JPH0989383A - 温水ボイラの熱交換器 - Google Patents

温水ボイラの熱交換器

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JPH0989383A
JPH0989383A JP7243208A JP24320895A JPH0989383A JP H0989383 A JPH0989383 A JP H0989383A JP 7243208 A JP7243208 A JP 7243208A JP 24320895 A JP24320895 A JP 24320895A JP H0989383 A JPH0989383 A JP H0989383A
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JP
Japan
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heat exchange
heat
heat exchanger
press
fins
Prior art date
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Pending
Application number
JP7243208A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Kawabata
俊幸 川端
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanden Corp
Original Assignee
Sanden Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】熱交換パイプ、熱交換フィンの等が変形するこ
となく簡単に形成できる温水ボイラの熱交換器を提供す
ることにある。 【解決手段】外面に所定間隔で熱交換フィン32を多数
圧入した熱交換パイプ31を複数配置し、各熱交換パイ
プ31内を通る水を燃焼器の熱により加熱する温水ボイ
ラの熱交換器において、各熱交換フィン32を各熱交換
パイプ31に亘って一体に形成している。これにより、
1枚の熱交換フィン32が複数の熱交換パイプ31に亘
って圧入され、熱交換フィン32の圧入枚数が少なくな
るし、また、この熱交換フィン32により各熱交換パイ
プ31が固定されるため、熱交換パイプ31の上下端の
軸心ずれが抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はパネルラジエータ、
コンベクタ、或いは、床暖パネル等に温水を循環する温
水ボイラであって、この温水を生成する熱交換器に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の温水ボイラとして、図7
に示すものが知られている。
【0003】この温水ボイラ1はバーナ2内に油を噴霧
する噴霧ノズル3、同じくバーナ2内に燃焼用空気を供
給する燃焼用空気供給ファン4を有し、この噴霧油を気
化混合し、これをヒータ5で着火燃焼するようになって
いる。この油燃焼による燃焼炎Aは内筒6と外筒7とで
構成された燃焼室8内に形成され、この燃焼炎Aの輻射
熱及び排ガスの熱により内筒6内を横断する熱交換器9
を加熱する。この熱交換器9には内筒6と外筒7との間
に流通する温水が流れており、この温水を熱交換器9で
加熱し図示しない床暖パネル等の温水暖房機器に循環す
る。
【0004】ここで、図8(内筒6の外観図)及び図9
(熱交換器9の組み付け斜視図)に基づき熱交換器9の
構造を説明する。この熱交換器9は図8に示すように、
3箇所に配置されているもので、図9に示すように、上
下に延びる熱交換パイプ10とこの熱交換パイプ10に
多数圧入された環状の熱交換フィン11とから構成さ
れ、この熱交換パイプ10の上下端を内筒6の上下の取
り付け穴6aに挿入し、これを溶接することにより固定
される。
【0005】このように構成された熱交換器9を製造す
るときは、図10に示すように、円柱状の治具12を立
設したダイ13を用意し、この治具12を熱交換パイプ
10に通し、熱交換パイプ10をダイ13上に支持す
る。次いで、熱交換フィン11の中央の筒部11aを熱
