JPH09229574A - 冷媒加熱用熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、内面にフィンを付けた冷媒加熱用
熱交換器の効率向上，コンパクト化，低コストを課題と
するものである。 【解決手段】 内面にフィンを付けた筒１の周りの冷媒
を流す管２を巻き付けた構成としたものである。また筒
１をアルミニューム等の金属の引き抜き材を使用すると
よい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃焼ガスと熱交換を
して冷媒を加熱するための冷媒加熱用熱交換器に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、冷媒加熱装置を具備した空気調和
機が実用化されている。

【０００３】以下図面を参照しながら、上述した冷媒加
熱装置を具備した空気調和機の従来の一例について説明
する。

【０００４】図１７は従来の冷媒加熱用熱交換器であ
る。同図において１は、燃焼室を形成すると同時に冷媒
を流すための管２を支え、管２に熱を伝える内面にフィ
ンを付けた筒である。冷媒を通す管２は筒１の表面に燃
焼ガスの流れの方向に配設したものである。また、筒１
と管２は、熱伝導をよくするために管２や、筒１を変形
させて接触を良くする事が一般的であり、バーナ部３を
取り付け、管２に冷媒を流しながら、バーナに火を付け
燃焼させると、発生した燃焼ガスの熱が筒１の内側のフ
ィンを伝わって管２に伝達されるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の様
な構成の冷媒熱交換器では、冷媒が燃焼ガスの上流側と
下流側を交互に通るため、熱の伝達効率が悪い。また、
熱伝達をよくするために管を変形させるための工数が必
要となりコストがかかる。また、管の接続のためのＵベ
ンド部が必要であるが、吸熱には全く効果がなく無駄で
ある。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑み、低コストで効
率の良い冷媒加熱用熱交換器を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、内面にフィンを付けた筒の周りに冷媒を流
す管を巻き付けたものである。

【０００８】そして、筒をアルミニューム等の金属の引
き抜き材を使用すると効果的である。

【０００９】また、冷媒を流す管を燃焼の上流側より巻
き付けるとよい。また、冷媒を流す管に楕円管などの扁
平管を使用するとよい。

【００１０】また、冷媒を流す管として円形管を強制的
に扁平させて巻く事ができる。また、筒と冷媒を流す管
の間にハンダ等で密着するとよい。

【００１１】また、アルミニュームの金属の筒に溝を螺
旋状に付け、その螺旋状の溝に沿って管を巻き付けると
よい。

【００１２】また、平板にフィンを形成したものを筒状
に整形したものに冷媒を流す管を巻き付けるとよい。

【００１３】また、平板に前記平板より長い平板を波上
に溶接等で接着させたものを筒状に整形し、冷媒を流す
管を巻き付けるとよい。

【００１４】また、熱交換器の冷媒を流す管部分を鉄板
等の金属製の管押さえ金具で覆う様に固定するとよい。

【００１５】また、管を断熱材を挟んで鉄板等で固定さ
せるとよい。また、筒に長手方向に数本突起部を設け、
管を巻き付けハンダ等で密着させるとよい。

【００１６】また、筒に長手方向に数本突起部を設け、
管を適当な間隔を保って巻き付けハンダ等で密着させる
とよい。

【００１７】さらに、熱交換器で冷媒を流す管を筒の外
径より小さく巻き付けコイル状にしたものをスプリング
効果を利用して筒に固定するとよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明において、請求項１記載に
係る発明は、内面にフィンを付けた筒の周りに冷媒を流
す管を巻き付ける事によりコンパクトで低コストになる
ものである。

【００１９】また請求項２記載に係る発明は、アルミニ
ューム等の金属の引き抜き材を使用する事により内側の
フィンの成形が非常に簡単にできるものである。

【００２０】また請求項３記載に係る発明は、冷媒を流
す管を燃焼の上流側より巻き付ける事により、効率の良
い熱交換器ができるものである。

【００２１】また請求項４記載に係る発明は、冷媒を流
す管に楕円管などの扁平管を使用する事により、筒と管
の接触面積を拡大し、熱交換率を良くする事ができるも
のである。

