JPH0725559Y2 - 熱交換器の感熱装置取付け構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、熱交換器の感熱装置取
付け構造、特に、風呂装置に装備される循環加熱用の熱
交換器の空焚き防止スイッチなどの感熱装置の取付け構
造に関するものである。

【０００２】

【従来技術及び課題】浴槽内と風呂装置の循環加熱用の
熱交換器とを一対の連絡管によって連結することによ
り、浴槽内と熱交換器との間に循環回路を構成したもの
があり、このものでは、図１に示すように、熱交換器
(1) に設けたジャケット部(J) に連通する一対の連絡管
(11)(12)と浴槽(B) に設けられる接続口(21)(22)とを各
別に接続する構成となっている。

【０００３】ジャケット部(J) は、全体としてはＵ字状
に屈曲するか又は角筒状に形成されており、中空のジャ
ケット部内が全体的に連通する。ジャケット部(J) の内
胴(10)の対向壁面部相互間には、一方から他方に向けて
上昇する吸熱管(13)が架設されて、この吸熱管(13)内は
ジャケット部(J) に連通する。そして、この吸熱管(13)
の下方にバーナ(A) を設け、この燃焼熱によって前記吸
熱管(13)が加熱される構成である。

【０００４】この形式の熱交換器では、図２に示すよう
に、連絡管(11)と連絡管(12)との間に高低差を設けてあ
り、上方の連絡管(11)が熱交換時のジャケット部(J) か
らの出口側となり、下方の連絡管(12)がジャケット部
(J) への入口側となる。つまり、バーナ(A) を燃焼状態
とすると、吸熱管(13)内にはこれの傾斜姿勢に応じた自
然対流が生じ、高温度に加熱された湯は吸熱管(13)の上
端から連絡管(11)を介して浴槽(B) 内に吐出され、逆
に、浴槽(B) 内の冷水は、連絡管(12)からジャケット部
(J) に流入して、浴槽(B) 内が循環加熱される。

【０００５】ところが、この熱交換器内に被加熱水がな
い条件下でバーナ(A) が燃焼すると、吸熱管(13)を始め
として熱交換器全体が空焚き状態となる。そこで、かか
る不都合を解消するために、空焚き防止装置が装備され
ている。通常、この空焚き防止装置は、作動温度を所定
に設定した感熱スイッチ(30)の出力によりバーナ(A)の
燃焼を停止する構成が採用され、この感熱スイッチ(30)
の感熱部が、吸熱管(13)の開放端部に設けた伝熱板(4)
に対接するように配設される。従って、熱交換器内に被
加熱水がない状態でバーナ(A) が燃焼すると、過熱した
吸熱管(13)から伝熱して伝熱板(4) の温度が感熱スイッ
チ(30)の設定温度よりも高くなり、この感熱スイッチ(3
0)が作動してバーナ(A) の燃焼を停止させる。

【０００６】この伝熱板(4) は、図３に示すように、吸
熱管(13)内に挿入される挿入片部(41)の一端から対接面
部(42)を突出させ、この対接面部(42)に連設した舌片(4
3)をジャケット部(J) の内胴(10)に対接させる構成とな
っている。このように取付けられた伝熱板(4) の前記対
接面部(42)と対向するジャケット部(J) の外胴(19)に感
熱スイッチ(30)が取付けられると、同図のように、その
先端の感熱部(31)が対接面部(42)と対接し、さらに、こ
の状態において舌片(43)が内胴(10)に対接することとな
る。したがって、伝熱板(4) はジャケット部(J) 内にお
いては溶接やネジ止め等の固定手段を用いることなく感
熱スイッチ(30)の感熱部と対接する状態に固定される。

【０００７】ところが、この従来例のものでは、感熱ス
イッチ(30)による感熱精度が不十分で空焚き防止動作の
作動不良を引き起すことがある。ジャケット部(J) の内
胴(10)とこれに対向する外胴(19)との間隔に組み付け時
のバラツキが生じ易いこと等から、感熱スイッチ(30)の
取付け位置と、舌片(43)によって決定される対接面部(4
2)との位置が正確に適合しないことがあり、感熱部(31)
と対接面部(42)との間に間隙が生じると、対接面部(42)
から感熱スイッチ(30)の感熱部(31)への伝熱不良が生じ
て空焚き状態における感熱スイッチ(30)の作動不良を引
き起すからである。

