特開 2023-154682 燃焼装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023154682

(43)【公開日】2023-10-20

(54)【発明の名称】燃焼装置

(51)【国際特許分類】

   F23L 17/00 20060101AFI20231013BHJP

【ＦＩ】

F23L17/00 601C

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022064181

(22)【出願日】2022-04-07

(71)【出願人】

【識別番号】000115854

【氏名又は名称】リンナイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111257

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 栄二

(74)【代理人】

【識別番号】100110504

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 智裕

(72)【発明者】

【氏名】林 金麗

(57)【要約】

【課題】ファン本体の収容室から燃焼排気の漏れが生じても装置外部へ排出可能とする燃焼装置を提供する。
【解決手段】燃焼装置は、燃焼排気を吸引して装置外部に排出させるファンが排気通路部に設けられる。排気通路部は、熱交換部からの燃焼排気が流入する流入口と、燃焼排気が装置外部に流出する流出口とを有し、流入口と流出口とを連通する排気通路を仕切り部品で画成する構成を備える。ファンは、羽根を有するファン本体と、ファン本体を回転させるファンモータと、燃焼排気を吸引する吸引口と燃焼排気を排出する排出口とを有し吸引口と排出口の間に設けられるファン本体の収容室を画成するファンケーシングとを備える。ファンケーシング５は、複数の部品が接合されて構成され、ファン本体３１及びファンケーシング５の収容室を画成する複数の部品における接合部の少なくとも一部は、排気通路部２の排気通路２０内に内包されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃焼部と、熱交換部と、排気通路部とを備え、燃焼排気を吸引して装置外部に排出させるファンが排気通路部に設けられる燃焼装置において、
前記排気通路部は、
熱交換部からの燃焼排気が流入する流入口と、
燃焼排気が装置外部に流出する流出口と、を有し、
流入口と流出口とを連通する排気通路を仕切り部品で画成する構成を備え、
前記ファンは、
羽根を有するファン本体と、
ファン本体を回転させるファンモータと、
燃焼排気を吸引する吸引口と燃焼排気を排出する排出口とを有し、吸引口と排出口の間に設けられるファン本体を収容する収容室を画成するファンケーシングと、を備え、
前記ファンケーシングは、複数の部品が接合されて構成され、
前記ファン本体及び前記ファンケーシングの収容室を画成する複数の部品における接合部の少なくとも一部は、排気通路部の排気通路内に内包されている構成とする、燃焼装置。

【請求項2】

請求項１に記載の燃焼装置において、
前記ファンケーシングの一部は、排気通路部の排気通路を画成する仕切り部品を共用する構成とする、燃焼装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の燃焼装置において、
前記ファンケーシングの排出口は、排気通路部の排気通路を画成する仕切り部品に設けられて排気通路部の流出口を共用する構成とする、燃焼装置。

【請求項4】

請求項１又は２に記載の燃焼装置において、
前記ファンケーシングの吸引口は、排気通路部の排気通路内に開放する構成とする、燃焼装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ファンが排気通路部に設けられている燃焼装置に関する。

【背景技術】

【0002】

燃焼装置の一例である給湯装置では、燃焼排気を生成するバーナを備える燃焼部と、燃焼排気の熱で水を加熱する熱交換部と、熱交換部からの燃焼排気が流れる排気通路部とを備え、燃焼排気を吸引して装置外部に排出するためのファンが排気通路部に設けられた引張式の給湯装置が知られている（例えば、特許文献１、２）。前記ファンは、羽根を有するファン本体と、ファン本体を収容する収容室を画成するファンケーシングとを備え、ファンケーシングは、燃焼排気の吸引口と、燃焼排気の排出口とが設けられている。このファンケーシングは、吸引口が排気通路部の流出口に接続されて排気通路部に連結され、排気通路部の外部に配設されている。ファンケーシングの排出口は、燃焼排気を外界に放出する排気管が接続されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１－２９４８６１号公報

