JPS58178141A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPS58178141A
JPS58178141A JP6158482A JP6158482A JPS58178141A JP S58178141 A JPS58178141 A JP S58178141A JP 6158482 A JP6158482 A JP 6158482A JP 6158482 A JP6158482 A JP 6158482A JP S58178141 A JPS58178141 A JP S58178141A
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JP
Japan
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heat exchanger
secondary heat
combustion
upstream
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JP6158482A
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JPS6255581B2 (ja
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Yoshiyuki Gokajiya
後梶谷 嘉之
Tadao Sugano
菅野 忠男
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/0052Details for air heaters
    • F24H9/0057Guiding means
    • F24H9/0068Guiding means in combustion gas channels

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は気体又は液体燃料を燃焼させ、その燃焼ガスと
室内空気を熱交換させる暖房機全般に利用できる熱交換
器に関するものである。
従来、この様熱交要器は、第1図、第2図に示すように
、燃焼筒の下流側に、内部フィンと1外部フィン及びフ
ランジ部が一体的にアルミダイキャストで形成された二
次熱交換器を具備した構成がある。
第1図、第2図において、1は燃焼ファンと一体的に構
成されたバーナ、2は燃焼筒、3はヘッダ、4は二次熱
交換器で、内部フィン6と外部フィン6、及び7ランジ
部7がアルミダイキャスト加工により一体的に構成され
、フランジ部7がヘッダ3にパツキンを介して固着され
ている。8はFf流用送風機、9は外筐である。バーナ
1で燃焼した高温燃焼ガスは、燃焼筒2とヘッダ3の外
表部で一次熱交換された後、12次熱交換器4内に導か
れる。この時、内部フィン6で吸熱し、外部フィン6よ
り放熱が促進されて2次熱交換を行ない外気に排気され
る。
しかし、この種熱交換器構造では次のような欠点を有し
ていた。
1、製造手段としては、アルミダイキャスト加工を必要
とするため、 (1)グイキャスト時の揚泥れや、金型の抜き勾配の関
係で、内部フィンの枚数や肉厚、長さ等が規制されるの
で、小型にして十分なる伝熱面積が確保できない。さら
に材料費も割高となっていた。
(2)金型費、設備費等に多額の費用を必要とし、生産
コストが高価なものとなる。
2、暖房能力に応じて機器を開発する場合に能力別に新
規金型を必要とし、熱交換器の共用化が困難である。
本発明は、このような従来の欠点を除去するもので、ア
ルミ押出形材で構成した二次熱交換器の端部とヘッダ間
の咬め部が高温度となり、材料の応力低下によシ破損し
てしまうのを防ぐとともに、小形高効率でかつ、低コス
トの熱交換器を得ることを目的としている。
この目的を達成するために本発明は、燃焼筒の下流側に
ヘノターを介して二次熱交換器を具備する構成において
、複数の内部フィンをアルミ押出形材にて形成し、この
外周には複数の外部フィンを空気の流れ方向に固着した
二次熱交換器の一端を、ヘッダ側板に咬めて固着すると
ともに、前記内部フィンの内側に、燃焼ガスの乱流を制
御する切起こし部を有する拡乱体を設け、該切起こし部
を二次熱交換器下流部に集中、或は上流側を粗に下流側
