CN102109281A - 换热器及具有该换热器的热水装置 - Google Patents

换热器及具有该换热器的热水装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供换热器及采用该换热器的热水装置。该换热器(A1)包括包围导热管(4)的壳体(2)及对从供气口(21)流入到壳体(2)内的加热用气体进行引导使其在朝向壳体(2)内的第1空间部(24A)移动之后向第2空间部(24B)移动的引导构件(5)，在引导构件(5)与壁部(20b)之间形成有与壁部(20b)和导热管(4)之间的间隙(25a)连通的间隙(25b)，被引导构件(5)引导为向第1空间部(24A)移动的加热用气体的一部分之后通过间隙(25a、25b)向第2空间部(24B)移动。由此，能够有效地利用整个导热管(4)自加热用气体高效率地进行热回收，并且也能够抑制壳体(2)的一部分被加热至高温。

Description

换热器及具有该换热器的热水装置
技术领域
本发明涉及在燃烧气体等加热用气体与导热管之间进行热交换的换热器及具有该换热器的热水装置。
背景技术
作为换热器的一个例子，存在日本国特开2008-298325号公报所述的装置，将其表示于图14中。
图14所示的换热器B包括壳体9、多个导热管8及配置在这些多个导热管8的中心部的引导构件7。在壳体9的底壁部90a及前壁部90b上形成有燃烧气体的供气口91和排气口92。各导热管8采用螺旋状管体构成，被收容在壳体9内。引导构件7具有朝向后方向Rr开口的开口部70。从供气口91进入到引导构件7内的燃烧气体自开口部70向后方向Rr移动，作用于各导热管8的后部区域8A。于是，上述燃烧气体被壳体9的后壁部90c反射而朝向前方向Fr通过壳体9内的形成于引导构件7的两侧方(图中手边侧和里侧)的间隙。由此，上述燃烧气体作用于各导热管8的前部区域8B。之后，上述燃烧气体被从排气口92排出到壳体9的外部。采用上述构造，将引导构件7设置于多个导热管8的中心部，能够高效率地利用空间，并且能利用多个导热管8自上述燃烧气体进行热回收。
但是，在上述换热器B中存在如下所述的不良情况。
即，在换热器B中，引导构件7的上部与壳体9的上壁部90d相接触，在引导构件7与上壁部90d之间未设置间隙。因此，自引导构件7的开口部70移动到壳体9内的后部侧的燃烧气体之后不会朝向形成于导热管8的后部区域8A与上壁部90d之间的间隙93积极地移动。这一样来，导热管8的后部区域8A的上部不能充分地利用于自燃烧气体进行热回收。这在增加热回收量的方面不太理想。
并且，引导构件7被燃烧气体加热至高温，该热量从引导构件7的上部直接传导到壳体9的上壁部90d。因此，上壁部90d被加热到很高的温度。但是，在这样地将上壁部90d加热至高温的情况下，从该上壁部90d向壳体9的外部的散热量增加，热损失增多。
发明内容
本发明的目的在于提供能够适当地防止或抑制上述不良情况的换热器及具有该换热器的热水装置。
为了解决上述课题，在本发明中采用了如下的技术手段。
本发明的第1技术方案提供的换热器包括：换热用的导热管；壳体，其具有包围该导热管且形成有加热用气体的供气口及排气口的多个壁部，这些多个壁部包括形成有上述供气口的第1壁部、与该第1壁部隔着上述导热管地相对的第2壁部及将上述第1壁部与第2壁部彼此连接起来的第3壁部，在该第2壁部与上述导热管之间形成有第1间隙，在该壳体的内部形成有第1空间部和第2空间部，该第1空间部位于上述供气口的形成部位的靠上述第3壁部侧，配置有上述导热管的至少一部分；该第2空间部与该第1空间部隔着上述供气口的形成部位地位于该第1空间部的相反侧，上述排气口连通于该第2空间部；引导构件，其用于引导上述加热用气体，使得从上述供气口进入到上述壳体内的加热用气体在朝向上述第1空间部移动之后朝向上述第2空间部移动。在上述引导构件与上述第2壁部之间形成有与上述第1间隙相连通的第2间隙，被上述引导构件引导为向上述第1空间部移动的加热用气体的一部分之后通过上述第1间隙及第2间隙移动到上述第2空间部中。
优选为，在上述第1空间部中，在上述导热管与上述第1壁部之间形成有第3间隙，上述引导构件设置为不将上述供气口与上述第3间隙之间隔开，从上述供气口移动到上述壳体内的加热用气体的一部分能够朝向上述第3间隙移动。
优选为，上述导热管位于上述第1及第2空间部这两者中，且在上述第2空间部中具有与上述引导构件相对且相邻的相邻部，上述引导构件具有倾斜部，该倾斜部以离上述第3壁部越远距上述第2壁部的分开距离越大的方式倾斜，从上述第1间隙移动到上述第2间隙的加热用气体的一部分通过沿着上述倾斜部移动而被导向上述导热管的上述相邻部。
