WO2005108875A1

WO2005108875A1 - 熱交換器および温水装置

Info

Publication number: WO2005108875A1
Application number: PCT/JP2005/008541
Authority: WO
Inventors: Tetsurou Hamada; Hitoshi Hara; Hideaki Yoshitomi; Kozo Uehara; Hiroaki Takashima; Mitufuku Asakawa
Original assignee: Noritz Corporation
Priority date: 2004-05-11
Filing date: 2005-05-10
Publication date: 2005-11-17
Also published as: DE112005001061T5; US20070221143A1; US7428883B2; US20070209606A1; WO2005108876A1; DE112005001069T8; US7523721B2; DE112005001069T5

Abstract

　熱交換器Ａ１は、複数のループ部６０ａを有するコイル状管体部６０と、このコイル状管体部６０に囲まれて仕切り部材１９により一端部が閉塞された空間部３５とを備え、燃焼ガスは、この空間部３５からコイル状管体部６０のループ部６０ａの隙間６１を通過して燃焼ガス通路３６に進行するように構成されている。ループ部６０ａは、厚みｔ１よりも幅Ｌ１の方が大きい管体により構成されているために、燃焼ガスが隙間６１を通過する際の熱回収量が多くなる。したがって、熱交換器Ａ１の全体の構造の簡素化および小型化を図りつつ、熱交換効率を高くすることが可能である。

Description

明細書

熱交換器および温水装置

技術分野

[0001] 本発明は、燃焼ガス力ゝら熱回収を行なうのに利用される熱交^^、および熱交換器を備えた温水装置に関する。

背景技術

[0002] 熱交^^の一例としては、特許文献 1に記載されたものがある。同文献に記載された熱交翻は、図 93に示すように、熱交換用のコイル状管体部 40eが、缶体 2e内に配された構成を有している。コイル状管体部 40eに囲まれた空間部 3eの底部は、仕切り部材 6eによって塞がれている。この熱交換器においては、缶体 2eの上部から燃焼ガスが導入されると、この燃焼ガスは空間部 3eからコイル状管体部 40eの隙間を通過してその外方に流れ、その後缶体 2eの下部開口力外部に排出される。その一方、コイル状管体部 40eには、その一端力も媒体が供給され、この媒体は前記燃焼ガスにより加熱される。この加熱された媒体は、コイル状管体部 40eの他端から流出する。

[0003] このような構成によれば、コイル状管体部 40eが 1本の螺旋状管体により形成されて V、るために、たとえば多数本のフィン付チューブを利用したタイプの熱交^^と比較すると、その構造は簡素である。したがって、製造コストの低減や、全体の小型化を図るのに適する。

[0004] し力しながら、前記従来技術においては、次に述べるような問題点があった。

[0005] 熱交換用のコイル状管体部 40eは、 1本の螺旋状管体を用いて形成されているに過ぎな、ために、空間部 3eに導入された燃焼ガスがコイル状管体部 40eに接触する度合いは少ない。とくに、燃焼ガスがコイル状管体部 40eの隙間を通過する際の接触度合いは少なぐその際の伝熱量は少ない。したがって、前記従来技術では、熱交換効率が低いものとなっていた。近年においては、燃料の節約による環境保護、ランユングコストの低減、およびその他の種々の観点から、熱交換器の熱交換効率を高めることが強く要望されている。熱交換効率を高めるための有効な手段としては、燃焼ガス力も顕熱を回収することに加え、潜熱をも回収 (より正確には、燃焼ガス中の水蒸気の潜熱を回収)することが考えられる。ところが、前記従来技術によれば、そのような潜熱回収も困難である。

[0006] 特許文献 1 :実開昭 61— 69676号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解消し、または抑制することにある。

課題を解決するための手段

[0008] 本発明の第 1の側面により提供される熱交換器は、軸長方向の両端に燃焼器用開口部および燃焼ガス流出口が形成されて！ヽる缶体と、前記缶体内にお！ヽて前記軸長方向に複数段の隙間を介して並ぶ複数のループ部を有する熱交換用のコイル状管体部と、前記コイル状管体部に囲まれて形成され、かつ一端が前記燃焼器用開口部に連通して、る空間部と、前記空間部に供給された燃焼ガスが前記空間部の他端をそのまま通過することを阻止し、前記燃焼ガスを前記複数段の隙間に進行させる仕切り部材と、前記コイル状管体部の外周囲に形成され、かつ前記複数段の隙間を通過してきた燃焼ガスを前記燃焼ガス流出口に導く燃焼ガス通路と、を備えている、熱交換器であって、前記各ループ部は、前記軸長方向の厚みよりもこれと交差する方向の幅の方が大き、管体により構成されて、ることを特徴として！/、る。

[0009] 好ましくは、前記各ループ部は、偏平チューブにより構成されている。

[0010] 好ましくは、前記缶体は、筒状の周壁部を有しており、前記燃焼ガス通路は、前記周壁部と前記コイル状管体部との間に形成されている。

[0011] 好ましくは、本発明に係る熱交換器は、前記缶体内に設けられ、かつ前記コイル状管体部から流れ落ちてくるドレインを受けるドレイン受け部と、このドレイン受け部によつて受けたドレインを前記缶体の外部に排出するための排出口と、を備えている。

[0012] 好ましくは、本発明に係る熱交は、前記コイル状管体部力流れ落ちてくるドレインが前記燃焼ガス流出ロカ前記缶体の外部に排出されるように、前記ドレインを前記燃焼ガス流出口に導くドレインガイド部を備えている。

[0013] 好ましくは、前記複数のループ部の前記幅は、前記燃焼器用開口部に近い部分と遠、部分とでは相違するように不均一とされて、る。

[0014] 好ましくは、前記コイル状管体部には、その内部を通過する水を乱流とするようにその内方に向けて突出した複数の凸部が設けられている。

[0015] 好ましくは、本発明に係る熱交換器は、前記コイル状管体部の各ループ部に接触して、る複数のループ部を有する追加のコイル状管体部を備えており、これら複数のコイル状管体部は、複数の給湯先への給湯が可能に、入水および出湯が個別に行なわれる構成とされている。

[0016] 好ましくは、前記複数のコイル状管体部は、前記軸長方向およびこれと交差する方向の!/、ずれか一方に重なり合って、る。

[0017] 好ましくは、前記コイル状管体部は、内管と外管とを有する二重管構造とされており、前記内管内への通水と、前記内管および外管の隙間内への通水とは互いに独立して行なうことが可能な構成とされて！/、る。

[0018] 好ましくは、本発明に係る熱交は、接続用の両端部を有し、かつ中間部がループ状とされた複数の管体モジュールと、これら複数の管体モジュールが前記軸長方向に並べられて前記缶体内に配された状態において、これら複数の管体モジユールの両端部と接続され、かつこれらに通水を可能とする通水手段と、を備えており、前記コイル状管体部は、前記複数の管体モジュールを含んで構成されて、る。

[0019] 好ましくは、前記通水手段は、前記缶体に設けられ、かつ入水口を有する入水チヤンバと、前記缶体に設けられ、かつ出湯口を有する出湯チャンバと、前記缶体に設けられ、かつ前記複数の管体モジュールのそれぞれの一端部が接続されてこれらを互いに連通させる共通チャンバと、を備えており、前記複数の管体モジュールとしては、他端部が前記入水チャンバに接続された第 1の管体モジュールと、他端部が前記出湯チャンバに接続された第 2の管体モジュールとがあり、前記入水チャンバに供給された水は、前記第 1の管体モジュールを通過した後に前記共通チャンバに流入して力前記第 2の管体モジュールを通過して前記出湯チャンバに流入するように構成されている。

[0020] 好ましくは、前記コイル状管体部は、ステンレス製である。

[0021] 本発明の第 2の側面により提供される温水装置は、燃焼器と、この燃焼器により発生された燃焼ガス力ゝら熱回収を行なう熱交^^と、を備えており、前記熱交は、軸長方向の両端に燃焼器用開口部および燃焼ガス流出口が形成されて!ヽる缶体と、前記缶体内において前記軸長方向に複数段の隙間を介して並ぶ複数のループ部を有する熱交換用のコイル状管体部と、前記コイル状管体部に囲まれて形成され、かつ一端が前記燃焼器用開口部に連通している空間部と、前記燃焼器から前記空間部に供給された燃焼ガスが前記空間部の他端をそのまま通過することを阻止し、前記燃焼ガスを前記複数段の隙間に進行させる仕切り部材と、前記コイル状管体部の外周囲に形成され、かつ前記複数段の隙間を通過してきた燃焼ガスを前記燃焼ガス流出口に導く燃焼ガス通路と、を備えている、温水装置であって、前記各ループ部は、前記軸長方向の厚みよりもこれと交差する方向の幅の方が大きい管体により構成されて!/、ることを特徴として！/、る。

[0022] 本発明の第 3の側面により提供される熱交翻は、軸長方向の両端に燃焼器用開口部および燃焼ガス流出口が形成されている缶体と、前記軸長方向に並ぶようにして前記缶体内に配された複数のループ部を有する熱交換用のコイル状管体部と、前記コイル状管体部に囲まれて形成され、かつ一端が前記燃焼器用開口部に連通している空間部と、前記空間部に供給された燃焼ガスが前記空間部の他端をそのまま通過することを阻止する仕切り部材と、前記コイル状管体部の外周囲に形成され、かつ進行してきた燃焼ガスを前記燃焼ガス流出口に導く燃焼ガス通路と、を備えている、熱交換器であって、前記コイル状管体部とは各ループ部の直径および幅のいずれかが相違する少なくとも 1つの追加のコイル状管体部を含み、かつこれらの複数のループ部が前記軸長方向およびこれと交差する方向に並ぶように、前記複数のコイル状管体部が重ね巻き状とされた管体重ね巻き構造部と、前記燃焼ガスが前記空間部から前記管体重ね巻き構造部を通過して前記燃焼ガス通路に流れるように、前記複数のループ部間に形成された燃焼ガス通過用の複数段の隙間と、を備えていることを特徴としている。

[0023] 好ましくは、前記各コイル状管体部は、前記複数のループ部が螺旋状に繋がった螺旋状管体を用いて構成されて!ヽる。

[0024] 好ましくは、前記缶体は、筒状の周壁部を有しており、前記燃焼ガス通路は、前記周壁部と前記管体重ね巻き構造部との間に形成されている。

[0025] 好ましくは、前記複数のコイル状管体部のうち、外周寄りのコイル状管体部には、内周寄りのコイル状管体部を通過して、な、非加熱の水が供給されるように構成されている。

[0026] 好ましくは、本発明に係る熱交換器は、前記各隙間を規定するためのスぺーサを備えており、このスぺーサは、前記軸長方向に長さを有するベース部と、このベース部から櫛歯状に突出して前記複数のループ部間に挿入される複数の突出部と、を備えている。

[0027] 好ましくは、前記複数のループ部の外面には、複数の凸部が設けられており、前記複数のループ部の前記軸長方向に隣り合うものどうしが前記複数の凸部を介して接触していることにより、前記複数段の隙間が形成されている。

[0028] 好ましくは、前記複数のループ部の外面には、複数の凹部が設けられており、これら複数の凹部のうち、前記複数のループ部の前記軸長方向に隣り合うものどうしの間に位置する部分が、前記複数段の隙間となっている。

[0029] 好ましくは、前記複数のループ部の外面には、少なくとも 1つの螺旋状の凹溝が形成されており、この凹溝の一部が前記隙間を構成している。

[0030] 好ましくは、本発明に係る熱交翻は、前記缶体内に設けられ、かつ前記複数のコィル状管体部から流れ落ちてくるドレインを受けるドレイン受け部と、このドレイン受け部によって受けたドレインを前記缶体の外部に排出するための排出口と、を備えている。

[0031] 好ましくは、本発明に係る熱交換器は、前記複数のコイル状管体部から流れ落ちてくるドレインが前記燃焼ガス流出ロカ前記缶体の外部に排出されるように、前記ドレインを前記燃焼ガス流出口に導くドレインガイド部を備えている。

[0032] 好ましくは、前記複数段の隙間の寸法は、前記燃焼器用開口部に近い部分と遠い部分とでは相違するように不均一とされて、る。

[0033] 好ましくは、前記複数のコイル状管体部は、それらのループ部の各管径が同一に揃えられ、前記軸長方向と交差する方向に並ぶ複数のループ部どうしは、前記軸長方向にお、て互いに段差を生じな、ように設けられて、る。 [0034] 好ましくは、前記軸長方向と交差する方向に並ぶ複数のループ部どうしは、それらの外面が前記軸長方向にぉ、て段差を生じるように設けられて、る。

[0035] 好ましくは、前記複数のコイル状管体部のそれぞれの管径は、同一に揃えられておらず、最内周のコイル状管体部の管径が最大とされている。

[0036] 好ましくは、本発明に係る熱交は、入水管用の接続口を有し、かっこの接続口に供給されてくる水が前記複数のコイル状管体部に分配供給されるように、前記複数のコイル状管体部のそれぞれの一端に接続されている入水用ヘッダと、出湯管用の接続口を有し、かつ前記複数のコイル状管体部を通過してきた湯が前記接続口に合流するように、前記複数のコイル状管体部のそれぞれの他端に接続されている出湯用ヘッダと、を備えている。

[0037] 好ましくは、前記複数のコイル状管体部の両端のうち、前記燃焼器用開口部寄りの一方に、前記出湯用ヘッダが接続され、かつ他方に、前記入水用ヘッダが接続されており、前記複数のコイル状管体部に対する通水は、前記燃焼器用開口部に遠い部分から近、部分に向けて行なわれるように構成されて、る。

[0038] 好ましくは、本発明に係る熱交換器は、前記缶体は、筒状の周壁部を有し、前記複数のコイル状管体部の端部に一端部が嵌合して接続され、かつ他端部が前記缶体の外部に位置するように前記缶体の周壁部を貫通した複数の曲管を備えており、前記入水用および出湯用ヘッダの少なくとも一方は、前記複数の曲管の他端部に接続されて前記缶体の外部に配されて、る。

[0039] 好ましくは、前記複数の曲管の前記周壁部を貫通する部分および前記他端部の配列ピッチは、前記複数のコイル状管体部の端部および前記複数の曲管の前記一端部の配列ピッチよりも大きくされている。

[0040] 好ましくは、本発明に係る熱交換器は、前記複数の曲管が挿通する開口部が形成され、かつ一対の端縁に屈曲状の突出片が形成された板状部材を備えており、前記缶体の前記周壁部は、前記板状部材が筒状に形成され、かつ前記一対の端縁の突出片どうしが重ね合わされて接合されて、ることにより構成されて、る。

[0041] 好ましくは、本発明に係る熱交換器は、前記複数の曲管が挿通する開口部が形成された第 1の板状部材と、この第 1の板状部材とは別体の第 2の板状部材と、を備えており、前記缶体の周壁部は、前記第 2の板状部材の一対の端縁が前記第 1の板状部材に接合されて、これら第 1および第 2の板状部材がー連に繋がった筒状とされて V、ることにより構成されて、る。

[0042] 好ましくは、前記複数のコイル状管体部は、入水および出湯が別々になされる複数の通水路を構成しており、これら複数の通水路を通過して生成された湯を複数の給湯先に個別に供給可能な構成とされ、前記複数のコイル状管体部の複数の通水路を構成するものどうしは、互いに接触している。

[0043] 好ましくは、前記複数のコイル状管体部の少なくとも 1つは、内管および外管を有する二重管構造され、前記内管内への通水と、前記内管および外管の隙間内への通水とは独立して行なうことが可能な構成とされている。

[0044] 好ましくは、前記各コイル状管体部は、前記軸長方向に並んだ略 C字状の複数の管体を具備して構成されており、かつこれら複数の管体の両端には、これらに対して通水を行なうための少なくとも 1つのヘッダが接続されている。

[0045] 本発明の第 4の側面により提供される温水装置は、燃焼器と、この燃焼器により発生された燃焼ガス力ゝら熱回収を行なう熱交^^と、を備えており、前記熱交は、軸長方向の両端に燃焼器用開口部および燃焼ガス流出口が形成されて!ヽる缶体と、前記軸長方向に並ぶようにして前記缶体内に配された複数のループ部を有する熱交換用のコイル状管体部と、前記コイル状管体部に囲まれて形成され、かつ一端が前記燃焼器用開口部に連通している空間部と、前記燃焼器から前記空間部に供給された燃焼ガスが前記空間部の他端をそのまま通過することを阻止する仕切り部材と、前記コイル状管体部の外周囲に形成され、かつ進行してきた燃焼ガスを前記燃焼ガス流出口に導く燃焼ガス通路と、を備えている、温水装置であって、前記コイル状管体部とは各ループ部の直径および幅のいずれかが相違する少なくとも 1つの追カロのコイル状管体部を含み、かつこれらの複数のループ部が前記軸長方向およびこれと交差する方向に並ぶように、前記複数のコイル状管体部が重ね巻き状とされた管体重ね巻き構造部と、前記燃焼ガスが前記空間部から前記管体重ね巻き構造部を通過して前記燃焼ガス通路に流れるように、前記複数のループ部間に形成された燃焼ガス通過用の複数段の隙間と、を備えて、ることを特徴として、る。 [0046] 好ましくは、前記熱交換器は、前記燃焼器用開口部が前記燃焼ガス流出口よりも上位となる姿勢に設けられ、前記燃焼器は、前記熱交^^の上部に接続され、かつ燃料を下向きに燃焼させるように構成されて、る。

