並列熱交換器を備えた温水装置

関連出願の相互参照 本出願は、2013年5月13日に「並列熱交換器を備えた温水装置」という名称で出願された米国特許仮出願第61/646,346号について述べ、これからの優先権および利益を主張し、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。

本開示は、一般に温水システムに関し、より詳細には高温出力を達成するが、小さいフットプリントを占有し広範囲に亘る変調で作動する、温水システムに関する。

温水循環式ボイラーは、居住および工業のための発熱に使用される。温水循環式ボイラーは、水を設定温度に加熱し、その水を建物中に、特にラジエータ、ベースボードヒーターを介して、または床部を通して循環させることによって作動する。通常、水は天然ガスバーナーによって加熱される。水は密閉システム内にあり、その構造全体にポンプによって循環される。

温水循環式ボイラーは通常、流水と接触する内部の熱交換管を備える圧力容器を含む。煙管ボイラーとして公知の1つのタイプの温水装置では、高温燃焼ガスが熱交換管を通って内部に流れ、加熱される水が管の周囲を流れて熱を獲得する。別のタイプの従来の温水装置では、水が熱交換管内を急速に流れ、熱源が管の外側に曝露される。

温水循環式ボイラーの圧力容器の水量は、建物の熱需要および熱交換システムの出力容量に応じる。温水循環式ボイラー内で作動する水圧は、80psiまたは場合によっては160psiまで高くなる可能性がある。従って、大型または工業用温水循環式ボイラーでは、圧力容器は、直径が4フィートを超える、極めて大きいことがある。

本開示の一態様によれば、温水装置は、複数の供給脚に分割するように構成された流体流入管路および複数の熱交換器を含む。各熱交換器は、外部ハウジング、液体の流入流れを外部ハウジングの中に受領するための、流体流入管路のそれぞれの供給脚に連結された流入口、液体の流出流れが外部ハウジングから出ることを可能にするための流出口、および外部ハウジング内に位置付けられ、流入口から流出口まで外部ハウジングを通過する液体の流れを加熱するように構成された熱交換要素を含む。温水装置は、バーナー組立体をさらに含む。バーナー組立体は、燃焼室ハウジング、および燃焼室ハウジング内部に位置付けられたバーナーを含む。バーナー組立体は、熱を液体の流れに供給するための複数の熱交換器に結合される。複数の熱交換器は、並列作動用に構成される。

本明細書に記載された特徴は、以下に記載された図面を参照してより良く理解できる。図面は必ずしも一定の縮尺ではないが、その代わりに概して本発明の原理を例示することに重点が置かれている。図面において、様々な図の全体を通して同じ番号は、同じ部分を示すために使用されている。

本発明の一実施形態による温水装置の三次元斜視図である。

本発明によるガス流プレートおよびシャッターの例示的実施形態の上面図である。

図2のガス流プレートおよびシャッターの底面図である。

図1のA−A’線に沿って切断した呼気管路の断面図である。

図1のB−B’線に沿って切断した呼気管路の断面図である。

図1のバーナーの平面図である。

図1のバーナー組立体の拡大図である。

図1の水配管配置の上面図である。

図1の圧力容器に対する組立体の溶接を示す図である。

図1を参照すると、本発明による温水装置10の例示的実施形態は、空気燃料送達システム12、バーナー組立体14、複数の熱交換器16a、16b、および燃焼ガス排出マニホールド18を含む。温水装置10は、水流入ポート20すなわち冷水戻り連結部、および水流出ポート22すなわち温水供給連結部をさらに含む。温水装置10の作動を制御するための制御装置26は、筐体24によって見え難い。制御装置26は、温水装置10の温度調節、安全監視、および診断機能を制御するように構成される。

