JPH11294861A - 強制燃焼給湯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼効率が良く、各種の排気バリエーション
にも同一燃焼状態仕様で対応でき、しかも白煙対策にも
なる強制燃焼給湯器を提供すること。 【解決手段】 給水管１４と出湯管１６とが配設される
熱交換器１８の上方にガスバーナ２２が配設され、その
ガスバーナ２２の燃焼廃ガスを熱交換器１８の下方に配
置されるドラフトを介して強制的に吸引排出する排気フ
ァン３６が設けられる。この排気ファン３６は、排気バ
リエーションが扉内設置型、後方排気延長型等に対応し
て燃焼廃ガスの排気方向を正面向き、背面向き、上方向
き等に変更可能に取り付けられる。また排気フード３２
はドレンパンを兼ね備え、このドレンパンに燃焼廃ガス
の排気管を継ぎ、この排気管３４に前記排気ファン３６
が連携されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、強制燃焼給湯器に
関し、更に詳しくは、燃焼用空気をガスバーナへ強制的
に供給して燃焼を行い、給水管を流れる水を熱交換器で
加熱して出湯管より出湯させる強制燃焼給湯器に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の強制燃焼給湯器として
は、給水管及び出湯管が配設される熱交換器と、この熱
交換器を加熱するガスバーナと、ガスバーナに燃焼用空
気を供給する送風ファンとを備え、ガスバーナの燃焼に
より給水管を流れる水を熱交換器で加熱して出湯管より
出湯させるものが一般的に知られている。

【０００３】そしてこの種の給湯器における熱交換器や
ガスバーナ等の配置状態としては、器体（ケーシング）
内に熱交換器を配置し、その下方にガスバーナを設け、
更にその下方に送風ファンを設け、該送風ファンにより
燃焼用空気をガスバーナに向けて強制的に押し込み圧送
（加圧状態で）するものであり、そのガスバーナの燃焼
ガスにより熱交換器を加熱した後の燃焼廃ガスはケーシ
ング上部に設けられる排気フードを介して外へ排出され
るように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された強制燃焼給湯器によれば、強制送風ファ
ンにより燃焼空気がガスバーナに向けて押し込み圧送さ
れ、そのガスバーナの燃焼ガスは上方に流れて熱交換器
を加熱した後、その燃焼廃ガスが更に上向きに流れて排
出される、いわゆる「押し込み燃焼型」のものであるた
め、万一熱交換器にフィン詰まり等により穴があいた場
合には、その穴より熱風が噴出し、器体（ケーシング）
が異常に加熱され、火災の危険性がある。

【０００５】また、ガスバーナの燃焼ガスに含まれる燃
焼生成物若しくはドレン、或いは燃焼ガスが熱交換器に
接触することにより発生する燃焼生成物若しくはドレン
の落下によりそのガスバーナの炎孔が目詰まりし、不完
全燃焼を起こす可能性もある。更に器具の構成上扉内設
置型、扉内後方排気延長型、或いは強制排気式（ＦＥ
式）、強制給排気式（ＦＦ式）等の排気バリエーション
毎に燃焼仕様が異なり、各種給湯器の製造コストが高く
なっているとの問題点もあった。

【０００６】本発明が解決しようとする課題は、いわゆ
る燃焼用空気がガスバーナに向けて負圧状態で吸引さ
れ、燃焼廃ガスも下向きに流れる、いわゆる「引張り・
下向き燃焼型」の強制燃焼給湯器を提供することにあ
る。これにより熱交換器の穴あきトラブルによる火災の
危険性を回避して安全運転を達成し、またドレンを有効
処理することで燃焼効率の向上を図るとともに、バーナ
炎孔の詰まりをなくして、さらには各種の排気バリエー
ションのガス給湯器への同一燃焼仕様での対応により製
造効率の向上にも寄与できるようにするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の強制燃焼給湯器は、請求項１に記載のよう
に、給水管と出湯管とが配設される熱交換器と、該熱交
換器を加熱するため該熱交換器の上方に配置されるガス
バーナと、該ガスバーナの燃焼廃ガスを前記熱交換器の
下方に配置される排気フード及び排気ダクトを介して強
制的に吸引排出する排気ファンとを備えることを要旨と
するものである。

