JP5262349B2

JP5262349B2 - 給湯装置

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Publication number: JP5262349B2
Application number: JP2008169239A
Authority: JP
Inventors: 和則長谷川; 淳土井; 康成奥田; 優福沢; 英明吉富; 宏樹長谷川; 達彦好田
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2028-06-27
Also published as: JP2010007983A

Description

本発明は、一次熱交換器において燃焼熱の顕熱により入水（水や低温水）を加熱して給湯させる際に、加熱後の燃焼排ガスが有する潜熱を二次熱交換器においてさらに回収することにより熱利用の高効率化を図るようにした潜熱回収型の給湯装置に関し、特に潜熱回収の際に生じるドレン水を中和処理するための中和器を設置するにあたり、中和処理の促進化や給湯装置全体のコンパクト化等を共に実現させ得る技術に係る。

一般に、潜熱回収型の給湯装置とは、いわゆるコンデンシング型の給湯装置又は高効率型の給湯装置とも言われている。このような潜熱回収型の給湯装置においては、顕熱回収用の一次熱交換器を通過した後の燃焼排ガスを潜熱回収用の二次熱交換器に導入して潜熱を回収する際に、その燃焼排ガスが二次熱交換器と接触することにより燃焼排ガス中の水蒸気が凝縮・結露してドレン水（結露水）を生じることになる。このドレン水は、燃焼排ガスから取り込んだ窒素酸化物（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）等を含んで強酸性になっているため、外部に排水するには少なくとも中和処理を施す必要があり、通常は、ドレン水を集めて中和処理を行うために、中和器を給湯装置に内蔵・設置することが行われている。

このような給湯装置として、従来、一次熱交換器の下流側の排気集合筒内に二次熱交換器を設置し、この二次熱交換器で発生したドレン水を上記排気集合筒の下側位置に設置した中和器に導水するようにしたものが知られている（例えば特許文献１参照）。又、二次熱交換器を一次熱交換器の上側位置に設置し、二次熱交換器で発生したドレン水を上記一次熱交換器の前側位置に設置した中和器に導水するようにしたものも知られている（例えば特許文献２参照）。

特開２００６−１０５４６７号公報特開２０００−１６１７８８号公報

ところで、給湯装置を潜熱回収型に構成するには、そうでないタイプの給湯装置に対し二次熱交換器と中和器とを新たに追加する必要がある。このため、上記の特許文献１に開示された例では排気集合筒の下側位置に設置した中和器によって給湯装置の外装ケーシングの上下方向寸法（高さ）がより大きくなったり、上記の特許文献２に開示された例では給湯装置の外装ケーシングの前後方向寸法（奥行き寸法）がより大きくなったりすることになる。あるいは、図６に例示するように二次熱交換器１０１を上部に設置して中和器１０２を側部に設置する場合には、給湯装置の外装ケーシング１０３の左右方向寸法(横幅)がより大きくなってしまうことになる。

一方、中和器１０２での中和処理としては、通常は、例えば炭酸カルシウム等の中和剤を用い、この中和剤にドレン水を接触させることにより中和処理するようにされているため、中和剤の必要量はドレン水発生量にほぼ対応して定まることになる。このため、ドレン水発生量に対応して中和器１０２自体も所定の大きさが必要となってしまうため、中和処理の促進を図り得る対策が求められている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、潜熱回収用の二次熱交換器と、二次熱交換器で発生するドレン水を処理するための中和器とを設置して潜熱回収型に構成する上で、ケース全体のコンパクト化を図り得る給湯装置を、あるいは、コンパクト化に加え中和処理の促進をも図り得る給湯装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、第１の発明では、燃料を燃焼させて燃焼ガスを発生させるバーナと、このバーナの燃焼により発生する燃焼ガスから顕熱を回収する一次熱交換器と、この一次熱交換器の下流側位置から上向きに延びて上記一次熱交換器を通過した後の燃焼排ガスを排出させる排気管と、上記燃焼排ガスから潜熱を回収する二次熱交換器と、この二次熱交換器において発生するドレン水を導いて中和処理する中和器とを備えた給湯装置を対象にして次の特定事項を備えることとした。すなわち、上記中和器として、一側に開口する凹溝部が上下方向に延びるようコの字状の横断面形状を有し、上記一側開口を上記排気管に向けて差し込むことにより、上記排気管を上記凹溝部内に収容しかつ左右両側から挟み込んだ状態で、上記排気管に沿って上下方向に延び、かつ、その排気管に対し内部の燃焼排ガスからの伝熱を受け得るように近接して配設した構成とすることとした（請求項１）。ここで、給湯装置とは、二次熱交換器での潜熱回収や、一次熱交換器での顕熱回収によって、入水を加熱して所定温度の湯にし、これを出湯させて給湯先に給湯させるものであり、入水としての水道水を加熱して例えば給湯栓に対し給湯するもの（単純給湯）、入水としての低温水を加熱して高温水を例えば温水暖房端末に供給（給湯）させるもの（循環式温水暖房）、入水としての低温の浴槽水を加熱して昇温した浴槽水（湯）を浴槽に供給（給湯）させるもの、あるいは、これらを組み合わせたものも含まれるものである。この給湯装置に関する定義は以下同様である。