优选为，上述引导构件的、隔着上述第2间隙与上述第2壁部相对的部分与位于上述第1空间部中的上述导热管相对地接近或者接触该导热管，能够抑制从上述供气口进入而遇到上述引导构件的加热用气体的一部分直接流入到上述第1间隙及第2间隙中。
优选为，上述第1壁部及第2壁部中的一个是位于上述导热管的下方且在冷凝水自上述导热管滴落时接收该冷凝水的底壁部，上述壳体包括用于将上述冷凝水排出到上述壳体的外部的冷凝水排出部件，而且，上述底壁部的至少一部分倾斜，使得上述冷凝水朝向上述冷凝水排出部件流动。
优选为，上述第1壁部是上述底壁部，在上述供气口的周缘部设有用于防止上述冷凝水流入到上述供气口的立起壁，在上述引导构件的下部与上述底壁部之间形成有第4间隙，能够避免在上述底壁部上朝向上述冷凝水排出部件流动的冷凝水被上述引导构件的下部堵截。
优选为，上述引导构件的下部设置为避开上述供气口的正上方且不与上述立起壁相接触，能够避免在附着于上述引导构件上的冷凝水沿着上述引导构件向下流动时，该冷凝水流入到上述供气口中。
优选为，上述引导构件的下部与上述立起壁在水平方向上重叠，在上述加热用气体从上述第1空间部朝向上述第2空间部移动时，能够抑制上述加热用气体的一部分通过上述引导构件的下部与上述立起壁之间的间隙。
优选为，上述壳体还具有自上述底壁部立起且形成有上述排气口的第4壁部，在该第4壁部的外表面安装有排气顶部，该排气顶部用于对通过了上述排气口的燃烧气体进行排气引导，且具有将流入到其内部的冷凝水排出到外部的冷凝水排出口，滴落到上述底壁部上的冷凝水通过上述排气口流入到上述排气顶部的内部，之后通过上述冷凝水排出口被排出到外部。
优选为，上述壳体的上述底壁部中的、相当于上述排气口的下缘部的部分形成为通过多次折回成重叠状并冲压为扁平状而成的冲压加工部，利用上述冲压加工部将上述排气顶部安装于上述第4壁部上。
优选为，换热器还包括将上述壳体内分隔成第1室及第2室的隔壁，上述供气口设置为使上述加热用气体流入到上述第1室中，而且，上述导热管及上述引导构件设置于上述第1室中，在上述壳体上设有用于使加热用气体流入到上述第2室中的追加的供气口，而且，在上述第2室中设有自流入到该第2室的加热用气体进行热回收的追加的导热管。
优选为，上述第1壁部及第2壁部中的一个是底壁部，且另一个是上壁部，上述第3壁部是后壁部，上述壳体还具有自上述底壁部立起且形成有上述排气口的第4壁部，该第4壁部是前壁部，完成了热回收的加热用气体被从上述排气口排出到上述壳体的前方。
优选为，上述第1壁部及第2壁部中的一个是底壁部，且另一个是上壁部，上述第3壁部是前壁部，上述壳体还具有自上述底壁部立起且形成有上述排气口的第4壁部，该第4壁部是后壁部，完成了热回收的加热用气体被从上述排气口排出到上述壳体的后方。
优选为，上述第1壁部是底壁部，而且上述第2壁部是上壁部，上述排气口设置于上述上壁部上，完成了热回收的加热用气体被从上述排气口排出到上述壳体的上方。
优选为，上述第1壁部是上壁部，而且上述第2壁部是底壁部，能够自上述壳体的上方向上述供气口中供给加热用气体。
优选为，上述导热管是长圆形的螺旋管、直线形的管或者蜿蜒曲折形的管。
本发明的第2技术方案提供的热水装置包括加热用气体的供给部件及自上述加热用气体进行热回收来加热出热水的换热器，其中，上述换热器包括：换热用的导热管；壳体，其具有包围该导热管且形成有加热用气体的供气口及排气口的多个壁部，这些多个壁部包括形成有上述供气口的第1壁部、与该第1壁部隔着上述导热管地相对的第2壁部及将上述第1壁部与第2壁部彼此连接起来的第3壁部，在该第2壁部与上述导热管之间形成有第1间隙，在该壳体的内部形成有第1空间部和第2空间部，该第1空间部位于上述供气口的形成部位的靠上述第3壁部侧，配置有上述导热管的至少一部分；该第2空间部与该第1空间部隔着上述供气口的形成部位地位于该第1空间部的相反侧，上述排气口连通于该第2空间部；引导构件，其用于引导上述加热用气体，使得从上述供气口进入到上述壳体内的加热用气体在朝向上述第1空间部移动之后朝向上述第2空间部移动。在上述引导构件与上述第2壁部之间形成有与上述第1间隙相连通的第2间隙，被上述引导构件引导为向上述第1空间部移动的加热用气体的一部分之后通过上述第1及第2间隙移动到上述第2空间部中。
通过以下的参照附图对发明的实施方式进行的说明，可以进一步明确本发明的其他特征及优点。
