(57)【要約】【課題】伝熱管内における湯水の沸騰を簡易な手段により適切に抑制して高温出湯を好適に行なわせることができ、かつ高い熱交換効率を得ることが可能な熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器の伝熱管Ｔは、略同心の重ね巻き状とされた複数のコイル管体部３Ａ，３Ｂを有し、かつこれらは加熱用媒体から顕熱および潜熱を回収するための第１および第２の熱交換部Ｈ１，Ｈ２に区分されており、ヘッダ部５から伝熱管Ｔへの入水が行なわれる際には、入水口５０に供給された水の全部または一部が第２の熱交換部Ｈ２に最初に入水し、この第２の熱交換部Ｈ２を通過した水はその後に第１の熱交換部Ｈ１に供給され、第１の熱交換部Ｈ１においては、外周側のコイル管体部３Ｂと内周側のコイル管体部３Ａとは湯水が直列に流れるように接続され、外周側のコイル管体部３Ｂを経由して内周側のコイル管体部３Ａを通過した湯水が出湯口５１に到達する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のループ部が軸長方向に並んでいる複数のコイル管体部を有し、かつこれら複数のコイル管体部が略同心の重ね巻き状とされている伝熱管と、
前記複数のコイル管体部の内方空間部を前記軸長方向において第１および第２の空間部に仕切り、かつ前記複数のコイル管体部を前記第１および第２の空間部をそれぞれ囲んだ第１および第２の熱交換部に区画する仕切り部材と、
入水口および出湯口を有し、かつ前記複数のコイル管体部への入水および出湯を行なわせるためのヘッダ部と、を備えており、
前記第１の空間部に加熱用媒体が供給されたときには、この加熱用媒体が前記第１および第２の熱交換部の各ループ部どうしの間を順次進行し、前記第１および第２の熱交換部によって前記加熱用媒体から顕熱および潜熱を順次回収可能とされている、熱交換器であって、
前記ヘッダ部から前記伝熱管への入水が行なわれる際には、前記入水口に供給された水の全部または一部が前記第２の熱交換部に最初に入水し、この第２の熱交換部を通過した水はその後に前記第１の熱交換部に供給され、
前記第１の熱交換部においては、外周側のコイル管体部と内周側のコイル管体部とは湯水が直列に流れるように接続され、前記外周側のコイル管体部を経由して前記内周側のコイル管体部を通過した湯水が前記出湯口に到達するように構成されていることを特徴とする、熱交換器。
【請求項２】
前記伝熱管は、複数のコイル管ユニットを前記軸長方向に並べた構成とされており、
前記各コイル管ユニットは、前記軸長方向の高さ寸法が略同一に揃えられて略同心の重ね巻き状とされた複数のコイル管体部の各端部に延設管体部が繋がった構成を有し、かつこの延設管体部は、前記ヘッダ部に接続されている、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記第１の熱交換部は、前記コイル管ユニットを複数用いて構成され、かつ前記第２の熱交換部は、前記コイル管ユニットを少なくとも１つ用いて構成されており、
前記伝熱管への入水が行なわれる際には、前記入水口に供給された水は、前記第２の熱交換部の内周側および外周側のコイル管体部を並列に流れた後に、前記第１の熱交換部の外周側の複数のコイル管体部を並列に流れ、その後に前記第１の熱交換部の内周側の複数のコイル管体部を並列に流れて前記出湯口に到達するように構成されている、請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第１の熱交換部は、前記コイル管ユニットを複数用いて構成され、かつ前記第２の熱交換部は、前記コイル管ユニットを少なくとも１つ用いて構成されており、
前記伝熱管への入水が行なわれる際には、前記入水口に供給された水は、前記第２の熱交換部のコイル管体部および前記第１の熱交換部の外周側の複数のコイル管体部を並列に流れた後に、前記第１の熱交換部の内周側の複数のコイル管体部を並列に流れて前記出湯口に到達するように構成されている、請求項２に記載の熱交換器。
【請求項５】
バーナと、このバーナにより発生された燃焼ガスから熱回収を行なって湯水加熱を行なうための熱交換器と、を備えている、温水装置であって、
