(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼器または内燃機関の排気ガスを第１排気管を介して導入し、第２排気管を介して外部に排気する排気マフラを備えた排気装置において、前記排気マフラは縦長であってその内部を略水平で消音パイプが設けられた仕切板によって上消音室と下消音室に区画され、この下消音室に前記第１排気管を立てて上端を開口させ、この上消音室に前記第２排気管を垂下させて下端を開口させると共に、前記下消音室の底部にはドレン水を貯溜する貯溜部を設け、この貯溜部に溜まったドレン水を排気マフラから排水するためのドレン管は、貯溜部に下向きに開口部を有する逆Ｕ字条であって、前記下消音室内の排気ガスを水封する水頭高さを有し、第１排気管の上端開口はドレン管の最上部よりも上に位置させたことを特徴とする排気装置。
【請求項２】
前記ドレン管の水頭高さは、排気マフラ内の燃焼器または内燃機関の最大の排圧に対抗して排気ガスを水封可能にする高さであることを特徴とする請求項１記載の排気装置。
【請求項３】
前記ドレン管を第１排気管に着設したことを特徴とする請求項２記載の排気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼器または内燃機関の排気装置に関し、特に排気ガスが通過する排気マフラの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、排気装置を備えたエンジン駆動式空気調和装置は知られている。このエンジン駆動式空気調和装置には、室外機に圧縮機とこの圧縮機を駆動するエンジンとを搭載し、駆動力源であるエンジンでガス・石油等の炭化水素燃料を燃焼させている。このため、エンジンで燃料が燃焼するときに、高温の排気ガスが発生し、また、室外機が一般に建物のそばに設置されることから、排気ガスは、温度を下げて大気中に放出される。なお、排気ガスの温度を下げるときには、排熱回収装置を用いて排気ガスの持つ熱エネルギーを回収している。
【０００３】
排気ガス中には、燃料の種類・産地・燃焼条件などにもよるが、硫黄系の成分が含まれており、また、炭化水素の燃料を燃焼するため、多量の水蒸気も生成される。この多量の水蒸気の一部が、排熱回収装置における熱回収時に凝縮し、凝縮水（以下ドレン水という）を生成する。このドレン水には硫黄系の成分が含まれて酸性を示しているため、ドレン水は、中和剤を用いて中和され排出される。
【０００４】
図４は従来の排気ガス及び凝縮水を排出する排出装置の一例を示す説明図である。図４において、エンジン１には排熱回収装置２が設けられ、この排熱回収装置２には第１排気管３が接続され、この第１排気管３が排気マフラ４に接続されている。排気マフラ４には排気ガスを排出する第２排気管５と、排気ガス中の水分が凝縮して生成されるドレン水を排出するドレン管６とが接続されている。
【０００５】
ドレン管６の途中には、炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムといったアルカリ性の中和剤を収納し、ドレン水を中和するドレンフィルタ７が設けられている。このドレンフィルタ７には冬期にドレン水が凍結しないようにヒータ８が備えられている。ドレン管６の出口は通常機外の排水溝等に接続される。
【０００６】
第２排気管５の上端部には排気ガスを大気中に放出する排気口１２が形成され、この排気口１２に排気トップ１３が設けられ、排気トップ１３の室外機１５外側の周壁には複数の排気孔１６が形成されている。そして、排気トップ１３の下部にはドレンフィルタ７に連結するドレン回収パイプ１４が配設されている。
【０００７】
以上のように構成された室外機１５において、エンジン１から排気される高温の排気ガスは、排熱回収装置２で熱交換され温度が低下された後、排気マフラ４内に流入し、第２排気管５を通って排気トップ１３から放出される。この排気ガスのうち一部が排気マフラ４内で凝縮し、さらに第２排気管５内で凝縮してドレン水になる。このドレン水が滴下して排気マフラ４内に溜まる。排気トップ１３においても排気ガスが凝縮してドレン水が生成される。これらドレン水がドレン管６及びドレン回収パイプ１４を通ってドレンフィルタ７へ導かれ、中和処理された後、機外へ排出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、排気マフラ４内は排気ガスによる圧力が比較的大きいため、エンジン１から排出された直後の、低濃度ではあるが有害な成分を含んだ排気ガスの一部がドレン管６を経て中和されずに機外へ流出してしまうことがある。このため、この排気ガスが排水溝等に充満し、周囲の環境悪化を招く恐れがあり、保安の面から排気ガスの流出を防ぐ必要があった。
【０００９】
この排気ガスの流出を防ぐため、新たにドレン管６の途中に排気ガスを水封する装置を設けることも考えられるが、新たに水封装置を設けると、冬期の凍結によるドレン系の閉鎖を防止するための保温装置が必要となり、コストアップになるという問題がある。
【００１０】
