JP7401749B2 - Heat exchanger and hot water equipment - Google Patents
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Description
本発明は、熱交換器及び温水装置に関する。 The present invention relates to a heat exchanger and a hot water device.
特許文献1(特開2019-113280号公報)には、熱交換器が記載されている。特許文献1に記載されている熱交換器は、水が流れる伝熱管(第1管及び第2管)を有している。伝熱管を流れる水は、伝熱管の周囲を通過する燃焼ガスとの間で熱交換を行うことにより、昇温される。 Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-113280) describes a heat exchanger. The heat exchanger described in Patent Document 1 has heat exchanger tubes (a first tube and a second tube) through which water flows. The temperature of the water flowing through the heat exchanger tube is increased by exchanging heat with the combustion gas passing around the heat exchanger tube.
本発明者らが見出した知見によると、特許文献1に記載されている熱交換器は、熱交換効率に改善の余地がある。本発明は、熱交換効率が改善された熱交換器及び温水装置を提供するものである。 According to the knowledge discovered by the present inventors, the heat exchanger described in Patent Document 1 has room for improvement in heat exchange efficiency. The present invention provides a heat exchanger and a hot water device with improved heat exchange efficiency.
本発明の一態様に係る熱交換器は、第1方向に交差している第1面内において蛇行している第1伝熱管と、第1方向に交差している第2面内において蛇行している第2伝熱管と、第1伝熱管及び第2伝熱管が収納されている筐体とを備える。第1伝熱管及び第2伝熱管は、第1方向に沿って重ねて配置されている。第1伝熱管は、第1方向に交差している第2方向において等間隔で配列されている複数の第1直管部を有する。第2伝熱管は、第2方向において等間隔で配列されている複数の第2直管部を有する。複数の第1直管部及び複数の第2直管部は、第1方向及び第2方向に交差している第3方向に沿って直線状に延在している。複数の第2直管部の各々は、複数の第1直管部のうちの隣り合う2つの間に位置している。複数の第1直管部のうちの隣り合う2つの間の間隔である第1ピッチは、複数の第2直管部のうちの隣り合う2つの間の間隔である第2ピッチよりも大きい。筐体は、筐体の内部において燃焼ガスが第2方向に沿って流れるようにガス入口及びガス出口が形成された側壁を有する。 A heat exchanger according to one aspect of the present invention includes first heat exchanger tubes that meander in a first plane that intersects in a first direction, and meander in a second plane that intersects in the first direction. and a housing in which the first heat exchanger tube and the second heat exchanger tube are housed. The first heat exchanger tube and the second heat exchanger tube are arranged in an overlapping manner along the first direction. The first heat exchanger tube has a plurality of first straight pipe portions arranged at equal intervals in a second direction intersecting the first direction. The second heat exchanger tube has a plurality of second straight pipe portions arranged at equal intervals in the second direction. The plurality of first straight pipe parts and the plurality of second straight pipe parts extend linearly along a third direction that intersects the first direction and the second direction. Each of the plurality of second straight pipe sections is located between two adjacent ones of the plurality of first straight pipe sections. The first pitch, which is the interval between two adjacent ones of the plurality of first straight pipe parts, is larger than the second pitch, which is the interval between two adjacent ones of the plurality of second straight pipe parts. The housing has a side wall in which a gas inlet and a gas outlet are formed so that the combustion gas flows along the second direction inside the housing.
上記の熱交換器は、筐体に収納されているとともに、第1方向に交差している第3面内において蛇行している第3伝熱管をさらに備えていてもよい。第1伝熱管、第2伝熱管及び第3伝熱管は、第2伝熱管と第3伝熱管との間に第1伝熱管が位置するように第1方向に沿って重ねて配置されていてもよい。第3伝熱管は、第2方向において等間隔で配置されている複数の第3直管部を有していてもよい。複数の第3直管部の各々は、複数の第1直管部のうちの隣り合う2つの間に位置していてもよい。複数の第3直管部のうちの隣り合う2つの間の間隔である第3ピッチは、第1ピッチよりも小さく、かつ第2ピッチと異なっていてもよい。 The heat exchanger described above may further include a third heat exchanger tube that is housed in the casing and meandering in a third plane that intersects with the first direction. The first heat exchanger tube, the second heat exchanger tube, and the third heat exchanger tube are arranged one on top of the other along the first direction so that the first heat exchanger tube is located between the second heat exchanger tube and the third heat exchanger tube. Good too. The third heat exchanger tube may have a plurality of third straight pipe portions arranged at equal intervals in the second direction. Each of the plurality of third straight pipe parts may be located between two adjacent ones of the plurality of first straight pipe parts. The third pitch, which is the interval between two adjacent ones of the plurality of third straight pipe sections, may be smaller than the first pitch and different from the second pitch.
