(57)【要約】【課題】燃焼時における伝熱管内部での沸騰音の発生を抑制できる温水装置を提供する。【解決手段】燃焼装置３は、燃焼領域ＢＲ２と、燃焼領域ＢＲ２とは異なるタイミングで燃焼可能な燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ３とを有している。燃焼領域ＢＲ２にて発生する加熱用気体は燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ３にて発生する加熱用気体よりも高温となる。燃焼領域ＢＲ２にて発生する加熱用気体に晒される伝熱管１５の部分の燃焼装置３側に位置する伝熱部ＲＢの面積は、燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ３にて発生する加熱用気体に晒される伝熱管１５の部分の燃焼装置３側に位置する伝熱部ＲＡの面積よりも小さい。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１燃焼領域と、前記第１燃焼領域とは異なるタイミングで燃焼可能な第２燃焼領域とを有し、前記第１燃焼領域および前記第２燃焼領域の各々において加熱用気体を発生する燃焼装置と、
複数の伝熱フィンと、前記複数の伝熱フィンを貫通する伝熱管とを含む熱交換器とを備え、
前記第１燃焼領域にて発生する加熱用気体は前記第２燃焼領域にて発生する加熱用気体よりも高温となるように前記燃焼装置は構成されており、
前記伝熱管は、前記第１燃焼領域にて発生する加熱用気体に晒される第１管部分と、前記第２燃焼領域にて発生する加熱用気体に晒される第２管部分とを含み、
前記複数の伝熱フィンは、前記第１管部分の前記燃焼装置側に位置する第１伝熱部と、前記第２管部分の前記燃焼装置側に位置する第２伝熱部とを含み、
前記第１伝熱部の面積は、前記第２伝熱部の面積よりも小さい、温水装置。
【請求項２】
前記燃焼装置は複数の燃焼管を含み、
前記複数の伝熱フィンは、前記複数の燃焼管が並ぶ方向に沿う方向に並ぶように配置されており、
前記第１伝熱部と前記第２伝熱部とは前記複数の伝熱フィンのうちの互いに異なる伝熱フィンに設けられている、請求項１に記載の温水装置。
【請求項３】
前記燃焼装置は複数の燃焼管を含み、
前記複数の伝熱フィンは、前記複数の燃焼管が並ぶ方向に交差する方向に並ぶように配置されており、
前記第１伝熱部と前記第２伝熱部とは前記複数の伝熱フィンのうちの同じ伝熱フィンに設けられている、請求項１に記載の温水装置。
【請求項４】
加熱用気体を発生する燃焼装置と、
伝熱フィンと、前記伝熱フィンを貫通する伝熱管とを含む熱交換器とを備え、
前記燃焼装置の内壁に沿って通過した空気が前記伝熱フィンの横方向の端部に当たるように構成され、
前記伝熱管は、前記伝熱フィンの前記端部よりも前記横方向の中央側にて前記伝熱フィンを貫通する第１管部分と、前記第１管部分よりも前記端部側にて前記伝熱フィンを貫通する第２管部分とを含み、
前記伝熱フィンは、前記第１管部分の前記燃焼装置側に位置する第１伝熱部と、前記第２管部分の前記燃焼装置側に位置する第２伝熱部とを含み、
前記第１伝熱部の面積は、前記第２伝熱部の面積よりも小さい、温水装置。
【請求項５】
前記第１伝熱部は、前記第１管部分よりも、前記第１燃焼領域にて発生する加熱用気体の流れ方向の上流側に設けられており、
前記第２伝熱部は、前記第２管部分よりも、前記第１燃焼領域にて発生する加熱用気体の流れ方向の上流側に設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の温水装置。
【請求項６】
前記伝熱フィンは、前記伝熱管の前記第１管部分を通す貫通孔を有し、
前記第１燃焼領域において前記貫通孔は前記伝熱フィンの外縁に達している、請求項１〜５のいずれか１項に記載の温水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温水装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
給湯装置などの温水装置は熱交換器を有している。このような熱交換器は、たとえば特開２０１５−６４１４３号公報、特開平１０−１０３７６７号公報などに開示されている。
【０００３】
これらの公報に開示された熱交換器は、複数のフィンと、その複数のフィンを貫通する伝熱管とを有している。このフィンにおいては、加熱用気体が接触する部位における過度な加熱および沸騰音の発生を抑制するために、伝熱管の下方側（燃焼装置側）のフィン面積が小さくされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−６４１４３号公報
