JP2001336831A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一つの缶体に複数の機能を有する流路を設け
た燃焼装置において、各単独運転時に使用しない機能の
方の流路内で滞留している流体が沸騰し流路内にスケー
ルが堆積し耐久性能が劣化したり、各単独運転時の出力
を低下せざるを得ない課題があった。 【解決手段】 伝熱フィン４を貫通する第一流路１０と
第二流路５が交互に接合した接合流路７を上下二段に設
け、これら上下二段の接合流路７を互いに接合し四つの
流路が連接することで、各流路を単独で加熱する運転を
行っても運転していない他方の管に滞留している管内の
水の温度上昇を抑制し、管内スケールの発生防止と熱交
換器８の延命化が実現できる。すなわち装置の持つ性能
が十分に発揮され、燃焼装置の耐久性能が向上し、製品
の信頼性が大幅に向上するとともに装置の延命化が実現
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は暖房機能や風呂の追
い焚き機能を有する給湯機において、燃焼熱源が１カ所
存在し、前記複数の機能を満足する燃焼装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一つの燃焼熱源によって複数の流
路を同時に加熱できる燃焼装置は、給湯と風呂の運転が
できる給湯風呂装置などの複合給湯機に採用されてい
る。この種の従来の燃焼装置は特開平９−２４３１６６
号公報に記載されているようなものがあった。この燃焼
装置では、図１１に示す様に、バーナユニット１とバー
ナーユニット１に設けられた給湯バーナ１Ａと風呂バー
ナ１Ｂと、バーナユニット１に空気を供給するファン２
と、燃料を供給するガス比例弁３と、複数の伝熱フィン
４と、伝熱フィン４を貫通しバーナユニット１で加熱す
る給湯管５と風呂管６から構成される。給湯管５と風呂
管６は互いに並行に並べられ、間に互いの丸管を接合し
た接合流路７を有している。この時給湯バーナ１Ａは給
湯管５と接合流路７を加熱し、風呂バーナ１Ｂは風呂管
６を加熱する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の燃焼装置の構成では、給湯バーナ１Ａと風呂バーナ
１Ｂはバーナユニット１内でそれぞれ完全に独立してい
るため、装置の小型化ができない構成であると共に、特
に給湯単独の最大運転を行う際に接合流路７と給湯管５
の間を高温の燃焼ガスが多量に通過するため、運転を行
っていない接合流路７の他方の風呂管６内の水温が上昇
してしまう。すなわち、最大燃焼時に接合流路７の加熱
量が増加し、所定の燃焼量を超えると接合流路７の風呂
管６への受熱量が多くなり、風呂管６の水温が上昇し沸
騰に至ることもあった。管内の水が沸騰すると管内にス
ケールが付着し流路を閉塞し運転ができなくなる可能性
が生じる。また、風呂の単独運転を行う際も同様に、所
定の燃焼量を超えると接合流路７の給湯管５への受熱量
が多くなり、給湯管５の水温が上昇し沸騰に至ることも
あった。そのため、給湯運転開始時の初期水温の上昇に
よる高温出湯や、熱交換器の耐久性と信頼性に課題があ
った。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、並行に複数本のバーナを設けたバーナユニ
ットに第一バーナ群と第二バーナ群を設け、バーナユニ
ットによって生成される高温ガスで加熱される複数の伝
熱フィンと、伝熱フィンを貫通しバーナユニットと並行
して設けた複数の流路と、流路は第一流路と第二流路と
両流路の間に設けた少なくとも四段以上で交互に接合し
た複数の接合流路から構成され、接合流路は高温ガスが
流れる上流側から下流側へ第一流路、第二流路、第一流
路、第二流路の順に接合して設けたことを特徴とする燃
焼装置である。

【０００５】上記発明によれば、一つの缶体で給湯・風
呂もしくは給湯・暖房等の複数の機能を備えた燃焼装置
において、一つの機能のみを使用したときに、使用しな
い機能の管内流体の沸騰を抑制できることから、十分な
給湯能力や暖房能力や風呂沸き上げ性能の発揮と、高い
耐久性能と信頼性能を確保できる。

【０００６】また、第一流路の伝熱フィン下流端部に案
内板を設けた構成によると高温の燃焼ガスが二段目第一
流路の下流側へ回り込み吸熱効率が向上し第一流路の機
能を使用する際の高熱効率を実現できる。

【０００７】さらに、接合流路から入水した後、接合流
路以外の流路から出湯する構成にすると、接合流路を通
過する水が入水側で比較的低水温であるために、他方の
滞留している流路の水が沸騰することを抑制できること
から、十分な給湯能力や暖房能力や風呂沸き上げ性能を
発揮でき、高い耐久性能と信頼性能を確保できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、複数の流路を加熱する
バーナ群を並行に設けたバーナユニットと、バーナユニ
ットは第一バーナ群と、第二バーナ群を備え、バーナ群
で加熱される伝熱フィンと、伝熱フィンを貫通しバーナ
ユニットと並行して設け少なくとも二段以上で構成され
る複数の第一流路と複数の第二流路を備え、第一流路と
第二流路の間に少なくとも四段以上で交互に接合した複
数の接合流路を構成し、接合流路は高温ガスが流れる上
流側から下流側へ第一流路、第二流路の順に繰り返し接
合してなる請求項１記載の燃焼装置である。

