JP7386668B2 - 燃焼機器 - Google Patents
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Description
(1)本発明に係る燃焼機器は、一側上部に排気口を備えた外装ケーシングと、該外装ケーシングの内部に設けられた燃焼部と、該燃焼部に接続されて該燃焼部の上方に設けられた排気室と、該排気室と前記排気口の間に設けられ、前記排気室に接続口を介し連通され、前記排気口に出口部を介し連通された排気ボックスを備え、前記排気ボックスの内部側であって前記接続口の上部側近傍に配置され、前記接続口の上部側を前記排気口側から遮るように配置された排気網と、前記排気ボックスの内部側であって前記接続口の下部側近傍に配置され、第1傾斜壁と第2傾斜壁と延長壁と第3傾斜壁を有する下部排気ガイドを備え、前記第1傾斜壁がその上面を前記接続口の下部側に向けるように、前記接続口側の下端辺を前記接続口の下方の前記排気ボックスの底板上に位置させるように前記排気網の下方において傾斜配置され、前記第2傾斜壁が頂部を介し前記第1傾斜壁に連続され、上面を前記排気口側に向けるように傾斜配置され、前記延長壁がその一面を前記排気口側に向けるように配置され、前記第3傾斜壁部がその上面を前記排気口側に向ける下がり勾配を有するように、その先端側を前記排気口に近接するように配置されるとともに、前記排気ボックスの底板に、前記第3傾斜壁を重ねて受ける傾斜底板部が形成され、前記延長壁の底部に、前記第1傾斜壁から前記排気ボックスの底板に至った雨水を第3傾斜壁の上面側に通過させる雨水水抜き孔が形成されたことを特徴とする。
(2)本発明に係る燃焼機器において、前記排気ボックスの底板において前記第1傾斜壁の下端辺の下方に水平部が形成され、前記水平部の端部側であって前記排気口に近い側に前記傾斜底板部が形成されたことが好ましい。
(4)本発明に係る燃焼機器において、前記下部排気ガイドの前記第1傾斜壁と前記第2傾斜壁の接続部に頂部が形成され、前記排気ボックス内の排気通路において前記頂部の位置よりも前記接続口に近い位置に前記排気網が設置されたことが好ましい。
(6)本発明に係る燃焼機器において、前記外装ケーシングの内部に給湯燃焼部と追焚燃焼部が隣接して設けられ、前記給湯燃焼部の上方と前記追焚燃焼部の上方に位置するように排気室が設けられ、前記給湯燃焼部の上方に位置する前記排気室の一部に前記排気ボックスに連通する接続口が形成されたことが好ましい。
具体的には、外装ケーシング内に設けた排気室と排気口との間に入口部と出口部を有する排気ボックスを介挿することで燃焼機器を構成できる。
さらに、排気網が捕捉した雨水等により閉塞した場合であっても、第1傾斜壁を有する下部排気ガイドを設けたことにより、排気ガスの直進性が損なわれることがなく、排気口から排気ガスを直進性を維持したまま外部に排出できる。このため、給気口より燃焼機器の内部側に排気ガスが給気される現象を引き起こすことがなく、このため、燃焼機器における排気再循環の発生防止を図ることができる。
以下、本発明の第1実施形態を挙げて本発明の詳細を説明する。
図1は、本発明に係る燃焼機器1の動作原理を説明する模式図である。以下に、図1に基づき、本実施形態に係る燃焼機器1について、基本構造に加え、湯水の流れ、ガスの流れ等に関連付けて説明する。
本実施形態の燃焼機器1は、給湯機能を果たす給湯装置1Aと風呂水の追焚機能を果たす追焚装置1Bを備えて概略構成される。
この例の燃焼機器1においては、給湯燃焼部5と給湯熱交換器6および追焚燃焼部10と追焚熱交換器11を矩形箱型の外装ケーシング25の内部に収容して燃焼機器1が大略構成されている。燃焼機器1の内部には、給湯ガス電磁弁7、追焚ガス電磁弁17、注湯電磁弁32、これらを制御するための図示略の制御基板等が設けられている。
