JP2008134000A - Heat exchanger and water heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃焼ガスなどの加熱用気体から伝熱管を用いて熱回収を行い、所望の流体を加熱するのに用いられる熱交換器、およびこれを備えた温水装置に関する。 The present invention relates to a heat exchanger used for heating a desired fluid by performing heat recovery from a heating gas such as a combustion gas using a heat transfer tube, and a hot water apparatus including the heat exchanger.
本出願人は、温水装置に用いられる熱交換器の一例として、特許文献1に記載のものを提案している。同文献に記載された熱交換器は、細管式と称されるものであり、燃焼ガスが導入されるケース内に、直線状に延びた細管状の伝熱管が複数収容されている。前記ケース内には、仕切板が設けられており、前記複数の伝熱管は、仕切板よりも下方の第1の熱交換部と、仕切板よりも上方の第2の熱交換部とに区分されている。第1の熱交換部を構成する伝熱管の入水口および出湯口は、ケースの幅方向一端側に配されているのに対し、第2の熱交換部を構成する伝熱管の入水口および出湯口は、ケースの幅方向他端側に配されている。
This applicant has proposed the thing of
このような構成によれば、第1および第2の熱交換部を個々に利用した湯水加熱が可能となり、たとえば一般給湯用の湯水加熱と、床暖房用の湯水加熱とを個々に実行することができる。一方、第1および第2の熱交換部は、1つのケース内に収容されているために、それらを2つのケースに別々に収容させる場合と比較すると、全体の大型化も抑制される。また、複数の伝熱管としては、細管が用いられているために、伝熱率が高く、燃焼ガスから潜熱を回収するのに好適となる。さらに、第1の熱交換部に対する入水口および出湯口と、第2の熱交換器に対する入水口および出湯口とは、ケースの一端側と他端側とに振り分けられているために、それらの部分に対する配管接続などに際しても便利となる。たとえば、前記熱交換器を潜熱回収に用いる場合には、前記熱交換器とは別に、顕熱回収用の2つの熱交換器が別途用いられるが、これら2つの熱交換器のうち、一方を第1の熱交換部の入水口および出湯口に接近させ、かつ他方を第2の熱交換部の入水口および出湯口に接近させて、それらの間の配管距離を短くするといったことも可能である。 According to such a configuration, it is possible to perform hot water heating using the first and second heat exchange units individually, for example, performing hot water heating for general hot water supply and hot water heating for floor heating individually. Can do. On the other hand, since the 1st and 2nd heat exchange part is accommodated in one case, compared with the case where they are separately accommodated in two cases, the enlargement of the whole is also suppressed. Moreover, since the thin tubes are used as the plurality of heat transfer tubes, the heat transfer rate is high, which is suitable for recovering latent heat from the combustion gas. Furthermore, since the inlet and outlet for the first heat exchange section and the inlet and outlet for the second heat exchanger are distributed to one end side and the other end side of the case, This is also convenient when connecting pipes to parts. For example, when the heat exchanger is used for latent heat recovery, two heat exchangers for sensible heat recovery are used separately from the heat exchanger, and one of these two heat exchangers is used. It is also possible to reduce the piping distance between them by making the water inlet and the hot water outlet of the first heat exchange section approach and the other approaching the water inlet and the hot water outlet of the second heat exchange section. is there.
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、改善すべき点があった。 However, the prior art has problems to be improved as described below.
すなわち、前記熱交換器の熱交換効率を高くするには、伝熱管の本数を多くする必要がある。ところが、このように伝熱管の本数を多くすると、全体の部品点数が多くなって構造が複雑となり、その製造作業は煩雑なものとなる。とくに、多数本の伝熱管に入水用および出湯用のヘッダを取り付ける場合、それら多数本の伝熱管の個々をヘッダに接合させる作業はより煩雑となる。その結果、製造コストが高価となり、この点において改善すべき余地があった。 That is, in order to increase the heat exchange efficiency of the heat exchanger, it is necessary to increase the number of heat transfer tubes. However, when the number of heat transfer tubes is increased in this way, the number of parts is increased, the structure becomes complicated, and the manufacturing work becomes complicated. In particular, when attaching a header for incoming and outgoing hot water to a large number of heat transfer tubes, the work of joining each of the large number of heat transfer tubes to the header becomes more complicated. As a result, the manufacturing cost is expensive, and there is room for improvement in this respect.
