JP3422273B2

JP3422273B2 - 熱交換器を備えた燃焼装置

Info

Publication number: JP3422273B2
Application number: JP36915698A
Authority: JP
Inventors: 昌知 ▲よし▼村; 文孝菊谷; 英夫富田; 正満近藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-12-25
Filing date: 1998-12-25
Publication date: 2003-06-30
Anticipated expiration: 2018-12-25
Also published as: JP2000193323A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給湯と暖房、また
は給湯と風呂に用いられる熱交換器を備えた燃焼装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の熱交換器を備えた燃焼装
置は特開昭６３−３８８５２号公報に記載されているよ
うなものが一般的であった。この装置は図１６と図１７
に示されているように循環給湯兼用燃焼部１と給湯用燃
焼部２、３とを備えガス導管４を分岐して夫々にガス遮
断弁５、６及びガス導管４の入口側部分にガス比例弁７
が設けられている。循環伝熱管８と給湯伝熱管９とは循
環給湯兼用燃焼部１と給湯用燃焼部２、３との各下流側
すなわち位置としては上方に位置し横断する形態で一体
構成にし、かつ、千鳥状に設けている。また、循環伝熱
管８は給湯伝熱管９の下流側すなわち位置としては上方
に位置している。受熱フィン１０は循環伝熱管８と給湯
伝熱管９に貫通されている。燃焼ファン１１は循環給湯
兼用燃焼部１と給湯用燃焼部２、３に連通している。

【０００３】次に、給湯単独運転について説明する。カ
ラン等が開けられて給湯伝熱管９に通水された場合、燃
焼ファン１１が駆動し、同時にガス比例弁７が開き循環
給湯兼用燃焼部１が燃焼を開始する。そして、燃焼熱が
受熱フィン１０から給湯伝熱管９に伝わり、温水が給湯
伝熱管９から出湯する。その際、要求された給湯温度に
なるようにガス比例弁７が燃焼量を調整する。また、大
きな給湯能力が必要な場合は、ガス遮断弁５，６を開い
て給湯用燃焼部２、３が燃焼を開始し、さらにガス比例
弁７が燃焼量を調整する。

【０００４】次に、循環伝熱管８の残留水は、第１に、
循環伝熱管８自身と受熱フィン１０が循環給湯兼用燃焼
部１や給湯用燃焼部２、３に形成した火炎や排ガスによ
り直接加熱される。第２に、循環伝熱管８と給湯伝熱管
９との接触部を介し循環伝熱管８の残留水から給湯伝熱
管９内を流れている温水への熱伝導による放熱がある。
特に、第１の熱収支では、循環給湯兼用燃焼部１や給湯
用燃焼部２、３から発生した燃焼熱の大部分は受熱フィ
ン１０から給湯伝熱管９に奪われるので、循環伝熱管８
の吸熱量は比較的少なく、循環伝熱管８の残留水が沸騰
する直前で熱収支が平衡する。

【０００５】続いて、循環単独運転について説明する。
循環ポンプにより循環伝熱管８に循環温水が吸引された
場合、給湯単独運転と同様に要求された給湯温度になる
ように循環給湯兼用燃焼部１が燃焼し、ガス比例弁７が
燃焼量を調整する（給湯優先制御）。そして、燃焼熱が
受熱フィン１０から給湯伝熱管９に伝わり、給湯伝熱管
９の残留水が吸熱される。また、残りの燃焼熱が受熱フ
ィン１０から循環伝熱管８に伝わり、温度上昇した循環
温水が循環伝熱管８から熱負荷へ循環する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の前記する熱交換
器を備えた燃焼装置では、循環例えば、風呂水を循環し
て加熱する単独運転が要求された場合、ガス比例弁７が
開き循環給湯兼用燃焼部１が燃焼を開始する。その際、
ガス比例弁７が燃焼量を一定量に調整する。次に、燃焼
熱が受熱フィン１０から循環伝熱管８に伝わるので、温
度上昇した循環温水が循環伝熱管８から浴槽（図示せ
ず）へ循環する。また、一般に風呂が暖房などで要求さ
れる循環能力は給湯で要求される能力に比べて小さいの
で、給湯用燃焼部２、３を追加運転する必要はない。

