(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
器具ケース内に設けられたバーナの排気ガスを排出する排気口が前記器具ケースに設けられ、該排気口から排出される排気ガスの流れの向きを規制するルーバーが設けられて該ルーバーを形成する複数の羽板はそれぞれ表裏両面の板面が排気ガスの流れの方向に対して斜め向きの姿勢で互いに間隔を介して配列配置され、各羽板はその表裏の一方側の排気ガスの流れを受けて負圧側となる板面が前記排気ガスの流れの方向に対して層流を形成することが可能な角度としての層流形成角度の範囲以内の角度に形成された層流形成面と成し、排気ガスの流れを受けて正圧側となる他方側の板面は排気ガスの流れの方向をガイドするガイド面と成し、該ガイド面には前記排気ガスの流れの下流側の端部側に向かうにつれて前記層流形成面との間隔が大となる方向の突き出し量が多くなるように突き出したテーパ面が形成され、前記排気ガスの流れの方向に対する前記テーパ面の角度は前記層流形成面側の層流形成角度範囲の最大角度よりも大きい角度に形成されることで、該テーパ面が排気ガスの流れの方向を前記層流形成面側の層流形成角度範囲の最大角度よりも大きい角度に変えて予め定められた設定方向に強制的にガイドして送出する強制ガイド面と成していることを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
排気ガスの排気口は器具ケースの前面に設けられ、該器具ケースの前面には前記排気口から前記器具ケースの前方側に排出される排気ガスの流れを前記器具ケースの前面側にて左右のどちらか一方の側方に向けて排出する横長の排気筒が設けられて、該排気筒は前記排気口を間隔を介して覆っており、該排気筒の長手方向の一端側は閉塞されて他端側にはその側面に前記排気ガスの吹き出し口が設けられ、該吹き出し口に該吹き出し口から排出される排気ガスの流れの向きを規制するルーバーが設けられており、該ルーバーを形成する各羽板は前後に互いに間隔を介し排気ガスの流れの下流端側を前方へ向けて斜めに配置されており、各羽板の表裏に対向する後方側の面と前方側の面のうち後方側の面が層流形成面と成し、前方側の面が排気ガスのガイド面と成して、該ガイド面に前記排気ガスの流れの下流側の端部側に向かうにつれて前方側への突き出し量が多くなるように突き出したテーパ面が形成され、該テーパ面が排気ガスの送出方向を斜め前方側の予め定められた方向に強制的にガイドする強制ガイド面と成していることを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
【請求項３】
ルーバーを形成する各羽板は上下に互いに間隔を介し排気ガスの流れの下流端側を上方へ向けて斜めに配置されており、各羽板の表裏に対向する下側の面と上側の面のうち下側の面が層流形成面と成し、上側の面が排気ガスのガイド面と成して、該ガイド面に前記排気ガスの流れの下流側の端部側に向かうにつれて上方側への突き出し量が多くなるように突き出したテーパ面が形成され、該テーパ面が排気ガスの送出方向を斜め上方側の予め定められた方向に強制的にガイドする強制ガイド面と成していることを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
【請求項４】
ルーバーを形成する各羽板は上下に互いに間隔を介し排気ガスの流れの下流端側を下方へ向けて斜めに配置されており、各羽板の表裏に対向する上側の面と下側の面のうち上側の面が層流形成面と成し、下側の面が排気ガスのガイド面と成して、該ガイド面に前記排気ガスの流れの下流側の端部側に向かうにつれて下方側への突き出し量が多くなるように突き出したテーパ面が形成され、該テーパ面が排気ガスの送出方向を斜め下方側の予め定められた方向に強制的にガイドする強制ガイド面と成していることを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
【請求項５】
ルーバーを形成する複数の各羽板は器具ケースの左右方向に互いに間隔を介し、排気ガスの流れの下流端側を前記左右方向のいずれか一方側のガイド側方向へ向けて斜めに配置されており、各羽板の表裏に対向する左側の面と右側の面のうち前記ガイド側方向と逆側の面が層流形成面と成し、前記ガイド側方向の面が排気ガスのガイド面と成して、該ガイド面に前記排気ガスの流れの下流側の端部側に向かうにつれて前記ガイド側方向への突き出し量が多くなるように突き出したテーパ面が形成され、該テーパ面が排気ガスの送出方向を前記ガイド側方向の斜め前方側の予め定められた方向に強制的にガイドする強制ガイド面と成していることを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
【請求項６】
バーナの上方側には燃焼ガス中の顕熱を吸収するメインの熱交換器が設けられ、該メインの熱交換器よりも前記燃焼ガスの流れの下流側には排気潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器が設けられており、該潜熱回収用熱交換器を通る水を潜熱回収の熱で予備加熱し、その予備加熱した水を前記メインの熱交換器の入水口に供給して該メインの熱交換器で加熱する構成を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、器具ケース内にバーナが設けられている燃焼装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１６には、燃焼装置の一例が模式図により示されている。この燃焼装置１は潜熱回収型の給湯器であり、器具ケース４０内に設けられた燃焼室２０内にはバーナ（給湯バーナ）１４が配置されている。バーナ１４にはバーナ１４に燃料を供給するガス管４２が接続され、このガス管４２にはバーナ１４への燃料供給・停止を制御するための開閉弁（図示せず）と、バーナ１４への供給燃料量を弁開度でもって制御することができる比例弁（図示せず）とが介設されている。
