(57)【要約】【課題】所定の仕切部材上に燃料オイルが流れ落ちる事態が発生しても、その仕切部材上に多くの燃料オイルが溜まることを好適に防止し、しかも熱交換効率が低下するといった不具合も適切に抑制し得る温水装置を提供する。【解決手段】仕切部材６上に積層された断熱材６８を固定させる固定具５０，５１を備え、断熱材６８は、透油性を有する繊維状または多孔質状であることにより、上面上に燃焼器１から燃料オイルが落ちてきたときにこれを仕切部材６上に透過させることが可能であり、仕切部材６には、この仕切部材６上に到達した燃料オイルを下方に排出可能とする孔部６２が設けられ、孔部６２の直上領域は、断熱材６８および固定具５０，５１の少なくとも一方によって覆われ、孔部６２への燃焼ガスの進行が抑制可能とされている。【選択図】  図２
2007292347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料オイルを燃焼させる燃焼器と、
複数のループ部が複数の隙間を介して上下方向に並び、かつ前記燃焼器の下方に位置する空間部を内部に形成している熱交換用のコイル状管体部と、
前記空間部の上下方向の中間部または下部を塞ぎ、かつ前記燃焼器により発生された燃焼ガスが前記空間部の下方にそのまま通過することを阻止して前記燃焼ガスを前記複数の隙間に進行させる仕切部材と、
この仕切部材の上面上に積層された断熱材と、
を備えている、温水装置であって、
前記断熱材を前記仕切部材に固定させる固定具を備えているとともに、
前記断熱材の全体または一部は、透油性を有する繊維状または多孔質状であることにより、上面上に前記燃焼器から燃料オイルが落ちてきたときにこれを前記仕切部材上に透過させることが可能であり、
前記仕切部材には、この仕切部材上に到達した燃料オイルを下方に排出可能とする孔部が設けられ、
前記孔部の直上領域は、前記断熱材および前記固定具の少なくとも一方によって覆われ、前記孔部への燃焼ガスの進行が抑制可能な構成とされていることを特徴とする、温水装置。
【請求項２】
前記仕切部材と前記断熱材との間には、前記断熱材を透過して前記仕切部材上に到達した燃料オイルを前記孔部に向けて流れさせることが可能な空隙部が形成されている、請求項１に記載の温水装置。
【請求項３】
前記固定具は、ボルトおよびナットであり、
前記仕切部材には、前記ボルトの軸部が挿通し、かつこの軸部よりも大径とされてこの軸部との間に隙間を生じるボルト挿通用の孔部が設けられており、
このボルト挿通用の孔部が、前記燃料オイルの排出を可能とする孔部とされている、請求項１または２に記載の温水装置。
【請求項４】
前記固定具の一部は、前記断熱材の上方に露出しないように前記断熱材の内部に埋設されており、かつ前記固定具の他の部分は、前記断熱材よりも下方に位置している、請求項１ないし３のいずれかに記載の温水装置。
【請求項５】
前記固定具は、軸部を有しており、この軸部の全体または一部は、前記仕切部材の下方領域において一定方向に延びた放熱部とされている、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】
前記仕切部材の孔部からその下方に燃料オイルが流れ落ちた場合にこの燃料オイルを一定の経路で流通させるための流路と、
この流路を流通する燃料オイルを捕捉するオイル捕捉手段と、
前記流路を流通する燃料オイルが前記オイル捕捉手段の捕捉可能量を超えることにより前記オイル捕捉手段の下流に流れたときにこれを検出するオイルセンサと、
をさらに備えている、請求項１ないし５のいずれかに記載の温水装置。
【請求項７】
複数のループ部が複数の隙間を介して上下方向に並び、かつ内方に空間部を形成している熱交換用のコイル状管体部と、
前記空間部の上下方向の中間部または下部を塞ぎ、かつ前記空間部にその上方側から燃焼ガスが供給されたときに、この燃焼ガスが前記空間部の下方にそのまま通過することを阻止して前記燃焼ガスを前記コイル状管体部の複数の隙間に向けて進行させる仕切部材と、
この仕切部材の上面上に積層された断熱材と、
を備えている、熱交換器であって、
前記断熱材を前記仕切部材に固定させる固定具を備えているとともに、
前記断熱材の全体または一部は、透油性を有する繊維状または多孔質状であることにより、上面上に燃料オイルが落ちてきたときにこれを前記仕切部材上に透過させることが可能であり、
前記仕切部材には、この仕切部材上に到達した燃料オイルを下方に排出可能とする孔部が設けられ、
前記孔部の直上領域は、前記断熱材および前記固定具の少なくとも一方により覆われ、前記空間部から前記孔部への燃焼ガスの進行が抑制可能な構成とされていることを特徴とする、熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼器により発生させた燃焼ガスから熱回収を行うことにより温水を生成する温水装置、およびこの温水装置に用いられる熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
