JP4246749B2 - １缶式複合熱源機 - Google Patents

Description

本発明は、給湯機能と暖房等の給湯以外の機能とを有する１缶式複合熱源機に関する。

従来、単一の缶体内に、第１バーナ及び第１バーナの上方に配置された給湯用の第１熱交換器を有する第１燃焼部と、第２バーナ及び第２バーナの上方に配置された給湯以外の用途の第２熱交換器を有する第２燃焼部とを仕切り壁で区画した状態で横方向に並設した１缶式複合熱源機は知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、複合熱源機ではないが、従来、缶体の上面に配置する排気フード内に、給湯用の主熱交換器の上流側に接続される潜熱回収型の副熱交換器を配置し、主熱交換器を通過したバーナの燃焼排気中の水蒸気を副熱交換器で凝縮させて、主熱交換器に供給される水を副熱交換器において水蒸気の潜熱により予熱するようにした給湯用熱源機が知られている(例えば、特許文献２参照)。このように副熱交換器を設ければ、潜熱を回収して熱効率を向上させることができる。従って、１缶式複合熱源機においても、副熱交換器を設けて熱効率を向上させることが望まれる。

ここで、排気フード内に副熱交換器を配置する場合には、一般的に、排気フード内の下部に、燃焼排気を一旦排気フード内の後部に迂回させて前方に導く後上がりに傾斜するガイド板が設けられ、排気フード内の空間のガイド板の上側の部分に副熱交換器が配置される。これによれば、副熱交換器から落下する凝縮水をガイド板で受け止めて、凝縮水が缶体内に落下することを防止でき、更に、副熱交換器に対する燃焼排気の流れ方向を前後方向にすることで、排気フードの高さを低くすることができる。また、副熱交換器は、排気フード内にその横方向両側の側板に掛け渡すようにして横設した複数本の直管状の吸熱管を備え、排気フードの各側板の外面でこれら吸熱管を２本宛Ｕベント(Ｕ字状の曲管)を介して接続して上流端の吸熱管から下流端の吸熱管に至る一連の熱交換水路を構成している。そして、熱交換水路に流れる水が各吸熱管の外表面で凝縮する燃焼排気中の水蒸気の潜熱で加熱されるようにしている。

従って、１缶式複合熱源機を、缶体の上部に配置される第１と第２の各主熱交換器の上流側に接続される第１と第２の各副熱交換器を備えるものに構成する場合に、一般的に考えられるのは、缶体の上面に、上記排気フードと同様に下部のガイド板を有する第１燃焼部用と第２燃焼部用の一対の排気フードを配置し、各排気フード内の空間のガイド板の上側の部分に各副熱交換器を構成する複数本の直管状の吸熱管を横設して、各排気フードの横方向両側の側板の外面でこれら吸熱管を２本宛Ｕベントを介して接続し、一連の熱交換水路を構成することである。

然し、これでは、第１燃焼部用と第２燃焼部用の各別の排気フードが必要になり、構造が複雑になってコストが高くなる。更に、第１燃焼部用と第２燃焼部用の両排気フード間にＵベントの設置スペースを確保する必要があり、そのため、両排気フードを横方向外側に拡幅することが必要になり、排気系が大型化する。
特公平２−１７７８４号公報（第３図〜第６図） 特開２００４−１９８０６５号公報(図１)

本発明は、以上の点に鑑み、潜熱回収型の副熱交換器を備えるにも拘らず排気系の小型簡素化を図ることができるようにした１缶式複合熱源機を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、単一の缶体内に、第１バーナ及び第１バーナの上方に配置された給湯用の第１主熱交換器を有する第１燃焼部と、第２バーナ及び第２バーナの上方に配置された給湯以外の用途の第２主熱交換器を有する第２燃焼部とを仕切り壁で区画した状態で横方向に並設した１缶式複合熱源機であって、第１主熱交換器の上流側に接続される潜熱回収型の第１副熱交換器と、第２主熱交換器の上流側に接続される潜熱回収型の第２副熱交換器とを備えるものにおいて、缶体の上面に、第１と第２の両燃焼部に跨る共通の排気フードが配置され、排気フード内の下部に、燃焼排気を一旦排気フード内の後部に迂回させて前方に導く後上がりに傾斜するガイド板が設けられると共に、排気フード内に、排気フード内の空間を、第１主熱交換器を通過した第１バーナの燃焼排気が流れる第１排気空間と、第２主熱交換器を通過した第２バーナの燃焼排気が流れる第２排気空間とに区画する排気仕切り壁が設けられ、第１排気空間のガイド板の上側の部分に第１副熱交換器が配置されると共に、第２排気空間のガイド板の上側の部分に第２副熱交換器が配置され、第１と第２の各副熱交換器は、排気フードの横方向両側の側板のうち該各副熱交換器を配置する排気空間の横方向外側に位置する側板を対象側板として、排気仕切り壁の対象側板に対向する面側で排気仕切り壁を貫通せずにＵターンする横方向内方のＵターン部を有する蛇行形状の吸熱管を備えることを特徴とする。

