JP5884866B2 - 給湯装置 - Google Patents

Description

本発明は、給湯装置に関し、特に、燃焼ガスの潜熱を回収することで湯水を加熱可能な潜熱回収型の給湯装置に関するものである。

設置済の貯湯式給湯装置を瞬間式給湯装置に取り替える場合、建物の外観維持という観点から設置済みの排気筒を取り外すことができない現場がある。

上記のような現場では、既設の排気筒を残し、その排気筒の内部に排気管を挿入することで給湯装置の取り替えに対応することが可能である。ただし排気管の外径が大きいと排気筒内に排気管を設置できないため、排気管を小径化する必要がある。排気管を小径化した場合でも安定した燃焼状態を維持するためには、給湯装置において排気吸引燃焼方式を採用する必要がある。

この排気吸引燃焼方式の給湯装置は、たとえば特開昭６０−１８６６１７号公報に開示されている。この公報に記載の給湯装置においては、バーナで生じた燃焼ガスの流れの下流側に、顕熱を回収するための熱交換器と、潜熱を回収するための熱交換器と、ファンとがこの順で配置されている。つまりこの方式の給湯装置においては、潜熱を回収するための熱交換器よりもファンが燃焼ガスの流れの下流側に配置されている。

特開昭６０−１８６６１７号公報

上記の排気吸引燃焼方式の給湯装置においては、潜熱を回収するための熱交換器よりもファンが下流側に配置されているため、熱交換器で生じたドレンがファンへ吸い上げられてしまう。吸い上げられたドレンは、ファンの送風力によって一旦排気管、つまりファンよりも燃焼ガスの流れの経路の下流側に送り出されたとしても、排気管内で結露して、再びファンに戻ってしまうことがある。また雨水がファンの下流側からファン内に入ることもある。これによってドレン（雨水を含む）がファン内に溜まってしまい、ファンの送風力を低下させるという問題がある。

本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、ファンよりも燃焼ガスの流れの経路の下流側からファン内部へのドレンの逆流（侵入）を抑制可能な給湯装置を提供することである。

本発明の給湯装置は、燃焼ガスの潜熱を回収することで湯水を加熱可能な潜熱回収型の給湯装置であって、バーナと、熱交換器と、ファンと、排気接続部とを備えている。バーナは、複数の炎孔部を有する燃焼管を有し、複数の炎孔部の先端の開口部から燃焼ガスを発生させるためのものである。熱交換器は、バーナで発生した燃焼ガスとの熱交換によって内部を流れる湯水を加熱するためのものである。ファンは、ファンケースと、ファンケース内に収容される羽根車と、羽根車を駆動するためにファンケースに取り付けられた駆動源と、羽根車および駆動源を連結する回転軸と、を有し、熱交換器を経由した後の燃焼ガスを吸引して給湯装置の外部へ排出するためのものである。排気接続部は、接続部ケースを有し、かつ排気接続部には、ファン側から送出された燃焼ガスを給湯装置の外部へ排出するための排気口が設けられている。排気接続部はさらに、ファンよりも燃焼ガスの流れの経路の下流側のドレンを排出するためのドレン排出部を有する。

本発明の給湯装置によれば、ファンの燃焼ガスの流れの経路の下流側に排気接続部が設けられており、この排気接続部には、燃焼ガスを給湯装置の外部へ排出するための排気口が設けられている。排気接続部は、ファンよりも燃焼ガスの流れの経路の下流側のドレンを排出するためのドレン排出部を有する。これにより排気接続部は、ファンから送り出されるドレンをドレン排出部から排出させることができる。よって、ファンよりも燃焼ガスの流れの経路の下流側からファン内部へのドレンの逆流（侵入）を抑制することができる。

上記給湯装置は、回転軸の軸方向から見た平面視において、ファンの内部空間と排気接続部の内部空間との境界の一端側には、ファンの内部空間と排気接続部の内部空間との間に延びる舌部が位置しており、境界の他端側において、ファンケースの周壁と接続部ケースの周壁とが直線的に接続されている。さらにドレン排出部は、境界、接続部ケースの周壁および排気口の接線に囲まれる領域であって、接続部ケースの周壁に沿った位置に設けられている。

境界、接続部ケースの周壁および排気口の接線によって囲まれる領域であって、周壁に沿った位置には、ファン側から排気接続部側に流れる気流と、排気接続部内を旋回する気流とが流れ込む。このため、この領域にドレン排出部が設けられていることにより、ドレンがドレン排出部に流れ込みやすい。よって、燃焼ガスの流れの経路において、ファンよりも燃焼ガスの流れの経路の下流側からファン内部へのドレンの逆流（侵入）をより効率的に抑制することができる。

上記給湯装置において、ドレン排出部は、境界、接続部ケースの周壁および排気口の接線によって囲まれる領域であって、接続部ケースの周壁に位置している。

境界、接続部ケースの周壁および排気口の接線に囲まれる領域であって、接続部ケースの周壁には、上述と同様に、ファン側から排気接続部側に流れる気流と、排気接続部内を旋回する気流とが流れ込む。このため、この領域の排気接続部の周壁にドレン排出部が設けられていることによっても、上記と同様に、ファンよりも燃焼ガスの流れの経路の下流側からファン内部へのドレンの逆流（侵入）をより効率的に抑制することができる。

上記給湯装置において、接続部ケースの底壁には凹部が設けられており、凹部の高さ位置が、境界におけるファンケースの底壁の高さ位置と比して開口部を含む基準面（以下、単に「基準面」ともいう）の高さ位置に近い位置となっており、凹部は、舌部側からドレン排出部に向かって延びている。これにより、排気接続部内のドレンをドレン排出部から容易に排出することができる。

上記給湯装置において、凹部は舌部側からドレン排出部側に向けて、その高さ位置が基準面に近づくように傾斜している。これにより、排気接続部内のドレンをドレン排出部からより容易に排出することができる。

