JP6062697B2 - 潜熱回収用熱交換器およびその潜熱回収用熱交換器を備えた燃焼用ブロック組み立て体ならびに燃焼装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば給湯器等の燃焼装置に適用され、燃焼ガスの熱を受けて熱交換を行う潜熱回収用熱交換器、およびその潜熱回収用熱交換器を備えた燃焼用ブロック組み立て体ならびに燃焼装置に関するものである。

図８には、燃焼装置である給湯器の一例が模式的なシステム図により示されており、従来、この図に示すような燃焼装置が様々に提案されている。同図において、器具ケース４０内に設けられた燃焼室２０内には、バーナ１が配置され、このバーナ１にはバーナ１に燃料を供給するガス管４２が接続され、このガス管４２にはバーナ１への燃料供給・停止を制御するための開閉弁（図示せず）と、バーナ１への供給燃料量を弁開度でもって制御することができる比例弁（図示せず）とが介設されている。

バーナ１の下方側には、バーナ１の燃焼の給排気を行なう燃焼ファン５が設けられている。この給湯器は、燃焼ファン５の回転によって外部より吸気する空気をバーナ１に送り、この空気と、ガス管４２を通って供給されるガスとによってバーナ燃焼を行い、かつ、バーナ燃焼により生じた燃焼ガスを、燃焼ファン５の回転によって、燃焼室２０から排気口１８側に送って排気する。

上記バーナ１の上側には、バーナ１の燃焼ガス中の顕熱を回収するメインの熱交換器（一次熱交換器）４が配設され、このメインの熱交換器４よりも前記燃焼ガスの流れの下流側（メインの熱交換器４の上側）に設けられて、燃焼ガス中の顕熱および燃焼ガスが保有する排気潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器（二次熱交換器）６が配置されている。それぞれの熱交換器４，６は、例えばバーナ１の燃焼ガスの熱を受ける受熱流体としての水を通す金属製等の受熱管路３４，３を有している。なお、熱交換器４，６の一方または両方において、受熱管路３４，３の外側に複数のフィンを互いに間隔を介して設けてもよい。

潜熱回収用熱交換器６の入り口側には、水供給源から導かれる水の供給通路としての給水管４６が接続されており、潜熱回収用熱交換器６の出口側とメインの熱交換器４の入り口側は、接続管４８を介して接続されている。また、メインの熱交換器４の出口側には給湯管４７が接続されている。なお、図８は、給水管４６、給湯管４７、接続管４８をそれぞれ線状矢印によって模式的に示しているが、これら給水管４６、給湯管４７、接続管４８は、水を流通する、例えば断面が円形状の管路である。

通常、給水管４６には、給水管４６から供給されて潜熱回収用熱交換器６へ流れ込む水の入水温度を検出する入水サーミスタ（図示せず）と、潜熱回収用熱交換器６へ流れ込む水の流量を検出する水量センサ（図示せず）とが設けられており、また、給湯管４７には流れ出る湯の温度を検出することができる出湯サーミスタ（図示せず）が設けられている。

潜熱回収用熱交換器６の下側には、該潜熱回収用熱交換器６で発生するドレンを外部へ排出するための適宜のドレン排出手段が設けられている。この図に示す給湯器においては、ドレン排出手段として、ドレンの受け皿４３と、この受け皿４３に接続されたドレン管４４が設けられている。このドレン管４４の先端側は器具ケース４０の外に導出され、受け皿４３にたまった凝縮水の水滴を外部へ排出する構成となっている。

バーナ１の燃焼制御と、燃焼ファン５の回転制御は、前記各センサの検出信号に基づき、燃焼制御装置（図示せず）により、予め与えられたシーケンスプログラムにしたがって行われており、前記の如く、ガス管４２から供給されるガスと燃焼ファン５により送られる空気とによってバーナ１の燃焼が行われる。給湯器は、このバーナ１の燃焼に伴い、水を給水管４６から潜熱回収用熱交換器６とメインの熱交換器４を順に通して湯を作りだし、給湯管４７を介して台所等の給湯先に導いて給湯する給湯機能を備えている。

潜熱回収用熱交換器６を備えた給湯器において、バーナ１からの高温の燃焼ガスは、例えば図８の破線矢印に示すように、バーナ１の上側からメインの熱交換器４の配設領域を通り、受け皿４３の下側を通って、潜熱回収用熱交換器６の配置領域側に水平方向側から入り込む。そして、潜熱回収用熱交換器６の配設領域を通った燃焼ガスは、排気口１８側から排気される。

