(57)【要約】【課題】燃焼ガスからの熱回収率を高くしつつ、熱回収に伴って発生するドレインの処理を適切に行なうとともに、装置全体の大型化を抑制可能な給湯装置を提供する。【解決手段】燃焼器１によって発生された燃焼ガスを下向きに進行させた後に底部においてＵターンさせて上向きに進行させる燃焼ガス流路８と、燃焼器１の下方領域に位置する熱交換器ＨＴと、を備えている給湯装置Ａ１であって、熱交換器ＨＴとしては、燃焼ガスの顕熱回収用の１次熱交換部２Ａと、この１次熱交換部２Ａよりも下方に位置する潜熱回収用の２次熱交換部２Ｂとが設けられており、燃焼ガス流路８の底部には、潜熱回収に伴って発生して２次熱交換部２Ｂから落下するドレインを受け、かつ一定の箇所に集めることが可能に傾斜した底板部３４が設けられ、この底板部３４の直下には、この底板部３４から前記ドレインを受けて中和処理を行なう中和処理手段４Ｂが設けられている。【選択図】  図１
2006105468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を下向きに燃焼させる燃焼器と、
この燃焼器によって発生された燃焼ガスを下向きに進行させた後に底部においてＵターンさせて上向きに進行させることにより排気口に導く燃焼ガス流路と、
前記燃焼器の下方領域において前記燃焼ガスとの熱交換を行なう通水用の管体を有する熱交換器と、
を備えている、給湯装置であって、
前記熱交換器としては、前記燃焼ガスの顕熱回収用の１次熱交換部と、この１次熱交換部よりも下方に位置し、かつこの１次熱交換部との熱交換を終えた燃焼ガスから潜熱回収を可能とする２次熱交換部とが設けられており、
前記燃焼ガス流路の底部には、前記潜熱回収に伴って発生して前記２次熱交換部から落下するドレインを受け、かつ一定の箇所に集めることが可能に傾斜した底板部が設けられており、
この底板部の直下には、この底板部から前記ドレインを受けて中和処理を行なう中和処理手段が設けられていることを特徴とする、給湯装置。
【請求項２】
前記燃焼器は、燃料オイルを噴霧または気化させて燃焼させるオイル燃焼器であり、
前記底板部の下方には、前記中和処理手段に前記ドレインが供給される前または後の段階において、前記ドレインに含まれているオイルを捕捉可能なオイル捕捉手段が設けられている、請求項１に記載の給湯装置。
【請求項３】
前記オイル捕捉手段よりもドレイン流れ方向下流には、前記ドレインにオイルが残存混入しているときにこれを検出するオイルセンサが設けられている、請求項２に記載の給湯装置。
【請求項４】
前記底板部を有し、かつ前記燃焼ガス流路の底部を形成する底部ケーシングを具備しており、
この底部ケーシング内に、前記２次熱交換部が設けられている、請求項１ないし３のいずれかに記載の給湯装置。
【請求項５】
前記２次熱交換部は、複数のＵ字管を用いて構成されており、前記各Ｕ字管は、入水用および出湯用の一対の開口部を有する基端部が固定端とされ、かつ先端部がこのＵ字管の長手方向への変位を許容する自由端または可動支持端となるように設けられている、請求項４に記載の給湯装置。
【請求項６】
燃料を下向きに燃焼させる燃焼器と、
この燃焼器の下方に配された缶体と、
この缶体の下方に位置し、かつこの缶体の下部に接続された底部ケーシングと、
この底部ケーシング上に起立するようにしてこの底部ケーシングに接続された排気用ダクトと、
前記缶体、前記底部ケーシング、および前記排気用ダクトの内部に一連に繋がって形成され、かつ前記燃焼器の燃料燃焼領域から前記缶体内を下向きに進行した燃焼ガスが前記底部ケーシングにおいてＵターンさせられることにより前記排気用ダクトに上向きに進入するようにされた燃焼ガス流路と、
前記燃焼ガスと通水用の管体との熱交換を行なわせる１次熱交換部および２次熱交換部を有する熱交換器と、
を備えている、給湯装置であって、
前記１次熱交換部は、前記缶体内に設けられており、
前記２次熱交換部は、複数のＵ字管が前記底部ケーシング内に設けられているとともに、これら複数のＵ字管は、入水用および出湯用の一対の開口部を有する基端部が固定端とされているとともに、先端部がこのＵ字管の長手方向への変位を許容する自由端または可動支持端とされた構成とされており、
前記底部ケーシングには、前記２次熱交換部において発生したドレインを受けて一定箇所に集めることが可能に傾斜した底板部が設けられており、
この底板部の直下には、前記底板部から前記ドレインを受けて中和処理を行なう中和処理手段と、この中和処理手段に前記ドレインが供給される前または後の段階において前記ドレインに含まれているオイルを捕捉可能なオイル捕捉手段とが設けられ、
前記オイル捕捉手段よりもドレイン流れ方向下流には、前記ドレインにオイルが残存混入しているときにこれを検出するオイルセンサが設けられていることを特徴とする、給湯装置。
【請求項７】
前記燃焼器の上方から下方に向けて燃焼用空気を供給する送風ブロアと、
前記熱交換器の１次熱交換部を加熱してその凍結防止を行なうためのヒータと、を備えており、
前記ヒータがオンとされているときに前記送風ブロアが駆動されることにより、前記ヒータを利用して加熱された空気が２次熱交換部に供給されるように構成されている、請求項１ないし６のいずれかに記載の給湯装置。
【請求項８】
前記燃焼ガス流路内のうち、前記２次熱交換部が設けられている底部または底部近傍部分を加熱するためのヒータを備えており、このヒータによって加熱された空気が前記１次熱交換部に向けて自然上昇可能とされている、請求項１ないし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、燃焼器によって発生させた燃焼ガスから熱交換器を用いて熱回収を行なうことにより湯を生成して供給するタイプの給湯装置に関し、さらに詳しくは、燃焼器が燃料を下向きに燃焼させるようにされたいわゆる逆燃式であり、かつ熱交換器をいわゆる潜熱回収型とした給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のとおり、燃焼器を備えた給湯装置の一般的な基本構造は、燃焼器によって発生させた燃焼ガスを一定の経路で進行させ、その進行過程において、熱交換器の通水用の管体（水管）と燃焼ガスとの熱交換を行なわせるようにしている。前記熱交換を終えた燃焼ガスは、排気口に導かれて排ガスとして排出される。このような給湯装置において、燃焼ガスからの熱回収率を高め、熱交換効率を高めるための手段としては、前記熱交換器をいわゆる潜熱回収型として、燃焼ガスの顕熱に加えて、燃焼ガスの潜熱（より正確には、燃焼ガス中の水蒸気の潜熱）をも回収させる手段がある。
【０００３】
しかしながら、前記したような手段を採用する場合、従来においては、次に述べるような解決すべき課題があった。
【０００４】
すなわち、熱交換器において潜熱回収を行なわせると、それに伴って燃焼ガス中の水蒸気が凝縮して多くのドレイン（凝縮水）が発生し、これが熱交換器から燃焼ガス流路内に滴下する。したがって、燃焼ガス流路内の広範囲が前記ドレインによって汚染される虞れがある。これを防止する手段としては、たとえば特許文献１に記載されているように、熱交換器の下方に受けパンを配置し、この受けパンによってドレインを受けることが考えられる。ところが、このようにドレインを受けるための専用の部材を用いることは、部品点数の増加などを招き、製造コストを上昇させる。
【０００５】
