JPS59125349A - 複合給湯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 水元１は家庭用の複合給湯機等に使用される給排気装置
に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、この種の複合給湯機は第１図に示すように構成さ
れている。器具本体１の中に２種類の燃焼用バーナ２，
３とバーナに対応して独立した燃焼室４，５、熱交換器
６，７を構成し、この熱交換器６，７の下流に共通の排
気筒部８を形成せしめ、器具本体１の外上部に形成して
いる排気トップ９内に連通している。排気トップ９は箱
状の室になっており周囲の壁に排気ギヤラリ−１０を構
成している。

器具本体１の側壁には給気ギラリ−１１を形成しガス導
入口１７を設け、該ガス導入口１７から器具本体１内の
ガスコントロール部１２、ガス供給管１３．１４、ノズ
ルホルダ一部１５．１６に連通して設け、ガスバーナ２
，３に対応していた。

又１，４．６と３．５．７を総称して熱源Ａ、Ｂとする
。

この場合、２つの熱源Ａ、Ｂは瞬間湯沸器用と風呂用と
して使用され、近年のように瞬間湯沸器の能力が１６号
〜２０号と大能力化されるに至っては熱源の大きさが非
常に大きくなり、器具本体１を設置するスペースも広く
なシ、不経済であると同時に、この２つの熱源Ａ、Ｂの
燃焼方式が自然ドラフトを利用した燃焼であるために排
気トップからの排ガスは非常に低流速でしかも大能力に
対応せねばならず、大容積の排気トップを設ける事が必
要不可決であった。又排気トップ９が大きくなる事は給
排気バランスが難かしく強風に対して不安定で失火する
事もあった。更に排気トップ９による高温部が大きく露
出しているため、安全面での問題も有していた。瞬間湯
沸器の熱源人は大能力のみの燃焼ではなく、ガスコント
ロール部１２で負荷に対応して燃焼量を制御される方式
となっておシ、燃焼量が小さくなった場合は、排気筒部
８．排気トップ９が太きいためにドラフト力が必要以上
に多く発生し多くの空気を熱源Ａに供給するために空気
過乗率が犬きくなシ、結果、熱効率が大幅に低下し、省
エネルギーに反していた。

風呂側の熱源已についても同じく、単独使用（燃焼）の
場合は排気筒部８．排気トップ９が必要以上に太きいた
めに、空気過乗率が大きくなり熱効率が低下していた。

又熱源人と熱源Ｂの同時燃焼時においては、大能力の熱
源の方がドラフト力が強いだめ、燃焼用空気が熱源Ａ側
に多く供給される傾向になシ、熱源Ｂ側は空気不足状態
を起す事もあり、不完全燃焼を発生していた。この現象
は特に有風時に顕著に見られた。

発明の目的 本発明はこのような従来の欠点を除去するもので、器具
の大能力化に対する小型コンパクト化を図り、設置スペ
ースを小さくすると共に熱源Ａ。

已に供給される空気量を適正化し、熱効率の低下を妨ぐ
と共に同時使用時における燃焼性能の改善と排気トップ
の給排気バランスの向上を目的としたものである。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は燃焼量の小さい熱源
を自然給排気方式の燃焼とし、独立した排気筒部を形成
し、排気トップに連通し、専用のトップ室と排気ギヤラ
リ−を小能力に対応して設けると共に排気トップに小径
の排気連通口を設け、大能力熱源のファン吸引側に接続
する構成とする。

又一方の大能力の熱源は熱源下流に設ける排気筒部に強
制排気用のファンを設け、ファンの吸引力を応用し燃焼
の高負荷化を図シ熱源のコンパクト化を行うと共にファ
ンの出力を熱源の能力（燃焼量）に合わせて制御し、供
給空気をコントロールする構成とし、排気筒部の先は排
気トップ内に連通し、専用のトップ室と排気ギヤラリ−
を設ける構成である。

この構成によって、燃焼量の／」・さい熱源は単独燃焼
の場合は、燃焼量に応じたドラフト力を利用する燃焼に
なるため、常に一定の空気を供給される作用が発生し、
熱源の空気過乗率が常に一定となり、燃焼性能が安定化
され不完全燃焼を起こすこともなくなると同時に熱交換
器への燃焼カス供給が安定し熱効率は常に一定を保つこ
ととなる。

又、同時燃焼の場合は、排気連通口から大能力の熱源の
ファンによって一部の燃焼ガスを排気する作用があり、
同時燃焼時の空気不足を補うことができ、不完全燃焼を
防ぐことが可能となる○更に燃焼量の小さい熱源の排気
１−７プは小形些が図れるだめ、強風時においても排気
ギヤラリ−にうける風圧は少なくてすみ給排気バランス
作用が効果的に行う事が可能となる。

