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JP6124060B2 - 熱交換器及び燃焼装置 - Google Patents

熱交換器及び燃焼装置 Download PDF

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JP6124060B2 JP2013077920A JP2013077920A JP6124060B2 JP 6124060 B2 JP6124060 B2 JP 6124060B2 JP 2013077920 A JP2013077920 A JP 2013077920A JP 2013077920 A JP2013077920 A JP 2013077920A JP 6124060 B2 JP6124060 B2 JP 6124060B2
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Description

本発明は、熱交換器に関するものであり、特に潜熱を回収する際に使用することが推奨される熱交換器に関するものである。また本発明は、前記した熱交換器を搭載した燃焼装置に関するものである。
燃焼ガスに含まれる顕熱を回収するだけでなく、潜熱をも回収する燃焼装置が知られている。顕熱と潜熱を回収することができる燃焼装置は、潜熱回収型の燃焼装置と称されている。
ここで潜熱とは、燃焼ガス中に含まれる水蒸気の凝縮熱である。従って潜熱を回収すると燃焼ガス中の水蒸気が凝縮し、ドレンが発生する。またこのドレンは酸性を帯びる。
そのため潜熱回収型の燃焼装置では、ドレンに対処するために顕熱を回収する熱交換器と、潜熱を回収する熱交換器を個別に搭載している。
なお前者の顕熱を回収する熱交換器は、一次熱交換器と称されている。一方、後者の潜熱を回収する熱交換器は、二次熱交換器と称されている。
潜熱回収用の熱交換器の一例が、特許文献1,2,3に開示されている。図20は、特許文献2に開示された熱交換器の正面図である。
特許文献2に開示された熱交換器300では、複数の水管301を水平の同一平面に並行に並べ、この水管301をループ状に曲げて平面形状が楕円の螺旋を構成させている。
即ち特許文献2に開示された熱交換器は、ケース部材302と、管路部材303によって構成されている。そして管路部材303は、入水側のヘッダ305と出水側のヘッダ306を有している。二つのヘッダ305,306は、いずれもケース部材302の同一の辺の外側に配置されている。
そして二つのヘッダ305,306の間に5本の水管301が接続されている。
ヘッダ305,306の水管301は、いずれも略水平且つ平行に並んでおり、この状態を維持したままで楕円形のループを構成している。また管路部材303の水管301は、螺旋を構成しており、各ループは7段重ねとなっている。
ところで燃焼装置の一形態として、逆燃焼方式と称される形態がある。ここで逆燃焼方式は、バーナを下方に向けて配置したものである。図21は、代表的な逆燃焼方式の燃焼装置のレイアウトを示している。
逆燃焼方式の燃焼装置200では、図21の様にバーナ201が接続された燃焼缶体部202と、当該燃焼缶体部202に対して並列的に立設された排気流路形成部203とを有している。
そして燃焼缶体部202の下部と、排気流路形成部203の下部同士が連通路形成部205で接続されている。
逆燃焼方式は装置のレイアウトに関する形態であり、潜熱回収方式は、熱エネルギーの回収方法に係る考え方であるから、両者は決して相いれないものではなく、併用する構造を採用することもできる。即ち逆燃焼方式であって、且つ潜熱回収型の燃焼装置が考えられる。潜熱回収型の燃焼装置では、燃焼ガスの流路であって一次熱交換器の下流側のいずれかに二次熱交換器を配する必要がある。
図21に示す逆燃焼方式の燃焼装置のレイアウトを参照しつつ説明すると、従来技術においては、排気流路形成部203又は連通路形成部205のいずれかに二次熱交換器が内蔵されている。例えば特許文献1では連通路形成部205に二次熱交換器が内蔵されている。また特許文献3では排気流路形成部203に二次熱交換器が内蔵されている。
特開2012−17904号公報 特開2008−32252号公報 特開2011−47534号公報
潜熱回収型の燃焼装置は、顕熱だけを回収する旧来の燃焼装置に比べて、熱効率が格段に高い。しかしながら、潜熱回収型の燃焼装置は、二次熱交換器を必須とするので、顕熱だけを回収する旧来の燃焼装置に比べて製造コストが嵩み、販売価格が高いのも事実である。
そのため需要者は、燃焼装置を購入する際に、旧来の燃焼装置を購入するか、あるいは潜熱回収型の燃焼装置を購入するかで悩む。また顕熱だけを回収する旧来の燃焼装置を購入した後に、「潜熱回収型にしておけばよかった」と悔やむこともある。
そこで、一次熱交換器だけを搭載した基本構成の燃焼装置があり、基本構成の燃焼装置に追加部品を取り付けることによって、基本構成の燃焼装置を潜熱回収型に変更できれば需要者にとって便利である。また製造者にとっても、共用部品が増加するので都合がよい。
そこで本発明者らは、図21に示すレイアウトの燃焼装置を基本構成とし、排気流路形成部203の更に下流側に追加部品として二次熱交換器を取り付ける構造を考えた。
しかしながら、特許文献1,2,3に開示された二次熱交換器をそのまま排気流路形成部203の下流側に取り付けることは困難であった。即ち一つにはレイアウト上の問題があり、燃焼装置の筐体内に特許文献1,2,3に開示された二次熱交換器を取り付けるスペースを確保することが困難である。
他の一つの問題は、排気抵抗と熱交換効率及び容積のバランスの問題である。即ち排気流路形成部203の下流側は、排気流路の末端部であるから、流路抵抗が大きい部材を取り付けると、燃焼装置200全体の排気抵抗の増大を招く。そのため排気流路形成部203の下流側に設ける二次熱交換器は、他の部位に設ける場合に比べて排気抵抗が小さいものを採用すべきである。
しかし、熱交換効率と流路抵抗の間には相関関係があり、熱交換効率が高いものは、ある程度の排気抵抗がある。
二次熱交換器の全体形状を大きくすれば、排気抵抗の低下と、熱交換効率の向上とを両立させることができるが、追加部品とするためには、全体形状が大きいことは許されない。
本発明は、上記した要望に応じ、流路抵抗と熱交換効率及び容積のバランスがよく、且つ排気流路形成部の下流側に取り付け易い構造の熱交換器を開発することを課題とするものである。
