燃焼機器
【課題】本発明は、壁貫通釜本体１の寸法の制約に対応しつつ、排気室８の内部における排気ガス温度の放熱による低下を抑制し、高効率な二次熱交換器９を有する燃焼機器を提供することを目的とする。また、壁貫通釜本体１の寸法の制約から、二次熱交換器９を排気室８内部へ設置した場合でも、排気圧損の低減化を図った排気室８を有する燃焼機器を提供することを目的とする。さらには、単独で追焚運転を行う時でも、排気ガスによる二次熱交換器９への加熱を排除し、出湯温度の異常が生じない、使い勝手のよい給湯機器を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、本発明は、追焚熱交換器と、給湯熱交換器と、上記追焚熱交換器および給湯熱交換器へ同時送風するファンを備え、上記追焚熱交換器を通過した排気ガスと、給湯熱交換器を追加した排気ガスを独立した流路で排気する燃焼機器である。
【解決手段】本発明は、本発明は、追焚熱交換器と、給湯熱交換器と、上記追焚熱交換器および給湯熱交換器へ同時送風するファンを備え、上記追焚熱交換器を通過した排気ガスと、給湯熱交換器を追加した排気ガスを独立した流路で排気する燃焼機器である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンパクトで熱効率を向上させた潜熱回収型の燃焼機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
追焚機能付給湯器の一種で、主に集合住宅用に設置され、浴槽横に設置されるバランス式ふろ釜（以下、「ＢＦ釜」と言う。）は、浴室内に設置スペースが必要で、その分浴槽スペースが狭くなる。このため、このＢＦ釜の取替え用として、浴室壁面に開口されたＢＦ釜の給排気筒設置部にＢＦ釜の機能を全て移管し、従来ＢＦ釜が存在したスペースを空き空間とすることにより、浴槽が大きくできるといった浴室リフォーム商品が開発されている。このような風呂釜は、壁貫通型の追焚機能付給湯器（以下、「壁貫通釜」と言う。）と言われている。
【０００３】
従来の壁貫通釜の第１の例を図１５に示す。壁貫通釜本体１には上述したような設置形態の独自性から本体寸法の制約が大きい。このため、給湯および追焚ともに共通の送風ファン２にて空気の供給を受け、排気室８についても給湯熱交換器５および追焚熱交換器７を通過した排気ガスを、一体型の排気室８にて排気することにより、壁貫通釜本体１のコンパクト化を図った構成となっている（特許文献１）。
【０００４】
このような一体型の排気室８の斜視図を図１６に、そのＡ−Ａ断面図を図１７に示す。給湯燃焼部４を単独で燃焼した場合は、給湯熱交換器５を通過した最大約２００℃の排気ガスと、追焚熱交換器７を通過した冷たい外気（空気）が排気室８内にて混合し放熱するため、排気口３９付近での排気ガス温度は低下する。また、温度低下は排気ガス温度が低い燃焼条件になればなるほど顕著になる。さらには追焚燃焼部６を単独で燃焼した場合においても同様の現象が発生する。
【０００５】
従来の壁貫通釜の第２の例を図１８に示す。１つの燃焼部２０が、給湯燃焼部と追焚燃焼部を兼ねており、給湯機能と追焚機能を有している。したがって、送風ファン２、燃焼部２０、二次熱交換器９、排気室８は、何れも１つであるという構成をとっている。
【０００６】
図１８において、まず、給湯運転時においては、水は、排気ガスの熱により二次熱交換器９を用いた潜熱回収で加熱され、次に、燃焼部２０の燃焼熱により給湯熱交換器５を用いて加熱された後、給湯水栓へと流れる。また、排気ガスは、水の流れとは逆で、燃焼部２０で発生した排気ガスは、まず給湯熱交換器５を加熱し、次に排気室８を経て二次熱交換器９を加熱した後、排気される。
また、追焚運転時においては、水は、燃焼部２０の燃焼熱により追焚熱交換器７を用いて加熱された後、浴槽へと流れる。つまり、二次熱交換器９は使用しない。一方、上述したように、送風ファン２、燃焼部２０、二次熱交換器９、排気室８は、何れも１つであるため、追焚運転時の排気ガスの流れは、給湯運転時の排気ガスの流れと同じである。
【特許文献１】特開２００５−３２１１６５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
まず、従来の壁貫通釜の第１の例（図１５）のように、共通の送風ファン２にて給湯熱交換器５および追焚熱交換器７へ同時送風し、かつ一体型の排気室８を有した追焚機能付給湯器においては、潜熱回収用の二次熱交換器９を排気室８の外側に設置した場合、排気ガスが二次熱交換器９に到るまでの放熱が大きいため、排気ガス温度の低下により十分な潜熱を得られず、二次熱交換器９としての効率が十分でない場合がある。
また、追焚燃焼部６を単独で稼動した場合でも、必ず二次熱交換器９内を排気ガスが通過するため、潜熱回収を行わないにも関わらず、二次熱交換器９内の残水が加熱されることになる。このため、その後で給湯運転を行う場合は、二次熱交換を行うため、二次熱交換器９内の加熱された残水により、出湯温度の制御が難しい場合がある。
【０００８】
次に、従来の壁貫通釜の第２の例（図１８）のように、１つの燃焼部２０が、給湯燃焼部と追焚燃焼部を兼ねており、給湯機能と追焚機能を有している場合、追焚運転のみを行う時でも、使用しない二次熱交換器９も加熱されることになり、二次熱交換器９内に残水があれば加熱されてしまう。このため、その後で給湯運転を行う際は、二次熱交換を行うため、給湯温度の異常を防ぐために、この加熱された残水が冷めるのを待つか、あるいは、排水する操作が必要であり、制御が複雑になったり、使い勝手が悪い問題がある。
【０００９】
さらに、従来の壁貫通釜の第１の例（図１５）、第２の例（図１８）の何れについても、壁貫通釜本体１の寸法の制約から、二次熱交換器９を排気室８内部へ設置しようとした場合には、二次熱交換器９の下側に凝縮水の落下防止のためのドレン受け皿を設ける必要があるため、このドレン受け皿により、二次熱交換器９への流入口が塞がれ、排気ガスの圧力損失が増加し、燃焼性能の確保が困難な場合がある。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、壁貫通釜本体１の寸法の制約に対応しつつ、排気室８の内部における排気ガス温度の放熱による低下を抑制し、高効率な二次熱交換器９を有する燃焼機器を提供することを目的とする。また、壁貫通釜本体１の寸法の制約から、二次熱交換器９を排気室８内部へ設置した場合でも、排気圧損の低減化を図った排気室８を有する燃焼機器を提供することを目的とする。さらには、単独で追焚運転を行う時でも、排気ガスによる二次熱交換器９への加熱を排除し、出湯温度の異常が生じない、使い勝手のよい給湯機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、次のものに関する。
（１） 燃焼部と、この燃焼部に送風するファンと、前記燃焼部の燃焼熱を回収する一次熱交換器と、この一次熱交換器からの排気ガスから潜熱を回収する二次熱交換器とを備え、給湯運転と追焚運転の機能を有する燃焼機器において、追焚運転を単独で行う時の排気ガスが、異なる流路で排気される燃焼機器。
（２） 追焚熱交換器と、給湯熱交換器と、上記追焚熱交換器および給湯熱交換器へ同時送風するファンを備え、上記追焚熱交換器を通過した排気ガスと、給湯熱交換器を追加した排気ガスを独立した流路で排気する燃焼機器。
