fで示すようにその流路を変えられ、Aの
部分と熱交換して燃焼ガス温度がやや低下したのちに8
の部分に流入し、日の部分の局部的な過熱が防止される
。かくしてプレートフィン17の局部過熱による熱損傷
を防止できる。
The edge portion of the plate fin 17 on the upstream side of the flow of the combustion gas G has the highest temperature. Also in this end portion, the portion close to the heat exchanger tube 18 is cooled by the heated fluid such as water flowing through the heat exchanger tube 18, and the temperature rise therein is suppressed to some extent. However, since the portion 6 located between the heat exchanger tubes 18 is far from the heat exchanger tubes 18, the above-mentioned cooling effect is weak and tends to be locally overheated. However, in this device, since the heat transfer promoter 22 is placed in contact with the upstream side of the portion 8, the combustion gas G is moved through the flow path by the heat transfer promoter 22 as shown by the arrow F in FIG. After the temperature of the combustion gas decreased slightly through heat exchange with part A,
This prevents local overheating in the sun part. In this way, thermal damage due to local overheating of the plate fins 17 can be prevented.

一方、燃焼ガスGが伝熱促進体22によって流れを変え
られて乱流が発生し、この乱流が、伝熱促進体22の下
流側であってその両側に位置する伝熱管18や、プレー
トフィン17の8の部分以外の部分に積極的に当る。ま
た、燃焼ガスGは、伝熱促進体22によっで流路の一部
を閉塞されるので、その流速が高められる。このため、
燃焼ガスGから伝熱管18内を流れる被加熱流体への伝
熱が促進され、流体をより効率的に加熱できる。
On the other hand, the flow of the combustion gas G is changed by the heat transfer promoter 22 to generate turbulent flow, and this turbulent flow is transmitted to the heat transfer tubes 18 and the plates located downstream of the heat transfer promoter 22 and on both sides thereof. It actively hits parts other than the part 8 of the fin 17. Moreover, since a part of the flow path of the combustion gas G is blocked by the heat transfer promoter 22, the flow velocity of the combustion gas G is increased. For this reason,
Heat transfer from the combustion gas G to the fluid to be heated flowing within the heat transfer tube 18 is promoted, and the fluid can be heated more efficiently.

第3図、第4図および第5図には、伝熱促進体22のそ
れぞれ他の実施例が示されている。
3, 4, and 5 show other embodiments of the heat transfer promoter 22, respectively.

すなわち、第3図の実施例では、伝熱促進体22が断面
略三角形の筒状をなし、プレートフィン17の端縁部の
凹状に切欠かれた8部分に、三角形の頂部が接するよう
に配置lされている。三角形の底辺は燃焼ガス流の上流
側に向き、燃焼ガス流に与える乱れを大きくしている。
That is, in the embodiment shown in FIG. 3, the heat transfer accelerator 22 has a cylindrical shape with a substantially triangular cross section, and is arranged so that the top of the triangle is in contact with eight concave notches at the end edge of the plate fin 17. l has been used. The base of the triangle faces upstream of the combustion gas flow, increasing the turbulence given to the combustion gas flow.

またこの例では伝熱促進体22の全体がプレートフィン
17の突出するA部分同士をつなぐ平面よりも下流側に
あるので、この流体加熱装置の小型化に特に有効である
Furthermore, in this example, the entire heat transfer accelerator 22 is located on the downstream side of the plane connecting the protruding portions A of the plate fins 17, which is particularly effective in downsizing this fluid heating device.

第4図の実施例では、伝熱促進体22が断面略扇形の筒
状をなし、プレートフィン17の端縁部の凹状(こ切欠
かれた8部分に、扇形の円弧部が接するように配置され
ている。この例では、扇形の頂部が燃焼ガス流の上流側
に向いているので、燃焼ガス6に対する抵抗が少なくな
る利点がある。
In the embodiment shown in FIG. 4, the heat transfer accelerator 22 has a cylindrical shape with a substantially fan-shaped cross section, and is arranged so that the fan-shaped arcuate portion contacts the concave (8 cutout portions) of the end edge of the plate fin 17. In this example, since the top of the sector is oriented toward the upstream side of the combustion gas flow, there is an advantage that resistance to the combustion gas 6 is reduced.

