JP6116232B2

JP6116232B2 - 燃焼機器

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Publication number: JP6116232B2
Application number: JP2012281137A
Authority: JP
Inventors: 毛利　徹太郎; 徹太郎毛利; 勲石沢; 宝書侯; 市根井　智; 智市根井; 梁島　重徳; 重徳梁島; 井上　直稔; 直稔井上
Original assignee: Housetec Inc
Current assignee: Housetec Inc
Priority date: 2012-12-25
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2017-04-19
Anticipated expiration: 2032-12-25
Also published as: JP2014126221A

Description

本発明は、潜熱回収を行なう潜熱回収式熱交換装置を備えた燃焼機器において、潜熱回収式熱交換装置に発生するドレン水が燃焼機器の外部に飛散するのを防止するとともに、ドレン水を確実に回収する機能を備えた燃焼機器に関する。

従来、潜熱回収型の二次熱交換器を備えたタイプの燃焼機器において、燃焼ガスの潜熱回収がなされると、燃焼ガス中の水蒸気が凝縮してドレン水が発生する。このドレン水は燃焼ガスに含まれる酸化物質等を含むため強酸性となる。そこで、通常回収されたドレン水は中和剤を充填した中和容器を燃焼機器に組み付けて、燃焼機器の二次熱交換器から発生するドレン水を中和して排水する方法が用いられている。

ところで、近年設置スペースの制約や、施工性、メンテナンス性の向上と部品点数の削減を目的として、中和容器を燃焼機器内に内蔵することが求められており、燃焼機器の更なるコンパクト化が必要とされている。燃焼機器のコンパクト化に伴い、燃焼ガスの通過経路が短くなるとともに、二次熱交換器と排気口の間隔も短くなり、さらに二次熱交換器内の燃焼ガスが通過する空間が狭くなることで燃焼ガスの風速が増す。これにより、二次熱交換器内で回収しきれないドレン水が燃焼機器外部へ飛散するという問題がある。

ドレン水の飛散を抑制する方法として、特許文献１には、上方に向けて鉛直に延設された排突の先端部分を水平方向に屈曲させ横向きに開放させ、さらに上側縁を下側縁より突出させるように斜めに切断した排突構造において、排出口の下端にドレン飛散防止用の堰を設けたものが開示されている。
また、特許文献２には、二次熱交換器の上方に排気部構成体を設け、当該排気部構成においてドレン水を含む燃焼ガスの流れを複雑に偏向させることによって、ドレン水と燃焼ガスを分散させる構造を有するものが開示されている。

特開２００７−２４８０１５号公報特開２００９−１２７９２８号公報

特許文献１に記載の構造では、燃焼機器本体上方に排突が突出して設置されるため、燃焼機器全体が大型化する。さらに上方への排気が必須であるため燃焼機器内部の設計に制約が生じる。また、煙突内でドレン水を回収するため、煙突自体を耐腐食性の材料で形成する必要があり、コスト高をまねく。

特許文献２に記載の構造では、燃焼機器上部に複雑な構成を有する排気部構成体を設けるため、燃焼機器が大型化するのみならず、耐腐食性の部品を複数使用するため、部品点数及び施工工数の増加によりコスト高となる。加えて、上方への排気が必須であるため燃焼機器内部の設計に制約が生じる。

本発明は、上記の従来の構造における問題点を鑑みてなされたものであって、二次熱交換器より下流の燃焼ガス流路に新たな装置を設けることなく、燃焼機器外へのドレン水の飛散を省スペースにて実現し、ドレン水を確実に回収可能とする燃焼機器を提供することにある。

