JP5094263B2

JP5094263B2 - 燃焼装置

Info

Publication number: JP5094263B2
Application number: JP2007202615A
Authority: JP
Inventors: 義治藤富; 大輝佐倉井; 喜久雄岡本; 祥光松本; 彰徳鈴木; 英明小野村; 正博矢作
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 2007-08-03
Filing date: 2007-08-03
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2027-08-03
Also published as: JP2009036481A

Description

本発明は、燃焼ガスの潜熱を回収できる高効率の燃焼装置に関し、より詳しくは潜熱回収時に生じる凝縮水の排水の改良に関する。

給湯用バーナの上方に主・副熱交換器を配置する給湯装置（燃焼装置）は公知である。これら熱交換器を給湯回路が通るようになっている。
下段（上流側）の主熱交換器は一般的な１段の熱交換器からなる給湯装置と同様に、燃焼ガス中の顕熱を回収する。上段（下流側）の副熱交換器は燃焼ガス中の水蒸気（燃焼により発生した水分）を凝縮させて潜熱を回収する。上記顕熱回収により燃焼ガスの熱エネルギーの約８０％を回収し、上記潜熱回収により約１５％を回収するため、熱効率が非常に高くなる。

上記のような高効率の給湯装置では、副熱交換器で水蒸気の凝縮が生じる。この凝縮水は、燃焼により生じた硫黄酸化物、窒素酸化物等が溶け込んで硫酸、硝酸等になるため、強酸性を示す。そのため、この強酸性の凝縮水を中和処理したり希釈処理をしている。また、上記凝縮水は通常の使用状況で１日に数リットル生じるため、その排水処理が必要となる。

そこで、従来の高効率給湯装置では、特許文献１に示すように、上記副熱交換器の下方に回収トレイを配置し、この回収トレイに専用のドレン配管（ドレン回路）を接続し、このドレン配管に炭酸カルシウム等の中和剤を収容した中和器を設け、回収トレイで回収した凝縮水を中和器で中和処理しドレン配管から排水していた。

さらに特許文献２には、改良された高効率の追焚機能付き給湯装置が開示されている。この装置では、副熱交換器の下方に回収トレイが配置され、この回収トレイにドレン回路の一端が接続され、ドレン回路の他端が追焚循環回路の復路部においてポンプの吸い込み側に接続されている。ドレン回路には下流側に向かって順に中和器とドレンタンクが設けられている。

上記ドレン回路と追焚循環回路の接続点には、３方切替弁が設けられている。凝縮水の排水（ドレン排水）のタイミングでない時には、切替弁はポンプ吸い込み側を浴槽に連通させてドレン回路を遮断し、ポンプの駆動により追焚循環回路での浴槽湯の循環を行えるようになっている。ドレン排水のタイミングの時には、切替弁の切替によりポンプ吸い込み側をドレン回路に連通させ、ポンプを駆動することにより、ドレンタンクに溜まった凝縮水を追焚循環回路を介して浴槽へ排水するようにしている。

特許文献２の給湯装置において、ドレンタンクに設けたドレンレベル検出手段が凝縮水の満水レベルを検出した時には、浴槽の栓を抜いて排水をするように促す警報を発し、強制的に凝縮水の排水を行う。

特許文献２によれば、専用のドレン配管を設置するスペースが無い場合や、建造物にドレン配管からの凝縮水を導く排水溝等を形成するのが困難な場合でも高効率型給湯装置を設置することができる。
特開２０００−５５４６６号公報特開２００５−２６５２２８号公報

特許文献１，２の給湯装置は、屋外やパイプシャフトと称される空間に設置されるため、雨水が給湯装置の排気口部から降り込み、上記回収トレイを介してドレン回路に流れこむことがある。そのため、副熱交換器で生じた凝縮水のみならず雨水をもドレン排水することになり、ドレン排水の負担が大きい。

