(57)【要約】【課題】被加熱液の流入口および流出口を設ける位置の自由度が高い熱交換器およびそれを用いた給湯器を提供する。【解決手段】熱交換ユニット６４は２枚の板状部材６６の外周縁部同士を接合して形成されており、熱交換ユニット６４を積層して熱交換器が構成されている。隣接する熱交換ユニット６４の間には、熱交換ユニット６４の被加熱液流路２２０を連通する連通部６８が２箇所形成されている。２枚の板状部材６６に設けられた凹部７４が接触または接近することにより形成された横断部７６は、連通部６８の一方から被加熱液流路２２０に流入した風呂水が連通部６８の他方に短絡しようとする流れを妨害するので、被加熱液流路２２０は環状に形成される。横断部７６を挟んで横断部７６の横断方向の両側の被加熱液流路２２０の流路幅Ｌ、ならびに横断部７６を挟んで横断方向と直交する方向の両側の被加熱液流路２２０の流路幅Ｌは等しい。【選択図】図５
2012122663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の板状部材の外周縁部同士を接合して各熱交換ユニットが形成されて各熱交換ユニットが内部に扁平な被加熱液流路を有し、前記熱交換ユニットの厚み方向に積層されており、隣接する前記熱交換ユニットの間に、バーナにより発生する燃焼ガスが通過するガス流路を形成している熱交換ユニット群と、
前記ガス流路を横切って２箇所に設けられ、隣接する前記熱交換ユニットの前記被加熱液流路同士を連通する連通部と、
を備え、
積層方向の一端側の前記熱交換ユニットにおいて、前記積層方向に対して前記連通部が設けられている側と反対側の前記板状部材に、被加熱液の流入口と流出口とが設けられており、
前記熱交換ユニットは、前記被加熱液流路において、２箇所に設けられた前記連通部の間を横断して設けられ、２箇所に設けられた前記連通部の間を短絡しようとする被加熱液の流れを妨害することにより前記被加熱液流路を環状に形成する横断部を有している、
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記横断部は、前記被加熱液流路の中心部に形成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】
２箇所に設けられた前記連通部は前記横断部を中心として点対称の位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
２箇所の各箇所に設けられた前記連通部と、各箇所の前記連通部と同じ前記積層方向上に設けられた前記流入口および前記流出口とは、前記被加熱液流路を形成する前記熱交換ユニットの内壁面の内周縁と接していることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項５】
２箇所のうち一方に設けられた前記連通部および前記流入口、ならびに２箇所のうち他方に設けられた前記連通部および前記流出口に前記内周縁がそれぞれ接している箇所の前記内壁面は、前記接している箇所を通る接線に対して前記接している箇所の両側の前記内壁面をそれぞれ所定角度傾斜させることにより凹部を形成していることを特徴とする請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記横断部を挟んで前記横断部による横断方向の両側、ならびに前記横断部を挟んで前記横断方向と直交する方向の両側にそれぞれ形成されている前記被加熱液流路の幅は等しいことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項７】
給湯側加熱回路と、
前記給湯側加熱回路の通水を加熱する主バーナと、
主加熱回路である前記給湯側加熱回路とは別に設けられ、１次熱交換器、ならびに前記１次熱交換器を通過した燃焼ガスの潜熱を回収する２次熱交換器を有する副加熱回路と、
前記副加熱回路の通水を加熱する副バーナと、
を備え、
前記副加熱回路の前記２次熱交換器として請求項１から６のいずれか一項に記載の熱交換器を使用する、
ことを特徴とする給湯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型の熱交換器およびそれを用いた給湯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の熱交換器として、特許文献１に開示されているように、２枚のチューブプレートを接合して形成したチューブを複数積層し、熱交換器を形成するものが知られている。
