JPH10232015A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】排気経路における圧力損失を最小限に抑えつ
つ、排気経路での排気の逆流を簡易な構成で防ぐことが
でき、また、コストアップを招くことなく、排気センサ
による排気の異常を適切に検出することができる燃焼装
置を提供する。 【解決手段】排気筒４４の手前上流側に、排気筒４４よ
り流路面積が大きなチャンバ室４０を設けた燃焼装置１
０において、チャンバ室４０における排気入口４２に、
該排気入口４２を開いて排気を流入させる開状態と、排
気入口４２を塞いで排気の逆流を防ぐ閉状態とに変位可
能な逆流防止弁５０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、器具ケース内に区
画された燃焼室を備え、該燃焼室に連通した排気経路の
最下流側に、前記器具ケース外に延出する排気筒が設け
られ、該排気筒の手前上流側に、排気筒より流路面積が
大きなチャンバ室を設けた燃焼装置に関し、例えば、給
湯器、風呂釜、暖房機等に適用されるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、屋内に設置される給湯器等の一般
的な燃焼装置では、その器具ケース内に設けられた燃焼
室からの排気は、燃焼室に連通した排気経路の最下流に
設けられた排気筒を通して、燃焼ファンにより強制的に
行なわれていた。

【０００３】前記排気筒の先端には、通常は排気筒とほ
ぼ等しい内径に形成された煙突が接続されている。この
煙突の先端は屋外へ延びており、前記燃焼ファンの停止
時や風の強い日等には、煙突の先端開口より吹き込む空
気によって、排気が前記排気筒を通って器具ケース内部
まで逆流する虞れがある。

【０００４】このような排気の逆流は、逆流空気に混在
していたごみ等が燃焼室の内壁に付着して、それによ
り、燃焼不良を起こす等の問題が生じるため、かかる事
態を未然に防ぐべく、一般に排気筒の内部には、排気の
逆流させない方向に閉じるいわゆるバタフライ弁が設け
られていた。また、前記排気経路の適所には、燃焼異常
を検出するための排気センサが設けられており、この排
気センサから得られる情報を統括的に解析して燃焼ファ
ンの回転制御等が行われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の燃焼装置に設けられるバタフライ弁は、
それ自体が比較的狭い流路の排気筒内部を塞いでしまう
様に設けられるため、通常の排気時においても圧力の損
失が大きくなり、燃焼ファンに過度の負荷がかかった
り、騒音等の問題があった。

【０００６】また、燃焼室から排出される排気の状態
は、排気経路内の位置によってバラツキがあるので、こ
れを低減するための特別な部材を排気経路に設けたり、
排気センサの最適な設置箇所を各種実験を通じて選定す
る必要があり、コストアップ並びに設計工数の増大を招
いていた。

【０００７】本発明は、以上のような従来技術が有する
問題点に着目してなされたもので、排気経路における圧
力損失を最小限に抑えつつ、排気経路での排気の逆流を
簡易な構成で防ぐことができ、また、コストアップを招
くことなく、排気センサによる排気の異常を適切に検出
することができる燃焼装置を提供することを目的として
いる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ための本発明の要旨とするところは、以下の各項に存す
る。 １．器具ケース（１１）内に区画された燃焼室（３０）
を備え、該燃焼室（３０）に連通した排気経路の最下流
側に、前記器具ケース（１１）外に延出する排気筒（４
４）が設けられ、該排気筒（４４）の手前上流側に、排
気筒（４４）より流路面積が大きなチャンバ室（４０）
を設けた燃焼装置（１０）において、前記チャンバ室
（４０）における排気入口（４２）に、排気入口（４
２）を開いて排気を流入させる開状態と、排気入口（４
２）を塞いで排気の逆流を防ぐ閉状態とに変位可能な逆
流防止弁（５０）を設けたことを特徴とする燃焼装置
（１０）。

【０００９】２．前記逆流防止弁（５０）は、前記排気
入口（４２）から排気が流入する際は該排気圧により開
状態となる一方、前記排気入口（４２）から排気が流入
しない際は自重で閉状態となるように揺動可能に枢支さ
れた板材から成ることを特徴とする１項記載の燃焼装置
（１０）。

