(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋内設置型燃焼器から発生した燃焼排ガスを屋外へ排出するための排気筒の縦筒部に設けられる排気筒アダプターであって、
上記排気筒内で発生し上記縦筒部内壁面に沿って流下するドレンを受け、該ドレンを燃焼排ガスにより加熱して蒸発させるドレン蒸発部を備えた排気筒アダプターにおいて、
上記屋外設置型燃焼器の排気口に接続される筒状の下部接続部と、
上記排気筒の縦筒部に接続される筒状の上部接続部と、
上記下部接続部と上部接続部の間に、これら下部接続部と上部接続部よりも大径に形成される太筒部とを備え、
上記ドレン蒸発部は、
上記縦筒部よりもやや小径の筒状に形成される内筒部と、
この内筒部の下端部全周から外周方向に向けて張り出すように形成される環状の底板と、
この底板の外周部全周から上方に向けて立ち上げて形成されるとともに上記太筒部の内径よりも小径に、かつ、上記下部接続部よりも大径に形成される外筒部と、
上記内筒部と底板と外筒部とで囲まれた空間に形成される環状のドレン溜部を備えるとともに、
上記外筒部の外周面が、上記太筒部の内周面と離隔するように上記太筒部内に配置されて構成され、
上記内筒部の内部空間により、上記排気筒に達する第一の燃焼排ガス通路が形成され、
上記ドレン蒸発部の底板の下方空間及び、該ドレン蒸発部の外筒部外周面と上記太筒部内周面との間の空間により、上記排気筒に達する第二の燃焼排ガス通路が形成されることを特徴とする排気筒アダプター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、屋内設置型燃焼器から発生する燃焼排ガスを屋外へ排出するための排気筒に設けられる排気筒アダプターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、屋内から燃焼用空気を給気して燃焼排ガスを屋外に排出する半密閉式の屋内設置型燃焼器が知られている。こうした燃焼器においては、燃焼排ガスを屋外に排出するために、建物の壁を貫通する排気筒が配設されるが、燃焼排ガスが排気筒を通過する際に冷却されて水蒸気が凝縮し、排気筒内でドレンを発生することがある。
このドレンは、排気中の硫黄成分、窒素成分と反応して強酸性となるため、屋外に排出する必要があり、従来から、図７に示すように、横方向に設けられる排気筒Ｐを屋外に向かって下り傾斜するように設けて（図中、実線部）、ドレンを排気口から排出するようにしていた。
【０００３】
しかしながら、図７中破線にて示すように、施工ミス等により排気筒Ｐを逆方向に傾斜をつけて設置してしまう、つまり屋外に向かって上り傾斜するように設置してしまった場合、排気筒Ｐ内で発生した酸性ドレンは逆流して燃焼器Ａ内に浸入し、排気フード等を腐食してしまうおそれがあった。
本発明の排気筒アダプターは上記課題を解決し、排気筒の設置を誤っても、燃焼器本体内にドレンが浸入しないようにすることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１記載の排気筒アダプターは、
屋内設置型燃焼器から発生した燃焼排ガスを屋外へ排出するための排気筒の縦筒部に設けられる排気筒アダプターであって、
上記排気筒内で発生し上記縦筒部内壁面に沿って流下するドレンを受け、該ドレンを燃焼排ガスにより加熱して蒸発させるドレン蒸発部を備えた排気筒アダプターにおいて、
上記屋外設置型燃焼器の排気口に接続される筒状の下部接続部と、
上記排気筒の縦筒部に接続される筒状の上部接続部と、
上記下部接続部と上部接続部の間に、これら下部接続部と上部接続部よりも大径に形成される太筒部とを備え、
上記ドレン蒸発部は、
上記縦筒部よりもやや小径の筒状に形成される内筒部と、
この内筒部の下端部全周から外周方向に向けて張り出すように形成される環状の底板と、
この底板の外周部全周から上方に向けて立ち上げて形成されるとともに上記太筒部の内径よりも小径に、かつ、上記下部接続部よりも大径に形成される外筒部と、
上記内筒部と底板と外筒部とで囲まれた空間に形成される環状のドレン溜部を備えるとともに、
上記外筒部の外周面が、上記太筒部の内周面と離隔するように上記太筒部内に配置されて構成され、
上記内筒部の内部空間により、上記排気筒に達する第一の燃焼排ガス通路が形成され、
