JP2023062317A - 給湯器 - Google Patents

Abstract

【課題】効率よく熱交換できる給湯器を提供する。【解決手段】一次熱交換器５の後壁５３０には、流出口５３１が設けられる。二次熱交換器６の後壁６１４には、流入口６１７が設けられる。経路ユニット７は覆い部２０、及び連通口１５１，１５２を備える。覆い部２０は上下方向に延びる。連通口１５１は覆い部２０の下部に設けられ、流出口５３１と接続する。連通口１５２は覆い部２０の上部に設けられ、流入口６１７と接続する。経路ユニット７内には、整流板７０が設けられる。整流板７０は、経路ユニット７の内部空間を区画し、その内部空間を流れる燃焼排気を整流する。整流板７０の中央部７１は、覆い部２０の後壁部２１１と周壁部２１２の左右両側部に対応し、その内部空間を前後に区画する。整流板７０の上側屈曲部７３は、連通口１５２の内部空間を上下に区画する。【選択図】図１６

Description

本発明は、給湯器に関する。

特許文献１に記載の給湯器は潜熱回収型であり、一次熱交換器と二次熱交換器を備える。一次熱交換器はバーナの排気経路の上流側に設けられ、燃焼排気の顕熱と伝熱管の通水との熱交換を行う。二次熱交換器は、排気経路の下流側で且つ一次熱交換器の上方に設けられ、燃焼排気中の潜熱と伝熱管の通水との熱交換を行う。

潜熱回収型の給湯器において、例えば、一次熱交換器の出口部と、二次熱交換器の入口部との双方を後方に向けて開口すると共に、それら入口部と出口部を経路部材で接続する構成が考えられる。経路部材は上下方向に延びると共に、その下側の開口部は一次熱交換器の出口部に接続され、上側の開口部は二次熱交換器の入口部に接続される。一次熱交換器内を通過した燃焼排気は出口部を介して経路部材を流れ、入口部から二次熱交換器内に導出される。

特開２０２０－６７２２０号公報

上記構成の給湯器では、一次熱交換器の出口部が後方に向けて開口されているので、出口部から流出した燃焼排気は経路部材内の後面に向けて流れる。その結果、経路部材の後面に沿った燃焼排気の主流が形成されると共に、その主流の前側部分において燃焼排気の渦流が発生し、経路部材内に圧損が生じる可能性があった。

また、二次熱交換器の入口部も後方に向けて開口されているので、燃焼排気は二次熱交換器内に導出された段階で前側に偏流されているものの、経路部材内を流れる際の慣性と自身の保有する熱量により上側に流れ易く、下側に流れ難い傾向がある。このため、二次熱交換器内の伝熱管のうち、上流側且つ下側に配設される伝熱管付近に燃焼排気が当たり難くなり、効率的に熱交換ができない可能性があった。

本発明の目的は、効率よく熱交換できる給湯器を提供することである。

請求項１の給湯器は、バーナの燃焼排気が流れる排気経路の上流側に設けられ、前記燃焼排気の顕熱と通水とを熱交換する為の顕熱回収部と、前記排気経路の下流側で且つ前記顕熱回収部の上方に設けられ、前記顕熱回収部を通過した前記燃焼排気の潜熱と通水とを熱交換する為の潜熱回収部と、前記顕熱回収部の後部に設けられ、後方に向けて開口する出口部と、前記潜熱回収部の後部に設けられ、後方に向けて開口する入口部とを接続し、前記出口部から排出される前記燃焼排気を、前記入口部を介して前記潜熱回収部器内に導出する経路部材と、前記経路部材内に設けられ、前記経路部材の内部空間を区画し、前記内部空間を流れる前記燃焼排気を整流する整流部材とを備え、前記経路部材は、上下方向に延びる本体部と、前記本体部の下部に設けられ、前記出口部と接続する下側接続口と、前記本体部の上部に設けられ、前記入口部と接続する上側接続口とを備え、前記整流部材の前記本体部に対応する中央部は、前記本体部の前記内部空間を前後に区画し、前記整流部材の前記上側接続口に対応する下流側部は、前記上部の前記内部空間を上下に区画することを特徴とする。

請求項２の給湯器の前記整流部材は板状に形成され、前記中央部は上下方向に延び、前記下流側部は、前記中央部の上端部から前方に屈曲し且つ前方に延びてもよい。

請求項３の給湯器の前記整流部材の前記下側接続口に対応する上流側部は、前記下部の前記内部空間を上下に区画してもよい。

請求項１の給湯器によれば、整流部材の中央部が経路部材の本体部の内部空間を前後に区画するので、本体部の内部空間の前側部分に積極的に燃焼排気が導入される。これにより、本体部の内部空間に燃焼排気の渦流が発生するのを防止できるので、圧損が生じるのを防止できる。また、経路部材の上側部の内部空間が整流部材の下流側部により上下に区画されるので、潜熱回収部内の上側領域を流れる第１の燃焼排気の流れと、整流部材の下流側部を境に、第１の燃焼排気の流れの下側を流れる第２の燃焼排気の流れとが夫々形成される。第２の燃焼排気の流れは、第１の燃焼排気により上方向に流れるのが阻害されるため、下方向に流れ易くなる。このことから、燃焼排気は、潜熱回収部内の上流側且つ下側領域に流れ易くなるので、この領域における通水との熱交換を効率よく行うことができる。これにより、給湯器は、潜熱回収部の熱効率を向上できる。なお、潜熱回収部は、燃焼排気中の潜熱を回収するものであるが、仮に顕熱回収部において回収しきれなかった顕熱がある場合は、潜熱回収部において回収される。

