JP4895173B2 - 給湯器 - Google Patents

Description

本発明は、給湯器に関し、詳しくは、バーナの燃焼排気から顕熱と潜熱とを回収して通水を加熱する熱交換器を備えた給湯器に関する。

従来より、燃焼排気流路中の上流側に主に顕熱回収を目的とした主熱交換器を、下流側に主に潜熱回収を目的とした副熱交換器を設けて高い熱交換率が得られる潜熱回収型の給湯器が知られている（例えば、特許文献１参照）。このタイプの給湯器は、例えば、フィンチューブ式の副熱交換器と、フィンチューブ式の主熱交換器とを上下２段に離間して備え、その間のスペースに、副熱交換器にて潜熱回収により発生したドレン（潜熱回収後の凝縮水）を受けるドレン受皿を備える構成となっている。

このような潜熱回収型の給湯器では、まず、バーナからの高温の燃焼排気が、給気ファンにより主熱交換器の各主フィン間を貫流し良好に熱交換される。さらに温度の下がった燃焼排気が、副熱交換器の各副フィン間を流れ、副熱交換器においても良好に熱交換され、排気フードを介して器具外へ排出される。一方、上方に配置された副熱交換器にて潜熱回収により発生したドレンはドレン受皿で集水され、ドレン排管を通って中和器で処理された後、下水道等の排水設備に排出される。
特開２００２−２６７２７３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の給湯器では、ドレン受皿に集水されたドレンを排出するために、前記排水設備の配管等の施工工事が必要となり、膨大なコストがかるという問題点があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ドレンを排出するための排水設備の不要な給湯器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の給湯器は、器具内に設けられた燃焼室内で燃料ガスを燃焼するバーナと、前記器具内に設けられたファンと、前記バーナの燃焼排気から顕熱を回収して伝熱管内の通水を加熱するための主熱交換器と、前記主熱交換器を通過した燃焼排気から潜熱を回収して伝熱管内の通水を加熱するための副熱交換器と、前記副熱交換器において発生したドレンを微細化して排出する微細化排出手段と、前記ファンから送風された空気を前記器具外に排出する流路とを備え、前記微細化排出手段は、前記流路の下流側に設けられ、前記ドレンを微細化して噴出するノズルと、前記ノズルに前記ドレンを供給するポンプとを備えている。

また、請求項２に係る発明の給湯器は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記ノズルは、前記流路における空気の排出方向の下流側端部に設けられている。

また、請求項３に係る発明の給湯器は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記流路の途中には流路径が絞られた絞り部が設けられ、前記ノズルは前記絞り部に配置されている。

また、請求項４に係る発明の給湯器は、請求項１から３の何れかに記載の発明の構成に加え、前記ファンは、前記バーナに燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給ファンである。

請求項１に係る発明の給湯器では、微細化排出手段がドレンを微細化して器具外に排出するため、ドレンを排出するための排水設備が不要となる。そのため、給湯器の設置コストを削減できるとともに、器具を取り付けるための施工工事を簡単にして、施工者の負担を軽減することができる。また、ドレンを蒸発させて排出する場合と比較して、ドレン処理のためのエネルギーを低減させることができる。さらに、微細化排出手段に備えられたポンプにより、ドレンがノズルに供給され、該ノズルによりドレンが微細化されて、給湯器外に噴出されるために、確実にドレンを給湯器外に排出することができる。また、微細化排出手段を構成する設備点数が少なく、構造が単純であるので、設備の修理や交換等のメンテナンスを容易にできる。

また、請求項２に係る発明の給湯器では、請求項１に記載の発明の効果に加え、ノズルは流路における空気の排出方向の下流端部に設けられているために、ドレンが流路の内側に付着することなく、確実に外部に排出される。これにより、器具の劣化を防ぐことができる。

また、請求項３に係る発明の給湯器では、請求項１に記載の発明の効果に加え、以下の様な効果を奏する。流路の途中に設けられた絞り部では空気の流速が他部位に比べて速い。ノズルは絞り部に配置されているので、ノズルから噴出されたドレンを器具外に向けて遠くに飛ばすことができる。

