JPH0525250U - 熱交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼室の壁と煙管との接合部の孔食を遮熱板
を用いて防止しつつ、遮熱板自体の熱変形を抑制する。 【構成】 水室６を有する熱交換器本体１と、この熱交
換器本体１内に設けられた燃焼室７と、熱交換器本体１
の上に設けられた排気ガス集合室と、水室６に貫通さ
れ、燃焼室７と排気ガス集合室とを連絡する複数本の煙
管１０とを備えている。そして、燃焼室７の上部には、
この燃焼室７の上壁２Ａと煙管１０との接合部Ｘを覆う
複数の遮熱板１５を設け、燃焼室７側の接合部が高温の
燃焼ガスで直接、焙られないようにしている。また、遮
熱板１０は相互に間隔をあけて配設されており、遮熱板
１０の熱膨張を間隔で吸収させている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば、石油給湯機に使用され、燃焼ガスと水との熱交換を行う煙 管式の熱交換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

煙管式の熱交換装置は、例えば、実開昭６４−１２１４９号公報に開示されて いるように、水室を有する熱交換器本体内に燃焼室を設け、この燃焼室壁を介し て燃焼室の燃焼ガスで水室の水を加熱するとともに、水室を貫通するように燃焼 室と排気ガス集合室とを連絡する複数本の煙管を水室に設け、そして、この煙管 に燃焼室の燃焼ガスを通して水室の水をさらに加熱するようにしたものが知られ ている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述した熱交換装置では、約１０００℃の高温の燃焼ガスが煙管に 流入するため、燃焼室上壁と煙管との接合部付近の水室で局部沸騰が起こり、溶 接にて接合されたこの接合部分に孔食が発生し易くなる欠点があった。そこで、 この接合部分を遮熱板で覆うようにすれば、接続部分の過熱による孔食の発生を 防止できるが、その場合、遮熱板に熱応力が加わり、遮熱板自体が熱変形してし まう心配があった。

【０００４】 本考案は、上述の実情に鑑みてなされたものであり、燃焼室の壁と煙管との接 合部の孔食を遮熱板を用いて防止しつつ、遮熱板自体の熱変形を抑制することが できるようにすることを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、燃焼室、及びこの燃焼室の外側に形成した水室を有する熱交換器本 体と、この熱交換器本体の外部に設けられた排気ガス集合室と、水室に貫通され 、燃焼室と排気ガス集合室とを連絡する複数本の煙管とを備え、前記燃焼室には 、この燃焼室の壁と煙管との接合部を覆い、かつ、相互に間隔をあけた複数の遮 熱板を配設した構成である。

【０００６】 また、本考案では、燃焼室、及びこの燃焼室の外側に形成した水室を有する熱 交換器本体と、この熱交換器本体の外部に設けられた排気ガス集合室と、水室に 貫通され、燃焼室と排気ガス集合室とを連絡する複数本の煙管とを備え、前記燃 焼室には、この燃焼室の壁と煙管との複数の接合部を覆い、かつ、相互に間隔を あけた複数の遮熱板を配設し、これら複数の遮熱板はその中央部が前記燃焼室の 壁に固着されている構成である。

【０００７】

【作用】

このように構成すると、燃焼室の壁と煙管との燃焼室側の接続部が、高温の燃 焼ガスに直接、焙られないようにできるため、接続部付近の水室では局部沸騰が 起こりにくくなり、孔食の発生が抑えられる。しかも、遮熱板は相互に間隔をあ けて複数設けられているので、遮熱板の熱膨張を間隔によって吸収でき、遮熱板 自体の熱変形が抑制される。

【０００８】 また、請求項２の熱交換装置においては、遮熱板はその中央部が前記燃焼室の 壁に固着されているので、遮熱板に加わる熱応力を固定部から離れる方向へ分散 でき、熱応力による遮熱板の脱落が確実に防止される。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１ないし図８の図面に基づき説明する。図におい て、１は給湯機の熱交換器本体であり、この熱交換器本体１は連続波状のビード 加工が施された内胴２、外胴３、天板４及び底板５にて構成され、そして、この 熱交換器本体１内には、前記内胴２、外胴３及び天板４にて囲繞された水室６が 形成されるとともに、内胴２の内側には燃焼室７が形成されている。８は燃焼室 ７の側部下方に臨ませたガンタイプバーナ等のバーナ、９は前記熱交換器本体１ の上部に連結されたヘッダーであり、このヘッダー９の内部は水室６を貫通する 複数本の煙管１０，１０・・・を介して燃焼室７に連通する排気ガス集合室１１ となっている。

【００１０】 前記複数本の煙管１０は、図３に示すように、同心円状で、かつ、内外２列の 環状に配列されており、それら煙管１０の上端は前記天板４に、また、下端は内 胴２の天面部２Ａ（燃焼室の上壁）にそれぞれ接合され、これら接合部Ｘは溶接 によって固着されている。

【００１１】 １２は前記煙管１０内に挿入したバッフルであり、このバッフル１２は図５な いし図８に示すように、上端部に係止部１３を有するとともに、前後方向に交互 に切り起こして設けた多数の邪魔板部１４，１４・・・を有し、これら邪魔板部 １４は、図６ないし図８に示すように、上下方向においてその中心位置を左右に ずらして、邪魔板部１４の両側に形成される煙管８の内面との間の隙間イ、ロの 大きさを変化させている。