本発明によれば、第１と第２の各副熱交換器での水蒸気の凝縮により生ずる凝縮水をガイド板で受け止めて、凝縮水が缶体内に落下することを防止できると共に、各副熱交換器に対する燃焼排気の流れ方向が前後方向になり、排気フードの高さを低くすることができる。これは従来と同様であるが、本発明では、第１と第２の各副熱交換器の吸熱管が排気仕切り壁を貫通しない横方向内方のＵターン部を有する蛇行形状に形成されるため、各排気空間の外側で直管状の吸熱管同士をＵベントを介して接続するものと異なり、第１と第２の両排気空間の間にＵベントの設置スペースを確保する必要がない。従って、第１と第２の両燃焼部に共通の単一の排気フード内に排気仕切り壁を設けるだけで、第１と第２の両副熱交換器を配置でき、排気系が小型簡素化され、コストも安くなる。また、Ｕベントは熱交換部として機能しないが、本発明の吸熱管のＵターン部は排気仕切り壁を貫通せずに、対応する排気空間内でＵターンするため、排気空間内に排気仕切り壁の壁面に沿って流れる燃焼排気中の潜熱を回収する熱交換部としてＵターン部が有効に機能し、熱効率が向上する。

尚、各副熱交換器の吸熱管は、上流端と下流端との間に横方向内方のＵターン部が一つだけ設けられたＵ字状の蛇行形状に形成されていても良い。また、横方向内方のＵターン部を有するＵ字状の吸熱管を単位吸熱管として、複数本の単位吸熱管を設け、対象側板の外面でこれら単位吸熱管をＵベントを介して２本宛接続し、全体として横方向に複数回蛇行する吸熱管を構成することも可能である。但し、このものでは、Ｕベントが熱交換部として機能しない。これに対し、横方向内方のＵターン部に加え、対象側板側で対象側板を貫通せずにＵターンする横方向外方のＵターン部を有して、横方向に複数回蛇行する形状に吸熱管が形成されていれば、対象側板の内面に沿って流れる燃焼排気中の潜熱を回収する熱交換部として横方向外方のＵターン部が有効に機能し、熱効率を向上させる上で有利である。また、排気仕切り壁に、各副熱交換器の吸熱管の横方向内方のＵターン部を固定する吸熱管固定部を設け、更に、各副熱交換器の吸熱管に横方向外方のＵターン部を形成する場合には、対象側板にも横方向外方のＵターン部を固定する吸熱管固定部を設けておけば、ウォーターハンマによる吸熱管の振動や変形を防止でき、有利である。

ところで、第１と第２の各主熱交換器は、一般的に、前後方向の間隙を存して積層した多数の吸熱フィンと、これら吸熱フィンを貫通する前後方向に長手の複数本の吸熱管とを備え、缶体の前後の板の外面でこれら吸熱管が２本宛Ｕベントを介して接続されて、上流端の吸熱管から下流端の吸熱管に至る一連の熱交換水路が構成される。この場合、第１と第２の各主熱交換器の上流端の吸熱管及び下流端の吸熱管を各主熱交換器の横方向外方寄りに位置させると共に、第１と第２の各副熱交換器の吸熱管の上流端及び下流端を前記対象側板に貫通させれば、第１副熱交換器と第１主熱交換器とに対する第１燃焼部用の配管部材の接続部と、第２副熱交換器と第２主熱交換器とに対する第２燃焼部用の配管部材の接続部とが夫々熱源機の横方向一側と他側とに振り分けて配設されることになり、配管作業や漏れ検査がし易くなる。更に、各副熱交換器の吸熱管の下流端と各主熱交換器の上流端の吸熱管との間の距離が短くなり、そのため、各副熱交換器と各主熱交換器との間の接続管の管長が長くなるといった無駄がなく、コストが安くなる。

