JP4021708B2 - 燃焼器具の排気装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高効率給湯器等の燃焼器具に係り、特に、燃焼器具の排気構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、給湯器では、燃焼排気から主として顕熱を吸収する一次熱交換器、燃焼排気から主として潜熱を吸収する二次熱交換器を併設したものが実用化されている。例えば、特開平１１−３３７０５３号「燃焼器具」がある。一次熱交換器のみを設置した給湯器では、その筐体内に空間的な余裕があるが、二次熱交換器を設置するとともに、筐体のコンパクト化を実現する場合には、筐体内の空間的な余裕が少なくなり、排気通路の配置に制限を受けることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、排気通路を狭小化すれば、排気効率が悪化し、また、潜熱を吸収する熱交換器を設置した給湯器では排気空間部で発生するドレンを中和処理等して排出させることが必要である。この関連技術には、例えば、特開平１１−２３０６７号「給湯器」がある。
【０００４】
そこで、本発明は、筐体のコンパクト化を図るとともに、排気効率を低下させることなく、排気の取出方向の設定の容易化とともに、排気筒に発生するドレンの排出の容易化を図った燃焼器具の排気装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明の燃焼器具の排気装置の構成は次の通りである。
【０００７】
請求項１に係る本発明の燃焼器具の排気装置は、燃焼排気（ＥＧ）の顕熱を吸収する第１の熱交換器（１６）と、前記燃焼排気の潜熱を吸収する第２の熱交換器（１８）とを備えた筐体（２）内に取り付け、前記燃焼排気を外気に導く燃焼器具の排気装置であって、前記燃焼排気を前記第１の熱交換器側から前記第２の熱交換器側に導く排気通路（５６等）と、前記第１の熱交換器及び前記第２の熱交換器を通過した前記燃焼排気を集合させる排気空間部（３２）と、この排気空間部に形成され、前記筐体の前方側、後方側又は上方側の何れかに前記燃焼排気を取り出す取出部と、前記排気空間部の底面側を傾斜面にしてドレン（ＤＷ）を捕集し、該ドレンを中和手段（中和器２８）に導く第１の捕集部材（底面板８４）と、前記第２の熱交換器の下側でドレンを捕集し、該ドレンを前記中和手段に導く第２の捕集部材（２６）とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る本発明の燃焼器具の排気装置は、給湯用熱交換器（９２）と暖房用熱交換器（９４）とが併設された燃焼器具に取り付けられて燃焼排気を外気に導く排気装置であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１〜図４は本発明の燃焼器具の排気装置の第１の実施形態を示し、図１はこの実施形態における給湯器、図２は前方排気の場合、図３は上方排気の場合、図４は後方排気の場合を示している。
【００１０】
この給湯器は閉塞された空間部としての筐体２を備えており、この筐体２の内部には燃料を燃焼させて熱に変換する燃焼室４が形成され、この燃焼室４の底部側には燃料ガスＧの燃焼手段であるバーナ６が設置されるとともに、燃焼室４内に燃焼空気を供給する給気ファン８が設置されている。バーナ６には燃料供給管１０を介して燃料ガスＧが供給され、燃料供給管１０には燃料ガスＧのバーナ６への供給、その供給量を調整する手段として元弁１２、比例弁１４等が設けられている。
【００１１】
また、燃焼室４の上部には、バーナ６による燃料ガスＧの燃焼で発生する燃焼排気ＥＧを外気に流すための空間ないし通路が設けられており、その上流側に第１の熱交換器１６、その下流側に第２の熱交換器１８が設置され、熱交換器１６は燃焼排気が持つ熱のうち主として持つ顕熱を吸収し、熱交換器１８は燃焼排気が持つ熱のうち主として潜熱を吸収する。
【００１２】
熱交換器１６、１８には燃焼室４の外壁に周回状に配設された水管２０を通して上水Ｗが供給されるが、この上水Ｗは熱交換器１８側で先に導かれて加熱された後、熱交換器１６に導かれて加熱され、給湯管２２を通じて給湯に供される。
【００１３】
また、燃焼室４の熱交換器１８の下側には熱交換で発生する強酸性の凝集水であるドレンＤＷを捕集する手段として捕集部材２６が設置され、この捕集部材２６で捕集されたドレンＤＷは中和手段である中和器２８に導かれて中和剤で中和された後、排水管３０で筐体２から外部に排出される。
