JPH08624U - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱交換器の各部材の当接部分における密閉度
が悪く、燃焼排ガスが漏れ、安全上問題があった。ま
た、部品点数が多くコストが高くなる等の問題点があっ
た。 【解決手段】 熱交換器(21)を、底部に流通口(26)を有
し、周縁にフランジ(25)を有する略皿状に絞り成形され
た薄鋼板よりなる第１熱交換部材(23)と、底部に上記流
通口(26)に対応する開口(28)を持つ凸部(29)を有し、周
縁に上記フランジ(25)に対応するフランジ部(27)を有す
る略皿状に絞り成形された薄鋼板よりなる第２熱交換部
材(24)とを、上記流通口(26)と開口(28)との口縁におい
て気密にかしめ付けて複数の熱交換体(22)を構成し、こ
の複数の熱交換体(22)をその第２熱交換部材(24)と第１
熱交換部材(23)とをそれらのフランジ部(27)とフランジ
(25)との気密のかしめにより順次連結して構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は例えば温風暖房機に使用される熱交換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図１０は例えば実公昭５７−４１５８１号公報に示された従来の熱交換器を示 す断面図であり、図において(1) は複数個の熱交換体(2) の集積をもって構成さ れた熱交換器本体、(3) は熱交換室、(4) は熱交換室間に形成された通風路で、 上記熱交換室(3) は上下に設けられた燃焼排ガス流路(5) (6) に連通している。 (7) は燃焼室（図示せず）に連通している連結管、(8) は排気管（図示せず）に 連通している連結管である。

【０００３】 (9) は上記熱交換体(2) を構成する熱交換板で、ステンレス鋼板等の薄鋼板に より周縁にフランジ部(10)が形成されるように薄鋼板面を一方向に絞って熱交換 体(2) の半体(2a)を構成する略皿状の熱交換面(11)を形成するとともに、この熱 交換面(11)の長手方向左右対称の位置に大径の凸面(12)および小径の凸面(13)を それぞれ絞り加工して形成し、大径の凸面(12)には熱媒体である燃焼排ガスの流 路となる流通孔(14)を設けている。また、上記流通孔の穿設後の端部をＬ型に折 曲し円周に突条(15)を設けた流通孔(16)を突設し、小径の凸面(13)にも打抜き孔 (17)を突設している。

【０００４】 従来の熱交換器は上記のように構成され、その組立て手順は、まず流通孔(14) を有する熱交換体の半体(2a)と流通孔(16)を有する熱交換体の半体(2a)とを小径 の凸面(13)と大径の凸面(12)が互いに対向するように互いに上下を逆にするとと もに、それぞれのフランジ部(10)を突合せてスポット溶接、かしめ等の手段によ り圧接し、一対の熱交換体(2) を形成する。次に、この一対の熱交換体(2) を複 数個積層する手順について説明すると、それぞれの小径の凸面(13)が互いに対向 し、かつ流通孔(14)を穿設した大径の凸面(12)と円周に突条(15)を設けた流通孔 (16)を有する大径の凸面(12)とを対向させるとともに、流通孔(14)に突条(15)を 嵌挿させて大径の凸面(12)(12)及び小径の凸面(13)(13)を当接させる。

【０００５】 このようにして順次組合わせた後、小径の凸面(13)に突設した打抜き孔(11)に ボルト等から成る固定棒(18)を一端から挿入し、他端小径の凸面(13)に至る如く 貫通させて、所定個数の熱交換体(2) をナット等で積層固定することにより熱交 換器本体(1) を燃焼室から排気管に至る経路間に設けることにより、熱交換器本 体(1) の一方の流路(5) から流入した燃焼排ガスは、各熱交換体(2) の流通孔(1 4)(16)を出入りして蛇行しながら熱交換され他方の流路(6) より流出して排気管 に至り、隣接する各熱交換体(2) 間の通風路(4) に送風することで温風化される ようになっている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上記にような従来の熱交換器では、熱交換体(2) の半体(2a)をそれぞれスポッ ト溶接等により形成した一対の熱交換体(2) を、流通孔(14)に突条(15)を嵌挿さ せて大径の凸面(12)(12)及び小径の凸面(13)(13)を当接させ、固定棒(18)により 積層固定することにより熱交換器本体(1) を形成するようにしているため、各当 接部分における密閉度が悪く、燃焼排ガスが漏れ、安全上問題があった。また、 固定棒(18)等の部品を必要とするためコストが高くなる等の問題点があった。

