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JP7254372B2 - Heat exchange units, heat exchangers and hot water systems - Google Patents
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JP7254372B2 - Heat exchange units, heat exchangers and hot water systems - Google Patents

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Description

本発明は給水などの被加熱流体に燃焼排気の熱を熱交換させる熱交換技術に関する。
The present invention relates to a heat exchange technology for exchanging heat of combustion exhaust with a heated fluid such as feed water.

燃料ガスの燃焼によって得られる燃焼排気の熱を被加熱流体に熱交換する熱交換器では、一次熱交換器および二次熱交換器が備えられる。一次熱交換器では燃焼排気の主として顕熱を被加熱流体に熱交換し、二次熱交換器では一次熱交換後の燃焼排気から主として潜熱を被加熱流体に熱交換する。
燃焼排気の流れに対し、その上流側に一次熱交換器、その下流側に二次熱交換器が配置される。被加熱流体は、二次熱交換器から一次熱交換器に供給する。このような構成とすれば、二次熱交換器で熱交換前の温度の低い被加熱流体に燃焼排気から主として潜熱が熱交換された後、一次熱交換器で燃焼排気から主として顕熱が被加熱流体に熱交換されるので、熱交換効率が高められる。
A heat exchanger that exchanges the heat of combustion exhaust gas obtained by combustion of fuel gas with a fluid to be heated is provided with a primary heat exchanger and a secondary heat exchanger. The primary heat exchanger heat-exchanges mainly the sensible heat of the combustion exhaust to the fluid to be heated, and the secondary heat exchanger mainly heat-exchanges the latent heat of the combustion exhaust after the primary heat exchange to the heated fluid.
A primary heat exchanger is arranged upstream and a secondary heat exchanger is arranged downstream with respect to the flow of combustion exhaust gas. A fluid to be heated is supplied from the secondary heat exchanger to the primary heat exchanger. With such a configuration, after the secondary heat exchanger heat-exchanges mainly the latent heat from the combustion exhaust to the heated fluid having a low temperature before heat exchange, the primary heat exchanger receives mainly sensible heat from the combustion exhaust. Since heat is exchanged with the heating fluid, heat exchange efficiency is enhanced.

このような一次熱交換器および二次熱交換器を備えた熱交換に関し、燃焼排気の流れを横切る方向に熱交換管が配置されることが知られている(特許文献1、特許文献2)。二次熱交換器について、熱交換管に円弧状の折り返し部を備えることが知られている(特許文献3)。この二次熱交換器において、折り返し部を偏平化して二次熱交換管を重ねることが知られている(特許文献4)。
Regarding heat exchange with such a primary heat exchanger and a secondary heat exchanger, it is known that heat exchange tubes are arranged in a direction that intersects the flow of combustion exhaust gas (Patent Document 1, Patent Document 2). . Regarding the secondary heat exchanger, it is known to equip the heat exchange tube with an arc-shaped folded portion (Patent Document 3). In this secondary heat exchanger, it is known to stack the secondary heat exchange tubes by flattening the folded portion (Patent Document 4).

特開2005-274028号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-274028 特開2009-180398号公報JP 2009-180398 A 特開2013-133956号公報JP 2013-133956 A 特開2004-232922号公報JP-A-2004-232922

ところで、燃焼排気の熱を水などの被加熱流体に熱交換する熱交換器において、燃焼排気が熱交換管に絡むことなくすり抜けると熱交換効率が低下するという課題がある。これに対し、燃焼排気と被加熱流体を流す熱交換管の接触面積を拡大するため、熱交換管を密集させ、熱交換管の密集度を過度にすると、燃焼排気の通過が妨げられ、熱交換効率が低下するという課題がある。 By the way, in a heat exchanger that exchanges the heat of combustion exhaust gas with a fluid to be heated such as water, there is a problem that the heat exchange efficiency is lowered if the combustion exhaust gas passes through the heat exchange tubes without entangling them. On the other hand, in order to increase the contact area between the heat exchange tubes through which the combustion exhaust and the fluid to be heated flow, the heat exchange tubes are densely packed. There is a problem that the exchange efficiency is lowered.

そこで、本発明の目的は上記課題に鑑み、燃焼排気と熱交換管の接触度を高め、熱交換効率を高めることにある。
本発明の他の目的は上記課題に鑑み、熱交換管の密集度を高めて熱交換ユニットのコンパクト化とともに熱交換効率を向上させることにある。
また、本発明の他の目的は上記課題に鑑み、燃焼排気と熱交換管の接触度を高めた熱交換システムを提供することにある。
In view of the above problems, an object of the present invention is to increase the degree of contact between the combustion exhaust gas and the heat exchange tubes, thereby enhancing the heat exchange efficiency.
Another object of the present invention is to increase the density of the heat exchange tubes to reduce the size of the heat exchange unit and improve the heat exchange efficiency.
Another object of the present invention is to provide a heat exchange system in which the degree of contact between combustion exhaust gas and heat exchange tubes is increased.

上記目的を達成するため、本発明の熱交換ユニットの一側面によれば、被加熱流体に燃焼排気の熱を熱交換するための熱交換ユニットであって、被加熱流体を通流させる単一または複数の熱交換管を含む熱交換管部と、複数の取付け孔を有して、該取付け孔によって前記熱交換管が取り付けられる第1のパネル部と、該第1のパネル部と組み合わせることで前記第1のパネル部との間に空間部を形成する第2のパネル部と、該第2のパネル部に固定されて前記空間部を、それぞれ前記熱交換管部と連結された入側チャンバー、通過チャンバー、折り返しチャンバー、および出側チャンバーに仕切る仕切り部材とを備え、各チャンバーが前記熱交換管部を通して前記被加熱流体の流路を成すヘッダー部とを備え、前記仕切り部材が、前記空間部内を上下方向に、前記折り返しチャンバーと前記通過チャンバーと前記入側チャンバーおよび前記出側チャンバーとに仕切る第1の仕切り部材と、前記空間部を左右方向に仕切ることで、前記通過チャンバーを第1の通過チャンバーと第2の通過チャンバーとに仕切るとともに前記入側チャンバーと前記出側チャンバーとに仕切る第2の仕切り部材とを有する。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the heat exchange unit of the present invention, there is provided a heat exchange unit for exchanging heat of combustion exhaust gas with a fluid to be heated, comprising a single Alternatively, combining a heat exchange tube section including a plurality of heat exchange tubes, a first panel section having a plurality of mounting holes to which the heat exchange tubes are mounted through the mounting holes, and the first panel section a second panel portion forming a space between the first panel portion and the inlet side fixed to the second panel portion and connecting the space portion to the heat exchange tube portion, respectively; A partition member partitioning into a chamber, a passage chamber, a turn-back chamber, and an exit chamber, each chamber comprising a header portion forming a flow path for the fluid to be heated through the heat exchange tube portion , and the partition member A first partition member vertically partitions the inside of the space into the folding chamber, the passing chamber, the entry-side chamber, and the exit-side chamber; It has a second partition member that partitions into one passing chamber and a second passing chamber and partitions into the entry side chamber and the exit side chamber.

上記熱交換ユニットにおいて、前記熱交換管部は複数の熱交換管を備え、前記ヘッダー部の前記入側チャンバーと前記第1の通過チャンバーとの間、前記第1の通過チャンバーと前記折り返しチャンバーとの間、前記折り返しチャンバーと前記第2の通過チャンバーとの間、および前記第2の通過チャンバーと前記出側チャンバーとの間に前記熱交換管が連結されてよい。
上記熱交換ユニットにおいて、前記熱交換管部は、折り返し部の湾曲面と直交方向に偏平化させた偏平部を有し、始端から前記折り返し部に至る管路部と、前記折り返し部から終端に至る管路部との間に該管路部の外径以上の間隔が設けられた複数の熱交換管を備え、前記各熱交換管が前記偏平部を重ねて並行に設置されてよい。
上記熱交換ユニットにおいて、前記熱交換管のそれぞれが前記管路部の間隔内に他の熱交換管の管路部の一部を入り込ませて配置され、隣接する管路部の間の間隔が管路の直径未満に設定されてよい。
上記熱交換ユニットにおいて、さらに、前記熱交換管は、前記入側チャンバーと前記第1の通過チャンバーとの間、前記第1の通過チャンバーと前記折り返しチャンバーとの間、前記折り返しチャンバーと前記第2の通過チャンバーとの間、および前記第2の通過チャンバーと前記出側チャンバーとの間に連結され、前記入側チャンバーと前記第1の通過チャンバーとの間、前記第1の通過チャンバーと前記折り返しチャンバーとの間、前記折り返しチャンバーと前記第2の通過チャンバーとの間、および前記第2の通過チャンバーと前記出側チャンバーとの間に流れる前記被加熱流体に温度勾配を設定してよい。
In the above heat exchange unit, the heat exchange tube section comprises a plurality of heat exchange tubes, between the inlet chamber of the header section and the first passage chamber, between the first passage chamber and the turn chamber. , the heat exchange tubes may be connected between the turn chamber and the second pass chamber, and between the second pass chamber and the exit chamber.
In the above heat exchange unit, the heat exchange tube portion has a flattened portion that is flattened in a direction orthogonal to the curved surface of the folded portion, a pipe line portion extending from the beginning end to the folded portion, and a pipe line portion extending from the folded portion to the terminal end. A plurality of heat exchange tubes may be provided with an interval equal to or larger than the outer diameter of the pipeline section between them, and the heat exchange tubes may be installed in parallel with the flattened sections overlapping each other.
In the above heat exchange unit, each of the heat exchange tubes is arranged such that a part of the pipeline section of the other heat exchange tube is inserted into the spacing between the pipeline sections, and the spacing between the adjacent pipeline sections is It may be set to be less than the diameter of the conduit.
In the above heat exchange unit, the heat exchange tubes are arranged between the inlet chamber and the first passing chamber, between the first passing chamber and the turn chamber, between the turn chamber and the second and between the second passage chamber and the exit chamber, between the entry chamber and the first passage chamber, between the first passage chamber and the fold A temperature gradient may be set in the heated fluid flowing between the chamber, between the turn-around chamber and the second pass chamber, and between the second pass chamber and the exit chamber.

上記目的を達成するため、本発明の熱交換装置の一側面によれば、燃焼排気を流す燃焼筐体と、前記燃焼筐体内に設置された熱交換ユニットとを備え、前記熱交換ユニットが、被加熱流体を通流させる単一または複数の熱交換管を含む熱交換管部と、複数の取付け孔を有して、該取付け孔によって前記熱交換管が取り付けられる第1のパネル部と、該第1のパネル部と組み合わせることで前記第1のパネル部との間に空間部を形成する第2のパネル部と、該第2のパネル部に固定されて前記空間部を、それぞれ前記熱交換管部と連結された入側チャンバー、通過チャンバー、折り返しチャンバー、および出側チャンバーに仕切る仕切り部材とを備え、各チャンバーが前記熱交換管部を通して前記被加熱流体の流路を成すヘッダー部とを備え、前記仕切り部材が、前記空間部内を上下方向に、前記折り返しチャンバーと前記通過チャンバーと前記入側チャンバーおよび前記出側チャンバーとに仕切る第1の仕切り部材と、前記空間部を左右方向に仕切ることで、前記通過チャンバーを第1の通過チャンバーと第2の通過チャンバーとに仕切るとともに前記入側チャンバーと前記出側チャンバーとに仕切る第2の仕切り部材とを有する。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the heat exchange device of the present invention, it comprises a combustion housing through which combustion exhaust flows, and a heat exchange unit installed in the combustion housing, wherein the heat exchange unit a heat exchange tube section including a single or a plurality of heat exchange tubes through which a fluid to be heated flows; a first panel section having a plurality of mounting holes through which the heat exchange tubes are mounted; a second panel portion that is combined with the first panel portion to form a space portion between itself and the first panel portion; a header section that is connected to the exchange tube section and has a partition member that partitions into an entry side chamber, a passage chamber, a turn-back chamber, and an exit side chamber, each chamber forming a flow path for the fluid to be heated through the heat exchange tube section; wherein the partition member vertically divides the space into the folding chamber, the passage chamber, the entry chamber, and the exit chamber; It has a second partition member that partitions the passage chamber into a first passage chamber and a second passage chamber, and also partitions the passage chamber into the entry side chamber and the exit side chamber.

上記熱交換装置において、前記熱交換管部は、前記熱交換管のそれぞれが折り返し部の湾曲面と直交方向に偏平化させた偏平部を有し、始端から前記折り返し部に至る管路部と、前記折り返し部から終端に至る管路部との間に該管路部の外径以上の間隔を設けて設置され、前記熱交換管に流れる被加熱流体と交差方向に前記燃焼排気を流し、燃焼排気の熱を前記被加熱流体に熱交換してよい。
上記熱交換装置において、前記熱交換ユニットの上方または下方に設置されたバーナーを備え、前記熱交換管に被加熱流体の通流方向と交差方向に前記燃焼排気を接触させてよい。
In the above heat exchange device, each of the heat exchange tubes has a flattened portion in a direction orthogonal to the curved surface of the folded portion, and a pipeline portion extending from the starting end to the folded portion. , installed with a gap equal to or larger than the outer diameter of the pipe line portion from the turn-back portion to the end of the pipe line portion, and the combustion exhaust flows in a direction intersecting with the fluid to be heated flowing through the heat exchange pipe; Heat from the combustion exhaust may be heat exchanged to the heated fluid.
In the above heat exchange device, a burner may be provided above or below the heat exchange unit, and the combustion exhaust gas may be brought into contact with the heat exchange tube in a direction crossing the flowing direction of the fluid to be heated.

上記目的を達成するため、本発明の給湯システムの一側面によれば、燃料ガスを燃焼させるバーナーと、前記バーナーの燃焼排気を流す燃焼筐体と、前記燃焼筐体内に設置された熱交換ユニットとを備え、前記熱交換ユニットが被加熱流体を通流させる単一または複数の熱交換管を含む熱交換管部と、複数の取付け孔を有して、該取付け孔によって前記熱交換管が取り付けられる第1のパネル部と、該第1のパネル部と組み合わせることで前記第1のパネル部との間に空間部を形成する第2のパネル部と、該第2のパネル部に固定されて前記空間部を、それぞれ前記熱交換管部と連結された入側チャンバー、通過チャンバー、折り返しチャンバー、および出側チャンバーに仕切る仕切り部材とを備え、各チャンバーが前記熱交換管部を通して前記被加熱流体の流路を成すヘッダー部とを備え、前記仕切り部材が、前記空間部内を上下方向に、前記折り返しチャンバーと前記通過チャンバーと前記入側チャンバーおよび前記出側チャンバーとに仕切る第1の仕切り部材と、前記空間部を左右方向に仕切ることで、前記通過チャンバーを第1の通過チャンバーと第2の通過チャンバーとに仕切るとともに前記入側チャンバーと前記出側チャンバーとに仕切る第2の仕切り部材とを有する。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the hot water supply system of the present invention, there is provided a burner for burning fuel gas, a combustion housing for flowing combustion exhaust of the burner, and a heat exchange unit installed in the combustion housing. wherein the heat exchange unit has a heat exchange tube section including a single or a plurality of heat exchange tubes through which a fluid to be heated flows; a first panel portion to be attached; a second panel portion that forms a space between the first panel portion and the first panel portion by being combined with the first panel portion; and a partition member that partitions the space into an inlet chamber, a passage chamber, a folded chamber, and an outlet chamber, each of which is connected to the heat exchange tube, and each chamber passes through the heat exchange tube to be heated. a first partitioning member that vertically partitions the inside of the space into the folding chamber, the passage chamber, the entry side chamber, and the exit side chamber; and a second partition member that partitions the passage chamber into a first passage chamber and a second passage chamber and into the entry side chamber and the exit side chamber by partitioning the space in the left-right direction. have

上記給湯システムにおいて、さらに、前記燃焼排気の流れの上流側に配置された一次熱交換ユニットと、前記熱交換ユニットに流れる前記被加熱流体を前記一次熱交換ユニットに通流させる管路とを備え、前記熱交換ユニットが前記一次熱交換ユニットの熱交換後の燃焼排気が持つ潜熱を前記被加熱流体に熱交換してよい。
上記給湯システムにおいて、前記バーナーに給気する給気ファンを備え、前記給気ファンの給気により、前記バーナーに生じた燃焼排気を前記熱交換ユニットに流してよい。
上記給湯システムにおいて、前記熱交換ユニットに生じたドレンを受けるドレン受けを前記燃焼筐体に備えてよい。
The hot water supply system further includes a primary heat exchange unit arranged upstream of the flow of the combustion exhaust gas , and a conduit for causing the fluid to be heated flowing through the heat exchange unit to flow through the primary heat exchange unit. The heat exchange unit may exchange latent heat of combustion exhaust after heat exchange in the primary heat exchange unit with the fluid to be heated.
The hot water supply system may further include an air supply fan for supplying air to the burner, and air supplied by the air supply fan may cause combustion exhaust gas generated in the burner to flow to the heat exchange unit.
In the hot water supply system, the combustion housing may be provided with a drain receiver for receiving drain generated in the heat exchange unit.

