JP2003074987A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成でもって水道水をドレン排水流路
に供給してドレン水を所要の通りに中和することができ
る燃焼装置を提供すること。 【解決手段】 燃焼排気ガスを生成する燃焼バーナ１２
と、燃焼排気ガスの顕熱及び潜熱を回収するための熱交
換器３６と、熱交換器３６の流入側に接続された水道水
送給流路４２と、熱交換器の出湯側に接続された出湯流
路４４と、熱交換器３６に生じたドレン水を集めて排出
するためのドレン排水手段４８と、を具備する燃焼装
置。水道水送給流路４２とドレン排水手段４８のドレン
排水流路５２との間には水道水供給流路５４が設けら
れ、水道水供給流路５４には水道水の流量を制限する絞
り手段５６が配設され、また水道水送給流路４２におけ
る水道水供給流路５４の接続部位より上流側に流量調節
弁４６が配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、潜熱回収可能な熱
交換器を備えた燃焼装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】燃焼装置の一例としての給湯用燃焼装置
は、燃焼バーナによって生成される燃焼排気ガスとの間
で熱交換を行う熱交換器を備え、この熱交換器の流入側
に水道水送給流路が接続され、その排出側に出湯流路が
接続されている。この熱交換器においては、水道水送給
流路を通して水道水が熱交換器に送給され、熱交換器に
て燃焼排気ガスとの間で熱交換されて温められた温水が
出湯流路を通して下流側に送給される。 【０００３】この燃焼装置においては、熱効率を高める
ために、燃焼排気ガスの顕熱及び潜熱を回収するように
したものが提案されている（例えば、実開昭６３−１８
８４５８号公報参照）。この種の燃焼装置では、燃焼排
気ガス中の顕熱を回収する主熱交換器部及びその顕熱及
び潜熱を回収する副熱交換器部を備えた熱交換器が用い
られる。そして、この熱交換器に関連してドレン排水流
路が設けられ、また水道水送給流路からの水道水をドレ
ン排水流路に供給する水道水供給流路が設けられ、この
水道水供給流路に開閉弁が配設されている。 【０００４】この燃焼装置においては、熱交換中に熱交
換器にて発生する結露水は集められてドレン水としてド
レン排水流路を通して排水される。また、熱交換中は開
閉弁が開状態になり、水道水送給流路からの水道水が水
道水供給流路を通してドレン排水流路に供給され、水道
水に含まれているアルカリ成分がドレン水の酸性成分と
反応し、ドレン水が水道水によって希釈、中和される。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た燃焼装置では、水道水供給流路に設けた開閉弁でもっ
てドレン排水流路に供給する水道水の供給量を調節して
おり、それ故に、比較的高価な開閉弁が必要となり、ま
た開閉弁を作動制御するための制御回路の回路構成が複
雑となり、これらによって製造コストが上昇するという
問題がある。 【０００６】本発明の目的は、簡単な構成でもって水道
水をドレン排水流路に供給してドレン水を所要の通りに
中和することができる燃焼装置を提供することである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、燃焼排気ガス
を生成する燃焼バーナと、燃焼排気ガスの顕熱及び潜熱
を回収するための熱交換器と、前記熱交換器の流入側に
接続された水道水送給流路と、前記熱交換器の出湯側に
接続された出湯流路と、燃焼排気ガスとの間の熱交換に
より前記熱交換器に生じたドレン水を集めて排出するた
めのドレン排水手段と、を具備する燃焼装置であって、
前記水道水送給流路と前記ドレン排水手段のドレン排水
流路との間には水道水供給流路が設けられ、前記水道水
供給流路にはそこを流れる水道水の流量を制限する絞り
手段が配設され、また前記水道水送給流路における前記
水道水供給流路の接続部位より上流側に流量調節弁が配
設されていることを特徴とする。 【０００８】本発明に従えば、熱交換器に水道水を送給
する水道水送給流路から分岐して水道水供給流路が設け
られ、この水道水供給流路がドレン排水流路に接続され
るので、水道水供給流路からの水道水の一部がドレン排
水流路に供給され、かく供給される水道水によってドレ
ン水を中和することができる。また、水道水供給流路に
は絞り手段が設けられるとともに、水道水送給流路の所
定部位（水道水供給流路の接続部位より上流側部位）に
流量調節弁が配設されるので、水道水送給流路を通して