【特許文献２】特開平１０−１０３７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のフィン構成は、燃焼装置内の全バーナーが燃焼した場合には、沸騰音の発生を抑制するうえで有効である。しかしながら、燃焼装置内の一部のバーナーが燃焼する、いわゆる部分燃焼時の伝熱管の温度上昇が考慮されていない。このため上記フィン構成には改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みたものであり、その目的は、燃焼時における伝熱管内部での沸騰音の発生を抑制できる温水装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の温水装置は、燃焼装置と、熱交換器とを備えている。燃焼装置は、第１燃焼領域と、その第１燃焼領域とは異なるタイミングで燃焼可能な第２燃焼領域とを有し、第１燃焼領域および第２燃焼領域の各々において加熱用気体を発生する。熱交換器は、複数の伝熱フィンと、複数の伝熱フィンを貫通する伝熱管とを含む。第１燃焼領域にて発生する加熱用気体は第２燃焼領域にて発生する加熱用気体よりも高温となるように燃焼装置は構成されている。伝熱管は、第１燃焼領域にて発生する加熱用気体に晒される第１管部分と、第２燃焼領域にて発生する加熱用気体に晒される第２管部分とを含む。複数の伝熱フィンは、第１管部分の燃焼装置側に位置する第１伝熱部と、第２管部分の燃焼装置側に位置する第２伝熱部とを含む。第１伝熱部の面積は、第２伝熱部の面積よりも小さい。
【０００８】
本発明の一の温水装置によれば、高温の加熱用気体に晒される第１管部分の燃焼装置側に位置する第１伝熱部の伝熱面積が小さく設定されている。このため、燃焼装置により燃焼時に、高温の加熱用気体に晒される第１管部分への過度の伝熱が抑制される。これにより、燃焼時における伝熱管内部での沸騰音の発生を抑制することができる。
【０００９】
上記一の温水装置において、燃焼装置は複数の燃焼管を含む。複数の伝熱フィンは、複数の燃焼管が並ぶ方向に沿う方向に並ぶように配置されている。第１伝熱部と第２伝熱部とは複数の伝熱フィンのうちの互いに異なる伝熱フィンに設けられている。
【００１０】
上記においては複数の伝熱フィンが複数の燃焼管が並ぶ方向に沿って並んでいる。このため、１つの伝熱フィンの全ての伝熱部を第１燃焼領域にて発生する加熱用気体に晒されるように配置することができる。一方、１つの伝熱フィンの全ての伝熱部を第２燃焼領域にて発生する加熱用気体に晒されるように配置することができる。これにより、一方の伝熱フィンの全ての伝熱部を面積の小さい第１伝熱部とし、他方の伝熱フィンの全ての伝熱部を面積の大きい第２伝熱部とすることにより、燃焼時における伝熱管内部での沸騰音の発生を効果的に抑制することができる。
【００１１】
上記一の温水装置において、燃焼装置は複数の燃焼管を含む。複数の伝熱フィンは、複数の燃焼管が並ぶ方向に交差する方向に並ぶように配置されている。第１伝熱部と第２伝熱部とは複数の伝熱フィンのうちの同じ伝熱フィンに設けられている。
【００１２】
上記においては複数の伝熱フィンが複数の燃焼管が並ぶ方向に交差するように並んでいる。このため、１つの伝熱フィンにおける複数の伝熱部は、第１燃焼領域にて発生する加熱用気体に晒される伝熱部と、第２燃焼領域にて発生する加熱用気体に晒される伝熱部とを含む。これにより、１つの伝熱フィンにおける一の伝熱部を面積の小さい第１伝熱部とし、他の伝熱部を面積の大きい第２伝熱部とすることにより、燃焼時における伝熱管内部での沸騰音の発生を効果的に抑制することができる。
【００１３】
本発明の他の温水装置は、燃焼装置と、熱交換器とを備えている。燃焼装置は、加熱用気体を発生する。熱交換器は、伝熱フィンと、その伝熱フィンを貫通する伝熱管とを含む。上記温水装置は、燃焼装置の内壁に沿って通過した空気が伝熱フィンの横方向の端部に当たるように構成されている。伝熱管は、伝熱フィンの端部よりも横方向の中央側にて伝熱フィンを貫通する第１管部分と、その第１管部分よりも端部側にて伝熱フィンを貫通する第２管部分とを含む。伝熱フィンは、第１管部分の燃焼装置側に位置する第１伝熱部と、第２管部分の燃焼装置側に位置する第２伝熱部とを含む。第１伝熱部の面積は、第２伝熱部の面積よりも小さい。
【００１４】
本発明の他の温水装置によれば、燃焼装置の内壁に沿って通過した空気が当たる両端部における伝熱部の面積よりも、中央部における伝熱部の面積の方が小さく設定されている。このため燃焼装置による燃焼時に、中央部における貫通孔を貫通する伝熱管の部分への過度の伝熱が抑制される。これにより、燃焼時における伝熱管内部での沸騰音の発生を抑制することができる。
【００１５】
上記一および他の温水装置において、第１伝熱部は、第１管部分よりも、第１燃焼領域にて発生する加熱用気体の流れ方向の上流側に設けられている。第２伝熱部は、第２管部分よりも、第１燃焼領域にて発生する加熱用気体の流れ方向の上流側に設けられている。
【００１６】
このように加熱気体の流れ方向の上流側における第１伝熱部の面積を小さくすることにより、高温の加熱用気体に晒される第１管部分への伝熱を効果的に抑制することが可能となる。
【００１７】
上記一および他の温水装置において、伝熱フィンは、伝熱管の第１管部分を通す貫通孔を有する。第１燃焼領域において貫通孔は伝熱フィンの外縁に達している。
【００１８】
上記の貫通孔が伝熱フィンの外縁に達した部分においては伝熱フィンの伝熱部が存在しない。このため、高温の加熱用気体に晒される第１管部分への伝熱を効果的に抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、燃焼時における伝熱管内部での沸騰音の発生を抑制できる温水装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１における温水装置の構成を概略的に示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１における温水装置の構成の一部を概略的に示す一部破断斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１における温水装置にて、複数の燃焼管の並ぶ方向と複数の伝熱フィンの並ぶ方向とが平行な場合の構成を示す概略斜視図である。