【００１０】３．前記チャンバ室（４０）内に、排気成
分中の異常を検出する排気センサ（６１）を設け、前記
逆流防止弁（５０）を前記排気センサ（６１）に排気が
直接当たらないようにする風よけとして構成したことを
特徴とする１または２項記載の燃焼装置（１０）。

【００１１】次に前述した解決手段に基づく作用を説明
する。１項に係る燃焼装置（１０）によれば、器具ケー
ス（１１）内に燃焼室（３０）に連通した排気経路の最
下流側にある排気筒（４４）内ではなく、その手前上流
側に設けたチャンバ室（４０）の排気入口（４２）に、
排気の逆流を防ぐための逆流防止弁（５０）を設ける。

【００１２】それにより、従来技術の如く逆流防止弁
が、比較的狭い流路の排気筒（４４）内部に位置して排
気流に対する余分な抵抗となることがなく、逆流防止弁
（５０）は、流路の広いチャンバ室（４０）内で開閉す
るため、該逆流防止弁（５０）自体による排気時の圧力
の損失を極力抑えることができる。

【００１３】２項に係る燃焼装置（１０）によれば、逆
流防止弁（５０）は、前記排気入口（４２）から排気が
流入する際は該排気圧により開状態となる一方、前記排
気入口（４２）から排気が流入しない際は自重で閉状態
となる板材であるため、簡易な構成により確実に開閉動
作させることができる。

【００１４】３項に係る燃焼装置（１０）によれば、チ
ャンバ室（４０）内に排気成分中の異常を検出する排気
センサ（６１）を設け、前記逆流防止弁（５０）を前記
排気センサ（６１）の風よけとして構成したから、排気
センサ（６１）の周囲に排気流が直接的に当たらずかつ
排気の澱まない状態が形成され、該排気センサ（６１）
により排気の状態を精度良く検出することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明を代表
する実施の形態を説明する。図１〜図９は本発明の一の
実施の形態を示している。本実施の形態に係る燃焼装置
１０は、屋内設置タイプのガス強制排気式燃焼式の給湯
器である。燃焼装置１０の器具ケース１１内には、燃焼
室３０や給排気用の燃焼ファン３６、燃焼運転を制御す
る制御装置等が収納されており、燃焼用の空気をフロン
トカバー１１Ｂに設けた吸気用開口部１３から取り入
れ、燃焼後の排気を排気筒４４を通じて屋外に排出する
ように構成されている。

【００１６】図５に示すように、器具ケース１１は、前
面側が開口した箱型のケース本体１１Ａと、該ケース本
体１１Ａの正面側開口を覆う着脱自在なフロントカバー
１１Ｂとから成る。ケース本体１１Ａの天井壁には排気
筒４４を通す切欠１２が形成されている。フロントカバ
ー１１Ｂの略中央より下側の位置には、燃焼用空気を取
り込むための吸気用開口部１３が横長矩形状に設けられ
ている。吸気用開口部１３には、ごみ等の侵入を防ぐ吸
気フィルター１４が装着されている。

【００１７】吸気用開口部１３の一端側下方には、リモ
コン用の開口部１５が設けられている。この開口部１５
は、リモコン１６が合致することで移動不能に位置決め
され、該リモコン１６の操作面を器具ケース１１外に表
出させるためのものである。リモコン１６には、燃焼運
転をＯＮ／ＯＦＦしたり、給湯の設定温度を指定する
等、所定操作用の各種スイッチが設けられている。

【００１８】図５に示すように、ケース本体１１Ａ内の
燃焼室３０の上部には、ガスを燃焼させて得た熱によっ
て水を暖める熱交換器３１が配置されている。また、燃
焼室３０内には、ガス供給パイプに連通接続されたバー
ナーが設けられており、熱交換器３１には、給水パイプ
３３と給湯パイプ３２が接続されている。また、燃焼室
３０および熱交換器３１の側方には防振箱３４が配設さ
れている。

【００１９】熱交換器３１の上方には、燃焼室３０から
出る排気を排出するための排気ケース３５が配設され、
排気ケース３５には、モーター３７で回転駆動する燃焼
ファン３６の吸込口が設けられている。また、排気ケー
ス３５は排気ダクト３８を介して、防振箱３４の上側に
配設されたチャンバ室４０に連通接続されている。ここ
で排気ケース３５、排気ダクト３８、チャンバ室４０、
それに排気筒４４が排気経路を成している。