本発明は、上述課題を解決する手段として、以下の構成を有する。
（１）本発明は、燃料ガスを燃焼するバーナを有する燃焼部と、この燃焼部で発生した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通過した燃焼ガスから潜熱を回収する二次熱交換器とを有する潜熱回収式熱交換装置を備え、前記潜熱回収式熱交換装置に加え、燃料ガスを燃焼するバーナを有する燃焼部とこの燃焼部で発生した燃焼ガスから顕熱を回収する単独熱交換器とを有する潜熱非回収式熱交換装置が付随して備えられ、前記潜熱回収の際に生じるドレン水を中和して排出する中和容器を備えた燃焼機器であって、前記潜熱回収式熱交換器の燃焼ガスを、前記二次熱交換器を通過して排気する第１排気経路と、前記第１排気経路と並列して配設され、前記潜熱非回収式熱交換器の単独熱交換器を通過した燃焼ガスを排気する第２排気経路と、前記第１及び第２排気経路を仕切る仕切り部材と、前記第１及び第２排気経路が合流し、これらの経路を通過した燃焼ガスが排気される排気口とを備え、前記二次熱交換器において、前記燃焼ガスの排気経路に対して交差して配管され、燃焼ガスの熱を受熱し内部を流れる湯水に伝える上下２列の受熱管である上方受熱管及び下方受熱管と、前記排気口付近に該排気口に沿って横向きに延在された前記上方受熱管の一部と下方受熱管の一部を橋渡しするように取り付けられ、前記上方受熱管の表面に凝縮したドレン水の液滴を前記下方受熱管に誘導するドレン水誘導体と、前記ドレン水誘導体を取り付けた前記下方受熱管の下方に位置し、ドレン水を中和容器に誘導するドレン水受け皿を有し、前記ドレン水誘導体によって、前記上方受熱管の周囲に付着したドレン水の液滴を前記下方受熱管に誘導することによって、前記ドレン水の液滴を前記下方受熱管に集中、成長させて、ドレン水をドレン水受け皿に滴下させる燃焼機器であって、前記仕切り部材の前記第１及び第２の排気経路の合流点側の端部であって前記排気口付近に、前記第１排気経路側に屈曲して形成され、前記排気口付近の前記上方受熱管とその下方の前記下方受熱管の配管方向に燃焼ガスを流す屈曲部が設けられ、前記排気口の開口部における下縁が、前記下方受熱管の上面より上方に設けられていることを特徴とする。

（２）本発明は、（１）項に記載の燃焼機器であって、前記ドレン水誘導体が、線材、板材及びワイヤーのうちいずれか１つ又は２つ以上の組み合わせにより構成されていることを特徴とする。

（３）本発明は、（１）項又は（２）項に記載の燃焼機器であって、前記第１及び第２排気経路から各燃焼ガスを排気するために同時に送風するファンを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、上方受熱管の表面に付着した前記ドレン水の液滴を下方受熱管に誘導し、ドレン水を下方受熱管に集中、成長させ、ドレン水をドレン水受け皿に滴下させることが可能となる。したがって、二次熱交換器の内部において、燃焼ガスの風圧を受けてドレン水が飛散し、燃焼機器の外部に放出されることを抑制することができる。ドレン水誘導体は、排気口付近の上方受熱管と下方受熱管を橋渡しするように取り付けられた構造であり、燃焼機器内部の大きなスペースを必要としないため、燃焼機器のコンパクト化を図ることができる。また、屈曲部の屈曲方向に沿って第２排気経路からの燃焼ガスの流れを排気口付近の上方受熱管と下方受熱管の配管方向に流すことができるので、ドレン水の液滴を排気口付近の上方受熱管及び下方受熱管に装着されたドレン水誘導部材に集め、ドレン水受け皿に導くことができる。

さらに、ドレン水誘導体を線材、板材及びワイヤーのうちいずれか１つ又は２つ以上の組み合わせにより構成する場合においては、少量の素材量で製作することができ、コスト低減を図ることができる。

加えて、燃焼機器の内部に、潜熱回収式熱交換装置の他に、潜熱非回収式熱交換装置が付随して備えられ、潜熱回収式熱交換装置の排気経路である第１排気経路と、潜熱非回収式第二排気経路の仕切り部材の前記第１及び第２の排気経路の合流点側の端部に、前記第１排気経路側に屈曲して形成された屈曲部が設けられている場合においては、第２排気経路の燃焼ガスが、前記屈曲部において第１排気経路側に流れ込み、第１排気経路の風速を抑制する。さらに、第１排気経路の燃焼ガスは、前記屈曲部によって風向が偏向され、上方受熱管と下方受熱管の表面に付着したドレン水の液滴を、ドレン水誘導体が装着した部分へ流し、効率よくドレン水誘導体に液滴を付着させ、ドレン水の液滴を集中させることができる。これによって、ドレン水の飛散が抑制され、しかもドレン水誘導体の数量を減らすことが可能となり、コストを削減することができる。

また、排気口の開口部における下縁が、前記下方受熱管の上面より上方に設けられている場合においては、ドレン水の飛散を抑制すると共に、燃焼ガスの流れを偏向させて風速を抑制することができる。

