JP6090976B2 - 潜熱回収型給湯機および排気アダプタ - Google Patents

Description

本発明は、排気通路を覆う外装カバーを備えた潜熱回収型給湯機および排気アダプタに関する。

給湯機の排気口の部分や排気口に後付けされて排気方向を変更する排気アダプタなどは、器具本体の外部に露出して人目に触れるため、外装部に一般的なステンレス鋼板の生地材を用いて鏡面のようにし、美観を高めていた。

ところで、ステンレスなどの鋼材をプレス加工する場合、鋼板と金型との摩擦を軽減し、複雑な形状の加工に対応等するために、プレス油が使われる。このプレス油を不要とした加工性に優れた鋼板として、潤滑機能を持った潤滑塗膜が予め表面に形成された潤滑鋼板がある。しかし、潤滑塗膜は耐高温性に優れない。そのため、自動車の排気部などに使用された場合には、高温で破壊された潤滑塗膜の成分が燃焼制御センサなどに悪影響を与えないようにしなければならず、潤滑塗膜の組成の改良などが行われている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００４−９８３１６号公報

一般的なステンレス鋼板を給湯機の排気アダプタなどの外装部に使用した場合、器具の組み立て時や施工時に作業者が素手で触れた際に付着した指紋やその他の油汚れが目立ってしまい、外観を損ねてしまう。

そのため、汚れが付着しないように作業を慎重に進め、作業終了後には清掃を丁寧に行うなど、手間を要していた。

一方、潤滑鋼板は素手で触っても指紋が目立たない性質を有するが、前述したように高温に弱いため、給湯機の排気部などに使用すると、潤滑塗膜が高温により破壊されて見た目が劣化するので、排気部の外装には使用できないと考えられていた。

本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、指紋等の汚れが目立ち難い外装カバーで排気通路が覆われた給湯機および排気アダプタを提供することを目的としている。

かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。

［１］排気通路を覆う外装カバーを潤滑鋼板で構成すると共に、
前記排気通路と前記外装カバーとの間に伝熱を抑制する空間部を設けた
ことを特徴とする潜熱回収型給湯機。

上記発明では、潜熱回収型給湯機の排気通路を覆う外装カバーを潤滑鋼板で構成した。潤滑鋼板は指紋などの油汚れが目立ち難い。また、潜熱回収型給湯機の排気は、潜熱を回収しない通常の給湯機より排気の温度が低いので、空間部を設けて伝熱性を低下させれば、潤滑鋼板の潤滑塗膜が高温により破壊されることはない。

［２］前記排気通路に前記外装カバーを取り付けるための接続箇所において前記排気通路と前記外装カバーとの間に低熱伝導部材を介在させた
ことを特徴とする［１］に記載の潜熱回収型給湯機。

上記発明では、排気通路に前記外装カバーを取り付けるための接続箇所における伝熱性が低下する。
［３］前記排気通路から前記外装カバーへの熱伝導を少なくするために、
前記排気通路に前記外装カバーを取り付けるための接続箇所を一部のみとして前記接続箇所以外で前記排気通路と前記外装カバーを接続しないようにし、
前記空間部を、前記排気通路と外装カバーとの間の前記接続箇所を除く全域に設けた
ことを特徴とする［１］または［２］に記載の潜熱回収型給湯機。

［４］前記低熱伝導部材は、切り欠きもしくは穴部を有する取り付けステーである
ことを特徴とする［２］または［２］を引用する［３］に記載の潜熱回収型給湯機。

上記発明では、取り付けステーに切り欠きもしくは穴部を設けることで、伝熱部分の断面積が減って、伝熱性が低下する。

［５］前記接続箇所は、前記排気通路のうち最も高温になる箇所を避けた箇所に設けられる
ことを特徴とする［２］乃至［４］のいずれか１つに記載の潜熱回収型給湯機。

上記発明では、たとえば、排気通路のうち折れ曲がった箇所には排気が衝突するため特に高温になりやすいので、そのような箇所を避けた位置に接続箇所が設定される。

［６］前記排気通路および前記外装カバーは、器具本体の排気口に外付けされて排気の進路を変更する排気アダプタを構成する
ことを特徴とする［１］乃至［５］のいずれか１つに記載の潜熱回収型給湯機。

