JPH0842918A - 潜熱回収型熱交換器を備えた燃焼機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 器具の小型化と燃焼排気ガスの流れのスムー
ズ化を共に図ることができる潜熱回収型熱交換器を備え
た給湯器を提供する。 【構成】 器具１の燃焼室２の下方側にバーナ３と燃焼
ファン４を設ける。燃焼室２の上方側には第１段の熱交
換器５を設け、排気室６側の雨返し11の上側に第２段の
熱交換器７を設置する。雨返し11にはドレイン管17を接
続する。給水管12を通ってくる水は第２段の熱交換器７
で排気ガス中の潜熱を回収して温度を高めた後、第１段
の熱交換器５を通るときに、バーナ３の燃焼火力でもっ
て加熱されて設定温度の湯となり、給湯管14を通して出
湯場所に導かれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯器や風呂釜等の潜
熱回収型熱交換器を備えた燃焼機器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図２には燃焼機器として一般的な潜熱回
収型熱交換器を備えた屋外設置型の給湯器の構成が示さ
れている。同図において、器具１内の燃焼室２の下方側
にはバーナ３が設けられ、このバーナ３の下方側には給
排気用の燃焼ファン４が配設されている。

【０００３】燃焼室２の上方側には第１段の熱交換器５
が配設され、この熱交換器５の下流側の排気室６側に
は、第２段の熱交換器７が配設されている。第１段の熱
交換器５から第２段の熱交換器７を経て排気出口10に至
る区間は排気通路８となっており、排気室６の出口側に
は、排気出口10から入り込む雨滴が器具内の熱交換器７
側に侵入するのを排除する雨返し11が設けられている。
この雨返し11は、器具内部への挿入先端側が上方に向け
て傾斜して取り付けられており、たとえ、排気出口10か
ら雨滴が入り込んでも、その雨滴を傾斜部で受け止め、
外部へ流出せしめるものである。

【０００４】前記第２段の熱交換器７の入口側には給水
管12が接続されており、第２段の熱交換器７の出口側と
第１段の熱交換器５の入口側は連結管13によって接続さ
れており、第１段の熱交換器５の出口側には給湯管14が
接続されている。

【０００５】前記第２段の熱交換器７の下側にはドレイ
ンを受ける受け皿15が配置されており、この受け皿15に
ドレイン管17が接続され、このドレイン管17の先端側は
器具１の外に導出され、受け皿15に溜った水滴を外部へ
排出する構成となっている。

【０００６】この種の給湯器の燃焼運転におけるバーナ
３の燃焼と、燃焼ファン４の回転制御は制御装置（図示
せず）により行われており、給水管12から熱交換器５，
７を通って作り出された湯は、給湯管14を介して台所等
の所望の給湯場所に導かれて出湯が行われる。

【０００７】この種の潜熱回収型熱交換器を備えた給湯
器においては、給水管12から熱交換器７内の水管を通る
水は、バーナ３の燃焼による排気ガスが第２段の熱交換
器７を通るときに、排気ガス中の水蒸気が保有している
潜熱を奪って（回収して）温度を高め、さらに第１段の
熱交換器５を通るときに、バーナ３の燃焼火力でもって
加熱されて設定温度の湯が作り出される。

【０００８】前記の如く、潜熱回収用の第２段の熱交換
器７を設けることにより、高位発熱量（総発熱量）ベー
スで熱効率が約90％に達し、潜熱回収用の熱交換器７が
設けられていない通常の給湯器に比べ、高い熱効率が達
成されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
潜熱回収型熱交換器を備えた給湯器にあっては、雨返し
11の下方側に第２段の熱交換器７が配置されており、さ
らに、この第２段の熱交換器７の下方側には、潜熱の回
収時の凝縮によって生じる水滴を受け止めるドレインを
受ける受け皿15が設けられているため、受け皿15から雨
返し11に至る部分が嵩高になり、器具１が大型化してし
まうという問題があった。また、第２の熱交換器７の下
側に専用の受け皿15が設けられるため、この受け皿15が
燃焼ガスの流れの妨げとなり、これに伴い、燃焼ファン
４の送風空気抵抗が増大するという問題があった。

