专利名称：潜热热交换器及供热水装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使燃烧排气中的水蒸气冷凝而将潜热回收的潜热热交换器及具有上述潜热热交换器的供热水装置。
背景技术：
以往，已知在器具主体内具有显热热交换器和潜热热交换器的所谓的冷凝型的供热水装置。在此种供热水装置中，在由显热热交换器吸收了燃烧排气的显热后，进一步由潜热热交换器吸收燃烧排气的潜热。例如，记载于日本国专利公开公报特开2009-180398号公报、日本国专利公开公报特开2008-292032号公报的潜热热交换器已被提出。在这些潜热热交换器中，如图6、图7所示，在燃烧排气流动的壳体内以曲折状态、螺旋状态配设了多个具备直管部和圆弧状折返部反复地连续的配管构造的吸热管820、920。而且，为了使被加热流体在各吸热管820、920中流通，在设置在壳体的一方侧壁814、914侧的流入集管830、930及流出集管840、940上分别连接了各吸热管820、920的上游端及下游端。根据具有上述构造的潜热热交换器，因为能够在壳体内紧密地配设吸热管820、920，所以，能够确保宽的传热面积。由此，能够得到小型且具有高的热效率的潜热热交换器。
发明内容
发明所要解决的课题但是，在被上述以往技术公开的潜热热交换器中，吸热管820、920的上游端及下游端仅与一方侧壁814、914连接。因此，在壳体内的另一方侧壁815、913侧配设吸热管820、920的圆弧状折返部。因此，在另一方侧壁815、913的内面和另一方侧壁815、913侧的圆弧状折返部之间形成了一定的空间。特别是，因为另一方侧壁815、913侧的圆弧状折返部未被固定在壳体上，所以，在供热水装置运转时，吸热管820、920因在壳体内通过的燃烧排气而振动。因此，若圆弧状折返部延伸设置到与另一方侧壁815、913的内面抵接，则吸热管820、920使壳体振动，容易产生噪音。因此，在上述的那样的潜热热交换器中，需要以圆弧状折返部从另一方侧壁815、913离开一定的距离的方式将吸热管820、920配设在壳体内。因此，另一方侧壁815、913的内面和另一方侧壁815、913侧的圆弧状折返部之间的空间中的燃烧排气的排气阻力，比配设了吸热管820、920的壳体的内方的区域中的排气阻力低。其结果，在壳体内，燃烧排气容易向上述空间流动，燃烧排气的一部分不会有助于热交换地在壳体内通过，存在热效率降低的问题。为了解决课题的手段本发明是为了解决上述课题而作出的发明，本发明的目的是提供一种具有高热效率的潜热热交换器及提供一种使用了上述潜热热交换器的供热水装置。根据本发明，提供一种潜热热交换器，所述潜热热交换器具备:在内部具有燃烧排气的流路的壳体；
被收容在上述壳体内的吸热管；向上述吸热管导入被加热流体的流入集管；从上述吸热管导出被加热流体的流出集管，上述壳体具有背面壁、正面壁、具有冷凝水排水口的底壁、具有穿插上述吸热管的上游端的上游端穿插孔及穿插上述吸热管的下游端的下游端穿插孔的一方侧壁、另一方侧壁、顶板，上述吸热管具有配管构造，该配管构造是在上述一方侧壁和上述另一方侧壁之间延伸的直管部、位于上述一方侧壁侧的一方侧圆弧状折返部、位于上述另一方侧壁侧的另一方侧圆弧状折返部反复地连续的配管构造，在所述潜热热交换器中，在上述壳体内，以与上述另一方侧圆弧状折返部邻接地将上述燃烧排气的流动隔断的方式设置板状体，该板状体在上述顶板和上述底壁相向的上下方向延伸，上述板状体以上述板状体的内方端从上述背面壁和上述正面壁相向的前后方向看与上述另一方侧圆弧状折返部重叠的方式配设。本发明的其它的目的、方面、特征及优点通过下面的详细的说明和附图会更加清
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图1是表示有关本发明的实施方式的潜热热交换器的一例的示意立体图。图2是图1的示意分解立体图。图3是有关本实施方式的潜热热交换器的示意俯视图。图4是表不有关本发明的实施方式的潜热热交换器的一方侧壁侧及另一方侧壁侧的内部构造的局部示意剖视图。图5是表示有关本发明的实施方式的供热水装置的一例的示意结构图。图6是表示以往的潜热热交换器的一方式的示意立体图。图7是表示以往的潜热热交换器的其它方式的示意平面剖视图。