【０００９】また、高温ガスが流れる上流側に位置する
接合流路のうち高温ガス上流側の第一流路の断面が変形
した変形管からなる請求項２記載の燃焼装置である。

【００１０】また、接合流路のうち少なくとも高温ガス
が流れる最下流の第二流路を除いた流路の断面が変形し
た変形管からなる請求項３記載の燃焼装置である。

【００１１】また、高温ガスが流れる上流側の接合流路
と下流側の接合流路の鉛直方向の中心が偏心して接合し
た請求項４記載の燃焼装置である。

【００１２】また、複数の流路を加熱するバーナ群を並
行に設けたバーナユニットと、バーナユニットは第一バ
ーナ群と、第二バーナ群を備え、バーナ群で加熱される
伝熱フィンと、伝熱フィンを貫通しバーナユニットと並
行して設け少なくとも二段以上で構成される複数の第一
流路と複数の第二流路を備え、第一流路と第二流路の間
に少なくとも二段以上で互いに接合した複数の接合流路
を構成し、第一流路の高温ガスが流れる下流側に位置す
る伝熱フィンの下流端部に案内板を設けた請求項５記載
の燃焼装置である。

【００１３】また、複数の流路を加熱するバーナ群を並
行に設けたバーナユニットと、バーナユニットは第一バ
ーナ群と、第二バーナ群を備え、バーナ群で加熱される
伝熱フィンと、伝熱フィンを貫通しバーナユニットと並
行して設け少なくとも二段以上で構成される複数の第一
流路と複数の第二流路を備え、第一流路と第二流路の間
に少なくとも二段以上で互いに接合した複数の接合流路
を構成し、接合流路の高温ガスが流れる上流側の第一流
路から入水し高温ガスが流れる下流側の接合流路の第一
流路を通水した後、高温ガスが流れる下流側の第一流路
を経て高温ガス上流側の第一流路から出湯する請求項６
記載の燃焼装置である。

【００１４】また、接合流路の高温ガスが流れる上流側
の第二流路から入水し高温ガスが流れる下流側の接合流
路の第二流路を通水した後、高温ガスが流れる下流側の
第二流路を経て高温ガス上流側の第二流路から出湯する
請求項７記載の燃焼装置である。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００１６】（実施例１）本発明の実施例を、図１を用
いて説明する。図１は燃焼装置の熱交換器８とバーナユ
ニット１の構成図で、給湯機能の単独運転を行っている
場合である。図において、１は複数本のバーナから構成
されるバーナユニットであり、バーナユニット１は第一
バーナ群である暖房バーナ１Ｃと第二バーナ群である給
湯バーナ１Ａから構成される。バーナユニット１に空気
を供給するファン２と、バーナユニット１へのガス供給
量を制御するガス比例弁３と、バーナユニット１によっ
て生成される高温ガスで加熱される複数の伝熱フィン４
と、給湯運転と暖房運転の切り替え及び、バーナユニッ
ト１の燃焼本数切り替えを行う複数の電磁弁９と、高温
ガスが流れる下流側で高温ガスの流れと交差し伝熱フィ
ン４を貫通しバーナユニット１と並行して設けた第一流
路である暖房管１０と第二流路である給湯管５を上下二
段に設けている。暖房管１０は暖房単管１０Ａと、暖房
管１０と給湯管５をロウ接合した接合流路７を構成する
暖房管１０Ｂとが存在する。同様に給湯管５は給湯単管
５Ａと、暖房管１０と給湯管５をロウ接合した接合流路
７を構成する給湯管５Ｂとが存在する。このとき、接合
流路７は高温ガスが流れる上流側に暖房管１０Ｂを設け
高温ガスが流れる下流側に給湯管５Ｂを設けると共に、
上下二段にロウ接合している。すなわち、高温ガスが流
れる上流側から暖房管１０Ｂ、給湯管５Ｂ、暖房管１０
Ｂ、給湯管５Ｂの順番で交互に四連管で構成される。さ
らに暖房管１０は温水を循環させるための暖房循環ポン
プ１１と、暖房端末機１２を設けている。なお、燃焼装
置の筐体はケーシング１７であり、熱交換器８を通過し
た燃焼ガスは排気トップ１８から外部へ放出される。

【００１７】従来例の構成における課題は、給湯単独運
転を行う際に接合流路７が常に加熱されるため、運転を
行っていない他方の風呂管６内の水温が上昇してしま
う。例えば給湯単独運転を行う際に、所定の燃焼量を超
えると接合流路７の風呂管６への受熱量が多くなり、風
呂管６内の水温が上昇し沸騰に至ることもあった。風呂
管６内の水が沸騰すると風呂管６内にスケールが付着し
風呂管６を閉塞し風呂運転ができなくなる可能性が生じ
る。また、風呂の単独運転を行う際も、所定の燃焼量を
超えると接合流路７の給湯管５の受熱量が多くなり、給
湯管５内の水温が上昇し高温になることもあった。その
ため、給湯運転開始時の初期水温の上昇による高温出湯
や、熱交換器の耐久性と信頼性に課題があった。