なお、従来の熱交換器としては、前記した熱交換器とは異なり、たとえば特許文献2〜4に記載されているように、いわゆる螺旋式伝熱管を用いたものがある。このタイプの熱交換器は、伝熱管が螺旋状に形成されているために、1本の伝熱管の伝熱面積を大きくすることができる。そこで、本発明者は、先に述べた細管式の熱交換器の構造において、その伝熱管を螺旋式のものに置き換えることにより、伝熱管の本数を少なくし、構造の簡素化を図ることを着想した。ただし、螺旋式伝熱管は、一連に繋がった複数のループ管体部が一定方向に積層した特異な形態を有している。したがって、このような螺旋状管体部を用いて2つの独立した熱交換部を構成する場合には、全体のサイズの縮小化や熱交換効率の向上などを図る上で特有の問題点を生じることとなり、これを適切に解消することが要望される。 In addition, as a conventional heat exchanger, there is one using a so-called spiral heat transfer tube as described in Patent Documents 2 to 4, for example, unlike the above-described heat exchanger. In this type of heat exchanger, since the heat transfer tubes are formed in a spiral shape, the heat transfer area of one heat transfer tube can be increased. Therefore, the present inventor intends to reduce the number of heat transfer tubes and simplify the structure by replacing the heat transfer tubes with a spiral type in the structure of the thin tube heat exchanger described above. Inspired. However, the helical heat transfer tube has a unique form in which a plurality of loop tube portions connected in series are stacked in a certain direction. Therefore, when two independent heat exchange parts are configured using such a helical tube part, there are problems inherent in reducing the overall size and improving the heat exchange efficiency. Therefore, it is desired to solve this problem appropriately.
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、構造が簡易で製造コストの低減を図ることができるとともに、全体の大型化を抑制しつつ、高い熱交換効率を得ることが可能な熱交換器、およびこれを備えた温水装置を提供することを、その課題としている。 The present invention has been conceived under such circumstances. The structure is simple and the production cost can be reduced, and the overall enlargement is suppressed and high heat exchange efficiency is achieved. It is an object of the present invention to provide a heat exchanger that can be obtained and a hot water device including the heat exchanger.
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
本発明の第1の側面により提供される熱交換器は、加熱用流体が内部に導入されるケースと、このケース内に配されている第1および第2の伝熱管と、を備えており、前記第1の伝熱管の被加熱流体の流入口および流出口は、前記ケースの幅方向一端側に配され、かつ前記第2の伝熱管の被加熱流体の流入口および流出口は、前記ケースの幅方向他端側に配されている、熱交換器であって、前記第1および第2の伝熱管は、第1および第2の螺旋状管体部を有しており、これら第1および第2の螺旋状管体部は、それらの螺旋軸長方向に積層し、かつそれらの螺旋の巻き方向は、互いに反対の向きとされていることを特徴としている。なお、本発明でいう「螺旋軸長方向」とは、螺旋状管体部の螺旋中心軸が延びる方向を意味している。 The heat exchanger provided by the first aspect of the present invention includes a case in which a heating fluid is introduced, and first and second heat transfer tubes disposed in the case. The inlet and outlet of the fluid to be heated of the first heat transfer tube are arranged on one end side in the width direction of the case, and the inlet and outlet of the fluid to be heated of the second heat transfer tube are A heat exchanger disposed on the other end in the width direction of the case, wherein the first and second heat transfer tubes have first and second helical tube parts, The first and second helical tube portions are stacked in the longitudinal direction of the spiral axis, and the winding directions of the spirals are opposite to each other. In the present invention, the “spiral axis length direction” means the direction in which the spiral central axis of the spiral tube body extends.
このような構成によれば、次のような効果が得られる。ただし、理解の容易のために、図1を参照して説明する。 According to such a configuration, the following effects can be obtained. However, for ease of understanding, description will be made with reference to FIG.
