JP2016133246A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

【課題】強風が吹く場合であっても安定した燃焼や着火が行われる燃焼装置を提供する。【解決手段】筐体２内に被加熱流体を加熱するための熱源機３を収容し、熱源機３からの燃焼排気を排出する排気口５を筐体２を構成する前面板２ａの上部に形成された穴部４に臨ませて、排気口５から外部に燃焼排気を排出させる燃焼装置１において、排気口５の前面側に位置するように前面板２ａに取り付けられ排気口５の左右幅方向を覆う左側壁２２および右側壁２３と排気口５の前方を覆う前壁２４とを有する風除具２１を設け、筐体２と風除具２１とで形成される上側の開口部の開口面積を筐体２と風除具２１とで形成される下側の開口部の開口面積よりも大きくするようにし、風除具２１の前壁２４の上端面の高さ位置を、筐体２の上面の高さ位置ないしはその近傍の高さ位置とするようにした。【選択図】 図４

Description

この発明は、燃焼装置において、特に、排気口の前面側に取り付ける風除具に関するものである。

従来、この種の燃焼装置は、バーナや熱交換器等からなる被加熱流体を加熱するための熱源機を内部に収容し、熱源機からの燃焼排気を排出する排気口を、燃焼装置の筐体を構成する前面板の上部に形成された穴部に臨ませて、本体外に燃焼排気を排気させるものであった。（例えば、特許文献１参照。）

特開２０１４−４０９５０号公報

ところで、強風などによって排気口にかかる風圧が給気側にかかる風圧よりも高くなると、耐風速性能の低い燃焼装置では、排気が阻害され、それに起因した不完全燃焼や失火、さらには再着火不能の状態に陥ってしまうという問題点を有しているものであった。

この発明は、上記課題を解決するために、特に請求項１ではその構成を、筐体内に被加熱流体を加熱するための熱源機を収容し、該熱源機からの燃焼排気を排出する排気口を前記筐体を構成する前面板の上部に形成された穴部に臨ませて、前記排気口から外部に燃焼排気を排出させる燃焼装置において、前記排気口の前面側に位置するように前記前面板に取り付けられ前記排気口の左右幅方向を覆う左側壁および右側壁と前記排気口の前方を覆う前壁とを有する風除具を設け、前記筐体と前記風除具とで形成される上側の開口部の開口面積を前記筐体と前記風除具とで形成される下側の開口部の開口面積よりも大きくするようにし、前記風除具の前記前壁の上端面の高さ位置を、前記筐体の上面の高さ位置ないしはその近傍の高さ位置とするものとした。

また、請求項２では、前記前壁のうち前記前壁の上端面を含む一部を、前記筐体の前面側に近づくように斜め上方向に傾斜させるものとした。

また、請求項３では、前記前壁のうち前記前壁の下端面を含む一部を、前記筐体の前面側から遠ざかるように斜め下方向に傾斜させるものとした。

また、請求項４では、前記排気口の高さ位置で対向する前記前壁は、前記排気口に対して平行な平板部であるものとした。

この発明の請求項１によれば、排気口の前面側に位置するように風除具を設けたことにより、燃焼中に排気口の正面側から排気口へ向かって風が吹いてくる場合であっても、その風を防いで排気口からの燃焼排気の排出がスムーズに行われ、さらに、風除具を前面板に取り付けた場合には、排気口の上部および下部が開口された状態となるので、雨や雪が降ったとしても、排気口の前面に雨や雪が溜まることがなく、排気不良や雨水等の水に起因する不具合の発生を防ぐことができるものであり、また、筐体と風除具とで形成される上側の開口部の開口面積を筐体と風除具とで形成される下側の開口部の開口面積よりも大きくするようにし、風除具の前壁の上端面の高さ位置を、筐体の上面の高さ位置ないしはその近傍の高さ位置としたとしたことにより、燃焼中に排気口の正面側から排気口へ向かって風が吹いてくる場合であっても、前壁のおもて面に衝突する風は、前壁の上端面から排気口側に回り込むことなく、筐体の上面上に向かってスムーズに流され、それに加えて排気口から排出される燃焼排気は流路抵抗の少ない開口面積の大きい上側の開口部に向かいやすくなり、筐体の上面上に向かう風の流れにより排気口から排出された燃焼排気が引っ張られて燃焼排気の排出がスムーズに行われ、燃焼や着火が安定し、不完全燃焼や失火や再着火不能等といったの不具合を防止することができるものである。

また、請求項２によれば、前壁のうち前壁の上端面を含む一部を、筐体の前面側に近づくように斜め上方向に傾斜させるようにしたことで、燃焼中に排気口の正面側から排気口へ向かって風が吹いてくる場合に、前壁のおもて面に衝突し前壁の上端面の上方を越えて筐体の上面上に向かう風の流れを発生しやすくさせることができるものである。

