(57)【要約】【課題】コイル状管体部の軸長方向中間部が不当に位置ずれすることを、構造が簡易で組み立て作業性が良好な手段によって適切に防止することが可能な熱交換器を提供する。【解決手段】一連に繋がった複数のループ部４０ａが複数の隙間３１を介して軸長方向に並んでいる少なくとも１つの熱交換用のコイル状管体部４０と、コイル状管体部４０の外周囲に空隙部３２を形成するようにしてコイル状管体部４０を囲む周壁部２０を有する缶体２と、を備えている熱交換器Ｂであって、コイル状管体部４０の軸長方向中間部の隙間３１に、全体または一部が挿入されて支持され、かつコイル状管体部４０に対して前記軸長方向と交差する方向への相対移動が阻止されたアタッチメント７を備え、このアタッチメント７には、缶体２の周壁部２０に向けて突出し、かつ先端部７３ａが周壁部２０の内周面に当接する突出部７３が設けられている。【選択図】  図２
2008032325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一連に繋がった複数のループ部が複数の隙間を介して軸長方向に並んでいる少なくとも１つの熱交換用のコイル状管体部と、
前記コイル状管体部の外周囲に空隙部を形成するようにして前記コイル状管体部を囲む周壁部を有する缶体と、
を備えている、熱交換器であって、
前記コイル状管体部の複数の隙間のうち、前記コイル状管体部の軸長方向中間部に位置するいずれかに、全体または一部が挿入されて支持され、かつ前記コイル状管体部に対して前記軸長方向と交差する方向への相対移動が阻止されたアタッチメントを備えており、
このアタッチメントには、前記缶体の周壁部に向けて突出し、かつ先端部が前記周壁部の内周面に当接する突出部が設けられていることを特徴とする、熱交換器。
【請求項２】
前記コイル状管体部として、略同心の重ね巻き状に配列された複数のコイル状管体部を有しており、
前記複数のコイル状管体部の内方の空間部には、この空間部を前記軸長方向において第１および第２の領域に仕切り、かつ前記空間部の一端開口部から前記第１の領域に燃焼ガスが供給されたときにこの燃焼ガスが前記第２の領域に直接進行することを阻止する燃焼ガスストッパが設けられており、
前記アタッチメントは、前記複数のコイル状管体部を前記軸長方向において前記第１および第２の領域に対応する２つの領域に仕切るように設けられている、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記燃焼ガスストッパは、前記アタッチメントと一体的に形成されていることにより、または前記アタッチメントに前記燃焼ガスストッパと係合もしくは接続される部分が設けられていることにより、前記アタッチメントに支持されている、請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記アタッチメントは、前記コイル状管体部の隙間への挿入が可能な複数のプレートを有しており、かつこれら複数のプレートは、前記コイル状管体部との干渉を回避しつつリング状に連結可能な構成とされている、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】
前記アタッチメントは、前記コイル状管体部の隙間に挿入されるときに前記コイル状管体部との干渉を回避するための切欠き部を有する一部切欠きリング状である、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】
前記アタッチメントには、前記コイル状管体部の軸長方向中間部の外周面に当接する凸部が設けられている、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】
一連に繋がった複数のループ部が複数の隙間を介して軸長方向に並んでいる少なくとも１つの熱交換用のコイル状管体部と、
前記コイル状管体部の外周囲に空隙部を形成するようにして前記コイル状管体部を囲む周壁部を有する缶体と、
を備えている、熱交換器であって、
前記缶体の周壁部の内周面から前記周壁部の中心寄りに突出し、かつ前記コイル状管体部の軸長方向中間部の外周面に当接する凸部を備えていることを特徴とする、熱交換器。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の熱交換器と、この熱交換器の前記コイル状管体部の内方の空間部に燃焼ガスを供給するための燃焼器と、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、水管を利用して燃焼ガスから熱回収を行う熱交換器、およびこれを備えた温水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、熱交換器の具体例として、特許文献１〜３に記載されたものを先に提案している。この従来の熱交換器は、コイル状管体部を有する少なくとも１つの水管と、前記コイル状管体部を内部に収容する缶体とを備えている。この熱交換器においては、前記缶体内に燃焼ガスが導入されると、前記コイル状管体部によって前記燃焼ガスから熱回収がなされ、前記コイル状管体部内を流通する水が加熱される。前記コイル状管体部については、たとえば直線状の水管と比較して、伝熱面積を大きくとることが可能である。したがって、前記したような熱交換器においては、水管の総数を少なくして構造の簡素化や全体の小型化を図りつつ、高い熱交換効率を達成可能である。
