JP3054854B2

JP3054854B2 - 熱交換装置

Info

Publication number: JP3054854B2
Application number: JP8183884A
Authority: JP
Inventors: 義裕須藤; 好孝中村; 和男八木; 宏治矢野
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Rinnai Corp
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Rinnai Corp
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 1996-07-12
Publication date: 2000-06-19
Anticipated expiration: 2016-07-12
Also published as: JPH0989384A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱交換装置、特に、
燃焼排気中の水蒸気を凝縮させ、その潜熱を熱交換部に
吸収させる形式の熱交換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガスバーナで発生した燃焼排気中の水蒸
気を凝縮させることにより該燃焼排気から潜熱を吸収し
得るようにして熱交換効率の向上を図った熱交換装置と
して図９の如き構造のものがある。このものでは、ファ
ン(4) の吐出側通気路にはガスバーナ(3) と熱交換器
(1)がこの順序で配設されていると共に、熱交換器(1)
の下流側には排気管(21)が連設されている。

【０００３】上記熱交換器(1) は、主としてガスバーナ
(3) の燃焼排気の顕熱を吸収する主熱交換部(1a)とこれ
に対して燃焼排気流の下流側に位置するように配設され
且つ燃焼排気の潜熱を吸収する副熱交換部(1b)とから構
成されており、一方の主熱交換部(1a)を構成する通水管
(11a) やこれに具備された吸熱フィン(12a) は高い熱交
換効率を得る為に熱伝導性の良好な銅材料で形成されて
いる。又、他方の副熱交換部(1b)を構成する通水管(11
b) や吸熱フィン(12b) は、後述する腐食の問題を考慮
してステンレス等の耐食性に優れた材料で形成されてい
る。又、副熱交換部(1b)を構成する通水管(11b) の通水
下流端に主熱交換部(1a)を構成する通水管(11a) の上流
端が接続されており、副熱交換部(1b)の通水管(11b) の
上流端に供給された被加熱水は該副熱交換部(1b)を通過
した後に主熱交換部(1a)の通水管(11a) を流れるように
なっている。

【０００４】このものでは、ファン(4) を利用してガス
バーナ(3) を強制燃焼させると共に熱交換装置(A) に給
水すると、前記ガスバーナ(3) で生成された燃焼排気の
顕熱で主熱交換部(1a)が加熱される。そして、該主熱交
換部(1a)を加熱し終えて温度低下した燃焼排気は、流入
したばかりで温度上昇していない為に比較的低温状態と
なった被加熱水が流れる副熱交換部(1b)を通過する際に
露点以下に冷却され、これにより、該部分にドレンが生
成せしめられる。そして、このドレン生成時に生じる潜
熱が前記副熱交換部(1b)で吸収されてその内部の被加熱
水が温度上昇せしめられる。そして、上記従来の熱交換
装置(A) では、腐食成分（窒素酸化物等）の溶解してい
るドレンが付着する副熱交換部(1b)は耐食性材料で形成
されているからその劣化を抑えることができる。又、上
記従来の熱交換装置(A) では、熱伝導性の良好な銅材料
によって熱交換率が高い主熱交換部(1a)が構成されてい
る。従って、副熱交換部(1b)を構成する熱伝導率が低い
ステンレス等と同一材料で熱交換器(1) 全体を構成する
場合に比べ、熱交換量が同一の場合には該熱交換器(1)
の小型化が図れる利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものでは、熱交換装置(A) に流入する被加熱水が全
て主熱交換部(1a)を通過し、この全被加熱水が主熱交換
部(1a)で燃焼排気を冷却する作用を発揮する。従って、
上記従来のものでは被加熱水の流量増加に伴って主熱交
換部(1a)でドレンが発生し易くなり、被加熱水の流量を
あまり大きくすることができないと言う問題があった。
又、ガスバーナ(3) の燃焼量低下に伴って燃焼排気温が
低くなった場合も主熱交換部(1a)でドレンが発生し易く
なるから、上記ガスバーナの燃焼量をあまり小さくでき
ないと言う問題があった。