附图说明
图1是表示具有本发明的换热器的热水装置的一个例子的概略主视剖视图。
图2是图1所示的热水装置的主要部分主视图。
图3是图1中的Ⅲ-Ⅲ剖视图。
图4是图1所示的换热器的俯视剖视图。
图5是表示在图3所示的构造中设有排气顶部的情况的构造的一个例子的主要部分剖视图。
图6是表示本发明的另一例子的概略主视剖视图。
图7是图6的主要部分俯视剖视图。
图8是表示本发明的另一例子的侧视剖视图。
图9A是表示本发明的另一例子的侧视剖视图，图9B是表示将图9A所示的换热器组装在外壳内的例子的局部剖视侧视图。
图10是表示本发明的另一例子的侧视剖视图。
图11是表示本发明的另一例子的俯视剖视图。
图12是表示本发明的另一例子的俯视剖视图。
图13是表示本发明的另一例子的侧视剖视图。
图14是表示以往技术的一个例子的侧视剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图具体说明本发明的较佳实施方式。
图1～图5表示具有应用了本发明的换热器的热水装置的一个例子。
本实施方式的热水装置WH1构成为供热水装置。如图1清晰所示，热水装置WH1包括燃烧器3、初次换热器1及二次换热器A1。二次换热器A1相当于应用了本发明的换热器的一个例子。在图3～图5中，箭头Fr表示二次换热器A1和热水装置WH1的前方向。
燃烧器3例如是气体燃烧器(gas burner)，其配置在燃烧器壳体30内，且该燃烧器3使从外部通过配管32供给来的燃料气体燃烧。由风扇31将燃烧用空气向上输送到燃烧器壳体30内。初次换热器1用于自利用燃烧器3产生的燃烧气体回收显热，其例如为在壳体10内配置具有多个散热片12的多个导热管11而成的结构。
二次换热器A1用于自被初次换热器1回收了显热的燃烧气体进一步回收潜热，其载置在初次换热器1的上部。该二次换热器A1包括多个导热管4、将这些多个导热管4收容在其内部的壳体2、设置在壳体2内的引导构件5、进水用和出热水用的一对头部48、49。
如图4所示，多个导热管4分别为俯视长圆形的螺旋状。各导热管4的基本构造与之前说明的日本国特开2008-298325号公报所述的装置相同。即，各导热管4通过多个环部40连接成一串并在上下高度方向上隔着多个间隙地层叠而成，该环部40具有沿着壳体2的左右横宽方向延伸的直管部40a、40b及连接在该直管部40a、40b的两端的弯管部40c、40d。多个导热管4形成为其各自的环部40的尺寸不同，多个导热管4以大致同心的叠绕状配置。在各导热管4的下端及上端连接有贯穿壳体2的一对侧壁部20e、20f中的任一侧壁部的延设管体部41、42，在这些延设管体部41、42的外端安装有头部48、49。如图1及图2清晰所示，头部49的出热水口49a通过适当的配管99连接于导热管11的进水口11a。在头部48的进水口48a上连接有供水管(省略图示)。从该供水管供给到进水口48a的水依次通过多个导热管4、11而被加热，之后从出热水口11b供给到目标供热水目的地。
壳体2为中空的大致长方体状，作为包围多个导热管4的壁部，除之前说明的一对侧壁部20e、20f之外，如图3所示，还具有底壁部20a、上壁部20b、后壁部20c及前壁部20d。其中，底壁部20a、上壁部20b及后壁部20c相当于本发明中所说的壳体的第1～第3壁部的具体例子。在底壁部20a上形成有供气口21，该供气口21用于使在初次换热器1中向上移动来的燃烧气体流入到最内周的导热管4的中心的空间部分。如图4所示，该供气口21是与最内周的导热管4同样的俯视长圆形或者长方形。在供气口21的周缘部形成有向上立起的立起壁22。在自燃烧气体回收潜热时产生的冷凝水从导热管4滴落到底壁部20a上的情况下，该立起壁22起到防止该冷凝水流入到供气口21的作用。
在壳体2的前壁部20d上形成有用于将完成了热回收的燃烧气体排出到壳体2的外部的排气口23。该排气口23为例如图2所示的主视矩形的形状，其设置在前壁部20d的靠下部，该排气口23的下缘部由底壁部20a构成。底壁部20a为前低后高的倾斜状，使得该底壁部20a上的冷凝水朝向排气口23流动。
