JPH1096504A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPH1096504A JPH1096504A JP27174496A JP27174496A JPH1096504A JP H1096504 A JPH1096504 A JP H1096504A JP 27174496 A JP27174496 A JP 27174496A JP 27174496 A JP27174496 A JP 27174496A JP H1096504 A JPH1096504 A JP H1096504A
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- transfer tube
- casing
- boiler
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造コストの削減を図るとともに、ボイラと
の組合せにおいて省スペース化と施工の容易性を兼ね備
えた熱交換器を提供すること。 【解決手段】 熱ガス通路１を画成するケーシング２内
に、略直管状部分８にフィン状部材１０を取り付けてな
る蛇行形状の伝熱管７を配置して、この伝熱管７の両端
を前記ケーシング２の側壁４を貫通させ、この側壁４側
において伝熱管７の湾曲状部分９を周囲から挟み込む第
一流路規制部材１１と伝熱管７の先端側において伝熱管
７の湾曲状部分９を周囲から挟み込む第二流路規制部材
１２とをケーシング２内に配置してなる構成。さらに、
伝熱管７を、その両端を蓋部材１６に貫通させて取り付
けることによって伝熱管組立体１５を構成し、この伝熱
管組立体１５をボイラ２０に接続したケーシング１７の
取付窓１８から挿入配して、ボイラ２０と一体的に熱交
換器を構成したものである。
の組合せにおいて省スペース化と施工の容易性を兼ね備
えた熱交換器を提供すること。 【解決手段】 熱ガス通路１を画成するケーシング２内
に、略直管状部分８にフィン状部材１０を取り付けてな
る蛇行形状の伝熱管７を配置して、この伝熱管７の両端
を前記ケーシング２の側壁４を貫通させ、この側壁４側
において伝熱管７の湾曲状部分９を周囲から挟み込む第
一流路規制部材１１と伝熱管７の先端側において伝熱管
７の湾曲状部分９を周囲から挟み込む第二流路規制部材
１２とをケーシング２内に配置してなる構成。さらに、
伝熱管７を、その両端を蓋部材１６に貫通させて取り付
けることによって伝熱管組立体１５を構成し、この伝熱
管組立体１５をボイラ２０に接続したケーシング１７の
取付窓１８から挿入配して、ボイラ２０と一体的に熱交
換器を構成したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ボイラの排ガス
経路等に取り付けて使用する熱交換器に関するものであ
る。
経路等に取り付けて使用する熱交換器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ボイラ等においては、その排ガスから更
に熱を回収することによって熱の有効利用を図ってお
り、そのために節炭器と称される熱交換器が用いられ
る。
に熱を回収することによって熱の有効利用を図ってお
り、そのために節炭器と称される熱交換器が用いられ
る。
【０００３】節炭器は、熱ガス通路を画成するケーシン
グと、このケーシング内に配置した伝熱管とで構成さ
れ、前記ケーシングは、ボイラの排気口に接続される。
一方、伝熱管は、ポンプ性能の低下を防ぐために、ボイ
ラと給水ポンプの間に接続される。そして、前記ケーシ
ングの下流側（通常、上部）は、排ガスを系外に排出す
るための煙突が接続される。
グと、このケーシング内に配置した伝熱管とで構成さ
れ、前記ケーシングは、ボイラの排気口に接続される。
一方、伝熱管は、ポンプ性能の低下を防ぐために、ボイ
ラと給水ポンプの間に接続される。そして、前記ケーシ
ングの下流側（通常、上部）は、排ガスを系外に排出す
るための煙突が接続される。
【０００４】ところで、従来の節炭器においては、前記
ケーシングに多数の直管形状の伝熱管を貫通させて固定
し、各伝熱管のケーシング外側の開口部を覆うようにヘ
ッダ部材を固定することによって、蛇行状の流路を形成
し、前記伝熱管と交差させるように排ガスを流通させて
いる。そのため、従来の節炭器は、溶接箇所が多く、し
かもこの溶接箇所は、高圧に耐え得る気密性が要求され
るため、製造コストが高かった。
ケーシングに多数の直管形状の伝熱管を貫通させて固定
し、各伝熱管のケーシング外側の開口部を覆うようにヘ
ッダ部材を固定することによって、蛇行状の流路を形成
し、前記伝熱管と交差させるように排ガスを流通させて
いる。そのため、従来の節炭器は、溶接箇所が多く、し
かもこの溶接箇所は、高圧に耐え得る気密性が要求され
るため、製造コストが高かった。
【０００５】更に、節炭器は、一般にボイラとは別の構
造体として一体的に構成するため、ボイラとの接続部
や、節炭器の排気側の煙突の接続部が必要であり、スペ
ース的にも無駄が多かった。
造体として一体的に構成するため、ボイラとの接続部
や、節炭器の排気側の煙突の接続部が必要であり、スペ
ース的にも無駄が多かった。
【０００６】更に、節炭器の交換や、ボイラの缶体の点
検等の場合において、節炭器を取り外す際には、前記の
煙突をはずしてから作業を行う必要があってその工数も