また、請求項４に係る発明の給湯器では、請求項１から３の何れかに記載の発明の効果に加え、ファンは燃焼用空気供給ファンであるので、流路にはバーナの燃焼排気が流れる。それ故、ドレンを流路を流れる燃焼排気にのせて遠くに飛ばすことができる。また、ドレンを遠くに飛ばすため送風手段をわざわざ設けなくても良いので、器具の小型化や材料コスト削減を図ることができる。

以下、本発明の第１乃至第４の実施形態である給湯器について、図面に基づいて説明する。まず、第１の実施形態である給湯器１について、図１を参照して説明する。図１は、第１の実施形態である給湯器１の側面視断面図である。

第１の実施形態である給湯器１は、副熱交換器１０で発生したドレンをドレンタンク１７に溜め、該ドレンタンク１７内に溜まったドレンをドレンポンプ２０で吸い上げて、ノズル２２から器具本体２の外側に向かって霧状に噴出して排出するものである。このノズル２２から噴出された霧状のドレンを、排気フード２８から排出される潜熱回収後の燃焼排気の流れを利用して遠くに飛ばすことができる点が特徴である。

なお、本発明における「ドレンを微細化して排出する」とは、ドレンを目に見えない程に微粒子化して排出するものから、本実施形態のように、ドレンを空気中に細かく散る程度の霧状の水滴として排出するものを含むものとする。

はじめに、給湯器１について概略的に説明する。図１に示すように、給湯器１は、器具本体２を備え、該器具本体２内には燃焼室３が設けられている。そして、その燃焼室３の下方には、モータ４と連結した燃焼用空気供給ファン５が取り付けられている。さらに、器具本体２下部には、外気を燃焼用空気として取り込むための給気口６が開口して設けられている。一方、器具本体２の正面上部には、潜熱回収後の燃焼排気を排出するための本体排気孔７が開口して設けられている。なお、給気口６の位置はこれに限定されない。

次に、燃焼室３の内部構造について説明する。燃焼室３には下から順に、燃料ガスと燃焼用空気供給ファン５からの一次空気との混合ガスを燃焼するバーナ８と、バーナ８からの燃焼排気中の主に顕熱を回収する主熱交換器９と、主に潜熱を回収しドレンを発生する副熱交換器１０とが設けられている。主熱交換器９は、主伝熱管９ａと主フィン９ｂとから構成されたフィンチューブ式であり、熱伝導性に優れた銅製のものを用いるのが好ましい。また、副熱交換器１０は、副伝熱管１０ａと副フィン１０ｂとを備えたフィンチューブ式であり、ドレンに対する耐食性に優れたステンレス製のものを用いるのが好ましい。

さらに、燃焼室３の上部には、主熱交換器９、副熱交換器１０で熱交換後の燃焼排気を燃焼室３外へ排出する燃焼室排気孔２７が開口されており、燃焼室排気孔２７と前記本体排気孔７との間には、筒状の排気フード２８が略水平に渡設される。この前記排気フード２８は、器具本体２から外方向に向かって突出して設けられており、その下流側端部には、排気出口２９が形成される。本実施形態の給湯器１では、この排気フード２８を経由して熱交換後の燃焼排気が器具本体２の外側へ排出される。

一方、副熱交換器１０の下方には、発生したドレンを受けるためのステンレス製の平板状のドレン受皿１１が傾斜して設けられている。そして、そのドレン受皿１１と燃焼室３との接触部分には、ドレンを排出するためのドレン抜孔１２が開口され、該ドレン抜孔１２にはドレン排管１３が接続されている。さらに、このドレン排管１３の途中には、Ｓ字トラップ１４が設けられており、ドレンがこのＳ字トラップ１４に溜まることによって、燃焼排気がドレン排管１３を通って器具内に再び戻るのを防いでいる。

そして、ドレン排管１３のドレン排出方向の下流側一端部には、酸性のドレンを中和するための中和器１５が接続されている。さらに、この中和器１５の下流側出口には、中和処理後のドレンが流れるドレン排管１６が接続されている。そして、そのドレン排管１６の下流側一端部の下方には、中和されたドレンを貯留するためのドレンタンク１７が配置されている。さらに、そのドレンタンク１７の下部にはドレン排管１８が接続されている。さらに、そのドレン排管１８は、器具本体２の上部に向かって延設され、その下流側一端部には、ドレンポンプ２０が接続されている。なお、このドレンポンプ２０は、後述するコントローラ４０に接続されている。