温水装置の一例としては、逆燃焼式の燃焼器と、この燃焼器の下方に配されたコイル状管体部を有する水管式の熱交換器とを備えており、かつ前記コイル状管体部の内方の空間部またはこの空間部の下部には、燃焼ガスストッパとしての役割を果たす仕切部材が設けられたものがある（たとえば、特許文献１〜３を参照）。この温水装置においては、燃焼器を駆動させて燃料を下向きに燃焼させると、この燃焼ガスは仕切部材に衝突し、その後コイル状管体部の複数のループ部どうしの隙間を通過する。前記コイル状管体部は、その際に前記燃焼ガスから熱回収を行ない、加熱された湯水が好適に生成される。前記仕切部材は、燃焼ガスによって高温に加熱されるため、その熱損傷を防止することを目的として、その上面には耐熱性に優れる断熱材が積層されている。
【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、改善すべき点がある。
【０００４】
すなわち、燃焼器としては、灯油や軽油などの燃料オイルを燃焼させるオイル燃焼器が用いられる場合がある。このような燃焼器を用いる場合、その設計製作に際しては、燃料オイル漏れを生じないように万全の注意が払われるが、大地震やその他の特殊な事情に原因して、燃焼器やその近傍の配管部が破損し、燃料オイルが熱交換器内に流れることが想定し得る。仮に、このような事態が発生すると、燃焼器から仕切部材上に燃料オイルが流れ落ちてその上面上に溜まる可能性がある。このように燃料オイルが仕切部材上に溜まると、燃焼器を駆動させた際に前記燃料オイルが仕切部材上において燃焼する虞れがあり、このようなことは適切に回避されることが望まれる。また、仕切部材上には断熱材が積層されているが、この断熱材には燃焼ガス圧が作用する他、熱膨張や熱収縮なども生じるため、仕切部材に対して確実に固定させておくことも望まれる。
【０００５】
なお、仕切部材の上面を凸状として、中央部の高さをその周縁部よりも高くすれば、仕切部材上に燃料オイルが溜まらないようにすることが可能である。ところが、このようにすると、コイル状管体部の内方の空間部のうち、仕切部材よりも上方領域の容積が小さくなる不利を招く。また、燃焼器から下向きに進行して仕切部材に衝突した燃焼ガスの多くは、仕切部材の高さが低い周縁部に向かって流れ易くなり、コイル状管体部のうち、仕切部材の近傍部分に燃焼ガスが集中して作用する。これでは、コイル状管体部の全体を利用した熱回収が困難となり、熱交換効率が低下する不利も招く。このような不利を回避するには、仕切部材の上面を凹状に形成することが望まれるが、そうすると、燃料オイルが仕切部材上に、より溜まり易くなる。
【０００６】
従来の温水装置の他の例としては、特許文献４に記載のものもある。同文献に記載された温水装置は、燃焼器の下方に設けられた断面Ｕ字状の燃焼筒の底部、およびこの燃焼筒を覆う断熱材に貫通孔を一連に設けることによって、燃焼室内の燃焼ガスの一部を他の領域に流出させるようにしている。このような構成によれば、燃焼室内に燃料オイルが流れ落ちた場合に、この燃料オイルが前記貫通孔からその下方に排出される。したがって、先に述べた従来技術においても、特許文献４と同様な構成を採用し、仕切部材および断熱材のそれぞれに貫通孔を形成することによって、仕切部材上に燃料オイルが溜まらないようにすることが考えられる。ところが、先に述べた従来技術において、そのような構成を採用して仕切部材と断熱材に貫通孔を一連に形成したのでは、多くの燃焼ガスがその貫通孔を通過して仕切部材の下方に流出する。このような流出が生じたのでは、コイル状管体部に向けて進行する燃焼ガスの量が少なくなり、熱交換効率が低下する不具合を招いてしまう。
【０００７】
【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】特開昭５１−４７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、所定の仕切部材上に燃料オイルが流れ落ちる事態が万一発生しても、その仕切部材上に多くの燃料オイルが溜まることを好適に防止することが可能であり、しかも熱交換効率が低下するといった不具合も適切に抑制し得る温水装置、および熱交換器を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
本発明により提供される温水装置は、燃料オイルを燃焼させる燃焼器と、複数のループ部が複数の隙間を介して上下方向に並び、かつ前記燃焼器の下方に位置する空間部を内部に形成している熱交換用のコイル状管体部と、前記空間部の上下方向の中間部または下部を塞ぎ、かつ前記燃焼器により発生された燃焼ガスが前記空間部の下方にそのまま通過することを阻止して前記燃焼ガスを前記複数の隙間に進行させる仕切部材と、この仕切部材の上面上に積層された断熱材と、を備えている、温水装置であって、前記断熱材を前記仕切部材に固定させる固定具を備えているとともに、前記断熱材の全体または一部は、透油性を有する繊維状または多孔質状であることにより、上面上に前記燃焼器から燃料オイルが落ちてきたときにこれを前記仕切部材上に透過させることが可能であり、前記仕切部材には、この仕切部材上に到達した燃料オイルを下方に排出可能とする孔部が設けられ、前記孔部の直上領域は、前記断熱材および前記固定具の少なくとも一方によって覆われ、前記孔部への燃焼ガスの進行が抑制可能な構成とされていることを特徴としている。
【００１１】
このような構成によれば、次に述べるような格別な効果が得られる。
【００１２】