【０００８】又、上記構成の熱交換器に衝撃力が加わっ
てジャケット部(J) の内胴(10)と外胴(19)との間隔が広
くなっても、同様な作動不良が生じる。本考案は、『浴
槽(B) 内と連通接続されるジャケット部(J) を具備する
熱交換器であって、ジャケット部(J) の内胴(10)に連設
される吸熱管(13)の開放端部に装着される伝熱板(4) の
対接面部(42)とこのジャケット部(J) の外胴(19)に装着
される感熱装置(3) の感熱部(31)とを対接させるように
した熱交換器の感熱装置取付け構造』において、ネジ止
め等の特別な固定手段を採用することなく伝熱板(4) が
ジャケット部(J) 内で固定できるようにしたうえで、ジ
ャケット部(J) の内胴(10)と外胴(19)との間隔にバラツ
キがあっても、感熱装置(3) の作動不良が生じないよう
にすることをその課題とする。

【０００９】

【技術的手段】上記課題を解決するための本考案の技術
的手段は、『伝熱板(4) は、吸熱管(13)の開放端部に挿
入される挿入片部(41)と、前記挿入片部(41)の端部に連
設されジャケット部(J) 内に突出した対接面部(42)と、
この対接面部(42)とジャケット部(J) の内胴(10)との間
に介装したバネとからなり、挿入片部(41)には、前記対
接面部(42)の反対側の端部に、吸熱管(13)の開放端部又
は前記内胴(10)に対接する係合部(45)を設け、伝熱板
(4) は、この係合部(45)又はその近傍を支点として吸熱
管(13)の断面に対して一定姿勢のまま揺動可能とした』
ことである。

【００１０】

【作用】上記技術的手段は次のように作用する。伝熱板
(4) の対接面部(42)と感熱装置(3) の感熱部(31)とが対
接するが、前記伝熱板(4) は吸熱管(13)の断面に対して
一定姿勢のまま揺動可能である。そして、この揺動支点
の反対側に対接面部(42)が位置し、且、この部分がバネ
によって感熱装置(3) の感熱部(31)に向けて付勢されて
いる。つまり、対接面部(42)が、常時、感熱装置(3) の
感熱部(31)に対向した位置にあって且前記感熱部に対接
する方向に付勢された状態にある。

【００１１】従って、ジャケット部(J) の内胴(10)と外
胴(19)との間の間隔にバラツキがあったり、取付け後に
前記間隔が変化しても、これに追随して対接面部(42)が
感熱装置(3) の感熱部(31)に対接された状態に維持され
る。尚、熱交換器の製作の際、ジャケット部(J) の外胴
(19)を装着するに先立って、伝熱板(4) を、吸熱管(13)
の開放端部に挿入し、その後に前記外胴(19)を装着固定
するだけで、伝熱板(4) が上記状態にセットされる。ま
た、伝熱板(4) は、係合部(45)又はその近傍を支点とし
て一定姿勢のまま揺動するものであるから、熱交換器の
製作後に、感熱装置(3) をジャケット部(J) の外胴(19)
に取付けたとき、対接面部(42)と感熱装置(3) の感熱部
(31)とが正確に対接する。

【００１２】

【効果】ジャケット部(J) の内胴(10)と外胴(19)との間
の間隔にバラツキがあったり、取付け後に前記間隔が変
化しても、これに追随して対接面部(42)が感熱装置(3)
の感熱部(31)に対接された状態に維持されるから感熱装
置(3) の作動不良が生じない。

【００１３】又、伝熱板(4) は、熱交換器の製作の際、
所定の箇所に挿入するだけで所定の状態にセットされ、
熱交換器の製作後に、感熱装置(3) をジャケット部(J)
の外胴(19)に取付けたとき、対接面部(42)と感熱装置
(3) の感熱部(31)とが正確に対接するから、熱交換器の
製作の際の伝熱板(4) の正確な装着が簡単である。

