(57)【要約】【課題】重ね巻き状とされた複数のコイル状管体部内の湯水が燃焼ガスによって高温に加熱されて沸騰することを適切に防止し、または抑制し得る温水装置を提供する。【解決手段】燃焼器１と、熱交換器Ｂとを備えており、熱交換器Ｂは、略同心の重ね巻き状に設けられた熱交換用の複数のコイル状管体部４０を含む複数の湯水流路を有し、かつ最内周のコイル状管体部４０の内方の空間部３に燃焼器１から燃焼ガスが供給されるように構成されている、温水装置Ａであって、前記複数の湯水流路のうち、少なくとも外周寄りのコイル状管体部４０を含む湯水流路にはオリフィス４８が設けられ、内周寄りのコイル状管体部４０の通水量が外周寄りのコイル状管体部４０の通水量よりも多くなるように構成されている。【選択図】  図１
2008075908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼器と、熱交換器とを備えており、
前記熱交換器は、略同心の重ね巻き状に設けられた熱交換用の複数のコイル状管体部を含む複数の湯水流路を有し、かつ最内周のコイル状管体部の内方の空間部に前記燃焼器から燃焼ガスが供給されるように構成されている、温水装置であって、
前記複数の湯水流路のうち、少なくとも外周寄りのコイル状管体部を含む湯水流路にはオリフィスが設けられ、内周寄りのコイル状管体部の通水量が外周寄りのコイル状管体部の通水量よりも多くなるように構成されていることを特徴とする、温水装置。
【請求項２】
前記オリフィスは、前記複数の湯水流路の出湯口側に設けられており、前記複数の湯水流路への通水時には、前記オリフィスが設けられているコイル状管体部内の水圧が高められるように構成されている、請求項１に記載の温水装置。
【請求項３】
前記複数のコイル状管体部のうち、内周寄りのコイル状管体部は外周寄りのコイル状管体部よりも管径が大きくされている、請求項１または２に記載の温水装置。
【請求項４】
前記複数のコイル状管体部は、最内周から最外周に進むほどそれらの管径が順次小さくなる構成とされている、請求項３に記載の温水装置。
【請求項５】
前記最内周のコイル状管体部の内方の空間部に供給された燃焼ガスは、前記複数のコイル状管体部が有している複数のループ部間の隙間を前記各コイル状管体部の軸長方向と交差する方向に進行するように構成されており、
前記複数のコイル状管体部は、最内周から最外周に進むほどそれらの隙間の前記軸長方向の幅が順次小さくなっている、請求項１ないし４のいずれかに記載の温水装置。
【請求項６】
前記複数の湯水流路の少なくとも１つに設けられて、その湯水流路のコイル状管体部を通過して加熱された湯水の温度を検出するための少なくとも１つの温度センサと、
この温度センサによって沸騰温度未満の所定温度が検出されたときに、前記複数のコイル状管体部内の湯水温度の上昇を阻止する制御を実行する制御手段と、
を備えている、請求項１ないし５のいずれかに記載の温水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼器を用いて発生させた燃焼ガスからいわゆるコイル状水管を利用して熱回収を行なうことにより温水を生成する温水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、温水装置の具体例として、たとえば特許文献１〜３に記載されたものを先に提案している。この従来のものは、燃焼器から熱回収を行なうための熱交換器が、缶体と複数の水管とを備えており、それら複数の水管は、前記缶体内に配された複数のコイル状管体部を有している。複数のコイル状管体部は、いずれも複数のループ部が螺旋状に繋がってそれらの間に隙間が形成されたものであるが、それらの巻き径は相違しており、略同心の重ね巻き状に設けられている。そして、最内周のコイル状管体部の内方空間部には、燃焼器から燃焼ガスが供給されるようになっている。
【０００３】
前記構成によれば、最内周のコイル状管体部の内方空間部に供給された燃焼ガスは、前記複数のコイル状管体部のそれぞれのループ部間の隙間を順次通過して最外周のコイル状管体部の外周囲に流出する。このような過程において、前記燃焼ガスからは熱回収がなされ、各コイル状管体部内を通過する湯水が効率良く加熱される。
【０００４】
