[go: up one dir, main page]

JP5654292B2 - Cylindrical heat exchanger - Google Patents

Cylindrical heat exchanger Download PDF

Info

Publication number
JP5654292B2
JP5654292B2 JP2010198009A JP2010198009A JP5654292B2 JP 5654292 B2 JP5654292 B2 JP 5654292B2 JP 2010198009 A JP2010198009 A JP 2010198009A JP 2010198009 A JP2010198009 A JP 2010198009A JP 5654292 B2 JP5654292 B2 JP 5654292B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylindrical
heater
peripheral surface
heat exchanger
spiral guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010198009A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011080352A (en
Inventor
良一 古閑
良一 古閑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2010198009A priority Critical patent/JP5654292B2/en
Publication of JP2011080352A publication Critical patent/JP2011080352A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5654292B2 publication Critical patent/JP5654292B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/12Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium
    • F24H1/14Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form
    • F24H1/142Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form using electric energy supply
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03DWATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D9/00Sanitary or other accessories for lavatories ; Devices for cleaning or disinfecting the toilet room or the toilet bowl; Devices for eliminating smells
    • E03D9/08Devices in the bowl producing upwardly-directed sprays; Modifications of the bowl for use with such devices ; Bidets; Combinations of bowls with urinals or bidets; Hot-air or other devices mounted in or on the bowl, urinal or bidet for cleaning or disinfecting
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/44Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor arranged within rods or tubes of insulating material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/46Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor mounted on insulating base

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Bidet-Like Cleaning Device And Other Flush Toilet Accessories (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Description

本発明は、用便後に人体局部を温水により洗浄することのできる衛生洗浄装置に用いる瞬間加熱式の筒型熱交換器に関する。   The present invention relates to an instantaneous heating type cylindrical heat exchanger used in a sanitary washing apparatus that can wash a human body part with warm water after a stool.

衛生洗浄装置には、用便後の人体局部を水で洗浄する際に洗浄水を適温にするための熱交換器が備えられている。この熱交換器には様々のタイプがあり、そのうちの1つとして特許文献1に開示されているような筒型のものがある。この特許文献1に開示された筒型の熱交換器の場合、小径円筒状のセラミックヒータが大径円筒状の筐体内に収容されており、該ヒータの内部空間を通流した水が下流端で折り返され、更にヒータの外周囲に沿って通流し、この間に熱せられるようになっている。また、特許文献1の段落0066には、上記筐体の内面に、水の流れ方向を渦状に旋回しつつ進行する向きに規制するフィンを設ける構成とすることができる旨、記載されている。   The sanitary washing device is provided with a heat exchanger for bringing the wash water to an appropriate temperature when washing the human body part after the toilet with water. There are various types of heat exchangers, and one of them is a cylindrical type as disclosed in Patent Document 1. In the case of the cylindrical heat exchanger disclosed in Patent Document 1, a small-diameter cylindrical ceramic heater is accommodated in a large-diameter cylindrical casing, and water flowing through the internal space of the heater is at the downstream end. In addition, the air flows along the outer periphery of the heater and is heated during this time. Further, paragraph 0066 of Patent Document 1 describes that a fin that restricts the flow direction of the water in a spiral direction can be provided on the inner surface of the casing.

特開2001−132061号公報(特に、図26及び図27参照)JP 2001-132061 A (refer to FIG. 26 and FIG. 27 in particular)

しかしながら、このような特許文献1に開示された熱交換器の場合、内部を通流する水が比較的低速であり、そのため、ヒータの伝熱面近くの水温が上昇しやすく、ヒータの伝熱面内において局所的な過熱がおきると、当該過熱がおきた部分で気泡が発生してしまう可能性があって好ましくない。また、このように低速であるが故に、高温の水と低温の水とが混ざりにくくて安定した温度の水を生成するのが困難になっている。そこで、これを解消して水温の均一化を図るためにバッファタンク(フロート収容室)を設け、この中で高温水と低温水とを撹拌させて安定した温度の水を生成している(段落0076参照)が、このようなバッファタンクを備えると装置が大型化してしまう。   However, in the case of such a heat exchanger disclosed in Patent Document 1, the water flowing through the inside is relatively slow, so that the water temperature near the heat transfer surface of the heater is likely to rise, and the heat transfer of the heater If local overheating occurs in the plane, bubbles may be generated in the portion where the overheating has occurred, which is not preferable. In addition, because of such a low speed, it is difficult to mix water with high temperature and water with low temperature, and it is difficult to generate water with a stable temperature. In order to solve this problem and provide a uniform water temperature, a buffer tank (float storage chamber) is provided, in which high-temperature water and low-temperature water are agitated to generate water at a stable temperature (paragraph). However, when such a buffer tank is provided, the apparatus becomes large.

そこで本発明は、ヒータの伝熱面から水への熱伝達率の向上を図ることができ、且つ、生じた気泡を速やかに外部へ排出することのできる筒型熱交換器を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a cylindrical heat exchanger that can improve the heat transfer coefficient from the heat transfer surface of the heater to water and can quickly discharge the generated bubbles to the outside. Objective.

本発明に係る筒型熱交換器は、有底円筒状を成すケーシングと、円筒状であって外周面及び内周面の夫々が伝熱面を成し、前記ケーシングの軸芯に対してその軸芯が略一致された状態で前記ケーシングに収容されるヒータと、前記ヒータの軸芯に対してその軸芯が略一致された状態で前記ヒータ内に配設されるポール状の芯部材と、を備え、前記芯部材の外周面と前記ヒータの内周面との間の空間は内側筒状流路を成し、前記ヒータの外周面と前記ケーシングの内周面との間の空間は外側筒状流路を成し、前記内側筒状流路の下流端と前記外側筒状流路の上流端とは、前記ケーシングの内底面と前記ヒータの先端との間に形成された折返空間を介して連通しており、前記内側筒状流路には、前記芯部材の外周面に沿って螺旋状に周回する内側螺旋ガイドが前記ヒータの内周面に接触しないように隙間をあけた状態で設けられ、前記外側筒状流路には、前記ヒータの外周面に沿って螺旋状に周回する外側螺旋ガイドが前記ヒータの外周面に接触しないように隙間をあけた状態で設けられている(請求項1)。 The cylindrical heat exchanger according to the present invention includes a casing having a bottomed cylindrical shape, a cylindrical shape, and each of an outer peripheral surface and an inner peripheral surface forms a heat transfer surface. A heater housed in the casing in a state in which the shaft core is substantially matched, and a pole-shaped core member disposed in the heater in a state in which the shaft core is substantially matched to the shaft core of the heater; The space between the outer peripheral surface of the core member and the inner peripheral surface of the heater forms an inner cylindrical flow path, and the space between the outer peripheral surface of the heater and the inner peripheral surface of the casing is An outer cylindrical flow path is formed, and a downstream end of the inner cylindrical flow path and an upstream end of the outer cylindrical flow path are formed between the inner bottom surface of the casing and the front end of the heater. The inner cylindrical flow path has an inner side that spirally circulates along the outer peripheral surface of the core member. It provided in a state where handed guide gapped so as not to contact the inner circumferential surface of the heater, wherein the outer tubular passage, outer helical guide orbiting in a spiral shape along the outer circumferential surface of the heater is the It is provided in a state where there is a gap so as not to contact the outer peripheral surface of the heater .

このような構成とすることにより、水流の速度を増大させることができるため、熱伝達率の向上を図ることができ、且つ、気泡の滞留を抑制して水流に伴って速やかに移動させることができる。より詳しく説明すると、本発明に係る筒型熱交換器は内側筒状流路に内側螺旋ガイドを有している。そのため、内側筒状流路を通流する水は、この内側螺旋ガイドに沿った螺旋状の旋回運動をしつつ下流側へ進行し、その後、折返空間にて進行方向を反転させて外側筒状流路へ浸入する。   By adopting such a configuration, the speed of the water flow can be increased, so that the heat transfer rate can be improved, and it is possible to quickly move along with the water flow by suppressing the retention of bubbles. it can. More specifically, the cylindrical heat exchanger according to the present invention has an inner spiral guide in the inner cylindrical flow path. Therefore, the water flowing through the inner cylindrical flow channel proceeds downstream while performing a spiral turning motion along the inner spiral guide, and then reverses the direction of travel in the folded space to form the outer cylindrical shape. Enter the flow path.

ここで、内側筒状流路と外側筒状流路とで、水の旋回方向を同一方向となるようにした場合は、内側筒状流路で形成された水流の旋回エネルギーの損失を抑制し、外側筒状流路においても水を旋回させることができる。従って、水流の速度を大きくでき、熱交換効率の向上を図ることができる。他方、内側筒状流路と外側筒状流路とで、水の旋回方向を逆方向となるようにした場合は、外側筒状流路の上流部分で乱流化が促進される。従って、この乱流化に伴う熱交換効率の向上が期待できる。
また、内側筒状流路には、芯部材の外周面に沿って螺旋状に周回する内側螺旋ガイドがヒータの内周面に接触しないように隙間をあけた状態で設けられ、外側筒状流路には、ヒータの外周面に沿って螺旋状に周回する外側螺旋ガイドがヒータの外周面に接触しないように隙間をあけた状態で設けられていることにより、伝熱面であるヒータの内周面及び外周面で発生した気泡が大きく成長する前に、小さな気泡の段階で排出させることが容易にでき、熱交換器内に気泡が滞留することを十分に防止できるようになる。
Here, when the swirling direction of water is the same in the inner cylindrical flow path and the outer cylindrical flow path, the loss of swirling energy of the water flow formed by the inner cylindrical flow path is suppressed. The water can be swirled also in the outer cylindrical flow path. Therefore, the speed of the water flow can be increased and the heat exchange efficiency can be improved. On the other hand, when the swirling direction of water is reversed between the inner cylindrical channel and the outer cylindrical channel, turbulence is promoted in the upstream portion of the outer cylindrical channel. Therefore, the improvement of the heat exchange efficiency accompanying this turbulent flow can be expected.
In addition, the inner cylindrical flow path is provided with an inner spiral guide that spirally circulates along the outer peripheral surface of the core member with a gap so as not to contact the inner peripheral surface of the heater. The outer spiral guide that circulates spirally along the outer peripheral surface of the heater is provided in the path with a gap so as not to contact the outer peripheral surface of the heater. Before the bubbles generated on the peripheral surface and the outer peripheral surface grow large, they can be easily discharged at the stage of small bubbles, and the bubbles can be sufficiently prevented from staying in the heat exchanger.

前記内側螺旋ガイドは、前記芯部材の外周面に沿って一方向へ螺旋状に周回し、前記外側螺旋ガイドは、前記内側螺旋ガイドとは反対方向に螺旋状に周回するように構成されていてもよい(請求項2)。   The inner spiral guide is configured to spiral in one direction along the outer peripheral surface of the core member, and the outer spiral guide is configured to spiral in a direction opposite to the inner spiral guide. (Claim 2).

即ち、本発明に係る筒型熱交換器では、上記の通り内側螺旋ガイドと外側螺旋ガイドとが、互いに逆向きの螺旋状になっている。そのため、折返部にて進行方向を反転させた水流は、その旋回運動が阻害されることなく、引き続いて同一方向に螺旋状に旋回しながら進むことができる。   That is, in the cylindrical heat exchanger according to the present invention, as described above, the inner spiral guide and the outer spiral guide are spirally opposite to each other. For this reason, the water flow whose traveling direction is reversed at the turn-back portion can proceed while spirally turning in the same direction without hindering the turning motion.

従って、本発明に係る筒型熱交換器は、内側筒状流路から外側筒状流路に至るまで、水流が旋回運動をしながら進行するため、その流速が比較的大きくなる。その結果、上述したように熱伝達率の向上を図ることができ、且つ、気泡の滞留を抑制して水流に伴って速やかに移動させて、熱交換器の外部に排出することができるようになる。   Therefore, in the cylindrical heat exchanger according to the present invention, since the water flow advances while making a swiveling motion from the inner cylindrical flow path to the outer cylindrical flow path, the flow velocity becomes relatively large. As a result, the heat transfer coefficient can be improved as described above, and the bubbles can be prevented from staying and quickly moved along with the water flow, and discharged to the outside of the heat exchanger. Become.

また、前記内側螺旋ガイド及び前記外側螺旋ガイドのうち少なくとも一方は、コイル状部材を用いて構成されていてもよい(請求項3)。   In addition, at least one of the inner spiral guide and the outer spiral guide may be configured using a coil-shaped member.

このような構成とすることにより、コイル状部材として様々の形態のものを用意し、何れか適当な一つを採用して組み込むことによって、様々な仕様の熱交換器を実現することができる。   By adopting such a configuration, various types of heat exchangers of various specifications can be realized by preparing various types of coil-shaped members and adopting and incorporating any appropriate one.

また、前記内側螺旋ガイドは、前記芯部材の外周面に対して一体的に周設された螺旋状リブにより構成され、且つ/又は、前記外側螺旋ガイドは、前記ケーシングの内周面に対して一体的に周設された螺旋状リブにより構成されていてもよい(請求項4)。   Further, the inner spiral guide is constituted by a spiral rib integrally provided with respect to the outer peripheral surface of the core member, and / or the outer spiral guide is formed with respect to the inner peripheral surface of the casing. You may be comprised by the helical rib integrally provided around (Claim 4).

このような構成とすることにより、芯部材あるいはケーシングの製造時に螺旋ガイドも同時に作製することができ、製造時の利便性に優れている。また、水流から受ける衝撃によって移動したり変形したりすることがなく、耐性に優れている。   By setting it as such a structure, a spiral guide can also be produced simultaneously at the time of manufacture of a core member or a casing, and it is excellent in the convenience at the time of manufacture. Moreover, it does not move or deform due to the impact received from the water stream, and has excellent resistance.

また、前記折返空間を画定する前記ケーシングの内底面及び前記芯部材の先端のうち、何れか一方又は両方には、前記内側筒状流路を流れる液体を前記外側筒状流路へ導くガイド部が設けられていてもよい(請求項5)。   In addition, one or both of the inner bottom surface of the casing and the tip of the core member that defines the folded space are guide portions that guide the liquid flowing in the inner cylindrical flow channel to the outer cylindrical flow channel. May be provided (Claim 5).

