JP2021101131A

JP2021101131A - 熱交換器及び温水装置

Info

Publication number: JP2021101131A
Application number: JP2019232566A
Authority: JP
Inventors: 直哉塩津; Naoya Shiozu
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2019-12-24
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2021-07-08
Anticipated expiration: 2039-12-24
Also published as: CN113028646A; US20210190374A1; JP7356024B2; CN113028646B; US11454421B2

Abstract

【課題】燃焼ガスとの熱交換効率を改善することができる熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器は、燃焼ガスを流入させるガス入口３０ｃと、燃焼ガスを流出させるガス出口３０ｄとを有する熱交換器である。熱交換器は、ガス出口が形成された筐体３１と、仕切り部材３３と、筐体に収納されている複数の伝熱管３２とを備える。仕切り部材は、ガス入口とガス出口との間にガス入口よりも燃焼ガスの流通面積が小さくなる箇所が存在するように筐体に取り付けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、熱交換器及び温水装置に関する。

特許文献１（特開２０１９−１１３２８０号公報）には、熱交換器が記載されている。特許文献１に記載されている熱交換器は、筐体と、伝熱管とを有している。筐体は、第１側壁と、第２側壁と、第３側壁と、第４側壁とを有している。筐体は、第１側壁、第２側壁、第３側壁及び第４側壁の上端により画されている上部開口と、第１側壁、第２側壁、第３側壁及び第４側壁の下端により画されている下部開口とを有している。特許文献１に記載されている熱交換器において、上部開口が燃焼ガスを流入させるガス入口になっており、下部開口が燃焼ガスを流出させるガス出口になっている。伝熱管は、筐体の内部に収納されている。伝熱管を流れている水は、燃焼ガスとの間で熱交換を行うことにより、昇温される。

特開２０１９−１１３２８０号公報

筐体の内部を流れている燃焼ガスの温度は、ガス出口に近づくにつれて、温度が低下する。その結果、筐体の内部を流れている燃焼ガスは、体積及び流速がガス出口に近づくにつれて減少する。筐体の内部を流れている燃焼ガスの流速減少は、伝熱管を流れている水との間の熱交換効率の減少につながる。このように、特許文献１に記載されている熱交換器は、熱交換効率に改善の余地がある。

本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。より具体的には、本発明は、熱交換効率が改善された熱交換器及び温水装置を提供するものである。

本発明の第１の態様に係る熱交換器は、燃焼ガスを流入させるガス入口と、燃焼ガスを流出させるガス出口とを有する熱交換器である。熱交換器は、ガス出口が形成された筐体と、仕切り部材と、筐体に収納されている複数の伝熱管とを備える。仕切り部材は、ガス入口とガス出口との間にガス入口よりも燃焼ガスの流通面積が小さくなる箇所が存在するように筐体に取り付けられている。複数の伝熱管の各々は、第１方向に交差している面内において蛇行しているとともに、第１方向に沿って重ねて配置されていてもよい。筐体は、第１側壁と、第２側壁と、第３側壁と、第４側壁と、底壁とを有していてもよい。第１側壁及び第２側壁は、第１方向において対向していてもよい。第３側壁及び第４側壁は、第１方向に交差している第２方向において対向していてもよい。第１側壁には、ガス出口が形成されていてもよい。筐体は、第１側壁、第２側壁、第３側壁及び第４側壁により画されている開口を有していてもよい。仕切り部材は、開口の一部を閉塞することによりガス入口を画する第１部分と、第１方向に交差している面内において第１部分から底壁に向かって延在している第２部分とを有していてもよい。

上記の熱交換器は、第３側壁に取り付けられた第１ヘッダ、第２ヘッダ及び第３ヘッダをさらに備えていてもよい。第１ヘッダには、入水口が形成されていてもよい。第２ヘッダには、出水口が形成されていてもよい。複数の伝熱管の各々は、第１端部と、第１方向及び第２方向に交差している第３方向において第１端部よりも開口の近くにある第２端部とを有していてもよい。第２部分と第１側壁との間にある複数の伝熱管の第２端部は、第１ヘッダに接続されていてもよい。第２部分と第２側壁との間にある複数の伝熱管の第２端部は、第２ヘッダに接続されていてもよい。複数の伝熱管の第１端部は、第３ヘッダに接続されていてもよい。