（３） 項（１）、または、項（２）において、追焚運転を単独で行う時の排気ガスが、二次熱交換器へは流入されない燃焼機器。
（４） 項（２）、または、項（３）において、給湯熱交換器を通過した排気ガスが、二次熱交換器へと流入される燃焼機器。
（５） 項（３）から項（４）の何れかにおいて、独立した流路が、隔壁にて形成される燃焼機器。
（６） 項（５）において、隔壁断面が、略Ｚ型である燃焼機器。
（７） 項（２）から項（６）の何れかにおいて、給湯熱交換器を通過した排気ガスが、二次熱交換器へと流入され、追焚熱交換器を通過した燃焼用空気が、二次熱交換器と追焚熱交換器との間を通過する燃焼機器。
（８） 項（７）において、給湯熱交換器を通過した排気ガスが、二次熱交換器と追焚側排気室との間を通過する燃焼機器。
（９） 項（１）から項（８）の何れかにおいて、排気偏向板を二次熱交換器内の排気ガス流路に設けた燃焼機器。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、壁貫通釜本体１の寸法の制約に対応しつつ、排気室８の内部における排気ガス温度の放熱による低下を抑制し、高効率な二次熱交換器９を有する燃焼機器を提供することが可能となる。また、壁貫通釜本体１の寸法の制約から、二次熱交換器９を排気室８の内部へ設置した場合でも、排気圧損の低減化を図った排気室８を有する燃焼機器を提供することが可能となる。さらには、単独で追焚運転を行う時でも、排気ガスによる二次熱交換器９への加熱を排除し、出湯温度の異常が生じない、使い勝手のよい給湯機器を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の対象となる燃焼機器は、潜熱回収型の追焚機能付き給湯器である。特に、壁貫通釜等の寸法制約が大きい追焚機能付給湯器が望ましい。このような、寸法制約が大きい追焚機能付給湯器の場合には、上述したように、二次熱交換器９の熱効率が低下し易い等の問題があるため、本発明の効果がより大きく発揮できる。
【００１４】
図２は、本発明の壁貫通釜本体１の一例の正面図であり、図３は、その側面図である。図４は、本発明の壁貫通釜本体１を浴室に設置した浴室ユニットの設置例図であり、浴槽３７の短手側から見た透視図を示す。ＢＦ釜の給排気筒設置部は浴室壁３６に存在する規定の貫通穴内部に設置されるため、代替品である壁貫通釜本体１は貫通穴寸法の制約を受ける。
【００１５】
図５に、本発明の壁貫通釜の構成図の一例を示す。なお、図５は、独立した給湯燃焼部４および追焚燃焼部６を有する場合を示したが、図１４に示すように、一つの燃焼部２０で給湯燃焼部と追焚燃焼部を兼用してもよい。
【００１６】
まず、以下に、図５の構成の壁貫通釜を例として説明する。
【００１７】
壁貫通釜においては、ＢＦ釜の機能を全て貫通穴内へ移管する必要性から、本体のコンパクト化が必須条件となる。コンパクト化を図るために、図５に示すように、給湯燃焼部４および追焚燃焼部６へ送風する送風ファン２は共通のものとし、上記の給湯燃焼部４および追焚燃焼部６へ同時送風する構成となっている。
【００１８】
給湯燃焼部４を単独で稼動させた場合においては、ファン２から供給された空気（外気）と給湯電磁弁３を通して供給された排気ガスにより、給湯燃焼部４にて約１０００℃以上の排気ガスを生成し、給湯熱交換器５にて約２００℃まで顕熱を回収する。その後、この排気ガスは排気室８へ到る。
一方、これと同時に、追焚燃焼部６へは、給湯燃焼部４と同様にファン２から空気（外気）が供給され、この空気は、そのまま追焚熱交換器７を通過して排気室８へ到る。
【００１９】
排気室８は、給湯燃焼部４からの排気ガスと、追焚燃焼部６からの排気ガスが混合せず、独立して排気できる構造であれば、特に限定はない。ただし、寸法制約から、図６または図１０に示すように、一つの排気室８を給湯側排気室１０と追焚側排気室１１に分けた、一体型の排気室８とするのが望ましい。
これにより、排気室８を給湯熱交換器５および追焚熱交換機７の上に、別々に配置する方法に比べて、コンパクト化が図れ、また排気面積を大きくとれる点で有利となる。
【００２０】
排気室８の内部構造は、寸法の制約を満足し、給湯燃焼部４と追焚燃焼部６からの排気ガスが混合しない構造であれば制限はない。図６と図１０は、排気室８の内部構造の一例を示す斜視図、図７と１１図はこれらのＣ−Ｃ断面図、図８と図１２はこれらのＢ−Ｂ断面図、図９と図１３はこれらのＡ−Ａ断面図である。
【００２１】
二次熱交換器９の配置は、排気室８の給湯排気口３０の外側に設けてもよいが、コンパクト化に対応するため、および、給湯燃焼部４からの距離を短くして、排気ガスの放熱を可能な限り抑制するため、図５に示すように、排気室８の中に配置することが望ましい。
【００２２】
さらに、二次熱交換器９は、図５に示すように、排気室８を上下に分けて、上部に設けるのが望ましい。また、給湯熱交換器５から二次熱交換器９への排気通路である給湯側排気室１０と、追焚熱交換器７からの追焚排気流路である追焚側排気室１１は、排気室８を上下に分けて、その下部に設けるのが望ましい。これにより、図５に示すように、排気室８が横長となり、二次熱交換器９を横方向に置くことができるため、制約された寸法の下においても、二次熱交換器９を大きくすることができる。
【００２３】
二次熱交換器流入口１７は、図６、図８に示すように、給湯側排気室１０の上の下部排気室天井面１３に設けるのが望ましい。これにより、給湯熱交換器５から二次熱交換器９への排気ガスの流路が形成される。また、図１０、図１２に示すように、給湯側排気室１０を追焚側排気室１１の上部まで拡大するのが望ましい。この場合は、二次熱交換器流入口１７は、大きさがその分拡大するため、二次熱交換器９に流入する排気ガスの圧力損失が低減し、また、排気ガスの流れが幅方向でより均一になる。さらに、圧力損失が低下した分、二次熱交換器流入口１７の長さ（Ｌ）が短くできるため、二次熱交換器９をより大きくでき、熱交換効率が向上する。
【００２４】
排気室８内の給湯側排気室１０及び追焚側排気室１１の高さ、さらには給湯熱交換機５、および、追焚熱交換器７の高さは、可能な限り縮小することが望ましい。これにより、壁貫通釜本体１の高さを増加させることが出来ないという寸法制約に対応することができる。
【００２５】
図５に示すように、排気室８内の二次熱交換器９では強酸のドレン水４０が発生するため、図８、図９、図１２、図１３に示すように、二次熱交換器９の下部には、このドレン水４０を受け止め、ドレン排水口へ流す勾配をつけたドレン受け皿１２が必要となる。部品点数の削減から二次熱交換器９の底面に勾配を付け、ドレン受け皿１２とする構造が望ましい。
【００２６】
図８、図９、図１２、図１３に示すように、下部排気室天井面１３は二次熱交換器９の勾配に合わせるのが望ましい。これにより、ドレン受け皿１２を兼ねた二次熱交換器９の勾配のついた底面を、下部排気室天井面１３として利用でき、部品点数を減らすことができる。
【００２７】
図６、図１０に示すように、給湯側排気室１０と追焚側排気室１１の構造は、給湯熱交換器５を通過した排気ガスと追焚熱交換器７を通過した排気ガスとを混合させないため、互いに独立流路とする。
【００２８】
