JP4265518B2 - 給湯装置 - Google Patents

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Description

本発明は、燃焼器によって発生させた燃焼ガスから熱交換器を用いて熱回収を行なうことにより湯を生成して供給するタイプの給湯装置に関し、さらに詳しくは、燃焼器が燃料を下向きに燃焼させるようにされたいわゆる逆燃式であり、かつ熱交換器をいわゆる潜熱回収型とした給湯装置に関する。
周知のとおり、燃焼器を備えた給湯装置の一般的な基本構造は、燃焼器によって発生させた燃焼ガスを一定の経路で進行させ、その進行過程において、熱交換器の通水用の管体(水管)と燃焼ガスとの熱交換を行なわせるようにしている。前記熱交換を終えた燃焼ガスは、排気口に導かれて排ガスとして排出される。このような給湯装置において、燃焼ガスからの熱回収率を高め、熱交換効率を高めるための手段としては、前記熱交換器をいわゆる潜熱回収型として、燃焼ガスの顕熱に加えて、燃焼ガスの潜熱(より正確には、燃焼ガス中の水蒸気の潜熱)をも回収させる手段がある。
しかしながら、前記したような手段を採用する場合、従来においては、次に述べるような解決すべき課題があった。
すなわち、熱交換器において潜熱回収を行なわせると、それに伴って燃焼ガス中の水蒸気が凝縮して多くのドレイン(凝縮水)が発生し、これが熱交換器から燃焼ガス流路内に滴下する。したがって、燃焼ガス流路内の広範囲が前記ドレインによって汚染される虞れがある。これを防止する手段としては、たとえば特許文献1に記載されているように、熱交換器の下方に受けパンを配置し、この受けパンによってドレインを受けることが考えられる。ところが、このようにドレインを受けるための専用の部材を用いることは、部品点数の増加などを招き、製造コストを上昇させる。
燃焼器の燃料として、灯油や都市ガスなどを用いた場合、前記ドレインは、燃焼ガス中の硫黄酸化物や窒素酸化物などを吸収したPH3程度の強酸性となる。このため、前記ドレインをそのまま一般の排水経路に流したのでは、配管が腐食したり、水質汚染などの環境悪化を招くこととなり、このドレインを廃棄する前に中和器を用いるなどして中和処理を施すことが望まれる。たとえば、特許文献2には、そのような中和器の構成が記載されているが、この中和器の設置に際しては、装置全体の大型化を抑制する観点から、省スペース化を図ることが望まれる。なお、燃焼器として、たとえば灯油などの燃料オイルを噴霧ノズルから噴霧させて燃焼させる型式のものを用いた場合、着火時、消火時、あるいはそれ以外の不完全燃焼時において、噴霧ノズルから噴霧されている燃料オイルが、未燃のままドレインに混入する場合がある。ところが、従来の中和器は、中和剤を収容した中和器を用いてドレインの中和処理を行なうに過ぎず、ドレインに燃料オイルなどが混入していても、この燃料オイルの排除がなされることなくドレインが廃棄されている。これでは、水質汚染を生じ、環境保護の観点から好ましくない。
熱交換器が顕熱回収用の1次熱交換部と潜熱回収用の2次熱交換部とを有する構造とされた場合、この熱交換器は、2次熱交換部を有しない一般的な熱交換器よりも大型化する。このため、従来では、給湯装置全体も大型化するという不具合があった。さらに、前記2次熱交換部やこれを囲む缶体については、1次熱交換部とは異なり、耐食性に優れた材質にすることが好ましい。ところが、このように2次熱交換部の缶体と1次熱交換部の缶体との材質を相違させるようにしてこれらを別個に製作したのでは、部品点数が多くなり、製造コストが高くなるという不具合も生じる。
特開平9−287831号公報 特開2000−314558号公報
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、燃焼ガスからの熱回収率を高くしつつ、その熱回収に伴って発生するドレインの処理を適切に行なうことができ、また装置全体の大型化をも抑制することが可能な給湯装置を提供することを、その課題としている。
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
本発明により提供される給湯装置は、燃料を下向きに燃焼させる燃焼器と、この燃焼器によって発生された燃焼ガスを下向きに進行させた後に底部においてUターンさせて上向きに進行させることにより排気口に導く燃焼ガス流路と、前記燃焼器の下方領域において前記燃焼ガスとの熱交換を行なう通水用の管体を有する熱交換器と、を備えている、給湯装置であって、前記熱交換器としては、前記燃焼ガスの顕熱回収用の1次熱交換部と、この1次熱交換部よりも下方に位置し、かつこの1次熱交換部との熱交換を終えた燃焼ガスから潜熱回収を可能とする2次熱交換部とが設けられており、前記燃焼ガス流路の底部には、前記潜熱回収に伴って発生して前記2次熱交換部から落下するドレインを受け、かつ一定の箇所に集めることが可能に傾斜した底板部が設けられ、かつこの底板部の直下には、この底板部から前記ドレインを受けて中和処理を行なう中和処理手段が設けられており、前記燃焼器の上方から下方に向けて燃焼用空気を供給する送風ブロアと、前記熱交換器の1次熱交換部を加熱してその凍結防止を行なうためのヒータと、をさらに備えており、前記ヒータがオンとされているときに前記送風ブロアが駆動されることにより、前記ヒータを利用して加熱された空気が前記2次熱交換部に供給されるように構成されていることを特徴としている。
このような構成によれば、熱交換器の1次熱交換部によって顕熱を回収し、かつ2次熱交換部によって潜熱を回収することによって、燃焼ガスからの熱回収率を高め、熱交換効率を高めることができる一方、2次熱交換部における潜熱回収に伴って発生したドレイン(凝縮水)は、その下方の燃焼ガス流路の底部の底板部によって受けられて適切に集められる。したがって、燃焼ガス流路の底部以外の部分がドレインによって汚染されることを防止することができるとともに、ドレインを受けるための専用の部材を不要として、部品点数の少数化による製造コストの低減が可能である。また、ドレインについては、中和処理手段を利用して適切に中和させてから廃棄させることができるが、この中和処理手段は、前記燃焼ガス流路の底部の底板部の直下のスペースを利用して設けられているために、この中和処理手段が大きく嵩張らないようにすることもできる。さらに、前記のような構成によれば、1次熱交換部の凍結防止用のヒータによって加熱された空気を利用して、2次熱交換部を暖めることができ、2次熱交換部専用の凍結防止用ヒータを設ける必要がなくなる。また、ヒータにより加熱された空気が2次熱交換部を通過した後に、燃焼ガス流路の底板部に到達すると、この部分が加熱されてその直下に位置する中和処理手段が暖められる効果も期待でき、このことによって中和処理手段内のドレインの凍結防止を図ることも可能となる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記燃焼器は、燃料オイルを噴霧または気化させて燃焼させるオイル燃焼器であり、前記底板部の下方には、前記中和処理手段に前記ドレインが供給される前または後の段階において、前記ドレインに含まれているオイルを捕捉可能なオイル捕捉手段が設けられている。