図１を参照して、１は熱源機の外装ケースであり、外装ケース１内に単一の缶体２が配置されている。そして、缶体２内に、図２に示す如く、給湯用の第１燃焼部３−１と暖房用の第２燃焼部３−２とを仕切り壁２ａで区画した状態で横方向に並設し、１缶式複合熱源機を構成している。第１燃焼部３−１には、第１バーナ４−１とその上方の第１主熱交換器５−１とが設けられ、第２燃焼部３−２には、第２バーナ４−２とその上方の第２主熱交換器５−２とが設けられている。尚、缶体２は、第１と第２の両バーナ４−１，４−２を収納する下半部２ｂと、第１と第２の両主熱交換器５−１，５−２を収納する上半部２ｃとで構成されている。

第１と第２の各バーナ４−１，４−２は、夫々、缶体１の奥行方向(図１の紙面垂直方向)たる前後方向に長手の単位バーナ４ａを横方向に複数並設して構成されている。尚、暖房よりも給湯の方が大きな加熱能力を要求されるため、各バーナ４−１，４−２を構成する単位バーナ４ａの本数は第１バーナ４−１の方が多くなっている。

各主熱交換器５−１，５−２は、前後方向の隙間を存して積層した多数の吸熱フィン５ａと、これら吸熱フィン５ａを貫通する前後方向に長手の複数本の吸熱管５ｂとで構成される。そして、缶体１の前後の板の外面において、図１、図３に示す如く、各主熱交換器５−１，５−２の吸熱管５ｂを２本宛Ｕベント５ｃを介して接続し、上流端の吸熱管５ｂ−Ｓから下流端の吸熱管５ｂ−Ｅに至る一連の熱交換水路を構成している。第１主熱交換器５−１の上流端の吸熱管５ｂ―Ｓには後述する第１副熱交換器１１−１を介して給水管Ｋ１が接続され、下流端の吸熱管５ｂ―Ｅには出湯管Ｋ２が接続されている。そして、出湯管Ｋ２の下流端の出湯栓(図示せず)が開かれて第１副熱交換器１１−１及び第１主熱交換器５−１に通水されたとき、第１バーナ４−１に点火されて、第１副熱交換器１１−１及び第１主熱交換器５−１で加熱された温水が出湯栓から出湯されるようにしている。また、第２主熱交換器５−２の上流端の吸熱管５ｂ―Ｓには後述する第２副熱交換器１１−２を介して暖房回路の戻り管Ｄ１が接続され、下流端の吸熱管５ｂ−Ｅには暖房回路の往き管Ｄ２が接続されている。そして、暖房回路に介設した暖房ポンプ(図示せず)の作動で第２副熱交換器１１−２及び第２主熱交換器５−２に通水されたとき、第２バーナ４−２に点火され、第２副熱交換器１１−２及び第２主熱交換器５−２で加熱された温水が暖房回路を介して暖房端末に供給されて、暖房が行われるようにしている。

尚、各主熱交換器５−１，５−２の上流端の吸熱管５ｂ−Ｓと下流端の吸熱管５ｂ−Ｅは、各主熱交換器５−１，５−２の横方向外方寄りの部分の下部と上部に位置している。そして、図２に矢印で示すように、各主熱交換器５−１，５−２の下部において上流端の吸熱管５ｂ−Ｓから各主熱交換器５−１，５−２の横方向内方に向かい、横方向内方部分でＵターンして、各主熱交換器５−１，５−２の上部において横方向外方に向かい下流端の吸熱管５ｂ−Ｅに至るように熱交換水路が構成される。

缶体１の下部には、第１と第２の両燃焼部３−１，３−２に対し分布板６で仕切られた給気室７が画成されている。そして、給気室７に燃焼ファン８を接続し、燃焼ファン８からの空気が給気室７から分布板６に形成した多数の分布孔６ａを介して各燃焼部３−１，３−２に供給されるようにしている。また、缶体１の上面には、両燃焼部３−１，３−２に跨るようにして、両燃焼部３−１，３−２に共通の単一の排気フード９が配置されている。第１と第２の各バーナ４−１，４−２の燃焼排気は、第１と第２の各主熱交換器５−１，５−２に導かれ、各主熱交換器５−１，５−２で熱交換した後に排気フード９に流れ、排気フード９の前面に開設した排気口９ａから外部に排出される。