【００１２】 上述したように、邪魔板部１４の中心位置を交互に左右へずらすと、排気ガス の流れは、図５に示すように、邪魔板部１４に案内されて切欠穴１４Ａを蛇行し ながら通過するのみならず、図７に示すように、前記隙間イ、ロを通過する排気 ガスの流れも、矢印Ｙで示すように蛇行状となる。そのため、煙管１０内を流れ る排気ガスの速度を一層低下させることができ、熱交換効率を高めるとともに、 燃焼音を低減させることができる。

【００１３】 また、前記内胴２の天面部２Ａと煙管１０，１０・・・との各接合部Ｘは、図 ３に示すように、前記燃焼室７の上部に互いに間隔ハを存して環状に配設された 複数の遮熱板１５，１５にて覆われている。この遮熱板１５は耐熱性ステンレス で作られており、周縁には立上がり壁１６を有するとともに、煙管１０の下端に 内嵌めされる３個のフランジ付き開口１７，１７が互いに等しい間隔をあけて形 成され、かつ、その中央部には内胴２の天面部２Ａに突き当てる突部１８が形成 され、この突部１８を前記天面部２Ａに突き当ててスポット溶接することにより 固着されている。

【００１４】 尚、図２中、１９は底板５上に付設された耐火材、２０は水室６の中間高さ位 置に設けられた給水管、２１は水室６の上部に接続した給湯管、２２は排気ガス 集合室１１に接続した排気管である。

【００１５】 上記構成において、バーナ８で燃焼が行われると、燃焼ガスが燃焼室７を上昇 し、各煙管１０，１０・・・内に入る。そして、排気ガスは各煙管１０，１０・ ・・内をバッフル１２に案内されて蛇行しながら上昇し、排気ガス集合室１１に 入る。熱交換を終えた排気ガスは排気管２２を通って外部へ放出される。このよ うにして燃焼ガスと水室６の水との熱交換が行われることにより、給水管２０か ら水室６に流入した水は温水となり、給湯管２１を通って利用部へ送られる。

【００１６】 本実施例によれば、燃焼室７を内側に形成した内胴２の燃焼室７側の天面部２ Ａと煙管１０，１０・・・との各接続部Ｘが、遮熱板１５，１５にて覆われてい るので、燃焼室７の高温の燃焼ガスが煙管１０，１０・・・に流入する際に、上 述した接合部Ｘに直接触れないようにでき、接合部Ｘ近くの水室６で局部沸騰が 起きないようにして、接合部Ｘの孔食を防止できる。また、各遮熱板１５，１５ は互いに間隔ハを存して環状に配設されているので、燃焼ガスによる加熱で遮熱 板１５が熱膨張しても、その熱膨張を間隔ハによって吸収でき、遮熱板１５自体 の熱変形を防止できる。

【００１７】 また、遮熱板１５はその中央部に内胴２の天面部２Ａに突き当てる突部１８が 形成され、この突部１８を前記天面部２Ａに突き当ててスポット溶接することに より固着されているので、遮熱板１５に加わる熱応力は中央部の突部１８から離 れる外周方向へ分散され、かつ、間隔ハで吸収されるので、固定部である突部１ ８に集中して加わるようなことがなく、熱応力による遮熱板１５の脱落を確実に 防止できるものである。

【００１８】

【考案の効果】

本考案は以上のように構成されているので、燃焼室の壁と煙管との燃焼室側の 接合部が高温の燃焼ガスに直接、焙られることがなく、接合部近くの水室での局 部沸騰が抑制され、接合部の孔食を防止できるのはもちろん、遮熱板は相互に間 隔をあけて設けられているので、遮熱板の熱膨張は間隔によって吸収され、遮熱 板自体の熱変形を抑制できるなど、耐久性に優れており、煙管式の熱交換装置を 長期にわたって良好に使用できるものである。

【００１９】 また、請求項２の熱交換装置においては、遮熱板はその中央部が前記燃焼室の 上壁に固着されているので、遮熱板に加わる熱応力を固定部から離れる方向へ分 散でき、熱応力による遮熱板の脱落を確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す熱交換装置の要部拡大
断面図である。

【図２】同じく熱交換装置全体の一部切欠側面図であ
る。

【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う部分の断面図である。

【図４】遮熱板の斜視図である。

【図５】煙管での排気ガスの流れを説明する説明図であ
る。

【図６】煙管部分の横断面図である。

【図７】煙管での排気ガスの流れを説明するもう１つの
説明図である。

【図８】バッフルの要部斜視図である。

【符号の説明】

１ 熱交換装置本体 ６ 水室 ７ 燃焼室 ７Ａ 内胴の天面部（燃焼室の上壁） １０ 煙管 １１ 排気ガス集合室 １５ 遮熱板 Ｘ 接合部 ハ 間隔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 伊藤 英樹 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼室、及びこの燃焼室の外側に形成し
   た水室を有する熱交換器本体と、この熱交換器本体の外
   部に設けられた排気ガス集合室と、水室に貫通され、燃
   焼室と排気ガス集合室とを連絡する複数本の煙管とを備
   え、前記燃焼室には、この燃焼室の壁と煙管との接合部
   を覆い、かつ、相互に間隔をあけた複数の遮熱板を配設
   したことを特徴とする熱交換装置。
2. 【請求項２】 燃焼室、及びこの燃焼室の外側に形成し
   た水室を有する熱交換器本体と、この熱交換器本体の外
   部に設けられた排気ガス集合室と、水室に貫通され、燃
   焼室と排気ガス集合室とを連絡する複数本の煙管とを備
   え、前記燃焼室には、この燃焼室の壁と煙管との複数の
   接合部を覆い、かつ、相互に間隔をあけた複数の遮熱板
   を配設し、これら複数の遮熱板はその中央部が前記燃焼
   室の壁に固着されていることを特徴とする熱交換装置。