【図４】図３における燃焼領域ＢＲ２、ＢＲ３の真上に位置する伝熱フィンの構成を示す正面図である。
【図５】図３における燃焼領域ＢＲ１の真上に位置する伝熱フィンの構成を示す正面図である。
【図６】伝熱管内での異音発生のメカニズムを説明するための伝熱管の断面を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２における温水装置の伝熱フィンおよび燃焼装置の構成を示す正面図である。
【図８】本発明の実施の形態３における温水装置にて、燃焼装置の複数の燃焼管の並ぶ方向と複数の伝熱フィンの並ぶ方向とが交差する（たとえば直交する）場合の構成を示す概略斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態３における温水装置の伝熱フィンおよび燃焼装置の構成を示す正面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１〜３における温水装置に用いられる伝熱フィンの伝熱部などを説明するための部分拡大正面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１〜３における温水装置に用いられる伝熱フィンの伝熱部などを説明するための部分拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
（実施の形態１）
まずは本実施の形態における温水装置の構成について、給湯装置を例に挙げて図１および図２を用いて説明する。
【００２２】
図１および図２に示されるように、本実施の形態の温水装置としての給湯装置１は、筐体２と、燃焼装置３と、送風装置６と、一次熱交換器１１と、二次熱交換器２１と、制御部３００とを主に有している。燃焼装置３、送風装置６、一次熱交換器１１、二次熱交換器２１および制御部３００の各々は、筐体２の内部に配置されている。
【００２３】
燃焼装置３は、加熱用気体（燃焼ガス）を発生させるためのものである。この燃焼装置３は、バーナー３ａと、バーナーケース３ｃ（図２）とを有している。バーナー３ａはバーナーケース３ｂ内に収容されている。
【００２４】
バーナー３ａは、複数の燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３を有している。これらの燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３は、それぞれ互いに異なるタイミングあるいは、同時に燃焼動作を行なうことが可能である。
【００２５】
具体的には、燃焼領域ＢＲ２は、燃焼領域ＢＲ１と異なるタイミングで燃焼動作が可能である。また燃焼領域ＢＲ３は、燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ２の各々と異なるタイミングで燃焼動作が可能である。複数の燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３の各々は、複数の燃焼管３ｂから構成されている。
【００２６】
この燃焼装置３には、ガス管５が接続されている。ガス管５は、燃焼装置３に燃料ガスを供給するためのものである。ガス管５には、元電磁弁２５ａおよび比例弁２６が接続されている。
【００２７】
またガス管５は、筐体２内でたとえば３経路に分岐している。３経路の分岐したガス管５の各々は、燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３の各々に接続されている。分岐したガス管５の各々には、電磁弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃの各々が接続されている。この電磁弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃの各々の開閉動作によって、分岐したガス管５の各々への燃料ガスの供給を制御することができる。
【００２８】
具体的には、電磁弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃの各々を開くことにより、分岐したガス管５を通じて燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３の各々に燃料ガスを供給することができる。また電磁弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃの各々を閉じることにより、燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３の各々への燃料ガスの供給を停止することができる。また電磁弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃの各々の開度を制御することにより、燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３の各々に供給される燃料ガスの流量を調整することができる。
【００２９】
