JP5900731B2 - 温水装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃焼ガスなどの加熱用気体から伝熱管を用いて熱回収を行なうように構成された熱交換器を備えている給湯装置などの温水装置に関する。

ガス給湯装置などの温水装置に用いられている熱交換器としては、間隔を隔てて並んだ多数枚のプレート状のフィンに伝熱管を貫通させ、かつこの伝熱管やフィンの周囲を缶体によって囲んだ構造のものがよく用いられている。このような構造の熱交換器においては、熱回収量を多くするための手段として、伝熱管を上下複数段に設ける場合が多い。ただし、このような手段によれば、熱交換器の上下高さ方向のサイズが大きくなる。そこで、従来においては、伝熱管を蛇行状に形成し、かつこの伝熱管を缶体の上下高さにおいて単段（１段）に設ける手段がある（たとえば、特許文献１を参照）。このような構成によれば、熱交換器全体の上下高さ寸法を小さくし、製造コストを低減することができる利点が得られる。

しかしながら、前記したように伝熱管の単段化を図る場合には、次に述べるような不具合を生じる虞がある。

すなわち、伝熱管を蛇行状に形成して単段に設けた場合において、この伝熱管の一端を入水口とし、かつ他端を出湯口として、伝熱管に通水を行なわせると、その通水方向は一方向となる。このような一方向の通水がなされる状態において、たとえば伝熱管の下方に配置されたバーナを燃焼駆動させて伝熱管を加熱すると、伝熱管の入水口寄り領域と出湯口寄り領域とでは、大きな温度差を生じる。具体的には、伝熱管の入水口寄り領域は、比較的低温の水が供給されたばかりであって、この水はバーナによって充分に加熱されていない状態にあるために、低温領域となる。これに対し、出湯口寄り領域では、入水口から出湯口に到達する迄の期間にわたってバーナにより充分に加熱された湯水が流通するために、高温領域となる。
このような現象を生じた場合、低温領域である入水口寄り領域においては、燃焼ガス中の水蒸気が凝縮し、燃焼ガス中の硫黄酸化物や窒素酸化物などを含んだ強酸性のドレイン（凝縮水）が発生し易い。強酸性のドレインが発生すると、伝熱管やフィンが耐酸性を有しないたとえば銅製とされているような場合において、これらが腐食し易くなる。一方、高温領域である出湯口寄り領域においては、伝熱管内を流通する湯水が過熱状態となって沸騰し、また伝熱管の高温酸化を生じるといったことが懸念される。したがって、これらの現象を適切に防止または抑制することが望まれる。

実公平３−１８８７４号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、熱交換器の伝熱管を単段化して全体の薄型化を図る場合において、熱交換器の入水側の領域においてドレインが発生することや、出湯側の領域において伝熱管内を流通する湯水が沸騰するといったことを適切に防止し、または抑制することが可能な温水装置を提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明の第１の側面により提供される温水装置は、加熱用気体が内部に供給される缶体内に伝熱管が収容され、かつこの伝熱管は、加熱用気体流れ方向と交差する方向に間隔を隔てて並んで前記加熱用気体流れ方向に単段に設けられた複数の直状管体部が連結用管体部を介して一連に接続された蛇行状とされている熱交換器を、備えており、前記伝熱管の両端に位置する２つの直状管体部のうち、一方は入水側管体部とされ、かつ他方は出湯側管体部とされ、前記伝熱管における湯水の流通は、前記入水側管体部から前記出湯側管体部に向けて一方向になされるように構成されている、温水装置であって、前記加熱用気体としての燃焼ガスを発生させる複数のバーナ炎孔面が前記複数の直状管体部に対向するように設けられたバーナを備えているとともに、前記複数のバーナ炎孔面は、前記複数の直状管体部の長手方向に並び、かつそれぞれが前記複数の直状管体部の並び方向に延びた構成とされており、前記伝熱管よりも加熱用気体流れ方向下流側に位置し、かつ前記熱交換器内の出湯側管体部寄り領域に対向する加熱用気体の流れ規制壁部を、さらに備えており、前記伝熱管よりも加熱用気体流れ方向下流側には、前記流れ規制壁部によって前記熱交換器内の流路よりも小断面積に絞られた絞り流路が設けられ、かつこの絞り流路は、前記複数の直状管体部の並び方向において前記入水側管体部寄りに偏った配置にあることを特徴としている。