本発明によれば、次の効果が得られる。
(1) 本発明の熱交換管によれば、熱交換管の管路部の間隔内に他の熱交換管の管路部の一部を入り込ませ、重合状態で熱交換管同士を配置することができ、熱交換管同士の間隔が狭まるので、燃焼排気との接触度を高めることができ、熱交換管部を小型化できる。
(2) 本発明の熱交換管によれば、熱交換管を密集化させることができ、各熱交換管に燃焼排気を絡ませ、熱交換効率の向上を図ることができる。
According to the present invention, the following effects are obtained.
(1) According to the heat exchange tube of the present invention, part of the pipeline portion of another heat exchange tube is inserted into the space between the pipeline portions of the heat exchange tubes, and the heat exchange tubes are arranged in a superimposed state. Since the distance between the heat exchange tubes is narrowed, the degree of contact with combustion exhaust gas can be increased, and the size of the heat exchange tube portion can be reduced.
(2) According to the heat exchange tubes of the present invention, the heat exchange tubes can be densely packed, and the combustion exhaust gas can be entangled in each heat exchange tube, thereby improving the heat exchange efficiency.

(3) 本発明の熱交換ユニットによれば、ヘッダー部に備えた複数のチャンバーが熱交換管部によって連結され、熱交換管部の熱交換管とともに被加熱流体の流路を構成し、被加熱流体への燃焼排気の熱交換効率を高めることができる。
(4) 本発明の熱交換装置によれば、燃焼筐体内に熱交換管部とともにヘッダー部を設置して燃焼排気と接触させるので、燃焼排気の熱交換効率が高められる。
(5) 本発明の給湯システムによれば、燃焼排気の熱交換効率を向上させ、給湯特性を高めることができる。
(6) 本発明の熱交換管の製造方法によれば、密集化が可能で、熱交換部の小型化とともに、熱交換効率の高い熱交換管を提供できる。
(3) According to the heat exchange unit of the present invention, the plurality of chambers provided in the header section are connected by the heat exchange tube section, and together with the heat exchange tube of the heat exchange tube section, constitute the flow path of the fluid to be heated. The heat exchange efficiency of the combustion exhaust to the heating fluid can be increased.
(4) According to the heat exchange device of the present invention, since the header section is installed together with the heat exchange tube section in the combustion housing and brought into contact with the combustion exhaust gas, the heat exchange efficiency of the combustion exhaust gas is enhanced.
(5) According to the hot water supply system of the present invention, it is possible to improve the heat exchange efficiency of the combustion exhaust gas and improve the hot water supply characteristics.
(6) According to the method for manufacturing a heat exchange tube of the present invention, it is possible to provide a heat exchange tube that can be densely packed, has a small heat exchange section, and has high heat exchange efficiency.

第1の実施の形態に係る熱交換管を示す平面図である。1 is a plan view showing a heat exchange tube according to a first embodiment; FIG. 熱交換管を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing a heat exchange tube; Aは図1の3A-3A線断面図、Bは図1の3B-3B線断面図、Cは図2の3C-3C線断面図である。A is a cross-sectional view taken along line 3A-3A in FIG. 1, B is a cross-sectional view along line 3B-3B in FIG. 1, and C is a cross-sectional view along line 3C-3C in FIG. 熱交換管の配置形態を示す図である。It is a figure which shows the arrangement|positioning form of a heat exchange tube. Aは図4の5A方向から見て示した図、Bは図4の5B-5B線断面図である。4. A is a view seen from the 5A direction in FIG. 4, and B is a sectional view taken along line 5B-5B in FIG. 熱交換管の配置形態と燃焼排気の関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the arrangement form of heat exchange tubes and combustion exhaust gas; 併設された熱交換管に対する燃焼排気の流れを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the flow of combustion exhaust to heat exchange tubes provided side by side; 第2の実施の形態に係る熱交換ユニットを示す図である。It is a figure which shows the heat exchange unit which concerns on 2nd Embodiment. Aは図8の9A-9A線断面を示す図、Bは図8の9B-9B線断面を示す図である。8. A is a view showing a cross section along line 9A-9A of FIG. 8, and B is a view showing a cross section along line 9B-9B of FIG. ヘッダー部を分解して示す斜視図である。It is a perspective view which explodes and shows a header part. Aはヘッダー部内の仕切り部材の配置を示す図、Bは熱交換管固定パネルと熱交換管の固定を示す断面図である。A is a diagram showing the arrangement of partition members in the header portion, and B is a cross-sectional view showing the fixation of the heat exchange tube fixing panel and the heat exchange tubes. ヘッダー部を示す正面図である。It is a front view which shows a header part. Aはヘッダー部を示す平面図、Bはヘッダー部を示す側面図である。A is a plan view showing the header portion, and B is a side view showing the header portion. Aは図13のAの14A-14A線断面を示す図、Bは図13のAの14B-14B線断面を示す図である。14A is a view showing a cross section along line 14A-14A of FIG. 13A, and B is a view showing a cross section along line 14B-14B of FIG. 13A. Aは図13のAの15A-15A線断面を示す図、Bは図13のAの15B-15B線断面を示す図である。13A is a view showing a cross section taken along line 15A-15A of FIG. 13A, and B is a view showing a cross section taken along line 15B-15B of FIG. 13A. Aは熱交換管部のグループ化を示す図、Bは熱交換管部とヘッダー部のチャンバーの関係を示す図である。A is a diagram showing the grouping of the heat exchange tube portions, and B is a diagram showing the relationship between the heat exchange tube portions and the chambers of the header portion. 第3の実施の形態に係る熱交換ユニットを示す図である。It is a figure which shows the heat exchange unit which concerns on 3rd Embodiment. Aは図17の18A-18A線断面を示す図、Bは図17の18B-18B線断面を示す図である。17. A is a diagram showing a cross section along line 18A-18A of FIG. 17, and B is a diagram showing a cross section along line 18B-18B of FIG. Aは図17の19A-19A線断面を示す図、Bは図17の19B-19B線断面を示す図である。17. A is a view showing a cross section along line 19A-19A of FIG. 17, and B is a view showing a cross section along line 19B-19B of FIG. ヘッダー部を分解して示す斜視図である。It is a perspective view which explodes and shows a header part. Aは熱交換管部のグループ化を示す図、Bは熱交換管部とヘッダー部のチャンバーの関係を示す図である。A is a diagram showing the grouping of the heat exchange tube portions, and B is a diagram showing the relationship between the heat exchange tube portions and the chambers of the header portion. 第4の実施の形態に係る熱交換ユニットを示す図である。It is a figure which shows the heat exchange unit which concerns on 4th Embodiment. Aは図22の23A-23A線断面を示す図、Bは図22の23B-23B線断面を示す図である。22. A is a diagram showing a cross section along line 23A-23A of FIG. 22, and B is a diagram showing a cross section along line 23B-23B of FIG. Aは図22の24A-24A線断面を示す図、Bは図22の24B-24B線断面を示す図である。22. A is a view showing a cross section along line 24A-24A of FIG. 22, and B is a view showing a cross section along line 24B-24B of FIG. ヘッダー部を分解して示す斜視図である。It is a perspective view which explodes and shows a header part. Aは熱交換管部のグループ化を示す図、Bは熱交換管部とヘッダー部のチャンバーの関係を示す図である。A is a diagram showing the grouping of the heat exchange tube portions, and B is a diagram showing the relationship between the heat exchange tube portions and the chambers of the header portion. 第5の実施の形態に係る熱交換装置を示す図である。It is a figure which shows the heat-exchange apparatus which concerns on 5th Embodiment. 第6の実施の形態に係る給湯システムを示す図である。It is a figure which shows the hot water supply system which concerns on 6th Embodiment. 給湯システムの制御部を示す図である。It is a figure which shows the control part of a hot water supply system. 給湯制御の処理手順を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a processing procedure of hot water supply control; 第7の実施の形態に係る熱交換管の製造方法に用いる管を示す図、Bは湾曲部の形成工程を示す図である。FIG. 11B is a view showing a tube used in a method for manufacturing a heat exchange tube according to the seventh embodiment, and B is a view showing a step of forming a curved portion; 第8の実施の形態に係る熱交換装置を示す図である。It is a figure which shows the heat-exchange apparatus which concerns on 8th Embodiment.

〔第1の実施の形態〕
<熱交換管>
図1は、第1の実施の形態に係る熱交換管を示している。図1に示す構成は一例であり、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
この熱交換管2は被加熱流体としてたとえば、水WRを循環させ、燃焼排気の熱を熱交換するための管路である。この熱交換管2はたとえば、ステンレスなどの耐腐食性金属からなるシームレス管で構成される。
[First Embodiment]
<Heat Exchange Tube>
FIG. 1 shows a heat exchange tube according to the first embodiment. The configuration shown in FIG. 1 is an example, and the present invention is not limited to such a configuration.
The heat exchange pipe 2 is a conduit for circulating a fluid to be heated, such as water WR, and exchanging the heat of combustion exhaust gas. The heat exchange tube 2 is composed of, for example, a seamless tube made of corrosion-resistant metal such as stainless steel.

この熱交換管2には折り返し部4および往復管路部6が備えられる。折り返し部4は、熱交換管2の中途部に形成されており、たとえば、半円形の屈曲部である。
往復管路部6は一対の管路部6-1、6-2である。一方の管路部6-1は、熱交換管2の始端部8-1から折り返し部4に至る管路であり、他方の管路部6-2は、折り返し部4から熱交換管2の終端部8-2に至る管路である。各管路部6-1、6-2には一例として直管が用いられているが、屈曲管、コルゲート管などを用いてもよい。
This heat exchange tube 2 is provided with a folded portion 4 and a reciprocating pipe line portion 6 . The folded portion 4 is formed in the middle portion of the heat exchange tube 2 and is, for example, a semicircular bent portion.
The reciprocating pipeline section 6 is a pair of pipeline sections 6-1 and 6-2. One pipeline portion 6-1 is a pipeline extending from the starting end portion 8-1 of the heat exchange tube 2 to the folded portion 4, and the other pipeline portion 6-2 extends from the folded portion 4 to the heat exchange tube 2. This is the pipeline leading to the terminal portion 8-2. Although a straight pipe is used as an example for each pipe line portion 6-1, 6-2, a bent pipe, a corrugated pipe, or the like may be used.

管路部6-1、6-2は並行に配置されており、管路部6-1、6-2の間には間隔10が設定されている。管路部6-1、6-2の外径(直径)をφとすれば、間隔10の幅W1は、直径φの2倍より小さく、直径φより大きく、
φ×2>W1>φ ・・・(1)
の関係である。管路部6-1、6-2の中心間距離をW2とすると、この中心間距離W2を間隔W1および直径φで表すと、
W2=W1+φ ・・・(2)
となる。管路部6-1、6-2の各長さをL1、折り返し部4の中心長をL2とすると、熱交換管2のおおよその流路長Lmは、
Lm=L1×2+L2
≒L1×2+W2×π÷2 ・・・(3)
と表すことができる。
The pipeline sections 6-1 and 6-2 are arranged in parallel, and an interval 10 is set between the pipeline sections 6-1 and 6-2. If φ is the outer diameter (diameter) of the conduit portions 6-1 and 6-2, the width W1 of the interval 10 is smaller than twice the diameter φ and larger than the diameter φ.
φ×2>W1>φ (1)
is the relationship. Assuming that the center-to-center distance between the pipeline portions 6-1 and 6-2 is W2, and the center-to-center distance W2 is represented by the interval W1 and the diameter φ,
W2=W1+φ (2)
becomes. Assuming that the lengths of the pipe sections 6-1 and 6-2 are L1 and the center length of the folded section 4 is L2, the approximate flow path length Lm of the heat exchange tube 2 is:
Lm = L1 x 2 + L2
≈L1×2+W2×π÷2 (3)
It can be expressed as.

図2は、熱交換管2の側面を示している。折り返し部4には偏平部12が備えられる。この偏平部12は、折り返し部4の湾曲面と直交方向に管路を圧縮して偏平化させたものである。圧縮幅をΔt、偏平部12の厚みをDとすると、この厚みDは、
D=φ-Δt×2<φ ・・・(4)
で表すことができる。この式(4) から、圧縮幅Δtは、
Δt=(φ-D)÷2 ・・・(5)
である。
2 shows a side view of the heat exchange tube 2. FIG. A flat portion 12 is provided on the folded portion 4 . The flattened portion 12 is formed by compressing the pipeline in the direction perpendicular to the curved surface of the folded portion 4 to flatten it. Assuming that the compression width is Δt and the thickness of the flat portion 12 is D, the thickness D is
D=φ-Δt×2<φ (4)
can be expressed as From this equation (4), the compression width Δt is
Δt = (φ-D)/2 (5)
is.

<熱交換管の折り返し部、偏平部および配置>
図3のAは図1の 3A- 3A線断面、図3のBは図1の 3B- 3B線断面、図3のCは図2の 3C- 3C線断面を示している。折り返し部4では管路の断面が湾曲面方向に張り出しており、管路部6-1、6-2が円形断面であるのに対し、偏平化により湾曲面方向を長径とする楕円形断面に成形されている。折り返し部4の管路の断面積は管路部6-1、6-2の円形断面と同一の断面積である。
管路部6-1、6-2の内径をr、折り返し部4の内側の短径をr1、折り返し部4の長径をr2とすると、
r1≒r-Δt×2 ・・・(6)
r2≒r+Δt×2 ・・・(7)
である。
<Folded part, flattened part and arrangement of heat exchange tubes>
3A shows a cross section taken along line 3A-3A of FIG. 1, FIG. 3B shows a cross section taken along line 3B-3B of FIG. 1, and FIG. 3C shows a cross section taken along line 3C-3C of FIG. At the folded portion 4, the cross-section of the pipeline protrudes in the direction of the curved surface, and whereas the pipeline portions 6-1 and 6-2 have circular cross-sections, the flattening results in an elliptical cross-section with the major axis in the direction of the curved surface. molded. The cross-sectional area of the pipeline of the folded portion 4 is the same as the circular cross-section of the pipeline portions 6-1 and 6-2.
Let r be the inner diameter of the pipeline portions 6-1 and 6-2, r1 be the minor diameter inside the folded portion 4, and r2 be the major diameter of the folded portion 4.
r1≈r−Δt×2 (6)
r2≈r+Δt×2 (7)
is.

このような熱交換管2によれば、図4に示すように、複数の熱交換管2を互いに折り返し部4を偏平部12により重ね合わせて配置することができる。
図5のAは図4の5A方向から見た熱交換管2を示している。各管路部6-1、6-2の間隔10内に隣接する管路部6-1または管路部6-2を入り込ませて配置することができる。
According to such a heat exchange tube 2, as shown in FIG.
FIG. 5A shows the heat exchange tube 2 viewed from the direction 5A in FIG. Adjacent pipeline section 6-1 or pipeline section 6-2 can be placed so as to be inserted into interval 10 between pipeline sections 6-1 and 6-2.

図5のBは図4の5B-5B線断面を示している。図5のBにおいて、熱交換管2の折り返し部4の湾曲面に直交する方向をX軸、湾曲面と同方向をY軸に取り、隣接する複数の熱交換管2に異なる符号を付して熱交換管2a、2b、2c、2dとする。
隣接する熱交換管2a、2b、2c、2dを偏平部12の重ね合わせにより配置すると、熱交換管2b、2cの管路部6-2、6-2間のX軸方向の間隔をWx、熱交換管2a、2dと、2b、2cの管路部6-2、6-2間のY軸方向の間隔をWy、熱交換管2a、2dの管路部6-2と熱交換管2b、2cの管路部6-1間のY軸方向の間隔をWy’とすると、
Wx>Wy ・・・(8)
Wx>Wy’ ・・・(9)
であり、間隔Wx、Wy、Wy’は共にφより小さく、
Wx≒φ-2Δt<φ ・・・(10)
Wy≒(W1-φ)/2<φ/2 ・・・(11)
Wy’≒(W1-φ)/2<φ/2 ・・・(12)
Wy<Wy’ ・・・(13)
である。Wy=Wy’でもよいが、Wy’側には後述の熱交換管2のグループ化のための仕切りを設置するため、Wy’は、Wyより大きく設定してよい。
FIG. 5B shows a section taken along line 5B--5B of FIG. In FIG. 5B, the direction orthogonal to the curved surface of the folded portion 4 of the heat exchange tube 2 is taken as the X axis, and the same direction as the curved surface is taken as the Y axis, and a plurality of adjacent heat exchange tubes 2 are given different symbols. are heat exchange tubes 2a, 2b, 2c and 2d.
When the adjacent heat exchange tubes 2a, 2b, 2c, and 2d are arranged by overlapping the flat portions 12, the interval in the X-axis direction between the pipeline portions 6-2 and 6-2 of the heat exchange tubes 2b and 2c is Wx, The distance in the Y-axis direction between the heat exchange tubes 2a, 2d and the pipeline sections 6-2, 6-2 of 2b, 2c is Wy, and the pipeline section 6-2 of the heat exchange tubes 2a, 2d and the heat exchange tube 2b , and 2c in the Y-axis direction between the conduit portions 6-1, Wy' is
Wx>Wy (8)
Wx>Wy' (9)
, and the intervals Wx, Wy, and Wy' are all smaller than φ,
Wx≈φ−2Δt<φ (10)
Wy≈(W1-φ)/2<φ/2 (11)
Wy'≈(W1-φ)/2<φ/2 (12)
Wy<Wy' (13)
is. Although Wy=Wy', Wy' may be set larger than Wy because a partition for grouping the heat exchange tubes 2, which will be described later, is installed on the Wy' side.