このように電磁弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃの各々の開閉状態を独立に制御することで、燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３の各々の燃焼状態を独立に調節することが可能である。
【００３０】
バーナー３ａの上方には、点火プラグ２４が配置されている。点火プラグ２４は、バーナー３ａに設けられたターゲット（図示せず）との間で点火スパークを生じさせる。これにより、バーナー３ａから噴き出された燃料空気混合気に火炎を生じさせることができる。
【００３１】
送風装置６は、燃焼装置３に燃焼用空気を供給するためのものである。送風装置６は、たとえばファンケース６ａ、羽根車６ｂ、駆動源（たとえばモータ）６ｃ（図２）などを有している。この送風装置６は燃焼装置３のたとえば下部に配置されている。
【００３２】
一次熱交換器１１および二次熱交換器２１の各々は、燃焼装置３から供給された加熱用気体によって熱交換を行うためのものである。燃焼装置３の上に一次熱交換器１１が取付けられており、その一次熱交換器１１の上に二次熱交換器２１が取付けられている。
【００３３】
一次熱交換器１１と二次熱交換器２１とは配管３２で接続されている。二次熱交換器２１には、給水管３１が接続されている。給水管３１は、二次熱交換器２１に水を供給するためのものである。一次熱交換器１１には、出湯管３３が接続されている。出湯管３３は、一次熱交換器１１から湯を送り出すためのものである。
【００３４】
上記の給水管３１と出湯管３３との間にバイパス管３５が接続されている。このバイパス管３５は、出湯管３３から送り出される湯の温度を給水管３１の水で調整するためのものである。また、二次熱交換器２１において生じたドレンを排出するためのドレン排出管（図示せず）が設けられている。
【００３５】
一次熱交換器１１は、複数のフィン１３と、伝熱管１５と、ケースとしての胴板１７とを有している。複数のフィン１３は互いに間隔をあけて積層されている。伝熱管１５は、複数のフィン１３を貫通している。胴板１７は、複数のフィン１３および伝熱管１５を内部に収容している。伝熱管１５は、一方端にて配管３２に接続されており、かつ他方端にて出湯管３３に接続されている。
【００３６】
二次熱交換器２１は、複数の（たとえばらせん状の）伝熱管２５と、伝熱管２５を内部に収容するケース２７とを有している。伝熱管２５は、一方端にて給水管３１に接続されており、かつ他方端にて配管３２に接続されている。
【００３７】
制御部３００は、少なくとも燃焼装置３の動作を制御するためのものである。制御部３００は、たとえばマイコンおよびＨＩＣ（Hybrid  Integrated  Circuit）により構成されている。
【００３８】
制御部３００は、判定部３０３と、指令部３０４とを有している。判定部３０３は、演算部３０１と、記憶部３０２とを有している。演算部３０１は、記憶部３０２に接続されている。記憶部３０２には、演算部３０１で処理されたデータ、制御に必要な閾値のデータなどが記憶されている。
【００３９】
指令部３０４は、演算部３０１に接続されている。また指令部３０４は、送風装置６、点火プラグ２４、元電磁弁２５ａ、比例弁２６および複数の電磁弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃの各々に接続されている。制御部３００は、指令部３０４からの指令を通じて、指令部３０４に接続された各部の作動や、送風装置６の回転数、比例弁２６の開度などを制御可能に構成されている。
【００４０】
制御部３００により、送風装置６が駆動されて燃焼装置３に燃焼用空気が送風される。これとともに制御部３００により、元電磁弁２５ａ、比例弁２６および電磁弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃが開かれて、燃料ガスを含む混合気がバーナー３ａに供給される。
【００４１】
また制御部３００により、点火プラグ２４が点火される。これにより燃料空気混合気が燃焼されてバーナー３ａに火炎が生じる。また制御部３００により、元電磁弁２５ａ、比例弁２６および電磁弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃが閉じられる。これにより、燃料ガスのバーナー３ａへの供給が停止されて、バーナー３ａに生じた火炎が消火される。
【００４２】
上記の動作制御において、制御部３００が電磁弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃを独立に制御する。これにより、燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３の各々の燃焼状態が独立に調節される。上記により、燃焼に使用される燃焼管３ｂの本数（給湯装置の段数）を調節することが可能である。
【００４３】
次に、一次熱交換器１１に用いられる伝熱フィンの構成について図３〜図５を用いて説明する。
【００４４】
図３に示されるように、複数の伝熱フィン１３は、バーナー３ａの複数の燃焼管３ｂが並ぶ方向Ｄ１に沿う方向Ｄ２に並ぶように配置されている。複数の伝熱フィン１３が並ぶ方向Ｄ２は、複数の燃焼管３ｂが並ぶ方向Ｄ１とたとえば平行である。
【００４５】