このような構成によれば、熱交換器の下流側に設けられた絞り流路が入水側管体部寄りに偏った配置にあるために、加熱用気体を熱交換器に供給した際には、この加熱用気体は絞り流路の影響を受けて入水側管体部寄りに偏った状態、または偏り気味に流れることとなる。したがって、入水側管体部の周辺部には多くの加熱用気体が流れ、かつ出湯側管体部の周辺部には余り多くの加熱用気体が流れないようにすることができる。その結果、伝熱管に低温の湯水が入水される場合であっても、入水側管体部およびその近傍部分に対する加熱量を多くして、これらの部分の温度を上昇させることができ、ドレインが発生することを適切に防止または抑制することが可能となる。したがって、ドレインに起因して伝熱管やフィンが腐食し易くなるといった不具合を回避することができる。一方、伝熱管の出湯側管体部およびその近傍部分については、加熱用気体による加熱量を少なくすることができるために、伝熱管内を流通する湯水が過熱状態となって沸騰することや、伝熱管が高温酸化するといったことも適切に防止または抑制することが可能となる。

本発明において、好ましくは、前記流れ規制壁部は、前記出湯側管体部寄りの位置から前記入水側管体部寄りの位置に進むほど、前記伝熱管からの離間寸法が大きくなるように設けられている。

このような構成によれば、加熱用気体が伝熱管の入水側管体部の周辺部に一層流れ易くなり、また出湯側管体部の周辺部に一層流れ難くすることができる。

本発明の第２の側面により提供される温水装置は、加熱用気体が内部に供給される缶体内に伝熱管が収容され、かつこの伝熱管は、加熱用気体流れ方向と交差する方向に間隔を隔てて並んで前記加熱用気体流れ方向に単段に設けられた複数の直状管体部が連結用管体部を介して一連に接続された蛇行状とされている熱交換器を、備えており、前記伝熱管の両端に位置する２つの直状管体部のうち、一方は入水側管体部とされ、かつ他方は出湯側管体部とされ、前記伝熱管における湯水の流通は、前記入水側管体部から前記出湯側管体部に向けて一方向になされるように構成されている、温水装置であって、前記伝熱管よりも加熱用気体流れ方向下流側に位置し、かつ前記伝熱管に対向する加熱用気体の流れ規制壁部を、さらに備えており、前記伝熱管よりも加熱用気体流れ方向下流側には、前記流れ規制壁部によって前記熱交換器内の流路よりも小断面積に絞られた絞り流路が、前記複数の直状管体部の配列方向における前記熱交換器の略中央領域に対向して形成されており、前記流れ規制壁部のうち、前記絞り流路よりも前記入水側管体部寄りの第１の領域は、前記絞り流路よりも前記出湯側管体部寄りの第２の領域と比べて、前記伝熱管からの離間寸法が大きくされていることを特徴としている。

このような構成によれば、熱交換器の下流側に設けられた絞り流路が偏った配置にはないものの、流れ規制壁部の第１の領域は、第２の領域よりも伝熱管からの離間寸法が大きいために、熱交換器を通過する加熱用気体は、第２の領域よりも第１の領域に向かうように流れ易くなる作用を生じる。このため、熱交換器内のうち、第１の領域に対応する箇所である入水側管体部の周辺部には、加熱用気体が多く流れ、第２の領域に対応する箇所である出湯側管体部の周辺部には、加熱用気体が多く流れないようにすることができる。その結果、本発明の第１の側面により提供される温水装置と同様に、伝熱管の入水側管体部およびその近傍部分の温度を高くし、この領域にドレインが発生することを適切に防止または抑制することができる。また、伝熱管の出湯側管体部およびその近傍部分が過当な高温領域にならないようにし、伝熱管内を流通する湯水が沸騰することや、伝熱管が高温酸化するといったことも適切に防止または抑制することができる。