また、請求項３によれば、前壁のうち前壁の下端面を含む一部を、筐体の前面側から遠ざかるように斜め下方向に傾斜させるようにしたことで、燃焼中に排気口の正面側から排気口へ向かって風が吹いてくる場合に、前壁のおもて面に衝突し下方側に向かう風は、筐体から遠ざかる方向に向かわされるので、前壁の下端面から排気口側への風の回り込みを抑制することができ、排気口からの燃焼排気の排出が阻害されることなくスムーズに行われ、燃焼や着火が安定し、不完全燃焼や失火や再着火不能等といったの不具合を防止することができるものである。

また、請求項４によれば、排気口の高さ位置で対向する前壁は、排気口に対して平行な平板部としたことで、燃焼装置の上方から降ってくる雨は平板部で跳ね返ることが少なくなるので、排気口への雨水の浸入を抑制することができ、雨水等の水に起因する不具合の発生を防ぐことができるものである。

この発明の一実施形態の燃焼装置を示す斜視図。 同一実施形態の燃焼装置を用いた温水暖房システムを示す概略構成図。 同一実施形態の燃焼装置の風除具を示す図。 同一実施形態の燃焼装置の要部拡大図。

次に、この発明の一実施形態の燃焼装置を図面に基づき説明する。
１は本実施形態の燃焼装置、２は燃焼装置１の筐体、３は筐体２内に収容され被加熱流体を加熱する熱源機である。

前記筐体２は、前面板２ａ、上面板２ｂ、側面板２ｃ、底面板２ｄで構成され、前記前面板２ａの上部には穴部４が形成されており、熱源機３の排気口５を穴部４に臨ませて、熱源機３で発生した燃焼排気を排気口５を通じて外部に排出するものである。なお、燃焼装置１内に空気を取り入れる給気口（図示せず）は、筐体２、例えば側面板２ｃの適宜の箇所に設けられるものである。

前記熱源機３は、送風ファン６からの燃焼用空気の供給を受けて燃料を燃焼させるバーナ７と、バーナ７の燃焼により発生した燃焼排気から顕熱を回収し一次受熱管８を流通する水や不凍液等の被加熱流体を加熱する熱交換器としてのフィンチューブ式の一次熱交換器９と、一次熱交換器９を通過した後の燃焼ガスから潜熱を回収し二次受熱管１０を流通する被加熱流体を加熱する熱交換器としての二次熱交換器１１と、二次受熱管１０を通過した後の燃焼排気が流通する排気室１２を有しており、排気室１２の燃焼排気の流れ方向最下流側には、排気部１３が設けられ、排気部１３の先端の開口が熱源機３の排気口５に相当するものである。

１４は燃焼排気中の水蒸気が二次熱交換器１１の二次受熱管１０を流通する被加熱流体と熱交換して露点以下の温度となることにより生成される強酸性のドレンを回収するドレン受けで、ドレン受け１４は二次受熱管１０の下方に配置され、そこで回収されたドレンは、ドレン配管１５を通じて中和器１６に送られ、中和器１６で中和されて外部に排出されるものである。

１７は被空調空間を加熱する床暖房パネルやパネルコンベクタ等の放熱端末、１８は一次熱交換器９および二次熱交換器１１で加熱された被加熱流体を放熱端末１７に循環させる循環ポンプ、１９は放熱端末１７と二次受熱管１０の入水側とを接続し、放熱端末１７から戻ってくる被加熱流体を二次受熱管１０に導く暖房戻り管、２０は放熱端末１７と一次受熱管８の出水側とを接続し、放熱端末１７に一次熱交換器９および二次熱交換器１１で加熱された被加熱流体を導く暖房往き管である。

２１は排気口５の前面側に位置するように前面板２ａに取り付けられ、排気口５に向かって吹いてくる風を防ぐための風除具であり、風除具２１は、排気口５の左右幅方向の左側を覆い前面板２ａへの取付面を有する左側壁２２と、排気口５の左右幅方向の右側を覆い前面板２ａへの取付面を有する右側壁２３と、排気口５の前方を覆う前壁２４とを有し、左側壁２２と前壁２４はコーナＲ部を介して一体に繋がっており、右側壁２３と前壁２４もコーナＲ部を介して一体に繋がっており、一体成形されているものであり、風除具２１を前面板２ａに取り付けたときには、前面板２ａと風除具２１との間に空間が形成され、排気口５の上側および下側が開口された状態となるものである。