一次熱交換器１１に含まれる複数のフィン１３は、第１のフィン群１３１と、第２のフィン群１３２と、第３のフィン群１３３とを有している。第１のフィン群１３１は、燃焼領域ＢＲ１の真上に位置する複数の伝熱フィン１３からなっている。第１のフィン群１３１に含まれる複数のフィン１３の各々は、燃焼領域ＢＲ１にて発生する加熱用気体に晒されるように配置されている。
【００４６】
第２のフィン群１３２は、燃焼領域ＢＲ２の真上に位置する複数の伝熱フィン１３からなっている。第２のフィン群１３２に含まれる複数のフィン１３の各々は、燃焼領域ＢＲ２にて発生する加熱用気体に晒されるように配置されている。
【００４７】
第１のフィン群１３３は、燃焼領域ＢＲ３の真上に位置する複数の伝熱フィン１３からなっている。第３のフィン群１３３に含まれる複数のフィン１３の各々は、燃焼領域ＢＲ３にて発生する加熱用気体に晒されるように配置されている。
【００４８】
複数の燃焼管３ｂの各々は、ガス流入口３ａａと、炎孔部３ａｂと、内部流路３ａｃとを有している。ガス流入口３ａａは、空気と燃料ガスとの燃料空気混合気が燃焼管３ｂ内に供給される部分である。炎孔部３ａｂは、燃料空気混合気を燃焼管３ｂから噴き出す部分である。内部流路３ａｃは、燃焼管３ｂの内部に設けられた流路であって、ガス流入口３ａａと炎孔部３ａｂとを繋ぐ部分である。
【００４９】
ガス流入口３ａａに供給された燃料空気混合気は、内部流路３ａｃを通って、炎孔部３ａｂから噴き出される。炎孔部３ａｂから噴き出された燃料空気混合気に、点火プラグ２４（図１、図２）の作動によって火炎が生じさせられる。燃焼装置３は、燃料ガスを燃焼することによって熱量を発生する（これを、燃焼動作という）。
【００５０】
燃焼装置３の燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３の各々は、上記のとおり、燃焼状態を独立に調節される。このように燃焼装置３は、燃焼させる燃焼管３ｂの本数のパターンを数種類持つことにより、要求される給湯能力に応じて燃焼範囲を１段（２本）、２段（３本）と切り替えて制御される。このため、一部の段数でのみ燃焼管３ｂの１本当たりの負荷（input量）が高くなる場合がある。
【００５１】
特に低段数の燃焼時にはラップ代を確保するために燃焼管３ｂの１本当たりの負荷を引き上げる例が多い。この場合、燃焼領域ＢＲ２にて発生する加熱用気体は、燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ３にて発生する加熱用気体よりも高温となる場合がある。このため、燃焼領域ＢＲ２の真上に位置する伝熱管１５の部分が過度に加熱されるおそれがある。
【００５２】
本実施の形態においては、たとえば燃焼領域ＢＲ２の真上に位置する第２のフィン群１３２の伝熱フィン１３の形状は、燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ３の真上に位置する第１、第３のフィン群１３１、１３３の伝熱フィン１３の形状と異なっている。第１、第３のフィン群１３１、１３３の伝熱フィン１３はたとえば図４に示す形状を有している。また第２のフィン群１３２の伝熱フィン１３はたとえば図５に示す形状を有している。
【００５３】
図４に示されるように、第１、第３のフィン群１３１、１３３の伝熱フィン１３は、板状の部材からなり、その板状の部材を貫通する複数の貫通孔１３ａを有している。複数の貫通孔１３ａは、たとえば２列１３Ｆ、１３Ｒで配置されている。
【００５４】
列１３Ｆの複数の貫通孔１３ａは、図中Ｘ方向に沿って配置されている。また列１３Ｒの複数の貫通孔１３ａも、図中Ｘ方向に沿って配置されている。列１３Ｆ、１３Ｒの各々における複数の貫通孔１３ａが配置される方向（図中Ｘ方向）は、加熱用気体の流れ方向（図中Ｙ方向）に交差（たとえば直交）している。
【００５５】
列１３Ｆは加熱用気体の流れ方向（図中Ｙ方向）の上流側に位置しており、列１３Ｒは列１３Ｆよりも加熱用気体の流れ方向（図中Ｙ方向）の下流側に位置している。列１３Ｆを構成する複数の貫通孔１３ａの各々の周囲全周には、伝熱フィン１３の板状の部分が位置している。
【００５６】
複数の貫通孔１３ａの各々には、伝熱管１５が挿通されている。伝熱管１５は、伝熱管１５の外周縁において複数の貫通孔１３ａの各々とろう材（図示せず）によりろう付けされている。
【００５７】
伝熱フィン１３は、上流側の端縁に複数のスリット１３ｂを有している。複数のスリット１３ｂの各々は、上流側の端縁１３ｃから、列１３Ｆを構成する複数の貫通孔１３ａのうち互いに隣り合う貫通孔１３ａの間へ延びている。
【００５８】
伝熱フィン１３は、伝熱部ＲＡ（第２伝熱部：図中ハッチング領域）を有している。伝熱部ＲＡは、列１３Ｆを構成する貫通孔１３ａの位置に対して加熱用気体の流れ方向（図中Ｙ方向）の上流側に位置している。言い換えると、伝熱部ＲＡは、列１３Ｆを構成する貫通孔１３ａを貫通する伝熱管１５の部分（第２管部分）の燃焼装置側に位置している。
【００５９】
図５に示されるように、第２のフィン群１３２の伝熱フィン１３は、伝熱部ＲＢ（第１伝熱部：図中ハッチング領域）を有している。伝熱部ＲＢは、列１３Ｆを構成する貫通孔１３ａの位置に対して加熱用気体の流れ方向（図中Ｙ方向）の上流側に位置している。言い換えると、伝熱部ＲＡは、列１３Ｆを構成する貫通孔１３ａを貫通する伝熱管１５の部分（第１管部分）の燃焼装置側に位置している。
【００６０】
