JP3012945B2 - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JP3012945B2 JP3012945B2 JP2271521A JP27152190A JP3012945B2 JP 3012945 B2 JP3012945 B2 JP 3012945B2 JP 2271521 A JP2271521 A JP 2271521A JP 27152190 A JP27152190 A JP 27152190A JP 3012945 B2 JP3012945 B2 JP 3012945B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、たとえば夏季には冷房に用いられるとと
もに、冬季には暖房に用いられる冷暖房装置に使用され
る熱交換器に関し、さらに詳しくは夏季に冷房用の冷媒
として利用されるフレオン等を、冬季には石油バーナま
たはガスバーナ等の燃焼熱により加熱して蒸発させ、そ
の潜熱を利用して暖房を行う冷暖房装置において、冷媒
をバーナの燃焼熱により加熱するのに使用される熱交換
器に関する。
もに、冬季には暖房に用いられる冷暖房装置に使用され
る熱交換器に関し、さらに詳しくは夏季に冷房用の冷媒
として利用されるフレオン等を、冬季には石油バーナま
たはガスバーナ等の燃焼熱により加熱して蒸発させ、そ
の潜熱を利用して暖房を行う冷暖房装置において、冷媒
をバーナの燃焼熱により加熱するのに使用される熱交換
器に関する。
この明細書において、「アルミニウム」という語に
は、純アルミニウムのほかにアルミニウム合金を含むも
のとする。
は、純アルミニウムのほかにアルミニウム合金を含むも
のとする。
従来の技術 このような冷暖房装置としては、第9図に示すよう
に、燃焼ガスにより冷媒を加熱する熱交換器(40)と、
放熱器(41)と、熱交換器(40)と放熱器(41)とを連
結する密閉管路(42)と、密閉管路(42)の途中に設け
られて冷媒を強制循環させる冷媒搬送機(43)とよりな
るものが用いられている。
に、燃焼ガスにより冷媒を加熱する熱交換器(40)と、
放熱器(41)と、熱交換器(40)と放熱器(41)とを連
結する密閉管路(42)と、密閉管路(42)の途中に設け
られて冷媒を強制循環させる冷媒搬送機(43)とよりな
るものが用いられている。
従来、このような冷暖房装置の熱交換器としては、第
10図に示すように、内部が燃焼室とされるアルミニウム
押出型材製円筒状燃焼胴(50)の周壁(50a)に、燃焼
胴(50)の軸線方向に伸びる貫通孔(51)が円周方向に
所定間隔をおいて複数形成され、燃焼胴(50)の周壁
(50a)内面に、長さ方向にのびる複数のフィン(52)
が円周方向に所定間隔をおいて一体に形成され、複数の
ヘアピン状冷媒流通管(53)の直管部が隣り合う貫通孔
(51)内に挿通させられ、各ヘアピン状冷媒流通管(5
3)がU字状連結管(54)で連結され、燃焼胴(50)の
一端開口にバーナ(55)が取付けられたものが使用され
ていた。
10図に示すように、内部が燃焼室とされるアルミニウム
押出型材製円筒状燃焼胴(50)の周壁(50a)に、燃焼
胴(50)の軸線方向に伸びる貫通孔(51)が円周方向に
所定間隔をおいて複数形成され、燃焼胴(50)の周壁
(50a)内面に、長さ方向にのびる複数のフィン(52)
が円周方向に所定間隔をおいて一体に形成され、複数の
ヘアピン状冷媒流通管(53)の直管部が隣り合う貫通孔
(51)内に挿通させられ、各ヘアピン状冷媒流通管(5
3)がU字状連結管(54)で連結され、燃焼胴(50)の
一端開口にバーナ(55)が取付けられたものが使用され
ていた。
発明が解決しようとする課題 ところが、上記従来の熱交換器では、冷媒の通路が冷
媒流通管(53)の屈曲部および連結管(54)においてそ
れぞれU形に屈曲されたものとなっているので、圧力損
失が大きくなるという問題があった。また、冷媒通路の
断面積が小さいという問題があった。
媒流通管(53)の屈曲部および連結管(54)においてそ
れぞれU形に屈曲されたものとなっているので、圧力損
失が大きくなるという問題があった。また、冷媒通路の
断面積が小さいという問題があった。
そこで、上記問題を解決した熱交換器として、アルミ
ニウム製円筒状燃焼胴と、内部に複数の冷媒通路を有
し、かつ冷媒通路が円周方向または燃焼胴の軸線方向に
伸びるように燃焼胴の外周面に密着させられて燃焼胴に
ろう付されたアルミニウム製円弧管状冷媒通路部材とを
備えたものが提案されている(実開昭63−97066号公
報)。この熱交換器では、上述した従来の熱交換器の有
する問題点は解消できるが、次のような問題が生じると
考えられる。すなわち、燃焼胴が円筒状であるとともに
冷媒通路部材が円弧状であるので、このような熱交換器
を製造するためには、複雑な構造の治具を、多く必要と
するとともに、治具による燃焼胴と冷媒通路部材との固
定作業が面倒になるという問題がある。また、治具によ
る固定時に燃焼胴と冷媒通路部材とを完全に密着させる
ことはできず、その結果製造された熱交換器における燃
焼胴の外周面と冷媒通路部材との間に隙間ができること
は避け得ない。そして、このような隙間が存在すると、
熱伝達効率が低下する。また、上記隙間が存在すると、
冷媒通路部材における燃焼胴側の壁に孔食が発生した場
合、フレオンなどの冷媒が洩れて上記隙間に入り込み、
これが燃焼胴に孔食を発生させる原因となる。その結
果、上記フレオンが燃焼胴内に侵入し、フレオンと燃焼
ガスとが反応して有毒ガスが発生する。
ニウム製円筒状燃焼胴と、内部に複数の冷媒通路を有
し、かつ冷媒通路が円周方向または燃焼胴の軸線方向に
伸びるように燃焼胴の外周面に密着させられて燃焼胴に
ろう付されたアルミニウム製円弧管状冷媒通路部材とを