そして、燃焼ガスがメインの熱交換器４を通過する間に、燃焼ガスとメインの熱交換器４に供給される水との間で熱交換が行われ、燃焼ガスの顕熱が回収される。また、メインの熱交換器４を通過した燃焼ガスが潜熱回収用熱交換器６を通過する間に、燃焼ガスと潜熱回収用熱交換器６に供給される水との間で熱交換することで、燃焼ガスの顕熱および潜熱が回収される。

潜熱回収用熱交換器６による燃焼ガスの潜熱回収は、水蒸気を含んだ燃焼ガスを飽和温度以下の低温伝熱面に接触させて燃焼ガス中の水蒸気を凝縮させることにより行われる。すなわち、水蒸気が凝縮する際に発生する凝縮潜熱を回収するものであり、通常は、燃焼ガスとして給湯器等の燃焼系の外に排出されてしまう燃焼ガスの水蒸気の持つエンタルピーを回収するものである。

このように、潜熱回収用熱交換器６を備えた給湯器においては、バーナ１の燃焼による燃焼ガスが潜熱回収用熱交換器６を通るときに、潜熱回収用熱交換器６内の水管を通る水が、燃焼ガス中の水蒸気が保有している潜熱（排気潜熱）を奪って（潜熱を回収して）温度を高め、さらにメインの熱交換器４を通るときに、バーナ１の燃焼火力でもって加熱されて設定温度の湯が作り出されるので、バーナ１によって効率の良い加熱ができる。

つまり、潜熱回収用熱交換器６を設けることにより、例えば給湯器においては、高位発熱量（総発熱量）ベースで熱効率が約９０％以上に達し、潜熱回収用熱交換器６が設けられていない通常の給湯器に比べ、高い熱効率が達成される。

なお、潜熱回収用熱交換器６の構成は様々なものが提案されているが（例えば特許文献１、参照）、例えば図９に示されるように、箱形状のケース部材８内に燃焼ガスの通路２を設け、この燃焼ガスの通路２内に受熱管路３を配置して形成されている。また、同図に示されるように、潜熱回収用熱交換器６とメインの熱交換器４と燃焼室２０と燃焼ファン５とを固定して成る燃焼用ブロック組み立て体１９を形成し、燃焼用ブロック組み立て体１９よりも幅が広い器具ケース４０内に挿入固定し、他の様々な構成要素（例えば制御基板や接続管路等）を設けて燃焼装置が形成される。

この燃焼用ブロック組み立て体１９の器具ケース４０内への挿入は人手により行われ、器具ケース４０の前面に設けられたフロントカバーを外した状態で、器具ケース４０内に複数の人によって予め各種部品が取り付けられた後に、横向きに配置した器具ケース４０内に、横向きにした燃焼用ブロック組み立て体１９が挿入されるものであり、作業者は、例えば高さ１０ｃｍ程度の踏み台に乗った状態で作業を行う。なお、燃焼用ブロック組み立て体１９の挿入のみをこの作業者が行うならば、踏み台の高さを燃焼用ブロック組み立て体１９の挿入作業がしやすい高さにすればよいが、その後の部品取り付け時に屈むことで腰に負担がかからないように、踏み台の高さを前記のように１０ｃｍ程度の高さとしていた。

そして、例えば横向き配置の器具ケース４０がベルトコンベア上に載せられて作業者の前まで搬送され、例えば床から１２０ｃｍ程度の位置に設置されるので、その状態で燃焼用ブロック組み立て体１９を挿入する。なお、燃焼用ブロック組み立て体１９は重く（器具重量の例えば約５０％位の重量）、器具ケース４０と接触しない程度の高さ（例えば１３０ｃｍ）まで持ち上げなくてはならず、器具ケース４０の真上から挿入することは難しいため、図の矢印に示されるように、器具ケース４０の斜め上側から挿入して適切な位置に収めていた。

特開２００８−２９２０３２号公報

ところで、近年、燃焼装置の小型化に伴い、本発明者は、燃焼装置の器具ケース４０の横幅と燃焼用ブロック組み立て体１９の横幅とがほぼ等しいスリムタイプの燃焼装置の開発を行っているが、このようなスリムタイプの燃焼装置の場合には、図９に示したような潜熱回収用熱交換器６を備えた燃焼用ブロック組み立て体１９を作業者が両手で持ち上げて器具ケース４０の斜め上側から挿入すると、器具ケース４０の内壁側部に潜熱回収用熱交換器６の上端角部がぶつかって傷ついてしまう（例えば特許文献１においては、特許文献１の図１４に示されている折り返し部２２の端部がぶつかってしまう）といった問題が生じることが分かった。

