JP2000274828A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/0066—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/0066—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
- F28D7/0083—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to a supplementary heat exchange medium, e.g. with interleaved units or with adjacent units arranged in common flow of supplementary heat exchange medium
- F28D7/0091—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to a supplementary heat exchange medium, e.g. with interleaved units or with adjacent units arranged in common flow of supplementary heat exchange medium the supplementary medium flowing in series through the units
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、伝熱管内部の受熱対象液Ｗ１，Ｗ
２と伝熱管外部の燃焼ガス５０との熱交換を行う熱交換
器１００において、簡単な構成で、局所的な加熱を押さ
え、伝熱効率を向上し、複数の受熱対象液を使用しても
滞留している液の過剰な加熱を防止することを目的とす
る。 【解決手段】 第１伝熱管群１と第２伝熱管群２を密接
又は密着させ格子状に配設した格子状伝熱管ユニット１
０を備えるとともに、第３伝熱管群３と第３伝熱管群３
の外壁に設けられたフィン１４とで構成されたフィン付
伝熱管ユニット２０を備えることを特徴とする。
２と伝熱管外部の燃焼ガス５０との熱交換を行う熱交換
器１００において、簡単な構成で、局所的な加熱を押さ
え、伝熱効率を向上し、複数の受熱対象液を使用しても
滞留している液の過剰な加熱を防止することを目的とす
る。 【解決手段】 第１伝熱管群１と第２伝熱管群２を密接
又は密着させ格子状に配設した格子状伝熱管ユニット１
０を備えるとともに、第３伝熱管群３と第３伝熱管群３
の外壁に設けられたフィン１４とで構成されたフィン付
伝熱管ユニット２０を備えることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、家庭用、
業務用の給湯機器に使用される、主として気液の熱交換
を行い、管内の流体が相変化しない熱交換器に関する。
業務用の給湯機器に使用される、主として気液の熱交換
を行い、管内の流体が相変化しない熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、給湯器用として、プレートフィン
チューブ型熱交換器が使用されている。これは伝熱管に
フィンをろう付けし、フィンの伝熱作用にて受熱対象液
と燃焼ガス（ガスの一例）の熱交換を行うものであり、
この場合、熱交換器の伝熱効率はフィン部のフィン効率
の制約を受ける。更に、伝熱効率を上げるため、フィン
の数を増やし伝熱面積を稼いでも、フィン間に流れる燃
焼ガスが層流状態になり、フィンと燃焼ガスの熱交換を
良好に行えず、熱交換器の伝熱を促進することには限界
があった。又、管材と棒材で構成する熱交換器は、冷蔵
庫等のコンデンサーによく使用されているが、ここでの
棒材はフィンと同様に伝熱面積を増やす役目でしかな
く、やはり伝熱効率を高くすることは困難であった。
又、主にボイラ等で使用されている熱交換器として、フ
ィンを使用せず、垂直且つ互いに平行に配設された複数
の伝熱管で構成されている熱交換器があるが、これは伝
熱管中での相変化（蒸発）とその分離を前提としてお
り、給湯器のように伝熱管中の相変化を懸念する機器と
は用途が異なる。例えば、一般給湯と風呂の追焚という
ように、２つの異なった用途の湯水を受熱対象液とし同
じ熱交換器で加熱する１缶２水熱交換器がある。それぞ
