(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ファンにより負圧排気されるダクトに接続される燃焼装置であって、
筐体内に設けられ、燃料と空気とを適量混合して燃焼するバーナと、
同じく前記筐体内に設けられて前記バーナにより熱せられ、熱交換により加熱対象体の温度を上昇させる熱交換器と、
前記筐体の外部に開口して設けられて前記ダクトに接続され、前記バーナからの排気を前記ダクトに直接接続して排出する排気筒と、
排気を前記排気筒から前記ダクトへと流すファンと、
前記筐体内で且つ排気の流動方向において前記熱交換器および前記ファンよりも下流側の排気流路上に形成され、前記排気筒へ向かって流れる排気に対して前記ファンの回転により排気の温度よりも低温の希釈空気を導入する希釈空気導入部とを有し、
前記希釈空気導入部に臨む排気の吹き出し口の先端が絞り込まれ、
希釈空気は前記希釈空気導入部から負圧吸引されて排気中に流入する
ことを特徴とする燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃焼装置に関し、特に燃焼装置から排出される排気の温度低下に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば料理店の厨房などにみられるように、給湯器（燃焼装置）の排気筒は、外部に開口して施設されたダクトに接続されている。そして、給湯器で発生した高温の排気は、排気ファンによりダクトから強制的に外部に排出される。
【０００３】
このような排気構造にあっては、高温の排気によりダクトが加熱されることを防止するために、給湯器から排出される排気の温度（２００℃程度）を、例えば５０℃程度に落としてダクトに導く必要がある。これは、ダクトが防火区画を通る部分に設置される防火ダンパーが作動しないで排気を排出するためである。
【０００４】
ここで、従来における給湯器の排気温度の低下技術について説明する。図４は、従来の給湯器及び排気フードを示す概略図である。
【０００５】
図示するように、従来では給湯器２１の排気筒２２とダクト２３との間に排気フード２４を取り付け、排気筒２２と排気フード２４との間に、外気が流入する隙間すなわち外気流入空間２５を形成している。これによれば、給湯器２１から排出された排気の温度よりも低い空気つまり希釈空気が外気流入空間２５から取り込まれて排気温が低下される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、排気ファンで作り出される負圧（必要静圧）、いいかえるとダクト２３の排気を排出する能力が十分でないために、外気流入空間２５から取り込むことのできる外気の風量には限界がある。この外気流入空間２５からの希釈空気では給湯器２１から排出される非常に高温の排気の温度を十分に低下させることが困難な場合がある。
【０００７】
現在、建築基準法第３８条に基づく建設大臣特認を取得したダクト直結型給湯器では、設置時のダクトの必要静圧は１０ｍｍＨ2 Ｏ程度以上であり、これに対して、実際の現場で得られる静圧は数ｍｍＨ2 Ｏであるため、取り付けは事実上不可能である。
【０００８】
そこで、本発明は、ダクト取り付けの必要静圧（排気ファンで作り出される負圧で、燃焼装置をダクトに取り付ける位置での必要な負圧）を小さく抑えつつ燃焼装置から排出される排気の温度を低下させ、且つ、排気と希釈空気とのミキシングを向上させることのできる技術を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る燃焼装置は、排気ファンにより負圧排気されるダクトに接続される燃焼装置であって、筐体内に設けられ、燃料と空気とを適量混合して燃焼するバーナと、同じく前記筐体内に設けられて前記バーナにより熱せられ、熱交換により加熱対象体の温度を上昇させる熱交換器と、前記筐体の外部に開口して設けられて前記ダクトに接続され、前記バーナからの排気を前記ダクトに直接接続して排出する排気筒と、排気を前記排気筒から前記ダクトへと流すファンと、前記筐体内で且つ排気の流動方向において前記熱交換器および前記ファンよりも下流側の排気流路上に形成され、前記排気筒へ向かって流れる排気に対して前記ファンの回転により排気の温度よりも低温の希釈空気を導入する希釈空気導入部とを有し、前記希釈空気導入部に臨む排気の吹き出し口の先端が絞り込まれ、希釈空気は前記希釈空気導入部から負圧吸引されて排気中に流入することを特徴とする。
【００１２】
