JP2016070512A - 熱交換器のヘッダおよびこれを備えた熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッダの厚肉化を抑制しつつ、ウォータハンマなどの現象にも対応し得るようにヘッダの強度を十分に確保することが可能な熱交換器のヘッダを提供する。
【解決手段】熱交換器ＨＥ１の複数の伝熱管１が接続された第１の壁部２２ｂと、この第１の壁部２２ｂに間隔を隔てて対面する第２の壁部３０ａと、第１および第２の壁部２２ｂ，３０ａの相互間領域を流体流入用のチャンバ３６として形成するように第１および第２の壁部２２ｂ，３０ａの外周縁部どうしを繋ぐ周壁部３０ｂと、を備えている、熱交換器のヘッダＨであって、第１および第２の壁部２２ｂ，３０ａの少なくとも一方の壁部は、この壁部の外周縁寄り領域よりも中央寄り領域の方がチャンバ３６の内側に位置するように湾曲している。
【選択図】 図３

Description

本発明は、たとえば給湯装置の構成要素などとして用いられる熱交換器に関連する技術に関する。

本出願人は、熱交換器の一例として、特許文献１に記載のものを先に提案している。
同文献に記載の熱交換器は、複数の伝熱管を収容するケースの側壁部の一部を、ケースの外方に膨出させており、この膨出部に補助部材を嵌合させることにより、内部にチャンバが形成された入水用または出湯用のヘッダを構成している。前記膨出部の先端壁部には、複数の伝熱管を溶接し、これらの伝熱管の内部をチャンバに連通させている。
このような構成によれば、前記ヘッダを利用し、複数の伝熱管に対する湯水の流入出を適切に行なわせることが可能であることは勿論のこと、前記ヘッダは、ケースの側壁部を利用して形成されているために、部品点数の少数化や全体の小型化を図ることができる。また、製造コストの低減化も好適に図ることができる。

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、未だ改善すべき余地があった。

すなわち、熱交換器のヘッダには、電磁開閉弁などの各種の流体機器が取り付けられた水道管や給湯管などが配管接続された状態で使用される。このため、前記した配管経路において、たとえばウォータハンマが発生すると、ヘッダ内の水圧も大きく上昇する現象を生じる。またウォータハンマは複数回にわたって繰り返し発生する。したがって、ヘッダとしては、そのような水圧の繰り返し変動に対して十分な耐久性をもつように構成する必要がある。前記したヘッダにおいては、膨出部の先端壁部、およびこの先端壁部に対面する補助部材の一部の壁部は、やや広い面積をもつ平板状であり、ウォータハンマの発生時には撓み変形を生じ易い部分となっている。このため、前記したような部分に十分な強度をもたせることが必要とされる。とくに、膨出部の先端壁部に複数の伝熱管を溶接する場合には、図５を参照して後述するように、溶接に起因して膨出部の先端壁部が歪み、チャンバとは反対側に湾曲する現象を生じ易い。このような場合には、前記先端壁部が水圧の上昇に起因して変形をより生じ易くなり、伝熱管の溶接箇所に大きな応力が集中する。
このようなことを解消するための手段としては、ヘッダの各部の厚みを大きくすることにより剛性を高めることが考えられる。ところが、このような手段を単に採用しただけでは、製造コストの上昇や重量の増大を招いてしまう。

特開２０１４−７０８４４号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、ヘッダの厚肉化を抑制しつつ、ウォータハンマなどの現象にも対応し得るようにヘッダの強度を十分に確保することが可能な熱交換器のヘッダ、およびこれを備えた熱交換器を提供することを、その課題としている。

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。

本発明の第１の側面により提供される熱交換器のヘッダは、熱交換器の複数の伝熱管が接続された第１の壁部と、この第１の壁部に間隔を隔てて対面する第２の壁部と、前記第１および第２の壁部の相互間領域を流体流入用のチャンバとして形成するように前記第１および第２の壁部の外周縁部どうしを繋ぐ周壁部と、を備えている、熱交換器のヘッダであって、前記第１および第２の壁部の少なくとも一方の壁部は、この壁部の外周縁寄り領域よりも中央寄り領域の方が前記チャンバの内側に位置するように湾曲していることを特徴としている。

