JP5614710B2 - Heat exchanger and combustion device - Google Patents

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Description

本発明は、熱交換器に関するものであり、特に潜熱を回収する際に使用することが推奨される熱交換器に関するものである。また本発明は、前記した熱交換器を搭載する燃焼装置に関するものである。   The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly to a heat exchanger recommended for use in recovering latent heat. The present invention also relates to a combustion apparatus equipped with the heat exchanger described above.

燃焼ガスに含まれる顕熱を回収するだけでなく、潜熱をも回収する燃焼装置が知られている。顕熱と潜熱を回収することができる燃焼装置は、潜熱回収型の燃焼装置と称されている。
ここで潜熱とは、燃焼ガス中に含まれる水蒸気の凝縮熱である。従って潜熱を回収すると燃焼ガス中の水蒸気が凝縮し、ドレンが発生する。またこのドレンは酸性を帯びる。
そのため潜熱回収型の燃焼装置では、ドレンに対処するために顕熱を回収する熱交換器と、潜熱を回収する熱交換器を個別に搭載している。
前者の顕熱を回収する熱交換器は、一次熱交換器と称されている。一方、後者の潜熱を回収する熱交換器は、二次熱交換器と称されている。
Combustion apparatuses that not only recover sensible heat contained in combustion gas but also recover latent heat are known. A combustion apparatus capable of recovering sensible heat and latent heat is called a latent heat recovery type combustion apparatus.
Here, the latent heat is the heat of condensation of water vapor contained in the combustion gas. Accordingly, when the latent heat is recovered, water vapor in the combustion gas is condensed and drainage is generated. This drain is acidic.
Therefore, in the latent heat recovery type combustion apparatus, a heat exchanger for recovering sensible heat and a heat exchanger for recovering latent heat are individually mounted to cope with drainage.
The former heat exchanger that recovers sensible heat is called a primary heat exchanger. On the other hand, the latter heat exchanger that recovers latent heat is called a secondary heat exchanger.

潜熱を回収する二次熱交換器は、ドレンの排出を促進するために、水管にフィンを設けず、裸管で作ることが推奨される。また酸性のドレンで腐食しないように、ステンレススチール等の素材を利用して製作することが推奨される。   It is recommended that the secondary heat exchanger that recovers latent heat be made of bare pipe without fins in the water pipe in order to promote drainage. Also, it is recommended to use a material such as stainless steel so that it does not corrode with acidic drain.

そこで潜熱回収型燃焼装置では、特許文献1の様な、一対のヘッダ間に、複数の裸管を並行に接続した構造の熱交換器が採用された。特許文献1に開示された熱交換器では、ヘッダが対向する位置に設けられ、直線の水管(裸管)が複数本、ヘッダ間を連通している。特許文献1に開示された熱交換器では、水管(裸管)はいずれも直線である。   Therefore, in the latent heat recovery combustion apparatus, a heat exchanger having a structure in which a plurality of bare tubes are connected in parallel between a pair of headers as in Patent Document 1 is employed. In the heat exchanger disclosed in Patent Document 1, the headers are provided at positions facing each other, and a plurality of straight water pipes (bare pipes) communicate with each other between the headers. In the heat exchanger disclosed in Patent Document 1, all the water tubes (bare tubes) are straight.

特許文献1に開示された熱交換器は、熱交換効率が優れるものの、組み立てに手間が掛かるという問題があった。即ち特許文献1に開示された熱交換器では、ヘッダに多数の水管を溶接する必要があり、製作に熟練を要し、改善が望まれていた。   Although the heat exchanger disclosed in Patent Document 1 has excellent heat exchange efficiency, there is a problem that it takes time to assemble. That is, in the heat exchanger disclosed in Patent Document 1, it is necessary to weld a large number of water pipes to the header, requiring skill in production, and improvement has been desired.

そこで本出願人は、水管をループ状に曲げ、螺旋を構成させることによってこの問題を解決した(特許文献2,3,4)。
図21は、特許文献2に開示された熱交換器の正面図及び平面図である。なお他の文献についても熱交換器の基本構成は同一である。
特許文献2に開示された熱交換器100では、複数の水管101を水平の同一平面に並行に並べ、この水管101をループ状に曲げて平面形状が楕円の螺旋を構成させている。
Therefore, the present applicant solved this problem by bending the water pipe into a loop shape to form a spiral (Patent Documents 2, 3, and 4).
FIG. 21 is a front view and a plan view of the heat exchanger disclosed in Patent Document 2. FIG. The basic structure of the heat exchanger is the same for other documents.
In the heat exchanger 100 disclosed in Patent Document 2, a plurality of water pipes 101 are arranged in parallel on the same horizontal plane, and the water pipes 101 are bent into a loop shape to form a spiral having an elliptical planar shape.

即ち特許文献2に開示された熱交換器は、ケース部材102と、管路部材103によって構成されている。そして管路部材103は、入水側のヘッダ105と出水側のヘッダ106を有している。二つのヘッダ105,106は、いずれもケース部材102の同一の辺の外側に配置されている。
そして二つのヘッダ105,106の間に5本の水管101が接続されている。
ヘッダ105,106の水管101は、いずれも略水平且つ平行に並んでおり、この状態を維持したままで楕円形のループを構成している。また管路部材103の水管101は、螺旋を構成しており、各ループは7段重ねとなっている。
That is, the heat exchanger disclosed in Patent Document 2 includes a case member 102 and a pipe member 103. The pipe member 103 has a water inlet side header 105 and a water outlet side header 106. The two headers 105 and 106 are both arranged outside the same side of the case member 102.
Five water pipes 101 are connected between the two headers 105 and 106.
The water pipes 101 of the headers 105 and 106 are both arranged substantially horizontally and in parallel, and constitute an elliptical loop while maintaining this state. Further, the water pipe 101 of the pipe line member 103 forms a spiral, and each loop has seven stages.

特許文献2に開示された熱交換器100では、管路部材103のループ部110は、ケース部材102の全域に渡っている。
即ち特許文献2に開示された熱交換器100では、ループ部110は、二つの円弧部領域111,112を有し、両者の間に直線領域113がある。そして両端の円弧部領域111,112の最も外側の位置は、ケース部材102の両側壁115,116に近接した位置である。
In the heat exchanger 100 disclosed in Patent Literature 2, the loop portion 110 of the pipe member 103 extends over the entire area of the case member 102.
That is, in the heat exchanger 100 disclosed in Patent Document 2, the loop portion 110 has two arc portion regions 111 and 112, and a linear region 113 is between them. The outermost positions of the arc regions 111 and 112 at both ends are positions close to the side walls 115 and 116 of the case member 102.

ところで燃焼装置の一形態として、逆燃焼方式と称される形態がある。
逆燃焼方式は、バーナを下方に向けて配置したものである。図22は、代表的な逆燃焼方式の燃焼装置のレイアウトを示している。
逆燃焼方式の燃焼装置200では、図22の様にバーナ201が接続された燃焼缶体部202と、当該燃焼缶体部202に対して並列的に立設された排気流路形成部203とを有している。
そして燃焼缶体部202の下部と、排気流路形成部203の下部同士が連通路形成部205で接続されている。
By the way, there exists a form called a reverse combustion system as one form of a combustion apparatus.
In the reverse combustion method, the burner is disposed downward. FIG. 22 shows a layout of a typical reverse combustion type combustion apparatus.
In the combustion apparatus 200 of the reverse combustion system, as shown in FIG. 22, a combustion can body portion 202 to which a burner 201 is connected, and an exhaust flow path forming portion 203 erected in parallel with the combustion can body portion 202. have.
The lower part of the combustion can body part 202 and the lower part of the exhaust flow path forming part 203 are connected by a communication path forming part 205.

特許文献5には、逆燃焼方式の燃焼装置200に、上記したループ部101を有する熱交換器100を採用した例が開示されている。
特許文献5に開示された燃焼装置200では、燃焼缶体部202の顕熱を回収する一次熱交換器210が設けられている。また排気流路形成部203には、消音器が内蔵されている。
そして両者を結ぶ連通路形成部205が前記した熱交換器100で作られている。
即ち特許文献5に開示された燃焼装置200では、連通路形成部205は熱交換器100そのものであり、熱交換器100(連通路形成部205)の上に燃焼缶体部202と排気流路形成部203とが並べて載置されている。
Patent Document 5 discloses an example in which the heat exchanger 100 having the loop portion 101 described above is employed in the reverse combustion type combustion apparatus 200.
In the combustion apparatus 200 disclosed in Patent Document 5, a primary heat exchanger 210 that recovers sensible heat of the combustion can body 202 is provided. The exhaust flow path forming unit 203 includes a silencer.
And the communication path formation part 205 which connects both is made with the heat exchanger 100 mentioned above.
That is, in the combustion apparatus 200 disclosed in Patent Document 5, the communication passage forming portion 205 is the heat exchanger 100 itself, and the combustion can body portion 202 and the exhaust passage are disposed on the heat exchanger 100 (communication passage forming portion 205). The forming unit 203 is placed side by side.

特開2005−274043号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-274043 特開2008−32252号公報JP 2008-32252 A 特開2009−8287号公報JP 2009-8287 A 特開2007−333343号公報JP 2007-333343 A 特開2010−7968号公報JP 2010-7968 A

特許文献2,3,4に開示された熱交換器100を逆燃焼方式の燃焼装置200に応用すると、熱交換器100の排気抵抗が高くなってしまうという問題がある。
即ち熱交換器100を逆燃焼方式の燃焼装置200に応用すると、前記した様に熱交換器100(連通路形成部205)の上に燃焼缶体部202と排気流路形成部203とが並べて載置されることとなる。
このときの燃焼缶体部202及び排気流路形成部203と、熱交換器100のケース部材102及び管路部材103との位置関係を上部側から観察すると、図23の様な様子となる。
図23から明らかな様に、熱交換器100を逆燃焼方式の燃焼装置200に応用すると、左右のループ部111,112上に、燃焼缶体部202と排気流路形成部203が載る。ここで、特に図面左側のループ部111上に燃焼缶体部202が載ることが問題となる。
即ち特許文献2,3,4に開示された熱交換器100を逆燃焼方式の燃焼装置200に応用すると、燃焼缶体部202の下部にループ部111が存在してしまい、燃焼缶体部202の排気流路をループ部111が塞いでしまう。
そのためループ部111が障壁となって燃焼缶体部202で発生した燃焼ガスを熱交換器100に導入することが阻害されてしまう。
When the heat exchanger 100 disclosed in Patent Documents 2, 3, and 4 is applied to the reverse combustion type combustion apparatus 200, there is a problem that the exhaust resistance of the heat exchanger 100 increases.
That is, when the heat exchanger 100 is applied to the reverse combustion type combustion apparatus 200, the combustion can body portion 202 and the exhaust flow passage formation portion 203 are arranged on the heat exchanger 100 (communication passage forming portion 205) as described above. Will be placed.
When the positional relationship between the combustion can body portion 202 and the exhaust flow path forming portion 203 at this time and the case member 102 and the pipe line member 103 of the heat exchanger 100 is observed from the upper side, a state as shown in FIG. 23 is obtained.
As apparent from FIG. 23, when the heat exchanger 100 is applied to the reverse combustion type combustion apparatus 200, the combustion can body portion 202 and the exhaust flow path forming portion 203 are placed on the left and right loop portions 111 and 112. Here, there is a problem that the combustion can body portion 202 is mounted on the loop portion 111 on the left side of the drawing.
That is, when the heat exchanger 100 disclosed in Patent Documents 2, 3, and 4 is applied to the combustion apparatus 200 of the reverse combustion type, the loop portion 111 exists in the lower portion of the combustion can body portion 202, and the combustion can body portion 202. The loop portion 111 blocks the exhaust flow path.
For this reason, the loop part 111 becomes a barrier and the combustion gas generated in the combustion can body part 202 is inhibited from being introduced into the heat exchanger 100.