尚、仕切り壁２ａは２枚の板で中空に形成されており、仕切り壁２ａの内部空隙に給気室７からの空気を流して、仕切り壁２ａを空冷している。また、仕切り壁２ａの上端は、第１と第２の両燃焼部３−１，３−２の境界部に位置する第１と第２の両主熱交換器５−１，５−２間の間隙に若干挿入されたところで終端している。このままでは、両主熱交換器５−１，５−２の一方の主熱交換器に流入した燃焼排気が両主熱交換器５−１，５−２間の間隙を介して他方の主熱交換器に流れ、第１と第２の両燃焼部３−１，３−２の一方のみの燃焼運転が行われる給湯または暖房の単独運転時に、運転停止中の燃焼部の主熱交換器の過熱を生ずる虞がある。そこで、本実施形態では、各主熱交換器５−１，５−２の横方向内方の側端部に、各主熱交換器５−１，５−２の吸熱フィン５ａ間の隙間を封止する封止部５ｄを設け、各主熱交換器５−１，５−２に流入した燃焼排気が他方の主熱交換器に流れることを封止部５ｄで防止している。即ち、封止部５ｄが仕切り壁２ａの一部として機能する。ここで、封止部５ｄは、各吸熱フィン５ａの側端部を隣接する吸熱フィン５ａに当接するように折り曲げることで形成できるが、各主熱交換器５−１，５−２の側端部に取付ける吸熱フィン５ａとは別体の板で封止部５ｄを構成することも可能である。また、仕切り壁２ａを両主熱交換器５−１，５−２間の隙間の上端以上の高さに達するように形成すれば、封止部５ｄは設けなくても良い。

排気フード９内の下部には、図３に示す如く、燃焼排気を一旦排気フード９内の後部に迂回させて前方に導く後上がりに傾斜するガイド板９ｂが設けられている。また、排気フード９内の両燃焼部３−１，３−２の境界部上に位置する部分に、図２、図４に示す如く、排気フード９内の空間を、第１主熱交換器５−１を通過した第１バーナ４−１の燃焼排気が流れる第１排気空間１０−１と、第２主熱交換器５−２を通過した第２バーナ４−２の燃焼排気が流れる第２排気空間１０−２とに区画する排気仕切り壁９ｃが設けられている。そして、第１排気空間１０−１のガイド板９ｂの上側の部分に潜熱回収型の第１副熱交換器１１−１を配置し、第２排気空間１０−２のガイド板９ｂの上側の部分に潜熱回収型の第２副熱交換器１１−２を配置している。

第１副熱交換器１１−１の上流側には給水管Ｋ１が接続され、第１副熱交換器１１−１の下流側に接続管Ｋ３を介して第１主熱交換器５−１が接続されている。かくして、第１主熱交換器５−１を通過した第１バーナ４−１の燃焼排気中の水蒸気が第１副熱交換器１１−１で凝縮し、給水管Ｋ１からの水道水が第１副熱交換器１１−１において水蒸気の潜熱により予熱された状態で第１主熱交換器５−１に供給される。また、第２副熱交換器１１−２の上流側には暖房回路の戻り管Ｄ１が接続され、第２副熱交換器１１−２の下流側に接続管Ｄ３を介して第２主熱交換器５−２が接続されている。かくして、第２主熱交換器５−２を通過した第２バーナ４−２の燃焼排気中の水蒸気が第２副熱交換器１１−２で凝縮し、戻り管Ｄ１からの暖房戻り水が第２副熱交換器１１−２において水蒸気の潜熱により予熱された状態で第２主熱交換器５−２に供給される。各副熱交換器１１−１，１１−２での水蒸気の凝縮で生ずる凝縮水はガイド板９ｂ上に落下し、ガイド板９ｂを介して排気フード９の前端下部の排水部９ｄに導かれる。尚、ガイド板９ｂは、これに落下する凝縮水の影響で冷却され、ガイド板９ｂの下面において燃焼排気の冷却による結露を生ずる可能性がある。そこで、本実施形態では、ガイド板９ｂを上下２枚板構造とし、２枚の板間に断熱空気層を形成して、ガイド板９ｂの下面での結露を防止している。

ところで、排気フード９の上面に排気口を開設し、各副熱交換器１１−１，１１−２に排気口に向けて各副熱交換器１１−１，１１−２の下方から燃焼排気を流すことも可能であるが、これでは、各副熱交換器１１−１，１１−２の排気流れ方向の長さを確保するために、排気フード９の高さ寸法を大きくする必要がある。これに対し、本実施形態では、各副熱交換器１１−１，１１−２にその後方から排気フード９の前面の排気口９ａに向けて燃焼排気が前方に流れるため、排気フード９の高さ寸法を大きくせずに各副熱交換器１１−１，１１−２の排気流れ方向の長さを確保でき、排気系の小型化を図る上で有利である。