具体实施例方式为了实施发明的最好方式图1是表示有关本发明的实施方式的潜热热交换器的一例的示意立体图。图2是图1的示意分解立体图。图3是未安装顶板的潜热热交换器的示意俯视图。图4是表示潜热热交换器的一方侧壁侧及另一方侧壁侧的内部构造的局部示意剖视图。如图1及图2所示，有关本实施方式的潜热热交换器I的壳体2，具有箱状的壳体主体10和顶板40，该壳体主体10具有上方开口部16，该顶板40将壳体主体10的上方开口部16堵塞。壳体主体10具有背面壁11、正面壁12、底壁13、一方侧壁14及另一方侧壁15。此壳体主体10，通过对一张金属板进行拉深加工，被一体成形为具有上方开口部16的箱状。如果更详细地对其进行说明，则背面壁11及正面壁12分别从在一定方向延伸的平板状的底壁13的前后两侧缘部立起，这些背面壁11及正面壁12经角部与底壁13—体地相连。另夕卜，一方侧壁14及另一方侧壁15分别从底壁13的左右两侧缘部立起，这些一方侧壁14及另一方侧壁15经角部与底壁13 —体地相连。进而，背面壁11及正面壁12的左右两侧缘部分别经角部与一方侧壁14及另一方侧壁15 —体地相连。由此，在壳体主体10上，形成了由背面壁11、正面壁12、底壁13、一方侧壁14及另一方侧壁15包围的矩形状的具有上方开口部16的内部空间。另外，在由背面壁11、正面壁12、一方侧壁14及另一方侧壁15构成的周壁的上端，以将用于载置将上方开口部16堵塞的顶板40的各周壁11、12、14、15向外方扩展的方式形成了在水平方向弯曲的载置部101。另外，不一定必须如上述的那样使用通过拉深加工形成了全部的构成壁11、12、
13、14、15的壳体主体10。例如，壳体主体10也可以是将由不同的部件构成的多个构成壁通过焊接、钎焊接合而形成。但是，若像上述的那样通过对一张金属板进行拉深加工形成壳体主体10，则在制造壳体主体10时，不需要进行焊接作业、钎焊作业。另外，若使用本实施方式的壳体主体10，则因为在壳体2的下方没有形成因焊接、钎焊而产生的接合部，所以，即使产生冷凝水(drain)，也能够降低冷凝水在上述壳体2的下方的滞留。进而，若背面壁
11、正面壁12、底壁13、一方侧壁14及另一方侧壁15通过拉深加工来一体成形，则能够以少的零件数量简单制作壳体2。在一方侧壁14的背面壁11和正面壁12相向的前后方向的两端部(背面壁11侧和正面壁12侧的两端)，分别仅以吸热管50的数量通过翻边加工贯穿设置了吸热管50的上游端53穿插的上游端穿插孔141及吸热管50的下游端54穿插的下游端穿插孔142。在本实施方式中，上游端穿插孔141及下游端穿插孔142分别为两列，且排列成锯齿状。这些穿插孔141、142的数量及排列可以与吸热管50的数量相应地适当变更。另外，在本说明书中，为了方便，将背面壁11和正面壁12相向的方向称为前后方向，将一方侧壁14和另一方侧壁15相向的方向称为左右方向，将顶板40和底壁13相向的方向称为上下方向。但是，根据潜热热交换器I向供热水装置的安装方式，存在上述各方向与供热水装置中的方向不同的情况。另外，如图2及图3所示，一方侧壁14最好在形成上游端穿插孔141及下游端穿插孔142的两端部之间具备通过拉深加工以一方侧壁14的一部分向外方鼓出的方式形成的第一鼓出部145。由此，能够降低拉深加工时的一方侧壁14向内方的翘曲。另外，因为壳体2的内容积仅以鼓出量变大，所以，能够与其相应地使被配设在壳体2内的吸热管50的长度变长。另一方侧壁15除了未形成上游端穿插孔141及下游端穿插孔142以外，具有与一方侧壁14的结构同样的结构。另一方侧壁15最后与一方侧壁14同样,在前后方向的中央部具备通过拉深加工以另一方侧壁15的一部分向外方鼓出的方式形成的第二鼓出部155。通过形成这样的第二鼓出部155，与第一鼓出部145同样，能够降低拉深加工时的另一方侧壁15向内方的翘曲。由此，能够将后述的整流板45精度高地固定在另一方侧壁15上。背面壁11最好具备通过拉深加工以背面壁11的至少一部分向外方鼓出的方式形成的第三鼓出部115。本实施方式的第三鼓出部115是通过将背面壁11的整体由向外方鼓出的从上方看为大致圆弧状的曲面部构成而形成。通过将这样的第三鼓出部115设置在背面壁11上，能够降低拉深加工时的背面壁11向内方的翘曲。另外，在本实施方式中，因为在顶板40上形成了排气入口 401，所以，从排气入口 401导入的燃烧排气通过背面壁11的内面和吸热管50之间的间隙，向下游侧的排气出口 121流动。