請求項２の給湯器によれば、第２の燃焼排気のベクトルが前方向に向くので、第２の燃焼排気が二次熱交換器内の上側に流れ難くすることができる。よって、燃焼排気は、第２ケーシング内の上流側且つ下側領域にさらに流れ易くなるので、潜熱回収部の熱効率をより向上できる。

請求項３の給湯器によれば、顕熱回収部の出口部から下側接続口に向かって流れる燃焼排気が上下に分断されるので、そのうち上側に分断された燃焼排気を、本体部の内部空間の前側部分に良好に導入できる。

給湯器１の正面図である。 給湯器１の内部構造（筐体を省略）の斜視図である。 一次熱交換器５と二次熱交換器６の右後方から見た斜視図である。 一次熱交換器５と二次熱交換器６の断面斜視図である。 一次熱交換器５と二次熱交換器６の断面図である。 一次熱交換器５と二次熱交換器６の後方に経路ユニット７を配置した状態の斜視図である。 経路ユニット７の分解斜視図である。 図７とは別角度から見た経路ユニット７の分解斜視図である。 固定板３１が背面に固定された整流板７０の斜視図である。 整流板７０の前側に接続板８０を配置した状態の斜視図である。 覆い部２０の前側に整流板７０を配置した状態の斜視図である。 接続板８０が固定された覆い部２０の前側に、パッキン９０が配置された状態の斜視図である。 接続板８０が固定された覆い部２０の右側面図である。 経路ユニット７の右斜め前方から見た斜視図である。 覆い部２０内から整流板を省略したときの燃焼排気の流れをシミュレーションした図である。 覆い部２０内に整流板７０を配置したときの燃焼排気の流れをシミュレーションした図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。以下に記載される装置構成などは、特定的な記載がない限り、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。図面は、本発明が採用しうる技術的特徴を説明する為に用いられるものである。以下説明は、図中に矢印で示す左右、前後、上下を使用する。

図１～図６を参照し、給湯器１の構成を説明する。図１，図２に示すように、給湯器１は、潜熱回収型のガス給湯器である。給湯器１は筐体２（図１参照）内に下から順に、ファン３、燃焼装置４、一次熱交換器５、二次熱交換器６、経路ユニット７（図３参照）を備える。

燃焼装置４は角箱状のインナーケース４Ａを備える。インナーケース４Ａ内には、複数の扁平状の濃淡バーナ（図示略）が左右方向に重ねた状態で配設される。ファン３はインナーケース４Ａの下部に固定され、インナーケース４Ａ内に燃焼用空気を供給する。インナーケース４Ａの前面には、ガス供給ユニット８が固定される。ガス供給ユニット８はインナーケース４Ａ内の複数の濃淡バーナにガスを分配供給する。インナーケース４Ａ内では、複数の濃淡バーナがガスと空気の混合気を燃焼することにより燃焼排気が発生する。

図２，図３に示すように、一次熱交換器５は、周壁５１、伝熱管５２（図２参照）、排気フード５３を備える。周壁５１は上下方向に延びる略矩形筒状であり、インナーケース４Ａの上部の開口に接続する。周壁５１は、右壁５１１、左壁５１２、前壁５１３、後壁５１４を備える。周壁５１は、燃焼装置４で発生した燃焼排気を下方から上方に通過させる。右壁５１１には入口５５が設けられる。左壁５１２には出口５６が設けられる。伝熱管５２は、周壁５１内に左右方向に複数回往復するように屈曲して配置される（図４，図５参照）。伝熱管５２は通水管であり、周壁５１内を下方から上方に通過する燃焼排気から顕熱を回収する。伝熱管５２の上流側一端部は入口５５と接続し、下流側一端部は出口５６と接続する。

排気フード５３は、周壁５１の上部の開口を覆うように設けられ、上方に膨出する。排気フード５３の後壁５３０（図６参照）は、背面視左右方向に長い矩形状である。後壁５３０には、流出口５３１が設けられる。流出口５３１は背面視左右方向に長い略矩形状であり、後方に向けて開口する。流出口５３１は、排気フード５３内の燃焼排気を後述の覆い部２０内に流出させる。後壁５３０において、流出口５３１の右側、左側、及び下側には、５つの固定穴５８が設けられる。

図２，図３に示すように、二次熱交換器６は、筐体６１、伝熱管６２、排気部６３を備える。筐体６１は、右壁６１１、左壁６１２、前壁６１３、後壁６１４（図３，図６参照）、上壁６１５（図２，図４，図５参照）、底壁６１６（図４，図５参照）を備える。右壁６１１には、入口６５と出口６６が設けられる。前壁６１３には、開口部６１８（図４参照）が設けられる。筐体６１の左右方向の幅は、一次熱交換器５の周壁５１の左右方向の幅と略同一である。筐体６１の前後方向の長さは、一次熱交換器５の周壁５１の前後方向の長さよりも長い。平面視において、後壁６１４の位置は、一次熱交換器５の周壁５１の後壁５１４の位置と略同一である。それ故、前壁６１３の位置は、一次熱交換器５の周壁５１の前壁５１３の位置よりも前方に突出した位置となる。底壁６１６は、一次熱交換器５の排気フード５３の上側に配置される。

図６に示すように、後壁６１４には、流入口６１７が設けられる。流入口６１７は背面視左右方向に長い略矩形状であり、後方に向けて開口する。流入口６１７の左右方向の幅は、流出口５３１の左右方向の幅と略同一である。流入口６１７は、後述の覆い部２０内を流れる燃焼排気を筐体６１内に流入させる。後壁６１４において、流入口６１７の右側、左側、及び上側には、５つの固定穴６８が設けられる。