【０００６】この発明はかかる点に鑑みて成されたもの
で、『ガスバーナ(3) からの燃焼排気が流れる排気通路
にその上流側から銅等の熱伝導率の高い材料で構成され
た主熱交換部(1a)とステンレス等の耐食性の良好な材料
で構成された副熱交換部(1b)をこの順序で順次配設し、
前記副熱交換部(1b)を構成する通水管(11b) の通水下流
端に前記主熱交換部(1a)を構成する通水管(11a) の通水
上流端を連結した構成とし、前記主熱交換部(1a)で前記
ガスバーナ(3) からの前記燃焼排気の顕熱を吸収すると
共に前記副熱交換部(1b)で前記燃焼排気から潜熱を吸収
する熱交換装置』に於いて、熱交換装置(A) への給水量
やガスバーナ(3) の燃焼量が変化しても、主熱交換部(1
a)でのドレン発生を防止し得る範囲で大流量の被加熱水
を該主熱交換部(1a)に供給できると共にガスバーナ(3)
の燃焼量を小さくし得る熱交換装置(A) を提供すること
を課題とする。

【０００７】

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為の
請求項１の発明の技術的手段は、『全ての被加熱水が流
れる前記副熱交換部(1b)で加熱された該被加熱水の一部
を前記主熱交換部(1a)の下流側の通水管に供給し且つ該
主熱交換部(1a)の通水上流側から分岐するバイパス回路
(15)と、前記主熱交換部(1a)へ流れる被加熱水の流量を
制御する流量制御装置(152) と、前記主熱交換部(1a)と
前記副熱交換部(1b)との間の前記排気通路内に位置して
該排気通路内の燃焼排気の温度を検知する排気温センサ
(S) を具備し、前記排気温センサ(S) の検知温度が前記
燃焼排気の露点より若干高温に維持されるように前記主
熱交換部(1a)へ流れる被加熱水の流量を前記流量制御装
置(152) で制御する』ことである。

【０００９】上記技術的手段は次のように作用する。

【００１０】

【００１１】主熱交換部(1a)と副熱交換部(1b)の間の排
気通路内の燃焼排気の温度が排気温センサ(S) で検知さ
れると共に、該検知温度が燃焼排気の露点より若干高温
に維持されるように主熱交換部(1a)内の被加熱水の流量
が流量制御装置(152) で制御される。従って、熱交換装
置(A) 全体への給水量やガスバーナ(3) の燃焼量が変化
して前記燃焼排気温度が過渡的に変化しても、主熱交換
部(1a)内に流れる被加熱水の流量が制御されて前記燃焼
排気の温度が露点より若干高い温度に常に保たれる。

【００１２】なお、『前記バイパス回路(15)は、前記主
熱交換部(1a)と前記副熱交換部(1b)の間の通水管と前記
主熱交換部(1a)の下流側の通水管を繋ぐもの』であって
も良い。

【００１３】

【００１４】請求項３の発明の技術的手段は、『ガスバ
ーナ(3) からの燃焼排気が流れる排気通路にその上流側
から銅等の熱伝導率の高い材料で構成された主熱交換部
(1a)とステンレス等の耐食性の良好な材料で構成された
副熱交換部(1b)をこの順序で順次配設し、前記副熱交換
部(1b)を構成する並列的な２本の通水管(1b)の一方の下
流端に前記主熱交換部(1a)を構成する通水管(11a) の通
水上流端を連結し、前記通水管(11b) の他方の下流端
は、前記主熱交換部(1a)の下流側の通水管に接続し、前
記通水管(11b) の他方であって、前記副熱交換部(1b)の
下流側の途中から前記主熱交換部(1a)を構成する通水管
(11a) の入口側の途中に繋がる分岐流路(115) が形成さ
れ、前記主熱交換部(1a)で前記ガスバーナ(3) からの前
記燃焼排気の顕熱を吸収すると共に前記副熱交換部(1b)
で前記燃焼排気から潜熱を吸収する熱交換装置』に於い
て、『前記通水管(11b) の他方と前記分岐流路(115) と
の接続点に切替弁(153) が設けられ、前記切替弁(153)
の第１の切替状態にあっては、前記通水管(11b) の他方
は前記主熱交換部(1c)の入口側に繋がり、前記切替弁(1
53) の第２の切替状態にあっては、前記通水管(11b) の
他方は前記主熱交換部(1a)の下流側に繋がる』ことであ
る。