【００１４】
そして、燃焼室４の上部側には燃焼排気ＥＧを流すとともに、その取出部としての排気空間部３２が排気ボックス３４によって形成されている。この排気ボックス３４内の燃焼排気ＥＧは、筐体２の前方、後方又は上方の何れかに導かれて外気に排出される。例えば、前方排気では、筐体２の前部に設置された前方排気部３６に導かれて筐体２の前方に排気することができる。この場合、前方排気部３６に代え、排気ボックス３４に排気筒３８及び排気トップ３９を取り付けて排気通路３１を延長させれば、家屋の外壁４０から外気に排出することができる。また、排気ボックス３４の上部に排気筒４２及び排気トップ４３を取り付けて排気通路３１を延長させ、家屋の外壁４４から外気に排出することができ、また、排気ボックス３４の後部に排気筒４６及び排気トップ４７を取り付けて排気通路３１を延長させ、家屋の外壁４４から外気に排出することができる。
【００１５】
このような排気形態は、図２に示すように、家屋の壁面内空間部４８内に給湯器の筐体２が設置されると、その前面側から排気筒３８により前方排気を行うことができる。この場合、筐体２の下側にはパイプシャフトスペース５０が設けられている。また、図３に示すように、壁面内空間部４８の上部側に空間的余裕がある場合には、筐体２の上部から排気筒４２を引き出して上方排気を行うことができる。また、図４に示すように、壁面内空間部４８の上部側に厚い壁部５２が存在し、その後部に排気通路５４が形成されている場合には、筐体２の後部から排気筒４６を引き出して後方排気を行うことができる。
【００１６】
次に、図５は本発明の燃焼器具の排気装置の第２の実施形態を示している。この実施形態では、燃焼室４の上部に燃焼排気ＥＧを捕集する第１の排気集合部材５５が設置されて燃焼排気ＥＧを集合させ、燃焼室４の側部側の排気通路５６に導くとともに、燃焼室４側に熱交換器１６、排気通路５６側に熱交換器１８が設置されている。上水Ｗは給水管５８を通じて熱交換器１８に導かれて加熱され、この熱交換器１８から管路６０を通して熱交換器１６に導かれて加熱され、給湯管６２に導かれる。管路６０にはバイパス管６４が設けられ、このバイパス管６４を通して熱交換器１８からの温水ＨＷが給湯管６２に導びかれる。給水管５８には温度センサ６６、管路６０には水量センサ６８、給湯管６２には温度センサ７０、流量制御弁７２、温度センサ７４、バイパス管６４には流量を制御するバイパス弁７６が設けられている。
【００１７】
排気通路５６の底面部にはドレンＤＷを捕集する傾斜面から成る捕集部材２６が形成され、この捕集部材２６で捕集されたドレンＤＷは管路７８を通じて中和器２８に導びかれ、中和剤２９で中和された後、排水管３０を通して排水される。
【００１８】
また、熱交換器１８を通過させた燃焼排気ＥＧを導びく排気通路８０が熱交換器１８の側部に形成されているとともに、排気集合部材５５の上部側に第２の排気集合部材８２を設置して排気ボックス３４が形成されている。この排気ボックス３４の排気集合部材８２の底面板８４は排気通路８０側に傾斜する傾斜面を形成している。そして、この実施の形態では、排気集合部材８２の上部に形成された排気接続口８６に排気筒８８が取り付けられている。
【００１９】
このような構成によれば、燃焼排気ＥＧは燃焼室４から排気集合部材５５及び排気通路５６の熱交換器１８を経て、排気通路８０から排気ボックス３４に導かれ、排気筒８８から外気に放出される。熱交換器１８で発生したドレンＤＷは捕集部材２６で捕集されて中和器２８に導びかれるが、排気通路８０、排気ボックス３４側で凝縮したドレンＤＷは傾斜面を成す排気集合部材８２の底面板８４を伝って排気通路８０に導びかれ、捕集部材２６に落下して捕集され、同様に中和されて排水される。
【００２０】
次に、図６は本発明の燃焼器具の排気装置の第３の実施形態を示している。この実施形態では、排気集合部材５５が取り付けられて燃焼室４の上部側から側部側に形成された排気通路５６の内部に熱交換器１８が設置されたものである。この場合、熱交換器１８を通過した燃焼排気ＥＧは、排気通路５６に隣接して形成された排気通路８０を経て、排気ボックス３４に導かれる。この実施の形態でも同様に排気集合部材８２の上部に排気接続口８６が形成され、排気筒８８が連結されている。この場合、熱交換器１８の給水部９０には図示しない給水管を通して上水Ｗが供給され、熱交換器１８の水管を通過して加熱された温水ＨＷは、図示しない管路を通じて熱交換器１６側の水管に導びかれる。