【０００３】
バーナ１４の下方側には、バーナ１４の燃焼の給排気を行なう燃焼ファン５が設けられている。この給湯器は、同図の矢印に示すように、燃焼ファン５の回転によって、吸気口９を介して外部より吸気する空気をバーナ１４に送り、この空気と、ガス管４２を通って供給されるガスとによってバーナ燃焼を行い、かつ、バーナ燃焼により生じた燃焼ガスを、燃焼ファン５の回転によって燃焼室２０から排気口８側に送って排気する。
【０００４】
前記バーナ１４の上側には、バーナ１４の燃焼ガス中の顕熱を回収するメインの熱交換器（一次熱交換器）４が設けられ、このメインの熱交換器４よりも前記燃焼ガスの流れの下流側（ここでは、メインの熱交換器４の上方側）には、燃焼ガスの顕熱および潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器（二次熱交換器）６が設けられたタイプの燃焼装置が近年発売されている。メインの熱交換器４は、湯水を通す管路１２と、該管路１２の外周側に張り出す態様で前記管路１２の長手方向に互いに間隔を介して並設された複数の板状のフィン１３とを有している。また、潜熱回収用熱交換器６も、湯水を通す管路２と、該管路２の外周側に張り出す態様で前記管路２の長手方向に互いに間隔を介して並設された複数の板状のフィン３とを有している。
【０００５】
潜熱回収用熱交換器６の下側には、該潜熱回収用熱交換器６で発生するドレンを外部へ排出するための適宜のドレン排出手段が設けられている。この図に示す給湯器においては、ドレン排出手段として、ドレンの受け皿４８と、この受け皿４８に接続されたドレン管４９が設けられている。このドレン管４９の先端側は器具ケース４０の外（例えば給湯器の下部側）に導出され、受け皿４８にたまった凝縮水の水滴（ドレン排水）を、ドレン管４９を通して外部へ排出する構成となっている。なお、ドレン排水は燃焼ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）等を含むため、酸性であるので、前記ドレン排出手段には、ドレン排水（ドレン）を中和するためのドレン中和手段５０が設けられている。
【０００６】
潜熱回収用熱交換器６の入り口側には、水供給源から水を導くための給水管４６が接続されており、潜熱回収用熱交換器６の出口側にメインの熱交換器４の入り口側が接続されている。また、メインの熱交換器４の出口側には給湯管４７が接続されている。なお、通常、前記給水管４６には、給水管４６から供給されて潜熱回収用熱交換器６へ流れ込む水の入水温度を検出する入水サーミスタ（図示せず）と、潜熱回収用熱交換器６へ流れ込む水の流量を検出する水量センサ（図示せず）とが設けられており、また、給湯管４７には流れ出る湯の温度を検出することができる出湯サーミスタ（図示せず）が設けられている。
【０００７】
バーナ１４の燃焼制御と燃焼ファン５の回転制御とは、前記各センサの検出信号に基づき、図示されていない制御装置に設けられた燃焼制御手段により、予め与えられたシーケンスプログラムにしたがって行われており、前記の如く、ガス管４２から供給されるガスと燃焼ファン５により送られる空気とによってバーナ１４の燃焼が行われ、それにより、給水管４６から潜熱回収用熱交換器６とメインの熱交換器４を順に通って作り出された湯は、給湯管４７を介して台所等の給湯場所に導かれて出湯が行われる。
【０００８】
このような、潜熱回収用熱交換器６を備えた給湯器においては、給水管４６から潜熱回収用熱交換器６内の水管を通る水は、バーナ１４の燃焼による燃焼ガスが潜熱回収用熱交換器６を通るときに、燃焼ガス中の水蒸気が保有している潜熱を奪って（潜熱を回収して）温度を高め、さらにメインの熱交換器４を通るときに、バーナ１４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ので、バーナ１４によって効率のよい加熱ができる。
【０００９】
つまり、潜熱回収用熱交換器６を設けることにより、例えば給湯器においては、高位発熱量（総発熱量）ベースで熱効率が約９０％以上に達し、潜熱回収用熱交換器６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る。なお、前記給湯器等の燃焼装置の排気ガスは、潜熱回収用熱交換器６によって熱を奪われた状態で排気口８から排気されるので、その温度は約５０〜８０℃と比較的低く、湿度はほぼ１００％であるため、潜熱回収用熱交換器６を持たないタイプの給湯器の排気ガスに比して、比重が大きく、重い排気ガスが排出される。
【００１０】
ところで、燃焼装置の排気構成には様々なものがあり、その一例として、例えば図１７に示すように、器具ケース４０の前面に横長の排気筒１７を設けたアルコーブ型の燃焼装置１が用いられている（例えば、特許文献１、参照）。この燃焼装置１においては、例えば図１８に示すように、排気ガスの排気口８を器具ケース４０の前面に設け、この排気口８を排気筒１７が間隔を介して覆うことにより、図の矢印に示すように、排気口８から器具ケース４０の前方側に排出される排気ガスの流れを、排気筒１７が器具ケース４０の前面側にて左右のどちらか一方（この例では燃焼装置１に向かって右）の側方に向けて排出する構成と成している。なお、図１８は、器具ケース４０を平面図により示しており、排気筒１７は模式的な断面図により示している。
【００１１】
図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、排気筒１７の長手方向の一端側（この例では燃焼装置１に向かって左端側）は閉塞され、他端側（この例では燃焼装置１に向かって右端側）には、その側面に排気ガスの吹き出し口１８が設けられており、吹き出し口１８にはルーバー１９が設けられている。図１８に示すように、ルーバー１９を形成する複数の羽板２１は、互いに器具ケース４０の前後方向に間隔を介して配列配置され、各羽板２１は排気ガスの流れの下流端側を器具ケース４０の前方へ向けて斜めに配置されている。各羽板２１は、図１９の平面図に示すように、その端部が折り曲げられて折り返し加工された（ヘミング加工された）略平板状の板により形成されている。
