(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上向き燃焼式バーナー（２０）、
前記上向き燃焼式バーナー（２０）で発生した燃焼顕熱を吸収する顕熱熱交換部（４０）、
および、前記顕熱熱交換部（４０）を通過した燃焼ガスに含まれた水蒸気の潜熱を吸収する潜熱熱交換部（５０）、を含み、
前記顕熱熱交換部（４０）と潜熱熱交換部（５０）は、側方向の幅が互いに同じ大きさで形成され、フィン−チューブ方式の熱交換器で構成され、
前記潜熱熱交換部（５０）の一側部には前記顕熱熱交換部（４０）を通過した燃焼ガスが上方向に流動する流路が形成され、
前記潜熱熱交換部（５０）の中間部には前記潜熱熱交換部（５０）の一側部を通過した燃焼ガスが凝縮水の落下方向と一致する下方向に流動する流路が形成され、
前記潜熱熱交換部（５０）の他側部には前記潜熱熱交換部（５０）の中間部を通過した燃焼ガスが上方向に流動して排気される流路が形成され、
前記潜熱熱交換部（５０）の両側部の幅は前記潜熱熱交換部（５０）の中間部の幅より小さい大きさで形成され、
前記潜熱熱交換部（５０）の両側部に配置される熱交換フィン間の間隔は、前記潜熱熱交換部（５０）の中間部に配置される熱交換フィン間の間隔に比べてより大きく形成され、
前記顕熱熱交換部（４０）と潜熱熱交換部（５０）との間には凝縮水の排出を誘導するための凝縮水受け（７０）が備えられ、
前記凝縮水受け（７０）は、前記顕熱熱交換部（４０）の他側の上端と前記潜熱熱交換部（５０）の中間部の一側の下端との間の領域に傾斜して配置されて、前記顕熱熱交換部（４０）を通過して上方向に流動する燃焼ガスを前記潜熱熱交換部（５０）の一側部に向かうように誘導し、
前記凝縮水受け（７０）には、上側に延び、前記潜熱熱交換部（５０）のチューブ（５３）に結合されて、前記潜熱熱交換部（５０）の中間部と一側部との間に燃焼ガスの側方向の流動を遮断するための上向き垂直板（７４）が形成されたことを特徴とする、
コンデンシング方式の燃焼機器。
【請求項２】
前記顕熱熱交換部（４０）と潜熱熱交換部（５０）の両側部には、それぞれ熱媒体の流動方向を転換するための複数の流路キャップが備えられ、前記複数の流路キャップを含む顕熱熱交換部（４０）と潜熱熱交換部（５０）の側方向の幅は、前記上向き燃焼式バーナー（２０）が内設される燃焼室（３０）のケースの側方向の幅と同じ大きさで形成されたことを特徴とする、請求項１に記載のコンデンシング方式の燃焼機器。
【請求項３】
上向き燃焼式バーナー（２０）、
前記上向き燃焼式バーナー（２０）で発生した燃焼顕熱を吸収する顕熱熱交換部（４０）、
および、前記顕熱熱交換部（４０）を通過した燃焼ガスに含まれた水蒸気の潜熱を吸収する潜熱熱交換部（５０）、を含み、
前記顕熱熱交換部（４０）と潜熱熱交換部（５０）は、側方向の幅が互いに同じ大きさで形成され、フィン−チューブ方式の熱交換器で構成され、
前記潜熱熱交換部（５０）の一側部には前記顕熱熱交換部（４０）を通過した燃焼ガスが上方向に流動する流路が形成され、
前記潜熱熱交換部（５０）の中間部には前記潜熱熱交換部（５０）の一側部を通過した燃焼ガスが凝縮水の落下方向と一致する下方向に流動する流路が形成され、
前記潜熱熱交換部（５０）の他側部には前記潜熱熱交換部（５０）の中間部を通過した燃焼ガスが上方向に流動して排気される流路が形成され、
前記潜熱熱交換部（５０）の両側部の幅は前記潜熱熱交換部（５０）の中間部の幅より小さい大きさで形成され、
前記潜熱熱交換部（５０）の両側部に配置される熱交換フィン間の間隔は、前記潜熱熱交換部（５０）の中間部に配置される熱交換フィン間の間隔に比べてより大きく形成され、
前記潜熱熱交換部（５０）の上側には、前記潜熱熱交換部（５０）の一側部を通過して上方向に流動する燃焼ガスを前記潜熱熱交換部（５０）の中間部に向かうように誘導するための流路ガイド部材（８０）が備えられ、
