JP2020094769A

JP2020094769A - 熱源機

Info

Publication number: JP2020094769A
Application number: JP2018234021A
Authority: JP
Inventors: 貴大小野; Takahiro Ono; 卓史小代; Takuji Koshiro
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2020-06-18
Also published as: KR20200074013A; US20200191436A1; US11118811B2; CN111322755A

Abstract

【課題】ローカルヒートを防止できる熱源機を提供する。【解決手段】バーナと熱交換器１との間に設けられた燃焼室２と、熱交換器１に被加熱流体を流入させる流入管２０と、熱交換器１から被加熱流体を流出させる流出管２１と、燃焼室２の周壁の外面に沿って巻回された巻回管２７とを備える熱源機であって、流入管２０または流出管２１のいずれか一方は、オリフィス９１を有し、巻回管２７の上流端は、流入管２０または流出管２１におけるオリフィス９１よりも上流側の上流側分岐部９２に連通し、巻回管の下流端は、流入管２０または流出管２１におけるオリフィス９１よりも下流側の下流側分岐部９３に連通する。【選択図】図５

Description

本発明は、バーナによって生成される燃焼排気が、燃焼室を介して熱交換器に供給される熱源機に関する。特に、本発明は、燃焼室の周壁の外面に被加熱流体が流れる巻回管が巻回された熱源機に関する。

従来、上熱交換プレートと下熱交換プレートとが接合された複数の熱交換ユニットを積層させることによって形成されたプレート積層体を備える熱交換器が提案されている（特許文献１）。各熱交換ユニットは、上熱交換プレートと下熱交換プレートとの間に被加熱流体が流れる内部空間と、内部空間を貫通し、燃焼排気が上下方向に通過する複数の排気孔とを有している。

この種の熱交換器に関し、本出願人は、熱交換器から突出するように設けられた流入管及び流出管と、流入管及び流出管と接続され、熱交換器をバイパスするように燃焼室の周壁の外面に巻回された巻回管とを有する熱源機を提案した（特許文献２）。この熱源機によれば、流入管を流れる被加熱流体の一部を、内部を高温の燃焼排気が流れる燃焼室の周壁の外面に巻回された巻回管に流すことにより、効率よく被加熱流体を加熱することができる。

韓国登録特許第１０−１６０８１４９号公報特願２０１８−８２１６４号

しかしながら、特許文献２の熱源機では、巻回管の上流端及び下流端がそれぞれ、流入管及び流出管と接続されているから、流入管を流れる被加熱流体の一部は、熱交換器を経由することなく、流入管から巻回管を介して流出管へ分流される。それゆえ、熱源機に要求される要求流量が少ない場合、熱交換器に流入する被加熱流体が減少する。また、熱交換器で加熱されて、流出管に流出する被加熱流体が、巻回管を介して流入管から流出管にバイパスする低温の被加熱流体によって冷却される。それゆえ、熱交換器に要求される被加熱流体の要求温度よりも高温に被加熱流体を熱交換器内で加熱する必要がある。このような熱交換器に供給される被加熱流体の流量が少ない状態で、熱交換器が高温に加熱されると、熱交換器内を流れる被加熱流体が過熱されて、ローカルヒートが生じやすい。その結果、被加熱流体の沸騰あるいは変性や、騒音が生じるという問題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、ローカルヒートを防止できる熱源機を提供することにある。

本発明は、
燃焼排気を生成するバーナと、
前記燃焼排気が通過する熱交換器と、
前記バーナと前記熱交換器との間に設けられた燃焼室と、
前記熱交換器に被加熱流体を流入させる流入管と、
前記熱交換器から前記被加熱流体を流出させる流出管と、
前記燃焼室の周壁の外面に沿って巻回された巻回管と、を備える熱源機であって、
前記流入管または前記流出管のいずれか一方は、前記流入管または前記流出管内を流れる前記被加熱流体の流体流路を絞るオリフィスを有し、
前記巻回管の上流端は、前記流入管または前記流出管における前記オリフィスよりも上流側の上流側分岐部と連通し、
前記巻回管の下流端は、前記流入管または前記流出管における前記オリフィスよりも下流側の下流側分岐部と連通している熱源機である。

