JP5182570B2

JP5182570B2 - Water heater

Info

Publication number: JP5182570B2
Application number: JP2008165552A
Authority: JP
Inventors: 淳土井; 和則長谷川; 優福沢; 英明吉富; 康成奥田; 宏樹長谷川; 達彦好田
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2008-06-25
Filing date: 2008-06-25
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2028-06-25
Also published as: JP2010007912A

Description

本発明は、湯水や熱媒体の液体を加熱可能な給湯装置に関するものであり、一次熱交換器に加えて二次熱交換器を備えたものに関する。 The present invention relates to a hot water supply apparatus capable of heating hot water or a liquid of a heat medium, and relates to an apparatus provided with a secondary heat exchanger in addition to a primary heat exchanger.

従来より、下記特許文献１，２に開示されているような、いわゆる潜熱回収型の給湯装置が提供されている。特許文献１，２には、燃料を燃焼するための燃焼手段と、これにおいて発生した燃焼ガスに含まれている顕熱を主として回収するための一次熱交換器と、潜熱を主として回収するための二次熱交換器とを備えた給湯装置が開示されている。特許文献１，２の給湯装置は、燃焼手段及び排気部の下方に底部ケーシングが配置され、底部ケーシング内に二次熱交換器が収容されている。そのため特許文献１，２の給湯装置では、燃焼手段で発生した燃焼ガスが、下方の底部ケーシングでＵターンし、排気部から装置の外部に排出される。燃焼ガスに含まれる潜熱は、燃焼ガスが底部ケーシングを通過するときに、二次熱交換器内を流れる湯水と燃焼ガスとの間で熱交換が行われることにより回収されていた。
特開２００６−１０５４６７号公報特開２００６−２７５３６７号公報 Conventionally, a so-called latent heat recovery type hot water supply apparatus as disclosed in Patent Documents 1 and 2 below has been provided. In Patent Documents 1 and 2, combustion means for burning fuel, a primary heat exchanger for mainly recovering sensible heat contained in the combustion gas generated therein, and for recovering mainly latent heat A hot water supply device including a secondary heat exchanger is disclosed. In the hot water supply devices of Patent Documents 1 and 2, a bottom casing is disposed below the combustion means and the exhaust part, and a secondary heat exchanger is accommodated in the bottom casing. Therefore, in the hot water supply apparatuses disclosed in Patent Documents 1 and 2, the combustion gas generated by the combustion means makes a U-turn in the lower bottom casing and is discharged from the exhaust section to the outside of the apparatus. The latent heat contained in the combustion gas has been recovered by heat exchange between the hot water flowing in the secondary heat exchanger and the combustion gas when the combustion gas passes through the bottom casing.
JP 2006-105467 A JP 2006-275367 A

しかし従来の給湯装置は、底部ケーシングに導入された燃焼ガスが、内部に配置された二次熱交換器全体に接触するように流される構成ではなかった。特に、底部ケーシングの底面と内側面とが交差する角部近傍には燃焼ガスが流れ込みにくく、二次熱交換器全体のうち、この部分に位置する部分については、熱交換が有効に行われていなかった。 However, the conventional hot water supply apparatus is not configured to allow the combustion gas introduced into the bottom casing to flow so as to contact the entire secondary heat exchanger disposed inside. In particular, the combustion gas hardly flows near the corner where the bottom surface and the inner surface of the bottom casing intersect, and heat exchange is effectively performed for the portion located in this portion of the entire secondary heat exchanger. There wasn't.

そこで本発明は、内部に収容された二次熱交換器の略全体に対して燃焼ガスを接触させることで二次熱交換器の熱効率の向上が可能な給湯装置の提供を課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the hot water supply apparatus which can improve the thermal efficiency of a secondary heat exchanger by making combustion gas contact the substantially whole secondary heat exchanger accommodated in the inside.

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、燃料を燃焼する燃焼部と、前記燃焼部の燃焼で発生した燃焼ガスが下方に向けて流れる燃焼ケースと、前記燃焼ケースの下方に配され前記燃焼ケースを通過した燃焼ガスが流入する排気集合部と、前記排気集合部の上方に配され前記排気集合部を通過した燃焼ガスを上方に向けて排気する排気部と、前記燃焼ケースを流れる燃焼ガスとの熱交換により湯水を加熱可能な一次熱交換器と、前記燃焼ケースの下方領域から前記排気部の下方領域にわたる位置に配置され、前記排気集合部を流れる燃焼ガスとの熱交換により湯水を加熱可能な二次熱交換器と、を備え、前記二次熱交換器の外縁が、下方になるに従い小さくなることを特徴とする給湯装置である。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 is provided with a combustion part for burning fuel, a combustion case in which combustion gas generated by combustion in the combustion part flows downward, and a lower part of the combustion case. An exhaust collecting portion into which combustion gas that has passed through the combustion case flows, an exhaust portion that is disposed above the exhaust collecting portion and exhausts the combustion gas that has passed through the exhaust collecting portion upward, and flows through the combustion case A primary heat exchanger capable of heating hot and cold water by heat exchange with the combustion gas, and a heat exchange with the combustion gas disposed in a position extending from the lower region of the combustion case to the lower region of the exhaust part and flowing through the exhaust assembly part And a secondary heat exchanger capable of heating hot water, wherein the outer edge of the secondary heat exchanger becomes smaller as it goes downward.