【００１４】

【実施例】次に、上記した本考案の実施例を図４以下に
従って詳述する。この実施例は、図４に示すように、ジ
ャケット部(J) を具備する熱交換器(1)に強制循環用の
ポンプ(P) を装備させた形式としてあり、熱交換器(1)
の連絡管(11)と連絡管(12)とは上下に並設されている。
そして、前記ポンプ(P) の吐出側回路が前記連絡管(11)
に連通接続されてノズル(N) が連絡管(11)から浴槽側
（下流側）に向けて臨み、ポンプ(P) の入口側が連絡管
(12)に連通接続されてその吸引口が連絡管(12)から浴槽
側（上流側）に向く。

【００１５】この実施例でも、ジャケット部(J) は全体
としてはＵ字状に屈曲した構成としてあり、その内胴(1
0)の対向壁面間に吸熱管(13)が斜めに架設されており、
その下方にバーナ(A) が配設されている。吸熱管(13)の
入口側となる下方の開放端部には、伝熱板(4) が装着さ
れているが、この伝熱板(4) は、図５に示すように、略
楕円形状の吸熱管(13)の断面内周形状に略一致する外周
形状の環状の挿入片部(41)の一端に対接面部(42)を連設
し、この対接面部(42)からバネとしての延長片(46)が突
出する。尚、この伝熱板(4) は、銅又はアルミニューム
等の熱伝導性において優れた素材から構成されている。

【００１６】前記挿入片部(41)は、帯状体を楕円形状に
屈曲させて構成され、その帯状体の両端接合部が前記楕
円の長径の一端に位置する。そして、前記帯状体の延長
片の端縁に連設した対接面部(42)が反対側に位置する。
挿入片部(41)の一端の前記接合部は、外側に屈曲してこ
の屈曲舌片がカギ状となり、挿入片部(41)の長径と同方
向に突出する舌片が係合部(45)となって、挿入片部(41)
に対して対接面部(42)と同方向に偏って位置する。尚、
挿入片部(41)の大きさは、吸熱管(13)に遊嵌する程度に
設定されているが、この挿入片部(41)を吸熱管(13)の開
放端部に挿入したとき、図４，図６に示すように、前記
係合部(45)が吸熱管(13)の開放端部下端に対接し、対接
面部(42)は開放端部上端と一定の間隔を空けてその上方
に突出する。

【００１７】又、対接面部(42)は挿入片部(41)の構成平
面に対して一定角度傾斜しておりこの傾斜角度は、吸熱
管(13)のそれに略一致させてある。上記構成の伝熱板
(4) は、図６に示すように、熱交換器の製作の際、内胴
(10)に吸熱管(13)を取付けた状態において吸熱管(13)の
下方の開放端部に装着され、その後に、外胴(19)(19)の
周縁部が、ティグ溶接によって内胴(10)の周縁部と溶接
されてジャケット部(J) が形成される。

【００１８】ここで、挿入片部(41)と対接面部(42)の角
度は、吸熱管(13)の傾斜角度に適合させてあるから、挿
入片部(41)を吸熱管(13)の開放端部に挿入したとき、対
接面部(42)は、前記外胴(19)(19)に略平行となる。そし
て、延長片(46)が内胴(10)側に傾斜するように延長形成
されているから、この延長片(46)の先端が内胴(10)に対
接する。又、係合部(45)が吸熱管(13)の開放端部の下端
に係合することから、対接面部(42)及びその近傍部分は
吸熱管(13)の開放端部の上端又は内胴(10)から浮いた状
態にある。この結果、延長片(46)の弾性変形量に見合っ
た付勢力が対接面部(42)に作用する。なお、挿入片部(4
1)の輪郭は吸熱管(13)の断面形状よりも一回り小さな略
相似形（略楕円形）であるから、吸熱管(13)への挿入片
部(41)の挿入姿勢が一定に維持されたままで係合部(45)
を支点として、延長片(46)による付勢力の方向に揺動可
能となる。

【００１９】伝熱板(4) は吸熱管(13)の開放端部及び内
胴(10)に対して以上の関係にあることから、ジャケット
部(J) が形成されて予め所定の位置に形成された取付け
孔(18)にバイメタル式の感熱スイッチ(30)等の感熱装置
(3) を取付けると、感熱装置(3) の感熱部(31)(31)と対
接面部(42)とが上記の付勢力によって対接することとな
る。

