(57)【要約】【課題】構造の複雑化や製造コストの上昇を抑制しつつ、湯水加熱能力を高くすることが可能な熱交換器を提供する。【解決手段】加熱用気体の流れ方向とは交差する方向に並ぶようにして１つの缶体６内に設けられ、かつ複数のフィン２Ａ，２Ｂに貫通するとともに、湯水流通が可能なように一連に接続された複数の伝熱管１１ａ，１１ｂを備えている第１および第２の熱交換部Ａ１，Ａ２を備え、第２の熱交換部Ａ２は、第１の熱交換部Ａ１よりも占有面積が小さくされている、熱交換器ＨＥ１であって、第２の熱交換部Ａ２は、第１の熱交換部Ａ１の伝熱管１１ａよりも、加熱用気体の流れ方向における伝熱管１１ｂの段数が多くされている。【選択図】  図１
2015102296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱用気体が内部に流入する１つの缶体と、
前記加熱用気体の流れ方向とは交差する方向に並ぶようにして前記缶体内に設けられ、かつそれぞれが複数のフィンに貫通するとともに、湯水流通が可能なように一連に接続された複数の伝熱管を備えている第１および第２の熱交換部と、
を備えており、
前記缶体内における前記第２の熱交換部の占有面積は、前記第１の熱交換部の占有面積よりも小さくされている、熱交換器であって、
前記第１および第２の熱交換部のうち、少なくとも前記第２の熱交換部の複数の伝熱管は、前記加熱用気体の流れ方向において複数段に並んだ配列に設けられ、前記第２の熱交換部は、前記第１の熱交換部よりも、前記加熱用気体の流れ方向における伝熱管の段数が多くされていることを特徴とする、熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器であって、
前記第１の熱交換部のフィンは、前記第２の熱交換部のフィンよりも前記加熱用気体の流れ方向の幅が小さくされている、熱交換器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の熱交換器であって、
前記加熱用気体の流れ方向における伝熱管の段数は、前記第１の熱交換部が単段とされ、かつ前記第２の熱交換部が２段とされている、熱交換器。
【請求項４】
請求項３に記載の熱交換器であって、
前記第１の熱交換部の各伝熱管の中心は、前記第２の熱交換部の伝熱管のうち、前記加熱用気体の流れ方向下流側に位置する伝熱管の中心よりも、前記加熱用気体の流れ方向上流側に位置している、熱交換器。
【請求項５】
請求項３または４に記載の熱交換器であって、
前記第１の熱交換部の各伝熱管の中心と、前記第２の熱交換部の伝熱管のうち、前記加熱用気体の流れ方向上流側に位置する伝熱管の中心とは、前記加熱用気体の流れ方向における高さまたは位置が略同一とされている、熱交換器。
【請求項６】
請求項４または５に記載の熱交換器であって、
前記第１の熱交換部のフィンと前記第２の熱交換部のフィンとは、前記加熱用気体の流れ方向上流側の縁部については、前記加熱用気体の流れ方向における高さまたは位置が略同一とされている一方、前記加熱用気体の流れ方向下流側の縁部については、前記第１の熱交換部のフィンの方が前記第２の熱交換部のフィンよりも前記加熱用気体の流れ方向上流側に位置している、熱交換器。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の熱交換器であって、
前記第１および第２の熱交換部のフィンどうしの間を仕切る仕切部材を、さらに備えており、
前記仕切部材は、その高さ寸法の１／３以上の寸法範囲の部分が、前記第１および第２の熱交換部のフィンに接触して挟まれた構成とされている、熱交換器。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれかに記載の熱交換器であって、