因此，若由于拉深加工在背面壁11上产生向内方弯曲的翘曲，则上述间隙变窄，通路截面积变小。其结果，排气阻力增加，存在燃烧排气不顺畅地流动的可能性。与此相对，若在背面壁11的至少一部分上形成向外方鼓出的第三鼓出部115,则在吸热管50被配置在壳体2内时,能够在背面壁11和吸热管50之间确保规定的大小的通路截面积。由此，能够使燃烧排气在壳体2内顺畅地流通。底壁13，为了在产生冷凝水时使冷凝水顺畅地向壳体2的外部排出，从正面壁12侧朝向背面壁11侧向下方倾斜。另外，在其倾斜的面的最下位的位置，设置用于将冷凝水排出的冷凝水排水口 17。此冷凝水排水口 17经未图示的冷凝水排出管与中和器连接。进而，底壁13最好在左右方向的两端(一方侧壁14侧和另一方侧壁15侧的两端)具有向壳体2的内方呈阶梯状地伸出的第一固定部131、131，在左右方向的中央部具有向壳体2的内方呈肋状地伸出的第二固定部132。这些第一及第二固定部131、132通过拉深加工形成，如后所述，与位于最下层的吸热管50抵接。在正面壁12上，在上下左右的大致中央部通过翻边加工，呈横向长矩形状地形成了在将潜热热交换器I安装到供热水装置的器具主体上时，将燃烧排气向壳体2外导出的排气出口 121。另外，排气出口 121的形状及开口部位也可以与供热水装置的使用方式相应地适当变更。构成壳体2的上壁的顶板40具有平板状的顶板主体部41 ;使顶板主体部41的周缘向上方弯曲的立起片部42 ;使立起片部42遍及全周地在水平方向折返的法兰部43。在本实施方式中，顶板40与壳体主体10同样，通过对一张金属板进行拉深加工一体成形。但是，也可以将多个部件接合而形成顶板40。立起片部42被形成为内嵌在壳体主体10的上方开口部16的内周缘中的大小。另外，法兰部43被形成为载置在壳体主体10的载置部101上的大小。与顶板主体部41的前后方向的中央部相比为背面壁11侧的部分，朝向法兰部43向上方倾斜。另外，在其倾斜面的前后左右方向的大致中央部，通过翻边加工呈横向长矩形状地形成了向壳体2内导入燃烧排气的排气入口 401。因此，若壳体主体10和顶板40被接合，则从排气入口 401被导入到壳体2内的燃烧排气从背面壁11侧向正面壁12侧流动，从排气出口 121导出到壳体2外。由此，在壳体2内形成将排气入口 401和排气出口 121连通的燃烧排气的通路。另外，排气入口 401的形状及开口部位也可以与供热水装置的使用方式相应地适当变更。进而，在顶板40的下面的左右方向的两端(一方侧壁14侧和另一方侧壁15侧的两端)，分别设置了在上下方向具有弹性的第一及第二弹性体181、182。如后所述，这些第一及第二弹性体181、182与位于最上层的吸热管50抵接。另外，第一及第二弹性体181、182，具体地说例如由金属弹簧、耐热和耐腐蚀性橡胶形成。如图2所示，在壳体2内，空开燃烧排气能够通过的程度的间隙，以曲折状态收容作为被加热流体的自来水流动的多个吸热管50 (在本实施方式中为8根)。各吸热管50是对由不锈钢等具有耐腐蚀性的金属构成的波纹管(具有谷部和峰部在轴线方向交替地连续的外面形状的皱纹管)的五个部位实施弯曲加工而形成(但是，在图中，为了避免复杂化，仅直管部51的一部分用波纹管表不)。因此，各吸热管50具有在一方侧壁14和另一方侧壁15之间延伸的直管部51和另一方侧圆弧状折返部52a以及一方侧圆弧状折返部52b连续地反复的配管构造。另外，在本实施方式中，因为使用对五个部位实施了弯曲加工的吸热管
50,所以,若各吸热管50被收容在壳体2内，贝U各吸热管50在前后方向具有三个另一方侧圆弧状折返部52a和两个一方侧圆弧状折返部52b。进而，各吸热管50的上游端53及下游端54分别从一方侧壁14的上游端穿插孔141及下游端穿插孔142被导出到一方侧壁14的外部。如图2及图4所示，两圆弧状折返部52a、52b具有在上下方向被进行了扁平化的截面扁平形状。另外，各吸热管50在被扁平地进行了加工的两圆弧状折返部52a、52b相互重叠。进而，相互重叠的吸热管50、50相互在弯曲的波形的波长方向仅错开了半个节距。SP，在图2中，相对于从上开始第奇数个吸热管50，从上开始第偶数个吸热管50在燃烧排气的流路的下游侧(排气出口 121侧)被配置在错开了半个节距的位置。根据上述构造，能够使在上下方向邻接的吸热管50的距离变窄，在壳体2内紧密地配设吸热管50。其结果，能够使潜热热交换器I小型化，并且能够更有效地使燃烧排气与吸热管50接触。在壳体2内的另一方侧壁15侧，以与相互重叠的另一方侧圆弧状折返部52a的整体的高度大致相同的高度，配设在上下方向延伸的板状体80。另外，如图3所示，此板状体80从另一方侧壁15侧朝向在前后方向邻接的另一方侧圆弧状折返部52a、52a之间的间隙