上記給湯装置において、ドレン排出部は熱交換器に接続されている。熱交換器は燃焼ガスの流れの経路において、ファンよりも上流側に位置しており、またファンに近い位置に位置するため、その内部には比較的大きな負圧が生じている。このため、排気接続部内のドレンをドレン排出部に吸引させることができ、もってドレンのより効率的な排出が可能となる。

上記給湯装置において、熱交換器とファンの間には排気ボックスが設けれており、ドレン排出部は、排気ボックスに接続されている。排気ボックスは燃焼ガスの流れの経路において、ファンよりも上流側に位置しており、またファンに近い位置に位置するため、その内部には比較的大きな負圧が生じている。このため、排気接続部内のドレンをドレン排出部に吸引させることができ、もってドレンのより効率的な排出が可能となる。

上記給湯装置において、ファンケースと接続部ケースとが一体的に形成されている。これにより、ドレンのよりスムーズな排出が可能となる。

以上説明したように本発明によれば、燃焼ガスの流れの経路において、ファンよりも燃焼ガスの流れの経路の下流側からファン内部へのドレンの逆流（侵入）を抑制することができる。

本発明の一実施の形態における給湯装置の構成を概略的に示す正面図である。 図１に示す給湯装置の構成を概略的に示す部分断面側面図である。 図１に示す給湯装置のバーナの構成を概略的に示す斜視図であって、バーナケースの壁面２１Ａを取り外して示す分解斜視図である。 図３に示すバーナに用いられる燃焼管の構成の一例を概略的に示す斜視図である。 図４のＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。 図１に示す給湯装置のファンの構成を説明するためのファンおよび二次熱交換器を拡大して示す部分断面図である。 ファンの回転軸の軸方向からの平面視において、図１に示す給湯装置のファンケースおよび接続部ケースを概略的に示す上面図である。 図７に示すファンケースおよび接続部ケースを概略的に示す斜視図である。 図７に示すファンケースおよび接続部ケースを概略的に示す断面図である。 比較例の給湯装置においてファンよりも燃焼ガスの流れの経路の下流側のドレンがファンに接触しやすいことを説明するための模式図である。 図１に示すファンケースの内部空間および接続部ケースの内部空間に生じる気流を説明するための模式図である。 図１に示すファンケースの周壁および接続部ケースの周壁の上面に設けられた環状の溝部を説明するための模式図である。 接続部ケースの他の構成を示す図であって、ファンの回転軸の軸方向からの平面視において、ファンケースおよび接続部ケースを概略的に示す上面図である。 図１３に示すファンケースおよび接続部ケースを概略的に示す斜視図である。 図１３に示すファンケースおよび接続部ケースを概略的に示す断面図である。 接続部ケースの他の構成を示す図であって、ファンの回転軸の軸方向からの平面視において、ファンケースおよび接続部ケースを概略的に示す上面図である。 図１６に示すファンケースおよび接続部ケースを概略的に示す斜視図である。 図１６に示すファンケースおよび接続部ケースを概略的に示す断面図である。 給湯装置からファンセットを取り外す工程を説明するための部分斜視図である。 給湯装置からファンセットを取り外す工程を説明するための部分斜視図である。 給湯装置からファンセットを取り外す工程を説明するための部分斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
［給湯装置］
まず本発明の一実施の形態における給湯装置の構成について図１〜図９を用いて説明する。

主に図１および図２を参照して、本実施の形態の給湯装置１００は、排気吸引燃焼方式の潜熱回収型の給湯装置である。この給湯装置１００は、筐体１と、バーナ２と、一次熱交換器３と、二次熱交換器４と、排気ボックス５と、ファン６と、排気接続部７と、接続管８と、ドレンタンク９と、配管１０〜１６とを主に有している。

バーナ２は、燃料ガスを燃焼させることにより燃焼ガスを生じさせるためのものである。バーナ２にはガス供給配管１１が接続されている。このガス供給配管１１はバーナ２に燃料ガスを供給するためのものである。このガス供給配管１１には、たとえば電磁弁よりなるガス弁（図示せず）が取り付けられている。

バーナ２の上方には点火プラグ２ａが配置されている。この点火プラグ２ａは、バーナ２に設けられたターゲット（図示せず）との間で点火スパークを生じさせることにより、バーナ２から噴き出された燃料空気混合気に火炎を生じさせるためのものである。バーナ２は、ガス供給配管１１から供給された燃料ガスを燃焼することによって熱量を発生する（これを、燃焼動作という）。

主に図３〜図５を参照して、バーナ２は、バーナケース２１と、複数の燃焼管２２と、点火プラグ２ａとを主に有している。複数の燃焼管２２の上方には、バーナケース２１の壁面に取り付けられた点火プラグ２ａが配置されている（図３参照）。燃焼管２２は、本体ユニット２３と、左右１対の燃焼管ユニット２２ａ，２２ｂと、炎孔部２４とを主に有している（図４参照）。

本体ユニット２３には、ガス流入口２３ａ，２３ｂが設けられている。本体ユニット２３の左右の各々に１対の燃焼管ユニット２２ａ，２２ｂが取り付けられている。燃焼管ユニット２２ａ，２２ｂの内側には、炎孔部２４が設けられている。本発明においては、この複数の炎孔部２４の開口部を含む平面を基準面２００（図５、図２参照）とする。この基準面は、給湯装置１００の設置状態において水平な面であることが好ましい。

主に図２を参照して、一次熱交換器３は顕熱回収型の熱交換器である。この一次熱交換器３は、複数の板状のフィン３ｂと、その複数の板状のフィン３ｂを貫通する伝熱管３ａと、フィン３ｂおよび伝熱管３ａを内部に収容するケース３ｃとを主に有している。一次熱交換器３は、バーナ２で発生する燃焼ガスとの間で熱交換を行なうものであり、具体的にはバーナ２の燃焼動作により発生した熱量によって一次熱交換器３の伝熱管３ａ内を流れる湯水を加熱するためのものである。

