(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
潜熱回収型の給湯機の排気口に、上述のような排気アダプタを取り付けた場合、排気アダプタ内で排気の温度が下がってドレンが発生する。ドレンは酸性のため、回収し中和してから排水する必要がある。
【0006】
潜熱回収型の給湯機は、器具内で生じたドレンを回収するように構成されているので、排気アダプタで生じたドレンが排気口の中に流れ込むようにすれば、ドレンを回収することができる。
【0007】
そのためには、排気アダプタの排気通路の底面が給湯機の本体前面に設けられた排気口に向けて下り傾斜するようにすればよいが、排気アダプタの構造が複雑になり加工等が難しくなってしまう。
【0008】
また、排気アダプタの前後をそのままにして上下を反転させて排気方向を左右に切り替える場合、左右いずれの向きで使用した場合にも、その設置状態での底面が排気口に向かって傾斜するようにしなければならず、排気アダプタの形状がさらに複雑になってしまう。
【0009】
また、排気方向を、左右のほか、斜め右上、斜め左上、真上など様々な角度に変更可能にして各種の設置環境に対応させる要請がある。しかし、どの設置角度でも常にその設置角度での底面が排気口に向かって下り傾斜するようにするには排気アダプタの形状や構造がますます複雑化してしまい、製作コストが嵩むという問題があった。
【0010】
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、形状や構造の複雑化を招くことなく、外付けの排気アダプタで生じたドレンを排気口へ流し戻すことのできる潜熱回収型の給湯機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0011】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
【0012】
[1]潜熱回収型の給湯機であって、
当該給湯機の本体の前面に開口した排気口と、
前記排気口に通じる前記本体内の排気経路に設けられたドレン回収口と、
前記排気口に接続される流入口を有し、前記排気口から流入する排気の進路を変更して排気出口から排出する排気アダプタと、
を有し、
前記排気口を斜め上向きに傾斜させておき、
前記排気口に前記排気アダプタを取り付けることで前記排気アダプタ内の排気通路の底面が前記排気口に向けて下り傾斜し、該下り傾斜した底面に沿って前記排気通路内のドレンが前記流入口から前記排気口へ流入して前記ドレン回収口へ回収されるようにし
てあり、
前記排気通路は、一端が閉じられ他端側に前記排気出口を有する筒形状を成し、その長手方向に沿った一の壁面の前記一端側に、前記流入口を有し、前記排気通路の前記閉じられた一端は、前記流入口の臨む方向に平行な仕切り壁を前記流入口に沿って半円状もしくは半円に相当する多角形状に備えて構成されており、
前記流入口を前記排気口に接続する際の前記排気出口の向きを、該排気出口が下向きにならない所定範囲内で変更可能にされており、
前記所定範囲内の各向きにおいて前記仕切り壁が前記底面になる
ことを特徴とする潜熱回収型の給湯機。
【0013】
上記発明では、潜熱回収型の給湯機の本体前面に開口した排気口を斜め上向きに設けておくことで、これに外付けされる排気アダプタ内の排気通路が自ずと排気口に向けて下り傾斜し、排気アダプタ内で生じたドレンが排気口に流れ込んで回収される。
【0014】
また上記発明では、排気口自体が斜め上向きに傾斜するので、排気口から流出する排気も斜め上向きになり、排気口に取り付けられて斜めに傾斜している排気アダプタに対して真っ直ぐに排気が流入する。これにより、排気アダプタ内での排気の流れが円滑になる。また、排気口からドレンが流出し難くなる。
また上記発明では、排気口が斜め上向きになっているので、これに取り付ける排気通路では、排気出口と反対側の一端を閉じる仕切り壁を、流入口の周縁に沿って該流入口を略半周にわたって囲みかつ該流入口のある側壁に対して垂直に設けておけば、排気出口が下向きにならないどの取り付け方向においても、この仕切り壁の一部が排気口に向かって下り傾斜した底面になる。このように、排気口が斜め上向きになっているので各種の取り付け向きにおいて、排気通路の底面を排気口に向けて下り傾斜させることができる。
【0015】
[2]前記排気口側に、前記排気口と同方向の斜め上向きに傾斜した取り付け面を設け、
前記排気通路は、前記流入口が設けられた面を、前記排気口と前記流入口が連通するようにして前記排気口側の取り付け面に当接させて取り付けられる