第１に、燃焼器またはその配管系が大地震などに起因して破損し、これらの部分から仕切部材上に燃料オイルが流れ落ちる事態が万一発生しても、この燃料オイルは透油性を有する断熱材を透過して仕切部材上に到達し、その後この仕切部材の孔部から下方に排出される。したがって、仕切部材上に多くの燃料オイルが溜まってこれが燃焼するといった不具合は適切に防止される。
【００１３】
第２に、前記断熱材としては、繊維状または多孔質状であることによって透油性を有するものが用いられているために、この断熱材には、仕切部材とは異なり、燃料オイルを通過させるための孔部を積極的に設ける必要はない。したがって、前記断熱材によって、仕切部材の上面の全面または略全面を適切に覆うことが可能となり、仕切部材が熱損傷を生じることも適切に防止することができる。
【００１４】
第３に、仕切部材に設けられた孔部の直上領域は、断熱材および固定具の少なくとも一方により覆われているために、その上方から燃焼ガスが進行してきた場合に、この燃焼ガスの多くがそのまま前記孔部を通過して仕切部材の下方に流出しないようにする効果が得られる。このことにより、仕切部材の燃焼ガスストッパとしての機能を優れたものとし、仕切部材に衝突してからコイル状管体部に向けて進行する燃焼ガスの量が大きく減少しないようにし、熱交換効率を高い状態に維持することができる。
【００１５】
第４に、断熱材については、固定具を用いて仕切部材に対して確実に固定させることができる。したがって、断熱材がたとえば燃焼ガス圧を受けて大きく振動したり、あるいは位置ずれするといったことも適切に防止される。
【００１６】
このように、本発明は、断熱材として繊維状または多孔質状の透油性を有するものを用いることによって、仕切部材の全面または略全面を覆いながらも仕切部材の下方に燃料オイルを排出させ得る一方、仕切部材に設けられた孔部については、断熱材および固定具の少なくとも一方を利用して覆うことによって、多くの燃焼ガスがその孔部を通過しないようにして熱交換効率の低下を抑制し得るようにしたものであり、甚だ有用である。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記仕切部材と前記断熱材との間には、前記断熱材を透過して前記仕切部材上に到達した燃料オイルを前記孔部に向けて流れさせることが可能な空隙部が形成されている。
【００１８】
このような構成によれば、燃料オイルが断熱材を透過して仕切部材と断熱材との間の空隙部に到達すると、この空隙部内を流れて仕切部材の孔部に達することとなる。したがって、燃料オイルが断熱材の繊維状または多孔質状の部分に滞留したままになることが抑制されて、仕切部材の下方への燃料オイルの排出が促進される。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記固定具は、ボルトおよびナットであり、前記仕切部材には、前記ボルトの軸部が挿通し、かつこの軸部よりも大径とされてこの軸部との間に隙間を生じるボルト挿通用の孔部が設けられており、このボルト挿通用の孔部が、前記燃料オイルの排出を可能とする孔部とされている。
【００２０】
このような構成によれば、ボルト挿通用の孔部が燃料オイルの排出を可能とする孔部として兼用されており、ボルト挿通用の孔部とは別に孔部を設ける必要を無くし、または少なくすることができる。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記固定具の一部は、前記断熱材の上方に露出しないように前記断熱材の内部に埋設されており、かつ前記固定具の他の部分は、前記断熱材よりも下方に位置している。
【００２２】
このような構成によれば、固定具が燃焼ガスや火焔に直接晒されないこととなり、固定具を保護するのに好適となる。
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記固定具は、軸部を有しており、この軸部の全体または一部は、前記仕切部材の下方領域において一定方向に延びた放熱部とされている。
【００２４】
このような構成によれば、固定具が燃焼ガスにより加熱された際に、放熱部を利用してその熱を逃がすことができる。仕切部材の下方領域は、仕切部材の上方領域よりも低温であるため、そのような放熱作用が好適に得られることとなり、固定具が熱ダメージを受けることを防止可能である。
【００２５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記仕切部材の孔部からその下方に燃料オイルが流れ落ちた場合にこの燃料オイルを一定の経路で流通させるための流路と、この流路を流通する燃料オイルを捕捉するオイル捕捉手段と、前記流路を流通する燃料オイルが前記オイル捕捉手段の捕捉可能量を超えることにより前記オイル捕捉手段の下流に流れたときにこれを検出するオイルセンサと、をさらに備えている。
【００２６】
