特開 2024-72464 排気口部材

(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】P2024072464

(43)【公開日】2024-05-28

(54)【発明の名称】排気口部材

(51)【国際特許分類】

   F23L 17/14 20060101AFI20240521BHJP

【ＦＩ】

F23L17/14 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022183291

(22)【出願日】2022-11-16

(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】長濱 智弘

(57)【要約】

【課題】排気口部材の排気口から外部へのドレンの飛散を抑制する。
【解決手段】屋外に設置される燃焼装置１に設けられる排気口部材７であって、燃焼排ガスが流入する流入口９５と、外装ケース１０の外方に位置し、燃焼排ガスを外部に排出する排気口９０と、流入口９５から排気口９０に向かって燃焼排ガスが流れる排気通路Ｐと、排気通路Ｐの下流端に位置する下流端排気通路Ｐｚを流れる燃焼排ガスが衝突して、燃焼排ガスの流れ方向を偏向する偏向部８とを有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

屋外に設置される燃焼装置に設けられる排気口部材であって、
前記燃焼装置で生成される燃焼排ガスが流入する流入口と、前記燃焼装置の外装ケースの外方に位置し、前記燃焼排ガスを外部に排出する排気口と、前記流入口から前記排気口に向かって前記燃焼排ガスが流れる排気通路と、前記排気通路の下流端に位置する下流端排気通路を流れる前記燃焼排ガスの流れ方向を偏向する偏向部と、を有し、
前記偏向部は、前記燃焼排ガスが前記偏向部に衝突して、前記排気口の開口周縁に向かって流れるように、前記燃焼排ガスの前記流れ方向を偏向する排気口部材。

【請求項2】

請求項１に記載の排気口部材において、
前記排気通路は、前後方向に延び、前端に前記排気口を有しており、
前記偏向部は、前記下流端排気通路を画成する下壁部の前端から前記排気口の開口下縁部まで延びており、
前記偏向部は、前記下流端排気通路を前記下壁部に沿って流れる前記燃焼排ガスが前記偏向部に衝突して、前記排気口の開口上縁部に向かって流れるように、前記燃焼排ガスの前記流れ方向を偏向する排気口部材。

【請求項3】

請求項１に記載の排気口部材において、
前記下流端排気通路は、中央排気通路と、前記中央排気通路を画成する隔壁を介して隣接する隣接排気通路と、を有し、
前記中央排気通路は、前記中央排気通路の下流端開口部が前記排気口と先端隙間を介して対向するように設けられ、
前記偏向部は、前記隣接排気通路を流れる前記燃焼排ガスが前記偏向部に衝突し、前記下流端開口部と前記排気口との間の前記先端隙間を通って、前記排気口の前記開口周縁に向かって流れるように、前記燃焼排ガスの前記流れ方向を偏向する排気口部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、屋外に設置される燃焼装置の外装ケース内から燃焼排ガスを外部に排出する排気口部材に関する。

【背景技術】

【0002】

ガス燃焼装置では、バーナの燃焼により燃焼排ガスが生成され、この燃焼排ガスによって熱交換器が加熱される。そして、熱交換された後の燃焼排ガスは、外装ケース内から排気口部材を通って外部に排出される。通常、屋外にある排気口部材から外部に排気される燃焼排ガスの温度は排気口部材の温度よりも高い。そのため、排気口部材内を流れる燃焼排ガスが排気口部材の内壁面（排気口部材内の排気通路を形成する面）に接触すると、燃焼排ガスが露点以下に冷却されて酸性のドレンが発生し、排気口部材の先端部である排気口から外部にドレンが飛散する。

【0003】

上記のような排気口部材内でのドレンの発生を防止するため、排気口部材を外筒と内筒とからなる二重構造の排気筒から形成し、外筒と内筒との間に断熱層である空気層を設けることが提案されている（例えば、特許文献１）。

【0004】

しかしながら、外気と触れる排気口の開口周縁では、空気層による断熱効果が小さい。そのため、燃焼運転初期において燃焼排ガスが排気口の開口周縁に接触するとドレンが発生し、排気口から外部にドレンが飛散しやすいという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７－２４８０１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は上記課題を解決するものであり、本発明の目的は、燃焼運転初期における排気口からのドレンの飛散を抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本技術の第１の態様によれば、
屋外に設置される燃焼装置に設けられる排気口部材であって、
前記燃焼装置で生成される燃焼排ガスが流入する流入口と、前記燃焼装置の外装ケースの外方に位置し、前記燃焼排ガスを外部に排出する排気口と、前記流入口から前記排気口に向かって前記燃焼排ガスが流れる排気通路と、前記排気通路の下流端に位置する下流端排気通路を流れる前記燃焼排ガスの流れ方向を偏向する偏向部と、を有し、
前記偏向部は、前記燃焼排ガスが前記偏向部に衝突して、前記排気口の開口周縁に向かって流れるように、前記燃焼排ガスの前記流れ方向を偏向する排気口部材が提供される。