［７］前記外装カバーの潤滑鋼板には、絞りおよび張り出し加工によるスジやムラがない
ことを特徴とする［１］乃至［６］のいずれか１つに記載の潜熱回収型給湯機。

上記発明では、加工時に潤滑塗膜が劣化して見栄えが低下することが防止される。

［８］潜熱回収型の給湯機の排気口に外付けされて、排気の進路を変更する排気アダプタにおいて、
前記排気口に接続される排気通路と、
前記排気通路を覆う潤滑鋼板で構成された外装カバーと、
を有し、
前記排気通路と前記外装カバーとの間に伝熱を抑制する空間部を設けた
ことを特徴とする排気アダプタ。
［９］前記排気通路から前記外装カバーへの熱伝導を少なくするために、
前記排気通路に前記外装カバーを取り付けるための接続箇所を一部のみとして前記接続箇所以外で前記排気通路と前記外装カバーを接続しないようにし、
前記接続箇所においては前記排気通路と前記外装カバーとの間に低熱伝導部材を介在させ、
前記空間部を、前記排気通路と外装カバーとの間の前記接続箇所を除く全域に設けた
ことを特徴とする［８］に記載の排気アダプタ。

本発明に係る給湯機および排気アダプタによれば、指紋やその他の油汚れの目立ち難い外装カバーで排気通路を覆うので、良好な美観を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る給湯機の概略の内部構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る給湯機の排気アダプタの組み付け方法を示す分解斜視図である。 排気アダプタの排気通路部を示す分解斜視図である。 排気アダプタの排気通路部の正面、側面、上面、下面および裏面を示す図である。 パッキンを挟持した部分を示す図である。 排気アダプタの外装カバーを示す斜視図である。 排気アダプタの外装カバーの正面、側面、上面、下面および裏面を示す図である。 排気アダプタの排気通路部へ外装カバーを取り付けた状態を示す図である。

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る潜熱回収型の給湯機３の概略の内部構成を示している。給湯機３は、燃焼ガスを燃焼させた熱で給水を加熱して出湯する給湯機能などを備えたガス給湯機である。

給湯機３は、燃焼ガスを燃焼させるバーナ４と、バーナ４へ空気を送り込む燃焼ファン５と、バーナ４の上方に設置されてバーナ４で加熱された空気から主に顕熱を回収して給水を加熱する顕熱熱交換器６と、バーナ４からの空気の流れで顕熱熱交換器６の下流に配置され、主として潜熱を回収して給水を加熱する潜熱熱交換器７を有する。給湯機３の内部にはさらに、上記のバーナ４、顕熱熱交換器６、潜熱熱交換器７を下から順に並べて収めた燃焼室８と、燃焼室８の上端から排気口９に至る排気通路である内部排気通路１０が設けてある。

潜熱回収型の給湯機３では、潜熱熱交換器７で潜熱が回収されるため、排気口９からの排気の出温度が低下しており、正常状態では２００℃を超えることはない。排気口９には、排気の進路を変更する排気アダプタ２０が必要に応じて後付けされる。

給水は、潜熱熱交換器７を通った後、顕熱熱交換器６を経て出湯される。

潜熱熱交換器７の下方には、排気の潜熱を回収することで生じた酸性の凝縮水を受け止めて回収するための受け皿１１が設けてある。また、内部排気通路１０の排気口９の近傍の底部には、ドレン回収口１２が設けてある。受け皿１１およびドレン回収口１２で回収された凝縮水は案内管を通じて中和器１３に案内され、中和器１３を通る間に中和されて排水される。なお、風呂給湯機能、追い焚き機能、暖房機能などをさらに有する給湯機として構成されてもよい。