【０００７】また、給湯伝熱管９の残留水については次
の通りとなる。第１に、循環給湯兼用燃焼部１の下流側
の給湯伝熱管９自身と受熱フィン１０が循環給湯兼用燃
焼部１に形成した火炎や排ガスにより加熱される。第２
に、循環伝熱管８と給湯伝熱管９との接触部を介し給湯
伝熱管９の残留水から循環伝熱管８内を流れている循環
温水への熱伝導による放熱がある。第３に、給湯用燃焼
部２、３の下流側の給湯伝熱管９と受熱フィン１０は燃
焼ファン１１から供給される空気により冷却される。特
に、前記する第１の吸熱では、循環給湯兼用燃焼部１か
ら発生した火炎や排ガスが給湯伝熱管９自身や受熱フィ
ン１０を直接加熱するので、給湯伝熱管９の吸熱量が多
く、前記する第２、第３の放熱があるにもかかわらず、
熱収支が平衡するまでに給湯伝熱管９の残留水が温度上
昇し、ついには沸騰するという課題を有していた。な
お、暖房単独運転の場合、要求された循環温水温度にな
るようにガス比例弁７が燃焼量を調整する。

【０００８】そこで、本発明は前記する課題を解決し
て、循環単独運転時でも給湯伝熱管内の残留水が沸騰せ
ず、安全性、耐久性がよい熱交換器を備えた燃焼装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、循環給湯兼用燃焼部と給湯用燃焼部との燃
焼熱により加熱される給湯伝熱管ならびに循環伝熱管
と、前記給湯伝熱管と前記循環伝熱管とに貫通固定した
多数の循環給湯兼用フィンを具備し、給湯単独運転時と
循環単独運転時とで、熱交換器としての熱授受のバラン
スを改善したものである。

【００１０】具体的には給湯単独運転時には前記循環給
湯兼用燃焼部の上方に位置する前記給湯伝熱管は周りの
大受熱面積部分より受熱して給湯伝熱管が循環給湯兼用
燃焼部と給湯燃焼部からの受熱を充分受けるようにす
る。一方循環単独運転時においては前記循環給湯兼用燃
焼部の上方に位置する前記給湯伝熱管は周りの小受熱面
積部分より受熱して循環給湯兼用燃焼部からの受熱を小
くして給湯伝熱管が受ける熱量を小さくすると同時に循
環伝熱管が受ける熱量を効率良く伝達する。また循環単
独運転時において給湯用燃焼部の上方に位置する給湯伝
熱管自身と循環給湯兼用フィンが給湯用燃焼部からの空
気により空冷される。特に、循環給湯兼用フインにおい
て給湯燃焼部の上方に位置する部分の受熱面積を大きく
形成したので、給湯伝熱管の放熱量は多くなる。したが
って、放熱が改善され、吸熱が抑制されるので、給湯伝
熱管の残留水が比較的低い温度で熱収支が平衡すること
ができる。換言すると、給湯伝熱管の残留水は循環して
いる循環温水よりも少し高い温度に維持されるので、給
湯伝熱管の残留水は沸騰することはない。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は給湯単独運転時は循環給
湯兼用燃焼部の上方に位置する給湯伝熱管は周りの大受
熱面積部分より受熱して給湯伝熱管が循環給湯兼用燃焼
部と給湯燃焼部からの受熱を充分受けるように構成され
る。一方循環単独運転時において前記循環給湯兼用燃焼
部の上方に位置する給湯伝熱管は周りの小受熱面積部分
より受熱するもので、その小受熱面積部分は請求項２記
載のように、他のフィンよりも縦方向の寸法を短かくす
ることにより形成することができる。

【００１２】また請求項３記載のように横方向の寸法を
他のフインよりも短かくすることによっても形成するこ
とができる。

【００１３】また請求項４記載のように小受熱面積部分
は切欠部を設けることによっても形成することができ
る。

【００１４】また、請求項５記載のように、小受熱面積
部分は切起部を設け、その切起部により給湯伝熱管の循
環給湯兼用燃焼部からの伝熱が遮熱されるようにして形
成することができる。

【００１５】また請求項６に記載したように小受熱面積
部分では給湯伝熱管の最下端が露出するように固定する
僅かな小面積部分を循環給湯兼用フィンの下部に形成す
ることによっても構成することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００１７】（実施例１）図１は本発明の実施例１にお
ける熱交換器を備えた燃焼装置の部分断面正面図であ
る。図２と図３は同熱交換器の拡大部分側断面図であ
る。図において、１２は循環給湯兼用燃焼部であり、循
環給湯兼用燃焼部１２の両側には給湯用燃焼部１３、１
４が設けられている。また、１５、１６はガス導管１７
に設けたガス遮断弁である。１８はガス導管１７の入口
側に設けたガス比例弁である。１９は循環伝熱管であ
る。２０は給湯伝熱管である。循環伝熱管１９の上流側
に給湯伝熱管２０を配置し、夫々をロー付けして一体構
成にしている。この一体構成にした循環伝熱管１９と給
湯伝熱管２０は循環給湯兼用燃焼部１２と給湯用燃焼部
１３、１４の各下流側即ち位置としては上方に位置して
千鳥状に設けている。

