(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯器の排気路の一部として利用される内部空間を形成するとともに、前記内部空間内において凝縮水が生じた際に、当該凝縮水を前記内部空間外へと流出させるドレン通路が形成された排気路構成部品であって、
少なくとも一部が、絞り加工によって形成された第一凹部と当該第一凹部の周囲にある板状部とを有する形態とされた第一板金部材と、
少なくとも一部が、絞り加工によって形成された第二凹部と当該第二凹部の周囲にあるフランジ部とを有する形態とされた第二板金部材と
を備え、
前記第一板金部材及び前記第二板金部材は、前記板状部と前記フランジ部を互いに突き合わせた状態で、互いに接合された構造になっていて、
前記第二凹部は、前記第一板金部材との間に前記内部空間を形成するとともに、前記第一板金部材側には、排気路上流側から前記内部空間へ排気を流入させる上流側開口部が形成される一方、前記第二板金部材側には、前記内部空間から排気路下流側へ排気を流出させる下流側開口部が形成され、
さらに、前記フランジ部には、前記ドレン通路の出口となる貫通孔が形成されていて、前記第一凹部は、前記板状部と前記フランジ部を突き合わせた面に垂直な方向から見て、前記第二凹部の一部及び前記貫通孔に重なる範囲に形成されることにより、前記ドレン通路を形成しており、
前記第一板金部材と前記第二板金部材を突き合わせた面に垂直な方向から見て、前記第一凹部の底面上で、前記フランジ部と対向する位置には、前記第一凹部の底面をさらに深く凹ませた第三凹部が形成されている
ことを特徴とする排気路構成部品。
【請求項２】
前記板状部と前記フランジ部を突き合わせた面に垂直な方向から見て、前記フランジ部と、前記第一凹部の底面部分とが重なる部分において、前記ドレン通路へ侵入可能な異物の最大寸法が確定されており、しかも、当該部分には傾斜が付けられていて、当該部分で前記ドレン通路への侵入が阻止された異物は、前記傾斜に沿って当該傾斜の下端側へと自重で寄り集まりやすい構造になっている
ことを特徴とする請求項１に記載の排気路構成部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼器具において発生する燃焼排気を器具外へと導くための排気路を構成する際に利用される排気路構成部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃焼排気中から主に顕熱を回収する一次熱交換器と、一次熱交換器での熱交換に伴って温度が低下した排気中から主に潜熱を回収する二次熱交換器とを備えた潜熱回収型の給湯器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この種の給湯器では、二次熱交換器において燃焼排気の温度が低下するのに伴って、燃焼排気の相対湿度がきわめて高くなるため、排気路内において凝縮水（ドレン水）が発生する。そのため、この凝縮水を排出するためにドレン排出管が設けられ、また、酸性の凝縮水を中和するために中和器なども設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９２２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、潜熱回収型給湯器の二次熱交換器は、内部が燃焼排気の流通空間となっているケーシングの内部に伝熱管を通した構造になっており、二次熱交換器のケーシングに排気筒や排気トップなどの排気路構成部品が直接取り付けられていた。そして、上述のような凝縮水が発生した場合、凝縮水は、二次熱交換器のケーシングに取り付けられたドレン排出管を介して排出されるようになっていた。
【０００６】
しかしながら、例えば給湯器の小型化・薄型化を図った場合等、給湯器の構造によっては、その構造上、ドレン排出管を配置可能なスペースが限られることから、上述のように二次熱交換器のケーシングに直接ドレン排出管を取り付けることが困難になるおそれがあった。
【０００７】
また、凝縮水の排出経路に粗大な異物（例えば砂粒程度の異物）が侵入した際に、そのような異物が中和器にまで流れ込まないようにしたい場合には、例えば排出経路の途中に専用のフィルターを設けるなど、異物対策用の専用部品を追加しなければならないため、その分だけ構造が複雑化しやすく、追加部品分のコストが増大し、組立工数も増大するなどの問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、配管を二次熱交換器に直結することなくドレン通路を確保でき、しかも、ドレン通路へ粗大な異物が侵入するのを抑制可能な排気路構成部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、本発明において採用した構成について説明する。