上記の熱交換器において、筐体は、第1方向において互いに対向している上壁及び底壁をさらに有していてもよい。第2伝熱管は、第3伝熱管よりも上壁と底壁との間の中間位置の近くにあってもよい。第2ピッチは、第3ピッチよりも小さくてもよい。 In the heat exchanger described above, the housing may further include a top wall and a bottom wall that face each other in the first direction. The second heat exchanger tube may be located closer to the intermediate position between the top wall and the bottom wall than the third heat exchanger tube. The second pitch may be smaller than the third pitch.
上記の熱交換器において、第1伝熱管は、第1端部と、第2方向において第1端部よりもガス出口の近くにある第2端部とを有していてもよい。第2伝熱管は、第3端部と、第2方向において第3端部よりもガス出口の近くにある第4端部とを有していてもよい。第2伝熱管は、第2方向における第1端部と第3端部との間の距離が第2方向における第2端部と第4端部との間の距離に等しくなるように曲げられていてもよい。 In the above heat exchanger, the first heat exchanger tube may have a first end and a second end that is closer to the gas outlet than the first end in the second direction. The second heat transfer tube may have a third end and a fourth end that is closer to the gas outlet than the third end in the second direction. The second heat exchanger tube is bent such that the distance between the first end and the third end in the second direction is equal to the distance between the second end and the fourth end in the second direction. You can leave it there.
本発明の一態様に係る温水装置は、上記の熱交換器と、燃焼ガスを発生させる燃焼装置とを備える。 A hot water device according to one aspect of the present invention includes the above heat exchanger and a combustion device that generates combustion gas.
本発明の一態様に係る熱交換器及び温水装置によると、熱交換効率を改善することができる。 According to the heat exchanger and hot water device according to one aspect of the present invention, heat exchange efficiency can be improved.
実施形態の詳細を、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さないものとする。 Details of the embodiments will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are given the same reference numerals, and overlapping descriptions will not be repeated.
(実施形態に係る温水装置の構成)
以下に、実施形態に係る温水装置(以下、「温水装置100」とする)の概略構成を説明する。
(Configuration of hot water device according to embodiment)
Below, a schematic configuration of a hot water device (hereinafter referred to as "
図1は、温水装置100の模式図である。図1に示されるように、温水装置100は、バーナ10a及びバーナ10bと、一次熱交換器20と、二次熱交換器30と、配管40a、配管40b、配管40c、配管40d及び配管40eと、注湯弁50と、ポンプ60とを有している。
FIG. 1 is a schematic diagram of a
バーナ10a及びバーナ10bには、空気及び燃料ガスが供給される。バーナ10a及びバーナ10bは、空気及び燃料ガスが混合された混合ガスを燃焼させることにより、燃焼ガスを発生させる。
Air and fuel gas are supplied to
一次熱交換器20は、第1熱交換器21と、第2熱交換器22とを有している。第1熱交換器21は、バーナ10aにおいて発生した燃焼ガスと熱交換を行うように構成されており、第2熱交換器22は、バーナ10bにおいて発生した燃焼ガスとの間で熱交換を行うように構成されている。
The
