(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
強制燃焼式の給湯機の排気路中に組み込む給湯機の廃熱回収用熱交換器であって、
アルミ材の切削加工で、貫通孔（２２）の外周面に多数のフィン山（２１）を形成したフィンチューブ（２０）を所定の全長に形成し、ステンレス製側板（３０）の間にフィンチューブ（２０）を複数並置し、貫通孔（２２）内に銅製の通水管（２３）を挿通し、通水管（２３）の端末部（２３ａ）を側板（３０）の開孔（３１）から突出し、
フィンチューブ（２０）の端末管状部（２０ａ）の外周面に一端側を当接し、開孔（３１）周縁のバーリング縁（３１ａ）内に他端側を挿入したステンレス製保護管（２７）を、通水管（２３）の外周に設け、通水管（２３）を拡管加工し、通水管（２３）、保護管（２７）、フィンチューブ（２０）及び側板（３０）を一体に接合し、
銅製のＵ字管（２５）をろう付けして端末部（２３ａ）を接続した給湯機の廃熱回収用熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、強制燃焼式の給湯機の排気路中に組み込み、燃焼排気に含まれる廃熱の回収を図る給湯機の廃熱回収用熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
給湯機などのガス燃焼器具において、ファンにより燃焼空気を供給する強制燃焼式のものが普及している。これは、ガスバーナへ燃焼空気を強制的に供給し、機器の高能力化と小型化とを図るものである。こうした強制燃焼式の給湯機において、熱交換器の下流の排気路中に廃熱回収用熱交換器を組み込み、廃熱を回収して熱効率の向上と排気の低温下とを図ることが提案されている。
【０００３】
図４は、この廃熱回収用熱交換器を組み込んだ給湯機の全体構成図である。この給湯機において、燃焼空気の給気路１に、吸込口２ａから吸引した燃焼空気を送風するファン２が取り付けられ、ガスバーナ３は、この送風空気の一部を可燃ガスとともにバーナ体内に吸引して燃焼する。熱交換器は、受熱管の外周に多数のフィンを固着した交換器本体４を、内胴５の上部に載置して構成され、内胴５の内部で燃焼室を形成するとともに、内胴５の冷却と交換器本体４の前段での予熱とを図るため、内胴５の外周面に予熱管６が巻装されている。そして、熱交換器から排気口９に至る排気路７中に廃熱回収用熱交換器８が設けられている。
【０００４】
この給湯機に供給される給水は、最初に廃熱回収用熱交換器８に供給された後、予熱管６から交換器本体４へ供給される。したがって、廃熱回収用熱交換器８で、排気路７を通過する燃焼排気中の廃熱によって予め加熱され、一方、燃焼排気は廃熱が回収されて低温化され、排気口９から排出される。このように、廃熱回収用熱交換器８で燃焼排気に含まれる廃熱を回収することにより、器具の熱効率の向上を図るとともに、器具外に放出される排気を低温化することができ、二百度以上の燃焼排気を百度以下まで低下させることが可能であり、省エネルギーや環境問題の観点からも有益な手段である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
こうした廃熱回収用熱交換器８は高温の排気路７中に介設され、燃焼排気は低温下して結露を生じ、硝酸系化合物等を含む浸食性のドレインが廃熱回収用熱交換器８に付着し、このドレインは、廃熱回収用熱交換器８の底部に設けたトレイ１０で集めて無害化処理を施す必要がある。受熱管及びフィンの素材として熱交換器の一般的金属素材である銅材は、このドレインに容易に浸食されるために用いることができず、燃焼排気に接触して廃熱を吸収する部分には、銅材に代わり、アルミやステンレス鋼などのドレインに対して耐食性を持つ素材を用いることが必要とされる。しかし、これらの代替素材は溶接による接合が困難であり、廃熱回収用熱交換器の製作コストが高価になるとともに、アルミは、常時通水される給湯管として用いるには不適であるなどの課題がある。
【０００６】
この発明は、これらの課題を解決するこを目的とするもので、給湯機の排気路７中に組み込む廃熱回収用熱交換器８を、燃焼排気に接触する部分に耐食性の素材を用いて形成し、ドレインによる浸食を防止するとともに、この耐食性素材の接合を溶接に代わる接合手段を用い、生産性の向上で製作コストの低減を図ることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、この発明の給湯機の廃熱回収用熱交換器は、アルミ材の切削加工で、貫通孔の外周面に多数のフィン山を形成したフィンチューブを所定の全長に形成し、ステンレス製側板の間にフィンチューブを複数並置し、フィンチューブの貫通孔内に銅製の通水管を挿通し、通水管の端末部を側板の開孔から突出する。このフィンチューブの端末管状部の外周面に一端側を当接し、開孔周縁のバーリング縁内に他端側を挿入したステンレス製保護管を、通水管の外周に設け、通水管を拡管加工し、通水管、保護管、フィンチューブ及び側板を一体に接合する。そして、銅製のＵ字管をろう付けして端末部を接続するものである。