伝熱管６２は、筐体６１内に左右方向に複数回往復するように屈曲して配置される（図４，図５参照）。伝熱管６２は通水管であり、一次熱交換器５で顕熱が回収された燃焼排気から潜熱を回収する。なお、二次熱交換器６は、燃焼排気中の潜熱を回収するものであるが、仮に一次熱交換器５で回収しきれなかった顕熱がある場合は、二次熱交換器６の伝熱管６２において回収される。伝熱管６２の上流側一端部は入口６５と接続し、下流側一端部は出口６６と接続する。

排気部６３は、前壁６１３に設けられる(図１，図２参照)。排気部６３はフランジ部６３１と排気筒６３２を備える。フランジ部６３１は正面視左右方向に長い略矩形枠状に形成され、前壁６１３の前面に固定される。排気筒６３２は、フランジ部６３１の開口部の内縁部から前方に突出して設けられ、正面視左右方向に長い略長円状である。排気筒６３２は、前壁６１３に設けられた開口部６１８の前側に配置される（図４参照）。排気筒６３２は、筐体２のフロントカバー（図示略）を貫通して前方へ突出し、筐体６１内を通過した燃焼排気を筐体２の外部へ排出する。

図４～図６に示すように、経路ユニット７は、一次熱交換器５の排気フード５３の後壁５３０と二次熱交換器６の後壁６１４とを後方から覆うように設けられる。経路ユニット７は、覆い部２０を備える。覆い部２０は背面視略横長の略矩形状に形成され、その外縁部を除く略矩形状の中央部（後述の後壁部２１１）が後方に膨出する。覆い部２０は内側に、流出口５３１から流入口６１７に向けて燃焼排気を通過させる空間を形成する。図４，図５に示すように、覆い部２０内には、整流板７０が支持される。整流板７０は、覆い部２０内の空間を２つに分断し、覆い部２０内を流れる燃焼排気を２つの流れに整流する。なお、経路ユニット７の具体的構成は後述する。

筐体２の下面には、ガス入口１１、水入口１２、湯出口１３が設けられる。ガス入口１１には外部のガス管（図示略）が接続される。水入口１２には水道管（図示略）が接続される。湯出口１３には給湯栓への配管（図示略）が接続される。ガス入口１１は、筐体２内で、元弁や比例弁等を備えたガス管１４を介してガス供給ユニット８に接続される。水入口１２は給水部１５に接続される。給水部１５は給水管１６Ａ，１６Ｂを介して、二次熱交換器６の入口６５に接続される。二次熱交換器６の出口６６は中継管１７を介して、一次熱交換器５の入口５５と接続する。一次熱交換器５の出口５６は、出湯管１８を介して湯出口１３と接続する。給水部１５と出湯管１８との間には、バイパス管１９が接続される。バイパス管１９は一次熱交換器５と二次熱交換器６を介さずに、給水部１５から供給される水の一部を、出湯管１８を流れる湯水に合流させる。

図７，図８を参照し、経路ユニット７の具体的構成を説明する。経路ユニット７は、後方から順に、覆い部２０、固定板３１、整流板７０、固定板３２、接続板８０、パッキン９０を備える。

覆い部２０の形状を説明する。覆い部２０は内側に燃焼排気が流れる空間を形成する。覆い部２０は、背面視略矩形状の金属板で形成され、膨出部２１とフランジ部２２を備える。膨出部２１は、外周縁部を除く正面視略矩形状の中央部が後方に膨出し、前面が開口する略箱状に形成される。膨出部２１は後壁部２１１と周壁部２１２を備える。後壁部２１１は正面視略矩形状である。周壁部２１２は、後壁部２１１の外周部から前方に突出する。後壁部２１１の外周部と周壁部２１２の接続部分は、断面略円弧状に屈曲する。周壁部２１２は、前後方向に貫通する略四角筒状である。フランジ部２２は周壁部２１２の前側の開口端から外側に向けてフランジ状に突出し、正面視横長の略矩形枠状に形成される。後壁部２１１の前面の中央には、左右に間隔を空けて並ぶ左右一対の突起２３が設けられる。突起２３は前方に突出する。

フランジ部２２の右側部と左側部の夫々の上下方向中央部には、凹部２６が設けられる。凹部２６は、右側部と左側部の夫々の長さ方向に直交するように左右方向に延設され、後方に向けて凹んで形成される。凹部２６の深さは、後述の接続板８０の板厚と略同一である。凹部２６には、突起２７が設けられる。突起２７は前方に突出する。フランジ部２２の上側部と下側部の夫々には、３つの固定穴２４が左右方向に等間隔で設けられる。フランジ部２２の右側部と左側部の夫々には、２つの固定穴２４が凹部２６を上下方向の中央に挟む位置に設けられる。覆い部２０の背面視の大きさは、一次熱交換器５の排気フード５３の後壁５３０と、二次熱交換器６の後壁６１４とを上下に連接した大きさと略同一である。

整流板７０の形状を説明する。整流板７０は金属板であって、中央部７１、下側屈曲部７２、上側屈曲部７３を備える。中央部７１は正面視左右方向に長い略矩形状に形成される。中央部７１の背面の右端部における下部には、突起７１１（図８参照）が設けられる。突起７１１は後方に突出する。中央部７１の前面の右端部における上部には、突起７１２（図７参照）が設けられる。突起７１２は前方に突出する。中央部７１の背面の左端部における上部には、突起７１３（図８参照）が設けられる。突起７１３は後方に突出する。中央部７１の前面の左端部における下部には、突起７１４（図７参照）が設けられる。

