JPS59134496A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、気体まだは液体燃料を燃焼させ、その燃焼ガ
スと室内空気を熱交換させる暖房機全般に利用できる熱
交換器に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来この種熱交換器は、第１図、第２図に示すように、
熱交換器本体１の内面軸方向に複数個の一内部フイン２
と押出形材にて一体的に構成し、この外周面に外部フィ
ン３を巻付加工後、炉中ろう付等にて固着している。こ
の熱交換器本体１の内部には円錐台形状の中間筒４を配
設し、一端にはバーナ５を具備した構成がある。バーナ
５で燃焼した高温燃焼ガスは内部フィン２を通過する際
に内部フィン２にて吸熱し、外部フィン３にて対流空気
流と熱交換される。

しかし、この種熱交換構造では次のような欠点を有して
いた。

（１）　　この種熱交換器は、熱交換器の内面、すなわ
ち燃焼ガス側伝熱面に黒色表面処理が施されていないた
めに、内部フィンの枚数を密に設は燃焼ガス側伝熱面積
を増大すると同時に燃焼ガス流速を増して熱交換を促進
する構成であるが、この構成では、押出加工時における
金型強度の制約により内部フィン間°の小間隙を構成す
ることは困難であり、燃焼ガヌ速度の増大は期待できず
、伝熱面積を増大しだ割に高度の熱効率が得られない。

（２）内部フィンの枚数を増大することで、材料費が割
高となる。

（３）ガス側伝面積増大に伴ないバーナ火炎に面した内
部フィンから輻射熱を集中的に受けるため、熱交換器の
一部４が異常高温となり、変形を生じたり、溶解に至る
など耐久性の点で問題を有していた。

（４）熱交換器内面がアルミ生地状態であるから機器の
使用時間と共に、火炎や高温燃焼ガスにさらされ変色し
、輻射熱の吸収率が変化するだめ、熱効率が経時変化（
例えば１．５〜２％増）をきたし、設計時における熱効
率の設定上の問題や、温風機などでは熱効率の増大に伴
ない排気温度が低下して、排気管路途中で排気ガスが結
露を起し腐食の原因となったり、凍結により排気口が閉
塞するなどの欠点を有していた。

発明の目的 本発明はかかる従来の問題を解決するもので、小型にし
て安定した高効率の確保易耐久性に優れ、製造コストの
安価な熱交換器を得ることを目的としている。

発明の構成 この目的を達成するだめに本発明は、内面軸方向に内部
フィンを押出加工にて一体的に形成した熱交換器本体の
内面に黒色耐熱塗装などの黒色表面処理を施こし、この
外周面には縁立部を有した外部フィンを圧入加工によシ
固着するとともに、熱交換器本体の両端にバーナ及び排
気部を連設し、′前記熱交換器オ体の後流側に中間筒を
設け、この外周域の内部フィン間に拡乱体を配設したも
のである。

この構成によって、安定した高度の熱効率を得るととも
に、熱交換器の局部的な異常加熱を防止する他、材料費
の削減と加工性の容易化を図り安価な熱交換器を得るこ
とができる。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第３図〜第６図の図面を用い
て説明する。尚前記図中の第３図、第４図と同一部品に
ついては同一番号を付している。

図において、６は熱交換器で一端に燃焼ファンと一体的
に構成したバーナ７と、他端に排気部８を設け、同軸上
で一体的に連設している。９はアルミ押出材で一体的に
構成しだ熱交換器本体で、内面軸方向に複数個の内部フ
ィン１ｏを設け、この本体の内面には黒色耐熱塗装など
の黒色表面処理を施している。

熱交換器本体の一端はバーナγのフランジ部と、他方は
フラン７１１とそれぞれ咬め加工により第４図の如く固
着されている。１２は熱交換器本体９の外周に複数個設
けた外部フィンで、四角形のアルミ板からなり中央部に
縁立部１３を設け、熱交換器本体９の外周面に機械的に
圧入して固着せしめている。１４は熱交換器本体９内の
中央部で、且つ略中間部より下流側に設けだ流路規制体
で、有頂筒状の円筒を排気部８よシ延出している。

１５は流路規制体１４の外周部の内部フィン１０間に複
数個配設した拡乱体で、複数個の屈曲部１６を有した折
曲片より構成し、内部フィン１ｏの端部より挿入してい
る。１７は熱交換器本体９の上流側に構成した燃焼室、
１８は燃焼室１７に形成された火炎、１９はパツキン、
２０は排気口、２１はバーナ７の一部に設けた点火電極
、２２は燃焼検知ヲ行なうフレームロ・ノドである。２
３は定油面装置で電磁ポンプ２４を介してノ（−す７に
給油している。２５はクロスフローファンで構成した対
流用送風機、２６はモータ、２了は対流空気流、２８は
燃焼ガス流、２９は筐体である。