上記した課題を解決するための請求項1に記載の発明は、燃焼ガス導入開口と燃焼ガス排出開口が設けられ内部に燃焼ガスを通過させるケース部材と、液体を通過させる管とを有し、前記ケース部材の中に、前記管が見かけ上又は実質的に複数列且つ複数段に並べられた熱交換器において、前記ケース部材は、略直方体であって天面壁と、底面壁と、対向する2面の短辺側側面壁と、対向する2面の長辺側側面壁を有し、前記燃焼ガス導入開口は前記短辺側側面壁の一つ、又は底面壁に設けられ、燃焼ガス排出開口は前記長辺側側面壁の一つに設けられ、ケース部材の内部であって燃焼ガス導入開口の近傍に、管が存在しない導入側空間があり、送風の通過を妨げる障害部材を有し、前記障害部材の幅は、ケース部材の短辺側側面壁の幅よりも小さく、前記障害部材は燃焼ガス排出開口が設けられた前記長辺側側面壁に寄った位置から対向する長辺側壁面側に向かって延び、前記障害部材と前記対向する長辺側壁面側との間には空間があり、前記障害部材は、上下の管の間に隙間を形成するスペーサであることを特徴とする熱交換器である。
ここで「略直方体」とは、直方体の角が取れて小さな面を構成している様な形状や、直方体の角が円弧を描いていて平面視が長円に近いものを含む趣旨である。
さらにまた天面壁や底面壁に凹凸があるものも「略直方体」に含まれる。さらに底面壁が傾斜していたり、ドレンを集めるために漏斗状となった様なものも「略直方体」に含まれる。
本発明を給湯装置に適用する場合であるならば、液体は水である。また本発明を暖房装置に適用する場合であれば、液体は不凍液である。
本発明の熱交換器では、ケース部材の中に管が「見かけ上」又は「実質的に」複数列且つ複数段に並べられている。即ち本発明の熱交換器では、ケース部材の中に管が「見かけ上」複数列且つ複数段に並べられているか、あるいはケース部材の中に管が「実質的に」複数列且つ複数段に並べられている。
ここで、「見かけ上」複数列且つ複数段に並べられているとは、例えば一本の管が、ゼンマイ形状や蚊とり線香の形状の様に、同一平面上で渦巻き状に巻回されて一段を形成し、この構成が多段に積み重ねられた様な構造の場合をさす。
これに対して「実質的に」複数列且つ複数段に並べられている場合は、例えば複数の管が、同一平面上に平行に配列されて一段を形成し、この構成が多段に積み重ねられた様な構造の場合をさす。
本発明の熱交換器では、ケース部材の底面壁または一つの短辺側側面壁(以下、導入側壁面ということがある)に燃焼ガス導入開口が設けられている。また長辺側側面壁の一つに燃焼ガス排出開口が設けられている。
即ち燃焼ガス導入開口が設けられた壁面が構成する平面に対して交差する平面を形成する側面壁(以下、排出側側壁側ということがある)に燃焼ガス排出開口が設けられている。そのため排気流路形成部の上部や側面に本発明の熱交換器を配置して、ケース部材内に燃焼ガスを導入し、図21の正面側(前側)に向かって排気することができる。
また本発明の熱交換器では、ケース部材の内部であって燃焼ガス導入開口の近傍に、管が存在しない導入側空間がある。そのためケース部材に導入された燃焼ガスが一旦この導入側空間に溜まり、流速や圧力が均されて管が配された領域に流れる。
また本発明の熱交換器では、送風の通過を妨げる障害部材が設けられている。本発明で採用する障害部材は、障害部材の幅がケース部材の短辺側側面壁の幅よりも小さく、従ってケース部材の内部の幅よりも小さい。なお障害部材の幅とは、送風の通過を妨げる領域の幅であり、障害部材として実質的に機能する幅である。
そのため障害部材はケース部材内を完全に遮蔽してしまうことはなく、一定領域については、無条件に通気させる。即ち障害部材の送風の通過を妨げる領域の幅は、ケース部材の内部の幅よりも小さいから、障害部材に妨げられない通過可能領域があり、ケース内に導入された燃焼ガスは、障害部材に衝突して通過可能領域に流れる。
ここで本発明では、障害部材は燃焼ガス排出開口が設けられた長辺側側面壁に寄った位置から対向する壁面側に向かって延び、障害部材と前記対向する壁面側との間には空間がある。即ち障害部材は、排出側側壁側にあるからガスが流れるべき通過可能領域は、排出側側壁側と対向する壁側にある。
そのため導入側壁面側からケース内に導入された燃焼ガスは、障害部材に衝突して排出側側壁側から離れる方向に向かって流れる。
そのため燃焼ガスは、実質的にケース内をくまなく巡り、管の各部と衝突して熱が奪われる。
請求項2に記載の発明は、ケース部材内に複数本の前記管が内蔵され、前記複数本の管が列状に並べられているとともに、列状状態を維持して複数回に渡って巻回されて複数段を形成していることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器である。
本発明の熱交換器は、作り易い。
請求項に記載の発明は、前記障害部材は、上下の管の間に隙間を形成するスペーサである。
本発明の熱交換器では、障害部材をスペーサに併用している。本発明の熱交換器では、段の間に隙間を形成するスペーサがある。そのためスペーサによって各段同士の間に隙間が確保され、当該隙間を燃焼ガスが通過することができる。そのため本発明の熱交換器は、管と燃焼ガス等との接触機会が多く、熱交換効率が高い。
一方、スペーサが装着された部位は、実質的に段同士の隙間が無くなるか、あるいは隙間が小さなものとなるから、障害部材として機能させることができる。
請求項に記載の発明は、ケース部材の内部であって燃焼ガス排出開口の近傍に、管が存在しない排出側空間があることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱交換器である。
本発明では、管が設けられた領域から排出された燃焼ガスが一旦排出側空間に溜まり、流速や圧力が均されて外部に排出される。また当該部位にガスセンサー等を設けることもできる。
請求項に記載の発明は、燃焼ガス排出開口は導入側空間から離れた側に寄って設けられ、排出側空間と、導入側空間との間に仕切り壁が設けられていることを特徴とする請求項に記載の熱交換器である。
本発明の熱交換器では、導入側空間と燃焼ガス排出開口との間が仕切り壁で遮蔽されているから、導入側空間に導入された燃焼ガスが直接燃焼ガス排出開口から排出されることはない。
請求項に記載の発明は、ケース部材と管との間に狭窄用部材が設けられ、当該狭窄用部材は管の列または管の段と接する接触面を有し、当該接触面の端部近傍であってケース部材内における通風方向の上流側の部位がケース部材の底側に向かって折り曲げられていることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の熱交換器である。
本発明の熱交換器は、狭窄用部材の折り曲げられた部位によってケース部材と管との間の隙間が埋められている。そのためより多くの燃焼ガスが熱交換に寄与する。