【特許文献2】特開２０２１－１８８６０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前記引張式の給湯装置では、例えば、ファンケーシングの排出口側は正圧傾向になるため、ファンケーシングの排出口側で接合に起因する隙間があると、この隙間からファン本体の収容室の燃焼排気が外に漏れやすくなる。また、装置外部に延設する排気管に強風が吹き込む等して閉塞を起こしファンケーシングにおける収容室内の圧力が高まった場合、ファンケーシングと排気通路部とを接続する接合部で接合に起因する隙間があると、この隙間からファン本体の収容室の燃焼排気が外に漏れやすくなってしまう。収容室から外に漏れ出した燃焼排気は、装置外部に排出されずに装置内部に溜まって燃焼部の燃焼性能を低下させるおそれがある。

【0005】

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、ファン本体の収容室から燃焼排気の漏れが生じても、燃焼排気が装置外部に排出されるようにすることを可能とする燃焼装置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】

【0006】

本発明に係る燃焼装置は、
燃焼部と、熱交換部と、排気通路部とを備え、燃焼排気を吸引して装置外部に排出させるファンが排気通路部に設けられる燃焼装置において、
前記排気通路部は、
熱交換部からの燃焼排気が流入する流入口と、
燃焼排気が装置外部に流出する流出口と、を有し、
流入口と流出口とを連通する排気通路を仕切り部品で画成する構成を備え、
前記ファンは、
羽根を有するファン本体と、
ファン本体を回転させるファンモータと、
燃焼排気を吸引する吸引口と燃焼排気を排出する排出口とを有し、吸引口と排出口の間に設けられるファン本体を収容する収容室を画成するファンケーシングと、を備え、
前記ファンケーシングは、複数の部品が接合されて構成され、
前記ファン本体及び前記ファンケーシングの収容室を画成する複数の部品における接合部の少なくとも一部は、排気通路部の排気通路内に内包されている構成とする。

【0007】

前記構成によれば、ファン本体の収容室が排気通路に内包されるため、ファン本体の収容室から燃焼排気の漏れが生じても、排気通路内に流出される。収容室から排気通路内に漏れ出した燃焼排気は、排気通路部の流出口から装置外部に排出されるため、排気通路部から外に漏れることがない。従って、ファン本体の収容室から燃焼排気の漏れが生じても、燃焼排気が装置内部に流出することがなく、装置外部に排出することができる。よって、ファン本体の収容室から漏れ出した燃焼排気が燃焼部の燃焼性能に影響を及ぼすことはない。

【0008】

前記燃焼装置において、
前記ファンケーシングの一部は、排気通路部の排気通路を画成する仕切り部品を共用する構成とすることができる。

【0009】

前記構成によれば、ファン及び排気通路部の部品点数を少なくすることができる。従って、ファン及び排気通路部の製作が容易となり、コストダウンにもなる。また、ファンケーシングと排気通路部との接合部分が減り、接合に起因した隙間を減らして燃焼排気がファン本体の収容室から外に漏れるリスクを低減することができる。

【0010】

前記燃焼装置において、
前記ファンケーシングの排出口は、排気通路部の排気通路を画成する仕切り部品に設けられて排気通路部の流出口を共用する構成とすることができる。

【0011】

前記構成によれば、正圧傾向になるファンケーシングの排出口側でファン本体の収容室から燃焼排気が外に漏れることを抑制することができる。また、ファン及び排気通路部の部品点数が少なくなるため、ファン及び排気通路部の製作が容易となり、コストダウンにもなる。

【0012】

前記燃焼装置において、
前記ファンケーシングの吸引口は、排気通路部の排気通路内に開放する構成とすることができる。

【0013】

前記構成によれば、従来のようなファンケーシングの吸引口と排気通路部の流出口との間の接合を無くすことができ、ファンケーシングの吸引口側でファン本体の収容室から燃焼排気が外に漏れることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態による給湯装置の全体構成を示す構成図である。