燃焼器の燃料として、灯油や都市ガスなどを用いた場合、前記ドレインは、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。このため、前記ドレインをそのまま一般の排水経路に流したのでは、配管が腐食したり、水質汚染などの環境悪化を招くこととなり、このドレインを廃棄する前に中和器を用いるなどして中和処理を施すことが望まれる。たとえば、特許文献２には、そのような中和器の構成が記載されているが、この中和器の設置に際しては、装置全体の大型化を抑制する観点から、省スペース化を図ることが望まれる。なお、燃焼器として、たとえば灯油などの燃料オイルを噴霧ノズルから噴霧させて燃焼させる型式のものを用いた場合、着火時、消火時、あるいはそれ以外の不完全燃焼時において、噴霧ノズルから噴霧されている燃料オイルが、未燃のままドレインに混入する場合がある。ところが、従来の中和器は、中和剤を収容した中和器を用いてドレインの中和処理を行なうに過ぎず、ドレインに燃料オイルなどが混入していても、この燃料オイルの排除がなされることなくドレインが廃棄されている。これでは、水質汚染を生じ、環境保護の観点から好ましくない。
【０００６】
熱交換器が顕熱回収用の１次熱交換部と潜熱回収用の２次熱交換部とを有する構造とされた場合、この熱交換器は、２次熱交換部を有しない一般的な熱交換器よりも大型化する。このため、従来では、給湯装置全体も大型化するという不具合があった。さらに、前記２次熱交換部やこれを囲む缶体については、１次熱交換部とは異なり、耐食性に優れた材質にすることが好ましい。ところが、このように２次熱交換部の缶体と１次熱交換部の缶体との材質を相違させるようにしてこれらを別個に製作したのでは、部品点数が多くなり、製造コストが高くなるという不具合も生じる。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２８７８３１号公報
【特許文献２】特開２０００−３１４５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、燃焼ガスからの熱回収率を高くしつつ、その熱回収に伴って発生するドレインの処理を適切に行なうことができ、また装置全体の大型化をも抑制することが可能な給湯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】
【０００９】
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。
【００１０】
本発明の第１の側面により提供される給湯装置は、燃料を下向きに燃焼させる燃焼器と、この燃焼器によって発生された燃焼ガスを下向きに進行させた後に底部においてＵターンさせて上向きに進行させることにより排気口に導く燃焼ガス流路と、前記燃焼器の下方領域において前記燃焼ガスとの熱交換を行なう通水用の管体を有する熱交換器と、を備えている、給湯装置であって、前記熱交換器としては、前記燃焼ガスの顕熱回収用の１次熱交換部と、この１次熱交換部よりも下方に位置し、かつこの１次熱交換部との熱交換を終えた燃焼ガスから潜熱回収を可能とする２次熱交換部とが設けられており、前記燃焼ガス流路の底部には、前記潜熱回収に伴って発生して前記２次熱交換部から落下するドレインを受け、かつ一定の箇所に集めることが可能に傾斜した底板部が設けられており、この底板部の直下には、この底板部から前記ドレインを受けて中和処理を行なう中和処理手段が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
このような構成によれば、熱交換器の１次熱交換部によって顕熱を回収し、かつ２次熱交換部によって潜熱を回収することによって、燃焼ガスからの熱回収率を高め、熱交換効率を高めることができる一方、２次熱交換部における潜熱回収に伴って発生したドレイン（凝縮水）は、その下方の燃焼ガス流路の底部の底板部によって受けられて適切に集められる。したがって、燃焼ガス流路の底部以外の部分がドレインによって汚染されることを防止することができるとともに、ドレインを受けるための専用の部材を不要として、部品点数の少数化による製造コストの低減が可能である。また、ドレインについては、中和処理手段を利用して適切に中和させてから廃棄させることができるが、この中和処理手段は、前記燃焼ガス流路の底部の底板部の直下のスペースを利用して設けられているために、この中和処理手段が大きく嵩張らないようにすることもできる。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記燃焼器は、燃料オイルを噴霧または気化させて燃焼させるオイル燃焼器であり、前記底板部の下方には、前記中和処理手段に前記ドレインが供給される前または後の段階において、前記ドレインに含まれているオイルを捕捉可能なオイル捕捉手段が設けられている。このような構成によれば、燃料オイルを燃焼させる際の着火不良やその他の事由に起因して、ドレインに不燃の燃料オイルが混入しても、この燃料オイルはオイル捕捉手段によって捕捉される。したがって、燃料オイルを含まず、かつ適切に中和処理されたドレインを外部に排出することが可能となり、水質汚染の防止、環境保護を図るのに好適となる。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記オイル捕捉手段よりもドレイン流れ方向下流には、前記ドレインにオイルが残存混入しているときにこれを検出するオイルセンサが設けられている。このような構成によれば、なんらかのトラブルが発生し、オイル捕捉手段によってドレインに混入している燃料オイルを適切に捕捉できない異常事態が生じると、これを的確に察知することが可能となり、対応策を迅速に採ることが可能となる。前記トラブルの一例としては、たとえば燃焼器において燃料オイル漏れが生じ、ドレイン処理装置のオイル捕捉手段によってはオイル捕捉が困難なほど、多くの燃料オイルがドレインに混入するといった事態が挙げられる。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記底板部を有し、かつ前記燃焼ガス流路の底部を形成する底部ケーシングを具備しており、この底部ケーシング内に、前記２次熱交換部が設けられている。このような構成によれば、底部ケーシング内のスペースが２次熱交換部の設置に有効に利用されており、２次熱交換部が底部ケーシングの外部において嵩張らないようにすることができる。したがって、２次熱交換部が設けられていることによって熱交換器の性能が高められているにも拘わらず、給湯装置全体の大型化を適切に抑制することができる。また、２次熱交換部は、底部ケーシングによって囲まれる構造となるため、２次熱交換部を囲むための専用の部材を別途設ける必要はなくなる。すなわち、底部ケーシングは、燃焼ガスをＵターンさせるように流通させる役割を果たすことに加えて、２次熱交換部を囲む熱交換器用の缶体としての役割をも果たすこととなる。したがって、その構造は合理的であり、部品コストを少なくして製造コストの低減化を図ることも可能となる。さらに、本発明においては、２次熱交換部を利用して燃焼ガスの潜熱を回収させる場合、この底部ケーシング内においてのみドレインを発生させることができるために、燃焼ガス流路の他の部分がドレインによって汚染される虞れを無くし、またドレイン回収はより容易となる。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記２次熱交換部は、複数のＵ字管を用いて構成されており、前記各Ｕ字管は、入水用および出湯用の一対の開口部を有する基端部が固定端とされ、かつ先端部がこのＵ字管の長手方向への変位を許容する自由端または可動支持端となるように設けられている。このような構成によれば、Ｕ字管が熱膨張や収縮を行なう際に大きな応力が発生しないようにすることができることは勿論のこと、Ｕ字管の基端部を適当な部分に支持させるだけでＵ字管の全体または略全体を燃焼ガス流路内の所定箇所に配置することができ、その取り付けは容易となる。また、Ｕ字管の長さを変更するだけで、熱交換の効率を簡単に増減調整することもでき、熱交換器の設計が容易となる。さらに、Ｕ字管の入水用および出湯用の一対の開口部は接近しているために、これらに入水および出湯を行なわせるためのヘッダ部を設ける場合、このヘッダ部の構造やこれに接続される配管構造を簡易かつコンパクトにすることもできる。