本発明の一実施形態である燃焼機器の動作原理を表わす模式図を示す。一実施形態である燃焼機器を壁貫通釜として浴室に設置したときの設置例図であり、浴槽短手面からみたときの透視図を示す。燃焼機器の背面図（浴槽側から見た図）を示す。燃焼機器を示し、図４（ａ）は燃焼機器の正面図（屋外側から見た図）であり、図４（ｂ）は側面図である。燃焼機器本体を示し、図５（ａ）は平面図であり、図５（ｂ）は正面図であり、図５（ｃ）は側面図である。ドレン水誘導部材を示し、図６（ａ）は斜視図であり、図６（ｂ）は正面図であり、図６（ｃ）は側面図である。ドレン水誘導部材が装着された受熱管を示し、図７（ａ）は正面図であり、図７（ｂ）は側面図である。排気口近傍の燃焼機器の断面拡大図を示す。第１排気経路及び第２排気経路を示す斜視図を示す。排気フードを示し、図１０（ａ）は正面図であり、図１０（ｂ）は側面図である。中和容器の断面図を示す。

図１は、本発明の燃焼機器１の動作原理を説明する模式図である。以下に、図１に基づき、本実施形態に係る燃焼機器１について、基本構造に加え、湯水の流れ、ガスの流れ等に関連付けて説明する。
本実施形態の燃焼機器１は、給湯機能を果たす給湯装置（潜熱回収式熱交換装置）４６と風呂水の追焚機能を果たす追焚装置（潜熱非回収式熱交換装置）４７と中和容器７を備えて概略構成される。

給湯装置４６には、給湯燃焼部１５とその上に設けられた給湯一次熱交換器１４および給湯二次熱交換器１３が設けられている。
また、追焚装置４７には、追焚燃焼部２１とその上に設けられた追焚熱交換器（単独熱交換器）１９が設けられている。
追焚熱交換器１９を通過した燃焼ガスは第２排気経路４９となる追焚通路４５を通過して、第１排気経路４８となる給湯二次熱交換器１３を通過した燃焼ガスと合流し、排気口５３から排気される。給湯二次熱交換器１３から排気口５３に至る部分の底部にはドレン水受け皿５が設けられ、これらがドレン配管６を介して中和容器７に接続されている。また、中和容器７にはドレンホース８が接続されている。
この例の燃焼機器１においては、給湯燃焼部１５、給湯一次熱交換器１４および給湯二次熱交換器１３と、追焚燃焼部２１、追焚熱交換器１９を図示略の筐体の内部に収容して燃焼機器本体１Ａが大略構成される。また、燃焼機器本体１Ａの内部には中和容器７が備えられ、燃焼機器本体１Ａの排気口５３には、排気フード（図１中図示略）が備えられている。中和容器７の内部には炭酸カルシウムなどの中和剤１１がそれぞれ必要量充填されている。

（湯水の流れ）
まず、図１に示す燃焼機器１において、給湯装置４６における湯水の流れについて説明する。湯水が燃焼機器本体１Ａに設けられている給水配管接続部２から給水され、水量センサ３によって、この湯水が所定の流量に達したか否かが検知される。

水量センサ３を通った湯水は、接続配管１３Ａを介し給湯二次熱交換器１３に導かれ、この給湯二次熱交換器１３の受熱管（上方受熱管、下方受熱管）５４、５５において燃焼ガスから潜熱を回収する。潜熱は、受熱管５４、５５の内部を流れる湯水に伝熱され、給湯一次熱交換器１４に接続配管１４Ａを介し導かれ、この給湯一次熱交換器１４で燃焼ガスからの顕熱を回収する。この顕熱を回収した湯水は、接続配管２２Ａを介し湯水を浴室内に供給する給湯配管２８を接続する給湯配管接続部２２を通り、給湯栓から使用される。

次に、図１に示す燃焼機器１において、追焚装置４７における湯水の流れについて説明する。燃焼機器本体１Ａの内部に設けられている循環ポンプ４２を運転することにより浴槽３２内の湯水が循環金具９、風呂戻り配管３１を経由して風呂戻り配管接続部２５へ給水される。風呂戻り配管接続部２５を通った湯水は、接続配管１９Ａを介し追焚熱交換器１９に導かれ、この追焚熱交換器１９で燃焼ガスからの顕熱を回収する。この顕熱を回収した湯水は、接続配管２４Ａを介し風呂往き配管３０を接続する風呂往き配管接続部２４を通り、風呂往き配管３０、循環金具９を経由して浴槽３２内に供給される。なお、図１に示す燃焼機器１において、接続配管１４Ａと接続配管１９Ａが接続配管１８Ａを介し接続され、１８Ａには注湯電磁弁１８が設けられている。