二次熱交換器30は、第3熱交換器31と、第4熱交換器32とを有している。第3熱交換器31は、第1熱交換器21と熱交換を行った燃焼ガスと熱交換を行うように構成されており、第4熱交換器32は、第2熱交換器22と熱交換を行った燃焼ガスとの間で熱交換を行うように構成されている。第3熱交換器31の出水口31bは、第1熱交換器21の入水口21aに接続されている。第4熱交換器32の出水口32bは、第2熱交換器22の入水口22aに接続されている。二次熱交換器30の詳細構成は、後述する。
The
配管40aは、一方端において上水道(図示せず)に接続されている。配管40aは、他方端において第3熱交換器31の入水口31aに接続されている。配管40bは、一方端において第1熱交換器21の出水口21bに接続されている。配管40bは、他方端において給湯栓(図示せず)に接続されている。
The
配管40cは、一方端において浴槽70に取り付けられた循環アダプタ71に接続されている。配管40cは、他方端において第4熱交換器32の入水口32aに接続されている。配管40dは、一方端において循環アダプタ71に接続されている。配管40dは、他方端において第2熱交換器22の出水口22bに接続されている。
The
配管40eは、一方端において配管40bに接続されており、他方端において配管40cに接続されている。注湯弁50は、配管40eの経路上に配置されている。ポンプ60は、例えば配管40cの経路上に配置されている。
(温水装置100の動作)
以下に、温水装置100の動作を説明する。
(Operation of hot water device 100)
The operation of the
まず、温水装置100の給湯動作及び浴槽70への湯張り動作を説明する。配管40aの一方端からは、水が供給される。配管40aに供給された水は、配管40aを流れて第3熱交換器31に供給される。第3熱交換器31に供給された水は、燃焼ガスとの間で熱交換を行うことにより昇温される。第3熱交換器31を流れた水は、第1熱交換器21に供給される。第1熱交換器21に供給された水は、燃焼ガスとの間で熱交換を行うことによりさらに昇温される。
First, the hot water supply operation of the
温水装置100が給湯動作を行っている際には、注湯弁50が閉状態とされる。その結果、第1熱交換器21を流れた水は、配管40bを通って給湯栓から給湯される。温水装置100が湯張り動作を行っている際には、注湯弁50が開状態とされる。その結果、第1熱交換器21を流れた水は、配管40b、配管40e、配管40c及び循環アダプタ71(配管40b、配管40e、配管40d及び循環アダプタ71)を通って浴槽70に供給される。
When the
次に、温水装置100の追い焚き動作を説明する。浴槽70に貯留されている湯水(以下、「浴槽水」とする)は、ポンプ60を動作させることにより、循環アダプタ71の吸入口から吸入され、配管40cを介して第4熱交換器32に供給される。第4熱交換器32に供給された浴槽水は、燃焼ガスとの間で熱交換器を行うことにより昇温される。
Next, the reheating operation of the
第4熱交換器32を流れた浴槽水は、第2熱交換器22に供給される。第2熱交換器22に供給された浴槽水は、燃焼ガスとの間で熱交換を行うことによりさらに昇温される。第2熱交換器22を流れた浴槽水は、配管40dを通って循環アダプタ71の吐出口から浴槽70に戻る。
The bathtub water that has flowed through the
(二次熱交換器30の詳細構成)
以下に、二次熱交換器30の詳細構成を説明する。
(Detailed configuration of secondary heat exchanger 30)
The detailed configuration of the
図2は、二次熱交換器30の斜視図である。図3は、上壁37aの図示を省略した状態の二次熱交換器30の平面図である。図4は、図3のIV-IVにおける断面図である。図5は、伝熱管33の平面図である。図6は、伝熱管34の平面図である。図2~図6に示されるように、二次熱交換器30は、複数の伝熱管33と、複数の伝熱管34と、複数の伝熱管35と、複数の伝熱管36と、筐体37と、仕切り部材38とを有している。
FIG. 2 is a perspective view of the
伝熱管33及び伝熱管34は、第1方向DR1に沿って交互に重ねて配置されている。伝熱管33は、第1方向DR1に交差している面(好ましくは、第1方向DR1に直交している面)内において、蛇行した形状を有している。伝熱管34は、第1方向DR1に交差している面(好ましくは、第1方向DR1に直交している面)内において、蛇行した形状を有している。伝熱管33及び伝熱管34は第1方向DR1に沿って交互に重ねて配置されているため、伝熱管33が蛇行している面及び伝熱管34が蛇行している面は、それぞれ異なっている。
The
伝熱管33は、複数の直管部33aと、複数の接続部33bとを有している。直管部33aは、第2方向DR2に沿って、等間隔で配置されている。第2方向DR2は、第1方向DR1に交差している方向である。第2方向DR2は、好ましくは、第1方向DR1に直交している。第2方向DR2において隣り合う2つの直管部33aの間の間隔を、ピッチP1とする。ピッチP1は、全ての伝熱管33において等しくなっている。ピッチP1は、第2方向DR2において隣り合う2つの直管部33aの中心間距離である。
The
直管部33aは、第3方向DR3に沿って直線状に延在している。第3方向DR3は、第1方向DR1及び第2方向DR2に交差している方向である。第3方向DR3は、好ましくは、第1方向DR1及び第2方向DR2に直交している。
The
直管部33aは、第3方向DR3において、第1端33aaと、第2端33abとを有している。ある直管部33a(以下、「直管部33c」とする)の第1端33aaは、接続部33bにより、直管部33cと隣り合う別の直管部33a(以下、「直管部33d」とする)の第1端33aaに接続されている。直管部33cの第2端33abは、接続部33bにより、直管部33dとは反対側において直管部33cと隣り合う別の直管部33a(以下、「直管部33e」とする)の第2端33abに接続されている。これにより、伝熱管33は、第1方向DR1に交差する面内において蛇行する形状を有している。