本発明の第２の態様に係る熱交換器は、燃焼ガスを流入させるガス入口と、燃焼ガスを流出させるガス出口とを有する熱交換器である。熱交換器は、ガス出口が形成された筐体と、仕切り部材と、筐体に収納されている複数の伝熱管とを備える。上記の熱交換器は、筐体に収納されている複数の伝熱管をさらに備えていてもよい。複数の伝熱管の各々は、第１方向に交差している面内において蛇行しているとともに、第１方向に沿って重ねて配置されていてもよい。筐体は、第１側壁と、第２側壁と、第３側壁と、第４側壁とを有していてもよい。第１側壁及び第２側壁は、第１方向において対向していてもよい。第３側壁及び第４側壁は、第１方向に交差している第２方向において対向していてもよい。第１側壁には、ガス出口が形成されていてもよい。筐体は、第１側壁、第２側壁、第３側壁及び第４側壁により画されており、ガス入口となる開口を有していてもよい。仕切り部材は、第１方向及び第２方向に交差している第３方向においてガス出口よりもガス入口の近くにあってもよい。仕切り部材は、第３方向に交差している面内において、第１側壁及び第２側壁の一方から第１側壁及び第２側壁の他方に向かって延在していてもよい。

本発明の一態様に係る温水装置は、上記の熱交換器と、バーナと、ダクトとを備える。バーナは、燃焼ガスを発生させる。ダクトは、ガス出口に接続されている。

本発明の第１の態様及び第２の態様に係る熱交換器並びに本発明の一態様に係る温水装置によると、燃焼ガスとの熱交換効率を改善することができる。

温水装置１００の模式図である。温水装置１００における二次熱交換器３０の平面図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。温水装置１００における二次熱交換器３０の分解斜視図である。温水装置２００における二次熱交換器３０の正面図である。温水装置３００における二次熱交換器３０の断面図である。

実施形態の詳細を、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さないものとする。

（第１実施形態）
以下に、第１実施形態に係る温水装置（以下「温水装置１００」とする）を説明する。

＜温水装置１００の概略構成＞
図１は、温水装置１００の模式図である。図１に示されるように、温水装置１００は、ガスバルブ１０と、オリフィス１１と、ベンチュリ１２と、送風装置１３と、チャンバ１４と、バーナ１５と、点火プラグ１６と、一次熱交換器２０と、二次熱交換器３０と、ダクト４０と、配管５０と、配管６０と、配管７０と、バイパス配管８０とを有している。二次熱交換器３０の詳細構成は、後述する。

ガスバルブ１０を開状態とすることにより、燃料ガスは、オリフィス１１を通ってベンチュリ１２に供給される。ベンチュリ１２に供給された燃料ガスは、ベンチュリ１２において空気と混合される（以下において、空気と混合された燃料ガスを混合ガスという）。混合ガスは、送風装置１３により、チャンバ１４を介してバーナ１５に供給される。バーナ１５に供給された混合ガスは、点火プラグ１６をスパークさせることにより点火されて燃焼する。これにより、バーナ１５において燃焼ガスが発生する。

配管５０は、一方端において上水道に接続されている。配管５０は、他方端において二次熱交換器３０の入水口３０ａに接続されている。配管６０は、一方端において二次熱交換器３０の出水口３０ｂに接続されている。配管６０は、他方端において一次熱交換器２０の入水口２０ａに接続されている。配管７０は、一方端において一次熱交換器２０の出水口２０ｂに接続されている。配管７０は、他方端において給湯栓（図示せず）に接続されている。

バイパス配管８０は、一方端において配管５０に接続されており、他方端において配管７０に接続されている。バイパス配管８０と配管７０との接続は、三方弁７１により行われている。ダクト４０は、二次熱交換器３０に接続されている。

配管５０の一方端から供給された水は、配管５０を流れて二次熱交換器３０に供給される。二次熱交換器３０に供給された水は、燃焼ガスとの間で熱交換を行うことにより、昇温される。二次熱交換器３０を流れた水は、配管６０を流れて一次熱交換器２０に供給される。一次熱交換器２０に供給された水は、燃焼ガスとの間で熱交換を行うことにより、昇温される。一次熱交換器２０を流れた水は、配管７０を通って給湯栓から給湯される。一次熱交換器２０及び二次熱交換器３０を流れた水との間で熱交換を行った燃焼ガスは、ダクト４０から外部に排出される。

