JPH07269943A - 熱交換器のフィン及びその加工方法 - Google Patents

熱交換器のフィン及びその加工方法

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JPH07269943A
JPH07269943A JP6058691A JP5869194A JPH07269943A JP H07269943 A JPH07269943 A JP H07269943A JP 6058691 A JP6058691 A JP 6058691A JP 5869194 A JP5869194 A JP 5869194A JP H07269943 A JPH07269943 A JP H07269943A
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啓三 岩崎
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隆 滝沢
Noboru Kawachi
登 河内
Hiroshi Munemura
浩 宗村
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ガスや灯油等を熱源とする温水器の熱交換器の
フィン形状の改良である。 【構成】互いに異なる流路に接続される二つの伝熱管を
備え、この両伝熱管を並設密着して多数の共用するフィ
ンにロウ付けして1缶2回路式の熱交換器を形成するも
のにおいて、二つの伝熱管の貫通孔は、それぞれ、共用
フィンに貫通させる伝熱管の外径と略等しい円形断面と
するとともに、互いに伝熱管が密着する部分を重合させ
て連通させ、同連通部の両側面に、両貫通孔の隣接する
円弧によって挟まれる鋭角のエッジ部を、それぞれ形成
している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスや灯油等を熱源と
する温水器の熱交換器に関し、さらに詳しくは、伝熱フ
ィンと伝熱管接合部のフィン開口形状の改善に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複数枚のフィンを有する伝熱管を
組み合わせたフィン式熱交換器は、熱効率が良く、小型
化できることから、温水器で多用されている。
【0003】近年、ガスや灯油を熱源とする給湯器で
は、器具の小型化を図るため、一つの熱源で給湯と風呂
の加熱追焚を行う、いわゆる、1缶2回路式のフィン式
熱交換器が登場し、器具の小型化だけでなく、構成の簡
略化による低コスト化も可能となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した1缶
2回路式のフィン式熱交換器では、図7に示すように、
複数本の伝熱管48,49 を貫通させるためフィン50に設け
る穴51は、図8に示すように、ダルマ型の断面形状を有
するパンチ用金型52を使用して開口していた。
【0005】かかるパンチ用金型52は、図示するよう
に、伝熱管48,49 の外径と等しい円形金型部分52a,52b
同士を狭幅の括れ部52c を介して連設したものであり、
括れ部52c の両側部は小さな円弧を形成している。
【0006】従って、2本の伝熱管48,49 をフィン50に
貫通させた際、パンチ用金型52の構成上、円弧の接触部
に大きな隙間を生じ、伝熱管48,49 とフィン50を密着さ
せるロウ付けの際、毛細管現象によるロウ材の回りが悪
くなり、伝熱管48,49 同士の密着ができなくなる不具合
を発生し、このため、所要の熱効率が得られない、或い
は、一方の伝熱管48又は49内の加熱流体が沸騰するなど
の問題があった。
【0007】発明は、1缶2回路式のフィン式熱交換器
などにおける伝熱管同士の密着を確実に行い、熱効率の
改善と沸騰等の危険な現象を未然に防止する熱交換器の
フィン及びその加工方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、互いに異なる
流路に接続される二つの伝熱管を備え、この両伝熱管を
並設密着して多数の共用するフィンにロウ付けして1缶
2回路式の熱交換器を形成するものにおいて、二つの伝
熱管の貫通孔は、それぞれ、共用フィンに貫通させる伝
熱管の外径と略等しい円形断面とするとともに、互いに
伝熱管が密着する部分を重合させて連通させ、同連通部
の両側面に、両貫通孔の隣接する円弧によって挟まれる