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、未だ解決すべき課題がある。
【０００５】
すなわち、前記従来技術においては、最内周のコイル状管体部の内方空間部に燃焼器から燃焼ガスが供給されるために、この最内周のコイル状管体部を含む内周寄りのコイル状管体部は、かなり高温に加熱され易く、その内部の湯水が沸騰する虞がある。とくに、燃焼器としてガンタイプのものが用いられた場合、前記内方空間部は実質的には燃焼室となる。したがって、このような場合には、内周寄りのコイル状管体部内の湯水はより沸騰し易い。コイル状管体部内の湯水が沸騰すると、コイル状管体部から内部湯水への伝熱量が減少するため、コイル状管体部が高温となって熱損傷し易くなるといった不具合を生じる。したがって、このような現象を適切に防止することが要請される。
【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１】特開２００５−３２１１７２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、前記したような事情のもとで考え出されたものであって、重ね巻き状とされた複数のコイル状管体部内の湯水が燃焼ガスによって高温に加熱されて沸騰することを適切に防止し、または抑制し得る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】
本発明により提供される温水装置は、燃焼器と、熱交換器とを備えており、前記熱交換器は、略同心の重ね巻き状に設けられた熱交換用の複数のコイル状管体部を含む複数の湯水流路を有し、かつ最内周のコイル状管体部の内方の空間部に前記燃焼器から燃焼ガスが供給されるように構成されている、温水装置であって、前記複数の湯水流路のうち、少なくとも外周寄りのコイル状管体部を含む湯水流路にはオリフィスが設けられ、内周寄りのコイル状管体部の通水量が外周寄りのコイル状管体部の通水量よりも多くなるように構成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、燃焼ガスによって加熱され易い内周寄りのコイル状管体部の通水量が多くなるために、それらの内部の湯水を沸騰し難くすることができる。したがって、湯水の沸騰に起因してコイル状管体部が熱損傷するといった不具合を適切に防止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、前記オリフィスは、前記複数の湯水流路の出湯口側に設けられており、前記複数の湯水流路への通水時には、前記オリフィスが設けられているコイル状管体部内の水圧が高められるように構成されている。
【００１２】
このような構成によれば、オリフィスを利用してコイル状管体部内の水圧が高められることにより、湯水の沸騰温度が高くなる作用が得られ、湯水をより沸騰させ難くする効果が期待できる。
【００１３】
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、内周寄りのコイル状管体部は外周寄りのコイル状管体部よりも管径が大きくされている。
【００１４】
このような構成によれば、内周寄りのコイル状管体部の通水量をさらに多くする効果が得られ、湯水がより沸騰し難くなる。
【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は、最内周から最外周に進むほどそれらの管径が順次小さくなる構成とされている。
【００１６】
伝熱管を用いた熱交換器においては、伝熱管の管径を小さくするほど熱交換効率が高くなるという特性があり、本発明の温水装置においても、コイル状管体部の管径を小さくすることによって熱交換効率を高くすることが可能である。これに対し、前記構成によれば、燃焼ガスの温度が低下する最外周のコイル状管体部寄りになるほどコイル状管体部の管径が順次小さくなっているために、温度低下を生じた燃焼ガスから外周寄りのコイル状管体部によって効率良く熱回収を行なうことが可能となる。したがって、沸騰を防止しつつ、燃焼ガスからの熱回収量を多くし、熱交換効率を高くすることができる。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記最内周のコイル状管体部の内方の空間部に供給された燃焼ガスは、前記複数のコイル状管体部が有している複数のループ部間の隙間を前記各コイル状管体部の軸長方向と交差する方向に進行するように構成されており、前記複数のコイル状管体部は、最内周から最外周に進むほどそれらの隙間の前記軸長方向の幅が順次小さくなっている。