燃焼機器1に各種配管が接続されている。これらの配管は、燃焼機器1に水を供給する給水配管15と、燃焼機器1で加熱された湯を浴室内に供給する給湯配管16と、燃焼機器1に燃料を供給するガス配管19と、浴槽水を循環加熱するための風呂往き配管20と風呂戻り配管21を有している。
図2に示すように燃焼機器1は、外装ケーシング25の正面側に装着されている本体前カバー14を浴室内に向け、外装ケーシング25で壁Wの透孔Hを貫通して水平に設置され、外装ケーシング25の給気口27が壁内に埋まらない位置までの壁厚に対応し、給気口27を屋外側に突出させている。
また、燃焼用空気は、燃焼機器1の外装ケーシング25において屋外側先端下部側面に形成されている給気口27を用いて、屋外から機器本体内に給気され、燃焼排気ガスは、燃焼機器1の屋外側背面上部に形成されている排気口26より屋外に排出される。
排気口26は、外装ケーシング(筐体)25の屋外側背面に設置されている外装トップカバー31の上部に形成されている。本実施形態において、排気口26は横長の細い仕切り部材26a、26a(図4、図5参照)により上下に整列された3つの横長の長丸孔状に仕切られている。また、排気口26を形成した位置の外装トップカバー31の内部側には、排気ボックス28が取付けられている。
燃焼機器1の屋外部分であり外装ケーシング(筐体)25の背面側の上部には排気口26が設けられ、当該排気口26は、燃焼機器1の外装ケーシング(筐体)25より外方に突出する部分のない構造となっている。図4(a)に示す排気口26の部分を図5に拡大して示す。
図1に示すように燃焼機器1の外装ケーシング25において、その内上部側に給湯熱交換器6の上部側と追焚熱交換器11の上部側に連通するように排気室4が設けられている。給湯熱交換器6の周囲を囲むように連通路4Aが形成され、追焚熱交換器11の周囲を囲むように連通路4Bが形成され、連通路4A、4Bが排気室4に連通されている。これらの構造により、排気室4には給湯熱交換器6を通過した排気ガスと追焚熱交換器11を通過した排気ガスが導入される。
図6に拡大して示すように、排気室4において排気口26に近い端部側に接続筒4Dが取り付けられ、この接続筒4Dと排気口26の間に排気ボックス28が設けられている。また、接続筒4Dに排気室4の接続口4Cが形成されている、
排気ボックス28は、排気室4側の端部に接続筒4Dを挿入するための入口部28Aを有し、排気口26側に排気口26に接続するための出口部28Bを有する。
本実施形態の燃焼機器1において、排気室4と排気ボックス28と排気口26を有して排気装置Aが構成されている。
図1、図2に示す燃焼機器1において、給湯装置における湯水の流れについて説明する。
湯水が燃焼機器1に設けられている給水配管接続部2から接続配管を介し給水され、水量センサ3によって、この湯水が所定の流量に達したか否かが検知される。
燃焼機器1の内部に設けられている循環ポンプ12を運転することにより浴槽内の湯水が循環金具23、風呂戻り配管21を経由して風呂戻り配管接続部13へ給水される。風呂戻り配管接続部13を通った湯水は、接続配管を介して追焚熱交換器11に導かれ、この追焚熱交換器11で燃焼ガスからの顕熱を回収する。この顕熱を回収した湯水は、接続配管を介して風呂往き配管20を接続する風呂往き配管接続部9を通り、風呂往き配管20、循環金具23を経由して浴槽22に供給される。また、図1に示す燃焼機器1において、給湯熱交換器6から分岐して追焚熱交換器11への接続管に注湯電磁弁32が設けられ、浴槽22へのお湯張り運転を可能としている。
次に、図1に示す燃焼機器1において、燃料ガスの流れについて説明する。
給湯機能において、燃料ガスは、ガス配管接続部18から給湯ガス電磁弁7を経由して、給湯燃焼部5へ接続配管を介して供給されて燃焼し、高温の燃焼ガスを発生させる。その燃焼ガスは、給湯熱交換器6を通過し、その際に顕熱を放熱する。顕熱を放熱した燃焼ガスは、排気室4に纏められ、排気ボックス28を通路とし、排気口26から器具外へ排出され排気ガスとなる。
