JPH0638002B2

JPH0638002B2 - 湯沸器用熱交換器

Info

Publication number: JPH0638002B2
Application number: JP26520685A
Authority: JP
Inventors: 充慶中本; ▲けん▼也岡本; 善久小田; 教男川端
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-11-26
Filing date: 1985-11-26
Publication date: 1994-05-18
Anticipated expiration: 2009-05-18
Also published as: JPS62125259A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は家庭用あるいは業務用等の湯沸器に使用する熱
交換器に関するものである。

従来の技術従来の湯沸器用熱交換器では、フィンチューブ式熱交換
器とこの周囲に筒状のドラムを位置させて燃焼室を構成
し、ドラムの周囲には熱交換用チューブを巻き、材質と
して銅を用いる事が多い。加熱水はドラムの周囲の熱交
換用チューブとフィンチューブ熱交換器により熱を受
け、湯として利用されていた。

発明が解決しようとする問題点このような熱交換器において、バーナを燃焼室の入口に
位置し、バーナ上に形性する火炎の燃焼熱が利用され
る。出湯時に湯を止めると、熱交換器に残った湯の温度
は上昇を続ける。この現象は一般に後沸きと云われてお
り、熱交換器に蓄熱された燃焼熱が水温を上昇させてい
たものと思われる。この後沸きは利用者がただちに、再
度湯を利用する時に、はじめに高温の湯が出るために、
火傷の原因になり、安全上問題点が多い。

また、この後沸きを防止するために、ドラムをセラミッ
クス板で構成する試みが行われたが、このセラミックス
板には燃焼熱が蓄熱され、バーナ消火後、この熱がフィ
ンチューブ内の水を加熱し、充分な効果が得られない。
本発明はドラムの蓄熱を少くし、後沸きを防ぐものであ
る。

問題点を解決するための手段そして上記問題点を解決する本発明の技術的な手段は、
上記熱交換器のドラムにハニカム構造からなるセラミッ
クスを使用し、ハニカムを構成するセルを燃焼ガス流の
方向に位置づけている。

作用この技術的手段による作用は次のようになる。

バーナで燃焼した火炎から発生した熱の一部はふく射
で、一部は燃焼ガスの熱伝達でドラムに供給される。そ
して大部分の熱はフィンチューブ式熱交換器に供給され
る。この時、ドラムに供給された熱は、ドラムのハニカ
ム部の空気を加熱する。そのため、空気は浮力により上
方に流れ、ドラムの熱を奪う。その結果、ドラムの温度
は上昇せず、特に、ドラムの外表面の温度上昇は小さ
い。

従って、ドラムの蓄熱量は小さく、前述の後沸きを防止
する事が容易になる。

実施例以下本発明の一実施例を添付図面にもとずいて説明す
る。

第１図において、１は熱交換器本体、２はフィンチュー
ブ式熱交換器、３は上下を開口した筒状のドラム、４は
ドラム３の下面開口の下に臨ますバーナである。熱交換
器本体１はフィンチューブ式熱交換器２とこの熱交換器
２を上面開口に設けるドラム３からなり、燃焼室５を構
成している。そして、フィンチューブ式熱交換器２は多
数の平板状のフィン６と水パイプ７から構成されてお
り、水パイプ７には加熱水８が流れ、バーナ４上で発生
した高温の燃焼ガス９により加熱され、湯として利用さ
れる。

第２図は熱交換器本体１とバーナの組立図であり、第１
図のＡ−Ａ断面に相当する。１０は火炎である。１１は
湯沸器の外装の一部である。

第３図はドラムの一部の詳細図である。ドラム３の材質
はセラミックスであり、ハニカム構造体１２となってい
る。一例として、ハニカム構造体は次のように製造され
る。波状シート１３と板状シート１４を接着してコルゲ
ートシートを成形し、各シートの壁をセル壁１５として
多数のセル１６を構成し、ハニカム構造体とする。セラ
ミックスはアルミナ繊維を主成分としており、この成形
物を空気中に於て１２５０℃で焼成する。

