JPS61265445A - 薄型湯沸器用熱交換器 - Google Patents

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 本発明は家庭用湯沸器に係り、特にファンなどを使用せ
ずに薄型化を図また湯沸器の熱交換器に関するものであ
る。

従来の技術 従来この種の熱交換器は第４図に示す如く、ドラム１の
下流側を内側に曲げその上に燃焼ガス流れ方向に平行な
両端面を有する長方形成は山形のフィン２とそれに密着
した丸形のフィンパイプ３を設けたものであった。

発明が解決しようとする問題点 しかし上記構成で薄型化を図る場合、ドラム１とフィン
２の幅を単に狭くしていくと排気面積が小さくなシ燃焼
空気が不足する。またフィンパイプ３の数を減らして排
気面積を大きくすれば、水側の伝熱面積が不足するため
熱効率が低下する。

このように薄型化を図る時、伝熱面積と排気面積を同時
に大きくし、熱効率と素焼用空気を確保することはでき
なかった。

本発明はかかる従来の間頓を解消するもので、従来相反
する関係にあった熱効率の向上と燃焼空気の増加を図っ
た薄型湯沸器用熱交換器を提供せんとするものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の薄型湯沸器用熱交
換器は、燃焼室を構成するドラムと、ドラムの外周に巻
回したドラムパイプと、ドラムの一端にフィンを多数密
着させたフィンパイプを有するフィンブロックを尋椿設
けるとともに、フィンは燃焼ガス流れの下流側の長さを
大きく構成した末広型とし、フィンパイプは燃焼ガスの
流れ方向を長軸とした長円或は楕円形としドラムパイプ
に接続したものである。

作　　用 上記構成によってフィンブロックを流れる燃焼ガスは流
れ方向に末広型と構成された排気通路を流れることにな
シ排気抵抗が減少する。また途中のフィンパイプは燃焼
ガスの流れ方向を長軸とした長円或は楕円としであるた
め従来の円形フィンパイプに比べ同じ水側の伝熱面積を
有していても投影面積は小さく排気面積がその分多くな
る。さらに長軸方向の距離を調整することにより水側と
ガス側の伝熱面積のバランスをとることができるので、
同じ重量の材料で最も効率の良い設計点を選ぶことがで
きることになる。

実施例 以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する。

なお第４図と同一部材には同一番号を付している。第１
図〜第２図において４は燃料供給管でバーナ６を固定す
るバーナホルダ６に接続すれている。バーナ６の上方に
は燃焼室７を構成するドラム１が設けられ、ドラム１の
外周には長円形のドラムパイプ８が巻回されている。ド
ラム１の上方には下流側が広がった末広型のフィン２ａ
を多数密着した楕円形のフィンパイプ３ａが燃焼ガスの
流れ方向を長軸として配設されフィンブロック９を構成
している。フィンパイプ３　ａ　ｉｔ、　）”　ラムパ
イプ８に接続されている。

上記構成において燃料は燃料供給管４よシ供給されバー
ナホルダｅ内に設けられたノズル（図示せず）よシバー
ナ５に向けて噴出される。この時、エゼクタ効果によシ
ー次空気を誘引してバーナ５内を流れる間に混合し混合
気となって燃焼室γ内へ流出し火炎を形成する。また二
次空気はバーナ５間と、ドラム１とバーナホルダ６の隙
間よシ燃焼室７内へドラフト効果により誘引される。一
方、水はドラムパイプ８を通って供給されフィンブロッ
ク９に至シフインパイプ３ａ内を通る間に熱交換され高
温湯となって給湯に供せられる。

ここで第２図（８）で示す如くドラムパイプ８は楕円形
であるためドラム１の接触面積が増し、燃焼室７の幅を
狭くして火炎との距離が小さくなってもドラム１の温度
上昇を防止できる。またドラムパイプ８の幅が小さくな
るため器具全体の幅もその分、小さくできる。

また、フィン２ａは下流側を広くした末広型であるため
排気通路が拡大され排気抵抗が減少する。

また、フィンパイプ３ａも燃焼ガスの流れ方向を長軸と
しているため投影面積が小さくその分排気面構を大きく
することができる。これらにより燃焼室７を狭くしても
ドラフト効果が有効に働き燃焼空気が充分供給される。

