強制給排気式暖房機
【課題】 負圧型の強制給排気式暖房機において、給排気ファンよりも下流側にドレインが溜まってしまう事態を防ぐことが可能な技術を提供する。
【解決手段】 本発明は暖房機として具現化される。その暖房機は、燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、燃焼器からの燃焼ガスを周囲の空気との間で熱交換させる熱交換器と、前記燃焼器に屋外からの空気を供給し、前記熱交換器からの排気ガスを屋外へ排出する給排気流路と、前記給排気流路の前記熱交換器よりも下流側に設けられた給排気ファンと、屋内の空気を取り入れ、前記熱交換器の周囲を通過させて、屋内へ送り出す対流ファンを備えている。その暖房機では、前記給排気流路の前記給排気ファンよりも下流側に、排気ガスから発生したドレインを排出するドレイン排出機構が設けられている。
【解決手段】 本発明は暖房機として具現化される。その暖房機は、燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、燃焼器からの燃焼ガスを周囲の空気との間で熱交換させる熱交換器と、前記燃焼器に屋外からの空気を供給し、前記熱交換器からの排気ガスを屋外へ排出する給排気流路と、前記給排気流路の前記熱交換器よりも下流側に設けられた給排気ファンと、屋内の空気を取り入れ、前記熱交換器の周囲を通過させて、屋内へ送り出す対流ファンを備えている。その暖房機では、前記給排気流路の前記給排気ファンよりも下流側に、排気ガスから発生したドレインを排出するドレイン排出機構が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強制給排気式暖房機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、暖房機では、屋内から取り入れた空気を、燃料ガスを燃焼させた燃焼ガスとの熱交換によって加熱し、加熱された空気を再び屋内へ送り出すことで、屋内の暖房を行う。このうち、強制給排気式暖房機では、給排気ファンによって、燃料ガスの燃焼に必要な空気を屋外から強制的に取り入れ、燃焼後の排気ガスを屋外に強制的に排出する。強制給排気式暖房機では、屋内から取り入れた空気が流れる経路と、燃焼ガスが流れる経路が分離されており、屋内の空気を汚染することなく暖房を行うことができる。
【０００３】
強制給排気式暖房機のうち、屋外からの空気、燃焼ガスおよび排気ガスが流れる一連の経路において、屋内からの空気と燃焼ガスが熱交換する熱交換部よりも下流側に給排気ファンが配置されているものは、負圧型の強制給排気式暖房機と呼ばれる。負圧型の強制給排気式暖房機では、給排気ファンを回転駆動したときに、給排気ファンよりも上流側にある熱交換部が負圧に維持される。負圧型の強制給排気式暖房機では、仮に熱交換部において燃焼ガスが流れる配管が破損した場合であっても、配管内が負圧に維持されているので、燃焼ガスが外部に漏れ出すことがなく、屋内からの空気への燃焼ガスの漏洩を防ぐことができる。
【０００４】
負圧型の強制給排気式暖房機としては、例えば特許文献１−４に記載されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】豪州実用新案第２００９１００２４０号明細書
【特許文献２】米国特許第４９７４５７９号明細書
【特許文献３】米国特許第５３４７９８０号明細書
【特許文献４】実公昭５８−５８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
負圧型の強制給排気式暖房機では、熱交換部よりも下流側に給排気ファンを配置しているので、屋内からの空気と熱交換して冷却された燃焼ガス（すなわち排気ガス）は、給排気ファンとの接触によってさらに冷却されてから屋外へ排出される。すなわち、給排気ファンが排気ガスから余熱を回収する役割も果たす。従って、負圧型の強制給排気式暖房機は、総合的な熱効率が高く、環境負荷も低い。しかしながら、給排気ファンとの接触によって排気ガスがさらに冷却されるので、給排気ファンを通過した排気ガスからドレインが発生するという問題も生じる。
【０００７】
従来技術の強制給排気式暖房機では、給排気ファンよりも上流側にドレイン排出機構が設けられており、燃焼ガスが熱交換部を通過する際に発生したドレインを排出することはできる。しかしながら、給排気ファンよりも下流側でドレインが発生した場合には、従来技術の強制給排気式暖房機ではドレインを排出することができない。排気ガスを外部に排出する流路の内部にドレインが溜まってしまい、部材の腐食等の問題を引き起こしてしまう。
【０００８】
従来技術の強制給排気式暖房機においても、燃焼させる燃料ガスのインプットを上げて、排気ガスの温度をある程度高くしておけば、給排気ファンよりも下流側でドレインが発生することを防ぐことはできる。しかしながら、この場合には、燃料ガスのインプットを小さくすることができないので、暖房を行う際に、屋内の空気の微妙な温度調整が困難となってしまう。
【０００９】
本発明は上記課題を解決する。本発明では、負圧型の強制給排気式暖房機において、給排気ファンよりも下流側にドレインが溜まってしまう事態を防ぐことが可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は暖房機として具現化される。その暖房機は、燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、燃焼器からの燃焼ガスを周囲の空気との間で熱交換させる熱交換器と、前記燃焼器に屋外からの空気を供給し、前記熱交換器からの排気ガスを屋外へ排出する給排気流路と、前記給排気流路の前記熱交換器よりも下流側に設けられた給排気ファンと、屋内の空気を取り入れ、前記熱交換器の周囲を通過させて、屋内へ送り出す対流ファンを備えている。その暖房機では、前記給排気流路の前記給排気ファンよりも下流側に、排気ガスから発生したドレインを排出するドレイン排出機構が設けられている。
【００１１】
上記の暖房機では、熱交換器からの排気ガスが給排気ファンとの接触によって冷却されてドレインが発生した場合でも、ドレイン排出機構によってドレインを排出することができる。給排気ファンよりも下流側にドレインが溜まってしまうことがない。また、上記の暖房機では、給排気ファンよりも下流側でのドレインの発生を許容することができるので、燃料のインプットを小さくすることができる。暖房を行う際に、屋内の空気の微妙な温度調整を行うことができる。
【００１２】
前記暖房機においては、前記熱交換器が、その内部を燃焼ガスが通過する複数のパイプから構成されていることが好ましい。
【００１３】
熱交換器が複数のパイプから構成されている場合、燃焼器からの燃焼ガスと周囲の空気との熱交換における伝熱面積を広く確保することができるので、熱交換の効率を高めることができる。
【００１４】
前記暖房機においては、前記給排気ファンを回転させるファンモータが、前記対流ファンによって屋内から取り入れられた空気が流れる流路内に露出していることが好ましい。
【００１５】
給排気ファンを熱交換器よりも下流側に設ける場合、給排気ファンは排気ガスから余熱を回収して高温となり、給排気ファンと機械的に連結しているファンモータも高温となる。ファンモータが過剰に高温となってしまうと、グリス切れによるモータ故障を招くおそれがある。上記の暖房機では、屋内から取り入れられた空気が流れる流路内にファンモータが露出しているので、対流ファンの回転によって屋内から空気を取り入れる際に、その空気との熱交換によって給排気ファンのファンモータが冷却される。ファンモータが過剰に高温となることを防ぐことができる。また、ファンモータとの熱交換によって加熱された空気はその後暖房に利用されるため、暖房機の熱効率を高めることができる。
【００１６】