そのため、熱交換器100を逆燃焼方式の燃焼装置200に応用すると、熱交換器100の排気抵抗が高くなってしまうので、これに見合う高圧力の送風機を搭載しなければならない。   For this reason, if the heat exchanger 100 is applied to the combustion apparatus 200 of the reverse combustion type, the exhaust resistance of the heat exchanger 100 is increased, and a high-pressure blower corresponding to this must be mounted.

また管路部材103のループの中央に形成される空隙117から集中的に燃焼ガスを熱交換器100内に導入する構成とすれば、排気抵抗の増加は低減されるが、この構成を採用するためには、燃焼缶体部202で発生した燃焼ガスを、ループの中央に形成される空隙117に導くための流路形成部材を別途設ける必要が生じる。
即ち図24の様に、燃焼缶体部202と熱交換器100の間に、流路形成部材206を介在させなければならない。その結果、燃焼装置200の全高が高くなってしまい、燃焼装置200の外形が大きくなってしまう。
Further, if the combustion gas is intensively introduced into the heat exchanger 100 from the gap 117 formed in the center of the loop of the pipe member 103, the increase in exhaust resistance is reduced, but this configuration is adopted. For this purpose, it is necessary to separately provide a flow path forming member for guiding the combustion gas generated in the combustion can body portion 202 to the gap 117 formed in the center of the loop.
That is, as shown in FIG. 24, the flow path forming member 206 must be interposed between the combustion can body 202 and the heat exchanger 100. As a result, the overall height of the combustion device 200 increases, and the outer shape of the combustion device 200 increases.

そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、ループ部を有する熱交換器を改良するものであり、流路抵抗が小さい熱交換器の開発を課題とするものである。また排気抵抗が小さく、且つ全高の低い燃焼装置を開発することを課題とする。   Accordingly, the present invention focuses on the above-mentioned problems of the prior art and improves a heat exchanger having a loop portion, and an object of the present invention is to develop a heat exchanger having a small flow path resistance. Another object of the present invention is to develop a combustion apparatus with low exhaust resistance and low overall height.

上記した課題を解決するための請求項1に記載の発明は、ケース部材と管路部材とを有し、前記ケース部材内に管路部材が内蔵されて成る熱交換器において、管路部材は一本の管で構成されているか又は複数本の管が並列的に配されて構成されており、前記管はループを構成するループ部を有し、ループ部に受熱体を導入する入側管部と、前記ループ部と、ループ部から受熱体を排出する出側管部が直列に設けられたものであり、前記入側管部とループ部と出側管部がいずれもケース部材内に配置されており、ケース部材内には前記管路部材の前記ループ部と、入側管部と、出側管部の内の入側管部と出側管部だけが配された入出管配置領域があり、ケース部材には外部から気体が導入され、前記気体の導入部は入出管配置領域に相当する部位にあり、ケース部材に対する気体の導入方向は、ループ部を構成する平面に対して交差する方向であることを特徴とする熱交換器である。 The invention described in claim 1 for solving the above-described problem is a heat exchanger having a case member and a pipe member, and the pipe member is built in the case member. It is composed of a single pipe or a plurality of pipes arranged in parallel, and the pipe has a loop part that constitutes a loop, and an inlet pipe that introduces a heat receiving body into the loop part Part, the loop part, and the outlet side pipe part for discharging the heat receiving body from the loop part are provided in series, and the inlet side pipe part, the loop part and the outlet side pipe part are all in the case member. An inlet / outlet pipe arrangement in which only the loop part of the pipe line member, the inlet side pipe part, and the inlet side pipe part and outlet side pipe part of the outlet side pipe part are arranged in the case member. There are regions, gas from the outside is introduced into the case member, the introduction of the gas is equivalent to and out tube arrangement area parts In there, the direction of introduction of the gas relative to the case member is a heat exchanger which is a direction intersecting the planes constituting the loop portion.

本発明を給湯装置に適用する場合であるならば、受熱体は水である。また本発明を暖房装置に適用する場合であれば、受熱体は不凍液である。
本発明の熱交換器では、管路部材は、入側管部と、ループ部と、出側管部の三者を有しこれらがケース部材の中に収納されているが、本発明では、前記した三者の内、入側管部と出側管部だけが配された入出管配置領域がケース部材の中に設けられている。
入出管配置領域は、ループ部が無く、比較的広い空間が形成されることとなる。そのため外部から入出管配置領域に燃焼ガス等の気体を導入することができる。そして入出管配置領域には比較的広い空間が有るので、燃焼ガス等の導入に際して障害となるものは少なく、流路抵抗が小さい。
If the present invention is applied to a hot water supply apparatus, the heat receiving body is water. If the present invention is applied to a heating device, the heat receiving body is an antifreeze.
In the heat exchanger of the present invention, the pipe line member has three members of the inlet side pipe part, the loop part, and the outlet side pipe part, and these are accommodated in the case member. Of the above-mentioned three members, an inlet / outlet pipe arrangement region in which only the inlet side pipe part and the outlet side pipe part are arranged is provided in the case member.
The inlet / outlet pipe arrangement region does not have a loop portion, and a relatively wide space is formed. Therefore, a gas such as combustion gas can be introduced from the outside into the inlet / outlet pipe arrangement region. And since there is a relatively wide space in the inlet / outlet pipe arrangement area, there are few obstacles when introducing combustion gas and the like, and the flow path resistance is low.

また請求項1に記載の発明は、前記した様にケース部材には外部から気体が導入され、前記気体の導入部は入出管配置領域に相当する部位にあり、ケース部材に対する気体の導入方向は、ループ部を構成する平面に対して交差する方向となっている。 Further, in the first aspect of the invention , as described above, gas is introduced from the outside into the case member, the gas introduction portion is in a portion corresponding to the inlet / outlet pipe arrangement region, and the gas introduction direction to the case member is The direction intersects with the plane constituting the loop portion .

気体は、例えば燃焼ガスである。本発明の熱交換では、ケース部材に燃焼ガス等の気体が導入される。そして気体の導入部は、入出管配置領域に相当する部位にあるから、気体は、ケース部内の比較的広い空間が存在する部位に導入される。またケース部材に対する気体の導入方向は、ループ部を構成する平面に対して交差する方向であるから、空間部分に直接気体が導入される。   The gas is, for example, a combustion gas. In the heat exchange of the present invention, a gas such as a combustion gas is introduced into the case member. And since the introduction part of gas exists in the site | part corresponded to the input / output pipe arrangement | positioning area | region, gas is introduce | transduced into the site | part in which the comparatively wide space in a case part exists. Moreover, since the introduction direction of the gas with respect to the case member is a direction that intersects the plane that constitutes the loop portion, the gas is directly introduced into the space portion.

請求項に記載の発明は、管路部材は管が複数本並列的に配されており、ループ部は複数段に巻回されていて入側管部と出側管部とは前記複数段の最上段また最下段に繋がっていて入側管部と出側管部とが異なる平面にあることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器である。 In the invention according to claim 2 , the pipe member has a plurality of pipes arranged in parallel, the loop portion is wound in a plurality of stages, and the inlet side pipe part and the outlet side pipe part are the plurality of stages. 2. The heat exchanger according to claim 1, wherein the heat exchanger is connected to the uppermost stage or the lowermost stage, and the inlet side pipe part and the outgoing side pipe part are on different planes.

本発明では、管路部材は管が複数本並列的に配されたものであるから、大きな流量の受熱体を通過させて熱交換を行うことができる。
またループ部は複数段に巻回されている。即ち螺旋形状を呈している。そのため、各管は長く、熱交換効率が高い。
さらに入側管部と出側管部とが異なる平面にあるから、上部側のいずれかの管路と、下部側の管路或いはケース部材の底面等との間に水平方向の広がりを持つ空間が形成される。そのため入出管配置領域に入った燃焼ガス等は、水平方向に流れ、管路部材の各部と接触して熱交換が進む。
In the present invention, since the pipe member is a plurality of pipes arranged in parallel, heat exchange can be performed by passing a heat receiving body having a large flow rate.
The loop portion is wound in a plurality of stages. That is, it has a spiral shape. Therefore, each pipe is long and the heat exchange efficiency is high.
Further, since the inlet side pipe part and the outlet side pipe part are on different planes, a space having a horizontal spread between any one of the upper side pipe line and the lower side pipe line or the bottom surface of the case member, etc. Is formed. Therefore, the combustion gas or the like that has entered the inlet / outlet pipe arrangement region flows in the horizontal direction, and contacts with each part of the pipe member to advance heat exchange.

請求項に記載の発明は、ループ部が配されたループ部収容領域があり、ループ部収容領域と入出管配置領域との間を部分的に仕切る仕切り部材が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱交換器である。 The invention according to claim 3 is characterized in that there is a loop portion accommodation region in which a loop portion is arranged, and a partition member that partially partitions the loop portion accommodation region and the inlet / outlet pipe arrangement region is provided. The heat exchanger according to claim 1 or 2 .

本発明の熱交換器では、仕切り部材が設けられており、この仕切り部材がループ部収容領域と入出管配置領域との間を部分的に閉塞する。即ち両者の間を完全に封鎖するのではなく、一部だけを塞ぐ。そのため入出管配置領域に入った燃焼ガス等は、所望の導入部からループ部収容領域に入り、熱交換が進められる。   In the heat exchanger of the present invention, a partition member is provided, and this partition member partially closes the space between the loop portion accommodation area and the inlet / outlet pipe arrangement area. That is, it does not completely block between the two, but only a part is blocked. Therefore, the combustion gas or the like that has entered the inlet / outlet pipe arrangement region enters the loop portion accommodation region from a desired introduction portion, and heat exchange proceeds.

請求項に記載の発明は、ケース部材と管路部材とを有し、前記ケース部材内に管路部材が内蔵されて成る熱交換器において、管路部材は一本の管で構成されているか又は複数本の管が並列的に配されて構成されており、前記管はループを構成するループ部を有し、ループ部に受熱体を導入する入側管部と、前記ループ部と、ループ部から受熱体を排出する出側管部が直列に設けられたものであり、前記入側管部とループ部と出側管部がいずれもケース部材内に配置されており、ケース部材内には前記管路部材の前記ループ部と、入側管部と、出側管部の内の入側管部と出側管部だけが配された入出管配置領域と、ループ部が配されたループ部収容領域があり、ループ部収容領域と入出管配置領域との間を部分的に仕切る仕切り部材が設けられており、ケース部材はループ部を構成する平面に対向する面を構成する板部材を有し、当該板部材に開口が設けられて気体導入口が形成され、気体導入口部分に存在していた板部材の一部又は全部がケース部材の内側に向かって折り曲げられて仕切り部材が構成されていることを特徴とする熱交換器である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the heat exchanger having a case member and a pipe member, and the pipe member is built in the case member, the pipe member is constituted by a single pipe. Or a plurality of pipes are arranged in parallel, the pipe has a loop portion constituting a loop, an inlet side pipe portion for introducing a heat receiving body into the loop portion, and the loop portion, The outlet side pipe part for discharging the heat receiving body from the loop part is provided in series, and the inlet side pipe part, the loop part, and the outlet side pipe part are all arranged in the case member, In the pipe member, the loop part, the inlet side pipe part, the inlet / outlet pipe arrangement region where only the inlet side pipe part and the outlet side pipe part of the outlet side pipe part are arranged, and the loop part are arranged. A partition member that partially partitions the loop portion accommodation region and the inlet / outlet pipe placement region is provided. And, the case member has a plate member that constitutes the surface opposite to the plane constituting the loop portion, the gas inlet opening is provided in the plate member is formed, it was present in the gas inlet portion It is a heat exchanger characterized in that a partition member is configured by bending a part or all of the plate member toward the inside of the case member.

本発明の熱交換器は、ケース部材の素材の一部を折り曲げて仕切り部材を形成しているので、素材の歩留りが良い。   In the heat exchanger according to the present invention, since the partition member is formed by bending a part of the material of the case member, the yield of the material is good.

