特許 6853948 給湯装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6853948

(24)【登録日】2021年3月17日

(45)【発行日】2021年4月7日

(54)【発明の名称】給湯装置

(51)【国際特許分類】

   F24H 9/16 20060101AFI20210329BHJP

   F24H 9/02 20060101ALI20210329BHJP

   F24H 1/12 20060101ALI20210329BHJP

【ＦＩ】

   F24H9/16 D

   F24H9/02 301A

   F24H1/12 B

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-227851(P2016-227851)

(22)【出願日】2016年11月24日

(65)【公開番号】特開2018-84379(P2018-84379A)

(43)【公開日】2018年5月31日

【審査請求日】2019年10月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004709

【氏名又は名称】株式会社ノーリツ

(74)【代理人】

【識別番号】100089004

【弁理士】

【氏名又は名称】岡村 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】中村 祐介

(72)【発明者】

【氏名】岩澤 直人

【審査官】 河野 俊二

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５７−００６２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２６７０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国実用新案第２０４８７３７９５（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 中国実用新案第２０３８７８７２１（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 実開昭４８−０１４６３３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００４−０１１９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１８５８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０３１１７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｈ ９／１６

Ｆ２４Ｈ １／１２

Ｆ２４Ｈ ９／０２

Ｆ１６Ｔ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部にファンが収納され且つ背面板と天面板と左側面板と右側面板と底面板と前面板を有する直方体状の外装ケースを備えた給湯装置において、
前記底面板には凹部が設けられ、
前記凹部の底面には排水孔が設けられており、
前記凹部の深さ寸法は、前記ファンの駆動によって前記外装ケース内部に発生する負圧の絶対値よりも大きな水頭圧を発生可能な寸法に設定され、
前記凹部に溜まる水の水頭圧が前記外装ケース内部に発生する負圧の絶対値以下のときは前記凹部に水が溜まり、前記水頭圧が前記負圧の絶対値を越えると前記凹部から排水されるように構成されたことを特徴とする給湯装置。

【請求項2】

前記外装ケースに給気口を備えると共に、前記外装ケース内部に前記ファンを備える燃焼部と１次熱交換器と２次熱交換器と排気口とを備え、
前記外装ケース内部に発生する負圧の絶対値は、
前記ファンの能力と、前記外装ケースの気密性と、前記燃焼部と１次熱交換器と２次熱交換器と排気口とを備える燃焼用流路の流路抵抗と、により定まることを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。

【請求項3】

前記排水孔の上側には内部機器が配設され、前記内部機器によって前記排水孔が覆われるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯装置。

【請求項4】

前記底面板と前記内部機器との間には所定の隙間が形成されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の給湯装置。

【請求項5】

前記底面板の前記凹部と異なる部分には凸部が設けられており、
前記凸部には電気部品が取付けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の給湯装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃焼ガスとの熱交換により湯水を加熱して給湯する給湯装置に関し、特に外装ケースの底面に排水孔が設けられたものに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、燃焼ガスの顕熱を回収して湯水を加熱し給湯する給湯装置が広く使用されている。給湯装置は屋外に設置されることが多いので、給湯装置には、熱交換器やバーナ等の内部機器等が風雨に曝されないように収容するための外装ケースが備えられている。

【0003】

上記の給湯装置の外装ケースの内部にはファン駆動時に負圧が生じるため、外部の雨水などが侵入しやすく、一旦雨水が侵入するとファンの負圧により排水されにくいので、雨水侵入防止策が講じられている。

【0004】

例えば、特許文献１には、本体ケースと上蓋と下蓋から構成される電気温水器の外装体が開示されている。この外装体は、上蓋は本体ケースの上部開口部を外側から閉塞する逆凹状に形成され、下蓋は本体ケースの下部開口部を内側から閉塞する凹状に形成され、本体ケースの上部側を下部側より若干小径にすることで、上蓋と下蓋を同一形状に形成可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】実用新案登録第2565320号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ここで、給湯装置の外装ケースは、内部機器等を固定する背面板と、天面板と、底面板と、左右の側面板と前面板により略直方体の箱状に形成され、外部配管等と接続するための開口部が底面板等に設けられている。
従来は、背面板と天面板と底面板と左右の側面板との組み立てが完了した後に、外装ケースに粉体塗装していたので、各板間に隙間が生じることはなかった。

