JPS5944543A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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Publication number
JPS5944543A
JPS5944543A JP15543382A JP15543382A JPS5944543A JP S5944543 A JPS5944543 A JP S5944543A JP 15543382 A JP15543382 A JP 15543382A JP 15543382 A JP15543382 A JP 15543382A JP S5944543 A JPS5944543 A JP S5944543A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat exchanger
fins
heat
exchanger body
thermal efficiency
Prior art date
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Pending
Application number
JP15543382A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiyuki Gokajiya
後梶谷 嘉之
Tadao Sugano
菅野 忠男
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP15543382A priority Critical patent/JPS5944543A/ja
Publication of JPS5944543A publication Critical patent/JPS5944543A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F24H3/00Air heaters
    • F24H3/02Air heaters with forced circulation
    • F24H3/06Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators
    • F24H3/08Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators by tubes
    • F24H3/087Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators by tubes using fluid fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/42Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Geometry (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】 産業上の利用分野 本発明は、気体捷だは液体燃を1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。
従来例の構成とその問題点 従来この種熱交換器は、第1図、第2図に示すように、
熱交換器本体1の内面軸方向に複数個の内部フィン2を
押出形材にて一体的に構成し、この外周面に外部フィン
3を巻付加工後、炉中ろう付等にて固着している、該熱
交換器本体1の内部には円錐台形状の中間筒4を配設し
、一端にはバーナ5を具備した構成がある。バーナ5で
燃焼した高温燃焼ガスは内部フィン2を通過する際に内
部フィン2にで吸熱し、外部フィン3にて対流空気流と
熱交換される。
しかし、この種熱交換構造では次のような欠点を有して
いた。
(1)外部フィンの加工は、融点の異なる2種のアルミ
材からなるアルミクラツド材を用い、この帯板を熱交換
器外周に奉伺加工の後、フラックスを塗布して約580
’Cに加熱された高温炉で、炉中ろう付を行なうもので
あるから、製造コストが割高となっていた。
寸だ、炉中ろう何時にろうがフィン下方に流下して均一
にろう付することが困難であ−だ。
(2)熱交換器とバーナ及び排気部の連結は、該熱交換
器の両端にフランジ等を溶接後バッキングを介して固着
する必要があった。%にアルミ溶接は溶接性が悪く、加
工工数がかかりコスト高とな−ていた。
(3)内部フィン間に拡乱体を具備せず、内部フィンの
吸熱面積を増大し、かつ燃焼ガス流速を増大して伝熱を
促進する構成であるが、この構成では押出加工時の金型
の強度的な制約により内部フィン間の示隙間を形成する
ことは困難であり、燃焼ガス流速増大による熱伝達の向
上は期待できず高度の熱効率を得ることができない。
(4)  ガス側伝熱面積増大に伴ないバーナ火炎に面
した内部フィンから輻射熱を集中的に受けるだめ、熱交
換器の一部が局部的に異常高温と在り、変形を生じたり
溶Hに至る々と、耐久性の点で問題となっていた。また
火炎が内部フィンに直接接触することで火炎が冷却され