【００１８】この課題を解決する手段として、バーナユ
ニット１の並びと並行して上下二段に接合流路７を設
け、給湯管５Ｂと暖房管１０Ｂを接合した接合流路７を
暖房単管１０Ａと給湯単管５Ａの間に上下二段に四連で
接合した管となるよう構成としている。

【００１９】そこで図１に示す本発明の構成によれば、
給湯最大運転したときには給湯バーナ１Ａが燃焼し、高
温の燃焼ガスは給湯単管５Ａと接合流路７の間を通過す
る。このとき接合流路７が上下二段でロウ接合されてい
るため、高温ガスが流れる下流側の暖房管１０Ｂは高温
ガスが流れる上流側の給湯管５Ｂと下流側の給湯管５Ｂ
の上下二段から吸熱され、運転を停止している二段目の
接合流路７の暖房管１０Ｂ内部の滞留水の温度上昇を抑
制できる。すなわち滞留している管内のスケール付着抑
制と熱交換器の延命化が実現されるとともに、耐久性能
が向上し、製品の信頼性が大幅に向上する。なお、一段
目の暖房管１０Ｂの温度は伝熱フィン４の高温ガスが流
れる上流側長さを短くすることで抑制できる。

【００２０】一方本実施例では、給湯バーナ１Ａと暖房
バーナ１Ｃのみ存在する例を示したが、給湯バーナ１Ａ
と暖房バーナ１Ｃの間に共用バーナ１Ｄを設ける構成と
しても、同様に暖房管１０Ｂ内の水の沸騰を抑制する効
果を発揮し、燃焼装置を小型化することもできる。すな
わち、給湯最大運転を行う際は、給湯バーナ１Ａと共用
バーナ１Ｄを燃焼させ、これらのバーナから発生する高
温の燃焼ガスで直接加熱される接合流路７の暖房管１０
Ｂは上下の給湯管５Ｂにより吸熱されるため滞留してい
る暖房管１０Ｂ内の水は沸騰しない。同様に暖房最大運
転を行う際は、暖房バーナ１Ｃと共用バーナ１Ｄを燃焼
させ、これらのバーナから発生する高温の燃焼ガスで直
接加熱される接合流路７の給湯管５Ｂは上下の暖房管１
０Ｂにより吸熱されるため滞留している給湯管５Ｂ内の
水は沸騰しない。ところで共用バーナ１Ｄを給湯バーナ
１Ａと暖房バーナ１Ｃの間に設けることで、各単独最大
運転時には共用バーナ１Ｄが燃焼するためバーナユニッ
ト１を兼用でき、必要なバーナ本数を共用バーナ本数分
減らすことができ、燃焼装置の小型化が可能である。

【００２１】さらに、伝熱フィン４を貫通する流路を給
湯管５と暖房管１０に適用した例で説明したが、給湯管
５と風呂管６、もしくは暖房管１０と風呂管６に適用し
ても同様の効果を発揮できる。

【００２２】（実施例２）図２は本発明の実施例２であ
り、本発明の燃焼装置の伝熱フィン４の構成図で、伝熱
フィン４を貫通しバーナユニット１と並行して設けた第
一流路である暖房管１０と第二流路である給湯管５を上
下二段に設けている。暖房管１０は暖房単管１０Ａと、
暖房管１０と給湯管５をロウ接合した接合流路７を構成
する暖房管１０Ｂとが存在する。同様に給湯管５は給湯
単管５Ａと、暖房管１０と給湯管５をロウ接合した接合
流路７を構成する給湯管５Ｂとが存在する。このとき、
接合流路７は高温ガスが流れる上流側に暖房管１０Ｂを
設け高温ガスが流れる下流側に給湯管５Ｂを設けると共
に、上下二段にロウ接合し、高温ガスが流れる上流側か
ら暖房管１０、給湯管５Ｂ、暖房管１０Ｂ、給湯管５Ｂ
の順番で交互に四連管で構成される。高温ガス最上流側
に位置する暖房管１０は略ハート型に管の流路断面を変
形した変形管であるハート管１０Ｃと給湯管５Ｂをロウ
接合した接合流路７を上流側に構成した場合である。本
発明の目的と効果は、実施例１で示したものとほぼ同じ
であり、本実施例との構成における違いは、高温ガス最
上流側に位置する暖房管１０Ｂにハート管１０Ｃを採用
したことである。

【００２３】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。

【００２４】図２に示すように高温ガスが流れる上流側
の接合流路７のうち暖房管１０Ｂを略ハート型に変形し
た変形管であるハート管１０Ｃと給湯管５Ｂが接合して
いることから、高温ガスが流れる上流側に位置する接合
流路７の給湯管５Ｂとハート管１０Ｃの接合面積が大き
くなり、運転を停止している管内部の滞留水の熱は他方
の管に容易に伝熱し、滞留水の温度上昇を抑制できる。
すなわち滞留している管内のスケール付着抑制と熱交換
器８の延命化が実現されるとともに、耐久性能が向上し
製品の信頼性が大幅に向上する。

【００２５】ここで、接合流路７のうち暖房管１０Ｂを
略ハート型に変形したハート管を採用した例を示した
が、変形する形状をＤ形や凹形にし接合面積を大きくす
る構成をとることでも同様の効果を発揮できる。