れの用途の湯水を混合しないように流す伝熱管を備えて
おり、いずれか１方の湯水を使用するときは他の湯水は
滞留していることになる。このような構成においては、
滞留している湯水が過剰に高温になり、流路中で沸騰し
圧力過大、スケール発生、若しくは焼損という弊害が起
こる。これを防止するため、滞留している湯水の温度を
温度センサで監視し、燃焼ガスを制御する方法がある
が、出力が制限され、機器が複雑になり、コスト面等で
不利である。又、受熱対象流体を１つの用途で使用する
場合でも、熱交換器の熱効率を向上するために、小径の
伝熱管を使用して伝熱管を増やし、圧損を低くするため
に互いの伝熱管を並列に配管することで、伝熱面積を増
やす方法が考えられるが、伝熱管を並列に配管すること
によって、受熱対象液が偏流状態になり、局所的に沸騰
する恐れがあり、伝熱管の焼損又は伝熱効率の低下を生
じる場合がある。
チューブ型熱交換器が使用されている。これは伝熱管に
フィンをろう付けし、フィンの伝熱作用にて受熱対象液
と燃焼ガス（ガスの一例）の熱交換を行うものであり、
この場合、熱交換器の伝熱効率はフィン部のフィン効率
の制約を受ける。更に、伝熱効率を上げるため、フィン
の数を増やし伝熱面積を稼いでも、フィン間に流れる燃
焼ガスが層流状態になり、フィンと燃焼ガスの熱交換を
良好に行えず、熱交換器の伝熱を促進することには限界
があった。又、管材と棒材で構成する熱交換器は、冷蔵
庫等のコンデンサーによく使用されているが、ここでの
棒材はフィンと同様に伝熱面積を増やす役目でしかな
く、やはり伝熱効率を高くすることは困難であった。
又、主にボイラ等で使用されている熱交換器として、フ
ィンを使用せず、垂直且つ互いに平行に配設された複数
の伝熱管で構成されている熱交換器があるが、これは伝
熱管中での相変化（蒸発）とその分離を前提としてお
り、給湯器のように伝熱管中の相変化を懸念する機器と
は用途が異なる。例えば、一般給湯と風呂の追焚という
ように、２つの異なった用途の湯水を受熱対象液とし同
じ熱交換器で加熱する１缶２水熱交換器がある。それぞ
れの用途の湯水を混合しないように流す伝熱管を備えて
おり、いずれか１方の湯水を使用するときは他の湯水は
滞留していることになる。このような構成においては、
滞留している湯水が過剰に高温になり、流路中で沸騰し
圧力過大、スケール発生、若しくは焼損という弊害が起
こる。これを防止するため、滞留している湯水の温度を
温度センサで監視し、燃焼ガスを制御する方法がある
が、出力が制限され、機器が複雑になり、コスト面等で
不利である。又、受熱対象流体を１つの用途で使用する
場合でも、熱交換器の熱効率を向上するために、小径の
伝熱管を使用して伝熱管を増やし、圧損を低くするため
に互いの伝熱管を並列に配管することで、伝熱面積を増
やす方法が考えられるが、伝熱管を並列に配管すること
によって、受熱対象液が偏流状態になり、局所的に沸騰
する恐れがあり、伝熱管の焼損又は伝熱効率の低下を生
じる場合がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの事
情に鑑みて、簡単な構成で、局所的な加熱を押さえ、伝
熱効率を向上し、複数の受熱対象液を使用しても滞留し
ている液の過剰な加熱を防止する安全な熱交換器を提供
することを目的とする。
情に鑑みて、簡単な構成で、局所的な加熱を押さえ、伝
熱効率を向上し、複数の受熱対象液を使用しても滞留し
ている液の過剰な加熱を防止する安全な熱交換器を提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係る熱交換器については、請求項１に記載さ
れているように、伝熱管内部の受熱対象液と伝熱管外部
の燃焼ガスとの熱交換を行う熱交換器であって、第１伝
熱管群と第２伝熱管群を密接又は密着させ格子状に配設
した格子状伝熱管ユニットを備えるとともに、第３伝熱
管群と前記第３伝熱管群の外壁に設けられたフィンとで
構成されたフィン付伝熱管ユニットを備えている。この
構成により、格子状伝熱管ユニットの前記第１伝熱管群
と前記第２伝熱管群の伝熱管の接触部において、一部熱
交換が可能になり、局所的な過剰加熱が防止できる。
又、前記格子状伝熱管ユニットは伝熱管のみで構成され
ているので、伝熱管が燃焼ガスに直接晒され、更に、燃
焼ガスが格子状に配設された伝熱管を通過するとき乱流
になり易く、伝熱を促進できる。更に、フィン付伝熱管
