(57)【要約】【課題】潜熱を回収する給湯装置において、従来よりも低騒音化することを目的とするものである。【解決手段】バーナユニット２１の上方に位置する主熱交換部２３と、前記主熱交換部２３の下流に位置し排気ガスの潜熱を回収する副熱交換部２４と、排気ガスが通流する排気流路２６とを備え、前記副熱交換部２４上流側の前記排気流路に消音部３５を設けたものである。これによって、小容積の消音部でも低周波を効果的に消音でき、小型低騒音の給湯装置を実現できる。【選択図】図１
2008002700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナユニットの上方に位置する主熱交換部と、前記主熱交換部の下流に位置し排気ガスの潜熱を回収する副熱交換部と、排気ガスが通流する排気流路とを備え、前記副熱交換部上流側の前記排気流路に消音部を設けた給湯装置。
【請求項２】
副熱交換部を収納する副熱交換部収納ケーシングと、副熱交換部の直上流の排気ガスの通流方向が変わる屈曲部の外周を構成するとともに、多数の穴を有するパンチングガイド板とを設け、前記副熱交換部収納ケーシングと前記パンチングガイド板との間に空気層を形成し、前記副熱交換部収納ケーシングと前記空気層で消音部を構成した請求項１記載の給湯装置。
【請求項３】
副熱交換部の上流側の排気流路にロックウールやグラスウール等の消音材を設けて消音部を構成した請求項１〜２いずれか１項記載の給湯装置。
【請求項４】
副熱交換部の上流側の排気流路の断面積を下流側よりも大きくした請求項１〜３いずれか１項記載の給湯装置。
【請求項５】
排気ガスの通流方向が変わる屈曲部に流れの外周と内周を分割する分割板を設けた請求項１〜４いずれか１項記載の給湯装置。
【請求項６】
排気口の直上流の屈曲部に分割板を設け、この分割板は排気口からの雨の侵入を防止する雨返し部を構成する請求項１〜５いずれか１項記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスの潜熱を回収して効率の向上を図った給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の給湯装置は、排気流路中に消音のための構造を備えていない。
【０００３】
すなわち、図２に示すように、バーナユニット１の上方に主熱交換部２を設け、その下流に副熱交換部３を設けている。ファン４が燃焼用の空気をバーナユニット１に供給している。副熱交換部３の下方に副熱交換部３で発生する強酸性の結露水を受ける結露水受け５を設け、中和処理手段６で中和処理して器具より排出している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１９８０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の構成では、排気流路中に消音部を設けていないので排気ガスの排気口から出る音が大きい課題があった。
【０００５】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、低騒音の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】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために本発明は、副熱交換部上流の排気流路に消音部を設けたものである。
【０００７】
給湯装置の排気口から出る音は５００Ｈｚ以下の低周波の占める割合が多い。波長が長い低周波を効果的に吸音するためには消音部の容積を大きくする必要がある。副熱交換部で熱交換前の排気ガスは熱交換後よりも高温であり、音速が大きく、同一周波数でも波長が短い。そこで、副熱交換部の上流側に消音部を設けることにより、小容積の消音部でも低周波を効果的に消音できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の給湯装置は、従来よりも小型低騒音化できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、バーナユニットの上方に位置する主熱交換部と、前記主熱交換部の下流に位置し排気ガスの潜熱を回収する副熱交換部と、排気ガスが通流する排気流路を備え、前記副熱交換部上流側の前記排気流路に消音部を設けている。
【００１０】
これにより、小容積の消音部でも低周波まで効果的に消音でき、小型低騒音の給湯装置を実現できる。
【００１１】
第２の発明は、特に第１の発明において、副熱交換部を収納する副熱交換部収納ケーシングと、副熱交換部の直上流の排気ガスの通流方向が変わる屈曲部の外周を構成するとともに多数の穴を有するパンチングガイド板とを設け、前記副熱交換部収納ケーシングと前記パンチングガイド板の間に空気層を形成し、前記副熱交換部収納ケーシングと前記空気