[0047] 好ましくは、前記各ループ部は、中空円形状であるとともに、前記缶体は、前記各ループ部を囲む略円筒状の周壁部を有しており、この周壁部と前記各ループ部との間に前記燃焼ガス通路が形成されて、る。

[0048] 好ましくは、前記熱交換器は、前記燃焼器用開口部が前記燃焼ガス流出口よりも下位となる姿勢に設けられ、前記燃焼器は、前記熱交^^の下部に接続され、かつ燃料を上向きに燃焼させるように構成されて、る。

[0049] 好ましくは、前記各ループ部は、中空矩形状であるとともに、前記缶体は、前記各ループ部を囲む矩形筒状の周壁部を有しており、この周壁部と前記各ループ部との間に前記燃焼ガス通路が形成されて、る。

[0050] 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。

図面の簡単な説明

[0051] [図 1]本発明が適用された熱交換器およびこれを備えた給湯装置の一例を示す概略断面図である。

[図 2]図 1の II II断面図である。

[図 3]3Aは、熱交換用の水管を構成する管体モジュールの一例を示す平面図であり

、 3Bは、その正面図である。

[図 4]図 1に示す給湯装置の要部断面図である。

[図 5]図 2の V— V断面図である。

[図 6]図 1に示す給湯装置に用いられて!/、るスぺーサの一例を示す一部省略斜視図である。

[図 7]図 1に示す給湯装置の制御部の動作手順の一例を示すフローチャートである。

[図 8]図 1に示す給湯装置の制御部の動作手順の他の例を示すフローチャートである。

[図 9]図 1に示す給湯装置の制御部の動作手順の他の例を示すフローチャートである。

[図 10]図 1に示す給湯装置の制御部の動作手順の他の例を示すフローチャートである。

[図 11]スぺーサの他の例を示す要部断面図である。

[図 12]スぺーサの他の例を示す要部断面図である。

[図 13]13A, 13Bは、スぺーサの他の例を示す要部斜視図である。

[図 14]14A, 14Bは、スぺーサの他の例を示す要部斜視図である。

[図 15]スぺーサの他の例を示す要部斜視図である。

[図 16]スぺーサの他の例を示す要部斜視図である。

[図 17]17Aは、熱交換用の水管の他の例を示す要部断面図であり、 17Bは、 17Aの要部左側面部である。

[図 18]18A, 18Bは、コイル状管体部のピッチを不均一にする例を示す要部断面図である。

[図 19]19A, 19Bは、コイル状管体部の幅を不均一にする例を示す要部断面図である。

[図 20]2OAは、熱交換用の水管に乱流発生用の凸部を形成した一例を示す要部平面断面図であり、 20Bは、 20Aの XX— XX断面図である。

[図 21]21Aは、熱交換用の水管に乱流発生用の凸部を形成した他の例を示す要部平面断面図であり、 21Bは、 21Aの XXI— XXI断面図である。

[図 22]22Aは、熱交換用の水管に乱流発生用の凸部を形成した他の例を示す要部平面断面図であり、 22Bは、 22Aの XXII— XXII断面図である。

[図 23]23Aは、熱交換用の水管に乱流発生用の凸部を形成した他の例を示す要部平面断面図であり、 23Bは、 23Aの XXIII— XXIII断面図である。

[図 24]24Aは、熱交換用の水管に乱流発生用の凸部を形成した他の例を示す要部平面断面図であり、 24Bは、 24Aの XXIV— XXIV断面図である。

圆 25]25Aは、熱交換用の複数種類の水管を接触させる構成の一例を示す要部断面図であり、 25Bは、その要部平面断面図である。

圆 26]26Aは、熱交換用の複数種類の水管を接触させる構成の他の例を示す要部断面図であり、 26Bは、その要部平面断面図である。

圆 27]熱交換用の複数種類の水管を接触させる構成の他の例を示す要部断面図である。

圆 28]熱交換用の複数種類の水管を接触させる構成の他の例を示す要部断面図である。

圆 29]29Aは、熱交換用の水管を 2重管体構造とした例を示す要部断面図であり、 2 9Bは、その一部破断平面断面図である。

[図 30]3OA, 30Bは、熱交換器の缶体の他の例を示す要部概略平面断面図である。

[図 31]熱交換器のドレイン受け部の他の例を示す要部断面図である。

[図 32]熱交換器のドレイン受け部の他の例を示す要部断面図である。

圆 33]熱交翻における管体モジュールの接続構造の他の例を示す要部断面図である。

[図 34]本発明が適用された熱交換器およびこれを備えた給湯装置の他の例を示す概略断面図である。

圆 35]本発明が適用された熱交翻およびこれを備えた給湯装置の一例を示す概略断面図である。

[図 36]図 35に示す熱交換器の断面図である。

[図 37]図 35に示す熱交換器の断面図である。

[図 38]図 35に示す熱交^^の平面断面図である。

[図 39]図 38の要部断面図である。

[図 40]水管を構成するコイル状管体部と曲管との接続構造の他の例を示す要部断面説明図である。

圆 41]複数のコイル状管体部の一例を示す概略斜視図である。

圆 42]図 41に示した複数のコイル状管体部に付属部品を組み付ける工程を示す概略斜視図である。

圆 43]図 42に示した複数のコイル状管体部および付属部品を板状部材によって囲み込む工程を示す概略斜視図である。

[図 44]図 42に示したコイル状管体部および付属部品を板状部材によって囲み込んだ状態を示す斜視図である。

圆 45]本発明が適用された熱交翻の他の例を示す斜視図である。

圆 46]図 45に示す熱交換器の要部平面断面図である。

[図 47]図 45に示す熱交換器の製造に用いられる複数のコイル状管体部を示す概略斜視図である。

[図 48]図 47に示す複数のコイル状管体部に関連部品を取り付けた状態を示す斜視図である。

圆 49]図 48に示す複数のコイル状管体部および関連部品を板状部材により囲み込む工程を示す斜視図である。

圆 50]本発明が適用された熱交翻の製造工程の他の例を示す分解斜視図である圆 51]本発明が適用された熱交翻のヘッダ構造の他の例を示す要部平面断面図である。

[図 52]図 51の符号 LIIで示す部分の断面図である。

[図 53]図 52の LIII LIII断面図である。

[図 54]54Aは、ヘッダの接続に用いられる抜け止め具の一例を示す斜視図であり、 5 4Bは、 54Aの LIVb— LIVb断面図であり、 54Cは、 54Aの LIVc— LIVc断面図である

[図 55]図 51に示されたヘッダ構造部分の分解断面図である。

圆 56]ヘッダ接続に用いられる複数の曲管の接続構造の他の例を示す要部平面断面図である。

圆 57]本発明が適用された熱交翻の他の例を示す概略平面断面図である。

圆 58]本発明が適用された熱交翻の他の例を示す概略平面断面図である。

圆 59]本発明が適用された熱交翻およびこれを備えた給湯装置の他の例を示す概略断面図である。

圆 60]本発明が適用された給湯装置の他の例を示す要部断面図である。

圆 61]本発明が適用された給湯装置の他の例を示す要部断面図である。

圆 62]本発明が適用された熱交翻の他の例を示す断面図である。 [図 63]図 62の要部断面図である。

圆 64]本発明が適用された熱交換器の他の例を示す要部断面図である。

[図 65]本発明が適用された熱交換器の他の例を示す要部断面図である。

圆 66]本発明が適用された熱交換器の他の例を示す要部断面図である。

圆 67]本発明が適用された熱交翻の他の例を示す概略断面図である。

圆 68]本発明が適用された熱交翻の他の例を示す概略断面図である。

[図 69]本発明にお、て用いられるスぺーサの他の例を示す要部断面図である。圆 70]本発明にお、てコイル状管体部間に隙間を形成する手段の他の例を示す要部側面図である。

[図 71]図 70の LXXI— LXXI断面図である。

圆 72]本発明においてコイル状管体部間に隙間を形成する手段の他の例を示す要部側面図である。

[図 73]図 72の LXXIII— LXXIII断面図である。

[図 74]図 72および図 73に示したコイル状管体部の斜視図である。

[図 75]75Aは、本発明においてコイル状管体部間に隙間を形成する手段の他の例を示す要部側面図であり、 75Bは、 75Aの LXXV— LXXV断面図である。

圆 76]本発明にお、てコイル状管体部間に隙間を形成する手段の他の例を示す要部側面図である。

圆 77]本発明においてコイル状管体部間に隙間を形成する手段の他の例を示す要部側面図である。

圆 78]本発明にお、てコイル状管体部間に隙間を形成する手段の他の例を示す要部側面図である。

圆 79]本発明において管体重ね巻き構造部の上方の隙間を塞ぐ手段の他の例を示す要部断面図である。

圆 80]本発明にお、て管体重ね巻き構造部の上方の隙間を塞ぐ手段の他の例を示す要部断面図である。

圆 81]本発明において管体重ね巻き構造部の上方の隙間を塞ぐ手段の他の例を示す要部断面図である。 [図 82]本発明にお、て管体重ね巻き構造部の上方の隙間を塞ぐ手段の他の例を示す要部断面説明図である。

[図 83]83Aは、本発明が適用された熱交翻の他の例を示す平面断面図であり、 8 3Bは、 83 Aの LXXXIII - LXXXIII断面図である。

[図 84]本発明が適用された給湯装置の他の例を示す概略断面図である。

[図 85]図 84に示す給湯装置の概略平面断面図である。

[図 86]本発明が適用された熱交換器の他の例を示す一部省略斜視図である。

[図 87]図 86に示す熱交翻の要部断面図である。

[図 88]88A, 88Bは、複数のコイル状管体部どうしを接触させる例を示す断面図である。

[図 89]本発明が適用された熱交換器の他の例を示す要部断面図である。

[図 90]本発明が適用された熱交換器の他の例を示す平面断面図である。

[図 91]図 90の XCI— XCI断面図である。

[図 92]本発明が適用された熱交換器およびこれを備えた給湯装置の他の例を示す概略断面図である。

[図 93]従来技術の一例を示す説明図である。

発明を実施するための最良の形態

[0052] 以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。

[0053] 図 1は、本発明が適用された熱交換器およびこれを備えた給湯装置の一例を示している。図 2〜図 6は、図 1に示された熱交換器およびこれに関連する構成を示している。図 1によく表われているように、本実施形態の給湯装置 B1は、熱交に加え、燃焼器 1、底部ケーシング 80、排気ダクト 81、および制御部 89を具備している

[0054] 燃焼器 1は、たとえば灯油を燃料としてその気化ガスを下向きに燃焼させ、あるいは灯油を下向きに噴射して燃焼させる逆燃式である。熱交 Α1上には、下部が開口した略ボックス状の缶体 10が載設されており、この缶体 10内に燃焼器 1が配されて支持されている。缶体 10の上部には、缶体 10内に燃焼用空気を下向きに供給する送風ファン 13が設けられている。この送風ファン 13による送風作用は、熱交換器 A 1内にお、て燃焼ガスを後述する一定の経路で進行させるのに役立つ。缶体 10上には、燃焼器 1に燃料を供給するとともにその供給量の調整が可能な燃料供給装置 12も設けられている。制御部 89は、 CPUやそれに付属するメモリを備えたマイクロコンピュータにより構成されている。この制御部 89は、一定の条件にしたがって燃焼器 1の燃焼号数を決定し、かっこの決定した燃焼号数で燃焼器 1を駆動させることができるよう〖こ、燃料供給装置 12から燃焼器 1への燃料供給量制御、および送風ファン 1 3のモータ Mの回転数制御を行なう。その詳細については、後述する。

[0055] 熱交は、缶体 2および熱交換用の水管 6を備えて、る。これら缶体 2および水管 6は、ともにステンレス製であり、水管 6を利用して燃焼ガスカゝら潜熱回収を行なつた際に発生するドレインに起因してこれらが容易に腐食を生じな、ようにされて!、る。燃焼ガスカゝら潜熱回収を行なった場合には、燃焼ガス中の水蒸気が凝縮してドレイン (凝縮水)が発生する。このドレインは、一般的には、燃焼ガス中の硫黄酸化物ゃ窒素酸ィ匕物などを吸収した PH3程度の強酸性となる。このようなこと力、缶体 2や水管 6は耐酸性に優れた材質とされている。後述するドレイン受け部 26、仕切り部材 19、およびスぺーサ 18もステンレス製とされている。

[0056] 熱交換器 A1の缶体 2は、缶体 10の下部に接続されており、略円筒状の周壁部 20 を有している。この缶体 2の上部および下部には、燃焼器用開口部 22Aおよび燃焼ガス流出口 22Bが形成されている。燃焼器用開口部 22Aは、燃焼器 1から燃焼ガスを導入させるための部分として、または燃焼器 1を缶体 2内に進入させて取り付けるための部分として利用される。本実施形態においては、燃焼器 1の一部がこの燃焼器用開口部 22Aを介して缶体 2内に進入している。缶体 2は、水管 6に対する通水手段として、入水口 71aを有する入水用チャンバ 71、出湯口 72aを有する出湯用チャンノ 72、および共通チャンバ 73を備えている。これらのチャンバ 71〜73は、たとえば周壁部 20の外側に適当なケーシング部材を溶接することにより形成されている。これらチャンバ 71〜73と水管 6との具体的な接続構造については後述する。

[0057] 水管 6は、缶体 2内に配されたコイル状管体部 60を有している。このコイル状管体部 60は、缶体 2の上下高さ方向に複数段に繋がった螺旋状のループ部 60aが隙間 61を介して並んだ構成を有している。各ループ部 60aは、偏平状である。コイル状管体部 60に囲まれた空間部 35の上部には、燃焼器 1が位置している。コイル状管体部 60の外周と缶体 2の周壁部 20との間には、缶体 2の高さ方向に延びる燃焼ガス通路 36が形成されている。図 2に示すように、各ループ部 60aは略円環状であるのに対し、缶体 2の周壁部 20は略円筒状である。缶体 2の半径方向における燃焼ガス通路 36 の各部の幅 L2は、略均一である。

[0058] 水管 6は、サイズおよび形状が同一に揃えられてモジュール化された複数の管体モジュール 62を缶体 2内に複数段に重ねて設けることにより構成されている。より具体的には、図 3A,図 3Bに示すように、管体モジュール 62は、螺旋状に繋がった略円環状の複数 (たとえば 5つ）のループ部 60aがそれらの厚み方向に積層した部分を有している。この部分の両端部 62a, 62bには、接続プラグ 62cが設けられている。この管体モジュール 62は、接続プラグ 62cが設けられた箇所を除く全長域にわたって、厚み tlよりも幅 L1の方が大きな偏平状のステンレス製チューブにより形成されている。それらの具体的な数値の一例を挙げると、厚み tlは 5mm程度であり、幅 L1は 25 mmfe度で

[0059] 水管 6は、たとえば図 4に示すように、 4つの管体モジュール 62 (62A〜62D)が上下高さ方向に重ねられて、それらの一端部 62aがいずれも共通チャンバ 73に接続されて支持された構成を有して、る。管体モジュール 62の数力つとして、るのは理解を容易にするためであり、その具体的な数はこれに限定されない。下段寄りの 2つの管体モジュール 62C, 62Dの各他端部 62bは、入水用チャンバ 71に接続されて支持されている。これに対し、上段寄りの 2つの管体モジュール 62A, 62Bの各他端部 62bは出湯用チャンバ 72に接続されて支持されている。したがって、入水口 71aに入った水は、入水用チャンバ 71から管体モジュール 62C, 62Dを通過して共通チヤンバ 73に流入した後に、管体モジュール 62A, 62B内にその一端部 62aから流入して出湯用チャンバ 72に至り、出湯口 72aから所望の給湯先に供給される。

[0060] 図 5によく表われているように、熱交換器 A1内には、仕切り部材 19および複数のスぺーサ 18が設けられている。仕切り部材 19は、空間部 35の下部を塞ぐためのものであり、たとえば円板状である。この仕切り部材 19は、図 35〜図 39に示す後述の実施形態において説明する仕切り部材 19のように、たとえば金属板の表面を断熱材で覆つた積層構造としたり、あるいは燃焼ガスが当たる上面部を凹状に窪ませた構成とすることができる。この仕切り部材 19の取り付けは、たとえば水管 6にこの仕切り部材 19 を溶接することにより行なわれている。他の取り付け手段の例として、缶体 2の底部に取り付けられた適当なステー（図示略)を利用して仕切り部材 19を支持させてもかまわない。

[0061] 図 6に示すように、各スぺーサ 18は、たとえば長矩形状のベース部 18aと、このべース部 18aから櫛歯状に突出した複数の突出部 18bとを有して、る。このスぺーサ 1 8は、たとえば金属の削り出し加工により、または複数の金属板を溶接することにより製作することが可能である。さらに、金属板の切り起こし加工によって形成することも可能である。ただし、その具体例については後述する。図 5に示すように、複数の突出部 18bは、複数のループ部 60a間に挿入されており、このことにより隙間 61が形成され、かつその寸法 L3は、各突出部 18bの厚み L3と同一に規定されている。複数の突出部 18bのそれぞれの厚み L3は同一であり、その結果複数段の隙間 61のそれぞれの寸法も各所同一となっている。ただし、後述するように、複数段の隙間 61の寸法を不均一にしても力まわない。水管 6の厚み tlは既述したとおり、たとえば 5mm程度であるのに対し、隙間 61の寸法 L3は、たとえば 0. 8mm〜2. Omm程度である。図 2 によく表われているように、複数のスぺーサ 18は、コイル状管体部 60の外周のたとえば 3箇所に略等間隔に設けられている。各スぺーサ 18の取り付けを確実にする手段として、たとえば各スぺーサ 18をコイル状管体部 60や缶体 2内の適当な箇所に溶接してもかまわない。