本発明において、好ましくは、前記熱交換器の加熱用気体流れ方向下流側には、前記熱交換器を通過した加熱用気体からさらに熱回収を行なうための追加の熱交換器が設けられており、この追加の熱交換器の一部が、前記流れ規制壁部とされている。

このような構成によれば、流れ規制壁部が、追加の熱交換器の一部を利用して合理的に構成されており、流れ規制壁部を構成するための専用部材を別途設けるような必要がなく、構造の複雑化などを適切に回避することができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

本発明に係る温水装置の一例を示す概略正面断面図である。 図１のII−II断面図である。 図１に示す温水装置が具備する１次熱交換器の平面断面図である。 図１に示す温水装置が具備する２次熱交換器の平面断面図である。 本発明に係る温水装置の他の例を示す要部断面図である。 本発明に係る温水装置の他の例を示す要部断面図である。 （ａ）は、本発明に係る温水装置の他の例を示す要部断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す温水装置が具備する２次熱交換器の平面断面図である。 本発明に係る温水装置の他の例を示す要部断面図である。 本発明に係る温水装置の他の例を示す要部断面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１〜図４は、本発明に係る温水装置の一例を示している。
図１および図２によく表われているように、本実施形態の温水装置ＷＨ１は、バーナ５、１次熱交換器ＨＥ１、および２次熱交換器ＨＥ２を具備している。１次熱交換器ＨＥ１は、本発明の「伝熱管が蛇行状に形成された熱交換器」の一例に相当する。２次熱交換器ＨＥ２は、本発明の「追加の熱交換器」の一例に相当する。

バーナ５は、たとえばガスバーナであり、ファン５１からバーナケース５０内に供給される燃焼用空気を利用して燃料ガスを燃焼させることが可能である。このバーナ５は、バーナケース５０の前後方向に延びる細長な複数のバーナ炎孔面５ａがバーナケース５０の左右幅方向に並んだ構成である。このバーナ５０によって発生された燃焼ガスは、１次熱交換器ＨＥ１に向けて上向きに進行する。

１次熱交換器ＨＥ１は、燃焼ガスから顕熱を回収するためのものであり、矩形枠状の缶体６内に、伝熱管Ｔ１、およびこの伝熱管Ｔ１が貫通した複数のフィン２が収容された構成である。これらはいずれも銅製である。図３に示すように、伝熱管Ｔ１は、フィン２に貫通する複数の直状管体部１１が略Ｕ字状の連結用管体部１２を介して一連に繋がった平面視蛇行状である。より具体的には、複数の直状管体部１１は、缶体６の左右幅方向に延びる向きとされて、缶体６の前後方向である水平方向に略一定間隔で並び、かつ上下高さ方向に単段に設けられた状態とされている。各直状管体部１１の両端部は、缶体６の側壁部６０ａ，６０ｂを貫通し、かつこれら側壁部６０ａ，６０ｂにロウ付などの手段を用いて接合されている。互いに隣り合う直状管体部１１の端部どうしは、連結用管体部１２を介して接続されている。

伝熱管Ｔ１においては、複数の直状管体部１１のうち、これらの配列方向の前端（図３の下側）に位置する直状管体部１１（入水側管体部１１ａ）側から入水がなされて、伝熱管Ｔ１に沿って蛇行しながら矢印Ｎ１に示す一方向に流れ、配列方向の後端に位置する直状管体部１１（出湯側管体部１１ｂ）側から出湯がなされる。ただし、本発明においては、湯水の流通方向を前記とは反対方向とすることもできる。

フィン２は、燃焼ガスからの熱回収量を多くするためのものであり、缶体６の前後方向に延びた薄手のプレート状である。このフィン２には、熱回収量をより増大させるための複数の凸状部２０が設けられている。各凸状部２０は、フィン２の一部をプレス加工によって部分的に押し出したり、あるいは切り起こし加工を施すなどして形成されている。

