JP6291591B2 - コンデンシングガスボイラーの熱交換器 - Google Patents

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Description

本発明はコンデンシングガスボイラーの熱交換器に関するもので、より詳細には暖房水加熱のための顕熱交換部と潜熱交換部に水道水加熱のための潜熱交換部が一体具備されたコンデンシングガスボイラーの熱交換器に関するものである。
ガスボイラーは、バーナーで生成された燃焼ガスの凝縮潜熱を吸収するかどうかによりコンデンシングガスボイラーと非コンデンシングガスボイラーとに区分することができる。
前記コンデンシングガスボイラーは燃焼ガス中に含まれた水蒸気の凝縮潜熱（ＬＡＴＥＮＴ ＥＮＥＲＧＹ）を回収するボイラーであって、潜熱を回収するための別途の潜熱交換部を具備する。
図１は従来のコンデンシングガスボイラーのうち下向き式コンデンシングガスボイラーを示す図面であり、図１に図示された通り、従来のコンデンシングガスボイラーは暖房環水流入管１を通じて流入する暖房水を保存する膨張タンク３と、前記膨張タンク３に連結された暖房環水排出管２を通じて排出された暖房水を循環させる循環ポンプ４と、前記循環ポンプ４により圧送された暖房水が熱交換される潜熱交換部５と、前記潜熱交換部５を通じて一次的に予熱された暖房水にバーナー７の熱エネルギーを伝達するための顕熱交換部６と、暖房稼動時には暖房水供給管８に暖房水を供給し、温水使用時には給湯熱交換器９側に暖房水を供給する三方バルブ１０および温水使用時に水道水を加熱させて使用者に温水を供給する給湯熱交換器９で構成される。
図１に図示された従来のコンデンシングガスボイラーの動作過程を詳察する。
室内暖房時には、暖房の所要箇所に熱を奪われた暖房水は暖房環水流入管１を経て膨張タンク３に流入し、膨張タンク３から暖房環水排出管２に排出された暖房水は循環ポンプ４を経て潜熱交換部５に供給されて潜熱交換部５に設置された熱交換パイプ５ａを通りながら燃焼ガスと熱交換されることによって温度が一次的に上昇する。この時発生した凝縮水は凝縮水排出口１３を通じて外部に排出される。
また、潜熱交換部５で温度が上昇した暖房水は顕熱交換部６を通じて燃焼ガスと２次的に熱交換されて温度が上昇された後、三方バルブ１０を経由して暖房水供給管８を通じて暖房の所要箇所に供給される。
温水使用時には、前記潜熱交換部５と顕熱交換部６を順次通りながら加熱された暖房水は三方バルブ１０を経由して給湯熱交換器９に供給され、水道水流入管１１を通じて流入した水道水と熱交換され、前記水道水は温水となって温水供給管１２を通じて排出されて使用者に供給される。
前記した従来のコンデンシングガスボイラーとして大韓民国特許登録第１０−０９７６０３２号が開示されている。
しかし、前記のような従来のコンデンシングガスボイラーは給湯熱交換器９を利用して水道水を温水に加熱するため、水道水の加熱に長時間がかかるだけでなく熱効率が落ちる問題点があった。
また、顕熱交換部６と潜熱交換部５とをそれぞれ別途の熱交換パイプを利用して製作するため、生産単価が高く、製造工程が複雑になる問題点があった。
本発明は前述した諸般の問題点を解決するために案出されたもので、燃焼ガスと暖房水が熱交換される暖房顕熱交換部と暖房潜熱交換部、燃焼ガスと水道水が熱交換される水道水熱交換部を具備することによって、温水使用時に水道水を予熱して迅速な温水供給がなされるようにし、暖房潜熱交換部と水道水熱交換部で燃焼ガスの凝縮潜熱を吸収することによって熱効率を向上させることができるコンデンシングガスボイラーの熱交換器を提供することにその目的がある。
また、本発明は一つのプレートに暖房顕熱交換部と暖房潜熱交換部および水道水熱交換部を一体形成し、このようなプレートを複数個接合させることによって製造工程が簡単で生産単価を下げることができるコンデンシングガスボイラーの熱交換器を提供することにその目的がある。
前記目的を達成するための本発明の熱交換器は、混合気を燃焼させるバーナー７０で生成された燃焼ガスと第１／第２熱媒体の間に熱交換がなされ、複数のプレート１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０の間の空間に前記第１／第２熱媒体が流動する熱媒体流路と前記燃焼ガスが流動する燃焼ガス流路が隣接して交互に形成された熱交換部１１００、１２００、１３００と前記熱交換部１１００、１２００、１３００を通過した燃焼ガスが排出される燃焼ガス排出部７００とを含むものの、前記熱交換部１１００、１２００、１３００は、前記燃焼ガスの顕熱を吸収して前記第１熱媒体を加熱するために対面する一対のプレートの間に第１熱媒体顕熱流路が形成された第１熱交換部１１００と、前記燃焼ガスの潜熱を吸収して前記第１熱媒体を加熱するために対面する一対のプレートの間に前記第１熱交換部１１００の第１熱媒体顕熱流路に連通する第１熱媒体潜熱流路が形成された第２熱交換部１２００と、前記燃焼ガスの潜熱を吸収して前記第２熱媒体を加熱するために対面する一対のプレートの間に第２熱媒体流路が形成された第３熱交換部１３００と、からなり、前記複数のプレート（１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０）を前後に積層して相互接合することにより、前記第１〜第３熱交換部（１１００、１２００、１３００）が上下に配置され一体形成されるように構成される。
前記第１熱交換部１１００と第２熱交換部１２００および第３熱交換部１３００は前記バーナーで生成された燃焼ガスが流動する方向に沿って順次具備されたものであり得る。
前記複数のプレート１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０は、熱交換器１０００の一側を構成する第１エンドプレート部１００と熱交換器１０００の他側を構成する第２エンドプレート部３００と、前記第１エンドプレート部１００と第２エンドプレート部３００の間に具備された複数の中間プレート部２００からなり、前記第１エンドプレート部１００と中間プレート部２００と第２エンドプレート部３００それぞれの内部空間には前記第１熱媒体顕熱流路と第１熱媒体潜熱流路および第２熱媒体流路が形成されるものの、前記第１エンドプレート１００は周縁が互いに接合された第１外側プレート１１０と第１内側プレート１２０とからなり、前記中間プレート部２００は周縁が互いに接合された第１中間プレート２１０と第２中間プレート２２０とからなり、前記第２エンドプレート部３００は周縁が互いに接合された第２内側プレート３１０と第２外側プレート３２０とからなり、前記第２エンドプレート部３００の場合第１熱媒体顕熱流路と第１熱媒体潜熱流路は互いに連通するものの、第２熱媒体流路とはそれぞれ隔離されたものであり得る。