ユニットの第３伝熱管群は、伝熱管よりも、厚みが薄い
フィンを使用することができ、軽量且つ安価に低温の燃
焼ガスから更に熱を回収することができる。又、格子状
伝熱管ユニットにおいては、平面状の境界面に対して一
方に第１伝熱管群を備え、他方に第２伝熱管群を備える
ことができ、単純な製作工程で本構成を実現でき、更
に、第１伝熱管群と第２伝熱管群の少なくとも一方の伝
熱管群を、他方の伝熱管群の上下側を交互に密接又は密
着させ編み込んで形成することもでき、それぞれの伝熱
管の密接又は密着した接触部を大きくすることができ、
伝熱管の相互の一部熱交換を良好に行うことができる。
更に、第１伝熱管群と第２伝熱管群の接触部に、両伝熱
管群間における熱交換を促進する熱交換促進部を設ける
ことも可能である。即ち、接触部において、互いの伝熱
管の接触部を平坦にするか、一方の伝熱管の接触部を凹
状にした熱交換促進部を設け、接触面積を増加し、熱交
換を促進することができ、また、溶接、ろう付け又はめ
っき処理を炉中で再溶融することにより伝熱管を接合す
る融部を熱交換促進部とし、再溶融部を介して熱交換を
促進することができる。この構成により、互いの伝熱管
の一部熱交換が良好に行われ、局所的な過剰加熱をより
一層抑制することができる。
の本発明に係る熱交換器については、請求項１に記載さ
れているように、伝熱管内部の受熱対象液と伝熱管外部
の燃焼ガスとの熱交換を行う熱交換器であって、第１伝
熱管群と第２伝熱管群を密接又は密着させ格子状に配設
した格子状伝熱管ユニットを備えるとともに、第３伝熱
管群と前記第３伝熱管群の外壁に設けられたフィンとで
構成されたフィン付伝熱管ユニットを備えている。この
構成により、格子状伝熱管ユニットの前記第１伝熱管群
と前記第２伝熱管群の伝熱管の接触部において、一部熱
交換が可能になり、局所的な過剰加熱が防止できる。
又、前記格子状伝熱管ユニットは伝熱管のみで構成され
ているので、伝熱管が燃焼ガスに直接晒され、更に、燃
焼ガスが格子状に配設された伝熱管を通過するとき乱流
になり易く、伝熱を促進できる。更に、フィン付伝熱管
ユニットの第３伝熱管群は、伝熱管よりも、厚みが薄い
フィンを使用することができ、軽量且つ安価に低温の燃
焼ガスから更に熱を回収することができる。又、格子状
伝熱管ユニットにおいては、平面状の境界面に対して一
方に第１伝熱管群を備え、他方に第２伝熱管群を備える
ことができ、単純な製作工程で本構成を実現でき、更
に、第１伝熱管群と第２伝熱管群の少なくとも一方の伝
熱管群を、他方の伝熱管群の上下側を交互に密接又は密
着させ編み込んで形成することもでき、それぞれの伝熱
管の密接又は密着した接触部を大きくすることができ、
伝熱管の相互の一部熱交換を良好に行うことができる。
更に、第１伝熱管群と第２伝熱管群の接触部に、両伝熱
管群間における熱交換を促進する熱交換促進部を設ける
ことも可能である。即ち、接触部において、互いの伝熱
管の接触部を平坦にするか、一方の伝熱管の接触部を凹
状にした熱交換促進部を設け、接触面積を増加し、熱交
換を促進することができ、また、溶接、ろう付け又はめ
っき処理を炉中で再溶融することにより伝熱管を接合す
る融部を熱交換促進部とし、再溶融部を介して熱交換を
促進することができる。この構成により、互いの伝熱管
の一部熱交換が良好に行われ、局所的な過剰加熱をより
一層抑制することができる。
【０００５】このような熱交換器においては、請求項２
に記載されているように、前記第１伝熱管群と前記第３
伝熱管群とを接続して形成される第１受熱対象液流路
と、前記第２伝熱管群によって形成される第２受熱対象
液流路とを備えることが好ましい。この構成によると、
本願の熱交換器は、２種類の用途の受熱対象液を流す第
１受熱対象液流路と第２受熱対象液流路とをそなえる、
所謂１缶２水熱交換器として使用することができる。一
方の受熱対象液が滞留している場合でも、前記第１伝熱
管群と前記第２伝熱管群は接触し、相互に熱交換可能に
なっているので、滞留している受熱対象液を過剰に加熱
するのを抑制するのみならず、滞留側の伝熱面を積極的
に利用できる。
に記載されているように、前記第１伝熱管群と前記第３
伝熱管群とを接続して形成される第１受熱対象液流路
と、前記第２伝熱管群によって形成される第２受熱対象
液流路とを備えることが好ましい。この構成によると、
本願の熱交換器は、２種類の用途の受熱対象液を流す第
１受熱対象液流路と第２受熱対象液流路とをそなえる、