本発明によれば、たとえば図1(a)に示すように、第1の螺旋状管体部がたとえば右巻き(下方から上方に進む方向の平面視)の場合、第2の螺旋状管体部はそれとは反対の左巻きとされる。このような構成においては、第1および第2の螺旋状管体部どうしの間に大きな隙間を生じさせないようにして、これらを接近させて積層させることができる。これに対し、図1(b)の対比例においては、第1および第2の螺旋状管体部がともに右巻きとされている。この対比例の構成によれば、第1および第2の螺旋状管体部どうしの間に大きな隙間Cが発生する。このようなことから、本発明によれば、第1および第2の螺旋状管体部の全体の高さH1を、対比例の高さH2よりも低くし、小型化を図ることができる。また、重要な点として、隙間Cは、第1および第2の螺旋状管体部に対して加熱用流体を作用させる際に、この加熱用流体の流れの分布を不均一とする要因となり、熱交換効率を低下させる。ところが、本発明によれば、そのような隙間Cに起因して熱交換効率が低下することも適切に回避される。 According to the present invention, for example, as shown in FIG. 1 (a), when the first helical tube portion is, for example, right-handed (plan view in the direction of traveling from below to above), the second helical tube The part is counterclockwise on the opposite side. In such a configuration, the first and second helical tube portions can be stacked close to each other without causing a large gap between the first and second helical tube portions. On the other hand, in the comparative example of FIG. 1B, both the first and second helical tube portions are right-handed. According to this comparative configuration, a large gap C is generated between the first and second helical tube portions. For this reason, according to the present invention, the overall height H1 of the first and second helical tube portions can be made lower than the comparative height H2, thereby achieving downsizing. In addition, as an important point, the gap C becomes a factor that causes uneven distribution of the flow of the heating fluid when the heating fluid is applied to the first and second helical tube portions, Reduces heat exchange efficiency. However, according to the present invention, it is also appropriately avoided that the heat exchange efficiency decreases due to such a gap C.
もちろん、本発明によれば、第1および第2の伝熱管の加熱用流体の流入口および流出口がケースの幅方向一端側と他端側とに振り分けられているために、たとえば本発明の熱交換器を潜熱回収に利用し、かつ顕熱回収用の2つの熱交換器と配管接続する場合には、その配管距離を短くすることができるといった利点が得られる。また、伝熱管がいわゆる螺旋式伝熱管として構成されているために、1本の伝熱管の伝熱面積は大きい。したがって、伝熱管の本数をさほど多くすることなく高い熱交換効率を得ることが可能であり、伝熱管の少数化によって全体構造の簡素化を図り、製造コストを廉価にすることもできる。 Of course, according to the present invention, the inlet and the outlet of the heating fluid of the first and second heat transfer tubes are distributed to one end side and the other end side in the width direction of the case. When the heat exchanger is used for latent heat recovery and connected to two heat exchangers for sensible heat recovery, there is an advantage that the piping distance can be shortened. Moreover, since the heat transfer tube is configured as a so-called spiral heat transfer tube, the heat transfer area of one heat transfer tube is large. Therefore, it is possible to obtain high heat exchange efficiency without increasing the number of heat transfer tubes, simplifying the overall structure by reducing the number of heat transfer tubes, and reducing the manufacturing cost.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第1および第2の螺旋状管体部どうしの間に介装され、かつ前記ケース内を前記第1および第2の螺旋状管体部が個々に収容された第1および第2の空間部に仕切る仕切板を備えており、前記ケースには、前記第1および第2の空間部に対して加熱用流体を個別に供給可能とする2つの供給口が設けられている。 In a preferred embodiment of the present invention, the first and second helical tube portions are interposed between the first and second helical tube portions, and the first and second helical tube portions are individually provided in the case. There are provided partition plates for partitioning the first and second space portions accommodated, and the case is provided with two supplies that can individually supply heating fluid to the first and second space portions. Mouth is provided.
