(57)【要約】【課題】排気口部から排出された燃焼排気の広がりを抑えた排気速度の高い排気が行えるだけでなく、排気に伴う騒音の発生を抑えた給湯装置を提供する。【解決手段】熱交換器１４を通過したバーナ６の燃焼排気を排出する排気口部４を設ける。排気口部４は、排気導出部１７と、排気案内部１９とを備える。熱交換器１４は、排気導出部１７の半径よりも短い幅寸法で排気導出部の直径よりも長く延びる細長形状の排気通過部１６を備える。排気導出部１７は、その偏心位置に排気通過部１６の一部が対向する。排気導出部１７の内部の偏心位置側に排気流路２５を形成するために、排気流路形成部材２０を設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナと、該バーナを収容する燃焼室と、該燃焼室の上方に配設されてバーナの燃焼排気の熱を吸収して給水路の給湯用水を加熱する熱交換器と、該熱交換器を通過した燃焼排気を排出する排気口部とを備える給湯装置であって、
前記排気口部は、円筒状の排気導出部と、前記熱交換器を通過した燃焼排気を前記排気導出部の上流端に案内する排気案内部とを備え、前記熱交換器は、前記排気導出部の半径よりも短い幅寸法で前記排気導出部の直径よりも長く延びる細長形状の排気通過部を備えるものにおいて、
前記排気導出部は、該排気導出部の偏心位置に前記排気通過部の一部が対向し、
前記排気導出部の内部には、前記排気導出部の軸線方向に沿って延びる排気流路を、前記排気通過部に対向する前記偏心位置側に形成する排気流路形成部材が設けられていることを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
前記排気流路形成部材は、前記排気導出部の内部を径方向に二分して一方を前記排気流路とする整流板部と、他方を閉塞する閉塞壁部とを備え、
前記排気流路は、前記排気導出部の内周面と前記整流板部とで形成されていることを特徴とする請求項１記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナの燃焼排気により給湯用水を加熱する給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕熱熱交換器と潜熱熱交換器とを用いて給湯用水を加熱する給湯装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。顕熱熱交換器は、給水管に接続され、バーナによる燃焼排気から顕熱を吸収して給水管内の給湯用水を加熱する。潜熱熱交換器は、顕熱熱交換器の上方に配設されており、顕熱熱交換器の上流側の給水管が接続されて、顕熱熱交換器を経た燃焼排気から潜熱を回収して給水管内の給湯用水を加熱する。
【０００３】
潜熱熱交換器を通過した燃焼排気は、給湯装置の筐体の外部に排出されるが、このとき、燃焼排気は潜熱熱交換器を通過したことにより排気流の速度が低下するため、排気流路長を短く形成した排気口部を潜熱熱交換器に近接した位置に設け、潜熱熱交換器から排気口部の下流端までの燃焼排気の流動距離が短くなるようにして排気効率を向上させている。
【０００４】
更に、この種の排気口部は、給湯装置の筐体の前面等から突出するようにして設けられるので、給湯装置の外形をコンパクトに形成するために、排気口部の軸線方向の全長が短く形成される。
【０００５】
この種の給湯装置は、例えばマンションのバルコニーや通路等に設置される。この場合、排気口部の下流端から排出された燃焼排気は、バルコニーや通路等を横断して建物外に放出される。このとき、排気口部の下流端から排出された燃焼排気の流速が低いと、燃焼排気がバルコニーや通路等を横断できずに排気口部の周囲に拡散停滞してしまい、建物外への放出が円滑に行われないおそれがある。
【０００６】
そこで、排気口部の下流端に方形の開口部を有する開口形成部材を取り付け、排気口部の下流端の開口面積を減少させることにより燃焼排気の広がりを抑えて流速を上昇させるようにした給湯装置が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−３０９３５０号公報（図１）
