JPH1114156A - Heat exchanger - Google Patents
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Landscapes
- Details Of Fluid Heaters (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器に関する
ものである。本発明の熱交換器は、燃焼ガス等と水との
間で熱交換を行うものとして特に好適であり、給湯器に
採用する熱交換器として好ましいものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger. The heat exchanger of the present invention is particularly suitable for performing heat exchange between combustion gas or the like and water, and is preferable as a heat exchanger used for a water heater.
【0002】[0002]
【従来の技術】家庭用給湯器や風呂の様な火炎によって
水を加熱する機器には、熱交換器が内蔵されている。こ
れらの機器に内蔵される熱交換器は、銅パイプにフィン
を取りつけた単純な構造のものが一般に利用されてい
る。2. Description of the Related Art An apparatus for heating water by a flame, such as a household water heater or a bath, has a built-in heat exchanger. As a heat exchanger incorporated in these devices, a heat exchanger having a simple structure in which a fin is attached to a copper pipe is generally used.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで近年、一つの
給湯器から風呂や洗面所あるいは台所といった多数の箇
所に給湯させる給湯システムの需要が高く、給湯器に内
蔵する熱交換器は大容量化の要求が強い。その一方で給
湯器の設置スペースに制約があり、熱交換器の外形はで
きるだけ小さくしなければならない。そのため熱交換器
は、流体流路を高密度に内蔵する必要があり、且つ高い
熱交換効率を有することが要求される。しかしながら、
従来技術の様な銅パイプにフィンを取りつけた構造の熱
交換器では、流体流路の高密度化や、熱交換効率の向上
に限界がある。In recent years, there has been a high demand for a hot water supply system for supplying water from a single water heater to a number of places such as a bath, a lavatory, or a kitchen, and a heat exchanger built in the water heater has been increasing in capacity. Request is strong. On the other hand, the installation space of the water heater is limited, and the outer shape of the heat exchanger must be as small as possible. For this reason, the heat exchanger needs to incorporate the fluid flow path at a high density and is required to have high heat exchange efficiency. However,
In a heat exchanger having a structure in which fins are attached to a copper pipe as in the prior art, there is a limit in increasing the density of the fluid flow path and improving the heat exchange efficiency.
【0004】また従来技術の熱交換器は、銅パイプを曲
げ加工して水が通過する流体流路を構成するので、製造
に手間を要する問題がある。特に従来技術の構造で流体
流路の高密度化を図るためには、狭い容積の中で銅パイ
プを何度も何度も折り返して長い流路を作る必要があ
り、製造に著しい手間を要する問題がある。そこで本発
明者らは、これらの問題点を解決するために鋭意研究
し、従来技術の銅パイプに代わって、板体によって流体
流路を構成する熱交換器を開発した。本発明者らが開発
した熱交換器を簡単に説明すると次の通りである。[0004] In addition, the heat exchanger of the prior art has a problem in that the copper pipe is bent to form a fluid flow path through which water passes, so that it takes time and effort to manufacture the heat exchanger. In particular, in order to increase the density of the fluid flow path with the structure of the prior art, it is necessary to make a long flow path by folding the copper pipe over and over again in a small volume, which requires a significant amount of time and effort in manufacturing. There's a problem. Therefore, the present inventors have intensively studied to solve these problems, and have developed a heat exchanger in which a fluid passage is formed by a plate instead of the copper pipe of the related art. The heat exchanger developed by the present inventors will be briefly described as follows.
【0005】すなわち本発明者らが開発した熱交換器
は、角形の筒状体と集合管部、集合管部から分岐された
複数の流体流路及びフィンによって構成されている。こ
の熱交換器の特徴は、板体によって流体流路を構成した
点にある。すなわち流体流路は、凹溝が設けられた二枚
の板体が重ね合わせられたものであり、凹溝同士によっ
て一連の流体流路が構成されている。そして前記した流
体流路(二枚の板体の組み合わせ)は、筒状体内に多数
平行に並べて配されている。また入口側集合管部は、各
流体流路を垂直方向に貫通し、入口側集合管部の貫通部
分は、流体流路の流路の一端に開口している。出口側集
合管部も同様であり、各流体流路を垂直方向に貫通し、
出口側集合管部の貫通部分は、流体流路の他端に開口し
ている。そして流体流路同士の間には、フィンが溶接さ
れている。例えば4個の流体流路30a,30b,30
c,30dが配された熱交換器であれば、図14の様に
3個のフィン31a,31b,31cが使用されること
となる。That is, the heat exchanger developed by the present inventors is composed of a rectangular cylindrical body, a collecting pipe portion, a plurality of fluid flow paths branched from the collecting pipe portion, and fins. The feature of this heat exchanger is that a fluid passage is constituted by a plate. That is, the fluid flow path is formed by laminating two plates provided with concave grooves, and the concave grooves constitute a series of fluid flow paths. The above-mentioned fluid flow paths (combination of two plate bodies) are arranged in parallel in a tubular body. The inlet-side collecting pipe section vertically penetrates each fluid flow path, and the penetrating portion of the inlet-side collecting pipe section opens at one end of the flow path of the fluid flow path. The same applies to the outlet-side collecting pipe section, penetrating each fluid flow path in the vertical direction,
The penetrating portion of the outlet-side collecting pipe portion is open at the other end of the fluid flow path. Fins are welded between the fluid flow paths. For example, four fluid flow paths 30a, 30b, 30
In the case of a heat exchanger provided with c and 30d, three fins 31a, 31b and 31c are used as shown in FIG.
【0006】本発明者らが開発した熱交換器は、板状の
流体流路を平行に配するものであるから、狭い容積内に
多数の流体流路を内蔵することができる。また従来技術
で必須であった銅パイプの曲げ加工も不要であり、製造
も容易である。しかしながら、上記した熱交換器を試作
して実験を重ねる内、上記した熱交換器は、各流体流路
の吸熱バランスを確保することが難しく、各流体流路の
温度ばらつきが大きいことが分かった。また各流体流路
を個別に見ても、水の昇温状態が理想的なものではない
ことが分かった。The heat exchanger developed by the present inventors has plate-shaped fluid flow paths arranged in parallel, so that a large number of fluid flow paths can be built in a narrow volume. Also, the bending work of the copper pipe, which is indispensable in the prior art, is unnecessary, and the manufacture is easy. However, during the trial production of the above-described heat exchanger and repeated experiments, it was found that it was difficult for the above-mentioned heat exchanger to secure the heat absorption balance of each fluid flow path, and that the temperature variation of each fluid flow path was large. . In addition, it was found that the temperature of the water was not ideal even when each fluid flow path was viewed individually.
【0007】すなわち上記した構成の熱交換器は、伝熱
面積を確保するために、流体流路にフィンが溶接される
が、筒状体へ熱が逃げることを防ぐためにフィンは、各
流体流路の間だけに配する必要がある。従って図14の
様に4個の流体流路30a,30b,30c,30dが
配された場合にあっては、中央にある流体流路30b,
30cには、両脇にフィン31a,31b又は31b,
31cが溶接されるが、両端部の流体流路30a,30
dには、一方の面だけにフィン31a又は31cが溶接
されることとなる。That is, in the heat exchanger having the above-described structure, fins are welded to the fluid flow path in order to secure a heat transfer area. However, in order to prevent heat from escaping to the cylindrical body, the fin is connected to each fluid flow path. Need to be placed only between roads. Therefore, when four fluid flow paths 30a, 30b, 30c, and 30d are arranged as shown in FIG.
30c has fins 31a, 31b or 31b on both sides,
31c is welded, but the fluid flow paths 30a, 30
At d, the fin 31a or 31c is welded to only one surface.