前記熱交換器として、請求項１ないし４のいずれかに記載の熱交換器が用いられていることを特徴とする、温水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼ガスなどの加熱用媒体から伝熱管を用いて熱回収を行ない、湯水加熱を行なうのに用いられる熱交換器、およびこれを備えた給湯装置などの温水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、伝熱管を用いた熱交換器の具体例として、特許文献１に記載されたものを先に提案している。同文献に記載された熱交換器の伝熱管は、複数のループ部が軸長方向に並んだ複数のコイル管体部を有し、かつこれら複数のコイル管体部が略同心の重ね巻き状に設けられた構成を有している。複数のコイル管体部の内方空間部は、仕切り部材によって第１および第２の空間部に仕切られており、複数のコイル管体部は、第１および第２の空間部をそれぞれ囲む第１および第２の熱交換部に区分されている。バーナにより発生された燃焼ガスが第１の空間部に供給されると、この燃焼ガスは第１の熱交換部のループ部どうしの間を通過した後に、第２の熱交換部のループ部どうしの間を通過する。このような過程において、燃焼ガスから顕熱および潜熱が回収される。一方、複数のコイル管体部の両端には、入水用および出湯用の一対のヘッダ部が連結されており、外部から入水用のヘッダ部に供給された水は、内周側のコイル管体部と外周側のコイル管体部とを並列に流れた後に出湯用のヘッダ部に到達して混合され、その後このヘッダ部から所望の給湯先に出湯する。
【０００３】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地があった。
【０００４】
すなわち、前記従来技術においては、既述したように、内周側のコイル管体部と外周側のコイル管体部とを並列に流れて個別に加熱された湯水が出湯用のヘッダ部内において混合される。一方、第１の空間部に供給された燃焼ガスは、第１の熱交換部のうち、内周側のコイル管体部に作用した後に外周側のコイル管体部に作用するために、内周側のコイル管体部を通過して加熱生成された湯水は、外周側のコイル管体部を通過して加熱生成された湯水よりも、かなり高温となる。したがって、出湯用のヘッダ部から出湯する湯水は、内周側および外周側のコイル管体部をそれぞれ通過してきた温度差の大きい湯水が混合された湯水となる。これでは、内周側のコイル管体部を通過してきた湯水の温度は、常に、目標出湯温度よりもかなり高温となってしまい、目標出湯温度を高く設定した場合には、内周側のコイル管体部内において湯水が沸騰する虞を生じる。コイル管体部内での湯水の沸騰は、コイル管体部の保護やその他の種々の観点から回避することが強く望まれる。特許文献１においては、湯水の沸騰防止手段として、内周側のコイル管体部の口径を外周側のコイル管体部の口径よりも大きくする手段が提案されているが、伝熱管の製造作業の合理化などを図る観点から、内周側および外周側のそれぞれのコイル管体部の管径を同一に揃えたい場合もある。したがって、このような点において未だ改善すべき余地があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３１７０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであって、伝熱管内における湯水の沸騰を簡易な手段により適切に抑制して高温出湯を好適に行なわせることができ、かつ高い熱交換効率を得ることが可能な熱交換器、およびこれを備えた温水装置を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本発明の第１の側面により提供される熱交換器は、複数のループ部が軸長方向に並んでいる複数のコイル管体部を有し、かつこれら複数のコイル管体部が略同心の重ね巻き状とされている伝熱管と、前記複数のコイル管体部の内方空間部を前記軸長方向において第１および第２の空間部に仕切り、かつ前記複数のコイル管体部を前記第１および第２の空間部をそれぞれ囲んだ第１および第２の熱交換部に区画する仕切り部材と、入水口および出湯口を有し、かつ前記複数のコイル管体部への入水および出湯を行なわせるためのヘッダ部と、を備えており、前記第１の空間部に加熱用媒体が供給されたときには、この加熱用媒体が前記第１および