請求項に記載の発明は、障害部材を2以上有し、少なくとも一つの障害部材は燃焼ガス排出開口が設けられた前記長辺側側面壁側に寄った位置にあり、少なくとも他の一つの障害部材は、燃焼ガス排出開口が設けられた前記長辺側側面壁に対向する長辺側側面壁側に寄った位置にあり、且つ一つの障害部材と他の一つの障害部材は、燃焼ガスの通過方向に前後する位置にあることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の熱交換器である。
本発明の熱交換器では、導入側壁面側からケース内に導入された燃焼ガスは、一つの障害部材に衝突して排出側側壁側に向かって流れる。
他方の障害部材は、逆に排出側側壁側に寄った位置に設けられているから、排出側側壁側に流れてきた燃焼ガスは、障害部材に衝突して排出側側壁側から離れる方向に流れを変える。
また一つの障害部材と他の一つの障害部材は、導入側壁面に対して前後する位置に設けられているから、ケース内にジグザグ状の燃料ガス流路が形成される。そのため燃焼ガスは、実質的にケース内をくまなく巡り、管の各部と衝突して熱が奪われる。
請求項に記載の発明は、筐体と、燃焼ガスを発生させ当該燃焼ガスを天地方向下向きに通過させる燃焼缶体部と、前記燃焼缶体部に対して並列的に立設される排気流路形成部と、請求項1乃至のいずれかに記載の熱交換器を有し、前記筐体内に燃焼缶体部と排気流路形成部及び熱交換器が内蔵され、燃焼缶体部の下部側と排気流路形成部の下部側が連通し、排気流路形成部の上部には排気開口が設けられ、前記熱交換器は、排気流路形成部の上部側または側面側に配置されていて排気流路形成部の排気開口と前記熱交換器の燃焼ガス導入開口が連通していることを特徴とする燃焼装置である。
本発明の燃焼装置では、前記したレイアウトに熱交換器が納まる。
請求項に記載の発明は、前記熱交換器の底面壁にはドレン抜き用開口が設けられ、前記熱交換器の下部であって燃焼缶体部が配置された領域と排気流路形成部が配置された領域の中間部分に中和装置が配置され、当該中和装置とドレン抜き用開口が接続されていることを特徴とする請求項に記載の燃焼装置である。
本発明の燃焼装置によると中和装置についても前述したレイアウトに納まる。
本発明の熱交換器は、上記した要望に応じ、流路抵抗と熱交換効率及び容積のバランスがよく、二次熱交換器として好適である。また本発明の燃焼装置は、部品の互換性が高い。
本発明の実施形態に係る燃焼装置のレイアウトを示す正面図である。 図1の燃焼装置の二次熱交換器の斜視図である。 図2の二次熱交換器の斜視図であって天面壁を外した状態を示している。 図2の二次熱交換器の平面図であって天面壁を外した状態を示している。 図2の二次熱交換器の分解斜視図である。 図2の二次熱交換器の管部材の斜視図である。 図2の二次熱交換器で採用されるスペーサ及びセット金具の斜視図である。 図2の二次熱交換器のスペーサが取り付けられていない部位における管とスペーサの断面図である。 図2の二次熱交換器のスペーサが取り付けられた部位における管とスペーサの断面図である。 図2の二次熱交換器の断面斜視図である。 図2の二次熱交換器の天面壁を外した状態の平面図であって、燃焼ガスの流れを矢印で示した説明図である。 図2の二次熱交換器の天面壁を外した状態の斜視図であって、燃焼ガスの流れを矢印で示した説明図である。 本発明の第二実施形態に係る燃焼装置のレイアウトを示す正面図である。 図13の燃焼装置の二次熱交換器を上側から観察した斜視図である。 図13の燃焼装置の二次熱交換器を下側から観察した斜視図である。 図14の二次熱交換器の斜視図であって天面壁を外した状態を示している。 図14の二次熱交換器の平面図であって天面壁を外した状態を示している。 図14の二次熱交換器の天面壁を外した状態の斜視図であって、燃焼ガスの流れを矢印で示した説明図である。 図14の二次熱交換器の天面壁を外した状態の平面図であって、燃焼ガスの流れを矢印で示した説明図である。 (a),(b)は、特許文献2に開示された熱交換器の正面図及び平面図である。 一般的な燃焼装置のレイアウトを示す正面図である。
以下、本発明の実施形態に係る燃焼装置について説明する。
まず、本実施形態の燃焼装置1の概略構造について説明する。
本実施形態の燃焼装置1は、給湯器として使用されるものであり、図示しない給水源から供給される水を加熱し、カラン等の給湯端末を介して外部等に給湯する給湯機能を有する。すなわち、燃焼装置1は、基本構成として、燃焼部5と、一次熱交換器6とを備え、燃焼部5で生成された燃焼ガスをもって、一次熱交換器6内を通過する水を加熱する機能を有する。
また、本実施形態の燃焼装置1は、灯油等の液体燃料が使用され、燃焼部5における炎孔(図示しない)が下方に向けられた逆燃式の燃焼部が採用されている。すなわち、燃焼装置1は、燃焼部5で生成された燃焼ガスが下方に向けて流れる構成である。そして、燃焼部5の下方に、燃焼ケース23が接続され、さらにその下方に、一次熱交換器6が接続されている。これにより、一次熱交換器6には、燃焼ケース23を通過した燃焼ガスが導入される。
そして、一次熱交換器6よりも燃焼ガスの流れ方向下流側には、排気集合部21、消音装置2及び二次熱交換器10がその順番で接続されて、一連の排気経路を形成している。
より詳細に説明すると、燃焼装置1は、各種機器を筐体8内に収容しており、その底面に載置された排気集合部21を基準に、燃焼部5の下方に接続された燃焼ケース23及び一次熱交換器6と、当該排気集合部21よりも下流の流路を形成する消音装置(排気流路形成部)2とが、ほぼ鉛直方向に沿って平行となる姿勢で並べられている。つまり、筐体8内に設置された、燃焼ケース23と、一次熱交換器6と、排気集合部21と、消音装置2は、概ね「U」字型を呈する流路を形成している。このため、燃焼装置1では、燃焼部5で生成された燃焼ガスが、燃焼ケース23と一次熱交換器6を通過して下方に向けて流れ、排気集合部21で流れ方向を上方に転換し、消音装置2を上方に向けて流れる。そして、消音装置2を通過した燃焼ガスは、二次熱交換器10に流れて潜熱が回収される。潜
熱が回収された燃焼ガスは、二次熱交換器10から外部に排出される。
次に燃焼装置1の各部材又は機器について説明する。
燃焼部5は、公知のそれと同様に燃料噴霧ノズル(図示しない)やバーナ等(図示しない)を備えている。また、燃焼部5の上部には、送風機7が備えられており、燃焼時においては、送風機7が作動され、燃焼部5及び燃焼ケース23の内部に燃焼用の空気が供給される。
燃焼ケース23は、前記したように、燃焼部5の下方に位置しており、主に燃焼部5における燃焼動作に伴って発生する高温の燃焼ガスが流れる部分である。また、燃焼ケース23の外周側には、当該燃焼ケース23が過度に高温となるのを防止するべく、水管12が巻き付けられている。なお、この水管12は、その下流端が後述する一次熱交換器6に繋がっている。
