JPH03285751A

JPH03285751A - 熱交換器及びその製造方法

Info

Publication number: JPH03285751A
Application number: JP8711090A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Ishibashi; 石橋　敏宏; Takeshi Watanabe; 剛渡辺
Original assignee: HAMATETSUKU KK
Current assignee: HAMATETSUKU KK
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1991-12-16

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］請求項１に記載された発明は、瞬間湯沸器やボイラー等
に用いられる熱交換器に関し、請求項２に記載された発
明は瞬間湯佛器やボイラー等に用いられる熱交換器の製
造方法に関する。

［従来の技術］一般に、ボイラーや、第５図に示すような瞬間湯沸器１
０には熱交換器１７が広く使用されている。

このような熱交換器１７は、筒体１３と、筒体１３の周
囲に巻装された通水管１１とを備えている。すなわち、
上記筒体１３内部には燃焼室１２が形成されており、こ
の燃焼室１２の周囲に通水管１１が巻装されているもの
である。

そして、この通水管１１は、第６図に示すように、大型
のＵ字状パイプ１８と、この大型のＵ字状パイプ１８の
開口部２０．２０に接続される小型のＵ字状パイプ１９
とからなり、通水管１１を作成する場合には、大型のＵ
字状パイプ１８に複数のフィン１５を挿通固定しておき
、その後、開口部２０に小型のＵ字状パイプ１９をろう
イ」固定すると共に、上記フィン１５を大型のＵ字状パ
イプ１８にろう行固定することにより作成していた。

ところで、このようにして通水管１１を作成する場合に
は、上記のように大型のＵ字状パイプ１８と小型のＵ字
状パイプ１９との複数の部品が必要となり、更に複数の
通水管１１を作成する場合には、部品点数もそれだけ増
えると共にろう行固定作業工数も増加してしまうことと
なる。したがって、通水管１１の作成にあたり、製作部
品点数が多く、かつ製作工数がかさむという欠点があっ
た。

［発明が解決しようとする課題］そこで請求項１に記載された発明の技術的課題は、瞬間
湯沸器やボイラーに使用される熱交換器の作成にあたり
、製作部品点数の削減を図ると共に製作工数を低減する
ことにあり、請求項２に記載された発明の技術的課題は
、瞬間湯沸器やボイラーに使用される熱交換器を容易に
量産することにある。

［課題を解決するための手段］このような技術的課題解決のため請求項１に記載された
発明にあっては、上記筒体の周壁内面には通水管が鋳込
まれて埋設されていると共に上記フィンが筒体と一体に
鋳造されており、また請求項２に記載された発明にあっ
ては、あらかじめ製造型内に通水管を配置した後、溶湯
を注入し、通水管を内部に鋳込みつつ筒体の周壁部を形
成すると共に筒体の内周面部上端にフィンを形成して筒
体な鋳造するよう構成されている。

［実施例］以下、添付図面に示す実施例に基づき請求項１に記載さ
れた発明及び請求項２に記載された発明の詳細な説明す
る。

まず、請求項１に記載された発明の詳細な説明する。

第１図及び第２図は、本発明に係る熱交換器を瞬間湯沸
器に適用した場合が図示されている。すなわち、本実施
例に係る瞬間湯沸器２６は、筒体２１からなる熱交換器
２５と、この熱交換器２５下方に設けられたバーナ２３
と、上記熱交換器２５及びバーナ２３を包含して設けら
れたカッへ一部２２とを備えている。

」Ｌ射熱交換器２５は、上述のように筒体２１により形
成されており、この筒体２１内部に形成された燃焼室３
５と、筒体２１の周壁３９に内装された通水管３１と、
」−記燃焼室３５上方において、周壁３９と一体に形成
された複数のフィン２４とを備えている。

第１図に示すように、上記筒体２１は平面長円状に形成
され、アルミダイキャスト製法により作成されており、
周壁３９内には通水管３１が鋳込まれて埋設されている
。そして、上記通水管３１は、上記燃焼室３５が形成さ
れた部位においては、燃焼室３５の周囲を２回周回する
ように埋設されていると共に、上記フィン２４が形成さ
れた部位にあっては、互いに密接して配置され、４回周
回を周回するように埋設されている。

また、上記筒体２１の」二端部であって」、記燃焼室３
５の上方には、熱伝導体としてのフィン２４が多数形成
されている。これらのフィン２４は、第１図に示すよう
に、筒体２１の上面部４４の幅方向において周壁３９の
内周面部に形成され、Ｖいに所定間隔をおいて筒体２１
の長さ方向に沿って複数設けられている。

そして、本実施例に係る瞬間湯沸器２６にあっては、上
記バーナ２３により燃焼室３５内において熱せられた空
気と、周壁３９内に鋳込まれて埋設された通水管３１内
の水との間で、適宜熱交換されるように構成されている
。