図２は、潜熱回収型の給湯機３への排気アダプタ２０の組み付け方法を示している。給湯機３の本体１５は縦長の略箱形状を成しており、その前面の上部には排気口９が設けてある。排気口９は、本体１５の前面より斜め上向きに数ｃｍ突出した円筒状を成している。排気口９には、排気の進路を変更するための排気アダプタ２０が、取り付け金具としてのベース板４０を介して外付けされる。排気アダプタ２０は、排気出口２４が右向き、斜め右上向き、上向き、斜め左上向き、左向きなど、下向きにならない予め定めた複数種類の方向に取り付け角度（向き）を選択可能になっている。

ベース板４０は、本体１５にネジ止めされる矩形の板状部材を有し、この板状部材には、後述する流入口２５の外径より一回り大きい円の円周上を一周するようにして位置決め穴４２と取り付け用のネジ穴４３（雌ネジ）が交互に等角度間隔で１６個ずつ配列されて開設されている。さらに、位置決め穴４２とネジ穴４３の配列された円の内側に、この円より小径であって中心が下方へ偏心した略円形の連通口４１が開口されている。連通口４１は排気口９と略同一サイズにされており、取り付け時には排気口９の上に丁度重なるようになっている。

排気アダプタ２０は、排気の通路となる排気通路部２１と、排気通路部２１を覆う外装カバー２２とを備えて構成される。排気通路部２１の裏面（排気口９を臨む方の面）には、ベース板４０の位置決め穴４２に嵌入される複数の位置決め用の突起があり、この突起をベース板４０の位置決め穴４２に嵌め入れた状態で、ベース板４０のネジ穴４３に挿通されたビス（ネジ）でネジ止めされる。外装カバー２２は、ベース板４０に固定された排気通路部２１に数本のビスでネジ止めされる。

排気アダプタ２０の排気通路部２１はステンレス鋼材などで構成され、外装カバー２２は、表面に潤滑塗膜が形成された潤滑鋼材で構成される。潤滑塗膜は、プレス加工などを円滑に行うことができるように鋼材の表面に潤滑性を与える塗膜である。表面に潤滑塗膜が形成される鋼材は、ステンレス鋼が好ましいが、それ以外の金属板でもかまわない。

潤滑鋼板は、背景技術の項で説明したように、素手で触っても指紋が目立たない性質を有するが比較的高温に弱い。そのため、従来は、給湯機の排気アダプタの外装など、高温になる箇所に使用することはできないと考えられていた。

しかし、潜熱回収型の給湯機３の場合、潜熱を回収しない通常の給湯機に比べて排気温度が低くなる（２００〜２５０℃が５０〜８０℃位と低くなる）。しかし、潜熱回収型の給湯機３であっても空焚き等の故障時には温度ヒューズ等が作動するまでの間に排気温度が一時的に４００℃近くにもなる。そこで、本実施の形態に係る潜熱回収型の給湯機３では、故障時の一時的な高温（たとえば、４００℃数秒）にも対応するべく、排気通路部２１から外装カバー２２への伝熱を抑制した上で、排気アダプタ２０の外装カバー２２に潤滑鋼板を採用した。

排気アダプタ２０では、排気通路部２１から外装カバー２２への伝熱を抑制する構造として、以下を採用した。

（１）排気通路部２１と外装カバー２２との間の空間部を設け、空気の介在によって伝熱を抑制した。空間部では伝熱が十分少なくなるような空気層の厚みを確保する。また、排気通路部２１と外装カバー２２との間のほぼ全域（後述する接続箇所を除く）に空間部を設けるとよい。

（２）外装カバー２２を排気通路部２１に取り付けるための接続箇所を数箇所のみに制限した。

（３）各接触箇所で低熱伝導化を図った。具体的には、
・外装カバー２２を排気通路部２１に取り付けるための排気通路部２１から立設された取り付けステーに切り欠きを設け、取り付けステーの立ち上がり部分の断面積を減らして伝熱性を低下させた。
・一部の接続箇所において排気通路部２１と外装カバー２２との間に低熱伝導性のパッキンを介在させた。

