JP2010078295A - Combustion device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、給湯器や風呂釜などの、潜熱回収型の燃焼装置に関するものである。 The present invention relates to a latent heat recovery type combustion apparatus such as a water heater or a bath tub.
図5には、燃焼装置である給湯器の一例が模式図により示されている。この給湯器は、屋外配置型の給湯器であり、器具ケース40内に設けられた燃焼室20内にはバーナ1が配置され、バーナ1にはバーナ1に燃料を供給する燃料供給通路であるガス管42が接続され、このガス管42にはバーナ1への燃料供給・停止を制御するための開閉弁(図示せず)と、バーナ1への供給燃料量を弁開度でもって制御することができる比例弁(図示せず)とが介設されている。
FIG. 5 schematically shows an example of a water heater that is a combustion apparatus. This hot water heater is an outdoor arrangement type hot water heater, and the
バーナ1の下方側には、バーナ1の燃焼の給排気を行なう燃焼ファン5が設けられている。この給湯器は、同図の矢印に示すように、燃焼ファン5の回転によって、吸気口9を介して外部より吸気する空気をバーナ1に送り、この空気と、ガス管42を通って供給されるガスとによってバーナ燃焼を行い、かつ、バーナ燃焼により生じた燃焼ガスを、燃焼ファン5の回転によって燃焼室20から排気口8側に送って排気する。
A
前記バーナ1の上側には、バーナ1の燃焼ガス中の顕熱を回収するメインの熱交換器(一次熱交換器)4が設けられ、このメインの熱交換器4よりも前記燃焼ガスの流れの下流側(ここでは、メインの熱交換器4の上方側)には、燃焼ガスの顕熱および潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器(二次熱交換器)6が設けられている。
A main heat exchanger (primary heat exchanger) 4 for recovering sensible heat in the combustion gas of the
メインの熱交換器4は、湯水を通す管路12と、該管路12の外周側に張り出す態様で前記管路12の長手方向に互いに間隔を介して並設された複数の板状のフィン13とを有している。フィン13は、一般には、例えば図6に示すように、管路12はフィン13を貫通しており、フィン13は板状の面を管路12に対して略垂直方向にして配置されている。
The
また、図5に示したように、前記潜熱回収用熱交換器6も、湯水を通す管路2と、該管路2の外周側に張り出す態様で前記管路2の長手方向に互いに間隔を介して並設された複数の板状のフィン3とを有している。なお、この例では、潜熱回収用熱交換器6においても、管路2がフィン3を貫通しており、フィン3は板状の面を管路2に対して略垂直方向にして配置されているが、近年では、フィン3を有していない潜熱回収用熱交換器(例えば細管を多数並べた形式や、フレキシブル管のように、管の表面積を増やした管を蛇行状にしたもの)を備えた燃焼装置も開発されている。
Further, as shown in FIG. 5, the latent heat
潜熱回収用熱交換器6の下側には、該潜熱回収用熱交換器6で発生するドレンを外部へ排出するための適宜のドレン排出手段が設けられている。この図に示す給湯器においては、ドレン排出手段として、ドレンの受け皿48と、この受け皿48に接続されたドレン管49が設けられている。このドレン管49の先端側は器具ケース40の外(例えば給湯器の下部側)に導出され、受け皿48にたまった凝縮水の水滴(ドレン排水)を、ドレン管49を通して外部へ排出する構成となっている。
Under the latent heat
なお、ドレン排水は燃焼ガス中の窒素酸化物(NOx)等を含むため、酸性であるので、前記ドレン排出手段には、ドレン排水(ドレン)を中和するためのドレン中和手段50が設けられている。例えばドレンの中和には炭酸カルシウム等を粒状にしたものが用いられ、ドレン排水は、この炭酸カルシウムと反応することで中性を示す硝酸カルシウムとなる。 Since the drainage is acidic because it contains nitrogen oxides (NOx) in the combustion gas, the drain discharge means is provided with a drain neutralization means 50 for neutralizing the drainage (drain). It has been. For example, in order to neutralize the drain, granulated calcium carbonate or the like is used, and the drainage wastewater becomes neutral calcium nitrate by reacting with the calcium carbonate.
前記潜熱回収用熱交換器6の入り口側には、水供給源から水を導くための給水管46が接続されており、潜熱回収用熱交換器6の出口側にメインの熱交換器4の入り口側が接続されている。また、メインの熱交換器4の出口側には給湯管47が接続されている。
A
なお、通常、前記給水管46には、給水管46から供給されて潜熱回収用熱交換器6へ流れ込む水の入水温度を検出する入水サーミスタ(図示せず)と、潜熱回収用熱交換器6へ流れ込む水の流量を検出する水量センサ(図示せず)とが設けられており、また、給湯管47には流れ出る湯の温度を検出することができる出湯サーミスタ(図示せず)が設けられている。
Normally, the
また、バーナ1の熱は非常に高温であり、燃焼室20内も非常に高温となる。例えば、燃焼室20の内胴(内壁)の温度は、バーナの1700℃程度の火炎輻射を受けて上昇するが、燃焼室20の内胴(内壁)は銅製であり、この輻射熱を受けて燃焼時に高温となると、非燃焼時との温度差から応力腐食割れが生じてしまう。そこで、この熱からを守るために、燃焼装置には、一般に、燃焼ファン5の駆動時に燃焼室20に導入される空気の一部(約10〜約30%)を、図5の矢印Aに示すように、燃焼室20の側壁面の内壁11に沿って上方側に向けて流し、前記メインの熱交換器4の配置領域の下端部まで向かう空気流のエアカーテン(側面流)10を形成する構成が設けられている。
Moreover, the heat of the
エアカーテン10は、例えば図7に示すように、一般に、燃焼室20の4つの側壁面の内壁11に沿って上方側に向けて流れるように形成されるが、バーナ1と内壁11とが離れていて、燃焼室20の側壁面の内壁11がバーナ1の燃焼熱の影響を受けにくい場合には、その側壁面の内壁11を除いた3つ以下の側壁面の内壁11に沿って形成されるものもある。
For example, as shown in FIG. 7, the
給湯器等の燃焼装置において、バーナ1の燃焼制御と燃焼ファン5の回転制御とは、前記各センサの検出信号に基づき、図示されていない制御装置に設けられた燃焼制御手段により、予め与えられたシーケンスプログラムにしたがって行われており、前記の如く、ガス管42から供給されるガスと燃焼ファン5により送られる空気とによってバーナ1の燃焼が行われ、それにより、給水管46から潜熱回収用熱交換器6とメインの熱交換器4を順に通って作り出された湯は、給湯管47を介して台所等の給湯場所に導かれて出湯が行われる。
In a combustion apparatus such as a water heater, the combustion control of the
図5に示すような、潜熱回収用熱交換器6を備えた給湯器においては、給水管46から潜熱回収用熱交換器6内の水管を通る水は、バーナ1の燃焼による燃焼ガスが潜熱回収用熱交換器6を通るときに、燃焼ガス中の水蒸気が保有している潜熱を奪って(潜熱を回収して)温度を高め、さらにメインの熱交換器4を通るときに、バーナ1の燃焼火力でもって加熱されて設定温度の湯が作り出されるので、バーナ1によって効率の良い加熱ができる。
In the water heater provided with the latent heat
つまり、潜熱回収用熱交換器6を設けることにより、例えば給湯器においては、高位発熱量(総発熱量)ベースで熱効率が約90%以上に達し、潜熱回収用熱交換器6が設けられていない通常の給湯器に比べ、高い熱効率が達成される。そのため、近年では、特に潜熱回収用熱交換器6を備えた給湯器等の燃焼装置の需要が伸びてきており、新設の燃焼装置のみならず、燃焼装置の寿命等により、燃焼装置を買い換える場合にも、潜熱回収用熱交換器6を備えた燃焼装置が適用されるようになってきている。
That is, by providing the
ところで、前記給湯器等の燃焼装置の排気ガスは、潜熱回収用熱交換器6によって熱を奪われた状態で排気口8から排気されるので、その温度は約50〜80℃と比較的低く、湿度はほぼ100%である。そのため、この排気ガスが装置外部で急激に冷却されると、排気ガス中に含まれている燃焼生成水が露点に達して結露し、特に、冬期のように外部気温が例えば5〜10℃といったように低い場合には、排気口8から白煙(水蒸気)が発生して使用者等に不快感を与えるといった問題があった。
By the way, the exhaust gas of the combustion apparatus such as the hot water heater is exhausted from the