【００１５】このものでは、切替弁(153) の切り替えに
よって、燃焼排気の危険性を判断して主熱交換部(1a)の
流量が増減できる。

【００１６】

【発明の効果】

【００１７】

【００１８】請求項１の発明では、主熱交換部(1a)から
の燃焼排気の温度を判断して該主熱交換部(1a)を流れる
被加熱水の流量を制御する。従って、熱交換装置(A) へ
の給水量やガスバーナ(3) の燃焼量が変化しても主熱交
換部(1a)でのドレン発生が防止できる範囲で大流量の被
加熱水を該主熱交換部(1a)に供給することができると共
にガスバーナ(3) の燃焼量を小さくし得る熱交換装置
(A) が提供できる。

【００１９】請求項３の発明では、切替弁(153) の切替
えによって簡易に主熱交換部(1a)の流量を増減できるの
で制御が簡便化する。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、上記発明の実施の形態を説
明する。図１は、この発明に関連した給湯器を示してい
る。この実施の形態の熱交換装置(A) では、既述従来の
ものと同様にファン(4) の吐出側には、ガスバーナ(3)
，熱交換器(1) 及び排気管(21)が、この順序で下側に
向けて順次配設されていると共に、上記ガスバーナ(3)
はこれへのガス回路に挿入されたガス弁(31)からガス供
給されるようになっている。

【００２１】上記熱交換器(1) は既述従来のものと同様
に、主として燃焼排気の顕熱を吸収する主熱交換部(1a)
とその排気通路(19)の下流側に位置し且つ燃焼排気から
潜熱を吸収する副熱交換部(1b)から構成されていると共
に、主熱交換部(1a)を構成する通水管(11a) 及びその周
囲の吸熱フィン(12a) は熱伝導率の高い銅で形成されて
いる。他方の副熱交換部(1b)の通水管(11b) 及び吸熱フ
ィン(12b) は熱伝導率は低いが耐食性の良好なステンレ
ス又はチタンで形成されている。

【００２２】次に、上記副熱交換部(1b)と主熱交換部(1
a)の間の通水管(a) と該主熱交換部(1a)の下流側の通水
管(b) はバイパス回路(15)で繋がっており、副熱交換部
(1b)に流入し且つ該副熱交換部(1b)を流れた被加熱水は
主熱交換部(1a)とバイパス回路(15)に分岐して流れるよ
うに構成されている。このものでは、図示しない出湯蛇
口を開放すると、ガス弁(31)が開弁せしめられると共に
図示しない点火装置が作動してガスバーナ(3) が燃焼状
態になる。すると、上記ガスバーナ(3) からの燃焼排気
の顕熱で主熱交換部(1a)が加熱される共に、前記燃焼排
気が副熱交換部(1b)で露点以下に温度低下せしめられ、
これにより該副熱交換部(1b)を構成する通水管(11b) や
吸熱フィン(12b) にドレンが生じて該部分の通水に潜熱
が吸収される。この場合、上記熱交換装置(A) では、こ
れに供給される全ての被加熱水が副熱交換部(11b) を流
れる。従って、熱交換器(1) 全体の上流側と下流側の通
水管を繋ぐパイパス回路を設ける場合に比べ、副熱交換
部(1b)に流れる水の量が多くなるから該副熱交換部(1b)
で燃焼排気の潜熱を効率的に吸収することができ、これ
により、熱交換効率が向上する。尚、上記副熱交換部(1
b)で発生したドレンは、その下方の排液管(22)から外部
に排出される。