ドレンポンプ２０のドレン排出方向の下流側には、ドレン排管２１が接続されている。ドレン排管２１はドレンポンプ２０から器具本体２の上部に向かって、排気フード２８の下面を貫通して延設され、排気フード２８内において、排気出口２９に向かって略直角に折り曲げられている。つまり、ドレン排管２１は、ドレンポンプ２０から排気出口２９に向かって、倒立した略Ｌ字型形状に形成されている。

ドレン排管２１は、排気出口２９の近傍まで延設されているとともに、そのドレン排出方向の下流端部にはノズル２２が設けられている。したがって、ノズル２２は、排気フード２８内における燃焼排気排出方向の下流端部に位置していることになる。

また、器具本体２の底部には、水道水が供給される給水管３０の入口が設けられ、その給水管３０の下流側一端部は副伝熱管１０ａの入水口に接続されている。さらに、その副伝熱管１０ａの出水口は主伝熱管９ａの入水口に接続されている。そして、その主伝熱管９ａの出水口は巻回管（図示外）に接続されている。なお、この巻回管は燃焼室３の外周を巻回するように配置され、その下流側一端部には出湯管３１が接続されている。そして、その出湯管３１の下流側一端部の出口は、器具本体２の底部に配置されている。また、給水管３０には水流センサや水ガバナを備える水側制御ユニット３４が設けられ、バーナ８にガスを供給するガス管３２には主電磁弁３５及びガス比例弁３６が各々設けられている。さらに、水側制御ユニット３４内の水流センサや、主電磁弁３５及びガス比例弁３６、そしてモータ４等は、器具本体２の下部に配置され、この給湯器１の燃焼動作を制御するコントローラ４０に電気的に接続されている。

次に、上記構成からなる給湯器１の動作について説明する。図１に示すように、まず、給湯栓（図示外）を開くことにより、給水管３０に水道水が流れ、水側制御ユニット３４内の水量センサからの検知信号によりコントローラ４０が給湯制御動作を開始する。そして、燃焼用空気供給ファン５により所定のプリパージが行われ、その後、バーナ８の主電磁弁３５及びガス比例弁３６が開かれ、バーナ８にガスが供給されると共に、イグナイタ（図示外）によりバーナ８の点火動作が行われる。

次いで、点火動作が終了すると比例制御が開始される。この比例制御では、出湯温サーミスタ（図示外）で検出される湯温と設定温度との差に応じて、ガス比例弁３６を制御することにより、ガス量を連続的に変化させて熱交換器の出口温度を一定に保つことができる。また、ガス比例弁３６によるガス量の変化に応じて、燃焼用空気供給ファン５の回転数も変えられ、常にガス量と給気量とが所定の関係に保たれるように制御される。

また、この給湯器１では、主熱交換器９が排気流路の上流に設けられ、副熱交換器１０が排気流路の下流に設けられているため、バーナ８からの高温の燃焼排気が、燃焼用空気供給ファン５により主熱交換器９の各主フィン９ｂ間を貫流し良好に熱交換される。さらに、温度の下がった燃焼排気は、副熱交換器１０の各副フィン１０ｂ間を流れ、副熱交換器１０においても良好に熱交換して排気フード２８を通って器具外へ排出される。

一方、主熱交換器９から排出される燃焼排気は、通水部である主伝熱管９ａのような局所的な低温部での部分的なドレン発生を防ぐために、約１５０℃という高温で排出されている。一方、副熱交換器１０では、主熱交換器９で回収しきれなかった顕熱を回収し、燃焼排気温が露点以下になるとドレンが発生するため、潜熱も回収することができる。ここで発生したドレンは、ドレン受皿１１で集められドレン排管１３を通り、中和器１５で中和処理される。そして、中和器１５によって中和処理されたドレンは、ドレン排管１６を介して、ドレンタンク１７に貯留される。

次に、給湯器１におけるドレンの排出動作について説明する。まず、コントローラ４０から出力された制御信号によってドレンポンプ２０が駆動する。すると、ドレンタンク１７内のドレンが吸引され、ドレン排管１８、２１を介してノズル２２に供給される。これにより、ノズル２２には、ドレンポンプ２０によるドレンの送り込み圧がかかるため、ノズル２２からドレンが霧状に勢いよく噴出される。