独立流路とする方法としては、給湯熱交換器５からの排気ガスと追焚熱交換器７からの排気ガスが、混合しないようにする方法であれば限定はないが、図６および図７、または、図１０および図１１に示すように、その内部にて、給湯側排気室１０と追焚側排気室１１を１枚の隔壁１５、１８によって、それぞれの排気ガスの流路を独立化させる構造が望ましい。このように、一体型の排気室８を隔壁１５、１８で区切るだけなので、コンパクトかつ簡易な構造で独立流路が得られる。
【００２９】
隔壁１５、１８は、図６、図７に示すように、排気室天井面１３の勾配に合わせた断面Ｚ型の隔壁１５とするのが望ましい。これにより、１つの部品で排気室８を給湯側排気室１０と追焚側排気室１１のそれぞれに独立化することが可能である。
【００３０】
また、隔壁１５、１８は、図１０、図１１に示すように、断面が凸型の凸型隔壁１８と凸型隔壁天井面１９で構成し、凸型隔壁天井面１９は水平、または、下部排気室天井面１３の勾配とは逆の勾配とするのが、より望ましい。これにより、図１１に示すように、追焚側排気室１１の上にも、給湯側排気室１０が形成されるため、図１０に示すように、二次熱交換器流入口１７を拡大することができる。このため、排気ガスの圧力損失を低減することができる。また、追焚側排気室１１を流れる排気ガスは、図１３に示すように、排気ガスの流れ方向に対して、水平、または、上勾配となるため、追焚側排気室１１においても、圧力損失を低減することができる。
【００３１】
さらには、図８、図１２に示すように二次熱交換器９を有する上部排気室において、排気ガスを水管へ効率よく接触させるための排気整流板２１を設けることにより、二次熱交換器９での伝熱効率を増加させることが望ましい。
【００３２】
略Ｚ型隔壁１５、および、凸型隔壁１８の固定方法は、特に限定するものではなく、ネジ止めや溶接、その他の方法が使用でき、二次熱交換器９との勘合性や気密性から、溶接が望ましい。
【００３３】
図７、図１１に示すように、下部排気室天井面１３は、給湯熱交換器５上部から追焚熱交換器７上部まで一体型とするのが望ましい。これにより、二次熱交換器９を追焚熱交換器７側まで拡張することが可能となり、二次熱交換器９での伝熱効率の増加が見込まれる。
【００３４】
以上の構成をとることにより、本発明に係る燃焼機器を用いれば、給湯燃焼部４を単独で稼動させた場合、送風ファン２により給湯燃焼部４へ送風された燃焼用空気は、排気ガスとなって給湯熱交換器５と給湯側排気室１０を通過後、二次熱交換器９へと導かれることになる。一方、同時に追焚燃焼部６へ送風された空気は、追焚熱交換器７と追焚側排気室１１を通過後、そのまま外部へ排出され、二次熱交換器９とは接触しないことになる。このため、給湯熱交換器５を通過した排気ガスと追焚熱交換器７を通過した燃焼用空気が排気室８内で混合することはない。
また、単独で追焚運転を行った場合でも、追焚燃焼部６へ送風された燃焼用空気は、排気ガスとなって追焚熱交換機７と追焚側排気室１１を通過後、そのまま外部へ排出され、二次熱交換器９とは接触しないことになる。このため、二次熱交換器９に残水があっても、この残水が加熱されることがない。したがって、その後で給湯運転を行う場合でも、出湯温度が異常に高温になることがなく、制御が容易で使い勝手のよい給湯機器を提供することが可能となる。
【００３５】
次に、図１４の構成の壁貫通釜を例として説明する。
【００３６】
排気室８は、図５の構成の場合と同様に、排気室８を上下に２分し、上部に二次熱交換器９を取り付け、下部に給湯側排気室１０と追焚側排気室１１を設け、二次熱交換器９の底面に勾配を付け、ドレン受け皿１２とする構造が望ましい。また、二次熱交換器流入口１７を、下部排気室天井面１３に設けるのが望ましい。これにより、排気ガス流路から、二次熱交換器流入口１７を通して二次熱交換器９に通じる排気ガスの流路を形成することができる。
【００３７】
一方、図１４の構成の壁貫通釜の場合、１つの燃焼部２０が、給湯燃焼部４と追焚燃焼部６を兼ねており、給湯機能と追焚機能を有している。このため、排気ガスの流路ももともと１つであり、図５の構成の壁貫通釜の場合のように、略Ｚ型隔壁１５や凸型隔壁１８によって、給湯運転時の排気ガスと追焚運転時の排気ガスを独立流路に分離することは難しい。
【００３８】
このため、特にその方法に制限はないが、単独で追焚運転を行う時の排気ガスが、単独で給湯運転を行う時、および、給湯運転と追焚運転を同時に行う時の何れとも異なる流路を形成するため、例えば、以下の方法が考えられる。すなわち、二次熱交換器流入口１７にダンパー３５を設け、単独で追焚運転を行う時だけ、ダンパー３５を閉じて、二次熱交換器９に排気ガスが導入されないようにし、それ以外の時はこのダンパー３５を開いて、排気ガスを二次熱交換器９に導入する手段が考えられる。
これにより、単独で追焚運転を行う時は、使用しない二次熱交換器９が異常に加熱されることがなく、残水があっても加熱されることがない。このため、その後で二次熱交換器９を使用する給湯運転を行う際にも、加熱された残水が冷めるのを待ったり、あるいは、排水する操作が不要となる。したがって、制御が複雑さが解消するとともに使い勝手が向上する。
なお、ダンパー３５には、排気ガスの温度を感知して開閉する機構を設けるのが望ましく、例えば、温度に対応した形状を記憶する形状記憶合金を使用する方法が考えられる。これにより、ダンパー３５を開閉する制御が容易となる。
【実施例１】
【００３９】
図５に本発明の実施例１の壁貫通釜本体１の構成図を、図６に排気室８の斜視図を、図７に排気室８のＣ−Ｃ断面図を、図８に排気室８のＢ−Ｂ断面図を、図９に排気室８のＡ−Ａ断面図を示す。
【００４０】
コンパクト化を図るために、給湯燃焼部４および追焚燃焼部６へ送風するファン２は共通のものとし、上記両燃焼部へ同時送風する構成となっている。給湯燃焼部４を単独で運転した場合でも、追焚燃焼部６へ給湯燃焼部４と同様にファンから空気（外気）が供給され、この空気は、追焚熱交換器７を通過して排気室８へ至る。
【００４１】
二次熱交換器９の配置は、寸法制約から本体高さを増加させることは困難であるため、また、給湯熱交換器５からの排気ガスの放熱を可能な限り抑制するため、排気室８内の上部へ配置した。これにより、排気室８の高さ及び給湯熱交換器５、追焚熱交換器７の高さを二次熱交換器９の高さ分縮小することができた。
【００４２】
また、図５に示すように、二次熱交換器９下部では強酸のドレン水４０が発生するため、このドレン水４０を受け止め、ドレン排水口へ流す勾配をつけたドレン受け皿１２として二次熱交換器９の底面に勾配を付けた構造とした。この勾配はドレン排水性から約３°とした。
【００４３】
排気室８は、下部排気室天井面１３及び下部排気室後面１４において給湯、追焚の区別がない一体型排気室とし、下部排気室天井面１３には二次熱交換器９の底面と同じ勾配を設け、接触させる。
【００４４】
さらに、図６、図７に示すように、給湯熱交換器５を通過した排気ガスと追焚熱交換器７を通過した排気ガスとを混合させないため、給湯排気流路と追焚排気流路を１枚の断面略Ｚ型隔壁１５によって排気ガス流路を独立化させる。このときの断面略Ｚ型隔壁１５の上面と排気室天井面１３との固定はスポット溶接にて行う。断面略Ｚ型隔壁１５の下面と排気室底面１６との固定も同様である。
【００４５】
これにより、１部品にて排気室８内部を給湯側排気室１０と追焚側排気室１１とを独立させることが可能となる。また、下部排気室天井面１３を給湯側排気室１０から追焚側排気室１１まで一体型としているため、二次熱交換器９を追焚熱交換器７側まで拡張可能となり、伝熱効率の増加を図っている。