[0062] 図 1によく表われているように、熱交翻 A1は、ドレイン受け部 26を備えている。このドレイン受け部 26は、水管 6から流れ落ちてくるドレインを受けるためのものであり、コイル状管体部 60の下方に位置している。このドレイン受け部 26は、中央部に燃焼ガス流出口 22Bが形成されたリング状であり、その外周縁は缶体 2の周壁部 20に溶接されている。このドレイン受け部 26は、その外周縁から燃焼ガス流出口 22B寄りになるほど高さが低くなる傾斜面 260、および燃焼ガス流出口 22Bの内周縁において上向きに起立した起立壁 261を有しており、これら起立壁 261と傾斜面 260とによつて形成された凹部 262にドレインが集められるようになつている。このドレイン受け部 2 6の底部には排出口 26b力設けられ、かっこの排出口 26bにはドレインを缶体 2や底部ケーシング 80の外部に排出するための配管 82が接続されている。

[0063] 底部ケーシング 80は、内部が空洞の略直方体状である。この底部ケーシング 80上には、熱交^^ A1および排気ダクト 81が並んで載設されている。底部ケーシング 80 の上壁部には、熱交換器 A1の燃焼ガス流出口 22Bおよび排気ダクト 81の底部開口部にそれぞれ連通する開口部 80a, 80bが形成されている。このことにより、熱交換器 A1の燃焼ガス流出口 22B力も底部ケーシング 80内に向けて下向きに進行した燃焼ガスは、この底部ケーシング 80内を通過し、排気ダクト 81に対してその下方から上向きに進行する。前記燃焼ガスは、その後排気ダクト 81内を通過し、排気口 8 laから排ガスとして外部に排出される。排気ダクト 81は、その内部にグラスウールなどの吸音材 (図示略)を備えており、排気音を低減する消音器としての役割を果たす。

[0064] 次に、上記した給湯装置 B1の作用について説明する。

[0065] まず、送風ファン 13から下向きに燃焼用空気を送りながら燃焼器 1を駆動させると、空間部 35が燃焼室となり、この空間部 35において燃焼ガスが発生する。この燃焼ガスは、下向きに進行しょうとするものの、空間部 35の下部は仕切り部材 19により塞がれているために、コイル状管体部 60の複数段の隙間 61を通過して燃焼ガス通路 36 に進行する。次いで、前記燃焼ガスは、燃焼ガス通路 36内を下向きに進行し、燃焼ガス流出口 22Bを通過して底部ケーシング 80内に進入する。その後、この燃焼ガスは、排気ダクト 8 laを通過して排気口 8 laから排ガスとして外部に排出される。この給湯装置 B1においては、前記燃焼ガスが前記した一定の経路をスムーズに流れる。したがって、熱交 Α1内にお、て燃焼ガスの一部が滞留し続けると!ヽつたことはない。燃焼器 1の駆動により次々と発生する新たな燃焼ガスは、熱交換に効率良く利用される。

[0066] コイル状管体部 60は、燃焼室としての空間部 35を囲んで、ること、および複数段の隙間 61に燃焼ガスが通過する作用により、この燃焼ガス力熱回収を行なう。コィル状管体部 60の各ループ部 60aは、偏平チューブにより形成されており、その幅 L1 は大き、ために、隙間 61を燃焼ガスが通過する際のループ部 60aと燃焼ガスとの接触時間は長くなる。その結果、前記燃焼ガス力もコイル状管体部 60が回収する熱量が多くなる。

においては、前記幅 L1が大きいために、前記燃焼ガス力も顕熱を回収することに加え、潜熱を回収することも可能である。隙間 61については、スぺーサ 18を利用して熱伝達に最適な寸法に設定しておくことができる。燃焼ガスが燃焼ガス通路 36を下向きに進行する際にも、この燃焼ガスはコイル状管体部 60 への熱伝達を行なう。このようなことから、この熱交の熱交換効率は非常に高いものとなり、給湯能力の向上が図られる。

[0067] コイル状管体部 60が偏平チューブにより形成されていると、前記したように熱交換効率が高められることに加え、水管 6内の水量を多くする効果も得られる。すなわち、各ループ部 60aの厚み tlが小さいために、コイル状管体部 60の全体の高さが大きく嵩張ることを抑制しつつ、ループ部 60aの数を多くして、水管 6内の水量を多くすることができる。とくに、偏平状チューブの幅 L1を大きくすることによって、前記水量をより多くすることが可能である。

[0068] 一方、熱交にお、ては、水管 6としてフィン付チューブを用いることなく熱交換効率を高めており、水管 6の構造は簡素である。したがって、熱交換器 A1をステンレス製にしているにも拘わらず、その製造コストを比較的廉価にすることができる。水管 6は、形状およびサイズが統一された複数の管体モジュール 62を用いて形成されて、るために、たとえば 1本の管体を連続した螺旋状に形成した水管を用いる場合と比較すると、その製造コストをより廉価にすることが可能である。また、管体モジュール 62の数を変更すると、水管 6の全長または容量も変更されることとなり、熱交の仕様変更も容易となる。

[0069] 燃焼ガスは、コイル状管体部 60と接触して熱交換を行なう際にドレインを発生させる。ただし、このドレインは、コイル状管体部 60から流れ落ちると、ドレイン受け部 26 によって適切に受けられ、かつ配管 82を介して外部に排出される。したがって、缶体 2内にドレインが多量に滞留すると!、つた不具合はな、。底部ケーシング 40内がドレインによって汚染されることもない。ドレインが接触する虞れのある部分の材質は、ステンレスとされているために、酸性ドレインとの接触による腐食も防止される。また、この熱交翻 A1においては、水管 6がステンレス製であるため、たとえば銅や鉄を腐食させる成分を含む井戸水を水管 6に入水させて使用することも可能となり、その使用用途も広いものとなる。

[0070] 本実施形態の給湯装置 B1においては、燃焼器 1を駆動させる際の燃焼号数を従来既知の手法により決定することができる。ただし、前述したとおり、この給湯装置 B1 においては、水管 6内の水量を多くすることが可能であり、また水管 6としてたとえば銅よりも熱伝導率の低いステンレスを用いている。したがって、この給湯装置 B1においては、燃焼器 1の駆動初期に高温の湯を迅速に出湯させるなど、給湯性能を高めるための手段として、制御部 89が図 7〜図 9に示すいずれかの処理、および図 10に示す処理を行なうように構成されて、る。この点を以下に説明する。

[0071] 図 7に示す処理手順においては、まず制御部 89は、燃焼器 1が駆動'非駆動のいずれであるかを問わず、水管 6内の水温 WTを検出し、監視している（Sl)。この水温 WTは、缶体 2の内部などの熱交換器 A1の適当な箇所に設けられた 1または複数の温度センサ（図示略)を利用して検出することができる。前記温度センサとしては、たとえばサーミスタを利用したものが用いられている。次いで、制御部 89は、水温 WT が比較的低温であって、所定の第 1の設定温度 T1よりも低い場合には、燃焼器 1を駆動させて予備燃焼を行なわせる (S2 :YES, S3)。ここで、本明細書でいう予備燃焼とは、出湯を行なうための燃焼 (本燃焼）に対畤する概念であり、単に水管 6内に貯留されている水の温度を上昇させることを目的として行なわれる燃焼である。この予備燃焼は、本燃焼の場合よりも燃焼器 1の火力を力なり弱くして行なわせる。ただし、これに代えて、前記予備燃焼を本燃焼と同様な火力としても力まわない。

[0072] 前記予備燃焼が行なわれて水温 WTが上昇し、この水温 WTが所定の第 2の設定温度 T2以上になると、制御部 89は、その時点で前記予備燃焼を終了させる（S4 :Y ES, S5)。第 2の設定温度 T2は、第 1の設定温度 T1よりも高温である。ただし、第 2 の設定温度 Τ2を第 1の設定温度 T1と同一温度としても力まわない。この場合、水温 WTが前記温度を僅かに低下しただけで予備燃焼が開始され、またその後に水温 W Τが僅かに上昇しただけで予備燃焼が終了することとなって、予備燃焼のオン'オフが頻繁に繰り返されるハンチング現象を生じるため、そのような現象を防止するための手段を講じておくことが望まれる。この給湯装置 B1には、リモコン用操作盤 (図示略)が具備されており、好ましくは、このリモコン用操作盤のスィッチ操作によって、第 1および第 2の設定温度 Tl, T2をユーザが変更できるように構成されている。予備燃焼停止後においては、 MOQがオンになると、その時点で本燃焼のモードに移行する（S6 :YES, S7) ₀ここで MOQとは、給湯装置 B1が出湯運転を行なうのに必要な水管 6への最小通水量であり、 MOQがオンになるとは、水管 6に最小通水量以上の通水がなされたことを意味して！/、る。

[0073] 上記した構成によれば、水温 WTは、第 1の設定温度 T1から第 2の設定温度 T2までの温度範囲に維持されることとなり、比較的暖かい温度にしておくことができる。したがって、出湯を行なわせるための本燃焼を開始した際には、高温の湯を早期に出湯させることが可會となる。

[0074] 図 8に示す処理手順においては、まず制御部 89は、図 7に示す場合と同様に、水温 WTを検出する（Sl l)。仮に、水温 WTが所定の第 1の設定温度 T1よりも低い場合には（S12 :YES)、制御部 89は、水温 WTを所定の第 2の設定温度 T2まで上昇させるのに必要な熱量を計算し、この熱量を得るのに必要な燃焼の条件を決定する（ S13, S14)。この燃焼の条件は、燃焼号数およびその燃焼時間である。次いで、制御部 89は、前記燃焼号数で燃焼器 1に予備燃焼を行なわせ、その後この予備燃焼が前記燃焼の条件を満たすと、その段階で予備燃焼を停止させる（S15, S16 :YES , S17)。その後のステップ S18, S19は、図 7のステップ S6, S7と同様である。

[0075] 上記した構成によれば、図 7に示した場合と同様に、水温 WTを第 1の設定温度 T1 力第 2の設定温度 T2までの温度範囲に維持し、比較的暖かい温度にしておくことができる。したがって、やはり出湯を行なわせるための本燃焼を開始した際には、高温の湯を早期に出湯することができる。

[0076] 図 9に示す処理手順においては、制御部 89は、 MOQがオンとなって燃焼器 1に燃焼を開始させる際には (S21 : YES)、基準燃焼号数 N1を演算し、この基準燃焼号数 N1と予め設定されている補正係数 γ 1とに基づいて、駆動初期用燃焼号数 Ν2を求める (S22, S23)。基準燃焼号数 N1は、燃焼器 1の駆動初期を除く時期に最適と考えられる燃焼号数であり、入水温度、目標出湯温度、および目標出湯量に基づいて決定される。この基準燃焼号数 N1を求めるための演算プログラムとしては、従来既存の給湯装置で用いられていたものをそのまま用いることも可能である。駆動初期用燃焼号数 N2は、燃焼器 1の駆動初期のみに用いるための燃焼号数であり、たとえば、 Ν2 = Ν1 Χ γ 1の式で求められる。補正係数 γ 1は、制御部 89のメモリに予め設定入力されたデータであり、 1よりも大きい値である。したがって、 Ν2>Ν1の関係となる。この補正係数 γ 1についても、前記した第 1および第 2の設定温度 Tl, Τ2と同様に、たとえばリモコン用操作盤のスィッチ操作によって増減変更できるようにすることが好ましい。これは後述する他の補正係数 γ 2, y 3についても同様である。

[0077] 制御部 89は、前記演算を終えた後には、駆動初期用燃焼号数 N2で燃焼器 1を駆動させる（S24)。次いで、出湯が開始されて力その出湯温度 T3が目標出湯温度またはそれに近い所定の温度に上昇すると、制御部 89は、その時点で燃焼器 1の燃焼号数を基準燃焼号数 N1に切り替える（S25 : YES, S26)。その後、 MOQがオフになると、その燃焼は停止される（S27 : YES, S28) ₀

[0078] 上記した構成によれば、燃焼器 1の駆動初期においては、基準燃焼号数 N1よりも火力が大きな駆動初期用燃焼号数 N2で燃焼器 1が駆動される。したがって、実際の出湯温度が目標出湯温度になるまでの時間が短くなる。また、出湯温度が目標出湯温度またはそれに近!、温度になった時点で、駆動初期用燃焼号数 N2から基準燃焼号数 N1に切り替えられるために、それ以降において過熱状態となることはなぐ所望の条件に合致した出湯を適切に継続することができる。燃焼を駆動初期用燃焼号数 N2から基準燃焼号数 N1に切り替える時期 (ステップ S25において YESとなる時期）は、出湯温度が所定温度まで上昇したタイミングに限らない。たとえば、出湯開始時にタイマ設定された所定の時間が経過した時点、あるいは実際の出湯量が所定量を超えた時点などにぉ、て、前記切り替えを行なわせる構成とすることもできる。

[0079] 図 10に示す処理手順は、出湯を行なっている最中に水管 6への入水量や目標出湯温度の設定値が急変した場合に対処するためのものである。この処理手順にぉヽては、まず、 MOQがオンになると、制御部 89は基準燃焼号数 N1で燃焼器 1を駆動させる（S31, S2)。同図には記載されていないが、その燃焼初期においては、図 7 〜図 9に示した処理手順を用いてもカゝまわなヽ。基準燃焼号数 N1による燃焼が継続して実行されている最中に、水管 6への入水量または目標出湯温度の設定値力予め定められている幅を超えて急変すると（S33 : YES)、制御部 89は、これに対して迅速に対応すべく基準燃焼号数 Nlを補正した燃焼号数に変化させる。

[0080] より具体的には、前記入水量が増加し、または目標出湯温度の設定値が高くされた場合には（S34 :YES)、制御部 89は、駆動条件急変用の燃焼号数 N3を求め、この燃焼号数 N3で燃焼器 1を駆動させる（S35, S36) ₀この燃焼号数 N3は、たとえば N 3 = N1 X y 2の式により求める。ここで、 γ 2は、制御部 89のメモリに予め設定入力されている補正係数であり、 1よりも大きい値である。したがって、燃焼号数 Ν3は、基準燃焼号数 N1よりも大きい号数となる。一方、前記とは反対に、前記入水量が減少し、または目標出湯温度の設定値が低くされた場合には（S34 :NO)、制御部 89は、駆動条件急変用の燃焼号数 N4を、 N4 = N1 X y 3の式により求め、この燃焼号数 N4 で燃焼器 1を駆動させる（S41, S42)。ここで、 γ 3は、補正係数 γ 2と同様に前記メモリに入力されている補正係数であるが、 1よりも小さい値である。したがって、燃焼号数 Ν4は、基準燃焼号数 N1よりも小さい号数となる。

[0081] 制御部 89は、前記した燃焼号数 Ν3または燃焼号数 Ν4で燃焼器 1を駆動させている際に、出湯温度が目標出湯温度またはそれに近い所定の温度範囲になると、その時点で燃焼器 1の燃焼号数を基準燃焼号数 N1に復帰させる（S37 : YES, S43 :Y ES, S38)。その後は、 MOQがオフになった時点で、その燃焼を停止させる（S39 : YES, S40)。

[0082] 上記した構成によれば、水管 6への入水量が急激に増大し、または目標出湯温度の値が大きな幅で急激に高くされたときには、本来の燃焼号数である基準燃焼号数 N1よりも火力が大きな駆動条件急変用の燃焼号数 N3となるために、加熱速度が大きくなる。したがって、目標出湯温度よりも低温の湯が多く出湯しないようにすることができる。また反対に、水管 6への入水量が急激に減少し、あるいは目標出湯温度の値が大きな幅で急激に低くされたときには、基準燃焼号数 N1よりも火力が小さな駆動条件急変用の燃焼号数 N4となるために、いわゆる後沸きが好適に抑制される。したがって、目標出湯温度よりも熱、湯が多く出湯しな、ようにすることができる。

[0083] 図 10に示したような制御は、入水量や目標出湯温度の設定値が急変する場合に加え、入水温度が急変する場合にも適用することが可能である。入水温度が急激に低下したときには、前記したステップ S35, S36と同様な処理を行なう一方、入水温度が急激に上昇したときには前記したステップ S41, S42と同様な処理を行なえばよい。ステップ S37, S43において、燃焼号数 N3, N4から燃焼号数 N1に切り替える時期は、図 9のステップ S25について述べたのと同様に、たとえば所定時間が経過した時期とすることちでさる。

[0084] 図 11〜図 92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。

[0085] 図 11に示す実施形態においては、水管 6のコイル状管体部 60に、それらの高さ方向に分割された複数のスぺーサ 18Aが取り付けられている。各スぺーサ 18Aは、図 5および図 6に示したスぺーサ 18と比較すると、ベース部 18aの長さが短ぐ突出部 1 8bの数が少ない。このような構成によれば、スぺーサ 18Aを 1つ用いるだけでは、コィル状管体部 60の複数段の隙間 61の全ての寸法設定を一括して行なうことはできないものの、ある程度の段数の隙間 61の寸法設定を纏めて行なうことができるので便利である。 2つのスぺーサ 18Aのそれぞれの突出部 18bの厚み t2, t3を相違させれば、後述するように複数段の隙間 61の寸法を不均一にする場合に好適である。