【００２２】また請求項５記載に係る発明は、冷媒を流
す管として円形管を強制的に扁平させて巻く事により、
低コストの丸管を使用しながら、扁平管を使用したと同
じ熱交換率を得る事ができるものである。

【００２３】また請求項６記載に係る発明は、筒と冷媒
を流す管の間をハンダ等で密着させる事により、固定と
熱伝達率とを向上する事ができるものである。

【００２４】また請求項７記載に係る発明は、アルミニ
ューム等の金属の筒に溝を螺旋状に付け、その螺旋状の
溝に沿って管を巻き付ける事により通常の丸管を使用し
ながら、固定と熱伝達率とを向上する事が可能なもので
ある。

【００２５】また請求項８記載に係る発明は、平板にフ
ィンを形成したものを筒状に整形したものに冷媒を流す
管を巻き付ける事により、熱伝導の良い銅板や耐食性の
よいステンレス板を使用できるものである。

【００２６】また請求項９記載に係る発明は、平板に前
記平板より長い平板を波状に溶接等で接着させたものを
筒状に整形し、冷媒を流す管を巻き付ける事により、低
コスト化が可能となるものである。

【００２７】また請求項１０記載に係る発明は、熱交換
器の冷媒を流す管部分を鉄板等で覆う様に固定させる事
により、特殊な固定金具が必要なく簡単、確実に固定で
きるものである。

【００２８】また請求項１１記載に係る発明は、管を断
熱材を挟んで鉄板等で固定させる事により、熱効率を向
上する事ができるものである。

【００２９】また請求項１２記載に係る発明は、筒に長
手方向に数本突起部を設け、管を巻き付けハンダで密着
させる事により、筒と管の間のハンダの流れが良くなり
作業効率が向上するものである。

【００３０】また請求項１３記載に係る発明は、筒に長
手方向に数本突起部を設け、管を適当な間隔を保って巻
き付けハンダで密着させる事により、管全体をまんべん
なくハンダが行き渡り、作業性と美観を向上する事がで
きるものである。

【００３１】さらに請求項１４記載に係る発明は、熱交
換器で冷媒を流す管を筒の外径より小さく巻き付けコイ
ル状にしたものをスプリング効果を利用して筒に固定す
るものであり、作業性を向上し特殊な固定金具を不要と
するものである。

【００３２】

【実施例】本発明の一実施例の冷媒加熱用熱交換器につ
いて図面を参考にしながら説明をする。図において従来
例と同一のものは同一番号を付与し、説明を省略する。

【００３３】（実施例１）図１により、本発明の実施例
１について説明する。図１は本発明の実施例１の冷媒加
熱用熱交換器である。管２を内側にフィンをつけた筒１
の外周を円周上に巻き付けたものである。筒１と管２は
金属接触で熱伝達を行うものである。この様に非常に簡
単な構造のため、管２のＵベンド部の接続や筒１と管２
の全てが接触するので熱伝達に無駄がないものである。

【００３４】（実施例２）次に本発明の実施例２につい
て説明をする。図１の筒１をアルミニューム等の金属の
引き抜き材で内側にフィンを一体で成形したものであ
る。この様に内側のフィンと一体に成形できるアルミニ
ューム等の金属の引き抜き材を使う事により簡単に、冷
媒加熱用熱交換器が成形できると共に内側のフィンと一
体成形のために熱伝導も良くなるものである。

【００３５】（実施例３）次に本発明の実施例３につい
て述べる。図２は、管２の冷媒入口側を燃焼ガスの入口
側に配設したものである。すなわち冷媒の入口の低温部
と燃焼ガスの高温部、燃焼ガスの排気側の低温部と冷媒
の出口側とを熱交換させる構成により、熱伝達効率を良
くすると同時に、冷媒出口における冷媒の異常過熱を少
なくする事ができるものである。

