(57)【要約】【課題】全体の構造の簡素化および小型化を図りながらも熱交換効率を高くすることが可能な熱交換器を提供する。【解決手段】缶体２内に、複数のループ部４０ａを有する熱交換用のコイル状管体部４０が設けられ、このコイル状管体部４０に囲まれた空間部３に導入され、または空間部３において発生された燃焼ガスが、コイル状管体部４０の隙間３１を通過して燃焼ガス通路３２に進行するようにされた熱交換器Ａ１であって、コイル状管体部４０とは各ループ部４０ａの直径または幅が相違する少なくとも１つの追加のコイル状管体部４０を含み、かつこれらの複数のループ部４０ａが缶体２の軸長方向およびこれと交差する方向に並ぶように、複数のコイル状管体部４０が重ね巻き状とされた管体重ね巻き構造部ＳＣを備えている。【選択図】  図１
2006317036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の周壁部を有し、かつ軸長方向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、
前記空間部に前記燃焼器用開口部から導入され、または前記空間部内において発生された燃焼ガスが、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と前記缶体の周壁部との間に形成され、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または幅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隙間と、
を備えていることを特徴とする、熱交換器。
【請求項２】
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１に記載の熱交換器。
【請求項３】
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いない非加熱の水が供給されるように構成されている、請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記缶体内に設けられ、かつ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、をさらに備えている、請求項１ないし３のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項５】
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手段を備えている、請求項１ないし３のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項６】
前記仕切り部材のうち、前記燃焼器用開口部に対向する部分は、この燃焼器用開口部とは反対寄りに窪んだ凹状とされている、請求項１ないし５のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項７】
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いように設けられている、請求項１ないし６のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項８】
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おいて段差を生じるように設けられている、請求項１ないし６のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項９】
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１ないし６、および８のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項１０】
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全体または一部が挿入されていることにより、前記隙間を形成する少なくとも１つのスペーサを備えている、請求項１ないし９のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記スペーサは、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どうしの間に挿入される突出部と、を備えている、請求項１０に記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記複数のループ部のそれぞれの外面には、複数の凸部または凹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隙間が形成され、または前記複数のループ部が直接接触していることにより前記凹部が前記隙間となっている、請求項１ないし９のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項１３】
前記複数のループ部の外面には、少なくとも１つの螺旋状または非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１ないし９のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項１４】
前記隙間の寸法は、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１ないし１３のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項１５】
入水管用の接続口を有し、かつ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、請求項１ないし１４のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項１６】
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１５に記載の熱交換器。
【請求項１７】
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ている、請求項１ないし１６のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項１８】
前記複数のコイル状管体部のうち、前記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１６に記載の熱交換器。
【請求項１９】
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別々に行なうことが可能な構成とされている、請求項１７に記載の熱交換器。
【請求項２０】
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１に記載の熱交換器。
【請求項２１】
燃焼器と、この燃焼器により発生される燃焼ガスから熱回収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２０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。
【請求項２２】
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、前記熱交換器の上部に接続され、かつ燃料を下向きに燃焼させるように構成されている、請求項２１に記載の温水装置。
【請求項２３】
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、前記熱交換器の下部に接続され、かつ燃料を上向きに燃焼させるように構成されている、請求項２１に記載の温水装置。
【請求項２４】