【００１６】
本発明の第２の側面によって提供される給湯装置は、燃料を下向きに燃焼させる燃焼器と、この燃焼器の下方に配された缶体と、この缶体の下方に位置し、かつこの缶体の下部に接続された底部ケーシングと、この底部ケーシング上に起立するようにしてこの底部ケーシングに接続された排気用ダクトと、前記缶体、前記底部ケーシング、および前記排気用ダクトの内部に一連に繋がって形成され、かつ前記燃焼器の燃料燃焼領域から前記缶体内を下向きに進行した燃焼ガスが前記底部ケーシングにおいてＵターンさせられることにより前記排気用ダクトに上向きに進入するようにされた燃焼ガス流路と、前記燃焼ガスと通水用の管体との熱交換を行なわせる１次熱交換部および２次熱交換部を有する熱交換器と、を備えている、給湯装置であって、前記１次熱交換部は、前記缶体内に設けられており、前記２次熱交換部は、複数のＵ字管が前記底部ケーシング内に設けられているとともに、これら複数のＵ字管は、入水用および出湯用の一対の開口部を有する基端部が固定端とされているとともに、先端部がこのＵ字管の長手方向への変位を許容する自由端または可動支持端とされた構成とされており、前記底部ケーシングには、前記２次熱交換部において発生したドレインを受けて一定箇所に集めることが可能に傾斜した底板部が設けられており、この底板部の直下には、前記底板部から前記ドレインを受けて中和処理を行なう中和処理手段と、この中和処理手段に前記ドレインが供給される前または後の段階において前記ドレインに含まれているオイルを捕捉可能なオイル捕捉手段とが設けられ、前記オイル捕捉手段よりもドレイン流れ方向下流には、前記ドレインにオイルが残存混入しているときにこれを検出するオイルセンサが設け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の側面によって提供される給湯装置およびそれについての好ましい実施の形態について述べたのと同様な効果の全てが得られることとなり、熱交換効率を高くするとともに、ドレイン処理やドレインに混入したオイルの処理が的確に図れ、しかも全体の大型化を抑制して、製造コストの低減を図ることができる。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記燃焼器の上方から下方に向けて燃焼用空気を供給する送風ブロアと、前記熱交換器の１次熱交換部を加熱してその凍結防止を行なうためのヒータと、を備えており、前記ヒータがオンとされているときに前記送風ブロアが駆動されることにより、前記ヒータを利用して加熱された空気が２次熱交換部に供給されるように構成されている。このような構成によれば、１次熱交換部の凍結防止用のヒータによって加熱された空気を利用して、２次熱交換部を暖めることができ、２次熱交換部専用の凍結防止用ヒータを設ける必要がなくなる。また、ヒータにより加熱された空気が２次熱交換部を通過した後に、燃焼ガス流路の底板部に到達すると、この部分が加熱されてその直下に位置する中和処理手段が暖められる効果も期待でき、このことによって中和処理手段内のドレインの凍結防止を図ることも可能となる。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記燃焼ガス流路内のうち、前記２次熱交換部が設けられている底部または底部近傍部分を加熱するためのヒータを備えており、このヒータによって加熱された空気が前記１次熱交換部に向けて自然上昇可能とされている。このような構成によれば、前記ヒータによって２次熱交換部の凍結防止が図られることに加え、前記ヒータによって加熱された空気が１次熱交換部に向けて自然上昇する作用によって、１次熱交換部の凍結防止も図られる。したがって、１次熱交換部専用の凍結防止ヒータが不要となる。また、前記ヒータから発せられた熱を中和処理槽に作用させて、中和処理槽内のドレインの凍結防止を図ることも可能となる。
【００２０】
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】
【００２１】
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。
【００２２】
図１は、本発明に係る給湯装置の一実施形態を示している。本実施形態の給湯装置Ａ１は、燃焼器１、熱交換器ＨＴ、底部ケーシング３、消音器１９、ドレイン処理装置Ｂ１、凍結防止用のヒータＨ１、およびこれら全体を覆う外装ケース９０を具備している。消音器１９は、本発明でいう排気用ダクトの一例に相当する。
【００２３】
燃焼器１は、灯油などのオイルを燃料とし、かつこの燃料を噴霧ノズル１０から下向きに噴射させて、点火プラグ１２によって着火させて燃焼させる逆燃方式のものであり、熱交換器ＨＴを形成する缶体２０上に載設された缶体１１内の上部に噴霧ノズル１０が設けられた構成を有している。この噴霧ノズル１０には、オイルタンク（図示略）から燃料供給部１５を介して燃料オイルが供給される。燃料供給部１５は、電磁ポンプ、電磁弁１５ａ、およびオイル供給用配管１５ｂなどを有している。缶体１１上には、缶体１１内に燃焼用空気を下向きに送り込む送風ファン１３が設けられており、前記燃焼用空気は、噴霧ノズル１０の周囲およびその下方領域にわたって設けられた燃焼筒１４内に進入するようになっている。燃焼筒１４は、その周壁に複数の通気孔を有しており、この燃焼筒１４内において前記燃焼用空気を旋回流として、噴霧されたオイルと燃焼用空気との混合を促進する役割を果たす。
【００２４】
底部ケーシング３は、略直方体状であり、缶体２０および消音器１９のそれぞれを支持するようにそれらの下方に配され、かつそれらの底部と接続されている。この底部ケーシング３の上部の一端寄り領域および他端寄り領域には、缶体２０の底部開口部および消音器１９の底部開口部と連通する連通開口部８１ａ，８１ｂが設けられている。この構造により、缶体２０、底部ケーシング３、および消音器１９のそれぞれの内部は、一連に繋がった燃焼ガス流路８となっており、燃焼器１によって発生された燃焼ガスは、缶体２０内を下向きに進行して底部ケーシング３内に流入した後に、Ｕターンするように上向きに方向転換して消音器１９内に流入し、消音器１９の上部の排気口１９ａから排ガスとして外部に排出される。この給湯装置Ａ１においては、燃焼器１を支持する缶体２０と消音器１９とを互いに接近させて並べるようにして底部ケーシング３上に纏めて載設しているために、これらの相互間ならびに外装ケース９０の内部に大きなデッドスペースが形成されないようにして、それらをスペース効率良く合理的に組み付けた構成とすることができる。
【００２５】
熱交換器ＨＴは、１次熱交換部２Ａと２次熱交換部２Ｂとを有している。１次熱交換部２Ａは、燃焼ガスの顕熱回収用であり、缶体２０内の底部寄り領域に設けられている。この１次熱交換部２Ａは、たとえば従来の一般的な熱交換器の水管構造と同様な構造であり、複数のフィン２４を有する管体２２ｂが缶体２０に対して略水平方向に貫通した構造とされている。凍結防止用のヒータＨ１は、たとえば電熱式のものであり、１次熱交換部２Ａを加熱可能に、たとえば管体２２ｂのうちの缶体２０の外部に露出した部分に取り付けられている。後述するように、このヒータＨ１は、送風ブロア１３と組み合わされることにより、２次熱交換部２Ｂの凍結防止を図るのにも役立つ。