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、ヘッダの第１および第２の壁部のうち、少なくとも一方の壁部がチャンバの内側に向けて突出した湾曲形状であると、チャンバ内の圧力が前記一方の壁部に作用した際に、この壁部には圧縮応力を生じさせることができ、前記圧力に対する壁部の強度を高めることが可能となる。本発明とは異なり、チャンバ内の圧力を受ける壁部が、たとえばフラットな形状、あるいはチャンバの外側方向へ突出するように湾曲した形状である場合には、チャンバ内の圧力を受けた際に壁部には引張応力が発生し、曲げ変形（撓み変形）を生じ易くなる。これに対し、本発明の前記構成によれば、そのような不具合を適切に回避し、ヘッダの第１および第２の壁部の少なくとも一方については、チャンバ内の圧力変動に起因する曲げ変形を生じ難くすることができる。その結果、ヘッダの厚肉化を抑制しながらも、ウォータハンマなどに起因してチャンバ内の圧力が大きく上昇するような現象に対して適切に対応し得る強度をヘッダにもたせることができる。

本発明の第２の側面により提供される熱交換器のヘッダは、熱交換器の複数の伝熱管が接続された第１の壁部と、この第１の壁部に間隔を隔てて対面する第２の壁部と、前記第１および第２の壁部の相互間領域を流体流入用のチャンバとして形成するように前記第１および第２の壁部の外周縁部どうしを繋ぐ周壁部と、を備えている、熱交換器のヘッダであって、前記第１および第２の壁部の少なくとも一方の壁部には、前記チャンバの内側または外側へ部分的に突出する少なくとも１つの凸状部が設けられていることを特徴としている。

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、ヘッダの第１および第２の壁部のうち、少なくとも一方の壁部については、前記凸状部が設けられていることにより、壁部全体の断面係数を大きくし、剛性を高くすることが可能である。その結果、本発明の第１の側面により提供される熱交換器のヘッダと同様に、ヘッダの厚肉化を抑制しながらも、ウォータハンマなどに起因してチャンバ内の圧力が大きく上昇するような現象に対して適切に対応し得る強度をヘッダにもたせることができる。

本発明において、好ましくは、本発明の第１および第２の側面によって提供される熱交換器のヘッダの特徴的な構成を組み合わせた構成とされる。具体的には、本発明の第１の側面によって提供される熱交換器のヘッダにおいて、前記第１および第２の壁部の少なくとも一方の壁部には、前記チャンバの内側または外側へ部分的に突出する少なくとも１つの凸状部が設けられている構成とされる。

このような構成によれば、第１および第２の壁部の少なくとも一方の壁部がチャンバの内側へ突出した湾曲形状とされて、チャンバ内の圧力を受けた壁部に圧縮応力が生じる作用と、部分的な凸状部が設けられたことによる壁部の剛性の増大との相乗効果によって、ヘッダの強度をより効果的に高めることができる。

本発明において、好ましくは、前記凸状部は、前記チャンバの内側へ突出している。

このような構成によれば、前記凸状部にチャンバ内の圧力が作用した際に、前記凸状部に圧縮応力を生じさせるようにすることができる。これは、本発明の第１の側面により提供される熱交換器のヘッダにおいて、第１および第２の壁部のいずれか一方の略全体をチャンバの内側へ湾曲させた場合と同様な原理による。したがって、凸状部自体の剛性をより高め、ヘッダの強度を高める上で、より好ましいものとなる。

本発明において、好ましくは、前記凸状部として、前記第１の壁部のうち、前記複数の伝熱管の接続箇所どうしの間の位置に設けられた凸状部を有している。

このような構成によれば、チャンバ内の圧力に起因して第１の壁部が撓み変形を生じることを抑制する効果が得られるが、第１の壁部には複数の伝熱管が接続されているため、第１の壁部の撓み変形を抑制すれば、第１の壁部と複数の伝熱管との接続箇所に大きな応力を生じ難くすることができる。したがって、ヘッダと伝熱管との接続箇所に亀裂などの不具合が発生することを防止する上でも好ましい。とくに、前記構成においては、複数の伝熱管の接続箇所どうしの間の位置に凸状部が設けられているために、第１の壁部と複数の伝熱管との接続箇所に大きな応力を生じることは、より効果的に防止される。