このような構成によれば、燃料オイルを燃焼させる際の着火不良やその他の事由に起因して、ドレインに不燃の燃料オイルが混入しても、この燃料オイルはオイル捕捉手段によって捕捉される。したがって、燃料オイルを含まず、かつ適切に中和処理されたドレインを外部に排出することが可能となり、水質汚染の防止、環境保護を図るのに好適となる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記オイル捕捉手段よりもドレイン流れ方向下流には、前記ドレインにオイルが残存混入しているときにこれを検出するオイルセンサが設けられている。このような構成によれば、なんらかのトラブルが発生し、オイル捕捉手段によってドレインに混入している燃料オイルを適切に捕捉できない異常事態が生じると、これを的確に察知することが可能となり、対応策を迅速に採ることが可能となる。前記トラブルの一例としては、たとえば燃焼器において燃料オイル漏れが生じ、ドレイン処理装置のオイル捕捉手段によってはオイル捕捉が困難なほど、多くの燃料オイルがドレインに混入するといった事態が挙げられる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記底板部を有し、かつ前記燃焼ガス流路の底部を形成する底部ケーシングを具備しており、この底部ケーシング内に、前記2次熱交換部が設けられている。このような構成によれば、底部ケーシング内のスペースが2次熱交換部の設置に有効に利用されており、2次熱交換部が底部ケーシングの外部において嵩張らないようにすることができる。したがって、2次熱交換部が設けられていることによって熱交換器の性能が高められているにも拘わらず、給湯装置全体の大型化を適切に抑制することができる。また、2次熱交換部は、底部ケーシングによって囲まれる構造となるため、2次熱交換部を囲むための専用の部材を別途設ける必要はなくなる。すなわち、底部ケーシングは、燃焼ガスをUターンさせるように流通させる役割を果たすことに加えて、2次熱交換部を囲む熱交換器用の缶体としての役割をも果たすこととなる。したがって、その構造は合理的であり、部品コストを少なくして製造コストの低減化を図ることも可能となる。さらに、本発明においては、2次熱交換部を利用して燃焼ガスの潜熱を回収させる場合、この底部ケーシング内においてのみドレインを発生させることができるために、燃焼ガス流路の他の部分がドレインによって汚染される虞れを無くし、またドレイン回収はより容易となる。
本発明の好ましい実施の形態においては、前記2次熱交換部は、複数のU字管を用いて構成されており、前記各U字管は、入水用および出湯用の一対の開口部を有する基端部が固定端とされ、かつ先端部がこのU字管の長手方向への変位を許容する自由端または可動支持端となるように設けられている。このような構成によれば、U字管が熱膨張や収縮を行なう際に大きな応力が発生しないようにすることができることは勿論のこと、U字管の基端部を適当な部分に支持させるだけでU字管の全体または略全体を燃焼ガス流路内の所定箇所に配置することができ、その取り付けは容易となる。また、U字管の長さを変更するだけで、熱交換の効率を簡単に増減調整することもでき、熱交換器の設計が容易となる。さらに、U字管の入水用および出湯用の一対の開口部は接近しているために、これらに入水および出湯を行なわせるためのヘッダ部を設ける場合、このヘッダ部の構造やこれに接続される配管構造を簡易かつコンパクトにすることもできる。
本発明の好ましい実施の形態では、前記燃焼器の下方に配された缶体と、この缶体の下方に位置し、かつこの缶体の下部に接続された底部ケーシングと、この底部ケーシング上に起立するようにしてこの底部ケーシングに接続された排気用ダクトと、をさらに備えており、前記燃焼ガス流路は、前記缶体、前記底部ケーシング、および前記排気用ダクトの内部に一連に繋がって形成され、かつ前記燃焼器の燃料燃焼領域から前記缶体内を下向きに進行した燃焼ガスが前記底部ケーシングにおいてUターンさせられることにより前記排気用ダクトに上向きに進入するように構成され、前記1次熱交換部は、前記缶体内に設けられており、前記2次熱交換部は、複数のU字管が前記底部ケーシング内に設けられているとともに、これら複数のU字管は、入水用および出湯用の一対の開口部を有する基端部が固定端とされているとともに、先端部がこのU字管の長手方向への変位を許容する自由端または可動支持端とされた構成とされており、前記底部ケーシングには、前記2次熱交換部において発生したドレインを受けて一定箇所に集めることが可能に傾斜した底板部が設けられており、この底板部の直下には、前記底板部から前記ドレインを受けて中和処理を行なう中和処理手段と、この中和処理手段に前記ドレインが供給される前または後の段階において前記ドレインに含まれているオイルを捕捉可能なオイル捕捉手段とが設けられ、前記オイル捕捉手段よりもドレイン流れ方向下流には、前記ドレインにオイルが残存混入しているときにこれを検出するオイルセンサが設けられている
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
図1は、本発明に係る給湯装置の一実施形態を示している。本実施形態の給湯装置A1は、燃焼器1、熱交換器HT、底部ケーシング3、消音器19、ドレイン処理装置B1、凍結防止用のヒータH1、およびこれら全体を覆う外装ケース90を具備している。消音器19は、本発明でいう排気用ダクトの一例に相当する。
燃焼器1は、灯油などのオイルを燃料とし、かつこの燃料を噴霧ノズル10から下向きに噴射させて、点火プラグ12によって着火させて燃焼させる逆燃方式のものであり、熱交換器HTを形成する缶体20上に載設された缶体11内の上部に噴霧ノズル10が設けられた構成を有している。この噴霧ノズル10には、オイルタンク(図示略)から燃料供給部15を介して燃料オイルが供給される。燃料供給部15は、電磁ポンプ、電磁弁15a、およびオイル供給用配管15bなどを有している。缶体11上には、缶体11内に燃焼用空気を下向きに送り込む送風ファン13が設けられており、前記燃焼用空気は、噴霧ノズル10の周囲およびその下方領域にわたって設けられた燃焼筒14内に進入するようになっている。燃焼筒14は、その周壁に複数の通気孔を有しており、この燃焼筒14内において前記燃焼用空気を旋回流として、噴霧されたオイルと燃焼用空気との混合を促進する役割を果たす。