【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、改善すべき点があった。
【０００４】
すなわち、コイル状管体部は、１本のパイプをたとえば連続した螺旋状に曲げたものである。このため、コイル状管体部の軸長方向の寸法が長くされている場合、あるいはその管体の肉厚が薄くされてその剛性が低い場合などには、コイル状管体部の軸長方向両端部を固定させたとしても、軸長方向中間部が変形し、軸長方向と交差する方向に位置ずれし易い。このような位置ずれは、コイル状管体部が鉛直方向に起立した姿勢に設定されている場合にも生じ得る。また、熱交換器は、コイル状管体部が斜めに傾斜した姿勢、あるいは横倒しの姿勢にされる場合もあり、とくにそのような姿勢にされる場合には、コイル状管体部の軸長方向中間部が重力に起因して大きく垂れ下がり易い。ところが、前記したようなコイル状管体部の位置ずれを生じると、コイル状管体部と缶体とが本来の位置関係とは異なるものとなる。これでは、熱交換効率が低下するといった不具合を招く虞がある。
【０００５】
なお、従来においては、コイル状管体部の変形防止手段として、たとえば特許文献４の図５〜図７に記載された手段がある。この手段においては、コイル状管体部の複数箇所を複数の板材を用いてクランプしている。しかしながら、このような手段においては、複数の板材を用いてコイル状管体部の複数箇所をそれぞれ個々にクランプする作業が非常に煩雑であり、製造コストが高価となる。このような不具合は、コイル状管体部の巻き数（段数）が多い場合に、より顕著となる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３２１１７０号公報
【特許文献２】特開２００５−３２１１７１号公報
【特許文献３】特開２００５−３２１１７２号公報
【特許文献４】実開昭５５−１１０９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、コイル状管体部の軸長方向中間部が不当に位置ずれすることを、構造が簡易で組み立て作業性も良好な手段によって適切に防止することができる熱交換器、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】
【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、一連に繋がった複数のループ部が複数の隙間を介して軸長方向に並んでいる少なくとも１つの熱交換用のコイル状管体部と、前記コイル状管体部の外周囲に空隙部を形成するようにして前記コイル状管体部を囲む周壁部を有する缶体と、を備えている、熱交換器であって、前記コイル状管体部の複数の隙間のうち、前記コイル状管体部の軸長方向中間部に位置するいずれかに、全体または一部が挿入されて支持され、かつ前記コイル状管体部に対して前記軸長方向と交差する方向への相対移動が阻止されたアタッチメントを備えており、このアタッチメントには、前記缶体の周壁部に向けて突出し、かつ先端部が前記周壁部の内周面に当接する突出部が設けら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、アタッチメントの作用により、コイル状管体部の軸長方向中間部が変形して軸長方向と交差する方向に位置ずれすることは適切に防止される。したがって、コイル状管体部と缶体との位置関係に狂いが生じて熱交換効率が低下するといった不具合を生じないようにすることができる。一方、アタッチメントは、コイル状管体部に形成されているループ間の隙間に挿入されて支持されているために、その取付構造を簡素とし、その組み付け作業も容易にすることができる。たとえば、既述した特許文献４においては、コイル状管体部の複数のループ部を複数の板材を用いて個々にクランプしているが、本発明によれば、そのような煩雑な作業を行なう必要はなく、アタッチメントの組み付け作業を容易とし、製造コストを廉価にすることが可能である。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記コイル状管体部として、略同心の重ね巻き状に配列された複数のコイル状管体部を有しており、前記複数のコイル状管体部の内方の空間部には、この空間部を前記軸長方向において第１および第２の領域に仕切り、かつ前記空間部の一端開口部から前記第１の領域に燃焼ガスが供給されたときにこの燃焼ガスが前記第２の領域に直接進行することを阻止する燃焼ガスストッパが設けられており、前記アタッチメントは、前記複数のコイル状管体部を前記軸長方向において前記第１および第２の領域に対応する２つの領域に仕切るように設けられている。