ここで、上記したように、ノズル２２は、排気フード２８内において、燃焼排気排出方向の下流端部に配置されている。そのため、ノズル２２から噴出された霧状のドレンが、排気フード２８の内側に付着して、器具を浸食する恐れがない。しかも、排気フード２８内を流れる燃焼排気にのせて、ドレンを器具本体２からより遠くに飛ばすことができる。

以上説明したように、第１の実施形態の給湯器１では、ドレンタンク１７に貯留されたドレンをドレンポンプ２０で吸引して、ノズル２２に供給することにより、ノズル２２からドレンを霧状に噴出させる。ここで、ドレンは排気フード２８内における燃焼排気排出方向の下流端部に配置されたノズル２２から、器具本体２の外側に向かって噴出されることから、排気フード２８内を流れる潜熱回収後の燃焼排気にのせて、ドレンを器具本体２から遠くに飛ばすことができる。これにより、ドレンを排出するための排水設備および排水設備の配管工事等を必要とせず、コストを節約できるとともに、施工者の負担を軽減させることができる。また、燃焼排気を利用して、ドレンを器具本体２から遠くに飛ばすために、ドレンを遠くに飛ばすための送風手段をわざわざ設ける必要がなく、器具の小型化や材料コスト削減を図ることができる。

また、ノズルは排気口の燃焼排気排出方向の下流端部に設けられているために、ドレンが排気口内側に付着することなく、確実に外部に排出される。これにより、器具の劣化を防ぐことができる。

さらに、ドレンタンク１７がドレンを一時的に貯留するため、ドレンの排出はドレンタンク１７内に一定量のドレンが貯留した後に、一度に行えばよい。これにより、頻繁にドレンポンプ２０を駆動させる必要がなく、効率よくドレンを排出できる。さらに、一度に大量のドレンが発生した場合であっても、ドレンタンク１７に確実にドレンを貯留し、外部に排出することができる。

しかも、中和器１５がドレンの中和処理を行うために、酸性度の高いドレンを給湯器１の外にそのまま排出させることがない。そのため、周囲環境への安全性を高めることができる。

次に、第２の実施形態である給湯器１００について、図面に基づいて説明する。図２は、第２の実施形態である給湯器１００の側面視断面図である。

第２の実施形態である給湯器１００は、第１の実施形態である給湯器１の変形例であり、燃焼用空気供給ファン５の給気の一部をバイパスするバイパス流路３３１を備えるとともに、ノズル２２がバイパス流路３３１の空気送風方向の下流端部に設けられている点が特徴である。よって、以下説明では、給湯器１と共通の部材について同符号を付して説明し、給湯器１と共通の構造部分については説明を省略する。

図２に示すように、燃焼室３の上部に設けられた燃焼室排気孔２７と前記本体排気孔７との間には、略筒状の排気フード１２８が略水平に渡設され、その燃焼排気排出方向の下流側一端部は、本体排気孔７から器具本体２の外に向かって突出している。

この排気フード１２８の内側には、フード内を上下に仕切る隔壁４８が略水平に設けられている。この排気フード１２８の内側において、隔壁４８によって仕切られた上側には、副熱交換器１０での潜熱回収後の燃焼排気が排気出口１２９に向かって流れる排気流路４７が設けられ、下側には、後述するバイパス管３３から供給された空気が空気出口５１に向かって流れる空気流路５０が設けられている。

空気流路５０の空気送風方向の下流端部近傍の下部には、隔壁４８に向かって凹んだ凹部１２８ａが設けられている。そして、その凹部１２８ａの外側面に本体排気孔７の下側の内縁が当接している。さらに、隔壁４８の下流側一端部近傍には、前記凹部１２８ａに対向して下方に向かって凹んだ凹部４８ａが設けられている。これら一対の凹部１２８ａと凹部４８ａとにより、空気流路５０の空気送風方向の下流端部近傍にスロート部４２８が形成されている。