特許文献１の熱交換器では、Ｕ字状または直線状に形成されたチューブとチューブとの間に、隣接するチューブの流路を連通する連通部を２箇所設けており、積層方向の一端側のチューブにおいて、２箇所設けられた連通部と同じ積層方向上に、被加熱液である給湯水の給湯口と出湯口とが設けられている。
【０００３】
給湯口から熱交換器内に流入した給湯水は、チューブ間においては、給湯口と同じ積層方向上の連通部を通り、出湯口と同じ積層方向上の連通部を通って出湯口から流出する。各チューブ内においては、２箇所設けられた連通部の一方から流入した給湯水は他方の連通部に向けて流れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１２５１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の熱交換器のように、両端が閉塞したＵ字状または直線状のチューブでは、チューブが形成する流路にデッドスペースができないように、２箇所の連通部をチューブの両端側に設け、連通部に合わせて熱交換器の給湯口および出湯口をチューブの両端側に形成する必要がある。
【０００６】
このように、チューブの両端側に被加熱液が流入する流入口と被加熱液が流出する流出口とを設ける熱交換器の構成では、流入口および流出口を設ける位置が固定されるので、熱交換器を設置するスペース、ならびに熱交換器の周囲に設置される部品に合わせて、熱交換器に流入口および流出口を設ける位置を自由に設定できない。
【０００７】
その結果、配管を熱交換器の流入口および流出口に接続する位置が固定されるので、熱交換器に配管を接続するときの配管の取り回しの自由度が低いという問題が生じる。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、被加熱液の流入口および流出口を設ける位置の自由度が高い熱交換器およびそれを用いた給湯器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１から７に記載の発明では、２枚の板状部材の外周縁部同士を接合して各熱交換ユニットが形成されて各熱交換ユニットが内部に扁平な被加熱液流路を有し、熱交換ユニットの厚み方向に積層されており、隣接する熱交換ユニットの間に、バーナにより発生する燃焼ガスが通過するガス流路を形成している熱交換ユニット群と、ガス流路を横切って２箇所に設けられ、隣接する熱交換ユニットの被加熱液流路同士を連通する連通部と、を備え、積層方向の一端側の熱交換ユニットにおいて、積層方向に対して連通部が設けられている側と反対側の板状部材に、被加熱液の流入口と流出口とが設けられており、熱交換ユニットは、被加熱液流路において、２箇所に設けられた連通部の間を横断して設けられ、２箇所に設けられた連通部の間を短絡しようとする被加熱液の流れを妨害することにより被加熱液流路を環状に形成する横断部を有している。
【０００９】
この構成によれば、２箇所に設けられた連通部の一方から被加熱液流路に流入した被加熱液は、連通部の間を短絡しようとする流れを横断部に妨害されるので、被加熱液流路を横断部の横断方向両側に分かれて環状に流れ、他方の連通部で合流する。
【００１０】
したがって、環状の被加熱液流路の周上で連通部を設ける位置、つまり被加熱液の流入口および流出口を設ける位置を変更しても、被加熱液流路にデッドスペースが生じることなく、被加熱液が環状の被加熱液流路を流れる。これにより、被加熱液の流入口および流出口を熱交換器に設ける位置の自由度が高くなるので、熱交換器に接続する配管の取り回しの自由度が高くなる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、横断部は、被加熱液流路の中心部に形成されている。
これにより、一方の連通部から被加熱液流路に流入し、横断部の横断方向両側の被加熱液流路に分かれて他方の連通部で合流する被加熱液の流量が、横断部の横断方向両側の被加熱液流路でほぼ等しくなる。その結果、横断部の横断方向両側の被加熱液流路を流れる被加熱液が熱交換ユニットにおいて均等に加熱される。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、２箇所に設けられた連通部は横断部を中心として点対称の位置に配置されている。