前記暖房機においては、前記ドレイン排出機構が、ドレイン排出口と、ドレイン排出口からのドレインを内部に溜めるドレイン受け皿を備えており、前記ドレイン受け皿が、内部のドレインの水位を検出する水位検出手段を備えていることが好ましい。
【００１７】
上記の暖房機によれば、ドレイン受け皿に溜まっているドレインの水位に応じて、暖房機の動作の制御を行うことが可能となる。例えば、ドレイン受け皿の内部の水位が所定水位にまで達した場合に、利用者にドレイン受け皿に溜まったドレインの廃棄を促す旨の通知を行うことが可能となる。あるいは、ドレイン受け皿の内部の水位が所定水位にまで達した場合に、利用者がドレイン受け皿に溜まったドレインを廃棄するまで暖房機の運転を禁止する制御を行い、ドレイン受け皿からドレインが溢れ出てしまう事態を防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、負圧型の強制給排気式暖房機において、給排気ファンよりも下流側にドレインが溜まってしまう事態を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例の暖房機１０の内部の構成を模式的に示す正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面についての縦断面図である。
【図３】実施例の暖房機１０の熱交換ユニット１６の外観を示す斜視図である。
【図４】実施例の暖房機１０の排気ユニット２０の外観を示す斜視図である。
【図５】実施例の暖房機１０の排気ユニット２０の取り付け状態を模式的に示す部分的な縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に説明する実施例の主要な特徴を以下に列記する。
（特徴１） 給排気ファンを内部に収容しており、排気ガスが内部を通過する給排気ファンケーシングが、前記対流ファンによって屋内から取り入れられた空気が流れる流路内に露出している。
（特徴２） 給排気流路の給排気ファンよりも上流側に、燃焼ガスから発生したドレインを排出する別のドレイン排出機構が設けられている。
【実施例１】
【００２１】
以下、本発明に係る実施例について、図面を参照しながら説明する。図１は本実施例に係る暖房機１０を正面から見た場合の内部の構成を模式的に示しており、図２は暖房機１０の縦断面図である。図２に示すように、暖房機１０は、家屋の壁面Ｗに近接して設置される。暖房機１０は、内側ケース１５と、内側ケース１５を上方より覆う外側ケース１４を備えている。外側ケース１４は内側ケース１５の背面と家屋の壁面Ｗで挟まれる空間の上面と両側面を覆うように配置される。外側ケース１４には、屋内の空気が通過可能な複数のスリット２２が設けられている。
【００２２】
内側ケース１５の上部には送風ユニット１２が設けられている。図１に示すように、送風ユニット１２は、一対の対流ファン２６ａ、２６ｂと、対流ファン２６ａ、２６ｂを回転駆動する対流ファンモータ２８を備えている。対流ファン２６ａ、２６ｂはシロッコファンであり、側方（図１の左右方向）から空気を取り入れ、下方に向けて空気を送り出す。対流ファン２６ａ、２６ｂが回転すると、屋内の空気が図２のスリット２２を介して外側ケース１４の内部に流れ込み、内側ケース１５と壁面Ｗの間の空間を上方に向けて流れ、図１の対流ファン２６ａ、２６ｂに側方から流れ込む。対流ファン２６ａ、２６ｂに流れ込んだ空気は、対流ファン２６ａ、２６ｂから下方に向けて送り出され、内側ケース１５の内部に流れ込む。以下では、対流ファン２６ａ、２６ｂから送り出された空気の流れに直交する面を対流ファン２６ａ、２６ｂの送風面という。対流ファン２６ａ、２６ｂから下方に向けて送り出された空気は、熱交換ユニット１６、排気ユニット２０との熱交換によって加熱された後、内側ケース１５の前面下部に形成された送風口３０から屋内に向けて送り出される。対流ファンモータ２８の動作は制御ユニット２４によって制御される。
【００２３】
熱交換ユニット１６には、燃焼ユニット１８から燃焼ガスが供給される。燃焼ユニット１８は、暖房機１０の下部の一方の側端近傍（図１では向かって右側の側端近傍）に配置されている。燃焼ユニット１８は内部にバーナ（図示せず）を備えている。燃焼ユニット１８には、燃料ガスを供給する燃料ガス供給管（図示せず）と、燃料ガスを燃焼させるための空気を供給する燃焼用空気供給管１９（図２参照）が接続されている。燃料ガスとしては、都市ガスや天然ガス等を用いることができる。図２に示すように、燃焼用空気供給管１９は、家屋の壁面Ｗに設けられた屋内側アダプタ７０、二重管７２、屋外側アダプタ７４を介して屋外に連通している。燃焼ユニット１８では、燃料ガス供給管を経由して供給される燃料ガスと、燃焼用空気供給管１９を経由して供給される空気を混合して、混合ガスを燃焼させる。燃焼ユニット１８で生成された燃焼ガスは、プレート３８を介して熱交換ユニット１６に送られる。燃焼ユニット１８の動作は制御ユニット２４によって制御される。
【００２４】
図１、図２および図３に示すように、熱交換ユニット１６は、大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄと、小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈと、合流室３６を備えている。大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの一端は、プレート３８に設けられている複数の孔に、それぞれカシメ接合されている。大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは、内側ケース１５の内部の下部を図１の左右方向に沿って伸び、内側ケース１５の側端付近（図１では向かって左側の側端付近）で上方に向けて屈曲する略Ｌ字状に形成されている。大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの他方の端部には、それぞれスカート部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄが形成されている。スカート部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄは、それぞれ端面４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄに向けて末広がりに形成されている。図３に示すように、端面４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄにはそれぞれ２つの孔が形成されている。端面４４ａに形成された２つの孔には、小径チューブ３４ａ、３４ｂの一端がカシメ接合されている。同様に、端面４４ｂに形成された２つの孔には、小径チューブ３４ｃ、３４ｄの一端がカシメ接合されており、端面４４ｃに形成された２つの孔には、小径チューブ３４ｅ、３４ｆの一端がカシメ接合されており、端面４４ｄに形成された２つの孔には、小径チューブ３４ｇ、３４ｈの一端がカシメ接合されている。図１および図２に示すように、端面４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄは何れも、対流ファン２６ａ、２６ｂの送風面に対して平行に向き合うように配置されている。言い換えると、端面４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄは何れも、対流ファン２６ａ、２６ｂから送り出される空気の流れに対して直交するように配置されている。この構成によれば、対流ファン２６ａ、２６ｂから送り出された空気が端面４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄに略垂直に衝突するので、空気との熱交換が十分に行われて端面４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄは十分に冷却される。これによって、端面４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄと小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈのカシメ接合部における、熱ひずみによる亀裂の発生や、カシメの緩み等の事態を防ぐことができる。熱交換ユニット１６の耐久性を高めることができる。