ケース部材は外部から気体を導入する気体導入口と、外部に気体を排出する気体排出口を有し、ループ部は複数段に巻回されて構成され、前記段の間に隙間を形成するスペーサがあり、少なくとも気体導入口と気体排出口の間に前記スペーサが設けられていることが望ましい。 The case member has a gas introduction port for introducing a gas from the outside and a gas discharge port for discharging the gas to the outside, and the loop portion is formed by being wound in a plurality of stages, and a spacer that forms a gap between the stages It is desirable that the spacer is provided at least between the gas inlet and the gas outlet .

本発明の熱交換器は、ループ部は複数段に巻回されて構成され、前記段の間に隙間を形成するスペーサがある。そのためスペーサによって各段同士の間に隙間が確保され、当該隙間を燃焼ガスが通過することができる。そのため本発明の熱交換器は、管と燃焼ガス等との接触機会が多く、熱交換効率が高い。
一方、スペーサが装着された部位は、実質的に段同士の隙間が無くなるか、あるいは隙間が小さなものとなる。
そこで本発明では、気体導入口と気体排出口の間にスペーサを設け、気体導入口と気体排出口が直接的に連通することを阻止した。即ち本発明は、気体導入口から入った燃焼ガス等のショートカットを防止するものであり、気体導入口からケース部材内に入った燃焼ガス等は、直接気体排出口に向かうことが阻止される。そのため気体導入口からケース部材内に入った燃焼ガス等は、ループ部を通過して熱交換した後に直接気体排出口に至り、受熱体の昇温に寄与する。
In the heat exchanger of the present invention, the loop portion is configured by being wound in a plurality of stages, and there is a spacer that forms a gap between the stages. Therefore, a gap is secured between the steps by the spacer, and the combustion gas can pass through the gap. Therefore, the heat exchanger of the present invention has many opportunities for contact between the pipe and the combustion gas and the like, and the heat exchange efficiency is high.
On the other hand, in the portion where the spacer is mounted, there is substantially no gap between steps or the gap is small.
Therefore, in the present invention, a spacer is provided between the gas inlet and the gas outlet to prevent the gas inlet and the gas outlet from communicating directly. That is, the present invention prevents a short-cut of combustion gas or the like entering from the gas inlet, and combustion gas or the like entering the case member from the gas inlet is prevented from going directly to the gas outlet. For this reason, the combustion gas or the like that has entered the case member from the gas introduction port passes through the loop portion and exchanges heat, and then directly reaches the gas discharge port, thereby contributing to the temperature rise of the heat receiving body.

請求項に記載の発明は、ケース部材には内側に向かって突出した突出部があり、当該突出部の一部または全部が管と接していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の熱交換器である。 The invention according to claim 5, the case member has protrusions protruding toward the inside, any of claims 1 to 4 some or all of the protruding portion is characterized in that in contact with the tube It is a heat exchanger of a crab.

本発明の熱交換器では、ケース部材の内側に突出部があり、当該突出部が管と接している。逆に突出部が無い部位はケース部材の内壁と管との間に空隙が形成される。そのためケース部材の内壁と管との間に気体を通過させる経路が確保される。   In the heat exchanger of the present invention, there is a protruding portion inside the case member, and the protruding portion is in contact with the pipe. On the other hand, in the region where there is no protrusion, a gap is formed between the inner wall of the case member and the tube. Therefore, the path | route which lets gas pass between the inner wall of a case member and a pipe | tube is ensured.

請求項に記載の発明は、請求項1乃至のいずれかに記載の熱交換器と、燃焼ガスを発生させ当該燃焼ガスを天地方向下向きに通過させる燃焼缶体部と、当該燃焼缶体部に対して並列的に立設された排気流路形成部とを有し、熱交換器上に前記燃焼缶体部と排気流路形成部とが設けられたことを特徴とする燃焼装置である。 A sixth aspect of the present invention is the heat exchanger according to any one of the first to fifth aspects, a combustion can body that generates combustion gas and passes the combustion gas downward in the vertical direction, and the combustion can body. A combustion apparatus, wherein the combustion can body part and the exhaust flow path forming part are provided on a heat exchanger. is there.

本発明の燃焼装置は、逆燃焼方式の燃焼装置であるが、請求項1乃至7のいずれかに記載の熱交換器を採用しているので、排気抵抗を低く抑えることができる。また全高も低く抑えることができる。   Although the combustion apparatus of the present invention is a reverse combustion type combustion apparatus, since the heat exchanger according to any one of claims 1 to 7 is employed, the exhaust resistance can be kept low. Also, the overall height can be kept low.

本発明の熱交換器は、流路抵抗が小さいという効果がある。また本発明の燃焼装置は、排気抵抗が小さく、且つ全高も低い。   The heat exchanger of the present invention has an effect that the flow path resistance is small. The combustion apparatus of the present invention has a low exhaust resistance and a low overall height.

本発明の実施形態の燃焼装置の正面図である。It is a front view of the combustion apparatus of the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の燃焼装置で採用する熱交換器の斜視図である。It is a perspective view of the heat exchanger employ | adopted with the combustion apparatus of embodiment of this invention. 図2の熱交換器の平面図である。It is a top view of the heat exchanger of FIG. 図2の熱交換器の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the heat exchanger of FIG. (a)(b)(c)(d)は、図2の熱交換器の天板の成形工程を示す天板の斜視図である。(A) (b) (c) (d) is a perspective view of the top plate which shows the formation process of the top plate of the heat exchanger of FIG. 図2の熱交換器を裏側から観察した熱交換器の斜視図である。It is the perspective view of the heat exchanger which observed the heat exchanger of FIG. 2 from the back side. 図3の状態から天板を除いた状態における熱交換器の平面図及びその一部拡大図である。It is the top view of the heat exchanger in the state which removed the top plate from the state of FIG. 3, and its partially expanded view. 図7のA領域の拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view of a region A in FIG. 7. 図7のB−B断面拡大図である。It is a BB cross-sectional enlarged view of FIG. 図2の熱交換器の気体導入部近傍を異なる角度から観察した斜視図である。It is the perspective view which observed the gas introduction part vicinity of the heat exchanger of FIG. 2 from a different angle. 管路部材にスペーサを挿入する際の状況を説明する部分斜視図及びスペーサの拡大図である。It is the fragmentary perspective view explaining the condition at the time of inserting a spacer in a pipe line member, and the enlarged view of a spacer. 管路部材にスペーサを挿入した状態の部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view in the state where a spacer was inserted in a pipe line member. 図12のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 図12のB−B断面図である。It is BB sectional drawing of FIG. 燃焼ガスの流れを矢印で付記した図2の熱交換器の斜視図である。It is a perspective view of the heat exchanger of FIG. 2 which added the flow of the combustion gas with the arrow. 図15のA−A断面斜視図である。It is an AA cross-section perspective view of FIG. ループ部収容領域(主要部収容領域)における燃焼ガスの流れを説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the flow of the combustion gas in a loop part accommodation area | region (main part accommodation area | region). 管路部材の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of a pipe line member. 管路部材の他の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other modification of a pipe line member. ケース部材の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of a case member. (a)は従来技術の熱交換器の正面断面図であり、(b)は同熱交換器の平面図である。(A) is front sectional drawing of the heat exchanger of a prior art, (b) is a top view of the same heat exchanger. 逆燃焼方式の燃焼装置の基本的なレイアウトを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the basic layout of the combustion apparatus of a reverse combustion system. (a)(b)は、図21の熱交換器の燃焼缶体部と排気流路形成部との位置関係を説明する説明図である。(A) (b) is explanatory drawing explaining the positional relationship of the combustion can body part and exhaust flow path formation part of the heat exchanger of FIG. 従来技術の燃焼装置のレイアウトを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the layout of the combustion apparatus of a prior art.

以下さらに本発明の実施形態について説明する。
本実施形態の燃焼装置1は、具体的には給湯装置であり、バーナ部2と、一次熱交換器8と、二次熱交換器5とを備えた、いわゆる潜熱回収型の燃焼装置である。燃焼装置1の基本的なレイアウトは、従来技術と同一であり、バーナ部2が接続された燃焼缶体部3と、当該燃焼缶体部3に対して並列的に立設された排気流路形成部6とを有している。
そして燃焼缶体部3の下部と、排気流路形成部6の下部同士が二次熱交換器5を介して接続されている。即ち本実施形態の燃焼装置1では、二次熱交換器5が連通路形成部の機能を兼ねている。
即ち燃焼缶体部3および排気流路形成部6は、それぞれ燃焼装置1の底側に設けられた二次熱交換器5に連通している。そのため燃焼装置1には、燃焼缶体部3から二次熱交換器5を経て排気流路形成部6に至る、断面形状が略「U」字型となるように連通した空間が形成されている。
Embodiments of the present invention will be further described below.
The combustion apparatus 1 of the present embodiment is specifically a hot water supply apparatus, and is a so-called latent heat recovery type combustion apparatus that includes a burner section 2, a primary heat exchanger 8, and a secondary heat exchanger 5. . The basic layout of the combustion apparatus 1 is the same as that of the prior art, and the combustion can body portion 3 to which the burner portion 2 is connected, and the exhaust flow path erected in parallel with the combustion can body portion 3. And a forming portion 6.
And the lower part of the combustion can body part 3 and the lower parts of the exhaust flow path forming part 6 are connected to each other through the secondary heat exchanger 5. That is, in the combustion apparatus 1 of the present embodiment, the secondary heat exchanger 5 also functions as a communication path forming unit.
That is, the combustion can body portion 3 and the exhaust flow path forming portion 6 communicate with the secondary heat exchanger 5 provided on the bottom side of the combustion device 1. For this reason, the combustion apparatus 1 is formed with a space communicating from the combustion can body portion 3 through the secondary heat exchanger 5 to the exhaust flow path forming portion 6 so that the cross-sectional shape is substantially “U” shape. Yes.

バーナ部2及び燃焼缶体部3は、いわゆる逆燃焼式の燃焼部であり、下方に向けて火炎を形成するものである。バーナ部2は、公知のそれと同様に燃料噴霧ノズルや燃焼筒等を備えている(図示せず)。またバーナ部2の上部には、送風機11が設けられており、送風機11を作動させることによってバーナ部2及び燃焼缶体部3の内部に燃焼用の空気を導入すると共に、図示しない燃料供給源から供給されてきた液体燃料を燃料噴霧ノズル(図示せず)から下方に向けて噴霧し、燃焼缶体部3の内部に火炎を発生させる構成となっている。   The burner part 2 and the combustion can body part 3 are so-called reverse combustion type combustion parts, and form a flame downward. The burner unit 2 is provided with a fuel spray nozzle, a combustion cylinder, and the like (not shown) in the same manner as known ones. In addition, a blower 11 is provided on the upper part of the burner unit 2. By operating the blower 11, combustion air is introduced into the burner unit 2 and the combustion can body unit 3, and a fuel supply source (not shown) is provided. The liquid fuel supplied from is sprayed downward from a fuel spray nozzle (not shown) to generate a flame inside the combustion can body portion 3.

即ち燃焼缶体部3は、バーナ部2の下流である下方に配置され、バーナ部2における燃焼動作に伴って発生する高温の燃焼ガスを下方に向けて通過させる燃焼ガス通路として機能する。   That is, the combustion can body part 3 is disposed below the burner part 2 and functions as a combustion gas passage through which the high-temperature combustion gas generated by the combustion operation in the burner part 2 passes downward.

燃焼缶体部3の下端側の部分には、一次熱交換器8が設けられている。一次熱交換器8は、燃焼缶体部3を流れてきた燃焼ガス中に含まれている顕熱を主として回収するためのものである。一次熱交換器8は、いわゆるフィンアンドチューブ型の熱交換器によって構成されている。   A primary heat exchanger 8 is provided at a lower end side portion of the combustion can body portion 3. The primary heat exchanger 8 is for mainly recovering sensible heat contained in the combustion gas flowing through the combustion can body part 3. The primary heat exchanger 8 is a so-called fin-and-tube heat exchanger.

排気流路形成部6は、内部にラビリンス状の燃料ガス流路を有し、消音器として機能する。排気流路形成部6の上方には、燃焼ガスを外部に排出するガス排出部15が設けられている。   The exhaust flow path forming part 6 has a labyrinth fuel gas flow path inside and functions as a silencer. A gas discharge part 15 for discharging the combustion gas to the outside is provided above the exhaust flow path forming part 6.