前記潜熱熱交換部（５０）の上側には上部蓋（６１）と煙筒（６２）を含む排気煙道（６０）が備えられ、
前記流路ガイド部材（８０）は、前記潜熱熱交換部（５０）の中間部の他側の上端と前記上部蓋（６１）の底面との間に傾斜して配置される傾斜板（８１）と、前記傾斜板（８１）に一体に形成されて前記上部蓋（６１）の底面に結合される固定板（８２）を含むことを特徴とする、
コンデンシング方式の燃焼機器。
【請求項４】
前記潜熱熱交換部（５０）を構成する熱交換フィン（５５）の上端と、前記上部蓋（６１）と流路ガイド部材（８０）との間には、前記潜熱熱交換部（５０）の一側部を通過して上方向に流動する燃焼ガスが前記潜熱熱交換部（５０）の中間部に向かって流動するようにするために、流路切り替え空間が形成されたことを特徴とする、請求項３に記載のコンデンシング方式の燃焼機器。
【請求項５】
前記傾斜板（８１）には、下側に延び、前記潜熱熱交換部（５０）のチューブ（５３）に結合されて、前記潜熱熱交換部（５０）の中間部と他側部との間に燃焼ガスの側方向の流動を遮断するための下向き垂直板（８３）が形成されたことを特徴とする、請求項３に記載のコンデンシング方式の燃焼機器。
【請求項６】
前記固定板（８２）は前記煙筒（６２）の外側面の周りに結合され、前記固定板（８２）には前記傾斜板（８１）を固定支持するための支持台（８２ａ）が形成されたことを特徴とする、請求項３に記載のコンデンシング方式の燃焼機器。
【請求項７】
前記顕熱熱交換部（４０）はステンレス（ＳＵＳ）または銅（Ｃｕ）材質で構成され、前記潜熱熱交換部（５０）はステンレス（ＳＵＳ）材質で構成されたことを特徴とする、請求項１に記載のコンデンシング方式の燃焼機器。
【請求項８】
前記潜熱熱交換部（５０）の他側部に形成された燃焼ガスの流路幅は、前記潜熱熱交換部（５０）の一側部に形成された燃焼ガスの流路幅と同じ大きさで形成されるかより小さい大きさで形成されたことを特徴とする、請求項１に記載のコンデンシング方式の燃焼機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンデンシング方式の燃焼機器に関するものであって、さらに詳細には、燃焼機器の内部の空間活用度を高めて体積を小型化することによって設置空間上の制約を減らすと共に、顕熱熱交換部と潜熱熱交換部の部品を共用化することによって原価を節減できるコンデンシング方式の燃焼機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にボイラーや温水器などの燃焼機器は、燃焼過程で発生する燃焼熱を利用して熱媒体を加熱し、加熱した熱媒体を配管に沿って循環させることによって、室内暖房用として使用したり温水用として使用することができるようにする装置である。
【０００３】
最近生産される燃焼機器は、熱効率を増大させるために、燃焼室で発生した燃焼ガスの顕熱を吸収する顕熱熱交換部と、顕熱熱交換部で熱交換を終えた燃焼ガスに含まれた水蒸気の凝縮潜熱を吸収する潜熱熱交換部と、を具備したコンデンシング方式で構成される。
【０００４】
このようなコンデンシング方式の燃焼機器は、バーナーの燃焼方向を基準として下向き燃焼式と上向き燃焼式とに大別される。
【０００５】
下向き燃焼式は、燃焼ガスの流動方向と凝縮水の落下方向とが自然に一致するようになるので潜熱を最大限に回収できる長所はあるものの、下向き燃焼が可能なバーナーの使用が必須である。このようなバーナーの一例として、予混合バーナーは、燃焼安定性が劣り、複雑な燃焼制御を具現するために高価な制御システムを使用しなければならない短所がある。
【０００６】
これに反し、上向き燃焼式は、バーナーの種類に制限を受けないため燃焼安定性が高く、比較的低価のブンゼンバーナーが使用できる長所がある。