【0007】

しかし、近年は組み立て完了後の塗装工程を省略するために、外装ケースを構成する部材に先に塗装を施したカラー鋼板を用いて製作している。
このため、外装ケースを構成する部材間に隙間が生じ、ファン運転時の負圧により雨水が外装ケース内に従来よりも侵入しやすくなるという問題が生じている。

【0008】

一方、給湯装置の外装ケース内部に一旦雨水が侵入すると、ファン駆動による負圧が生じているため、雨水が排水されにくく、底面板に設けられた外部接続端子等に雨水が接触して、電気信号の通信不良や機器故障を引き起こすという問題がある。

【0009】

本発明の目的は、外装ケースの底面板に排水孔が設けられた給湯装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

請求項１の給湯装置は、内部にファンが収納され且つ背面板と天面板と左側面板と右側面板と底面板と前面板を有する直方体状の外装ケースを備えた給湯装置において、前記底面板には凹部が設けられ、前記凹部の底面には排水孔が設けられており、前記凹部の深さ寸法は、前記ファンの駆動によって前記外装ケース内部に発生する負圧の絶対値よりも大きな水頭圧を発生可能な寸法に設定され、前記凹部に溜まる水の水頭圧が前記外装ケース内部に発生する負圧の絶対値以下のときは前記凹部に水が溜まり、前記水頭圧が前記負圧の絶対値を越えると前記凹部から排水されるように構成されたことを特徴としている。

【0011】

請求項２の給湯装置は、請求項１の発明において、前記外装ケースに給気口を備えると共に、前記外装ケース内部に前記ファンを備える燃焼部と１次熱交換器と２次熱交換器と排気口とを備え、前記外装ケース内部に発生する負圧の絶対値は、前記ファンの能力と、前記外装ケースの気密性と、前記燃焼部と１次熱交換器と２次熱交換器と排気口とを備える燃焼用流路の流路抵抗と、により定まることを特徴としている。

【0012】

請求項３の給湯装置は、請求項１又は請求項２の発明において、前記排水孔の上側には内部機器が配設され、前記内部機器によって前記排水孔が覆われるように構成されていることを特徴としている。

【0013】

請求項４の給湯装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載の発明において、前記底面板と前記内部機器との間には所定の隙間が形成されることを特徴としている。

【0014】

請求項５の給湯装置は、請求項１〜４の何れか１項に記載の発明において、前記底面板の前記凹部と異なる部分には凸部が設けられており、前記凸部には電気部品が取付けられていることを特徴としている。

【発明の効果】

【0015】

請求項１の発明によれば、給湯装置の外装ケースを構成する底面板には下向きに凸の凹部が設けられ、凹部の底面には排水孔が設けられているため、ファンの駆動によって生じる負圧により外装ケースの内部に雨水等が吸い込まれて侵入しやすくなるが、雨水が侵入しても、底面板まで滴り落ちてこの凹部に雨水を集めることができる。

【0016】

また、凹部の深さ寸法は、ファンの駆動によって外装ケース内部に発生する負圧の絶対値よりも大きな水頭圧を発生可能な寸法に設定されているので、凹部に溜まった雨水の水頭圧が前記外装ケース内部に発生する負圧の絶対値以下のときは前記凹部に雨水が溜まり、凹部に溜まった雨水の水頭圧が前記負圧の絶対値を越えると、凹部に設けられた排水孔から確実に外部に排出することができる。つまり、例えばファンの駆動により生じる負圧が１０ｍｍＨ₂Ｏとすると、凹部の深さ寸法を１０ｍｍ以上に設定することで、負圧が生じた状況下でも水頭圧により、排水孔から雨水を確実に排出可能となる。