なお、燃焼用ブロック組み立て体１９を器具ケース４０の真上側から挿入して真っ直ぐ下側に移動させれば器具ケース４０の内壁に傷が付くことを防げるが、前記の如く、燃焼用ブロック組み立て体１９は重く、その重い燃焼用ブロック組み立て体１９を、例えば床から１２０ｃｍ程度高い位置に配置された器具ケース４０と接触しない程度の高さ（例えば１３０ｃｍ）まで両手で持ち上げ、器具ケース４０の真上側から挿入して真っ直ぐ下側に移動させて挿入することは難しく、どうしても多少傾いてしまうため、器具ケース４０の内壁に傷が付くことを防ぐことは難しかった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、燃焼装置に設けられている潜熱回収用熱交換器を顕熱回収用熱交換器等と共にブロック組み立て体として器具ケース内に挿入固定して燃焼装置を製造する際に、器具ケース内に傷を付けることなく挿入可能とする潜熱回収用熱交換器およびその潜熱回収用熱交換器を備えた燃焼用ブロック組み立て体ならびに燃焼装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、次の構成をもって課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明の潜熱回収用熱交換器は、バーナの燃焼ガスが保有する排気潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器であって、横向きに形成された前記燃焼ガスの通路の底面と上面と側面とを覆うケース部材を有し、該ケース部材は前記燃焼ガスの通路の側面がわを四角形状に覆う側壁と、該側壁の上側に設けられて前記燃焼ガスの通路の上側を覆う天板と、前記燃焼ガスの通路の底面を覆う底壁とを有して、該底壁と前記側壁とは深絞り加工によって一体的に成型されている構成と成し、前記側壁には前記燃焼ガスが通過する開口部が形成されており、前記側壁の上端には該側壁の外周側に鍔状に張り出したフランジが前記深絞り加工によって前記側壁と一体的に形成されており、前記フランジの張り出し先端側となる外周部と前記ケース部材の天板の外周部とが位置合わせされて配置され、該天板と前記フランジには共に外周角部に丸みが形成されており、該フランジの外周部の四隅の角部と角部とを結ぶ前記深絞り加工においてしわが寄りにくい直線部において外側に突出形成された折り返し用舌片が前記天板の上側に折り曲げられてかしめられ、前記深絞り加工においてしわが寄りやすい前記フランジの外周角部と前記天板の外周角部がビス止めされて前記天板が前記側壁に固定されていて、該側壁と前記天板との固定構造が前記外周角部と前記直線部とにおいて異にされている構成をもって課題を解決する手段としている。

また、第２の発明の燃焼用ブロック組み立て体は、バーナの給排気を行う燃焼ファンと、前記バーナを備えた燃焼室と、該燃焼室の上側に設けられて前記バーナの燃焼ガスの顕熱を回収するメインの熱交換器と、該メインの熱交換器の上側に設けられて前記バーナの燃焼ガスの潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器とが一体的に固定されて成る燃焼用ブロック組み立て体において、前記潜熱回収用熱交換器が前記第１の発明の潜熱回収用熱交換器により形成されていることを特徴とする。

さらに、第３の発明の燃焼装置は、前記第２の発明の燃焼用ブロック組み立て体が器具ケース内に挿入され、該器具ケースの内壁と前記燃焼用ブロック組み立て体の上端部とが間隙を介して配設されており、該燃焼用ブロック組み立て体の横幅と前記器具ケースの横幅とがほぼ等しいスリムタイプの燃焼装置としたことを特徴とする。

本発明によれば、潜熱回収用熱交換器は、横向きに形成された前記燃焼ガスの通路の底面と上面と側面とを覆うケース部材を有しているが、該ケース部材は前記燃焼ガスの通路の側面がわを四角形状に覆う側壁と、該側壁の上側に設けられて前記燃焼ガスの通路の上側を覆う天板と、前記燃焼ガスの通路の底面を覆う底壁とを有して、該底壁と前記側壁とは深絞り加工によって一体的に成型されている構成と成し、側壁の上端に、前記深絞り加工によって形成されて側壁の外周側に鍔状に張り出したフランジの外周部と前記天板の外周部とが位置合わせされ、その外周角部には共に丸みが形成されているので、この潜熱回収用熱交換器を顕熱回収用熱交換と燃焼室と燃焼ファンと共に一体的に固定した燃焼用ブロック組み立て体を器具ケースに挿入する際、たとえ器具ケースの幅が燃焼用ブロック組み立て体の幅よりも格段に大きくなくても潜熱回収用熱交換器のケース部材の角部で器具ケースの内側に傷を付けてしまうことを防止できる。