中央部７１の右端部には固定片７４が設けられ、左端部には固定片７５が設けられる。固定片７４は平面視略Ｌ字状に形成され、中央部７１の右端部の中央から前方に延び且つ先端側が右方に屈曲して延びる。固定片７４のうち右方に延びる先端部７４１の前面の上部には、前方に突出する突起７８が設けられる。固定片７５は、固定片７４とは左右対称形状であって、平面視略逆Ｌ字状に形成される。固定片７５は、中央部７１の左端部の中央から前方に延び且つ先端側が左方に屈曲して延びる。固定片７５のうち左方に延びる先端部７５１の前面の下部には、前方に突出する突起７９が設けられる。下側屈曲部７２は、中央部７１の下端部から前方に向けて側面視略円弧状に屈曲する。上側屈曲部７３は中央部７１の上端部から前方に向けて側面視略円弧状に屈曲する。

固定板３１，３２の形状を説明する。なお、固定板３１，３２は互いに共通部品なので、固定板３１の形状を説明する。固定板３１は、中央部３５、第１固定部３６、第２固定部３７を備える。固定板３１の左右方向の長さは、整流板７０の中央部７１の左右方向の長さと略同一である。中央部３５は、平面視前方に向けて開口する略コの字状で且つ正面視左右方向に長い略矩形状に形成される。中央部３５には、左右一対の穴部３５１が設けられる。一対の穴部３５１は、覆い部２０の後壁部２１１の前面に設けられた一対の突起２３に対応する。

第１固定部３６は中央部３５の右側の前端部から右方に延設され、背面視下側に向けて開口する略逆Ｕ字状に形成される。第１固定部３６の右端側には、上下一対の固定穴３６１が設けられる。第２固定部３７は中央部３５の左側の前端部から左方に延設され、背面視上側に向けて開口する略Ｕ字状に形成される。第２固定部３７の左端側には、上下一対の固定穴３７１が設けられる。固定穴３６１，３７１は前後方向に貫通する。

後述するが、固定板３１は整流板７０の背面側に固定され、固定板３２は整流板７０の前面側に固定される。固定板３２は、固定板３１の前後の向きと反対であり、中央部３５の開口する内側を後方に向けて配置される。右側に位置する第１固定部３６は正面視上側に向けて開口する略Ｕ字状である。左側に位置する第２固定部３７は正面視下側に向けて開口する略逆Ｕ字状である。上記の通り、固定板３１，３２は互いに共通部品なので、保管管理が容易である。

接続板８０の形状を説明する。接続板８０は金属板であって、正面視左右方向に細長い略矩形状に形成される。接続板８０は、本体部８１、右固定部８２、左固定部８３を備える。本体部８１は接続板８０の左右方向の中央部であって、正面視左右方向に細長い略矩形状に形成される。本体部８１の前面には、上下一対の突状部８４が左右方向に且つ互いに平行に延設される。突状部８４は、本体部８１の前面から前方にリブ状に突出する。突状部８４は、本体部８１の剛性を向上する。本体部８１の右端部の上部には、前後方向に貫通する固定穴８７が設けられる。本体部８１の左端部の下部には、前後方向に貫通する固定穴８８が設けられる。

右固定部８２は本体部８１の右端部に設けられる。右固定部８２は正面視上下方向に長い略矩形状に形成される。右固定部８２は、覆い部２０のフランジ部２２の右側部に設けられた凹部２６と略同一の大きさである。右固定部８２の中央には固定穴８５が設けられる。右固定部８２の右端部には、前方に突出するリブ８２１が設けられる。左固定部８３は本体部８１の左端部に設けられる。左固定部８３は正面視上下方向に長い略矩形状に形成される。左固定部８３も、覆い部２０のフランジ部２２の左端部に設けられた凹部２６と略同一の大きさである。左固定部８３の中央には固定穴８６が設けられる。左固定部８３の左端部には、前方に突出するリブ８３１が設けられる。

パッキン９０の形状を説明する。パッキン９０は例えば合成樹脂で形成され、その厚さは約３ｍｍである。パッキン９０は、枠状部９１と架設部９２を備える。枠状部９１は正面視左右方向に長い略矩形枠状に形成され、覆い部２０の大きさと略同一である。枠状部９１の上側部、下側部、右側部、左側部の夫々の幅は、フランジ部２２の幅と略同一である。

架設部９２は、枠状部９１の内側の開口部の内周縁のうち右内縁部と左内縁部の夫々の中央部の間に架設され、正面視左右方向に長い略矩形状に形成される。架設部９２の上側には上側開口部９３が形成され、架設部９２の下側には下側開口部９４が形成される。上側開口部９３と下側開口部９４は、正面視左右方向に長い略矩形状に形成される。枠状部９１の上側部と下側部の夫々には、３つの固定穴９５が設けられる。３つの固定穴９５は、上側部と下側部の夫々の右側、中央、左側に配置される。枠状部９１の右側部と左側部の夫々には、２つの固定穴９５が設けられる。２つの固定穴９５は、上側部と下側部の夫々において、上側開口部９３と下側開口部９４の夫々に対応する位置に配置される。

経路ユニット７の組立方法の一例を説明する。なお、説明の便宜上、経路ユニット７を組み立てる際の各部品の向きについては、給湯器１に収容された状態の向きに倣って説明する。先ず、図７，図８に示すように、組み立て作業者は、整流板７０の中央部７１の背面側に固定板３１を配置する。第１固定部３６と第２固定部３７の夫々を中央部７１の背面に後方から当接させる。このとき、中央部７１の背面の右端側の下部に設けられた突起７１１に対し、固定板３１の第１固定部３６の右端側に設けられた下側の固定穴３６１を係合して位置決めするさらに、中央部７１の背面の左端側の上部に設けられた突起７１３に対し、固定板３１の第２固定部３７の左端側に設けられた上側の固定穴３７１を係合して位置決めする。