所謂１缶２水熱交換器として使用することができる。一
方の受熱対象液が滞留している場合でも、前記第１伝熱
管群と前記第２伝熱管群は接触し、相互に熱交換可能に
なっているので、滞留している受熱対象液を過剰に加熱
するのを抑制するのみならず、滞留側の伝熱面を積極的
に利用できる。
【０００６】更に、これらのような熱交換器において
は、請求項３に記載されているように、前記格子状伝熱
管ユニットと、前記フィン付伝熱管ユニットとを、前記
燃焼ガスの流れの方向に対して、前記格子状伝熱管ユニ
ットが上流側になるように備えることが好ましい。格子
状伝熱管ユニットにおいては、第１伝熱管群と第２伝熱
管群の伝熱管の接触部において、一部熱交換が可能にな
っており、局所的な過剰加熱が防止できることから、受
熱側ガスの流れに対して上流側、即ち高温側に備えるこ
とが好ましく、更に、フィン付伝熱管ユニットにおいて
は、低温側に備えて、ある程度低温になった燃焼ガスの
熱と受熱対象液の伝熱を更に促進することができる。こ
のように構成することで、安価なフィン付伝熱管熱交換
ユニットを過剰加熱の心配がない部分に使用すること
で、熱交換器を安価に製作でき、過剰加熱の可能性があ
る部分には格子状伝熱管ユニットを使用することで、１
缶２水熱交換器のように、２種類の受熱対象液を使用し
て、滞留する受熱対象液があったとしても、過剰加熱が
防止でき、熱交換器の損傷等がなく、燃焼ガスの熱を効
率よく受熱対象液に伝熱することができる。
は、請求項３に記載されているように、前記格子状伝熱
管ユニットと、前記フィン付伝熱管ユニットとを、前記
燃焼ガスの流れの方向に対して、前記格子状伝熱管ユニ
ットが上流側になるように備えることが好ましい。格子
状伝熱管ユニットにおいては、第１伝熱管群と第２伝熱
管群の伝熱管の接触部において、一部熱交換が可能にな
っており、局所的な過剰加熱が防止できることから、受
熱側ガスの流れに対して上流側、即ち高温側に備えるこ
とが好ましく、更に、フィン付伝熱管ユニットにおいて
は、低温側に備えて、ある程度低温になった燃焼ガスの
熱と受熱対象液の伝熱を更に促進することができる。こ
のように構成することで、安価なフィン付伝熱管熱交換
ユニットを過剰加熱の心配がない部分に使用すること
で、熱交換器を安価に製作でき、過剰加熱の可能性があ
る部分には格子状伝熱管ユニットを使用することで、１
缶２水熱交換器のように、２種類の受熱対象液を使用し
て、滞留する受熱対象液があったとしても、過剰加熱が
防止でき、熱交換器の損傷等がなく、燃焼ガスの熱を効
率よく受熱対象液に伝熱することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明に係る熱交換器について、
実施の形態を図面に基いて説明する。図１及び図２は本
発明に係る熱交換器１００について、１つの実施の形態
を示す側断面図と平面図である。本願の熱交換器１００
は、燃焼ガス５０の流れの方向に対して、上流側から格
子状伝熱管ユニット及びフィン付伝熱管ユニットを並べ
て配置し、燃焼ガス５０がそれぞれのユニットの伝熱管
の表面を流通するように構成されている。
実施の形態を図面に基いて説明する。図１及び図２は本
発明に係る熱交換器１００について、１つの実施の形態
を示す側断面図と平面図である。本願の熱交換器１００
は、燃焼ガス５０の流れの方向に対して、上流側から格
子状伝熱管ユニット及びフィン付伝熱管ユニットを並べ
て配置し、燃焼ガス５０がそれぞれのユニットの伝熱管
の表面を流通するように構成されている。
【０００８】格子状ユニット１０は、複数の伝熱管によ
って形成された第１伝熱管群１は複数の直線状の伝熱管
によって形成された第２伝熱管群２の上下を交互に接触
部５において接しながら編み込まれて形成されており、
第１伝熱管群１に第１水Ｗ１を供給及び排出し、且、そ
れぞれの伝熱管の位置を維持するため、その両端にヘッ
ダ２１ａ及びヘッダ２１ｂを備え、同じく、第２伝熱管
群２に第２水Ｗ２を供給及び排出し、且、それぞれの伝
熱管の位置を維持するため、その両端にヘッダ２２ａ及
びヘッダ２２ｂを備えている。
って形成された第１伝熱管群１は複数の直線状の伝熱管
によって形成された第２伝熱管群２の上下を交互に接触
部５において接しながら編み込まれて形成されており、
第１伝熱管群１に第１水Ｗ１を供給及び排出し、且、そ
れぞれの伝熱管の位置を維持するため、その両端にヘッ