【０００７】
従来コンデンシング方式の燃焼機器と関連した先行技術として、図１には韓国公開特許第１０−２００９−００６７７６０号に開示された上向き燃焼式コンデンシングボイラーが図示されている。
【０００８】
従来コンデンシングボイラーは、送風機１１０の直上側に設置されて火炎が上向きに形成される上向き燃焼式バーナー１２０、前記バーナー１２０で発生した燃焼顕熱を吸収する顕熱熱交換部１３０、前記顕熱熱交換部１３０で熱交換を終えた燃焼ガスに含まれた水蒸気の潜熱を吸収する潜熱熱交換部１５０、潜熱熱交換部１５０で発生した凝縮水を排出するための凝縮水受け１６０、および燃焼ガスが排気される排気煙道１７０を含む。
【０００９】
前記顕熱熱交換部１３０は、熱交換配管１３１が水平方向に離隔して並んで配列され、潜熱熱交換部１５０は上下面が開放されたボックス状の本体１５２の内部に複数の熱交換配管１５１が水平方向に一定の間隔離隔して設置される。
【００１０】
前記顕熱熱交換部１３０を通過した燃焼ガスは、流路が狭くなったガス流路部１４０を経由した後、潜熱熱交換部１５０に流入する。前記ガス流路部１４０を形成するハウジング１４１は、下側が広く、上側に行くほど幅が狭くなる形状とされており、排気ガスの流れを右側に偏向させる。
【００１１】
前記ハウジング１４１の内部に沿って上方向に流れる排気ガスは、ハウジング１４１の上側終端部から左側方向に方向転換された後、さらに鉛直下方向に流れ方向が転換されて潜熱熱交換部１５０を通過するように構成されている。
【００１２】
このような構成によると、燃焼ガスの流動方向と凝縮水の落下方向とが一致するようになるため、潜熱熱交換部１５０での潜熱の回収効率が向上し、凝縮水の排出が容易な利点がある。
【００１３】
しかし、従来のコンデンシング方式の燃焼機器は、図１に図示された通り、潜熱熱交換部１５０を通過した燃焼ガスの流動方向を排気煙道１７０に向かう上方向に転換させるための流路を形成するための構成として、潜熱熱交換部１５０の一側部が顕熱熱交換部１３０の一側面を基準として外側に所定長さＬ突出した形態で構成されるため、燃焼機器の上部の幅が下部の幅と比べて大きく形成されるので、燃焼機器の設置空間上の制約を受ける問題点がある。
【００１４】
また、潜熱熱交換部１５０の上側に配置されるハウジングが平たい形状に形成されており、ガス流路部１４０を通過して上向きに流動する燃焼ガスが潜熱熱交換部１５０の全領域に亘って均一に分配されず、一部の領域にのみ偏重して流動するようになるため、潜熱熱交換部１５０での熱交換効率を最大化できない構造的な短所がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は前記のような問題点を解決するために案出されたものであって、燃焼機器の内部の空間活用度を高めて体積を小型化することによって設置空間上の制約を減らし、設置が容易なコンデンシング方式の燃焼機器を提供することにその目的がある。
【００１６】
本発明の他の目的は、顕熱熱交換部と潜熱熱交換部の部品を共用化することによって、原価を節減し、生産性を向上させることができるコンデンシング方式の燃焼機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前述したような目的を具現するための本発明のコンデンシング方式の燃焼機器１は、上向き燃焼式バーナー２０、前記バーナー２０で発生した燃焼顕熱を吸収する顕熱熱交換部４０、および前記顕熱熱交換部４０を通過した燃焼ガスに含まれた水蒸気の潜熱を吸収する潜熱熱交換部５０、を含み、前記顕熱熱交換部４０と潜熱熱交換部５０は、側方向の幅が互いに同じ大きさで形成され、共通した構造のフィン−チューブ方式の熱交換器で構成され、前記潜熱熱交換部５０の一側部には前記顕熱熱交換部４０を通過した燃焼ガスが上方向に流動する流路が形成され、前記潜熱熱交換部５０の中間部には前記潜熱熱交換部５０の一側部を通過した燃焼ガスが凝縮水の落下方向と一致する下方向に流動する流路が形成され、前記潜熱熱交換部５０の他側部には前記潜熱熱交換部５０の中間部を通過した燃焼ガスが上方向に流動して排気される流路が形成されたことを特徴とする。