【００２５】
なお、内側ケース１５の内部において内側に配置されている大径チューブ３２ａ、３２ｂと外側に配置されている大径チューブ３２ｃ、３２ｄは、圧力損失を同程度にするために、配管長さが略等しくなるように形成されている。この結果、内側の大径チューブ３２ａ、３２ｂのスカート部４２ａ、４２ｂと、外側の大径チューブ３２ｃ、３２ｄのスカート部４２ｃ、４２ｄでは、内側ケース１５の内部で配置される高さが異なる。これにより、内側の大径チューブ３２ａ、３２ｂのスカート部４２ａ、４２ｂと、外側の大径チューブ３２ｃ、３２ｄのスカート部４２ｃ、４２ｄが物理的に干渉することなく、大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを互いに近接して配置することができる。大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの周囲を流れる空気との熱交換の効率を高めることができる。
【００２６】
図１に示すように、小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈは端面４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄから上方に向けて伸び、対流ファン２６ａ、２６ｂの直下で屈曲した後、さらに大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの上部の空間を略Ｚ字状に蛇行する形状に形成されている。このような形状とすることで、内側に配置されている小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄと、外側に配置されている小径チューブ３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈを、互いに干渉することなく近接して配置することができる。小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈの周囲を流れる空気との熱交換の効率を高めることができる。小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈの他方の端部は、合流室３６の接続面に形成された複数の孔にそれぞれカシメ接合されている。なお、内側に配置されている小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄと、外側に配置されている小径チューブ３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈは、圧力損失を同程度にするために、配管長さが略等しくなるように形成されている。
【００２７】
燃焼ユニット１８から熱交換ユニット１６に供給された燃焼ガスは、大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄおよび小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈを通過する際に、周囲を流れる空気との熱交換によって冷却される。熱交換ユニット１６において燃焼ガスが冷却されたことで発生するドレインは、合流室３６に設けられた第１ドレイン排出口５０（図１参照）からドレイン受け皿５２に滴下する。合流室３６に流れ込んだ燃焼ガスは、排気ガスとして、蛇腹管４６を介して排気ユニット２０へ送られる。なお、合流室３６は保持金具４８によってプレート３８に固定されているので、大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄおよび小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈにおける曲げ振動の発生を抑制することができる。
【００２８】
図４および図５に示すように、排気ユニット２０は、排気ファン５４（図５参照）と、排気ファン５４を収容する排気ファンケーシング５６と、排気ファンケーシング５６の外部に配置された排気ファンモータ５８と、排気ファンケーシング５６と連通する排気ダクト６０を備えている。排気ファンモータ５８が排気ファン５４を回転駆動することによって、蛇腹管４６を経由して熱交換ユニット１６から排気ガスが吸引されて、排気ファンケーシング５６内に流入する。排気ファンケーシング５６に流れ込んだ排気ガスは、排気ファンケーシング５６から排気ダクト６０へ流れ、排気ダクト６０を経由して排気ガス排出管６２へ送り出される。図２に示すように、排気ガス排出管６２は、家屋の壁面Ｗに設けられた屋内側アダプタ７０、二重管７２、屋外側アダプタ７４を介して屋外に連通している。排気ファンモータ５８の動作は、制御ユニット２４によって制御される。
【００２９】
本実施例の暖房機１０では、排気ファンモータ５８が排気ファン５４を回転駆動すると、屋外の空気が図２の屋外側アダプタ７４から取り込まれ、二重管７２、屋内側アダプタ７０、燃焼用空気供給管１９を順に経由して、図１の燃焼ユニット１８に供給される。燃焼ユニット１８で生成した燃焼ガスは、大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄおよび小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈ、合流室３６、蛇腹管４６を順に経由して、排気ガスとして排気ユニット２０に流れ込む。排気ユニット２０に流れ込んだ排気ガスは、図２の排気ガス排出管６２、屋内側アダプタ７０、二重管７２を順に経由して、屋外側アダプタ７４から屋外に排出される。すなわち、暖房機１０は上記した一連の給排気流路を通して燃焼ユニット１８に屋外からの空気を供給し、熱交換ユニット１６からの排気ガスを屋外へ排出する、強制給排気式暖房機である。また、本実施例の暖房機１０では、排気ファン５４が熱交換ユニット１６よりも下流側に配置されており、排気ファン５４を回転駆動したときに、排気ファン５４よりも上流側にある蛇腹管４６、合流室３６、小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈ、大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの内部は負圧に維持される。すなわち、暖房機１０は負圧型の強制給排気式暖房機である。
【００３０】
図４の排気ユニット２０を排気ガスが通過する際には、排気ガスは排気ファン５４、排気ファンケーシング５６、排気ダクト６０との熱交換によって冷却されてから排気ガス排出管６２に送り出される。逆に、排気ファン５４、排気ファンケーシング５６、排気ダクト６０、および排気ファン５４と機械的に連結している排気ファンモータ５８は、排気ガスから余熱を回収して高温となる。排気ファン５４が過剰に高温となってしまう場合、それだけ耐熱性の高い材料で排気ファン５４を製造しておかなければならなくなり、暖房機１０の製造コストが上がってしまう。また、排気ファンモータ５８が過剰に高温となってしまうと、グリス切れによるモータ故障を招くおそれがある。そこで、図５に示すように、本実施例の暖房機１０では、内側ケース１５の後ろ側（家屋の壁面Ｗと対向する側）の板面を貫通するように排気ユニット２０を配置し、屋内から取り込んだ空気との熱交換によって排気ユニット２０を冷却する。
【００３１】