如图5所示，在壳体2的前表面部安装有排气顶部88。该排气顶部88包括使通过了排气口23的废气流出到壳体2的外部的开口88c，或者包括连接有用于将上述废气引导到目标部位的与管道(duct)(未图示)相连接的连接口(省略图示)。该排气顶部88具有用于将进入到内部的冷凝水排出到外部的冷凝水排出口88a。壳体2的排气口23设置为，能够使流到底壁部20a上的前端来的冷凝水流入到排气顶部88内。因而，从各导热管4滴落到底壁部20a上的冷凝水在从排气口23流入到排气顶部88内之后，被从冷凝水排出口88a排出到外部。例如图9及图10所示，可以在壳体2的底壁部20a上另外设置冷凝水排出口88b。相对于此，若像本实施方式这样使壳体2内的冷凝水流入到排气顶部88内，就能够不需要上述冷凝水排出口88b。
在图5中(在其他附图中省略)，底壁部20a的前缘部20g形成为通过对折并冲压为扁平的U字形而成的冲压加工部。排气顶部88例如通过螺纹固定安装于前壁部20d上，但也可以螺纹固定于前缘部20g上。优选在排气顶部88与前缘部20g之间夹入密封构件(省略图示)。由于前缘部20g的刚性较高，因此，能够牢固地安装排气顶部88。
在图3及图4中，壳体2的内部空间中的、供气口21的形成部位的后方侧的部分是第1空间部24A，供气口21的形成部位的前方侧的部分是第2空间部24B。在第1空间部24A中的、导热管4的最上层的管体部40a’与上壁部20b之间形成有第1间隙25a。
引导构件5是用于使从供气口21进入到壳体2内的燃烧气体朝向第1空间部24A移动的构件，其采用不锈钢钢板等金属板构成。该引导构件5例如借助一对支承构件52自上壁部20b向其下方悬挂地固定，该引导构件5具有位于供气口21的正上方区域的前方及上方的主体部50及沿该主体部50的长度方向(图1及图4中的左右方向)设置的一对侧板部51。引导构件5的上部5a是安装支承构件52的大致水平板状，如图1及图3清晰所示，该上部5a与壳体2的上壁部20b分开，在其与上壁部20b之间形成有第2间隙25b。第1及第2间隙25a、25b互相连通。由此，移动到第1空间部24A中的燃烧气体之后能够在第1及第2间隙25a、25b中如箭头N3’所示地向前方移动。
引导构件5的上部5a的高度与导热管4的最上层的管体部40a’的上表面相等或者比其低，引导构件5的上部5a与位于第1空间部24A的管体部40a’相对地接近该管体部40a’。由此，能够抑制自供气口21进来后遇到引导构件5的燃烧气体直接流入到第1及第2间隙25a、25b中。在本实施方式中，引导构件5的上部5a与最上层的管体部40a’分开，但也可以与此不同地使上部5a与管体部40a’相接触。在这种情况下，能够将引导构件5自燃烧气体接收的热量传导到管体部40a’。
在第1空间部24A中的、导热管4的最下层的管体部40a”与底壁部20a之间形成有第3间隙25c。引导构件5设置为不分隔第3间隙25c与供气口21之间。由此，能够使从供气口21移动到壳体2内的燃烧气体的一部分如箭头N1’所示地直接朝向第3间隙25c移动。
引导构件5具有自上部5a的一端以前低后高状倾斜的倾斜部5c。在第2空间部24B中，导热管4的一部分为与引导构件5相对且相邻的相邻部47。倾斜部5c起到使燃烧气体高效率地作用于相邻部47的作用。引导构件5的下部5b位于壳体2的底壁部20a的上方，在该下部5b与底壁部20a之间形成有第4间隙25d，该第4间隙25d能够使存在于底壁部20a上的冷凝水通过。引导构件5的下部5b不与立起壁22相接触而位于立起壁22的前方或者外侧方。但是，引导构件5的下部5b与立起壁22在水平方向上重叠。引导构件5位于最内周的导热管4的内方，如图4所示，在该引导构件5与一对侧壁部20e、20f之间，能使燃烧气体沿着从第1空间部24A朝向第2空间部24B的箭头N3方向通过。引导构件5的一对侧板部51(参照图1)发挥抑制从供气口21流入到壳体2内的燃烧气体以朝向壳体2的侧壁部20e、20f较大地扩散的角度移动的整流作用，也起到减小壳体2内的噪声(燃烧气体的气流声)的作用。
接着，说明热水装置WH1的作用。
首先，在驱动燃烧器3产生燃烧气体时，该燃烧气体在被初次换热器1回收了显热之后，从二次换热器A1的供气口21流入到壳体2内。于是，该燃烧气体在引导构件5的引导作用下，如箭头N1所示地向第1空间部24A移动。因而，利用存在于第1空间部24A中的导热管4自上述燃烧气体进行热回收。上述燃烧气体的一部分如图3中箭头N1’所示地通过第3间隙25c，也作用于最下层的管体部40a”。因此，也能有效地利用最下层的管体部40a”进行热回收。
进入到第1空间部24A中的燃烧气体之后如箭头N2所示地冲撞后壁部20c，然后朝向壳体2的前方侧移动，流入到第2空间部24B。在这种情况下，作为燃烧气体，除了产生如图4中箭头N3所示地通过引导构件5的两侧方的燃烧气体之外，也产生如图3中箭头N3’所示地通过第1及第2间隙25a、25b的燃烧气体。因而，使燃烧气体也高效率地作用于与第1间隙25a相对的最上层的管体部40a’，也能够有效地利用管体部40a’进行热回收。