巻回管の上流端及び下流端の両端が流入管または流出管のいずれか一方のみと連通している場合、巻回管に分流する被加熱流体が同一の流入管または流出管に戻る流体流路が形成される。そのため、単に流入管または流出管のいずれか一方に巻回管の上流端及び下流端を連通させても、巻回管の上流端と連通する分岐部と巻回管の下流端と連通する分岐部との間で圧力差が発生せず、流入管または流出管から巻回管に被加熱流体が適切に分流されない。

しかしながら、上記熱源機によれば、流入管または流出管のいずれか一方は、流入管または流出管内を流れる被加熱流体の流体流路を絞るオリフィスを有しているため、オリフィスの上流側と下流側との間に圧力差を生じさせることができる。従って、巻回管の上流端をオリフィスよりも上流側の上流側分岐部に連通させ、巻回管の下流端をオリフィスよりも下流側の下流側分岐部に連通させることにより、流入管または流出管を流れる被加熱流体の一部を円滑に巻回管に分流させることができる。そして、上記熱源機によれば、流入管または流出管から巻回管に分流する被加熱流体は同一の流入管または流出管に戻るから、流入管を流れる全ての被加熱流体が熱交換器に流入する。これにより、要求流量が少ない場合でも、熱交換器内における被加熱流体の流量不足を防止することができる。

また、上記熱源機によれば、流入管を流れる全ての被加熱流体が熱交換器で加熱されるから、熱交換器をバイパスして流入管から流出管に被加熱流体が分流される熱源機と異なり、熱交換器に要求される被加熱流体の温度よりも高温に被加熱流体を熱交換器内で加熱する必要がない。

また、流入管または流出管を流れる被加熱流体は、高温の燃焼排気が流れる燃焼室の周壁よりも低温であるため、巻回管により燃焼室の周壁の過熱を防止することができるとともに、巻回管を流れる被加熱流体を加熱することができる。特に、巻回管の上流端及び下流端が流入管と連通している場合、熱交換器に流入する前のより低温の被加熱流体の一部が巻回管を流れるため、燃焼室の周壁の過熱を効果的に防止できる。また、巻回管の上流端及び下流端が流出管と連通している場合、熱交換器で加熱された被加熱流体の一部が巻回管に分流されて、加熱されるから、効率よく被加熱流体を加熱することができる。

好ましくは、上記熱交換器において、
前記熱交換器は、前記燃焼排気のガス流路の方向に複数の熱交換ユニットが積層され、前記各熱交換ユニットは前記被加熱流体が流れる内部空間を有するプレート式熱交換器からなる。

上記プレート式熱交換器では、燃焼排気のガス流路の最上流に位置する熱交換ユニットが最も高温の燃焼排気と接触するため、最上流の熱交換ユニットでローカルヒートが生じやすい。しかしながら、上記熱源機によれば、流入管を流れる全ての被加熱流体が熱交換器に流入するから、最上流の熱交換ユニットの内部空間を流れる被加熱流体の流量不足を確実に防止することができる。

好ましくは、上記熱交換器において、
前記熱交換器に連設されたドレン受けを有し、
前記バーナは、下向きの燃焼面を有し、
前記バーナ、前記燃焼室、前記熱交換器、及び前記ドレン受けは、上方から順に配設されており、
前記流入管及び前記流出管は、前記熱交換器から前記ドレン受けを貫通して突設され、
前記巻回管の前記上流端は、前記ドレン受けから突出している前記流入管または前記流出管の前記上流側分岐部と連通し、
前記巻回管の前記下流端は、前記ドレン受けから突出している前記流入管または前記流出管の前記下流側分岐部と連通する。

燃焼排気が低温の部材と接触すると、燃焼排気中の水分が凝縮して酸性のドレンが生成する。そのため、バーナ、燃焼室、熱交換器、及びドレン受けが上方から順に配設され、流入管及び流出管が熱交換器の下方からドレン受けを貫通して突設されている場合、燃焼排気が熱交換器を通過するときだけでなく、熱交換器を通過した燃焼排気が流入管及び流出管と接触するときにもドレンが発生する。その結果、発生したドレンが流入管及び流出管の外面に沿って流れ、流入管及び流出管がドレン受けを貫通する貫通箇所にドレンが滞留して、ドレン受けが腐食しやすい。

