JP6529364B2 - 給湯器 - Google Patents
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Description
バーナ(3a)の燃焼面(30a)は下向きに設けられているから、給湯運転中はファンの送風によりバーナ(3a)からの火炎と共に燃焼排気が下方へ向かって噴出し、一次熱交換器(311)に送られて顕熱が回収され、さらに、二次熱交換器(321)に送られて潜熱が回収された後、排気ダクト(341)を通って排気口(351)から器具の外へ排出される。
二次熱交換器(321)で潜熱が回収された燃焼排気の一部は、二次熱交換器(321)内で凝結して酸性のドレンとなり二次熱交換器(321)内に滞溜する。
この酸性水蒸気が、バーナ(3a)を超えて、ファンケース(41)内さらには混合装置(42)内に到達して結露すると、ファンケース(41)内のファンの羽根に錆びを発生させたり、混合装置(42)内を腐食させたりするといった問題が生じる。
器体(40)とファンケース(41)との間に、逆止弁(4)を設けることで、混合装置(42)内で混合させた空気と燃料ガスの混合気は、逆止弁(4)を介して、バーナ(3a)が設けられている器体(40)内へ送り込むことは出来るが、器体(40)内で発生し上昇してくる酸性水蒸気は逆止弁(4)で遮断され、その上流側のファンケース(41)内や混合装置(42)内に流れることはない。
例えば、逆止弁(4)を、器体(40)の上流側接続管(40a)内に収容させる場合、器体(40)の上流側接続管(40a)とファンケース(41)の下流側接続管(41a)との接続部における漏れを防止するために、両接続管の対向する接続端面間に環状のシール用パッキン(45)を設けている。さらに、逆止弁(4)の外周面と器体(40)の上流側接続管(40a)の内周面との隙間からの漏れがあると、逆止弁としての機能が損なわれてしまうので、この内周面の漏れを防止するために、逆止弁(4)にOリング(46)を外嵌させている。このように、シール用パッキン(45)とOリング(46)の2種類のシール部材によって、器体(40)とファンケース(41)との間を気密状態にすると共に、器体(40)の上流側接続管(40a)の内周面と逆止弁(4)の外周面との隙間からの漏れを防止することが可能となる。
しかしながら、上記したように、器体(40)の上流側接続管(40a)内にOリング(46)付きの逆止弁(4)を設けることで、流路は狭くなり、流路抵抗は大きくなってしまう。また、器体(40)の上流側接続管(40a)とファンケース(41)の下流側接続管(41a)との間を気密状態に保持するために、シール用パッキン(45)とOリング(46)の2つのシール用部材が必要であり、その分、組み付け作業が面倒である。
前記ファンケースの下流側流路となる第1流路の下流端側の第1接続端面と、前記器体の上流側流路となる第2流路の上流端側の第2接続端面とは、環状パッキンを介して気密状態に接続可能とし、
前記第2流路内の上流端近傍に逆流防止手段として逆止弁が設置され、
前記逆止弁の上流側開放端部の全域に、外方に向かって張り出すフランジ片が設けられ、
前記第1、第2接続端面の少なくともいずれか一方に、前記環状パッキンが嵌入可能な第1段部が形成され、
第2接続端面には、フランジ片が嵌入可能な大きさ形状の第2段部が形成され、
前記環状パッキンは、前記フランジ片の外縁より大きな外周縁と小さな内周縁を有する大きさ形状に形成されている給湯器である。
逆止弁は第2流路の上流端から挿入され、そのフランジ片を、第2流路の第2接続端面に設けられる第2段部に嵌め込む。これにより、逆止弁が第2流路内に不用意に深く入り込んでしまうことはなく、第2流路の開放端近傍に位置決めされる。
逆止弁挿入後、環状パッキンを第1流路の第1接続端面か第2流路の第2接続端面のどちらかに設けられている第1段部に嵌め込む。
第1段部は、第1流路の第1接続端面に形成されていても良く、この場合、第1段部は、第1流路内に開放する態様でも、環状パッキンが嵌入可能な環状の溝部であっても良い。
また、第1段部としては、環状パッキンの表裏がそれぞれ所定深さでずつ嵌合するように、第1流路の第1接続端面と第2流路の第2接続端面の両方に浅く形成されていてもよい。