【００１８】
このような構成によれば、次に述べるように、燃焼ガスの流速低下に起因する熱回収量の低下が抑制される。すなわち、複数のコイル状管体部のそれぞれの隙間の開口面積は、隙間の軸長方向の幅と各コイル状管体部の周囲長との積である。一方、最内周のコイル状管体部の周囲長は最も短く、最外周のコイル状管体部の周囲長は最も長い。したがって、前記構成とは異なり、たとえば複数のコイル状管体部の隙間の軸長方向の幅が全て同一に揃えられている場合には、複数のコイル状管体部の最内周から最外周に進むほどそれらの隙間の開口面積は順次大きくなり、燃焼ガスの流速が徐々に低下する。すると、このことに起因して、熱回収量が低下する現象を招く。これに対し、前記構成においては、複数のコイル状管体部の最内周から最外周に進むにしたがって隙間の開口面積が順次大きくなっていくことを無くし、またはその度合いを小さくして、燃焼ガスの流速が大きく低下することを適切に回避することができる。このため、燃焼ガスの流速低下に起因して熱回収量が低下することを適切に抑制することが可能である。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記複数の湯水流路の少なくとも１つに設けられて、その湯水流路のコイル状管体部を通過して加熱された湯水の温度を検出するための少なくとも１つの温度センサと、この温度センサによって沸騰温度未満の所定温度が検出されたときに、前記複数のコイル状管体部内の湯水温度の上昇を阻止する制御を実行する制御手段と、を備えている。
【００２０】
このような構成によれば、複数のコイル状管体部内の湯水が過熱気味となって、その湯水温度が沸騰温度未満の所定温度に達したときには、制御手段の制御によって前記湯水の温度がそれ以上に上昇することが阻止される。したがって、前記湯水の沸騰がより確実に防止される。
【００２１】
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】
【００２２】
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。
【００２３】
図１〜図４は、本発明が適用された給湯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、本実施形態の給湯装置Ａは、燃焼器１、熱交換器Ｂ、底部ケーシング８０、排気ダクト８１、および制御部５を備えている。
【００２４】
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逆燃焼式のものである。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。缶体１０上には、燃焼器１に燃焼用空気を供給するための送風ファン１３およびその駆動モータＭが設けられている。
【００２５】
熱交換器Ｂは、缶体２、複数（たとえば４本）の水管４、一対のヘッダ４９ａ，４９ｂ、および仕切部材６を備えている。
【００２６】
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とを有しており、底部ケーシング８０上に載設されている。カバー体２１Ａは、バーナ筒１１の下部が進入する開口部２２Ａを形成している。カバー体２１Ｂは、複数の水管４によって熱回収がなされた後の燃焼ガスを底部ケーシング８０内に導くための開口部２２Ｂを形成している。缶体２は、たとえばステンレス製であり、複数の水管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。燃焼ガスからの潜熱回収に伴って発生するドレインは、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、複数の水管４なども同様であり、その材質はたとえばステンレスである。