また、本発明によれば、潜熱回収用熱交換器のケース部材を形成する側壁の記フランジには、その外周部の四隅の角部と角部とを結ぶ前記深絞り加工においてしわが寄りにくい直線部において外側に突出形成された折り返し用舌片が形成され、折り返し用舌片がケース部材の天板の上側に折り曲げられてかしめられ、前記深絞り加工においてしわが寄りやすい前記フランジの外周角部と前記天板の外周角部がビス止めされて前記天板が前記側壁に固定されていて、該側壁と前記天板との固定構造が前記外周角部と前記直線部とにおいて異にされているので、側壁と天板との固定を、低コストで適切に行うことができる。

つまり、前記のように、フランジを深絞り加工によって形成すると、その角部にはしわが寄りやすいため、そのフランジの角部と天板とをかしめることによって適切に固定することは難しい。そこで、フランジの外周角部と前記天板の外周角部をビス止めることにより、天板とフランジとを、機械的強度が良好な状態に、適切に固定でき、かつ、外周部の四隅の角部と角部とを結ぶ直線部においては深絞り加工をしても、しわが形成されないため、フランジに設けた折り返し用舌片を折り曲げてかしめることにより低コストで適切に固定できる。このように、本発明においては、潜熱回収用熱交換器のケース部材において、フランジと天板との固定（つまり、側壁と天板との固定）を、できるだけ低コストで、しかも、機械的強度等も良好に行うことができ、かつ、スリムタイプの燃焼装置への挿入も良好に行うことができる。

また、本発明の燃焼用ブロック組み立て体によれば、本発明の潜熱回収用熱交換器を顕熱回収用熱交換器の上側に設けて一体的に固定することにより、スリムで、上端角部に丸みが形成された取り扱いやすいブロック組み立て体を形成できる。

そして、本発明の燃焼用ブロック組み立て体を器具ケース内に挿入し、器具ケースの内壁と前記燃焼用ブロック組み立て体の上端部とが間隙を介して配設されるようにすることで、燃焼用ブロック組み立て体の横幅と器具ケースの横幅とがほぼ等しいスリムタイプの燃焼装置を、器具ケースの内壁に傷を形成せずに組み立てることができる。

本発明に係る潜熱回収用熱交換器の一実施例および、その潜熱回収用熱交換器を設けた燃焼用ブロック組み立て体の実施例の外観構成を示す斜視図である。 実施例の潜熱回収用熱交換器において、ケース部材の側壁上に天板を配置する前の状態を示す、平面説明図（ａ）と、図２（ａ）のＡ−Ａ線で切断した場合の断面図（ｂ）と、斜視説明図（ｃ）である。 実施例の潜熱回収用熱交換器においてケース部材の側壁上に天板を配置し固定する前の斜視図（ａ）と、フランジの折り曲げ用舌片のかしめ構造の模式的な断面説明図（ｂ）と、折り曲げ用舌片の正面図（ｃ）と、潜熱回収用熱交換器の他の実施例におけるケース部材の外周角部の説明図（ｄ）である。 潜熱回収用熱交換器のケース部材における側壁部と天板との固定構造について説明するための模式図である。 実施例の燃焼用ブロック組み立て体を幅が狭い器具ケース内に挿入する工程を模式的に示す説明図である。 実施例の潜熱回収用熱交換器を備えた燃焼装置における燃焼ガスの通過経路を、潜熱回収用熱交換器と顕熱回収用熱交換器の模式的な断面図を用いて示す説明図である。 本発明に係る潜熱回収用熱交換器の他の実施例を備えた燃焼装置における潜熱回収用熱交換器の断面構成と燃焼ガスの通過経路をメインの熱交換器と共に示す模式的な断面説明図である。 潜熱回収用熱交換器を備えた燃焼装置の一例のシステム構成図である。 従来の潜熱回収用熱交換器を備えた燃焼用ブロック組み立て体を幅広の器具ケース内に挿入する工程を示す模式的な説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、本実施例の説明において、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略または簡略化する。