（燃焼ガスの流れ）
次に、図１に示す燃焼機器１において、燃料ガスの流れについて説明する。
給湯装置４６において、燃料ガスは、ガス配管接続部２３から給湯ガス電磁弁１６を経由して、給湯燃焼部１５へ接続配管１５Ａを介し供給されて燃焼し、高温の燃焼ガスを発生させる。その燃焼ガスは、まず、給湯一次熱交換器１４を通過し、その際に顕熱を放熱する。顕熱を放熱した後に低温の燃焼ガスとなる。
次に、この燃焼ガスは、第１排気経路４８である給湯二次熱交換器１３を通過し、その際に潜熱を放熱する。そして、潜熱を放熱した燃焼ガスは、排気口５３から器具外へ排気されるが一部は以下に述べるドレン水４４とともに、ドレン配管６に侵入する。給湯二次熱交換器１３において、燃焼ガスから潜熱は、受熱管５４、５５において、当該受熱管５４、５５の内部を流れる湯水に伝熱される。

追焚装置４７においては、追焚ガス電磁弁１７を経由して追焚燃焼部２１に接続配管１７Ａを介し燃焼ガスが供給され燃焼し、発生された燃焼ガスが追焚熱交換器１９及び第２排気経路４９である追焚通路４５を通過し、排気口５３から器具外へ排気さる。

燃焼機器本体１Ａの内部には、給湯燃焼部１５及び追焚燃焼部２１に同時に送風するファン５８が備えられている。ファン５８を駆動させることにより、給湯燃焼部１５及び追焚燃焼部２１に効率よく空気が送られ、燃焼効率が向上する。さらに、燃焼ガスが円滑に第１及び第２排気経路４８、４９に導入される。
ファン５８は、給湯燃焼部１５及び追焚燃焼部２１を同時に送風する構成となっているため、給湯装置４６及び追焚装置４７の何れか一方のみを稼働させる場合（即ち一方の燃焼部において燃焼が行われていない場合）であっても、給湯燃焼部１５及び追焚燃焼部２１に空気が送られる。
したがって、給湯装置４６における燃焼ガスが第１排気経路４８を通過する場合において、第２排気経路４９には、追焚装置４７における燃焼ガス若しくはファン５８により送風された空気が通過しており、排気口５３付近でこれらが合流して燃焼機器１の外部に排出される。

（ドレン水の流れ）
次に、ドレン水４４の流れについて説明する。給湯二次熱交換器１３で燃焼ガスから潜熱が回収されると、燃焼ガスの温度は、２００℃程度から約６０℃程度まで低下する。これとともに、燃焼ガスに含まれる水蒸気が凝縮し、給湯二次熱交換器１３には結露水が発生する。
この結露水は燃焼ガス中の窒素酸化物成分等を含んでｐＨ３程度の強酸性のドレン水４４となる。このため、給湯二次熱交換器１３で発生したこれらのドレン水４４は、それを回収するためのドレン水受け皿５にて回収され、ドレン水受け皿５に接続されたドレン配管６を通った後、炭酸カルシウムを充填した中和容器７の入口部に流入する。

図１１に中和容器７の一例を示す。
中和容器７は、ドレン水４４を中和するために設けられたタンクである。中和容器７は、中和剤１１を収容する中空の中和剤充填部３４と、前記中和剤充填部３４へドレン水４４を流入させるドレン水流入部３３と、ドレン水４４を排出するドレン水排出部３５を備え概略構成されている。また、ドレン水排出部３５の下流域に水封トラップ部３６が設けられており、さらに当該水封トラップ部３６の上方位置にドレン水４４の水位を検知する、検知装置３９が設けられている。検知装置３９が備えられていることによって、排水詰まりにより中和容器７内のドレン水４４の水位が上昇した場合に検知し、警告報知したり、燃焼機器１の運転を停止することができる。
中和容器７にて中和されたドレン水４４はドレンホース８を通り、ドレン配管貫通部１２を介して外部に排水される。

（壁貫通釜としての設置例）
本発明の実施形態に係る燃焼機器１は、壁貫通釜として使用することができる。
図２は、燃焼機器１を壁貫通釜として浴室に設置したときの設置例を示す図であり、浴槽短手面から見たときの透視図である。

