(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼排気を流す筐体と、
複数の熱交換管を有する第１の熱交換部と、前記第１の熱交換部と異なる循環系統の第２の熱交換部とを備え、前記筐体内で前記燃焼排気と被加熱流体を熱交換する複数の熱交換管が配置された熱交換部と、
前記熱交換部を少なくとも二系統の分流路に分離し、前記筐体を流れる前記燃焼排気を複数の排気流に分流して各分流路に流し、各分流路を流れる排気流毎に前記熱交換管と前記燃焼排気の熱交換を行わせる分流部と、一方の前記分流路において前記分流部で熱交換後の前記排気流を前記熱交換管と前記燃焼排気の熱交換を行わせてから外気に流し、他方の前記分流路において前記分流部で熱交換後の前記排気流を外気に流すダクト部とを備える排気分流部材と、
を備え、前記第１の熱交換部に前記分流部を備え、前記第２の熱交換部に前記ダクト部を備えることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記排気分流部材は、着脱可能な前記分流部と前記ダクト部とを備え、前記分流部は前記第１の熱交換部側に配置し、前記ダクト部が前記第１の熱交換部側に配置されて前記分流部と連結されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
燃焼排気を流す筐体と、
前記燃焼排気の上流側に第１の被加熱流体を通流させる第１の熱交換管と、前記燃焼排気の下流側に前記第１の被加熱流体と循環路が異なる第２の被加熱流体を通流させる第２の熱交換管とを備え、前記筐体内で前記燃焼排気と被加熱流体を熱交換する複数の熱交換管が配置された熱交換部と、
前記熱交換部を少なくとも二系統の分流路に分離し、前記筐体を流れる前記燃焼排気を複数の排気流に分流して各分流路に流し、各分流路を流れる排気流毎に前記熱交換管と前記燃焼排気の熱交換を行わせる分流部と、一方の前記分流路において前記分流部で熱交換後の前記排気流を前記熱交換管と前記燃焼排気の熱交換を行わせてから外気に流し、他方の前記分流路において前記分流部で熱交換後の前記排気流を外気に流すダクト部とを備える排気分流部材と、
を備えることを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
前記排気分流部材は、着脱可能な前記分流部と前記ダクト部とを備え、前記分流部は前記第１の熱交換管側に配置し、前記ダクト部が前記第２の熱交換管側に配置されて前記分流部と連結されていることを特徴とする請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４に記載の熱交換器を備えて被加熱流体を加熱し、該被加熱流体を用いて給湯または暖房を行うことを特徴とする熱源機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はたとえば、燃料排気の潜熱などを熱交換に用いる熱交換技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
給湯装置には燃料ガスの燃焼排気の熱を熱交換する熱交換器が備えられる。この熱交換器には、燃焼排気の顕熱を熱交換する一次熱交換器と、この一次熱交換器で熱交換後の燃焼排気の潜熱を熱交換する二次熱交換器が含まれる。二次熱交換器は、燃焼排気から潜熱を回収するので、熱交換効率を高め、外気に放出する燃焼排気を低温化できるなどの利点がある。
【０００３】
二次熱交換器では、一次熱交換器での熱交換前の給水を燃焼排気の潜熱による予備加熱や、熱源として用いられる熱媒を一次熱交換前に燃焼排気の潜熱で予備加熱するなどの利用形態がある。
【０００４】
このような熱交換の熱効率改善に関し、燃焼排気を流す通路空間の天井部に燃焼排気の流れを乱す凸壁を備える構成が知られている（たとえば、特許文献１）。さらに、複数の熱交換管を備えた熱交換器において、整流板によって熱交換管を仕切り、ドレン排出側を下方向に傾斜させたものが知られている（たとえば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−７０８００号公報
【特許文献２】特開２０１４−１１９２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、二次熱交換器には、燃焼室側で一次熱交換後の燃焼排気が導かれ、この燃焼排気の熱を二次熱交換管に絡ませて効率的な熱交換を行うことを想定している。