51、S2突出设置。进而，如图3及图4所示，板状体80的内方端81，从前后方向看以与另一方侧圆弧状折返部52a重叠的方式配设。如上所述，在本实施方式的吸热管50的上游端53及下游端54仅从一方侧壁14被导出到外部的潜热热交换器I中，在壳体2内的另一方侧壁15侧,在另一方侧壁15的内面和另一方侧圆弧状折返部52a之间形成一定的空间。其结果，从排气入口 401导入的燃烧排气向排气阻力小的此空间流动，存在燃烧排气不会有效地与吸热管50接触而热效率降低的可能性。但是，在本实施方式的潜热热交换器I中，因为上述板状体80被设置在前后方向邻接的另一方侧圆弧状折返部52a、52a之间,所以,在另一方侧壁15的内面和另一方侧圆弧状折返部52a之间的空间流动的燃烧排气由板状体80隔断。另外，因为板状体80以其内方端81从前后方向看与另一方侧圆弧状折返部52a重叠的方式配设，所以，由板状体80隔断了的燃烧排气一面与吸热管50接触一面向下游流动。由此，能够有效地使燃烧排气与吸热管50接触。特别是，在使用通过拉深加工成形的壳体主体10的情况下，若吸热管50的上游端53及下游端54分别被穿插在一方侧壁14的上游端穿插孔141及下游端穿插孔142中，则形成在另一方侧壁15侧的圆弧状折返部52和另一方侧壁15的内面之间的空间变大，因此，最好设置上述板状体80。如图3所示，在各吸热管50在前后方向具有多个另一方侧圆弧状折返部52a的情况下，板状体80最好被设置在位于燃烧排气的流路的最上游的另一方侧圆弧状折返部52a和与其邻接的下游侧的另一方侧圆弧状折返部52a之间的上游侧间隙SI中。S卩，因为向壳体2内导入的燃烧排气越在上游侧温度越高，所以，若在位于最上游的另一方侧圆弧状折返部52a和与其邻接的另一方侧圆弧状折返部52a之间的上游侧间隙SI中配设板状体80，则最高温的燃烧排气由板状体80隔断。而且，由板状体80隔断了的燃烧排气一面与最上游的另一方侧圆弧状折返部52a接触，一面向下游流动。因此，能够有效地使最高温的燃烧排气与最低温的被加热流体流动的最上游的另一方侧圆弧状折返部52a接触。
另外，像本实施方式的那样，在吸热管50具有在前后方向配设了三个以上的另一方侧圆弧状折返部52a的配管构造的情况下，板状体80也可以在燃烧排气的流路更下游侧配设于在前后方向邻接的另一方侧圆弧状折返部52a、52a之间的下游侧间隙S2中。由此，能够使燃烧排气也与下游的另一方侧圆弧状折返部52a接触。另外，配设在上游侧及下游侧的板状体80可以相同，也可以不同。例如，上游侧的板状体80的内方端81也可以设置在下游侧的与之相比为内方的位置。另外，板状体80，若以将燃烧排气的流动隔断的方式配设，则也可以具有向燃烧排气的流路的上游侧倾斜的构造。板状体80因为使燃烧排气与相互重叠了的另一方侧圆弧状折返部52a整体接触，所以，最好在上下方向具有与另一方侧圆弧状折返部52a整体的高度大致相同的高度。另夕卜，若壳体2的内方的板状体80的内方端81在左右方向突出设置到与直管部51重叠的位置，则在壳体2的内方妨碍燃烧排气与直管部51的接触，热效率降低。因此，板状体80以其内方端81在从前后方向看时最好不与直管部51重叠地仅与另一方侧圆弧状折返部52a重叠的方式设置。如图2 图4所示，在本实施方式中，在另一方侧壁15的内面和另一方侧圆弧状折返部52a之间，最好设置整流板45。此整流板45在上下方向遍及相向的另一方侧圆弧状折返部52a整体，具备沿燃烧排气的流路延伸的平面部451。而且，板状体80以从上述平面部451朝向壳体2的内方突出设置的方式固定在整流板45上。板状体80也可以直接形成在另一方侧壁15的内面上。但是，如图所不，通过在另一方侧壁15的内面和另一方侧圆弧状折返部52a之间设置将燃烧排气的流动隔断的整流板45，能够由整流板45将另一方侧壁15的内面和另一方侧圆弧状折返部52a之间的空间填埋。另外，因为整流板45具有沿燃烧排气的流路延伸的平面部451，所以，燃烧排气由整流板45容易向吸热管50侧流动。