(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の燃焼面を備えたバーナと、該バーナの燃焼熱を利用して通水を加熱するメイン熱交換器と、該メイン熱交換器よりも排気側に間隔を介して配設される潜熱回収用熱交換器とを有し、上記潜熱回収用熱交換器はフィンプレートが無い水管のみの水管群タイプの熱交換器により形成されており、上記バーナの燃焼により発生した排気をメイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器とを順に通して燃焼機器の排気出口に導く通風通路が形成されている燃焼機器において、上記通風通路のメイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器との間の領域は、バーナの各燃焼面に対向する空間領域が仕切部材よって区分されるとともに、前記潜熱回収用熱交換器部分の通風通路にもバーナの各燃焼面に対向する空間領域を区分する仕切部材が設けられており、上記メイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器との間の領域であるつなぎ部に設けられた仕切部材と、潜熱回収用熱交換器部分の通風通路に設けられた仕切部材との間には、前記つなぎ部の仕切部材の熱が潜熱回収用熱交換器部分の仕切部材に伝熱されるのを阻止する断熱部材が介設されていることを特徴とする燃焼機器。
【請求項２】
複数の燃焼面を備えたバーナと、該バーナの燃焼熱を利用して通水を加熱するメイン熱交換器と、該メイン熱交換器よりも排気側に間隔を介して配設される潜熱回収用熱交換器とを有し、上記潜熱回収用熱交換器は水管がフィンプレートの貫通孔に挿通されて成るフィンタイプの熱交換器により形成されており、上記バーナの燃焼により発生した排気をメイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器とを順に通して燃焼機器の排気出口に導く通風通路が形成されている燃焼機器において、上記潜熱回収用熱交換器のフィンプレートは通風通路を通る排気の流れに沿うように配置されており、上記通風通路のメイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器との間の領域は、バーナの各燃焼面に対向する空間領域が仕切部材よって区分され、各仕切部材と、該仕切部材に対応する位置の上記潜熱回収用熱交換器のフィンプレートとの間には、仕切部材の熱が潜熱回収用熱交換器のフィンプレートに伝熱されるのを阻止する断熱部材が介設されていることを特徴とする燃焼機器。
【請求項３】
メイン熱交換器はフィンプレートが無い水管のみの水管群タイプの熱交換器により形成されており、このメイン熱交換器部分の通風通路にはバーナの各燃焼面に対向する空間領域を区分する仕切部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の燃焼機器。
【請求項４】
メイン熱交換器は水管がフィンプレートの貫通孔に挿通されて成るフィンタイプの熱交換器により形成されており、上記メイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器との間の領域に設けられた各仕切部材と、該仕切部材に対応する位置の上記メイン熱交換器のフィンプレートとが連接されてメイン熱交換器部分の通風通路はバーナの各燃焼面に対向する空間領域ごとに区分されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の燃焼機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の燃焼面を備えたバーナが設けられ、また、メイン熱交換器よりも排気側に潜熱回収用熱交換器が配設されている燃焼機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４の（ａ）には高効率熱交換タイプの燃焼機器の一例が模式的に示され、図４の（ｂ）には上記図４の（ａ）に示す燃焼機器を同図に示す右側から見た場合の一例が模式的に示されている。これら図４の（ａ）、（ｂ）に示す燃焼機器は燃焼室１を有し、該燃焼室１内にはバーナ２が設けられている。このバーナ２はＡ燃焼面とＢ燃焼面とＣ燃焼面とを備えており、例えば、バーナ２は、Ａ燃焼面のみが燃焼しているＡ面単独燃焼状態と、Ａ燃焼面およびＢ燃焼面が燃焼しているＡＢ面燃焼状態と、Ａ燃焼面とＢ燃焼面とＣ燃焼面の全ての燃焼面が燃焼している全面燃焼状態とを切り換えてバーナ燃焼を行うことが可能な構成を有している。
【０００３】