そこで、この白煙を防ぐために、例えば、燃焼排気吸引と同時に外部空気を吸引する通路を燃焼室の外部に接続し、燃焼排気と外部空気とを混合して強制排出する燃焼装置や、排気ガスを再加熱する構成を備えた燃焼装置が提案されている(例えば、特許文献1、2、参照。)。
Therefore, in order to prevent this white smoke, for example, a combustion device that connects a passage for sucking external air simultaneously with suction of combustion exhaust gas to the outside of the combustion chamber, and forcibly discharges the mixture by mixing combustion exhaust gas and external air, or exhaust gas Has been proposed (for example, see
しかしながら、前記提案の装置のように、外部空気を吸引する通路を設ける構成においては、燃焼室の外部に専用の通路を設けなければならないので、その分だけ、装置構成の複雑化、大型化を招き、また、外部空気を吸引する分だけ、燃焼ファンの風量を大きく(例えば、通常の1.2倍程度に)しなければならないので、燃焼ファンの大型化、消費電力の増加も招くことになると行った問題があった。 However, in the configuration in which the passage for sucking the external air is provided as in the proposed device, a dedicated passage must be provided outside the combustion chamber, and accordingly, the device configuration is complicated and enlarged. In addition, the air volume of the combustion fan must be increased (for example, about 1.2 times the normal amount) by the amount of external air sucked, which leads to an increase in the size of the combustion fan and an increase in power consumption. Then there was a problem that went.
また、排気ガスを再加熱する構成においては、潜熱回収用熱交換器によって排気潜熱を奪って排気温度を低くした後に、排気ガスに熱を与えて排気温度を高くするため、熱エネルギーの無駄を招くことになる。 Further, in the configuration in which the exhaust gas is reheated, after exhaust heat is taken away by the latent heat recovery heat exchanger and the exhaust temperature is lowered, heat is given to the exhaust gas to raise the exhaust temperature. Will be invited.
さらに、マンション等の集合住宅等において、エレベータホールや共用廊下等に面して排気口がある場合には、給湯器等の燃焼装置の排気を建物外壁まで導くための煙突等の排気管を設けて、排気ガスを建物外壁まで導いて排出していた(屋外設置型燃焼装置の排気延長を行っていた)が、この場合、燃焼装置が、潜熱回収用熱交換器を備えた潜熱回収型の装置においては、排気管内結露に起因する配管腐食防止のために、排気管に(例えば厚さ100ミリの)断熱材を施し、かつ、結露水が滞留しないように、排気管を下り勾配としなければならない。そのため、排気管の延長距離に制約が生じ、マンション等の設計の自由度が低くなってしまうという問題があった。 In addition, in apartment buildings such as condominiums, if there are exhaust openings facing the elevator hall or common hallway, etc., an exhaust pipe such as a chimney will be provided to guide the exhaust of the combustion device such as a water heater to the outer wall of the building. However, in this case, the combustion device is of a latent heat recovery type equipped with a heat exchanger for recovering latent heat. In the equipment, in order to prevent pipe corrosion caused by condensation in the exhaust pipe, heat insulation (for example, 100 mm thick) is applied to the exhaust pipe, and the exhaust pipe must be inclined downward so that condensed water does not stay. I must. For this reason, there is a problem that the extension distance of the exhaust pipe is restricted, and the degree of freedom in designing an apartment or the like is lowered.
また、屋内設置型燃焼装置において、図9(a)に示すような、排気管32を使用して排気を屋外に出す屋内給気・屋外排気タイプや、図9(b)に示すような、給排気管を使用して、途中、二本管(一方が給気管35、他方が排気管32)を用いる屋外給外気タイプは、より長い煙突(排気管)使用が求められるので、前記のように、潜熱回収型の燃焼装置における断熱材の設置や排気管の勾配を考慮すると、設計自体が難しかった。なお、図9(b)において、給気管35と排気管32とは、上下に並設された状態に記載されているが、通常、給気管35と排気管32とは、水平方向に並べて設けられる。
Moreover, in an indoor installation type combustion apparatus, as shown to Fig.9 (a), as shown to Fig.9 (b), as shown in Fig.9 (b), the indoor air supply type / outdoor exhaust type which uses the
本発明は、前記従来の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、外気温が低かったり、外気湿度が高かったりする状況においても、排気口から白煙が生じることを抑制でき、かつ、装置の複雑化や大型化を招くこと無く、熱効率を高くできる燃焼装置を提供することにある。また、本発明は、屋内設置型の燃焼装置において、燃焼装置に接続する煙突の下り勾配を小さく、または、0とすることができ、煙突の延長距離に制約を生じることなく排気を屋外に出すことができ、マンションの設計の自由度を保つことができる潜熱回収型の燃焼装置を供給することも目的としている。 The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to suppress the generation of white smoke from the exhaust port even in a situation where the outside air temperature is low or the outside air humidity is high. An object of the present invention is to provide a combustion apparatus that can increase thermal efficiency without complicating or increasing the size of the apparatus. Further, according to the present invention, in the indoor installation type combustion apparatus, the down slope of the chimney connected to the combustion apparatus can be reduced or zero, and the exhaust gas is discharged outdoors without any restriction on the extension distance of the chimney. Another object of the present invention is to provide a latent heat recovery type combustion apparatus that can maintain the degree of freedom of condominium design.