主に図２を参照して、二次熱交換器４は潜熱回収型の熱交換器である。この二次熱交換器４は、一次熱交換器３よりも燃焼ガスの流れの下流側に位置し、一次熱交換器３と互いに直列に接続されている。このように本実施の形態の給湯装置１００は潜熱回収型の二次熱交換器４を有しているため潜熱回収型の給湯装置となっている。

二次熱交換器４は、ドレン排出口４ａと、伝熱管４ｂと、側壁４ｃと、底壁４ｄと、上壁４ｇとを主に有している。伝熱管４ｂは、螺旋状に巻き回されることによって積層されている。側壁４ｃ、底壁４ｄおよび上壁４ｇは、伝熱管４ｂの周囲を取り囲むように配置されている。

二次熱交換器４においては、一次熱交換器３で熱交換された後の燃焼ガスとの熱交換によって伝熱管４ｂ内を流れる湯水が予熱（加熱）される。この過程で燃焼ガスの温度が６０℃程度まで下がることで、燃焼ガス中に含まれる水分が凝縮して潜熱を得ることができる。また二次熱交換器４で潜熱が回収されて燃焼ガス中に含まれる水分が凝縮することによりドレンが発生する。

底壁４ｄは一次熱交換器３と二次熱交換器４との間を区画するためのものであり、一次熱交換器３の上壁でもある。この底壁４ｄには開口部４ｅが設けられており、この開口部４ｅにより一次熱交換器３の伝熱管３ａが配置された空間と二次熱交換器４の伝熱管４ｂが配置された空間とが連通している。図２の白矢印で示すように、開口部４ｅを通じて燃焼ガスは一次熱交換器３から二次熱交換器４へ流れることが可能である。この実施の形態では簡単化のために二次熱交換器４の底壁４ｄと一次熱交換器３の上壁とを共通のものとしたが、一次熱交換器３と二次熱交換器４の間に排気集合部材を接続してもよい。

また上壁４ｇには開口部４ｈが設けられており、この開口部４ｈにより二次熱交換器４の伝熱管４ｂが配置された空間と排気ボックス５の内部空間とが連通している。図２の白矢印で示すように、開口部４ｈを通じて燃焼ガスは二次熱交換器４から排気ボックス５の内部空間内へ流れることが可能である。

ドレン排出口４ａは側壁４ｃまたは底壁４ｄに設けられている。このドレン排出口４ａは、側壁４ｃ、底壁４ｄおよび上壁４ｇによって取り囲まれた空間の最も低い位置（給湯装置の設置状態において鉛直方向の最も下側の位置）であって伝熱管４ｂの最下端部よりも下側に開口している。これにより二次熱交換器４で生じたドレンを、図２において黒矢印で示すように底壁４ｄおよび側壁４ｃを伝ってドレン排出口４ａに導くことが可能である。

主に図２および図６を参照して、排気ボックス５は二次熱交換器４とファン６との間の燃焼ガスの流れの経路を構成している。この排気ボックス５により、二次熱交換器４で熱交換された後の燃焼ガスをファン６へ導くことが可能である。排気ボックス５は、二次熱交換器４に取り付けられており、二次熱交換器４よりも燃焼ガスの流れの下流側に位置している。

排気ボックス５は、ボックス本体５ａと、ファン接続部５ｂとを主に有している。ボックス本体５ａの内部空間は、二次熱交換器４の開口部４ｈを通じて二次熱交換器４の伝熱管４ｂが配置された内部空間に連通している。またボックス本体５ａの上部から突き出すようにファン接続部５ｂが設けられている。このファン接続部５ｂはたとえば筒形状を有しており、その内部空間５ｂａはボックス本体５ａの内部空間と連通している。

主に図６を参照して、ファン６は、二次熱交換器４を経由した（二次熱交換器４で熱交換された）後の燃焼ガスを吸引して給湯装置１００の外部へ排出するためのものであり、一端側が排気接続部７に接続されている。

このファン６は、排気ボックス５および二次熱交換器４よりも燃焼ガスの流れの下流側に位置している。つまり給湯装置１００においては、バーナ２で生じた燃焼ガスの流れの上流側から下流側に沿って、バーナ２、一次熱交換器３、二次熱交換器４、排気ボックス５、およびファン６の順で並んでいる。この配置において上記のとおりファン６で燃焼ガスを吸引して排気するため、本実施の形態の給湯装置１００は排気吸引燃焼方式の給湯装置となっている。

ファン６は、ファンケース６１と、羽根車６２と、駆動源６３と、回転軸６４とを主に有している。ファンケース６１は、ファンケース６１の内部空間とファン接続部５ｂの内部空間とが連通するように排気ボックス５のファン接続部５ｂに取り付けられている。これにより図２の白矢印で示すように排気ボックス５のボックス本体５ａからファン接続部５ｂを通じてファンケース６ｂ内に燃焼ガスを吸引することが可能である。

主に図６を参照して、羽根車６２は、ファンケース６１の内部に収容されている。この羽根車６２は、駆動源６３に回転軸６４を介在して接続されている。これにより羽根車６２は駆動源６３から駆動力を与えられることにより回転軸６４を中心として回転可能である。羽根車６２の回転により、排気ボックス５内の燃焼ガスが羽根車６２の内周側から吸引されて羽根車の外周側へ排出可能である。図６中の一点鎖線Ｓは、回転軸６４の軸方向を示している。

主に図６、図７および図８を参照して、ファンケース６１は、天井壁６１ａと、周壁６１ｂと、底壁６１ｃとを主に有する。天井壁６１ａには、ファンケース６１の内部に収容された羽根車６２と、ファンケース６１の外部に配置された駆動源６３とを接続する回転軸６４が貫通している。周壁６１ｂは、ファンケース６１の内部に収容される羽根車６２の外周を囲むように配置されている。なお図７において、ファンケース６１内の羽根車６２が配置される領域Ａを斜線のハッチングで示す。