引导构件5虽然被燃烧气体加热至高温，但由于引导构件5的上部5a隔着支承构件52安装于壳体2的上壁部20b上，在上部5a与上壁部20b之间形成第2间隙25b，因此，自引导构件5向上壁部20b传递的导热量较少。结果，不存在上壁部20b被来自引导构件5的导热加热至异常的高温的不良情况。
通过第1及第2间隙25a、25b后的燃烧气体的一部分之后如图3中箭头N3”所示地沿着引导构件5的倾斜部5c下降，有效地作用于导热管4的相邻部47及其附近。因而，使燃烧气体也有效地作用于存在于第2空间部24B中的导热管4的大致整个区域，能够增加自燃烧气体回收的热量。由此，能够提高二次换热器A1的换热效率。流入到第2空间部24B中的燃烧气体之后通过排气口23被排出到壳体2的外部。
如上所述，设置在供气口21的周缘部的立起壁22起到阻止从导热管4滴落到壳体2的底壁部20a上的冷凝水流入到供气口21内的作用。由于在引导构件5的下部5b与底壁部20a之间形成有第4间隙25d，因此，引导构件5不会不当地堵塞底壁部20a上的冷凝水的流动，也能够使冷凝水朝向图5所示的冷凝水排出口88a顺畅地移动。
在图3中，有可能存在冷凝水附着于引导构件5的侧面5d并如箭头n1所示地沿着侧面5d向下方流动的情况，但由于下部5b与立起壁22分开地位于该立起壁22的外方侧，因此，上述冷凝水不会从下部5b传递到立起壁22的上端、内表面部分，能够避免上述冷凝水流入到供气口21中。到达引导构件5的下部5b的冷凝水之后滴落到底壁部20a上，通过第4间隙25d朝向壳体2的前部侧顺畅地流动。由于立起壁22与引导构件5的下部5b在水平方向上重叠，因此，不易产生从供气口21进入到壳体2内的燃烧气体的大部分直接通过引导构件5的下部5b下方的第4间隙25d朝向第2空间部24B移动的现象。因而，也能获得使燃烧气体高效率地从供气口21朝向第1空间部24A移动的效果。
在本实施方式中，引导构件5配置在俯视长圆形的导热管4的中心部，导热管4的上述中心部原本是成为无用空间的部分。引导构件5有效地利用该无用空间，高空间利用率地设置在壳体2内，在减小二次换热器A1的整体尺寸方面较为理想。如上所述，初次换热器1和二次换热器A1的壳体10、2在上下方向上直接重叠地相连接。而且，被初次换热器1热回收后的燃烧气体从壳体10内直接流入到引导构件5内。因此，能够减小这两个换热器1、A1的整体的高度尺寸。另外，也不必另外采用用于将燃烧气体从初次换热器1引导到二次换热器A1的专用构件。结果，也能够谋求简化热水装置WH1的整体构造。
图6～图13表示本发明的另一实施方式。在这些图中，对与上述实施方式相同或类似的构件标注与上述实施方式相同的附图标记。
图6所示的热水装置WH2包括两个燃烧器3A、3B、两个初次换热器1A、1B及一个二次换热器A2。二次换热器A2具有利用隔壁29将壳体2内分隔为左右两个室R1、R2、且在这两个室R1、R2中收容有多个导热管4A、4B的构造。散热片31、燃烧器3A、初次换热器1A及导热管4A构成用于进行通常供热水用的热水加热的第1热水生成部P1。该第1热水生成部P1的导热管4A的朝向等细节与之前说明的热水装置WH1有所不同，但是其基本构造与热水装置WH1相同，省略重复说明。
燃烧器3B、初次换热器1B及导热管4B(相当于本发明中追加的导热管的一个例子)构成例如用于进行地暖用的热水加热的第2热水生成部P2。该第2热水生成部P2的基本构造与第1热水生成部P1相同，其能够利用初次换热器1B和导热管4B自利用燃烧器3B产生的燃烧气体依次回收显热和潜热，能够加热在初次换热器1B、导热管4B内流通的热水(不包含防冻液)。但是，如图7所示，导热管4A的长度方向被设定为壳体2的左右横宽方向的朝向，而导热管4B的长度方向被设定为壳体2的前后深度方向的朝向。采用该构造，与将导热管4A、4B这两者的长度方向都设定为壳体2的左右横宽方向的情况相比，能够减小导热管4A、4B的整体的横宽，从而能够谋求壳体2的小尺寸化。
在壳体2的底壁部20a中的、与导热管4A、4B的中央部相对应的部位设有供气口21A、21B，而且与该供气口21A、21B相对应地设有引导构件5A、5B。但是，供气口21A是在壳体2的左右横宽方向上较长的长圆形或者矩形，而供气口21B(相当于本发明中追加的供气口的一个例子)是在壳体2的前后深度方向上较长的长圆形或者矩形。引导构件5A、5B也做成与这些供气口21A、21B相对应的形态，能够使从供气口21A、21B流入到壳体2内的燃烧气体在壳体2的横宽方向上尽量不扩散地朝向壳体2内的后部侧移动。