本発明において、好ましくは、前記複数の伝熱管は、一定方向に並ぶようにして前記第１の壁部に接続されており、前記凸状部として、前記第１の壁部のうち、前記複数の伝熱管の接続箇所に対して前記一定方向とは交差する方向にオフセットされた箇所に位置し、かつ前記一定方向に延びた形態を有する凸状部を有している。

このような構成によれば、凸状部の存在により、やはり第１の壁部の撓み変形を抑制し、ヘッダと伝熱管との接続箇所に亀裂などの不具合が発生することを防止することが可能である。加えて、前記凸状部は、複数の伝熱管の接続箇所からオフセットされた箇所に設けられるため、この凸状部を比較的大きなサイズで形成することが可能である。このことにより、第１の壁部の強度アップを効果的に図ることができる。

本発明の第３の側面により提供される熱交換器は、本発明の第１または第２の側面により提供される熱交換器のヘッダを備えていることを特徴としている。
このような構成によれば、本発明の第１または第２の側面により提供される熱交換器のヘッダについて述べたのと同様な効果が得られる。

本発明において、好ましくは、前記複数の伝熱管を収容するケースを備え、かつこのケースの側壁部には、このケースの外方または内方に向けて突出する膨出部が形成されているとともに、前記側壁部には、前記膨出部との相互間において前記チャンバを形成する補助部材が接合されていることにより前記ヘッダが構成されており、前記膨出部の先端壁部が、前記ヘッダの前記第１の壁部とされ、かつ前記補助部材の一部が前記第２の壁部とされている。

このような構成によれば、熱交換器全体の部品点数を少なくしつつ、ヘッダを合理的に構成することができる。したがって、熱交換器の製造コストの低減化などを図る上でより好ましい。

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。

本発明に係る熱交換器の一例を示す外観斜視図である。 （ａ）は、図１のIIa−IIa断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のIIb−IIb断面図である。 （ａ）は、図２（ｂ）の要部拡大断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のIIIb−IIIb要部拡大断面図である。 （ａ），（ｂ）は、図３（ａ），（ｂ）の分解断面図である。 本発明との対比例を示す要部断面図である。 本発明の他の例を示す要部断面図である。 本発明の他の例を示す要部断面図である。 （ａ）は、本発明の他の例を示す要部正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のVIIIb−VIIIb断面図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の他の例を示す要部正面図である。 本発明の他の例を示す要部正面図である。 本発明の他の例を示す要部断面図である。 （ａ）は、本発明の他の例を示す平面断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のXIIb−XIIb断面図であり、（ｃ）は、側面図である。

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。
なお、後述する複数の実施形態において、先に説明する実施形態とその後に説明する実施形態において、互いに同一または類似の構成要素については同一符号を付すこととし、重複説明は省略する。

〔第１の実施形態〕
図１および図２に示す熱交換器ＨＥ１は、たとえば給湯装置における潜熱回収用の熱交換器であり、ガスバーナなどのバーナ（図示略）によって発生された燃焼ガスから熱回収を行なって湯水加熱を行なう用途に用いられる。
この熱交換器ＨＥ１は、前記特許文献１に記載された熱交換器とその基本的な構成は同様であり、ケース２、このケース２内に収容された複数本の伝熱管１、およびこれら複数の本伝熱管１の下端部および上端部に繋がった入水用および出湯用の一対のヘッダＨ（Ｈａ，Ｈｂ）を具備している。

複数本の伝熱管１は、平面視略長円状または略矩形状などに形成された複数の螺旋状管体を利用して構成されたものであり、これら複数の螺旋状管体は、互いにサイズが異なり、かつ略同心の重ね巻き状に配されている。各伝熱管１の下部および上部は、略水平に延びる直状管体部１０ａ，１０ｂとされている。