しかしながら、上記熱源機によれば、巻回管の上流端及び下流端が流入管と連通している場合、巻回管の上流端及び下流端はそれぞれ、ドレン受けから突出する流入管の上流側分岐部及び下流側分岐部と連通する。従って、熱交換器とドレン受けとの間の流入管には、オリフィスを通過した被加熱流体と巻回管で加熱された被加熱流体とが合流した後の被加熱流体が流れる。従って、流入管の温度が高くなるから、燃焼排気が流入管と接触したときのドレンの発生を抑えることができる。また、巻回管の上流端及び下流端が流出管と連通している場合、熱交換器で加熱された後の被加熱流体が巻回管を流れるから、巻回管の外周面の外方側に発生する結露を低減することができる。

以上のように、本発明によれば、流入管を流れる全ての被加熱流体が熱交換器に流入するから、熱交換器内でのローカルヒートを防止することができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る熱源機の一部切欠斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器の部分分解斜視図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る熱源機の流入管側の部分断面斜視図である。図４は、本発明の実施の形態１に係る熱源機の流出管側の部分断面斜視図である。図５は、本発明の実施の形態１に係る熱源機の斜視図である。図６は、本発明の実施の形態２に係る熱源機の斜視図である。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態に係る熱源機について、添付図面を参照しながら具体的に説明する。
図１に示すように、本実施の形態に係る熱源機は、流入管２０から熱交換器１内に流入する水（被加熱流体）を、バーナ３１で生成される燃焼排気により加熱し、流出管２１を通じてカランやシャワーなどの温水利用先（図示せず）に供給する給湯器である。図示しないが、給湯器は、ケーシング内に組み込まれる。なお、被加熱流体として、他の熱媒体（例えば、不凍液）が用いられてもよい。

この給湯器では、上方から順に、バーナ３１の外郭を構成するバーナボディ３、燃焼室２、熱交換器１、及びドレン受け４０が配設される。また、バーナボディ３の一方側方（図１では、右側）には、バーナボディ３内に燃料ガスと空気との混合ガスを送り込む燃焼ファンを備えるファンケース４が配設される。また、バーナボディ３の他方側方（図１では、左側）には、ドレン受け４０と連通する排気ダクト４１が配設される。ドレン受け４０に排出される燃焼排気は、排気ダクト４１を通って給湯器の外部に排出される。

なお、本明細書では、ファンケース４及び排気ダクト４１がバーナボディ３の両側方にそれぞれ配置された状態で給湯器を見たとき、奥行方向が前後方向に対応し、幅方向が左右方向に対応し、高さ方向が上下方向に対応する。

バーナボディ３は、平面視略小判形状を有する。バーナボディ３は、例えば、ステンレス系金属で形成される。図示しないが、バーナボディ３は、下方に開放している。

ファンケース４と連通するガス導入部は、バーナボディ３の中央部から上方に突出している。バーナボディ３は、下向きの燃焼面３０を有する平面状のバーナ３１を備える。燃焼ファンを作動させることにより、混合ガスがバーナボディ３内に供給される。

バーナ３１は、全一次空気燃焼式であり、例えば、下向きに開口する多数の炎孔（図示せず）を有するセラミックス製の燃焼プレート、または金属繊維をネット状に編み込んだ燃焼マットからなる。バーナボディ３内に供給された混合ガスが、燃焼ファンの給気圧によって、下向きの燃焼面３０から下方へ向けて噴出される。この混合ガスを着火させることにより、バーナ３１の燃焼面３０に火炎が形成され、燃焼排気が生成される。従って、バーナ３１から噴出される燃焼排気は、燃焼室２を介して熱交換器１に送り込まれる。次いで、熱交換器１を通過した燃焼排気は、ドレン受け４０及び排気ダクト４１を通って給湯器の外部に排出される。

すなわち、この熱交換器１では、バーナ３１が設けられている上方側が燃焼排気のガス流路の上流側に対応し、バーナ３１が設けられている側と反対側の下方側が燃焼排気のガス流路の下流側に対応する。