[0086] 図 12に示す実施形態においては、平板状またはチップ状に形成された複数のスぺーサ 18B力複数のループ部 60aの各間に個別に挿入されている。このような構成においては、複数のスぺーサ 18Bをループ部 60a間に挿入する手間が煩雑となるものの、本発明においてはこのような手段を用いても力まわない。このような手段であつても、スぺーサ 18Bによって、所望の寸法の隙間 61を適切に形成することができる。また、このような手段によれば、複数のスぺーサ 18Bのそれぞれの厚みを相違させることが容易であるため、複数段の隙間 61の寸法を不均一に設定する場合に好適である。

[0087] 図 13〜図 16に示す実施形態においては、スぺーサが、金属板の切り起こし力卩ェを利用して製作されている。図 13Aに示すスぺーサ 18Cは、ベース部 18aに切り欠き 1 8cが設けられ、かっこの切り欠き 18cによって当初囲まれていた部分が上側に起立していることにより突出部 18bが形成された構成を有している。このような構成によれば、スぺーサ 18Cを一枚の金属板力も簡単に製造することが可能であり、その製造コストを廉価にするのに好適である。 [0088] 図 13Bに示すスぺーサ 18Dにおいては、ベース部 18aが第 1および第 2の板部 18 1, 182を有する断面 L字状である。切り欠き 18cは、それら第 1および第 2の板部 18 1, 182に跨がって一連に形成されている。切り起こしにより形成された突出部 18bは、第 2の板部 182から分離して、その一部が第 1の板部 181から突出している。図 13 Aに示したスぺーサ 18Cにおいては、複数の突出部 18bの間隔 P1が小さい場合に、各突出部 18bの突出寸法 L4を大きくとることが難しい。これに対し、図 13Bのスぺーサ 18Dにおいては、間隔 P1には関係なぐ各突出部 18bの突出寸法 L5を大きくすることがでさる。

[0089] 図 14Aに示すスぺーサ 18Eは、ベース部 18aに切り欠き 18cが設けられ、かっこの切り欠き 18cによって当初囲まれていた部分が水平方向に起こされることにより、突出部 18bが形成された構成を有している。このような構成によれば、複数の突出部 18b の間隔 PIには関係なぐそれらの突出寸法 L6を大きくすることができる。各突出部 1 8bの幅 L7は小さくなるものの、幅 L7は大きくする必要はなぐ不具合はない。

[0090] 図 14Bに示すスぺーサ 18Fは、図 13Bのスぺーサ 18Dと同様に、ベース部 18aとして第 1および第 2の板部 181, 182を有する断面 L字状のものが用いられている。突出部 18aを切り起こすための切り欠き 18cは、第 1および第 2の板部 181, 182に跨がって形成されている。このような構成によれば、ベース部 18aの全体の幅が大きくなることを抑制しつつ、各突出部 18bの突出寸法 s8をさらに長くすることができる。

[0091] 図 15に示すスぺーサ 18Gは、ベース部 18aから切り起こされた複数の突出部 18b 力たとえば 4つずつ組をなし、かつ各組の突出部 18bは斜めに配列されている。このような構成によれば、スぺーサ 18の全体の幅が大きくなることを抑制しつつ、多数の突出部 18bをスペース効率良く櫛歯状に配列させることができる。

[0092] 図 16に示すスぺーサ 18Hにおいては、突出部 18bにプレス加工を施すことにより、段部 180を形成している。このような構成によれば、突出部 18bの最大厚みを、ベース部 18aの厚みよりも大きくすることができる。カロえて、複数の段部 180の高さを相違させれば、後述する実施形態のように複数段の隙間 61の寸法を不均一にするのにも好適となる。

[0093] 図 17A,図 17Bに示す実施形態においては、コイル状管体部 60の各ループ部 60 aの外面に、凸部 69が設けられている。高さ方向において隣り合うループ部 60aどうしは、凸部 69を介して接触している。

[0094] このような構成によれば、スぺーサを用いることなぐループ部 60a間に所望寸法の隙間 61を形成することができる。したがって、スぺーサの取り付け作業が不要になるため、熱交換器の組み立て作業が容易となる。凸部 69の具体的な形状、サイズ、および数は限定されない。

[0095] 図 18Aに示す実施形態においては、コイル状管体部 60の複数段の隙間 61の寸法が不均一とされている。より具体的には、コイル状管体部 60の下部寄り領域の隙間 61の寸法 L9は、上部寄り領域の隙間 61の寸法 L10よりも小さくされている。燃焼器 1は、下向きに燃焼を行なうために、空間部 35の温度分布は、下部領域の方が上部領域よりも高温となり易い。これに対し、そのような高温になり易い部分の隙間 61の寸法 L9が小さくされていれば、高温の燃焼ガスとコイル状管体部 60との接触を十分に行なわせて、熱伝達量を多くすることが可能である。

[0096] 図 18Bに示す実施形態においては、コイル状管体部 60の上部から下部に進むにしたがって隙間 61の寸法 L11が徐々に小さくなつている。このような構成によっても、図 18Aに示した先の実施形態と同様な作用が得られる。本発明においては、複数段の隙間 61の寸法を不均一にする場合に、前記以外の態様とすることもできる。たとえば、隙間 61の幅を、大、中、小の 3段階、あるいはそれ以上の段階数で相違させてもよい。また、燃焼器 1の特性やその他の種々の条件によっては、必ずしも空間部 35 の下部が上部よりも高温にはならず、上部の方が高温になる場合もある。そのような場合には、前記した実施形態とは反対に、コイル状管体部 60の上部の隙間 61が小さぐかつ下部の隙間 61が大きくされた構成とすることもできる。

[0097] 図 19Aに示す実施形態においては、コイル状管体部 60を構成する偏平チューブの幅 L12が、コイル状管体部 60の上部領域よりも下部領域の方が大きくされている。このような構成によっても、コイル状管体部 60の内方領域下部の高温の燃焼ガスがコイル状管体部 60の下部領域に接触する度合いを大きくし、熱伝達量を多くするのにより好適となる。

[0098] 図 19Bに示す実施形態においては、偏平チューブの幅 L13が、コイル状管体部 6 0の上部から下部にかけて徐々に大きくなつている。このような構成によっても、図 19 Aに示した実施形態と同様な作用が得られる。偏平チューブの幅を不均一とする場合においても、隙間 61の大きさを不均一にする場合と同様に、種々の態様とすることができる。もちろん、燃焼ガスの温度分布によっては、コイル状管体部 60の上部の方が下部よりも幅広な構成とすることもできる。

[0099] 図 20A,図 20Bに示す実施形態においては、コイル状管体部 60のループ部 60a に、その内部に向けて突出した複数の凸部 68が適当な間隔を隔てて設けられている。このような構成によれば、ループ部 60a内を通過する水が乱流となり、管内境膜係数が増加するために、熱交換効率がより高められる。

[0100] 図 21〜図 24は、コイル状管体部 60に複数の凸部 68を設けて内部に乱流を生じさせる場合の他の例を示している。図 21A,図 21Bに示す構成においては、複数の凸部 68がループ部 60aの上面と下面とのそれぞれに千鳥配列に設けられている。図 2 2A,図 22Bに示す構成においては、ループ部 60aの上面と下面とに設けられた凸部 68どうしが対向接触または対向接近している。図 23A,図 23Bに示す構成においては、互いに対をなして対向接触または対向接近する複数の凸部 68が千鳥配列に設けられている。図 24A,図 24Bに示す構成においては、ループ部 60aの上面および下面にそれぞれ千鳥配列に設けられた複数の凸部 68どうしが互いに対向し合わないように位置ずれしている。これらの具体例から理解されるように、乱流を生じさせるための凸部 68の配列としては、種々の態様があり、本発明はいずれの態様を採用してもかまわない。

[0101] 図 25A,図 25Bに示す熱交は、給湯先が相違する 1本の水管 6Aと 2本の水管 6Bとを備えたいわゆる 1缶 2回路方式とされている。水管 6Aは、たとえば台所への給湯用であるのに対し、水管 6Bはたとえば風呂給湯用である。水管 6Aのループ部 60 a'は、 2本の水管 6Bのループ部 60a"の間に挟まれてそれらと接触している。本実施形態においては、計 3つのループ部 60a'， 60a"が組をなし、これらの組どうしの間に燃焼ガスを通過させるための隙間 61が形成されている。図 25Bによく表われているように、水管用のヘッダは、水管 6Aを構成する複数の管体モジュール 62の両端部 62 a', 62b'が接続された入水用チャンバ 71A、出湯用チャンバ 72A、および共通チヤンバ 73Aを備えている。また、前記ヘッダは、水管 6Bを構成する複数の管体モジュール 62の両端部 62a", 62 が接続された入水用チャンバ 71B、出湯用チャンバ 72 B、および共通チャンバ 73Bも備えている。このことにより、水管 6A, 6B内を流れる水が互、に混合しな、ようになって!/、る。

[0102] このような構成によれば、たとえば台所への給湯のみを行なう場合、水管 6Aのみに通水がなされ、水管 6B内の水は停滞したままとなる。したがって、燃焼器 1を駆動させて台所への給湯が行なわれる場合、本来ならば、水管 6B内の停滞した水が加熱されて沸騰する虞れがある。ところが、本実施形態においては、水管 6A, 6B間において熱伝達がなされるために、前記沸騰が適切に防止される。前記とは反対に、水管 6Bのみに通水がなされる場合においても、前記と同様に水管 6A内の沸騰が防止される。水管 6A, 6Bは、いずれも偏平チューブからなるため、それらの伝熱面積が大きくなる効果も得られる。 1缶 2回路方式の熱交換器においては、 2種類の水管のそれぞれに入水がなされ、たとえば台所および風呂のそれぞれに同時に出湯を行なわねばならない場合がある。これに対し、本発明の熱交あるいは給湯装置は、前述したように、熱交換効率が高ぐ出湯量を多くするのに好適であるため、そのような 1缶 2回路方式を採用するのに最適である。

[0103] 図 26A,図 26Bに示す実施形態においては、 2種類の水管 6A, 6Bのループ部 60 a , 60a"どうしが対をなしており、かつコイル状管体部 60の半径方向に並んで互いに接触している。図 26Bによく表われているように、水管 6A, 6Bを接続するためのへッダ部の構造は、先の実施形態とは各部の位置関係が相違しているが、その基本的な構成は同様である。図 27に示す構成においては、 2つの水管 6Bのループ部 60a" が水管 6Aのループ部 60a'の全周囲を囲み、かつ接触するような形状とされて!/、る。図 28に示す構成においては、水管 6Aとして丸パイプが用いられており、水管 6Bは、この水管 6Aの略半周領域を取り囲み、かつ接触する形状とされている。これらの実施形態から理解されるように、本発明においては、 2種類の水管 6A, 6Bを接触させる場合の態様としても種々の態様にすることが可能である。ただし、接触面積を多くするほど、伝熱量を多くして未使用の水管内の水の沸騰を防止する効果が高まるため、そのような構成にすることが望まれる。 [0104] 図 29A,図 29Bに示す実施形態においては、水管が内管 6Aおよび外管 6Bを有する二重管構造とされている。内管 6Aへの通水、および内管 6Aと外管 6Bとの隙間部分への通水を個別に行なわせる必要があるため、それらの両端が接続される入水用チャンバ 71A, 21B、出湯用チャンバ 72A, 22B、および共通チャンバ 73A, 23B もそれぞれ 2重構造となって、る。

[0105] このような構成によっても、 2種類の給湯先に個別に給湯を行なうことが可能である。内管 6Aと外管 6Bとの間に存在する水は、内管 6Aを介して内管 6A内の水と熱伝達を行なうために、それらのいずれか一方の水のみが出湯に利用される際に、他方の水の沸騰防止を適切に図ることが可能である。

[0106] 図 30Aに示す実施形態においては、缶体 2の周壁部 20が略半円筒状またはそれに近い筒状である。図 30Bに示す実施形態においては、缶体 2の周壁部 20が矩形の角筒状である。これに対し、これら実施形態のいずれにおいても、水管 6のループ部 60aは、略円環状である。

[0107] このような構成によれば、燃焼ガス通路 36の各部の幅 L14力不均一となり、幅広部分と幅狭部分とが設けられることとなる。図 1〜図 5に示した先の実施形態においては、缶体 2の周壁部 20が略円筒状であるために、燃焼ガス通路 36の幅が各所略均一となつて、燃焼ガス通路 36の各所における燃焼ガスの流量および流速が略一定に揃えられるのに対し、本実施形態においては、燃焼ガス通路 36における燃焼ガスの流量や流速に偏りを生じさせて、給湯装置の実際の使用条件に適合させることが可能である。また、本実施形態においては、水管 6の両端部 62a, 62bおよびその近傍が燃焼ガス通路 36を比較的長、寸法で横切った構造となるために、それらの部分を熱交換に利用することも可能となる。

[0108] 図 31に示す実施形態においては、ドレイン受け部 26Aの外周に形成された起立壁 263が缶体 2の周壁部 20と離れており、これらの間に燃焼ガス流出口となる空隙部 36aが形成されている。このような構成によれば、燃焼ガス通路 36を下向きに進行してきた燃焼ガスを、空隙部 36aおよび燃焼ガス流出口 22Bに通過させて底部ケーシング 80内に進行させることができる。したがって、たとえば全体の高さを小さくすることなどを目的として、コイル状管体部 60とドレイン受け部 26Aとの隙間寸法 L30を小さくした場合において、燃焼ガス流出口 22Bへの燃焼ガスの通過量が少なくなる場合であっても、空隙部 36aを利用して燃焼ガスの円滑な排出を行なわせることができる。

[0109] 図 32に示す実施形態においては、ドレイン受け部 26Bと周壁部 20との間に空隙部 36aが形成されている一方、ドレイン受け部 26Bには前述した燃焼ガス流出口 22B に相当する部分が設けられていない。このような構成であっても、空隙部 36aを燃焼ガス流出口として役立たせることにより、燃焼ガスの円滑な排出が可能である。

[0110] 図 33に示す構成においては、管体モジュール 62A〜62Dの最上部および最下部の 2つの端部 62bを除き、それ以外の高さ方向に隣接する端部 62bどうし、および端部 62aどうしが連結されて、る。

[0111] このような構成によれば、たとえば最下部の端部 62bから入水を行なわせた場合に、この水を管体モジュール 62D, 62C, 62B, 62Aの順序で下方から上方へと連続的に上昇させてゆき、最終的には、最上部の端部 62bから排出させることができる。したがって、水管 6を 1本の螺旋状のチューブによって構成したのと同様な通水の仕方が可能となり、水が水管 6内を流通して加熱される時間を長くすることができる。本発明にお、ては、このような構造にしても力まわな、。

[0112] 図 34に示す実施形態においては、仕切り部材 19が、空間部 35の下端よりも上方に配されており、燃焼器 1により発生された燃焼ガスは、仕切り部材 19よりも下方にそのまま進行しないようになっている。このように、本発明においては、空間部 35の下端部分が仕切り部材 19によって直接塞がれて、な、構成としても力まわな!/、。

[0113] 同図に示す実施形態においては、缶体 2の周壁部 20の下部に、燃焼ガス通路 36 の底部を塞ぐ燃焼ガス用ストツバ 29が設けられて、る。この燃焼ガス用ストツバ 29は、リング状であり、缶体 2の半径方向中央寄りになるほど高さが低くなる傾斜面 29aを有している。この傾斜面 29aは、ドレインを燃焼ガス流出口 22B力もその下方に流れ落とすガイドとしての役割も果たす。底部ケーシング 81内には、燃焼ガス流出口 22B 力も滴下してくるドレインを受けるドレイン受け部 26Cが設けられている。

[0114] 本実施形態によれば、コイル状管体部 60のうち、仕切り部材 19よりも上方の上部領域 HT1を 1次熱交換用とし、それよりも下方の下部領域 HT2を 2次熱交換用とすることができる。より具体的には、燃焼器 1の駆動により空間部 35において発生された燃焼ガスは、上部領域 HT1の隙間 61を通過して燃焼ガス通路 36に流れ、その後下部領域 HT2の隙間 61を通過して燃焼ガス流出口 22Bに向かう。このような構成によれば、上部領域 HT1において燃焼ガス力顕熱を回収させるとともに、下部領域 H T2において燃焼ガス力も潜熱を回収させることが可能となる。

[0115] 図 35〜図 92は、管体重ね巻き構造部を備えた熱交換器、およびこれに関連する事項の実施形態を示している。ただし、これらの実施形態の内容には、先に述べたような偏平チューブを用いた熱交換器にも適用可能な技術事項が含まれている。そのような技術事項は、偏平チューブを用いた熱交換器にも適用可能である。また反対に、偏平チューブを用いた熱交換器について前述した技術事項を、管体重ね巻き構造部を備えた熱交^^に適用することも可能である。

[0116] 図 35は、本発明が適用された熱交^^およびこれを備えた給湯装置の他の例を示している。図 36〜図 39は、図 35の熱交換器およびこれに関連する構成を示している。図 36によく表われているように、本実施形態の熱交翻八2は、缶体 2、複数の水管 4、入水用ならびに出湯用の一対のヘッダ 5、および仕切り部材 19を備えている。複数の水管 4は、複数のコイル状管体部 40が重ね巻き状に配された管体重ね巻き構造部 SCを形成している。また、水管 4としては、先に述べた実施形態とは異なり、丸パイプが用いられている。