このような構成によれば、ケース内の第1および第2の空間部に加熱用流体を個々に供給させることができ、第1および第2の螺旋状管体部を個別に利用した熱交換処理を適切に実行することができる。 According to such a configuration, the heating fluid can be individually supplied to the first and second space portions in the case, and the heat exchange using the first and second helical tube portions individually. Processing can be executed appropriately.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第2の螺旋状管体部は、前記第1の螺旋状管体部の上方に積層されており、前記ケースは、前記第1および第2の螺旋状管体部からドレインが滴下したときにこのドレインを受け、かつこのケースの前後方向の一端寄りほど高さが低くなるように傾斜した底板部を有しているとともに、この底板部の前記前後方向の一端寄りには、前記ドレインを前記ケースの外部に排出するための排出口が設けられており、前記第1の螺旋状管体部の螺旋の巻き方向は、この第1の螺旋状管体部の下部のうち、前記前後方向の一端側よりも他端側の方が高くなる巻き方向とされている。 In a preferred embodiment of the present invention, the second spiral tube portion is stacked above the first spiral tube portion, and the case includes the first and second spirals. The bottom plate portion that receives the drain when the drain is dropped from the tube-shaped tube portion and is inclined so that the height becomes lower toward one end in the front-rear direction of the case, and the front and rear of the bottom plate portion Near one end of the direction, a discharge port for discharging the drain to the outside of the case is provided, and the spiral direction of the first spiral tube body is determined by the first spiral tube. Of the lower part of the body part, the winding direction is such that the other end side is higher than the one end side in the front-rear direction.
加熱用流体が燃焼ガスであって、この燃焼ガスから潜熱を回収した場合には、多くのドレイン(凝縮水)が伝熱管の表面に発生する。前記構成によれば、そのようなドレインが発生し、これが落下した場合に、このドレインをケースの底板部によって受けて、この底板部の傾斜作用によって排出口に導いてからケース外部に排出することができる。また、第1の螺旋状管体部の下部は、ケースの底板部と同様な方向に傾斜し、また段差を生じた状態となるために、これら第1の螺旋状管体部の下部とケースの底板部との間に大きな隙間を生じないようにすることも可能となる。前記した箇所に大きな隙間を生じたのでは、この隙間を多くの加熱用流体が通過することとなって熱回収量が減少する他、ケースの上下高さ寸法が大きくなる不利を生じる。これに対し、前記構成によれば、そのような不利も回避される。 When the heating fluid is a combustion gas and latent heat is recovered from the combustion gas, many drains (condensed water) are generated on the surface of the heat transfer tube. According to the above configuration, when such a drain is generated and dropped, the drain is received by the bottom plate portion of the case, guided to the discharge port by the tilting action of the bottom plate portion, and then discharged to the outside of the case. Can do. In addition, since the lower part of the first spiral tubular body part is inclined in the same direction as the bottom plate part of the case and has a step, the lower part of the first spiral tubular body part and the case It is also possible to prevent a large gap from being generated between the base plate portion and the bottom plate portion. If a large gap is formed in the above-described location, a large amount of heating fluid passes through the gap, resulting in a disadvantage that the amount of heat recovery is reduced and the vertical height of the case is increased. On the other hand, according to the said structure, such a disadvantage is avoided.
本発明の第2の側面により提供される温水装置は、本発明の第1の側面により提供される熱交換器と、この熱交換器のケース内に前記加熱用流体としての燃焼ガスを供給する燃焼器と、を備えていることを特徴としている。 The hot water apparatus provided by the second aspect of the present invention supplies the heat exchanger provided by the first aspect of the present invention and the combustion gas as the heating fluid into the case of the heat exchanger. And a combustor.