上記構成において、バーナ７の燃焼ファンと電磁ポンプ
２４を駆動して・（−す７内に燃料を供給し、これに点
火電極２１により点火すると、燃焼火炎１８を形成し燃
焼が持続される。燃焼室１７内で発生した高温燃焼ガス
は矢印２８の如く流路規制体１４の外周部を通過して排
気部８を介し排気口２０より外気に排出される。この過
程で熱交換器６の一部に設けたサーモスタット（図示せ
ず）により対流用送風機２５が始動すると、燃焼室１了
内で発生した１　０００〜１３００”Ｃの高温燃焼ガス
は、燃焼室１了の内壁で一部吸熱された後、流路規制体
１４の外周部に導かれる。この際、乱流体１６の乱流促
進により内部フィン１ｏ及び熱交換器本体９の内面で有
効な熱伝達が行なわれ、熱交換器６の外周部を通過する
対流空気流２７と熱交換を行々い燃焼ガス温度が約２０
ｏ℃と大巾に低下し排気口２０より排出される。

本実施例では熱交換器本体９をアルミ押出形材で構成す
るものを示しだが−１この他、内部フィンと外部フィン
を一体的にダイキャストで成形し、この熱交換体の２片
を合体せしめた熱交換器内面に、黒色表面処理を施こし
てもよい。

本実施例では、内面軸方向に複数個の内部フィンを有し
だ熱交換器本体９の内面に耐熱塗装などの黒色表面処理
を施こすことで、火炎１８や高温燃焼ガスの輻射熱の吸
収率が高まり、燃焼ガス側伝熱面における燃焼ガス側熱
伝達を促進して小型にして高度の熱効率（例えば９３係
）を得ることができる。

さらに、前記輻射熱の吸収率増大に伴ない、比較的小さ
な伝熱面積で、熱効率が確保できることから、材料費の
削減が可能となる。

まだ、燃焼ガス側伝熱面積の減小でバーナ火炎１８に面
した内部フィン等から輻射熱を集中的に受けることがな
いだめ、熱交換器の局部的な異常高温による変形や溶解
を防止できるので長寿命化を図ることができる。

ｊた、従来例（実開５３−１１６６７）のようにバーナ
火炎に面した燃焼室の内部フィンを機械的に削除するこ
ともなく熱交換器の異常高温を防止できるため加工工数
も大巾に削減することができる。

さらに従来の如く、熱交換器の内面が押出加工後のアル
ミ生地状態では、機器の使用時間と共に前記内面が火炎
や高温燃焼ガスにさらされるため変色し、輻射熱の吸収
率が変化することで熱効率が変化（例えば１．５〜２チ
増）して、熱効率の設定上の問題や、温風暖房機などで
は熱効率の増加に伴ない排気温度が低下して、排気管路
上で結露を起し問題となっていだが、本実施例のように
熱交換器内面に黒色表面処理を施こし、最初から内面完
全黒体に近い放射率とすることで使用時間とともに輻射
熱の吸収率が変化することがないため長期に渡り安定し
た熱効率が確保でき、前記のような問題が一掃できるも
のである。

発明の詳細 な説明したように、本発明は複数個の内部フィンと外部
フィンを有し、アルミ材からなる熱交換器本体の内面に
黒色耐熱塗装などの黒色表面処理を施すことで （１）燃焼ガス側熱伝達を促進して小型にして高度の熱
効率（例えば９３％）を確保しだ熱交換器を提供できる
。

（２）バーナ火炎に面しだ熱交換器の局部的な異常高温
を抑制し、熱交換器の変形や溶解を防止し長寿命化を図
ることができる。

（３）熱交換器本体内面における輻射熱の吸収率の変化
を防止し、長期に渡り安定した熱効率が確保できる。

（４）材料費の削減と、加工性の容易化を図シ製造コス
トの安価な熱交換器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱交換器の縦断面図、第２図は第１図の
Ａ−Ａ断面図、第３図は本発明熱交換器の温風機組込み
状態を示す断面図、第４図は同熱交換器の縦断面図、第
５図は第４図のＢ−Ｂ’断面図、第６図は同熱交換器の
波乱体の斜視図である。 ６・・・・・熱交換器、７・・・・・・バーナ、８・・
・・・・排気部、９・・・・・・熱交換器本体、１０・
・・・・・内部フィン。　　。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名硝　
４　図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個の内部フィンと外部フィンを有しアルミ材
   からなる熱交換器本体と、この熱交換器本体の内面に黒
   色耐熱塗装などの黒色表面処理を施こしだ熱交換器。
2. （２）内面軸方向に複数個の内部フィンを押出形相にて
   構成しだ熱交換器本体と、この熱交換器本体の一端にバ
   ーナを他端に排気部をそれぞれ連設してなる特許請求の
   範囲第１項記載の熱交換器。