JP2002235992A - 熱交換器およびその熱交換器を用いた燃焼装置 - Google Patents

熱交換器およびその熱交換器を用いた燃焼装置

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JP2002235992A
JP2002235992A JP2001300081A JP2001300081A JP2002235992A JP 2002235992 A JP2002235992 A JP 2002235992A JP 2001300081 A JP2001300081 A JP 2001300081A JP 2001300081 A JP2001300081 A JP 2001300081A JP 2002235992 A JP2002235992 A JP 2002235992A
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heat transfer
heat
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heat exchange
heat exchanger
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JP2001300081A
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English (en)
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Tetsuji Otsuka
哲二 大塚
Hiroyuki Mitsutomi
博之 光冨
Tetsuji Morita
哲司 森田
Tei Saito
禎 齋藤
Yoshitaka Tanimura
愛隆 谷村
Shinobu Ishihara
忍 石原
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Osaka Gas Co Ltd
Harman Planing Co Ltd
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Osaka Gas Co Ltd
Harman Planing Co Ltd
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Publication date
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  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量化およびコストの低減を図りながら、ド
レンによる腐食を極力長期間防止することが可能となる
熱交換器を提供する点にある。 【解決手段】 バーナ3の燃焼排ガスの潜熱を伝熱する
ための伝熱用フィン23と、被加熱流体を通過させる伝
熱管24と、その伝熱管24の外周部を覆いかつ伝熱用
フィン23に連設された伝熱カバー25とを備えた熱交
換部26が設けられ、その熱交換部26は、上下に並ぶ
形態で複数設けられている熱交換器であって、伝熱カバ
ー25および伝熱用フィン23は、アルミニウムを成分
として構成され、複数の熱交換部26のうち、上方側に
位置する熱交換部26における伝熱カバー25は、下方
側に位置する熱交換部26における伝熱カバー25より
も厚みが厚くなるように構成されている熱交換器。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バーナの燃焼排ガ
スの潜熱を伝熱するための伝熱用フィンと、被加熱流体
を通過させる伝熱管と、その伝熱管の外周部を覆いかつ
前記伝熱用フィンに連設された伝熱カバーとを備えた熱
交換部が設けられている熱交換器およびその熱交換器を
用いた燃焼装置に関する。
【0002】
【従来の技術】上記のような熱交換器は、通常、複数の
熱交換部が上下に並ぶ形態で設けられ、それら熱交換部
の夫々において、伝熱管の外周部にバーナの燃焼排ガス
を通過させるとともに、伝熱管に水などの被加熱流体を
通過させることによって、バーナの燃焼排ガスの潜熱を
伝熱用フィンにて回収し、その回収された潜熱を伝熱カ
バーを介して伝熱管を通過する被加熱流体に伝熱して熱
交換するものである。
【0003】この種の熱交換器は、バーナの燃焼排ガス
の潜熱を利用して熱交換させるものであるので、バーナ
の燃焼排ガスの温度が低下して凝縮水が発生することに
なる。そして、この凝縮水は、いわゆるドレンと呼ば
れ、そのドレンが酸性であり腐食性を有することから、
バーナの燃焼排ガスと接触する伝熱カバーや伝熱用フィ
ンに耐食性を持たせることが必要となる。また、一般的
に、伝熱管として銅管を利用しているが、この銅管はド
レンによる腐食に対して耐食性がないために、とくに、
伝熱管の外周部を覆う伝熱カバーに耐食性を持たせる必
要がある。
【0004】そこで、従来、例えば、特開2000−1
46304号公報に示されているように、耐食性を有す
るアルミ材の切削加工により、複数のフィン山を形成し
たフィンチューブが設けられ、そのフィンチューブ内に
銅製の伝熱管を挿通させて、伝熱用フィン自体に耐食性
を持たせるとともに、伝熱管の外周部を覆う部分、すな
わち伝熱カバーに耐食性を持たせることによって、高温
側の伝熱用流体と接触する伝熱カバーと伝熱用フィンに
耐食性を持たせるようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のものでは、
ドレンによる腐食を防止するために、フィンチューブを
アルミニウムで構成しているが、そのアルミニウムはド
レンに溶出することになるので、とくに、ドレンにより
腐食され易い箇所などで、比較的早期に伝熱管が腐食さ
れる虞があり、ドレンによる伝熱管の腐食を長期間防止
することができない虞がある。
【0006】そこで、上述の問題点を解消するために、
伝熱管の外周部を覆う部分、すなわち伝熱カバーの厚み
を、熱交換部の長手方向に一律に、ドレンにより腐食さ
れ易い箇所でも伝熱管の腐食を防止できるような厚さに
することや、複数の熱交換部のすべてにおいて一律に、
ドレンにより腐食され易い箇所でも伝熱管の腐食を防止
できるような厚さにすることが考えられるが、この場合
には、伝熱カバーの厚みが一律に厚くなるので、ドレン
による腐食を長期間防止することが可能となるものの、
熱交換器の重量が重くなるとともに、一般的に高価であ
るアルミニウムの必要量が増大してコストアップを招く
ことになる。
【0007】本発明は、かかる点に着目してなされたも
のであり、その目的は、軽量化およびコストの低減を図
りながら、ドレンによる腐食を極力長期間防止すること
が可能となる熱交換器およびその熱交換器を用いた燃焼
装置を提供する点にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明によれば、バーナの燃焼排ガ
スの潜熱を伝熱するための伝熱用フィンと、被加熱流体
を通過させる伝熱管と、その伝熱管の外周部を覆いかつ
前記伝熱用フィンに連設された伝熱カバーとを備えた熱
交換部が設けられた熱交換器において、前記熱交換部
は、上下に並ぶ形態で複数設けられ、前記伝熱カバーお
よび前記伝熱用フィンは、アルミニウムを成分として構
成され、前記複数の熱交換部のうち、上方側に位置する