請求項１に記載の排気路構成部品は、給湯器の排気路の一部として利用される内部空間を形成するとともに、前記内部空間内において凝縮水が生じた際に、当該凝縮水を前記内部空間外へと流出させるドレン通路が形成された排気路構成部品であって、少なくとも一部が、絞り加工によって形成された第一凹部と当該第一凹部の周囲にある板状部とを有する形態とされた第一板金部材と、少なくとも一部が、絞り加工によって形成された第二凹部と当該第二凹部の周囲にあるフランジ部とを有する形態とされた第二板金部材とを備え、前記第一板金部材及び前記第二板金部材は、前記板状部と前記フランジ部を互いに突き合わせた状態で、互いに接合された構造になっていて、前記第二凹部は、前記第一板金部材との間に前記内部空間を形成するとともに、前記第一板金部材側には、排気路上流側から前記内部空間へ排気を流入させる上流側開口部が形成される一方、前記第二板金部材側には、前記内部空間から排気路下流側へ排気を流出させる下流側開口部が形成され、さらに、前記フランジ部には、前記ドレン通路の出口となる貫通孔が形成されていて、前記第一凹部は、前記板状部と前記フランジ部を突き合わせた面に垂直な方向から見て、前記第二凹部の一部及び前記貫通孔に重なる範囲に形成されることにより、前記ドレン通路を形成しており、前記第一板金部材と前記第二板金部材を突き合わせた面に垂直な方向から見て、前記第一凹部の底面上で、前記フランジ部と対向する位置には、前記第一凹部の底面をさらに深く凹ませた第三凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
このように構成された排気路構成部品によれば、絞り加工が施された板金部品を組み合わせるという簡便な手法で、排気路の一部となる内部空間と、その内部空間内において凝縮水が生じた際に、当該凝縮水を内部空間外へと流出させるドレン通路を形成することができる。
【００１１】
また、ドレン通路の出口となる貫通孔が、フランジ部に形成されているので、ドレン通路の出口に連設される配管を、第二凹部の隣となる空間に配置できる。したがって、第二凹部の底にドレン通路の出口が形成されている場合に比べ、第一板金部材と第二板金部材を突き合わせた面に垂直な方向の寸法を抑えることができる。
【００１２】
また、ドレン通路の出口となる貫通孔がフランジ部に形成されていれば、絞り加工で第二凹部を形成する際に同時に貫通孔を穿設すること、絞り加工で第二凹部を形成してから別工程で貫通孔を穿設すること、どちらも可能となる。したがって、第二凹部の周壁面にドレン通路の出口が形成されるものとは異なり、第二凹部と貫通孔を別工程で形成することが必須とはならず、製造工程の自由度が高くなり、第二凹部と貫通孔を同時に形成することで加工工程の工数を削減することも可能となる。
【００１３】
さらに、第一凹部の深さを調節することにより、ドレン通路となる間隙の最大幅を任意に設定できるので、この最大幅を粗大な異物が侵入しないような狭い幅にしておくことで、粗大な異物がドレン通路へ侵入するのを阻止することもできる。
加えて、上述のような第三凹部が形成されているので、このような第三凹部が形成されていないものに比べ、ドレン通路の容量を増大させることができ、凝縮水をよりスムーズにドレン通路へ導入できるようになる。
【００１４】
請求項２に記載の排気路構成部品は、請求項１に記載の排気路構成部品において、前記板状部と前記フランジ部を突き合わせた面に垂直な方向から見て、前記フランジ部と、前記第一凹部の底面部分とが重なる部分において、前記ドレン通路へ侵入可能な異物の最大寸法が確定されており、しかも、当該部分には傾斜が付けられていて、当該部分で前記ドレン通路への侵入が阻止された異物は、前記傾斜に沿って当該傾斜の下端側へと自重で寄り集まりやすい構造になっていることを特徴とする。
【００１５】
このように構成された排気路構成部品によれば、ドレン通路への侵入が阻止された異物は、傾斜に沿って当該傾斜の下端側へと自重で寄り集まるので、ドレン通路への入口部分において目詰まりが発生するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】給湯器の内部構造を示す説明図。
【図２】排気トップの斜視図。
【図３】排気トップ背面上側部品の三面図。