【００２０】この実施例では、延長片(46)がそのままバ
ネとして機能するが、伝熱板(4) を図７に示すような構
成とし、この伝熱板(4) の対接面部(42)の背面と内胴(1
0)との間にコイルバネ(47)を介装する構成としてもよ
い。この場合、対接面部(42)の背面に前記コイルバネ(4
7)の一端を予め仮止めしておけば、外胴(19)(19)の溶接
作業時にコイルバネ(47)が外れたりする心配がない。

【００２１】また、上記何れの形式の伝熱板(4) を採用
する場合にも、挿入片部(41)が吸熱管(13)内に揺動可能
に収容されれば良いが、外胴(19)(19)の溶接の際、吸熱
管(13)の下方の開放端部が上方を向く姿勢で伝熱板(4)
を挿入し、この姿勢のままで外胴(19)(19)を溶接すれ
ば、熱交換器の製作完了時に伝熱板(4) が適正姿勢にセ
ットされたものとなる。

【００２２】尚、外胴(19)(19)の溶接の際、予め感熱装
置(3) を取付け孔(18)に取付けておいてもよい。前記感
熱装置(3) は、感熱部(31)(31)がジャケット部(J) 内に
突出するように取付けられ、感熱装置(3) と取付け孔(1
8)との間に介装したＯリング(32)によって両者の間の気
密が確保されている。尚、感熱装置(3) は外胴(19)(19)
へはネジ止め等の方法で取付けられるが、このため、こ
の実施例では、取付け孔(18)は外胴(19)(19)と別体に構
成した取付け金具(17)に形成された構成とし、この取付
け金具(17)を溶接によって外胴(19)(19)に取付け、前記
取付け金具(17)に設けたフランジ（図示せず）と感熱装
置(3) の取付け用フランジ（図示せず）とをネジ止めす
ると、感熱部(31)が前記取付け金具(17)の取付け孔(18)
からジャケット部(J) 内に突出した状態に取付けられ
る。

【００２３】尚、上記実施例では、挿入片部(41)を楕円
環状としたが、吸熱管(13)との関係姿勢を一定として揺
動可能であるかぎり、他の構成としてもよい。ただ、吸
熱管(13)とジャケット部(J) との連通状態が確保される
ことが必須であることは言うまでもない。尚、上記実施
例では、挿入片部(41)から係合部(45)を突出させた構成
としたが、前記挿入片部(41)の一部が吸熱管(13)の一部
又はこの吸熱管(13)内に配置される突沸防止管(T) や突
起と直接係合するようにした場合には、この挿入片部(4
1)の一部がそのまま係合部(45)となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】循環加熱式の熱交換器(1) と浴槽(B) との関係
説明図

【図２】熱交換器(1) の断面図

【図３】従来例の要部の詳細説明図

【図４】本考案の実施例の説明図

【図５】これに用いる伝熱板(4) の斜視図

【図６】要部の分解図

【図７】他の形式の伝熱板(4) の説明図

【符号の説明】

(11)・・・連絡管 (12)・・・連絡管 (B) ・・・浴槽 (J) ・・・ジャケット部 (10)・・・内胴 (13)・・・吸熱管 (4) ・・・伝熱板 (42)・・・対接面部 (41)・・・挿入片部 (44)・・・バネ (45)・・・係合部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 浴槽(B) 内と連通接続されるジャケット
   部(J) を具備する熱交換器であって、ジャケット部(J)
   の内胴(10)に連設される吸熱管(13)の開放端部に装着さ
   れる伝熱板(4) の対接面部(42)とこのジャケット部(J)
   の外胴(19)に装着される感熱装置(3) の感熱部(31)とを
   対接させるようにした熱交換器の感熱装置取付け構造に
   おいて、伝熱板(4) は、吸熱管(13)の開放端部に挿入さ
   れる挿入片部(41)と、前記挿入片部(41)の端部に連設さ
   れジャケット部(J) 内に突出した対接面部(42)と、この
   対接面部(42)とジャケット部(J) の内胴(10)との間に介
   装したバネとからなり、挿入片部(41)には、前記対接面
   部(42)の反対側の端部に、吸熱管(13)の開放端部又は前
   記内胴(10)に対接する係合部(45)を設け、伝熱板(4)
   は、この係合部(45)又はその近傍を支点として吸熱管(1
   3)の断面に対して一定姿勢のまま揺動可能とした熱交換
   器の感熱装置取付け構造。