而且，因为板状体80从整流板45的平面部451朝向壳体2的内方直立设置，所以，沿整流板45的平面部451流来的燃烧排气由板状体80朝向另一方侧圆弧状折返部52a流动。由此，能够更好地使燃烧排气与吸热管50接触。另外，在设置了多个板状体80的情况下，如图2所示，也可以将具有通过弯曲加工形成的多个板状体80的金属板固定在平面部451上。另夕卜，板状体80也可以与整流板45 —体地形成。本实施方式的整流板45具有平面部451 ;从平面部451的上下及前后方向的周缘向另一方侧壁15侧折曲的折曲部452 ;与前后方向的折曲部452进一步向平面部451延伸的方向大致平行地被折曲的安装片部453。这样，通过在平面部451的两端设置折曲部452，能够使另一方侧壁15的内面和另一方侧圆弧状折返部52a之间的燃烧排气的通路截面积仅减小折曲部452的突出量。这些平面部451及折曲部452也可以具有朝向吸热管50倾斜的倾斜面。另外，平面部451虽未被特别地限定，但最好具有在前后方向与多个另一方侧圆弧状折返部52a相向的长度。进而，整流板45可以固定在另一方侧壁15上，也可以固定在顶板40或底壁13上。另外，如上所述,能够由第二鼓出部155将另一方侧壁15的前后方向的两端部形成为大致平面。因此，在将整流板45向另一方侧壁15固定时，能够将另一方侧壁15的前后方向的两端部作为整流板45的固定部来利用。其结果，能够使在整流板45的安装部位的另一方侧壁15的内面和整流板45之间的间隙变小，并且能够将整流板45以倾斜小的状态配置在壳体2的内部。被导出到壳体2的外部的吸热管50的上游端53及下游端54，分别如图1所示，与被配置在一方侧壁14的外部的流入集管60及流出集管70连接。这样，各吸热管50的上游端53及下游端54分别与流入集管60及流出集管70连结，作为整体并联连接多个吸热管50。由此，与将吸热管50串联连接的情况相比，通水阻力减轻。分别连接吸热管50的上游端53及下游端54的流入集管60及流出集管70被配置在壳体主体10的一方侧壁14的外部。如图2所示，这两集管60、70具备器皿状的集管主体61、71和内嵌在集管主体61、71中的器皿状的集管盖体64、74。而且，两集管60、70以集管主体61、71和集管盖体64、74的各开口部相向的状态被进行钎焊形成。另外，本实施方式的流出集管70除了使用使流入集管60的集管盖体64进行了上下反转的集管盖体74以外，具有与流入集管60的结构相同的结构。因此，下面主要说明流入集管60。集管主体61具有贯穿设置了连接吸热管50的上游端53的连接孔160的主体底板；在嵌合了集管主体61和集管盖体64时，从主体底板的周缘朝向集管盖体64侧直立设置，并向集管盖体64侧开放的主体周壁。集管主体61的主体周壁以在将集管盖体64与集管主体61嵌合时，主体开放端的至少一部分在截面方向成为盖体底板的外周面以上的高度的方式延伸设置。另外，如图2所示，集管主体61的主体周壁被形成为具有一对长边部和一对短边部的大致矩形。另外，在集管主体61的相向的长边部的主体开放端，分别形成在集管主体61和集管盖体64嵌合时向集管盖体64侧折曲的爪部67。由此,在集管盖体64与集管主体61嵌合后，与集管盖体64的外周面抵接的爪部67抑制集管盖体64的运动，可靠地防止集管盖体64的错开。与集管主体61接合的集管盖体64具有盖体底板和在集管主体61和集管盖体64嵌合时从盖体底板的周缘朝向集管主体61侧直立设置，并向集管主体61侧开放的盖体周壁。此盖体周壁，以盖体周壁的外面内嵌在主体周壁的内面中的方式，与集管主体61的主体周壁同样被形成为具有一对长边部和一对短边部的大致矩形。如图2所示，在集管盖体64、74上，分别通过翻边加工形成流入口 164及流出口(未图示)。在这些流入口 164或流出口安装用于使与供水管或显热热交换器的管体的上游端相连的连接管连接的各接头管68、78。由此，在被加热流体从流入集管60经多个吸热管50向流出集管70流动的期间，燃烧排气中的水蒸气在吸热管50的外面冷凝，潜热被回收。接着，具体地说明本实施方式的潜热热交换器的制作方法的一例。在制作本实施方式的潜热热交换器I时，首先，将吸热管50的上游端53及下游端54分别穿插在被成形为规定形状的壳体主体10的一方侧壁14的上游端穿插孔141及下游端穿插孔142中，将吸热管50的上游端53及下游端54从一方侧壁14导出规定长度。