JPS5931666B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特に温水器に好適な熱交換器に関する。

従来の温水器における熱交換器は、その熱交換部の構造
が第１図に示す如く構成されている。

すなわち、熱媒体である燃焼ガスが内部を上昇するよう
になされる筒状体１は薄板金属より成形されており、一
方第２の熱媒体である水が内部を流れる胴パイプ等のパ
イプ２は筒状体１の外部表面に接するように巻き付けら
れ、ブレージング３等により固定されている。

このような従来構造においては、ブレージング３等によ
る接着が熱に弱く、過熱した場合に銅パイプ２が筒状体
１から離脱する危険性がある（２００℃以上で離脱して
しまう工人このために使用温度全極度に高くすることが
出来ず、熱効率の向上が望めない。

更に又、第２図に示す如くパイプ２に対する伝熱面積が
、ブレージング３の巾ｌによって決まり、この巾ｌでは
充分な面積を得難いことから、このことも熱効率の向上
を阻害する要因となっている。

本発明の目的はこのような従来技術の欠点を解消し、熱
効率を大巾に改善した熱交換器を提供することである。

このために、本発明は筒状体を鋳造成形された部材より
構成し、この鋳造においてパイプを筒状体内面に沿って
フィンで保持する如く鋳包み鋳造したことを特徴とする
。

すなわち、筒状体に対するパイプの固定が鋳包み鋳造に
よることから熱に対して極度に強化され、これより筒状
体内面に沿ったパイプの配置、筒状体とパイプとの間の
伝熱面積の増大、および使用温度の上昇が可能となシ、
もって熱効率の大巾な向上全達成出来るのである。

以下に本発明の実施例につき第３図〜第７図を参照して
更に詳しく説明する。

第３図〜第５図に示す実施例においては、加熱源である
バーナー１０（第４図参照）は筒状体１の内下部に配置
され、熱媒体である燃焼ガスが筒状体内部を上昇する間
パイプ２内を流れる第２の熱媒体である水の加熱を行う
基本構成は前述の第１図に示した熱交換器と同様である
。

この熱交換器は本発明の特徴として筒状体１が鋳造部材
よシなり、ここでは半休部１Ａおよび１Ｂから構成され
ている。

又、パイプ２は筒状体１の内面に沿つて延在する如く配
置され、半休部ＩＡ、ＩＢにそれぞれ一体鋳造成形され
ている略半円板状のフィン１１を貫通するように鋳包み
鋳造されて保持されている。

筒状体１の下部に形成されている開口１２は空気取入口
である。

又、第４図および第５図から明らかとなるように、パイ
プ２はそれぞれの半休部ＩＡ、ＩＢに対してその筒状体
内面となる表面に接するように配置されており、これを
鋳包むフィン１１によりパイプ全周にわたる伝熱面積が
与えられるようになっている。

すなわち、換言すれば、パイプ２は外周面にフィン１１
を有する熱交換部材の形態をなしており、パイプ２自体
も燃焼ガスに直接さらされる構成となっている。

このような構成においては、各半休部ＩＡ、ＩＢをそれ
よシ僅かに長い寸法のパイプ２を前述の如く鋳包み鋳造
した後、両生休部の接合部１３を溶接等によシ固定して
筒状体１を容易に製造することが出来る。

又各パイプ端部全所定の接続パイプ２により接続するこ
とによシ、容易に熱交換器を製造することが出来る。

このようにして作られた熱交換器は、パイプ２の表面積
も受熱面積に加えられるとともに筒状体１とパイプ２と
の結合がフィン１１による鋳包み鋳造によシ強固且つ密
着状態を得られるので、熱効率が大巾に向上されるうえ
、熱に対しての強度が極度に高まるので使用温度の上昇
が可能となシ、過度の過熱に対する耐久性も大巾に向上
される。

例えば筒状体１がアルミニウム材より作られているとす
るならば、約６００℃程度迄の耐久性を得られる。

ここで前述の形態の本発明による熱交換器を第１図に示
した従来形式の熱交換器と性能（熱効率）比較したとこ
ろ、次のような結果を得た。

すなわち、゛第１図に示した如き従来の熱交換器の熱効
率は大体６０％〜７０％であったのに対し、本発明によ
る第３図〜第５図に示した構造で、フィン肉厚２ ｍｒ
ｒｔ、パイプ内径３０ｍｒｔｔ１そしてフィン半径２５
ｍｍのフィンをパイプ１００朋長さ当りｄ枚、１０枚、
１４枚なる３種の構造においてそれぞれ８０％、８７％
、９０％の熱効率を得た。

このよううに著しい熱効率の向上を確認したのである。

以上のことから明らかとなる如く、本発明による熱交換
器は、前述した如き熱効率の向上、耐熱性の向上、製作
上の簡単化に加え、熱効率の向上に伴なう排温の低下、
並びに装置全体の小型化、コストの低下が達成される利
点をも得られる。

尚、第６図および第７図は他の実施例とせる特徴を示し
ており、第６図Ａに示す如くパイプ２を半休部ＩＡ（も
しくはＩＢ）内に少くとも一部を埋込む如く鋳包み鋳造
したシ、あるいは第６図Ｂに示す如くパイプ２を半休部
ＩＡ（もしくはＩＢ）から間隔を置いてフィン１１によ
シ鋳包み保持させるように配設することも可能である。

又、第７図Ａに示す如く接合部１３の一方に穴ＩＣｆｆ
１形成するとともに他方に突起１Ｄを形成しておき、第
７図Ｂに示す如く両者を嵌合した後突起１Ｄの頭を潰し
て離脱不能に固定するような機械的結合方法も可能であ
る。

更に又、図示していないが、各半休部に形成されるフィ
ンの形状および寸法は任意であり、例えばそれぞれの半
休部に形成されるフィンが互いの間に延在する如くなす
等の多くの変形が本発明の範囲内にて行えることは勿論
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の温水器の熱交換器を示す概略斜視図。 第２図は第１図の熱交換器における筒状体とパイプとの
接合状態を示す部分的断面図。 第３図は本発明の一実施例とせる熱交換器の部分的に破
断せる斜視図。 第４図および第５図は第３図の熱交換器のそれぞれ縦断
面図および部分的な横断面図。 第６図ＡおよびＢは他の実施例とせるパイプの配置状態
を示す部分的な断面図。 第７図ＡおよびＢは他の実施例とせる半体部の接合状態
を示す説明図。 １・・・筒状体、ＩＡ、ＩＢ・・・半休部、２・・・パ
イプ１０・・・バーナー、１１・・・フィン、１２・・
・空気取入口、１３・・・接合部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱媒体の流れる筒状体が鋳造成形された部材よシな
   る熱交換器であって、前記筒状体内面に複数のフィンが
   配置される如く該フィンが前記部材と一体鋳造されてい
   て、前記フィンを貫通する如く第２の熱媒体の流れるパ
   イプが鋳包み鋳造されていることを特徴とする筒状体を
   含む熱交換器。 ２ 前記パイプが筒状体内面に接して延在する如き位置
   にてフィンに鋳包み鋳造されていること全特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の熱交換器。 ３ 前記パイプが筒状体を形成する部材内部に少くとも
   一部分を埋込む如く鋳包み鋳造されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の熱交換器。 ４ 前記パイプが筒状体内面から間隔を置いた位置にて
   フィンに鋳包み鋳造されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の熱交換器。 ５ 前記筒状体がアルミニウム材よシなシ、前記パイプ
   が銅パイプであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   〜４項の何れかに記載の熱交換器。