【０００７】 この考案は係る課題を解決するためになされたもので、安全性が高く、部品が 少なく安価に製作できる熱交換器を得ることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案に係る熱交換器は、底部に流通口を有し、周縁にフランジを有する略 皿状に絞り成形された薄鋼板よりなる第１熱交換部材と、底部に上記流通口に対 応する開口を持つ凸部を有し、周縁に上記フランジに対応するフランジ部を有す る略皿状に絞り成形された薄鋼板よりなる第２熱交換部材とを、上記流通口と開 口との口縁において気密にかしめ付けて複数の熱交換体を構成し、この複数の熱 交換体をその第２熱交換部材と第１熱交換部材とをそれらのフランジ部とフラン ジとの気密のかしめにより順次連結して構成したものである。

【０００９】

【考案の実施の形態】

この考案の作用については、第２熱交換部材の開口部を第１熱交換部材の流通 口周側にかしめるとともに、第１熱交換部材のフランジを第２熱交換部材のフラ ンジ部にかしめて連接していることから、かしめ部分の密閉性が良く燃焼排ガス の漏れがなく安全性が高くなり、また、別部品を必要としないため作業性が良好 となる。

【００１０】 そこで、考案の実施の形態を図について説明するに、図１はこの考案の一実施 例を示す断面図、図２は同じくその組立て前の状態を示す断面図、図３は同じく その一部分を組立てた状態を示す断面図、図４は同じく温風暖房機に組込んだ状 態を示す概略図であり、図において(21)は複数個の熱交換体(22)を連接して形成 された熱交換器で、熱交換体(22)は図２、図３のように溶融アルミメッキ鋼板あ るいはステンレス鋼板等の薄鋼板を略皿状に絞って形成した第１熱交換部材(23) と第２熱交換部材(24)とから成り、第１熱交換部材(23)の周縁にはフランジ(25) が設けられ、底部の中央部には流通口(26)が穿設されている。

【００１１】 また、第２熱交換部材(24)の周縁には上記第１熱交換部材(23)のフランジ(25) と対応するフランジ部(27)が設けられ、底部の中央部には上記流通口(26)と対応 する開口(28)を形成した凸部(29)が設けられている。(30)はバッフル板で、周側 部には複数の孔(31)が設けられている。(32)は熱交換器(21)の一端部に連設され た管体で、ヘッダ(33)を介して燃焼器(34)と連設している。(35)は熱交換器(21) の他端に連設された管体で、排気筒（図示せず）に連設されている。(36)は熱交 換器(21)内に形成される流路、(37)は送風機、(38)はこの送風機および熱交換器 (21)等を内設する温風暖房機の外箱である。

【００１２】 上記のように構成された熱交換器において、その組立ては図２に示す第１熱交 換部材(23)の流通口(26)に、第２熱交換部材(24)の凸部(29)開口(28)端を挿入し 図３に示すように気密にかしめ、熱交換体(22)を形成する。次に、この熱交換体 (22)を第１熱交換部材(23)と第２熱交換部材(24)が交互になるように配設して、 バッフル板(30)を介在させてフランジ部(27)をフランジ(25)で気密にかしめ、両 端部に管体(32)(35)をかしめることにより熱交換器(21)が形成される。

【００１３】 このように形成された熱交換器(21)を温風暖房機に使用することにより、燃焼 器(34)から排気される燃焼排ガスは、管体(32)から流路(36)内に入り、孔(31)と 開口(28)を交互に蛇行しながら通り熱交換効率を上げ管体(35)から排気筒を介し て排出される。この熱交換器(21)の外周に送風機(37)から送風される空気を流し てやることにより、温風化されて室内を暖房する。このとき、燃焼排ガスは熱交 換器(21)がかしめにより結合されて形成されているため、外部に漏れ出すことが なく、安全なものとなる。

【００１４】 なお、上記実施例では第２熱交換部材(24)側のみに凸部(29)を設けているが、 図５、図６に示すように第１熱交換部材(23)と第２熱交換部材(24)の両方に凸部 (29)を設けてもよく、これによれば絞り性の悪い材料であっても寸法ｌを十分得 ることができ、風路抵抗を少なくすることができる。 また、図７、図８に示すように第１熱交換部材(23)と第２熱交換部材(24)に凸 部(29)を２箇所あるいはそれ以上設け、それぞれに流通口(26)と開口(28)を設け てかしめるようにすることによれば、表面積を多くすることができ、熱交換効率 を良くすることができる。