【００１２】
このような構成によれば、まず、コイル状管体部を複数備えていることによって熱回収量を多くすることができる。加えて、第１の領域に燃焼ガスが供給されると、この燃焼ガスは、燃焼ガスストッパに衝突した後に、複数のコイル状管体部のうち、第１の領域に対応する部分を通過して複数のコイル状管体部の外周の空隙部に進行し、その後複数のコイル状管体部のうち、第２の領域に対応する部分を通過することとなり、各コイル状管体部に対して燃焼ガスを効率良く作用させることができる。アタッチメントは、前記複数のコイル状管体部を第１および第２の領域に対応する２つの領域に仕切っているために、燃焼ガスが、複数のコイル状管体部のうち、第１の領域に対応する箇所からコイル状管体部の外周囲の空隙部を経ることなく、第２の領域に対応する箇所に直接進行することは適切に阻止される。したがって、燃焼ガスを所定の経路で適切に流通させることができ、熱交換効率を高めるのにより好適となる。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記燃焼ガスストッパは、前記アタッチメントと一体的に形成されていることにより、または前記アタッチメントに前記燃焼ガスストッパと係合もしくは接続される部分が設けられていることにより、前記アタッチメントに支持されている。
【００１４】
このような構成によれば、燃焼ガスストッパをコイル状管体部内の空間部の所定箇所に固定配置させることがアタッチメントを利用して合理的に行なわれることとなり、それらの部材の取付作業の容易化、あるいは取付構造の簡素化などを図るのにより好適となる。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記アタッチメントは、前記コイル状管体部の隙間への挿入が可能な複数のプレートを有しており、かつこれら複数のプレートは、前記コイル状管体部との干渉を回避しつつリング状に連結可能な構成とされている。なお、本発明でいう「リング状」とは、円形リング状に限らず、たとえば矩形リング状などの他の形状も含む概念である。
【００１６】
このような構成によれば、アタッチメントの構成要素である複数のプレートをコイル状管体部の隙間に挿入した後に、それら複数のプレートを連結することにより、コイル状管体部に対するアタッチメントの取り付けが図られることとなり、その取り付け作業は容易である。また、アタッチメントとコイル状管体部との干渉が回避可能であるために、たとえばそれらの中心どうしを一致させて、アタッチメントの一部がコイル状管体部の一側方へ部分的に大きくはみ出すといったことも生じないようにすることができる。さらに、アタッチメントは、リング状であるため、このアタッチメントによってコイル状管体部の内方の空間部を塞がないようにすることもできる。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記アタッチメントは、前記コイル状管体部の隙間に挿入されるときに前記コイル状管体部との干渉を回避するための切欠き部を有する一部切欠きリング状である。
【００１８】
このような構成によっても、コイル状管体部の隙間にアタッチメントを挿入させて取り付ける作業が容易となり、またアタッチメントの中心をコイル状管体部の中心に一致させるような取り付けも可能となる。さらに、コイル状管体部の内方の空間部をアタッチメントによって塞がないようにすることもできる。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記アタッチメントには、前記コイル状管体部の軸長方向中間部の外周面に当接する凸部が設けられている。
【００２０】
このような構成によれば、前記凸部がコイル状管体部に当接する作用により、軸長方向と交差する方向へのアタッチメントとコイル状管体部との相対移動が阻止される。前記凸部の形成は容易であり、製造コストを廉価にするのにより好適である。
【００２１】
本発明の第２の側面により提供される温水装置は、一連に繋がった複数のループ部が複数の隙間を介して軸長方向に並んでいる少なくとも１つの熱交換用のコイル状管体部と、前記コイル状管体部の外周囲に空隙部を形成するようにして前記コイル状管体部を囲む周壁部を有する缶体と、を備えている、熱交換器であって、前記缶体の周壁部の内周面から前記周壁部の中心寄りに突出し、かつ前記コイル状管体部の軸長方向中間部の外周面に当接する凸部を備えていることを特徴としている。