（４）接続箇所は、排気口からの排気が直接当たる部分、すなわち、最も高温になる箇所を避けた位置とした。

図３は、排気アダプタ２０の排気通路部２１を示す分解斜視図であり、図４は、排気通路部２１の正面、側面、上面、下面および裏面を示す図である。

排気通路部２１は、断面矩形の排気通路の長手方向の一端を排気出口２４として開放し、他端は仕切り壁２８で閉じ、該他端の近傍の一の側壁面に、略円形の流入口２５を有している。排気の流入口２５が形成された側壁面のうち、流入口２５の周囲部分はベース板４０に面接触して取り付けられる取り付け面になっており、流入口２５は給湯機３の本体１５の前面に設けられた排気口９に連通される。

詳細には、排気通路部２１は、長手方向の一方の端から所定長（１〜３ｃｍ）だけ離れた位置に流入口２５が開設された長方形の平板部材２６と、この平板部材２６と対向する対向壁２７ａとこの対向壁２７ａの両横縁から平板部材２６に向けて直角に曲がって延びる略矩形の両側壁２７ｂとを有する断面コの字状の部分が平板部材２６の排気出口２４側の端から流入口２５の中程に至るまで続きかつ対向壁２７ａの部分のみさらに流入口２５を覆うように拡幅して延設された通路壁部材２７と、該拡幅して延設された部分の対向壁２７ａの周縁に沿って通路壁部材２７の流入口２５側の端部を閉じる仕切り壁２８と、排気出口２４を格子状の網目で覆う出口板２９とを、ビス止めして組み合わせて構成される。

仕切り壁２８は、平板部材２６に対して直角に立設するようにされ、通路壁部材２７の両側壁２７ｂの流入口２５側の端部の一方から流入口２５を内包するように流入口２５の外周に沿って半周するように延設された後、通路壁部材２７の両側壁２７ｂの他方の端部に至るようにされ、かつ上端が通路壁部材２７の対向壁２７ａに当接された壁面を成している。ここでは、仕切り壁２８は、流入口２５の略半周を多角形状に平面を折り曲げて取り囲んでいるが、円弧状に構成されてもよい。

平板部材２６の幅は通路壁部材２７および仕切り壁２８と組み合わせて構成される排気通路の幅より一回り以上広くされている。これは、平板部材２６のサイズに合わせて形成された外装カバー２２を排気通路部２１に被せたときに排気通路部２１と外装カバー２２との間に空間を確保するためである。

通路壁部材２７の対向壁２７ａの排気出口２４と反対側の端部には、上方へ略１ｃｍ立ち上がった後、９０度折れ曲がって対向壁２７ａと平行にされた取り付けステー３１が設けてある。取り付けステー３１は外装カバー２２との接続箇所の１つであり、外装カバー２２を固定するためのネジ穴３１ｃを有している。

取り付けステー３１の立ち上がり部分３１ａには切り欠き３１ｂが設けてある。切り欠き３１ｂを設けることで、立ち上がり部分３１ａでの伝熱面積が減って、排気通路部２１から外装カバー２２への伝熱が抑制される。

出口板２９は、通路壁部材２７の排気出口２４側の端部に、低熱伝導率で耐熱性のあるパッキン３２を挟んでネジ止めされている。図５は、パッキン３２を挟持した部分の一部を拡大図示している。通路壁部材２７の排気出口２４側の端部には外側へ９０度曲がって延設された幅１ｃｍほどの接続片２７ｄが設けてある。

出口板２９は、接続片２７ｄよりさらに外側へ出っ張っており、この接続片２７ｄと出口板２９との間にパッキン３２が挟んである。出口板２９のうち、接続片２７ｄよりさらに外側へ出っ張っている部分は外装カバー２２との接続箇所になっており、外装カバー２２を固定するためのネジ穴２９ｂが開設されている（図３、図４参照）。この接続箇所はパッキン３２によって排気通路部２１からの伝熱が少なく抑えられている。パッキン３２は防水機能も果たす。

なお、出口板２９の網状部分には排気が当たるものの、網状のため、その接触面積は少ない。また外装カバー２２が出口板２９にネジ止めされる接続箇所は排気出口２４から外側へ出っ張った部分なので、網状部分が排気によって温度上昇しても、接続箇所での温度上昇は少なく抑えられる。