燃焼室２は、平面視略小判形状を有する。燃焼室２は、例えば、ステンレス系金属で形成される。燃焼室２は、上下に開放するように、一枚の略長方形状の金属板を湾曲させて両端部を接合することにより形成される。図４に示すように、燃焼室２の上端には、外方に折り曲げられたフランジ２６ａが形成され、燃焼室２の下端には内方に折り曲げられたフランジ２６ｂが形成されている。これらのフランジ２６ａ，２６ｂはそれぞれ、バーナボディ３の下面周縁及び熱交換器１の上面周縁と接合される。燃焼室２の周壁の外面には、後述する流入管２０から分流する水が流れる巻回管２７が巻回される。

熱交換器１は、平面視略小判形状を有する。図２〜図４に示すように、熱交換器１は、複数（ここでは、８層）の熱交換ユニット１０が積層されたプレート式熱交換器である。これらの図中、各熱交換ユニット１０の右横の[ ]内の数字は、最下層の熱交換ユニット１０を１層目としたときの下からの層数を示す。なお、熱交換器１は、その周囲を覆う筐体を有してもよい。

各熱交換ユニット１０は、後述する上下排気孔の位置などの一部の構成が相違する以外は、共通の構成を有する一組の上熱交換プレート１１と下熱交換プレート１２とを上下方向に重ね合わせて、所定箇所をロウ材等で接合することにより形成される。なお、各図面は、必ずしも実際の寸法を示したものでなく、実施形態を限定するものではない。

上下熱交換プレート１１，１２は、平面視略小判形状を有する。上下熱交換プレート１１，１２は、例えば、ステンレス製の金属板から形成される。上下熱交換プレート１１，１２はそれぞれ、コーナ部を除くプレートの略全面に多数の略長孔形状の上下排気孔１１ａ，１２ａを有する。なお、上下排気孔１１ａ，１２ａは、略円形状などの他の形状を有してもよい。

また、最上層の熱交換ユニット１０の上熱交換プレート１１を除いた上下熱交換プレート１１，１２は、少なくとも１つのコーナ部に略円形状の上下貫通孔１４ａ，１４ｂを有する。図示しないが、これらの上下貫通孔１４ａ，１４ｂは、周縁から上方または下方に突出する接合部（バーリング部）が形成されるように、バーリング加工によって形成されている。

各熱交換ユニット１０を形成する上下熱交換プレート１１，１２の上下排気孔１１ａ，１２ａは、互いに対向する位置に設けられている。図示しないが、上熱交換プレート１１の上排気孔１１ａの周縁には、下方に向かって突出する上排気孔接合部が形成される。また、下熱交換プレート１２の下排気孔１２ａの周縁には、上排気孔接合部に嵌め合わされる下排気孔接合部が形成される。また、上下熱交換プレート１１，１２の周縁にはそれぞれ、上方に向かって突出する上下周縁接合部Ｗ１，Ｗ２が形成される。上下排気孔接合部と、下周縁接合部Ｗ２とは、上下排気孔接合部を接合させ、さらに下周縁接合部Ｗ２と上熱交換プレート１１の底面周縁とを接合させたときに、上下熱交換プレート１１，１２が所定高さの間隙を存して離間するように設定されている。

また、上熱交換プレート１１の上周縁接合部Ｗ１は、上周縁接合部Ｗ１と上方に隣接する熱交換ユニット１０の下熱交換プレート１２の底面周縁とを接合させたときに、下方の熱交換ユニット１０の上熱交換プレート１１と、上方の熱交換ユニット１０の下熱交換プレート１２とが所定高さの間隙を存して離間するように設定されている。従って、上下熱交換プレート１１，１２の上下排気孔１１ａ，１２ａの上下排気孔接合部を接合させるとともに、下熱交換プレート１２の下周縁接合部Ｗ２と上熱交換プレート１１の底面周縁とを接合させることにより、所定高さの内部空間１４と、内部空間１４を非連通状態で貫通する排気孔１３とが形成される。さらに、複数の熱交換ユニット１０を接合させることにより、上下に隣接する熱交換ユニット１０の間には、排気孔１３を通過した燃焼排気が流れる排気空間１５が形成される。これにより、バーナ３１で生成される燃焼排気は、各熱交換ユニット１０の内部空間１４を貫通する排気孔１３、及び上下に隣接する熱交換ユニット１０相互間に形成されている排気空間１５を通って、熱交換器１を上方から下方に向かって流れる。