特に特許文献２のように、ドレン回路からの凝縮水を浴槽に導くタイプの給湯装置では、所定のタイミングでドレン排水を行うためにドレンタンクに凝縮水を蓄える必要があり、このドレンタンクに凝縮水のみならず雨水も流れ込むと、ドレンタンクがすぐに満水レベルになってしまい、頻繁に浴槽への強制的な排水や燃焼停止がなされ、ユーザーに不便を与えることになる。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、バーナと、このバーナからの燃焼ガスの顕熱を回収する主熱交換器と、この主熱交換器の下流側において燃焼ガスの潜熱を回収する副熱交換器と、これらバーナ、主熱交換器、副熱交換器を下から順に収容する缶と、この缶の上端部に設けられ上記副熱交換器を通過した燃焼ガスを排出する排気口部と、これら主熱交換器と副熱交換器を通る回路と、燃焼ガス中の水分が副熱交換器で凝縮することにより生成された凝縮水を回収して排水する凝縮水ドレン手段とを備え、上記凝縮水ドレン手段は、上記副熱交換器の下方に配置されて副熱交換器から落下した凝縮水を回収する回収トレイと、上流端がこの回収トレイに接続されたドレン回路とを有し、上記排気口部には、燃焼ガスの排出を許容しつつ上記回収トレイへの雨水流入を阻止ないしは抑制する雨水侵入防止構造が設けられていることを特徴とする。
上記構成によれば、回収トレイへの雨水流入が阻止ないしは抑制されるため、ドレン排水の負担を軽減できる。

好ましくは、上記バーナが給湯用バーナであり、上記回路が給湯回路であり、この給湯回路には給湯回路からの湯を浴槽に供給する浴槽湯供給回路が接続され、上記ドレン回路の下流端が上記浴槽湯供給回路に接続され、このドレン回路には凝縮水を溜めるドレンタンクが設けられるとともに、このドレンタンクの下流側に弁手段が設けられ、弁手段を閉じてドレン回路を遮断することによりドレンタンクへの凝縮水の貯留を行い、弁手段を開いてドレン回路を浴槽湯供給回路に連通させることによりドレンタンクからの凝縮水を浴槽へと排水するドレン排水を行うようにする。
これによれば、ドレンタンクへの雨水流入が阻止ないしは抑制されるため、浴槽へのドレン排水の回数が減り、給湯用バーナの燃焼停止を余儀なくされる機会も減るため、ユーザーに不便を与えない。

好ましくは、上記排気口部は上記缶から略水平方向に突出し、上記雨水浸入防止構造は、この排気口部の底壁に形成された排水口と、この排水口を開閉する開閉弁と、この開閉弁を駆動する弁駆動手段とを備え、この弁駆動手段は、上記バーナの燃焼時に開閉弁を開き、非燃焼時に開閉弁を開く。
これによれば、非燃焼時には開閉弁が開いているので、排気口部に振り込んだ雨水を排気口部の排水口から排出することができ、回収トレイへの雨水の流入を抑制できる。燃焼時には燃焼ガスが排気口部から排出される。この燃焼ガスの水分が排気口部で凝縮しても、この凝縮水を排気口部から回収トレイに回収することができる。

好ましくは、上記弁駆動手段は、上記排気口部内に収容された形状記憶合金製のスプリングを含み、このスプリングが燃焼ガスにより加熱されることにより、上記開閉弁を閉じ動作させる。
これによれば、簡単な構成で開閉弁を開閉できる。

好ましくは、上記雨水侵入防止構造は、上記排気口部を覆うフードを有し、このフードの底部にのみ、燃焼ガスの流通を許容する排気通路を有する。
これによれば、フードによる簡単な構成で雨水の浸入を防止できる。

好ましくは、上記雨水侵入防止構造は、上記排気口部を開閉する開閉板と、給湯用バーナの燃焼時にこの開閉板を開き、非燃焼時に閉じる板駆動手段を備えている。

本発明によれば、回収トレイへの雨水の流入を阻止ないしは抑制するので、ドレン排水の負担を軽減できる。

以下、本発明の第１実施形態をなす一体型２缶２水路タイプの追焚機能付き給湯装置（燃焼装置）について図１〜図３を参照しながら説明する。図１に示すように、この給湯装置は、直方体形状をなす中空の缶１を有しており、缶１の底部に給湯、追焚に共通のファン２が設けられ、缶１の上端近傍に給湯、追焚に共通の排気口部３が設けられている。