次に、この一実施例の構造における作用を説明する。バ
ーナ４に供給された燃焼ガスはバーナ上で火炎９を形成
し、高温の燃焼ガス８となってフィンチューブ式熱交換
器２に供給され、そして、加熱水８を加熱し、湯として
利用される。バーナで発生した熱の一部はふく射して、
また他の一部は高温の燃焼ガスの熱伝達により、ドラム
３に供給される。この熱はハニカム構造体１２のセル１
６内の冷却空気１７を加熱する。冷却空気は浮力を得て
上昇する。従って、ドラム３に供給された熱を冷却空気
で持ち去るので、ドラムの蓄熱量は小さい。

ドラムのセル１６は波状シート１３と平板状シート１４
との空隙であり、セルは燃焼室の入口１８から出口１９
方向に位置し、かつフィンチューブ式熱交換器２の入口
に通じている。

火炎あるいは高温の燃焼ガスからドラム３の内表面２０
に熱が供給される。この熱は波状シート１３に伝えられ
る。この時、冷却空気１７は平板状シート１４と波状シ
ート１３から熱を奪うが、波状シートは表面積が大き
い。従って、セル１６を通過する冷却空気１７の持去る
熱量は大きい。また、セル１６の周囲のセル壁はセラミ
ックスの断熱材で構成されているため、冷却空気の浮力
を充分に生かし、冷却効果は大きい。そのため、ドラム
外表面２１の温度上昇は小さい。

また、このハニカム構造体１２は重量が小さいけれど、
機械的応力に強く、湯沸器熱交換器としての機械的強度
は充分に保つことができる。

第２図に於て、ドラム３の出口１９はフィンチューブ熱
交換器に位置しており、燃焼ガスが通過する際、冷却空
気１７を吸い込むと同時に、加熱された冷却空気をフィ
ンチューブ式熱交換器２で吸熱する。冷却空気１７はセ
ル１６内で浮力を受け、更にフィンチューブ式熱交換器
２で吸引されるため、セル１６内の流速が大きくなり、
セル１６で熱を充分に奪う事ができ、外表面２１の温度
は低い。

また、ドラムの外表面が低いため、外装１１との距離を
小さくでき、湯沸器を小形にする事が容易である。

次に本発明の他の実施例について説明する。

第４図は他の実施例を示しており、この実施例のドラム
２７の出口２２はフィンチューブ式熱交換器２３の外側
に位置している。このような構造ではセル２５内を通過
する冷却空気２６はドラム出口２２から大気に開放され
るため、バーナ及び加熱水を止めた時の後沸きを更に防
止することが可能である。

発明の効果このように本発明の湯沸器用熱交換器はそのドラムをセ
ラミックスの材質でハニカム構造体に形成し、このハニ
カム構造体のセルの方向を燃焼ガス流の方向に位置させ
る事により、次のような効果が得られる。

(1) 熱容量の小さいハニカム構造体からなるドラムの
セルを冷却空気が通過して、ドラムの熱を奪う事から、
ドラムの蓄熱量は小さく、バーナ消火後の後沸きを防止
できる。

(2) ハニカム構造体であり、軽量で機械強度の大きい
熱交換器にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の湯沸器用熱交換器の一実施例の分解
図、第２図は同断面図、第３図は同ドラムの要部斜視
図、第４図は他の実施例の断面図である。２……フィンチューブ熱交換器、３……ドラム、４……
バーナ、１６……セル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川端教男大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開昭60−178213（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−23046（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼室を形成する筒状のドラムと、このド
ラムの上部開口に設けたフィンチューブ式の熱交換器と
を備え、前記ドラムは複数のセルを有する多孔質セラミ
ックスからなるハニカム構造体からなり、かつ各セルは
熱交換器の燃焼ガスの流れの方向に位置させた湯沸器用
熱交換器。
【請求項２】セルの端面をフィンチューブ式熱交換器の
中に位置させた特許請求の範囲第１項記載の湯沸器用熱
交換器。