JPH07146086A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPH07146086A JPH07146086A JP29171393A JP29171393A JPH07146086A JP H07146086 A JPH07146086 A JP H07146086A JP 29171393 A JP29171393 A JP 29171393A JP 29171393 A JP29171393 A JP 29171393A JP H07146086 A JPH07146086 A JP H07146086A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- refrigerant
- heat transfer
- exchanger
- heat exchanger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/0008—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium
- F28D7/0025—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium the conduits for one medium or the conduits for both media being flat tubes or arrays of tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温ガスで冷媒を加熱し冷暖房装置に利用す
る熱交換器において、安定かつ高効率を得る熱交換器を
提供することを目的とする。 【構成】 伝熱隔壁部材１１と、この伝熱隔壁部材１１
の前面に密着固定した多数の高温ガス通路１２Ａ、１２
Ｂを有する格子状の伝熱フィン２２Ａ、２２Ｂと、前記
伝熱隔壁部材１１の後面に密着固定された蛇行ループ状
に形成したパイプによる冷媒通路部材１５とで構成され
ており、燃焼ガスを伝熱フィン２２Ａ、２２Ｂの全域に
わたり伝熱するため、冷媒を均一に加熱、蒸発させるこ
とができ、強制循環の冷媒加熱方式においても、薄形か
つ高効率で信頼性の高い熱交換器を得ることができる。
る熱交換器において、安定かつ高効率を得る熱交換器を
提供することを目的とする。 【構成】 伝熱隔壁部材１１と、この伝熱隔壁部材１１
の前面に密着固定した多数の高温ガス通路１２Ａ、１２
Ｂを有する格子状の伝熱フィン２２Ａ、２２Ｂと、前記
伝熱隔壁部材１１の後面に密着固定された蛇行ループ状
に形成したパイプによる冷媒通路部材１５とで構成され
ており、燃焼ガスを伝熱フィン２２Ａ、２２Ｂの全域に
わたり伝熱するため、冷媒を均一に加熱、蒸発させるこ
とができ、強制循環の冷媒加熱方式においても、薄形か
つ高効率で信頼性の高い熱交換器を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼ガス等の高温ガス
により冷媒を加熱し、冷暖房装置に利用する熱交換器に
関するものである。
により冷媒を加熱し、冷暖房装置に利用する熱交換器に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】被加熱側流体に冷媒を用いて、燃焼ガス
により加熱して液冷媒を蒸発気化させて潜熱により熱を
運び暖房を行うものに図３に示すような冷媒加熱暖房機
がある。これは燃焼ガスと冷媒との熱交換器１と放熱器
２を密閉管路３で連結するとともに密閉管路３中に設け
た圧縮機等の冷媒搬送機４により冷媒を強制循環するも
のである。図４は、前記熱交換器１の従来例を示し、ア
ルミニウム等の材料で押し出し成形した水平方向に延び
る円筒状内周面に複数のフィン５を設け、外周面軸方向
にはパイプ保持部６および冷媒が内部を流れるパイプ７