前記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、第1の発明は、燃焼室内に、バーナと、該バーナの上方側に設けられて燃焼ガス中の顕熱を吸収するメインの熱交換器と、該メインの熱交換器よりも前記燃焼ガスの流れの下流側に配置されて排気潜熱を回収する潜熱回収用熱交換器とが設けられ、該潜熱回収用熱交換器を通る水を潜熱回収の熱で予備加熱し、その予備加熱した水を前記メインの熱交換器の入水口に供給して該メインの熱交換器で加熱する構成と成し、前記バーナの下方側には外部の空気を燃焼室側に導いてバーナに供給する燃焼ファンが設けられ、該燃焼ファンの駆動時に前記燃焼室に導入される空気の一部を該燃焼室の側壁面の内壁に沿って上方側に向けて流し前記メインの熱交換器の配置領域の下端部まで向かう空気流のエアカーテンを形成する燃焼装置において、前記エアカーテンを形成する空気流の少なくとも一部を前記燃焼ガスと混じらないように前記メインの熱交換器の配置領域の側部がわを通して前記潜熱回収用熱交換器側に導き該潜熱回収用熱交換器の配置領域の側部がわを通して排気口側に導くガイド部が前記燃焼室の側壁面の内壁と間隔を介して形成されており、該ガイド部にガイドされて排気口側に導かれた空気を、前記潜熱回収用熱交換器の配置領域内を通って排気口側から排気される燃焼ガスに混合して排気する構成をもって課題を解決する手段としている。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration as means for solving the problems. That is, the first invention provides a burner in the combustion chamber, a main heat exchanger provided above the burner to absorb sensible heat in the combustion gas, and the combustion more than the main heat exchanger. A latent heat recovery heat exchanger that is disposed downstream of the gas flow and recovers exhaust latent heat, and preheats the water that passes through the latent heat recovery heat exchanger with the heat of latent heat recovery. Water is supplied to the water inlet of the main heat exchanger and heated by the main heat exchanger, and outside air is led to the combustion chamber side below the burner and supplied to the burner. An area in which the main heat exchanger is disposed, wherein a combustion fan is provided, and a part of the air introduced into the combustion chamber when the combustion fan is driven flows upward along the inner wall of the side wall surface of the combustion chamber A combustion device that forms an air curtain for the air flow to the lower end of the In order to prevent at least a part of the air flow forming the air curtain from being mixed with the combustion gas, the side portion of the arrangement area of the main heat exchanger is guided to the latent heat recovery heat exchanger side through a side wall. A guide portion that leads to the exhaust port side through the side of the arrangement area of the recovery heat exchanger is formed through an interval with the inner wall of the side wall surface of the combustion chamber, and is guided by the guide portion to the exhaust port side. The air that has been guided to the exhaust gas is mixed with the combustion gas exhausted from the exhaust port side through the arrangement region of the latent heat recovery heat exchanger and exhausted.
また、第2の発明は、前記第1の発明の構成に加え、前記メインの熱交換器は、湯水を通す管路と、該管路の外周側に張り出す態様で前記管路の長手方向に互いに間隔を介して並設された複数の板状のフィンとを有し、該フィンは板状の面を前記管路に対して略垂直方向にして配置されており、ガイド部の基端側は前記メインの熱交換器の一端側に配設されたフィンまたは両端側に配設されたそれぞれのフィンの上端部に直接的または間接的に接続されていることを特徴とする。 Further, in the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the main heat exchanger includes a pipe line through which hot water passes and a longitudinal direction of the pipe line in a mode of projecting to the outer peripheral side of the pipe line And a plurality of plate-like fins arranged in parallel with each other at intervals, the fins being arranged with the plate-like surface in a direction substantially perpendicular to the pipe line, and the proximal end of the guide portion The side is directly or indirectly connected to the fins disposed on one end of the main heat exchanger or the upper ends of the fins disposed on both ends.
さらに、第3の発明は、前記第2の発明の構成に加え、前記ガイド部は板状部材を有して形成されており、潜熱回収用熱交換器はメインの熱交換器の上方側に配置されて、湯水を通す管路と、該管路の外周側に張り出す態様で前記管路の長手方向に互いに間隔を介して並設された複数の板状のフィンとを有し、該フィンは板状の面を略水平方向または水平から斜めに傾けた方向に形成されており、基端側がメインの熱交換器のフィンに接続されたガイド部の板状部材が、前記メインの熱交換器のフィンの配設方向である略垂直方向から前記潜熱回収用熱交換器のフィンの配設方向である略水平方向または斜めの方向へと屈曲する曲面部を介して前記潜熱回収用熱交換器に向けて伸張され、その板状部材の先端側は前記潜熱回収用熱交換器の端部側の対応するフィンの端部に直接的または間接的に接続されていることを特徴とする。 Furthermore, in the third aspect of the invention, in addition to the configuration of the second aspect of the invention, the guide portion is formed with a plate-like member, and the latent heat recovery heat exchanger is located above the main heat exchanger. And a plurality of plate-like fins arranged in parallel with each other in the longitudinal direction of the pipeline in a manner of projecting to the outer peripheral side of the pipeline, The fins are formed in a plate-like surface in a substantially horizontal direction or in a direction inclined obliquely from the horizontal, and the plate-like member of the guide portion whose base end side is connected to the fins of the main heat exchanger is the main heat The latent heat recovery heat is passed through a curved surface portion that bends from a substantially vertical direction, which is an arrangement direction of the fins of the exchanger, to a substantially horizontal direction or an oblique direction, which is an arrangement direction of the fins of the latent heat recovery heat exchanger. The plate member is extended toward the exchanger, and the leading end side of the plate member is the end of the latent heat recovery heat exchanger. Characterized in that it is connected the side of the corresponding directly or indirectly to the end portion of the fin.
さらに、第4の発明は、前記第1または第2または第3の発明の構成に加え、前記潜熱回収用熱交換器の管路はガイド部と燃焼室の側壁との間隔にも張り出して形成されていることを特徴とする。 Further, according to a fourth invention, in addition to the configuration of the first, second or third invention, the pipe of the latent heat recovery heat exchanger is formed so as to protrude also from a gap between the guide portion and the side wall of the combustion chamber. It is characterized by being.
さらに、第5の発明は、前記第1乃至第4のいずれか一つの発明の構成に加え、前燃焼ガス中の一酸化炭素を検出するCO検出手段が設けられていることを特徴とする。 Further, the fifth invention is characterized in that, in addition to the configuration of any one of the first to fourth inventions, CO detection means for detecting carbon monoxide in the pre-combustion gas is provided.
さらに、第6の発明は、前記第1乃至第5のいずれか一つの発明の構成に加え、燃焼装置の排気口から排出される燃焼ガスを該燃焼装置から離れた位置に設けられる排ガス排出口に導く排気管の接続部が設けられており、前記排気口の近傍側位置には、潜熱回収用熱交換器の配置領域の側部がわを通ったエアカーテン用の空気を前記潜熱回収用熱交換器の配置領域内を通った燃焼ガスの側周がわに導くことにより、該燃焼ガスを前記エアカーテン用の空気で包み込む態様で前記排気管側に導くようにする空気整流部が設けられていることを特徴とする。 Further, the sixth invention is an exhaust gas exhaust port provided with a combustion gas exhausted from an exhaust port of the combustion device at a position away from the combustion device in addition to the configuration of any one of the first to fifth inventions. An exhaust pipe connecting portion leading to the exhaust air outlet is provided, and air curtain air passing through a side portion of the arrangement area of the latent heat recovery heat exchanger is provided at the position near the exhaust port for the latent heat recovery. An air rectification unit is provided that guides the combustion gas to the exhaust pipe side in such a manner that the combustion gas passes through the side of the heat exchanger and is guided to the side by the air for the air curtain. It is characterized by being.
さらに、第7の発明は、前記第6の発明の構成に加え、前記空気整流部よりも燃焼ガスの流れの下流側に、該燃焼ガス中の一酸化炭素を検出するCO検出手段が設けられていることを特徴とする。 Further, in the seventh invention, in addition to the configuration of the sixth invention, a CO detection means for detecting carbon monoxide in the combustion gas is provided downstream of the air rectification unit in the flow of the combustion gas. It is characterized by.