前記第１の熱交換部のフィンと、前記第２の熱交換部のフィンとは、共通の板材を用いた一体物として構成されている、熱交換器。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の熱交換器を備え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気体からフィンチューブタイプの伝熱管を用いて熱回収を行なうように構成された熱交換器、およびこの熱交換器を備えた給湯装置などの温水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス給湯装置などの温水装置としては、フィン付きチューブタイプの伝熱管を用いた第１および第２の熱交換部を、1つの缶体内に横並び状に設けたいわゆる１缶２回路方式の熱交換器を備えたものがある（たとえば、特許文献１，２）。第１の熱交換部は、たとえば一般給湯用の湯水加熱に用いられ、第２の熱交換部は、たとえば暖房用や風呂給湯用の湯水加熱に用いられる。
特許文献１に記載された熱交換器においては、第１および第２の熱交換部のそれぞれの伝熱管が、上下２段に設けられている。これに対し、特許文献２に記載された熱交換器においては、第１および第２の熱交換部のそれぞれの伝熱管が、上下単段（１段） に設けられている。
【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、特許文献１に記載の熱交換器においては、第１および第２の熱交換部のいずれにおいても伝熱管が上下２段に設けられているために、全体構造の複雑化ならびに大型化を招き、製造コストが比較的高価となる不具合がある。
【０００５】
一方、特許文献２に記載の熱交換器においては、第１および第２の熱交換部の双方が、伝熱管を上下単段に設けた構成とされているために、特許文献２と比較すると、全体構造の簡素化ならびに薄型化を図り、製造コストも廉価にすることが可能である。ところが、特許文献２に記載の熱交換器においては、第２の熱交換部を利用する暖房給湯能力や風呂給湯能力を高めたいという要請がある場合に、この要請に的確に応えることが難しいものとなっている。
より詳しくは、第１および第２の熱交換部を比較すると、一般給湯用の湯水加熱に用いられる第１の熱交換部は、第２の熱交換部と比べて湯水加熱能力を大きくする必要があるため、缶体内における第１の熱交換部の占有面積は、第２の熱交換部の占有面積よりも大きくされているのが通例である。一方、温水装置の仕様としては、温水床暖房などの暖房装置として比較的大型のものが用いられる場合には、これに対応させて第２の熱交換部の湯水加熱能力を高めたい場合がある。これに対し、第２の熱交換部のその占有面積が狭く、配置し得る伝熱管の数が少数に限定されるために、前記したような要望に的確に応えることが難しい場合があった。第２の熱交換部の面積を大きくし、単段で並ぶ伝熱管の本数を多くすれば、湯水加熱能力を高めることは可能であるものの、これでは熱交換器の横幅が大きくなるため、温水装置全体の大型化を招く不利を生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−３３２０８号公報
【特許文献２】特開２０１３−１１４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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り、構造の複雑化や製造コストの上昇を抑制しつつ、湯水加熱能力を高くすることを適切に図ることが可能な熱交換器、およびこの熱交換器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】
【０００８】
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。
【０００９】
本発明の第１の側面により提供される熱交換器は、加熱用気体が内部に流入する１つの缶体と、前記加熱用気体の流れ方向とは交差する方向に並ぶようにして前記缶体内に設けられ、かつそれぞれが複数のフィンに貫通するとともに、湯水流通が可能なように一連に接続された複数の伝熱管を備えている第１および第２の熱交換部と、を備えており、前記缶体内における前記第２の熱交換部の占有面積は、前記第１の熱交換部の占有面積よりも小さくされている、熱交換器であって、前記第１および第２の熱交換部のうち、少なくとも前記第２の熱交換部の複数の伝熱管は、前記加熱用気体の流れ方向において複数段に並んだ配列に設けられ、前記第２の熱交換部は、前記第１の熱交換部よりも、前記加熱用気体の流れ方向における伝熱管の段数が多くされていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、第２の熱交換部の占有面積を実質的に拡大させることなく、第２の熱交換部の伝熱管の数を多くし、第２の熱交換部の湯水加熱能力を高めることができる。