このような構成によれば、燃焼器またはその近傍の配管などから多くの燃料オイル漏れが発生した場合に、これをオイルセンサによって正確に検出することが可能となる。すなわち、燃焼器の駆動に際しては、着火不良に起因して未燃焼の燃料オイルが熱交換器内に進入し、前記流路に流入する場合があり得る。このような着火不良に起因する未燃焼の燃料オイルの発生量は僅かであり、このような僅かな燃料オイルについては、オイル捕捉手段によって適切に捕捉することができる。これに対し、燃焼器などの破損が生じた場合には、熱交換器内に進入する燃料オイルの量は多いと考えられる。このような場合、燃料オイルは、オイル捕捉手段の捕捉可能量を超えることとなってこのオイル捕捉手段を通過することとなり、これがオイルセンサによって検出されて、異常が発生している旨を的確に察知することが可能となる。単なる着火不良が多少発生しただけでは、オイルセンサが燃料オイルを検出しないようにすることができるために、異常の旨の検出の正確性、信頼度が高いものとなる。
【００２７】
本発明の第２の側面により提供される熱交換器は、複数のループ部が複数の隙間を介して上下方向に並び、かつ内方に空間部を形成している熱交換用のコイル状管体部と、前記空間部の上下方向の中間部または下部を塞ぎ、かつ前記空間部にその上方側から燃焼ガスが供給されたときに、この燃焼ガスが前記空間部の下方にそのまま通過することを阻止して前記燃焼ガスを前記コイル状管体部の複数の隙間に向けて進行させる仕切部材と、この仕切部材の上面上に積層された断熱材と、を備えている、熱交換器であって、前記断熱材を前記仕切部材に固定させる固定具を備えているとともに、前記断熱材の全体または一部は、透油性を有する繊維状または多孔質状であることにより、上面上に燃料オイルが落ちてきたときにこれを前記仕切部材上に透過させることが可能であり、前記仕切部材には、この仕切部材上に到達した燃料オイルを下方に排出可能とする孔部が設けられ、前記孔部の直上領域は、前記断熱材および前記固定具の少なくとも一方により覆われ、前記空間部から前記孔部への燃焼ガスの進行が抑制可能な構成とされていることを特徴としている。
【００２８】
本発明の第２の側面により提供される熱交換器は、本発明の第１の側面により提供される温水装置の構成部材として好適に使用することが可能であり、上述したのと同様な効果が期待できる。
【００２９】
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】
【００３０】
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。
【００３１】
図１〜図４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、排気ダクト８１、および中和装置７を備えている。
【００３２】
燃焼器１は、灯油または軽油などの燃料オイルを燃料とし、この燃料オイルを噴霧ノズル１４を用いて下向きに噴霧させて燃焼させる逆燃焼式のオイル燃焼器である。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。
【００３３】
熱交換器Ｂは、缶体２、複数の水管４、入水用ならびに出湯用の一対のヘッダ４９ａ，４９ｂ、仕切部材６、およびこの仕切部材６を保護するための断熱材６８を備えている。
【００３４】
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、各水管４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。燃焼ガスから潜熱回収を行なった場合には、燃焼ガス中の水蒸気が凝縮してドレイン(凝縮水)が発生するが、このドレインは、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などについても同様である。
【００３５】
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。本実施形態の熱交換器Ｂは、計３本の水管４を備えている。そ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、複数のコイル状管体部４０は、巻き径が互いに相違しており、同心状または略同心状に重ね巻きされた配置となっている。複数のコイル状管体部４０の内方には、空間部３が形成されている。複数のコイル状管体部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。複数のコイル状管体部４０の上下方向に隣り合うループ部４０ａの各間には、空間部３と燃焼ガス通路３２とを連通させる燃焼ガス通過用の隙間３１が形成されている。本実施形態においては、複数の水管４の管径が同一とされているが、それらの管径を相違させてもかまわない。また、水管４の本数も３本以外の本数にすることができる。
【００３６】
一対のヘッダ４９ａ，４９ｂは、複数のコイル状管体部４０の下端および上端に対してジョイント管４１を介して連結されている。ヘッダ４９ａには給水管９９ａが接続され、この給水管９９ａから供給されてくる水道水などの水が各コイル状管体部４０内に供給される。ヘッダ４９ｂには出湯管９９ｂが接続されており、各コイル状管体部４０内を通過して加熱された湯水は、この出湯管９９ｂを介して所望の給湯先に送り出される。
【００３７】