前記第１熱媒体は暖房の所要箇所に供給される暖房水であって、前記第１外側プレート１１０に形成された暖房水流入孔１１１ｃに流入し、前記第１内側プレート１２０と第１／第２中間プレート２１０、２２０と第２内側プレート３１０の前記暖房水流入孔１１１ｃに対応される位置にそれぞれ形成された暖房水通過孔１２１ｃ、１２１ｄ、２１１ｃ、２１１ｄ、２２１ｃ、２２１ｄ、３１１ｃ、３１１ｄを順次通過することによって前記第２熱交換部１２００で熱交換がなされた後、前記第２外側プレート３２０により塞がれて流動方向が反対方向に転換され、前記流動方向が転換された暖房水は前記第１熱交換部１１００に形成された熱媒体流路を経由しながら熱交換がなされた後前記第１外側プレート１１０に形成された暖房水排出孔１１１ｄを通じて排出され、前記第２熱媒体は使用者に温水を供給するための水道水であって、前記第１外側プレート１１０に形成された水道水流入孔１１１ａに流入し、前記第１内側プレート１２０と第１／第２中間プレート２１０、２２０と第２内側プレート３１０の前記水道水流入孔１１１ａに対応される位置にそれぞれ形成された水道水通過孔１２１ａ、２１１ａ、２２１ａを順次通過した後前記第２外側プレート３２０により塞がれて流動方向が反対方向に転換され、前記流動方向が転換された水道水は前記第２内側プレート３１０と第２／第１中間プレート２２０、２１０および第１内側プレート１２０にそれぞれ形成された温水通過孔３１１ｂ、２２１ｂ、２１１ｂ、１２１ｂを順次通過した後前記温水通過孔３１１ｂ、２２１ｂ、２１１ｂ、１２１ｂに対応される位置に形成された前記第１外側プレート１１０の温水排出孔１１１ｂを通じて給湯熱交換器側に排出されるものであり得る。
前記第２内側プレート３１０と第２外側プレート３２０の間の空間には、前記第２熱交換部１２００の第１熱媒体潜熱流路と前記第１熱交換部１１００の第１熱媒体顕熱流路を互いに連結させるために前記第２内側プレート３１０の暖房水通過孔３１１ｄに対応される位置に連結流路部３２９が形成され得る。
前記第２外側プレート３２０、第２内側プレート３１０、第２中間プレート２２０、第１中間プレート２１０、第１内側プレート１２０、第１外側プレート１１０の各対応される位置には、水平方向に顕熱下部流路突出部３２２、３１２、２２２、２１２、１２２、１１２がそれぞれ形成され、前記連結流路部３２９の上側端部は前記第２外側プレート３２０と第２内側プレート３１０の顕熱下部流路突出部３２２、３１２の間の空間に連結され、前記第２外側プレート３２０の顕熱下部流路突出部３２２に塞がれて流路方向が転換された前記第１熱媒体は、前記第２中間プレート２２０と第１中間プレート２１０の顕熱下部流路突出部２２２、２１２の間の空間である顕熱下部流路を経由して前記第１内側プレート１２０と第１外側プレート１１０の顕熱下部流路突出部１２２、１１２の間の空間に流入するものであり得る。
前記第２内側プレート３１０、第２中間プレート２２０、第１中間プレート２１０、第１内側プレート１２０に形成された顕熱下部流路突出部３１２、２２２、２１２、１２２の両側端部には閉塞部３１２ａ、２２２ａ、２１２ａ、１２２ａと貫通孔３１２ｂ、２２２ｂ、２１２ｂ、１２２ｂがそれぞれ形成されており、前記複数の中間プレート部２００で、前記燃焼ガス流路を形成するために対面する一対のプレートには前記閉塞部と貫通孔がそれぞれ同じ位置に形成され、前記第１熱媒体顕熱流路を形成するために対面する一対のプレートには前記閉塞部と貫通孔が互いに反対方向に形成されており、前記顕熱下部流路はジグザグ形状になされたものであり得る。
前記第１外側プレート１１０の顕熱下部流路突出部１１２の両側端部は閉塞されており、前記顕熱下部流路突出部１１２で前記貫通孔１２２ｂの反対側端部には顕熱流路連結部１１３が垂直方向に形成され、前記顕熱流路連結部１１３の上側は前記顕熱下部流路と流路方向が反対である顕熱上部流路に連結されたものであり得る。
前記顕熱下部流路突出部１２２、２１２、２２２、３１２、３２２の上側両端には第１上部流路貫通孔１２３、２１３、２２３、３１３と第２上部流路貫通孔１２４、２１４、２２４、３１４がそれぞれ形成され、前記顕熱上部流路は前記複数の第１上部流路貫通孔１２３、２１３、２２３、３１３が連結された流路と前記複数の第２上部流路貫通孔１２４、２１４、２２４、３１４が連結された流路で構成されるものであり得る。
前記第１外側プレート１１０には顕熱下部流路突出部１１２の上部に一端が閉塞されて他端に暖房水排出孔１１１ｄが形成された第１顕熱上部流路突出部１１４が形成され、前記第２外側プレート３２０には顕熱下部流路突出部３２２の上部に両端が閉塞された第２顕熱上部流路突出部３２４が形成され、前記第１上部流路貫通孔１２３、２１３、２２３、３１３と第２上部流路貫通孔１２４、２１４、２２４、３１４を通じて流動する第１熱媒体の流動方向は互いに反対方向であり得る。
前記水道水流入孔１１１ａと水道水通過孔１２１ａ、２１１ａ、２２１ａ、３１１ａ、前記温水排出孔１１１ｂと温水通過孔１２１ｂ、２１１ｂ、２２１ｂ、３１１ｂは、前記第３熱交換部１３００の一側下部と他側上部に対角方向にそれぞれ形成され、前記暖房水通過孔１２１ｃ、１２１ｄ、２１１ｃ、２１１ｄ、２２１ｃ、２２１ｄ、３１１ｃ、３１１ｄは、前記第２熱交換部１２００の一側下部と他側上部に対角方向にそれぞれ形成された第１暖房水通過孔１２１ｃ、２１１ｃ、２２１ｃ、３１１ｃと第２暖房水通過孔１２１ｄ、２１１ｄ、２２１ｄ、３１１ｄからなるものであり得る。
前記第１熱媒体潜熱流路は、第１暖房水通過孔１２１ｃ、２１１ｃ、２２１ｃ、３１１ｃと第２暖房水通過孔１２１ｄ、２１１ｄ、２２１ｄ、３１１ｄに一側と他側が互いに連通するように形成され、前記第２熱媒体流路は水道水通過孔１２１ａ、２１１ａ、２２１ａ、３１１ａと温水通過孔１２１ｂ、２１１ｂ、２２１ｂ、３１１ｂに一側と他側が互いに連通するように形成されたものであり得る。
前記第１内側プレート１２０と第１中間プレート２１０と第２中間プレート２２０と第２内側プレート３１０と第２外側プレート３２０の下部には、前記第１〜第３熱交換部１１００、１２００、１３００を通過した燃焼ガスが通過する燃焼ガス連通孔１２８、２１８、２２８、３１８、３２８が形成され、前記燃焼ガス排出部７００は前記第２外側プレート３２０の後方に離隔するように具備された排気プレート４００との間に形成された空間で構成され、前記燃焼ガス流路および燃焼ガス連通孔１２８、２１８、２２８、３１８、３２８を順次経由した燃焼ガスは前記第２外側プレート３２０と排気プレート４００の間の空間を通じて外部に排出されるものであり得る。
前記第１外側プレート１１０には前記燃焼ガス連通孔１２８、２１８、２２８、３１８、３２８に連通して前記燃焼ガスの凝縮により生成された凝縮水を排出するための凝縮水排出口６５０が具備されたものであり得る。
前記複数のプレート１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０は、隣り合うプレートの周縁が互いに接合され、前記隣り合うプレートの平坦部が互いに接触され、各プレートの対面する位置に形成された凹凸部および突出部によって前記第１熱媒体顕熱流路と第１熱媒体潜熱流路および第２熱媒体流路が形成されたものであり得る。
前記凹凸部は、前記第１熱媒体潜熱流路を形成するための第１凹凸部１１５、１２５、２１５、２２５、３１５、３２５と、前記第２熱媒体流路を形成するための第２凹凸部１１６、１２６、２１６、２２６、３１６、３２６からなるものであり得る。
前記複数のプレート１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０のうち互いに隣り合うプレートに形成された前記凹凸部は対称であって傾斜方向が互いにずれて形成されたものであり得る。
本発明の熱交換器によれば、一つのプレートに暖房顕熱交換部、暖房潜熱交換部、水道水熱交換部を一体形成し、このようなプレートを複数個互いに接合させることによって、給湯熱交換器に水道水が供給される前にあらかじめ１次加熱された後供給されるので迅速な温水供給が可能であり、熱効率を向上させることができる。
また、暖房水の熱交換のための暖房顕熱交換部は顕熱上部流路と顕熱下部流路を具備し、このような各流路が熱交換器の前方と後方を循環することによって、熱交換時間を増加させて熱効率を向上させることができる。