このような構成とすることにより、内側筒状流路から折返空間を経て外側筒状流路へ向かうに際し、折返空間での水流のエネルギー損失を低減することができ、且つ、旋回エネルギーの損失を低減することができる。   By adopting such a configuration, when going from the inner cylindrical flow path to the outer cylindrical flow path through the folding space, it is possible to reduce the energy loss of the water flow in the folding space and to reduce the swirling energy loss. Can be reduced.

ところで、内側筒状流路での水流と、外側筒状流路での水流とを、互いに反対方向に旋回するようにしてもよい。即ち、有底円筒状を成すケーシングと、円筒状であって外周面及び内周面の夫々が伝熱面を成し、前記ケーシングの軸芯に対してその軸芯が略一致された状態で前記ケーシングに収容されるヒータと、前記ヒータの軸芯に対してその軸芯が略一致された状態で前記ヒータ内に配設されるポール状の芯部材と、を備え、前記芯部材の外周面と前記ヒータの内周面との間の空間は内側筒状流路を成し、前記ヒータの外周面と前記ケーシングの内周面との間の空間は外側筒状流路を成し、前記内側筒状流路の下流端と前記外側筒状流路の上流端とは、前記ケーシングの内底面と前記ヒータの先端との間に形成された折返空間を介して連通しており、前記内側筒状流路には、前記芯部材の外周面に沿って一方向へ螺旋状に周回する内側螺旋ガイドが設けられ、前記外側筒状流路には、前記ヒータの外周面に沿って、前記内側螺旋ガイドと同一方向に螺旋状に周回する外側螺旋ガイドが設けられている筒型熱交換器であってもよい。   By the way, the water flow in the inner cylindrical flow path and the water flow in the outer cylindrical flow path may be swirled in opposite directions. That is, in a state where the casing having a bottomed cylindrical shape and the cylindrical shape, each of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface form a heat transfer surface, and the shaft core is substantially coincident with the shaft core of the casing. A heater housed in the casing; and a pole-shaped core member disposed in the heater in a state in which the shaft core is substantially aligned with the shaft core of the heater, and an outer periphery of the core member The space between the surface and the inner peripheral surface of the heater forms an inner cylindrical flow path, the space between the outer peripheral surface of the heater and the inner peripheral surface of the casing forms an outer cylindrical flow path, The downstream end of the inner cylindrical flow path and the upstream end of the outer cylindrical flow path communicate with each other via a folded space formed between the inner bottom surface of the casing and the tip of the heater, The inner cylindrical flow path is provided with an inner spiral guide that spirals in one direction along the outer peripheral surface of the core member. The outer cylindrical flow path may be provided with an outer spiral guide that spirals in the same direction as the inner spiral guide along the outer peripheral surface of the heater. Good.

このような構成とすることにより、水流の速度を増大させることができるため、熱伝達率の向上を図ることができ、且つ、気泡の滞留を抑制して水流に伴って速やかに移動させることができる。より詳しく説明すると、本発明に係る筒型熱交換器は内側筒状流路に内側螺旋ガイドを有している。そのため、内側筒状流路を通流する水は、この内側螺旋ガイドに沿った螺旋状の旋回運動をしつつ下流側へ進行し、その後、折返空間にて進行方向を反転させて外側筒状流路へ浸入する。ここで、上記の通り内側螺旋ガイドと外側螺旋ガイドとが、互いに同じ向きの螺旋状になっている。そのため、折返部にて進行方向を反転させた水流は、その旋回運動が外側螺旋ガイドによって阻害され、乱流化を促進することができる。その結果、上述したように熱伝達率の向上を図ることができる。また、筒型熱交換器内の水流は、内側筒状流路から外側筒状流路に至るまで旋回運動をしながら進行し、その流速を比較的大きくすることができるため、気泡の滞留を抑制して水流に伴って速やかに移動させて、熱交換器の外部に排出することができるようになる。   By adopting such a configuration, the speed of the water flow can be increased, so that the heat transfer rate can be improved, and it is possible to quickly move along with the water flow by suppressing the retention of bubbles. it can. More specifically, the cylindrical heat exchanger according to the present invention has an inner spiral guide in the inner cylindrical flow path. Therefore, the water flowing through the inner cylindrical flow channel proceeds downstream while performing a spiral turning motion along the inner spiral guide, and then reverses the direction of travel in the folded space to form the outer cylindrical shape. Enter the flow path. Here, as described above, the inner spiral guide and the outer spiral guide are spiral in the same direction. Therefore, the water flow in which the traveling direction is reversed at the turn-up portion is inhibited in its turning motion by the outer spiral guide, and can promote turbulent flow. As a result, the heat transfer coefficient can be improved as described above. In addition, the water flow in the cylindrical heat exchanger advances while swirling from the inner cylindrical flow path to the outer cylindrical flow path, and the flow rate can be made relatively large. It is possible to suppress and quickly move along with the water flow, and to discharge to the outside of the heat exchanger.

本発明によれば、ヒータの伝熱面から水への熱伝達率の向上を図ることができ、且つ、生じた気泡を速やかに外部へ排出することのできる筒型熱交換器を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a cylindrical heat exchanger that can improve the heat transfer rate from the heat transfer surface of the heater to water and can quickly discharge the generated bubbles to the outside. Can do.

本発明の実施の形態に係る熱交換器を備える衛生洗浄装置を示す外観斜視図である。It is an appearance perspective view showing a sanitary washing device provided with a heat exchanger concerning an embodiment of the invention. 筒型熱交換器の外観構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance structure of a cylindrical heat exchanger. 図2に示す筒型熱交換器の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the cylindrical heat exchanger shown in FIG. ヒータ(ヒータユニット)の構成を示す図面であり、(a)は円筒ベース部の軸芯に直交する方向から見た外観形状を示し、(b)はそのB-B線での断面形状を示している。It is drawing which shows the structure of a heater (heater unit), (a) shows the external appearance shape seen from the direction orthogonal to the axial center of a cylindrical base part, (b) has shown the cross-sectional shape in the BB line. . 図2に示した筒型熱交換器のV-V線での断面図である。It is sectional drawing in the VV line of the cylindrical heat exchanger shown in FIG. 図2に示した筒型熱交換器に適用可能な他の構成を成す実施の形態2に係る筒型熱交換器の断面図である。It is sectional drawing of the cylindrical heat exchanger which concerns on Embodiment 2 which comprises the other structure applicable to the cylindrical heat exchanger shown in FIG. 折返空間付近を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the return space vicinity. 他の構成をなす折返空間付近を示す図面であり、(a)は折返空間付近の拡大断面図、(b)は芯部材の一端部付近の外観斜視図である。It is drawing which shows the folding space vicinity which makes another structure, (a) is an expanded sectional view of the folding space vicinity, (b) is an external appearance perspective view of the one end part vicinity of a core member. 実施の形態3に係る筒型熱交換器の分解斜視図である。6 is an exploded perspective view of a cylindrical heat exchanger according to Embodiment 3. FIG. 図9に示す筒型熱交換器について、図2に示したV-V線での断面図である。It is sectional drawing in the VV line shown in FIG. 2 about the cylindrical heat exchanger shown in FIG. 実施の形態4に係る筒型熱交換器の断面図である。It is sectional drawing of the cylindrical heat exchanger which concerns on Embodiment 4.

以下、本発明の実施の形態に係る熱交換器について、衛生洗浄装置に適用したものを例にとり、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, a heat exchanger according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, taking an example applied to a sanitary washing device.

[衛生洗浄装置]
図1は、本発明の実施の形態に係る熱交換器を備える衛生洗浄装置を示す外観斜視図である。図1に示すように、衛生洗浄装置1は便器2の上面に配設されており、本体部3、便座部4、便蓋部5、及び操作部6などを備えている。このうち本体部3は、便座部4の後側(着座した使用者から見て背後側)に配設されており、横長で中空の筐体3a内に、図示しない洗浄ユニット、乾燥ユニット、及びこれらの動作を制御する制御ユニットの他、本実施の形態に係る筒型熱交換器7(破線で図示)などが収納されている。この筒型熱交換器7には、便器2の設置建物に付随の水道設備から水道水(洗浄水)が導入され、内部で適温にまで暖められる。そして、使用者が操作部6を操作して所定の入力を行うと、洗浄ユニットが駆動して、該洗浄ユニットが有するノズルからシャワー状に人体局部に対して洗浄水が噴射されるようになっている。
[Sanitary washing equipment]
FIG. 1 is an external perspective view showing a sanitary washing apparatus including a heat exchanger according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the sanitary washing device 1 is disposed on the upper surface of the toilet 2, and includes a main body 3, a toilet seat 4, a toilet lid 5, an operation unit 6, and the like. Of these, the main body 3 is disposed on the rear side (back side as viewed from the seated user) of the toilet seat 4, and in a horizontally long and hollow housing 3a, a cleaning unit, a drying unit (not shown), and In addition to the control unit that controls these operations, a cylindrical heat exchanger 7 (illustrated by a broken line) according to the present embodiment is accommodated. In this tubular heat exchanger 7, tap water (washing water) is introduced from a water supply facility attached to the building where the toilet 2 is installed, and is heated to an appropriate temperature inside. When the user operates the operation unit 6 to perform a predetermined input, the cleaning unit is driven, and cleaning water is jetted from the nozzles of the cleaning unit to the human body part in a shower shape. ing.

(実施の形態1)
[熱交換器]
図2は、筒型熱交換器7の外観構成を示す斜視図であり、図3は、この筒型熱交換器7(7A)の分解斜視図である。図2に示すように、筒型熱交換器7Aは全体的に円筒形状を成しており、図3に示すように、ケーシング10、ヒータ(ヒータユニット)20、芯部材30、及びコイル状部材40,41を備えている。
(Embodiment 1)
[Heat exchanger]
FIG. 2 is a perspective view showing an external configuration of the cylindrical heat exchanger 7, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the cylindrical heat exchanger 7 (7A). As shown in FIG. 2, the cylindrical heat exchanger 7A has a cylindrical shape as a whole. As shown in FIG. 3, the casing 10, the heater (heater unit) 20, the core member 30, and the coil-shaped member. 40, 41.

このうちケーシング10は、内径寸法D1の有底円筒状に構成されている。より具体的には、ケーシング10は円筒形状を成す本体筒部11を備え、その軸芯方向の一端が閉塞されて底部12を成し、軸芯方向の他端には開口部13を有している。この開口部13には、拡径方向へ延びて軸芯方向に沿って見ると略矩形状を成すフランジ部14が設けられている。また、本体筒部11におけるフランジ部14近傍には管部材15が突設されており、その内部空間は当該筒型熱交換器7Aの流出口7bを成して本体筒部11の内部空間に連通している。   Of these, the casing 10 is formed in a bottomed cylindrical shape having an inner diameter D1. More specifically, the casing 10 includes a main body cylinder portion 11 having a cylindrical shape, one end in the axial direction thereof is closed to form a bottom portion 12, and an opening portion 13 is provided at the other end in the axial direction. ing. The opening 13 is provided with a flange portion 14 that extends in the diameter increasing direction and has a substantially rectangular shape when viewed along the axial direction. Further, a pipe member 15 is provided in the vicinity of the flange portion 14 in the main body cylinder portion 11, and the inner space thereof forms an outlet 7 b of the cylindrical heat exchanger 7 </ b> A to the inner space of the main body cylinder portion 11. Communicate.

ヒータ(ヒータユニット)20は、外径寸法D2(<D1)及び内径寸法D3(<D2)を有する円筒状を成している(後述の図4(b)も参照)。より具体的には、ヒータ(ヒータユニット)20は円筒形状を成して内径寸法D3を有する円筒ベース部21を備え、その軸芯方向の一端部21aと他端部21bとには夫々開口22,23を有している。また、この円筒ベース部21の外周面には、シート状ヒータ24が巻回されており、該シート状ヒータ24を含めた外径が寸法D2となっている。そして、円筒ベース部21の他端部21b寄りの部分であってシート状ヒータ24が巻回されている部分に、ケーシング10のフランジ部14と同様の略矩形状を成すフランジ部25が外嵌接着されている。   The heater (heater unit) 20 has a cylindrical shape having an outer diameter D2 (<D1) and an inner diameter D3 (<D2) (see also FIG. 4B described later). More specifically, the heater (heater unit) 20 includes a cylindrical base portion 21 having a cylindrical shape and an inner diameter dimension D3, and an opening 22 is formed in each of the one end portion 21a and the other end portion 21b in the axial direction. , 23. Further, a sheet heater 24 is wound around the outer peripheral surface of the cylindrical base portion 21, and an outer diameter including the sheet heater 24 is a dimension D2. A flange portion 25 having a substantially rectangular shape similar to the flange portion 14 of the casing 10 is externally fitted to a portion near the other end portion 21b of the cylindrical base portion 21 and around which the sheet heater 24 is wound. It is glued.

図4は、ヒータ(ヒータユニット)20の構成を示す図面であり、(a)は円筒ベース部21の軸芯に直交する方向から見た外観形状を示し、(b)はそのB-B線での断面形状を示している。図4(a)に示すように、シート状ヒータ24は、円筒ベース部21の軸芯方向一端部21aから他端部21bの近傍までの外周面を覆うように1回巻きされており、円筒ベース部21の他端部21bは若干だけ外周面が露出されている。   FIG. 4 is a drawing showing the configuration of the heater (heater unit) 20, (a) shows the external shape seen from the direction perpendicular to the axis of the cylindrical base portion 21, and (b) is the BB line. The cross-sectional shape is shown. As shown in FIG. 4A, the sheet-like heater 24 is wound once so as to cover the outer peripheral surface from the axial direction one end portion 21a of the cylindrical base portion 21 to the vicinity of the other end portion 21b. The outer peripheral surface of the other end portion 21b of the base portion 21 is slightly exposed.