熱交換部における前記伝熱カバーは、下方側に位置する
熱交換部における前記伝熱カバーよりも厚みが厚くなる
ように構成されている。
【0009】すなわち、アルミニウムはドレンに溶出す
ることになるが、自重によってドレンとともに下方側に
向けて流動することになるので、複数の熱交換部のう
ち、上方側に位置する熱交換部における伝熱カバーおよ
び伝熱用フィンから溶出したアルミニウムは、ドレンに
溶出して下方側に位置する熱交換部に達することにな
る。また、アルミニウムには、ドレンに溶出すると、そ
のドレンの酸性度をやや中和する傾向、すなわちドレン
の腐食性を弱める傾向があり、下方側に位置する熱交換
部に達するドレンにはアルミニウムが溶出していること
から、その下方側の熱交換部におけるドレンは、上方側
に位置する熱交換部におけるドレンよりも腐食性の弱い
ものとなる。
【0010】そして、複数の熱交換部のうち、上方側に
位置する熱交換部における伝熱カバーは、下方側に位置
する熱交換部における伝熱カバーよりも厚みが厚くなる
ように構成されているので、腐食性の強いドレンと接触
する上方側に位置する熱交換部においては、その伝熱カ
バーの厚みを、ドレンにより腐食され易い箇所でも伝熱
管の腐食を防止できるような厚さに構成させて、ドレン
による伝熱管の腐食を的確に極力長期間防止することが
可能となり、アルミニウムの溶出により腐食性の弱まっ
たドレンと接触する下方側に位置する熱交換部において
は、その伝熱カバーの厚みを、上方側に位置する熱交換
部における伝熱カバーの厚さよりも薄くなるように構成
させて、伝熱カバーを薄くする分だけ軽量化およびコス
トの低減を図りながら、ドレンによる伝熱管の腐食を極
力長期間防止することが可能となる。
【0011】以上のことをまとめると、請求項1に記載
の発明によれば、アルミニウムによるドレンの腐食性を
弱める傾向を利用して、軽量化およびコストの低減を図
りながら、ドレンによる腐食を極力長期間防止すること
が可能となる熱交換器を提供することができるに到っ
た。
【0012】請求項2に記載の発明によれば、バーナの
燃焼排ガスの潜熱を伝熱するための伝熱用フィンと、被
加熱流体を通過させる伝熱管と、その伝熱管の外周部を
覆いかつ前記伝熱用フィンに連設された伝熱カバーとを
備えた熱交換部が設けられている熱交換器において、前
記伝熱カバーおよび前記伝熱用フィンは、アルミニウム
を成分として構成され、前記熱交換部における前記伝熱
カバーは、前記伝熱管の下方側を覆う下方側部分より
も、前記伝熱管の上方側を覆う上方側部分の方が厚みが
厚くなるように、その断面形状が偏心した形状に構成さ
れている。
【0013】すなわち、例えば、伝熱管がその断面形状
が円形などであると、ドレンは自重により下方側に流動
するために、伝熱カバーの下方側部分では、ドレンが溜
まり易いが、そのドレンにはアルミニウムが溶出してい
ることから、ドレンの腐食性は弱くなる傾向がある。し
たがって、相対的に伝熱カバーの上方側ではドレンの酸
性度が強くなり、ドレンの腐食性も強くなる傾向にあ
る。また、燃焼停止後は、伝熱カバーの上方側では、ド
レンが乾き易く、そのドレンの水分のみが蒸発される
と、ドレンは一種の濃縮状態となって酸性度が強くなる
から、この点でも、伝熱カバーの上方側ではドレンの腐
食性が強くなる傾向にある。
【0014】したがって、腐食性の強くなる傾向にある
上方側部分においては、その厚みを下方側部分よりも厚
くし、腐食性の弱くなる傾向にある下方側部分において
は、その厚みを上方側部分よりも薄くなるように構成さ
せることによって、伝熱カバーの厚みをドレンの腐食性
に適した厚さに構成させることが可能となるので、ドレ
ンによる伝熱管の腐食を的確に防止することが可能とな
る。
【0015】また、燃焼排ガスなどの高温側の伝熱用流
体を複数の熱交換部の並び方向に沿って上方側から下方
側へ下向きに流動させる場合には、その高温側の伝熱用
流体が、まず、伝熱カバーの上方側部分と接触するの
で、その伝熱カバーの上方側部分でドレンが発生し易く
なる。したがって、高温側の伝熱用流体を下向きに流動
させる場合には、とくに、伝熱カバーの上方側部分でド
レンによる腐食に対処する必要があるので、請求項2に
記載の如く、伝熱管の下方側を覆う下方側部分よりも、
伝熱管の上方側を覆う上方側部分の方が厚みが厚くなる
ように、熱交換部における伝熱カバーの断面形状が偏心
した形状に構成させることが効果的なものとなる。
【0016】以上のことをまとめると、請求項2に記載
の発明によれば、アルミニウムによるドレンの腐食性を
弱める傾向を利用して、軽量化およびコストの低減を図
りながら、ドレンによる腐食を極力長期間防止すること
が可能となる熱交換器を提供することができるに到っ
た。
【0017】請求項3に記載の発明によれば、バーナの
燃焼排ガスの潜熱を伝熱するための伝熱用フィンと、被
加熱流体を通過させる伝熱管と、その伝熱管の外周部を
覆いかつ前記伝熱用フィンに連設された伝熱カバーとを
備えた熱交換部が設けられている熱交換器において、前
記熱交換部は、上下に並ぶ形態で複数設けられ、前記伝
熱カバーおよび前記伝熱用フィンは、アルミニウムを成
分として構成され、前記複数の熱交換部のうち、上方側
に位置する熱交換部における前記伝熱用フィンは、下方
側に位置する熱交換部における前記伝熱用フィンよりも
厚みが厚くなるように構成されている。
【0018】すなわち、請求項1で述べた如く、複数の
熱交換部のうち、下方側の熱交換部におけるドレンは、
上方側に位置する熱交換部におけるドレンよりも腐食性
の弱いものとなるので、下方側に位置する熱交換部にお
ける伝熱用フィンの方が、上方側に位置する熱交換部に
おける伝熱用フィンよりも腐食しにくいものとなる。
【0019】したがって、上方側に位置する熱交換部に
おける伝熱用フィンの厚みを、ドレンにより腐食され易
い箇所でも伝熱用フィンが腐食してしまうことを防止で
きるような厚さに構成することによって、ドレンにより
伝熱用フィンが腐食してしまうことを防止することが可
能となり、また、アルミニウムの溶出によりドレンの腐
食性を弱める傾向があることを利用して、下方側に位置
する熱交換部における伝熱用フィンの厚みを、上方側に
位置する熱交換部における伝熱用フィンの厚さよりも薄
く構成させることによって、軽量化およびコストの低減
を図りながら、ドレンにより伝熱用フィンが腐食してし
まうことを防止することが可能となる。
【0020】以上のことをまとめると、請求項3に記載
の発明によれば、アルミニウムによるドレンの腐食性を
弱める傾向を利用して、軽量化およびコストの低減を図
りながら、ドレンによる腐食を極力長期間防止すること
が可能となる熱交換器を提供することができるに到っ
た。
【0021】請求項4に記載の発明によれば、前記伝熱
用フィンは、前記伝熱管の長手方向に間隔を隔てて複数
設けられ、前記複数の熱交換部のうち、上方側に位置す
る熱交換部における前記伝熱用フィンどうしの間隔は、
下方側に位置する熱交換部における前記伝熱用フィンど
うしの間隔よりも大きくなるように構成されている。
【0022】すなわち、アルミニウムが溶出したドレン
が流動した箇所では、ドレンの腐食性を弱める効果が期
待することが可能となるので、アルミニウムが溶出した
ドレンが流動し易くなるように、熱交換部における伝熱
用フィンどうしの間隔を大きくすることが望まれている
が、一方で、熱交換部における伝熱用フィンどうしの間
隔を大きくすると、その伝熱用フィンにて回収できる燃
