(57)【要約】【課題】  従来の熱交換器は、熱交換の能力を得るために、配管長を大きくする必要がある。また、密着度を増すために十分な力で締結する必要があり、また、その締結力に耐えられる強固な配管及び固定部が必要になる。【解決手段】  本発明の熱交換器は、高温の流体を流す高温配管２ａと、より低温の流体を流す低温配管２ｂとの外表面を接触させることにより、熱交換する熱交換器１であって、両配管を、交互に重ねて螺旋状に巻き、両配管の外表面が接触するように形成した両配管の接触部をロー付けし、両配管間の伝熱性能を向上させ、熱交換器を小型化した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温の流体を流す高温配管と、低温の流体を流す低温配管との外表面を接触させることにより、熱交換する熱交換器において、
前記両配管を、交互に重ねて螺旋状に巻き、前記両配管の外表面が接触するように形成した前記両配管の接触部をロー付けしたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記両配管を、交互に重ねて螺旋状に巻き形成した巻き部の両端の開口に、基部と該基部の中央部から突出する突出部とを有する中空の固定金具の前記突出部を、それぞれ、はめ込み、前記固定金具の一方の突出部から通したボルトと他方の突出部に設けたナットとの締結により前記巻き部を固定したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記両配管を、交互に重ねて螺旋状に巻き形成した巻き部の両端の開口に、基部と該基部の中央部から突出する突出部とを有する固定金具の前記突出部を、それぞれ、はめ込み、前記固定金具の前記基部周辺部と前記巻き部の端部との接触部をロー付けしたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項４】
両配管の断面の外観形状を等しい扁平形状とし、前記交互に重ねて形成した前記両配管の接触部の接触面積を大きくしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの請求項に記載の熱交換器。
【請求項５】
両配管の断面の外観形状を等しい丸形状、または等しい楕円形状としたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの請求項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記流体を水とし、
また、加温水を貯える貯湯タンク、タンク循環ポンプ、流量調整弁及び請求項１〜請求項５のいずれかの請求項に記載の熱交換器の高温配管を環状に連結した高温水回路を備え、
また、浴槽、風呂循環ポンプ及び請求項１〜請求項５のいずれかの請求項に記載の熱交換器の低温配管を環状に連結した浴槽水回路を備えたことを特徴とする風呂追い焚き装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温流体用の配管と、低温流体用の配管とを接触させることにより、両流体間で熱交換する熱交換器及びこの熱交換器使用の風呂追い焚き装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の熱交換器としては、扁平状の冷媒管と、この冷媒管と断面の外形状が略等しい給湯水管とを少なくとも２本以上を交互に重ねて螺旋状に巻き、この螺旋の両端に設けた端板を、ボルトとナットにより前記管が互いに圧接するように締結した熱交換器がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２４１８６５号公報（第２頁、第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような従来の熱交換器では、熱交換の能力を得るために、配管長を大きくする必要がある。また、密着度を増すために十分な力で締結する必要がある、また、その締結力に耐えられる強固な配管及び固定部が必要になるといった課題がある。
本発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、熱交換能力向上により配管長さを短縮できる熱交換器を提供することを目的とする。