燃焼機器１には各種配管が接続される。これらの配管は、壁貫通釜に水を供給する給水配管２７と、壁貫通釜で加熱された湯を浴室内に供給する給湯配管２８と、壁貫通釜に燃料を供給するガス配管２９と、浴槽水を循環加熱するための風呂往き配管３０と風呂戻り配管３１とからなる。
前記風呂往き配管３０と前記風呂戻り配管３１は、浴槽３２に取り付けられた循環金具９に接続されている。前記給湯配管２８は、前記浴槽３２の上縁面に設置された水栓３８に接続される。前記浴槽３２には、脱着可能なエプロン２０が取り付けられている。

燃焼機器１の特徴として、給水、給湯、ガス等の配管類がすべて浴室内で完結され、メンテナンス等も全て浴室内からの作業となる。また、燃焼用空気は、燃焼機器１の屋外側下部に形成されている吸気口１０を用いて、屋外から器具本体内に吸気され、ファン５８によって給湯装置４６及び追焚装置４７の燃焼部１５、２１に供給され、燃焼部１５、２１で発生した燃焼ガスは、燃焼機器１の屋外側上部に形成されている排気口５３により屋外に排出される。なお、排気口５３には、排気フード４が取り付けられている。

燃焼機器１の浴槽側から見た背面図を図３に示す。なお、本明細書において、燃焼機器１は、浴室側から見た図を背面図とし、屋外側から見た図を正面図とする。また、浴槽側を燃焼機器１の後方、屋外側を燃焼機器１の前方として説明する。
燃焼機器１の下側には、前記給水配管２７に接続される給水配管接続部２と、前記給湯配管２８に接続される給湯配管接続部２２と、前記ガス配管２９に接続されるガス配管接続部２３と、前記風呂往き配管３０に接続される風呂往き配管接続部２４と、前記風呂戻り配管３１に接続される風呂戻り配管接続部２５を有している。燃焼機器１において浴室内側に設けられている本体前カバー２６は脱着可能であり、器具設置時やメンテナンス時等に取り外される。

図４（ａ）は燃焼機器１の正面図であり、図４（ｂ）は側面図である。なお、燃焼機器１は、外装ケーシング（筐体）５１によって、ケーシングされた構成を有するが、図４（ａ）、（ｂ）においては、外装ケーシング５１の一部を透視し、また一部を断面として示す。
燃焼機器１の屋外部分であり正面の上部には排気口５３が設けられ、当該排気口５３には排気フード４が備えられている。排気フード４は、燃焼機器１の外装ケーシング５１のより突出する構造となっている。
燃焼機器１の下部には燃焼部（給湯燃焼部、追焚燃焼部）１５、２１が備えられている。燃焼部１５、２１の後方上部には、燃焼部１５、２１に外気から取り入れた空気を送風するファン５８が備えられている。
また、燃焼部１５、２１の上方には、給湯装置４６及び追焚装置４７を構成する熱交換器が設けられている。給湯装置４６及び追焚装置４７から排出される燃焼ガスは、排気口５３の近傍で合流して排気される。
燃焼機器１の後部には、中和容器７が配置されている。中和容器７は、排気口５３の近傍に設けられているドレン水受け皿５にドレン配管６を介して接続されており、ドレン水受け皿５において回収されたドレン水４４を中和し、ドレンホース８を介して排出する。

（排気経路）
図５を基に、給湯二次熱交換器１３並びに追焚熱交換器１９を経て追焚通路４５から排気口５３への排気経路を具体的に説明する。
図５は、燃焼機器本体１Ａを示す図であり、第１排気経路４８となる給湯二次熱交換器１３並びに第２排気経路４９となる追焚通路４５を示す。
給湯二次熱交換器１３は、給湯燃焼部１５で燃焼され給湯一次熱交換器１４を通過した燃焼ガスが第１排気経路４８により通過することにより、燃焼ガスの潜熱を受熱する役割を有する。給湯二次熱交換器１３には、前記第１排気経路と複数回交差するように、上方受熱管５４及び下方受熱管５５が蛇行して配管されている。前記上方受熱管５４及び下方受熱管５５は、その内部には湯水が流れており、燃焼ガスの潜熱を湯水に伝えている。

燃焼ガスの潜熱を上方受熱管５４及び下方受熱管５５で回収することによって、燃焼ガスの温度は下がり、これと共に燃焼ガスに含まれる水蒸気が凝縮し、上方受熱管５４及び下方受熱管５５に強酸性のドレン水４４の液滴として凝縮する。このドレン水４４はドレン水受け皿５にて回収され、ドレン水受け皿５に接続されたドレン配管６、中和容器７を介し排出される。