本発明の給湯装置は、燃焼ケースを通過した燃焼ガスが、排気集合部でＵターンして排気部に流される。一方、二次熱交換器の外縁が下方になるに従い小さくなるように形成されている。即ち、本発明の給湯装置は、二次熱交換器が排気集合部の燃焼ガスの流れに沿った形状をしている。そのため本発明の給湯装置は、排気集合部の内部空間を流れる燃焼ガスの気流の中に二次熱交換器の略全体を配置することができる。その結果、本発明の給湯装置は、二次熱交換器の略全体に対して燃焼ガスを接触させることができ、効率的に熱交換を行うことができる。したがって、本発明の給湯装置は、二次熱交換器を大型化させることなく装置全体の熱効率を向上させることが可能である。また能力を維持したまま二次熱交換器を小さくすることも可能であり、装置全体をより小型化することも可能である。 In the hot water supply apparatus of the present invention, the combustion gas that has passed through the combustion case makes a U-turn at the exhaust collecting part and flows to the exhaust part. On the other hand, it is formed so that the outer edge of the secondary heat exchanger becomes smaller as it goes downward. That is, in the hot water supply apparatus of the present invention, the secondary heat exchanger has a shape along the flow of the combustion gas in the exhaust collecting portion. Therefore, the hot water supply apparatus of the present invention can arrange substantially the entire secondary heat exchanger in the airflow of the combustion gas flowing in the internal space of the exhaust collecting portion. As a result, the hot water supply apparatus of the present invention can bring the combustion gas into contact with substantially the entire secondary heat exchanger, and can efficiently perform heat exchange. Therefore, the hot water supply apparatus of the present invention can improve the thermal efficiency of the entire apparatus without increasing the size of the secondary heat exchanger. Further, it is possible to reduce the size of the secondary heat exchanger while maintaining the capacity, and it is possible to further reduce the size of the entire apparatus.

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記二次熱交換器は、管内を流れる湯水を熱交換加熱できる受熱管を備え、前記受熱管が螺旋状に形成されることを特徴とした。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the secondary heat exchanger includes a heat receiving pipe capable of heat exchange heating the hot water flowing in the pipe, and the heat receiving pipe is formed in a spiral shape. did.

本発明の給湯装置は、受熱管の周回回数を増加させることで、二次熱交換器の伝熱面積を拡大し、二次熱交換器における熱効率を向上させることができる。 The hot water supply apparatus of the present invention can increase the heat transfer area of the secondary heat exchanger and increase the thermal efficiency of the secondary heat exchanger by increasing the number of circulations of the heat receiving pipe.

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記排気集合部には、前記二次熱交換器の外縁に沿って傾斜した案内板が配置されることを特徴とした。 The invention of claim 3 is characterized in that, in the invention of claim 1 or 2, a guide plate inclined along an outer edge of the secondary heat exchanger is arranged in the exhaust collecting portion.

本発明の給湯装置では、排気集合部に導入された燃焼ガスを案内板に案内させて二次熱交換器全体に接触させることが可能であり、二次熱交換器の熱効率を向上させることが可能である。 In the hot water supply apparatus of the present invention, it is possible to guide the combustion gas introduced into the exhaust collecting portion to the guide plate so as to contact the entire secondary heat exchanger, and to improve the thermal efficiency of the secondary heat exchanger. Is possible.

請求項４の発明は、請求項２に記載の発明において、前記排気集合部の底部に設けられたドレン排出口と、前記排気集合部の下方に配されて前記ドレン排出口から送られたドレンを中和する中和装置と、を備え、前記排気集合部の内側面が、前記二次熱交換器の外縁に沿って上向きに傾斜し、前記受熱管から落下したドレンが、前記傾斜した内側面を介してドレン排出口に向けて流されることを特徴とした。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the drain discharge port provided at the bottom of the exhaust collecting portion, and the drain disposed below the exhaust collecting portion and sent from the drain discharge port A neutralizing device for neutralizing the inner surface of the exhaust collecting portion, the inner surface of the exhaust collecting portion is inclined upward along the outer edge of the secondary heat exchanger, and the drain that has fallen from the heat receiving pipe is It was made to flow toward the drain outlet through the side surface.

本発明の給湯装置では、排気集合部に導入された燃焼ガスを排気集合部の内側面に案内させて二次熱交換器全体に接触させることが可能であり、二次熱交換器の熱効率を向上させることが可能である。また本発明の給湯装置は、集合排気部の内側面を傾斜させることで、集合排気部で発生したドレンを円滑にドレン排出口に向けて流すことができる。 In the hot water supply apparatus of the present invention, the combustion gas introduced into the exhaust collecting portion can be guided to the inner surface of the exhaust collecting portion and brought into contact with the entire secondary heat exchanger, and the heat efficiency of the secondary heat exchanger can be increased. It is possible to improve. Moreover, the hot water supply apparatus of this invention can flow the drain which generate | occur | produced in the collective exhaust part smoothly toward the drain discharge port by inclining the inner surface of the collective exhaust part.

本発明は、内部に収容された二次熱交換器の略全体に対して燃焼ガスを接触させることで二次熱交換器の熱効率を向上させるとともに、装置全体の熱効率を向上させることができる。 The present invention can improve the thermal efficiency of the secondary heat exchanger by bringing the combustion gas into contact with substantially the entire secondary heat exchanger accommodated therein, and can also improve the thermal efficiency of the entire apparatus.