【００２６】（実施例３）図３は本発明の実施例３であ
り、本発明の燃焼装置の伝熱フィン４の構成図で、伝熱
フィン４を貫通しバーナユニット１と並行して設けた第
一流路である暖房管１０と第二流路である給湯管５を上
下二段に設けている。暖房管１０は暖房単管１０Ａと、
暖房管１０と給湯管５をロウ接合した接合流路７を構成
する暖房管１０Ｂとが存在する。同様に給湯管５は給湯
単管５Ａと、暖房管１０と給湯管５をロウ接合した接合
流路７を構成する給湯管５Ｂとが存在する。このとき、
接合流路７は高温ガスが流れる上流側に暖房管１０Ｂを
設け高温ガスが流れる下流側に給湯管５Ｂを設けると共
に、上下二段にロウ接合し、高温ガスが流れる上流側か
ら暖房管１０Ｂ、給湯管５Ｂ、暖房管１０Ｂ、給湯管５
Ｂの順番で交互に四連管で構成される。接合流路７に設
ける暖房管１０Ｂは略ハート型に管の流路断面を変形し
た変形管であるハート管１０Ｃを採用し、高温ガスが流
れる下流側の給湯管５Ｂにも略ハート型に管の流路断面
を変形した変形管であるハート管５Ｃを採用しロウ接合
した場合である。本発明の目的と効果は、実施例１で示
したものとほぼ同じであり、本実施例との構成における
違いは、接合流路７に設けた暖房管１０Ｂにハート管１
０Ｃを用い、高温ガスが流れる下流側の給湯管５Ｂにも
ハート管５Ｃを採用したことである。

【００２７】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。

【００２８】図３に示すように接合流路７のうち高温ガ
スが流れる最下流側の給湯管５Ｂを除いて流路断面を略
ハート型に変形したハート管１０Ｃと５Ｃを採用し交互
に接合していることから、上下二段の接合流路７とも給
湯管５Ｃと暖房管１０Ｃの接合面積が大きくなり、運転
を停止している管内部の滞留水の熱は他方の管に容易に
伝熱し、滞留水の温度上昇を抑制できる。すなわち滞留
している管内のスケール付着抑制と熱交換器８の延命化
が実現されるとともに、耐久性能が向上し製品の信頼性
が大幅に向上する。

【００２９】ここで、接合流路７のうち流路断面形状を
略ハート型に変形したハート管１０Ｃと５Ｃを採用した
例を示したが、変形する形状をＤ形や凹形にし接合面積
を大きくする構成をとることでも同様の効果を発揮でき
る。さらに、図４に示すように接合流路７の暖房管５Ｂ
に共にハート管１０Ｃを採用し給湯管５Ｂは丸管を採用
し交互にロウ接合する構成としてもほぼ同様の効果を得
ることができる。

【００３０】（実施例４）図５は本発明の実施例４であ
り、本発明の燃焼装置の伝熱フィン４の構成図で、伝熱
フィン４を貫通しバーナユニット１と並行して設けた第
一流路である暖房管１０と第二流路である給湯管５を上
下二段に設けている。暖房管１０は暖房単管１０Ａと、
暖房管１０と給湯管５をロウ接合した接合流路７を構成
する暖房管１０Ｂとが存在する。同様に給湯管５は給湯
単管５Ａと、暖房管１０と給湯管５をロウ接合した接合
流路７を構成する給湯管５Ｂとが存在する。このとき、
接合流路７は高温ガスが流れる上流側に暖房管１０Ｂを
設け高温ガスが流れる下流側に給湯管５Ｂを設けると共
に、上下二段にロウ接合し、高温ガスが流れる上流側か
ら暖房管１０Ｂ、給湯管５Ｂ、暖房管１０Ｂ、給湯管５
Ｂの順番で交互に四連管で構成される。この時、高温ガ
スが流れる上流側の接合流路７と高温ガスが流れる下流
側の接合流路管７は鉛直方向の中心が偏心して接合して
いる。また接合流路７に設ける暖房管１０Ｂは略ハート
型に管の流路断面を変形した変形管であるハート管１０
Ｃを採用し四連管を交互にロウ接合した場合である。本
発明の目的と効果は、実施例１で示したものとほぼ同じ
であり、本実施例との構成における違いは、接合流路７
に設けた暖房管１０Ｂにハート管１０Ｃを用い、上下二
段の接合流路７を鉛直方向の中心を偏心させて接合して
いることである。

【００３１】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。

【００３２】図５に示すように接合流路７を偏心させて
接合させることで、高温の燃焼ガスが流れる下流側にあ
る接合流路７のハート管１０Ｃに直接当たる構成となり
この管での吸熱量が非常に多くなり暖房運転をする際の
熱効率を向上することが可能である。さらに、接合流路
７のうち給湯管５Ｂを除いて流路断面を略ハート型に変
形したハート管１０Ｃを採用し交互に接合していること
から、接合流路７の給湯管５Ｂとハート管１０Ｃの接合
面積が大きくなり、運転を停止している管内部の滞留水
の熱は他方の管に容易に伝熱し、滞留水の温度上昇を抑
制できる。すなわち滞留している管内のスケール付着抑
制と熱交換器８の延命化が実現されるとともに、耐久性
能が向上し製品の信頼性が大幅に向上する。