上記ドレン蒸発部の底板の下方空間及び、該ドレン蒸発部の外筒部外周面と上記太筒部内周面との間の空間により、上記排気筒に達する第二の燃焼排ガス通路が形成されることを要旨とする。
【０００７】
上記構成を有する本発明の請求項１記載の排気筒アダプターによれば、排気筒内で発生して逆流したドレンは、排気筒の縦筒部内壁面に沿って流下し、ドレン蒸発部に受けられる。そして、このドレン蒸発部に受けられたドレンは、燃焼ガスの熱により加熱され水蒸気となって排ガスとともに排気筒を流れて屋外に排出される。
【０００８】
また、排気筒の縦筒部内壁面に沿って流下したドレンを環状ドレン溜部にて受け、その底面及び側面に燃焼排ガスを接触させてドレンを蒸発させる。また、燃焼排ガスは、環状ドレン溜部の中央開口を通過するため、排気抵抗をあまり大きくすることなくスムーズに排気することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の排気筒アダプターの好適な実施形態について説明する。
【００１１】
《第１実施形態》
図１は、一実施形態としての排気筒アダプターを半密閉式の給湯器１に適用した場合の概略構成図である。
給湯器１は、器具本体２内に燃焼室３が設けられ、その下方にＤＣモータ４と連結した給気ファン５が取り付けられる。
【００１２】
燃焼室３には、下から順に燃料ガスと給気ファン５からの燃焼用空気とを混合して燃焼するバーナ６と、給水管１３から供給された冷水をバーナ６の燃焼熱により加熱して出湯管１４に送り出すフィンチューブ式の熱交換器７とが設けられる。
熱交換器７の上方には、熱交換後の燃焼排ガスを器具外へ排出する筒状の排気口８が接続された排気フード９が設けられる。この排気口８は、後述するドレン蒸発用の排気筒アダプター１０を介して、燃焼排ガスを屋外へ導く排気筒１１に接続される。
排気筒１１は、排気筒アダプター１０に接続され鉛直方向に配設される縦排気筒部１１ａと、エルボ１１ｂを介して縦排気筒部１１ａに接続され横方向に配設される横排気筒部１１ｃと、横排気筒部１１ｃの先端に接続され屋外に臨む排気筒トップ１２とから構成される。
【００１３】
給水管１３には、水流センサや水ガバナを備える水側制御ユニット１６が設けられ、バーナ６へのガス管１７には主電磁弁１８及びガス比例弁１９が設けられる。また、水側制御ユニット１６内の水流センサや、主電磁弁１８及びガス比例弁１９、そしてＤＣモータ４等は、この給湯器１の燃焼を制御するバーナコントローラ２０に電気的に接続されている。
【００１４】
この様に構成された給湯器１では、図示しない給湯栓を開くことにより給水管１３に水（図中破線矢印）が流れ、水側制御ユニット１６内の水量センサからの検知信号により、まず、給気ファン５により所定のプリパージを行い、その後バーナ６の主電磁弁１８及びガス比例弁１９を開いてバーナ６にガス（図中実線矢印）を供給すると共に、図示しないイグナイタによりバーナ６に点火が行なわれ、出湯温度制御が開始される。
【００１５】
こうした燃焼中においては、給気ファン５の動作に伴い器具本体２に設けられる給気口２１より外気が器具本体２内に吸引され、バーナ６へ導入されて燃焼用空気として燃焼に供される。
バーナ６からの高温の燃焼ガスは、熱交換器７を通過して水と熱交換し、排気口８から排気筒１１を通って屋外へ排出される。
この際、排気口８を通過する燃焼排ガスは、熱交換器７の出口と距離が近いためにドレンが発生するほど冷やされることはないが、排気筒１１を通過していく間に冷やされてその内壁面にドレンが発生することがある。
【００１６】
通常、排気筒１１の横排気筒部１１ｃは、その先端に設けられた排気筒トップ１２側が下方となるように傾斜して設置されるものであるから、横排気筒部１１ｃで発生したドレンは排気筒トップ１２側に流下していき、排気筒トップ１２から屋外へ排出される。しかしながら、施工時のミス等によって横排気筒部１１ｃが、図１に示すように、逆勾配で設置されると、発生したドレンが排気筒１１の内壁を伝わって器具内へ流下してくる。そこで本実施形態の排気筒アダプター１０は、この流下したドレンを受け、燃焼排ガスによってドレンを加熱して蒸発することにより、器具本体内へのドレンの浸入を防止する。
【００１７】
以下、排気筒アダプター１０について図２〜図４を用いて詳述する。
排気筒アダプター１０は、図２に示すように、中央に大径の太筒部２２を有した円筒状の枠体２３と、この枠体２３の太筒部２２内に収納されるドレン蒸発皿２４とからなる。