【００４６】
二次熱交換器９への流入口１７は、排気室天井面１３の断面略Ｚ型隔壁１５の上面より給湯側に設ける。結果として、追焚側排気室１１は二次熱交換器９と追焚熱交換器７との間に位置し、追焚燃焼部６を単独で稼動させた場合、燃焼用空気はこの流路（追焚側排気室１１）を通過する。さらには二次熱交換器９内部に排気ガスを水管へ効率よく接触させる排気整流板２１を設けることにより、二次熱交換器９での伝熱効率の増加を図っている。
【００４７】
以下、本発明の実施例１の燃焼機器の動作を、図１を用いて説明する。
【００４８】
壁貫通釜本体１は給水配管接続部２２から給水され、前記給水配管接続部２２は給水された水の量を検出する水量センサ２３に配管接続される。前記水量センサ２３は潜熱回収部である二次熱交換器９に配管接続され、さらに前記二次熱交換器９から燃焼排気ガスの顕熱を回収する給湯熱交換器５に配管接続される。
【００４９】
前記給湯熱交換器５の出口は二方に分岐され、一方は浴室内へ給湯する給湯配管接続部２４に配管接続され、もう一方は浴槽３７にお湯を張るための注湯電磁弁２５に配管接続される。
【００５０】
前記注湯電磁弁２５の出口は二方に分岐され、一方は浴槽水を沸かす追焚熱交換器７に入口に配管接続され、もう一方は、追焚往き配管２６に接続される。
【００５１】
前記追焚熱交換器７の出口は、浴槽水を循環させるための循環ポンプ２７に接続され、前記循環ポンプ２７は、追焚戻り配管接続部２８に接続される。
【００５２】
給湯燃焼は、ガス配管接続部２９から供給される燃料ガスが給湯電磁弁３を経由して、給湯燃焼部４へ供給され燃焼し、高温の排気ガスを発生させる。その排気ガスは前記給湯熱交換器５を通過し、さらに前記二次熱交換器９を通過し、給湯排気口３０から器具外へ排気する。
【００５３】
このとき、前記二次熱交換器９を通過する排気ガスの温度は２００℃程度と低温のため、前記二次熱交換器９には結露水が発生する。その結露水はＰＨ２程度の強酸性のため、それを回収し中和して排出しなければならない。前記二次熱交換器９で発生した結露水は滴下し、それを回収するためのドレン受け皿１２にて回収し、それがドレン水４０となり、ドレン配管３１に流入してドレン配管接続部３２を介して炭酸カルシウム３３を充填した中和容器３４の入口部に流入する。前記中和容器３４にて中和されたドレン水４０は中和容器３４の出口部からＰＨ７程度となり排出される。
【実施例２】
【００５４】
本発明の実施例２の壁貫通釜本体１の構成図は、実施例１と同様であり、図５に示すものである。図１０に排気室８の斜視図を、図１１に排気室８のＣ−Ｃ断面図を、図１２に排気室８のＢ−Ｂ断面図を、図１３に排気室８のＡ−Ａ断面図を示す。
【００５５】
排気室８は、下部排気室天井面１３及び下部排気室後面１４において、給湯側排気室１０と追焚側排気室１１の区別がない一体型の排気室８とし、下部排気室天井面１３には、二次熱交換器９の底面と同じ勾配を設け、接触させる。さらに、給湯熱交換器５を通過した排気ガスと追焚熱交換器７を通過した排気ガスとを混合させないため、給湯側排気室１０と追焚側排気室１１を凸型隔壁１８によって分割し、給湯熱交換器５からの排気ガスと追焚熱交換器７からの排気ガスの流路を独立化させる。図１２に示すように、このときの凸型隔壁天井面１９は水平とした。凸型隔壁１８と排気室底面１６との固定はスポット溶接にておこなった。その他の構成は実施例１と同様である。
【００５６】
これにより、図１１に示すように、前記隔壁１８の天井面１９上部を給湯熱交換器５を通過した排気ガスが通過可能となるため、図１０に示すように、二次熱交換器流入口１７の幅（Ｗ）を追焚側排気室１１の上部まで拡張することが可能となり、排気ガスの圧力損失が低減する。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施例１の壁貫通釜の動作を示すものである。
【図２】本発明の実施例１の壁貫通釜本体の正面図を示す。
【図３】本発明の実施例１の壁貫通釜本体の側面図を示す。
【図４】本発明の実施例１の壁貫通釜本体を浴室に設置した浴室の設置例図であり、浴槽短手側から見た透視図を示す。
【図５】本発明の実施例１の壁貫通釜本体の構成図を示す。
【図６】本発明の実施例１に用いる排気室の斜視図を示す。
【図７】本発明の実施例１に用いる排気室のＣ−Ｃ断面図を示す。
【図８】本発明の実施例１に用いる排気室のＢ−Ｂ断面図を示す。
【図９】本発明の実施例１に用いる排気室のＡ−Ａ断面図を示す。
【図１０】本発明の実施例２に用いる排気室の斜視図を示す。
【図１１】本発明の実施例２に用いる排気室のＣ−Ｃ断面図を示す。
【図１２】本発明の実施例２に用いる排気室のＢ−Ｂ断面図を示す。
【図１３】本発明の実施例２に用いる排気室のＡ−Ａ断面図を示す。
【図１４】本発明の壁貫通釜本体の構成図の一例を示す。
【図１５】従来の壁貫通釜本体の第１の例の構成図を示す。
【図１６】従来の壁貫通釜本体の排気室の斜視図を示す。
【図１７】従来の壁貫通釜本体の排気室の断面図を示す。
【図１８】従来の壁貫通釜本体の第２の例の構成図を示す。
【符号の説明】
【００５８】
１…壁貫通釜本体
２…送風ファン
３…給湯電磁弁
４…給湯燃焼部
５…給湯熱交換器
６…追焚燃焼部
７…追焚熱交換器
８…排気室
９…二次熱交換器
１０…給湯側排気室
１１…追焚側排気室
１２…ドレン受け皿
１３…下部排気室天井面
１４…下部排気室後面
１５…略Ｚ型隔壁
１６…排気室底面
１７…二次熱交換器流入口
１８…凸型隔壁
１９…凸型隔壁天井面
２０…燃焼部
２１…排気整流板
２２…給水配管接続部
２３…水量センサ
２４…給湯配管接続部
２５…注湯電磁弁
２６…追焚往き配管
２７…循環ポンプ
２８…追焚戻り配管接続部
２９…ガス配管接続部
３０…給湯排気口
３１…ドレン配管
３２…ドレン配管接続部
３３…炭酸カルシウム
３４…中和容器
３５…ダンパー
３６…浴室壁
３７…浴槽
３８…吸気口
３９…排気口
４０…ドレン水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンパクトで熱効率を向上させた潜熱回収型の燃焼機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
追焚機能付給湯器の一種で、主に集合住宅用に設置され、浴槽横に設置されるバランス式ふろ釜（以下、「ＢＦ釜」と言う。）は、浴室内に設置スペースが必要で、その分浴槽スペースが狭くなる。このため、このＢＦ釜の取替え用として、浴室壁面に開口されたＢＦ釜の給排気筒設置部にＢＦ釜の機能を全て移管し、従来ＢＦ釜が存在したスペースを空き空間とすることにより、浴槽が大きくできるといった浴室リフォーム商品が開発されている。このような風呂釜は、壁貫通型の追焚機能付給湯器（以下、「壁貫通釜」と言う。）と言われている。
【０００３】
従来の壁貫通釜の第１の例を図１５に示す。壁貫通釜本体１には上述したような設置形態の独自性から本体寸法の制約が大きい。このため、給湯および追焚ともに共通の送風ファン２にて空気の供給を受け、排気室８についても給湯熱交換器５および追焚熱交換器７を通過した排気ガスを、一体型の排気室８にて排気することにより、壁貫通釜本体１のコンパクト化を図った構成となっている（特許文献１）。
【０００４】