接着，在被导出了的吸热管50的外面和上游端穿插孔141及下游端穿插孔142的边界涂覆钎焊材料(浆状的镍钎焊材料等)。进而，将被导出了的吸热管50的上游端53及下游端54分别穿插在集管主体61、71的连接孔160、170中，在上游端53及下游端54的外面和连接孔160、170的边界涂覆钎焊材料。另外，钎焊材料也可以预先被涂覆在一方侧壁14的上游端穿插孔141及下游端穿插孔142的内面、集管主体61、71的连接孔160、170的内面上。而且，将集管主体61、71和集管盖体64、74以它们的开口部相向的方式配置，由推入夹具将集管盖体64、74压入集管主体61、71。在压入后，爪部67、77分别向集管盖体64、74侧折曲，进而，在集管主体61、71和集管盖体64、74的边界涂覆钎焊材料。像上述的那样，将涂覆了钎焊材料的组件投入加热炉，在炉中进行钎焊处理。由此，在涂覆了钎焊材料的部位，各部件被钎焊。接着，将在平面部451上固定了板状体80的整流板45从上方插入另一方侧壁15的内面和另一方侧圆弧状折返部52a之间。而且，整流板45的安装片部453从另一方侧壁15的外面被接合，整流板45被固定在另一方侧壁15上。此时，被安装在整流板45的平面部451上的板状体80、80，分别被配置在上游侧及下游侧间隙S1、S2内。另一方面，在形成了排气入口 401的顶板40的顶板主体部41的下面上，通过焊接接合第一及第二弹性体181、182。进而，在法兰部43的下面上安装框状的耐热和耐腐蚀性填密材料(未图示)。而且，以将顶板40的法兰部43经耐热和耐腐蚀性填密材料载置在被设置在壳体主体10的上方开口部16的周缘的载置部101上的方式，在壳体主体10上配置顶板40。接着，将螺钉连续地插入被贯穿设置在顶板40的法兰部43及壳体主体10的载置部101上的螺钉止动孔中，进行螺钉止动。由此，顶板40被接合在壳体主体10上，制作潜热热交换器I。此时，设置在顶板40上的第一弹性体181与最上层的一方侧圆弧状折返部52b抵接，第二弹性体182与最上层的另一方侧圆弧状折返部52a抵接。另外，设置在底壁13上的第一固定部131与最下层的两圆弧状折返部52a、52b抵接。进而，第二固定部132与最下层的直管部51抵接。由此，在壳体2内，吸热管50被稳定地固定。另外，能够抑制因水锤现象等造成的吸热管50的振动。进而，因为为了固定吸热管50而不在燃烧排气的通路内配置吸热管50以外的其它的部件，所以，能够有效地使燃烧排气与吸热管50接触。另外，作为壳体主体10和顶板40的接合也可以使用铆接接合等其它的接合方法。接着，具体说明本实施方式的供热水装置的一例。图5是表示本实施方式的供热水装置的示意结构图。在器具主体(未图示)内具备显热热交换器3和上述潜热热交换器I。如图5所示，显热热交换器3被配设在潜热热交换器I的上方。另外，在显热热交换器3的上方配设了使从气体供给管供给的气体燃烧的气体燃烧器4，进而，在气体燃烧器4的侧方配设了向气体燃烧器4送燃烧用空气的送风风扇5。因此，由气体燃烧器4生成的燃烧排气通过来自送风风扇5的送风从上方按顺序被送到显热热交换器3及潜热热交换器
1显热热交换器3由并列设置的多个翅片组332和将这些翅片组332贯通的曲折状的管体331构成。显热热交换器3和潜热热交换器I经已叙述的排气入口 401连通。从显热热交换器3经排气入口 401被送到潜热热交换器I内的燃烧排气，在通过潜热热交换器I内后，从排气出口 121向器具主体的外部排出。在本实施方式的供热水装置中，由气体燃烧器4的燃烧生成燃烧排气，由此燃烧排气将显热热交换器3及潜热热交换器I加热。而且，由显热热交换器3吸收燃烧排气的显热，由潜热热交换器I从被吸收了显热后的燃烧排气吸收潜热。此时，从排气入口 401被导入到壳体2内的燃烧排气在背面壁11和最上游的吸热管50之间通过，向下游侧流动，但是，因为在另一方侧壁15侧设置了板状体80，所以，能够有效地使燃烧排气与吸热管50接触。