を設けたもので、バーナ８からの高温の燃焼ガスを円筒
状内面９に水平横方向に流して、冷媒搬送機４により送
られてきた水平横方向のパイプ７を流れる冷媒を加熱す
るものである。（特開昭５９−１０７１６７号公報） また、図５は、冷媒搬送機４を無くして、無動力熱搬送
により冷媒加熱暖房を行う熱交換器１の従来例を示し、
伝熱隔壁１１を介して、その後面に縦方向の通路１６を
多数設けた冷媒通路部材１５を連結させ、前記伝熱隔壁
１１の前面には、多数の高温ガス通路１２Ａ、１２Ｂを
有した格子状の伝熱フィン２２Ａ、２２Ｂを連結させた
もので、バーナ８からの燃焼ガスで、連結された伝熱フ
ィン２２Ａ、２２Ｂおよび伝熱隔壁１１から冷媒通路部
材１５に伝熱し、冷媒入口管１９を通って前記冷媒通路
部材１５の縦方向の通路１６内の冷媒を加熱する。加熱
された液冷媒は蒸発気化を開始し、液の中に生じた気泡
の浮力効果で通路１６内を下方から上方に上昇し、無動
力熱搬送を行うものである。（特願平２−１０００７８
号）
により加熱して液冷媒を蒸発気化させて潜熱により熱を
運び暖房を行うものに図３に示すような冷媒加熱暖房機
がある。これは燃焼ガスと冷媒との熱交換器１と放熱器
２を密閉管路３で連結するとともに密閉管路３中に設け
た圧縮機等の冷媒搬送機４により冷媒を強制循環するも
のである。図４は、前記熱交換器１の従来例を示し、ア
ルミニウム等の材料で押し出し成形した水平方向に延び
る円筒状内周面に複数のフィン５を設け、外周面軸方向
にはパイプ保持部６および冷媒が内部を流れるパイプ７
を設けたもので、バーナ８からの高温の燃焼ガスを円筒
状内面９に水平横方向に流して、冷媒搬送機４により送
られてきた水平横方向のパイプ７を流れる冷媒を加熱す
るものである。（特開昭５９−１０７１６７号公報） また、図５は、冷媒搬送機４を無くして、無動力熱搬送
により冷媒加熱暖房を行う熱交換器１の従来例を示し、
伝熱隔壁１１を介して、その後面に縦方向の通路１６を
多数設けた冷媒通路部材１５を連結させ、前記伝熱隔壁
１１の前面には、多数の高温ガス通路１２Ａ、１２Ｂを
有した格子状の伝熱フィン２２Ａ、２２Ｂを連結させた
もので、バーナ８からの燃焼ガスで、連結された伝熱フ
ィン２２Ａ、２２Ｂおよび伝熱隔壁１１から冷媒通路部
材１５に伝熱し、冷媒入口管１９を通って前記冷媒通路
部材１５の縦方向の通路１６内の冷媒を加熱する。加熱
された液冷媒は蒸発気化を開始し、液の中に生じた気泡
の浮力効果で通路１６内を下方から上方に上昇し、無動
力熱搬送を行うものである。（特願平２−１０００７８
号）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来構成では次のような欠点を有していた。
ような従来構成では次のような欠点を有していた。
【０００４】まず、特開昭５９−１０７１６７号公報に
示されたものは、燃焼室と熱交換部が一体であるため、
燃焼ガスの流れが不均一の場合の影響が出やすく、特に
加熱ガス冷媒の流動するパイプ７、熱交換器１主材の温
度が上昇し、冷媒の熱分解や熱交換器１の熱的劣化等、
機器の信頼性上の課題や、熱交換器１の構成が複雑であ
り小形軽量化に不適という欠点を有していた。
示されたものは、燃焼室と熱交換部が一体であるため、
燃焼ガスの流れが不均一の場合の影響が出やすく、特に
加熱ガス冷媒の流動するパイプ７、熱交換器１主材の温
度が上昇し、冷媒の熱分解や熱交換器１の熱的劣化等、
機器の信頼性上の課題や、熱交換器１の構成が複雑であ
り小形軽量化に不適という欠点を有していた。
【０００５】また、特願平２−１０００７８号のもの
は、燃焼ガスを燃焼室１０から燃焼ガス出口１３に出た
のち、高温ガス通路１２Ａ、１２Ｂで冷媒に伝熱するよ
うに均一な加熱構成や、小形軽量化が図られているもの
の、自然循環による冷媒加熱方式独自の構成であり、こ
の構成を強制循環方式に使用するには、通路１６距離が