図５に示すように、本実施例の暖房機１０では、排気ダクト６０は内側ケース１５の内側に露出して配置されており、排気ファンモータ５８は内側ケース１５と家屋の壁面Ｗの間の空間に露出して配置されており、排気ファンケーシング５６は前面（排気ダクト６０と接続する側の面）が内側ケース１５の内側に露出し、後面（排気ファンモータ５８が設けられている側の面）が内側ケース１５の外側に露出するように配置されている。このような構成とすると、対流ファン２６ａ、２６ｂを回転駆動したときに、排気ファンモータ５８と、排気ファンケーシング５６の後面は、内側ケース１５と壁面Ｗの間を上向きに流れる空気との熱交換によって冷却される。また、排気ダクト６０と、排気ファンケーシング５６の前面は、内側ケース１５の内部を下向きに流れる空気との熱交換によって冷却される。このような構成とすることによって、排気ガスから余熱を回収した排気ファン５４、排気ファンケーシング５６、排気ダクト６０および排気ファンモータ５８が過剰に高温となることを防ぐことができる。また、排気ユニット２０との熱交換によって加熱された空気はその後暖房に利用されるため、暖房機１０の熱効率を高めることができる。
【００３２】
図１および図４に示すように、排気ダクト６０の下部には第２ドレイン排出口６４が設けられている。図４に示すように、排気ファンケーシング５６は排気ファンケーシング５６の内部で発生したドレインを排気ダクト６０に案内する形状に形成されている。また、第２ドレイン排出口６４は、排気ファンケーシング５６との接続部の直下に配置されている。従って、排気ファンケーシング５６を通過する際に排気ファン５４や排気ファンケーシング５６との熱交換によって冷却された排気ガスから発生するドレインは、第２ドレイン排出口６４からドレイン受け皿５２に滴下する。また、排気ダクト６０の下部は第２ドレイン排出口６４に向けて下がり勾配を持つように形成されており、排気ダクト６０を通過する際に排気ダクト６０との熱交換によって冷却された排気ガスから発生するドレインも、この第２ドレイン排出口６４からドレイン受け皿５２に滴下する。
【００３３】
図１、図２に示すように、ドレイン受け皿５２は内側ケース１５の内部の最下部に設けられている。ドレイン受け皿５２は、第１ドレイン排出口５０および第２ドレイン排出口６４から滴下するドレインを溜める。ドレイン受け皿５２に溜められたドレインは、利用者が廃棄するまで、ドレイン受け皿５２にそのまま溜められている。ドレイン受け皿５２は、屋内の空気が乾燥している際には、溜まっているドレインから水分が蒸発して、乾燥した空気を加湿する役割も果たす。
【００３４】
ドレイン受け皿５２には、ドレイン受け皿５２の水位が第１所定水位に達したか否かを検出する第１水位センサ６６と、第１所定水位よりも高い第２所定水位に達したか否かを検出する第２水位センサ６８が設けられている。第１水位センサ６６によって、ドレイン受け皿５２の水位が第１所定水位に達したことが検出されると、制御ユニット２４は、ドレイン受け皿５２に溜まったドレインの廃棄を促す旨の通知を利用者に対して行う。この状態では、暖房機１０は継続して使用可能である。ドレイン受け皿５２の水位がさらに上昇して、第２水位センサ６８によって、ドレイン受け皿５２の水位が第２所定水位に達したことが検出されると、制御ユニット２４は暖房機１０の運転を停止する。一旦この状態になると、ドレイン受け皿５２に溜まったドレインが利用者によって廃棄されて、第１水位センサ６６によってドレイン受け皿５２の水位が第１所定水位を下回ることが検出されるまで、制御ユニット２４は暖房機１０の運転を禁止する。このような構成とすることによって、ドレイン受け皿５２の水位が過剰に上昇して、内側ケース１５の底部に水が溢れ出てしまう事態を確実に防止することができる。
【００３５】
本実施例の暖房機１０では、排気ファン５４が熱交換ユニット１６よりも下流側に設けられている。従って、排気ファン５４を回転駆動すると、上流側にある熱交換ユニット１６の内部は負圧になる。これによって、例えば熱交換ユニット１６の一部が破損した場合であっても、燃焼ガスが外部に漏れ出てしまうことがない。
【００３６】
本実施例の暖房機１０では、熱交換ユニット１６からの排気ガスは、排気ユニット２０において、排気ファン５４、排気ファンケーシング５６、排気ダクト６０との接触によって冷却される。もしも排気ファン５４よりも下流側に第２ドレイン排出口６４を設けない場合、排気ユニット２０においてドレインが発生してしまうと、排気ファンケーシング５６や排気ダクト６０の内部にドレインが溜まってしまい、部材の腐食等の事態を招いてしまう。このような事態を避けるために、燃焼ユニット１８での燃料ガスのインプットを上げて、排気ガスの温度を高くしておけば、排気ユニット２０でのドレインの発生を防ぐことはできる。しかしながら、この場合には、燃料ガスのインプットを小さくすることができず、屋内の空気の微妙な温度調整が困難となってしまう。上記の問題に対して、本実施例の暖房機１０では、排気ファン５４よりも下流側に第２ドレイン排出口６４が設けられている。これにより、排気ファン５４との接触によって冷却された排気ガスからドレインが発生する場合であっても、第２ドレイン排出口６４からドレイン受け皿５２に滴下させることで、排気ユニット２０内部でのドレインに起因する不具合を回避することができる。また、排気ユニット２０でのドレインの発生を気にすることなく、燃料ガスのインプットを下げることができる。
【００３７】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００３８】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３９】
１０ 暖房機
１２ 送風ユニット
１４ 外側ケース
１５ 内側ケース
１６ 熱交換ユニット
１８ 燃焼ユニット
１９ 燃焼用空気供給管
２０ 排気ユニット
２２ スリット
２４ 制御ユニット
２６ａ、２６ｂ 対流ファン
２８ 対流ファンモータ
３０ 送風口
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ 大径チューブ
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈ 小径チューブ
３６ 合流室
３８ プレート
４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ スカート部
４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ 端面
４６ 蛇腹管
４８ 保持金具
５０ 第１ドレイン排出口
５２ ドレイン受け皿
５４ 排気ファン
５６ 排気ファンケーシング
５８ 排気ファンモータ
６０ 排気ダクト
６２ 排気ガス排出管
６４ 第２ドレイン排出口
６６ 第１水位センサ
６８ 第２水位センサ
７０ 屋内側アダプタ
７２ 二重管
７４ 屋外側アダプタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強制給排気式暖房機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、暖房機では、屋内から取り入れた空気を、燃料ガスを燃焼させた燃焼ガスとの熱交換によって加熱し、加熱された空気を再び屋内へ送り出すことで、屋内の暖房を行う。このうち、強制給排気式暖房機では、給排気ファンによって、燃料ガスの燃焼に必要な空気を屋外から強制的に取り入れ、燃焼後の排気ガスを屋外に強制的に排出する。強制給排気式暖房機では、屋内から取り入れた空気が流れる経路と、燃焼ガスが流れる経路が分離されており、屋内の空気を汚染することなく暖房を行うことができる。
【０００３】