図１において、２次熱交換器ＨＥ２は、１次熱交換器ＨＥ１を通過した燃焼ガスから潜熱を回収するためのものであり、１次熱交換器ＨＥ１上に排気集合部材４を介して載設されたケース７内に、複数の伝熱管Ｔ２が収容された構成である。伝熱管Ｔ２およびケース７は、潜熱回収に伴って発生する強酸性のドレインに対する耐食性を有すべくその材質はたとえばステンレスである。図４に示すように、複数の伝熱管Ｔ２は、サイズが相違する螺旋状管体として形成されて、重ね巻き状に配列されており、それらの上下両端部は、ケース７の外部に引き出されて通水用のヘッダ７５ａ，７５ｂと連結されている。図１に示すように、温水装置ＷＨ１に対する外部からの入水は、ヘッダ７５ｂになされ、伝熱管Ｔ２を通過した湯水はヘッダ７５ａおよび配管部材７６を介して伝熱管Ｔ１に供給されるように構成されている。

２次熱交換器ＨＥ２のケース７は、後壁部７０ａに給気口７１を有し、かつ前壁部７０ｂに排気口７２を有している。図２に示すように、１次熱交換器ＨＥ１を上向きに通過した燃焼ガスは、排気集合部材４内の流路４０を通過して給気口７１に導かれることによりケース７内に流入し、伝熱管Ｔ２の隙間を通過して排気口７２に到達する。このような過程において、燃焼ガスから伝熱管Ｔ２により潜熱回収がなされる。潜熱回収に伴って発生した強酸性のドレインは、伝熱管Ｔ２からケース７の底壁部７０ｃ上に流れ落ち、その後はドレイン排出口（図示略）を通過してケース７の外部に排出される。

ケース７の底壁部７０ｃの一部は、伝熱管Ｔ１の上方に位置しており、伝熱管Ｔ１の出湯側管体部１１ｂ寄りの領域および略中央領域に対向する燃焼ガス用の流れ規制壁部８０となっている。この流れ規制壁部８０は、伝熱管Ｔ１の入水側管体部１１ａ寄り領域の上方を避けるように設けられている。その結果、排気集合部材４内の燃焼ガス用の流路４０の上部側には、１次熱交換器ＨＥ１内の流路断面積よりも小面積に絞られた絞り流路８１（幅Ｌａの部分）が形成されている。この絞り流路８１は、入水側管体部１１ａ寄りに偏った配置である。流れ規制壁部８０は、前下り状に傾斜しており、入水側管体部１１ａ寄りに進むほど、伝熱管Ｔ１からの離間寸法が大きくなるように設けられている（図２のＬ
１，Ｌ２は、Ｌ１＜Ｌ２の関係）。

次に、前記した温水装置ＷＨ１の作用について説明する。

まず、１次熱交換器ＨＥ１の伝熱管Ｔ１は、複数の直状管体部１１が、上下方向に単段（１段）に設けられた構成である。このため、直状管体部１１を上下複数段に設けた場合と比較して、１次熱交換器ＨＥ１を薄型化し、温水装置ＷＨ１全体の小型化、ならびに製造コストの低減を図ることができる。

図２を参照して説明したように、排気集合部材４内の流路４０に設けられた絞り流路８１は、入水側管体部１１ａ寄りに偏った配置に形成されている。このため、バーナ５を燃焼駆動させて、燃焼ガスを１次熱交換器ＨＥ１に向けて進行させた場合には、この燃焼ガスは、絞り流路８１の影響を受けて、入水側管体部１１ａ寄りに偏った状態に流れ易くなる。その結果、入水側管体部１１ａの周辺部には多くの加熱用気体が流れる一方、出湯側管体部１１ｂの周辺部には余り多くの加熱用気体が流れないようにすることができる。