を密に切起こし部を配列して設けている。1この構成に
よって、二次熱交換器上流部における燃焼ガスの乱流が
抑制されるため、内部フィン部のガス側熱伝達が抑制さ
れて、内部フィンの吸熱量が減少し二次熱交換器上流部
の温度、すなわち咬め部の温度上昇が防止して、例えば
300’C以内に保持できるのでアルミ押出形材の応力
低下を防ぎ、咬め部か破損してしまうのを防ぐとともに
、押出形材の使用で、ガス側伝熱面積の十分なる確保と
薄肉化も可能となり、小型にして高効率で、しかも安価
な熱交換器を得ることができる。
以]、本発明の一実施例を第3図〜第6図の図面を用い
て説明する。なお前記図中の第3図と同一部品について
は同一番号を付している。
図において、1は燃焼ファンと一体的に構成したバーナ
、2は一端がバーナ1と連結した円筒状の燃焼筒で、他
端開口部がヘッダ3と連設され、ヘッダ゛3はヘッダ側
板4とヘッダ蓋6が固着されている。6は燃焼筒2の上
部に平行に位置せしめヘッダ3に連通して設けた二次熱
交換器で、内部に燃焼ガス流れ方向に複数の内部フィン
7をアルミ押出加工に形成した押出形材8と、該押出形
材8の外周にはアルミ板の巻付加工等で構成した外部フ
ィン9がアルミの炉中ロー付等により固着されている。
該二次熱交換器6の一端は内部フィン7の一部が削除さ
れ、またその外周部は段部を構成し、ヘッダ側板4に設
けた穴と嵌合して、咬め部1oの如く咬められヘッダ3
に連通して固着されている。他端は排気部11と係合し
、排気口12へと連通している。13は二次熱交換器6
内に挿入して設けた燃焼ガスの拡乱体で、二次熱交換器
6内の燃焼ガス下流側に半円状の切起こし部14が集中
するように配列せしめ、且つ切起こし部14の切起こし
方向と交互に変化している。第6図に示す他実施例の拡
乱体構成では、半円状の切起こし部14が二次熱交換器
6内の燃焼ガス上流1部で粗となり、下流部で密になる
如く配列している。
16は燃焼筒2の下流側に配設したバッフル、16は対
流用送風機で一端にモータ17が連設されている。18
は定油面装置で電磁ポンプ19を介してバーナ1に給油
している。19は燃焼筒2(形成し火炎、20Iti外
筐をである。
上記構成において、バーナ1内の燃焼ファンと電磁ポン
プ19を駆動して)・−す1内に燃料を供給し、これに
点火手段(図示せず)により点火することで、燃燃火炎
19を形成し燃焼が持続される。燃焼筒2内で発生した
高温燃焼ガスはヘッダ3を介して二次熱交換器6へと導
かれ、排気部10を介して排気口12よシ外気に排出さ
れる。この過程で機器の一部に設けたサーモスタット(
図示せず)等により対流用送風機16が始動すると、燃
焼筒2内で発生した高温燃焼ガスは、燃焼筒2、ヘッダ
3の外表面で通過する空気と一次熱交換を行なう。この
過程で600〜700°Cに低下した高温燃ガスは二次
熱交換器6内に導かれる。この時、二次熱交換器6の下
流側の燃焼ガスの乱流が促進され、内部フィン7より、
はソ一様に吸熱し外部フィン9、及び押出形材8の外周
部を通過する高速空気流と二次熱交換を行ない、燃焼ガ
ス温度が150〜200°Cと大巾に低下し排気口より
外気に排出される。
本実施例では二次熱交換器6内に挿入した波乱体の配列
を変イヒ・して下流側の乱流を促進する構成を示したが
、他の手段としては、二次熱交換器6の上流部の内部フ
ィン7を切削加工により削除し、すなわちL寸法を増大
して、前記上流部の内部フィンの吸熱を抑制し咬め部の
温度上昇を防止する手段がある。
さらに本実施例では二次熱交換器6をアルミ押出形材で
構成する手段を示しているが、アルミダイキャストで構
成してヘッダ3に咬める場合や、フランジ部を設は固着
する場合に於いても、固着部の高温強度を増大するため
には、本発明の思想は有効なものとなる。
本実施例では二次熱交換器6に挿入した波乱体13の切
起こし部14の配列を、二次熱交換1器6の下流部に集
中、あるいは上流部を粗に、下流部を密に配列すること
で、前記上流部における燃焼ガスの乱流を抑制し内部フ
ィン7の吸熱量を減少せしめて押出形材8の上流部温度
上昇を抑制することができる。このため咬め部10の温
度が約300 ’C以下に保持できるので、アルミ材の
熱応力低下に伴なう咬め部10の破損を完全に防止でき
る。
さらに二次熱交換器の上流部の上塵上昇を抑制して二次
熱交換器6の長手方向の温度変化を少なくすることで温