ファンケース６１の底壁６１ｃには、開口６１ｃｃが設けられており、開口６１ｃｃを介して、ファンケース６１の内部空間６１ｄ（ファン６の内部空間）とファン接続部５ｂの内部空間５ｂａとが連通している。底壁６１ｃは、ファン接続部５ｂとの接続が容易となるように、たとえば筒状の突出部６１ｃａを有している。

主に図２、図６、図７および図８を参照して、排気接続部７は、ファン６から送出される燃焼ガスを接続管８に導くためのものであり、ファン６よりも燃焼ガスの流れの経路の下流側に位置している。つまり給湯装置１００においては、バーナ２で生じた燃焼ガスの流れの上流側から下流側に沿って、バーナ２、一次熱交換器３、二次熱交換器４、排気ボックス５、ファン６、排気接続部７、および接続管８の順で並んでいる。

排気接続部７は、接続部ケース７１を有する。接続部ケース７１は、天井壁７１ａと、周壁７１ｂと、底壁７１ｃとを主に有し、接続部ケース７１の内部空間７１ｄ（排気接続部７の内部空間）とファンケース６１の内部空間６１ｄ（ファン６の内部空間）とが連通している。

天井壁７１ａには、ファン６側から送出された燃焼ガスを給湯装置１００の外部へ排出するための排気口７１ａａが設けられており、排気口７１ａａの周囲には、接続管８との接続を容易とすべく、筒形状を有する排気接続筒７１ａｂが設けられている。周壁７１ｂは、排気接続部７をファン６の回転軸６４ｄの軸方向から見た平面視（図７）において、排気口７１ａａの投影領域Ｂ（図７において、接続部ケース７１内の斜線でハッチングする領域）を囲むように配置されている。

排気接続部７は、さらにドレン排出部７２を有する。ドレン排出部７２は、ファン６よりも燃焼ガスの流れの経路の下流側のドレンを排出するためのものである。ドレン排出部７２は、連結管１７により二次熱交換器４に接続される（図２参照）。これにより、ドレン排出部７２および連結管１７を介して、排気接続部７の内部空間と二次熱交換器４の内部空間とが連通する。

本実施の形態においては、ファンケース６１および接続部ケース７１が一体形成されている。具体的には、ファンケース６１の周壁６１ｂ、底壁６１ｃ、接続部ケース７１の周壁７１ｂ、底壁７１ｃとが一体形成され、ファンケース６１の天井壁６１ａと、接続部ケース７１の底壁７１ｃとが一体形成されている。

ここで、ファン６と排気接続部７との境界は、図７に示す平面視において点線ＡＢで示される。この点線ＡＢは、舌部６１ｂｂと対向する壁面に直交し、かつ舌部６１ｂｂの先端６１ｂｂ１を通る直線である。この点線ＡＢを境界として、点線ＡＢよりも図中右側の部分が実質的にファンとして機能する部分である。

本明細書においては、実質的にファンとして機能する部分が「ファン６」とされている。またその「ファン６」の下流側に位置し、かつ点線ＡＢを境界として「ファン６」と隣接する部分が「排気接続部７」とされている。

言い換えれば、ファン６と排気接続部７とは境界ＡＢにおいて互いに接続されている。このため、ファン６の内部空間６１ｄ（ファンケース６１の内部空間６１ｄ）と排気接続部７の内部空間７１ｄ（接続部ケース７１の内部空間７１ｄ）とは境界ＡＢにおいて互いに接続されている。またファン６が有するファンケース６１の周壁６１ｂと、排気接続部７が有する接続部ケース７１の周壁７１ｂとの間には舌部６１ｂｂが延在している。

ドレン排出部７２は、境界ＡＢ、接続部ケース７１の周壁７１ｂおよび排気口７１ａａの接線ＢＢに囲まれる領域Ｃであって、周壁７１ｂに沿った位置に設けられる。ここで「境界ＡＢ、接続部ケース７１の周壁７１ｂおよび排気口７１ａａの接線ＢＢに囲まれる領域Ｃ」とは、舌部６１ｂｂの先端６１ｂｂ１から排気口７１ａａの投影領域Ｂの外縁と接するように延びる接線ＢＢと、境界ＡＢと、境界ＡＢと接線ＢＢとの間に位置する周壁７１ｂに囲まれる排気接続部７を意味する（つまり周壁７１ｂを含む）。これは、図７において網掛けのハッチングで示す領域Ｃと一致する。また「周壁７１ｂに沿った位置」とは、舌部６１ｂｂ側よりも周壁７１ｂ側に位置する底壁７１ｃと周壁７１ｂとを含む位置である。図７では、ドレン排出部７２が周壁７１ｂに位置する形態を示している。

図２、図７、図８および図９を参照し、接続部ケース７１の底壁７１ｃには、凹部７１ｃｃが設けられている。凹部７１ｃｃの高さ位置は、境界ＡＢにおけるファンケース６１の底壁６１ｃの高さ位置と比して基準面２００（図５）に近い位置となっている。つまり給湯装置１００の設置状態において、凹部７１ｃｃを構成する底壁７１ｃの上面の高さ位置が、境界ＡＢにおけるファンケース６１の底壁６１ｃの上面の高さ位置と比して、鉛直方向下方に位置する。
凹部７１ｃｃはさらに、舌部６１ｂｂ側からドレン排出部７２に向かって延びており、舌部６１ｂｂ側からドレン排出部７２側に向かって、その底壁７１ｃの上面の高さ位置が基準面２００に近づくように傾斜している。つまり給湯装置１００の設置状態において、凹部７１ｃｃは、舌部６１ｂｂ側からドレン排出部７２側に向かって、鉛直方向下方に傾斜するように構成されている。