上記バーナ２の上方側にはメイン熱交換器３が設けられ、このメイン熱交換器３よりも排気側には間隔を介して潜熱回収用熱交換器４が設けられている。この潜熱回収用熱交換器４の入側には水供給源から水を導く給水通路５が接続され、潜熱回収用熱交換器４の出側には通路６の一端側が接続され、この通路６の他端側は前記メイン熱交換器３の入側に接続され、メイン熱交換器３の出側には給湯通路７の一端側が接続され、この給湯通路７の出側は台所やシャワー等の給湯場所に導かれている。
【０００４】
上記メイン熱交換器３は、フィンプレート１６に設けられた貫通孔に水管が挿通されて成るフィンタイプの熱交換器により形成され、潜熱回収用熱交換器４も同様にフィンプレート１７に設けられた貫通孔に水管が挿通されて成るフィンタイプの熱交換器により形成されている。
【０００５】
上記バーナ２の下方側にはバーナ燃焼の給排気を行う燃焼ファン８が設けられ、また、燃焼室１の上方側には排気通路９が接続されており、この排気通路９の出口は燃焼機器の排気出口１０と成している。上記燃焼室１と排気通路９によって、上記バーナ２の燃焼により発生した排気を上記メイン熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４とを順に通して排気通路９の排気出口１０に導く通風通路１１が形成されている。
【０００６】
ところで、潜熱回収用熱交換器４には給水通路５から供給された水が入り込むので、潜熱回収用熱交換器４の水管表面温度は低く、このために、バーナ２の燃焼により発生した排気中の水蒸気成分が結露により潜熱回収用熱交換器４の水管表面に付着する。バーナ燃焼中には、潜熱回収用熱交換器４に結露した水滴（ドレン）の量は時間の経過と共に増加していき、ドレンの表面張力よりもドレンにかかる重力が大きくなったときに、ドレンが潜熱回収用熱交換器４から滴下する。この滴下したドレンがメイン熱交換器３や、さらにメイン熱交換器３を通り抜けてバーナ２まで落下すると、バーナ燃焼に支障を来すことから、潜熱回収用熱交換器４の下方側には該潜熱回収用熱交換器４から滴下したドレンを受けるためのドレン受け部１２が設けられ、ドレンがメイン熱交換器３やバーナ２に落下するのを防止している。
【０００７】
上記ドレン受け部１２で受けられたドレンはドレン排出通路１３を通して燃焼機器の外部に排出される構成となっており、ドレン受け部１２で受けられたドレンをスムーズにドレン排出通路１３に導くためにドレン受け部１２にはドレン排出通路１３に向けて下り傾斜が付けられている。
【０００８】
上記のように、この燃焼機器にはメイン熱交換器３の排気側にさらに潜熱回収用熱交換器４が設けられており、この燃焼機器は、バーナ２の燃焼により発生した熱の多くをメイン熱交換器３で吸熱させ（例えば、バーナ２により発生した熱のうちの約８０％をメイン熱交換器３で吸熱させ）、さらに、残りの熱の殆どを潜熱回収用熱交換器４によって吸熱させ、バーナ２により発生した熱の約９０％以上をメイン熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４を通る通水に吸熱させる高効率熱交換の達成を図る構成と成している。なお、上記潜熱回収用熱交換器４はバーナ２により発生した熱の潜熱のみを吸熱するのではなく、メイン熱交換器３によって吸熱し切れなかった顕熱をも吸熱することができるものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バーナ２が複数の燃焼面を持つ場合に、全ての燃焼面がバーナ燃焼している全面燃焼状態では、上記のような約９０％以上という高効率熱交換を達成できるのに対して、Ａ燃焼面のみが燃焼しているＡ面単独燃焼状態や、Ａ燃焼面およびＢ燃焼面が燃焼しているＡＢ面燃焼状態というような部分燃焼状態では、上記高効率熱交換が達成できないという問題があった。
【００１０】
そのように部分燃焼状態のときに高効率熱交換を達成できないのは次に示すような理由に因ることが本出願人の実験によって分かった。すなわち、メイン熱交換器３における熱交換効率は全面燃焼状態のときも部分燃焼状態のときも同様であるのに対して、潜熱回収用熱交換器４の熱交換効率は全面燃焼状態よりも部分燃焼状態であるときの方が低く、この潜熱回収用熱交換器４の熱交換効率の低下によって、部分燃焼状態時における燃焼機器全体の熱交換効率が低下している。
【００１１】
それというのは、潜熱回収用熱交換器４が排気から効率良く熱を取り込むためには、潜熱回収用熱交換器４を流れる排気の湿度が約１００％に近いことが望まれる。全面燃焼状態である場合には、潜熱回収用熱交換器４を流れる排気の湿度はほぼ１００％であるのに対して、部分燃焼状態のときには潜熱回収用熱交換器４を流れる排気の湿度は低いものとなっている。例えば、図５に示すように、Ａ燃焼面およびＢ燃焼面が燃焼しているＡＢ面燃焼状態（部分燃焼状態）では、Ａ燃焼面およびＢ燃焼面のバーナ燃焼によって発生した排気はメイン熱交換器３を通り抜けてメイン熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４の間の空間領域であるつなぎ部１５に至る。このつなぎ部１５に流れ込んだ排気の湿度は約１００％である。一方、燃焼していないＣ燃焼面にも給気が供給されており、このＣ燃焼面に供給された給気は燃焼に使用されないので、そのまま、メイン熱交換器３を通り抜けて上記つなぎ部１５に至る。この給気の湿度は、例えば、４０％以下というようにかなり低い。
