JP6076290B2

JP6076290B2 - 給湯装置

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Publication number: JP6076290B2
Application number: JP2014084848A
Authority: JP
Inventors: 貴大小野; 佑介浅井
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2017-02-08
Anticipated expiration: 2034-04-16
Also published as: JP2015203558A

Description

本発明は、本発明は、バーナの燃焼排気の熱を吸収する熱交換器を介して給湯用水を加熱する給湯装置に関し、特に、熱交換器を通過した燃焼排気を排出する排気口部の上流端が熱交換器を臨む位置に配置されている給湯装置に関する。

従来、この種の給湯装置としては、顕熱熱交換器と潜熱熱交換器とを用いて給湯用水を加熱するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

顕熱熱交換器は、給水管に接続され、バーナによる燃焼排気から顕熱を吸収して給水管内の給湯用水を加熱する。潜熱熱交換器は、顕熱熱交換器の上方に配設されており、顕熱熱交換器の上流側の給水管が接続されて、顕熱熱交換器を経た燃焼排気から潜熱を回収して給水管内の給湯用水を加熱する。

潜熱熱交換器を通過した燃焼排気は、給湯装置の筐体の外部に排出されるが、このとき、燃焼排気は潜熱熱交換器を通過したことにより排気流の速度が低下するため、排気流路長を短く形成した排気口部を潜熱熱交換器に近接した位置に設け、潜熱熱交換器から排気口部の下流端までの燃焼排気の流動距離が短くなるようにして排気効率を向上させている。更に、この種の排気口部は、給湯装置の筐体の前面等から突出するようにして設けられるので、給湯装置の外形をコンパクトに形成するために、排気口部の軸線方向の全長が短く形成される。

この種の給湯装置は、例えばマンションのバルコニーや通路等に設置される。この場合、排気口部の下流端から排出された燃焼排気は、バルコニーや通路等を横断して建物外に放出される。このとき、排気口部の下流端から排出された燃焼排気の流速が低いと、燃焼排気がバルコニーや通路等を横断できずに排気口部の周囲に拡散停滞してしまい、建物外への放出が円滑に行われないおそれがある。

そこで、排気口部の下流端に方形の開口部を有する開口形成部材を取り付け、排気口部の下流端の開口面積を減少させることにより燃焼排気の広がりを抑えて流速を上昇させるようにした給湯装置が提案されている（特許文献２参照）。

特開２００８−３０９３５０号公報（図１）特開２０１１−１７９８０４号公報

ところで、この種の給湯装置においては、燃焼排気が熱交換器を通過することによって排気流が乱れる。このような排気流の乱れは、排気音となって排気口部から漏れ出し、このときの排気音が騒音となるおそれがある。

前述した従来のものでは、排気口部の下流端に開口形成部材を取り付けることで燃焼排気の流速を上昇させているが、開口形成部材を設けても排気音は低減されず、騒音の発生を抑えることができない不都合があった。

上記の点に鑑み、本発明は、排気口部の下流端から排出された燃焼排気の広がりを抑えた排気速度の高い排気が行えるだけでなく、排気に伴う騒音の発生を抑えた給湯装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、バーナと、該バーナを収容する燃焼室と、該燃焼室の上方に配設された排気筐に収納されてバーナの燃焼排気の熱を吸収して給水路の給湯用水を加熱する熱交換器と、該熱交換器を通過した燃焼排気を排出する円筒状の排気口部とを備えて屋外に設置される給湯装置において、前記排気筐の側面に、前記熱交換器の側面に臨む位置で横向き且つ横長に開口する排気通過口が形成され、前記排気口部の上流端は、前記排気通過口を介して前記熱交換器を臨む位置に配置され、前記排気口部は、その内部に、少なくとも排気が通過自在となる間隔を存して互いに対向する２つの平面部により前記排気口部の直径方向に沿って長手の流路断面を有して該排気口部の軸線方向に沿って延びる排気流路を形成する排気流路形成部材が設けられ、前記排気流路形成部材は、前記排気流路の流路断面の長手方向が横方向となるように前記排気口部の内部に設けられ、前記排気流路は、下流端における両平面部間の間隔寸法をｈ、下流端を起点とする軸線に沿った方向の流路長をｄとしたとき、１．５ｈ≦ｄの関係を満たすように形成され、前記排気流路の上流端と前記排気通過口とは、互いに対向して配置されていることを特徴とする。