一次熱交換器6は、燃焼ケース23のさらに下方に位置しており、受熱管38を通過する水と燃焼ガスとを熱交換させる部分である。すなわち、一次熱交換器6は、燃焼ガスが通過する空間内に受熱管38が配された構成である。より具体的には、この一次熱交換器6は、受熱管38を通過する水によって、主に燃焼ガスが有する顕熱が回収される。そして、本実施形態では、一次熱交換器6として、フィンアンドチューブ型の熱交換器が採用されている。
なお、一次熱交換器6の受熱管38には、前記したように、水管12を通過した水が導 される。
排気集合部21は、一次熱交換器6で熱交換した直後の燃焼ガスが流れる部分であり、排気経路の一部を形成している。すなわち、排気集合部21は、燃焼装置1の幅方向(図1の左右方向)に延びた排気空間13を有し、その排気空間13と一次熱交換器6及び消音装置2が連通している。具体的には、排気集合部21は、幅方向一方の端部側において排気空間13と一次熱交換器6とが連通しており、幅方向の他方の端部側において排気空間13と消音装置2とが連通している。これにより、排気集合部21では、燃焼部5で生成され一次熱交換器6を下向きに通過した燃焼ガスが流入すると、排気空間13の幅方向一方の端部側から他方の端部側に向けて(図面の左側から右側に向けて)ほぼ水平方向に流れ、当該端部側に至れば、上向きに流れ方向を変換して消音装置2に向けて流出する。
消音装置2は、排気流路形成部として機能するものであり、排気集合部21を通過した燃焼ガスが流れる部分である。即ち前記した排気集合部21と繋がれて排気経路の一部を形成している。そして、消音装置2は、上部に排気口15が設けられており、当該排気口15を介して、排気経路を通過した燃焼ガスを二次熱交換器10側に排出する。
次に本実施形態の特徴的部材たる二次熱交換器10について説明する。
図5に示すように、二次熱交換器10は、ケース部材20と、管路部材28及び狭窄用部材30によって構成されている。
またさらにケース部材20は、ケース本体11と、天面壁31及び管路部材28の一部によって構成された直方体である。即ちケース部材20は、略直方体であって天面壁31と、底板部(底面壁)36と、対向する短辺側の周壁部(短辺側側面壁)33及び壁面部材(短辺側側面壁)26と、対向する長辺側の周壁部(長辺側側面壁)32,35を有する。
ケース本体11は、ステンレススチール等の錆に強い素材で作られたものであり、底板部(底面壁)36と3辺の周壁部(側面壁)32,33,35から成るものである。底板部36は、平面視が長方形の壁である。底板部36には、ドレンを集めるために緩やかな傾斜が設けられている。すなわち底板部36は、図5を基準として左右の周壁部32,35側から中央側に向かって緩やかに傾斜している。また底板部36には、ドレンを導くための溝(図示せず)が設けられている。さらに底板部36には、ドレン抜きのための開口37が設けられている。
周壁部(長辺側側面壁)32,35は、ケース部材20の長辺側の周壁を形成するものである。一方、周壁部(短辺側側面壁)33は、前記した周壁部32,35に挟まれた位置にあり、ケース部材20の一方の短辺側の周壁を形成する。
本実施形態の二次熱交換器10では、長辺を構成する周壁部(長辺側側面壁)32,35の内、一方側が燃焼装置1の正面側を向く。また短辺側の周壁部33は、消音装置2側を向く。
本実施形態の二次熱交換器10では、ケース部材20の正面側の周壁部(長辺側側面壁)32に、燃焼ガス排出開口40が設けられている。以下、燃焼ガス排出開口40が設けられた周壁部32を排出側側壁32と称する。また短辺側の周壁部(短辺側側面壁)33に燃焼ガス導入開口41が設けられている。以下、燃焼ガス導入開口41が設けられた周壁部33を導入側壁面33と称する。
本実施形態では、ケース部材20の側面壁の内、一つの側面壁が導入側壁面33であり、導入側壁面33と交差する一つの側面壁が排出側側壁32となっている。
即ち本実施形態では、導入側壁面33が構成する平面と、排出側側壁32が形成する平面とは、交差する関係にある。
天面壁31は、図5の様に、中央部に凹部42が設けられた板体である。天面壁31に設けられた凹部42は、二段回に窪んでいる。即ち最上面47の内側が全体的に広く窪み、更に排出側側壁32側によった領域がさらにもう一段階窪んでいる。そのため天面壁31には、第一凹部45と、第二凹部46が形成されている。
狭窄用部材30は、ケース部材20の底に設けられる部材であり、底板部50と、側壁部51,52が設けられたものである。
底板部50は、奥行きLが前記したケース本体11の底板部36の半分程度である。また底板部50の幅Wは、ケース本体11の底板部36よりも短い。
底板部50の前端は折り曲げられて遮蔽部53が形成されている。
遮蔽部53は、前記したケース本体11の底板部36に形成された傾斜に合わせて、低い山形を呈している。
狭窄用部材30の側壁部51,52は、いずれも底板部36に対して垂直に立設されたものである。側壁部51,52の自由端側には、内側から外側に向かって膨らんだ凹変部56が設けられている。
図5の左側に示された側壁部51の上端は、水平方向に折り返されてフランジ部57が形成されている。フランジ部57の一部は、やや幅広く成形されたて取り付け片部58が作られている。取り付け片部58は、ケース本体11に狭窄用部材30を取り付ける際の取り付けしろである。
次に管路部材28について説明する。
図5,6等に示すように、管路部材28は、複数(本実施形態においては6本)の受熱管61と、入水側ヘッダ62と、出水側ヘッダ63とを備えた環状の熱交換流路である。また管路部材28には、図5の様にケース部材20の端辺の壁面を構成する壁面部材26が設けられている(図6はケース部材20を省略している)。
順次説明すると、各受熱管61の一端側には入水側ヘッダ62が接続されており、他端側には出水側ヘッダ63が接続されている。受熱管61は、熱伝導性に優れ、表面が平滑な配管によって形成されている。即ち受熱管61は、いわゆる裸管である。また各受熱管61は、一定の間隔を開けて平行に配置されている。
管路部材28の各受熱管61は、大きくループ部66と、出入り管部68に分かれている。
ループ部66は、平面視が長方形のループを構成する部分であり、螺旋構造を構成しており、あたかも長方形が5段に重なった様な形状をしている。
ループ部66の各段の間には図6、図8の様に隙間24がある。
ループ部66は、一定方向にまっすぐ伸びる直線部分A,B,C,Dと、屈曲部a,b,c,dとを交互に含んで螺旋状に形成されている。直線部分A,B,C,Dと、屈曲部a,b,c,dとを交互に含んで螺旋状に形成されている。