このような構成によれば、本発明の第1の側面により提供される熱交換器について述べたのと同様な効果が得られる。 According to such a configuration, the same effect as described for the heat exchanger provided by the first aspect of the present invention can be obtained.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図2〜図9は、本発明が適用された温水装置の具体例としての給湯装置およびこれに関連する構成の一例を示している。図2によく表われているように、本実施形態の給湯装置Aは、2つの燃焼器3a,3b、2つの1次熱交換器1a,1b、および2次熱交換器Bを備えている。2次熱交換器Bは、本発明が適用された熱交換器の一例に相当する。
2-9 has shown an example of the hot water supply apparatus as a specific example of the hot water apparatus with which this invention was applied, and the structure relevant to this. As clearly shown in FIG. 2, the hot water supply apparatus A of the present embodiment includes two
燃焼器3a,3bは、ともに正燃式のガスバーナであり、缶体30a,30b内に配され、かつ燃料ガスが外部から配管32a,32bを介して供給されるように構成されている。缶体30a,30b内には、下方の2つの送風ファン31から燃焼用空気が上向きに送風されるようになっている。1次熱交換器1a,1bは、燃焼器3a,3bによって発生された燃焼ガスから顕熱を回収するためのものであり、複数のフィン12を有する伝熱管11a,11bが缶体30a,30b内に配された構造を有している。
Each of the
2次熱交換器Bは、1次熱交換器1a,1bによって顕熱が回収された燃焼ガスから潜熱を回収するためのものであり、1次熱交換器1a,1bの上方に配され、かつ缶体30a,30bに対して補助缶体19a,19bを介して接続されている。この2次熱交換器Bは、内部に燃焼ガスが導入されるケース7、複数ずつの第1および第2の伝熱管Pa,Pb、および入水用および出湯用の2組のヘッダ60a,60b,61a,61bを備えている。第1および第2の伝熱管Pa,Pbは、第1および第2の螺旋状管体部5A,5Bを有しており、これら第1および第2の螺旋状管体部5A,5Bは、それらの螺旋軸長方向であるケース7の上下高さ方向(鉛直方向)に積層されてケース7内に配されている。
The secondary heat exchanger B is for recovering latent heat from the combustion gas from which sensible heat has been recovered by the
ケース7は、中空の略直方体状である。図4によく表われているように、ケース7の内部には、仕切板78が配されている。この仕切板78により、ケース7内は、第1の螺旋状管体部5Aが配された第1の空間部79aと、第2の螺旋状管体部5Bが配された第2の空間部79bとに仕切られている。ケース7の後壁部70aおよび前壁部70bには、燃焼ガス用の2つの供給口71a,71b、および排出口72が設けられている。1次熱交換器1a,1bをそれぞれ通過してその上方に進行した燃焼ガスは、補助缶体19a,19b内を個々に通過して供給口71a,71bから第1および第2の空間部79a,79bに進入し、第1および第2の螺旋状管体部5A,5Bに作用する。排出口72は、共用されており、第1および第2の空間部79a,79bを進行してきた燃焼ガスは、いずれも排出口72を通過してケース7の外部に排出される。この排出口72は、たとえば図3に示すような略矩形状である。供給口71a,71bも同様である。
The
第1および第2の螺旋状管体部5A,5Bによって燃焼ガスから潜熱回収がなされると、それらの表面にドレイン(凝縮水)が発生し、下方に滴下する。これに対し、ケース7は底壁部70dを有しており、この底壁部70dの前端部寄りの位置には、ドレイン用の排出口73が設けられている。また、底壁部70dは、前下がり状に傾斜している。このことにより、ドレインが第1および第2の螺旋状管体部5A,5Bの表面から底壁部70d上に滴下すると、その後このドレインは排出口73に流れ込み、ケース7の外部に排出される。
When latent heat is recovered from the combustion gas by the first and second
各第1の螺旋状管体部5Aは、図5および図6によく表われているように、平面視略長円状の一連に繋がった複数のループ部50aが複数の隙間59を介して上下高さ方向に積層した構成である。複数の第1の螺旋状管体部5Aは、それぞれのループ部50aの大きさが相違するように形成され、これらは略同心の重ね巻き状に配されている。複数の第1の螺旋状管体部5Aの螺旋の巻き方向は、右巻き(この第1の螺旋状管体部5Aの下方部分から上方部分に進む方向の平面視)とされている。このことにより、図4に示すように、第1の螺旋状管体部5Aの下部は、前端部5A’側よりも後端部5A”の方が高くなっている。
Each of the first spiral
各第2の螺旋状管体部5Bは、図5および図8によく表われているように、平面視略長円状の一連に繋がった複数のループ部50bが複数の隙間59を介して上下高さ方向に積層された構成を有し、またそれらは略同心の重ね巻き状に配されている。これらの点は、第1の螺旋状管体部5Aと共通している。ただし、第2の螺旋状管体部5Bの螺旋の巻き方向は、左巻き(この第2の螺旋状管体部5Bの下方部分から上方部分に進む方向の平面視)であり、この点が第1の螺旋状管体部5Aとは異なっている。このことの技術的意義については後述する。