第２のフィン群１３２の伝熱フィン１３における伝熱部ＲＢ（図５）の面積は、第１、第３のフィン群１３１、１３３の伝熱フィン１３における伝熱部ＲＡ（図４）の面積よりも小さく設定されている。
【００６１】
具体的には、列１３Ｆの貫通孔１３ａの中心Ｃから伝熱フィン１３の上流側端縁１３ｃまでの距離Ｌ１（図５）、Ｌ２（図４）が、第２のフィン群１３２の伝熱フィン１３と第１、第３のフィン群１３１、１３３の伝熱フィン１３との間で異なっている。第２のフィン群１３２の伝熱フィン１３における上記距離Ｌ１は、第１、第３のフィン群１３１、１３３の伝熱フィン１３における上記距離Ｌ２よりも小さくなっている。
【００６２】
また図５に示されるように、第２のフィン群１３２の伝熱フィン１３における上記距離Ｌ１は、貫通孔１３ａの半径以下の寸法であってもよい。この場合、列１３Ｆの貫通孔１３ａは伝熱フィン１３の上流側端縁１３ｃに達しており、貫通孔１３ａの円周の一部は、伝熱フィン１３の板状の部分で囲まれていない。このため、この貫通孔１３ａ内を貫通した伝熱管１５の部分（第１管部分）の燃焼装置側（加熱用気体の上流側）には、伝熱フィン１３の板状の部分が位置しない部分がある。
【００６３】
また第２のフィン群１３２の伝熱フィン１３の上流側端縁１３ｃは、列１３Ｆの互いに隣り合う貫通孔１３ａの中心同士を繋ぐ仮想の直線と略平行な直線形状を有していてもよい。
【００６４】
また第２のフィン群１３２の伝熱フィン１３においては、全ての伝熱部ＲＢの面積が、図４に示される第１、第３のフィン群１３１、１３３の伝熱フィン１３における伝熱部ＲＡの面積より小さくなっている。
【００６５】
なお、これ以外の第２のフィン群１３２の伝熱フィン１３の構成は、第１、第３のフィン群１３１、１３３の伝熱フィン１３の構成とほぼ同じであるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
【００６６】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
まず伝熱管１５内での異音発生のメカニズムについて簡単に説明する。
【００６７】
図６に示されるように、伝熱管１５内において加熱部から遠ざかるほど、伝熱管１５内の温度は低下する。この状態で、加熱部に最も近い伝熱管１５の部分付近において管内沸騰が生じ蒸気泡が発生すると、蒸気泡は、伝熱管１５内の温度の高い領域から低い領域へ移動するにつれて徐々に凝縮する。
【００６８】
ここで、サブクール度（蒸気の温度（約１００℃）−蒸気泡周囲の液体温度）がある程度大きくなると、蒸気泡の凝縮速度が増大する。この凝縮速度が一定値を上回ると、凝縮音の音圧は大きくなる傾向がある。これにより蒸気泡は異音を発しながら凝縮する。
【００６９】
給湯装置における沸騰異音の発生も、上記のメカニズムで発生する凝縮音が原因と考えられる。特に図４に示されるように、複数の貫通孔１３ａが２列１３Ｆ、１３Ｒで配置されている場合、列１３Ｆの貫通孔１３ａ内に位置する伝熱管１５の部分で蒸気泡が発生すると、凝縮速度が速いため、異音が発生しやすいと考えられる。
【００７０】
本実施の形態によれば、部分燃焼時に高温の加熱用気体に晒される第２のフィン群１３２の伝熱フィン１３における伝熱部ＲＢ（図５）の伝熱面積が、第１、第３のフィン群１３１、１３３の伝熱フィン１３における伝熱部ＲＡ（図４）の伝熱面積より小さく設定されている。このため燃焼装置３による部分燃焼時に、第２のフィン群１３２の伝熱フィン１３における列１３Ｆの貫通孔１３ａを貫通する伝熱管１５の部分への過度の伝熱が抑制される。これにより、部分燃焼時における伝熱管１５内部での沸騰音の発生を抑制することができる。
【００７１】
また図５に示されるように、伝熱部ＲＢは、列１３Ｆの貫通孔１３ａを貫通する伝熱管１５の部分よりも、燃焼領域ＢＲ２にて発生する加熱用気体の流れ方向の上流側に設けられている。これにより、高温の加熱用気体に晒される伝熱管１５への伝熱を効果的に抑制することが可能となる。
【００７２】
また図５に示されるように、伝熱フィン１３においては、列１３Ｆの貫通孔１３ａは伝熱フィン１３の上流側端縁に達している。このように貫通孔１３ａが伝熱フィン１３の上流側端縁に達した部分においては伝熱フィン１３の伝熱部が存在しない。このため、高温の加熱用気体に晒される伝熱管１５への伝熱を効果的に抑制することが可能となる。
【００７３】
また図３に示されるように、複数の伝熱フィン１３が、複数の燃焼管３ｂが並ぶ方向（Ｄ１方向）に沿う方向（Ｄ２方向）に並ぶように配置されている。このため図５に示されるように、第２のフィン群１３２の伝熱フィン１３においては、伝熱管１５が貫通する貫通孔の全てが、燃焼領域ＢＲ２の真上に位置する。このため、列１３Ｆに含まれる全ての貫通孔１３ａの伝熱部ＲＢの面積が、図４に示される第１、第３のフィン群１３１、１３３の伝熱フィン１３における伝熱部ＲＡの面積より小さくされている。これにより、図５における列１３Ｆに含まれる全ての貫通孔１３ａを貫通する伝熱管１５の部分が過度に加熱されることが防止される。
【００７４】
（実施の形態２）
図７に示されるように、本実施の形態の温水装置は、一次熱交換器の伝熱フィン１３の横方向（幅方向）の両端部に、燃焼装置３の内壁に沿って通過した空気が当たるように構成されている。
【００７５】
伝熱フィン１３は、伝熱部ＲＣ（第２伝熱部：図中ハッチング領域）を有している。この伝熱部ＲＣは、列１３Ｆの貫通孔１３ａのうち両端部に位置する貫通孔１３ａの上流側に位置している。