The
伝熱管34は、複数の直管部34aと、複数の接続部34bとを有している。直管部34aは、第2方向DR2に沿って等間隔で配置されている。直管部34aは、第3方向DR3に沿って直線状に延在している。第3方向DR3において隣り合う2つの直管部34aの間の間隔を、ピッチP2とする。第2方向DR2において隣り合う2つの直管部34aの中心間距離である。
The
ピッチP2は、ピッチP1と異なっている。ピッチP2は、例えば、ピッチP1よりも小さい(ピッチP1は、ピッチP2よりも大きい)。ピッチP2は、全ての伝熱管34において等しくなっている。接続部34bは、伝熱管34が第1方向DR1に交差している(好ましくは直交している)面内において蛇行するように、第3方向DR3において隣り合う2つの直管部34aを接続している。
Pitch P2 is different from pitch P1. Pitch P2 is, for example, smaller than pitch P1 (pitch P1 is larger than pitch P2). The pitch P2 is equal in all
1つの伝熱管33は、他の伝熱管33との間で、全ての直管部33aの第2方向DR2における位置の互いに一致するように配置されている。このことを別の観点から言えば、第2方向DR2に直交している断面視において、直管部33aが格子配列されている。伝熱管34は、直管部34aが第2方向DR2において隣り合う2つの直管部33aの間にあるように配置されている。全ての伝熱管34は、最も側壁37c側にある直管部34aの第2方向DR2における位置が互いに一致するように配置されている。
One
第3方向DR3における長さが異なる点を除き、伝熱管35の構成及び配置は、伝熱管33の構成及び配置とそれぞれ同一である。第3方向DR3における長さが異なる点を除き、伝熱管36の構成及び配置は、伝熱管33の構成及び配置と同一である。そのため、ここでは、伝熱管35及び伝熱管36に関する詳細な説明は省略する。
The structure and arrangement of the
筐体37は、上壁37aと、底壁37bと、側壁37cと、側壁37dと、側壁37eと、側壁37fとを有している。上壁37a及び底壁37bは、第1方向DR1において対向配置されている。側壁37c及び側壁37dは、第3方向DR3に沿って延在しており、第2方向DR2において互いに対向している。側壁37e及び側壁37fは、第2方向DR2に沿って延在しており、第3方向DR3において互いに対向している。側壁37c~側壁37eは、上端において上壁37aに連なっており、下端において底壁37bに連なっている。
The
筐体37には、伝熱管33~伝熱管36が収納されている。仕切り部材38は、筐体37の内部空間を画している。筐体37の内部空間のうち、仕切り部材38と側壁37eとの間にある空間に伝熱管33及び伝熱管34が配置されており、仕切り部材38と側壁37fとの間にある空間に伝熱管35及び伝熱管36が配置されている。
The casing 37 houses
側壁37cには、ガス入口37ca及びガス入口37cbが形成されている。ガス入口37ca及びガス入口37cbは、厚さ方向に沿って側壁37cを貫通している。ガス入口37caは、ガス入口37cbよりも側壁37eに近い位置にある。ガス入口37caは、筐体37の内部空間のうちの仕切り部材38と側壁37eとの間にある空間と連通している。ガス入口37cbは、筐体37の内部空間のうちの仕切り部材38と側壁37fとの間にある空間と連通している。
A gas inlet 37ca and a gas inlet 37cb are formed in the
側壁37dには、ガス出口37daが形成されている。ガス出口37daは、厚さ方向に沿って側壁37dを貫通している。ガス出口37daは、筐体37の内部空間のうちの仕切り部材38と側壁37eとの間にある空間及び筐体37の内部空間のうちの仕切り部材38と側壁37fとの間にある空間の双方に連通している。
A gas outlet 37da is formed in the
バーナ10aにおいて発生した燃焼ガスは、第1熱交換器21を通ってガス入口37caに達する。バーナ10bにおいて発生した燃焼ガスは、第2熱交換器22を通ってガス入口37cbに達する。ガス入口37caから筐体37の内部空間のうちの仕切り部材38と側壁37eとの間にある空間に供給された燃焼ガスは、伝熱管33及び伝熱管34を流れる水との間で熱交換器を行う。
The combustion gas generated in the
ガス入口37cbから筐体37の内部空間のうちの仕切り部材38と側壁37fとの間にある空間に供給された燃焼ガスは、伝熱管35及び伝熱管36を流れる水との間で熱交換器を行う。すなわち、二次熱交換器30のうちの仕切り部材38よりも側壁37e側にある部分は、第3熱交換器31を構成しており、二次熱交換器30のうちの仕切り部材38よりも側壁37f側にある部分は、第4熱交換器32を構成している。
The combustion gas supplied from the gas inlet 37cb to the space between the
ガス入口37ca及びガス入口37cbから供給された燃焼ガスは、筐体37の内部を通ってガス出口37daから流出する。ガス入口37ca及びガス出口37daは、第2方向DR2において対向配置されている。また、ガス入口37cb及びガス出口37daは、第2方向DR2において対向配置されている。そのため、ガス入口37ca及びガス入口37cbから供給された燃焼ガスは、筐体37の内部において、第2方向DR2に沿って流れることになる。