このような一体型の排気室８の斜視図を図１６に、そのＡ−Ａ断面図を図１７に示す。給湯燃焼部４を単独で燃焼した場合は、給湯熱交換器５を通過した最大約２００℃の排気ガスと、追焚熱交換器７を通過した冷たい外気（空気）が排気室８内にて混合し放熱するため、排気口３９付近での排気ガス温度は低下する。また、温度低下は排気ガス温度が低い燃焼条件になればなるほど顕著になる。さらには追焚燃焼部６を単独で燃焼した場合においても同様の現象が発生する。
【０００５】
従来の壁貫通釜の第２の例を図１８に示す。１つの燃焼部２０が、給湯燃焼部と追焚燃焼部を兼ねており、給湯機能と追焚機能を有している。したがって、送風ファン２、燃焼部２０、二次熱交換器９、排気室８は、何れも１つであるという構成をとっている。
【０００６】
図１８において、まず、給湯運転時においては、水は、排気ガスの熱により二次熱交換器９を用いた潜熱回収で加熱され、次に、燃焼部２０の燃焼熱により給湯熱交換器５を用いて加熱された後、給湯水栓へと流れる。また、排気ガスは、水の流れとは逆で、燃焼部２０で発生した排気ガスは、まず給湯熱交換器５を加熱し、次に排気室８を経て二次熱交換器９を加熱した後、排気される。
また、追焚運転時においては、水は、燃焼部２０の燃焼熱により追焚熱交換器７を用いて加熱された後、浴槽へと流れる。つまり、二次熱交換器９は使用しない。一方、上述したように、送風ファン２、燃焼部２０、二次熱交換器９、排気室８は、何れも１つであるため、追焚運転時の排気ガスの流れは、給湯運転時の排気ガスの流れと同じである。
【特許文献１】特開２００５−３２１１６５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
まず、従来の壁貫通釜の第１の例（図１５）のように、共通の送風ファン２にて給湯熱交換器５および追焚熱交換器７へ同時送風し、かつ一体型の排気室８を有した追焚機能付給湯器においては、潜熱回収用の二次熱交換器９を排気室８の外側に設置した場合、排気ガスが二次熱交換器９に到るまでの放熱が大きいため、排気ガス温度の低下により十分な潜熱を得られず、二次熱交換器９としての効率が十分でない場合がある。
また、追焚燃焼部６を単独で稼動した場合でも、必ず二次熱交換器９内を排気ガスが通過するため、潜熱回収を行わないにも関わらず、二次熱交換器９内の残水が加熱されることになる。このため、その後で給湯運転を行う場合は、二次熱交換を行うため、二次熱交換器９内の加熱された残水により、出湯温度の制御が難しい場合がある。
【０００８】
次に、従来の壁貫通釜の第２の例（図１８）のように、１つの燃焼部２０が、給湯燃焼部と追焚燃焼部を兼ねており、給湯機能と追焚機能を有している場合、追焚運転のみを行う時でも、使用しない二次熱交換器９も加熱されることになり、二次熱交換器９内に残水があれば加熱されてしまう。このため、その後で給湯運転を行う際は、二次熱交換を行うため、給湯温度の異常を防ぐために、この加熱された残水が冷めるのを待つか、あるいは、排水する操作が必要であり、制御が複雑になったり、使い勝手が悪い問題がある。
【０００９】
さらに、従来の壁貫通釜の第１の例（図１５）、第２の例（図１８）の何れについても、壁貫通釜本体１の寸法の制約から、二次熱交換器９を排気室８内部へ設置しようとした場合には、二次熱交換器９の下側に凝縮水の落下防止のためのドレン受け皿を設ける必要があるため、このドレン受け皿により、二次熱交換器９への流入口が塞がれ、排気ガスの圧力損失が増加し、燃焼性能の確保が困難な場合がある。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、壁貫通釜本体１の寸法の制約に対応しつつ、排気室８の内部における排気ガス温度の放熱による低下を抑制し、高効率な二次熱交換器９を有する燃焼機器を提供することを目的とする。また、壁貫通釜本体１の寸法の制約から、二次熱交換器９を排気室８内部へ設置した場合でも、排気圧損の低減化を図った排気室８を有する燃焼機器を提供することを目的とする。さらには、単独で追焚運転を行う時でも、排気ガスによる二次熱交換器９への加熱を排除し、出湯温度の異常が生じない、使い勝手のよい給湯機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、次のものに関する。
（１） 燃焼部と、この燃焼部に送風するファンと、前記燃焼部の燃焼熱を回収する一次熱交換器と、この一次熱交換器からの排気ガスから潜熱を回収する二次熱交換器とを備え、給湯運転と追焚運転の機能を有する燃焼機器において、追焚運転を単独で行う時の排気ガスが、異なる流路で排気される燃焼機器。
（２） 追焚熱交換器と、給湯熱交換器と、上記追焚熱交換器および給湯熱交換器へ同時送風するファンを備え、上記追焚熱交換器を通過した排気ガスと、給湯熱交換器を追加した排気ガスを独立した流路で排気する燃焼機器。
（３） 項（１）、または、項（２）において、追焚運転を単独で行う時の排気ガスが、二次熱交換器へは流入されない燃焼機器。
（４） 項（２）、または、項（３）において、給湯熱交換器を通過した排気ガスが、二次熱交換器へと流入される燃焼機器。
（５） 項（３）から項（４）の何れかにおいて、独立した流路が、隔壁にて形成される燃焼機器。
（６） 項（５）において、隔壁断面が、略Ｚ型である燃焼機器。
（７） 項（２）から項（６）の何れかにおいて、給湯熱交換器を通過した排気ガスが、二次熱交換器へと流入され、追焚熱交換器を通過した燃焼用空気が、二次熱交換器と追焚熱交換器との間を通過する燃焼機器。
（８） 項（７）において、給湯熱交換器を通過した排気ガスが、二次熱交換器と追焚側排気室との間を通過する燃焼機器。
（９） 項（１）から項（８）の何れかにおいて、排気偏向板を二次熱交換器内の排気ガス流路に設けた燃焼機器。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、壁貫通釜本体１の寸法の制約に対応しつつ、排気室８の内部における排気ガス温度の放熱による低下を抑制し、高効率な二次熱交換器９を有する燃焼機器を提供することが可能となる。また、壁貫通釜本体１の寸法の制約から、二次熱交換器９を排気室８の内部へ設置した場合でも、排気圧損の低減化を図った排気室８を有する燃焼機器を提供することが可能となる。さらには、単独で追焚運転を行う時でも、排気ガスによる二次熱交換器９への加熱を排除し、出湯温度の異常が生じない、使い勝手のよい給湯機器を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の対象となる燃焼機器は、潜熱回収型の追焚機能付き給湯器である。特に、壁貫通釜等の寸法制約が大きい追焚機能付給湯器が望ましい。このような、寸法制約が大きい追焚機能付給湯器の場合には、上述したように、二次熱交換器９の熱効率が低下し易い等の問題があるため、本発明の効果がより大きく発揮できる。
【００１４】
図２は、本発明の壁貫通釜本体１の一例の正面図であり、図３は、その側面図である。図４は、本発明の壁貫通釜本体１を浴室に設置した浴室ユニットの設置例図であり、浴槽３７の短手側から見た透視図を示す。ＢＦ釜の給排気筒設置部は浴室壁３６に存在する規定の貫通穴内部に設置されるため、代替品である壁貫通釜本体１は貫通穴寸法の制約を受ける。
【００１５】
図５に、本発明の壁貫通釜の構成図の一例を示す。なお、図５は、独立した給湯燃焼部４および追焚燃焼部６を有する場合を示したが、図１４に示すように、一つの燃焼部２０で給湯燃焼部と追焚燃焼部を兼用してもよい。