＜温水装置１００における二次熱交換器３０の詳細構成＞
図２は、温水装置１００における二次熱交換器３０の平面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。図４は、温水装置１００における二次熱交換器３０の分解斜視図である。なお、図２〜図４には、ダクト４０も合わせて示されている。図２〜図４に示されるように、二次熱交換器３０は、筐体３１と、複数の伝熱管３２と、仕切り部材３３と、ヘッダ３４と、ヘッダ３５とを有している。

筐体３１は、側壁３１ａと、側壁３１ｂと、側壁３１ｃと、側壁３１ｄと、底壁３１ｅとを有している。側壁３１ａ及び側壁３１ｂは、第１方向ＤＲ１において互いに対向している。側壁３１ｃ及び側壁３１ｄは、第２方向ＤＲ２において互いに対向している。第２方向ＤＲ２は、第１方向ＤＲ１に交差している方向である。第２方向ＤＲ２は、第１方向ＤＲ１に直交していることが好ましい。

側壁３１ａには、ガス出口３０ｄが形成されている。ガス出口３０ｄからは、燃焼ガスが流出される。ガス出口３０ｄは、厚さ方向に沿って側壁３１ａを貫通している。ガス出口３０ｄは、例えば、側壁３１ａの上端側に形成されている。ガス出口３０ｄには、ダクト４０が接続されている。

側壁３１ｃには、複数の貫通穴３１ｃａと、複数の貫通穴３１ｃｂが形成されている。貫通穴３１ｃａ及び貫通穴３１ｃｂは、側壁３１ｃを厚さ方向に沿って貫通している。貫通穴３１ｃａは、第１方向ＤＲ１に沿って２列をなすように配列されており、貫通穴３１ｃｂは、第１方向ＤＲ１に沿って２列を配列されている。貫通穴３１ｃａは、貫通穴３１ｃｂよりも側壁３１ｃの下端側にある。貫通穴３１ｃａ及び貫通穴３１ｃｂの数は、それぞれ、伝熱管３２の数に等しい。

筐体３１は、開口３１ｆを有している。開口３１ｆは、側壁３１ａ〜側壁３１ｄの上端により画されている。底壁３１ｅは、側壁３１ａ〜側壁３１ｄの下端に連なっている。開口３１ｆから底壁３１ｅに向かう方向は、第３方向ＤＲ３に沿っている。第３方向ＤＲ３は、第１方向ＤＲ１及び第２方向ＤＲ２に交差している方向である。第３方向ＤＲ３は、第１方向ＤＲ１及び第２方向ＤＲ２に直交していることが好ましい。

複数の伝熱管３２は、第１方向ＤＲ１に沿って重ねて配置されている。伝熱管３２は、第１方向ＤＲ１に交差している面内において蛇行している。伝熱管３２は、第１端部３２ａと、第２端部３２ｂとを有している。第１端部３２ａは、貫通穴３１ｃａに挿通されており、第２端部３２ｂは、貫通穴３１ｃｂに挿通されている。このことを別の観点から言えば、第２端部３２ｂは、第３方向ＤＲ３において、第１端部３２ａよりも開口３１ｆの近くにある。上記のとおり、貫通穴３１ｃａ（貫通穴３１ｃｂ）は第１方向ＤＲ１に沿って２列をなすように形成されているため、伝熱管３２は、第３方向ＤＲ３における位置が交互にずれながら第１方向ＤＲ１に沿って重ねられる。

仕切り部材３３は、筐体３１に取り付けられている。仕切り部材３３は、第１部分３３ａと、第２部分３３ｂとを有している。第１部分３３ａは、第１方向ＤＲ１における一方端において、側壁３１ａの上端近傍に取り付けられている。第１方向ＤＲ１に沿って延在している。第２方向ＤＲ２における第１部分３３ａの幅は、第２方向ＤＲ２における開口３１ｆの幅に一致している。これにより、第１部分３３ａは、開口３１ｆの一部を閉塞している。第１部分３３ａにより閉塞されていない開口３１ｆの部分は、ガス入口３０ｃを構成している。ガス入口３０ｃからは、燃焼ガスが流入される。