空気流路５０の上流側には、燃焼室３の内側と空気流路５０とを仕切る正面視半円状の隔壁４９が、隔壁４８に対して略垂直に設けられている。

一方、燃焼室３の下部には挿通孔２３が設けられ、該挿通孔２３には、燃焼用空気供給ファン５の給気の一部を燃焼室３から空気流路５０に引き込むバイパス管３３の上流側一端部が接続されている。さらに、そのバイパス管３３は、空気流路５０の下側に向かって延設され、その下流端部が、排気フード１２８の上流端部近傍の下部に穿設された挿通孔５２に接続されている。これにより、バイパス管３３の内側に形成されたバイパス流路３３ａと、排気フード１２８内の空気流路５０とが挿通孔５２を介して連結され、一本のバイパス流路３３１となっている。

また、ドレンポンプ２０に接続されたドレン排管２１は、器具本体２の上部に向かって延設され、その下流側一端部側は、排気フード１２８の凹部１２８ａからフード内の空気流路５０内に貫通され、かつ空気出口５１に向かって略直角に折り曲げられている。このドレン排管２１の下流側端部には、第１実施形態と同様に、ドレンを霧状に噴出するノズル２２が設けられている。さらに、このノズル２２は、排気フード１２８内の空気流路５０におけるスロート部４２８内に配置されている。

次に、給湯器１００におけるドレンの排出動作について説明する。第１の実施形態の給湯器１と同様に、まず、コントローラ４０から出力された制御信号によってドレンポンプ２０が駆動する。すると、ドレンタンク１７内のドレンが吸引され、ドレン排管１８、２１を介してノズル２２に供給される。これにより、ノズル２２には、ドレンポンプ２０によるドレンの送り込み圧がかかるため、ノズル２２からドレンが霧状に噴出される。

ここで、上記したように、ノズル２２は、排気フード１２８内の空気流路５０におけるスロート部４２８内に配置されている。このスロート部４２８の内部では、燃焼用空気供給ファン５の給気の一部が勢いよく流れているため、ノズル２２から噴出されたドレンは、空気流路５０内の空気にのせて、器具本体２からより遠くに飛ばすことができる。

以上説明したように、第２実施形態の給湯器１００では、ノズル２２は空気流路５０内に配置され、空気流路５０には燃焼用空気供給ファン５からの給気の一部が流れているので、ノズル２２から噴出された霧状のドレンを、空気流路５０内を流れる空気にのせて、器具本体２から遠くに飛ばすことができる。

燃焼用空気供給ファン５により供給される空気は、燃焼排気等と比較すると湿度が低いために、ノズル２２より排出したドレンが器具本体２の内部や給湯器１００の近辺で露化することがない。そのため、ドレンを拡散した状態で、器具本体２からより遠くに飛ばすことができ、給湯器１００の安全性を高めることができる。

また、ノズル２２は空気流路５０内において空気の流速が最も早くなるスロート部４２８内に配置されているため、ノズル２２から噴出されたドレンを、空気流路５０内を流れる空気にのせて器具本体２からより遠くに飛ばすことができる。

なお、第２実施形態において、ノズル２２の設置される位置は空気流路５０内の空気出口５１近傍であれば良く、スロート部４２８内に限定されない。例えば、ノズル２２を本実施形態よりも空気出口５１に近づけて設置した場合には、ノズル２２から噴出されたドレンを、より確実に器具本体２の外部に排出することができ、給湯器１００の劣化を防ぐことができる。また、空気流路５０に、凹部４８ａ，１２８ａを設けない構成としてもよい。この場合、ノズル２２は空気出口５１に近づけて設置しても良いし、空気出口５１よりもやや内側に設けても良い。

次に、第３の実施形態である給湯器１５０について、図面に基づいて説明する。図３は、第３の実施形態である給湯器１５０の側面視断面図である。

第３の実施形態である給湯器１５０は、第１，第２の実施形態である給湯器１，１００の変形例であり、燃焼用空気供給ファン５とは別の給気ファン６５を備え、該給気ファン６５の給気を利用して、ノズル２２から噴出された霧状のドレンを遠くに飛ばすことができる点が特徴である。よって、以下説明では、給湯器１，１００と共通の部材について同符号を付して説明し、給湯器１，１００と共通の構造部分については説明を省略する。

図３に示すように、燃焼室３の上部に設けられた燃焼室排気孔２７と前記本体排気孔７との間には、第２の実施形態の給湯器１００と同じ構造である排気フード１２８が略水平に渡設されている。さらに、燃焼室３の外側側面には、燃焼用空気供給ファン５とは別の給気ファン６５が設けられている。この給気ファン６５にはモータ６６が連結され、該モータ６６は、コントローラ４０に電気的に接続されている。