【００１８】２１は従来の通常型の循環給湯兼用フィン
であり、給湯用燃焼部１３、１４の上側に位置する循環
伝熱管１９と給湯伝熱管２０に貫通固定（ロー付け）し
ている。２２は循環給湯兼用燃焼部１２の上方に取り付
けられる循環給湯兼用フィンであり、給湯伝熱管２０に
接する下端部は通常型の循環給湯兼用フィン２１に比較
して短かく切断して、小受熱面積部が形成され循環伝熱
管１９と給湯伝熱管２０に貫通固定（ロー付け）してい
る。本実施例ではこの循環給湯兼用フィンを下部短寸循
環給湯兼用フィン２２と表現することにする。そして燃
焼ファン２３は循環給湯兼用燃焼部１２と給湯用燃焼部
１３、１４とに連通している。

【００１９】次に、風呂水を循環して加熱する循環単独
運転時について説明する。風呂循環ポンプ（図示せず）
により循環伝熱管１９に循環温水が吸引された場合、燃
焼ファン２３が駆動し、同時にガス比例弁１８が開き循
環給湯兼用燃焼部１２が燃焼を開始する。その後、ガス
比例弁１８が燃焼量を一定量に調整する。そして、循環
給湯兼用燃焼部１２から発生した燃焼熱が循環伝熱管１
９に伝わり、循環温水が温度上昇し循環伝熱管１９から
浴槽（図示せず）へ循環する。次に、給湯伝熱管２０の
残留水の熱収支を考える。第１に、循環給湯兼用燃焼部
１２の上方に位置する給湯伝熱管２０自身と下部短寸循
環給湯兼用フィン２２が循環給湯兼用燃焼部１２に形成
した火炎や排ガスにより加熱される。しかし、下部短寸
循環給湯兼用フィン２２の下段の給湯伝熱管２０側の下
端部を熱流に対し垂直に切断した形すなわち縦方向の寸
法を短くして小受熱面積部分を形成したので、下部短寸
循環給湯兼用フィン２２を介した熱伝導が小さく、給湯
伝熱管２０の吸熱量は少なくなる。第２に、循環伝熱管
１９と給湯伝熱管２０との接触部（ロー材）を介し給湯
伝熱管２０の残留水から循環伝熱管１９内を流れている
循環温水への熱伝導による放熱がある。

【００２０】第３に、給湯用燃焼部１３、１４の上方に
位置する給湯伝熱管２０自身と通常型の循環給湯用受熱
フィン２１が燃焼ファン２３から送風され給湯用燃焼部
１３，１４から噴出する空気により空冷される。特に、
通常型の循環給湯用受熱フィン２１の給湯伝熱管２０側
の受熱面積は従来のものと同程度であるため、給湯伝熱
管２０の放熱量は多くなる。この結果、循環給湯兼用燃
焼部１２の上方に位置する給湯伝熱管２０も間接的では
あるが強く空冷される。したがって、第３の放熱が改善
され、第１の吸熱が抑制されるので、給湯伝熱管２０の
残留水が低い温度で熱収支が平衡することができる。換
言すると、給湯伝熱管２０の残留水は循環している循環
温水よりも少し高い温度に維持されるので、給湯伝熱管
２０の残留水は沸騰することはない。

【００２１】次に、給湯単独運転時について説明する。
カラン等が開けられて給湯伝熱管２０に通水された場
合、燃焼ファン２３が駆動し、同時にガス比例弁１８が
開き循環給湯兼用燃焼部１２が燃焼を開始する。そし
て、燃焼熱が下部短寸循環給湯兼用フィン２２から給湯
伝熱管２０に伝わり、温水が給湯伝熱管２０から出湯す
る。その際、要求された給湯温度になるようにガス比例
弁１８が燃焼量を調整する。そして循環単独運転時に比
較してとくに大きな給湯能力が必要な場合、ガス遮断弁
１５または、１６あるいはその両方を開いて給湯用燃焼
部１３、１４が燃焼を開始し、さらにガス比例弁１８が
燃焼量を調整する。この時給湯用燃焼部１３、１４の上
方に位置する通常型の循環給湯兼用フィン２１がある給
湯伝熱管２０の周囲は十分な伝熱面積を有しているた
め。総熱効率を低下させることなく性能を維持すること
ができる。