【図４】排気トップ背面下側部品の三面図。
【図５】排気トップ正面側部品の三面図。
【図６】排気トップが備える凹部の位置関係を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明の実施形態について一例を挙げて説明する。
［給湯器の構造］
図１に示す給湯器１は、燃焼排気から顕熱及び潜熱を回収する潜熱回収型の燃焼器具であり、燃焼排気から主に顕熱を回収する主熱交換器３と、主熱交換器３での熱交換に伴って温度が低下した排気中から主に潜熱を回収する二次熱交換器５が設けられている。
【００２０】
この二次熱交換器５は、内部が燃焼排気の流通空間となっているケーシングの内部に伝熱管を通した構造になっており、そのケーシングの底面には、給湯器１の背面側から正面側に向かって下り勾配となる傾斜が付与されている。
【００２１】
また、二次熱交換器５よりも正面側（図１において紙面手前側）には、排気トップ１１が取り付けられ、この排気トップ１１の正面側に排気筒１３が取り付けられている。これら排気トップ１１及び排気筒１３は、正面側から見て、排気トップ１１の上部が二次熱交換器５と重なる位置にあり、排気トップ１１の下部が主熱交換器３と重なる位置にある。
【００２２】
二次熱交換器５での熱交換が行われた排気は、排気トップ１１の背面側から排気トップ１１の内部へと流入し、さらに排気トップ１１の正面側に取り付けられた排気筒１３へと流入して、排気筒１３の正面側にある開口部１３ａから、給湯器１の外部へと排出される。
【００２３】
さらに、このような潜熱回収型の燃焼器具では、二次熱交換器５での熱交換に伴って排気温度が低下すると、それに伴って排気中の相対湿度が上昇して排気中の水蒸気が凝縮し、凝縮水（ドレン水）が発生する。
【００２４】
二次熱交換器５のケーシング内で凝縮水が生じた場合、その凝縮水は、二次熱交換器５のケーシングが有する傾斜した底面を伝って、給湯器１の正面側へと流れて排気トップ１１へと流入する。また、排気筒１３内で発生する凝縮水も排気トップ１１へと流入する。
【００２５】
そのため、排気トップ１１の下部左方には、ドレン排出管１５の一端が接続され、ドレン排出管１５の他端が中和器１７に接続されている。中和器１７は、窒素酸化物や硫黄酸化物を含有する酸性の凝縮水を中和するために設けられたもので、中和器１７の内部には、凝縮水を中和させる中和剤が充填されている。
【００２６】
［排気トップの構造］
排気トップ１１は、図２に示すように、二次熱交換器５側から排気トップ１１の内部空間へ排気を流入させる上流側開口部２１と、排気トップ１１の内部空間から排気筒１３側へ排気を流出させる下流側開口部２３とを備えている。
【００２７】
また、ドレン排出管１５の一端が接続されるドレン通路用開口部２５が形成され、その他、排気トップ１１をねじ止めする際に利用される透孔２７ａ〜２７ｅが形成されている。
【００２８】
このような排気トップ１１は、排気トップ背面上側部品３１、排気トップ背面下側部品３２、及び排気トップ正面側部品３３、以上三つの板金部品を溶接することによって製造される。これら三つの板金部品は、いずれもプレス機での絞り加工によって形成された凹部を有する金属部品である。
【００２９】
より詳しく説明すると、まず、排気トップ背面上側部品３１は、図３（ａ）〜同図（ｃ）に示すように、絞り加工によって形成された凹部４１を有する形態とされている。この凹部４１は排気トップ１１の内部空間の一部を形成する。また、凹部４１の底に相当する位置には、上述の上流側開口部２１が形成されている。
【００３０】
凹部４１の周囲には、フランジ部４３が形成されており、このフランジ部４３に上述の透孔２７ａ，２７ｂが形成されている。また、フランジ部４３のうち、図３（ｂ）中に斜線で示した範囲は、排気トップ背面下側部品３２、又は排気トップ正面側部品３３との溶接領域として利用される。
【００３１】
排気トップ背面下側部品３２は、図４（ａ）〜同図（ｃ）に示すように、絞り加工によって形成された凹部４５及び凹部４７を有する形態とされている。凹部４７は、凹部４５の底に相当する位置に形成され、これにより、凹部４５及び凹部４７は双方で段付きの凹部を形成している。
【００３２】
これらの凹部４５及び凹部４７は、排気トップ１１の内部空間の一部を形成するとともに、排気トップ１１の内部空間と上述したドレン通路用開口部２５とを連通させる排水経路を形成する。なお、この排水経路の詳細については後述する。
【００３３】