強制給排気式暖房機のうち、屋外からの空気、燃焼ガスおよび排気ガスが流れる一連の経路において、屋内からの空気と燃焼ガスが熱交換する熱交換部よりも下流側に給排気ファンが配置されているものは、負圧型の強制給排気式暖房機と呼ばれる。負圧型の強制給排気式暖房機では、給排気ファンを回転駆動したときに、給排気ファンよりも上流側にある熱交換部が負圧に維持される。負圧型の強制給排気式暖房機では、仮に熱交換部において燃焼ガスが流れる配管が破損した場合であっても、配管内が負圧に維持されているので、燃焼ガスが外部に漏れ出すことがなく、屋内からの空気への燃焼ガスの漏洩を防ぐことができる。
【０００４】
負圧型の強制給排気式暖房機としては、例えば特許文献１−４に記載されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】豪州実用新案第２００９１００２４０号明細書
【特許文献２】米国特許第４９７４５７９号明細書
【特許文献３】米国特許第５３４７９８０号明細書
【特許文献４】実公昭５８−５８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
負圧型の強制給排気式暖房機では、熱交換部よりも下流側に給排気ファンを配置しているので、屋内からの空気と熱交換して冷却された燃焼ガス（すなわち排気ガス）は、給排気ファンとの接触によってさらに冷却されてから屋外へ排出される。すなわち、給排気ファンが排気ガスから余熱を回収する役割も果たす。従って、負圧型の強制給排気式暖房機は、総合的な熱効率が高く、環境負荷も低い。しかしながら、給排気ファンとの接触によって排気ガスがさらに冷却されるので、給排気ファンを通過した排気ガスからドレインが発生するという問題も生じる。
【０００７】
従来技術の強制給排気式暖房機では、給排気ファンよりも上流側にドレイン排出機構が設けられており、燃焼ガスが熱交換部を通過する際に発生したドレインを排出することはできる。しかしながら、給排気ファンよりも下流側でドレインが発生した場合には、従来技術の強制給排気式暖房機ではドレインを排出することができない。排気ガスを外部に排出する流路の内部にドレインが溜まってしまい、部材の腐食等の問題を引き起こしてしまう。
【０００８】
従来技術の強制給排気式暖房機においても、燃焼させる燃料ガスのインプットを上げて、排気ガスの温度をある程度高くしておけば、給排気ファンよりも下流側でドレインが発生することを防ぐことはできる。しかしながら、この場合には、燃料ガスのインプットを小さくすることができないので、暖房を行う際に、屋内の空気の微妙な温度調整が困難となってしまう。
【０００９】
本発明は上記課題を解決する。本発明では、負圧型の強制給排気式暖房機において、給排気ファンよりも下流側にドレインが溜まってしまう事態を防ぐことが可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は暖房機として具現化される。その暖房機は、燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、燃焼器からの燃焼ガスを周囲の空気との間で熱交換させる熱交換器と、前記燃焼器に屋外からの空気を供給し、前記熱交換器からの排気ガスを屋外へ排出する給排気流路と、前記給排気流路の前記熱交換器よりも下流側に設けられた給排気ファンと、屋内の空気を取り入れ、前記熱交換器の周囲を通過させて、屋内へ送り出す対流ファンを備えている。その暖房機では、前記給排気流路の前記給排気ファンよりも下流側に、排気ガスから発生したドレインを排出するドレイン排出機構が設けられている。
【００１１】
上記の暖房機では、熱交換器からの排気ガスが給排気ファンとの接触によって冷却されてドレインが発生した場合でも、ドレイン排出機構によってドレインを排出することができる。給排気ファンよりも下流側にドレインが溜まってしまうことがない。また、上記の暖房機では、給排気ファンよりも下流側でのドレインの発生を許容することができるので、燃料のインプットを小さくすることができる。暖房を行う際に、屋内の空気の微妙な温度調整を行うことができる。
【００１２】
前記暖房機においては、前記熱交換器が、その内部を燃焼ガスが通過する複数のパイプから構成されていることが好ましい。
【００１３】
熱交換器が複数のパイプから構成されている場合、燃焼器からの燃焼ガスと周囲の空気との熱交換における伝熱面積を広く確保することができるので、熱交換の効率を高めることができる。
【００１４】
前記暖房機においては、前記給排気ファンを回転させるファンモータが、前記対流ファンによって屋内から取り入れられた空気が流れる流路内に露出していることが好ましい。
【００１５】
給排気ファンを熱交換器よりも下流側に設ける場合、給排気ファンは排気ガスから余熱を回収して高温となり、給排気ファンと機械的に連結しているファンモータも高温となる。ファンモータが過剰に高温となってしまうと、グリス切れによるモータ故障を招くおそれがある。上記の暖房機では、屋内から取り入れられた空気が流れる流路内にファンモータが露出しているので、対流ファンの回転によって屋内から空気を取り入れる際に、その空気との熱交換によって給排気ファンのファンモータが冷却される。ファンモータが過剰に高温となることを防ぐことができる。また、ファンモータとの熱交換によって加熱された空気はその後暖房に利用されるため、暖房機の熱効率を高めることができる。
【００１６】
前記暖房機においては、前記ドレイン排出機構が、ドレイン排出口と、ドレイン排出口からのドレインを内部に溜めるドレイン受け皿を備えており、前記ドレイン受け皿が、内部のドレインの水位を検出する水位検出手段を備えていることが好ましい。
【００１７】
上記の暖房機によれば、ドレイン受け皿に溜まっているドレインの水位に応じて、暖房機の動作の制御を行うことが可能となる。例えば、ドレイン受け皿の内部の水位が所定水位にまで達した場合に、利用者にドレイン受け皿に溜まったドレインの廃棄を促す旨の通知を行うことが可能となる。あるいは、ドレイン受け皿の内部の水位が所定水位にまで達した場合に、利用者がドレイン受け皿に溜まったドレインを廃棄するまで暖房機の運転を禁止する制御を行い、ドレイン受け皿からドレインが溢れ出てしまう事態を防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、負圧型の強制給排気式暖房機において、給排気ファンよりも下流側にドレインが溜まってしまう事態を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例の暖房機１０の内部の構成を模式的に示す正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面についての縦断面図である。
【図３】実施例の暖房機１０の熱交換ユニット１６の外観を示す斜視図である。
【図４】実施例の暖房機１０の排気ユニット２０の外観を示す斜視図である。
【図５】実施例の暖房機１０の排気ユニット２０の取り付け状態を模式的に示す部分的な縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に説明する実施例の主要な特徴を以下に列記する。
（特徴１） 給排気ファンを内部に収容しており、排気ガスが内部を通過する給排気ファンケーシングが、前記対流ファンによって屋内から取り入れられた空気が流れる流路内に露出している。
（特徴２） 給排気流路の給排気ファンよりも上流側に、燃焼ガスから発生したドレインを排出する別のドレイン排出機構が設けられている。
【実施例１】
【００２１】
以下、本発明に係る実施例について、図面を参照しながら説明する。図１は本実施例に係る暖房機１０を正面から見た場合の内部の構成を模式的に示しており、図２は暖房機１０の縦断面図である。図２に示すように、暖房機１０は、家屋の壁面Ｗに近接して設置される。暖房機１０は、内側ケース１５と、内側ケース１５を上方より覆う外側ケース１４を備えている。外側ケース１４は内側ケース１５の背面と家屋の壁面Ｗで挟まれる空間の上面と両側面を覆うように配置される。外側ケース１４には、屋内の空気が通過可能な複数のスリット２２が設けられている。