<熱交換機能>
このように配置された複数の熱交換管2に水WRを流すとともに、図6に示すように、管路部6-1、6-2と交差方向に燃焼排気EGを流せば、燃焼排気EGの熱を水WRに熱交換し、水WRを温水HWRに加熱することができる。
図7は、図6の7x-7x線断面を示している。各管路部6-1、6-2の管面部には燃焼排気EGを絡ませることができる。
なお、燃焼排気EGは、図6とは逆方向(管路部6-1側に先)に流してもよい。
<Heat exchange function>
By flowing water WR through the plurality of heat exchange tubes 2 arranged in this manner and by flowing combustion exhaust gas EG in a direction crossing the pipe passages 6-1 and 6-2 as shown in FIG. can be heat-exchanged to water WR, and the water WR can be heated to hot water HWR.
FIG. 7 shows a section taken along line 7x-7x of FIG. The combustion exhaust gas EG can be entangled in the pipe surface portions of the pipe passage portions 6-1 and 6-2.
It should be noted that the combustion exhaust gas EG may flow in a direction opposite to that shown in FIG.

<第1の実施の形態の効果>
この第1の実施の形態によれば、次の効果が得られる。
(1) 図4に示すように、偏平部12を密着させれば、隣接する熱交換管2の各往復管路部6の間隔10内に他の熱交換管2の管路部6-1、6-2を入り込ませて配置でき、熱交換管2の各管路部6-1、6-2を密集化することができる。
(2) 複数の熱交換管2を備える熱交換ユニットのコンパクト化を図ることができる。
(3) 各熱交換管2の各管路部6-1、6-2に燃焼排気EGを絡ませることができ、燃焼排気EGの熱を水WRなどの被加熱流体に効率よく熱交換することができ、燃焼排気EGの熱交換効率を高めることができる。
<Effects of the first embodiment>
According to this first embodiment, the following effects are obtained.
(1) As shown in FIG. 4, if the flat portions 12 are brought into close contact with each other, the pipeline portion 6-1 of the other heat exchange tube 2 is placed within the space 10 between the reciprocating pipeline portions 6 of the adjacent heat exchange tubes 2. , 6-2 can be arranged in such a manner that the pipe line portions 6-1 and 6-2 of the heat exchange tubes 2 can be densely packed.
(2) A heat exchange unit having a plurality of heat exchange tubes 2 can be made compact.
(3) Combustion exhaust gas EG can be entangled in each pipe line portion 6-1, 6-2 of each heat exchange pipe 2, and the heat of the combustion exhaust gas EG can be efficiently heat-exchanged with a fluid to be heated such as water WR. It is possible to improve the heat exchange efficiency of the combustion exhaust gas EG.

〔第2の実施の形態〕
<熱交換ユニットおよび熱交換動作>
図8は、第2の実施の形態に係る熱交換ユニットの概要を示している。図9のAは、図8の9A-9A線断面を示している。図9のBは、図8の9B-9B線断面を示している。図8および図9に示す構成は一例であり、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
この熱交換ユニット14にはヘッダー部16および熱交換管部18が備えられる。熱交換管部18には第1の熱交換管グループ18-1、第2の熱交換管グループ18-2、第3の熱交換管グループ18-3および第4の熱交換管グループ18-4が備えられる。
[Second embodiment]
<Heat exchange unit and heat exchange operation>
FIG. 8 shows an overview of a heat exchange unit according to the second embodiment. FIG. 9A shows a section taken along line 9A-9A of FIG. FIG. 9B shows a section taken along line 9B-9B of FIG. The configurations shown in FIGS. 8 and 9 are examples, and the present invention is not limited to such configurations.
The heat exchange unit 14 is provided with a header section 16 and a heat exchange tube section 18 . The heat exchange tube section 18 includes a first heat exchange tube group 18-1, a second heat exchange tube group 18-2, a third heat exchange tube group 18-3 and a fourth heat exchange tube group 18-4. is provided.

ヘッダー部16は上下方向および左右方向に設置した格子状の複数の仕切り壁20によって複数のチャンバーに仕切られている。各チャンバーについて、第1のチャンバーの一例である入側チャンバー22-1、第2のチャンバーの一例である通過チャンバー22-21、22-22、第3のチャンバーの一例である折り返しチャンバー22-3、第4のチャンバーの一例である出側チャンバー22-4が備えられる。入側チャンバー22-1には水WRが導入される。通過チャンバー22-21、22-22は流れ方向に水WRを通過させる。折り返しチャンバー22-3は通過チャンバー22-21から通過チャンバー22-22に水WRの流れを折り返させる。出側チャンバー22-4は通過チャンバー22-22からの水WRを外部に導出させる。 The header section 16 is partitioned into a plurality of chambers by a plurality of grid-like partition walls 20 installed in the vertical and horizontal directions. For each chamber, the entrance chamber 22-1 which is an example of the first chamber, the passage chambers 22-21 and 22-22 which are examples of the second chamber, and the folding chamber 22-3 which is an example of the third chamber. , an exit chamber 22-4, which is an example of a fourth chamber. Water WR is introduced into the entry side chamber 22-1. The passage chambers 22-21, 22-22 pass the water WR in the direction of flow. The folding chamber 22-3 folds the flow of water WR from the passing chamber 22-21 to the passing chamber 22-22. The output side chamber 22-4 allows the water WR from the passing chamber 22-22 to be led out.

入側チャンバー22-1には入側ポート24、出側チャンバー22-4には出側ポート26が備えられる。入側チャンバー22-1と通過チャンバー22-21の間には第1の熱交換管グループ18-1が接続され、通過チャンバー22-21と折り返しチャンバー22-3の間には第2の熱交換管グループ18-2が接続されている。同様に、折り返しチャンバー22-3と通過チャンバー22-22の間には第3の熱交換管グループ18-3が接続され、通過チャンバー22-22と出側チャンバー22-4の間には第4の熱交換管グループ18-4が接続されている。 An entry side port 24 is provided in the entry side chamber 22-1, and an exit side port 26 is provided in the exit side chamber 22-4. A first heat exchange tube group 18-1 is connected between the inlet side chamber 22-1 and the passage chamber 22-21, and a second heat exchange tube group is connected between the passage chamber 22-21 and the turn chamber 22-3. Tube group 18-2 is connected. Similarly, a third heat exchange tube group 18-3 is connected between the turn-around chamber 22-3 and the passage chamber 22-22, and a fourth heat exchange tube group 18-3 is connected between the passage chamber 22-22 and the exit chamber 22-4. are connected to the heat exchange tube group 18-4.

これにより、入側ポート24から入側チャンバー22-1に導入された水WRは図9のAの矢印で示すように、入側チャンバー22-1から熱交換管グループ18-1および通過チャンバー22-21を経て折り返しチャンバー22-3に導かれる。
折り返しチャンバー22-3に到達した水WRは図9のBに矢印で示すように、熱交換管グループ18-3および通過チャンバー22-2を経て出側チャンバー22-4に導かれ、出側ポート26に至る。水WRはヘッダー部16および熱交換管グループ18-1、18-2、18-3、18-4に流れて燃焼排気EGの熱と熱交換される。この熱交換によって水WRが温水化され、温水HWRが出側ポート26より導出される。
As a result, the water WR introduced from the inlet port 24 into the inlet chamber 22-1 flows from the inlet chamber 22-1 to the heat exchange tube group 18-1 and the passage chamber 22 as indicated by the arrow in A in FIG. -21 to a folding chamber 22-3.
The water WR that has reached the turning chamber 22-3 is guided to the outlet side chamber 22-4 through the heat exchange tube group 18-3 and the passage chamber 22-2, as indicated by the arrow in FIG. up to 26. The water WR flows through the header portion 16 and the heat exchange tube groups 18-1, 18-2, 18-3, 18-4 and is heat-exchanged with the heat of the combustion exhaust gas EG. The water WR is warmed by this heat exchange, and the hot water HWR is discharged from the outlet port 26 .

<第2の実施の形態に係る熱交換ユニット14>
図10は、構成部品に分解した熱交換ユニット14を示している。図10に示す構成は一例であり、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
熱交換管部18の各熱交換管グループ18-1、18-2、18-3、18-4には12本の熱交換管2(図1)が備えられ、合計48本の熱交換管2が含まれる。熱交換管2の設置数は任意であり、これらの数値に本発明が限定されるものではない。
<Heat Exchange Unit 14 According to Second Embodiment>
FIG. 10 shows the heat exchange unit 14 disassembled into its component parts. The configuration shown in FIG. 10 is an example, and the present invention is not limited to such a configuration.
Each heat exchange tube group 18-1, 18-2, 18-3, 18-4 of the heat exchange tube section 18 is provided with 12 heat exchange tubes 2 (FIG. 1), for a total of 48 heat exchange tubes. 2 are included. The number of heat exchange tubes 2 to be installed is arbitrary, and the present invention is not limited to these numerical values.

<第2の実施の形態に係るヘッダー部16>
ヘッダー部16には熱交換管取付けパネル28、背面パネル30および仕切り部材32-1、32-2が備えられる。
熱交換管取付けパネル28はヘッダー部16の前面および上下面を囲い込む断面C字形状のパネル部材である。この熱交換管取付けパネル28には平坦な固定パネル部34が備えられ、この固定パネル部34の上縁側にトップパネル部36、固定パネル部34の下縁側にボトムパネル部38が備えられる。固定パネル部34には熱交換管グループ18-1、18-2、18-3、18-4の各熱交換管2の取り付けに必要な複数の取付け孔40が備えられる。
背面パネル30はヘッダー部16の背面および左右側面を囲い込む断面C字形状のパネル部材である。この背面パネル30には、ポート固定パネル部42が備えられる。熱交換管取付けパネル28に向かって、ポート固定パネル部42の左縁側にはサイドパネル部44が備えられる。熱交換管取付けパネル28に向かって、ポート固定パネル部42の右縁側にはサイドパネル部46が備えられる。
<Header part 16 according to the second embodiment>
The header section 16 is provided with a heat exchange tube mounting panel 28, a rear panel 30 and partition members 32-1 and 32-2.
The heat exchange tube mounting panel 28 is a panel member having a C-shaped cross section that encloses the front surface and upper and lower surfaces of the header portion 16 . The heat exchange tube mounting panel 28 is provided with a flat fixed panel portion 34 , a top panel portion 36 is provided on the upper edge side of the fixed panel portion 34 , and a bottom panel portion 38 is provided on the lower edge side of the fixed panel portion 34 . The fixed panel portion 34 is provided with a plurality of mounting holes 40 necessary for mounting the heat exchange tubes 2 of the heat exchange tube groups 18-1, 18-2, 18-3 and 18-4.
The rear panel 30 is a panel member having a C-shaped cross section and surrounding the rear and left and right side surfaces of the header section 16 . The rear panel 30 is provided with a port fixing panel portion 42 . A side panel portion 44 is provided on the left edge side of the port fixing panel portion 42 toward the heat exchange tube mounting panel 28 . A side panel portion 46 is provided on the right edge side of the port fixing panel portion 42 toward the heat exchange tube mounting panel 28 .

仕切り部材32-1には、背面パネル30のポート固定パネル部42に固定される固定部48が備えられ、この固定部48の上縁側にトップ側仕切り壁50、固定部48の下縁側にボトム側仕切り壁52が備えられる。ボトム側仕切り壁52はトップ側仕切り壁50と異なり、屈曲した断面形状である。
仕切り部材32-2には左右仕切り壁54および固定部56、58が備えられる。左右仕切り壁54は、仕切り部材32-1の中央部に設置されて仕切り部材32-1内の空間を左右に分断する。固定部56はたとえば、固定ねじにより仕切り部材32-1に固定され、固定部58はたとえば、固定ねじにより背面パネル30のポート固定パネル部42に固定される。
The partition member 32-1 is provided with a fixing portion 48 fixed to the port fixing panel portion 42 of the rear panel 30. A top partition wall 50 is provided on the upper edge side of the fixing portion 48, and a bottom partition wall 50 is provided on the lower edge side of the fixing portion 48. A side partition wall 52 is provided. Unlike the top-side partition wall 50, the bottom-side partition wall 52 has a bent cross-sectional shape.
The partition member 32-2 is provided with left and right partition walls 54 and fixed portions 56 and 58. As shown in FIG. The left and right partition wall 54 is installed in the central portion of the partition member 32-1 and divides the space inside the partition member 32-1 into left and right. The fixed portion 56 is fixed to the partition member 32-1 by, for example, a fixing screw, and the fixed portion 58 is fixed to the port fixing panel portion 42 of the rear panel 30 by, for example, a fixing screw.

背面パネル30のポート固定パネル部42には、入側チャンバー22-1を開放する入側ポート24、出側チャンバー22-4を開放する出側ポート26が形成されている。入側ポート24には管固定部60が設置され、出側ポート26には管固定部62が設置されている。入側ポート24には給水管64が挿入され、給水管64に備えたフランジ部66が管固定部60に固定ねじ68で固定される。出側ポート26には出水管70が挿入され、出水管70に備えたフランジ部66が管固定部62に固定ねじ68で固定される。 The port fixing panel portion 42 of the rear panel 30 is formed with an entry side port 24 for opening the entry side chamber 22-1 and an exit side port 26 for opening the exit side chamber 22-4. A pipe fixing portion 60 is installed in the inlet port 24 , and a pipe fixing portion 62 is installed in the outlet port 26 . A water supply pipe 64 is inserted into the inlet port 24 , and a flange portion 66 provided on the water supply pipe 64 is fixed to the pipe fixing portion 60 with a fixing screw 68 . A water discharge pipe 70 is inserted into the outlet port 26 , and a flange portion 66 provided on the water discharge pipe 70 is fixed to the pipe fixing portion 62 with a fixing screw 68 .

図11のAは背面パネル30を外したヘッダー部16の内部を示している。ヘッダー部16には熱交換管取付けパネル28および背面パネル30により空間部が形成されるが、この空間部は仕切り部材32-1、32-2を以て、入側チャンバー22-1、通過チャンバー22-21、22-22、折り返しチャンバー22-3、出側チャンバー22-4に区画される。
図11のBは、熱交換管取付けパネル28の固定パネル部34と熱交換管2の固定断面を示している。固定パネル部34の各取付け孔40には熱交換管2が挿入され、この熱交換管2の端部を僅かに突出させて維持する。この熱交換管2の縁部と固定パネル部34が溶接72により固定される。
したがって、熱交換ユニット14は図10に示す構成部品により、図12および図13に示すように組み立てられる。図12はヘッダー部16から見た熱交換ユニット14を示している。図13のAは、図12の13A方向から見た熱交換ユニット14を示している。図13のBは、図12の13B方向から見た熱交換ユニット14を示している。
ヘッダー部16の仕切り部材32-2の右側には図14のAおよびBに示すように、入側チャンバー22-1、通過チャンバー22-21、折り返しチャンバー22-3が形成される。
ヘッダー部16の仕切り部材32-2の左側には図15のAおよびBに示すように、出側ポート26を中心に折り返しチャンバー22-3、通過チャンバー22-22、出側チャンバー22-4が形成される。
FIG. 11A shows the inside of the header portion 16 with the rear panel 30 removed. A space portion is formed in the header portion 16 by the heat exchange tube mounting panel 28 and the rear panel 30. This space portion is divided into an entrance side chamber 22-1 and a passage chamber 22- by means of partition members 32-1 and 32-2. 21, 22-22, a folding chamber 22-3, and an exit chamber 22-4.
FIG. 11B shows a fixed cross section of the fixed panel portion 34 of the heat exchange tube mounting panel 28 and the heat exchange tube 2 . A heat exchange tube 2 is inserted into each mounting hole 40 of the fixed panel portion 34, and the end portion of the heat exchange tube 2 is kept slightly projected. The edges of the heat exchange tube 2 and the fixed panel portion 34 are fixed by welding 72 .
Therefore, the heat exchange unit 14 is assembled as shown in FIGS. 12 and 13 with the components shown in FIG. FIG. 12 shows the heat exchange unit 14 viewed from the header portion 16. As shown in FIG. A of FIG. 13 shows the heat exchange unit 14 viewed from the direction of 13A of FIG. B of FIG. 13 shows the heat exchange unit 14 seen from the direction of 13B of FIG.
On the right side of the partition member 32-2 of the header section 16, as shown in FIGS. 14A and 14B, an entry side chamber 22-1, a passing chamber 22-21 and a turning chamber 22-3 are formed.
On the left side of the partition member 32-2 of the header section 16, as shown in FIGS. 15A and 15B, a turn-back chamber 22-3, a passage chamber 22-22, and an exit chamber 22-4 are arranged around the exit port 26. It is formed.

<熱交換管部18と各チャンバー22-1、22-21、22-22、22-3、22-4の関係>
熱交換管部18には図16のAに示すように、熱交換管グループ18-1、18-2、18-3、18-4が備えられる。これに対し、ヘッダー部16には図16のBに示すように、入側チャンバー22-1、通過チャンバー22-21、22-22、折り返しチャンバー22-3、出側チャンバー22-4が備えられる。
入側チャンバー22-1は、熱交換管グループ18-1により通過チャンバー22-21に接続されている。通過チャンバー22-21は熱交換管グループ18-2により折り返しチャンバー22-3に接続されている。折り返しチャンバー22-3は、熱交換管グループ18-3により通過チャンバー22-22に接続されている。通過チャンバー22-22は熱交換管グループ18-4により出側チャンバー22-4に接続されている。
<Relationship Between Heat Exchange Tube Section 18 and Chambers 22-1, 22-21, 22-22, 22-3, 22-4>
As shown in FIG. 16A, the heat exchange tube section 18 is provided with heat exchange tube groups 18-1, 18-2, 18-3, and 18-4. On the other hand, as shown in FIG. 16B, the header section 16 is provided with an entry side chamber 22-1, passing chambers 22-21, 22-22, a turning chamber 22-3, and an exit side chamber 22-4. .
The entry side chamber 22-1 is connected to the passage chamber 22-21 by a heat exchange tube group 18-1. Passage chamber 22-21 is connected to turn chamber 22-3 by heat exchange tube group 18-2. Turn chamber 22-3 is connected to pass-through chamber 22-22 by heat exchange tube group 18-3. Passage chamber 22-22 is connected to exit chamber 22-4 by heat exchange tube group 18-4.