この構成によれば、熱交換ユニットを１８０°回転しても２箇所に設けられた連通部の位置は変化しないので、熱交換ユニットを半回転しても連通部の位置を一致させて熱交換ユニットを積層できる。これにより、熱交換ユニットの回転位置を考慮せずに熱交換ユニットを積層できるので、熱交換器を容易に製造できる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、２箇所の各箇所に設けられた連通部と、各箇所の連通部と同じ積層方向上にそれぞれ設けられた流入口および流出口とは、被加熱液流路を形成する熱交換ユニットの内壁面の内周縁と接している。
【００１４】
この構成によれば、流入口または流出口の一方が下、他方が上になるように熱交換器を取り付ける場合、下側に位置する流入口または流出口の一方と、流入口または流出口の一方と同じ積層方向上に設けられた連通部と、被加熱液流路との下端位置が一致する。
【００１５】
これにより、熱交換器を取付けた機器から被加熱液を抜く操作、例えば給湯器の場合には周知の水抜き操作を実行すると、被加熱液流路の被加熱液は連通部および被加熱液流路に溜まらず、下側に位置する流入口または流出口の一方から熱交換器の外部に流れ出る。その結果、熱交換器内で被加熱液が凍結することを防止できる。さらに、被加熱液に含まれる異物および汚れが被加熱液とともに熱交換器から流れ出るので、熱交換器内に異物および汚れが堆積することを防止できる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、２箇所のうち一方に設けられた連通部および流入口、ならびに２箇所のうち他方に設けられた連通部および流出口にそれぞれ接している熱交換ユニットの内壁面は、連通部と内壁面の内周縁とが接する箇所を通る接線に対して接する箇所の両側の内壁面をそれぞれ所定角度傾斜させることにより凹部を形成している。
【００１７】
この構成によれば、流入口または流出口の一方が下、他方が上になるように熱交換器を取り付けるときに、熱交換ユニットの積層方向を軸として熱交換器の回転方向の取付け位置が多少ずれても、熱交換器を取付けた機器から被加熱液を抜く操作を実行すると、下側に位置する連通部と流入口または流出口の一方とに向けて被加熱液が集まる。その結果、熱交換器の回転方向の取付け位置が多少ずれても、被加熱液流路の被加熱液は連通部を通り下側に位置する流入口または流出口の一方から熱交換器の外部に流れ出る。
【００１８】
請求項６に記載の発明では、横断部を挟んで横断部による横断方向の両側、ならびに横断部を挟んで横断方向と直交する方向の両側にそれぞれ形成されている被加熱液流路の幅は等しい。
【００１９】
この構成によれば、横断部を中心として環状に形成される被加熱液流路の流路断面積が周上でほぼ等しくなる。これにより、被加熱液流路を流れる被加熱液の流速が周上で等しくなるとともに、流路断面において等しくなる。その結果、被加熱液流路を流れる被加熱液を均等に加熱することができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明では、給湯側加熱回路と、給湯側加熱回路の通水を加熱する主バーナと、主加熱回路である給湯側加熱回路とは別に設けられ、１次熱交換器、ならびに１次熱交換器を通過した燃焼ガスの潜熱を回収する２次熱交換器を有する副加熱回路と、副加熱回路の通水を加熱する副バーナと、を備え、副加熱回路の２次熱交換器として請求項１から６のいずれか一項に記載の熱交換器を使用する。
【００２１】
この構成によれば、被加熱液である水の流入口および流出口を熱交換器に設ける位置の自由度が高いので、副加熱回路の２次熱交換器として使用される請求項１から６のいずれか一項に記載の熱交換器を給湯器に取り付けるときに、給湯器内における副加熱回路の２次熱交換器の設置スペースおよび周囲に設置される部品に応じて、副加熱回路の２次熱交換器に設ける流入口および流出口の位置を適切に設定できる。その結果、副加熱回路の２次熱交換器に接続する配管の取り回しの自由度が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態による給湯器を示す模式図。