【００２２】本実施例は一缶二回路式熱交換器で説明を
行なったが、同様の複数回路を有する熱交換器において
も同等の効果を得ることができる。

【００２３】（実施例２）図４は本発明の実施例２にお
ける熱交換器を備えた燃焼装置の部分断面正面図であ
る。実施例１と異なる点は循環給湯兼用フィンは通常型
の循環給湯兼用フィン２１に比較して下部が熱流に対し
垂直方向と水平方向に削除し狭少となっている点であ
る。すなわち縦方向と横方向の寸法が短かくなって小受
熱面積部を形成している点である。本実施例では、この
循環給湯兼用フィンを下部狭少循環給湯兼用フィン２４
と表現することにする。なお実施例１と同一符号のもの
は同一構造を有し、説明は省略する。

【００２４】次に、風呂水を循環して加熱する循環単独
運転について説明する。風呂循環ポンプ（図示せず）に
より循環伝熱管１９に循環温水が吸引された場合、燃焼
ファン２３が駆動し、同時にガス比例弁１８が開き循環
給湯兼用燃焼部１２が燃焼を開始する。その後、ガス比
例弁１８が燃焼量を一定量に調整する。そして、循環給
湯兼用燃焼部１２から発生した燃焼熱が循環伝熱管１９
に伝わり、循環温水が温度上昇し循環伝熱管１９から浴
槽（図示せず）へ循環する。次に、給湯伝熱管２０の
残留水の熱収支を考える。第１に、循環給湯兼用燃焼部
１２の上方に位置する給湯伝熱管２０自身と下部狭少循
環給湯兼用フィン２４が循環給湯兼用燃焼部１２に形成
した火炎や排ガスにより加熱される。

【００２５】しかし、下部狭少循環給湯兼用フィン２４
の下側の給湯伝熱管２０の周囲の受熱面積が通常循環給
湯兼用フィン２１に比較して小さく形成してあるので、
下部狭少循環給湯兼用フィン２４を介した熱伝導が小さ
く、給湯伝熱管２０の吸熱量は少なくなる。第２に、循
環伝熱管１９と給湯伝熱管２０との接触部（ロー材）を
介し給湯伝熱管２０の残留水から循環伝熱管１９内を流
れている循環温水への熱伝導による放熱がある。第３
に、給湯用燃焼部１３，１４の上方に位置する給湯伝熱
管２０自身と通常型の循環給湯用受熱フィン２１が燃焼
ファン２３から送風され給湯用燃焼部１３、１４から噴
出する空気により空冷される。特に、通常型の循環給湯
兼用フィン２１の給湯伝熱管２０側の受熱面積は従来の
ものと同程度であるため、給湯伝熱管２０の放熱量は多
くなる。この結果、循環給湯兼用燃焼部１２の上方に位
置する給湯伝熱管２０も間接的ではあるが強く空冷され
る。したがって、第３の放熱が改善され、第１の吸熱が
抑制されるので、給湯伝熱管２０の残留水が低い温度で
熱収支が平衡することができる。換言すると、給湯伝熱
管２０の残留水は循環している循環温水よりも少し高い
温度に維持されるので、給湯伝熱管２０の残留水は沸騰
することはない。

【００２６】次に、給湯単独運転時について説明する。
カラン等が開けられて給湯伝熱管２０に通水された場
合、燃焼ファン２３が駆動し、同時にガス比例弁１８が
開き循環給湯兼用燃焼部１２が燃焼を開始する。そし
て、燃焼熱が小部狭少循環給湯兼用フィン２４から給湯
伝熱管２０に伝わり、温水が給湯伝熱管２０から出湯す
る。その際、要求された給湯温度になるようにガス比例
弁１８が燃焼量を調整する。また、循環単独運転時に比
較して給湯単独運転時にとくに大きな給湯能力が必要な
場合、ガス遮断弁１５または、１６あるいはその両方を
開いて給湯用燃焼部１３、１４が燃焼を開始し、さらに
ガス比例弁１８が燃焼量を調整する。この時給湯用燃焼
部１３、１４の上方に位置する通常型の循環給湯兼用フ
ィン２１の下側に接する給湯伝熱管２０の周囲は十分な
伝熱面積を有しているため。総熱効率を低下させること
なく性能を維持することができる。