ここで、円筒ベース部21はアルミナ(酸化アルミニウム)等のセラミックス製であって、シート状ヒータ24は、同質のセラミックシート24aにタングステンペースト等から成るヒータパターン24bが印刷形成されたものとなっている。そして、このようなシート状ヒータ24を、ヒータパターン24bが円筒ベース部21の外周面に対向するようにして巻回し、この状態で焼成する。これにより、図4(b)に示すようにセラミックス製の円筒ベース部21とセラミックシート24aとでヒータパターン24bが挟まれた断面構成が得られる。   Here, the cylindrical base portion 21 is made of ceramics such as alumina (aluminum oxide), and the sheet heater 24 is formed by printing a heater pattern 24b made of tungsten paste or the like on a homogeneous ceramic sheet 24a. Yes. Then, such a sheet-like heater 24 is wound so that the heater pattern 24b faces the outer peripheral surface of the cylindrical base portion 21, and is fired in this state. As a result, as shown in FIG. 4B, a sectional configuration in which the heater pattern 24b is sandwiched between the ceramic cylindrical base portion 21 and the ceramic sheet 24a is obtained.

再び焼成前の状態に戻って説明するが、円筒ベース部21にシート状ヒータ24が巻回された状態で、このシート状ヒータ24に対してフランジ部25が外嵌される。図3に示すように、このフランジ部25は略矩形板状を成していて中央に貫通孔25aを有しており、この貫通孔25aは円筒ベース部21の外径寸法D2より若干大きい内径を有している。従って、貫通孔25aに円筒ベース部21を挿通すると、これに巻回されたシート状ヒータ24に外嵌可能になっている。そして、フランジ部25がシート状ヒータ24を介して円筒ベース部21に外嵌した状態で、貫通孔25aとシート状ヒータ24との隙間にガラス製シール材が付され、この状態で焼成される。   Returning to the state before firing again, the flange portion 25 is externally fitted to the sheet heater 24 in a state where the sheet heater 24 is wound around the cylindrical base portion 21. As shown in FIG. 3, the flange portion 25 has a substantially rectangular plate shape and has a through hole 25a at the center. The through hole 25a has an inner diameter slightly larger than the outer diameter D2 of the cylindrical base portion 21. have. Therefore, when the cylindrical base portion 21 is inserted into the through hole 25a, it can be fitted onto the sheet heater 24 wound around the cylindrical base portion 21. Then, in a state where the flange portion 25 is externally fitted to the cylindrical base portion 21 via the sheet-like heater 24, a glass sealing material is attached to the gap between the through hole 25a and the sheet-like heater 24, and firing is performed in this state. .

その結果、上述したように図4(b)に示す断面構成が得られると共に、シート状ヒータ24を介して円筒ベース部21にフランジ部25が液密的に外嵌接着される。このようにして形成されたヒータ(ヒータユニット)20は、その外周面(セラミックシート24aの外周面)が伝熱面(外側伝熱面)26bを成すと共に、その内周面(円筒ベース部21の内周面)も伝熱面(内側伝熱面)26aを成している。   As a result, the cross-sectional configuration shown in FIG. 4B is obtained as described above, and the flange portion 25 is liquid-tightly fitted and bonded to the cylindrical base portion 21 via the sheet heater 24. The heater (heater unit) 20 thus formed has an outer peripheral surface (the outer peripheral surface of the ceramic sheet 24a) forming a heat transfer surface (outer heat transfer surface) 26b and an inner peripheral surface (cylindrical base portion 21). The inner peripheral surface) also forms a heat transfer surface (inner heat transfer surface) 26a.

一方、図3に示すように芯部材30は外径寸法D4(<D3)を有するポール状を成しており、その軸芯方向一端部30aには軸芯方向他端側へ窪んだ凹部31が形成されている。また、芯部材30の一端部30aの外周面と他端部30bの外周面とには突起状のスペーサ32が適宜個数(本実施の形態では各3つ)だけ突設されている。   On the other hand, as shown in FIG. 3, the core member 30 has a pole shape having an outer diameter D4 (<D3), and a concave portion 31 that is recessed toward the other end side in the axial direction in the axial direction one end 30a. Is formed. Further, an appropriate number (three in the present embodiment) of protruding spacers 32 are provided on the outer peripheral surface of the one end portion 30a and the outer peripheral surface of the other end portion 30b of the core member 30, respectively.

上述した芯部材30及びヒータ(ヒータユニット)20には、夫々所定の線材で形成されたコイル状部材40,41が外嵌されている。即ち、芯部材30に外嵌するコイル状部材(内側螺旋ガイド)40は、軸芯方向に沿って見たときに、該軸芯方向に遠ざかるに従って、芯部材30の外周面に沿って一方向(本実施の形態では時計回り)へ螺旋状に周回するように構成されている。また、ヒータ(ヒータユニット)20に外嵌するコイル状部材(外側螺旋ガイド)41は、軸芯方向に沿って見たときに、該軸芯方向に遠ざかるに従って、ヒータ(ヒータユニット)20の外周面に沿って先のコイル状部材40とは反対方向(本実施の形態では反時計回り)へ螺旋状に周回するように構成されている。   The core member 30 and the heater (heater unit) 20 are externally fitted with coil-shaped members 40 and 41 formed of a predetermined wire material, respectively. That is, the coil-shaped member (inner spiral guide) 40 that fits around the core member 30 is unidirectional along the outer peripheral surface of the core member 30 as it moves away from the axial direction when viewed along the axial direction. It is configured to spiral around (clockwise in this embodiment). In addition, the coil-shaped member (outer spiral guide) 41 that is externally fitted to the heater (heater unit) 20 has an outer periphery of the heater (heater unit) 20 as it moves away from the axial direction when viewed along the axial direction. It is comprised so that it may wrap around spirally in the opposite direction (counterclockwise in this Embodiment) with the previous coil-shaped member 40 along a surface.

なお、コイル状部材(内側螺旋ガイド)40を形成する線材の厚み寸法(線径)は、ヒータ(ヒータユニット)20の内径寸法D3と芯部材30の外径寸法D4との差(即ち、後述の内側筒状流路45の幅寸法)より小さい。同様に、コイル状部材(外側螺旋ガイド)41を形成する線材の厚み寸法(線径)は、ケーシング10の内径寸法D1とヒータ(ヒータユニット)20の外径寸法D2との差(即ち、後述の外側筒状流路47の幅寸法)より小さくなっている。また、上述した芯部材30のスペーサ32は、コイル状部材(内側螺旋ガイド)40を係止する係止部の役割も果たしている。   The thickness dimension (wire diameter) of the wire forming the coiled member (inner spiral guide) 40 is the difference between the inner diameter dimension D3 of the heater (heater unit) 20 and the outer diameter dimension D4 of the core member 30 (that is, described later). Smaller than the width dimension of the inner cylindrical flow path 45 of FIG. Similarly, the thickness dimension (wire diameter) of the wire forming the coil-shaped member (outer spiral guide) 41 is the difference between the inner diameter dimension D1 of the casing 10 and the outer diameter dimension D2 of the heater (heater unit) 20 (that is, described later). The width dimension of the outer cylindrical flow path 47 is smaller. The spacer 32 of the core member 30 described above also serves as a locking portion that locks the coiled member (inner spiral guide) 40.

図5は、図2に示した筒型熱交換器7AのV-V線での断面図である。図5に示すように、上述したケーシング10に対しては、コイル状部材(外側螺旋ガイド)41が外嵌したヒータ(ヒータユニット)20が同軸芯状に挿通されており、ケーシング10のフランジ部14の一端面とヒータ(ヒータユニット)20のフランジ部25の一端面とが当接されている。また、該ヒータ(ヒータユニット)20に対しては、コイル状部材(内側螺旋ガイド)40が外嵌した芯部材30が同軸芯状に挿通されている。ここで、ケーシング10の底部12の内面中央部には所定寸法の凸部16が突設されており、これが芯部材30の一端部30aに形成された凹部31に嵌入して、芯部材30のケーシング10に対する位置決めが成されている。その結果、芯部材30の他端部30bと、ヒータ(ヒータユニット)20の円筒ベース部21の他端部21bとは、軸芯方向位置が略一致するようになっている。   FIG. 5 is a sectional view taken along line V-V of the cylindrical heat exchanger 7A shown in FIG. As shown in FIG. 5, a heater (heater unit) 20 having a coil-shaped member (outer spiral guide) 41 fitted on the casing 10 is inserted in a coaxial core shape. 14 and one end surface of the flange portion 25 of the heater (heater unit) 20 are in contact with each other. Further, a core member 30 with a coil-shaped member (inner spiral guide) 40 fitted thereto is inserted into the heater (heater unit) 20 in a coaxial core shape. Here, a convex portion 16 having a predetermined size is provided at the center of the inner surface of the bottom portion 12 of the casing 10, and this is fitted into a concave portion 31 formed in one end portion 30 a of the core member 30, so Positioning with respect to the casing 10 is performed. As a result, the axial direction position of the other end portion 30b of the core member 30 and the other end portion 21b of the cylindrical base portion 21 of the heater (heater unit) 20 substantially coincide with each other.

こうして組み立てられた筒型熱交換器7Aでは、芯部材30の外周面と、ヒータ(ヒータユニット)20の円筒ベース部21の内周面との間に、相対的に小径の筒状空間を成す内側筒状流路45が形成されている。そして、該内側筒状流路45において芯部材30の他端部30b側の端部が、当該筒型熱交換器7Aの流入口7aを成している。また、ヒータ(ヒータユニット)20の円筒ベース部21の外周面であってフランジ部25よりも一端部21a側の部分と、ケーシング10の内周面との間に、相対的に大径の筒状空間を成す外側筒状流路47が形成されている。そして、内側筒状流路45に上記コイル状部材(内側螺旋ガイド)40が配設され、外側筒状流路47にコイル状部材(外側螺旋ガイド)41が配設されている。   In the cylindrical heat exchanger 7A thus assembled, a relatively small-diameter cylindrical space is formed between the outer peripheral surface of the core member 30 and the inner peripheral surface of the cylindrical base portion 21 of the heater (heater unit) 20. An inner cylindrical flow path 45 is formed. In the inner cylindrical flow path 45, the end of the core member 30 on the other end 30b side forms the inlet 7a of the cylindrical heat exchanger 7A. In addition, a relatively large-diameter cylinder is formed between the outer peripheral surface of the cylindrical base portion 21 of the heater (heater unit) 20 and closer to the one end portion 21a than the flange portion 25 and the inner peripheral surface of the casing 10. An outer cylindrical flow path 47 that forms a cylindrical space is formed. The coil-shaped member (inner spiral guide) 40 is disposed in the inner cylindrical flow path 45, and the coil-shaped member (outer spiral guide) 41 is disposed in the outer cylindrical flow path 47.

また、コイル状部材(内側螺旋ガイド)40はヒータ(ヒータユニット)20の伝熱面26aに接触しないように隙間を明けた状態で設けられている。更に、コイル状部材(外側螺旋ガイド)41も、ヒータ(ヒータユニット)20の伝熱面26bに接触しないように隙間を明けた状態で設けられている。   The coil-shaped member (inner spiral guide) 40 is provided in a state where a gap is provided so as not to contact the heat transfer surface 26 a of the heater (heater unit) 20. Further, the coil-shaped member (outer spiral guide) 41 is also provided in a state where a gap is formed so as not to contact the heat transfer surface 26 b of the heater (heater unit) 20.

更に、図5に示すように、ケーシング10の内部空間の深さ寸法は、ヒータ(ヒータユニット)20が有する円筒ベース部21のフランジ部25より一端部21a側の長さ寸法より若干大きくなっている。そのため、円筒ベース部21の一端部21aとケーシング10の底部12内面との間には隙間が形成されており、この隙間が折返空間46を成し、上述した内側筒状流路45の上流端と外側筒状流路47の下流端とを連通している。   Further, as shown in FIG. 5, the depth dimension of the internal space of the casing 10 is slightly larger than the length dimension on the one end 21 a side from the flange portion 25 of the cylindrical base portion 21 of the heater (heater unit) 20. Yes. Therefore, a gap is formed between the one end portion 21 a of the cylindrical base portion 21 and the inner surface of the bottom portion 12 of the casing 10, and this gap forms a folded space 46, and the upstream end of the inner cylindrical channel 45 described above. And the downstream end of the outer cylindrical flow path 47 communicate with each other.

なお、折返空間46は、ケーシング10の底部12の内面(以下、底部内面12a)によって、その一部が画定されている。そして、図5に示すように、この底部内面12aは凸部16を除いて平坦面に形成されており、本体筒部11の内面(以下、本体内面11a)に対して略直角に交差して接続されている。   A part of the folding space 46 is defined by the inner surface of the bottom 12 of the casing 10 (hereinafter, the bottom inner surface 12a). As shown in FIG. 5, the bottom inner surface 12a is formed as a flat surface except for the convex portion 16, and intersects the inner surface of the main body cylinder portion 11 (hereinafter referred to as the main body inner surface 11a) at a substantially right angle. It is connected.

[水の流れ]
次に、このような筒型熱交換器7Aの機能について、特に内部での水の流れに着目して説明する。まず、この筒型熱交換器7Aは、ケーシング10及びヒータ(ヒータユニット)20の各フランジ部14,25に貫通形成された孔9(図2参照)に挿通されたネジ等の締結手段を介して、衛生洗浄装置1の本体部3(図1参照)の適宜箇所に支持される。そして、筒型熱交換器7Aの流入口7aから、外部から供給される水道水等の水が導入され、内部でヒータ(ヒータユニット)20により熱せられた後、流出口7bから取り出される。こうして適温に調整して取り出された水が、洗浄ユニットに導かれて、そのノズルから噴射される。
[Water flow]
Next, the function of such a cylindrical heat exchanger 7A will be described by paying particular attention to the flow of water inside. First, the cylindrical heat exchanger 7A is connected to a casing 10 and a fastening means such as a screw inserted into a hole 9 (see FIG. 2) formed through the flanges 14 and 25 of the heater (heater unit) 20. Thus, the sanitary washing device 1 is supported at an appropriate location on the main body 3 (see FIG. 1). Then, water such as tap water supplied from the outside is introduced from the inflow port 7a of the cylindrical heat exchanger 7A, heated inside by the heater (heater unit) 20, and then taken out from the outflow port 7b. The water thus adjusted to an appropriate temperature and taken out is guided to the cleaning unit and sprayed from the nozzle.