二次熱交換器5は、燃焼缶体部3の下方に配置された箱状の部材であり、燃焼缶体部3及び排気流路形成部6の双方に直接連通した部分である。前記した様に本実施形態では、二次熱交換器5が連通路形成部の機能を兼ねている。
即ち二次熱交換器5は、燃焼装置1の幅方向(図1において左右方向)に伸びる内部空間を有する。また、二次熱交換器5は、燃焼缶体部3の側方に配された排気流路形成部6とも連通している。そのため、二次熱交換器5は、燃焼缶体部3を下方に向けて流れる燃焼ガスを流入させるとともに、当該燃焼ガスを排気流路形成部6に向けて流出させる部分として機能する。即ち二次熱交換器5は、下方に向けて流れる燃焼ガスの流れ方向を上方に向けて折り返すための部分として機能する。
The secondary heat exchanger 5 is a box-shaped member disposed below the combustion can body portion 3 and is a portion that directly communicates with both the combustion can body portion 3 and the exhaust flow path forming portion 6. As described above, in the present embodiment, the secondary heat exchanger 5 also functions as a communication path forming unit.
That is, the secondary heat exchanger 5 has an internal space extending in the width direction of the combustion device 1 (left and right direction in FIG. 1). The secondary heat exchanger 5 is also in communication with an exhaust flow path forming unit 6 disposed on the side of the combustion can body unit 3. For this reason, the secondary heat exchanger 5 functions as a portion that allows the combustion gas flowing downward in the combustion can body portion 3 to flow in and flows out the combustion gas toward the exhaust flow path forming portion 6. That is, the secondary heat exchanger 5 functions as a portion for turning upward the flow direction of the combustion gas flowing downward.

以下、本実施形態の特徴たる二次熱交換器5の構造について説明する。
図2,3,4に示すように、二次熱交換器5は、ケース部材20と、管路部材21によって構成されている。
またさらにケース部材20は、ケース本体22と、天板部材(板部材)23及び管路部材21の一部によって構成された長方形の箱である。
Hereinafter, the structure of the secondary heat exchanger 5 which is a feature of the present embodiment will be described.
As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the secondary heat exchanger 5 includes a case member 20 and a pipe member 21.
Furthermore, the case member 20 is a rectangular box constituted by a case main body 22, a top plate member (plate member) 23, and a part of the pipe line member 21.

ケース本体22は、ステンレススチール等の錆に強い素材で作られたものであり、底板部25と3辺の周壁部26,27,28から成るものである。底板部25は、平面視が長方形である。底板部25には、ドレンを集めるために緩やかな傾斜が設けられている(図示せず)。また底板部25には、ドレンを導くための溝(図示せず)が設けられている。さらに底板部25には、ドレン抜きのための管30が接続されている。
周壁部26,28は、ケース部材22の長辺側の周壁を形成するものである。一方、周壁部27は、前記した周壁部26,28に挟まれた位置にあり、ケース部材22の一方の短辺側の周壁を形成する。
The case body 22 is made of a material resistant to rust such as stainless steel, and includes a bottom plate portion 25 and three peripheral wall portions 26, 27, and 28. The bottom plate portion 25 is rectangular in plan view. The bottom plate portion 25 is provided with a gentle slope (not shown) for collecting drain. The bottom plate portion 25 is provided with a groove (not shown) for guiding the drain. Further, a pipe 30 for draining is connected to the bottom plate portion 25.
The peripheral wall portions 26 and 28 form a peripheral wall on the long side of the case member 22. On the other hand, the peripheral wall portion 27 is located between the peripheral wall portions 26 and 28 described above, and forms a peripheral wall on one short side of the case member 22.

ケース本体22の長手方向の中心近傍であって一方の長辺側の位置には、正面視が「コ」の字状の遮蔽壁部材38が設けられている。遮蔽壁部材38は、それぞれ直角に接続されたヘッダー側壁95と、中央壁96及びループ側壁97によって構成されている。ここでヘッダー側壁95とループ側壁97は、いずれもケース部材20の短辺側の周壁部27と平行であり、長辺側の周壁部28を端部として周壁部28から平面視で垂直方向に延びている。中央壁96は、ヘッダー側壁95とループ側壁97を繋ぐものであり、長辺側の周壁部27と平行に配置されている。   In the vicinity of the center of the case body 22 in the longitudinal direction and on one long side, a shielding wall member 38 having a “U” shape in front view is provided. The shielding wall member 38 includes a header side wall 95, a central wall 96, and a loop side wall 97 that are connected at right angles. Here, the header side wall 95 and the loop side wall 97 are both parallel to the peripheral wall portion 27 on the short side of the case member 20, and the peripheral wall portion 28 on the long side is an end portion in the vertical direction in plan view from the peripheral wall portion 28. It extends. The central wall 96 connects the header side wall 95 and the loop side wall 97, and is disposed in parallel with the peripheral wall portion 27 on the long side.

図4の奥側の周壁部26には、図4,6,7,8に示すようなリブ36が形成されている。リブ36は、周壁部26の一部を絞り加工して形成されたものであり、ケース本体22の内側に向かって突出する突出部である。またリブ(突出部)36は、天地方向に連続的に延びている。
本実施形態では、リブ36は、図4の奥側の周壁部26のみに一か所だけ設けられている。
A rib 36 as shown in FIGS. 4, 6, 7, and 8 is formed on the peripheral wall portion 26 on the back side in FIG. 4. The rib 36 is formed by drawing a part of the peripheral wall portion 26, and is a protruding portion that protrudes toward the inside of the case main body 22. Moreover, the rib (protrusion part) 36 is continuously extended in the vertical direction.
In this embodiment, the rib 36 is provided only in one place only on the peripheral wall portion 26 on the back side in FIG.

天板部材(板部材)23は、気体導入口33と、気体排出口35が設けられた略長方形の板体である。
天板部材(板部材)23に設けられた気体導入口33は、四角形であり、天板部材(板部材)23の全面積の約30パーセントから40パーセントを占める大きなものである。 気体導入口33は、天板部材(板部材)23の一方の短辺側に寄った位置に設けられている。より具体的には、後記する管路部材21の入水側ヘッダ50及び出水側ヘッダ51側に寄った位置に気体導入口33が形成されている。
The top plate member (plate member) 23 is a substantially rectangular plate provided with a gas inlet 33 and a gas outlet 35.
The gas inlet 33 provided in the top plate member (plate member) 23 has a rectangular shape and is a large one that occupies about 30 to 40 percent of the total area of the top plate member (plate member) 23. The gas inlet 33 is provided at a position near one short side of the top plate member (plate member) 23. More specifically, the gas introduction port 33 is formed at a position close to the water inlet side header 50 and the water outlet side header 51 side of the pipe line member 21 to be described later.

また気体導入口33の開口端はその一部が下側に折り曲げられている。当該折り曲げ部は、仕切り部材40として機能する。仕切り部材40は気体導入口33と、気体排出口35の間に位置する。
またさらに仕切り部材40の側辺(使用状態を基準として天地方向に向かう辺)の一方がヘッダ50,51から離れる方向に折り曲げられて、二次曲げ部41を形成している。二次曲げ部41が設けられているのは、仕切り部材40の二つの側辺(使用状態を基準として天地方向に向かう辺)の内、中心に近い側の辺であり、使用状態を基準としてループ55側に向かって折り曲げられている。
A part of the open end of the gas inlet 33 is bent downward. The bent portion functions as the partition member 40. The partition member 40 is located between the gas inlet 33 and the gas outlet 35.
Further, one of the side sides of the partition member 40 (side facing the top and bottom direction) is bent in a direction away from the headers 50 and 51 to form a secondary bent portion 41. The secondary bending portion 41 is provided on the side closer to the center of the two side edges of the partition member 40 (side toward the top-and-bottom direction with respect to the use state). It is bent toward the loop 55 side.

気体排出口35は、長方形の開口であり、その面積は前記した気体導入口33よりも小さい。
気体排出口35は、後記する管路部材21のヘッダ50,51から離れた位置に形成されている。また気体排出口35は、一方の長辺37に寄った位置にある。即ち気体排出口35は、前記したケース本体22のリブ(突出部)36と対向する周壁部28側に寄った位置に設けられている。
The gas discharge port 35 is a rectangular opening, and its area is smaller than that of the gas introduction port 33 described above.
The gas discharge port 35 is formed at a position away from the headers 50 and 51 of the pipe line member 21 to be described later. Further, the gas outlet 35 is located at one long side 37. That is, the gas discharge port 35 is provided at a position close to the peripheral wall portion 28 facing the rib (projecting portion) 36 of the case main body 22 described above.

ケース部材20を図1、図2、図3、図5(c)の様に二つの中心線X,Yによって4区分に分割したと想定し、図面左側(入水側ヘッダ50及び出水側ヘッダ51側)であって手前側(出水側ヘッダ51側)の区画をa区画とし、時計回りにb区画、c区画、d区画と規定する。前記したリブ36は、c区画側に設けられていることとなる。
なお燃焼缶体部3及び排気流路形成部6との関係で説明すると、図1の様に、主に図面左側のa区画とb区画の上に燃焼缶体部3が載置され、図面右側のc区画とd区画の上に排気流路形成部6が載置される。
Assuming that the case member 20 is divided into four sections by two center lines X and Y as shown in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3 and FIG. 5C, the left side of the drawing (the inlet side header 50 and the outlet side header 51). Side) and the front side (water discharge side header 51 side) is defined as a zone, and is defined as b zone, c zone, and d zone in the clockwise direction. The ribs 36 described above are provided on the c section side.
The relationship between the combustion can body portion 3 and the exhaust flow path forming portion 6 will be described. As shown in FIG. 1, the combustion can body portion 3 is mainly placed on the a section and the b section on the left side of the drawing. The exhaust flow path forming part 6 is placed on the c section and the d section on the right side.

上記した定義に則ってケース部材20を4区画(a,b,c,d)に区切ると、気体導入口33はa区画とb区画に跨がった位置にある。また仕切り部材40は、a区画にある。仕切り部材40の二次曲げ部41はa区画からd区画に向かって約90度に曲がっている。
また気体排出口35は、d区画に位置することとなる。
When the case member 20 is divided into four sections (a, b, c, d) in accordance with the above-described definition, the gas introduction port 33 is at a position straddling the a section and the b section. Moreover, the partition member 40 exists in a section. The secondary bending part 41 of the partition member 40 is bent at about 90 degrees from the a section toward the d section.
Moreover, the gas exhaust port 35 will be located in d division.

なお本実施形態で採用する天板部材(板部材)23は、平板を打ち抜き加工し、その後に曲げ加工して作ることが推奨される。
即ち図5(a)の様に平板状の素材43を用意し、破線で示す部分を打ち抜く。ここで気体導入口33に相当する位置の打ち抜き形状は、図5(a)の様に大きな四角形45の一部に小さな四角形の切り欠き部46を有した形状とする。ただし切り欠き部46の根元部分であって中心側の位置には、切り込み線49がある。
その結果、図5(b)の様に、a区画であって管路部材21のヘッダ50,51側から離れた位置に正方形の板片47を片持ち状に残して開口48が形成される。
その後に、正方形の板片47の一辺側を図5(c)の様に下側に折り曲げる。即ち切り込み線49の部位を下に折り曲げる。当該折り曲げ部分が、二次曲げ部41となる。
In addition, it is recommended that the top plate member (plate member) 23 employed in this embodiment is made by punching a flat plate and then bending it.
That is, as shown in FIG. 5A, a flat plate material 43 is prepared, and a portion indicated by a broken line is punched out. Here, the punching shape at the position corresponding to the gas introduction port 33 is a shape having a small square cutout portion 46 in a part of the large square 45 as shown in FIG. However, there is a cut line 49 at the base portion of the notch 46 and on the center side.
As a result, as shown in FIG. 5 (b), an opening 48 is formed in the a section and at a position away from the header 50, 51 side of the duct member 21, leaving the square plate piece 47 in a cantilever shape. .
Thereafter, one side of the square plate piece 47 is bent downward as shown in FIG. That is, the part of the cut line 49 is bent downward. The bent portion becomes the secondary bent portion 41.