【００２７】
複数の水管４のそれぞれは、缶体２内に配されたコイル状管体部４０を備えている。これらのコイル状管体部４０は、いずれも螺旋状であって、一連に繋がった中空円形状のループ部４０ａが複数の隙間３１を介して上下高さ方向に複数段に積層された構成を有している。ただし、これらのコイル状管体部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。本実施形態においては、図２によく表われているように、最内周のコイル状管体部４０（４０’）を含む水管４（４’）の管径は、他の３本の水管４の管径よりも大きくされている。前記他の３本の水管４の管径は略同一である。最外周のコイル状管体部４０と缶体２の周壁部２０との間には、燃焼ガス通路３２が形成されている。
【００２８】
仕切部材６は、最内周のコイル状管体部４０の内方の空間部３に配されており、この空間部３を第１および第２の領域３０ａ，３０ｂに区画している。第１の領域３０ａは、燃焼器１の燃焼室としての役割を果たす。仕切部材６は、上面がセラミックファイバなどの断熱材６８によって覆われた本体部６０、およびこの本体部６０の上部外周に連設された鍔部６１を有しており、この鍔部６１を利用して最内周のコイル状管体部４０に取り付けられている。複数のコイル状管体部４０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に区分されており、第１の領域３０ａに供給された燃焼ガスは、第１の熱交換部ＨＴ１の複数の隙間３１を通過して燃焼ガス通路３２に流入した後に、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に流入し、その後開口部２２Ｂから底部ケーシング８０内に流入するようになっている。このような燃焼ガスの流通過程において、前記燃焼ガスからは顕熱および潜熱が回収される。図１に表われているように、底部ケーシング８０内に流入した燃焼ガスは、その後排気ダクト８１内に流入し、排気口８１ａから排ガスとして外部に排出される。また、潜熱回収に伴って各コイル状管体部４０の表面に発生したドレインは、カバー体２１Ｂ上に載設されたスペーサ２１Ｂ’の上面に流れ落ちた後に、開口部２２Ｂから底部ケーシング８０内に流れ込むようになっている。そして、このドレインは、底部ケーシング８０の底壁部８０ａに設けられている排出口８２から外部に排出されるようになっている。
【００２９】
複数のコイル状管体部４０の下端および上端には、缶体２の周壁部２０を貫通する補助管体部４１ａ，４１ｂが一体または別体に連設されている。一対のヘッダ４９ａ，４９ｂは、それら補助管体部４１ａ，４１ｂに連結されている。入水用のヘッダ４９ａ内から出湯用のヘッダ４９ｂ内までの間には、複数の水管４を利用して複数（本実施形態においては４つ）の湯水流路が形成されており、ヘッダ４９ａに供給された水は、複数の水管４を分岐して並行に流れた後に、ヘッダ４９ｂ内において混合されてから出湯するようになっている。
【００３０】
図３および図４に示すように、外周寄りの２つのコイル状管体部４０を有する２つの水管４内には、オリフィス４８が設けられている。このオリフィス４８は、たとえば補助管体部４１ｂ内に短寸の円筒状部材を介装することにより形成されている。これに対し、他の２つの水管４にはそのようなオリフィスは設けられていない。このことにより、本実施形態においては、図４に示すように、４つの水管４の最小内径Ｄ１〜Ｄ４は、Ｄ１＞Ｄ２＞Ｄ３≒Ｄ４の関係となっており、最内周のコイル状管体部４０’を有する水管４’の最小内径Ｄ１がそれらのうちで最大となっている。水管４’の出湯口近傍には、コイル状管体部４０’を通過してきた湯水の温度を検出するための温度センサＴＳ１が設けられている。
【００３１】