凹部４５の周囲には、板状部４９が形成されており、この板状部４９のうち、図４（ｂ）中に斜線で示した範囲は、排気トップ背面上側部品３１、又は排気トップ正面側部品３３との溶接領域として利用される。
【００３４】
板状部４９の上端部分４９ａには段が付けられ、これにより、排気トップ背面上側部品３１と排気トップ背面下側部品３２は、互いに溶接される部分が重ねられた際に、双方の排気トップ正面側部品３３側に対向する面が面一となるようにされている。また、板状部４９の上部中央付近には、上述の透孔２７ｄが形成され、さらに、板状部４９の側端部分４９ｂ，４９ｃには、上述の透孔２７ｃ，２７ｅが形成されている。
【００３５】
排気トップ正面側部品３３は、図５（ａ）〜同図（ｃ）に示すように、絞り加工によって形成された凹部５１を有する形態とされている。この凹部５１は排気トップ１１の内部空間の一部を形成する。また、凹部５１の底に相当する位置には、上述の下流側開口部２３が形成されている。
【００３６】
凹部５１の周囲には、フランジ部５３が形成されており、このフランジ部５３には、上述のドレン通路用開口部２５が形成されている。また、このフランジ部５３のうち、図５（ｂ）中に斜線で示した範囲は、排気トップ背面上側部品３１、又は排気トップ背面下側部品３２との溶接領域として利用される。さらに、下流側開口部２３の周囲で凹部５１側とは反対側となる位置には、円筒部５５が突設されている。この円筒部５５は、上述した排気筒１３との接続を行うために利用される。
【００３７】
以上のような排気トップ背面上側部品３１、排気トップ背面下側部品３２、及び排気トップ正面側部品３３は、図６に示したような位置関係で組み合わせられると、フランジ部４３、板状部４９、及びフランジ部５３が相互に面で接する状態となる。この状態において、排気トップ背面上側部品３１、排気トップ背面下側部品３２、及び排気トップ正面側部品３３は、既に説明した溶接領域で互いに溶接され、これにより、排気トップ１１が構成されることとなる。
【００３８】
このような排気トップ１１において、排気トップ背面下側部品３２に形成された凹部４５と、排気トップ正面側部品３３に形成された凹部５１は、正面側から見て（図６参照。）、一部が互いに重なる位置にあり、この重なった部分で互いに連通する状態にある。
【００３９】
そのため、二次熱交換器５側から排気トップ１１内へ流入する凝縮水、あるいは、排気トップ１１内において発生する凝縮水は、凹部５１側から凹部４５側へと流れ込み、凹部４７を経由して、最終的にはドレン通路用開口部２５へと至り、図１に示したドレン排出管１５を介して中和器１７へと排出されることになる。
【００４０】
したがって、このような排気トップ１１が設けてあれば、二次熱交換器５に対してドレン排出管１５を直接接続しなくても済む。よって、例えば二次熱交換器５の小型化・薄型化を図ったことで、二次熱交換器５の構造上、二次熱交換器５に直接ドレン排出管１５を取り付けることが困難な場合でも、この排気トップ１１経由で凝縮水を排出する経路を確保することができる。
【００４１】
また、凹部５１とフランジ部５３との境界線のうち、図６に示した点Ｐ１から点Ｐ２を経て点Ｐ３に至る境界部分５７は、凹部４５との間に、凹部４５の深さ相当の隙間をなす部分となるが、凹部４５の深さは比較的浅くされており、具体的には、中和器への侵入を防ぎたい異物の寸法を想定して、その異物の寸法よりも小さい寸法の深さとされている。
【００４２】
そのため、例えば、下流側開口部２３側から想定よりも粗大な異物が侵入するようなことが仮にあったとしても、そのような異物は境界部分５７でせき止められ、それ以上、奥へと侵入することはない。したがって、排気トップ１１とは別に専用のフィルターを設けなくても異物対策を行うことができ、異物対策用の専用部品を追加しなくても済む分だけ、構造を簡素化することができ、また、追加部品分のコストを抑制することができる。
【００４３】
なお、以上説明した実施形態において、排気トップ１１は、本発明でいう排気路構成部品の一例に相当する。また、排気トップ背面上側部品３１及び排気トップ背面下側部品３２は、本発明でいう第一板金部材の一例に相当し、排気トップ正面側部品３３は、本発明でいう第二板金部材の一例に相当する。すなわち、本発明でいう第一板金部材及び第二板金部材は、単一の板金部品として構成されていてもよいし、二以上の板金部品を接合して構成されていてもよい。
【００４４】
また、上記実施形態において、凹部４５は、本発明でいう第一凹部の一例に相当し、凹部５１は、本発明でいう第二凹部の一例に相当し、凹部４７は、本発明でいう第三凹部の一例に相当する。ドレン通路用開口部２５は、本発明でいう「ドレン通路の出口となる貫通孔」の一例に相当する。