底部ケーシング3は、略直方体状であり、缶体20および消音器19のそれぞれを支持するようにそれらの下方に配され、かつそれらの底部と接続されている。この底部ケーシング3の上部の一端寄り領域および他端寄り領域には、缶体20の底部開口部および消音器19の底部開口部と連通する連通開口部81a,81bが設けられている。この構造により、缶体20、底部ケーシング3、および消音器19のそれぞれの内部は、一連に繋がった燃焼ガス流路8となっており、燃焼器1によって発生された燃焼ガスは、缶体20内を下向きに進行して底部ケーシング3内に流入した後に、Uターンするように上向きに方向転換して消音器19内に流入し、消音器19の上部の排気口19aから排ガスとして外部に排出される。この給湯装置A1においては、燃焼器1を支持する缶体20と消音器19とを互いに接近させて並べるようにして底部ケーシング3上に纏めて載設しているために、これらの相互間ならびに外装ケース90の内部に大きなデッドスペースが形成されないようにして、それらをスペース効率良く合理的に組み付けた構成とすることができる。
熱交換器HTは、1次熱交換部2Aと2次熱交換部2Bとを有している。1次熱交換部2Aは、燃焼ガスの顕熱回収用であり、缶体20内の底部寄り領域に設けられている。この1次熱交換部2Aは、たとえば従来の一般的な熱交換器の水管構造と同様な構造であり、複数のフィン24を有する管体22bが缶体20に対して略水平方向に貫通した構造とされている。凍結防止用のヒータH1は、たとえば電熱式のものであり、1次熱交換部2Aを加熱可能に、たとえば管体22bのうちの缶体20の外部に露出した部分に取り付けられている。後述するように、このヒータH1は、送風ブロア13と組み合わされることにより、2次熱交換部2Bの凍結防止を図るのにも役立つ。
2次熱交換部2Bは、燃焼ガスの潜熱回収用であり、底部ケーシング3内に設けられている。この2次熱交換部2Bは、通水および伝熱用の管体として、複数枚のプレート状のフィン26を備えた複数のU字管23が用いられた構成を有している。各U字管23の一対の開口部23a,23bを有する基端部は、底部ケーシング3の一側壁30aを貫通し、この一側壁30aの外部に設けられたヘッダ部25に接続されて固定されている。これに対し、各U字管23の先端部23cは、不支持状態の自由端とされており、各U字管23はいわゆる片もち支持となっている。この支持構造は、各U字管23の熱膨張時および収縮時に大きな応力が発生しないようにするのに好適である。
複数のU字管23は、それらの一対の直状管体部23dが上下方向に並ぶ姿勢にされているとともに、図2に示すように、これら複数のU字管23の長手方向と交差する方向に適当な間隔で並ぶように設けられている。図3(a)によく表われているように、複数のU字管23は、互いに隣り合うものどうしに適当な高低段差hが生じるように段違い状に並べられている。このように設けると、複数のU字管23の上側の直状管体部23dの配列、および下側の直状管体部23dの配列は、いずれも千鳥配列となる。また、同図(a)および(b)に示すように、各フィン26には、その片面側において水平方向に突出する複数の凸状部27a,27bも設けられている。これらはプレス成形によって一斉に形成することが可能であり、たとえば次のような配列となっている。すなわち、複数の凸状部27aは、フィン26の上縁部近傍において横一例に並んでおり、最高段に位置する直状管体部23dどうし間の上方に位置している。複数の凸状部27bは、各U字管23の一対の直状管体部23dが貫通する2箇所の中間部分に位置しており、U字管23の直状管体部23dと同様な千鳥配列となっている。
このようなU字管23の配列およびフィン26の構造によれば、たとえば図3(a)の矢印n1で示すように、燃焼ガスが最高段の直状管体部23dに向けてその上方から進行すると、この燃焼ガスは矢印n2に示すようにこの直状管体部23dを挟んで2つに分かれ、次段の2つの直状管体部23dに当たるようにガイドされる。また、矢印n3に示すように、最高段の直状管体部23dの直下に廻り込んだ燃焼ガスは、フィン26の凸状部27bに当たることとなる。一方、矢印n4に示すように、燃焼ガスが凸状部27aに当たった場合には、この燃焼ガスは矢印n5に示すように2つに分かれ、それよりも下段に位置する2つの直状管体部23dに向かう。また、矢印n6に示すように、凸状部27aの直下に廻り込んだ燃焼ガスは、やはりこの凸状部27aの下方に位置する直状管体部23dに当たる。複数のU字管23の下側の直状管体部23dや複数の凸状部27bが設けられた領域においても、前記したのと同様に、燃焼ガスが1つの直状管体部23dや凸状部27bに当たると、これが他の直状管体部23dや凸状部27bに向けて流れるようにガイドされる。このようなことから、この2次熱交換部2Bにおいては、燃焼ガスがU字管23の直状管体部23dやフィン26の凸状部27a,27bに触れる度合いが非常に多くなり、2次熱交換部2Bの熱交換効率を高めることができる。
なお、フィン26は、前記した構成に限定されず、たとえば図4(a),(b)に示すような構成することもできる。すなわち、これらの図に示すフィン26は、いずれも複数のU字管23を適当な段差hで段違い状に配列させて貫通させている点については図3に示した構成と共通するが、複数の凸状部27cは、水平方向において互いに隣り合う2つの直状管体部23dどうしの間に位置するように設けられている。このような構成によれば、凸状部27cと2つの直状管体部23dとの隙間が小さく狭められるために、これらの部分に燃焼ガスが進行してきた場合に、この燃焼ガスをそれら凸状部27cや直状管体部23dに対して有効に作用させることができる。したがって、このような構成によっても、2次熱交換部2Bの熱交換効率がより高められる。
図1によく表われているように、各U字管23は、底部ケーシング3内のうち、連通開口部81aの直下領域に集中的に設けられている。各U字管23の先端部23c寄りのフィン26aの上部と底部ケーシング3の上壁部30cとの隙間部分には、この隙間部分を閉塞するための遮断板31が設けられている。この遮断板31とフィン26aは、燃焼ガス用ストッパ手段としての役割を果たし、缶体20内から前記直下領域に進行してきた燃焼ガスが2次熱交換部2Bを下方に通過することなく底部ケーシング3の下流部に向けて進行することを抑制し、2次熱交換部2Bの熱交換の効率を高めるのに役立つ。遮断板31は、たとえば底部ケーシング3の上壁部30cに固定して取り付けられているが、フィン26aとは固定されておらず、U字管23の熱膨張や収縮を妨げないようになっている。本実施形態とは異なり、フィン26aとは別体の遮断板31を設ける手段に代えて、フィン26aの上部を延長して前記隙間を閉塞させた構成とすることもできる。
ヘッダ部25は、複数のU字管23の入水用および出湯用の開口部23a,23bのそれぞれに連通した一対のチャンバ25a,25bを有している。チャンバ25aには、入水口21aを有する管体が連結され、またチャンバ25bには、管体22aの上流端22a'が連結されている。本実施形態の熱交換器HTにおいては、入水口21aに入水された水は、ヘッダ部25のチャンバ25aに流入した後に、複数のU字管23を通過しながら加熱されてチャンバ25bに流出する。次いで、この水は、管体22a,22bを順次流れながら加熱され、その後出湯口21bから流出して所定の給湯先に供給される。各U字管23に対して未加熱状態の低温の水を供給すれば、燃焼ガス中の水蒸気の潜熱回収の効率が高められる。ただし、本発明はこのような通水の仕方に限定されるものではない。
