JPS61213441A

JPS61213441A - 燃焼式ヒ−タの熱交換器

Info

Publication number: JPS61213441A
Application number: JP5404885A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Tomita; 富田　一三; Keiichi Shibata; 柴田　啓一
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1985-03-18
Filing date: 1985-03-18
Publication date: 1986-09-22
Also published as: JPH0259387B2

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】（ｉ楽土の利用分野）この発明は、燃焼式ヒータの熱交換器に関するものであ
る。

（従来の技術）気体燃料、液体燃料を燃焼させ、その燃焼ガスと空気と
を熱交換させる燃焼式ヒータにおいて。

熱伝達の効率を高めるために、熱交換器内面番；内部フ
ィンを、外面に外部フィンを設けて、伝熱表面積を増大
して熱交換率を高めるような技術は公知である。

燃焼式ヒータに用いられる熱交換器は、例えば特開昭５
９−１３４４９６号公報、特開昭５９−１７３６５４号
公報に示されている。前者にあっては、熱交換器本体９
には内面軸方向に複数の内部フィン１０が設けられると
共に、その熱交換器本体９の外側に、縁立部を有する外
部フィン１２を圧入して構成している。また、後者にあ
っては。

熱交換器７には内面軸方向に複数個の内部フィン８が設
けられると共に、その熱交換器７の外側の表面を削り起
して複数個外部フィン１０を設けて構成している。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、従来において、内部フィン及び外部フィ
ンは、その内周又は外周を、それぞれ熱交換器本体の軸
線上を中心として、長手方向に一様に形成されている。

そのため、燃焼ガスの排出゛孔近辺や空気導入口近辺で
は１通風抵抗を小さくして円滑な排出又は導入が行なえ
るようにフィンを削除してあり、これら削除した部分で
無駄な空間が生じ、効率よく熱交換が行なえないもので
あった。また、伝熱表面積を大きくするためには。

前記排出孔、導入口の近辺以外で伝熱表面積を稼ぐこと
になり、熱交換器本体は大きくなり、燃焼式ヒータの小
型軽量化が図れないという欠点をも合わせて有するもの
であった。

そこで、この発明においては、燃焼ガスの排出孔近辺、
又は空気導入口近辺にもフィンを設け、燃焼ガス又は空
気の円滑な排出、導入を維持すると共に、伝熱表面積を
大きくして効率のよい熱交換が行なえる燃焼式ヒータの
熱交換器を提供することをａ！ｆｉとするものである。

（問題点を解決するための手段）しかして、第１番目の発明は、燃焼器が出す燃焼ガスと
空気とを熱交換させるための熱交換器において、管体の
内側及び外側で軸方向に延びる多数の内部フィン及び外
部フィンを形成し、この内部フィンは燃焼ガスの排出孔
側で切欠され、その切欠される切欠量を該排出孔の近辺
で最大とした燃焼式ヒータの熱交換器であり、第２番目
の発明は、熱焼器が出す燃焼ガスと空気とを熱交換させ
るための熱交換器において、管体の内側及び外側で軸方
向に延びる多数の内部フィン及び外部フィンを形成し、
この内部フィンは燃焼ガスの排出孔側で切欠され、その
切欠される切欠量を該排出孔の近辺で最大とすると共に
、前記外部フィンは空気導入口側で切欠され、その切欠
される切欠量を該空気導入口に対峙する近辺で最大とし
た燃焼式ヒータの熱交換器である。

（作用）従って、第１番目の発明にあっては、燃焼ガスの排出口
近辺に内部フィンを形成することができて１円滑な燃焼
ガスの排出が行なえると共に、伝熱表面積を増加するこ
とができるし、また、第２番目の発明にあっては、前記
効果を得ると共に。

空気導入口近辺に外部フィンを形成することができて円
滑な空気の導入が行なえるし、且つ伝熱表面積を増加す
ることができるものである。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第１図において、燃焼式ヒータ１は、燃焼器２と、この
燃焼器２に連接する熱交換器３及び該熱交換器３を覆う
外筒４とから構成されている。

燃焼器２は、はぼ筒状をなした燃焼管６が横方向に配さ
れ、該燃焼管６内に燃焼室６ａが形成される。この燃焼
室６ａは、その右側端が開口し。

左側端が閉塞され、その左側端にガラス繊維１石綿等に
より構成の飛ぶ８が設けられている。この飛ぶ８には、
液体の燃料（ナフサ、燈油、軽油等）が供給される燃料
供給管９が、その間口端９ａを当接するようにして接続
されている。