【図２】給湯側および風呂側の２次熱交換器を組み付けた状態を示す斜視図。
【図３】（Ａ）は風呂側の２次熱交換器の斜視図を示し、（Ｂ）はその分解斜視図。
【図４】（Ａ）は風呂側の２次熱交換器の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図。
【図５】（Ａ）は（Ｂ）のＡ方向矢視図、（Ｂ）は図４の（Ｃ）において１個の熱交換ユニットを取り出した模式的断面図。
【図６】隣接する熱交換ユニットの間のガス流路を説明するために図４の（Ｂ）の一部を取り出した模式的断面図。
【図７】（Ａ）は突部によるガス流れの均等化作用を説明する模式図、（Ｂ）は突部による空気膜の除去作用を説明する模式図。
【図８】第２実施形態による風呂側の２次熱交換器の被加熱液流路を示す模式図。
【図９】第３実施形態による風呂側の２次熱交換器の被加熱液流路を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による給湯器の模式図を図１に示す。
【００２４】
（給湯器１０の構造）
給湯器１０は、ファンモータ１２と、ファンモータ１２によって回転駆動されるファン１４と、給湯栓や浴槽などの出湯箇所へ湯を供給する給湯部２０と、浴槽内の湯の保温および追い焚きを行う保温部５０と、給湯部２０および保温部５０の作動を制御する図示しない制御部とを備えている。また、給湯部２０の配管と保温部５０の配管とは図示を省略する連通管で連通されており、給湯部２０および保温部５０を介し、浴槽内に湯水を供給できる構成になっている。
【００２５】
給湯器１０において、給湯部２０は、燃焼室２００に収納されたバーナ２２、２４と、顕熱回収用の１次熱交換器２６と、潜熱回収用の２次熱交換器３０とが、下方から上方にかけて順次配設されて構成されている。
【００２６】
また、給湯器１０において、保温部５０は、燃焼室２０２に収納されたバーナ５２と、顕熱回収用の１次熱交換器５４と、潜熱回収用の２次熱交換器６０とが、下方から上方にかけて順次配設されて構成されている。
【００２７】
給湯部２０と保温部５０とは互いに連通した構造になっており、ファンモーター１２によってファン１４を回転駆動することにより、給湯部２０側の燃焼室２００と、保温部５０側の燃焼室２０２とのそれぞれに空気を供給可能になっている。
【００２８】
バーナ２２、２４とバーナ５２とにそれぞれガスを供給するガス供給管の支管、ならびに支管にガスを供給するガス供給管の本管には電磁弁が設置されている。これら電磁弁を開閉することにより、バーナ２２、２４とバーナ５２へのガスの供給が制御される。
【００２９】
図２に示すように、給湯部２０の２次熱交換器３０と、保温部５０の２次熱交換器６０とは、共通の枠体４０に取り付けられた構造となっている。枠体４０には、１次熱交換器２６を通過したバーナ２２、２４の燃焼ガスを２次熱交換器３０に導入する燃焼ガス導入口２１０と、１次熱交換器５４を通過したバーナ５２の燃焼ガスを２次熱交換器６０に導入する燃焼ガス導入口２１２とが形成されている。
【００３０】
そして、燃焼ガス導入口２１０、２１２からそれぞれ導入された燃焼ガスは、２次熱交換器３０、６０をそれぞれ通過し、排気口２１４から排出される。燃焼ガスは、２次熱交換器３０、６０を通過するときに、内部の水と熱交換を行うことにより、水を加熱する。
【００３１】
給湯部２０の２次熱交換器３０は、１次熱交換器２６を通過したバーナ２２、２４の燃焼ガスの潜熱を回収し、保温部５０の２次熱交換器６０は、１次熱交換器５４を通過したバーナ５２の燃焼ガスの潜熱を回収するために設置されている。
【００３２】
給湯部２０においては、上水道から供給された給湯水は、まず２次熱交換器３０に供給され、２次熱交換器３０で加熱された給湯水が１次熱交換器２６に供給されてさらに加熱される。給湯部２０で加熱された湯は、キッチンの給湯栓等から出湯される他、給湯部２０の配管と保温部５０の配管とを連通する前述した連通管および保温部５０の配管を介して、浴槽内に出湯される。尚、給湯部２０から加熱された給湯水を浴槽に供給する連通管には、浴槽への出湯を行うときに開弁される電磁弁が設けられている。
【００３３】
保温部５０においても、風呂の浴槽からポンプ等で汲み上げられた風呂水が、まず２次熱交換器６０に供給され、２次熱交換器６０で加熱された風呂水が１次熱交換器５４に供給されてさらに加熱される。１次熱交換器５４で加熱された風呂水は、浴槽に戻される。