前記管体重ね巻き構造部の各ループ部は、中空矩形状であるとともに、前記熱交換器の缶体の周壁部は、前記各ループ部を囲む矩形筒状である、請求項２３に記載の温水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼ガスから熱回収を行なうのに利用される熱交換器、および熱交換器を備えた温水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱交換器の一例としては、図４６に示すようなものがある（たとえば、特許文献１を参照）。同図に示す熱交換器は、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の下部開口から外部に排出される。一方、コイル状管体部４０ｅには、その一端から媒体が供給され、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】
前記熱交換器においては、コイル状管体部４０ｅが１本の螺旋状管体により構成されており、その構造は、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換器と比較すると、かなり簡素である。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】
しかしながら、前記従来技術においては、熱交換用のコイル状管体部４０ｅが１本の螺旋状管体を用いて形成されているに過ぎないために、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く、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、ランニングコストの低減、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、燃焼ガスから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。
【０００５】
【特許文献１】実開昭６１−６９６７６号公報
【特許文献２】実開昭５５−１２７９４４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、このような事情のもとで考え出されたものであって、全体の構造の簡素化および小型化を図りながらも熱交換効率を高くす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】
本発明は、上記の課題を解決するため、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、筒状の周壁部を有し、かつ軸長方向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、前記空間部に前記燃焼器用開口部から導入され、または前記空間部内において発生された燃焼ガスが、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と前記缶体の周壁部との間に形成され、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または幅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隙間と、を備えていることを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００１０】
第１に、管体重ね巻き構造部に囲まれた空間部に導入され、または空間部において発生された燃焼ガスは、前記管体重ね巻き構造部の隙間を通過して燃焼ガス通路に進行するが、その際前記燃焼ガスは軸長方向と交差する方向に複数並んだループ部間の隙間を通過する。したがって、燃焼ガスが１つのコイル状管体部の隙間を通過するだけとされていた従来技術とは異なり、燃焼ガスが複数のコイル状管体部に接触する回数が多く、それらの接触度合いが高くなるため、その際の伝熱量を多くすることができる。その結果、従来技術よりも熱交換効率を高くすることが可能である。
【００１１】
第２に、燃焼ガスが管体重ね巻き構造部の隙間を通過する過程においては、軸長方向と交差する方向に並んだ複数のループ部が、前記燃焼ガスから順次熱回収を行なうこととなる。このため、本発明によれば、前記燃焼ガスからは内周寄りのループ部によって顕熱を回収させる一方、外周寄りのループ部によって潜熱を回収させることが可能となる。このことにより、熱交換効率をさらに高めることができる。
【００１２】
第３に、本発明においては、前記従来技術と比較すると、コイル状管体部の数が増加しているものの、複数のコイル状管体部は、重ね巻き状に設けられている。このため、それら複数のコイル状管体部の全体が、従来技術のコイル状管体部のサイズと比較して極端に大きくならないようにし、熱交換器全体の小型化を好適に図ることも可能である。また、フィン付チューブなどを用いたタイプの熱交換器と比較すると、依然としてその構成は簡素であり、製造コストも廉価にすることができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、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いる。
【００１４】
このような構成によれば、各コイル状管体部を簡易に製作することが可能である。また、各コイル状管体部に通水を行なわせるための構造も簡素にすることができる。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、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いない非加熱の水が供給されるように構成されている。
【００１６】
このような構成によれば、外周寄りのコイル状管体部による熱回収量を多くすることができる。したがって、外周寄りのコイル状管体部に潜熱回収を行なわせる場合に好適となる。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記缶体内に設けられ、かつ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、をさらに備えている。
【００１８】
このような構成によれば、潜熱回収に伴って発生するドレインが缶体内に多く残留しないようにし、ドレインの適切な処理を図ることができる。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、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手段を備えている。
【００２０】
このような構成によれば、燃焼ガス流出口がドレイン排出口として有効に利用されており、ドレインを缶体外部に合理的に排出させることができる。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記仕切り部材のうち、前記燃焼器用開口部に対向する部分は、この燃焼器用開口部とは反対寄りに窪んだ凹状とされている。
【００２２】
このような構成によれば、燃焼ガスがたとえば燃焼器用開口部寄り部分から仕切り部材に向けて進行し、かつ衝突した場合に、この燃焼ガスが、管体重ね巻き構造部の仕切り部材周辺部分に集中して進行しないようにすることができる。したがって、管体重ね巻き構造部の略全体の隙間に対し、燃焼ガスを略均等な量で進行させることが可能となる。
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態においては、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、前記軸長方向において互いに段差を生じないように設けられている。
【００２４】
このような構成によれば、軸長方向と交差する方向に並ぶ複数のループ部間に形成される隙間は、燃焼ガスがスムーズに通過し易い形状となり、缶体内における燃焼ガスの流れを円滑にするのに好適となる。また、後述するスペーサを用いて前記隙間を形成し易いという利点もある。
【００２５】
本発明の好ましい実施の形態においては、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おいて段差を生じるように設けられている。
【００２６】
このような構成によれば、燃焼ガスが前記隙間を通過する際に複数のループ部に対して接触する度合いがさらに高められることとなり、熱交換効率を高くするのにより好適となる。
【００２７】
本発明の好ましい実施の形態においては、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。
【００２８】
