(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の熱交換筒体の外周に熱交換パイプを巻き付けた熱交換器に於いて、前記熱交換筒体は、熱交換筒体の外壁面と内壁面の間の肉部に、一端から他端まで貫通する穴を複数個配列したアルミニウム材の一体構造とし、前記熱交換筒体の外壁面に、軸方向に溝を複数本設け、該溝は断面形状がＣ字形で且つ前記熱交換筒体の一端から他端まで連続に設けられていると共に、該溝の前記熱交換筒体端面での開口部に雌ネジ部を設けたことを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒状の熱交換筒体の外周に熱交換パイプを巻き付け、熱交換筒体内に燃焼排ガスを通過させて熱交換パイプ内を流れる流体を加熱するようにした熱交換器に関するもので、特に冷媒加熱器の熱交換器に適合するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりこの種の熱交換器に於いては、例えば特開平９−２２９５７４号公報に開示されているように、内面に多数のフィンを中心軸に向けて突設した熱交換筒体の外周に熱交換パイプを巻き付けたものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこの従来のものでは、燃焼排ガスの通過経路が定まらず、熱交換に寄与しない燃焼排ガスが多くて熱効率が悪いと共に、熱交換筒体はその構造上強度が弱く、熱交換パイプの巻き付け加工時や熱交換筒体の搬送時に扁平してしまうおそれが強いものであった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明はこの点に着目し上記欠点を解決する為、特にその構成を、円筒状の熱交換筒体の外周に熱交換パイプを巻き付けた熱交換器に於いて、前記熱交換筒体は、熱交換筒体の外壁面と内壁面の間の肉部に、一端から他端まで貫通する穴を複数個配列したアルミニウム材の一体構造とし、前記熱交換筒体の外壁面に、軸方向に溝を複数本設け、該溝は断面形状がＣ字形で且つ前記熱交換筒体の一端から他端まで連続に設けられていると共に、該溝の前記熱交換筒体端面での開口部に雌ネジ部を設けたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
熱交換筒体２の外周に熱交換パイプ３を巻き付けた熱交換器１の前記熱交換筒体２を、肉厚の熱交換筒体２の外壁面と内壁面の間の肉部に、軸方向に一端から他端まで貫通する穴８を環状に複数個配列したアルミニウム押出材の一体成形の二重管構造としたもので、燃焼排ガスから吸熱する表面積を大きくして熱交換率を向上すると共に、二重管構造であるので強度が高くなる。
【０００９】
また、熱交換筒体２の穴８内にステンレスより成る金属板１５を挿入することにより、燃焼排ガスの乱流促進による熱交換率の向上と熱容量の増加によって熱交換器１の能力を容易に変更することができ、同一の熱交換筒体２を能力の大きさが違う複数の機種に共通使用可能になる。
【００１０】
また、熱交換筒体２の外壁面に軸方向にわたり溝１１を複数本設けたことにより、熱交換筒体２の熱膨張を吸収して熱交換器１の耐久性を高めるものである。
【００１１】
また、前記溝１１は断面形状がＣ字形で且つ前記熱交換筒体２の一端から他端まで連続に設け、該溝１１の熱交換筒体２端面の開口部に雌ネジ部１３を設けたので、バーナユニット４や排気ユニット６等をボルト１４等の雄ネジを有した固定手段により容易に固定可能になる。
【００１２】
【実施例】
次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
１は熱交換器で、アルミニウム押出材より成る円筒状の熱交換筒体２と、該熱交換筒体２の外周に螺旋状に巻き付けられた銅管より成る熱交換パイプ３とから構成されている。ここで熱交換パイプ３内には被加熱流体（ここではＲ２２等の冷凍サイクルに用いられる冷媒）がポンプ（図示せず）もしくはポンプの替わりのコンプレッサー（図示せず）により強制循環されて加熱されるものである。
【００１３】