本発明によれば、潜熱回収用熱交換器を有し、該潜熱回収用熱交換器を通る水を潜熱回収の熱で予備加熱し、その予備加熱した水をメインの熱交換器の入水口に供給するタイプの燃焼装置であるので、潜熱回収用熱交換器を有していない燃焼装置に比べ、高効率の燃焼装置とすることができる。 According to the present invention, a latent heat recovery heat exchanger is provided, and water passing through the latent heat recovery heat exchanger is preheated with latent heat recovery heat, and the preheated water is supplied to the inlet of the main heat exchanger. Therefore, it is possible to provide a highly efficient combustion apparatus as compared with a combustion apparatus that does not have a latent heat recovery heat exchanger.
また、本発明の燃焼装置は、燃焼ファンの駆動時に燃焼室に導入される空気の一部を該燃焼室の側壁面の内壁に沿って上方側に向けて流し、メインの熱交換器の配置領域の下端部まで向かう空気流のエアカーテンを形成するが、その空気流の少なくとも一部を燃焼ガスと混じらないように前記メインの熱交換器の配置領域の側部がわを通して前記潜熱回収用熱交換器側に導き、該潜熱回収用熱交換器の配置領域の側部がわを通して排気口側に導くガイド部が前記燃焼室の側壁面の内壁と間隔を介して形成されている。 Further, the combustion apparatus of the present invention causes a part of the air introduced into the combustion chamber when the combustion fan is driven to flow upward along the inner wall of the side wall surface of the combustion chamber, and the arrangement of the main heat exchanger An air curtain is formed for the air flow toward the lower end of the region, but at least a part of the air flow is not mixed with the combustion gas, and the side portion of the arrangement region of the main heat exchanger is passed through a trap for the latent heat recovery. A guide portion that leads to the heat exchanger side and leads to the exhaust port side through the side of the arrangement region of the latent heat recovery heat exchanger is formed with a gap from the inner wall of the side wall surface of the combustion chamber.
通常、潜熱回収用熱交換器の配置領域を通って排気される燃焼ガスは、その湿度が約100%であるのに対し、本発明において、前記ガイド部にガイドされて排気口側に導かれた空気は、燃焼ガスと混じらないようにして排気口側に導かれるので、湿度が低い。 In general, the combustion gas exhausted through the arrangement region of the latent heat recovery heat exchanger has a humidity of about 100%. In the present invention, the combustion gas is guided by the guide portion and guided to the exhaust port side. Since the air is guided to the exhaust port side so as not to be mixed with the combustion gas, the humidity is low.
本発明は、この空気を、前記潜熱回収用熱交換器の配置領域内を通って排気口側から排気される燃焼ガスに混合して排気するので、排気口側から排気される燃焼ガスの湿度を低くでき、この排気ガスを装置外部に排出しても、排気ガス中に含まれている燃焼生成水が露点に達することはなく、結露を防止でき、結露に伴う白煙(水蒸気)が排気口側から出るといった問題を抑制できる。また、本発明は、このように、排気ガスの湿度を低くできるので、燃焼装置の効率も向上させることができる。 In the present invention, the air is mixed with the combustion gas exhausted from the exhaust port side through the arrangement region of the latent heat recovery heat exchanger and exhausted, so the humidity of the combustion gas exhausted from the exhaust port side is exhausted. Even if this exhaust gas is discharged to the outside of the device, the combustion generated water contained in the exhaust gas does not reach the dew point, and condensation can be prevented, and white smoke (water vapor) accompanying condensation is discharged. Problems such as coming out of the mouth can be suppressed. Further, according to the present invention, since the humidity of the exhaust gas can be lowered as described above, the efficiency of the combustion apparatus can also be improved.
さらに、本発明は、燃焼室内に導入されてエアカーテンを形成する空気流を利用して、前記のような白煙防止と燃焼装置の効率向上を図るものなので、外部空気を取り込んで排気側に導入する専用の通路を燃焼室の外部に新たに形成する必要は無く、燃焼ファンの風量も増加する必要も無く、装置の大型化やコストアップを招くことを抑制できる。 Furthermore, the present invention utilizes the air flow introduced into the combustion chamber to form an air curtain to prevent white smoke as described above and improve the efficiency of the combustion apparatus. There is no need to newly form a dedicated passage to be introduced outside the combustion chamber, and there is no need to increase the air volume of the combustion fan, which can suppress an increase in the size and cost of the apparatus.
さらに、潜熱回収用熱交換器は、例えばSUS316L(SUS316LはJIS規格)等、腐食に強い金属を使用して形成する必要があるが、従来は、高温の(エネルギー密度の高い)排気ガスとエアカーテン用の(エネルギー密度の低い)空気を混ぜて熱交換していたので、潜熱回収用熱交換器によって十分な潜熱を回収するためには、潜熱回収用熱交換器の表面積を大きくすることが必要であった。前記腐食に強い金属は価格が高いので、その金属を多く使用しなければならない従来の潜熱回収型の(潜熱回収用熱交換器を備えた)燃焼装置は、その分だけ、コストダウンを図ることが難しかった。 Furthermore, the heat exchanger for recovering latent heat needs to be formed using a metal that is resistant to corrosion, such as SUS316L (SUS316L is JIS standard). Conventionally, a high-temperature (high energy density) exhaust gas and air are used. Heat was exchanged by mixing air for curtains (low energy density), so the surface area of the latent heat recovery heat exchanger could be increased in order to recover sufficient latent heat with the latent heat recovery heat exchanger. It was necessary. Since the metal resistant to corrosion is expensive, the conventional latent heat recovery type combustion apparatus (with a heat exchanger for recovering latent heat) that must use a large amount of the metal should reduce the cost accordingly. It was difficult.
それに対し、本発明は、潜熱回収用熱交換器の配置領域内を通った後の燃焼ガスに、エアカーテン用の空気を混合する構成であるため、潜熱回収用熱交換器は、高温の排気ガスから直接潜熱を回収することができるので、潜熱回収用熱交換器の表面積を従来の燃焼装置に比べて小さくしても、高効率で潜熱回収を行うことができる。そのため、前記のような腐食に強いが価格の高い金属の使用量を減らすことができ、燃焼装置のコストダウンを図ることができる。 On the other hand, the present invention is configured to mix air curtain air with the combustion gas after passing through the arrangement region of the latent heat recovery heat exchanger. Since the latent heat can be directly recovered from the gas, the latent heat can be recovered with high efficiency even if the surface area of the heat exchanger for recovering latent heat is smaller than that of the conventional combustion apparatus. Therefore, the amount of metal that is resistant to corrosion as described above but is expensive can be reduced, and the cost of the combustion apparatus can be reduced.
また、本発明において、メインの熱交換器に形成されている複数のフィンは、板状の面をメインの熱交換器の管路に対して略垂直方向にして配置され、ガイド部の基端側がメインの熱交換器の一端側に配設されたフィンまたは両端側に配設されたそれぞれのフィンの上端部に直接的または間接的に接続されている構成によれば、メインの熱交換器のフィンを利用してガイド部を容易に取り付けることができる。そのため、より簡単な構成で、前記効果を発揮できる燃焼装置を形成できる。 Further, in the present invention, the plurality of fins formed in the main heat exchanger are arranged with the plate-like surface in a direction substantially perpendicular to the pipe line of the main heat exchanger, and the proximal end of the guide portion According to the configuration in which the side is directly or indirectly connected to the fins disposed on one end side of the main heat exchanger or the upper ends of the fins disposed on both end sides, the main heat exchanger The guide portion can be easily attached using the fins. Therefore, the combustion apparatus which can exhibit the said effect with a simpler structure can be formed.
