(57)【要約】【課題】燃焼ガスの熱を効率良く貯湯室内の湯水に伝えて熱効率を向上させる。【解決手段】貯湯室３の周囲に、貯湯室３を非接触で覆い、上端に排気部１６が形成される外筒１４を設けて、煙道９及び排気部１６を除いて閉塞される空間１７を形成すると共に、その空間１７内に、煙道９の上端開口を非接触で覆う上蓋部１９と、貯湯室３の周囲を非接触で覆う垂下部２１とからなる仕切り筒１８を設けて、空間１７内を、煙道９の上端開口から排出された燃焼ガスが貯湯室３と仕切り筒１８との間を下降する下降通路２４と、その下降通路２４と下端同士が連通し、燃焼ガスが外筒１４と仕切り筒１８との間を上昇して排気部１６に至る上昇通路２５とに区画した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の本体内の上方に貯湯室を、下方にバーナを備えた燃焼室を夫々形成して、前記貯湯室の軸心に、前記バーナの燃焼ガスが通過する筒状の煙道を貫通形成して、前記バーナの燃焼によって前記貯湯室内の湯水を加熱可能とした貯湯式給湯器であって、
前記貯湯室の周囲に、前記貯湯室を非接触で覆い、上端に排気部が形成される外筒を設けて、前記煙道及び排気部を除いて閉塞される空間を形成すると共に、前記空間内に、前記煙道の上端開口を非接触で覆う上蓋部と、前記貯湯室の周囲を非接触で覆う垂下部とからなる仕切り筒を設けて、前記空間内を、前記煙道の上端開口から排出された燃焼ガスが前記貯湯室と仕切り筒との間を下降する下降通路と、その下降通路と下端同士が連通し、燃焼ガスが前記外筒と仕切り筒との間を上昇して前記排気部に至る上昇通路とに区画したことを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項２】
前記外筒と仕切り筒との間及び前記仕切り筒と貯湯室との間に、前記空間内で前記仕切り筒を位置決めするスペーサを夫々設けたことを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯器。
【請求項３】
前記スペーサを、前記仕切り筒における前記垂下部の上下部位に、夫々前記垂下部の周方向へ所定間隔をおいて複数配置したことを特徴とする請求項２に記載の貯湯式給湯器。
【請求項４】
前記煙道の上端開口と仕切り筒の上蓋部との間の間隔を、前記煙道の内径の４分の１以上としたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の貯湯式給湯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯室内に貯めた湯水を所定温度に加熱して保温する貯湯式給湯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
貯湯式給湯器は、特許文献１に示すように、円筒形の本体の上方に、上方へ凸面状となる絞り部を形成した鏡板で上下を閉塞し、軸心に、螺旋状の排気通路（煙道）を備えた貯湯室を形成する一方、その貯湯室の下方を、バーナを配置した燃焼室としたものが知られている。すなわち、バーナの燃焼による高温の燃焼ガスが下鏡板を加熱しながら排気通路へ進入し、排気通路内を螺旋状に上昇することにより、貯湯室内の湯水の温度を上昇させるものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３０４６９１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、上記貯湯式給湯器では、燃焼ガスは貯湯室中心の排気通路のみを通るため、燃焼ガスと貯湯室内の湯水との伝熱面積が小さく、エネルギーロスとなっていた。
【０００５】
そこで、本発明は、このようなエネルギーロスを低減し、燃焼ガスの熱を効率良く貯湯室内の湯水に伝えて熱効率を向上させることができる貯湯式給湯器を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、貯湯室の周囲に、貯湯室を非接触で覆い、上端に排気部が形成される外筒を設けて、煙道及び排気部を除いて閉塞される空間を形成すると共に、その空間内に、煙道の上端開口を非接触で覆う上蓋部と、貯湯室の周囲を非接触で覆う垂下部とからなる仕切り筒を設けて、空間内を、煙道の上端開口から排出された燃焼ガスが貯湯室と仕切り筒との間を下降する下降通路と、その下降通路と下端同士が連通し、燃焼ガスが外筒と仕切り筒との間を上昇して排気部に至る上昇通路とに区画したことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、空間内での仕切り筒の位置決めを容易に行うために、外筒と仕切り筒との間及び仕切り筒と貯湯室との間に、空間内で仕切り筒を位置決めするスペーサを夫々設けたことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２の構成において、スペーサを仕切り筒の位置決めに適正な位置に配置するために、スペーサを、仕切り筒における垂下部の上下部位に、夫々垂下部の周方向へ所定間隔をおいて複数配置したことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかの構成において、煙道から下降通路への燃焼ガスの流れを確実に維持するために、煙道の上端開口と仕切り筒の上蓋部との間の間隔を、煙道の内径の４分の１以上としたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、煙道に加えて貯湯室の周囲でも燃焼ガスが通過するため、燃焼ガスと貯湯室内の湯水との伝熱面積を大きく確保することができる。