第２の熱交換部の各ループ部どうしの間を順次進行し、前記第１および第２の熱交換部によって前記加熱用媒体から顕熱および潜熱を順次回収可能とされている、熱交換器であって、前記ヘッダ部から前記伝熱管への入水が行なわれる際には、前記入水口に供給された水の全部または一部が前記第２の熱交換部に最初に入水し、この第２の熱交換部を通過した水はその後に前記第１の熱交換部に供給され、前記第１の熱交換部においては、外周側のコイル管体部と内周側のコイル管体部とは湯水が直列に流れるように接続され、前記外周側のコイル管体部を経由して前記内周側のコイル管体部を通過した湯水が前記出湯口に到達するように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
まず、伝熱管に通水がなされる場合、ヘッダ部の出湯口に到達する湯水は、第１の熱交換部の外周側のコイル管体部を経由してその内周側のコイル管体部を最後に通過した湯水となる。すなわち、本発明によれば、前記従来技術とは異なり、伝熱管の複数のルートを並列に流れてきた湯水がヘッダ部内において混合されてから出湯されることはなく、加熱用媒体によって最も高温に加熱される第１の熱交換部の内周側のコイル管体部を最後に通過した湯水がヘッダ部の出湯口に到達し、これをそのまま出湯させることができる。したがって、本発明によれば、第１の熱交換部の内周側のコイル管体部における湯水温度がヘッダ部からの目標出湯温度と同一または略同一の温度となるように湯水加熱を行なえばよく、内周側のコイル管体部内の湯水温度を目標出湯温度よりもかなり高くなるように湯水加熱を行なう必要はない。その結果、内周側のコイル管体部内の湯水を沸騰し難くし、高温出湯を行なわせるのに好適なものとなる。内周側のコイル管体部の湯水の沸騰を防止する手段として、大口径の管体を用いる必要も無くすことができる。
一方、第２の熱交換部を構成するコイル管体部には、ヘッダ部に供給された水を非加熱の低温状態で供給することができるために、第２の熱交換部による加熱用媒体からの潜熱回収量を多くし、熱交換効率を高くすることも可能である。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記伝熱管は、複数のコイル管ユニットを前記軸長方向に並べた構成とされており、前記各コイル管ユニットは、前記軸長方向の高さ寸法が略同一に揃えられて略同心の重ね巻き状とされた複数のコイル管体部の各端部に延設管体部が繋がった構成を有し、かつこの延設管体部は、前記ヘッダ部に接続されている。
【００１１】
このような構成によれば、コイル管ユニットの数を変更することにより、伝熱管全体のボリュームの仕様などを容易に変更できることは勿論のこと、コイル管ユニットの延設管体部とヘッダ部との接続の仕方などを変更することによって、複数のコイル管体部への通水順序を所定の順序に容易に設定することができるといった利点も得られる。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１の熱交換部は、前記コイル管ユニットを複数用いて構成され、かつ前記第２の熱交換部は、前記コイル管ユニットを少なくとも１つ用いて構成されており、前記伝熱管への入水が行なわれる際には、前記入水口に供給された水は、前記第２の熱交換部の内周側および外周側のコイル管体部を並列に流れた後に、前記第１の熱交換部の外周側の複数のコイル管体部を並列に流れ、その後に前記第１の熱交換部の内周側の複数のコイル管体部を並列に流れて前記出湯口に到達するように構成されている。
【００１３】
このような構成によれば、比較的単純な通水経路構造によって本発明が意図する作用を好適に得ることができる。加えて、第２の熱交換部の内周側および外周側のコイル管体部への通水が並列になされる他、第１の熱交換部の外周側の複数のコイル管体部への通水も並列になされ、さらには第１の熱交換部の内周側の複数のコイル管体部への通水も並列になされるために、入水口から出湯口に至るまでの実質的な湯水流路長を短くして、湯水流路抵抗を小さくし、圧力損失を少なくすることもできる。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１の熱交換部は、前記コイル管ユニットを複数用いて構成され、かつ前記第２の熱交換部は、前記コイル管ユニットを少なくとも１つ用いて構成されており、前記伝熱管への入水が行なわれる際には、前記入水口に供給された水は、前記第２の熱交換部のコイル管体部および前記第１の熱交換部の外周側の複数のコイル管体部を並列に流れた後に、前記第１の熱交換部の内周側の複数のコイル管体部を並列に流れて前記出湯口に到達するように構成されている。