伝熱管Ｔ１には、２次熱交換器ＨＥ２の伝熱管Ｔ２を通過して加熱された湯水が供給されるものの、伝熱管Ｔ２への入水温度がかなり低い場合には、伝熱管Ｔ１への入水温度も比較的低くなる。これに対し、前記したように入水側管体部１１ａの周辺部分に比較的多くの燃焼ガスが供給されると、伝熱管Ｔ１に低温の湯水が供給された場合であっても、入水側管体部１１ａの周辺部分が低温状態に維持されることは適切に抑制される。その結果、それらの部分に多くのドレインが発生しないようにし、ドレインに起因して入水側管体部１１ａやフィン２が腐食し易くなる不具合を適切に抑制することができる。

一方、伝熱管Ｔ１内の湯水温度は、この伝熱管Ｔ１の末端に相当する出湯側管体部１１ｂにおいて最も高温となる。これに対し、この出湯側管体部１１ｂの周辺部分については、既述したように、燃焼ガス供給量は多くならないようにすることができる。したがって、出湯側管体部１１ｂおよびその周辺部分において、湯水が加熱状態となって沸騰することを適切に防止することができる。湯水が沸騰すると、伝熱管Ｔ１内に気泡が生じ、円滑な湯水流通が行なわれなくなる他、伝熱管Ｔ１が湯水によって冷却されなくなって伝熱管Ｔ１が熱損傷するといった不具合を生じるが、本実施形態によれば、そのような不具合も適切に防止することが可能である。

とくに、本実施形態においては、流れ規制壁部８０が前下がり状に傾斜し、出湯側管体部１１ｂ寄りの位置では伝熱管Ｔ１との離間寸法は比較的小さく、入水側管体部１１ａ寄りに進むほど伝熱管Ｔ１との離間寸法が大きされているために、出湯側管体部１１ｂ寄りの領域には燃焼ガスがより通過し難く、かつ入水側管体部１１ａ寄りの領域には燃焼ガスがより通過し易くなる作用が得られる。なお、このような作用をより促進するための補助的な手段として、次のような手段を採用することも可能である。すなわち、入水側管体部１１ａとこれに対向接近する缶体６の後壁部６０ｂとの隙間の幅Ｌ２０を、出湯側管体部１１ｂとこれに対向接近する缶体６の前壁部６０ａとの隙間の幅Ｌ２１よりも大きくする。また、フィン２に複数の凸状部２０を設ける場合に、入水側管体部１１ａ寄りの領域に設けられている凸状部２０よりも出湯側管体部１１ｂ寄りの領域に設けられている凸状部２０の方が、燃焼ガス流れに対して大きな抵抗を生じるように、それらの数やサイズを相違させる。このような手段は、後述する他の実施形態にも適用することが可能である。

図５〜図９は、本発明の他の実施形態を示している。これらの図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。

図５に示す温水装置ＷＨ２においては、１次熱交換器ＨＥ１および２次熱交換器ＨＥ２
が、前記実施形態の排気集合部材４を利用することなく直接接続されている。１次熱交換器ＨＥ１の上面開口部の大部分は、ケース７の底壁部７０ｃの一部である流れ規制壁部８０ａによって覆われている。流れ規制壁部８０ａは、入水側管体部１１ａ寄りの領域には非対向であり、１次熱交換器ＨＥ１の上面側のうち、入水側管体部１１ａ寄りに偏った領域が絞り流路８１ａとなっている。この絞り流路８１ａは、１次熱交換器ＨＥ１における燃焼ガスの流出口と、２次熱交換器ＨＥ２における給気口とを兼用している。流れ規制壁部８０ａは、前記実施形態と同様に、前下がり状に傾斜している。