本発明は上述のような従来の問題点を解消したものであり、燃焼器または内燃機関の排気ガスを導入し、外部に排気する排気マフラと、排気マフラのドレン水を排出するドレン管とを備え、前記排気マフラに流入する排気ガスがドレン管を経て機外に流出するのを防止した排気装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、請求項１の発明は、燃焼器または内燃機関の排気ガスを第１排気管を介して導入し、第２排気管を介して外部に排気する排気マフラを備えた排気装置において、前記排気マフラは縦長であってその内部を略水平で消音パイプが設けられた仕切板によって上消音室と下消音室に区画され、この下消音室に前記第１排気管を立てて上端を開口させ、この上消音室に前記第２排気管を垂下させて下端を開口させると共に、前記下消音室の底部にはドレン水を貯溜する貯溜部を設け、この貯溜部に溜まったドレン水を排気マフラから排水するためのドレン管は、貯溜部に下向きに開口部を有する逆Ｕ字条であって、前記下消音室内の排気ガスを水封する水頭高さを有し、第１排気管の上端開口はドレン管の最上部よりも上に位置させたことを特徴とする排気装置。
【００１３】
請求項２の発明は、前記ドレン管の水頭高さは、排気マフラ内の燃焼器または内燃機関の最大の排圧に対抗して排気ガスを水封可能にする高さであることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、前記ドレン管を第１排気管に着設したことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図３の図面に基づいて説明する。なお、図４と同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００１６】
図１において、２１はエンジン駆動式空気調和装置の室外機を示すものである。この室外機２１の下部には、エンジン１と、このエンジン１の排熱回収装置２と、エンジン１にて駆動される圧縮機２２とを収容した機械室２３が設けられ、機械室２３の上には、室外送風機２４と、室外熱交換器２５とを収容した熱交換室２６が設けられている。室外熱交換器２５は圧縮機２２とともに冷凍サイクルの一部を構成している。
【００１７】
エンジン１には、排熱回収装置２、第１排気管３、排気マフラ２７、可撓性材料からなる第２排気管５及び排気トップ１３が順に連結され、エンジン１から排出される排気ガスが排気トップ１３の排気孔１６から放出される。
【００１８】
また、排気マフラ２７には、ドレンホース２８、ドレンフィルタ７が順に連結され、排気マフラ２７及び第２排気管５で発生したドレンが排気マフラ２７に滴下した後、ドレンホース２８、ドレンフィルタ７を経て外部へ排出される。
【００１９】
また、１４はドレン回収パイプであり、このドレン回収パイプ１４の上端が排気トップ１３に、下端がドレンフィルタ７に接続されている。排気トップ１３で発生したドレンが滴下し、ドレン回収パイプ１４、ドレンフィルタ７、ドレンホース２８を経て外部へ排出される。なお、ドレンフィルタ７にはドレン水の凍結防止用のヒ−タ８が設けられている。
【００２０】
次に、本発明の排気マフラ２７について、図２に基づいて説明する。排気マフラ２７は、機械室２３に縦方向に設けられ、排気マフラ２７内の略中間位置には仕切板３０が設けられ、この仕切板３０によって上下に消音室３１、３３が形成されている。そして、この仕切板３０の略中央には仕切板３０の上下の消音室３１、３３を連通する消音用のパイプ３４が設けられている。
【００２１】
上消音室３１には上板３１ａに第２排気管開口部５ａが形成され、この開口部５ａと排気トップ１３の底板に形成された通気口（図示せず）とが第２排気管５によって接続されている。
【００２２】
下消音室３３には第１排気管３とドレンホース２８とが挿入され、エンジン１、排気マフラ２７及び第２排気管５で発生したドレン水の貯溜部３５が設けられている。
【００２３】
第１排気管３は、下消音室３３の底板３３ａの略中央に形成された第１排気管用孔３３ｂから上方に立ち上げられ、先端上向きに開口する開口部３ａを有している。
【００２４】
ドレンホース２８は、下消音室３３の側面に形成されたドレンホース用孔３３ｃに挿入され、逆Ｕ字状に湾曲形成されている。この湾曲形成された部分がドレンホース２８全体の最上部２８ａであり、ドレンホース２８は、下消音室３３内で下向きに開口している。このドレンホース２８の内端開口部２８ｂと最上部２８ａとの間の高さは、下消音室３３内の排気ガスの水封に必要な水頭高さＨになっており、下消音室３３内にエンジン１の最大の排圧が作用し、排気マフラ２７内に貯溜するドレンが押し下げられたときでも、このドレンの水位より下方にドレンホース２８の内端開口部２８ｂが位置するようにしている。そして、この内端開口部２８ｂと底板３３ａとの間は通水可能な最小の隙間を有している。これにより、排気ガス圧力が最高のときでも下消音室３３内の排気ガスを水封し、排気ガスがドレンホース２８を介して外部へ排出しないようにしている。また、下消音室３３内でドレンホース２８の一部が第１排気管３に接して配設されている。