【0008】

上記第１の態様によれば、下流端排気通路を流れる燃焼排ガスが偏向部に衝突して流れ方向が偏向され、排気口の開口周縁に向かって流れるから、外気によって最も冷却される排気口の開口周縁を積極的に加熱することができる。このため、排気口の開口周縁が冷却されているときでも、排気口の開口周縁の温度を短時間で上昇させることができる。これにより、燃焼運転初期における排気口の開口周縁でのドレンの発生を低減することができ、排気口からのドレンの飛散を抑制することができる。

【0009】

本技術の第２の態様によれば、上記第１の態様の排気口部材において、
前記排気通路は、前後方向に延び、前端に前記排気口を有しており、
前記偏向部は、前記下流端排気通路を画成する下壁部の前端から前記排気口の開口下縁部まで延びており、
前記偏向部は、前記下流端排気通路を前記下壁部に沿って流れる前記燃焼排ガスが前記偏向部に衝突して、前記排気口の開口上縁部に向かって流れるように、前記燃焼排ガスの前記流れ方向を偏向する。

【0010】

上記第２の態様の排気口部材によれば、下流端排気通路を下壁部に沿って流れる燃焼排ガスが偏向部に衝突して流れ方向が偏向され、排気口の開口上縁部に向かって流れるから、ドレンが成長しやすい排気口の開口上縁部を積極的に加熱することができる。このため、排気口の開口上縁部の温度を短時間で上昇させることができる。これにより、燃焼運転初期における排気口の開口上縁部でのドレンの発生を低減することができ、排気口からのドレンの飛散を抑制することができる。

【0011】

本技術の第３の態様によれば、上記第１の態様の排気口部材において、
前記下流端排気通路は、中央排気通路と、前記中央排気通路を画成する隔壁を介して隣接する隣接排気通路と、を有し、
前記中央排気通路は、前記中央排気通路の下流端開口部が前記排気口と先端隙間を介して対向するように設けられ、
前記偏向部は、前記隣接排気通路を流れる前記燃焼排ガスが前記偏向部に衝突し、前記下流端開口部と前記排気口との間の前記先端隙間を通って、前記排気口の前記開口周縁に向かって流れるように、前記燃焼排ガスの前記流れ方向を偏向する。

【0012】

上記第３の態様の排気口部材によれば、中央排気通路の下流端開口部が排気口よりも内方に位置するから、中央排気通路の下流端開口部を形成する隔壁の先端が外気と触れ難く、隔壁の先端の温度の低下を抑制することができる。また、中央排気通路に隣接する隣接排気通路を流れる燃焼排ガスによって、中央排気通路を画成する隔壁を加熱することができる。このため、隔壁の内壁面の温度を短時間で上昇させることができる。これにより、燃焼運転初期において中央排気通路内でのドレンの発生を低減することができ、排気口からのドレンの飛散を抑制することができる。また、隣接排気通路を流れる燃焼排ガスが偏向部に衝突して流れ方向が偏向され、下流端開口部と排気口との間の先端隙間を通って排気口の開口周縁に向かって流れるから、隔壁の先端や外気によって最も冷却される排気口の開口周縁を積極的に加熱することができる。これにより、燃焼運転初期における排気口の開口周縁でのドレンの発生を低減することができ、排気口からのドレンの飛散を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本発明の実施の形態に係る燃焼装置を示す概略分解斜視図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態に係る燃焼装置を示す概略断面図である。

【図3】図３は、本発明の実施の形態に係る排気口部材を示す要部概略拡大断面図である。

【図4】図４は、本発明の実施の形態に係る排気口部材の変形例を示す要部概略拡大断面図である。

【図5】図５は、本発明の実施の形態に係る排気口部材の他の変形例を示す要部概略拡大断面図である。

【図6】図６は、本発明の実施の形態に係る排気口部材のさらに他の変形例を示す要部概略拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る排気口部材を説明する。
図１及び図２に示すように、本実施の形態の排気口部材７が適用される給湯器である燃焼装置１は、屋外に設置される。燃焼装置１は、外装ケース１０と、外装ケース１０内に収容された燃焼装置本体１００とを有する。