この第１の発明の場合、上向きに延びる排気管に沿って中和器が上下方向に延びるように配設されているため、排気管近傍の隙間スペースを有効に活用して中和器を設置することが可能となり、中和器を設置して潜熱回収型に構成する上で、給湯装置全体のコンパクト化が図られることになる。しかも、排気管内の燃焼排ガスからの伝熱を受け得るように中和器が排気管に近接配置されるため、中和器内に導かれたドレン水が伝熱により加温され、この加温によって中和器内の中和剤による中和反応の速度が高くなって、中和処理の促進・効率化が図られることになる。この結果、同量のドレン水発生量に対して中和処理に必要な中和剤量の低減化が可能となり、中和器全体のサイズのコンパクト化による給湯装置全体のコンパクト化に寄与し得ることとなる上に、加温しない場合よりも低減化させた中和剤量であっても、確実な中和処理性能を継続的に維持し得ることとなる。その上に、中和器として、その凹溝内に排気管を収容し左右両側から挟み込んだ状態にし得る構成を採用しているため、排気管内の燃焼排ガスからの伝熱を効率よく受けることが可能になる一方、排気管近傍に存する隙間スペースの有効活用の度合をより一層高めて給湯装置のコンパクト化をより一層促進させることが可能となる。加えて、排気管の周囲が中和器によって覆われることになるため、排気管内を燃焼排ガスが通過する際の通過騒音を中和器によって有効に遮音することができる。このため、従来例の給湯装置における排気管の如く燃焼排ガスの通過騒音の遮音・消音のための吸音材やパンチングメタルで外周を覆う必要がなく、これらの遮音・消音のため必要であった吸音材等を省略することができる。つまり、中和器に、消音器としての機能・役割を果たさせることができるようになる。この結果、排気管の外形サイズをより細くすることができ、その分を中和器設置のためのスペースとして有効活用することができるようになり、上記のコンパクト化をより進展させることができるようになる。

第２の発明では、燃料を下向きに燃焼させて燃焼ガスを発生させるバーナと、このバーナの下方位置に配設されて上記燃焼により発生する燃焼ガスから顕熱を回収する一次熱交換器と、この一次熱交換器を下向きに通過した後の燃焼排ガスを集合させる排気集合筒と、この排気集合筒に連通され排気集合筒から上向きに延びて燃焼排ガスを排出させる排気管と、上記燃焼排ガスから潜熱を回収する二次熱交換器と、この二次熱交換器において発生するドレン水を導いて中和処理する中和器とを備えた給湯装置を対象にして次の特定事項を備えることとした。すなわち、上記二次熱交換器を上記排気管の下流側部位に介装する一方、上記中和器を、一側に開口する凹溝部が上下方向に延びるようコの字状の横断面形状を有し、上記一側開口を上記排気管に向けて差し込むことにより、上記排気管を上記凹溝部内に収容しかつ左右両側から挟み込んだ状態で、上記排気管の上流側部位に沿って上下方向に延び、かつ、その排気管に対し内部の燃焼排ガスからの伝熱を受け得るように近接して配設することとした（請求項２）。