第１と第２の各副熱交換器１１−１，１１−２は、図２乃至図４に示す如く、排気フード９の横方向両側の側板９ｅ，９ｅのうち該各副熱交換器１１−１，１１−２を配置する排気空間１０−１，１０−２の横方向外側に位置する側板を対象側板として、排気仕切り壁９ｃと対象側板９ｅとの間で前側から後側に向けて横方向に複数回蛇行してのびる複数本(図示例では５本)の吸熱管１１ａを備えている。そして、各吸熱管１１ａは、排気仕切り壁９ｃの対象側板９ｅに対向する面側で排気仕切り壁９ｃを貫通せずにＵターンする横方向内方のＵターン部１１ｂと、対象側板９ｅ側で対象側板９ｅを貫通せずにＵターンする横方向外方のＵターン部１１ｃとを有する。尚、吸熱管１１ａは、燃焼排気中の窒素酸化物等の溶け込みで強酸性になる凝縮水による腐食を防止するため、ステンレスで形成される。ここで、各副熱交換器１１−１，１１−２を吸熱フィン付きのものにすることも考えられる。然し、この場合には吸熱フィンもステンレスで形成することが必要になり、吸熱フィンの熱伝導性が悪くなるため、吸熱フィンを付けても潜熱の回収効率は左程向上しない。そこで、吸熱フィンの代わりに、吸熱管１１ａにコルゲート状の凹凸を付け、吸熱管１１ａの表面積を大きくしている。

ところで、各副熱交換器１１―１，１１−２を、排気仕切り板９ｃと対象側板９ｅとの間に掛け渡した状態で各排気空間１０−１，１０−２に横設する直管状の複数本の吸熱管で構成し、各排気空間１０−１，１０−２の外側でこれら吸熱管を２本宛Ｕベントを介して接続することも考えられる。然し、これでは、第１排気空間１０−１に配置する第１副熱交換器１１−１用の吸熱管同士を排気仕切り壁９ｃの外側で接続するＵベントが第２排気空間１０−２に設置され、第２排気空間１０−２に配置する第２副熱交換器１１−２用の吸熱管同士を排気仕切り壁９ｃの外側で接続するＵベントが第１排気空間１０−１に設置されることになる。そして、給湯または暖房の単独運転時に、運転停止中の燃焼部側の副熱交換器のＵベントが運転中の燃焼部側の排気空間に流れる燃焼排気に晒されて過熱され、また、運転中の燃焼部側の副熱交換器のＵベントが運転停止中の燃焼部側の排気空間に流れる空気に晒されて放熱ロスを生ずる。かかる不具合を解消するには、第１と第２の両排気空間１０−１，１０−２の間にＵベントの設置スペースを確保することが必要になる。その結果、第１と第２の各燃焼部３−１，３−２用の各別の排気フードを両者間にＵベントの設置スペースが確保されるように横方向に間隔を空けて配置して、各副熱交換器１１―１，１１−２を各排気フード内に配置することが必要になり、排気系が大型複雑化する。

これに対し、本実施形態では、各副熱交換器１１−１，１１−２の吸熱管１１ａを各排気空間１０−１，１０−２内で横方向に蛇行させているため、第１と第２の両排気空間１０−１，１０−２の間にＵベントの設置スペースを確保する必要がない。従って、第１と第２の両燃焼部３−１，３−２に共通の単一の排気フード９内に排気仕切り壁９ｃを設けるだけで、第１と第２の両副熱交換器１１−１，１１−２を対応する燃焼部以外の燃焼部からの熱影響を受けないように配置でき、排気系が小型簡素化され、コストも安くなる。また、Ｕベントは熱交換部として機能しないが、本実施形態の各吸熱管１１ａの横方向内方と外方のＵターン部１１ｂ，１１ｃは夫々排気仕切り壁９ｃと対象側板９ｅとを貫通せずに、対応する排気空間１０−１，１０−２内に収まっているため、排気仕切り壁９ｃの壁面や対象側板９ｅの内面に沿って流れる燃焼排気中の潜熱を回収する熱交換部として各Ｕターン部１１ｂ，１１ｃが有効に機能し、熱効率が向上する。