【００２１】
このような構成においても、排気側のドレンＤＷは、排気集合部材８２の底面板８４から排気通路８０を経て例えば、図５に示す捕集部材２６に導びかれ、中和された後、排水される。
【００２２】
次に、図７〜図１０は本発明の燃焼器具の排気装置の第４の実施形態を示し、図７はその正面側から見た構成、図８はその側面側からみた構成、図９はその分解斜視図、図１０は排気及びドレンＤＷの捕集及び排出を示している。
【００２３】
この実施の形態の給湯器では、一般給湯器を構成する給湯用熱交換器９２と、暖房用熱交換器９４とが所定の間隔を設けて左右に設置され、これら給湯用熱交換器９２、暖房用熱交換器９４に共通の排気装置９６が設置されている。給湯用熱交換器９２側の燃焼排気ＥＧ１は、排気集合部材５５で集合されるとともに、排気集合部材５５側の排気口９７Ａ及び排気集合部材９８側の排気口９７Ｂ（図９）から排出され、同時に、排気集合部材５５の上部に形成された排気口１０２を経て共通の排気空間部３２側に導びかれる。また、暖房用熱交換器９４側の燃焼排気ＥＧ２は、排気集合部材５７で集合されるとともに、排気集合部材５７の排気口９９Ａ及び排気集合部材９８側の排気口９９Ｂ（図９）から排出され、同時に、排気集合部材５７の上部に形成された排気口１０４を経て共通の排気空間部３２側に導びかれる。
【００２４】
また、給湯用熱交換器９２と暖房用熱交換器９４とに跨がって枠部材１０６が取り付けられ、この枠部材１０６の上面部に排気集合部材８２が取り付けられて排気空間部３２が形成されている。そして、枠部材１０６の下側には排気集合部材として機能するとともにドレンＤＷを導びく傾斜面を成す底面板１０８が取り付けられている。この底面板１０８は給湯用熱交換器９２側と暖房用熱交換器９４側とに分割されているとともに、排気空間部１００と排気空間部３２とを連通させる排気通路としてのダクト１１０を備えている。このダクト１１０は、燃焼排気ＥＧ１、ＥＧ２を導くとともに、凝縮によって得られるドレンＤＷを導く通路を構成している。そのため、その底面板１１１を傾斜面に形成し、ドレンＤＷを排気集合部材９８の排気空間部１００側に導く。この実施の形態において、熱交換器１８の配置は図６に示した実施の形態と同様である。
【００２５】
また、排気集合部材９８の排気空間部１００の底部にはドレンＤＷを導びくための傾斜面からなる底面板１１４が形成され、この実施の形態では、２つの給湯器を構成する給湯用熱交換器９２、暖房用熱交換器９４の中間部側にドレンＤＷを集合させるためＶ字状の傾斜面となっている。そして、この底面板１１４の最底部側には、ドレンＤＷを排気通路５６側に流し込むため、排気通路５６側に形成されているドレン導入孔１１５と連結されてドレンＤＷを流す透孔１１６が形成されている。また、排気通路５６側には傾斜面を成す捕集部材２６が備えられ、捕集部材２６には管路７８が形成されている。
【００２６】
そして、排気集合部材８２に形成された排気接続口８６には、Ｏリング１１２を介在させて排気筒８８が取り付けられ、排気空間部３２、１００を形成する排気集合部材９８、枠部材１０６、排気集合部材８２の取付けにはネジ１１８が使用されているが、溶接等の各種の固定手段を用いることができ、各部材の接合部には気密性を高めるため、接着材等の封止材の挿入等によって密着させてある。この場合、溶接によって気密性を保持させてもよい。
【００２７】
このような構成によれば、図１０に矢印ａ〜ｅに示すように、給湯用熱交換器９２側の燃焼排気ＥＧ１は、排気集合部材５５で集合されて排気口９７Ａ、９７Ｂから排気空間部１００に導かれ、図示しないが、同様に、暖房用熱交換器９４側の燃焼排気ＥＧ２は、排気集合部材５７で集合されて排気口９９Ａ、９９Ｂから排気空間部１００に導びかて燃焼排気ＥＧ１と合流され、ダクト１１０から排気空間部３２に導びかれる。また、排気口１０２、１０４から排気空間部３２に導かれる。そして、燃焼排気ＥＧ１、ＥＧ２は排気空間部３２から排気接続口８６に取り付けられた排気筒８８に導びかれ、外気に放出される。
【００２８】
そして、排気空間部３２側で凝縮したドレンＤＷは、底面板１０８が傾斜面になっていることからダクト１１０側に流れるとともに、排気口１０２、１０４側に流れ、ダクト１１０からのドレンＤＷは排気空間部１００の底面板１１４に流れて捕集され、透孔１１６、ドレン導入孔１１５から排気通路５６側に流れ込んで、熱交換器１８側のドレンＤＷと合流し、管路７８から中和器２８に流れ込む。