送給される水道水の送給量が流量調節弁により調節さ
れ、また水道水供給流路を通して流れる水道水の供給量
がこの絞り手段によって調節される。例えば、水道水送
給流路を通して熱交換器に流れる水道水の送給量が多く
（又は少なく）なると、熱交換器にて発生するドレン水
も多く（又は少なく）なるが、このときには、絞り手段
を通して流れる水道水の流量、即ち水道水供給流路を通
して供給される水道水の供給量が多く（又は少なく）な
り、それ故に、発生するドレン水を中和処理するにほぼ
適した量の水道水を供給することができる。この絞り手
段は例えばオリフィスでよく、この絞り手段によって、
水道水送給流路を流れる水道水の例えば１割程度が水道
水供給流路を介してドレン排水流路に供給される。ま
た、流量調節弁が閉状態となって水道水送給流路を通し
ての水道水の送給が停止すると、水道水供給流路を通し
ての水道水の供給も停止し、中和用水道水を無駄に消費
することもない。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に従う燃焼装置の一実施形態について説明する。図１
は、一実施形態の燃焼装置を簡略的に示す簡略図であ
り、図２は、水道水送給流を流れる水道水の水圧と、熱
交換器及びドレン排水流路に流れる水道水の水量との関
係を示す図である。 【００１０】図１において、図示の給湯用燃焼装置２は
装置ハウジング４を備え、この燃焼ハウジング４内に燃
焼室６が規定されている。この燃焼室６の上方には図１
において横方に延びる排気流路８が形成され、排気流路
８の下流端には排気口１０が設けられている。燃焼室６
の下部には燃焼バーナ１２が配設され、図示の形態で
は、この燃焼バーナ１２が第１〜第３バーナ部１４，１
６，１８から構成されている。また、燃焼室６の下端部
には送風ファン２０が設けられ、この送風ファン２０は
燃焼用空気を燃焼室６に送給する。 【００１１】燃焼バーナ１２には、ガス供給流路２２を
通して燃料用ガス（例えば、都市ガス、ＬＰガス）が供
給される。ガス供給流路２２の下流側部は主供給流路部
２４並びに第１及び第２分岐ガス供給流路部２６，２８
に分岐され、主ガス供給流路部２４が第１バーナ部１４
に接続され、第１分岐供給流路部２６が第２バーナ部１
６に接続され、第２分岐供給流路部２８が第３バーナ部
１８に接続されている。ガス供給流路２２には上流側か
ら元ガス開閉弁３０及び比例弁３１が順次設けられ、第
１分岐供給流路部２６には第１ガス切換弁３２が設けら
れ、第２分岐供給流路部２８には第２ガス切換弁３４が
設けられている。元ガス開閉弁３０はガス供給流路２２
を開閉して燃料用ガスの供給、供給停止を行い、比例弁
３１はガス供給流路２２を流れる燃料用ガスの供給量を
制御し、また第１ガス切換弁３２は第１分岐供給流路部
２６を開閉して第２バーナ部１６への燃料用ガスの供
給、供給停止を行い、第２ガス切換弁３４は第２分岐供
給流路部２８を開閉して第３バーナ部１８への燃料用ガ
スの供給、供給停止を行う。 【００１２】燃焼室６の下流側の排気流路８には、燃焼
排気ガス中の顕熱及び潜熱を回収する熱交換器３６が配
設されている。熱交換器３６は主熱交換器部３８及び副
熱交換器部４０から構成され、燃焼排気ガスの流れ方向
に見て上流側に主熱交換器部３８が配設され、その下流
側に副熱交換器部４０が配設されている。 【００１３】この燃焼装置２は、例えば台所の流し台、
洗面台等に設けられるカラン（図示せず）に温水を給湯
するための装置として用いられ、埋設水道管の如き水道
水供給源（図示せず）からの水道水を送給する水道水送
給流路４２が熱交換器３６の副熱交換器部４０に接続さ
れ、カランに接続される出湯流路４４がその主熱交換器
部３８に接続され、水道水送給流路４２に流量調節弁４
６が配設されている。 【００１４】このように構成されているので、カラン
（図示せず）を開栓すると、水道水送給流路４２の流量
調節弁４６が開放されて水道水の流量を調節するととも
に、元ガス開閉弁３０が開状態になり（燃焼状態に応じ
て、第１及び／又は第２ガス切換弁３２，３４が開状態
になる）、水道水送給流路４２からの水道水は、まず熱
交換器３２の副熱交換器部４０に送給され、この副熱交
換器部４０にて燃焼排気ガスとの間で潜熱及び顕熱の熱
交換が行われ、次に主熱交換器部３８に送給され、この
主熱交換器部３８にて燃焼排気ガスとの間で顕熱の熱交
換が行われ、熱交換により加熱された温水が、出湯流路
４４を通して開栓したカラン（図示せず）に送給され
る。 【００１５】上述した燃焼装置２においては、熱交換器
３６の副熱交換器部４０にて燃焼排気ガス中の潜熱も回