【００３３】（実施例５）図６は本発明の実施例５であ
り、本発明の燃焼装置の伝熱フィン４の構成図で、伝熱
フィン４を貫通しバーナユニット１と並行して設けた第
一流路である暖房管１０と第二流路である給湯管５を上
下二段に設けている。暖房管１０は暖房単管１０Ａと、
暖房管１０と給湯管５をロウ接合した接合流路７を構成
する暖房管１０Ｂとが存在する。同様に給湯管５は給湯
単管５Ａと、暖房管１０と給湯管５をロウ接合した接合
流路７を構成する給湯管５Ｂとが存在する。このとき、
接合流路７は高温ガスが流れる上流側に暖房管１０Ｂを
設け高温ガスが流れる下流側に給湯管５Ｂを設けると共
に、上下二段にロウ接合し、高温ガスが流れる上流側か
ら暖房管１０Ｂ、給湯管５Ｂ、暖房管１０Ｂ、給湯管５
Ｂの順番で交互に四連管で構成される。この時、高温ガ
スが流れる上流側の接合流路７と高温ガスが流れる下流
側の接合流路管７は鉛直方向の中心が偏心して接合して
いる。また接合流路７に設ける暖房管１０Ｂは略ハート
型に管の流路断面を変形した変形管であるハート管１０
Ｃを採用し四連管を交互にロウ接合している。さらに、
暖房単管１０Ａの高温ガスが流れる下流側で伝熱フィン
４の下流端部１３に案内板である折り返し部１４を設け
た場合である。本発明の目的と効果は、実施例１で示し
たものとほぼ同じであり、本実施例との構成における違
いは、接合流路７に設けた暖房管１０Ｂにハート管１０
Ｃを用い、上下二段の接合流路７を鉛直方向の中心を偏
心させて接合し、暖房単管１０Ａの高温ガスが流れる下
流側で伝熱フィン４下流端部１３に折り返し部１４を設
けていることである。

【００３４】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。

【００３５】図６に示すように接合流路７を偏心させて
接合させることで、高温の燃焼ガスが流れる下流側にあ
る接合流路７の暖房管１０Ｃに直接当たる構成となりこ
の管での吸熱量が非常に多くなる。さらに、伝熱フィン
４下流端部１３に折り返しを部１４を設けることで高温
ガスが流れる下流側の暖房単管１０Ａの後流側に回り込
み吸熱量が増加することで暖房運転をする際に暖房最大
燃焼から最小燃焼に至るまで熱効率を向上することが可
能である。さらに、接合流路７のうち暖房管１０Ｂに流
路断面を略ハート型に変形したハート管１０Ｃを採用し
交互に接合していることから、接合流路７の給湯管５Ｂ
とハート管１０Ｃの接合面積が大きくなり、運転を停止
している管内部の滞留水の熱は他方の管に容易に伝熱
し、滞留水の温度上昇を抑制できる。すなわち滞留して
いる管内のスケール付着抑制と熱交換器８の延命化が実
現されるとともに、耐久性能が向上し製品の信頼性が大
幅に向上する。

【００３６】（実施例６）図７は本発明の実施例６であ
り、本発明の燃焼装置の熱交換器８とバーナユニット１
の構成図で暖房機能の単独運転を行っている場合であ
り、図８は、伝熱フィン４の構成図である。

【００３７】図７および図８において、１は複数本のバ
ーナから構成されるバーナユニットであり、バーナユニ
ット１は第一バーナ群である暖房バーナ１Ｃと第二バー
ナ群である給湯バーナ１Ａから構成される。バーナユニ
ット１に空気を供給するファン２と、バーナユニット１
へのガス供給量を制御するガス比例弁３と、バーナユニ
ット１によって生成される高温ガスで加熱される複数の
伝熱フィン４と、給湯運転と暖房運転の切り替え及び、
バーナユニット１の燃焼本数切り替えを行う複数の電磁
弁９と、高温ガスの下流側で高温ガスの流れと交差し伝
熱フィン４を貫通しバーナユニット１と並行して設けた
第一流路である暖房管１０と第二流路である給湯管５を
上下二段に設けている。暖房管１０は暖房単管１０Ａ
と、暖房管１０と給湯管５をロウ接合した接合流路７を
構成する暖房管１０Ｂとが存在する。同様に給湯管５は
給湯単管５Ａと、暖房管１０と給湯管５をロウ接合した
接合流路７を構成する給湯管５Ｂとが存在する。このと
き、接合流路７は高温ガスが流れる上流側に暖房管１０
Ｂを設け高温ガスが流れる下流側に給湯管５Ｂを設ける
と共に、上下二段にロウ接合している。すなわち、高温
ガスが流れる上流側から暖房管１０Ｂ、給湯管５Ｂ、暖
房管１０Ｂ、給湯管５Ｂの順番で互いに二段で接合して
いる。さらに暖房管１０は温水を循環させるための暖房
循環ポンプ１１と、暖房端末機１２を設けている。その
通水回路構成は、暖房端末機１２から戻ってきた低温水
は循環ポンプ１１により熱交換器８の高温ガスが流れる
上流側の接合流路７の暖房管１０Ｂへ入水し、続いて高
温ガスが流れる下流側の接合流路７の暖房管１０Ｂを通
過した後、高温ガスが流れる下流側の暖房単管１０Ａを
通過した後、高温ガスが流れる上流側の暖房単管１０Ａ
から出湯し、暖房端末機１２へと循環する。