【００１５】 さらに、図９に示すように図８における流通口(26)と開口(28)とのかしめ部分 が順次９０°異なるように形成することによれば、外周壁の風の流れもよくなり 熱交換効率を良好にすることができる。勿論、かしめ部が３箇所の場合は６０° 異なるように形成すればよい。

【００１６】

【考案の効果】 この考案は以上説明したとおり、第１熱交換部材も第２熱交換部材も絞りによ る一体成形物で、組立てはろう付けや他の部材を必要としないかしめだけで済む ので、作業性もよく安価かつ容易に製造できるうえ、連結箇所の気密がなんのシ ール処置を講じなくても高く維持でき安全性も機能も向上する。

【提出日】平成７年１０月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】 【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は例えば温風暖房機に使用される熱交換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図１０は例えば実公昭５７−４１５８１号公報に示された従来の熱交換器を示 す断面図であり、図において(1) は複数個の熱交換体(2) の集積をもって構成さ れた熱交換器本体、(3) は熱交換室、(4) は熱交換室間に形成された通風路で、 上記熱交換室(3) は上下に設けられた燃焼排ガス流路(5) (6) に連通している。 (7) は燃焼室（図示せず）に連通している連結管、(8) は排気管（図示せず）に 連通している連結管である。

【０００３】 (9) は上記熱交換体(2) を構成する熱交換板で、ステンレス鋼板等の薄鋼板に より周縁にフランジ部(10)が形成されるように薄鋼板面を一方向に絞って熱交換 体(2) の半体(2a)を構成する略皿状の熱交換面(11)を形成するとともに、この熱 交換面(11)の長手方向左右対称の位置に大径の凸面(12)および小径の凸面(13)を それぞれ絞り加工して形成し、大径の凸面(12)には熱媒体である燃焼排ガスの流 路となる流通孔(14)を設けている。また、上記流通孔の穿設後の端部をＬ型に折 曲し円周に突条(15)を設けた流通孔(16)を突設し、小径の凸面(13)にも打抜き孔 (17)を突設している。

【０００４】 従来の熱交換器は上記のように構成され、その組立て手順は、まず流通孔(14) を有する熱交換体の半体(2a)と流通孔(16)を有する熱交換体の半体(2a)とを小径 の凸面(13)と大径の凸面(12)が互いに対向するように互いに上下を逆にするとと もに、それぞれのフランジ部(10)を突合せてスポット溶接、かしめ等の手段によ り圧接し、一対の熱交換体(2) を形成する。次に、この一対の熱交換体(2) を複 数個積層する手順について説明すると、それぞれの小径の凸面(13)が互いに対向 し、かつ流通孔(14)を穿設した大径の凸面(12)と円周に突条(15)を設けた流通孔 (16)を有する大径の凸面(12)とを対向させるとともに、流通孔(14)に突条(15)を 嵌挿させて大径の凸面(12)(12)及び小径の凸面(13)(13)を当接させる。

【０００５】 このようにして順次組合わせた後、小径の凸面(13)に突設した打抜き孔(11)に ボルト等から成る固定棒(18)を一端から挿入し、他端小径の凸面(13)に至る如く 貫通させて、所定個数の熱交換体(2) をナット等で積層固定することにより熱交 換器本体(1) を燃焼室から排気管に至る経路間に設けることにより、熱交換器本 体(1) の一方の流路(5) から流入した燃焼排ガスは、各熱交換体(2) の流通孔(1 4)(16)を出入りして蛇行しながら熱交換され他方の流路(6) より流出して排気管 に至り、隣接する各熱交換体(2) 間の通風路(4) に送風することで温風化される ようになっている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上記にような従来の熱交換器では、熱交換体(2) の半体(2a)をそれぞれスポッ ト溶接等により形成した一対の熱交換体(2) を、流通孔(14)に突条(15)を嵌挿さ せて大径の凸面(12)(12)及び小径の凸面(13)(13)を当接させ、固定棒(18)により 積層固定することにより熱交換器本体(1) を形成するようにしているため、各当 接部分における密閉度が悪く、燃焼排ガスが漏れ、安全上問題があった。また、 固定棒(18)等の部品を必要とするためコストが高くなる等の問題点があった。