【００１２】
このようなアルコーブ型の燃焼装置１は、例えば図１８に示すように、器具ケース４０の前面が壁１０と同一面となるように、燃焼装置１が埋め込み（ビルトイン）配設され、排気筒１７のみが壁１０の面よりも前方に突き出した状態に配置され、排気筒１７を通った排気ガスが排気筒１７の側面から排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−２１４５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、前記の如く、潜熱回収用熱交換器６を有する燃焼装置１は、潜熱回収用熱交換器６を持たないタイプの給湯器の排気ガスに比して温度が低く（５０〜８０℃であり）、湿度もほぼ１００％であるため、潜熱回収用熱交換器６を持たない従来の非潜熱アルコーブ型の燃焼装置１に代えて、その本体に、潜熱回収用熱交換器６を有する燃焼装置１を適用すると、排気ガスが壁１０の面に当たった場合に壁面に結露が発生するおそれがある。
【００１５】
そこで、その壁面結露防止のために、ルーバー１９の羽板２１の角度を従来に比べて急角度としてみたが、排出される排気ガスの方向の変更がうまくいかず、図１８に示すように、排気ガスは排気筒１７の吹き出し口８から外に排出されると拡散し、燃焼装置に隣接する壁１０の面に当たってしまうことが分かった。しかも、羽板２１の角度をさらに急角度に変更しても排気ガスの方向の変更効果がなく、その結果、潜熱回収型の燃焼装置によりアルコーブ型の燃焼装置１を形成した場合に、図１８のＡで示している領域の壁１０の面に結露が生じ、壁１０の腐食の原因になっていた。
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、燃焼装置の排気ガスによって、例えば隣接する壁に結露を生じさせて壁面の腐食等を起こすといったような悪影響を防止できる燃焼装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は上記目的を達成するために、次の構成をもって課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明は、器具ケース内に設けられたバーナの排気ガスを排出する排気口が前記器具ケースに設けられ、該排気口から排出される排気ガスの流れの向きを規制するルーバーが設けられて該ルーバーを形成する複数の羽板はそれぞれ表裏両面の板面が排気ガスの流れの方向に対して斜め向きの姿勢で互いに間隔を介して配列配置され、各羽板はその表裏の一方側の排気ガスの流れを受けて負圧側となる板面が前記排気ガスの流れの方向に対して層流を形成することが可能な角度としての層流形成角度の範囲以内の角度に形成された層流形成面と成し、排気ガスの流れを受けて正圧側となる他方側の板面は排気ガスの流れの方向をガイドするガイド面と成し、該ガイド面には前記排気ガスの流れの下流側の端部側に向かうにつれて前記層流形成面との間隔が大となる方向の突き出し量が多くなるように突き出したテーパ面が形成され、前記排気ガスの流れの方向に対する前記テーパ面の角度は前記層流形成面側の層流形成角度範囲の最大角度よりも大きい角度に形成されることで、該テーパ面が排気ガスの流れの方向を前記層流形成面側の層流形成角度範囲の最大角度よりも大きい角度に変えて予め定められた設定方向に強制的にガイドして送出する強制ガイド面と成している構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１８】
また、第２の発明は、前記第１の発明の構成に加え、前記排気ガスの排気口は器具ケースの前面に設けられ、該器具ケースの前面には前記排気口から前記器具ケースの前方側に排出される排気ガスの流れを前記器具ケースの前面側にて左右のどちらか一方の側方に向けて排出する横長の排気筒が設けられて、該排気筒は前記排気口を間隔を介して覆っており、該排気筒の長手方向の一端側は閉塞されて他端側にはその側面に前記排気ガスの吹き出し口が設けられ、該吹き出し口に該吹き出し口から排出される排気ガスの流れの向きを規制するルーバーが設けられており、該ルーバーを形成する各羽板は前後に互いに間隔を介し排気ガスの流れの下流端側を前方へ向けて斜めに配置されており、各羽板の表裏に対向する後方側の面と前方側の面のうち後方側の面が層流形成面と成し、前方側の面が排気ガスのガイド面と成して、該ガイド面に前記排気ガスの流れの下流側の端部側に向かうにつれて前方側への突き出し量が多くなるように突き出したテーパ面が形成され、該テーパ面が排気ガスの送出方向を斜め前方側の予め定められた方向に強制的にガイドする強制ガイド面と成していることを特徴とする。
【００１９】
さらに、第３の発明は、前記第１の発明の構成に加え、ルーバーを形成する各羽板は上下に互いに間隔を介し排気ガスの流れの下流端側を上方へ向けて斜めに配置されており、各羽板の表裏に対向する下側の面と上側の面のうち下側の面が層流形成面と成し、上側の面が排気ガスのガイド面と成して、該ガイド面に前記排気ガスの流れの下流側の端部側に向かうにつれて上方側への突き出し量が多くなるように突き出したテーパ面が形成され、該テーパ面が排気ガスの送出方向を斜め上方側の予め定められた方向に強制的にガイドする強制ガイド面と成していることを特徴とする。
【００２０】