ケース２は、略直方体状であり、矩形筒状の胴体部としてのケース本体部２０と、このケース本体部２０の幅方向両端開口部を塞ぐ一対の側壁部２１，２１ａとを組み合わせて構成されている。ケース本体部２０および側壁部２１，２１ａのそれぞれは、たとえばステンレスなどの金属板を用いて構成されている。ケース２の後壁部２０ｃには、給気口２５が設けられており、この給気口２５からケース２内に流入した燃焼ガスは、複数本の伝熱管１の隙間を通過した後に前壁部２０ｄに設けられている排気口２６に到達する。この過程において前記燃焼ガスから各伝熱管１により熱回収がなされ、各伝熱管１内を流通する湯水が加熱される。

ケース２の側壁部２１には、２つの膨出部２２が形成されている。各膨出部２２は、側壁部２１にプレス加工を施すことにより形成されたものであり、図３および図４によく表われているように、ケース２の外方に向けて膨出する筒状の外周壁部２２ａ、およびこの外周壁部２２ａの先端部を塞ぐ先端壁部２２ｂを有している。
ここで、先端壁部２２ｂは、本発明でいうヘッダの「第１の壁部」の一例に相当する。
先端壁部２２ｂは、その外周縁寄り領域よりも中央寄り領域の方がケース２の外側（後述するチャンバ３６の内側）に位置するように適当な曲率半径Ｒａで湾曲した形態とされている。先端壁部２２ｂを湾曲させる加工は、膨出部２２をプレス成形する際に同時に行なうことが可能である。複数本の伝熱管１は、先端壁部２２ｂに設けられた複数の孔部２３に挿入され、かつ先端壁部２２ｂに溶接されている（図３の符号Ｗ１はその溶接部分を示す）。

ヘッダＨは、補助部材３を膨出部２２に外嵌し、かつ溶接することによって構成されている。補助部材３は、図４によく表われているように、膨出部２２に対応した開口部３２を形成する開口縁部３３を前面側に有する内部空洞状の本体部３０と、この本体部３０の後面側に連結された継手用管体部３１とを有している。継手用管体部３１には、水道管などの給水管、または出湯管が接続される。開口縁部３３の外周には、開口縁部の外方に向けて短寸で突出したフランジ部３４が一体的に形成されている。膨出部２２に対する補助部材３の外嵌は、たとえば補助部材３の開口縁部３３の先端部内周に形成された曲面部３５が、外周壁部２２ａの基部の外面に当接するようにしてなされ、これらの当接部分に溶接が施されている（図３の符号Ｗ２はその溶接部分を示す）。このような構成により、補助部材３の内部のうち、先端壁部２２ｂに対面する領域は、各伝熱管１の内部に連通した湯水流通用のチャンバ３６となっている。補助部材３の本体部３０のうち、チャンバ３６を挟んで先端壁部２２ｂに対面する壁部３０ａは、本発明でいう「第２の壁部」の一例に相当する。ただし、本実施形態において、この壁部３０ａは、チャンバ３６の内側方向へ湾曲した形態とはされていない。また、補助部材３の本体部３０のうち、チャンバ３６の周囲を囲む周壁部３０ｂは、本発明でいうヘッダの「周壁部」に相当する。

次に、前記した熱交換器ＨＥの作用について説明する。

まず、図３において、ヘッダＨのチャンバ３６内の水圧Ｐａは、ヘッダＨの各部、具体的には、膨出部２２の先端壁部２２ｂ（ヘッダの第１の壁部）、補助部材３の壁部３０ａ（ヘッダの第２の壁部）、および周壁部３０ｂに作用する。このうち、膨出部２２の先端壁部２２ｂは、チャンバ３６の内側へ突出した湾曲形状であるために、前記した水圧によって先端壁部２２ｂには、圧縮応力を生じることとなる。これは、たとえばアーチ構造物が荷重を受けた際に、アーチ部分の各所に圧縮応力が生じるのと同様な原理である。