一酸化炭素が大量に発生する等の欠点を有していた一寸
だ、他の従来例としてアルミダイキャスト加工にて、内
、外フィンを一体的に成形した2つの熱交換器部品を溶
接加工にて合体せしめる方法があるが、金型費、材料費
1割高となり、工数がかかるなど製造コストが高価なも
のとなっていた。
発明の目的 本発明は、このような従来の欠点を一掃するもので小型
高効率で加工性に優れた製造コストの安価な熱交換器を
得ることを目的としている。
発明の構成 この目的を達成するだめに、本発明は内面軸方向に内部
フィンを押出加工にて一体的に形成した熱交換器本体の
外周面にアルミ板からなる縁立部を有した外部フィンを
圧入加工により固着するとともに、熱交換器本体の両端
をバーナ部及び刊気部に咬め加工にて連結し構成してい
る。
寸だ熱交換器本体内の後流側には中間筒を配設し、該中
間筒の外周域の内部フィン間に複数個の拡乱体を配設し
た構成からなっている−この構成によって、アルミ押出
形材の形成でガス側伝熱面積の十分なる確保と、剛性を
増大せしめた熱交換器本体外周面に内部が縁立した外部
フィンを圧入加工にて極めて容易固着することが可能と
なり、高温使用時における熱サイクルにおいても長期に
渡って安定した伝熱性能を保持し、小型にして高効率化
が図れる、さらに熱交換器本体の両端部におけるバーナ
及び排気部材の連結に溶接加工を必要とせず極めて簡単
に行なえるため、製造コストの安価な熱交換器を得るこ
とができる。
実施例の説明 以下、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。尚前記図中の第3図、第4図と同一部品に
ついては同一番号を付している。
図[オtnで、6は熱交換器で一端に燃焼ファンと一体
的に構成したバーナ7と、他端に排気部8を設け、同軸
−ヒで一体的に連設している。9はアルミ押出材で一体
的に構成した熱交換器本体で、内面軸方向に複数個の内
部フィン1oを設けているー この内部フィン10のバーナ7側の一部は切削加工によ
り削除している一熱交換器本体の一端はバーナ7のフラ
ンジ部と、他方はフランジ11とそれぞれ咬め加工によ
り第4図の如く固着されている。12は熱交換器本体9
の外周に複数個設けた外部フィンで、四角形のアルミ板
からなり中央部に縁立部13を設は熱交換器本体9の外
周面に機械的に圧入して固着せしめている。14は熱交
換器本体9内の中央部で、且つ略中間部より下流側に設
けだ流路規制体で、有頂筒状の円筒を排気部8より延出
している。
15は流路規制体14の外周部の内部フィン10間に複
数個配設しだ拡乱体で、複数個の屈曲部16を有した折
曲片より構成し、内部フィン10の端部より挿入してい
る。1了は熱交換器本体9の上流側に構成した燃焼室、
18は燃焼室17に形成された火炎、19はパツキン、
20は排気口、21はバーナ7の一部に設けた点火電極
、22は燃焼検知を行なうフレームロッドである。23
は定油面装置で電磁ポンプ24を介してバーナ部に給油
している。26はクロスフローファンで構成した対流用
送風機、26はモータ、27は対流空気流、28は燃焼
ガス流、29は筐体である。
上記構成において、バーナ了の燃焼ファント電磁ポンプ
24を、駆動してバーナ7内に燃料を供給し、これに点
火電極21により点火すると、燃焼火炎18を形成し燃
焼が持続される。燃焼室17内で発生した高温燃焼ガス
は矢印28の如く流路規制体14の外周部を通過して排
気部8を介し排気口2oより外気に排出される。この過
程で熱交換器6の一部に設けたサーモスタット(図示せ
ず)により対流用送風機25が始動すると、燃焼室17
内で発生した1000〜1300℃の高温燃焼ガスは、
燃焼室17の内壁で一部吸熱された後−流路規制体14
の外周部に導かれる。この際、乱流体15の乱流促進に
より内部フィン10及び熱交換器本体9の内面で有効な
熱伝達が行なわれ、熱交換器6の外周部を通過する対流
空気流27と熱交換を行ない、燃焼ガス温度が200〜
250℃と犬「1〕に低下し排気口より排出される。
本実施例では熱交換器本体9をアルミ押出材で構成する
ものを示しだが、この他−熱交換器本体をアルミダイキ
ャスト加工にて形成しこの外周にアルミ板の外部フィン
を圧入することもできる。
本実施例では、内面軸方向に複数個の内部フィン10を
有しだ熱交換器本体9の外周面に、内側において縁立部
13を有する外部フィン12を機械的に圧入せしめるも
のであるから、熱交換器本体9の剛性が増大し一縁立部
13の内面と熱交換器本体9の外周面が完全に密着して
固着される。
これにより実験結果では外部フィン12を炉中ろう付し
た場合と同等の熱効率が得られたほか、比較的高温使用
時における熱サイクルに対しても伝熱性能が低下するこ
となく長期に渡って安定した熱効率が確保できる。
しかも、熱交換器本体9をアルミ押出形材にて構成し、
この外周に外部フィン12を機械的に圧入するのみであ
るから、従来のように外部フィン12を炉中ろう付する
方法やアルミダイキャスト加工を行なう方法に比較して
、加工工数の大巾な削減が可能となると同時に、簡単な
金型で作製できる。
才だ内、外部フィンが薄肉化が可能となり使用H料も比
較的減少する。さらに熱交換器本体の両端部におけるバ