【０００７】 この考案は係る課題を解決するためになされたもので、安全性が高く、部品が 少なく安価に製作できる熱交換器を得ることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案に係る熱交換器は、底部に流通口を有し、周縁にフランジを有する略 皿状に絞り成形された薄鋼板よりなる第１熱交換部材と、底部に上記流通口に対 応する開口を持つ凸部を有し、周縁に上記フランジに対応するフランジ部を有す る略皿状に絞り成形された薄鋼板よりなる第２熱交換部材とを、上記流通口と開 口との口縁において気密にかしめ付けて複数の熱交換体を構成し、この複数の熱 交換体をその第２熱交換部材と第１熱交換部材とをそれらのフランジ部とフラン ジとの気密のかしめにより順次連結して構成したものである。

【０００９】

【考案の実施の形態】

この考案の作用については、第２熱交換部材の開口部を第１熱交換部材の流通 口周側にかしめるとともに、第１熱交換部材のフランジを第２熱交換部材のフラ ンジ部にかしめて連接していることから、かしめ部分の密閉性が良く燃焼排ガス の漏れがなく安全性が高くなり、また、別部品を必要としないため作業性が良好 となる。

【００１０】 そこで、考案の実施の形態を図について説明するに、図１はこの考案の一実施 例を示す断面図、図２は同じくその組立て前の状態を示す断面図、図３は同じく その一部分を組立てた状態を示す断面図、図４は同じく温風暖房機に組込んだ状 態を示す概略図であり、図において(21)は複数個の熱交換体(22)を連接して形成 された熱交換器で、熱交換体(22)は図２、図３のように溶融アルミメッキ鋼板あ るいはステンレス鋼板等の薄鋼板を略皿状に絞って形成した第１熱交換部材(23) と第２熱交換部材(24)とから成り、第１熱交換部材(23)の周縁にはフランジ(25) が設けられ、底部の中央部には流通口(26)が穿設されている。

【００１１】 また、第２熱交換部材(24)の周縁には上記第１熱交換部材(23)のフランジ(25) と対応するフランジ部(27)が設けられ、底部の中央部には上記流通口(26)と対応 する開口(28)を形成した凸部(29)が設けられている。(30)はバッフル板で、周側 部には複数の孔(31)が設けられている。(32)は熱交換器(21)の一端部に連設され た管体で、ヘッダ(33)を介して燃焼器(34)と連設している。(35)は熱交換器(21) の他端に連設された管体で、排気筒（図示せず）に連設されている。(36)は熱交 換器(21)内に形成される流路、(37)は送風機、(38)はこの送風機および熱交換器 (21)等を内設する温風暖房機の外箱である。

【００１２】 上記のように構成された熱交換器において、その組立ては図２に示す第１熱交 換部材(23)の流通口(26)に、第２熱交換部材(24)の凸部(29)開口(28)端を挿入し 図３に示すように気密にかしめ、熱交換体(22)を形成する。次に、この熱交換体 (22)を第１熱交換部材(23)と第２熱交換部材(24)が交互になるように配設して、 バッフル板(30)を介在させてフランジ部(27)をフランジ(25)で気密にかしめ、両 端部に管体(32)(35)をかしめることにより熱交換器(21)が形成される。

【００１３】 このように形成された熱交換器(21)を温風暖房機に使用することにより、燃焼 器(34)から排気される燃焼排ガスは、管体(32)から流路(36)内に入り、孔(31)と 開口(28)を交互に蛇行しながら通り熱交換効率を上げ管体(35)から排気筒を介し て排出される。この熱交換器(21)の外周に送風機(37)から送風される空気を流し てやることにより、温風化されて室内を暖房する。このとき、燃焼排ガスは熱交 換器(21)がかしめにより結合されて形成されているため、外部に漏れ出すことが なく、安全なものとなる。

【００１４】 なお、上記実施例では第２熱交換部材(24)側のみに凸部(29)を設けているが、 図５、図６に示すように第１熱交換部材(23)と第２熱交換部材(24)の両方に凸部 (29)を設けてもよく、これによれば絞り性の悪い材料であっても寸法ｌを十分得 ることができ、風路抵抗を少なくすることができる。 また、図７、図８に示すように第１熱交換部材(23)と第２熱交換部材(24)に凸 部(29)を２箇所あるいはそれ以上設け、それぞれに流通口(26)と開口(28)を設け てかしめるようにすることによれば、表面積を多くすることができ、熱交換効率 を良くすることができる。