この熱交換ユニット14には、入側ポート24と出側ポート26の間に、入側チャンバー22-1、熱交換管グループ18-1、通過チャンバー22-21、熱交換管グループ18-2、折り返しチャンバー22-3、熱交換管グループ18-3、通過チャンバー22-22、熱交換管グループ18-4および出側チャンバー22-4に至る循環路が形成されている(図10~図16)。つまり、入側ポート24に入る水WRは、この循環路を経て燃焼排気EGの熱で加熱された後、出側ポート26から取り出される。
この水WRの循環において、各チャンバー22-1、22-21、22-22、22-3、22-4の間は、仕切り部材32-1、仕切り部材32-2で分離されて独立しているので、これらチャンバー間で直接に水WRの交わりが生じることはない。したがって、入側ポート24に導入された水WRは熱交換によって昇温を繰り返しながら、熱交換前の水WRと交わることなく出側ポート26に到達させることができる。
This heat exchange unit 14 includes, between the inlet port 24 and the outlet port 26, an inlet chamber 22-1, a heat exchange tube group 18-1, a passage chamber 22-21, a heat exchange tube group 18-2, A circulation path is formed to reach the turn-back chamber 22-3, the heat exchange tube group 18-3, the passing chamber 22-22, the heat exchange tube group 18-4, and the delivery side chamber 22-4 (FIGS. 10 to 16). . That is, the water WR entering the inlet port 24 is taken out from the outlet port 26 after being heated by the heat of the combustion exhaust gas EG through this circulation path.
In the circulation of the water WR, the chambers 22-1, 22-21, 22-22, 22-3, and 22-4 are separated by the partition members 32-1 and 32-2 and independently Therefore, there is no direct crossing of the water WR between these chambers. Therefore, the water WR introduced into the inlet port 24 can be made to reach the outlet port 26 without intersecting with the water WR before heat exchange while repeatedly increasing the temperature by heat exchange.

<第2の実施の形態の効果>
この第2の実施の形態によれば、次の効果が得られる。
(1) 入側ポート24に導入した水WRなどの被加熱流体は、熱交換後の被加熱流体と交わることなく、複数の熱交換管2を用いて各チャンバー22-1、22-21、22-22、22-3、22-4に移動し、各熱交換管2での熱交換により段階的に昇温させることができる。これにより各チャンバー22-1、22-21、22-22、22-3、22-4に流れる被加熱流体には温度勾配が形成される。
(2) 被加熱流体の流動は一方向的であるので、流体抵抗は主として熱交換管2のみであり、被加熱流体の流動性が高く、効率的な熱交換を実現できる。
(3) 各熱交換管グループ18-1、18-2、18-3、18-4はそれぞれ複数の熱交換管2、この実施の形態では12本の熱交換管2に分流させて燃焼排気EGとの熱交換を行うので、熱交換効率を高めることができる。
(4) ヘッダー部16は単純な仕切り部材32-1、32-2を以て複数のチャンバーに区分されており、この実施の形態では、チャンバー内による流体抵抗の増加を低減している。
<Effects of Second Embodiment>
According to this second embodiment, the following effects are obtained.
(1) The heated fluid such as water WR introduced into the inlet port 24 passes through the chambers 22-1, 22-21, 22-21, 22-21, 22-21, 22-21, 22-21, 22-21, 22-21, 22-21, 22-21, 22-21, 22-21, 22-21, 22-21, 22-21, 22-21, 22-21, 22-21, 22-21, 22-21, 22-21, 22-22-21, 22-21 22-22, 22-3, and 22-4, and heat exchange in each heat exchange tube 2 can raise the temperature stepwise. As a result, a temperature gradient is formed in the heated fluid flowing through each of the chambers 22-1, 22-21, 22-22, 22-3, and 22-4.
(2) Since the flow of the fluid to be heated is unidirectional, the main fluid resistance is only the heat exchange tube 2, and the fluidity of the fluid to be heated is high, enabling efficient heat exchange.
(3) Each of the heat exchange tube groups 18-1, 18-2, 18-3, and 18-4 divides into a plurality of heat exchange tubes 2, 12 heat exchange tubes 2 in this embodiment, and separates the combustion exhaust gas. Since heat is exchanged with EG, heat exchange efficiency can be enhanced.
(4) The header section 16 is divided into a plurality of chambers by simple partition members 32-1 and 32-2, and in this embodiment, an increase in fluid resistance caused by the interior of the chambers is reduced.

<ヘッダー部16の流路機能>
熱交換ユニット14では水WRが分散および合流を繰り返して燃焼排気EGとの熱交換が行われる。これにより、水WRには均一な温度上昇が生じる。ヘッダー部16には複数のチャンバー22-1、22-21、22-22、22-3、22-4が備えられ、各チャンバー22-1、22-21、22-22、22-3、22-4は水WRの流路を形成している。各チャンバー22-1、22-21、22-22、22-3、22-4は仕切り部材32-1、32-2によって仕切られているが、隣り合ったチャンバー間には仕切り部材32-1、32-2によって僅かな隙間が形成されている。この隙間は、水WRの主たる流路に対してバイパス路を形成する。つまり、この隙間によって形成されるバイパス路は水WRの主たる流路より水WRの流体抵抗が大きい通路であり、水WRの通過が可能である。これにより、ウォーターハンマーを抑制する機能が得られる。
<Flow path function of header part 16>
In the heat exchange unit 14, the water WR repeatedly disperses and joins to exchange heat with the combustion exhaust gas EG. This causes a uniform temperature rise in the water WR. A plurality of chambers 22-1, 22-21, 22-22, 22-3, and 22-4 are provided in the header section 16, and each chamber 22-1, 22-21, 22-22, 22-3, and 22 -4 forms a flow path for water WR. The chambers 22-1, 22-21, 22-22, 22-3 and 22-4 are partitioned by partition members 32-1 and 32-2. , 32-2 form a slight gap. This gap forms a bypass path with respect to the main flow path of the water WR. In other words, the bypass channel formed by this gap is a channel having a larger fluid resistance for the water WR than the main channel for the water WR, and the water WR can pass through the bypass channel. This provides a function of suppressing water hammer.

〔第3の実施の形態〕
図17は、第3の実施の形態に係る熱交換ユニットの概要を示している。図18のAは、図17の18A-18A線断面、図18のBは、図17の18B-18B線断面を示している。図19のAは、図17の19A-19A線断面、図19のBは、図17の19B-19B線断面を示している。図17ないし図19に示す構成は一例であり、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図17ないし図19において、第2の実施の形態に係る熱交換ユニット14と同一部分には同一符号を付してある。
この第3の実施の形態に係る熱交換ユニット14の熱交換管部18には第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9および第10の熱交換管グループ18-1、18-2、18-3、18-4、18-5、18-6、18-7、18-8、18-9、18-10が備えられる。
[Third Embodiment]
FIG. 17 shows an outline of a heat exchange unit according to the third embodiment. 18A shows a cross section taken along line 18A-18A of FIG. 17, and FIG. 18B shows a cross section taken along line 18B-18B of FIG. 19A shows a cross section taken along line 19A-19A of FIG. 17, and FIG. 19B shows a cross section taken along line 19B-19B of FIG. The configurations shown in FIGS. 17 to 19 are examples, and the present invention is not limited to such configurations. 17 to 19, the same reference numerals are given to the same parts as the heat exchange unit 14 according to the second embodiment.
First, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth and tenth heat exchange tube portions 18 of the heat exchange unit 14 according to the third embodiment of heat exchange tube groups 18-1, 18-2, 18-3, 18-4, 18-5, 18-6, 18-7, 18-8, 18-9, 18-10 are provided.

第2の実施の形態ではヘッダー部16には5室のチャンバーが備えられているのに対し、この第3の実施の形態のヘッダー部16には11室のチャンバーが備えられている。つまり、ヘッダー部16には入側チャンバー22-1、通過チャンバー22-21、22-22、22-23、22-24、22-25、折り返しチャンバー22-31、22-32、22-33、22-34、出側チャンバー22-4が備えられる。
入側チャンバー22-1には入側ポート24、出側チャンバー22-4には出側ポート26が備えられ、第2の実施の形態と異なり、入側ポート24および出側ポート26が対角線上に配置されている。
The header section 16 of the second embodiment has 5 chambers, whereas the header section 16 of the third embodiment has 11 chambers. In other words, the header section 16 includes an entry chamber 22-1, passage chambers 22-21, 22-22, 22-23, 22-24, 22-25, turn-around chambers 22-31, 22-32, 22-33, 22-34, an exit chamber 22-4 is provided.
An entry port 24 is provided in the entry chamber 22-1, and an exit port 26 is provided in the exit chamber 22-4. are placed in

入側チャンバー22-1と通過チャンバー22-21の間には熱交換管グループ18-1が接続され、通過チャンバー22-21と折り返しチャンバー22-31の間には熱交換管グループ18-2が接続されている。
折り返しチャンバー22-31と通過チャンバー22-22の間には熱交換管グループ18-3が接続され、通過チャンバー22-22と折り返しチャンバー22-32の間には熱交換管グループ18-4が接続されている。
折り返しチャンバー22-32と通過チャンバー22-23の間には熱交換管グループ18-5が接続され、通過チャンバー22-23と折り返しチャンバー22-33の間には熱交換管グループ18-6が接続されている。
折り返しチャンバー22-33と通過チャンバー22-24の間には熱交換管グループ18-7が接続され、通過チャンバー22-24と折り返しチャンバー22-34の間には熱交換管グループ18-8が接続されている。
折り返しチャンバー22-34と通過チャンバー22-25の間には熱交換管グループ18-9が接続され、通過チャンバー22-25と出側チャンバー22-4間には熱交換管グループ18-10が接続されている。
これにより、入側ポート24から入側チャンバー22-1に導入された水WRは図18のAの矢印で示すように、入側チャンバー22-1から熱交換管グループ18-1、通過チャンバー22-21および熱交換管グループ18-2を経て折り返しチャンバー22-31に導かれる。
A heat exchange tube group 18-1 is connected between the inlet side chamber 22-1 and the passage chamber 22-21, and a heat exchange tube group 18-2 is connected between the passage chamber 22-21 and the turn chamber 22-31. It is connected.
A heat exchange tube group 18-3 is connected between the turn chamber 22-31 and the passage chamber 22-22, and a heat exchange tube group 18-4 is connected between the passage chamber 22-22 and the turn chamber 22-32. It is
A heat exchange tube group 18-5 is connected between the turn chamber 22-32 and the passage chamber 22-23, and a heat exchange tube group 18-6 is connected between the passage chamber 22-23 and the turn chamber 22-33. It is
A heat exchange tube group 18-7 is connected between the turn chamber 22-33 and the pass chamber 22-24, and a heat exchange tube group 18-8 is connected between the pass chamber 22-24 and the turn chamber 22-34. It is
A heat exchange tube group 18-9 is connected between the turn-around chamber 22-34 and the passage chamber 22-25, and a heat exchange tube group 18-10 is connected between the passage chamber 22-25 and the outlet side chamber 22-4. It is
As a result, the water WR introduced from the inlet port 24 into the inlet chamber 22-1 flows from the inlet chamber 22-1 to the heat exchange tube group 18-1 and the passage chamber 22 as indicated by the arrow A in FIG. -21 and the heat exchange tube group 18-2 into the turn chamber 22-31.

折り返しチャンバー22-31に到達した水WRは図18のBに矢印で示すように、熱交換管グループ18-3、通過チャンバー22-22および熱交換管グループ18-4を経て折り返しチャンバー22-32に導かれる。
折り返しチャンバー22-32に到達した水WRは図19のAに矢印で示すように、熱交換管グループ18-5、通過チャンバー22-23および熱交換管グループ18-6を経て折り返しチャンバー22-33に導かれる。
折り返しチャンバー22-33に到達した水WRは既述した図18のBに矢印で示すように、熱交換管グループ18-7、通過チャンバー22-24および熱交換管グループ18-8を経て折り返しチャンバー22-34に導かれる。
折り返しチャンバー22-34に到達した水WRは図19のBの矢印で示すように、折り返しチャンバー22-34から熱交換管グループ18-9、通過チャンバー22-25および熱交換管グループ18-10を経て出側チャンバー22-4に導かれ、出側ポート26に至る。水WRはヘッダー部16および熱交換管グループ18-1、18-2、18-3、18-4、18-5、18-6、18-7、18-8、18-9、18-10に流れて燃焼排気EGの熱と熱交換される。この熱交換によって水WRが温水化され、温水HWRが出側ポート26より導出される。
The water WR that has reached the turn-up chamber 22-31 passes through the heat exchange tube group 18-3, the passage chamber 22-22, and the heat exchange tube group 18-4, as indicated by the arrow in FIG. led to.
The water WR that has reached the turn-up chamber 22-32 passes through the heat exchange tube group 18-5, the passage chamber 22-23, and the heat exchange tube group 18-6 as indicated by the arrow in A of FIG. led to.
The water WR that has reached the turning chamber 22-33 passes through the heat exchange tube group 18-7, the passage chamber 22-24, and the heat exchange tube group 18-8, as indicated by the arrow in FIG. 22-34.
The water WR reaching the folded chamber 22-34 flows from the folded chamber 22-34 through the heat exchange tube group 18-9, the passage chamber 22-25, and the heat exchange tube group 18-10, as indicated by the arrow in FIG. 19B. It is led to the output side chamber 22 - 4 through which it reaches the output side port 26 . The water WR is the header portion 16 and the heat exchange tube groups 18-1, 18-2, 18-3, 18-4, 18-5, 18-6, 18-7, 18-8, 18-9, 18-10. and exchange heat with the heat of the combustion exhaust gas EG. The water WR is warmed by this heat exchange, and the hot water HWR is discharged from the outlet port 26 .

<第3の実施の形態に係る熱交換ユニット14>
図20は、構成部品に分解した熱交換ユニット14を示している。図20に示す構成は一例であり、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図20において、図10と同一部分には同一符号を付してある。
熱交換管部18の各熱交換管グループ18-1、18-2、18-3、18-4、18-5、18-6、18-7、18-8、18-9、18-10にはそれぞれ4本または5本の熱交換管2(図1)が備えられ、合計48本の熱交換管2が含まれる。熱交換管2の設置数は任意であり、これらの数値に本発明が限定されるものではない。
<Heat Exchange Unit 14 According to Third Embodiment>
FIG. 20 shows the heat exchange unit 14 disassembled into its component parts. The configuration shown in FIG. 20 is an example, and the present invention is not limited to such a configuration. 20, the same parts as in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals.
Each heat exchange tube group 18-1, 18-2, 18-3, 18-4, 18-5, 18-6, 18-7, 18-8, 18-9, 18-10 of the heat exchange tube section 18 are provided with 4 or 5 heat exchange tubes 2 (FIG. 1), respectively, for a total of 48 heat exchange tubes 2 . The number of heat exchange tubes 2 to be installed is arbitrary, and the present invention is not limited to these numerical values.

<第3の実施の形態に係るヘッダー部16>
ヘッダー部16には熱交換管取付けパネル28、背面パネル30および仕切り部材32-1、32-2、32-3、32-4が備えられる。
熱交換管取付けパネル28はヘッダー部16の前面および上下面を囲い込む断面C字形状のパネル部材であり、第2の実施の形態とほぼ同一であるのでその説明を割愛する。
背面パネル30はヘッダー部16の背面および左右側面面を囲い込む断面C字形状のパネル部材であり、第2の実施の形態と共通部分に同一符号を付しその説明を割愛する。
<Header section 16 according to the third embodiment>
The header section 16 is provided with a heat exchange tube mounting panel 28, a rear panel 30 and partition members 32-1, 32-2, 32-3 and 32-4.
The heat exchange tube mounting panel 28 is a panel member having a C-shaped cross section that encloses the front surface and upper and lower surfaces of the header portion 16, and is substantially the same as that of the second embodiment, so description thereof will be omitted.
The rear panel 30 is a panel member having a C-shaped cross section that encloses the rear and left and right side surfaces of the header section 16. Parts common to those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals and descriptions thereof are omitted.

各仕切り部材32-2、32-3、32-4には左右仕切り壁54および固定部56、58が備えられ、各部の構成は第2の実施の形態と同様である。
そして、この実施の形態ではヘッダー部16の空間部が仕切り部材32-1、32-2、32-3、32-4、32-5を以て、入側チャンバー22-1、通過チャンバー22-21、22-22、22-23、22-24、22-25、折り返しチャンバー22-31、22-32、22-33、22-34、出側チャンバー22-4に区画される。
Each partition member 32-2, 32-3, 32-4 is provided with left and right partition walls 54 and fixed portions 56, 58, and the configuration of each portion is the same as in the second embodiment.
In this embodiment, the space of the header section 16 is divided into the entry side chamber 22-1, the passage chamber 22-21, It is divided into 22-22, 22-23, 22-24, 22-25, folding chambers 22-31, 22-32, 22-33, 22-34, and exit chamber 22-4.