【００２６】
２次熱交換部２Ｂは、燃焼ガスの潜熱回収用であり、底部ケーシング３内に設けられている。この２次熱交換部２Ｂは、通水および伝熱用の管体として、複数枚のプレート状のフィン２６を備えた複数のＵ字管２３が用いられた構成を有している。各Ｕ字管２３の一対の開口部２３ａ，２３ｂを有する基端部は、底部ケーシング３の一側壁３０ａを貫通し、この一側壁３０ａの外部に設けられたヘッダ部２５に接続されて固定されている。これに対し、各Ｕ字管２３の先端部２３ｃは、不支持状態の自由端とされており、各Ｕ字管２３はいわゆる片もち支持となっている。この支持構造は、各Ｕ字管２３の熱膨張時および収縮時に大きな応力が発生しないようにするのに好適である。
【００２７】
複数のＵ字管２３は、それらの一対の直状管体部２３ｄが上下方向に並ぶ姿勢にされているとともに、図２に示すように、これら複数のＵ字管２３の長手方向と交差する方向に適当な間隔で並ぶように設けられている。図３（ａ）によく表われているように、複数のＵ字管２３は、互いに隣り合うものどうしに適当な高低段差ｈが生じるように段違い状に並べられている。このように設けると、複数のＵ字管２３の上側の直状管体部２３ｄの配列、および下側の直状管体部２３ｄの配列は、いずれも千鳥配列となる。また、同図（ａ）および（ｂ）に示すように、各フィン２６には、その片面側において水平方向に突出する複数の凸状部２７ａ，２７ｂも設けられている。これらはプレス成形によって一斉に形成することが可能であり、たとえば次のような配列となっている。すなわち、複数の凸状部２７ａは、フィン２６の上縁部近傍において横一例に並んでおり、最高段に位置する直状管体部２３ｄどうし間の上方に位置している。複数の凸状部２７ｂは、各Ｕ字管２３の一対の直状管体部２３ｄが貫通する２箇所の中間部分に位置しており、Ｕ字管２３の直状管体部２３ｄと同様な千鳥配列となっている。
【００２８】
このようなＵ字管２３の配列およびフィン２６の構造によれば、たとえば図３（ａ）の矢印ｎ１で示すように、燃焼ガスが最高段の直状管体部２３ｄに向けてその上方から進行すると、この燃焼ガスは矢印ｎ２に示すようにこの直状管体部２３ｄを挟んで２つに分かれ、次段の２つの直状管体部２３ｄに当たるようにガイドされる。また、矢印ｎ３に示すように、最高段の直状管体部２３ｄの直下に廻り込んだ燃焼ガスは、フィン２６の凸状部２７ｂに当たることとなる。一方、矢印ｎ４に示すように、燃焼ガスが凸状部２７ａに当たった場合には、この燃焼ガスは矢印ｎ５に示すように２つに分かれ、それよりも下段に位置する２つの直状管体部２３ｄに向かう。また、矢印ｎ６に示すように、凸状部２７ａの直下に廻り込んだ燃焼ガスは、やはりこの凸状部２７ａの下方に位置する直状管体部２３ｄに当たる。複数のＵ字管２３の下側の直状管体部２３ｄや複数の凸状部２７ｂが設けられた領域においても、前記したのと同様に、燃焼ガスが１つの直状管体部２３ｄや凸状部２７ｂに当たると、これが他の直状管体部２３ｄや凸状部２７ｂに向けて流れるようにガイドされる。このようなことから、この２次熱交換部２Ｂにおいては、燃焼ガスがＵ字管２３の直状管体部２３ｄやフィン２６の凸状部２７ａ，２７ｂに触れる度合いが非常に多くなり、２次熱交換部２Ｂの熱交換効率を高めることができる。
【００２９】
なお、フィン２６は、前記した構成に限定されず、たとえば図４（ａ），（ｂ）に示すような構成することもできる。すなわち、これらの図に示すフィン２６は、いずれも複数のＵ字管２３を適当な段差hで段違い状に配列させて貫通させている点については図３に示した構成と共通するが、複数の凸状部２７ｃは、水平方向において互いに隣り合う２つの直状管体部２３ｄどうしの間に位置するように設けられている。このような構成によれば、凸状部２７ｃと２つの直状管体部２３ｄとの隙間が小さく狭められるために、これらの部分に燃焼ガスが進行してきた場合に、この燃焼ガスをそれら凸状部２７ｃや直状管体部２３ｄに対して有効に作用させることができる。したがって、このような構成によっても、２次熱交換部２Ｂの熱交換効率がより高められる。
【００３０】
図１によく表われているように、各Ｕ字管２３は、底部ケーシング３内のうち、連通開口部８１ａの直下領域に集中的に設けられている。各Ｕ字管２３の先端部２３ｃ寄りのフィン２６ａの上部と底部ケーシング３の上壁部３０ｃとの隙間部分には、この隙間部分を閉塞するための遮断板３１が設けられている。この遮断板３１とフィン２６ａは、燃焼ガス用ストッパ手段としての役割を果たし、缶体２０内から前記直下領域に進行してきた燃焼ガスが２次熱交換部２Ｂを下方に通過することなく底部ケーシング３の下流部に向けて進行することを抑制し、２次熱交換部２Ｂの熱交換の効率を高めるのに役立つ。遮断板３１は、たとえば底部ケーシング３の上壁部３０ｃに固定して取り付けられているが、フィン２６ａとは固定されておらず、Ｕ字管２３の熱膨張や収縮を妨げないようになっている。本実施形態とは異なり、フィン２６ａとは別体の遮断板３１を設ける手段に代えて、フィン２６ａの上部を延長して前記隙間を閉塞させた構成とすることもできる。
【００３１】
ヘッダ部２５は、複数のＵ字管２３の入水用および出湯用の開口部２３ａ，２３ｂのそれぞれに連通した一対のチャンバ２５ａ，２５ｂを有している。チャンバ２５ａには、入水口２１ａを有する管体が連結され、またチャンバ２５ｂには、管体２２ａの上流端２２a'が連結されている。本実施形態の熱交換器ＨＴにおいては、入水口２１ａに入水された水は、ヘッダ部２５のチャンバ２５ａに流入した後に、複数のＵ字管２３を通過しながら加熱されてチャンバ２５ｂに流出する。次いで、この水は、管体２２ａ，２２ｂを順次流れながら加熱され、その後出湯口２１ｂから流出して所定の給湯先に供給される。各Ｕ字管２３に対して未加熱状態の低温の水を供給すれば、燃焼ガス中の水蒸気の潜熱回収の効率が高められる。ただし、本発明はこのような通水の仕方に限定されるものではない。
【００３２】
２次熱交換部２Ｂを構成する複数のＵ字管２３およびフィン２６には、潜熱回収に起因するドレインが付着する。したがって、好ましくは、これらの部分は耐食性に優れたステンレスなどの材質とされている。また、底部ケーシング３の底板部３４など、前記ドレインと接触する虞れのある金属部分も、好ましくは前記と同様な材質とされている。ただし、底部ケーシング３の全体あるいは底板部３４などの一部分については、たとえば合成樹脂製とし、その製造コストを廉価にすることが可能である。熱交換器ＨＴは、潜熱回収機能を備えており、燃焼ガスが底部ケーシング３の底部に進行するまでの間に燃焼ガスの温度を十分に低下させることができるからである。１次熱交換部２Ａについては、ドレインに関する問題が少なく、管体２２ｂやフィン２４は熱伝導や加工性などに優れたたとえば銅または銅合金製である。各Ｕ字管２３は、先端部２３ｃよりも基端部の方が低い高さとなるように傾斜している。このような構成によれば、給湯装置Ａ１を長期間不使用にするなどの理由から各Ｕ字管２３内の水抜きを行なう場合に、前記傾斜を利用して、各Ｕ字管２３内の水を前記基端部側に流れさせ、前記作業をスムーズに行なうことができる。
【００３３】
底部ケーシング３の底板部３４は、２次熱交換部２Ｂから滴下してくるドレインを受ける役割をも有する。この底板部３４は、受けたドレインをドレイン処理装置Ｂ１に送り込むための排出口３４ａを有しており、受けたドレインが排出口３４ａに効率良く集められるように排出口３４ａに接近するほど高さが低くなるように傾斜している。図面には表われていないが、底板部３４は、図１の紙面と直交する方向においてもドレインを排出口３４ａに集め得るように傾斜している。