また、本実施形態では、排気仕切り壁９ｃと対象側板９ｅとに、夫々、各副熱交換器１１−１，１１−２の吸熱管１１ａの横方向内方と外方の各Ｕターン部１１ｂ，１１ｃを固定する吸熱管固定部９ｆを設けている。そのため、各Ｕターン部１１ｂ，１１ｃが排気仕切り壁９ｃや対象側板９ｅでしっかりと支持され、ウォーターハンマによる吸熱管１１ａの振動や変形が防止される。尚、本実施形態では、排気仕切り壁９ｃと対象側板９ｅとに各Ｕターン部１１ｂ，１１ｃの端部を受け入れ可能な窪みを形成し、この窪みで吸熱管固定部９ｆを構成している。そして、対象側板９ｅを、排気仕切り壁９ｃとの間に対応する副熱交換器の吸熱管１１ａが挟み込まれるように、排気フード９に取付けたときに、横方向内方と外方の各Ｕターン部１１ｂ，１１ｃの端部が排気仕切り壁９ｃと対象側板９ｅの各吸熱管固定部９ｆに嵌合して固定される。

ここで、排気仕切り壁９ｃは２枚の板で中空に形成されている。そして、仕切り壁２ａの内部空隙を通過した冷却空気が排気仕切り壁９ｃの内部空隙を介して排気口９ａに流れるようにしている。また、排気仕切り壁９ｃの各板に、対応する副熱交換器の吸熱管１１ａの横方向内方のＵターン部１１ｂを受け入れる窪みから成る吸熱管固定部９ｆを形成している。そのため、排気仕切り壁９ｃの横方向両側の同一位置に第１副熱交換器１１−１用の吸熱管固定部９ｆと第２副熱交換器１１−２用の吸熱管固定部９ｆとを設けることができ、第１副熱交換器１１−１の吸熱管１１ａと第２副熱交換器１１−２の吸熱管１１ａとの位置をずらさずに済む。

排気フード９の横方向各側の側板９ｅの外面には、前側の流入ヘッダ１１ｄと後側の流出ヘッダ１１ｅとが取り付けられている。そして、各副熱交換器１１−１，１１−２の複数本の吸熱管１１ａの上流端たる前側の端部を対象側板９ｅに貫通させてその外面の流入ヘッダ１１ｄに接続し、これら吸熱管１１ａの下流端たる後側の端部を対象側板９ｅに貫通させてその外面の流出ヘッダ１１ｅに接続している。第１副熱交換器１１−１用の流入ヘッダ１１ｄには給水管Ｋ１が接続され、第１副熱交換器１１−１用の流出ヘッダ１１ｅは接続管Ｋ３を介して第１主熱交換器５−１の上流端の吸熱管５ｂ−Ｓに接続される。かくして、給水管Ｋ１からの水道水が第１副熱交換器１１−１と接続管Ｋ３と第１主熱交換器５−１とを介して出湯管Ｋ２に流れる。また、第２副熱交換器１１−２用の流入ヘッダ１１には暖房回路の戻り管Ｄ１が接続され、第２副熱交換器１１−２用の流出ヘッダ１１ｅは接続管Ｄ３を介して第２主熱交換器５−２の上流端の吸熱管５ｂ−Ｓに接続される。かくして、戻り管Ｄ１からの暖房水が第２副熱交換器１１−２と接続管Ｄ３と第２主熱交換器５−２とを介して暖房回路の往き管Ｄ２に流れる。

ここで、第１と第２の各主熱交換器５−１，５−２の上流端と下流端の吸熱管５ｂ−Ｓ，５ｂ−Ｅは上記の如く各主熱交換器５−１，５−２の横方向外方寄りに位置し、且つ、第１と第２の各副熱交換器１１−１，１１−２の吸熱管１１ａの上流端と下流端を接続する流入ヘッダ１１ｄと流出ヘッダ１１ｅは排気フード９の第１と第２の各排気空間１０−１，１０−２の外側の側板９ｅの外面に配置されるから、第１主熱交換器５−１と第１副熱交換器１１−１とに対する給水管Ｋ１、出湯管Ｋ２及び接続管Ｋ３から成る給湯用配管部材の接続部と、第２主熱交換器５−２と第２副熱交換器１１−２とに対する戻り管Ｄ１、往き管Ｄ２及び接続管Ｄ３から成る暖房用配管部材の接続部とが夫々熱源機の横方向一側と他側とに振り分けて配設されることになる。そのため、配管作業や漏れ検査がし易くなり、生産性が向上する。また、各副熱交換器配管１１−１，１１−２の流出ヘッダ１１ｅと各主熱交換器５−１，５−２の上流端の吸熱管５ｂ−Ｅとの間の距離が短くなり、そのため、各副熱交換器１１−１，１１−２と各主熱交換器５−２，５−２との間の接続管Ｋ３，Ｄ３の管長が長くなるといった無駄がなく、コストが安くなる。