仕切部材６は、たとえばステンレンス製であり、図２によく表われているように、本体部６０および鍔部６１を有している。本体部６０は、碗状または凹皿状であり、底部６０ａおよびこの底部６０ａの外周縁から斜めに起立した周壁部６０ｂを有している。鍔部６１は、本体部６０の上部外周縁からその外方に向けて突出している。この仕切部材６は、空間部３の上下方向の中間部を塞いでおり、空間部３を上下方向において第１および第２の領域３０ａ、３０ｂに仕切るように設けられている。このことにより、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に区分されている。仕切部材６の固定は、たとえば鍔部６１をコイル状管体部４０の隙間３１に挿入させることにより行なわれている。
【００３８】
断熱材６８は、たとえばセラミックファイバ（アルミナ・シリカを主成分とした人造無機繊維）製であり、耐火性、耐熱性、および断熱性に優れている。また、この断熱材６８は、外表面および内部に微小な空隙部を多数有する繊維状組織であり、燃焼器１の燃料として用いられる灯油や軽油を透過させ得る透油性を有している。この断熱材６８は、仕切部材６の上面（周壁部６０ｂの内側面も含む）に積層されており、その上面の全体または略全体を覆っている。
【００３９】
図３によく表われているように、仕切部材６の底部６０ａの上面には、比較的小サイズの複数の凸部６３が設けられており、断熱材６８の下面はそれら複数の凸部６３の先端部に当接している。このことより、仕切部材６の底部６０ａの上面と断熱材６８との間には、空隙部６４が形成されている。この空隙部６４は、後述するように、底部６０ａ上に到達してきた燃料オイルが仕切部材６の孔部６２に向けて流れることを促進する役割を果たす部分であり、その高さ寸法は、たとえば３ｍｍ程度またはそれ以上の寸法である。各凸部６３は、たとえば仕切部材６の本体部６０をプレス成形する際のエンボス加工により形成されたものである。
【００４０】
断熱材６８は、ボルト５０およびナット５１を用いて仕切部材６への固定が図られている。これらボルト５０およびナット５１は、本発明でいう固定具の一例に相当する。ボルト５０は、その頭部５０ａが断熱材６８内に埋設された埋め込みボルトとなっており、その軸部５０ｂは、断熱材６８の下方に突出し、仕切部材６に設けられた孔部６２に挿通している。仕切部材６の下方領域において、ナット５１がボルト５０に螺合して締め付けられていることにより、断熱材６８の固定が図られている。なお、ボルト５０を前記したような埋め込みボルトにするための手段としては、たとえば図４に示すように、断熱材６８のうち、ボルト５０の頭部５０ａを覆う部分を別ピース６８’として形成しておき、このピース６８’を断熱材６８の他の部分に接合させて一体化させればよい。
【００４１】
仕切部材６の孔部６２は、ボルト５０の軸部５０ｂよりも大径であり、この孔部６２の一部分は開口したままとされ、かつその開口部分は空隙部６４と連通している。このことにより、空隙部６４に到達した燃料オイルは孔部６２に進行してからその下方に落下排出可能となっている。また、孔部６２の前記開口部分の直上領域は、断熱材６８およびボルト５０の頭部５０ａにより覆われた構成とされている。ナット５１は、孔部６２からの燃料オイルの排出を阻害しないように設けられている。より具体的には、たとえば孔部６２の周縁部下部には、複数の小突起状の下向き凸部６５が形成されており、ナット５１は、それらの凸部６５の下端部に当接している。このことにより、ナット５１と孔部６２の周縁部下部との間には燃料オイルの排出を可能とする隙間が形成されている。
【００４２】
図１に示すように、缶体２の底部のうち、周壁部２０の下部とカバー体２１Ｂの環状壁２２１との間の部分は、燃焼ガスからの潜熱回収に伴って水管４から滴下してくるドレインを受けるためのドレイン受け部２６となっている。このドレイン受け部２６には、その下方にドレインを排出するための排出口２６ｂが設けられている。本実施形態においては、排出口２６ｂから底部ケーシング８０内にドレインが流れ落ちるようにされているが、これに代えて、たとえば排出口２６ｂに適当な配管を接続し、この配管を利用して中和装置７の容器７０にドレインを導くようにしてもかまわない。
【００４３】
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が並ぶようにして載設されている。熱交換器Ｂの缶体２０内を下向きに通過してきた燃焼ガスは、開口部８０ａからこの底部ケーシング８０内に流入した後に、他の開口部８０ｂから排気ダクト８１の底部開口部に対して上向き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。この底部ケーシング８０の底面部８０ｃには、ドレイン受け部２６の排出口２６ｂからこの底部ケーシング８０内に流れ落ちてきたドレインを外部に排出するための排出口８０ｄが設けられている。この排出口８０ｄは、仕切部材６上から底部ケーシング８０内に燃料オイルが流れ落ちた場合に、この燃料オイルを外部に排出する役割も果たす。底面部８０ｃは、そのような燃料オイルやドレインが排出口８０ｄに円滑に導かれるようにその全体または一部が傾斜した構成とされている。
【００４４】