【００３４】
ドレイン処理装置Ｂ１は、底部ケーシング３の排出口３４ａからドレインを受けるように、配管部材３４ｂを介して排出口３４ａと接続されている。このドレイン処理装置Ｂ１は、ドレインの中和処理と、ドレインに混入した燃料オイルやその他の夾雑物などの捕捉処理とを行なうように構成されている。より具体的には、燃焼器１において、着火不良などを生じると、噴霧ノズル１０から噴霧された未燃焼の燃料オイルが底部ケーシング３内に進行し、これがドレインに混入する場合がある。このドレイン処理装置Ｂ１は、そのようにしてドレインに混入した燃料オイルを捕捉する機能をも有している。
【００３５】
ドレイン処理装置Ｂ１は、たとえばブロー成形された合成樹脂製の容器４０を具備しており、その一部分が分離処理槽４Ａとして形成され、また他の一部分が炭酸カルシウムなどの粒状の中和剤４８が収容された中和処理槽４Ｂとされている。このドレイン処理装置Ｂ１は、底部ケーシング３の下方に形成された空間スペース９１に配されていることにより、外装ケース９０内の底部にスペース効率良く収容されている。図５によく表われているように、分離処理槽４Ａは、略ボックス状であり、その上壁部には下向きに延びた仕切壁４１Ａが形成されていることにより、この分離処理槽４Ａの内部は、底部どうしが連通部４６Ａを介して互いに連通した第１および第２のチャンバ４３ａ，４３ｂに仕切られている。第２のチャンバ４３ｂには、オイル吸着フィルタ４２が設けられている。このオイル吸着フィルタ４２は、たとえば繊維状活性炭や、やしがら活性炭などの各種の活性炭、カポック繊維などの植物性繊維、ポリプロピレンなどの高分子ポリマの化学繊維、あるいは炭化水素の粒状体など、基本的には、オイルの吸着性に優れ、かつ水の吸着性が劣るものであれば、種々の材質のものを用いることができる。第２のチャンバ４３ｂの上壁部には、蓋付きの開口部４３b'が設けられており、この開口部４３b'がオイル吸着フィルタ４２の出し入れ口となっている。
【００３６】
分離処理槽４Ａにおいては、第１のチャンバ４３ａの内部にその上部の流入口４５ａからドレインが流入すると、適当な液面高さＨａにドレインが貯留され、ドレインよりも比重の小さい燃料オイルやその他の夾雑物はドレインの液面上に浮き、それらの層Ｆ１が形成される。ただし、その液面近傍には仕切壁４１Ａが存在するために、これら燃料オイルなどは第２のチャンバ４３ｂに流入することが抑制され、この第１のチャンバ４３ａ内に捕捉される。仮に、燃料オイルが連通部４６Ａを通過して第２のチャンバ４３ｂに流入しても、この燃料オイルはオイル吸着フィルタ４２によって吸着され、捕捉される。したがって、燃料オイルが流通口４５ｂを通過して中和処理槽４Ｂに流入することが適切に防止される。ドレインよりも比重の大きい夾雑物は、沈殿物ｍとなる。この沈殿物ｍは、第２のチャンバ４３ｂに流入する虞れがあるものの、第２のチャンバ４３ｂの流通口４５ｂは、底部から一定の高さＨａにあるために、この沈殿物ｍが中和処理槽４Ｂに流入することは適切に阻止され、またオイル吸着フィルタ４２によっても阻止される。
【００３７】
分離処理槽４Ａの第１のチャンバ４３ａには、ドレインの液面レベルセンサ９７や排出口４７ａも設けられている。液面レベルセンサ９７は、第１のチャンバ４３ａよりも下流側に詰まりなどを生じることに起因して分離処理槽４Ａ内のドレインの液面レベルが前記の高さＨａを一定以上超えた異常高さとなったときにこれを検出するものであり、その検出信号は、この給湯装置Ａの運転を制御する制御部（図示略）に送信されるようになっている。排出口４７ａは、たとえばこの給湯装置Ａを長期間不使用とする場合に、ドレインを外部に抜き、分離処理槽４Ａ内のドレインが冬季に凍結するといったことを回避するためのものであり、常時は、ネジ部材などの栓体４７ｂによって閉塞されている。
【００３８】
中和処理槽４Ｂは、中和剤４８を内部に投入するための蓋付きの開口部４３c'，４３d'を上壁部に備えた略ボックス状である。ただし、その上壁部には、下向きに延びた仕切壁４１Ｂが設けられていることにより、この中和処理槽４Ｂの内部は、底部どうしが連通部４６Ｂを介して連通した第１および第２のチャンバ４３ｃ，４３ｄに区分されている。この中和処理槽４Ｂは、万一分離処理槽４Ａにおいて燃料オイルが確実に捕捉されず、この中和処理槽４Ｂ内に燃料オイルが流入してきた場合に、分離処理槽４Ａについて述べたのと同様な原理によって、第１のチャンバ４３ｃ内に燃料オイルを捕捉するようになっている。すなわち、第１のチャンバ４３ｃにおいては、ドレイン上に燃料オイルが浮き、これが仕切壁４１Ｂの存在によって第２のチャンバ４３ｄに流れることが抑制され、捕捉される。また、この中和処理槽４Ｂにおいて、ドレインが第１のチャンバ４３ｃから連通部４６Ｂを通過して第２のチャンバ４３ｄに流れる場合、前記ドレインは仕切壁４１Ｂの下方を潜るような経路を辿る。したがって、中和処理槽４Ｂ内におけるドレインの流路長を長くとってドレインを多くの中和剤４８に触れさせ、その中和処理を効率良く行なわせる効果も得られる。
【００３９】
中和処理槽４Ｂの下流側には、この中和処理槽４Ｂの流出口４５ｃからドレインを受けて外装ケース９０の外部に導くドレイン流通管５０が接続されており、このドレイン流通管５０には、オイルセンサ５が装着されている。このオイルセンサ５は、中和処理槽４Ｂを通過してきたドレイン内にオイルが残存しているか否かを判断するためのものである。また、このオイルセンサ５は、後述するように、燃焼器１の燃料供給部１５から燃料オイルが漏出した場合にこれを検出する機能をも有している。このオイルセンサ５は、図６に示すように、ケーシング５１内にオイル膨潤物質５２が収容された構成を有している。ケーシング５１は、疎水性、親油性および透油性を有するたとえば多孔質の焼結樹脂製である。オイル膨潤物質５２は、たとえばシリコン樹脂パウダからなる。このオイルセンサ５においては、ドレイン流通管５０内を流れるドレインにオイルが混入していると、このオイルがケーシング５１を透過してオイル膨潤物質５２がこれを吸収する結果、このオイル膨潤物質５２の体積が増加し、ケーシング５１内に別途設けられている可動部材５３を上昇させる。すると、その上方に設けられていた検出スイッチ５４が可動部材５３との接触によってオンとなり、オイル検出の旨の信号が前記制御部に入力されるようになっている。
【００４０】
オイルセンサ５は、ケーシング５１の上部のフランジ部５１ａがベース部材５５に接合され、かつこのベース部材５５がボルト９２によってドレイン流通管５０の上壁部５０ａに固定されているが、この上壁部５０ａとベース部材５５との間には、オイルの通過を可能とする隙間５６が形成されている。この構造により、このオイルセンサ５は、燃焼器１の燃料供給部１５において燃料オイル漏れが万一発生し、この燃料オイルが上壁部５０ａ上に落下してきた場合には、この燃料オイルが隙間５６を通過してケーシング５１の内部に進入することにより、この燃料オイルをも検出できるようになっている。図１によく表われているように、ドレイン流通管５０は、底部ケーシング３の下方からその一側方にはみ出しており、その上方の燃料供給部１５において燃料オイル漏れが発生した場合には、この燃料オイルを適切に受けることができるように設けられている。好ましくは、このドレイン流通管５０は、平面視において広い面積をもつように、図１の紙面と直交する方向に比較的大きな幅を有しており、また上壁部５０ａに燃料オイルが落下してきた場合には、この燃料オイルを隙間５６に適切に導くことができるように、上壁部５０ａの全体または一部分は凹状とされている。さらに好ましくは、前記凹状部分は、オイルセンサ５寄りになるほどその高さが低くなるように、その上面が傾斜した構成とされている。