また、図４に示すように、前記風除具２１の前壁２４は、排気口５と所定の間隔をあけて対向し排気口５と平行となる平板部２５と、平板部２５から斜め上方向に向かって且つ前面板２ａから遠ざかる方向に傾斜して延設される上方傾斜部２６と、上方傾斜部２６から斜め上方向に向かって且つ前面板２ａ（筐体２の前面側）に近づく方向に傾斜して延設される屈曲部２７と、平板部２５から斜め下方向に向かって且つ前面板２ａから遠ざかる方向に傾斜して延設される下方傾斜部２８とで構成されており、屈曲部２７は前壁２４の上端面を有し、屈曲部２７の上端面の高さ位置は、排気口５の上端面よりも上方で且つ筐体２の上面の高さ位置の近傍の高さ位置にあり、下方傾斜部２８は前壁２４の下端面を有し、下方傾斜部２８の下端面は、排気口５の下端面よりも下方に位置しているものである。

さらに、図４に示すように、上方傾斜部２６により前面板２ａから遠ざかる方向に傾斜していることで、前壁２４の屈曲部２７の上端面から筐体２の前面側までの距離ｄ１は、下方傾斜部２８の下端面から筐体２の前面側までの距離ｄ２よりも長く、屈曲部２７の上端面の長さと下方傾斜部２８の下端面の長さは等しいので、屈曲部２７の上端面の高さ位置において屈曲部２７の上端面と筐体２の前面側との間に形成される排気口５の上側の開口部の開口面積は、下方傾斜部２８の下端面の高さ位置において下方傾斜部２８の下端面と筐体２の前面側との間に形成される排気口５の下側の開口部の開口面積よりも大きくなっているものである。

次に、この一実施形態の燃焼装置１の動作について説明する。
リモコン（図示）により燃焼装置１の運転開始が指示されると、送風ファン６からの燃焼用空気の供給を受けてバーナ７の燃焼が開始され、バーナ７の燃焼により発生した燃焼排気は、一次熱交換器９を流通し、一次熱交換器９を通過した後、二次熱交換器１１を流通し、二次熱交換器１１を通過した後、排気室１２に流入し、排気室１２下流の排気口５から燃焼装置１外へ排出されるものである。また、放熱端末１７へと供給される被加熱流体は、循環ポンプ１８の駆動によって、二次受熱管１０から一次受熱管８へ順に流通して、ここで燃焼排気との熱交換により加熱され、そして、一次受熱管８から暖房往き管２０へ導かれ、放熱端末１７に供給されるものである。

ここで、排気口５から排出された燃焼排気は、排気口５の前面側に位置する風除具２１の前壁２４（前壁２４のうら面）によって進行方向を変更され外部へ排出されるものであるが、排気口５の前面側に風除具２１を設けたことにより、燃焼中に排気口５の正面側から排気口５へ向かって風が吹いてくる場合（以下、燃焼中に排気口５の正面側から排気口５へ向かって風が吹いてくる場合を耐風速時と略す）であっても、その風を防いで排気口５にかかる風圧を低減させ、排気口５からの燃焼排気の排出がスムーズに行われ、燃焼や着火が安定し、不完全燃焼や失火や再着火不能等といったの不具合を防止することができるものである。

また、前壁２４の屈曲部２７の上端面の高さ位置を、筐体２の上面の高さ位置の近傍の高さ位置としたことにより、耐風速時に前壁２４（前壁２４のおもて面）に衝突する風は、屈曲部２７の上端面から排気口５側に回り込むことなく、筐体２の上面上（上面板２ｂの上面上）に向かってスムーズに流され、その風の流れにより排気口５から排出された燃焼排気が引っ張られて燃焼排気の排出がスムーズに行われ、燃焼や着火が安定し、不完全燃焼や失火や再着火不能等といったの不具合を防止することができるものである。

さらに、前壁２４の屈曲部２７の上端面の高さ位置において屈曲部２７の上端面と筐体２の前面側との間に形成される上側の開口部の開口面積は、下方傾斜部２８の下端面の高さ位置において下方傾斜部２８の下端面と筐体２の前面側との間に形成される下側の開口部の開口面積よりも大きくなっていることにより、排気口５から排出される燃焼排気は、流路抵抗の少ない開口面積の大きい上側の開口部方向に向かいやすくなり、耐風速時に、前壁２４（前壁２４のおもて面）に衝突し屈曲部２７の上方を越えて筐体２の上面上に向かう風の流れに引っ張られて燃焼排気の排出がよりスムーズに行われ、燃焼や着火が安定し、不完全燃焼や失火や再着火不能等といったの不具合を防止することができるものである。