【００１２】
メイン熱交換器３は前記したようにフィンタイプの熱交換器であることから、メイン熱交換器３部分の通風通路１１では、上記フィンプレート１６によって、Ａ燃焼面とＢ燃焼面の燃焼によって発生した排気と、上記Ｃ燃焼面を通り抜けた給気とは殆ど混じり合うことは無いけれども、つなぎ部１５の空間領域では、図５に示すように、上記排気と給気とが混じり合い、このことによって、潜熱回収用熱交換器４に流れ込む排気の湿度は１００％よりも大幅に低くなる。この排気の湿度の低下に起因して部分燃焼状態であるときには潜熱回収用熱交換器４の熱交換効率が全面燃焼状態よりも低くなる。その結果、部分燃焼状態であるときには高効率熱交換が達成できなかった。
【００１３】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、部分燃焼状態であるときに、メイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器との間の空間領域で排気と給気が混じり合うのを防止して排気の湿度の低下を回避し、ほぼ１００％の湿度を持つ排気を潜熱回収用熱交換器に流れ込ませる構成とし、部分燃焼状態であるときにも高効率熱交換を達成できる燃焼機器を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は次に示すような構成をもって前記課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明は、複数の燃焼面を備えたバーナと、該バーナの燃焼熱を利用して通水を加熱するメイン熱交換器と、該メイン熱交換器よりも排気側に間隔を介して配設される潜熱回収用熱交換器とを有し、上記潜熱回収用熱交換器はフィンプレートが無い水管のみの水管群タイプの熱交換器により形成されており、上記バーナの燃焼により発生した排気をメイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器とを順に通して燃焼機器の排気出口に導く通風通路が形成されている燃焼機器において、上記通風通路のメイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器との間の領域は、バーナの各燃焼面に対向する空間領域が仕切部材よって区分されるとともに、前記潜熱回収用熱交換器部分の通風通路にもバーナの各燃焼面に対向する空間領域を区分する仕切部材が設けられており、上記メイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器との間の領域であるつなぎ部に設けられた仕切部材と、潜熱回収用熱交換器部分の通風通路に設けられた仕切部材との間には、前記つなぎ部の仕切部材の熱が潜熱回収用熱交換器部分の仕切部材に伝熱されるのを阻止する断熱部材が介設されている構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１５】
第２の発明は、複数の燃焼面を備えたバーナと、該バーナの燃焼熱を利用して通水を加熱するメイン熱交換器と、該メイン熱交換器よりも排気側に間隔を介して配設される潜熱回収用熱交換器とを有し、上記潜熱回収用熱交換器は水管がフィンプレートの貫通孔に挿通されて成るフィンタイプの熱交換器により形成されており、上記バーナの燃焼により発生した排気をメイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器とを順に通して燃焼機器の排気出口に導く通風通路が形成されている燃焼機器において、上記潜熱回収用熱交換器のフィンプレートは通風通路を通る排気の流れに沿うように配置されており、上記通風通路のメイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器との間の領域は、バーナの各燃焼面に対向する空間領域が仕切部材よって区分され、各仕切部材と、該仕切部材に対応する位置の上記潜熱回収用熱交換器のフィンプレートとの間には、仕切部材の熱が潜熱回収用熱交換器のフィンプレートに伝熱されるのを阻止する断熱部材が介設されている構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１６】
第３の発明は、上記第１又は第２の発明の構成を備え、メイン熱交換器はフィンプレートが無い水管のみの水管群タイプの熱交換器により形成されており、このメイン熱交換器部分の通風通路にはバーナの各燃焼面に対向する空間領域を区分する仕切部材が設けられている構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１７】