さらに、本発明において、メインの熱交換器の上方側に配置された潜熱回収用熱交換器のフィンが、板状の面を略水平方向または水平から斜めに傾けた方向に形成され、基端側がメインの熱交換器のフィンに接続されたガイド部の板状部材が、前記メインの熱交換器のフィンの配設方向である略垂直方向から前記潜熱回収用熱交換器のフィンの配設方向である略水平方向または斜めの方向へと屈曲する曲面部を介して前記潜熱回収用熱交換器に向けて伸張され、その板状部材の先端側は前記潜熱回収用熱交換器の端部側の対応するフィンの端部に直接的または間接的に接続されている構成によれば、エアカーテンを形成する空気流を効率的に排気口側に導くガイド部を、メインの熱交換器のフィンと潜熱回収用熱交換器のフィンを利用して簡単に取り付けることができる。 Furthermore, in the present invention, the fins of the heat exchanger for latent heat recovery arranged above the main heat exchanger are formed in a direction in which the plate-like surface is inclined substantially horizontally or obliquely from the horizontal, and the base end The plate-like member of the guide portion, the side of which is connected to the fins of the main heat exchanger, is disposed in the fins of the heat exchanger for latent heat recovery from a substantially vertical direction that is the arrangement direction of the fins of the main heat exchanger. The plate member is extended toward the latent heat recovery heat exchanger through a curved surface portion that is bent in a substantially horizontal direction or an oblique direction, and the front end side of the plate member is an end portion of the latent heat recovery heat exchanger. According to the configuration that is directly or indirectly connected to the end of the corresponding fin on the side, the guide portion that efficiently guides the air flow that forms the air curtain to the exhaust port side is connected to the main heat exchanger. Using fins and fins of latent heat recovery heat exchanger It can be attached to.
さらに、本発明において、潜熱回収用熱交換器の管路はガイド部と燃焼室の側壁との間隔にも張り出して形成されている構成によれば、この張り出し形成されている管路によっても燃焼ガスの輻射熱を受けて暖まったエアカーテン用空気からも潜熱回収ができるので、燃焼装置の効率をより一層高めることができる。 Furthermore, in the present invention, according to the configuration in which the pipe line of the heat exchanger for recovering latent heat is formed so as to extend over the space between the guide portion and the side wall of the combustion chamber, the pipe line formed with this overhanging also burns. Since latent heat can be recovered from air curtain air that has been warmed by the radiation heat of the gas, the efficiency of the combustion apparatus can be further increased.
さらに、本発明において、燃焼中の一酸化炭素を検出するCO検出手段が設けられているものにおいては、バーナの不完全燃焼等によって一酸化炭素が発生した場合に、燃焼ガス中の一酸化炭素をCO検出手段によって検出することができるので、その検出結果を利用して、一酸化炭素発生を警告したり、安全装置を働かせて給湯器の燃焼を止めたりすることができ、燃焼装置のより安全性を高めることができる。 Further, in the present invention, in the case where CO detecting means for detecting carbon monoxide during combustion is provided, when carbon monoxide is generated due to incomplete combustion of the burner, etc., carbon monoxide in the combustion gas Can be detected by the CO detection means, so that the detection result can be used to warn the generation of carbon monoxide or to stop the water heater from burning by using a safety device. Safety can be increased.
さらに、本発明において、排気管の接続部が設けられ、排気口の近傍側位置には、燃焼ガスをエアカーテン用の空気で包み込む形態で前記排気管側に導くようにする空気整流部が設けられているものにおいては、燃焼ガスを包み込む態様のエアカーテン用の空気の効果によって、燃焼ガスとエアカーテン用の空気を混合した状態で排気する構成に比べ、排気管の温度を低くできるので、燃焼装置に接続される排気管に、グラスウール等の断熱材を巻いて断熱する工事が不要となる。そのため、燃焼装置の設置に伴う費用を安くでき、特に、屋内設置型燃焼装置においては、狭い天井裏でグラスウール等の断熱材を排気管に巻いて断熱するという大変な工事を不要とすることができ、工事作業を簡素化できるし、排気管の下り勾配を小さく、または、0にすることができるので、マンション等の設計の自由度を保つことができる。 Furthermore, in the present invention, an exhaust pipe connecting portion is provided, and an air rectifying portion is provided at a position near the exhaust port so as to guide the combustion gas to the exhaust pipe side in a form of being wrapped with air curtain air. In what is being done, because of the effect of air curtain air in a manner that encloses the combustion gas, the exhaust pipe temperature can be lowered compared to a configuration in which the combustion gas and air curtain air are exhausted in a mixed state, There is no need to wrap the exhaust pipe connected to the combustion device with a heat insulating material such as glass wool. Therefore, the cost associated with the installation of the combustion apparatus can be reduced, and in particular, in an indoor installation type combustion apparatus, it is possible to eliminate the need for a heavy work of insulating the insulation material such as glass wool around the exhaust pipe in a narrow ceiling. The construction work can be simplified, and the down slope of the exhaust pipe can be made small or zero, so that the degree of freedom in designing an apartment or the like can be maintained.
さらに、本発明において、前記空気整流部を有し、空気整流部よりも燃焼ガスの流れの下流側に、燃焼ガス中の一酸化炭素を検出するCO検出手段が設けられているものにおいては、空気整流部の効果に加え、バーナの不完全燃焼等によって一酸化炭素が発生した場合に、燃焼ガス中の一酸化炭素をCO検出手段によって検出することができるので、その検出結果を利用して、一酸化炭素発生を警告したり、安全装置を働かせて給湯器の燃焼を止めたりすることができ、燃焼装置のより安全性を高めることができる。なお、空気整流部を通って排気側に導かれる燃焼ガスは、エアカーテン用の空気に包まれる態様で排気口側に導かれるが、燃焼ガスの一部はエアカーテン用の空気と混じり合うことになる。 Furthermore, in the present invention, the air rectifying unit is provided, and CO detection means for detecting carbon monoxide in the combustion gas is provided downstream of the air rectification unit in the flow of the combustion gas. In addition to the effect of the air rectification unit, when carbon monoxide is generated due to incomplete combustion of the burner, etc., carbon monoxide in the combustion gas can be detected by the CO detection means. It is possible to warn the generation of carbon monoxide and to stop the combustion of the water heater by using a safety device, thereby improving the safety of the combustion device. The combustion gas that is led to the exhaust side through the air rectifier is led to the exhaust port side in a mode of being wrapped in the air curtain air, but part of the combustion gas is mixed with the air curtain air. become.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、本実施形態例の説明において、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略または簡略化する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the present embodiment, the same reference numerals are assigned to the same name portions as those in the conventional example, and the duplicate description is omitted or simplified.