鋭角のエッジ部を、それぞれ形成したことを特徴とする
熱交換器のフィンに係るものである。
【0009】本発明は、また、互いに異なる流路に接続
される二つの伝熱管を備え、この両伝熱管を並設密着し
て多数の共用するフィンにロウ付けして1缶2回路式の
熱交換器を形成するものにおいて、二つの密着する伝熱
管を貫通させる貫通孔を、それぞれ、一つずつ、別工程
で孔開け加工することを特徴とする熱交換器のフィン加
工方法に係るものである。
【0010】上記フィン加工方法において、二つの密着
する伝熱管を貫通させる貫通孔は、それぞれ、別工程の
プレス加工で孔開け加工することもできる。
【0011】
【実施例】以下、添付図に示す実施例を参照して、本発
明を具体的に説明する。
【0012】図1に本発明に係るフィンからなる熱交換
器を具備する1缶2回路式風呂釜Aの全体構成が概念的
に示されており、缶体10内において、風呂用伝熱管12と
給湯用伝熱管13とが、並設した多数のフィン11を共用す
べく貫通している。
【0013】また、缶体10の下部には、同缶体10を加熱
するバーナ14が配設されており、同バーナ14への燃料供
給路15には、電磁弁16と比例弁17とが取付けられてい
る。
【0014】さらに、風呂用伝熱管12は、中途に循環ポ
ンプ20を取付けた循環流路21を介して浴槽22に連通連結
されている。
【0015】一方、給湯用伝熱管13の水流入口23には給
水配管24が接続されており、出湯口25には給湯配管26が
接続されている。
【0016】また、給水配管24には水量検出器27と給水
温度検出器29が取付けられており、一方、給湯配管26に
は給湯温度検出器28が取付けられている。
【0017】なお、図1において、Cは制御装置を示
し、水量検出器27や給湯温度検出器28の検出信号に基づ
いて、電磁弁16や、比例弁17や、循環ポンプ20の駆動を
制御するものである。また、Rはリモコンである。
【0018】かかる構成を有する1缶2回路式風呂釜A
は、バーナ14の燃焼によって、単一の缶体10を用いて、
浴槽22の追焚を行うことができるのみならず、シャワー
や台所等へ給湯配管26を通して出湯することができる。
【0019】本発明は、上記した構成を有する熱交換器
において、伝熱管同士、即ち、本実施例では、風呂用伝
熱管12と給湯用伝熱管13との間の密着度を向上し、所要
の熱効率を維持し、かつ向上できる構造としたことに特
徴を有する。
【0020】以下、添付図である、図2〜図4を参照し
て具体的に説明する。
【0021】図2及び図3に示すように、矩形板状のフ
ィン11は、幅方向に間隔を開けて、上下方向に一対の伝
熱管貫通孔30,31 を設けており、両貫通孔30,31 内に、
上記した風呂用伝熱管12と給湯用伝熱管13とが貫通して
いる。
【0022】図3に示すように、二つの貫通孔30,31
は、それぞれ、貫通させる伝熱管12,13 の外径と略等し
い円形断面とするとともに、互いに伝熱管12,13 が密着
する部分を重合させて連通させ狭幅の連通部32を形成し
ている。
【0023】また、連通部32は、その両側面に、両貫通
孔30,31 の隣接する円弧30a,31a によって挟まれる鋭角
のエッジ部33,34 をそれぞれ形成している。
【0024】さらに、図2及び図3において、貫通孔31
の上部には、棒状のろう材 (図示せず) を挿通するろう
材貫通孔35が設けられている。
【0025】かかる構成によって、ろう付けの際に、溶
けたろう材が、伝熱管12,13 の外周に沿って流れるとと
もに、毛細管現象によって、連通部32の両側面に形成さ
れる三角形状のエッジ部33,34 の先端まで回るため、伝
熱管12,13 同士の密着度を向上し、所要の熱効率が維持
・向上できるだけでなく、沸騰の危険も未然に防止する
ことが可能となる。
【0026】図4に他の実施例を示す。本実施例では、
風呂用伝熱管12用の貫通孔30を給湯用伝熱管13の貫通孔
31より小径としたこと、及び、ろう付けをより確実に行
うために、風呂用伝熱管12用の貫通孔の上部にろう材貫
通孔36を設けるのみならず、連通部32の一側エッジ部33
にもろう材貫通孔37を設けたことに特徴を有する。
【0027】かかる構成においても、ろう付けの際に、
溶けたろう材が、伝熱管12,13 の外周に沿って流れると
ともに、毛細管現象によって、連通部32の両側面に形成
される三角形状のエッジ部33,34 の先端まで回るため、