交換パイプ10の上端側に当て、熱交換フィン11のフ
ィン部11bをプレス等の機器14で押圧し、熱交換パ
イプ10に圧入する。このような操作を連続して行うこ
とにより多数の熱交換フィン11が熱交換パイプ10に
圧入される。
【0006】通常この種の熱交換パイプ10と熱交換フ
ィン11は炭素鋼製であり、高温の燃焼ガス中の耐酸
化、耐食性を向上させるため、熱交換パイプ10に所定
数の熱交換フィン11を圧入した後、溶融アルミ浴槽内
に部品全体を浸漬し炭素鋼の表面にアルミニウムを浸透
させてアルミニウム合金層を形成している。このように
形成された熱交換パイプ10は、その後この熱交換パイ
プ10の上下端を所定寸法でメッキ表面を切削し、内筒
6の取り付け穴6aに嵌合させ溶接していた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱交換
パイプ10の上端と下端とではそのメッキ厚にばらつき
があるため、図11に示すように、熱交換パイプ10の
上端を旋盤のチャックでセットし下端を切削加工したと
きの下端の中心位置と、下端を旋盤でチャックし上端を
切削加工したときの上端の中心位置とがずれることとな
る。このような中心軸のずれは、各熱交換パイプ10が
別個に切削加工されるため、各熱交換パイプ10ごとに
バラバラに発生する。
【0008】そこで、従来はこの熱交換パイプ10の軸
心のずれを考慮し、図12に示すように、熱交換パイプ
10の上下端の外面と取り付け穴6aとの間に2mm程
度の大きな隙間をとり、これにより、軸心ずれを吸収
し、熱交換パイプ10の上下端を取り付け穴6aの周縁
に溶接していた。
【0009】しかしながら、このような状態で溶接する
ときは、隙間の大きい分、溶接に使用する溶着金属が多
量に必要となるし、また、溶接時間も長くなるという問
題点を有していた。
【0010】また、前述の如く、熱交換フィン11はプ
レス機器14で一枚ずつ熱交換パイプ10に順送りに押
圧されるが、この押圧力が先に嵌合されている熱交換フ
ィン11にもかかり、これにより、図13に示すよう
に、筒部11aの上端が直上の筒部11aと熱交換パイ
プ10との間に入り込むおそれがある。特に、押圧力を
受ける回数が多い下側の先に嵌合された熱交換フィン1
1においては顕著にこの不具合がおこり、熱交換パイプ
10の下方に位置する熱交換フィン11のピッチP1が
上方に位置する熱交換フィン11のピッチP2より狭く
なる。
【0011】このように熱交換フィン11のピッチが不
均一となると、熱交換器9全体の熱交換効率が低下する
し、また、筒部11aの入り込みに伴い、熱交換フィン
の嵌合力の抵抗が大きくなって熱交換パイプ10の下部
にプレス時の押圧力が常時かかり、このため、図13に
示すように、熱交換パイプ10の下部側が変形するとい
う問題点を有していた。
【0012】本発明の目的は前記従来の課題に鑑み、熱
交換パイプ、熱交換フィン等が変形することなく簡単に
形成できる温水ボイラの熱交換器を提供することにあ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、請求項1の発明は、外面に所定間隔で熱交換
フィンを多数圧入した熱交換パイプを複数配置し、各熱
交換パイプ内を通る水を燃焼器の熱により加熱する温水
ボイラの熱交換器において、各熱交換フィンを各熱交換
パイプに亘って一体に形成している。これにより、各熱
交換フィンが複数の熱交換パイプに亘って圧入され、熱
交換フィンの圧入枚数が少なくなるし、また、熱交換フ
ィンにより各熱交換パイプが固定され、この固定状態で
各熱交換パイプの上下端が切削加工されるため、熱交換
パイプの中心軸のずれが抑制される。
【0014】請求項2の発明は、一体に形成した熱交換
フィンが熱交換パイプに圧接する筒部を有し、この筒部
の先端を外側に向かって屈曲している。これにより、先
に圧入された熱交換フィンの上に更に他の熱交換フィン
を圧入するとき、下方の筒部の先端屈曲部が逃げとな
り、この筒部の先端が、圧入される熱交換フィンの筒部
と熱交換パイプとの間に入り込むことがない。
【0015】前記請求項1及び請求項2の発明では、一
枚の熱交換フィンが複数の熱交換パイプに亘って圧入さ
れる構造となっているが、請求項3は各熱交換パイプの
それぞれに別個に熱交換フィンが圧入される従来の熱交