【００２７】本実施例は一缶二回路式熱交換器で説明を
行なったが、同様の複数回路を有する熱交換器において
も同等の効果を得ることができる。

【００２８】（実施例３）図７は本発明の実施例３にお
ける熱交換器を備えた燃焼装置の部分断面正面図であ
る。実施例１と異なる点は循環給湯兼用フィンの下端部
には複数の切欠部２６が設けられて小受熱面積部が形成
されている点である。そして本実施例では以下この循環
給湯兼用フィンを切欠循環兼用フィン２５と表現するこ
とにする。なお実施例１と同一符号のものは同一構造を
有し、説明は省略する。

【００２９】次に、風呂水を循環して加熱する循環単独
運転時について説明する。風呂循環ポンプ（図示せず）
により循環伝熱管１９に循環温水が吸引された場合、燃
焼ファン２３が駆動し、同時にガス比例弁１８が開き循
環給湯兼用燃焼部１２が燃焼を開始する。その後、ガス
比例弁１８が燃焼量を一定量に調整する。そして、切欠
循環給湯兼用フィン２５に接する循環伝熱管１９の下方
にある循環給湯兼用燃焼部１２から発生した燃焼熱が循
環伝熱管１９に伝わり、循環温水が温度上昇し循環伝熱
管１９から浴槽（図示せず）へ循環する。

【００３０】次に、給湯伝熱管２０の残留水は、第１
に、循環給湯兼用燃焼部１２の上方に位置する給湯伝熱
管２０自身と切欠循環給湯兼用フィン２６が循環給湯兼
用燃焼部１２に形成した火炎や排ガスにより加熱され
る。しかし、切欠循環給湯兼用フィン２６の下端部には
複数の切欠部２６が設けられているので、切欠循環給湯
兼用フィン２６を介した熱伝導が小さく、給湯伝熱管２
０の吸熱量は少なくなる。第２に、循環伝熱管１９と給
湯伝熱管２０との接触部（ロー材）を介し給湯伝熱管２
０の残留水から循環伝熱管１９内を流れている循環温水
への熱伝導による放熱がある。第３に、給湯用燃焼部１
３，１４の上方に位置する給湯伝熱管２０自身と通常型
の循環給湯用受熱フィン２１が燃焼ファン２３から送風
され給湯用燃焼部１３，１４から噴出する空気により空
冷される。

【００３１】特に、通常型の循環給湯用受熱フィン２１
の給湯伝熱管２０側の受熱面積は従来のものと同程度で
あるため、給湯伝熱管２０の放熱量は多くなる。この結
果、循環給湯兼用燃焼部１２の上方に位置する給湯伝熱
管２０も間接的ではあるが強く空冷される。したがっ
て、第３の放熱が改善され、第１の吸熱が抑制されるの
で、給湯伝熱管２０の残留水が低い温度で熱収支が平衡
することができる。換言すると、給湯伝熱管２０の残留
水は循環している循環温水よりも少し高い温度に維持さ
れるので、給湯伝熱管２０の残留水は沸騰することはな
い。

【００３２】次に、給湯単独運転時について説明する。
カラン等が開けられて給湯伝熱管２０に通水された場
合、燃焼ファン２３が駆動し、同時にガス比例弁１８が
開き循環給湯兼用燃焼部１２が燃焼を開始する。そし
て、燃焼熱が切欠循環給湯兼用フィン２５から給湯伝熱
管２０に伝わり、温水が給湯伝熱管２０から出湯する。
その際、要求された給湯温度になるようにガス比例弁１
８が燃焼量を調整する。また、とくに大きな給湯能力が
必要な場合、ガス遮断弁１５または、１６あるいはその
両方を開いて給湯用燃焼部１３、１４が燃焼を開始し、
さらにガス比例弁１８が燃焼量を調整する。この時給湯
用燃焼部１３、１４の上方に位置する通常型の循環給湯
兼用フィン２１の下側に接する給湯伝熱管２０の周囲は
十分な伝熱面積を有しているため総熱効率を低下させる
ことなく性能を維持することができる。

【００３３】本実施例は一缶二回路式熱交換器で説明を
行なったが、同様の複数回路を有する熱交換器において
も同等の効果を得ることができる。

【００３４】（実施例４）図１０は本発明の実施例４に
おける熱交換器を備えた燃焼装置の部分断面正面図であ
る。実施例１と異なる点は循環給湯兼用フィンの下端部
に熱流に対し垂直方向と水平方向に切起部２８を設けそ
の切起部２８により循環給湯兼用燃焼部１２よりの熱を
給湯伝熱管２０に伝えることを遮って実質的に小受熱面
積部を形成した点であり、本実施例では以下に、この循
環給湯兼用フィンを切起循環給湯兼用フィン２７と表現
する。なお実施例１と同一符号のものは同一構造を有
し、説明は省略する。