Combustion gas supplied from the gas inlet 37ca and the gas inlet 37cb passes through the inside of the
側壁37eには、複数の貫通穴(図示せず)が形成されている。この貫通穴は、厚さ方向に沿って側壁37eを貫通している。この貫通穴には、伝熱管33及び伝熱管34の端部が通されている。側壁37eの外壁面には、ヘッダ37ea及びヘッダ37ebが取り付けられている。ヘッダ37eaは、ヘッダ37ebよりも側壁37d側にある。
A plurality of through holes (not shown) are formed in the
伝熱管33は、第1端部33fと、第2端部33gとを有している。伝熱管34は、第3端部34cと、第4端部34dとを有している。第2端部33gは、第2方向DR2において、第1端部33fよりもガス出口37daの近くにある。第4端部34dは、第2方向DR2において、第3端部34cよりもガス出口37daの近くにある。ヘッダ37eaには、第2端部33g及び第4端部34dが接続されている。ヘッダ37ebには、第1端部33f及び第3端部34cが接続されている。ヘッダ37eaには、ヘッダ37eaの内部に連通している入水口31aが形成されており、ヘッダ37ebには、ヘッダ37ebの内部に連通している出水口31bが形成されている。
The
側壁37fには、複数の貫通穴(図示せず)が形成されている。この貫通穴は、厚さ方向に沿って側壁37fを貫通している。この貫通穴には、伝熱管35及び伝熱管36の端部が通されている。側壁37fの外壁面には、ヘッダ37fa及びヘッダ37fbが取り付けられている。ヘッダ37faは、ヘッダ37fbよりも側壁37d側にある。
A plurality of through holes (not shown) are formed in the
伝熱管35及び伝熱管36のガス出口37da側にある端部は、ヘッダ37faに接続されており、伝熱管35及び伝熱管36のガス入口37cb側にある端部は、ヘッダ37fbに接続されている。ヘッダ37faには、ヘッダ37faの内部に連通している入水口32aが形成されており、ヘッダ37fbには、ヘッダ37fbの内部に連通している出水口32bが形成されている。
The ends of the
<第1変形例>
第1方向DR1における上壁37aと底壁37bとの間の中間位置を、位置MPとする(図4参照)。伝熱管34のうちの1つを、伝熱管341とする(図4参照)。伝熱管341以外の伝熱管34を、伝熱管342とする(図4参照)。伝熱管341は、第1方向DR1において、伝熱管342よりも位置MPの近くにある。第1方向DR1において、伝熱管341と伝熱管342との間には、1つの伝熱管33がある。
<First modification example>
An intermediate position between the
第1変形例に係る二次熱交換器30においては、ピッチP2が、伝熱管34ごとに一定になっていない。例えば、伝熱管341におけるピッチP2は、伝熱管342におけるピッチP2と異なっている。好ましくは、伝熱管341におけるピッチP2は、伝熱管342におけるピッチP2よりも小さい。
In the
<第2変形例>
図7は、第2変形例に係る二次熱交換器30における伝熱管33及び伝熱管34の斜視図である。図7には、1つの伝熱管33及び伝熱管34のみが示されており、他の伝熱管33及び伝熱管34の図示は省略してある。図7に示されるように、第2方向DR2における第1端部33fと第3端部34cとの間の距離は、距離L1になっている。伝熱管34は、第4端部34dにおいて、第2端部33gと第4端部34dとの間の距離が距離L1となるように曲げられている。
<Second modification example>
FIG. 7 is a perspective view of the
(二次熱交換器30の効果)
以下に、二次熱交換器30の効果を説明する。
(Effect of secondary heat exchanger 30)
The effects of the
図8は、二次熱交換器30の効果を説明するための二次熱交換器30の模式的な断面図である。図8に示されるように、第3方向DR3に直交している断面視において、直管部33aの外周面と当該直管部33aに最近接している直管部34aの外周面との間の距離を、距離L2とする。二次熱交換器30においては、ピッチP2がピッチP1よりも小さくなっているため、距離L2は、ガス出口37daに近づくにつれて小さくなっている。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the
ガス出口37daに近づくほど、筐体37の内部を流れる燃焼ガス(筐体37の内部を流れる燃焼ガスの流れは、矢印により示されている)の温度は低下する。燃焼ガスの温度が低下するにしたがい、燃焼ガスの体積が減少する。その結果、ガス出口37daに近づくほど、筐体37の内部を流れる燃焼ガスの流速が低下することになる。燃焼ガスの流速低下は、二次熱交換器30における熱交換効率の低下につながる。
The closer to the gas outlet 37da, the lower the temperature of the combustion gas flowing inside the housing 37 (the flow of the combustion gas flowing inside the
しかしながら、二次熱交換器30においては、ガス出口37daに近づくにつれて距離L2が小さくなっているため、最も近くにある直管部33aと直管部34aとの間にある燃焼ガスの流れる空間が狭くなり、燃焼ガスの流速低下が抑制される。そのため、二次熱交換器30によると、熱交換効率を改善することができる。
However, in the