稼げないため熱交換効率が極めて低いという欠点を有し
ていた。
は、燃焼ガスを燃焼室１０から燃焼ガス出口１３に出た
のち、高温ガス通路１２Ａ、１２Ｂで冷媒に伝熱するよ
うに均一な加熱構成や、小形軽量化が図られているもの
の、自然循環による冷媒加熱方式独自の構成であり、こ
の構成を強制循環方式に使用するには、通路１６距離が
稼げないため熱交換効率が極めて低いという欠点を有し
ていた。
【０００６】本発明は、上記従来の欠点を解決するもの
で、強制循環方式においても、燃焼ガスで均一に加熱し
効率よく伝熱して熱交換効率を向上かつ安定化させるも
ので、信頼性の向上と、熱交換器の小形軽量化を図るこ
とを目的とする。
で、強制循環方式においても、燃焼ガスで均一に加熱し
効率よく伝熱して熱交換効率を向上かつ安定化させるも
ので、信頼性の向上と、熱交換器の小形軽量化を図るこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の熱交換器は、伝熱隔壁部材と、この伝熱隔
壁部材の前面に密着固定した多数の高温ガス通路を有す
る格子状の伝熱フィンと、前記伝熱隔壁部材の後面に密
着固定された蛇行ループ状に形成したパイプによる冷媒
通路部材とからなるものである。
に、本発明の熱交換器は、伝熱隔壁部材と、この伝熱隔
壁部材の前面に密着固定した多数の高温ガス通路を有す
る格子状の伝熱フィンと、前記伝熱隔壁部材の後面に密
着固定された蛇行ループ状に形成したパイプによる冷媒
通路部材とからなるものである。
【０００８】
【作用】本発明は、上記した構成によって、高温の燃焼
ガスを連結された伝熱フィンおよび伝熱隔壁部材を介し
て冷媒通路部材に伝熱することにより、冷媒通路部材を
均一に加熱することができる。
ガスを連結された伝熱フィンおよび伝熱隔壁部材を介し
て冷媒通路部材に伝熱することにより、冷媒通路部材を
均一に加熱することができる。
【０００９】また、冷媒通路部材をパイプで蛇行ループ
状に形成することにより、強制循環方式においても、熱
交換器を薄形で軽量の簡略化された構成にすることがで
きる。
状に形成することにより、強制循環方式においても、熱
交換器を薄形で軽量の簡略化された構成にすることがで
きる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて
説明する。図１、図２において、１０は、燃料供給装置
（図示せず）に接続されたバーナ８に連通して設けた燃
焼室で、１１は、アルミニウム製の伝熱隔壁部材であ
る。１２Ａ、１２Ｂは、多数の高温ガス通路であり、ア
ルミニウム材を押し出し成形し、燃焼室１０と伝熱隔壁
部材１１を仕切る内壁１４と、格子状の多数の伝熱フィ
ン２２Ａ、２２Ｂとで構成され、前記燃焼室１０に連通
して設けた燃焼ガス出口１３と排気管２４に連通してい
る。
説明する。図１、図２において、１０は、燃料供給装置
（図示せず）に接続されたバーナ８に連通して設けた燃
焼室で、１１は、アルミニウム製の伝熱隔壁部材であ
る。１２Ａ、１２Ｂは、多数の高温ガス通路であり、ア
ルミニウム材を押し出し成形し、燃焼室１０と伝熱隔壁
部材１１を仕切る内壁１４と、格子状の多数の伝熱フィ
ン２２Ａ、２２Ｂとで構成され、前記燃焼室１０に連通
して設けた燃焼ガス出口１３と排気管２４に連通してい
る。
【００１１】前記伝熱フィン２２Ａ、２２Ｂは、前記伝
熱隔壁部材１１の前面にブレージング等により熱的に連
結されている。１５は、前記伝熱隔壁部材１１の後面に
同じくブレージング等により熱的に連結された冷媒通路
部材で、ステンレス製のパイプで蛇行ループ状に構成さ
れ、下方に冷媒入口管１９、上方には冷媒出口管２０を
それぞれ形成し、各々冷媒回路と接続されるものであ
る。
熱隔壁部材１１の前面にブレージング等により熱的に連
結されている。１５は、前記伝熱隔壁部材１１の後面に
同じくブレージング等により熱的に連結された冷媒通路