図１には、本発明に係る潜熱回収用熱交換器の一実施例の外観構成が、その下側に設けられているメインの熱交換器４および燃焼室２０ならびに燃焼ファン５と共に斜視図により示されている。なお、同図に示されるように、本実施例の潜熱回収用熱交換器６とメインの熱交換器４と燃焼室２０と燃焼ファン５とが一体的に固定されて燃焼用ブロック組み立て体１９が形成される。

潜熱回収用熱交換器６はケース部材８を有しており、このケース部材８は、横向きに形成された燃焼ガスの通路２の底面と上面と側面とを覆う態様と成している。また、図１〜図３（ａ）に示されるように、ケース部材８は、燃焼ガスの通路２の側面がわを四角形状に覆う側壁７と、燃焼ガスの通路２の底面を覆う底壁１２と、側壁７の上側に設けられて燃焼ガスの通路２の上側を覆う、０．５ｍｍのステンレス板製の天板１０とを有しており、底壁１２と側壁７とは、例えば厚みが０．６ｍｍのステンレス製の板部材を深絞り加工することによって一体的に成型されている。

側壁７の上端には、側壁７の外周側に鍔状に張り出したフランジ１３が前記深絞り加工によって側壁７と一体的に形成されており、フランジ１３の張り出し先端側となる外周部とケース部材８の天板１０の外周部とが位置合わせされて配置されている。なお、図２（ｃ）の斜視図および図４（ａ）の断面図を参照すると明らかなように、フランジ１３の上端縁部はフランジ１３の全周にかけて上側に突出形成されていることから、図４（ａ）のＦおよび図４（ｂ）の斜線部分に示されるように、フランジ１３の上端縁部の外周面（側面）には、全周に、高さ約４ｍｍのフラット部（フラット面）Ｆが形成されており、そのフランジ１３の上端縁部の内側に天板１０が配置されている。

また、フランジ１３の外周部の四隅の角部（外周角部１４）と角部とを結ぶ直線部には折り返し用舌片１５が、互いに間隔を介して複数形成されており、この折り返し用舌片１５は、図２（ｂ）、（ｃ）に示されるように、天板１０を側壁７の上側に配置する前の状態においては、フランジ１３の外側となる上側に突出形成されている（図２（ａ）には折り返し用舌片１５は図示せず）。各折り返し用舌片１５には、図３（ｃ）に示されるように、中央部に円形状の貫通孔２５が設けられて折り曲げ易く形成されており、図３（ａ）に示すように、側壁７の上側に天板１０を配置した後に、図３（ｂ）および図４（ｃ）に示されるように、各折り返し用舌片１５が天板１０の上側に折り曲げられてかしめられている。なお、折り返し用舌片１５は、フランジ１３の上端縁部の上側から直上側に立設形成されており（つまり、フランジ１３の上端縁部と同一面に形成されており）、図４（ｃ）に示されるように、折り返し舌片１５をかしめた状態においても、フランジ１３の上端縁部の側周全域にフラット部Ｆが形成された状態と成している。

また、天板１０とフランジ１３には共に外周角部１４，１６に丸みＲａ（例えば外周角部１４，１６の外縁部の曲率半径Ｒが１０ｍｍ以上となる丸みであり、本実施例の場合は、外周角部１４のＲ＝２０．５ｍｍ）が形成されており、このフランジ１３の外周角部１４と天板１０の外周角部１６が、ビス孔２７に嵌合されたビス１７によりビス止めされている。

このように、本実施例では、潜熱回収用熱交換器６のケース部材８において、その上端部のフランジ１３と天板１０の外周角部１４，１６に共に丸みが形成されており、しかも、前記のように、フランジ１３の上端縁部の側周全域に、高さ約４ｍｍのフラット部Ｆが形成された状態と成しているので、この潜熱回収用熱交換器６を顕熱回収用熱交換器等と一体的に固定した、図１に示すような燃焼用ブロック組み立て体１９を、図５に示すようにして、器具ケース４０に挿入する際に、たとえ器具ケース４０の幅が小さめでも潜熱回収用熱交換器６のケース部材８の角部で器具ケース４０の内側に傷を付けてしまうことを防止できるし、前記フラット部Ｆが器具ケース４０の内側に対向することから、ケース部材８の側面や折り返し用舌片１５によって器具ケース４０の内側に傷を付けてしまうことも確実に防止できる。なお、図５の符号４１は、フロントカバーを、符号４５はパッキンをそれぞれ示す。