したがって、本実施例に係る瞬間湯沸器２６にあっては
、バーナ２３によって熱せられた燃焼室３５内の空気の
熱は、筒体２１を形成する周壁３９へ直接伝達されるか
、もしくは、燃焼室３５内の空気は筒体２１上方へ上昇
し、熱伝導体としてのフィン２４により加熱されて、よ
り高温となリ、第２図の矢印Ａに示すように流れて、」
三周周壁３９へと伝達され、周壁３９に鋳込まれて埋設
された通水管３１へ伝達されて熱交換されるものである
。

また、第３図及び第４図は、本発明に係る熱交換器を小
型ボイラーに適用した場合を示す。

本実施例に係るボイラー２７は、筒体３３により形成さ
れた熱交換器２８と、この熱交換器２８を包含して設け
られたカバ一部３４と、」三周熱交換器２８の下方に設
けられたバーナ２９とを備えている。

」−射熱交換器２８は、円筒状の筒体３３により形成さ
れており、筒体３３内部に形成された燃焼室３６と、筒
体３３の周壁３９に内装された通水管３２と、上記燃焼
室３６の上方において周壁３９と一体に形成された複数
のフィン３７とを備えている。

そして、上記通水管３２は、筒体３３の高さ方向に沿っ
て所定間隔をおいて周壁３９内に鋳込まれて埋設されて
いる。また、筒体３３の上方には、燃焼室３６の上面に
フィン３７が多数形成されている。

これらのフィン３７は、第３図に示すように、筒体３３
の」二面部４１において、円筒状に形成された筒体３３
の直径方向に沿って互いに直角に交差するように設けら
れており、さらに、筒体３３の外方へ放射状に突出して
周壁３９の高さ方向に設けられている。

そして本実施例に係るボイラー２７にあっては、カバ一
部３４の下端部に設けられた」−記パーナ２９により燃
焼室３６内で熱せられた空気を排出する排気管３０が突
設されている。

また、本実施例に係る熱交換器２８は、前記第１図及び
第２図に示す瞬間湯沸器２６に設けられた熱交換器２５
と同様に、アルミタイキャスト製法により作成され、」
１記通水管３２は、アルミダイキャスト製法により鋳造
される過程で、周壁３９内において鋳込まれて埋設され
ている。

したがって、本実施例に係る熱交換器２８においても、
バーナ２９により熱せられた燃焼室３６内の空気の熱は
周壁３９へ直接に伝達されるか、または筒体３３」三方
へ上昇し、上記複数のフィン３７により更に加熱され、
矢印Ａに示すように流れて、］二三周壁３９に伝達され
る。

したがって、このようにして周壁３９に伝達された熱は
、周壁３９内に鋳込まれて設けられた通水管３２へと伝
達され、燃焼室３６内の熱せられた空気と通水管３２内
の水との間で適宜熱交換されるように構成されている。

次に請求項２に記載された発明の詳細な説明する。

本実施例に係る熱交換器の製造方法により熱交換器を作
成する場合には、例えばダイキャスト製法により作成す
ることが可能である。したがって、以下グイキャスト製
法により上記熱交換器２５．２８を作成する場合を例に
請求項２に記載された発明の詳細な説明する。

第１図及び第２図に示す熱交換器２５または第３図及び
第４図に示す熱交換器２８を作成するダイキャスト製法
により作成する場合には、まず適宜のダイキャスト機を
準備し、金型（グイ）内にあらかじめ作成しておいた通
水管を配置する。

その後、溶湯（溶融金属）をプランジャにより高圧でか
つ短時間に射出し、第１図及び第２図に示す第１発明の
第１実施例に係る平面長円状円筒からなる熱交換器２５
、または第３図及び第４図に示す第１発明の第２実施例
に係る円筒状の熱交換器２８を鋳造するものである。

この場合、それぞれの熱交換器２５または熱交換器２８
をダイキャスト製法により作成した場合には、それぞれ
の熱交換器２５．２８を形成する周壁３９内に通水管３
１．３２が鋳込まれた状態で熱交換器２５または２８が
鋳造され、更にこれらの通水管３１．３２が鋳込まれて
鋳造されるのと同時に筒体２１及び筒体３３の内周面部
上端に熱伝導体としてのフィン２４．３７が形成される
ものである。

本実施例におけるように、ダイキャスト製法により熱交
換器２５．２８が鋳造された場合には、寸法精度が非常
に高いと共に、鋳肌の滑らかな極０めて複雑な形状の鋳物を作成することが可能となる。

したがって、第３図及び第４図に示す、請求項１に記載
された発明の第２実施例に係る熱交換器２８におけるよ
うに筒体３３の周囲に多数のフィン３７が突出形成され
た熱交換器にあっても、本実施例に係るようにダイキャ
スト製法により作成することが可能である。

また、本実施例に係るように、ダイキャスト製法により
熱交換器２５．２８を作成した場合には、大量生産が可
能であると共に生産速度が非常に高いため、製造コスト
を低減することが可能となる。

また、本実施例に係る熱交換器の製造方法においては、
ダイキャスト製法により熱交換器を作成するにあたり、
溶湯として使用する金属にアルミニウムを用いているた
め、作成された鋳造品としての熱交換器２５．２８は、
熱伝導率が非常に高く、周壁３９内に鋳込まれた通水管
３１．３２内の水と燃焼室内の空気との間で効率良く熱
交換を行なうことが可能となる。

