(57)【要約】【課題】本発明は、二次熱交換器の熱効率を向上させ、装置全体の小型化が可能な給湯装置の提供を課題とする。【解決手段】本発明の給湯装置１は、燃焼部２と、燃焼ガスが流れる燃焼ケース３と、燃焼ケース３を流れる燃焼ガスとの熱交換により湯水を加熱可能な一次熱交換器２０と、燃焼ケース３の下流側に配される排気集合部５と、排気集合部５を流れる燃焼ガスとの熱交換により湯水を加熱可能な環状の二次熱交換器３０と、排気が行われる排気部６と、を備え、排気集合部５は、燃焼ケース３を通過した燃焼ガスを導入する導入口６０と、排気部６に燃焼ガスを排出する排出口６２と、二次熱交換器３０を収容する熱交収容流路５７と、を有し、熱交収容流路５７は、導入口６０から導入された燃焼ガスを環状の二次熱交換器３０に沿って周回させ排出口６２に送ることを特徴とした。【選択図】図１
2010007968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を燃焼する燃焼部と、
前記燃焼部の燃焼で発生した燃焼ガスが流れる燃焼ケースと、
前記燃焼ケースを流れる燃焼ガスとの熱交換により湯水を加熱可能な一次熱交換器と、
前記燃焼ケースの下流側に配され燃焼ケースを通過した燃焼ガスが流入する排気集合部と、
前記排気集合部を流れる燃焼ガスとの熱交換により湯水を加熱可能な環状の二次熱交換器と、
前記排気集合部を通過した燃焼ガスの排気が行われる排気部と、を備え、
前記排気集合部は、
前記燃焼ケースを通過した燃焼ガスを導入する導入口と、
前記排気部に燃焼ガスを排出する排出口と、
前記二次熱交換器を収容する熱交収容部と、
前記導入口と前記熱交収容部とを繋ぐガス導入流路と、
前記排出口と前記熱交収容部とを繋ぐガス排出流路と、を有し、
前記熱交収容部は、前記ガス導入流路及び前記ガス排出流路の周囲に配されて前記二次熱交換器を収容し、前記導入口から前記ガス導入流路に導入された燃焼ガスを前記環状の熱交換器に沿って周回させて、前記ガス排出流路から前記排出口に送ることを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
前記排気集合部は、
前記排気集合部内の略中央に配置される筒状部材と、
前記筒状部材の内側の空間を二つの空間に区分する板状部材と、を有し、
前記筒状部材の外側の空間が前記熱交収容部となり、
前記筒状部材の内側の空間の一方が前記ガス導入流路となり、
前記筒状部材の内側の空間の他方が前記ガス排出流路となることを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
【請求項３】
前記導入口及び前記ガス導入流路は、前記燃焼部の直下に配置されることを特徴とする請求項２に記載の給湯装置。
【請求項４】
前記二次熱交換器に供給された湯水が、前記熱交収容部における燃焼ガスの流れ方向に対して逆方向に流されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の給湯装置。
【請求項５】
前記二次熱交換器は、管内を流れる湯水を熱交換加熱できる受熱管を備え、
前記受熱管は、螺旋状に形成されており、
前記受熱管内を流れる湯水は、前記熱交収容部を複数回周回することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の給湯装置。
【請求項６】
前記二次熱交換器は、複数の受熱管が並行に配置され、
前記並行に配置された複数の受熱管のうち内側の受熱管の位置が開放されて燃焼ガス流路が形成されることを特徴とする請求項５に記載の給湯装置。
【請求項７】
前記二次熱交換器において発生するドレンを中和する中和装置を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湯水や熱媒体の液体を加熱可能な給湯装置に関するものであり、一次熱交換器に加えて二次熱交換器を備えたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、下記特許文献１，２に開示されているような、いわゆる潜熱回収型の給湯装置が提供されている。この種の給湯装置は、燃料を燃焼するための燃焼手段と、これにおいて発生した燃焼ガスに含まれている顕熱を主として回収するための一次熱交換器と、潜熱を主として回収するための二次熱交換器とを備えている。