【0017】

請求項２の発明によれば、外装ケース内部に発生する負圧の絶対値は、ファンの能力と外装ケースの気密性と燃焼用流路の流路抵抗とにより定まるが、負圧の絶対値は、例えば外装ケースに設けられた給気口の埃等による詰まり等の要因により経年変化するものであるため、凹部の深さ寸法は、そのような経年変化も考慮して決定されることが望ましい。

【0018】

また、ファンの能力が大きい場合は、外装ケース内部に発生する負圧は大きくなり、ファンの能力が小さい場合は、発生する負圧は小さくなるので、ファンの能力が大きい程、凹部の深さ寸法を深く設定することが望ましい。

【0019】

また、外装ケースの気密性は、外装ケースに設けられた給気口のサイズや外装ケースに設けられる前面板との嵌合部等により定まるが、例えば給気口のサイズが大きくなると発生する負圧は小さくなり、外装ケースの気密性が高くなる程、外装ケース内部に発生する負圧は大きくなるので、外装ケースの気密性が高くなる程、凹部の深さ寸法を深く設定することが望ましい。

【0020】

また、流路抵抗の大きさは、通常、バーナの形状、熱交換器のフィンの形状、流路の面積、排気口の開口部面積等により定まるが、流路抵抗が大きくなる程、発生する負圧が小さくなるので、流路抵抗が大きくなる程、凹部の深さ寸法を浅く設定することができる。

【0021】

請求項３の発明によれば、排水孔の上側には中和器等の内部機器が配設され、この内部機器によって排水孔が覆われるように構成されるので、排水孔から進入した雨水がそれ以上奥に侵入するのを抑制することができる。

【0022】

請求項４の発明によれば、底面板と中和器等の内部機器との間には所定の隙間が形成されるので、内部機器が凹部に雨水を集めることの妨げにならない。

【0023】

請求項５の発明によれば、底面板の凹部と異なる部分には凸部が設けられており、凸部には外部接続端子等の電気部品が取付けられているので、外装ケースの内部に溜まった雨水が凸部に取付けられた外部接続端子等の電気部品に接触しにくくなり、電気信号の通信不良を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の実施例１に係る給湯装置の斜視図である。

【図2】前記給湯装置の底面板の前方右側からみた斜視図である。

【図3】前記底面板に接続継手を装着した状態の前方右側からみた斜視図である。

【図4】（ａ）は凹部に雨水が溜まる前の状態を示す図、（ｂ）は凹部に雨水を溜まった状態を示す図、（ｃ）は排水孔から雨水が排水される状態を示す図である。

【図5】実施例２の底面板の前方右側からみた斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。尚、図中の矢印Ｕは外装ケースＣの上方を、矢印Ｆは外装ケースＣの前方を、矢印Ｒは外装ケースＣの右方を示す。

【実施例1】

【0026】

最初に本発明の給湯装置１の全体構成について説明する。
給湯装置１は、燃焼部２と、１次熱交換器３と、２次熱交換器４と、中和器５と、制御部６等を外装ケースＣの内部に備えた潜熱回収型の燃焼式給湯装置である。燃焼部２は燃焼用の空気を送り込むファン７と、図示しないが燃料ガスを燃焼させるバーナ等を備えている。燃焼部２の上に１次熱交換器３が連結され、１次熱交換器３の上に２次熱交換器４が連結され、ファン７からバーナと１次，２次熱交換器３，４を順に通って排気口８に至る燃焼ガスの通路が形成されている。

【0027】

１次熱交換器３は、バーナで発生した燃焼ガスの顕熱を回収して湯水を加熱する。２次熱交換器４は、１次熱交換器３を通過した燃焼ガスの潜熱を回収して湯水を加熱する。１次熱交換器３と２次熱交換器４は、２次熱交換器４で加熱された上水が１次熱交換器３でさらに加熱されるように湯水の通路が接続されている。２次熱交換器４を通過した燃焼ガスは、給湯装置１の前面側に設けられた排気口８から外部に排気される。