【００１８】
前記潜熱熱交換部５０の両側部の幅は前記潜熱熱交換部５０の中間部の幅より小さい大きさで形成され、前記潜熱熱交換部５０の両側部に配置される熱交換フィン間の間隔は、前記潜熱熱交換部５０の中間部に配置される熱交換フィン間の間隔に比べてより大きく形成され得る。
【００１９】
前記顕熱熱交換部４０と潜熱熱交換部５０の両側部には、それぞれ熱媒体の流動方向を転換するための複数の流路キャップが備えられ、前記複数の流路キャップを含む顕熱熱交換部４０と潜熱熱交換部５０の側方向の幅は、前記バーナー２０が内設される燃焼室３０のケースの側方向の幅と対応する大きさで形成され得る。
【００２０】
前記顕熱熱交換部４０と潜熱熱交換部５０との間には凝縮水の排出を誘導するための凝縮水受け７０が備えられ、前記凝縮水受け７０は、前記顕熱熱交換部４０の他側上端と前記潜熱熱交換部５０の中間部の一側下端との間の領域に傾斜して配置されて、前記顕熱熱交換部４０を通過して上方向に流動する燃焼ガスを前記潜熱熱交換部５０の一側部に向かうように誘導することができる。
【００２１】
前記凝縮水受け７０には、上側に延び、前記潜熱熱交換部５０のチューブ５３に結合されて、前記潜熱熱交換部５０の中間部と一側部との間に燃焼ガスの側方向の流動を遮断するための上向き垂直板７４が形成され得る。
【００２２】
前記潜熱熱交換部５０の上側には、前記潜熱熱交換部５０の一側部を通過して上方向に流動する燃焼ガスを前記潜熱熱交換部５０の中間部領域に向かうように誘導するための流路ガイド部材８０が備えられ得る。
【００２３】
前記潜熱熱交換部５０の上側には、上部蓋６１と煙筒６２を含む排気煙道６０が備えられ、前記流路ガイド部材８０は、前記潜熱熱交換部５０の中間部の他側上端と前記上部蓋６１の底面との間に傾斜して配置される傾斜板８１と、前記傾斜板８１に一体に形成されて前記上部蓋６１の底面に結合される固定板８２を含んで構成され得る。
【００２４】
前記潜熱熱交換部５０を構成する熱交換フィン５５の上端と、前記上部蓋６１と流路ガイド部材８０との間には、前記潜熱熱交換部５０の一側部を通過して上方向に流動する燃焼ガスが前記潜熱熱交換部５０の中間部に向かって分配されて流動するようにするために、上側に膨らんだ流路切り替え空間が形成され得る。
【００２５】
前記傾斜板８１には下側に延び、前記潜熱熱交換部５０のチューブ５３に結合されて、前記潜熱熱交換部５０の中間部と他側部間に燃焼ガスの側方向の流動を遮断するための下向き垂直板８３が形成され得る。
【００２６】
前記固定板８２は前記煙筒６２の外側面の周りに結合され、前記固定板８２には前記傾斜板８１を固定支持するための支持台８２ａが形成され得る。
【００２７】
前記顕熱熱交換部４０はステンレス（ＳＵＳ）または銅（Ｃｕ）材質で構成され、前記潜熱熱交換部５０はステンレス（ＳＵＳ）材質で構成され得る。
【００２８】
前記潜熱熱交換部５０の他側部に形成された燃焼ガスの流路幅は、前記潜熱熱交換部５０の一側部に形成された燃焼ガスの流路幅と同じ大きさで形成されるかより小さい大きさで形成され得る。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によると、顕熱熱交換部と潜熱熱交換部の側方向の幅を同じ大きさで形成し、潜熱熱交換部の両側部には燃焼ガスの上方向の流動のための流路を形成し、潜熱熱交換部の中間部には燃焼ガスの下方向の流動のための流路を形成することによって、燃焼機器の体積が小型化されて設置空間上の制約を減らすことができ、燃焼機器の内部の空間活用度を高めることができる。