さらにその後、図5(d)の様に片持ち状の板片47を図面下側(ケース部材20の内側)に垂直に折り曲げる。その結果、四角形の開口たる気体導入口33が形成され、その一辺に仕切り部材40が垂下する構造が完成する。
また仕切り部材40の一辺側が折り曲げられていて二次曲げ部41が形成されており、この二次曲げ部41は前記したX軸線の方向に向く。
Further, as shown in FIG. 5D, the cantilevered plate piece 47 is bent vertically to the lower side of the drawing (inside the case member 20). As a result, a gas inlet 33 that is a square opening is formed, and a structure in which the partition member 40 hangs down on one side thereof is completed.
Further, one side of the partition member 40 is bent to form a secondary bent portion 41, and the secondary bent portion 41 faces in the direction of the X axis.

次に管路部材21について説明する。
図3,4等に示すように、管路部材21は、複数(本実施形態においては5本)の受熱管31と、入水側ヘッダ50と、出水側ヘッダ51とを備えた環状の熱交換流路である。また管路部材21には、ケース部材20の端辺の壁面を構成する壁面部材52が設けられている。
Next, the pipe member 21 will be described.
As shown in FIGS. 3, 4, and the like, the pipe line member 21 is an annular heat exchange provided with a plurality of (in this embodiment, five) heat receiving pipes 31, a water inlet header 50, and a water outlet header 51. It is a flow path. Further, the pipe member 21 is provided with a wall surface member 52 constituting a wall surface of the end side of the case member 20.

順次説明すると、各受熱管31の一端側には入水側ヘッダ50が接続されており、他端側には出水側ヘッダ51が接続されている。受熱管31は、熱伝導性に優れ、表面が平滑な配管によって形成されている。即ち受熱管31は、いわゆる裸管である。また各受熱管31は、一定の間隔を開けて平行に配置されている。
管路部材21の各受熱管31は、大きくループ部55と、出入り管部56に分かれている。
ループ部55は、平面視が楕円形のループを構成する部分であり、螺旋構造を構成していて楕円部分が5段に重なっている。
ループ部55の各段の間には図9,11,12,13の様に隙間24がある。
If it demonstrates sequentially, the inflow side header 50 will be connected to the one end side of each heat receiving pipe 31, and the outflow side header 51 will be connected to the other end side. The heat receiving pipe 31 is formed of a pipe having excellent heat conductivity and a smooth surface. That is, the heat receiving pipe 31 is a so-called bare pipe. The heat receiving tubes 31 are arranged in parallel with a certain interval.
Each heat receiving pipe 31 of the pipe line member 21 is largely divided into a loop part 55 and an entrance / exit pipe part 56.
The loop part 55 is a part that constitutes an elliptical loop in plan view, and has a helical structure, with the elliptical part overlapping in five steps.
Between each stage of the loop portion 55, there is a gap 24 as shown in FIGS.

即ちループ部55は、一定方向にまっすぐ伸びる直線部分57,58と、曲線状(円弧状)の湾曲部分59,60とを交互に含む螺旋状に形成されている。
各受熱管31のループは平行状態を維持して同心状に巻回されている。従って内側に位置する受熱管31は、外側の受熱管31に比べて全長が短い。
That is, the loop part 55 is formed in a spiral shape including straight portions 57 and 58 extending straight in a certain direction and curved (arc-shaped) curved portions 59 and 60 alternately.
The loops of the heat receiving tubes 31 are wound concentrically while maintaining a parallel state. Therefore, the inner heat receiving pipe 31 has a shorter overall length than the outer heat receiving pipe 31.

一方、出入り管部56は直線状である。
即ち入水側ヘッダ50から水平方向且つ並行に引き延ばされた各受熱管31は、入側管部61として機能し、最上段のループ62の直線部分57に至っている。
そして最下段のループ63の末端部分が直線状に引き延ばされ出側管部65を形成している。即ち最下段のループ63の直線部分58がそのまま延長されて出側管部65を構成している。
出側管部65の末端には、出水側ヘッダ51が接続されている。
On the other hand, the entrance / exit pipe portion 56 is linear.
That is, each heat receiving pipe 31 that is extended from the water inlet side header 50 in the horizontal direction and in parallel functions as the inlet side pipe portion 61 and reaches the straight portion 57 of the uppermost loop 62.
And the terminal part of the loop 63 of the lowest step is extended linearly, and the output side pipe part 65 is formed. That is, the straight portion 58 of the lowermost loop 63 is extended as it is to constitute the outlet side pipe portion 65.
A water discharge side header 51 is connected to the end of the discharge side pipe portion 65.

前記した入側管部61と出側管部65は、使用状態を基準とすると、いずれも水平であり、入側管部61を構成する受熱管31の束を含む平面と、出側管部65の受熱管31を含む平面は平行である。
ただし入側管部61は、最も最上段のループ62に繋がっており、出側管部65は最も下の段から引き出されているから、入側管部61と出側管部65には高低差がある。即ち入側管部61は上部にあり、出側管部65は下部にある。
The above-described inlet side pipe part 61 and outlet side pipe part 65 are both horizontal when used, and a plane including a bundle of heat receiving pipes 31 constituting the inlet side pipe part 61, and an outlet side pipe part. The plane including the 65 heat receiving tubes 31 is parallel.
However, since the inlet side pipe part 61 is connected to the uppermost loop 62 and the outlet side pipe part 65 is drawn from the lowermost stage, the inlet side pipe part 61 and the outlet side pipe part 65 are not high and low. There is a difference. That is, the inlet side pipe part 61 is in the upper part and the outlet side pipe part 65 is in the lower part.

また入側管部61と出側管部65の位置関係を平面視して観察すると、入側管部61と出側管部65とはループ62,63の対向する直線部分57,58に繋がっているから、両者は水平方向に離れた位置にある。   Further, when the positional relationship between the inlet side pipe part 61 and the outlet side pipe part 65 is observed in plan view, the inlet side pipe part 61 and the outlet side pipe part 65 are connected to the linear portions 57 and 58 facing the loops 62 and 63, respectively. Therefore, they are in a position separated in the horizontal direction.

壁面部材52には、入側管部61と出側管部65が挿通されている。
壁面部材52からループ部55までの長さL1と、ループ部55を構成する楕円の長径L2を比較すると、両者は略等しい長さである。壁面部材52からループ部55までの長さL1は、ループ部55の長径L2の20パーセントから150パーセントの範囲であることが望ましい。即ち壁面部材52からループ部55までの長さL1が過度に小さいと、後記する空洞部80の大きさが小さくなってしまって流路抵抗が増大してしまう。逆に、L1が大きすぎると、熱交換に寄与する受熱管31の長さが短くなってしまい、熱交換効率が低下する。
The wall surface member 52 is inserted with an inlet side pipe part 61 and an outlet side pipe part 65.
When the length L1 from the wall surface member 52 to the loop portion 55 is compared with the major axis L2 of the ellipse that constitutes the loop portion 55, they are substantially equal in length. The length L1 from the wall surface member 52 to the loop portion 55 is preferably in the range of 20 percent to 150 percent of the major diameter L2 of the loop portion 55. That is, if the length L1 from the wall surface member 52 to the loop portion 55 is excessively small, the size of the cavity 80 described later becomes small and the flow path resistance increases. Conversely, if L1 is too large, the length of the heat receiving pipe 31 that contributes to heat exchange is shortened, and the heat exchange efficiency is reduced.

またループ部55の一方の直線部分58には、各段の間隔を維持させるためにスペーサ67が介在されている。
スペーサ67は、図11の様に、一本の線材を曲げ加工して作られたものである。
スペーサ67は、それぞれ行き線72と戻り線73で段を構成し、上下の段を縦姿勢の曲線部68a,b,c,d,eで接続したものである。
即ち最上段部には、図面出前側の線の端部から図面奥に延びる最上段部行き線72aがあり、最上段部行き線72aの先端部が水平姿勢の曲線部71aに繋がっている。そして水平姿勢の曲線部71aから最上段部戻り線73aに繋がっている。最上段部行き線72aと最上段部戻り線73aは、使用状態の姿勢を基準とすると、同一の高さの位置にあり、最上段部行き線72aと曲線部71aと最上段部戻り線73aによって最上部の段が形成される。
In addition, a spacer 67 is interposed in one linear portion 58 of the loop portion 55 in order to maintain the interval between the steps.
As shown in FIG. 11, the spacer 67 is formed by bending a single wire.
Each of the spacers 67 is composed of an outgoing line 72 and a return line 73, and upper and lower stages are connected by curved portions 68a, b, c, d, and e in a vertical posture.
That is, the uppermost step portion has an uppermost portion going line 72a extending from the end of the line on the drawing front side to the back of the drawing, and the leading end of the uppermost portion going line 72a is connected to the curved portion 71a in the horizontal posture. The horizontal posture curve portion 71a is connected to the uppermost step return line 73a. The uppermost part line 72a and the uppermost part return line 73a are at the same height, based on the posture in use, and the uppermost part line 72a, the curved part 71a, and the uppermost part return line 73a. Forms the uppermost step.

さらに最上段部戻り線73aの先端は、縦姿勢の曲線部68aに繋がっており、さらにその先端は、第2段行き線72bに繋がっている。ここで第2段行き線72bは、使用状態の姿勢を基準とすると、最上段部戻り線73aの真下に位置する。   Furthermore, the tip of the uppermost step return line 73a is connected to the curved portion 68a in the vertical posture, and the tip is further connected to the second step line 72b. Here, the second-stage line 72b is located directly below the uppermost-stage return line 73a, based on the posture in use.

そして第2段行き線72bの先端は、水平姿勢の曲線部71bに繋がり、さらにその先端が第2段戻り線73bに繋がっている。
ここで第2段戻り線73bは、使用状態の姿勢を基準とすると、第2段行き線72bと同一の高さの位置にあり、且つ最上段部行き線72aの真下の位置にある。そのため第2段行き線72bと曲線部71bと第2段戻り線73bによって第2段目の段が形成される。
こうして各段の行き線72a,b,c,d,e, fと、水平姿勢の曲線部71a,b,c,d,e, fと戻り線73a,b,c,d,e, fによって構成される段が、図面手前側の縦姿勢の曲線部68a,b,c,d,eで接続され、6段の段部が形成されている。
また各段部は、いずれも図面手前側の縦列に設けられた縦姿勢の曲線部68a,b,c,d,eで接続されており、他方の縦列側には段同士の間を接続する部材が無い。そのため縦姿勢の曲線部68a,b,c,d,eが存在しない側を先頭にしてループ部55にスペーサ67を差し込むことができる。
The tip of the second step line 72b is connected to the curved portion 71b in the horizontal posture, and the tip is connected to the second step return line 73b.
Here, the second-stage return line 73b is located at the same height as the second-stage going line 72b and at a position just below the uppermost-stage going line 72a, based on the posture in use. Therefore, the second step line is formed by the second step line 72b, the curved portion 71b, and the second step return line 73b.
In this way, the outgoing line 72a, b, c, d, e, f of each step, the curved portion 71a, b, c, d, e, f of the horizontal posture and the return line 73a, b, c, d, e, f The steps to be configured are connected by the curved portions 68a, b, c, d, and e in the vertical posture on the front side of the drawing to form six steps.
Each step portion is connected by curved portions 68a, b, c, d, e in a vertical posture provided in the column on the front side of the drawing, and the other column side is connected between the steps. There are no parts. Therefore, the spacer 67 can be inserted into the loop portion 55 starting from the side where the curved portions 68a, b, c, d, e in the vertical posture do not exist.

その結果、図14に示す様に、ループ部55の受熱管31で構成される段の間に、行き線72a,b,c,d,eと、水平姿勢の曲線部71a,b,c,d,eと、戻り線73a,b,c,d,eで構成されるスペーサ67の段が挿入される。   As a result, as shown in FIG. 14, between the stages formed by the heat receiving pipe 31 of the loop portion 55, the outgoing lines 72a, b, c, d, e and the curved portions 71a, b, c, A step of a spacer 67 composed of d, e and return lines 73a, b, c, d, e is inserted.