図6に拡大して示すように排気ボックス28は、天井板28aと2つの側板28bと底板28cを有する筒型に形成され、排気室4側の端面に内向きフランジ壁からなる端部壁28dが形成され、この端部壁28dの内側に入口部28Aが形成され、この入口部28Aに接続筒4Dが挿入されている。
排気ボックス28の端部壁28dと接続筒4Dの周囲部分との間に弾性体からなる環状のガスケット部材40が介挿されている。このガスケット部材40により排気室4と排気ボックス28の接続部分から周囲への排気ガスの漏れ出しを防止する。
排気ボックス28の出口部28Bは、天井板28aにおいて排気口26側の先端縁と側板28b、28bの先端縁と底板28cの先端縁に囲まれて形成され、この出口部28Bが排気口26の周縁を取り囲むことができる大きさに形成されている。
排気ボックス28の出口部28B側において、天井板28aの先端縁には上向きフランジ部28hが形成され、底板28cの先端縁には下向きフランジ部28iが形成され、側板28bの先端縁には横向きフランジ部28jが形成されている。
上向きフランジ部28hは排気口26の最上部より若干上方の外装トップカバー内面に外装ケーシングフランジ部とともにリベット止めされ、下向きフランジ部28iは排気口26の最下部より若干下方の外装トップカバー内面にスポット溶接により固定されている。このため、排気口26の内側に排気ボックス26の出口部28Bを突き合わせるようにして排気ボックス28が排気口26に接続されている。
給湯熱交換器6および追焚熱交換器11を通過した燃焼排気ガスは、排気室4にて集合回収された後、排気ボックス28内を通過し、排気口26から燃焼機器外部に排出される。
排気室4には、給湯熱交換器6、追焚熱交換器11を通過した燃焼排気ガスを集合回収することができる。外装ケーシング(筐体)25における外装トップカバー31の内側に排気ボックス28を配置し、前記燃焼排気ガスを集合回収する前記排気室4に前述の如く排気ボックス28を接続筒4Dを介し嵌合した構成とされている。
なお、本実施形態において、排気口26、排気ボックス28、排気室4等は鉄鋼または、ステンレス鋼に代表される金属材料からなるが、材質は、特に限定されるものではない。
下部排気ガイド29は、接続口4C側に該接続口4Cの下部側に対向して斜め上向きに形成された第1傾斜壁29aと、この第1傾斜壁29aに連続して設けられ、排気口26側に対向するように斜め上向きに形成された第2傾斜壁29bを有する。第1傾斜壁29aと第2傾斜壁29bとは頂部29cを形成して側断面視山型に接続されている。第2傾斜壁29bにおいて排気口26側の端部にほぼ垂直下方に延在する延長壁29dが形成され、この延長壁29dの下端に斜め下方に延在する第3傾斜壁29eが形成されている。また、延長壁29dにおいて第3傾斜壁29eに接続する部分には下部排気ガイド29の幅方向に沿って間欠的に複数のスリット状の雨水水抜き孔33が形成されている。
これらの雨水水抜き孔33は、延長壁29dの下部側から第3傾斜壁29eにかけて延在する高さに形成されている。また、雨水水抜き孔33は図5に示すように延長壁29dと第3傾斜壁29eの幅方向に沿って雨水水抜き孔33の横幅よりも小さい間隔をあけて複数(図5に示す形態では6個)形成されている。
この傾斜底壁部28fに下部排気ガイド29の第3傾斜壁29eを重ねてこれらを貫通するビス41を設けることにより、下部排気ガイド29が排気ボックス28の内部に固定されている。下部排気ガイド29は、第1傾斜壁29aと第2傾斜壁29bと延長壁29dと第3傾斜壁29eを有する側断面視略へ字形に形成されている。
下部排気ガイド29の第1傾斜壁29aにおいて、接続口4C側の下端辺29gは、接続筒4Dの先端下縁よりも下方に配置され、接続筒4Dの先端下縁部分が第1傾斜壁29aの中腹部分に望ませられている。
排気ボックス28の内部に雨水の飛沫が入り込んだ場合、排気ボックス28の底板28cにおいて水平部28eと傾斜底壁28fに沿うように雨水を導き、下部排気ガイド29の雨水水抜き孔33を通過させて、排気口26の最下段の開口部から排水できる構造とされている。