最内周のコイル状管体部は、燃焼ガスによって最も高温に加熱される部分である。前記構成によれば、その部分の管径が最大とされており、その部分の通水量を多くすることができるために、燃焼ガスからの熱回収量を多くし、熱交換効率を高めるのにやはり好適である。
【００２９】
本発明の好ましい実施の形態においては、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全体または一部が挿入されていることにより、前記隙間を形成する少なくとも１つのスペーサを備えている。
【００３０】
前記隙間の寸法は、隙間に対する燃焼ガスの通過流量や流速を左右する要素の１つであり、この寸法の値により、燃焼ガスからコイル状管体部への熱伝達量も左右される。前記構成によれば、熱交換器の各部の寸法や燃焼器の能力などの種々の条件を考慮して、前記隙間の寸法をスペーサによって調整し、熱交換の効率が良好となるように設定することが適切に行なえることとなる。
【００３１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記スペーサは、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どうしの間に挿入される突出部と、を備えている。
【００３２】
このような構成によれば、複数のループ部間の隙間の寸法設定が１つのスペーサによって一括して行なわれることとなるため、スペーサの使用個数を少なくし、その挿入作業を容易にすることができる。
【００３３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記複数のループ部のそれぞれの外面には、複数の凸部または凹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隙間が形成され、または前記複数のループ部が直接接触していることにより前記凹部が前記隙間となっている。
【００３４】
このような構成によれば、前記したようなスペーサを用いることなく、複数のループ部間に燃焼ガス通過用の隙間を形成することができ、熱交換器の組み立て作業が容易となる。
【００３５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記複数のループ部の外面には、少なくとも１つの螺旋状または非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。
【００３６】
このような構成によれば、やはりスペーサを用いることなく、前記隙間を形成することが可能となり、熱交換器の組み立て作業が容易となる。
【００３７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記隙間の寸法は、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。
【００３８】
管体重ね巻き構造部に囲まれた空間部における燃焼ガス温度は、燃焼器用開口部から遠い部分と近い部分とでは相違するが、前記構成によれば、コイル状管体部の隙間の寸法をそのような燃焼ガスの温度分布などに対応させることによって、熱交換の効率をより高めることが可能となる。
【００３９】
本発明の好ましい実施の形態においては、入水管用の接続口を有し、かつ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。
【００４０】
このような構成によれば、複数のコイル状管体部に対する入水動作、およびそれらコイル状管体部からの出湯動作を、一対のヘッダを利用して適切に行なわせることができる。
【００４１】
本発明の好ましい実施の形態においては、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い部分に向けて行なわれるように構成されている。
【００４２】
このような構成によれば、缶体内における燃焼ガスの基本的な流れ方向と、複数のコイル状管体部における通水方向とが、反対向きとなる。このような燃焼ガスと通水方向の関係は、熱交換効率を高めるのに好適となる。
【００４３】
本発明の好ましい実施の形態においては、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ている。
【００４４】
このような構成によれば、いわゆる１缶２回路方式などの１缶複数回路方式が採用されており、たとえば一般給湯と風呂用給湯との双方が可能になるなど、熱交換器の機能が高められる。
【００４５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記複数のコイル状管体部のうち、前記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。
【００４６】
１缶２回路方式を採用した場合には、たとえば２種類の給湯のうち、１種類の給湯のみを行なうことを目的として缶体内に燃焼ガスを導入させた際に、通水が停止されいるコイル状管体部も加熱されるために、その内部の水が沸騰する虞れがある。これに対し、前記構成によれば、複数の通水路を構成するコイル状管体部どうしが互いに接触しており、それらの間で熱伝導を生じるために、通水が停止されているコイル状管体部内の水が沸騰することは防止される。
【００４７】
本発明の好ましい実施の形態においては、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とされ、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別々に行なうことが可能な構成とされている。
【００４８】
このような構成においても、内部の水の沸騰防止を図りつつ、複数の給湯先に対して個別に給湯が可能なものとすることができる。
【００４９】
本発明の好ましい実施の形態においては、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。本発明でいうコイル状管体部のループ部とは、その一部分に切欠部分が全く存在しない閉ループである必要はなく、先に述べたような螺旋状のものに加え、略Ｃ字状のものも含む概念である。
【００５０】
このような構成においても、略Ｃ字状の複数のループ部が軸長方向と交差する方向に並び、かつそれらの間に形成されている隙間を燃焼ガスが通過するために、螺旋状管体を用いた場合と同様に、熱交換効率を高めることが可能である。
【００５１】
本発明の好ましい実施の形態においては、燃焼器と、この燃焼器により発生される燃焼ガスから熱回収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。
【００５２】
本発明に係る温水装置によれば、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。
【００５３】
本発明の好ましい実施の形態においては、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、前記熱交換器の上部に接続され、かつ燃料を下向きに燃焼させるように構成されている。
【００５４】
前記構成の温水装置は、いわゆる逆燃焼式であり、燃焼ガスの基本的な流れ方向は下向きとなる。したがって、複数のコイル状管体部にドレインが発生した場合に、このドレインを重力および燃焼ガスの流れによって積極的に下向きに流れさせることが可能となる。その結果、ドレインを缶体内の下部に集めて処理し易くなる。
【００５５】
本発明の好ましい実施の形態においては、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、前記熱交換器の下部に接続され、かつ燃料を上向きに燃焼させるように構成されている。
【００５６】
前記構成の温水装置は、いわゆる正燃焼式であり、燃焼器としては、燃料を上向きに燃焼させる一般のガス燃焼器やその他の種々の燃焼器を幅広く用いることが可能となる。
【００５７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記管体重ね巻き構造部の各ループ部は、中空矩形状であるとともに、前記熱交換器の缶体の周壁部は、前記各ループ部を囲む矩形筒状である。
【００５８】
正燃式の燃焼器としては種々のものがあるが、燃料の燃焼領域が矩形状である場合が多い。前記構成によれば、そのような燃焼器を用いる場合に好適である。
【００５９】