【００１６】
まず、以下に、図５の構成の壁貫通釜を例として説明する。
【００１７】
壁貫通釜においては、ＢＦ釜の機能を全て貫通穴内へ移管する必要性から、本体のコンパクト化が必須条件となる。コンパクト化を図るために、図５に示すように、給湯燃焼部４および追焚燃焼部６へ送風する送風ファン２は共通のものとし、上記の給湯燃焼部４および追焚燃焼部６へ同時送風する構成となっている。
【００１８】
給湯燃焼部４を単独で稼動させた場合においては、ファン２から供給された空気（外気）と給湯電磁弁３を通して供給された排気ガスにより、給湯燃焼部４にて約１０００℃以上の排気ガスを生成し、給湯熱交換器５にて約２００℃まで顕熱を回収する。その後、この排気ガスは排気室８へ到る。
一方、これと同時に、追焚燃焼部６へは、給湯燃焼部４と同様にファン２から空気（外気）が供給され、この空気は、そのまま追焚熱交換器７を通過して排気室８へ到る。
【００１９】
排気室８は、給湯燃焼部４からの排気ガスと、追焚燃焼部６からの排気ガスが混合せず、独立して排気できる構造であれば、特に限定はない。ただし、寸法制約から、図６または図１０に示すように、一つの排気室８を給湯側排気室１０と追焚側排気室１１に分けた、一体型の排気室８とするのが望ましい。
これにより、排気室８を給湯熱交換器５および追焚熱交換機７の上に、別々に配置する方法に比べて、コンパクト化が図れ、また排気面積を大きくとれる点で有利となる。
【００２０】
排気室８の内部構造は、寸法の制約を満足し、給湯燃焼部４と追焚燃焼部６からの排気ガスが混合しない構造であれば制限はない。図６と図１０は、排気室８の内部構造の一例を示す斜視図、図７と１１図はこれらのＣ−Ｃ断面図、図８と図１２はこれらのＢ−Ｂ断面図、図９と図１３はこれらのＡ−Ａ断面図である。
【００２１】
二次熱交換器９の配置は、排気室８の給湯排気口３０の外側に設けてもよいが、コンパクト化に対応するため、および、給湯燃焼部４からの距離を短くして、排気ガスの放熱を可能な限り抑制するため、図５に示すように、排気室８の中に配置することが望ましい。
【００２２】
さらに、二次熱交換器９は、図５に示すように、排気室８を上下に分けて、上部に設けるのが望ましい。また、給湯熱交換器５から二次熱交換器９への排気通路である給湯側排気室１０と、追焚熱交換器７からの追焚排気流路である追焚側排気室１１は、排気室８を上下に分けて、その下部に設けるのが望ましい。これにより、図５に示すように、排気室８が横長となり、二次熱交換器９を横方向に置くことができるため、制約された寸法の下においても、二次熱交換器９を大きくすることができる。
【００２３】
二次熱交換器流入口１７は、図６、図８に示すように、給湯側排気室１０の上の下部排気室天井面１３に設けるのが望ましい。これにより、給湯熱交換器５から二次熱交換器９への排気ガスの流路が形成される。また、図１０、図１２に示すように、給湯側排気室１０を追焚側排気室１１の上部まで拡大するのが望ましい。この場合は、二次熱交換器流入口１７は、大きさがその分拡大するため、二次熱交換器９に流入する排気ガスの圧力損失が低減し、また、排気ガスの流れが幅方向でより均一になる。さらに、圧力損失が低下した分、二次熱交換器流入口１７の長さ（Ｌ）が短くできるため、二次熱交換器９をより大きくでき、熱交換効率が向上する。
【００２４】
排気室８内の給湯側排気室１０及び追焚側排気室１１の高さ、さらには給湯熱交換機５、および、追焚熱交換器７の高さは、可能な限り縮小することが望ましい。これにより、壁貫通釜本体１の高さを増加させることが出来ないという寸法制約に対応することができる。
【００２５】
図５に示すように、排気室８内の二次熱交換器９では強酸のドレン水４０が発生するため、図８、図９、図１２、図１３に示すように、二次熱交換器９の下部には、このドレン水４０を受け止め、ドレン排水口へ流す勾配をつけたドレン受け皿１２が必要となる。部品点数の削減から二次熱交換器９の底面に勾配を付け、ドレン受け皿１２とする構造が望ましい。
【００２６】
図８、図９、図１２、図１３に示すように、下部排気室天井面１３は二次熱交換器９の勾配に合わせるのが望ましい。これにより、ドレン受け皿１２を兼ねた二次熱交換器９の勾配のついた底面を、下部排気室天井面１３として利用でき、部品点数を減らすことができる。
【００２７】
図６、図１０に示すように、給湯側排気室１０と追焚側排気室１１の構造は、給湯熱交換器５を通過した排気ガスと追焚熱交換器７を通過した排気ガスとを混合させないため、互いに独立流路とする。
【００２８】
独立流路とする方法としては、給湯熱交換器５からの排気ガスと追焚熱交換器７からの排気ガスが、混合しないようにする方法であれば限定はないが、図６および図７、または、図１０および図１１に示すように、その内部にて、給湯側排気室１０と追焚側排気室１１を１枚の隔壁１５、１８によって、それぞれの排気ガスの流路を独立化させる構造が望ましい。このように、一体型の排気室８を隔壁１５、１８で区切るだけなので、コンパクトかつ簡易な構造で独立流路が得られる。
【００２９】
隔壁１５、１８は、図６、図７に示すように、排気室天井面１３の勾配に合わせた断面Ｚ型の隔壁１５とするのが望ましい。これにより、１つの部品で排気室８を給湯側排気室１０と追焚側排気室１１のそれぞれに独立化することが可能である。
【００３０】
また、隔壁１５、１８は、図１０、図１１に示すように、断面が凸型の凸型隔壁１８と凸型隔壁天井面１９で構成し、凸型隔壁天井面１９は水平、または、下部排気室天井面１３の勾配とは逆の勾配とするのが、より望ましい。これにより、図１１に示すように、追焚側排気室１１の上にも、給湯側排気室１０が形成されるため、図１０に示すように、二次熱交換器流入口１７を拡大することができる。このため、排気ガスの圧力損失を低減することができる。また、追焚側排気室１１を流れる排気ガスは、図１３に示すように、排気ガスの流れ方向に対して、水平、または、上勾配となるため、追焚側排気室１１においても、圧力損失を低減することができる。
【００３１】
さらには、図８、図１２に示すように二次熱交換器９を有する上部排気室において、排気ガスを水管へ効率よく接触させるための排気整流板２１を設けることにより、二次熱交換器９での伝熱効率を増加させることが望ましい。
【００３２】
略Ｚ型隔壁１５、および、凸型隔壁１８の固定方法は、特に限定するものではなく、ネジ止めや溶接、その他の方法が使用でき、二次熱交換器９との勘合性や気密性から、溶接が望ましい。
【００３３】
図７、図１１に示すように、下部排気室天井面１３は、給湯熱交換器５上部から追焚熱交換器７上部まで一体型とするのが望ましい。これにより、二次熱交換器９を追焚熱交換器７側まで拡張することが可能となり、二次熱交換器９での伝熱効率の増加が見込まれる。
【００３４】
以上の構成をとることにより、本発明に係る燃焼機器を用いれば、給湯燃焼部４を単独で稼動させた場合、送風ファン２により給湯燃焼部４へ送風された燃焼用空気は、排気ガスとなって給湯熱交換器５と給湯側排気室１０を通過後、二次熱交換器９へと導かれることになる。一方、同時に追焚燃焼部６へ送風された空気は、追焚熱交換器７と追焚側排気室１１を通過後、そのまま外部へ排出され、二次熱交換器９とは接触しないことになる。このため、給湯熱交換器５を通過した排気ガスと追焚熱交換器７を通過した燃焼用空気が排気室８内で混合することはない。