第２部分３３ｂは、第１方向ＤＲ１における一方端から延在している。第２部分３３ｂは、第１方向ＤＲ１に交差している面内において底壁３１ｅに向かって延在している。すなわち、第２部分３３ｂは、その主面の一方が側壁３１ａに対向しているとともに、その主面の他方が側壁３１ｂに対向している。第２部分３３ｂは、第１方向ＤＲ１において隣り合う２つの伝熱管３２の間を通過している。

第２部分３３ｂの下端（第１部分３３ａとは反対側の端）と底壁３１ｅとの間には、間隙が存在している。燃焼ガスは、この間隙を通過可能になっている。第２部分３３ｂと底壁３１ｅとの間隙における燃焼ガスの流通面積は、ガス入口３０ｃにおける燃焼ガスの流通面積よりも小さくなっている。

ガス入口３０ｃから第２部分３３ｂの下端と底壁３１ｅとの間の間隙に至るまでの筐体３１の内部空間を、第１流路とする。第２部分３３ｂの下端と底壁３１ｅとの間の間隙からガス出口３０ｄに至るまでの筐体３１の内部空間を、第２流路とする。第２流路における燃焼ガスの流通面積は、第１流路における燃焼ガスの流通面積よりも小さい。

第１方向ＤＲ１における第２部分３３ｂと側壁３１ａとの間の距離は、第１方向ＤＲ１における第２部分３３ｂと側壁３１ｂとの間の距離よりも短い。その結果、第２部分３３ｂと側壁３１ａとの間にある伝熱管３２の数は、第２部分３３ｂと側壁３１ｂとの間にある伝熱管３２の数よりも少なくなっている。このことを別の観点から言えば、第２流路における伝熱管３２の伝熱面積の合計は、第１流路における伝熱管３２の伝熱面積の合計よりも少なくなっている。

ヘッダ３４及びヘッダ３５は、側壁３１ｃの外壁面に取り付けられている。ヘッダ３４及びヘッダ３５は、その内部が中空になっている。ヘッダ３４は、第１端部３２ａに接続されている。ヘッダ３４には、入水口３０ａが形成されている。入水口３０ａは、ヘッダ３４の内部に連通している。配管５０を介して入水口３０ａから供給される水は、ヘッダ３４を介して、伝熱管３２に供給される。

ヘッダ３５は、第２端部３２ｂに接続されている。ヘッダ３５には、出水口３０ｂが形成されている。出水口３０ｂは、ヘッダ３５の内部に連通している。伝熱管３２を流れた水は、ヘッダ３５を介して出水口３０ｂから配管６０に供給される。二次熱交換器３０に供給された水は、伝熱管３２を流れている間に燃焼ガスと熱交換を行う。

＜温水装置１００における二次熱交換器３０の効果＞
筐体３１の内部を流れる燃焼ガスは、ガス出口３０ｄに近づくにつれて、温度が減少する。燃焼ガスの温度が減少することにより燃焼ガスの体積も減少するため、燃焼ガスの流速は、ガス出口３０ｄに近づくにつれて減少する。その結果、燃焼ガスと伝熱管３２を流れる水との間の熱交換効率がガス出口３０ｄ側において低下する。

しかしながら、二次熱交換器３０においては、仕切り部材３３が、ガス入口３０ｃとガス出口３０ｄとの間に燃焼ガスの流通面積がガス入口３０ｃよりも小さくなる箇所が存在するように筐体３１に取り付けられている。より具体的には、二次熱交換器３０においては、ガス入口３０ｃにおける燃焼ガスの流通面積よりも、第２部分３３ｂの下端と底壁３１ｅとの間の間隙における燃焼ガスの流通面積が小さくなっている。

その結果、二次熱交換器３０においては、第２部分３３ｂの下端と底壁３１ｅとの間の間隙を通過する際に、燃焼ガスの流速が上昇する。このように、二次熱交換器３０によると、ガス出口３０ｄ側における燃焼ガスの流速低下が抑制される結果、燃焼ガスと伝熱管３２を流れる水との間の熱交換効率が改善される。