【０００８】このように構成された強制燃焼給湯器によ
れば、給水管を流れる水が熱交換器を通るときガスバー
ナにより加熱されて出湯管より吐出されるが、そのガス
バーナの燃焼廃ガスは熱交換器の下方に配置される排気
フードを介して排気ファンにより強制的に吸引排出され
る。このために熱交換器の穴あきトラブルによる器体
（ケーシング）の過熱・火災の危険が回避され、またバ
ーナ炎孔の燃焼生成物による詰まりも生じることなく、
またドレンが発生する温度まで排気温を下げられるので
熱効率が大幅に向上する。

【０００９】また、この場合に請求項２に記載のよう
に、前記排気ファンは排気バリエーションが扉内設置
型、後方排気延長型、強制排気型（ＦＥ）等に対応して
燃焼廃ガスの排気方向を正面向き、背面向き、上方向き
等に変更可能に取り付けられるようにすれば、同一燃焼
仕様の扉内設置型、後方排気延長型、或いは強制排気型
（ＦＥ）等の各種の排気バリエーションの給湯器に同一
燃焼仕様で対応できることになる。

【００１０】更に請求項３に記載のように、前記排気フ
ードがドレンパンを兼ね備え、該ドレンパンに前記燃焼
廃ガスの排気管を継ぎ、該排気管に前記排気ファンが連
繋されておれば、排気フード上に落下するドレンが燃焼
廃ガス熱の熱によって蒸発し、ドレンの残存量が少なく
なり、特別にドレンパイプの設置は不要となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の強制燃
焼給湯器が適用されるガス給湯器の概略構成を示した
図、図２はその図１に示される排気ファンの部分の平断
面を示した図、図３はその排気ファンの部分の側断面を
示した図である。

【００１２】図示されるように、このガス給湯器１０
は、器具本体１２内の下方位置に給水管１４と出湯管１
６とが配設される熱交換器１８が燃焼室２０内に装着さ
れた状態で設けられている。そして熱交換器１８の上方
部位にはその熱交換器１８を加熱するガスバーナ２２が
そのバーナ炎孔側を下向きにして取付板２４を介して設
けられている。

【００１３】そして、このガスバーナ２２にはバーナカ
バー２６が被着されるが、このバーナカバー２６には燃
焼用空気をガスバーナ２２に向けて取り込むための空気
導入孔２８が多数設けられ、またこれに対応して前記器
具本体１２には外気を燃焼用空気として取り込むための
給気口（ルーバ）３０が設けられている。

【００１４】一方、前記熱交換器１８を支持する燃焼室
２０の下端には前記ガスバーナ２２の燃焼ガスにより熱
交換器１８を加熱した後の燃焼廃ガスを排出する排気フ
ード３２が設けられる。この排気フード３２は下向き椀
状の形態をなし、その上側壁部に排気管３４の一端が継
がれると共に、該排気管３４の他端は前記ガスバーナ２
２の上部に配管される排気ファン３６の吸気側に連繋さ
れている。そして、この排気管３４には燃焼ガスの白煙
対策・ダクト冷却用のエアを導入するためのエア導入孔
３７が設けられている。尚、この排気フード３２は燃焼
廃ガス中のドレン（燃焼生成物）の受け皿としてのドレ
ンパンを兼ね備えている。

【００１５】前記排気ファン３６は、前記バーナカバー
２６上のファン取付台３８にボルト止めにより取付けら
れており、その排気ファン３６の吹き出し口４２は燃焼
室２０のフロントカバーに開設される排気口４４に排気
を分散させる邪魔板４６を介して設けられている。尚、
この排気ファン３６にはＤＣモータ４８が連繋されてい
る。

【００１６】尚、前記給水管１４には水流センサ・水ガ
バナ類５０が設けられ、また前記ガスバーナ２６のガス
管５２には主電磁弁５４及びガス比例弁５６が設けられ
ている。また、給水管１４に設けられる水流センサや前
記ガスバーナ２６のガス管５２に設けられる主電磁弁５
４及びガス比例弁５６、並びに前記排気ファン３６のＤ
Ｃモータ４８等はこのガス給湯器１０の燃焼を制御する
バーナコントローラー５８に電気的に接続されている。

【００１７】しかして、このように構成されたガス給湯
器１０では、図示しない給湯栓を開くことにより給水管
１４に水が流れると水流センサからの検知信号によりバ
ーナコントローラ５８の制御動作により、排気ファン３
６がＤＣモータ４８の駆動により回転し始める。それと
同時にガスバーナ２２の主電磁弁５４及びガス比例弁５
６が開いてガスバーナ２２にガスが供給され、図示しな
いイグナイターによりバーナの点火が行われる。