収するので、この副熱交換器部４０に結露が発生するよ
うになり、このことに関連して、副熱交換器部４０にて
結露した水をドレン水として外部に排水するように、ド
レン排水手段４８が設けられている。図示のドレン排水
手段４８は、装置ハウジング４の所定部位（具体的に
は、副熱交換器部４０の下方に位置する部位）に設けら
れたドレン受部５０と、このドレン受部５０から延びる
ドレン排水流路５２を含んでおり、副熱交換器部４０に
て結露した水は滴下してドレン受部５０に集められ、こ
のドレン受部５０からドレン排水流路５２を通して外部
に排水される。 【００１６】ドレン排水流路５２には混合槽５３が設け
られ、水道水送給流路４２と混合槽５３との間に水道水
供給流路５４が設けられ、水道水供給流路５４の一端側
は、水道水送給流路４２における流量調節弁４６の配設
部位より下流側に接続されている。従って、流量調節弁
４６が閉状態のときには、水道水供給流路５４を通して
混合槽５３に水道水が供給されることはないが、流量調
節弁４６が開状態になると、水道水送給流路４２を通し
て熱交換器３６に流れる水道水の一部が混合槽５３に供
給される。尚、この形態では、水道水供給流路４２の他
端側を混合槽５３に接続しているが、ドレン排水流路５
２の混合槽５３よりも上流側の部位又はドレン受部５０
に接続するようにしてもよい。また、混合槽５３につい
ては、ドレン水と水道水とを所要の通り混合することが
できる場合、これを省略してもよい。 【００１７】この水道水供給流路５４には、そこを流れ
る水道水の流量を制限する絞り手段５６が配設されてい
るとともに、この絞り手段５６の下流側に逆止弁５８が
配設されている。絞り手段５６は、例えば、流量を制限
するオリフィスから構成され、水道水送給流路４２を流
れる水道水の１割程度が水道水供給流路５４を通してド
レン排水流路５２に流れるように構成される。また、逆
止弁５８は、水道水送給流路４２からの水道水がドレン
排水流路５２に向けて流れるのを許容するが、ドレン水
がドレン排水流路５２から水道水送給流路４２に向けて
流れるのを阻止する。 【００１８】この燃焼装置２では、更に、水道水送給流
路４２における、流量調節弁４６の配設部位と水道水供
給流路５４の接続部位との間に部位に、そこを流れる水
道水の水量を計測する水量センサ６０が配設され、また
水道水送給流路４２における水道水供給流路５４との接
続部位より下流側に入水側温度センサ６２が配設され、
更に出湯流路４４に出湯側温度センサ６４が配設され
る。入水側温度センサ６２は熱交換器３６に流入する水
道水の温度を検出し、また出湯側温度センサ６４は熱交
換器３６から出湯する温水の温度を検出する。この燃焼
装置２では、水量センサ６０、入水側温度センサ６２及
び出湯側温度センサ６４の検出信号に基づいて燃焼バー
ナ１２の燃焼量が決定され、決定された燃焼状態に応じ
て比例弁３１並びに第１及び第２ガス切換弁３２，３４
が作動制御される。 【００１９】次に、上述した燃焼装置２におけるドレン
排水処理について説明する。給湯のためにカラン（図示
せず）を開栓すると、流量調整弁４６及び元ガス開閉弁
３０が開状態となる。流量調節弁４６が開状態になる
と、水道水送給流路４２を通して水道水が送給される。
また、元ガス開閉弁３０が開状態になると、ガス供給流
路２２を通して燃焼バーナ１２の燃料用ガスが供給さ
れ、燃焼バーナ１２が燃焼する。かくすると、水道水送
給流路４２を通して熱交換器３６に流れる水道水は、副
熱交換器部４０及び主熱交換器部３８において燃焼排気
ガスとの間で熱交換され、温水が出湯流路４４を通して
開栓したカランに供給される。そして、副熱交換器部４
０にて凝縮した結露水（ドレン水）はドレン受部５０に
集められ、このドレン受部５０からドレン排水流路５２
を通して排水される。このとき、水道水送給流路４２を
流れる水道水の一部は水道水供給流路５４を通してドレ
ン排水流路５２に供給され、ドレン排水流路５２を流れ
るドレン水はこの水道水により希釈、中和され、中和処
理されたドレン水が外部に排水される。 【００２０】この形態では、水道水供給流路５４に絞り
手段５６が配設されているので、ドレン排水流路５２に
中和するのに適量の水道水がドレン排水流路５２に供給
される。図２をも参照して更に説明すると、例えば、カ
ランから多量（又は少量）の温水を出湯する場合、水道
水送給流路４２を通して熱交換器３６に多量（又は少
量）の水道水が送給されるとともに、燃焼バーナ１２の
燃焼状態も大きく（又は小さく）なり（燃焼状態が大き
いときには第１及び／又は第２ガス切換弁３２，３４が
開状態となるが、燃焼状態が小さいときには第１及び第