第２流路における燃焼ガスの流通面積が第１流路における燃焼ガスの流通面積が小さくなるように仕切り部材３３が配置されている場合、ガス出口３０ｄ側における燃焼ガスの流速低下がさらに抑制されるため、燃焼ガスと伝熱管３２を流れる水との間の熱交換効率がさらに改善される。

（第２実施形態）
以下に、第２実施形態に係る温水装置（以下「温水装置２００」とする）を説明する。ここでは、温水装置１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

＜温水装置２００の概略構成＞
温水装置２００は、ガスバルブ１０と、オリフィス１１と、ベンチュリ１２と、送風装置１３と、チャンバ１４と、バーナ１５と、点火プラグ１６と、一次熱交換器２０と、二次熱交換器３０と、ダクト４０と、配管５０と、配管６０と、配管７０と、バイパス配管８０とを有している。この点に関して、温水装置２００の構成は、温水装置１００の構成と共通している。しかしながら、温水装置２００の構成は、二次熱交換器３０の詳細構成に関して、温水装置１００の構成と異なっている。

＜温水装置２００における二次熱交換器３０の詳細構成＞
図５は、温水装置２００における二次熱交換器３０の正面図である。図５中において、ヘッダ３６、ヘッダ３７及びヘッダ３８が取り付けられる位置は、点線により示されている。図５に示されるように、温水装置２００において、二次熱交換器３０は、ヘッダ３４及びヘッダ３５に代えて、ヘッダ３６と、ヘッダ３７と、ヘッダ３８とを有している。

ヘッダ３６は、第２部分３３ｂと側壁３１ａとの間にある伝熱管３２の第２端部３２ｂに接続されている。ヘッダ３７は、第２部分３３ｂと側壁３１ｂとの間にある伝熱管３２の第２端部３２ｂに接続されている。ヘッダ３８は、全ての伝熱管３２の第１端部３２ａに接続されている。ヘッダ３６〜ヘッダ３８の内部は、中空になっている。

図示されていないが、ヘッダ３６には、入水口３０ａが形成されている。入水口３０ａは、ヘッダ３６の内部に連通している。図示されていないが、ヘッダ３７には、出水口３０ｂが形成されている。出水口３０ｂは、ヘッダ３７の内部に連通している。

入水口３０ａを介して配管５０からヘッダ３６に供給された水は、第２部分３３ｂと側壁３１ａとの間にある伝熱管３２を流れ、ヘッダ３８に供給される。ヘッダ３８に供給された水は、第２部分３３ｂと側壁３１ｂとの間にある伝熱管３２を流れ、ヘッダ３７に供給される。ヘッダ３７に供給された水は、出水口３０ｂを介して配管６０に供給される。

＜温水装置２００における二次熱交換器３０の効果＞
熱交換器においては、水の温度が相対的に低い位置で相対的に温度の低い燃焼ガスとの熱交換が行われるとともに、水の温度が相対的に高い位置で相対的に温度の高い燃焼ガスとの熱交換が行われることにより、熱交換が効率化される。

まず、燃焼ガスの温度分布に着目する。第２部分３３ｂと側壁３１ｂとの間にある空間（以下「第１空間」とする）における燃焼ガスの温度は、第２部分３３ｂと側壁３１ａとの間にある空間（以下「第２空間」とする）における燃焼ガスの温度よりも高い。第１空間における燃焼ガスの温度は、底壁３１ｅから離れるにしたがって高くなる。第２空間における燃焼ガスの温度は、底壁３１ｅに近づくにつれて高くなる。

次に、水の流れる順番に着目する。まず、ヘッダ３６に供給された水は、第２空間にある伝熱管３２を底壁３１ｅに近づくように流れて、ヘッダ３８に供給される。ヘッダ３８に供給された水は、第１空間にある伝熱管３２を底壁３１ｅから離れるように流れて、ヘッダ３７に供給される。

このように、温水装置２００における二次熱交換器３０では、水の温度が相対的に低い位置で相対的に温度の低い燃焼ガスとの熱交換が行われるとともに、水の温度が相対的に高い位置で相対的に温度の高い燃焼ガスとの熱交換を行われることになるため、燃焼ガスと伝熱管３２を流れる水との間の熱交換効率がさらに改善される。