【００３５】次に、風呂水を循環して加熱する循環単独
運転時について説明する。風呂循環ポンプ（図示せず）
により循環伝熱管１９に循環温水が吸引された場合、燃
焼ファン２３が駆動し、同時にガス比例弁１８が開き循
環給湯兼用燃焼部１２が燃焼を開始する。その後、ガス
比例弁１８が燃焼量を一定量に調整する。そして、切起
循環給湯兼用フィン２７が接する循環伝熱管１９の下方
に位置する循環給湯兼用燃焼部１２から発生した燃焼熱
が循環伝熱管１９に伝わり、循環温水が温度上昇し循環
伝熱管１９から浴槽（図示せず）へ循環する。

【００３６】次に、給湯伝熱管２０の残留水の熱収支を
考える。第１に、通常型の循環給湯兼用燃焼部１２の上
方に位置する給湯伝熱管２０自身と切起循環給湯兼用フ
ィン２７が循環給湯兼用燃焼部１２に形成した火炎や排
ガスにより加熱される。しかし、切起循環給湯兼用フィ
ン２７の下端部には切起部２８が設けてあるので、切起
循環給湯兼用フィン２７が直接熱せられることが少ない
ため切起循環給湯兼用フィン２７を介した熱伝導が小さ
く、給湯伝熱管２０の吸熱量は少なくなる。第２に、循
環伝熱管１９と給湯伝熱管２０との接触部（ロー材）を
介し給湯伝熱管２０の残留水から循環伝熱管１９内を流
れている循環温水への熱伝導による放熱がある。第３
に、給湯用燃焼部１３，１４の上方に位置する給湯伝熱
管２０自身と通常型の循環給湯用受熱フィン２１が燃焼
ファン２３から送風され給湯用燃焼部１３，１４から噴
出する空気により空冷される。

【００３７】特に、通常型の循環給湯用受熱フィン２１
が給湯伝熱管２０に接する面の受熱面積は従来のものと
同程度であるため、給湯伝熱管２０の放熱量は多くな
る。この結果、循環給湯兼用燃焼部１２の上方に位置す
る給湯伝熱管２０も間接的ではあるが強く空冷される。
したがって、第３の放熱が改善され、第１の吸熱が抑制
されるので、給湯伝熱管２０の残留水が低い温度で熱収
支が平衡することができる。換言すると、給湯伝熱管２
０の残留水は循環している循環温水よりも少し高い温度
に維持されるので、給湯伝熱管２０の残留水は沸騰する
ことはない。

【００３８】次に、給湯単独運転時について説明する。
カラン等が開けられて給湯伝熱管２０に通水された場
合、燃焼ファン２３が駆動し、同時にガス比例弁１８が
開き循環給湯兼用燃焼部１２が燃焼を開始する。そし
て、燃焼熱が切起循環給湯兼用フィン２７から給湯伝熱
管２０に伝わり、温水が給湯伝熱管２０から出湯する。
その際、要求された給湯温度になるようにガス比例弁１
８が燃焼量を調整する。また、とくに大きな給湯能力が
必要な場合、ガス遮断弁１５または、１６あるいはその
両方を開いて給湯用燃焼部１３、１４が燃焼を開始し、
さらにガス比例弁１８が燃焼量を調整する。この時給湯
用燃焼部１３、１４の上方に位置する通常型の循環給湯
兼用フィン２１の下側に接する給湯伝熱管２０の周囲は
十分な伝熱面積を有しているため。総熱効率を低下させ
ることなく性能を維持することができる。

【００３９】本実施例は一缶二回路式熱交換器で説明を
行なったが、同様の複数回路を有する熱交換器において
も同等の効果を得ることができる。

【００４０】（実施例５）図１３は本発明の実施例５に
おける熱交換器を備えた燃焼装置の部分断面正面図であ
る。実施例１と異なる点は循環給湯兼用フィンの下端部
を給湯伝熱管２０の中心まで熱流に対し垂直方向と水平
方向の両方向にわたって完全に削除したことにより、小
受熱面積部を構成した点であり、この循環給湯兼用フィ
ンを以下には下端削除循環給湯兼用フィン２９と表現す
る。なお実施例１と同一符号の部分は同一構造を有し、
説明は省略する。