【０００７】
しかしながら、燃焼排気の流れは、熱交換管が密集していない筐体天井側の流路抵抗の低い側に流れるため、高温の排気流が下流側に流れ、排気温度分布が不均一となるという課題がある。排気通路を流れる排気流の上部ほど排気熱量が高くなる傾向がある。排気通路を通過する排気流が不均一になると、熱交換管毎の熱交換にばらつきを生じ、ひとつの熱交換管であっても幅内で温度分布に偏差を持つ熱交換となる。この結果、熱交換にばらつきを生じ、期待する熱交換効率が得られないという課題がある。
【０００８】
下流側に高温の排気流が流れ、下流側に給水などの加熱に用いる熱交換管を備えていると、非給水時、給水などの被加熱流体を過熱し、部分沸騰を生じるなどの課題もある。
【０００９】
このような排気流を放置すれば、二次熱交換器による熱交換効率が低く、燃焼排気からの熱回収が不充分であり、排気温度を低温化できないという課題もある。
【００１０】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、燃焼排気の熱交換効率を高め、燃焼排気の熱回収率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の熱交換器の一側面によれば、燃焼排気を流す筐体と、複数の熱交換管を有する第１の熱交換部と、前記第１の熱交換部と異なる循環系統の第２の熱交換部とを備え、前記筐体内で前記燃焼排気と被加熱流体を熱交換する複数の熱交換管が配置された熱交換部と、前記熱交換部を少なくとも二系統の分流路に分離し、前記筐体を流れる前記燃焼排気を複数の排気流に分流して各分流路に流し、各分流路を流れる排気流毎に前記熱交換管と前記燃焼排気の熱交換を行わせる分流部と、一方の前記分流路において前記分流部で熱交換後の前記排気流を前記熱交換管と前記燃焼排気の熱交換を行わせてから外気に流し、他方の前記分流路において前記分流部で熱交換後の前記排気流を外気に流すダクト部とを備える排気分流部材とを備え、前記第１の熱交換部に前記分流部を備え、前記第２の熱交換部に前記ダクト部を備えればよい。
【００１３】
上記熱交換器において、前記排気分流部材は、着脱可能な前記分流部と前記ダクト部とを備え、前記分流部は前記第１の熱交換部側に配置し、前記ダクト部が前記第１の熱交換部側に配置されて前記分流部と連結されてよい。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明の熱交換器の一側面によれば、燃焼排気を流す筐体と、前記燃焼排気の上流側に第１の被加熱流体を通流させる第１の熱交換管と、前記燃焼排気の下流側に前記第１の被加熱流体と循環路が異なる第２の被加熱流体を通流させる第２の熱交換管とを備え、前記筐体内で前記燃焼排気と被加熱流体を熱交換する複数の熱交換管が配置された熱交換部と、前記熱交換部を少なくとも二系統の分流路に分離し、前記筐体を流れる前記燃焼排気を複数の排気流に分流して各分流路に流し、各分流路を流れる排気流毎に前記熱交換管と前記燃焼排気の熱交換を行わせる分流部と、一方の前記分流路において前記分流部で熱交換後の前記排気流を前記熱交換管と前記燃焼排気の熱交換を行わせてから外気に流し、他方の前記分流路において前記分流部で熱交換後の前記排気流を外気に流すダクト部とを備える排気分流部材とを備えればよい。
【００１５】
上記熱交換器において、前記排気分流部材は、着脱可能な前記分流部と前記ダクト部とを備え、前記分流部は前記第１の熱交換管側に配置され、前記ダクト部が前記第２の熱交換管側に配置されて前記分流部と連結されてよい。
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明の熱源機の一側面によれば、上記熱交換器を備えて被加熱流体を加熱し、該被加熱流体を用いて少なくとも給湯、浴槽水加熱または暖房を行う。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００１８】
(1) 排気分流部材によって筐体内の燃焼排気を複数の排気流に分流させ、この分流により排気流の均一化を図ることができ、排気流毎の燃焼排気と被加熱流体との熱交換を行うことができる。
【００１９】