【0008】そのため端部に位置する流体流路30a,
30dには、中央部分に比べて約半分の数のフィンしか
溶接されない。従って両端の流体流路30a,30dの
伝熱面積は、中央のそれに比べて少なく、流体流路30
a,30dを通過する水の昇温は劣る。Therefore, the fluid flow paths 30a,
Only about half of the fins are welded to 30d compared to the central part. Therefore, the heat transfer area of the fluid flow paths 30a and 30d at both ends is smaller than that at the center,
a, The temperature rise of water passing through 30d is inferior.
【0009】また各流体流路を個別に見た場合、バーナ
側に近い熱媒体導入側は、雰囲気温度が高いために昇温
が急激であり、バーナ側から遠い熱媒体出口側は、雰囲
気温度が低いために昇温が緩やかである。この様な熱媒
体導入側と熱媒体出口側における昇温カーブの相違は、
いずれの形式の熱交換器でも生じる現象ではあるが、上
記した構成の熱交換器は、流体流路ごとの温度の相違が
大きいことと相まって、流体流路の各部の水温のコント
ロールが著しく困難となる。その結果、部分的に沸騰が
生じたり、低水温の部位が生じるといった問題がある。Further, when each fluid flow path is viewed individually, the temperature rise is sharp on the heat medium introduction side near the burner side due to the high ambient temperature, and the heat medium outlet side far from the burner side is the ambient temperature. , The temperature rise is slow. The difference between the heating curve on the heating medium inlet side and the heating medium outlet side is
Although a phenomenon that occurs in any type of heat exchanger, the heat exchanger having the above configuration, coupled with the large difference in temperature between the fluid flow paths, makes it extremely difficult to control the water temperature of each part of the fluid flow path. Become. As a result, there are problems such as partial boiling and low temperature parts.
【0010】そこで本発明は、上記した熱交換器をさら
に改良し、吸熱バランスが取れて各流体流路の温度ばら
つきが小さく、流体流路を流れる水温のコントロールが
容易な熱交換器を開発することを課題とするものであ
る。Therefore, the present invention further improves the above-described heat exchanger, and develops a heat exchanger which has a good endothermic balance, has small temperature variations in each fluid flow path, and can easily control the temperature of the water flowing through the fluid flow paths. That is the task.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】そして上記した目的を達
成するための請求項1に記載の発明は、熱媒体が通過す
る筒状体と、二以上の板体の重ね合わせによって構成さ
れ板体同士の空隙を加熱又は冷却しようとする流体が流
れる板状の流体流路と、該流体流路同士の間に設けられ
て流体流路に接するフィンを有し、筒状体内に前記板状
の流体流路が並列に4列以上配された熱交換器であっ
て、端部に位置する流体流路に接するフィンは、他のフ
ィンに比べて伝熱面積が大きいことを特徴とする熱交換
器である。According to a first aspect of the present invention, there is provided a plate-like member comprising a tubular body through which a heat medium passes and two or more plate-like members overlapped with each other. A plate-like fluid flow path through which a fluid to be heated or cooled between the gaps flows, and a fin provided between the fluid flow paths and in contact with the fluid flow path, and the plate-like body is provided in a cylindrical body. A heat exchanger in which four or more fluid flow paths are arranged in parallel, wherein the fins in contact with the fluid flow paths located at the ends have a larger heat transfer area than other fins. It is a vessel.
【0012】本発明の熱交換器では、前述した熱交換器
と同様に、流体流路同士の間に設けられて流体流路に接
するフィンを有するが、端部に位置する流体流路に接す
るフィンは、他のフィンに比べて伝熱面積が大きいもの
が採用されている。そのため端部に位置する流体流路の
全伝熱面積は増大し、中央部に配された流体流路の全伝
熱面積に近い全伝熱面積が確保される。The heat exchanger of the present invention has fins provided between the fluid flow paths and in contact with the fluid flow paths, similarly to the heat exchanger described above, but comes into contact with the fluid flow paths located at the ends. Fins having a larger heat transfer area than other fins are employed. Therefore, the total heat transfer area of the fluid flow path located at the end is increased, and the total heat transfer area close to the total heat transfer area of the fluid flow path arranged at the center is secured.
【0013】上記の発明をより具体化した請求項2に記
載の発明は、端部に位置する流体流路に接するフィン
は、他のフィンに比べて熱媒体通過方向に長いことを特
徴とする請求項1記載の熱交換器である。According to a second aspect of the present invention, the fin in contact with the fluid flow path located at the end is longer in the heat medium passing direction than the other fins. A heat exchanger according to claim 1.
【0014】請求項2に記載の発明は、フィンの熱媒体
通過方向の長さに変化を設け、端部に位置する流体流路
に接するフィンの伝熱面積を中央部のそれに比べて大き
くしたものである。According to the second aspect of the present invention, the length of the fin in the heat medium passing direction is changed, and the heat transfer area of the fin in contact with the fluid flow path located at the end is made larger than that at the center. Things.
【0015】また同様の具体的態様を示した請求項3に
記載の発明は、端部に位置する流体流路に接するフィン
は、他のフィンに比べて流体流路の間隔方向に長いこと
を特徴とする請求項1又は2に記載の熱交換器である。According to another aspect of the present invention, a fin in contact with the fluid flow path located at the end is longer in the direction of the space between the fluid flow paths than the other fins. The heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein:
【0016】請求項3に記載の発明は、フィンの流体流
路の間隔方向の長さに変化を設け、端部に位置する流体
流路に接するフィンの伝熱面積を中央部のそれに比べて
大きくしたものである。According to the third aspect of the present invention, the length of the fin in the direction of the flow path of the fin is changed, and the heat transfer area of the fin in contact with the fluid flow path located at the end is made smaller than that of the center. It is a big one.
【0017】また上記した目的を達成するためのもう一
つの発明は、熱媒体が通過する筒状体と、二以上の板体
の重ね合わせによって構成され板体同士の空隙を加熱又
は冷却しようとする流体が流れる板状の流体流路と、該
流体流路に接するフィンを有し、筒状体内に前記板状の
流体流路が並列に配された熱交換器であって、少なくと
もいずれかの流体流路に接するフィンは、熱媒体導入側
の伝熱面積が熱媒体排出側の伝熱面積に比べて小さいこ
とを特徴とする熱交換器である。Another object of the present invention for achieving the above object is to heat or cool a gap between the plate members which is constituted by laminating a cylindrical member through which a heat medium passes and two or more plate members. A plate-like fluid flow path through which a fluid flows, and a fin in contact with the fluid flow path, wherein the plate-like fluid flow path is arranged in parallel in a cylindrical body, and at least one of the heat exchangers Is a heat exchanger characterized in that the heat transfer area on the heat medium introduction side is smaller than the heat transfer area on the heat medium discharge side.
【0018】本発明の熱交換器は、熱媒体導入側の伝熱
面積が熱媒体排出側の伝熱面積に比べて小さいので、熱
媒体導入側での昇温カーブは比較的緩やかなものとな
る。また、熱媒体排出側においては、比較的熱量の高い
熱媒体が流れるため、昇温カーブは比較的急なものとな
る。In the heat exchanger of the present invention, the heat transfer area on the heat medium introduction side is smaller than the heat transfer area on the heat medium discharge side, so that the temperature rise curve on the heat medium introduction side is relatively gentle. Become. Further, on the heat medium discharge side, a heat medium having a relatively high calorific value flows, so that the temperature rise curve is relatively steep.
【0019】上記の発明をより具体化した請求項5に記
載の発明は、フィンのピッチは熱媒体導入側に比べて熱
媒体排出側が狭いことを特徴とする請求項1乃至4のい
ずれかに記載の熱交換器である。According to a fifth aspect of the present invention, the pitch of the fins is smaller on the heat medium discharge side than on the heat medium introduction side. A heat exchanger as described.