各受熱管61のループ部66は平行状態を維持して同心状に巻回されている。従って内側に位置する受熱管61は、外側の受熱管61に比べて全長が短い。
一方、各受熱管61の出入り管部68は直線状である。
即ち入水側ヘッダ62から水平方向且つ並行に引き延ばされた各受熱管61は、入側管部85として機能し、最上段のループ82の直線部分Aに至っている。
そして最下段のループ83の末端部分が直線状に引き延ばされ出側管部86を形成している。即ち最下段のループ83の直線部分Cがそのまま延長されて出側管部86を構成している。
出側管部86の末端には、出水側ヘッダ63が接続されている。
前記した入側管部85と出側管部86は、使用状態を基準とすると、いずれも略水平であり、入側管部85を構成する受熱管61の束を含む平面と、出側管部86の受熱管61を含む平面は平行である。
ただし入側管部85は、最上段のループ82に繋がっており、出側管部86は最も下の段から引き出されているから、入側管部85と出側管部86には高低差がある。即ち入側管部85は上部にあり、出側管部86は下部にある。
また各受熱管61は、螺旋状に巻回されているから、ループ部66においては、各受熱管61は、僅かに傾斜している。即ち入側管部85から、出側管部86に向かうにつれて下方向に傾斜している。そのため、図6に示すように、入側管部85に直接繋がる往き側の直線部分Aと、これに平行に延びる戻り側の直線部分Cとの間には落差があり、往き側の直線部分Aよりも戻り側の直線部分Cの方が低い位置にある。
またループ部66の往き側の直線部分Aの束と戻り側の直線部分Cの束には、それぞれスペーサ70,87と、セット金具90が一個ずつ取り付けられている。
スペーサ70,87は、図7の様に、一本の線材を曲げ加工して作られたものである。
スペーサ70,87は、それぞれ行き線72と戻り線73で段を構成し、上下の段を縦姿勢の曲線部68a,b,c,d,eで接続したものである。
即ち最上段部には、図面手前側の線の端部から図面奥に延びる最上段部行き線72aがあり、最上段部行き線72aの先端部が水平姿勢の曲線部71aに繋がっている。そして水平姿勢の曲線部71aから最上段部戻り線73aに繋がっている。最上段部行き線72aと最上段部戻り線73aは、使用状態の姿勢を基準とすると、同一の高さの位置にあり、最上段部行き線72aと曲線部71aと最上段部戻り線73aによって最上部の段が形成される。
さらに最上段部戻り線73aの先端は、縦姿勢の曲線部68aに繋がっており、さらにその先端は、第2段行き線72bに繋がっている。ここで第2段行き線72bは、使用状態の姿勢を基準とすると、最上段部戻り線73aの真下に位置する。
そして第2段行き線72bの先端は、水平姿勢の曲線部71bに繋がり、さらにその先端が第2段戻り線73bに繋がっている。
ここで第2段戻り線73bは、使用状態の姿勢を基準とすると、第2段行き線72bと同一の高さの位置にあり、且つ最上段部行き線72aの真下の位置にある。そのため第2段行き線72bと曲線部71bと第2段戻り線73bによって第2段目の段が形成される。
こうして各段の行き線72a,b,c,d,e, fと、水平姿勢の曲線部71a,b,c,d,e, fと戻り線73a,b,c,d,e, fによって構成される段が、図面手前側の縦姿勢の曲線部68a,b,c,d,eで接続され、6段の段部が形成されている。
また各段部は、いずれも図面手前側の縦列に設けられた縦姿勢の曲線部68a,b,c,d,eで接続されており、他方の縦列側には段同士の間を接続する部材が無い。そのため縦姿勢の曲線部68a,b,c,d,eが存在しない側を先頭にしてループ部66にスペーサ70,87を差し込むことができる。
スペーサ70,87の挿入深さは、ループ部66の直線部分A,Cの一方の領域に止まる。即ち,スペーサ70,87の各段の行き線72a,b,c,d,e, f及び戻り線73a,b,c,d,e, fの長さは、前記した導入側壁面33の幅よりも短い。
またセット金具90は、図7の様に金属の薄板を略「コ」の字状に折り曲げたものであり、中間部91の両端側が垂直に折り曲げられて係止部94が設けられたものである。
中間部91の外側には、凸条93が設けられている。
またセット金具90は、スペーサ70,87の線の列間に装着され、係止部94が管路部材28の上下の管と係合している。
その結果、図9に示す様に、ループ部66の受熱管61で構成される段の間の隙間24に、行き線72a,b,c,d,eと、水平姿勢の曲線部71a,b,c,d,eと、戻り線73a,b,c,d,eで構成されるスペーサ70,87の段が挿入される。
一方、スペーサ70,87が無い部分では、図8に示すように、ループ部66の受熱管61で構成される段の間に、所定の隙間24が維持される。
前記した様に、本実施形態の二次熱交換器10では、ループ部66の往き側の直線部分Aと、戻り側の直線部分Cには、それぞれ1個ずつスペーサ70,87が取り付けられている。
また本実施形態の二次熱交換器10では、スペーサ70,87の取り付け位置は、図5,図6の様にずれている。
次に上記した二次熱交換器10の構成部品同士の位置関係について説明する。
上記した管路部材28は、その大部分がケース部材20内に収納されている。
即ち前記したケース部材20の底板部36に、狭窄用部材30が取り付けられ、その中に管路部材28が載置されている。
狭窄用部材30は、図5の左側の側壁部51が排出側側壁32に面し、狭窄用部材30の下部が折り曲げられて形成された遮蔽部53が、導入側壁面33に面する姿勢で底板部36に固定されている。
狭窄用部材30の図5の左側の側壁部51と排出側側壁32との間には図3、図4の様に排出側空間88が形成されている。
また狭窄用部材30の側壁部52は、ケース部材20の内壁と接している。
さらに天面壁31と、管路部材28の壁面部材26が組み合わされて直方体のケース部材20が形成されている。なお天面壁31は、管路部材28のループ部66を構成する平面77に対向する面を構成する部材である。
そして管路部材28の壁面部材26から先端側(ループ部66側)の部位は、全てケース部材20内に収容されている。
ここで、ケース部材20内における管路部材28の配置に注目すると、ケース部材20の導入側壁面33の近傍に、受熱管61が存在しない導入側空間92が設けられている。また管路部材28の側面は、狭窄用部材30の左右の側壁部51,52に囲まれた中に設置されている。
管路部材28の側面と狭窄用部材30の左右の側壁部51,52は、極めて近接している。しかしながら、管路部材28の側面には、スペーサ70,87とセット金具90が設けられているので、管路部材28の側面は、狭窄用部材30の左右の側壁部51,52とは接していない。