【００２０】チャンバ室４０は、図１〜図４に示す形状
に形成された箱型空間であり、排気の流れる方向と垂直
な断面の面積が排気ダクト３８のそれよりも大きく、燃
焼ファン３６からの排気流の流速を低下させる機能を備
えている。このチャンバ室４０の前面壁４１には正方形
の排気入口４２が開設され、該排気入口４２に排気ダク
ト３８が連通接続されている。また、天井壁４３には器
具ケース１１の上方へ突出させる排気筒４４が連通接続
されている。

【００２１】チャンバ室４０の排気入口４２には、該排
気入口４２を開いて排気を流入させる開状態と、排気入
口４２を塞いで排気の逆流を防ぐ閉状態とに変位可能な
逆流防止弁５０が設けられている。更に詳しく言えば、
逆流防止弁５０は、排気入口４２の上端縁上方に固設さ
れたガイド部材５３に対し、枢軸ピン５２を介して揺動
可能に枢支されている。

【００２２】図６および図７に示すように、逆流防止弁
５０は排気入口４２を塞ぎ得る大きさ・形状に加工され
た板材からなり、その上端縁５０ａには、枢軸ピン５２
を左右方向に挿通させるナックル部５１が形成されてい
る。かかる逆流防止弁５０は、前記排気入口４２から排
気が流入する際は該排気圧により図１中で二点破線で示
す開状態となる一方、排気入口４２から排気が流入しな
い際は自重で図１中で破線で示す閉状態となるように、
枢軸ピン５２を回動中心として揺動する。

【００２３】図８および図９に示すように、ガイド部材
５３は、排気入口４２の上端縁上方に固設するための取
付片５４ａ，５４ｂと、枢軸ピン５２を貫装する回動孔
５６が穿設されているカバー部５５とから成る。また、
チャンバ室４０内の上端一端側には、排気中の一酸化炭
素濃度を検出するための排気センサ６１が取付けられて
いる。前記逆流防止弁５０は、排気圧により開状態に揺
動した際に、図２中で二点破線で示す位置に揺動し、セ
ンサーケース６０内の排気センサ６１に排気が直接当た
らないようにする風よけとなる。

【００２４】更に、より排気センサ６１に当る排気を少
なくしたければ、図４中にて二点破線で示す位置に図１
０に示すセンサーケース６０を設けてもよい。また、逆
流防止弁５０が閉状態のときには、排気入口４２と逆流
防止弁５０との間には隙間があるが、その上方には図１
に示されるように、ガイド部材５３により、他の三方は
図２に示される排気入口４２の切起しにより塞がれるよ
うになっている。

【００２５】図５に示すように、ケース本体１１Ａの一
側壁側にはカバー部材２０が装着され、このカバー部材
２０内に、制御装置が内装されている。制御装置は、設
定温度の湯を作り出すようにガス供給量を可変制御し、
かつガス量に見合うように燃焼ファン３６の回転制御を
行なって、主に燃焼運転を制御するものであり、ＣＰ
Ｕ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含むマイクロコンピューターか
ら成る。

【００２６】次に作用を説明する。図５に示すように燃
焼装置１０では、燃焼室３０で発生した排気は燃焼ファ
ン３６の回転により、先ず排気ケース３５に導かれ、続
いて排気ダクト３８を通りチャンバ室４０に導かれ、該
チャンバ室４０内で排気流の流速は低下し、最後に排気
筒４４から器具ケース１１の外部に排出される。

【００２７】排気ダクト３８を通る排気がチャンバ室４
０内に流入する際、かかる排気圧によりチャンバ室４０
の排気入口４２にある逆流防止弁５０は、枢軸ピン５２
を回動中心として上方に容易に大きく揺動し、排気をス
ムーズにチャンバ室４０内に導き入れる。

【００２８】ここで逆流防止弁５０は、従来の如く比較
的狭い流路の排気筒４４内部に位置して排気流に対する
余分な抵抗となることがなく、流路の広いチャンバ室４
０内で開閉するため、該逆流防止弁５０自体による排気
時の圧力の損失を極力抑えることができる。

【００２９】チャンバ室４０内に排気入口４２から排気
が流入しない場合、前記逆流防止弁５０はその自重で閉
状態となる。また、排気筒４４から強い風が逆流方向に
吹き込まれたりした場合も、前記逆流防止弁５０は閉状
態に係止する。このように簡易な構成により、確実にチ
ャンバ室４０内において排気経路における屋外空気の逆
流を防止することができる。