根据本发明者们的研究，在一面按照气体流量9.98m3/hr将温度148°C的燃烧排气向壳体2内供给一面以吸热管50的表面温度成为60°C的方式使自来水流通的情况下，本实施方式的潜热热交换器I中的另一方侧壁15和正面壁12之间的下游侧的角部的温度为80°C。与此相对，在未设置板状体80的潜热热交换器中，该部位的温度为92°C。因此，确认了通过设置本实施方式的板状体80，能够在燃烧排气在壳体2内通过之前，以更高的热效率吸收燃烧排气的潜热。另外，流入集管60的接头管68与来自自来水管等供水源的引导冷水的供水管连接，流出集管70的接头管78与和显热热交换器3的管体331的上游端连通的连接管连接。因此，来自供水管的冷水在通过潜热热交换器I及显热热交换器3的期间被加热成为温水，温水从连接了显热热交换器3的管体331的下游端的出热水管被送向浴室、厨房等供热水终端。(其它的实施方式)(I)在上述实施方式中，在另一方侧壁侧设置了将燃烧排气的流动隔断的板状体，但是，也可以在一方侧壁侧也同样地与一方侧圆弧状折返部邻接地设置将燃烧排气的流动隔断的其它的板状体。在此情况下，一方侧壁侧的其它的板状体，考虑到燃烧排气和吸热管的接触，与另一方侧壁侧同样地以其它的板状体的内方端从前后方向看与一方侧圆弧状折返部重叠的方式配设。根据上述潜热热交换器，由其它的板状体在邻接的一方侧圆弧状折返部之间将燃烧排气的流动隔断，由其它的板状体隔断的燃烧排气一面与吸热管接触一面向下游流动。由此，能够在一方侧壁侧更有效地使燃烧排气与吸热管接触。(2)在上述实施方式中，在顶板上设置了排气入口，在正面壁上设置了排气出口，但是，设置排气入口及排气出口的位置不必被限定。例如，也可以是在背面壁上设置排气入口，在顶板上设置排气出口。S卩，在构成壳体的背面壁、正面壁、底壁、一方侧壁、另一方侧壁及顶板的任意一个上设置排气入口，在与设置了排气入口的位置不同的位置设置排气出□。(3)在本实施方式中，流入集管及流出集管均接近地设置在一方侧壁上，但是，这些集管也可以从一方侧壁离开地配置。(4)在上述实施方式中，说明了在具有一个加热回路的供热水装置中使用的潜热热交换器，但是，对于在具有两个加热回路的供热水装置中使用的潜热热交换器，也能够适用本发明。在此情况下，壳体内部由分隔壁分割成两个区域，在被收容在一方的区域中的吸热管的圆弧状折返部和分隔壁之间配设将燃烧排气的流动隔断的板状体。如上述详细地说明的那样，根据本发明，提供一种潜热热交换器，所述潜热热交换器具备:在内部具有燃烧排气的流路的壳体；被收容在上述壳体内的吸热管；向上述吸热管导入被加热流体的流入集管；从上述吸热管导出被加热流体的流出集管，上述壳体具有背面壁、正面壁、具有冷凝水排水口的底壁、具有穿插上述吸热管的上游端的上游端穿插孔及穿插上述吸热管的下游端的下游端穿插孔的一方侧壁、另一方侧壁、顶板，
上述吸热管具有配管构造，该配管构造是在上述一方侧壁和上述另一方侧壁之间延伸的直管部、位于上述一方侧壁侧的一方侧圆弧状折返部、位于上述另一方侧壁侧的另一方侧圆弧状折返部反复地连续的配管构造，在所述潜热热交换器中，在上述壳体内，以与上述另一方侧圆弧状折返部邻接地将上述燃烧排气的流动隔断的方式设置板状体，该板状体在上述顶板和上述底壁相向的上下方向延伸，上述板状体以上述板状体的内方端从上述背面壁和上述正面壁相向的前后方向看与上述另一方侧圆弧状折返部重叠的方式配设。根据上述潜热热交换器，因为在一方侧壁和另一方侧壁之间使用了具有配管构造的吸热管，该配管是直管部、一方侧圆弧状折返部、另一方侧圆弧状折返部反复地连续的配管，所以，能够将吸热管紧密地配设在壳体内。另一方面，因为吸热管的上游端及下游端分别穿插在一方侧壁的上游端穿插孔及下游端穿插孔中，所以，在壳体内的另一方侧壁侧配设吸热管的另一方侧圆弧状折返部，由此，在另一方侧壁的内面和另一方侧圆弧状折返部之间形成一定的空间。但是，根据上述潜热热交换器，因为与另一方侧圆弧状折返部邻接地设置了在上下方向延伸的板状体，所以，由板状体将在上述空间流动的燃烧排气隔断。而且，因为板状体以其内方端从前后方向看与另一方侧圆弧状折返部重叠的方式配设，所以，由板状体隔断了的燃烧排气一面与吸热管接触一面向下游流动。由此，能够在另一方侧壁侧有效地使燃烧排气与吸热管接触。在上述潜热热交换器中，上述吸热管在上述前后方向具有多个另一方侧圆弧状折返部，上述板状体被设置在位于上述燃烧排气的流路的最上游的另一方侧圆弧状折返部和与位于上述最上游的另一方侧圆弧状折返部邻接的下游侧的另一方侧圆弧状折返部之间的上游侧间隙中。向壳体内导入的燃烧排气越在上游侧温度越高。因此，若在位于最上游的另一方侧圆弧状折返部和与之邻接的另一方侧圆弧状折返部之间的上游侧间隙中配设板状体，则最高温的燃烧排气在板状体和最上游的另一方侧圆弧状折返部之间流动。