焼排ガスの潜熱の量が少なくなり、熱効率が低下するこ
とになるという問題が生じる。
【0023】請求項4に記載の発明によれば、上方側に
位置する熱交換部における伝熱用フィンどうしの間隔
を、下方側に位置する熱交換部における伝熱用フィンど
うしの間隔よりも大きくしているので、上方側に位置す
る熱交換部においては、伝熱用フィンどうしの間隔を大
きくして、アルミニウムが溶出したドレンを流動し易い
状態としながら、下方側に位置する熱交換部において
は、伝熱用フィンどうしの間隔を小さくして、伝熱用フ
ィンにて回収できる燃焼排ガスの潜熱の量を多くするこ
とが可能となる。したがって、アルミニウムが溶出した
ドレンは、上方側に位置する熱交換部から下方側に位置
する熱交換部への流動し易い状態となるとともに、下方
側に位置する熱交換部では、燃焼排ガスの潜熱を効果的
に回収することが可能となって、アルミニウムによるド
レンの腐食性を弱める傾向をより有効に活用可能しなが
ら、熱効率の低下を抑制することが可能となる。
【0024】請求項5に記載の発明によれば、バーナの
燃焼排ガスの潜熱を伝熱するための伝熱用フィンと、被
加熱流体を通過させる伝熱管と、その伝熱管の外周部を
覆いかつ前記伝熱用フィンに連設された伝熱カバーとを
備えた熱交換部が設けられた熱交換器において、前記伝
熱カバーおよび前記伝熱用フィンは、アルミニウムを成
分として構成され、前記熱交換部における前記伝熱カバ
ーは、前記燃焼排ガスの流れ方向の下流側よりも、上流
側に位置する方が厚みが厚くなるように構成されてい
る。
【0025】すなわち、燃焼排ガスとの熱交換によりド
レンが発生することになるので、熱交換部において、燃
焼排ガスとはじめに熱交換する燃焼排ガスの流れ方向の
上流側の方が相対的に下流側よりも多くのドレンを発生
する傾向にある。また、請求項1で述べた如く、ドレン
にアルミニウムが溶出した場合には、ドレンの腐食性を
弱める傾向があるので、燃焼排ガスの流れ方向の上流側
において発生したドレンの流動などによって、熱交換部
において、燃焼排ガスの流れ方向の上流側よりも下流側
の方が、ドレンの腐食性を弱める効果が期待することが
可能となる。
【0026】そして、熱交換部における伝熱カバーは、
燃焼排ガスの流れ方向の下流側よりも、上流側に位置す
る方が厚みが厚くなるように構成されているので、多く
のドレンが発生する傾向にある燃焼排ガスの流れ方向の
上流側においては、伝熱カバーの厚みを、ドレンにより
腐食され易い箇所でも伝熱管の腐食を防止できるような
厚さに構成させて、ドレンによる伝熱管の腐食を的確に
極力長期間防止することが可能となり、あまり多くのド
レンが発生しない傾向にあり、アルミニウムの溶出によ
り腐食性の弱まったドレンと接触する可能性がある燃焼
排ガスの流れ方向の下流側においては、伝熱カバーの厚
みを、燃焼排ガスの流れ方向の上流側に位置する伝熱カ
バーの厚さよりも薄くなるように構成させて、伝熱カバ
ーを薄くする分だけ軽量化およびコストの低減を図りな
がら、ドレンによる伝熱管の腐食を極力長期間防止する
ことが可能となる。
【0027】以上のことをまとめると、請求項5に記載
の発明によれば、ドレンの発生量の相対的な関係および
アルミニウムによるドレンの腐食性を弱める傾向を利用
して、軽量化およびコストの低減を図りながら、ドレン
による腐食を極力長期間防止することが可能となる熱交
換器を提供することができるに到った。
【0028】請求項6に記載の発明によれば、バーナの
燃焼排ガスの潜熱を伝熱するための伝熱用フィンと、被
加熱流体を通過させる伝熱管と、その伝熱管の外周部を
覆いかつ前記伝熱用フィンに連設された伝熱カバーとを
備えた熱交換部が設けられた熱交換器において、前記伝
熱カバーおよび前記伝熱用フィンは、アルミニウムを成
分として構成され、前記熱交換部における前記伝熱用フ
ィンは、前記燃焼排ガスの流れ方向の下流側よりも、上
流側に位置する方が厚みが厚くなるように構成されてい
る。
【0029】すなわち、請求項5で述べた如く、熱交換
部において、燃焼排ガスとはじめに熱交換する燃焼排ガ
スの流れ方向の上流側の方が相対的に下流側よりも多く
のドレンを発生する傾向にあり、また、熱交換部におい
て、燃焼排ガスの流れ方向の上流側よりも下流側の方
が、ドレンの腐食性を弱める効果が期待することが可能
となるので、燃焼排ガスの流れ方向の下流側に位置する
伝熱用フィンの方が、燃焼排ガスの流れ方向の上流側に
位置する伝熱用フィンよりも腐食しにくいものとなる。
【0030】したがって、燃焼排ガスの流れ方向の上流
側に位置する伝熱用フィンの厚みを、ドレンにより腐食
され易い箇所でも伝熱用フィンが腐食してしまうことを
防止できるような厚さに構成することによって、ドレン
により伝熱用フィンが腐食してしまうことを防止するこ
とが可能となり、また、あまり多くのドレンが発生しな
い傾向にあり、アルミニウムの溶出により腐食性の弱ま
ったドレンと接触する可能性がある燃焼排ガスの流れ方
向の下流側に位置する伝熱用フィンの厚みを、上流側に
位置する伝熱用フィンの厚さよりも薄く構成させること
によって、軽量化およびコストの低減を図りながら、ド
レンにより伝熱用フィンが腐食してしまうことを防止す
ることが可能となる。
【0031】以上のことをまとめると、請求項6に記載
の発明によれば、ドレンの発生量の相対的な関係および
アルミニウムによるドレンの腐食性を弱める傾向を利用
して、軽量化およびコストの低減を図りながら、ドレン
による腐食を極力長期間防止することが可能となる熱交
換器を提供することができるに到った。
【0032】請求項7に記載の発明によれば、請求項1
〜6のいずれか1項に記載された熱交換器を備えた燃焼
装置において、前記バーナの燃焼排ガスの顕熱を回収す
る顕熱回収熱交換器と、その顕熱回収熱交換器よりも前
記バーナの燃焼排ガスの流動方向の下流側に配設され
て、前記バーナの燃焼排ガスの潜熱を回収する潜熱回収
熱交換器とを備えて構成され、前記潜熱回収熱交換器
が、前記熱交換器を用いて構成されている。
【0033】すなわち、顕熱回収熱交換器と、請求項1
〜6のいずれか1項に記載の熱交換器を用いた潜熱回収
熱交換器とが備えられ、潜熱回収熱交換器が、顕熱回収
熱交換器よりもバーナの燃焼排ガスの流動方向の下流側
に配設されているので、被加熱流体を、潜熱回収熱交換
器を通過させた後、顕熱回収熱交換器を通過させ、燃焼
排ガスと被加熱流体との温度差を大きくした状態で、潜
熱回収熱交換器における熱交換を行うことが可能とな
る。
【0034】したがって、潜熱回収熱交換器を請求項1
〜6のいずれか1項に記載の熱交換器を用いて構成し、
その潜熱回収熱交換器における熱交換を効率の良好な状
態で行うことが可能となって、軽量化およびコストの低
減を図りながら、ドレンによる腐食を極力長期間防止
し、かつ、装置全体としての熱交換の効率を向上させる
ことが可能となる燃焼装置を提供できるに到った。
【0035】ちなみに、請求項1、請求項2、請求項3
などを夫々独立形式の請求項としたが、請求項2を請求
項1を引用する従属項としたり、請求項3を請求項1ま
たは2を引用する従属項とすることが可能であり、独立
形式の請求項については、適宜組み合わせて、従属形式
の請求項とすることが可能であり、仮に、請求項2を請
求項1を引用する従属項とした場合には、請求項1に記
載の作用効果と請求項2に記載の作用効果を奏するもの
となり、より効果的に、軽量化およびコストの低減を図