【００３０】
また、顕熱熱交換部と潜熱熱交換部を共通した構造のフィン−チューブ方式の熱交換器で構成することによって部品を共用化することができるため、燃焼機器の製作原価を削減し、生産性を向上させることができる。
【００３１】
また、潜熱熱交換部を通過する燃焼ガスの流動方向と凝縮水の排出方向とが鉛直下方向に向かうように一致させることによって潜熱の回収効率を最大化することができ、潜熱熱交換部の下側に落下した凝縮水は傾斜して配置された凝縮水受けを通じて凝縮水排出管側に誘導されるので凝縮水の排出が容易である。
【００３２】
また、上向き燃焼式燃焼機器において、燃焼ガスの流路の方向転換のための凝縮水受けと流路ガイド部材の一側端とを潜熱熱交換部のチューブの形状に合わせられて結合されるように構成することによって、凝縮水受けと流路ガイド部材とが堅固に装着され得るため、耐久性を向上させることができる。
【００３３】
また、潜熱熱交換部の両側部に燃焼ガスの流路を形成し、チューブの周りには熱交換フィンを比較的大きな間隔で結合させることによって、燃焼ガスの流動抵抗を最小化しつつも熱媒体の水圧によるチューブの変形を防止することができる。
【００３４】
また、潜熱熱交換部の他側部に形成された燃焼ガスの流路幅を、潜熱熱交換部の一側部に形成された燃焼ガスの流路幅より小さい大きさで形成する場合、潜熱熱交換部の中間部の領域をより広く確保することができるため、潜熱熱交換部での熱交換効率をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来のコンデンシング方式の燃焼機器の構造を示した概略図。
【図２】本発明に係るコンデンシング方式の燃焼機器の斜視図。
【図３】図２の平面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図５】本発明に係るコンデンシング方式の燃焼機器の主要部の分解斜視図。
【図６】顕熱交換部の平面図。
【図７】潜熱交換部の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例に対する構成および作用を詳細に説明する。
【００３７】
図２〜図７を参照する。本発明に係るコンデンシング方式の燃焼機器１は、空気を供給する送風機１０、前記空気と燃料の混合気を燃焼させる上向き燃焼式バーナー２０、前記バーナー２０で生成した火炎によって燃焼が行われる燃焼室３０、前記燃焼室３０の上部に備えられて前記バーナー２０で発生した燃焼ガスの燃焼顕熱を吸収する顕熱熱交換部４０、前記顕熱熱交換部４０を通過した燃焼ガスに含まれた水蒸気の潜熱を吸収する潜熱熱交換部５０、および前記潜熱熱交換部５０を通過した燃焼ガスが排気される排気煙道６０を含んで構成される。
【００３８】
前記バーナー２０は、燃焼に必要な最小限の１次空気をノズル部に供給し、火炎が形成される部位に過剰二次空気を供給するブンゼンバーナー、またはガスと空気をあらかじめ混合した後に燃焼させる予混合バーナーのうちいずれか一つを使うことができる。
【００３９】
前記顕熱熱交換部４０と潜熱熱交換部５０は、側方向の幅が互いに同じ大きさで形成され、共通した構造のフィン−チューブ（Ｆｉｎ−Ｔｕｂｅ）方式の熱交換器で構成される。前記顕熱熱交換部４０はステンレス（ＳＵＳ）または銅（Ｃｕ）材質で構成され、前記潜熱熱交換部５０はステンレス（ＳＵＳ）材質で構成され得る。
【００４０】
図２と図６を参照する。前記顕熱熱交換部４０は、潜熱熱交換部５０を経由した熱媒体が連結管５６を通じて流入する熱媒体流入管４１と、顕熱熱交換部４０を経由した熱媒体が暖房所要先または温水所要先に供給される熱媒体供給管４２が備えられる。前記熱媒体流入管４１と熱媒体供給管４２との間には、熱媒体が内部に沿って流れる多数個のチューブ（４３；４３−１、４３−２、４３−３、４３−４）が前後方向に一定の間隔離隔して配置される。