このような発明によれば、バーナで発生した排気はファンにより希釈空気導入部から強制的に導入された希釈空気と混合されて冷却されるので、燃焼装置から排出される排気の温度を大幅に低下させることが可能になり、且つ、排気吹き出し口先端が絞り込まれて流速の速くなった排気に引っ張られるようにして希釈空気が負圧吸引により導入され、必要とする温度低下（たとえば、排気温度５０℃以下）を得ることができる。この結果、燃焼装置を取り付ける位置でのダクトの静圧が低い場所でも、これを取り付けることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、発明の実施の形態は、本発明が実施される特に有用な形態としてのものであり、本発明がその実施の形態に限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施の形態である燃焼装置の設置環境を示す概略図、図２は図１の燃焼装置の内部構造を示す概略図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態では、給湯器（燃焼装置）１はたとえば料理店などの厨房に設置されている。給湯器１の近傍にはガスレンジ２が配置されている。
【００１６】
厨房の天井裏には、排気ファン３により強制排気を行う集合ダクト４が施設されている。ガスレンジ２の上方には排気フード５ａが設置されており、この排気フード５ａは集合ダクト４に接続されている。また、給湯器１から延びる排気筒６にも排気フード５ｂが接続されており、この排気フード５ｂも集合ダクト４に接続されている。これにより、調理中にガスレンジ２上から発生した熱は排気フード５ａに吸い込まれ、給湯器１の排気筒６から排出された排気は集合ダクト４を通して外部に送り出される。
【００１７】
従来は排気筒６と集合ダクト４との間には、外気が流入する隙間である外気流入空間が形成されている。したがって、給湯器１から排出された排気が集合ダクト４に向かう際に、排気の温度よりも低い空気が外気流入空間から取り込まれる（図４参照）。これに対して本発明は、排気筒６を直接集合ダクト４に接続するものである。さらに、排気筒６を集合ダクト４に接続することなくそのまま外部に向けて開放して、排気筒６から直接排気するようにしてもよい。
【００１８】
給湯器１の前面には、燃焼用空気を取り込むための給気口が形成されて給気フィルタ７が取り付けられている。したがって、本実施の形態の給湯器１は、給湯器１が設置された周囲の空気を燃焼用空気として給気口から導入し、排気筒６から集合ダクト４を通して外部に排気を行うＦＥ式である。但し、本発明の給湯器はＦＥ式のものに限定されることなく、屋外から燃焼用空気を取り込んで屋外へ排気を行うＦＦ式でもよい。さらには、給湯器自体が屋外に設置されるタイプのものであってもよい。また、本実施の形態において、給湯器１はガスを燃料として燃焼するガス給湯器であるが、石油などガス以外を燃料とする給湯装置に適用することもできる。
【００１９】
図２に示すように、給湯器１の外装パネルである筐体１ａ内には、燃料と空気とを適量混合して燃焼するバーナ８が設置されている。さらに筐体１ａ内には、このバーナ８により熱せられる熱交換器９が設置されている。熱交換器９は、加熱対象体である水が流れる配水管１０に取り付けられており、熱交換により配水管１０内の水の温度を上昇させる。そして、バーナ８からの排気を排出するために、筐体１ａの外部に開口して、前述した排気筒６が取り付けられている。
【００２０】
排気筒６におけるバーナ８からの排気の流入口側には、排気の温度よりも低温の希釈空気を排気中に取り入れるための空間である希釈空気導入部１１が形成されている。そして、排気筒６内には、希釈空気導入部１１から強制的に希釈空気を取り込んでこれをバーナ８の排気と混合して送り出すファン１２が設置されている。したがって、バーナ８で発生した高温の排気は、モータ１３に駆動されるファン１２の回転により希釈空気と混合される。なお、降温能力は、希釈空気導入部１１の開口量やファン１２の径あるいは回転数などにより、所望のレベルに調整することができる。
【００２１】
ここで、本実施の形態では、希釈空気導入部１１は排気筒６の流入口側に形成され、ファン１２は排気筒６内に設置されているが、希釈空気導入部１１は排気の流動方向において熱交換器９の下流側に形成されていればよく、また、ファン１２はこの希釈空気導入部１１よりもさらに下流側に設置されていればよい。
【００２２】