ダ２１ａ及びヘッダ２１ｂを備え、同じく、第２伝熱管
群２に第２水Ｗ２を供給及び排出し、且、それぞれの伝
熱管の位置を維持するため、その両端にヘッダ２２ａ及
びヘッダ２２ｂを備えている。
【０００９】又、燃焼ガス５０の流れ方向において、格
子状ユニット１０の下流側のフィン付伝熱管ユニット２
０は、複数の平行に配設された伝熱管によって形成され
た第３伝熱管群３を有し、この第３伝熱管群の外壁に、
第３伝熱管群３の伝熱管の軸方向に垂直方向に延出した
フィン１４を複数設けて構成されており、第３伝熱管群
３に第１水Ｗ１を供給及び排出し、且、それぞれの伝熱
管の位置を維持するため、その両端に格子状ユニット１
０のヘッダ２１ｂと接続管２４によって接続されている
ヘッダ２３ａ及びヘッダ２３ｂを備えている。
子状ユニット１０の下流側のフィン付伝熱管ユニット２
０は、複数の平行に配設された伝熱管によって形成され
た第３伝熱管群３を有し、この第３伝熱管群の外壁に、
第３伝熱管群３の伝熱管の軸方向に垂直方向に延出した
フィン１４を複数設けて構成されており、第３伝熱管群
３に第１水Ｗ１を供給及び排出し、且、それぞれの伝熱
管の位置を維持するため、その両端に格子状ユニット１
０のヘッダ２１ｂと接続管２４によって接続されている
ヘッダ２３ａ及びヘッダ２３ｂを備えている。
【００１０】第１水Ｗ１は、先ず、ヘッダ２３ｂを介し
て第３伝熱管群３内に供給され、第３伝熱管群３内を流
通した後に、ヘッダ２３ａ、接続管２４及びヘッダ２１
ｂを介して第１伝熱管群１に供給され、第１伝熱管群１
を流通した後に、ヘッダ２１ａを介して排出される。
又、第２水Ｗ２は、ヘッダ２２ａを介して第２伝熱管群
２内に供給され、第２伝熱管群２内を流通した後に、ヘ
ッダ２２ｂを介して排出される。この構成によって、格
子状伝熱管ユニット１０の第１伝熱管群及び第２伝熱管
群２とフィン付伝熱管ユニットの第３伝熱管群３が燃焼
状態の燃焼ガス５０に晒され、それぞれの伝熱管内に流
通している第１水若しくは第２水と燃焼ガス５０との気
液の熱交換が行われ、例えば、第１水を給湯用に使用
し、第２水を風呂の追い焚き用に使用するというような
１缶２水熱交換器として構成されている。このような１
缶２水熱交換器において、例えば、一方の水が滞留して
いる場合に起こる局部的な過剰加熱が問題となり、この
過剰加熱を防止することが重要である。
て第３伝熱管群３内に供給され、第３伝熱管群３内を流
通した後に、ヘッダ２３ａ、接続管２４及びヘッダ２１
ｂを介して第１伝熱管群１に供給され、第１伝熱管群１
を流通した後に、ヘッダ２１ａを介して排出される。
又、第２水Ｗ２は、ヘッダ２２ａを介して第２伝熱管群
２内に供給され、第２伝熱管群２内を流通した後に、ヘ
ッダ２２ｂを介して排出される。この構成によって、格
子状伝熱管ユニット１０の第１伝熱管群及び第２伝熱管
群２とフィン付伝熱管ユニットの第３伝熱管群３が燃焼
状態の燃焼ガス５０に晒され、それぞれの伝熱管内に流
通している第１水若しくは第２水と燃焼ガス５０との気
液の熱交換が行われ、例えば、第１水を給湯用に使用
し、第２水を風呂の追い焚き用に使用するというような
１缶２水熱交換器として構成されている。このような１
缶２水熱交換器において、例えば、一方の水が滞留して
いる場合に起こる局部的な過剰加熱が問題となり、この
過剰加熱を防止することが重要である。
【００１１】そこで、本願の熱交換器１００にあって
は、格子状ユニット１０において、第１伝熱管群１と第
２伝熱管群２は、接触部５で接触しており、伝熱管の互
いの一部熱交換が可能になっている。この一部熱交換に
より、第１水Ｗ１又は第２水Ｗ２が局所的に加熱される
ことを防止し、更に、それぞれの受熱対象液が偏流状態
で流れても沸騰することはないので、伝熱管を並列に配
設可能で、局所的な沸騰による伝熱管の焼損や熱効率の
低下等がなく、高効率な熱交換器を得ることができるの
である。
は、格子状ユニット１０において、第１伝熱管群１と第
２伝熱管群２は、接触部５で接触しており、伝熱管の互
いの一部熱交換が可能になっている。この一部熱交換に
より、第１水Ｗ１又は第２水Ｗ２が局所的に加熱される
ことを防止し、更に、それぞれの受熱対象液が偏流状態
で流れても沸騰することはないので、伝熱管を並列に配
設可能で、局所的な沸騰による伝熱管の焼損や熱効率の
低下等がなく、高効率な熱交換器を得ることができるの
である。
【００１２】更に、本願の熱交換器１００は、格子状伝