多大なものとなっている。
検等の場合において、節炭器を取り外す際には、前記の
煙突をはずしてから作業を行う必要があってその工数も
多大なものとなっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって、この発明
が解決しようとする課題は、製造コストの削減を図ると
ともに、ボイラとの組合せにおいて省スペース化と施工
の容易性を兼ね備えた熱交換器を提供することである。
が解決しようとする課題は、製造コストの削減を図ると
ともに、ボイラとの組合せにおいて省スペース化と施工
の容易性を兼ね備えた熱交換器を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、熱ガス通路
を画成するケーシング内に、略直管状部分にフィン状部
材を取り付けてなる蛇行形状の伝熱管を配置して、この
伝熱管の両端を前記ケーシングの側壁を貫通させ、この
側壁側において伝熱管の湾曲状部分を周囲から挟み込む
第一流路規制部材と伝熱管の先端側において伝熱管の湾
曲状部分を周囲から挟み込む第二流路規制部材とをケー
シング内に配置してなる構成の熱交換器によって、上述
の課題を解決する。
を画成するケーシング内に、略直管状部分にフィン状部
材を取り付けてなる蛇行形状の伝熱管を配置して、この
伝熱管の両端を前記ケーシングの側壁を貫通させ、この
側壁側において伝熱管の湾曲状部分を周囲から挟み込む
第一流路規制部材と伝熱管の先端側において伝熱管の湾
曲状部分を周囲から挟み込む第二流路規制部材とをケー
シング内に配置してなる構成の熱交換器によって、上述
の課題を解決する。
【０００９】さらに、この発明は、蛇行形状をなし、略
直管状部分にフィン状部材を取り付けた伝熱管と、この
伝熱管の両端を貫通させた蓋部材と、この蓋部材側にお
いて伝熱管の湾曲状部分を周囲から挟み込むように配置
した第一流路規制部材とで伝熱管組立体を構成するとと
もに、前記熱ガス通路を画成するケーシングをボイラに
接続し、前記ケーシングに形成した取付窓を介してこの
ケーシング内に前記伝熱管を配置し、伝熱管の先端側に
おいて伝熱管の湾曲状部分を周囲から挟みこむ第二流路
規制部材を配置してなる構成の熱交換器によって、上述
の課題を解決する。
直管状部分にフィン状部材を取り付けた伝熱管と、この
伝熱管の両端を貫通させた蓋部材と、この蓋部材側にお
いて伝熱管の湾曲状部分を周囲から挟み込むように配置
した第一流路規制部材とで伝熱管組立体を構成するとと
もに、前記熱ガス通路を画成するケーシングをボイラに
接続し、前記ケーシングに形成した取付窓を介してこの
ケーシング内に前記伝熱管を配置し、伝熱管の先端側に
おいて伝熱管の湾曲状部分を周囲から挟みこむ第二流路
規制部材を配置してなる構成の熱交換器によって、上述
の課題を解決する。
【００１０】
【発明の実施の形態】この発明の熱交換器は、熱ガス通
路を画成するケーシング内に、略直管状部分にフィン状
部材を取り付けてなる蛇行形状の伝熱管を配置して、こ
の伝熱管の両端を前記ケーシングの側壁を貫通させ、こ
の側壁側において伝熱管の湾曲状部分を周囲から挟み込
む第一流路規制部材と伝熱管の先端側において伝熱管の
湾曲状部分を周囲から挟み込む第二流路規制部材とをケ
ーシング内に配置してなる構成の熱交換器である。この
熱交換器は、高温の熱ガスから熱を回収するもので、例
えば、ボイラの排ガス経路に取り付け、給水を加熱する
ことによって熱回収率を改善する節炭器として用いられ
る。
路を画成するケーシング内に、略直管状部分にフィン状
部材を取り付けてなる蛇行形状の伝熱管を配置して、こ
の伝熱管の両端を前記ケーシングの側壁を貫通させ、こ
の側壁側において伝熱管の湾曲状部分を周囲から挟み込
む第一流路規制部材と伝熱管の先端側において伝熱管の
湾曲状部分を周囲から挟み込む第二流路規制部材とをケ
ーシング内に配置してなる構成の熱交換器である。この
熱交換器は、高温の熱ガスから熱を回収するもので、例
えば、ボイラの排ガス経路に取り付け、給水を加熱する
ことによって熱回収率を改善する節炭器として用いられ
る。
【００１１】以上の構成により、熱ガス通路内に多段の
伝熱部分を容易に形成することができ、さらに、高圧が
加わり、気密を要する接続部は伝熱管の両端に接続する
配管部分のみとなり、そのための溶接加工等大幅に簡素
になる。
伝熱部分を容易に形成することができ、さらに、高圧が
加わり、気密を要する接続部は伝熱管の両端に接続する
配管部分のみとなり、そのための溶接加工等大幅に簡素
になる。
【００１２】さらに、この発明において、伝熱管の湾曲
状部分には、第一、第二流路規制部材を配置し、排気ガ
スが湾曲状部分をショートパスするのを防止して、排気
ガスを熱回収効率の高いフィン状部材を取り付けた直管
状部分に積極的に流通させ、全体としての熱効率を向上
している。すなわち、各伝熱管の直管状部材にはフィン
状部材を取り付けているが、湾曲状部分が管のままの場
合、湾曲状部分における熱ガスの圧力損失は、直管状部
分よりも少なくなり、熱ガスは、湾曲状部分を多く流れ
（所謂ショートパスする）、伝熱量が低下するためであ
る。
状部分には、第一、第二流路規制部材を配置し、排気ガ
スが湾曲状部分をショートパスするのを防止して、排気
ガスを熱回収効率の高いフィン状部材を取り付けた直管
状部分に積極的に流通させ、全体としての熱効率を向上
している。すなわち、各伝熱管の直管状部材にはフィン