【００２３】一方、副熱交換部(1b)を構成する通水管(1
1b) の上流端(111b)に流入した被加熱水は、該副熱交換
部(1b)を通過した後に主熱交換部(1a)の通水管(11a) 側
とバイパス回路(15)側に分岐して流れ、バイパス回路(1
5)へ分岐する水の量だけ主熱交換部(1a)に流入する被加
熱水の量が少なくなる。従って、ガスバーナ(3) からの
燃焼排気が主熱交換部(1a)で冷却されにくくなる。よっ
て、バイパス回路(15)を具備しない既述従来のものに比
べ、主熱交換部(1a)でのドレンの発生を確実に防止する
ことができ、熱交換器(1) に供給できる被加熱水の量を
多くすることができる。又、ガスバーナ(3) で生成され
る燃焼排気の温度を下げた場合でもドレンが発生し難い
為、該ガスバーナ(3) の燃焼量を小さくでき、比較的低
温に加熱された温水を作ることができる。これは、低温
・少量の温水を得る場合に特に有用である。

【００２４】図２に示すこの発明の実施の形態は、請求
項１の実施の形態を示している。銅材料で形成された主
熱交換部(1a)とステンレスやチタン等の耐食性材料で形
成された副熱交換部(1b)の間の排気通路内に排気温セン
サ(S) を配設する共にバイパス回路(15)に流量制御装置
(152) を挿入したもので、このものでは、主熱交換部(1
a)を通過した直後の燃焼排気が露点より若干高い温度に
保たれるように該主熱交換部(1a)内の通水量が制御され
るようになっている。即ち、上記排気温センサ(S) の出
力をマイクロコンピュータが組み込まれた制御回路(C)
で監視し、該制御回路(C) で流量制御装置(152) の開度
を次のように制御する。

【００２５】図３に示すように、ステップ(S₁)(S₂)で排
気温センサ(S) の検知温度と、露点より若干高い値に設
定された基準温度（このものでは８０℃に設定されてい
る。）を比較し、前記検知温度が基準温度以上の場合は
ステップ(S₄)で流量制御装置(152) の開度を絞ることに
より、主熱交換部(1a)に供給される被加熱水の量を増加
させる。すると、主熱交換部(1a)内の流量が増加する伴
って該主熱交換部(1a)に於ける燃焼排気の温度低下量が
大きくなる。即ち、主熱交換部(1a)が燃焼排気から吸収
する顕熱の量が多くなり、これにより、熱交換効率が高
くなる。

【００２６】一方、排気温センサ(S) の検知する排気温
度が上記基準温度より低い場合は、主熱交換部(1a)でド
レンが発生する恐れがあることから、かかる場合はステ
ップ(S₃)で流量制御装置(152) の開度を増加させて主熱
交換部(1a)内の流量を少なくする。主熱交換部(1a)内の
流量が少なくなると、ガスバーナ(3) からの燃焼排気が
上記主熱交換部(1a)で冷やされ難くなり、これにより、
該部分を通過する燃焼排気の温度が露点以下に下がら
ず、ドレンの発生が確実に防止できる。

【００２７】尚、上記実施の形態ではバイパス回路(15)
に流量制御装置(152) を配設したが、該流量制御装置(1
52) を主熱交換部(1a)の通水管(11a) 部分に配設しても
よい。又、上記実施の形態では開度調節が可能な流量制
御装置(152) を採用したが、該流量制御装置(152) とし
て開閉弁を採用しても良い。この場合、バイパス回路(1
5)を遮断した条件下で排気温センサ(S) の検知温度が既
述露点まで降下したときには上記流量制御装置(152) を
開弁させる。排気温センサ(S) の検知温度が露点に降下
するまでバイパス回路(15)を遮断するのは、該バイパス
回路(15)を遮断しない場合に比べて高い熱交換効率が得
られるからである。