【００２２】
このような構成によれば、コイル状管体部の軸長方向中間部が軸長方向と交差する方向に位置ずれすることが前記凸部の作用によって適切に防止される。したがって、コイル状管体部の長手方向中間部の位置ずれに起因して、熱交換効率が低下するといった不具合は、適切に回避される。また、前記凸部を缶体の周壁部に設けた構造は簡素であって、その製作も容易であり、製造コストを廉価にすることができる。
【００２３】
本発明の第３の側面により提供される温水装置は、本発明の第１の側面または第２の側面により提供される熱交換器と、この熱交換器の前記コイル状管体部の内方の空間部に燃焼ガスを供給するための燃焼器と、を備えていることを特徴としている。
【００２４】
このような構成によれば、本発明の第１の側面または第２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。
【００２５】
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】
【００２６】
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。
【００２７】
図１〜図６は、本発明が適用された温水装置の具体例としての給湯装置およびこれに関連する構成を示している。図１によく表われているように、本実施形態の給湯装置Ａは、燃焼器１、熱交換器Ｂ、底部ケーシング８０、および排気ダクト８１を備えている。
【００２８】
燃焼器１は、たとえば灯油または軽油などの燃料オイルを噴霧ノズル１４によって下向きに噴霧させて燃焼させるいわゆる逆燃方式のものである。噴霧ノズル１４から噴霧された噴霧燃料は、バーナ筒１１内において燃焼用空気と混合されてからその下方に吐出されて燃焼する。燃焼器１は、熱交換器Ｂ上に載設された缶体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、燃焼器１に燃焼用空気を供給するための送風ファン１３およびこれを駆動するモータＭが設けられている。
【００２９】
熱交換器Ｂは、缶体２、複数（本実施形態においては計４本）の水管４、一対のヘッダ４９ａ，４９ｂ、燃焼ガスストッパ６、およびアタッチメント７を備えている。
【００３０】
缶体２は、略円筒状の周壁部２０と、この周壁部２０の上部および底部に設けられた上壁部２１Ａおよび底壁部２１Ｂとを有している。上壁部２１Ａには、バーナ筒１１の下部が進入する開口部２２Ａが形成されている。底壁部２１Ｂには、複数の水管４によって熱回収がなされた燃焼ガスを通過させるための開口部２２Ｂが形成されている。周壁部２０は、図３の仮想線および実線で示されているように、両端縁にリブ２００ａ，２００ｂが形成された可撓性を有する板材を丸めて、それらのリブ２００ａ，２００ｂを接合することにより、円筒状の定形化を図ったものである。
【００３１】
図２（ａ）によく表われているように、複数の水管４としては、たとえば管径が同一に揃えられたたとえば３本の水管４（４’）と、これらよりも大径の１本の水管４（４”）とがある。これらの水管４は、いずれも螺旋状のコイル状管体部４０を有している。このコイル状管体部４０は、螺旋状に繋がった平面視中空円形状のループ部４０ａが複数の隙間３１を介して鉛直方向に並んだ構成を有している。ただし、複数の水管４のそれぞれのコイル状管体部４０は、巻き径が互いに相違しており、略同心の重ね巻き状に配置されている。水管４（４”）のコイル状管体部４０（４０”）は最内周に位置している。最内周の水管４（４”）は最も高温に加熱されるため、この管径を大きくして内部の水量を多くすれば、その沸騰を防止するのに好ましいものとなる。
【００３２】
複数のコイル状管体部４０は、缶体２の周壁部２０との間に、燃焼ガス通路となる空隙部３２が形成されるようにして缶体２内に収容されている。上壁部２１Ａおよび底壁部２１Ｂのそれぞれと複数のコイル状管体部４０との間には、リング状のスペーサ５０ａ，５０ｂが介装されており、またこれらに接合されるなどして上下のストッパ５１ａ，５１ｂも設けられている。スペーサ５０ａ，５０ｂは、複数のコイル状管体部４０の上方および下方に燃焼ガスが通過する隙間を生じないようにするためのものであり、また複数のコイル状管体部４０の取り付け姿勢を安定させるのにも役立つ。複数のコイル状管体部４０の上面部および下面部は、平面状ではなく、傾斜している。スペーサ５０ａ，５０ｂのうち、複数のコイル状管体部４０に当接する下面または上面は、そのような複数のコイル状管体部４０の上面部および下面部に対応した傾斜面となっている。なお、燃焼ガスから潜熱回収を行なうと、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、このドレインは、複数のコイル状管体部４０の外面を伝って下方に流れる。スペーサ５０ｂは、そのようなドレインを受ける役割をも果たす。このスペーサ５０ｂによって受けられたドレインは、燃焼ガス通過用の開口部２２Ｂに流入するようになっている。