【特許文献１】特開２００６−１０５４６７号公報
【特許文献２】特開２００６−２７５３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１，２に開示されているような給湯装置では、二次熱交換器で加熱された湯水が一次熱交換器に送られるため、二次熱交換器の性能が装置全体の給湯効率に大きく影響している。従来の給湯装置は、二次熱交換器の外径を大きくし、二次熱交換器の伝熱面積を拡大させることで二次熱交換器の熱効率を上げていた。
しかし、この種の給湯装置では、設置場所の省スペース化の観点から小型化が望まれているのに対し、二次熱交換器の外径が大きくなると、給湯装置全体が大型化してしまうという問題があった。
【０００４】
そこで本発明は、二次熱交換器の熱効率を向上させ、装置全体の小型化が可能な給湯装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１の給湯装置は、燃料を燃焼する燃焼部と、前記燃焼部の燃焼で発生した燃焼ガスが流れる燃焼ケースと、前記燃焼ケースを流れる燃焼ガスとの熱交換により湯水を加熱可能な一次熱交換器と、前記燃焼ケースの下流側に配され燃焼ケースを通過した燃焼ガスが流入する排気集合部と、前記排気集合部を流れる燃焼ガスとの熱交換により湯水を加熱可能な環状の二次熱交換器と、前記排気集合部を通過した燃焼ガスの排気が行われる排気部と、を備え、前記排気集合部は、前記燃焼ケースを通過した燃焼ガスを導入する導入口と、前記排気部に燃焼ガスを排出する排出口と、前記二次熱交換器を収容する熱交収容部と、前記導入口と前記熱交収容部とを繋ぐガス導入流路と、前記排出口と前記熱交収容部とを繋ぐガス排出流路と、を有し、前記熱交収容部は、前記ガス導入流路及び前記ガス排出流路の周囲に配されて前記二次熱交換器を収容し、前記導入口から前記ガス導入流路に導入された燃焼ガスを前記環状の熱交換器に沿って周回させて、前記ガス排出流路から前記排出口に送ることを特徴とした。
【０００６】
本発明の給湯装置は、排気集合部に導入された燃焼ガスを環状の二次熱交換器に沿って通過させることにより、燃焼ガスと二次熱交換器を流れる湯水との間で熱交換を行い、燃焼ガス中に含まれる潜熱を回収することができる。本発明の給湯装置は、二次熱交換器全体に燃焼ガスを接触させることが可能であり、二次熱交換器の伝熱面積全体を有効に利用することができる。そのため、本発明の給湯装置は、二次熱交換器における熱効率が高く、二次熱交換器を大型化させることなく装置全体の熱効率を向上させることが可能である。したがって本発明の給湯装置は、装置全体の小型化が可能である。
【０００７】
また本発明の給湯装置は、ガス導入流路を通じて環状の二次熱交換器の中央部分に燃焼ガスを導入し、二次熱交換器に沿って燃焼ガスを周回させることができる。そのため、本発明の給湯装置は、燃焼ガスを二次熱交換器に送るための流路構成が単純であり、排気集合部を簡潔に構成することができる。
【０００８】
上記請求項１に記載の給湯装置は、前記排気集合部が、前記排気集合部内の略中央に配置される筒状部材と、前記筒状部材の内側の空間を二つの空間に区分する板状部材と、を有し、前記筒状部材の外側の空間が前記熱交収容部となり、前記筒状部材の内側の空間の一方が前記ガス導入流路となり、前記筒状部材の内側の空間の他方が前記ガス排出流路となるものであってもよい（請求項２）。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記導入口及び前記ガス導入流路は、前記燃焼部の直下に配置されることを特徴とした。
【００１０】
本発明の給湯装置は、導入口およびガス導入流路が、燃焼部の直下に配置されている。そのため、本発明の給湯装置は、燃焼ガスの進行方向を転換させることなく、燃焼ガスを燃焼部から排気集合部のガス導入流路に流し込むことができる。したがって本発明の給湯装置は、燃焼ガスが二次熱交換器に送られるまでの間において、燃焼ガスが進行方向を転換する部分を減らし、燃焼ガスの通気抵抗を小さくすることができる。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１〜３の発明のいずれかにおいて、前記二次熱交換器に供給された湯水が、前記熱交収容部における燃焼ガスの流れ方向に対して逆方向に流されることを特徴とした。