上記缶１の内部空間は、仕切板１ｘで給湯用空間１ａと追焚用空間１ｂに仕切られている。給湯用空間１ａの下部には給湯用バーナ４ａ（バーナ）が配置され、追焚用空間１ｂには追焚用バーナ４ｂが配置されている。

上記バーナ４ａ，４ｂに燃料ガスを供給する管は、元管５ｘと、この元管５ｘを給湯用バーナ４ａに接続する分岐管５ａと、元管５ｘを追焚用バーナ４ｂに接続するための分岐管５ｂとを有している。本実施形態では給湯用バーナ４ａが３面の燃焼領域を有しているため、分岐管５ａも３本となっている。
元管５ｘには、元ガス電磁弁６ｘとガス比例弁６ｙが設けられ、分岐管５ａ，５ｂにはそれぞれ分岐電磁弁６ａ，６ｂが設けられている。

上記給湯用空間１ａには、バーナ４ａの上方に顕熱回収用の主熱交換器７が配置され、さらにその上方（下流側）に潜熱回収用の副熱交換器８が配置されている。また、追焚用空間１ｂには、バーナ４ｂの上方に追焚用の熱交換器９が配置されている。本実施形態では、熱交換器７，９は受熱管７ａ，９ａと多数のフィンにより構成されており、熱交換部８は受熱管８ａにより構成されている。

給湯装置は、給湯回路１０（回路）と、追焚循環回路２０と、湯張り回路３０とを備えている。本実施形態では、追焚循環回路２０と湯張り回路３０により、浴槽湯供給回路７５が構成されている。

上記給湯回路１０は、給水管１１と、上記受熱管８ａと、上記受熱管７ａと、給湯管１２とを上流側から下流側に向かってこの順に連ねることにより構成されている。給水管１１と給湯管１２との間には、熱交換器７，８をバイパスするバイパス管１３が接続されている。

上記給水管１１において、バイパス管１３の上流側には水量センサ１４、水量制御弁１５が設けられ、バイパス管１３と給水管１１の接続点にはバイパス制御弁１６が設けられている。さらに、給水管１１には入水温度センサ（図示しない）が設けられ、給湯管１２には、バイパス管１３の上流側に熱交出口温度センサ１７が設けられ、バイパス管１３の下流側に出湯温度センサ１８が設けられている。

上記追焚循環回路２０は、復路管２１（復路部）と、受熱管９ａと、往路管２２（往路部）とを順に連ねることにより構成されている。復路管２１の吸い込み端と往路管２２の吐出端は、浴槽７０の側壁に設けた循環金具（図示しない）に接続されている。復路管２１にはポンプ２３、水位センサ２４（水位検出手段）、水流スイッチ２５（水流検出手段）が設けられている。

上記湯張り回路３０は、一端が給湯管１２において出湯温度センサ１８の下流側に接続され、他端が上記復路管２１においてポンプ２３の吸い込み側（上流側）に接続されている（接続点をＰ１で示す）。

上記湯張り回路３０には、注湯電磁弁３１（注湯弁）と、逆止弁３２と、水量センサ３３が設けられている。

次に、副熱交換器８で凝縮された凝縮水を回収し排水する凝縮水ドレン手段４０について説明する。このドレン手段４０は、回収トレイ４１と、ドレン回路４２とを有している。この回収トレイ４１は、給湯用空間１ａにおいて、副熱交換器８の下方に配置され、浅いロート形状をなしている。

上記ドレン回路４２は管からなり、一端（上流端）が回収トレイ４１の底部に接続され、他端（下流端）が上記復路管２１においてポンプ２３の吸い込み側（上流側）に接続されている。この接続点（符号Ｐ２で示す）には、２位置３方弁からなる切替弁４９が設けられている。この切替弁４９は、弁ケースとこの弁ケースに回動可能（摺動可能）に収容された弁体とを有し、摺動面でシールする方式のものである。

さらに上記ドレン手段４０は、ドレン回路４２において上流側から下流側に向かって順に設けられた中和器４３、ドレンタンク４４、ドレン側電磁弁４５（ドレン弁）を備えている。上記切替弁４９とドレン側電磁弁４５は、特許請求の範囲で定義した弁手段を構成している。