図１に示すように、入水用のヘッダ４９ａには、給水管９０が接続されており、この給水管９０の一端の給水口９０ａに対して外部から供給されてくる水がヘッダ４９ａを介して各水管４に供給されるようになっている。出湯用のヘッダ４９ｂには、出湯管９１が接続されており、各水管４を通過して加熱生成された湯水は、出湯管９１の一端の出湯口９１ａから外部の所望の給湯先に供給されるようになっている。ただし、給水管９０と出湯管９１とは、流量調整弁Ｖ１および流量センサＱＳ１を有するバイパス配管９２を介して接続されており、給水管９０内に供給された水の一部がバイパス配管９２を通過して出湯管９１内の湯水に混合され得るようになっている。したがって、流量調整弁Ｖ１の動作制御を行なうことにより、ヘッダ４９ａへの入水量や、ヘッダ４９ｂを通過してきた湯水に対する非加熱の水の混合量を変更し、出湯温度を所望の目標温度に制御することが可能である。入水管９０には、複数の水管４に対する入水温度を検出するための温度センサＴＳ２、および入水流量を検出するための流量センサＱＳ２が設けられている。出湯管９１には、各水管４を通過してくる湯水流量を制御するための流量調整弁Ｖ２、出湯用のヘッダ４９ｂを通過した直後の湯水の温度を検出するための温度センサＴＳ４、および出湯温度検出用の温度センサＴＳ３が設けられている。
【００３２】
制御部５は、マイクロコンピュータを用いて構成されており、たとえば台所などの適当な箇所に設置されるリモコン操作盤５０との間においてデータ通信を行ないつつ、給湯装置Ａの各部の動作制御やデータ処理を実行可能である。リモコン操作盤５０は、たとえば複数の操作スイッチ５０ａや表示装置５０ｂを有しており、ユーザが操作スイッチ５０ａを操作することにより、たとえば目標給湯温度を任意に設定可能である。制御部５は、目標給湯温度の出湯を行なうように各部の動作制御を行なうことに加え、温度センサＴＳ１を利用して検出される温度に基づいて、各水管４内の湯水が沸騰することを阻止するための制御をも実行する。ただし、その詳細については後述する。
【００３３】
次に、前記した給湯装置Ａの作用について説明する。
【００３４】
燃焼器１を駆動させると、空間部３の第１の領域３０ａが燃焼室となり、複数のコイル状管体部４０の第１の熱交換部ＨＴ１においては、最内周のコイル状管体部４０’が燃焼ガスによる加熱温度が最も高くなり、最外周のコイル状管体部４０に進むほどその加熱温度が低くなる。これに対し、図４を参照して説明したように、複数の水管４のそれぞれの最小内径Ｄ１〜Ｄ４は、Ｄ１＞Ｄ２＞Ｄ３≒Ｄ４の関係にあるために、それら複数の水管４に通水を行なわせると、複数のコイル状管体部４０のうち、最内周のコイル状管体部４０’の湯水流量が最も多くなる。また、最内周から２番目のコイル状管体部４０の湯水流量がそれに次ぎ、外周寄りの他の２つのコイル状管体部４０の湯水流量は略等しく、かつ最も少なくなる。したがって、複数のコイル状管体部４０は、燃焼ガスによる加熱温度が高いものほど、内部の湯水流量が多いものとなり、複数のコイル状管体部４０のいずれにおいても湯水が沸騰し難くなる。その結果、湯水の沸騰に起因してコイル状管体部４０が熱損傷するといった不具合が適切に抑制される。
【００３５】
また、オリフィス４８は、２つの水管４の出湯口側に設けられており、水管４内の流路抵抗を大きくして、コイル状管体部４０内の水圧を高める作用を発揮する。したがって、水圧が高められることによって湯水の沸騰温度が上昇し、オリフィス４８が設けられている湯水流路において湯水がより沸騰し難くなる効果も期待できる。また、オリフィス４８が出湯口側に設けられていれば、たとえば寒冷期において水管４内の凍結防止を目的としてヘッダ４９ａから水管４内の水抜きを行なう際に、このオリフィス４８が水抜きの妨げになるようなことも無い。本実施形態においては、最内周のコイル状管体部４０’は比較的大径であるものの、それよりも外周寄りの他のコイル状管体部４０は小径とされている。コイル状管体部４０を小径化するほど熱回収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の外周寄りに進行して温度がやや低下した燃焼ガスに対しても、小径化された複数のコイル状管体部４０によって多くの熱回収を行なうことが可能となり、高い熱交換効率を得ることができる。
【００３６】
次いで、制御部５の動作処理手順の一例について、図５に示したフローチャートを参照しつつ説明する。
【００３７】