【００４１】次に、風呂水を循環して加熱する循環単独
運転について説明する。風呂循環ポンプ（図示せず）に
より循環伝熱管１９に循環温水が吸引された場合、燃焼
ファン２３が駆動し、同時にガス比例弁１８が開き循環
給湯兼用燃焼部１２が燃焼を開始する。その後、ガス比
例弁１８が燃焼量を一定量に調整する。そして、下端削
除循環給湯兼用フィン２９が接する循環伝熱管１９の下
方に位置する循環給湯兼用燃焼部１２から発生した燃焼
熱が循環伝熱管１９に伝わり、循環温水が温度上昇し循
環伝熱管１９から浴槽（図示せず）へ循環する。

【００４２】次に、給湯伝熱管２０の残留水は、第１
に、循環給湯兼用燃焼部１２の上方に位置する給湯伝熱
管２０自身と下端削除循環給湯兼用フィン２９が循環給
湯兼用燃焼部１２に形成した火炎や排ガスにより加熱さ
れる。しかし、下端削除循環給湯兼用フィン２９の下端
部は給湯伝熱管２０の中心まで完全に削除した構成とな
っているので下端削除循環給湯兼用フィン２９を介した
熱伝導が小さく、給湯伝熱管２０の吸熱量は少なくな
る。第２に、循環伝熱管１９と給湯伝熱管２０との接触
部（ロー材）を介し給湯伝熱管２０の残留水から循環伝
熱管１９内を流れている循環温水への熱伝導による放熱
がある。第３に、給湯用燃焼部１３，１４の上方に位置
する給湯伝熱管２０自身と通常循環給湯用受熱フィン２
１が燃焼ファン２３から送風され給湯用燃焼部１３，１
４から噴出する空気により空冷される。特に、通常循
環給湯用受熱フィン２１の給湯伝熱管２０に接する部分
の受熱面積は従来のものと同程度であるため、給湯伝熱
管２０の放熱量は多くなる。この結果、循環給湯兼用燃
焼部１２の上方に位置する給湯伝熱管２０も間接的では
あるが強く空冷される。したがって、第３の放熱が改善
され、第１の吸熱が抑制さられるので、給湯伝熱管２０
の残留水が低い温度で熱収支が平衡することができる。
換言すると、給湯伝熱管２０の残留水は循環している循
環温水よりも少し高い温度に維持されるので、給湯伝熱
管２０の残留水は沸騰することはない。

【００４３】次に、給湯単独運転について説明する。カ
ラン等が開けられて給湯伝熱管２０に通水された場合、
燃焼ファン２３が駆動し、同時にガス比例弁１８が開き
循環給湯兼用燃焼部１２が燃焼を開始する。そして、燃
焼熱が下端削除循環給湯兼用フィン２９から給湯伝熱管
２０に伝わり、温水が給湯伝熱管２０から出湯する。そ
の際、要求された給湯温度になるようにガス比例弁１８
が燃焼量を調整する。また、とくに大きな給湯能力が必
要な場合、ガス遮断弁１５，１６を開いて給湯用燃焼部
１３、１４が燃焼を開始し、さらにガス比例弁１８が燃
焼量を調整する。この時給湯用燃焼部１３、１４の上方
向に位置する通常循環給湯兼用フィン２１の下側に接す
る給湯伝熱管２０の周囲は十分な伝熱面積を有している
ため。総熱効率を低下させることなく性能を維持するこ
とができる。

【００４４】本実施例は一缶二回路式熱交換器で説明を
行なったが、同様の複数回路を有する熱交換器において
も同等の効果を得ることができる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、次のよう
な有利な効果を有する。請求項１記載の発明によれば循
環給湯兼用燃焼部の上側に位置する循環給湯兼用受熱フ
ィンを給湯伝熱管側の受熱面積を小さく形成したので、
循環給湯兼用燃焼部の単独運転時に給湯伝熱管の吸熱量
は少なくなり、給湯伝熱管の残留水の沸騰を防止でき
る。

【００４６】請求項２と３に記載の発明によれば、循環
給湯兼用燃焼部の上側に位置する循環給湯兼用受熱フィ
ンの削除部分を給湯伝熱管周辺にまで拡大して給湯伝熱
管側の受熱面積を小さく形成したので、循環給湯兼用燃
焼部の単独運転時に給湯伝熱管の吸熱量は少なくなり、
給湯伝熱管の残留水の沸騰を防止できる。

【００４７】請求項４記載の発明によれば、循環給湯兼
用燃焼部の上側に位置する循環給湯兼用受熱フィンに切
欠部を設けて受熱面積を小さく形成したので、循環給湯
兼用燃焼部の単独運転時に給湯伝熱管の吸熱量は少なく
なり、給湯伝熱管の残留水の沸騰を防止できる。