熱管ユニット１０の下流側にフィン付伝熱管ユニット２
０を備えており、格子状伝熱管ユニット１０側から排出
され、ある程度低温になった燃焼ガス５０と第３伝熱管
群３内のまだ低温状態の第１水との熱交換が起こり、更
に、格子状伝熱管ユニット１０側から排出される燃焼ガ
ス５０は、格子状伝熱管ユニット４のそれぞれの伝熱管
に衝突し乱流状態となっていることも相乗して、熱交換
が良好に行われ、熱交換器の熱効率を向上できるのであ
る。
熱管ユニット１０の下流側にフィン付伝熱管ユニット２
０を備えており、格子状伝熱管ユニット１０側から排出
され、ある程度低温になった燃焼ガス５０と第３伝熱管
群３内のまだ低温状態の第１水との熱交換が起こり、更
に、格子状伝熱管ユニット１０側から排出される燃焼ガ
ス５０は、格子状伝熱管ユニット４のそれぞれの伝熱管
に衝突し乱流状態となっていることも相乗して、熱交換
が良好に行われ、熱交換器の熱効率を向上できるのであ
る。
【００１３】又、このような２種類の流体を受熱対象液
とする熱交換器において、風呂の追焚きを行っている場
合、第２水Ｗ２は熱交換を行うため第２伝熱管群２内を
流れているが、給湯用の第１水Ｗ１は第１伝熱管群１内
に滞留している場合がある。この場合、滞留している第
１水Ｗ１は燃焼ガス５０によって加熱され沸騰してしま
う恐れがあるが、本発明に係る熱交換器においては、接
触部５の一部熱交換によって、過剰に加熱するのを抑制
することができ、安全に２種類の用途の受熱対象液を相
互に加熱することが可能である。
とする熱交換器において、風呂の追焚きを行っている場
合、第２水Ｗ２は熱交換を行うため第２伝熱管群２内を
流れているが、給湯用の第１水Ｗ１は第１伝熱管群１内
に滞留している場合がある。この場合、滞留している第
１水Ｗ１は燃焼ガス５０によって加熱され沸騰してしま
う恐れがあるが、本発明に係る熱交換器においては、接
触部５の一部熱交換によって、過剰に加熱するのを抑制
することができ、安全に２種類の用途の受熱対象液を相
互に加熱することが可能である。
【００１４】〔別実施の形態〕上記の実施の形態におい
て、流体の圧損が問題にならない場合は、ヘッダ部を改
造し、若しくはヘッダ部をＵ若しくはＣベントに変更
し、第１伝熱管群、第２伝熱管群、及び第３伝熱管群の
伝熱管を全て若しくは一部直列に接続し、加熱対象流体
を全て若しくは数本の伝熱管にわたって流れるように構
成することが可能である。この構成により、加熱能力を
上げることがでるとともに、本発明の目的である、局所
的な過剰加熱を防止できる熱交換器を提供することがで
きる。第１伝熱管群と第２伝熱管群を４５度ないし９０
度の角度で密接又は密着しながら格子状に配設した格子
状伝熱管ユニットを使用することも可能であり、この構
成によっても、本発明の目的を達成する熱交換器を提供
することができる。
て、流体の圧損が問題にならない場合は、ヘッダ部を改
造し、若しくはヘッダ部をＵ若しくはＣベントに変更
し、第１伝熱管群、第２伝熱管群、及び第３伝熱管群の
伝熱管を全て若しくは一部直列に接続し、加熱対象流体
を全て若しくは数本の伝熱管にわたって流れるように構
成することが可能である。この構成により、加熱能力を
上げることがでるとともに、本発明の目的である、局所
的な過剰加熱を防止できる熱交換器を提供することがで
きる。第１伝熱管群と第２伝熱管群を４５度ないし９０
度の角度で密接又は密着しながら格子状に配設した格子
状伝熱管ユニットを使用することも可能であり、この構
成によっても、本発明の目的を達成する熱交換器を提供
することができる。
【００１５】
【発明の効果】伝熱管内に流れる流体の局所的な過剰加
熱を防止でき、更に、２種類の流体を使用する場合、滞
留している流体を過剰に加熱することなく、沸騰等によ
る損傷や熱効率の低下等の問題を解決し、更に、給熱側
ガスの熱を効率よく回収できる熱交換器を簡単な構成で
実現することができる。
熱を防止でき、更に、２種類の流体を使用する場合、滞
留している流体を過剰に加熱することなく、沸騰等によ
る損傷や熱効率の低下等の問題を解決し、更に、給熱側
ガスの熱を効率よく回収できる熱交換器を簡単な構成で
実現することができる。
【図１】本発明に係る熱交換器の構成を示す側断面図
【図２】図１に示す熱交換器の構成を示す平面図
１ 第１伝熱管群 ２ 第２伝熱管群 ３ 第３伝熱管群 ５ 接触部 １０ 格子状伝熱管ユニット ２０ フィン付伝熱管ユニット ５０ 燃焼ガス Ｗ１ 第１水 Ｗ２ 第２水