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】
【００６０】
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。
【００６１】
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の熱交換器およびこれに関連する構成を示している。図２によく表われているように、本実施形態の熱交換器Ａ１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６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。
【００６２】
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、たとえばステンレス製であり、各水管４を利用して燃焼ガスから潜熱回収を行なった際に発生するドレインに起因して容易に腐食を生じないようにされている。燃焼ガスか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)が発生するが、このドレインは、一般的には、燃焼ガス中の硫黄酸化物や窒素酸化物などを吸収したＰＨ３程度の強酸性となる。このようなことから、缶体２は耐酸性に優れた材質とされている。この点は、各水管４などについても同様である。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４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。
【００６３】
図２および図３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、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である。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にプレス加工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いる。
【００６４】
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、カバー体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２６が形成されている。このドレイン受け部２６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２６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。
【００６５】
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。本実施形態の熱交換器Ａ１は、計３つの水管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が上下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、巻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、上下方向に加え、水平方向にも並んでいる。
【００６６】
図４および図５によく表われているように、水管４の複数の曲管４１は、複数のコイル状管体部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８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。
【００６７】
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の配列ピッチ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。また、各曲管４１は、周壁部２０に対する貫通部分から他端部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。
【００６８】
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。また、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、一定幅で上下方向に延び、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。
【００６９】
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１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。
【００７０】
図２および図３において、仕切り部材６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の底部開口部を塞ぐためのものである。この仕切り部材６は、下向きに窪んだ凹状部が上面部に形成されている本体部６０と、この本体部６０の外周面に形成された鍔片６１とを有している。本体部６０は、たとえばステンレス製の板体６０ａの上面に、耐火性および耐熱性に富む断熱材６０ｂが積層された構成を有している。断熱材６０ｂは、たとえばセラミックである。鍔片６１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６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６１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６は、水管４に支持させるのではなく、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。
【００７１】
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２に示すように、複数のコイル状管体部４０の上下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に進行するようになっている。カバー体２１Ａの環状壁２２０は、符号ｎ１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から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、そのような箇所に燃焼ガスが進入することを好適に阻止する。
【００７２】
各コイル状管体部４０の隙間３１は、図３に示すように、複数のスペーサ７を用いることにより形成されている。より具体的には、スペーサ７は、図６に示すように、たとえばステンレス製の長矩形平板状のベース部７０の複数箇所に切り起こし加工を施すことにより、複数の突出部７１が櫛歯状に並んだ構成を有している。それら複数の突出部７１が、各コイル状管体部４０のループ部４０ａ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７１の厚みと同一寸法に規定されている。図７に示すように、突出部７１にプレス成形を施すなどして、段部７１ａを形成すると、隙間３１の寸法を、スペーサ７の本来の厚みよりも大きな寸法に形成することが可能である。また、複数の段部７１ａの高さを相違させれば、後述する実施形態のように、上下複数段に並んだ隙間３１の寸法を不均一にすることが簡単に実現できることとなる。図４に示すように、この熱交換器Ａ１においては、たとえば３つのスペーサ７が略等間隔に配置されている。上下方向に隣り合う複数のループ部４０ａ間のうち、これらスペーサ７が設けられていない部分が隙間３１となっている。
【００７３】
前記した熱交換器Ａ１は、たとえば次のような方法で製造される。
【００７４】
まず、図９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イル状管体部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１０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４および図５を参照して述べたように、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。