【００３４】
図示しない制御部は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータを内蔵しており、バーナ用イグナイタ、および前述した各種電磁弁、モータ、ポンプ等の作動を制御する。
【００３５】
（保温部５０の２次熱交換器６０）
次に、保温部５０の２次熱交換器６０について説明する。
図３に示すように、２次熱交換器６０は、扁平な熱交換ユニット６４を積層した熱交換ユニット群６２から主に構成されている。各熱交換ユニット６４は、プレス加工で成型された２枚の板状部材６６の外周縁部同士をろう付けにより接合して形成されている。
【００３６】
図３の（Ｂ）において、符号２２２は隣接する熱交換ユニット６４の間を積層方向に流れる風呂水の流れを示し、符号２２４は熱交換ユニット６４内を流れる風呂水の流れを示している。
【００３７】
図４の（Ａ）に示すように、熱交換ユニット６４の外形は長方形である。２次熱交換器６０は、熱交換ユニット６４の長辺を水平方向に向け、短辺を鉛直方向に向けて枠体４０に取付けられるので、給湯器１０の高さを極力低くすることができる。
【００３８】
図４の（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、熱交換ユニット６４の内部には、風呂水が流れる扁平な被加熱液流路２２０が形成されており、隣接する熱交換ユニット６４の間には、バーナ５２の燃焼ガスが通過するガス流路２３０が形成されている。
【００３９】
尚、図３および図４では、図の煩雑さを避けるために一部の符号を省略している。
熱交換ユニット６４には、２枚の板状部材６６のそれぞれに、隣接する熱交換ユニット６４の被加熱液流路２２０を連通する連通部６８が、ガス流路２３０を横切って２箇所形成されている。尚、積層方向の一端側の熱交換ユニット６４Ａにおいて、隣接する熱交換ユニット６４に面する板状部材６６に対して反対側の板状部材６６に形成された連通部の一方は風呂水の流入口７０として機能し、連通部の他方は風呂水の流出口７２として機能する。流入口７０および流出口７２には、配管と接続する接続継手８０が補強板８２を介してろう付けされている。
【００４０】
流入口７０および流出口７２が設けられている積層方向の一端側の熱交換ユニット６４Ａに対して、積層方向の他端側の熱交換ユニット６４Ｂにおいて、隣接する熱交換ユニット６４に面する板状部材６６と反対側の板状部材６６には、連通部６８が形成されていないか、形成された連通部６８が栓で封止されている。
【００４１】
熱交換ユニット６４を形成する２枚の板状部材６６の中心部には、熱交換ユニット６４の内部に向けて積層方向に凹む凹部７４が形成されている。２枚の板状部材６６を接合した状態で２個の凹部７４が接触または接近することにより、横断部７６が形成されている。横断部７６は、被加熱液流路２２０において、２箇所に設けられた連通部６８の間を横断して設けられている。
【００４２】
図５の（Ａ）に示すように、板状部材６６の２箇所に設けられた連通部６８は、横断部７６の中心位置７６ａを中心として点対称の位置に配置されている。
図５の（Ａ）は、図５の（Ｂ）をＡ方向から見た図であり、熱交換ユニット６４を構成する２枚の板状部材６６の一方を取り除いて熱交換ユニット６４の内部を模式的に示した図である。図５の（Ｂ）は、図４の（Ｃ）における１個の熱交換ユニット６４を取り出した熱交換ユニット６４の模式的断面図である。
【００４３】
このように、２箇所に設けられた連通部６８が、横断部７６の中心位置７６ａを中心として点対称の位置に配置されているので、熱交換ユニット６４を１８０°回転しても、２箇所に設けられた連通部６８の位置は変化しない。その結果、熱交換ユニット６４の回転位置を考慮せずに熱交換ユニット６４を積層できるので、熱交換ユニット６４を積層して２次熱交換器６０を容易に製造できる。
【００４４】
また、図３および図４に示すように、熱交換ユニット６４を形成する２枚の板状部材６６の表面には、凹部７４の周囲に突部７８が複数設けられている。突部７８は、プレス加工により板状部材６６に形成されてもよいし、各板状部材６６に溶接等で接合してもよい。隣接する熱交換ユニット６４の互いに向き合う突部７８は、熱交換ユニット６４を積層してろう付けするときに隣接する熱交換ユニット６４を支持するので、熱交換ユニット６４を積層するときに熱交換ユニット６４が傾くことを防止する。これにより、２次熱交換器６０を製造するときに、熱交換ユニット６４を容易に積層できる。