また、前記排気網30は、排気ボックス28の鉛直方向全面を覆う構成でなく、外方から下部排気ガイド29に雨水が滴下した場合の飛沫の浸入を防止できるように、排気ボックス28の鉛直方向内部高さの上方側、約1/3を覆う構成にされている。また、排気網30は図6に示す実施形態では接続口4Cの高さの20~30%程度を覆うことができる位置に垂下されている。
換言すると、排気網30は排気ボックス28内の排気通路に沿って下部排気ガイド29の頂部29cよりも上流位置に配置されている。また、接続口4Cの高さ方向中央部前方側には排気網30も下部排気ガイド20も配置されていないので、接続口4Cの高さ方向中央部近傍を通過する排気ガスの流れは、これらに規制されることなく直線状に流動して排気口26に到達し機器外に排出される。
また、排気室4から排気ボックス28を排気通路とし、下部排気ガイド29と排気網30の間を通過し排気口26へと排気される排気ガスは、直進性を失わず、排気口26から屋外へほぼ直線的に排出される。
このため、排気口26から排出された排気ガスが機器本体1の給気口27側へ逆流することで発生する排気再循環を防止することができる。また、排気ボックス28内に設けた断面へ字形の下部排気ガイド29とその上方の排気網30の間を通過し、排気口26へと排気される燃焼排気ガスは、排気網30と下部排気ガイド29に何らかの障害があっても乱流とならず、直進性を失わないため、燃焼騒音の低減ができる。
また、本実施形態では、排気口26の長丸孔は、鉛直方向に3連を同一面に構成している。
図6の本実施形態では、排気口26の長丸孔の最下段を雨水または、異物の排出開口としている。即ち、排気ボックス28において傾斜底壁部28fの下端部を3連の排気口26のうち、一番下の排気口26の下端縁に近接させた構成とすることで、傾斜底壁部28fを伝わって流れてくる水滴などの異物を一番下の排気口26からスムーズに排出できる。
また、排気網30に達した水滴は滴下し、第1傾斜壁29aに到達して排気ガイド隙間29hを介して水平部28eに到達し、下部排気ガイド29に設けた雨水水抜き孔33を通り、排気口26の最下段から器具外へ排出される。
また、図6に示す通り、下部排気ガイド29に設けた延長壁29dに雨水がかかった場合は、雨水が排気口26側(下流側)へ跳ね返り、傾斜底壁部28fを介し最下段の排気口26より燃焼機器外へ排出される。
図7(a)に示す通り、雨水が排気口26から内部に浸入し、滴下した場合に、下部排気ガイド39を跳ね返った雨水の飛沫が排気室4側に浸入し、場合によっては燃焼点火不良などの問題を引き起こすおそれがある。
図7(b)は、排気トップ36の背面を拡大して示すものであり、外装ケーシング(筐体)25の背面上部の角部に排気トップ36を取り付ける構成であり、構造も複雑であり、材料費アップにもつながる構成である。
また、燃焼機器1によれば、排気ボックス28内の下部に下部排気ガイド29を設け、上部にメッシュ構造の排気網30を設けたことで、トップカバー31の排気口26より燃焼機器内部に浸入しようとする雨水の浸入防止を図ることができる。
このため、燃焼機器1の給気口27より燃焼機器内部に燃焼排気ガスを給気する現象を引き起こすことがなくなり、燃焼機器1において排気再循環の発生防止を図ることができる。
燃焼機器1には外装ケーシング25の屋外側先端下部側面に給気口27が形成されている。ここで、先に説明したように排気口26から外部に水平向きに直進性を有して、あるいは、斜め上方への直進性を有して燃焼排気ガスが排出されるので、燃焼機器1では、燃焼排気ガスを給気口27から取り込むことで発生する燃焼排気ガスの再循環は生じない。