【００１２】
本発明の給湯装置は、二次熱交換器における湯水の流れが、熱交収容部における燃焼ガスの流れ方向と対向流の関係にある。そのため二次熱交換器を流れる湯水は、排気集合部を流れる燃焼ガスと効率よく熱交換することができる。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１〜４の発明のいずれかにおいて、前記二次熱交換器は、管内を流れる湯水を熱交換加熱できる受熱管を備え、前記受熱管は、螺旋状に形成されており、前記受熱管内を流れる湯水は、前記熱交収容部を複数回周回することを特徴とした。
【００１４】
本発明の給湯装置は、二次熱交換器を構成する受熱管が螺旋状に形成されており、受熱管を流れる湯水が、熱交収容部を複数回周回する。そのため本発明の給湯装置は、受熱管の周回回数を増加させることで、二次熱交換器の伝熱面積を拡大し、二次熱交換器における熱効率を向上させることができる。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記二次熱交換器は、複数の受熱管が並行に配置され、前記並行に配置された複数の受熱管のうち内側の受熱管の位置が開放されて燃焼ガス流路が形成されることを特徴とした。
【００１６】
本発明の給湯装置は、並行に配置された複数の受熱管のうち内側の受熱管の位置を開放することで燃焼ガス流路を形成し、熱交収容部を流れる燃焼ガスの通気抵抗を小さくすることができる。
【００１７】
また、上記請求項１〜６のいずれかに記載の給湯装置は、前記二次熱交換器において発生するドレンを中和する中和装置を備えることを特徴とするものであってもよい（請求項７）。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、二次熱交換器の熱効率を向上させ、装置全体の小型化が可能な給湯装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
続いて本発明の一実施形態である給湯装置について、図面を参照しながら詳細について説明する。なお、以下の説明では、上下左右の位置関係は、特に断りのない限り、通常の設置状態を基準として説明する。図１は、本発明の一実施形態である給湯装置の内部構成を示す正面図である。図２は、給湯装置の排気集合部を示す斜視図である。図３は、給湯装置の二次熱交換器を示す斜視図である。図４は、排気集合部に二次熱交換器が収容された状態を示す斜視図である。
【００２０】
図１に示すように、給湯装置１は、燃焼部２と、一次熱交換器２０と、二次熱交換器３０とを備えた、いわゆる潜熱回収型の給湯装置である。給湯装置１は、燃焼部２の下方に燃焼ケース３と、排気集合部５とを有する。また、燃焼部２の側方には、排気部６が設けられている。燃焼ケース３および排気部６は、それぞれ給湯装置１の底側に設けられた排気集合部５に連通している。これにより、給湯装置１には、燃焼ケース３から排気集合部５を経て排気部６に至る、断面形状が略「Ｕ」字型となるように連通した空間が形成されている。
【００２１】
燃焼部２は、空気ケース８や燃料噴霧ノズル１０、送風機１１、燃焼筒１２等を備えている。燃焼部２は、いわゆる逆燃焼式の燃焼装置により構成されており、下方に向けて火炎を形成可能とされている。具体的に燃焼部２は、送風機１１を作動させることによって空気ケース８内に燃焼用の空気を導入すると共に、図示しない燃料供給源から供給されてきた液体燃料を燃料噴霧ノズル１０から下方に向けて噴霧し、燃焼筒１２内において燃焼できる構成とされている。
【００２２】
燃焼ケース３は、燃焼部２の下流である下方に配置され、図示しないセラミックで構成された耐熱性を有するパッキンを介在させることにより燃焼部２と気密に接続されている。このため燃焼ケース３は、燃焼部２における燃焼動作に伴って発生する高温の燃焼ガスが下方に向けて流れる燃焼ガス通路として機能する。
【００２３】