図３及び図４に示すように、１つの熱交換ユニット１０を形成する上下熱交換プレート１１，１２のコーナ部に設けられた一部の上下貫通孔１４ａ，１４ｂは、上下熱交換プレート１１，１２間の内部空間１４と連通するように開口している。また、最上層及び７層目の熱交換ユニット１０を除いて、１つの熱交換ユニット１０を形成する上下熱交換プレート１１，１２の右側後方のコーナ部に設けられた上下貫通孔１４ａ，１４ｂは、同軸上に位置する上下貫通孔１４ａ，１４ｂの周縁相互を接合させることにより、内部空間１４を非連通状態で貫通するように開口している。また、上下に隣接する熱交換ユニット１０の同軸上に位置する上下貫通孔１４ａ，１４ｂの周縁相互を接合させることにより、排気空間１５を非連通状態で貫通する連通路２２，３５が形成されている。また、最下層の熱交換ユニット１０の右側前方のコーナ部に設けられている下貫通孔１４ｂには流入管２０が接続されている。また、最下層の熱交換ユニット１０の右側後方のコーナ部に設けられている下貫通孔１４ｂには流出管２１が接続されている。なお、図示しないが、１層目の熱交換ユニット１０を形成する下熱交換プレート１２の左側前後両方のコーナ部、６層目の熱交換ユニット１０を形成する上熱交換プレート１１の右側前方のコーナ部、７層目の熱交換ユニット１０を形成する上下熱交換プレート１１，１２の右側前方のコーナ部、８層目の熱交換ユニット１０を形成する下熱交換プレート１２の右側前方のコーナ部、及び既述した８層目の熱交換ユニット１０を形成する上熱交換プレート１１の全てのコーナ部には、貫通孔が形成されていない。

従って、流入管２０から最下層の熱交換ユニット１０の内部空間１４に流入する水は、連通路２２を介して、順次、上方に隣接する熱交換ユニット１０の内部空間１４に流入する。このとき、水は、最下層から６層目まで、各熱交換ユニット１０の内部空間１４内を図２〜図４中、右側から左側に向かって流れる。また、水は、７層目から最上層まで、各熱交換ユニット１０の内部空間１４内を図２〜図４中、左側から右側に向かって流れる。これにより、熱交換器１内を水が下方から上方に向かって流れる間に、各熱交換ユニット１０の排気孔１３及び排気空間１５を流れる燃焼排気によって水が加熱される。そして、最上層及び７層目の熱交換ユニット１０の内部空間１４に流入した水は、各熱交換ユニット１０内の内部空間１４及び上下に隣接する熱交換ユニット１０間の排気空間１５を非連通状態で貫通する連通路３５を通って、最下層の熱交換ユニット１０に接続された流出管２１に流出する。

このように、本実施の形態では、流入管２０及び流出管２１はいずれも、バーナ３１側とは反対側の最下層の熱交換ユニット１０から下方に突出する。これにより、バーナ３１と熱交換器１との間に流入管２０や流出管２１が設けられないから、バーナ３１の火炎の流入管２０及び流出管２１への接触を防止することができる。また、燃焼排気が熱交換器１に供給される前に、燃焼排気の流入管２０や流出管２１への接触を防止することができる。従って、燃焼性能を改善することができ、熱効率を向上させることができる。

本実施の形態において、熱交換器１の下縁には、熱交換器１を下方から覆うドレン受け４０が連設される。ドレン受け４０は、例えば、ステンレス系金属から形成される。ドレン受け４０の側方一端は、排気ダクト４１に連通している。従って、熱交換器１を通過した燃焼排気は、ドレン受け４０を通って排気ダクト４１に流れる。また、ドレン排出口４２は、排気ダクト４１に開口する開口部近傍に形成される。ドレン排出口４２は、図示しないドレン中和器に連結される。

流入管２０及び流出管２１は、ドレン受け４０の底面を貫通して下方に延設される。図２及び図５に示すように、本実施の形態では、ドレン受け４０よりも下方に突出している流入管２０内にオリフィス板９０を配設することにより、流入管２０内には水の流体流路を狭めるオリフィス９１が形成されている。また、オリフィス９１よりも水の流体流路の上流側の流入管２０の管壁には、上流側分岐孔（上流側分岐部）９２が開口されており、上流側分岐孔９２には、巻回管２７の上流端が連通している。また、オリフィス９１よりも水の流体流路の下流側の流入管２０の管壁には、下流側分岐孔（下流側分岐部）９３が開口されており、下流側分岐孔９３には、巻回管２７の下流端が連通している。