主に図１および図６を参照して、接続管８の一端側は給湯装置１００の外部に配置されており、かつ排気接続筒７１ａｂに接続されている。このため、ファン６の羽根車６２によって外周側へ排出された燃焼ガスを、接続管８を通じて給湯装置１００の外部へ排出することが可能である。接続管８の一端側は、たとえば既設の排気筒内に挿通される排気管（不図示）に接続される。

主に図２を参照して、上記によりバーナ２で生じた燃焼ガスは、上記の羽根車６２の回転によってファン６に吸引されることで、図中白矢印で示すように一次熱交換器３、二次熱交換器４および排気ボックス５をこの順で通過した後にファン６に達して給湯装置１００の外部へ排気可能である。

主に図１を参照して、ドレンタンク９は、二次熱交換器４で生じたドレンを貯留するためのものであり、このドレンタンク９と二次熱交換器４のドレン排出口４ａとはドレン排出管１０により接続されている。ドレンタンク９に貯留された酸性のドレンは、例えば、ドレンタンク９の内部空間内に一時的に貯留された後に、通常はドレン排出用配管１５から給湯装置１００の外部に排出される。

なお、ドレンタンク９の下部は、ドレン排出用配管１５とは別にドレン抜き用配管１６に接続されている。このドレン抜き用配管１６（通常は閉じられている）は、メンテナンス時などにドレン抜き用配管１６を開くことで、ドレン排出用配管１５からは排出できないドレンタンク９内のドレンを排出することができるように設計されている。またドレンタンク９の内部空間には、酸性のドレンを中和するための中和剤（図示せず）が充填されていてもよい。

主に図１を参照して、ガス供給配管１１はバーナ２に接続されている。給水配管１２は二次熱交換器４の伝熱管４ｂ（図２参照）に接続されており、出湯配管１３は一次熱交換器３の伝熱管３ａ（図２参照）に接続されている。また、一次熱交換器３の伝熱管３ａと二次熱交換器４の伝熱管４ｂとは接続配管１４により相互に接続されている。上記のガス供給配管１１、給水配管１２および出湯配管１３の各々は、たとえば給湯装置１００の上部において外部に通じている。

次に、本実施の形態の給湯装置の作用効果について説明する。
上記の排気吸引燃焼方式の給湯装置においては、潜熱を回収するための熱交換器よりもファンが下流側に配置されているため、ドレンがファンに吸い上げられてしまう。吸い上げられたドレンは、ファンの送風力によって一旦排気管、つまりファンよりも燃焼ガスの流れの経路の下流側に送り出されたとしても、排気管内で結露し、再びファン側に戻ってしまうことがある。

たとえば、図１０に示すようにファン６に接続管８が直接接続されている場合、ファン６を回転軸６４の軸方向から見た平面視において、接続管８の開口の投影領域の一部が羽根車６２の配置領域と重なったり、あるいは接続管８の開口の投影領域が羽根車６２の配置領域に近すぎたりする傾向がある。この場合、接続管８内で結露したドレンが投影領域に落下した際に、ドレンが羽根車６２上に落下したり、ファンケース６１の底壁６１ｃから跳ね返って羽根車６２に接触したりする。

ドレンは上述のように酸性であるため、羽根車６２との接触により羽根車６２を腐食させるおそれがある。また、ドレンがファンケース６１内に溜まっていくことにより、羽根車６２がドレンに水没し、ファン６の送風能力が低下してしまう。また、接続管８の上端から雨水が侵入し、ファンケース６１内に溜まってしまう場合がある。

これに対し、本実施の形態の給湯装置１００は、ファン６と接続管８との間に排気接続部７を有している。このため接続管８の開口（すなわち、排気口７１ａａ）の投影領域が羽根車６２の配置領域に接近しすぎることを抑制することができる。さらに排気接続部７は、ファン６より燃焼ガスの流れの経路の下流側のドレンを排出するためのドレン排出部７２を有する。

これにより、ファン６によって二次熱交換器４から吸い上げられ、ファン６から排気接続部７に送出されたドレンは、ドレン排出部７２から排出されることができる。よって、ファン６より燃焼ガスの流れの経路の下流側に送り出されたドレンがファン６に逆流することが抑制されるため、ファン６の送風能力の低下や羽根車６２の腐食を抑制することができる。さらに、接続管８の上端から排気接続部７に流入した雨水がファン６に侵入するのを抑制することができる。

また回転軸６４の軸方向から見た平面視において、ドレン排出部７２は、境界ＡＢ、舌部６１ｂｂおよび排気口７１ａａの投影領域に囲まれる領域Ｃであって、周壁７１ｂに沿った位置に設けられている。これにより、さらにドレンの排出が容易となる。この理由について図１１を用いながら説明する。

図１１を参照し、羽根車６２が回転することにより、ファンケース６１の内部空間６１ｄには、舌部６１１ｂｂ側の周壁６１ｂから周壁６１ｂに沿うように旋回して、排気接続部７側に送出される気流（図中白矢印）が生じる。一方、排気接続部７の内部空間７１ｄには、羽根車６２の送風圧により、境界ＡＢ側の周壁６１ｂ側から周壁７１ｂに沿うように旋回しつつ、接続管８内に上昇していく気流（図中黒矢印）が生じる。

仮に、ドレン排出部７２が排気口７１ａａの投影領域Ｂ内に設けられていた場合、底壁７１ｃ側から排気口７１ａａ側に上昇する気流によって、ドレン排出部７２に向かうドレンの流れが抑制される場合がある。

これに対し、ドレン排出部７２が排気口７１ａａの投影領域Ｂに位置しないことにより、上記の上昇する気流による影響を受けにくいため、ドレン排出部７２からのドレンの排出が容易となる。

また図１１に示すように、領域Ｃのうち周壁７１ｂに沿った位置には、ファン６側から向かう気流（図中白矢印）と排気接続部７内で生じる気流（図中黒矢印）が集中しやすい。このため、ドレン排出部７２が、領域Ｃのうち特に周壁７１ｂに沿った位置に設けられることにより、ドレンがドレン排出部７２に導かれ易くなるため、ドレンのより効率的な排出が可能となる。