２ガス切換弁３２，３４は閉状態に保持される）、これ
によって、熱交換器３６の副熱交換器部４０における結
露の発生も多く（又は少なく）なり、比較的多量（又は
少量）のドレン水がドレン排水流路５２を通して排水さ
れる。 【００２１】水道水供給流路５４に絞り手段５６を配設
した場合、水量センサ６０を流れる水道水の大部分は熱
交換器１２に流れ、その一部は水道水供給流路５４を通
してドレン排水流路５２に流れ、水道水供給流路５４を
通して流れる水道水の水量Ｖ２は、水量センサ６０を流
れる水量Ｖ０から熱交換器１２に送給される水量Ｖ１を
引いた水量（Ｖ２＝Ｖ０−Ｖ１）となる（図２参照）。
そして、熱交換器１２に流れる水量Ｖ１と水道水供給流
路５４を通して流れる水量Ｖ２との比率は、絞り手段５
６により設定されるほぼ一定の割合、この形態では約
９：１となる。従って、熱交換器３６に多量（又は少
量）の水道水が送給され、比較的多量（又は少量）のド
レン水が排水されるときには、図２から理解される如
く、熱交換器１２への送給量Ｖ１に対応して、水道水供
給流路５４を通して流れる水道水の供給量Ｖ２も多く
（又は少なく）なる。このように、水道水供給流路５４
に絞り手段５６を設けるという簡単な構成でもって、中
和用水道水の供給量をこのように制御することができる
ので、中和用水道水を無駄に使用することなく、ドレン
排水流路５２を流れるドレン水を所要の通り希釈、中和
することができる。 【００２２】以上、本発明に従う燃焼装置の各種実施形
態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく
種々の変形乃至修正が可能である。 【００２３】例えば、上述した実施形態では、排気流路
が横方向に延び、このこの排気流路の上流側部に熱交換
器の主熱交換器部が配設され、その下流側部に副熱交換
器部３６が配設された形態の燃焼装置に適用して説明し
たが、このような形態の燃焼装置に限定されず、例えば
燃焼室から上方（又は下方）に排気流路が延び、この排
気流路の上流側部に主熱交換器部が配設され、この主熱
交換器部の上方（又は下方）である排気流路の下流側部
に副熱交換器部が配設された形態のものにも同様に適用
することができる。 【００２４】 【発明の効果】本発明の請求項１の燃焼装置によれば、
熱交換器に水道水を送給する水道水送給流路から分岐し
て水道水供給流路が設けられ、この水道水供給流路がド
レン排水流路に接続されているので、水道水供給流路か
らの水道水の一部をドレン排水流路に供給してドレン水
を希釈、中和することができる。また、水道水供給流路
に絞り手段が設けられているので、簡単な構成でもっ
て、水道水の供給量を調節することができ、水道水の無
駄な使用を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に従う燃焼装置の一実施形態を示す簡略
図である。 【図２】図１の燃焼装置において、水道水送給流を流れ
る水道水の水圧と、熱交換器及びドレン排水流路に流れ
る水道水の水量との関係を示す図である。 【符号の説明】 ２ 燃焼装置 ６ 燃焼室 ８ 排気流路 １２ 燃焼バーナ ３０ 元ガス開閉弁 ３６ 熱交換器 ３８ 主熱交換器部 ４０ 副熱交換器部 ４６ 流量調節弁 ４８ ドレン排水手段 ５２ ドレン排水流路 ５４ 水道水供給流路 ５６ 絞り手段 ５８ 逆止弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 齊藤 禎 大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪 瓦斯株式会社内 Ｆターム(参考） 3L034 BA26 3L036 AA13 AA14

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 燃焼排気ガスを生成する燃焼バーナと、
   燃焼排気ガスの顕熱及び潜熱を回収するための熱交換器
   と、前記熱交換器の流入側に接続された水道水送給流路
   と、前記熱交換器の出湯側に接続された出湯流路と、燃
   焼排気ガスとの間の熱交換により前記熱交換器に生じた
   ドレン水を集めて排出するためのドレン排水手段と、を
   具備する燃焼装置であって、 前記水道水送給流路と前記ドレン排水手段のドレン排水
   流路との間には水道水供給流路が設けられ、前記水道水
   供給流路にはそこを流れる水道水の流量を制限する絞り
   手段が配設され、また前記水道水送給流路における前記
   水道水供給流路の接続部位より上流側に流量調節弁が配
   設されていることを特徴とする燃焼装置。