この第２の発明の場合、第１の発明の場合よりもさらに大巾なコンパクト化が得られることになる。すなわち、上向きに延びて燃焼排ガスを排出する排気管の下流側部位、つまり、排気管の上半側部位に二次熱交換器が介装され、排気管の上流側部位、つまり排気管の下半側部位に中和器が設置されているため、二次熱交換器を設置するために上下方向寸法を増加させることもなく、しかも、残る下半部位の排気管の近傍の隙間スペースを有効に活用して中和器を設置することが可能となる。以上により、二次熱交換器及び中和器を設置して潜熱回収型に構成する上で、給湯装置全体のコンパクト化が効果的に図られることになる。その上に、排気管内の燃焼排ガスからの伝熱により中和処理の促進等が図られるのは第１の発明の場合と同様である。すなわち、中和器が排気管に近接配置されて排気管内の燃焼排ガスからの伝熱を受け得るようにされているため、中和器内に導かれたドレン水が伝熱により加温され、この加温によって中和器内の中和剤による中和反応の速度が高くなって、中和処理の促進・効率化が図られることになる。この結果、同量のドレン水発生量に対して中和処理に必要な中和剤量の低減化が可能となり、中和器全体のサイズのコンパクト化による給湯装置全体のコンパクト化に寄与し得ることとなる上に、加温しない場合よりも低減化させた中和剤量であっても、確実な中和処理性能を継続的に維持し得ることとなる。そして、中和器として、その凹溝内に排気管を収容し左右両側から挟み込んだ状態にし得る構成を採用しているため、第１の発明と同様に次の作用効果が得られる。すなわち、排気管内の燃焼排ガスからの伝熱を効率よく受けることが可能になる一方、排気管近傍に存する隙間スペースの有効活用の度合をより一層高めて給湯装置のコンパクト化をより一層促進させることが可能となる。加えて、排気管の周囲が中和器によって覆われることになるため、排気管内を燃焼排ガスが通過する際の通過騒音を中和器によって有効に遮音することができる。このため、従来例の給湯装置における排気管の如く燃焼排ガスの通過騒音の遮音・消音のための吸音材やパンチングメタルで外周を覆う必要がなく、これらの遮音・消音のため必要であった吸音材等を省略することができる。つまり、中和器に、消音器としての機能・役割を果たさせることができるようになる。この結果、排気管の外形サイズをより細くすることができ、その分を中和器設置のためのスペースとして有効活用することができるようになり、上記のコンパクト化をより進展させることができるようになる。

以上の第1又は第２の発明において、前面を開放させた本体ケースと、この本体ケースの前面を開閉可能に閉止する前面カバーとから構成された外装ケーシングを備え、上記本体ケース内に設置された上記排気管に対し上記前面カバーを開にした状態で、上記凹溝部の一側開口を排気管に向けて差し込むことにより、その排気管を上記凹溝部内に収容しかつ左右両側から挟み込んだ状態に配設し得る構成とすることができる（請求項３）。このように中和器として、その凹溝内に排気管を収容し左右両側から挟み込んだ状態にし得る構成を採用し、さらに、前面カバーを開にした状態で中和器を排気管に差し込むようにしているため、給湯装置の使用経過において中和器を取り外す必要が生じたり、内部の中和剤を中和器ごと交換する必要が生じたりというようにメンテナンスの必要が生じたとしても、前面カバーを外して前面側から中和器を引き抜いたり差し込んだりというように容易な作業で着脱し得ることになり、メンテナンスを容易に行い得るようになる。

以上、説明したように、請求項１又は請求項３の給湯装置によれば、排気管近傍の隙間スペースを有効に活用して中和器を設置することができ、中和器を設置して潜熱回収型に構成する上で、給湯装置全体のコンパクト化を図ることができるようになる。しかも、中和器内に導かれたドレン水を排気管内の燃焼排ガスからの伝熱により加温することができ、加温によって中和器内の中和剤による中和反応の速度を高め、中和処理の促進・効率化を図ることができるようになる。この結果、中和剤量の低減化によって、中和器全体のサイズのコンパクト化をも図ることができ、これに伴い給湯装置全体のコンパクト化に寄与することができる上に、低減化して中和剤量であっても、確実な中和処理性能を継続的に維持させることができるようになる。その上に、中和器として、その凹溝内に排気管を収容し左右両側から挟み込んだ状態にし得る構成を採用しているため、排気管内の燃焼排ガスからの伝熱を効率よく受けることが可能になる一方、排気管近傍に存する隙間スペースの有効活用の度合をより一層高めて給湯装置のコンパクト化をより一層促進させることが可能となる。加えて、排気管の周囲が中和器によって覆われることになるため、排気管内を燃焼排ガスが通過する際の通過騒音を中和器によって有効に遮音することができる。このため、従来例の給湯装置における排気管の如く燃焼排ガスの通過騒音の遮音・消音のための吸音材やパンチングメタルで外周を覆う必要がなく、これらの遮音・消音のため必要であった吸音材等を省略することができる。つまり、中和器に、消音器としての機能・役割を果たさせることができるようになる。この結果、排気管の外形サイズをより細くすることができ、その分を中和器設置のためのスペースとして有効活用することができるようになり、上記のコンパクト化をより進展させることができるようになる。