（第３実施形態）
以下に、第３実施形態に係る温水装置（以下「温水装置３００」とする）を説明する。ここでは、温水装置１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

＜温水装置３００の概略構成＞
温水装置３００は、ガスバルブ１０と、オリフィス１１と、ベンチュリ１２と、送風装置１３と、チャンバ１４と、バーナ１５と、点火プラグ１６と、一次熱交換器２０と、二次熱交換器３０と、ダクト４０と、配管５０と、配管６０と、配管７０と、バイパス配管８０とを有している。この点に関して、温水装置３００の構成は、温水装置１００の構成と共通している。しかしながら、温水装置３００の構成は、二次熱交換器３０の詳細構成に関して、温水装置１００の構成と異なっている。

＜温水装置３００における二次熱交換器３０の詳細構成＞
図６は、温水装置３００における二次熱交換器３０の断面図である。図６には、図２のＩＩＩ−ＩＩＩに対応した位置における断面図が示されている。図６に示されるように、温水装置３００において、二次熱交換器３０は、２つの仕切り部材３３（これらを、それぞれ仕切り部材３３１及び仕切り部材３３２とする）を有している。温水装置３００において、ガス入口３０ｃは開口３１ｆにより構成されており、ガス出口３０ｄは側壁３１ａの下端側に形成されている。

仕切り部材３３１は、平板形状を有している。仕切り部材３３１は、第１方向ＤＲ１における一方端において、側壁３１ａに取り付けられている。仕切り部材３３１は、第３方向に交差している面内において側壁３１ａから側壁３１ｂに向かって延在している。仕切り部材３３１の第１方向ＤＲ１における他方端と側壁３１ｂとの間には、間隙がある。この間隙における燃焼ガスの流通面積は、ガス入口３０ｃ（開口３１ｆ）における燃焼ガスの流通面積よりも小さい。

仕切り部材３３２は、平板形状を有している。仕切り部材３３２は、第１方向ＤＲ１における一方端において、側壁３１ｂに取り付けられている。仕切り部材３３２は、第３方向に交差している面内において側壁３１ｂから側壁３１ａに向かって延在している。仕切り部材３３２の第１方向ＤＲ１における他方端と側壁３１ａとの間には、間隙がある。この間隙における燃焼ガスの流通面積は、ガス入口３０ｃ（開口３１ｆ）における燃焼ガスの流通面積よりも小さい。

仕切り部材３３１及び仕切り部材３３２は、第３方向ＤＲ３において、ガス出口３０ｄよりもガス入口３０ｃ（開口３１ｆ）の近くにある。仕切り部材３３２は、第３方向ＤＲ３において、仕切り部材３３１よりもガス入口３０ｃの近くにある。これにより、燃焼ガスは、筐体３１の内部において、蛇行しながら流れることになる。

上記においては、温水装置３００における二次熱交換器３０が仕切り部材３３１及び仕切り部材３３２を有している例を説明したが、温水装置３００における二次熱交換器３０は、仕切り部材３３１及び仕切り部材３３２のいずれか一方を有していなくてもよい。

＜温水装置３００における二次熱交換器３０の効果＞
温水装置３００における二次熱交換器３０では、仕切り部材３３１の第１方向ＤＲ１における他方端と側壁３１ｂとの間及び仕切り部材３３２の第１方向ＤＲ１における他方端と側壁３１ａとの間に、燃焼ガスの流通面積がガス入口３０ｃよりも小さい間隙がある。したがって、温水装置３００における二次熱交換器３０は、温水装置１００における二次熱交換器３０と同様に、燃焼ガスと伝熱管３２を流れる水との間の熱交換効率が改善される。

以上のように本発明の実施形態について説明を行ったが、上述の実施形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むことが意図される。

上記の実施形態は、熱交換器及び熱交換器を有する温水装置に特に有利に適用される。

１０ガスバルブ、１１オリフィス、１２ベンチュリ、１３送風装置、１４チャンバ、１５バーナ、１６点火プラグ、２０一次熱交換器、２０ａ入水口、２０ｂ出水口、３０二次熱交換器、３０ａ入水口、３０ｂ出水口、３０ｃガス入口、３０ｄガス出口、３１筐体、３１ａ，３１ｂ側壁、３１ｃ側壁、３１ｃａ，３１ｃｂ貫通穴、３１ｄ側壁、３１ｅ底壁、３１ｆ開口、３２伝熱管、３２ａ第１端部、３２ｂ第２端部、３３，３３１，３３２仕切り部材、３３ａ第１部分、３３ｂ第２部分、３４，３５，３６，３７，３８ヘッダ、４０ダクト、５０，６０，７０配管、７１三方弁、８０バイパス配管、１００，２００，３００温水装置、ＤＲ１第１方向、ＤＲ２第２方向、ＤＲ３第３方向。