第5図の実施例では、伝熱促進体22として中実な丸棒
が採用されており、プレートフィン17の端縁部の凹状
に切欠かれた8部分に、一部入りこむように配置されて
いる。なお、この例では、伝熱管18が上下3段に千鳥
状に配列されているが、伝熱促進体22は、燃焼ガスG
の流れに対して最も上流側の段の伝熱管18の闇の位置
に配置される。
In the embodiment shown in FIG. 5, a solid round bar is used as the heat transfer accelerator 22, and is arranged so as to partially fit into the 8 concave notches at the end edge of the plate fin 17. There is. In this example, the heat transfer tubes 18 are arranged in a staggered manner in three stages, upper and lower, but the heat transfer promoter 22 is
The heat exchanger tube 18 is placed in the dark position of the heat transfer tube 18 on the most upstream stage with respect to the flow.

上記のような流体加熱装flfllにおいで、燃料とし
て天然ガスを用い、伝熱管18ヲ、材質:銅、管直径;
 19.05mm 、伝熱管配列=4本X−列、伝熱管
ピッチ; 36mmとし、プレートフィン17を、フィ
ンどツチ; 2.6 mm、伝熱面積: 0.75r/
とし、伝熱管18の中心からプレートフィン17の上流
側端線Aまでの距Mを16.5mm、同じく上流側端縁
Bまでの距離をI 9 、5mmとし、伝熱促進体22
として、板厚0゜5mmのステンレス鋼からなる断面略
三角形の筒状体を第3図に示したように配置して、装f
atを構成し、伝熱管18内にシリーズに水を流して熱
交換を行ない、交換熱量、熱効率等を測定した。なお、
比較のため、伝熱促進体22を設けない流体加熱装置に
ついても燃料、m焼用空気の流量、出湯水温を同じにし
で測定した。その結果を次表に示す。
In the fluid heating device flfll as described above, natural gas is used as fuel, heat transfer tube 18, material: copper, tube diameter;
19.05 mm, heat transfer tube arrangement = 4 X-row, heat transfer tube pitch: 36 mm, plate fin 17, fin edge: 2.6 mm, heat transfer area: 0.75 r/
The distance M from the center of the heat transfer tube 18 to the upstream end line A of the plate fin 17 is 16.5 mm, and the distance from the upstream end edge B is I 9 , 5 mm.
As shown in FIG.
At was constructed, water was flowed in series in the heat transfer tube 18 to perform heat exchange, and the amount of heat exchanged, thermal efficiency, etc. were measured. In addition,
For comparison, a fluid heating device without the heat transfer accelerator 22 was also measured with the same flow rates of fuel, firing air, and tapping water temperature. The results are shown in the table below.

表の結果から、伝熱促進体227&設けることにより、
伝熱促進体22I!設けなかった場合に比べて、交換熱
量がかなり増大しでいることがわかる。これ(ま、伝熱
促進体22により燃焼ガスの流れに乱流が生じて伝熱管
18やプレートフィン17に対する流速が高められ、か
つ、伝熱促進体22かうの輻射伝熱も寄与したためと考
えられる。また、プレートフィンを銅製とするときはそ
の温度を約250℃以下とすることがその耐久性確保の
ために要請される。この例のように伝熱促進体22を設
けた場合には、プレートフィン17の8部分の温度が低
下し、プレートフィン17の局部過熱が防止され、プレ
ートフィン17の耐久性も向上することがわかる。
From the results in the table, by providing the heat transfer promoter 227&
Heat transfer promoter 22I! It can be seen that the amount of heat exchanged is considerably increased compared to the case where it is not provided. I think this is because the heat transfer promoter 22 causes turbulence in the flow of combustion gas, increasing the flow velocity toward the heat transfer tubes 18 and plate fins 17, and the radiation heat transfer of the heat transfer promoter 22 also contributes. In addition, when the plate fin is made of copper, it is required to keep its temperature at about 250°C or less to ensure its durability.When the heat transfer promoter 22 is provided as in this example, It can be seen that the temperature of eight portions of the plate fin 17 is reduced, local overheating of the plate fin 17 is prevented, and the durability of the plate fin 17 is also improved.