請求項２又は請求項３の給湯装置によれば、上向きに延びた排気管の下流側部位に二次熱交換器を介装し、排気管の上流側部位に中和器を設置するようにしているため、二次熱交換器を設置するために上下方向寸法を増加させることもなく、しかも、残る部位の排気管の近傍の隙間スペースを有効に活用して中和器を設置することができ、二次熱交換器及び中和器を設置して潜熱回収型に構成する上で、給湯装置全体の大巾なコンパクト化を図ることができるようになる。その上に、中和器内に導かれたドレン水を排気管内の燃焼排ガスからの伝熱により加温することができ、加温によって中和器内の中和剤による中和反応の速度を高め、中和処理の促進・効率化を図ることができるようになる。この結果、中和剤量の低減化によって、中和器全体のサイズのコンパクト化をも図ることができ、これに伴い給湯装置全体のコンパクト化に寄与することができる上に、低減化して中和剤量であっても、確実な中和処理性能を継続的に維持させることができるようになる。そして、中和器として、その凹溝内に排気管を収容し左右両側から挟み込んだ状態にし得る構成を採用しているため、請求項１又は請求項３の発明と同様に次の作用効果が得られる。すなわち、排気管内の燃焼排ガスからの伝熱を効率よく受けることが可能になる一方、排気管近傍に存する隙間スペースの有効活用の度合をより一層高めて給湯装置のコンパクト化をより一層促進させることが可能となる。加えて、排気管の周囲が中和器によって覆われることになるため、排気管内を燃焼排ガスが通過する際の通過騒音を中和器によって有効に遮音することができる。このため、従来例の給湯装置における排気管の如く燃焼排ガスの通過騒音の遮音・消音のための吸音材やパンチングメタルで外周を覆う必要がなく、これらの遮音・消音のため必要であった吸音材等を省略することができる。つまり、中和器に、消音器としての機能・役割を果たさせることができるようになる。この結果、排気管の外形サイズをより細くすることができ、その分を中和器設置のためのスペースとして有効活用することができるようになり、上記のコンパクト化をより進展させることができるようになる。

特に請求項３によれば、給湯装置の使用経過において中和器を取り外す必要が生じたり、内部の中和剤を中和器ごと交換する必要が生じたりというようにメンテナンスの必要が生じたとしても、前面カバーを開にした状態で前面側から中和器を容易に着脱することができ、中和器の取り外しや交換というメンテナンス作業を容易に行うことができるようになる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る給湯装置を示す。この給湯装置は、一次熱交換器３において燃焼ガスからの顕熱回収に加え、二次熱交換器７において燃焼排ガスから潜熱の回収をも行うことにより高効率化を図る潜熱回収型に構成されている。なお、同図には逆燃式といわれる構造例を示しているが、後述の如く上向きに延びて燃焼排ガスを二次熱交換器７に供給する排気管６を備えたものであれば、必ずしも逆燃式でなくても本発明を適用し得る。又、図１には給湯機能のみの単機能タイプの給湯装置を示すが、これに限らず、給湯機能に加えて、温水循環式暖房機能、風呂追い焚き機能、風呂湯張り機能のいずれか１以上の機能を併有する複合熱源機型に構成されたものに本発明を適用することができる。又、低温水を入水させ、加熱後の高温水を暖房端末に供給（給湯）し、放熱後の低温水を再び入水させるというような温水循環式暖房装置として構成された給湯装置に本発明を適用することもできるし、浴槽水をポンプにより取り込んで入水させ、加熱後の湯を浴槽水に供給（給湯）するというように追い焚き循環させる風呂釜として構成された給湯装置に本発明を適用することもできる。

図１の給湯装置は、バーナ２１を含む燃焼系２及び一次熱交換器３を内蔵した缶体４と、缶体４の下端開口に連通接続された排気集合筒５と、排気集合筒５の一端側と連通接続されて上向きに延びる排気管６と、この排気管６の上端開口が熱交換器ケース７１に連通接続された二次熱交換器７と、この二次熱交換器７で発生するドレン水を中和処理した上で排水する中和器８と、後述の配管系とが、外装ケーシング９の一部を構成する本体ケース９１内に設置されたものである。