【００３３】
ストッパ５１ａ，５１ｂは、複数のコイル状管体部４０の上部および下部を位置決めし、かつそれらの位置ずれを防止するための部分であり、最外周のコイル状管体部４０の上部および下部の外周面の略全周を囲んでいる。ストッパ５１ｂは、スペーサ５０ｂ上に流れてきたドレインがこのスペーサ５０ｂの外周囲に流れ落ちることを防止する役割も果たす。
【００３４】
複数のコイル状管体部４０の上端および下端には、複数の補助管体部４１ａ，４１ｂが繋がって設けられている。これらの補助管体部４１ａ，４１ｂは、缶体２の周壁部２０を貫通して缶体２の内部から外部に引き出されており、一対のヘッダ４９ａ，４９ｂと連結されている。ヘッダ４９ｂには給水管（図示略）が接続され、この給水管から供給されてくる水道水などの水が複数の水管４内に供給される。ヘッダ４９ａには出湯管（図示略）が接続されており、複数の水管４内を通過して加熱された湯水は、前記出湯管を介して所望の給湯先に送り出される。
【００３５】
燃焼ガスストッパ６は、複数のコイル状管体部４０の内方の空間部３を第１および第２の領域３０ａ，３０ｂに仕切り、かつ第１の領域３０ａに対してその上方側から下向きに進行してくる燃焼ガスの下方への進行を阻止するためのものである。複数のコイル状管体部４０は、第１の領域３０ａを囲む第１の熱交換部ＨＴ１と、第２の領域３０ｂを囲む第２の熱交換部ＨＴ２とに区分される。燃焼ガスストッパ６は、空間部３を仕切る本体部６０と、この本体部６０の外周面から突出した鍔部６１とを有している。本体部６０は、金属板６０ａと、その上面を覆う耐火性に優れた断熱材６０ｂとを備えており、上面部が窪んだ碗状または凹皿状に形成されている。本体部６０をこのような形状にすれば、燃焼室として機能する第１の領域３０ａの容積を大きくするのに有利となる。鍔部６１は、螺旋状である。この燃焼ガスストッパ６は、鍔部６１を最内周のコイル状管体部４０（４０”）の複数の隙間３１内に挿入させて、この最内周のコイル状管体部４０（４０”）に螺合させることにより、その取り付けが図られている。
【００３６】
アタッチメント７は、複数のコイル状管体部４０の軸長方向中間部（本実施形態では、鉛直方向中間部）の位置ずれを防止するためのものである。このアタッチメント７は、図５（ａ）に示すように、略半円弧状の一対のプレート７０Ａ，７０Ｂを備えており、これらがリング状に組み合わされて構成される。プレート７０Ａ，７０Ｂの両端部には、略Ｌ字状に屈曲した係合突起７１ａとこれに対応する係合孔７１ｂとが設けられている。同図（ｃ）に示すように、係合突起７１ａを係合孔７１ｂに係入させることにより、一対のプレート７０Ａ，７０Ｂをリング状に組み合わせたときに、これらが容易に分離しないように連結可能である。同図（ｂ），（ｃ）においては、係合突起７１ａの長さｓ１が比較的短かく示されているが、図４（ｃ)に示すように、２つの係合突起７１ａの少なくとも一方は、コイル状管体部４０（４０’）のループ部４０ａの軸長方向ピッチと同等程度またはそれ以上の比較的長い寸法とされている。これは、一対のプレート７０Ａ，７０Ｂをコイル状管体部４０の隙間３１内に挿入させた場合に、これらのプレート７０Ａ，７０Ｂのそれぞれの一端部どうしの間にループ部４０ａを配置させつつ、それら一端部どうしの連結を可能として、これら一対のプレート７０Ａ，７０Ｂとコイル状管体部４０との干渉を回避するためである。
【００３７】
プレート７０Ａ，７０Ｂのそれぞれには、管体係止用の複数の凸部７２と、円弧状の外周縁から法線方向に突出した複数の突出部７３とが形成されている。図６によく表われているように、各凸部７２は、たとえはプレート７０Ａまたは７０Ｂに、切欠き部７４を形成した後にその周辺部を起立させるいわゆる切り起こし加工により形成されている。図５（ａ）に表われているように、複数（たとえば４つの）の突出部７３のうち、２つの突出部７３は、プレート７０Ａ，７０Ｂのそれぞれの一端部に形成されており、これら２つの突出部７３に先述の係合孔７１ｂが設けられている。このような構成によれば、係合孔７１ｂとこれに対応する係合突起７１ａとをアタッチメント７の中心から遠い距離に配置することが可能となり、図４（ｃ）に示したように、複数のコイル状管体部４０の外方においてそれらを係合させることができる。各突出部７３の先端部７３ａは、好ましくは、略Ｌ字状に屈曲されている（図６を参照）。このようにすると、先端部７３ａが缶体２の周壁部２０に当接したときの当接面積が大きくなるため、それらの部分の当接が安定する。また、たとえば熱交換器Ｂに振動を生じて先端部７３ａが周壁部２０に衝突を繰り返す現象が発生した場合に、その衝突音を小さくし得るなどの利点も得られる。