よって、エネルギーロスが低減されて熱効率の向上に繋がる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、空間内での仕切り筒の位置決めが容易に行える。特に、仕切り筒と貯湯室との間のスペーサは、下降通路内の燃焼ガスと干渉してその流れを抑制する作用を発揮するため、下降通路内での燃焼ガスの滞留時間が長くなり、熱効率のさらなる向上が期待できる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項２の効果に加えて、スペーサを仕切り筒の位置決めに適正な位置に配置でき、下降通路及び上昇通路を通路面積に偏りを生じさせることなく形成可能となる。
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかの効果に加えて、仕切り筒を設けても煙道から下降通路への燃焼ガスの流れを確実に維持可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、貯湯式給湯器の一例を示す説明図で、貯湯式給湯器１は、円筒状の本体２の内部上方に、円筒状の内胴４と、その内胴４の上下を閉塞する上鏡板５と下鏡板６とからなる貯湯室３が形成され、その貯湯室３の下方には、バーナ８を備えた燃焼室７が形成されている。なお、貯湯室３の上方には、貯湯室３内へ水を供給する給水パイプと、貯湯室３内の湯を外部に取り出す給湯パイプ（何れも図示せず）とが設けられている。
【０００９】
また、貯湯室３の軸心には、上鏡板５及び下鏡板６を貫通して上下に開口する筒状の煙道９が設けられ、煙道９の内部には、煙道９内を縦に二分割する格好で帯状のプレート１０が立設されている。このプレート１０には、図２にも示すように、上下方向に所定間隔で半円の切り込み１１，１１・・が複数形成され、各切り込み１１から半円状の突出片１２が、先端を煙道９の内面に向けて、且つ上下に隣接する突出片１２がプレート１０の表裏へ互い違いの向きとなるように切り起こし形成されている。この突出片１２の形成により、プレート１０には、煙道９内で表裏を連通させる連通孔１３，１３・・が形成される。
【００１０】
さらに、貯湯室３の外側には、図３，４にも示すように、貯湯室３を上方から非接触で覆う外筒１４が設けられている。この外筒１４は、下端周縁が内胴４の下端外周と閉塞板１５によって連結される一方、上端部は、中央へ向けた先細り状となって、本体２の上面中央に設けられた排気部１６に連結されている。よって、貯湯室３の外側には、外筒１４及び閉塞板１５によって囲まれて貯湯室３の全外周を覆い、煙道９及び排気部１６に連通する空間１７が形成されることになる。
１８は、空間１７内で貯湯室３を上方から覆う仕切り筒で、上鏡板５との間に設けた上スペーサ２０，２０によって煙道９の上端開口を非接触で覆う上蓋部１９と、その上蓋部１９の周縁から垂下され、貯湯室３の周囲を非接触で覆う筒状の垂下部２１とからなり、垂下部２１の下端は、外筒１４よりも短く形成されている。ここで、煙道９の上端開口と仕切り筒１８の上蓋部１９との間の間隔は、煙道９の内径の４分の１以上となっている。
【００１１】
また、外筒１４の内面と仕切り筒１８の垂下部２１の内面との上下部位には、中央に円形の突起を形成した横スペーサ２２，２３・・が、所定間隔をおいて周方向へ複数固着されて、外筒１４側の横スペーサ２２が仕切り筒１８の垂下部２１の外面に、垂下部２１側の横スペーサ２３が内胴４の外面に夫々当接している。よって、仕切り筒１８は、空間１７を二分する格好で支持されて、空間１７を、煙道９の上端開口から燃焼ガスが貯湯室３と仕切り筒１８の垂下部２１との間を下降する筒状の下降通路２４と、その下降通路２４と下端同士が連通し、垂下部２１の下端で折り返した燃焼ガスが下降通路２４の外側で外筒１４と仕切り筒１８との間を上昇して排気部１６に至る上昇通路２５とに区画することになる。
【００１２】
なお、本体２の外部には、バーナ８への燃料ガスの供給を制御する電磁弁を内設したコントローラ２６が設けられ、コントローラ２６には、本体２及び外筒１４、仕切り筒１８、内胴４を貫通して貯湯室３内に突出するサーモスタット２７が設けられている。２８は、閉塞板１５に接続され、閉塞板１５に貯留したドレンを燃焼室７の下方に排出するドレン排出管である。
【００１３】
以上の如く構成された貯湯式給湯器１は、コントローラ２６の点火ツマミを押し操作すると、図示しないパイロットバーナにまず点火される。この点火を図示しない熱電対で検出すると、ガス流路の電磁弁が開弁保持されるため、そのまま点火ツマミを操作してメインガス流路を開くと、ガスノズルから燃料ガスが噴出されてバーナ８に供給される。よって、パイロットバーナから火移りしてバーナ８が燃焼する。
【００１４】