またドレン排出部７２の内部空間の延びる方向は、図７、図８および図１１に示すように、境界ＡＢ側から接線ＢＢに向かう方向であることが好ましい。これにより、ドレン排出部７２の内部空間の延びる方向が、ドレン排出部７２に到達する気流の向きに沿うようになるため、よりスムーズなドレンの排出が可能となる。

なお「ドレン排出部７２の内部空間の延びる方向」とは、ドレン排出部７２の内部空間のうち、排気接続部７の内部空間７１ｄに接する側から反対側に延びる方向を意味する。具体的には、境界ＡＢ側から接線ＢＢ側に延びる周壁７１ｂの方向と、ドレン排出部７２の内部空間の延びる方向との成す角が９０°以下であることが好ましい。

本実施の形態において、ドレン排出部７２は、領域Ｃのうち周壁７１ｂに設けられている。これにより、ドレン排出部７２の端部は、給湯装置１００の他の部品との間隔に関し、比較的余裕のある位置に位置することができる。このため、ドレン排出部７２への連結管１７の装着作業が容易となる。

また本実施の形態の給湯装置１００において、接続部ケース７１の底壁７１ｃには凹部７１ｃｃが設けられている。そして給湯装置１００の設置状態において、凹部７１ｃｃを構成する底壁７１ｃの上面の高さ位置が、境界ＡＢにおけるファンケース６１の底壁６１ｃの上面の高さ位置と比して、鉛直方向下方に位置する。

ここで、接続部ケース７１が凹部７１ｃｃを有さず、給湯装置１００の設置状態において、接続部ケース７１の底壁７１ｃの上面の高さ位置が、境界ＡＢにおけるファンケース６１の底壁６１ｃの上面の高さ位置と比して、鉛直方向上方に位置する場合について仮定する。この場合、ファン６を停止させた後、ファン６の送風力によって一旦はファンケース６１側から境界ＡＢを超えて排気接続部７に流入したドレンが、鉛直方向上方から下方へ、すなわち排気接続部７側からファン６側に流れるおそれがある。

これに対し、給湯装置１００の設置状態において、凹部７ｃｃを構成する底壁７ｃの上面の高さ位置が、境界ＡＢにおけるファンケース６１の底壁６１ｃの上面の高さ位置と比して、鉛直方向下方に位置する。このため、ファン６の送風力によってファン６側から境界ＡＢを超えて排気接続部７に流入したドレンは、ファン６が停止した後、つまりファン６の送風力がなくなった後も、重力によって接続部ケース７１の底壁７１ｃの凹部７１ｃｃ内に導かれることができる。よって、ファン６が停止した後においても、ファン６よりも燃焼ガスの流れの経路の下流側のドレンがファンケース６１側に流れることを抑制することができ、かつドレンをドレン排出部７２に導くことができる。

また凹部７１ｃｃは、給湯装置１００の設置状態において、舌部６１ｂｂ側からドレン排出部７２側に向かって、鉛直方向下方に傾斜するように構成されている。これにより、ファン６が停止した後においても、排気接続部７内のドレンが傾斜に沿って鉛直方向下方に位置するドレン排出部７２に容易に導かれることができる。よって、ドレンの排出がより容易となる。

ここで、凹部７１ｃｃが、舌部６１ｂｂ側からドレン排出部７２側に向かって、鉛直方向下方に傾斜するように構成されている場合、舌部６１ｂｂ側の凹部７１ｃｃの上面の高さ位置は、ドレン排出部７２側の凹部７１ｃｃの上面の高さ位置と比して、境界ＡＢにおけるファンケース６１の底壁６１ｃの上面の高さ位置に近づくことになる。つまり、舌部６１ｂｂ側の凹部７１ｃｃの上面と境界ＡＢにおけるファンケース６１の底壁６１ｃの上面との高低差を十分に取れない場合がある。この場合、排気接続部７の内部空間７１ｄを旋回してドレン排出部７２に向かうドレンが、舌部６１ｂｂ側の境界ＡＢを超えてファン６側に流れ込むことが懸念される。

そこで、図７および図８に示すように、舌部６１ｂｂ側の凹部７１ｃｃのうち境界ＡＢ側の傾斜を多段階（図７および図８では２段階）にして、急勾配にすることが好ましい。これにより、ファン６が停止した後において、排気接続部７内のドレンをドレン排出部７２に導くことができ、かつファン６の駆動中において、排気接続部７内を旋回するドレンが舌部６１ｂｂ側の境界ＡＢを超えてファン６側に逆流することを抑制することができる。

またドレン排出部７２は、連結管１７を介して二次熱交換器４に接続されている。二次熱交換器４は燃焼ガスの流れの経路において、ファン６よりも上流側に位置しており、またファン６に近い位置に位置するため、その内部には比較的大きな負圧が生じている。このため、排気接続部７内のドレンを効率的にドレン排出部７２内に吸引させることができる。これにより、ファン６よりも燃焼ガスの流れの経路の下流側のドレンを、より効率的に排気接続部７内から排出させることができる。

またドレン排出部７２は、連結管１７を介して排気ボックス５に接続されていてもよい。排気ボックスもまた、ファン６よりも上流側に位置しているため、もってファン６よりも燃焼ガスの流れの経路の下流側のドレンを、より効率的に排気接続部７内から排出させることができる。

また給湯装置１００において、ファンケース６１と接続部ケース７１とは一体的に形成されている。これにより、両者を接続するための接続構造が不要となり、天井壁、周壁、底壁の表面を滑らかにすることができるため、たとえば接続構造にドレンが付着して滞留したりすることを防止することができる。よって、ドレンのよりスムーズな排出が可能となる。