【００４５】
（被加熱液流路２２０）
図５に示すように、熱交換ユニット６４において、２箇所に設けられた連通部６８の一方から被加熱液流路２２０に流入した風呂水は、連通部６８の他方に短絡しようとする流れを横断部７６により妨害される。その結果、連通部６８の一方から流入した風呂水は、被加熱液流路２２０を横断部７６の横断方向の両側に分かれて流れ、他方の連通部６８で合流する。その結果、熱交換ユニット６４の内部に、横断部７６を中心として、環状の被加熱液流路２２０が形成される。
【００４６】
横断部７６を挟んで横断部７６の横断方向の両側の被加熱液流路２２０の流路幅Ｌ、ならびに横断部７６を挟んで横断方向と直交する方向の両側の被加熱液流路２２０の流路幅Ｌは等しい。つまり、環状の被加熱液流路２２０の流路断面積はほぼ等しい。
【００４７】
これにより、被加熱液流路２２０を流れる風呂水の流量が横断部７６の横断方向両側と横断方向と直交する直交方向両側とで等しくなるとともに、風呂水の流速が被加熱液流路２２０の周上および流路断面において等しくなる。その結果、隣接する熱交換ユニット６４の間に形成されたガス流路２３０を通過する燃焼ガスにより、被加熱液流路２２０を流れる風呂水が均等に加熱される。
【００４８】
また、環状の被加熱液流路２２０の流路断面積がほぼ等しいので、被加熱液流路２２０における圧力損失を軽減し、風呂水の通水量を確保できる。
（拡幅部２３２）
図６は、隣接する熱交換ユニット６４の間に形成されるガス流路２３０を説明するために、図４の（Ｂ）の一部を取り出した模式的断面図である。隣接する熱交換ユニット６４の間のガス流路２３０には、板状部材６６に形成された凹部７４により、ガス流路２３０の中心部に、ガス流れ方向に沿って拡幅部２３２が形成されている。拡幅部２３２は、拡幅部２３２の周囲よりもガス流路２３０の流路幅が積層方向に拡幅されているので、拡幅部２３２の周囲よりも流路抵抗が小さくなっている。
【００４９】
ここで、拡幅部２３２が設けられておらず、ガス流路２３０の積層方向の幅が均一な場合、ガス流路２３０の一方側（図４の（Ａ）では左側）から流入した燃焼ガスは、ガス流路２３０を図４の（Ａ）の上下間を均等に流れて他方側（図４の（Ａ）では右側）から流出するのではなく、流路抵抗の小さい２次熱交換器６０の外側に引き寄せられるので、ガス流路２３０の中心部よりも外側（図４の（Ａ）では上側および下側）を流れる傾向にある。
【００５０】
これに対し、本実施形態では、ガス流路２３０の中心部に拡幅部２３２が形成されているので、ガス流路２３０に流入した燃焼ガスは、２次熱交換器６０の外側だけでなく、ガス流路２３０の中心部に設けられた流路抵抗の小さい拡幅部２３２にも引き寄せられる。さらに、拡幅部２３２はガス流れ方向に沿って形成されているので、拡幅部２３２に向かうガス流れは、ガス流れ方向に沿った拡幅部２３２の長さ分、ガス流路２３０の中心部に向かって引き寄せられる。これにより、燃焼ガスはガス流路２３０を均等に流れる。
【００５１】
（突部７８の作用）
突部７８は、前述したように、熱交換ユニット６４を積層するときに隣接する熱交換ユニット６４を支持するだけでなく、図７の（Ａ）に示すように、ガス流路２３０の中心部よりも外側に向かおうとする燃焼ガスの流れを妨害し、中心部に向かう流れを形成する。これにより、ガス流路２３０の中心部よりも外側を流れようとする燃焼ガスが中心部側にも向かおうとするので、燃焼ガスはガス流路２３０を均等に流れる。
【００５２】
また、被加熱液流路２２０を風呂水が流れると、熱交換ユニット６４の表面の空気が冷却されるので、図７の（Ｂ）に示すように、燃焼ガスに対して温度の低い空気膜２４０が熱交換ユニット６４の表面に形成される。熱交換ユニット６４の表面が空気膜２４０で覆われたままでは、燃焼ガスは熱交換ユニット６４に直接接触できなくなるとともに、空気膜２４０が断熱膜となるので、燃焼ガスによる風呂水の加熱効率が低下する。
【００５３】
そこで、本実施形態では、板状部材６６の表面に突部７８を設けているので、燃焼ガスが突部７８に衝突し、空気膜２４０を除去する。これにより、燃焼ガスが熱交換ユニット６４に直接接触するので、燃焼ガスによる風呂水の加熱効率が向上する。