【００３８】従来例の構成における課題は、給湯単独運
転を行う際に接合流路７が常に加熱されるため、運転を
行っていない他方の風呂管６内の水温が上昇してしま
う。例えば給湯単独運転を行う際に、所定の燃焼量を超
えると接合流路７の風呂管６への受熱量が多くなり、風
呂管６内の水温が上昇し沸騰に至ることもあった。風呂
管６内の水が沸騰すると風呂管６内にスケールが付着し
風呂管６を閉塞し風呂運転ができなくなる可能性が生じ
る。また、風呂の単独運転を行う際も、所定の燃焼量を
超えると接合流路７の給湯管５の受熱量が多くなり、給
湯管５内の水温が上昇し高温になることもあった。その
ため、給湯運転開始時の初期水温の上昇による高温出湯
や、熱交換器の耐久性と信頼性に課題があった。

【００３９】この課題を解決する手段として、バーナユ
ニット１の並びと並行して上下二段に接合流路７を設
け、給湯管５Ｂと暖房管１０Ｂを接合した接合流路７を
暖房単管１０Ａと給湯単管５Ａの間で二段に接合するよ
う構成としている。さらに、通水回路構成を、熱交換器
８の高温ガスが流れる上流側の接合流路７の暖房管１０
Ｂへ入水し、続いて高温ガスが流れる下流側の接合流路
７の暖房管１０Ｂを通過した後、高温ガスが流れる下流
側の暖房単管１０Ａを通過した後、高温ガスが流れる上
流側の暖房単管１０Ａから出湯し循環するようにしてい
る。

【００４０】そこで図８に示す本発明の構成によれば、
暖房最大運転したときには暖房バーナ１Ｃが燃焼し、高
温の燃焼ガスは暖房単管１０Ａと接合流路７の間を通過
する。このとき接合流路７が上下二段でロウ接合され、
暖房管１０Ｂへは暖房戻り回路の低い水温の循環水が入
水することから、給湯管５Ｂからの吸熱量が増加し、運
転を停止している一段目と二段目の接合流路７の給湯管
５Ｂ内部の滞留水の温度上昇を抑制できる。すなわち滞
留している管内のスケール付着抑制と熱交換器の延命化
が実現されるとともに、耐久性能が向上し、製品の信頼
性が大幅に向上する。この通水回路構成であると、熱交
換器８内部の暖房通水路の水を外部へ排出する際の水抜
き構成も実現できる。

【００４１】ここで、本実施例では熱交換器８の水抜き
を考慮したため通水経路を、接合流路７の暖房管１０Ｂ
を通過した後、高温ガス下流側の暖房単管１０Ａを通過
し高温ガス上流側の暖房単管１０Ｂとした。ところが、
水抜き装置を別途も受けることで通水経路を、接合流路
７の暖房管１０Ｂを通過した後高温ガス上流側の暖房単
管１０Ａを通過し高温ガス下流側の暖房単管１０Ｂとし
ても同様の効果を発揮できる。

【００４２】一方本実施例では、給湯バーナ１Ａと暖房
バーナ１Ｃのみ存在する例を示したが、給湯バーナ１Ａ
と暖房バーナ１Ｃの間に共用バーナ１Ｄを設ける構成と
しても、同様に暖房管１０Ｂ内の水の沸騰を抑制する効
果を発揮し、燃焼装置を小型化することもできる。すな
わち、暖房最大運転を行う際は、暖房バーナ１Ｃと共用
バーナ１Ｄを燃焼させ、これらのバーナから発生する高
温の燃焼ガスで直接加熱される接合流路７の給湯管５Ｂ
は暖房管１０Ｂにより吸熱されるため滞留している給湯
管５Ｂ内の水は沸騰しない。

【００４３】ところで共用バーナ１Ｄを給湯バーナ１Ａ
と暖房バーナ１Ｃの間に設けることで、各単独最大運転
時には共用バーナ１Ｄが燃焼するためバーナユニット１
を兼用でき、必要なバーナ本数を共用バーナ本数分減ら
すことができ、燃焼装置の小型化が可能である。

【００４４】さらに、伝熱フィン４を貫通する流路を給
湯管５と暖房管１０に適用した例で説明したが、給湯管
５と風呂管６、もしくは暖房管１０と風呂管６に適用し
ても同様の効果を発揮できる。

【００４５】（実施例７）図９は本発明の実施例７であ
り、本発明の燃焼装置の熱交換器８とバーナユニット１
の構成図で給湯機能の単独運転を行っている場合であ
り、図１０は、伝熱フィン４の構成図である。本発明の
目的と効果は、実施例６で示したものとほぼ同じであ
り、本実施例との構成における違いは、給湯側の通水路
構成であり、その通水回路構成は、入水口１５から入る
水は熱交換器８の高温ガスが流れる上流側の接合流路７
の給湯管５Ｂへ入水し、続いて高温ガスが流れる下流側
の接合流路７の給湯管５Ｂを通過した後、高温ガスが流
れる下流側の給湯単管５Ａを通過した後、高温ガスが流
れる上流側の給湯単管５Ａを通り蛇口１６から出湯す
る。