次に温水装置10の作動を簡潔に説明する。特定の要素の詳細について以下に提供する。熱交換器16a、16bは、第1の流体(好ましくは高温ガス)と第2の流体(好ましくは水)との間の熱伝達を提供する。空気および燃料は、空気燃料送達システム12内で予混合され、送風機28によりバーナー組立体14に送達される。バーナー組立体14は、外部格納容器30、外部格納容器内部に配置された燃焼室ハウジング32、および燃焼室ハウジング32内部に位置付けられたバーナー34を含む。外部格納容器30は炭素鋼で形成されてもよく、燃焼室ハウジング32はステンレス鋼で形成されてもよい。可燃混合物は、点火装置36(図示せず)によりバーナー34内で点火される。メッシュ38は、火炎前面を提供し、広範囲に亘る作動パラメータの安定した燃焼に役立つために、バーナー34を包囲する。高温燃焼排出ガスは、燃焼室ハウジング32およびメッシュ38によって画定された領域40内に集まり、伸縮継手42a、42bを介して熱交換器16a、16bに向けられる。伸縮継手42は、燃焼室ハウジング32を熱交換器16に結合させ、熱交換器16a、16bに対するバーナー組立体14の熱膨張および収縮に起因する応力を吸収する働きをする。一例では、伸縮継手42は、直径約12インチである熱交換器16に開口を画定する。

示された実施形態では、熱交換器16a、16bは実質的に同一であり、1つの熱交換器の説明が両方を説明する働きをする。以下に完全に説明するために、本発明の温水装置10は少なくとも2つの熱交換器を必要とするが、設置の特定要件に依存して3つ、4つまたはそれ以上の熱交換器を含むことができることにさらに留意されたい。

熱交換器16は、直立型円筒形外部ハウジング44、ならびに燃焼ガス流入口/水流流出口における上部チューブシート46および燃焼ガス流出口/水流流入口における下部チューブシート48(見え難い)の2つのチューブシートから構築されてもよい。上部チューブシート46および下部チューブシート48は、それらの外縁で外部ハウジング44のそれぞれの一部に溶接される。熱交換器16は、少なくとも1つだが、好ましくは複数の熱交換管50をさらに含む。一実施形態では、チューブシート46、48は、熱交換管50が嵌合する複数の穴を有する平坦な円板である。熱交換管50は2つのチューブシート46と48との間に溶接される。一例では、下部チューブシート48は、それを通って流入水が流れ得る、下部チューブシート48の外縁に沿って環状の穴を含む。

示された実施形態における熱交換器16は、煙管設備として公知のタイプである。すなわち、高温燃焼ガスは熱交換管50の内側を通って流れるが、加熱される水は熱交換関係にある熱交換管50の外側周辺に流れる。このようにして、高温ガスは熱交換管50を通って下方向に流れ、水は、水が温度勾配を確立する水流方向に温度を上昇させるように上 方に流れる。燃焼ガスは、燃焼ガスの熱エネルギーの大半を失い、各熱交換器16a、16bの底部から出て中心プレナムまたは燃焼排出マニホールド18に向けられる。燃焼排出マニホールド18は、ガスを設備の外部環境に向ける排出管(図示せず)に結合される。

従って、開示された構成は、水を燃焼室および熱交換管50を通過する高温ガスから物理的に分離しているが、燃焼室および熱交換管50を通過する高温ガスと熱交換関係にあって移動させることができる。水が高温ガスと真に逆流に上方に流れると、熱は水に伝達されることにより、水流の方向に温度勾配がもたらされる。逆にガスが下方に流れると、ガスは熱交換管50を移動する際に冷却される。

水とガスの動きが真に逆流であることにより、非常に有効な作動が提供される。ガスがガスの露点より低く冷却されると、ガスは凝縮して、凝縮のエネルギー放出によって追加熱を水流に提供する。従って凝縮作動なしには可能でない、90パーセントを超える有効レベルが達成される。さらに、凝縮作動が有利であるのは、熱交換管50を通る凝縮液滴または薄膜の動きが、管内に堆積し得るあらゆる炭素粒子を一掃する助けとなるからであり、それによって最適な熱伝達が維持される。