采用本实施方式，能够使从供气口21A流入到壳体2内的燃烧气体以与上述实施方式的二次换热器A1同样的路径在壳体2内移动地将该燃烧气体引导到排气口23。另外，也能够利用引导构件5B的引导作用使从供气口21B流入到壳体2内的燃烧气体暂时移动到壳体2内的后部侧之后向前部侧移动地将该燃烧气体引导到排气口23。通过这样的燃烧气体的移动，能够使燃烧气体高效率地作用于导热管4B的大致整体。
由本实施方式可理解，在本发明中，在采用长圆形的螺旋状管体作为导热管的情况下，可以利用引导构件使燃烧气体在上述导热管的宽度方向和长度方向中的任一个方向上移动。另外，本发明的换热器也可以构成为在1个壳体内组装有多组导热管而成的结构。
在图8所示的换热器A3中，在壳体2B的上壁部20b上设有用于形成排气口23A和废气通路230a的辅助部230。在上壁部20b上设有使壳体2B内的第2空间部24B和废气通路230a相连通的开口部23B。在本实施方式中，从壳体2B的第1空间部24A移动到第2空间部24B而完成了热回收的燃烧气体(废气)从开口部23B通过废气通路230a到达排气口23A，被从该排气口23A排出到壳体2B的外部。由本实施方式可理解，排气口也可以不形成在壳体的前壁部上，只要设置为与第2空间部24B相连通的状态即可。
在图9A所示的换热器A4中，排气口23未设置在壳体2C的前壁部20d’上，而设置于后壁部20c’上。引导构件5设置为使从供气口21移动到壳体2C内的燃烧气体朝向前方向Fr移动，壳体2C的内部空间部中的、供气口21的形成部位的前方侧是第1空间部24A，后方侧是第2空间部24B。另外，在本实施方式中，前壁部20d’相当于本发明中所说的第3壁部。
如图9B所示，换热器A4收容于例如在前表面部具有开闭门78a的外壳78内来使用。在这种情况下，采用在壳体2C的后壁部20c’上安装排气顶部88A、使该排气顶部88A的一部分露出到外壳78的外部这样的方法，能够将废气适当地排出到外壳78的外部。由本实施方式可理解，在本发明中，也可以在壳体的后部侧设置排气口，本发明中所说的第1及第2空间部是壳体内的前部侧及后部侧中的哪一个并没有限定。
在图10所示的换热器A5中，供气口21设置于壳体2D的上壁部20b’上，供气口21及引导构件5的构造例如与将之前说明的换热器A1的供气口21及引导构件5上下颠倒的构造相同。因而，在本实施方式中，壳体2D的上壁部20b’相当于本发明中所说的第1壁部，底壁部20a’相当于本发明中所说的第2壁部。另外，在导热管4的最下层的管体部42a”与底壁部20a’之间形成有第1间隙25a，在引导构件5的下部与底壁部20a’之间形成有第2间隙25b。在本实施方式中，虽然存在燃烧气体的流动与之前说明的换热器A1上下颠倒的不同点，但是也能够获得与换热器A1相同的热回收效果，仍然能够使燃烧气体高效率地作用于导热管4的大致整体而提高换热效率。从导热管4滴落到底壁部20a’上的冷凝水能够在该底壁部20a’上顺畅地流动，例如从冷凝水排出口88b适当地排出到壳体2D的外部。由本实施方式可理解，在本发明中，可以将供气口设置在壳体的除底壁部之外的壁部上，将除底壁部之外的壁部作为本发明中所说的第1壁部。
在图11所示的换热器A6中，多个导热管4C分别采用直管体构成。将这些多个导热管4C以夹着供气口21的形成区域而分别位于壳体2E内的第1空间部24A及第2空间部24B的方式分为第1组G1及第2组G2。在第1组G1的一端设有进水头46a，被供给到该进水头46a的热水在通过第1组G1的导热管4C之后，经由辅助头46b通过第2组G2的导热管4C到达出热水头46c。从供气口21流入到壳体2E内的燃烧气体在引导构件5的引导作用下朝向第1空间部24A移动之后移动到第2空间部24B而被从排气口23排出，高效率地作用于多个导热管4C的大致整个区域。
在图12所示的换热器A7中，导热管4D采用俯视蜿蜒曲折的形状的管体构成。该导热管4D也可以采用挠性管构成。导热管4D的一部分位于壳体2的供气口21的形成区域的后部侧的第1空间部24A中，且其另一部分位于壳体2的供气口21的形成区域的前部侧的第2空间部24B中。采用该构造，也能够使从供气口21进入到壳体2内的燃烧气体高效率地作用于导热管4D的大致整个区域。由本实施方式及之前的图11所示的实施方式可理解，在本发明中，作为导热管，也可以采用除螺旋状管体之外的管体。