４は前記熱交換器１を加熱するバーナユニットで、前記熱交換器１の一端側に取付板５を介して取り付けられており、６は熱交換器１通過後の燃焼排ガスを集合して排気管７に導く排気ユニットで、前記熱交換器１の他端側に取り付けられているものである。
【００１４】
前記熱交換器１の熱交換筒体２は、肉厚の筒体の外壁面と内壁面の間の肉部に、軸方向に一端から他端まで貫通して燃焼排ガス流路となる略四角形の穴８を環状に複数個配列して備えた二重管構造のアルミニウム押出材より一体に形成され、該熱交換筒体２の中心の大穴９は閉塞板１０で流通を遮断されて、バーナユニット４からの燃焼排ガスは全て前記穴８を流通するようになっており、該穴８の内周面全てを燃焼排ガスから吸熱する面として利用して熱交換筒体２の外周に巻き付けられた熱交換パイプ３内を流れる被加熱流体と熱交換させるので、燃焼排ガスの流れる流路の表面積を広く取ることができ熱交換率を大きく向上することができると共に、一体形成した二重管構造により熱交換筒体２の強度を大きく向上することができるものである。
【００１５】
また、熱交換筒体２の外壁面には断面形状がＣ字形の溝１１を複数本設け、熱交換器１の加熱に伴う熱交換筒体２の熱膨張による体積増加及び応力を該溝１１に逃がしており、熱交換筒体２の熱膨張による熱交換パイプ３の金属疲労や、熱交換筒体２自体の熱膨張による破壊を防ぎ、熱交換器１の耐久性を高めるものであり、更には溝１１の両端開口部１２に雌ネジ部１３を刻設しているので、熱交換筒体２の一端にバーナユニット４を、また他端には排気ユニット６をボルト１４等の雄ネジを有する固定手段で容易に着脱固定することができるので、熱交換筒体２の内部のメンテナンスが容易にできる。ここで、バーナユニット４は取付板５を介して取り付けられているが、バーナユニット４の構造により適宜の取付板５を介して取り付けられるものであって直接熱交換筒体２に取り付けてもよいものである。
【００１６】
ここで、前記熱交換筒体２の穴８内にステンレスより成る金属板１５を挿入することで、燃焼排ガスの流れに乱流を誘発して熱交換率を向上させることができると共に熱容量を容易に大きくすることができるので、熱交換器１の能力を金属板１５の形状や枚数を変えることで容易に変更することができ設計の自由度が高まり同一の熱交換筒体２を能力の大きさが違う複数の機種に共通使用可能になる。なお、この金属板１５は平板形状、断面Ｖ字形状、波板形状等の種々の形状、長さや幅等を熱交換器１の能力設定に合わせて設計時に任意に選択可能なものである。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、熱交換筒体内の吸熱面積を拡大して熱交換率を向上すると共に強度を大きく向上することができる。
【００１８】
また、熱交換筒体の穴に金属板を挿入することで、熱交換器の能力を金属板の形状や枚数を変えることで容易に変更することができ、同一の熱交換筒体を能力の大きさが違う複数の機種に共通使用可能になる。
【００１９】
また、熱交換筒体の外周壁に、軸方向に溝を設けることで、熱交換筒体の熱膨張を吸収して熱交換器の耐久性を高めることができる。
【００２０】
また、前記溝は断面形状をＣ字形として両端開口部に雌ネジ部を設けたので、熱膨張を吸収する溝を利用してバーナユニットや排気ユニット等をボルト等の雄ネジを有する固定手段で容易に固定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明一実施例の熱交換器を示す概略図。
【図２】同熱交換筒体の斜視図。
【図３】同熱交換筒体の図２A-B-C-D-E-F面での切断図。
【図４】同熱交換筒体に平板状の金属板を挿入した斜視図。
【図５】同金属板の他の実施例を示す斜視図。
【符号の説明】
１  熱交換器
２  熱交換筒体
３  熱交換パイプ
８  穴
１１  溝
１２  開口部
１３  雌ネジ部
１５  金属板
【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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