上記中和器４３には粒状をなす炭酸カルシウム等の中和剤が収容されている。中和器４３には詰まりによる水位上昇を検出する２本の電極４３ａが設けられている。

上記ドレンタンク４４には、ドレンレベル検出手段５０が設けられている。本実施形態では、ドレンレベル検出手段５０は、その下端がドレンタンク４４の底部近傍にある接地電極５１と、下端高さが異なる２本の電極５２、５３を有している。一方の電極５２の下端高さはドレンタンク４４の満水レベル（ドレンレベル２）を示し、他方の電極５３の下端高さは満水レベルより低いレベル（ドレンレベル１）を示す。本実施形態ではドレンレベル１はドレンレベル２の半分より高い。例えばドレンレベル２が３.５リットルとすると、ドレンレベル１は３リットルである。なお、ドレンタンク４４の実際の容量は、満水レベルと同じであってもよいし、これより若干量多くてもよい。

上記ドレン回路４２において、ドレンタンク４４の上流側の管部はドレンタンク４４の上端または上端近傍に接続され、ドレンタンク４４の下流側の管部はドレンタンク４４の底部に連なっている。

給湯装置は更に、上述した種々のセンサ、検出手段からの情報を読み込んで、上述した種々の構成要素を制御する制御手段６０と、この制御手段６０に接続されたリモートコントローラ６５（（以下、リモコンと称す）を備えている。リモコン６５はリモコン６５の電源をオン、オフするリモコンスイッチと、自動運転スイッチと、追焚スイッチと、ドレンスイッチと、給湯や浴槽の温度を設定する温度設定部と、浴槽水位を設定する水位設定部と、設定温度、設定水位、警告等の表示を行う表示部（いずれも図示しない）を備えている。

次に、本発明の特徴部について、図２、図３を参照しながら説明する。本実施形態では、給湯装置は排気ユニット１００を備えている。この排気ユニット１００は、上記缶１の上端部となるケーシング１０１と、このケーシング１０１の側部に取り付けられた上記排気口部としての排気トップ３と、ケーシング１０１内に収容された上記副熱交換器８および回収トレイ４１とを一体化したものである。

上記ケーシング１０１が缶１の燃焼胴部１ｚの上端に固定されている。この燃焼胴部１ｚには上記主熱交換器７が収容固定されている。
給湯装置はさらにハウジング１５０を備えている。このハウジング１５０は、上記ケーシング１０１を含む缶１を囲んでおり、図１の殆どの構成要素を収容している。

回収トレイ４１は、燃焼胴部１ｚから略水平方向（側方、横方向）に突出し、この突出部にはドレン口４１ａが形成されている。このドレン口４１ａには、上記ドレン回路４２をなす管の一端が接続されている。

上記排気トップ３は、ケーシング１０１（缶１の上端部）の側壁から略水平方向（側方、横方向）に突出し、ハウジング１５０を貫通して外部に露出しており、排気トップ３の正面壁には排気口３ａが形成されている。
上記排気トップ３の内部空間は、ケーシング１０１の内部空間に連なっている。排気トップ３の底壁は、ケーシング１０１の側壁を介して回収トレイ４１に連なっている。

上記排気トップ３には、燃焼ガスの排出を許容しつつ雨水の回収トレイ４１への流入を阻止ないしは抑制する雨水侵入防止構造２００が設けられている。この雨水浸入防止構造２００は、排気トップ３の底壁に形成された排水口２０１と、この排水口２０１を開閉する開閉弁２０２と、この開閉弁２０２を開閉駆動する形状記憶合金製のコイルスプリング（弁駆動手段）２０３とを備えている。

上記排水口２０１は、ハウジング１５０の側壁の外側に位置している。上記開閉弁２０２とコイルスプリング２０３は、排気トップ３内に配置されている。コイルスプリング２０３は自然長さの状態で排水口２０１の上方に垂直をなして配置され、その上端が排気トップ３の上壁に固定され、その下端に上記開閉弁２０２が固定されている。

コイルスプリング２０３は温度が例えば５０°Ｃ以下の時には上記自然長さの状態にあり、上記開閉弁２０２を排水口２０１の上方に保持することにより、排水口２０１の開き状態を維持しており、温度が６０°を超えた時に伸びて開閉弁２０２を下方に移動させ、排水口２０１を閉じるようになっている。