この状態で、第１固定部３６と中央部７１の重合部分Ｗ１（図９参照）をスポット溶接機の一対の電極スローブ（図示略）で前後方向から挟み込み、スポット溶接を行う。重合部分Ｗ１とは、略逆Ｕ字状の第１固定部３６のうち開口側とは反対側の上側部と中央部７１とが重合する部分である。さらに、第２固定部３７と中央部７１の重合部分Ｗ２を、スポット溶接機の一対の電極スローブ（図示略）で前後方向から挟み込み、スポット溶接を行う。重合部分Ｗ２とは、略Ｕ字状の第２固定部３７のうち開口側とは反対側の下側部と中央部７１とが重合する部分である。これにより、中央部７１の背面に固定板３１が固定される（図９参照）。

次いで、整流板７０の中央部７１の前面側に固定板３２を配置する。上記の通り、固定板３２の向きは、固定板３１の向きと上下と前後において反対である。第１固定部３６と第２固定部３７の夫々を中央部７１の前面に当接させる。このとき、中央部７１の前面の右端側の上部に設けられた突起７１２に対し、固定板３１の第１固定部３６の右端側に設けられた上側の固定穴３６１を係合して位置決めする。さらに、中央部７１の前面の左端側の下部に設けられた突起７１４に対し、固定板３１の第１固定部３６の左端側に設けられた下側の固定穴３７１を係合して位置決めする。

この状態で、固定板３２の第１固定部３６と中央部７１の重合部分Ｗ３（図１０参照）をスポット溶接機の一対の電極スローブ（図示略）で前後方向から挟み込み、スポット溶接を行う。重合部分Ｗ３とは、略Ｕ字状の第１固定部３６のうち開口側とは反対側の下側部と中央部７１とが重合する部分である。さらに、固定板３２の第２固定部３７と中央部７１の重合部分Ｗ４を、スポット溶接機の一対の電極スローブ（図示略）で前後方向から挟み込み、スポット溶接を行う。重合部分Ｗ４とは、略逆Ｕ字状の第１固定部３６のうち開口側とは反対側の上側部と中央部７１とが重合する部分である。これにより、中央部７１の前面に固定板３２が固定される（図１０参照）。

このように、スポット溶接は２枚の金属板を挟み込んで圧力をかけながら電流をかけて溶接する方法である。それ故、固定板３１を中央部７１の背面に固定した後で、固定板３１を中央部７１の前面に固定、若しくはその逆の順序で固定する必要がある。そして、スポット溶接機の一対の電極スローブで挟み込む部分は２枚の金属でなければならない。そこで、本実施形態では、固定板３１，３２の夫々の第１固定部３６と第２固定部３７を略Ｕ字状に形成し、固定板３１，３２を整流板７０の中央部７１の背面と前面に位置決めした際に、夫々の第１固定部３６と第２固定部３７が中央部７１を介して互いに上下が逆向きになるように配置される。これにより、整流板７０を前側から後方に向けて透視してみたとき、固定板３２と中央部７１の重合部分Ｗ３，Ｗ４は、固定板３１と中央部７１の重合部分Ｗ１，Ｗ２と重ならない。従って、重合部分Ｗ１～Ｗ４においては２枚の金属板となるので、夫々の部分をスポット溶接することが可能となり、結果的に整流板７０に対して固定板３１，３２をスポット溶接で固定できる。

次いで、図１０に示すように、固定板３２が前面に固定された整流板７０の前側に、接続板８０を左右方向に配置する。本体部８１の右端側を、整流板７０の固定片７４の先端部７４１の前面に配置し、本体部８１の右端側に設けた固定穴８７を、整流板７０の固定片７４の突起７８に位置決めする。これと同時に、本体部８１の左端側を、整流板７０の固定片７５の先端部７５１の前面に配置し、本体部８１の左端側に設けた固定穴８８を、整流板７０の固定片７５の突起７９に位置決めする。この状態で、本体部８１の右端側を固定片７４の先端部７４１の前面にスポット溶接を行い、本体部８１の左端側を固定片７５の先端部７５１の前面にスポット溶接を行う。これにより、接続板８０は、整流板７０の固定片７４，７５に固定され、固定片７４，７５の間を左右方向に架設された状態となる（図１１参照）。接続板８０の本体部８１の背面は、固定板３２の中央部３５の前面と当接する。それ故、接続板８０の中央部は、固定板３２、整流板７０、及び固定板３１により安定して支持される。

次いで、図１１に示すように、固定板３１，３２、及び接続板８０が固定された整流板７０を、覆い部２０の前側に配置する。整流板７０の背面に固定された固定板３１の中央部３５の背面を、覆い部２０の後壁部２１１の前面に配置する。後壁部２１１の前面に設けられた左右一対の突起２３に対し、中央部３５に設けられた左右一対の穴部３５１を位置決めし、スポット溶接を行う。これにより、整流板７０は、固定板３１を介して覆い部２０の後壁部２１１の前面に固定される。

さらに、接続板８０の右固定部８２を、覆い部２０のフランジ部２２の右側部に設けた凹部２６の前面に配置する。このとき、凹部２６の前面に設けた突起２７に対して、接続板８０の右固定部８２に設けた固定穴８５を位置決めする。また、接続板８０の左固定部８３を、覆い部２０のフランジ部２２の左側部に設けた凹部２６の前面に配置する。このとき、凹部２６の前面に設けた突起２７に対して、接続板８０の左固定部８３に設けた固定穴８６を位置決めする。この状態で、接続板８０の右固定部８２と左固定部８３を対応する左右一対の凹部２６，２６に対してスポット溶接を行う。これにより、接続板８０の右端部と左端部が、覆い部２０のフランジ部２２の右側部と左側部に固定される（図１２参照）。