第４の発明は、上記第１又は第２の発明の構成を備え、メイン熱交換器は水管がフィンプレートの貫通孔に挿通されて成るフィンタイプの熱交換器により形成されており、上記メイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器との間の領域に設けられた各仕切部材と、該仕切部材に対応する位置の上記メイン熱交換器のフィンプレートとが連接されてメイン熱交換器部分の通風通路はバーナの各燃焼面に対向する空間領域ごとに区分されている構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１９】
上記構成の発明において、例えば、メイン熱交換器および潜熱回収用熱交換器が共にフィンタイプの熱交換器である場合には、通風通路のメイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器との間の領域であるつなぎ部に、バーナの各燃焼面に対向する空間領域を区分する仕切部材が設けられる。
【００２０】
このように、つなぎ部に仕切部材が設けられることによって、その仕切部材と、該仕切部材に対応するメイン熱交換器および潜熱回収用熱交換器のフィンプレートとによって、通風通路のメイン熱交換器部分から潜熱回収用熱交換器部分に掛けて、各燃焼面に対向する空間領域が区分されることとなり、燃焼面で発生した排気あるいは燃焼面を通り抜けた給気はそれぞれ対応する上記区分された空間領域を通って流れることとなる。
【００２１】
このために、部分燃焼状態であるときには、燃焼中の燃焼面で発生した排気と、燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気とは、通風通路の潜熱回収用熱交換器部分の出側まで、混じり合うことなく、流れることとなる。つまり、排気と給気が混合して排気の湿度が低下するのを防止することができ、排気は湿度がほぼ１００％である状態で通風通路の潜熱回収用熱交換器部分の出側まで流れることとなり、潜熱回収用熱交換器は排気から効率良く熱を吸熱することができる。
【００２２】
上記のように、部分燃焼状態においても、全面燃焼状態のときと同様に、ほぼ１００％の湿度を持つ排気が潜熱回収用熱交換器を流れることができることから、潜熱回収用熱交換器の熱交換効率の低下を防止することができ、部分燃焼状態のときにも全面燃焼状態のときと同様に燃焼機器の高効率熱交換が達成され、前記課題が解決される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づき説明する。
【００２４】
図１の（ａ）には第１の実施形態例において特徴的な燃焼機器が模式的に示され、図１の（ｂ）には上記図１の（ａ）に示す燃焼機器を同図の右側から見た状態の一例が模式的に示されている。この第１の実施形態例の燃焼機器は、前記図４に示す燃焼機器とほぼ同様な構成を備えているが、前記図４に示す燃焼機器と異なる特徴的なことは、通風通路１１のメイン熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４の間の領域であるつなぎ部１５に、図１の（ａ）、（ｂ）の斜線に示すような仕切部材１８（１８ａ，１８ｂ）が設けられていることである。なお、この第１の実施形態例の説明において、前記従来例に示した構成部分と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００２５】
この第１の実施形態例では、上記の如く、通風通路１１のつなぎ部１５に、仕切部材１８（１８ａ，１８ｂ）が設けられている。つなぎ部１５において、上記仕切部材１８ａはバーナ２のＡ燃焼面に対向する空間領域とＢ燃焼面に対向する空間領域との境界部分に設けられ、仕切部材１８ｂはＡ燃焼面に対向する空間領域とＣ燃焼面に対向する空間領域との境界部分に設けられており、これら仕切部材１８ａ，１８ｂは、バーナ２の各燃焼面に対向する空間領域を区分するためのものである。
【００２６】
また、この第１の実施形態例では、メイン熱交換器３および潜熱回収用熱交換器４は共にフィンタイプの熱交換器により構成されており、上記仕切部材１８ａ，１８ｂにそれぞれ対応するメイン熱交換器３の各フィンプレート１６ａ，１６ｂと、上記仕切部材１８ａ，１８ｂにそれぞれ対応する潜熱回収用熱交換器４の各フィンプレート１７ａ，１７ｂとは、バーナ２の各燃焼面に対向する空間領域を区分する仕切部材として機能する構成と成している。
【００２７】
この第１の実施形態例では、上記仕切部材１８ａ，１８ｂと、フィンプレート１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂとによって、通風通路１１のメイン熱交換器３部分の入側から潜熱回収用熱交換器４部分の出側に至るまでの空間は、バーナ２の各燃焼面に対向する空間領域が区分されていることとなる。このために、排気あるいは給気はバーナ２の各燃焼面からそれぞれ対応する通風通路１１の上記区分空間領域を通り、潜熱回収用熱交換器４の出側まで通風することとなる。