【0020】請求項5記載の発明は、フィンのピッチに
変化を設けることにより、熱媒体導入側の伝熱面積を熱
媒体排出側の伝熱面積に比べて小さくしたものである。According to a fifth aspect of the present invention, the heat transfer area on the heat medium introduction side is made smaller than the heat transfer area on the heat medium discharge side by providing a change in the pitch of the fins.
【0021】また同様の具体的態様を示した請求項6に
記載の発明は、フィンの熱媒体導入側端部には切り欠き
が設けられていることを特徴とする請求項1乃至5のい
ずれに記載の熱交換器である。According to a sixth aspect of the present invention, which shows the same specific mode, a notch is provided at an end of the fin on the heat medium introduction side. It is a heat exchanger described in 3.
【0022】請求項6記載の発明は、フィンの熱媒体導
入側端部には切り欠きを設けることにより、熱媒体導入
側の伝熱面積を熱媒体排出側の伝熱面積に比べて小さく
したものである。The heat transfer area on the heat medium introduction side is made smaller than the heat transfer area on the heat medium discharge side by providing a notch at the heat medium introduction side end of the fin. Things.
【0023】また上記した発明を改良した請求項7記載
の発明は、流体流路は、二以上の板体の重ね合わせによ
って構成され、少なくとも一つの板体の内面側には連続
する凹溝が設けられ、該凹溝内を流体が流れることを特
徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の熱交換器で
ある。According to a seventh aspect of the present invention, which is an improvement of the above-described aspect, the fluid flow path is formed by laminating two or more plates, and a continuous groove is formed on the inner surface side of at least one plate. The heat exchanger according to any one of claims 1 to 6, wherein the heat exchanger is provided, and a fluid flows in the concave groove.
【0024】本発明は、前述した開発経緯に基づいた構
成であり、流体流路が二以上の板体の重ね合わせによっ
て構成された熱交換器に適用したものである。The present invention has a configuration based on the development history described above, and is applied to a heat exchanger in which a fluid flow path is formed by laminating two or more plates.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下さらに本発明の実施形態につ
いて説明する。図1は、本発明の実施形態の熱交換器の
分解斜視図である。図2は、図1の熱交換器で採用する
流体流路の分解斜視図である。図3は、流体流路を構成
する板体の集合管取りつけ部の拡大断面図である。図4
は、流体流路を構成する板体の流路部の拡大断面図であ
る。図5は、図1の熱交換器に採用されるフィンの斜視
図である。図6は、図1の熱交換器の平面図である。図
7は、図6のA−A断面図である。図8は、本発明の他
の実施形態の熱交換器の図6相当位置での断面図であ
る。図9は、図8の実施形態の熱交換器に採用されるフ
ィンの斜視図である。図10乃至図12は、本発明の他
の実施形態の熱交換器の図6相当位置での断面図であ
る。図13は、本発明の他の実施形態の熱交換器に採用
されるフィンの斜視図及び平面図である。Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is an exploded perspective view of the heat exchanger according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of a fluid flow path employed in the heat exchanger of FIG. FIG. 3 is an enlarged sectional view of a collecting pipe mounting portion of a plate constituting a fluid flow path. FIG.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a flow path portion of a plate body forming a fluid flow path. FIG. 5 is a perspective view of a fin employed in the heat exchanger of FIG. FIG. 6 is a plan view of the heat exchanger of FIG. FIG. 7 is a sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of a heat exchanger according to another embodiment of the present invention at a position corresponding to FIG. 6. FIG. 9 is a perspective view of a fin employed in the heat exchanger of the embodiment of FIG. 10 to 12 are cross-sectional views of a heat exchanger according to another embodiment of the present invention at a position corresponding to FIG. FIG. 13 is a perspective view and a plan view of a fin employed in a heat exchanger according to another embodiment of the present invention.
【0026】図1において、1は、本発明の実施形態の
熱交換器を示す。本実施形態の熱交換器1の基本構成
は、前述の「発明が解決しようとする課題」の欄で説明
した熱交換器と同一であり、角形の筒状体2と入口側集
合管部3と出口側集合管部4、4個の流体流路5及び3
個のフィン6によって構成されている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a heat exchanger according to an embodiment of the present invention. The basic configuration of the heat exchanger 1 of the present embodiment is the same as that of the heat exchanger described in the section of “Problems to be Solved by the Invention”, and includes a rectangular cylindrical body 2 and an inlet-side collecting pipe section 3. And outlet-side collecting pipe part 4, four fluid flow paths 5 and 3
The fins 6 are formed.
【0027】順次説明すると、筒状体2は鋼板、錫びき
鉄板、亜鉛びき鉄板、あるいはステンレススチール等の
金属材料の薄板で作られたものであり、開口形状が長方
形の筒体である。すなわち筒状体2は、長手の壁面7
と、短辺側の壁面8によって囲まれた角筒状である。筒
状体2の両端の開口部分には、バーナや排気管等の他部
材と接合するためのフランジ10,11が設けられてい
る。To explain sequentially, the tubular body 2 is made of a thin plate of a metal material such as a steel plate, a tin-plated iron plate, a zinc-plated iron plate, or stainless steel, and has a rectangular opening shape. That is, the cylindrical body 2 is
And a rectangular tube surrounded by a wall surface 8 on the short side. Flanges 10 and 11 for joining with other members such as a burner and an exhaust pipe are provided in the opening portions at both ends of the cylindrical body 2.
【0028】入口側集合管部3及び出口側集合管部4
は、いずれも断面形状が円形の管であり、側面には一定
間隔ごとに開口12が設けられている。The inlet-side collecting pipe section 3 and the outlet-side collecting pipe section 4
Are pipes each having a circular cross-sectional shape, and openings 12 are provided on the side surface at regular intervals.
【0029】流体流路5は、図2の様に対掌形状の二枚
の板体15,16が重ね合わされて構成されたものであ
る。すなわち板体15,16は、銅等の熱伝導に優れた
素材をプレス加工して作られたものであり、一連の凹溝
17が設けられている。凹溝17は、板体15,16の
一つの角部から始まり、板体15,16の長手方向に伸
び、端部で「U」字状に折り返して他端側に至り、これ
を繰り返して蛇行状に板体15,16の全域に広がって
いる。そして凹溝17は、始点の対角位置で終了してい
る。As shown in FIG. 2, the fluid flow path 5 is formed by superposing two antipodal plates 15 and 16 on top of each other. That is, the plates 15 and 16 are formed by pressing a material having excellent heat conductivity such as copper, and are provided with a series of concave grooves 17. The concave groove 17 starts from one corner of the plates 15 and 16, extends in the longitudinal direction of the plates 15 and 16, returns to a “U” shape at one end, reaches the other end, and repeats this. It spreads over the whole area of the plate bodies 15 and 16 in a meandering manner. The concave groove 17 ends at a diagonal position of the starting point.
【0030】板体15,16の凹溝17の始点部位及び
終点部位の断面形状は、図3の通りであり、中心部分に
開口20が設けられている。また開口20の端部は、バ
ーリング加工がなされ、外側に向かって張り出してい
る。凹溝17の他の部位の断面形状は、図4の様であ
り、凹溝17は、僅かな平面部21を挟んで設けられて
いる。The sectional shape of the starting point and the ending point of the concave groove 17 of the plates 15 and 16 is as shown in FIG. 3, and an opening 20 is provided at the center. The end of the opening 20 is burring-processed and protrudes outward. The cross-sectional shape of the other portion of the concave groove 17 is as shown in FIG. 4, and the concave groove 17 is provided with a slight flat portion 21 interposed therebetween.