りながら、ドレンによる腐食を極力長期間防止すること
が可能となる。
【0036】
【発明の実施の形態】本発明にかかる熱交換器を備えた
燃焼装置を潜熱回収タイプ、いわゆるコンデンシングタ
イプの給湯装置に適応した例を図面に基づいて説明す
る。 〔第1実施形態〕この給湯装置は、図1に示すように、
供給される水を加熱して出湯栓9aに給湯する給湯部
K、この給湯部Kの動作を制御する制御部H、この制御
部Hに動作情報を指令するリモコン操作部Rを備えて構
成され、ケーシングT内に給湯部Kが設けられている。
【0037】前記給湯部Kは、バーナケース1内に、ガ
ス燃焼式のバーナ3、上下2段に配置された熱交換器2
などが設けられ、熱交換器2で熱交換された後の燃焼排
ガスをバーナケース1の下方に接続された排気路4に排
出するように構成されている。そして、バーナ3は、炎
の生成方向が下向きに構成され、そのバーナ3に対して
燃焼用空気を下向きに供給するためのファン5がバーナ
ケース1の上方に設けられている。
【0038】前記熱交換器2は、顕熱回収熱交換器2a
と潜熱回収熱交換器2bとから構成され、顕熱回収熱交
換器2aは、バーナ3の燃焼排ガスの顕熱を回収するよ
うに構成され、潜熱回収熱交換器2bは、バーナ3の燃
焼排ガスの潜熱を回収するように構成され、潜熱回収熱
交換器2bは、バーナ3の燃焼排ガスの流動方向におい
て、顕熱回収熱交換器2aよりも下流側に配設されてい
る。前記潜熱回収熱交換器2bは、顕熱回収熱交換器2
aで水加熱用に用いた後の燃焼排ガスの潜熱と顕熱回収
熱交換器2aに供給される前の水との間で燃焼排ガス中
水分の凝縮を伴う状態で熱交換させるように構成され、
顕熱回収熱交換器2aと潜熱回収熱交換器2bによって
燃焼排ガスの残存顕熱と保有潜熱とを回収するように構
成されている。
【0039】そして、潜熱回収熱交換器2bの下方に
は、潜熱回収熱交換器2bから落下する凝縮水、すなわ
ちドレンを受け止め回収するドレン回収部6が設けら
れ、そのドレン回収部6にて回収されたドレンを中和装
置7に供給して、ドレンを中和するように構成されてい
る。なお、中和装置7としては、例えば、MgやZnな
どのイオン化傾向の大きい金属により中和するものな
ど、各種の中和装置が適応可能である。
【0040】また、熱交換器2には、例えば家庭用の水
道などから水が供給される入水路8、加熱後の湯水を出
湯する出湯路9がそれぞれ接続され、前記入水路8に
は、熱交換器2への通水量を検出する通水量センサ1
0、入水路8を通して供給される水の温度を検出する入
水温サーミスタ11が設けられている。そして、出湯路
9には、出湯栓9aから出湯される湯水の温度を検出す
る出湯温サーミスタ12が設けられている。
【0041】前記バーナ3に対する燃料供給路13に
は、燃料供給を断続する電磁操作式の断続弁14、燃料
供給量(バーナ3の燃焼量)を変更調節自在な電磁操作
式のガス量調節弁15が備えられ、バーナ3の近くに
は、バーナ3に対する点火動作を実行するイグナイタ1
6と、バーナ3が着火されているか否かを検出するフレ
ームロッド17とがそれぞれ備えられている。
【0042】前記リモコン操作部Rは、給湯部Kの運転
の開始・停止を指令する運転スイッチ18、出湯用目標
温度を変更設定自在な温度設定スイッチ19、出湯温度
や出湯用目標温度などを表示する表示部20、運転状態
であることを表示する運転ランプ21、バーナ3が燃焼
状態であることを表示する燃焼ランプ22などを備えて
構成されている。
【0043】前記制御部Hは、マイクロコンピュータを
備えて構成され、リモコン操作部Rの操作指令に基づい
て、熱交換器2への通水が開始されるに伴ってバーナ3
の燃焼を開始して、熱交換器2への通水が停止されるに
伴ってバーナ3の燃焼を停止させるように制御するとと
もに、熱交換器2への通水が検出されているときには、
出湯温度が出湯用目標温度になるように調整する燃焼制
御処理を実行する。
【0044】前記燃焼制御処理について具体的に説明す
ると、運転スイッチ18のON操作に伴って出湯運転状
態に設定された後に、出湯栓9aの開操作に伴って通水
量センサ10にて検出される通水量が設定水量を超える
と、ファン5による通風作動を開始し、かつ、断続弁1
4を開弁させてガス量調節弁15を点火用ガス量になる
ように開弁調整するとともに、イグナイタ16によって
バーナ3へ着火し、フレームロッド17によって確認す
る。
【0045】その後、入水温サーミスタ11、出湯温サ
ーミスタ12、通水量センサ10のそれぞれの検出情
報、および、温度設定スイッチ19にて設定されている
出湯用目標温度の情報に基づいて、出湯温度を出湯用目
標温度にするために必要なバーナ3の燃焼量を演算にて
求める。そして、求められた燃焼量に対応するガス量に
なるようにガス量調節弁15を調整制御するとともに、
ファン5の通風量が調整ガス量に対して適正燃焼状態に
なるべく、燃焼用空気の通風状態が目標通風状態となる
ようにファン5の通風量を調整制御するフィードフォワ
ード制御を実行し、さらに、出湯温サーミスタ12の検
出温度が出湯用目標温度になるように、ガス量調節弁1
5の開度を微調整するフィードバック制御を実行する。
このようにして、入水路8からの水は、熱交換器2によ
って加熱されて出湯栓9aから出湯用目標温度の湯水が
出湯されることになる。
【0046】以下、本発明にかかる熱交換器としての潜
熱回収熱交換器2bについて説明を加える。前記潜熱回
収熱交換器2bは、複数の熱交換部26から構成され、
それら複数の熱交換部26が上下に並ぶ形態で設けら
れ、バーナ3の燃焼排ガスが、上方側に位置する熱交換
部26から下方側に位置する熱交換部26への順に下向
きに流動するように構成されている。前記熱交換部26
は、図2〜4に示すように、バーナ3の燃焼排ガス(顕
熱回収熱交換器2aで水加熱用に用いた後の燃焼排ガ
ス)の潜熱を伝熱するための伝熱用フィン23と、被加
熱流体としての湯水(顕熱回収熱交換器2aに供給され
る前の水)を通過させる伝熱管24と、その伝熱管24
の外周部を覆いかつ伝熱用フィン23に連設された伝熱
カバー25とを備えて構成されている。
【0047】そして、伝熱用フィン23および伝熱カバ
ー25は、アルミニウムを成分として構成され、伝熱管
24は銅管にて構成されている。また、アルミ材の切削
加工により伝熱カバー25に複数のフィン山を形成し、
そのフィン山を伝熱用フィン23として作用させるフィ
ンチューブ型の熱交換器として構成され、伝熱カバー2
5内に伝熱管24を挿通させて、伝熱管24を拡管させ
ることによって、伝熱カバー25と伝熱管24を接触さ
せ、伝熱用フィン23にて回収された潜熱を伝熱管24
内を通過する湯水に伝熱させるように構成されている。
なお、伝熱用フィン23および伝熱カバー25を、アル
ミニウムを成分として構成する場合、アルミニウムを含
む合金にて構成したり、あるいは、アルミニウムのみに
て構成することが可能であり、要するに、伝熱用フィン
23および伝熱カバー25をアルミニウムを含んで構成
するものであればよい。
【0048】この実施形態では、潜熱回収熱交換器2b
を、板状の一対の側板27を間隔を隔てて設け、その一
対の側板27間に熱交換部26が上下に並ぶ形態で3つ
設けるように構成されている。説明を加えると、伝熱カ
バー25および伝熱用フィン23が設けられた伝熱管2
4を横方向に4つ並べてひとつの熱交換部26を構成
し、その熱交換部26を上下に並ぶ形態で3つ設けるよ