As shown in FIGS. 5 and 8, each second spiral tubular body portion 5 </ b> B includes a plurality of
複数の第2の螺旋状管体部5Bに延設された下部および上部の延設管体部51b,52bは、ケース7の一側壁70fを貫通してケース外部に引き出され、かつ入水用および出湯用のヘッダ60b,61bに連結されている(図8,図9参照)。これに対し、図6および図7に示すように、複数の第1の螺旋状管体部5Aの下部および上部の延設管体部51a,52aは、前記とは反対方向に延びてケース7の他側壁70eを貫通し、入水用および出湯用のヘッダ60a,61aに連結されている。
The lower and upper extending
図2よく表われているように、ヘッダ61a,61bの出湯口63a,63bは、適当な配管90a,90bを介して伝熱管11a,11bの入水口13a,13bに接続されている。ヘッダ60aの入水口62aには、給水管(図示略)が接続されている。この入水口62aに供給された水は、第1の螺旋状管体部5Aおよび伝熱管11aを順次通過して加熱され、その後出湯口14aから所望の給湯先に供給される。一方、ヘッダ61bの入水口62bにも、給水管(図示略)が接続され、この入水口62bに供給された水は、第2の螺旋状管体部5Bおよび伝熱管11bを順次通過して加熱され、その後出湯口14bから所望の給湯先に供給される。なお、この給湯装置Aが、たとえば床暖房用の加熱源として用いられる場合、好ましくは、被加熱流体として不凍液が供給される。
As shown in FIG. 2, the
次に、2次熱交換器B、およびこれを備えた給湯装置Aの作用について説明する。 Next, the effect | action of the secondary heat exchanger B and the hot water supply apparatus A provided with this is demonstrated.
図2において、まず、燃焼器3aによって発生された燃焼ガスからは、1次熱交換器1aによって顕熱を回収した後に、2次熱交換器Bの第1の螺旋状管体部5Aによって潜熱を回収することができる。同様に、燃焼器3bによって発生された燃焼ガスからは、1次熱交換器1bおよび2次熱交換器Bの第2の螺旋状管体部5Bによって顕熱および潜熱を回収することができる。したがって、このような熱回収により、湯水加熱を効率良く行なうことができる。潜熱回収に伴って発生したドレインが排出口73からケース7の外部に適切に排出される点については、既に述べたとおりである。本実施形態においては、ドレインの排出口73をケース7の前端部寄りに設けているが、このようにすると排出口73に対する配管接続作業が容易となる。また、この排出口73と給気口71aとの距離が遠くなるために、万一、排出口73に詰まりを生じるなどしてドレインがその周辺に溜まった状態において給湯装置Aが振動し、あるいは傾斜しても、このドレインが給気口71aに流れ込んで1次熱交換器1a上に流れ落ちるといったことが容易に生じないようにする効果も期待できる。
In FIG. 2, first, sensible heat is recovered from the combustion gas generated by the
既述したとおり、第1および第2の螺旋状管体部5A,5Bの螺旋の巻き方向は相違している。このため、図4に示すように、第1の螺旋状管体部5Aの上部と第2の螺旋状管体部5Bの下部とを接近させることができる。すなわち、本実施形態によれば、図1(b)を参照して説明した対比例の隙間Cに相当する大きな隙間を生じないようにすることができる。このため、第1および第2の螺旋状管体部5A,5Bどうしの間の寸法s1を小さくし、第1および第2の螺旋状管体部5A,5Bの全体の上下高さ寸法、ひいてはケース7の高さ寸法を小さくすることができる。
As described above, the spiral winding directions of the first and second
また、前記した寸法s1を小さくすれば、仕切板78として比較的薄手の板材を用いた場合であっても、第1および第2の螺旋状管体部5A,5Bのそれぞれと仕切板78との隙間C1,C2の寸法を小さくすることができる。このようにすると、それらの隙間C1,C2を通過する燃焼ガスの流量を少なくできるとともに、隙間C1,C2を通過する燃焼ガスが第1および第2の螺旋状管体部5A,5Bに作用し易くなる効果が得られ、熱交換効率を高めるのに好適となる。また、第1の螺旋状管体部5Aの下部は、前端部5A’よりも後端部5A”の方が高くなっており、これはケース7の底壁部70dの傾斜と合致する。したがって、この第1の螺旋状管体部5Aの下部と底板部70dとの隙間C3の寸法も小さくなり、熱交換効率をより高めることが可能となる。なお、ケース7の上壁部70cについては、底壁部70dとは異なり、ドレインの排出などを考慮する必要がないため、第2の螺旋状管体部5Bの上部との隙間が小さくなるように適当に傾斜させておくことができる。
Further, if the above-described dimension s1 is reduced, even if a relatively thin plate material is used as the
この給湯装置Aにおいては、図2に示すように、2次熱交換器Bのヘッダ60a,61aと1次熱交換器1aとを接近させることができる。同様に、ヘッダ60b,61bと1次熱交換器1bとを接近させることもできる。したがって、伝熱管Paおよび1次熱交換器1aを利用して湯水加熱を行なう配管系と、伝熱管Pbおよび1次熱交換器1bを利用して湯水加熱を行なう配管系とを明確に区別し、それらの配管構造を整然としたものにすることができる。配管90a,90bの寸法長が短くなる利点も得られる。