【００２５】
貯溜部３５は、下消音室３３内に設けられ、底板３３ａからドレンホース２８の最上部２８ａの位置までドレン水を貯溜することができる。
【００２６】
以上のように構成されたエンジン駆動式空気調和装置において、室外機２１の運転時、エンジン１が運転され、エンジン１によって圧縮機２２が駆動して冷凍サイクルに冷媒が循環する。エンジン１の排気ガスは、排熱回収装置２を経て排気マフラ２７に流入する。排気マフラ２７内で排気ガスは上昇し、第２排気管５を経て排気トップ１３から外部へ排出される。
【００２７】
一方、排気ガスが排気マフラ２７及び第２排気管５を通過するときに発生した凝縮ドレン水は、下消音室３３に流入し貯溜部３５に貯溜される。これら貯溜部３５に貯溜されたドレン水は、ドレンホース２８内で最上部２８ａに達すると、徐々に押し出されて排気マフラ２７の外へ流出する。排気マフラ２７の外へ流出したドレン水は、ドレンフィルタ７を経て機外へ排出される。
【００２８】
また、排気ガスが排気トップ１３を通過するときに発生する凝縮ドレン水は、排気トップ１３の底板の排水口からドレン回収パイプ１４、ドレンフィルタ７を経て機外へ排出される。
【００２９】
上記実施形態によれば、エンジン１の排気ガスは、排熱回収装置２及び排気マフラ２７を経て排気トップ１３から外部へ排出されるが、このとき、低濃度ではあるが有害な成分を含んだ排気ガスは、排気マフラ２７の上下消音室３１、３３、第２排気管５及び排気トップ１３で凝縮され滴下する。このうち排気マフラ２７の上下消音室３１、３３及び第２排気管５で結露したドレン水は、下消音室３３に滴下する。このドレン水が排気マフラ２７に挿入されたドレンホース２８の最上部２８ａ高さまで貯留され、この貯留されたドレン水により、排気ガスが水封される。これにより、下消音室３３に流入する排気ガスが最大の排圧時でも水面を押圧してドレンホース２８の内端開口部２８ｂより下に水位を押し下がることはない。従って、排気マフラ２７に貯溜されたドレン水により、排気ガスがドレンホース２８を介して機外へ排出されるのを防止することができ、室外機２１の周囲の環境悪化を防いでいる。
【００３０】
また、室外機２１運転時、ドレンホース２８を高温の排気ガスの通る第１排気管３に接して配設しているので、冬期運転時、ドレンホース２８内のドレン水の凍結を防止することができる。
【００３１】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３２】
また、冬期ドレン水凍結の恐れのない地域においては、図３に示すように、ドレンホース２８の最上部２８ａを排気マフラ２７の外に設けても良い。
【００３３】
また、本実施形態では、エンジン駆動式空気調和装置で説明しているが、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱しない範囲で他の燃焼器または内燃機関での実施が可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明したように、本発明の排気装置は、燃焼器または内燃機関からの排気ガスを排気マフラ及び第２排気管を介して排気し、このとき排気マフラ及び第２排気管で生成されたドレン水を排気マフラ内に貯留し、このドレン水で排気マフラ内を水封することにより、排気ガスが排気マフラのドレン管を介して直接機外へ排出されるのを防止することができる。従って室外機周辺の環境を悪化しないように保つことができる。
【００３５】
また、ドレンホースを高温の排気ガスの通る第１排気管に接して配設するので、冬期運転時、ドレン管内に溜まるドレン水の凍結を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジン駆動式空気調和装置の室外機の概略構成説明図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す排気マフラの要部縦断面図である。
【図３】図２と別の実施形態を示す排気マフラの要部縦断面図である。
【図４】従来の排気装置の一例を示す要部説明図である。
【符号の説明】
１  エンジン
２  排熱回収装置
３  第１排気管
３ａ  第１排気管開口部
５  第２排気管
５ａ  第２排気管開口部
７  ドレンフィルタ
８  ヒ−タ
１３  排気トップ
１４  ドレン回収パイプ
２１  室外機
２２  圧縮機
２３  機械室
２４  室外送風機
２５  室外熱交換器
２６  熱交換室
２７  排気マフラ
２８  ドレンホース（ドレン管）
２８ａ  最上部
２８ｂ  ドレンホースの内端開口部
３０  仕切板
３１  上消音室
３１ａ  上板
３３  下消音室
３３ａ  底板
３３ｂ  第１排気管用孔
３３ｃ  ドレンホース用孔
３５  貯溜部
Ｈ  水頭高さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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