【００２２】
内側ケース１５の上部には送風ユニット１２が設けられている。図１に示すように、送風ユニット１２は、一対の対流ファン２６ａ、２６ｂと、対流ファン２６ａ、２６ｂを回転駆動する対流ファンモータ２８を備えている。対流ファン２６ａ、２６ｂはシロッコファンであり、側方（図１の左右方向）から空気を取り入れ、下方に向けて空気を送り出す。対流ファン２６ａ、２６ｂが回転すると、屋内の空気が図２のスリット２２を介して外側ケース１４の内部に流れ込み、内側ケース１５と壁面Ｗの間の空間を上方に向けて流れ、図１の対流ファン２６ａ、２６ｂに側方から流れ込む。対流ファン２６ａ、２６ｂに流れ込んだ空気は、対流ファン２６ａ、２６ｂから下方に向けて送り出され、内側ケース１５の内部に流れ込む。以下では、対流ファン２６ａ、２６ｂから送り出された空気の流れに直交する面を対流ファン２６ａ、２６ｂの送風面という。対流ファン２６ａ、２６ｂから下方に向けて送り出された空気は、熱交換ユニット１６、排気ユニット２０との熱交換によって加熱された後、内側ケース１５の前面下部に形成された送風口３０から屋内に向けて送り出される。対流ファンモータ２８の動作は制御ユニット２４によって制御される。
【００２３】
熱交換ユニット１６には、燃焼ユニット１８から燃焼ガスが供給される。燃焼ユニット１８は、暖房機１０の下部の一方の側端近傍（図１では向かって右側の側端近傍）に配置されている。燃焼ユニット１８は内部にバーナ（図示せず）を備えている。燃焼ユニット１８には、燃料ガスを供給する燃料ガス供給管（図示せず）と、燃料ガスを燃焼させるための空気を供給する燃焼用空気供給管１９（図２参照）が接続されている。燃料ガスとしては、都市ガスや天然ガス等を用いることができる。図２に示すように、燃焼用空気供給管１９は、家屋の壁面Ｗに設けられた屋内側アダプタ７０、二重管７２、屋外側アダプタ７４を介して屋外に連通している。燃焼ユニット１８では、燃料ガス供給管を経由して供給される燃料ガスと、燃焼用空気供給管１９を経由して供給される空気を混合して、混合ガスを燃焼させる。燃焼ユニット１８で生成された燃焼ガスは、プレート３８を介して熱交換ユニット１６に送られる。燃焼ユニット１８の動作は制御ユニット２４によって制御される。
【００２４】
図１、図２および図３に示すように、熱交換ユニット１６は、大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄと、小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈと、合流室３６を備えている。大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの一端は、プレート３８に設けられている複数の孔に、それぞれカシメ接合されている。大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは、内側ケース１５の内部の下部を図１の左右方向に沿って伸び、内側ケース１５の側端付近（図１では向かって左側の側端付近）で上方に向けて屈曲する略Ｌ字状に形成されている。大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの他方の端部には、それぞれスカート部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄが形成されている。スカート部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄは、それぞれ端面４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄに向けて末広がりに形成されている。図３に示すように、端面４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄにはそれぞれ２つの孔が形成されている。端面４４ａに形成された２つの孔には、小径チューブ３４ａ、３４ｂの一端がカシメ接合されている。同様に、端面４４ｂに形成された２つの孔には、小径チューブ３４ｃ、３４ｄの一端がカシメ接合されており、端面４４ｃに形成された２つの孔には、小径チューブ３４ｅ、３４ｆの一端がカシメ接合されており、端面４４ｄに形成された２つの孔には、小径チューブ３４ｇ、３４ｈの一端がカシメ接合されている。図１および図２に示すように、端面４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄは何れも、対流ファン２６ａ、２６ｂの送風面に対して平行に向き合うように配置されている。言い換えると、端面４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄは何れも、対流ファン２６ａ、２６ｂから送り出される空気の流れに対して直交するように配置されている。この構成によれば、対流ファン２６ａ、２６ｂから送り出された空気が端面４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄに略垂直に衝突するので、空気との熱交換が十分に行われて端面４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄは十分に冷却される。これによって、端面４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄと小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈのカシメ接合部における、熱ひずみによる亀裂の発生や、カシメの緩み等の事態を防ぐことができる。熱交換ユニット１６の耐久性を高めることができる。
【００２５】
なお、内側ケース１５の内部において内側に配置されている大径チューブ３２ａ、３２ｂと外側に配置されている大径チューブ３２ｃ、３２ｄは、圧力損失を同程度にするために、配管長さが略等しくなるように形成されている。この結果、内側の大径チューブ３２ａ、３２ｂのスカート部４２ａ、４２ｂと、外側の大径チューブ３２ｃ、３２ｄのスカート部４２ｃ、４２ｄでは、内側ケース１５の内部で配置される高さが異なる。これにより、内側の大径チューブ３２ａ、３２ｂのスカート部４２ａ、４２ｂと、外側の大径チューブ３２ｃ、３２ｄのスカート部４２ｃ、４２ｄが物理的に干渉することなく、大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを互いに近接して配置することができる。大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの周囲を流れる空気との熱交換の効率を高めることができる。
【００２６】
図１に示すように、小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈは端面４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄから上方に向けて伸び、対流ファン２６ａ、２６ｂの直下で屈曲した後、さらに大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの上部の空間を略Ｚ字状に蛇行する形状に形成されている。このような形状とすることで、内側に配置されている小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄと、外側に配置されている小径チューブ３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈを、互いに干渉することなく近接して配置することができる。小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈの周囲を流れる空気との熱交換の効率を高めることができる。小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈの他方の端部は、合流室３６の接続面に形成された複数の孔にそれぞれカシメ接合されている。なお、内側に配置されている小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄと、外側に配置されている小径チューブ３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈは、圧力損失を同程度にするために、配管長さが略等しくなるように形成されている。