【００４８】請求項５記載の発明によれば、循環給湯兼
用燃焼部の上側に位置する循環給湯兼用受熱フィンに切
起部を設けて排気方向を変更し実質上の受熱面積を小さ
く形成したので、循環給湯兼用燃焼部の単独運転時に給
湯伝熱管の吸熱量は少なくなり、給湯伝熱管の残留水の
沸騰を防止できる。

【００４９】請求項６記載の発明によれば、循環給湯兼
用燃焼部の上側に位置する循環給湯兼用受熱フィンの下
端部を給湯伝熱管を保持できる程までに削除して受熱面
積を小さく形成したので、循環給湯兼用燃焼部の単独運
転時に給湯伝熱管の吸熱量は少なくなり、給湯伝熱管の
残留水の沸騰を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における熱交換器を備えた燃
焼装置の部分断面正面図

【図２】同熱交換器の通常型の循環給湯兼用フィン部分
の拡大側断面図

【図３】同熱交換器の下部短寸循環給湯兼用フィン部分
の拡大側断面図

【図４】本発明の実施例２における熱交換器を備えた燃
焼装置の部分断面正面図

【図５】同熱交換器の通常型の循環給湯兼用フィン部分
の拡大側断面図

【図６】同熱交換器の下部狭少循環給湯兼用フィン部分
の拡大側断面図

【図７】本発明の実施例３における熱交換器を備えた燃
焼装置の部分断面正面図

【図８】同熱交換器の通常型の循環給湯兼用フィン部分
の拡大側断面図

【図９】同熱交換器の切欠循環給湯兼用フィン部分の拡
大側断面図

【図１０】本発明の実施例４における熱交換器を備えた
燃焼装置の部分断面正面図

【図１１】同熱交換器の通常型の循環給湯兼用フィン部
分の拡大側断面図

【図１２】同熱交換器の切起循環給湯兼用フィン部分の
拡大側断面図

【図１３】本発明の実施例５における熱交換器を備えた
燃焼装置の部分断面正面図

【図１４】同熱交換器の通常型の循環給湯兼用フィン部
分の側断面図

【図１５】同熱交換器の下部削除循環給湯兼用フィン部
分の側断面図

【図１６】従来の熱交換器を備えた燃焼装置の部分断面
正面図

【図１７】同燃焼装置の部分側断面図

【符号の説明】

１２循環給湯兼用燃焼部１３，１４給湯用燃焼部１８ガス比例弁１９循環伝熱管２０給湯伝熱管２１通常型の循環給湯兼用フィン２２下部短寸循環給湯兼用フィン２３燃焼ファン２４下部狭少循環給湯兼用フィン２５切欠循環給湯兼用フィン２６切欠部２７切起循環給湯兼用フィン２８切起部２９下部削除循環給湯兼用フィン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者近藤正満大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開平10−132388（ＪＰ，Ａ) 特開平10−185326（ＪＰ，Ａ) 特開平10−103767（ＪＰ，Ａ) 実開平６−22864（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24H 9/00 F24H 1/00 - 1/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】給湯用燃焼部と循環給湯兼用燃焼部との
下流側を横断し設けた給湯伝熱管と循環伝熱管と、前記
給湯用燃焼部の下流側に位置する前記給湯伝熱管と前記
循環伝熱管とに貫通して固定した循環給湯兼用フィン
と、前記循環給湯兼用燃焼部の下流側に前記給湯伝熱管
と前記循環伝熱管とに貫通して固定し、かつ上流部を部
分的に小受熱面積部分に形成した下部短寸循環給湯兼用
フィンとを有する熱交換器を備えた燃焼装置。
【請求項２】小受熱面積部分は、他部分のフインよりも
縦方向の寸法を短くして形成した請求項１記載の熱交換
器を備えた燃焼装置。
【請求項３】小受熱面積部分は、他部分のフィンよりも
横方向の寸法を短くして形成した請求項１または２記載
の熱交換器を備えた燃焼装置。
【請求項４】小受熱面積部分は、切欠部を設けることに
より形成したものである請求項１〜３のいずれか１項に
記載の熱交換器を備えた燃焼装置。
【請求項５】小受熱面積部分は、切起部を設けて給湯伝
熱管に循環給湯兼用燃焼部よりの燃焼熱を前記切起部に
より遮熱するようにして実値的な小受熱部分を形成した
請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱交換器を備えた
燃焼装置。
【請求項６】小受熱面積部分は、給湯伝熱管の最下端部
を循環給湯兼用フィンの最下端より下方に露出して貫通
固定している請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交
換器を備えた燃焼装置。