給気ファン６５には給気配管７３が接続され、該給気配管７３の下流側一端部は、排気フード１２８の上流側一端部近傍の下部に穿設された挿通孔５２に接続されている。これにより、給気配管７３の内側に形成された空気流路７３ａと、排気フード１２８内の空気流路５０とが挿通孔５２を介して連結され、一本の空気流路が形成されている。この空気流路５０の空気送風方向の下流端部には、第２の実施形態と同様に、ノズル２２が設けられている。

次に、給湯器１５０におけるドレンの排出動作について説明する。第１の実施形態の給湯器１と同様に、まず、コントローラ４０から出力された制御信号によってドレンポンプ２０が駆動する。すると、ドレンタンク１７内のドレンが吸引され、ドレン排管１８、２１を介してノズル２２に供給される。これにより、ノズル２２には、ドレンポンプ２０によるドレンの送り込み圧がかかるため、ノズル２２からドレンが霧状に勢いよく噴出される。

空気流路５０には、給気配管７３から供給された空気、即ち給気ファン６５からの給気が勢いよく流れているので、ノズル２２から噴出された霧状のドレンを、空気流路５０内を流れる空気にのせて、給湯器１５０から遠くに飛ばすことができる。

以上説明したように、第３の実施形態の給湯器１５０では、第１，第２の実施形態の給湯器１，１５０と同様に、ドレンタンク１７に貯留されたドレンをドレンポンプ２０で吸引して、ノズル２２に供給することにより、ノズル２２からドレンを霧状に噴出させることができる。そして、ノズル２２は、排気フード１２８の空気流路５０に配置され、空気出口５１に向かってドレンを噴出する。

ここで、空気流路５０に空気を供給するファンとして、給気ファン６５を専用に設けたので、排出するドレンの量にあわせて給気ファン６５の出力を変化させることができる。これにより、いっそう確実にドレンを給湯器１５０の外部に排出することができる。

また、給気ファン６５により供給される空気は、燃焼排気等と比較すると湿度が低いために、ノズル２２より排出したドレンが給湯器１５０の内部や給湯器１５０の近辺で露化することがない。そのため、ドレンを拡散した状態で、給湯器１５０からより遠くに飛ばすことができ、給湯器１５０の安全性をいっそう高めることができる。

さらに、ノズル２２は空気流路５０内において空気の流速が最も早くなるスロート部４２８内に配置されているため、ノズル２２から噴出された霧状のドレンを、排気フード１２８の空気流路５０内を流れる空気にのせて、給湯器１５０からより遠くに飛ばすことができる。

次に、第４の実施形態である給湯器２００について、図面に基づいて説明する。図４は、第４の実施形態である給湯器２００の側面視断面図である。

なお、第４の実施形態である給湯器２００は、第１の実施形態である給湯器１の変形例であり、ドレンポンプ２０の代わりに、ベンチュリー効果を発生するベンチュリー部１２０を備えている。そして、そのベンチュリー部１２０でベンチュリー効果を発生させることによって、ドレンタンク１７内のドレンを吸引し、ノズル１２２に供給する点が本発明の特徴である。よって、以下説明では、給湯器１と共通の部材について同符号を付して説明し、給湯器１と共通の構造部分については説明を省略する。

図４に示すように、ドレンタンク１７の底面には、ドレン抜孔（図示外）が開口され、該ドレン抜孔（図示外）にはドレン排管８８が接続されている。さらに、そのドレン排管８８には、該ドレン排管８８の流路を開閉する電磁弁８９が設けられ、該電磁弁８９は、後述するコントローラ４０に接続されている。そして、ドレン排管８８の下流側一端部には、ベンチュリー効果を発生させて、ドレンタンク１７内に貯留されたドレンを吸引して、ノズル１２２に供給するためのベンチュリー部１２０が接続されている。

一方、燃焼室３には、ドレン給気ファン８５が設けられている。そして、このドレン給気ファン８５にはモータ８６が連結され、該モータ８６はコントローラ４０に電気的に接続されている。さらに、ドレン給気ファン８５の下流側には、ベンチュリー部１２０の上流側一端部が接続されている。そして、ベンチュリー部１２０の下流側には、ドレン排管９１が接続されている。さらに、ドレン排管９１のその下流側一端部は、排気フード２８の下部に向かって延設され、排気フード２８の下部に隣接すると共に、本体排気孔７から器具本体２外に向かって略水平に突出されている。そして、そのドレン排管９１の下流側一端部には、ドレンを霧状に噴出するノズル１２２が設けられている。