【００３６】（実施例４）次に本発明の実施例４につい
て説明する。図３で、筒１に巻き付ける冷媒を流す管２
に扁平管を使用する事により筒１と管２の接触面積を大
きくし、熱伝達率を上げるものである。

【００３７】（実施例５）次に本発明の実施例５につい
て説明する。図４で４は管２を変形させるダイスであ
る。同図の様に筒１に円形の管２をダイス４を通して強
制的に変形させながら密着させる様に巻き付けたもので
ある。従って、扁平管など特殊な管を使用せずに同等の
効果が得られるのでコストが安くできるものである。

【００３８】（実施例６）次に本発明の実施例６につい
て説明する。図５で、筒１と管２をハンダなどの接着剤
５を使って筒１と管２の隙間を埋める事により、筒１と
管２の熱伝達率を向上させ、小型，低コストの冷媒熱交
換器を提供できるものである。

【００３９】（実施例７）次に本発明の実施例７につい
て説明する。図６で、６は筒１の円周上に螺旋状に適当
な間隔で管２を沿わすために作った溝である。本発明は
筒１に管２を溝６に沿って巻き付けたものである。溝６
により管２の位置が固定できると同時に、筒１との接触
面積を大きくする事ができるので、筒１と管２の熱伝達
率を向上させる事ができるものである。

【００４０】（実施例８）次に本発明の実施例８につい
て説明する。図７，図８で、銅や鉄の平板７にフィン８
を溶接等で形成したものである。このフィン８の付いた
平板７をフィン８を内側に丸く成形し、管２を外周に巻
き付けたものである。この平板７で構成した筒１は、前
述の引き抜き材の成型品と比較して金型が不要で安価に
できると共に、熱伝導の良い銅板や耐食性に優れたステ
ンレス等材料選択肢が増えるものである。また、フィン
８の間隔や高さ等を自由に選択できるため目的にあった
熱交換器が提供できるものである。

【００４１】（実施例９）次に本発明の実施例９につい
て説明する。図９，図１０で、９は小さい平板１０より
少し大きい平板である。大きい平板９を波状に変形させ
ながら小さい平板１０に溶接等で接着させたものを波板
側を内側に丸く成形し、管２を外周に巻き付けたもので
ある。この構成の筒１は前述のフィン付き平板を成形す
るものと比較するとフィンの溶接が簡単であるために、
さらに安く冷媒加熱用熱交換器の製作が可能である。

【００４２】（実施例１０）次に本発明の実施例１０に
ついて説明する。図１１で、１１は管２を覆う様に固定
するための管押さえ金具である。図１２は本発明の熱交
換器の断面図である。管押さえ金具１１により管２を固
定すると筒１と管２の接触が確実になり熱伝達率が向上
するものである。

【００４３】（実施例１１）次に本発明の実施例１１に
ついて説明する。図１３は本発明の熱交換器の断面図で
あり、１２は管２を包む様に形成した断熱材である。こ
の断熱材１２を使用する事により管２の外側から外部へ
漏れていた熱を防ぐ事ができるために管２の吸熱効率が
良くなるものである。

【００４４】（実施例１２）次に本発明の実施例１２に
ついて説明する。図１４は筒１に突起部１３を円周上に
数本配置したものである。突起部１３は、筒１の外周に
溶接または、一体成形で付ける事ができるものである。
この突起部１３を付けた筒１に管２を巻き付ける事によ
り、筒１と管２の間に均一な隙間を形成する事ができる
ものである。この隙間をハンダで流れやすくする事で筒
１と管２のハンダ付が確実に早くできるものである。