前記熱媒体流入管４１と多数個のチューブ４３および熱媒体供給管４２の外側面には、多数個の熱交換フィン４５が左右方向に稠密に離隔して配置される。そして、前記チューブ４３の両側面には熱媒体の流動方向が、図６で矢印で表示されたように、左右方向に転換されるように誘導するための複数の流路キャップ（４４；４４−１、４４−２、４４−３、４４−４、４４−５）が結合される。
【００４１】
図２と図７を参照する。前記潜熱熱交換部５０は、暖房所要先または温水所要先を経由した後に熱媒体が回収される熱媒体回収管５１と、潜熱熱交換部５０を経由した熱媒体が連結管５６を通じて顕熱熱交換部４０側に排出されるようにする熱媒体排出管５２が備えられる。前記熱媒体回収管５１と熱媒体排出管５２との間には、熱媒体が内部に沿って流れる多数個のチューブ（５３；５３−１、５３−２、５３−３、５３−４）が前後方向に一定の間隔離隔して配置される。
前記熱媒体回収管５１と多数個のチューブ５３および熱媒体排出管５２の外側面には、多数個の熱交換フィン（５５；５５−１、５５−２、５５−３）が左右方向に離隔して配置される。そして、前記チューブ５３の両側には、熱媒体の流動方向が、図７で矢印で表示されたように、左右方向に転換されるように誘導するための複数の流路キャップ（５４；５４−１、５４−２、５４−３、５４−４、５４−５）が結合される。
【００４２】
前記のように、顕熱熱交換部４０と潜熱熱交換部５０で熱媒体の流動方向が左右方向に転換されるように構成することによって、チューブ４３、５３の内部を流れる熱媒体と燃焼ガス間の伝熱面積を増大させて熱交換効率を向上させることができる。
【００４３】
そして、顕熱熱交換部４０と潜熱熱交換部５０を共通した構造のフィン−チューブ方式の熱交換器で構成することによって、潜熱熱交換部５０の別途製作による煩わしさを減少させることができ、潜熱熱交換部５０の小型化が可能となる。
【００４４】
また、前記複数の流路キャップ４４、５４を含む顕熱熱交換部４０と潜熱熱交換部５０の側方向の幅は、燃焼室３０のケースの側方向の幅と対応する大きさで形成される。
したがって、図４に図示された通り、燃焼機器１の燃焼室３０と顕熱熱交換部４０および潜熱熱交換部５０の全体の外観は、直六面体状に形成されるようになるので、従来技術において潜熱熱交換部の一側部が燃焼室および顕熱熱交換部の一側から所定長さ突出する構成と比較して、本発明では燃焼機器１の全体の体積が小型化され、一定の直六面体の形態に製作され得るため、燃焼機器１の設置空間上の制約を減らすことができ、燃焼機器１内部の空間活用度を高めることができる。
【００４５】
図４と図７を参照する。潜熱熱交換部５０の一側部５０ａには顕熱熱交換部４０を通過した燃焼ガスが上方向に流動する流路が形成され、潜熱熱交換部５０の中間部５０ｃには潜熱熱交換部５０の一側部５０ａを通過した燃焼ガスが凝縮水の落下方向と一致する下方向に流動する流路が形成され、潜熱熱交換部５０の他側部５０ｂには潜熱熱交換部５０の中間部５０ｃを通過した燃焼ガスが上方向に流動して排気される流路が形成される。
【００４６】
図４において、矢印は燃焼ガスの流動方向を示したものである。
【００４７】
前記潜熱熱交換部５０の両側部５０ａ、５０ｂの幅は、潜熱熱交換部５０の中間部５０ｃの幅より小さい大きさで形成され、潜熱熱交換部５０の両側部５０ａ、５０ｂに配置される熱交換フィン５５−１、５５−２間の間隔は、潜熱熱交換部５０の中間部５０ｃに配置される熱交換フィン５５−３間の間隔に比べてより大きく形成される。
【００４８】