このため、本発明によれば、たとえば第２の熱交換部を暖房用や風呂給湯用の湯水加熱に用い、かつその湯水加熱能力を暖房設備の規模などに応じて高めたいような場合には、そのような要望に的確に対応し得ることとなる。一方、第１の熱交換部については、第２の熱交換部よりも伝熱管の段数が少ないために、構造の簡素化を図ることができ、このことにより熱交換器全体の構造の複雑化や製造コストの上昇を適切に抑制することが可能である。
【００１１】
本発明において、好ましくは、前記第１の熱交換部のフィンは、前記第２の熱交換部のフィンよりも前記加熱用気体の流れ方向の幅が小さくされている。
【００１２】
このような構成によれば、第１の熱交換部のフィンのサイズを小さくすることができるために、熱交換器全体の材料コストを低減する上で、より好ましいものとなる。熱交換器のフィンは、その総数がかなり多いのが一般的であるため、フィンの小サイズ化は、熱交換器の製造コスト低減（ならびに軽量化）を図る上でかなり有効である。一方、第１の熱交換部は、伝熱管が単段で設けられているために、第１の熱交換部のフィンを、第２の熱交換部のフィンよりも小サイズに形成したとしても、熱交換効率の低下を抑制することが可能である。
【００１３】
本発明において、好ましくは、前記加熱用気体の流れ方向における伝熱管の段数は、前記第１の熱交換部が単段とされ、かつ前記第２の熱交換部が２段とされている。
【００１４】
このような構成によれば、熱交換器全体の薄型化や構造の簡素化を図り、製造コストを抑制する上でより好ましいものとなる。
【００１５】
本発明において、好ましくは、前記第１の熱交換部の各伝熱管の中心は、前記第２の熱交換部の伝熱管のうち、前記加熱用気体の流れ方向下流側に位置する伝熱管の中心よりも、前記加熱用気体の流れ方向上流側に位置している。
【００１６】
このような構成によれば、第１の熱交換部の伝熱管やフィンが、第２の熱交換部の伝熱管やフィンよりも加熱用気体の流れ方向下流側に位置しないようにすることができる。したがって、熱交換器全体の薄型化などを好適に図る上で、やはり好ましい。
【００１７】
本発明において、好ましくは、前記第１の熱交換部の各伝熱管の中心と、前記第２の熱交換部の伝熱管のうち、前記加熱用気体の流れ方向上流側に位置する伝熱管の中心とは、前記加熱用気体の流れ方向における高さまたは位置が略同一とされている。
【００１８】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
たとえば、加熱用気体の発生源としてバーナを用いた場合に、このバーナから第１の熱交換部の伝熱管までの距離と、第２の熱交換部の伝熱管（上流側の伝熱管）までの距離とを略同一に揃えることができる。前記構成とは異なり、仮に前記した２つの距離が相違し、かつバーナから第１の熱交換部の伝熱管までの距離が遠い場合には、この第１の熱交換部の伝熱管に到達する前の未だ熱回収がなされていない高温の加熱用気体が缶体の側面に作用し、缶体の側面が過度に高温に加熱されるといった不具合を生じる虞がある。これに対し、前記構成によれば、そのような不具合を好適に防止することができる。
【００１９】
本発明において、好ましくは、前記第１の熱交換部のフィンと前記第２の熱交換部のフィンとは、前記加熱用気体の流れ方向上流側の縁部については、前記加熱用気体の流れ方向における高さまたは位置が略同一とされている一方、前記加熱用気体の流れ方向下流側の縁部については、前記第１の熱交換部のフィンの方が前記第２の熱交換部のフィンよりも前記加熱用気体の流れ方向上流側に位置している。
【００２０】
このような構成によれば、たとえば加熱用気体の発生源としてバーナを用いた場合に、このバーナから第１の熱交換部のフィンまでの距離と、第２の熱交換部のフィンまでの距離とを略同一に揃えることができる。したがって、第１および第２の熱交換部の双方の熱交換効率を高める上で、好ましいものとなる。また、フィンに到達する前の高温の加熱用気体によって缶体が過度に高温に加熱されるといったことを防止する上でも、より好ましいものとなる。一方、第１の熱交換部のフィンについては、小サイズ化を好適に図ることができる。