【００１５】
このような構成によれば、入水口から出湯口に至るまでの実質的な湯水流路長をさらに短くし得るとともに、湯水が伝熱管を流れる際の方向転換回数なども少なくすることができる。したがって、伝熱管内を湯水が流通する際の圧力損失をより少なくすることが可能である。
【００１６】
本発明の第２の側面により提供される温水装置は、バーナと、このバーナにより発生された燃焼ガスから熱回収を行なって湯水加熱を行なうための熱交換器と、を備えている、温水装置であって、前記熱交換器として、本発明の第１の側面により提供される熱交換器が用いられていることを特徴としている。
【００１７】
このような構成によれば、本発明の第１の側面により提供される熱交換器について述べたのと同様な効果が得られる。
【００１８】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２０】
図１〜図６は、本発明が適用された熱交換器およびこれを備えた温水装置、ならびにこれらに関連する構成の一例を示している。図１によく表われているように、本実施形態の温水装置ＷＨは、バーナ１と、熱交換器ＨＥとを具備して構成されている。バーナ１は、たとえばガスバーナであり、このバーナ１には、図示されていないファンを利用して燃焼用空気と燃料ガスとの混合ガスが供給され、この混合ガスが点火プラグ（図示略）の点火動作によって燃焼を行なうように構成されている。このバーナ１は、熱交換器ＨＥの後述する第１の空間部７Ａに配されている。
【００２１】
熱交換器ＨＥは、ケーシング２、このケーシング２内に収容された伝熱管Ｔ、およびこの伝熱管Ｔに通水を行なわせるためのヘッダ部５を有している。ケーシング２は、複数のコイル管ユニットＵの周囲を囲む周壁部２０を有し、かつ水平方向の両端には、バーナ１の挿入用開口部２１、および熱回収を終えた燃焼ガスの排出口２２が形成されている。
【００２２】
伝熱管Ｔは、複数のコイル管ユニットＵ（Ｕ１〜Ｕ３）を用いて構成されている。図２および図３に示すように、各コイル管ユニットＵは、巻き径が大小相違し、かつ軸長方向の高さ寸法が略同一に揃えられた２つのコイル管体部３Ａ，３Ｂが略同心の重ね巻き状とされた構成を有している。コイル管体部３Ａ，３Ｂの管径（口径）は、同一または略同一である。コイル管体部３Ａ，３Ｂのそれぞれは、円形螺旋状の複数のループ部３０が一連に繋がった構成を有し、これら複数のループ部３０どうしの間には、燃焼ガスを通過させるための隙間が形成されている。コイル管体部３Ａ，３Ｂの両端には、延設管体部４Ａ，４Ａ’，４Ｂ，４Ｂ’が連設されており、これらはいずれもコイル管体部３Ａ，３Ｂの外方に向けて延びている。本実施形態では、コイル状管体部３Ａと延設管体部４Ａ，４Ａ’どうし、およびコイル管体部３Ｂと延設管体部４Ｂ，４Ｂ’どうしは、それぞれ１本の金属製管体を曲げ加工することにより一体に形成されている。ただし、このような構成とは異なり、コイル管体部３Ａ，３Ｂに対して延設管体部４Ａ，４Ａ’，４Ｂ，４Ｂ’を別体の部材を用いて形成し、かつ接続した構成とすることもできる。
【００２３】
図１に示すように、複数のコイル管ユニットＵは、それらの軸長方向が略水平方向となるように横並びした状態でケーシング２内に配されている（ただし、図４〜図６においては、複数のコイル管ユニットＵが上下方向に並べられた姿勢で示している）。コイル管ユニットＵの位置決め手段としては、それらを水平方向において挟む一組のスペーサ２９ａ，２９ｂやその他の部材（図示略）が適宜利用されている。コイル管ユニットＵ２，Ｕ３どうしの間には、仕切り部材２８が設けられており、コイル管ユニットＵ１〜Ｕ３の内方領域は、バーナ１が配される第１の空間部７Ａと、燃焼ガスの排出口２２に連通した第２の空間部７Ｂとに仕切られている。このことにより、コイル管ユニットＵ１，Ｕ２のそれぞれのコイル管体部３Ａ，３Ｂは、第１の空間部７Ａを囲む第１の熱交換部Ｈ１となっている。また、コイル管ユニットＵ３のコイル管体部３Ａ，３Ｂは、第２の空間部７Ｂを囲む第２の熱交換部Ｈ２となっている。バーナ１を駆動させて第１の空間部７Ａにおいて燃焼ガスを発生させると、この燃焼ガスは、第１の熱交換部Ｈ１のループ部３０どうしの間を通過して第１の熱交換部Ｈ１の外周領域に進行した後に、第２の熱交換部Ｈ２のループ部３０どうしの間を通過して第２の空間部７Ｂに流入し、その後は排出口２２からケーシング２の外部に排出される。このような過程において、前記燃焼ガスからは第１および第２の熱交換部Ｈ１，Ｈ２によって顕熱および潜熱が順次回収される。