従って、本実施の形態によれば、流入管２０内にオリフィス板９０が配設されているため、流入管２０内のオリフィス９１の上流側と下流側との間に圧力差を生じさせることができる。これにより、流入管２０内を流れる水の一部は、オリフィス９１よりも上流側の上流側分岐孔９２から巻回管２７に分流される。そして、巻回管２７を流れる水は、オリフィス９１よりも下流側の下流側分岐孔９３から流入管２０に戻る。従って、流入管２０における下流側分岐孔９３よりも下流側には、オリフィス９１を通過する水と巻回管２７から戻る水とが合流した後の水が流れる。すなわち、流入管２０から分流する水は同一の流入管２０に戻るから、給水源から流入管２０に供給される全ての水が熱交換器１に流入する。それゆえ、最も高温の燃焼排気と接触して、ローカルヒートが生じやすい最上層の熱交換ユニット１０の内部空間１４にも十分な水が流れる。これにより、要求流量が少ない場合でも、熱交換器１内における水の流量不足を防止することができる。

また、本実施の形態によれば、流入管２０を流れる全ての水が熱交換器１で加熱されるから、熱交換器１をバイパスして流入管２０から流出管２１に水が分流される場合と異なり、熱交換器１に要求される水の温度よりも高温に熱交換器１内で水を加熱する必要がない。

また、本実施の形態によれば、巻回管２７は高温の燃焼排気が流れる燃焼室２の周壁の外面に巻回されているから、巻回管２７を流れる間に水が加熱され、加熱された水が流入管２０に戻る。従って、熱交換器１には予め加熱された水が流入するから、効率よく水を加熱することができる。また、巻回管２７には、熱交換器１で加熱される前の低温の水が流れるから、燃焼室２の周壁の過熱を効果的に防止できる。

従って、本実施の形態によれば、熱交換器１で効率よく水を加熱することができるとともに、ローカルヒートの発生を防止することができる。また、巻回管２７の上流端及び下流端はドレン受け４０から外部に突出する流入管２０に接続されているから、熱交換器１とドレン受け４０との間の流入管２０には、オリフィス９１を通過した水と巻回管２７で加熱された水とが合流した後の水が流れる。従って、ドレン受け４０内の流入管２０の温度が高くなるから、燃焼排気が流入管２０と接触したときのドレンの発生を低減することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態の熱源機の構成は、流出管２１内にオリフィス板９０が配設され、巻回管２７の上流端及び下流端が流出管２１と連通している以外、実施の形態１の熱源機のそれと同様である。このため、実施の形態１と同一の要素については同一の引用番号を付して説明を省略する。

図６は、本実施の形態の熱源機を示す斜視図である。図６に示すように、本実施の形態では、ドレン受け４０よりも下方に突出している流出管２１内にオリフィス板９０を配設することにより、流出管２１内には水の流体流路を狭めるオリフィス９１が形成されている。また、オリフィス９１よりも水の流体流路の上流側の流出管２１の管壁には、上流側分岐孔９２が開口されており、上流側分岐孔９２には、巻回管２７の上流端が連通している。また、オリフィス９１よりも水の流体流路の下流側の流出管２１の管壁には、下流側分岐孔９３が開口されており、下流側分岐孔９３には、巻回管２７の下流端が連通している。

従って、本実施の形態によれば、流出管２１内にオリフィス板９０が配設されているため、流出管２１内のオリフィス９１の上流側と下流側との間に圧力差を生じさせることができる。これにより、流出管２１内を流れる水の一部は、オリフィス９１よりも上流側の上流側分岐孔９２から巻回管２７に分流される。そして、巻回管２７を流れる水は、オリフィス９１よりも下流側の下流側分岐孔９３から流出管２１に戻る。従って、流出管２１における下流側分岐孔９３よりも下流側には、オリフィス９１を通過する水と巻回管２７から戻る水とが合流した後の水が流れる。熱交換器１から流出管２１に流出する水は、高温の燃焼排気が流れる燃焼室２の周壁よりも低温であるため、巻回管２７を流れる水を効率よく加熱することができる。