そのため、例えば器具ケース４０と燃焼用ブロック組み立て体１９の横幅はほぼ等しく形成されて、燃焼用ブロック組み立て体１９の上端部と器具ケース４０の内壁とが間隙を介して配設されているスリムタイプの燃焼装置を、器具ケース４０の内壁に傷を付けることなく、良好に形成できる。なお、実際の燃焼装置は、様々な部品により形成されているが、本願の発明と関係が薄い部品については、その図示と説明を省略する。

また、潜熱回収用熱交換器６のケース部材８の形成において、例えば図４（ｄ）に示すように、天板１０側に折り返し用舌片３９を設けて側壁７のフランジ１３側に折り返して固定した場合、その潜熱回収用熱交換器６を用いて形成した燃焼用ブロック組み立て体１９を幅が小さめの器具ケース４０に挿入する際には、燃焼用ブロック組み立て体１９の向きによっては、図のＫの部分で器具ケース４０の内側を傷つけるおそれがあり、図４（ｅ）に示すような態様として形成すると、天板１０およびフランジ１３の端部で器具ケース４０の内側を傷つけるおそれがあり、この場合は、折り返し用舌片１５を天板１０に設けてもフランジ１３に設けても器具ケース４０の内側に傷がつきやすい。

また、図４（ｆ）の断面図に示すように、フランジ１３の上端縁部に折り返し用舌片１５を形成すれば、潜熱回収用熱交換器６を用いて形成した燃焼用ブロック組み立て体１９を幅が小さめの器具ケース４０に挿入する際に、図４（ｄ）〜（ｅ）の態様に比べると器具ケース４０の内側を傷つける可能性が低くなるものの、図４（ｆ）のＡ矢視図に示されるように、折り返し用舌片１５をフランジ１３の上端縁部よりも外周側に突出させると、図のＫで示す折り返し用舌片１５の角部で器具ケース４０の内側を傷つける可能性が生じる。

それに対し、熱回収用熱交換器６のケース部材８においては、フランジ１３と天板１０の外周角部１４，１６に共に丸みを形成することに加えて、前記のように、フランジ１３の上端縁部の側周全域にフラット部Ｆが形成された状態と成し、さらに、折り返し用舌片１５がフランジ１３の外周側に突出することもないので、たとえ器具ケース４０の幅が小さめでも潜熱回収用熱交換器６のケース部材８によって器具ケース４０の内側に傷を付けてしまうことを防止できる（万が一、フラット部Ｆが器具ケース４０の内側に接触しても、その接触の際の応力が分散されるため、傷つくことを防止できる）。

本実施例では、前記のように、側壁７のフランジ１３および天板１０の外周角部１４，１６間の直線部においては、間隔を介した位置においてフランジ１３に形成された折り返し用舌片１５をかしめることにより低コストで容易に固定し、フランジ１３の外周角部１４と天板１０の外周角部１６は直線ではないので、かしめによる固定が容易ではなく（缶詰を作るような特殊構造、材料、治具が必要であり）、かつ、外周角部１４，１６は、しわが寄りやすいので、かしめ固定よりも機械的強度を高くできるビス止めにより固定しており、このように、側壁７と天板１０との固定構造が外周角部１４，１６と、その間の直線部とにおいて異にされているので、側壁７と天板１０との固定を低コストで適切に行うことができる。

なお、本実施例の潜熱回収用熱交換器６において、ケース部材８の互いに対向する一対の側面の壁（側壁）７ａ，７ｂには、それぞれ開口部９ａ，９ｂが形成されており、一方側の側面がわの開口部９ａがガス導入開口部と成し、このガス導入開口部９ａから他方側の側面に形成された開口部９ｂに向けて燃焼ガスが流れて排出される構成と成している。

この一方側の側面がわの開口部９ａから他方側の側面がわの開口部９ｂに向けて流れる燃焼ガスの通路空間には、燃焼ガスの流れを横切る方向に互いに間隔を介して複数伸設された管路を有する受熱管路３が、ケース部材８と間隔を介して配設されている（図２、参照）。なお、図１〜図３の図中、符号２１は、受熱管路３の給水管４６との接続部、符号２２は受熱管路３の接続間４８との接続部、符号２３はメインの熱交換器４の管路の接続管４８との接続部をそれぞれ示す。