【００４５】（実施例１３）次に本発明の実施例１３に
ついて説明する。図１５は、突起部１３の付いた筒１に
管２を適当な間隔１４で離して巻き付けたものである。
この様にすると、ハンダ付の際、管２の全面にハンダが
確実に付き耐食性，美観の向上になるものである。

【００４６】（実施例１４）次に本発明の実施例１４に
ついて説明する。本発明は図１６の様に管２の内側の巻
寸法を筒１の外径より小さくコイル状に成形したものを
巻戻しながら筒１へ挿入したものである。従って、管２
は筒１に自らのスプリングバックにより固定されるもの
である。この様に特別な固定金具を必要とせず固定がで
きるものである。

【００４７】

【発明の効果】上記説明より明らかな様に本発明は、内
面にフィンを付けた筒の周りに冷媒を流す管を巻き付け
る事によりコンパクトで低コストになるものである。

【００４８】また、筒をアルミニューム等の金属の引き
抜き材を使用する事により内側のフィンの成形が非常に
簡単にできるものである。

【００４９】また、冷媒を流す管を燃焼の上流側より巻
き付ける事により、効率の良い熱交換器ができるもので
ある。

【００５０】また、冷媒を流す管に楕円管などの扁平管
を使用する事により、筒と管の接触面積を拡大し、熱交
換率を良くするものである。

【００５１】また、冷媒を流す管として円形管を強制的
に扁平させて巻く事により、低コストの丸管を使用しな
がら、扁平管を使用したと同じ熱交換率を得る事ができ
るものである。

【００５２】また、筒と冷媒を流す管の間をハンダ等の
接着剤で密着させる事により、固定と熱伝達率とを向上
する事ができるものである。

【００５３】また、アルミニューム等の金属の筒に溝を
螺旋状に付け、その螺旋状の溝に沿って管を巻き付ける
事により通常の丸管を使用しながら、固定と熱伝達率と
の向上が可能なものである。

【００５４】また、平板にフィンを形成したものを筒状
に整形したものに冷媒を流す管を巻き付ける事により、
熱伝導の良い銅板や耐食性のよいステンレス板を使用で
きるものである。

【００５５】また、小さい平板に前記小さい平板より大
きい平板を波状に溶接等で接着させたものを筒状に整形
し、冷媒を流す管を巻き付ける事により、低コスト化が
可能となるものである。

【００５６】また、熱交換器の冷媒を流す管部分を鉄板
等で覆う様に固定させる事により、特殊な固定金具が必
要なく簡単，確実に固定できるものである。

【００５７】また、管を断熱材を挟んで鉄板等で固定さ
せる事により、熱効率の向上ができるものである。

【００５８】また、筒に長手方向に数本突起部を設け、
管を巻き付けハンダを密着させる事により、筒と管の間
のハンダの流れが良くなり作業効率が向上するものであ
る。

【００５９】また、筒に長手方向に数本突起部を設け、
管を適当な間隔を保って巻き付けハンダ等で密着させる
事により、管全体にまんべんなくハンダが行き渡り、作
業性と美観の向上になるものである。

【００６０】さらに、熱交換器で冷媒を流す管を筒の外
径より小さく巻き付けコイル状にしたものをスプリング
効果を利用して筒に固定するものであり、作業性向上と
特殊な固定金具が不要となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１，２の冷媒加熱用熱交換器の
要部斜視図