また図１２を参照し、給湯装置１００のファンケース６１の周壁６１ｂおよび接続部ケース７１の周壁７１ｂの各上面には、パッキン、Ｏリング等の環状部材を配置するための管状の溝部７３が設けられていることが好ましい。これにより、ファンケース６１の周壁６１ｂと天井壁６１ａとを密着させることができ、また接続部ケース７１の天井壁７１ａと周壁７１ｂとを密着させることができる。したがって、ファン６から送り出される燃焼ガスの隙間からの漏れを抑制することができる。

特に図１２に示すように、環状の溝部７３には、舌部６１ｂｂの延びる方向に沿うように内周側に延びる枝部７３ａが設けられていることが好ましい。これにより、ファンケース６１の内部空間６１ｄ側から舌部６１ｂｂの上面を通って排気接続部７の内部空間７１ｄに向かう経路の発生を抑制することができる。なお、このような経路が発生し、この経路を燃焼ガスが流れた場合、ファン６の送風効率は大きく低下してしまう。

また環状の溝部７３には、枝部７３ａの延びる方向と反対の外周側に延びる枝部７３ｂおよび７３ｃの少なくともいずれか一つが設けられていることが好ましい。

仮に、環状の溝部７３が枝部７３ｂおよび７３ｃを有さない場合、ファンケース６１および接続部ケース７１の各周壁６１ｂ，７１ｂの上面に、ファンケース６１および接続部ケース７１の各天井壁６１ａ，７１ａが配置された後には、溝部７３内に環状部材が配置されたかどうかを目視することができない。

これに対し、環状の溝部７３が枝部７３ｂおよび／または７３ｃを有する場合、この溝部７３の形状と一致する環状部材を溝部７３上に配置することにより、ファンケース６１および接続部ケース７１の各天井壁６１ａ，７１ａが配置された後にも、溝部７３内に環状部材が配置されたかどうかを外側から目視することができる。

特に、環状の溝部７３が枝部７３ｂおよび７３ｃのいずれをも有する場合、この溝部７３の形状と一致する環状部材を溝部７３上に配置することにより、ファンケース６１および接続部ケース７１の各天井壁６１ａ，７１ａが配置された後に、溝部７３内に環状部材が配置されたかどうかを異なる方向から目視することができる。

また、溝部７３の内周側に延びる１つの枝部７３ａと、溝部７３の外周側に延びる２つの枝部７３ｂ，７３ｃが存在することにより、環状部材の形状もまた、内周側に延びる１つの枝部と、外周側に延びる２つの枝部とを有する形状にすることができる。このため、環状部材の外周側と内周側との取り違えを防止することができる。

また本実施の形態では、上記のように排気吸引燃焼方式の給湯装置１００が用いられているため接続管８の径が小さくなった場合でも、いわゆる排気押込み方式の給湯装置に対してバーナ２による燃焼動作を安定させることができる。以下、そのことについて説明する。

いわゆる排気押込み方式の給湯装置においては、燃焼ガスの流れの上流側から下流側に向かって、ファン、バーナ、一次熱交換器および二次熱交換器がこの順で配置されている。つまりバーナで生じた燃焼ガスがファンにより一次熱交換器および二次熱交換器を通って給湯装置の外部の排気管に流し込まれる。

ファンから押し出された燃焼ガスは、排気管に到達する前に一次熱交換器および二次熱交換器による流路抵抗を受けるため、排気管直前における燃焼ガスの送風圧はこの流路抵抗分だけ低くなる。このため、径の小さい排気管内に燃焼ガスを押し込むためにはファンによる送風圧を高くする必要がある。しかしファンの送風圧を高くすると、バーナケース内の内圧が高くなる。このため、バーナに供給される燃料ガスの供給圧が低い場合、燃焼動作が安定しなくなる。

これに対して本実施の形態の排気吸引燃焼方式によれば、燃焼ガスの流れの上流側から下流側に向かって、バーナ２、一次熱交換器３、二次熱交換器４およびファン６がこの順で配置されている。この方式では、ファン６よりも上流側では負圧となるため、接続管８の径が小さくなった場合でもバーナケース内の内圧を低く維持できることにより、バーナ２に供給される燃料ガスの供給圧が低くても燃焼動作を安定させることができる。

本発明が上述した本実施の形態に限られないことはいうまでもない。たとえば、図１３〜図１５に示すように、接続部ケース７１の底壁７１ｃに、溝形状の凹部７１ｃｃが設けられていてもよい。この場合にも、上述の場合と同様に、ファン６によって二次熱交換器４から吸い上げられ、ファン６から排気接続部７に導かれたドレンは、ドレン排出部７２から排出されることができる。

また、たとえば図１６〜図１８に示すように、ドレン排出部７２が、領域Ｃのうちの周壁７１ｂに沿った位置であって、底壁７１ｃに設けられていてもよい。この場合、ファン６を停止させた後のドレン排出がよりスムーズとなる。

なお、図７〜図１８においては、ファン６の内部空間６１ｄと、排気接続部７の内部空間７１ｄとの各構成を明確にすべく、ファンケース６１の天井壁６１ａと、接続部ケース７１の天井壁７ａとが外された状態を示している。

［ファンセットの取り外し方法］
次に、主に図１９〜図２１を用いて、上述の給湯装置１００からのファンセット６７の取り外し方法について説明する。ここでの「ファンセット６７」とは、ファン６および排気接続部７とからなる。

まず図１９を参照し、筐体１の前面カバーを取り外し、ファンセット６７を取扱い可能な状態とする。次に、ファンセット６７を、図中白矢印で示すように上方に移動させる。これにより、排気ボックス５のファン接続部５ｂから、ファンケース６１の突出部６１ｃａが引き抜かれる。このとき、排気接続筒７ａｂもまた上方に移動するため、接続管８のうち、排気接続筒７ａｂ内に挿通される領域も増加する（図６参照）。