一方、大能力の熱源は強制的に給気する方式であるため
に、バーナに供給される空気の流速を大きくでき、火炎
に強制的に空気流れを衝突させることが可能で、反応速
度を大幅に向上される作用が発生（７、高負荷燃焼がで
き燃焼室を小型化できると共に排気トップについても排
気流速を大きくして排気作用を行えるため排気トップの
形状を小さくでき、自然方式の熱源の排気トップと同程
度にできる。又熱交換器を通過する燃焼ガスの流速は強
制流れであるために大きく設定でき、熱伝達効果を向上
する作用があり、熱交換器のコンノくクト化と高効率化
が図れる。更に専用の排気筒部、排気トップ室、排気ギ
ヤラリ−を設けているため燃焼量に応じてファン出力を
任意にコントロールしても、他の熱源の燃焼性に全く影
響を及ぼすことがなく、空気を制御できる作用があり、
常に一定の熱効率を維持でき省エネルギー効果が高い。

ファン取付位置が熱源以後の排気筒部とした事によシ、
万一、バーナの火炎によ・って燃焼室が破損した場合に
おいても、ファン吸引側の作用で火炎や燃焼ガスが器具
内に漏れることがなく安全面で極めて高い信頼性を有す
る事となる。

ファンによる強制給排気によって大能力の燃焼量の場合
でも強風に影響されることなく給排気バランスする作用
が得られ屋外設置上の信頼性と自由度が向上する効果が
得られる。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第２図を用いて説明する。

第２図において、器具本体１８の中に２種類の燃焼用バ
ーナ１９，２０とバーナに対応して燃焼室２１．２２、
熱交換器２３，２４を構成し、−他方の熱交換器２４は
排気筒部３Ｑに連通し、その途中にファン２９を設け、
先は排気トップ２６の排気トップ室３１に臨んでいる。

この場合、排気トップ室２７は排気トップ２６の上部に
形成し下部に排気トップ室３１を形成している。

又、前記排気筒部２５の途中に／」・径の排気連通口４
１を設けその先をファン２９の吸込側に接続している。

排気トップ室２７．３１には専用ギャラＩＪ　−２８゜
３２を形成している。

器具本体１８の側壁には給気ギヤラリ−３３を形成し、
又、ガス導入口３４を設けている。該、ガス導入口３４
は器具本体１８内に設けたガスコントロール部３９に続
き、その先はガス供給管３５．３７に連通し、先端にノ
ズルホルダ一部３６．３８を取付けて、それぞれ燃焼用
バーナ１９．２０に臨んでいる。燃焼用バーナ１９、燃
焼室２１、熱交換器２３と燃焼用バーナ２０、燃焼室２
２．２４を総称して熱源Ｃ，Ｄとし、熱源Ｃの燃焼量は
熱源りよシ小さい能力で通常／ａ　〜１／２である。

４０はファン２９やガスコントロール部３９用の制御部
である。

次に上記構成による作用を述べる。ガス導入口３４に供
給された燃料はガスコントロール部３９で必要とする燃
焼量に制御部４０で制御され、それぞれのガス供給管３
６．３７に送られる事になるが熱源Ｃ，Ｄは制御部４０
とガスコントロール部３９で同時燃焼、単独燃焼に選択
できる動作を有している。ここで熱源Ｃ及びＤの単独燃
焼時の動作を述べる。熱源Ｃの場合は次のように動作す
る。ガス供給管３７に送られた燃料はノズルホルダ一部
３８より燃焼用バーナ１９内に噴出し、任意に１次空気
と混合し、該燃焼用バーナ１９の炎口から燃焼室２１内
に噴出し燃焼を開始する。それと同時にドラフト力が発
生し、燃焼ガスは熱交換器２３内を通過し、排気筒部２
５で安定したドラフト力を得ながら排気トップ２６内に
設けた排気トップ室２７に導びかれ排気ギヤラリ−２８
器具外に連続して排出される。又排気筒部２５に設けた
排気連通口４１はファン２９以後の排気抵抗が非常に大
きいためにほとんどドラフト力もイＪられず燃焼ガスも
流れることはない。従ってこの場合、熱源Ｃは独立した
燃焼系になり、一定の自然ドラフト力を得ながら、一定
の空気過乗率の燃焼ガスとなり熱効率は常に安定すると
・共に不完全燃焼を起すことはない。又排気トップ室２
７を専用に設けている事で排気性能は向上する。又燃焼
量も小能力であるために、排気トップ室２了、排気ギヤ
ラリ−２８を小形化できるため、強風時などにおいても
安定した給排気バランスを維持できるため、屋外設置上
の制約もなくなると言える。