【特許文献２】特開２０１１−１７９８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、この種の給湯装置においては、燃焼排気が熱交換器を通過することによって排気流が乱れる。このような排気流の乱れは、排気音となって排気口部から漏れ出し、このときの排気音が騒音となるおそれがある。
【０００９】
前述した従来のものでは、排気口部の下流端に開口形成部材を取り付けることで燃焼排気の流速を上昇させているが、開口形成部材を設けても排気音は低減されず、騒音の発生を抑えることができない不都合があった。
【００１０】
上記の点に鑑み、本発明は、排気口部から排出された燃焼排気の広がりを抑えた排気速度の高い排気が行えるだけでなく、排気に伴う騒音の発生を抑えた給湯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる目的を達成するために、本発明は、バーナと、該バーナを収容する燃焼室と、該燃焼室の上方に配設されてバーナの燃焼排気の熱を吸収して給水路の給湯用水を加熱する熱交換器と、該熱交換器を通過した燃焼排気を排出する排気口部とを備える給湯装置であって、前記排気口部は、円筒状の排気導出部と、前記熱交換器を通過した燃焼排気を前記排気導出部の上流端に案内する排気案内部とを備え、前記熱交換器は、前記排気導出部の半径よりも短い幅寸法で前記排気導出部の直径よりも長く延びる細長形状の排気通過部を備えるものにおいて、前記排気導出部は、該排気導出部の偏心位置に前記排気通過部の一部が対向し、前記排気導出部の内部には、前記排気導出部の軸線方向に沿って延びる排気流路を、前記排気通過部に対向する前記偏心位置側に形成する排気流路形成部材が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の給湯装置においては、排気口部が備える排気導出部の内部に排気流路形成部材を設けることで、排気流路形成部材によって形成した排気流路に沿って燃焼排気の排出を案内する。このとき、排気導出部の上流端の偏心位置に熱交換器の排気通過部の一部が対向して設けられており、この偏心位置側に排気流路が形成されている。
【００１３】
これにより、排気導出部に形成される排気流路の流路断面積が比較的小さくなるので、排気流路を通過する燃焼排気の流速を高めることができる。従って、排気口部から排出された燃焼排気の広がりを抑えることができ、燃焼排気の停滞を防止することができる。
【００１４】
また、熱交換器を排気が通過する際に排気音が生じるが、排気流路の流路断面積が比較的小さく、その断面積で連続している流路形状の効果で、当該排気流路を排気音が抜ける際に音エネルギーを減衰させることができ、排気に伴う騒音の低減させることができる。
【００１５】
また、本発明において、前記排気流路形成部材は、前記排気導出部の内部を径方向に二分して一方を前記排気流路とする整流板部と、他方を閉塞する閉塞壁部とを備え、前記排気流路は、前記排気導出部の内周面と前記整流板部とで形成されていることが好ましい。このように、排気流路形成部材は、整流板部と閉塞壁部とを備えて構造簡単であることにより、製造容易でありコストの増加を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態の給湯装置の正面図。
【図２】本実施形態の給湯装置の構成を模式的に示す説明図。
【図３】本実施形態における排気口部の説明的断面図。
【図４】本実施形態における排気導出部と排気通過部との位置関係及び寸法を示す説明図。
【図５】本実施形態における排気流路形成部材を示す説明的斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態の給湯装置１は、図１に示すように、本体ケース２の前面パネル３の上側位置に排気口部４が設けられ、図示しないが、家屋の外壁面、マンション等においてはバルコニーや通路に取り付けられて屋外に設置される。
【００１８】