また、本実施の形態によれば、流入管２０を流れる全ての水が熱交換器１に流入する。それゆえ、最も高温の燃焼排気と接触して、ローカルヒートが生じやすい最上層の熱交換ユニット１０の内部空間１４にも十分な水が流れる。これにより、要求流量が少ない場合でも、熱交換器１内における水の流量不足を防止することができる。

また、本実施の形態によれば、流入管２０を流れる全ての水が熱交換器１で加熱され、熱交換器１から流出する水の一部はさらに巻回管２７で加熱されるから、熱交換器１をバイパスして流入管２０から流出管２１に水が分流される場合と異なり、熱交換器１に要求される水の温度よりも高温に熱交換器１内で水を加熱する必要がない。また、熱交換器１で加熱された水が巻回管２７を流れるため、巻回管２７の外周面の外方側に発生する結露を低減することができる。

従って、本実施の形態によれば、熱交換器１で効率よく水を加熱することができるとともに、ローカルヒートの発生を防止することができる。

（その他の実施の形態）
（１）上記実施の形態では、給湯器が用いられているが、ボイラなどの熱源機が用いられてもよい。
（２）上記実施の形態では、下向きの燃焼面を有するバーナが熱交換器の上方に配設されている。しかしながら、上向きの燃焼面を有するバーナが熱交換器の下方に配設されてもよい。
（３）上記実施の形態では、オリフィス板により流入管または流出管内の被加熱流体の流体流路を絞るオリフィスが形成されている。しかしながら、流入管または流出管内にオリフィスを形成することができれば、オリフィスの形成手段は特に限定されない。例えば、流入管または流出管を部分的に絞ることによりオリフィスが形成されてもよい。また、流入管及び流出管内にそれぞれオリフィスが設けられ、流入管に接続された巻回管と流出管に接続された巻回管とが燃焼室の周壁の外面にそれぞれ巻回されてもよい。
（４）上記実施の形態では、バーナボディ、燃焼室、及び熱交換器は、別部材から形成されている。しかしながら、バーナボディと燃焼室とが一つの部材から形成されてもよいし、燃焼室と熱交換器とが一つの部材から形成されてもよい。
（５）上記実施の形態では、流入管及び流出管はそれぞれ、単一の部品から構成されている。しかしながら、流入管及び流出管はそれぞれ、熱交換器に接続された部品と、ドレン受けを貫通する部品とが接続された複数の部品から構成されてもよい。

１熱交換器
２０流入管
２１流出管
９０オリフィス板
９１オリフィス
９２上流側分岐孔
９３下流側分岐孔
２７巻回管
３０燃焼室

Claims

燃焼排気を生成するバーナと、
前記燃焼排気が通過する熱交換器と、
前記バーナと前記熱交換器との間に設けられた燃焼室と、
前記熱交換器に被加熱流体を流入させる流入管と、
前記熱交換器から前記被加熱流体を流出させる流出管と、
前記燃焼室の周壁の外面に沿って巻回された巻回管と、を備える熱源機であって、
前記流入管または前記流出管のいずれか一方は、前記流入管または前記流出管内を流れる前記被加熱流体の流体流路を絞るオリフィスを有し、
前記巻回管の上流端は、前記流入管または前記流出管における前記オリフィスよりも上流側の上流側分岐部に連通し、
前記巻回管の下流端は、前記流入管または前記流出管における前記オリフィスよりも下流側の下流側分岐部に連通している熱源機。
請求項１に記載の熱源機において、
前記熱交換器は、前記燃焼排気のガス流路の方向に複数の熱交換ユニットが積層され、前記各熱交換ユニットは前記被加熱流体が流れる内部空間を有するプレート式熱交換器からなる熱源機。
請求項１または２に記載の熱源機は、さらに、
前記熱交換器に連設されたドレン受けを有し、
前記バーナは、下向きの燃焼面を有し、
前記バーナ、前記燃焼室、前記熱交換器、及び前記ドレン受けは、上方から順に配設されており、
前記流入管及び前記流出管は、前記熱交換器から前記ドレン受けを貫通して突設され、
前記巻回管の前記上流端は、前記ドレン受けから突出している前記流入管または前記流出管の前記上流側分岐部に連通し、
前記巻回管の前記下流端は、前記ドレン受けから突出している前記流入管または前記流出管の前記下流側分岐部に連通している熱源機。