上記排気集合筒５は、缶体４の下側位置において缶体４と一体に接合され、この状態で架台９２上に載置されて支持されている。架台９２の下側空間は後述の配管系や図示省略のコントローラ等の配設空間とされている。上記排気集合筒５の一側上面に下流開口端が接合された排気管６は、缶体４の側方空間において上向きに延びて、缶体４の上側空間に設置された二次熱交換器７に対し燃焼排ガスを供給するようになっている。そして、上記排気管６に対し中和器８が後述の如く着脱可能に組み付けられている。以下、各構成要素について詳細に説明する。

上記燃焼系２のバーナ２１は、缶体４内の上部において火炎を下向きに噴射するように配設されている。このバーナ２１は、ガス等の気体燃料や石油（灯油）等の液体燃料を燃焼させるものであるが、本実施形態では液体燃料の石油（灯油）を噴霧させて燃焼させる噴霧式のバーナを用いることができる。又、別の例として、静音を図ることができるタイプとして気化式バーナを用いることもできる。そして、図示省略の燃料供給管、燃料ポンプ及び送風ファン２２等を燃焼系２として備え、燃料ポンプの作動により燃料供給管を通して圧送供給された石油を気化させて送風ファン２２からの燃焼用空気と混合し、この混合気をバーナ２１の炎孔から下向きに噴出させて燃焼させるようになっている。

一次熱交換器３は、例えばフィンアンドチューブ形式に構成され、缶体４内の下部を横切るように配設されている。上記のバーナ２１と一次熱交換器３との両者間の缶体４の内部空間が燃焼室として構成され、この部位の缶体４の外壁面には一次熱交換器３への入水の導入管３１が巻き付けられた状態でロー付けされている。この一次熱交換器３は、バーナ２１からの燃焼ガスを受け、その顕熱との熱交換加熱により入水管１１からの入水を主として加熱し、加熱された後の湯を出湯管１２に出湯させるようになっている。この際、入水管１１からの入水は、一次熱交換器３に入水される前に、二次熱交換器７に先に通されるようになっており、この二次熱交換器７において燃焼排ガスからの潜熱回収により予熱された後に、入水接続管１３及び導入管３１を介して一次熱交換器３に入水されて主加熱されるようになっている。そして、所定温度まで加熱されて上記出湯管１２に出湯された湯が、接続口１２１に接続された図示省略の給湯管を通して台所や浴室等の給湯栓や浴槽への供給管などの所定の給湯箇所に給湯されるようになっている。なお、上記入水管１１には、接続口１１１に接続された図示省略の水道管等から水道水等が所定の給水圧で給水されるようになっている。

排気集合筒５は、一次熱交換器３を下向きに通過した後の燃焼排ガスを集合させ、続いて排気管６に流すことにより燃焼排ガスの流れを上向きにＵターンさせるようになっている。すなわち、バーナ２１の燃焼作動により下向きに噴射された燃焼ガスが燃焼室や燃焼ガスの流路を構成する缶体４内を上から下に向けて流され、一次熱交換器３を下向きに通過した後の燃焼排ガスが集合排気筒５に集合され、続いてその燃焼排ガスが排気管６に流入して下から上に向けて流されて二次熱交換器７に供給されることになる。

排気管６は、上流端(下端開口)６１が排気集合筒５の一側上面に連通接続され、下流端(上端開口)６２が二次熱交換器７の熱交換器ケース７１の下面に連通接続され、その間が上下方向に延びるように配設されている。この排気管６は、外装ケーシング９内のスペース効率を考慮しつつ出来るだけ流路断面積を大きく確保するために、図２に例示するように外装ケーシング９の前後方向（奥行き方向）に長い長円形の横断面形状を有するように形成されている。なお、同様の趣旨から、長方形や楕円形の横断面形状を選択することも可能である。そして、中和器８が、間に断熱パッキン６３を介して、排気管６の外壁面を挟み込むようにして配設されている。このような燃焼排ガスが内部を通過する排気管６は、ステンレス等の耐食性の高い金属により形成することが好ましい。

二次熱交換器７は例えば多管形式のものが熱交換器ケース７１内に収容されて構成されている。熱交換器ケース７１はその一端で排気管６に連通され、排気管６から供給されてくる燃焼排ガスを二次熱交換器７と接触させてその潜熱回収により入水管１１からの入水を予熱し、潜熱回収後に温度が低下した燃焼排ガスを排気筒７２を通して外部に放出するようになっている。