続いて本発明の一実施形態である給湯装置について、図面を参照しながら詳細について説明する。なお、以下の説明では、上下左右の位置関係は、特に断りのない限り、通常の設置状態を基準として説明する。図１は、本発明の一実施形態である給湯装置の内部構成を示す正面図である。図２は、排気集合部に収容された二次熱交換器を示す斜視図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。図４（ａ）は、二次熱交換器の変形例を構成する受熱面を示す平面図である。図４（ｂ）は、二次熱交換器の変形例を示す正面図である。 Next, a hot water supply apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the vertical / horizontal positional relationship will be described based on a normal installation state unless otherwise specified. FIG. 1 is a front view showing an internal configuration of a hot water supply apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the secondary heat exchanger accommodated in the exhaust collecting portion. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. Fig.4 (a) is a top view which shows the heat receiving surface which comprises the modification of a secondary heat exchanger. FIG.4 (b) is a front view which shows the modification of a secondary heat exchanger.

図１に示すように、給湯装置１は、燃焼部２と、一次熱交換器２０と、二次熱交換器３０とを備えた、いわゆる潜熱回収型の給湯装置である。給湯装置１は、燃焼部２の下方に燃焼ケース３と、排気集合部５とを有する。また、燃焼部２の側方には、排気部６が設けられている。燃焼ケース３および排気部６は、それぞれ給湯装置１の底側に設けられた排気集合部５に連通している。これにより、給湯装置１には、燃焼ケース３から排気集合部５を経て排気部６に至る、断面形状が略「Ｕ」字型となるように連通した空間が形成されている。 As shown in FIG. 1, the hot water supply device 1 is a so-called latent heat recovery type hot water supply device including a combustion section 2, a primary heat exchanger 20, and a secondary heat exchanger 30. The hot water supply device 1 includes a combustion case 3 and an exhaust collecting unit 5 below the combustion unit 2. Further, an exhaust part 6 is provided on the side of the combustion part 2. The combustion case 3 and the exhaust part 6 communicate with an exhaust collecting part 5 provided on the bottom side of the hot water supply device 1. As a result, the hot water supply apparatus 1 is formed with a space communicating from the combustion case 3 through the exhaust collecting portion 5 to the exhaust portion 6 so as to have a substantially “U” cross-sectional shape.

燃焼部２は、空気ケース８や燃料噴霧ノズル１０、送風機１１、燃焼筒１２等を備えている。燃焼部２は、いわゆる逆燃焼式の燃焼装置により構成されており、下方に向けて火炎を形成可能とされている。具体的に燃焼部２は、送風機１１を作動させることによって空気ケース８内に燃焼用の空気を導入すると共に、図示しない燃料供給源から供給されてきた液体燃料を燃料噴霧ノズル１０から下方に向けて噴霧し、燃焼筒１２内において燃焼できる構成とされている。 The combustion unit 2 includes an air case 8, a fuel spray nozzle 10, a blower 11, a combustion cylinder 12, and the like. The combustion part 2 is comprised by what is called a reverse combustion type combustion apparatus, and can form a flame toward the downward direction. Specifically, the combustion unit 2 operates the blower 11 to introduce combustion air into the air case 8 and directs the liquid fuel supplied from a fuel supply source (not shown) downward from the fuel spray nozzle 10. Sprayed and combusted in the combustion cylinder 12.

燃焼ケース３は、燃焼部２の下流である下方に配置され、図示しないセラミックで構成された耐熱性を有するパッキンを介在させることにより燃焼部２と気密に接続されている。このため燃焼ケース３は、燃焼部２における燃焼動作に伴って発生する高温の燃焼ガスが下方に向けて流れる燃焼ガス通路として機能する。 The combustion case 3 is disposed below the combustion unit 2 and is connected to the combustion unit 2 in an airtight manner by interposing a heat-resistant packing made of ceramic (not shown). For this reason, the combustion case 3 functions as a combustion gas passage through which the high-temperature combustion gas generated along with the combustion operation in the combustion section 2 flows downward.

燃焼ケース３の下端側の部分には、一次熱交換器２０が設けられている。一次熱交換器２０は、燃焼ケース３を流れてきた燃焼ガス中に含まれている顕熱を主として回収するためのものである。一次熱交換器２０は、いわゆるフィンアンドチューブ型の熱交換器によって構成されている。すなわち、一次熱交換器２０は、屈曲させた一連の水管２１を有し、この水管２１が燃焼ケース３を横断するように挿通されている。水管２１には、多数のフィン２２が装着されている。一次熱交換器２０は、燃焼ケース３内を流れる高温の燃焼ガスとの熱交換により、水管２１内を流れる湯水を熱交換加熱することができる。 A primary heat exchanger 20 is provided at a lower end side portion of the combustion case 3. The primary heat exchanger 20 is mainly for recovering sensible heat contained in the combustion gas flowing through the combustion case 3. The primary heat exchanger 20 is configured by a so-called fin-and-tube heat exchanger. That is, the primary heat exchanger 20 has a series of bent water pipes 21, and the water pipes 21 are inserted so as to cross the combustion case 3. A large number of fins 22 are attached to the water pipe 21. The primary heat exchanger 20 can heat-heat the hot water flowing in the water pipe 21 by heat exchange with the high-temperature combustion gas flowing in the combustion case 3.

水管２１は、その一端側に一次出水口２３を有し、他端側に一次入水口２５を有する。一次出水口２３は、図示しない配管等を介して図示しないカラン等の湯水の供給先に接続されている。一方、一次入水口２５は、配管３８を介して後述の二次熱交換器３０に接続されている。 The water pipe 21 has a primary water outlet 23 on one end side and a primary water inlet 25 on the other end side. The primary water outlet 23 is connected to a hot water supply destination such as a curan (not shown) via a pipe (not shown). On the other hand, the primary water inlet 25 is connected to a secondary heat exchanger 30 described later via a pipe 38.