また、燃焼ガスの通路２の空間の上面を覆うケース部材８の天板１０には、下側に向けて突出する凸壁部１１（図１、参照）が、受熱管路３と間隔を介し、燃焼ガスの流れを横切る態様で複数設けられており、凸壁部１１により燃焼ガスの通路２の空間を通る燃焼ガスの流れを乱す構成と成している。この凸壁部１１は、天板１０の設定箇所を下側に凹ませることにより形成されており、凸壁部１１をこのような形態にして天板１０に凹凸を設けると、天板１０の厚みが薄くても天板１０の機械的強度を向上させることができ、それにより、ケース部材８および潜熱回収用熱交換器６の機械的強度を向上させることができる。そのため、燃焼ガスの通路２の空間を通る燃焼ガスの流れを乱すことによって熱効率を向上させることができることに加え、潜熱回収用熱交換器６の軽量化や低コスト化を図ることができる。

本実施例において、ケース部材８の天板１０は、燃焼ガスの流れの上流側から下流側に向かうにつれて下側に傾く斜面に形成されており、燃焼ガスの流れをより一層乱すことができるため、熱効率を向上させることができる。また、ケース部材８の底壁１２が天板１０とほぼ平行に形成されることにより、燃焼ガスの流れの上流側から下流側に向かうにつれて下側に傾く斜面に形成されているため、ドレンを底壁１２に沿わせて燃焼ガスの下流側に導くことができる。そのため、本実施例の潜熱回収用熱交換器６を設けて形成する燃焼装置において、図８に示したドレンの受け皿４３を省略することができる。

つまり、本実施例の潜熱回収用熱交換器６は、例えば図８とほぼ同様のシステム構成を有する燃焼装置に適用されるが、図６の模式的な断面図に示されるように、メインの熱交換器４を通った燃焼ガスは、本実施例の潜熱回収用熱交換器６を通るときに、燃焼ガスの流れの下流側に向かうにつれて斜め下側となるような横向きに形成された燃焼ガスの通路２を通って行く。そして、同図の矢印に示されるように、斜面の天板１０と天板１０に形成された凸壁部１１とにぶつかりながら流れが乱され、それにより、受熱管路３と燃焼ガスとの熱的接触が効率的に行われるために、熱効率の高い潜熱回収用熱交換器６を実現でき、本実施例の潜熱回収用熱交換器６を設けて形成される燃焼装置（給湯器）は、簡単な構成で熱効率が高い優れた燃焼装置とすることができるし、ドレン受け皿も省略できる。

なお、図６においては、受熱管路３の間や受熱管路３の配設領域下側とケース部材８の底壁１２との間を通る燃焼ガスの流れについての図示は省略しているが、受熱管路３の間においては、この間をすり抜けた熱い燃焼ガスと受熱管路３で冷やされた冷たい燃焼ガスとが交差して流れが乱され、また、受熱管路３の下側では、この下側に流れた熱い燃焼ガスと、最下端の受熱管路３で冷やされた燃焼ガスとが交差して流れが乱されるため、熱効率を高くできるので、前記のように、天板１０と受熱管路３の上側を通る燃焼ガスの流れを乱すことにより、潜熱回収用熱交換器６の熱効率を非常に高くすることができる。

なお、本発明は、前記実施例に限定されるものでなく適宜設定されるものである。例えば、潜熱回収用熱交換器６に設ける受熱管路３の配設態様は特に限定されるものでなく適宜設定されるものであり、隣り合う複数の受熱管路３が密接して設けられていてもよい。

また、前記実施例では、ケース部材８の互いに対向する一対の側壁７ａ，７ｂにそれぞれ開口部９ａ，９ｂが形成されていたが、その代わりに、例えば図７の模式的な断面図に示されるような構成とすることもできる。つまり、ケース部材８の底面である底壁１２の片端側に開口部９ａと、その反対側の側面の壁（側壁）７ｂに開口部９ｂを形成し、ケース部材８の底壁１２に形成された開口部９ａが燃焼ガスを導入する燃焼ガス導入開口部と成し、燃焼ガス導入開口部からケース部材８内に導入された燃焼ガスが該ケース部材８の空間の片端側から反対側に向けて流れて、その反対側のケース側面の壁７ｂに設けられた開口部９ｂから排出される構成としてもよい。