【００４１】
次に、上記した給湯装置Ａ１の作用について説明する。
【００４２】
まず、燃焼器１を駆動させて灯油などの燃料を燃焼させると、その燃焼ガスは送風ファン１３からの送風作用により下方に向けて進行し、１次熱交換部２Ａによりその顕熱が回収される。次いで、前記燃焼ガスがなおも下向きに進行して底部ケーシング３内に進行すると、２次熱交換部２Ｂの配置箇所に到達し、この部分において潜熱回収がなされる。そして、２次熱交換部２Ｂの下方を通過した燃焼ガスは、その後消音器１９内に流入し、排気口１９ａから排ガスとして排出される。
【００４３】
この給湯装置Ａ１において、２次熱交換部２Ｂは、底部ケーシング３内のスペースが有効に利用されて、この底部ケーシング３内に設けられており、底部ケーシング３の外部にはスペースを占有しない構造となっている。このため、給湯装置Ａ１全体の小型化が図られる。また、底部ケーシング３は、２次熱交換部２Ｂの全体を囲っており、２次熱交換部２Ｂ用の缶体としての役割をも果たしている。本実施形態とは異なり、たとえば２次熱交換部２Ｂを底部ケーシング３の外部に設けようとすると、この２次熱交換部２Ｂを囲む缶体が必要であるが、この給湯装置Ａ１においては、そのような缶体は不要である。したがって、部品点数の減少によるコスト低減も可能である。さらに、２次熱交換部２Ｂは、Ｕ字管２３を用いて構成されており、その支持はいわゆる片もち支持とされているために、前記したように熱膨張や収縮時の応力緩和機能が得られるだけではなく、Ｕ字管２３の支持構造も簡易となる。さらに、複数のＵ字管２３の入水用および出湯用の開口部２３ａ，２３ｂについては、互いに接近させて一定の領域に集中させて配置させることができるために、それらに接続されるヘッダ部２５をコンパクトかつ簡易な構造にすることもできる。その結果、給湯装置Ａ１の製造コストがより低減される。
【００４４】
２次熱交換部２Ｂは、連通開口部８１ａの直下領域に設けられているために、１次熱交換部２Ａを通過してきた燃焼ガスについては、この２次熱交換部２Ｂに対して早期に作用させることができる。また、その際の燃焼ガスの進行方向は下向きのままであるが、これに対して各Ｕ字管２３はそれとは交差する方向に延びている。したがって、燃焼ガスとの熱交換を効率良く行なわせることができる。さらに、この２次熱交換部２Ｂにおいては、先に説明したとおり、複数のＵ字管２３が高さ方向に段違い状に設けられていること、複数のフィン２６に凸状部２７が所定の配列で設けられていること、遮断板３１やフィン２６ａによって燃焼ガスが２次熱交換部２Ｂを通過する以前に底部ケーシング３内の下流側に流れないようにされていることなどによっても、熱交換の効率が高められる。
【００４５】
２次熱交換部２Ｂにおいては、潜熱回収に伴って多くのドレインが発生するが、このドレインは底部ケーシング３の底板部３４上に滴下し、排出口３４ａからドレイン処理装置Ｂ１に対して迅速に、かつ円滑に送り込まれる。このため、燃焼ガス流路８の内壁の広い領域にわたってドレインが付着し、残留したままになるといったことが適切に回避される。また、ドレインを受けるための専用の部材は不要となる。一方、噴霧ノズル１０は下向きに燃料オイルを噴射しており、燃焼器１の運転やその停止に伴って燃料への着火不良などを生じて未燃焼の燃料オイルが発生した場合、この燃料オイルは底部ケーシング３内に集められ易くなっている。これに対し、前記したように、底部ケーシング３内においては多くのドレインを集めて外部に排出することができる。したがって、底部ケーシング３内においては、ドレインを利用して未燃焼の燃料オイルを積極的に外部に排出させる作用も得られることとなり、燃焼ガス流路８内に未燃焼の燃焼オイルが溜まったままになることも抑制される。
【００４６】
底部ケーシング３の下方に排出されたドレインは、分離処理槽４Ａ、中和処理槽４Ｂおよびドレイン流通管５０を経由して外装ケース９０の外部に排出される。この場合、既述したとおり、まず分離処理槽４Ａの第１のチャンバ４３ａに燃料オイルが捕捉され、これによって捕捉されなかった残りの燃料オイルは、第２のチャンバ４３ｂのオイル吸着フィルタ４２によって捕捉される。さらには、中和処理槽４Ｂの第１のチャンバ４３ｃにも捕捉される。燃料オイルとは別の夾雑物も、分離処理槽４Ａに捕捉される。また、中和処理槽４Ｂにおいては、ドレインの中和処理がなされる。したがって、燃料オイルや夾雑物を含まず、かつ適切に中和処理がなされたドレインを外部に排出することが可能となり、環境保護の観点から好ましいものとなる。
【００４７】
給湯装置Ａ１の通常の稼働状態では、たとえば燃料オイルへの着火不良などに起因して未燃焼の燃料オイルが発生しても、その量は比較的少ない。したがって、たとえば１０年あるいはそれ以上の長期間にわたって給湯装置Ａ１を使用する場合であっても、たとえばオイル吸着フィルタ４２を一度も交換する必要のないいわゆるメンテナンスフリーにすることも可能である。ところが、実際の使用に際しては、予測困難な要因により燃焼器１が故障するなどして、多くの燃料オイルが底部ケーシング３内に流出する事態の発生が想定し得る。このような事態が生じた場合には、もはやオイル吸着フィルタ４２やその他の上記したオイル捕捉手段によっては燃料オイルの全量を捕捉することが困難となる場合がある。これに対し、この給湯装置Ａ１においては、そのような事態が生じると、オイルセンサ５によってドレイン流通管５０内を流れる燃料オイルが検出され、その旨の報知がなされるために、ユーザはこのことによって直ちに前記の異常を察知し、適切な処置を採ることができることとなる。また、前記燃料オイルの検出に基づき、前記燃焼器１の駆動を緊急停止させるといった制御を行なわせるようにすることもできる。なお、前記とは異なり、たとえばオイル吸着フィルタ４２や分離処理槽４Ａを比較的小サイズに形成し、適当な期間ごとにオイル吸着フィルタ４２を交換する仕様とした場合には、前記したオイルセンサ５によるオイル検出によって、オイル吸着フィルタ４２の交換時期を察知させるといった使い方も可能となる。オイルセンサ５は、既述したとおり、燃焼器１の燃料供給経路において燃料オイル漏れなどが生じた場合には、この燃料オイルをドレイン流通管５０の上壁部５０ａによって受け、かつこれを検出できるように設けられている。したがって、この給湯装置Ａ１においては、前記したような燃料オイルの漏れを検出する専用のセンサを別途設ける必要がなく、製造コストを低減するのにより好適である。
【００４８】
給湯装置Ａ１が、寒冷地などに設置されている場合には、熱交換器ＨＴ内に供給されて貯留されている水の凍結を防止する必要がある。そこで、この給湯装置Ａ１においては、図示されていない温度センサを利用して外気温や水温などを検出し、その検出温度が一定値以下になると、凍結防止用のヒータＨ１を駆動させる。これにより、１次熱交換部２Ａが加熱されて、管体２２ｂ内の水の凍結が防止される。一方、ヒータＨ１の駆動に伴い、送風ファン１３を駆動させる。この動作により、１次熱交換部２Ａにおいて加熱されていた空気が、底部ケーシング３内に送り込まれて２次熱交換部２Ｂに作用することとなり、この部分の水の凍結防止が図られる。その結果、２次熱交換部２Ｂ専用の凍結防止ヒータは不要である。送風ファン１３の駆動は、連続である必要はなく、間欠駆動として省エネを図るようにしてもよい。一方、ドレイン処理装置Ｂ１は、底板部３４を介して底部ケーシング３とは仕切られているものの、底部ケーシング３に接近した配置となっている。したがって、前記した加熱空気の送風により、底部ケーシング３の内部、とくに底板部３４が加熱されると、ドレイン処理装置Ｂをも加熱することが可能となる。このことにより、ドレイン処理装置Ｂ内に貯留されているドレインの凍結防止を図る効果も期待できる。