まず、制御部５は、燃焼器１の燃焼駆動中においては、目標給湯温度Ｔｏでの出湯がなされるように各部の動作制御を行なう（Ｓ１：ＹＥＳ，Ｓ２）。また、制御部５は、温度センサＴＳ１を利用して検出される湯水温度Ｔａが所定の温度Ｔｂ未満であるか否かを判断している（Ｓ３）。温度Ｔｂは、湯水の沸点よりも低い温度であり、たとえば９０℃前後、あるいはそれよりもやや高い温度である。ただし、この温度Ｔｂは、常時一定化されていなくてもよく、たとえば入水温度が低いほど温度Ｔｂの値が高くなるなど、入水温度やその他の条件に応じてその値が変更されるようにしてもかまわない。湯水温度Ｔａが所定温度Ｔｂ未満である場合には、沸騰の虞が無いため、制御部５は、ステップＳ４において燃焼が終了する迄の期間中、沸騰防止用の制御をとくに行なうことはない。
【００３８】
前記とは異なり、湯水温度Ｔａが所定温度Ｔｂ以上になったときには（Ｓ３：ＮＯ）、制御部５は、燃焼器１の燃焼号数を低下させ、または複数の水管４に対する入水量を増加させる制御を実行する（Ｓ５）。もちろん、そのような燃焼量制御と入水量の増加制御とを複合的に行なわせてもかまわない。入水量の増加は、たとえばバイパス配管９２の通水量を減少させることにより行なわせることができる。このような制御が実行されれば、湯水温度Ｔａが低下し、湯水の沸騰が適切に防止される。そして、湯水温度Ｔａが所定温度Ｔｂ未満になると、その後は元の通常の制御モードに復帰する（Ｓ６：ＹＥＳ，Ｓ２）。
【００３９】
一方、前記したような制御を一定時間継続して行なったにも拘わらず、湯水温度Ｔａが所定温度Ｔｂ未満に低下しない場合には（Ｓ６：ＮＯ，Ｓ７：ＹＥＳ）、制御部５は燃焼器１の駆動を停止させるなどして、この給湯装置Ａの運転を停止させる（Ｓ８）。このことによって、湯水の沸騰がより確実に防止される。また、これに伴い、制御部５は、前記の旨をリモコン操作盤５０に表示させるなどの報知処理を実行する（Ｓ９）。このことによって、ユーザは給湯装置Ａの運転停止の理由を的確に察知し、適切な対応措置を採ることが可能となる。なお、図５のフローチャートには示されていないが、給湯装置Ａの運転を停止する前段階の動作として、目標給湯温度Ｔｏをそれよりも所定温度だけ低い温度に変更し、この変更後の目標給湯温度の出湯がなされる制御を実行させることもできる。このような制御を実行させた場合、目標給湯温度を下げたにも拘わらず、湯水温度Ｔａが一定時間内になおも所定温度Ｔｂ未満まで低下しなければ、その時点で給湯装置Ａの運転を停止させることとなる。
【００４０】
図６および図７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。
【００４１】
図６に示す実施形態においては、内周寄りの２つのコイル状管体部４０’の管径が略同一に揃えられ、かつその管径は、他の外周寄りのたとえば３つのコイル状管体部４０の管径よりも大きくされている。燃焼器１の火力が強い場合には、最内周のコイル状管体部４０’のみならず、その隣のコイル状管体部４０’もかなり高温に晒される場合がある。本実施形態においては、そのような内周寄りの２つのコイル状管体部４０’の管径を大きくし、内部の湯水流量を多くすることができるために、それら湯水の沸騰防止を好適に図ることが可能である。
【００４２】
図７に示す実施形態においては、複数の水管４の管径が全て相違しており、最内周のコイル状管体部４０Ａから最外周のコイル状管体部４０Ｄに進むほどそれらの管径が順次小さくなっている。また、複数のコイル状管体部４０Ａ〜４０Ｄのそれぞれの隙間３１の軸長方向の幅ｗ１〜ｗ４も相違しており、最内周から最外周に進むほどそれらの幅は順次小さくなっている。好ましくは、複数のコイル状管体部４０Ａ〜４０Ｄのそれぞれの直径をｄ１〜ｄ４とすると、次の式１’、式１の関係を略満たし、それらの開口面積が略同一に揃えられた構成とされている。
π・ｄ１・ｗ１＝π・ｄ２・ｗ２＝π・ｄ３・ｗ３＝π・ｄ４・ｗ４  （式１’）
故に、ｄ１・ｗ１＝ｄ２・ｗ２＝ｄ３・ｗ３＝ｄ４・ｗ４  （式１）
【００４３】