本実施形態とは異なり、先端壁部２２ｂがたとえばフラットな形状、あるいはチャンバ３６の外側へ湾曲した形状であると、水圧Ｐａによって先端壁部２２ｂには引張応力が発生し、曲げ変形を生じ易くなる。これに対し、本実施形態によれば、先端壁部２２ｂに圧縮応力を生じさせて、先端壁部２２ｂが容易に撓み変形を生じないように強度を高めることが可能である。ヘッダＨに接続された配管経路中において、ウォータハンマを生じた場合には、水圧Ｐａが急激かつ大幅に上昇するが、このような現象を生じた場合であっても、先端壁部２２ｂには大きな撓み変形を生じないようにすることが可能である。このような効果は、先端壁部２２ｂと伝熱管１との溶接箇所Ｗ１に大きな応力が生じることを防止し、溶接箇所が脆弱になることを適切に防止し得る効果をもたらせる。

図５は、本実施形態との対比説明図である。同図においては、膨出部２２の先端壁部２２ｂがフラットな形状とされている。このような構成において、複数の伝熱管１と先端壁部２２ｂとの溶接Ｗ１を先端壁部２２ｂの外方側から行なうと、先端壁部２２ｂは、矢印Ｎａで示すように、ケース２の内側方向（チャンバの外側方向）へ湾曲するように歪む。先端壁部２２ｂがこのように歪んだ場合には、チャンバ内の圧力によって、先端壁部２２ｂに大きな引張応力がより生じ易くなる。これに対し、本実施形態によれば、このような不具合も好適に回避することが可能である。

膨出部２２の先端壁部２２ｂについては、前記したような原理により強度を高めることができるために、先端壁部２２ｂの薄肉化、ひいてはケース２の側壁部２１の薄肉化を図り、熱交換器ＨＥの製造コストを低減することが可能となる。チャンバ３６内の水圧Ｐａは、補助部材３の壁部３０ａ，３０ｂにも作用するが、これらの壁部３０ａ，３０ｂについては、たとえば補助部材３に適度な厚みをもたせることにより十分な強度をもたせることが可能である。補助部材３の厚みをやや大きくするだけであれば、製造コストはさほど高くならないようにすることができる。なお、壁部３０ａの強度を高めるための手段として、後述するような手段を採用することもできる。

〔第２の実施形態〕
図６に示す熱交換器ＨＥ２においては、膨出部２２の先端壁部２２ｂ（ヘッダの第１の壁部）に加え、補助部材３の壁部３０ａ（ヘッダの第２の壁部）についても、チャンバ３６の内側に適当な曲率半径Ｒｂで湾曲した形態とされている。
このような構成によれば、壁部３０ａについても、先端壁部２２ｂと同様な原理によって強度を高めることが可能となる。したがって、ヘッダＨの各部の薄肉化を図りつつ、全体の強度を高める上で、より好ましいものとなる。

〔第３の実施形態〕
図７に示す熱交換器ＨＥ３においては、膨出部２２の先端壁部（ヘッダの第１の壁部）については、フラットな形状とされており、かつ補助部材３の壁部３０ａ（ヘッダの第２の壁部）については、チャンバ３６の内側に湾曲した形態とされている。
このような構成によれば、先端壁部２２ｂについては強度を高めるための手段は講じられていないものの、壁部３０ａの強度を適切に高めることができるため、従来技術と比較すると、やはり好ましいものとなる。

〔第４の実施形態〕
図８に示す熱交換器ＨＥ４においては、ケース２に形成された膨出部２２の先端壁部２２ｂ（ヘッダの第１の壁部）は、基本的にはフラットな形態（非湾曲状）とされており、この先端壁部２２ｂのうち、複数の伝熱管１の接続箇所どうしの間の位置には、凸状部２７が設けられている。この凸状部２７は、先端壁部２２ｂにプレス加工を施すことにより形成されたものであり、チャンバ３６の内側に向けて突出している。ただし、これとは反対にチャンバ３６の外側に向けて突出した構成とすることもできる。