バーナ８の燃焼によって生じた高温の燃焼ガスは、下鏡板６の下面に沿って上昇し、中央の煙道９内に進入する。煙道９内に進入した燃焼ガスは、図１に矢印で示すように、突出片１２に当接した後、中央に導かれて連通孔１３を通ってプレート１０の反対側へ移行し、再び当該側の突出片１２に当接する。この繰り返しによって煙道９内を蛇行状に上昇して乱流を発生させるため、燃焼ガスと貯湯室３内の湯水との伝熱距離が長く確保され、熱効率が向上する。
さらに、煙道９から排出された燃焼ガスは、空間１７における下降通路２４に滞留して充満し、下降通路２４から下方に溢れると、垂下部２１の下端で折り返して今度は下降通路２４の外側の上昇通路２５に進入して上昇し、排気部１６から外部へ排出される。よって、貯湯室３の外側でも下降通路２４内の燃焼ガスと湯水との熱交換が行われることとなる。このとき、煙道９の上端開口と仕切り筒１８の上蓋部１９との間の間隔は煙道９の内径に対して十分確保されているので、煙道９から下降通路２４への燃焼ガスの流れに支障は生じない。
【００１５】
このように、上記形態の貯湯式給湯器１によれば、貯湯室３の周囲に、貯湯室３を非接触で覆い、上端に排気部１６が形成される外筒１４を設けて、煙道９及び排気部１６を除いて閉塞される空間１７を形成すると共に、その空間１７内に、煙道９の上端開口を非接触で覆う上蓋部１９と、貯湯室３の周囲を非接触で覆う垂下部２１とからなる仕切り筒１８を設けて、空間１７内を、煙道９の上端開口から排出された燃焼ガスが貯湯室３と仕切り筒１８との間を下降する下降通路２４と、その下降通路２４と下端同士が連通し、燃焼ガスが外筒１４と仕切り筒１８との間を上昇して排気部１６に至る上昇通路２５とに区画したことで、煙道９に加えて貯湯室３の周囲でも燃焼ガスが通過するため、燃焼ガスと貯湯室３内の湯水との伝熱面積を大きく確保することができる。よって、エネルギーロスが低減されて熱効率の向上に繋がる。
【００１６】
特にここでは、外筒１４と仕切り筒１８との間及び仕切り筒１８と貯湯室３との間に、空間１７内で仕切り筒１８を位置決めするスペーサ（上スペーサ２０及び横スペーサ２２，３３）を夫々設けたことで、空間１７内での仕切り筒１８の位置決めが容易に行える。さらに、仕切り筒１８と貯湯室３との間の横スペーサ２３は、下降通路２４内の燃焼ガスと干渉してその流れを抑制する作用を発揮するため、下降通路２４内での燃焼ガスの滞留時間が長くなり、熱効率のさらなる向上が期待できる。
【００１７】
また、横スペーサ２２，２３を、仕切り筒１８における垂下部２１の上下部位に、夫々垂下部２１の周方向へ所定間隔をおいて複数配置したことで、横スペーサ２２，２３を仕切り筒１８の位置決めに適正な位置に配置でき、下降通路２４及び上昇通路２５を通路面積に偏りを生じさせることなく形成可能となる。
さらに、煙道９の上端開口と仕切り筒１８の上蓋部１９との間の間隔を、煙道９の内径の４分の１以上としているので、仕切り筒１８を設けても煙道９から下降通路２４への燃焼ガスの流れを確実に維持可能となる。
【００１８】
なお、スペーサの形態は、上記のように外筒や仕切り筒に横スペーサを固着する形態に限らず、仕切り筒の内外面に横スペーサを固着したり、外筒の内面と貯湯室の外面とに横スペーサを固着したりしても通路の形成は可能である。また、円形の突起に限らず、先端が水平に突出するＬ字状のスペーサとしたり等の形状変更も考えられる。
さらに、配置形態も、上下に分けて周方向へ配置する構造に限らず、貯湯室の周面全体に亘って均等に配置したり、複数列を互い違いに配置したり等、適宜選択できる。
そして、別体のスペーサを固着する他、図５に示すように、例えば仕切り筒１８にスペーサとして円形凸部２９，２９・・をプレス加工や絞り加工等によって一体に突設し、これを内外の外筒１４や貯湯室３に当接させたりしてもよい。このようにすればスペーサが仕切り筒の形成と共に一体に付与されて後付工程が不要となる。勿論外筒に設けることも可能である。
【００１９】
その他、貯湯式給湯器自体の構造についても、例えば煙道内ではプレートに代えて螺旋状の通路を形成したり、バーナをブンゼン式でなく全一次空気式としたり等、適宜設計変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】貯湯式給湯器の説明図である。
【図２】プレートの説明図である。
【図３】貯湯式給湯器の上方部分の拡大図である。
【図４】貯湯式給湯器の下方部分の拡大図である。
【図５】スペーサの変更例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
１・・貯湯式給湯器、２・・本体、３・・貯湯室、４・・内胴、５・・上鏡板、６・・下鏡板、７・・燃焼室、８・・バーナ、９・・煙道、１０・・プレート、１２・・突出片、１４・・外筒、１７・・空間、１８・・仕切り筒、１９・・上蓋部、２１・・垂下部、２２，２３・・横スペーサ、２４・・下降通路、２５・・上昇通路、２６・・コントローラ、２９・・円形凸部。
【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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