飛ぶ８が配されている側の前記燃焼管６には、燃焼に必
要な空気を導入するための吸入孔７が多数形成されると
共に、その空気を外部から導びく空気吸入管５が前記燃
焼管６の左方に外嵌している。この空気吸入管５は、こ
れに接続の空気吸入通孔１４がら空気が供給される。

■０は燃料の供給ポンプで、燃料供給管９に設けられ、
燃料タンク１１から飛ぶ８に燃料を供給するものである
。１２は前記飛ぶ８の表面に設けられた燃料を気化させ
るためのヒータ、１３は燃料を着脱させるイグニッショ
ンコイルで、このイグニッションコイル１３．前記ヒー
タ１２、前記供給ポンプ１０は、図示されていないコン
トロー・　ルユニットから制御されて、効率の良い燃焼
を持続させる働きをしている。

熱交換器３は、その左端で前記燃焼器２に接続されてお
り、管体１６と該管体１６の内側及び外側にそれぞれ形
成する内部フィン１７、外部フィン１８とから構成され
ている。この熱交換器３は、第２図から第３図までに第
１の発明の詳述され。

内部フィン１７及び外部フィン１８は、内及び外方向に
突出すると共に、管体１６の長手方向（軸方向）に延び
ており、押し出し形成された押し出し材で製造されてい
る。

内部フィン１７は、高いフィン１７ａと低いフィン１７
ｂとより成り、交互に設けられ、低いフ・イン１７ｂは
高いフィン１７ａのほぼ半分であり。

この例にあって、管体１６の内径が７０＋ｕｓであると
きに、高いフィン１７ａは１０＋ａ■、低いフィン１７
ｂは５１１１１であり、その双方のフィンの合計は７２
枚である。このように、内部フィン１７を高いフィン１
７ａと低いフィン１７ｂとにすることで、製造時に有利
となり、表面積を拡大できるものである。即ち、熱交換
率を高めるためには、フィン数を増大することが望まし
いが、押し出し形成時におけるダイスの強度との関係も
あり、同一の高さのフィンの場合では、その枚数は６割
以下になるのに対し、フィンの高さを交互にすることで
、フィン数は前記実施例の枚数となり、フィン表面積を
拡大できるものである。

そして、排出孔２０側、即ち第１図にあって燃焼Ｄ２側
において、内部フィン１７は、第２図。

第３図に示すように、切欠されており、この切欠量は、
該排出孔２０近辺で最大となっている。この実施例では
、内部フィン１７の切欠量を、排出孔２０側にΩ！だけ
傷心した管体１６の中心位置Ｃ１を基準として切削径Ｄ
ｌにより決定している。

即ち１反排出孔２０側でフィンの高さは最大で。

偏心させていない部分の高さと一致させてあり。

排出孔２０に近づく方向に徐々に高さを低くして。

排出孔２０に隣接する部分で管体１６の内周面にほぼ一
致させている。このような内部フィン１７は、押し出し
加工時にあっては、排出孔２０付近もそれ以外の部分と
同様に成形されるが、その後切削加工により前記のよう
な形状にするものである。

外部フィン１８は、外方へ突出しており、この例では、
４０枚で、前記例と同じ場合（管体１６の内径が７０１
）には、その長さはほぼ２５ｍｍである。この外部フィ
ン１８は、管体１６の燃焼器２側が、その端から下記す
る空気導入口２３の径と同等かそれ以上後退した位置か
ら均一に立設し、その外周を管体１６の軸線を中心とし
て長手方向に一様に形成している。

このような熱交換器３は、その左側端を前記燃焼器２を
構成する空気導入管５に外嵌すると共に。

その右端に底蓋１５が嵌合されているので、該熱交換器
３の内孔１６ａに前記燃焼器２の燃焼管６が深く挿入さ
れ、その端が底蓋１５近くまで達している。しかも、燃
焼管６は、内部フィン１７の先端近くを通るように配さ
れているから、燃焼管６で燃焼された燃焼ガスの通路は
、管体１６と燃焼管６との間の内部フィン１７間となる
。そして。

熱交換器３の最も燃焼器２側は、内部フィン１７が排出
孔２０に近づくにつれてその切欠量が大きくなっている
ので、燃焼管６との間隔も大きくなっている。

外筒４は、前記熱交換器３を包むような形状で。

一方に空気導入口２３を、他方に空気排出口２４を有し
ており、この外筒４の径は、前記熱交換器３の外径より
少ししか大きくないので、空気導入口２３からの空気は
、第１図に示すように、外部フィン１８の間を通って温
められ、空気排出口２４から外部へ排出される。