[0117] 缶体 2は、略円筒状の周壁部 20と、この周壁部 20の上部および下部に取り付けられた一対のカバー体 21A, 21Bとを有している。これらは、先の実施形態と同様に、たとえばステンレス製である。周壁部 20は、後述するように、略矩形のステンレス板を筒状に湾曲させてから、図 38に表われている一対の端縁 20aどうしを接合させることにより形成されたものである。各端縁 20aには、周壁部 20の半径方向外方に突出した突出片 20a'が折り曲げ形成されており、これらの突出片 20a'は重ね合わされて溶接されている。周壁部 20の下部外周面には、この缶体 2を他の所望部位に取り付けるための 1または複数のブラケット 23が溶接されている。

[0118] 図 36および図 37によく表われているように、カバー体 21Aは、中央部に燃焼器用開口部 22Aが形成された略円板状である。燃焼器用開口部 22Aは、先の実施形態と同様に、燃焼器で発生された燃焼ガスを缶体 2内に導入させるための燃焼ガス導入口として、または燃焼器の一部をこの缶体 2内に進入させて取り付けるための部分として利用される。この燃焼器用開口部 22Aは、その周縁に下向きに突出した環状壁 220を有するバーリング孔とされている。カバー体 21Aは、周壁部 20の上部開口に嵌入されてこの周壁部 20に溶接されている。周壁部 20の上端近傍の内周面には、缶体 2の内側に向けて突出する複数の凸部 25aが形成されており、カバー体 21A はこれらの凸部 25aに当接することによりその位置決めが図られている。複数の凸部 25aは、周壁部 20にプレス力卩ェを施すことにより形成されており、周壁部 20の周方向に適当な間隔を隔てて、る。

[0119] カバー体 21Bは、その中央部に燃焼ガス流出口 22Bが形成されたものであり、カバ一体 21Aと同様な略円板状である。周壁部 20の下端近傍の内周面には、先に述べた凸部 25aと同様な複数の凸部 25bが形成されており、カバー体 21Aは、周壁部 20 の下部開口に嵌入されて複数の凸部 25bに当接した状態で周壁部 20に溶接されている。燃焼ガス流出口 22Bは、燃焼器用開口部 22Aと同様なバーリング孔として形成されており、その周縁には、上向きに突出した環状壁 221が形成されている。缶体 2の底部には、水管 4から滴下してくるドレインを受けることが可能なドレイン受け部 2 6Dが形成されている。このドレイン受け部 26Dは、環状壁 221、周壁部 20の下部、これらの間に形成された環状の空間部 26a、およびその底部を含んで構成されている。カバー体 21Bには、ドレイン受け部 26Dによって受けられたドレインを缶体 2の外部に排出するためのドレイン排出口 26bが形成されている。

[0120] 水管 4は、缶体 2内に配されたコイル状管体部 40と、それらの両端部 400に接続された一対の曲管 41とを備えている。本実施形態の熱交は、計 3本の水管 4を備えており、それらの各コイル状管体部 40は、螺旋状管体を用いて形成され、かつ中空円形の螺旋状ループ部 40aが缶体 2の高さ方向に複数段に積層された構成を有している。ただし、それら複数のコイル状管体部 40は、卷き径が互いに相違しており、管体重ね巻き構造部 SCは、それら複数のコイル状管体部 40が同心状または略同心状に配されていることにより構成されている。この管体重ね巻き構造部 SCにおいては、複数のループ部 40aは、高さ方向に加え、水平方向にも並んでいる。 [0121] 図 38および図 39によく表われているように、水管 4の複数の曲管 41は、複数のコィル状管体部 40とヘッダ 5とを接続するジョイント管の役割を果たすものである。各曲管 41の両端部 41a, 41bには、テーパ面を有する段部 410a, 410bが形成されており、これら段部 410a, 410bよりも先端寄り部分は、長手方向中間部よりも外径が小さい小径部となっている。各曲管 41は、その一端部 41aの小径部が端部 400に嵌合していることにより、コイル状管体部 40に接続されている。前記小径部と端部 400との嵌合方向は、コイル状管体部 40のループ部 40aの接線方向である。段部 410aのテーパ面は、端部 400の端面に当接しており、この当接箇所には溶接またはろう付けが施されている。ただし、水管 4と曲管 41との接続手段としては、たとえば図 40に示すような手段を用いることもできる。同図の手段においては、曲管 41の一端部 41aの最先端部分に拡管加工が施されており、この部分が水管 4の端部 400に外嵌されている。このような手段によっても、水管 4と曲管 41との嵌合による適切な接続が可能である。

[0122] 複数の曲管 41は、周壁部 20の上下両端の近傍に設けられた複数の開口部 200に挿通しており、これら曲管 41の他端部 41b寄りの部分は缶体 2の外部に突出している。複数の曲管 41は、それらの曲げ半径や全長寸法が相違しており、これらの一端部 41aの配列ピッチ P2よりも、周壁部 20を貫通する部分および他端部 41bの配列ピツチ P3の方が大きくされている。この構成により、ヘッダ 5の接続作業が容易化され、また複数の開口部 200の間隔を大きくしてこの部分の強度を高めることができる。複数の曲管 41の他端部 41b寄りの部分は、周壁部 20に対して直交する方向に直線状に延びており、互いに平行となっている。各曲管 41は、周壁部 20に対する貫通部分力他端部 41bに到る箇所には、前記貫通部分よりも大径部分が存在しない構成とされている。このような構成により、周壁部 20の複数の開口部 200に複数の曲管 41 を挿通する作業が容易かつ適切に行なえることとなる。

[0123] 好ましくは、各開口部 200は、その周縁部が起立したバーリング孔として形成され、その周縁部の強度が高められている。さらに好ましくは、周壁部 20のうち、複数の開口部 200の形成箇所を含む一部の領域は、非円弧状の平板部 201として形成されている。この平板部 201は、一定幅で高さ方向に延び、かつ他の領域よりも缶体 2の半径方向外方に張り出している。このような構成によれば、各開口部 200の寸法出しが容易であるとともに、周壁部 20の強度を高めることができる。さらには、コイル状管体部 40と平板部 201との間隔が大きくなるため、曲管 41としては、比較的曲率半径の大きなものを用いることが可能となる。

[0124] 一対のヘッダ 5のそれぞれは、複数の曲管 41の他端部 41bに接続されている。各ヘッダ 5は、たとえば円形パイプ 52を利用して構成されており、その一端部には、図 3 5に示す入水管 99a、または出湯管 99bが接続される接続口 50が形成されている。ヘッダ 5には、複数の開口部 51が設けられており、各曲管 41の他端部 41bの小径部は、各開口部 51に嵌入し、かつ段部 410bのテーパ面は、開口部 51の周縁に当接している。この当接部分には溶接またはろう付けが施されている。これにより、各曲管 41とヘッダ 5との接続が確実化され、また止水シールが図られる。

[0125] 図 36および図 37において、仕切り部材 19は、複数のコイル状管体部 40によって囲まれている空間部 3の底部開口部を塞いでいる。この仕切り部材 19は、下向きに窪んだ凹状部が上面部に形成されて!、る本体部 190と、この本体部 190の外周面に形成された鍔片 191とを有している。本体部 190は、たとえばステンレス製の板体 19 Oaの上面に、耐火性および耐熱性に富む断熱材 190bが積層された構成を有している。断熱材 190bは、たとえばセラミックである。鍔片 191は、管体重ね巻き構造部 SCの下部に溶接またはろう付けされており、これにより仕切り部材 19の取り付けが図られている。管体重ね巻き構造部 SCを構成する複数の管体は、螺旋状であり、その下面部分は勾配をもっているために、好ましくは、鍔片 191は、その勾配に対応した螺旋状となっている。もちろん、仕切り部材 19は、水管 4に支持させるのではなぐそれ専用の支持部材を用いて缶体 2内に支持させた構造とすることもできる。

[0126] 最外周のコイル状管体部 40と周壁部 20との間には、燃焼ガス通路 32が形成されている。また、図 36に示すように、複数のコイル状管体部 40の高さ方向に隣り合うループ部 40a間には、隙間 31が形成されている。空間部 3と燃焼ガス通路 32とは、この隙間 31を介して連通しており、後述するように、燃焼ガスは空間部 3からこの隙間 31 を通過して燃焼ガス通路 32に進行する。カバー体 21Aの環状壁 220は、符号 nlで示すように、最内周のコイル状管体部 40の上部に接触しており、燃焼ガスが空間部 3 力もそれらの間を通過して燃焼ガス通路 32に直接流入することが防止されている。管体重ね巻き構造部 SCは、複数の螺旋状管体を用いて構成されているため、その下端部のみならず、その上端部も傾斜している。したがって、仮に、その上端部分をカバー体 21Aの下向き面に当接させたとしても、それらの間には隙間が発生する。環状溝 220が最内周のコイル状管体部 40に接触している構造は、前記隙間に燃焼ガスが進入することを好適に阻止する。

[0127] 各コイル状管体部 40の隙間 31は、図 37に示すように、複数のスぺーサ 18を用いること〖こより形成されている。このスぺーサ 18は、図 15に示したものと同様な構成のものである。スぺーサ 18の複数の突出部 18bは、各コイル状管体部 40のループ部 40 a間に挿入していることにより、隙間 31が形成され、かつその高さは、突出部 18bの厚みと同一寸法に規定されている。図 38に示すように、この熱交^^ A2においては、たとえば 3つのスぺーサ 18が略等間隔に配置されている。

[0128] 前記した熱交は、たとえば次のような方法で製造される。

[0129] まず、図 41に示すように、重ね巻き状とされた複数のコイル状管体部 40を作製する。これらは、直状の管体を螺旋状に曲げ加工することにより直径が相違する複数のコィル状管体部 40を作製した後に、これらを互いに嵌合させることにより作製する。次いで、図 42に示すように、各コイル状管体部 40の各端部 400に曲管 41を接続し、複数の水管 4を完成させる。図 38および図 39を参照して説明したように、各コイル状管体部 40に対する曲管 41の接続は、曲管 41の一端部 41aの小径化された最先端部分を各コイル状管体部 40の端部 400に嵌入させることにより行なうために、複数の端部 400の配列ピッチ P2が小さい場合であっても、その作業は容易に行なうことが可能となる。段部 410aのテーパ面と端部 400とは互いに当接して溶接またはろう付けされるために、この部分の止水シール性も良好となる。

[0130] 図 42に示すように、複数のコイル状管体部 40には、複数のスぺーサ 18を取り付ける。この取り付けに際しては、各スぺーサ 18の複数の突出部 18bを最外周のコイル状管体部 40の外方力もループ部 40a間に挿入する。これにより、ループ部 40a間に隙間 31を形成し、かつその寸法を各突出部 18bの厚みと同一寸法に規定することができる。各スぺーサ 18は、高さ方向において複数の部分に分割した構成とすることもできる。同図には示されていないが、複数のコイル状管体部 40の下部には、仕切り部材 19も取り付ける。

[0131] 一方、図 43に示すように、非筒状の板状部材 20'を製作しておく。この板状部材 2 0'は、缶体 2の周壁部 20として形成される部分であり、矩形状の可撓性を有するステンレス鋼板を利用して形成されている。この板状部材 20'の一対の端縁部 20aには、折り曲げ加工を施して一対の突出片 20a'を形成しておく。また、各水管 4の曲管 41 を挿通させるための複数の開口部 200も形成しておく。この板状部材 20'は、円筒状に形成し易ヽように湾曲加工が施されており、また平板部 201も予め形成されてヽる

[0132] 前記した板状部材 20'を製作した後には、一対の端縁部 20aどうしの間隔を広げることにより、この板状部材 20 'によって複数のコイル状管体部 40の周囲を囲み込む。その際には、複数の曲管 41をその他端部 41bから各開口部 200に挿通させる。複数の曲管 41の他端部 41b寄り領域は、先に述べたとおり、互いに平行な直管状であるために、これらの部分を複数の開口部 200に挿通する作業が容易かつ適切に行な免ることとなる。

[0133] その後は、図 44に示すように、板状部材 20'の一対の端縁部 20aを対向接触させることにより、この板状部材 20'を筒状にする。適当なジグ（図示略)を用いて一対の突出片 20a'を重ね合わせて挟み付けることにより、この板状部材 20'を筒状に維持することが可能であり、この状態で一対の突出片 20a'どうしを溶接する。この作業により、筒状に定形化された周壁部 20が形成される。本実施形態においては、突出片 20a'が端縁部 20aの全長域にわたって形成されている力この突出片 20a'は、端縁部 20aの 1箇所または複数箇所 (たとえば、端縁部 20aの上端と下端など）に部分的に設けた構成とすることもできる。

[0134] 次いで、複数の曲管 41に一対のヘッダ 5を接続する。このヘッダ 5の接続に際しては、図 39を参照して説明したとおり、特別な部材は不要であり、各曲管 41の他端部 4 lbをヘッダ 5の開口部 51に嵌入させて溶接またはろう付けを施すだけでよい。したがつて、部品コストを廉価にすることができる。また、曲管 41の他端部 41bおよび開口部 51の配列ピッチ P3は大きくされているために、各曲管 41とヘッダ 5との接続作業も容易となる。

[0135] 図 44には示されていないが、周壁部 20の上部開口および下部開口には、一対のカバー体 21A, 21Bを嵌入し、これらを周壁部 20に溶接する。これらのカバー体 21 A, 21Bについては、先に述べたとおり、周壁部 20に形成されている複数の凸部 25 a, 25bを利用して位置決めを図ることができるために、それらの取り付け作業も容易である。さらに、複数のブラケット 23も周壁部 20に溶接する。ただし、これらブラケット 23の溶接時期は、板状部材 20'を筒状に形成する前と後とのいずれであってもかまわない。

[0136] 前記した製造方法により熱交が適切に製造される。前述の説明から理解されるように、この熱交翻 A2においては、複数のコイル状管体部 40の端部 400の配列ピッチ P2が小さい場合であっても、複数の曲管 41を利用することによって、ヘッダ 5を複数のコイル状管体部 40に容易かつ適切に接続することができる。とくに、本実施形態では、コイル状管体部 40に曲管 41を接続した後に、コイル状管体部 40を管体 2の周壁部 20によって囲み込むようにして、るために、コイル状管体部 40に曲管 4 1を接続する作業は、一層容易である。さらには、複数の曲管 41をコイル状管体部 4 0から大きく突出させている場合であっても、これら複数の曲管 41を周壁部 20 (板状部材 20' )の複数の開口部 200に挿通させて、複数のコイル状管体部 40を板状部材 20'によって適切に囲み込むことができる。各曲管 41が缶体 2の外部に突出する寸法が小さい場合には、ヘッダ 5が缶体 2にかなり接近することとなって、各曲管 41にヘッダ 5を取り付けるための溶接作業などが困難となる虞れがあるが、本実施形態によれば、各曲管 41の一部を大きく突出させることができるために、そのような虞れも適切に解消される。

[0137] 図 35に示された給湯装置 B2は、熱交^^ A2に加えて、燃焼器 1、底部ケーシング 80、および排気ダクト 81を備えている。図 35には、燃焼器 1への燃料供給が配管 12aを介して行なわれるように示されている力先に述べた実施形態の燃焼器 1と本質的な差異はない。底部ケーシング 80、および排気ダクト 81の構成も、先の実施形態と同様であるため、それらの詳細な説明は省略する。

[0138] この給湯装置 B2においては、一対のヘッダ 5に入水管 99aおよび出湯管 99bが接続されている。この接続に際しては、好ましくは、下方側のヘッダ 5が入水用となり、かつ上方側のヘッダ 5が出湯用となるように接続する。このようにすると、複数の水管 4 の通水方向が上向きとなり、燃焼ガスの進行方向（下向き）とは反対方向となるために、熱交換効率を高めるのに有利となる。

[0139] 次に、前記した給湯装置 B2の作用について説明する。

[0140] まず、燃焼器 1を駆動させると、空間部 3内において燃料が燃焼し、燃焼ガスが発生する。この燃焼ガスは、下向きに進行しょうとする力空間部 3の下部開口部は仕切り部材 19によって塞がれているため、この下部開口部をそのまま下向きに通過することはない。燃焼ガスは、複数のコイル状管体部 40により構成された管体重ね巻き構造部 SCの隙間 31を通過して燃焼ガス通路 32に流入し、その後この燃焼ガス通路 32を下向きに進行して燃焼ガス流出口 22Bに到る。次いで、この燃焼ガスは、底部ケーシング 80内および排気ダクト 81内を通過して排気口 81aから外部に排出される。複数のコイル状管体部 40は、前記した燃焼ガスの進行過程において熱回収を行なう。燃焼ガスは、管体重ね巻き構造部 SCの隙間 31を通過する際に、略水平方向に並んだ複数のループ部 40aに順次接触していく。したがって、管体重ね巻き構造部 SCによる熱回収量は多くなる。

[0141] とくに、前記した熱回収過程においては、たとえば内周寄りの 2つのコイル状管体部 40によって顕熱を回収させるとともに、最外周の 1つのコイル状管体部 40によって潜熱を回収させることもできる。このような潜熱回収がなされると、熱交の熱交換効率はかなり高くなる。複数のコイル状管体部 40には、入水用のヘッダ 5から一斉に入水がなされて、るものの、それら複数のコイル状管体部 40に通過する水は互いに混合されることなく出湯用のヘッダ 5に向かっており、最外周のコイル状管体部 40には、内周寄りのコイル状管体部 40を通過していない非加熱の比較的低温の水が供給される。したがって、最外周のコイル状管体部 40の熱回収量を多くすることが可能であり、前記した潜熱回収がより好適に実行される。