【００４６】なお、実施例６と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。

【００４７】そこで図９と図１０に示す本発明の構成に
よれば、給湯最大運転したときには給湯バーナ１Ａが燃
焼し、高温の燃焼ガスは給湯単管５Ａと接合流路７の間
を通過する。このとき接合流路７が上下二段でロウ接合
され、給湯管５Ｂへは水道の低い水温の水が入水するこ
とから、暖房管１０Ｂからの吸熱量が増加し、運転を停
止している一段目と二段目の接合流路７の暖房管１０Ｂ
内部の滞留水の温度上昇を抑制できる。すなわち滞留し
ている管内のスケール付着抑制と熱交換器の延命化が実
現されるとともに、耐久性能が向上し、製品の信頼性が
大幅に向上する。この通水回路構成であると、熱交換器
８内部の給湯通水路の水を外部へ排出する際の水抜き構
成も実現できる。

【００４８】ここで、本実施例では熱交換器８の水抜き
を考慮したため通水経路を、接合流路７の給湯管５Ｂを
通過した後、高温ガス下流側の給湯単管５Ａを通過し高
温ガス上流側の給湯単管５Ｂとした。ところが、水抜き
装置を別途も受けることで通水経路を、接合流路７の給
湯管５Ｂを通過した後高温ガス上流側の給湯単管５Ａを
通過し高温ガス下流側の給湯単管５Ｂとしても同様の効
果を発揮できる。

【００４９】一方本実施例では、給湯バーナ１Ａと暖房
バーナ１Ｃのみ存在する例を示したが、給湯バーナ１Ａ
と暖房バーナ１Ｃの間に共用バーナ１Ｄを設ける構成と
しても、同様に暖房管１０Ｂ内の水の沸騰を抑制する効
果を発揮し、燃焼装置を小型化することもできる。すな
わち、給湯最大運転を行う際は、給湯バーナ１Ａと共用
バーナ１Ｄを燃焼させ、これらのバーナから発生する高
温の燃焼ガスで直接加熱される接合流路７の暖房管１０
Ｂは給湯管５Ｂにより吸熱されるため滞留している暖房
管１０Ｂ内の水は沸騰しない。

【００５０】ところで共用バーナ１Ｄを給湯バーナ１Ａ
と暖房バーナ１Ｃの間に設けることで、各単独最大運転
時には共用バーナ１Ｄが燃焼するためバーナユニット１
を兼用でき、必要なバーナ本数を共用バーナ本数分減ら
すことができ、燃焼装置の小型化が可能である。

【００５１】さらに、伝熱フィン４を貫通する流路を給
湯管５と暖房管１０に適用した例で説明したが、給湯管
５と風呂管６、もしくは暖房管１０と風呂管６に適用し
ても同様の効果を発揮できる。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、本発明のような構成の燃
焼装置において、次のような効果が得られる。

【００５３】（１）高温ガスが流れる上流側に位置する
接合流路の第二流路と、下流側に位置する接合流路の第
一流路が接合し流路が４個の連接管となることで、第一
流路もしくは第二流路の機能を単独で使用したときに、
４個の連接管の内、間に挟まれた第一流路と第二流路は
上下の通水管へ伝熱し滞留している流路の水の温度上昇
を抑制し、管内スケールの発生防止と熱交換器の延命化
が実現できる。すなわち装置の持つ性能が十分に発揮さ
れ、缶体の耐久性能が向上し、製品の信頼性が大幅に向
上する。

【００５４】（２）高温ガスが流れる上流側に位置する
接合流路の第一流路の断面が略ハート形に変形すること
で第二流路との間の伝熱促進ができ、第一流路もしくは
第二流路の機能を単独で使用したときに、高温ガスが流
れる上流側の接合流路の滞留水の沸騰を更に抑制するこ
とができ、管内スケールの発生防止と熱交換器の延命化
が実現できる。すなわち装置の持つ性能が十分に発揮さ
れ、缶体の耐久性能が向上し、製品の信頼性が大幅に向
上する。

【００５５】（３）４個連接した接合流路の内、高温ガ
スが流れる最下流側の第二流路を除いた流路の断面が略
ハート形に変形することで、高温ガスが流れる下流側に
位置する二つの第二流路との間の伝熱促進ができ、第一
流路もしくは第二流路の機能を単独で使用したときに、
滞留水の沸騰を更に抑制し、管内スケールの発生防止と
熱交換器の延命化が実現できる。すなわち装置の持つ性
能が十分に発揮され、缶体の耐久性能が向上し、製品の
信頼性が大幅に向上する。

【００５６】（４）４個連接した接合流路の内、高温ガ
スが流れる上流側の接合流路と高温ガスが流れる下流側
に設けた接合流路の鉛直方向の中心を偏心して接合する
ことで、第一流路もしくは第二流路の機能を単独で使用
したときの滞留水の沸騰を抑制するとともに、特に第一
流路の機能を単独で使用する際に、高温ガスの下流側に
設けた第一流路が高温の燃焼ガスで直接あぶられるため
吸熱量が増加し熱効率の向上が実現できる。