次に、ベンチュリー部１２０について説明する。ベンチュリー部１２０のドレン給気ファン８５から給気された空気が流入する管路は、ベンチュリー部１２０の中心に向かって内径を狭め、その先には中和処理されたドレンが吸引される管路と連通している。さらに、その下流側の空気とドレンの混合液が通過する管路はベンチュリー部１２０の出口側に向かって内径が再び広くなり、ドレン排管９１に接続される構造となっている。

このような構造を備えるベンチュリー部１２０に向かって、ドレン給気ファン８５からの給気が流入すると、管路の内径が狭くなった中心部分が加圧され、ベンチュリー部１２０の中心部分を通過した直後に空気は一気に押し出されて噴出する。そして、その噴出と同時に、ベンチュリー部１２０の中心部には、ベンチュリー効果による負圧が形成される。これにより、ドレンタンク１７から、ドレン排管８８を通じてドレンが一気に吸引され、空気と混合され、ベンチュリー部１２０の出口に向かって勢いよく噴出する仕組みとなっている。なお、上記したように、ドレン排管８８には、コントローラ４０の制御によって開閉する電磁弁８９が設けられているので、ベンチュリー部１２０に流入するドレン流入量は調整可能である。

次に、給湯器２００におけるドレンの排出動作について説明する。まず、コントローラ４０から出力された制御信号によって、モータ８６が駆動し、ドレン給気ファン８５が駆動する。よって、ベンチュリー部１２０には、ドレン給気ファン８５によって給気された空気が随時供給される。そして、ベンチュリー部１２０の中心部には、ベンチュリー効果によって負圧が形成される。これにより、ドレンタンク１７からは、ドレン排管８８を通じてドレンが一気に吸引され、その中心部で空気と混合される。そして、ベンチュリー部１２０の中心部で生成された空気とドレンとの混合液は、ドレン排管９１を介してノズル２２から霧状に噴出され、空気中に排出される。

以上説明したように、第４の実施形態の給湯器２００では、ドレン給気ファン８５からの給気を利用することで、ベンチュリー部１２０でベンチュリー効果を発生する。そして、そのベンチュリー効果によって、ドレンタンク１７に貯留されたドレンを吸引し、ノズル１２２に供給することで、ノズル１２２からドレンを霧状に噴出させ、空気中に排出することができる。これにより、酸性のドレンに耐えられる耐食性のドレンポンプを使用しなくても、ノズル１２２にドレンを供給できる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、様々な変形が可能であることは言うまでもない。

まず、第１乃至第４の実施形態では、ドレンタンク１７に貯留されたドレンを、ドレンポンプ２０又はベンチュリー部１２０によって吸引し、ノズル２２（又は１２２）に向かって供給することによって、その送り込み圧でノズル２２（又は１２２）からドレンを霧状に噴出させているが、例えば、超音波振動子（図示外）を用いることによって、ドレンを目に見えないほどに微粒子化して排出させることも可能である。この場合には、ドレン粒子の比表面積が大きく、排出後すぐに気化されるために、いっそう周囲環境への安全性を向上させることができる。

また、上記実施形態では、副熱交換器１０で発生したドレンを貯留するドレンタンク１７を設けたが、ドレンタンク１７を設けない構成としても良い。この場合には、ドレンタンク１７を設けるためのスペースが節約でき、器具の小型化を図ることができる。

さらに、上記実施形態では、酸性のドレンを中和するために中和器１５を設けたが、条件によっては中和器１５を省略してもよい。

また、第１の実施形態の給湯器１では、排気出口２９にノズル２２を配置したが、ノズル２２の配置位置は、排気出口２９を含む排気フード２８内の燃焼排気排出方向の下流端近傍であればよく、排気出口２９に限定しない。たとえば、排気フード２８の排気出口２９近傍に径方向内側に向かって緩やかに縮径するスロート部を設けるとともに、スロート部の内側にノズル２２を配置する構成とした場合には、排気フード２８内を流れる燃焼排気の吸引作用を利用して、ノズル２２から噴出された霧状のドレンを器具本体２から遠くに飛ばすことができる。