この実施の形態では、背面パネル30のポート固定パネル部42には対角線上に入側チャンバー22-1を開放する入側ポート24、出側チャンバー22-4を開放する出側ポート26が形成されている。 In this embodiment, the port fixing panel portion 42 of the back panel 30 is formed with an entry side port 24 for opening the entry side chamber 22-1 and an exit side port 26 for opening the exit side chamber 22-4 on diagonal lines. ing.

<熱交換管部18と各チャンバー22-1、22-21、22-22、22-23、22-24、22-25、22-31、22-32、22-33、22-34、22-4の関係>
熱交換管部18には図21のAに示すように、熱交換管グループ18-1、18-2、18-3、18-4、18-5、18-6、18-7、18-8、18-9、18-10が備えられる。これに対し、ヘッダー部16には図21のBに示すように、入側チャンバー22-1、通過チャンバー22-21、22-22、22-23、22-24、22-25、折り返しチャンバー22-31、22-32、22-33、22-34、出側チャンバー22-4が備えられる。
入側チャンバー22-1は、熱交換管グループ18-1により通過チャンバー22-21に接続されている。
通過チャンバー22-21は熱交換管グループ18-2により折り返しチャンバー22-31に接続されている。
折り返しチャンバー22-31は、熱交換管グループ18-3により通過チャンバー22-22に接続されている。
通過チャンバー22-22は熱交換管グループ18-4により折り返しチャンバー22-32に接続されている。
折り返しチャンバー22-32は、熱交換管グループ18-5により通過チャンバー22-23に接続されている。
通過チャンバー22-23は熱交換管グループ18-6により折り返しチャンバー22-33に接続されている。
折り返しチャンバー22-33は、熱交換管グループ18-7により通過チャンバー22-24に接続されている。
通過チャンバー22-24は熱交換管グループ18-8により折り返しチャンバー22-34に接続されている。
折り返しチャンバー22-34は、熱交換管グループ18-9により通過チャンバー22-25に接続されている。
通過チャンバー22-25は熱交換管グループ18-10により出側チャンバー22-4に接続されている。
<Heat exchange tube section 18 and chambers 22-1, 22-21, 22-22, 22-23, 22-24, 22-25, 22-31, 22-32, 22-33, 22-34, 22 -4 relationship>
As shown in A of FIG. 8, 18-9, 18-10 are provided. On the other hand, in the header section 16, as shown in FIG. -31, 22-32, 22-33, 22-34 and exit chamber 22-4.
The entry side chamber 22-1 is connected to the passage chamber 22-21 by a heat exchange tube group 18-1.
Passage chamber 22-21 is connected to turn chamber 22-31 by heat exchange tube group 18-2.
The turn chamber 22-31 is connected to the pass-through chamber 22-22 by a heat exchange tube group 18-3.
Passage chamber 22-22 is connected to turn chamber 22-32 by heat exchange tube group 18-4.
The turn chamber 22-32 is connected to the pass-through chamber 22-23 by a heat exchange tube group 18-5.
Passage chambers 22-23 are connected to turn chambers 22-33 by heat exchange tube groups 18-6.
The turn chambers 22-33 are connected to the pass-through chambers 22-24 by heat exchange tube groups 18-7.
Passage chambers 22-24 are connected to turn chambers 22-34 by heat exchange tube groups 18-8.
The turn chambers 22-34 are connected to the pass-through chambers 22-25 by heat exchange tube groups 18-9.
Passing chamber 22-25 is connected to exit chamber 22-4 by heat exchange tube group 18-10.

したがって、この実施の形態では、熱交換ユニット14の入側ポート24と出側ポート26の間に、入側チャンバー22-1、熱交換管グループ18-1、通過チャンバー22-21、熱交換管グループ18-2、折り返しチャンバー22-31、熱交換管グループ18-3、通過チャンバー22-22、熱交換管グループ18-4、折り返しチャンバー22-32、熱交換管グループ18-5、通過チャンバー22-23、熱交換管グループ18-6、折り返しチャンバー22-33、熱交換管グループ18-7、通過チャンバー22-24、熱交換管グループ18-8、折り返しチャンバー22-34、熱交換管グループ18-9、通過チャンバー22-25および熱交換管グループ18-10を経て出側チャンバー22-4に至る循環路が形成されている(図17~図21)。
この水WRの循環において、入側チャンバー22-1、通過チャンバー22-21、22-22、22-23、22-24、22-25、折り返しチャンバー22-31、22-32、22-33、22-34、出側チャンバー22-4の各チャンバー間は、仕切り部材32-1、32-2、32-3、32-4、32-5で分離されて独立しているので、これらチャンバー間で直接に水WRの交わりが生じることはない。したがって、入側ポート24に導入された水WRは熱交換によって昇温を繰り返しながら、熱交換前の水WRと交わることなく出側ポート26に到達させることができる。なお、ヘッダー部16の流路機能は第2の実施の形態と同様であるので説明を割愛する。
Therefore, in this embodiment, between the inlet port 24 and the outlet port 26 of the heat exchange unit 14, the inlet chamber 22-1, the heat exchange tube group 18-1, the passage chamber 22-21, the heat exchange tubes Group 18-2, turn chamber 22-31, heat exchange tube group 18-3, passage chamber 22-22, heat exchange tube group 18-4, turn chamber 22-32, heat exchange tube group 18-5, passage chamber 22 -23, heat exchange tube group 18-6, turn chamber 22-33, heat exchange tube group 18-7, passage chamber 22-24, heat exchange tube group 18-8, turn chamber 22-34, heat exchange tube group 18 -9, a passage chamber 22-25 and a heat exchange tube group 18-10 to an exit chamber 22-4 (FIGS. 17-21).
In the circulation of this water WR, the inlet side chamber 22-1, passing chambers 22-21, 22-22, 22-23, 22-24, 22-25, turning chambers 22-31, 22-32, 22-33, 22-34 and output side chamber 22-4 are separated by partition members 32-1, 32-2, 32-3, 32-4 and 32-5 and are independent. , the crossing of water WR does not occur directly. Therefore, the water WR introduced into the inlet port 24 can be made to reach the outlet port 26 without intersecting with the water WR before heat exchange while repeatedly increasing the temperature by heat exchange. Note that the flow path function of the header portion 16 is the same as that of the second embodiment, so the description is omitted.

<第3の実施の形態の効果>
この第3の実施の形態によれば、次の効果が得られる。
(1) 第3の実施の形態においても、第2の実施の形態と同様の効果が得られる。
(2) 第3の実施の形態の熱交換管部18では、第2の実施の形態に備えた同数の熱交換管2を熱交換管グループ18-1~18-10に区分してチャンバー22-1、22-21~22-25、22-31~22-34および22-4に区分し、5本または4本の熱交換管2を単位として水WRを循環させているので、各熱交換管2を通流する水WRの流速を高めることができ、燃焼排気EGの熱交換率を高めることができる。
(3) ヘッダー部16は単純な仕切り部材32-1、32-2、32-3、32-4、32-5を以て複数のチャンバーに区分されており、この例では、チャンバー内による流体抵抗の増加を低減している。
<Effect of the third embodiment>
According to this third embodiment, the following effects are obtained.
(1) In the third embodiment, the same effect as in the second embodiment can be obtained.
(2) In the heat exchange tube section 18 of the third embodiment, the same number of heat exchange tubes 2 provided in the second embodiment are divided into heat exchange tube groups 18-1 to 18-10 and chambers 22 -1, 22-21 to 22-25, 22-31 to 22-34 and 22-4, and the water WR is circulated in units of five or four heat exchange tubes 2, so each heat The flow velocity of the water WR flowing through the exchange pipe 2 can be increased, and the heat exchange rate of the combustion exhaust gas EG can be increased.
(3) The header section 16 is divided into a plurality of chambers by simple partition members 32-1, 32-2, 32-3, 32-4, and 32-5. Decrease increase.

〔第4の実施の形態〕
図22は、第4の実施の形態に係る熱交換ユニットの概要を示している。図23のAは、図22の23A-23A線断面、図23のBは、図22の23B-23B線断面を示している。図24のAは、図22の24A-24A線断面、図24のBは、図22の24B-24B線断面を示している。図22ないし図24に示す構成は一例であり、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図22ないし図24において、第2および第3の実施の形態に係る熱交換ユニット14と同一部分には同一符号を付してある。
[Fourth Embodiment]
FIG. 22 shows an outline of a heat exchange unit according to the fourth embodiment. 23A shows a cross section taken along line 23A-23A of FIG. 22, and FIG. 23B shows a cross section taken along line 23B-23B of FIG. 24A shows a cross section along line 24A-24A of FIG. 22, and B of FIG. 24 shows a cross section along line 24B-24B of FIG. The configurations shown in FIGS. 22 to 24 are examples, and the present invention is not limited to such configurations. 22 to 24, the same parts as those of the heat exchange unit 14 according to the second and third embodiments are denoted by the same reference numerals.

この第4の実施の形態のヘッダー部16には9室のチャンバーが備えられ、入側チャンバー22-1、通過チャンバー22-21、22-22、22-23、22-24、折り返しチャンバー22-31、22-32、22-33、出側チャンバー22-4が備えられる。熱交換管部18には第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7および第8の熱交換管グループ18-1、18-2、18-3、18-4、18-5、18-6、18-7、18-8が備えられる。 The header section 16 of the fourth embodiment is provided with nine chambers, an entry side chamber 22-1, passage chambers 22-21, 22-22, 22-23, 22-24, turn-around chambers 22- 31, 22-32, 22-33 and an exit chamber 22-4 are provided. The heat exchange tube section 18 includes first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh and eighth heat exchange tube groups 18-1, 18-2, 18-3, 18-4. , 18-5, 18-6, 18-7, 18-8 are provided.

入側チャンバー22-1には入側ポート24、出側チャンバー22-4には出側ポート26が備えられ、第2の実施の形態と同様に配置されている。
入側チャンバー22-1と通過チャンバー22-21の間には熱交換管グループ18-1が接続され、通過チャンバー22-21と折り返しチャンバー22-31の間には熱交換管グループ18-2が接続されている。
折り返しチャンバー22-31と通過チャンバー22-22の間には熱交換管グループ18-3が接続され、通過チャンバー22-22と折り返しチャンバー22-32の間には熱交換管グループ18-4が接続されている。
折り返しチャンバー22-32と通過チャンバー22-23の間には熱交換管グループ18-5が接続され、通過チャンバー22-23と折り返しチャンバー22-33の間には熱交換管グループ18-6が接続されている。
折り返しチャンバー22-33と通過チャンバー22-24の間には熱交換管グループ18-7が接続されている。
通過チャンバー22-24と出側チャンバー22-4の間には熱交換管グループ18-8が接続されている。
これにより、入側ポート24から入側チャンバー22-1に導入された水WRは図23のAの矢印で示すように、入側チャンバー22-1から熱交換管グループ18-1、通過チャンバー22-21および熱交換管グループ18-2を経て折り返しチャンバー22-31に導かれる。
折り返しチャンバー22-31に到達した水WRは図23のBに矢印で示すように、熱交換管グループ18-3、通過チャンバー22-22および熱交換管グループ18-4を経て折り返しチャンバー22-32に導かれる。
折り返しチャンバー22-32に到達した水WRは図24のAに矢印で示すように、熱交換管グループ18-5、通過チャンバー22-23および熱交換管グループ18-6を経て折り返しチャンバー22-33に導かれる。
折り返しチャンバー22-33に到達した水WRは既述した図24のBに矢印で示すように、熱交換管グループ18-7、通過チャンバー22-24および熱交換管グループ18-8を経て出側チャンバー22-4に導かれ、出側ポート26に至る。水WRはヘッダー部16および熱交換管グループ18-1、18-2、18-3、18-4、18-5、18-6、18-7、18-8に流れて燃焼排気EGの熱と熱交換される。この熱交換によって水WRが温水化され、温水HWRが出側ポート26より導出される。
An entry side port 24 is provided in the entry side chamber 22-1, and an exit side port 26 is provided in the exit side chamber 22-4, which are arranged in the same manner as in the second embodiment.
A heat exchange tube group 18-1 is connected between the inlet side chamber 22-1 and the passage chamber 22-21, and a heat exchange tube group 18-2 is connected between the passage chamber 22-21 and the turn chamber 22-31. It is connected.
A heat exchange tube group 18-3 is connected between the turn chamber 22-31 and the passage chamber 22-22, and a heat exchange tube group 18-4 is connected between the passage chamber 22-22 and the turn chamber 22-32. It is
A heat exchange tube group 18-5 is connected between the turn chamber 22-32 and the passage chamber 22-23, and a heat exchange tube group 18-6 is connected between the passage chamber 22-23 and the turn chamber 22-33. It is
A heat exchange tube group 18-7 is connected between the turn chamber 22-33 and the passage chamber 22-24.
A heat exchange tube group 18-8 is connected between the passage chamber 22-24 and the outlet chamber 22-4.
As a result, the water WR introduced from the inlet port 24 into the inlet chamber 22-1 flows from the inlet chamber 22-1 to the heat exchange tube group 18-1 and the passage chamber 22 as indicated by the arrow A in FIG. -21 and the heat exchange tube group 18-2 into the turn chamber 22-31.
The water WR that has reached the turn-up chamber 22-31 passes through the heat exchange tube group 18-3, the passage chamber 22-22, and the heat exchange tube group 18-4, as indicated by the arrow in FIG. led to.
The water WR that has reached the turn-up chamber 22-32 passes through the heat exchange tube group 18-5, the passage chamber 22-23, and the heat exchange tube group 18-6, as indicated by the arrow in A of FIG. led to.
The water WR that has reached the turning chamber 22-33 passes through the heat exchange tube group 18-7, the passing chamber 22-24, and the heat exchange tube group 18-8, as indicated by the arrow in B of FIG. It is led to the chamber 22-4 and reaches the exit port 26. The water WR flows through the header portion 16 and the heat exchange tube groups 18-1, 18-2, 18-3, 18-4, 18-5, 18-6, 18-7, 18-8 to heat the combustion exhaust gas EG. heat is exchanged with The water WR is warmed by this heat exchange, and the hot water HWR is discharged from the outlet port 26 .

<第4の実施の形態に係る熱交換ユニット14>
図25は、構成部品に分解した熱交換ユニット14を示している。図25に示す構成は一例であり、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図25において、図10と同一部分には同一符号を付してある。
熱交換管部18の各熱交換管グループ18-1、18-2、18-3、18-4、18-5、18-6、18-7、18-8にはそれぞれ6本の熱交換管2(図1)が備えられ、合計48本の熱交換管2が含まれる。熱交換管2の設置数は任意であり、これらの数値に本発明が限定されるものではない。
<Heat Exchange Unit 14 According to Fourth Embodiment>
FIG. 25 shows the heat exchange unit 14 disassembled into its component parts. The configuration shown in FIG. 25 is an example, and the present invention is not limited to such a configuration. In FIG. 25, the same parts as in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals.
Each of the heat exchange tube groups 18-1, 18-2, 18-3, 18-4, 18-5, 18-6, 18-7 and 18-8 of the heat exchange tube section 18 has six heat exchangers. Tubes 2 (FIG. 1) are provided and contain a total of 48 heat exchange tubes 2 . The number of heat exchange tubes 2 to be installed is arbitrary, and the present invention is not limited to these numerical values.

<第4の実施の形態に係るヘッダー部16>
ヘッダー部16には熱交換管取付けパネル28、背面パネル30および仕切り部材32-1、32-2、32-3、32-4が備えられる。
熱交換管取付けパネル28はヘッダー部16の前面および上下面を囲い込む断面C字形状のパネル部材であり、第2の実施の形態とほぼ同一であるのでその説明を割愛する。
背面パネル30はヘッダー部16の背面および左右側面を囲い込む断面C字形状のパネル部材であり、第2の実施の形態と共通部分に同一符号を付しその説明を割愛する。
<Header section 16 according to the fourth embodiment>
The header section 16 is provided with a heat exchange tube mounting panel 28, a rear panel 30 and partition members 32-1, 32-2, 32-3 and 32-4.
The heat exchange tube mounting panel 28 is a panel member having a C-shaped cross section that encloses the front surface and upper and lower surfaces of the header portion 16, and is substantially the same as that of the second embodiment, so description thereof will be omitted.
The back panel 30 is a panel member having a C-shaped cross section that encloses the back and left and right side surfaces of the header section 16, and the same reference numerals as in the second embodiment are given to the same parts, and the description thereof will be omitted.

各仕切り部材32-2、32-3、32-4には左右仕切り壁54および固定部56、58が備えられ、各部の構成は第2の実施の形態と同様である。
そして、この実施の形態ではヘッダー部16の空間部が仕切り部材32-1、32-2、32-3、32-4を以て、入側チャンバー22-1、通過チャンバー22-21、22-22、22-23、22-24、折り返しチャンバー22-31、22-32、22-33、出側チャンバー22-4に区画される。
この実施の形態では、背面パネル30のポート固定パネル部42には入側チャンバー22-1を開放する入側ポート24、出側チャンバー22-4を開放する出側ポート26が形成されている。
Each partition member 32-2, 32-3, 32-4 is provided with left and right partition walls 54 and fixed portions 56, 58, and the configuration of each portion is the same as in the second embodiment.
In this embodiment, the space of the header section 16 is separated by the partition members 32-1, 32-2, 32-3 and 32-4 into the entry side chamber 22-1, passage chambers 22-21 and 22-22, 22-23, 22-24, folding chambers 22-31, 22-32, 22-33, and exit chamber 22-4.
In this embodiment, the port fixing panel portion 42 of the rear panel 30 is formed with an entry side port 24 for opening the entry side chamber 22-1 and an exit side port 26 for opening the exit side chamber 22-4.