さらに、前記実施例では、潜熱回収用熱交換器６のケース部材８において、側壁７のフランジ１３と天板１０の外周角部１４，１６に、それぞれ一カ所ずつ丸みＲａ（図４（ｂ）、参照）を形成したが、例えば図３（ｄ）に示すように、各外周角部１４，１６において、２カ所以上（図３（ｄ）は２カ所の例）に丸みＲａを形成してもよい。このような場合は、丸みを形成する箇所の個数に応じて、その曲率半径Ｒを設定することが好ましく、例えば２カ所の場合には、Ｒ＝１０／２＝５ｍｍ以上、３カ所の場合には、Ｒ＝１０／３≒３．３ｍｍ以上といったように、各外周角部１４，１６における丸みの曲率半径Ｒが全部で１０ｍｍ以上となるようにすることが好ましい。

さらに、前記実施例では、ケース部材８の底壁１２を天板１０と略平行として斜めに形成したが、底壁１２の形成態様は特に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。また、天板１０も前記実施例のように斜めに形成することが望ましいが、斜めに形成しなくてもよい。

さらに、前記実施例では、天板１０の設定箇所をした側に凹ませて凸壁部１１を形成したが、凸壁部１１の形成の仕方は特に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。さらに、凸壁部１１は省略することもできる。

さらに、前記実施例では、燃焼装置は、給湯機能のみを備えた装置としたが、風呂の追い焚き機能や暖房機能等の他の機能備えた複合装置としてもよい。

さらに、本発明の燃焼装置は、例えば前記実施例で設けたガス燃焼を行うバーナの代わりに、石油燃焼用のバーナを設けてもよい。

本発明は、スリムタイプの燃焼装置の製造を適切に行えるようにできるので、家庭用の燃焼装置やその燃焼装置に設けられる潜熱回収用熱交換器、潜熱回収用熱交換器を備えた燃焼用ブロック組み立て体として利用できる。

１ バーナ
２ 燃焼ガスの通路
３ 受熱管路
４ メインの熱交換器（顕熱回収用熱交換器）
５ 燃焼ファン
６ 潜熱回収用熱交換器
７，７ａ，７ｂ 側壁
８ ケース部材
９ 開口部
１０ 天板
１１ 凸壁部
１２ 底壁
１３ フランジ
１４，１６ 外周角部
１５ 折り返し用舌片
１７ ビス
１９ 燃焼用ブロック組み立て体
２０ 燃焼室
４０ 器具ケース

Claims (3)

1. バーナの燃焼ガスが保有する排気潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器であって、横向きに形成された前記燃焼ガスの通路の底面と上面と側面とを覆うケース部材を有し、該ケース部材は前記燃焼ガスの通路の側面がわを四角形状に覆う側壁と、該側壁の上側に設けられて前記燃焼ガスの通路の上側を覆う天板と、前記燃焼ガスの通路の底面を覆う底壁とを有して、該底壁と前記側壁とは深絞り加工によって一体的に成型されている構成と成し、前記側壁には前記燃焼ガスが通過する開口部が形成されており、前記側壁の上端には該側壁の外周側に鍔状に張り出したフランジが前記深絞り加工によって前記側壁と一体的に形成されており、前記フランジの張り出し先端側となる外周部と前記ケース部材の天板の外周部とが位置合わせされて配置され、該天板と前記フランジには共に外周角部に丸みが形成されており、該フランジの外周部の四隅の角部と角部とを結ぶ前記深絞り加工においてしわが寄りにくい直線部において外側に突出形成された折り返し用舌片が前記天板の上側に折り曲げられてかしめられ、前記深絞り加工においてしわが寄りやすい前記フランジの外周角部と前記天板の外周角部がビス止めされて前記天板が前記側壁に固定されていて、該側壁と前記天板との固定構造が前記外周角部と前記直線部とにおいて異にされていることを特徴とする潜熱回収用熱交換器。
2. バーナの給排気を行う燃焼ファンと、前記バーナを備えた燃焼室と、該燃焼室の上側に設けられて前記バーナの燃焼ガスの顕熱を回収する顕熱回収用熱交換器と、該顕熱回収用熱交換器の上側に設けられて前記バーナの燃焼ガスの潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器とが一体的に固定されて成る燃焼用ブロック組み立て体において、前記潜熱回収用熱交換器が請求項１記載の潜熱回収用熱交換器により形成されていることを特徴とする燃焼用ブロック組み立て体。
3. 請求項２記載の燃焼用ブロック組み立て体が器具ケース内に挿入され、該器具ケースの内壁と前記燃焼用ブロック組み立て体の上端部とが間隙を介して配設されており、該燃焼用ブロック組み立て体の横幅と前記器具ケースの横幅とがほぼ等しいスリムタイプの燃焼装置。

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