燃焼ケース３の下端側の部分には、一次熱交換器２０が設けられている。一次熱交換器２０は、燃焼ケース３を流れてきた燃焼ガス中に含まれている顕熱を主として回収するためのものである。一次熱交換器２０は、いわゆるフィンアンドチューブ型の熱交換器によって構成されている。すなわち、一次熱交換器２０は、屈曲させた一連の水管２１を有し、この水管２１が燃焼ケース３を横断するように挿通されている。水管２１には、多数のフィン２２が装着されている。一次熱交換器２０は、燃焼ケース３内を流れる高温の燃焼ガスとの熱交換により、水管２１内を流れる湯水を熱交換加熱することができる。
【００２４】
水管２１は、その一端側に一次出水口２３を有し、他端側に一次入水口２５を有する。一次出水口２３は、図示しない配管等を介して図示しないカラン等の湯水の供給先に接続されている。一方、一次入水口２５は、配管３８を介して後述の二次熱交換器３０に接続されている。
【００２５】
排気集合部５は、燃焼ケース３の下方に配置された箱状の部材であり、燃焼ケース３に直接連通した部分である。排気集合部５は、給湯装置１の幅方向（図１において左右方向）に伸びる内部空間を有する。また、排気集合部５は、燃焼ケース３の側方に配された排気部６とも連通している。そのため、排気集合部５は、燃焼ケース３を下方に向けて流れる燃焼ガスを流入させるとともに、当該燃焼ガスを排気部６に向けて流出させる部分として機能する。すなわち、排気集合部５は、下方に向けて流れる燃焼ガスの流れ方向を上方に向けて折り返すための部分として機能する。
【００２６】
図２に示すように、排気集合部５は、仕切５１、５２、５３によって内部空間が、ガス導入流路５５、ガス排出流路５６、および熱交収容流路５７（熱交収容部）に仕切られている。具体的に仕切５１（筒状部材）は、排気集合部５内の略中央に配置される筒状の部材であり、排気集合部５の内部空間を、仕切５１よりも内側の空間と、仕切５１よりも外側の空間とに区分する。本実施形態の排気集合部５では、仕切５１よりも内側の空間にガス導入流路５５及びガス排出流路５６が設けられ、仕切５１よりも外側の空間に熱交収容流路５７が設けられる。
【００２７】
仕切５２（板状部材）は、仕切５１の内側の空間を縦断する板状の部材である。仕切５２によって仕切５１の内側の空間は、燃焼部２の直下側の空間と、後に詳述する排気部６の直下側の空間とに区分され、燃焼部２の直下側の空間がガス導入流路５５となり、排気部６の直下側の空間がガス排出流路５６となる。
【００２８】
ガス導入流路５５は、燃焼ケース３の直下位置に燃焼ガスを導入するための導入口６０を有する。また、ガス導入流路５５を構成する仕切５１の背面側であって仕切５２の近傍位置には、ガス導入流路５５と熱交収容流路５７とをつなぐ連通口６１が設けられている。一方、ガス排出流路５６は、排気部６の直下位置に燃焼ガスを排出するための排出口６２を有する。また、ガス排出流路５６を構成する仕切５１の背面側であって仕切５２の近傍位置には、ガス排出流路５６と熱交収容流路５７とをつなぐ連通口６３が設けられている。
【００２９】
熱交収容流路５７は、ガス導入流路５５及びガス排出流路５６の周囲を囲むように配され、ガス導入流路５５とガス排出流路５６とを連通する流路である。熱交収容流路５７は、排気集合部５の内部空間を排気集合部５の内側面５ａに沿って一周するように環状に形成された空間であり、仕切５１よりも背面側に位置する背面領域５７ａと、仕切５１よりも前面側に位置する前面領域５７ｂと、導入口６０側で背面領域５７ａと前面領域５７ｂとをつなぐ導入側旋回領域５７ｃと、排出口６２側で背面領域５７ａと前面領域５７ｂとをつなぐ排出側旋回領域５７ｄとに大別される。また熱交収容流路５７には、後述の二次熱交換器３０が収容される。
【００３０】
仕切５３は、熱交収容流路５７の背面領域５７ａを横断する板状の部材であり、仕切５２と連続するように設けられている。仕切５３によって、熱交収容流路５７の背面領域は、ガス導入流路５５に連通する空間６５と、ガス排出流路５６に連通する空間６６とに区分される。また仕切５３は、後述する二次熱交換器３０の受熱管３１を所定の位置及び姿勢で支持するスペーサとしても機能している。
【００３１】