<熱交換管部18と入側チャンバー22-1、通過チャンバー22-21、22-22、22-23、22-24、折り返しチャンバー22-31、22-32、22-33、出側チャンバー22-4の関係>
熱交換管部18には図26のAに示すように、熱交換管グループ18-1、18-2、18-3、18-4、18-5、18-6、18-7、18-8が備えられる。これに対し、ヘッダー部16には図26のBに示すように、入側チャンバー22-1、通過チャンバー22-21、22-22、22-23、22-24、折り返しチャンバー22-31、22-32、22-33、出側チャンバー22-4が備えられる。
入側チャンバー22-1は、熱交換管グループ18-1により通過チャンバー22-21に接続されている。
通過チャンバー22-21は熱交換管グループ18-2により折り返しチャンバー22-31に接続されている。
折り返しチャンバー22-31は、熱交換管グループ18-3により通過チャンバー22-22に接続されている。
通過チャンバー22-22は熱交換管グループ18-4により折り返しチャンバー22-32に接続されている。
折り返しチャンバー22-32は、熱交換管グループ18-5により通過チャンバー22-23に接続されている。
通過チャンバー22-23は熱交換管グループ18-6により折り返しチャンバー22-33に接続されている。
折り返しチャンバー22-33は、熱交換管グループ18-7により通過チャンバー22-24に接続されている。
通過チャンバー22-24は、熱交換管グループ18-8により出側チャンバー22-4に接続されている。
<Heat Exchange Tube Section 18, Entrance Chamber 22-1, Passing Chambers 22-21, 22-22, 22-23, 22-24, Folding Chambers 22-31, 22-32, 22-33, Exit Chamber 22 -4 relationship>
As shown in A of FIG. 8 are provided. On the other hand, in the header section 16, as shown in FIG. -32, 22-33, and exit chamber 22-4.
The entry side chamber 22-1 is connected to the passage chamber 22-21 by a heat exchange tube group 18-1.
Passage chamber 22-21 is connected to turn chamber 22-31 by heat exchange tube group 18-2.
The turn chamber 22-31 is connected to the pass-through chamber 22-22 by a heat exchange tube group 18-3.
Passage chamber 22-22 is connected to turn chamber 22-32 by heat exchange tube group 18-4.
The turn chamber 22-32 is connected to the pass-through chamber 22-23 by a heat exchange tube group 18-5.
Passage chambers 22-23 are connected to turn chambers 22-33 by heat exchange tube groups 18-6.
The turn chambers 22-33 are connected to the pass-through chambers 22-24 by heat exchange tube groups 18-7.
The pass-through chambers 22-24 are connected to the exit chamber 22-4 by a heat exchange tube group 18-8.

したがって、この実施の形態では、熱交換ユニット14の入側ポート24と出側ポート26の間に、入側チャンバー22-1、熱交換管グループ18-1、通過チャンバー22-21、熱交換管グループ18-2、折り返しチャンバー22-31、熱交換管グループ18-3、通過チャンバー22-22、熱交換管グループ18-4、折り返しチャンバー22-32、熱交換管グループ18-5、通過チャンバー22-23、熱交換管グループ18-6、折り返しチャンバー22-33、熱交換管グループ18-7、通過チャンバー22-24および熱交換管グループ18-8を経て出側チャンバー22-4に至る循環路が形成されている(図22~図26)。
この水WRの循環において、各入側チャンバー22-1、通過チャンバー22-21、22-22、22-23、22-24、折り返しチャンバー22-31、22-32、22-33、出側チャンバー22-4の各チャンバー間は、仕切り部材32-1、32-2、32-3、32-4で分離されて独立しているので、これらチャンバー間で直接に水WRの交わりが生じることはない。したがって、入側ポート24に導入された水WRは熱交換によって昇温を繰り返しながら、熱交換前の水WRと交わることなく出側ポート26に到達させることができる。なお、ヘッダー部16の流路機能は第2の実施の形態と同様であるので説明を割愛する。
Therefore, in this embodiment, between the inlet port 24 and the outlet port 26 of the heat exchange unit 14, the inlet chamber 22-1, the heat exchange tube group 18-1, the passage chamber 22-21, the heat exchange tubes Group 18-2, turn chamber 22-31, heat exchange tube group 18-3, passage chamber 22-22, heat exchange tube group 18-4, turn chamber 22-32, heat exchange tube group 18-5, passage chamber 22 -23, heat exchange tube group 18-6, turn chamber 22-33, heat exchange tube group 18-7, passage chamber 22-24 and heat exchange tube group 18-8 to exit chamber 22-4 are formed (FIGS. 22 to 26).
In the circulation of this water WR, each inlet side chamber 22-1, passage chambers 22-21, 22-22, 22-23, 22-24, turn-around chambers 22-31, 22-32, 22-33, outlet side chambers Since the chambers 22-4 are separated by the partition members 32-1, 32-2, 32-3, and 32-4 and are independent, it is impossible for the water WR to directly intersect between these chambers. do not have. Therefore, the water WR introduced into the inlet port 24 can be made to reach the outlet port 26 without intersecting with the water WR before heat exchange while repeatedly increasing the temperature by heat exchange. Note that the flow path function of the header portion 16 is the same as that of the second embodiment, so the description is omitted.

<第4の実施の形態の効果>
この第4の実施の形態によれば、次の効果が得られる。
(1) 第4の実施の形態においても、第2の実施の形態と同様の効果が得られる。
(2) 第4の実施の形態の熱交換管部18では、第2の実施の形態に備えた同数の熱交換管2を熱交換管グループ18-1~18-8に区分してチャンバー22-1、22-21~22-24、22-31~22-33および22-4に区分し、6本の熱交換管2を単位として水WRを循環させているので、第3の実施の形態より区分数を少なくしていながら第2の実施の形態より各熱交換管2を通流する水WRの流速を高めることができ、燃焼排気EGの熱交換率を高めることができる。
(3) ヘッダー部16は第3の実施の形態より少ない仕切り部材32-1、32-2、32-3、32-4を以て複数のチャンバーに区分されており、この例では、チャンバー内による流体抵抗の増加を低減させることができる。
<Effects of the fourth embodiment>
According to this fourth embodiment, the following effects are obtained.
(1) The same effect as in the second embodiment can be obtained in the fourth embodiment.
(2) In the heat exchange tube section 18 of the fourth embodiment, the same number of heat exchange tubes 2 provided in the second embodiment are divided into heat exchange tube groups 18-1 to 18-8 and -1, 22-21 to 22-24, 22-31 to 22-33 and 22-4, and the water WR is circulated in units of six heat exchange tubes 2, so the third implementation While the number of sections is smaller than in the second embodiment, the flow velocity of the water WR flowing through each heat exchange tube 2 can be increased compared to the second embodiment, and the heat exchange efficiency of the combustion exhaust gas EG can be increased.
(3) The header section 16 is divided into a plurality of chambers with fewer partition members 32-1, 32-2, 32-3, and 32-4 than in the third embodiment. An increase in resistance can be reduced.

<チャンバーと熱交換管2の関係>
熱交換ユニット14に設置される熱交換管2の口径を同一とすれば、熱交換管グループを構成する熱交換管の構成本数の違いが熱交換管を流れる水WRの流速に反映する。各実施の形態における構成本数は12本(図10)、最小4本(図20)、6本(図25)である。計算上、図10の熱交換ユニット14において、1本当たりの流速を“1” とすれば、図20の熱交換ユニット14では“3”、図25に示す熱交換ユニット14では“2”となる。実際にはチャンバー間にある隙間は無視できない。水WR=24〔リットル/分〕で流した場合、流速〔m/s〕を対比すると、0.2:1.1:0.8である。ここで、レイノルズ数を考慮して、水流が乱流となるには、0.7〔m/s〕以上が必要であり、これ以下では層流となる。層流では燃焼排気EGとの熱交換は熱交換管2の管壁側の水流に限定されてしまい、熱交換管2に流れる全ての水WRに燃焼排気EGを触れさせることができないため、熱交換効率が低下する。
図20および図25に示す熱交換ユニット14では、0.7〔m/s〕以上の流速によって水WRが乱流となり、高い熱交換効率が得られる。流速の値が1.1〔m/s〕、0.8〔m/s〕程度の違いでは熱交換率ないし熱交換効率への影響は少なく、むしろ燃焼排気EGの流路または流れが影響する。
<Relationship between chamber and heat exchange tube 2>
If the heat exchange tubes 2 installed in the heat exchange unit 14 have the same diameter, the difference in the number of heat exchange tubes constituting the heat exchange tube group is reflected in the flow velocity of the water WR flowing through the heat exchange tubes. The number of components in each embodiment is 12 (FIG. 10), minimum 4 (FIG. 20), and 6 (FIG. 25). For calculation purposes, if the flow velocity per tube in the heat exchange unit 14 shown in FIG. 10 is "1", the heat exchange unit 14 shown in FIG. Become. In practice, gaps between chambers cannot be ignored. When water WR=24 [liter/min] is flowed, the ratio of flow velocity [m/s] is 0.2:1.1:0.8. Here, considering the Reynolds number, a water flow of 0.7 [m/s] or more is necessary for the water flow to become turbulent, and below this, the flow becomes laminar. In the laminar flow, heat exchange with the combustion exhaust gas EG is limited to the water flow on the tube wall side of the heat exchange tube 2, and the combustion exhaust gas EG cannot be brought into contact with all the water WR flowing through the heat exchange tube 2. Decrease exchange efficiency.
In the heat exchange unit 14 shown in FIGS. 20 and 25, the water WR becomes a turbulent flow due to the flow velocity of 0.7 [m/s] or more, and high heat exchange efficiency is obtained. Differences in flow velocity values of about 1.1 [m/s] and 0.8 [m/s] have little effect on the heat exchange rate or heat exchange efficiency, and rather the flow path or flow of the combustion exhaust gas EG has an effect. .

〔第5の実施の形態〕
<熱交換装置74>
図27は、第5の実施の形態に係る熱交換装置を示している。図27に示す構成は一例であり、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
この熱交換装置74には既述の熱交換ユニット14が二次熱交換器として用いられている。この熱交換装置74には、混合ユニット76、燃焼筐体78および排気ユニット80が備えられる。
混合ユニット76には給気ファン82およびベンチュリー部84が備えられる。ベンチュリー部84には燃料ガスGおよび空気Airが供給され、ベンチュリー機能により燃料ガスGおよび空気Airが混合され、混合気GMが形成される。給気ファン82の回転および空気調整バルブ86の開度により、ベンチュリー部84に流れる給気量が調整される。この給気量に応じて、つまり、燃料ガスGがガス調整バルブ87の開度に応じてベンチュリー部84に導入される。
[Fifth Embodiment]
<Heat exchange device 74>
FIG. 27 shows a heat exchange device according to a fifth embodiment. The configuration shown in FIG. 27 is an example, and the present invention is not limited to such a configuration.
The heat exchange unit 14 described above is used as a secondary heat exchanger in this heat exchange device 74 . The heat exchange device 74 comprises a mixing unit 76 , a combustion enclosure 78 and an exhaust unit 80 .
The mixing unit 76 is equipped with an air supply fan 82 and a venturi section 84 . Fuel gas G and air Air are supplied to the venturi section 84, and the fuel gas G and air Air are mixed by the venturi function to form a mixture GM. The amount of air supplied to the venturi portion 84 is adjusted by the rotation of the air supply fan 82 and the opening of the air adjustment valve 86 . The fuel gas G is introduced into the venturi section 84 according to the amount of air supplied, that is, according to the opening of the gas control valve 87 .

燃焼筐体78にはメタルニットバーナー88、一次熱交換器90および二次熱交換器92が備えられる。メタルニットバーナー88は燃焼面にメタルニット94を備える燃焼手段の一例である。混合気GMはメタルニットバーナー88の背面から燃焼面に向かって流れ、メタルニット94の表面に火炎96が生じ、燃焼排気EGが生成される。
一次熱交換器90は燃焼排気EGの流れに対して上流側に配置され、燃焼排気EGの主として顕熱を水WRに熱交換する。
二次熱交換器92は、燃焼排気EGの流れに対して一次熱交換器90より下流側に配置され、熱交換後の燃焼排気EGの主として潜熱を水WRに熱交換する。
Combustion enclosure 78 is equipped with metal knit burner 88 , primary heat exchanger 90 and secondary heat exchanger 92 . A metal knit burner 88 is an example of a combustion means having a metal knit 94 on its combustion surface. The air-fuel mixture GM flows from the rear surface of the metal knit burner 88 toward the combustion surface, flame 96 is generated on the surface of the metal knit 94, and combustion exhaust gas EG is generated.
The primary heat exchanger 90 is arranged upstream with respect to the flow of the combustion exhaust gas EG, and heat-exchanges mainly the sensible heat of the combustion exhaust gas EG to the water WR.
The secondary heat exchanger 92 is arranged downstream of the primary heat exchanger 90 with respect to the flow of the combustion exhaust gas EG, and heat-exchanges mainly the latent heat of the combustion exhaust gas EG after heat exchange to the water WR.

二次熱交換器92を通過した燃焼排気EGは排気ユニット80を通して外気に放出される。この二次熱交換器92には既述の熱交換ユニット14が用いられ、図8ないし図16と同一部分には同一符号を付し、その説明を割愛する。
この排気ユニット80には、二次熱交換器92の下側にドレン受け98が備えられる。二次熱交換器92に生じたドレンDはドレン受け98に溜められ、ドレンポート100から外部に排出される。
水WRは、給水管64から熱交換ユニット14の入側ポート24に導かれる。出側ポート26には一次熱交換器90が出水管70により接続されている。この出水管70は水WRを通過させる管路の一例である。熱交換ユニット14で熱交換後の水WRは、この出水管70により一次熱交換器90に導入される。つまり、水WRは熱交換ユニット14で加熱された後、再び一次熱交換器90で燃焼排気EGの熱で加熱される。
この例では、二次熱交換器92に熱交換ユニット14を用いているが、この熱交換ユニット14を一次熱交換器90に用いてもよい。
The combustion exhaust gas EG that has passed through the secondary heat exchanger 92 is released to the outside air through the exhaust unit 80 . The heat exchange unit 14 already described is used for this secondary heat exchanger 92, and the same parts as those in FIGS.
This exhaust unit 80 is provided with a drain receiver 98 below the secondary heat exchanger 92 . The drain D generated in the secondary heat exchanger 92 is collected in the drain receiver 98 and discharged to the outside through the drain port 100 .
Water WR is led from the water supply pipe 64 to the inlet port 24 of the heat exchange unit 14 . A primary heat exchanger 90 is connected to the outlet port 26 through an outlet pipe 70 . The water outlet pipe 70 is an example of a conduit through which the water WR passes. The water WR after heat exchange in the heat exchange unit 14 is introduced into the primary heat exchanger 90 through the water outlet pipe 70 . That is, the water WR is heated in the heat exchange unit 14 and then heated again in the primary heat exchanger 90 by the heat of the combustion exhaust gas EG.
Although the heat exchange unit 14 is used as the secondary heat exchanger 92 in this example, the heat exchange unit 14 may be used as the primary heat exchanger 90 .

<第5の実施の形態の効果>
この第5の実施の形態によれば、次の効果が得られる。
(1) この熱交換装置74には既述の熱交換管2を用いているので、単位体積当たりの熱交換管2の密集度を高めることができる。
(2) 熱交換管2の密集度を高めたことにより、熱交換効率の向上を図ることができるとともに、熱交換装置74の熱交換ユニット14が占める体積を削減でき、熱交換装置74のコンパクト化および小型化を図ることができる。
<Effects of the Fifth Embodiment>
According to this fifth embodiment, the following effects are obtained.
(1) Since the heat exchange tubes 2 described above are used in the heat exchange device 74, the density of the heat exchange tubes 2 per unit volume can be increased.
(2) By increasing the density of the heat exchange tubes 2, it is possible to improve the heat exchange efficiency, reduce the volume occupied by the heat exchange unit 14 of the heat exchange device 74, and make the heat exchange device 74 compact. It is possible to achieve downsizing and miniaturization.

〔第6の実施の形態〕
<給湯システム>
図28は、第6の実施の形態に係る給湯システムを示している。図28に示す構成は一例であり、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
この給湯システム102には既述の熱交換装置74が備えられる。図27と同一部分には同一符号を付し、その説明を割愛する。
給水管64にはたとえば、水道から水WRが供給される。この給水管64には温度センサー104、流水センサー106および給水バルブ108が備えられる。温度センサー104は、水WRの温度を検出する。流水センサー106は給水管64に入る流水を検出する。給水バルブ108は給水量の調整に用いられる。
[Sixth Embodiment]
<Hot water system>
FIG. 28 shows a hot water supply system according to the sixth embodiment. The configuration shown in FIG. 28 is an example, and the present invention is not limited to such a configuration.
The hot water supply system 102 is provided with the heat exchange device 74 described above. The same parts as those in FIG. 27 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
Water WR is supplied to the water supply pipe 64 from, for example, a water supply. The water supply pipe 64 is equipped with a temperature sensor 104 , a water flow sensor 106 and a water supply valve 108 . A temperature sensor 104 detects the temperature of the water WR. A water flow sensor 106 detects water flow entering the water supply pipe 64 . A water supply valve 108 is used to adjust the amount of water supply.