【００２９】
次に、図１１〜図１３は本発明の燃焼器具の排気装置の第５の実施形態を示し、図１１はその正面側から見た構成、図１２はその側面側からみた構成、図１３はその分解斜視図を示している。この実施形態は後方排気を行うようにしたものであり、第４の実施形態との相違点は、排気接続口８６が形成されていない排気集合部材８２を用いるとともに、枠部材１０６の後方部に排気集合部材１２０を取り付けて排気空間部１２２が形成され、この排気空間部１２２に排気接続口１２４が形成されていることである。排気空間部１２２の背面部には矩形のＯリング１２６が取り付けられる。このような構成によっても同様に排気及びドレンＤＷの排出を行うことができる。
【００３０】
次に、図１４は本発明の燃焼器具の排気装置の第６の実施形態を示し、この実施形態は前方排気を行うようにしたものである。この実施の形態では、排気空間部１００を形成する排気集合部材９８に排気接続口１２８が形成され、この排気接続口１２８に排気筒１３０が取り付けられており、この場合、排気通路５６の上部は排気集合部材５５のみで封止されている。このような構成によっても同様に排気及びドレンＤＷの排出を行うことができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、筐体のコンパクト化を図ることができるとともに、排気効率を低下させることなく、排気の取出方向を前方側、後方側又は上方側の何れにも設定でき、その設定の容易化に加え、排気筒に発生するドレンの排出の容易化を図ることができ、ドレンの滞留による不都合を回避するとことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃焼器具の排気装置の第１の実施形態を示す図である。
【図２】燃焼器具の排気装置による前方排気を示す断面図である。
【図３】燃焼器具の排気装置による上方排気を示す断面図である。
【図４】燃焼器具の排気装置による後方排気を示す断面図である。
【図５】本発明の燃焼器具の排気装置の第２の実施形態を示す図である。
【図６】本発明の燃焼器具の排気装置の第３の実施形態を示す図である。
【図７】本発明の燃焼器具の排気装置の第４の実施形態を示す正面図である。
【図８】本発明の燃焼器具の排気装置の第４の実施形態を示す側面図である。
【図９】本発明の燃焼器具の排気装置の第４の実施形態を示す分解斜視図である。
【図１０】本発明の燃焼器具の排気装置の第４の実施形態の動作を示す断面図である。
【図１１】本発明の燃焼器具の排気装置の第５の実施形態を示す正面図である。
【図１２】本発明の燃焼器具の排気装置の第５の実施形態を示す側面図である。
【図１３】本発明の燃焼器具の排気装置の第５の実施形態を示す分解斜視図である。
【図１４】本発明の燃焼器具の排気装置の第６の実施形態を示す側面図である。
【符号の説明】
２ 筐体
１６ 第１の熱交換器
１８ 第２の熱交換器
２６ 捕集部材
２８ 中和器（中和手段）
３１、５６ 排気通路
３２ 排気空間部
８６、１２４ 排気接続口（取出部）
９２ 給湯用熱交換器
９４ 暖房用熱交換器

Claims (2)

1. 燃焼排気の顕熱を吸収する第１の熱交換器と、前記燃焼排気の潜熱を吸収する第２の熱交換器とを備えた筐体内に取り付け、前記燃焼排気を外気に導く燃焼器具の排気装置であって、
   前記燃焼排気を前記第１の熱交換器側から前記第２の熱交換器側に導く排気通路と、
   前記第１の熱交換器及び前記第２の熱交換器を通過した前記燃焼排気を集合させる排気空間部と、
   この排気空間部に形成され、前記筐体の前方側、後方側又は上方側の何れかに前記燃焼排気を取り出す取出部と、
   前記排気空間部の底面側を傾斜面にしてドレンを捕集し、該ドレンを中和手段に導く第１の捕集部材と、
   前記第２の熱交換器の下側でドレンを捕集し、該ドレンを前記中和手段に導く第２の捕集部材と、
   を備えたことを特徴とする燃焼器具の排気装置。
2. 給湯用熱交換器と暖房用熱交換器とが併設された燃焼器具に取り付けられて燃焼排気を外気に導く排気装置であることを特徴とする請求項１記載の燃焼器具の排気装置。

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