【００２１】
本発明において、好ましくは、前記第１および第２の熱交換部のフィンどうしの間を仕切る仕切部材を、さらに備えており、前記仕切部材は、その高さ寸法の１／３以上の寸法範囲の部分が、前記第１および第２の熱交換部のフィンに接触して挟まれた構成とされている。
【００２２】
このような構成によれば、仕切部材の支持を安定させることができる。
【００２３】
本発明において、好ましくは、前記第１の熱交換部のフィンと、前記第２の熱交換部のフィンとは、共通の板材を用いた一体物として構成されている。
【００２４】
このような構成によれば、第１および第２の熱交換部のフィンの共通化により、部品点数の削減を図り、製造コストをより低減することが可能となる。
【００２５】
本発明の第２の側面により提供される温水装置は、本発明の第１の側面により提供される熱交換器を備えていることを特徴としている。
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。
【００２６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明が適用された熱交換器(１次熱交換器)を備えた温水装置の一例を示す概略正面断面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】図１のIII−III断面図である。
【図４】図１に示す１次熱交換器の平面断面図である。
【図５】（ａ）は、図１に示す１次熱交換器に仕切部材を装着する状態を示す要部分解断面図であり、（ｂ）は、要部断面図である。
【図６】（ａ）は、本発明の他の例を示す要部正面断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のVIb−VIb断面図である。
【図７】本発明の他の例を示す要部正面断面図であり、図１に示した実施形態との対比例に相当する。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。
【００２９】
図１〜図５は、本発明が適用された温水装置、およびこれ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５、１次熱交換器ＨＥ１、２次熱交換器ＨＥ２、およびこれら全体を囲む外装ケース９０を備えている。この温水装置ＷＨは、一般給湯と、暖房用給湯または風呂給湯との２系統の給湯動作を独立して行なうことが可能であり、１次熱交換器ＨＥ１および２次熱交換器ＨＥ２は、ともに１缶２回路方式である。
【００３０】
１次熱交換器ＨＥ１は、本発明に係る熱交換器の一例に相当し、１つの缶体６内に、複数の伝熱管１１ａ，１１ｂを有する第１および第２の熱交換部Ａ１，Ａ２が横並び状に設けられた構成である。２次熱交換器ＨＥ２は、１つのケース７内に、螺旋状に形成された複数の伝熱管８０，８１が収容された構成であり、本発明に係る熱交換器には相当しない。
【００３１】
バーナ５は、たとえばガスバーナであり、ファン５１からバーナケース５０内に上向きに送られてくる燃焼用空気を利用して燃料ガスを燃焼させる。ただし、このバーナ５の燃焼領域は、燃料の燃焼動作を個別に制御可能な第１および第２の燃焼領域ａ１，ａ２を有している。第１および第２の燃焼領域ａ１，ａ２の上方領域は、仕切部材５２によって仕切られ、第１および第２の燃焼領域ａ１，ａ２のそれぞれにおいて発生された燃焼ガスが第１および第２の熱交換部Ａ１，Ａ２に向けて個別に進行するようになっている。
【００３２】
１次熱交換器ＨＥ１は、バーナ５から上向きに進行してくる燃焼ガスから顕熱を回収するためのものであり、バーナケース５０上に載設された缶体６内に、第１および第２の熱交換部Ａ１，Ａ２を構成する複数の伝熱管１１ａ，１１ｂ、およびこれらに装着された複数の板状のフィン２Ａ，２Ｂが収容された構成である。缶体６は、上面部および下面部が開口した平面視略矩形の枠状または筒状であり、たとえば銅製である。伝熱管１１ａ，１１ｂやフィン２Ａ，２Ｂも、缶体６と同様に、たとえば銅製である。第１および第２の熱交換部Ａ１，Ａ２の占有面積については、第１の熱交換部Ａ１の方が第２の熱交換部Ａ２よりも大きくされている。これは、第１の熱交換部Ａ１は、一般給湯用の湯水加熱に利用されるために、大きな湯水加熱能力が要求されるからである。