また、熱交換器を構成する配管の接触に大きな締結力を不要とし、配管及び固定部の薄肉化、固定部の簡略化が可能な熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、高温の流体を流す高温配管と、低温の流体を流す低温配管との外表面を接触させることにより、熱交換する熱交換器であって、両配管を、交互に重ねて螺旋状に巻き、両配管の外表面が接触するように形成した両配管の接触部をロー付けした熱交換器、及び、この熱交換器を使用した風呂追い焚き装置である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の熱交換器は、両配管の接触部をロー付けすることにより、両配管間の伝熱性能が向上し、熱交換の効率が向上することにより、熱交換器の配管長を短くすることができ、また、固定部を簡略化することができ、熱交換器を小型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の熱交換器の構成を示す断面図であり、図２は、図１の熱交換器のロー付け部を示す要部断面図である。
図１、図２において、熱交換器１は、断面の外観形状が等しい扁平形状（円をつぶした扁平形状）の高温配管である高温水管２ａと低温配管である浴槽水管２ｂとを、交互に重ねて螺旋状に巻き、高温水管２ａの扁平形状部と浴槽水管２ｂの扁平形状部とで形成される接触部をロー付け部２ｃとしてロー付けして形成した巻き部２ｄと、この巻き部２ｄを固定する固定金具３とで構成される。
固定金具３は、基部３ａと基部３ａの中央部から突出する突出部３ｂとからなる帽子状の中空体である。
熱交換器１は、高温水管２ａと浴槽水管２ｂとを、交互に重ねて螺旋状に巻き形成した巻き部２ｄの両端の開口に、固定金具３の突出部３ｂを両側からはめ込み、ボルトであるセンターボルト４を一方の固定金具３の中心から通し、巻き部２ｄを貫通させ、もう一方の固定金具３に設けたナット５で締結し、巻き部２ｄを固定することにより形成される。
【０００７】
本実施の形態１によれば、高温水管２ａと浴槽水管２ｂとを、交互に重ねて螺旋状に巻き形成した接触部をロー付けし、ロー付け部２ｃを形成する。そこで、高温水管２ａと浴槽水管２ｂとは、接触部でロー付けされ、伝熱性能の向上により、熱交換の効率が向上し、熱交換器を形成する高温水管２ａと浴槽水管２ｂとの管長を短くすることができ、熱交換器を小型化できる。また、高温水管２ａと浴槽水管２ｂとを扁平形状とすることにより、両水管の接触部の接触面積を大きくしたことも伝熱性能の向上に寄与する。
また、固定金具３で高温水管２ａと浴槽水管２ｂとの巻き部２ｄを両側からはさみ、センターボルト４とナット５を締結するので、高温水管２ａと浴槽水管２ｂとの巻き部２ｄはこの固定金具３に簡単に固定される。この際、巻き部２ｄの高温水管２ａと浴槽水管２ｂとは、接触部でロー付けされているので、過度の力での締結は不要であり、高温水管２ａと浴槽水管２ｂの管厚を薄くできる。
【０００８】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２の熱交換器の構成を示す断面図であり、図４は、図３の熱交換器の巻き部と固定金具とのロー付け部を示す要部断面図である。
実施の形態１の熱交換器１では、高温水管２ａと浴槽水管２ｂとの巻き部２ｄの両開口にはめ込んだ固定金具３をセンターボルト４とナット５で締結して、高温水管２ａと浴槽水管２ｂとの巻き部２ｄを固定金具３に固定したが、本熱交換器１では、センターボルト４とナット５で締結する代りに、巻き部２ｄの端部と固定金具３の基部３ａの周辺部との接触部をロー付け部３ｃとし、この両方のロー付け部３ｃをロー付けすることにより、高温水管２ａと浴槽水管２ｂとの巻き部２ｄを固定金具３に固定したものである。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【０００９】
本熱交換器１は、高温水管２ａと浴槽水管２ｂとを接触部でロー付けすることにより、同じく、伝熱性能の向上により、熱交換の効率が向上し、熱交換器を形成する高温水管２ａと浴槽水管２ｂとの配管長を短くすることができ、熱交換器を小型化できる。
また、高温水管２ａと浴槽水管２ｂとの巻き部２ｄの端部を固定金具３の基部３ａの周辺部とロー付けすることにより、高温水管２ａと浴槽水管２ｂとの巻き部２ｄを固定金具３に固定したので、同じく、簡単に固定される。また、巻き部２ｄは締結等の力を受けないので、同じく、高温水管２ａと浴槽水管２ｂの管厚を薄くできる。