伝熱管341におけるピッチP2と伝熱管342におけるピッチP2とが異なっている場合、第1方向DR1に沿って距離L2が変化することになる。これにより、筐体37を流れる燃焼ガスの第1方向DR1における流量分布を制御することができる。例えば、伝熱管341におけるピッチP2と伝熱管342におけるピッチP2よりも小さい場合、上壁37a(底壁37b)に近い位置にある伝熱管33及び伝熱管34の周囲に燃焼ガスが流れやすくなるため、筐体37を流れる燃焼ガスの第1方向DR1における流量分布を均一化することができる。
If the pitch P2 in the
伝熱管34が第4端部34dにおいて第2端部33gと第4端部34dとの間の第2方向DR2における距離が距離L1となるように曲げられている場合、ヘッダ37ea及びヘッダ37ebとして同一のヘッダを使用することができる。そのため、この場合には、二次熱交換器30の部材コストを低減することができる。
When the
以上のように本発明の実施形態について説明を行ったが、上述の実施形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むことが意図される。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments described above can be modified in various ways. Moreover, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is intended to include all changes within the meaning and scope equivalent to the claims.
上記の実施形態は、熱交換器及び熱交換器を有する温水装置に特に有利に適用される。 The above-described embodiments are particularly advantageously applied to heat exchangers and hot water apparatuses having heat exchangers.
10a バーナ、10b バーナ、20 一次熱交換器、21 第1熱交換器、21a 入水口、21b 出水口、22 第2熱交換器、22a 入水口、22b 出水口、30 二次熱交換器、31 第3熱交換器、31a 入水口、31b 出水口、32 第4熱交換器、32a 入水口、32b 出水口、33 伝熱管、33a 直管部、33aa 第1端、33ab 第2端、33b 接続部、33c,33d,33e 直管部、33f 第1端部、33g 第2端部、34 伝熱管、34a 直管部、34b 接続部、34c 第3端部、34d 第4端部、341 伝熱管、342 伝熱管、35,36 伝熱管、37 筐体、37a 上壁、37b 底壁、37c 側壁、37ca ガス入口、37cb ガス入口、37d 側壁、37da ガス出口、37f 側壁、37ea ヘッダ、37eb ヘッダ、37f 側壁、37fa ヘッダ、37fb ヘッダ、38 仕切り部材、40a,40b,40c,40d,40e 配管、50 注湯弁、60 ポンプ、70 浴槽、100 温水装置、71 循環アダプタ、DR1 第1方向、DR2 第2方向、DR3 第3方向、L1,L2 距離、MP 位置、P1,P2 ピッチ。 10a burner, 10b burner, 20 primary heat exchanger, 21 first heat exchanger, 21a water inlet, 21b water outlet, 22 second heat exchanger, 22a water inlet, 22b water outlet, 30 secondary heat exchanger, 31 3rd heat exchanger, 31a water inlet, 31b water outlet, 32 4th heat exchanger, 32a water inlet, 32b water outlet, 33 heat transfer tube, 33a straight pipe section, 33aa first end, 33ab second end, 33b connection parts, 33c, 33d, 33e straight pipe part, 33f first end part, 33g second end part, 34 heat exchanger tube, 34a straight pipe part, 34b connection part, 34c third end part, 34d fourth end part, 341 Heat tube, 342 Heat exchanger tube, 35, 36 Heat exchanger tube, 37 Housing, 37a Top wall, 37b Bottom wall, 37c Side wall, 37ca Gas inlet, 37cb Gas inlet, 37d Side wall, 37da Gas outlet, 37f Side wall, 37ea header, 37eb header , 37f side wall, 37fa header, 37fb header, 38 partition member, 40a, 40b, 40c, 40d, 40e piping, 50 pouring valve, 60 pump, 70 bathtub, 100 hot water device, 71 circulation adapter, DR1 first direction, DR2 2nd direction, DR3 3rd direction, L1, L2 distance, MP position, P1, P2 pitch.