このような給湯器１によれば、バーナ８で発生した排気は、ファン１２により希釈空気導入部１１から強制的に導入された希釈空気と攪拌混合されるので、一気にその温度が下降する。したがって、排気筒６から排出される排気の温度を大幅に低下させることが可能になる。そして、このように低温となった給湯器１からの排気に、さらに排気筒６と排気フード５ｂとの間に形成された外気流入空間から導入された外気をミックスさせれば、集合ダクト４に到達する排気を十分に冷却することができる。
【００２３】
また、ファン１２を希釈空気導入部１１の下流側に設置し、バーナ８からの排気をファン１２で吸引しているので、空気の流動抵抗が低減されてバーナ８における良好な燃焼を維持することが可能になり、ダクト取り付け時の必要静圧も小さくてすむ。
【００２４】
さらに、ファン１２を希釈空気導入部１１の下流側に設置し、バーナ８からの排気と希釈空気導入部１１から導入された希釈空気とをファン１２により攪拌混合しているので、ミキシング効率が向上して給湯器１の小型化を図ることが可能になる。これにより、給湯器１の設置性ならびに施工性の向上を図ることができる。
【００２５】
（実施の形態２）
図３は本発明の他の実施の形態である燃焼装置の内部構造を示す概略図である。
【００２６】
本実施の形態の給湯器（燃焼装置）１は、バーナ８からの排気の流動方向に対して、ファン１４が希釈空気導入部１１よりも上流側に設置されているものである。また、希釈空気導入部１１に位置する排気の吹き出し口の先端が絞り込まれており、ファン１４から押し出される排気の流速が希釈空気導入部１１で速くなっている。これにより、希釈空気は流速の速い排気に引っ張られるように負圧吸引されて排気中に流入する。
【００２７】
このように、ファン１４を希釈空気導入部１１よりも上流側に設置し、希釈空気を負圧吸引するようにしてもよい。
【００２８】
このような給湯器１によっても、バーナ８で発生してファン１４により押し出される排気は、希釈空気導入部１１から強制的に導入された希釈空気と混合されるので、排気筒６から排出される排気の温度を大幅に低下させることが可能になる。これにより、低温となった給湯器１からの排気に外気流入空間から外気をミックスすれば、集合ダクト４に到達する排気を十分に冷却することができる。
【００２９】
以上、本発明者によりなされた発明を実施の形態により具体的に説明した。実施の形態においては、お湯を沸かしてこれを出湯する給湯器１が燃焼装置の一例として取り上げられている。但し、本発明は、たとえば床暖房用の燃焼装置など、給湯器以外の種々の燃焼装置にも適用することが可能である。
【００３０】
また、本実施の形態において希釈空気導入部１１は筐体１ａ内に形成されているが、筐体１ａの外部に、この筐体１ａと一体的にフードを取り付け、排気筒６とフードとの間を希釈空気導入部としてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば以下の効果を奏することができる。
【００３２】
バーナで発生した排気はファンにより希釈空気導入部から強制的に導入された希釈空気と混合されて冷却されるので、ダクトの必要静圧を小さく抑えつつ燃焼装置から排出される排気の温度を大幅に低下させることが可能になる。
【００３３】
したがって、燃焼装置からの排気にさらに外気をミックスさせれば、集合ダクトに到達する排気の温度を十分に低下させることが可能になる。
【００３４】
また、希釈空気導入部に臨む排気吹き出し口先端が絞り込まれているので、流速の速くなった排気に引っ張られるようにして希釈空気が負圧吸引により効率よく導入され、排気と希釈空気とのミキシングが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による燃焼装置の設置環境を示す概略図である。
【図２】図１の燃焼装置の内部構造を示す概略図である。
【図３】本発明の実施の形態２による燃焼装置の内部構造を示す概略図である。
【図４】従来の給湯器及び排気フードを示す概略図である。
【符号の説明】
１    給湯器（燃焼装置）
１ａ  筐体
２    ガスレンジ
３    排気ファン
４    集合ダクト
５ａ  排気フード
５ｂ  排気フード
６    排気筒
７    給気フィルタ
８    バーナ
９    熱交換器
１０  配水管
１１  希釈空気導入部
１２  ファン
１３  モータ
１４  ファン
２１  給湯器
２２  排気筒
２３  ダクト
２４  排気フード
２５  外気流入空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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