図1には、本発明に係る燃焼装置の第1実施形態例の構成が模式的に示されている。同図に示すように、本実施形態例の燃焼装置は、図5に示した従来例と同様に、メインの熱交換器4と潜熱回収用熱交換器6とを備えた屋外設置型(屋外設置式)の給湯器であり、バーナ1の下方側には燃焼ファン5が設けられ、該燃焼ファン5の駆動時にエアカーテン10を形成する構成を備えた給湯器である。
FIG. 1 schematically shows the configuration of a first embodiment of a combustion apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the combustion apparatus of the present embodiment is an outdoor installation type (outdoor type) provided with a
本実施形態例が従来例と異なる特徴的なことは、前記燃焼室20の側壁面の内壁11と間隔を介して形成されたガイド部7を有することである。このガイド部7は、エアカーテン10を形成する空気流の少なくとも一部を、矢印Bに示すように、前記燃焼ガスと混じらないように前記メインの熱交換器4の配置領域の側部がわを通して前記潜熱回収用熱交換器6側に導き、該潜熱回収用熱交換器6の配置領域の側部がわを通して排気口8側に導くものであり、本実施形態例は、このガイド部7を有して、ガイド部7にガイドされて排気口側に導かれた空気を、潜熱回収用熱交換器6の配置領域内を通って排気口8側から排気される燃焼ガス(矢印C)に混合して排気することを特徴とする。
What is different from the conventional example is that the present embodiment has a
ガイド部7は、燃焼室20の4つの側壁面の内壁11のうち、図の手前側と奥側を除いた左右両側の2つの側壁面の内壁11に沿って形成されており、メインの熱交換器4のフィン13の向きと同じ向きに設けられた板状部材を有している。ガイド部7の基端側は、前記メインの熱交換器4の両端側に配設されたそれぞれのフィン13の上端部に、図2に示すように、パッキン16を介して間接的に接続されている。なお、ガイド部7は、パッキン16を用いずにフィン13に直接的に接続してもよく、この場合は、半田や銀鑞等を用いて接続固定できるが、パッキン等を用いると、より簡単にガイド部7を接続できる。
The
また、本実施形態例において、潜熱回収用熱交換器6の管路2は、ガイド部7と燃焼室20の側壁との間隔にも張り出して形成されている。
Further, in the present embodiment, the
本実施形態例は以上のように構成されており、従来例と同様にバーナ1の燃焼に伴い、メインの熱交換器4と潜熱回収用熱交換6を通る水の加熱が行われて給湯が行われ、また、このバーナ燃焼時には、エアカーテン10の形成が行われるが、本実施形態例では、前記の如く、特徴的なガイド部7を有しており、ガイド部7が、エアカーテン10を形成する空気流の少なくとも一部を燃焼ガスと混じらないようにメインの熱交換器4の配置領域の側部がわを通して潜熱回収用熱交換器6側に導き、さらに、潜熱回収用熱交換器6の配置領域の側部がわを通して排気口8側に導き、この空気流を、潜熱回収用熱交換器6の配置領域内を通って排気口8側から排気される燃焼ガスに混合して排気する。
The present embodiment is configured as described above, and as with the conventional example, with the combustion of the
通常、潜熱回収用熱交換器6の配置領域を通って排気される燃焼ガスは、その湿度が100%程度であるのに対し、前記ガイド部7にガイドされて排気口側に導かれた空気は、燃焼ガスと混じらないようにして排気口側に導かれるので、湿度が低く、この空気を、潜熱回収用熱交換器6の配置領域内を通って排気口8側から排気される燃焼ガスに混合して排気すると、排気口8側から排気される燃焼ガスの湿度を低くできる。
Usually, the combustion gas exhausted through the arrangement region of the latent heat
したがって、この排気ガスを装置外部に排出しても、排気ガス中に含まれている燃焼生成水が露点に達することはなく、結露を防止でき、結露に伴う白煙(水蒸気)が排気口側から出るといった問題を抑制できる。また、排気ガスの湿度を低くできるので、燃焼装置の効率も向上させることができる。 Therefore, even if this exhaust gas is discharged to the outside of the device, the combustion product water contained in the exhaust gas does not reach the dew point, so that condensation can be prevented, and white smoke (water vapor) accompanying the condensation is on the exhaust port side. You can control problems such as getting out of Further, since the humidity of the exhaust gas can be lowered, the efficiency of the combustion apparatus can also be improved.
また、本実施形態例によれば、燃焼室20内に導入されてエアカーテン10を形成する空気流を利用して、前記のような白煙防止と燃焼装置の効率向上を図るものなので、外部空気を取り込んで排気側に導入する専用の通路を燃焼室20の外部に新たに形成する必要は無く、燃焼ファン5の風量も増加する必要も無く、装置の大型化やコストアップを招くことを抑制できる。
In addition, according to the present embodiment, the air flow introduced into the
さらに、本実施形態例によれば、メインの熱交換器4に形成されている複数のフィン13は、板状の面をメインの熱交換器4の管路12に対して略垂直方向にして配置され、ガイド部7の基端側がメインの熱交換器4の両端側に配設されたそれぞれのフィン13の上端部に接続されており、メインの熱交換器4のフィン13を利用してガイド部7を容易に取り付けることができる。そのため、より簡単な構成で、前記効果を発揮できる燃焼装置を形成できる。
Further, according to this embodiment, the plurality of
さらに、本実施形態例によれば、潜熱回収用熱交換器6の管路2はガイド部7と燃焼室20の側壁との間隔にも張り出して形成されているので、この張り出し形成されている管路2によっても燃焼ガスの潜熱回収ができるので、燃焼装置の効率をより一層高めることができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the
図3には、本発明に係る燃焼装置の第2実施形態例の給湯器が示されており、第1実施形態例と同一名称部分には同一符号が付してある。第2実施形態例も前記第1実施形態例と同様、屋外設置型の給湯器であり、特徴的なガイド部7を有して構成されているが、第2実施形態例は、潜熱回収用熱交換6の配置構成を第1実施形態例と異なる構成としており、それに伴い、ガイド部7の形成態様を第1実施形態例と異なる構成としている。
FIG. 3 shows a water heater of a second embodiment of the combustion apparatus according to the present invention, and the same reference numerals are assigned to the same names as those of the first embodiment. Similarly to the first embodiment, the second embodiment is an outdoor water heater and is configured to have a
つまり、第2実施形態例では、メインの熱交換器4の上方側に配置された潜熱回収用熱交換器6は、そのフィン3が板状の面を水平から斜めに傾けた方向に形成されている。そして、基端側がメインの熱交換器4のフィン13に接続されたガイド部7の板状部材が、メインの熱交換器4のフィン13の配設方向である略垂直方向から潜熱回収用熱交換器6のフィン3の配設方向である斜めの方向へと屈曲する曲面部15を介して潜熱回収用熱交換器6に向けて伸張され、その板状部材の先端側は、潜熱回収用熱交換器6の端部側の対応するフィン3の端部に直接的または間接的に接続されている。
That is, in the second embodiment, the latent heat
なお、図4には、第2実施形態例のガイド部7の形成態様が、斜視図により模式的に示されている。
In FIG. 4, the formation mode of the