【００１０】
実施の形態３．
図５は、実施の形態３の熱交換器の高温水管と浴槽水管との接触部をロー付けするロー付け部を示す要部断面図である。
図５に示すように、本熱交換器１は、高温水管２ａと浴槽水管２ｂとを、断面形状が等しい丸形状としたものである。両水管の接触部をロー付け部２ｃとしてロー付けすること、及び、固定金具３への固定を、固定金具３を使用してセンターボルト４とナット５で締結することによるか、又は、巻き部２ｄと固定金具３の基部３ｂの周辺部とをロー付けすることによることは、実施の形態１、２の熱交換器１と同様である。
本熱交換器１の場合、両水管を断面丸形状とすることにより、扁平形状等に加工する必要がなく、製作が容易となる効果が加わる。
【００１１】
実施の形態４．
図６は、実施の形態３の熱交換器の高温水管と浴槽水管との接触部をロー付けするロー付け部を示す要部断面図である。
図６に示すように、本熱交換器１は、高温水管２ａと浴槽水管２ｂとを、断面形状が等しい楕円形状としたものである。その他の構成は、実施の形態１〜３の熱交換器１と同様である。
本熱交換器１は、断面形状を楕円とすることにより、巻き部２ｄの接触面積が増え、ロー付けにより伝熱性能が向上し、熱交換の効率が向上し、熱交換器を形成する高温水管２ａと浴槽水管２ｂとの配管長を短くすることができ、熱交換器を小型化できる。その他の効果も同様である。
【００１２】
実施の形態１〜実施の形態４の熱交換器は、高温水管２ａと浴槽水管２ｂとの接触部を全てロー付けするのが熱伝導性及び機械的強度を増すことより望ましいが、部分的にロー付けしても同様の効果が得られる。特に、固定金具３を使用し、ボルト締結する場合は、部分的なロー付けでも充分な効果が得られる。
【００１３】
実施の形態１〜実施の形態４の熱交換器を、風呂追い焚き装置の熱交換器として使用すると、熱交換効率がよく、小型の熱交換器使用の風呂追い焚き装置となり、効率の良いコンパクトな風呂追い焚き装置を提供できる。
ここで、風呂追い焚き装置は、加温水を貯える貯湯タンク、タンク循環ポンプ、流量調整弁及び実施の形態１〜実施の形態４に記載のいずれかの熱交換器１の高温配管を環状に連結した高温水回路と、浴槽、風呂循環ポンプ及び実施の形態１〜実施の形態４に記載の熱交換器１の低温配管を環状に連結した浴槽水回路とを備えたものであり、追い焚き指令により、タンク循環ポンプと風呂循環ポンプとを運転し、浴槽のお湯を熱交換器１で高温のお湯と熱交換し、浴槽のお湯が所定の温度まで上昇したとき、追い焚き中止とするものである。
【００１４】
また、熱交換器１を高温水管２ａと浴槽水管２ｂの例で説明したが、流体としてより高温の水を流す高温配管と、より低温の水を流す低温配管とを、交互に重ねて螺旋状に巻き巻き部２ｄを形成し、実施の形態１〜実施の形態４の熱交換器と構成して、前記のような優れた効果（特性）が得られるので、浴槽用に限らず、その他広範囲に使用できる熱交換器１を提供できる。
さらに、流体は、水に限らず、冷媒等としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１の熱交換器の構成を示す断面図である。
【図２】図１の熱交換器のロー付け部を示す要部断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２の熱交換器の構成を示す断面図である。
【図４】図３の熱交換器の巻き部と固定金具とのロー付け部を示す要部断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３の熱交換器の高温水管と浴槽水管との接触部をロー付けするロー付け部を示す要部断面図である。
【図６】本発明の実施の形態４の熱交換器の高温水管と浴槽水管との接触部をロー付けするロー付け部を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  熱交換器、２ａ  高温配管である高温水管、２ｂ  低温配管である浴槽水管、２ｃ
ロー付け部、２ｄ  巻き部、３  固定金具、３ａ  基部、３ｂ  突出部、３ｃ  ロー付け部、４  ボルトであるセンターボルト、５  ナット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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