【００１８】点火動作が終了すると、比例制御が開始さ
れ、図示しない出湯温サーミスタで検出される湯温と設
定温度との差があると、バーナコントローラ５８でそれ
を判断しガス比例弁５６へ信号を送り、ガス量を連続的
に変化させて熱交換器１８の出口温度を一定に保つ。ま
たガス比例弁５６によるガス量の変化に応じてバーナコ
ントローラ５８から前記排気ファン３６のＤＣモータ４
８に信号が送られ、排気ファン３６の回転数も変えら
れ、常にガス量と排気量、これは前記ガスバーナへ供給
される燃焼用排気空気の供給量に相当するものである
が、との関係が一定に保たれるように制御される。

【００１９】このような燃焼制御において、ガスバーナ
２２の燃焼ガスは前記排気ファン３６の排気動作に伴
い、その燃焼室が負圧となるために下向きに流れ、熱交
換器１８の各熱交フィン間を貫流した後排気フード３２
の排気管３４に吸引されて排気ファン３６の吸気側に導
かれ、排気ファン３６の吹き出し口４２より排出され、
器具本体１２に設けられる排気口４４より器具の外へ排
気される。

【００２０】そして、この排気ファン３６の排気動作に
よってガスバーナ２２の燃焼室が負圧状態となることに
より器具本体１２に設けられる吸気口３０より外気が器
具本体１２内に吸引され、その空気はガスバーナ２２の
バーナカバー２６に設けられる空気導入孔２８、２８・
・・よりガスバーナ２２へ導入され、燃焼用空気として
燃焼に供される。

【００２１】そして、これの繰り返しによりガスバーナ
２２は空気導入孔２８、２８・・・より導入される燃焼
用空気により燃焼を継続し、その燃焼ガスにより熱交換
器１８を流れる水が所定の出湯温度に加熱制御され出湯
される。また、その燃焼廃ガスは、熱交換器１８の下に
設けられる排気フード３２を介して排気ファン３６の吸
気動作により吸引されて器外へ排出され、そのときに排
気管３４に設けられるエア導入孔３７より導入される空
気によって希釈されて排出されるものである。

【００２２】このようにこのガス給湯器１０によれば、
ガスバーナ２２の燃焼廃ガスは熱交換器１８を通ってそ
の下に設けられる排気フード３２より吸引され器具外へ
排出されるものであるから、熱交換器１８を支持する燃
焼室２０が経時的変化で穴があいたとしても高温廃ガ
ス、或いは炎があふれることがなく器具本体１２が異常
に過熱されることはない。

【００２３】そして、その熱交換器で発生するドレンは
排気フード３２上に落下し、ガスバーナ２２のバーナの
炎孔が従来のようにそのドレンの落下により目詰まりを
起こすこともなく、健全な燃焼状態が維持される。その
ために熱効率は格段に向上し、実地テストではこの実施
例のガス給湯器において９５％の高効率が得られてい
る。

【００２４】さらに排気フード３２上に落下した燃焼廃
ガス中のドレンはガスバーナ２２の燃焼によって連続的
に送られてくる燃焼廃ガスにより暖められて再蒸発す
る。燃焼廃ガスはドレンの気化熱により温度が下がり、
低い排気温となる。

【００２５】また、排気ファン３６により排出される燃
焼廃ガスは排気管３４を流れる間にエア導入孔３７より
導入される空気によって希釈され、かつ温度を下げた状
態で器具外へ排出されるものであるから、燃焼廃ガスの
白煙対策が不要となり、また排気ファン３６の駆動モー
タ４８の温度上昇も防止される。

【００２６】図４〜６は、本発明が適用される各種の排
気バリエーションを示したものである。図４に示したガ
ス給湯器は扉内設置型のもので、器具本体の前面に設け
られる扉６０に燃焼廃ガスの排気口６２が設けられ、前
述の排気ファン３６はその扉６０の排気口６２に吹き出
し口４２が向くように据付されているものである。

【００２７】また図５に示したガス給湯器は後方排気延
長型のもので、器具本体の前面扉には排気口は設けられ
ず、排気ファン３６の吹き出し口４２が背面側（後方
側）を向くようにこの排気ファン３６が器具本体内に据
付されているものである。

【００２８】さらに図６に示したガス給湯器は、強制排
気式（ＦＥ式）のもので、排気ファン３６は、その排気
側４２が上向きになるように器具本体内に据付けられ、
その排気ガスが排気管６４より屋外へ排出されるように
したものである。