【００７６】
また伝熱フィン１３は、伝熱部ＲＤ（第１伝熱部：図中ハッチング領域）を有している。この伝熱部ＲＤは、列１３Ｆの貫通孔１３ａのうち両端部に挟まれる中央部に位置する貫通孔１３ａの上流側の位置している。
【００７７】
中央部における伝熱部ＲＤの面積は、両端部における伝熱部ＲＣの面積よりも小さく設定されている。
【００７８】
具体的には、実施の形態１と同様、列１３Ｆの中央部における貫通孔１３ａの中心Ｃから伝熱フィン１３の上流側端縁１３ｃまでの距離Ｌ１が、列１３Ｆの両端部における貫通孔１３ａの中心Ｃから伝熱フィン１３の上流側端縁１３ｃまでの距離Ｌ２よりも小さくなっている。
【００７９】
また列１３Ｆの中央部における貫通孔１３ａの中心Ｃから伝熱フィン１３の上流側端縁１３ｃまでの距離Ｌ１は、貫通孔１３ａの半径以下の寸法であってもよい。この場合、列１３Ｆの中央部における貫通孔１３ａは伝熱フィン１３の上流側端縁１３ｃに達しており、中央部における貫通孔１３ａの円周の一部は、伝熱フィン１３の板状の部分で囲まれていない。このため、この中央部における貫通孔１３ａ内を貫通した伝熱管１５の部分（第１管部分）の燃焼装置側（加熱用気体の上流側）には、伝熱フィン１３の板状の部分が位置しない部分がある。
【００８０】
また伝熱フィン１３の上流側端縁１３ｃは、列１３Ｆの互いに隣り合う貫通孔１３ａの中心同士を繋ぐ仮想の直線と略平行な直線形状を有していてもよい。
【００８１】
本実施の形態においては、一次熱交換器１１を構成するすべての伝熱フィン１３が図７に示す構成を有していてもよい。また図３に示されるように、燃焼領域ＢＲ２の真上に位置する伝熱フィン１３のみが図７に示す構成を有しており、燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ３の真上に位置する伝熱フィン１３は図４に示すような構成を有していてもよい。
【００８２】
なお、上記以外の本実施の形態の構成は、実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
【００８３】
本実施の形態においては、燃焼装置３の内壁に沿って通過した空気が当たる両端部における伝熱部ＲＣの面積よりも、中央部における伝熱部ＲＤの面積の方が小さく設定されている。このため燃焼装置３による部分燃焼時に、列１３Ｆの中央部における貫通孔１３ａを貫通する伝熱管１５の部分への過度の伝熱が抑制される。これにより、燃焼時における伝熱管１５内部での沸騰音の発生を抑制することができる。
【００８４】
（実施の形態３）
図８に示されるように、本実施の形態においては、複数の伝熱フィン１３が並ぶ方向Ｄ２は、バーナー３ａの複数の燃焼管３ｂが並ぶ方向Ｄ１に交差（たとえば直交）している。複数の伝熱フィン１３のすべてが、燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３の各々の真上に位置している。
【００８５】
図９に示されるように、一次熱交換器１１を構成するすべての伝熱フィン１３は、伝熱部ＲＦ（第２伝熱部：図中ハッチング領域）と伝熱部ＲＥ（第１伝熱部：図中ハッチング領域）とを有している。
【００８６】
伝熱部ＲＦは、列１３Ｆを構成する貫通孔１３ａのうち燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ３の真上に位置する貫通孔１３ａの加熱用気体の上流側に位置している。つまり伝熱部ＲＦは、列１３Ｆを構成する貫通孔１３ａのうち燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ３の真上に位置する貫通孔１３ａを貫通する伝熱管１５の部分（第２管部分）の燃焼装置側に位置している。
【００８７】
伝熱部ＲＥは、列１３Ｆを構成する貫通孔１３ａのうち燃焼領域ＢＲ２の真上に位置する貫通孔１３ａの加熱用気体の上流側に位置している。つまり伝熱部ＲＥは、列１３Ｆを構成する貫通孔１３ａのうち燃焼領域ＢＲ２の真上に位置する貫通孔１３ａを貫通する伝熱管１５の部分（第１管部分）の燃焼装置側に位置している。
【００８８】
燃焼領域ＢＲ２の真上に位置する伝熱部ＲＥの面積は、燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ３の真上に位置する伝熱部ＲＦの面積よりも小さく設定されている。
【００８９】
具体的には、列１３Ｆを構成する貫通孔１３ａのうち燃焼領域ＢＲ２の真上に位置する貫通孔１３ａの中心Ｃから伝熱フィン１３の上流側端縁１３ｃまでの距離Ｌ１が、列１３Ｆを構成する貫通孔１３ａのうち燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ３の真上に位置する貫通孔１３ａの中心Ｃから伝熱フィン１３の上流側端縁１３ｃまでの距離Ｌ２よりも小さくなっている。
【００９０】
また上記距離Ｌ１は、貫通孔１３ａの半径以下の寸法であってもよい。この場合、燃焼領域ＢＲ２の真上に位置する貫通孔１３ａは伝熱フィン１３の上流側端縁１３ｃに達しており、その貫通孔１３ａの円周の一部は、伝熱フィン１３の板状の部分で囲まれていない。このため、燃焼領域ＢＲ２の真上に位置する貫通孔１３ａ内を貫通した伝熱管１５の部分（第１管部分）の燃焼装置側（加熱用気体の上流側）には、伝熱フィン１３の板状の部分が位置しない部分がある。