追焚通路４５は、追焚熱交換器１９に接続され、追焚燃焼部２１で燃焼され追焚熱交換器１９を通過した燃焼ガスが、第２排気経路４９を通過する。
前記第１排気経路４８と第２排気経路４９とは、仕切り部材５６によって仕切られており、第１及び第２排気経路４８、４９の途中において、通過する燃焼ガスが互いに混合することはない。
仕切り部材５６は、排気口５３近傍で途切れ、当該仕切り部材５６によって仕切られた第１及び第２排気経路４８、４９を通過した燃焼ガスは、排気口５３近傍で合流し、外部に排気される。仕切り部材５６の第１及び第２排気経路４８、４９の合流点側の端部には、前記第１排気経路４８側に屈曲して形成された屈曲部５６ａが設けられている。

（ドレン水誘導部材）
次に図６、図７並びに図８を基に、本実施形態におけるドレン水誘導部材５７とその機能について説明する。
図６は、ドレン水誘導部材５７を示す図であり、図６（ａ）は斜視図であり、図６（ｂ）は正面図であり、図６（ｃ）は側面図である。ドレン水誘導部材５７は、２つのドレン水誘導体５７Ａ、５７Ｂを接続部５７ｄで接続した構造を有する。
ドレン水誘導体５７Ａ、５７Ｂは、上方受熱管５４の外径と一致し、上方受熱管５４に嵌め込むことが可能な円弧状の上方嵌合部５７ｂと、下方受熱管５５に嵌め込むことが可能な円弧状の下方嵌合部５７ｃと、前記上方嵌合部５７ｂと前記下方嵌合部５７ｃを接続する橋設部５７ａから構成される。

図７は、ドレン水誘導部材５７を、図５に示す第１排気経路４８の排気口５３付近の上方受熱管５４及び下方受熱管５５に装着した様子を示す。図７に示すように、ドレン水誘導部材５７は、排気口５３の最近傍に位置する上方受熱管５４及び下方受熱管５５に装着することで、排気口５３からのドレン水の飛散を抑制することが可能となり最も望ましい。なお、図７（ａ）は正面図であり、図７（ｃ）は側面図である。本実施形態において、３つのドレン水誘導部材５７が上方受熱管５４及び下方受熱管５５に装着されている。ドレン水誘導部材５７は、上方嵌合部５７ｂ及び下方嵌合部５７ｃをそれぞれ上方受熱管５４及び下方受熱管５５の外径に嵌め込まれる。これによって、上方受熱管５４と下方受熱管５５が橋設部５７ａによって橋渡しされた構成となる。

上方受熱管５４の表面に付着したドレン水４４の液滴は、ドレン水誘導部材５７が装着されることにより、上方受熱管５４から下方受熱管５５へ誘導される。下方受熱管５５に誘導されたドレン水４４の液滴は、下方受熱管５５の表面に付着したドレン水４４の液滴と合流しその液滴の大きさを成長させ滴下する。
図８に示すように、下方受熱管５５の下方にはドレン水受け皿５が配置されているため、滴下したドレン水４４は、ドレン水受け皿５の上に落ち当該ドレン水受け皿５に接続されたドレン配管６（図４参照）から中和容器７を介し排出される。

即ち、ドレン水誘導部材５７を上方受熱管５４及び下方受熱管５５に装着することで、ドレン水４４の液滴を凝集させることが可能となり、第１排気経路４８において、ドレン水４４の飛散を防止することができる。

また、ドレン水誘導部材５７は、本実施形態において示したように線材である以外に、板材又はワイヤーであっても良く、これらの組合せによって構成されていても良い。ワイヤーによって構成される場合においては、ワイヤーを上方受熱管５４及び下方受熱管５５に巻きつけるように装着することができる。
ドレン水誘導部材５７をワイヤーを含む線材、板材等により形成することで、少量の素材量で製作することができ、コスト低減を図ることができる。加えて、燃焼機器１内において、省スペースの構成であるため、燃焼機器１のコンパクト化を図ることができる。
ドレン水誘導部材５７は、材料を限定されるものではないが、ドレン水４４は強酸性であるので、酸化腐食されにくいものであることが好ましく、金属製のもの樹脂製のものを用いる事ができる。

図８に示すように、排気口５３には排気フード４が備えられ、当該排気フード４に設けられた開口部５２から燃焼ガスが排気される。開口部５２の下縁５２ａは、下方受熱管５５の上面より上方に設けられている。このように構成することにより、下方受熱管５５に集中し成長するドレン水４４の液滴が、排気口５３の開口部５２から飛散することを防止することができる。また、燃焼ガスの流れを下方から上方へ向かう流れに偏向させることにより、燃焼ガスの風速を抑制しドレン水飛散を抑制することができる。