本実施形態においては、絞り流路８１ａが入水側管体部１１ａ寄りに偏って設けられているために、やはり前記実施形態と同様に、入水側管体部１１ａ寄り領域に多くの燃焼ガスを流れ易くし、かつ出湯側管体部１１ｂ寄り領域には余り多くの燃焼ガスが流れないようにして、本発明の目的を達成することが可能である。前記実施形態の排気集合部材４に相当する構成要素は用いられていないために、全体構造の簡素化を図ることも可能である。絞り流路８１ａを通過した燃焼ガスは、２次熱交換器ＨＥ２のケース７内の後部に流入してから前方の排気口７２に向けて進行するため、前記実施形態の温水装置ＷＨ１と同様に、伝熱管Ｔ２による熱回収も適切に行なうことが可能である。
なお、本実施形態のような構成の温水装置において、１次熱交換器ＨＥ１と２次熱交換器ＨＥ２とを接続する場合、これらを直接接続することに代えて、本発明が意図する作用を生じさせる流れ規制壁部を有する排気集合部材を介して間接的に接続する構成としてもよい。この点は、後述する図７に示すような構成の温水装置の場合も同様である。

前記した２つの実施形態から理解されるように、本発明では、１次熱交換器ＨＥ１の燃焼ガス流れ方向下流側に繋がって設けられた通路４０の一部を絞り流路８０とする構成（図２に示した構成）、および１次熱交換器ＨＥ１の燃焼ガス流出用の開口部の一部を絞り流路８０ａとする構成（図５に示した構成）のいずれであってもよい。

図６に示す温水装置ＷＨ３においては、熱交換器として、前記した１次熱交換器ＨＥ１と同様な構成のもの（以下、熱交換器ＨＥ１）のみが具備されており、燃焼ガスから顕熱のみを回収するように構成されている。熱交換器ＨＥ１の上側には、排気集合筒９が設けられている。この排気集合筒９は、下部開口かつ上部閉塞状のケースであり、熱交換器ＨＥ１を通過した燃焼ガスを集め、排気口９０から外部に円滑に排出させるためのものである。この排気集合筒９の下面側または内部には、伝熱管Ｔ１の出湯側管体部１１ｂ寄り領域および略中央領域に対向する流れ規制壁部８０ｂが設けられている。このことにより、排気集合筒９内の流路の一部（幅Ｌｂの部分）は、入水側管体部１１ａ寄りに偏った配置の絞り流路８１ｂとされている。流れ規制壁部８０ｂは、たとえばプレート状の部材を用いて構成されており、好ましくは、前下がり状である。

本実施形態の温水装置ＷＨ３においても、絞り流路８１ｂが入水側管体部１１ａ寄りに偏った状態に設けられているために、前記した２つの実施形態と同様に、入水側管体部１１ａ寄り領域の温度を上昇させる作用や、出湯側管体部１１ｂ寄り領域の過当な温度上昇を防止する作用が得られる。本実施形態から理解されるように、本発明でいう流れ規制壁部は、２次熱交換器（追加の熱交換器）の一部を利用して構成することに代えて、２次熱交換器などとは全く関連性のない部材（単なる仕切状の部材など）を用いて構成することもできる。

図７に示す温水装置ＷＨ４は、２次熱交換器ＨＥ２のケース７の一部が流れ規制壁部８０ｃとされている点において、先の実施形態と共通するものの、流れ規制壁部８０ｃによって形成された絞り流路８１ｃは、入水側管体部１１ａ寄りに偏った配置にはなく、１次熱交換器ＨＥ１の略中央領域に対向した配置とされている。絞り流路８１ｃは、図５に示した実施形態の絞り流路８１ａと同様に、１次熱交換器ＨＥ１の燃焼ガス用排気口と２次
熱交換器ＨＥ２の給気口とを兼用するものである。流れ規制壁部８０ｃは、先の実施形態と同様に前下がり状に形成されているが、本実施形態では、このことによって本発明の意図する作用が得られるようになっている。

すなわち、流れ規制壁部８０ｃが前記したような前下がり状であると、流れ規制壁部８０ｃのうち、絞り流路８１ｃよりも入水側管体部１１ａ寄りの第１の領域Ａ１は、出湯側管体部１１ｂ寄りの第２の領域Ａ２よりも、伝熱管Ｔ１からの離間寸法が大きくなっている（図７の寸法Ｌ３，Ｌ４は、Ｌ３＞Ｌ４の関係）。このような構成によれば、絞り流路８１ｃが偏った配置になくても、熱交換器ＨＥ１に供給された燃焼ガスは、第２の領域Ａ２よりも第１の領域Ａ１に向けて進行し易くなる作用が得られる。したがって、入水側管体部１１ａの周辺領域への燃焼ガス供給量を多くし、かつ出湯側管体部１１ｂの周辺領域への燃焼ガス供給量を少なくすることが可能である。