図１、２に示すように、排気集合部５は、燃焼ケース３の下方に配置された箱状の部材であり、燃焼ケース３に直接連通した部分である。排気集合部５は、給湯装置１の幅方向（図１において左右方向）に伸びる内部空間を有する。また、排気集合部５は、燃焼ケース３の側方に配された排気部６とも連通している。そのため、排気集合部５は、燃焼ケース３を下方に向けて流れる燃焼ガスを流入させるとともに、当該燃焼ガスを排気部６に向けて流出させる部分として機能する。すなわち、排気集合部５は、下方に向けて流れる燃焼ガスの流れ方向を上方に向けて折り返すための部分として機能する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the exhaust collecting portion 5 is a box-like member disposed below the combustion case 3 and is a portion directly communicating with the combustion case 3. The exhaust collecting portion 5 has an internal space extending in the width direction (left and right direction in FIG. 1) of the hot water supply device 1. Further, the exhaust collecting portion 5 communicates with an exhaust portion 6 disposed on the side of the combustion case 3. Therefore, the exhaust collecting part 5 functions as a part that allows the combustion gas flowing downward in the combustion case 3 to flow in and flows out the combustion gas toward the exhaust part 6. In other words, the exhaust collecting portion 5 functions as a portion for turning upward the flow direction of the combustion gas flowing downward.

排気集合部５には、燃焼ケース３の直下位置に燃焼ガスを導入するための導入口６０が設けられ、排気部６の直下位置に燃焼ガスを排出するための排出口６２が設けられている。また図１に示すように、排気集合部５の内側面５ａと底部５ｂとが交差する角部には、二次熱交換器３０の外縁に沿って傾斜した案内板７０が配置されている。案内板７０は、二次熱交換器３０に対向する面が上向きに傾斜するように配置されている。また排気集合部５の内部空間には、後述の二次熱交換器３０が収容される。 The exhaust collecting part 5 is provided with an introduction port 60 for introducing combustion gas immediately below the combustion case 3, and an exhaust port 62 for discharging combustion gas immediately below the exhaust part 6. . As shown in FIG. 1, a guide plate 70 that is inclined along the outer edge of the secondary heat exchanger 30 is disposed at the corner where the inner surface 5 a and the bottom 5 b of the exhaust collecting portion 5 intersect. The guide plate 70 is disposed such that the surface facing the secondary heat exchanger 30 is inclined upward. A secondary heat exchanger 30 described later is accommodated in the internal space of the exhaust collecting portion 5.

図１、２に示すように、二次熱交換器３０は、排気集合部５内の燃焼ケース３の下方領域から排気部６の下方領域にわたる位置に配置されている。二次熱交換器３０は、複数（本実施形態においては５本）の受熱管３１と、入水側ヘッダ３２と、出水側ヘッダ３３と、を備えた環状の熱交換器である。各受熱管３１の一端側には入水側ヘッダ３２が接続されており、他端側には出水側ヘッダ３３が接続されている。受熱管３１は、熱伝導性に優れ、表面が平滑な配管によって形成されている。また複数の受熱管３１は、一定の間隔で並行するように配置されており、排気集合部５の内部空間で渦を巻くように螺旋状に形成されている。本実施形態の二次熱交換器３０は、受熱管３１によって形成される渦が、案内板７０の傾斜に沿って上下方向に層状に配置されている。受熱管３１によって形成される渦の大きさは、下方に向かうに従って小さくなっている。即ち、二次熱交換器３０の外縁は、導入口６０及び排出口６２から下方に離れるに従い小さくなる。また受熱管３１は、下方になるに従い排気集合部５の中央側に配置されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the secondary heat exchanger 30 is disposed at a position extending from the lower region of the combustion case 3 to the lower region of the exhaust unit 6 in the exhaust collecting unit 5. The secondary heat exchanger 30 is an annular heat exchanger that includes a plurality of (in this embodiment, five) heat receiving pipes 31, a water inlet side header 32, and a water outlet side header 33. A water inlet header 32 is connected to one end of each heat receiving pipe 31, and a water outlet header 33 is connected to the other end. The heat receiving pipe 31 is formed of a pipe having excellent heat conductivity and a smooth surface. The plurality of heat receiving tubes 31 are arranged in parallel at regular intervals, and are formed in a spiral shape so as to spiral in the internal space of the exhaust collecting portion 5. In the secondary heat exchanger 30 of the present embodiment, the vortex formed by the heat receiving pipe 31 is arranged in layers in the vertical direction along the inclination of the guide plate 70. The size of the vortex formed by the heat receiving pipe 31 decreases as it goes downward. That is, the outer edge of the secondary heat exchanger 30 becomes smaller as the distance from the inlet 60 and the outlet 62 decreases. Further, the heat receiving pipe 31 is arranged on the center side of the exhaust collecting portion 5 as it goes downward.