うに構成されている。そして、側板27には、横方向に
並ぶ伝熱管24どうし、または、上下に隣接する伝熱管
24どうしを接続するためのU字状の銅管28が設けら
れている。
【0049】なお、U字状の銅管28を設けずに、側板
27に伝熱管24を貫通させる貫通孔を設けて、1本の
伝熱管24を湾曲させることにより、伝熱管24を横方
向に4つ並べてひとつの熱交換部26を構成し、その熱
交換部26を上下に並ぶ形態で3つ設けるように構成さ
せることも可能である。
【0050】前記複数の熱交換部26のうち、上方側に
位置する熱交換部26における伝熱カバー25は、下方
側に位置する熱交換部26における伝熱カバー25より
も厚みが厚くなるように構成されている。
【0051】具体的に説明すると、この潜熱回収熱交換
器2bは、3つの熱交換部26から構成されているの
で、上方側から1段目の第1熱交換部26aにおける第
1伝熱カバー25aの厚みd1を,ドレンにより腐食さ
れ易い箇所でも伝熱管24の腐食を防止できるような厚
さに構成されている。そして、上方側から2段目の第2
熱交換部26bにおける第2伝熱カバー25bの厚みd
2を第1伝熱カバー25aの厚みd1よりも薄くなるよ
うに構成し、上方側から3段目の第3熱交換部26cに
おける第3伝熱カバー25cの厚みd3を第2伝熱カバ
ー25bの厚みd2よりも薄くなるように構成されてい
る。すなわち、伝熱カバー25の厚みが、上方側に位置
するものから下方側に位置するものへ順に薄くなるよう
に、d1>d2>d3に構成されている。
【0052】そして、伝熱用フィン23は、伝熱カバー
25と同様に、複数の熱交換部26のうち、上方側に位
置する熱交換部26における伝熱フィン23は、下方側
に位置する熱交換部26における伝熱フィン23よりも
厚みが厚くなるように構成されている。
【0053】説明を加えると、上方側から1段目の第1
熱交換部26aにおける第1伝熱用フィン23aの厚み
r1を、ドレンにより腐食され易い箇所でも伝熱用フィ
ン23が腐食してしまうことを防止できるような厚さに
構成されている。そして、上方側から2段目の第2熱交
換部26bにおける第2伝熱用フィン23bの厚みr2
を第1伝熱用フィン23aの厚みr1よりも薄くなるよ
うに構成し、上方側から3段目の第3熱交換部26cに
おける第3伝熱用フィン23cの厚みr3を第2伝熱用
フィン23bの厚みr2よりも薄くなるように構成され
ている。すなわち、伝熱フィン23の厚みが、上方側に
位置するものから下方側に位置するものへ順に薄くなる
ように、r1>r2>r3に構成されている。
【0054】このようにして、伝熱カバー25および伝
熱用フィン23の厚みを、上方側に位置するものから下
方側に位置するものへ順に薄くすることによって、軽量
化およびコストの低減を図りながら、ドレンによる伝熱
管24の腐食、および、ドレンにより伝熱用フィン23
が腐食してしまうことを長期間防止して、潜熱回収熱交
換器2bの耐久性を向上するように構成されている。
【0055】説明を加えると、潜熱回収熱交換器2bに
て発生する凝縮水、すなわちドレンは、酸性を示すもの
であり、腐食性を有するので、そのドレンと接触する伝
熱カバー25および伝熱用フィン23をドレンに対して
耐食性を有するアルミニウムを成分として構成させるよ
うにしている。
【0056】そして、伝熱カバー25および伝熱用フィ
ン23のアルミニウムは、ドレンに溶出され、自重によ
ってドレンとともに伝熱用フィン23などを伝って下方
側に流動するので、複数の熱交換部26のうち、上方側
に位置する熱交換部26における伝熱カバーおよび伝熱
用フィンから溶出したアルミニウムが、ドレンに溶出し
て下方側に位置する熱交換部26に達することになる。
また、アルミニウムには、ドレンに溶出すると、そのド
レンの酸性度をやや中和する傾向、すなわちドレンの腐
食性を弱める傾向があるので、下方側の熱交換部26に
おけるドレンは、上方側に位置する熱交換部26におけ
るドレンよりも腐食性の弱いものとなる。
【0057】したがって、腐食性の強いドレンと接触す
る上方側に位置する第1熱交換部26aにおいては、そ
の第1伝熱カバー25aおよび第1伝熱用フィン23a
の厚みを、ドレンにより腐食し易い箇所でもそのドレン
による腐食を防止できるような厚さに構成して、ドレン
による腐食を極力長期間にわたって的確に防止するよう
にしている。そして、第1熱交換部26aよりも下方側
に位置し、第1熱交換部26aにおけるものよりも腐食
性の弱いドレンと接触する第2熱交換部26bにおいて
は、その第2伝熱カバー25bおよび第2伝熱用フィン
23bの厚みを、第1伝熱カバー25aおよび第1伝熱
用フィン23aの厚みよりも薄く構成して、その薄くす
る分だけ軽量化およびコストの低減を図りながら、ドレ
ンによる腐食を極力長期間にわたって防止するようにし
ている。さらに、第2熱交換部26bよりも下方側に位
置し、第2熱交換部26bにおけるものよりも腐食性の
弱いドレンと接触する第3熱交換部26cにおいては、
その第3伝熱カバー25cおよび第3伝熱用フィン23
bの厚みを、第1伝熱カバー25aおよび第1伝熱用フ
ィン23aの厚みよりも薄くするように構成して、その
薄くする分だけ軽量化およびコストの低減を図りなが
ら、ドレンによる腐食を極力長期間にわたって防止する
ようにしている。
【0058】また、第1伝熱カバー25a、第2伝熱カ
バー25b、第3伝熱カバー25cの夫々は、伝熱管2
4の下方側を覆う下方側部分よりも、伝熱管24の上方
側を覆う上方側部分の方が厚みが厚くなるように、その
断面形状が偏心した形状に構成されている。すなわち、
第1伝熱カバー25aの上方側部分の厚みd1aが第1
伝熱カバー25aの下方側部分の厚みd1bよりも厚く
なるように構成され(d1a>d1b)、第2伝熱カバ
ー25bの上方側部分の厚みd2aが第2伝熱カバー2
5bの下方側部分の厚みd2bよりも厚くなるように構
成され(d2a>d2b)、第3伝熱カバー25cの上
方側部分の厚みd3aが第3伝熱カバー25cの下方側
部分の厚みd3bよりも厚くなるように構成されている
(d3a>d3b)。
【0059】説明を加えると、ドレンは自重により下方
側に流動するために、伝熱カバー25の下方側部分で
は、ドレンが溜まり易く、逆に、伝熱カバー25の上方
側部分では、ドレンが乾き易い。そして、伝熱カバー2
5の下方側部分に溜まるドレンにはアルミニウムが溶出
していることから、ドレンの腐食性は弱くなる傾向があ
る。したがって、相対的に伝熱カバー25の上方側部分
ではドレンの酸性度が強くなり、ドレンの腐食性も強く
なる傾向にある。また、燃焼停止後は、伝熱カバー25
の上方側部分では、ドレンが乾き易く、そのドレンの水
分のみが蒸発されると、ドレンは一種の濃縮状態となっ
て酸性度が強くなるから、この点でも、伝熱カバー25
の上方側部分ではドレンの腐食性が強くなる傾向にあ
る。
【0060】したがって、腐食性の強くなる傾向にある
伝熱カバー25の上方側部分においては、その厚みを下
方側部分よりも厚くし、腐食性の弱くなる傾向にある下
方側部分においては、その厚みを上方側部分よりも薄く
なるように構成させることによって、伝熱カバーの厚み
をドレンの腐食性に適した厚さに構成させることが可能
となるので、ドレンによる伝熱管24の腐食を的確に防
止することが可能となる。
【0061】また、燃焼排ガスなどの高温側の伝熱用流
体を複数の熱交換部の並び方向に沿って上方側から下方
側へ下向きに流動させているので、その高温側の伝熱用