【００２９】このように各種の排気バリエーションを示
したが、同じ排気ファン３６をその向きを変えるだけで
扉内設置型、後方排気延長型、或いは強制排気式（ＦＥ
式）に同一燃焼仕様で適用できるものである。また図示
しなかったが、強制給排気式（ＦＦ式）のガス給湯器に
も構造簡単に適用できることは言うまでもない。

【００３０】本発明は上記した実施の形態に何等限定さ
れるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、
種々の改変が可能である。例えば、上記実施例ではガス
瞬間湯沸器のような給湯器について説明したが、これを
風呂釜給湯器等の各種の給湯器に適用できることは勿論
である。また必ずしも燃焼制御フィードバック（ＦＢ）
制御方式の給湯器に限らず、フィードフォワード（Ｆ
Ｆ）制御方式のものにも当然に適用されるものである。

【００３１】

【発明の効果】本発明の強制燃焼給湯器は、熱交換器の
上方にガスバーナを設置し、そのガスバーナの燃焼ガス
により熱交換器を加熱した後の燃焼廃ガスをその熱交換
器の下方に設けられる排気フード及び排気ダクトを介し
て排気ファンにより強制的に吸引排気し、ガスバーナ燃
焼用の空気はその排気ファンにより燃焼室が負圧になる
ことを利用して外部から燃焼室へ吸引されガスバーナの
燃焼に供されるようにしたものである。

【００３２】したがってこの強制燃焼給湯器によれば、
燃焼生成物がガスバーナの炎孔に詰まって不完全燃焼を
起こしたり、熱交換器のフィン詰まりにより熱交換率を
低下させたりというようなことはなく、燃焼効率を大幅
に向上させることが出来る。

【００３３】また請求項２に記載の発明のように、排気
ファンを同一燃焼仕様で扉内設置型、後方排気延長型、
強制排気式（ＦＥ式）、強制給排気式（ＦＦ式）等に適
用できるようにすることにより製造仕様の統一化が図
れ、製造ラインの効率化が図れると共に、各種排気バリ
エーションに対応した強制送風ファンを提供しなければ
ならなかった開発労力の低減が図れて開発費の大幅な削
減、並びに開発スピードの促進も図れるという利益があ
る。

【００３４】さらに請求項３に記載の発明のように、熱
交換器の下側に設けられる燃焼廃ガス用の排気フードを
ドレンパンとして兼用することにより、そこに貯まる燃
焼廃ガス中のドレンが燃焼廃ガスの熱によって蒸発させ
られ、排気温が低い状態で排出されるため燃焼廃ガスの
白煙対策も不要となり、その経済的効果は大きく、産業
上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態に係る強制燃焼給湯器
の概略構成図である

【図２】 図１に示した給湯器の排気ファンの部分を示
す平面断面図である。

【図３】 同じく図１に示した給湯器の排気ファンの部
分を示す側面断面図である。

【図４】 この強制燃焼給湯器の排気バリエーションと
して扉内設置型給湯器のものを示した図である。

【図５】 この強制燃焼給湯器の排気バリエーションと
して後方排気延長型給湯器のものを示した図である。

【図６】 この強制燃焼給湯器の排気バリエーションと
して強制排気式（ＦＦ式）給湯器のものを示した図であ
る。

【符号の説明】

１０ ガス給湯器 １４ 給水管 １６ 出湯管 １８ 熱交換器 ２０ 燃焼室 ２２ ガスバーナ ３２ 排気フード ３４ 排気管（排気ダクト） ３６ 排気ファン ５８ バーナコントローラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水管と出湯管とが配設される熱交換器
   と、該熱交換器を加熱するため該熱交換器の上方に配置
   されるガスバーナと、該ガスバーナの燃焼廃ガスを前記
   熱交換器の下方に配置される排気フード及び排気ダクト
   を介して強制的に吸引排出する排気ファンを該熱交換器
   の上方に備えることを特徴とする強制燃焼給湯器。
2. 【請求項２】 前記排気ファンは排気バリエーションが
   扉内設置型、後方排気延長型、強制排気型（ＦＥ）等に
   対応して燃焼廃ガスの排気方向を正面向き、背面向き、
   上方向き等に変更可能に取り付けられることを特徴とす
   る請求項１に記載の強制燃焼給湯器。
3. 【請求項３】 前記排気フードがドレンパンを兼ね備え
   ていることを特徴とする請求項１又は２に記載の強制燃
   焼給湯器。