状部材を取り付けているが、湾曲状部分が管のままの場
合、湾曲状部分における熱ガスの圧力損失は、直管状部
分よりも少なくなり、熱ガスは、湾曲状部分を多く流れ
（所謂ショートパスする）、伝熱量が低下するためであ
る。
【００１３】ここで、第一，第二流路規制部材は、前記
湾曲状部分の周囲に取り付けるが、この周囲とは、湾曲
状部分の全周に限るものではなく、上述のショートパス
を防止する点から、熱ガスの流通高校における湾曲状部
分周囲の隙間を埋める位置であればよい。さらに、この
第一，第二流路規制部材は、前記伝熱管の各湾曲状部分
に独立して１個ずつ配置する場合、適宜の個数ずつ連結
して配置する場合を含む。後者の場合には、例えば櫛歯
形状に成形する。また、この第一，第二流路規制部材
は、ケーシング側に固定する場合と、伝熱管側に固定す
る場合を含む。各流路規制部材を伝熱管側に取り付ける
場合は、各流路規制部材をフィン状部材としてもよい。
この場合には、フィン状部材は、伝熱管の湾曲部にも設
け、このフィン状部材を熱ガスの流れに対して圧力損失
を生じるように配置し、前記ショートパスを防止する。
湾曲状部分の周囲に取り付けるが、この周囲とは、湾曲
状部分の全周に限るものではなく、上述のショートパス
を防止する点から、熱ガスの流通高校における湾曲状部
分周囲の隙間を埋める位置であればよい。さらに、この
第一，第二流路規制部材は、前記伝熱管の各湾曲状部分
に独立して１個ずつ配置する場合、適宜の個数ずつ連結
して配置する場合を含む。後者の場合には、例えば櫛歯
形状に成形する。また、この第一，第二流路規制部材
は、ケーシング側に固定する場合と、伝熱管側に固定す
る場合を含む。各流路規制部材を伝熱管側に取り付ける
場合は、各流路規制部材をフィン状部材としてもよい。
この場合には、フィン状部材は、伝熱管の湾曲部にも設
け、このフィン状部材を熱ガスの流れに対して圧力損失
を生じるように配置し、前記ショートパスを防止する。
【００１４】前記伝熱管の蛇行形状は、縦、あるいは横
方向に平面的に蛇行するもの、縦、横方向に立体的に蛇
行するもの、さらにこのような伝熱管を熱ガス流路に対
して並列的に、あるいは直列的に配置したものを含む。
さらに、この蛇行形状の伝熱管は、直管形状の伝熱管を
曲げ加工によって形成したもの、直管形状の伝熱管と湾
曲形状の伝熱管とを接続して形成したものを含む。ま
た、フィン状部材は、所謂横ヒレやスパイラルフィン等
周知のものを適用するが、このフィン状部材は、伝熱管
に一体的に形成したもの、別に構成して取り付けたもの
を含む。
方向に平面的に蛇行するもの、縦、横方向に立体的に蛇
行するもの、さらにこのような伝熱管を熱ガス流路に対
して並列的に、あるいは直列的に配置したものを含む。
さらに、この蛇行形状の伝熱管は、直管形状の伝熱管を
曲げ加工によって形成したもの、直管形状の伝熱管と湾
曲形状の伝熱管とを接続して形成したものを含む。ま
た、フィン状部材は、所謂横ヒレやスパイラルフィン等
周知のものを適用するが、このフィン状部材は、伝熱管
に一体的に形成したもの、別に構成して取り付けたもの
を含む。
【００１５】さらに、この発明は、蛇行形状をなし、略
直管状部分にフィン状部材を取り付けた伝熱管と、この
伝熱管の両端を貫通させた蓋部材と、この蓋部材側にお
いて伝熱管の湾曲状部分を周囲から挟み込むように配置
した第一流路規制部材とで伝熱管組立体を構成するとと
もに、前記熱ガス通路を画成するケーシングをボイラに
接続し、前記ケーシングに形成した取付窓を介してこの
ケーシング内に伝熱管組立体の伝熱管部分を挿入配置す
ることによって、熱交換器をボイラと一体的に構成する
ものである。ここで、前記伝熱管の先端側は、前述同様
に、伝熱管の湾曲状部分を周囲から挟みこむ第二流路規
制部材を配置してある。この構成によれば、熱交換器を
ボイラと一体的に構成するため、ボイラとの接続部が不
要となって省スペースとなる。さらに、上述の作用に加
え、従来のように熱交換器の交換や、缶体を排気側から
点検する場合などにおいても、煙突を取り外すこと無く
熱交換器の伝熱管組立体を取り外すことによって行うこ
とができる。
直管状部分にフィン状部材を取り付けた伝熱管と、この
伝熱管の両端を貫通させた蓋部材と、この蓋部材側にお
いて伝熱管の湾曲状部分を周囲から挟み込むように配置
した第一流路規制部材とで伝熱管組立体を構成するとと
もに、前記熱ガス通路を画成するケーシングをボイラに
接続し、前記ケーシングに形成した取付窓を介してこの
ケーシング内に伝熱管組立体の伝熱管部分を挿入配置す
ることによって、熱交換器をボイラと一体的に構成する
ものである。ここで、前記伝熱管の先端側は、前述同様
に、伝熱管の湾曲状部分を周囲から挟みこむ第二流路規
制部材を配置してある。この構成によれば、熱交換器を
ボイラと一体的に構成するため、ボイラとの接続部が不
要となって省スペースとなる。さらに、上述の作用に加
え、従来のように熱交換器の交換や、缶体を排気側から
点検する場合などにおいても、煙突を取り外すこと無く
熱交換器の伝熱管組立体を取り外すことによって行うこ
とができる。
【００１６】
【実施例】以下、この発明に係る熱交換器の第一実施例
について、図１〜３を参照しながら説明する。なお、図
１〜３は、ボイラ用の節炭器としての実施例を示すもの
であって、煙突，ボイラとの接続部分を省略して示すも
のである。図１は、この発明に係る熱交換器の第一実施