2次熱交換部2Bを構成する複数のU字管23およびフィン26には、潜熱回収に起因するドレインが付着する。したがって、好ましくは、これらの部分は耐食性に優れたステンレスなどの材質とされている。また、底部ケーシング3の底板部34など、前記ドレインと接触する虞れのある金属部分も、好ましくは前記と同様な材質とされている。ただし、底部ケーシング3の全体あるいは底板部34などの一部分については、たとえば合成樹脂製とし、その製造コストを廉価にすることが可能である。熱交換器HTは、潜熱回収機能を備えており、燃焼ガスが底部ケーシング3の底部に進行するまでの間に燃焼ガスの温度を十分に低下させることができるからである。1次熱交換部2Aについては、ドレインに関する問題が少なく、管体22bやフィン24は熱伝導や加工性などに優れたたとえば銅または銅合金製である。各U字管23は、先端部23cよりも基端部の方が低い高さとなるように傾斜している。このような構成によれば、給湯装置A1を長期間不使用にするなどの理由から各U字管23内の水抜きを行なう場合に、前記傾斜を利用して、各U字管23内の水を前記基端部側に流れさせ、前記作業をスムーズに行なうことができる。
底部ケーシング3の底板部34は、2次熱交換部2Bから滴下してくるドレインを受ける役割をも有する。この底板部34は、受けたドレインをドレイン処理装置B1に送り込むための排出口34aを有しており、受けたドレインが排出口34aに効率良く集められるように排出口34aに接近するほど高さが低くなるように傾斜している。図面には表われていないが、底板部34は、図1の紙面と直交する方向においてもドレインを排出口34aに集め得るように傾斜している。
ドレイン処理装置B1は、底部ケーシング3の排出口34aからドレインを受けるように、配管部材34bを介して排出口34aと接続されている。このドレイン処理装置B1は、ドレインの中和処理と、ドレインに混入した燃料オイルやその他の夾雑物などの捕捉処理とを行なうように構成されている。より具体的には、燃焼器1において、着火不良などを生じると、噴霧ノズル10から噴霧された未燃焼の燃料オイルが底部ケーシング3内に進行し、これがドレインに混入する場合がある。このドレイン処理装置B1は、そのようにしてドレインに混入した燃料オイルを捕捉する機能をも有している。
ドレイン処理装置B1は、たとえばブロー成形された合成樹脂製の容器40を具備しており、その一部分が分離処理槽4Aとして形成され、また他の一部分が炭酸カルシウムなどの粒状の中和剤48が収容された中和処理槽4Bとされている。このドレイン処理装置B1は、底部ケーシング3の下方に形成された空間スペース91に配されていることにより、外装ケース90内の底部にスペース効率良く収容されている。図5によく表われているように、分離処理槽4Aは、略ボックス状であり、その上壁部には下向きに延びた仕切壁41Aが形成されていることにより、この分離処理槽4Aの内部は、底部どうしが連通部46Aを介して互いに連通した第1および第2のチャンバ43a,43bに仕切られている。第2のチャンバ43bには、オイル吸着フィルタ42が設けられている。このオイル吸着フィルタ42は、たとえば繊維状活性炭や、やしがら活性炭などの各種の活性炭、カポック繊維などの植物性繊維、ポリプロピレンなどの高分子ポリマの化学繊維、あるいは炭化水素の粒状体など、基本的には、オイルの吸着性に優れ、かつ水の吸着性が劣るものであれば、種々の材質のものを用いることができる。第2のチャンバ43bの上壁部には、蓋付きの開口部43b'が設けられており、この開口部43b'がオイル吸着フィルタ42の出し入れ口となっている。
分離処理槽4Aにおいては、第1のチャンバ43aの内部にその上部の流入口45aからドレインが流入すると、適当な液面高さHaにドレインが貯留され、ドレインよりも比重の小さい燃料オイルやその他の夾雑物はドレインの液面上に浮き、それらの層F1が形成される。ただし、その液面近傍には仕切壁41Aが存在するために、これら燃料オイルなどは第2のチャンバ43bに流入することが抑制され、この第1のチャンバ43a内に捕捉される。仮に、燃料オイルが連通部46Aを通過して第2のチャンバ43bに流入しても、この燃料オイルはオイル吸着フィルタ42によって吸着され、捕捉される。したがって、燃料オイルが流通口45bを通過して中和処理槽4Bに流入することが適切に防止される。ドレインよりも比重の大きい夾雑物は、沈殿物mとなる。この沈殿物mは、第2のチャンバ43bに流入する虞れがあるものの、第2のチャンバ43bの流通口45bは、底部から一定の高さHaにあるために、この沈殿物mが中和処理槽4Bに流入することは適切に阻止され、またオイル吸着フィルタ42によっても阻止される。
分離処理槽4Aの第1のチャンバ43aには、ドレインの液面レベルセンサ97や排出口47aも設けられている。液面レベルセンサ97は、第1のチャンバ43aよりも下流側に詰まりなどを生じることに起因して分離処理槽4A内のドレインの液面レベルが前記の高さHaを一定以上超えた異常高さとなったときにこれを検出するものであり、その検出信号は、この給湯装置Aの運転を制御する制御部(図示略)に送信されるようになっている。排出口47aは、たとえばこの給湯装置Aを長期間不使用とする場合に、ドレインを外部に抜き、分離処理槽4A内のドレインが冬季に凍結するといったことを回避するためのものであり、常時は、ネジ部材などの栓体47bによって閉塞されている。
中和処理槽4Bは、中和剤48を内部に投入するための蓋付きの開口部43c',43d'を上壁部に備えた略ボックス状である。ただし、その上壁部には、下向きに延びた仕切壁41Bが設けられていることにより、この中和処理槽4Bの内部は、底部どうしが連通部46Bを介して連通した第1および第2のチャンバ43c,43dに区分されている。この中和処理槽4Bは、万一分離処理槽4Aにおいて燃料オイルが確実に捕捉されず、この中和処理槽4B内に燃料オイルが流入してきた場合に、分離処理槽4Aについて述べたのと同様な原理によって、第1のチャンバ43c内に燃料オイルを捕捉するようになっている。すなわち、第1のチャンバ43cにおいては、ドレイン上に燃料オイルが浮き、これが仕切壁41Bの存在によって第2のチャンバ43dに流れることが抑制され、捕捉される。また、この中和処理槽4Bにおいて、ドレインが第1のチャンバ43cから連通部46Bを通過して第2のチャンバ43dに流れる場合、前記ドレインは仕切壁41Bの下方を潜るような経路を辿る。したがって、中和処理槽4B内におけるドレインの流路長を長くとってドレインを多くの中和剤48に触れさせ、その中和処理を効率良く行なわせる効果も得られる。