ここで筒型熱交換器7A内での水の流れに着目すると、図5に示すように、流入口7aから内側筒状流路45へ浸入した水は、コイル状部材(内側螺旋ガイド)40にガイドされることにより、芯部材30の外周面に沿って旋回運動を行いながら軸芯方向に沿って進行する。本実施の形態では、既に説明したコイル状部材(内側螺旋ガイド)40の構成により、内側筒状流路45での水流の旋回方向は、軸芯方向に沿って外方から流入口7aを臨む視線で見たときに、時計回りとなっている(図5の太実線矢印参照)。そしてこの間、ヒータ(ヒータユニット)20の内側伝熱面26aからの伝熱により、水は昇温される。   Focusing on the flow of water in the cylindrical heat exchanger 7A, as shown in FIG. 5, the water that has entered the inner cylindrical flow path 45 from the inlet 7a is converted into a coiled member (inner spiral guide) 40. As a result of being guided by the guide member, it advances along the axial direction while performing a turning motion along the outer peripheral surface of the core member 30. In the present embodiment, due to the configuration of the coil-shaped member (inner spiral guide) 40 already described, the swirling direction of the water flow in the inner cylindrical channel 45 faces the inlet 7a from the outside along the axial direction. When viewed from the line of sight, it is clockwise (see the thick solid arrow in FIG. 5). During this time, the water is heated by heat transfer from the inner heat transfer surface 26a of the heater (heater unit) 20.

この水流が内側筒状流路45の下流端に到達して折返空間46に入ると、ここで、ケーシング10の底部12の内底面にて反射される。そのため、水流は進行方向が反転されて外側筒状流路47へ導かれる。外側筒状流路47に浸入した水流は、コイル状部材(外側螺旋ガイド)41にガイドされることにより、ヒートユニット20の外周面に沿って旋回運動を行いながら軸芯方向に沿って進行し、最終的に流出口7bから外部へ排出される。本実施の形態では、既に説明したコイル状部材(外側螺旋ガイド)41の構成により、外側筒状流路47での水流の旋回方向は、軸芯方向に沿って外方から流入口7aを臨む視線で見たときに、時計回りとなっている(図5の太破線矢印参照)。そしてこの間、ヒータ(ヒータユニット)20の外側伝熱面26bからの伝熱により、水は更に昇温される。   When this water flow reaches the downstream end of the inner cylindrical flow path 45 and enters the folding space 46, it is reflected on the inner bottom surface of the bottom portion 12 of the casing 10. Therefore, the direction of travel of the water flow is reversed and the water flow is guided to the outer cylindrical flow path 47. The water flow that has entered the outer cylindrical flow path 47 is guided by the coil-shaped member (outer spiral guide) 41, and advances along the axial direction while performing a turning motion along the outer peripheral surface of the heat unit 20. Finally, it is discharged from the outlet 7b to the outside. In the present embodiment, due to the configuration of the coil-shaped member (outer spiral guide) 41 already described, the swirling direction of the water flow in the outer cylindrical channel 47 faces the inflow port 7a from the outside along the axial direction. When viewed from the line of sight, it is clockwise (see the thick broken line arrow in FIG. 5). During this time, the temperature of the water is further raised by heat transfer from the outer heat transfer surface 26b of the heater (heater unit) 20.

ここで、先に述べたように、コイル状部材(内側螺旋ガイド)40及びコイル状部材(外側螺旋ガイド)41は、それぞれ、ヒータ(ヒータユニット)20の伝熱面26a及び伝熱面26bに接触しないように隙間を明けた状態で設けられている。この隙間部分にできる水(又は温水)が通過するための流路の断面積は、当該隙間部分以外の流路の断面積よりも小さくなる。そのため、この隙間部分の流路を通過する水(又は温水)の流速は、当該隙間部分以外の流路を通過する水(又は温水)の流速よりも大きくなる。   Here, as described above, the coil-shaped member (inner spiral guide) 40 and the coil-shaped member (outer spiral guide) 41 are respectively connected to the heat transfer surface 26a and the heat transfer surface 26b of the heater (heater unit) 20. It is provided in a state where a gap is opened so as not to contact. The cross-sectional area of the flow channel through which water (or hot water) formed in the gap portion passes is smaller than the cross-sectional area of the flow channel other than the gap portion. For this reason, the flow rate of water (or hot water) passing through the flow path in the gap portion is larger than the flow rate of water (or hot water) passing through the flow path other than the gap portion.

そのため、隙間部分の流路での比較的早い水(又は温水)の流速を利用できる構成とすれば、伝熱面26a及び伝熱面26bで発生した気泡が大きく成長する前に、小さな気泡の段階で流出口7bから排出させることが容易にできるようになる。すなわち、熱交換器7A内に気泡が滞留することを十分に防止できるようになる。   For this reason, if it is configured such that a relatively fast flow rate of water (or hot water) in the flow path of the gap portion can be used, before the bubbles generated on the heat transfer surface 26a and the heat transfer surface 26b grow large, It can be easily discharged from the outlet 7b in stages. That is, it becomes possible to sufficiently prevent bubbles from staying in the heat exchanger 7A.

以上に説明したように、本実施の形態に係る筒型熱交換器7Aによると、内側筒状流路45及び外側筒状流路47の両方のルートにおいて、水流に旋回運動を行わせながら進行させるため、水の流速を増大させることができる。しかも、上述したように内側筒状流路45と外側筒状流と47とで、水流の旋回方向が同一(本実施の形態では何れも時計回り)になっているため、水流の高速化をより一層図ることができる。   As described above, according to the cylindrical heat exchanger 7A according to the present embodiment, the water flow proceeds while making a swirl motion in both routes of the inner cylindrical channel 45 and the outer cylindrical channel 47. Therefore, the flow rate of water can be increased. Moreover, as described above, the inner cylindrical flow channel 45 and the outer cylindrical flow 47 have the same swirling direction of the water flow (both clockwise in this embodiment), so that the speed of the water flow can be increased. More can be achieved.

そして、このような水流の高速化によって、各伝熱面26a,26bからの熱伝達率の向上を図ることができる。   And the improvement of the heat transfer rate from each heat-transfer surface 26a, 26b can be aimed at by speeding up of such a water flow.

これにより、内側筒状流路45及び外側筒状流路47において、局所過熱の発生が十分に防止され、気泡の発生が十分に防止されるようになる。更に、その結果、ヒータ(ヒータユニット)20の耐久性が向上する。   Thereby, in the inner cylindrical channel 45 and the outer cylindrical channel 47, the occurrence of local overheating is sufficiently prevented, and the generation of bubbles is sufficiently prevented. As a result, the durability of the heater (heater unit) 20 is improved.

また、筒型熱交換器7Aの内部で気泡が生じた場合であっても、高速の水流と共に搬送して速やかに流出口7bから外部へ排出することができる。   Further, even when bubbles are generated inside the cylindrical heat exchanger 7A, they can be transported together with a high-speed water flow and quickly discharged from the outlet 7b.

更に、筒型熱交換器7Aでは、流出口7bから出てくる温水(お湯)の温度のバラつきが十分に低減される。   Furthermore, in the cylindrical heat exchanger 7A, the temperature variation of the hot water (hot water) coming out from the outlet 7b is sufficiently reduced.

そのため、従来の衛生洗浄装置で採用されている筒型熱交換器7Aの下流側に配置されるバッファタンクなどの流出口7bから出てくる温水(お湯)を一時的に貯留・撹拌して当該温水の温度のバラつきを低減するためにもうけられる構成要素を省くことができるようになる。その結果、衛生洗浄装置1の本体3の構成をコンパクトかつシンプルにできるようになる。更に、その結果、限られた設置スペースにおいても衛生洗浄装置1の便座4の着座面の大きさを十分に確保することが容易にできるようになる。   Therefore, the hot water (hot water) coming out from the outflow port 7b such as a buffer tank disposed downstream of the cylindrical heat exchanger 7A employed in the conventional sanitary washing apparatus is temporarily stored and agitated. It is possible to omit the components that are provided to reduce the temperature variation of the hot water. As a result, the configuration of the main body 3 of the sanitary washing device 1 can be made compact and simple. As a result, it is possible to easily ensure a sufficient size of the seating surface of the toilet seat 4 of the sanitary washing device 1 even in a limited installation space.

また、流出口7bから出てくる温水(お湯)の温度を、流出口7b付近の外に温度検知センサを設けて、ヒータ(ヒータユニット)20による水の加熱における加熱量(通電量)のフィードバック制御を行う場合がある。この際にも、流出口7bから出てくる温水(お湯)の温度のバラつきが十分に低減されているので、温度検知センサで正確な温度を検知できフィードバック制御の精度を十分に高めることができる。   Further, a temperature detection sensor is provided outside the vicinity of the outlet 7b for the temperature of the hot water (hot water) coming out from the outlet 7b, and the heating amount (energization amount) feedback in heating the water by the heater (heater unit) 20 is fed back. Control may be performed. Also at this time, since the temperature variation of the hot water (hot water) coming out from the outlet 7b is sufficiently reduced, the temperature detection sensor can detect the accurate temperature and the feedback control accuracy can be sufficiently increased. .

上述のように、この筒型熱交換器7Aは衛生洗浄装置1(特にいわゆる温水を常時ためておかずに使用者の使用のときに瞬時に温水をつくる「瞬間式」の衛生洗浄装置)に搭載された場合に好適なものである。   As described above, this cylindrical heat exchanger 7A is mounted on the sanitary washing device 1 (especially “instantaneous” sanitary washing device that creates hot water instantly when the user uses it without storing hot water at all times). It is suitable when it is done.

なお、筒型熱交換器7Aは、この熱交換器7Aを搭載しうる流体の熱交換機能を要求される装置であれば、衛生洗浄装置以外の装置であっても搭載することが可能である。   The cylindrical heat exchanger 7A can be mounted even if it is a device other than the sanitary washing device as long as it is a device that requires a fluid heat exchange function capable of mounting the heat exchanger 7A. .

また、既に説明したように、コイル状部材40,41の線径は、内側筒状流路45及び外側筒状流路47の夫々の幅寸法(径方向の幅寸法)よりも小さい。従って、内側筒状流路45及び外側筒状流と47を流れる水流のうちには、コイル状部材40,41に規制されて旋回流となるものの他、コイル状部材40,41の線材を乗り越えるようにして進行する水流も存在する。そのため、これらの水流が混在することによって、水が撹拌され、熱伝達率のより一層の向上を期待することができる。   Further, as already described, the wire diameters of the coil-shaped members 40 and 41 are smaller than the width dimensions (diameter width dimensions) of the inner cylindrical flow path 45 and the outer cylindrical flow path 47. Accordingly, among the water flows flowing through the inner cylindrical flow channel 45 and the outer cylindrical flow 47, the water flow restricted by the coiled members 40, 41 and the wire flow of the coiled members 40, 41 is overcome. There is also a water stream that travels in this way. Therefore, when these water streams are mixed, water is agitated, and further improvement in heat transfer coefficient can be expected.

なお、上述した説明では、内側筒状流路45及び外側筒状流路47内の水流が、流入口7aを臨む方向に見て時計回りに旋回しつつ進行する構成について説明したが、これとは逆に反時計回りに旋回しつつ進行するように構成してもよい。この場合、芯部材30に外嵌するコイル状部材(内側螺旋ガイド)40については、軸芯方向に沿って見たときに、該軸芯方向に遠ざかるに従って、芯部材30の外周面に沿って反時計回りへ螺旋状に周回するように構成し、ヒータ(ヒータユニット)20に外嵌するコイル状部材(外側螺旋ガイド)41については、軸芯方向に遠ざかるに従って、ヒータ(ヒータユニット)20の外周面に沿って先のコイル状部材(内側螺旋ガイド)40とは反対の時計回りへ螺旋状に周回するように構成すればよい。   In the above description, the water flow in the inner cylindrical flow channel 45 and the outer cylindrical flow channel 47 is described as proceeding while turning clockwise as viewed in the direction facing the inflow port 7a. On the contrary, it may be configured to advance while turning counterclockwise. In this case, the coil-like member (inner spiral guide) 40 that is externally fitted to the core member 30, when viewed along the axial direction, along the outer peripheral surface of the core member 30 as it moves away from the axial direction. The coil-shaped member (outer spiral guide) 41 that is configured to spirally rotate counterclockwise and that is fitted on the heater (heater unit) 20 is disposed in the heater (heater unit) 20 as it moves away in the axial direction. What is necessary is just to comprise so that it may wrap around spirally in the clockwise direction opposite to the previous coil-shaped member (inner spiral guide) 40 along an outer peripheral surface.

(実施の形態2)
図6は、図2に示した筒型熱交換器7に適用可能な他の構成を示す筒型熱交換器7(7B)の断面図である。図6に示すように、この熱交換器7Bでは、上述したコイル状部材40,41に代えて、螺旋状リブ50,51が設けられている。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a cross-sectional view of the cylindrical heat exchanger 7 (7B) showing another configuration applicable to the cylindrical heat exchanger 7 shown in FIG. As shown in FIG. 6, in this heat exchanger 7B, spiral ribs 50 and 51 are provided in place of the coil-like members 40 and 41 described above.