またフィン２ａを中央部が燃焼ガスの流れ方向に突出し
た山形とすること、及びフィンパイプ３ａを燃焼ガスの
流れの下流側を広くした逆ハ字型に配列することによシ
、燃焼ガス流れを末広型フィンに沿わせることが出来る
。従って上記効果をさらにアップさせることができ、か
つフィン２ａの伝熱面積を有効に利用し熱効率をアップ
させることができる。

さらに中央部が山形、端面部が末広型のフィン２とする
ことによシ燃焼ガス側の伝熱面積を、燃焼ガス流れ方向
の長軸を大きくすることで水側の伝熱面積をそれぞれ従
来と同等に確保できるため熱効率が保証される。

上記の効果を従来と比較したのが第３図であム従来は第
２図（Ｂｌに示す如くドラム１の上方で燃焼ガス流れは
中央部に偏向されるため第３図（Ｂ）に示すように熱交
換器の中央部が高くなる温度分布を示す。これに対し本
実施例（八では燃焼ガス流れが末広型フィンに沿った流
れとなるためほぼ均一な温度分布となる。即ちフィンが
有効に伝熱に寄与していることを示している。

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によれ
ば以下の効果が得られる。

（１）フィンは燃焼ガス流れに対し末広型となって排気
通路が拡大すること、およびパイプは燃焼ガス流れを長
軸とした長円或は楕円形として投影面積を縮少すること
により排気抵抗が減少し薄型の熱交換器としても充分燃
焼用空気が供給することができる。

（２）フィンパイプの長軸の長さを調整することによシ
燃焼ガス側と水側の伝熱面積をバランスをとって最適の
値に設定することができる。

（３）　　フィンパイプを燃焼ガス流れの下流方向を逆
へ字型に配列すること、およびフィン中央部を燃焼ガス
流れ方向に突出した山形とすれば燃焼ガスが末広型フィ
ンに沿うよう流れる作用を助長し、フィンを有効に使え
るので熱効率がアップする。

（４）　　ドラムパイプを長円にすればドラムとの接触
面積が増加するので熱交換器を薄くしてもドラム温度は
上昇せずかつ長円にした分だけ器具を薄くできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を湯沸器に応用した場合の全
体の縦断面図、第２図（八は同要部を示す拡大部分断面
図′、第２図（Ｂｌは従来例の熱交換器の要部を示す拡
大部分断面図、第３図は本発明と従来例の熱交換器の幅
方向における温度分布を示す比較図、第４図は従来の熱
交換器を有する湯沸器全体の縦断面図である。 １・・・・・・ドラム、２ａ・・・・・・フィン、３ａ
・・・・・・フィンパイプ、８・・・・・・ドラムパイ
プ、９・・・・・・フィンブロック。 第１　図　　　　　　　　　１−一−ドラムＺｃＬ−−
−フィン ３久−一一フインへ°イデ δ−−−Ｈフム八°イデ へ−一一フィンブロツク ７−ｍ−ドラム 第２図　　　　　２−７４７ ３−−−フィンパイプ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃焼室を構成するドラムと、前記ドラムの外周に
   巻回したドラムパイプと、前記ドラムの一端にフィンを
   多数密着させたフィンパイプを有するフィンブロックを
   設けるとともに、前記フィンは燃焼ガス流れの下流側の
   長さを大きく構成した末広型とし、前記フィンパイプは
   燃焼ガスの流れ方向を長軸とした長円或は楕円形とし、
   前記ドラムパイプに接続してなる薄型湯沸器用熱交換器
   。
2. （２）フィンパイプは燃焼ガス流れの下流側を広くした
   逆ハ字型に配列してなる特許請求の範囲第１項記載の薄
   型湯沸器用熱交換器。
3. （３）ドラムパイプは燃焼ガスの流れ方向を長軸とする
   長円或は楕円形としドラムに密着した特許請求の範囲第
   １項記載の薄型湯沸器用熱交換器。
4. （４）フィンは中央部が燃焼ガスの流れ方向に突出した
   山形とし、かつ上流側は長円或は楕円形のフィンパイプ
   から一定の距離をおいて切断成形した特許請求の範囲第
   １項記載の薄型湯沸器用熱交換器。