中和器８は、図２又は図３に示すように密閉容器として構成された本体容器８１内に例えば炭酸カルシウム等の中和剤Ｚを充填したものであり、上端側の入口８２（図３参照）から導入されたドレン水が下端側の出口８３まで流れる間に中和剤Ｚと接触して中和反応を起こすことにより中和処理が行われるように構成されている。上記入口８２は二次熱交換器７（図１参照）の熱交換器ケース７１の底面に開口されてドレン水を集めて導入し得るようになっている。又、上記出口８３は排水管１４に接続され、その接続口１４１に接続される図示省略の配管を通して外部に排水されるようになっている。

上記本体容器８１は、前面部８４の左右両側位置から側方張り出し部８５，８５が後側に向けて一体に張り出すことにより横断面形状がコの字状になるように合成樹脂成形により形成され、前面部８４及び両側の側方張り出し部８５，８５により囲まれて凹溝部８６が形成されている。この凹溝部８６は後側に開口しかつ上下方向に突き抜けて開口し、その内面形状は断熱パッキン６３を間に介装させた状態で排気管６が凹溝部８６内に丁度内嵌し得るように形成されている。このような中和器８の組み付けは次のようにして行う。すなわち、外装ケーシング９の一部を構成する前面カバー９３（図３参照）を本体ケース９１から外して前面を開放させた状態で、排気管６に対し凹溝部８６の開口を相対向させて中和器８を前から後に向けて差し込むことにより凹溝部８６内に排気管６を収容し、排気管６を前面部８４及び両側の側方張り出し部８５，８５で挟み込んだ状態にする。この状態で例えば取付片８７等により固定する。中和器８を排気管６から外すには、上記とは逆に本体容器８１を手前に引き抜くようにすればよい。

上記断熱パッキン６３は、排気管６から中和器８の側への伝熱が本体容器８１の形成素材に基づく耐熱温度以下になるように抑制しつつ、中和反応を促進させる上で必要な加温が行われる程度の伝熱を許容し得るように設けられたものである。すなわち、上記本体容器８１を本実施形態ではポリプロピレン等の合成樹脂により形成しているためであり、この素材に起因する本体容器８１の耐熱性・耐久性を考慮して排気管６を通過する燃焼排ガス（例えば１６０℃）からの伝熱を例えば１００℃程度以下に抑制するようにしたものである。従って、中和器８の本体容器８１の形成素材（例えばステンレス等の金属）の如何によって上記の断熱パッキン６３は省略することが可能であり、排気管６と中和器８とを互いに接触させたり、微小の隙間を介して近接配置させたりすればよい。

以上の本実施形態の場合、二次熱交換器７では被加熱媒体として入水管１１から冷たい水が通水される一方、排気管６から燃焼排ガスが熱交換器ケース７１内に流されるため、燃焼排ガスからの潜熱回収により入水が予熱される一方、その潜熱回収に伴いドレン水が発生する。このドレン水は熱交換器ケース７１の底面を流れて中和器８２の入口８２に集水され、この入口８２から中和器８の本体容器８１内に導入される。そして、入口８２から出口８３までに至る比較的長い経路を流れる間にドレン水は中和剤Ｚと接触し、中和反応を引き起こして中和処理されることになる。この際、断熱パッキン６３を介して排気管６内の燃焼排ガスからの伝熱を受けるため本体容器８１内のドレン水を加温することができ、この加温に伴い上記の中和反応の速度が高くなって、中和処理の促進を図ることができるようになる。中和処理の促進を図ることができるため、中和器８での必要中和剤量をより低減させることができ、本体容器８１の必要内容積もより小さくコンパクトなものにすることができるようになる。もちろん、低減化された中和剤量の中和器８であっても、確実な中和処理の維持を図ることができるようになる。