例の縦断側面説明図，図２は、この発明に係る熱交換器
の第一実施例の横断側面説明図，図３は、この発明に係
る熱交換器の製造要領の説明図である。
について、図１〜３を参照しながら説明する。なお、図
１〜３は、ボイラ用の節炭器としての実施例を示すもの
であって、煙突，ボイラとの接続部分を省略して示すも
のである。図１は、この発明に係る熱交換器の第一実施
例の縦断側面説明図，図２は、この発明に係る熱交換器
の第一実施例の横断側面説明図，図３は、この発明に係
る熱交換器の製造要領の説明図である。
【００１７】図面において、節炭器は、熱ガス通路１を
画成する略四角筒形状のケーシング２を有している。こ
の熱ガス通路１には、ボイラ（図示省略）からの排ガス
が通過する。このケーシング２は、前後左右の側壁３〜
６によって構成される。このケーシング２内、すなわち
熱ガス通路１内には、蛇行形状の複数の伝熱管７を所定
の間隔でもって並列に配置した状態で取り付けてある。
この伝熱管７は、直管状部分８と湾曲状部分９を交互に
形成することによって蛇行形状とし、その略直管状部分
８に多数のフィン状部材１０を取り付けたものである。
この各伝熱管７の両端は、同一側に延び、前記各側壁３
〜６の一つを貫通して、ケーシング２の外側に突出して
いる。以下では、伝熱管７を貫通させた側壁４を後側壁
という。また、この後側壁４と対面する側壁３を前側
壁，この前後の側壁３，４間に位置する側壁５，６のう
ち、図２の上方側に位置するものを左側壁５、図２の下
方側に位置するものを右側壁６という。
画成する略四角筒形状のケーシング２を有している。こ
の熱ガス通路１には、ボイラ（図示省略）からの排ガス
が通過する。このケーシング２は、前後左右の側壁３〜
６によって構成される。このケーシング２内、すなわち
熱ガス通路１内には、蛇行形状の複数の伝熱管７を所定
の間隔でもって並列に配置した状態で取り付けてある。
この伝熱管７は、直管状部分８と湾曲状部分９を交互に
形成することによって蛇行形状とし、その略直管状部分
８に多数のフィン状部材１０を取り付けたものである。
この各伝熱管７の両端は、同一側に延び、前記各側壁３
〜６の一つを貫通して、ケーシング２の外側に突出して
いる。以下では、伝熱管７を貫通させた側壁４を後側壁
という。また、この後側壁４と対面する側壁３を前側
壁，この前後の側壁３，４間に位置する側壁５，６のう
ち、図２の上方側に位置するものを左側壁５、図２の下
方側に位置するものを右側壁６という。
【００１８】前記後側壁４から突出する伝熱管７の各端
部には、それぞれヘッダ１３，１４を接続してある。こ
の構成により、ヘッダ１３，１４間には、前記複数の伝
熱管７によって蛇行する複数の流体流路（水の流路）が
形成され、ヘッダ１３，１４の一方に給水し、他方から
ボイラに供給する。
部には、それぞれヘッダ１３，１４を接続してある。こ
の構成により、ヘッダ１３，１４間には、前記複数の伝
熱管７によって蛇行する複数の流体流路（水の流路）が
形成され、ヘッダ１３，１４の一方に給水し、他方から
ボイラに供給する。
【００１９】前記伝熱管７の各湾曲状部分９は、前側壁
３，後側壁４の裏面に略近接しており、各伝熱管７同士
の間には、前記湾曲状部分９を挟み込むように第一，第
二流路規制部材１１，１２を配置してある。第一，第二
流路規制部材１１，１２は、それぞれ後側壁４，前側壁
３に固定したものである。
３，後側壁４の裏面に略近接しており、各伝熱管７同士
の間には、前記湾曲状部分９を挟み込むように第一，第
二流路規制部材１１，１２を配置してある。第一，第二
流路規制部材１１，１２は、それぞれ後側壁４，前側壁
３に固定したものである。
【００２０】以上の節炭器について、その製造要領を図
３を参照しながら説明する。先ず、直管状の伝熱管７
に、フィン状部材１０を複数の群（以下フィン状部材群
という。）１０’に分けて、各フィン状部材群１０’間
に所定の間隔をおいて固定しておく。ここで、前記フィ
ン状部材１０が、スパイラルフィンの場合には、各フィ
ン状部材群１０’は、一枚のフィン状部材１０を巻き付
けた形状となる。これによって、伝熱管７には、多数の
フィン状部材１０を有する箇所と、フィン状部材１０の
無い箇所とを交互に有する（図３(a) 参照）。つぎに、
この伝熱管７において、フィン状部材１０の無い箇所を
交互に逆方向に曲げ加工して、平面的に蛇行した形状の
伝熱管７とする（図３(b) 参照）。つぎに、後側壁４
に、あらかじめ所定個数の第一流路規制部材１１を固定
しておき、この後ろ側壁４に、前記蛇行形状の伝熱管７
の両端を貫通させ、少なくとも排ガスの漏れを防止し得
る程度に溶接固定する（図３(c) 参照）。つぎに、前側
壁３に、あらかじめ第二流路規制部材１２を固定し、こ
の前側壁３に、左右の側壁５，６を固定して節炭器のケ
ーシング２を構成しておき、これに前記後側壁４に取り
付けた伝熱管７を挿入し、後側壁４と左右側壁５，６を
固定する。さらに、後側壁４から突出する伝熱管７の端
部には、ヘッダ１３，１４を接続する（図３(d) 参
照）。
３を参照しながら説明する。先ず、直管状の伝熱管７
に、フィン状部材１０を複数の群（以下フィン状部材群
という。）１０’に分けて、各フィン状部材群１０’間
に所定の間隔をおいて固定しておく。ここで、前記フィ
ン状部材１０が、スパイラルフィンの場合には、各フィ
ン状部材群１０’は、一枚のフィン状部材１０を巻き付