より具体的に説明すると、芯部材30の外周面には、螺旋状リブ(内側螺旋ガイド)50が該芯部材30に対して一体的に形成されている。該螺旋状リブ(内側螺旋ガイド)50は、芯部材30の軸芯方向に沿って見たときに、該軸芯方向に遠ざかるに従って、芯部材30の外周面に沿って一方向(本実施の形態では時計回り)へ螺旋状に周回するように構成されている。一方、ケーシング10の内周面には、螺旋状リブ(外側螺旋ガイド)51が該ケーシング10に対して一体的に形成されている。該螺旋状リブ(外側螺旋ガイド)51は、ケーシング10の軸芯方向に沿って見たときに、該軸芯方向に遠ざかるに従って、ケーシング10の内周面に沿って先の螺旋状リブ(内側螺旋ガイド)50とは反対方向(本実施の形態では反時計回り)へ螺旋状に周回するように構成されている。その他の構成については、既に説明した実施の形態1に係る筒型熱交換器7Aの構成と同様であるため、ここでの説明は省略する。   More specifically, a spiral rib (inner spiral guide) 50 is formed integrally with the core member 30 on the outer peripheral surface of the core member 30. When the spiral rib (inner spiral guide) 50 is viewed along the axial direction of the core member 30, the spiral rib (inner spiral guide) 50 extends in one direction along the outer peripheral surface of the core member 30 (this embodiment). In the form, it is configured to wrap around in a spiral manner (clockwise in the form). On the other hand, a spiral rib (outer spiral guide) 51 is formed integrally with the casing 10 on the inner peripheral surface of the casing 10. When the spiral rib (outer spiral guide) 51 is viewed along the axial direction of the casing 10, the spiral rib (inner spiral guide) 51 extends along the inner peripheral surface of the casing 10 as it moves away from the axial direction. The spiral guide 50 is configured to circulate spirally in the opposite direction (counterclockwise in this embodiment). The other configuration is the same as the configuration of the cylindrical heat exchanger 7A according to the first embodiment described above, and thus the description thereof is omitted here.

このような筒型熱交換器7Bによると、ケーシング10及び芯部材30の製造時に螺旋状リブ50,51を同時に作製することができ、製造時の利便性に優れている。また、ケーシング10及び芯部材30に対して一体化しているため、水流の勢いによって移動及び変形が生じることがなく、耐性に優れている。   According to such a cylindrical heat exchanger 7B, the spiral ribs 50 and 51 can be simultaneously manufactured at the time of manufacturing the casing 10 and the core member 30, and the convenience at the time of manufacturing is excellent. Moreover, since it is integrated with respect to the casing 10 and the core member 30, movement and deformation do not occur due to the momentum of the water flow, and the resistance is excellent.

また、先の実施の形態1で述べたようにコイル状部材(内側螺旋ガイド)40と同様に、本実施形態においても、螺旋状リブ(内側螺旋ガイド)50はヒータ(ヒータユニット)20の伝熱面26aに接触しないように隙間を明けた状態で設けられている。更に、螺旋状リブ(外側螺旋ガイド)51も、ヒータ(ヒータユニット)20の伝熱面26bに接触しないように隙間を明けた状態で設けられている。   Further, as described in the first embodiment, similarly to the coil-shaped member (inner spiral guide) 40, in this embodiment, the spiral rib (inner spiral guide) 50 is also transmitted to the heater (heater unit) 20. The gap is provided so as not to contact the hot surface 26a. Further, the spiral rib (outer spiral guide) 51 is also provided in a state where a gap is formed so as not to contact the heat transfer surface 26 b of the heater (heater unit) 20.

この隙間部分にできる水(又は温水)が通過するための流路の断面積は、当該隙間部分以外の流路の断面積よりも小さくなる。そのため、この隙間部分の流路を通過する水(又は温水)の流速は、当該隙間部分以外の流路を通過する水(又は温水)の流速よりも大きくなる。   The cross-sectional area of the flow channel through which water (or hot water) formed in the gap portion passes is smaller than the cross-sectional area of the flow channel other than the gap portion. For this reason, the flow rate of water (or hot water) passing through the flow path in the gap portion is larger than the flow rate of water (or hot water) passing through the flow path other than the gap portion.

そのため、隙間部分の流路での比較的早い水(又は温水)の流速を利用できる構成とすれば、伝熱面26a及び伝熱面26bで発生した気泡が大きく成長する前に、小さな気泡の段階で流出口7bから排出させることが容易にできるようになる。すなわち、熱交換器7B内に気泡が滞留することを十分に防止できるようになる。   For this reason, if it is configured such that a relatively fast flow rate of water (or hot water) in the flow path of the gap portion can be used, before the bubbles generated on the heat transfer surface 26a and the heat transfer surface 26b grow large, It can be easily discharged from the outlet 7b in stages. That is, it becomes possible to sufficiently prevent bubbles from staying in the heat exchanger 7B.

なお、コイル状部材と螺旋状リブとを併用してもよく、例えば、内側筒状流路45にはコイル状部材(内側螺旋ガイド)40を配設し、外側筒状流路47には螺旋状リブ(外側螺旋ガイド)51を設けてもよい。   In addition, a coil-shaped member and a spiral rib may be used in combination. For example, a coil-shaped member (inner spiral guide) 40 is disposed in the inner cylindrical flow path 45, and a spiral is formed in the outer cylindrical flow path 47. A rib (outer spiral guide) 51 may be provided.

更に、これとは逆に、内側筒状流路45には螺旋状リブ(内側螺旋ガイド)50を設け、外側筒状流路47にはコイル状部材(外側螺旋ガイド)41を配設するようにしてもよい。   Further, on the contrary, a spiral rib (inner spiral guide) 50 is provided in the inner cylindrical channel 45, and a coiled member (outer spiral guide) 41 is provided in the outer cylindrical channel 47. It may be.

ところで、上記実施の形態1,2では、折返空間46を画定するケーシング10の底部内面12aを平坦面とした構成について説明したが、底部内面12aの構成はこれに限られない。例えば、折返空間46を画定するケーシング10の内底面及び芯部材30の一端部30aのうち、何れか一方又は両方に、内側筒状流路45を流れる水流を外側筒状流路47へ導くガイド部を設けるようにしてもよい。   By the way, in the said Embodiment 1, 2, although the structure which made the bottom part inner surface 12a of the casing 10 which demarcates the return | turnback space 46 a flat surface was demonstrated, the structure of the bottom part inner surface 12a is not restricted to this. For example, a guide that guides the water flow flowing through the inner cylindrical flow path 45 to either or both of the inner bottom surface of the casing 10 that defines the folded space 46 and the one end 30 a of the core member 30 to the outer cylindrical flow path 47. A portion may be provided.

図7は、筒型熱交換器7の折返空間46付近を拡大して示す断面図である。この図7に示す筒型熱交換器7では、底部内面12aと本体内面11aとの接続部分に、アール形状(R形状)を成すアール面(ガイド部)60が形成されている。また、芯部材30の一端部30aには、その外周面に沿って周回するツバ部61が形成されている。ツバ部61は、その外面が芯部材30の外周面に対して所定の角度を成すようにテーパ面(ガイド部)62とされている。   FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the folding space 46 of the cylindrical heat exchanger 7. In the cylindrical heat exchanger 7 shown in FIG. 7, a rounded surface (guide portion) 60 having a rounded shape (R shape) is formed at a connection portion between the bottom inner surface 12a and the main body inner surface 11a. In addition, a flange portion 61 that circulates along the outer peripheral surface is formed at one end portion 30 a of the core member 30. The flange portion 61 is a tapered surface (guide portion) 62 so that the outer surface forms a predetermined angle with respect to the outer peripheral surface of the core member 30.

従って、図7に示した折返空間46は、主に、芯部材30の一端部30aの外周面と、ツバ部61のテーパ面(ガイド部)62と、底部内面12aと、アール面(ガイド部)60とによって画定されている。そしてこのような構成により、内側筒状流路45を流れる水流は、折返空間46を経て外側筒状流路47へ至るに際し、テーパ面(ガイド部)62及びアール面(ガイド部)60によってスムースに折り返されるため、流速の損失を低減することができ、旋回エネルギーの損失も低減することができる。   Accordingly, the folded space 46 shown in FIG. 7 mainly includes an outer peripheral surface of the one end portion 30a of the core member 30, a tapered surface (guide portion) 62 of the flange portion 61, an inner surface 12a of the bottom portion, and a round surface (guide portion). ) 60. With such a configuration, the water flow flowing through the inner cylindrical flow path 45 is smoothly smoothed by the taper surface (guide portion) 62 and the rounded surface (guide portion) 60 when reaching the outer cylindrical flow path 47 through the folded space 46. Therefore, the loss of flow velocity can be reduced, and the loss of turning energy can also be reduced.

なお、上記とは逆に、底部内面12aと本体内面11aとの接続部分にテーパ面を形成し、芯部材30の一端部30aのツバ部61外面にアール面を形成するようにしてもよい。更に、両者共にアール面として形成してもよいし、両者共にテーパ面として形成してもよい。   Contrary to the above, a tapered surface may be formed at a connection portion between the bottom inner surface 12a and the main body inner surface 11a, and a rounded surface may be formed on the outer surface of the flange portion 61 of the one end portion 30a of the core member 30. Furthermore, both may be formed as a rounded surface, or both may be formed as a tapered surface.

図8は、筒型熱交換器7の他の構成をなす折返空間46付近を示す図面であり、(a)は折返空間46付近の拡大断面図、(b)は芯部材30の一端部30a付近の外観斜視図である。図8(a)に示すように、この筒型熱交換器7では、上述した図7の場合と同様に、底部内面12aと本体内面11aとの接続部分にはアール面(ガイド部)60が形成されている。   FIG. 8 is a drawing showing the vicinity of the folding space 46 that constitutes another configuration of the tubular heat exchanger 7, (a) is an enlarged sectional view of the vicinity of the folding space 46, and (b) is one end 30 a of the core member 30. FIG. As shown in FIG. 8A, in this tubular heat exchanger 7, as in the case of FIG. 7 described above, a rounded surface (guide portion) 60 is provided at the connection portion between the bottom inner surface 12a and the main body inner surface 11a. Is formed.

一方、芯部材30の一端部30aには、該一端部30aの外周面に突設されたリブ状を成すガイド部65が設けられている。ガイド部65の立ち上がり面65a(芯部材30の外周面に略直交する面)は、芯部材30に外嵌するコイル状部材(内側螺旋ガイド)40と略同一ピッチで、芯部材30の周りを旋回するように形成されている。   On the other hand, the one end portion 30a of the core member 30 is provided with a guide portion 65 having a rib shape protruding from the outer peripheral surface of the one end portion 30a. The rising surface 65 a of the guide portion 65 (a surface substantially orthogonal to the outer peripheral surface of the core member 30) is substantially the same pitch as the coil-shaped member (inner spiral guide) 40 that is externally fitted to the core member 30, and surrounds the core member 30. It is formed to turn.

このような構成とすることにより、内側筒状流路45を流れる水流は、折返空間46を経て外側筒状流路47へ至るに際し、ガイド部65の立ち上がり面65aにガイドされ、スムースに折り返される。従って、流速の損失を低減することができ、旋回エネルギーの損失も低減することができる。   With such a configuration, the water flow flowing through the inner cylindrical flow path 45 is guided by the rising surface 65a of the guide portion 65 and smoothly returned when reaching the outer cylindrical flow path 47 through the folding space 46. . Therefore, the loss of flow velocity can be reduced, and the loss of turning energy can also be reduced.

なお、芯部材30の一端部30aにガイド部65を設けるのに代えて、ケーシング10の底部内面12aに、同様の構成を成すリブ状のガイド部を設けるようにしてもよい。   Instead of providing the guide portion 65 at the one end portion 30a of the core member 30, a rib-shaped guide portion having the same configuration may be provided on the bottom inner surface 12a of the casing 10.

(実施の形態3)
上述した実施の形態1,2では、内側筒状流路45での水流の旋回方向と、外側筒状流路47での水流の旋回方向とが、互いに同一方向になる構成について説明した。しかしながら、内側筒状流路45及び外側筒状流路47での各水流を共に旋回流とするための構成としては、上記構成に限られない。そこで、以下では、内側筒状流路45での水流と外側筒状流路47での水流とを、互いに逆方向に旋回させる構成について説明する。
(Embodiment 3)
In the first and second embodiments described above, the configuration in which the swirl direction of the water flow in the inner cylindrical flow path 45 and the swirl direction of the water flow in the outer cylindrical flow path 47 are the same direction. However, the configuration for turning each water flow in the inner cylindrical channel 45 and the outer cylindrical channel 47 into a swirl flow is not limited to the above configuration. Therefore, hereinafter, a configuration in which the water flow in the inner cylindrical flow channel 45 and the water flow in the outer cylindrical flow channel 47 are swirled in opposite directions will be described.

図9は、実施の形態3に係る筒型熱交換器7(7C)の分解斜視図である。本実施の形態3に係る筒型熱交換器7Cにおいても、図2に示した筒型熱交換器7と同様に全体的に円筒形状を成しており、図9に示すように、ケーシング10、ヒータ(ヒータユニット)20、芯部材30、及びコイル状部材40,141を備えている。なお、この筒型熱交換器7Cが備えるケーシング10、ヒータ(ヒータユニット)20、芯部材30、及びコイル状部材(内側螺旋ガイド)40は、実施の形態1にて説明した同一符号のものと同様の構成になっている。従って、これらの構成についての詳細な説明は省略する。一方、本実施の形態に係る筒型熱交換器7Cにおいては、実施の形態1にて説明したコイル状部材(外側螺旋ガイド)41とは異なる構成のコイル状部材(外側螺旋ガイド)141が、外側筒状流路47に備えられている。   FIG. 9 is an exploded perspective view of the cylindrical heat exchanger 7 (7C) according to the third embodiment. The cylindrical heat exchanger 7C according to the third embodiment also has an overall cylindrical shape as with the cylindrical heat exchanger 7 shown in FIG. 2, and as shown in FIG. , A heater (heater unit) 20, a core member 30, and coiled members 40 and 141. The casing 10, the heater (heater unit) 20, the core member 30, and the coiled member (inner spiral guide) 40 included in the cylindrical heat exchanger 7 </ b> C have the same reference numerals as described in the first embodiment. It has the same configuration. Therefore, the detailed description about these structures is abbreviate | omitted. On the other hand, in the cylindrical heat exchanger 7C according to the present embodiment, a coiled member (outer spiral guide) 141 having a configuration different from the coiled member (outer spiral guide) 41 described in the first embodiment is provided. The outer cylindrical channel 47 is provided.