一次熱交換器90の出側には出湯管110が接続されている。この出湯管110および給水管64の間はバイパス管112で接続される。出湯管110には温度センサー114、混合温センサー116が備えられる。温度センサー114は、一次熱交換器90の出側の温水温度を検出する。混合温センサー116は、温水HWRと水WRの混合温度を検出する。バイパス管112にはバイパスバルブ118が備えられる。このバイパスバルブ118は、開度調整により、温水HWRに対する水WRの混合量の調整に用いられる。
混合ユニット76にはガス供給管120が接続され、このガス供給管120により燃料ガスGが供給される。ガス供給管120にはガスバルブ122が備えられる。このガスバルブ122は、ガス供給管120から混合ユニット76に流れる燃料ガス量の調整に用いられる。
A hot water outlet pipe 110 is connected to the outlet side of the primary heat exchanger 90 . A bypass pipe 112 is connected between the hot water supply pipe 110 and the water supply pipe 64 . The hot water outlet pipe 110 is equipped with a temperature sensor 114 and a mixture temperature sensor 116 . A temperature sensor 114 detects the hot water temperature on the outlet side of the primary heat exchanger 90 . A mixed temperature sensor 116 detects the mixed temperature of the hot water HWR and the water WR. A bypass valve 118 is provided in the bypass pipe 112 . The bypass valve 118 is used to adjust the amount of water WR mixed with the hot water HWR by adjusting the degree of opening.
A gas supply pipe 120 is connected to the mixing unit 76 and the fuel gas G is supplied through the gas supply pipe 120 . A gas valve 122 is provided on the gas supply pipe 120 . This gas valve 122 is used to adjust the amount of fuel gas flowing from the gas supply pipe 120 to the mixing unit 76 .

<制御部>
図29は、給湯システム102の給湯制御部124を示している。給湯制御部124の給湯制御機能はコンピュータによって実現される。従って、この給湯制御部124にはプロセッサ126、メモリ部128および入出力部(I/O)130が備えられる。
プロセッサ126はメモリ部128に格納されているOS(Operating System)や各種制御プログラムを実行する。メモリ部128は、OS、制御プログラムおよび各種制御データを格納する。このメモリ部128にはROM(Read-Only Memory)、RAM(Random-Access Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory )などの記録媒体が用いられ、ハードディスク装置や半導体メモリが用いられる。RAMは給湯制御、演算などのワークエリアを構成する。
<Control unit>
FIG. 29 shows hot water supply controller 124 of hot water supply system 102 . The hot water supply control function of hot water supply control unit 124 is implemented by a computer. Therefore, the hot water supply control unit 124 is provided with a processor 126 , a memory unit 128 and an input/output unit (I/O) 130 .
The processor 126 executes an OS (Operating System) and various control programs stored in the memory unit 128 . The memory unit 128 stores an OS, control programs, and various control data. A recording medium such as a ROM (Read-Only Memory), a RAM (Random-Access Memory), and an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) is used for the memory unit 128, and a hard disk device or a semiconductor memory is used. The RAM constitutes a work area for hot water supply control, calculation, and the like.

I/O130はデータの入出力に用いられる。このI/O130には空気調整バルブ86、ガス調整バルブ87、温度センサー104、流水センサー106、給水バルブ108、温度センサー114、混合温センサー116、バイパスバルブ118、ガスバルブ122が接続されている。これらセンサーからの検出信号がプロセッサ126の制御によりI/O130に取り込まれ、プロセッサ126で得られる制御出力がI/O130から給水バルブ108などの制御機能部に出力される。給気ファンモーター132は、既述の給気ファン82を回転させる。 The I/O 130 is used for data input/output. The I/O 130 is connected to an air control valve 86, a gas control valve 87, a temperature sensor 104, a water flow sensor 106, a water supply valve 108, a temperature sensor 114, a mixture temperature sensor 116, a bypass valve 118 and a gas valve 122. Detection signals from these sensors are taken into the I/O 130 under the control of the processor 126, and control outputs obtained by the processor 126 are output from the I/O 130 to control function units such as the water supply valve 108 and the like. The air supply fan motor 132 rotates the air supply fan 82 described above.

<給湯動作>
図30は、給湯システム102の給湯制御の処理手順を示している。この処理手順は給湯システム102の制御機能の一例であり、斯かる機能に本発明が限定されるものではない。
給水管64の給水バルブ108が開状態になると、水WRが給水管64に流れ込む。この水WRの水流の有無が流水センサー106によって検出される。
この処理手順では、給湯制御の開始が流水センサー106の流水検出を契機とし、流水検出の有無を判断する(S11)。流水がなければ(S11のNO)、停止状態となり(S12)、S11に戻る。つまり、待機状態が維持される。
流水があれば(S11のYES)、メタルニットバーナー88を点火し(S13)、燃焼状態となる。
これにより、給湯温度制御(S14)および空燃比制御(S15)が実行され、設定温度に制御された給湯が行われる。
<Hot water supply operation>
FIG. 30 shows a processing procedure of hot water supply control of hot water supply system 102 . This processing procedure is an example of the control function of hot water supply system 102, and the present invention is not limited to such a function.
When the water supply valve 108 of the water supply pipe 64 is opened, water WR flows into the water supply pipe 64 . A water flow sensor 106 detects the presence or absence of the water flow of the water WR.
In this processing procedure, the start of the hot water supply control is triggered by the detection of flowing water by the flowing water sensor 106, and the presence or absence of detection of flowing water is determined (S11). If there is no running water (NO in S11), the system is stopped (S12) and returns to S11. That is, the standby state is maintained.
If there is running water (YES in S11), the metal knit burner 88 is ignited (S13) to enter a combustion state.
As a result, hot water supply temperature control (S14) and air-fuel ratio control (S15) are executed, and hot water is supplied at the set temperature.

<第6の実施の形態の効果>
この第6の実施の形態によれば、次の効果が得られる。
(1) この給湯システム102によれば、給水管64に流れる水WRが流れ込むことにより、設定温度に制御された温水HWRを出湯管110から出湯させることができる。
(2) この出湯に関し、既述の熱交換管2、熱交換ユニット14を二次熱交換器92に備えているので、熱交換効率のよい出湯を得ることができる。
<Effects of the sixth embodiment>
According to this sixth embodiment, the following effects are obtained.
(1) According to the hot water supply system 102 , the hot water HWR controlled to the set temperature can be discharged from the hot water discharge pipe 110 by the water WR flowing into the water supply pipe 64 .
(2) Regarding this hot water discharge, since the heat exchange tube 2 and the heat exchange unit 14 described above are provided in the secondary heat exchanger 92, hot water with good heat exchange efficiency can be obtained.

〔第7の実施の形態〕
図31は、第7の実施の形態に係る熱交換管の製造工程の一例を示している。この製造工程は、熱交換管の製造方法の一例である。
この製造工程には、折り返し部4の加工工程、熱交換管2の調整工程および折り返し部4の成形工程が含まれる。
折り返し部4の加工工程では、図31のAに示すように、熱交換管2に適するパイプとしてたとえば、シームレスパイプ134が用いられる。熱交換管2の折り返し部4の内径に応じる曲面を持つ治具136にシームレスパイプ134の中途部を当て、シームレスパイプ134の直線形状を維持しつつ矢印Q方向に湾曲させれば、折り返し部4が形成される。この折り返し部4の形成部位は加熱することにより、成形性を向上させてよい。
[Seventh Embodiment]
FIG. 31 shows an example of the manufacturing process of the heat exchange tube according to the seventh embodiment. This manufacturing process is an example of a method of manufacturing a heat exchange tube.
This manufacturing process includes a process for processing the folded portion 4 , a process for adjusting the heat exchange tube 2 , and a process for forming the folded portion 4 .
In the process of forming the folded portion 4, for example, a seamless pipe 134 is used as a pipe suitable for the heat exchange tube 2, as shown in FIG. 31A. If the intermediate portion of the seamless pipe 134 is brought into contact with a jig 136 having a curved surface corresponding to the inner diameter of the folded portion 4 of the heat exchange tube 2, and the seamless pipe 134 is bent in the direction of arrow Q while maintaining the straight shape, the folded portion 4 can be obtained. is formed. Formability may be improved by heating the site where the folded portion 4 is formed.

この折り返し部4を形成した後、調整工程では図31のBに示すように、偏平部12の成形前の形状に調整する。この調整により、U字形の往復管路部が形成された熱交換管2が得られる。
そして、折り返し部4の成形工程では図31のCに示すように、成形型138、140が用いられる。成形型138の成形面142には平坦部144およびテーパー部146が備えられ、この成形面142に成形前の熱交換管2が設置される。
成形型140の成形面148には、成形型138と同様に、平坦部150およびテーパー部152が備えられる。成形型138の成形面142上には、成形前の熱交換管2が設置される。成形型140に圧力Pが加えられると、この圧力Pを以て成形型140が成形型138上の熱交換管2に押し当てられる。これにより、熱交換管2の折り返し部4に偏平部12が成形される。
After forming the folded portion 4, as shown in FIG. 31B, in the adjusting step, the shape of the flat portion 12 before molding is adjusted. By this adjustment, the heat exchange tube 2 having a U-shaped reciprocating pipeline portion is obtained.
Molds 138 and 140 are used in the step of forming the folded portion 4, as shown in FIG. 31C. A molding surface 142 of the molding die 138 is provided with a flat portion 144 and a tapered portion 146, and the heat exchange tube 2 before molding is installed on this molding surface 142. As shown in FIG.
The molding surface 148 of the mold 140 is provided with a flat portion 150 and a tapered portion 152 similar to the mold 138 . The heat exchange tube 2 before molding is placed on the molding surface 142 of the molding die 138 . When pressure P is applied to the mold 140 , the mold 140 is pressed against the heat exchange tube 2 on the mold 138 with this pressure P. Thereby, the flat portion 12 is formed at the folded portion 4 of the heat exchange tube 2 .

<第7の実施の形態の効果>
(1) フラットなシームレスパイプから熱交換管2を容易に成形することができる。
(2) 熱交換管2の偏平部12の偏平幅は、成形型138、140の加圧間隔の調整により画一化した幅に制御することができる。
(3) このように形成された熱交換管2を用いれば、図13に示す熱交換ユニット14を製造することができる。
<Effects of the seventh embodiment>
(1) The heat exchange tube 2 can be easily formed from a flat seamless pipe.
(2) The flattened width of the flattened portion 12 of the heat exchange tube 2 can be controlled to a uniform width by adjusting the pressure interval between the molds 138 and 140 .
(3) By using the heat exchange tube 2 formed in this way, the heat exchange unit 14 shown in FIG. 13 can be manufactured.

(4) 熱交換管取付けパネル28の各取付け孔40に熱交換管2を挿入して溶接すれば、熱交換管部18を製造することができる。
(5) 熱交換管取付けパネル28に背面パネル30を固定する前に、仕切り部材32-1、32-2を合体させ、この仕切り部材32-1、32-2を備える背面パネル30を熱交換管取付けパネル28に合体させ、溶接により一体化すれば、熱交換ユニット14を得ることができる。
(4) The heat exchange tube portion 18 can be manufactured by inserting the heat exchange tubes 2 into the mounting holes 40 of the heat exchange tube mounting panel 28 and welding them.
(5) Before fixing the rear panel 30 to the heat exchange tube mounting panel 28, the partition members 32-1 and 32-2 are combined, and the rear panel 30 including the partition members 32-1 and 32-2 is subjected to heat exchange. The heat exchange unit 14 can be obtained by combining with the pipe mounting panel 28 and integrating by welding.

〔第8の実施の形態〕
上記実施の形態では、メタルニットバーナー88を熱交換ユニット14の上方に設置したが、熱交換ユニット14をバーナーの上方に設置してもよい。図32は、熱交換ユニット14をバーナーの上方に設置した第8の実施の形態に係る熱交換装置を示している。
この実施の形態に係る熱交換装置154では、一例として単一の燃焼筐体78が備えられる。この燃焼筐体78の下部には給気ファン158が備えられ、燃焼筐体78の内部にはボトム側から燃焼部160、一次熱交換器162、二次熱交換器164が備えられ、トップ側には排気部166が備えられる。燃焼部160には混合ユニット168、バーナー170が備えられる。
混合ユニット168には燃料供給管から燃料ガスGが供給され、この燃料ガスGは空気Airと混合されて混合気GMが形成される。この混合気GMは混合ユニット168からバーナー170に供給され、燃焼する。この燃焼により生じた燃焼排気EGは一次熱交換器162を通過し、二次熱交換器164を経て排気部166に至る。
[Eighth Embodiment]
Although the metal knit burner 88 is installed above the heat exchange unit 14 in the above embodiment, the heat exchange unit 14 may be installed above the burner. FIG. 32 shows a heat exchange device according to an eighth embodiment in which the heat exchange unit 14 is installed above the burner.
In the heat exchange device 154 according to this embodiment, as an example, a single combustion housing 78 is provided. An air supply fan 158 is provided in the lower portion of the combustion housing 78, and a combustion section 160, a primary heat exchanger 162, and a secondary heat exchanger 164 are provided inside the combustion housing 78 from the bottom side. is provided with an exhaust portion 166 . The combustion section 160 is equipped with a mixing unit 168 and a burner 170 .
Fuel gas G is supplied to the mixing unit 168 from a fuel supply pipe, and this fuel gas G is mixed with air Air to form a mixture GM. This air-fuel mixture GM is supplied from the mixing unit 168 to the burner 170 and combusted. The combustion exhaust gas EG generated by this combustion passes through the primary heat exchanger 162 and reaches the exhaust section 166 via the secondary heat exchanger 164 .

一次熱交換器162では燃焼排気EGの流れで上流側に配置されており、燃焼排気EGの主として顕熱が水WRに熱交換される。
二次熱交換器164には既述の熱交換ユニット14が設置されており、この熱交換ユニット14の詳細は、折り返しチャンバーを備えない点以外は既述した通りであるから、その説明を割愛する。
この二次熱交換器164では、熱交換後の上流側より低温化した燃焼排気EGの主として潜熱が熱交換前の水WRに熱交換される。これによって生じるドレンDは、二次熱交換器164の下側に設置されたドレン受け174に溜められ、ドレンパイプ176から燃焼筐体78の外部に排出される。
The primary heat exchanger 162 is arranged upstream in the flow of the combustion exhaust gas EG, and mainly sensible heat of the combustion exhaust gas EG is heat-exchanged with the water WR.
The heat exchange unit 14 already described is installed in the secondary heat exchanger 164, and the details of this heat exchange unit 14 are as described above, except that the folding chamber is not provided, so the description thereof is omitted. do.
In the secondary heat exchanger 164, mainly the latent heat of the combustion exhaust gas EG whose temperature has been lowered from the upstream side after heat exchange is heat-exchanged to the water WR before heat exchange. Drainage D generated by this is collected in a drain receiver 174 installed below the secondary heat exchanger 164 and discharged to the outside of the combustion housing 78 through a drain pipe 176 .

<第8の実施の形態の効果>
この第8の実施の形態によれば、第6の実施の形態と同様の効果が得られる。
<Effects of the eighth embodiment>
According to this eighth embodiment, the same effects as those of the sixth embodiment can be obtained.

〔他の実施の形態〕
(1) 上記第5の実施の形態および上記第6の実施の形態では、単一の熱交換ユニット14を二次熱交換器に備えているが、二次熱交換器に複数の熱交換ユニットを備え、複数種の被加熱流体を個別に加熱する形態であってもよい。
(2) 上記実施の形態では、燃焼筐体の内部に熱交換ユニット14のヘッダー部16を設置しているが、このヘッダー部16を燃焼筐体の外部に設置してもよい。
(3) 上記実施の形態では、シームレスパイプを用いて熱交換管2としているが、複数の襞を備えたコルゲートパイプを用いてもよいし、中途部に複数の折り返し部4を備えてもよい。
[Other embodiments]
(1) In the fifth embodiment and the sixth embodiment, the single heat exchange unit 14 is provided in the secondary heat exchanger. and individually heating multiple types of fluids to be heated.
(2) In the above embodiment, the header portion 16 of the heat exchange unit 14 is installed inside the combustion housing, but the header portion 16 may be installed outside the combustion housing.
(3) In the above embodiment, a seamless pipe is used as the heat exchange tube 2, but a corrugated pipe having a plurality of folds may be used, or a plurality of folded portions 4 may be provided in the middle. .

以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明した。本発明は上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
As described above, the most preferable embodiment and the like of the present invention have been described. The invention is not limited to the above description. Various modifications and changes are possible for those skilled in the art based on the gist of the invention described in the claims or disclosed in the detailed description. It goes without saying that such modifications and changes are included in the scope of the present invention.

本発明は、燃焼排気と熱交換管の接触度を高め、熱交換効率を高めるとともに、熱交換管の密集度を高めて熱交換ユニットのコンパクト化や、熱交換装置や給湯システムの小型化をも実現することができるなど、有用性がある。
The present invention increases the degree of contact between the combustion exhaust gas and the heat exchange tubes to improve the heat exchange efficiency, and also increases the density of the heat exchange tubes to reduce the size of the heat exchange unit, the heat exchange device, and the hot water supply system. It is useful because it can also be realized.