【００２８】
つまり、バーナ燃焼中に、Ａ燃焼面で発生した排気はＢ燃焼面で発生した排気（あるいはＢ燃焼面が燃焼していないときにはＢ燃焼面を通り抜けた給気）およびＣ燃焼面で発生した排気（あるいはＣ燃焼面が燃焼していないときにはＣ燃焼面を通り抜けた給気）と混合することなく、潜熱回収用熱交換器４の出側まで通風することができるというように、各燃焼面の排気あるいは給気は他の燃焼面の排気あるいは給気と混じり合うことなく、潜熱回収用熱交換器４の出側まで流れることができる。
【００２９】
このことから、部分燃焼状態であるときに、燃焼中の燃焼面の排気と、燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気とが混合して排気の湿度が低下するという事態は生じず、排気は湿度がほぼ１００％である状態を維持したまま潜熱回収用熱交換器４を流れることができる。このことにより、部分燃焼状態においても、潜熱回収用熱交換器４は上記排気から効率良く熱を吸熱することができ、全面燃焼状態のときと同様に高効率熱交換を達成することができる。
【００３０】
この第１の実施形態例によれば、つなぎ部１５に仕切部材１８ａ，１８ｂを設け、該仕切部材１８ａ，１８ｂによって、つなぎ部１５はバーナ２の各燃焼面に対向する空間領域が区分されている構成とし、また、上記仕切部材１８ａ，１８ｂにそれぞれ対応するメイン熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４の各フィンプレート１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂは、熱交換器３，４部分の通風通路１１をバーナ２の各燃焼面に対向する空間領域毎に区分する機能を兼ねた構成としたので、通風通路１１のメイン熱交換器３部分から潜熱回収用熱交換器４部分に掛けて、バーナ２の各燃焼面に対向する空間領域が区分されていることとなる。このことにより、部分燃焼状態であるときに、バーナ燃焼により発生した排気は燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気と混じり合うことなく、潜熱回収用熱交換器４の出側に至るまで流れることができる。
【００３１】
このことから、部分燃焼状態においても、排気はほぼ湿度１００％を維持したまま潜熱回収用熱交換器４を流れることができることとなり、潜熱回収用熱交換器４の熱交換効率の低下を防止することができ、全面燃焼状態と同様に高効率熱交換を達成することができる。
【００３２】
また、上記のように、仕切部材１８を設けるだけで、簡単に、部分燃焼状態においても、高効率熱交換を達成することができ、燃焼機器のシステム構成の複雑化を防止することができる。
【００３３】
さらに、第１の実施形態例を説明すれば、この第１の実施形態例において特徴的なことは、つなぎ部１５に設けられた仕切部材１８ａ，１８ｂと、それら仕切部材１８ａ，１８ｂにそれぞれ対応する潜熱回収用熱交換器４のフィンプレート１７ａ，１７ｂとの間に、断熱部材を設けたことである。
【００３４】
ところで、つなぎ部１５に設けられた仕切部材１８ａ，１８ｂと、それら仕切部材１８ａ，１８ｂにそれぞれ対応する潜熱回収用熱交換器４のフィンプレート１７ａ，１７ｂとが直接的に接触している場合には、次に示すような問題が発生する虞がある。
【００３５】
その問題とは、潜熱回収用熱交換器４のフィンプレート１７ａ，１７ｂは、排気中の水蒸気成分が結露する程に温度が低く、これらフィンプレート１７ａ，１７ｂに直接的に仕切部材１８ａ，１８ｂが接触していると、仕切部材１８ａ，１８ｂの熱がそれぞれ上記フィンプレート１７ａ，１７ｂに伝熱し、仕切部材１８ａ，１８ｂのフィンプレート１７ａ，１７ｂに近い部分はフィンプレート１７ａ，１７ｂと同様の温度に低下してしまい、この温度が低下している部分にはフィンプレート１７ａ，１７ｂと同様に結露が発生する。
【００３６】
仕切部材１８はメイン熱交換器３から潜熱回収用熱交換器４に排気を導くためのつなぎ部１５に設けられていることから、この仕切部材１８の下方側に上記結露によるドレンを受けるためのドレン受け部を設けることはできず、このために、上記仕切部材１８に結露したドレンが仕切部材１８から滴下した場合には、ドレンはメイン熱交換器３やバーナ２に落下することとなり、バーナ燃焼に支障を来す虞がある。
【００３７】
そこで、この第１の実施形態例では、仕切部材１８ａ，１８ｂと、それら仕切部材１８ａ，１８ｂにそれぞれ対応する潜熱回収用熱交換器４のフィンプレート１７ａ，１７ｂとの間に断熱部材を設け、該断熱部材によって、仕切部材１８ａ，１８ｂの熱が潜熱回収用熱交換器４のフィンプレート１７ａ，１７ｂに伝熱されるのを阻止し、仕切部材１８ａ，１８ｂが冷めるのを防止して、仕切部材１８ａ，１８ｂに結露が発生するのを回避する構成とした。