さらに、第４の発明は、前記第１の発明の構成に加え、前記ルーバーを形成する各羽板は上下に互いに間隔を介し排気ガスの流れの下流端側を下方へ向けて斜めに配置されており、各羽板の表裏に対向する上側の面と下側の面のうち上側の面が層流形成面と成し、下側の面が排気ガスのガイド面と成して、該ガイド面に前記排気ガスの流れの下流側の端部側に向かうにつれて下方側への突き出し量が多くなるように突き出したテーパ面が形成され、該テーパ面が排気ガスの送出方向を斜め下方側の予め定められた方向に強制的にガイドする強制ガイド面と成していることを特徴とする。
【００２１】
さらに、第５の発明は、前記第１の発明の構成に加え、前記ルーバーを形成する複数の各羽板は器具ケースの左右方向に互いに間隔を介し、排気ガスの流れの下流端側を前記左右方向のいずれか一方側のガイド側方向へ向けて斜めに配置されており、各羽板の表裏に対向する左側の面と右側の面のうち前記ガイド側方向と逆側の面が層流形成面と成し、前記ガイド側方向の面が排気ガスのガイド面と成して、該ガイド面に前記排気ガスの流れの下流側の端部側に向かうにつれて前記ガイド側方向への突き出し量が多くなるように突き出したテーパ面が形成され、該テーパ面が排気ガスの送出方向を前記ガイド側方向の斜め前方側の予め定められた方向に強制的にガイドする強制ガイド面と成していることを特徴とする。
【００２２】
さらに、第６の発明は、前記第１乃至第５のいずれか一つの発明の構成に加え、前記バーナの上方側には燃焼ガス中の顕熱を吸収するメインの熱交換器が設けられ、該メインの熱交換器よりも前記燃焼ガスの流れの下流側には排気潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器が設けられており、該潜熱回収用熱交換器を通る水を潜熱回収の熱で予備加熱し、その予備加熱した水を前記メインの熱交換器の入水口に供給して該メインの熱交換器で加熱する構成を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明では、排気口から排出されるバーナの排気ガスの流れの向きを規制するルーバーが設けられている。そして、ルーバーを形成する各羽板はその表裏に対向する一方側の板面が前記排気ガスの流れに対して層流形成角度に形成された層流形成面と成し、他方側の板面は排気ガスの流れをガイドするガイド面と成しているので、排気ガスは、羽板の一方側の面においては層流形成面に沿って層流を形成しながら流れ、他方側の面においては、ガイド面に沿い、そのテーパ面により形成された強制ガイド面によって送出方向が予め定められた設定方向に強制的にガイドされて、排出（送出）される。
【００２４】
したがって、燃焼装置が、例えばその排気口が壁面近傍となる位置に配設され、その排気口から排出される排気ガスの送出方向を強制ガイド面によって強制的にガイドせずに排出してしまうと近傍の壁面等に当たってしまうような配置態様であっても、排気ガスの送出方向を強制ガイド面によって強制的に設定方向にガイドすることにより、壁面等に当たることを抑制できる。そのため、たとえ、燃焼装置が潜熱回収型熱交換器を備えて低温高湿度の排気ガスを排出するとしても、壁面に結露を生じさせることを防ぐことができ、壁の腐食等の問題を防ぐことができる。なお、潜熱回収用熱交換器を設けて燃焼装置を形成することにより、高効率の燃焼装置を実現できる。
【００２５】
また、本発明において、排気ガスの排気口を器具ケースの前面に設けて、該器具ケースの前面に横長の排気筒を設け、前記排気口から前記器具ケースの前方側に排出される排気ガスの流れを前記器具ケースの前面側にて左右のどちらか一方の側方に向けて排出する構成を有して、その側面に設けた排気ガスの吹き出し口に排気ガスの流れの向きを規制するルーバーを設ける構成によれば、排気筒を通る排気ガスをルーバーの各羽板に沿って層流を形成しながら排出でき、また、羽板のガイド面に形成したテーパ面を強制ガイド面と成すことにより、排気ガスの送出方向を斜め前方側の予め定められた方向に強制的にガイドして送出できる。
【００２６】
さらに、本発明において、ルーバーを形成する各羽板を上下に互いに間隔を介し排気ガスの流れの下流端側を上方へ向けて斜めに配置し、羽板の下側の面を層流形成面とし、羽板の上側の面をガイド面とした構成においては、排気ガスをルーバーの各羽板に沿って層流を形成しながら排出でき、また、羽板のガイド面に形成したテーパ面を強制ガイド面と成すことにより、排気ガスの送出方向を斜め上方側の予め定められた方向に強制的にガイドして送出できる。したがって、燃焼装置の近傍に、燃焼装置の排気口と同程度の高さの壁や低木等が設けられていても、排気ガスは壁や低木等に当たらず、壁面に結露を生じさせたり、低木に悪影響を与えたりすることを防ぐことができる。
【００２７】
さらに、本発明において、ルーバーを形成する各羽板を上下に互いに間隔を介し排気ガスの流れの下流端側を下方へ向けて斜めに配置し、羽板の上側の面を層流形成面とし、羽板の下側の面をガイド面とした構成においては、排気ガスをルーバーの各羽板に沿って層流を形成しながら排出でき、また、羽板のガイド面に形成したテーパ面を強制ガイド面と成すことにより、排気ガスの送出方向を斜め下方側の予め定められた方向に強制的にガイドして送出できる。したがって、この構成においては、燃焼装置の前方にたれ壁等の傷害物がある場合に、その障害物に結露などが生じることを防ぐことができる。
【００２８】
さらに、本発明において、ルーバーを形成する複数の各羽板は器具ケースの左右方向に互いに間隔を介し、排気ガスの流れの下流端側を前記左右方向のいずれか一方側のガイド側方向へ向けて斜めに配置し、各羽板の表裏に対向する左側の面と右側の面のうち前記ガイド側方向と逆側の面が層流形成面と成し、前記ガイド側方向の面が排気ガスのガイド面と成す構成においては、排気ガスをルーバーの各羽板に沿って層流を形成しながら排出でき、また、羽板のガイド面に形成したテーパ面を強制ガイド面と成すことにより、排気ガスの送出方向を前記ガイド側方向の斜め前方側の予め定められた方向に強制的にガイドして送出できる。したがって、燃焼装置の前方側に壁や階段等が設けられていて、それらを避けた斜め前方側に排気ガスを送出したい場合に、その送出したい方向に排気ガスを送出することができる。