また広範囲に亘る温水システムの変調も、その作動の効率に有利である。温水システムは広範囲に亘って変調するので、凝縮は、熱交換管50の長さに沿って変化する位置で開始される。従って、発生するあらゆる腐食は、一領域内に堆積するのではなく熱交換管の至る所に分散される。

本発明の一実施形態では、熱交換管50は、長さ44インチの直管であり、直径5/8インチのステンレス鋼管から形成される。各熱交換器16a、16bは322のこのような管を含む。熱交換管50は、管の外表面上に螺旋溝などを含んでもよい。溝は管50の上を流れる水の速度および乱流を増加させ、これは高温ガスから水への熱伝達を向上させる。また螺旋溝は、管の熱膨張および収縮によって生じた応力を低減させる。管は各端部で拘束される(例えば、上部チューブシート46および下部チューブシート48で蝋付けまたは溶接される)が、螺旋形状により、蝋付け接合部に過度の力を加えることなく充分な膨張および収縮が可能になる。溝の螺旋角度、深さ、およびピッチは、まっすぐな壁管に比べてはるかに優れた熱交換特性を提供する。例えば、本明細書に開示された熱交換管50は、従来の管の4.5倍の熱伝達能力を提供する。

熱交換器16の上部から出る加熱された水流は、外部格納容器30と燃焼室ハウジング32との間の領域によって画定されたウォータージャケット52に入る。本発明の一実施形態では、熱交換器の作動を最適にするために、バッフル54(図9)がウォータージャケット52内に含まれる。バッフル54は、上部チューブシート46の真下の伸縮継手42において溶接され、バッフル54は、熱交換器内の水流分散を最適にする分流器として働く。示された実施形態では、バッフル54は、中心開口のある平坦な円板である。別の実施形態(図示せず)では、バッフルは、その縁部に開口を備える、中心に下向きの刻み目のある円板であってもよい。バーナー組立体14からウォータージャケット52内にさらに熱を獲得した後、水は水流出ポート22を介して温水装置10から出る。

空気燃料送達システム12は、浮遊微粒子を呼気流から取り除くために空気濾過器56を含む。空気濾過器56は、送風機28に連結する呼気管路58に結合する。呼気流は、空気燃料弁組立体60内の燃料と混合される。ガストレイン62は、空気燃料弁組立体60に連結してガス燃料を弁に提供する。燃料は、複数の適切なガス、例えば圧縮天然ガス(CNG)を含むことができる。CNGの化学成分は変えることができ、適切な多くの成分が本明細書に企図される。一実施形態では、CNGは、メタン、エタン、プロパン、ブ タン、ペンタン、窒素(N₂)、および二酸化炭素(CO₂)を含む。

図1〜3を参照すると、一実施形態では、空気燃料弁組立体60は、静止ガス流プレート64および回転可能なシャッター66を有する回転弁である。呼気管路58に装着された弁ハウジング68は、制御装置26によって駆動される回転可能なシャフト70(見えない)を含む。シャッター66の中心軸はシャフト70に連結され、従って、シャッター66は、シャフト70と同じ角運動を通して回転する。一例では、シャッターは、ポリオキシメチレン(すなわち、DuPontから市販のDelrin AF−100)などの工業用プラスチックで形成される。

ガス流プレート64は、取付け穴72により呼気管路58に固定して取り付けられる。ガス流プレート64は、燃料流を測定するための領域開口74を含む。シャッター66は、その回転が領域開口74の閉塞をもたらすように位置付けられ、それによって流れを測定する。一例では、弁シャフトの回転は、温度制御装置26からの制御信号に直線的に応答する領域開口74内に変化を提供する。好ましくは、バーナー組立体14への空気およびガスの流れは、5パーセントの過剰酸素を有するバーナー内の空気/燃料混合物を実質的に一定の比率で生成する。この比率は、燃焼に最良の混合物を生成することが見出された。一実施形態では、ガス流プレート64は、アルミニウムおよび耐摩耗性を向上するために硬質処理された外表面で形成される。