【００４９】
なお、熱交換器ＨＴの水の凍結防止は、図１の仮想線で示すように、凍結防止用のヒータＨ２を、底部ケーシング３に設けた構成によっても図ることができる。このヒータＨ２は、底部ケーシング３の内部および外部のいずれに設けられていてもよい。また、Ｕ字管２３内の水が直接または間接的に加熱されればよいため、ヘッダ部２５やＵ字管２３に取り付けてもよい。このような構成によれば、ヒータＨ２の駆動により、２次熱交換部２Ｂが加熱されてこの部分の凍結防止が図られることに加え、底部ケーシング３内において加熱された空気は、自然上昇して１次熱交換部２Ａに到達する。この作用により、１次熱交換部２Ａの水の凍結防止も図られる。また、ヒータＨ１の場合と同様に、底部ケーシング３が加熱されることによって、ドレイン処理装置Ｂ１も加熱されて、その内部に貯留されているドレインの凍結防止が図られる効果も期待できる。
【００５０】
図７は、２次熱交換部の他の例を示している。なお、図７以降の図において、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。
【００５１】
図７に示す構成においては、２次熱交換部２Ｂを構成する複数のＵ字管２３が、前記実施形態の場合よりも長寸法とされ、それらの先端部２３ｃが、底部ケーシング３内と消音器１９内とを連通させる連通開口部８１ｂの直下領域まで延びている。各Ｕ字管２３の先端部２３ｃと底部ケーシング３の他側壁３０ｂとの間には、隙間３３が形成されているが、他側壁３０ｂには、隙間３３の下方部分を塞ぐ遮断板３２が取り付けられている。この遮断板３２は、燃焼ガス用ストッパ手段としての役割を果たす。図７においては、Ｕ字管２３の先端部２３ｃが不支持状態の自由端とされているが、これとは異なり、たとえばこのＵ字管２３の先端部２３ｃを遮断板３２上に載せて支持させ、Ｕ字管２３が熱膨張や収縮を行なうときにはこの遮断板３２上において先端部２３ｃがスライドする構成としてもかまわない。
【００５２】
本実施形態では、底部ケーシング３内の連通開口部８１ａの下方領域のみならず、連通開口部８１ｂの下方流域においても、各Ｕ字管２３に対して燃焼ガスを作用させることができる。前記下方領域においては、燃焼ガスが上向きに進行することとなり、その進行方向と各Ｕ字管２３が延びる方向とは、やはり互いに交差する方向となる。したがって、やはり熱交換が好適に行なわれる。さらに、遮断板３２によって燃焼ガスが隙間３３を直接上向きに進行しないようにされているために、多くの燃焼ガスを各Ｕ字管２３に作用させることができ、熱交換の効率がさらに高められる。このように、Ｕ字管２３を用いて２次熱交換部２Ｂを構成すれば、このＵ字管２３の長さを種々に変更することによって、所望の熱回収率で熱回収を行なうことが可能となり、熱交換器の設計が容易となる。
【００５３】
図８〜図１０は、ドレイン処理装置の他の例を示している。
【００５４】
図８（ａ）に示すドレイン処理装置においては、分離処理槽４Ａの仕切壁４１Ａの直下の底部に、上向きの仕切壁４１ａが設けられており、それら一対の仕切壁４１Ａ，４１ａ間に形成された連通部４６Ａを介して第１および第２のチャンバ４３ａ，４３ｂが連通している。連通部４６Ａは、第１および第２のチャンバ４３ａ，４３ｂの底部よりもやや高い部分どうしを連通させており、仕切壁４１ａは、第１のチャンバ４３ａの底部の沈殿物ｍが第２のチャンバ４３ｂに流入することを抑制する役割を果たす。本実施形態から理解されるように、連通部４６Ａは、第１および第２のチャンバ４３ａ，４３ｂの底部どうしを連通させる構成に代えて、または加えて、第１および第２のチャンバ４３ａ，４３ｂの高さ方向中間部どうしを連通させる構成とされていてもかまわない。もちろん、中和処理槽４Ｂに設けられる連通部４６Ｂについても同様である。
【００５５】
図８（ｂ）に示すドレイン処理装置においては、分離処理槽４Ａの仕切壁４１Ａが、底面部４１０と、この底面部４１０の両側端縁から立ち上がった一対の起立面部４１１とを有する断面略Ｕ字状または略コ字状とされている。このことにより、第１および第２のチャンバ４３ａ，４３ｂは底面部４１０の幅Ｌと同一の比較的大きな寸法で離間しており、連通部４６Ａは幅Ｌと同一長さのトンネル状となっている。このような構成であっても、先に述べた実施形態と同様な原理により、第１のチャンバ４３ａ内においてドレインよりも比重の軽い燃料オイルや他の夾雑物を捕捉することが可能である。これまで述べた実施形態においては、たとえばブロー成形された容器４０の一部分をそのまま仕切壁４１Ａとして突出させているために、仕切壁４１Ａが断面略Ｖ字状あるいは略Ｕ字状に折り返された形状となっているが、本発明はこれに限定されない。本発明は、分離処理槽４Ａを構成する容器とは別部材を利用して仕切壁４１Ａを形成してもかまわず、折り返しのない単なる平板状などに形成することもできることは勿論である。また、第１および第２のチャンバ４３ａ，４３ｂが別部材により形成され、かつこれらがたとえば筒状部材によって接続されていることにより、前記筒状部材の内部が連通部４６Ａとされた構成とすることもできる。中和処理槽４Ｂの仕切壁４１Ｂや第１および第２のチャンバ４３ｃ，４３ｄについても、前記と同様である。
【００５６】
図９（ａ）に示すドレイン処理装置においては、分離処理槽４Ａが中和処理槽４Ｂの後段（ドレイン流れ方向の下流側）に配されている。ドレインは、流入口４５ｄから中和処理槽４Ｂに流入して中和処理された後に、流通口４５ｅを通過して分離処理槽４Ａ内に流入し、その後排出口４５ｆを通過してドレイン流通管５０に流入するようになっている。液面レベルセンサ９７は、ドレイン処理装置の最上流位置に設けることが好ましく、本実施形態においては中和処理槽４Ｂの第１のチャンバ４３ｃに設けられている。中和処理槽４Ｂは、第１のチャンバ４３ｃにおいてオイルを捕捉する機能を有しているものの、これだけでは捕捉されない燃料オイルはその後分離処理槽４Ａにおいて適切に捕捉されることとなる。本実施形態においては、燃料オイルが中和剤４８に付着する虞れがあるものの、中和剤４８の中和処理機能は燃料オイルの付着によって大きく劣化することはなく、ドレインの中和処理を適切に行なうことが可能である。ただし、中和処理槽４Ｂ内に燃料オイルや夾雑物が累積して目詰まりが発生することを防止する観点からすれば、分離処理槽４Ａを中和処理槽４Ｂの前段に設けることが好ましい。
【００５７】
図９（ｂ）に示すドレイン処理装置においては、分離処理槽４Ａにオイル吸着フィルタ４２が設けられておらず、中和処理槽４Ｂの後段に連設されたチャンバ４３ｅにオイル吸着フィルタ４２が設けられている。このような構成によっても、先に述べた実施形態と同様にドレインの中和処理と燃料オイルやその他の夾雑物の排除とが適切に行なわれる。本実施形態に示す分離処理槽４Ａから理解されるように、本発明でいうオイル捕捉手段は、ドレインとの比重差を利用して燃料オイルを分離させて捕捉するものであってもよく、オイル吸着フィルタ４２を具備しない構成としてもよい。図９（ｂ）に示すドレイン処理装置の構成のうち、分離処理槽４Ａとオイル吸着フィルタ４２とは、いずれも本発明でいうオイル捕捉手段の一例に相当している。したがって、本発明において、中和処理手段とオイル捕捉手段とを組み合わせた構成とする場合、同図に示す構成のうち、オイル吸着フィルタ４２を具備することなく、分離処理槽４Ａと中和処理槽４Ｂとを組み合わせただけの構成、または分離処理槽４Ａを具備することなく、中和処理槽４Ｂとオイル吸着フィルタ４２とを組み合わせただけの構成とすることもできる。
