[发明专利]热交换器和热水器

说明书

本发明涉及一种在高度方向上以多段配设有多个流体流路(401)(402)(403)的热交换器(3)，多个流体流路(401)(402)(403)中，最下段的流体流路(403)的流体入口(13a)和流体出口(13b)具有比最上段的流体流路(401)的流体入口(11a)和流体出口(11b)更大的流路截面积。

技术领域

本发明涉及利用燃烧废气对流经在高度方向上以多段加以排列的多个流体流路的被加热流体进行热交换加热的热交换器，和具备该热交换器的热水器(热水装置)。

背景技术

以往，已知有在罐体内从上方以作为潜热热交换器的副热交换器、作为显热热交换器的主热交换器和气体燃烧器的顺序加以设置的热水器(日本国专利公开公报特开2002-327960号)。在这种热水器中，沿主热交换器的主传热管和气体燃烧器之间的所述罐体的侧壁，配设有盘绕水管作为被加热流体流过的流体流路的一部分。

从供水管送来的水等的被加热流体，从副热交换器的副传热管，经由盘绕水管，流向主热交换器的主传热管。被加热流体在流过该流体流路期间，利用来自气体燃烧器的燃烧废气对被加热流体进行热交换加热，通过和主传热管连接的出热水管向利用端供给被加热的流体。

在上述热水器中，通过使一根盘绕水管沿罐体的侧壁卷绕，防止侧壁的异常过热。并且，在防止冻结的排水操作中为了从流体流路顺利地排出被加热流体，在能够利用具有足够高度的罐体的热水器中，使以规定角度倾斜的盘绕水管在罐体的侧壁卷绕(例如，相对于水平5度的程度)。

但是，与如上所述的热交换器和气体燃烧器的排列相反，也提出了在具有朝下的燃烧面的气体燃烧器的下方设置热交换器的、所谓的反向燃烧式的热水器(日本国专利公开公报特开2016-169934号)。

这种反向燃烧式的热水器，为了使因盘绕水管造成的流路阻力降低，具备具有连接有多个流体流路的一个分配头和连接有多个流体流路的一个汇集头(采集头)的主热交换器。

这种多个流体流路，具有沿壳体的对向的两个侧壁在高度方向上以多段排列的直管型的传热管。并且，多个流体流路的流体入口和流体出口分别和一个分配头以及一个汇集头连接。为了降低具有这种结构的主热交换器的高度，有必要将各个流体流路设置为大致水平。

然而，如果将各个流体流路设置为大致水平，由于各个流体流路的流体入口和流体出口位于大致相同的高度，因此来自流体流路的水的排水性能会恶化。特别是，在以多段配设的多个流体流路中，最下段的流体流路内的水难以排出，水容易残留在流体流路内。其结果是，在水残留在流体流路内的状态下，如果冬季外部空气温度降低到0℃以下，残留水会冻结且残留水的体积会膨胀，会有流体流路破损的危险。

发明内容

本发明是鉴于以上事情而完成的，本发明的目的为提供一种热交换器和使用该热交换器的热水器，该热交换器即使沿壳体的侧壁在高度方向以多段排列有多个流体流路、且多个流体流路的流体入口和流体出口分别与一个分配头和一个汇集头连接的情况下，也能从多个流体流路顺利且切实地排出被加热流体。

根据本发明的一个方面，提供一种热交换器，包括：

壳体，所述壳体内部具有燃烧废气的通路；

多个流体流路，所述多个流体流路沿所述壳体的至少一个侧壁、在上下方向上以多段加以配设；

分配头，所述分配头与所述多个流体流路的流体入口连通，向所述多个流体流路分配所述被加热流体；以及

汇集头，所述汇集头与所述多个流体流路的流体出口连通，对来自所述多个流体流路的所述被加热流体进行汇集，

所述多个流体流路中位于最下段的流体流路的所述流体入口和所述流体出口分别具有比所述多个流体流路中位于最上段的流体流路的所述流体入口和所述流体出口更大的流路截面积。