由此，能够更有效地使高温的燃烧排气与最上游的吸热管接触。 在上述潜热热交换器中，在将多个另一方侧圆弧状折返部配设在前后方向的情况下，上述板状体在上述燃烧排气的流路的更下游侧被设置于在上述前后方向邻接的另一方侧圆弧状折返部之间的下游侧间隙中。根据上述潜热热交换器，不仅是在燃烧排气的流路的上游侧，在下游侧也能够有效地使燃烧排气与吸热管接触。上述潜热热交换器还在上述另一方侧壁的内面和上述另一方侧圆弧状折返部之间具有整流板，该整流板具备沿上述燃烧排气的流路延伸的平面部，上述板状体以从上述整流板的平面部朝向上述壳体的内方直立设置的方式设置。因为上述潜热热交换器在另一方侧壁的内面和另一方侧圆弧状折返部之间具有整流板，该整流板具备沿燃烧排气的流路延伸的平面部，所以，能够由整流板将另一方侧壁的内面和另一方侧圆弧状折返部之间的空间填埋。另外，因为整流板具有沿燃烧排气的流路延伸的平面部，所以，燃烧排气由整流板容易向吸热管侧流动。而且，因为板状体以从整流板的平面部朝向壳体的内方直立设置的方式设置，所以，沿平面部流来的燃烧排气由板状体朝向另一方侧圆弧状折返部流动。由此，能够更有效地使燃烧排气与吸热管接触。如上所述，根据本发明，因为能够在壳体内有效地使燃烧排气与吸热管接触，所以，能够提供一种具有高热效率的潜热热交换器及供热水装置。上面详细地说明了本发明，但是，上述的说明在全部的方面是例示，本发明不限定于此。未例示的无数的变形例可以解释为不会脱离本发明的范围地能够设想的例子。
权利要求
1.一种潜热热交换器，所述潜热热交换器具备: 在内部具有燃烧排气的流路的壳体； 被收容在上述壳体内的吸热管； 向上述吸热管导入被加热流体的流入集管； 从上述吸热管导出被加热流体的流出集管， 上述壳体具有背面壁、正面壁、具有冷凝水排水口的底壁、具有穿插上述吸热管的上游端的上游端穿插孔及穿插上述吸热管的下游端的下游端穿插孔的一方侧壁、另一方侧壁、顶板， 上述吸热管具有配管构造，该配管构造是在上述一方侧壁和上述另一方侧壁之间延伸的直管部、位于上述一方侧壁侧的一方侧圆弧状折返部、位于上述另一方侧壁侧的另一方侧圆弧状折返部反复地连续的配管构造， 在所述潜热热交换器中， 以与上述另一方侧圆弧状折返部邻接地将上述燃烧排气的流动隔断的方式设置板状体，该板状体在上述顶板和上述底壁相向的上下方向延伸， 上述板状体以上述板状体的内方端从上述背面壁和上述正面壁相向的前后方向看与上述另一方侧圆弧状折返部重叠的方式配设。
2.如权利要求1所述的潜热热交换器，其中， 上述吸热管在上述前后方向具有多个另一方侧圆弧状折返部， 上述板状体被设置在位于上述燃烧排气的流路的最上游的另一方侧圆弧状折返部和与位于上述最上游的另一方侧圆弧状折返部邻接的下游侧的另一方侧圆弧状折返部之间的上游侧间隙中。
3.如权利要求2所述的潜热热交换器，其中， 上述板状体在上述燃烧排气的流路的更下游侧被设置于在上述前后方向邻接的另一方侧圆弧状折返部之间的下游侧间隙中。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的潜热热交换器，其中， 还在上述另一方侧壁的内面和上述另一方侧圆弧状折返部之间具有整流板，该整流板具备沿上述燃烧排气的流路延伸的平面部， 上述板状体以从上述整流板的平面部朝向上述壳体的内方直立设置的方式设置。
5.一种供热水装置，其中，具有权利要求1所述的潜热热交换器。
全文摘要
一种潜热热交换器及供热水装置，该潜热热交换器(1)具备壳体(2)和吸热管(50)；壳体(2)具有背面壁(11)、正面壁(12)、底壁(13)、一方侧壁(14)、另一方侧壁(15)及顶板(40)；吸热管(50)具有配管构造，该配管构造是在一方侧壁(14)和另一方侧壁(15)之间使直管部(51)、一方侧圆弧状折返部(52b)及另一方侧圆弧状折返部(52a)反复地连续的配管构造；在此潜热热交换器(1)中，以向在前后方向邻接的另一方侧圆弧状折返部(52a、52a)之间突出的方式，设置将燃烧排气的流动隔断的板状体(80)。
文档编号F24H8/00GK103175419SQ201210543708
公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月14日 优先权日2011年12月26日
发明者大坪伸也, 后藤真一 申请人:林内株式会社