熱源りの場合は次のように動作する。ガス供給管３５に
送られた燃料はノズルホルダ一部３６よシ燃焼用バーナ
２０の炎口から燃焼室２２内に噴出し、ノアン２９で強
制的に給気される流速の速い二次空気と燃焼室２２内で
激しく衝突し、火炎の反応速度を大幅に向上させること
が可能で大能力の燃焼量を小さな燃焼室２２内で安定し
て高負荷燃焼ができる。又熱交換器２４を通過する燃焼
ガスの流速も大きくできるため熱伝達効果を向上する作
用があり、熱交換器のコンパクト化と高効率化が実現で
きる。

更に４，１１気トツプ室３１についても排気流速を大き
くできるため、熱源Ｃの２〜３倍の燃焼量であっても熱
源Ｃの排気トップ室２７と同じ程度の大きさにでき排気
トップ２６全体を小形化できる。

ゞファン２９は排気筒部３ｏの中に設けているため、熱
源り内は吸気側になり、その系は常に負圧状態となって
おり、万一、大能力で高負荷の燃焼をしている燃焼室２
２の壁が破損した場合でも、燃焼ガスや火炎が器具内に
漏れることがないために爆発等の異常燃焼もなく、制御
部４０．ガスコントロール部３９の破損もないと言える
。

熱源りは大能力の燃焼を行うがその負荷に応じて燃焼量
を制御部４０とガスコントロール部３９で調整する方式
で、その燃焼量に応じて最も適正な二次空気の量を？７
ン２９の出力を変える事で対応するようになっており、
燃焼ガスの状態は燃焼量が変っても不変であり、熱効率
は一定にコントロールされ省エネルギー性に富んでいる
。

熱源Ｃ，Ｄの同時燃焼の場合、従来であるならば能力の
小さい熱源Ｃが給気不足となり、不完全燃焼を起しやす
かったが本構成では排気連通口４１を設けて熱源りのフ
ァン２９の吸引力の助成が作用するために安定した空気
供給状態を得ることが可能となり完全燃焼を実現でき安
′全性に富んでいるＯ 発明の効果 以上のように本発明の複合給湯器によれば次の効果が得
られる。

互いに独立した排気系路を熱源Ｃ，Ｄに設ける事で従来
のように他の排気系の影響を受ける事がなく安定するた
め、燃焼性の安定と熱効率の低下を防ぐ事が可能で省エ
ネルギー性に侵れた効果を得る。

燃焼量の小さい熱源Ｃ側を自然給排気方式とし小形の排
気トップとすることで、従来の大形排気トップの性能に
比べて優れた給排気性能を得る事ができ器具の設置上の
制約も大幅に改善され設置工事が簡便となる。又、排気
連通口４１を設けることて同時燃焼時も十分な空気供給
を得ることができ燃焼性能の改善と安全性の向上に効果
を得だ。

燃焼量の大きい熱源りにファンを使用し強制的二次空気
を火炎に衝突させる事で高負荷燃焼を達成でき熱焼室の
コンパクト化が図れあわせて強制排気による排気ｔ・ｙ
プの小形化が実現でき器具の小型コンパクト化が図れ器
具設置上の小スペース化が実現できｉｉＹ済的動的効果
である０又燃焼ガスの強制流れによって熱伝達率効果を
高めるのと、燃焼量に応じてファン出力を制御する事で
安定した熱効率が得られるため省エネルギー性に優れて
いる。

ファンを熱源り以後に設ける事で燃焼室の破れ発生時に
おいても火炎や燃焼ガスが器具内に漏れることがないた
めに安全面での効果も極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の複合給湯器の断面図、第２図は本発明の
複合給湯器の一実施例の断面図である。 １９．２０・・・・・・燃焼用バーナ、２１．２２・・
・・・燃焼室、２３．２４・・・・・熱交換器、２５．
３０・・・・・排気筒部、２６・・・・・・排気トップ
、２γ、３１・・・・・排気トップ室、２８．３２・−
・・・・排気ギヤラリ−１２９°°・・・ファン、３３
・・・・・・給気ギヤラリ−１１９゜２１　、２３−−
＝熱源Ｃ，２０，２２，２４−−熱源Ｄ、４１・・・・
・排気連通口。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 ７２６

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 器具本体内に複数の熱源を設け、空気取入口を器具本体
   に設は共用化し、一方の熱源の給排気は熱源下流に設け
   たファンで強制式とし、他方の熱源の給排気は主に自然
   排気式とし、前記２つの熱源の排気筒部を独立して前記
   熱源下流側に形成し独立した排気トップに連通ずる構成
   を有すると共に、前記それぞれの排気筒部を小径の排気
   連通口で連通し、前記排気連通口の連通位置を強制式の
   熱源はファン吸引側に、又自然排気方式の熱源は排気ト
   ップの任意の位置に設ける構成とした複合給湯機。