図３に示すように、二次熱交換器３０は、複数（本実施形態においては５本）の受熱管３１と、入水側ヘッダ３２と、出水側ヘッダ３３と、を備えた環状の熱交換器である。各受熱管３１の一端側には入水側ヘッダ３２が接続されており、他端側には出水側ヘッダ３３が接続されている。受熱管３１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。また各受熱管３１は、一定の間隔で並行するように配置されており、一定方向にまっすぐ伸びる直線部分３１ａと、曲線状の湾曲部分３１ｂと、を交互に含む螺旋状に形成されている。図１、４に示すように、受熱管３１の大部分は、排気集合部５の熱交収容流路５７内に配置されており、直線部分３１ａが背面領域５７ａ及び前面領域５７ｂに配置されており、湾曲部分３１ｂが導入側旋回領域５７ｃ及び排出側旋回領域５７ｄに配置されている。このとき二次熱交換器３０は、各受熱管３１の直線部分３１ａが、背面領域５７ａに配置された仕切５３を貫通する状態で熱交収容流路５７に収容されている。
【００３２】
また、図２、４に示すように、排気集合部５の内側面５ａが交差するすべての角部近傍には、二次熱交換器３０の湾曲部分に対向するように案内板７０が設けられている。各案内板７０は、熱交収容流路５７に供給された燃焼ガスが、導入側旋回領域５７ｃ及び排出側旋回領域５７ｄに配置された二次熱交換器３０の受熱管３１に沿って流れるように案内し、燃焼ガスが排気集合部５の内側面５ａが交差する角部に流れ込むのを防止する。
【００３３】
図１、４に示すように、入水側ヘッダ３２及び出水側ヘッダ３３は、排気集合部５の外部であって側方（図１、４において正面視左側）に配置されている。出水側ヘッダ３３は、入水側ヘッダ３２よりも上方かつ手前側に配置されている。入水側ヘッダ３２は、配管２８を介して給水源２７に接続される二次入水口３５を備えており、給水源２７から給水された湯水を複数の受熱管３１に分岐させることができる。出水側ヘッダ３３は、配管３８を介して上記した一次熱交換器２０の一次入水口２５に接続される二次出水口３６を備えており、各受熱管３１から供給される湯水を集合させて一次熱交換器２０に送ることができる。
【００３４】
また図３に示すように、本実施形態の二次熱交換器３０には、隣り合う受熱管３１、３１同士が所定の間隔をあけて配置されるように、スペーサ４０が所定位置に取り付けられている。そのため、隣り合う受熱管３１、３１の間には、燃焼ガスが通過するための空間が確保されている。また、隣り合う受熱管３１、３１間に所定の間隔を形成することで、熱交換に伴って発生するドレンが受熱管３１の表面に付着し、隣り合う受熱管３１、３１間にわたってドレンが繋がった状態になるのを防止することができる。
【００３５】
図１に示すように、排気集合部５の底部には、ドレン排出口４１が設けられている。ドレン排出口４１は、二次熱交換器３０の受熱管３１から落下してくるドレンを排気集合部５の外部に排出するための排出口として機能する。排気集合部５の下方には、炭酸カルシウム等の中和剤を備えた中和装置７が配されている。中和装置７は、ドレン排出口４１から排出されるドレンを受容し、中和して排出可能とされている。
【００３６】
排気部６は、排気集合部５のガス排出流路５６の下流側に連通している。排気部６は、排気集合部５に対して垂直上方に延伸した部分であり、内部にラビリンス状の燃料ガス流路を有する。排気部６の上方には、燃焼ガスを外部に排出するガス排出部１５が設けられている。ガス排出部１５は、燃焼部２の前面側に開口した排気開口１６を有し、その前面に排気整流部材１７が取り付けられている。
【００３７】
続いて、給湯装置１の動作について、詳細に説明する。給湯装置１は、図示しない流量センサ等により外部の給水源２７から二次熱交換器３０に向けて湯水が供給されてきたことが検知されると、燃焼部２が燃焼作動を開始する。燃焼部２における燃焼作動に伴って燃焼筒１２内で発生した燃焼ガスは、燃焼ケース３内を下方に向けて流れる。
【００３８】
その後、燃焼ケース３を通過した燃焼ガスは、図２、４において実線の矢印で示すように、導入口６０を通って燃焼ケース３の下流に設けられた排気集合部５のガス導入流路５５に流れ込む。ガス導入流路５５に流れ込んだ燃焼ガスは、連通口６１から熱交収容流路５７の背面領域５７ａの空間６５に導入される。熱交収容流路５７の背面領域５７ａの空間６５に導入された燃焼ガスは、熱交収容流路５７の導入側旋回領域５７ｃ、前面領域５７ｂ、排出側旋回領域５７ｄを経由して背面領域５７ａに達する。即ち、ガス導入流路５５から熱交収容流路５７に導入された燃焼ガスは、熱交収容流路５７を反時計回り（左回り）に周回する。その後、熱交収容流路５７の背面領域５７ａに達した燃焼ガスは、連通口６３からガス排出流路５６に導入される。ガス排出流路５６に導入された燃焼ガスは、排出口６２から排気集合部５の上方であって下流に設けられた排気部６に送られ、排気部６から給湯装置１の外部に排出される。