上述の構成にあって、燃焼器２が燃焼されると。

燃焼ガスは、燃焼管６内で燃焼され、その端から第１図
矢印のように、！＠焼管６と熱交換器３の管体１６との
間の燃焼ガス通路を流れ、内部フィン１７を加熱しなが
ら燃焼器２側に至る。その燃焼器２側の内部フィン１７
は、他の部分に比べて該内部フィン１７が切欠されてい
るので、燃焼管６と内部フィン１７の間隙が排出孔２０
に近づくにつれて拡大しているので、各内部フィン１７
間を通ってくる前記した燃焼ガスを集めながら排出孔２
０まで円滑に流れ、排出孔２０近辺まで形成できるので
、伝熱表面積を増加させる効果を有するものである。

第４図、第５図において、この発明の他の実施例が示さ
れている。この実施例では、前述したような内部フィン
１７の構成に加えて、外部フィン毒１．８は空気導入口
２３側で切欠されその切欠される切欠量を該空気導入口
２３に対峙する近辺で最大としたことにある、この実施
例では、外部フィン１８の切欠量を、反空気導入口側へ
Ｑ２だけ偏心した管体１６の中心位ＩＣ２を基準として
切削径Ｄ２により決定している。

即ち、空気導入口２３に対峙する位置で外部フィン１８
の高さは最小であり、空気導入口２３から遠ざかる方向
に徐々に高さが増し、反空気導入口偏ではその高さが最
大となっている。

なお、空気導入口２３より最も遠い位置にあっては、管
体１６に設けられる排出孔２０の形成のため、その付近
で外部フィン１８を取り除いている。このような外部フ
ィン１８においても、押し出し加工後、切削により上述
のような形状とするものである。

上述のように、外部フィン１８は、空気導入口側でも、
切欠されているが設けられており、伝熱表面積はその分
大きくなり、効率のよい熱交換が行なえるものである。

そして、外部フィン１８と外筒４との間隙も空気導入口
２３に近づくにつれて大きくなるために、導入空気は第
５図に示す矢印のように流れて、熱交換器３の外部フィ
ン１８間に均等に且つ円滑に流すことができるものであ
る。

（発明の効果）以上述べたように、この第１の発明によれば。

内部フィンを燃焼ガスを排出する排出孔側にあっても設
けられるので、伝熱表面積を増加させることができるも
のである。

さらに、この第２の発明によれば、内部フィンのみなら
ず外部フィンも空気導入口側にあっても設けられるもの
であるため、内部フィンの拡大と相俊って伝熱表面積を
増加させることができる効率のよい熱交換器を提供でき
るものである。

また、伝熱表面積が増加した分、燃焼式ヒータの小型軽
量化が図れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は燃焼式ヒータの断面図、第２図は同上に組込ま
れた第１番目の発明に係る熱交換器の斜視図、第３図は
第１図Ａ−Ａ線断面図、第４図は第２番目の発明に係る
熱交換器の斜視図、第５図は第２番日の発明に係る熱交
換器を第１図に示す燃焼式ヒータに組込んだ状態の断面
図である。２・・・燃焼器、３・・・熱交換器、１６・・・管体、
１７・・・内部フィン、１８・・・外部フィン、２０・
・・排出孔、２３・・・空気導入口。第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】１、燃焼器が出す燃焼ガスと空気とを熱交換させるため
の熱交換器において、管体の内側及び外側で軸方向に延
びる多数の内部フィン及び外部フィンを形成し、この内
部フィンは燃焼ガスの排出孔側で切欠され、その切欠さ
れる切欠量を該排出孔の近辺で最大としたことを特徴と
する燃焼式ヒータの熱交換器。２、内部フィンの切欠量は、排出孔側に偏心した管体の
中心位置を基準として決定したことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の燃焼式ヒータ。３、熱焼器が出す燃焼ガスと空気とを熱交換させるため
の熱交換器において、管体の内側及び外側で軸方向に延
びる多数の内部フィン及び外部フィンを形成し、この内
部フィンは燃焼ガスの排出孔側で切欠され、その切欠さ
れる切欠量を該排出孔の近辺で最大とすると共に、前記
外部フィンは空気導入口側で切欠され、その切欠される
切欠量を該空気導入口に対峙する近辺で最大としたこと
を特徴とする燃焼式ヒータの熱交換器。４、外部フィンの切欠量は、反空気導入口側に偏心した
管体の中心位置を基準として決定したことを特徴とする
特許請求の範囲第３項記載の燃焼式ヒータの熱交換器。