また、単独で追焚運転を行った場合でも、追焚燃焼部６へ送風された燃焼用空気は、排気ガスとなって追焚熱交換機７と追焚側排気室１１を通過後、そのまま外部へ排出され、二次熱交換器９とは接触しないことになる。このため、二次熱交換器９に残水があっても、この残水が加熱されることがない。したがって、その後で給湯運転を行う場合でも、出湯温度が異常に高温になることがなく、制御が容易で使い勝手のよい給湯機器を提供することが可能となる。
【００３５】
次に、図１４の構成の壁貫通釜を例として説明する。
【００３６】
排気室８は、図５の構成の場合と同様に、排気室８を上下に２分し、上部に二次熱交換器９を取り付け、下部に給湯側排気室１０と追焚側排気室１１を設け、二次熱交換器９の底面に勾配を付け、ドレン受け皿１２とする構造が望ましい。また、二次熱交換器流入口１７を、下部排気室天井面１３に設けるのが望ましい。これにより、排気ガス流路から、二次熱交換器流入口１７を通して二次熱交換器９に通じる排気ガスの流路を形成することができる。
【００３７】
一方、図１４の構成の壁貫通釜の場合、１つの燃焼部２０が、給湯燃焼部４と追焚燃焼部６を兼ねており、給湯機能と追焚機能を有している。このため、排気ガスの流路ももともと１つであり、図５の構成の壁貫通釜の場合のように、略Ｚ型隔壁１５や凸型隔壁１８によって、給湯運転時の排気ガスと追焚運転時の排気ガスを独立流路に分離することは難しい。
【００３８】
このため、特にその方法に制限はないが、単独で追焚運転を行う時の排気ガスが、単独で給湯運転を行う時、および、給湯運転と追焚運転を同時に行う時の何れとも異なる流路を形成するため、例えば、以下の方法が考えられる。すなわち、二次熱交換器流入口１７にダンパー３５を設け、単独で追焚運転を行う時だけ、ダンパー３５を閉じて、二次熱交換器９に排気ガスが導入されないようにし、それ以外の時はこのダンパー３５を開いて、排気ガスを二次熱交換器９に導入する手段が考えられる。
これにより、単独で追焚運転を行う時は、使用しない二次熱交換器９が異常に加熱されることがなく、残水があっても加熱されることがない。このため、その後で二次熱交換器９を使用する給湯運転を行う際にも、加熱された残水が冷めるのを待ったり、あるいは、排水する操作が不要となる。したがって、制御が複雑さが解消するとともに使い勝手が向上する。
なお、ダンパー３５には、排気ガスの温度を感知して開閉する機構を設けるのが望ましく、例えば、温度に対応した形状を記憶する形状記憶合金を使用する方法が考えられる。これにより、ダンパー３５を開閉する制御が容易となる。
【実施例１】
【００３９】
図５に本発明の実施例１の壁貫通釜本体１の構成図を、図６に排気室８の斜視図を、図７に排気室８のＣ−Ｃ断面図を、図８に排気室８のＢ−Ｂ断面図を、図９に排気室８のＡ−Ａ断面図を示す。
【００４０】
コンパクト化を図るために、給湯燃焼部４および追焚燃焼部６へ送風するファン２は共通のものとし、上記両燃焼部へ同時送風する構成となっている。給湯燃焼部４を単独で運転した場合でも、追焚燃焼部６へ給湯燃焼部４と同様にファンから空気（外気）が供給され、この空気は、追焚熱交換器７を通過して排気室８へ至る。
【００４１】
二次熱交換器９の配置は、寸法制約から本体高さを増加させることは困難であるため、また、給湯熱交換器５からの排気ガスの放熱を可能な限り抑制するため、排気室８内の上部へ配置した。これにより、排気室８の高さ及び給湯熱交換器５、追焚熱交換器７の高さを二次熱交換器９の高さ分縮小することができた。
【００４２】
また、図５に示すように、二次熱交換器９下部では強酸のドレン水４０が発生するため、このドレン水４０を受け止め、ドレン排水口へ流す勾配をつけたドレン受け皿１２として二次熱交換器９の底面に勾配を付けた構造とした。この勾配はドレン排水性から約３°とした。
【００４３】
排気室８は、下部排気室天井面１３及び下部排気室後面１４において給湯、追焚の区別がない一体型排気室とし、下部排気室天井面１３には二次熱交換器９の底面と同じ勾配を設け、接触させる。
【００４４】
さらに、図６、図７に示すように、給湯熱交換器５を通過した排気ガスと追焚熱交換器７を通過した排気ガスとを混合させないため、給湯排気流路と追焚排気流路を１枚の断面略Ｚ型隔壁１５によって排気ガス流路を独立化させる。このときの断面略Ｚ型隔壁１５の上面と排気室天井面１３との固定はスポット溶接にて行う。断面略Ｚ型隔壁１５の下面と排気室底面１６との固定も同様である。
【００４５】
これにより、１部品にて排気室８内部を給湯側排気室１０と追焚側排気室１１とを独立させることが可能となる。また、下部排気室天井面１３を給湯側排気室１０から追焚側排気室１１まで一体型としているため、二次熱交換器９を追焚熱交換器７側まで拡張可能となり、伝熱効率の増加を図っている。
【００４６】
二次熱交換器９への流入口１７は、排気室天井面１３の断面略Ｚ型隔壁１５の上面より給湯側に設ける。結果として、追焚側排気室１１は二次熱交換器９と追焚熱交換器７との間に位置し、追焚燃焼部６を単独で稼動させた場合、燃焼用空気はこの流路（追焚側排気室１１）を通過する。さらには二次熱交換器９内部に排気ガスを水管へ効率よく接触させる排気整流板２１を設けることにより、二次熱交換器９での伝熱効率の増加を図っている。
【００４７】
以下、本発明の実施例１の燃焼機器の動作を、図１を用いて説明する。
【００４８】
壁貫通釜本体１は給水配管接続部２２から給水され、前記給水配管接続部２２は給水された水の量を検出する水量センサ２３に配管接続される。前記水量センサ２３は潜熱回収部である二次熱交換器９に配管接続され、さらに前記二次熱交換器９から燃焼排気ガスの顕熱を回収する給湯熱交換器５に配管接続される。
【００４９】
前記給湯熱交換器５の出口は二方に分岐され、一方は浴室内へ給湯する給湯配管接続部２４に配管接続され、もう一方は浴槽３７にお湯を張るための注湯電磁弁２５に配管接続される。
【００５０】
前記注湯電磁弁２５の出口は二方に分岐され、一方は浴槽水を沸かす追焚熱交換器７に入口に配管接続され、もう一方は、追焚往き配管２６に接続される。
【００５１】
前記追焚熱交換器７の出口は、浴槽水を循環させるための循環ポンプ２７に接続され、前記循環ポンプ２７は、追焚戻り配管接続部２８に接続される。
【００５２】
給湯燃焼は、ガス配管接続部２９から供給される燃料ガスが給湯電磁弁３を経由して、給湯燃焼部４へ供給され燃焼し、高温の排気ガスを発生させる。その排気ガスは前記給湯熱交換器５を通過し、さらに前記二次熱交換器９を通過し、給湯排気口３０から器具外へ排気する。
【００５３】
このとき、前記二次熱交換器９を通過する排気ガスの温度は２００℃程度と低温のため、前記二次熱交換器９には結露水が発生する。その結露水はＰＨ２程度の強酸性のため、それを回収し中和して排出しなければならない。前記二次熱交換器９で発生した結露水は滴下し、それを回収するためのドレン受け皿１２にて回収し、それがドレン水４０となり、ドレン配管３１に流入してドレン配管接続部３２を介して炭酸カルシウム３３を充填した中和容器３４の入口部に流入する。前記中和容器３４にて中和されたドレン水４０は中和容器３４の出口部からＰＨ７程度となり排出される。
【実施例２】
【００５４】
本発明の実施例２の壁貫通釜本体１の構成図は、実施例１と同様であり、図５に示すものである。図１０に排気室８の斜視図を、図１１に排気室８のＣ−Ｃ断面図を、図１２に排気室８のＢ−Ｂ断面図を、図１３に排気室８のＡ−Ａ断面図を示す。