【００３８】
図２に示すように、アタッチメント７は、燃焼ガスストッパ６の鍔部６１と略同一高さとなるようにして、３本のコイル状管体部４０（４０’）の隙間３１に一連に挿入されて支持されている。図５（ａ）に示したように、アタッチメント７のプレート７０Ａ，７０Ｂを分離させておけば、これらを隙間３１内にその外方から個々に挿入させて、これらをリング状に組み合わせることが可能である。また、その後に係合突起７１ａと係合孔７１ｂとを係合させることにより、プレート７０Ａ，７０Ｂの分離が阻止されるために、アタッチメント７を隙間３１内に安定させて支持させることが可能である。
【００３９】
アタッチメント７の複数の凸部７２は、最外周のコイル状管体部４０の軸長方向中間部の外面に当接している。また、複数の突出部７３の先端部７３ａは、缶体２の周壁部２０の内周面に当接している（図４（ａ）を参照）。アタッチメント７は、３本のコイル状管体部４０（４０’）を上下２つの領域に仕切っている。これら上下２つの領域は、前述した第１および第２の熱交換部ＨＴ１，ＨＴ２と略一致しており、空間部３の第１および第２の領域３０ａ，３０ｂに対応している。
【００４０】
図１において、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Ｂおよび排気ダクト８１が並べられて載設されている。熱交換器Ｂの缶体２内を下向きに通過した燃焼ガスは、この底部ケーシング８０内に流入した後に上向きにＵターンして排気ダクト８１の底部開口部に進行するようになっている。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。熱交換器Ｂにおいて発生したドレインは、燃焼ガス通過用の開口部２２Ｂから底部ケーシング８０の底部８０ａ上に流れ落ちるようになっており、この底部には、この底部８０ａによって受けられたドレインを外部に排出するための排出口８２が形成されている。
【００４１】
次に、前記した給湯装置Ａの作用について説明する。
【００４２】
まず、燃焼器１を駆動させると、空間部３の第１の領域３０ａ内に燃焼ガスが供給される。すると、この燃焼ガスは、燃焼ガスストッパ６に衝突した後に、第１の熱交換部ＨＴ１の複数の隙間３１を通過して空隙部３２に流入し、その後第２の熱交換部ＨＴ２の複数の隙間３１を通過して第２の領域３０ｂに流入する。このような過程において、前記燃焼ガスからは複数のコイル状管体部４０の各所によって順次熱回収がなされ、複数の水管４内を流れる湯水が効率良く加熱される。燃焼ガスからの熱回収に際しては、顕熱に加えて、潜熱をも回収することが可能である。
【００４３】
一方、既述したとおり、アタッチメント７は、複数の突出部７３の先端部７３ａが缶体２の周壁部２０に当接しているために、缶体２内における水平方向への移動が阻止されている。また、アタッチメント７の複数の凸部７２は、最外周のコイル状管体部４０の外周面に当接している。このため、最外周のコイル状管体部４０の水平方向への移動は、アタッチメント７によって適切に防止される。すると、それよりも内周寄りに位置する他の複数のコイル状管体部４０についても、水平方向への移動が防止される。その結果、熱交換器Ｂが運搬時などにおいて斜めにされたり、あるいは振動を受けた場合などであっても、複数のコイル状管体部４０の軸長方向中間部が変形して位置ずれすることは適切に回避される。複数のコイル状管体部４０の軸長方向中間部が水平方向に位置ずれした場合には、空隙部３２に幅が狭くなる部分と大きくなる部分とのそれぞれが大きな面積で発生し、空隙部３２の各所を燃焼ガスが均一に流れ難くなるため、熱交換効率が低下する。これに対し、本実施形態においては、そのような不具合が適切に回避される。もちろん、アタッチメント７は、複数のコイル状管体部４０との干渉が回避されており、各コイル状管体部４０と同心状に配置させることができるために、このアタッチメント７自体が空隙部３２の開口幅などに大きな偏りを生じさせることも無い。複数のコイル状管体部４０の上端部および下端部については、ストッパ５１ａ，５１ｂによって位置決めが図られているために、コイル状管体部４０の全体が位置ずれすることも無い。
【００４４】
アタッチメント７は、３本のコイル状管体部４０（４０’）を上下２つの領域に仕切る仕切部材としての役割をも果たしている。このため、第１の領域３０ａから第１の熱交換部ＨＴ１に進入した燃焼ガスが、たとえば図２（ｂ）の矢印Ｎ１で示すように進行したとしても、この燃焼ガスがそのまま第２の熱交換部ＨＴ２に進行することは阻止される。前記燃焼ガスが第２の熱交換部ＨＴ２に直接進行した場合には、外周寄りのコイル状管体部４０に作用する燃焼ガス量が少なくなる虞がある。これに対し、本実施形態によれば、前記燃焼ガスを空隙部３２に向けてガイドすることができ、前記した虞を無くすことが可能である。