【００９１】
なお、上記以外の本実施の形態の構成は、実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
【００９２】
本実施の形態においては、燃焼領域ＢＲ２の真上に位置する伝熱部ＲＥの面積が、燃焼領域ＢＲ１、ＢＲ３の真上に位置する伝熱部ＲＦの面積よりも小さく設定されている。このため燃焼装置３による部分燃焼時に、燃焼領域ＢＲ２の真上に位置する貫通孔１３ａを貫通する伝熱管１５の部分への過度の伝熱が抑制される。これにより、部分燃焼時における伝熱管１５内部での沸騰音の発生を抑制することができる。
【００９３】
上記の実施の形態１において、図１０に示されるように、伝熱管１５と伝熱フィン１３とは、ろう材１６により互いにろう付けされている。このろう材１６は、貫通孔１３ａの中心Ｃに対して燃焼装置３とは反対側にのみ位置していればよく、燃焼装置３側に位置していなくてもよい。つまりろう材１６は、伝熱部ＲＢ以外の伝熱フィン１３と接する箇所に配置されていればよく、伝熱部ＲＢにおいて伝熱フィン１３と接する箇所には配置されていなくてもよい。
【００９４】
これにより、伝熱部ＲＢの伝熱フィン１３がろう材を介在して伝熱管１５と接続されていないため、伝熱部ＲＢから伝熱管１５への伝熱をより効果的に防止することが可能となる。
【００９５】
上記のろう材１６の配置構成は、上記の伝熱部ＲＢのみならず、図７に示される伝熱部ＲＤおよび図９に示される伝熱部ＲＥにおいても同様に適用されてもよい。
【００９６】
また上記において伝熱部ＲＢ（ＲＢ１）とは、点ＣＰ１および点１３ｃ１を繋ぐ直線と、点１３ｃ１と開口部１３ｄまでの上流側端縁１３ｃと、開口部１３ｄから点ＣＰ１までの貫通孔１３ａの外周縁とにより囲まれた部分である。
【００９７】
ここで点ＣＰ１は、貫通孔１３ａの中心Ｃを通り、かつ伝熱フィン１３の上流側端縁１３ｃに平行な仮想の直線（破線ＩＬ）が貫通孔１３ａと交差する点である。また点１３ｃ１は、仮想の直線（破線ＩＬ）の垂線であって点ＣＰ１を通る仮想の直線が上流側端縁１３ｃと交差する点である。
【００９８】
上記の伝熱部ＲＢ１においては、仮想の直線（破線ＩＬ）は貫通孔１３ａの中心Ｃに対して１８０°の角度θ１で開いているが、中心Ｃに対してたとえば１２０°の角度θ２で伝熱部ＲＢ２が規定されてもよい。この場合には、伝熱部ＲＢ（ＲＢ２）は、点ＣＰ２および点１３ｃ２を繋ぐ直線と、点１３ｃ２と開口部１３ｄまでの上流側端縁１３ｃと、開口部１３ｄから点ＣＰ２までの貫通孔１３ａの外周縁とにより囲まれた部分である。
【００９９】
ここで点ＣＰ２は、貫通孔１３ａの中心Ｃに対して１２０°の角度θ２で開いた仮想の直線が貫通孔１３ａと交差する点である。また点１３ｃ２は、上流側端縁１３ｃの垂線であって点ＣＰ２を通る仮想の直線が上流側端縁１３ｃと交差する点である。
【０１００】
また図１１に示されるように、伝熱部ＲＢにおいて、貫通孔１３ａは伝熱フィン１３の上流側端縁１３ｃに達していなくてもよい。この場合、貫通孔１３ａの中心Ｃから伝熱フィン１３の上流側端縁１３ｃまでの距離Ｌ１は、貫通孔１３ａの半径よりも大きい。
【０１０１】
この場合の伝熱部ＲＢ（ＲＢ１）とは、点ＣＰ１および点１３ｃ１を繋ぐ直線と、点１３ｃ１同士を繋ぐ上流側端縁１３ｃと、点ＣＰ１同士を繋ぐ貫通孔１３ａの外周縁とにより囲まれた部分である。
【０１０２】
また上記の図１１の構成は、上記の伝熱部ＲＢのみならず、図７に示される伝熱部ＲＤおよび図９に示される伝熱部ＲＥにおいても同様に適用されてもよい。
【０１０３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０４】
１  給湯装置、２  筐体、３  燃焼装置、３ａ  バーナー、３ａａ  ガス流入口、３ａｂ  炎孔部、３ａｃ  内部流路、３ｂ  燃焼管、３ｃ  バーナーケース、５  ガス管、６  送風装置、６ａ  ファンケース、６ｂ  羽根車、６ｃ  駆動源、１１  一次熱交換器、１３  伝熱フィン、１３Ｆ，１３Ｒ  列、１３ａ  貫通孔、１３ｂ  スリット、１３ｃ  上流側端縁、１３ｄ  開口部、１５，２５  伝熱管、１６  ろう材、１７  胴板、２１  二次熱交換器、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  電磁弁、２４  点火プラグ、２５ａ  元電磁弁、２６  比例弁、２７  ケース、３１  給水管、３２  配管、３３  出湯管、３５  バイパス管、１３１  第１のフィン群、１３２  第２のフィン群、１３３  第３のフィン群、３００  制御部、３０１  演算部、３０２  記憶部、３０３  判定部、３０４  指令部、ＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３  燃焼領域、Ｃ  中心、ＲＡ，ＲＢ，ＲＢ１，ＲＢ２，ＲＣ，ＲＤ，ＲＥ，ＲＦ  伝熱部。
【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】
2017116189.tif 000009
【図８】
2017116189.tif 000010
【図９】
2017116189.tif 000011
【図１０】
2017116189.tif 000012
【図１１】
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