逆止弁の外周にOリングを別途装着させないから、その分、第2流路が狭くなることもない。
第1流路と第2流路の接続時に、第1、第2接続端面間にて環状の外リブが圧縮されて変形するが、その変形部分は、その内側基端部に設けた環状凹溝内に逃がして吸収させることができるので、各部の寸法のバラツキや圧縮力が吸収されて、第1、第2接続端面間の均一な気密性を一層向上させることができる。
環状の内リブによって、逆止弁のフランジ片の上流側端面とそれが対向する第1流路の第1接続端面との間の気密状態が一層確保されるから、器体から第2流路を逆流してくる蒸気が逆止弁の外周面やフランジ片を伝って、逆止弁内や第1流路内に至る漏れを防止することができる。
環状パッキンを介して第1流路の第1接続端面と第2流路の第2接続端面とを接続させると、フランジ片と環状パッキンは、凸条を介して圧接する態様となるから、フランジ片と環状パッキンとの間の気密性が向上する。また、フランジ片に環状凸条を設けることで、フランジ片の強度も向上する。
フランジ片を第2段部に嵌入させたとき、フランジ片の上流側端面と第2段部の開放端とが同じ高さになるから、環状パッキンに同じ高さで圧接させることができる。よって、圧縮時における環状パッキンのシール面の形状が複雑になることがなく、シール性能が一層向上する。
また、逆止弁の外周にOリングを装着させないから、器体側の第2流路にOリング付きの逆止弁を収容させる構成のものに比べて、第2流路が狭くなる不都合を防止でき、混合気が流れる流路面積を広く確保することができる。このように、ファンケースから器体に至るまでの流路抵抗の増加を最小限に抑制することができるので、空気のみの送り込みよりもファンにかかる負荷が高い混合気であっても、ファンケース内のファンから器体内のバーナに、速やかに送り込むことが出来る。
器体(20)内のバーナ(3)の下方には、バーナ(3)からの燃焼排気で加熱される給湯用の第1、第2熱交換器(31)(32)が設置され、ファンケース(10)の上流側には、空気と燃料ガスとを混合させる混合装置(33)が連設されている。混合装置(33)には、空気が送られてくる給気路(36)と燃料ガスが流れてくるガス供給路(37)が連通している。
混合装置(33)内で生成される混合気における空気の量と燃料ガスのガス量は、ファン(10a)を回転させるモータ(M)の回転数を変更することにより調整可能となっている。
第2熱交換器(32)を通過した燃焼排気は、排気ダクト(34)を介してケーシング(100)の外部に排出されるとともに、第2熱交換器(32)で発生したドレンはドレン受け(322)に回収されて中和器(323)で処理された後、外部へ排出される。
第2流路(2)の第2接続端面(23)には、逆止弁(5)のケース体(50)を第2流路(2)の矩形状開放端(2a)から挿入したとき、フランジ片(51)がちょうど嵌入可能な大きさ形状の第2段部(22)が形成されている。
環状パッキン(6)は、逆止弁(5)のフランジ片(51)の外縁より小さな内周縁と、大きな外周縁を有する略矩形状の環状体であり、第1番目の実施の形態では、図3に示すように、第2流路(2)の第2接続端面(23)に形成した第2段部(22)の上流側に連続し且つ第2段部(22)より大きく形成された第1段部(21)にちょうど嵌入可能となっている。
なお、環状パッキン(6)の、ファンケース(10)の第1接続端面(13)に対向する上流側端面の外周縁全域に、環状の外リブ(61)が突設されていると共、その内側基端部には、凹溝(60)が形成されている。
また、環状パッキン(6)の内周縁全域に沿って、環状の外リブ(61)よりも低い環状の内リブ(62)が外リブ(61)と同じ方向に突設されている。
第2流路(2)の矩形状開放端(2a)から、逆止弁(5)のケース体(50)をフラップ(52)側から挿入すると、フランジ片(51)が第2段部(22)に当接することにより、逆止弁(5)を第2流路(2)内にて位置決めすることができる。このとき、フランジ片(51)は第2段部(22)内に略密嵌状態に嵌入されると共に、フランジ片(51)の上流側端面と第1段部(21)とで、連続するフラット面が形成されることとなる。