本実施形態においては、２次熱交換器ＨＥ２のケース７内にガイド７７が設けられている。このガイド７７は、絞り流路８１ｃからケース７内に流入した燃焼ガスを、ケース７内の後部側に向けて進行する役割を果たす。ケース７内の後部側に進行した燃焼ガスは、その後にケース７の後壁部７０ａに衝突してその進行方向を前向きに変え、ガイド７７の両側方や上方を通過して排気口７２に到達する。したがって、燃焼ガスを伝熱管Ｔ２の略全域に効率よく作用させることが可能である。

図８に示す温水装置ＷＨ５においては、熱交換器ＨＥ１の上側に、上下方向に起立した排気筒部９１を有する排気集合部材９Ａが設けられている。この排気集合部材９Ａは、熱交換器ＨＥ１を通過してきた燃焼ガスを排気筒部９１に集めて上向きに排出させるためのものであるが、この排気集合部材９Ａの上壁部が、流れ規制壁部８０ｄである。また、排気筒部９１の内部が、絞り流路８１ｄである。この絞り流路８１ｄは、図７に示した実施形態と同様に、伝熱管Ｔ１の配列方向略中央領域に対向している。また、流れ規制壁部８０ｄは前下がり状とされ、絞り流路８１ｄよりも入水側管体部１１ａ寄りの第１の領域Ａ１は、これとは反対の第２の領域Ａ２と比べて伝熱管Ｔ１からの離間寸法が大きくされている。したがって、本実施形態においても、本発明の意図する作用が得られる。本実施形態では、排気集合部材９Ａの一部をそのまま流れ規制壁部８０ｄとして利用しているために、部品点数の増加による構造の複雑化を好適に回避することが可能である。

図９に示す実施形態においては、排気集合部材９Ａの上壁部である流れ規制壁部８０ｄが、非傾斜状とされている。ただし、流れ規制壁部８０ｄのうち、第１の領域Ａ１は第２の領域Ａ２よりも高い配置とされ、これら第１および第２の領域Ａ１，Ａ２の伝熱管Ｔ１からの離間寸法Ｌ５，Ｌ６は、Ｌ５＞Ｌ６の関係とされている。本実施形態においても、入水側管体部１１ａ寄りの領域を通過する燃焼ガス量を多くする一方、出湯側管体部１１ｂ寄り領域を通過する燃焼ガス量を少なくする作用が得られる。本実施形態から理解されるように、第１および第２の領域のそれぞれと伝熱管との離間寸法を相違させるための手段としては、必ずしも流れ規制壁部を傾斜状にしなくてもよい。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る温水装置の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。

本発明でいう「流れ規制壁部」は、熱交換器の伝熱管よりも加熱用気体流れ方向下流側に設けられるが、そのための手段としては、上述した実施形態とは異なり、流れ規制壁部を構成する部材を熱交換器自体に取り付けた構成とすることも可能である。上述の実施形態では、バーナの上方に熱交換器が設けられて、燃焼ガスが熱交換器の下方から上方に向けて進行するいわゆる正燃方式とされているが、これとは反対に、バーナの下方に熱交換器が設けられて、燃焼ガスが上方から下方に向けて進行する逆燃方式とすることも可能で
ある。本発明でいう加熱用気体としては、バーナを利用して発生させた燃焼ガスに限らず、たとえば燃料電池やガスエンジンなどから排出される高温の排ガスを利用することもできる。本発明でいう温水装置とは、湯を生成する機能を備えた装置の意であり、一般給湯用、風呂給湯用、暖房用、あるいは融雪用などの各種の給湯装置、および給湯以外に用いられる湯を生成する装置を広く含む。