【００３８】
この第１の実施形態例によれば、仕切部材１８ａ，１８ｂと、該仕切部材１８ａ，１８ｂにそれぞれ対応する潜熱回収用熱交換器４のフィンプレート１７ａ，１７ｂとの間に、断熱部材を設けたので、仕切部材１８ａ，１８ｂの熱が潜熱回収用熱交換器４のフィンプレート１７ａ，１７ｂに伝熱され仕切部材１８ａ，１８ｂが冷めるのを防止することができ、この仕切部材１８ａ，１８ｂの温度に起因した結露発生を回避することができる。このことから、上記仕切部材１８ａ，１８ｂに付着したドレンに起因した問題発生を防止することができる。
【００３９】
もちろん、この第１の実施形態例に示したような断熱部材を設けなくとも、例えば、仕切部材１８ａ，１８ｂと、該仕切部材１８ａ，１８ｂにそれぞれ対応する潜熱回収用熱交換器４のフィンプレート１７ａ，１７ｂとの間に、断熱層としての空隙を設けることで、仕切部材１８ａ，１８ｂの熱がフィンプレート１７ａ，１７ｂに伝熱され仕切部材１８ａ，１８ｂが冷めるのを防止することができ、このことにより、仕切部材１８ａ，１８ｂに結露が生じるのを回避することはできる。ただ、上記のように、仕切部材１８ａ，１８ｂとフィンプレート１７ａ，１７ｂとの間に空隙を設けると、部分燃焼状態であるときに、その空隙によって、排気と給気が混じり合う虞があることから、この第１の実施形態例に示したように、仕切部材１８ａ，１８ｂとフィンプレート１７ａ，１７ｂとの間に断熱部材を設け、該断熱部材によって、仕切部材１８ａ，１８ｂとフィンプレート１７ａ，１７ｂとの間の隙間を無くし、かつ、仕切部材１８ａ，１８ｂからフィンプレート１７ａ，１７ｂへの伝熱を阻止する構成とすることが好ましい。
【００４０】
なお、この発明は上記第１の実施形態例に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、上記第１の実施形態例では、メイン熱交換器３および潜熱回収用熱交換器４は共にフィンタイプの熱交換器により形成されていたが、例えば、上記メイン熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４の一方あるいは両方は、フィンプレートが無い水管のみの水管群タイプの熱交換器により形成してもよい。
【００４１】
この場合には、部分燃焼状態であるときに、燃焼中の燃焼面で発生した排気と、燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気とが熱交換器３，４部分で混じり合うのを確実に防止するために、熱交換器３，４部分の通風通路１１には、各燃焼面に対向する空間領域を区分するための仕切部材を設けることが望まれる。
【００４２】
図２にはメイン熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４が共に水管群タイプの熱交換器により形成されている第２の実施形態例の燃焼機器が示されており、この図２に示すように、前記第１の実施形態例に示したつなぎ部１５の仕切部材１８に加えて、メイン熱交換器３部分の通風通路１１には、Ａ燃焼面に対向する空間領域とＢ燃焼面に対向する空間領域との境界部分に仕切部材２０ａが設けられ、また、Ａ燃焼面に対向する空間領域とＣ燃焼面に対向する空間領域との境界部分に仕切部材２０ｂが設けられている。
【００４３】
さらに、潜熱回収用熱交換器４部分の通風通路１１には、Ａ燃焼面に対向する空間領域とＢ燃焼面に対向する空間領域との境界部分に仕切部材２１ａが設けられ、また、Ａ燃焼面に対向する空間領域とＣ燃焼面に対向する空間領域との境界部分に仕切部材２１ｂが設けられている。上記仕切部材１８，２０，２１によって、通風通路１１のメイン熱交換器３部分から潜熱回収用熱交換器４部分に掛けて、Ａ燃焼面に対向する空間領域とＢ燃焼面に対向する空間領域とＣ燃焼面に対向する空間領域とが区分されている。
【００４４】
図２に示すようにメイン熱交換器３および潜熱回収用熱交換器４が共に水管群タイプの熱交換器である場合に、つなぎ部１５に前記仕切部材１８を設けると共に、上記したようにメイン熱交換器３部分と潜熱回収用熱交換器４部分に仕切部材２０，２１を設けることによって、部分燃焼状態であるときに、燃焼中の燃焼面から発生した排気は、潜熱回収用熱交換器４の出側に至るまで、燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気と混じり合うことはなく、上記第１の実施形態例と同様に、部分燃焼状態のときにも、全面燃焼状態のときと同様に、高効率熱交換を達成することができる。
【００４５】