【0031】板体15,16同士は、溶接或いは端部同
士を折り曲げることによって重ね合わされ、凹溝17同
士が合致すると共に平面部21同士と周面部同士が液密
に接合されている。その結果、凹溝17同士によって四
面が閉鎖される。そして凹溝17同士によって形成され
る空隙により、蛇行状に板体15,16の全域に広がる
一連の流路が形成される。なお、流体流路5は、板体1
5,16は、別々にプレス加工して製造した後に重ね合
わせても良いが、一枚の薄板に板体15と板体15の凹
溝17を隣接してプレスし、両者の中間部を折り曲げて
一体化することにより製作することも可能である。すな
わち流体流路5は、図2に示すような二つの板体15,
16を別個にプレスした後に両者を接合しても良く、ま
た二つの板体15,16の各辺のいずれか同士が接合さ
れた展開形状の板体をプレス成形し、これを折り曲げる
ことによって製作しても良い。The plate members 15 and 16 are overlapped by welding or bending the end portions thereof so that the concave grooves 17 coincide with each other and the flat surface portions 21 and the peripheral surface portions are joined in a liquid-tight manner. As a result, the four surfaces are closed by the concave grooves 17. The gap formed by the concave grooves 17 forms a series of flow paths that extend in a meandering manner over the entire area of the plates 15 and 16. In addition, the fluid channel 5 is the plate 1
5 and 16 may be separately pressed and manufactured and then overlapped. However, the plate 15 and the concave groove 17 of the plate 15 are pressed adjacent to one thin plate, and the intermediate portion between the two is bent. It is also possible to manufacture by integrating them. That is, the fluid flow path 5 includes two plate members 15 as shown in FIG.
16 may be joined together after pressing separately, or an unfolded plate in which one of the sides of the two plates 15 and 16 is joined together is press-formed and bent. You may.
【0032】フィン6は、図5に示す様なコルゲートフ
ィン(波板状フィン)であり、銅等の熱伝導に優れた素
材の薄板を適当な角度で互い違いの方向に折り返したも
のである。The fins 6 are corrugated fins (corrugated fins) as shown in FIG. 5, and are formed by folding thin plates made of a material excellent in heat conduction such as copper in alternate directions at an appropriate angle.
【0033】本実施形態の熱交換器1は、4組の流体流
路5a,5b,5c,5d(いずれも板体15,16の
組み合わせ)を有し、これらが角形の筒状体2内に、長
手の壁面7と平行に並べて配されている。そして各流体
流路5の長手方向の端部18は、筒状体2の短辺側の壁
面8に溶接されている。The heat exchanger 1 of the present embodiment has four sets of fluid flow paths 5a, 5b, 5c, 5d (all of which are combinations of the plates 15, 16). Are arranged in parallel with the longitudinal wall surface 7. The longitudinal end 18 of each fluid flow path 5 is welded to the short side wall surface 8 of the tubular body 2.
【0034】また各流体流路5の凹溝17の始点及び終
点の開口20は、同一直線状に並び、これらを垂直方向
に連通して入口側集合管部3と出口側集合管部4が挿入
されている。入口側集合管部3及び出口側集合管部4に
は、前記した様に一定間隔に開口12が設けられてお
り、この開口は、いずれも各流体流路5の凹溝17内に
位置する。また凹溝17の開口20と入口側集合管部3
及び出口側集合管部4との間は、水洩れしないように溶
接されている。The openings 20 at the start point and the end point of the concave groove 17 of each fluid flow path 5 are arranged in the same straight line, and they are communicated in the vertical direction so that the inlet-side collecting pipe section 3 and the outlet-side collecting pipe section 4 are connected. Has been inserted. As described above, the inlet-side collecting pipe section 3 and the outlet-side collecting pipe section 4 are provided with openings 12 at regular intervals, and each of these openings is located in the concave groove 17 of each fluid flow path 5. . The opening 20 of the concave groove 17 and the inlet-side collecting pipe 3
And it is welded between the outlet side collecting pipe part 4 so as not to leak water.
【0035】入口側集合管部3及び出口側集合管部4
は、流体流路5を構成する板体15,16を垂直方向に
貫いて連通し、短辺側の壁面8と平行に延びて長手の壁
面7を貫通し、外部に引き出されている。本実施形態の
熱交換器1では、入口側集合管部3と出口側集合管部4
は、筒状体2の短辺側の壁面8に近接した位置にあり、
集合管部3,4は、短辺側の壁面8と接していることが
望ましい。また両者を当接させることが構造上困難であ
る場合には、両者の隙間d(図1)が5mm以内となる
様に設計することが推奨される。すなわち入口側集合管
部3を筒状体2の短辺側の壁面8に近接した位置に設け
ることにより、入口側集合管部3は、筒状体2のバーナ
側であって、短辺側の壁面8に近接した位置に配される
ので、短辺側の壁面8近くの燃焼ガスは、入口側集合管
部3によって遮られ、中央側に流れる。Inlet-side collecting pipe 3 and outlet-side collecting pipe 4
Are vertically communicated through the plates 15 and 16 constituting the fluid flow path 5, extend parallel to the short side wall surface 8, penetrate the long wall surface 7, and are drawn out to the outside. In the heat exchanger 1 of the present embodiment, the inlet-side collecting pipe 3 and the outlet-side collecting pipe 4
Is located at a position close to the wall surface 8 on the short side of the cylindrical body 2,
It is desirable that the collecting pipe portions 3 and 4 are in contact with the wall surface 8 on the short side. If it is structurally difficult to make the two abut each other, it is recommended that the gap d (FIG. 1) between the two is designed to be within 5 mm. That is, by providing the inlet-side collecting pipe portion 3 at a position close to the wall surface 8 on the short side of the tubular body 2, the inlet-side collecting pipe section 3 is on the burner side of the tubular body 2 and on the short side side. The combustion gas near the wall 8 on the short side is blocked by the inlet-side collecting pipe 3 and flows toward the center.
【0036】また出口側集合管部4を筒状体2の短辺側
の壁面8に近接した位置に設けることにより、出口側集
合管部4のバーナ側の部位は、局部的に高気圧になり、
燃焼ガスが滞留し、燃焼ガスの大部分は、中央側に逃げ
る。その結果、いずれの短辺側の壁面8近傍でも、燃焼
ガスの通過量は少なく、短辺側の壁面8の温度上昇は小
さい。また本来、短辺側の壁面8の近傍を通過する燃焼
ガスは、筒状体2の中央部分に流れるので、流体流路に
接して熱交換に寄与し、熱交換効率が向上する。Further, by providing the outlet-side collecting pipe section 4 at a position close to the wall surface 8 on the short side of the tubular body 2, the part of the outlet-side collecting pipe section 4 on the burner side is locally at high pressure. ,
The combustion gas stagnates and most of the combustion gas escapes to the center. As a result, the amount of combustion gas passing therethrough is small near any of the short side wall surfaces 8, and the temperature rise of the short side wall surface 8 is small. Also, since the combustion gas originally passing near the wall surface 8 on the short side flows to the central portion of the tubular body 2, it comes into contact with the fluid flow path and contributes to heat exchange, thereby improving heat exchange efficiency.
【0037】またフィン6a,6b,6cは、流体流路
5a,5b,5c,5d同士の間に配されており、折り
曲げ部分が板体15,16の表面に溶接されている。す
なわちフィン6aは、流体流路5a,5bの間にあって
流体流路5a,5bの双方に溶接されている。またフィ
ン6bは、流体流路5b,5cの間にあって流体流路5
b,5cの双方に溶接されている。さらにフィン6c
は、流体流路5c,5dの間にあって流体流路5c,5
dの双方に溶接されている。なお、本実施形態の熱交換
器1では、フィン6は、伝熱面積を増大させる機能の
他、流体流路5を固定する機能も兼ね備えている。The fins 6a, 6b, 6c are arranged between the fluid flow paths 5a, 5b, 5c, 5d, and the bent portions are welded to the surfaces of the plates 15, 16. That is, the fin 6a is located between the fluid flow paths 5a and 5b and is welded to both of the fluid flow paths 5a and 5b. The fin 6b is located between the fluid flow paths 5b and 5c,
b, 5c. Further fins 6c
Are located between the fluid flow paths 5c and 5d,
d. In the heat exchanger 1 of the present embodiment, the fins 6 have a function of fixing the fluid flow path 5 in addition to a function of increasing the heat transfer area.