【００５５】
排気室８は、下部排気室天井面１３及び下部排気室後面１４において、給湯側排気室１０と追焚側排気室１１の区別がない一体型の排気室８とし、下部排気室天井面１３には、二次熱交換器９の底面と同じ勾配を設け、接触させる。さらに、給湯熱交換器５を通過した排気ガスと追焚熱交換器７を通過した排気ガスとを混合させないため、給湯側排気室１０と追焚側排気室１１を凸型隔壁１８によって分割し、給湯熱交換器５からの排気ガスと追焚熱交換器７からの排気ガスの流路を独立化させる。図１２に示すように、このときの凸型隔壁天井面１９は水平とした。凸型隔壁１８と排気室底面１６との固定はスポット溶接にておこなった。その他の構成は実施例１と同様である。
【００５６】
これにより、図１１に示すように、前記隔壁１８の天井面１９上部を給湯熱交換器５を通過した排気ガスが通過可能となるため、図１０に示すように、二次熱交換器流入口１７の幅（Ｗ）を追焚側排気室１１の上部まで拡張することが可能となり、排気ガスの圧力損失が低減する。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施例１の壁貫通釜の動作を示すものである。
【図２】本発明の実施例１の壁貫通釜本体の正面図を示す。
【図３】本発明の実施例１の壁貫通釜本体の側面図を示す。
【図４】本発明の実施例１の壁貫通釜本体を浴室に設置した浴室の設置例図であり、浴槽短手側から見た透視図を示す。
【図５】本発明の実施例１の壁貫通釜本体の構成図を示す。
【図６】本発明の実施例１に用いる排気室の斜視図を示す。
【図７】本発明の実施例１に用いる排気室のＣ−Ｃ断面図を示す。
【図８】本発明の実施例１に用いる排気室のＢ−Ｂ断面図を示す。
【図９】本発明の実施例１に用いる排気室のＡ−Ａ断面図を示す。
【図１０】本発明の実施例２に用いる排気室の斜視図を示す。
【図１１】本発明の実施例２に用いる排気室のＣ−Ｃ断面図を示す。
【図１２】本発明の実施例２に用いる排気室のＢ−Ｂ断面図を示す。
【図１３】本発明の実施例２に用いる排気室のＡ−Ａ断面図を示す。
【図１４】本発明の壁貫通釜本体の構成図の一例を示す。
【図１５】従来の壁貫通釜本体の第１の例の構成図を示す。
【図１６】従来の壁貫通釜本体の排気室の斜視図を示す。
【図１７】従来の壁貫通釜本体の排気室の断面図を示す。
【図１８】従来の壁貫通釜本体の第２の例の構成図を示す。
【符号の説明】
【００５８】
１…壁貫通釜本体
２…送風ファン
３…給湯電磁弁
４…給湯燃焼部
５…給湯熱交換器
６…追焚燃焼部
７…追焚熱交換器
８…排気室
９…二次熱交換器
１０…給湯側排気室
１１…追焚側排気室
１２…ドレン受け皿
１３…下部排気室天井面
１４…下部排気室後面
１５…略Ｚ型隔壁
１６…排気室底面
１７…二次熱交換器流入口
１８…凸型隔壁
１９…凸型隔壁天井面
２０…燃焼部
２１…排気整流板
２２…給水配管接続部
２３…水量センサ
２４…給湯配管接続部
２５…注湯電磁弁
２６…追焚往き配管
２７…循環ポンプ
２８…追焚戻り配管接続部
２９…ガス配管接続部
３０…給湯排気口
３１…ドレン配管
３２…ドレン配管接続部
３３…炭酸カルシウム
３４…中和容器
３５…ダンパー
３６…浴室壁
３７…浴槽
３８…吸気口
３９…排気口
４０…ドレン水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼部と、この燃焼部に送風するファンと、前記燃焼部の燃焼熱を回収する一次熱交換器と、この一次熱交換器からの排気ガスから潜熱を回収する二次熱交換器とを備え、給湯運転と追焚運転の機能を有する燃焼機器において、追焚運転を単独で行う時の排気ガスが、異なる流路で排気される燃焼機器。
【請求項２】
追焚熱交換器と、給湯熱交換器と、上記追焚熱交換器および給湯熱交換器へ同時送風するファンを備え、上記追焚熱交換器を通過した排気ガスと、給湯熱交換器を追加した排気ガスを独立した流路で排気する燃焼機器。
【請求項３】
請求項１、または、請求項２において、追焚運転を単独で行う時の排気ガスが、二次熱交換器へは流入されない燃焼機器。
【請求項４】
請求項２、または、請求項３において、給湯熱交換器を通過した排気ガスが、二次熱交換器へと流入される燃焼機器。
【請求項５】
請求項３から請求項４の何れかにおいて、独立した流路が、隔壁にて形成される燃焼機器。
【請求項６】
請求項５において、隔壁断面が、略Ｚ型である燃焼機器。
【請求項７】
請求項２から請求項６の何れかにおいて、給湯熱交換器を通過した排気ガスが、二次熱交換器へと流入され、追焚熱交換器を通過した燃焼用空気が、二次熱交換器と追焚熱交換器との間を通過する燃焼機器。
【請求項８】
請求項７において、給湯熱交換器を通過した排気ガスが、二次熱交換器と追焚側排気室との間を通過する燃焼機器。
【請求項９】
請求項１から請求項８の何れかにおいて、排気整流板を二次熱交換器内の排気ガス流路に設けた燃焼機器。
【請求項１】
燃焼部と、この燃焼部に送風するファンと、前記燃焼部の燃焼熱を回収する一次熱交換器と、この一次熱交換器からの排気ガスから潜熱を回収する二次熱交換器とを備え、給湯運転と追焚運転の機能を有する燃焼機器において、追焚運転を単独で行う時の排気ガスが、異なる流路で排気される燃焼機器。
【請求項２】
追焚熱交換器と、給湯熱交換器と、上記追焚熱交換器および給湯熱交換器へ同時送風するファンを備え、上記追焚熱交換器を通過した排気ガスと、給湯熱交換器を追加した排気ガスを独立した流路で排気する燃焼機器。
【請求項３】
請求項１、または、請求項２において、追焚運転を単独で行う時の排気ガスが、二次熱交換器へは流入されない燃焼機器。
【請求項４】
請求項２、または、請求項３において、給湯熱交換器を通過した排気ガスが、二次熱交換器へと流入される燃焼機器。
【請求項５】
請求項３から請求項４の何れかにおいて、独立した流路が、隔壁にて形成される燃焼機器。
【請求項６】
請求項５において、隔壁断面が、略Ｚ型である燃焼機器。
【請求項７】
請求項２から請求項６の何れかにおいて、給湯熱交換器を通過した排気ガスが、二次熱交換器へと流入され、追焚熱交換器を通過した燃焼用空気が、二次熱交換器と追焚熱交換器との間を通過する燃焼機器。
【請求項８】
請求項７において、給湯熱交換器を通過した排気ガスが、二次熱交換器と追焚側排気室との間を通過する燃焼機器。
【請求項９】
請求項１から請求項８の何れかにおいて、排気整流板を二次熱交換器内の排気ガス流路に設けた燃焼機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００７−２１８５２６（Ｐ２００７−２１８５２６Ａ）
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４１０１９（Ｐ２００６−４１０１９）
【出願日】平成１８年２月１７日（２００６．２．１７）
【出願人】（３０１０５０９２４）株式会社日立ハウステック (234)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月１７日（２００６．２．１７）
【出願人】（３０１０５０９２４）株式会社日立ハウステック (234)
【Ｆターム（参考）】
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