ことを特徴とする[1]に記載の潜熱回収型の給湯機。
【0016】
[3]前記排気通路は、一端が閉じられ他端側に
前記排気出口を有する断面長方形の筒形状を成し、その長手方向に沿った一の壁面の前記一端側に、前記流入口を有
する
ことを特徴とする
[2]に記載の潜熱回収型の給湯機。
【0017】
上記発明では、排気通路は断面長方形なので、流入口のある側壁を排気口側の取り付け面に面接触させて取り付けると、排気通路の底面は流入口のある側壁に対して垂直なので、排気口に向けて下り傾斜するようになる。排気通路は断面長方形の簡略な形状なので製作が容易である。
【0020】
[
4]前記排気口の下部には、前記排気経路内のドレンが排気口から流出するのを防ぐ堤としてのドレン止めが設けてあり、
前記排気アダプタを前記排気口に取り付けた際に前記底面の前記排気口側の端が、前記ドレン止め以上の高さになるようにされている
ことを特徴とする[1]乃至[
3]のいずれか1つに記載の潜熱回収型の給湯機。
【0021】
上記発明では、排気通路の底面の排気口側の端部が、排気口の下部に設けられたドレン止め以上の高さになるように設定されているので、ドレン止めが邪魔にならずに、排気通路から排気口へドレンが流れ込む。排気アダプタの排気出口の向きを各種に変更可能な[4]の構成においては、どの向きにおいても、その向きで底面となる仕切り壁の部分の排気口側の端部が、ドレン止め以上の高さにされる。たとえば、ドレン止めの上端から、流入口の半径に相当する距離以上高い位置に流入口の中心があり、該中心を回転中心として排気通路の向きが変更される。
【0022】
[5]前記底面の前記排気口側の端部は丸みのある角を有して下方へ曲げられている
ことを特徴とする[1]乃至[
4]のいずれか1つに記載の潜熱回収型の給湯機。
【0023】
上記発明では、排気通路の底面の排気口側の端部は丸みのある角をなして下方へ曲げられているので、この角を伝ってドレンが円滑に排気口へと流れ込む。
【発明の効果】
【0024】
本発明に係る潜熱回収型の給湯機によれば、形状や構造の複雑化を招くことなく、外付けの排気アダプタで生じたドレンを排気口へ流し戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【
図1】本発明の実施の形態に係る潜熱回収型の給湯機の概略の内部構成を示す図である。
【
図2】本発明の実施の形態に係る給湯機の排気アダプタの組み付け方法を示す分解斜視図である。
【
図3】給湯機の本体にベース板を取り付けた状態を示す図である。
【
図4】給湯機の本体に固定されたベース板に排気通路を取り付けた状態を示す図である。
【
図5】排気口にベース板を取り付けた状態の給湯機の本体を側方から見た様子を示す図である。
【
図6】選択可能な9種類の取り付け方向を示す図である。
【
図7】排気出口を右向きにして排気アダプタをベース板に取り付けた状態の給湯機を右側方からを見た様子を一部破断して示す図である。
【
図8】排気出口を右向きにして取り付けた排気アダプタの内部における排気の流れ方を示す図である。
【
図9】ベース板の正面、側面、上面を示す図である。
【
図10】排気アダプタの排気通路を示す分解斜視図である。
【
図11】排気通路部の正面、側面、上面、下面および裏面を示す図である。
【
図12】排気出口を上向きにして排気口にベース板を介して排気アダプタを取り付けた状態の断面を示す図である。
【
図13】各取り付け向きにおける排気アダプタとベース板との位置関係を示している。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【0027】
図1は、本発明の実施の形態に係る潜熱回収型の給湯機3の概略の内部構成を示している。給湯機3は、燃焼ガスを燃焼させた熱で給水を加熱して出湯する給湯機能などを備えたガス給湯機である。
【0028】
給湯機3は、燃焼ガスを燃焼させるバーナ4と、バーナ4へ空気を送り込む燃焼ファン5と、バーナ4の上方に設置されてバーナ4で加熱された空気から主に顕熱を回収して給水を加熱する顕熱熱交換器6と、バーナ4からの空気の流れで顕熱熱交換器6の下流に配置され、主として潜熱を回収して給水を加熱する潜熱熱交換器7を有する。給湯機3の内部にはさらに、上記のバーナ4、顕熱熱交換器6、潜熱熱交換器7を下から順に並べて収めた燃焼室8と、燃焼室8の上端から排気口9に至る排気通路である内部排気通路10が設けてある。
【0029】
排気口9には、排気の進路を変更する排気アダプタ20が必要に応じて外付けされる。給水は、潜熱熱交換器8を通った後、顕熱熱交換器7を経て出湯される。