【００５４】
以上説明した第１実施形態によれば、２箇所に設けられた連通部６８の一方から環状の被加熱液流路２２０に流入した風呂水は、連通部６８の間を短絡しようとする流れを横断部７６に妨害されるので、被加熱液流路２２０を横断部７６の横断方向の両側に分かれて流れ、他方の連通部６８で合流する。
【００５５】
したがって、環状の被加熱液流路２２０の周上で連通部６８を設ける位置、つまり風呂水の流入口７０および流出口７２を設ける位置を変更しても、被加熱液流路２２０にデッドスペースが生じることなく、風呂水が環状の被加熱液流路２２０を流れる。これにより、風呂水の流入口７０および流出口７２を熱交換器に設ける位置の自由度が高いので、熱交換器に接続する配管の取り回しの自由度が高くなる。
【００５６】
第１実施形態では、給湯部２０の１次熱交換器２６および２次熱交換器３０が本発明の給湯側加熱回路を形成し、保温部５０の１次熱交換器５４および２次熱交換器６０が本発明の副加熱回路を形成している。
【００５７】
また、第１実施形態では、バーナ２２、２４が本発明の主バーナに相当し、バーナ５２が本発明の副バーナに相当する。
また、第１実施形態では、２次熱交換器６０が本発明の熱交換器に相当し、熱交換ユニット群６２が本発明の熱交換ユニット群に相当し、熱交換ユニット６４が本発明の熱交換ユニットに相当し、板状部材６６が本発明の板状部材に相当し、連通部６８が本発明の連通部に相当し、流入口７０が本発明の流入口に相当し、流出口７２が本発明の流出口に相当し、横断部７６が本発明の横断部に相当し、被加熱液流路２２０が本発明の被加熱液流路に相当し、ガス流路２３０が本発明のガス流路に相当する。
【００５８】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による熱交換器を図８に示す。第１実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。図８は、図５の（Ａ）と同様に、熱交換ユニット９０を構成する２枚の板状部材９２の一方を取り除いて熱交換ユニット９０の内部を模式的に示した図である。
【００５９】
第１実施形態の２次熱交換器６０では、四角形状に形成された熱交換ユニット６４において横断部７６を挟んで横断方向と直交する方向の両側の長辺に沿った中心部に連通部６８を設けた。
【００６０】
これに対し、第２実施形態の熱交換ユニット９０では、四角形状に形成された熱交換ユニット９０において、２個の凹部９４により形成される横断部９６を挟んで対角線上に連通部６８を設けている。
【００６１】
この場合にも、横断部９６は被加熱液流路２２０の中心部に形成されることが望ましく、２箇所に設けられた連通部６８は、横断部９６の中心位置９６ａを中心として、横断部９６に対して点対称の位置に配置されていることが望ましい。
【００６２】
そして、連通部６８の一方から流入した風呂水は、被加熱液流路２２０を横断部９６の横断方向の両側に分かれて流れ、他方の連通部６８で合流する。その結果、熱交換ユニット９０の内部に、横断部９６を中心として環状の被加熱液流路２２０が形成される。
【００６３】
第２実施形態では、熱交換ユニット９０が本発明の熱交換ユニットに相当し、板状部材９２が本発明の板状部材に相当し、横断部９６が本発明の横断部に相当する。
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による熱交換器を図９に示す。第１実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。図９は、図５の（Ａ）および図８と同様に、熱交換ユニット１００を構成する２枚の板状部材１０２の一方を取り除いて熱交換ユニット１００の内部を模式的に示した図である。
【００６４】
横断部７６は被加熱液流路２２０の中心部に形成されており、２箇所に設けられた連通部６８は、横断部７６の中心位置７６ａを中心として、横断部７６に対して点対称の位置に配置されている。
【００６５】
熱交換ユニット１００においても、横断部７６を中心として、環状の被加熱液流路２２０が形成されている。
２箇所に設けられた連通部６８は、被加熱液流路２２０を形成する熱交換ユニット１００の内壁面１０４の内周縁１０６と接している。したがって、２箇所の各箇所に形成された連通部６８と同じ積層方向上に形成されている熱交換器の流入口７０および流出口７２も、熱交換ユニット１００の内壁面１０４の内周縁１０６と接している。