ドレン蒸発皿２４は、耐食性のある材料で構成され、図３に示すように、環状のドレン溜部２６を備え、その内周壁を筒状に折り返して排気通路となる中央開口２５を形成したものである。
このドレン蒸発皿２４は、図４に示すように、止金具２７を用いて太筒部２２内に太筒部２２の内壁との間に隙間をもって固定される。尚、図４は、排気筒アダプター１０を縦排気筒部１１ａと排気口８との間に取り付けた際の図２中の一点鎖線Ａ−Ａでの断面図である。この排気筒アダプター１０は、枠体２３の上部の上接続筒部２８を縦排気筒部１１ａ内に挿入し、下部の下接続筒部２９内に排気口８を挿入して図示しないビスにより取り付け固定されるものである。また、上接続筒部２８の下端は、太筒部２２内に突出する構成である。
【００１８】
排気筒１１の内壁面で発生したドレンは、内壁面を伝わって上述した排気筒アダプター１０の上接続筒部２８の下端まで流下し、ドレン蒸発皿２４のドレン溜部２６に滴下する。この際、上接続筒部２８の下端が太筒部２２内に突出しており、その突出部分がドレンの滴下ガイドとして機能するため、ドレンが太筒部２２の内壁に伝わっていくことはない。
排気口８を通過してきた燃焼排ガスの大部分は、ドレン蒸発皿２４の中央に形成された中央開口２５を通って排気筒１１に向かうが、燃焼排ガスの一部は、ドレン溜部２６と太筒部２２との間の隙間を通過し、ドレン溜部２６の底面及び側面に接触し加熱する。このため、ドレン溜部２６に滴下したドレンは、加熱され水蒸気となって燃焼排ガスと共に排気筒１１内を流れて屋外に排出される。
この場合、ドレン溜部２６の内径を縦排気筒部１１ａの内径よりわずかに小さくしていることに加え、ドレン溜部２６と太筒部２２との間の隙間にも燃焼排ガスの流路が形成されるため、排気経路に排気筒アダプター１０のような抵抗体を設けても排気抵抗をほとんど増加させずにすむ。
尚、本実施形態のドレン蒸発皿２６では、発生したドレンを蒸発させるのに十分な熱量が得られない場合には、図４中の点線で示すように、中央開口２５を形成するドレン蒸発皿２４の内周壁を更に上方に伸ばして、燃焼排ガスとの接触面積を増加させ、加熱量を増やすことも可能である。また、ドレン蒸発皿２４の内面に親水処理をしておいてもよい。こうすることにより、ドレンがドレン蒸発皿２４全体に広がるので、ドレンを更に良好に加熱して蒸発させることが可能となる。
【００１９】
従って、排気筒１１で発生したドレンが、その内壁面を伝わって器具内に流入してしまうことを防止でき、器具内の排気フード９等がドレンによって腐食されることを防ぐことができる。
しかも、排気筒アダプター１０を取り付けても排気抵抗はほとんど増加しないので、バーナ６の燃焼を良好に維持できる。
【００２０】
また、ドレンは酸性であるから、下水道等の一般排水通路に排出する前に中和処理をしなければならないために、その中和装置等を備えようとすると製造コストが非常に高くなってしまうものであるが、本実施形態では、集められたドレンは、再蒸発させられて燃焼排ガスと共に排出されるので中和装置がいらず製造コストを抑えることができる。
更に、縦排気筒部１１ａと排気口８との間に排気筒アダプター１０を介装するだけの構造であるから、排気筒アダプター１０の取付作業が容易であり、しかも、既に設置されている給湯器にも適用できるものである。
また、排気筒アダプター１０は、枠体２３とドレン蒸発皿２４とを組み合わせただけの簡単な構造であるから、安価に実施できる。
【００２１】
《第２実施形態》
次に、第２実施形態について図５及び図６を用いて説明する。尚、第１実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分に関しては同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２２】
第２実施形態の排気筒アダプター３０は、第１実施形態のドレン蒸発皿２４の中央開口２５を形成する筒状壁を上方に伸ばしたような形状をしており、枠体２３を必要としない。
つまり、第２実施形態の排気筒アダプター３０は、図５に示すように、環状のドレン溜部３４と、ドレン溜部３４の内周壁を筒状に長く折り返して中央開口３１を形成する筒部３２とから構成される。