【００２４】
各コイル管ユニットＵの延設管体部４Ａ，４Ａ’，４Ｂ，４Ｂ’は、ヘッダ部５に接続されている。図１および図４に示すように、ヘッダ部５は、入水口５０および出湯口５１を有する前板部５５と、この前板部５５が接合されるベース部５６を有し、かつそれらの内部には、延設管体部４Ａ，４Ａ’，４Ｂ，４Ｂ’に連通する複数の湯水流入室５７を区画形成する複数の隔壁５７ａが設けられた構成を有している。ヘッダ部５の入水口５０には、図示されていない給水管から給水がなされ、かつ入水口５０に供給された水は、後述する経路で複数のコイル管ユニットＵ内を通過してから出湯口５１に到達し、外部に出湯するようになっている。
【００２５】
ヘッダ部５は、図５に示すような経路で複数のコイル管ユニットＵへの通水を行なわせるように構成されている。すなわち、ヘッダ部５は、外部から入水口５０に供給された水を延設管体部４Ａ３'，４Ｂ３'に導き、コイル管体部３Ａ３，３Ｂ３を通過して延設管体部４Ａ３，４Ｂ３から流出した湯水を延設管体部４Ｂ１，４Ｂ２に導き、コイル管体部３Ｂ１，３Ｂ２に供給するように構成されている。また、これらコイル管体部３Ｂ１，３Ｂ２を通過して延設管体部４Ｂ１’，４Ｂ２’から流出した湯水については、延設管体部４Ａ１’，４Ａ２’に導き、コイル管体部３Ａ１，３Ａ２に供給するように構成されている。これらを通過して延設管体部４Ａ１，４Ａ２から流出した湯水は、出湯口５１に到達するようになっている。
【００２６】
前記した通水経路を、より判り易く簡略化して示すと、図６に示すようなものとなる。同図においては、複数のコイル管体部３Ａ１〜３Ａ３，３Ｂ１〜３Ｂ３に、数字（１）〜（３）を付しているが、これらの数字は、通水順序を示している。すなわち、同図に示すように、本実施形態では、第２の熱交換部Ｈ２を構成する２つのコイル管体部３Ａ３，３Ｂ３に最初に給水がなされ、かつこれらを通過して加熱生成された湯水は、その後に第１の熱交換部Ｈ１の外周側の２つのコイル管体部３Ｂ１，３Ｂ２を並列に流れる。これらを通過した湯水は、最後に第１の熱交換部Ｈ１の内周側の２つのコイル管体部３Ａ１，３Ａ２を並列に流れてから出湯口５１に到達するようになっている。
【００２７】
第２の熱交換部Ｈ２によって潜熱回収を行なった場合、燃焼ガス中の水蒸気が凝縮し、第２の熱交換部Ｈ２のコイル管体部３の表面にドレイン（凝縮水）が発生し付着する。一方、図１および図２に示すように、延設管体部４Ａ，４Ａ’，４Ｂ，４Ｂ’は、コイル管体部３Ａ，３Ｂから下向きに延びている。このため、前記ドレインは、延設管体部４Ａ，４Ａ’，４Ｂ，４Ｂ’表面を伝って下方に流れ易くなる。好ましくは、ヘッダ部５は、上方から流れてきたドレインを受けることが可能な形状とされ、かつ受けたドレインをヘッダ部５およびケーシング２の外部に排出させるためのドレイン排出口（図示略）を備えた構成とされている。
【００２８】
次に、前記した熱交換器ＨＥを備えた温水装置ＷＨの作用について説明する。
【００２９】
まず、バーナ１を駆動させて第１の空間部７Ａにおいて燃焼ガスを発生させると、既述したように、この燃焼ガスは、第１の熱交換部Ｈ１の複数のループ部３０どうしの間を通過して第１の熱交換部Ｈ１の周囲に進行した後に、第２の熱交換部Ｈ２の複数のループ部３０どうしの間を通過して第２の空間部７Ｂに流入し、その後排出口２２からケーシング２の外部に排出される。第１および第２の熱交換部Ｈ１，Ｈ２は、いずれも２重巻き構造のコイル管体部３Ａ，３Ｂを用いて構成され、かつこれらコイル管体部３Ａ，３Ｂの各ループ部３０は、燃焼ガスの流れ方向に並んでいるために、コイル管体部３Ａ，３Ｂが円形チューブを用いて形成されているにも拘わらず、それらに対して燃焼ガスを効率良く作用させて、前記燃焼ガスからの熱回収量を多くすることが可能である。