中和処理槽4Bの下流側には、この中和処理槽4Bの流出口45cからドレインを受けて外装ケース90の外部に導くドレイン流通管50が接続されており、このドレイン流通管50には、オイルセンサ5が装着されている。このオイルセンサ5は、中和処理槽4Bを通過してきたドレイン内にオイルが残存しているか否かを判断するためのものである。また、このオイルセンサ5は、後述するように、燃焼器1の燃料供給部15から燃料オイルが漏出した場合にこれを検出する機能をも有している。このオイルセンサ5は、図6に示すように、ケーシング51内にオイル膨潤物質52が収容された構成を有している。ケーシング51は、疎水性、親油性および透油性を有するたとえば多孔質の焼結樹脂製である。オイル膨潤物質52は、たとえばシリコン樹脂パウダからなる。このオイルセンサ5においては、ドレイン流通管50内を流れるドレインにオイルが混入していると、このオイルがケーシング51を透過してオイル膨潤物質52がこれを吸収する結果、このオイル膨潤物質52の体積が増加し、ケーシング51内に別途設けられている可動部材53を上昇させる。すると、その上方に設けられていた検出スイッチ54が可動部材53との接触によってオンとなり、オイル検出の旨の信号が前記制御部に入力されるようになっている。
オイルセンサ5は、ケーシング51の上部のフランジ部51aがベース部材55に接合され、かつこのベース部材55がボルト92によってドレイン流通管50の上壁部50aに固定されているが、この上壁部50aとベース部材55との間には、オイルの通過を可能とする隙間56が形成されている。この構造により、このオイルセンサ5は、燃焼器1の燃料供給部15において燃料オイル漏れが万一発生し、この燃料オイルが上壁部50a上に落下してきた場合には、この燃料オイルが隙間56を通過してケーシング51の内部に進入することにより、この燃料オイルをも検出できるようになっている。図1によく表われているように、ドレイン流通管50は、底部ケーシング3の下方からその一側方にはみ出しており、その上方の燃料供給部15において燃料オイル漏れが発生した場合には、この燃料オイルを適切に受けることができるように設けられている。好ましくは、このドレイン流通管50は、平面視において広い面積をもつように、図1の紙面と直交する方向に比較的大きな幅を有しており、また上壁部50aに燃料オイルが落下してきた場合には、この燃料オイルを隙間56に適切に導くことができるように、上壁部50aの全体または一部分は凹状とされている。さらに好ましくは、前記凹状部分は、オイルセンサ5寄りになるほどその高さが低くなるように、その上面が傾斜した構成とされている。
次に、上記した給湯装置A1の作用について説明する。
まず、燃焼器1を駆動させて灯油などの燃料を燃焼させると、その燃焼ガスは送風ファン13からの送風作用により下方に向けて進行し、1次熱交換部2Aによりその顕熱が回収される。次いで、前記燃焼ガスがなおも下向きに進行して底部ケーシング3内に進行すると、2次熱交換部2Bの配置箇所に到達し、この部分において潜熱回収がなされる。そして、2次熱交換部2Bの下方を通過した燃焼ガスは、その後消音器19内に流入し、排気口19aから排ガスとして排出される。
この給湯装置A1において、2次熱交換部2Bは、底部ケーシング3内のスペースが有効に利用されて、この底部ケーシング3内に設けられており、底部ケーシング3の外部にはスペースを占有しない構造となっている。このため、給湯装置A1全体の小型化が図られる。また、底部ケーシング3は、2次熱交換部2Bの全体を囲っており、2次熱交換部2B用の缶体としての役割をも果たしている。本実施形態とは異なり、たとえば2次熱交換部2Bを底部ケーシング3の外部に設けようとすると、この2次熱交換部2Bを囲む缶体が必要であるが、この給湯装置A1においては、そのような缶体は不要である。したがって、部品点数の減少によるコスト低減も可能である。さらに、2次熱交換部2Bは、U字管23を用いて構成されており、その支持はいわゆる片もち支持とされているために、前記したように熱膨張や収縮時の応力緩和機能が得られるだけではなく、U字管23の支持構造も簡易となる。さらに、複数のU字管23の入水用および出湯用の開口部23a,23bについては、互いに接近させて一定の領域に集中させて配置させることができるために、それらに接続されるヘッダ部25をコンパクトかつ簡易な構造にすることもできる。その結果、給湯装置A1の製造コストがより低減される。
2次熱交換部2Bは、連通開口部81aの直下領域に設けられているために、1次熱交換部2Aを通過してきた燃焼ガスについては、この2次熱交換部2Bに対して早期に作用させることができる。また、その際の燃焼ガスの進行方向は下向きのままであるが、これに対して各U字管23はそれとは交差する方向に延びている。したがって、燃焼ガスとの熱交換を効率良く行なわせることができる。さらに、この2次熱交換部2Bにおいては、先に説明したとおり、複数のU字管23が高さ方向に段違い状に設けられていること、複数のフィン26に凸状部27が所定の配列で設けられていること、遮断板31やフィン26aによって燃焼ガスが2次熱交換部2Bを通過する以前に底部ケーシング3内の下流側に流れないようにされていることなどによっても、熱交換の効率が高められる。
2次熱交換部2Bにおいては、潜熱回収に伴って多くのドレインが発生するが、このドレインは底部ケーシング3の底板部34上に滴下し、排出口34aからドレイン処理装置B1に対して迅速に、かつ円滑に送り込まれる。このため、燃焼ガス流路8の内壁の広い領域にわたってドレインが付着し、残留したままになるといったことが適切に回避される。また、ドレインを受けるための専用の部材は不要となる。一方、噴霧ノズル10は下向きに燃料オイルを噴射しており、燃焼器1の運転やその停止に伴って燃料への着火不良などを生じて未燃焼の燃料オイルが発生した場合、この燃料オイルは底部ケーシング3内に集められ易くなっている。これに対し、前記したように、底部ケーシング3内においては多くのドレインを集めて外部に排出することができる。したがって、底部ケーシング3内においては、ドレインを利用して未燃焼の燃料オイルを積極的に外部に排出させる作用も得られることとなり、燃焼ガス流路8内に未燃焼の燃焼オイルが溜まったままになることも抑制される。
底部ケーシング3の下方に排出されたドレインは、分離処理槽4A、中和処理槽4Bおよびドレイン流通管50を経由して外装ケース90の外部に排出される。この場合、既述したとおり、まず分離処理槽4Aの第1のチャンバ43aに燃料オイルが捕捉され、これによって捕捉されなかった残りの燃料オイルは、第2のチャンバ43bのオイル吸着フィルタ42によって捕捉される。さらには、中和処理槽4Bの第1のチャンバ43cにも捕捉される。燃料オイルとは別の夾雑物も、分離処理槽4Aに捕捉される。また、中和処理槽4Bにおいては、ドレインの中和処理がなされる。したがって、燃料オイルや夾雑物を含まず、かつ適切に中和処理がなされたドレインを外部に排出することが可能となり、環境保護の観点から好ましいものとなる。