その上、前壁２４の上端面を有する屈曲部２７は、前面板２ａ（筐体２の前面側）に近づくように斜め上方向に傾斜させていることで、耐風速時に、前壁２４（前壁２４のおもて面）に衝突し屈曲部２７の上方を越えて筐体２の上面上に向かう風の流れを発生しやすくしているものである。

なお、前壁２４の下端面を有する下方傾斜部２８は、前面板２ａ（筐体２の前面側）から遠ざかるように斜め下方向に傾斜させていることで、耐風速時に、前壁２４（前壁２４のおもて面）に衝突し下方側に向かう風は、筐体２から遠ざかる方向に向かわされるので、下方傾斜部２８の下端面から排気口５側への風の回り込みを抑制することができ、排気口５からの燃焼排気の排出が阻害されることなくスムーズに行われ、燃焼や着火が安定し、不完全燃焼や失火や再着火不能等といったの不具合を防止することができるものである。

また、風除具２１を前面板２ａに取り付けたときには、筐体２の前面側と風除具２１との間に空間が形成され、排気口５の上側および下側が開口された状態となるので、雨や雪が降ったとしても、排気口５の前面に雨や雪が溜まることがなく、排気不良や雨水等の水に起因する不具合の発生を防ぐことができるものである。

また、排気口５の高さ位置で対向する前壁２４の平板部２５は、排気口５に対して平行であるので、燃焼装置１の上方から降ってくる雨が、平板部２５で跳ね返ることが少なく、排気口５への雨水の浸入を抑制することができ、雨水等の水に起因する不具合の発生を防ぐことができるものである。

なお、本発明は先に説明した一実施形態に限定されるものではなく、本実施形態では、前壁２４を構成する屈曲部２７の上端面の高さ位置は、筐体２の上面の高さ位置の近傍の高さ位置、すなわち筐体２の上面の高さ位置よりも若干下方の高さ位置にあるが、屈曲部２７の上端面の高さ位置は、筐体２の上面の高さ位置と同じ高さ位置にあってもよく、また、屈曲部２７の上端面の高さ位置は、筐体２の上面の高さ位置の近傍の高さ位置、すなわち筐体２の上面の高さ位置よりも若干上方の高さ位置にあってもよいものであり、耐風速時に前壁２４（前壁２４のおもて面）に衝突し屈曲部２７の上方を越えていく風の流れが筐体２の前面側で滞ることなく、筐体２の上面上にスムーズに導かれるような構成であればよいものである。

また、本実施形態では、燃焼装置１を、放熱端末１７に循環させる被加熱流体を加熱する温水暖房用ボイラとして用いているが、二次受熱管１０の入水側に暖房戻り管１９の代わりに給水管を接続すると共に、一次受熱管８の出水側に暖房往き管２０の代わりに出湯管を接続して、燃焼装置１を所定箇所に設けた給湯栓に湯水を供給する給湯機として用いてもよいものである。

また、本実施形態では、燃焼装置１を潜熱回収型としたが、二次熱交換器１１や中和器１６等を備えていない顕熱のみを回収する燃焼装置であってもよいものである。

１ 燃焼装置
２ 筐体
２ａ 前面板
３ 熱源機
４ 穴部
５ 排気口
２１ 風除具
２２ 左側壁
２３ 右側壁
２４ 前壁
２５ 平板部
２７ 屈曲部
２８ 下方傾斜部

Claims (4)

1. 筐体内に被加熱流体を加熱するための熱源機を収容し、該熱源機からの燃焼排気を排出する排気口を前記筐体を構成する前面板の上部に形成された穴部に臨ませて、前記排気口から外部に燃焼排気を排出させる燃焼装置において、前記排気口の前面側に位置するように前記前面板に取り付けられ前記排気口の左右幅方向を覆う左側壁および右側壁と前記排気口の前方を覆う前壁とを有する風除具を設け、前記筐体と前記風除具とで形成される上側の開口部の開口面積を前記筐体と前記風除具とで形成される下側の開口部の開口面積よりも大きくするようにし、前記風除具の前記前壁の上端面の高さ位置を、前記筐体の上面の高さ位置ないしはその近傍の高さ位置としたことを特徴とする燃焼装置。
2. 前記前壁のうち前記前壁の上端面を含む一部を、前記筐体の前面側に近づくように斜め上方向に傾斜させたことを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
3. 前記前壁のうち前記前壁の下端面を含む一部を、前記筐体の前面側から遠ざかるように斜め下方向に傾斜させたことを特徴とする請求項２記載の燃焼装置。
4. 前記排気口の高さ位置で対向する前記前壁は、前記排気口に対して平行な平板部であることを特徴とする請求項３記載の燃焼装置。

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