本発明の給湯装置においては、排気口部の内部に排気流路形成部材を設けたことにより、排気口部の内部に形成された排気流路に沿って燃焼排気の排出を案内する。

排気流路形成部材は、少なくとも排気が通過自在となる間隔を存して互いに対向する２つの平面部により排気流路を形成する。両平面部によって、排気流路の流路断面を排気口部の直径方向に沿って長手となる形状とし、且つ、排気流路の延設方向を排気口部の軸線方向に沿ったものとする。

排気口部の下流端の開口形状は、排気口部が円筒状であることにより円形であるが、排気流路形成部材を設けて排気口部の内部に上記形状の排気流路を形成したことにより、排気口部の下流端においては排気流路の流路断面に対応して比較的狭い細長形状に開口される。

これにより、排気口部の下流端から排出された燃焼排気の広がりを排気流路の流路断面に対応する形状に抑えることができ、これに伴って排気口部の下流端から排出される燃焼排気の速度を上昇させることができる。よって、マンションのバルコニーや通路等に設置した場合には、燃焼排気がバルコニーや通路等を横断して、建物外への燃焼排気の放出が円滑に行われる。更には、比較的狭い開口形状とされた排気流路によって、熱交換器を通過する排気による排気音が排気流路において減衰され、騒音を低減させることができる。

なお、排気口部の内部に排気流路を形成している排気流路形成部材の２つの平面部間の間隔は、排気抵抗の過剰な増加を抑えて当該排気流路を通過する燃焼排気が円滑に流動できる寸法に設定されていることは言うまでもない。

更に、排気流路は、下流端における両平面部間の間隔寸法をｈ、下流端を起点とする軸線に沿った方向の流路長をｄとしたとき、１．５ｈ≦ｄの関係を満たすように形成されている。

排気流路の下流端は燃焼排気が放出される開口を形成するが、この開口形状は、排気流路の下流端における両平面部間の間隔寸法に応じたものとなる。このとき、１．５ｈ≦ｄの関係を満たすことにより、排気流路の流路長を排気流路の下流端の開口形状に応じた十分な長さとすることができる。これにより、排気流路を通過する燃焼排気を整流して直進性を付与することができ、燃焼排気の排出方向が排気口部の軸線の延長方向に確実に定まるので、マンションのバルコニーや通路等に設置した場合の建物外への燃焼排気の放出が確実に行われるようにすることができる。

このように、本発明によれば、排気口部の下流端から排出された燃焼排気の広がりを抑えた排気速度の高い排気が行えるだけでなく、排気に伴う騒音の発生を抑え給湯装置を提供することができる。

また、前記排気流路形成部材は、前記排気流路の流路断面の長手方向が横方向となるように前記排気口部の内部に設けられ、これによって、排気流路の流路断面が横長形状とされる。給湯装置が潜熱熱交換器を備える場合には、一般に潜熱熱交換器における燃焼空気の出口は横長形状となっている。この場合に、排気流路の流路断面を横長形状とすることで、潜熱熱交換器から排気口部の内部の排気流路へ燃焼排気が円滑に導かれ、排気抵抗を一層低減することができる。