5…給湯燃焼部、6…給湯熱交換器、7…給湯ガス電磁弁、8…給湯配管接続部、9…風呂往き配管接続部、10…追焚燃焼部、11…追焚熱交換器、12…循環ポンプ、13風呂戻り配管接続部、14…本体前カバー、15…給水配管、16…給湯配管、17…追焚ガス電磁弁、18…ガス接続口、19…ガス配管、20…風呂往き配管、21…風呂戻り配管、22…浴槽、23…循環金具、24…水栓、25…外装ケーシング(筐体)、26…排気口、27…給気口、28…排気ボックス、28A…入口部、28a…天井板、28B…出口部、28b…側板、28c…底板、28e…水平部、28f…傾斜底板部、29…下部排気ガイド、29a…第1傾斜壁、29b…第2傾斜壁、29c…頂部、29d…延長壁、29e…第3傾斜壁、29g…下端辺、29h…排気ガイド隙間、30…排気網、31…外装トップカバー、32…注湯電磁弁、33…雨水水抜き孔、34…エプロン、35…上部排気ガイド、36…排気トップ。
Claims (6)
- 一側上部に排気口を備えた外装ケーシングと、該外装ケーシングの内部に設けられた燃焼部と、該燃焼部に接続されて該燃焼部の上方に設けられた排気室と、該排気室と前記排気口の間に設けられ、前記排気室に接続口を介し連通され、前記排気口に出口部を介し連通された排気ボックスを備え、
前記排気ボックスの内部側であって前記接続口の上部側近傍に配置され、前記接続口の上部側を前記排気口側から遮るように配置された排気網と、
前記排気ボックスの内部側であって前記接続口の下部側近傍に配置され、第1傾斜壁と第2傾斜壁と延長壁と第3傾斜壁を有する下部排気ガイドを備え、
前記第1傾斜壁がその上面を前記接続口の下部側に向けるように、前記接続口側の下端辺を前記接続口の下方の前記排気ボックスの底板上に位置させるように前記排気網の下方において傾斜配置され、
前記第2傾斜壁が頂部を介し前記第1傾斜壁に連続され、上面を前記排気口側に向けるように傾斜配置され、
前記延長壁がその一面を前記排気口側に向けるように配置され、
前記第3傾斜壁部がその上面を前記排気口側に向ける下がり勾配を有するように、その先端側を前記排気口に近接するように配置されるとともに、
前記排気ボックスの底板に、前記第3傾斜壁を重ねて受ける傾斜底板部が形成され、
前記延長壁の底部に、前記第1傾斜壁から前記排気ボックスの底板に至った雨水を第3傾斜壁の上面側に通過させる雨水水抜き孔が形成されたことを特徴とする燃焼機器。 - 前記排気ボックスの底板において前記第1傾斜壁の下端辺の下方に水平部が形成され、前記水平部の端部側であって前記排気口に近い側に前記傾斜底板部が形成されたことを特徴とする請求項1に記載の燃焼機器。
- 請求項1または請求項2に記載の燃焼機器において、前記下部排気ガイドが前記第1傾斜壁と前記第2傾斜壁を有する側断面視へ字形状であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の燃焼機器。
- 前記下部排気ガイドの前記第1傾斜壁と前記第2傾斜壁の接続部に頂部が形成され、前記排気ボックス内の排気通路において前記頂部の位置よりも前記接続口に近い位置に前記排気網が設置されたことを特徴とする請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の燃焼機器。
- 前記排気網は、前記排気ボックスの内部において、前記接続口の高さの20~30%を覆うことができる位置に垂下されていることを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の燃焼機器。
- 前記外装ケーシングの内部に給湯燃焼部と追焚燃焼部が隣接して設けられ、前記給湯燃焼部の上方と前記追焚燃焼部の上方に位置するように排気室が設けられ、前記給湯燃焼部の上方に位置する前記排気室の一部に前記排気ボックスに連通する接続口が形成されたことを特徴とする請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の燃焼機器。
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