【００２９】
つまり、本発明は、前記のように、燃焼装置の配設場所に応じて適宜の方向に排気ガスを排出できる燃焼装置を選択し、配設することにより、燃焼装置の配設場所近傍に設けられている壁や木等に悪影響を与えずに排気ガスを排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る燃焼装置の一実施例を示す説明図（ａ）とその一部拡大図（ｂ）およびルーバーの斜視図（ｃ）である。
【図２】実施例の燃焼装置に適用されている羽板の構成を示す平面図である。
【図３】実施例の燃焼装置に設けられている排気筒およびその取り付け構成を説明するための分解斜視図である。
【図４】実施例の燃焼装置の配置構成例を示す説明図である。
【図５】ブレードを形成する羽板の配設角度と排気ガスの流れを説明するための模式図である。
【図６】本発明の燃焼装置に設けられるブレードの羽板の別の例を示す平面説明図である。
【図７】その他の実施例の燃焼装置の外観構成を示す斜視図（ａ）、（ｂ）と平面図（ｃ）図である。
【図８】標準排気型の燃焼装置に本発明を適用した実施例を示す説明図である。
【図９】扉内配置型の燃焼装置に本発明を適用した実施例を示す説明図である。
【図１０】扉内配置型の別の燃焼装置に本発明を適用した実施例を示す説明図である。
【図１１】図９、図１０にそれぞれ示す燃焼装置の配置例およびその配置例における排気ガスの排出方向を説明するための説明図（ａ）、（ｂ）と、防風ガラスの配置例を説明するための模式的な斜視図（ｃ）である。
【図１２】従来の燃焼装置において、その配設場所に伴い排気延長配管を設けなくてはならない例を説明するための説明図である。
【図１３】排気ガスを斜め下方側に向けて排出する燃焼装置に本発明を適用した実施例を示す説明図である。
【図１４】本発明の燃焼装置のさらに別の実施例を示す説明図である。
【図１５】本発明の燃焼装置のさらに別の実施例を示す説明図である。
【図１６】潜熱回収型熱交換器を備えた燃焼装置のシステム構成例を示す説明図である。
【図１７】アルコーブ型の燃焼装置の例を示す説明図である。
【図１８】従来のアルコーブ型の燃焼装置とその問題点の説明図である。
【図１９】従来のアルコーブ型の燃焼装置に設けられているブレードの羽板を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、本実施例の説明において、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略または簡略化する。
【実施例】
【００３２】
図１（ａ）には、本実施例に係る燃焼装置の一実施例が隣接する壁１０と共に模式図により示されている。この図において、器具ケース４０側は平面図により示され、排気筒１７側は模式的な断面図により示されている。本実施例の燃焼装置１は、その外観が図１７に示した従来例とほぼ同様に形成されており、器具ケース４０内のシステム構成も従来例と同様である。また、図４には、本実施例の燃焼装置１の配置構成例が模式的に示されている。本実施例が従来例と異なる特徴的なことは、排気筒１７の排気ガスの吹き出し口１８に設けているブレード１９を形成する複数の羽板２１を、従来例と異なる形状の特徴的な構成とし、ブレード１９によって排気ガスの流れの向きを規制する構成としたことである。なお、排気筒１７は、図３に示すように、筒本体２３とカバー２７とを有しており、そのうち、図１（ａ）は、筒本体２３のみを示している。
【００３３】
本実施例では、各羽板２１は、図１（ａ）に示すように、その表裏に対向する一方側の板面が排気ガスの流れに対して層流形成角度θ（θの限界は、おおむね２０度〜３０度なので、θは３０度以下が好ましい。ここでは例えば２０度）に形成された層流形成面３２と成し、他方側の板面は排気ガスの流れをガイドするガイド面３３と成し、該ガイド面３３には前記排気ガスの流れの下流側の端部側に向かうにつれて突き出し量が多くなるように突き出したテーパ面２２が形成されて、該テーパ面２２が排気ガスの送出方向を予め定められた設定方向に強制的にガイドする強制ガイド面と成している。なお、層流形成角度θは、給湯器の出湯号数（供給燃料量）や給水温が変わると変化する排気温度等により変わり、２０度あたりから層流を形成しにくい不安定な状況となり、層流を形成しなくなるのは、おおむね３０度より大きい角度である。
【００３４】
また、図２には、１枚の羽板２１を拡大して平面図により示しており、この図に示すように、羽板２１は、その端部において流線型を描く態様で折り返されており、この折り返し面がテーパ面２２と成している。テーパ面２２の排気ガスに対する角度γ（図１（ａ）、参照）は、２０度より大きく、θよりも大きい３５度に形成されており、各羽板２１は、図１（ｃ）に示すように、各羽板２１の層流形成面３２を有する板部を伸ばして、その両端部を９０度に曲げた押さえ板部３７をトップルーバー枠３５に、図中Ｄで示されるスポット溶接によって上下両側から挟まれる態様で固定されている。なお、トップルーバー枠３５は、筒本体２３等を介して最終的に器具ケース４０に固定されていることから、各羽板２１は、排気を受けても振動することなく、固定された状態と成している。
【００３５】
図１（ａ）、（ｂ）の図中、符号９９は、筒本体２３の中に差し込まれるカバー部材２８（図３、参照）のテーパ面を示し、このテーパ面９９の排気ガスに対する角度Ｃは３０度に形成されている。また、符号３６は排気変更板を示し、排気の流れを略９０度転換すると共に、各羽板２１までの空間を排気流方向安定化空間として各羽板２１に当たる排気の流れを安定化させている。
【００３６】