Claims (5)
前記第1方向に交差している第2面内において蛇行している第2伝熱管と、
前記第1伝熱管及び前記第2伝熱管が収納されている筐体とを備え、
前記第1伝熱管及び前記第2伝熱管は、前記第1方向に沿って重ねて配置されており、
前記第1伝熱管は、前記第1方向に交差している第2方向において等間隔で配列されている複数の第1直管部を有し、
前記第2伝熱管は、前記第2方向において等間隔で配列されている複数の第2直管部を有し、
前記複数の第1直管部及び前記複数の第2直管部は、前記第1方向及び前記第2方向に交差している第3方向に沿って直線状に延在しており、
前記複数の第2直管部の各々は、前記複数の第1直管部のうちの隣り合う2つの間に位置しており、
前記複数の第1直管部のうちの隣り合う2つの間の間隔である第1ピッチは、前記複数の第2直管部のうちの隣り合う2つの間の間隔である第2ピッチと異なっており、
前記筐体は、前記筐体の内部において燃焼ガスが前記第2方向に沿って流れるようにガス入口及びガス出口が形成された側壁を有し、
前記筐体に収納されているとともに、前記第1方向に交差している第3面内において蛇行している第3伝熱管をさらに備え、
前記第1伝熱管、前記第2伝熱管及び前記第3伝熱管は、前記第2伝熱管と前記第3伝熱管との間に前記第1伝熱管が位置するように前記第1方向に沿って重ねて配置されており、
前記第3伝熱管は、前記第2方向において等間隔で配置されている複数の第3直管部を有し、
前記複数の第3直管部の各々は、前記複数の第1直管部のうちの隣り合う2つの間に位置しており、
前記複数の第3直管部のうちの隣り合う2つの間の間隔である第3ピッチは、前記第1ピッチよりも小さく、かつ前記第2ピッチと異なっている、熱交換器。 a first heat exchanger tube meandering in a first plane intersecting the first direction;
a second heat exchanger tube meandering in a second plane intersecting the first direction;
A casing in which the first heat exchanger tube and the second heat exchanger tube are housed,
The first heat exchanger tube and the second heat exchanger tube are arranged in an overlapping manner along the first direction,
The first heat exchanger tube has a plurality of first straight pipe portions arranged at equal intervals in a second direction intersecting the first direction,
The second heat exchanger tube has a plurality of second straight pipe portions arranged at equal intervals in the second direction,
The plurality of first straight pipe parts and the plurality of second straight pipe parts extend linearly along a third direction intersecting the first direction and the second direction,
Each of the plurality of second straight pipe parts is located between two adjacent ones of the plurality of first straight pipe parts,
The first pitch, which is the interval between two adjacent ones of the plurality of first straight pipe parts, is different from the second pitch, which is the interval between two adjacent ones of the plurality of second straight pipe parts. and
The casing has a side wall in which a gas inlet and a gas outlet are formed so that combustion gas flows along the second direction inside the casing,
further comprising a third heat exchanger tube that is housed in the casing and meandering in a third plane intersecting the first direction,
The first heat exchanger tube, the second heat exchanger tube, and the third heat exchanger tube are arranged along the first direction such that the first heat exchanger tube is located between the second heat exchanger tube and the third heat exchanger tube. They are arranged one on top of the other,
The third heat exchanger tube has a plurality of third straight pipe portions arranged at equal intervals in the second direction,
Each of the plurality of third straight pipe parts is located between two adjacent ones of the plurality of first straight pipe parts,
A heat exchanger , wherein a third pitch, which is an interval between two adjacent ones of the plurality of third straight pipe sections, is smaller than the first pitch and different from the second pitch.
前記第2伝熱管は、前記第3伝熱管よりも前記上壁と前記底壁との間の中間位置の近くにあり、
前記第2ピッチは、前記第3ピッチよりも小さい、請求項1に記載の熱交換器。 The casing further includes a top wall and a bottom wall facing each other in the first direction,
The second heat exchanger tube is located closer to an intermediate position between the top wall and the bottom wall than the third heat exchanger tube,
The heat exchanger according to claim 1 , wherein the second pitch is smaller than the third pitch.