図６は、外装カバー２２の斜視図であり、図７は、外装カバー２２の正面、右側面、上面、下面および裏面を示す図である。図６、図７に示すように、外装カバー２２は、略長方形の正面板２２ａと、この正面板２２ａの四辺のうち三辺から同方向へ直角に折れ曲がって延びる右側面板２２ｂ、左側面板２２ｃ、下面板２２ｄとを有して、上面および裏面が開放された略矩形の箱形状を成している。また、右側面板２２ｂおよび左側面板２２ｃの排気出口２４側の端縁からそれぞれ内側へ９０度曲がって延びた幅１ｃｍほどの接続片３７を有する。接続片３７は排気通路部２１との接続箇所となる部分であり、排気通路部２１側のネジ穴２９ｂに対応する箇所にネジ穴３７ａが開設されている。

正面板２２ａの下面板２２ｄ側の端部近傍には、排気通路部２１側の取り付けステー３１に設けられたネジ穴３１ｃに対応する位置に、ネジ穴２２ｅが開設されている。外装カバー２２はネジ穴２２ｅおよびネジ穴３７ａを通じてネジで排気通路部２１にネジ止めされて固定される。

なお、外装カバー２２は、切断した板部材に曲げ加工を施して作製されている。潤滑鋼材に対して、絞りや張り出し加工を施すと、潤滑塗膜にスジやムラが生じて見栄えが低下するので、外装カバー２２はそのような加工を施すことなく作製されている。

図８は、排気通路部２１に外装カバー２２を取り付けた状態を示す透視図である。排気通路部２１（特に通路壁部材２７および仕切り壁２８）と外装カバー２２との間には、空気層の厚みが１〜３ｃｍ程度の空間部３６が存在しており、排気通路部２１から外装カバー２２への伝熱が抑制されている。空気層は、熱伝導を十分に少なく抑えることのできる厚みが好ましい。１ｃｍ以上を確保することが望ましい。また、空間部３６は、排気通路部２１と外装カバー２２との間のほぼ全域に設けられている。

外装カバー２２の下端と排気通路部２１の平板部材２６の周縁とは接続されていない。外装カバー２２と排気通路部２１との接続箇所は、前述した取り付けステー３１の部分と、出口板２９の両端部分（接続片３７に当接する部分）のみに制限されている。

また、これらの接続箇所は、排気通路部２１からの伝熱が少なくなるように、切り欠き３１ｂを設けたりパッキン３２を介在させたりする断熱対策が施されている。

また、取り付けステー３１は、給湯機３の排気口９からの排気が直接衝突する箇所Ｈ（図４参照）、すなわち、排気通路部２１の中で（特に対向壁２７ａの中で）最も高温になる箇所、を避けた位置に設けてある。なお、排気アダプタ２０は排気の進路を変更するので、排気が衝突して特に温度が高くなる箇所が存在する。

このように、本実施の形態に係る潜熱回収型の給湯機３では、排気アダプタ２０の外装カバー２２を潤滑鋼材で構成したので、作業者などが排気アダプタ２０を給湯機３に取り付ける際に素手で排気アダプタ２０の外装カバー２２を触って指紋を付着させたとしても、指紋が目立つことなく、外観をきれいに維持することができる。

また、潜熱回収型の給湯機３なので、排気温度が比較的低く、さらに排気通路部２１から外装カバー２２への伝熱を抑える各種に対策を施したので、潤滑塗膜が排気からの熱で破壊されることが防止され、いつまでも美しい外観を維持することができる。

以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

実施の形態では、取り付けステー３１に切り欠き３１ｂを設けて伝熱面積を少なくしたが、立ち上げ部分に穴を多数設けるなどして伝熱面積を少なくする構成でもかまわない。

また、取り付けステー３１の部分に断熱性を備えたパッキンを挟むような構成でもよい。

排気通路部２１および外装カバー２２の形状は実施の形態に例示したものに限定されない。排気通路と外装カバーとの間に空間部を設けるなどして排気通路から外装カバーへの伝熱が抑えられる構造であればよい。接続箇所は低伝熱性にすることが好ましいが、空間部を設ける構成で断熱性が足りれば、無くても良い。なお、潜熱回収型の給湯機３は、顕熱熱交換器６と潜熱熱交換器７とを一体とした潜熱熱交換機を用いたものであってもかまわない。