【0038】そしてここで肝心な点は、本実施形態の熱
交換器1では、フィン6a,6b,6cの伝熱面積が異
なり、端部に位置する流体流路5a,5dに接するフィ
ン6a,6cは、中央のフィン6bに比べて伝熱面積が
大きい点である。すなわち本実施形態の熱交換器1で
は、図7に示すように、中間部に設けられたフィン6b
は、流体流路5aの表面にある5つの凸部(凹溝17の
裏面)の内、バーナ側(熱媒体導入側)から数えて3つ
目から5つ目までの長さであるのに対し、端部に位置す
る流体流路5a,5dに接するフィン6a,6cは5つ
の凸部全てに渡る長さを持つ。言い換えると、端部に位
置する流体流路5a,5dに接するフィン6a,6cの
熱媒体通過方向の長さは、中間部に設けられたフィン6
bの熱媒体通過方向の長さの約2倍であり、フィン6
a,6cは、中央のフィン6bに比べて約2倍の伝熱面
積を持つ。What is important here is that, in the heat exchanger 1 of the present embodiment, the fins 6a, 6b, 6c have different heat transfer areas, and the fins 6a, 6d contact the fluid flow paths 5a, 5d located at the ends. 6c is a point having a larger heat transfer area than the central fin 6b. That is, in the heat exchanger 1 of the present embodiment, as shown in FIG.
Is the third to fifth lengths counted from the burner side (heat medium introduction side) among the five convex portions (back surfaces of the concave grooves 17) on the surface of the fluid flow path 5a. On the other hand, the fins 6a and 6c in contact with the fluid flow paths 5a and 5d located at the ends have a length extending over all five convex portions. In other words, the length of the fins 6a, 6c in contact with the fluid flow paths 5a, 5d located at the ends in the heat medium passing direction is equal to the length of the fin 6 provided at the intermediate portion.
b is about twice the length of the fin 6
The heat transfer areas a and 6c have about twice the heat transfer area as compared with the center fin 6b.
【0039】また視点を変えると、中央のフィン6b
は、バーナ側(熱媒体導入側)の伝熱面積が熱媒体排出
側の伝熱面積に比べて小さいものであるといえる。When the viewpoint is changed, the central fin 6b
It can be said that the heat transfer area on the burner side (heat medium introduction side) is smaller than the heat transfer area on the heat medium discharge side.
【0040】次に本実施形態の熱交換器1の作用を説明
する。本実施形態の熱交換器1は、給湯器等に内蔵され
る。そして入口側集合管部3が給水源に接続され、出口
側集合管部4はカラン等の給湯栓に接続される。水は、
入口側集合管部3から熱交換器1内に入る。そして水
は、入口側集合管部3の開口12から3等分に分割され
て各流体流路5に均等に導入される。水は、さらに各流
体流路5の凹溝17によって構成される流体流路を並列
的に流れ、出口側集合管部4に集められて給湯栓に至
る。Next, the operation of the heat exchanger 1 of the present embodiment will be described. The heat exchanger 1 of the present embodiment is built in a water heater or the like. Then, the inlet-side collecting pipe section 3 is connected to a water supply source, and the outlet-side collecting pipe section 4 is connected to a hot water tap such as a curan. Water is
The heat enters the heat exchanger 1 through the inlet-side collecting pipe section 3. Then, the water is divided into three equal parts from the opening 12 of the inlet-side collecting pipe part 3 and is equally introduced into each fluid flow path 5. The water further flows in parallel through the fluid flow paths defined by the concave grooves 17 of the respective fluid flow paths 5, and is collected by the outlet-side collecting pipe section 4 to reach the hot water tap.
【0041】また熱交換器1の筒状体2は、ガスバーナ
等の熱源に接続される。そしてガスバーナ等が発する燃
焼ガス(熱媒体)は、筒状体2を軸方向に流れ、各流体
流路5やフィン6に当たって熱交換を行う。The tubular body 2 of the heat exchanger 1 is connected to a heat source such as a gas burner. Then, the combustion gas (heat medium) generated by the gas burner or the like flows through the cylindrical body 2 in the axial direction, and hits each of the fluid flow paths 5 and the fins 6 to perform heat exchange.
【0042】ここで本実施形態の熱交換器1は、開発途
上の熱交換器と同様に、中央にある流体流路5b,5c
には両脇にフィン6a,6b,6cが溶接され、両端部
の流体流路5a,5dには、一方の面だけにフィン6
a,6cが溶接されているものの、両端部の流体流路5
a,5dに溶接されたフィン6a,6cの熱媒体通過方
向の長さは、中間部分のフィン6bの長さの約2倍であ
り、各流体流路5a,5b,5c,5dの全伝熱面積の
差異は小さい。そのため各流体流路5a,5b,5c,
5dの受熱量は、ほぼ均等であり、吸熱バランスが良
い。Here, the heat exchanger 1 of the present embodiment is similar to the heat exchanger under development, in that the fluid passages 5b and 5c at the center are provided.
Fins 6a, 6b, 6c are welded on both sides, and fins 6a are provided only on one surface in the fluid flow paths 5a, 5d at both ends.
a, 6c are welded, but fluid flow paths 5 at both ends
The length of the fins 6a, 6c welded to the a and 5d in the heat medium passing direction is about twice the length of the fin 6b in the intermediate portion, and the total transmission of the fluid flow paths 5a, 5b, 5c, 5d. The difference in thermal area is small. Therefore, each of the fluid flow paths 5a, 5b, 5c,
The amount of heat received in 5d is almost uniform, and the heat absorption balance is good.
【0043】また中央のフィン6bは、バーナ側(熱媒
体導入側)の伝熱面積が熱媒体排出側の伝熱面積に比べ
て小さいものとなっているから、熱媒体導入側での水の
昇温カーブは比較的緩やかなものとなる。逆に熱媒体排
出側においては、比較的熱量の高い熱媒体が流れるた
め、昇温カーブはやや急なものとなる。そのため、流体
流路5を流れる水の昇温カーブは、平滑化し理想に近い
ものとなる。さらに本実施形態の熱交換器1では、バー
ナの火力が強すぎる傾向となる筒状体2の中心部分であ
って、火炎に近接するバーナ側(熱媒体導入側)の位置
にはフィンが無い。そのため火炎によってフィンが焼け
たり変形するといった懸念もない。The center fin 6b has a smaller heat transfer area on the burner side (heat medium introduction side) than the heat transfer area on the heat medium discharge side. The heating curve becomes relatively gentle. Conversely, on the heat medium discharge side, a heat medium having a relatively high calorific value flows, so that the temperature rise curve becomes slightly steep. Therefore, the temperature rise curve of the water flowing through the fluid flow path 5 is smoothed and becomes almost ideal. Furthermore, in the heat exchanger 1 of the present embodiment, there is no fin at a position on the burner side (heat medium introduction side) near the flame, which is the center of the cylindrical body 2 where the heat of the burner tends to be too strong. . Therefore, there is no fear that the fin is burned or deformed by the flame.