伝熱管12,13 同士の密着度を向上し、所要の熱効率が維
持・向上できるだけでなく、沸騰の危険も未然に防止す
ることが可能となる。
【0028】さらに、ろう材貫通孔36に配設したろう材
のみならず、ろう材貫通孔37に配設したろう材から溶出
したろうによってもろう付けすることになるので、伝熱
管12,13 同士の密着度をさらに向上することができると
ともに、沸騰の危険もより確実に防止することができ
る。
【0029】次に、図5及び図6を参照して、上記した
風呂用伝熱管12と給湯用伝熱管13とを貫通させる貫通孔
30,31 をフィン11に設けるフィン加工方法について具体
的に説明する。
【0030】図5に、上記した貫通孔30,31 を含めて熱
交換器として必要な部材を取付けるための貫通孔をフィ
ン11に開けるためのパンチ機構Bを示す。
【0031】図示するように、パンチ機構Bは、コンベ
ヤ上を流れる帯状の板金Pの上方に、同板金Cの流れ方
向に沿って一定の間隔を開けて配設した、複数のパンチ
用金型B1〜B7から構成されている。
【0032】また、各パンチ用金型B1〜B7は、その下面
に、異なった種類のパンチ用ポンチを取付けている。
【0033】そして、図6に示すように、第1工程〜第
7工程の各工程において、各パンチ用金型B1〜B7を、順
次下降することによって板金Cを順次打ち抜き、各種貫
通孔を形成することができる。
【0034】即ち、第1工程において、まず、パンチ用
金型B1を下降して、フィン11の上段に形成される、風呂
用伝熱管12用の貫通孔40と給湯用伝熱管13の貫通孔41を
千鳥状に打ち抜く。
【0035】第2工程において、パンチ用金型B2を下降
して、フィン11の下段に形成される、風呂用伝熱管12用
の貫通孔30を打ち抜く。
【0036】第3工程において、パンチ用金型B3を下降
して、フィン11の下段に形成される、給湯用伝熱管13用
の貫通孔31を打ち抜く。
【0037】この際、二つの貫通孔30,31 を、それぞ
れ、貫通させる伝熱管12,13 の外径と略等しい円形断面
とするとともに、互いに伝熱管12,13 が密着する部分を
重合させて打ち抜くことによって、狭幅の連通部32を形
成することができるとともに、その両側面に、両貫通孔
30,31 の隣接する円弧30a,31a によって挟まれる鋭角の
エッジ部33,34 をそれぞれ形成することができる。
【0038】また、この第3工程において、貫通孔30の
両側肩部に相当する個所に、スリット状の遮熱孔42を形
成する。
【0039】この遮熱孔42によって、フィン11の上段と
下段とに配設された伝熱管41,30 における吸熱割合を調
整可能とし、熱交換器の結露現象や、過大な熱応力発生
による伝熱管の亀裂発生を防止することができる。
【0040】同時に、貫通孔31の下部円弧に沿って山形
状の第1切断孔43を形成するとともに、その両側に切断
用切欠溝44を形成する。
【0041】第4工程において、パンチ用金型B4を下降
して、貫通孔30の上部と連設部32の一側に設けたエッジ
部33に、それぞれ、ろう材貫通孔36,37 を形成する。
【0042】また、貫通孔30の回りに遮熱孔42を追加す
る。
【0043】同時に、貫通孔31の下部円弧に沿って山形
状の第2切断孔45を形成するとともに、同第2切断孔45
を第1切断孔43と連通させる。
【0044】。
【0045】第5工程において、パンチ用金型B5を下降
して、板金Pの両側を折曲加工して折曲部45a を形成す
る。
【0046】また、貫通孔40の上部にろう材貫通孔48を
形成する。
【0047】第6工程において、パンチ用金型B6を下降
して、貫通孔30の回りにさらに遮熱孔42を追加する。
【0048】第7工程において、パンチ用金型B7を下降
して、貫通孔31の下部円弧に沿って山形状の第3, 第4
切断孔46,47 を形成するとともに、両切断孔46,47 を隣
接する切断孔43,45 及び切断用切欠44に連通させて、フ
ィン11を形成する。
【0049】このように、本実施例では、二つの密着す
る伝熱管12,13 を貫通させる貫通孔30,31 を、それぞ
れ、一つずつ、パンチ用金型Bを用いたプレス加工によ
って、別工程で孔開け加工することができるので、貫通
孔30,31 の連設部32の両側部に鋭角のエッジ部33,34 を
具備するフィン11を容易かつ確実に製造することができ
る。
【0050】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明では、