【００４５】
アタッチメント７は、図５を参照して説明したとおり、一対のプレート７０Ａ，７０Ｂをコイル状管体部４０の隙間３１内にその外方から挿入した後に、係合突起７１ａと係合孔７１ｂとを利用してプレート７０Ａ，７０Ｂをリング状に連結させることにより、コイル状管体部４０に組み付けることが可能である。したがって、その組み付け作業も容易である。その場合、溶接作業や特殊な工具などを用いた作業も不要であり、その作業は一層容易となる。また、アタッチメント７は、複数のコイル状管体部４０の隙間３１内に挿入可能な薄手の板材を利用して、容易かつ軽量に製造することができる。
【００４６】
図７〜図１０は、本発明の他の実施形態を示している。これらの図において、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。
【００４７】
図７に示す実施形態においては、アタッチメント７Ａが切欠き部７９を有する一部切欠きリング状とされており、単一の板状部材によって構成されている。本実施形態においては、図面には示されていないが、アタッチメント７Ａをコイル状管体部４０のループ部４０ａどうしの隙間３１に挿入させる場合に、コイル状管体部４０の一部を切欠き部７９内に配置されるように設定することにより、コイル状管体部４０とアタッチメント７Ａとの干渉を回避することができる。したがって、このアタッチメント７Ａにおいても、先のアタッチメント７と同様に、コイル状管体部４０の隙間３１に対してその外方から容易に挿入させて、コイル状管体部４０に対して同心状に組み付けることができる。
【００４８】
図８に示す実施形態においては、燃焼ガスストッパ６とアタッチメント７Ｂとが一体化されている。より具体的には、燃焼ガスストッパ６の碗状または凹皿状の本体部６０の外周には、鍔部６１が突設されているが、アタッチメント７Ｂは、この鍔部６１を含んで構成されている。複数のコイル状管体部４０の管径が同一であって、それらの配列ピッチも同一に揃えられている場合には、螺旋状の鍔部６１をそれら複数のコイル状管体部４０のそれぞれの隙間３１にねじ込むことが可能である。このような場合には、鍔部６１をアタッチメント７Ｂの一部とすることができる。前記ねじ込みの際には、たとえば凸部７２を非形成状態としておき、ねじ込み終了後に凸部７２を形成すればよい。本実施形態においては、燃焼ガスストッパ６とアタッチメント７Ｂとが一体化されているために、コイル状管体部４０に対するそれらの取り付けを一括して行なうことができ、それらの取付作業がより容易となる。
【００４９】
図９に示す実施形態においては、アタッチメント７Ｃの内周縁に、空間部３内に突出した突出部７８が設けられている。燃焼ガスストッパ６の鍔部６１は、この突出部７８上に載せられて係止している。このことにより、燃焼ガスストッパ６は、アタッチメント７Ｃに支持されている。本実施形態から理解されるように、本発明においては、燃焼ガスストッパとアタッチメントとを別体に形成した場合に、燃焼ガスストッパをアタッチメントに支持させる構成とすることもできる。この場合、前記両者を単に係合させることに代えて、適当な手段を用いて前記両者を接続させてもよい。
【００５０】
図１０に示す実施形態においては、缶体２の周壁部２０の内周面に、内向きの複数の凸部２９が設けられており、これらの先端部が最外周のコイル状管体部４０の軸長方向中間部の外周面に当接している。各凸部２９は、たとえば周壁部２０の原型となる板材を筒状に形成する以前の段階に適当な部材を接合するなどして設けられており、この板材が筒状化されて複数のコイル状管体部４０を囲むことによって最外周のコイル状管体部４０に当接している。本実施形態においては、缶体２の周壁部２０に複数の凸部２９を設けるだけの非常に簡易な構成により、コイル状管体部４０の軸長方向中間部の位置ずれを防止することが可能であり、製造コストを廉価にするのに好適である。なお、各凸部２９については、コイル状管体部４０の軸長方向に延びたかたちに形成し、コイル状管体部４０の外周面のより広い領域に当接するように構成してもかまわない。
【００５１】
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。
【００５２】