【0044】以上の実施形態では、フィン6の熱媒体通
過方向の長さを異ならせることによってフィン6a,6
b,6cの伝熱面積に変化をつけ、また中央に設けられ
たフィン6bのバーナ側(熱媒体導入側)部分を欠落さ
せることにより、バーナ側の伝熱面積を熱媒体排出側の
伝熱面積に比べて小さいものとした。しかしながら、本
発明はこの構成にこだわるものではなく、端部に位置す
る流体流路5a,5dに接するフィン6a,6cの伝熱
面積を、中央のフィン6bの伝熱面積に対して大きなも
のとすれば、相当の作用効果が期待できる。またバーナ
側(熱媒体導入側)の伝熱面積を熱媒体排出側の伝熱面
積に比べて小さいものでありさえすれば相当の作用効果
が期待できる。In the above-described embodiment, the fins 6a, 6
The heat transfer area on the burner side is reduced by changing the heat transfer area on the burner side (heat medium introduction side) of the fin 6b provided at the center. It was smaller than the area. However, the present invention is not limited to this configuration, and the heat transfer area of the fins 6a and 6c in contact with the fluid flow paths 5a and 5d located at the ends is made larger than the heat transfer area of the central fin 6b. If so, a considerable effect can be expected. Also, as long as the heat transfer area on the burner side (heat medium introduction side) is smaller than the heat transfer area on the heat medium discharge side, a considerable effect can be expected.
【0045】以下、他の方策によって端部に位置する流
体流路5a,5dに接するフィン6a,6cの伝熱面積
を、中央のフィン6bのそれに比べて増大させる構成、
および他の方策によってバーナ側の伝熱面積を熱媒体排
出側の伝熱面積に比べて減少させる構成について列記す
る。以下に説明する熱交換器1は、いずれも各流体流路
5a,5b,5c,5dの受熱量がほぼ均等であり、吸
熱バランスが良い。流体流路5を流れる水の昇温カーブ
は平滑である。In the following, the heat transfer area of the fins 6a, 6c in contact with the fluid flow paths 5a, 5d located at the ends is increased by another measure as compared with that of the central fin 6b.
The configuration in which the heat transfer area on the burner side is reduced as compared with the heat transfer area on the heat medium discharge side by other measures will be listed. In the heat exchanger 1 described below, the amount of heat received by each of the fluid flow paths 5a, 5b, 5c, 5d is substantially equal, and the heat absorption balance is good. The temperature rise curve of the water flowing through the fluid flow path 5 is smooth.
【0046】図8は、中央のフィン6bのバーナ側(熱
媒体導入側)部分に逆「U」字形の切り欠き25を設け
たものである。図9は、本構成に使用するフィン6bの
斜視図であり、切り欠き25は、流体流路5a,5dの
長手方向全域に渡って設けられている。本実施形態の熱
交換器1では、中央のフィン6bは、切り欠き25の面
積だけ伝熱面積が減少するので、相対的に端部に位置す
る流体流路5a,5dに接するフィン6a,6cの伝熱
面積が、中央のフィン6bに比べて大きなものとなる。
また、バーナ側(熱媒体導入側)の伝熱面積は熱媒体排
出側の伝熱面積に比べて切り欠き25の面積だけ小さ
い。従って流体流路5を流れる水の昇温カーブは平滑で
ある他、火炎によってフィンが焼けたり変形する懸念も
ない。FIG. 8 shows an arrangement in which a notch 25 having an inverted "U" shape is provided at the burner side (heat medium introduction side) of the central fin 6b. FIG. 9 is a perspective view of the fin 6b used in the present configuration, and the notch 25 is provided over the entire area in the longitudinal direction of the fluid flow paths 5a and 5d. In the heat exchanger 1 of the present embodiment, the heat transfer area of the central fin 6b is reduced by the area of the notch 25, so that the fins 6a and 6c relatively contact the fluid flow paths 5a and 5d located at the ends. Has a larger heat transfer area than the central fin 6b.
Further, the heat transfer area on the burner side (heat medium introduction side) is smaller than the heat transfer area on the heat medium discharge side by the area of the notch 25. Accordingly, the temperature rise curve of the water flowing through the fluid flow path 5 is smooth, and there is no fear that the fin is burned or deformed by the flame.
【0047】図10は、流体流路5a,5b,5c,5
dの間隔を不均一に設定したものであり、フィン6は、
流体流路5の間隔に応じて幅が異なるものを配置したも
のである。すなわち図10に示す熱交換器1では、流体
流路5a,5b,5c,5dの間隔X,Yの内、中間部
の流体流路5b,5cの間隔Yは、端部の流体流路5
a,5b又は5c,5dの間隔Xよりも短い。そのため
中央のフィン6bは、幅が狭く伝熱面積が小さく、逆に
端部に位置する流体流路5a,5dに接するフィン6
a,6cは、中央のフィン6bに比べて幅が大きく伝熱
面積が大きい。FIG. 10 shows the flow paths 5a, 5b, 5c, 5
The distance d is set to be non-uniform, and the fin 6
The ones having different widths according to the intervals of the fluid flow paths 5 are arranged. That is, in the heat exchanger 1 shown in FIG. 10, of the intervals X and Y between the fluid channels 5a, 5b, 5c and 5d, the interval Y between the intermediate fluid channels 5b and 5c is the same as the fluid channel 5 at the end.
It is shorter than the interval X between a, 5b or 5c, 5d. Therefore, the central fin 6b has a small width and a small heat transfer area, and conversely, the fin 6b in contact with the fluid flow paths 5a and 5d located at the ends.
a and 6c have a larger width and a larger heat transfer area than the central fin 6b.
【0048】図11は、前記した流体流路5a,5b,
5c,5dの間隔を不均一に設定しする方策と、図7の
様な中央に設けられたフィン6bのバーナ側(熱媒体導
入側)部分を欠落させる方策とを併用した例である。す
なわち図11に示す熱交換器1では、中間部の流体流路
5b,5cの間隔Yは、端部の流体流路5a,5b又は
5c,5dの間隔Xよりも短く端部に位置する流体流路
5a,5dに接するフィン6a,6cは、中央のフィン
6bに比べて伝熱面積が大きい。また、中央のフィン6
bは、バーナ側(熱媒体導入側)の伝熱面積が熱媒体排
出側の伝熱面積に欠落部分だけ小さく、水の昇温カーブ
は平滑であり、また火炎によってフィンが焼ける懸念も
ない。FIG. 11 shows the above-mentioned fluid flow paths 5a, 5b,
This is an example in which a measure for setting the intervals of 5c and 5d to be non-uniform and a measure for removing the burner-side (heat medium introduction side) portion of the fin 6b provided at the center as shown in FIG. 7 are used in combination. That is, in the heat exchanger 1 shown in FIG. 11, the distance Y between the fluid flow paths 5b and 5c at the intermediate portion is shorter than the distance X between the fluid flow paths 5a and 5b or 5c and 5d at the end. The fins 6a and 6c in contact with the flow paths 5a and 5d have a larger heat transfer area than the central fin 6b. Also, the central fin 6
In b, the heat transfer area on the burner side (heat medium introduction side) is small only in the missing part of the heat transfer area on the heat medium discharge side, the temperature rise curve of water is smooth, and there is no fear that the fins are burned by the flame.
【0049】また図12は、前記した流体流路5a,5
b,5c,5dの間隔を不均一に設定する方策と、図8
の様な逆「U」字形の切り欠き25を設ける方策とを併
用した例である。すなわち図12に示す熱交換器1で
は、中間部の流体流路5b,5cの間隔Yは、端部の流
体流路5a,5b又は5c,5dの間隔Xよりも短く端
部に位置する流体流路5a,5dに接するフィン6a,
6cは、中央のフィン6bに比べて伝熱面積が大きい。
また、中央のフィン6bは、バーナ側(熱媒体導入側)
の伝熱面積が熱媒体排出側の伝熱面積に切り欠き25の
面積だけ小さく、水の昇温カーブは平滑であり、また火
炎によってフィンが焼ける懸念もない。FIG. 12 shows the fluid flow paths 5a and 5a.
FIG. 8 shows a method of setting the intervals of b, 5c and 5d to be non-uniform.
This is an example in which a method of providing an inverted “U” -shaped notch 25 as described above is also used. That is, in the heat exchanger 1 shown in FIG. 12, the distance Y between the intermediate fluid flow paths 5b and 5c is shorter than the distance X between the fluid flow paths 5a and 5b or 5c and 5d at the end. Fins 6a in contact with flow paths 5a, 5d,
6c has a larger heat transfer area than the central fin 6b.