接続板８０の下側には、連通口１５１が形成され、接続板８０の上側には、連通口１５２が形成される。連通口１５１，１５２は正面視横長の略矩形状である。連通口１５１は、一次熱交換器５の流出口５３１に対応する。連通口１５１は、流出口５３１から流出する燃焼排気を覆い部２０内に取り入れる為の開口である。連通口１５２は、二次熱交換器６の流入口６１７に対応する。連通口１５２は、覆い部２０内を通過した燃焼排気を流入口６１７に流入させる為の開口である。

なお、凹部２６の深さは、接続板８０の右固定部８２及び左固定部８３の夫々の板厚と略同一である。よって、図１３に示すように、右固定部８２及び左固定部８３の夫々の前面と、フランジ部２２の前面との段差を小さくできる。各凹部２６の内側において、右固定部８２及び左固定部８３の夫々の外周に生じる隙間Ｑには、シール材２００が塗布される。これにより、各凹部２６の内側は、右固定部８２又は左固定部８３とシール材２００によって水平に埋められるので、フランジ部２２の前面との段差をより小さくできる。

次いで、図１２に示すように、整流板７０と接続板８０が固定された覆い部２０のフランジ部２２に対して、パッキン９０を前方から接着剤で貼り付ける。図１４に示すように、パッキン９０の枠状部９１は、フランジ部２２の前面に貼り付ける。パッキン９０の架設部９２は、接続板８０の前面に貼り付ける。このとき、枠状部９１の右端部は、接続板８０の右固定部８２のリブ８２１の左面に当接し、枠状部９１の左端部は、接続板８０の左固定部８３のリブ８３１の右面に当接する。架設部９２の上端部は、接続板８０の本体部８１の上端部のリブ８１１の下面に当接し、架設部９２の下端部は、接続板８０の本体部８１の下端部のリブ８１２の下面に当接する。これにより、パッキン９０は、覆い部２０のフランジ部２２及び接続板８０に対して位置がずれるのを防止できる。このようにして、経路ユニット７が完成する。

そして、図６に示すように、完成した経路ユニット７を、一次熱交換器５の排気フード５３の後壁５３０、及び二次熱交換器６の後壁６１４に対して後方から押し当てる。フランジ部２２の前面は、パッキン９０の枠状部９１を介して、一次熱交換器５の後壁５３０における流出口５３１の右側、左側、下側、二次熱交換器６の後壁６１４における流入口６１７の右側、左側、上側に夫々当接する。接続板８０の前面は、パッキン９０の架設部９２を介して、流出口５３１と流入口６１７の間の境界部１０１に当接する。

フランジ部２２に設けられた１０個の固定穴２４は、パッキン９０に設けられた１０個の固定穴９５を介して、一次熱交換器５の後壁５３０に設けられた５個の固定穴５８、及び二次熱交換器６の後壁６１４に設けられた５個の固定穴６８の夫々に配置される。フランジ部２２に設けられた１０個の固定穴２４に対して後方から１０本のビス４５を挿入し、パッキン９０の１０個の固定穴９５を介して、５個の固定穴５８、及び５個の固定穴６８の夫々に締結する。これにより、一次熱交換器５と二次熱交換器６の夫々の後壁５３０，６１４を後方から覆うようにして、経路ユニット７が安定且つ強固に固定される（図３参照）。

図１５，図１６を参照し、整流板７０による覆い部２０内の燃焼排気の整流効果について説明する。先ず、図１５を参照して、整流板７０が設けられていない覆い部２０内の燃焼排気の流れについて説明する。図１５は、整流板７０が設けられていない覆い部２０内における燃焼排気の流れをシミュレーションした図である。一次熱交換器５の周壁５１内を上方に通過した燃焼排気は排気フード５３内に流入する。排気フード５３に流入した燃焼排気は、後壁５３０に設けた流出口５３１と、覆い部２０の連通口１５１を介して覆い部２０内に流入する。流出口５３１が後方に向けて開口されているので、流出口５３１から流出した燃焼排気は、覆い部２０の後壁部２１１の前面に向けて斜め上方に流れる。その結果、後壁部２１１の前面に沿った燃焼排気の主流（矢印Ａ１参照）が形成されると共に、その主流の前側部分において燃焼排気の渦流（二点鎖線の円Ｐ１で囲む部分参照）が発生している。これにより、覆い部２０内に圧損が生じている。

そして、燃焼排気は後壁部２１１の前面に沿って上昇し、周壁部２１２に沿うことによって、上側の連通口１５２に向けて流れを前方にシフトする。燃焼排気は連通口１５２から流出すると共に、流入口６１７から二次熱交換器６の筐体６１内に流入する。ここで、流入口６１７も後方に向けて開口されているので、燃焼排気は筐体６１内に流入した段階では前側に向けて偏流される。しかしながら、流入口６１７を通過する燃焼排気には、それまで覆い部２０内を流れた際の上向きの慣性が働くと共に、自身の保有する熱量により上側に流れ易くなるため（矢印Ａ２参照）、下側に流れ難い傾向となる。このため、筐体６１内の複数の伝熱管６２のうち、上流側且つ下側に配設された伝熱管６２Ａに燃焼排気が接触し難くなる。

次に、図１６を参照し、整流板７０が設けられた覆い部２０内の燃焼排気の流れについて説明する。図１６は、整流板７０が設けられた覆い部２０内における燃焼排気の流れをシミュレーションした図である。整流板７０は、膨出部２１の後壁部２１１の前面から前側に離間した位置に支持される。整流板７０の中央部７１は、覆い部２０の膨出部２１内の内部空間を前後に区画する。下側屈曲部７２は、覆い部２０の前面下部に形成された連通口１５１の内部空間を上下に区画する。上側屈曲部７３は、覆い部２０の前面上部に形成された連通口１５２の内部空間を上下に区画する。これにより、覆い部２０内には、整流板７０を境に、第１流路２０１と第２流路２０２が夫々形成される。第１流路２０１は整流板７０の前側、第２流路２０２は整流板７０の後ろ側に位置する。