本発明は、コイル状管体部が鉛直方向に起立した姿勢に設定されるタイプの熱交換器に限らず、コイル状管体部が斜めに傾斜した姿勢、あるいは横倒しの姿勢に設定されるタイプの熱交換器にも適用することができる。そのようなタイプの熱交換器においては、コイル状管体部の軸長方向中間部が下方に変形し易くなるため、アタッチメントは、そのような下方への変形を的確に阻止し得るように構成することが望ましい。アタッチメントの外周縁に設けられる突出部は、周方向に間隔を隔てて複数設けることが好ましいが、これに限定されない。たとえば、コイル状管体部が横倒しの姿勢とされて下方に変形し易い場合には、そのような一方向への変形のみを防止し得るように、アタッチメントの突出部が１つだけ設けられていても十分な実効性がある。
【００５３】
アタッチメントは、燃焼ガスストッパと組み合わされることなく使用することもできる。すなわち、コイル状管体部を用いた熱交換器としては、燃焼ガスストッパを用いないタイプのものもあるが、このようなタイプの熱交換器であっても、コイル状管体部の軸長方向中間部の変形を阻止することが要請される場合があり、そのような場合にも本発明を適用することができる。アタッチメントは、コイル状管体部に対してその軸長方向と交差する方向への相対移動が阻止されている必要があるが、そのための手段としては、種々の手段を採用することができる。たとえば、アタッチメントとは別部材を用いて、このアタッチメントとコイル状管体部の軸長方向中間部とを係止させ、あるいは連結するといった手段を採用することもできる。
【００５４】
コイル状管体部の本数は、任意に選択できる事項であり、１本とすることもできる。また、コイル状管体部のループ部は、円形ループ状に限らず、たとえば矩形ループ状などの他の形状に形成することもできる。したがって、缶体の周壁部についても、コイル状管体部の形状に対応させて、たとえば矩形筒状に形成することができる。アタッチメントについても同様である。燃焼器としては、オイル燃焼器の他に、ガス燃焼器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含む。暖房用の装置では、熱媒体として不凍液がよく用いられるが、コイル状管体部には、そのような不凍液、あるいはこれに類する液体が供給されてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明が適用された給湯装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示す給湯装置の構成要素である熱交換器の要部断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大断面図である。
【図３】図２（ａ）に示す熱交換器の要部平面断面図である。
【図４】（ａ）は、図２（ａ）に示す熱交換器のアタッチメントが取り付けられている部分の要部平面断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の符号IVで示す部分の要部拡大図であり、(ｃ)は、(ａ)の概略断面図である。
【図５】（ａ）は、図４に示されているアタッチメントの分解平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＶ−Ｖ要部断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）に示す部分を係合させた状態の要部断面図である。
【図６】図５のVI−VI断面図である。
【図７】アタッチメントの他の例を示す要部平面断面図である。
【図８】アタッチメントの他の例を示す要部断面図である。
【図９】アタッチメントの他の例を示す要部断面図である。
【図１０】（ａ）は、本発明が適用された熱交換器の他の例を示す要部平面断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ要部断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
Ａ              給湯装置（温水装置）
Ｂ              熱交換器
１              燃焼器
２              缶体
４              水管
６              燃焼ガスストッパ
７，７Ａ〜７Ｃ  アタッチメント
２０            周壁部（缶体の）
３１            隙間（コイル状管体部のループ部の）
３２            空隙部
４０            コイル状管体部
４０ａ          ループ部（コイル状管体部の）
７０Ａ，７０Ｂ  プレート（アタッチメントの）
７２            凸部（アタッチメントの）
７３            突出部（アタッチメントの）
７３ａ          先端部（アタッチメントの突出部の）
【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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