The center fin 6b is on the burner side (heat medium introduction side).
Is smaller by the area of the notch 25 in the heat transfer area on the heat medium discharge side, the temperature rise curve of the water is smooth, and there is no fear that the fin is burned by the flame.
【0050】また上記した例は、いずれもフィン6のピ
ッチが熱媒体通過方向に一定であることを前提とした
が、フィン6のピッチを熱媒体通過方向に変化させるこ
とによりバーナ側の伝熱面積を熱媒体排出側の伝熱面積
に比べて小さいものとすることも可能である。In each of the above examples, it is assumed that the pitch of the fins 6 is constant in the heat medium passing direction. However, by changing the pitch of the fins 6 in the heat medium passing direction, the heat transfer on the burner side is performed. The area may be smaller than the heat transfer area on the heat medium discharge side.
【0051】図13は、フィン6のピッチを熱媒体通過
方向に変化させた例を示すものである。本実施形態の熱
交換器1では、フィン6は流体流路5a,5b,5c,
5dの間にそれぞれ二つづつ配されている。フィン6は
図13(a)の様に二つのフィンの組み合わせによって
構成されている。図13(b)は、上側のフィン28の
平面図であり、(c)は下側のフィン29の正面図であ
る。すなわち流体流路5同士の隙間であって、バーナ側
(熱媒体導入側)の部位には、図13(a)(b)の様
にピッチの大きいフィン29が配されており、熱媒体排
出側には、図13(a)(b)の様にピッチの小さなフ
ィン28が配されている。本実施例の熱交換器1では、
バーナ側に設けられたフィン29は、ピッチが大きいの
で、熱媒体排出側に比べて伝熱面積が小さい。FIG. 13 shows an example in which the pitch of the fins 6 is changed in the heat medium passing direction. In the heat exchanger 1 of the present embodiment, the fins 6 include the fluid flow paths 5a, 5b, 5c,
Two each are arranged between 5d. The fin 6 is constituted by a combination of two fins as shown in FIG. FIG. 13B is a plan view of the upper fin 28, and FIG. 13C is a front view of the lower fin 29. In other words, fins 29 having a large pitch are arranged in the gap between the fluid flow paths 5 on the burner side (heat medium introduction side) as shown in FIGS. On the side, fins 28 having a small pitch are arranged as shown in FIGS. In the heat exchanger 1 of the present embodiment,
Since the pitch of the fins 29 provided on the burner side is large, the heat transfer area is smaller than that of the heat medium discharge side.
【0052】以上述べた実施形態ではフィンはいずれも
コルゲートフィンを採用したが、これ以外のフィンも勿
論採用可能である。In the embodiments described above, the fins are all corrugated fins, but other fins can be used.
【0053】また以上述べた実施形態は、本発明の効果
が最も顕著にあらわれる例として、対掌形状の板体1
5,16を重ね合わせたものを例示したが、板体のいず
れか一方に凹溝があれば、他方の板体は平板状であって
も良い。The embodiment described above is an example in which the effect of the present invention is most remarkably exhibited.
5 and 16 are illustrated as an example, but if one of the plates has a concave groove, the other plate may be flat.
【0054】[0054]
【発明の効果】請求項1記載の熱交換器では、端部に位
置する流体流路に接するフィンは、他のフィンに比べて
伝熱面積が大きいものが採用されている。そのため本発
明の熱交換器では、端部に位置する流体流路の全伝熱面
積は増大し、中央部に配された流体流路の全伝熱面積に
近い全伝熱面積が確保される効果があり、吸熱バランス
に優れる効果がある。そのため熱交換器内の流体が部分
的に沸騰するといった不具合は解消される。According to the heat exchanger of the first aspect, the fins which are in contact with the fluid flow path located at the end have a larger heat transfer area than the other fins. Therefore, in the heat exchanger of the present invention, the total heat transfer area of the fluid flow path located at the end is increased, and the total heat transfer area close to the total heat transfer area of the fluid flow path arranged at the center is secured. It has an effect and has an effect of being excellent in heat absorption balance. Therefore, the problem that the fluid in the heat exchanger partially boil is eliminated.
【0055】請求項2に記載の熱交換器は、フィンの熱
媒体通過方向の長さに変化を設けることにより、端部に
位置する流体流路に接するフィンの伝熱面積を中央部の
それに比べて大きくすることが可能となり、吸熱バラン
スに優れる効果がある。In the heat exchanger according to the second aspect, the heat transfer area of the fin in contact with the fluid flow path located at the end portion is changed to that of the central portion by providing a change in the length of the fin in the heat medium passing direction. This makes it possible to increase the size, thereby providing an effect of improving the heat absorption balance.
【0056】同じく請求項3に記載の熱交換器は、フィ
ンの流体流路の間隔方向の長さに変化を設けることによ
り端部に位置する流体流路に接するフィンの伝熱面積を
中央部のそれに比べて大きくすることが可能となり、吸
熱バランスに優れる効果がある。In the heat exchanger according to a third aspect of the present invention, the heat transfer area of the fin in contact with the fluid flow path located at the end can be reduced by providing a change in the length of the fin in the space direction of the fluid flow path. It is possible to increase the size as compared with that of the above, and there is an effect that the heat absorption balance is excellent.
【0057】請求項4記載の熱交換器は、熱媒体導入側
の伝熱面積が熱媒体排出側の伝熱面積に比べて大きく、
熱媒体導入側での昇温カーブは比較的緩やかなものとな
る。また、熱媒体排出側においては、熱量の高い熱媒体
が流れるため、昇温カーブは比較的急なものとなる。そ
のため請求項4記載の熱交換器は、昇温カーブが平滑化
し、理想に近いものとなる効果がある。In the heat exchanger according to the fourth aspect, the heat transfer area on the heat medium introduction side is larger than the heat transfer area on the heat medium discharge side.
The temperature rise curve on the heat medium introduction side is relatively gentle. On the heat medium discharge side, a heat medium having a high calorific value flows, so that the temperature rise curve is relatively steep. Therefore, the heat exchanger according to the fourth aspect has an effect that the temperature rise curve is smoothed and becomes almost ideal.
【0058】請求項5記載の発明は、フィンのピッチに
変化を設けることにより熱媒体導入側の伝熱面積が熱媒
体排出側の伝熱面積に比べて小さなものとなり、昇温カ
ーブが理想に近いものとなる効果がある。According to the fifth aspect of the present invention, by providing a change in the pitch of the fins, the heat transfer area on the heat medium introduction side becomes smaller than the heat transfer area on the heat medium discharge side, so that the temperature rise curve is ideal. There is an effect that is close.
【0059】さらに請求項6記載の発明は、フィンの熱
媒体導入側端部には切り欠きを設けて熱媒体導入側の伝
熱面積が熱媒体排出側の伝熱面積に比べて小さくしたも
のであり、昇温カーブが理想に近いものとなる効果があ
る。According to a sixth aspect of the present invention, a notch is provided at an end of the heat medium introduction side of the fin so that the heat transfer area on the heat medium introduction side is smaller than the heat transfer area on the heat medium discharge side. This has the effect that the temperature rise curve becomes close to ideal.
【0060】請求項7記載の熱交換器は、上記した効果
に加えて、狭い容積内に多数の流体流路を内蔵すること
ができる効果があり、製造も容易であるという優れた効
果がある。The heat exchanger according to claim 7 has an effect that, in addition to the above-described effects, a large number of fluid flow paths can be built in a narrow volume, and has an excellent effect that manufacturing is easy. .
【図1】本発明の実施形態の熱交換器の分解斜視図であ
る。FIG. 1 is an exploded perspective view of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の熱交換器で採用する流体流路の分解斜視
図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of a fluid channel adopted in the heat exchanger of FIG.