Claims

燃焼ガスを流入させるガス入口と、前記燃焼ガスを流出させるガス出口とを有する熱交換器であって、
前記熱交換器は、
前記ガス出口が形成された筐体と、
仕切り部材と、
前記筐体に収納されている複数の伝熱管とを備え、
前記仕切り部材は、前記ガス入口と前記ガス出口との間に前記ガス入口よりも前記燃焼ガスの流通面積が小さくなる箇所が存在するように前記筐体に取り付けられており、
前記複数の伝熱管の各々は、第１方向に交差している面内において蛇行しているとともに、前記第１方向に沿って重ねて配置されており、
前記筐体は、第１側壁と、第２側壁と、第３側壁と、第４側壁と、底壁とを有し、
前記第１側壁及び前記第２側壁は、前記第１方向において対向しており、
前記第３側壁及び前記第４側壁は、前記第１方向に交差している第２方向において対向しており、
前記第１側壁には、前記ガス出口が形成されており、
前記筐体は、前記第１側壁、前記第２側壁、前記第３側壁及び前記第４側壁により画されている開口を有し、
前記仕切り部材は、前記開口の一部を閉塞することにより前記ガス入口を画する第１部分と、前記第１方向に交差している面内において前記第１部分から前記底壁に向かって延在している第２部分とを有する、熱交換器。
前記第３側壁に取り付けられた第１ヘッダ、第２ヘッダ及び第３ヘッダをさらに備え、
前記第１ヘッダには、入水口が形成されており、
前記第２ヘッダには、出水口が形成されており、
前記複数の伝熱管の各々は、第１端部と、前記第１方向及び前記第２方向に交差している第３方向において前記第１端部よりも前記開口の近くにある第２端部とを有し、
前記第２部分と前記第１側壁との間にある前記複数の伝熱管の前記第２端部は、前記第１ヘッダに接続されており、
前記第２部分と前記第２側壁との間にある前記複数の伝熱管の前記第２端部は、前記第２ヘッダに接続されており、
前記複数の伝熱管の前記第１端部は、前記第３ヘッダに接続されている、請求項１に記載の熱交換器。
燃焼ガスを流入させるガス入口と、前記燃焼ガスを流出させるガス出口とを有する熱交換器であって、
前記熱交換器は、
前記ガス出口が形成された筐体と、
仕切り部材と、
前記筐体に収納されている複数の伝熱管とを備え、
前記仕切り部材は、前記ガス入口と前記ガス出口との間に前記ガス入口よりも前記燃焼ガスの流通面積が小さくなる箇所が存在するように前記筐体に取り付けられており、
前記複数の伝熱管の各々は、第１方向に交差している面内において蛇行しているとともに、前記第１方向に沿って重ねて配置されており、
前記筐体は、第１側壁と、第２側壁と、第３側壁と、第４側壁とを有し、
前記第１側壁及び前記第２側壁は、前記第１方向において対向しており、
前記第３側壁及び前記第４側壁は、前記第１方向に交差している第２方向において対向しており、
前記第１側壁には、前記ガス出口が形成されており、
前記筐体は、前記第１側壁、前記第２側壁、前記第３側壁及び前記第４側壁により画されており、前記ガス入口となる開口を有し、
前記仕切り部材は、前記第１方向及び前記第２方向に交差している第３方向において前記ガス出口よりも前記ガス入口の近くにあり、
前記仕切り部材は、前記第３方向に交差している面内において、前記第１側壁及び前記第２側壁の一方から前記第１側壁及び前記第２側壁の他方に向かって延在している、熱交換器。
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の前記熱交換器と、
前記燃焼ガスを発生させるバーナと、
前記ガス出口に接続されたダクトとを備える、温水装置。