また、それぞれのプレートに形成された凹凸部と突出部は一体成形することができ、このように一体で製造されたプレートを接合させることによって熱交換器の製造が簡単になる。
また、前記顕熱上部流路は燃焼空間を囲む構造となっているため、燃焼空間の外壁を囲むための別途の構成を必要とせず、燃焼空間から外側方向に放熱される熱を顕熱上部流路の暖房水が吸収するため、熱効率が向上する。
従来のコンデンシングガスボイラーのうち下向き式コンデンシングガスボイラーを示す図面。 本発明の熱交換器が具備されたコンデンシングガスボイラーを示す構成図。 本発明の熱交換器を示す斜視図。 図３の熱交換器を示す正面図。 図３の熱交換器の各溝性を示している分解斜視図。 図４のＡ−Ａ断面図。 図４のＡ−Ａ断面状態を示している斜視図。 図４のＢ−Ｂ断面図。 図４のＢ−Ｂ断面状態を示している斜視図。 図４のＣ−Ｃ断面図。 図４のＣ−Ｃ断面状態を示している斜視図。 図４のＤ−Ｄ断面図。 図４のＤ−Ｄ断面状態を示している斜視図。 図４のＥ−Ｅ断面図。 図４のＥ−Ｅ断面状態を示している斜視図。 図４のＦ−Ｆ断面図。 図４のＦ−Ｆ断面状態を示している斜視図。 図４のＧ−Ｇ断面図。 図４のＧ−Ｇ断面状態を示している斜視図。 第２外側プレートの連結流路部を示している切開斜視図。 図５のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ部の拡大図。
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例に対する構成および作用を詳細に説明すれば次のとおりである。
＜コンデンシングガスボイラーシステム＞
図２を参照して本発明の熱交換器が具備されたコンデンシングガスボイラーについて説明する。
図２に図示された通り、本発明の熱交換器１０００が具備されたコンデンシングガスボイラーは、暖房環水流入管２０を通じて流入した暖房水（第１熱媒体）を保存する膨張タンク４０と、前記膨張タンク４０から排出された暖房水を暖房環水排出管３１を通じて循環させる循環ポンプ５０と、バーナー７０で生成された燃焼ガスと暖房水および水道水（第２熱媒体）との間に熱交換がなされる熱交換器１０００と、暖房稼動時には暖房水供給管３２に暖房水を供給し、温水使用時には給湯熱交換器８０側に暖房水を供給する三方バルブ９０を含む。
前記熱交換器１０００は、燃焼ガスの顕熱を利用して暖房水を加熱する暖房顕熱交換部（１１００；第１熱交換部）と、前記暖房顕熱交換部１１００を通過した燃焼ガスの潜熱を利用して暖房水を加熱する暖房潜熱交換部（１２００；第２熱交換部）と、前記暖房潜熱交換部１２００を通過した燃焼ガスの潜熱によって水道水が加熱されて温水を生成した後給湯熱交換器８０に供給するようにする水道水熱交換部（１３００；第３熱交換部）からなる。
前記水道水熱交換部１３００で加熱された温水は温水排出管６２を通じて給湯熱交換器８０に供給される。この場合前記暖房顕熱交換部１１００から供給された暖房水と前記水道水熱交換部１３００から供給された温水は給湯熱交換器８０で熱交換され、温水供給管６３を通じて使用者の所望の温度の温水を供給する。
前記循環ポンプ５０により圧送された暖房水は暖房潜熱交換部１２００に先に供給されてバーナー７０で生成された燃焼ガスとの熱交換が一次的になされ、前記暖房潜熱交換部１２００を通過した暖房水は暖房顕熱交換部１１００に供給されて前記燃焼ガスとの熱交換が２次的になされた後、暖房水供給管３２を通じて暖房の所要箇所に供給される。
＜熱交換器＞
図３〜図５、図７、図９、図１１、図１３、図１５、図１７、図１９、図２０、図２１を参照して、本発明の熱交換器について説明する。
本発明の熱交換器１０００は、混合気を燃焼させるバーナー７０で生成された燃焼ガスと第１熱媒体（暖房水）および第２熱媒体（水道水）の間に熱交換がなされる。熱交換器１０００は複数のプレート１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０の間の空間に暖房水と水道水が流動する熱媒体流路と前記燃焼ガスが流動する燃焼ガス流路が隣接して交互に形成された第１〜第３熱交換部１１００、１２００、１３００と、前記第１〜第３熱交換部１１００、１２００、１３００を通過した燃焼ガスが排出される燃焼ガス排出部７００を含む。
前記バーナー７０は熱交換器１０００の上端に具備されたバーナー支持プレート５００の下部に結合されており、バーナー７０で発生された燃焼ガスは下向きの流れとなる。
前記第１熱交換部１１００と第２熱交換部１２００および第３熱交換部１３００はバーナー７０で生成された燃焼ガスが流動する方向に沿って上部から下部に順次具備されている。
前記第３熱交換部１３００には、水道水が流入する水道水流入口６１０が一側下部に結合されており、前記水道水流入口６１０を通じて流入した水道水が前記第３熱交換部１３００内部の熱媒体流路で加熱された後給湯熱交換器８０側に排出するための温水流出口６２０が前記水道水流入口６１０の対角方向の上側に結合されている。
前記第２熱交換部１２００には循環ポンプ５０により圧送された暖房水が流入する暖房水流入口６３０が結合され、前記暖房水流入口６３０を通じて流入した暖房水は第２熱交換部１２００内部の熱媒体流路を通過して燃焼ガスとの熱交換がなされる。
前記第１熱交換部１１００には暖房水流出口６４０が結合されており、前記第２熱交換部１２００で一次的に加熱された暖房水が前記第１熱交換部１１００内部の熱媒体流路を通過して燃焼ガスによって２次的に加熱された後前記暖房水流出口６４０を通じて三方バルブ９０側に排出される。
前記第１熱交換部１１００と第２熱交換部１２００および第３熱交換部１３００は隣り合う一対の対面するプレートと前記一対のプレートの間に形成された内側空間によって定義され、前記内側空間には実体が流動して前記一対のプレートの外側空間を流動する燃焼ガスとの間に熱交換がなされる。
前記第１熱交換部１１００の内側空間は第１熱媒体である暖房水が流動する第１熱媒体顕熱流路となり、前記第２熱交換部１２００の内側空間は前記暖房水が流動する第１熱媒体潜熱流路となり、前記第３熱交換部１３００の内側空間は水道水が流動する第２熱媒体流路となる。
前記第１熱媒体顕熱流路と第１熱媒体潜熱流路は互いに連通し、前記第２熱媒体流路は第１熱媒体顕熱流路および第１熱媒体潜熱流路と互いに分離されている。
前記第１〜第３熱交換部１１００、１２００、１３００は複数のプレート１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０の縁が接合された構造で形成されている。
前記複数のプレート１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０は、熱交換器１０００の一側を構成する第１エンドプレート部１００と、熱交換器１０００の他側を構成する第２エンドプレート部３００と、前記第１エンドプレート部１００と第２エンドプレート部３００の間に具備された複数の中間プレート部２００で形成されている。
前記第１エンドプレート部１００と中間プレート部２００と第２エンドプレート部３００それぞれの内部空間には前記第１熱媒体顕熱流路と第１熱媒体潜熱流路および第２熱媒体流路が形成されるものの、前記第１エンドプレート部１００は周縁が互いに接合された第１外側プレート１１０と第１内側プレート１２０とからなり、前記中間プレート部２００は周縁が互いに接合された第１中間プレート２１０と第２中間プレート２２０とからなり、前記第２エンドプレート部３００は周縁が互いに接合された第２内側プレート３１０と第２外側プレート３２０とからなる。