一方、スペーサ67が無い部分では、図13に示すように、ループ部55の受熱管31で構成される段の間に、所定の隙間24が維持される。   On the other hand, in the portion where the spacer 67 is not provided, as shown in FIG. 13, a predetermined gap 24 is maintained between the stages formed by the heat receiving pipe 31 of the loop portion 55.

次に上記した二次熱交換器5の構成部品同士の位置関係について説明する。
上記した管路部材21は、その大部分がケース部材20内に収納されている。
即ち前記したケース本体22と、天板部材(板部材)23と、管路部材21の壁面部材52が組み合わされて直方体のケース部材20が形成されている。なお天板部材(板部材)23は、管路部材21のループ部55を構成する平面77に対向する面を構成する部材である。
そして管路部材21の壁面部材52から先端側(ループ部55側)の部位は、全てケース本体22内に収容されている。
逆に言えば、入水側ヘッダ50と出水側ヘッダ51は、ケース部材20の外にある。
Next, the positional relationship between the components of the secondary heat exchanger 5 will be described.
Most of the pipe member 21 described above is accommodated in the case member 20.
That is, the case main body 22, the top plate member (plate member) 23, and the wall surface member 52 of the pipe member 21 are combined to form a rectangular parallelepiped case member 20. The top plate member (plate member) 23 is a member that constitutes a surface that faces the flat surface 77 that constitutes the loop portion 55 of the pipe line member 21.
All portions of the pipe member 21 from the wall surface member 52 to the distal end side (the loop portion 55 side) are accommodated in the case main body 22.
In other words, the water inlet header 50 and the water outlet header 51 are outside the case member 20.

前記した様に管路部材21の各受熱管31は、大きくループ部55と、出入り管部56に分かれており、且つ壁面部材52からループ部55までの長さL1と、ループ部55を構成する楕円の長径L2が略等しいので、ケース部材20を平面視したとき、長手方向に、ループ部収容領域(主要部収容領域)66と入出管配置領域(空洞形成領域)88とに分かれる。即ち入出管配置領域88にはループ部55は存在せず、入側管部61と出側管部65だけが存在する。
ループ部収容領域66と入出管配置領域88の比率は、本実施形態では、略同等であるが、ループ部収容領域66は少なくとも入出管配置領域88の20パーセント以上であることが望ましい。またループ部収容領域66は入出管配置領域88の150パーセント以下であることが望ましい。
As described above, each heat receiving pipe 31 of the pipe line member 21 is largely divided into the loop part 55 and the entrance / exit pipe part 56, and the length L 1 from the wall surface member 52 to the loop part 55 and the loop part 55 are configured. Since the major axis L2 of the ellipse is substantially equal, when the case member 20 is viewed in plan, it is divided into a loop portion accommodating region (main portion accommodating region) 66 and an inlet / outlet pipe arrangement region (cavity forming region) 88 in the longitudinal direction. That is, the loop portion 55 does not exist in the inlet / outlet pipe arrangement region 88, and only the inlet side pipe portion 61 and the outlet side pipe portion 65 exist.
In this embodiment, the ratio of the loop portion accommodation area 66 and the inlet / outlet pipe arrangement area 88 is substantially the same, but the loop part accommodation area 66 is desirably at least 20 percent of the inlet / outlet pipe arrangement area 88. Further, the loop portion accommodation area 66 is desirably 150% or less of the inlet / outlet pipe arrangement area 88.

前記した区画に基づいて説明すると、a区画とb区画の大部分が入出管配置領域88であり、c区画とd区画の大部分がループ部収容領域66である。   If it demonstrates based on an above-described division, most of a division and b division will be the inlet / outlet pipe arrangement | positioning area | region 88, and most of c division and d division will be the loop part accommodation area | region 66. FIG.

またケース部材20に設けられた気体導入口33は、入出管配置領域88に開いている。そして気体導入口33の開口端に設けられた仕切り部材40は、出側管部65の上に位置している。そのため仕切り部材40は、入出管配置領域88とループ部収容領域66の間を部分的に遮蔽することとなる。仕切り部材40は、ループ部55の一方の曲線状(円弧状)の湾曲部分60を覆っているとも言える。
仕切り部材40の二次曲げ部41は、ループ部55に向かって曲がっている。二次曲げ部41は風向板として機能する。二次曲げ部41の先端は、ループ部55の近傍にある。二次曲げ部41の先端と、ループ部55との間には、2mm〜10mm程度の間隔がある。
Further, the gas inlet 33 provided in the case member 20 is open to the inlet / outlet pipe arrangement region 88. The partition member 40 provided at the opening end of the gas introduction port 33 is positioned on the outlet side pipe portion 65. Therefore, the partition member 40 partially shields between the inlet / outlet pipe arrangement region 88 and the loop portion accommodation region 66. It can be said that the partition member 40 covers one curved (arc-shaped) curved portion 60 of the loop portion 55.
The secondary bent portion 41 of the partition member 40 is bent toward the loop portion 55. The secondary bending part 41 functions as a wind direction plate. The tip of the secondary bending portion 41 is in the vicinity of the loop portion 55. There is an interval of about 2 mm to 10 mm between the tip of the secondary bending portion 41 and the loop portion 55.

また気体導入口33と気体排出口35との間に、ケース本体22の遮蔽壁部材38がある。より詳細には、仕切り部材40と気体排出口35との間に遮蔽壁部材38がある。
前記した様に、気体導入口33は、入出管配置領域88に開いている。入出管配置領域88では、天地方向上側に入側管部61を構成する受熱管31の束75が帯状に延びている。即ち天地方向上側であって、一方の長辺を構成する周壁部26寄りの位置に受熱管31の束75が帯状に延びている。
一方、天地方向下側に出側管部65を構成する受熱管31の束76が帯状に延びている。
即ち天地方向下側であって、他方の長辺を構成する周壁部28寄りに位置に受熱管31の束76が帯状に延びている。
Further, a shielding wall member 38 of the case body 22 is provided between the gas inlet 33 and the gas outlet 35. More specifically, there is a shielding wall member 38 between the partition member 40 and the gas discharge port 35.
As described above, the gas inlet 33 is open to the inlet / outlet pipe arrangement region 88. In the inlet / outlet pipe arrangement region 88, the bundle 75 of the heat receiving pipes 31 constituting the inlet side pipe portion 61 extends in a band shape on the heaven region improvement side. That is, the bundle 75 of the heat receiving tubes 31 extends in a belt shape at a position near the peripheral wall portion 26 that constitutes one long side on the Tenchi region improvement side.
On the other hand, the bundle 76 of the heat receiving pipes 31 constituting the outlet side pipe portion 65 extends in a strip shape on the lower side in the vertical direction.
That is, the bundle 76 of the heat receiving tubes 31 extends in a band shape at a position near the peripheral wall portion 28 that constitutes the other long side on the lower side in the vertical direction.

前記した入側管部61を構成する受熱管31の束75と、出側管部65を構成する受熱管31の束76との間には、大きな落差があるため、気体導入口33の直下の位置には、図2、図15、図16の様に広い空洞部(第1空洞部)80が存在する。
なお気体導入口33の内、b区画にある部分の一部は、その開口の僅かに下の位置に入側管部61を構成する受熱管31の束75がある。そのため、気体導入口33の内、b区画にある部分の一部は、実質的に入側管部61を構成する受熱管31の束75によって閉塞されている。しかしながら、前記した様に、気体導入口33の中でa区画にある部分は、これを閉塞する部材が存在しない。
Since there is a large drop between the bundle 75 of the heat receiving pipes 31 constituting the inlet side pipe part 61 and the bundle 76 of the heat receiving pipes 31 constituting the outlet side pipe part 65, it is directly below the gas inlet 33. A wide cavity portion (first cavity portion) 80 is present at the position as shown in FIGS. 2, 15, and 16.
A part of the portion in the b section of the gas inlet 33 has a bundle 75 of the heat receiving pipes 31 constituting the inlet side pipe section 61 at a position slightly below the opening. Therefore, a part of the portion in the b section in the gas introduction port 33 is substantially closed by the bundle 75 of the heat receiving pipes 31 constituting the inlet side pipe part 61. However, as described above, the portion in the a section in the gas inlet 33 does not have a member that closes it.

ケース本体22内に目を移すと、b区画の上部には前記した様に入側管部61を構成する受熱管31の束75が帯状に配されているが、当該束75の下部は、空洞となっている。即ちb区画の受熱管31の下には、第2空洞部83がある。第2空洞部83は前記した第1空洞部80と直接的に連通する。
さらに前記した様に、仕切り部材40は、出側管部65の上に位置しており、入側管部61側には存在しない。また遮蔽壁部材38は出側管部65側の長辺側の周壁部28を端部として設けられており、入側管部61側には至っていない。
そのため仕切り部材40以外の部位には開口81がある。第2空洞部83は開口81を介してループ部収容領域66側に連通している。即ちb区画とc区画が連通している。
When the eyes are moved into the case main body 22, the bundle 75 of the heat receiving pipes 31 constituting the inlet side pipe portion 61 is arranged in a band shape at the upper part of the b section as described above. It is hollow. That is, the second cavity 83 is provided under the heat receiving pipe 31 of the b section. The second cavity 83 communicates directly with the first cavity 80 described above.
Further, as described above, the partition member 40 is located on the outlet side pipe portion 65 and does not exist on the inlet side pipe portion 61 side. Further, the shielding wall member 38 is provided with the peripheral wall portion 28 on the long side on the outlet side pipe portion 65 side as an end portion, and does not reach the inlet side tube portion 61 side.
Therefore, there is an opening 81 in a portion other than the partition member 40. The second cavity portion 83 communicates with the loop portion accommodation region 66 side through the opening 81. That is, the b section and the c section communicate with each other.

また前記した様に、ケース部材22の内面の一方の長辺を構成する周壁部26にリブ36があり、当該リブ36の先端が管路部材21のループ部55の直線部分57に当接している。そのため管路部材21のそれ以外の部分は、ケース部材22の周壁部26との間に所定の空隙78が確保されている(図7)。
当該空隙78は小さなもので、具体的には、1mmから5mm程度であり、より好ましくは、2から3mmである。
また短辺側の周壁部27と、管路部材21の間には、これよりも大きな空隙79がある。当該空隙79の大きさは、1cmから5cm程度であり、より好ましくは、2cmから3cmである。
また、他方の長辺側の周壁部28と、管路部材21の間には、より大きな隙間がある。
As described above, the peripheral wall 26 constituting one long side of the inner surface of the case member 22 has the rib 36, and the tip of the rib 36 abuts against the linear portion 57 of the loop portion 55 of the pipe member 21. Yes. Therefore, a predetermined gap 78 is secured between the other portion of the pipe member 21 and the peripheral wall portion 26 of the case member 22 (FIG. 7).
The gap 78 is small, specifically about 1 mm to 5 mm, more preferably 2 to 3 mm.
Further, a larger gap 79 is present between the peripheral wall portion 27 on the short side and the pipe member 21. The size of the gap 79 is about 1 cm to 5 cm, and more preferably 2 cm to 3 cm.
Further, there is a larger gap between the peripheral wall 28 on the other long side and the pipe member 21.

前記した様にループ部55の一方の直線部分58にスペーサ67が取り付けられているが、スペーサ67の取り付け位置は、図3、図4の様に気体導入口33と気体排出口35の間である。より詳細には、気体排出口35の直近の位置であって、仕切り部材40で封鎖されていない開口部分81と、気体排出口35とを結ぶ直線82(図2、図10)上にある。   As described above, the spacer 67 is attached to one linear portion 58 of the loop portion 55. The attachment position of the spacer 67 is between the gas inlet 33 and the gas outlet 35 as shown in FIGS. is there. More specifically, it is on the straight line 82 (FIGS. 2 and 10) that connects the gas discharge port 35 and the opening portion 81 that is in the immediate vicinity of the gas discharge port 35 and is not sealed by the partition member 40.