図１、２に示すように、入水側ヘッダ３２及び出水側ヘッダ３３は、排気集合部５の外部であって側方（図１、２において正面視左側）に配置されている。出水側ヘッダ３３は、入水側ヘッダ３２よりも上方かつ手前側に配置されている。入水側ヘッダ３２は、配管２８を介して給水源２７に接続される二次入水口３５を備えており、給水源２７から給水された湯水を複数の受熱管３１に分岐させることができる。出水側ヘッダ３３は、配管３８を介して上記した一次熱交換器２０の一次入水口２５に接続される二次出水口３６を備えており、各受熱管３１から供給される湯水を集合させて一次熱交換器２０に送ることができる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the water inlet side header 32 and the water outlet side header 33 are disposed outside the exhaust collecting portion 5 and on the side (left side in front view in FIGS. 1 and 2). The outflow side header 33 is disposed above and in front of the inflow side header 32. The water inlet side header 32 includes a secondary water inlet 35 connected to the water supply source 27 via the pipe 28, and the hot water supplied from the water supply source 27 can be branched into a plurality of heat receiving pipes 31. The water outlet header 33 includes a secondary water outlet 36 connected to the primary water inlet 25 of the primary heat exchanger 20 through a pipe 38 and collects hot water supplied from each heat receiving pipe 31. It can be sent to the primary heat exchanger 20.

図１に示すように、排気集合部５の底部５ｂには、ドレン排出口４１が設けられている。ドレン排出口４１は、二次熱交換器３０の受熱管３１から落下してくるドレンを排気集合部５の外部に排出するための排出口として機能する。排気集合部５の下方には、炭酸カルシウム等の中和剤を備えた中和装置７が配されている。中和装置７は、ドレン排出口４１から排出されるドレンを受容し、中和して排出可能とされている。 As shown in FIG. 1, a drain discharge port 41 is provided at the bottom 5 b of the exhaust collecting portion 5. The drain discharge port 41 functions as a discharge port for discharging the drain falling from the heat receiving pipe 31 of the secondary heat exchanger 30 to the outside of the exhaust collecting portion 5. Below the exhaust collecting portion 5, a neutralizing device 7 provided with a neutralizing agent such as calcium carbonate is disposed. The neutralizer 7 receives the drain discharged from the drain discharge port 41, neutralizes it, and can discharge it.

排気部６は、排気集合部５の下流側に連通している。排気部６は、排気集合部５に対して垂直上方に延伸した部分であり、内部にラビリンス状の燃料ガス流路を有する。排気部６の上方には、燃焼ガスを外部に排出するガス排出部１５が設けられている。ガス排出部１５は、燃焼部２の前面側に開口した排気開口１６を有し、その前面に排気整流部材１７が取り付けられている。 The exhaust part 6 communicates with the downstream side of the exhaust collecting part 5. The exhaust part 6 is a part extending vertically upward with respect to the exhaust collecting part 5, and has a labyrinth-like fuel gas channel inside. Above the exhaust part 6, a gas exhaust part 15 for exhausting combustion gas to the outside is provided. The gas discharge part 15 has an exhaust opening 16 that is open on the front side of the combustion part 2, and an exhaust rectification member 17 is attached to the front face thereof.

続いて、給湯装置１の動作について、詳細に説明する。給湯装置１は、図示しない流量センサ等により外部の給水源２７から二次熱交換器３０に向けて湯水が供給されてきたことが検知されると、燃焼部２が燃焼作動を開始する。燃焼部２における燃焼作動に伴って燃焼筒１２内で発生した燃焼ガスは、燃焼ケース３内を下方に向けて流れる。 Then, operation | movement of the hot water supply apparatus 1 is demonstrated in detail. When the hot water supply device 1 detects that hot water has been supplied from the external water supply source 27 toward the secondary heat exchanger 30 by a flow sensor or the like (not shown), the combustion unit 2 starts a combustion operation. Combustion gas generated in the combustion cylinder 12 along with the combustion operation in the combustion unit 2 flows downward in the combustion case 3.

その後、燃焼ケース３を通過した燃焼ガスは、図２、３において矢印で示すように、導入口６０を通って燃焼ケース３の下流であって下方に設けられた排気集合部５に導入される。排気集合部５に導入された燃焼ガスは、向きを下向きから横向き（図３においては、右向き）に変更し、排気集合部５の内部空間を横断する。排気集合部５の内部空間を横断した燃焼ガスは、排出口６２近傍で進行方向を横向きから上向きに変更し、排出口６２から排気集合部５の上方であって下流に設けられた排気部６に送られ、排気部６から給湯装置１の外部に排出される。 Thereafter, as shown by arrows in FIGS. 2 and 3, the combustion gas that has passed through the combustion case 3 passes through the inlet 60 and is introduced into the exhaust collecting portion 5 that is provided downstream of the combustion case 3 and below. . The combustion gas introduced into the exhaust collecting portion 5 changes its direction from a downward direction to a horizontal direction (right direction in FIG. 3), and traverses the internal space of the exhaust collecting portion 5. Combustion gas that has crossed the internal space of the exhaust collecting portion 5 changes its traveling direction from the lateral direction to the upward in the vicinity of the exhaust port 62, and the exhaust portion 6 provided downstream from the exhaust port 62 above the exhaust collecting portion 5. To the outside of the hot water supply apparatus 1 from the exhaust section 6.

一方、給水源２７から供給されてきた湯水は、二次熱交換器３０の入水側ヘッダ３２を介して、これに接続されている複数（図示状態では４本）の受熱管３１のそれぞれに流入する。各受熱管３１に流入した湯水は、螺旋状の受熱管３１内を周回しながら、排気集合部５内を流れる燃焼ガスとの間で熱交換を行う。各受熱管３１を流れる湯水は、受熱管３１内を徐々に上昇し、出水側ヘッダ３３に達する。 On the other hand, the hot water supplied from the water supply source 27 flows into each of a plurality (four in the illustrated state) of the heat receiving pipes 31 connected thereto via the water inlet side header 32 of the secondary heat exchanger 30. To do. The hot water flowing into each heat receiving pipe 31 circulates in the spiral heat receiving pipe 31 and exchanges heat with the combustion gas flowing in the exhaust collecting portion 5. Hot water flowing through each heat receiving pipe 31 gradually rises in the heat receiving pipe 31 and reaches the water discharge side header 33.