前記第２エンドプレート部３００の場合、第１熱媒体顕熱流路と第１熱媒体潜熱流路は互いに連通するように形成され、暖房水は第１熱媒体潜熱流路と第１熱媒体顕熱流路を順次経由し、第２熱媒体流路は第１熱媒体顕熱流路と第１熱媒体潜熱流路から分離されており、水道水は第２熱媒体流路だけを経由した後温水となって給湯熱交換器８０に供給される。
また、前記第２エンドプレート部３００では前記中間プレート部２００から移送されてきた暖房水と水道水を前記中間プレート部２００に向かって反対方向に流動するように流路転換がなされる。
したがって、第１エンドプレート部１００に流入した水道水と暖房水は中間プレート部２００を経由した後第２エンドプレート部３００内部に流入し、前記第２エンドプレート部３００で流動方向が反対方向に転換された水道水と暖房水は再び中間プレート部２００を経由した後第１エンドプレート部１００を通じて排出される。
前記第１外側プレート１１０には、水道水が流入する水道水流入孔１１１ａと、前記水道水流入孔１１１ａを通じて流入した水道水を前記第３熱交換部１３００で加熱された後給湯熱交換器８０側に排出するための温水排出孔１１１ｂと、循環ポンプ５０から圧送されてきた暖房水を流入させるための暖房水流入孔１１１ｃと、前記暖房水流入孔１１１ｃを通じて流入した暖房水を第２熱交換部１２００と第１熱交換部１１００を順次経由しながら加熱された後三方バルブ９０側に排出するための暖房水排出孔１１１ｄが形成されている。
前記第１内側プレート１２０には、前記水道水流入孔１１１ａと温水排出孔１１１ｂと暖房水流入孔１１１ｃにそれぞれ対応される位置に水道水通過孔１２１ａと温水通過孔１２１ｂと第１暖房水通過孔１２１ｃが形成されており、前記第１暖房水通過孔１２１ｃの対角方向の上側に第２暖房水通過孔１２１ｄが形成されている。
前記第１中間プレート２１０と第２中間プレート２２０には、前記第１内側プレート１２０の水道水通過孔１２１ａと温水通過孔１２１ｂと第１暖房水通過孔１２１ｃおよび第２暖房水通過孔１２１ｄにそれぞれ対応される位置に水道水通過孔２１１ａ、２２１ａと温水通過孔２１１ｂ、２２１ｂと第１暖房水通過孔２１１ｃ、２２１ｃおよび第２暖房水通過孔２１１ｄ、２２１ｄがそれぞれ形成されている。
前記第２内側プレート３１０には、前記水道水通過孔２１１ａ、２２１ａと温水通過孔２１１ｂ、２２１ｂと第１暖房水通過孔２１１ｃ、２２１ｃおよび第２暖房水通過孔２１１ｄ、２２１ｄにそれぞれ対応される位置に水道水通過孔３１１ａと温水通過孔３１１ｂと第１暖房水通過孔３１１ｃおよび第２暖房水通過孔３１１ｄが形成されている。
前記第２外側プレート３２０には、前記水道水通過孔３１１ａと温水通過孔３１１ｂと第１暖房水通過孔３１１ｃおよび第２暖房水通過孔３１１ｄに対応される位置が塞がれており、水道水と暖房水の流路方向が反対方向に転換される。
前記第１外側プレート１１０、第１内側プレート１２０、第１中間プレート２１０、第２中間プレート２２０、第２内側プレート３１０、第２外側プレート３２０には、前記第２熱交換部１２００の領域に矢印の頭の形状になされた第１凹凸部１１５、１２５、２１５、２２５、３１５、３２５が一定間隔で繰返し形成されている。
前記第１外側プレート１１０の第１凹凸部１１５と第１内側プレート１２０の第１凹凸部１２５は互いに反対方向に突出しており、その内部に空間が形成されるものの、互いに対称となるように傾斜方向が入れ違いに形成されている。
したがって、前記第１外側プレート１１０と第１内側プレート１２０を当接させて接合させると第１凹凸部１１５、１２５と暖房水流入孔１１１ｃと第１暖房水通過孔１２１ｃと第２暖房水通過孔１２１ｄの外側周りに沿って第１外側／内側プレート１１０、１２０の平面部が接触されてその内部が閉塞され、前記第１外側プレート１１０の第１凹凸部１１５と第１内側プレート１２０の第１凹凸部１２５の対称形状により前記第１凹凸部１１５、１２５の間に形成された内部空間は第１熱媒体が流動する第１熱媒体潜熱流路となる。
この場合、前記第１外側プレート１１０と第１内側プレート１２０の間の内部空間のうち暖房水流入孔１１１ｃと第１暖房水通過孔１２１ｃと第２暖房水通過孔１２１ｄおよび第１凹凸部１１５、１２５が位置した内部空間は互いに連結された空間となり、暖房水流入孔１１１ｃを通じて流入した暖房水はその内部空間全体を経由して第１暖房水通過孔１２１ｃと第２暖房水通過孔１２１ｄを通じて中間プレート部２００に移動する。
前記第１中間プレート２１０の第１凹凸部２１５と第２内側プレート３１０の第１凹凸部３１５は前記第１外側プレート１１０の第１凹凸部１１５と同じ形状および方向に形成されており、前記第２中間プレート２２０の第１凹凸部２２５と第２外側プレート３２０の第１凹凸部３２５は前記第１内側プレート１２０の第１凹凸部１２５と同じ形状および方向に形成されている。
したがって、前記第１中間プレート２１０と第２中間プレート２２０を当接させて接合させると第１凹凸部２１５、２２５と第１暖房水通過孔２１１ｃ、２２１ｃと第２暖房水通過孔２１１ｄ、２２１ｄが位置した内部空間は一つの連結された空間であって、第１熱媒体潜熱流路を構成する。
また、前記第２内側プレート３１０と第２外側プレート３２０を当接させて接合させると第１凹凸部３１５、３２５と第１暖房水通過孔３１１ｃと第２暖房水通過孔３１１ｄが位置した内部空間は一つの連結された空間であって、第１熱媒体潜熱流路を構成する。
一方、それぞれのプレート１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０で第１凹凸部１１５、１２５、２１５、２２５、３１５、３２５の下部である第３熱交換部１３００の領域には第２凹凸部１１６、１２６、２１６、２２６、３１６、３２６が形成されている。
前記第１外側プレート１１０の第２凹凸部１１６は第１凹凸部１１５と同じ形状および方向に形成されており、残りのそれぞれのプレート１２０、２１０、２２０、３１０、３２０に形成された第１凹凸部１２５、２１５、２２５、３１５、３２５と第２凹凸部１２６、２１６、２２６、３１６、３２６もそれぞれ同じ形状および方向に形成されている。
したがって、第１外側プレート１１０と第１内側プレート１２０の間の空間としての第２凹凸部１１６、１２６と水道水流入孔１１１ａと温水排出孔１１１ｂと水道水通過孔１２１ａと温水通過孔１２１ｂが位置した内部空間、第１中間プレート２１０と第２中間プレート２２０の間の空間としての第２凹凸部２１６、２２６と水道水通過孔２１１ａ、２２１ａと温水通過孔２１１ｂ、２２１ｂが位置した内部空間、第２内側プレート３１０と第２外側プレート３２０の間の空間としての第２凹凸部３１６、３２６と水道水通過孔３１１ａと温水通過孔３１１ｂが位置した内部空間は、それぞれ一つの連結された空間となり、これらの内部空間は水道水通過孔１２１ａ、２１１ａ、２２１ａ、３１１ａと温水通過孔１２１ｂ、２１１ｂ、２２１ｂ、３１１ｂを通じてすべてが連通するようになっており、第２熱媒体流路を形成する。
前記のような構成によれば、すべてのプレート１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０で互いに対面するプレートに形成された第１凹凸部は互いに対称に形成されて傾斜方向が入れ違いになっており、互いに対面するプレートに形成された第２凹凸部も互いに対称となって傾斜方向が入れ違いになっている。
したがって、各プレート間の第１熱媒体潜熱流路と第２熱媒体流路は前記第１、第２凹凸部によってジグザグ形状となるため、暖房水および水道水が通過して乱流が形成されて燃焼ガスとの熱交換効率が向上する。