【００２８】又、上記各実施の形態では主熱交換部(1a)
と副熱交換部(1b)との間の排気通路内に排気温センサ
(S) を設けたが、図２の想像線で示すように、バイパス
回路(15)の下流端と主熱交換部(1a)の間の通水管(b) に
出湯温センサ(Sa)と流量計(Q)を設け、これらの出力を
利用してドレンの発生を防止するようにしてもよい。即
ち、上記出湯温センサ(Sa)の検知温度と流量計(Q) の出
力値に基づいて主熱交換部(1a)から単位時間に流出する
温水が有する熱量を演算し、更にこの熱量とガスバーナ
(3) の発生熱量等に基づいて排気通路に於ける主熱交換
部(1a)からの燃焼排気（主熱交換部(1a)から吐出される
燃焼排気）の温度を演算し、該燃焼排気の温度が露点よ
り若干高い温度に維持されるように流量制御装置(152)
の開度制御を行うのである。

【００２９】図４は、この発明と関連した実施の形態を
示している。既述の実施の形態と同一材料で主熱交換部
(1a)及び副熱交換部(1b)を構成すると共に、主熱交換部
(1a)の出湯温を検知する為に該主熱交換部(1a)とバイパ
ス回路(15)の下流端との間の通水管(b) に出湯温センサ
(Sa)を設け、更に主熱交換部(1a)と副熱交換部(1b)の間
の通水管(c) に流量制御装置(152) を配設したものであ
る。このものでは、主熱交換部(1a)での結露防止に有効
な温度に出湯温センサ(Sa)の検知温度が維持されるよう
に該主熱交換部(1a)内の流量が制御されるようになって
いる。具体的には、主熱交換部(1a)からの出湯温度（出
湯温センサ(Sa)の検知温度）が５０℃〜７０℃の範囲に
入るように流量制御装置(152) を制御して主熱交換部(1
a)に流れる被加熱水の流量を調整することにより、主熱
交換部(1a)を通過する燃焼排気の最低温度が約８０℃以
上に維持されるようにしている。尚、主熱交換部(1a)を
構成する通水管(11a) の上流端部に流入した直後の被加
熱水の温度は、前記出湯温センサ(Sa)が検知する主熱交
換部(1a)の出湯温度よりも低温であることから、前記主
熱交換部(1a)の上流端近傍で燃焼排気が結露する懸念が
生じる。ところが、該上流端近傍の通水管(11a) にはガ
スバーナ(3) から吐出された直後の極めて高温の燃焼排
気が接触するから、該燃焼排気が結露温度まで温度低下
する前にこれが主熱交換部(1a)の吐出部まで流下する。
従って、前記主熱交換部(1a)の排気吐出部近傍の燃焼排
気の結露を防止すれば該主熱交換部(1a)全体に於けるド
レンの発生が防げる。このことから、図４の熱交換装置
(A) では、主熱交換部(1a)に流入する被加熱水の温度を
考慮することなく、主熱交換部(1a)の排気吐出部近傍を
通過する最も温度が低い燃焼排気、即ち結露の恐れが最
も高い燃焼排気に近い温度たる出湯温度（出湯温センサ
(Sa)の検知温度）に基づいて該主熱交換部(1a)内の流量
を制御しているのである。

【００３０】このものでは、図５に示す如く流量制御装
置(152) が制御されて主熱交換部(1a)に於けるドレン発
生が防止される。ステップ(S₁₁) (S₁₂) で出湯温センサ
(Sa)の検知温度と、主熱交換部(1a)でのドレン防止に有
効な基準温度（例えば７０℃）を比較し、前記検知温度
が基準温度より高い場合はステップ(S₁₄) で流量制御装
置(152) の開度を増加させることにより、主熱交換部(1
a)に供給される被加熱水の流量を増加させる。すると、
主熱交換部(1a)内の流量が増加するに伴って該主熱交換
部(1a)に於ける燃焼排気の温度低下量が大きくなる。即
ち、主熱交換部(1a)が燃焼排気から吸収する顕熱の量が
多くなり、これにより、熱交換効率が高くなる。