ーナ及び排気部材を咬め加工にて連結することで、従来
のように先例なフランジ溶接加工を不要を必要とせず極
めて簡単に連結できるため、前記、押出形材の使用によ
る外部フィン圧入加工を43J、−4って、熱交換器の
製造コストを大rl+に低減することが可能となる。
1だ、内部フィンを多数設けだ押出形材の外周面にダイ
キャストのフィン厚みに比I7て極めて薄い(0,8〜
1.0mm)外部フィンを多数設けることで、小型にし
てガヌ側及び空気側の伝熱面積の十分々る確保と、内部
フィン間に設けた拡乱体の作用で高度の熱効率(93〜
95係)が達成できる。
さらに、押出形相の切断長さの変更と、フィン仕様を設
定することで、熱効率あるいは機器仕様に対応しだ熱交
換能力を任意に設定でき、金型の共用化等も可能となる
ものである。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明の熱交換器は内
面軸方向に複数個の内部フィンを有しだ熱交換器本体外
周に、アルミ板からなる内側が縁立した複数個の外部フ
ィンを機械的に圧入固着することで、 (1)熱交換器本体外周面への外部フィンの固着は、外
部フィンを機械的に圧入せしめ、従来のように面倒な炉
中ろう付けを行なう必要がなく用人自動機等を用いて極
めて簡単に固着でき製造コストを低減できる。
(2)機器運転時における高温の熱サイクルが生じた場
合においても安定した外部フィンの密着度を確保し長期
に渡って安定した伝熱性能を確保できる。
(3)空気側及びガス側伝熱面を小型に十分確保し前記
外部フィン密着度の向上と、拡乱体の効果により、小型
にして高熱効率化(例えば93〜95係)が達成できる
(4)外部フィンの平面形状を四角形で構成するととで
、帯板から外部フィンの板取り行なう場合は簡単な切断
加工で行なえ、かつ材料の反相が少なくなり、伝熱面積
を有効に十分確保できる。
(5)熱交換器本体の両端をバーナ及び排気部に咬め加
工を行ない連接することで、フラン7部を設は面倒なア
ルミ溶接を行なう必要がなく、咬め加工のみで簡単に固
着できるだめ加工工数や組立工数を犬「IJに低減し、
製造コストの安価な熱交換器を提供できるものである。
寸だ、外部圧入後にフランジを設は溶接を行なうもので
は、溶接部が局部的に高温度に加熱されて熱歪が発生し
外部フィンの密着度が低下する欠点があったが、本f明
では常温で咬め加工を行なうものであるから、前記のよ
うな外部フィンの密着度を低下することが全くない、以
上のように本発明では小型高熱効率で、しかも長期に渡
って安定しだ熱効率を確保し、製造コスト゛の安価な熱
交換器を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の熱交換器の縦断面図、第2図は第1図の
A−A’断面図、第3図は本発明の一実施例である熱交
換器の温風機組込み状態を示す正面断面図、第4図は同
熱交換器の縦断面図、第6図は第4図のB−B’断面図
、第6図は同熱交換器の拡乱体の外観斜視図である。 6・・・・・・熱交換′器、了・・・・・・バーナ、8
・・・・・・排気部、9・・・・・・熱交換器本体、1
0・・・・・・内部フィン、11・・・・・・フランジ
、12・・・・・・外部フィン−13・・・・・・縁立
部、14・・・・・・中間筒、15・・・・・・拡乱体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)熱交換器本体の一端にバーナを、他端に排気部を
    それぞれ一体的に連設する構成とし、内面複数枚の外部
    フィンを圧入加工にて固着する構成とした熱交換器。
  2. (2)外部フィンの平面形状を四角形とした特許詰め加
    工にて連設してなる特許請求の範囲第1項記載の熱交換
    器。
JP15543382A 1982-09-06 1982-09-06 熱交換器 Pending JPS5944543A (ja)

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JP15543382A JPS5944543A (ja) 1982-09-06 1982-09-06 熱交換器

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JP15543382A JPS5944543A (ja) 1982-09-06 1982-09-06 熱交換器

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JPS5944543A true JPS5944543A (ja) 1984-03-13

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ID=15605912

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JP15543382A Pending JPS5944543A (ja) 1982-09-06 1982-09-06 熱交換器

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