また、前記第１内側プレート１２０と第１中間プレート２１０の間の空間、互いに隣り合う中間プレート部２００の間の空間、第２内側プレート３１０と最後の中間プレート部２００の第２中間プレート２２０の間の空間は燃焼ガスが流動する燃焼ガス流路となり、これらのプレートは互いに対面するプレートに形成された第１凹凸部と第２凹凸部が互いに対称となって傾斜方向が入れ違いになっており、燃焼ガスが燃焼ガス流路を通過する時乱流が形成されて熱媒体流路を流動する暖房水および水道水との熱交換効率が向上する。
一方、前記第１熱交換部１１００に該当する各プレート１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０の間の空間には第１熱媒体顕熱流路として、顕熱下部流路と前記顕熱下部流路の上側に位置した顕熱上部流路が具備される。
前記顕熱下部流路を形成するために各プレート１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０には水平方向に長い長方形の顕熱下部流路突出部１１２、１２２、２１２、２２２、３１２、３２２が形成されている。
前記第１外側プレート１１０と第１内側プレート１２０にそれぞれ形成された顕熱下部流路突出部１１２、１２２は互いに反対方向に突出しており、向かい合う一対の顕熱下部流路突出部１１２、１２２により囲まれた内部空間が顕熱下部流路を形成する。
前記第１内側プレート１２０、第１中間プレート２１０、第２中間プレート２２０、第２内側プレート３１０に形成された顕熱下部流路突出部１２２、２１２、２２２、３１２の両側端部には塞がれた形状の閉塞部（１２２ａ、２１２ａ、２２２ａ、３１２ａ；図２１）と円形に穿孔された貫通孔（１２２ｂ、２１２ｂ、２２２ｂ、３１２ｂ；図２１）がそれぞれ形成されている。
前記第１外側プレート１１０の顕熱下部流路突出部１１２は左右の長さ方向に沿って全体が塞がれた形状であり、第２外側プレート３２０の顕熱下部流路突出部３２２も両端が塞がれた形状とされている。
前記複数の中間プレート部２００で、内部に燃焼ガス流路を形成するために対面する一対のプレート２１０、２２０には前記閉塞部と貫通孔がそれぞれ同じ位置に形成され、内部に第１熱媒体顕熱流路を形成するために対面する一対のプレートには前記閉塞部と貫通孔が互いに反対方向に形成されている。
すなわち、一つの中間プレート部２００を構成する第２中間プレート２２０の閉塞部２２２ａと貫通孔２２２ｂに対応される位置には隣り合う他の中間プレート部２００を構成する第１中間プレート２１０の閉塞部２１２ａと貫通孔２１２ｂがそれぞれ形成され、閉塞部２２２ａと閉塞部２１２ａの面が互いに接触し、貫通孔２２２ｂと貫通孔２１２ｂが互いに連結される。
また、一つの中間プレート部２００を構成する第１中間プレート２１０の閉塞部２１２ａと貫通孔２１２ｂに対応される位置には同じ中間プレート部２００を構成する第２中間プレート２２０の貫通孔２２２ｂと閉塞部２２２ａがそれぞれ対応されるように形成されており、閉塞部と貫通孔が互いに反対方向に形成された構造になっている。
また、第１内側プレート１２０の閉塞部１２２ａと貫通孔１２２ｂは隣り合う第１中間プレート２１０の閉塞部２１２ａと貫通孔２１２ｂにそれぞれ対応される位置に形成されており、閉塞部１２２ａと閉塞部２１２ａの面が互いに接触し、貫通孔１２２ｂと貫通孔２１２ｂが互いに連結される。
また、第２内側プレート３１０の閉塞部３１２ａと貫通孔３１２ｂは隣り合う第２中間プレート２２０の閉塞部２２２ａと貫通孔２２２ｂにそれぞれ対応される位置に形成されており、閉塞部３１２ａと閉塞部２２２ａの面が互いに接触し、貫通孔３１２ｂと貫通孔２２２ｂが互いに連結される。
したがって、前記第１外側プレート１１０の顕熱下部流路突出部１１２と第１内側プレート１２０の顕熱下部流路突出部１２２の間の空間と、複数の中間プレート部２００で一つの中間プレート部２００を構成する第１中間プレート２１０の顕熱下部流路突出部２１２と第２中間プレート２２０の顕熱下部流路突出部２２２の間の空間と、第２内側プレート３１０の顕熱下部流路突出部３１２と第２外側プレート３２０の顕熱下部流路突出部３２２の間の空間はすべてが連通するようになっており、前記第１熱媒体顕熱流路のうち顕熱下部流路を構成する。この場合、第１熱媒体顕熱流路を形成するために対面する一対のプレートの閉塞部と貫通孔を互いに反対方向に配置することによって前記顕熱下部流路はジグザグ形状となる。
一方、前記第１熱媒体潜熱流路と顕熱下部流路は連結流路部（３２９；図２０）により連結される。すなわち、前記第２内側プレート３１０の暖房水通過孔３１１ｄに対応される位置の前記第２外側プレート３２０には熱交換器の後方に突出した連結流路部３２９が上下方向に所定の長さで形成されており、前記連結流路部３２９の上端は顕熱下部流路突出部３２２に連結されている。
したがって、暖房水流入孔１１１ｃと第１熱媒体潜熱流路を順次経由してきた暖房水は前記連結流路部３２９を経て第２内側プレート３１０の顕熱下部流路突出部３１２と第２外側プレート３２０の顕熱下部流路突出部３２２の間の空間に流入し、前記顕熱下部流路突出部３２２に塞がれて流路方向が反対方向に転換された後、ジグザグ形状の前記顕熱下部流路に沿って流動する。
一方、前記第１外側プレート１１０の顕熱下部流路突出部１１２の一側端部には上方向に延長された長方形で熱交換器の前方に突出した顕熱流路連結部１１３が形成されている。
前記顕熱流路連結部１１３の上部側部には熱交換器の前方に突出し、暖房水排出孔１１１ｄが形成された概略長方形の第１顕熱上部流路突出部１１４が形成されている。
前記第１内側プレート１２０の一側端部には熱交換器の後方に突出した第１貫通孔突出部１２３ａと前記第１貫通孔突出部１２３ａを貫通して上下方向のスロット形状になされた第１上部流路貫通孔１２３が形成されており、前記第１内側プレート１２０の他側端部には前記第１貫通孔突出部１２３ａおよび第１上部流路貫通孔１２３と同じ形状の第２貫通孔突出部１２４ａと第２上部流路貫通孔１２４が形成されており、前記第１／第２貫通孔突出部１２３ａ、１２４ａの間には平板状の平板部１２７が具備される。
したがって、前記第１外側プレート１１０と第１内側プレート１２０を当接させて接合させると、前記顕熱流路連結部１１３と第１貫通孔突出部１２３ａの間、前記第１顕熱上部流路突出部１１４と平板部１２７の間、前記第１顕熱上部流路突出部１１４の側端部１１４ａと第２貫通孔突出部１２４ａの間にはそれぞれ空間が形成されて顕熱上部流路を構成する。
また、前記第１内側プレート１２０に隣り合う第１中間プレート２１０にも前記第１内側プレート１２０の第１貫通孔突出部１２３ａと第１上部流路貫通孔１２３、第２貫通孔突出部１２４ａと第２上部流路貫通孔１２４にそれぞれ対応される第１貫通孔突出部２１３ａと第１上部流路貫通孔２１３、第１貫通孔突出部２１４ａと第２上部流路貫通孔２１４が一側と他側にそれぞれ形成されている。
この場合、前記第１中間プレート２１０の第１／第２貫通孔突出部２１３ａ、２１４ａは熱交換器の前方に突出しており、前記第１内側プレート１２０の第１／第２貫通孔突出部１２３ａ、１２４ａと反対方向に突出している。したがって、第１内側プレート１２０と第１中間プレート２１０を当接させて接合させると第１中間プレート２１０の第１／第２貫通孔突出部２１３ａ、２１４ａの上端フランジ部２１３ｂ、２１４ｂと第１内側プレート１２０の第１／第２貫通孔突出部１２３ａ、１２４ａの上端フランジ部１２３ｂ、１２４ｂがそれぞれ互いに接触し、第１上部流路貫通孔１２３、２１３が互いに連結され、第２上部流路貫通孔１２４、２１４が互いに連結されることによって顕熱上部流路を構成する。