給湯装置A1の通常の稼働状態では、たとえば燃料オイルへの着火不良などに起因して未燃焼の燃料オイルが発生しても、その量は比較的少ない。したがって、たとえば10年あるいはそれ以上の長期間にわたって給湯装置A1を使用する場合であっても、たとえばオイル吸着フィルタ42を一度も交換する必要のないいわゆるメンテナンスフリーにすることも可能である。ところが、実際の使用に際しては、予測困難な要因により燃焼器1が故障するなどして、多くの燃料オイルが底部ケーシング3内に流出する事態の発生が想定し得る。このような事態が生じた場合には、もはやオイル吸着フィルタ42やその他の上記したオイル捕捉手段によっては燃料オイルの全量を捕捉することが困難となる場合がある。これに対し、この給湯装置A1においては、そのような事態が生じると、オイルセンサ5によってドレイン流通管50内を流れる燃料オイルが検出され、その旨の報知がなされるために、ユーザはこのことによって直ちに前記の異常を察知し、適切な処置を採ることができることとなる。また、前記燃料オイルの検出に基づき、前記燃焼器1の駆動を緊急停止させるといった制御を行なわせるようにすることもできる。なお、前記とは異なり、たとえばオイル吸着フィルタ42や分離処理槽4Aを比較的小サイズに形成し、適当な期間ごとにオイル吸着フィルタ42を交換する仕様とした場合には、前記したオイルセンサ5によるオイル検出によって、オイル吸着フィルタ42の交換時期を察知させるといった使い方も可能となる。オイルセンサ5は、既述したとおり、燃焼器1の燃料供給経路において燃料オイル漏れなどが生じた場合には、この燃料オイルをドレイン流通管50の上壁部50aによって受け、かつこれを検出できるように設けられている。したがって、この給湯装置A1においては、前記したような燃料オイルの漏れを検出する専用のセンサを別途設ける必要がなく、製造コストを低減するのにより好適である。
給湯装置A1が、寒冷地などに設置されている場合には、熱交換器HT内に供給されて貯留されている水の凍結を防止する必要がある。そこで、この給湯装置A1においては、図示されていない温度センサを利用して外気温や水温などを検出し、その検出温度が一定値以下になると、凍結防止用のヒータH1を駆動させる。これにより、1次熱交換部2Aが加熱されて、管体22b内の水の凍結が防止される。一方、ヒータH1の駆動に伴い、送風ファン13を駆動させる。この動作により、1次熱交換部2Aにおいて加熱されていた空気が、底部ケーシング3内に送り込まれて2次熱交換部2Bに作用することとなり、この部分の水の凍結防止が図られる。その結果、2次熱交換部2B専用の凍結防止ヒータは不要である。送風ファン13の駆動は、連続である必要はなく、間欠駆動として省エネを図るようにしてもよい。一方、ドレイン処理装置B1は、底板部34を介して底部ケーシング3とは仕切られているものの、底部ケーシング3に接近した配置となっている。したがって、前記した加熱空気の送風により、底部ケーシング3の内部、とくに底板部34が加熱されると、ドレイン処理装置Bをも加熱することが可能となる。このことにより、ドレイン処理装置B内に貯留されているドレインの凍結防止を図る効果も期待できる。
なお、熱交換器HTの水の凍結防止は、図1の仮想線で示すように、凍結防止用のヒータH2を、底部ケーシング3に設けた構成によっても図ることができる。このヒータH2は、底部ケーシング3の内部および外部のいずれに設けられていてもよい。また、U字管23内の水が直接または間接的に加熱されればよいため、ヘッダ部25やU字管23に取り付けてもよい。このような構成によれば、ヒータH2の駆動により、2次熱交換部2Bが加熱されてこの部分の凍結防止が図られることに加え、底部ケーシング3内において加熱された空気は、自然上昇して1次熱交換部2Aに到達する。この作用により、1次熱交換部2Aの水の凍結防止も図られる。また、ヒータH1の場合と同様に、底部ケーシング3が加熱されることによって、ドレイン処理装置B1も加熱されて、その内部に貯留されているドレインの凍結防止が図られる効果も期待できる。
図7は、2次熱交換部の他の例を示している。なお、図7以降の図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。
図7に示す構成においては、2次熱交換部2Bを構成する複数のU字管23が、前記実施形態の場合よりも長寸法とされ、それらの先端部23cが、底部ケーシング3内と消音器19内とを連通させる連通開口部81bの直下領域まで延びている。各U字管23の先端部23cと底部ケーシング3の他側壁30bとの間には、隙間33が形成されているが、他側壁30bには、隙間33の下方部分を塞ぐ遮断板32が取り付けられている。この遮断板32は、燃焼ガス用ストッパ手段としての役割を果たす。図7においては、U字管23の先端部23cが不支持状態の自由端とされているが、これとは異なり、たとえばこのU字管23の先端部23cを遮断板32上に載せて支持させ、U字管23が熱膨張や収縮を行なうときにはこの遮断板32上において先端部23cがスライドする構成としてもかまわない。
本実施形態では、底部ケーシング3内の連通開口部81aの下方領域のみならず、連通開口部81bの下方流域においても、各U字管23に対して燃焼ガスを作用させることができる。前記下方領域においては、燃焼ガスが上向きに進行することとなり、その進行方向と各U字管23が延びる方向とは、やはり互いに交差する方向となる。したがって、やはり熱交換が好適に行なわれる。さらに、遮断板32によって燃焼ガスが隙間33を直接上向きに進行しないようにされているために、多くの燃焼ガスを各U字管23に作用させることができ、熱交換の効率がさらに高められる。このように、U字管23を用いて2次熱交換部2Bを構成すれば、このU字管23の長さを種々に変更することによって、所望の熱回収率で熱回収を行なうことが可能となり、熱交換器の設計が容易となる。
図8〜図10は、ドレイン処理装置の他の例を示している。
図8(a)に示すドレイン処理装置においては、分離処理槽4Aの仕切壁41Aの直下の底部に、上向きの仕切壁41aが設けられており、それら一対の仕切壁41A,41a間に形成された連通部46Aを介して第1および第2のチャンバ43a,43bが連通している。連通部46Aは、第1および第2のチャンバ43a,43bの底部よりもやや高い部分どうしを連通させており、仕切壁41aは、第1のチャンバ43aの底部の沈殿物mが第2のチャンバ43bに流入することを抑制する役割を果たす。本実施形態から理解されるように、連通部46Aは、第1および第2のチャンバ43a,43bの底部どうしを連通させる構成に代えて、または加えて、第1および第2のチャンバ43a,43bの高さ方向中間部どうしを連通させる構成とされていてもかまわない。もちろん、中和処理槽4Bに設けられる連通部46Bについても同様である。