【００７５】
図１０に示すように、複数のコイル状管体部４０には、複数のスペーサ７を取り付ける。この取り付けに際しては、各スペーサ７の複数の突出部７１を最外周のコイル状管体部４０の外方からループ部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７１の厚みと同一寸法に規定することができる。各スペーサ７は、上下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６も取り付ける。
【００７６】
一方、図１１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２０’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、円筒状に形成し易いように、湾曲加工が施されており、また平板部２０１も予め形成されている。
【００７７】
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をそれらの他端部４１ｂ側から各開口部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えることとなる。
【００７８】
その後は、図１２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。なお、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が、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。
【００７９】
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５を参照して説明したとおり、特別な部材を用いておらず、各曲管４１の他端部４１ｂ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ために、そのコストを廉価にすることが可能である。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。
【００８０】
なお、図１２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２１Ａ，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２５ａ，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よい。
【００８１】
前記した製造方法により熱交換器Ａ１が適切に製造されるが、前述の説明から理解されるように、この熱交換器Ａ１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いるために、コイル状管体部４０に曲管４１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４０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。
【００８２】
次に、図１に示した給湯装置Ｂ１の構成を説明する。この給湯装置Ｂ１は、熱交換器Ａ１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。
【００８３】
燃焼器１は、たとえば灯油を燃料とし、この燃料を噴霧ノズル（図示略）を用いて下向きに噴霧して燃焼させる逆燃焼式のものであり、熱交換器Ａ１の燃焼器用開口部２２Ａにその一部が進入するように設けられている。したがって、この給湯装置Ｂ１においては、前記燃料の噴射が熱交換器Ａ１の空間部３に向けて行なわれ、この空間部３が燃焼室となっている。燃焼器１は、熱交換器Ａ１上に接続された缶体１０により覆われ、かつ支持されており、この缶体１０の外部から配管１２を介して燃料供給が行なわれるようになっている。缶体１０の上部には、この缶体１０内に燃焼用空気を下向きに送り込むための送風ファン１３、およびこれを駆動するモータＭが設けられている。送風ファン１３による下向きの送風作用は、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。
【００８４】
底部ケーシング８０は、内部が空洞の略直方体のボックス状であり、この底部ケーシング８０上に熱交換器Ａ１および排気ダクト８１が並ぶようにして載設されている。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から底部ケーシング８０内に向けて進行してきた燃焼ガスは、この底部ケーシング８０内を通過して排気ダクト８１に対してその下方から上向きに進行する。排気ダクト８１内に流入した燃焼ガスは、その後排気口８１ａから排ガスとして外部に排出される。排気ダクト８１は、たとえばグラスウールなどの吸音材（図示略）をその内部に備えており、排気音を低減する消音器としての役割を果たすようになっている。
【００８５】
熱交換器Ａ１のドレイン排出口２６ｂには、底部ケーシング８０を貫通した配管８２が接続されている。この構造により、ドレイン受け部２６により受けられたドレインは、底部ケーシング８０内に流れ込まないようになっている。配管８２を介して排出されるドレインは、たとえば中和器（図示略）に送られるようになっている。この中和器は、酸性のドレインを中和するための炭酸カルシウムなどの中和剤を容器内に収容させたものである。
【００８６】
一対のヘッダ５には、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。
【００８７】
次に、前記した給湯装置Ｂ１の作用について説明する。
【００８８】
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、下向きに進行しようとするが、空間部３の下部開口部は仕切り部材６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が、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。
【００８９】
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、熱交換器Ａ１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いるものの、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。
【００９０】
仕切り部材６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１の矢印Ｎ１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。
【００９１】
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２６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、ドレインが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が、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２６によっ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。
【００９２】
図１３〜図４５は、本発明の他の実施形態を示している。図１３以降の図においては、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。
【００９３】
図１３〜図１５は、ドレイン処理に関する構成の他の例を示している。
【００９４】
図１３に示す給湯装置Ｂ２においては、熱交換器Ａ２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から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手段の一例に相当する。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などの受け部材８３Ａが適当な支持部材（図示略）により支持されて配されており、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。