備えたものが提案されている(実開昭63−97066号公
報)。この熱交換器では、上述した従来の熱交換器の有
する問題点は解消できるが、次のような問題が生じると
考えられる。すなわち、燃焼胴が円筒状であるとともに
冷媒通路部材が円弧状であるので、このような熱交換器
を製造するためには、複雑な構造の治具を、多く必要と
するとともに、治具による燃焼胴と冷媒通路部材との固
定作業が面倒になるという問題がある。また、治具によ
る固定時に燃焼胴と冷媒通路部材とを完全に密着させる
ことはできず、その結果製造された熱交換器における燃
焼胴の外周面と冷媒通路部材との間に隙間ができること
は避け得ない。そして、このような隙間が存在すると、
熱伝達効率が低下する。また、上記隙間が存在すると、
冷媒通路部材における燃焼胴側の壁に孔食が発生した場
合、フレオンなどの冷媒が洩れて上記隙間に入り込み、
これが燃焼胴に孔食を発生させる原因となる。その結
果、上記フレオンが燃焼胴内に侵入し、フレオンと燃焼
ガスとが反応して有毒ガスが発生する。
この発明の目的は、上記問題を全て解決した熱交換器
を提供することにある。
を提供することにある。
課題を解決するための手段 この発明による熱交換器は、一端にバーナが取付けら
れる筒状燃焼胴と、燃焼胴の他端開口を閉鎖するアルミ
ニウム製伝熱隔壁と、伝熱隔壁の内面にろう付されてい
る高温ガス流規制部材と、伝熱間隔の外面にろう付さ
れ、かつ内部に複数の冷媒通路を有するアルミニウム製
偏平管状冷媒通路部材と、冷媒通路部材の両端に取付け
られているアルミニウム製ヘッダとよりなり、伝熱隔壁
が芯材および芯材の両面を覆うろう材製皮材からなるア
ルミニウムブレージングシートで形成され、伝熱隔壁
に、その周縁の額縁状所定幅部分を除いて内外いずれか
一方に膨出した膨出部が設けられ、膨出部の頂壁の一面
に高温ガス流規制部材がろう付され、同他面に冷媒通路
部材がろう付されているものである。
れる筒状燃焼胴と、燃焼胴の他端開口を閉鎖するアルミ
ニウム製伝熱隔壁と、伝熱隔壁の内面にろう付されてい
る高温ガス流規制部材と、伝熱間隔の外面にろう付さ
れ、かつ内部に複数の冷媒通路を有するアルミニウム製
偏平管状冷媒通路部材と、冷媒通路部材の両端に取付け
られているアルミニウム製ヘッダとよりなり、伝熱隔壁
が芯材および芯材の両面を覆うろう材製皮材からなるア
ルミニウムブレージングシートで形成され、伝熱隔壁
に、その周縁の額縁状所定幅部分を除いて内外いずれか
一方に膨出した膨出部が設けられ、膨出部の頂壁の一面
に高温ガス流規制部材がろう付され、同他面に冷媒通路
部材がろう付されているものである。
作用 この発明の熱交換器によえば、伝熱隔壁を水平状態と
し、その膨出部の頂壁上面に両端部が上方に曲げられた
冷媒通路部材を沿わせるとともに、その下面に高温ガス
流規制部材を沿わせ、その後伝熱管壁と冷媒通路部材お
よび高温ガス流規制部材とを治具で固定し、伝熱管壁と
冷媒通路部材および高温ガス流規制部材とをそれぞれろ
う付することによって製造することができるので、これ
らの部品をろう付するために固定するさいには、構造が
簡単なろう付治具を用いればよく、その数も少なくてす
む。したがって、治具による固定作業が簡単になるとと
もに、治具により伝熱隔壁と冷媒通路部材との密着した
状態で固定されるので、両者のろう付も確実に行われ、
両者間に隙間ができるのが防止される。
し、その膨出部の頂壁上面に両端部が上方に曲げられた
冷媒通路部材を沿わせるとともに、その下面に高温ガス
流規制部材を沿わせ、その後伝熱管壁と冷媒通路部材お
よび高温ガス流規制部材とを治具で固定し、伝熱管壁と
冷媒通路部材および高温ガス流規制部材とをそれぞれろ
う付することによって製造することができるので、これ
らの部品をろう付するために固定するさいには、構造が
簡単なろう付治具を用いればよく、その数も少なくてす
む。したがって、治具による固定作業が簡単になるとと
もに、治具により伝熱隔壁と冷媒通路部材との密着した
状態で固定されるので、両者のろう付も確実に行われ、
両者間に隙間ができるのが防止される。
また、伝熱隔壁に、その周縁の額縁状所定幅部分を除
いて内外いずれかに膨出した膨出部が設けられているの
で、上記のようにして伝熱隔壁と冷媒通路部材および高
温ガス流規制部材とをろう付するさいに、その熱により
軟化し伝熱隔壁の周縁部が重力によって下方に反るのが
防止される。このような反りが生じると、その先端にろ
う材が溜まり、高温ガス流規制部材がろう付された側の
面に筒状燃焼胴を取付けた場合、伝熱隔壁と燃焼胴との
間の密着性が低下して排気ガスの漏れが生じるおそれが
ある。
いて内外いずれかに膨出した膨出部が設けられているの
で、上記のようにして伝熱隔壁と冷媒通路部材および高
温ガス流規制部材とをろう付するさいに、その熱により
軟化し伝熱隔壁の周縁部が重力によって下方に反るのが
防止される。このような反りが生じると、その先端にろ
う材が溜まり、高温ガス流規制部材がろう付された側の
面に筒状燃焼胴を取付けた場合、伝熱隔壁と燃焼胴との
間の密着性が低下して排気ガスの漏れが生じるおそれが
ある。
実 施 例 以下、この発明の実施例を、図面を参照して説明す
る。以下の説明において、前後は第3図を基準とし、前
とは第3図上側を指し、後とはこれと反対側を指すもの
とする。また、製造方法について説明する場合以外は、
上下、左右は第2図の上下、左右を指すものとする。
る。以下の説明において、前後は第3図を基準とし、前
とは第3図上側を指し、後とはこれと反対側を指すもの
とする。また、製造方法について説明する場合以外は、
上下、左右は第2図の上下、左右を指すものとする。
第1図〜第6図にはこの発明による熱交換器の1実施
例が示されている。第1図〜第6図において、熱交換器
(1)は、両端が開口した横向き筒状燃焼胴(2)と、