In this hot water supply apparatus A, as shown in FIG. 2, the
本発明は、上述した実施形態に限定されない。本発明に係る熱交換器、および温水装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the embodiment described above. The specific configuration of each part of the heat exchanger and the hot water apparatus according to the present invention can be varied in design in various ways.
第1および第2の螺旋状管体部のループ形状は、略長円状に限定されず、それ以外のたとえば略長矩形状、略正矩形状、あるいは円形状などの種々の形状にすることができる。また、第1および第2の螺旋状管体部の積層方向は、それらの螺旋軸長方向であればよく、鉛直方向に限定されない。たとえば、第1および第2の螺旋状管体部を水平方向に並べるように積層させてもよい。第1および第2の伝熱管の具体的な本数も限定されない。余り現実的ではないが、第1および第2の伝熱管を1本ずつにすることも可能である。伝熱管に供給される被加熱流体としては、水や不凍液以外の流体を適用することが可能であり、加熱用流体としても、燃焼ガス以外の媒体を適用することができる。ケースは、伝熱管を収容し、かつ内部に燃焼ガスなどの加熱用流体が流入されるものであればよく、やはりその具体的な形状なども限定されない。加熱用流体をケース内に供給させる場合、ケースの背後から加熱用流体を供給させることに代えて、たとえばケースの正面側から加熱用流体を供給し、ケースの背後に排出させるようにすることもできる。 The loop shapes of the first and second spiral tubular body portions are not limited to a substantially oval shape, and may be other various shapes such as a substantially long rectangular shape, a substantially regular rectangular shape, or a circular shape. it can. Moreover, the lamination direction of the 1st and 2nd spiral tube parts should just be those spiral axis length directions, and is not limited to a perpendicular direction. For example, the first and second helical tube portions may be stacked so as to be arranged in the horizontal direction. The specific number of the first and second heat transfer tubes is not limited. Although it is not very realistic, it is possible to use one first heat transfer tube and one second heat transfer tube. As the fluid to be heated supplied to the heat transfer tube, a fluid other than water or antifreeze can be applied, and a medium other than the combustion gas can be applied as the heating fluid. The case may be any case as long as it accommodates the heat transfer tube and into which a heating fluid such as combustion gas flows, and its specific shape is not limited. When supplying the heating fluid into the case, instead of supplying the heating fluid from behind the case, for example, the heating fluid may be supplied from the front side of the case and discharged to the back of the case. it can.
上述した実施形態では、顕熱回収用の1次熱交換器については、本発明を適用していないが、本発明に係る熱交換器は、顕熱回収用、潜熱回収用の種別を問わない。本発明に係る熱交換器を、顕熱回収に用いることもできる。 In the embodiment described above, the present invention is not applied to the primary heat exchanger for sensible heat recovery, but the heat exchanger according to the present invention may be of any type for sensible heat recovery and latent heat recovery. . The heat exchanger according to the present invention can also be used for sensible heat recovery.