[0142] 仕切り部材 19の上面部は、凹状に形成されているために、空間部 3の中心部付近を下向きに進行してきた燃焼ガスは、その中心部付近を避けるようにして上向きに反射される。その結果、この熱交換器 A1においては、図 35の矢印 N5に示すような燃焼ガスの循環流れを生じさせることができる。この作用により、空間部 3内の燃焼ガス温度の均一化、ならびに複数段の隙間 31のそれぞれに対する燃焼ガスの流入量の均一化が図られることとなり、熱交換効率を高くするのに好ましいものとなる。

[0143] 前記した潜熱回収が行なわれると、管体重ね巻き構造部 SCには、ドレインが発生し、各ループ部 40aの表面に付着する。このドレインは、重力および燃焼ガスの下向きの流れの作用により、下方に流れ落ちてドレイン受け部 26Dに好適に受けられる。各コイル状管体部 40は螺旋状であり、傾斜しているために、ドレイン力このコイル状管体部 40の表面を伝って下方に流れ易くなる効果も期待できる。コイル状管体部 40 の表面にドレインが付着したままであると、コイル状管体部 40と燃焼ガスとの直接接触がドレインによって妨げられて熱伝達量が少なくなる虞れがある力ドレインを下方に流れ易くすると、そのような虞れも無くすことが可能である。ドレイン受け部 26Dによつて受けられたドレインは、その後ドレイン排出口 26bおよび配管 82を介して適切に外部に排出される。したがって、底部ケーシング 80内が酸性のドレインによって汚染されることはなく、底部ケーシング 80を耐酸性に劣る銅や鉄など、ステンレスよりも廉価な材質にすることができる。

[0144] 図 45および図 46に示す熱交換器 A3は、缶体 2の周壁部 20が、第 1および第 2の板状部材 20A, 20Bを用いて形成された構成を有している。第 1および第 2の板状部材 20A, 20Bは、ともにステンレス鋼板を用いて構成されており、第 1の板状部材 20 Aは、幅が一定の略矩形状である。この第 1の板状部材 20Aの上下両端のそれぞれの近傍には、複数の開口部 200が形成されており、これらの開口部 200に複数の曲管 41が個々に貫通している。第 2の板状部材 20Bは、螺旋状管体部 40の周囲の大部分を囲むように湾曲しており、その両端縁 20bは、第 1の板状部材 20Aの幅方向の両端縁 20cに接合されている。この接合により、第 1および第 2の板状部材 20A, 2 0Bは、螺旋状管体部 40の全周を囲むように繋がった略円筒状となっている。第 1および第 2の板状部材 20A, 20Bの両端縁 20b, 20cには、屈曲状の突出片 20b' , 2 Oc'が形成されており、これらの突出片 20b' , 20c'が重ね合わされて前記接合がなされている。

[0145] 前記した熱交^^ A3は、次のようにして製造することが可能である。 [0146] まず、図 47に示すように、重ね巻き状とされた複数の螺旋状管体部 40を製作する。この点は、前述した熱交翻八2の製造方法の場合と同様である。次いで、図 48に示すように、各螺旋状管体部 40の両端部に曲管 41を接続してから、この曲管 41を第 1の板状部材 20Aの各開口部 200に挿通させるようにして、第 1の板状部材 20A を螺旋状管体部 40の側方に配置する。その後、各曲管 41のうち、第 1の板状部材 2 OA力突出している先端部分にヘッダ 5を取り付ける。複数の螺旋状管体部 40に対して、スぺーサ 18や仕切り部材 19の取り付けを行なう点は、前述した熱交換器 A2の製造方法の場合と同様である。

[0147] 一方、前記した作業とは別に、図 49に示すように、第 2の板状部材 20Bを製作して準備しておく。この第 2の板状部材 20Bは、矩形のステンレス鋼板の両端縁 20bに突出片 20b'を折り曲げ形成することにより製作する。好ましくは、この第 2の板状部材 2 0Bには、略円筒状に形成し易くするための湾曲加工を施しておく。第 2の板状部材 2 0Bを準備した後には、その両端縁 20bを開かせて、この第 2の板状部材 20Bによつて複数の螺旋状管体部 40の周囲を囲み込む。次いで、第 1および第 2の板状部材 2 OA, 20Bの両端縁 20b, 20cの突出片 20b，， 20c'どうしを重ね合わせてこの部分をたとえば溶接して接合する。これにより、図 45および図 46に示した熱交^^ A3が製造される。前記溶接の際に、突出片 20b' , 20c'を適当なジグを用いて挟み付けておくことができる点は、前述した熱交の製造方法の場合と同様である。

[0148] 本実施形態によれば、複数の螺旋状管体部 40を缶体 2内に収容させていない状態において、複数の曲管 41をそれら螺旋状管体部 40に接続することができる。加えて、各曲管 41に対するヘッダ 5の取り付け作業も、複数の螺旋状管体部 40が缶体 2 内に収容されていない状態で行なうことができる。したがって、ヘッダ 5を取り付けた後に、曲管 41やヘッダ 5の取り付けが適正に行なわれているか否かの通水検査、あるいは目視検査を行なう際に缶体 2が邪魔にならず、それらの検査が容易となる利点ち得られる。

[0149] 前記実施形態では、第 1の板状部材 20Aを比較的細幅な矩形状にして、るが、本発明はこれに限定されない。たとえば、第 1の板状部材 20Aの幅を大きくし、かつ湾曲させることにより、この第 1の板状部材 20Aを半円筒状、またはそれに近い形態にしてもかまわない。本発明では、第 1および第 2の板状部材のそれぞれを半円筒状とし、これらを接合させるようにしてもかまわない。

[0150] 図 50に示す実施形態の熱交翻は、上下に分割された一対の第 1の板状部材 20 Aを備えている。これら一対の第 1の板状部材 20Aには、複数の曲管 41がそれぞれ貫通しており、それらの両端縁には、接合用の突出片 21dが形成されている。これに対し、第 2の板状部材 20Bの両端縁の上下部には、一対の第 1の板状部材 20Aをそれぞれ挟むようにして接合するための突出片 21eが形成されているとともに、それらの中間部には、前記上下部よりも周方向に突出した延設部 203が設けられている。この延設部 203は、第 1の板状部材 20Aを挟むことなぐ直接接合されることにより筒状とされる部分である。

[0151] 本実施形態においても、一対の第 1の板状部材 20Aおよび第 2の板状部材 20Bを互いに接合して筒状とすることにより、缶体 2の周壁部 20を適切に形成することが可能である。加えて、一対の第 1の板状部材 20Aは、上側の曲管 41と下側の曲管 41とのそれぞれに対して個別に取り付けることができるために、たとえば上側の曲管 41と下側の曲管 41との配置にずれが生じているような場合であっても、それらに対する第 1の板状部材 20Aの取り付けが容易に行なえると、う利点も得られる。

[0152] 図 51〜図 53に示す実施形態においては、複数の曲管 41とヘッダ 5とが Oリング 53 、および抜け止め具 9を利用して接続されている。より具体的には、曲管 41の他端部 41bには、拡管加工が施されていることにより、一対の大径状の段部 411, 412と、これらに挟まれた凹溝 413が形成されている。この凹溝 413には、弾性部材カゝらなる O リング 53が装着されている。一方、ヘッダ 5の胴体部には、比較的短寸の円筒部 54 が連設されており、その孔部 54aに曲管 41の他端部 41bが嵌入している。 Oリング 53 は、孔部 54aの内周面に圧接しており、優れた止水シール性を発揮する。

[0153] 抜け止め具 9は、たとえば薄肉金属板をプレスカ卩ェして作製されたものであり、図 5 4A〜図 54Cに示すように、基部 90に一対の脚部 91が連設され、かつこれら脚部 91 の先端部には先広がりの傾斜部 91aが設けられたクリップ状である。一対の脚部 91 のそれぞれには、スリット 92が形成されており、このスリット 92の一側方（図 54Aの手前側）には、内幅 D1の一対の円弧状部 93Aが形成されている。抜け止め具 9のスリット 92の他側方には、内幅 D2の一対の円弧状部 93Bが形成されている。内幅 D2は、内幅 D1よりも大である。図 52および図 53によく表われているように、円筒部 54の先端には、フランジ 54bが形成されており、抜け止め具 9は、そのスリット 92内にフランジ 54bが配置されるようにして円筒部 54に装着されており、円弧状部 93Bは、円筒部 54の外周を挟み付け、かつフランジ 54bに係止している。円弧状部 93Aは、曲管 41のうち、段部 412の側方部分の外周を挟み付け、かつ段部 412の側面に係止している。このような構成により、曲管 41に抜け力が作用しても、この曲管 41は孔部 54a から容易に抜けな、ようになって!/、る。

[0154] 本実施形態によれば、曲管 41とヘッダ 5との連結を行なう場合、たとえば図 55に示すように、曲管 41の他端部 41bを孔部 54a内に挿入し、その後抜け止め具 9を装着する。抜け止め具 9の装着は、その一対の脚部 91の先端を円筒部 54および曲管 41 の外周に当接させて押圧し、その先端部分を脚部 91の弹発力に杭して拡開させることにより、いわゆるワンタッチで行なうことが可能である。したがって、その連結作業は非常に容易である。溶接などをその後に施す必要はなぐ組み立て作業性が一層良好となる。

[0155] 図 56に示す実施形態においては、複数の螺旋状管体部 40の端部 400が、適当な寸法 L15, L16で各螺旋状管体部 4の周方向に位置ずれしている。本実施形態によれば、それら端部 400と曲管 41との嵌合接続箇所どうしが離間するために、それらの接続箇所にたとえば溶接を施す際に、その溶接部分どうしが接触しないようにして、複数の螺旋状管体部 40が互いに接合されな、ようにするのに好ま、ものとなる。

[0156] 図 57に示す実施形態においては、缶体 2の周壁部 20の基本形状が真円の円筒状には形成されておらず、曲率の中心 Ol, 02が互いにオフセットされた第 1および第 2の部分 SAl, SA2を有する略円筒状とされている。より具体的には、中心 Olは、複数の螺旋状管体部 40の中心に相当しており、第 1の部分 SA1の基本形状は、この中心 Olを中心とする適当な半径 Rの断面半円弧状である。中心 02は、中心 Olから複数の曲管 41が配置されている方向に適当な距離 L17だけオフセットされており、第 2の部分 SA2の基本形状は、この中心 02を中心とする半径 Rの断面半円弧状である。第 1および第 2の部分 SAl, SA2の両端は、第 3の部分 SA3を介して滑らかに繋がっている。複数の曲管 41は、第 2の部分 SA2の周方向中央部に貫通している。

[0157] 本実施形態によれば、周壁部 20と螺旋状管体部 40との半径方向の隙間 (燃焼ガス通路 32に相当する）のうち、複数の曲管 41が周壁部 20に貫通している部分の寸法 L18を大きくとることができる。寸法 L18が大きいと、曲管 41として、緩やかな曲げ形状のものを用いつつ、その他端部 41bを周壁部 20に対して好適に貫通させることが可能となる。その一方、本実施形態によれば、周壁部 20と螺旋状管体部 40との半径方向の隙間の寸法が、局所的に極端に大きくなるような部分を生じないようにすることができる。したがって、燃焼ガス通路 32の周方向各所における燃焼ガス通過量に大きなバラツキを生じな、ようにすることもできる。

[0158] 図 58に示す実施形態においては、複数の螺旋状管体部 40の端部に、ヘッダ 5A が直接接続されている。このヘッダ 5Aは、各螺旋状管体部 40に接続され、かつ缶体 2の周壁部 20を貫通して缶体 2の外部に一部が突出した第 1のケーシング部 52Aと、このケーシング部 52Aの突出部分に接続され、かつ管体用の接続口 50を有する第 2のケーシング部 52Bとを有している。このヘッダ 5Aが貫通している部分は、へッダ揷通用の貫通孔を備えた第 1の板状部材 20Aであり、この第 1の板状部材 20Aの両端縁に、第 2の板状部材 20Bが接合されている。

[0159] 本実施形態力理解されるように、本発明では、水管の端部を缶体の周壁部に貫通させる構成に代えて、ヘッダを周壁部に貫通させる構成とすることもできる。水管の螺旋状管体部にヘッダを直接接続すれば、曲管 41が不要となる。

[0160] 図 59〜図 61は、ドレイン処理に関する構成の他の例を示している。

[0161] 図 59に示す給湯装置 B3においては、熱交換器 A4の環状壁 221が、下向きに突出しており、カバー体 21B上にドレインが流れ落ちてくると、このドレインは、燃焼ガス流出口 22B力もその下方に滴下する構成とされている。カバー体 21Bは、本発明でいうドレインガイド部の一例に相当する。底部ケーシング 80の内部には、燃焼ガス流出口 22Bから滴下してくるドレインを受ける皿状の受け部材 83Aが適当な支持部材（図示略）により支持されて配されている。この受け部材 83Aに受けられたドレインは配管 82を介して底部ケーシング 80の外部に排出されるようになっている。

[0162] 本実施形態においても、底部ケーシング 80内がドレインによって汚染されないようにすることができる。燃焼ガス流出口 22Bがドレイン排出口を兼用しており、熱交換器 A2にはドレイン専用の排出口を別途設ける必要がないため、熱交換器 A2の構成を簡素にしたい場合に好適である。

[0163] 図 60に示す実施形態においては、熱交換器 A3の燃焼ガス流出口 22B力略リング状に形成されている。また、この燃焼ガス流出口 22Bは、ドレイン排出口を兼ねており、その下方には、ドレインを受けるリング状の受け部材 83Bが設けられている。本実施形態においても、図 59に示した実施形態と同様な作用が得られる。

[0164] 図 61に示す実施形態においては、熱交換器 A2の燃焼ガス流出口 22Bから下方に滴下するドレイン力底部ケーシング 80の底壁によって受けられるようになって、る。前記底壁には、ドレイン排出口 80aが形成されている。好ましくは、前記底壁は、ドレインがドレイン排出口 80aに向けてスムーズに流れるように傾斜している。本実施形態においては、底部ケーシング 80をドレイン受け部材として利用しており、専用のドレイン受け部材を用いる必要がないため、全体の部品点数が少なくなる利点が得られる。ただし、底部ケーシング 80が酸性のドレインに起因して容易に腐食することを回避する必要がある。したがって、底部ケーシング 80については、ステンレスやその他の耐酸性に優れた材質とすることが望まれる。

[0165] 図 62〜図 68は、水管構造の他の例を示している。

[0166] 図 62に示す熱交翻 A5は、複数のコイル状管体部 40の管径が同一には揃えられておらず、最内周のコイル状管体部 40A (40)が他の複数のコイル状管体部 40B ( 40)よりも大きな管径とされている。コイル状管体部 40Aの螺旋ピッチは、コイル状管体部 40Bの螺旋ピッチとは相違するため、コイル状管体部 40Aのループ部 40a間に隙間 31を形成する手段としては、図 63に示すように、スぺーサ 18とは突出部 18bの配列ピッチが相違する別のスぺーサ 18 'が用いられて!/、る。

[0167] 本実施形態においては、コイル状管体部 40Aの管径が大きくされており、この部分の通水量は多い。一方、コイル状管体部 40Aは、燃焼室としての空間部 3を直接囲んでおり、最も高温に加熱される部分である。したがって、このコイル状管体部 40A による熱回収量が多くなり、このことにより熱交換効率をさらに高めることが可能である。また、コイル状管体部 40A, 40Bは、管径が相違していることに起因して、それらの螺旋ピッチも相違しており、コイル状管体部 40Aの隙間 31と、コイル状管体部 40Bの隙間 31とは、高さ方向において段差を生じている。したがって、燃焼ガスは、空間部 3からコイル状管体部 40Aの隙間 31を通過した後に、コイル状管体部 40Bに衝突することとなる。その結果、コイル状管体部 40と燃焼ガスとの接触度合いが高められて、熱交換効率がより高められる効果も期待できる。

[0168] 前記実施形態力理解されるように、本発明におヽては、複数のコイル状管体部の管径を同一に揃える必要はない。前記実施形態とは反対に、最大径のコイル状管体部を最外周に配置させ、この部分によって潜熱回収を行なわせるようにしても力まわない。また、複数のコイル状管体部の全ての管径を相違させても力まわない。

[0169] 図 64に示す実施形態においては、計 5本のコイル状管体部 40が重ね巻き状に設けられている。各コイル状管体部 40とカバー体 21との間には、断熱材 84が介装されているが、この断熱材 84については、図 79を参照して後述する。本実施形態によれば、コイル状管体部 40の本数が多くされていることにより、高い熱交換効率が得られる。本実施形態カゝら理解されるように、本発明は、コイル状管体部の本数を多くすることによって高い熱交換効率を達成することが容易に実現可能である。管体重ね巻き構造部は、複数のコイル状管体部を用いて構成されていればよぐコイル状管体部の具体的な本数は限定されな、。