図９に第１排気経路４８となる給湯二次熱交換器１３及び第２排気経路４９となる追焚通路４５の斜視図を示す。
図５を基に説明したように、第１排気経路４８と第２排気経路４９とは、仕切り部材５６によって仕切られている。また、仕切り部材５６は、排気口５３近傍で途切れ、第１及び第２排気経路４８、４９を通過した燃焼ガスは、排気口５３近傍で合流し、外部に排気される。仕切り部材５６の第１及び第２排気経路４８、４９の合流点側の端部には、前記第１排気経路４８側に屈曲して形成された屈曲部５６ａが設けられている。

屈曲部５６ａによって、第２排気経路４９を通過する燃焼ガスが偏向され、第１排気経路４８側に回り込む。また、第１排気経路４８を通過する燃焼ガスのうち、仕切り部材５６近傍を通過する燃焼ガスはその排気経路が偏向される。第２排気経路４９を通過する燃焼ガスが第１排気経路４９側に回り込み、さらに第１排気経路４８の風向が偏向されることによって、屈曲部５６ａ近傍の燃焼ガスの回り込みは増幅され、第１排気経路４８の排気口５３付近の燃焼ガスの風速が抑えられる。第１排気経路４８の排気口５３付近の燃焼ガスの風速が高いと、上方受熱管５４及び下方受熱管５５に付着したドレン水４４の液滴を飛散させ、排気口５３からドレン水４４が放出される虞がある。第１排気経路４８の燃焼ガスの風速が抑えられることによって、ドレン水４４の放出を抑制することができる。

なお、燃焼機器１には、給湯燃焼部１５及び追焚燃焼部２１に同時に送風するファン５８が備えられており、当該ファン５８は、給湯装置４６及び追焚装置４７の何れか一方しか稼働していない場合でも、送風を行う。したがって、追焚装置４７が稼働していない場合であっても、第１排気経路４８に燃焼ガスが流れる場合は、第２排気経路４９に空気が流れ、この空気が第１排出経路４８側に回り込み、上述の効果を得ることができる。

また、屈曲部５６ａによって回り込んだ第２排気経路４９の燃焼ガスと折曲部によって偏向された第１排気経路４８の燃焼ガスによって、排気口付近には、屈曲部５６ａの屈曲方向への風速を有する燃焼ガスが流れることとなる。即ち上方受熱管５４及び下方受熱管５５の配管方向に沿った燃焼ガスの流れが生じ、上方受熱管５４及び下方受熱管５５の表面に付着したドレン水４４の液滴は、燃焼ガスの流れに沿って流され、上方受熱管５４及び下方受熱管５５に装着されたドレン水誘導部材５７に集められる。
これによってドレン水４４の液滴を集中させることができ、ドレン水４４の液滴を成長させ、滴下させることによって、燃焼ガスにより飛散することを防ぐことができる。
屈曲部５６ａを備えることによって、ドレン水誘導部材５７に効率的にドレン水４４の液滴を集合させることができるため、装着するドレン水誘導部材５７の数量を減らすことができる。

（排気フード）
図１０（ａ）に排気フード４の正面図を示し、図１０（ｂ）に側面図を示す。これらを基に排気フード４の構成について説明する。
排気フード４は、排気口５３から雨水が浸入することを防ぐために設けられており、燃焼ガスの流路となる開口部５２と、前記開口部５２の周囲を覆い水平方向に突出するフード本体４ｇと、前記フード本体４ｇの周縁に形成される取付周縁部４ｅとを備え概略構成される。

フード本体４ｇは、開口部５２に対して下方より上方が大きく突出し、さらに、開口部５２の両脇においては、上方から下方に向かってその突出量を徐々に小さくしていく形状となっている。係る形状を有することによって、フード本体４ｇは、雨水に対する庇の役割を果たし、開口部５２への雨水の侵入を効果的に防ぐことができる。
また、フード本体４ｇにおける先端縁４ｈの下端部４ｂから前記先端縁４ｈの傾斜に沿って上方に開口部５２を閉塞する閉塞部４ｃが形成されている。閉塞部４ｃによって開口部５２の下部を閉塞し、開口部５２の下縁５２ａを形成することによって、横風により流される雨水や異物の侵入を確実に阻止することができる。また、図８を基に説明したように、開口部５２の下縁５２ａが下方受熱管５５の上面より上方に構成されることによってドレン水４４の飛散を抑制すると共に、燃焼ガスの流れを偏向させて風速を抑制することができる。