【0028】

２次熱交換器４で燃焼ガスが露点以下になって生成されたドレンは、中和器５に導入され、中和器５の内部に収容された中和剤により中和されて、中和器５の底部に設けられた排水口から外部へ排水される。また、図示を省略するが給湯装置１は、バーナに燃料ガスを供給する燃料通路と、熱交換器３，４に上水を供給する給水通路と、加熱された湯水を給湯する給湯通路と、燃焼ガスと風呂の湯水を熱交換させる風呂の追い焚き用の熱交換器等を備えている。これも図示を省略するが、給湯装置１には各部温度を検知する温度センサ等が設けられ、制御部６は、温度センサ等の検知信号に基づいてファン７の回転数や燃焼部２の火力を調節して給湯運転等を制御する。

【0029】

次に、外装ケースＣの全体構成について簡単に説明する。
外装ケースＣは略直方体の箱状に形成され、内部機器等を取り付ける矩形状の背面板と、背面板に結合される矩形状の天面板１０、矩形状の左側面板１１及び矩形状の右側面板１２と、背面板、左側面板１１及び右側面板１２に結合される矩形状の底面板１３と、図示を省略するが天面板１０及び底面板１３に結合される矩形状の前面板を有する。

【0030】

次に、底面板１３について説明する。
底面板１３は、図２に示すように、矩形状の平面板で形成され、前端部には前面板を取り付けるためのフランジ部１４を備え、後端部には背面板と底面板１３を締結するための上方に突出する突出部１５を備えている。

【0031】

底面板１３の左端側には下向きに凸の凹部１６が設けられ、底面板１３の右端側且つ前端側であって凹部１６と異なる部分には凸部１７が設けられ、凹部１６の前方側且つ凸部１７の左側には開口部１８が設けられ、底面板１３のその他の部分には内部機器等と接続する配管等を挿通するための開口部１９等を有している。

【0032】

底面板１３の凹部１６は段押し成形加工により形成され、凹部１６の底面１６ａには排水孔２０及び水抜き孔２１が形成されており、凹部１６の深さ寸法は、ファン７の駆動によって外装ケースＣ内部に発生する負圧の絶対値（例えば、１０ｍｍＨ₂Ｏ）よりも大きな水頭圧を発生可能な寸法（例えば、１０ｍｍ以上）に設定されている。

【0033】

ここで、中和器５の底部には、上記排水口の他にドレンを排水可能な水抜き栓が設けられており、排水口が底面板１３に設けられた開口部１８から外部（下方）へ突出し、水抜き栓が底面板１３の凹部１６に設けられた水抜き孔２１から外部へ突出するように構成されている。

【0034】

前記中和器５は、凹部１６の上側に配設され、排水孔２０の上側が中和器５によって覆われるように構成されている。そして、底面板１３と中和器５の下面との間には所定の隙間が形成されている。

【0035】

図２、図３に示すように、底面板１３の凸部１７は、凹部１６と同様に段押し成形加工により形成され、凸部１７には配線用の開口部２５が設けられ、この開口部２５には外部接続端子を接続するための配線継手２６（電気部品）が取付けられる。

【0036】

次に、実施例１に係る本発明の給湯装置１の作用、効果ついて説明する。
底面板１３の凹部１６に設けられた排水孔２０から、給湯装置１の外装ケースＣ内に侵入した雨水が排出される原理について説明する。

【0037】

図４に示すように、給湯装置１の外装ケースＣを構成する底面板１３には下向きに凸の凹部１６が設けられ、凹部１６には排水孔２０が設けられている。ファン７の駆動によって生じる負圧により外装ケースＣの内部に雨水等が侵入しやすくなるが（図４（ａ）の状態）、雨水が侵入しても、底面板１３まで滴り落ちてこの凹部１６に雨水を溜めることができる（図４（ｂ）の状態）。

【0038】

また、凹部１６の深さ寸法ａは、ファン７の駆動によって外装ケースＣ内部に発生する負圧の絶対値よりも大きな水頭圧を発生可能な寸法に設定されているので、凹部１６に溜まった雨水の水頭圧がファン７の駆動によって外装ケースＣ内部に発生する負圧の絶対値以下のときは凹部１６に雨水が溜まり、凹部１６に溜まった雨水の水頭圧が前記負圧の絶対値を越えると、凹部１６に設けられた排水孔２０から確実に外部に排出することができる。例えばファンの駆動により生じる負圧が例えば１０ｍｍＨ₂Ｏである場合、凹部の深さ寸法を１０ｍｍ以上に設定することで、負圧が生じた状況下でも水頭圧により排水孔２０から雨水を排出可能となる（図４（ｃ）の状態）。