互いに異なる流路に接続される二つの伝熱管を備え、こ
の両伝熱管を並設密着して多数の共用するフィンにロウ
付けして1缶2回路式の熱交換器を形成するものにおい
て、二つの伝熱管の貫通孔は、それぞれ、共用フィンに
貫通させる伝熱管の外径と略等しい円形断面とするとと
もに、互いに伝熱管が密着する部分を重合させて連通さ
せ、同連通部の両側面に、両貫通孔の隣接する円弧によ
って挟まれる鋭角のエッジ部を、それぞれ形成してい
る。
【0051】従って、ろう付けの際に、溶けたろう材
が、両伝熱管の外周に沿って流れるとともに、毛細管現
象によって、連通部の両側面に形成される三角形状のエ
ッジ部の先端まで回るため、伝熱管同士の密着度を向上
し、所要の熱効率が維持・向上できるだけでなく、沸騰
の危険も未然に防止することが可能となる。
【0052】また、本発明では、二つの密着する伝熱管
を貫通させる貫通孔は、それぞれ、別工程のプレス加工
で孔開け加工している。
【0053】従って、上記したような、二つの貫通孔の
連設部の両側部に鋭角のエッジ部を具備するフィンを容
易かつ確実に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る熱交換器用フィンを具備する1缶
2回路式風呂釜の全体構成説明図である。
【図2】熱交換器の内部構造説明図である。
【図3】同熱交換器のフィンの形状説明図である。
【図4】他の実施例に係る熱交換器のフィンの形状説明
図である。
【図5】熱交換器のフィンの加工に用いるパンチ用金型
の斜視図である。
【図6】同パンチ用金型によるフィンの加工工程説明図
である。
【図7】従来の熱交換器フィンの形状説明図である。
【図8】同フィンの加工に用いるパンチ用金型の斜視図
である。
【符号の説明】
A 1缶2回路式風呂釜 B パンチ機構 P 板金 11 フィン 12 風呂用伝熱管 13 給湯用伝熱管 30 貫通孔 30a 円弧 31 貫通孔 31a 円弧 32 連通部 33 エッジ部 34 エッジ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 啓三 静岡県藤枝市青木2丁目10番25号 株式会 社鈴木鐵工所内 (72)発明者 板東 清次 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番1号 日 本ユプロ株式会社内 (72)発明者 滝沢 隆 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番1号 日 本ユプロ株式会社内 (72)発明者 河内 登 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番1号 日 本ユプロ株式会社内 (72)発明者 宗村 浩 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番1号 日 本ユプロ株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに異なる流路に接続される二つの伝熱
    管を備え、この両伝熱管を並設密着して多数の共用する
    フィンにロウ付けして1缶2回路式の熱交換器を形成す
    るものにおいて、 二つの伝熱管の貫通孔は、それぞれ、共用フィンに貫通
    させる伝熱管の外径と略等しい円形断面とするととも
    に、互いに伝熱管が密着する部分を重合させて連通さ
    せ、同連通部の両側面に、両貫通孔の隣接する円弧によ
    って挟まれる鋭角のエッジ部を、それぞれ形成したこと
    を特徴とする熱交換器のフィン。
  2. 【請求項2】互いに異なる流路に接続される二つの伝熱
    管を備え、この両伝熱管を並設密着して多数の共用する
    フィンにロウ付けして1缶2回路式の熱交換器を形成す
    るものにおいて、 二つの密着する伝熱管を貫通させる貫通孔を、それぞ
    れ、一つずつ、別工程で孔開け加工することを特徴とす
    る熱交換器のフィン加工方法。
  3. 【請求項3】二つの密着する伝熱管を貫通させる貫通孔
    を、それぞれ、別工程のプレス加工で孔開け加工するこ
    とを特徴とする請求項2記載の熱交換器のフィン加工方
    法。
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