【００５８】
図１０に示すドレイン処理装置Ｂ２は、オイル吸着フィルタ４２や中和剤４８を収容する収容部４９が、底部ケーシング３と一体に形成された構成を有している。より具体的には、底部ケーシング３は、排出口３４ａを有する底板部３４よりも下方に延設された複数の側壁部３９と、これら側壁部３９の底部開口を塞ぐ追加の底板部３８とを備えており、これらによって底板部３４の下方に収容部４９が形成されている。この収容部４９のうち、排出口３４ａの下方およびその周辺部分には、オイル吸着フィルタ４２が配されており、またその隣の領域は中和剤４８が収容された中和処理槽４Ｂとなっている。オイル吸着フィルタ４２と中和処理槽４Ｂとの間は、仕切壁４９ａによって仕切られており、オイル吸着フィルタ４２の配置領域に流入したドレインは、仕切壁４９ａを越えることによって中和処理槽４Ｂに流入し、その後流出口４５ｇから外部に流出するようになっている。
【００５９】
本実施形態においては、底部ケーシング３を利用してドレイン処理装置Ｂ２を構成しているために、先に述べた実施形態とは異なり、ドレイン処理装置専用の容器を別途用いる必要が無くなる。本実施形態から理解されるように、本発明はドレイン処理装置を給湯装置内に一体的に造り込んだ構成としてもかまわない。
【００６０】
これらの実施形態から明らかなように、ドレイン処理装置は種々の構成とすることが可能であるが、本発明においては、少なくともドレインの中和処理が可能な中和処理手段を備えた構成とされていればよい。
【００６１】
図１１および図１２は、オイルセンサの他の例を示している。
【００６２】
図１１に示す構成においては、オイルセンサ５のベース部材５５の下面部に、段差または凹部を形成することによって、このベース部材５５と上壁部６１との間に燃料オイルガイド用の隙間５６が設けられている。このような構成によっても、図６に示したオイルセンサ５と同様な効果が得られる。
【００６３】
図１２に示す構成においては、オイルセンサ５のベース部材５５に１または複数の貫通孔５６Ａが設けられている。このような構成によれば、支持部材５５上に燃料オイルが流れてきたときに、この燃料オイルが貫通孔５６Ａを通過してケーシング５１に向かう。本実施形態から理解されるように、本発明では、燃焼器１の燃料供給部１５において燃料漏れが発生したときには、オイルセンサ５上に直接流れてきた燃料オイルを検出させる構成とすることもできる。もちろん、本発明においては、オイルセンサ５によってそのようなオイル漏れを検出させることは必須ではなく、オイル漏れを検知する手段としては、それ専用の別のオイルセンサを設けた構成としてもかまわない。
【００６４】
図１３に示す給湯装置Ａ２においては、底部ケーシング３内に２次熱交換部２Ｂが設けられておらず、２次熱交換部２Ｂは、１次熱交換部２Ａの缶体２０と底部ケーシング３との間に挟まれた缶体２０Ｂ内に管体２２ｃを進入させることにより構成されている。管体２２ｃは、好ましくは複数のフィン２４ｂを備えており、これらは耐食性に優れたたとえばステンレス製である。熱交換器ＨＴにおける通水の仕方は、先の実施形態のものと同様であり、入水口２１ａに外部から供給された水は、２次熱交換部２Ｂの管体２２ｃを通過した後に、１次熱交換部２Ａの管体２２ｂを経由して出湯口２１ｂから排出されるようになっている。本実施形態で示すような構成の２次熱交換部２Ｂによっても燃焼ガスの潜熱回収が可能であり、またその下方の底部ケーシング３によってドレインを効率良く集めることができる。本発明においてはこのような構成を採用することもできる。
【００６５】
本発明は、上述した実施形態に限定されない。本発明に係る給湯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。
【００６６】
燃焼器としては、灯油などの燃料オイルを噴霧燃焼させるものに代えて、たとえば燃料オイルを気化させてから燃焼させるものを用いてもよく、さらにはそれ以外のたとえばガス燃焼器など、種々の燃焼器を用いることができる。ガス燃焼器の場合、ドレイン処理装置にオイル捕捉手段を設ける必要は無い。本発明に係る給湯装置は、いわゆる瞬間式の給湯器として構成できることは勿論のこと、それ以外の風呂給湯、床暖房用の給湯、あるいは融雪用の給湯などに用いられる給湯装置として構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係る給湯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】(ａ)は、図２のIIIa−IIIa要部断面図であり、(ｂ)は、（ａ）のIIIb−IIIb要部断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、２次熱交換部を構成するフィン付きＵ字管の他の例を示す断面図である。
【図５】図１の要部断面図である。
【図６】図１の要部断面図である。
【図７】本発明に係る給湯装置の２次熱交換部の他の例を示す要部断面図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、本発明に係る給湯装置において用いられているドレイン処理装置の他の例を示す要部断面図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は、本発明に係る給湯装置において用いられているドレイン処理装置の他の例を示す要部断面図である。
【図１０】本発明に係る給湯装置において用いられているドレイン処理装置の他の例を示す断面図である。
【図１１】本発明に係る給湯装置において用いられているオイルセンサの他の例を示す要部断面図である。
【図１２】本発明に係る給湯装置において用いられているオイルセンサの他の例を示す要部断面図である。
【図１３】本発明に係る給湯装置の２次熱交換部の他の例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
Ａ１，Ａ２      給湯装置
Ｂ１，Ｂ２      ドレイン処理装置
ＨＴ            熱交換器
Ｈ１，Ｈ２      凍結防止用のヒータ
１              燃焼器
２Ａ            １次熱交換部（熱交換器）
２Ｂ            ２次熱交換部（熱交換器）
３              底部ケーシング
４Ａ            分離処理槽（オイル捕捉手段）
４Ｂ            中和処理槽（中和処理手段）
５              オイルセンサ
８              燃焼ガス流路
１９            消音器（排気用ダクト）
２０            缶体
２３            Ｕ字管
２３ａ，２３ｂ  開口部（Ｕ字管の）
２３ｃ          先端部（Ｕ字管の）
２３ｄ          直状管体部（Ｕ字管の）
２６            フィン
２７ａ〜２７ｃ  凸状部
３４            底板部（底部ケーシングの）
４２            オイル吸着フィルタ（オイル捕捉手段）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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