中和装置７は、排出口８０ｄから排出された酸性のドレインを中和するためのものであり、耐酸性を有する合成樹脂製などの容器７０、オイル吸着フィルタ７３、中和剤７１、およびオイルセンサ７２を備えている。容器７０は、ドレイン用の流入口７０ａおよび排出口７０ｂを有しており、この容器７０の内部は、ドレインを流通させる流路７０ｃとなっている。オイル吸着フィルタ７３は、容器７０に流入してきたドレインに灯油などの燃料オイルが混入している場合に、この燃料オイルを捕捉するためのものであり、本発明でいうオイル捕捉手段の一例に相当する。中和剤７１は、たとえば粒状の炭酸カルシウムであり、オイル吸着フィルタ７３を通過したドレインを中和する。オイルセンサ７２は、燃料オイルを検出するためのものである。燃焼器１の着火不良に起因して未燃焼の燃料オイルが少量だけ発生し、これが容器７０内に流入してきた場合、この燃料オイルはオイル吸着フィルタ７３により適切に吸着される。これに対し、たとえば燃焼器１が万一破損するなどして比較的多量の燃料オイルが容器７０内に流入してきた場合には、その流量はオイル吸着フィルタ７３の吸着容量を超えることとなって、このフィルタ７３の下流側に燃料オイルが流れる。オイルセンサ７２は、そのような燃料オイルを検出し、その検出信号をこの給湯装置Ａの制御部（図示略）に送信する。制御部は、前記検出信号を受けると、異常がある旨の警報を発したり、あるいは給湯装置Ａの稼働状態を緊急停止させるといった対応措置を採るように構成されている。
【００４５】
次に、前記した給湯装置Ａの作用について説明する。
【００４６】
まず、燃焼器１を駆動させると、空間部３の第１の領域３０ａ内において燃焼ガスが発生し、この燃焼ガスは下向きに進行するが、仕切部材６および断熱材６８によって、それ以上下向きに進行することは阻止される。このため、前記燃焼ガスは、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に流入する。その過程において、第１の熱交換部ＨＴ１は、前記燃焼ガスから熱回収を効率良く行なう。仕切部材６および断熱材６８の上面は、外周縁部よりも中央部の方が高さが低い凹状となっているために、燃焼室としての役割を果たす第１の領域３０ａの容積を大きくとることが可能である。また、第１の領域３０ａにおいて、燃焼ガスを図１の矢印で示すような循環流として、第１の領域３０ａの複数の隙間３１のいずれに対しても燃焼ガスを効率良く進行させることも可能となる。
【００４７】
次いで、燃焼ガス通路３２に流入した燃焼ガスは、その後この燃焼ガス通路３２を下向きに進行しつつ、第２の熱交換部ＨＴ２の複数の隙間３１を通過し、第２の領域３０ｂに流れ込む。その際にも、前記燃焼ガスからは熱回収が効率良く行なわれる。このようなことから、第１の熱交換部ＨＴ１においては顕熱を(複数のコイル状管体部４０のうち、外周縁寄りの管体部においては一部潜熱も）回収し、かつ第２の熱交換部ＨＴ２においては潜熱を回収することが可能である。第２の熱交換部ＨＴ２において潜熱回収を行なうと、この部分に酸性のドレインが発生するが、このドレインは、ドレイン受け部２６によって受けられてから排出口２６ｂおよび底部ケーシング８０の排出口８０ｄを経て中和装置７の容器７０内に流入する。すると、このドレインは、中和剤７１の作用により適切に中和されてから容器７０の外部に排出される。
【００４８】
一方、給湯装置Ａの使用時などにおいて、大地震やその他の不測の事態により、燃焼器１の内部や配管１２が破損して缶体１０内において燃料オイルが漏れた場合を考えると、この燃料オイルの多くは、断熱材６８の上面上に落ちて受けられることとなる。断熱材６８は、既述したとおり、透油性を有するために、断熱材６８上に落ちた燃料オイルは、この断熱材６８を透過して仕切部材６の底部６０ａ上に到達し、その後孔部６２からその下方に流れ落ちる。したがって、多くの燃料オイルが仕切部材６上に溜まったままとなることが回避され、仕切部材６上において多くの燃料オイルが燃焼する事態は好適に回避される。なお、燃焼器１の燃焼条件如何では、第１の熱交換部ＨＴ１においてドレインが発生し、このドレインが断熱材６８上に滴下することも考え得るが、このようなドレインも前記した燃料オイルと同様に、仕切部材６上に多く溜まらないようにすることができる。
【００４９】
仕切部材６の下方に排出された燃料オイルは、底部ケーシング８０の排出口８０ｄから中和装置７の容器７０内に流入するが、その量が多いと、オイル吸着フィルタ７３の吸着容量を超えることとなって、その下流に流れ、オイルセンサ７２により検出される。したがって、異常の旨が適切に察知可能となる。図３を参照して説明したように、断熱材６８と仕切部材６との間には、空隙部６４が形成されているために、仕切部材６上に到達した燃料オイルが孔部６２に進行し易くなって、仕切部材６の下方に排出されることが促進される。このように燃料オイルの排出が促進されると、その分だけ、燃料オイルの漏れ検出も早期に行なうことが可能となる。仕切部材６の底部６０ａを傾斜させて、孔部６２に接近するほど底部６０ａの上面の高さが低くなるように形成すれば、前記した燃料オイルの排出は、より促進されることとなる。
【００５０】