【００１０】本発明は上記従来の課題を解決するために
なされたものであり、その目的は、器具の大型化を避
け、かつ、専用の受け皿を設けることによる燃焼ガスの
流れの妨げとなる問題を効果的に解消することができる
潜熱回収型熱交換器を備えた燃焼機器を提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明は、バーナの燃焼によって加熱される第１段の熱交
換器と、この第１段の熱交換器の下流側に配設され排気
ガス中の潜熱を回収する第２段の熱交換器とを備えた燃
焼機器において、燃焼の排気ガスが排出される排気室に
は排気出口から入り込む雨滴の器具内侵入を排除する雨
返しが設けられ、この雨返しの上側に前記第２段の熱交
換器が配置され、前記雨返しを潜熱回収時に第２段の熱
交換器で発生するドレインの受けとしての機能を兼用さ
せたことを特徴として構成されている。

【００１２】また、前記燃焼機器の排気室側は、その枠
体と、該枠体内に設けられる雨返しと、第２段の熱交換
器とが一体的に形成されてユニット化されていること
や、バーナの燃焼による発生熱量に対し、第２段の熱交
換器の交換熱量範囲を10％以上に設定し、第１段の熱交
換器の交換熱量範囲を60％以上に設定し、第１段と第２
段の熱交換器のトータル交換熱量範囲を約90％〜95％に
設定したことも本発明の特徴的な構成とするところであ
る。

【００１３】

【作用】上記構成の本発明において、燃焼機器の燃焼運
転により、第２段の熱交換器に入り込む水は、燃焼排気
ガスの潜熱を回収して温度が高められた後、第１段の熱
交換器に入り、バーナの燃焼火力でもって加熱されて設
定温度の湯が作り出される。

【００１４】前記第２段の熱交換器での潜熱回収時の凝
縮によって発生する水滴はドレインの受けとして機能す
る雨返しによって受け止められて外部へ流出される。本
発明では、第２段の熱交換器は雨返しの上方側の空間を
利用して配設されることで、器具内空間の有効利用が図
れ、器具の大型化が回避され、また、雨返しがドレイン
の受けとして機能し、専用のドレインの受けを省略する
ことで、燃焼排気ガスの流れの妨げを解消する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において、従来例と同一の
名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略す
る。図１には本発明の一実施例の構成が示されている。
この実施例の燃焼機器は、従来例と同様に給湯器を対象
にして示されている。本実施例が従来例と異なる特徴的
なことは、雨返し11の上方空間を第２段の熱交換器７の
配設空間として利用し、雨返し11を、潜熱回収時に発生
する水滴のドレインの受けとしての機能を兼用させたこ
とと、器具１の排気室側の枠体16と、該枠体16内に設け
られる雨返し11と、この雨返し11の上側に設けられる第
２段の熱交換器７とをユニット化して一体的に形成した
ことである。

【００１６】前記雨返し11にはドレイン管17が接続され
ており、排気出口10から入り込んだ雨滴や、潜熱回収時
の凝縮によって発生する水滴をドレイン管17を通して外
部へ流出する構成となっている。

【００１７】また、本実施例では、バーナ３に供給され
る燃料ガスの燃焼によって発生する熱量を100 ％とした
とき、第１段の熱交換器５の交換熱量範囲を60％以上の
範囲、この実施例では65％に設定し、第２段の熱交換器
７の交換熱量範囲を10％以上の範囲、この実施例では25
％に設定し、高位発熱量（総発熱量）ベースで、第１段
と第２段の熱交換器５，７のトータル交換熱量を約90％
〜95％に設定し、従来例の給湯器のトータル交換熱量の
90％程度に比べ、後述の如く、排気室の嵩高が解消でき
る分、放熱面積を小さくできることを利用して、より高
い熱効率を達成するようにしている。

【００１８】本実施例の給湯器の給湯運転動作では、従
来例と同様に、給水管12を通して第２段の熱交換器７に
入り込んだ水は、燃焼排気ガスの水蒸気の潜熱を回収し
て温度を高め、さらに、第１段の熱交換器５を通るとき
に、バーナ３の燃焼火力でもって加熱されて設定温度の
湯が作り出され、この湯は、給湯管14を通して所望の給
湯場所に導かれる。

【００１９】本実施例では、第２段の熱交換器７は雨返
し11の上方側の空間を利用して配設されるので、雨返し
11の上側のデッドスペースが有効に活用されることとな
り、従来のように第２段の熱交換器７を雨返し11の下方
側に配置する場合に生じる高さ方向の大きな嵩張りを防
止でき、これにより、給湯器の高さ方向の大型化を防止
することができる。