本発明でいう温水装置とは、湯を生成する機能を備えた装置の意であり、一般給湯用、風呂給湯用、暖房用、あるいは融雪用などの各種の給湯装置、および給湯以外に用いられる湯を生成する装置を広く含む概念である。 The hot water device as used in the present invention means a device having a function of generating hot water, and is used for various types of hot water supply devices for general hot water supply, bath hot water supply, heating, snow melting, and the like, and hot water supply. It is a concept that includes a wide range of equipment for producing hot water.
A 給湯装置(温水装置)
B 2次熱交換器(熱交換器)
Pa,Pb 第1および第2の伝熱管
3a,3b 燃焼器
5A,5B 第1および第2の螺旋状管体部
7 ケース
62a,62b 入水口(被加熱流体の流入口)
63a,63b 出湯口(被加熱流体の流出口)
70d 底壁部(ケースの)
71a,71b 供給口(燃焼ガス用の)
72 排出口(燃焼ガス用の)
73 排出口(ドレイン用の)
78 仕切板
A Hot water supply device (hot water device)
B Secondary heat exchanger (heat exchanger)
Pa, Pb First and second
63a, 63b Hot water outlet (outlet of fluid to be heated)
70d Bottom wall (of the case)
71a, 71b supply port (for combustion gas)
72 outlet (for combustion gas)
73 Discharge port (for drain)
78 divider
Claims (4)
前記第1の伝熱管の被加熱流体の流入口および流出口は、前記ケースの幅方向一端側に配され、かつ前記第2の伝熱管の被加熱流体の流入口および流出口は、前記ケースの幅方向他端側に配されている、熱交換器であって、
前記第1および第2の伝熱管は、第1および第2の螺旋状管体部を有しており、
これら第1および第2の螺旋状管体部は、それらの螺旋軸長方向に積層し、かつそれらの螺旋の巻き方向は、互いに反対の向きとされていることを特徴とする、熱交換器。 A case in which a heating fluid is introduced inside, and first and second heat transfer tubes arranged in the case, and
The inlet and outlet of the heated fluid of the first heat transfer tube are arranged on one end side in the width direction of the case, and the inlet and outlet of the heated fluid of the second heat transfer tube are the case. A heat exchanger disposed on the other end in the width direction of
The first and second heat transfer tubes have first and second helical tube parts,
These first and second helical tube parts are stacked in the direction of the length of the spiral axis, and the winding directions of the spirals are opposite to each other. .
前記ケースには、前記第1および第2の空間部に対して加熱用流体を個別に供給可能とする2つの供給口が設けられている、請求項1に記載の熱交換器。 First and second spaces that are interposed between the first and second spiral tube portions and in which the first and second spiral tube portions are individually accommodated in the case. It has a partition plate that divides into parts,
2. The heat exchanger according to claim 1, wherein the case is provided with two supply ports capable of individually supplying a heating fluid to the first and second space portions.
前記ケースは、前記第1および第2の螺旋状管体部からドレインが滴下したときにこのドレインを受け、かつこのケースの前後方向の一端寄りほど高さが低くなるように傾斜した底板部を有しているとともに、この底板部の前記前後方向の一端寄りには、前記ドレインを前記ケースの外部に排出するための排出口が設けられており、
前記第1の螺旋状管体部の螺旋の巻き方向は、この第1の螺旋状管体部の下部のうち、前記前後方向の一端側よりも他端側の方が高くなる巻き方向とされている、請求項1または2に記載の熱交換器。 The second helical tube portion is stacked above the first helical tube portion,
The case receives a drain when the drain drops from the first and second spiral tubular body portions, and has a bottom plate portion that is inclined so that the height is lowered toward one end in the front-rear direction of the case. And having a discharge port for discharging the drain to the outside of the case near the one end of the bottom plate portion in the front-rear direction,
The spiral winding direction of the first spiral tube portion is a winding direction in which the other end side of the lower portion of the first spiral tube portion is higher than the one end side in the front-rear direction. The heat exchanger according to claim 1 or 2.
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