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、プレートフィン
より加熱ガス流に対して上流側であり、加熱ガスの流れ
方向に沿って見たときに最上流側の伝熱管の間に位置す
るように、棒状、管状または板状の伝熱促進体が配置さ
れているので、プレートフィンの上流側端線部における
最も加熱されやすい部分が伝熱促進体の後流側となり、
局部過熱によるプレートフィンの熱損傷を防止すること
ができる。また、伝熱促進体により、加熱ガスの流れに
乱流が生じ、かつ、加熱ガース流路の一部が閉塞される
ことから燃焼ガスの流速が高められるので、伝熱効率を
向上させることができる。また、加熱ガス温度が900
〜1300℃といった高温であると、伝熱促進体からの
輻射伝熱も寄与してさらに伝熱効率が向上する。
"Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, the heat exchanger tube is located upstream of the plate fin with respect to the heating gas flow and is the most upstream side when viewed along the flow direction of the heating gas. Since a rod-shaped, tubular, or plate-shaped heat transfer accelerator is arranged between them, the part of the upstream end line of the plate fin that is most likely to be heated becomes the downstream side of the heat transfer accelerator.
Heat damage to the plate fins due to local overheating can be prevented. In addition, the heat transfer promoter causes turbulence in the flow of the heated gas and partially blocks the heating girth flow path, increasing the flow rate of the combustion gas, thereby improving heat transfer efficiency. . Also, the heating gas temperature is 900℃.
At a high temperature of ~1300°C, radiation heat transfer from the heat transfer promoter also contributes to further improve heat transfer efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による流体加熱装置の一実施例を示す正
面断面図、第2図は第1図における■−■線に沿った断
面図、第3図、第4図およびM5図は本発明による流体
加熱装置における伝熱促進体のそれぞれ他の例を示す断
面図、第6図は燃焼ガスに接触したときのプレートフィ
ンの加熱状態を説明するための断面図である。 図中、11は流体加熱装置、12は缶体、13はバーナ
プレート、14は予混合室、17はプレートフィン、1
8は伝熱管、19はプレートフィン付き伝熱管、22は
伝熱促進体である。
FIG. 1 is a front sectional view showing one embodiment of the fluid heating device according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line ■-■ in FIG. 1, and FIGS. FIG. 6 is a cross-sectional view showing other examples of the heat transfer promoter in the fluid heating device according to the invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the heating state of the plate fin when it comes into contact with combustion gas. In the figure, 11 is a fluid heating device, 12 is a can body, 13 is a burner plate, 14 is a premixing chamber, 17 is a plate fin, 1
8 is a heat exchanger tube, 19 is a heat exchanger tube with plate fins, and 22 is a heat transfer promoter.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)加熱ガス流に沿ってほぼ平行に配列された多数の
プレートフィンと、これらのプレートフィンを貫通して
加熱ガス流を横切るように複数列に配置された伝熱管と
を有する流体加熱装置において、前記加熱ガス流に対し
て前記プレートフィンよりも上流側であって、前記加熱
ガス流に沿って見たときに最も上流側に配置された前記
伝熱管の間に位置するように、棒状、管状または板状の
伝熱促進体が配置されていることを特徴とする流体加熱
装置。
(1) A fluid heating device having a large number of plate fins arranged substantially parallel to each other along a heated gas flow, and heat transfer tubes arranged in multiple rows so as to pass through these plate fins and cross the heated gas flow. , the rod-shaped heat exchanger tube is located upstream of the plate fin with respect to the heated gas flow and located between the heat transfer tubes disposed most upstream when viewed along the heated gas flow. , a fluid heating device characterized in that a tubular or plate-shaped heat transfer promoter is arranged.
(2)特許請求の範囲第1項において、前記伝熱促進体
が、前記プレートフィンの前記加熱ガス流に対して上流
側に位置する端縁部に、接触または近接して配置されて
いる流体加熱装置。
(2) According to claim 1, the heat transfer promoter is disposed in contact with or in close proximity to an edge of the plate fin located upstream with respect to the heated gas flow. heating device.
(3)特許請求の範囲第1項または第2項において、前
記プレートフィンの前記加熱ガス流に対して上流側に位
置する端縁部は、前記加熱ガス流に沿って見たときに最
も上流側に配置された前記伝熱管の間に位置する部分が
凹状に切欠かれるように形成されており、前記伝熱促進
体が、前記凹状の切欠き部分に入りこむように配置され
ている流体加熱装置。
(3) In claim 1 or 2, an edge portion of the plate fin located upstream with respect to the heated gas flow is the most upstream edge when viewed along the heated gas flow. A fluid heating device, wherein a portion located between the heat transfer tubes arranged on the side is formed so as to be cut out in a concave shape, and the heat transfer promoter is arranged so as to fit into the concave cutout portion. .
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5995394A (en) * 1982-11-22 1984-06-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Heat exchanger
JPS5995393A (en) * 1982-11-22 1984-06-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Heat exchanger

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5995394A (en) * 1982-11-22 1984-06-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Heat exchanger
JPS5995393A (en) * 1982-11-22 1984-06-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Heat exchanger

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