ところで、本実施例の羽板２１を配列している前記層流形成角度（３０度以下であって、本実施例の場合およそ２０度）とは、図５（ａ）に示すように、符号Ｂで示す板（２つの曲面であるＣ部とＤ部を持ち、排気の流れた先が尖ったクサビ型モデル）に対して矢印Ａのように湿度約１００％、排気温度５０〜８０℃、例えば、その組成が、ＣＯ２：５．５％、Ｈ２Ｏ：１０．９％、Ｎ２：７８．１％、Ｏ２：５．５％である排気ガスを、例えば流速５〜２０m/sで流したときに、その排気ガスが板Ｂに沿って層流を形成する角度（潜熱回収型燃焼装置における排気ガス層流形成角度）である。
【００３７】
すなわち、排気の流れ方向に対する角度が０度の（排気の流れに平行に羽根２１を配列した）場合では、羽根２１の両側の面に対して、流れは乱れなく流れる（層流）。そして羽板２１を、前記層流形成角度まで角度を変化させても、羽根２１の両側の面に対して、流れは乱れなく流れる（層流）。しかし、ここで例えば図５（ｂ）に示すように、排気の流れ方向に対する角度を前記層流形成角度以上に深く（大きく、臨界迎え角以上と）したθ’とすると、板Ｂの排気が当たる（排気を受ける、又は正圧）側、つまり、同図において、板Ｂよりも下方側においては排気が板に沿って流れるものの、排気が当たらない（排気を受けない、又は負圧）側、つまり、板Ｂよりも上方側は排気が一部直進して排気が板Ｂに沿って流れなくなり、流れが板から乖離した部分に渦Ｕが発生して乱流となる。
【００３８】
そして、この渦Ｕの発生により、思うような排気の流れ方向変更ができない（例えば壁に排気が当たる）ので、さらに板Ｂの排気ガスに対する角度を深く（大きく）しても、流れが板から乖離する部分が大きく（渦Ｕが大きく）なるだけである。すなわち、板Ｂの排気ガスの流れに対する板Ｂの角度が前記層流形成角度θより大きい場合には、渦Ｕ発生により、板Ｂの角度と排気の流れ変更角度との相関性が失われる結果、排気の流れ方向制御ができなくなると考えられる。
【００３９】
前記のような渦Ｕの発生と排気ガスの流れについて、板Ｂの形状を図１９に示した従来の羽板２１の形状（平板モデル）として述べると、図５（ｃ）に示すように、板Ｂの排気ガスの流れに対する角度を前記層流形成角度（約３０度以下）より大きい角度とした場合（図５（ｃ）は、ほぼ不安定となる３０度の例）では、板Ｂの負圧側上部（板Ｂに対して最初に排気ガスが当たる部分）に小さい渦Ｕが発生し（Ｕ１、参照）、次第に渦Ｕが板Ｂの後方（排気ガスの流れの先端側）に移動するとともに大きくなり（Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４を、順に参照）、渦Ｕが板Ｂの最後尾から離脱する時（Ｕ５、参照）には、板Ｂの負圧側排気ガスは略直進する（排気ガスに対する角度が０度の方向に進む）。
【００４０】
そして、板Ｂの正圧側排気ガスは、板Ｂに沿って流れる間は排気ガスの流したい角度３０度となるものの、板Ｂを出た後で渦Ｕを回りこみ、板Ｂの角度のいかんに関わらず排気ガスは略直進する（排気ガスに対する角度が０度の方向に進む）時があり、この時に排気ガスが壁１０に当たってしまうと考えられる。
【００４１】
それに対し、本実施例では排気ガスに対する羽板２１の角度（負圧側角度）は例えば２０度の層流形成角度として、羽板２１の表裏に対向する一方側の板面（後ろ側の面）を層流形成面３２と成し、羽板２１の他方側の面である前面（正圧側）のガイド面３３に排気ガスを流したい角度（又は排気ガスを流したい角度よりやや大きい角度）である例えば３５度としたテーパ面２２を形成した、排気の流れ込む先が尖った逆クサビ型モデルとすることで、排気ガスはルーバー１９の各羽板２１に沿って層流を形成しながら排出され、各羽板２１の正圧側に形成されたテーパ面２２にガイドされて排気の向きが変えられて排出される。
【００４２】
つまり、本実施例では、排気ガスがテーパ面２２の方向に逆らって直進する元となる渦Ｕが出来ないので、図１（ｂ）に示す排気筒１７の吹き出し口１８側の拡大図に示されるように、排気ガスが、図の矢印に示すように、斜め前方側の予め設定された方向（排気ガスの流れに対しする角度が３５度程度の方向）に送出されることになり、壁１０に当たらず、潜熱回収型熱交換器６を備えた本実施例の燃焼装置１から低温高湿度の排気ガスが排出されても、壁面に結露を生じさせることを防止でき、壁１０の腐食等の問題を防ぐことができる。
【００４３】
さらに、羽板２１の層流形成面３２を沿って流れた排気ガスとテーパ面２２に沿って流れた排気ガスとはやがて合流するが、羽板２１の層流形成面３２の端部とテーパ面２２の端部と前記合流点の３点内の空間部分が少ないほどスムーズに合流し、渦（前記渦Ｕのように壁面に結露を生じさせる原因となる渦ではないタイプの渦）ができるのを軽減できるが、本実施例では端部を局面Ｒで連結して３点内の空間部分を少なくするとともに、子供がいたずらで指を突っ込んでも、排気の流れた先が尖っておらず、羽板２１の先端が局面Ｒとなっていることで、渦発生の軽減と怪我防止を兼ねた形状としている。
【００４４】
ところで、潜熱回収型熱交換器６を備えた本実施例の燃焼装置１からは低温高湿度の排気ガスが排出されるが、冬場等では周知のように排気ガスが白煙化する。このような白煙化軽減のためには、排気ガスを早めに拡散するようにすることが好ましい。本実施例に適用した羽板２１は、排気の流れの下流側（排気の流れ込む先）が尖っておらず、先端が局面Ｒとなっていることで、図２に示すような少量の渦ｖ（前記渦Ｕのように壁面に結露を生じさせる原因となる渦ではないタイプの渦）が発生し、排気ガスは少量蛇行ｗする。この少量蛇行により、排気ガスは（壁に当たる等の）直進性を失うことなく、早めに拡散し、もって白煙化は軽減している。なお、この蛇行を生じさせるγとθの角度差は、０より大きく２０度以下が好ましい。
【００４５】
しかし、一方、少量の渦ｖの発生に伴い、羽板２１は応力（振動）を受ける。そこで、本実施例においては、図１（ｃ）のＤに示すスポット溶接部にてスポット溶接し、羽板２１をその層流形成面３２を有する板部とテーパ面２２を形成する板部とを一体とし、かつ、前記の如く、羽板２１の両端を押さえ板部３７で押さえる（固定する）ことで応力の集中（振動の発生）を防止している。