【００３０】
第２の熱交換部Ｈ２では、第１の熱交換部Ｈ１によって顕熱が回収された後の燃焼ガスから潜熱が回収されるが、この第２の熱交換部Ｈ２のコイル管体部３Ａ３，３Ｂ３には、図５および図６を参照して説明したように、入水口５０に供給された水が非加熱の低温状態で供給される。したがって、第２の熱交換部Ｈ２における潜熱回収量を多くし、熱交換効率を高くすることができる。
【００３１】
本実施形態の熱交換器ＨＥにおいて、ヘッダ部５の出湯口５１に到達する湯水は、第１の熱交換部Ｈ１の外周側のコイル管体部３Ｂ１，３Ｂ２を経由して内周側のコイル管体部３Ａ１，３Ａ２を最後に通過した湯水のみである。このため、ヘッダ部５から外部に出湯する湯水は、コイル管体部３Ａ１，３Ａ２をそれぞれ通過してきた湯水が混合されたものとなるが、これらのコイル管体部３Ａ１，３Ａ２は、ともにバーナ１に最も接近した内周側のコイル管体部であって、バーナ１によって最も高温に加熱され易く、かつこれらの内部の湯水加熱温度に大きな差も生じ難い。したがって、本実施形態とは異なり、たとえば内周側のコイル管体部３Ａと外周側のコイル管体部３Ｂとを個別に流れてきて大きな温度差を生じている湯水どうしを混合させてから出湯させる場合と比較すると、目標出湯温度を高く設定した場合に、内周側のコイル管体部３Ａ内の湯水を沸騰させ難くすることができる。したがって、高温出湯を行なわせるのに好適なものとなる。また、温度差が大きい湯水どうしを混合させてから外部に出湯させる方式では、出湯温度の管理または制御が難しいものとなるが、本実施形態の熱交換器ＨＥによれば、そのような出湯温度の管理または制御も容易化される。
【００３２】
図６を参照して説明したように、この熱交換器ＨＥにおいては、コイル管体部３Ａ３，３Ｂ３への通水は並列になされていることに加え、コイル管体部３Ｂ１，３Ｂ２への通水も並列になされ、さらにはコイル管体部３Ａ１，３２への通水も並列になされている。このため、湯水の全量が前記した複数のコイル管体部の個々を直列に流れていく場合と比較すると、入水口５０から出湯口１に到達する迄の湯水の実質的な流路長が短くなり、伝熱管Ｔ内における湯水の圧力損失を少なくする効果も得られる。
【００３３】
図７および図８は、本発明の他の実施形態を示している。同図において、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。
【００３４】
図７および図８に示す実施形態においては、伝熱管Ｔへの通水の仕方が前記実施形態とは異なっている。より具体的には、本実施形態においては、図７に示すように、入水口５０からの湯水は、複数に分岐して流れ、その一部は、延設管体部４Ａ３’，４Ｂ３’に導かれてコイル管体部３Ａ３，３Ｂ３を並列に流れるとともに、他の一部は、延設管体部４Ｂ１’，４Ｂ２’に導かれて外周側のコイル管体部３Ｂ１，３Ｂ２を並列に流れる。次いで、これらのコイル管体部３Ａ３，３Ｂ３，および外周側のコイル管体部３Ｂ１，３Ｂ２を通過して延設管体部４Ａ３，４Ｂ３，４Ｂ１，４Ｂ２に達した湯水は、延設管体部４Ａ１，４Ａ２に分岐した状態で導かれ、内周側のコイル管体部３Ａ１，３Ａ２を並列に流れるように構成されている。これら内周側のコイル管体部３Ａ１，３Ａ２を通過した湯水は、延設管体部４Ａ１’，４Ａ２’から出湯し、これらが出湯口５１に到達するように構成されている。
【００３５】
前記した通水経路を、より判り易く簡略化して示すと、図８に示すようなものとなる。同図においては、複数のコイル管体部３Ａ１〜３Ａ３，３Ｂ１〜３Ｂ３に、通水順序を示す数字（１），（２）が付されている。すなわち、本実施形態では、第２の熱交換部Ｈ２を構成する２つのコイル管体部３Ａ３，３Ｂ３と、第１の熱交換部Ｈ１の一部を構成する外周側の２つのコイル管体部３Ｂ１，３Ｂ２に最初に給水がなされる。次いで、これらを通過した湯水は、その後に第１の熱交換部Ｈ１の内周側の２つのコイル管体部３Ａ１，３Ａ２を並列に流れてから出湯口５１に到達するようになっている。
【００３６】