層で消音部を構成している。
【００１２】
これにより、いわゆる穴開き板消音構造を構成するための穴開き板が副熱交換部に均一に排気ガスを流入させるためのガイド板を兼ねているため、軽量、低コスト、高効率、低騒音を同時に実現できる。
【００１３】
第３の発明は、特に第１〜２の発明において、副熱交換部上流側の排気流路にロックウールやグラスウール等の消音材を設けて消音部を構成している。
【００１４】
これにより、結露水による消音材の腐食を防止できるため消音材を設けることが可能になり、さらなる低騒音化が実現できる。
【００１５】
第４の発明は、特に第１〜３の発明において、副熱交換部上流側の排気流路の断面積は下流側よりも大きくしている。
【００１６】
これにより、副熱交換部で熱交換前後の排気ガスの流速を略同一にすることができ、通風抵抗を最小にできる。これにより、ファンの回転数を低くでき、また流速が遅くて気流音も低いため、さらなる低騒音化が実現できる。
【００１７】
第５の発明は、特に第１〜４の発明において、排気ガスの通流方向が変わる屈曲部に流れの外周と内周を分割する分割板を設けている。
【００１８】
これにより、屈曲部で排気ガスが外周に偏って流速が速くなるのを抑制し、屈曲部での排気ガスの圧力損失を最小限にすることができる。よって、ファンの回転数を低くでき、また流速が遅くて気流音も低いため、さらなる低騒音化が実現できる。
【００１９】
第６の発明は、特に第１〜５の発明において、排気口の直上流の最終の屈曲部に分割板を設け、この分割板は排気口からの雨の侵入を防止する雨返し部を構成している。
【００２０】
これにより、さらなる低騒音化が実現できるとともに、排気口から年々酸性が強くなりつつある雨が侵入して中和処理手段の中和剤を消費することを抑制でき、中和処理手段の寿命悪化を防止できる。
【００２１】
（実施の形態１）
図１において、バーナユニット２１に燃焼用の空気を供給するファン２２が取り付けられており、バーナユニット２１の上方には主熱交換部２３を配置している。
【００２２】
副熱交換部２４は副熱交換部収納ケーシング２５に収納されており、排気流路２６は、副熱交換部収納ケーシング２５と、結露水受け２７と、結露水集合皿２８と、仕切り板２９と、多数の穴３０を設けたパンチングガイド板３１と、排気継手３２と、排気トップ３３で構成されている。副熱交換部２４は排気ガスが下方に通流する排気流路２６に配置される。
【００２３】
ここで副熱交換部２４の上流側の排気流路２６の断面積を下流側よりも大きくするため、副熱交換器２４の上流側の排気流路の通路幅Ｌ１を下流側の通路幅Ｌ２よりも大きくしている。
【００２４】
パンチングガイド板３１と副熱交換部収納ケーシング２５の間に空気層３４が形成されており、パンチングガイド板３１の上にはいわゆるロックウールやグラスウール等の消音材３５を設けている。パンチングガイド板３１と空気層３４と消音材３５で消音部を構成
している。
【００２５】
排気ガスの通流方向が変わる屈曲部３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄが計４箇所あるが、排気口３７の直上流の最終の屈曲部３６ｄに流れの外周と内周を分割する分割板３８を設けている。
【００２６】
また、屈曲部３６ｄの流れの外周側には排気流路２６の大きな段差を覆い隠すように排気ガイド板３９を設けている。分割板３８と雨返し板４０で雨の侵入を抑制する雨返し部を構成している。
【００２７】
副熱交換部収納ケーシング２５と排気継手３２の接続部の下方に結露水戻し穴４１を数個（例えば２個）設けている。結露水の排出流路中に中和処理手段４２を設けている。
【００２８】
以下、動作、作用を説明する。ファン２２が供給する空気と燃料ノズル（図示せず）が供給する燃料がバーナユニット２１に流入して可燃の混合気となり炎口から噴出して燃焼する。主熱交換部２３で顕熱を吸熱された排気ガスは排気流路２６を上方に通流する。
【００２９】
その後排気ガスは屈曲部３６ｂで流れ方向が反転し、流れの外周側に設けられたパンチングガイド板３１により均一な分布で副熱交換部２４に流入する。パンチングガイド板３１と空気層３４と消音材３５で構成された消音部により音のエネルギーが吸収されて効果的に消音される。
【００３０】
副熱交換部２４にて排気ガスの潜熱と顕熱の大部分が吸熱され、排気ガス中の水蒸気が結露して結露水が発生する。排気ガス中のＮＯｘ等が溶け込んだ強酸性の結露水は結露水受け２７に落下し、結露水集合皿２８に集合した後、中和処理手段４２で中和処理されて装置外に排出される。
【００３１】