実施の形態では、潤滑鋼材で構成された外装カバー２２を、後付けの排気アダプタ２０に適用した例を示したが、排気通路を覆う外装カバーであればよく、排気アダプタ２０に限定されるものではない。

３…給湯機
４…バーナ
５…燃焼ファン
６…顕熱熱交換器
７…潜熱熱交換器
８…燃焼室
９…排気口
１０…内部排気通路
１１…受け皿
１２…ドレン回収口
１３…中和器
１５…本体
２０…排気アダプタ
２１…排気通路部
２２…外装カバー
２２ａ…正面板
２２ｂ…右側面板
２２ｃ…左側面板
２２ｄ…下面板
２２ｅ…ネジ穴
２４…排気出口
２５…流入口
２６…平板部材
２７…通路壁部材
２７ａ…対向壁
２７ｂ…両側壁
２７ｄ…接続片
２８…仕切り壁
２９…出口板
２９ｂ…ネジ穴
３１…取り付けステー
３１ａ…立ち上がり部分
３１ｂ…切り欠き
３１ｃ…ネジ穴
３２…パッキン
３６…空間部
３７…接続片
３７ａ…ネジ穴
４０…ベース板
４１…連通口
４２…位置決め穴
４３…ネジ穴

Claims (9)

1. 排気通路を覆う外装カバーを潤滑鋼板で構成すると共に、
   前記排気通路と前記外装カバーとの間に伝熱を抑制する空間部を設けた
   ことを特徴とする潜熱回収型給湯機。
2. 前記排気通路に前記外装カバーを取り付けるための接続箇所において前記排気通路と前記外装カバーとの間に低熱伝導部材を介在させた
   ことを特徴とする請求項１に記載の潜熱回収型給湯機。
3. 前記排気通路から前記外装カバーへの熱伝導を少なくするために、
   前記排気通路に前記外装カバーを取り付けるための接続箇所を一部のみとして前記接続箇所以外で前記排気通路と前記外装カバーを接続しないようにし、
   前記空間部を、前記排気通路と外装カバーとの間の前記接続箇所を除く全域に設けた
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の潜熱回収型給湯機。
4. 前記低熱伝導部材は、切り欠きもしくは穴部を有する取り付けステーである
   ことを特徴とする請求項２または請求項２を引用する請求項３に記載の潜熱回収型給湯機。
5. 前記接続箇所は、前記排気通路のうち最も高温になる箇所を避けた箇所に設けられる
   ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１つに記載の潜熱回収型給湯機。
6. 前記排気通路および前記外装カバーは、器具本体の排気口に外付けされて排気の進路を変更する排気アダプタを構成する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の潜熱回収型給湯機。
7. 前記外装カバーの潤滑鋼板には、絞りおよび張り出し加工によるスジやムラがない
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の潜熱回収型給湯機。
8. 潜熱回収型の給湯機の排気口に外付けされて、排気の進路を変更する排気アダプタにおいて、
   前記排気口に接続される排気通路と、
   前記排気通路を覆う潤滑鋼板で構成された外装カバーと、
   を有し、
   前記排気通路と前記外装カバーとの間に伝熱を抑制する空間部を設けた
   ことを特徴とする排気アダプタ。
9. 前記排気通路から前記外装カバーへの熱伝導を少なくするために、
   前記排気通路に前記外装カバーを取り付けるための接続箇所を一部のみとして前記接続箇所以外で前記排気通路と前記外装カバーを接続しないようにし、
   前記接続箇所においては前記排気通路と前記外装カバーとの間に低熱伝導部材を介在させ、
   前記空間部を、前記排気通路と外装カバーとの間の前記接続箇所を除く全域に設けた
   ことを特徴とする請求項８に記載の排気アダプタ。

Images