(2) 燃焼排気と被加熱流体を熱交換する複数の熱交換管を備える筐体に排気分流部材を備えることにより、燃焼排気を複数の排気流に分流し、各排気流毎に熱交換管と燃焼排気の熱交換を行わせるので、燃焼排気を分散させて熱交換が可能となり、燃焼排気の熱回収が良好になり、熱交換効率が高められる。
【００２０】
(3) 上流側で熱交換を経ていない排気流が下流側に流れるのを防止でき、下流側の熱交換管での被加熱流体の部分沸騰を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る二次熱交換ユニットを示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る二次熱交換ユニットを示す図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る二次熱交換ユニットを示す図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る熱源機を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施例に係る熱交換器を示す断面図である。
【図６】排気分流板を備える暖房二次熱交換器を示す斜視図である。
【図７】暖房二次熱交換器、排気分流板および排気ダクトを備える筐体を示す斜視図である。
【図８】二次熱交換ユニットの排気分流板の一部を示す斜視図である。
【図９】排気分流板の連結部の変形例を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施例に係る熱源機を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施例に係る給湯装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
〔第１の実施の形態〕
【００２３】
図１は、第１の実施の形態に係る二次熱交換ユニットを示している。図１に係る構成は本発明の熱交換器の一例であり、本発明が係る構成に限定されるものではない。
【００２４】
この二次熱交換ユニット２には燃焼排気ＥＧの排気空間を成す筐体４が備えられる。この筐体４の底面部には排気導入部６が備えられ、この排気導入部６から筐体４内に導かれる燃焼排気ＥＧは筐体４を通過して排出部８に流れ、外気に放出される。
【００２５】
燃焼排気ＥＧの上流側には第１の熱交換部１０−１、その下流側に第２の熱交換部１０−２が備えられる。熱交換部１０−１、１０−２は熱交換部の一例である。熱交換部１０−１には複数の第１の熱交換管１２−１１、１２−１２が備えられ、熱交換部１０−２には複数の第２の熱交換管１２−２が備えられる。熱交換管１２−１１、１２−１２では第１の被加熱流体を通流させ、この被加熱流体Ｍと燃焼排気ＥＧを熱交換する。熱交換部１０−２には第２の被加熱流体を通流させ、該被加熱流体と燃焼排気ＥＧとを熱交換する。熱交換部１０−１がたとえば、暖房熱交換器であれば、被加熱流体はたとえば、暖房水Ｍである。熱交換部１０−２がたとえば、給湯熱交換器であれば、被加熱流体はたとえば、給湯水Ｗである。
【００２６】
熱交換部１０−１、１０−２には単一または複数の排気分流部材１６が配置される。この例では、単一の排気分流部材１６が配置され筐体４に排気流に対して複数の独立した分流路が形成され、この例では、排気分流部材１６の上側に第１の分流路、排気分流部材１６の下側に第２の分流路が形成されている。この例では、燃焼排気ＥＧが第１の排気流ＥＧ１と第２の排気流ＥＧ２に分流され、排気流ＥＧ１は排気分流部材１６の上側の分流路、排気流ＥＧ２は排気分流部材１６の下側の分流路に流れる。
【００２７】
この排気分流部材１６は一例として、熱交換部１０−１側に分流部１６−１、熱交換部１０−２側にダクト部１６−２が備えられる。分流部１６−１は、熱交換管１２−１を熱交換管１２−１１と熱交換管１２−１２に分離させるとともに、燃焼排気ＥＧを排気流ＥＧ１と排気流ＥＧ２に分流させ、排気流ＥＧ１、ＥＧ２毎に被加熱流体との熱交換を行う構成である。この例では、熱交換管１２−１が全１４本であるから、熱交換管１２−１１は全１４本中の一部である１１本の熱交換管であり、熱交換管１２−１２は全１４本中の一部である３本の熱交換管であるが、これに限定されない。
【００２８】