燃焼胴(2)の後端に取付けられかつ石油、ガス等を燃
料とするバーナ(B)と、燃焼胴(2)の前端開口を閉
鎖するアルミニウムブレージングシート製伝熱隔壁
(3)と、伝熱隔壁(3)の内側に形成されている高温
ガス通路(4)と、伝熱隔壁(3)の外面にろう付さ
れ、かつ内部に上下方向にのびる複数の冷媒通路(6)
を有するとともに、表面に亜鉛メッキ層(7)が形成さ
れているアルミニウム押出型材製偏平管よりなる冷媒通
路部材(5)とよりなる。
例が示されている。第1図〜第6図において、熱交換器
(1)は、両端が開口した横向き筒状燃焼胴(2)と、
燃焼胴(2)の後端に取付けられかつ石油、ガス等を燃
料とするバーナ(B)と、燃焼胴(2)の前端開口を閉
鎖するアルミニウムブレージングシート製伝熱隔壁
(3)と、伝熱隔壁(3)の内側に形成されている高温
ガス通路(4)と、伝熱隔壁(3)の外面にろう付さ
れ、かつ内部に上下方向にのびる複数の冷媒通路(6)
を有するとともに、表面に亜鉛メッキ層(7)が形成さ
れているアルミニウム押出型材製偏平管よりなる冷媒通
路部材(5)とよりなる。
燃焼胴(2)は円筒部(2a)と、円筒部(2a)の前端
部に形成された拡開部(2b)とを備えており、円筒部
(2a)内が燃焼室(8)となされている。また、円筒部
(2a)の内周面は断熱材(9)で覆われている。拡開部
(2b)内に高温ガス通路(4)が設けられている。拡開
部(2b)の上端部には排気管を接続する排気口(25)が
形成されている。
部に形成された拡開部(2b)とを備えており、円筒部
(2a)内が燃焼室(8)となされている。また、円筒部
(2a)の内周面は断熱材(9)で覆われている。拡開部
(2b)内に高温ガス通路(4)が設けられている。拡開
部(2b)の上端部には排気管を接続する排気口(25)が
形成されている。
伝熱隔壁(3)は、第5図に示すような芯材(3a)お
よび芯材(3a)の両面を覆うろう材製皮材(3b)からな
るブレージングシートで形成されている。ブレージング
シートの芯材(3a)は、亜鉛0.9〜1.4wt%、マンガン1.
0〜1.5wt%、クロム0.03〜0.12wt%を含み、残部アルミ
ニウムおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金で
形成されている。皮材(3b)は、ケイ素7.9〜9.5wt%、
鉄0.4〜0.5wt%、亜鉛0.5〜3wt%を含み、残部アルミニ
ウムおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金ろう
材で形成されている。皮材(3b)中の亜鉛含有量は、0.
9〜1.4wt%の範囲内にあることが好ましい。伝熱隔壁
(3)に、その周縁の額縁状所定幅部分(10)を除いて
内方に膨出した膨出部(11)が設けられ、膨出部(11)
の頂壁(11a)の内面に高温ガス通路(4)が設けら
れ、外面に冷媒通路部材(5)がろう付されている。
よび芯材(3a)の両面を覆うろう材製皮材(3b)からな
るブレージングシートで形成されている。ブレージング
シートの芯材(3a)は、亜鉛0.9〜1.4wt%、マンガン1.
0〜1.5wt%、クロム0.03〜0.12wt%を含み、残部アルミ
ニウムおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金で
形成されている。皮材(3b)は、ケイ素7.9〜9.5wt%、
鉄0.4〜0.5wt%、亜鉛0.5〜3wt%を含み、残部アルミニ
ウムおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金ろう
材で形成されている。皮材(3b)中の亜鉛含有量は、0.
9〜1.4wt%の範囲内にあることが好ましい。伝熱隔壁
(3)に、その周縁の額縁状所定幅部分(10)を除いて
内方に膨出した膨出部(11)が設けられ、膨出部(11)
の頂壁(11a)の内面に高温ガス通路(4)が設けら
れ、外面に冷媒通路部材(5)がろう付されている。
高温ガス通路(4)は、上下に所定間隔をおいて配置
された2つのアルミニウム押出型材製高温ガス流規制部
材(12)(13)を備えている。上下両高温ガス流規制部
材(12)(13)は、それぞれ上下方向にのびる左右側壁
部(12a)(13a)、左右側壁部(12a)(13a)の後縁部
どうしを連結する後壁部(12b)(13b)、および左右側
壁部(12a)(13a)の幅の中央部どうしを連結する中間
壁部(12c)(13c)を備えており、後壁部(12b)(13
b)と中間壁部(12c)(13c)との間、および中間壁部
(12c)(13c)の前面にそれぞれこれらと直角をなすよ
うに、第1伝熱フィン(12d)(13d)および第2伝熱フ
ィン(12e)(13e)が一体に設けられ、隣り合う両伝熱
フィン(12d)(12e)(13d)(13e)間および左右両端
の両伝熱フィン(12d)(12e)(13d)(13e)と左右側
壁部(12a)(13a)との間の通路部分(14)(15)に高
温の燃焼排気ガスが流れるようになっている。上側の高
温ガス流規制部材(12)の後壁部(12b)は左右側壁部
(12a)よりも左右方向外側に張出しているとともに、
その先端が前方に曲げられており、左右側壁部(12a)
と前方屈曲壁部(12f)との間において、後壁部(12b)
の前面に、これと直角をなす第3伝熱フィン(12g)が
一体に設けられている。そして、左右側壁部(12a)お
よび前方屈曲壁部(12f)と第3フィン(12g)との間の
通路部分(16)にも高温の燃焼排気ガスが流れるように
なっている。下側の高温ガス流規制部材(13)の隣り合
う伝熱フィン(13d)(13e)間のピッチは、上側の高温
ガス流規制部材(12)のそれよりも小さくされて、伝熱
フィン(13d)(13e)の数が多くなっており、伝熱面積
