JPH04108170U

JPH04108170U - 加熱用熱交換器

Info

Publication number: JPH04108170U
Application number: JP760891U
Authority: JP
Inventors: 利明村松
Original assignee: 昭和アルミニウム株式会社
Priority date: 1991-02-20
Filing date: 1991-02-20
Publication date: 1992-09-18

Abstract

(57)【要約】【目的】プレートフィンのクラックの発生を防止す
る。プレートフィンに局部的過熱部が生じるのを防止す
る。【構成】互いに平行になるように配置された複数のア
ルミニウム製プレートフィン(2) を、ステンレス鋼製蛇
行状円形チューブ(3) の複数の直管部(3a)が貫通してい
る。プレートフィン(2) の加熱源側の縁部における各直
管部(3a)と対応する箇所に、直管部(3a)と同心円状の円
弧状部(2a)を形成する。隣接する円弧状部(2a)どうしを
曲線状連結部(2b)で連結する。円弧状部(2a)と連結部(2
b)との連接部をアール状とする。プレートフィン(2) に
おける円弧状部(2a)よりも内側の部分に、円弧状部(2a)
と同心円状の円形リブ(4) を形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、たとえば給湯器、風呂釜、温風器などに用いられる加熱用熱交換器に関する。

【０００２】この明細書において、「アルミニウム」という語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。

【０００３】

【従来の技術と考案の解決すべき課題】

従来、この種加熱用熱交換器として、互いに平行になるように配置された複数の銅または銅合金製プレートフィンと、プレートフィンを貫通した複数の直管部を有する銅または銅合金製蛇行状チューブとよりなるものが用いられていた。そして、これを用いて水を加熱する場合、この熱交換器をバーナを有する燃焼胴に配置し、バーナで都市ガスなどの燃料ガスを燃焼させることによって行われている。

【０００４】しかしながら、この熱交換器には次のような問題があった。すなわち、プレートフィンが硫黄分を含む燃料ガスの燃焼ガスにさらされるので、燃焼サイクルにより燃焼ガスが露点以下の温度に冷却されて燃焼ガス中の水蒸気が結露し、その結露水による腐食されやすい。しかも、この腐食によりＣｕＳＯ₄・５Ｈ₂Ｏが生成し、この生成物によってフィン間が目詰まりする。特に、近年には熱交換器の小形化、高効率化が図られているので、目詰まりの問題は顕著に発生するようになってきている。さらに、銅または銅合金製のプレートフィンおよびチューブを備えた熱交換器では、重量が大きくなるとともに、コストが高くなる。

【０００５】そこで、これらの問題を解決するために、本出願人は、先に、互いに平行になるように配置された複数のアルミニウム製プレートフィンと、プレートフィンを貫通した複数の直管部を有するステンレス鋼製蛇行状チューブとよりなる加熱用熱交換器を提案した（特開平２−２７２２５７号公報参照）。この熱交換器では、プレートフィンにおけるチューブの直管部よりも加熱源側の部分の温度分布を均一にし、過熱部分が生じてこの部分にたれなどが発生するのを防止する目的で、プレートフィンの加熱源側の縁に切欠きが形成されている。

【０００６】しかしながら、この熱交換器には次のような問題がある。すなわち、加熱時にはプレートフィンの加熱源側の温度は２５０℃程度となるので、プレートフィンの肉厚を銅または銅合金製プレートフィンの肉厚と同程度とした場合、強度が不足し、ヒートサイクルによる熱応力や、クリープによりクラックが発生する。特に、プレートフィンにおける切欠き部と他の部分との連接部、および切欠き部内にエッジ部が存在するので、これらのエッジ部からクラックが発生しやすくなっている。

【０００７】この考案の目的は、上記問題を解決した加熱用熱交換器を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案による加熱用熱交換器は、互いに平行になるように配置された複数のアルミニウム製プレートフィンと、プレートフィンを貫通した複数のステンレス鋼製直円管状流体流通部とよりなる加熱用熱交換器において、プレートフィンの加熱源側の縁部における各流体流通部と対応する箇所に、流体流通部と同心円状の円弧状部が形成され、隣接する円弧状部どうしが、直線状または曲線状連結部で連結され、円弧状部と連結部との連接部がアール状となされ、プレートフィンにおける円弧状部よりも内側の部分に、円弧状部と同心円状の円弧状リブが形成されているものである。

【０００９】上記において、直円管状流体流通部は、複数の直管部を有する蛇行状チューブの直管部や、両端がヘッダに接続された複数の直管や、両端部においてＵ字状またはカップ状の連通部材で連通させられた複数の直管である。

【００１０】円弧状リブは、プレートフィンにおける各流体流通部の周囲に全周にわたって形成されていてもよいし、あるいはプレートフィンにおける各流体流通部の周囲のうち加熱源側だけに形成されていてもよい。また、円弧状リブは各流体流通部に対応して複数形成されていてもよい。