【００５７】（５）高温ガスが流れる下流側に位置する
第一流路の伝熱フィンの下流端部に案内板を設けること
で、高温ガスが下流側の第一流路の後ろ側に導かれ第一
流路の吸熱量が増加し熱効率が向上する。

【００５８】（６）接合流路の第一流路から入水した
後、接合流路以外の第一流路から出湯する流路構成をと
ることで、低い温度の水が最初に接合流路を通過するこ
とになり第一流路の機能を使用したときに接合流路の第
二流路の沸騰を抑制することができ、管内スケールの発
生防止と熱交換器の延命化が実現できる。すなわち装置
の持つ性能が十分に発揮され、缶体の耐久性能が向上
し、製品の信頼性が大幅に向上する。

【００５９】（７）接合流路の第二流路から入水した
後、接合流路以外の第二流路から出湯する流路構成をと
ることで、低い温度の水が最初に接合流路を通過するこ
とになり、第二流路の機能を使用したときに接合流路の
第一流路の沸騰を抑制することができ管内スケールの発
生防止と熱交換器の延命化が実現できる。すなわち装置
の持つ性能が十分に発揮され、缶体の耐久性能が向上
し、製品の信頼性が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の燃焼装置の構成図

【図２】本発明の実施例２の伝熱フィンの拡大図

【図３】本発明の実施例３の伝熱フィンの拡大図

【図４】本発明実施例３の他の伝熱フィンの拡大図

【図５】本発明の実施例４の伝熱フィンの拡大図

【図６】本発明の実施例５の伝熱フィンの拡大図

【図７】本発明の実施例６の燃焼装置の構成図

【図８】本発明実施例６の伝熱フィンの拡大図

【図９】本発明の実施例７の燃焼装置の構成図

【図１０】本発明実施例７の伝熱フィンの拡大図

【図１１】従来の燃焼装置の構成図

【符号の説明】

１ バーナユニット １Ａ 第二バーナ群 １Ｃ 第一バーナ群 ４ 伝熱フィン ５ 第二流路 ５Ｃ 変形管 ７ 接合流路 １０ 第一流路 １０Ｃ 変形管 １３ 下流端部 １４ 案内板

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の流路を加熱するバーナ群を並行に
   設けたバーナユニットと、前記バーナユニットは第一バ
   ーナ群と、第二バーナ群を備え、前記バーナ群で加熱さ
   れる伝熱フィンと、前記伝熱フィンを貫通し前記バーナ
   ユニットと並行して設け少なくとも二段以上で構成され
   る複数の第一流路と複数の第二流路を備え、前記第一流
   路と前記第二流路の間に少なくとも四段以上で交互に接
   合した複数の接合流路を構成し、前記接合流路は高温ガ
   スが流れる上流側から下流側へ前記第一流路、前記第二
   流路の順に繰り返し接合してなる燃焼装置。
2. 【請求項２】 高温ガスが流れる上流側に位置する接合
   流路のうち高温ガス上流側の第一流路の断面が変形した
   変形管からなる請求項１記載の燃焼装置。
3. 【請求項３】 接合流路のうち少なくとも高温ガスが流
   れる最下流の第二流路を除いた流路の断面が変形した変
   形管からなる請求項１記載の燃焼装置。
4. 【請求項４】 高温ガスが流れる上流側の接合流路と下
   流側の前記接合流路の鉛直方向の中心が偏心して接合し
   た請求項１記載の燃焼装置。
5. 【請求項５】 複数の流路を加熱するバーナ群を並行に
   設けたバーナユニットと、前記バーナユニットは第一バ
   ーナ群と、第二バーナ群を備え、前記バーナ群で加熱さ
   れる伝熱フィンと、前記伝熱フィンを貫通し前記バーナ
   ユニットと並行して設け少なくとも二段以上で構成され
   る複数の第一流路と複数の第二流路を備え、前記第一流
   路と前記第二流路の間に少なくとも二段以上で互いに接
   合した複数の接合流路を構成し、前記第一流路の高温ガ
   スが流れる下流側に位置する前記伝熱フィンの下流端部
   に案内板を設けた燃焼装置。
6. 【請求項６】 複数の流路を加熱するバーナ群を並行に
   設けたバーナユニットと、前記バーナユニットは第一バ
   ーナ群と、第二バーナ群を備え、前記バーナ群で加熱さ
   れる伝熱フィンと、前記伝熱フィンを貫通し前記バーナ
   ユニットと並行して設け少なくとも二段以上で構成され
   る複数の第一流路と複数の第二流路を備え、前記第一流
   路と前記第二流路の間に少なくとも二段以上で互いに接
   合した複数の接合流路を構成し、前記接合流路の前記第
   一流路から入水した後、前記接合流路以外の前記第一流
   路から出湯する燃焼装置。
7. 【請求項７】 接合流路の第二流路から入水し後、前記
   接合流路以外の前記第二流路から出湯する構成である請
   求項６記載の燃焼装置。