【００３０】また、排気圧により前述の如く逆流防止弁
５０が開状態に変位している際には、図４に示されるよ
うに排気センサ６１の周囲に排気流が直接的に当たら
ず、かつ排気の澱まない状態が形成され、該排気センサ
６１により一酸化炭素濃度等の排気の状態を精度良く検
出することができる。

【００３１】なお、本発明に係る燃焼装置は前記実施の
形態に限定されるものではなく、様々な具体的な構成を
採り得ることができ、チャンバ室の排気入口やこれを開
閉する逆流防止弁は、図示した形状・大きさに限定され
るものではない。また、本実施の形態では、燃焼装置を
給湯器として説明したが、風呂釜や暖房機等の他の装置
に適用してもかまわない。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る燃焼装置によれば、排気筒
の手前上流側に、該排気筒より流路面積が大きなチャン
バ室を設け、該チャンバ室の排気入口に、該排気入口を
開いて排気を流入させる開状態と、排気入口を塞いで排
気の逆流を防ぐ閉状態とに変位可能な逆流防止弁を設け
たから、従来の如く逆流防止弁が、比較的狭い流路の排
気筒内部に位置して排気流に対する余分な抵抗となるこ
とがなく、逆流防止弁は、流路の広いチャンバ室内で開
閉するため、該逆流防止弁自体による排気時の圧力の損
失を極力抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一の実施の形態に係る燃焼装置の器具
ケース内に配設するチャンバ室を示す側面図である。

【図２】本発明の一の実施の形態に係る燃焼装置の器具
ケース内に配設するチャンバ室を示す正面図である。

【図３】本発明の一の実施の形態に係る燃焼装置の器具
ケース内に配設するチャンバ室を一部破断して示す背面
図である。

【図４】本発明の一の実施の形態に係る燃焼装置の器具
ケース内に配設するチャンバ室を示す平面図である。

【図５】本発明の一の実施の形態に係る燃焼装置を分解
して示す斜視図である。

【図６】本発明の一の実施の形態に係る燃焼装置を構成
するチャンバ室の排気入口に設けた逆流防止弁を拡大し
て示す正面図である。

【図７】逆流防止弁の要部を拡大して示す側面図であ
る。

【図８】本発明の一の実施の形態に係る燃焼装置を構成
する逆流防止弁を支持するガイド部材を拡大して示す正
面図である。

【図９】本発明の一の実施の形態に係る燃焼装置を構成
する逆流防止弁を支持するガイド部材を拡大して示す側
面図である。

【図１０】本発明の一の実施の形態に係る燃焼装置を構
成する排気センサとそのセンサーケースを拡大して示す
斜視図である。

【符号の説明】

１０…燃焼装置 １１…器具ケース １１Ａ…ケース本体 １１Ｂ…フロントカバー １３…吸気用開口部 １４…吸気フィルター １６…リモコン ２０…ケース部材 ３０…燃焼室 ３１…熱交換器 ４０…チャンバ室 ４１…排気筒

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【手続補正書】

【提出日】平成９年４月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】器具ケース内に区画された燃焼室を備え、
   該燃焼室に連通した排気経路の最下流側に、前記器具ケ
   ース外に延出する排気筒が設けられ、該排気筒の手前上
   流側に、排気筒より流路面積が大きなチャンバ室を設け
   た燃焼装置において、 前記チャンバ室における排気入口に、該排気入口を開い
   て排気を流入させる開状態と、該排気入口を塞いで排気
   の逆流を防ぐ閉状態とに変位可能な逆流防止弁を設けた
   ことを特徴とする燃焼装置。
2. 【請求項２】前記逆流防止弁は、前記排気入口から排気
   が流入する際は該排気圧により開状態となる一方、前記
   排気入口から排気が流入しない際は自重で閉状態となる
   ように揺動可能に枢支された板材から成ることを特徴と
   する請求項１記載の燃焼装置。
3. 【請求項３】前記チャンバ室内に、排気成分中の異常を
   検出する排気センサを設け、前記逆流防止弁を前記排気
   センサに排気が直接当たらないようにする風よけとして
   構成したことを特徴とする請求項１または２記載の燃焼
   装置。