が大きくなるようになされていることが好ましい。
された2つのアルミニウム押出型材製高温ガス流規制部
材(12)(13)を備えている。上下両高温ガス流規制部
材(12)(13)は、それぞれ上下方向にのびる左右側壁
部(12a)(13a)、左右側壁部(12a)(13a)の後縁部
どうしを連結する後壁部(12b)(13b)、および左右側
壁部(12a)(13a)の幅の中央部どうしを連結する中間
壁部(12c)(13c)を備えており、後壁部(12b)(13
b)と中間壁部(12c)(13c)との間、および中間壁部
(12c)(13c)の前面にそれぞれこれらと直角をなすよ
うに、第1伝熱フィン(12d)(13d)および第2伝熱フ
ィン(12e)(13e)が一体に設けられ、隣り合う両伝熱
フィン(12d)(12e)(13d)(13e)間および左右両端
の両伝熱フィン(12d)(12e)(13d)(13e)と左右側
壁部(12a)(13a)との間の通路部分(14)(15)に高
温の燃焼排気ガスが流れるようになっている。上側の高
温ガス流規制部材(12)の後壁部(12b)は左右側壁部
(12a)よりも左右方向外側に張出しているとともに、
その先端が前方に曲げられており、左右側壁部(12a)
と前方屈曲壁部(12f)との間において、後壁部(12b)
の前面に、これと直角をなす第3伝熱フィン(12g)が
一体に設けられている。そして、左右側壁部(12a)お
よび前方屈曲壁部(12f)と第3フィン(12g)との間の
通路部分(16)にも高温の燃焼排気ガスが流れるように
なっている。下側の高温ガス流規制部材(13)の隣り合
う伝熱フィン(13d)(13e)間のピッチは、上側の高温
ガス流規制部材(12)のそれよりも小さくされて、伝熱
フィン(13d)(13e)の数が多くなっており、伝熱面積
が大きくなるようになされていることが好ましい。
上下の高温ガス流規制部材(12)(13)の左右側壁部
(12a)(13a)どうしの間には、後端が左右側壁部(12
a)(13a)の後縁まで達しており、かつ両高温ガス流規
制部材(12)(13)間からの排気ガスの側方への流出を
防止するガス漏れ防止部分(17)が設けられている。上
下両高温ガス流規制部材(12)は、その第2伝熱フィン
(12e)(13e)の先端が伝熱隔壁(3)にろう付される
とともに、左右両側縁部において上下にのびる固定部材
(18)を介して伝熱隔壁(3)に固定されている。上側
の高温ガス流規制部材(12)の前方屈曲壁(12f)の先
端および第3伝熱フィン(12g)の先端も伝熱隔壁
(3)にろう付されている。固定部材(18)は、第5図
に示すように、芯材(18a)および芯材(18a)の両面を
覆うろう材製皮材(18b)からなるブレージングシート
で形成されている。ブレージングシートの芯材(18a)
は、銅0.05〜0.20wt%、マンガン1.0〜1.5wt%を含み、
残部アルミニウムおよび不可避不純物からなるアルミニ
ウム合金で形成されている。皮材(18b)は、ケイ素8.0
〜10.0wt%、鉄0.2〜0.5wt%を含み、残部アルミニウム
および不可避不純物からなるアルミニウム合金ろう材で
形成されている。固定部材(18)は横断面略L字形で、
伝熱隔壁(3)の内面に密接する第1部分(19)と、こ
の第1部分(19)の互いに対向する縁部から後方に突出
した第2部分(20)とより構成されている。第2部分
(20)は、高温ガス流規制部材(12)(13)の左右側壁
部(12a)(13a)の幅の中央部側を向いた面に密接せし
められている。上側の高温ガス流規制部材(12)の左右
側壁部(12a)の前側縁部は第1部分(19)の厚さ分だ
け所定長さにわたって切断されており、第2伝熱フィン
(12e)、前方屈曲壁部(12f)および第3伝熱フィン
(12g)と伝熱隔壁(3)との間に隙間が生じないよう
になっている。下側の高温ガス流規制部材(13)の左右
側壁部(13a)の前側縁部は第1部分(19)の厚さ分だ
け全長にわたって切断されており、第2伝熱フィン(13
e)と伝熱隔壁(3)との間に隙間が生じないようにな
っている。また、固定部材(18)の第2部分(20)に連
なってガス洩れ防止部分(17)が一体的に設けられてい
る。第2部分(20)の下端部には、後方突出部(20a)
が一体的に設けられており、この後方突出部(20a)が
下側の高温ガス流規制部材(13)の中間壁部(13c)の
下端部に当たっている。また、第1部分(19)には、上
下方向に所定間隔をおいて複数の孔(21)が形成されて
おり、これらの孔(21)に、伝熱隔壁(3)に一体的に
設けられた突起(22)を嵌め入れた状態で伝熱隔壁
(3)にろう付されている。突起(22)は横断面略L字
形で、伝熱隔壁(3)にコ字形の切込みを入れ、この切
込みに囲まれた部分を後方に曲げかつ高温ガス流規制部
材(12)(13)側に曲げることにより形成されたもので
ある。突起(22)の後方屈曲部(22a)に、孔(21)の
高温ガス流規制部材(12)(13)側の縁部が当接するこ
とにより、突起(22)を形成するためにできた孔(35)
が塞がれている。
(12a)(13a)どうしの間には、後端が左右側壁部(12
a)(13a)の後縁まで達しており、かつ両高温ガス流規
制部材(12)(13)間からの排気ガスの側方への流出を
防止するガス漏れ防止部分(17)が設けられている。上
下両高温ガス流規制部材(12)は、その第2伝熱フィン
(12e)(13e)の先端が伝熱隔壁(3)にろう付される
とともに、左右両側縁部において上下にのびる固定部材
(18)を介して伝熱隔壁(3)に固定されている。上側
の高温ガス流規制部材(12)の前方屈曲壁(12f)の先
端および第3伝熱フィン(12g)の先端も伝熱隔壁
(3)にろう付されている。固定部材(18)は、第5図
に示すように、芯材(18a)および芯材(18a)の両面を