ダクト部１６−２は分流部１６−１の下面側に流れ込んだ排気ＥＧ２を熱交換部１０−２側の排気流ＥＧ１と交わることなく、ダクト部１６−２から独立して排出部８に排出させる。
【００２９】
単一の排気分流部材１６に代え、２以上の排気分流部材１６を備えて燃焼排気ＥＧを複数系統の排気流に分流させてよい。複数の排気分流部材１６を備えていれば、複数の排気流ＥＧ１、ＥＧ２・・・ＥＧｎが形成されることになる。
【００３０】
そして、熱交換部１０−２側の天井板４−１は、熱交換部１０−１側との間に段差４−２が設けられて排出部８側に向かって下降傾斜しており、底面板４−３も同様に排出部８側に向かって下降傾斜している。熱交換部１０−１、１０−２の熱交換による潜熱回収で生じるドレンが底面板４−３に沿って流れ、底面板４−３の終端側を形成または設置されたドレン溜め１４に溜められる。
【００３１】
＜第１の実施の形態の効果＞
【００３２】
斯かる構成によれば、次のような効果が得られる。
【００３３】
(1) 筐体４の排気空間に排気分流部材１６で複数の分流路が形成され、燃焼排気ＥＧが複数の排気流ＥＧ１、ＥＧ２に分流されて整流され、排気流毎に熱交換が行えるので、燃焼排気の温度分布の偏りや熱交換効率のばらつきを防止でき、熱交換効率を高めることができる。
【００３４】
(2) 排気導入部６から筐体４に導かれた燃焼排気ＥＧは排気分流部材１６により少なくとも２系統に分流されて排出部８から外気に流出させることができる。排気空間の上部ほど排気熱量が高い傾向となるのに対し、このように燃焼排気を複数の排気流に分流することにより、熱量が少ない部分は一部の熱交換管との熱交換のみ行い、他の排気は通路形状及び分流で排気が減った分、通路拡散でき、他の熱交換管での熱交換効率を上昇させることができ、全体として熱交換効率を高めることができる。
【００３５】
(3) 熱交換部１０−１側の燃焼排気ＥＧに対し、排気分流部材１６の上側に分流される排気流ＥＧ１は、熱交換部１０−２を通って排気される。排気分流部材１６の下側に分流した排気流ＥＧ２は排気流ＥＧ１に交わることなく、ダクト部１６−２を通じて外気に流出する。このため、熱交換部１０−２に流れる排気流ＥＧ１は、熱交換部１０−１側の燃焼排気ＥＧに対し、排気流ＥＧ２の分だけ低減できる。熱交換部１０−１の熱交換管１２−１１、熱交換部１０−２側の排気流ＥＧ１は、燃焼排気ＥＧが
ＥＧ＝ＥＧ１＋ＥＧ２        ・・・(1) 
であるから、
ＥＧ１＝ＥＧ−ＥＧ２        ・・・(2) 
となる。排気流ＥＧ１の流速は、排気流ＥＧ２を分流させた分だけ低減できる。これにより、熱交換部１０−２側の排気流ＥＧ１を流す熱交換部１０−２の開口断面を低減でき、二次熱交換ユニット２の小型化とともに、熱交換率を高めることができる。
【００３６】
(4) 排気分流部材１６で分流させた排気流ＥＧ２は、分流部１６−１の下面側で熱交換部１０−１の下側にある熱交換管１２−１２と確実に接触させることができ、熱交換管１２−１２側での熱交換効率を向上させることができる。
【００３７】
(5) 排気分流部材１４で排気流ＥＧ２を分流させた結果、排気流ＥＧ１の流速が低減でき、熱交換部１０−１側の熱交換管１２−１１と燃焼排気ＥＧ１との交わり率が高まり、熱交換部１０−１での熱交換効率を高めることができる。
【００３８】
(6) 熱交換部１０−１を通過した排気流ＥＧ１の流速低減により、熱交換部１０−２の熱交換管１２−２との交わり率が高まり、燃焼排気ＥＧ１の持つ潜熱の回収率が高められる。
【００３９】
(7) 排気分流部材１６で分流させた排気流ＥＧ２は、分流部１６−１が入口側より熱交換部１０−２に向かって下降傾斜し、しかも、ダクト部１６−２が外気に開放されて低圧化するので、排気流ＥＧ２は流速が低減することなく、外気に放出させることができ、燃焼排気ＥＧの排気抵抗を増大させることがない。
【００４０】
(8) 分流部１６−１は排気導入部６側に突出しているので、筐体４内に導かれる燃焼排気ＥＧの排気流ＥＧ２を分流部１６−１の下側に効率よく導くことができ、分流部１６−１の下側においても、熱交換率を上げることができる。
【００４１】
(9) 排気分流部材１６は筐体４の底面側に一体的に取り付けることができ、筐体４の剛性および強度を高めることができる。
【００４２】
(10) 排気分流部材１６により狭められた排気経路が下流側の熱交換部１０−２で拡開し、流体抵抗が下がる結果、熱交換管１２−２に対する燃焼排気の絡みを促進させる。より高い熱交換効力を実現できる。