【図２】本発明の実施例３の冷媒加熱用熱交換器の要部
斜視図

【図３】本発明の実施例４の冷媒加熱用熱交換器の要部
斜視図

【図４】本発明の実施例５における冷媒加熱用熱交換器
の製作を示す概略図

【図５】本発明の実施例６の冷媒加熱用熱交換器の要部
破断面図

【図６】本発明の実施例７の冷媒加熱用熱交換器の破断
面図

【図７】本発明の実施例８の冷媒加熱用熱交換器の筒の
展開図

【図８】本発明の実施例８の冷媒加熱用熱交換器の斜視
図

【図９】本発明の実施例９の冷媒加熱用熱交換器の筒の
展開図

【図１０】本発明の実施例９の冷媒加熱用熱交換器の斜
視図

【図１１】本発明の実施例１０の冷媒加熱用熱交換器の
斜視図

【図１２】本発明の実施例１０の冷媒加熱用熱交換器の
破断面図

【図１３】本発明の実施例１１の冷媒加熱用熱交換器の
破断面図

【図１４】本発明の実施例１２の冷媒加熱用熱交換器の
斜視図

【図１５】本発明の実施例１３の冷媒加熱用熱交換器の
斜視図

【図１６】本発明の実施例１４の冷媒加熱用熱交換器の
組立説明図

【図１７】従来例の冷媒加熱用熱交換器の斜視図

【符号の説明】

１ 筒 ２ 管 ３ バーナ部 ４ ダイス ５ 接着剤 ６ 溝 ７ 平板 ８ フィン ９ 大きい平板 １０ 小さい平板 １１ 管押さえ金具 １２ 断熱材 １３ 突起部 １４ 間隔

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面にフィンを付けた筒の周りに冷媒を
   流す管を巻き付けた冷媒加熱用熱交換器。
2. 【請求項２】 筒をアルミニューム等の金属の引き抜き
   材を使用する請求項１記載の冷媒加熱用熱交換器。
3. 【請求項３】 冷媒を流す管を燃焼の上流側より巻き付
   けた請求項１又は２記載の冷媒加熱用熱交換器。
4. 【請求項４】 冷媒を流す管に楕円管などの扁平管を使
   用する請求項１ないし３のいずれかに記載の冷媒加熱用
   熱交換器。
5. 【請求項５】 冷媒を流す管を強制的に扁平させて巻く
   請求項１ないし４のいずれかに記載の冷媒加熱用熱交換
   器。
6. 【請求項６】 筒と冷媒を流す管の間にハンダ等の接着
   剤で密着させた請求項１ないし５のいずれかに記載の冷
   媒加熱用熱交換器。
7. 【請求項７】 アルミニュームの金属の筒に溝を螺旋状
   に付け、その螺旋上の溝に沿って管を巻き付けた請求項
   １ないし６のいずれかに記載の冷媒加熱用熱交換器。
8. 【請求項８】 平板にフィンを形成したものを筒状に整
   形した筒に冷媒を流す管を巻き付けた請求項１ないし７
   のいずれかに記載の冷媒加熱用熱交換器。
9. 【請求項９】 小さい平板に前記小さい平板より大きい
   平板を波状に接着させたものを筒状に整形し、前記筒に
   冷媒を流す管を巻き付けた請求項１ないし７のいずれか
   に記載の冷媒加熱用熱交換器。
10. 【請求項１０】 熱交換器の冷媒を流す管部分を鉄板等
    の金属で構成した管押さえ金具で覆う様に固定させた請
    求項１ないし９のいずれかに記載の冷媒加熱用熱交換
    器。
11. 【請求項１１】 熱交換器の冷媒を流す管部分を断熱材
    を挟んで鉄板等の金属で固定させた請求項１ないし１０
    のいずれかに記載の冷媒加熱用熱交換器。
12. 【請求項１２】 筒に長手方向に数本突起部を設け、管
    を巻き付けハンダで密着させた請求項１ないし１１のい
    ずれかに記載の冷媒加熱用熱交換器。
13. 【請求項１３】 筒に長手方向に数本突起部を設け、筒
    を適当な間隔を保って巻き付けハンダで密着させた請求
    項１ないし１１のいずれかに記載の冷媒加熱用熱交換
    器。
14. 【請求項１４】 熱交換器で冷媒を流す管を筒の外径よ
    り小さく巻き付けコイル状にしたものをスプリング効果
    を利用して筒に固定した請求項１ないし１３のいずれか
    に記載の冷媒加熱用熱交換器。