【図3】流体流路を構成する板体の集合管取りつけ部の
拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view of a collecting pipe mounting portion of a plate constituting a fluid flow path.
【図4】流体流路を構成する板体の流路部の拡大断面図
である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a channel portion of a plate constituting a fluid channel.
【図5】図1の熱交換器に採用されるフィンの斜視図で
ある。FIG. 5 is a perspective view of a fin employed in the heat exchanger of FIG.
【図6】図1の熱交換器の平面図である。FIG. 6 is a plan view of the heat exchanger of FIG.
【図7】図6のA−A断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line AA of FIG. 6;
【図8】本発明の他の実施形態の熱交換器の図6相当位
置での断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a heat exchanger according to another embodiment of the present invention at a position corresponding to FIG. 6;
【図9】図8の実施形態の熱交換器に採用されるフィン
の斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of a fin employed in the heat exchanger of the embodiment of FIG.
【図10】本発明の他の実施形態の熱交換器の図6相当
位置での断面図である。FIG. 10 is a sectional view of a heat exchanger according to another embodiment of the present invention at a position corresponding to FIG. 6;
【図11】本発明の他の実施形態の熱交換器の図6相当
位置での断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a heat exchanger according to another embodiment of the present invention at a position corresponding to FIG. 6;
【図12】本発明の他の実施形態の熱交換器の図6相当
位置での断面図である。FIG. 12 is a sectional view of a heat exchanger according to another embodiment of the present invention at a position corresponding to FIG. 6;
【図13】本発明の他の実施形態の熱交換器に採用され
るフィンの斜視図及び平面図である。FIG. 13 is a perspective view and a plan view of a fin employed in a heat exchanger according to another embodiment of the present invention.
【図14】開発途上の熱交換器の図6相当位置での断面
図である。FIG. 14 is a sectional view of a developing heat exchanger at a position corresponding to FIG. 6;
1 熱交換器 2 筒状体 3 入口側集合管部 4 出口側集合管部 5a,5d 端部に位置する流体流路 5b,5c 中央にある流体流路 6a,6b,6c, フィン 7 長手の壁面 8 短辺側の壁面 15,16 板体 17 凹溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat exchanger 2 Cylindrical body 3 Inlet-side collecting pipe part 4 Outlet-side collecting pipe part 5a, 5d Fluid flow path 5b, 5c located at end part Fluid flow path 6a, 6b, 6c, fin 7 located at the center Wall surface 8 Short side wall surface 15, 16 Plate 17 Groove
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西畑 智宏 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 宇野 治三 東京都渋谷区代々木3丁目25番3号 東洋 ラジエーター株式会社内 (72)発明者 村上 剛 東京都渋谷区代々木3丁目25番3号 東洋 ラジエーター株式会社内 (72)発明者 成田 浩司 東京都渋谷区代々木3丁目25番3号 東洋 ラジエーター株式会社内 (72)発明者 大西 順 東京都渋谷区代々木3丁目25番3号 東洋 ラジエーター株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tomohiro Nishihata 93 Edo-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Noritsu Co., Ltd. (72) Inventor Jitsuzo Uno 3-25-3 Yoyogi, Shibuya-ku, Tokyo Toyo Radiator (72) Inventor Tsuyoshi Murakami 3-25-3 Yoyogi, Shibuya-ku, Tokyo Toyo Radiator Co., Ltd. (72) Inventor Koji Narita 3-25-3, Yoyogi, Shibuya-ku, Tokyo Toyo Radiator Co., Ltd. ( 72) Inventor Jun Jun Onishi 3-25-3 Yoyogi, Shibuya-ku, Tokyo Inside Toyo Radiator Co., Ltd.
Claims (7)
体の重ね合わせによって構成され板体同士の空隙を加熱
又は冷却しようとする流体が流れる板状の流体流路と、
該流体流路同士の間に設けられて流体流路に接するフィ
ンを有し、筒状体内に前記板状の流体流路が並列に4列
以上配された熱交換器であって、端部に位置する流体流
路に接するフィンは、他のフィンに比べて伝熱面積が大
きいことを特徴とする熱交換器。1. A tubular body through which a heat medium passes, and a plate-like fluid flow path formed by laminating two or more plate bodies, through which a fluid for heating or cooling a gap between the plate bodies flows.
A heat exchanger having fins provided between the fluid flow paths and in contact with the fluid flow paths, wherein the plate-shaped fluid flow paths are arranged in four or more rows in parallel in a cylindrical body. A heat exchanger characterized in that the fins in contact with the fluid flow path located at a larger heat transfer area than other fins.
は、他のフィンに比べて熱媒体通過方向に長いことを特
徴とする請求項1記載の熱交換器。2. The heat exchanger according to claim 1, wherein the fin in contact with the fluid flow path located at the end is longer in the heat medium passing direction than other fins.
は、他のフィンに比べて流体流路の間隔方向に長いこと
を特徴とする請求項1又は2に記載の熱交換器。3. The heat exchanger according to claim 1, wherein a fin in contact with the fluid flow path located at the end is longer in the direction of the space between the fluid flow paths than other fins.
体の重ね合わせによって構成され板体同士の空隙を加熱
又は冷却しようとする流体が流れる板状の流体流路と、
該流体流路に接するフィンを有し、筒状体内に前記板状
の流体流路が並列に配された熱交換器であって、少なく
ともいずれかの流体流路に接するフィンは、熱媒体導入
側の伝熱面積が熱媒体排出側の伝熱面積に比べて小さい
ことを特徴とする熱交換器。4. A cylindrical fluid body through which a heat medium passes, and a plate-shaped fluid flow path formed by laminating two or more plate bodies, through which a fluid for heating or cooling a gap between the plate bodies flows.
A heat exchanger having fins in contact with the fluid flow path, wherein the plate-shaped fluid flow paths are arranged in parallel in a cylindrical body, and at least one of the fins in contact with any of the fluid flow paths is provided with a heat medium. A heat exchanger characterized in that the heat transfer area on the heat transfer side is smaller than the heat transfer area on the heat medium discharge side.
熱媒体排出側が狭いことを特徴とする請求項1乃至4の
いずれかに記載の熱交換器。5. The heat exchanger according to claim 1, wherein the pitch of the fins is smaller on the heat medium discharge side than on the heat medium introduction side.
が設けられていることを特徴とする請求項1乃至5のい
ずれに記載の熱交換器。6. The heat exchanger according to claim 1, wherein a notch is provided at an end of the fin on the heat medium introduction side.
によって構成され、少なくとも一つの板体の内面側には
連続する凹溝が設けられ、該凹溝内を流体が流れること
を特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の熱交換
器。7. The fluid flow path is formed by stacking two or more plate members, and a continuous groove is provided on an inner surface side of at least one plate member, and a fluid flows through the groove. The heat exchanger according to any one of claims 1 to 6, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18734097A JP3802655B2 (en) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | Heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18734097A JP3802655B2 (en) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | Heat exchanger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1114156A true JPH1114156A (en) | 1999-01-22 |
| JP3802655B2 JP3802655B2 (en) | 2006-07-26 |
Family
ID=16204294
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18734097A Expired - Fee Related JP3802655B2 (en) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | Heat exchanger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3802655B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010019481A (en) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Panasonic Corp | Heat storage apparatus |
| WO2011158329A1 (en) * | 2010-06-15 | 2011-12-22 | トヨタ自動車株式会社 | Heat exchanger and production method for plurality of fin members |
-
1997
- 1997-06-26 JP JP18734097A patent/JP3802655B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2010019481A (en) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Panasonic Corp | Heat storage apparatus |
| WO2011158329A1 (en) * | 2010-06-15 | 2011-12-22 | トヨタ自動車株式会社 | Heat exchanger and production method for plurality of fin members |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3802655B2 (en) | 2006-07-26 |
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