図8(b)に示すドレイン処理装置においては、分離処理槽4Aの仕切壁41Aが、底面部410と、この底面部410の両側端縁から立ち上がった一対の起立面部411とを有する断面略U字状または略コ字状とされている。このことにより、第1および第2のチャンバ43a,43bは底面部410の幅Lと同一の比較的大きな寸法で離間しており、連通部46Aは幅Lと同一長さのトンネル状となっている。このような構成であっても、先に述べた実施形態と同様な原理により、第1のチャンバ43a内においてドレインよりも比重の軽い燃料オイルや他の夾雑物を捕捉することが可能である。これまで述べた実施形態においては、たとえばブロー成形された容器40の一部分をそのまま仕切壁41Aとして突出させているために、仕切壁41Aが断面略V字状あるいは略U字状に折り返された形状となっているが、本発明はこれに限定されない。本発明は、分離処理槽4Aを構成する容器とは別部材を利用して仕切壁41Aを形成してもかまわず、折り返しのない単なる平板状などに形成することもできることは勿論である。また、第1および第2のチャンバ43a,43bが別部材により形成され、かつこれらがたとえば筒状部材によって接続されていることにより、前記筒状部材の内部が連通部46Aとされた構成とすることもできる。中和処理槽4Bの仕切壁41Bや第1および第2のチャンバ43c,43dについても、前記と同様である。
図9(a)に示すドレイン処理装置においては、分離処理槽4Aが中和処理槽4Bの後段(ドレイン流れ方向の下流側)に配されている。ドレインは、流入口45dから中和処理槽4Bに流入して中和処理された後に、流通口45eを通過して分離処理槽4A内に流入し、その後排出口45fを通過してドレイン流通管50に流入するようになっている。液面レベルセンサ97は、ドレイン処理装置の最上流位置に設けることが好ましく、本実施形態においては中和処理槽4Bの第1のチャンバ43cに設けられている。中和処理槽4Bは、第1のチャンバ43cにおいてオイルを捕捉する機能を有しているものの、これだけでは捕捉されない燃料オイルはその後分離処理槽4Aにおいて適切に捕捉されることとなる。本実施形態においては、燃料オイルが中和剤48に付着する虞れがあるものの、中和剤48の中和処理機能は燃料オイルの付着によって大きく劣化することはなく、ドレインの中和処理を適切に行なうことが可能である。ただし、中和処理槽4B内に燃料オイルや夾雑物が累積して目詰まりが発生することを防止する観点からすれば、分離処理槽4Aを中和処理槽4Bの前段に設けることが好ましい。
図9(b)に示すドレイン処理装置においては、分離処理槽4Aにオイル吸着フィルタ42が設けられておらず、中和処理槽4Bの後段に連設されたチャンバ43eにオイル吸着フィルタ42が設けられている。このような構成によっても、先に述べた実施形態と同様にドレインの中和処理と燃料オイルやその他の夾雑物の排除とが適切に行なわれる。本実施形態に示す分離処理槽4Aから理解されるように、本発明でいうオイル捕捉手段は、ドレインとの比重差を利用して燃料オイルを分離させて捕捉するものであってもよく、オイル吸着フィルタ42を具備しない構成としてもよい。図9(b)に示すドレイン処理装置の構成のうち、分離処理槽4Aとオイル吸着フィルタ42とは、いずれも本発明でいうオイル捕捉手段の一例に相当している。したがって、本発明において、中和処理手段とオイル捕捉手段とを組み合わせた構成とする場合、同図に示す構成のうち、オイル吸着フィルタ42を具備することなく、分離処理槽4Aと中和処理槽4Bとを組み合わせただけの構成、または分離処理槽4Aを具備することなく、中和処理槽4Bとオイル吸着フィルタ42とを組み合わせただけの構成とすることもできる。
図10に示すドレイン処理装置B2は、オイル吸着フィルタ42や中和剤48を収容する収容部49が、底部ケーシング3と一体に形成された構成を有している。より具体的には、底部ケーシング3は、排出口34aを有する底板部34よりも下方に延設された複数の側壁部39と、これら側壁部39の底部開口を塞ぐ追加の底板部38とを備えており、これらによって底板部34の下方に収容部49が形成されている。この収容部49のうち、排出口34aの下方およびその周辺部分には、オイル吸着フィルタ42が配されており、またその隣の領域は中和剤48が収容された中和処理槽4Bとなっている。オイル吸着フィルタ42と中和処理槽4Bとの間は、仕切壁49aによって仕切られており、オイル吸着フィルタ42の配置領域に流入したドレインは、仕切壁49aを越えることによって中和処理槽4Bに流入し、その後流出口45gから外部に流出するようになっている。
本実施形態においては、底部ケーシング3を利用してドレイン処理装置B2を構成しているために、先に述べた実施形態とは異なり、ドレイン処理装置専用の容器を別途用いる必要が無くなる。本実施形態から理解されるように、本発明はドレイン処理装置を給湯装置内に一体的に造り込んだ構成としてもかまわない。
これらの実施形態から明らかなように、ドレイン処理装置は種々の構成とすることが可能であるが、本発明においては、少なくともドレインの中和処理が可能な中和処理手段を備えた構成とされていればよい。
図11および図12は、オイルセンサの他の例を示している。
図11に示す構成においては、オイルセンサ5のベース部材55の下面部に、段差または凹部を形成することによって、このベース部材55と上壁部61との間に燃料オイルガイド用の隙間56が設けられている。このような構成によっても、図6に示したオイルセンサ5と同様な効果が得られる。
図12に示す構成においては、オイルセンサ5のベース部材55に1または複数の貫通孔56Aが設けられている。このような構成によれば、支持部材55上に燃料オイルが流れてきたときに、この燃料オイルが貫通孔56Aを通過してケーシング51に向かう。本実施形態から理解されるように、本発明では、燃焼器1の燃料供給部15において燃料漏れが発生したときには、オイルセンサ5上に直接流れてきた燃料オイルを検出させる構成とすることもできる。もちろん、本発明においては、オイルセンサ5によってそのようなオイル漏れを検出させることは必須ではなく、オイル漏れを検知する手段としては、それ専用の別のオイルセンサを設けた構成としてもかまわない。
図13に示す給湯装置A2においては、底部ケーシング3内に2次熱交換部2Bが設けられておらず、2次熱交換部2Bは、1次熱交換部2Aの缶体20と底部ケーシング3との間に挟まれた缶体20B内に管体22cを進入させることにより構成されている。管体22cは、好ましくは複数のフィン24bを備えており、これらは耐食性に優れたたとえばステンレス製である。熱交換器HTにおける通水の仕方は、先の実施形態のものと同様であり、入水口21aに外部から供給された水は、2次熱交換部2Bの管体22cを通過した後に、1次熱交換部2Aの管体22bを経由して出湯口21bから排出されるようになっている。本実施形態で示すような構成の2次熱交換部2Bによっても燃焼ガスの潜熱回収が可能であり、またその下方の底部ケーシング3によってドレインを効率良く集めることができる。本発明においてはこのような構成を採用することもできる。
