JPH02272257A - 給湯器用熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、瞬間湯沸器、風呂釜その他の給湯器に用い
られる給湯器用熱交換器に関する。

なお、この明細書において、アルミニウムの語はその合
金を含む意味で用いる。

従来の技術 上記のような給湯器用熱交換器は、一般に、チューブの
長さ方向に、複数のプレート状フィンが平行状に外装さ
れた構成を有し、燃焼ガスによりフィンの表面に付与し
た熱をチニーブ内の流通水に伝達してこれを加熱するも
のとなされている。

かかる給湯器用熱交換器の構成材料としては、従来、チ
ューブ、フィンいずれも鋼材が用いられていた。チュー
ブを鋼材で形成するのは水に対する耐食性が良いからで
あり、またフィンにも鋼材を用いるのは、熱伝導性に優
れておりがつ同材質のチューブとの充分な接合を保ちつ
るからである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このようにチューブとフィンのいずれも
が鋼材にて構成された給湯器用熱交換器では、次のよう
な欠点があった。

即ち、給湯器用熱交換器では、フィンの存在部分が燃焼
ガスに晒されるが、８分の多い都市ガスでは燃焼サイク
ルの条件により燃焼ガスが露点以下に冷却されてガス中
の水蒸気が結露し、そのドレーンによる腐食（いわゆる
低温腐食）が発生し易いという欠点があった。しかもこ
の低温腐食によりＣｕＳＯ４φ５Ｈ２０が生成され、こ
れがフィンを閉塞してしまい、熱交換器の性能低下や耐
久性、安全性の低下を来たす原因となっていた。このよ
うな欠点は、近時、熱交換器の小型化、高効率化が図ら
れるにつれ、より顕著に発生する傾向にあった。もとよ
り全体が銅製であるために、重量が増大するとともにコ
スト高につくという欠点もあった。もっとも、低温腐食
に対してはその防止策としてｐｂディッピングが行われ
ることもあるが、コスト、安全性、環境汚染等の面で別
の問題を派生するものであった。

この発明はかかる技術的背景に鑑みてなされたものであ
って、Ｓ含有の燃焼ガスの結露によって生じるドレーン
が原因の低温腐食、ひいてはフィン閉塞の発生を防止す
ることができ、しかも軽量化、低コスト化が可能な給湯
器用熱交換器の提供を目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するためには、チューブ、フィンを低温
腐食に対して比較的強くかつ重量的にも軽量なアルミニ
ウムで構成することが一応考えられるが、流通水に対す
る耐食性の点からチューブをアルミニウム製のものとす
るのは問題が大きい。また、フィンのみアルミニウム製
とした場合には、銅製チューブとフィンとの接合が問題
となる。即ち、銅製チューブとアルミニウムフィンとの
拡管等による機械的接合では熱抵抗が大きくなって伝熱
性が低下するとか、繰返し使用により接合が緩むとかの
問題を派生する。また銅とアルミニウムとの直接ろう付
では二ローションが発生する。

そこで、この発明は、フィンをアルミニウム製とすると
ともに、チューブを流通水に対して比較的耐食性が良く
しかも耐低温腐食性も良いステンレス鋼で形成し、この
ステンレス鋼製のチューブとアルミニウムフィンとをろ
う付接合しようというものである。

即ちこの発明に係る給湯器用熱交換器は、図面の符号を
参照して示すと、チューブ（１）の長さ方向にプレート
状フィン（２）が平行状に外装されかつチューブと接合
された給湯器用熱交換器において、前記チューブ（１）
がステンレス鋼で形成される一方、前記プレート状フィ
ン（２）がアルミニウムで形成され、かつチューブ（１
）とプレート状フィン（２）とがろう付により接合され
てなることを特徴とする。

作用 アルミニウムとステンレス鋼とはろう付性が良く、アル
ミニウム材どうしのろう付条件と同じろう付によりプレ
ート状フィン（２）とチューブ（１）は容易かつ確実強
固に接合される。

フィンはアルミニウム製であるから、鋼材に較べて低温
腐食に強いうえ、熱交換器全体の軽量化も図られる。ま
たチューブはステンレス鋼製であるから、流通水に対す
る耐食性も良い。

実施例 第１図〜第３図はこの発明の一実施例を示すものである
。これらの図において、（１）はチューブ、（２）はプ
レート状フィンである。

チューブ（１）はステンレス鋼で形成されたものであり
、上下方向に平行配置された３本の直管部（ｌｌａ　）
　　（ｌｌｂ　）　　（ｌｌｃ　）を有するものに蛇行
形成されるとともに、チューブの一端が給水口（１２）
と他端が給湯口（１３）となされている。