換器において、請求項2の発明と同様に筒部の先端を外
側に屈曲して逃げを設けたものである。請求項3の発明
においても前記請求項2と同様に筒部の入り込みが防止
される。
【0016】
【発明の実施の形態】図1乃至図4は本発明に係る温水
ボイラの熱交換器の第1実施形態を示すもので、図1は
熱交換器の組み付け斜視図、図2は熱交換フィンの圧入
工程を示す横断面図、図3は熱交換フィンの圧入工程を
示す縦断面図、図4は熱交換器の内筒への取り付け状態
を示す平面図である。この第1実施形態に係る熱交換器
が装着される温水ボイラは図7及び図8で説明したもの
と同一であるため、その図示及び説明を省略するととも
に、前述の図7乃至図13で説明した構成と同一構成部
分は同一符号をもって表す。
【0017】この第1実施形態に係る燃焼室の内筒20
は図1に示すように、上方を開いた断面略コ字状の筒本
体21とこの開放部分を閉鎖する上板22とを有し、こ
の筒本体21の底板23と上板22のそれぞれに3個の
取り付け穴24を穿設している。
【0018】一方、熱交換器30は前記各取り付け穴2
4に対向する3本の熱交換パイプ31と熱交換フィン3
2を有している。この熱交換フィン32は各熱交換パイ
プ31の外面に圧入する筒部32aとこの筒部32aの
下端側から環状に外方向に延びるフィン部32bとを有
し、このフィン部32bが各熱交換パイプ31に亘って
一体に形成されている。また、この筒部32aの上端を
凹凸にし、この凸部分で上下の熱交換フィン32の間隔
を確保している。
【0019】このような熱交換器30を製造するとき
は、図2及び図3に示すように、まず、前記取り付け穴
24に対向するよう治具12を配置し、この治具12に
各熱交換パイプ31を挿入固定する。次いで、熱交換フ
ィン32をプレス機器14で一枚ずつ押圧し、各筒部3
2aを介して熱交換パイプ31に圧入し、熱交換パイプ
31に所定枚数の熱交換フィン32を装着する。
【0020】この熱交換フィン32の圧入工程が終了し
たときは、この熱交換器30を図示しないアルミメッキ
槽にどぶ付けしてアルミメッキし、これにより、熱交換
器30の熱交換効率を向上させる一方、このアルミメッ
キされた熱交換パイプ31の上下端を環状に切削してア
ルミを除去し、溶接部分を確保している。なお、このど
ぶ付けした熱交換器30をアルミメッキ槽から引き上げ
るときは、この熱交換器30を斜めにして引き上げ、余
分なアルミが全て流れ落ちるようにする。
【0021】このようにアルミメッキされた熱交換器3
0は、図1に示すように、その熱交換パイプ31の上下
端をそれぞれ取り付け穴24に挿入し、この熱交換パイ
プ31の上下端と取り付け穴24の周縁とを溶接する。
これにより、熱交換器30の製造及び据え付けが完了す
る。
【0022】本実施形態によれば、熱交換フィン32の
一枚一枚が各熱交換パイプ31全体に亘って形成されて
いるため、熱交換フィン32の熱交換面積が大きくなる
し、また、従来の熱交換器と比較して熱交換フィン32
の枚数が少なくなり、熱交換フィン32の圧入工程が短
時間で済む。
【0023】また、この圧入工程時に各熱交換フィン3
2が各熱交換パイプ31を固定し、位置決めする機能を
有するため、各熱交換パイプ31の中心軸のずれが極め
て小さくなる。従って、熱交換パイプ31の変形が非常
に小さいくなるし、また、これに伴い、熱交換パイプ3
1と取り付け穴24との隙間は、図4に示すように、
0.5mmで足り、熱交換パイプ31と内筒20とを接
合する溶接作業が極めて簡単になる。
【0024】図5は本発明に係る熱交換器の第2実施形
態を示すもので、熱交換フィンの圧入工程を示してい
る。この第2実施形態では筒部33aの上端を外側に屈
曲した熱交換フィン33を用いている。この実施形態に
よれば、熱交換フィン33を熱交換パイプ31に圧入す
るとき、図5に示すように、筒部33aの先端が外側に
逃げ、熱交換パイプ31と筒部33aとの間に入り込む
ことがない。
【0025】従って、熱交換フィン33の圧入抵抗が従
来の熱交換器よりも小さくなり、従来の如く熱交換パイ
プ31の下部側が変形することがないし、また、熱交換
フィン33のピッチも均一となる。
【0026】なお、本実施形態では3本の熱交換パイプ
31に全体に亘って一体に形成した熱交換フィン33に