【００３１】一方、出湯温センサ(Sa)の検知する出湯温
度が上記基準温度より低い場合は、主熱交換部(1a)でド
レンが発生する恐れがあることから、かかる場合はステ
ップ(S13) で流量制御装置(152) の開度を絞って主熱交
換部(1a)内の流量を少なくする。すると、ガスバーナ
(3) からの燃焼排気が上記主熱交換部(1a)で冷やされ難
くなり、ドレンの発生が確実に防止できる。尚、この実
施の形態では、前記出湯温センサ(Sa)が通水温判定手段
に対応する。又、上記実施の形態では、主熱交換部(1a)
の出湯温度を検知するようにしたが、図４の点線で示す
ように、主熱交換部(1a)の中間部に位置する通水管内の
温度を検知する温度センサ(Sf)の出力に基づいて流量制
御装置(152) を制御しても良い。

【００３２】尚、上記のものでは、主熱交換部(1a)の出
湯温度を出湯温センサ(Sa)で直接的に検知しているが、
図４の想像線で示すように、副熱交換部(1b)の出口部の
温度を検知する中間温度センサ(S_c)と、通水管(b) に於
けるバイパス回路(15)の合流点より下流側の温度を検知
する混合水温センサ(S_d)を設け、これらの検知温度に基
づいて主熱交換部(1a)の出口部の出湯温度を演算で求め
てもよい。

【００３３】即ち、熱交換装置(A) に供給される被加熱
水の全流量を１とし、バイパス回路(15)の流量をｒとす
ると、主熱交換部(1a)の流量は（１−ｒ）となる。一
方、主熱交換部(1a)の出口部と中間温度センサ(S_c)の配
設部とを単位時間に流れる水の持つ熱量と、混合水温セ
ンサ(S_d)の配設部を単位時間に流れる水の持つ熱量は等
しいから、中間温度センサ(S_c)と混合水温センサ(S_d)の
検知温度を夫々Ｔ１，Ｔ３とし、主熱交換部(1a)の出口
部の出湯温度をＴ２とすると、Ｔ１×ｒ＋Ｔ２×（１−ｒ）＝Ｔ３となり、上記式からＴ２を求めると、Ｔ２＝（Ｔ３−Ｔ１×ｒ）／（１−ｒ）・・・となる。

【００３４】よって、上記式を利用することにより、
主熱交換部(1a)の出湯温度Ｔ２を間接的に知ることがで
きる。尚、このものでは、中間温度センサ(Sc)及び混合
水温センサ(Sd)とこれらの検知温度に基づいて前記式
を演算するマイクロコンピュータ内の機能部が通水温判
定手段に対応している。

【００３５】熱量が少ないか若しくは流量が多い熱交換
装置であって、これによる被加熱水の加熱昇温量が小さ
いもの（例えば、床暖房専用の熱交換装置）では、副熱
交換部(1b)の出口部と入口部の被加熱水温度がほぼ等し
いが、かかる場合は、上記式においてＴ１の代わりに
副熱交換部(1b)への入水温Ｔ０（入水温センサ(S_b)の検
知温度）を適用することができる。

【００３６】又、中間温度センサ(S_c)の検知温度Ｔ１が
入水温Ｔ０の関数ｆ（Ｔ０）として表せる場合は、Ｔ２＝（Ｔ３−ｆ（Ｔ０）×ｒ）／（１−ｒ）・・・となる。従って、中間温度センサ(S_c)に代えて入水温セ
ンサ(S_b)が設けられている熱交換装置では、前記式に
於いてＴ１の代わりにＴ０を代入した変形式、又は、
の演算式を用いて主熱交換部(1a)の出湯温度Ｔ２を求
め、これにより、流量制御装置(152) を制御することが
できる。

【００３７】尚、この場合は、入水温センサ(Sb)とこの
検知温度に基づいて上記各演算を実行するマイクロコン
ピュータ内の機能部が通水温判定手段に対応する。尚、
上記混合水温Ｔ３は、制御回路(C) に電気接続された湯
温設定器(99)でセットされる設定温度Ｔset に等しいか
ら、前記，式のＴ３に代えて設定温度Ｔset を代入
した演算式を使用してもよい。