一方、前記プレート状フィン（２）は、アルミニウムで
形成されている。このプレート状フィン（２）は第６図
及び第７図に示すように、その中央部にチューブ（１）
の外径よりわずかに大きい直径の３個のチューブ挿通孔
（２１）が並設されるとともに、各挿通孔（２１）の周
縁には筒状のフィンカラー（２２）が立設されている。

そして、かかるプレート状フィン（２）の複数枚が各チ
ューブ挿通孔（２１）においてチューブ（１）の各直管
部（ｌｌａ）　　（ｌｌｂ）　　（ｌｉｅ）に挿通され
ることにより、そのフィンカラー（２２）で直管部外面
を間断なく覆う態様で直管部の長さ方向に平行状に外装
されている。このように、フィンカラー（２２）で直管
部外面を覆うのは、アルミニウム材で覆うことにより一
層優れた耐低温腐食性を付与するためである。また、フ
ィン（２）とチューブ（１）との接合面積を可及的大き
く確保して一層の接合強度の増大を図るためでもある。

かかるフィン（２）は心材（２３）の片面にろう材（２
４）が被覆形成された片面アルミニウムプレージングシ
ートからなり、フィンカラー（２２）はその内面がろう
材層側となる向きで形成されている。そして、フィンカ
ラー（２２）とステンレス鋼製のチューブ（１Ｂ）とが
ろう材（２４）を介してろう付接合されている。

ここに、アルミニウム材とステンレス鋼とのろう付はア
ルミニウム材どうしのろう付とほぼ同一条件で可能であ
り、真空ろう付あるいはフラックスろう付いずれでも可
能である。即ち、ろう材としてＡΩ−３ｉ系合金を用い
るとともに、フッ化物系その他のフラックスを用いある
いは用いることなくろう付すれば良い。ここに、フラッ
クスを用いる場合には、−層良好かつ安定な接合状態と
なすためにフッ化スズを０．０５〜１５ｖｔ％好ましく
は０．３〜５．０ｗｔ％の範囲でフラックスに含有せし
めるのが良い。而して、ろう付状態において、前記ろう
材（２４）は第４図及び第５図に示すようにフィンカラ
ー（２２）の内周面とチューブ（１）の外周面との間に
隙間なく充填されている。

なお、第１図及び第２図に示す（４）は、熱交換器の製
造工程において、直管部（ｌｌａ）（ｌｌｂ）　　（１
１０）にＵ形連結部（５）やＬ形給水部（６）をろう付
により連結したときのろう付与である。

図示した給湯用熱交換器では、給水口（１２）から流入
した水はチューブ（１）に沿って流通するが、この間に
プレート状フィン（２）の存在部分に付与される燃焼ガ
スにより加熱され、お湯となって給湯口（１３）から流
出する。

発明の効果 この発明は上述の次第で、チューブが水に対する耐腐食
性、耐低温腐食性いずれにも優れたステンレス鋼で形成
される一方、前記プレート状フィンがこれも耐低温腐食
性に優れたアルミニウムで形成され、かつチューブとプ
レート状フィンとがろう付により接合されてなる。従っ
て、全体が銅製である従来の給湯器用熱交換器に較べて
熱交換器全体の耐低温腐食性を向上することができ、ひ
いてはフィンの閉塞の危惧を解消することができる。し
かも、製品重量の多くを占めるフィン部分を軽量、安価
なアルミニウムで構成したから、熱交換器の軽量化、低
コスト化を図りうる。またアルミニウム製フィンとステ
ンレス鋼製チューブとはこれをろう付により何ら問題な
く簡単に接合できるうえに、充分な接合強度を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る給湯機用熱交換器の
正面図、第２図は底面図、第３図は側面図、第４図はフ
ィンとチューブとの接合状態を示す断面図、第５図は第
４図の■−■線断面図、第６図はプレート状フィン単体
の正面図、第７図は第６図の■−■線断面図である。 （１）・・・チューブ、（２）・・・プレート状フィン
。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. チューブ（１）の長さ方向にプレート状フィン（２）が
   平行状に外装されかつチューブと接合された給湯器用熱
   交換器において、前記チューブ（１）がステンレス鋼で
   形成される一方、前記プレート状フィン（２）がアルミ
   ニウムで形成され、かつチューブ（１）とプレート状フ
   ィン（２）とがろう付により接合されてなることを特徴
   とする給湯器用熱交換器。