【００３３】
図４に示すように、第１の熱交換部Ａ１の伝熱管１１ａは、フィン２Ａに貫通する直状管であり、各伝熱管１１ａの両端は缶体６の側壁６０ａ，６０ｂを貫通し、かつ略Ｕ字状の連結用管体１２ａを介して一連に繋がっている。複数の伝熱管１１ａは、水平な姿勢とされ、かつ略平行に並んで缶体６の幅方向（同図の左右方向）に列をなしている。複数の
伝熱管１１ａは、図１などに示されているように、上下高さ方向において単段（１段）である。缶体６の側壁６０ｃ寄りに位置する伝熱管１１ａに接続された連結用管体１２a'の一端は、入水口１５ａとされており、この入水口１５ａに供給された湯水は、複数の伝熱管１１ａおよび連結用管体１２ａを順次通過し、缶体６の中央寄りに位置する伝熱管１１ａを通過した後に、出湯口１６ａから流出する。このような流通過程において、前記湯水は加熱される。
【００３４】
第２の熱交換部Ａ２の複数の伝熱管１１ｂは、フィン２Ｂに貫通する直状管であり、やはり缶体６の側壁６０ａ，６０ｂを貫通し、略Ｕ字状の連結用管体１２ｂを介して一連に繋がっている。複数の伝熱管１１ｂは、第１の熱交換部Ａ１とは異なり、上下２段の配列とされている（図面では、伝熱管１１ｂが上段２本、下段３本）。缶体６の側壁６０ｄ寄りに位置する上段の伝熱管１１ｂに接続された連結用缶体１２b'の一端は、入水口１５ｂとされており、この入水口１５ｂに供給された湯水は、上段の複数の伝熱管１１ｂを流れた後に下段の複数の伝熱管１１ｂに流れて出湯口１６ｂから流出する。このような過程において、前記湯水は加熱される。
【００３５】
図１によく表われているように、第１の熱交換部Ａ１の各伝熱管１１ａの中心高さｈ１は、第２の熱交換部Ａ２の上段の各伝熱管１１ｂの中心高さｈ２よりも低くされている。好ましくは、各伝熱管１１ａの中心高さｈ１は、第２の熱交換部Ａ２の下段の各伝熱管１１ｂの中心高さｈ３と略同一とされている。
【００３６】
第１の熱交換部Ａ１のフィン２Ａは、第２の熱交換部Ａ２のフィン２Ｂよりも上下高さ方向の幅が小さくされている。より具体的には、フィン２Ａ，２Ｂは、伝熱管１１ａ，１１ｂのそれぞれの上方および下方に延びており、フィン２Ａ，２Ｂの下縁部２２ａ，２２ｂ（本発明でいう加熱用気体の流れ方向上流側の縁部に相当）については、ともに缶体６の下縁部の高さに近い高さであって、互いに略同一の高さに揃えられている。これに対し、フィン２Ａ，２Ｂの上縁部２１ａ，２１ｂ（本発明でいう加熱用気体の流れ方向下流側の縁部に相当）については、上縁部２１ａが上縁部２１ｂよりも低い高さに設定されている。
【００３７】
フィン２Ａ，２Ｂの相互間には、隙間６８が形成され、かつこの隙間６８には、第１および第２の熱交換部Ａ１，Ａ２を仕切る仕切部材３が挿入して装着されている。図５に示すように、仕切部材３は、たとえば耐熱性に優れた金属板が断面コ字状またはこれに類する形態に屈曲されて構成されており、一側縁部（図面では下側縁部）どうしが繋がり、かつ互いに隙間を隔てて対向する一対の板状部３０を有している。これら一対の板状部３０は、バネ性をもって撓み変形可能であり、このことにより仕切部材３は、その厚みが変更可能である。この仕切部材３は、厚みがやや小さくなるように圧縮された状態で隙間６８に挿入されて保持されている。
【００３８】
図５（ｂ）に示すように、仕切部材３は、フィン２Ｂの高さと同等または同等以上の高さ寸法Ｈ１であり、この仕切部材３のうち、フィン２Ａ，２Ｂに挟まれている部分の高さ寸法Ｈ２は、高さ寸法Ｈ１の１／３以上とされている。
より詳しくは、フィン２Ａ，２Ｂのそれぞれの端縁部には、フィン２Ａ，２Ｂの端縁を図５（ｂ）の紙面と直交する方向に折り曲げた折り曲げ部２９ａ，２９ｂが設けられており（図５（ｂ）以外の図面では省略している）、これらの折り曲げ部２９ａ，２９ｂの上部寄り領域は、仕切部材３とは反対側に向けて傾斜した傾斜部２９a'，２９b'とされている。傾斜部２９a'，２９b'は、下から進行してきた燃焼ガスに対する適度な抵抗を生じさせるとともに、燃焼ガスを仕切部材３から離反する方向にガイドし、熱交換効率を高めるのに役立つ。フィン２Ａ，２Ｂに前記したような傾斜部２９a'，２９b'を余り大きな高さ寸法で設けた場合には、仕切部材３のうち、フィン２Ａ，２Ｂによって挟まれている部分