また管路部材28の上下に注目すると、管路部材28の上面には、天面壁31が近接または接している。
ここで、前記した様に、入側管部85に直接繋がる往き側の直線部分Aと、これに平行に延びる戻り側の直線部分Cとの間には落差があり、往き側の直線部分Aよりも戻り側の直線部分Cの方が低い位置にある。
これに対して天面壁31は、第一凹部45と、第二凹部46が形成されている。そのため、低い位置にある入側管部85の戻り側の直線部分Cに、第二凹部46の内面が接し、高い位置にある往き側の直線部分Aに、第一凹部45の内面が接する。
また管路部材28の下部側は、狭窄用部材30の底板部50と接している。
二次熱交換器10は、図1の様に排気流路形成部たる消音装置2の上部に設置されている。より詳細には、二次熱交換器10は、消音装置2の上部であってやや燃焼部5側に寄った位置に設置されている。即ち消音装置2の上部に接続部材95が設けられて、当該接続部材95に二次熱交換器10が接続されている。
また燃焼部5と消音装置2との間の隙間領域に、中和装置98が設置され、二次熱交換器10の、ドレン抜き用開口37がチューブ39を介して中和装置98に接続されている。
次に本実施形態の燃焼装置1の機能について説明する。
入水側ヘッダ62及び出水側ヘッダ63は、ケース部材20の外部であって側方(図1、3において正面視左側)に配置されている。入水側ヘッダ62は、出水側ヘッダ63よりも上方かつ奥側に配置されている。入水側ヘッダ62には、図示しない配管を介して給水が行われる。給水源から供給された水は、複数の受熱管61に分岐して平行に流れ、出水側ヘッダ63から排出される。
また出水側ヘッダ63は図示しない配管によって一次熱交換器6に接続されており、出水側ヘッダ63から排出された水は、一次熱交換器6を流れる。
また燃焼装置1は、燃焼部5が燃焼作動を開始すると、燃焼部5の燃焼作動に伴って発生した燃焼ガスは、燃焼缶体部3内を下方に向けて流れる。
その後、燃焼缶体部3を通過した燃焼ガスは、排気集合部21及び消音装置2を経由して、二次熱交換器10に流れ込む。より具体的には、燃焼ガスは、燃焼ガス導入開口41からケース部材内に入る。そして、図11、図12の矢印の様にケース部材20内を巡り、燃焼ガス排出開口40から外部に放出される。
ここで、本実施形態の二次熱交換器10では、管路部材28と、導入側壁面33の間に導入側空間92が設けられており、当該導入側空間92には受熱管61等が存在しない。そのため燃焼ガス導入開口41から入った燃焼ガスは、一旦容積の広い空間に放出されることとなり、流速や圧力が均された状態で、管路部材28側に流れる。
ここで、管路部材28の上面には、天面壁31の第一凹部45と、第二凹部46が接している。また管路部材28の下面は、狭窄用部材30の、底板部50と接している。また狭窄用部材30の、底板部50の前端が折り曲げられて遮蔽部53が形成され、遮蔽部53の先端がケース本体11の底板部36と接している。そのため狭窄用部材30の底板部50とケース本体11の底板部36の隙間は、その開口端が遮蔽部53によって封鎖されている。
また管路部材28の側面には、狭窄用部材30の左右の側壁部51,52がある。
そのため管路部材28の上下左右の4面は、板状の部材で覆われ、燃焼ガスの大部分が管路部材28を通過する。
そして本実施形態では、各受熱管61の段の間には、スペーサ70,87によって隙間24が形成されている。そのため燃焼ガスは、ループ部66の各段の間に形成された隙間24に流れ込む。
また本実施形態では、スペーサ70、87が、導入側壁面33に面した位置に2個設けられている。
ここでスペーサ70、87は、受熱管61の段同士の間に所定の空隙を形成させるものではあるが、図9に示した様に、スペーサ70,87が取り付けられた部分については、受熱管61の段同士の間がスペーサ70,87自身によって閉鎖される。即ちスペーサ70,87は、受熱管61が挿通されるものであるが、燃焼ガスの通過を妨げる作用もある。
ここでスペーサ70,87の各段の行き線72a,b,c,d,e, f及び戻り線73a,b,c,d,e, fの長さは、前記した導入側壁面33の幅よりも短いので、スペーサ70,87が送風の通過を妨げる領域の幅は、ケース部材20の導入側壁面33の幅よりも小さい。即ちスペーサ70,87が送風の通過を妨げる領域の幅は、ケース部材20の幅よりも小さい。
そのため導入側空間92から導入された燃焼ガスは、スペーサ70,87と衝突し、ケース部材20の中央側に流れる。
ここで、本実施形態では、一方のスペーサ87は、排出側側壁32側に寄った位置にあり、スペーサ87を構成する線材は、排出側側壁32側から対向する周壁部(長辺側側面壁)35側に向かって延びている。また他方のスペーサ70は、排出側側壁32側から離れた側に寄った位置にあり、スペーサ70を構成する線材は、周壁部(長辺側側面壁)35側から排出側側壁32側に向かって延びている。
また二つのスペーサ70,87は、食い違いの位置にあり、一方のスペーサ70は、導入側壁面に近い位置にあり、他方の一方のスペーサ87はこれよりも遠い位置にある。すなわち二つのスペーサ70,87は、導入側壁面33に対して前後する位置に設けられている。
より具体的には、スペーサ70は、導入側壁面33に近い位置にあり、且つ排出側側壁側32から離れた位置にある。またスペーサ87は、導入側壁面33から遠い位置にあり、且つ排出側側壁32側に寄った位置にある。
そのため燃焼ガス導入開口41から導入され、導入側空間92で均圧化した燃焼ガスの一部は、導入側壁面33に近い位置にある、スペーサ70と衝突し、排出側側壁32側に向かって流れる。より具体的には管路部材28の往き側の直線部分A側に流れる燃焼ガスは、スペーサ70と衝突し、管路部材28の戻り側の直線部分Cに沿って流れる燃焼ガスと合流する。
そして合流した燃焼ガスは、導入側壁面32から遠い側に設けられたスペーサ87と衝突し、再度管路部材28の往き側の直線部分Aの方に流れ込む。
その後、燃焼ガスは、ケース部材20の短辺側の周壁と衝突し、当該周壁に沿って流れて排出側空間88に流れ込む。そして排出側空間88内で流速や圧力が均され、燃焼ガス排出開口40から外部に放出される。
即ち本実施形態の二次熱交換器10では、燃焼ガス導入開口41から導入された燃焼ガスは、スペーサ70,87と衝突してジグザグに流れ、管路部材28の受熱管61と接触する。
そのため本実施形態の二次熱交換器10では、燃焼ガスがケース部材20内をくまなく巡り、受熱管61との衝突機会が多い。そのため二次熱交換器10は、熱交換効率が高い。