本体ケース２の内部には、図２に示すように、給湯用熱源機５が収容されている。この給湯用熱源機５は、バーナ６を内蔵する燃焼筐７（燃焼室）を備えている。燃焼筐７には、下方から燃焼ファン８により燃焼空気が供給される。燃焼筐７内の上部には、バーナ６の燃焼排気中の顕熱を回収する顕熱熱交換器９が配置されている。
【００１９】
顕熱熱交換器９は、多数の吸熱フィン１０と、これら吸熱フィン１０を貫通する複数の吸熱管１１とを備えている。そして、これら吸熱管１１を直列に接続して一連の熱交換水路（給水路）を構成し、この熱交換水路に流れる給湯用水が燃焼排気中の顕熱を吸収して加熱されるようになっている。
【００２０】
燃焼筐７の上方には、顕熱熱交換器９を通過した燃焼排気が燃焼筐７の上面後部に設けた連通部１２を介して流入する排気筐１３が設けられている。排気筐１３内には、燃焼排気中の潜熱を回収する潜熱熱交換器１４が配設されている。
【００２１】
潜熱熱交換器１４は、排気筐１３内に横設した複数の吸熱管１５を備えている。そして、これら吸熱管１５に未加熱の給湯用水を流して、燃焼排気中の水蒸気を吸熱管１５の外面で凝縮させるようにしている。これにより、潜熱熱交換器１４に流れる給湯用水が潜熱を吸収して加熱される。潜熱熱交換器１４で加熱された給湯用水は顕熱熱交換器９に送られる。
【００２２】
排気筐１３の前側面には、潜熱熱交換器１４の側面に臨む位置で横向き且つ横長に開口する排気通過部１６が形成されており、排気通過部１６には排気口部４が一体に取り付けられている。
【００２３】
これにより、潜熱熱交換器１４を通過した燃焼排気は排気通過部１６に向い、排気通過部１６を通過した燃焼排気は排気口部４を介して機外に排出される。なお、給湯運転中に生成される燃焼排気は、前記燃焼ファン８により強制的に流動されて排気通過部１６へ向う。
【００２４】
排気口部４は、図１及び図３に示すように、円筒状の排気導出部１７と、排気導出部１７の下流端に嵌め込まれた防鳥網１８と、排気導出部１７を支持する支持部１９とを備えている。防鳥網１８は、排気導出部１７の内部への鳥の侵入を防止するものである。
【００２５】
支持部１９は、排気導出部１７の上流端を連結した部分を除いて排気通過部１６に対向する。これにより、支持部１９は、排気通過部１６からの燃焼排気を排気導出部１７の上流端に案内する機能を有し、本発明の排気案内部に相当するものとなっている。
【００２６】
また、図３に示すように、支持部１９は、排気導出部１７の下流端が僅かな角度を持って上向きとなる（軸線ｘが上流側から下流側にかけて次第に上昇方向に傾斜する）ように排気導出部１７を支持している。排気導出部１７の軸線ｘの水平に対する角度θは１°〜３°程度に設定される。
【００２７】
ここで、排気通過部１６と排気導出部１７との大きさと互いの位置関係を説明する。図４に示すように、排気通過部１６は、排気導出部１７の半径の寸法Ｒ１よりも短い幅寸法Ｗで排気導出部１７の直径の寸法Ｒ２よりも長い長手寸法Ｌの細長形状に形成されている。
【００２８】
排気導出部１７の上流端は、排気通過部１６の一部に対向している。そして、排気通過部１６は、排気導出部１７の軸線ｘに対して上方に偏心している。
【００２９】
図２及び図３に示すように、排気導出部１７の上流端は、排気通過部１６を介して潜熱熱交換器１４に臨んでいる。排気導出部１７の内部には、排気流路形成部材２０が設けられている。
【００３０】
排気流路形成部材２０は、図５に示すように、平坦な上面を整流面とする整流板部２１と、整流板部２１の上流側の端縁と下流側の端縁との夫々に連設された一対の閉塞壁部２２，２３とを備え、整流板部２１の上流側の端縁に連設された閉塞壁部２２の側端縁から張り出す鍔部２４を介して支持部１９の内面に固定されている。
【００３１】
整流板部２１は、図３に示すように、排気通過部１６の下縁に対応する位置に設けられており、整流板部２１と整流板部２１の上方を覆う排気導出部１７の内周面とで排気流路２５が形成される。
【００３２】
排気流路形成部材２０の整流板部２１が排気通過部１６の下縁に対応する位置に設けられていることにより、排気流路２５も排気導出部１７の軸線ｘに対して上方となる偏心位置に設けられる。
【００３３】