けた形状となる。これによって、伝熱管７には、多数の
フィン状部材１０を有する箇所と、フィン状部材１０の
無い箇所とを交互に有する（図３(a) 参照）。つぎに、
この伝熱管７において、フィン状部材１０の無い箇所を
交互に逆方向に曲げ加工して、平面的に蛇行した形状の
伝熱管７とする（図３(b) 参照）。つぎに、後側壁４
に、あらかじめ所定個数の第一流路規制部材１１を固定
しておき、この後ろ側壁４に、前記蛇行形状の伝熱管７
の両端を貫通させ、少なくとも排ガスの漏れを防止し得
る程度に溶接固定する（図３(c) 参照）。つぎに、前側
壁３に、あらかじめ第二流路規制部材１２を固定し、こ
の前側壁３に、左右の側壁５，６を固定して節炭器のケ
ーシング２を構成しておき、これに前記後側壁４に取り
付けた伝熱管７を挿入し、後側壁４と左右側壁５，６を
固定する。さらに、後側壁４から突出する伝熱管７の端
部には、ヘッダ１３，１４を接続する（図３(d) 参
照）。
【００２１】以上の構成の節炭器において、蛇行形状の
伝熱管７の配置は、熱ガス通路１内の排ガスの流れ方向
に対して、以下のようになる。すなわち、前記各伝熱管
７の直管状部分８は、排ガスの流れ方向に対して交差し
た状態であり、格子状に配列した状態である。ここで、
前記各伝熱管７の湾曲状部分９には、前記第一，第二流
路規制部材１１，１２を位置させてある。これは、前記
湾曲状部分９には直管状部分８のようなフィン状部材１
０は取り付けていないため、この部分の流路抵抗が少な
くなる。すると、フィン状部材１０を取り付けて熱回収
効率の高い直管状部分８を流れるべき排ガスまでが、こ
の湾曲状部材９の周囲の隙間を流れ、所謂ショートパス
を生じる。そこで、この湾曲状部分９の周囲の隙間を第
一，第二流路規制部材１１，１２で塞ぐことにより、排
ガスを直管状部分８側を流れるようにし、熱回収効率の
向上を図っている。ここで、上述では、前記伝熱管７の
直管状部分８の配置を格子状配置としたが、各伝熱管７
を排ガスの流れ方向に交互にずらせて配置し、各伝熱管
７の直管状部分８を千鳥状配置としてもよい。
伝熱管７の配置は、熱ガス通路１内の排ガスの流れ方向
に対して、以下のようになる。すなわち、前記各伝熱管
７の直管状部分８は、排ガスの流れ方向に対して交差し
た状態であり、格子状に配列した状態である。ここで、
前記各伝熱管７の湾曲状部分９には、前記第一，第二流
路規制部材１１，１２を位置させてある。これは、前記
湾曲状部分９には直管状部分８のようなフィン状部材１
０は取り付けていないため、この部分の流路抵抗が少な
くなる。すると、フィン状部材１０を取り付けて熱回収
効率の高い直管状部分８を流れるべき排ガスまでが、こ
の湾曲状部材９の周囲の隙間を流れ、所謂ショートパス
を生じる。そこで、この湾曲状部分９の周囲の隙間を第
一，第二流路規制部材１１，１２で塞ぐことにより、排
ガスを直管状部分８側を流れるようにし、熱回収効率の
向上を図っている。ここで、上述では、前記伝熱管７の
直管状部分８の配置を格子状配置としたが、各伝熱管７
を排ガスの流れ方向に交互にずらせて配置し、各伝熱管
７の直管状部分８を千鳥状配置としてもよい。
【００２２】さらに、節炭器は、給水を排ガスによって
加熱した後、高圧のボイラに導入するため、その給水の
流路内はボイラ以上の高圧となる。したがって、高圧仕
様のボイラほど節炭器側にも高い耐圧性能が要求され、
流路の接続箇所（溶接箇所）にも耐圧性が要求される。
しかし、この発明の節炭器によれば、従来のように、直
管状部分毎に溶接したり、また、各伝熱管のケーシング
外側の開口部を覆うようにヘッダ部材を溶接する必要が
なくなる。すなわち、この発明の節炭器によれば、ケー
シング２における各伝熱管７の貫通箇所は、単に排ガス
が漏れでない程度の溶接で良く、また、一本の伝熱管７
によって、熱ガス通路１内に多段の伝熱部分を形成する
ことができ、さらに、高圧となる流路における接続箇所
は、各伝熱管７の両端と各ヘッダ１３，１４との間だけ
であり、溶接箇所が激減する。そのため、上述のような
高圧仕様とする場合においても、確実な溶接が容易に行
なえることになり、節炭器全体としての製造コストも削
減できる。
加熱した後、高圧のボイラに導入するため、その給水の
流路内はボイラ以上の高圧となる。したがって、高圧仕
様のボイラほど節炭器側にも高い耐圧性能が要求され、
流路の接続箇所（溶接箇所）にも耐圧性が要求される。
しかし、この発明の節炭器によれば、従来のように、直
管状部分毎に溶接したり、また、各伝熱管のケーシング
外側の開口部を覆うようにヘッダ部材を溶接する必要が
なくなる。すなわち、この発明の節炭器によれば、ケー
シング２における各伝熱管７の貫通箇所は、単に排ガス
が漏れでない程度の溶接で良く、また、一本の伝熱管７
によって、熱ガス通路１内に多段の伝熱部分を形成する
ことができ、さらに、高圧となる流路における接続箇所
は、各伝熱管７の両端と各ヘッダ１３，１４との間だけ
であり、溶接箇所が激減する。そのため、上述のような
高圧仕様とする場合においても、確実な溶接が容易に行
なえることになり、節炭器全体としての製造コストも削
減できる。
【００２３】つぎに、この発明に係る熱交換器のボイラ
への具体的適用例について、図４，図５を参照しながら
説明する。なお、図４は、この発明に係る熱交換器のボ
イラへの具体的適用例を側面から見た部分断面説明図，
図５は、図４を平面から見た部分断面説明図である。こ