また本実施形態の二次熱交換器10では、ケース部材20の側面であって、交差する面に燃焼ガス導入開口41と燃焼ガス排出開口40とが設けられているので、燃焼ガス流路の末端に取り付け易い。
即ち本実施形態の二次熱交換器10では、燃焼ガス排出開口40が設けられた排出側側壁32が構成する平面が、燃焼ガス導入開口41が設けられた導入側壁面33が構成する平面と交差する関係にあり燃焼ガス流路の末端に取り付け易い。
以上説明した実施形態では、ケース部材20の短辺側の周壁部33に燃焼ガス導入開口41を設け、消音装置2の上部に接続部材95を設けて両者の側面同士を接続した。
しかしながら、本発明は、この構成に限定されるものではなく、ケース部材20と接続部材95とを一体化してもよい。
即ち先の実施形態では、ケース部材20の短辺側の周壁部33を導入側壁面33としたが、ケース部材20の底板部(底面壁)36を導入側壁面としてもよい。
以下、ケース部材20の底板部(底面壁)36に燃焼ガス導入開口101を設けた二次二次熱交換器100を第二実施形態として説明する。なお先の実施形態と同一の部材、あるいは同一の機能を発揮する部材には、同一の番号を付して重複した説明を省略する。
第二実施形態の二次熱交換器100は、あたかも前記したケース部材20に接続部材95を接続した様な構造であり、図15,16,17,18,19に示す様に、ケース部材20の底板部36であって、一方に寄った位置に燃焼ガス導入開口101が設けられたものである。
第二実施形態の二次熱交換器100においても、先の実施形態と同様に、ケース部材20内に管路部材28の大部分が収納されている。
ただし実施形態で採用されているケース部材20は、先の実施形態よりも横幅が長い。そのため管路部材28のループ部66は、相対的にケース部材20の一方の周壁(壁面部材26)側に寄った状態となっている。
即ちケース部材20は、管路部材28のループ部66の先端と、ケース部材20の周壁部(短辺側側面壁)33の間に先の実施形態よりも大きな導入側空間110が設けられている。またケース部材20の底板部(底面壁)36であって、周壁部(短辺側側面壁)33の近傍部に燃焼ガス導入開口101が設けられている。先の実施形態と同様に、燃焼ガス導入開口101は導入側空間110と直接連通している。即ち燃焼ガス導入開口101の真上に、導入側空間110がある。
本実施形態の二次熱交換器100においても、ケース部材20の正面側の周壁部(長辺側側面壁)32に、燃焼ガス排出開口40が設けられている。前記した様に、ケース部材20は、先の実施形態よりも横幅が長く、燃焼ガス排出開口40は、ケース部材20の一方の周壁(壁面部材26)側に寄った状態となっている。即ち本実施形態の二次熱交換器100では、燃焼ガス排出開口40は導入側空間110から離れた側に寄って設けられている。
また本実施形態の二次熱交換器100では、排出側空間88と導入側空間110との間に仕切り壁111があり、両者の間が遮蔽されている。
本実施形態の二次熱交換器100では、ループ部66の戻り側の直線部分Cの束だけにスペーサ87と、セット金具90が取り付けられている。
ここで、本実施形態では、スペーサ87は、排出側側壁32側に寄った位置にあり、スペーサ87を構成する線材は、排出側側壁32側から対向する周壁部(長辺側側面壁)35側に向かって延びている。
スペーサ87の突出方向の長さは、前記した導入側壁面33の幅よりも短い。
前記した様に、第二実施形態の二次熱交換器100は、あたかもケース部材20と接続部材95とを一体化した様な構造であり、図13の様に排気流路形成部たる消音装置2の上部に設置されている。より詳細には、二次熱交換器100は、消音装置2の上部に直接的に設置されている。
即ち第二実施形態の二次熱交換器100では、ケース部材20の底板部(底面壁)36であって、周壁部(短辺側側面壁)33の近傍部に燃焼ガス導入開口101が設けられており、当該燃焼ガス導入開口101が直接的に排気流路形成部たる消音装置2の末端に接続されている。
本実施形態の二次熱交換器100の幅は、消音装置2の幅よりも広く、二次熱交換器100の側面側は、燃焼部5側に張り出している。また本実施形態の二次熱交換器100では、燃焼ガス排出開口40は、正面側の周壁部(長辺側側面壁)32の中心を外れた位置に設けられているので、燃焼ガス排出開口40の中心は、消音装置2と燃焼部5の間にある。
次に本実施形態の燃焼装置1の機能について説明する。
本実施形態の燃焼装置1は、燃焼部5が燃焼作動を開始すると、燃焼部5の燃焼作動に伴って発生した燃焼ガスが燃焼缶体部3内を下方に向けて流れる。
その後、燃焼缶体部3を通過した燃焼ガスは、排気集合部21及び消音装置2を経由して、二次熱交換器100に流れ込む。より具体的には、燃焼ガスは、ケース部材20の底板部(底面壁)36であって、周壁部(短辺側側面壁)33の近傍部に設けられた燃焼ガス導入開口101から上昇してケース部材20内に入る。そして、図18、図19の矢印の様にケース部材20内を巡り、燃焼ガス排出開口40から外部に放出される。
ここで、本実施形態の二次熱交換器100では、管路部材28と、導入側壁面33の間に導入側空間110が設けられており、当該導入側空間110には受熱管61等が存在しない。そのため燃焼ガス導入開口101から入った燃焼ガスは、一旦容積の広い空間に放出されることとなり、流速や圧力が均される。そして燃焼ガスは、図18の様に90度方向を変えて管路部材28側に流れる。
ここで、本実施形態においても、管路部材28の上面には、天面壁31の第一凹部45と、第二凹部46が接している。また管路部材28の下面は、狭窄用部材30の、底板部50と接している。また狭窄用部材30の、底板部50の前端が折り曲げられて遮蔽部53が形成され、遮蔽部53の先端がケース本体11の底板部36と接している(図示せず)。そのため狭窄用部材30の底板部50とケース本体11の底板部36の隙間は、その開口端が遮蔽部53によって封鎖されている。
また本実施形態の二次熱交換器100においても、管路部材28の側面には、狭窄用部材30の左右の側壁部51,52がある。
そのため管路部材28の上下左右の4面は、板状の部材で覆われている。また本実施形態の二次熱交換器100では、仕切り壁111によって排出側空間88と導入側空間110との間が遮蔽されている。
そのため燃焼ガスの大部分が管路部材28を通過する。
そして本実施形態では、各受熱管61の段の間には、スペーサ87によって隙間24が形成されている。そのため燃焼ガスは、ループ部66の各段の間に形成された隙間24に流れ込む。
また本実施形態では、スペーサ87は、排出側側壁32側に寄った位置にあり、スペーサ87を構成する線材は、排出側側壁32側から対向する周壁部(長辺側側面壁)35側に向かって延びている。