【0015】

外装ケース１０は、ケース本体２と、ケース本体２の前面開口部２０を塞ぐ前カバー３とを備えている。なお、本明細書では、前カバー３が設けられている側を正面側とし、正面側から見たときに、外装ケース１０の奥行方向を前後方向、外装ケース１０の幅方向を左右方向、外装ケース１０の高さ方向を上下方向という。ケース本体２及び前カバー３はそれぞれ、板金を成形して形成される。燃焼装置本体１００は、ファン１２と、バーナ１１１を有する燃焼ユニット１１と、熱交換器１３１を有する熱交換ユニット１３と、排気ダクト１４とが、この順序で上方に接続された構成である。前カバー３の左右中央上部には、左右方向に扁平な排気口部材挿通口３０が開設されている。この排気口部材挿通口３０には、排気口部材７が挿通される。

【0016】

ファン１２は、ファンモータ１２１を具備している。ファン１２の上端は、その上方の燃焼ユニット１１の下端に接続されている。ファン１２を作動させることによって、燃焼ユニット１１内に燃焼用空気が強制供給される。燃焼ユニット１１の角筒状の燃焼箱１１０内にはガスバーナ１１１が収容されており、ガスバーナ１１１のガス入口には図示しないガスノズルから燃料ガスが供給されている。燃料ガスと空気との混合気を燃焼させることにより、燃焼箱１１０内で燃焼排ガスが生成される。

【0017】

熱交換器１３１は、燃焼ユニット１１からの燃焼排ガスで加熱される複数の吸熱フィン１３２と、吸熱フィン１３２を貫通する吸熱管１３３とを備える。熱交換ユニット１３の矩形枠体１３０の下端は、燃焼ユニット１１の燃焼箱１１０の上端に接続されている。吸熱管１３３の上流端は図示しない給水配管に接続されており、吸熱管１３３の下流端は図示しない給湯端末に接続されている。

【0018】

排気ダクト１４は下端及び前端が開放した箱体である。排気ダクト１４の下端は、熱交換ユニット１３の矩形枠体１３０の上端に接続されている。排気ダクト１４の前端は、排気口部材７の後端と接続されている。具体的には、排気ダクト１４の前端開口部１４０の周縁から外方に張り出す外周フランジに、排気口部材７の後端開口部９５の周縁から外方に張り出す外周フランジがビスで重ね合わせ状態に結合されている。

【0019】

排気口部材７は、前端の排気口９０が外装ケース１０の外方（前方）に位置するように、外装ケース１０内から前方に突出している。排気口部材７は、樹脂製である。排気口部材７は、左右方向に扁平な円筒形状を有する。

【0020】

排気口部材７は、上下方向に対向する平板状の上壁部７１及び下壁部７２と、左右方向に扁平な前壁部７３と、上壁部７１及び下壁部７２の左端を接続する半円筒状の左壁部７４と、上壁部７１及び下壁部７２の右端を接続する半円筒状の右壁部７５とを有し、前後に開放している。排気口部材７の後端開口部は、排気ダクト１４から排気口部材７内に燃焼排ガスが流入する流入口９５を形成する。また、前壁部７３には、流入口９５よりも小径の左右方向に扁平な排気口９０が形成されている。従って、燃焼運転でファン１２を作動させると、排気ダクト１４から流入口９５を通って排気口部材７内に流入する燃焼排ガスが排気口９０に向かって流れる排気通路Ｐが形成される。また、排気口９０近傍の上下左右壁部７１，７２，７４，７５によって、排気通路Ｐの下流端に位置する下流端排気通路Ｐｚが画成される。なお、図中、破線矢印Ｇは、燃焼排ガスの流れ方向を示す。