【００１５】 さらに、図９に示すように図８における流通口(26)と開口(28)とのかしめ部分 が順次９０°異なるように形成することによれば、バッフル板(30)を第１熱交換 部材(23)のフランジ(25)と第２熱交換部材(24)のフランジ部(27)との間に介在さ せなくても燃焼排ガスは熱交換器(21)内を蛇行することができ、部品点数を削減 してしかも熱交換効率を良好にすることができる。しかも、かしめ部分が順次９ ０°異なることから、複数の熱交換体(22)間の流通口(26)から開口(28)までの距 離は相互に周方向に最も遠い位置にあり、蛇行する距離も最も長くなるから、熱 交換器(21)の広い範囲に熱が伝わり、熱伝導の偏りもなく熱交換効率が最良とな る。

【００１６】 それ故、いたずらに流通口や開口を増やして熱交換器の表面積を増やさなくて も熱交換器(21)そのものの熱交換効率が良くなることから、外周壁の風の流れも よくなり熱交換効率を良好にすることができる。勿論、かしめ部が３箇所の場合 は６０°異なるように形成すればよい。

【００１７】 このように、複数の熱交換体をそれぞれ熱交換体の流通口と開口とのかしめ部 分が互いに周方向に最も離れた位置にくるよう第２熱交換部材と第１熱交換部材 とを順次連結すれば、燃焼排ガスが熱交換体内を蛇行するので、バッフル板を省 略することができ、熱交換器の熱交換効率を良好にすることができる。

【００１８】 さらに、第１熱交換部材及び第２熱交換部材をそれぞれ複数の流通口及び凸部 を有する構造とし、これら複数の流通口及び凸部を複数の熱交換体を順次連結し た際に互いに周方向に最も離れた位置にくるよう設ければ、熱交換器に熱が広く 伝わり、熱伝導の偏りを極力低減できるので、熱交換効率がさらに向上する。

【００１９】

【考案の効果】

この考案は以上説明したとおり、第１熱交換部材も第２熱交換部材も絞りによ る一体成形物で、組立てはろう付けや他の部材を必要としないかしめだけで済む ので、作業性もよく安価かつ容易に製造できるうえ、連結箇所の気密がなんのシ ール処置を講じなくても高く維持でき安全性も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施の形態を示す断面図である。

【図２】図１の組立前の一部分の状態を示す断面図であ
る。

【図３】図２を組み立てた状態を示す断面図である。

【図４】図１の熱交換器を温風暖房機に組み込んだ状態
を示す概略図である。

【図５】この考案の他の実施の形態の組立前の一部分の
状態を示す状態図である。

【図６】図５を組み立てた状態を示す断面図である。

【図７】この考案の他の実施の形態の組立前の一部分の
状態を示す状態図である。

【図８】図７を組み立てた状態を示す断面図である。

【図９】この考案の他の実施の形態を示す斜視図であ
る。

【図１０】従来の熱交換器を示す断面図である。

【符号の説明】

21 熱交換器、 22 熱交換体、 23 第１熱交換部
材、 24 第２熱交換部材、 25 フランジ、 26 流
通口、 27 フランジ部、 28 開口

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年１０月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【考案の名称】 熱交換器

【実用新案登録請求の範囲】

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施の形態を示す断面図である。

【図２】図１の組立前の一部分の状態を示す断面図であ
る。

【図３】図２を組み立てた状態を示す断面図である。

【図４】図１の熱交換器を温風暖房機に組み込んだ状態
を示す概略図である。

【図５】この考案の他の実施の形態の組立前の一部分の
状態を示す状態図である。

【図６】図５を組み立てた状態を示す断面図である。

【図７】この考案の他の実施の形態の組立前の一部分の
状態を示す状態図である。

【図８】図７を組み立てた状態を示す断面図である。

【図９】この考案の他の実施の形態を示す斜視図であ
る。

【図１０】従来の熱交換器を示す断面図である。

【符号の説明】 21 熱交換器、 22 熱交換体、 23 第１熱交換部
材、 24 第２熱交換部 材、 25 フランジ、 26 流通口、 27 フランジ
部、 28 開口

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 底部に流通口を有し、周縁にフランジを
   有する略皿状に絞り成形された薄鋼板よりなる第１熱交
   換部材と、底部に上記流通口に対応する開口を持つ凸部
   を有し、周縁に上記フランジに対応するフランジ部を有
   する略皿状に絞り成形された薄鋼板よりなる第２熱交換
   部材とを、上記流通口と開口との口縁において気密にか
   しめ付けて複数の熱交換体を構成し、この複数の熱交換
   体をその第２熱交換部材と第１熱交換部材とをそれらの
   フランジ部とフランジとの気密のかしめにより順次連結
   して構成したことを特徴とする熱交換器。