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎本 量 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 Ｆターム(参考） 3L036 AA04
Claims (3)
- 【請求項１】 伝熱管内部の受熱対象液と伝熱管外部の
燃焼ガスとの熱交換を行う熱交換器であって、 第１伝熱管群と第２伝熱管群を密接又は密着させ格子状
に配設した格子状伝熱管ユニットを備えるとともに、第
３伝熱管群と前記第３伝熱管群の外壁に設けられたフィ
ンとで構成されたフィン付伝熱管ユニットを備えた熱交
換器。 - 【請求項２】 前記第１伝熱管群と前記第３伝熱管群と
を接続して形成される第１受熱対象液流路と、前記第２
伝熱管群によって形成される第２受熱対象液流路とを備
えた請求項１に記載の熱交換器。 - 【請求項３】 前記格子状伝熱管ユニットと、前記フィ
ン付伝熱管ユニットとを、前記燃焼ガスの流れの方向に
対して、前記格子状伝熱管ユニットが上流側になるよう
に備えた請求項１又は２に記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11075673A JP2000274828A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11075673A JP2000274828A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000274828A true JP2000274828A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13582966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11075673A Pending JP2000274828A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000274828A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005274028A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Noritz Corp | 燃焼装置 |
| JP2006292193A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃焼式熱源機の廃熱回収用熱交換器 |
| US7647897B2 (en) | 2004-03-25 | 2010-01-19 | Noritz Corporation | Heating apparatus |
| CN107860250A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-03-30 | 博维恩冷冻科技（苏州）有限公司 | 一种管式热换器 |
-
1999
- 1999-03-19 JP JP11075673A patent/JP2000274828A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005274028A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Noritz Corp | 燃焼装置 |
| US7647897B2 (en) | 2004-03-25 | 2010-01-19 | Noritz Corporation | Heating apparatus |
| JP2006292193A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃焼式熱源機の廃熱回収用熱交換器 |
| CN107860250A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-03-30 | 博维恩冷冻科技（苏州）有限公司 | 一种管式热换器 |
| CN107860250B (zh) * | 2017-12-15 | 2019-11-12 | 博维恩冷冻科技（苏州）有限公司 | 一种管式热换器 |
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