本発明は、上述した実施形態に限定されない。本発明に係る給湯装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
燃焼器としては、灯油などの燃料オイルを噴霧燃焼させるものに代えて、たとえば燃料オイルを気化させてから燃焼させるものを用いてもよく、さらにはそれ以外のたとえばガス燃焼器など、種々の燃焼器を用いることができる。ガス燃焼器の場合、ドレイン処理装置にオイル捕捉手段を設ける必要は無い。本発明に係る給湯装置は、いわゆる瞬間式の給湯器として構成できることは勿論のこと、それ以外の風呂給湯、床暖房用の給湯、あるいは融雪用の給湯などに用いられる給湯装置として構成することもできる。
本発明に係る給湯装置の一例を示す断面図である。 図1のII−II断面図である。 (a)は、図2のIIIa−IIIa要部断面図であり、(b)は、(a)のIIIb−IIIb要部断面図である。 (a),(b)は、2次熱交換部を構成するフィン付きU字管の他の例を示す断面図である。 図1の要部断面図である。 図1の要部断面図である。 本発明に係る給湯装置の2次熱交換部の他の例を示す要部断面図である。 (a),(b)は、本発明に係る給湯装置において用いられているドレイン処理装置の他の例を示す要部断面図である。 (a),(b)は、本発明に係る給湯装置において用いられているドレイン処理装置の他の例を示す要部断面図である。 本発明に係る給湯装置において用いられているドレイン処理装置の他の例を示す断面図である。 本発明に係る給湯装置において用いられているオイルセンサの他の例を示す要部断面図である。 本発明に係る給湯装置において用いられているオイルセンサの他の例を示す要部断面図である。 本発明に係る給湯装置の2次熱交換部の他の例を示す要部断面図である。
符号の説明
A1,A2 給湯装置
B1,B2 ドレイン処理装置
HT 熱交換器
H1,H2 凍結防止用のヒータ
1 燃焼器
2A 1次熱交換部(熱交換器)
2B 2次熱交換部(熱交換器)
3 底部ケーシング
4A 分離処理槽(オイル捕捉手段)
4B 中和処理槽(中和処理手段)
5 オイルセンサ
8 燃焼ガス流路
19 消音器(排気用ダクト)
20 缶体
23 U字管
23a,23b 開口部(U字管の)
23c 先端部(U字管の)
23d 直状管体部(U字管の)
26 フィン
27a〜27c 凸状部
34 底板部(底部ケーシングの)
42 オイル吸着フィルタ(オイル捕捉手段)

Claims (6)

  1. 燃料を下向きに燃焼させる燃焼器と、
    この燃焼器によって発生された燃焼ガスを下向きに進行させた後に底部においてUターンさせて上向きに進行させることにより排気口に導く燃焼ガス流路と、
    前記燃焼器の下方領域において前記燃焼ガスとの熱交換を行なう通水用の管体を有する熱交換器と、
    を備えている、給湯装置であって、
    前記熱交換器としては、前記燃焼ガスの顕熱回収用の1次熱交換部と、この1次熱交換部よりも下方に位置し、かつこの1次熱交換部との熱交換を終えた燃焼ガスから潜熱回収を可能とする2次熱交換部とが設けられており、
    前記燃焼ガス流路の底部には、前記潜熱回収に伴って発生して前記2次熱交換部から落下するドレインを受け、かつ一定の箇所に集めることが可能に傾斜した底板部が設けられ、かつこの底板部の直下には、この底板部から前記ドレインを受けて中和処理を行なう中和処理手段が設けられており、
    前記燃焼器の上方から下方に向けて燃焼用空気を供給する送風ブロアと、前記熱交換器の1次熱交換部を加熱してその凍結防止を行なうためのヒータと、をさらに備えており、
    前記ヒータがオンとされているときに前記送風ブロアが駆動されることにより、前記ヒータを利用して加熱された空気が前記2次熱交換部に供給されるように構成されていることを特徴とする、給湯装置。
  2. 前記燃焼器は、燃料オイルを噴霧または気化させて燃焼させるオイル燃焼器であり、
    前記底板部の下方には、前記中和処理手段に前記ドレインが供給される前または後の段階において、前記ドレインに含まれているオイルを捕捉可能なオイル捕捉手段が設けられている、請求項1に記載の給湯装置。
  3. 前記オイル捕捉手段よりもドレイン流れ方向下流には、前記ドレインにオイルが残存混入しているときにこれを検出するオイルセンサが設けられている、請求項2に記載の給湯装置。
  4. 前記底板部を有し、かつ前記燃焼ガス流路の底部を形成する底部ケーシングを具備しており、
    この底部ケーシング内に、前記2次熱交換部が設けられている、請求項1ないし3のいずれかに記載の給湯装置。
  5. 前記2次熱交換部は、複数のU字管を用いて構成されており、前記各U字管は、入水用および出湯用の一対の開口部を有する基端部が固定端とされ、かつ先端部がこのU字管の長手方向への変位を許容する自由端または可動支持端となるように設けられている、請求項4に記載の給湯装置。
  6. 前記燃焼器の下方に配された缶体と、
    この缶体の下方に位置し、かつこの缶体の下部に接続された底部ケーシングと、
    この底部ケーシング上に起立するようにしてこの底部ケーシングに接続された排気用ダクトと、をさらに備えており、
    前記燃焼ガス流路は、前記缶体、前記底部ケーシング、および前記排気用ダクトの内部に一連に繋がって形成され、かつ前記燃焼器の燃料燃焼領域から前記缶体内を下向きに進行した燃焼ガスが前記底部ケーシングにおいてUターンさせられることにより前記排気用ダクトに上向きに進入するように構成され、
    前記1次熱交換部は、前記缶体内に設けられており、
    前記2次熱交換部は、複数のU字管が前記底部ケーシング内に設けられているとともに、これら複数のU字管は、入水用および出湯用の一対の開口部を有する基端部が固定端とされているとともに、先端部がこのU字管の長手方向への変位を許容する自由端または可動支持端とされた構成とされており、
    前記底部ケーシングには、前記2次熱交換部において発生したドレインを受けて一定箇所に集めることが可能に傾斜した底板部が設けられており、
    この底板部の直下には、前記底板部から前記ドレインを受けて中和処理を行なう中和処理手段と、この中和処理手段に前記ドレインが供給される前または後の段階において前記ドレインに含まれているオイルを捕捉可能なオイル捕捉手段とが設けられ、
    前記オイル捕捉手段よりもドレイン流れ方向下流には、前記ドレインにオイルが残存混入しているときにこれを検出するオイルセンサが設けられている、請求項1に記載の給湯装置
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