【0030】
潜熱熱交換器7の下方には、排気の潜熱を回収することで生じた酸性の凝縮水を受け止めて回収するための受け皿11が設けてある。また、内部排気通路10の排気口9の近傍の底部には、ドレン回収口12が設けてある。受け皿11およびドレン回収口12で回収された凝縮水は案内管を通じて中和器13に案内され、中和器13を通る間に中和されて排水される。なお、風呂給湯機能、追い焚き機能、暖房機能などをさらに有する給湯機として構成されてもよい。
【0031】
図2は、潜熱回収型の給湯機3への排気アダプタ20の組み付け方法を示している。給湯機3の本体15は縦長の略箱形状を成しており、その前面の上部に排気口9が設けてある。排気口9は、本体15の前面より斜め上向きに数cm突出した円筒状を成し、その終端には、排気口9の周縁から内側へ突起して排気口9の出口を矩形に狭めるドレン止め16が設けてある。ドレン止め16は(特に排気口9の下部の周縁から突起し部分)は、内部排気通路10内のドレンが排気口9から外部へ出るのを防ぐ堤として機能する。
【0032】
排気口9には、排気の進路を変更するための排気アダプタ20が、取り付け金具としてのベース板40を介して外付けされる。排気アダプタ20は、排気の通路となる排気通路21と、排気通路21を覆う外装カバー22とから構成される。排気通路21は、断面長方形の筒状をなし、長手方向の一端は排気出口23として開放され、他端側の一の側壁25には、排気口9に連通されて排気の入口となる円形の流入口24が開口されている。排気通路21の他端は流入口24の周縁に沿って略半円状に流入口24を取り囲む仕切り壁28で閉じられている。流入口24のある側壁25の外面は、ベース板40に面接触して取り付けられる取り付け面になっている。
【0033】
排気アダプタ20の取り付け作業では、最初に、給湯機3の本体15に排気口9を囲むようにしてベース板40を取り付け(
図3参照)、このベース板40に排気通路21を取り付け(
図4参照)、最後に外装カバー22を排気通路21に取り付ける、という手順で行われる。
【0034】
図5は、排気口9にベース板40を取り付けた状態の給湯機3の本体15を側方から見た様子を示している。図示するように、排気口9は、本体15の前面から斜め上向きに突出して設けられており、ベース板40は排気口9の終端に被せるようにして斜め上向きに取り付けられる。
【0035】
ベース板40への排気アダプタ20の取り付け角度(向き)は、
図6に示すように、排気出口23が右向き、斜め右上向き、上向き、斜め左上向き、左向きなど、下向きにならない予め定めた複数種類(ここでは、9種類)の方向に選択可能になっている。
【0036】
図7は、排気出口23を右向きにして排気アダプタ20をベース板40に取り付けた状態の給湯機3を右側方からを見た様子を一部破断して示している。排気口9およびベース板40は斜め上向きになっているので、ベース板40に取り付けられた排気アダプタ20もベース板40に沿って斜めに傾斜し、排気通路21の底面Bとなる壁面は排気口9に向かって下り傾斜する。そのため、底面Bに到達したドレンは排気口9側に集まり、排気口9内へと流れ込む。
【0037】
排気口9の取り付け面が、斜め上向きではなく、前方正面を臨む従来の構成では、排気通路の底面を排気口に向けて下り傾斜させるためには、排気アダプタ側で排気通路の底面を下り傾斜させなければならず、排気アダプタの形状や構造が複雑になる。
【0038】
しかし、本発明の給湯機3では、排気口9側の取り付け面(ベース板40)がそもそも上向きに傾斜しているので、ここに断面長方形の筒状を成した排気通路21の一の側面を面接触させて取り付けるだけで、排気通路21の底面が排気口9に向けて下り傾斜する。したがって、排気アダプタ20を直角な曲げ加工で作製することができる。
【0039】
図8は、排気出口23を右向きにして取り付けた排気アダプタ20の内部における排気の流れ方を示している。同図(a)は、水平断面を、同図(b)は、同図(a)のD−D断面を示している。流入口24から流入した排気は、排気口9に対向する壁面(対向壁)27aに衝突し、排気出口23のある右側に進路を変えて進む。
【0040】
このとき、排気通路21の内部では、排気の流速が、対向壁27aの近くや中央付近に比べて、流入口24のある取り付け面25(後述の平板部材25)側で遅くなっている。排気通路の底面Bが排気口9に向けて下り傾斜しているので、ドレンは排気通路21の底面Bにおいて取り付け面25側、すなわち、排気の流速が遅い部分に集まって溜まる。これにより、排気出口23が右向きや左向き、すなわち、排気通路21の長手方向が水平になる向きに設置された場合でも、内部に溜まったドレンが排気に吹き飛ばされて排気出口23から外部へ流出することが防止される。