本実施形態によれば、先端壁部２２ｂに複数の凸状部２７が一体的に形成されているため、先端壁部２２ｂの断面係数を大きくし、剛性を高めることが可能である。その結果、先端壁部２２ｂの薄肉化を図りつつ、ウォータハンマなどにも好適に対応し得る強度を確保することができる。また、凸状部２７は、伝熱管１と先端壁部２２ｂとの溶接箇所に近い位置に設けられているため、前記溶接箇所に大きな応力が発生することを防止する上で、より好ましいものとなる。
図８に示した凸状部２７は、縦長の略矩形状とされているが、凸状部２７の具体的な形状はこれに限定されない。たとえば図９（ａ）に示すような円形状または点状、あるいは同図（ｂ）に示すような略長円状などとすることが可能である。

〔第５の実施形態〕
図１０に示す熱交換器ＨＥ５においては、前記した熱交換器ＨＥ４と同様に、膨出部２２の先端壁部２２ｂに凸状部２７が設けられているが、この凸状部２７は、複数の伝熱管１の接続箇所から上下方向にオフセットされた位置に設けられ、かつ複数の伝熱管１が並ぶ方向（水平方向）と同方向に延びた形態とされている。
本実施形態によっても、先端壁部２２ｂを補強することが可能であるが、凸状部２７を複数の伝熱管１の溶接箇所に接近させ、しかも大きなサイズに形成することができるため
に、伝熱管１の溶接箇所に大きな応力を生じることを防止する上で、やはり好ましいものとなる。
図面には示されてないが、前記したような凸状部２７は、先端壁部２２ｂに代えて、または加えて補助部材３の壁部３０ａ（ヘッダの第２の壁部）に設けた構成とすることもできる。

〔第６の実施形態〕
図１１に示す熱交換器ＨＥ６においては、膨出部２２の先端壁部２２ｂ（ヘッダの第１の壁部）は、チャンバ３６の内側へ湾曲した形状とされているとともに、この先端壁部２２ｂには、複数の凸状部２７が設けられた構成とされている。
このような構成によれば、先端壁部２２ｂが湾曲したことによって水圧Ｐａに対する強度が高まる効果と、凸状部２７による補強効果との相乗効果に基づき、先端壁部２２ｂの強度をさらに高めることができる。
図面には示されてないものの、壁部を湾曲させ、かつ補強用の凸状部２７を設ける手段は、先端壁部２２ｂに代えて、または加えて、補助部材３の壁部３０ａ（ヘッダの第２の壁部）に適用した構成とすることもできる。

〔第７の実施形態〕
図１２に示す熱交換器ＨＥ７は、複数の伝熱管１が略水平な姿勢の蛇行状管体部とされ、かつ上下高さ方向に並んでいる。ヘッダＨは、ケース２の側壁部２１にケース２の内側方向へ膨出した膨出部２２を形成し、かつこの膨出部２２に補助部材３を嵌入させて接合することにより構成されている。膨出部２２の先端壁部２２ｂは、複数の伝熱管１との接続が図られた壁部であり、本発明でいうヘッダの第１の壁部に相当する。この先端壁部２２ｂは、チャンバ３６の内側に突出するように適当な曲率半径Ｒａで湾曲した形状とされている。なお、補助部材３のうち、先端壁部２２ｂに対面する壁部３０ａは、本発明でいうヘッダの第２の壁部に相当する。膨出部２２の外周壁部２２ａおよび補助部材３の周壁部３０ｂは、ヘッダＨの周壁部に相当する。

本実施形態においては、膨出部２２をケース２の内側に膨出させているが、その先端壁部２２ｂがチャンバ３６の内側へ突出した湾曲状とされているため、先に述べた第１の熱交換器ＨＥについて述べたのと同様な効果を得ることが可能である。
図１２に示した熱交換器ＨＥ７は、先端壁部２２ｂを湾曲させて先端壁部２２ｂの強度を高めた例であるが、先に述べた第２ないし第６の熱交換器ＨＥ２〜ＨＥ６に講じられているような手段を適宜採用し得ることは勿論である。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る熱交換器の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内で種々に設計変更自在である。