【００２７】
燃焼ユニット１８から熱交換ユニット１６に供給された燃焼ガスは、大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄおよび小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈを通過する際に、周囲を流れる空気との熱交換によって冷却される。熱交換ユニット１６において燃焼ガスが冷却されたことで発生するドレインは、合流室３６に設けられた第１ドレイン排出口５０（図１参照）からドレイン受け皿５２に滴下する。合流室３６に流れ込んだ燃焼ガスは、排気ガスとして、蛇腹管４６を介して排気ユニット２０へ送られる。なお、合流室３６は保持金具４８によってプレート３８に固定されているので、大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄおよび小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈにおける曲げ振動の発生を抑制することができる。
【００２８】
図４および図５に示すように、排気ユニット２０は、排気ファン５４（図５参照）と、排気ファン５４を収容する排気ファンケーシング５６と、排気ファンケーシング５６の外部に配置された排気ファンモータ５８と、排気ファンケーシング５６と連通する排気ダクト６０を備えている。排気ファンモータ５８が排気ファン５４を回転駆動することによって、蛇腹管４６を経由して熱交換ユニット１６から排気ガスが吸引されて、排気ファンケーシング５６内に流入する。排気ファンケーシング５６に流れ込んだ排気ガスは、排気ファンケーシング５６から排気ダクト６０へ流れ、排気ダクト６０を経由して排気ガス排出管６２へ送り出される。図２に示すように、排気ガス排出管６２は、家屋の壁面Ｗに設けられた屋内側アダプタ７０、二重管７２、屋外側アダプタ７４を介して屋外に連通している。排気ファンモータ５８の動作は、制御ユニット２４によって制御される。
【００２９】
本実施例の暖房機１０では、排気ファンモータ５８が排気ファン５４を回転駆動すると、屋外の空気が図２の屋外側アダプタ７４から取り込まれ、二重管７２、屋内側アダプタ７０、燃焼用空気供給管１９を順に経由して、図１の燃焼ユニット１８に供給される。燃焼ユニット１８で生成した燃焼ガスは、大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄおよび小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈ、合流室３６、蛇腹管４６を順に経由して、排気ガスとして排気ユニット２０に流れ込む。排気ユニット２０に流れ込んだ排気ガスは、図２の排気ガス排出管６２、屋内側アダプタ７０、二重管７２を順に経由して、屋外側アダプタ７４から屋外に排出される。すなわち、暖房機１０は上記した一連の給排気流路を通して燃焼ユニット１８に屋外からの空気を供給し、熱交換ユニット１６からの排気ガスを屋外へ排出する、強制給排気式暖房機である。また、本実施例の暖房機１０では、排気ファン５４が熱交換ユニット１６よりも下流側に配置されており、排気ファン５４を回転駆動したときに、排気ファン５４よりも上流側にある蛇腹管４６、合流室３６、小径チューブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈ、大径チューブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの内部は負圧に維持される。すなわち、暖房機１０は負圧型の強制給排気式暖房機である。
【００３０】
図４の排気ユニット２０を排気ガスが通過する際には、排気ガスは排気ファン５４、排気ファンケーシング５６、排気ダクト６０との熱交換によって冷却されてから排気ガス排出管６２に送り出される。逆に、排気ファン５４、排気ファンケーシング５６、排気ダクト６０、および排気ファン５４と機械的に連結している排気ファンモータ５８は、排気ガスから余熱を回収して高温となる。排気ファン５４が過剰に高温となってしまう場合、それだけ耐熱性の高い材料で排気ファン５４を製造しておかなければならなくなり、暖房機１０の製造コストが上がってしまう。また、排気ファンモータ５８が過剰に高温となってしまうと、グリス切れによるモータ故障を招くおそれがある。そこで、図５に示すように、本実施例の暖房機１０では、内側ケース１５の後ろ側（家屋の壁面Ｗと対向する側）の板面を貫通するように排気ユニット２０を配置し、屋内から取り込んだ空気との熱交換によって排気ユニット２０を冷却する。
【００３１】
図５に示すように、本実施例の暖房機１０では、排気ダクト６０は内側ケース１５の内側に露出して配置されており、排気ファンモータ５８は内側ケース１５と家屋の壁面Ｗの間の空間に露出して配置されており、排気ファンケーシング５６は前面（排気ダクト６０と接続する側の面）が内側ケース１５の内側に露出し、後面（排気ファンモータ５８が設けられている側の面）が内側ケース１５の外側に露出するように配置されている。このような構成とすると、対流ファン２６ａ、２６ｂを回転駆動したときに、排気ファンモータ５８と、排気ファンケーシング５６の後面は、内側ケース１５と壁面Ｗの間を上向きに流れる空気との熱交換によって冷却される。また、排気ダクト６０と、排気ファンケーシング５６の前面は、内側ケース１５の内部を下向きに流れる空気との熱交換によって冷却される。このような構成とすることによって、排気ガスから余熱を回収した排気ファン５４、排気ファンケーシング５６、排気ダクト６０および排気ファンモータ５８が過剰に高温となることを防ぐことができる。また、排気ユニット２０との熱交換によって加熱された空気はその後暖房に利用されるため、暖房機１０の熱効率を高めることができる。
【００３２】
図１および図４に示すように、排気ダクト６０の下部には第２ドレイン排出口６４が設けられている。図４に示すように、排気ファンケーシング５６は排気ファンケーシング５６の内部で発生したドレインを排気ダクト６０に案内する形状に形成されている。また、第２ドレイン排出口６４は、排気ファンケーシング５６との接続部の直下に配置されている。従って、排気ファンケーシング５６を通過する際に排気ファン５４や排気ファンケーシング５６との熱交換によって冷却された排気ガスから発生するドレインは、第２ドレイン排出口６４からドレイン受け皿５２に滴下する。また、排気ダクト６０の下部は第２ドレイン排出口６４に向けて下がり勾配を持つように形成されており、排気ダクト６０を通過する際に排気ダクト６０との熱交換によって冷却された排気ガスから発生するドレインも、この第２ドレイン排出口６４からドレイン受け皿５２に滴下する。
【００３３】
図１、図２に示すように、ドレイン受け皿５２は内側ケース１５の内部の最下部に設けられている。ドレイン受け皿５２は、第１ドレイン排出口５０および第２ドレイン排出口６４から滴下するドレインを溜める。ドレイン受け皿５２に溜められたドレインは、利用者が廃棄するまで、ドレイン受け皿５２にそのまま溜められている。ドレイン受け皿５２は、屋内の空気が乾燥している際には、溜まっているドレインから水分が蒸発して、乾燥した空気を加湿する役割も果たす。
【００３４】