次に、図５乃至図７に示す第２実施形態について説明する。第２実施形態の基本的な構造は上記第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同様の部材、部位に上記と同一の符号を付している。ここで、第１実施形態では、排気フード９内の排気仕切り壁９ｃをガイド板９ｂの上下に亘って延在させ、ガイド板９ｂを第１排気空間１０−１用のものと第２排気空間１０−２用のものとに２分して、各ガイド板９ｂをその横方向内端部において排気仕切り壁９ｃに接合している。このものでは、ガイド板９ｂと排気仕切り壁９ｃとの接合部のシール性を確保することが難しく、凝縮水がガイド板９ｂと排気仕切り壁９ｃとの接合部から漏れて缶体２内に落下することがある。

そこで、第２実施形態では、ガイド板９ｂを第１と第２の両排気空間１０−１，１０−２に亘って横方向に連続するように形成し、排気仕切り壁９ｃをガイド板９ｂの上方に位置する上半部９ｃ―Ｕと下方に位置する下半部９ｃ−Ｌとに２分している。これにより、凝縮水の漏れが防止される。

更に、第２実施形態では、排気仕切り壁９ｃを中空構造とせず、缶体２内の仕切り壁２ａの内部空隙を通過した冷却空気が排気仕切り壁９ｃの下半部９ｃ−Ｌにより分流された状態で第１と第２の各副熱交換器１１−１，１１−２の配置部に流れるようにしている。これにより、仕切り壁２ａを通過する際に加熱される冷却空気の熱も各副熱交換器１１−１，１１−２で吸収できるようになり、熱効率が向上する。

また、第２実施形態では、ガイド板９ｂを、排気フード９に固定の上板９ｂ−Ｕと、缶体２の上面に装着される下板９ｂ−Ｌとの上下２枚板構造としている。そして、上下両板９ｂ−Ｕ，９ｂ−Ｌの後部に、第１と第２の各排気空間１０−１，１０−２のガイド板９ｂの上側の部分に第１と第２の各燃焼部３−１，３−２からの燃焼排気を流入させる流入口１０ａ−１，１０ａ−２を開設している。尚、第１実施形態では、ガイド板９ｂの後端と排気フード９の背面板との間に隙間を空け、各排気空間１０−１，１０−２のガイド板９ｂの上側の部分に第１と第２の各燃焼部３−１，３−２からの燃焼排気がこの隙間を介して流入するようにしている。

また、第２実施形態では、排気仕切り壁９ｃの両面に、各副熱交換器１１−１，１１−２を構成する複数本(６本)の吸熱管１１ａの横方向内方のＵターン部１１ｂを纏めて上下から挟むクランプ部材から成る吸熱管固定部９ｆを設け、排気フード９の各側板９ｅの内面にも、各副熱交換器１１−１，１１−２を構成する複数本の吸熱管１１ａの横方向外方のＵターン部１１ｃを纏めて上下から挟むクランプ部材から成る吸熱管固定部９ｆを設けている。尚、排気仕切り壁９ｃと各側板９ｅとに適度な弾性を持つ板状の弾性部材を貼り付け、吸熱管１１ａの各Ｕターン部１１ｂ，１１ｃを弾性部材に食い込ませて固定しても良い。この場合、弾性部材が吸熱管固定部になる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、上記実施形態では、各副熱交換器１１−１，１１−２を、横方向内方と外方のＵターン部１１ｂ，１１ｃを有する、横方向に複数回蛇行する形状の複数本の吸熱管１１ａで構成しているが、各吸熱管１１ａを横方向外方のＵターン部１１ｃに対応する部分で前後２つの単位吸熱管に分断し、対象側板９ｅの外面で前後の単位吸熱管をＵベントを介して接続することも可能である。但し、上記実施形態の方が、対象側板９ｅの内面に沿って流れる燃焼排気中の潜熱を効率良く回収できると共に、Ｕベントを省略して構造を簡素化できるため、有利である。

また、各副熱交換器１１−１，１１−２を、流入ヘッダ１１ｄに接続される上流端と流出ヘッダ１１ｅに接続される下流端との間に横方向内方のＵターン部が一つだけ設けられたＵ字状の蛇行形状に形成される複数本の吸熱管で構成することも可能である。更に、１本の吸熱管を上下複数段に蛇行させて各副熱交換器１１−１，１１−２を構成することも可能である。この場合、流入ヘッダ１１ｄ及び流出ヘッダ１１ｅは不要になり、第１排気空間１０−１の外側の側板９ｅに貫通させる第１副熱交換器１１−１の吸熱管の上流端と下流端とに夫々給水管Ｋ１と接続管Ｋ３とを直接接続し、第２排気空間１０−２の外側の側板９ｅに貫通させる第２副熱交換器１１−２の吸熱管の上流端と下流端とに夫々戻り管Ｄ１と接続管Ｄ３とを直接接続する。