一次熱交換器５の排気フード５３内に流入した燃焼排気は、後壁５３０に設けた流出口５３１と、覆い部２０の連通口１５１を介して覆い部２０内に流入する。このとき、燃焼排気は整流板７０の下側屈曲部７２により上下に略均等に分断されて、第１流路２０１と第２流路２０２に夫々流入する。燃焼排気は、第１流路２０１と第２流路２０２に沿って上方且つ互いに平行に流れる。これにより、覆い部２０内の前側部分に燃焼排気の渦流が発生しないので、給湯器１は、覆い部２０内に圧損が生じるのを防止できる。

そして、第１流路２０１と第２流路２０２の夫々を上方に流れた燃焼排気は、周壁部２１２と整流板７０の上側屈曲部７３に沿うことにより、上側の連通口１５２に向けて流れを前方にシフトする。燃焼排気は、連通口１５２と流入口６１７を介して二次熱交換器６の筐体６１内に流入する。上記の通り、整流板７０の上側屈曲部７３は連通口１５２の内部空間を上下に区画するので、流入口６１７付近では、第１の流れＢ１（以下流れＢ１と呼ぶ）と第２の流れＢ２（以下流れＢ２と呼ぶ）が夫々形成される。流れＢ１は、筐体６１内の上側領域であって、上側屈曲部７３の上側を流れる燃焼排気の流れである。流れＢ２は、上側屈曲部７３を境に、流れＢ１の下側を流れる燃焼排気の流れである。

流れＢ２は、流れＢ１によって上方向に流れるのが阻害されるため、比較的下方向に流れ易くなる。これにより、整流板７０が無い図１５の構成と比較して、燃焼排気は、筐体６１内の上流側で且つ下側領域に配設される伝熱管６２Ａ付近に流れ易くなる。従って、二次熱交換器６は、全ての伝熱管６２において通水との熱交換を効率よく行うことができるので、給湯器１は熱効率を向上できる。

また、整流板７０の上側屈曲部７３は、中央部７１の上端部から前方に屈曲しながら前方に延びる。これにより、第２流路２０２を流れる燃焼排気のベクトルが前方向に向くので、流れＢ２の燃焼排気を筐体６１内の上側領域に流れ難くすることができる。よって、燃焼排気は、筐体６１内の伝熱管６２Ａ付近により流れ易くなるので、給湯器１は二次熱交換器６の熱効率をより向上できる。

また、整流板７０の下側屈曲部７２も、中央部７１の下端部から前方に屈曲しながら前方に延びる。これにより、一次熱交換器５の排気フード５３内から連通口１５１に向けて流れる燃焼排気を上下に分断すると共に、第１流路２０１と第２流路２０２の夫々に向けて燃焼排気を良好にガイドできる。特に、上側に分断された燃焼排気は第１流路２０１にガイドされるので、覆い部２０の前側部分に燃焼排気を積極的に流すことができる。

上記説明において、流出口５３１は本発明の「出口部」の一例である、流入口６１７は本発明の「入口部」の一例である。経路ユニット７は本発明の「経路部材」の一例である。覆い部２０の後壁部２１１と周壁部２１２の左右両側部は本発明の「本体部」の一例である。連通口１５１は本発明の「下側接続口」の一例、連通口１５２は本発明の「上側接続口」の一例である。整流板７０は本発明の「整流部材」の一例である。下側屈曲部７２は本発明の「上流側部」の一例、上側屈曲部７３は本発明の「下流側部」の一例である。また、本発明の「顕熱回収部」は、燃焼排気中の顕熱を回収する部分であって、明細書中の本実施例では、一次熱交換器５と排気フード５３を含む概念である。さらに、本発明の「潜熱回収部」は、燃焼排気中の潜熱を回収する部分であって、明細書中の本実施例では、二次熱交換器６を含む概念である。

以上説明したように、本実施形態の給湯器１は、一次熱交換器５、二次熱交換器６、経路ユニット７を備える。一次熱交換器５は、燃焼装置４内に収容される複数の濃淡バーナの排気経路の上流側に設けられる。一次熱交換器５は、周壁５１と排気フード５３を備える。周壁５１内には、左右方向に延びる複数の伝熱管５２が収容される。一次熱交換器５は、周壁５１及び排気フード５３内を流れる燃焼排気の顕熱と伝熱管５２内の通水との熱交換を行う。二次熱交換器６は、排気経路の下流側で且つ一次熱交換器５の上方に隣接して設けられる。二次熱交換器６は筐体６１を備える。筐体６１内には、左右方向に延びる複数の伝熱管６２が収容される。二次熱交換器６は、筐体６１内を流れる燃焼排気の潜熱と伝熱管６２内の通水との熱交換を行う。一次熱交換器５の排気フード５３の後壁５３０には、後方に向けて開口する流出口５３１が設けられる。二次熱交換器６の筐体６１の後壁６１４には、後方に向けて開口する流入口６１７が設けられる。経路ユニット７は、流出口５３１と流入口６１７を接続し、流出口５３１から排出される燃焼排気を受け入れ、流入口６１７を介して筐体６１内に導出する。経路ユニット７内には、整流板７０が設けられる。整流板７０は、経路ユニット７の内部空間を区画し、その内部空間を流れる燃焼排気を整流する。