【００４３】
〔第２の実施の形態〕
【００４４】
図２は、第２の実施の形態に係る二次熱交換ユニットを示している。図２において、図１と同一部分には同一符号を付してある。
【００４５】
第１の実施の形態では、排気分流部材１６は筐体４の底面板４−３側に設置したが、図２に示すように、天井板４−１側の近傍に設置し、ダクト部１６−２を天井板４−１と平行に配置してもよい。
【００４６】
係る構成によっても第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００４７】
〔第３の実施の形態〕
【００４８】
図３は、第３の実施の形態に係る二次熱交換ユニットを示している。図３において、図１と同一部分には同一符号を付してある。
【００４９】
上記実施の形態では、排気分流部材１６が筐体４の天井板４−１または底面板４−３の近傍に設置し、ダクト部１６−２には熱交換管１２−２を設置しない排気空間を形成した。これに対し、図３に示すように、排気分流部材１６を筐体４の中間部に配置することにより、分流部１６−１で暖房二次熱交換管１２−１を第１の二次熱交換管１２−１１と第２の二次熱交換管１２−１２に二分し、ダクト部１６−２で熱交換管１２−２を第１の給湯二次熱交換管１２−２１と第２の給湯二次熱交換管１２−２２に二分する構成としてもよい。ダクト部１６−２側で２系統に分離した分流路に流れる排気流ＥＧ１、ＥＧ２のそれぞれで独立した熱交換を行う構成としてもよい。この実施形態においても複数の排気分流部材１６を備えて３以上の熱交換管グループに分離させて、燃焼排気ＥＧを３以上の排気流ＥＧ１、ＥＧ２・・・ＥＧＮに分流し、各排気流で個別に熱交換を行ってもよい。
【００５０】
〔第４の実施の形態〕
【００５１】
図４は、第４の実施の形態に係る熱源機を示している。この熱源機１８は第１の実施の形態に係る一缶三水型の熱源機の一例である。この熱源機１８では燃焼室２０の天井部に二次熱交換ユニット２が備えられている。燃焼室２０にはバーナー２２とともに一次熱交換器２４が備えられる。この一次熱交換器２４の熱交換管２６にはたとえば、二次熱交換部１０−１の熱交換管１２−１が連結され、熱交換管１２−１を通過させた暖房水Ｍを通流させる。この燃焼室２０の下側にはバーナー２２に燃焼空気を供給する給気ファン２８が備えられる。
【００５２】
この熱源機１８では、バーナー２２で燃料ガスＧを燃焼させて生じた燃焼排気ＥＧは、給気ファン２８の給気により、燃焼室２０から二次熱交換ユニット２を通過して外気に放出される。燃焼排気ＥＧが一次熱交換器２４の熱交換管２６を通過すると、熱交換管２６に流れているたとえば、暖房水Ｍとの一次熱交換が行われる。この熱交換管２６を通過した燃焼排気ＥＧが二次熱交換ユニット２の排気導入部６から筐体４内に流れ、二次熱交換ユニット２で二次熱交換が行われる。二次熱交換ユニット２での熱交換は既述したので割愛する。
【００５３】
斯かる構成によれば、既述の二次熱交換ユニットの効果が得られるとともに、熱源機１８の熱効率を高めることができ、コンパクト化を図ることができる。
【実施例】
【００５４】
＜第１の実施例＞
【００５５】
図５は、第１の実施例に係る二次熱交換ユニット２の断面を示している。この二次熱交換ユニット２について、図１と同一部分には同一符号を付している。
【００５６】
筐体３０はたとえば、ステンレス板などの剛性の高い金属板で形成されている。筐体３０の天井板３２には排気口３４側に下降傾斜させた張出部３６が形成されている。この張出部３６は高さを異ならせることにより、筐体３０の底面部と平行な傾斜面に形成されている。
【００５７】
筐体３０の底面部には排気導入口３８が形成され、この排気導入口３８には周回立壁部４０が筐体３０の内側に形成されているとともに、排気ガイド部４２が備えられている。排気ガイド部４２は、排気導入口３８に入る燃焼排気ＥＧを筐体３０の空間部４３に導くための部材である。したがって、排気導入口３８、周回立壁部４０および排気ガイド部４２は、排気導入部６の一例である。
【００５８】
筐体３０の内部には熱交換部の一例として、燃焼排気ＥＧの流れの上流側に暖房二次熱交換器４４−１、その下流側に給湯二次熱交換器４４−２が配置されている。暖房二次熱交換器４４−１は、第１の熱交換部１０−１の一例であり、給湯二次熱交換器４４−２は、第２の熱交換部１０−２の一例である。