複数のコイル状管体部４０Ａ〜４０Ｄの１次熱交換部ＨＴ１においては、燃焼ガスが最内周のコイル状管体部４０Ａから最外周のコイル状管体部４０Ｄに進行するほど、その燃焼ガスの温度は低くなる。一方、水管の管径が小さいほど熱回収量を多くすることが可能であることは前述した通りであり、本実施形態においては、燃焼ガスの温度が低下する部分ほどコイル状管体部４０Ａ〜４０Ｄの管径が小さくなっている。このため、温度が低下していく燃焼ガスからの熱回収量を多くすることができる。また、複数の隙間３１は、軸長方向の幅ｗ１〜ｗ４が内周寄りほど大きくされ、それらの開口面積は略同一に揃えられている。したがって、複数の隙間３１を通過する際の燃焼ガスの流速は、略等速となり、大幅な流速低下は生じない。その結果、第１の熱交換部ＨＴ１の熱交換効率が燃焼ガスの流速低下に起因して大きく低下することも好適に防止される。なお、第２の熱交換部ＨＴ２においては、燃焼ガスの流れ方向が最外周のコイル状管体部４０Ｄから最内周のコイル状管体部４０Ａへの向きであり、燃焼ガスが進行するに連れて隙間３１の幅が大きくなる。したがって、この第２の熱交換部ＨＴ２においては、潜熱回収に伴って発生したドレインを水管表面から排除され易くなる効果が得られる。
【００４４】
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。
【００４５】
オリフィスは、水管に設けられる構成に代えて、たとえはヘッダ内に設けることも可能であり、水管を含んで構成される複数の湯水流路のいずれかの箇所に設けられていればよい。また、オリフィスの形成手段も限定されず、たとえば水管の端部開口の一部を別部材によって塞ぐ手段、あるいは水管の一部にプレス加工を施してその部分の流路を絞るといった手段を採用することもできる。さらに、本発明においては、複数の湯水流路の全てにオリフィスを設けた構成とすることも可能であり、オリフィスが設けられる湯水流路の数も限定されない。
【００４６】
本発明において、図５に示したような動作制御を実行する場合、温度センサＴＳ１については、最内周のコイル状管体部４０’を含む水管４’に代えて、これとは別の水管４に設けた構成とすることもできる。たとえば最内周のコイル状管体部４０’の隣に位置するコイル状管体部４０の湯水温度を検出させる場合であっても、その検出温度に基づいて、複数のコイル状管体部４０のいずれの部分にも沸騰を生じないようにするための制御を実行することが可能だからである。もちろん、複数の温度センサを利用して、複数のコイル状管体部を通過してきた湯水の温度を個々に検出することによって沸騰防止制御を行なうこともできる。温度センサは、必ずしも湯水温度を広い範囲で検出し得るものである必要はなく、湯水温度が所定温度になった際にこれを検出し得る機能を備えたものであればよい。
【００４７】
コイル状管体部は、複数であればよく、その具体的な本数は任意に選択可能である。各コイル状管体部のループ部は、中空円形状に限らず、たとえば中空矩形状にすることもできる。缶体についても、各コイル状管体部の形状に対応させるなどしてたとえば矩形筒状に形成することもできる。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ができる。燃焼器の燃焼方式は、燃焼ガスを燃焼器の下方に進行させる逆燃方式に代えて、たとえば燃焼ガスを上方に進行させる正燃式や、横向きなどに進行させる方式とすることもできる。
【００４８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【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】図１に示す給湯装置の要部断面図である。
【図３】図２のIII−III概略断面図である。
【図４】図３の要部拡大断面図である。
【図５】図１に示す給湯装置が具備する制御部の動作処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の他の例を示す要部断面図である。
【図７】本発明の他の例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
Ａ  給湯装置（温水装置）
Ｂ  熱交換器
１  燃焼器
３  空間部
４  水管
５  制御部（制御手段）
３１  隙間
３２  燃焼ガス通路
４０ａ  ループ部
４０，４０Ａ〜４０Ｄ  コイル状管体部
４８  オリフィス
【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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