また、上記実施形態では、第２主熱交換器５−２を暖房用の熱交換器としたが、第２主熱交換器５−２は浴槽の水を循環させる風呂追焚き用の熱交換器であっても良い。

本発明の第１実施形態の熱源機の正面図。 第１実施形態の熱源機の缶体及び排気フードの部分の切断正面図。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線切断側面図。 図３のＩＶ−ＩＶ線切断平面図。 第２実施形態の熱源機の図２に対応する切断正面図。 図５のＶＩ−ＶＩ線切断側面図。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線切断平面図。

符号の説明

２…缶体、２ａ…仕切り壁、３−１…第１燃焼部、３−２…第２燃焼部、４−１…第１バーナ、４−２…第２バーナ、５−１…第１主熱交換器、５−２…第２主熱交換器、５ａ…吸熱フィン、５ｂ…吸熱管、５ｂ−Ｓ…上流端の吸熱管、５ｂ−Ｅ…下流端の吸熱管、５ｃ…Ｕベント、９…排気フード、９ｂ…ガイド板、９ｃ…排気仕切り壁、９ｅ…側板、９ｆ…吸熱管固定部、１０−１…第１排気空間、１０−２…第２排気空間、１１−１…第１副熱交換器、１１−２…第２副熱交換器、１１ａ…吸熱管、１１ｂ…横方向内方のＵターン部、１１ｃ…横方向外方のＵターン部。

Claims (5)

1. 単一の缶体内に、第１バーナ及び第１バーナの上方に配置された給湯用の第１主熱交換器を有する第１燃焼部と、第２バーナ及び第２バーナの上方に配置された給湯以外の用途の第２主熱交換器を有する第２燃焼部とを仕切り壁で区画した状態で横方向に並設した１缶式複合熱源機であって、第１主熱交換器の上流側に接続される潜熱回収型の第１副熱交換器と、第２主熱交換器の上流側に接続される潜熱回収型の第２副熱交換器とを備えるものにおいて、
   缶体の上面に、第１と第２の両燃焼部に跨る共通の排気フードが配置され、排気フード内の下部に、燃焼排気を一旦排気フード内の後部に迂回させて前方に導く後上がりに傾斜するガイド板が設けられると共に、排気フード内に、排気フード内の空間を、第１主熱交換器を通過した第１バーナの燃焼排気が流れる第１排気空間と、第２主熱交換器を通過した第２バーナの燃焼排気が流れる第２排気空間とに区画する排気仕切り壁が設けられ、
   第１排気空間のガイド板の上側の部分に第１副熱交換器が配置されると共に、第２排気空間のガイド板の上側の部分に第２副熱交換器が配置され、
   第１と第２の各副熱交換器は、排気フードの横方向両側の側板のうち該各副熱交換器を配置する排気空間の横方向外側に位置する側板を対象側板として、排気仕切り壁の対象側板に対向する面側で排気仕切り壁を貫通せずにＵターンする横方向内方のＵターン部を有する蛇行形状の吸熱管を備えることを特徴とする１缶式複合熱源機。
2. 前記排気仕切り壁に、前記各副熱交換器の前記吸熱管の前記横方向内方のＵターン部を固定する吸熱管固定部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の１缶式複合熱源機。
3. 前記各副熱交換器の前記吸熱管は、前記横方向内方のＵターン部に加え、前記対象側板側で対象側板を貫通せずにＵターンする横方向外方のＵターン部を有することを特徴とする請求項１または２記載の１缶式複合熱源機。
4. 前記対象側板に、前記各副熱交換器の前記吸熱管の前記横方向外方のＵターン部を固定する吸熱管固定部が設けられていることを特徴とする請求項３記載の１缶式複合熱源機。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の１缶式複合熱源機であって、前記各主熱交換器は、前後方向の間隙を存して積層した多数の吸熱フィンと、これら吸熱フィンを貫通する前後方向に長手の複数本の吸熱管とを備え、前記缶体の前後の板の外面でこれら吸熱管が２本宛Ｕベントを介して接続されて、上流端の吸熱管から下流端の吸熱管に至る一連の熱交換水路が構成されるものにおいて、
   各主熱交換器の上流端の吸熱管及び下流端の吸熱管は、各主熱交換器の横方向外方寄りに位置し、前記各副熱交換器の吸熱管の上流端及び下流端は前記対象側板に貫通されることを特徴とする１缶式複合熱源機。

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