そして、筒部３２の上端付近の側壁には、ドレン排出パイプ通過穴３３が開口される。また、ドレン溜部３４の外周面には、Ｏリングを嵌め込むためのＯリング溝３５が設けられる。
【００２３】
この排気筒アダプター３０は、図６に示すように、縦排気筒部１１ａの内壁に密接挿入されて装着されるものである。そして、排気口８が縦排気筒部１１ａ内に挿入され、図示しないビスにより取付固定される構成である。尚、図６は、排気筒アダプター３０を縦排気筒部１１ａ内に挿入したときの、図５中の一点鎖線Ｂ−Ｂでの断面図である。
ドレン溜部３４の外周面の上端部が内側に向けて折り曲げられて折曲部３８が形成されているので、排気筒アダプター３０をスムーズに縦排気筒部１１ａ内に挿入できる。
このように排気筒アダプター３０は、縦排気筒部１１ａ内に挿入するだけで取付できるため取付作業が極めて容易である。尚、排気筒アダプター３０の抜け落ち防止のために、排気筒アダプター３０の下に縦排気筒部１１ａの外側から図示しない固定用のピンを打ちこんでおいてもかまわない。
【００２４】
この第２実施形態の排気筒アダプター３０によれば、排気筒１１の内壁面で発生したドレンは、この排気筒アダプター３０まで流下してくると、まず始めに、縦排気筒部１１ａの内壁面と折曲部３８との間に溜まる。この際、ドレン溜部３４の外周面と縦排気筒部１１ａの内壁面との間には、Ｏリング３９が嵌め込まれ、シールされているので、その隙間を通ってドレンが下方へつたわっていくことはない。そして、内壁面と折曲部３８との間にドレンがいっぱいに溜まると、ドレンはドレン溜部３４に滴下する。
【００２５】
従って、内壁面と折曲部３８との間やドレン溜部３４に溜まったドレンは、第１実施形態の場合と同様に、燃焼排ガスによって加熱され蒸発させられて、燃焼排ガスと共に、屋外へ排出される。
また、ドレンが大量に発生して、蒸発する量よりも発生する量の方が多くなり、ドレン溜部３４からドレンが器具本体内にこぼれおちてしまうことが予想される場合には、ドレン排出パイプ通過穴３３にドレンを排出するための耐熱チューブ４０の一端を隙間なく差し込み、もう一端を器具内部に通して下方の器具外へ導いておくことにより、この耐熱チューブ４０を介してドレンを排出することができる。器具外に排出されたドレンは、バケツ等で受けた後、中和処理をして一般排水路に捨てる。
【００２６】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
例えば、本実施形態では、給湯器の排気筒への適用について説明したが、ガスストーブ等の排気筒に上述したような排気筒アダプターを適用してもかまわない。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１記載の排気筒アダプターによれば、排気筒内で発生したドレンの燃焼器本体への浸入を防止するため、燃焼器本体の腐食を防止できる。この結果、燃焼器自身の耐久性の向上、腐食による燃焼性能の悪化を防止できる。
【００２８】
また、本ドレン溜部を環状に形成したため、その中央開口から排ガスをスムーズに通過させることができると共に、環状ドレン溜部の底面及び側面にて効果的にドレンを加熱蒸発させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の排気筒アダプターを備えた給湯器の概略構成図である。
【図２】第１実施形態の排気筒アダプターの枠体の外観図である。
【図３】第１実施形態の排気筒アダプターのドレン蒸発皿の外観図である。
【図４】第１実施形態の排気筒アダプターの断面図である。
【図５】第２実施形態の排気筒アダプターの外観図である。
【図６】第２実施形態の排気筒アダプターの断面図である。
【図７】従来例としての排気筒を備えた燃焼器の概略構成図である。
【符号の説明】
１…給湯器、８…排気口、１０，３０…排気アダプター、１１…排気筒、１１ａ…縦排気筒部、１１ｃ…横排気筒部、２２…太筒部、２３…枠体、２４…ドレン蒸発皿、２５，３１…中央開口、２６，３４…ドレン溜部。
【図１】
0004510318.tif 000002
【図２】
0004510318.tif 000003
【図３】
0004510318.tif 000004
【図４】
0004510318.tif 000005
【図５】
0004510318.tif 000006
【図６】
0004510318.tif 000007
【図７】
0004510318.tif 000008