流体が、まず、伝熱カバーの上方側部分と接触してドレ
ンを発生することから、とくに、伝熱カバー25の上方
側部分でドレンによる腐食に対処する必要があるが、伝
熱管24の下方側を覆う下方側部分よりも、伝熱管24
の上方側を覆う上方側部分の方が厚みが厚くなるよう
に、伝熱カバー25の断面形状が偏心した形状に構成さ
せることによって、ドレンによる腐食に対して的確に対
処するように構成されている。
【0062】〔第2実施形態〕この第2実施形態は、上
記第1実施形態における伝熱カバー25および伝熱用フ
ィン23の厚みなどの別実施形態であり、図面に基づい
て説明する。なお、その他の構成については、上記第1
実施形態と同様であるので、同符号を記すなどによっ
て、その詳細な説明は省略する。
【0063】この第2実施形態では、図5および図6に
示すように、上記第1実施形態と同様に、潜熱回収熱交
換器2bを、板状の一対の側板27を間隔を隔てて設
け、その一対の側板27間に熱交換部26が上下に並ぶ
形態で3つ設けるように構成され、上方側から1段目の
熱交換部26を上部熱交換部26dとし、上方側から2
段目の熱交換部26を中間部熱交換部26eとし、上方
側から3段目の熱交換部26を下部熱交換部26fとし
ている。
【0064】そして、上部熱交換部26dにおける伝熱
カバー25dは、伝熱管24の下方側を覆う下方側部分
よりも、伝熱管24の上方側を覆う上方側部分の方が厚
みが厚くなるように、その断面形状が偏心した形状に構
成されている。すなわち、上部熱交換部26dにおける
上部用伝熱カバー25dの上方側部分の厚みd4aが上
部用伝熱カバー25dの下方側部分の厚みd4bよりも
厚くなるように(d4a>d4b)構成されている。
【0065】また、中間部熱交換部26eにおける中間
部用伝熱カバー25e、および、下部熱交換部26fに
おける下部用伝熱カバー25fについては、伝熱管24
の周方向に同じ厚みなるように、断面形状が円筒状に形
成されている。すなわち、中間部用伝熱カバー25eの
上方側部分の厚みd5a、中間部用伝熱カバー25eの
下方側部分の厚みd5b、下部用伝熱カバー25fの上
方側部分の厚みd6a、下部用伝熱カバー25fの下方
側部分の厚みd6bのすべてが同じ厚みになるように
(d5a=d5b=d6a=d6b)構成されている。
【0066】そして、伝熱用フィン23については、上
部熱交換部26dにおける上部用伝熱用フィン23d
が、中間部熱交換部26eにおける中間部用伝熱用フィ
ン23eおよび下部熱交換部26fにおける下部用伝熱
用フィン23fよりも厚みが厚くなるように構成されて
いる。すなわち、中間部用伝熱用フィン23eと下部用
伝熱用フィン23fが同じまたはほぼ同じ厚みに(r5
=r6)構成され、上部用伝熱用フィン23dが、中間
部用伝熱用フィン23eおよび下部用伝熱用フィン23
fよりも厚みが厚くなるように(r4>r5=r6)構
成されている。
【0067】また、伝熱用フィン23は、伝熱管24の
長手方向に間隔を隔てて複数設けられ、複数の熱交換部
26のうち、上方側に位置する熱交換部26における伝
熱用フィン23どうしの間隔は、下方側に位置する熱交
換部26における伝熱用フィン23どうしの間隔よりも
大きくなるように構成されている。すなわち、中間部用
伝熱用フィン23eと下部用伝熱用フィン23fは、同
じまたはほぼ同じ間隔で(s2=s3)、伝熱管24の
長手方向に複数設けられ、上部用伝熱用フィン23は、
中間部用伝熱用フィン23eと下部用伝熱用フィン23
fの間隔よりも大きな間隔で(s1>s2=s3)、伝
熱管24の長手方向に複数設けられている。ちなみに、
上部用伝熱用フィン23dどうしの間隔は、例えば、伝
熱用フィンの高さを10mmとすると、3mmとし、中
間部用伝熱用フィン23eどうしの間隔および下部用伝
熱用フィン23fどうしの間隔は、同様に、伝熱用フィ
ンの高さを10mmとすると、2mmとする。
【0068】このようにして、上部熱交換部26dにお
いては、アルミニウムが溶出したドレンが、下方側に位
置する熱交換部26への流動し易い状態となるととも
に、中間部熱交換部26eおよび下部熱交換部26fに
おいては、燃焼排ガスの潜熱を効果的に回収するように
して、アルミニウムによるドレンの腐食性を弱める傾向
をより有効に活用可能しながら、熱効率の低下を抑制す
るようにしている。
【0069】〔第3実施形態〕この第3実施形態は、上
記第1実施形態における燃焼排ガスの流れ方向、伝熱カ
バーおよび伝熱用フィンの厚みなどの別実施形態を示す
ものであり、図面に基づいて説明する。なお、その他の
構成については、上記第1実施形態と同様であるので、
同符号を記すなどにより、その詳細な説明は省略する。
【0070】この第3実施形態では、図7に示すよう
に、顕熱熱交換部2aと潜熱熱交換部2bとを分離した
状態で配置し、バーナケース1を、上方側で連通部1c
を通して連通する状態で、上流側バーナケース1aと下
流側バーナケース1bとに分岐させ、Uを逆さまにした
形状に形成し、顕熱熱交換部2aと潜熱熱交換部2bと
を分離した状態で配置するように構成されている。説明
を加えると、図7中左側の上流側バーナケース1aにバ
ーナ3やファン5、顕熱熱交換部2aなどを配置し、図
7中右側の下流側バーナケース1bに、ドレン回収部
6、潜熱熱交換部2bなどを配置するように構成されて
いる。前記バーナ3の燃焼排ガスは、まず、上流側バー
ナケース1aの顕熱熱交換部2aにて熱交換されたの
ち、連通部1cを通して、下流側バーナケース1bに流
動し、下流側バーナケース1bの潜熱熱交換部2bにて
熱交換されたのち、排気路4を通して排出されるように
構成されている。
【0071】そして、潜熱回収熱交換器2bは、顕熱回
収熱交換器2aで水加熱用に用いた後の燃焼排ガスの潜
熱と顕熱回収熱交換器2aに供給される前の水との間で
燃焼排ガス中水分の凝縮を伴う状態で熱交換させるよう
に構成され、顕熱回収熱交換器2aと潜熱回収熱交換器
2bによって燃焼排ガスの残存顕熱と保有潜熱とを回収
するように構成されている。
【0072】前記潜熱回収熱交換器2bについて説明を
加える。前記潜熱回収熱交換器2bは、上記第1実施形
態と同様に、図8に示すように、板状の一対の側板27
を間隔を隔てて設け、その一対の側板27間に熱交換部
26が上下に並ぶ形態で3つ設けるように構成され、上
方側から1段目の熱交換部26を上部熱交換部26gと
し、上方側から2段目の熱交換部26を中間部熱交換部
26hとし、上方側から3段目の熱交換部26を下部熱
交換部26iとしている。
【0073】そして、熱交換部26における伝熱カバー
25は、燃焼排ガスの流れ方向の下流側よりも、上流側
に位置する方が厚みが厚くなるように構成され、熱交換
部26における伝熱用フィン23は、燃焼排ガスの流れ
方向の下流側よりも、上流側に位置する方が厚みが厚く
なるように構成されている。
【0074】説明を加えると、バーナ3の燃焼排ガス
は、連通部1cを通して下流側バーナケース1bに流動
し、下流側バーナケースにおいて、排気路4に向けて流
動することになるので、図7においては、燃焼排ガス
は、図中左側から右側に向けて流動することになる。そ
して、図8は、図7において、下流側バーナケース1b
に収納された潜熱熱交換器2bのうち、図7中左側の一
部を拡大して示している。
【0075】前記上部熱交換部26gにおける上部用伝
熱カバー25gは、燃焼排ガスの流れ方向の上流側から