そして、本実施形態では中和器８をコの字状の横断面形状にし、排気管６に沿わせて配設し得るようにして、排気管６近傍の隙間空間を有効に利用し得るようにしているため、中和器８を設置しても外装ケーシング９のサイズ拡大を殆ど招かずに済み、図６の缶体の側方に配設する場合に比べると大幅なコンパクト化を図ることができるようになる。このコンパクト化は、排気管６内の燃焼排ガスから伝熱させて中和処理の促進を図ることで、その度合をさらに増大させることができる。その上に、排気管６の周囲が中和剤Ｚの詰まった中和器８によって覆われることになるため、排気管６内を燃焼排ガスが通過する際の通過騒音を中和器８によって有効に遮音することができる。このため、従来例の給湯装置（図６参照）における排気管１０４の如く燃焼排ガスの通過騒音の遮音・消音のための吸音材１０５やパンチングメタル１０６で外周を覆う必要がなく、本実施形態ではこれらの遮音・消音のため必要であった吸音材１０５，１０６等を省略することができる。つまり、中和器８に、消音器としての機能・役割を果たさせることができるようになる。この結果、排気管６の外形サイズをより細くすることができ、その分を中和器８設置のためのスペースとして有効活用することができるようになり、上記のコンパクト化をより進展させることができるようになる。

加えて、中和器８の点検や交換等のメンテナンスが必要なときには、前面カバー９３を開ければ、前面側から中和器８を排気管６から引き抜いたり差し込んだりして着脱作業を行うことができるため、上記のメンテナンスを容易に行うことができるようになる。

＜第２実施形態＞
図４は第２実施形態に係る給湯装置を示す。この第２実施形態の給湯装置は、第１実施形態の排気管６の下半部位（上流側部位）を第２実施形態における排気管１６にしてその周囲に中和器１８を配設する一方、第１実施形態の排気管６（図１参照）の上半部位（下流側部位）の代わりに二次熱交換器１７を設置したものであり、第１実施形態よりもさらに一層のコンパクト化等の作用効果を得るものである。なお、第２実施形態のその他の構成要素は第１実施形態のものと同様構成であるため、同一構成要素には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

第２実施形態の排気管１６及び中和器１８と、二次熱交換器１７とは、缶体４の側部位置において上下方向に延びるように配置させたものである。排気管１６及び中和器１８はそれぞれ第１実施形態の排気管６及び中和器８の上下方向寸法が短くなっただけで、構造等の構成は第１実施形態と同じである。

すなわち、排気管１６は第１実施形態の排気管６と同じ断面形状を有し、上流端(下端開口)６１ａが排気集合筒５の一側上面に連通接続され、下流端(上端開口)６２ａが二次熱交換器１７の熱交換器ケース７１ａの下面に連通接続され、その間が上下方向に延びるように配設されている。

中和器１８は、図５にも示すように密閉容器として構成された本体容器８１ａ内に例えば炭酸カルシウム等の中和剤を充填したものであり、上端側の入口８２ａから導入されたドレン水が下端側の出口８３まで流れる間に中和剤と接触して中和反応を起こすことにより中和処理が行われるように構成されている。上記入口８２ａは二次熱交換器１７の熱交換器ケース７１ａの底面に開口されてドレン水を集めて導入し得るようになっている。又、上記出口８３ａは排水管１４に接続され、その接続口１４１に接続される図示省略の配管を通して外部に排水されるようになっている。

上記本体容器８１ａは、前面部８４ａの左右両側位置から側方張り出し部８５ａ，８５ａが後側に向けて一体に張り出すことにより横断面形状がコの字状になるように合成樹脂成形により形成され、前面部８４ａ及び両側の側方張り出し部８５ａ，８５ａにより囲まれて凹溝部８６ａが形成されている。この凹溝部８６ａは後側に開口しかつ上下方向に突き抜けて開口し、その内面形状は第１実施形態と同様の断熱パッキン６３（図２参照）を間に介装させた状態で排気管１６が凹溝部８６ａ内に丁度内嵌し得るように形成されている。このような中和器１８の組み付けも、第１実施形態と同様に、外装ケーシング９ａの一部を構成する前面カバー９３を本体ケース９１から外して前面を開放させた状態で、排気管１６に対し凹溝部８６ａの開口を相対向させて中和器１８を前から後に向けて差し込むことにより凹溝部８６ａ内に排気管１６を収容し、排気管１６を前面部８４ａ及び両側の側方張り出し部８５ａ，８５ａで挟み込んだ状態にする。この状態で例えば取付片８７ａ等により固定する。中和器１８を排気管１６から外すには、上記とは逆に本体容器８１ａを手前に引き抜くようにすればよい。