【0039】

ここで、外装ケースＣ内部に発生する負圧の絶対値は、ファン７の能力と外装ケースＣの気密性と燃焼用流路の流路抵抗の影響を受けるが、負圧の絶対値は、例えば外装ケースＣに設けられた給気口の埃等による詰まり等の要因により経年変化するものであるため、凹部１６の深さ寸法は、そのような経年変化も考慮して決定されることが望ましい。

【0040】

また、ファン７の能力が大きい場合は、外装ケースＣ内部に発生する負圧は大きくなり、ファン７の能力が小さい場合は、発生する負圧は小さくなるので、ファン７の能力が大きい程、凹部１６の深さ寸法を深く設定することが望ましい。

【0041】

また、外装ケースＣの気密性は、外装ケースＣに設けられた給気口のサイズや外装ケースＣに設けられる前面板との嵌合部等により定まるが、例えば給気口のサイズが大きくなると発生する負圧は小さくなり、外装ケースＣの気密性が高くなる程、外装ケースＣ内部に発生する負圧は大きくなるので、外装ケースＣの気密性が高くなる程、凹部１６の深さ寸法を深く設定することが望ましい。

【0042】

また、流路抵抗の大きさは、通常、バーナの形状、熱交換器３，４のフィンの形状、流路の面積、排気口８の開口部面積等により定まるが、流路抵抗が大きくなる程、発生する負圧が小さくなるので、流路抵抗が大きくなる程、凹部１６の深さ寸法を浅く設定することができる。

【0043】

また、凹部１６の上側には中和器５等の内部機器が配設され、この中和器５によって排水孔２０の上側が覆われるように構成したので、排水孔から進入した雨水がそれ以上奥に侵入するのを抑制することができる。

【0044】

底面板１３と中和器５の下面との間には所定の隙間が形成されるので、内部機器が凹部１６に雨水を集めることの妨げにならず、この隙間と凹部１６に空気層が形成されて断熱効果を発揮し、中和器５が凍結するのを抑制できる。

【0045】

また、底面板１３の凹部１６と異なる部分には凸部１７が設けられており、凸部１７には外部接続端子等の電気部品２６が取付けられているので、外装ケースＣの内部に溜まった雨水が凸部１７に取付けられた外部接続端子等の電気部品２６に接触しにくくなり、電気信号の通信不良を防止することができる。

【実施例2】

【0046】

実施例２の底面板１３Ａは、底面板１３Ａの左端側には下向きに凸の凹部１６Ａが設けられ、底面板１３Ａの左端側且つ前端側であって凹部１６Ａと異なる部分には凸部１７が設けられ、底面板１３Ａのその他の部分には内部機器等と接続する配管等を挿通するための開口部１９等が形成されている。

【0047】

底面板１３Ａの凹部１６Ａは段押し成形加工により形成され、凹部１６Ａの底面には排水孔２０が形成されており、凹部１６Ａの深さ寸法は、ファン７の駆動によって外装ケースＣ内部に発生する負圧の絶対値よりも大きな水頭圧を発生可能な寸法（例えば、１０ｍｍ以上）に設定されている。

【0048】

底面板１３Ａは、底面板１３に設けられていた開口部１８及び凹部１６の底面１６ａに形成された水抜き孔２１が設けられていない点でのみ異なっており、その他の構成及び作用・効果は実施例１と同様であるため説明は省略する。尚、給湯装置１の内部機器として中和器５が含まれない場合は、この底面板１３Ａを用いた外装ケースＣが適用される。

【0049】

その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。

【符号の説明】

【0050】

１ 給湯装置
７ ファン
１３，１３Ａ 底面板
１６，１６Ａ 凹部
１７ 凸部
２０ 排水孔
Ｃ 外装ケース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】