下流側にいくほど厚みが薄くなるように、すなわち、伝
熱管24の長手方向において、図8中左側から右側にい
くほど厚みが薄くなるように構成されている。そして、
中間部熱交換部26hにおける中間部用伝熱カバー25
hおよび下部熱交換部26iにおける下部用伝熱カバー
25iは、伝熱管24の長手方向において、均一な厚み
で構成され、中間部用伝熱カバー25hと下部用伝熱カ
バー25iとは同じまたはほぼ同じ厚みに構成されてい
る。
【0076】また、上部熱交換部26gにおける上部用
伝熱用フィン23gは、伝熱管24の長手方向におい
て、間隔を隔てて複数設けられ、燃焼排ガスの流れ方向
の上流側から下流側にいくほど厚みが薄くなるように、
伝熱管24の長手方向において、図8中左側から右側に
位置するものほど厚みが薄くなるように構成されてい
る。そして、中間部熱交換部26hにおける中間部用伝
熱用フィン23hおよび下部熱交換部26iにおける下
部用伝熱用フィン23iは、伝熱管24の長手方向にお
いて、均一な厚みで、間隔を隔てて複数設けられ、中間
部用伝熱用フィン23hと下部用伝熱用フィン23iと
は同じまたはほぼ同じ厚みに構成されている。
【0077】このようにして、伝熱カバー25および伝
熱用フィン23の厚みを、燃焼排ガスの流れ方向の上流
側から下流側に位置するものへ順に薄くすることによっ
て、軽量化およびコストの低減を図りながら、ドレンに
よる伝熱管24の腐食、および、ドレンにより伝熱用フ
ィン23が腐食してしまうことを長期間防止して、潜熱
回収熱交換器2bの耐久性を向上するように構成されて
いる。
【0078】〔別実施形態〕 (1)上記第1実施形態では、3つの熱交換部26を設
け、熱交換部26における伝熱カバー25の厚みを、上
方側から1段目に位置するものから3段目に位置するも
のへ順に薄くなるように3段階に構成しているが、例え
ば、2段目の第2熱交換部26bにおける第2伝熱カバ
ー25bの厚みd2と、上方側から3段目の第3熱交換
部26cにおける第3伝熱カバー25cの厚みd3とを
同じまたはほぼ同じになるように構成して、同じまたは
ほぼ同じ厚みになる伝熱カバー25を存在させて実施す
ることも可能である。
【0079】また、伝熱用フィン23の厚みにおいて
も、上記実施形態では、上方側から1段目に位置するも
のから3段目に位置するものへ順に薄くなるように3段
階に構成しているが、例えば、上方側から2段目の第2
熱交換部26bにおける第2伝熱用フィン23bの厚み
r2と、上方側から3段目の第3熱交換部26cにおけ
る第3伝熱用フィン23cの厚みr3とを同じまたはほ
ぼ同じになるように構成して、同じまたはほぼ同じ厚み
になる伝熱用フィン23を存在させて実施することも可
能である。
【0080】(2)上記第1〜3実施形態では、3つの
熱交換部26を上下に並ぶ形態で設けるようにしている
が、熱交換部26の数は、2つや4つ以上でもよく、適
宜変更が可能である。
【0081】ちなみに、4つ以上の熱交換部26を上下
に並ぶ形態で設ける場合には、第1実施形態において、
伝熱カバー25の厚みおよび伝熱用フィン23の厚み
を、上方側に位置するものから下方側に位置するものへ
順に薄くなっていくように、4つ以上の熱交換部26の
夫々において異なるように構成したり、あるいは、例え
ば、上方側から1段目の熱交換部26と2段目の熱交換
部26における伝熱カバー25の厚みおよび伝熱用フィ
ン23の厚みを同じまたはほぼ同じ厚みにし、3段目か
ら最下段までの熱交換部26における伝熱カバー25の
厚みおよび伝熱用フィン23の厚みを同じまたはほぼ同
じ厚みにし、その厚みを1段目および2段目に位置する
ものよりも薄くなるように構成して実施することが可能
である。すなわち、4つ以上の熱交換部26を上下に並
ぶ形態で設ける場合には、上方側の位置するものから下
方側の位置するものへ薄くなる関係があればよい。
【0082】(3)上記第1実施形態では、すべての熱
交換部26において、伝熱管24の下方側を覆う下方側
部分よりも、伝熱管24の上方側を覆う上方側部分の方
が厚みが厚くなるように、伝熱カバー25の断面形状が
偏心した形状に構成されているが、例えば、上方側から
1段目の第1熱交換部26aにおける第1伝熱カバー2
5aだけ、その断面形状が偏心した形状に構成して実施
することも可能であり、その伝熱カバー25の断面形状
を偏心した形状に構成するのは、一部の熱交換部26に
おける伝熱カバー25だけでもよい。また、すべての熱
交換部26において、伝熱カバー25の断面形状を偏心
した形状としなくてもよい。
【0083】(4)上記第1実施形態では、伝熱カバー
25の厚みに加えて、伝熱用フィン23の厚みも、下方
側に位置する熱交換部26におけるものよりも、上方側
に位置する熱交換部26におけるものの方が厚くなるよ
うに構成されているが、伝熱用フィン23の厚みは、す
べての熱交換部26において同じまたはほぼ同じ厚みに
構成して実施することも可能である。
【0084】(5)上記第2実施形態では、上部用伝熱
カバー25dのみ、伝熱管24の下方側を覆う下方側部
分よりも、伝熱管24の上方側を覆う上方側部分の方が
厚みが厚くなるように、伝熱カバー25の断面形状が偏
心した形状に構成されているが、上部用伝熱カバー25
d、中間部用伝熱カバー25e、下部用伝熱カバー25
fのすべてについて断面形状が偏心した形状に構成して
実施することも可能である。
【0085】(6)上記第2実施形態では、伝熱用フィ
ン23の厚みを、下方側に位置する熱交換部26におけ
るものよりも、上方側に位置する熱交換部26における
ものの方が厚くなるように構成されているが、伝熱用フ
ィン23の厚みは、すべての熱交換部26において同じ
またはほぼ同じ厚みに構成して実施することも可能であ
る。
【0086】(7)上記第3実施形態では、伝熱カバー
25および伝熱用フィン23の夫々について、燃焼排ガ
スの流れ方向の下流側よりも、上流側に位置する方が厚
みが厚くなるように構成されている例を示したが、伝熱
カバー25のみ、または、伝熱用フィン23のみを、燃
焼排ガスの流れ方向の下流側よりも、上流側に位置する
方が厚みが厚くなるように構成して実施することが可能
である。
【0087】(8)上記第3実施形態では、複数の熱交
換部26のうち、上部熱交換部26gにおいてのみ、伝
熱カバー25および伝熱用フィン23の夫々について、
燃焼排ガスの流れ方向の下流側よりも、上流側に位置す
る方が厚みが厚くなるように構成されている例を示した
が、複数の熱交換部26のすべてにおいて、伝熱カバー
25および伝熱用フィン23の夫々について、燃焼排ガ
スの流れ方向の下流側よりも、上流側に位置する方が厚
みが厚くなるように構成して実施することも可能であ
る。
【0088】(9)上記第3実施形態では、伝熱カバー
25および伝熱用フィン23の厚みを、燃焼排ガスの流
れ方向の上流側から下流側に位置するものへ順に薄くす
るように構成されているが、例えば、伝熱カバー25お
よび伝熱用フィン23を、燃焼排ガスの長手方向におい
て、上流部分、中間部分、下流部分の3つの部分に分
け、伝熱カバー25および伝熱用フィン23の厚みの関
係を、上流部分の厚み>中間部分の厚み>下流部分の厚
みとなるように構成して実施することも可能である。す
なわち、伝熱カバー25および伝熱用フィン23の厚み
の関係としては、燃焼排ガスの流れ方向の下流側よりも
上流側の方が厚みが厚くなる関係が得られるものであれ
ばよい。