【図2】ファンを設けた排気通路部の外観を示す斜視図である。

【図3】排気通路部の左右の側板及び天板を外した状態を示す斜視図である。

【図4】排気通路部の前板を外した状態を示す斜視図である。

【図5】排気通路部及びファンを分解した状態を示す斜視図である。

【図6】ファンケーシングのケース体内を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
本実施形態は、本発明に係る燃焼装置の一例としての給湯装置であり、この給湯装置１は、図１に示すように、外装ケース１０内に、燃焼部１１と、熱交換部１４と、排気通路部２とがこの順に下から上に配設されている。本給湯装置１は、排気通路部２にファン３が設けられ、このファン３により燃焼排気を吸引して装置１外部に排出させる引張式の給湯装置１である。

【0016】

燃焼部１１は、筒形状のケース１１ａ内にバーナ１２を備えており、バーナ１２には、ガス供給管１３を通じて燃料ガスが供給される。この燃焼部１１では、バーナ１２の燃焼によって燃焼排気が生成される。熱交換部１４は、筒形状のケース１４ａ内に、多数枚並設したフィン１５と、フィン１５を貫通する伝熱管１６とを備えている。熱交換部１４は、ケース１４ａの下端の開口部が燃焼部１１のケース１１ａの上端の開口部に連結されている。伝熱管１６の上流端には給水管１７が接続され、伝熱管１６の下流端には出湯管１８が接続されている。この熱交換部１４では、燃焼部１１で生成された燃焼排気から熱を吸熱して、給水管１７から供給された水を加熱して湯とし、この湯を出湯管１８に流出する。出湯管１８に流出された湯は、出湯管１８の下流部に設けるカランやシャワー等の出湯端末（不図示）に供給される。

【0017】

図２～図５にも示すように、排気通路部２は、底面が開放された台形箱型を有する排気ダクトを構成し、下端の開口部が熱交換部１４のケース１４ａの上端の開口部と連結されている。排気通路部２は、熱交換部１４からの燃焼排気が流入する流入口２１と、燃焼排気が外部に流出する流出口２２と、流入口２１と流出口２２とを連通し、燃焼排気が流れる排気通路２０とを備える。排気通路部２は、前板２３及び後板２４、左右の側板２５，２６、天板２７により形成されている。流入口２１は、排気通路部２の下端の開口部により構成される。流出口２２は、天板２７に設けられている。流出口２２には、排気アダプタ４１を介して燃焼排気を外界に排出させる排気管４０が接続されている。排気通路２０は、仕切り部品となる前板２３及び後板２４、左右の側板２５，２６、天板２７により外部空間（外装ケース１０内の空間）と画成された内部空間により形成されている。

【0018】

ファン３は、複数の羽根を有し、回転して気体を送風するファン本体３１と、ファン本体３１を回転させるファンモータ３２と、ファン本体３１を収容する収容室５１を画成するファンケーシング５とを備えている。ファン本体３１は、円筒形のシロッコファンにより構成されている。従って、ファン本体３１が回転すると、ファン本体３１の中央部から気体を吸い込み、ファン本体３１の外周面から外側に気体を吹き出す気体の流れが生じる。ファンケーシング５は、燃焼排気を吸引する吸引口５２と、燃焼排気を排出する排出口５３とを有する。本実施形態では、ファンケーシング５の排出口５３は、排気通路部２の流出口２２を共用している。

【0019】

このファン３の作動により、燃焼部１１で生成され熱交換部１４を通過する燃焼排気を吸引して、熱交換部１４を通過した後の燃焼排気が排気通路部２の流入口２１から排気通路２０に流入する。排気通路２０に流入した燃焼排気は、ファンケーシング５の吸引口５２からファンケーシング５内に流入してファンケーシング５内を通り、ファンケーシング５の排出口５３でもある排気通路部２の流出口２２から流出して、排気管４０を通して装置１外部に排出される。この燃焼排気の排出に伴って燃焼部１１の底部の空気取込口１１ｂ（図１を参照）から空気が取り込まれ、バーナ１２に燃焼用空気が供給される。