また、上記図２に示すように、潜熱回収用熱交換器４が水管群タイプの熱交換器であり、その潜熱回収用熱交換器４に仕切部材２１を設けた場合には、その潜熱回収用熱交換器４部分の仕切部材２１と、つなぎ部１５の仕切部材１８との間に、上記第１の実施形態例に示したような断熱部材を設けてもよく、該断熱部材によって、つなぎ部１５の仕切部材１８の熱が潜熱回収用熱交換器４部分の仕切部材２１に伝熱され仕切部材１８が冷めるのを防止し、仕切部材１８に結露が発生するのを回避する構成としてもよい。
【００４６】
なお、上記各実施形態例では、図１に示すように、バーナ２は上方側に燃焼面が形成されるタイプのバーナであったが、例えば、本発明は、図３に示すように、バーナ２の下方側に燃焼面が形成される逆さ燃焼タイプのバーナ２を備えた燃焼機器にも適用することができる。
【００４７】
この図３に示す燃焼機器の各構成部分には前記各実施形態例に示した燃焼機器の各構成部分と同一構成部分には同一符号を付してある。すなわち、上記図３に示す燃焼機器において、燃焼室１内には上記逆さ燃焼タイプのバーナ２が配設されており、このバーナ２の下方側にはメイン熱交換器３が設けられ、バーナ２の上方側にはバーナ燃焼の給排気を行う燃焼ファン８が設けられている。また、上記燃焼室１の下方側には排気通路９が接続されている。この排気通路９は、メイン熱交換器３を通り抜けた下向きの排気の流れを横向きに転換させ、さらに、その排気の流れを上向きに転換させて燃焼機器の排気出口１０に導く構成を備えている。
【００４８】
潜熱回収用熱交換器４は上記上向きの排気が通り抜ける部分の排気通路９内に配設されており、この潜熱回収用熱交換器４の下方側に配置される排気通路内壁部分がドレン受け部１２として機能する。このドレン受け部１２として機能する排気通路内壁部分には開口部２３が設けられている。この開口部２３の下方側にはドレンタンク２４が配設され、該ドレンタンク２４にはドレン排出通路１３が連通接続されており、潜熱回収用熱交換器４から落下したドレンは上記ドレン受け部１２で受けられ、このドレン受け部１２を伝い流れてドレンタンク２４に至り、該ドレンタンク２４からドレン排出通路１３を通して外部に排出される構成と成している。
【００４９】
上記燃焼室１と排気通路９とによって、バーナ２の燃焼により発生した排気をメイン熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４を順に通して排気出口１０まで導く通風通路１１が構成されている。
【００５０】
上記図３に示す逆さ燃焼タイプの燃焼機器において、バーナ２が複数の燃焼面を備えている場合に、上記各実施形態例と同様に、通風通路１１の少なくともメイン熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４の間の領域であるつなぎ部１５に、バーナ２の各燃焼面に対向する空間領域を区分する仕切部材を設けてもよい。このように、仕切部材を設けることによって、前記各実施形態例と同様に、部分燃焼状態においても、全面燃焼状態と同様の高効率熱交換を達成することができる。
【００５１】
もちろん、メイン熱交換器３と潜熱回収用熱交換器４の一方あるいは両方が水管群タイプの熱交換器である場合には、その水管群タイプの熱交換器３，４部分の通風通路１１に、各燃焼面に対向する空間領域を区分する仕切部材を設けてもよい。
【００５２】
また、図３に示す潜熱回収用熱交換器４がフィンタイプの熱交換器である場合には上記のように設けられるつなぎ部１５の仕切部材と該仕切部材に対応する潜熱回収用熱交換器４のフィンプレートとの間に、あるいは、潜熱回収用熱交換器４が水管群タイプの熱交換器である場合にはつなぎ部１５の仕切部材と潜熱回収用熱交換器４部分の仕切部材との間に、上記第１の実施形態例に示したような断熱部材を介設してもよい。ただ、図３に示す例では、つなぎ部１５に設けられる仕切部材の下方側にバーナ２は無く、仕切部材の下方側にはドレン受け部１２が配置されている構成であるので、仕切部材に結露が発生し、その結露によるドレンが仕切部材から滴下しても、そのドレンはドレン受け部１２によって受けられるので、前記第１の実施形態例に示したような断熱部材を設けなくとも、ドレン滴下に起因した問題は発生しない。
【００５３】
さらに、上記各実施形態例では、バーナ２は３つの燃焼面を備えたものであったが、この発明は、複数の燃焼面を備えたバーナが設けられている燃焼機器に適用することができるものであり、バーナ２の燃焼面の数は２面でもよいし、また、４面以上でもよい。
【００５４】
【発明の効果】
この発明によれば、通風通路の少なくともメイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器との間の領域であるつなぎ部は、バーナの各燃焼面に対向する空間領域が仕切部材によって区分されている構成を備えたので、部分燃焼状態であるときにも、全面燃焼状態であるときと同様の高効率熱交換を達成することが可能である。
【００５５】