また、前記第１中間プレート２１０に対面する第２中間プレート２２０には、前記第１内側プレート１２０に形成された第１／第２貫通孔突出部１２３ａ、１２４ａと第１／第２上部流路貫通孔１２３、１２４と同じ形状および方向に突出した第１／第２貫通孔突出部２２３ａ、２２４ａと第１／第２上部流路貫通孔２２３、２２４が形成されている。
したがって、前記第１中間プレート２１０と第２中間プレート２２０を当接させて接合させると、第１中間プレート２１０の第１／第２貫通孔突出部２１３ａ、２１４ａと第２中間プレート２２０の第１／第２貫通孔突出部２２３ａ、２２４ａの間には空間がそれぞれ形成され、顕熱上部流路を構成する。
この場合、第１中間プレート２１０の第１／第２貫通孔突出部２１３ａ、２１４ａの間、第２中間プレート２２０の第１／第２貫通孔突出部２２３ａ、２２４ａの間にはそれぞれ空間部２１０ａ、２２０ａが形成されており、バーナー７０で燃焼のための燃焼空間（７１；図１９）を提供する。
また、中間プレート部２００の最後に具備された第２中間プレート２２０に対面する第２内側プレート３１０には前記第２中間プレート２２０の第１／第２貫通孔突出部２２３ａ、２２４ａと第１／第２上部流路貫通孔２２３、２２４と対応されるように第１／第２貫通孔突出部３１３ａ、３１４ａと第１／第２上部流路貫通孔３１３、３１４がそれぞれ形成されており、前記第２内側プレート３１０に対面する第２外側プレート３２０には両側端部３２４ａ、３２４ｂが第１／第２貫通孔突出部３１３ａ、３１４ａにそれぞれ対応されて水平方向に長方形の形状で熱交換器の後方に突出した顕熱上部流路突出部３２４が形成されている。
したがって、前記顕熱流路連結部１１３の上側、第１上部流路貫通孔１２３、２１３、２２３、３１３、第２顕熱上部流路突出部３２４、第２上部流路貫通孔３１４、２２４、２１４、１２４、第１顕熱上部流路突出部１１４が順次連結されて顕熱上部流路を構成する。
一方、前記第２外側プレート３２０の後方には所定間隙離隔して排気プレート４００が具備され、前記燃焼ガス排出部７００は前記排気プレート４００と第２外側プレート３２０の間の空間からなる。
また、前記第１内側プレート１２０と第１中間プレート２１０と第２中間プレート２２０と第２内側プレート３１０と第２外側プレート３２０の下部には前記第１〜第３熱交換部１１００、１２００、１３００を下方向に通過した燃焼ガスが水平方向に通過する燃焼ガス連通孔１２８、２１８、２２８、３１８、３２８が形成される。
したがって、前記燃焼ガス流路を通過した燃焼ガスは前記燃焼ガス連通孔１２８、２１８、２２８、３１８、３２８で流動方向が上方向に転換された後前記第２外側プレート３２０と排気プレート４００の間の空間を通じて外部に排出される。
また、前記第１外側プレート１１０には前記燃焼ガス連通孔１２８、２１８、２２８、３１８、３２８に連通する凝縮水排出口６５０が具備され、前記燃焼ガスの凝縮により生成された凝縮水は前記凝縮水排出口６５０を通じて外部に排出される。
このように本発明は顕熱上部流路、顕熱下部流路、第１熱媒体潜熱流路、第２熱媒体流路を対面する一対のプレート内部空間に形成し、前記流路を形成するための凹凸部と突出部をそれぞれのプレートに一体形成し、これらのプレートを互いに接合することによって簡単な製造工程によって熱交換器を一体で製造することができる。
＜第１熱媒体潜熱流路＞
図１０〜図１３を参照して本発明の第１熱媒体潜熱流路について説明する。
図１２と図１３に示した通り、暖房水流入口６３０を通じて流入した暖房水は暖房水流入孔１１１ｃ、第１暖房水通過孔１２１ｃ、２１１ｃ、２２１ｃ、３１１ｃを順次通過する。これと同時に前記暖房水は第１外側プレート１１０の第１凹凸部１１５と第１内側プレート１２０の第１凹凸部１２５の間の空間、第１中間プレート２１０の第１凹凸部２１５と第２中間プレート２２０の第１凹凸部２２５の間の空間、第２内側プレート３１０の第１凹凸部３１５と第２外側プレート３２０の第１凹凸部３２５の間の空間を並列で通過する。
また、図１０と図１１に示した通り、前記凹凸部の間の空間を通過した暖房水は第２暖房水通過孔１２１ｄ、２１１ｄ、２２１ｄ、３１１ｄを順次通過した後連結流路部３２９を通じて上側に流動して第１熱媒体顕熱流路に移動する。
このように暖房水は第１熱媒体潜熱流路を通過して燃焼ガスの潜熱を吸収して一次的に加熱された後第１熱媒体顕熱流路に流入する。
＜第１熱媒体顕熱流路＞
図６〜図９を参照して本発明の第１熱媒体顕熱流路について説明する。
図８と図９に示した通り、前記第１熱媒体潜熱流路を通過した暖房水は連結流路部３２９を通じて上側に流動して第２内側プレート３１０と第２外側プレート３２０の顕熱下部流路突出部３１２、３２２の間の空間に流入した後その長さ方向に沿って図８の右側方向に流動する。
前記水平で流動した暖房水は第２内側プレート３２０と第２中間プレート２２０の貫通孔３１２ｂ、２２２ｂを通過した後流路方向が９０度転換されて第２中間プレート２２０の顕熱下部流路突出部２２２と第１中間プレート２１０の顕熱下部流路突出部２１２の間の空間を通じて図８の左側方向に流動する。
このような方法で第１中間プレート２１０と第２中間プレート２２０の間の空間をジグザグ形態で順次通過した暖房水は、第１外側プレート１１０の顕熱下部流路突出部１１２と第１内側プレート１２０の顕熱下部流路突出部１２２の間の空間に流入した後、図８の右側方向に流動して顕熱流路連結部１１３の位置まで移送される。
前記のような暖房水の移動流路は第１熱媒体顕熱流路のうち顕熱下部流路に該当する。
前記顕熱下部流路を経由した暖房水は顕熱流路連結部１１３を通じて図６と図７に示した顕熱上部流路に流動する。
図６と図７に示した通り、顕熱流路連結部１１３を通じて上側に移送された暖房水は第１上部流路貫通孔１２３、２１３、２２３、３１３、３２３を順次通過した後第２内側プレート３１０の平板部３１７と第２外側プレート３２０の顕熱上部流路突出部３２４の間の空間に流入して図６の左側方向に流動する。
前記顕熱上部流路突出部３２４の一側端部３２４ｂ位置まで移送された暖房水は、流路が９０度転換されて第２上部流路貫通孔３２４、３１４、２２４、２１４、１２４を順次通過した後第１外側プレート１１０の第１顕熱上部流路突出部１１４と第１内側プレート１２０の平板部１２７の間の空間に流入し、このように流入した暖房水は流路方向が９０度転換されて図６の右側方向に流動した後暖房水流出口６４０を通じて排出される。
このように暖房水は第１熱媒体潜熱流路と顕熱下部流路および顕熱上部流路を順次経由しながら燃焼ガスと熱交換がなされるため、燃焼ガスと暖房水の熱交換時間が長くなり、熱効率が向上する。
また、前記顕熱上部流路は燃焼空間７１を囲む構造になっており、燃焼空間７１外壁を囲むための別途の構成を必要とせず、燃焼空間７１から外側方向に放熱される熱を顕熱上部流路の暖房水が吸収するため、熱効率が向上する。
＜第２熱媒体流路＞
図１４〜図１７を参照して本発明の第２熱媒体流路について説明する。
図１６と図１７に示した通り、水道水流入口６１０を通じて流入した水道水は水道水流入孔１１１ａ、水道水通過孔１２１ａ、２１１ａ、２２１ａ、３１１ａを順次通過する。
これと同時に前記水道水は第２内側プレート３１０の第２凹凸部３１６と第２外側プレート３２０の第２凹凸部３２６の間の空間、第１中間プレート２１０の第２凹凸部２１６と第２中間プレート２２０の第２凹凸部２２６の間の空間、第１外側プレート１１０の第２凹凸部１１６と第１内側プレート１２０の第２凹凸部１２６の間の空間で並列して通過する。