【００２０】また、屋外設置型給湯器にもともと設けら
れる雨返し11を第２段の熱交換器７の潜熱回収時に発生
する水滴のドレインの受けとして兼用させたものである
から、雨返し11の他に別個独立の専用のドレインを受け
る受け皿を設ける必要がなく、その分、排気ガスの流れ
の妨げとなる要因を取り除くことが可能となり、従来例
に比べ、燃焼排気ガスの流れを極めてスムーズに排出す
ることが可能となる。

【００２１】さらに、本実施例では、排気室６側の枠体
16と、雨返し11と、第２段の熱交換器７とをユニット構
成としたので、この排気室側のユニットを器具１の本体
側の枠体に例えば接続部18において接続固定するだけで
よいので、従来のドレインの受けが別置きのものと比べ
てその組み立てと製造作業の容易化を十分に図ることが
可能となり、この種の給湯器製造の量産化を図る上で有
利である。

【００２２】さらに、ドレイン管17は従来例のように器
具内の受け皿15から導出する必要はなく、雨返し11又は
排気出口10の器具外部側に接続すればよいので、ドレイ
ン管17の配管が容易となる。

【００２３】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例では、器具１の排気室６側をユニット構成とした
が、もちろん、ユニット化せずに構成し、器具１の排気
室６側に雨返し11と第２段の熱交換器７を組み込むよう
にしてもよい。

【００２４】また、上記実施例では燃焼機器として、給
湯器を対象にして説明したが、本発明の潜熱回収型熱交
換器を備えた燃焼機器は、石油やガスを燃料とする給湯
器に限定されることはなく、風呂釜、冷房機、暖房機、
冷暖房機、空調機等の、潜熱回収型熱交換器を備えた各
種の燃焼機器に適用されるものである。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、潜熱回収用の第２段の熱交換
器を排気室側の雨返し11の上方側空間を利用して配設し
たので、器具の高さ方向の嵩張りを抑制でき、燃焼機器
全体のコンパクト化を達成することができる。

【００２６】また、雨返しに潜熱回収時に発生するドレ
インの受けとしての機能を兼用させたものであるから、
従来例のように雨返しの他に専用のドレインの受けを設
ける必要がなく、この専用のドレインの受けを省略でき
ることにより、燃焼排気ガスの流れをスムーズにするこ
とができ、その分、燃焼ファンの負荷を軽減でき、これ
に伴い、燃焼ファンの小型化を達成することができると
共に、燃焼ファンの消費電力の節減を図ることも可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成説明図である。

【図２】従来の潜熱回収型熱交換器を備えた給湯器の説
明図である。

【符号の説明】

１ 器具 ５ 第１段の熱交換器 ６ 排気室 ７ 第２段の熱交換器 10 排気出口 11 雨返し

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーナの燃焼によって加熱される第１段
   の熱交換器と、この第１段の熱交換器の下流側に配設さ
   れ排気ガス中の潜熱を回収する第２段の熱交換器とを備
   えた燃焼機器において、燃焼の排気ガスが排出される排
   気室には排気出口から入り込む雨滴の器具内侵入を排除
   する雨返しが設けられ、この雨返しの上側に前記第２段
   の熱交換器が配置され、前記雨返しを潜熱回収時に第２
   段の熱交換器で発生するドレインの受けとしての機能を
   兼用させたことを特徴とする潜熱回収型熱交換器を備え
   た燃焼機器。
2. 【請求項２】 燃焼機器の排気室側は、その枠体と、該
   枠体内に設けられる雨返しと、第２段の熱交換器とが一
   体的に形成されてユニット化されている請求項１記載の
   潜熱回収型熱交換器を備えた燃焼機器。
3. 【請求項３】 バーナの燃焼による発生熱量に対し、第
   ２段の熱交換器の交換熱量範囲を10％以上に設定し、第
   １段の熱交換器の交換熱量範囲を60％以上に設定し、第
   １段と第２段の熱交換器のトータル交換熱量範囲を約90
   ％〜95％に設定した請求項１又は請求項２記載の潜熱回
   収型熱交換器を備えた燃焼機器。