【0041】
図9は、ベース板40の正面、右側面、上面を示している。ベース板40は、略矩形の板状部材41と、この板状部材41の上部の左右両端から裏面側へ突出した脚部42を有する。脚部42の終端は、
図3、
図5のように、給湯機3の本体15の上部に固定される。
【0042】
板状部材41には、後述する流入口24の外径より一回り大きい円の円周上を一周するようにして位置決め穴43と取り付け用のネジ穴44(雌ネジ)が交互に等角度間隔で16個ずつ配列されて開設されている。さらに、板状部材41には、位置決め穴43およびネジ穴44の配列された円の内側に、この円より小径であって中心が下方へ偏心した略円形の連通口45が開口されている。連通口45は排気口9と略同一サイズであり、排気口9の終端にベース板40を取り付けたとき、排気口9の上に丁度重なるようにされている。連通口45の内周下部は円弧ではなく弦の形状となっている。この部分49は、排気口9の下部にあるドレン止め16に対応している。
【0043】
板状部材41の下部にはスリット状の数個の切欠き穴47が開設されている。連通口45の左右の縁部には、排気口9の端部を挟持してベース板40を排気口9に固定するためのクランプ部48が設けてある。
【0044】
図10は排気アダプタ20の排気通路21の分解斜視図、
図11は排気通路21の正面、側面、上面、下面および裏面を示す図である。排気通路21は、断面矩形の筒状通路の長手方向の一端を排気出口23として開放し、他端は仕切り壁28で閉じ、該他端の近傍の一の側壁(平板部材25)に、略円形の流入口24を有している。排気の流入口24が形成された側壁の外面うち、流入口24の周囲部分はベース板40に面接触して取り付けられる取り付け面になっている。
【0045】
詳細には、排気通路21は、長手方向の一方の端から所定長(1〜3cm)だけ離れた位置に流入口24が開設された長方形の平板部材25と、この平板部材25と対向する対向壁27aとこの対向壁27aの両横縁から平板部材25に向けて直角に曲がって延びる略矩形の両側壁27bとを有する断面コの字状の部分が平板部材25の排気出口23側の端から流入口24の中程に至るまで続きかつ対向壁27aの部分のみさらに流入口24を覆うように拡幅して延設された通路壁部材27と、該拡幅して延設された部分の対向壁27aの周縁に沿って対向壁27aに対して垂直に設けられた仕切り壁28と、排気出口23を格子状の網目で覆う出口板29とを、ビス止めして組み合わせて構成される。
【0046】
仕切り壁28は、平板部材26に対して垂直に設けられる。仕切り壁28は、通路壁部材27の両側壁27bの流入口24側の端部の一方から流入口24を内包するように流入口24の外周に沿って流入口24を略半周するように延設された後、通路壁部材27の両側壁27bの他方の端部に至ると共に、上端が通路壁部材27の対向壁27aに接続された壁面を成している。
【0047】
仕切り壁28の平板部材25側の端部は、所定の曲率で角を丸くして外側へ90度曲げられたフランジ部28aを有している。仕切り壁28はフランジ部28aを平板部材25に面接触させた状態でビス31で平板部材25に固定される。ここでは、仕切り壁28は、平面を多角形状に折り曲げて流入口24の略半周を取り囲んでいるが、円弧状に構成されてもよい。なお、仕切り壁28は、
図6に示す各取り付け向きにおいて、流入口24へ向かって下り傾斜した排気通路21の底面を構成する。
【0048】
平板部材25の裏面(ベース板40への取り付け面)には、仕切り壁28を平板部材25に固定しているビス31の頭が突起して露出している。ビス31の頭は、排気通路21をベース板40に取り付ける際の位置決め用の突起として機能し、ベース板40側の位置決め穴43に嵌め合わされる。流入口24の周囲の4本のビス31は、ベース板40側の位置決め穴43およびネジ穴44が配列された円と同一サイズの直径の円の円周上に配列されている。また、この円周上には、排気通路21をベース板40に固定するためのビスが挿通されるネジ穴33が3箇所形成されている。これらのネジ穴33は、ベース板40側のネジ穴44に対応する位置に設けられている。
【0049】
また、平板部材25の裏面には、排気アダプタ20の排気通路21をベース板40に取り付ける際の向きを制限するための障害突起34が設けてある。障害突起34はベース板40側の切欠き穴47に嵌る形状になっており、