より詳しく説明すると、図9に示すように、芯部材30及びヒータ(ヒータユニット)20には、夫々所定の線材で形成されたコイル状部材40,141が外嵌されている。即ち、芯部材30に外嵌するコイル状部材(内側螺旋ガイド)40は、軸芯方向に沿って見たときに、該軸芯方向に遠ざかるに従って、芯部材30の外周面に沿って一方向(本実施の形態では時計回り)へ螺旋状に周回するように構成されている。また、ヒータ(ヒータユニット)20に外嵌するコイル状部材(外側螺旋ガイド)141は、軸芯方向に沿って見たときに、該軸芯方向に遠ざかるに従って、ヒータ(ヒータユニット)20の外周面に沿って先のコイル状部材(内側螺旋ガイド)40と同一方向(本実施の形態では時計回り)へ螺旋状に周回するように構成されている。   More specifically, as shown in FIG. 9, the core member 30 and the heater (heater unit) 20 are externally fitted with coil-shaped members 40 and 141 formed of predetermined wires. That is, the coil-shaped member (inner spiral guide) 40 that fits around the core member 30 is unidirectional along the outer peripheral surface of the core member 30 as it moves away from the axial direction when viewed along the axial direction. It is configured to spiral around (clockwise in this embodiment). In addition, the coil-shaped member (outer spiral guide) 141 that is externally fitted to the heater (heater unit) 20 has an outer periphery of the heater (heater unit) 20 as it moves away from the axial direction when viewed along the axial direction. It is comprised so that it may wrap around spirally in the same direction (clockwise in this Embodiment) as the previous coil-shaped member (inner spiral guide) 40 along the surface.

なお、コイル状部材(内側螺旋ガイド)40を形成する線材の厚み寸法(線径)は、ヒータ(ヒータユニット)20の内径寸法D3と芯部材30の外径寸法D4との差(即ち、後述の内側筒状流路45の幅寸法)より小さい。同様に、コイル状部材(外側螺旋ガイド)141を形成する線材の厚み寸法(線径)は、ケーシング10の内径寸法D1とヒータ(ヒータユニット)20の外径寸法D2との差(即ち、後述の外側筒状流路47の幅寸法)より小さくなっている。また、上述した芯部材30のスペーサ32は、コイル状部材(内側螺旋ガイド)40を係止する係止部の役割も果たしている。   The thickness dimension (wire diameter) of the wire forming the coiled member (inner spiral guide) 40 is the difference between the inner diameter dimension D3 of the heater (heater unit) 20 and the outer diameter dimension D4 of the core member 30 (that is, described later). Smaller than the width dimension of the inner cylindrical flow path 45 of FIG. Similarly, the thickness dimension (wire diameter) of the wire forming the coiled member (outer spiral guide) 141 is the difference between the inner diameter dimension D1 of the casing 10 and the outer diameter dimension D2 of the heater (heater unit) 20 (that is, described later). The width dimension of the outer cylindrical flow path 47 is smaller. The spacer 32 of the core member 30 described above also serves as a locking portion that locks the coiled member (inner spiral guide) 40.

図10は、図9に示した筒型熱交換器7Cについて、図2に示したV-V線での断面図である。図9に示すように、上述したケーシング10に対しては、コイル状部材(外側螺旋ガイド)141が外嵌したヒータ(ヒータユニット)20が同軸芯状に挿通されており、ケーシング10のフランジ部14の一端面とヒータ(ヒータユニット)20のフランジ部25の一端面とが当接されている。また、該ヒータ(ヒータユニット)20に対しては、コイル状部材(内側螺旋ガイド)40が外嵌した芯部材30が同軸芯状に挿通されている。ここで、ケーシング10の底部12の内面中央部には所定寸法の凸部16が突設されており、これが芯部材30の一端部30aに形成された凹部31に嵌入して、芯部材30のケーシング10に対する位置決めが成されている。その結果、芯部材30の他端部30bと、ヒータ(ヒータユニット)20の円筒ベース部21の他端部21bとは、軸芯方向位置が略一致するようになっている。   FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line VV shown in FIG. 2 for the cylindrical heat exchanger 7C shown in FIG. As shown in FIG. 9, a heater (heater unit) 20 with a coil-shaped member (outer spiral guide) 141 fitted outside is inserted in a coaxial core shape with respect to the casing 10 described above. 14 and one end surface of the flange portion 25 of the heater (heater unit) 20 are in contact with each other. Further, a core member 30 with a coil-shaped member (inner spiral guide) 40 fitted thereto is inserted into the heater (heater unit) 20 in a coaxial core shape. Here, a convex portion 16 having a predetermined size is provided at the center of the inner surface of the bottom portion 12 of the casing 10, and this is fitted into a concave portion 31 formed in one end portion 30 a of the core member 30, so Positioning with respect to the casing 10 is performed. As a result, the axial direction position of the other end portion 30b of the core member 30 and the other end portion 21b of the cylindrical base portion 21 of the heater (heater unit) 20 substantially coincide with each other.

こうして組み立てられた筒型熱交換器7Cでは、芯部材30の外周面と、ヒータ(ヒータユニット)20の円筒ベース部21の内周面との間に、相対的に小径の筒状空間を成す内側筒状流路45が形成されている。そして、該内側筒状流路45において芯部材30の他端部30b側の端部が、当該筒型熱交換器7Cの流入口7aを成している。また、ヒータ(ヒータユニット)20の円筒ベース部21の外周面であってフランジ部25よりも一端部21a側の部分と、ケーシング10の内周面との間に、相対的に大径の筒状空間を成す外側筒状流路47が形成されている。そして、内側筒状流路45に上記コイル状部材(内側螺旋ガイド)40が配設され、外側筒状流路47にコイル状部材(外側螺旋ガイド)141が配設されている。   In the cylindrical heat exchanger 7C thus assembled, a relatively small-diameter cylindrical space is formed between the outer peripheral surface of the core member 30 and the inner peripheral surface of the cylindrical base portion 21 of the heater (heater unit) 20. An inner cylindrical flow path 45 is formed. In the inner cylindrical flow path 45, the end of the core member 30 on the other end 30b side forms the inlet 7a of the cylindrical heat exchanger 7C. In addition, a relatively large-diameter cylinder is formed between the outer peripheral surface of the cylindrical base portion 21 of the heater (heater unit) 20 and closer to the one end portion 21a than the flange portion 25 and the inner peripheral surface of the casing 10. An outer cylindrical flow path 47 that forms a cylindrical space is formed. The coil-shaped member (inner spiral guide) 40 is disposed in the inner cylindrical flow path 45, and the coil-shaped member (outer spiral guide) 141 is disposed in the outer cylindrical flow path 47.

また、コイル状部材(内側螺旋ガイド)40はヒータ(ヒータユニット)20の伝熱面26aに接触しないように隙間を明けた状態で設けられている。更に、コイル状部材(外側螺旋ガイド)141も、ヒータ(ヒータユニット)20の伝熱面26bに接触しないように隙間を明けた状態で設けられている。   The coil-shaped member (inner spiral guide) 40 is provided in a state where a gap is provided so as not to contact the heat transfer surface 26 a of the heater (heater unit) 20. Further, the coil-shaped member (outer spiral guide) 141 is also provided in a state where a gap is formed so as not to contact the heat transfer surface 26 b of the heater (heater unit) 20.

更に、図10に示すように、ケーシング10の内部空間の深さ寸法は、ヒータ(ヒータユニット)20が有する円筒ベース部21のフランジ部25より一端部21a側の長さ寸法より若干大きくなっている。そのため、円筒ベース部21の一端部21aとケーシング10の底部12内面との間には隙間が形成されており、この隙間が折返空間46を成し、上述した内側筒状流路45の上流端と外側筒状流路47の下流端とを連通している。   Furthermore, as shown in FIG. 10, the depth dimension of the internal space of the casing 10 is slightly larger than the length dimension on the one end 21 a side from the flange portion 25 of the cylindrical base portion 21 of the heater (heater unit) 20. Yes. Therefore, a gap is formed between the one end portion 21 a of the cylindrical base portion 21 and the inner surface of the bottom portion 12 of the casing 10, and this gap forms a folded space 46, and the upstream end of the inner cylindrical channel 45 described above. And the downstream end of the outer cylindrical flow path 47 communicate with each other.

[水の流れ]
次に、このような筒型熱交換器7Cの機能について、特に内部での水の流れに着目して説明する。まず、この筒型熱交換器7Cは、ケーシング10及びヒータ(ヒータユニット)20の各フランジ部14,25に貫通形成された孔9(図2参照)に挿通されたネジ等の締結手段を介して、衛生洗浄装置1の本体部3(図1参照)の適宜箇所に支持される。そして、筒型熱交換器7Cの流入口7aから、外部から供給される水道水等の水が導入され、内部でヒータ(ヒータユニット)20により熱せられた後、流出口7bから取り出される。こうして適温に調整して取り出された水が、洗浄ユニットに導かれて、そのノズルから噴射される。
[Water flow]
Next, the function of such a cylindrical heat exchanger 7C will be described by paying particular attention to the flow of water inside. First, the cylindrical heat exchanger 7C is connected to a casing 10 and a fastening means such as a screw inserted into a hole 9 (see FIG. 2) formed through the flanges 14 and 25 of the heater (heater unit) 20. Thus, the sanitary washing device 1 is supported at an appropriate location on the main body 3 (see FIG. 1). Then, water such as tap water supplied from the outside is introduced from the inlet 7a of the cylindrical heat exchanger 7C, heated by a heater (heater unit) 20 inside, and then taken out from the outlet 7b. The water thus adjusted to an appropriate temperature and taken out is guided to the cleaning unit and sprayed from the nozzle.

ここで筒型熱交換器7C内での水の流れに着目すると、図10に示すように、流入口7aから内側筒状流路45へ浸入した水は、コイル状部材(内側螺旋ガイド)40にガイドされることにより、芯部材30の外周面に沿って旋回運動を行いながら軸芯方向に沿って進行する。本実施の形態では、既に説明したコイル状部材(内側螺旋ガイド)40の構成により、内側筒状流路45での水流の旋回方向は、軸芯方向に沿って外方から流入口7aを臨む視線で見たときに、時計回りとなっている(図10の太実線矢印参照)。そしてこの間、ヒータ(ヒータユニット)20の内側伝熱面26aからの伝熱により、水は昇温される。   Here, focusing on the flow of water in the cylindrical heat exchanger 7C, as shown in FIG. 10, the water that has entered the inner cylindrical flow path 45 from the inlet 7a is converted into a coil-shaped member (inner spiral guide) 40. As a result of being guided by the guide member, it advances along the axial direction while performing a turning motion along the outer peripheral surface of the core member 30. In the present embodiment, due to the configuration of the coil-shaped member (inner spiral guide) 40 already described, the swirling direction of the water flow in the inner cylindrical channel 45 faces the inlet 7a from the outside along the axial direction. When viewed from the line of sight, it is clockwise (see thick solid arrow in FIG. 10). During this time, the water is heated by heat transfer from the inner heat transfer surface 26a of the heater (heater unit) 20.

この水流が内側筒状流路45の下流端に到達して折返空間46に入ると、ここで、ケーシング10の底部12の内底面にて反射される。そのため、水流は進行方向が反転されて外側筒状流路47へ導かれる。外側筒状流路47に浸入した水流は、コイル状部材(外側螺旋ガイド)141にガイドされることにより、ヒートユニット20の外周面に沿って旋回運動を行いながら軸芯方向に沿って進行し、最終的に流出口7bから外部へ排出される。本実施の形態では、既に説明したコイル状部材(外側螺旋ガイド)141の構成により、外側筒状流路47での水流の旋回方向は、軸芯方向に沿って外方から流入口7aを臨む視線で見たときに、反時計回りとなっている(図10の太破線矢印参照)。そしてこの間、ヒータ(ヒータユニット)20の外側伝熱面26bからの伝熱により、水は更に昇温される。   When this water flow reaches the downstream end of the inner cylindrical flow path 45 and enters the folding space 46, it is reflected on the inner bottom surface of the bottom portion 12 of the casing 10. Therefore, the direction of travel of the water flow is reversed and the water flow is guided to the outer cylindrical flow path 47. The water flow that has entered the outer cylindrical flow path 47 is guided by the coil-shaped member (outer spiral guide) 141, and proceeds along the axial direction while performing a turning motion along the outer peripheral surface of the heat unit 20. Finally, it is discharged from the outlet 7b to the outside. In the present embodiment, due to the configuration of the coil-shaped member (outer spiral guide) 141 already described, the swirling direction of the water flow in the outer cylindrical channel 47 faces the inflow port 7a from the outside along the axial direction. When viewed from the line of sight, it is counterclockwise (see thick broken line arrow in FIG. 10). During this time, the temperature of the water is further raised by heat transfer from the outer heat transfer surface 26b of the heater (heater unit) 20.

ここで、先に述べたように、コイル状部材(内側螺旋ガイド)40及びコイル状部材(外側螺旋ガイド)141は、それぞれ、ヒータ(ヒータユニット)20の伝熱面26a及び伝熱面26bに接触しないように隙間を明けた状態で設けられている。この隙間部分にできる水(又は温水)が通過するための流路の断面積は、当該隙間部分以外の流路の断面積よりも小さくなる。そのため、この隙間部分の流路を通過する水(又は温水)の流速は、当該隙間部分以外の流路を通過する水(又は温水)の流速よりも大きくなる。   Here, as described above, the coil-shaped member (inner spiral guide) 40 and the coil-shaped member (outer spiral guide) 141 are respectively connected to the heat transfer surface 26a and the heat transfer surface 26b of the heater (heater unit) 20. It is provided in a state where a gap is opened so as not to contact. The cross-sectional area of the flow channel through which water (or hot water) formed in the gap portion passes is smaller than the cross-sectional area of the flow channel other than the gap portion. For this reason, the flow rate of water (or hot water) passing through the flow path in the gap portion is larger than the flow rate of water (or hot water) passing through the flow path other than the gap portion.