このように潜熱熱交換部５０の両側部５０ａ、５０ｂに備えられる熱交換フィン５５−１、５５−２の間隔を大きく形成することによって、比較的流路が狭い潜熱熱交換部５０の両側部５０ａ、５０ｂを経由して上方向に流動する燃焼ガスの流動抵抗を減少させると共に、熱交換フィン５５−１、５５−２を通じて燃焼ガスの熱がチューブ４３、５３の内部を流れる熱媒体に伝達されて熱交換効率を向上させることができる。
【００４９】
前記チューブ４３、５３は熱交換面積を広く確保できるように平たい楕円形で構成され得、この場合、前記熱交換部５０の両側部５０ａ、５０ｂに備えられる熱交換フィン５５−１、５５−２はチューブ４３、５３の外側面を支持することによって、温水器のように熱媒体に大きな水圧が作用する燃焼機器の場合にも、熱媒体の水圧によるチューブ４３、５３の変形を効果的に防止することができる。
【００５０】
また、前記潜熱熱交換部５０の他側部に形成された燃焼ガスの流路Ｓ７の幅は、前記潜熱熱交換部５０の一側部に形成された燃焼ガスの流路Ｓ４の幅と同じ大きさで形成されるかより小さい大きさで形成され得る。
【００５１】
前記潜熱熱交換部５０の一側部を通過する燃焼ガスは、顕熱熱交換部４０を通過した高温の状態であって、その体積が大きい状態であるので、その流路Ｓ４を大きく形成する必要があるが、前記潜熱熱交換部５０の他側部を通過する燃焼ガスは、潜熱熱交換部５０を通過しながら温度が下がるようになり、その体積が減少するようになるので、その流路Ｓ７は前記流路Ｓ４に比べて小さく形成しても流動抵抗を受けなくなる。
【００５２】
したがって、前記潜熱熱交換部５０の他側部に形成された燃焼ガスの流路Ｓ７の幅を、潜熱熱交換部５０の一側部に形成された燃焼ガスの流路Ｓ４の幅より小さい大きさで形成することができ、この場合、潜熱熱交換部５０の中間部の領域をより広く確保することができるため、潜熱熱交換部５０での熱交換効率をさらに向上させることができる。
【００５３】
図４と図５を参照する。前記顕熱熱交換部４０と潜熱熱交換部５０との間には凝縮水の排出のための凝縮水受け７０が備えられる。
【００５４】
前記凝縮水受け７０は、前記顕熱熱交換部４０の他側上端と前記潜熱熱交換部５０の中間部５０ｃの一側下端との間の領域に傾斜して配置された底板７１と、前記底板７１の前端と後端から上側に延びて潜熱熱交換部５０の前面と後面を密閉する前面板７２と後面板７３、および前記底板７１の一側端から上側に延びて潜熱熱交換部５０のチューブ５３に結合されて潜熱熱交換部５０の中間部５０ｃと一側部５０ａとの間に燃焼ガスの側方向の流動を遮断するための上向き垂直板７４で構成される。
【００５５】
前記凝縮水受け７０の底板７１は、潜熱熱交換部５０で生成して落下する凝縮水を凝縮水排出管７６に向かうように誘導する機能と、顕熱熱交換部４０を通過して上向きに流動する燃焼ガスを潜熱熱交換部５０の一側部５０ａに向かうように誘導する機能をする。
【００５６】
前記上向き垂直板７４の上端には、潜熱熱交換部５０のチューブ５３の形状に合わせられて結合されるように、チューブ結合溝７４ａが形成される。
【００５７】
前記上向き垂直板７４の一側には開口部７５が形成されて、潜熱熱交換部５０の一側部５０ａに向かって側方向に流動する燃焼ガスが上方向に流動する通路を提供する。
【００５８】
一方、前記潜熱熱交換部５０の上側には上部蓋６１と煙筒６２を含む排気煙道６０が備えられ、前記潜熱熱交換部５０と上部蓋６１との間には潜熱熱交換部５０の一側部５０ａを通過して上方向に流動する燃焼ガスを潜熱熱交換部５０の中間部領域５０ｃに向かうように誘導するための流路ガイド部材８０が備えられる。
【００５９】
前記流路ガイド部材８０は、潜熱熱交換部５０の中間部５０ｃの他側上端と前記上部蓋６１の底面との間に傾斜して配置される傾斜板８１と、前記傾斜板８１に一体に形成されて前記上部蓋６１の底面に結合される固定板８２と、前記固定板８２から延長形成されて傾斜板８１を固定支持するための支持台８２ａと、前記傾斜板８１の他側端から下側に延び、潜熱熱交換部５０のチューブ５３に結合されて前記潜熱熱交換部５０の中間部５０ｃと他側部５０ｂとの間に燃焼ガスの側方向の流動を遮断するための下向き垂直板８３で構成される。