なお、整流板部２１の上流側端縁と排気通過部１６の下縁とは、本実施形態のように同じ高さ位置であってもよいが、排気通過部１６の下縁が整流板部２１の上流側端縁よりも上方に位置していてもよい。これにより、排気通過部１６を通過した排気が閉塞壁部２２に衝突することがなく、排気を円滑に流動させることができる。
【００３４】
排気導出部１７の軸線ｘの位置を含む整流板部２１の下方は、閉塞壁部２２，２３によって閉塞される。更に、閉塞壁部２２，２３は、一対で整流板部２１の両端を支持することにより整流板部２１の姿勢を強固に維持させるので、整流板部２１の振動等を確実に防止することができる。なお、整流板部２１の強固な取付状態が維持できるのであれば、閉塞壁部２２，２３は何れか一方のみ設けておけばよい。
【００３５】
そして、排気流路２５は、整流板部２１の上面位置と整流板部２１の上方を覆う排気導出部１７の最大高さ位置との距離をｈ、排気流路２５の軸線ｘに沿った方向の距離（流路長）をｄとしたとき、ｈ＜ｄの関係を満たすように形成されている。
【００３６】
以上の構成による本実施形態の給湯装置１は、排気導出部１７の内部に設けた排気流路形成部材２０が形成する排気流路２５に沿って燃焼排気の排出が案内される。
【００３７】
このとき、排気通過部１６及び排気流路２５が排気導出部１７の軸線ｘに対して偏心していることにより、排気流路２５の流路断面積が比較的小さくなり、排気流路を通過する燃焼排気の流速が高くなって燃焼排気の広がりが抑えられる。
【００３８】
更に、排気流路２５の形状が、ｈ＜ｄの関係を満たしていることにより、排気流路２５の流路長ｄが十分に確保され、排気流路２５を通過する燃焼排気を確実に整流して排気抵抗を増加させることなく直進性を付与することができる。排気抵抗が小さくなることにより、燃焼ファン８（図２参照）の回転数を低下させて排気音を低減させることができるだけでなく、燃焼ファン８の電力消費も抑えることができる。
【００３９】
しかも、本実施形態においては、排気導出部１７を下流端が上向きに傾斜する姿勢に設けたことにより、燃焼排気自体の温度（外気よりも高い）による上昇流を利用して排気導出部１７による円滑な案内を促すことができ、これによっても燃焼排気の流速を高めることができる。
【００４０】
以上により、排気導出部１７の下流で燃焼排気が停滞することを防止することができるので、マンションのバルコニーや通路等に給湯装置１を設置した場合、燃焼排気がバルコニーや通路等を確実に横断して、建物外への燃焼排気の放出が円滑に行われる。
【００４１】
また、排気流路２５の流路断面積が比較的小さいことにより、排気導出部１７の下流端の開口面積も小さいから、排気導出部１７から外方へ向かう音エネルギーを減衰させることができる。これにより、排気に伴う騒音の発生を抑えることができる。
【００４２】
そして更に、排気流路２５を形成するために設けられる排気流路形成部材２０は、排気導出部１７の排気流路２５の下側に設けるだけでよいので、本実施形態のように単一のみでよく、構造簡単となるので、製造容易であると共にコスト増加を抑えることができる。
【００４３】
なお、本実施形態においては、排気通過部１６及び排気流路２５が排気導出部１７の軸線ｘに対して上方に偏心している構成を示したが、これに限らず、偏心方向は排気通過部１６の形状（長手となる方向）に応じて設定されるものである。例えば図示しないが、排気通過部１６及び排気流路２５を排気導出部１７の軸線ｘに対して下方に偏心させる構成を採用することもでき、これによっても本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１…給湯装置、４…排気口部、６…バーナ、７…燃焼筐（燃焼室）、１４…潜熱熱交換器（熱交換器）、１６…排気通過部、１７…排気導出部、１９…支持部（排気案内部）、２０…排気流路形成部材、２１…整流板部、２２，２３…閉塞壁部、２５…排気流路。
【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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