【００３８】図６は、この発明に関連した実施の形態を
示している。排気通路(19)に於ける主熱交換部(1a)の吐
出部近傍を走行する通水管(11a) （ガスバーナ(3) から
最も遠い位置の通水管(11a) ）に副熱交換部(1b)の通水
管(11b) 下流端を接続したもので、このものでは、主熱
交換部(1a)と副熱交換部(1b)の間の通水管に中間温度セ
ンサ(S_e)が設けられている。このものでは、該中間温度
センサ(S_e)が検知する主熱交換部(1a)への入水温が、主
熱交換部(1a)でのドレンの発生を防止するのに適した基
準温度に基づいて流量制御装置(152) の開度を調整し、
これにより、主熱交換部(1a)に於けるドレンの発生を防
止する。

【００３９】尚、図４，図６の熱交換装置(A) では、主
熱交換部(1a)と副熱交換部(1b)の間の通水管に流量制御
装置(152) を設けているが、該流量制御装置(152) をバ
イパス回路(15)に設けてもよい。図７，図８は、バイパ
ス回路(15)の形成態様の変形例を示したものであり、既
述した何れの実施の形態の熱交換装置(A) に形成された
バイパス回路(15)の変形例としても適用できる。

【００４０】図７の熱交換装置(A) では、副熱交換部(1
b)の上流側で分岐させた二本の通水管(11b) (11b) を並
列状態で副熱交換部(1b)の吸熱フィン(12b) に貫通さ
せ、一方の通水管(11b) の下流端を主熱交換部(1a)の通
水管(11a) の上流端に接続し、他方の通水管(11b) を主
熱交換部(1a)の出口側に接続したもので、当該他方の通
水管(11b) がバイパス回路(15)としても機能する。又、
前記一方の通水管(11b)には主熱交換部(1a)の被加熱水
の流量を制御する為の流量制御装置(152) が設けられて
いる。

【００４１】図８は、請求項３にかかる発明の実施の形
態を示している。図８の熱交換装置(A) は、上記図７と
同様に二本の通水管(11b) (11b) を並列状態で吸熱フィ
ン(12b) に貫通させ、一方の通水管(11b) の下流端を主
熱交換部(1a)の入口側に接続した点は図７のものと同様
である。他方の通水管(11b) は主熱交換部(1a)の出口側
に接続されてバイパス回路(15)が形成されている共に該
バイパス回路(15)の途中から主熱交換部(1a)の入口側に
繋がる分岐流路(115) が形成されている。そして、該分
岐流路(115) の分岐点には切替弁(153) が設けられてい
る。

【００４２】このものでは、切替弁(153) の切り替えに
より、バイパス回路(15)が主熱交換部(1a)の下流側に繋
がって分岐流路(115) が遮断された状態と、バイパス回
路(15)が遮断されて該バイパス回路(15)が分岐流路(11
5) から主熱交換部(1a)の入口側に繋がった状態に切り
替わる。従って、主熱交換部(1a)の被加熱水の流量を増
加させる場合はバイパス回路(15)が分岐流路(115) から
主熱交換部(1a)に繋がるように切替弁(153) を切り替
え、一方、主熱交換部(1a)の流量を低下させる場合は、
分岐流路(115) を遮断してバイパス回路(15)が主熱交換
部(1a)の下流側に繋がるように切替弁(153) を切り替え
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関連した実施の形態を説明する熱交換
装置(A) の縦断面図