ついて説明しているが、本実施形態に係る熱交換フィン
33は従来の如く1本1本別個に熱交換フィン33を圧
入する従来タイプの熱交換器であっても同様に適用でき
る。
【0027】図6は本発明に係る熱交換器の第3実施形
態を示すもので、熱交換器の横断面図である。この第3
実施形態では2本の熱交換パイプ31に亘って一体に形
成した熱交換フィン34を用いたものであり、この第3
実施形態においても前記第1実施形態と同様の作用を発
揮することは言うまでもない。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、各熱交換フィンが複数の熱交換パイプに亘って
圧入され、熱交換フィンの圧入枚数が少なくなり、製造
コストが割安となる。また、この熱交換フィンにより各
熱交換パイプが固定されるため、熱交換パイプの上下端
が互いに均一に対向し、組み付け性が向上する。
【0029】請求項2及び請求項3の発明によれば、熱
交換フィンを順次圧入するとき、熱交換フィンの筒部の
屈曲した先端が逃げとなり、熱交換フィンの筒部が熱交
換パイプとの間に入り込むことがなく、熱交換パイプが
変形することがないし、また、熱交換フィンのピッチが
均一となり、熱交換効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係る熱交換器の組み付け斜視図
【図2】第1実施形態に係る熱交換フィンの圧入工程を
示す横断面図
【図3】第1実施形態に係る熱交換フィンの圧入工程を
示す縦断面図
【図4】第1実施形態に係る熱交換器の内筒への取り付
け状態を示す平面図
【図5】第2実施形態に係る熱交換フィンの圧入工程を
示す縦断面図
【図6】第3実施形態に係る熱交換フィンの横断面図
【図7】温水ボイラの断面図
【図8】燃焼室の内容の斜視図
【図9】従来の熱交換器の組み付け斜視図
【図10】従来の熱交換フィンの圧入工程に係る縦断面
【図11】熱交換パイプの中心軸がずれた状態を示す縦
断面図
【図12】従来の熱交換器の内筒への取り付け状態を示
す平面図
【図13】熱交換パイプ及び熱交換フィンの変形状態を
示す縦断面図
【符号の説明】
1…温水ボイラ、2…バーナ、30…熱交換器、31…
熱交換パイプ、32,33,34…熱交換フィン、32
a,33a…筒部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外面に所定間隔で熱交換フィンを多数圧
    入した熱交換パイプを複数配置し、該各熱交換パイプ内
    を通る水を燃焼器の熱により加熱する温水ボイラの熱交
    換器において、 前記各熱交換フィンを前記各熱交換パイプに亘って一体
    に形成したことを特徴とする温水ボイラの熱交換器。
  2. 【請求項2】 前記一体に形成した熱交換フィンは前記
    熱交換パイプに圧接する筒部を有し、該筒部の先端を外
    側に向かって屈曲したことを特徴とする請求項1記載の
    温水ボイラの熱交換器。
  3. 【請求項3】 外面に所定間隔で熱交換フィンを多数圧
    入した熱交換パイプを複数配置し、該各熱交換パイプ内
    を通る水を燃焼器の熱により加熱する温水ボイラの熱交
    換器において、 前記各熱交換フィンは前記熱交換パイプに圧接する筒部
    を有し、該筒部の先端を外側に向かって屈曲したことを
    特徴とする温水ボイラの熱交換器。
JP7243208A 1995-09-21 1995-09-21 温水ボイラの熱交換器 Pending JPH0989383A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011202878A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Eto Zosenjo:Kk 加熱装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5497839U (ja) * 1977-12-22 1979-07-10
JPH02272257A (ja) * 1990-03-22 1990-11-07 Showa Alum Corp 給湯器用熱交換器

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