大きいターンダウン比を達成するために、いくつかの特徴が空気燃料弁組立体60の設計に組み込まれてきた。一例では、シャッター66の一面は、ガス流プレート64内の対応する円筒形凹部78と位置合わせするための円筒形突起76を含む。相対寸法を非常に正確に機械加工することができ、それによって2つの部品間の優れた同心度が維持される。別の例では、ガス流プレート64は、中心軸の1側面から半径方向に延びる位置決めスロット80を含む。位置決めスロット80は、シャッター66内の同様のスロット82に対応する。一例では、スロット80、82を中心線からずらすことができる。位置決めピン(図示せず)は、ガス流プレート64内の位置決めスロット80およびシャッター66内の対応するスロット82の両方に係合することができる。中心軸から半径方向に延びる1対の対向する位置決めスロットを含む先行技術の設計と違い、単一の半径方向のスロットが、ガス流プレート64とシャッター66との間の相対運動の可能性を著しく低減することを、発明者らは究明した。このようにして、シャッター66をより高い精度で制御することができる。

別の例では、ガス流プレート64は、ターンダウンの調節制御のための補助ポート84を含んでもよい。上に記載された特徴は非常に高いターンダウン比、すなわち最高20対1まで提供するが、温水装置10内に装置間のばらつきがあってもよい。ターンダウンの調節制御により、シャッター66の位置にかかわらず、ガス流プレート64内の補助ポート84を通る少量の燃料を測定することができるので、すべての温水ユニットの性能特性は実質的に同様になる。

次に図1および4を参照すると、空気燃料弁組立体60は、送風機28の中に引き込まれた空気量を測定するために、バタフライ弁86を呼気管路58内にさらに含む。バタフライ弁86を弁ハウジング68内のシャフト70に連結できることにより、バーナー組立体14への、分離しているが比較的比例した流れが可能になる。バタフライ弁86は、回転可能な弁フラッパーと呼気管路58の内壁との間の漏出を防止するために、ゴム封止リング88をその外周の周囲に含む。

次に図1および5を参照すると、温水装置10の小型の構成に起因して、呼気管路58は、空気燃料弁組立体60と送風機28との間にシャープベンド90を含む。ベンド90 を通る形状は、流れを管路内に偏在させる傾向があり、これにより燃料と空気の混合が不十分になり、送風機28の流入口を横切る圧力分布が不均等になり、これは性能に悪影響を及ぼす。従って呼気管路58は、より均一な流れ分布を提供するために湾曲した流れ案内羽根92をベンド90内に含む。しかし流れ案内羽根92の追加で、発明者らは、燃料と空気の混合が不十分であることを示す、燃焼排出マニホールド18内の一酸化炭素(CO)のレベルにおける大きな増加を観察した。COのレベルの上昇は、開口部を通って膨張する際に壁に再付着する流れの熱力学現象に起因したと考えられるので、発明者らは乱流を作り出すために1組の2つの羽根92の間に歯止め板94を追加した。一酸化炭素のレベルはその後低減した。一実施形態では、歯止め板94は、流れの外径において2つの羽根92の間に位置付けられ、流れの半径方向の輪郭の中に半径方向の輪郭の3パーセント〜30パーセントを突出してもよい。別の実施形態では、歯止め板94を2組以上の羽根92の間に位置付けてもよい。