そのため、隙間部分の流路での比較的早い水(又は温水)の流速を利用できる構成とすれば、伝熱面26a及び伝熱面26bで発生した気泡が大きく成長する前に、小さな気泡の段階で流出口7bから排出させることが容易にできるようになる。すなわち、熱交換器7内に気泡が滞留することを十分に防止できるようになる。   For this reason, if it is configured such that a relatively fast flow rate of water (or hot water) in the flow path of the gap portion can be used, before the bubbles generated on the heat transfer surface 26a and the heat transfer surface 26b grow large, It can be easily discharged from the outlet 7b in stages. That is, it becomes possible to sufficiently prevent bubbles from staying in the heat exchanger 7.

以上に説明したように、本実施の形態に係る筒型熱交換器7Cによると、内側筒状流路45及び外側筒状流路47の両方のルートにおいて、水流に旋回運動を行わせながら進行させるため、水の流速を増大させることができ、内部で生じた気泡を速やかに流出口7bから外部へ排出することができる。しかも、上述したように内側筒状流路45と外側筒状流と47とで、水流の旋回方向が反対になるようにしているため、折返空間46にて進行方向が反転した水流は、外側筒状流路47に浸入して早々にコイル状部材(外側螺旋ガイド)141に衝突し、撹拌され、乱流化が促進される。   As described above, according to the cylindrical heat exchanger 7C according to the present embodiment, the water flow advances while making the swirl motion in both routes of the inner cylindrical channel 45 and the outer cylindrical channel 47. Therefore, the flow rate of water can be increased, and bubbles generated inside can be quickly discharged from the outlet 7b to the outside. In addition, as described above, the swirling direction of the water flow is reversed between the inner cylindrical flow path 45 and the outer cylindrical flow 47, so that the water flow whose traveling direction is reversed in the folded space 46 is outside. It enters the cylindrical channel 47 and quickly collides with the coiled member (outer spiral guide) 141 and is agitated to promote turbulent flow.

その結果、熱伝達率が向上すると共に、水温の均一化(水温の温度のバラつきの十分な低減)が図られる。そのため、内側筒状流路45及び外側筒状流路47において、局所過熱の発生が十分に防止され、気泡の発生が十分に防止されるようになる。また、これに伴い、ヒータ(ヒータユニット)20の耐久性が向上する。更に、筒型熱交換器7では、流出口7bから出てくる温水(お湯)の温度のバラつきが十分に低減される。   As a result, the heat transfer rate is improved, and the water temperature is made uniform (sufficient reduction in variations in water temperature). Therefore, in the inner cylindrical channel 45 and the outer cylindrical channel 47, the occurrence of local overheating is sufficiently prevented, and the generation of bubbles is sufficiently prevented. Further, along with this, the durability of the heater (heater unit) 20 is improved. Further, in the cylindrical heat exchanger 7, the temperature variation of the hot water (hot water) coming out from the outlet 7b is sufficiently reduced.

そのため、従来の衛生洗浄装置で採用されている筒型熱交換器7Cの下流側に配置されるバッファタンクなどの流出口7bから出てくる温水(お湯)を一時的に貯留・撹拌して当該温水の温度のバラつきを低減するためにもうけられる構成要素を省くことができるようになる。その結果、衛生洗浄装置1の本体3の構成をコンパクトかつシンプルにできるようになる。更に、その結果、限られた設置スペースにおいても衛生洗浄装置1の便座4の着座面の大きさを十分に確保することが容易にできるようになる。   Therefore, hot water (hot water) coming out from the outlet 7b such as a buffer tank disposed downstream of the cylindrical heat exchanger 7C employed in the conventional sanitary washing apparatus is temporarily stored and stirred. It is possible to omit the components that are provided to reduce the temperature variation of the hot water. As a result, the configuration of the main body 3 of the sanitary washing device 1 can be made compact and simple. As a result, it is possible to easily ensure a sufficient size of the seating surface of the toilet seat 4 of the sanitary washing device 1 even in a limited installation space.

また、流出口7bから出てくる温水(お湯)の温度を、流出口7b付近の外に温度検知センサを設けて、ヒータ(ヒータユニット)20による水の加熱における加熱量(通電量)のフィードバック制御を行う場合がある。この際にも、流出口7bから出てくる温水(お湯)の温度のバラつきが十分に低減されているので、温度検知センサで正確な温度を検知できフィードバック制御の精度を十分に高めることができる。   Further, a temperature detection sensor is provided outside the vicinity of the outlet 7b for the temperature of the hot water (hot water) coming out from the outlet 7b, and the heating amount (energization amount) feedback in heating the water by the heater (heater unit) 20 is fed back. Control may be performed. Also at this time, since the temperature variation of the hot water (hot water) coming out from the outlet 7b is sufficiently reduced, the temperature detection sensor can detect the accurate temperature and the feedback control accuracy can be sufficiently increased. .

上述のように、この筒型熱交換器7Cは衛生洗浄装置1(特にいわゆる温水を常時ためておかずに使用者の使用のときに瞬時に温水をつくる「瞬間式」の衛生洗浄装置)に搭載された場合に好適なものである。   As described above, this cylindrical heat exchanger 7C is mounted on the sanitary washing apparatus 1 (particularly, the “instantaneous” sanitary washing apparatus that instantly creates hot water when the user uses it without storing hot water at all times). It is suitable when it is done.

なお、筒型熱交換器7Cは、この熱交換器7を搭載しうる流体の熱交換機能を要求される装置であれば、衛生洗浄装置以外の装置であっても搭載することが可能である。   The cylindrical heat exchanger 7C can be mounted even if it is a device other than the sanitary washing device as long as it is a device that requires a fluid heat exchange function capable of mounting the heat exchanger 7. .

また、既に説明したように、コイル状部材40,141の線径は、内側筒状流路45及び外側筒状流路47の夫々の幅寸法(径方向の幅寸法)よりも小さい。従って、内側筒状流路45及び外側筒状流と47を流れる水流のうちには、コイル状部材40,141に規制されて旋回流となるものの他、コイル状部材40,141の線材を乗り越えるようにして進行する水流も存在する。そのため、これらの水流が混在することによって、水が撹拌され、熱伝達率のより一層の向上を期待することができる。   Further, as already described, the wire diameters of the coil-shaped members 40 and 141 are smaller than the width dimensions (diameter width dimensions) of the inner cylindrical flow path 45 and the outer cylindrical flow path 47. Therefore, among the water flows flowing through the inner cylindrical flow channel 45 and the outer cylindrical flow 47, the water flow that is restricted by the coiled members 40 and 141 to become a swirl flow, and overcomes the wire rods of the coiled members 40 and 141. There is also a water stream that travels in this way. Therefore, when these water streams are mixed, water is agitated, and further improvement in heat transfer coefficient can be expected.

なお、内側筒状流路45内の水流の方向と外側筒状流路47内の水流の方向とを、共に上述したのとは反対向きにしてもよい。この場合、芯部材30に外嵌するコイル状部材(内側螺旋ガイド)40については、軸芯方向に沿って見たときに、該軸芯方向に遠ざかるに従って、芯部材30の外周面に沿って反時計回りへ螺旋状に周回するように構成し、ヒータ(ヒータユニット)20に外嵌するコイル状部材(外側螺旋ガイド)141については、軸芯方向に遠ざかるに従って、ヒータ(ヒータユニット)20の外周面に沿って先のコイル状部材(内側螺旋ガイド)40と同一の反時計回りへ螺旋状に周回するように構成すればよい。   Note that the direction of the water flow in the inner cylindrical flow channel 45 and the direction of the water flow in the outer cylindrical flow channel 47 may both be opposite to those described above. In this case, the coil-like member (inner spiral guide) 40 that is externally fitted to the core member 30, when viewed along the axial direction, along the outer peripheral surface of the core member 30 as it moves away from the axial direction. The coil-shaped member (outer spiral guide) 141 that is configured to spirally rotate counterclockwise and that is fitted around the heater (heater unit) 20 is disposed in the heater (heater unit) 20 as it moves away in the axial direction. What is necessary is just to comprise so that it may wrap around spirally in the same counterclockwise direction as the previous coil-shaped member (inner spiral guide) 40 along an outer peripheral surface.

(実施の形態4)
図11は、図2に示した筒型熱交換器7に適用可能な他の構成を示す実施の形態4に係る筒型熱交換器7(7D)の断面図である。図11に示すように、この熱交換器7Dでは、上述したコイル状部材40,141に代えて、螺旋状リブ50,151が設けられている。
(Embodiment 4)
FIG. 11 is a cross-sectional view of a cylindrical heat exchanger 7 (7D) according to Embodiment 4 showing another configuration applicable to the cylindrical heat exchanger 7 shown in FIG. As shown in FIG. 11, in this heat exchanger 7 </ b> D, spiral ribs 50 and 151 are provided instead of the above-described coiled members 40 and 141.

より具体的に説明すると、芯部材30の外周面には、螺旋状リブ(内側螺旋ガイド)50が該芯部材30に対して一体的に形成されている。該螺旋状リブ(内側螺旋ガイド)50は、芯部材30の軸芯方向に沿って見たときに、該軸芯方向に遠ざかるに従って、芯部材30の外周面に沿って一方向(本実施の形態では時計回り)へ螺旋状に周回するように構成されている。一方、ケーシング10の内周面には、螺旋状リブ(外側螺旋ガイド)151が該ケーシング10に対して一体的に形成されている。該螺旋状リブ(外側螺旋ガイド)151は、ケーシング10の軸芯方向に沿って見たときに、該軸芯方向に遠ざかるに従って、ケーシング10の内周面に沿って先の螺旋状リブ(内側螺旋ガイド)50と同一方向(本実施の形態では時計回り)へ螺旋状に周回するように構成されている。その他の構成については、既に説明した実施の形態3に係る筒型熱交換器7Cの構成と同様であるため、ここでの説明は省略する。   More specifically, a spiral rib (inner spiral guide) 50 is formed integrally with the core member 30 on the outer peripheral surface of the core member 30. When the spiral rib (inner spiral guide) 50 is viewed along the axial direction of the core member 30, the spiral rib (inner spiral guide) 50 extends in one direction along the outer peripheral surface of the core member 30 (this embodiment). In the form, it is configured to wrap around in a spiral manner (clockwise in the form). On the other hand, a spiral rib (outer spiral guide) 151 is formed integrally with the casing 10 on the inner peripheral surface of the casing 10. When the spiral rib (outer spiral guide) 151 is viewed along the axial direction of the casing 10, the spiral rib (inner spiral guide) 151 extends along the inner peripheral surface of the casing 10 as it moves away from the axial direction. The spiral guide 50 is configured to spiral in the same direction (clockwise in the present embodiment). The other configuration is the same as the configuration of the cylindrical heat exchanger 7C according to Embodiment 3 that has already been described, and thus the description thereof is omitted here.

このような筒型熱交換器7Dによると、ケーシング10及び芯部材30の製造時に螺旋状リブ50,151を同時に作製することができ、製造時の利便性に優れている。また、ケーシング10及び芯部材30に対して一体化しているため、水流の勢いによって移動及び変形が生じることがなく、耐性に優れている。   According to such a cylindrical heat exchanger 7D, the spiral ribs 50 and 151 can be simultaneously manufactured at the time of manufacturing the casing 10 and the core member 30, and the convenience at the time of manufacturing is excellent. Moreover, since it is integrated with respect to the casing 10 and the core member 30, movement and deformation do not occur due to the momentum of the water flow, and the resistance is excellent.

また、先の実施の形態3で述べたようにコイル状部材(内側螺旋ガイド)40と同様に、本実施形態においても、螺旋状リブ(内側螺旋ガイド)50はヒータ(ヒータユニット)20の伝熱面26aに接触しないように隙間を明けた状態で設けられている。更に、螺旋状リブ(外側螺旋ガイド)151も、ヒータ(ヒータユニット)20の伝熱面26bに接触しないように隙間を明けた状態で設けられている。   Further, as described in the previous third embodiment, similarly to the coil-shaped member (inner spiral guide) 40, in this embodiment, the spiral rib (inner spiral guide) 50 is also transmitted to the heater (heater unit) 20. The gap is provided so as not to contact the hot surface 26a. Further, the spiral rib (outer spiral guide) 151 is also provided in a state where a gap is formed so as not to contact the heat transfer surface 26 b of the heater (heater unit) 20.

この隙間部分にできる水(又は温水)が通過するための流路の断面積は、当該隙間部分以外の流路の断面積よりも小さくなる。そのため、この隙間部分の流路を通過する水(又は温水)の流速は、当該隙間部分以外の流路を通過する水(又は温水)の流速よりも大きくなる。   The cross-sectional area of the flow channel through which water (or hot water) formed in the gap portion passes is smaller than the cross-sectional area of the flow channel other than the gap portion. For this reason, the flow rate of water (or hot water) passing through the flow path in the gap portion is larger than the flow rate of water (or hot water) passing through the flow path other than the gap portion.

そのため、隙間部分の流路での比較的早い水(又は温水)の流速を利用できる構成とすれば、伝熱面26a及び伝熱面26bで発生した気泡が大きく成長する前に、小さな気泡の段階で流出口7bから排出させることが容易にできるようになる。すなわち、熱交換器7内に気泡が滞留することを十分に防止できるようになる。   For this reason, if it is configured such that a relatively fast flow rate of water (or hot water) in the flow path of the gap portion can be used, before the bubbles generated on the heat transfer surface 26a and the heat transfer surface 26b grow large, It can be easily discharged from the outlet 7b in stages. That is, it becomes possible to sufficiently prevent bubbles from staying in the heat exchanger 7.