部材で、ステンレス製のパイプで蛇行ループ状に構成さ
れ、下方に冷媒入口管１９、上方には冷媒出口管２０を
それぞれ形成し、各々冷媒回路と接続されるものであ
る。
【００１２】なお２５は、前記高温ガス通路１２Ａから
排気管２４に連通する排気通路で、２６は、高温ガス通
路１２Ｂから伝熱フィン２２Ａ、２２Ｂの外周を通り排
気管２４に連通する排気通路である。また、燃焼室１０
内周には全面を覆う断熱材２３が設けてある。
排気管２４に連通する排気通路で、２６は、高温ガス通
路１２Ｂから伝熱フィン２２Ａ、２２Ｂの外周を通り排
気管２４に連通する排気通路である。また、燃焼室１０
内周には全面を覆う断熱材２３が設けてある。
【００１３】上記構成において、燃料供給装置から供給
された燃料をバーナ８で燃焼し、燃焼室１０内に発生し
た燃焼ガスは、燃焼ガス出口１３を通り、伝熱フィン２
２Ａ、２２Ｂ間の高温ガス通路１２Ａ、１２Ｂを通り、
排気通路２５、２６から排気管２４に流れる。伝熱フィ
ン２２Ａ、２２Ｂは高温ガス通路１２Ａ、１２Ｂ内の燃
焼ガスから高熱を、連結された伝熱隔壁部材１１を介し
て冷媒通路部材１５に伝熱し、冷媒入口管１９から冷媒
通路部材１５に入った液冷媒を十分に加熱する。加熱さ
れた液冷媒は蒸発気化を開始し、気液二相状態から蛇行
する冷媒通路部材１５内でガス冷媒となり、冷媒出口管
２０より放熱器（図示せず）に向かって流出する。
された燃料をバーナ８で燃焼し、燃焼室１０内に発生し
た燃焼ガスは、燃焼ガス出口１３を通り、伝熱フィン２
２Ａ、２２Ｂ間の高温ガス通路１２Ａ、１２Ｂを通り、
排気通路２５、２６から排気管２４に流れる。伝熱フィ
ン２２Ａ、２２Ｂは高温ガス通路１２Ａ、１２Ｂ内の燃
焼ガスから高熱を、連結された伝熱隔壁部材１１を介し
て冷媒通路部材１５に伝熱し、冷媒入口管１９から冷媒
通路部材１５に入った液冷媒を十分に加熱する。加熱さ
れた液冷媒は蒸発気化を開始し、気液二相状態から蛇行
する冷媒通路部材１５内でガス冷媒となり、冷媒出口管
２０より放熱器（図示せず）に向かって流出する。
【００１４】特に、燃焼ガスを燃焼室１０から燃焼ガス
出口１３に出たのち、高温ガス通路１２Ａ、１２Ｂで伝
熱フィン２２Ａ、２２Ｂに伝熱するため、伝熱フィン２
２Ａ、２２Ｂの全域にわたり温度が安定し、伝熱隔壁部
材１１、冷媒通路部材１５の各部を均一に加熱すること
ができ、速やかにかつ効率よく冷媒を蒸発させるので、
冷媒の局部加熱を生じることもなく、信頼性の高い熱交
換器となる。
出口１３に出たのち、高温ガス通路１２Ａ、１２Ｂで伝
熱フィン２２Ａ、２２Ｂに伝熱するため、伝熱フィン２
２Ａ、２２Ｂの全域にわたり温度が安定し、伝熱隔壁部
材１１、冷媒通路部材１５の各部を均一に加熱すること
ができ、速やかにかつ効率よく冷媒を蒸発させるので、
冷媒の局部加熱を生じることもなく、信頼性の高い熱交
換器となる。
【００１５】また、冷媒通路部材１５をパイプで蛇行ル
ープ状に形成することにより、強制循環方式においても
薄形にできるので、熱交換器を小形軽量に構成すること
ができる。
ープ状に形成することにより、強制循環方式においても
薄形にできるので、熱交換器を小形軽量に構成すること
ができる。
【００１６】なお、冷媒通路部材１５をステンレス製パ
イプで説明したが、銅製パイプで構成する場合は、従来
例の図４に示すようなパイプ保持部６を伝熱隔壁部材１
１の後面に設けたり、銅製冷媒通路部材１５を、アルミ
ニウム製の別板（図示せず）等で押圧しながら、この別
板をブレージング等により伝熱隔壁部材１１に熱的に連
結する手段により、銅製冷媒通路部材１５と伝熱隔壁部
材１１を密着固定することができる。
イプで説明したが、銅製パイプで構成する場合は、従来
例の図４に示すようなパイプ保持部６を伝熱隔壁部材１
１の後面に設けたり、銅製冷媒通路部材１５を、アルミ
ニウム製の別板（図示せず）等で押圧しながら、この別