【0021】

前壁部７３は、下流端排気通路Ｐｚが排気口９０以外で閉塞するように、排気口９０の開口周縁９１から上下左右に延びる閉塞部８（以下、「偏向部８」という）を有する。具体的には、偏向部８は、排気口９０の開口上縁部９２から上壁部７１の前端まで延びる上偏向部８１と、排気口９０の開口下縁部９３から下壁部７２の前端まで延びる下偏向部８２と、排気口９０の開口左縁部から左壁部７４の前端まで延びる左偏向部（図示せず）と、排気口９０の開口右縁部から右壁部７５の前端まで延びる右偏向部（図示せず）とから構成されている。このため、排気通路Ｐは、排気口９０の周縁で狭くなっている。従って、下流端排気通路Ｐｚを上壁部７１に沿って前方に流れる燃焼排ガスは、上偏向部８１に衝突して、下方向に流れ方向が偏向され、排気口９０から外部に排出される。また、下流端排気通路Ｐｚを下壁部７２に沿って前方に流れる燃焼排ガスは、下偏向部８２に衝突して、上方向に流れ方向が偏向され、排気口９０から外部に排出される。また、下流端排気通路Ｐｚを左壁部７４に沿って前方に流れる燃焼排ガスは、左偏向部に衝突して、右方向に流れ方向が偏向され、排気口９０から外部に排出される。また、下流端排気通路Ｐｚを右壁部７５に沿って前方に流れる燃焼排ガスは、右偏向部に衝突して、左方向に流れ方向が偏向され、排気口９０から外部に排出される。このとき、流れ方向が下方向に偏向された燃焼排ガスは排気口９０の開口下縁部９３に接触しながら外部に排出され、流れ方向が上方向に偏向された燃焼排ガスは排気口９０の開口上縁部９２に接触しながら外部に排出される。また、流れ方向が右方向に偏向された燃焼排ガスは排気口９０の開口右縁部に接触しながら外部に排出され、流れ方向が左方向に偏向された燃焼排ガスは排気口９０の開口左縁部に接触しながら外部に排出される。このため、偏向された燃焼排ガスによって、外気で最も冷却される排気口９０の開口周縁９１が積極的に加熱される。

【0022】

本実施の形態によれば、下流端排気通路Ｐｚを流れる燃焼排ガスが偏向部８に衝突して流れ方向が偏向され、排気口９０の開口周縁９１に向かって流れるから、外気によって最も冷却される排気口９０の開口周縁９１を積極的に加熱することができる。このため、排気口９０の開口周縁９１が冷却されているときでも、排気口９０の開口周縁９１の温度を短時間で上昇させることができる。これにより、燃焼運転初期における排気口９０の開口周縁９１でのドレンの発生を低減することができ、排気口９０からのドレンの飛散を抑制することができる。特に、本実施の形態によれば、下流端排気通路Ｐｚを下壁部７２に沿って流れる燃焼排ガスが下偏向部８２に衝突して排気口９０の開口上縁部９２に向かって流れるから、ドレンが成長しやすい排気口９０の開口上縁部９２を積極的に加熱することができる。このため、排気口９０の開口上縁部９２の温度を短時間で上昇させることができる。これにより、燃焼運転初期における排気口９０の開口上縁部９２でのドレンの発生を低減することができ、排気口９０からのドレンの飛散を抑制することができる。

【0023】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、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、以下の変形例やこれらを組み合わせた構成は、本発明に含まれる。

【0024】

図４に示すように、排気口部材７ａは、偏向部８ａとして排気口９０ａの開口下縁部９３ａから下壁部７２ａの前端まで延びる下偏向部８２ａのみを有してもよい。このような排気口部材７ａによれば、下流端排気通路Ｐｚを下壁部７２ａに沿って流れる燃焼排ガスが下偏向部８２ａに衝突して流れ方向が偏向され、排気口９０ａの開口上縁部９２ａに向かって流れるから、ドレンが成長しやすい排気口９０ａの開口上縁部９２ａを積極的に加熱することができる。

【0025】

また、図５に示すように、排気口部材７ｂは、下流端排気通路Ｐｚを上下に分離する隔壁１０１，１０２を有してもよい。具体的には、下流端排気通路Ｐｚは、上下中央部に位置する中央排気通路Ｐａと、中央排気通路Ｐａに対して中央排気通路Ｐａを画成する上隔壁１０１を介して上方に隣接する上隣接排気通路Ｐｂと、中央排気通路Ｐａに対して中央排気通路Ｐａを画成する下隔壁１０２を介して下方に隣接する下隣接排気通路Ｐｃとから構成されてもよい。このような下流端排気通路Ｐｚを形成すれば、上下隣接排気通路Ｐｂ，Ｐｃを流れる燃焼排ガスによって上下隔壁１０１，１０２を加熱することができる。このため、排気口部材７ｂの内部が冷却されているときでも、上下隔壁１０１，１０２の内壁面の温度を短時間で上昇させることができる。これにより、燃焼運転初期における中央排気通路Ｐａ内でのドレンの発生を低減することができ、排気口９０ｂからのドレンの飛散を抑制することができる。なお、隣接排気通路は、上隣接排気通路Ｐｂまたは下隣接排気通路Ｐｃのいずれか一方のみを設けてもよい。