前記した様に、本実施形態の燃焼装置1は、燃焼缶体部3と排気流路形成部6が二次熱交換器5の上に載置されている。より詳細には、図1の様に、二次熱交換器5の左側のa区画とb区画の上に燃焼缶体部3が載置される。また右側のc区画とd区画の上に排気流路形成部6が載置される。   As described above, in the combustion apparatus 1 of the present embodiment, the combustion can body portion 3 and the exhaust flow path forming portion 6 are placed on the secondary heat exchanger 5. More specifically, as shown in FIG. 1, the combustion can body portion 3 is placed on the left a section and the b section of the secondary heat exchanger 5. Further, the exhaust flow path forming unit 6 is placed on the c section and the d section on the right side.

そのため燃焼缶体部3の末端部分は、a区画とb区画に設けられた気体導入口33を覆う。同様に、排気流路形成部6の始端部分は、c区画とd区画に設けられた気体排出口35を覆う。   Therefore, the end portion of the combustion can body 3 covers the gas inlets 33 provided in the a section and the b section. Similarly, the starting end portion of the exhaust flow path forming portion 6 covers the gas discharge ports 35 provided in the c section and the d section.

次に本実施形態の燃焼装置1の機能について説明する。
入水側ヘッダ50及び出水側ヘッダ51は、ケース部材20の外部であって側方(図2、3において正面視左側)に配置されている。入水側ヘッダ50は、出水側ヘッダ51よりも上方かつ手前側に配置されている。入水側ヘッダ50には、図示しない配管を介して給水が行われる。給水源から供給された水は、複数の受熱管31に分岐して平行に流れ、出水側ヘッダ51から排出される。
また出水側ヘッダ51は図示しない配管によって一次熱交換器8に接続されており、出水側ヘッダ51から排出された水は、一次熱交換器8を流れる。
Next, the function of the combustion apparatus 1 of this embodiment is demonstrated.
The water inlet side header 50 and the water outlet side header 51 are disposed outside the case member 20 and on the side (left side in front view in FIGS. 2 and 3). The incoming water header 50 is disposed above and in front of the outgoing water header 51. The water inlet header 50 is supplied with water through a pipe (not shown). The water supplied from the water supply source branches to the plurality of heat receiving pipes 31 and flows in parallel, and is discharged from the water discharge side header 51.
Further, the water discharge side header 51 is connected to the primary heat exchanger 8 by a pipe (not shown), and the water discharged from the water discharge side header 51 flows through the primary heat exchanger 8.

また燃焼装置1は、バーナ部2が燃焼作動を開始すると、バーナ部2の燃焼作動に伴って発生した燃焼ガスは、燃焼缶体部3内を下方に向けて流れる。   In the combustion apparatus 1, when the burner unit 2 starts the combustion operation, the combustion gas generated along with the combustion operation of the burner unit 2 flows downward in the combustion can body unit 3.

その後、燃焼缶体部3を通過した燃焼ガスは、図15の矢印で示すように、気体導入口33から二次熱交換器5のケース部材20内に導入される。
燃焼ガスの進入方向は、図15、図16の矢印A,Bで示す様に、ループ部55を構成する平面77に対して垂直に交差する方向である。
そして二次熱交換器5のケース部材20内に導入された燃焼ガスの内、b区画から入った燃焼ガスは、矢印Aの様に直ちに入側管部61を構成する受熱管31の束75と衝突する。即ち前記した様に、気体導入口33の内、b区画にある部分の一部は、実質的に入側管部61を構成する受熱管31の束75によって閉塞されているので、b区画から入った燃焼ガスは、入側管部61を構成する受熱管31の束75と衝突し、当該部位の受熱管31と熱交換する。そして燃焼ガスの一部は、受熱管31の間の隙間をすり抜けて下側に流れる。
Thereafter, the combustion gas that has passed through the combustion can body 3 is introduced into the case member 20 of the secondary heat exchanger 5 from the gas inlet 33 as shown by the arrow in FIG.
As shown by arrows A and B in FIGS. 15 and 16, the approach direction of the combustion gas is a direction perpendicular to the plane 77 constituting the loop portion 55.
Of the combustion gases introduced into the case member 20 of the secondary heat exchanger 5, the combustion gas that has entered from the section b immediately becomes a bundle 75 of the heat receiving tubes 31 constituting the inlet side pipe portion 61 as indicated by an arrow A. Clash with. That is, as described above, a part of the portion in the b section of the gas inlet 33 is substantially closed by the bundle 75 of the heat receiving tubes 31 constituting the inlet side pipe section 61. The entered combustion gas collides with the bundle 75 of the heat receiving pipes 31 constituting the inlet side pipe section 61 and exchanges heat with the heat receiving pipes 31 of the relevant part. A part of the combustion gas passes through the gap between the heat receiving pipes 31 and flows downward.

一方、燃焼ガスの残部は、矢印Aの様に、受熱管31の帯を横切り、b区画から第1空洞部80に入る。
また二次熱交換器5のケース部材20内に導入された燃焼ガスの内、a区画から直接入った燃焼ガスは、図15、図16の矢印Bの様に、そのまま下方向に流れてケース部材20内の第1空洞部80に入り、ケース部材20の底部分にある出側管部65を構成する受熱管31と衝突し、当該部位の受熱管31と熱交換する。
On the other hand, the remaining part of the combustion gas crosses the band of the heat receiving pipe 31 as shown by the arrow A and enters the first cavity 80 from the b section.
Of the combustion gas introduced into the case member 20 of the secondary heat exchanger 5, the combustion gas that has entered directly from the section a flows downward as shown in FIG. 15 and FIG. It enters into the first cavity 80 in the member 20, collides with the heat receiving pipe 31 constituting the outlet side pipe portion 65 in the bottom portion of the case member 20, and exchanges heat with the heat receiving pipe 31 in that portion.

こうして第1空洞部80に入った燃焼ガスは、図15、図16の矢印A,Bの様に、共にケース部材22内のb区画及びc区画に向かって流れる。
即ちa区画の第1空洞部80は、図15,図16の様に、入側管部61の下の第2空洞部83と連通している。また第1空洞部80は、開口81を介してc区画とも連通している。従って第1空洞部80は、b区画及びc区画側に開いている。一方、図の様にa区画の第1空洞部80と、気体排出口35が設けられたd区画との間には、仕切り部材40があり、a区画の第1空洞部80とd区画との間を塞いでいる。即ち仕切り部材40は、ケース部材20内のループ部収容領域66と入出管配置領域88との間を部分的に仕切るものであり、a区画の第1空洞部80とd区画との間を塞ぐものであるが、a区画の第1空洞部80とc区画との間には仕切りは無い。また同様にa区画の第1空洞部80と、気体排出口35が設けられたd区画との間には、遮蔽壁部材38も設けられており、a区画の空洞部80とd区画との間を塞いでいる。
そのため第1空洞部80に入った燃焼ガスの大部分は、図15、図16の矢印A,Bの様に、共にケース部材22内のb区画及びc区画に向かって流れ、直接気体排出口35側に流れることはない。ただし仕切り板40の二次曲げ部41とループ部55との間には、2mm〜10mm程度の間隔があるので、一部の燃焼ガスはd区画に流れ、d区画のループ部と熱交換する。
Thus, the combustion gas that has entered the first cavity 80 flows toward the b section and the c section in the case member 22 as indicated by arrows A and B in FIGS. 15 and 16.
That is, the first cavity 80 of the a section communicates with the second cavity 83 below the inlet side pipe 61 as shown in FIGS. 15 and 16. Further, the first cavity 80 communicates with the c section through the opening 81. Accordingly, the first cavity 80 is open to the b section and the c section. On the other hand, as shown in the figure, there is a partition member 40 between the first cavity 80 in the a section and the d section in which the gas discharge port 35 is provided, and the first cavity 80 in the a section and the d section Between the two. That is, the partition member 40 partially partitions between the loop portion accommodation region 66 and the inlet / outlet pipe placement region 88 in the case member 20 and closes between the first cavity portion 80 of the a section and the d section. However, there is no partition between the first cavity 80 of the a section and the c section. Similarly, a shielding wall member 38 is also provided between the first cavity 80 in the a section and the d section in which the gas discharge port 35 is provided. It is closing the space.
Therefore, most of the combustion gas that has entered the first cavity 80 flows toward the b and c compartments in the case member 22 as indicated by arrows A and B in FIGS. It does not flow to the 35 side. However, since there is an interval of about 2 mm to 10 mm between the secondary bent portion 41 and the loop portion 55 of the partition plate 40, a part of the combustion gas flows into the d section and exchanges heat with the loop section of the d section. .

そして第1空洞部80からb区画及びc区画に入った燃焼ガスは、ケース部材20の内壁に沿って流れ、概ね管路部材21のループ部55の受熱管31に沿って流れる。即ち各受熱管31の段の間には、スペーサ67によって隙間が形成されている。
またループ部55と図面奥側の周壁部26に設けられたリブ36の先端がループ部55と接触することにより、周壁部26とループ部55との間に隙間78(図7)が確保されている。さらに短辺側の周壁部27と、管路部材21の間にも空隙79がある。
そのため第1空洞部80からc区画に入り、周壁部26と衝突して周壁部26に沿って流れる燃焼ガスは、図15、図17の矢印Cの様に、ループ部55の各段の間に形成された空隙や、周壁部26とループ部55との間に隙間78(図7)を流れ、さらに短辺たる周壁部27と衝突して周壁部27に沿って流れる。即ち第1空洞部80からc区画に入った燃焼ガスは、ケース部材20の内壁に沿って流れ、その間に受熱管31と熱交換し、d区画に入って気体排出口35から外に抜ける。
Then, the combustion gas that has entered the b section and the c section from the first cavity 80 flows along the inner wall of the case member 20, and generally flows along the heat receiving pipe 31 of the loop portion 55 of the pipe line member 21. That is, a gap is formed by the spacer 67 between the stages of the heat receiving pipes 31.
Further, the tips of the ribs 36 provided on the loop portion 55 and the peripheral wall portion 26 on the back side of the drawing come into contact with the loop portion 55, so that a gap 78 (FIG. 7) is secured between the peripheral wall portion 26 and the loop portion 55. ing. Further, there is a gap 79 between the peripheral wall 27 on the short side and the pipe member 21.
Therefore, the combustion gas that enters the section c from the first cavity 80, collides with the peripheral wall portion 26, and flows along the peripheral wall portion 26 flows between the stages of the loop portion 55 as indicated by an arrow C in FIGS. A gap 78 (FIG. 7) flows between the gap formed in FIG. 5 or between the peripheral wall portion 26 and the loop portion 55, and further flows along the peripheral wall portion 27 by colliding with the peripheral wall portion 27 that is a short side. That is, the combustion gas that has entered the c section from the first cavity 80 flows along the inner wall of the case member 20, during which heat exchange with the heat receiving pipe 31 occurs, enters the d section, and exits from the gas discharge port 35.

一方、第1空洞部80から斜め方向に進行し、直接d区画に入った燃焼ガスは、図15、図17の矢印Dの様に、各受熱管31の段の間の隙間を通過して直接的に長辺側の周壁部28と衝突し、先の流と合流してケース部材20の内壁に沿って流れる。   On the other hand, the combustion gas that travels obliquely from the first cavity 80 and directly enters the d section passes through the gaps between the stages of the heat receiving pipes 31 as indicated by the arrow D in FIGS. It directly collides with the peripheral wall portion 28 on the long side, merges with the previous flow, and flows along the inner wall of the case member 20.