又、二次熱交換器１７は、例えば多管形式のものが熱交換器ケース７１ａ内に収容されて構成されている。熱交換器ケース７１ａはその下端面において排気管１６の下流端(上端開口)６２ａに連通され、上端面から排気筒７２が延びて外部と連通されている。排気管１６から供給されてくる燃焼排ガスを二次熱交換器７と接触させてその潜熱回収により入水管１１ａからの入水を予熱し、潜熱回収後に温度が低下した燃焼排ガスを排気筒７２を通して外部に放出するようになっている。そして、潜熱回収により熱交換器ケース７１ａ内に発生したドレン水が底面の傾斜面に沿って中和器１８の入口８２ａに集水されて中和器１８に導出されるようになっている。

この第２実施形態の場合の加熱対象である水は、入水管１１ａから二次熱交換器１７に通水され、二次熱交換器１７で予熱された後の水が入水接続管１３ａに導出され、この水が導入管３１を経て一次熱交換器３に供給されるようになっている。そして、この一次熱交換器３において設定温度まで主加熱された上で出湯管１２及び図示省略の給湯管を通して給湯されることになる。

以上の第２実施形態の場合、第１実施形態により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる上に、第１実施形態では上部空間に設置されていた二次熱交換器７の代わりに缶体４の側部空間に二次熱交換器１７を配設させているため、第１実施形態よりもさらに給湯装置（つまり外装ケーシング９ａ）のサイズを小型化させてコンパクト化させることができるようになる。

本発明の第１実施形態の給湯装置を示す説明図である。図１のＡ−Ａ線における拡大断面説明図である。中和器と排気管とを分解斜視図により示す説明図である。第２実施形態の給湯装置を示す説明図である。図４の二次熱交換器、排気管及び中和器を分解斜視図により示す説明図である。従来の問題点を説明するための給湯装置の例を示す説明図である。

符号の説明

３一次熱交換器
５排気集合筒
６，１６排気管
７，１７二次熱交換器
８，１８中和器
９外装ケーシング
２１バーナ
８６凹溝部
９１本体ケース
９３前面カバー

Claims

燃料を燃焼させて燃焼ガスを発生させるバーナと、このバーナの燃焼により発生する燃焼ガスから顕熱を回収する一次熱交換器と、この一次熱交換器の下流側位置から上向きに延びて上記一次熱交換器を通過した後の燃焼排ガスを排出させる排気管と、上記燃焼排ガスから潜熱を回収する二次熱交換器と、この二次熱交換器において発生するドレン水を導いて中和処理する中和器とを備えた給湯装置であって、
上記中和器は、一側に開口する凹溝部が上下方向に延びるようコの字状の横断面形状を有し、上記一側開口を上記排気管に向けて差し込むことにより、上記排気管を上記凹溝部内に収容しかつ左右両側から挟み込んだ状態で、上記排気管に沿って上下方向に延び、かつ、その排気管に対し内部の燃焼排ガスからの伝熱を受け得るように近接して配設されている
ことを特徴とする給湯装置。
燃料を下向きに燃焼させて燃焼ガスを発生させるバーナと、このバーナの下方位置に配設されて上記燃焼により発生する燃焼ガスから顕熱を回収する一次熱交換器と、この一次熱交換器を下向きに通過した後の燃焼排ガスを集合させる排気集合筒と、この排気集合筒に連通され排気集合筒から上向きに延びて燃焼排ガスを排出させる排気管と、上記燃焼排ガスから潜熱を回収する二次熱交換器と、この二次熱交換器において発生するドレン水を導いて中和処理する中和器とを備えた給湯装置であって、
上記二次熱交換器は、上記排気管の下流側部位に介装される一方、
上記中和器は、一側に開口する凹溝部が上下方向に延びるようコの字状の横断面形状を有し、上記一側開口を上記排気管に向けて差し込むことにより、上記排気管を上記凹溝部内に収容しかつ左右両側から挟み込んだ状態で、上記排気管の上流側部位に沿って上下方向に延び、かつ、その排気管に対し内部の燃焼排ガスからの伝熱を受け得るように近接して配設されている
ことを特徴とする給湯装置。
請求項１又は請求項２に記載の給湯装置であって、
前面を開放させた本体ケースと、この本体ケースの前面を開閉可能に閉止する前面カバーとから構成された外装ケーシングを備え、
上記中和器は、上記本体ケース内に設置された上記排気管に対し上記前面カバーを開にした状態で、上記凹溝部の一側開口を排気管に向けて差し込むことにより、その排気管を上記凹溝部内に収容しかつ左右両側から挟み込んだ状態に配設し得るように構成されている、給湯装置。