【００３９】
一方、給水源２７から供給されてきた湯水は、二次熱交換器３０の入水側ヘッダ３２を介して、これに接続されている複数（図示状態では４本）の受熱管３１のそれぞれに流入する。各受熱管３１に流入した湯水は、螺旋状の受熱管３１内を周回しながら、徐々に上昇し、出水側ヘッダ３３に達する。
【００４０】
さらに詳しく説明すると、入水側ヘッダ３２から受熱管３１に流入した湯水は、図３、４において破線の矢印で示すように、熱交収容流路５７の背面領域５７ａに送られる。背面領域５７ａに送られた湯水は、背面領域５７ａをガス導入流路５５側からガス排出流路５６側に移動し、排出側旋回領域５７ｄに達する。その後、排出側旋回領域５７ｄに達した湯水は、ガス排出流路５６の周囲を時計回り（右回り）に旋回し、前面領域５７ｂに移動する。前面領域５７ｂに達した湯水は、前面領域５７ｂをガス排出流路５６側からガス導入流路５５側に移動し、導入側旋回領域５７ｃに移動する。導入側旋回領域５７ｃに達した湯水は、ガス導入流路５５の周囲を時計回り（右回り）に旋回し、背面領域５７ａに戻される。背面領域５７ａに戻された湯水は、上記動作を複数回（本実施形態では略６回）繰り返した後、出水側ヘッダ３３に送られる。即ち、本実施形態の給湯装置１では、二次熱交換器３０に供給された湯水が、排気集合部５の熱交収容流路５７を時計回り（右回り）に複数回周回する。即ち、二次熱交換器３０に供給された湯水は、熱交収容流路５７における燃焼ガスの流れ方向に対して逆方向に流されることになる。その後、出水側ヘッダ３３に送られた湯水は、配管３８を介して一次熱交換器２０に供給される。
【００４１】
上記したように二次熱交換器３０の受熱管３１における湯水の流れは、排気集合部５の熱交収容流路５７を流れる燃焼ガスの流れと対向流の関係にある。そのため、二次熱交換器３０の各受熱管３１を流れる湯水は、排気集合部５の熱交収容流路５７を流れる燃焼ガスとの間で効率よく熱交換を行う。
【００４２】
二次熱交換器３０において熱交換が行われると、排気集合部５の熱交収容流路５７を流れる燃焼ガス中に含まれている潜熱が二次熱交換器３０の各受熱管３１を流れる湯水に回収される。これに伴い、燃焼ガス中に含まれている水分が凝集され、二次熱交換器３０の受熱管３１の表面には、ドレンが付着する。受熱管３１の表面に付着したドレンは、受熱管３１の各部から排気集合部５の底部に落下する。排気集合部５の底部には所定の傾斜が設けられており、落下したドレンは、ドレン排出口４１に向けて流され、ドレン排出口４１から排気集合部５の下方に設けられた中和装置７に送られる。ドレン排出口４１から排出されるドレンは、中和装置７によって中和され外部に排出可能とされる。
【００４３】
また、二次熱交換器３０の出水側ヘッダ３３に達した湯水は、配管３８を通って一次熱交換器２０の一次入水口２５に送られる。一次入水口２５に送られた湯水は、一次熱交換器２０の水管２１を通って、燃焼ケース３内を流れる高温の燃焼ガスとの間で熱交換を行う。一次熱交換器２０の水管２１を流れる湯水は、燃焼ケース３を流れてきた燃焼ガス中に含まれている顕熱を主として回収する。一次熱交換器で加熱された湯水は、一次出水口２３を通り、配管等を介してカラン等に供給される。
【００４４】
本実施形態の給湯装置１は、排気集合部５に導入された燃焼ガスを環状の二次熱交換器３０に沿って通過させることにより、燃焼ガスと二次熱交換器３０を流れる湯水との間で熱交換を行い、燃焼ガス中に含まれる潜熱を回収することができる。本実施形態の給湯装置１は、二次熱交換器３０の表面の略全体に対して燃焼ガスを接触させることが可能であり、二次熱交換器３０の伝熱面積全体を有効に利用することができる。そのため、本実施形態の給湯装置１は、二次熱交換器３０における熱効率が高く、二次熱交換器３０を大型化させることなく装置全体の熱効率を向上させることが可能である。したがって本実施形態の給湯装置１は、装置全体の小型化が可能である。