【００１１】

【作用】

プレートフィンの加熱源側の縁部における各流体流通部と対応する箇所に、流体流通部と同心円状の円弧状部が形成されているので、プレートフィンにおける加熱源側の縁と流体流通部との距離の均等化を図ることができ、プレートフィンの均温化を図れる。また、隣接する円弧状部どうしが、直線状または曲線状連結部で連結され、円弧状部と連結部との連接部がアール状となされているので、プレートフィンの加熱源側の縁にクラック発生の端緒となるエッジ部が存在しなくなる。しかも、プレートフィンにおける円弧状部よりも内側の部分に、円弧状部と同心円状の円弧状リブが形成されているので、プレートフィンの加熱源側の強度が増大し、高温での強度の低下が防止される。

【００１２】

【実施例】

以下、この考案の実施例を、図面を参照して説明する。以下の説明において、上下、左右は図２の上下、左右をいうものとする。

【００１３】この考案による加熱用熱交換器(1) は、水の加熱に用いられるものであって、互いに平行になるように配置された複数のアルミニウム製プレートフィン(2) と、プレートフィン(2) を貫通しかつ同一水平面内に位置する複数の直管部(3a)を有する水流通用ステンレス鋼製蛇行状円形チューブ(3) とよりなり、燃焼胴(10) の上端部に取付けられている。燃焼胴(10)内の下端部に、都市ガスを燃料ガスとするバーナ(11)が配置されている。

【００１４】プレートフィン(2) の下縁部における各直管部(3a)と対応する箇所に、直管部 (3a)と同心円状の円弧状部(2a)が形成され、隣接する円弧状部(2a)どうしが、内方に凹んだ曲線状連結部(2b)で連結され、円弧状部(2a)と連結部(2b)との連接部がアール状となされている。プレートフィン(2) における各直管部(3a)の周囲に、全周にわたって円弧状部(2a)と同心円状の円形リブ(4) が形成されている。

【００１５】蛇行状チューブ(3) は、ヘアピン管(3A)の一端と、先端が屈曲された直管(3B) の一端とをＵ字形ベンド(3C)を介して接続するとともに、ヘアピン管(3A)の他端とエルボ(3D)とを接続することにより形成されている。

【００１６】このような構成において、バーナ(11)に点火したさい、円弧状部(2a)と連結部 (2b)との働きにより、直管部(3a)とプレートフィン(2) の下縁との距離が、すべての部分でほぼ等しくなるので、プレートフィン(2) の均温化を図ることができ、局部過熱によるフィン(2) のたれなどを防止できる。

【００１７】また、プレートフィン(2) の下縁にはクラック発生の端緒となるエッジ部が存在せず、しかも円形リブ(4) の働きにより、プレートフィン(2) の強度が増大させられているので、ヒートサイクルによる熱応力や、クリープによるクラックの発生を防止できる。

【００１８】上記実施例においては、蛇行状チューブ(3) の複数の直管部(3a)がプレートフィン(2) に貫通させられて固定されているが、これに限らず、両端がヘッダに接続された複数の直管や、Ｕ字状またはカップ状の連通部材で連通させられた複数の直管がプレートフィン(2) に貫通させられて固定されていてもよい。

【００１９】また、プレートフィン(2) における各直管部(3a)の周囲に、全周にわたって円弧状部(2a)と同心円状の円形リブ(4) が１つ形成されているが、これに限らず、リブ(4) は、プレートフィン(2) における各直管部(3a)の周囲のうち加熱源側だけに形成されていてもよい。また、リブ(4) は各直管部(3a)に対応して複数形成されていてもよい

【００２０】

【考案の効果】

この考案の加熱用熱交換器によれば、上述のように、プレートフィンにおける加熱源側の縁と流体流通部との距離の均等化を図ることができ、プレートフィンの均温化を図れるので、局部的な過熱部が発生することに起因するたれなどが生じるのを防止できる。また、プレートフィンの加熱源側の縁にクラック発生の端緒となるエッジ部が存在せず、しかもプレートフィンにおける円弧状部よりも内側の部分に、円弧状部と同心円状の円弧状リブが形成されてプレートフィンの加熱源側の強度が増大し、高温での強度の低下が防止されるので、クラックが発生するのを防止できる。したがって、プレートフィンの肉厚を大きくする必要はなく、コストが安くなるとともに、重量が小さくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による加熱用熱交換器を装着した燃焼
銅の斜視図である。

【図２】この考案による加熱用熱交換器の垂直横断面図
である。

【図３】図２のIII −III 線断面図である。

【符号の説明】

１加熱用熱交換器２プレートフィン２ａ円弧状部２ｂ連結部３蛇行状チューブ３ａ直管部４リブ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】互いに平行になるように配置された複数
のアルミニウム製プレートフィンと、プレートフィンを
貫通した複数のステンレス鋼製直円管状流体流通部とよ
りなる加熱用熱交換器において、プレートフィンの加熱
源側の縁部における各流体流通部と対応する箇所に、流
体流通部と同心円状の円弧状部が形成され、隣接する円
弧状部どうしが、直線状または曲線状連結部で連結さ
れ、円弧状部と連結部との連接部がアール状となされ、
プレートフィンにおける円弧状部よりも内側の部分に、
円弧状部と同心円状の円弧状リブが形成されている加熱
用熱交換器。