また本実施形態の燃焼装置1では、第1空洞部80又は第2空洞部83からループ部55の中心部を抜けて気体排出口35に至るルート(矢印E)は、遮蔽壁部材38及びスペーサ67によって封鎖されている。
即ちスペーサ67は、受熱管31の段同士の間に所定の空隙を形成させるものではあるが、図14に示した様に、スペーサ67が取り付けられた部分については、受熱管31の段同士の間がスペーサ67自身によって閉鎖される。
また本実施形態では、スペーサ67の取り付け位置は、図2、図3の様に気体導入口33と気体排出口35の間であり、より詳細には、気体排出口35の直近の位置であって、仕切り部材40で封鎖されていない開口部分81と、気体排出口35とを結ぶ直線82(図2、図10)上である。そして本実施形態では、この直線82がスペーサ67自身によって封鎖されている。そのため空洞部80,83からループ部55の中心部を抜けて気体排出口35に至るルート(矢印E)は、スペーサ67によって塞がれ、空洞部80,83からループ部55の中心部を抜けて気体排出口35に燃焼ガスが抜けることが阻止されている。そのため熱交換に寄与せずに燃焼ガスが排出されてしまうことが防止される。
In the combustion apparatus 1 of the present embodiment, the route (arrow E) from the first cavity 80 or the second cavity 83 through the central portion of the loop portion 55 to the gas outlet 35 is indicated by the shielding wall member 38 and the spacer. Blocked by 67.
That is, the spacer 67 forms a predetermined gap between the steps of the heat receiving tubes 31, but as shown in FIG. 14, the portion where the spacer 67 is attached is located between the steps of the heat receiving tubes 31. The space is closed by the spacer 67 itself.
In the present embodiment, the spacer 67 is attached at a position between the gas inlet 33 and the gas outlet 35 as shown in FIGS. 2 and 3, and more specifically, at a position closest to the gas outlet 35. Thus, it is on a straight line 82 (FIGS. 2 and 10) that connects the opening portion 81 that is not blocked by the partition member 40 and the gas discharge port 35. In this embodiment, the straight line 82 is blocked by the spacer 67 itself. Therefore, a route (arrow E) from the hollow portions 80 and 83 through the central portion of the loop portion 55 to the gas discharge port 35 is blocked by the spacer 67 and passes through the central portion of the loop portion 55 from the hollow portions 80 and 83. Thus, the combustion gas is prevented from being discharged to the gas discharge port 35. This prevents the combustion gas from being discharged without contributing to heat exchange.

この様に本実施形態で採用する二次熱交換器5では、気体導入口33の真下の位置に大きな第1空洞部80があり、これを直接封鎖してしまう部材が存在しない。そのため上流側の燃焼缶体部3から導入される燃焼ガスは、無理なくケース部材20の中に入る。またケース部材20では、燃焼ガスはケース部材20の内壁に沿って流れるので、ケース部材20においても大きな流路抵抗は生じない。
さらに気体導入口33から気体排出口35に直接流れるショートカットは、仕切り部材40と遮蔽壁部材38及びスペーサ67によって阻止される。
そのため本実施形態で採用する二次熱交換器5は、流路抵抗が小さく、且つ熱交換効率も高い。
さらに燃焼缶体部3の真下の位置に気体導入口33が有るので、燃焼缶体部3と二次熱交換器5の間に流路を形成する部材を挿入する必要がなく、全高が低い。
Thus, in the secondary heat exchanger 5 employ | adopted by this embodiment, there exists the big 1st cavity part 80 in the position right under the gas inlet 33, and the member which seals this directly does not exist. Therefore, the combustion gas introduced from the upstream combustion can body 3 enters the case member 20 without difficulty. Further, in the case member 20, the combustion gas flows along the inner wall of the case member 20, so that a large flow path resistance does not occur in the case member 20.
Further, the shortcut that flows directly from the gas inlet 33 to the gas outlet 35 is blocked by the partition member 40, the shielding wall member 38, and the spacer 67.
Therefore, the secondary heat exchanger 5 employed in the present embodiment has a small flow path resistance and a high heat exchange efficiency.
Furthermore, since the gas inlet 33 is located immediately below the combustion can body part 3, there is no need to insert a member for forming a flow path between the combustion can body part 3 and the secondary heat exchanger 5, and the overall height is low. .

以上説明した実施形態では、楕円形のループ部55を備えた構成を例示したが、ループ部の形状は任意であり、例えば図18に示す様な円形のループ部90を備えたものであっても良い。   In the embodiment described above, the configuration including the elliptical loop portion 55 is exemplified, but the shape of the loop portion is arbitrary, and for example, includes a circular loop portion 90 as shown in FIG. Also good.

また先の実施形態では、入側管部61と出側管部65は共に直線状に延びるものであったが、図19に示す入側管部91の様に、湾曲した部分を有するものであってもよい。   In the previous embodiment, the inlet side pipe part 61 and the outlet side pipe part 65 both extend linearly, but have a curved portion like the inlet side pipe part 91 shown in FIG. There may be.

また先の実施形態では、管路部材21の一部と当接する突出部36が、リブ状に連続するものであったが、図20の様にそれぞれ独立した突起39であってもよい。   In the previous embodiment, the protruding portion 36 that contacts a part of the pipe line member 21 is continuous in a rib shape, but may be an independent protrusion 39 as shown in FIG.

1 燃焼装置
2 バーナ部
3 燃焼缶体部
5 二次熱交換器(連通路形成部)
6 排気流路形成部
20 ケース部材
21 管路部材
22 ケース本体
23 天板部材(板部材)
24 隙間
26,27,28 周壁部
31 受熱管
33 気体導入口
35 気体排出口
36 リブ(突出部)
40 仕切り部材
50 入水側ヘッダ
51 出水側ヘッダ
55 ループ部
56 出入り管部
61 入側管部
65 出側管部
66 ループ部収容領域(主要部収容領域)
67 スペーサ
75 受熱管の束
76 受熱管の束
78 空隙
80 空洞部(第1空洞部)
83 第2空洞部
88 入出管配置領域(空洞形成領域)
90 ループ部
91 入側管部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combustion apparatus 2 Burner part 3 Combustion can body part 5 Secondary heat exchanger (communication path formation part)
6 Exhaust flow path forming part 20 Case member 21 Pipe line member 22 Case body 23 Top plate member (plate member)
24 Crevice 26, 27, 28 Peripheral wall part 31 Heat receiving pipe 33 Gas inlet 35 Gas outlet 36 Rib (protrusion part)
40 Partition member 50 Inlet side header 51 Outlet side header 55 Loop part 56 Inlet / outlet pipe part 61 Inlet side pipe part 65 Outlet side pipe part 66 Loop part accommodating area (main part accommodating area)
67 Spacer 75 Heat receiving tube bundle 76 Heat receiving tube bundle 78 Air gap 80 Cavity (first cavity)
83 Second cavity portion 88 I / O pipe arrangement area (cavity formation area)
90 Loop part 91 Entry side pipe part

Claims (6)

ケース部材と管路部材とを有し、前記ケース部材内に管路部材が内蔵されて成る熱交換器において、管路部材は一本の管で構成されているか又は複数本の管が並列的に配されて構成されており、前記管はループを構成するループ部を有し、ループ部に受熱体を導入する入側管部と、前記ループ部と、ループ部から受熱体を排出する出側管部が直列に設けられたものであり、前記入側管部とループ部と出側管部がいずれもケース部材内に配置されており、ケース部材内には前記管路部材の前記ループ部と、入側管部と、出側管部の内の入側管部と出側管部だけが配された入出管配置領域があり、ケース部材には外部から気体が導入され、前記気体の導入部は入出管配置領域に相当する部位にあり、ケース部材に対する気体の導入方向は、ループ部を構成する平面に対して交差する方向であることを特徴とする熱交換器。 In a heat exchanger having a case member and a pipe member, and the pipe member is built in the case member, the pipe member is constituted by a single pipe or a plurality of pipes are arranged in parallel. The pipe has a loop portion constituting a loop, an inlet side pipe portion for introducing a heat receiving body into the loop portion, the loop portion, and an outlet for discharging the heat receiving body from the loop portion. The side pipe part is provided in series, and the inlet side pipe part, the loop part, and the outlet side pipe part are all disposed in the case member, and the loop of the pipe line member is included in the case member. Part, an inlet side pipe part, and an inlet side pipe part of the outlet side pipe part, and an inlet / outlet pipe arrangement region in which only the outlet side pipe part is arranged , gas is introduced into the case member from the outside, and the gas The introduction part is in the part corresponding to the inlet / outlet pipe arrangement area, and the direction of gas introduction to the case member is the loop Heat exchanger, characterized in that the direction intersecting the planes constituting the. 管路部材は管が複数本並列的に配されており、ループ部は複数段に巻回されていて入側管部と出側管部とは前記複数段の最上段また最下段に繋がっていて入側管部と出側管部とが異なる平面にあることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。   The pipe member has a plurality of pipes arranged in parallel, the loop part is wound in a plurality of stages, and the inlet side pipe part and the outlet side pipe part are connected to the uppermost and lowermost stages of the plurality of stages. The heat exchanger according to claim 1, wherein the inlet side pipe part and the outlet side pipe part are on different planes. ループ部が配されたループ部収容領域があり、ループ部収容領域と入出管配置領域との間を部分的に仕切る仕切り部材が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱交換器。 There is a loop portion loop portion housing segments that are arranged, according to claim 1 or 2, characterized in that the partition member is provided for partitioning between the loop portion receiving region and the input and tube arrangement region partially Heat exchanger. ケース部材と管路部材とを有し、前記ケース部材内に管路部材が内蔵されて成る熱交換器において、管路部材は一本の管で構成されているか又は複数本の管が並列的に配されて構成されており、前記管はループを構成するループ部を有し、ループ部に受熱体を導入する入側管部と、前記ループ部と、ループ部から受熱体を排出する出側管部が直列に設けられたものであり、前記入側管部とループ部と出側管部がいずれもケース部材内に配置されており、ケース部材内には前記管路部材の前記ループ部と、入側管部と、出側管部の内の入側管部と出側管部だけが配された入出管配置領域と、ループ部が配されたループ部収容領域があり、ループ部収容領域と入出管配置領域との間を部分的に仕切る仕切り部材が設けられており、ケース部材はループ部を構成する平面に対向する面を構成する板部材を有し、当該板部材に開口が設けられて気体導入口が形成され、気体導入口部分に存在していた板部材の一部又は全部がケース部材の内側に向かって折り曲げられて仕切り部材が構成されていることを特徴とする熱交換器。 In a heat exchanger having a case member and a pipe member, and the pipe member is built in the case member, the pipe member is constituted by a single pipe or a plurality of pipes are arranged in parallel. The pipe has a loop portion constituting a loop, an inlet side pipe portion for introducing a heat receiving body into the loop portion, the loop portion, and an outlet for discharging the heat receiving body from the loop portion. The side pipe part is provided in series, and the inlet side pipe part, the loop part, and the outlet side pipe part are all disposed in the case member, and the loop of the pipe line member is included in the case member. Part, inlet side pipe part, inlet side pipe part of the outlet side pipe part and inlet / outlet pipe placement area where only the outlet side pipe part is placed, loop part accommodation area where the loop part is placed, loop between the parts accommodating region and input and tube placement area and a partition member provided for partitioning the part, case member Le A plate member that constitutes a surface that faces the plane that constitutes the plate portion, an opening is provided in the plate member to form a gas inlet, and a part of the plate member that is present in the gas inlet portion or A heat exchanger, wherein the partition member is configured by being entirely bent toward the inside of the case member. ケース部材には内側に向かって突出した突出部があり、当該突出部の一部または全部が管と接していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4 , wherein the case member has a protruding portion protruding inward, and a part or all of the protruding portion is in contact with the pipe. 請求項1乃至5のいずれかに記載の熱交換器と、燃焼ガスを発生させ当該燃焼ガスを天地方向下向きに通過させる燃焼缶体部と、当該燃焼缶体部に対して並列的に立設された排気流路形成部とを有し、熱交換器上に前記燃焼缶体部と排気流路形成部とが設けられたことを特徴とする燃焼装置。 A heat exchanger according to any one of claims 1 to 5 , a combustion can body portion for generating combustion gas and passing the combustion gas downward in the vertical direction, and standing in parallel with the combustion can body portion And a combustion apparatus, wherein the combustion can body part and the exhaust flow path forming part are provided on a heat exchanger.
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