このとき、環状パッキン(6)の外リブ(61)は、第1接続端面(13)で押されて圧縮変形し、変形した部分が外リブ(61)の内側の凹溝(60)内に吸収される。これにより、環状パッキン(6)は、第1接続端面(13)に均等に圧接されることとなり、第1接続端面(13)と第2接続端面(23)との間を確実に気密状態にシールすることができる。
さらに、環状パッキン(6)の内周縁には、環状の内リブ(62)が設けられているから、器体(20)内から第2流路(2)を逆流してきた水蒸気が、逆止弁(5)のケース体(50)の外周面と第2流路(2)の内周面との隙間を伝って、逆止弁(5)のフランジ片(51)を超えたとしても、内リブ(62)で堰き止められる。これにより、水蒸気が第1流路(1)内や逆止弁(5)内に至ることはない。
さらに、図7に示すように、第2流路(2)の第2接続端面(23)に浅い下流側第1段部(25)を形成し、これに対応する第1流路(1)の第1接続端面(13)に、浅い上流側第1段部(12)を形成し、環状パッキン(6)はこれら2つの第1段部(12)(25)に圧入される構成としても良い。この場合、上流側第1段部(12)の深さと下流側第1段部(25)の深さを合わせた深さが環状パッキン(6)の肉厚に略一致するように設定しておけば良い。
なお、同図の右に示すように、環状パッキン(6)の下流側端面のフランジ片(51)に対応する所定箇所に環状凸条(63)を設ける構成としても良い。
また、逆止弁(5)のケース体(50)の外周にOリングを設けないから、その分、第2流路(2)内を広くでき、混合装置(33)からの混合気を、ファン(10a)によってスムーズに器体(20)内のバーナ(3)に送り込むことができる。
また、逆止弁(5)により、器体(20)の上流側への空気の流れが遮断されるから、排気ダクト(34)から器体(20)内に外の冷気が逆流して来ることもなく、各熱交換器(31)(32)の凍結予防にもなる。
(10)・・・・・・・・ファンケース
(13)・・・・・・・・第1接続端面
(2) ・・・・・・・・第2流路
(20)・・・・・・・・器体
(21)・・・・・・・・第1段部
(22)・・・・・・・・第2段部
(23)・・・・・・・・第2接続端面
(3) ・・・・・・・・バーナ
(30)・・・・・・・・燃焼面
(5) ・・・・・・・・逆止弁
(51)・・・・・・・・フランジ片
(6) ・・・・・・・・環状パッキン
Claims (5)
- 下向きの燃焼面を有するバーナが設置された器体と、前記器体と連通し且つ燃焼用一次空気と燃料ガスの混合気を前記バーナに送り込むファンが収容されているファンケースとが備えられ、
前記ファンケースの下流側流路となる第1流路の下流端側の第1接続端面と、前記器体の上流側流路となる第2流路の上流端側の第2接続端面とは、環状パッキンを介して気密状態に接続可能とし、
前記第2流路内の上流端近傍に逆流防止手段として逆止弁が設置され、
前記逆止弁の上流側開放端部の全域に、外方に向かって張り出すフランジ片が設けられ、
前記第1、第2接続端面の少なくともいずれか一方に、前記環状パッキンが嵌入可能な第1段部が形成され、
第2接続端面には、フランジ片が嵌入可能な大きさ形状の第2段部が形成され、
前記環状パッキンは、前記フランジ片の外縁より大きな外周縁と小さな内周縁を有する大きさ形状に形成されている給湯器。 - 請求項1に記載の給湯器において、前記環状パッキンの外周縁全周にわたって環状の外リブが、環状パッキンの肉厚方向に突設され、前記外リブの内側基端部に沿って環状凹溝が形成されている給湯器。
- 請求項1または2に記載の給湯器において、前記環状パッキンの内周縁全周にわたって、環状の内リブが環状パッキンの肉厚方向に突設されている給湯器。
- 請求項1から3のいずれか1項に記載の給湯器において、前記フランジ片の上流側端面又は環状パッキンのうち前記フランジ片が対向する部分の少なくともいずれか一方に、環状凸条を設ける構成とした給湯器。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の給湯器において、前記フランジ片の厚みは、前記第2段部の深さに略一致させた給湯器。
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