二次熱交換器３０において熱交換が行われると、排気集合部５を流れる燃焼ガス中に含まれている潜熱が二次熱交換器３０の各受熱管３１を流れる湯水に回収される。これに伴い、燃焼ガス中に含まれている水分が凝集され、二次熱交換器３０の受熱管３１の表面には、ドレンが付着する。受熱管３１の表面に付着したドレンは、受熱管３１の各部から排気集合部５の底部５ｂに落下する。排気集合部５の底部５ｂには所定の傾斜が設けられており、落下したドレンは、ドレン排出口４１に向けて流され、ドレン排出口４１から排気集合部５の下方に設けられた中和装置７に送られる。ドレン排出口４１から排出されるドレンは、中和装置７によって中和され外部に排出可能とされる。 When heat exchange is performed in the secondary heat exchanger 30, the latent heat contained in the combustion gas flowing through the exhaust collecting portion 5 is recovered into hot water flowing through each heat receiving pipe 31 of the secondary heat exchanger 30. Along with this, moisture contained in the combustion gas is aggregated, and drain adheres to the surface of the heat receiving pipe 31 of the secondary heat exchanger 30. The drain adhering to the surface of the heat receiving pipe 31 falls from each part of the heat receiving pipe 31 to the bottom 5 b of the exhaust collecting part 5. The bottom portion 5b of the exhaust collecting portion 5 is provided with a predetermined inclination, and the drained drain is flowed toward the drain discharge port 41, and neutralization provided below the exhaust collecting portion 5 from the drain discharge port 41. Sent to the device 7. The drain discharged from the drain discharge port 41 is neutralized by the neutralizer 7 and can be discharged to the outside.

また、二次熱交換器３０の出水側ヘッダ３３に達した湯水は、配管３８を通って一次熱交換器２０の一次入水口２５に送られる。一次入水口２５に送られた湯水は、一次熱交換器２０の水管２１を通って、燃焼ケース３内を流れる高温の燃焼ガスとの間で熱交換を行う。一次熱交換器２０の水管２１を流れる湯水は、燃焼ケース３を流れてきた燃焼ガス中に含まれている顕熱を主として回収する。一次熱交換器で加熱された湯水は、一次出水口２３を通り、配管等を介してカラン等に供給される。 The hot water that has reached the outlet header 33 of the secondary heat exchanger 30 is sent to the primary inlet 25 of the primary heat exchanger 20 through the pipe 38. The hot water sent to the primary water inlet 25 passes through the water pipe 21 of the primary heat exchanger 20 and exchanges heat with the high-temperature combustion gas flowing in the combustion case 3. Hot water flowing through the water pipe 21 of the primary heat exchanger 20 mainly recovers sensible heat contained in the combustion gas flowing through the combustion case 3. The hot water heated by the primary heat exchanger passes through the primary water outlet 23 and is supplied to the currant or the like via a pipe or the like.

上記のように本実施形態の給湯装置１は、二次熱交換器３０が、導入口６０から離れて下方になるに従い、二次熱交換器３０の外縁が小さくなり、受熱管３１が排気集合部５の内部空間の中央側に配置されるように形成されている。即ち、本実施形態の給湯装置１は、二次熱交換器３０が排気集合部５内の燃焼ガスの流れに沿った形状をしている。そのため本実施形態の給湯装置１は、排気集合部５の内部空間を流れる燃焼ガスの気流の中に二次熱交換器３０の略全体を配置することができる。その結果、本実施形態の給湯装置１は、二次熱交換器３０を構成する受熱管３１の略全体に対して燃焼ガスを接触させることができ、受熱管３１全体で効率的に熱交換を行うことができる。したがって、本実施形態の給湯装置１は、二次熱交換器３０を大型化させることなく装置全体の熱効率を向上させることが可能である。また能力を維持したまま二次熱交換器３０の大きさを小さくすることも可能であり、装置全体をより小型化することも可能である。 As described above, in the hot water supply device 1 of the present embodiment, the outer edge of the secondary heat exchanger 30 decreases as the secondary heat exchanger 30 moves downward from the introduction port 60, and the heat receiving pipe 31 is an exhaust assembly. It is formed so as to be arranged on the center side of the internal space of the part 5. That is, in the hot water supply apparatus 1 of the present embodiment, the secondary heat exchanger 30 has a shape that follows the flow of the combustion gas in the exhaust collecting portion 5. Therefore, the hot water supply device 1 of the present embodiment can arrange substantially the entire secondary heat exchanger 30 in the airflow of the combustion gas that flows in the internal space of the exhaust collecting portion 5. As a result, the hot water supply apparatus 1 of the present embodiment can bring the combustion gas into contact with substantially the entire heat receiving pipe 31 constituting the secondary heat exchanger 30, and efficiently exchange heat with the entire heat receiving pipe 31. It can be carried out. Therefore, the hot water supply device 1 of the present embodiment can improve the thermal efficiency of the entire device without increasing the size of the secondary heat exchanger 30. Further, it is possible to reduce the size of the secondary heat exchanger 30 while maintaining the capacity, and it is possible to further reduce the size of the entire apparatus.