在图13所示的换热器A8中，采用仅在供气口21的形成区域的后部侧的第1空间部24A中设有多个导热管4、而在第2空间部24B中未设置导热管的构造。采用该构造，虽然在第2空间部24B中无法利用导热管进行热回收，但是在第1空间部24A中能够使燃烧气体高效率地作用于多个导热管4的各处。另外，能够获得抑制从引导构件5向壳体2的上壁部20b导热、能够抑制上壁部20b被加热至高温等本发明所谋求的效果。因而，本实施方式也包含在本发明的技术范围中。
在本实施方式中，由于引导构件5位于排气口23与多个导热管4之间，因此，也能够获得该引导构件5起到隔音壁的功能的效果。更具体地讲，在燃烧气体流入到壳体2内在各部分中移动时会产生噪声(气流声)，该声音会通过排气口23泄漏到外部，但若存在与排气口23相接近且与该排气口23相对的引导构件5，则该引导构件5起到隔音壁的作用，能够减小泄漏到壳体2的外部的噪声。
本发明并不限定于上述实施方式的内容。本发明的换热器及热水装置的各部的具体构造能够自由地进行各种设计变更。
本发明中所说的引导构件可以不具有图1所示的一对侧板部51或者不具有图3所示的倾斜部5c。作为引导构件的安装方法，例如也可以将引导构件设置为自立起壁向上方立起的状态，来替代将引导构件悬挂支承于壳体的上壁部。另外，也可以做成使引导构件安装于导热管上地支承引导构件的构造。壳体只要具有包围导热管的周围的多个壁部和加热用气体的供气口及排气口即可，其具体的形状、尺寸、材质等没有限定。如在图9、图10的实施方式中说明的那样，本发明中所说的壳体的第1～第3壁部并不限定于底壁部、上壁部及后壁部。
在上述实施方式中，本发明的换热器用作潜热回收用的二次换热器，但也并不限定于此。例如也可以构成为自利用燃烧器产生的燃烧气体回收显热的结构或者构成为回收显热及潜热这两者的结构。本发明中所说的热水装置是具有生成热水的功能的装置的意思，是广泛地包括通常供热水用、浴室供热水用、暖气用或者融雪用等的各种供热水装置，以及生成除供热水之外所采用的热水的装置的概念。作为加热用气体，除燃烧气体之外，例如也可以采用来自热电联供系统(cogeneration)用的燃气发动机、燃料电池的废气。

Claims (17)

1.一种换热器，其特征在于，该换热器包括：
换热用的导热管；
壳体，其具有包围该导热管且形成有加热用气体的供气口及排气口的多个壁部，这些多个壁部包括形成有上述供气口的第1壁部、与该第1壁部隔着上述导热管地相对的第2壁部及将上述第1壁部与第2壁部彼此连接起来的第3壁部，在上述第2壁部与上述导热管之间形成有第1间隙，在该壳体的内部形成有第1空间部和第2空间部，该第1空间部位于上述供气口的形成部位的靠上述第3壁部侧，配置有上述导热管的至少一部分；该第2空间部与该第1空间部隔着上述供气口的形成部位地位于该第1空间部的相反侧，上述排气口连通于该第2空间部；
引导构件，其用于引导上述加热用气体，使得从上述供气口进入到上述壳体内的加热用气体在朝向上述第1空间部移动之后朝向上述第2空间部移动；
在上述引导构件与上述第2壁部之间形成有与上述第1间隙相连通的第2间隙，被上述引导构件引导为向上述第1空间部移动的加热用气体的一部分之后通过上述第1间隙及第2间隙移动到上述第2空间部。
2.根据权利要求1所述的换热器，其中，
在上述第1空间部中，在上述导热管与上述第1壁部之间形成有第3间隙；
上述引导构件设置为不将上述供气口与上述第3间隙之间隔开，从上述供气口移动到上述壳体内的加热用气体的一部分能够朝向上述第3间隙移动。
3.根据权利要求1所述的换热器，其中，
上述导热管位于上述第1空间部及第2空间部这两者中，且在上述第2空间部中具有与上述引导构件相对且相邻的相邻部；
上述引导构件具有倾斜部，该倾斜部以离上述第3壁部越远距上述第2壁部的分开距离越大的方式倾斜，从上述第1间隙移动到上述第2间隙的加热用气体的一部分通过沿着上述倾斜部移动而被导向上述导热管的上述相邻部。
4.根据权利要求1所述的换热器，其中，
上述引导构件的、隔着上述第2间隙与上述第2壁部相对的部分与位于上述第1空间部的上述导热管相对地接近或者接触该导热管，能够抑制从上述供气口进入而遇到上述引导构件的加热用气体的一部分直接流入到上述第1间隙及第2间隙中。
5.根据权利要求1所述的换热器，其中，
上述第1壁部及第2壁部中的一个是位于上述导热管的下方且在冷凝水自上述导热管滴落时接收该冷凝水的底壁部；