本実施形態によれば、入水口５０からの湯水が４つのコイル管体部３Ａ３，３Ｂ３，３Ｂ１，３Ｂ２を並列に流れた後に、２つのコイル管体部３Ａ１，３Ａ２を並列に流れて出湯口５１に到達するように構成されており、前記した計６つのコイル管体部を２段で流れる。したがって、計６つのコイル管体部を３段で流れていた前記実施形態（図６を参照）と比較すると、伝熱管Ｔを湯水が流通する際のターン数を少なくし、また実質的な湯水流路長も短くすることができ、湯水流れの圧力損失をより少なくすることが可能である。もちろん、本実施形態においても、前記実施形態と同様に、伝熱管Ｔを湯水が流通する場合、第１の熱交換部Ｈ１の内周側のコイル管体部３Ａ１，３Ａ２を最後に通過した湯水が出湯口５１に到達するために、目標出湯温度を高く設定する際の湯水の沸騰抑制効果が得られる。また、第２の熱交換部Ｈ２には、非加熱の低温状態の水が供給されるために、燃焼ガスからの潜熱回収量を多くすることもできる。
【００３７】
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。
【００３８】
たとえば、伝熱管については、コイル管体部が二重巻きとされている構成に代えて、コイル管体部が三重巻き以上の多重巻き構造とされた構成とすることもできる。また、熱交換器の製造を容易するなどの観点からすると、形状やサイズが統一された複数のコイル管ユニットを利用して伝熱管を構成することが好ましいものの、やはりこれに限定されない。燃焼ガスから潜熱回収を行なうと、酸性のドレインが発生するために、伝熱管をステンレスなどの耐酸性に優れた材質にすることが好ましいものの、やはりコイル管ユニットの具体的な材質もこれに限定されない。本発明でいうヘッダ部は、必ずしも単一のヘッダ部として構成されている必要もなく、たとえば入水口を有するヘッダ部と、出湯口を有するヘッダ部とに分割されていてもかまわない。複数のコイル管体部どうしを接続する手段として、比較的短寸の接続用の管体を用いた構成とすることもできる。
【００３９】
図１に示した熱交換器のように、複数のコイル管体部を横並び状に設けた場合には、各ループ部が上下方向に起立した姿勢となるために、潜熱回収に伴って発生したドレインを各ループ部から下方に流れ落ち易くし得る利点が得られるが、やはり本発明はこれに限定されない。本発明においては、複数のコイル管体部の軸長方向が鉛直方向またはこれに対して傾斜した方向となるように構成することもできる。本発明でいう加熱用媒体としては、燃焼ガス以外のたとえば高温の廃ガスなどを用いることもできる。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広く含む概念である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る熱交換器およびこれを備えた温水装置の一例を示す断面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】図１に示す熱交換器で用いられているコイル管ユニットを示す斜視図である。
【図４】図１に示す熱交換器の伝熱管およびヘッダ部の構造を示す斜視図である。
【図５】図４で示す伝熱管への通水経路の一例を示す説明図である。
【図６】図５で示す伝熱管への通水経路を簡略化して示した説明図である。
【図７】図４で示す伝熱管への通水経路の他の例を示す説明図である。
【図８】図７で示す伝熱管への通水経路を簡略化して示した説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
ＷＨ        温水装置
ＨＥ        熱交換器
Ｕ          コイル管ユニット
Ｈ１，Ｈ２  第１および第２の熱交換部
１          バーナ
２          ケーシング
３Ａ        コイル管体部（内周側）
３Ｂ        コイル管体部（外周側）
４Ａ，４Ａ’  延設管体部（内周側のコイル管体部の）
４Ｂ，４Ｂ’  延設管体部（外周側のコイル管体部の）
５            ヘッダ部
７Ａ，７Ｂ    第１および第２の空間部
３０          ループ部（コイル管体部の）
５０          入水口
５１          出湯口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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