【００４６】
なお、燃焼装置１に設けられる前記排気筒１７の形態およびその取り付け構成は特に限定されるものではないが、本実施例では、図３に示すような構成を有している。同図に示すように、排気筒１７は、筒本体２３を有し、この筒本体２３をパッキン具２４を介して取り付け板２５に取り付けることにより取り付けられている。取り付け板２５は、枠体２６を介して器具ケース４０の前面に螺子止めにより固定され、また、筒本体２３の上下と前面および左端側を覆うカバー２７が取り付け板２５に取り付けられている。筒本体２３の右端側の側面にブレード１９が設けられており、このブレード１９の取り付け部には枠状のカバー部材２８が設けられて、カバー２７に固定されている。
【００４７】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。例えば、前記実施例では、ルーバー１９を形成する羽板２１を図２に示すような形状を有する構成としたが、羽板２１は、例えば図６（ａ）に示すような形状に板を折り曲げて形成してもよい。この例の前記実施例との差異は、羽板２１の端部とテーパ面２２の端部が、前記実施例では局面Ｒで連結されているのに対し、図６（ａ）に示す例では、平面Ｈで連結されていることである。図６（ａ）に示すような形状でも、先端が平板状のため、前記実施例と同様に、子供がいたずらで指を突っ込んでも怪我を避けることができるし、排気ガスが（壁に当たる等の）直進性を失うことなく、早めに拡散し、もって白煙化を軽減することもできる。
【００４８】
また、羽板２１は、図６（ｂ）に示すように、端側に向かうにつれて厚みが厚くなる板により形成してもよい。この場合、板の端部は、実線に示すように曲面状であってもよいし、鎖線で示すような平面状であってもよい。また、羽板２１は、図６（ｃ）に示すように、先端を単なる局面とせずに楕円状の面（先端は局面）とすることで、より３点内の空間部分を少なくしてもよい。さらに、羽板２１は、図６（ｄ）に示すように、排気ガスに対して層流形成角度θに配置される（排気ガスの送出方向とは逆側の面が層流形成面３２となるように配置される）羽板２１の層流形成面３２の先に、さらに層流形成角度θの板を付けた多段形状としてもよい。また、図６（ｅ）に示すように、テーパ面２２は平面状でなくて曲面状に形成してもよい。また、図６（ｆ）に示すように、羽板２１の層流形成面３２とテーパ面２２を略同じ長さとしてもよい。
【００４９】
また、排気筒１７の形状や配設態様は、前記実施例のように、器具ケース４０の右端から左端を覆う態様とするとは限らず、例えば図７（ａ）に示すように、器具ケース４０の左右両側からはみ出す態様で設けてもよいし、左右の一端側のみ、はみ出す態様で設けてもよい。さらに、図７（ｂ）に示すように、器具ケース４０の途中部から一端側（この図では燃焼装置１に向かって右側）にかけて設けてもよい。なお、図７（ｃ）には、図７（ｂ）に示す態様の燃焼装置１における排気の送出方向を、矢印を用いて模式的に示している。
【００５０】
また、これまで説明した例は、いずれも排気筒１７の向かって右側に排気ガスの吹き出し口１８を形成して、その吹き出し口１８にルーバー１９を設けていたが、排気筒１７の向かって左側に排気ガスの吹き出し口１８を形成して、その吹き出し口１８にルーバー１９を設けてもよい。
【００５１】
さらに、前記実施例ではアルコーブ型の潜熱回収型熱交換器６を備えた燃焼装置における壁面結露防止を例に記載したが、潜熱回収型熱交換器６を備えた燃焼装置のタイプの中には、マンションの共用廊下に面して設置されたり、ベランダに面して設置されたりする標準排気型と呼ばれるタイプの、例えば図８に示すような燃焼装置１がある。また、非常階段の近くでは扉内設置型と呼ばれるタイプの、例えば図９、図１０にそれぞれに示されるような燃焼装置１が用いられることがある。さらに、マンションの共用廊下に面して設置する場合でも器具の正面に対応する廊下の反対側等にガラス等（防風スクリーン）がはめ込まれている場合は、前記のような扉内設置型と呼ばれるタイプの燃焼装置を用いられることがある。これらのような様々なタイプの燃焼装置に、本発明を適用することができる。
【００５２】
例えば、図８（ａ）に示すように、燃焼装置１の器具ケース４０の前面にルーバー１９を設けた標準排気型と呼ばれるタイプの燃焼装置１において、ルーバー１９を形成する各羽板２１を、図１９に示したような従来の平板状のものに代えて、図８（ａ）の枠Ａ内に示すように、前記実施例で適用した形状のものとし、上下に互いに間隔を介して配置し、排気ガスの流れの下流端側を上方へ向けて斜めに配置してもよい。この場合、各羽板２１の表裏に対向する下側の面と上側の面のうち、下側の面を層流形成面３２と成し、上側の面を排気ガスのガイド面３３と成し、該ガイド面３３に、排気ガスの流れの下流側の端部側に向かうにつれて上方側への突き出し量が多くなるように突き出したテーパ面２２を形成して、該テーパ面２２を、排気ガスの送出方向を斜め上方側の予め定められた方向に強制的にガイドする強制ガイド面と成す。
【００５３】
このように形成することにより、図８（ｂ）の矢印に示すように、燃焼装置１における排気ガスを、その水平方向に対して層流形成角度θよりも大きな角度で斜め上方側に向けて送出することができ、例えばマンションの共用廊下の器具設置側でない側にある手摺やベランダの手摺に結露を生じさせることを防止することができ、手摺等の腐食等を防ぐことができる。
【００５４】
さらに、図９、図１０に示すような、潜熱回収型熱交換器６を備えた扉内設置型燃焼装置１において、従来は、排気トップ（短い排気筒１７の先端）に羽板２１を設けない構成のもの（直進型）や、排気トップに図１９に示したような平板状の羽板２１を設けて、器具ケース４０の前面に対して垂直な面Ｔに対して、左右のいずれかに１５度の角度または３０度の角度に向けて斜め前方に排気できるものが用いられている。このような扉内設置型燃焼装置においても、本発明の構成を適用することにより、排気ガスを前記面Ｔに対し、層流形成角度θを超えた大きな角度傾いた方向に送出することができる。