ＷＨ１〜ＷＨ６ 温水装置
ＨＥ１ １次熱交換器，熱交換器
ＨＥ２ ２次熱交換器（追加の熱交換器）
Ｔ１ 伝熱管
３ 仕切部材
６ 缶体
１１ａ 直状管体部
１１ａ 入水側管体部
１１ｂ 出湯側管体部
１２ 連結用管体部
８０，８０ａ〜８０ｄ 流れ規制壁部
８１，８１ａ〜８１ｄ 絞り流路

Claims (4)

1. 加熱用気体が内部に供給される缶体内に伝熱管が収容され、かつこの伝熱管は、加熱用気体流れ方向と交差する方向に間隔を隔てて並んで前記加熱用気体流れ方向に単段に設けられた複数の直状管体部が連結用管体部を介して一連に接続された蛇行状とされている熱交換器を、備えており、
   前記伝熱管の両端に位置する２つの直状管体部のうち、一方は入水側管体部とされ、かつ他方は出湯側管体部とされ、前記伝熱管における湯水の流通は、前記入水側管体部から前記出湯側管体部に向けて一方向になされるように構成されている、温水装置であって、
   前記加熱用気体としての燃焼ガスを発生させる複数のバーナ炎孔面が前記複数の直状管体部に対向するように設けられたバーナを備えているとともに、前記複数のバーナ炎孔面は、前記複数の直状管体部の長手方向に並び、かつそれぞれが前記複数の直状管体部の並び方向に延びた構成とされており、
   前記伝熱管よりも加熱用気体流れ方向下流側に位置し、かつ前記熱交換器内の出湯側管体部寄り領域に対向する加熱用気体の流れ規制壁部を、さらに備えており、
   前記伝熱管よりも加熱用気体流れ方向下流側には、前記流れ規制壁部によって前記熱交換器内の流路よりも小断面積に絞られた絞り流路が設けられ、かつこの絞り流路は、前記複数の直状管体部の並び方向において前記入水側管体部寄りに偏った配置にあることを特徴とする、温水装置。
2. 請求項１に記載の温水装置であって、
   前記流れ規制壁部は、前記出湯側管体部寄りの位置から前記入水側管体部寄りの位置に進むほど、前記伝熱管からの離間寸法が大きくなるように設けられている、温水装置。
3. 加熱用気体が内部に供給される缶体内に伝熱管が収容され、かつこの伝熱管は、加熱用気体流れ方向と交差する方向に間隔を隔てて並んで前記加熱用気体流れ方向に単段に設けられた複数の直状管体部が連結用管体部を介して一連に接続された蛇行状とされている熱交換器を、備えており、
   前記伝熱管の両端に位置する２つの直状管体部のうち、一方は入水側管体部とされ、かつ他方は出湯側管体部とされ、前記伝熱管における湯水の流通は、前記入水側管体部から前記出湯側管体部に向けて一方向になされるように構成されている、温水装置であって、
   前記伝熱管よりも加熱用気体流れ方向下流側に位置し、かつ前記伝熱管に対向する加熱用気体の流れ規制壁部を、さらに備えており、
   前記伝熱管よりも加熱用気体流れ方向下流側には、前記流れ規制壁部によって前記熱交換器内の流路よりも小断面積に絞られた絞り流路が、前記複数の直状管体部の配列方向における前記熱交換器の略中央領域に対向して形成されており、
   前記流れ規制壁部のうち、前記絞り流路よりも前記入水側管体部寄りの第１の領域は、前記絞り流路よりも前記出湯側管体部寄りの第２の領域と比べて、前記伝熱管からの離間寸法が大きくされていることを特徴とする、温水装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の温水装置であって、
   前記熱交換器の加熱用気体流れ方向下流側には、前記熱交換器を通過した加熱用気体からさらに熱回収を行なうための追加の熱交換器が設けられており、
   この追加の熱交換器の一部が、前記流れ規制壁部とされている、温水装置。

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