上述壳体包括用于将上述冷凝水排出到上述壳体的外部的冷凝水排出部件，而且，上述底壁部的至少一部分倾斜，使得上述冷凝水朝向上述冷凝水排出部件流动。
6.根据权利要求5所述的换热器，其中，
上述第1壁部是上述底壁部；
在上述供气口的周缘部设有用于防止上述冷凝水流入到上述供气口的立起壁；
在上述引导构件的下部与上述底壁部之间形成有第4间隙，能够避免在上述底壁部上朝向上述冷凝水排出部件流动的冷凝水被上述引导构件的下部堵截。
7.根据权利要求6所述的换热器，其中，
上述引导构件的下部设置为避开上述供气口的正上方且不与上述立起壁相接触，能够避免在附着于上述引导构件上的冷凝水沿着上述引导构件上向下流动时，该冷凝水流入到上述供气口中。
8.根据权利要求7所述的换热器，其中，
上述引导构件的下部与上述立起壁在水平方向上重叠，在上述加热用气体从上述第1空间部朝向上述第2空间部移动时，能够抑制上述加热用气体的一部分通过上述引导构件的下部与上述立起壁之间的间隙。
9.根据权利要求5所述的换热器，其中，
上述壳体还具有自上述底壁部立起且形成有上述排气口的第4壁部；
在该第4壁部的外表面安装有排气顶部，该排气顶部用于对通过了上述排气口的燃烧气体进行排气引导，且具有将流入到其内部的冷凝水排出到外部的冷凝水排出口；
滴落到上述底壁部上的冷凝水通过上述排气口流入到上述排气顶部的内部，之后通过上述冷凝水排出口被排出到外部。
10.根据权利要求9所述的换热器，其中，
上述壳体的上述底壁部中的、相当于上述排气口的下缘部的部分形成为通过多次折回成重叠状并冲压为扁平状而成的冲压加工部；
利用上述冲压加工部将上述排气顶部安装于上述第4壁部上。
11.根据权利要求1所述的换热器，其中，
该换热器还包括将上述壳体内分隔成第1室及第2室的隔壁，上述供气口设置为使上述加热用气体流入到上述第1室中，而且，上述导热管及上述引导构件设置于上述第1室中；
在上述壳体上设有用于使加热用气体流入到上述第2室中的追加的供气口，而且，在上述第2室中设有自流入到该第2室中的加热用气体进行热回收的追加的导热管。
12.根据权利要求1所述的换热器，其中，
上述第1壁部及第2壁部中的一个是底壁部，且另一个是上壁部，上述第3壁部是后壁部；
上述壳体还具有自上述底壁部立起且形成有上述排气口的第4壁部，该第4壁部是前壁部，完成了热回收的加热用气体被从上述排气口排出到上述壳体的前方。
13.根据权利要求1所述的换热器，其中，
上述第1壁部及第2壁部中的一个是底壁部，且另一个是上壁部，上述第3壁部是前壁部；
上述壳体还具有自上述底壁部立起且形成有上述排气口的第4壁部，该第4壁部是后壁部，完成了热回收的加热用气体被从上述排气口排出到上述壳体的后方。
14.根据权利要求1所述的换热器，其中，
上述第1壁部是底壁部，而且上述第2壁部是上壁部，上述排气口设置于上述上壁部上，完成了热回收的加热用气体被从上述排气口排出到上述壳体的上方。
15.根据权利要求1所述的换热器，其中，
上述第1壁部是上壁部，而且上述第2壁部是底壁部；
能够自上述壳体的上方向上述供气口中供给加热用气体。
16.根据权利要求1所述的换热器，其中，
上述导热管是长圆形的螺旋管、直线形的管或者蜿蜒曲折形的管。
17.一种热水装置，其特征在于，
该热水装置包括加热用气体的供给部件和自上述加热用气体进行热回收来加热出热水的换热器；
上述换热器包括：
换热用的导热管；
壳体，其具有包围该导热管且形成有加热用气体的供气口及排气口的多个壁部，这些多个壁部包括形成有上述供气口的第1壁部、与该第1壁部隔着上述导热管相对的第2壁部以及将上述第1壁部与第2壁部彼此连接起来的第3壁部，在该第2壁部与上述导热管之间形成有第1间隙，在该壳体的内部形成有第1空间部和第2空间部，该第1空间部位于上述供气口的形成部位的靠上述第3壁部侧，配置有上述导热管的至少一部分；该第2空间部与该第1空间部隔着上述供气口的形成部位地位于该第1空间部的相反侧，上述排气口连通于该第2空间部；
引导构件，其用于引导上述加热用气体，使得从上述供气口进入到上述壳体内的加热用气体在朝向上述第1空间部移动之后朝向上述第2空间部移动；
在上述引导构件与上述第2壁部之间形成有与上述第1间隙相连通的第2间隙，被上述引导构件引导为向上述第1空间部移动的加热用气体的一部分之后通过上述第1间隙及第2间隙移动到上述第2空间部中。
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