排気フード４は、金属プレス絞り加工により一体成形することが可能である。これにより、部品数削減が可能となり、安価に製造することができる。加えて、排気フード４の先端縁４ｈは、開口部５２に向けて内側に折り返したヘミング加工がなされている。これによって、先端縁４ｈを補強できるばかりではなく、プレス時に形成されるバリや破断面を外部に露出させることがなく好ましい。ヘミング加工に代えてカール加工を行っても良い。

以上に、本発明の様々な実施形態を説明したが、各実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また本発明は実施形態によって限定されることはない。

１…燃焼機器、１Ａ…燃焼機器本体、４…排気フード、５…ドレン水受け皿、６…ドレン配管、７…中和容器、１１…中和剤、１３…給湯二次熱交換器（二次熱交換器）、１４…給湯一次熱交換器（一次熱交換器）、１５…給湯燃焼部（燃焼部）、１９…追焚熱交換器（単独熱交換器）、２１…追焚燃焼部（燃焼部）、４４…ドレン水、４５…追焚通路、４６…給湯装置（潜熱回収式熱交換装置）、４７…追焚装置（潜熱非回収式熱交換装置）、４８…第１排気経路、４９…第２排気経路、５２…開口部、５２ａ…下縁、５３…排気口、５４…上方受熱管、５５…下方受熱管、５６…仕切り部材、５６ａ…屈曲部、５７…ドレン水誘導部材、５７Ａ…ドレン水誘導体、５７ａ…橋設部、５７ｂ…上方嵌合部、５７ｃ…下方嵌合部、５８…ファン

Claims

燃料ガスを燃焼するバーナを有する燃焼部と、この燃焼部で発生した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通過した燃焼ガスから潜熱を回収する二次熱交換器とを有する潜熱回収式熱交換装置を備え、
前記潜熱回収式熱交換装置に加え、燃料ガスを燃焼するバーナを有する燃焼部とこの燃焼部で発生した燃焼ガスから顕熱を回収する単独熱交換器とを有する潜熱非回収式熱交換装置が付随して備えられ、前記潜熱回収の際に生じるドレン水を中和して排出する中和容器を備えた燃焼機器であって、
前記潜熱回収式熱交換器の燃焼ガスを、前記二次熱交換器を通過して排気する第１排気経路と、
前記第１排気経路と並列して配設され、前記潜熱非回収式熱交換器の単独熱交換器を通過した燃焼ガスを排気する第２排気経路と、
前記第１及び第２排気経路を仕切る仕切り部材と、
前記第１及び第２排気経路が合流し、これらの経路を通過した燃焼ガスが排気される排気口とを備え、
前記二次熱交換器において、前記燃焼ガスの排気経路に対して交差して配管され、燃焼ガスの熱を受熱し内部を流れる湯水に伝える上下２列の受熱管である上方受熱管及び下方受熱管と、
前記排気口付近に該排気口に沿って横向きに延在された前記上方受熱管の一部と下方受熱管の一部を橋渡しするように取り付けられ、前記上方受熱管の表面に凝縮したドレン水の液滴を前記下方受熱管に誘導するドレン水誘導体と、
前記ドレン水誘導体を取り付けた前記下方受熱管の下方に位置し、ドレン水を中和容器に誘導するドレン水受け皿を有し、
前記ドレン水誘導体によって、前記上方受熱管の周囲に付着したドレン水の液滴を前記下方受熱管に誘導することによって、前記ドレン水の液滴を前記下方受熱管に集中、成長させて、ドレン水をドレン水受け皿に滴下させる燃焼機器であって、
前記仕切り部材の前記第１及び第２の排気経路の合流点側の端部であって前記排気口付近に、前記第１排気経路側に屈曲して形成され、前記排気口付近の前記上方受熱管とその下方の前記下方受熱管の配管方向に燃焼ガスを流す屈曲部が設けられ、前記排気口の開口部における下縁が、前記下方受熱管の上面より上方に設けられていることを特徴とする燃焼機器。
前記ドレン水誘導体が、線材、板材及びワイヤーのうちいずれか１つ又は２つ以上の組み合わせにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃焼機器。
前記第１及び第２排気経路から各燃焼ガスを排気するために同時に送風するファンを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に燃焼機器。