【００９５】
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がドレイン排出口として兼用されており、熱交換器Ａ２にはドレイン専用の排出口を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。
【００９６】
図１４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が、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１３に示した実施形態と同様な作用が得られる。
【００９７】
図１５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が、底部ケーシング８０の底部によって受けられるようになっている。前記底部には、ドレイン排出口８０ａが形成されており、好ましくは、前記底部は、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、全体の部品点数を少なくすることができる。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。
【００９８】
図１６〜図２２は、水管構造の他の例を示している。
【００９９】
図１６に示す熱交換器Ａ４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４０（４０Ａ）が他の複数のコイル状管体部４０（４０Ｂ）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１７に示すように、スペーサ７とは突出部７１の配列ピッチが相違する別のスペーサ７Ａが用いられている。
【０１００】
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、上下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。
【０１０１】
前記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よい。また、複数のコイル状管体部の全ての管径を相違させるようにしてもよい。
【０１０２】
図１８に示す実施形態においては、計５つのコイル状管体部４０が重ね巻き状に設けられている。なお、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３２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。本実施形態か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。コイル状管体部の本数は、複数であればよく、その具体的な本数は限定されない。
【０１０３】
図１９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Ｎ２で示すように、燃焼ガスが１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。
【０１０４】
図２０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ｔ１, ｔ２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かまわない。
【０１０５】
図２１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、コイル状管体部４０の下部寄り領域の隙間３１の寸法Ｌ１は、上部寄り領域の隙間３１の寸法Ｌ２よりも小さくされている。燃焼器１は、下向きに逆燃焼方式であるため、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の寸法Ｌ１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。
【０１０６】
図２２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Ｌ３が徐々に小さくなっている。このような構成によっても、前記した図２１に示した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３１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３１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、使用される燃焼器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３の下部が上部よりも高温にはならず、燃焼器１に近い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４０の上部の隙間３１が小さく、かつ下部の隙間３１が大きくされた構成とすることもできる。
【０１０７】
図２３〜図３１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。
【０１０８】
図２３に示す実施形態においては、スペーサ７の各突出部７１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７１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７１に流れた際に、このドレインは突出部７１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。
【０１０９】
図２４および図２５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４０ａ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が形成されている。
【０１１０】
図２６および図２７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２７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２８に示すように、コイル状管体部４０の一部をその両側方からプレスすることにより形成することができる。
【０１１１】
図２９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４９ｂ’が形成されている。この凹部４９ｂ’は、コイル状管体部４０の一部をその上下方向から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。上下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が、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。
【０１１２】
図３０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３１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。また、非螺旋状の環状凹溝を形成した場合にも、隙間３１を形成することが可能である。
【０１１３】
図２４〜図３１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、スペーサ７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、熱交換器の組み立て作業を容易とするのに好適である。
【０１１４】
図３２〜図３５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いる。
【０１１５】