図6に示す9種類の許容された取り付け角度では、障害突起34は、ベース板40の外側にあってベース板40に当接しないか、もしくは切欠き穴47に嵌り込むので、取り付けの障害にならない。一方、排気出口23が下向きになる取り付け角度では、障害突起34はベース板40に当接し、ベース板40への排気通路21の取り付けを阻害する。
【0050】
図12は、排気出口23を上向きにして排気口9にベース板40を介して排気アダプタ20を取り付けた状態の断面を示している。仕切り壁28の一部は排気通路21の底面Bになっており、排気口9に向けて下り傾斜している。すなわち、排気口9側の取り付け面(ベース板40)が斜め上向きに傾斜しているので、ベース板40に面接触で取り付けられる排気通路21の平板部材25も斜め上向きに傾斜し、この平板部材25に対して垂直に設けられた仕切り壁28のうち、底面Bを構成する部分は排気口9に向けて下り傾斜する。そのため、排気通路21内で生じたドレンは、底面Bに沿って排気口9へ流れ込むようになる。
【0051】
また、仕切り壁28の流入口24側の端部は、拡大図示したように、角部が丸みを帯びて曲げられているので、排気通路21の底面Bから排気口9内へとドレンが滑らかに流れ込む。
【0052】
排気口9内へ入ったドレンは、排気口9の近傍の内部排気通路10の底部に設けられたドレン回収口12に流れ込んで回収される。
【0053】
排気口9の終端の下部にはドレン止め16が設けてあるので、排気アダプタ20を排気口9に取り付けた際に、排気通路21の底面Bの排気口9側の端がドレン止め16以上の高さに(ドレン止め16の上端と同じ高さもしくは若干高く)なるようにされている。
【0054】
なお、仕切り壁28は、流入口24の周縁を半周状に囲むように設けられているので、排気アダプタ20を
図6に示すいずれの向きに取り付けた場合でも、その取り付け向きで排気通路21の底面となる部分の仕切り壁28は、
図12に示す場合と同様に、排気口9に向けて下り傾斜する。
【0055】
排気アダプタ20のベース板40への取り付け向きは、円形の流入口24の中心を回転中心として変更される。このとき、
図6に示す許容された各取り付け向きにおいて、排気通路21の底面Bの排気口9側の端部が、ドレン止め16以上の高さに(ほぼドレン止め16の上端と同じもしくは若干高く)なるように、円形の流入口24の中心位置を、排気口9の中心からシフトさせてある。すなわち、排気口9の下部にあるドレン止め16の上端から、流入口24の半径に相当する距離以上高い位置に流入口24の中心があり、該中心を回転中心として排気通路21のベース板40への取り付け向きが変更可能にされている。
【0056】
図13は、各取り付け向きにおける排気アダプタ20とベース板40との位置関係を示している。
図13では、ベース板40の連通口45にあったクランプ部48の記載は省略してある。図中の塗りつぶした黒丸51は、排気アダプタ20側の流入口24の中心位置を示し、白抜きの黒丸52は排気口9の中心位置を示している。連通口45の下部の弦を成す部分49は、排気口9の終端の下部に設けられたドレン止め16と同じ位置、形状を成し、ドレン止め16に対応している。
【0057】
図13に示すように、黒丸51を中心に排気アダプタ20の取り付け角度を許容された各種の向きに変更した場合でも、それぞれの向きで底面Bとなる部分の仕切り壁28の排気口9側の端部の高さが、ドレン止め16に対応する部分49の高さと同じ、もしくはわずかに高くなる。これにより、どの取り付け角度においても、ドレン止め16が邪魔にならずに排出通路21の底面Bから排気口9内へドレンが流れ込む。
【0058】
以上のように、本発明の実施の形態に係る潜熱回収型の給湯機3では、本体15の前面にある排気口9を斜め上向きにしたので、この排気口9にベース板40を介して排気アダプタ20を取り付ければ、自ずと排気アダプタ20の排気通路21の底面Bが排気口9に向けて下り傾斜するようになる。このため、排気アダプタ20側はで排気通路21の底面を排気口9に向かって下り傾斜させるための複雑な構成が不要になり、直角な曲げ加工で排気通路21を作製することができる。特に、各種の取り付け角度に対応させる場合でも、排気アダプタ20の構造や形状の複雑化が回避される。
【0059】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【0060】
実施の形態では、給湯機3の排気アダプタ20として、9種類の角度の中から取り付け角度を任意に選択可能な自在型を例示したが、たとえば、取り付ける向きを右方向と左方向にのみ切り替え可能な構成にされてもかまわない。