上記構成をなす給湯装置の作用を説明する。最初に、基本的な作用について概略的に説明する。なお、電磁弁６ｘ、６ａ，６ｂ，３１，４５は常閉であり、オン動作により開く。

給湯管１２の下流端に設けた出湯栓やシャワーを開くと給湯回路１０に水が流れ、これを水量センサ１４で検出した時に、制御手段６０は、元ガス電磁弁６ｘを開くとともに分岐電磁弁６ａの少なくとも１つを開き、給湯用バーナ４ａの燃焼動作を行う。燃焼ガスは主熱交換器７を通り、さらに回収トレイ４１と缶１との間を通り、副熱交換器８を通って排気口部３から排出される。給水管１１から入った水は副交換器８で加熱され、さらに主熱交換器７で加熱され、設定温度の湯となって給湯管１２から出湯される（給湯運転）。

副熱交換器８で凝縮した水は、この副熱交換器８から回収トレイ４１に落下し、ドレン回路４２を通って中和器４３に達し、この中和器４３内の中和剤により中和され、ドレンタンク４４に蓄えられる。したがって、給湯運転中は、副熱交換器８で凝縮水が発生し、ドレンタンク４４の凝縮水の水位すなわちドレンレベルは上昇を続ける。

自動運転スイッチがオンされた時には、制御手段６０は自動運転を実行する。この自動運転は湯張りモードとその後の自動保温モードからなる。
上記湯張りモードでは、注湯電磁弁３１を開き、上記給湯運転と同様にして上記給湯用バーナ４ａで燃焼を行うことにより、設定温度の湯を給湯管１２から湯張り回路３０、追焚循環回路２０を経て浴槽７０に供給する。

上記自動保温モードでは、上記湯張りにより浴槽７０の水位が設定水位に達した後に所定時間間隔でポンプ２３が駆動され、復路部２１に設けた浴槽温度センサ（図示しない）が設定温度になるように追焚用バーナ４ｂの燃焼が実行され（追焚）、浴槽７０の湯が設定温度に保たれる。

上記湯張りの際にも給湯運転の場合と同様に、副熱交換器８で凝縮水が発生し、この凝縮水が回収され中和されドレンタンク４４に蓄えられる。

次に、制御手段６０によるドレン排水等の制御について簡単に説明する。ユーザーが浴槽７０の栓を抜いた状態でドレンスイッチをオンすると、切替弁４９の切替動作を行ってポンプ２３の吸い込み側を浴槽７０側から遮断しドレン回路４２側に連通させ、ドレン側電磁弁４５をオンし、ポンプ２３をオンする。
これにより、ドレンタンク４４内の凝縮水が切替弁４９を介して、ポンプ２３に吸い込まれ、ポンプ２３の吐出側から復路管２１、熱交換器９の受熱管９ａ、往路管２２を経て浴槽７０に排出され、さらに浴槽７０の排水口を経て、既存の下水管へと排出される。

なお、上記切替弁４９の切替動作とドレン側電磁弁４５のオン動作は、特許請求の範囲の弁手段の開き動作を意味する。

上記のように凝縮水を排水した後、ポンプ２３をオフにし、ドレン側電磁弁４５をオフにし、切替弁４９の切替動作を行ってポンプ２３の吸い込み側をドレン回路４２側から遮断し浴槽７０側に連通させる。これにより、凝縮水の排水工程（ドレン排水工程）が終了する。

なお、上記切替弁４９の切替動作とドレン側電磁弁４５のオフ動作は、特許請求の範囲の弁手段の閉じ動作を意味する。

上記のようにしてドレン排水を実行した後で、注湯電磁弁３１をオンすることにより、給湯管１２から湯張り回路３０を経た湯を追焚循環回路２０内に流し、追焚循環回路２０の配管洗浄を実行する。

上記配管洗浄工程において、給湯用バーナ４ａの燃焼により風呂設定温度の湯からなる洗浄水を供給する代わりに、給湯用バーナ４ａの燃焼を実行せず、低温の水からなる洗浄水を供給してもよい。
また、配管洗浄工程において、最初は加熱しない水を供給し、その後に熱湯（６０°Ｃ）を供給してもよい。水でドレン水（凝縮水）を流せば異臭等の発生を防止でき、その後の熱湯で配管の消毒を行うことができる。