図３２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３９ａ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２１Ａ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。
【０１１６】
図３３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。図１６に示した断熱材８４のような別部材は不要であり、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。
【０１１７】
図３４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、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内を流れる水によっても燃焼ガスから熱回収を行なうことが可能となる。
【０１１８】
図３５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。
【０１１９】
図３６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が設けられている。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５Ａが直接接続されており、このヘッダ５Ａは、周壁部２０を貫通している。ヘッダ５Ａ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Ｌ４だけ下方にオフセットされた形状を有している。
【０１２０】
本実施形態によれば、複数のコイル状管体部４０にヘッダ５Ａが一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５Ａ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５Ａ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５Ａ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。
【０１２１】
図３７および図３８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Ｂ３は、燃焼器１Ａと、熱交換器Ａ５とを備えている。燃焼器１Ａは、たとえばガス供給管１２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、熱交換器Ａ５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っている。
【０１２２】
熱交換器Ａ５は、燃焼器用開口部２２Ａが缶体２の底部に形成され、かつ燃焼器１Ａ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。管体重ね巻き構造部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３８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。複数のコイル状管体部４０の両端部には、ヘッダ５Ｂが接続されているが、これは図３６に示したヘッダ５Ａと同様な構成のものである。
【０１２３】
図３７に示すように、空間部３の上端領域は仕切り部材６Ａによって塞がれている。この仕切り部材６Ａ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６Ａが単なる平板状に表わされているが、逆燃焼式の場合に用いられていた仕切り部材６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４０の内周面に当接しており、燃焼ガスが仕切り部材６Ａと最内周のコイル状管体部４０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２６が設けられている点は、図１〜図５に示した熱交換器Ａ１と同様である。
【０１２４】
本実施形態の給湯装置Ｂ３においては、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から缶体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Ｂ１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２６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。
【０１２５】
本実施形態から理解されるように、本発明に係る熱交換器は、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。本発明に係る熱交換器は、燃焼ガスの進行方向を問わない。
【０１２６】
図３９〜図４２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。
【０１２７】
図３９に示す実施形態においては、複数のコイル状管体部４０（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３９では、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。
【０１２８】
図４０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４０Ｃ，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，４０Ｅ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。
【０１２９】
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４１に示すような構成にすることもできる。同図（ａ）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。同図（ｂ）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化を図るのに好ましいものとなる。本実施形態から理解されるように、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。
【０１３０】
図４２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５０２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のチャンバ５０３に連通している。これらのチャンバ５０２、５０３には、出湯管用の接続口５０ｂ，５０ｃが形成されている。図４２には、出湯側のヘッダ構造のみ示されているが、入水側のヘッダ構造も出湯側のヘッダ構造と同様である。
【０１３１】
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４０４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。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いるが、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、熱交換器を１缶２回路方式とすることができる。
【０１３２】
図４３および図４４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が、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、かつ上下方向にも隙間３１を介して並んでいることにより、管体重ね巻き構造部ＳＣが構成されている。
【０１３３】
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３１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。本実施形態から理解されるように、本発明においては、螺旋状管体を用いることなく、略Ｃ字状の複数の管体を用いてコイ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。