2 熱交換管
4 折り返し部
6 往復管路部
6-1、6-2 管路部
8-1 始端部
8-2 終端部
10 間隔
12 偏平部
14 熱交換ユニット
16 ヘッダー部
18 熱交換管部
18-1 第1の熱交換管グループ
18-2 第2の熱交換管グループ
18-3 第3の熱交換管グループ
18-4 第4の熱交換管グループ
18-5 第5の熱交換管グループ
18-6 第6の熱交換管グループ
18-7 第7の熱交換管グループ
18-8 第8の熱交換管グループ
18-9 第9の熱交換管グループ
18-10 第10の熱交換管グループ
20 仕切り壁
22-1 入側チャンバー
22-21、22-22、22-23、22-24、22-25 通過チャンバー
22-3、22-31、22-32、22-33、22-34、22-35 折り返しチャンバー
22-4 出側チャンバー
24 入側ポート
26 出側ポート
28 熱交換管取付けパネル
30 背面パネル
32-1、32-2、32-3、32-4、32-5 仕切り部材
34 固定パネル部
36 トップパネル部
38 ボトムパネル部
40 取付け孔
42 ポート固定パネル部
44 サイドパネル部
46 サイドパネル部
48 固定部
50 トップ側仕切り壁
52 ボトム側仕切り壁
54 左右仕切り壁
56、58 固定部
60、62 管固定部
64 給水管
66 フランジ部
68 固定ねじ
70 出水管
72 溶接
74 熱交換装置
76 混合ユニット
78 燃焼筐体
80 排気ユニット
82 給気ファン
84 ベンチュリー部
86 空気調整バルブ
87 ガス調整バルブ
88 メタルニットバーナー
90 一次熱交換器
92 二次熱交換器
94 メタルニット
96 火炎
98 ドレン受け
100 ドレンポート
102 給湯システム
104 温度センサー
106 流水センサー
108 給水バルブ
110 出湯管
112 バイパス管
114 温度センサー
116 混合温センサー
118 バイパスバルブ
120 ガス供給管
122 ガスバルブ
124 給湯制御部
126 プロセッサ
128 メモリ部
130 入出力部(I/O)
132 給気ファンモーター
134 シームレスパイプ
136 治具
138、140 成形型
142 成形面
144 平坦部
146 テーパー部
148 成形面
150 平坦部
152 テーパー部
154 熱交換装置
158 給気ファン
160 燃焼部
162 一次熱交換器
164 二次熱交換器
166 排気部
168 混合ユニット
170 バーナー
174 ドレン受け
176 ドレンパイプ
2 Heat Exchange Tube 4 Folded Portion 6 Reciprocating Pipe Line Portion 6-1, 6-2 Pipe Line Portion 8-1 Start End 8-2 End Portion 10 Spacing 12 Flat Portion 14 Heat Exchange Unit 16 Header Portion 18 Heat Exchange Pipe Portion 18 -1 First heat exchange tube group 18-2 Second heat exchange tube group 18-3 Third heat exchange tube group 18-4 Fourth heat exchange tube group 18-5 Fifth heat exchange tube group 18 -6 6th heat exchange tube group 18-7 7th heat exchange tube group 18-8 8th heat exchange tube group 18-9 9th heat exchange tube group 18-10 10th heat exchange tube group 20 Partition wall 22-1 Entrance chamber 22-21, 22-22, 22-23, 22-24, 22-25 Passage chamber 22-3, 22-31, 22-32, 22-33, 22-34, 22 -35 Folding chamber 22-4 Outlet side chamber 24 Inlet side port 26 Outlet side port 28 Heat exchange tube mounting panel 30 Rear panel 32-1, 32-2, 32-3, 32-4, 32-5 Partition member 34 Fixation panel section 36 top panel section 38 bottom panel section 40 mounting hole 42 port fixing panel section 44 side panel section 46 side panel section 48 fixing section 50 top side partition wall 52 bottom side partition wall 54 left and right partition walls 56, 58 fixing section 60, 62 Pipe fixing part 64 Water supply pipe 66 Flange part 68 Fixing screw 70 Outlet pipe 72 Welding 74 Heat exchange device 76 Mixing unit 78 Combustion housing 80 Exhaust unit 82 Air supply fan 84 Venturi part 86 Air adjustment valve 87 Gas adjustment valve 88 Metal knit Burner 90 Primary heat exchanger 92 Secondary heat exchanger 94 Metal knit 96 Flame 98 Drain receiver 100 Drain port 102 Hot water supply system 104 Temperature sensor 106 Flowing water sensor 108 Water supply valve 110 Hot water outlet pipe 112 Bypass pipe 114 Temperature sensor 116 Mixing temperature sensor 118 Bypass Valve 120 Gas supply pipe 122 Gas valve 124 Hot water supply controller 126 Processor 128 Memory unit 130 Input/output unit (I/O)
132 air supply fan motor 134 seamless pipe 136 jig 138, 140 mold 142 molding surface 144 flat portion 146 tapered portion 148 molding surface 150 flat portion 152 tapered portion 154 heat exchanger 158 air supply fan 160 combustion portion 162 primary heat exchanger 164 secondary heat exchanger 166 exhaust section 168 mixing unit 170 burner 174 drain receiver 176 drain pipe

Claims (12)

被加熱流体に燃焼排気の熱を熱交換するための熱交換ユニットであって、
被加熱流体を通流させる単一または複数の熱交換管を含む熱交換管部と、
複数の取付け孔を有して、該取付け孔によって前記熱交換管が取り付けられる第1のパネル部と、該第1のパネル部と組み合わせることで前記第1のパネル部との間に空間部を形成する第2のパネル部と、該第2のパネル部に固定されて前記空間部を、それぞれ前記熱交換管部と連結された入側チャンバー、通過チャンバー、折り返しチャンバー、および出側チャンバーに仕切る仕切り部材とを備え、各チャンバーが前記熱交換管部を通して前記被加熱流体の流路を成すヘッダー部と、
を備え
前記仕切り部材が、前記空間部内を上下方向に、前記折り返しチャンバーと前記通過チャンバーと前記入側チャンバーおよび前記出側チャンバーとに仕切る第1の仕切り部材と、前記空間部を左右方向に仕切ることで、前記通過チャンバーを第1の通過チャンバーと第2の通過チャンバーとに仕切るとともに前記入側チャンバーと前記出側チャンバーとに仕切る第2の仕切り部材とを有することを特徴とする熱交換ユニット。
A heat exchange unit for exchanging heat of combustion exhaust with a fluid to be heated,
a heat exchange tube section including single or multiple heat exchange tubes through which a fluid to be heated flows;
A first panel section having a plurality of mounting holes through which the heat exchange tubes are mounted, and a space section formed between the first panel section by combining with the first panel section. and a second panel portion to be formed and fixed to the second panel portion to partition the space portion into an inlet chamber, a passage chamber, a turn-around chamber, and an outlet chamber each connected to the heat exchange tube portion. a header section including a partition member, each chamber forming a flow path for the fluid to be heated through the heat exchange tube section;
with
The partition member comprises a first partition member that vertically partitions the interior of the space into the folding chamber, the passage chamber, the entry-side chamber, and the exit-side chamber, and partitions the space in the left-right direction. and a second partition member that partitions the passage chamber into a first passage chamber and a second passage chamber, and partitions the passage chamber into the entry side chamber and the exit side chamber. .
前記熱交換管部は複数の熱交換管を備え、
前記ヘッダー部の前記入側チャンバーと前記第1の通過チャンバーとの間、前記第1の通過チャンバーと前記折り返しチャンバーとの間、前記折り返しチャンバーと前記第2の通過チャンバーとの間、および前記第2の通過チャンバーと前記出側チャンバーとの間に前記熱交換管が連結されていることを特徴とする請求項1に記載の熱交換ユニット。
The heat exchange tube section comprises a plurality of heat exchange tubes,
Between the entry side chamber and the first passage chamber of the header section, between the first passage chamber and the turn chamber, between the turn chamber and the second passage chamber, and the second passage chamber . 2. The heat exchange unit according to claim 1, wherein the heat exchange tube is connected between two passage chambers and the exit chamber.
前記熱交換管部は、折り返し部の湾曲面と直交方向に偏平化させた偏平部を有し、始端から前記折り返し部に至る管路部と、前記折り返し部から終端に至る管路部との間に該管路部の外径以上の間隔が設けられた複数の熱交換管を備え、
前記各熱交換管が前記偏平部を重ねて並行に設置されたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の熱交換ユニット。
The heat exchange pipe portion has a flat portion that is flattened in a direction orthogonal to the curved surface of the folded portion, and is composed of a pipe portion extending from the starting end to the folded portion and a pipe portion extending from the folded portion to the terminal end. A plurality of heat exchange tubes provided with an interval equal to or larger than the outer diameter of the pipeline part between them,
3. The heat exchange unit according to claim 1, wherein the heat exchange tubes are arranged in parallel with the flat portions overlapping each other.
前記熱交換管のそれぞれが前記管路部の間隔内に他の熱交換管の管路部の一部を入り込ませて配置され、隣接する管路部の間の間隔が管路の直径未満に設定されていることを特徴とする請求項3に記載の熱交換ユニット。 Each of the heat exchange tubes is arranged with a portion of the pipeline section of the other heat exchange tube inserted within the spacing of the pipeline sections, and the spacing between adjacent pipeline sections is less than the diameter of the pipeline. 4. The heat exchange unit according to claim 3, characterized in that it is set. さらに、前記熱交換管は、前記入側チャンバーと前記第1の通過チャンバーとの間、前記第1の通過チャンバーと前記折り返しチャンバーとの間、前記折り返しチャンバーと前記第2の通過チャンバーとの間、および前記第2の通過チャンバーと前記出側チャンバーとの間に連結され、前記入側チャンバーと前記第1の通過チャンバーとの間、前記第1の通過チャンバーと前記折り返しチャンバーとの間、前記折り返しチャンバーと前記第2の通過チャンバーとの間、および前記第2の通過チャンバーと前記出側チャンバーとの間に流れる前記被加熱流体に温度勾配を設定したことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかの請求項に記載の熱交換ユニット。 Further, the heat exchange tubes are disposed between the inlet chamber and the first pass chamber, between the first pass chamber and the turn chamber, and between the turn chamber and the second pass chamber. , and connected between the second pass chamber and the exit chamber, between the entry chamber and the first pass chamber, between the first pass chamber and the turn chamber, the A temperature gradient is set in the heated fluid flowing between the turn-back chamber and the second passage chamber and between the second passage chamber and the delivery side chamber. 5. A heat exchange unit according to any one of claims 4 to 5. 燃焼排気を流す燃焼筐体と、
前記燃焼筐体内に設置された熱交換ユニットと、
を備え、前記熱交換ユニットが、
被加熱流体を通流させる単一または複数の熱交換管を含む熱交換管部と、
複数の取付け孔を有して、該取付け孔によって前記熱交換管が取り付けられる第1のパネル部と、該第1のパネル部と組み合わせることで前記第1のパネル部との間に空間部を形成する第2のパネル部と、該第2のパネル部に固定されて前記空間部を、それぞれ前記熱交換管部と連結された入側チャンバー、通過チャンバー、折り返しチャンバー、および出側チャンバーに仕切る仕切り部材とを備え、各チャンバーが前記熱交換管部を通して前記被加熱流体の流路を成すヘッダー部と、
を備え
前記仕切り部材が、前記空間部内を上下方向に、前記折り返しチャンバーと前記通過チャンバーと前記入側チャンバーおよび前記出側チャンバーとに仕切る第1の仕切り部材と、前記空間部を左右方向に仕切ることで、前記通過チャンバーを第1の通過チャンバーと第2の通過チャンバーとに仕切るとともに前記入側チャンバーと前記出側チャンバーとに仕切る第2の仕切り部材とを有することを特徴とする熱交換装置。
a combustion housing through which the combustion exhaust flows;
a heat exchange unit located within the combustion enclosure;
wherein the heat exchange unit comprises
a heat exchange tube section including single or multiple heat exchange tubes through which a fluid to be heated flows;
A first panel section having a plurality of mounting holes through which the heat exchange tubes are mounted, and a space section formed between the first panel section by combining with the first panel section. and a second panel portion to be formed and fixed to the second panel portion to partition the space portion into an inlet chamber, a passage chamber, a turn-around chamber, and an outlet chamber each connected to the heat exchange tube portion. a header section including a partition member, each chamber forming a flow path for the fluid to be heated through the heat exchange tube section;
with
The partition member comprises a first partition member that vertically partitions the interior of the space into the folding chamber, the passage chamber, the entry-side chamber, and the exit-side chamber, and partitions the space in the left-right direction. and a second partition member that partitions the passage chamber into a first passage chamber and a second passage chamber, and partitions the passage chamber into the entrance chamber and the exit chamber. .
前記熱交換管部は、前記熱交換管のそれぞれが折り返し部の湾曲面と直交方向に偏平化させた偏平部を有し、始端から前記折り返し部に至る管路部と、前記折り返し部から終端に至る管路部との間に該管路部の外径以上の間隔を設けて設置され、
前記熱交換管に流れる被加熱流体と交差方向に前記燃焼排気を流し、燃焼排気の熱を前記被加熱流体に熱交換することを特徴とする請求項6に記載の熱交換装置。
Each of the heat exchange tubes has a flattened portion that is flattened in a direction perpendicular to the curved surface of the folded portion. It is installed with a space equal to or greater than the outer diameter of the pipeline part between it and the pipeline part leading to
7. The heat exchange device according to claim 6, wherein the combustion exhaust gas is caused to flow in a direction intersecting with the fluid to be heated flowing through the heat exchange tubes, and the heat of the combustion exhaust gas is heat-exchanged with the fluid to be heated.
前記熱交換ユニットの上方または下方に設置されたバーナーを備え、
前記熱交換管に被加熱流体の通流方向と交差方向に前記燃焼排気を接触させることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の熱交換装置。
A burner installed above or below the heat exchange unit,
8. The heat exchange device according to claim 6, wherein the combustion exhaust is brought into contact with the heat exchange tube in a direction crossing the flowing direction of the fluid to be heated.
燃料ガスを燃焼させるバーナーと、
前記バーナーの燃焼排気を流す燃焼筐体と、
前記燃焼筐体内に設置された熱交換ユニットと、
を備え、前記熱交換ユニットが
被加熱流体を通流させる単一または複数の熱交換管を含む熱交換管部と、
複数の取付け孔を有して、該取付け孔によって前記熱交換管が取り付けられる第1のパネル部と、該第1のパネル部と組み合わせることで前記第1のパネル部との間に空間部を形成する第2のパネル部と、該第2のパネル部に固定されて前記空間部を、それぞれ前記熱交換管部と連結された入側チャンバー、通過チャンバー、折り返しチャンバー、および出側チャンバーに仕切る仕切り部材とを備え、各チャンバーが前記熱交換管部を通して前記被加熱流体の流路を成すヘッダー部と、
を備え
前記仕切り部材が、前記空間部内を上下方向に、前記折り返しチャンバーと前記通過チャンバーと前記入側チャンバーおよび前記出側チャンバーとに仕切る第1の仕切り部材と、前記空間部を左右方向に仕切ることで、前記通過チャンバーを第1の通過チャンバーと第2の通過チャンバーとに仕切るとともに前記入側チャンバーと前記出側チャンバーとに仕切る第2の仕切り部材とを有することを特徴とする給湯システム。
a burner for burning fuel gas;
a combustion housing through which combustion exhaust of the burner flows;
a heat exchange unit located within the combustion enclosure;
a heat exchange tube section in which the heat exchange unit includes a single or multiple heat exchange tubes through which a fluid to be heated flows;
A first panel section having a plurality of mounting holes through which the heat exchange tubes are mounted, and a space section formed between the first panel section by combining with the first panel section. and a second panel portion to be formed and fixed to the second panel portion to partition the space portion into an inlet chamber, a passage chamber, a turn-around chamber, and an outlet chamber each connected to the heat exchange tube portion. a header section including a partition member, each chamber forming a flow path for the fluid to be heated through the heat exchange tube section;
with
The partition member comprises a first partition member that vertically partitions the interior of the space into the folding chamber, the passage chamber, the entry-side chamber, and the exit-side chamber, and partitions the space in the left-right direction. and a second partition member that partitions the passage chamber into a first passage chamber and a second passage chamber, and partitions the passage chamber into the entry side chamber and the exit side chamber.
さらに、前記燃焼排気の流れの上流側に配置された一次熱交換ユニットと
記熱交換ユニットに流れる前記被加熱流体を前記一次熱交換ユニットに通流させる管路と、
を備え、前記熱交換ユニットが前記一次熱交換ユニットの熱交換後の燃焼排気が持つ潜熱を前記被加熱流体に熱交換することを特徴とする請求項9に記載の給湯システム。
a primary heat exchange unit disposed upstream of the combustion exhaust flow ;
a pipeline that allows the fluid to be heated flowing through the heat exchange unit to flow through the primary heat exchange unit;
10. The hot water supply system according to claim 9, wherein the heat exchange unit exchanges latent heat of combustion exhaust after heat exchange in the primary heat exchange unit with the fluid to be heated.
前記バーナーに給気する給気ファンを備え、
前記給気ファンの給気により、前記バーナーに生じた燃焼排気を前記熱交換ユニットに流すことを特徴とする請求項9または請求項10に記載の給湯システム。
An air supply fan for supplying air to the burner,
11. The hot water supply system according to claim 9 or 10, wherein combustion exhaust gas generated in said burner is caused to flow to said heat exchange unit by said air supply fan.
前記熱交換ユニットに生じたドレンを受けるドレン受けを前記燃焼筐体に備えることを特徴とする請求項9に記載の給湯システム。 10. The hot water supply system according to claim 9, wherein the combustion housing is provided with a drain receiver for receiving drain generated in the heat exchange unit.
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