次に図1および6を参照すると、バーナー34がより詳細に示されている。上述のように、バーナー34は、燃焼室に入るガスの燃焼を促進するために燃焼室ハウジング32の内側に提供される。バーナー34は、様々な適切な構成を含むことができる。一実施形態では、バーナー34は、図1に示されたように円筒形の短炎の低窒素酸化物(NO_X)のメッシュバーナーを備える。円筒形メッシュバーナーを有する実施形態では、バーナー34は管状の構造を有し、単一シートで形成される。作動中、炎はバーナー34の外部上に位置付けられる。バーナー34は、図6に示されたように(メッシュなしで示されている)、その側壁に沿って複数の穴96を画定する内スリーブ35を有することができる。この実施形態では、燃焼ガス混合物は、複数の穴96を通って、またはバーナーの端部(すなわち図1の左側)を通ってバーナー34から出ることができる。一旦ガスが複数の穴またはバーナーの端部のいずれかを通って出ると、ガスはバーナーの炎と相互作用し、燃焼して燃焼生成物を生成する。低窒素酸化物(NO_X)を使用するガスは、バーナーの外側の近傍で完全燃焼する。一例では、バーナーは、600万BTU/hrのボイラーに対して華氏約2000度〜2600度(摂氏1093度〜1427度)の温度を維持できる。制御装置26は、バーナーの温度および炎のサイズを制御できる。バーナーは、これに限定されないが、ステンレス鋼、セラミック、および金属間化合物材料を含む、複数の適切な材料で形成することができる。

温水装置10への別の改善は、バーナー34内の穴96のパターンが音響共振、ひいては作動中の温水装置10のデシベルレベルに大きく影響を与えることができるという認識に由来する。バーナー部内で音響共振を分散させる先行技術の試みには、流入口内に穴を開けること、バーナー内に中心管を追加すること、またはバーナーの中心に仕切りを追加することが含まれる。これらの試みは一部の適用に有益であり得るが、それらは複雑さが増し、費用が増加する。

本発明の一実施形態では、穴96のパターンは、等しく離間した穴の円筒形の行を備える。穴は、燃焼性能を向上させるために傾斜して開けることができる。各行における等しく離間した穴96のパターンを、前の行および次の行から角度オフセットする(すなわち「クロックする」)ことができる。例えば、図6を参照すると、2つの異なるパターンの円筒形の行があり、一方の行における穴96aは他方の行における穴96bの間に位置付けられている。穴96のパターンは、「デッド行(dead row)」98すなわち穴が存在しない遮断された穴のパターンを含んでもよい。デッド行98は、音響共振の駆動力を中断するように、バーナーに沿って軸方向長さ「L」に位置付けられる。距離Lは、バーナーの動的性能に応じるが、経験的または実験的に決定することができる。一例では、デッド行98は、ほぼ中間すなわちバーナー34の長さの半分のところに配置される。600万BTU/hrの給湯器に対応する示された例では、デッド行98はバーナー34の長さをほぼ11インチいくごとに配置されている。

発明者の試験は、本発明の温水装置10において遮断された穴のパターンすなわちデッド行98を組み込んだことにより、音響学的特性に著しい低減をもたらしたことを報告している。騒音低減におけるこのような改善は、ボイラーにとって非常に望ましく強力なセールスポイントである。

本発明の出願人に譲渡され、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる、米国特許出願第13/409,935号に開示されたような、酸素センサ100を使用して、燃焼生成物内の酸素量を検出できる。一実施形態では、図1および7に示されたように、酸素センサ100は外部格納容器30に装着し、燃焼室ハウジング32を通って燃焼室内部の耐火ライナ104内の空洞102に突出する。実験的試験データは、酸素センサ100が空洞102内に配置されたとき、実際の燃焼生成物を代表する酸素レベルを検出しなかったことを示した。この誤ったデータは、酸素センサ100の読取り値が制御装置26に入力値として働いたので、温水装置10の効率的な作動に特に悪影響を及ぼした。誤った読取り値の理由は、酸素センサ100が絶え間なく流れる燃焼ガスを受領しなかった「デッドスポット」に配置されたためと考えられる。この問題を改善できる1つの策は、酸素センサ100を、燃焼室の奥まで位置付け、耐火ライナ104を通過することだった。しかし、酸素センサ100は、高温への直接的な曝露に耐えられなかった。