仕切部材６の孔部６２の直上領域は、既述したように、断熱材６８やボルト５０の頭部５０ａによって覆われている。断熱材６８は、繊維状であるため、通気性を有するものの、燃焼ガスの通過に対する抵抗体として機能し得る。したがって、燃焼器１から下向きに進行する燃焼ガスが孔部６２に向けて進行することは、この断熱材６８やボルト５０の頭部５０ａによって抑制されることとなり、第１の領域３０ａの燃焼ガスの多くが孔部６２を通過してそのまま第２の領域３０ｂに流入しないようにすることができる。その結果、第１の領域３０ａから第１の熱交換部ＨＴ１の複数の隙間３１に進行する燃焼ガスの量が減少することは抑制され、熱交換効率を高く維持することができる。断熱材６８および仕切部材６上に流れ落ちた燃料オイルの排出を迅速に行なわせるには、孔部６２を比較的大きくすることが望まれるが、本実施形態によれば、そのような場合であっても、この孔部６２の直上領域を断熱材６８によって覆うことにより、この孔部６２を通過する燃焼ガスの量を少なくすることが可能である。
【００５１】
断熱材６８は、透油性を有しているため、この断熱材６８に燃料オイルを通過させるための孔部を加工形成する必要はない。断熱材６８に孔部を加工形成した場合には、その部分における断熱が困難となり、仕切部材６に熱ダメージを与える虞れがあるが、本実施形態によれば、そのような虞れも適切に回避し、仕切部材６の上面の略全体を適切に覆って保護することも可能である。
【００５２】
断熱材６８は、ボルト５０およびナット５１によって仕切部材６に固定されているために、燃焼ガス圧によって大きく振動したり、位置ずれするといったことも適切に防止される。また、ボルト５０およびナット５１は、いずれも断熱材６８の上方には露出しておらず、断熱材６８の内部または下方に配置されているために、これらが熱損傷することも好適に防止される。
【００５３】
図５〜図１２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。
【００５４】
図５に示す実施形態においては、断熱材６８に埋設される部材がナット５１とされている。ボルト５０は、仕切部材６の下方から断熱材６８内に差し込まれてナット５１と螺合している。このような構成においても、ボルト５０およびナット５１の双方が燃焼ガスや火焔に直接晒されないようにして、その保護を適切に図ることが可能である。本発明においては、固定具としてボルトとナットを利用し、その一部を断熱材内に埋設する場合、それらのいずれを埋設してもかまわない。
【００５５】
図６に示す実施形態においては、ボルト５０が挿通する孔部６２とは別に、１または複数の孔部６２Ａが仕切部材６に設けられている。このような構成によれば、仕切部材６上に到達した燃料オイルを孔部６２Ａを介して下方に排出することも可能となり、燃料オイルの落下排出をより促進することが可能である。孔部６２Ａの直上領域は、断熱材６８によって覆われているために、やはりこの孔部６２Ａに対する燃焼ガスの進行量を少なくする効果が得られる。前記したような孔部６２Ａを仕切部材６に設けた場合には、たとえば図７に示すように、ボルト５０が挿通する孔部６２’については、軸部５０ｂの直径と大差の無い直径とし、燃料オイルの排出が困難なものとされていてもかまわない。本発明において、仕切部材の下方に燃料オイルを排出するための孔部は、ボルト挿通用の孔部、およびボルトが挿通されないそれ専用の単なる孔部のいずれであってもよく、さらにはそれらの組み合わせであってもよい。
【００５６】
図８に示す実施形態においては、ボルト５０の頭部５０ａが断熱材６８の上方に露出している。本発明においては、このような構成でもかまわない。ボルト５０として、耐熱性に優れたものを用いることにより、その熱損傷を防止可能である。
【００５７】
図９に示す実施形態においては、ボルト５０の軸部５０ｂの一部は、仕切部材６の下方において長く延びた放熱部５０ｂ’とされている。仕切部材６の下方領域は、上方領域と比較すると低温である。放熱部５０ｂ’は、ボルト５０の頭部５０ａが燃焼ガスにより加熱された際に、仕切部材６の下方領域においてその熱を逃がす役割を果たす。したがって、ボルト５０の熱損傷を防止する効果が期待できる。
【００５８】
図１０（ａ），（ｂ）に示すそれぞれの実施形態においては、仕切部材６の一部が他の部分よりも低い高さとなるように下方に張り出した張り出し部６６として形成されており、この部分に孔部６２が設けられている。また、この張り出し部６６が設けられていることにより、この張り出し部６６と断熱材６８との間には、空隙部６４が形成されている。空隙部６４の形成手段として、本実施形態のような構成を採用してもかまわない。同図（ａ）においては、ボルト５０の頭部５０ａが張り出し部６６の上方に配されており、ボルト５０は複数の点状の溶接部ｗ１を介して仕切部材６に固定されている。孔部６２の周縁部とボルト５０の頭部５０ａの間のうち、溶接部ｗ１が設けられていない部分は、燃料オイルの通過が可能な隙間となっている。同図（ｂ）においては、ボルト５０の頭部５０ａが張り出し部６６の下方に配されている。ボルト５０は、同図（ａ）の場合と同様に、複数の点状の溶接部ｗ１を利用して固定させることができる（この点は、他の実施形態についても同様である）。図１０に示す実施形態においても、先に述べた実施形態と同様に、燃料オイルが断熱材６８を透過した後に、この燃料オイルが空隙部６４を経て孔部６２に迅速に流れ込む効果が得られる。
【００５９】