【００４５】
また本実施形態の給湯装置１は、ガス導入流路５５を通じて環状の二次熱交換器３０の中央部分に燃焼ガスを導入し、二次熱交換器３０に沿って燃焼ガスを周回させることができる。そのため、本実施形態の給湯装置１は、燃焼ガスを燃焼ケース３から二次熱交換器３０に導入するための流路構成が単純であり、排気集合部５を簡潔に構成することができる。
【００４６】
本実施形態の給湯装置１は、導入口６０およびガス導入流路５５が、燃焼部２の直下に配置されている。そのため給湯装置１は、燃焼ガスの進行方向を転換させることなく、燃焼ガスを燃焼部２から排気集合部５のガス導入流路５５に流し込むことができる。したがって本実施形態の給湯装置１は、燃焼ガスが二次熱交換器３０に送られるまでの間において、燃焼ガスが進行方向を転換する部分を減らし、燃焼ガスの通気抵抗を小さくすることができる。
【００４７】
本実施形態の給湯装置１は、二次熱交換器３０を構成する受熱管３１が螺旋状に形成されており、受熱管３１を流れる湯水が、熱交収容流路５７を複数回周回する。そのため本実施形態の給湯装置１は、受熱管３１の周回回数を増加させることで、二次熱交換器３０の伝熱面積を拡大し、二次熱交換器３０における熱効率を向上させることができる。
【００４８】
上記実施形態の給湯装置１において、燃焼ケース３を通過した燃焼ガスは、ガス導入流路５５を介して排気集合部５に導入され、ガス排出流路５６を介して排気集合部５から排出されたが、本発明はこのような構成に限定されるわけではない。例えば、排気集合部５にガス導入流路５５及びガス排出流路５６を設けず、熱交収容流路５７に直接、導入口６０及び排出口６２を設ける構成であってもよい。この場合、燃焼ケース３を通過した燃焼ガスは、導入口６０から排気集合部５の熱交収容流路５７の背面領域５７ａに導入された後に、熱交収容流路５７を周回して、排出口６２から排気部６に排出される。
【００４９】
また上記実施形態の給湯装置１の二次熱交換器３０においては、複数の受熱管３１が一定の間隔で並行するように配置されたが、本発明はこのような構成に限定されるわけではない。例えば、図５に示すように、上記実施形態の二次熱交換器３０を構成する複数の受熱管３１の中から、内側の受熱管３１を抜き取り、所定の隣り合う受熱管３１の間隔Ｄが、他の隣り合う受熱管３１の間隔ｄよりも大きくなるように二次熱交換器３０ａを構成してもよい。この構成を採用することで、給湯装置１は、受熱管３１を抜き取った部分を燃焼ガス流路として機能させることができる。受熱管３１を抜き取った部分は、熱交収容流路５７の他の部分に比べ間隔が広いので、通気抵抗が小さく燃焼ガスが流れ易い。したがって燃焼ガスの流れを整流することが可能である。導入口６０から熱交収容流路５７に流入した燃焼ガスは、図４で説明したルートに加え、受熱管３１を抜き取った部分に形成される燃焼ガス流路を通過しながら熱交換を行い、排出部６２から下流の排気部６に送られる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態である給湯装置の内部構成を示す正面図である。
【図２】本発明の一実施形態である給湯装置の排気集合部を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態である給湯装置の二次熱交換器を示す斜視図である。
【図４】排気集合部に二次熱交換器が収容された状態を示す斜視図である。
【図５】二次熱交換器の変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  給湯装置
２  燃焼部
３  燃焼ケース
５  排気集合部
７  中和装置
２０  一次熱交換器
３０  二次熱交換器
３１  受熱管
５１  仕切（筒状部材）
５２  仕切（板状部材）
５５  ガス導入流路
５６  ガス排出流路
５７  熱交収容流路（熱交収容部）
６０  導入口
６２  排出口
【図１】
2010007968.tif 000003
【図２】
2010007968.tif 000004
【図３】
2010007968.tif 000005
【図４】
2010007968.tif 000006
【図５】
2010007968.tif 000007