[0170] 図 65に示す実施形態においては、複数のコイル状管体部 40が千鳥配列に設けられており、 1つのコイル状管体部 40のループ部 40a間の隙間 31の側方には、他の 1 つのコイル状管体部 40のループ部 40aが存在している。本実施形態によれば、複数のコイル状管体部 40の管径は同一に揃えられているものの、矢印 N6で示すように、燃焼ガス力^つのコイル状管体部 40の隙間 31を通過すると、この燃焼ガスはその側方のループ部 40aに衝突する。したがって、各ループ部 40aに対する燃焼ガスの接触度合いが高められ、熱回収量を多くすることができる。本実施形態から理解されるように、本発明においては、複数のコイル状管体部 40の配列を工夫することによっても、熱交換効率を高めることが可能であり、複数のコイル状管体部 40を種々の配列に設けることができる。

[0171] 図 66に示す実施形態においては、複数のコイル状管体部 40の外径は略同一であるものの、それらの厚み t4, t5は相違している。コイル状管体部 40の厚みを小さくする程、その内部の水への熱伝達量を多くすることが可能であるため、複数のコイル状管体部 40の厚みに差を設けることにより、複数のコイル状管体部 40のそれぞれの熱回収量の比率などを調整することが可能となる。もちろん、コイル状管体部 40の厚みとともに管径をも相違させるようにしても力まわな!/、。

[0172] 図 67および図 68に示す実施形態においては、コイル状管体部 40の複数段の隙間 31の寸法が不均一とされている。より具体的には、図 67に示し実施形態においては、コイル状管体部 40の下部寄り領域の隙間 31の寸法 L19は、上部寄り領域の隙間 31の寸法 L20よりも小さくされている。図 68に示す実施形態においては、コイル状管体部 40の上部から下部に進むにしたがって隙間 31の寸法 L21が徐々に小さくなつている。

[0173] これらの実施形態の構成は、図 18A,図 18Bに示した実施形態と同様な構成である。燃焼器 1は、燃料を下向きに燃焼させるため、空間部 3の温度分布は、下部領域の方が上部領域よりも高温になり易い傾向がある。これに対し、そのような高温となる下部領域に対応する部分の隙間 31が小さくされていれば、高温の燃焼ガスとコイル状管体部 40との接触度合いを高めて、熱回収量を多くすることが可能である。ただし、前記した実施形態とは反対に、コイル状管体部 40の上部の隙間 31が小さぐかつ下部の隙間 31が大きくされた構成としても力まわない。

[0174] 図 69〜図 78は、コイル状管体部のループ部間に隙間を形成する手段の他の例を示している。

[0175] 図 69に示す実施形態においては、スぺーサ 18の各突出部 18bが先端寄りほど低い高さとなるように傾斜している。複数のループ部 40aは、各突出部 18bに沿うようにして一定方向に傾斜した配列となっている。本実施形態によれば、複数のコイル状管体部 40の表面に発生したドレインが各突出部 18bに流れた際に、このドレインは突出部 18bの先端寄りに流れ易くなり、ドレインの滴下を促進する効果が期待できる。

[0176] 図 70および図 71に示す実施形態においては、コイル状管体部 40の各ループ部 4 Oaに突起 49aが形成されている。上下に隣り合うループ部 40aは、この突起 49aを介して当接しており、このことにより隙間 31が形成されて!、る。 [0177] 図 72および図 73に示す実施形態においては、ループ部 40aの上面および下面のそれぞれの一部が凸部 49bとなっており、ループ部 40aどうしがこれらの凸部 49bを介して当接していることにより、隙間 31が形成されている。ループ部 40aは、たとえば断面中空円の管体により形成されているが、図 73に示すように、その一部分は非円形の偏平状断面とされており、これにより凸部 49bが形成されている。これは、図 74 に示すように、コイル状管体部 40の一部をその両側方力もプレスすることにより形成することができる。

[0178] 図 75A,図 75Bに示す実施形態においては、ループ部 40aの複数箇所に凹部 49 b 'が形成されている。この凹部 49b 'は、コイル状管体部 40の一部をその上下カもプレスして偏平状に変形させることにより形成することができる。高さ方向に隣り合うループ部 40aどうしは、互いに接触するようにして積層している力凹部 40b 'が形成されている部分は、隙間 31となっている。このような構成によっても、隙間 31を適切に形成することが可能である。

[0179] 図 76に示す実施形態においては、ループ部 40aの外面に、螺旋状の凹溝 49cが形成されており、この凹溝 49cの一部分が、隙間 31となっている。図 77に示す実施形態においては、螺旋方向が相違する 2条の凹溝 49cが形成されている。凹溝 49c の条数を多くするほど、隙間 31の合計サイズを大きくすることが可能であり、多数の凹溝 49cを形成してもよい。図 78に示す実施形態においては、非螺旋の環状の複数の凹溝 49がループ部 40aの外面に形成されている。このような構成によっても、隙間 31を形成可能である。

[0180] 図 70〜図 78に示したような実施形態によれば、隙間 31を形成する手段として、スぺーサ 18を用いる必要がなくなり、その取り付け作業が省略される。したがって、熱交^^の組み立て作業を容易とするのに好適である。

[0181] 図 79〜図 82は、管体重ね巻き構造部 SCの上端とカバー体 21Aとの間に燃焼ガスが進入することを阻止する手段の他の例を示して、る。

[0182] 図 79に示す実施形態においては、管体重ね巻き構造部 SCの上端部分とカバー体 21Aとの隙間 39aに、リング状の断熱材 84が介装されており、隙間 39aが塞がれている。断熱材 84は、たとえば伸縮性をもつセラミックである。先に述べたとおり、管体重ね巻き構造部 SCは、傾斜した螺旋状管体を用いて構成されているため、隙間 3 9aの高さは各所一定ではなく傾斜している。これに対応して断熱材 84の厚みも一定にはされておらず、その下端面は傾斜している。本実施形態によれば、先に述べた実施形態とは異なり、カバー体 21 Aの環状壁 220を最内周のコイル状管体部 40の内周面に当接させる必要はない。したがって、燃焼器用開口部 22Aをコイル状管体部 40の内径よりも小径にする場合に好適である。

[0183] 図 80に示す実施形態においては、カバー体 21Aに下向きの凸状部 210がプレス成形されており、この凸状部 210が管体重ね巻き構造部 SCの上端に当接している。この凸状部 210の下向き面は、管体重ね巻き構造部 SCの上端に対応した傾斜面となっている。本実施形態によれば、管体重ね巻き構造部 SCの上方に燃焼ガスが通過する隙間を生じないようにすることができる。また、図 79に示した断熱材 84は不要であり、また環状壁 220をコイル状管体部 40に当接させる必要もない。

[0184] 図 81に示す実施形態においては、カバー体 21Aの凸状部 210の上面部分に形成されている凹部 210aが、リング状の補助部材 211によって塞がれ、かつその内部に通水が可能な構成とされている。本実施形態によれば、凹部 210a内を流れる水によつても燃焼ガス力熱回収を行なうことができる。

[0185] 図 82に示す実施形態においては、各コイル状管体部 40の上端部分は、水平とされており、そのための手段として、各コイル状管体部 40の上端寄りの複数のループ部 40aには、屈曲部 401が形成されている。このような構成によれば、管体重ね巻き構造部 SCの上端はフラットであり、カバー体 21Aとの間に燃焼ガスが通過する隙間を生じないように、またはその隙間が微小となるように、これらを適切に接触させることができる。

[0186] 図 83に示す実施形態においては、缶体 2の周壁部 20に、その一部分が外向きに張り出した張り出し部 203が設けられて、る。複数のコイル状管体部 40の上端部分は、カバー体 21Aとの間の隙間 204が小さくなるように略水平方向に延びており、かつそれらの先端は、複数のループ部 40aの直上部分よりも外方にはみ出して、張り出し部 203内まで延設されている。複数のコイル状管体部 40の先端部には、ヘッダ 5B が直接接続されており、このヘッダ 5Bは、周壁部 20を貫通している。ヘッダ 5Bは、入水管または出湯管用の接続口 50がコイル状管体部 40用の接続口 50aよりも適当寸法 L22だけ下方にオフセットされた形状を有している。

[0187] 本実施形態によれば、複数のコイル状管体部 40にヘッダ 5Bがー括して直結されているために、先に述べた複数の曲管 41を用いる場合と比較すると、その構造は簡素となる。ヘッダ 5Bのうち、缶体 2の外部に露出している部分は、下方寄りにオフセットされているために、このヘッダ 5Bの露出部分が缶体 2よりも高い位置にはみ出して嵩張らないようにすることができる。図面には示されていないが、複数のコイル状管体部 40の下端部にもヘッダ 5Bを接続する場合、接続口 50は、接続口 50aよりも上方にオフセットされることとなる。

[0188] 図 84および図 85は、給湯装置の燃焼器を正燃焼式とした場合の一例を示している。これらの図に示す給湯装置 B4は、燃焼器 1 Aと、熱交翻八6とを備えている。燃焼器 1Aは、たとえばガス供給管 12aを介して供給されてくる天然ガスなどの燃料ガスを上向きに燃焼させるガス燃焼器であり、熱交 Α5の下部に接続された缶体 10 内に配されている。缶体 10内には、送風ファン 13によって燃焼用空気が上向きに送り込まれるようになつている。

[0189] 熱交換器 Α6は、燃焼器用開口部 22Αが缶体 2の底部に形成され、かつ燃焼器 1 Αの直上に位置するようになっている。燃焼ガス流出口 22Bは、缶体 2の上部にリング状に形成され、かつ管体重ね巻き構造部 SCの直上に位置している。管体重ね卷き構造部 SCは、複数のコイル状管体部 40が重ね巻き状にされた部分であり、先に述べた実施形態と同様な種々の構成にすることが可能である。ただし、本実施形態においては、図 85に示すように、各コイル状管体部 40のループ部 40aは、螺旋状に繋がった中空矩形状であり、缶体 2の周壁部 20は、それに対応した矩形の角筒状である。図面には表われていないが、燃焼器 1Aの燃料燃焼部分は平面視矩形状であり、前記構成はこのことに対応するものである。燃焼器 1Aの燃料燃焼部分が平面視円形状の場合には、ループ部 40aおよび周壁部 20は、中空円状でよい。複数のコィル状管体部 40の両端部には、ヘッダ 5Cが接続されている力これは図 83に示したヘッダ 5Bと同様な構成のものである。

[0190] 図 84に示すように、空間部 3の上端領域は仕切り部材 19Aによって塞がれている。この仕切り部材 19Aは、たとえば缶体 2の上端に形成された開口部 205を塞ぐようにしてその周縁の環状壁 206に接合されていることにより、缶体 2への取り付けが図られている。図面においては、この仕切り部材 19Aが単なる平板状に表わされている力逆燃焼式の場合に用いられていた仕切り部材 19と同様に、燃焼ガスの衝突を受ける面を凹状に形成することが好ましい。環状壁 206は、最内周のコイル状管体部 4 0の内周面に当接しており、燃焼ガスが仕切り部材 19 Aと最内周のコイル状管体部 4 0との間を通過して燃焼ガス流出口 22Bに直接進行することが防止されている。燃焼器用開口部 22Aの環状壁 220が最内周のコイル状管体部 40の内周面に当接している点、および缶体 2内の底部にドレイン受け部 26Dが設けられている点は、図 35 〜図 39に示した熱交翻八2と同様である。

[0191] 本実施形態の給湯装置 B4におヽては、燃焼器 1Aで発生された燃焼ガスは、燃焼器用開口部 22Aを上向きに通過して空間部 3内に進入する。次いで、この燃焼ガスは、管体重ね巻き構造部 SCの隙間 31を通過して燃焼ガス通路 32内に進行した後に、この燃焼ガス通路 32を上昇して燃焼ガス流出口 22B力も缶体 2の外部に排出される。燃焼ガスが管体重ね巻き構造部 SCの隙間 31を通過する際には、燃焼ガスが多くのループ部 40aと接触するために、このことにより熱交換効率が高められる。また、先に述べた給湯装置 B2と同様に、内周寄りのコイル状管体部 40により燃焼ガスから顕熱を回収するとともに、外周寄りのコイル状管体部 40により潜熱を回収することも可能である。さらに、潜熱回収に伴って発生するドレインは、各コイル状管体部 40の螺旋勾配に沿って下方に流れ落ちていき、ドレイン受け部 26Dに受けられる。そして、排出口 26bから缶体 2の外部に適切に排出される。

[0192] 本実施形態から理解されるように、本発明に係る熱交翻は、逆燃焼式の燃焼器と組み合わせて使用することに代えて、正燃焼式の燃焼器と組み合わせて使用する場合にも本発明が意図する作用が得られる。本発明に係る熱交は、燃焼ガスの進行方向を問わない。

[0193] 図 86〜図 89は、熱交換器を 1缶 2回路方式に構成する場合の例を示している。

[0194] 図 86に示す実施形態においては、複数のコイル状管体部 40C〜40Eのうち、 2つのコイル状管体部 40C, 40Eは、入水用および出湯用の一対のヘッダ 5に接続されている（図 86においては、カバー体 21Aを省略している）。これに対し、コイル状管体部 40Dは、ヘッダ 5には接続されておらず、それらの両端には、入水口 500および出湯口 501を有する一対の管体 5Cが接続されている。このことにより、本実施形態の熱交換器は、一対のヘッダ 5および 2つのコイル状管体部 40C, 40Eにより形成された第 1の通水路と、一対の管体 5Cおよび 1つのコイル状管体部 40Dにより形成された第 2の通水路とを有し、かつこれら第 1および第 2の通水路への通水を別々に行なうことが可能となっている。本実施形態によれば、複数の給湯先に対して個別に給湯を行なうことが可能となる。たとえば、前記第 1の通水路を経て生成された湯は、台所や洗面所に供給される一般給湯用とし、かつ前記第 2の通水路を経て生成された湯は、風呂給湯用とすることができる。

[0195] 図 87に示すように、好ましくは、コイル状管体部 40Dは、 2つのコイル状管体部 40 C, 40Eのそれぞれに直接接触するようにしてこれらの間に挟まれている。このような構成によれば、コイル状管体部 40C〜40Eのそれぞれの内部の水の沸騰が防止される。すなわち、たとえば台所への給湯を行なうべく 2つのコイル状管体部 40C, 40 Eのみに通水がなされる状態でこれらが燃焼ガスにより加熱される場合、コイル状管体部 40D内に滞留している水も前記燃焼ガスにより加熱される。ところが、このコイル状管体部 40Dが受ける熱は、コイル状管体部 40C, 40Eに逃がすことができるため、このコイル状管体部 40D内の水の沸騰防止が図られる。

[0196] 複数のコイル状管体部 40を接触させる場合には、できる限りそれらの接触面積を大きくすることが望ましい。そのための手段として、本発明においては、たとえば図 88 A,図 88Bに示すような構成にすることもできる。図 88Aに示す構成においては、複数のループ部 40aの基本的な管体断面形状は中空円状であるものの、それらの一部分は平部とされており、この平部どうしが接触している。図 88Bに示す構成においては、中央のループ部 40aがその両側面部に凹部を有する断面形状とされており、これを挟む 2つのループ部 40aの一部は、前記凹部に嵌入している。これらの実施形態によれば、複数のループ部 40aの伝熱面積を大きくし、内部の水の沸騰防止の確実ィ匕を図るのに好ましいものとなる。これらの実施形態力も理解されるように、コイル状管体部は、丸パイプを用いたものに限定されず、種々の断面形状のものを用いることが可能である。

[0197] 図 89に示す実施形態においては、各コイル状管体部 40が、内管 404および外管 405を有する二重管構造とされている。各コイル状管体部 40の端部には、二重管構造の曲管 41A, 41Bが接続されているとともに、これら曲管 41A, 41Bには、 2つの独立したチャンバ 502, 503を有する二重構造のヘッダ 5Dが接続されている。より具体的には、各内管 404は、その端部に曲管 41Aが接続され、ヘッダ 5Dのチャンバ 5 02に連通している。各外管 405は、その端部に曲管 41Bが接続され、ヘッダ 5Dのチヤンバ 503に連通している。これらのチャンノ 502, 503には、出湯管用の接続口 50 b, 50cが形成されている。図 89には、出湯用のヘッダ構造のみ示されている力入水用のヘッダ構造も出湯用のヘッダ構造と同様である。

[0198] 本実施形態によれば、各コイル状管体部 40の内管 404内が第 1の通水路となり、また内管 404および外管 405の隙間部分が第 2の通水路となる。これら第 1および第 2 の通水路への通水は、それぞれ個別に行なうことが可能である。したがって、本実施形態においても、複数の給湯先への給湯を別々に行なうことができる。また、内管 40 4内の水と、内管 404および外管 405の隙間部分の水とは、内管 404を介して相互に熱伝導可能であるために、それらの一方の通水が停止された状態でコイル状管体部 40が加熱された際に、その水の沸騰防止も図られる。これらの点は、図 29A,図 2 9Bに示した実施形態と同様である。本実施形態においては、複数のコイル状管体部 40の全てを二重管構造にして、るが、それらの一部分のみを二重管構造にした場合であっても、熱交翻を 1缶 2回路方式とすることができる。

[0199] 図 90および図 91に示す実施形態においては、各コイル状管体部 40のループ 40b 1S 略 C字状である。各ループ部 40bの両端部 407は、ヘッダ 5Eに接続されている。ヘッダ 5Eは、入水口 50dを有するチャンバ 504と、出湯口 50eを有するチャンバ 505 とを備え、かつ缶体 2の内外に位置するように周壁部 20を貫通している。また、このヘッダ 5Eは、缶体 2の上下高さ方向に延びている。各ループ部 40bの両端部 407は、チャンバ 504, 505に接続されていることにより、その内部に通水が可能とされている。複数のループ部 40bとしては、直径が相違する複数種類のものがあり、これらは同心状または略同心状の重ね巻き状とされ、かつ高さ方向にも隙間 31を介して並んでヽることにより、管体重ね巻き構造部 SCが構成されてヽる。