上記制御手段６０は、ドレンタンク４４のドレンレベルを、ドレンレベル検出手段５０の段階的レベル検出（ドレンレベル１，２）の情報に基づき常時（例えば所定時間間隔で）監視する。ドレンレベルがレベル１以上の時（ドレンレベルが水位電極５３に達した時）には、リモコン６５の表示部に警告表示を行う。ドレンレベルがレベル２以上の時（ドレンレベルが水位電極５２に達した時）には、給湯運転中であれば給湯を停止し、湯張り運転中であれば湯張りを停止する。これにより、給湯用バーナ４ａの燃焼が停止されるので、凝縮水は発生せず、ドレンレベルは上昇しなくなる。

上記ドレンタンク４４の満水による燃焼停止やドレン排水強行の回数を低減するため、制御手段６０は、ドレンスイッチオンのみならず、自動運転スイッチオフや、種々のタイミングで、ドレン排水を行うようにしてもよい。

上記給湯装置は外置きであるから、排気トップ３から雨水が入り込むことがある。雨水浸入防止構造２００が無いと、この雨水は回収トレイ４１に流れ込みドレンタンク４４に至るので、ドレンタンク４４を直ぐに満水にしてしまう可能性がある。

本実施形態では、排気トップ３の底壁に排水口２０１が形成され、排気トップ３に入り込んだ雨水を排水口２０１から外部へ排水することができ、回収トレイ４１に雨水が流れ込むのを回避ないしは抑制することができる。そのため、ドレンタンク４４が雨水によって早く満水になるのを防止でき、上記ドレンタンク４４の満水による燃焼停止やドレン排水強行の回数を低減することができる。

燃焼ガスが副熱交換器８を通って排気トップ３から排出される。なお、排気トップ３を通過する際には、６０度を超える燃焼ガスが形状記憶合金製のスプリング２０３を加熱するため、このスプリング２０３が伸びて開閉弁２０２の閉じ動作を行う（図３において想像線で示す）。そのため、燃焼ガス中の水分が排気トップ３に接して凝縮水が発生しても、この凝縮水を回収トレイ４１で回収することができる。

上記実施形態において、排気トップ３で生じた凝縮水を確実に回収するために、排気トップ３の底壁および上壁を回収トレイ４１側に向かって徐々に低くなるように緩やかに（例えば２〜３°）させてもよい。

また、雨水を回収トレイ４１に流れ込むのをより確実に阻止するために、排水口２０１および開閉弁２０２、スプリング２０３を排気トップ３の長手方向に間隔をおいて複数組設けてもよい。あるいは、排水口２０１および開閉弁２０２を排気トップ３の長手方向に細長く形成し、この開閉弁２０２を複数のスプリング２０３で開閉するようにしてもよい。

図４には、本発明の第２実施形態をなす雨水侵入防止構造２００’を示す。この雨水侵入防止構造２００’は、形状記憶合金製のスプリング２０３とリターンスプリング２０４を有しており、これらスプリング２０３，２０４は、開閉弁２０２を支持するサポート２０５の上下に配置されている。

図４の実施形態では、スプリング２０３，２０４は圧縮スプリングであり、非燃焼時には、開閉弁２０２は排水口２０１から浮いた状態（開き状態）にある。燃焼時には形状記憶合金製のスプリング２０３が燃焼ガスに加熱されてリターンスプリング２０３に抗して伸びることにより、開閉弁２０２は下方に移動して排水口２０１を閉じるようになっている。

図５は、本発明の第３実施形態をなす雨水侵入防止構造を示す。この実施形態の雨水侵入防止構造は、排気トップ３を覆うようにしてハウジング１５０の側壁に固定されたフード３００により構成されている。このフード３００の底部にのみ、排気通路３０１が形成されている。

第３実施形態では、フード３００で排気トップ３を覆うことにより、雨水が排気トップ３に降り込むのを防止できる。また、燃焼ガスは排気トップ３からフード３００内に吐き出され、このフード３００の下側の排気通路３０１から外部へ排出される。