【００５５】
つまり、図９、図１０に示す燃焼装置１においては、ルーバー１９を形成する複数の各羽板２１は、図９（ｂ）、図１０（ｂ）の枠Ａ内に示すように、器具ケース４０の左右方向に互いに間隔を介し、排気ガスの流れの下流端側を前記左右方向のいずれか一方側のガイド側方向（図９、図１０においては、図の右側であり、燃焼装置１に向かって右方向）へ向けて斜めに配置する。そして、各羽板２１の表裏に対向する左側の面と右側の面のうち前記ガイド側方向と逆側の面（つまり、図９、図１０においては、図の左側の面）を層流形成面３２と成し、前記ガイド側方向の面（つまり、図９、図１０においては、図の右側の面）を排気ガスのガイド面３３と成している。また、そのガイド面３３には、前記排気ガスの流れの下流側の端部側に向かうにつれて前記ガイド側方向への突き出し量が多くなるように突き出したテーパ面２２を形成している。
【００５６】
そして、このテーパ面２２を、排気ガスの送出方向を前記ガイド側方向の斜め前方側の予め定められた方向に強制的にガイドする強制ガイド面と成すことにより、図９（ｂ）、図１０（ｂ）の実線矢印にそれぞれ示すように、前記面Ｔに対する角度を層流形成角度θよりも大きく傾けた、図の斜め右方向に排気ガスを送出（排出）できる。なお、羽板２１の配置態様を前記と逆に、燃焼装置１に向かって左側をガイド側方向とすれば、図９（ｂ）、図１０（ｂ）の破線矢印に示すように、前記面Ｔに対する角度を層流形成角度θよりも大きく傾けた、図の斜め左方向に排気ガスを排出できる。
【００５７】
そのため、これらの燃焼装置１は、例えば図１１に示すように、燃焼装置１の正面に対応する廊下３０の反対側等にある障害物やガラス等の防風スクリーン３９をよけて、ガラス等のない所に排気を導いて廊下に排気が滞留しないようにできる。なお、図１１（ａ）は、図９の燃焼装置１を適用した例を示し、図１１（ｂ）は、図１０の燃焼装置１を適用した例を示す。また、図１１（ｃ）は、防風スクリーン３９の配置構成を、たれ壁４３および手摺り４４と共に斜視図により示している。
【００５８】
また、例えば図１２（ａ）に示すように、排気の送出方向を前記面Ｔに対して３０度よりも大きい角度θ’としなければ排気ガスが対面する壁４５に直接当たってしまう場合に、排気ガスの送出方向を前記面Ｔに対して３０度以下とした場合には、壁４５によって排気が冷却されて廊下３０内に滞留し、外気温が低い場合には壁面で結露する可能性がある。また、滞留しているところにサッシやドアなどがある場合は、変色や腐食の原因となる。したがって、このようなケースにおいては、従来であれば、図１２（ｂ）に示すように、排気延長配管３８を設けなければならなかったが、本発明の燃焼装置にてθ＝３０度、γ＝４５度（γ−θは、０より大きく２０度以下が好ましい）とすると、排気延長配管３８を設けなくとも排気の送出方向を前記面Ｔに対して３０度よりも大きくすることができるので、排気延長配管３８を設けること無しに、燃焼装置１を設置できる。
【００５９】
さらに、図１３に示すように、排気ガスを下方側に向けて送出する構成に、本発明を適用することもできる。この場合、同図の枠Ａ内に示すように、ルーバー１９を形成する各羽板２１を前記実施例に適用した形状として、上下に互いに間隔を介して配置し、排気ガスの流れの下流端側を下方へ向けて斜めに配置する。そして、各羽板２１の表裏に対向する下側の面と上側の面のうち、上側の面を層流形成面３２と成し、下側の面を排気ガスのガイド面３３と成して、該ガイド面３３に、排気ガスの流れの下流側の端部側に向かうにつれて下方側への突き出し量が多くなるように突き出したテーパ面２２を形成し、該テーパ面２２を、排気ガスの送出方向を斜め下方側の予め定められた方向に強制的にガイドする強制ガイド面と成す。
【００６０】
さらに、図１４、図１５（ａ）に示すように、器具ケース４０の側面に排気口８を設けた燃焼装置１においても本発明を適用することができる。この場合、排気口８にルーバー１９を設け、図１４に示す燃焼装置１においては、前記実施例において排気筒１７の吹き出し口１８に設けたルーバー１９の構成を適用することにより、排気ガスを、層流形成角度θを超えて斜め前方側に向けて送出することができる。また、図１５（ａ）に示す燃焼装置１においては、図１５（ｂ）に示すように、図８に示した燃焼装置１におけるルーバー１９の構成を適用することで、排気ガスを、層流形成角度θを超えて斜め上方側に向けて送出することができる。
【００６１】
さらに、本発明の燃焼装置のシステム構成は特に限定されるものでなく、適宜設定されるものであり、前記実施例のように、潜熱回収用熱交換器６を備えた燃焼装置１でもよいし、潜熱回収用熱交換器６を有していない燃焼装置１でもよい。また、追い焚き用の追い焚き熱交換器を有している構成や貯湯槽を有している構成等、様々な構成の燃焼装置のシステム構成を本発明に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の燃焼装置は、排気ガスの排出方向を規制でき、例えば隣接する壁に排気ガスが当たらないようにできるので、例えばアルコーブ型の燃焼装置として利用できる。
【符号の説明】
【００６３】
１      燃焼装置
８      排気口
９      吸気口
１４    バーナ
１７    排気筒
１８    吹き出し口
１９    ルーバー
２１    羽板
２２    テーパ面
２３    筒本体
３２    層流形成面
３３    ガイド面
３７    押さえ板部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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