上述した実施形態においては、ケースの側壁部に膨出部を形成し、かつこの膨出部を利用してヘッダを構成しているが、本発明は前記したような膨出部を利用することなく、たとえばケースから独立させたかたちでヘッダを構成してもよい。伝熱管は、螺旋状管体や蛇行状管体に限定されず、これ以外の種々の伝熱管（たとえば、直状管、Ｕ字管など）とすることもできる。伝熱管や補助部材の接合手段としては、溶接に代えて、たとえばロウ付けとすることもできる。
本発明に係る熱交換器は、給湯装置における潜熱回収用の熱交換器に限らず、湯水加熱用途以外の種々の用途に用いることが可能である。

ＨＥ１〜ＨＥ７ 熱交換器
Ｈ ヘッダ
１ 伝熱管
２ ケース
２１ 側壁部（ケースの）
２２ 膨出部
２２ｂ 膨出部の先端壁部（ヘッダの第１の壁部）
２７ 凸状部
３ 補助部材
３０ａ 補助部材の一部（ヘッダの第２の壁部）
３０ｂ 補助部材の他の一部（ヘッダの周壁部）
３６ チャンバ

Claims (8)

1. 熱交換器の複数の伝熱管が接続された第１の壁部と、
   この第１の壁部に間隔を隔てて対面する第２の壁部と、
   前記第１および第２の壁部の相互間領域を流体流入用のチャンバとして形成するように前記第１および第２の壁部の外周縁部どうしを繋ぐ周壁部と、
   を備えている、熱交換器のヘッダであって、
   前記第１および第２の壁部の少なくとも一方の壁部は、この壁部の外周縁寄り領域よりも中央寄り領域の方が前記チャンバの内側に位置するように湾曲していることを特徴とする、熱交換器のヘッダ。
2. 熱交換器の複数の伝熱管が接続された第１の壁部と、
   この第１の壁部に間隔を隔てて対面する第２の壁部と、
   前記第１および第２の壁部の相互間領域を流体流入用のチャンバとして形成するように前記第１および第２の壁部の外周縁部どうしを繋ぐ周壁部と、
   を備えている、熱交換器のヘッダであって、
   前記第１および第２の壁部の少なくとも一方の壁部には、前記チャンバの内側または外側へ部分的に突出する少なくとも１つの凸状部が設けられていることを特徴とする、熱交換器のヘッダ。
3. 請求項１に記載の熱交換器のヘッダであって、
   前記第１および第２の壁部の少なくとも一方の壁部には、前記チャンバの内側または外側へ部分的に突出する少なくとも１つの凸状部が設けられていることを特徴とする、熱交換器のヘッダ。
4. 請求項２または３に記載のヘッダであって、
   前記凸状部は、前記チャンバの内側へ突出している、熱交換器のヘッダ。
5. 請求項２ないし４のいずれかに記載のヘッダであって、
   前記凸状部として、前記第１の壁部のうち、前記複数の伝熱管の接続箇所どうしの間の位置に設けられた凸状部を有している、熱交換器のヘッダ。
6. 請求項２ないし５のいずれかに記載のヘッダであって、
   前記複数の伝熱管は、一定方向に並ぶようにして前記第１の壁部に接続されており、
   前記凸状部として、前記第１の壁部のうち、前記複数の伝熱管の接続箇所に対して前記一定方向とは交差する方向にオフセットされた箇所に位置し、かつ前記一定方向に延びた形態を有する凸状部を有している、熱交換器のヘッダ。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の熱交換器のヘッダを備えていることを特徴とする、熱交換器。
8. 請求項７に記載の熱交換器であって、
   前記複数の伝熱管を収容するケースを備え、かつこのケースの側壁部には、このケースの外方または内方に向けて突出する膨出部が形成されているとともに、前記側壁部には、前記膨出部との相互間において前記チャンバを形成する補助部材が接合されていることにより前記ヘッダが構成されており、
   前記膨出部の先端壁部が、前記ヘッダの前記第１の壁部とされ、かつ前記補助部材の一部が前記第２の壁部とされている、熱交換器。

Images