なお、コイル状部材と螺旋状リブとを併用してもよく、例えば、内側筒状流路45にはコイル状部材(内側螺旋ガイド)40を配設し、外側筒状流路47には螺旋状リブ(外側螺旋ガイド)151を設けてもよいし、これとは逆に、内側筒状流路45には螺旋状リブ(内側螺旋ガイド)50を設け、外側筒状流路47にはコイル状部材(外側螺旋ガイド)141を配設するようにしてもよい。   In addition, a coil-shaped member and a spiral rib may be used in combination. For example, a coil-shaped member (inner spiral guide) 40 is disposed in the inner cylindrical flow path 45, and a spiral is formed in the outer cylindrical flow path 47. A rib (outer spiral guide) 151 may be provided, or conversely, a spiral rib (inner spiral guide) 50 is provided in the inner cylindrical channel 45 and a coil is provided in the outer cylindrical channel 47. A shaped member (outer spiral guide) 141 may be provided.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施の形態1〜4に限定されるものではない。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned Embodiment 1-4.

例えば、熱交換器7に搭載されるヒータはセラミックヒータに限定されるものではなく、いわゆるプリントヒータを採用してもよい。   For example, the heater mounted on the heat exchanger 7 is not limited to a ceramic heater, and a so-called print heater may be employed.

また、実施の形態1〜4では、内側筒状流路45において芯部材30の他端部30b側の端部を筒型熱交換器7の流入口7aとし、本体筒部11に突設した管部材15の開口を流出口7bとした構成を示したが、これに限られない。即ち、これとは逆に、内側筒状流路45において芯部材30の他端部30b側の端部を筒型熱交換器7の流出口とし、本体筒部11に突設した管部材15の開口を流入口としてもよい。この場合、筒状熱交換器7をその長手方向に直交する断面で見たときに、流入口を形成する管部材15の内部流路が、ヒータ(ヒータユニット)20の円筒ベース部21に外接するように、該管部材15を配置するのが好ましい。これにより、管部材15から流入した水が外側筒状流路47に円滑に進入できると共に、外側筒状流路47にて速やかに旋回流を形成することができる。   In the first to fourth embodiments, the end on the other end 30 b side of the core member 30 in the inner cylindrical channel 45 is used as the inlet 7 a of the cylindrical heat exchanger 7, and protrudes from the main body cylindrical portion 11. Although the structure which made the opening of the pipe member 15 the outflow port 7b was shown, it is not restricted to this. That is, on the contrary, in the inner cylindrical flow path 45, the end on the other end 30b side of the core member 30 is used as an outlet of the cylindrical heat exchanger 7, and the tube member 15 protruding from the main body cylinder 11 is provided. The opening may be used as the inlet. In this case, when the cylindrical heat exchanger 7 is viewed in a cross section perpendicular to the longitudinal direction, the internal flow path of the tube member 15 that forms the inlet port circumscribes the cylindrical base portion 21 of the heater (heater unit) 20. Thus, it is preferable to arrange the pipe member 15. As a result, the water flowing in from the tube member 15 can smoothly enter the outer cylindrical channel 47, and a swirl flow can be quickly formed in the outer cylindrical channel 47.

本発明は、ヒータの伝熱面から水への熱伝達率の向上を図ることができ、且つ、生じた気泡を速やかに外部へ排出することのできる筒型熱交換器に適用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a cylindrical heat exchanger that can improve the heat transfer rate from the heat transfer surface of the heater to water and can quickly discharge the generated bubbles to the outside. .

7,7A〜7D 筒型熱交換器
10 ケーシング
20 ヒータ(ヒータユニット)
24 シート状ヒータ
26a 内側伝熱面
26b 外側伝熱面
30 芯部材
40 コイル状部材(内側螺旋ガイド)
41,141 コイル状部材(外側螺旋ガイド)
45 内側筒状流路
46 折返空間
47 外側筒状流路
50 螺旋状リブ(内側螺旋ガイド)
51,151 螺旋状リブ(外側螺旋ガイド)
60 アール面(ガイド部)
61 ツバ部
62 テーパ面(ガイド部)
65 ガイド部
7, 7A-7D Cylindrical heat exchanger 10 Casing 20 Heater (heater unit)
24 sheet heater 26a inner heat transfer surface 26b outer heat transfer surface 30 core member 40 coiled member (inner spiral guide)
41,141 Coiled member (outer spiral guide)
45 Inner cylindrical flow path 46 Folding space 47 Outer cylindrical flow path 50 Spiral rib (inner spiral guide)
51,151 Spiral rib (outer spiral guide)
60 Earl surface (guide part)
61 Head part 62 Tapered surface (guide part)
65 Guide section

Claims (5)

有底円筒状を成すケーシングと、
円筒状であって外周面及び内周面の夫々が伝熱面を成し、前記ケーシングの軸芯に対してその軸芯が略一致された状態で前記ケーシングに収容されるヒータと、
前記ヒータの軸芯に対してその軸芯が略一致された状態で前記ヒータ内に配設されるポール状の芯部材と、を備え、
前記芯部材の外周面と前記ヒータの内周面との間の空間は内側筒状流路を成し、
前記ヒータの外周面と前記ケーシングの内周面との間の空間は外側筒状流路を成し、
前記内側筒状流路の下流端と前記外側筒状流路の上流端とは、前記ケーシングの内底面と前記ヒータの先端との間に形成された折返空間を介して連通しており、
前記内側筒状流路には、前記芯部材の外周面に沿って螺旋状に周回する内側螺旋ガイドが前記ヒータの内周面に接触しないように隙間をあけた状態で設けられ、
前記外側筒状流路には、前記ヒータの外周面に沿って螺旋状に周回する外側螺旋ガイドが前記ヒータの外周面に接触しないように隙間をあけた状態で設けられている、筒型熱交換器。
A casing having a bottomed cylindrical shape;
A heater that is cylindrical and has an outer peripheral surface and an inner peripheral surface that form a heat transfer surface, and that is housed in the casing in a state in which the shaft core is substantially aligned with the shaft core of the casing;
A pole-shaped core member disposed in the heater in a state in which the axis is substantially aligned with the axis of the heater, and
The space between the outer peripheral surface of the core member and the inner peripheral surface of the heater forms an inner cylindrical flow path,
The space between the outer peripheral surface of the heater and the inner peripheral surface of the casing forms an outer cylindrical flow path,
The downstream end of the inner cylindrical flow channel and the upstream end of the outer cylindrical flow channel communicate with each other via a folded space formed between the inner bottom surface of the casing and the tip of the heater,
In the inner cylindrical flow path, an inner spiral guide that spirally circulates along the outer peripheral surface of the core member is provided in a state where there is a gap so as not to contact the inner peripheral surface of the heater ,
The outer cylindrical flow path is provided with an outer spiral guide that spirally circulates along the outer peripheral surface of the heater in a state where a gap is provided so as not to contact the outer peripheral surface of the heater. Exchanger.
前記内側螺旋ガイドは、前記芯部材の外周面に沿って一方向へ螺旋状に周回し、前記外側螺旋ガイドは、前記内側螺旋ガイドとは反対方向に螺旋状に周回する、請求項1に記載の筒型熱交換器。   The inner spiral guide spirals in one direction along the outer peripheral surface of the core member, and the outer spiral guide spirals in a direction opposite to the inner spiral guide. Cylindrical heat exchanger. 前記内側螺旋ガイド及び前記外側螺旋ガイドのうち少なくとも一方は、コイル状部材を用いて構成されている、請求項1又は2に記載の筒型熱交換器。   The cylindrical heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein at least one of the inner spiral guide and the outer spiral guide is configured using a coil-shaped member. 前記内側螺旋ガイドは、前記芯部材の外周面に対して一体的に周設された螺旋状リブにより構成され、且つ/又は、前記外側螺旋ガイドは、前記ケーシングの内周面に対して一体的に周設された螺旋状リブにより構成されている、請求項1又は2に記載の筒型熱交換器。   The inner spiral guide is constituted by a spiral rib provided integrally with the outer peripheral surface of the core member, and / or the outer spiral guide is integrated with the inner peripheral surface of the casing. The cylindrical heat exchanger according to claim 1, wherein the cylindrical heat exchanger is configured by spiral ribs provided around the pipe. 前記折返空間を画定する前記ケーシングの内底面及び前記芯部材の先端のうち、何れか一方又は両方には、前記内側筒状流路を流れる液体を前記外側筒状流路へ導くガイド部が設けられている、請求項1乃至3の何れかに記載の筒型熱交換器。   Either or both of the inner bottom surface of the casing and the tip of the core member that define the folded space are provided with guide portions that guide the liquid flowing through the inner cylindrical flow channel to the outer cylindrical flow channel. The cylindrical heat exchanger according to any one of claims 1 to 3.
JP2010198009A 2009-09-08 2010-09-03 Cylindrical heat exchanger Active JP5654292B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010198009A JP5654292B2 (en) 2009-09-08 2010-09-03 Cylindrical heat exchanger

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009206894 2009-09-08
JP2009206893 2009-09-08
JP2009206894 2009-09-08
JP2009206893 2009-09-08
JP2010198009A JP5654292B2 (en) 2009-09-08 2010-09-03 Cylindrical heat exchanger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011080352A JP2011080352A (en) 2011-04-21
JP5654292B2 true JP5654292B2 (en) 2015-01-14

Family

ID=43732210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010198009A Active JP5654292B2 (en) 2009-09-08 2010-09-03 Cylindrical heat exchanger

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5654292B2 (en)
CN (1) CN102483261B (en)
WO (1) WO2011030530A1 (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014161916A1 (en) * 2013-04-04 2014-10-09 Koninklijke Philips N.V. Heating tube and use thereof in a device for heating items
JP6107422B2 (en) * 2013-05-27 2017-04-05 アイシン精機株式会社 Heat exchange unit and local body cleaning device
WO2016068207A1 (en) * 2014-10-30 2016-05-06 京セラ株式会社 Heater and fluid heating device using same
CN106032932B (en) 2015-10-10 2021-10-29 厦门优胜卫厨科技有限公司 Heating device and local flushing device using same
JP6471086B2 (en) * 2015-12-03 2019-02-13 カルソニックカンセイ株式会社 Fluid heating device
CN105650861B (en) * 2016-03-15 2018-10-26 华能无锡电热器材有限公司 Equal temperature fields electric heating tube
JP6801210B2 (en) * 2016-03-29 2020-12-16 Toto株式会社 Heat exchanger and sanitary cleaning equipment
JP2018004173A (en) * 2016-07-04 2018-01-11 アイシン精機株式会社 Heating device and private part washing device including the same
JP6856668B2 (en) * 2017-01-18 2021-04-07 京セラ株式会社 Heater device
CN108151291A (en) * 2017-12-25 2018-06-12 上海科勒电子科技有限公司 A kind of direct heating heater
JP7388265B2 (en) * 2020-03-24 2023-11-29 株式会社アイシン Cleaning toilet seat device
KR102544714B1 (en) * 2022-08-29 2023-06-20 주식회사 제이스 Induction boiler module and system thereof

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4888546U (en) * 1972-01-26 1973-10-25
JPS4966058U (en) * 1972-09-19 1974-06-10
JPS6241151Y2 (en) * 1979-11-06 1987-10-21
JPS58178198A (en) * 1982-04-13 1983-10-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Heat exchanger
JPS58120040A (en) * 1982-01-08 1983-07-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Hot-water heater
JPS58140550A (en) * 1982-02-15 1983-08-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Warm water heating device
JPS58158247U (en) * 1982-04-15 1983-10-21 松下電器産業株式会社 Heat exchanger
JPS604842U (en) * 1983-06-23 1985-01-14 東陶機器株式会社 Instant heating heat exchanger
JP3421301B2 (en) * 1993-04-28 2003-06-30 東陶機器株式会社 Heat exchange equipment
JP2001102159A (en) * 1999-07-27 2001-04-13 Toto Ltd Metal heater for heating water, hot water supplier using it, and hygienic cleaner with it
JP4423956B2 (en) * 2003-12-10 2010-03-03 パナソニック株式会社 Heat exchanger and sanitary washing apparatus provided with the same
JP4415759B2 (en) * 2004-05-26 2010-02-17 パナソニック株式会社 Heat exchanger and sanitary washing device using it
KR20070055617A (en) * 2004-12-20 2007-05-30 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤 Ceramic heater, heat exchange unit and lukewarm wash toilet seat

Also Published As

Publication number Publication date
CN102483261B (en) 2014-10-15
WO2011030530A1 (en) 2011-03-17
CN102483261A (en) 2012-05-30
JP2011080352A (en) 2011-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5654292B2 (en) Cylindrical heat exchanger
JP4423956B2 (en) Heat exchanger and sanitary washing apparatus provided with the same
JP5744994B2 (en) Vortex tube
JP2005171580A5 (en)
JP6049789B2 (en) Mixer for exhaust gas equipment
US11925908B2 (en) Fine bubble generator
JP5222977B2 (en) Waste heat recovery device
RU2724690C2 (en) Selector valve and beverage preparation system including said valve
JP6372120B2 (en) Fluid heating device for sanitary washing equipment
JP5914702B2 (en) Dual venturi for water heater
JP4411954B2 (en) Heat exchanger and sanitary washing device equipped with the same
JP5914703B2 (en) Dual venturi for water heater (water heater)
JP5626058B2 (en) Hot water storage water heater
EP2592315A1 (en) Hot and cold water mixer
KR20200028841A (en) Hot and cold water mixing faucet
JP5974252B2 (en) Hot water mixing device and water heater
JP4423955B2 (en) Heat exchanger and sanitary washing device equipped with the same
JPH063075A (en) Fluid-fluid heat exchanger
JP2017150718A (en) heater
JP2010151332A (en) Heat exchanger and heat pump type water heater
CN113932041B (en) A water mixing regulating valve and water dispenser thereof
CN212299390U (en) Instant heating unit and toilet bowl
JP6800722B2 (en) Mixing faucet
JP4002195B2 (en) Heater for fluid heating
CN108036078A (en) A kind of Double-linkage supercharging spool and its application

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130411

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140513

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140617

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20141009

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20141011

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141118

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141120

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5654292

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150