【００５９】
暖房二次熱交換器４４−１側には排気分流板４６−１が備えられ、この排気分流板４６−１に連結されて排気ダクト４６−２が給湯二次熱交換器４４−２側に設置されている。排気分流板４６−１および排気ダクト４６−２は、排気分流部材１６の一例であり、たとえば、ステンレス板などの金属板で形成される。金属板に代えて不燃性材料板で排気分流板４６−１および排気ダクト４６−２を形成してもよい。排気分流板４６−１は、暖房二次熱交換管４８−１を第１の暖房二次熱交換管４８−１１と、第２の暖房二次熱交換管４８−１２に分離するとともに、燃焼排気ＥＧの流れから排気流ＥＧ１、ＥＧ２に分流させる。排気ダクト４６−２は、給湯二次熱交換器４４−２側の給湯二次熱交換管４８−２側を流れる排気流ＥＧ１と交わることなく、排気流ＥＧ２を排気口３４に導く。
【００６０】
＜暖房二次熱交換器４４−１、排気分流板４６−１および排気ダクト４６−２＞
【００６１】
図６のＡに示すように、暖房二次熱交換器４４−１には一対のヘッダー部５０Ｒ、５０Ｌが備えられ、これらヘッダー部５０Ｒ、５０Ｌ間には複数の暖房二次熱交換管４８−１１、４８−１２が備えられている。暖房二次熱交換管４８−１１、４８−１２の間には排気分流板４６−１が設置され、この排気分流板４６−１には排気分流板４６−１の傾斜面部から下方に屈曲させた前壁部５２が形成され、この前壁部５２には排気ダクト４６−２に挿入される挿入部５４および脚部５６が形成されている。
【００６２】
図６のＢは、図５のＶＩＢ部の拡大断面を示している。排気ダクト４６−２の前部には、排気分流板４６−１の前壁部５２にある挿入部５４および脚部５６が挿入され、排気分流板４６−１が連結され、排気分流板４６−１の下側の排気流ＥＧ２が排気ダクト４６−２に導かれる。
【００６３】
図７は、暖房二次熱交換器４４−１、排気分流板４６−１および排気ダクト４６−２が設置された筐体３０を示している。
【００６４】
排気ダクト４６−２はたとえば、ステンレスなどの単一の金属板で形成され、排気分流板４６−１に連結される筒部５８が備えられる。この筒部５８は筐体３０の底面部との間で偏平な角筒体を構成する。この筒部５８は、筐体３０のドレン溜め６０側に開放されている。この筒部５８の各側壁部６２には筐体３０の底面と平行面を成す支持部６４が形成され、各支持部６４は筐体３０の底面にねじなどにより固定される。
【００６５】
筒部５８の側壁部６２は、図８のＡに示すように、延長させてヘッダー５０Ｌの側面部に密着させている。このように筒部５８の側壁部６２をヘッダー５０Ｌの側面部に密着させることにより、排気分流板４６−１と排気ダクト４６−２の連結性が高まり、排気分流板４６−１および排気ダクト４６−２間の連結部の気密性が保持される。
【００６６】
図８のＢは、図８のＡのVIIIB 部を拡大し、上側から見て示している。この連結構造をヘッダー５０Ｌの上側から見ると、排気分流板４６−１の端部が排気ダクト４６−２によって包囲されている。そして、暖房二次熱交換器４４−１の下側には排気導入口３８が開口されており、この排気導入口３８から導かれる燃焼排気ＥＧが暖房二次熱交換器４４−１に流れ込む。
【００６７】
排気分流板４６−１は、図９に示すように、前壁部５２に挿入部５４を形成し、この挿入部５４を排気ダクト４６−２側に挿入する簡易な構造としてもよい。この場合、排気ダクト４６−２の連結部の気密性を維持するには、排気ダクト４６−２側に排気分流板４６−１との密着性を高めるための密着壁部などを備えてもよい。
【００６８】
＜第１の実施例の効果＞
【００６９】
この二次熱交換ユニット２によれば、次のような効果が得られる。
【００７０】
(1) 暖房二次熱交換器４４−１側の排気空間の開口断面が排気分流板４６−１の上側と下側とに分割され、排気分流板４６−１の上側の開口断面は給湯二次熱交換器４４−２側より狭小化しており、換言すれば、排気分流板４６−１の上側の開口断面より給湯二次熱交換器４４−２側の開口断面が拡開されている。この結果、排気分流板４６−１の上側に分流された排気流ＥＧ１は、源流である燃焼排気ＥＧに比較し、暖房二次熱交換器４４−１側の空間部４３側に比較して流速を低減でき、排気流ＥＧ１と給湯二次熱交換器４４−２側の通過時間が長くなり、その分だけ熱交換効率を高めることができる。
【００７１】