ドレイン受け皿５２には、ドレイン受け皿５２の水位が第１所定水位に達したか否かを検出する第１水位センサ６６と、第１所定水位よりも高い第２所定水位に達したか否かを検出する第２水位センサ６８が設けられている。第１水位センサ６６によって、ドレイン受け皿５２の水位が第１所定水位に達したことが検出されると、制御ユニット２４は、ドレイン受け皿５２に溜まったドレインの廃棄を促す旨の通知を利用者に対して行う。この状態では、暖房機１０は継続して使用可能である。ドレイン受け皿５２の水位がさらに上昇して、第２水位センサ６８によって、ドレイン受け皿５２の水位が第２所定水位に達したことが検出されると、制御ユニット２４は暖房機１０の運転を停止する。一旦この状態になると、ドレイン受け皿５２に溜まったドレインが利用者によって廃棄されて、第１水位センサ６６によってドレイン受け皿５２の水位が第１所定水位を下回ることが検出されるまで、制御ユニット２４は暖房機１０の運転を禁止する。このような構成とすることによって、ドレイン受け皿５２の水位が過剰に上昇して、内側ケース１５の底部に水が溢れ出てしまう事態を確実に防止することができる。
【００３５】
本実施例の暖房機１０では、排気ファン５４が熱交換ユニット１６よりも下流側に設けられている。従って、排気ファン５４を回転駆動すると、上流側にある熱交換ユニット１６の内部は負圧になる。これによって、例えば熱交換ユニット１６の一部が破損した場合であっても、燃焼ガスが外部に漏れ出てしまうことがない。
【００３６】
本実施例の暖房機１０では、熱交換ユニット１６からの排気ガスは、排気ユニット２０において、排気ファン５４、排気ファンケーシング５６、排気ダクト６０との接触によって冷却される。もしも排気ファン５４よりも下流側に第２ドレイン排出口６４を設けない場合、排気ユニット２０においてドレインが発生してしまうと、排気ファンケーシング５６や排気ダクト６０の内部にドレインが溜まってしまい、部材の腐食等の事態を招いてしまう。このような事態を避けるために、燃焼ユニット１８での燃料ガスのインプットを上げて、排気ガスの温度を高くしておけば、排気ユニット２０でのドレインの発生を防ぐことはできる。しかしながら、この場合には、燃料ガスのインプットを小さくすることができず、屋内の空気の微妙な温度調整が困難となってしまう。上記の問題に対して、本実施例の暖房機１０では、排気ファン５４よりも下流側に第２ドレイン排出口６４が設けられている。これにより、排気ファン５４との接触によって冷却された排気ガスからドレインが発生する場合であっても、第２ドレイン排出口６４からドレイン受け皿５２に滴下させることで、排気ユニット２０内部でのドレインに起因する不具合を回避することができる。また、排気ユニット２０でのドレインの発生を気にすることなく、燃料ガスのインプットを下げることができる。
【００３７】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００３８】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３９】
１０ 暖房機
１２ 送風ユニット
１４ 外側ケース
１５ 内側ケース
１６ 熱交換ユニット
１８ 燃焼ユニット
１９ 燃焼用空気供給管
２０ 排気ユニット
２２ スリット
２４ 制御ユニット
２６ａ、２６ｂ 対流ファン
２８ 対流ファンモータ
３０ 送風口
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ 大径チューブ
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈ 小径チューブ
３６ 合流室
３８ プレート
４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ スカート部
４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ 端面
４６ 蛇腹管
４８ 保持金具
５０ 第１ドレイン排出口
５２ ドレイン受け皿
５４ 排気ファン
５６ 排気ファンケーシング
５８ 排気ファンモータ
６０ 排気ダクト
６２ 排気ガス排出管
６４ 第２ドレイン排出口
６６ 第１水位センサ
６８ 第２水位センサ
７０ 屋内側アダプタ
７２ 二重管
７４ 屋外側アダプタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、
燃焼器からの燃焼ガスを周囲の空気との間で熱交換させる熱交換器と、
前記燃焼器に屋外からの空気を供給し、前記熱交換器からの排気ガスを屋外へ排出する給排気流路と、
前記給排気流路の前記熱交換器よりも下流側に設けられた給排気ファンと、
屋内の空気を取り入れ、前記熱交換器の周囲を通過させて、屋内へ送り出す対流ファンを備える暖房機であって、
前記給排気流路の前記給排気ファンよりも下流側に、排気ガスから発生したドレインを排出するドレイン排出機構が設けられていることを特徴とする暖房機。
【請求項２】
前記熱交換器が、その内部を燃焼ガスが通過する複数のパイプから構成されていることを特徴とする請求項１の暖房機。
【請求項３】
前記給排気ファンを回転させるファンモータが、前記対流ファンによって屋内から取り入れられた空気が流れる流路内に露出していることを特徴とする請求項１または２の暖房機。
【請求項４】
前記ドレイン排出機構が、ドレイン排出口と、ドレイン排出口からのドレインを内部に溜めるドレイン受け皿を備えており、
前記ドレイン受け皿が、内部のドレインの水位を検出する水位検出手段を備えていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項の暖房機。
【請求項１】
燃料を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、
燃焼器からの燃焼ガスを周囲の空気との間で熱交換させる熱交換器と、
前記燃焼器に屋外からの空気を供給し、前記熱交換器からの排気ガスを屋外へ排出する給排気流路と、
前記給排気流路の前記熱交換器よりも下流側に設けられた給排気ファンと、
屋内の空気を取り入れ、前記熱交換器の周囲を通過させて、屋内へ送り出す対流ファンを備える暖房機であって、
前記給排気流路の前記給排気ファンよりも下流側に、排気ガスから発生したドレインを排出するドレイン排出機構が設けられていることを特徴とする暖房機。
【請求項２】
前記熱交換器が、その内部を燃焼ガスが通過する複数のパイプから構成されていることを特徴とする請求項１の暖房機。
【請求項３】
前記給排気ファンを回転させるファンモータが、前記対流ファンによって屋内から取り入れられた空気が流れる流路内に露出していることを特徴とする請求項１または２の暖房機。
【請求項４】
前記ドレイン排出機構が、ドレイン排出口と、ドレイン排出口からのドレインを内部に溜めるドレイン受け皿を備えており、
前記ドレイン受け皿が、内部のドレインの水位を検出する水位検出手段を備えていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項の暖房機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２５２６７８（Ｐ２０１１−２５２６７８Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２７９９６（Ｐ２０１０−１２７９９６）
【出願日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【出願人】（０００１１５８５４）リンナイ株式会社 (1,534)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【出願人】（０００１１５８５４）リンナイ株式会社 (1,534)
【Ｆターム（参考）】
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