副熱交換部２４の通流後の排気ガスは屈曲部３６ｃで流れ方向が再び反転し、排気流路２６を上方に通流する。その後屈曲部３６ｄにて分割板３８で外周と内周で分割されて流れ方向が９０度強変わって斜め下方の流れとなり、最後に排気トップ３３で水平方向の流れとなって排気口３７から流出する。
【００３２】
外気温度が低いと排気継手３２や排気トップ３３で排気ガスが冷やされて結露水が発生する場合があるが、この結露水は結露水戻し穴４１を通じて結露水集合皿２８に落下する。
【００３３】
以下、本発明の特徴を説明する。給湯装置の排気口３７から出る音は５００Ｈｚ以下の低周波の占める割合が多い。波長が長い低周波を効果的に吸音するためには消音部の容積を大きくする必要がある。
【００３４】
副熱交換部２４で熱交換前の排気ガスは熱交換後よりも高温であり、音速が大きく、同一周波数でも波長が短い。そこで副熱交換部２４の下流側ではなく上流側に消音部を設けることにより、小容積の消音部でも低周波を効果的に消音できる。その結果、小型低騒音の給湯装置を実現できる。
【００３５】
また、副熱交換部収納ケーシング２５とパンチングガイド板３１の間に空気層３４を形成し、副熱交換部収納ケーシング２５と空気層３４で、穴開き板消音構造と一般的に呼ばれる消音部を構成している。
【００３６】
また、パンチングガイド板３１により、副熱交換部２４に均一に排気ガスが流入し、効
率よく熱交換できる。このようにパンチングガイド板３１が消音部の構成と、排気ガスのガイドを兼ねているため、軽量、低コスト、高効率、低騒音を同時に実現できる。
【００３７】
また、副熱交換部２４の上流側の排気流路２６にロックウールやグラスウール等の消音材３５を設け、消音効果をより強化している。
【００３８】
ここで、副熱交換器２４で熱交換後の排気ガスは低温であり、排気流路２６で結露が発生する場合がある。副熱交換器２４で熱交換後の排気流路２６に消音材３５を置くと、強酸性の結露水で消音材３５が腐食してしまう恐れがあるが、副熱交換器２４の下流側ではなく上流側の排気流路２６に消音材を配することにより、結露水による消音材３５の腐食を防止できるため消音材３５を設けることが可能になり、さらなる低騒音化が実現できる。
【００３９】
また、副熱交換部２４の上流側の排気流路２６の断面積は下流側よりも大きくしている。ここで、副熱交換器２４で熱交換前の高温の排気ガスは熱交換前の排気ガスよりも体積流量が大きいが、副熱交換部２４の上流側の排気流路２６の断面積を下流側よりも大きくすることにより、副熱交換部２４で熱交換前後の排気ガスの流速を略同一にして、通風抵抗を最小にできる。
【００４０】
その結果、ファン２２の回転数を低くでき、また流速が遅くて気流音も小さいため、さらなる低騒音化が実現できる。
【００４１】
また、排気ガスの通流方向が変わる屈曲部３６ｄに流れの外周と内周を分割する分割板３８を設けている。屈曲部３６ｄで排気ガスが外周に偏って流速が速くなるのを抑制し、屈曲部３６ｄでの排気ガスの圧力損失を最小限にすることができる。
【００４２】
これにより、ファン２２の回転数を低くでき、また流速が遅くて気流音も小さいため、さらなる低騒音化が実現できる。
【００４３】
また、この分割板３８は排気口３７からの雨の侵入を抑制する雨返し部を構成している。これにより、さらなる低騒音化が実現できるとともに、排気口３７から年々酸性が強くなりつつある雨が侵入して中和処理手段４２の中和剤を消費することを抑制でき、中和処理手段４２の寿命悪化を防止できる。
【００４４】
なお、本実施の形態では屈曲部３６ｄにのみ分割板を設けたが、他の屈曲部３６ａ、３６ｂ、３６ｃに設けると、通風抵抗低減に対してさらに効果的である。
【００４５】
また、本発明の給湯装置は、給湯以外にも、風呂加熱、暖房に使用することができる。
【００４６】
さらに、上記各実施の形態ではガスを燃料として説明したが、灯油や石炭を燃料とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明にかかる給湯装置は、小型低騒音を実現できるため、潜熱回収型熱源機として幅広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１における給湯装置の全体断面図
【図２】従来の給湯装置の全体断面図
【符号の説明】
【００４９】
２１  バーナユニット
２３  主熱交換部
２４  副熱交換部
２５  副熱交換部収納ケーシング
２６  排気流路
３０  穴
３１  パンチングガイド板（消音部）
３４  空気層（消音部）
３５  消音材（消音部）
３６ｄ  屈曲部
３７  排気口
３８  分割板（雨返し部）
【図１】
2008002700.tif 000003
【図２】
2008002700.tif 000004