そのため燃焼ガス導入開口101から導入され、管路部材28の戻り側の直線部分Cに沿って流れる燃焼ガスがスペーサ87と衝突し、排出側側壁32側から離れる側に向かって流れる。そして管路部材28の往き側の直線部分A側に流れる燃焼ガスと合流する。
その後、燃焼ガスは、ケース部材20の短辺側の周壁と衝突し、当該周壁に沿って流れて排出側空間88に流れ込む。そして排出側空間88内で流速や圧力が均され、燃焼ガス排出開口40から外部に放出される。
即ち本実施形態の二次熱交換器100では、燃焼ガス導入開口101から導入された燃焼ガスは、スペーサ87と衝突してジグザグに流れ、管路部材28の受熱管61と接触する。
そのため本実施形態の二次熱交換器100では、燃焼ガスがケース部材20内をくまなく巡り、受熱管61との衝突機会が多い。そのため二次熱交換器100は、熱交換効率が高い。
また本実施形態の二次熱交換器100でも、ケース部材20の交差する面に燃焼ガス導入開口101と燃焼ガス排出開口40とが設けられているので、燃焼ガス流路の末端に取り付け易い。
即ち本実施形態の二次熱交換器100では、燃焼ガス排出開口40が設けられた排出側側壁32が構成する平面が、燃焼ガス導入開口101が設けられた底板部(底面壁)36が構成する平面と交差する関係にあり燃焼ガス流路の末端に取り付け易い。
以上説明した実施形態では、長方形のループ部66を備えた構成を例示したが、ループ部の形状は任意であり、例えば楕円形や円形のループ部を備えたものであっても良い。
また以上説明した実施形態では、二箇所にスペーサ70,87を設けたが、さらに多くのスペーサを設けてもよい。
また上記した実施形態は、受熱管61が実質的に複数列且つ複数段に並べられた熱交換器であるが、一本の受熱管61を渦巻き状やジグザグ状に配列し、一本の受熱管61が見かけ上複数列且つ複数段に並べられた熱交換器にも本発明を適用することができる。
1,100 燃焼装置
2 消音装置(排気流路形成部)
5 燃焼部
6 一次熱交換器
10 二次熱交換器
20 ケース部材
26 壁面部材(短辺側側面壁)
28 管路部材
30 狭窄用部材
32 排出側側壁(長辺側側面壁)
33 導入側壁面(短辺側側面壁)
35 周壁部(長辺側側面壁)
40 燃焼ガス排出開口
41 燃焼ガス導入開口
53 遮蔽部
66 ループ部
70,87 スペーサ
88 排出側空間
92 燃焼ガス導入側空間
101 燃焼ガス導入開口
111 仕切り壁

Claims (8)

  1. 燃焼ガス導入開口と燃焼ガス排出開口が設けられ内部に燃焼ガスを通過させるケース部材と、液体を通過させる管とを有し、前記ケース部材の中に、前記管が見かけ上又は実質的に複数列且つ複数段に並べられた熱交換器において、
    前記ケース部材は、略直方体であって天面壁と、底面壁と、対向する2面の短辺側側面壁と、対向する2面の長辺側側面壁を有し、
    前記燃焼ガス導入開口は前記短辺側側面壁の一つ、又は底面壁に設けられ、
    燃焼ガス排出開口は前記長辺側側面壁の一つに設けられ、
    ケース部材の内部であって燃焼ガス導入開口の近傍に、管が存在しない導入側空間があり、
    送風の通過を妨げる障害部材を有し、
    前記障害部材の幅は、ケース部材の短辺側側面壁の幅よりも小さく、前記障害部材は燃焼ガス排出開口が設けられた前記長辺側側面壁に寄った位置から対向する長辺側壁面側に向かって延び、前記障害部材と前記対向する長辺側壁面側との間には空間があり、
    前記障害部材は、上下の管の間に隙間を形成するスペーサであることを特徴とする熱交換器。
  2. ケース部材内に複数本の前記管が内蔵され、前記複数本の管が列状に並べられているとともに、列状状態を維持して複数回に渡って巻回されて複数段を形成していることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。
  3. ケース部材の内部であって燃焼ガス排出開口の近傍に、管が存在しない排出側空間があることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱交換器。
  4. 燃焼ガス排出開口は導入側空間から離れた側に寄って設けられ、排出側空間と、導入側空間との間に仕切り壁が設けられていることを特徴とする請求項に記載の熱交換器。
  5. ケース部材と管との間に狭窄用部材が設けられ、当該狭窄用部材は管の列または管の段と接する接触面を有し、当該接触面の端部近傍であってケース部材内における通風方向の上流側の部位がケース部材の底側に向かって折り曲げられていることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の熱交換器。
  6. 障害部材を2以上有し、少なくとも一つの障害部材は燃焼ガス排出開口が設けられた前記長辺側側面壁側に寄った位置にあり、少なくとも他の一つの障害部材は、燃焼ガス排出開口が設けられた前記長辺側側面壁に対向する長辺側側面壁側に寄った位置にあり、且つ一つの障害部材と他の一つの障害部材は、燃焼ガスの通過方向に前後する位置にあることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の熱交換器。
  7. 筐体と、燃焼ガスを発生させ当該燃焼ガスを天地方向下向きに通過させる燃焼缶体部と、前記燃焼缶体部に対して並列的に立設される排気流路形成部と、請求項1乃至のいずれかに記載の熱交換器を有し、
    前記筐体内に燃焼缶体部と排気流路形成部及び熱交換器が内蔵され、
    燃焼缶体部の下部側と排気流路形成部の下部側が連通し、排気流路形成部の上部には排気開口が設けられ、前記熱交換器は、排気流路形成部の上部側または側面側に配置されていて排気流路形成部の排気開口と前記熱交換器の燃焼ガス導入開口が連通していることを特徴とする燃焼装置。
  8. 前記熱交換器の底面壁にはドレン抜き用開口が設けられ、
    前記熱交換器の下部であって燃焼缶体部が配置された領域と排気流路形成部が配置された領域の中間部分に中和装置が配置され、当該中和装置とドレン抜き用開口が接続されていることを特徴とする請求項に記載の燃焼装置。
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JP2009014207A (ja) * 2007-06-29 2009-01-22 Noritz Corp 熱交換器および温水装置
JP5565611B2 (ja) * 2009-12-25 2014-08-06 株式会社ノーリツ 熱交換器およびこれを備えた温水装置
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