なお本実施例にあっては、ダイキャスト製法により熱交
換器を作成する場合を例に説明したが、本実施例に限定
されず、鋳造により熱交換器を作成するものであればよ
く、−１−記実施例に限定されない。

また、本実施例にかかる熱交換器２５．２８は、上述の
ようにアルミニウム合金鋳物として作成されているため
、熱伝導率が非常に高く、周壁３９内に通水管３１また
は通水管３２が鋳込まれて配設されているが、燃焼室３
５または燃焼室３６内の高温の空気により筒体２１また
は３９が全体にわたってほぼ均一に加熱され、筒体２１
また３３の部分的にのみ加熱されるという事態が防１ト
される。したがって、熱交換器２５．２８の全体におい
て非常に効率よ〈熱交換が行なわれることとなる。

また、上述のように、熱交換器２５．２８を構成する筒
体２１または３３全体がほぼ均一に加熱されるものであ
るため、例えば、瞬間湯佛器等に１おいて取付けられる加熱防止用の温度スイッチ等の部品
を装着する場合における装着部位の自由度を十分に確保
することが可能となる。

さらに、本実施例にあっては、あらかじめ作成された通
水管を筒体の鋳造時に鋳込むように構成されており、熱
交換器作成時に通水管をろう付により接合して取付は固
定する必要がないため、通水管に接合部を形成すること
なく装着できる。

従って、接合が容易でない素材（例えばステンレスやチ
タン）からなる通水管を使用することも可能となり、そ
の結果、腐食性を有する液体と気体との間の熱交換を行
なう熱交換器を作成することもできる。

なお、上記実施例にあっては、本発明にかかる熱交換器
を瞬間湯廓器及び小型ボイラーに適用した場合を例に説
明したが、上記実施例に限定されることなく、例えば吸
収冷凍機の再生器等に応用することも可能である。

［発明の効果］請求項１に記載された発明に係る熱交換器にあ　２っては、以上のような構成を有することから、熱交換器
を作成する場合に使用する複数の通水管をその都度ろう
付は固定して作成することが不要となる。従って、部品
点数を削減することができると共に製作作業工数をも低
減することができ、その結果、製造コストを低減するこ
とが可能となり、熱交換器を容易に作成することができ
る、という効果を奏する。

また請求項２に記載された発明に係る熱交換器の製造方
法にあっては、以上のように、あらかじめ製造型内に通
水管を配置して溶湯を注入し、通水管を内部に鋳込みつ
つ筒体な形成するように構成されているため、熱交換器
を製造する際に一体ずつ各通水管を燃焼室周囲に取り付
けて固定する作業が不要となり、製作工数を低減するこ
とができるため、従来より容易に熱交換器を量産するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１に記載された発明に係る熱交　３４換器を瞬間湯廓器に適用した場合を示す第２図のＩ−Ｉ
線断面図、第２図は請求項１に記載された発明を瞬間湯
廓器に適用した場合を示す第１図のＩＩ　−ＩＩ線断面
図、第３図は、請求項１に記載された発明に係る熱交換
器を小型のボイラーに適用した場合を示す第４図のｍ−
ｍ線断面図、第４図は請求項１に記載された発明に係る
熱交換器を小型のボイラーに適用した場合を示す第３図
のＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図は従来の瞬間湯ｓ器の構
造を示す縦断面図、第６図は、従来の熱交換器を作成す
る場合の通水管の製作状態を示す斜視図である。０・・・瞬間湯洟器２・・・燃焼室５・・・フィン８・・・Ｕ字状パイプ９・・・Ｕ字状バイブ０・・・開口部２・・・カバ一部１１・・・通水管１３・・・筒体１７・・・熱交換器（大型）（小型）２１・・・筒体２３・・・バーナ　５４・・・フィン６・・・瞬間湯佛器８・・・熱交換器０・・・排気管２・・・通水管４・・・カバ一部６・・・燃焼室８・・・開口部１・・・上面部５・・・熱交換器７・・・ボイラー９・・・バーナエ・・・通水管３・・・筒体５・・・燃焼室７・・・フィン９・・・周壁４・・・上面部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）全体略筒体から成り、通水管が巻装されると共に
内部に燃焼室が形成され、燃焼室上方には熱伝導体とし
てのフィンが設けられている熱交換器において、上記筒体の周壁内には通水管が鋳込まれて埋設されてい
ると共に上記フィンが筒体と一体に鋳造されていること
を特徴とする熱交換器。
（２）全体略筒体から成り、通水管が巻装されると共に
内部に燃焼室が形成され、燃焼室上方には熱伝導体とし
てのフィンが設けられている熱交換器を製造する方法に
おいて、あらかじめ製造型内に通水管を配置した後、溶湯を注入
し、通水管を内部に鋳込みつつ筒体の周壁部を形成する
と共に筒体の内周面部上端にフィンを形成して筒体を鋳
造することを特徴とする熱交換器の製造方法。