前記第1方向に交差している第2面内において蛇行している第2伝熱管と、
前記第1伝熱管及び前記第2伝熱管が収納されている筐体とを備え、
前記第1伝熱管及び前記第2伝熱管は、前記第1方向に沿って重ねて配置されており、
前記第1伝熱管は、前記第1方向に交差している第2方向において等間隔で配列されている複数の第1直管部を有し、
前記第2伝熱管は、前記第2方向において等間隔で配列されている複数の第2直管部を有し、
前記複数の第1直管部及び前記複数の第2直管部は、前記第1方向及び前記第2方向に交差している第3方向に沿って直線状に延在しており、
前記複数の第2直管部の各々は、前記複数の第1直管部のうちの隣り合う2つの間に位置しており、
前記複数の第1直管部のうちの隣り合う2つの間の間隔である第1ピッチは、前記複数の第2直管部のうちの隣り合う2つの間の間隔である第2ピッチと異なっており、
前記筐体は、前記筐体の内部において燃焼ガスが前記第2方向に沿って流れるようにガス入口及びガス出口が形成された側壁を有し、
前記第1伝熱管の数及び前記第2伝熱管の数は、前記ガス入口側と前記ガス出口側とで同じであり、
前記複数の第1直管部のうちの1つの第1直管部の外周面と前記1つの第1直管部に最近接している前記複数の第2直管部のうちの1つの第2直管部の外周面との間の距離は、前記1つの第1直管部に隣り合う前記複数の第1直管部のうちの他の1つの第1直管部の外周面と前記他の1つの第1直管部に最近接している前記複数の第2直管部のうちの他の1つの第2直管部の外周面との間の距離よりも大きく、
前記他の1つの第1直管部は、前記第2方向において、前記1つの第1直管部よりも前記ガス出口の近くにある、熱交換器。 a first heat exchanger tube meandering in a first plane intersecting the first direction;
a second heat exchanger tube meandering in a second plane intersecting the first direction;
A casing in which the first heat exchanger tube and the second heat exchanger tube are housed,
The first heat exchanger tube and the second heat exchanger tube are arranged in an overlapping manner along the first direction,
The first heat exchanger tube has a plurality of first straight pipe portions arranged at equal intervals in a second direction intersecting the first direction,
The second heat exchanger tube has a plurality of second straight pipe portions arranged at equal intervals in the second direction,
The plurality of first straight pipe parts and the plurality of second straight pipe parts extend linearly along a third direction intersecting the first direction and the second direction,
Each of the plurality of second straight pipe parts is located between two adjacent ones of the plurality of first straight pipe parts,
The first pitch, which is the interval between two adjacent ones of the plurality of first straight pipe parts, is different from the second pitch, which is the interval between two adjacent ones of the plurality of second straight pipe parts. and
The casing has a side wall in which a gas inlet and a gas outlet are formed so that combustion gas flows along the second direction inside the casing,
The number of the first heat exchanger tubes and the number of the second heat exchanger tubes are the same on the gas inlet side and the gas outlet side,
The outer circumferential surface of one of the plurality of first straight pipe parts and the second of one of the plurality of second straight pipe parts that is closest to the one first straight pipe part. The distance between the outer circumferential surface of a straight pipe section is the distance between the outer circumferential surface of another first straight pipe section of the plurality of first straight pipe sections adjacent to the one first straight pipe section and the other first straight pipe section. greater than the distance between the outer circumferential surface of another second straight pipe part of the plurality of second straight pipe parts that is closest to the one first straight pipe part,
The other first straight pipe section is a heat exchanger that is located closer to the gas outlet than the one first straight pipe section in the second direction .
前記第2伝熱管は、第3端部と、前記第2方向において前記第3端部よりも前記ガス出口の近くにある第4端部とを有し、
前記第2伝熱管は、前記第2方向における前記第1端部と前記第3端部との間の距離が前記第2方向における前記第2端部と前記第4端部との間の距離に等しくなるように曲げられている、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の熱交換器。 The first heat exchanger tube has a first end and a second end that is closer to the gas outlet than the first end in the second direction,
The second heat exchanger tube has a third end and a fourth end that is closer to the gas outlet than the third end in the second direction,
In the second heat exchanger tube, the distance between the first end and the third end in the second direction is the distance between the second end and the fourth end in the second direction. The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat exchanger is bent to be equal to .
前記燃焼ガスを発生させるバーナとを備える、温水装置。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4,
A hot water device comprising: a burner that generates the combustion gas.
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