【0089】(10)上記第1〜3実施形態では、入水
路8からの水を、潜熱回収熱交換器2bを通過させた
後、顕熱回収熱交換器2aを通過させて、潜熱回収熱交
換器2bが、顕熱回収熱交換器2aで水加熱用に用いた
後の燃焼排ガスの潜熱と顕熱回収熱交換器2aに供給さ
れる前の水との間で燃焼排ガス中水分の凝縮を伴う状態
で熱交換させるように構成されているが、逆に、入水路
8からの水を、顕熱回収熱交換器2aを通過させた後、
潜熱回収熱交換器2bを通過させて、潜熱回収熱交換器
2bを、顕熱回収熱交換器2aで水加熱用に用いた後の
燃焼排ガスの潜熱と顕熱回収熱交換器2aにて熱交換さ
れた後の湯水との間で燃焼排ガス中水分の凝縮を伴う状
態で熱交換させるように構成して実施することも可能で
ある。
【0090】(11)上記第1および第2実施形態で
は、高温側の伝熱用流体としての燃焼排ガスを複数の熱
交換部26の並び方向に沿って上方側から下方側へ下向
きに流動させるように構成しているが、例えば、複数の
熱交換部26の並び方向に直交して熱交換部26の横一
側部から横他側部へ横向きに流動させるように構成して
実施することも可能である。
【0091】(12)上記第1〜3実施形態では、本発
明にかかる熱交換器をフィンチューブ型の熱交換器に適
応した例を示したが、本発明にかかる熱交換器は、フィ
ンチューブ型の熱交換器に限られるものではなく、各種
の潜熱回収用の熱交換器に適応することが可能である。
また、本発明にかかる熱交換器を備えた燃焼装置は、上
記実施形態のような給湯装置の他にも、暖房装置などそ
の他の装置にも適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】給湯装置の概略構成図
【図2】潜熱回収熱交換器の斜視図
【図3】潜熱回収熱交換器の要部を示す縦断正面図
【図4】潜熱回収熱交換器の要部を示す縦断側面図
【図5】潜熱回収熱交換器の要部を示す縦断正面図
【図6】潜熱回収熱交換器の要部を示す縦断側面図
【図7】給湯装置の概略構成図
【図8】潜熱回収熱交換器の要部を示す縦断正面図
【符号の説明】
2a 顕熱回収熱交換器 2b 潜熱回収熱交換器 23 伝熱用フィン 24 伝熱管 25 伝熱カバー 26 熱交換部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 光冨 博之 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 森田 哲司 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 齋藤 禎 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 谷村 愛隆 大阪府大阪市港区南市岡1丁目1番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 石原 忍 大阪府大阪市港区南市岡1丁目1番52号 株式会社ハーマン内 Fターム(参考) 3L034 BA25 BA27

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バーナの燃焼排ガスの潜熱を伝熱するた
    めの伝熱用フィンと、被加熱流体を通過させる伝熱管
    と、その伝熱管の外周部を覆いかつ前記伝熱用フィンに
    連設された伝熱カバーとを備えた熱交換部が設けられた
    熱交換器であって、 前記熱交換部は、上下に並ぶ形態で複数設けられ、 前記伝熱カバーおよび前記伝熱用フィンは、アルミニウ
    ムを成分として構成され、 前記複数の熱交換部のうち、上方側に位置する熱交換部
    における前記伝熱カバーは、下方側に位置する熱交換部
    における前記伝熱カバーよりも厚みが厚くなるように構
    成されている熱交換器。
  2. 【請求項2】 バーナの燃焼排ガスの潜熱を伝熱するた
    めの伝熱用フィンと、被加熱流体を通過させる伝熱管
    と、その伝熱管の外周部を覆いかつ前記伝熱用フィンに
    連設された伝熱カバーとを備えた熱交換部が設けられて
    いる熱交換器であって、 前記伝熱カバーおよび前記伝熱用フィンは、アルミニウ
    ムを成分として構成され、 前記熱交換部における前記伝熱カバーは、前記伝熱管の
    下方側を覆う下方側部分よりも、前記伝熱管の上方側を
    覆う上方側部分の方が厚みが厚くなるように、その断面
    形状が偏心した形状に構成されている熱交換器。
  3. 【請求項3】 バーナの燃焼排ガスの潜熱を伝熱するた
    めの伝熱用フィンと、被加熱流体を通過させる伝熱管
    と、その伝熱管の外周部を覆いかつ前記伝熱用フィンに
    連設された伝熱カバーとを備えた熱交換部が設けられて
    いる熱交換器であって、 前記熱交換部は、上下に並ぶ形態で複数設けられ、 前記伝熱カバーおよび前記伝熱用フィンは、アルミニウ
    ムを成分として構成され、 前記複数の熱交換部のうち、上方側に位置する熱交換部
    における前記伝熱用フィンは、下方側に位置する熱交換
    部における前記伝熱用フィンよりも厚みが厚くなるよう
    に構成されている熱交換器。
  4. 【請求項4】 前記伝熱用フィンは、前記伝熱管の長手
    方向に間隔を隔てて複数設けられ、 前記複数の熱交換部のうち、上方側に位置する熱交換部
    における前記伝熱用フィンどうしの間隔は、下方側に位
    置する熱交換部における前記伝熱用フィンどうしの間隔
    よりも大きくなるように構成されている請求項3に記載
    の熱交換器。
  5. 【請求項5】 バーナの燃焼排ガスの潜熱を伝熱するた
    めの伝熱用フィンと、被加熱流体を通過させる伝熱管
    と、その伝熱管の外周部を覆いかつ前記伝熱用フィンに
    連設された伝熱カバーとを備えた熱交換部が設けられた
    熱交換器であって、 前記伝熱カバーおよび前記伝熱用フィンは、アルミニウ
    ムを成分として構成され、 前記熱交換部における前記伝熱カバーは、前記燃焼排ガ
    スの流れ方向の下流側よりも、上流側に位置する方が厚
    みが厚くなるように構成されている熱交換器。
  6. 【請求項6】 バーナの燃焼排ガスの潜熱を伝熱するた
    めの伝熱用フィンと、被加熱流体を通過させる伝熱管
    と、その伝熱管の外周部を覆いかつ前記伝熱用フィンに
    連設された伝熱カバーとを備えた熱交換部が設けられた
    熱交換器であって、 前記伝熱カバーおよび前記伝熱用フィンは、アルミニウ
    ムを成分として構成され、 前記熱交換部における前記伝熱用フィンは、前記燃焼排
    ガスの流れ方向の下流側よりも、上流側に位置する方が
    厚みが厚くなるように構成されている熱交換器。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載され
    た熱交換器を備えた燃焼装置であって、 前記バーナの燃焼排ガスの顕熱を回収する顕熱回収熱交
    換器と、その顕熱回収熱交換器よりも前記バーナの燃焼
    排ガスの流動方向の下流側に配設されて、前記バーナの
    燃焼排ガスの潜熱を回収する潜熱回収熱交換器とを備え
    て構成され、 前記潜熱回収熱交換器が、前記熱交換器を用いて構成さ
    れている燃焼装置。
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