(2) 暖房二次熱交換器４４−１側の排気空間の開口断面が排気分流板４６−１の上側と下側とに分割されるので、排気分流板４６−１の上側の開口断面は給湯二次熱交換器４４−２側より狭小化でき、これにより、給湯二次熱交換器４４−２側の開口断面が天井板３２の張出部３６によって狭小化されている。つまり、給湯二次熱交換器４４−２側の体積を縮小でき、二次熱交換ユニット２のコンパクト化に寄与する。
【００７２】
(3) 排気分流板４６−１の下側に分流された排気流ＥＧ２は、源流である燃焼排気ＥＧに比較し、暖房二次熱交換器４４−１側の空間部４３側に比較して流速が低減され、しかも、排気ダクト４６−２側の開口断面が排気分流板４６−１の下側の開口断面より狭くなっているので、排気ダクト４６−２側の排気流ＥＧ２に対する流速抵抗が高く、排気流ＥＧ２と熱交換管４８−１２側との熱交換効率を高めることができる。
【００７３】
(4) 燃焼排気ＥＧから排気分流板４６−１の下側に分流された排気流ＥＧ２を減じた排気流ＥＧ１が給湯二次熱交換器４４−２側に流れるので、排気分流板４６−１の設置前に流れていた燃焼排気ＥＧによる給湯二次熱交換器４４−２側の部分沸騰を防止できる。
【００７４】
(5) 排気分流板４６−１および排気ダクト４６−２を備えたことにより、筐体３０のコンパクト化とともに筐体３０の堅牢性を高めることができる。
【００７５】
＜第２の実施例＞
【００７６】
図１０は、第２の実施例に係る熱源機１８を示している。この熱源機において、第２の実施の形態の熱源機１８および第１の実施例の二次熱交換ユニット２と同一部分には同一符号を付してある。
【００７７】
この熱源機１８には燃焼室２０の筐体６６にはバーナー２２、一次熱交換器２４および給気ファン２８が備えられる。一次熱交換器２４には複数の熱交換管２６が設置され、各熱交換管２６には複数の共通の吸熱フィン６８が備えられる。各熱交換管２６には燃焼排気ＥＧの熱が吸熱されるとともに、吸熱フィン６８に吸熱された熱が各熱交換管２６に伝達される。各吸熱フィン６８は、各熱交換管２６の加熱状態を一様化する熱伝導機能を備える。
【００７８】
筐体６６の上部には二次熱交換ユニット２が設置され、この二次熱交換ユニット２と筐体６６の間には着座フレーム部７０が備えられる。この着座フレーム部７０は二次熱交換ユニット２の高さ調整機能を備えており、この実施例では、二次熱交換ユニット２の筐体６６のドレン溜め６０側を低く、その排気導入口３８側が高く設定されている。これにより、熱交換により生じたドレンがドレン溜め６０側に流れて蓄積される。
【００７９】
＜第２の実施例の効果＞
【００８０】
この熱源機１８によれば、既述の二次熱交換ユニット２の効果が得られるとともに、熱源機１８の小型化および堅牢化を図ることができる。
【００８１】
＜第３の実施例＞
【００８２】
図１１は、第３の実施例に係る給湯装置の配管系統を示している。図１１において、図１と同一部分には同一符号を付してある。
【００８３】
この給湯装置７２は、熱源機１８（図１０）を備えて給湯機能、暖房機能および浴槽水追焚機能を備える。この給湯装置７２はいわゆる１缶３水タイプの熱源機１８を使用し、暖房水Ｍと燃焼排気ＥＧとの熱交換、暖房水Ｍを熱媒として使用し、給水Ｗとの熱交換による温水ＨＷの給湯、暖房水Ｍと浴槽水ＢＷとの熱交換による浴槽水ＢＷの給水および追焚機能を実現している。
【００８４】
暖房水Ｍの循環回路７４に付した斜線部分は、ガス消費のための所定時間の継続燃焼を行う際に熱媒を循環させる循環路部である。バーナー２２の燃焼時、循環する熱媒ＨＭの循環経路が長くとられ、これにより、暖房水Ｍの容量が多く、燃焼熱の熱交換により沸騰に至るまでの燃焼継続時間を延長している。そして、循環回路７４には暖房水タンク７６が備えられ、この暖房水タンク７６に暖房水Ｍが溜められる。
【００８５】
給水口７８には給水路８０が接続され、上水などの給水Ｗが供給される。この給水Ｗにより、出湯口８２から温水ＨＷの出湯が可能である。給水路８０および追焚循環路８４は注湯管路８６によって連結されており、浴槽注湯時、給水路８０から温水ＨＷが注湯管路８６より追焚循環路８４に流れ、浴槽８８に注湯される。この注湯は、給湯と同様に上水の一例である水Ｗの給水であるから、給湯の一態様である。
【００８６】
循環回路７４の分岐管９０−１、９０−２、９０−３には暖房放熱端末９２の一例として、熱媒ＨＭが持つ熱を放熱する低温端末９２−１や高温端末９２−２が接続されている。