【００６０】
前記下向き垂直板８３の下端には、潜熱熱交換部５０のチューブ５３の形状に合わせられて結合されるようにチューブ結合溝８３ａが形成される。
【００６１】
このように流路ガイド部材８０は、固定板８２と支持台８２ａによって上部蓋６１の底面に固定されると共に、下向き垂直板８３によって潜熱熱交換部５０のチューブ５３に結合されて堅固に支持され得る。
【００６２】
そして、前記潜熱熱交換部５０を構成する熱交換フィン５５の上端と、前記上部蓋６１と流路ガイド部材８０との間には、上側に膨らんだ流路切り替え空間Ｓ５が形成される。このような構成によって、潜熱熱交換部５０の一側部５０ａを通過して上方向に流動する燃焼ガスは、潜熱熱交換部５０の中間部５０ｃに向かって均一に分配されて流動できるようになるので、潜熱熱交換部５０の中間部５０ｃを通過する燃焼ガスの流動抵抗を減少させ、熱交換効率を向上させることができる。
【００６３】
図４を参照する。燃焼ガスの流動経路を説明すると、送風機１０の出口Ｓ１に排出された空気は、燃焼用ガスと混ぜられてバーナー２０の点火によって燃焼し、バーナー２０で発生した燃焼ガスは燃焼室３０の内部空間Ｓ２から上方向に流動して顕熱熱交換部４０を通過して熱媒体に燃焼顕熱を伝達するようになる。
【００６４】
顕熱熱交換部５０の上側の空間Ｓ３に進入した燃焼ガスは、凝縮水受け７０により一側に誘導されて潜熱熱交換部５０の一側部５０ａに位置する熱交換フィン５５−１の間の燃焼ガスの流路Ｓ４を通過して上方向に流動し、潜熱熱交換部５０の上端と上部蓋６１のと間の空間Ｓ５に流動した燃焼ガスは、流路ガイド部材８０により流動方向が転換されて潜熱熱交換部５０の中間部５０ｃを通過して下方向に流動するようになる。
【００６５】
潜熱熱交換部５０の中間部５０ｃの下側の空間Ｓ６に流動した燃焼ガスは、凝縮水受け７０により他側に誘導されて潜熱熱交換部５０の他側部５０ｂに位置する熱交換フィン５５−２の間の燃焼ガスの流路Ｓ７を通過して上方向に流動するようになり、潜熱熱交換部５０の上端と上部蓋６１との間の空間Ｓ８に流動した燃焼ガスは、流路ガイド部材８０により煙筒６２に向かうように誘導された後に上側に排出される。
【００６６】
このように前記潜熱熱交換部５０の中間部５０ｃでは、燃焼ガスの流動方向が凝縮水が落下する方向と一致する下方向に向かうようになるので、燃焼ガスと凝縮水との間の接触を最小化することによって、燃焼ガスに含まれた水分の凝縮量を増大させることができ、これによって潜熱の回収効率を最大化させることができるようになる。
【符号の説明】
【００６７】
１  燃焼機器
１０  送風機
２０  バーナー
３０  燃焼室
４０  顕熱熱交換部
４１  熱媒体流入管
４２  熱媒体供給管
４３  チューブ
４４  流路キャップ
５０  潜熱熱交換部
５１  熱媒体回収管
５２  熱媒体排出管
５３  チューブ
５４  流路キャップ
６０  排気煙道
６１  上部蓋
６２  煙筒
７０  凝縮水受け
７１  底板
７２  前面板
７３  後面板
７４  上向き垂直板
７４ａ  チューブ結合溝
７５  開口部
８０  流路ガイド部材
８１  傾斜板
８２  固定板
８２ａ  支持台
８３  下向き垂直板
８３ａ  チューブ結合溝
【図１】
0006763951.tif 000002
【図２】
0006763951.tif 000003
【図３】
0006763951.tif 000004
【図４】
0006763951.tif 000005
【図５】
0006763951.tif 000006
【図６】
0006763951.tif 000007
【図７】
0006763951.tif 000008