本実施形態の給湯装置１は、二次熱交換器３０が管内を流れる湯水を熱交換加熱できる受熱管３１を備え、受熱管３１が螺旋状に形成されている。そのため本実施形態の給湯装置１は、受熱管３１の周回回数を増加させることで、二次熱交換器３０の伝熱面積を拡大し、二次熱交換器３０における熱効率を向上させることができる。 The hot water supply apparatus 1 according to the present embodiment includes a heat receiving pipe 31 in which the secondary heat exchanger 30 can heat-heat the hot water flowing in the pipe, and the heat receiving pipe 31 is formed in a spiral shape. Therefore, the hot water supply device 1 of this embodiment can increase the heat transfer area of the secondary heat exchanger 30 and increase the thermal efficiency in the secondary heat exchanger 30 by increasing the number of turns of the heat receiving pipe 31. .

本実施形態の給湯装置１は、二次熱交換器３０の外縁に沿って傾斜する案内板７０が排気集合部５内に配置されている。本実施形態の給湯装置１では、排気集合部５に導入された燃焼ガスが案内板７０に案内されて二次熱交換器３０全体に接触するので、二次熱交換器３０の熱効率が高い。また本実施形態の給湯装置１は、案内板７０が排気集合部５の内側面５ａと底部５ｂとが交差する角部に配置されるので、燃焼ガスが排気集合部５の内側面５ａと底部５ｂとが交差する角部に流れ込むのを防止し、二次熱交換器３０における熱効率をさらに向上させることが可能である。また本実施形態の給湯装置１は、二次交換器３０を構成する受熱管３１から落下したドレンを、案内板７０を介して円滑にドレン排出口４１に向けて流すことができる。 In the hot water supply apparatus 1 according to the present embodiment, a guide plate 70 that is inclined along the outer edge of the secondary heat exchanger 30 is disposed in the exhaust collecting portion 5. In the hot water supply apparatus 1 of the present embodiment, the combustion gas introduced into the exhaust collecting portion 5 is guided by the guide plate 70 and contacts the entire secondary heat exchanger 30, so that the secondary heat exchanger 30 has high thermal efficiency. Moreover, since the guide plate 70 is arrange | positioned at the corner | angular part where the inner surface 5a and the bottom part 5b of the exhaust collection part 5 cross | intersect the hot water supply apparatus 1 of this embodiment, combustion gas is the inner side 5a and bottom part of the exhaust collection part 5 It is possible to prevent flow into the corner where 5b intersects, and to further improve the thermal efficiency in the secondary heat exchanger 30. Further, the hot water supply apparatus 1 of the present embodiment can smoothly drain the drain that has fallen from the heat receiving pipe 31 constituting the secondary exchanger 30 toward the drain discharge port 41 via the guide plate 70.

上記実施形態の給湯装置１は、二次熱交換器３０の外縁に沿って傾斜した案内板７０が排気集合部５内に配置される構成であったが本発明はこのような構成に限定されるわけではない。例えば、排気集合部５の内側面５ａを、二次熱交換器３０の外縁に沿って上向きに傾斜させる構成であってもよい。このような構成を採用することで、内側面５ａが上記案内板７０と同様の機能を果たすため、排気集合部５に導入された燃焼ガスを二次熱交換器３０に沿って流れるように案内し、二次熱交換器３０の熱効率を向上させることが可能である。 Although the hot water supply apparatus 1 of the said embodiment was the structure by which the guide plate 70 inclined along the outer edge of the secondary heat exchanger 30 was arrange | positioned in the exhaust gas collection part 5, this invention is limited to such a structure. I don't mean. For example, the inner surface 5 a of the exhaust collecting portion 5 may be inclined upward along the outer edge of the secondary heat exchanger 30. By adopting such a configuration, the inner side surface 5a performs the same function as the guide plate 70, so that the combustion gas introduced into the exhaust collecting portion 5 is guided to flow along the secondary heat exchanger 30. In addition, the thermal efficiency of the secondary heat exchanger 30 can be improved.

上記実施形態の給湯装置１では、排気集合部５の内部空間で受熱管３１が渦を巻くように螺旋状に形成された二次熱交換器３０が採用された、本発明はこのような構成に限定されるわけではない。例えば、図４に示すように受熱管３１を屈曲させ、排気集合部５を幅方向に横断する横断部８１と、管内を流れる湯水が逆方向に流れるように折り返す折返部８２と、が交互に繰り返されて略水平な受熱面８３を形成し、この受熱面８３が上下方向に複数配置されることで構成される二次熱交換器３０ａを採用してもよい。二次熱交換器３０ａは、図４（ｂ）に示すように、上下の受熱面８３、８３が配管８５で連結されることで、一連の流路が構成されている。また二次熱交換器３０ａは、下方に配置される受熱面８３ほど、横断部８１の本数が少なくなり、横断部８１の長さが短くなるように形成されている。したがって、二次熱交換器３０ａは、上記実施形態の二次熱交換器３０と同様に、外縁の大きさが下方になるに従い小さくなるように形成されている。そのため二次熱交換器３０ａは、上記した二次熱交換器３０と同様に、排気集合部５の内部空間を流れる燃焼ガスの気流の中に二次熱交換器３０ａの略全体を配置することが可能であり、受熱管３１全体に燃焼ガスを接触させて効率的に熱交換を行うことができる。 In the hot water supply apparatus 1 of the above embodiment, the secondary heat exchanger 30 formed in a spiral shape so that the heat receiving pipe 31 spirals in the internal space of the exhaust collecting portion 5 is employed, and the present invention has such a configuration. It is not limited to. For example, as shown in FIG. 4, the heat receiving pipe 31 is bent, and a transverse part 81 that crosses the exhaust collecting part 5 in the width direction and a folded part 82 that turns back so that hot water flowing in the pipe flows in the opposite direction alternately. A secondary heat exchanger 30a configured by forming a substantially horizontal heat receiving surface 83 by being repeated and arranging a plurality of the heat receiving surfaces 83 in the vertical direction may be adopted. As shown in FIG. 4 (b), the secondary heat exchanger 30 a has a series of flow paths formed by connecting upper and lower heat receiving surfaces 83 and 83 with a pipe 85. Further, the secondary heat exchanger 30a is formed so that the number of the transverse portions 81 is reduced and the length of the transverse portions 81 is shortened toward the heat receiving surface 83 disposed below. Therefore, the secondary heat exchanger 30a is formed so as to become smaller as the size of the outer edge becomes lower, like the secondary heat exchanger 30 of the above embodiment. Therefore, the secondary heat exchanger 30a arranges substantially the whole of the secondary heat exchanger 30a in the airflow of the combustion gas flowing in the internal space of the exhaust collecting portion 5, similarly to the secondary heat exchanger 30 described above. Therefore, the heat exchange can be efficiently performed by bringing the combustion gas into contact with the entire heat receiving pipe 31.