【0026】

また、図５に示すように、中央排気通路Ｐａは、中央排気通路Ｐａの下流端開口部１０５と排気口９０ｂとが所定の大きさの先端隙間１０３を介して対向するように配置してもよい。このような中央排気通路Ｐａを形成すれば、中央排気通路Ｐａの下流端開口部１０５を形成する上下隔壁１０１，１０２の先端が外気に触れ難くなるから、上下隔壁１０１，１０２の先端の温度の低下を抑制することができる。これにより、燃焼運転初期における排気口部材７ｂ内でのドレンの発生を低減することができ、排気口９０ｂからのドレンの飛散を抑制することができる。また、前壁部７３ｂには、排気口９０ｂの開口上縁部９２ｂから上壁部７１ｂの前端まで延びる上偏向部８１ｂと、排気口９０ｂの開口下縁部９３ｂから下壁部７２ｂの前端まで延びる下偏向部８２ｂとが形成されている。このため、上隣接排気通路Ｐｂを画成する上壁部７１ｂに沿って前方に流れる燃焼排ガスは、上偏向部８１ｂに衝突して、下方向に流れ方向が偏向され、偏向された燃焼排ガスは先端隙間１０３を通って、排気口９０ｂから外部に排出される。また、下隣接排気通路Ｐｃを画成する下壁部７２ｂに沿って前方に流れる燃焼排ガスは、下偏向部８２ｂに衝突して、上方向に流れ方向が偏向され、偏向された燃焼排ガスは先端隙間１０３を通って、排気口９０ｂから外部に排出される。このため、上下隔壁１０１，１０２の先端や外気によって最も冷却される排気口９０ｂの開口上下周縁部９２ｂ，９３ｂを積極的に加熱することができる。これにより、燃焼運転初期における排気口９０ａの開口周縁９１ｂでのドレンの発生を低減することができ、排気口９０ｂからのドレンの飛散を抑制することができる。

【0027】

また、図６に示すように、下端に流入口９５ｃを有し、上下方向に延びる第１排気通路Ｐ１と、前端に排気口９０ｃを有し、前後方向に延びる第２排気通路Ｐ２とが連結された排気通路を有する排気口部材７ｃを外装ケース１０ｃの上方に設けてもよい。この排気口部材７ｃでは、第１排気通路Ｐ１の下端がケース本体２ｃの上板から突出し、排気ダクト１４ｃと連通する接続部５０に接続される。図示しないが、排気ダクト１４ｃは、下方に延びている。このような排気口部材７ｃによれば、排気口部材７ｃ内で屈曲した排気通路Ｐ１，Ｐ２が形成されるから、燃焼排ガスと内壁面との接触時間が長くなり、排気口９０ｃよりも上流側の排気通路Ｐ１，Ｐ２でドレンを発生させることができ、発生させたドレンを下方に流下させることができる。また、下流端排気通路Ｐｚを上壁部７１ｃに沿って前方に流れる燃焼排ガスは上偏向部８１ｃに衝突することによって、下方向に流れ方向が偏向され、排気口９０ｃから外部に排出される。また、下流端排気通路Ｐｚを下壁部７２ｃに沿って前方に流れる燃焼排ガスは下偏向部８２ｃに衝突することによって、上方向に流れ方向が偏向され、排気口９０ｃから外部に排出される。このため、上記と同様に、偏向された燃焼排ガスによって、排気口９０ｃの開口上下周縁部９２ｃ，９３ｃを積極的に加熱することができる。しかも、上記のように排気口９０ｃよりも上流側の排気通路Ｐ１，Ｐ２でドレンを発生させることによって、下流端排気通路Ｐｚを流れる燃焼排ガス中の水分は減少しているから、燃焼排ガスが低温の排気口９０ｃの開口周縁９１ｃに接触しても、ドレンの発生が少ない。これにより、燃焼運転初期における排気口９０ｃの開口周縁９１ｃでのドレンの発生を低減することができ、排気口９０ｃからのドレンの飛散を抑制することができる。

【符号の説明】

【0028】

１ 燃焼装置
１０ 外装ケース
１００ 燃焼装置本体
７ 排気口部材
７２ 下壁部
８ 偏向部
９０ 排気口
９１ 開口周縁
９２ 開口上縁部
９５ 流入口
１０３ 先端隙間
１０５ 下流端開口部
Ｐ 排気通路
Ｐａ 中央排気通路
Ｐｂ 上隣接排気通路
Ｐｃ 下隣接排気通路
Ｐｚ 下流端排気通路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】