こで、図４，図５に示すボイラは、水管を複数列縦列配
置缶体構造を有するものであるが、この発明は、水管を
一重、多重の円筒状に配列した缶体構造のものとしても
よい。
への具体的適用例について、図４，図５を参照しながら
説明する。なお、図４は、この発明に係る熱交換器のボ
イラへの具体的適用例を側面から見た部分断面説明図，
図５は、図４を平面から見た部分断面説明図である。こ
こで、図４，図５に示すボイラは、水管を複数列縦列配
置缶体構造を有するものであるが、この発明は、水管を
一重、多重の円筒状に配列した缶体構造のものとしても
よい。
【００２４】図４，図５に示す実施例のものは、ボイラ
２０側にケーシング１７をあらかじめ構成しておき、こ
のケーシング１７に、前記の伝熱管７と第一流路規制部
材１１と蓋部材１６とからなる伝熱管組立体１５を収容
して節炭器を構成したものである。図面において、この
ボイラ２０は、上下のヘッダ２１，２２間に複数の水管
２３を配置した缶体２４を備えている。このボイラ２０
では、缶体２４からの排ガスは、図４，図５の右側から
排出される。前記ヘッダ２１，２２の左右の各側面間に
は、缶体カバー２５を取り付けて前記水管２３を覆って
いる。前記缶体カバー２５は、前記各ヘッダ２１，２２
よりもさらに排ガスの流出方向（図４，図５の右側）に
延びて、ケーシング１７の左右側壁５，６を一体的に構
成している。さらに、ケーシング１７の前側壁３は、缶
体２４の後流側（図４，図５の右側）を閉鎖する隔壁と
して兼用した構成となっている。
２０側にケーシング１７をあらかじめ構成しておき、こ
のケーシング１７に、前記の伝熱管７と第一流路規制部
材１１と蓋部材１６とからなる伝熱管組立体１５を収容
して節炭器を構成したものである。図面において、この
ボイラ２０は、上下のヘッダ２１，２２間に複数の水管
２３を配置した缶体２４を備えている。このボイラ２０
では、缶体２４からの排ガスは、図４，図５の右側から
排出される。前記ヘッダ２１，２２の左右の各側面間に
は、缶体カバー２５を取り付けて前記水管２３を覆って
いる。前記缶体カバー２５は、前記各ヘッダ２１，２２
よりもさらに排ガスの流出方向（図４，図５の右側）に
延びて、ケーシング１７の左右側壁５，６を一体的に構
成している。さらに、ケーシング１７の前側壁３は、缶
体２４の後流側（図４，図５の右側）を閉鎖する隔壁と
して兼用した構成となっている。
【００２５】ここで前側壁３には、ボイラ２０からの排
ガスをケーシング１７内の熱ガス通路１導入するための
排ガス流通孔２６を形成してある。また、ケーシング１
７の後側壁４には、前記伝熱管組立体１５の伝熱管７の
部分を挿入するための取付窓１８を形成してある。さら
に、ケーシング１７の上部には、煙突３０の接続部２７
を設けてある。ここで、前記ケーシング１７において取
付窓１８と対面する側壁３には、伝熱管組立体１５を挿
入配置した際に、伝熱管７の先端間に位置する第二流路
規制部材１２を取り付けてある。
ガスをケーシング１７内の熱ガス通路１導入するための
排ガス流通孔２６を形成してある。また、ケーシング１
７の後側壁４には、前記伝熱管組立体１５の伝熱管７の
部分を挿入するための取付窓１８を形成してある。さら
に、ケーシング１７の上部には、煙突３０の接続部２７
を設けてある。ここで、前記ケーシング１７において取
付窓１８と対面する側壁３には、伝熱管組立体１５を挿
入配置した際に、伝熱管７の先端間に位置する第二流路
規制部材１２を取り付けてある。
【００２６】一方、前記伝熱管組立体１５は、前記図３
(c) に示したものとほぼ同様の構成であって、伝熱管７
および第一流路規制部材１１を蓋部材１６に取り付けて
構成してある。ここで、前記蓋部材１６は、取付窓１８
を塞ぐ寸法のものである。
(c) に示したものとほぼ同様の構成であって、伝熱管７
および第一流路規制部材１１を蓋部材１６に取り付けて
構成してある。ここで、前記蓋部材１６は、取付窓１８
を塞ぐ寸法のものである。
【００２７】以上の構成によれば、ケーシング１７は、
ボイラ２０に一体的に形成されており、このケーシング
１７に取付窓１８から、伝熱管組立体１５の伝熱管７の
部分を挿入配置すれば、節炭器をボイラ２０とを一体的
に構成することができる。そのため、従来のような、ボ
イラとの接続部が不要となって省スペースとなる。さら
に、従来のように節炭器の伝熱管７の交換や、缶体２４
を排気側から点検する場合などにおいても、煙突３０を
取り外すこと無くケーシング１７から伝熱管組立体１５
を取り外すことによって行うことができる。
ボイラ２０に一体的に形成されており、このケーシング
１７に取付窓１８から、伝熱管組立体１５の伝熱管７の
部分を挿入配置すれば、節炭器をボイラ２０とを一体的
に構成することができる。そのため、従来のような、ボ
イラとの接続部が不要となって省スペースとなる。さら
に、従来のように節炭器の伝熱管７の交換や、缶体２４
を排気側から点検する場合などにおいても、煙突３０を
取り外すこと無くケーシング１７から伝熱管組立体１５
を取り外すことによって行うことができる。
【００２８】ここで、この実施例においては、前隔壁３
や左右側壁５，６をボイラ２０側の構成部材と共用して
ケーシング１７とボイラ２０を一体化しているが、別部
材としてボイラ２０側に取り付けてあってもよく、さら
には、前記ケーシング１７を、従来のように、ボイラ２
０と別に構成し、それをボイラ２０に接続し、伝熱管組