その後、前記水道水は温水通過孔３１１ｃ、２２１ｃ、２１１ｃ、１２１ｃ、温水排出孔１１１ｂを順次通過した後加熱された温水となって温水流出口６２０を通じて排出されて給湯熱交換器８０側に移送される。
このように水道水は暖房水が流動する流路とは隔離された状態で第２熱媒体流路を流動して燃焼ガスと熱交換されて温水となる。
＜燃焼ガス流路＞
図１８と図１９を参照して本発明の燃焼ガス流路について説明する。
図１８と図１９に示した通り、バーナー７０で生成された燃焼ガスは下向きの流れになって第１エンドプレート部１００とそれに隣り合う中間プレート部２００の間の空間、複数の中間プレート部２００が隣り合う中間プレート部２００の間の空間、第２エンドプレート部３００とそれに隣り合う中間プレート部２００の間の空間を通じて下方向に流動する。
この場合、燃焼ガスは傾斜した方向がずれた第１凹凸部１１５、１２５、２１５、２２５、３１５、３２５の間の空間を通過することになるが、この過程で燃焼ガスの乱流が形成されて暖房水との熱交換効率が上昇する。
前記の通り下方向に流動した燃焼ガスは流動方向が９０度転換されて図１８の右側方向に流動することになるが、この場合、燃焼ガスは燃焼ガス連通孔１２８、２１８、２２８、３１８、３２８を通過した後排気プレート４００と第２外側プレート３２０の間の空間に流動した後燃焼ガス排出部７００を通じて外部に排気される。
この過程で生成された凝縮水は凝縮水排出口６５０を通じて外部に排出される。
前記では下向き燃焼方式のガスボイラーについて説明したが、上向き燃焼方式のガスボイラーにも本発明を適用することができる。
以上説明した通り、本発明は前述した実施例に限定されず、特許請求の範囲で請求される本発明の技術的思想を逸脱せず、当該発明が属する技術分野で通常の知識を有した者によって自明な変形実施が可能であり、このような変形実施は本発明の範囲に属する。
１００ 第１エンドプレート部
１１０ 第１外側プレート
１２０ 第１内側プレート
２００ 中間プレート部
２１０ 第１中間プレート
２２０ 第２中間プレート
３００ 第２エンドプレート部
３１０ 第２内側プレート
３２０ 第２外側プレート
４００ 排気プレート
１１１ａ 水道水流入孔
１１１ｂ 温水排出孔
１１１ｃ 暖房水流入孔
１１１ｄ 暖房水排出孔
１１２、１２２、２１２、２２２、３１２、３２２ 顕熱下部流路突出部
１１３ 顕熱流路連結部
１１４、３２４ 顕熱上部流路突出部
１１５、１２５、２１５、２２５、３１５、３２５ 第１凹凸部
１１６、１２６、２１６、２２６、３１６、３２６ 第２凹凸部
１２１ａ、２１１ａ、２２１ａ、３１１ａ 水道水通過孔
１２１ｂ、２１１ｂ、２２１ｂ、３１１ｂ 温水通過孔
１２１ｃ、２１１ｃ、２２１ｃ、３１１ｃ 第１暖房水通過孔
１２１ｄ、２１１ｄ、２２１ｄ、３１１ｄ 第１暖房水通過孔
１２８、２１８、２２８、３１８、３２８ 燃焼ガス連通孔
１２３、２１３、２２３、３１３ 第１上部流路貫通孔
１２４、２１４、２２４、３１４ 第２上部流路貫通孔
６１０ 水道水流入口
６２０ 温水流出口
６３０ 暖房水流入口
６４０ 暖房水流出口
６５０ 凝縮排出口

Claims (17)

  1. 混合気を燃焼させるバーナー（７０）で生成された燃焼ガスと第１／第２熱媒体の間に熱交換がなされ、複数のプレート（１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０）の間の空間に前記第１／第２熱媒体が流動する熱媒体流路と前記燃焼ガスが流動する燃焼ガス流路が隣接して交互に形成された熱交換部（１１００、１２００、１３００）と、
    前記熱交換部（１１００、１２００、１３００）を通過した燃焼ガスが排出される燃焼ガス排出部（７００）を含み、
    前記熱交換部（１１００、１２００、１３００）は、前記燃焼ガスの顕熱を吸収して前記第１熱媒体を加熱するために対面する一対のプレートの間に第１熱媒体顕熱流路が形成された第１熱交換部（１１００）と、前記燃焼ガスの潜熱を吸収して前記第１熱媒体を加熱するために対面する一対のプレートの間に前記第１熱交換部（１１００）の第１熱媒体顕熱流路に連通する第１熱媒体潜熱流路が形成された第２熱交換部（１２００）と、前記燃焼ガスの潜熱を吸収して前記第２熱媒体を加熱するために対面する一対のプレートの間に第２熱媒体流路が形成された第３熱交換部（１３００）とからなり、
    前記複数のプレート（１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０）を前後に積層して相互接合することにより、前記第１〜第３熱交換部（１１００、１２００、１３００）が上下に配置され一体形成された、
    熱交換器。
  2. 前記第１熱交換部（１１００）と第２熱交換部（１２００）および第３熱交換部（１３００）は前記バーナーで生成された燃焼ガスが流動する方向に沿って順次具備されたことを特徴とする、請求項１に記載の熱交換器。
  3. 前記複数のプレート（１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０）は、熱交換器（１０００）の一側を構成する第１エンドプレート部（１００）と熱交換器（１０００）の他側を構成する第２エンドプレート部（３００）と、前記第１エンドプレート部（１００）と第２エンドプレート部（３００）の間に具備された複数の中間プレート部（２００）とからなり、前記第１エンドプレート部（１００）と中間プレート部（２００）と第２エンドプレート部（３００）それぞれの内部空間には前記第１熱媒体顕熱流路と第１熱媒体潜熱流路および第２熱媒体流路が形成され、前記第１エンドプレート部（１００）は周縁が互いに接合された第１外側プレート（１１０）と第１内側プレート（１２０）とからなり、前記中間プレート部（２００）は周縁が互いに接合された第１中間プレート（２１０）と第２中間プレート（２２０）とからなり、前記第２エンドプレート部（３００）は周縁が互いに接合された第２内側プレート（３１０）と第２外側プレート（３２０）とからなり、前記第２エンドプレート部（３００）の場合、第１熱媒体顕熱流路と第１熱媒体潜熱流路は互いに連通するものの、第２熱媒体流路とはそれぞれ隔離されたことを特徴とする、請求項２に記載の熱交換器。
  4. 前記第１熱媒体は暖房の所要箇所に供給される暖房水であって、前記第１外側プレート（１１０）に形成された暖房水流入孔（１１１ｃ）に流入し、前記第１内側プレート（１２０）と第１／第２中間プレート（２１０、２２０）と第２内側プレート（３１０）の前記暖房水流入孔（１１１ｃ）に対応される位置にそれぞれ形成された暖房水通過孔（１２１ｃ、１２１ｄ、２１１ｃ、２１１ｄ、２２１ｃ、２２１ｄ、３１１ｃ、３１１ｄ）を順次通過することによって前記第２熱交換部（１２００）で熱交換がなされた後、前記第２外側プレート（３２０）により塞がれて流動方向が反対方向に転換され、前記流動方向が転換された暖房水は前記第１熱交換部（１１００）に形成された熱媒体流路を経由しながら熱交換がなされた後前記第１外側プレート（１１０）に形成された暖房水排出孔（１１１ｄ）を通じて排出され、前記第２熱媒体は使用者に温水を供給するための水道水であって、前記第１外側プレート（１１０）に形成された水道水流入孔（１１１ａ）に流入し、前記第１内側プレート（１２０）と第１／第２中間プレート（２１０、２２０）と第２内側プレート（３１０）の前記水道水流入孔（１１１ａ）に対応される位置にそれぞれ形成された水道水通過孔（１２１ａ、２１１ａ、２２１ａ）を順次通過した後前記第２外側プレート（３２０）により塞がれて流動方向が反対方向に転換され、前記流動方向が転換された水道水は前記第２内側プレート（３１０）と第２／第１中間プレート（２２０、２１０）および第１内側プレート（１２０）にそれぞれ形成された温水通過孔（３１１ｂ、２２１ｂ、２１１ｂ、１２１ｂ）を順次通過した後前記温水通過孔（３１１ｂ、２２１ｂ、２１１ｂ、１２１ｂ）に対応される位置に形成された前記第１外側プレート（１１０）の温水排出孔（１１１ｂ）を通じて給湯熱交換器側に排出されることを特徴とする、請求項３に記載の熱交換器。