経路ユニット７は覆い部２０、連通口１５１，１５２を備える。覆い部２０は上下方向に延びる。連通口１５１は覆い部２０の下部に設けられ、流出口５３１と接続する。連通口１５２は覆い部２０の上部に設けられ、流入口６１７と接続する。整流板７０の中央部７１は、覆い部２０の後壁部２１１と周壁部２１２の左右両側部に対応し、その内部空間を前後に区画する。これにより、覆い部２０の内部空間の前側部分に積極的に燃焼排気が導入される。よって、覆い部２０の内部空間に燃焼排気の渦流が発生するのを防止できるので、圧損が生じるのを防止できる。

また、整流板７０の上側屈曲部７３は、連通口１５２の内部空間を上下に区画する。これにより、二次熱交換器６の筐体６１内の上側領域を流れる第１の燃焼排気の流れＢ１と、整流板７０の上側屈曲部７３を境に、流れＢ１の下側を流れる第２の燃焼排気の流れＢ２とが夫々形成される。流れＢ２は、流れＢ１により上方向に流れるのが阻害されるため、下方向に流れ易くなる。このことから、燃焼排気は、筐体６１内の上流側且つ下側領域に配設される伝熱管６２Ａ付近に流れ易くなる。これにより、給湯器１は、二次熱交換器６の熱効率を向上できる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。整流板７０の上側屈曲部７３は、中央部７１の上端部から前方に屈曲し且つ前方に突出するが、上側屈曲部７３の前端の位置については限定しない。例えば、上側屈曲部７３の前端は流入口６１７と同一位置でもよく、流入口６１７より前方に突出させてもよい。上側屈曲部７３の前端を流入口６１７より前方に突出させることで、燃焼排気の流れＢ２を、筐体６１内の下側領域に確実に向けることができる。

整流板７０の下側屈曲部７２は省略してもよい。下側屈曲部７２の前端の位置についても限定しないが、例えば、連通口１５１と同一位置、若しくは連通口１５１よりも後方に位置するのがよい。このような位置にすることで、連通口１５１に流入する燃焼排気を上下に分断しつつ、第１流路２０１と第２流路２０２の夫々に良好に流すことができる。

また、図１６に示すように、覆い部２０の周壁部２１２のうち下側部２１３は、前端側から後端側にかけて緩やかに斜め上方に傾斜するテーパ状に形成してもよい。この場合、下側部２１３と後壁部２１１とが成す角度が鈍角になる。これにより、連通口１５１において下側に分断された燃焼排気は、下側部２１３の内面に沿って斜め上方に流れ、下側部２１３と後壁部２１１が接続する角部において緩やかに上方に向きを変えて第２流路２０２を良好に流れることができる。燃焼排気が良好に流れることから、二次熱交換器６における熱交換、及び燃焼排気の排気性能を向上できる。

一次熱交換器５の周壁５１と排気フード５３は別体であるが、一体であってもよい。流出口５３１と流入口６１７の夫々の形状は矩形状でなくてもよい。覆い部２０のフランジ部２２は、後壁５３０，６１４に対して１０個のビス４５で締結するが、ビス４５の本数、締結する位置は上記実施形態に限定されない。左右方向に延びる伝熱管５２，６２の本数についても限定しない。

また、経路ユニット７の組立方法は上記実施形態に限定されない。上記実施形態では、整流板７０の前後に固定板３１，３２を固定し、さらに接続板８０を前側に固定したものを覆い部２０の前側に固定したが、各部材を固定する順番は変更してもよい。例えば、整流板７０の前後に固定板３１，３２を固定したものを覆い部２０の内側に固定してから、接続板８０を前側から固定してもよい。

１ 給湯器
５ 一次熱交換器
６ 二次熱交換器
７ 経路ユニット
２０ 覆い部
５３ 排気フード
７０ 整流板
７１ 中央部
７２ 下側屈曲部
７３ 上側屈曲部
１５１ 連通口
１５２ 連通口
２１１ 後壁部
２１２ 周壁部
５３０ 後壁
５３１ 流出口
６１４ 後壁
６１７ 流入口

Claims (3)

1. バーナの燃焼排気が流れる排気経路の上流側に設けられ、前記燃焼排気の顕熱と通水とを熱交換する為の顕熱回収部と、
   前記排気経路の下流側で且つ前記顕熱回収部の上方に設けられ、前記顕熱回収部を通過した前記燃焼排気の潜熱と通水とを熱交換する為の潜熱回収部と、
   前記顕熱回収部の後部に設けられ、後方に向けて開口する出口部と、前記潜熱回収部の後部に設けられ、後方に向けて開口する入口部とを接続し、前記出口部から排出される前記燃焼排気を、前記入口部を介して前記潜熱回収部器内に導出する経路部材と、
   前記経路部材内に設けられ、前記経路部材の内部空間を区画し、前記内部空間を流れる前記燃焼排気を整流する整流部材と
   を備え、
   前記経路部材は、
   上下方向に延びる本体部と、
   前記本体部の下部に設けられ、前記出口部と接続する下側接続口と、
   前記本体部の上部に設けられ、前記入口部と接続する上側接続口と
   を備え、
   前記整流部材の前記本体部に対応する中央部は、前記本体部の前記内部空間を前後に区画し、
   前記整流部材の前記上側接続口に対応する下流側部は、前記上部の前記内部空間を上下に区画すること
   を特徴とする給湯器。
2. 前記整流部材は板状に形成され、
   前記中央部は上下方向に延び、
   前記下流側部は、前記中央部の上端部から前方に屈曲し且つ前方に延びること
   を
   特徴とする請求項１に記載の給湯器。
3. 前記整流部材の前記下側接続口に対応する上流側部は、前記下部の前記内部空間を上下に区画すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の給湯器。

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