覆うろう材製皮材(18b)からなるブレージングシート
で形成されている。ブレージングシートの芯材(18a)
は、銅0.05〜0.20wt%、マンガン1.0〜1.5wt%を含み、
残部アルミニウムおよび不可避不純物からなるアルミニ
ウム合金で形成されている。皮材(18b)は、ケイ素8.0
〜10.0wt%、鉄0.2〜0.5wt%を含み、残部アルミニウム
および不可避不純物からなるアルミニウム合金ろう材で
形成されている。固定部材(18)は横断面略L字形で、
伝熱隔壁(3)の内面に密接する第1部分(19)と、こ
の第1部分(19)の互いに対向する縁部から後方に突出
した第2部分(20)とより構成されている。第2部分
(20)は、高温ガス流規制部材(12)(13)の左右側壁
部(12a)(13a)の幅の中央部側を向いた面に密接せし
められている。上側の高温ガス流規制部材(12)の左右
側壁部(12a)の前側縁部は第1部分(19)の厚さ分だ
け所定長さにわたって切断されており、第2伝熱フィン
(12e)、前方屈曲壁部(12f)および第3伝熱フィン
(12g)と伝熱隔壁(3)との間に隙間が生じないよう
になっている。下側の高温ガス流規制部材(13)の左右
側壁部(13a)の前側縁部は第1部分(19)の厚さ分だ
け全長にわたって切断されており、第2伝熱フィン(13
e)と伝熱隔壁(3)との間に隙間が生じないようにな
っている。また、固定部材(18)の第2部分(20)に連
なってガス洩れ防止部分(17)が一体的に設けられてい
る。第2部分(20)の下端部には、後方突出部(20a)
が一体的に設けられており、この後方突出部(20a)が
下側の高温ガス流規制部材(13)の中間壁部(13c)の
下端部に当たっている。また、第1部分(19)には、上
下方向に所定間隔をおいて複数の孔(21)が形成されて
おり、これらの孔(21)に、伝熱隔壁(3)に一体的に
設けられた突起(22)を嵌め入れた状態で伝熱隔壁
(3)にろう付されている。突起(22)は横断面略L字
形で、伝熱隔壁(3)にコ字形の切込みを入れ、この切
込みに囲まれた部分を後方に曲げかつ高温ガス流規制部
材(12)(13)側に曲げることにより形成されたもので
ある。突起(22)の後方屈曲部(22a)に、孔(21)の
高温ガス流規制部材(12)(13)側の縁部が当接するこ
とにより、突起(22)を形成するためにできた孔(35)
が塞がれている。
そして、燃焼胴(2)の円筒部(2a)の前端部周縁を
上下両高温ガス流規制部材(12)(13)の後壁部(12
b)(13b)の後面に当接させるとともに、拡開部(2b)
の後壁部と、上下両高温ガス流規制部材(12)(13)の
後壁部(12b)(13b)との間に板状シール(23)を介在
させ、拡開部(2b)周縁のフランジ(2c)を伝熱隔壁
(3)の額縁状所定幅部分(10)にねじ止めすることに
よって、高温ガス通路(4)が形成されている。燃焼室
(8)内で生じた高温の燃焼排気ガスは、上下の高温ガ
ス流規制部材(12)(13)の間に形成された連通口(2
4)を通って高温ガス通路(4)内に流入するようにな
っている。高温ガス通路(4)には、上側の高温ガス流
規制部材(12)の上方に存在し、かつ上側の高温ガス流
規制部材(12)の通路部分(14)(16)の上端と排気口
(25)とを連通させる案内路(26)が設けられるととも
に、下側の高温ガス流規制部材(13)の下側および左右
両側に存在し、かつ下側の高温ガス流規制部材(13)の
通路部分(15)の下端と上側の高温ガス流規制部材(1
2)の通路部分(16)とを連通させる案内路(27)が設
けられている。
上下両高温ガス流規制部材(12)(13)の後壁部(12
b)(13b)の後面に当接させるとともに、拡開部(2b)
の後壁部と、上下両高温ガス流規制部材(12)(13)の
後壁部(12b)(13b)との間に板状シール(23)を介在
させ、拡開部(2b)周縁のフランジ(2c)を伝熱隔壁
(3)の額縁状所定幅部分(10)にねじ止めすることに
よって、高温ガス通路(4)が形成されている。燃焼室
(8)内で生じた高温の燃焼排気ガスは、上下の高温ガ
ス流規制部材(12)(13)の間に形成された連通口(2
4)を通って高温ガス通路(4)内に流入するようにな
っている。高温ガス通路(4)には、上側の高温ガス流
規制部材(12)の上方に存在し、かつ上側の高温ガス流
規制部材(12)の通路部分(14)(16)の上端と排気口
(25)とを連通させる案内路(26)が設けられるととも
に、下側の高温ガス流規制部材(13)の下側および左右
両側に存在し、かつ下側の高温ガス流規制部材(13)の
通路部分(15)の下端と上側の高温ガス流規制部材(1
2)の通路部分(16)とを連通させる案内路(27)が設
けられている。
冷媒通路部材(5)の上下両端部は、それぞれ前方に
水平に向くように曲げられており、その先端がヘッダ
(28)に接続されている。上記屈曲部を(5a)で示す。
下側のヘッダ(28)が入口側ヘッダであり、その左端部
に冷媒入口管(29)が接続されている。冷媒中にはコン
プレッサのオイルが常に溶存しており、冷媒を加熱気化
させると次第にこのオイルが溜まり、その粘性と低伝熱
性により冷媒の気化および循環を阻害するので、これを
防止する目的で入口側ヘッダ(28)の右端部にオイル抜
き管(30)が接続されている。上側のヘッダ(28)が出
口側ヘッダであり、その左端部に冷媒出口管(31)が接
続されている。両ヘッダ(28)の周壁には、それぞれ軸
線方向にのびる長孔(32)が形成されており、冷媒通路
部材(5)の屈曲部(5a)の先端がこの長孔(32)を通
ってヘッダ(28)内に挿入され、ヘッダ(28)の周壁に
ろう付されている。両ヘッダ(28)は、第4図に示すよ
うに、芯材(28a)の両面がろう材製皮材(28b)で覆わ