の高さ寸法Ｈ２が小さくなる。これに対し、本実施形態においては、この高さ寸法Ｈ２が過小にならないように設定されている。このことにより、仕切部材３の取り付け状態を強固かつ安定したものとすることができる。
図面では省略しているが、フィン２Ａ，２Ｂには、これらのフィン２Ａ，２Ｂの適当な箇所を部分的に突出させた複数の凸状部（切り起こしによる凸状部や、バーリング加工部分など）が設けられている。これら凸状部は、フィン２Ａ，２Ｂと燃焼ガスとの接触度合いを高めて熱回収量を多くするのに役立つ。
【００３９】
図１において、２次熱交換器ＨＥ２は、１次熱交換器ＨＥ１を通過した燃焼ガスから潜熱を回収するためのものであり、１次熱交換器ＨＥ１上に載設されたケース７内に、複数の伝熱管８０，８１が収容され、かつそれらの間が仕切板７４を介して仕切られた構成である。伝熱管８０，８１、ならびにケース７は、潜熱回収に伴って発生する強酸性のドレインに対する耐食性を有すべくその材質はたとえばステンレスである。複数の伝熱管８０は、サイズが相違する螺旋状管体として形成されて、重ね巻き状に配列されており、それらの上下両端部は、ケース７の外部に引き出されて通水用のヘッダ７５ａ，７５ｂと連結されている。複数の伝熱管８１も、その基本的な形態は伝熱管８０と同様であり、重ね巻き状に配列された螺旋状管体として形成され、かつその上下両端部には、通水用のヘッダ７５ｃ，７５ｄが連結されている。
【００４０】
図２に示すように、１次熱交換器ＨＥ１の第１の熱交換部Ａ１を通過した燃焼ガスは、ケース７の底壁部７０ａの給気口７１ａからケース７内に進行し、伝熱管８０どうしの隙間を通過した後に、前壁部７０ｂの排気口７２から外部に排出される。また、図３に示すように、１次熱交換器ＨＥ１の第２の熱交換部Ａ２を通過した燃焼ガスは、給気口７１bからケース７内に進行し、伝熱管８１どうしの隙間を通過した後に排気口７２から外部に排出される。このような過程において、燃焼ガスから伝熱管８０，８１により潜熱回収がなされる。
【００４１】
図１に示すように、給水管９５ａから外部入水口９０ａに供給された湯水は、配管部９２ａ、およびヘッダ７５ｂを経由した後に２次熱交換器ＨＥ２の伝熱管８０内を流れる。その後、この湯水は、ヘッダ７５ａおよび配管部９３ａを介して１次熱交換器ＨＥ１の入水口１５ａに送られ、第１の熱交換部Ａ１の複数の伝熱管１１ａを通過する。これら複数の伝熱管１１ａを通過した湯水は、その後配管部９４ａを介して外部出湯口９１ａに到達した後に、たとえば台所や洗面所などに供給される。
【００４２】
一方、給水管９５ｂから外部入水口９０ｂに供給された湯水は、配管部９２ｂを介してヘッダ７５ｄに供給され、２次熱交換器ＨＥ２の伝熱管８１内を流通する。その後、この湯水は、ヘッダ７５ｃおよび配管部９３ｂを介して１次熱交換器ＨＥ１の入水口１５ｂに送られ、第２の熱交換部Ａ２の複数の伝熱管１１ｂを通過する。これら複数の伝熱管１１ｂを通過した湯水は、その後配管部９４ｂを介して外部出湯口９１ｂに到達した後に、温水暖房器具に供給され、あるいは風呂給湯に用いられる。
【００４３】
次に、前記した温水装置ＷＨの作用について説明する。
【００４４】
まず、第２の熱交換部Ａ２については、伝熱管１１ｂが上下２段に設けられているために、第２の熱交換部Ａ２の占有面積を第１の熱交換部Ａ１の占有面積よりも小さくしたままで湯水加熱能力を高めることができる。したがって、大型の温水暖房装置を用いる場合であっても、１次熱交換器ＨＥ１の全体のサイズの拡大を生じさせることなく、好適に対処することが可能となる。
【００４５】
一方、第１の熱交換部Ａ１については、伝熱管１１ａが単段に設けられているために、
その構造を簡素にすることができる。なお、第１の熱交換部Ａ１は、その占有面積が大きいために、伝熱管１１ａが単段であっても一般給湯に必要な湯水加熱能力を適切に具備させることが可能である。フィン２Ａについては、上下幅が小さくされているために、フィン２Ａの形成に用いられる原材料のコストを大幅に低減することができる。第１の熱交換部Ａ１を第２の熱交換部Ａ２と同様に伝熱管が上下２段に設けられた構造とした場合には、１次熱交換器ＨＥ１の全体の製造コストが高価となるが、本実施形態によれば、製造コストの上昇を抑制することが可能である。