立体１５を挿入配置する構成としてもよい。
や左右側壁５，６をボイラ２０側の構成部材と共用して
ケーシング１７とボイラ２０を一体化しているが、別部
材としてボイラ２０側に取り付けてあってもよく、さら
には、前記ケーシング１７を、従来のように、ボイラ２
０と別に構成し、それをボイラ２０に接続し、伝熱管組
立体１５を挿入配置する構成としてもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る熱
交換器は、熱ガス通路を画成するケーシング内に、略直
管状部分にフィン状部材を取り付けてなる蛇行形状の伝
熱管を配置して、この伝熱管の両端を前記ケーシングの
側壁を貫通させ、この側壁側において伝熱管の湾曲状部
分を周囲から挟み込む第一流路規制部材と伝熱管の先端
側において伝熱管の湾曲状部分を周囲から挟み込む第二
流路規制部材とをケーシング内に配置した構成により、
熱ガス通路内に多段の伝熱部分を容易に形成することが
でき、さらに、高圧が加わり、気密を要する接続部は伝
熱管の両端に接続する配管部分のみとなり、そのための
溶接加工等大幅に簡素になる。
交換器は、熱ガス通路を画成するケーシング内に、略直
管状部分にフィン状部材を取り付けてなる蛇行形状の伝
熱管を配置して、この伝熱管の両端を前記ケーシングの
側壁を貫通させ、この側壁側において伝熱管の湾曲状部
分を周囲から挟み込む第一流路規制部材と伝熱管の先端
側において伝熱管の湾曲状部分を周囲から挟み込む第二
流路規制部材とをケーシング内に配置した構成により、
熱ガス通路内に多段の伝熱部分を容易に形成することが
でき、さらに、高圧が加わり、気密を要する接続部は伝
熱管の両端に接続する配管部分のみとなり、そのための
溶接加工等大幅に簡素になる。
【００３０】さらに、この発明において、伝熱管の湾曲
状部分には、第一、第二流路規制部材を配置することに
より、排気ガスが湾曲状部分をショートパスするのを防
止して、排気ガスを熱回収効率の高いフィン状部材を取
り付けた直管状部分に積極的に流通させ、全体としての
熱効率を向上することができる。
状部分には、第一、第二流路規制部材を配置することに
より、排気ガスが湾曲状部分をショートパスするのを防
止して、排気ガスを熱回収効率の高いフィン状部材を取
り付けた直管状部分に積極的に流通させ、全体としての
熱効率を向上することができる。
【００３１】さらに、この発明は、伝熱管と、この伝熱
管の両端を貫通させた蓋部材とで伝熱管組立体を構成
し、ボイラに接続したケーシング内に、そのケーシング
に形成した取付窓を介して、伝熱管組立体の伝熱管部分
を挿入配置することによって、ボイラと一体的に熱交換
器を構成し、前記伝熱管の湾曲状部分には第一，第二流
路規制部材を配置したものであるから、上述の効果の
他、ボイラとの接続部が不要となって省スペースとな
り、さらに、従来のように熱交換器の交換や、缶体を排
気側から点検する場合などにおいても、煙突を取り外す
こと無く熱交換器の伝熱管組立体を取り外すことによっ
て行うことができる。
管の両端を貫通させた蓋部材とで伝熱管組立体を構成
し、ボイラに接続したケーシング内に、そのケーシング
に形成した取付窓を介して、伝熱管組立体の伝熱管部分
を挿入配置することによって、ボイラと一体的に熱交換
器を構成し、前記伝熱管の湾曲状部分には第一，第二流
路規制部材を配置したものであるから、上述の効果の
他、ボイラとの接続部が不要となって省スペースとな
り、さらに、従来のように熱交換器の交換や、缶体を排
気側から点検する場合などにおいても、煙突を取り外す
こと無く熱交換器の伝熱管組立体を取り外すことによっ
て行うことができる。
【図１】この発明に係る熱交換器の第一実施例の縦断側
面説明図である。
面説明図である。
【図２】この発明に係る熱交換器の第一実施例の横断側
面説明図である。
面説明図である。
【図３】この発明に係る熱交換器の製造要領の説明図で
ある。
ある。
【図４】この発明に係る熱交換器のボイラへの具体的適
用例を側面から見た部分断面説明図である。
用例を側面から見た部分断面説明図である。
【図５】図４を平面から見た部分断面説明図である。
１ 熱ガス通路 ２ ケーシング ３ 前側壁（側壁） ４ 後側壁（側壁） ７ 伝熱管 ８ 直管状部分 ９ 湾曲状部分 １０ フィン状部材 １０’フィン状部材群 １１ 第一流路規制部材 １２ 第二流路規制部材 １５ 伝熱管組立体 １６ 蓋部材 １７ ケーシング １８ 取付窓 ２０ ボイラ
Claims (2)
- 【請求項１】 熱ガス通路１を画成するケーシング２内
に、略直管状部分８にフィン状部材１０を取り付けてな
る蛇行形状の伝熱管７を配置して、この伝熱管７の両端
を前記ケーシング２の側壁４を貫通させ、この側壁４側
において伝熱管７の湾曲状部分９を周囲から挟み込む第
一流路規制部材１１と伝熱管７の先端側において伝熱管
７の湾曲状部分９を周囲から挟み込む第二流路規制部材
１２とをケーシング２内に配置してなることを特徴とす
る熱交換器。 - 【請求項２】 蛇行形状をなし、略直管状部分８にフィ
ン状部材１０を取り付けた伝熱管７と、この伝熱管７の
両端を貫通させた蓋部材１６と、この蓋部材１６側にお
いて伝熱管７の湾曲状部分９を周囲から挟み込むように
配置した第一流路規制部材１１とで伝熱管組立体１５を
構成するとともに、前記熱ガス通路１を画成する交換器
ケーシング１７をボイラ２０に接続し、前記ケーシング