【0020】

本実施形態では、ファン３のファンケーシング５が排気通路部２内に設けられており、ファン本体３１及びファン本体３１の収容室５１が排気通路部２の排気通路２０内に内包された構成を備えている。以下に、この構成を説明する。

【0021】

排気通路部２は、台形形状の前板２３及び後板２４と、四角形形状の左右の側板２５，２６と、四角形形状の天板２７とで形成されている。これら前板２３、後板２４、左右の側板２５，２６、天板２７は、板金で形成されており、排気通路２０を外部空間と画成する仕切り部品となる。左右の側板２５，２６と天板２７とは、一枚の板金を折り曲げて形成されている（図５を参照）。この左右の側板２５，２６と天板２７とは、前側の台形形状の開放端部に前板２３が接合され、後側の台形形状の開放端部に後板２４が接合されている。前板２３と左右の側板２５，２６及び天板２７との接合は、左右の側板２５，２６及び天板２７の前側の側辺を折り曲げて前板２３の側辺及び上辺を挟み込んで加締められており、隙間ができないように接合されている。後板２４と左右の側板２５，２６及び天板２７との接合も同様に、左右の側板２５，２６及び天板２７の後側の側辺を折り曲げて後板２４の側辺及び上辺を挟み込んで加締められており、隙間ができないように接合されている。

【0022】

排気通路部２の流入口２１は、前板２３及び後板２４の下端と、左右の側板２５，２６の下端とで形成される開口部によって構成される。排気通路部２の流出口２２は、天板２７の前寄り位置に貫通形成する円形孔及び円形孔の周縁から突設する円筒部によって構成される。排気通路部２の排気通路２０は、前板２３、後板２４、左右の側板２５，２６及び天板２７によって囲まれて外部空間と画成された内部空間によって構成される。

【0023】

ファン３において、ファン本体３１は、一方の側板２５の内側面に取り付けられて排気通路部２内に配設されている。この一方の側板２５には、円形の窓孔２５ａ（図５を参照）が設けられており、この窓孔２５ａの大きさは、円筒形のファン本体３１の外径と略同径に形成されている。これにより、窓孔２５ａを通して排気通路部２内へのファン本体３１の組み付けが容易に行える。窓孔２５ａは、側板２５の外側面にモータ固定板３３がビス孔を通してビスｂ１（図２を参照）で取り付けられて塞がれている。このモータ固定板３３によってファン３を取り付ける側板２５の強度を確保することができる。

【0024】

ファンモータ３２は、モータ固定板３３に支持されて排気通路部２の外側に配設されている。モータ固定板３３には、外周部に複数の支持台３４が設けられ、中心部にモータ軸３５を挿通する挿通孔３６が設けられている。ファンモータ３２は、モータ軸３５を突出させた端面の外周部に径方向外側に張り出した支持片３７が複数設けられ、この支持片３７をモータ固定板３３の支持台３４にビス孔を通してビスｂ２（図２を参照）で固定される。これにより、ファンモータ３２がモータ固定板３３に取り付けられる。モータ固定板３３の挿通孔３６から延出されたモータ軸３５は、ファン本体３１の中心部に設けるシャフト連結部３８に接続される。ファンモータ３２とモータ固定板３３との間のモータ軸３５には、複数の羽根が設けられた回転翼３９が取り付けられており、この回転翼３９は、モータ軸３５の回転に伴って回転して気流を発生させてファンモータ３２を冷却する。

【0025】

ファンケーシング５は、板金で凹形状に形成されたＵ型のケース体６と、このケース体６の開放部分に蓋をするように排気通路部２における一方の側板２５及び天板２７とを接合して形成される。すなわち、ファンケーシング５は、ケース体６と、排気通路部２の側板２５及び天板２７とで構成されており、ファンケーシング５の一部は、排気通路２０を形成する仕切り部品である側板２５及び天板２７を共用している。