【００６６】
そして、流入口７０および流入口７０と同じ積層方向上の連通部６８、ならびに流出口７２および流出口７２と同じ積層方向上の連通部６８のそれぞれと内壁面１０４の内周縁１０６とが接している箇所３００の内壁面１０４は、接している箇所３００を通る接線３０２に対して、接している箇所３００を挟んで両側の内壁面１０４を所定角度θ傾斜させることにより、凹部１０８を形成している。
【００６７】
これにより、流入口７０または流出口７２が鉛直方向下側になるように熱交換器を取り付けるときに、熱交換ユニット１００の積層方向を軸として熱交換器を多少回転して取り付けても、周知の水抜き操作を実行すると、鉛直方向下側に位置する流入口７０または流出口７２と連通部６８とに向けて、つまり凹部１０８の底に向けて風呂水が集まる。その結果、熱交換器の回転方向の組み付け位置が多少ずれていても、被加熱液流路２２０の風呂水は連通部６８を通り鉛直方向下側に位置する流入口７０または流出口７２から熱交換器の外部に流れ出る。
【００６８】
したがって、熱交換ユニット１００内に風呂水が残り、冬期に凍結することを防止できる。また、風呂水内の異物および汚れが熱交換ユニット１００内に溜まることを防止できる。
【００６９】
第３実施形態では、熱交換ユニット１００が本発明の熱交換ユニットに相当し、板状部材１０２が本発明の板状部材に相当し、内壁面１０４が本発明の内壁面に相当し、内周縁１０６が本発明の内周縁に相当し、凹部１０８が本発明の内壁面の凹部に相当し、接している箇所３００が本発明の接している箇所に相当し、接線３０２が本発明の接線に相当する。
【００７０】
［他の実施形態］
上記実施形態では、横断部を中心として連通部を点対称に設置した。これに対し、２箇所に設けられた連通部の一方から流入した被加熱液が他方の連通部に短絡して流れることを横断部が妨害し、横断部を中心として環状の被加熱液流路が形成されるのであれば、２箇所に設けられた連通部は横断部を中心とした点対称の位置に設置されている必要はない。また、横断部は被加熱液流路の中心部からずれた位置に設けられてもよい。
【００７１】
また、上記実施形態では、被加熱液の流入口が上方になり、流出口が下方になるように本発明の熱交換器を取付けた。これに対し、流出口が上方になり、流入口が下方になるように本発明の熱交換器を取付けてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、２枚の板状部材の外周縁部を接合して形成され、内部に扁平な環状の被加熱液流路を有する熱交換ユニットを積層して製造した本発明の熱交換器を、給湯器の浴槽用の保温部においてバーナの燃料ガスの潜熱を回収する２次熱交換器として使用した。これに対し、本発明の熱交換器は、浴槽用の保温部以外に、例えば床暖房用の保温部の２次熱交換器に適用してもよい。そして、本発明の熱交換器は、水に限らず内部を流れる被加熱液を加熱するのであれば、どのような用途に適用してもよい。
【００７３】
また、第３実施形態において、流入口７０および流入口７０と同じ積層方向上の連通部６８、ならびに流出口７２および流出口７２と同じ積層方向上の連通部６８のそれぞれと接している箇所の内壁面を、凹状ではなく直線状に形成してもよい。
【００７４】
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１０：給湯器、２０：給湯部、２２、２４：バーナ（主バーナ）、２６：１次熱交換器（給湯側加熱回路、主加熱回路）、３０：２次熱交換器（給湯側加熱回路、主加熱回路）、５０：保温部、５２：バーナ（副バーナ）、５４：１次熱交換器（副加熱回路）、６０：２次熱交換器（副加熱回路）、６２：熱交換ユニット群、６４、９０、１００：熱交換ユニット、６６、９２、１０２：板状部材、６８：連通部、７０：流入口、７２：流出口、７４、９４：凹部、７６、９６：横断部、７８：突部、１０４：内壁面、１０６：内周縁、１０８：凹部、２２０：被加熱液流路、３００：接している箇所、３０２：接線、θ：所定角度
【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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