本発明の一実施形態である給湯装置の内部構成を示す正面図である。It is a front view which shows the internal structure of the hot water supply apparatus which is one Embodiment of this invention. 排気集合部に収容された二次熱交換器を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the secondary heat exchanger accommodated in the exhaust gas collection part. 図２のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. （ａ）は、二次熱交換器の変形例を構成する受熱面を示す平面図であり、（ｂ）は、二次熱交換器の変形例を示す正面図である。(A) is a top view which shows the heat receiving surface which comprises the modification of a secondary heat exchanger, (b) is a front view which shows the modification of a secondary heat exchanger.

符号の説明Explanation of symbols

１給湯装置
２燃焼部
３燃焼ケース
５排気集合部
５ａ内側面
２０一次熱交換器
３０、３０ａ二次熱交換器
３１受熱管
７０案内板 1 Water heater
2 Combustion section
3 Combustion case
5 Exhaust collecting part
5a inner surface
20 Primary heat exchanger 30, 30a Secondary heat exchanger
31 Heat receiving pipe
70 Information board

Claims

燃料を燃焼する燃焼部と、
前記燃焼部の燃焼で発生した燃焼ガスが下方に向けて流れる燃焼ケースと、
前記燃焼ケースの下方に配され前記燃焼ケースを通過した燃焼ガスが流入する排気集合部と、
前記排気集合部の上方に配され前記排気集合部を通過した燃焼ガスを上方に向けて排気する排気部と、
前記燃焼ケースを流れる燃焼ガスとの熱交換により湯水を加熱可能な一次熱交換器と、
前記燃焼ケースの下方領域から前記排気部の下方領域にわたる位置に配置され、前記排気集合部を流れる燃焼ガスとの熱交換により湯水を加熱可能な二次熱交換器と、を備え、
前記二次熱交換器の外縁が、下方になるに従い小さくなることを特徴とする給湯装置。 A combustion section for burning fuel;
A combustion case in which the combustion gas generated by the combustion of the combustion part flows downward;
An exhaust collecting portion into which combustion gas that has been disposed below the combustion case and passed through the combustion case flows;
An exhaust section that is disposed above the exhaust collection section and exhausts the combustion gas that has passed through the exhaust collection section upward;
A primary heat exchanger capable of heating hot water by heat exchange with the combustion gas flowing through the combustion case;
A secondary heat exchanger that is disposed in a position extending from a lower region of the combustion case to a lower region of the exhaust part, and capable of heating hot water by heat exchange with the combustion gas flowing through the exhaust assembly part,
A hot water supply apparatus, wherein an outer edge of the secondary heat exchanger becomes smaller as it goes downward.

前記二次熱交換器は、管内を流れる湯水を熱交換加熱できる受熱管を備え、前記受熱管が螺旋状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。 The hot water supply apparatus according to claim 1, wherein the secondary heat exchanger includes a heat receiving pipe capable of heat exchange heating of hot water flowing in the pipe, and the heat receiving pipe is formed in a spiral shape.

前記排気集合部には、前記二次熱交換器の外縁に沿って傾斜した案内板が配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯装置。 The hot water supply apparatus according to claim 1 or 2, wherein a guide plate inclined along an outer edge of the secondary heat exchanger is disposed in the exhaust collecting portion.

前記排気集合部の底部に設けられたドレン排出口と、
前記排気集合部の下方に配されて前記ドレン排出口から送られたドレンを中和する中和装置と、を備え、
前記排気集合部の内側面が、前記二次熱交換器の外縁に沿って上向きに傾斜し、
前記受熱管から落下したドレンが、前記傾斜した内側面を介してドレン排出口に向けて流されることを特徴とする請求項２に記載の給湯装置。 A drain outlet provided at the bottom of the exhaust assembly;
A neutralizing device that is disposed below the exhaust collecting part and neutralizes the drain sent from the drain discharge port,
An inner surface of the exhaust collecting portion is inclined upward along an outer edge of the secondary heat exchanger;
The hot water supply apparatus according to claim 2, wherein the drain that has fallen from the heat receiving pipe flows toward the drain outlet through the inclined inner surface.