図１１に示す実施形態においては、仕切部材６および断熱材６８が、複数のコイル状管体部４０に囲まれた空間部３の下部開口を塞ぐように設けられている。したがって、上述の実施形態とは異なり、空間部３は、第１および第２の領域には区分されておらず、また複数のコイル状管体部４０は、第１および第２の熱交換部には区分されていない。本実施形態においては、燃焼器１から空間部３に供給された燃焼ガスが複数のコイル状管体部４０の複数の隙間３１を通過して燃焼ガス通路３２に流出すると、この燃焼ガスはその後缶体２の底部の開口部２２Ｂに直ちに到達して底部ケーシング８０内に流入する。複数のコイル状管体部４０は重ね巻き状に設けられているために、燃焼ガスが各隙間３１を通過する際には、たとえば内周寄りのコイル状管体部４０によって顕熱を回収するとともに、外周寄りのコイル状管体部４０によって潜熱を回収するといったことも可能である。本発明は、仕切部材６および断熱材６８が本実施形態のような構成に設けられる場合にも、好適に適用することが可能である。
【００６０】
図１２に示す実施形態においては、水管４のコイル状管体部４０が、偏平状のチューブを用いて構成されている。このような構成によれば、偏平状のチューブ間に形成されている隙間３１が、燃焼ガスの通過方向に細長い形状となり、隙間３１を燃焼ガスが通過する際のコイル状管体部４０と燃焼ガスとの接触度合いを高めることが可能となる。したがって、複数のコイル状管体部を重ね巻き状に設けた場合と同様な原理により熱交換効率を高め得る効果が得られる。ただし、本発明はこのような構成に限定されず、たとえば丸パイプを用いて形成されたコイル状管体部を有する水管を１本のみ備えた構成とすることもできる。
【００６１】
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および熱交換器の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００６２】
本発明は、仕切部材の上面が凹状に窪み、この部分に燃料オイルが溜まり易くなる場合に好適であるが、仕切部材の上面がフラットまたはこれに近い場合であっても、仕切部材の下方に燃料オイルを早期に排出させる必要があり、本発明はそのような場合にも有用である。したがって、本発明においては、仕切部材の上面が凹状であるか否かを問うものではない。
【００６３】
断熱材は、セラミックファイバ製に限定されない。また、繊維状のものに限らず、たとえば多孔質状（多数の微小孔または空隙が連鎖しつつ表面部や内部に分散して形成された状態）であることにより、透油性を備えたものを用いることもできる。また、断熱材は、その全体が透油性を具備することに代えて、部分的に透油性を有する繊維状または多孔質状のものとされ、この部分を利用して燃料オイルが下方に透過するように構成されていてもかまわない。
【００６４】
断熱材を仕切部材に固定させるための固定具としては、ボルト・ナット以外のネジ部材や、リベットなどを用いることも可能である。
【００６５】
コイル状管体部は、中空円形状に限らず、たとえば中空矩形状に形成することもできる。燃焼器としては、燃料オイルを噴霧させるものに代えて、たとえば気化させてから燃焼させる方式のものを用いることもできる。
【００６６】
仕切部材からその下方に落下した燃料オイルをオイルセンサを利用して検出させる手段を採用する場合、その燃料オイルが流通する流路は、必ずしも中和装置の容器でなくてもよい。中和装置とは別の容器内に燃料オイルが通過するようにして、これをオイルセンサによって検出させてもかまわない。
【００６７】
本発明に係る温水装置とは、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】
【００６８】
【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に示す給湯装置を構成する熱交換器の要部断面図である。
【図３】図１および図２に示す熱交換器の要部断面図である。
【図４】図３に示す構造の要部分解断面図である。
【図５】本発明の他の例を示す要部断面図である。
【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。
【図８】本発明の他の例を示す要部断面図である。
【図９】本発明の他の例を示す要部断面図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、本発明の他の例を示す要部断面図である。
【図１１】本発明の他の例を示す概略断面図である。
【図１２】本発明の他の例を示す概略要部断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
Ａ  給湯装置（温水装置）
Ｂ  熱交換器
１  燃焼器
２  缶体（熱交換器の）
３  空間部
４  水管
６  仕切部材
４０  コイル状管体部
５０，５１  ボルトおよびナット（固定具）
６２  孔部（仕切部材の）
６４  空隙部
６８  断熱材
７０ｃ  流路（ドレイン用の）
７２  オイルセンサ
７３  オイル吸着フィルタ（オイル捕捉手段）
【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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【図１２】
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