【図２】本発明の実施の形態を説明する熱交換装置(A)
の縦断面図

【図３】本発明の実施の形態の熱交換装置(A) の制御動
作を説明するフローチャート

【図４】本発明に関連した実施の形態を説明する熱交換
装置(A) の縦断面図

【図５】本発明に関連した実施の形態の熱交換装置(A)
の制御動作を説明するフローチャート

【図６】本発明に関連した実施の形態を説明する熱交換
装置(A) の縦断面図

【図７】バイパス回路(15)の配管態様の変形例を説明す
る熱交換装置(A) の縦断面図

【図８】バイパス回路(15)の配管態様の変形例を説明す
る熱交換装置(A) の縦断面図

【図９】従来例の説明図

【符号の説明】

(1) ・・・熱交換器 (3) ・・・ガスバーナ (4) ・・・ファン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者八木和男名古屋市中川区福住町２番26号リンナイ株式会社内 (72)発明者矢野宏治名古屋市中川区福住町２番26号リンナイ株式会社内 (56)参考文献特開平６−193970（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−164167（ＪＰ，Ａ) 特開平６−221672（ＪＰ，Ａ) 実開平４−49714（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24H 9/00 F24H 1/10 - 1/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ガスバーナ(3) からの燃焼排気が流れる
排気通路にその上流側から銅等の熱伝導率の高い材料で
構成された主熱交換部(1a)とステンレス等の耐食性の良
好な材料で構成された副熱交換部(1b)をこの順序で順次
配設し、前記副熱交換部(1b)を構成する通水管(11b) の通水下流
端に前記主熱交換部(1a)を構成する通水管(11a) の通水
上流端を連結した構成とし、前記主熱交換部(1a)で前記ガスバーナ(3) からの前記燃
焼排気の顕熱を吸収すると共に前記副熱交換部(1b)で前
記燃焼排気から潜熱を吸収する熱交換装置であって、全ての被加熱水が流れる前記副熱交換部(1b)で加熱され
た該被加熱水の一部を前記主熱交換部(1a)の下流側の通
水管に供給し且つ該主熱交換部(1a)の通水上流側から分
岐するバイパス回路(15)と、前記主熱交換部(1a)へ流れる被加熱水の流量を制御する
流量制御装置(152) と、前記主熱交換部(1a)と前記副熱交換部(1b)との間の前記
排気通路内に位置して該排気通路内の燃焼排気の温度を
検知する排気温センサ(S) を具備し、前記排気温センサ(S) の検知温度が前記燃焼排気の露点
より若干高温に維持されるように前記主熱交換部(1a)へ
流れる被加熱水の流量を前記流量制御装置(152) で制御
する熱交換装置。
【請求項２】前記バイパス回路(15)は、前記主熱交換
部(1a)と前記副熱交換部(1b)の間の通水管と前記主熱交
換部(1a)の下流側の通水管を繋ぐものである請求項１の
熱交換装置。
【請求項３】ガスバーナ(3) からの燃焼排気が流れる
排気通路にその上流側から銅等の熱伝導率の高い材料で
構成された主熱交換部(1a)とステンレス等の耐食性の良
好な材料で構成された副熱交換部(1b)をこの順序で順次
配設し、前記副熱交換部(1b)を構成する並列的な２本の通水管(1
1b) の一方の下流端に前記主熱交換部(1a)を構成する通
水管(11a) の通水上流端を連結し、前記通水管(11b) の他方の下流端は、前記主熱交換部(1
a)の下流側の通水管に接続し、前記通水管(11b) の他方であって、前記副熱交換部(1b)
の下流側の途中から前記主熱交換部(1a)を構成する通水
管(11a) の入口側の途中に繋がる分岐流路(115) が形成
され、前記主熱交換部(1a)で前記ガスバーナ(3) からの前記燃
焼排気の顕熱を吸収すると共に前記副熱交換部(1b)で前
記燃焼排気から潜熱を吸収する熱交換装置であって、前記通水管(11b) の他方と前記分岐流路(115) との接続
点に切替弁(153) が設けられ、前記切替弁(153) の第１の切替状態にあっては、前記通
水管(11b) の他方は前記主熱交換部(1a)の入口側に繋が
り、前記切替弁(153) の第２の切替状態にあっては、前記通
水管(11b) の他方は前記主熱交換部(1a)の下流側に繋が
る熱交換装置。