【００８７】
熱源機１８には、一次熱交換器２４、二次熱交換ユニット２側に暖房二次熱交換器４４−１、給湯二次熱交換４４−２が備えられている。これらの詳細は、既述の通りであるので説明は割愛する。
【００８８】
循環回路７４には一次熱交換器２４、暖房二次熱交換器４４−１、給湯熱交換器９４−１および浴槽水熱交換器９４−２が備えられる。暖房二次熱交換器４４−１で熱交換された暖房水Ｍが一次熱交換器２４により燃焼排気ＥＧと熱交換される。給湯熱交換器９４−１はたとえば、プレート熱交換器であり、二次熱交換ユニット２の給湯二次熱交換器４４−２で予備加熱を経た給水Ｗと、熱媒としての暖房水Ｍとの熱交換を行う。給湯熱交換器９４−２はたとえば、プレート熱交換器であり、浴槽水ＢＷと、熱媒としての暖房水Ｍとの熱交換を行う。
【００８９】
この実施の形態では、リモコン装置９６がたとえば、浴室リモコン９６−１や台所リモコン９６−２で構成される。
【００９０】
＜第３の実施例の効果＞
【００９１】
(1) この給湯装置７２によれば、既述の二次熱交換ユニット２および熱源機１８と同様の効果が得られるとともに、給湯装置７２のコンパクト化を図ることができる。
【００９２】
(2) 給湯、浴槽水の追焚き、暖房水の加熱時、これらの部分沸騰を防止することができ、信頼性の高い給湯、暖房および追焚き動作が得られる。
【００９３】
〔他の実施の形態〕
【００９４】
ａ) 第２の実施例および第３の実施例では、単一の一次熱交換器２４を備えて暖房水の加熱に用いているが、一次熱交換器２４を複数化し、暖房水および浴槽水の双方を一次加熱によって実現する構成としてもよい。
【００９５】
ｂ）循環回路７４に他の液−液熱交換器を備え、給湯の他、暖房水Ｍの熱を他の被加熱媒体との熱交換を行う熱源として用いてもよい。
【００９６】
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施形態等について説明した。本発明は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、燃焼排気と被加熱流体を熱交換する複数の熱交換管を備える筐体に排気分流部材を備えることにより、燃焼排気を複数の排気流に分流し、排気流毎に熱交換管と燃焼排気の熱交換を行わせるので、燃焼排気を分散させて熱交換が可能となり、燃焼排気の熱回収が良好になり、熱交換効率が高められ、有用である。
【符号の説明】
【００９８】
２  二次熱交換ユニット
４  筐体
４−１  天井版
４−２  段差
４−３  底面板
６  排気導入部
８  排出部
１０−１  第１の熱交換部
１０−２  第２の熱交換部
１２−１  第１の熱交換管
１２−１１，１２−１２，１２−２１，１２−２２  熱交換管
１２−２  第２の熱交換管
１４  ドレン溜め
１６  排気分流部材
１６−１  分流部
１６−２  ダクト部
１８  熱源機
２０  燃焼室
２２  バーナー
２４  一次熱交換器
２６  熱交換管
２８  給気ファン
３０  筐体
３２  天井板
３４  排気口
３６  張出部
３８  排気導入口
４０  周回立壁部
４２  排気ガイド部
４３  空間部
４４−１  暖房二次熱交換器
４４−２  給湯二次熱交換器
４６−１  排気分流板
４６−２  排気ダクト
４８−１，４８−１１，４８−１２  暖房二次熱交換管
４８−２  給湯二次熱交換管
５０Ｒ、５０Ｌ  ヘッダー部
５２  前壁部
５４  挿入部
５６  脚部
５８  筒部
６０  ドレン溜め
６２  側壁部
６４  支持部
６６  筐体
６８  吸熱フィン
７０  着座フレーム部
７２  給湯装置７２
７４  循環回路
７６  暖房水タンク
７８  給水口
８０  給水路
８２  出湯口
８４  追焚循環路
８６  注湯管路
８８  浴槽
９０−１、９０−２、９０−３  分岐管
９２  暖房放熱端末
９２−１  低温端末
９２−２  高温端末
９４−１  給湯熱交換器
９４−２  浴槽水熱交換器
９６  リモコン装置
９６−１  浴室リモコン
９６−２  台所リモコン
【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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