  5. 前記第２内側プレート（３１０）と第２外側プレート（３２０）の間の空間には、前記第２熱交換部（１２００）の第１熱媒体潜熱流路と前記第１熱交換部（１１００）の第１熱媒体顕熱流路を互いに結合させるために前記第２内側プレート（３１０）の暖房水通過孔３１１ｄに対応される位置に連結流路部３２９が形成されたことを特徴とする、請求項４に記載の熱交換器。
  6. 前記第２外側プレート（３２０）、第２内側プレート（３１０）、第２中間プレート（２２０）、第１中間プレート（２１０）、第１内側プレート（１２０）、第１外側プレート（１１０）の各対応される位置には水平方向に顕熱下部流路突出部（３２２、３１２、２２２、２１２、１２２、１１２）がそれぞれ形成され、前記連結流路部（３２９）の上側端部は前記第２外側プレート（３２０）と第２内側プレート（３１０）の顕熱下部流路突出部（３２２、３１２）の間の空間に連結され、前記第２外側プレート（３２０）の顕熱下部流路突出部３２２に塞がれて流路方向が転換された前記第１熱媒体は、前記第２中間プレート（２２０）と第１中間プレート（２１０）の顕熱下部流路突出部２２２、２１２の間の空間である顕熱下部流路を経由して前記第１内側プレート（１２０）と第１外側プレート（１１０）の顕熱下部流路突出部（１２２、１１２）の間の空間に流入することを特徴とする、請求項５に記載の熱交換器。
  7. 前記第２内側プレート（３１０）、第２中間プレート（２２０）、第１中間プレート（２１０）、第１内側プレート（１２０）に形成された顕熱下部流路突出部（３１２、２２２、２１２、１２２）の両側端部には閉塞部（３１２ａ、２２２ａ、２１２ａ、１２２ａ）と貫通孔（３１２ｂ、２２２ｂ、２１２ｂ、１２２ｂ）がそれぞれ形成されており、前記複数の中間プレート部（２００）で、前記燃焼ガス流路を形成するために対面する一対のプレートには前記閉塞部と貫通孔がそれぞれ同じ位置に形成され、前記第１熱媒体顕熱流路を形成するために対面する一対のプレートには前記閉塞部と貫通孔が互いに反対方向に形成されており、前記顕熱下部流路はジグザグ形状になされたことを特徴とする、請求項６に記載の熱交換器。
  8. 前記第１外側プレート（１１０）の顕熱下部流路突出部（１１２）の両側端部は閉塞されており、前記顕熱下部流路突出部（１１２）で前記貫通孔（１２２ｂ）の反対側端部には顕熱流路連結部（１１３）が垂直方向に形成され、前記顕熱流路連結部（１１３）の上側は前記顕熱下部流路と流路方向が反対である顕熱上部流路に連結されたことを特徴とする、請求項７に記載の熱交換器。
  9. 前記顕熱下部流路突出部（１２２、２１２、２２２、３１２、３２２）の上側両端には第１上部流路貫通孔（１２３、２１３、２２３、３１３）と第２上部流路貫通孔（１２４、２１４、２２４、３１４）がそれぞれ形成され、前記顕熱上部流路は前記複数の第１上部流路貫通孔（１２３、２１３、２２３、３１３）が連結された流路と前記複数の第２上部流路貫通孔（１２４、２１４、２２４、３１４）が連結された流路で構成されることを特徴とする、請求項８に記載の熱交換器。
  10. 前記第１外側プレート（１１０）には顕熱下部流路突出部（１１２）の上部に一端が閉塞されて他端に暖房水排出孔（１１１ｄ）が形成された第１顕熱上部流路突出部（１１４）が形成され、前記第２外側プレート（３２０）には顕熱下部流路突出部（３２２）の上部に両端が閉塞された第２顕熱上部流路突出部（３２４）が形成され、前記第１上部流路貫通孔（１２３、２１３、２２３、３１３）と第２上部流路貫通孔（１２４、２１４、２２４、３１４）を通じて流動する第１熱媒体の流動方向は互いに反対方向であることを特徴とする、請求項９に記載の熱交換器。
  11. 前記水道水流入孔（１１１ａ）と水道水通過孔（１２１ａ、２１１ａ、２２１ａ、３１１ａ）、前記温水排出孔（１１１ｂ）と温水通過孔（１２１ｂ、２１１ｂ、２２１ｂ、３１１ｂ）は前記第３熱交換部１３００の一側下部と他側上部に対角方向にそれぞれ形成され、前記暖房水通過孔（１２１ｃ、１２１ｄ、２１１ｃ、２１１ｄ、２２１ｃ、２２１ｄ、３１１ｃ、３１１ｄ）は、前記第２熱交換部１２００の一側下部と他側上部に対角方向にそれぞれ形成された第１暖房水通過孔（１２１ｃ、２１１ｃ、２２１ｃ、３１１ｃ）と第２暖房水通過孔（１２１ｄ、２１１ｄ、２２１ｄ、３１１ｄ）でなされたことを特徴とする、請求項４に記載の熱交換器。
  12. 前記第１熱媒体潜熱流路は第１暖房水通過孔（１２１ｃ、２１１ｃ、２２１ｃ、３１１ｃ）と第２暖房水通過孔（１２１ｄ、２１１ｄ、２２１ｄ、３１１ｄ）に一側と他側が互いに連通するように形成され、前記第２熱媒体流路は水道水通過孔（１２１ａ、２１１ａ、２２１ａ、３１１ａ）と温水通過孔（１２１ｂ、２１１ｂ、２２１ｂ、３１１ｂ）に一側と他側が互いに連通するように形成されたことを特徴とする、請求項５に記載の熱交換器。
  13. 前記第１内側プレート（１２０）と第１中間プレート（２１０）と第２中間プレート（２２０）と第２内側プレート（３１０）と第２外側プレート（３２０）の下部には前記第１〜第３熱交換部（１１００、１２００、１３００）を通過した燃焼ガスが通過する燃焼ガス連通孔（１２８、２１８、２２８、３１８、３２８）が形成され、前記燃焼ガス排出部（７００）は前記第２外側プレート（３２０）の後方に離隔するように具備された排気プレート（４００）との間に形成された空間で構成され、前記燃焼ガス流路および燃焼ガス連通孔（１２８、２１８、２２８、３１８、３２８）を順次経由した燃焼ガスは前記第２外側プレート（３２０）と排気プレート（４００）の間の空間を通じて外部に排出されることを特徴とする、請求項３に記載の熱交換器。
  14. 前記第１外側プレート（１１０）には前記燃焼ガス連通孔（１２８、２１８、２２８、３１８、３２８）に連通して前記燃焼ガスの凝縮により生成された凝縮水を排出するための凝縮水排出口（６５０）が具備されたことを特徴とする、請求項１３に記載の熱交換器。
  15. 前記複数のプレート（１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０）は、隣り合うプレートの周縁が互いに接合され、前記隣り合うプレートの平坦部が互いに接触され、各プレートの対面する位置に形成された凹凸部および突出部によって前記第１熱媒体顕熱流路と第１熱媒体潜熱流路および第２熱媒体流路が形成されたことを特徴とする、請求項３に記載の熱交換器。
  16. 前記凹凸部は、前記第１熱媒体潜熱流路を形成するための第１凹凸部（１１５、１２５、２１５、２２５、３１５、３２５）と、前記第２熱媒体流路を形成するための第２凹凸部（１１６、１２６、２１６、２２６、３１６、３２６）でなされたことを特徴とする、請求項１５に記載の熱交換器。
  17. 前記複数のプレート（１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０）のうち互いに隣り合うプレートに形成された前記凹凸部は対称であって傾斜方向が互いにずれて形成されたことを特徴とする、請求項１６に記載の熱交換器。
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