れたブレージングシートの両側縁に、それぞれ相互に重
ね合わされる傾斜部(33)が形成され、傾斜部(33)ど
うしが重なり合うようにブレージングシートが円筒状に
成形されてヘッダ素材(34)とされ、ヘッダ素材(34)
の傾斜部(33)どうしがろう付されることにより形成さ
れたものである。傾斜部(33)どうしのろう付はヘッダ
(33)と冷媒通路部材(5)および他の部材のろう付と
同時に行われる。
水平に向くように曲げられており、その先端がヘッダ
(28)に接続されている。上記屈曲部を(5a)で示す。
下側のヘッダ(28)が入口側ヘッダであり、その左端部
に冷媒入口管(29)が接続されている。冷媒中にはコン
プレッサのオイルが常に溶存しており、冷媒を加熱気化
させると次第にこのオイルが溜まり、その粘性と低伝熱
性により冷媒の気化および循環を阻害するので、これを
防止する目的で入口側ヘッダ(28)の右端部にオイル抜
き管(30)が接続されている。上側のヘッダ(28)が出
口側ヘッダであり、その左端部に冷媒出口管(31)が接
続されている。両ヘッダ(28)の周壁には、それぞれ軸
線方向にのびる長孔(32)が形成されており、冷媒通路
部材(5)の屈曲部(5a)の先端がこの長孔(32)を通
ってヘッダ(28)内に挿入され、ヘッダ(28)の周壁に
ろう付されている。両ヘッダ(28)は、第4図に示すよ
うに、芯材(28a)の両面がろう材製皮材(28b)で覆わ
れたブレージングシートの両側縁に、それぞれ相互に重
ね合わされる傾斜部(33)が形成され、傾斜部(33)ど
うしが重なり合うようにブレージングシートが円筒状に
成形されてヘッダ素材(34)とされ、ヘッダ素材(34)
の傾斜部(33)どうしがろう付されることにより形成さ
れたものである。傾斜部(33)どうしのろう付はヘッダ
(33)と冷媒通路部材(5)および他の部材のろう付と
同時に行われる。
このような構成において、バーナ(B)の燃焼ガス
は、上下の高温ガス流規制部材(12)(13)間に形成さ
れた連通口(24)を通って高温ガス通路(4)内に入
り、上側の高温ガス流規制部材(12)(13)の通路部分
(14)内を上方に流れ、さらに案内路(26)を通って排
気口(25)から排出される。また、同じく下側の高温ガ
ス流規制部材(13)の通路部分(15)内を下方に流れ、
さらに案内路(27)を通って上側の高温ガス流規制部材
(12)の通路部分(16)に入り、さらに案内路(26)を
経て排気管(25)から排出される。排気ガスの有する熱
は、高温ガス通路(4)内を流れる間に、直接または伝
熱フィン(12d)(12e)(12g)(13d)(13e)を経て
伝熱隔壁(3)に伝わり、伝熱隔壁(3)および冷媒通
路部材(5)の周壁を通って冷媒通路部材(5)の冷媒
通路(6)内を流れる冷媒に伝わる。冷媒は、バーナ
(B)の燃焼熱により加熱気化せしめられ、その潜熱を
利用して暖房が行われる。このとき、冷媒は、まず冷媒
通路部材(5)内の下部において加熱されて部分的に気
化し、気化した冷媒の作用によって冷媒通路(6)内を
自然に上昇し、全体が気化する。そして、下側の高温ガ
ス流規制部材(13)の隣り合う伝熱フィン(13d)(13
e)間のヒッチが、上側の高温ガス流規制部材(12)の
それよりも小さくされて、伝熱面積が大きくなっている
と、下部における冷媒への伝熱量が大きくなって上記自
然上昇力が大きくなる。
は、上下の高温ガス流規制部材(12)(13)間に形成さ
れた連通口(24)を通って高温ガス通路(4)内に入
り、上側の高温ガス流規制部材(12)(13)の通路部分
(14)内を上方に流れ、さらに案内路(26)を通って排
気口(25)から排出される。また、同じく下側の高温ガ
ス流規制部材(13)の通路部分(15)内を下方に流れ、
さらに案内路(27)を通って上側の高温ガス流規制部材
(12)の通路部分(16)に入り、さらに案内路(26)を
経て排気管(25)から排出される。排気ガスの有する熱
は、高温ガス通路(4)内を流れる間に、直接または伝
熱フィン(12d)(12e)(12g)(13d)(13e)を経て
伝熱隔壁(3)に伝わり、伝熱隔壁(3)および冷媒通
路部材(5)の周壁を通って冷媒通路部材(5)の冷媒
通路(6)内を流れる冷媒に伝わる。冷媒は、バーナ
(B)の燃焼熱により加熱気化せしめられ、その潜熱を
利用して暖房が行われる。このとき、冷媒は、まず冷媒
通路部材(5)内の下部において加熱されて部分的に気
化し、気化した冷媒の作用によって冷媒通路(6)内を
自然に上昇し、全体が気化する。そして、下側の高温ガ
ス流規制部材(13)の隣り合う伝熱フィン(13d)(13
e)間のヒッチが、上側の高温ガス流規制部材(12)の
それよりも小さくされて、伝熱面積が大きくなっている
と、下部における冷媒への伝熱量が大きくなって上記自
然上昇力が大きくなる。
以下、熱交換器(1)を製造する方法について、第7
図および第8図を参照して説明する。
図および第8図を参照して説明する。
予め、アルミニウムブレージングシート製伝熱隔壁
(3)、亜鉛メッキ層(7)を有する偏平管状冷媒通路
部材(5)、高温ガス流規制部材(12)(13)、アルミ
ニウムブレージングシート製固定部材(18)、アルミニ
ウムブレージングシートを円筒状に成形してなりかつ長
孔(32)を有するヘッダ素材(34)を用意しておく。伝
熱隔壁(3)には、突起(22)を形成しておく。また、
固定部材(18)には孔(21)を形成しておく。
(3)、亜鉛メッキ層(7)を有する偏平管状冷媒通路
部材(5)、高温ガス流規制部材(12)(13)、アルミ
ニウムブレージングシート製固定部材(18)、アルミニ
ウムブレージングシートを円筒状に成形してなりかつ長
孔(32)を有するヘッダ素材(34)を用意しておく。伝
熱隔壁(3)には、突起(22)を形成しておく。また、