板をブレージング等により伝熱隔壁部材１１に熱的に連
結する手段により、銅製冷媒通路部材１５と伝熱隔壁部
材１１を密着固定することができる。
【００１７】また、前記冷媒通路部材１５は、全域ある
いは一部を複数本重ねて構成してもよいものである。
いは一部を複数本重ねて構成してもよいものである。
【００１８】また、前記冷媒通路部材１５さえ交換すれ
ば、強制循環、自然循環の両方式においても、その他の
部品は共通で使用することができるもので、極めて生産
性の高いものとなる。
ば、強制循環、自然循環の両方式においても、その他の
部品は共通で使用することができるもので、極めて生産
性の高いものとなる。
【００１９】
【発明の効果】以上実施例で説明したように本発明の熱
交換器によれば、次の効果が得られる。
交換器によれば、次の効果が得られる。
【００２０】（１）燃焼ガスを燃焼室から燃焼ガス出口
に出たのち、高温ガス通路で伝熱フィンに伝熱するた
め、伝熱フィンの全域にわたり温度が安定し、伝熱隔壁
部材、冷媒通路部材の各部を均一に加熱することがで
き、速やかにかつ効率よく冷媒を蒸発させるので、冷媒
の局部加熱を生じることもなく、その結果、信頼性の高
い熱交換器となる。
に出たのち、高温ガス通路で伝熱フィンに伝熱するた
め、伝熱フィンの全域にわたり温度が安定し、伝熱隔壁
部材、冷媒通路部材の各部を均一に加熱することがで
き、速やかにかつ効率よく冷媒を蒸発させるので、冷媒
の局部加熱を生じることもなく、その結果、信頼性の高
い熱交換器となる。
【００２１】（２）冷媒通路部材をパイプで蛇行ループ
状に形成することにより、強制循環方式においても薄形
にできるので、熱交換器を小形軽量の簡略化された構成
することができる。
状に形成することにより、強制循環方式においても薄形
にできるので、熱交換器を小形軽量の簡略化された構成
することができる。
【図１】本発明の一実施例における熱交換器の一部切欠
外観斜視図
外観斜視図
【図２】同熱交換器の伝熱フィン部と冷媒通路部材の断
面図
面図
【図３】強制循環方式における冷媒加熱機の回路構成図
【図４】従来の強制循環方式における熱交換器の外観斜
視図
視図
【図５】従来の自然循環方式における熱交換器の一部切
欠外観斜視図
欠外観斜視図
１１ 伝熱隔壁部材 １２Ａ、１２Ｂ 高温ガス通路 １５ 冷媒通路部材 ２２Ａ、２２Ｂ 伝熱フィン
Claims (1)
- 【請求項１】伝熱隔壁部材と、この伝熱隔壁部材の前面
に密着固定した多数の高温ガス通路を有する格子状の伝
熱フィンと、前記伝熱隔壁部材の後面に密着固定された
蛇行ループ状に形成したパイプによる冷媒通路部材とか
らなる熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29171393A JPH07146086A (ja) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29171393A JPH07146086A (ja) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07146086A true JPH07146086A (ja) | 1995-06-06 |
Family
ID=17772440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29171393A Pending JPH07146086A (ja) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07146086A (ja) |
-
1993
- 1993-11-22 JP JP29171393A patent/JPH07146086A/ja active Pending
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