図６は、本発明の第４実施形態をなす雨水侵入防止構造４００を示す。この雨水侵入防止構造４００は、排気トップ３に回動可能に連結され排気口３ａを開閉する開閉板４０１と、この開閉板４０１を回動させて開閉させるアクチュエータ４０２（板駆動手段）とを備えている。このアクチュエータ４０２は例えばモータ等を含み、制御手段６０により制御されるものであり、給湯用バーナ４ａの燃焼時にこの開閉板４０１を開き（図６に実線で示す）、非燃焼時に閉じる（図６に想像線で示す）。

なお、図３、図４の開閉弁２０２を制御手段６０により制御されるアクチュエータ（弁駆動手段）で開閉してもよいし、図６の開閉板４０１を制御手段６０から独立した板駆動手段（例えば形状記憶合金製のスプリングを含む）により開閉してもよい。

次に、本発明の他の態様について図７を参照しながら説明する。この態様の給湯装置は、暖房、追焚機能を備えた給湯装置である。この態様において、第１実施形態に対応する構成部には同番号を付し、その詳細な説明を省略する。

缶１は、給湯用空間１ａと暖房用空間１ｃに仕切られる。暖房用空間１ｃには、暖房用バーナ４ｃ（他用途バーナ）と暖房用（他用途）の顕熱回収用の主熱交換器９’と潜熱回収用の副熱交換器９”が、給湯側と同様にして配置されている。バーナ４ｃには、給湯側と同様に、分岐管５ｃが接続され、分岐管５ｃには分岐電磁弁６ｃが設けられている。

暖房循環回路８０（他用途回路）は、上記熱交換器９’、９”の受熱管９ａ’，９ａ”を含んでいる。この暖房循環回路８０には、周知のように、オーバーフロータンク８１、ポンプ８２、液・液熱交換器８３が設けられている。ポンプ８２により循環される湯は、熱交換器９’、９”で加熱され、種々の暖房器等の端末器、端末設備を循環する。

追焚循環回路２０Ａは、上記液・液熱交換器８３を通るようになっている。追焚時には暖房用バーナ４ｃの燃焼を実行しながら、ポンプ２３、８２を駆動し、暖房循環回路８０の熱を液・液副熱交換器８３を介して追焚循環回路２０Ａに伝達し、浴槽７０の湯を加熱するようになっている。

本態様では、追焚循環回路２０Ａと湯張り回路３０により、特許請求の範囲の浴槽湯供給回路７５Ａが構成されている。

本態様では、共通の回収トレイ４１Ａにより、給湯側の副熱交換器８と暖房側の副潜熱交換器９”から落下する凝縮水を回収するようになっている。
制御手段６０で実行されるドレン排水、配管洗浄、燃焼制御は、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。

次に、本発明のさらに他の態様について図８を参照しながら説明する。この態様の給湯装置は、給湯単能型である。この実施形態において、第１実施形態に対応する構成部には同番号を付し、その詳細な説明を省略する。

本実施形態では、追焚循環回路の代わりに、１本の送湯回路９０が装備されている。この送湯回路９０の上流端が、接続点Ｐ２’でドレン回路４２の下流端に接続されており、下流端が浴槽７０に接続されている。送湯回路９０の中途部には、ポンプ２３と水位センサ２４が下流側に向かって順に設けられており、上記接続点Ｐ２’には切替弁４９が設けられている。

上記送湯回路９０と湯張り回路３０で、本発明の浴槽湯供給回路９５が構成される。湯張り回路３０は、下流端で分岐し、一方の分岐路３０ａは上記切替弁４９に接続され、他方の分岐路３０ｂは送湯回路９０に接続されている（接続点を符号Ｐ１’で示す）。

浴槽７０への湯の供給は、注湯電磁弁３１を開くことにより実行される。すなわち、給湯回路１０からの湯が湯張り回路３０、送湯回路９０を介して浴槽７０に供給される。
切替弁４９は、凝縮水を排水しない時には、ポンプ２３の吸い込み側を湯張り回路３０の分岐路３０ａに連通させ、凝縮水を排水する際にはポンプ２３の吸い込み側をドレン回路４２に連通させる。
なお、分岐路３０ａ，３０ｂの一方を省略してもよい。