固定部材(18)には孔(21)を形成しておく。
そして、まず固定部材(18)の孔(21)に伝熱隔壁
(3)の突起(22)を通すことにより、固定部材(18)
を伝熱隔壁(3)に仮止めする。このとき、突起(22)
の後方屈曲部(22a)を固定部材(18)の孔(21)の高
温ガス流規制部材(12)(13)側の縁に当接させて突起
(22)を形成するために伝熱隔壁(3)にできた孔(3
5)を塞いでおく。ついで、左右側壁部(12a)(13a)
が固定部材(18)の第2部分(20)の外面に密接するよ
うに、両高温ガス流規制部材(12)(13)を配置する。
このとき、第2部分(20)の下端部に一体的に設けられ
た後方突出部(20a)が中間壁部(13c)の下端部に当た
るとともに、ガス漏れ防止部分(17)が後壁部(12b)
(13b)および中間壁部(12c)(13c)に当たる。した
がって、固定部材(18)により、高温ガス流規制部材
(12)(13)の左右方向および上下方向の位置決めがな
される。その後、伝熱隔壁(3)の反対側の面に冷媒通
路部材(5)を配置するとともに、ヘッダ素材(34)の
長孔(32)に屈曲部(5a)の先端を挿入し、これらを図
示しない適当な治具で固定する。そして、伝熱隔壁
(3)と固定部材(18)、伝熱隔壁(3)と高温ガス流
規制部材(12)(13)、固定部材(18)と高温ガス流規
制部材(12)(13)、伝熱隔壁(3)と冷媒通路部材
(5)、ヘッダ素材(34)の傾斜部(33)どうし、およ
び冷媒通路部材(5)と長孔(32)の周縁部をそれぞれ
ろう付する。このろう付工程時の加熱によって、伝熱隔
壁(3)の皮材(3b)に含まれていた亜鉛が芯材(3a)
のアルミニウム中に拡散させられて、防食のための亜鉛
拡散層が形成される。また、冷媒通路部材(5)に形成
されていた亜鉛メッキ層(7)が冷媒通路部材(5)の
アルミニウム中に拡散させられて、防食のための亜鉛拡
散層が形成される。さらに、伝熱隔壁(3)に形成され
た膨出部(11)の働きにより、上記ろう付時の加熱によ
り伝熱隔壁(3)が軟化しその周縁部が重力によって下
方に反るのが防止される。最後に、伝熱隔壁(3)を燃
焼胴(2)に固定することによって、熱交換器(1)が
製造される。
(3)の突起(22)を通すことにより、固定部材(18)
を伝熱隔壁(3)に仮止めする。このとき、突起(22)
の後方屈曲部(22a)を固定部材(18)の孔(21)の高
温ガス流規制部材(12)(13)側の縁に当接させて突起
(22)を形成するために伝熱隔壁(3)にできた孔(3
5)を塞いでおく。ついで、左右側壁部(12a)(13a)
が固定部材(18)の第2部分(20)の外面に密接するよ
うに、両高温ガス流規制部材(12)(13)を配置する。
このとき、第2部分(20)の下端部に一体的に設けられ
た後方突出部(20a)が中間壁部(13c)の下端部に当た
るとともに、ガス漏れ防止部分(17)が後壁部(12b)
(13b)および中間壁部(12c)(13c)に当たる。した
がって、固定部材(18)により、高温ガス流規制部材
(12)(13)の左右方向および上下方向の位置決めがな
される。その後、伝熱隔壁(3)の反対側の面に冷媒通
路部材(5)を配置するとともに、ヘッダ素材(34)の
長孔(32)に屈曲部(5a)の先端を挿入し、これらを図
示しない適当な治具で固定する。そして、伝熱隔壁
(3)と固定部材(18)、伝熱隔壁(3)と高温ガス流
規制部材(12)(13)、固定部材(18)と高温ガス流規
制部材(12)(13)、伝熱隔壁(3)と冷媒通路部材
(5)、ヘッダ素材(34)の傾斜部(33)どうし、およ
び冷媒通路部材(5)と長孔(32)の周縁部をそれぞれ
ろう付する。このろう付工程時の加熱によって、伝熱隔
壁(3)の皮材(3b)に含まれていた亜鉛が芯材(3a)
のアルミニウム中に拡散させられて、防食のための亜鉛
拡散層が形成される。また、冷媒通路部材(5)に形成
されていた亜鉛メッキ層(7)が冷媒通路部材(5)の
アルミニウム中に拡散させられて、防食のための亜鉛拡
散層が形成される。さらに、伝熱隔壁(3)に形成され
た膨出部(11)の働きにより、上記ろう付時の加熱によ
り伝熱隔壁(3)が軟化しその周縁部が重力によって下
方に反るのが防止される。最後に、伝熱隔壁(3)を燃
焼胴(2)に固定することによって、熱交換器(1)が
製造される。
発明の効果 この発明の熱交換器によれば、伝熱隔壁を水平状態に
し、その膨出部の頂壁上面に両端部が上方に曲げられた
冷媒通路部材を沿わせるとともに、冷媒通路部材の両端
屈曲部の先端にヘッダを被せ、膨出部の頂壁下面に高温
ガス流規制部材を沿わせ、その後伝熱隔壁と冷媒通路部
材および高温ガス流規制部材とを治具で固定し、伝熱隔
壁と冷媒通路部材、冷媒通路部材とヘッダ、および伝熱
隔壁と高温ガス流規制部材とをそれぞれろう付するもの
であるから、これらの部品をろう付するために固定する
さいには、構造が簡単なろう付治具を用いればよく、そ
の数も少なくてすむ。したがって、治具による固定作業
が簡単になる。しかも、治具により伝熱隔壁と冷媒通路
部材とが密着した状態で固定されるので、両者のろう付
も確実に行われ、両者間に隙間ができるのが防止される
こととなり、燃焼胴から冷媒通路部材への熱伝達率が向
上する。また、冷媒通路部材に孔食が発生し、フレオン
などの冷媒が洩れたとしても、これによって燃焼胴に孔
食が発生することができるので、フレオンと燃焼ガスと
の反応による有毒ガスの発生を防止できる。
し、その膨出部の頂壁上面に両端部が上方に曲げられた
冷媒通路部材を沿わせるとともに、冷媒通路部材の両端
屈曲部の先端にヘッダを被せ、膨出部の頂壁下面に高温
ガス流規制部材を沿わせ、その後伝熱隔壁と冷媒通路部
材および高温ガス流規制部材とを治具で固定し、伝熱隔
壁と冷媒通路部材、冷媒通路部材とヘッダ、および伝熱