本実施形態例は以上のように構成されており、前記第1実施形態例と同様の効果を奏することができる。また、第2実施形態例は、ガイド部7を前記構成にすることによって、エアカーテンを形成する空気流を効率的に排気口側に導くことができ、かつ、このガイド部7はメインの熱交換器4のフィン13と潜熱回収用熱交換器6のフィン3を利用して簡単に取り付けることができるので、前記優れた効果を奏する給湯器を容易に形成することができる。
The present embodiment is configured as described above, and can achieve the same effects as the first embodiment. Further, in the second embodiment, the
図8には、本発明に係る燃焼装置の第3実施形態例の給湯器が示されている。第3実施形態例は、屋内に設置される給湯器であり、同図に示すように、排気管32を接続するための接続部33が、器具ケース40の上面側に突出して設けられている。前記排気管32は、給湯器の排気口8から排出される燃焼ガスを、該給湯器から離れた位置に設けられる排ガス排出口(図8には図示せず)に導くものであり、例えば図9(a)、図9(b)に示すような態様で設けられる。
FIG. 8 shows a water heater of a third embodiment of the combustion apparatus according to the present invention. The third embodiment is a water heater installed indoors, and as shown in the figure, a connecting
第3実施形態例において特徴的なことは、排気口8の近傍側位置(排気管32の接続部33よりも燃焼ガス(排気ガス)の流れの手前側)に、空気整流部34を設けたことである。該空気整流部34は、潜熱回収用熱交換器6の配置領域の側部がわを通ったエアカーテン用の空気(矢印B、参照)を、潜熱回収用熱交換器6の配置領域内を通った燃焼ガス(矢印C、参照)の側周がわに導くことにより、該燃焼ガスを前記エアカーテン用の空気で包み込む態様で前記排気管側に導くものであり、例えば排気ガスの通路のストレート部分を長くとる(例えばガイド部7を延長する)等して形成される。
What is characteristic in the third embodiment is that the
このように、空気整流部34を設けて排気管32の接続部33の手前で、エアカーテン用に用いられた空気を整流することにより、温度が50〜80℃程度で湿度が約100%の排気ガスと、潜熱回収用熱交換器6を通らないエアカーテン用に用いられた空気とが十分に混ざることなく、排気ガスがエアカーテン用に用いられた空気で包み込まれるような態様で排気管32内を流れるようになる。そのため、排気管32の温度を低下させることができる。
Thus, by providing the
なお、建築基準法施行令第115条第1項第3号には、屋内設置型給湯器に接続される排気管(排気筒)内を流れる排気温度が100℃を超える場合、その温度が260℃以下の場合には、排気管に、厚さ20ミリ(ミリメートル)以上の不燃性の断熱材を巻くことが規定されている。これは、高温の排気管が、天井裏などの隠蔽部分における不燃材料以外の材料(壁面)に直接接触することによって、火災を招くことを防止するためである。一方、前記排気温度が100℃以下の場合には、断熱材で覆う必要はない。
In Article 115,
一般に、給湯器においては、潜熱回収用熱交換器6の内部を通った排気ガスの温度は50〜80℃位であり、これにエアカーテン用に用いられた空気を混ぜて排気口8から導出すれば、当然のことながら、排気温度は100℃以下になるので、排気温度が100℃を超える場合のように断熱材を巻く必要はない。
In general, in a water heater, the temperature of the exhaust gas passing through the inside of the latent heat
しかしながら、仮に、給湯器の故障によって、通水していないにもかかわらず燃焼しているようなことが生じた場合には、高温の排気が出る場合が想定される。なお、給湯器には、一般に、前記のような故障が生じた場合には、その故障を内部の温度ヒューズ等が関知して燃焼を止める安全装置が設けられているものであり、第3実施形態例においても、この安全装置が設けられているが、前記故障が生じてから安全装置が働くまでの僅かな間だけ、瞬間的に、給湯器近傍の排気管32が100℃を超える場合(排気管32内の排気ガスが100℃を超える場合)が生じる可能性がある。このことを想定し、第3実施形態例では、給湯器の安全性をより一層高めるために、前記空気整流部34を設けている。
However, if a hot water heater has failed and water is not flowing, it is assumed that high temperature exhaust gas is emitted. Note that the water heater is generally provided with a safety device for stopping the combustion when the above-described failure is detected by an internal temperature fuse or the like. Even in the embodiment, this safety device is provided. However, when the
第3実施形態例は、前記空気整流部34を設けることにより、前記の如く、給湯器近傍の排気管32が高温となることがなく、また、排気管32内の排気ガスの温度は、給湯器から遠くなるにしたがって排気管32に熱を奪われて低くなるので、第3実施形態例のように、給湯器近傍の排気管32の温度を下げることができれば、排気管32の全域で100℃を超えることが無く、防火上、非常に安全にできる。また、燃焼ガスの結露を防ぐことができるので(さらには、燃焼ガスをエアカーテン用の空気によって包み込む態様で排気管32を通すことにより、より確実に)、結露によって排気管32に穴が開く等の支障が生じることを防止でき、穴からの排気漏れ等の危険も防止できる。
In the third embodiment, by providing the
さらに、第3実施形態例は、前記第1、第2実施形態例と同様に、潜熱回収用熱交換器6の管路2がガイド部7と燃焼室20の側壁との間隔にも張り出して形成されているので、この張り出し形成されている管路2によっても燃焼ガスの潜熱回収ができると共に、エアカーテン用の空気の温度もより下げることができる。そのため、エアカーテン用の空気によって排気ガスを包み込む態様で排気管32を流れるようにする際に、排気管32の温度をより一層低下させることができ、より一層安全性を高めることができる。
Further, in the third embodiment, as in the first and second embodiments, the
ところで、第3実施形態例は、前記空気整流部34の下流側に、燃焼ガス中の一酸化炭素(CO)を検出するCO検出手段としてのCOセンサ30を設けたことも、特徴的な構成としている。COセンサ30の配設位置は、空気整流部34を通り抜けたエアカーテン用の空気と燃焼ガス(排気ガス)とが若干混ざった部分であり、COセンサ30の下部側の間隔を介した位置には、排気ガス(排ガス)とエアカーテン用空気をCOセンサ30の配設領域において拡散させる拡散板31が設けられている(図8(b)、参照)。
Incidentally, the third embodiment is also characterized in that a
第3実施形態例では、CO検出手段(COセンサ)30を設けることにより、給湯器の不完全燃焼等が生じて一酸化炭素が発生した場合でも、そのCO発生を検出することができる。そして、その検出結果を利用し、第3実施形態例では、一酸化炭素発生を警告したり、安全装置を働かせて給湯器の燃焼を止めたりすることができるので、より安全性を高めることができる。 In the third embodiment, by providing the CO detection means (CO sensor) 30, even when incomplete combustion of the water heater occurs and carbon monoxide is generated, the generation of CO can be detected. Then, using the detection result, in the third embodiment, it is possible to warn the generation of carbon monoxide and to stop the combustion of the water heater by operating the safety device, so that the safety can be further improved. it can.