【0026】

ケース体６は、内側の凹状空間がファン本体３１を収容する収容室５１を形成する。このケース体６は、排気通路部２内に配設するファン本体３１を覆うようにして排気通路部２内に設置される。ケース体６は、図５を参照して、Ｕ型の被覆面６１と、被覆面６１の外周のＵ字をかたどる周縁部から立設する周面６２とを有する。このケース体６を周面６２の円弧状の曲面部分を下にした場合、周面６２のＵ字状の側端部には、外側に張り出したＵ字状の側面フランジ６３が形成されており、また、周面６２及び被覆面６１の上部のコ字状の上端部には、外側に張り出したコ字状の上面フランジ６４が形成されている。側面フランジ６３と上面フランジ６４とは、連続して形成されている。周面６２の側面フランジ６３を排気通路部２の側板２５の内側面に対してビス孔を通してビスｂ３（図２を参照）で固定し、また、被覆面６１及び周面６２の上部の上面フランジ６４を排気通路部２の天板２７の内側面に対してビス孔を通してビスｂ４（図２を参照）で固定することで、ケース体６がファン本体３１を覆って排気通路部２内に取り付けられる。

【0027】

ケース体６の被覆面６１には、ファン本体３１の中央部と対向する位置に燃焼排気の吸引口５２が貫通形成されている。この吸引口５２は、ファン本体３１に向かうに従って口径が縮径するテーパ形状に形成されており、燃焼排気が円滑に吸引されるようになっている。

【0028】

図６にも示すように、ケース体６内には、遮蔽板７が配設されている。遮蔽板７は、ファン本体３１の外周形状にほぼ沿った円弧状に湾曲した湾曲部７１と、湾曲部７１の一端から折れ曲って排気通路部２の流出口２２に向けて延設する折れ曲り部７２とを有する。湾曲部７１には、幅方向の両端のそれぞれに取付片７３が形成されており、これら取付片７３を排気通路部２の側板２５とケース体６のそれぞれに対してビス孔を通してビスｂ５（図２及び図４を参照）で固定される。折れ曲り部７２には、先端部を折り曲げることで取付面７４が形成されており、この取付面７４を排気通路部２の天板２７にビス孔を通してビスｂ６（図２を参照）で固定される。この遮蔽板７は、排気通路部２の側板２５に接合されたケース体６との関係において、湾曲部７１は、ケース体６の周面６２の円弧状の曲面部分との間にファン本体３１の収容室５１を画成し、折れ曲り部７２は、ケース体６の上側コーナ部との間に燃焼排気を流出口２２へと向かわせる排出風路５４を画成している。排出風路５４を形成するケース体６の被覆面６１の上部は、口広となるように凹部６５が形成されている。

【0029】

以上の構成より、ファン本体３１及びファンケーシング５のケース体６が排気通路部２の排気通路２０内に内包された構成を有し、ファン本体３１の収容室５１が排気通路２０に内包されるように設置される。これにより、ケース体６と側板２５及び天板２７との接合に起因した隙間が生じてファン本体３１の収容室５１から燃焼排気の漏れが生じても、排気通路２０内に流出される。収容室５１から排気通路２０内に漏れ出した燃焼排気は、ファンケーシング５の吸引口５２から収容室５１内に吸込まれて排気通路部２の流出口２２から装置１外部に排出されるため、排気通路部２から外に漏れることがない。従って、ファン本体３１の収容室５１から燃焼排気の漏れが生じても、燃焼排気が装置１内部である外装ケース１０内の空間に流出することがない。よって、ファン本体３１の収容室５１から漏れ出した燃焼排気が燃焼部１１の燃焼性能に影響を及ぼすことがない。また、本給湯装置１を屋内設置する場合、燃焼排気が屋内に漏れ出ないようにすることができる。

【0030】

ファンケーシング５は、その構成部品として排気通路部２の排気通路２０を画成する仕切り部品である側板２５及び天板２７を共用するので、ファン３及び排気通路部２の部品点数を少なくすることができる。従って、ファン３及び排気通路部２の製作が容易となり、コストダウンにもなる。