一実施形態では、温水装置10は、燃焼ガスを耐火ライナ104の空洞102の中に引き入れる流管106を含む。流管106は、酸素センサ100の先端に極めて接近して位置付けられた第1の端部108、および燃焼室より低い圧力の場所に位置付けられた反対側の第2の端部110を含む。一例では、流管106の第2の端部110は、燃焼排出マニホールド18内に配置され、燃焼排出マニホールド18は、空洞102が配置された燃焼室より約6インチ低い水コラム(IWC)の圧力である。小さい比較的絶え間ない流れの燃焼ガスは、より高圧のプレナムのガスがより低圧のプレナムを求める際に流管106を通って流れる。管106に入る流れは、図7に矢印によって示されている。図7を参照して理解できるように、流管106の第1の端部108に入る燃焼ガスの流れも、酸素センサ100の先端の周囲に燃焼ガスの定流をもたらし、それによってセンサの読取り値の精度が大きく向上する。さらに、酸素センサ100は耐火ライナ104の空洞102内に配置されるので、センサはより高い精度および耐久性に寄与する、より低温に留まる。

外部格納容器30および燃焼室ハウジング32によって見え難いが、バーナー組立体14は、バーナーの流入口側部上の耐火ライナ104を包囲する円筒形バーナースリーブをさらに含む。バーナースリーブはステンレス鋼で形成されてもよく、バーナー組立体14に設置する間およびバーナー組立体14から取外している間、摩耗性の耐火材料を保護する。

本発明の温水装置10は、水を複数の熱交換器に複雑な弁、制御装置、または特殊な開口プレートを使用することなく、実質的に等しい流れおよび圧力で供給するために、独自の水配管配置を含む。該配管配置により、直列に作動する先行技術の温水システムと対照的に、複数の熱交換器を並列で作動することが可能になる。次に図1および8に戻ると、水配管配置は、筐体24の高さのほぼ半分のところに配置された水流入ポート20を含む。示された実施形態では、水流入ポート20は6インチ径の管を備える。水流入ポート20に連結された第1の管部112は、筐体24内で熱交換器のほぼ中心線まで水平に延在し、次いで筐体24の基部まで90度下方に曲がる。この点について、第1の管部112は第1の90度の肘部114に連結し、第1の90度の肘部114は次いで垂直に配向された第2の管部116に連結する。

2つのより小さい径の配管部は、第2の管部116の基部から対称的に延在し、長軸ラ ンナーを各熱交換器の流入口に形成する。示された実施形態では、熱交換器16aに連結するための第1の供給脚118は、第2の管部116から離れて筐体24の内壁に横方向に延在し、筐体24の床部まで90度下方に曲がり、次いで長軸方向に90度曲がって延在するか、または部分的に熱交換器の下を走り、熱交換器は若干拳上される。第1の供給脚118に連結された第1のT字管120は、熱交換器16aと16bとの間に垂直に配置され、第1の流入口肘部122に連結する。第1の流入口肘部122は水平方向に90度曲がり、次いで熱交換器16aの流入ポート124aに連結する。第1の流入口肘部122および流入ポート124aは、図8および9に示されたように長軸から約40度配向される。示された実施形態では、より小さい径の配管部は直径4インチである。

熱交換器16bに連結するための第2の供給脚126は、第1の供給脚118に対称である。すなわち、第2の供給脚126は、第2の管部116から(第1の供給脚118の反対方向に)離れて筐体24の反対側の内壁に横方向に延在し、筐体24の床部まで90度下方に曲がり、次いで長軸方向に90度曲がって延在するか、または部分的に熱交換器の下を走る。第2の供給脚126に連結された(第1のT字管120に対して反対側の)第2のT字管128は、熱交換器16aと16bとの間に垂直に配置され、第2の流入口肘部130に連結する。第2の流入口肘部130は水平方向に90度曲がり、次いで熱交換器16bの流入ポート124bに連結する。第2の流入口肘部130および流入ポート124bは、図8および9に示されたように長軸から約40度配向されるが、流入ポート124aに対称であることに留意されたい。