【０１３４】
図４５に示す実施形態においては、熱交換器Ａ６の仕切り部材６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６よりも上方領域に存在する燃焼ガスがこの仕切り部材６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。このように、本発明においては、空間部３の中間領域を塞いだ構成とすることもできる。
【０１３５】
本実施形態においては、空間部３が、仕切り部材６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。したがって、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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
本発明に係る熱交換器では、既述したとおり、燃焼ガスから潜熱回収を行ない、高い熱交換効率を得ることが可能であるが、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い仕様とすることもできる。
【０１３８】
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く、種々の燃焼器を用いることができる。本発明に係る温水装置とは、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。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【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に示す熱交換器の断面図である。
【図３】図１に示す熱交換器の断面図である。
【図４】図１に示す熱交換器の平面断面図である。
【図５】図４の要部拡大断面図である。
【図６】図１に示す熱交換器に用いられているスペーサの要部斜視図である。
【図７】図６に示すスペーサに加工を施した例を示す要部斜視図である。
【図８】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。
【図９】水管のコイル状管体部の一例を示す概略斜視図である。
【図１０】図９に示した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。
【図１１】図１０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む工程を示す概略斜視図である。
【図１２】図１０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。
【図１３】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１４】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。
【図１５】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。
【図１６】本発明が適用された熱交換器の他の例を示す断面図である。
【図１７】図１６の要部断面図である。
【図１８】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１９】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２０】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２１】本発明が適用された熱交換器の他の例を示す概略断面図である。
【図２２】本発明が適用された熱交換器の他の例を示す概略断面図である。
【図２３】本発明において用いられるスペーサの他の例を示す要部断面図である。
【図２４】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２５】図２４のXXV−XXV断面図である。
【図２６】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２７】図２６のXXVII−XXVII断面図である。
【図２８】図２６および図２７に示したコイル状管体部の斜視図である。
【図２９】（ａ）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、（ｂ）は、（ａ）のXXIX−XXIX断面図である。
【図３０】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３１】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３２】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３３】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３４】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３５】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説明図である。
【図３６】（ａ）は、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り、（ｂ）は、（ａ）のXXXVI−XXXVI断面図である。
【図３７】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３８】図３７に示す給湯装置の概略平面断面図である。
【図３９】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４０】図３９に示す熱交換器の要部断面図である。
【図４１】（ａ），（ｂ）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４２】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４３】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４４】図４３のXLIV−XLIV 断面図である。
【図４５】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要部概略断面図である。
【図４６】従来技術の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１４０】
Ａ１〜Ａ６        熱交換器
Ｂ１〜Ｂ３        給湯装置（温水装置）
ＳＣ             管体重ね巻き構造部
１，１Ａ          燃焼器
２                缶体
３                空間部
４                水管
５，５Ａ          ヘッダ
６                仕切り部材
２０              周壁部（缶体の）
２１Ａ，２１Ｂ    カバー体
２２Ａ            燃焼器用開口部
２２Ｂ            燃焼ガス流出口
３１              隙間
３２              燃焼ガス通路
４０              コイル状管体部
４０ａ，４０ｂ    ループ部
【図１】
2006317036.tif 000003
【図２】
2006317036.tif 000004
【図３】
2006317036.tif 000005
【図４】
2006317036.tif 000006
【図５】
2006317036.tif 000007
【図６】
2006317036.tif 000008
【図７】
2006317036.tif 000009
【図８】
2006317036.tif 000010
【図９】
2006317036.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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