なお、COセンサには、接触燃焼式、半導体式等、いくつかの方式があるが、例えば、潜熱回収用熱交換器6から滴下するドレンがCOセンサに当たってしまうと、COの検知(感知)ができない。また、COセンサのCOの検知部分が結露により覆われてしまって、検知部分にCOが接触しなければCOの検知ができない。そこで、潜熱回収用熱交換器6を備えた給湯器等の燃焼装置においては、COセンサを配設する配設部位を適切にすることが重要となるが、第3実施形態例は、空気整流部34の下流側にCOセンサ30を設けることにより、前記結露やドレンに伴う問題を回避でき、COセンサ30によって、燃焼ガス中の一酸化炭素を適切に検出できる。
There are several types of CO sensors, such as a catalytic combustion type and a semiconductor type. For example, if the drain dripping from the
つまり、COセンサ30に結露が滴下することはないし、前記の如く、空気整流部34を通り抜けたエアカーテン用の空気と燃焼ガスとが若干混ざることにより、エアカーテン用に用いられた空気によって燃焼ガスの湿度を下げ、COセンサ30に接触する排気ガスは結露する湿度(例えば100%近く)よりも低くなるので、前記結露に伴う問題も回避できる。また、空気整流部34を設けて、その下流側にCOセンサ30を設けることにより、排気ガスとエアカーテン用に用いた空気との混合比Xに応じて、COセンサ30のCO検知濃度を補正することもできる。
That is, condensation does not drip on the
なお、給湯器において、COセンサ30の配置場所は、空気整流部34よりも燃焼ガスの流れの下流側にするとは限らず、メインの熱交換器4と潜熱回収用熱交換器6との間にCOセンサ30を設置することもできるが、この場合、図1に示した給湯器のように、潜熱回収用熱交換器6から滴下するドレンがメインの熱交換器4に滴下する構造であると、ドレン滴下による問題が生じる。また、図3に示した給湯器のように、メインの熱交換器4と反対側(排気側)に滴下する構造であれば好ましいが、一般的な屋内設置型給湯器の排気管の接続口は、給湯器の上面(天板)側に有り、この構成と図3のような構造とを組み合わせると、構造が複雑になりすぎる。
In the water heater, the
したがって、第3実施形態例のように、給湯器の上面側に排気管32の接続口33を設けた構成においては、COセンサ30を排気口8の近傍側位置に設けることが好ましく、また、COセンサ30を排気口8の近傍側位置に配置しても、エアカーテン用の空気によって燃焼ガスの結露による問題を抑制できるので、COセンサ30の配置場所を図8に示すようにし、かつ、図3に示す構成を適用することなく、バーナ1、メインの熱交換器4、潜熱回収用熱交換器6、排気管接続口33を略直線状に配置した簡単な構成にできる。
Therefore, in the configuration in which the
なお、本発明は前記実施形態例に限定されることはなく、様々な態様を採り得る。例えば、前記第2実施形態例では、潜熱回収用熱交換6のフィン3を水平から斜めに傾けた方向に設けたが、フィン3は略水平方向に設けてもよい。ただし、前記第2実施形態例のように、フィン3を斜めに傾けて設ける方が、ドレンを回収しやすいため、好ましい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can take various aspects. For example, in the second embodiment, the
また、前記各実施形態例では、ガイド部7の基端側は、メインの熱交換器4の両端側に配設されたそれぞれのフィン13の上端部に接続したが、ガイド部7の形成態様は特に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。例えば、ガイド部7は、燃焼室20の1つまたは3つまたは4つの側壁面の内壁11と間隔を介して設けるようにしてもよく、エアカーテン10の形成面の1つ以上の面に対応させて設けることができる。
Moreover, in each said embodiment, although the base end side of the
なお、ガイド部7を燃焼室20の1つの側壁面の内壁11と間隔を介して設ける場合、前記各実施形態例のように、ガイド部7の基端側の向きとメインの熱交換器4のフィン13の向きを同じ方向にし、メインの熱交換器4の一端側に配設されたフィン13の上端部にガイド部7の基端側を接続すると、ガイド部7を設けやすい。また、ガイド部7の先端側を潜熱回収用熱交換6のフィン3に接続すると、さらに、ガイド部7を取り付けやすい。
In addition, when providing the
さらに、前記各実施形態例では、潜熱回収用熱交換器6の管路2は、ガイド部7と燃焼室20の側壁との間隔にも張り出して形成したが、管路2をガイド部7と燃焼室20との側壁との間隔に張り出さないように(つまり、ガイド部7よりも内側に)形成してもよい。
Furthermore, in each of the above-described embodiments, the
さらに、前記各実施形態例では、いずれも、潜熱回収用熱交換器6はフィン3を有する構成としたが、フィン3を有していない潜熱回収用熱交換6を備えた燃焼装置に本発明を適用することもできる。
Further, in each of the above embodiments, the latent heat
さらに、前記各実施形態例において、潜熱回収用熱交換器6の張り出し部分にフィンプレートを追加したりして(例えば細管を多数並べた態様の潜熱回収用熱交換器6やフレキシブル管等のように、管の表面積を増やした管を蛇行状にしたもの等の場合には、十分な冷却ができるように接触面積を増やして)、エアカーテン用に用いた空気の温度をより下がるようにしてもよい。
Further, in each of the above embodiments, a fin plate is added to the overhanging portion of the latent heat recovery heat exchanger 6 (for example, the latent heat
さらに、第3実施形態例では、空気整流部34は、排気ガスの通路のストレート部分を長く形成することによって形成したが、ハニカム構造等を用いることによって形成してもよい。
Furthermore, in the third embodiment, the
さらに、第3実施形態例に設けたようなCOセンサ30は、第1実施形態例や第2実施形態例にも設けてもよい。この場合、COセンサ30の配設位置は適宜設定されるものであるが、第1、第2実施形態例において、潜熱回収用熱交換器6よりも燃焼ガスの流れの下流側において、エアカーテン用の空気と燃焼ガスとが混じり合う領域にCOセンサ30を設ければ、燃焼ガスの結露やドレン水による問題を生じることなくCOセンサ30による一酸化炭素の検出を行うことができる。なお、第2実施形態例の場合には、COセンサ30を潜熱回収用熱交換器6よりも燃焼ガスの流れの上流側(メインの熱交換器4よりは下流側)に設けても、ドレン水によってCOセンサ30の感度に問題が生じることはない。
Further, the
さらに、第3実施形態例のような、排気管32を接続するタイプの潜熱回収型屋内設置型燃焼装置において、故障により、通水していないにもかかわらず燃焼しているようなことが生じた場合にであっても、排気ガスの温度が100℃を超えるおそれがない場合には、空気整流部34を設けなくてもよい。
Furthermore, in the latent heat recovery type indoor installation type combustion apparatus of the type connected to the
また、前記故障時に、前記排気ガスの温度が100℃を超える場合であっても、潜熱回収用熱交換器6の配置領域内を通って排気口側から排気される燃焼ガスにエアカーテン用の空気を混合して排気することにより、前記排気温度が260℃を超えるようなことは回避できるので、従来のように、結露防止と防火のために、例えば厚さ100ミリの断熱材を天井裏の排気管に施さなければならず、例えばマンションの天井裏高さが足りずに、実質上、工事不可能なために提供されないということはなく、防火のためだけの厚さ20ミリの断熱材を排気管32に巻く態様で、潜熱回収型屋内設置型燃焼装置を設置できるようにすることができる。
In addition, even when the temperature of the exhaust gas exceeds 100 ° C. at the time of the failure, the combustion gas exhausted from the exhaust port side through the arrangement area of the latent heat
さらに、前記各実施形態例は、いずれも給湯器としたが、本発明の燃焼装置は給湯器とは限らず、メインの熱交換器4と潜熱回収用熱交換器6とを備えた燃焼装置であればよく、風呂釜でもよいし、給湯器と風呂釜の両方の機能を備えた複合給湯器でもよい。
Further, in each of the above embodiments, the hot water heater is used. However, the combustion apparatus of the present invention is not limited to the hot water heater, and includes a
さらに、前記各実施形態例は、ガス燃焼式の燃焼装置とするとは限らず、石油燃焼式の燃焼装置でもよい。 Further, each of the above embodiments is not necessarily a gas combustion type combustion apparatus, but may be an oil combustion type combustion apparatus.
1 バーナ
2,12 管路
3,13 フィン
4 メインの熱交換器
5 燃焼ファン
6 潜熱回収用熱交換器
7 ガイド部
8 排気口
9 吸気口
10 エアカーテン
11 内壁
15 曲面部
16 パッキン
30 COセンサ
32 排気管
33 接続部
34 空気整流部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
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|---|---|---|---|
| JP2008250795A JP2010078295A (en) | 2008-09-29 | 2008-09-29 | Combustion device |
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|---|---|
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| JP (1) | JP2010078295A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2008
- 2008-09-29 JP JP2008250795A patent/JP2010078295A/en active Pending
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