[0200] 本実施形態においても、管体重ね巻き構造部 SCによって囲まれている空間部 3内に燃焼ガスが導入されると、この燃焼ガスは管体重ね巻き構造部 SCの複数の隙間 3 1を通過して燃焼ガス通路 32に向かう。この過程において、複数のループ部 40bと燃焼ガスとの間で効率の良い熱交換が行なわれる。本実施形態力理解されるように、本発明においては、螺旋状管体を用いることなぐ略 C字状の複数の管体を用いてコィル状管体部を構成することができる。本発明でいう略 C字状とは、一部が切り欠かれた中空状を意味しており、中空円の一部が切欠かれた形状のみならず、たとえば中空矩形の一部が切欠かれた形状も略 C字状に含まれる。

[0201] 図 92に示す実施形態においては、熱交換器 A7の仕切り部材 19が、空間部 3の下部開口部分よりも上方に配されてその部分を塞いでおり、この仕切り部材 19よりも上方領域に存在する燃焼ガスがこの仕切り部材 19よりも下方の領域へ直接進行することが防止されている。この構成は、図 34に示した実施形態に対応している。

[0202] 本実施形態においては、空間部 3が、仕切り部材 19によって第 1および第 2の領域 30a, 30bに区分されている。また、管体重ね巻き構造部 SCは、第 1および第 2の領域 30a, 30bをそれぞれ囲む第 1および第 2の熱交換部 HT1, HT2に区分されている。このような構成によれば、燃焼器 1により発生された燃焼ガスは、空間部 3の第 1 の領域 30aから第 1の熱交換部 HT1の隙間 31を通過して燃焼ガス通路 32に流れ、その後第 2の熱交換部 HT2の隙間 31を通過して第 2の領域 30bに流れる。したがつて、第 1の熱交換部 HT1においては、顕熱の回収を行なうとともに、第 2の熱交換部 HT2においては潜熱回収を行なうことが可能となる。管体重ね巻き構造部 SCの下方寄り部分において潜熱回収を行なわせて、この部分においてドレインを集中的に発生させれば、ドレインの回収を迅速かつ適切に行なうのに好適となる。

[0203] 本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る熱交換器および温水装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

[0204] 本発明に係る熱交翻においては、既述したとおり、燃焼ガスカゝら潜熱回収を行なうことにより、高い熱交換効率を得ることが可能である。ただし、潜熱回収を行なうとドレインが発生するため、このドレインの発生を防止するなどの目的のために、あえて潜熱回収がなされな、仕様とすることもできる。

燃焼器としては、オイル燃焼器、ガス燃焼器など、燃焼ガスを発生させるものであればよぐ種々の燃焼器を用いることができる。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含む。熱交^^の缶体や水管については、耐食性に優れるステンレス製にすることが好ましいものの、やはりこれに限定されない。

Claims

請求の範囲

[1] 軸長方向の両端に燃焼器用開口部および燃焼ガス流出口が形成されてヽる缶体と、

前記缶体内において前記軸長方向に複数段の隙間を介して並ぶ複数のループ部を有する熱交換用のコイル状管体部と、

前記コイル状管体部に囲まれて形成され、かつ一端が前記燃焼器用開口部に連通している空間部と、

前記空間部に供給された燃焼ガスが前記空間部の他端をそのまま通過することを阻止し、前記燃焼ガスを前記複数段の隙間に進行させる仕切り部材と、

前記コイル状管体部の外周囲に形成され、かつ前記複数段の隙間を通過してきた燃焼ガスを前記燃焼ガス流出口に導く燃焼ガス通路と、

を備えている、熱交換器であって、

前記各ループ部は、前記軸長方向の厚みよりもこれと交差する方向の幅の方が大きい管体により構成されていることを特徴とする、熱交翻。

[2] 前記各ループ部は、偏平チューブにより構成されている、請求項 1に記載の熱交換

[3] 前記缶体は、筒状の周壁部を有しており、前記燃焼ガス通路は、前記周壁部と前記コイル状管体部との間に形成されている、請求項 1に記載の熱交^^。

[4] 前記各隙間を規定するためのスぺーサを備えており、

このスぺーサは、前記軸長方向に長さを有するベース部と、このベース部から櫛歯状に突出して前記複数のループ部間に挿入される複数の突出部と、を備えている、請求項 1に記載の熱交換器。

[5] 前記複数のループ部の外面には、複数の凸部が設けられており、

前記複数のループ部の前記軸長方向に隣り合うものどうしが前記複数の凸部を介して接触していることにより、前記複数段の隙間が形成されている、請求項 1に記載の熱交換器。

[6] 前記複数のループ部の外面には、複数の凹部が設けられており、

これら複数の凹部のうち、前記複数のループ部の前記軸長方向に隣り合うものどうしの間に位置する部分が、前記複数段の隙間となっている、請求項 1に記載の熱交概

[7] 前記缶体内に設けられ、かつ前記コイル状管体部から流れ落ちてくるドレインを受けるドレイン受け部と、

このドレイン受け部によって受けたドレインを前記缶体の外部に排出するための排出口と、を備えている、請求項 1に記載の熱交^^。

[8] 前記コイル状管体部から流れ落ちてくるドレインが前記燃焼ガス流出口から前記缶体の外部に排出されるように、前記ドレインを前記燃焼ガス流出口に導くドレインガイド部を備えている、請求項 1に記載の熱交換器。

[9] 前記複数段の隙間の寸法は、前記燃焼器用開口部に近い部分と遠い部分とでは相違するように不均一とされて、る、請求項 1に記載の熱交^^。

[10] 前記複数のループ部の前記幅は、前記燃焼器用開口部に近い部分と遠い部分とでは相違するように不均一とされて、る、請求項 1に記載の熱交^^。

[11] 前記コイル状管体部には、その内部を通過する水を乱流とするようにその内方に向けて突出した複数の凸部が設けられている、請求項 1に記載の熱交換器。

[12] 前記コイル状管体部の各ループ部に接触して、る複数のループ部を有する追加のコイル状管体部を備えており、

これら複数のコイル状管体部は、複数の給湯先への給湯が可能に、入水および出湯が個別に行なわれる構成とされている、請求項 1に記載の熱交^^。

[13] 前記複数のコイル状管体部は、前記軸長方向およびこれと交差する方向のいずれか一方に重なり合つている、請求項 12に記載の熱交換器。

[14] 前記コイル状管体部は、内管と外管とを有する二重管構造とされており、

前記内管内への通水と、前記内管および外管の隙間内への通水とは互いに独立して行なうことが可能な構成とされて、る、請求項 1に記載の熱交^^。

[15] 接続用の両端部を有し、かつ中間部がループ状とされた複数の管体モジュールとこれら複数の管体モジュールが前記軸長方向に並べられて前記缶体内に配された状態において、これら複数の管体モジュールの両端部と接続され、かつこれらに通水を可能とする通水手段と、を備えており、

前記コイル状管体部は、前記複数の管体モジュールを含んで構成されている、請求項 1に記載の熱交換器。

[16] 前記通水手段は、

前記缶体に設けられ、かつ入水口を有する入水チャンバと、

前記缶体に設けられ、かつ出湯口を有する出湯チャンバと、

前記缶体に設けられ、かつ前記複数の管体モジュールのそれぞれの一端部が接続されてこれらを互いに連通させる共通チャンバと、を備えており、

前記複数の管体モジュールとしては、他端部が前記入水チャンバに接続された第 1の管体モジュールと、他端部が前記出湯チャンバに接続された第 2の管体モジユールとがあり、

前記入水チャンバに供給された水は、前記第 1の管体モジュールを通過した後に前記共通チャンバに流入して力前記第 2の管体モジュールを通過して前記出湯チヤンバに流入するように構成されてヽる、請求項 15に記載の熱交^^。

[17] 前記コイル状管体部は、ステンレス製である、請求項 1に記載の熱交^^。

[18] 燃焼器と、この燃焼器により発生された燃焼ガス力ゝら熱回収を行なう熱交^^と、を備えており、

前記熱交換器は、

軸長方向の両端に燃焼器用開口部および燃焼ガス流出口が形成されてヽる缶体と、

前記燃焼器から前記空間部に供給された燃焼ガスが前記空間部の他端をそのまま通過することを阻止し、前記燃焼ガスを前記複数段の隙間に進行させる仕切り部材と、

を備えている、温水装置であって、

前記各ループ部は、前記軸長方向の厚みよりもこれと交差する方向の幅の方が大き、管体により構成されて、ることを特徴とする、温水装置。

[19] 軸長方向の両端に燃焼器用開口部および燃焼ガス流出口が形成されて！ヽる缶体と、

前記軸長方向に並ぶようにして前記缶体内に配された複数のループ部を有する熱交換用のコイル状管体部と、

前記空間部に供給された燃焼ガスが前記空間部の他端をそのまま通過することを阻止する仕切り部材と、

前記コイル状管体部の外周囲に形成され、かつ進行してきた燃焼ガスを前記燃焼ガス流出口に導く燃焼ガス通路と、

を備えている、熱交換器であって、

前記コイル状管体部とは各ループ部の直径および幅のいずれかが相違する少なくとも 1つの追加のコイル状管体部を含み、かつこれらの複数のループ部が前記軸長方向およびこれと交差する方向に並ぶように、前記複数のコイル状管体部が重ね卷き状とされた管体重ね巻き構造部と、

前記燃焼ガスが前記空間部から前記管体重ね巻き構造部を通過して前記燃焼ガス通路に流れるように、前記複数のループ部間に形成された燃焼ガス通過用の複数段の隙間と、

を備えていることを特徴とする、熱交翻。

[20] 前記各コイル状管体部は、前記複数のループ部が螺旋状に繋がった螺旋状管体を用いて構成されている、請求項 19に記載の熱交^^。

[21] 前記缶体は、筒状の周壁部を有しており、前記燃焼ガス通路は、前記周壁部と前記管体重ね巻き構造部との間に形成されている、請求項 19に記載の熱交^^。

[22] 前記複数のコイル状管体部のうち、外周寄りのコイル状管体部には、内周寄りのコィル状管体部を通過して、な、非加熱の水が供給されるように構成されて、る、請求項 19に記載の熱交換器。

[23] 前記各隙間を規定するためのスぺーサを備えており、

このスぺーサは、前記軸長方向に長さを有するベース部と、このベース部から櫛歯状に突出して前記複数のループ部間に挿入される複数の突出部と、を備えている、請求項 19に記載の熱交換器。

[24] 前記複数のループ部の外面には、複数の凸部が設けられており、

前記複数のループ部の前記軸長方向に隣り合うものどうしが前記複数の凸部を介して接触していることにより、前記複数段の隙間が形成されている、請求項 19に記載の熱交換器。

[25] 前記複数のループ部の外面には、複数の凹部が設けられており、

これら複数の凹部のうち、前記複数のループ部の前記軸長方向に隣り合うものどうしの間に位置する部分が、前記複数段の隙間となっている、請求項 19に記載の熱交概

[26] 前記複数のループ部の外面には、少なくとも 1つの螺旋状の凹溝が形成されており

、この凹溝の一部が前記隙間を構成している、請求項 19に記載の熱交換器。

[27] 前記缶体内に設けられ、かつ前記複数のコイル状管体部力流れ落ちてくるドレインを受けるドレイン受け部と、

このドレイン受け部によって受けたドレインを前記缶体の外部に排出するための排出口と、を備えている、請求項 19に記載の熱交^^。

[28] 前記複数のコイル状管体部力流れ落ちてくるドレインが前記燃焼ガス流出口から前記缶体の外部に排出されるように、前記ドレインを前記燃焼ガス流出口に導くドレインガイド部を備えている、請求項 19に記載の熱交^^。

[29] 前記複数段の隙間の寸法は、前記燃焼器用開口部に近い部分と遠い部分とでは相違するように不均一とされている、請求項 19に記載の熱交^^。

[30] 前記複数のコイル状管体部は、それらのループ部の各管径が同一に揃えられ、前記軸長方向と交差する方向に並ぶ複数のループ部どうしは、前記軸長方向において互いに段差を生じな、ように設けられて、る、請求項 19に記載の熱交^^。

[31] 前記軸長方向と交差する方向に並ぶ複数のループ部どうしは、それらの外面が前記軸長方向にぉ、て段差を生じるように設けられて、る、請求項 19に記載の熱交換

[32] 前記複数のコイル状管体部のそれぞれの管径は、同一に揃えられておらず、最内周のコイル状管体部の管径が最大とされている、請求項 19に記載の熱交^^。

[33] 入水管用の接続口を有し、かっこの接続口に供給されてくる水が前記複数のコィル状管体部に分配供給されるように、前記複数のコイル状管体部のそれぞれの一端に接続されている入水用ヘッダと、

出湯管用の接続口を有し、かつ前記複数のコイル状管体部を通過してきた湯が前記接続口に合流するように、前記複数のコイル状管体部のそれぞれの他端に接続されている出湯用ヘッダと、を備えている、請求項 19に記載の熱交換器。

[34] 前記複数のコイル状管体部の両端のうち、前記燃焼器用開口部寄りの一方に、前記出湯用ヘッダが接続され、かつ他方に、前記入水用ヘッダが接続されており、前記複数のコイル状管体部に対する通水は、前記燃焼器用開口部に遠い部分から近い部分に向けて行なわれるように構成されている、請求項 33に記載の熱交

[35] 前記缶体は、筒状の周壁部を有し、

前記複数のコイル状管体部の端部に一端部が嵌合して接続され、かつ他端部が前記缶体の外部に位置するように前記缶体の周壁部を貫通した複数の曲管を備えており、

前記入水用および出湯用ヘッダの少なくとも一方は、前記複数の曲管の他端部に接続されて前記缶体の外部に配されている、請求項 33に記載の熱交^^。

[36] 前記複数の曲管の前記周壁部を貫通する部分および前記他端部の配列ピッチは、前記複数のコイル状管体部の端部および前記複数の曲管の前記一端部の配列ピツチよりも大きくされている、請求項 35に記載の熱交^^。

[37] 前記複数の曲管が挿通する開口部が形成され、かつ一対の端縁に屈曲状の突出片が形成された板状部材を備えており、

前記缶体の前記周壁部は、前記板状部材が筒状に形成され、かつ前記一対の端縁の突出片どうしが重ね合わされて接合されて、ることにより構成されて、る、請求項 35に記載の熱交換器。

[38] 前記複数の曲管が挿通する開口部が形成された第 1の板状部材と、

この第 1の板状部材とは別体の第 2の板状部材と、を備えており、

前記缶体の周壁部は、前記第 2の板状部材の一対の端縁が前記第 1の板状部材に接合されて、これら第 1および第 2の板状部材がー連に繋がった筒状とされていることにより構成されている、請求項 35に記載の熱交^^。

[39] 前記複数のコイル状管体部は、入水および出湯が別々になされる複数の通水路を構成しており、これら複数の通水路を通過して生成された湯を複数の給湯先に個別に供給可能な構成とされ、

前記複数のコイル状管体部の複数の通水路を構成するものどうしは、互いに接触している、請求項 19に記載の熱交^^。

[40] 前記複数のコイル状管体部の少なくとも 1つは、内管および外管を有する二重管構造され、前記内管内への通水と、前記内管および外管の隙間内への通水とは独立して行なうことが可能な構成とされている、請求項 19に記載の熱交^^。

[41] 前記各コイル状管体部は、前記軸長方向に並んだ略 C字状の複数の管体を具備して構成されており、かつこれら複数の管体の両端には、これらに対して通水を行なうための少なくとも 1つのヘッダが接続されている、請求項 19に記載の熱交換器。

[42] 燃焼器と、この燃焼器により発生された燃焼ガス力ゝら熱回収を行なう熱交^^と、を備えており、

前記熱交換器は、

前記燃焼器から前記空間部に供給された燃焼ガスが前記空間部の他端をそのまま通過することを阻止する仕切り部材と、

を備えている、温水装置であって、

を備えていることを特徴とする、温水装置。

[43] 前記熱交換器は、前記燃焼器用開口部が前記燃焼ガス流出口よりも上位となる姿勢に設けられ、

前記燃焼器は、前記熱交^^の上部に接続され、かつ燃料を下向きに燃焼させるように構成されて、る、請求項 42に記載の温水装置。

[44] 前記各ループ部は、中空円形状であるとともに、前記缶体は、前記各ループ部を囲む略円筒状の周壁部を有しており、この周壁部と前記各ループ部との間に前記燃焼ガス通路が形成されて！ヽる、請求項 43に記載の温水装置。

[45] 前記熱交換器は、前記燃焼器用開口部が前記燃焼ガス流出口よりも下位となる姿勢に設けられ、

前記燃焼器は、前記熱交^^の下部に接続され、かつ燃料を上向きに燃焼させるように構成されて、る、請求項 42に記載の温水装置。

[46] 前記各ループ部は、中空矩形状であるとともに、前記缶体は、前記各ループ部を囲む矩形筒状の周壁部を有しており、この周壁部と前記各ループ部との間に前記燃焼ガス通路が形成されて！ヽる、請求項 45に記載の温水装置。