風吹出温度の均一化を促進し、快適暖房を行うことがで
きる。
また、二次熱交換器らをアルミ押出形材で構成すること
で、内部フィン70枚数を多数配設してガス側伝熱面積
を十分確保できると同時に薄肉化が可能となるので小型
にして高熱効率化(例えば96%)を達成することがで
きる。
さらに押出形材による熱交換器は、ダイキャスト加工に
比し、簡単な金型で作製でき、しかも薄肉化構成で使用
材料が比較的少なくて済み、製造コストも安価なものと
なると同時に、押出形材の切断長さを変更することで、
熱効率の設定や、熱交換能力を任意に設定することがで
きる。
以上の説明から明らかなように、本発明の熱交換器は、
燃焼筒の下流側にヘッダを介して二次熱交換器を設け、
該熱交換器の内部フィンをアルミ押出形材にて形成し、
この外周に外部フィンを固着した二次熱交換器をヘッダ
に咬めて固着するとともに、該熱交換器内に燃焼ガスの
乱流を制御する乱流体の切起こし部の配列を変化し、二
次熱交換器の上流側の乱流を抑制することで、(1)咬
め部の温度上昇を抑制し、咬め部が破損するのを防止で
き、高寿命化が図れる。
(2)咬め部の温度低下により、温風暖房機器における
厳しい熱サイクルに対しても安定した咬め強度が得られ
、且つ確実なシールが確保できる。
(3)  ガス側伝熱面積の十分なる確保と、波乱体の
乱流作用で、温度境界層の発達を防止し熱接触を向上さ
せることで高度の熱効率(例えば96%)を達成するこ
とができる。
(4)二次熱交換器の温度均一化を図り、温風吹出温度
の均一性を向上することができる。
(6)押出形材の使用で薄肉化が可能で材料の使用量が
節約できる。
等の優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の熱交換器の断面図、第2図は第1図の要
部斜視図、第3図は本発明の熱交換器の一実施例を示す
断面図、第4図a、bは同熱交換器の二次熱交換器の正
面図及び断側面図、第6図a、bは同熱交換器の波乱体
の平面図及び断正面図、第6図a 、b(d同熱交換器
の波乱体の他実施例を示す平面図及び断正面図である。 1・・・・・・バーナ、2・・・・・・燃焼筒、3・・
・・・・ヘッダ、4・・・・・・ヘッダ側板、6・・・
・・・二次熱交換器、7・・・・・・内部フィン、8・
・・・・・押出形材、9・・・・・・外部フィン、10
・・・・・・咬め部、11・・・・・・排気部、13・
・・・・・波乱体、14・・・・・・切起こし部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 、57d 第3図 第4図 一口 第5図 第6図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)燃焼筒よりヘッダ部を介して、内、外フィンを有
    する二次熱交換器内に燃焼ガスを導入し、燃焼ガスと空
    気との間で熱交換を行ない上記二次熱交換器上流部にお
    ける燃焼ガスの乱流を抑制する手段を設けた熱交換器。
  2. (2)二次熱交換器内に設けた波乱体の切起こし部を、
    下流側に集中して設けた特許請求の範囲第1項記載の熱
    交換器。
  3. (3)二次熱交換器に設けた波乱体の切起こし部を上流
    側を粗に、下流側を密に配列して設けた特許請求の範囲
    第1項記載の熱交換器。
JP6158482A 1982-04-13 1982-04-13 熱交換器 Granted JPS58178141A (ja)

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JP6158482A JPS58178141A (ja) 1982-04-13 1982-04-13 熱交換器

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JP6158482A JPS58178141A (ja) 1982-04-13 1982-04-13 熱交換器

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JPS6255581B2 JPS6255581B2 (ja) 1987-11-20

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