開示された水配管配置の1つの恩恵は、水配管配置が等しい流れおよび圧力を各熱交換器に並列で全く抵抗することなく提供することである。重要なことには、等しい流れの条件は、可変の開口部または制限を必要とすることなく温水装置10の作動全体に亘って存在する。第1および第2の供給脚118、126内の等しい圧力低下は、等しい長さおよび等しい湾曲の脚を設計することによって達成される。さらに、第1および第2の供給脚118、126は筐体24の基部の中ならびに一部が熱交換器16a、16bの下に組み込まれるので、より小型の形状要素を獲得できる。

複数の熱交換器を並列に作動することにより、個々の熱交換器のそれぞれに対して凝縮作動を利用するさらなる恩恵を提供し、それによって非常に高い効率レベル(すなわち90パーセントを超える)に達する。一方、先行技術の複数の熱交換器の直行での作動は、めったに凝縮作動を同時に達成しない。

図9に示されたように、下部チューブシート48(および対応する上部チューブシート46)は、熱交換管に対して穴のない四分円132を含む。この理由は、第1および第2の供給脚118、126が熱交換器16a、16bの下に延在することが示されている、図1を参照して理解できる。温水装置10全体の重量(開示された実施形態では約4,900ポンド)は、熱交換器16a、16bの外周を通過し、支持パッド134を通過し、第1および第2の供給脚118、126の中に掛かる。熱交換管は、負荷が取り込まれた四分円132内の下部チューブシート48に蝋付けされる、または溶接されるとすれば、熱交換管は明らかに歪みまたは障害を受けるはずである。従って、チューブシートは、熱交換管のない四分円または領域を含むので、水供給脚をその下に位置付けることができ、それによってさらに温水装置のフットプリントまたは形状要素が低減し、等しい水流を各熱交換器に送達することが可能になる。

本明細書に記載された構成要素の物理的な配置は、給湯システムに対して小型の形状要素を提供する。本発明の一実施形態では、温水循環式ボイラーシステムは600万BTU/hrの熱交換能力を生成するが、筐体24は、幅36インチ未満、高さ82インチ未満、奥行き約87インチの形状要素を占める。一例では、形状要素は、幅34インチ、高さ 79インチ、奥行き87インチである。従って、開示された温水装置10は、建物の機械室への標準サイズの出入口を通過する。

一方、計算によれば、単一の熱交換器を備える600万BTU/hrの給湯システムは、直径約38インチであることが必要になるはずであり、これは機械室の標準の出入り口を通り抜けないはずである。従って、より大きな直径の熱交換器は、はるかに大きいチューブシートを必要とするはずであり、これは同様に熱を分散しないはずである。単一の熱交換器がより小さい幅を維持するために長円形として形成されるとすると、計算によれば、平坦面は良好な圧力容器ではなく、厚さ1インチを超す必要があるはずであり、これは設置にかなりの費用および重量が追加される。

本発明について多くの特定の実施形態を参照に説明したが、本発明の真の精神および範囲は、本明細書によって支援することができる特許請求の範囲のみに関連して決定されるべきであることが理解されよう。さらに、本明細書において多くの場合にシステムおよび装置および方法は一定数の要素を有するとして説明されているが、こうしたシステム、装置および方法は、記載された一定数より少ない要素で実行できることが理解されよう。また、多数の特定の実施形態について説明したが、それぞれの特定の実施形態を参照して説明した特徴および態様を、特定の説明された実施形態の残りのそれぞれと共に使用できることが理解されよう。