さらに、第２または第３の実施形態においては、ノズル２２の設置される位置は空気流路５０内の空気出口５１近傍であれば良く、スロート部４２８内に限定されない。例えば、ノズル２２を本実施形態よりも空気出口５１に近づけて設置した場合には、ノズル２２から噴出されたドレンを、より確実に給湯器１００または給湯器１５０の外部に排出することができ、給湯器１００または給湯器１５０の劣化を防ぐことができる。

また、第２または３の実施形態については、縮径のないフード（排気フード２８、１２８）からドレンを排出する構成も可能である。この様な構成を採ったとしても、施工工事が不要になる等の効果を奏し得ることは言うまでもない。

また、第４の実施形態の給湯器２００では、ドレン給気ファン８５からの給気を利用することによって、ベンチュリー部１２０でベンチュリー効果を発生させているが、例えば、燃焼用空気供給ファン５の給気の一部を利用することによって、ベンチュリー効果を発生することも可能である。つまり、本発明の空気圧供給ファンは、専用のドレン給気ファン８５を設けなくても、燃焼用空気供給ファン５と兼用とすることも可能である。そのための具体的な構成としては、例えば、燃焼室３の下部に、燃焼用空気供給ファン５の給気の一部を燃焼室３外に引き込むための空気配管（図示外）を接続し、その空気配管の空気送風方向の下流側一端部をベンチュリー部１２０に接続する。この構成であれば、ドレン給気ファン８５が不要となり、設備コストの節約ができる。

さらに、第４の実施形態の給湯器２００では、ドレンポンプを設けない構造としたが、ドレンポンプを設ける構造としても良い。この場合には、ドレンポンプの動力とベンチュリー効果との両方によって、ドレンをノズル２２より確実に排出できる。また、設けるドレンポンプの動力は小さくても良いため、エネルギーおよび設備コストを節約することができる。

本発明の給湯器は、熱交換器にドレンが発生する給湯器に適用可能である。

第１の実施形態である給湯器１の側面視断面図である。 第２の実施形態である給湯器１００の側面視断面図である。 第３の実施形態である給湯器１５０の側面視断面図である。 第４の実施形態である給湯器２００の側面視断面図である。

１ 給湯器
２ 器具本体
３ 燃焼室
５ 燃焼用空気供給ファン
７ 本体排気孔
８ バーナ
９ 主熱交換器
９ａ 主伝熱管
１０ 副熱交換器
１０ａ 副伝熱管
１５ 中和器
１６ ドレン排管
１７ ドレンタンク
１８ ドレン排管
２０ ドレンポンプ
２１ ドレン排管
２２ ノズル
２８ 排気フード
２９ 排気出口
３３ バイパス管
３３ａ バイパス流路
５０ 空気流路
５１ 空気出口
６５ 給気ファン
７３ 給気配管
７３ａ 空気流路
８５ ドレン給気ファン
８８ ドレン配管
９１ ドレン配管
１００ 給湯器
１２０ ベンチュリー部
１２２ ノズル
１５０ 給湯器
２００ 給湯器

Claims (4)

1. 器具内に設けられた燃焼室内で燃料ガスを燃焼するバーナと、
   前記器具内に設けられたファンと、
   前記バーナの燃焼排気から顕熱を回収して伝熱管内の通水を加熱するための主熱交換器と、
   前記主熱交換器を通過した燃焼排気から潜熱を回収して伝熱管内の通水を加熱するための副熱交換器と、
   前記副熱交換器において発生したドレンを微細化して排出する微細化排出手段と、
   前記ファンから送風された空気を前記器具外に排出する流路と
   を備え、
   前記微細化排出手段は、
   前記流路の下流側に設けられ、前記ドレンを微細化して噴出するノズルと、
   前記ノズルに前記ドレンを供給するポンプと
   を備えていることを特徴とする給湯器。
2. 前記ノズルは、前記流路における空気の排出方向の下流端部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の給湯器。
3. 前記流路の途中には流路径が絞られた絞り部が設けられ、
   前記ノズルは前記絞り部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の給湯器。
4. 前記ファンは、前記バーナに燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給ファンであることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の給湯器。

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