１７に形成した取付窓１８を介してこのケーシング１７
内に前記伝熱管７を配置し、伝熱管７の先端側において
伝熱管７の湾曲状部分９を周囲から挟みこむ第二流路規
制部材１２を配置してなることを特徴とする熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27174496A JPH1096504A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27174496A JPH1096504A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1096504A true JPH1096504A (ja) | 1998-04-14 |
Family
ID=17504233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27174496A Pending JPH1096504A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1096504A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100424854B1 (ko) * | 2000-12-27 | 2004-04-03 | 주식회사 두발가스엔지니어링 | 응축 가스 보일러의 일체형 열교환기 |
| JP2007298266A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-11-15 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 給湯機用水熱交換器 |
| WO2008038362A1 (fr) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Mitsubishi Kakoki Kaisha, Ltd. | Échangeur de chaleur en épingle à cheveux |
| JP2013125938A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-24 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理装置用熱交換器、及び、これを備えた熱処理装置 |
| JP2015132416A (ja) * | 2014-01-10 | 2015-07-23 | 株式会社ノーリツ | 熱交換器およびこれを備えた温水装置 |
| JP2015161480A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | 株式会社サムソン | 給水予熱装置を持ったボイラ |
| KR20180086478A (ko) * | 2016-01-25 | 2018-07-31 | 히로시 하타모토 | 열교환 장치 |
-
1996
- 1996-09-20 JP JP27174496A patent/JPH1096504A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100424854B1 (ko) * | 2000-12-27 | 2004-04-03 | 주식회사 두발가스엔지니어링 | 응축 가스 보일러의 일체형 열교환기 |
| JP2007298266A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-11-15 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 給湯機用水熱交換器 |
| WO2008038362A1 (fr) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Mitsubishi Kakoki Kaisha, Ltd. | Échangeur de chaleur en épingle à cheveux |
| JP2013125938A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-24 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理装置用熱交換器、及び、これを備えた熱処理装置 |
| JP2015132416A (ja) * | 2014-01-10 | 2015-07-23 | 株式会社ノーリツ | 熱交換器およびこれを備えた温水装置 |
| JP2015161480A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | 株式会社サムソン | 給水予熱装置を持ったボイラ |
| KR20180086478A (ko) * | 2016-01-25 | 2018-07-31 | 히로시 하타모토 | 열교환 장치 |
| US10578365B2 (en) | 2016-01-25 | 2020-03-03 | Hiroshi Hatamoto | Heat exchanging apparatus |
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