【００４５】
［効果］
以上説明したように、上記このように構成された排気トップ１１によれば、絞り加工が施された板金部品を組み合わせるという簡便な手法で、排気路の一部となる内部空間と、その内部空間内において凝縮水が生じた際に、当該凝縮水を内部空間外へと流出させるドレン通路を形成することができる。
【００４６】
また、ドレン通路の出口となるドレン通路用開口部２５が、フランジ部５３に形成されているので、ドレン通路用開口部２５に連設されるドレン排出管１５を、凹部５１の隣となる空間に配置できる。
【００４７】
したがって、この排気トップ１１を利用してドレン排出管１５を配管すれば、凹部５１の底にドレン通路の出口が形成されている場合に比べ、前後方向（排気トップ背面上側部品３１及び排気トップ背面下側部品３２と排気トップ正面側部品３３とを突き合わせた面に垂直な方向）の寸法を抑えることができる。
【００４８】
また、ドレン通路用開口部２５がフランジ部５３に形成されていれば、絞り加工で凹部５１を形成する際に同時にドレン通路用開口部２５を穿設することができる。したがって、凹部５１の周壁面にドレン通路の出口が形成されるものとは異なり、凹部５１とドレン通路用開口部２５を別工程で形成しなくても済み、加工工程の工数を削減することができる。
【００４９】
さらに、凹部４５の深さを調節することにより、ドレン通路となる間隙（境界部分５７における間隙）の最大幅を任意に設定できるので、この最大幅を粗大な異物が侵入しないような狭い幅にしておくことで、粗大な異物がドレン排出管１５へ侵入するのを阻止することもできる。
【００５０】
また、境界部分５７には、点Ｐ１から点Ｐ２を経て点Ｐ３に至る下り勾配の傾斜が付けられていて、当該境界部分５７でドレン排出管１５への侵入が阻止された異物は、傾斜に沿って当該傾斜の下端側へと自重で寄り集まる。したがって、少なくとも境界部分５７の上端側では目詰まりが発生しにくく、多くの異物が溜まっても凝縮水の排出経路を確保・維持することができる。
【００５１】
さらに、凹部４５の底には、さらに深く凹ませた凹部４７が形成されているので、このような凹部４７が形成されていないものに比べ、凝縮水が通過する経路の容量を増大させることができ、凝縮水をよりスムーズにドレン排出管１５へ導入できるようになる。
【００５２】
加えて、上記のような構造の排気トップ１１であれば、前後方向寸法を比較的薄くした構造にすることができるので、上記実施形態のように、排気トップ１１の下部を主熱交換器３と重なる位置に配置することができ、コンパクトでありながら、十分な容積を確保することも可能となる。
【００５３】
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の具体的な一実施形態に限定されず、この他にも種々の形態で実施することができる。
【００５４】
例えば、上記実施形態では、排気トップ背面上側部品３１及び排気トップ背面下側部品３２を、これら二部品に分けてあったが、単一の板金部品として構成することもできる。
また、上記実施形態では、絞り加工で凹部５１を形成する際に同時にドレン通路用開口部２５を穿設する例を示したが、絞り加工で凹部５１を形成してから別工程でドレン通路用開口部２５を穿設してもよい。ただし、加工工程の工数を削減する観点からは、上記実施形態のように、絞り加工で凹部５１を形成する際に同時にドレン通路用開口部２５を穿設する方が好ましい。
【００５５】
また、上記実施形態では、各部品について具体的な形態を例示したが、本発明の特徴を阻害しない範囲内であれば、細部の具体的形態等については任意に変更しても構わない。
【符号の説明】
【００５６】
１・・・給湯器、３・・・主熱交換器、５・・・二次熱交換器、１１・・・排気トップ、１３・・・排気筒、１３ａ・・・開口部、１５・・・ドレン排出管、１７・・・中和器、２１・・・上流側開口部、２３・・・下流側開口部、２５・・・ドレン通路用開口部、２７ａ〜２７ｅ・・・透孔、３１・・・排気トップ背面上側部品、３２・・・排気トップ背面下側部品、３３・・・排気トップ正面側部品、４１，４５，４７，５１・・・凹部、４３，５３・・・フランジ部、４９・・・板状部、４９ａ・・・上端部分、４９ｂ，４９ｃ・・・側端部分、５５・・・円筒部、５７・・・境界部分。
【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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