【0031】

ファンケーシング５の構成部品に排気通路部２の側板２５及び天板２７を共用することで、ファンケーシング５と排気通路部２との接合部分が減り、接合に起因した隙間を減らして燃焼排気がファン本体３１の収容室５１から外に漏れるリスクを低減することができる。

【0032】

ファンケーシング５の排出口５３は、排気通路部２の排気通路２０を画成する仕切り部品である天板２７に設けられている。すなわち、ファンケーシング５の排出口５３は、天板２７に設けられた排気通路部２の流出口２２を共用する。これにより、正圧傾向になるファンケーシング５の排出口５３側でファン本体３１の収容室５１から燃焼排気が外に漏れることを抑制することができる。

【0033】

ファンケーシング５の吸引口５２は、排気通路部２の排気通路２０内に開放する構成とすることで、従来のようなファンケーシングの吸引口と排気通路部の流出口との間の接合を無くすことができ、ファンケーシング５の吸引口５２側でファン本体３１の収容室５１から燃焼排気が外に漏れることを防止することができる。

【0034】

ケース体６と側板２５及び天板２７との接合は、ケース体６の側面フランジ６３及び上面フランジ６４を側板２５及び天板２７の平面に面接触させて接合するので、この接合部の気密性が高まり隙間を生じ難くすることができる。従って、ファン本体３１の収容室５１から燃焼排気が外に漏れ難くすることができ、また、万一この接合部で燃焼排気の漏れが生じても、燃焼排気は、排気通路２０内に流出されて流出口２２から装置１外部に排出することができる。

【0035】

ファン本体３１の収容室５１内で燃焼排気によるドレンが発生しても、収容室５１を画成するケース体６が排気通路２０内に配設されているため、熱交換部１４から排気通路２０内に流入する燃焼排気の熱によって収容室５１内のドレンを蒸発させ、ケース体６がドレンによって腐蝕しないようにすることができる。

【0036】

排気通路部２は、ファン３を設置する側板２５を斜めに設置して台形箱型に形成するので、排気通路部２を矩形箱型に形成する場合よりも高さを低くすることができ、その分、給湯装置１の高さを低くしてコンパクトに形成することができる。

【0037】

また、斜めに設置する側板２５にファン３を設置して、ファン本体３１を斜めに配置してケース体６に設ける吸引口５２を斜め下方に向けているので、下方の熱交換部１４から燃焼排気を効率よく吸引することができる。

【0038】

なお、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲内で様々な変更を行うことができる。例えば、排気通路部２は、台形箱型ではなく、矩形箱型に形成してもよい。また、ケース体６は、Ｕ型ではなく、ファン本体３１を囲む円筒形の周面６２から接線方向に狭幅の排出風路５４を延設するカタツムリ型に形成し、遮蔽板７を有しない構成としてもよい。

【符号の説明】

【0039】

１ 給湯装置
２ 排気通路部
３ ファン
５ ファンケーシング
６ ケース体
７ 遮蔽板
１０ 外装ケース
１１ 燃焼部
１１ａ 筒状のケース
１１ｂ 空気取込口
１２ バーナ
１３ ガス供給管
１４ 熱交換部
１４ａ 筒状のケース
１５ フィン
１６ 伝熱管
１７ 給水管
１８ 出湯管
２０ 排気通路
２１ 流入口
２２ 流出口
２３ 前板
２４ 後板
２５，２６ 側板
２５ａ 窓孔
２７ 天板
３１ ファン本体
３２ ファンモータ
３３ モータ固定板
３４ 支持台
３５ モータ軸
３６ 挿通孔
３７ 支持片
３８ シャフト連結部
３９ 回転翼
４０ 排気管
４１ 排気アダプタ
５１ 収容室
５２ 吸引口
５３ 排出口
５４ 排出風路
６１ 被覆面
６２ 周面
６３ 側面フランジ
６４ 上面フランジ
６５ 凹部
７１ 湾曲部
７２ 折れ曲り部
７３ 取付片
７４ 取付面
ｂ１～ｂ６ ビス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】