【００４６】
第１の熱交換部Ａ１の各伝熱管１１ａと、第２の熱交換部Ａ２の下段の伝熱管１１ｂとは、略同一高さである。したがって、バーナ５からそれら伝熱管１１ａ，１１ｂ迄の距離も略同一となり、伝熱管１１ａ，１１ｂの双方を熱回収に最適な配置とすることができる。また、フィン２Ａ，２Ｂの下縁部２２ａ，２２ｂの高さも略同一高さであるために、フィン２Ａ，２Ｂを利用した熱回収効率も高めることができる。
【００４７】
図７は、本実施形態との対比例を示す（ただし、本発明の一実施形態に相当する）。同図においては、第１の熱交換部Ａ１の各伝熱管１１ａおよびフィン２Ａが、本実施形態よりも上側の配置に設けられており、缶体６の内壁面には、フィン２Ａよりも高さが低い部分ｎ１が大きな面積で形成されている。このような構成によれば、フィン２Ａに到達する前の高温の燃焼ガスが、缶体６の前記した部分ｎ１に直接作用するため、この部分ｎ１が高温に加熱される虞がある。これに対し、本実施形態の１次熱交換器ＨＥ１においては、そのような虞を解消することが可能である。
【００４８】
図６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、その説明は省略する。
【００４９】
図６に示す実施形態においては、複数のフィン２が第１および第２の熱交換部Ａ１，Ａ２で共用されており、各フィン２は、１枚の銅板を用いて構成され、各フィン２に伝熱管１１ａ，１１ｂが貫通している。
本発明においては、本実施形態のように、第１および第２の熱交換部Ａ１，Ａ２においてフィン２を一体物としてもよい。なお、この場合、図６（ｂ）に示すように、第１および第２の熱交換部Ａ１，Ａ２の境界に相当する箇所に、フィン２の上下方向に延びた凸状部２８を設けておけば、この凸状部２８を利用して、第１および第２の熱交換部Ａ１，Ａ２の間を仕切り、第１および第２の熱交換部Ａ１，Ａ２の一方から他方への燃焼ガスの流入を抑制することが可能である。
【００５０】
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、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。
【００５１】
上述の実施形態では、バーナの上方に１次熱交換器が設けられて、燃焼ガスが１次熱交換器の下方から上方に向けて進行するいわゆる正燃方式とされているが、これとは反対に、バーナの下方に１次熱交換器が設けられて、燃焼ガスが上方から下方に向けて進行する逆燃方式とすることも可能である。なお、本発明でいう加熱用気体は、燃焼ガスに限らず、たとえばコージェネレーションシステムの燃料電池やガスエンジンなどの発電部から排出される高温の排ガスなどを用いることもできる。
【００５２】
上述の実施形態では、第１の熱交換部においては伝熱管が単段に設けられ、かつ第２の熱交換部においては伝熱管が２段に設けられているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、第１の熱交換部を伝熱管の２段配列とし、第２の熱交換部を伝熱管の３段配列あるいはそれ以上の段数に配列させるといったことも可能である。本発明に係る熱交換器は
、顕熱回収用に好適であるものの、顕熱回収用であるか潜熱回収用であるかといった区別も問わない。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。
【符号の説明】
【００５３】
ＷＨ  温水装置
ＨＥ１  １次熱交換器（本発明に係る熱交換器）
ＨＥ２  ２次熱交換器
Ａ１，Ａ２  第１および第２の熱交換部
２Ａ，２Ｂ  フィン（第１および第２のフィン）
３  仕切部材
６  缶体
１１ａ，１１ｂ  伝熱管
２１ａ，２１ｂ  上縁部（加熱用気体の流れ方向下流側の縁部）
２２ａ，２２ｂ  下縁部（加熱用気体の流れ方向上流側の縁部）
【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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