ここで、ファン接続部５ｂから突出部６１ｃａを十分に引き抜くためには、筐体１の内部に突出する接続管８の軸方向（図中上下方向）の長さが、ファンセット６７の通常の設置状態において排気接続筒７ａｂ内に挿通される長さと、上記の移動距離とを足した長さよりも大きいことが好ましい。また、排気接続筒７ａｂの軸方向の長さもまた、ファンセット６７の通常の設置状態において接続管８が挿通される長さと、上記の移動距離とを足した長さよりも大きいことが好ましい。

次に図２０を参照し、排気ボックス５から取り外され、かつ接続管８に取り付けられた状態のファンセット６７を図中白矢印で示すように回転させる。これにより、ファンセット６７のファン６側が筐体１の外部に露出するため、続くファンセット６７の取り扱いが良いとなる。

次に図２１を参照し、ファンセット６７を、図中白矢印で示すように下方に移動させる。これにより、排気接続筒７１ａｂから接続管８が引き抜かれる。ここで、この引き抜きのときにファンセット６７の下部領域と、ファンセット６７の下方に位置する部品、たとえば排気ボックスとの接触が懸念される。しかし、図２０に示すようにファンセット６７を回転させておくことにより、最も下方に位置するファンセット６７の部分、つまり突出部６１ｃａは、筐体１内から外部に移動している。このため、上記の懸念をなくすことができる。

そして図２１の黒矢印で示すように、ファンセット６７を筐体１内から完全に取り出すことができる。

以上図１９〜図２１を用いて説明したように、ファンセット６７を、他の部品との接触を抑制しつつ、容易に取り外すことができる。ファンセット６７、特にファン６は他の部品と比較して修理等の要求が多い部品であるため、容易に取り外すことができることにより、上記要求に好適に応えることができる。

なお、本実施の形態において、各部の内被り、外被りは特に限定されない。たとえば、接続管８内に排気接続筒７１ａｂが挿通されていてもよく、突出部６１ｃａ内にファン接続部５ｂが挿通されていてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 給湯装置、２ バーナ、２ａ 点火プラグ、３ 一次熱交換器、３ａ，４ｂ 伝熱管、３ｂ フィン、３ｃ ケース、４ 二次熱交換器、４ａ ドレン排出口、４ｃ 側壁、４ｄ 底壁、４ｅ，４ｈ 開口部、４ｇ 上壁、５ 排気ボックス、５ａ ボックス本体、５ｂ ファン接続部、５ｂａ 内部空間、６ ファン、６１ ファンケース、６１ａ 天井壁、６１ｂ 周壁、６１ｃ 底壁、６１ｄ 内部空間、６１ｂｂ 舌部、６１ｂｂ１ 先端、６１ｃａ 突出部、６２ 羽根車、６３ 駆動源、６４ 回転軸、７ ファン接続部、７１ 接続部ケース、７１ａ 天井壁、７１ｂ 周壁、７１ｃ 底壁、７１ｄ 内部空間、７１ａａ 排気口、７１ｃｃ 凹部、７２ ドレン排水部、７３ 溝部、７３ａ，７３ｂ，７３ｃ 枝部、６７ ファンセット、８ 接続管、９ ドレンタンク、１０ ドレン排出管、１１ ガス供給配管、１２ 給水配管、１３ 出湯配管、１４ 接続配管、１５ ドレン排出用配管、１７ 連結部。

Claims (7)

1. 燃焼ガスの潜熱を回収することで湯水を加熱可能な潜熱回収型の給湯装置であって、
   複数の炎孔部を有し、複数の前記炎孔部の先端の開口部から燃焼ガスを発生させるバーナと、
   前記バーナで発生した前記燃焼ガスとの熱交換によって内部を流れる湯水を加熱する熱交換器と、
   ファンケースと、前記ファンケース内に収容される羽根車と、前記羽根車を駆動するために前記ファンケースに取り付けられた駆動源と、前記羽根車および前記駆動源を連結する回転軸と、を有し、前記熱交換器を経由した後の前記燃焼ガスを吸引して前記給湯装置の外部へ排出するファンと、
   接続部ケースを有し、前記ファン側から送出された前記燃焼ガスを前記給湯装置の外部へ排出するための排気口が設けられた排気接続部と、を備え、
   前記排気接続部は、前記ファンよりも前記燃焼ガスの流れの経路の下流側のドレンを排出するためのドレン排出部を有し、
   前記回転軸の軸方向から見た平面視において、
   前記ファンの内部空間と前記排気接続部の内部空間との境界の一端側には、前記ファンの内部空間と前記排気接続部の内部空間との間に延びる舌部が位置しており、
   前記境界の他端側において、前記ファンケースの周壁と前記接続部ケースの周壁とが直線的に接続されており、
   前記ドレン排出部は、前記境界、前記接続部ケースの前記周壁および前記排気口の接線によって囲まれる領域であって、前記接続部ケースの前記周壁に沿った位置に設けられている、給湯装置。
2. 前記ドレン排出部は、前記接続部ケースの前記周壁に位置している、請求項１に記載の給湯装置。
3. 前記接続部ケースの底壁には、凹部が設けられており、
   前記凹部の高さ位置が、前記境界における前記ファンケースの底壁の高さ位置と比して前記開口部を含む基準面の高さ位置に近い位置となっており、
   前記凹部は、前記舌部側から前記ドレン排出部に向かって延びている、請求項１または請求項２に記載の給湯装置。
4. 前記凹部は、前記舌部側から前記ドレン排出部側に向けてその高さ位置が前記基準面に近づくように傾斜している、請求項３に記載の給湯装置。
5. 前記ドレン排出部は、前記熱交換器に接続されている、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の給湯装置。
6. 前記熱交換器と前記ファンの間には排気ボックスが設けれており、前記ドレン排出部は、前記排気ボックスに接続されている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の給湯装置。
7. 前記ファンケースと前記接続部ケースとが一体的に形成されている、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の給湯装置。

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