上記図７、図８の給湯装置にも、図２〜図６に示す雨水侵入防止構造を適用することができる。

本発明は上記実施形態に制約されず、さらに種々の態様が可能である。
第１、第２実施形態において、給湯装置は別体型の２缶２水路タイプであってもよい。
上記実施形態において、凝縮水の排水をドレン回路において切替弁とドレンタンクとの間に設けたポンプで行ってもよい。また、この排水を自然落下で行うようにしてもよい。
中和器４３の代わりに、給水管からの水をドレンタンクに供給して希釈を行ってもよい。また、中和、希釈を行わなくてもよい。

本発明の第１実施形態をなす追焚機能付き給湯装置の回路構成図である。同実施形態の給湯装置の排気口部およびその近傍部を示す縦断面図である。図２においてＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。本発明の第２実施形態を示す図３相当図である。本発明の第３実施形態を示す図３相当図である。本発明の第４実施形態を示す図３相当図である。本発明の他の態様をなす暖房、追焚機能付き給湯装置の回路構成図である。本発明の更に他の態様をなす給湯単能型給湯装置の回路構成図である。

符号の説明

１缶
３排気トップ（排気口部）
４ａ給湯用バーナ（バーナ）
７主熱交換器
８副熱交換器
１０給湯回路（回路）
４０凝縮水ドレン手段
４１回収トレイ
４２ドレン回路
４４ドレンタンク
４５ドレン側電磁弁（ドレン弁、弁手段）
４９切替弁（弁手段）
７０浴槽
７５，７５Ａ、９５浴槽湯供給回路
２００雨水侵入防止構造
２０１排水口
２０２開閉弁
２０３形状記憶合金製のスプリング２０３（弁駆動手段）
３００フード（雨水侵入防止構造）
４００雨水侵入防止構造
４０１開閉板
４０２アクチュエータ（板駆動手段）

Claims

バーナと、このバーナからの燃焼ガスの顕熱を回収する主熱交換器と、この主熱交換器の下流側において燃焼ガスの潜熱を回収する副熱交換器と、これらバーナ、主熱交換器、副熱交換器を下から順に収容する缶と、この缶の上端部に設けられ上記副熱交換器を通過した燃焼ガスを排出する排気口部と、これら主熱交換器と副熱交換器を通る回路と、燃焼ガス中の水分が副熱交換器で凝縮することにより生成された凝縮水を回収して排水する凝縮水ドレン手段とを備え、
上記凝縮水ドレン手段は、上記副熱交換器の下方に配置されて副熱交換器から落下した凝縮水を回収する回収トレイと、上流端がこの回収トレイに接続されたドレン回路とを有し、
上記排気口部は上記缶から略水平方向に突出し、上記排気口部には、燃焼ガスの排出を許容しつつ上記回収トレイへの雨水流入を阻止ないしは抑制する雨水侵入防止構造が設けられ、
上記雨水浸入防止構造は、この排気口部の底壁に形成された排水口と、この排水口を開閉する開閉弁と、この開閉弁を駆動する弁駆動手段とを備え、この弁駆動手段は、上記バーナの燃焼時に開閉弁を開き、非燃焼時に開閉弁を開くことを特徴とする燃焼装置。
上記弁駆動手段は、上記排気口部内に収容された形状記憶合金製のスプリングを含み、このスプリングが燃焼ガスにより加熱されることにより、上記開閉弁を閉じ動作させることを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
上記バーナが給湯用バーナであり、上記回路が給湯回路であり、この給湯回路には給湯回路からの湯を浴槽に供給する浴槽湯供給回路が接続され、
上記ドレン回路の下流端が上記浴槽湯供給回路に接続され、このドレン回路には凝縮水を溜めるドレンタンクが設けられるとともに、このドレンタンクの下流側に弁手段が設けられ、弁手段を閉じてドレン回路を遮断することによりドレンタンクへの凝縮水の貯留を行い、弁手段を開いてドレン回路を浴槽湯供給回路に連通させることによりドレンタンクからの凝縮水を浴槽へと排水するドレン排水を行うようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の燃焼装置。