【０００８】
以上の構成の給湯機の廃熱回収用熱交換器を給湯機の排気路中に組み込めば、燃焼排気に接触する部分には、アルミ又はステンレス鋼の耐食性素材が用いられ、ドレインによる浸食を防止することが可能となる。また、通水管を拡管する塑性加工で、通水管、保護管、フィンチューブ及び側板が一体に接合され、耐食性素材の接合に溶接やビス止め等の手段が一切不要で製作作業性に優れるとともに、Ｕ字管及び通水管が銅製であるからろう付け接合性に優れ、生産性の向上で製作コストの低減を図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
図１から３はこの発明の具体的実施例で、上記全体構成図の排気路中に組み込む廃熱回収用熱交換器である。この廃熱回収用熱交換器において、アルミ材の切削加工で、軸心に貫通孔２２を形成するとともに、この貫通孔２２の外周面に多数のフィン山２１を形成したアルミ製フィンチューブ２０が所定の全長に形成されている。
【００１０】
フィンチューブ２０は、ステンレス製側板３０の間に複数並置され、各貫通孔２２内に銅製の通水管２３が挿通されている。通水管２３の端末部２３ａは側板３０に開設した開孔３１から突出され、銅製のＵ字管２５を接合して隣接した端末部２３ａが接続され、通水管２３内を流通する給湯通路を形成して廃熱回収用熱交換器が構成される。
【００１１】
この廃熱回収用熱交換器の製作は、次の工程で行われる。
貫通孔２２に通水管２３を挿通し、フィンチューブ２０の端末管状部２０ａに連続するように、ステンレス製保護管２７で通水管２３の外周面を覆う。この保護管２７は、端末管状部２０ａの外周面に一端側を当接し、開孔３１周縁のバーリング縁３１ａ内に他端側を挿入して通水管２３の外周に設けられる。以上の状態にセットし、通水管２０を軸心からラジアル方向へ加圧する拡管加工を施し（図３参照）、通水管２３、保護管２７、フィンチューブ２０及び側板３０を同時に連結・接合して一体化する。そして、Ｕ字管２５を端末部２３ａ内に挿入してろう付けし、端末部２３ａを接続する。Ｕ字管２５及び通水管２３が銅製であるからろう付け接合性は良好であり、こうして通水管２３が連通される。この廃熱回収用熱交換器は、このように通水管２３の拡管加工とＵ字管２５のろう付けで製作され、側板３０を排気路に固定して給湯機の排気路中に組み込まれる。
【００１２】
【発明の効果】
以上のようにこの発明の給湯機の廃熱回収用熱交換器は、アルミ材の切削加工で形成したフィンチューブ２０の貫通孔２２に、銅製の通水管２３を挿通して二重管構造とし、フィンチューブ２０をステンレス製側板３０の間に複数並置し、ステンレス製保護管２７を通水管２３の外周に設けて構成したので、給湯機の排気路中に組み込めば、燃焼排気に接触する部分にはアルミ及びステンレス鋼の耐食性素材が用いられ、ドレインによる浸食を防止し、耐久性の向上を図ることができる。
【００１３】
また、この発明の給湯機の廃熱回収用熱交換器は、通水管２３を拡管する塑性加工で、通水管２３、保護管２７、フィンチューブ２０及び側板３０の主要部材を一度に一体化することができ、耐食性素材の接合に溶接やビス止め等の手段が一切不要であるから製作作業性に優れるとともに、Ｕ字管２５及び通水管２３が銅製であるからろう付け接合性に優れるものである。このように、拡管加工と一度のろう付け工程で製作されるので生産性に極めて優れ、製作コストの低減を図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施例の斜視図。
【図２】  フィンチューブの端末部の斜視図。
【図３】  製作工程を示す要部の断面図。
【図４】  廃熱回収用熱交換器を組み込んだ給湯機の全体構成図。
【符号の説明】
２０  フィンチューブ
２０ａ  端末管状部
２１  フィン山
２２  貫通孔
２３  通水管
２３ａ  端末部
２５  Ｕ字管
２７  保護管
３０  側板
３１  開孔
３１ａ  バーリング縁
【図１】
0003868644.tif 000002
【図２】
0003868644.tif 000003
【図３】
0003868644.tif 000004
【図４】
0003868644.tif 000005