すなわち、部分燃焼状態であるときには、燃焼中の燃焼面で発生した排気と、燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気とは、上記つなぎ部で混合し易いけれども、この発明では、上記の如く、そのつなぎ部は各燃焼面に対向する空間領域が仕切部材によって区分されているので、部分燃焼状態であるときに、つなぎ部で、燃焼中の燃焼面で発生した排気と、燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気とが混合するのを防止することができる。
【００５６】
このことにより、部分燃焼状態であるときに、潜熱回収用熱交換器に流れ込む前に、排気の湿度が低下するのを防止することができ、排気は湿度１００％をほぼ維持したまま潜熱回収用熱交換器に流れ込むことができる結果、潜熱回収用熱交換器では排気から効率良く熱を吸熱することができ、部分燃焼状態であるときにも全面燃焼状態と同様の高効率熱交換を達成することができる。
【００５７】
水管群タイプの潜熱回収用熱交換器にはフィンプレートが備えられていないので、部分燃焼状態であるときに、この潜熱回収用熱交換器部分の通風通路で、燃焼中の燃焼面で発生した排気と、燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気とが混合して潜熱回収用熱交換器の熱交換効率を低下させることが考えられるけれども、潜熱回収用熱交換器が水管群タイプの熱交換器である場合に、その潜熱回収用熱交換器部分の通風通路に、バーナの各燃焼面に対向する空間領域を区分する仕切部材を設けたものにあっては、部分燃焼状態であるときに、潜熱回収用熱交換器部分の通風通路で、上記排気と給気が混合するのを阻止することができ、このことにより、潜熱回収用熱交換器での熱交換効率の低下を防止することができ、上記同様に、部分燃焼状態であるときにも全面燃焼状態と同様の高効率熱交換を達成することができる。
【００５８】
本発明においては、潜熱回収用熱交換器がフィンタイプの熱交換器である場合に、メイン熱交換器と潜熱回収用熱交換器との間の領域であるつなぎ部の仕切部材と、該仕切部材に対応する潜熱回収用熱交換器のフィンプレートとの間に、断熱部材を介設する構成とし、また、潜熱回収用熱交換器が水管群タイプの熱交換器でである場合に、この潜熱回収用熱交換器部分の通風通路には前記した仕切部材が設けられ、該仕切部材と、上記つなぎ部の仕切部材との間に、断熱部材を介設した構成としたので、つなぎ部の仕切部材の熱が潜熱回収用熱交換器のフィンプレートあるいは潜熱回収用熱交換器部分の仕切部材に伝熱してつなぎ部の仕切部材が冷めるのを防止することができる。このことから、つなぎ部の仕切部材に結露が発生するのを防止することができ、上記仕切部材から落下した結露の水滴に起因した問題発生を確実に回避することができる。
【００５９】
メイン熱交換器が水管群タイプの熱交換器である場合には、部分燃焼状態であるときに、燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気の一部がメイン熱交換器部分からつなぎ部に流れ込む際に、燃焼中の燃焼面に対向する空間領域内に入り込み易く、このことにより、つなぎ部で、燃焼中の燃焼面で発生した排気と、燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気の一部とが混合し、排気の湿度が低下し該排気の湿度の低下に起因して潜熱回収用熱交換器の熱交換効率を低下させることが考えられるけれども、メイン熱交換器が水管群タイプの熱交換器である場合に、そのメイン熱交換器部分の通風通路に、バーナの各燃焼面に対向する空間領域を区分する仕切部材を設けたものにあっては、部分燃焼状態であるときに、燃焼していない燃焼面を通り抜けた給気の一部がつなぎ部における燃焼中の燃焼面に対向する空間領域内に入り込むのを回避することができ、上記排気と給気が混合するのを阻止することができ、上記同様に、部分燃焼状態であるときにも全面燃焼状態と同様の高効率熱交換を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態例の燃焼機器を示すモデル図である。
【図２】  水管群タイプの熱交換器が設けられている場合の第２の実施形態例を示すモデル図である。
【図３】逆さ燃焼タイプの燃焼機器の一例を示すモデル図である。
【図４】潜熱回収用熱交換器を備えた燃焼機器の一従来例を示すモデル図である。
【図５】従来の課題を示す説明図である。
【符号の説明】
２  バーナ
３  メイン熱交換器
４  潜熱回収用熱交換器
１０  排気出口
１１  通風通路
１５  つなぎ部
１６，１７  フィンプレート
１８，２０，２１  仕切部材
【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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