隔壁と高温ガス流規制部材とをそれぞれろう付するもの
であるから、これらの部品をろう付するために固定する
さいには、構造が簡単なろう付治具を用いればよく、そ
の数も少なくてすむ。したがって、治具による固定作業
が簡単になる。しかも、治具により伝熱隔壁と冷媒通路
部材とが密着した状態で固定されるので、両者のろう付
も確実に行われ、両者間に隙間ができるのが防止される
こととなり、燃焼胴から冷媒通路部材への熱伝達率が向
上する。また、冷媒通路部材に孔食が発生し、フレオン
などの冷媒が洩れたとしても、これによって燃焼胴に孔
食が発生することができるので、フレオンと燃焼ガスと
の反応による有毒ガスの発生を防止できる。
また、伝熱隔壁に、その周縁の額縁状所定幅部分を除
いて内外いずれかに膨出した膨出部が設けられているの
で、上記のようにして伝熱隔壁と冷媒通路部材および高
温ガス流規制部材とをろう付するさいに、その熱により
軟化し伝熱隔壁の周縁部が重力によって下方に反るのが
防止され、高温ガス流規制部材がろう付された側の面に
筒状燃焼胴を取付けた場合、伝熱隔壁と燃焼胴との間の
密着性が低下して洩れが生じるおそれがある。
いて内外いずれかに膨出した膨出部が設けられているの
で、上記のようにして伝熱隔壁と冷媒通路部材および高
温ガス流規制部材とをろう付するさいに、その熱により
軟化し伝熱隔壁の周縁部が重力によって下方に反るのが
防止され、高温ガス流規制部材がろう付された側の面に
筒状燃焼胴を取付けた場合、伝熱隔壁と燃焼胴との間の
密着性が低下して洩れが生じるおそれがある。
図面はこの発明による熱交換器の実施例を示し、第1図
は一部切欠き斜視図、第2図は第1図の一部切欠きII−
II線拡大断面図、第3図は水平拡大断面図、第4図はヘ
ッダの拡大横断面図、第5図は第3図の部分拡大図、第
6図は伝熱隔壁、高温ガス流規制部材、および固定部材
を示す部分拡大分解斜視図、第7図および第8図は第1
図に示す熱交換器の製造方法を示し、第7図は伝熱隔
壁、冷媒通路部材、高温ガス流規制部材およびヘッダの
ろう付前の状態を示す図、第8図は同じくろう付後の状
態を示す図、第9図は冷暖房装置を示す概略図、第10図
は従来例を示す斜視図である。 (1)……熱交換器、(2)……燃焼胴、(3)……伝
熱隔壁、(5)……偏平管状冷媒通路部材、(6)……
冷媒通路、(10)……額縁状所定幅部分、(11)……膨
出部、(11a)……頂壁、(12)(13)……高温ガス流
規制部材、(28)……ヘッダ、(B)……バーナ。
は一部切欠き斜視図、第2図は第1図の一部切欠きII−
II線拡大断面図、第3図は水平拡大断面図、第4図はヘ
ッダの拡大横断面図、第5図は第3図の部分拡大図、第
6図は伝熱隔壁、高温ガス流規制部材、および固定部材
を示す部分拡大分解斜視図、第7図および第8図は第1
図に示す熱交換器の製造方法を示し、第7図は伝熱隔
壁、冷媒通路部材、高温ガス流規制部材およびヘッダの
ろう付前の状態を示す図、第8図は同じくろう付後の状
態を示す図、第9図は冷暖房装置を示す概略図、第10図
は従来例を示す斜視図である。 (1)……熱交換器、(2)……燃焼胴、(3)……伝
熱隔壁、(5)……偏平管状冷媒通路部材、(6)……
冷媒通路、(10)……額縁状所定幅部分、(11)……膨
出部、(11a)……頂壁、(12)(13)……高温ガス流
規制部材、(28)……ヘッダ、(B)……バーナ。
Claims (1)
- 【請求項1】一端にバーナが取付けられる筒状燃焼胴
と、燃焼胴の他端開口を閉鎖するアルミニウム製伝熱隔
壁と、伝熱隔壁の内面にろう付されている高温ガス流規
制部材と、伝熱間隔の外面にろう付され、かつ内部に複
数の冷媒通路を有するアルミニウム製偏平管状冷媒通路
部材と、冷媒通路部材の両端に取付けられているアルミ
ニウム製ヘッダとよりなり、伝熱隔壁が芯材および芯材
の両面を覆うろう材製皮材からなるアルミニウムブレー
ジングシートで形成され、伝熱隔壁に、その周縁の額縁
状所定幅部分を除いて内外いずれか一方に膨出した膨出
部が設けられ、膨出部の頂壁の一面に高温ガス流規制部
材がろう付され、同他面に冷媒通路部材がろう付されて
いる熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2271521A JP3012945B2 (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2271521A JP3012945B2 (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | 熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04148191A JPH04148191A (ja) | 1992-05-21 |
| JP3012945B2 true JP3012945B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=17501229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2271521A Expired - Fee Related JP3012945B2 (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3012945B2 (ja) |
-
1990
- 1990-10-08 JP JP2271521A patent/JP3012945B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04148191A (ja) | 1992-05-21 |
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