また、本発明は、バーナと、該バーナを収容する燃焼室と、該燃焼室の上方に配設されてバーナの燃焼排気の熱を吸収して給水路の給湯用水を加熱する熱交換器と、該熱交換器を通過した燃焼排気を排出する円筒状の排気口部とを備えて屋外に設置される給湯装置であって、前記排気口部の上流端が前記熱交換器を臨む位置に配置されているものにおいて、前記排気口部は、その内部に、少なくとも排気が通過自在となる間隔を存して互いに対向する２つの平面部により前記排気口部の直径方向に沿って長手の流路断面を有して該排気口部の軸線方向に沿って延びる排気流路を形成する排気流路形成部材が設けられ、前記排気流路は、下流端における両平面部間の間隔寸法をｈ、下流端を起点とする軸線に沿った方向の流路長をｄとしたとき、１．５ｈ≦ｄの関係を満たすように形成され、前記排気流路形成部材は、複数の前記排気流路を備え、各排気流路は、流路断面の長手に直交する方向に所定間隔を存して配設されており、少なくとも１つの前記排気流路は、その中心線が上流側から下流側に向かって前記排気口部の軸線に次第に接近する方向に傾斜していることを特徴とする。

前記排気流路形成部材によって排気口部の内部に複数の排気流路を形成することにより、燃焼排気の通過量を多くして、一つの排気流路の開口形状（排気流路の下流端における両平面部間の間隔寸法）を狭くすることができる。これによって、排気口部の軸線方向の長さが比較的短くても、排気抵抗を増加させることなく前記１．５ｈ≦ｄの関係を満たして十分な長さの流路長を得ることができる。従って、一つの排気流路の開口形状を狭くして燃焼排気の流速を確実に増加させることができる。しかも、一つの排気流路の開口形状を狭くすることにより、熱交換器を通過する際に生じた排気音を減衰させることができ、騒音の発生を抑えることができる。

また、前記排気流路形成部材の少なくとも１つの排気流路の下流端から放出された燃焼排気が、その中心線に沿った下流方向に案内されて排気口部の軸線に接近する方向に向かうので、排気口部の軸線から離反する方向への燃焼排気の拡散が防止され、直進性の高い排気流を形成することができる。

また、本発明は、バーナと、該バーナを収容する燃焼室と、該燃焼室の上方に配設されてバーナの燃焼排気の熱を吸収して給水路の給湯用水を加熱する熱交換器と、該熱交換器を通過した燃焼排気を排出する円筒状の排気口部とを備えて屋外に設置される給湯装置であって、前記排気口部の上流端が前記熱交換器を臨む位置に配置されているものにおいて、前記排気口部は、その内部に、少なくとも排気が通過自在となる間隔を存して互いに対向する２つの平面部により前記排気口部の直径方向に沿って長手の流路断面を有して該排気口部の軸線方向に沿って延びる排気流路を形成する排気流路形成部材が設けられ、前記排気流路は、その上流側に、前記両平面部間の間隔を上流側から下流側に向かって次第に狭くすることにより排気流を収束させる収束案内部を備えると共に、該収束案内部の下流端から該排気流路の下流端に至る領域に、前記両平面部間の間隔寸法を一定として排気流を直進させる直進案内部を備え、前記排気流路の下流端における両平面部間の間隔寸法をｈ、下流端を起点とする軸線に沿った方向の流路長をｄとしたとき、１．５ｈ≦ｄの関係を満たしており、前記直進案内部の下流端における両平面部間の間隔寸法をｈｓ、前記直進案内部の下流端を起点とする軸線に沿った方向の流路長をｄｓとしたとき、１．５ｈｓ≦ｄｓの関係を満たしていることを特徴とする。

本発明によれば、前記排気流路の前記収束案内部により熱交換器から排気流路に入るときの燃焼排気の急激な収束を防止して排気抵抗の過剰な増加を抑えることができる。しかも、１．５ｈｓ≦ｄｓの関係を満たす前記直進案内部を備えることにより、収束案内部を通過した燃焼排気を整流して排気流に直進性を確実に付与することができる。

また、排気流路を複数設けた場合には、各排気流路の収束案内部によりそれぞれの排気流路に向かう熱交換器からの燃焼排気の分流が円滑に行われ、排気流の乱れを抑えて排気音の発生も低減することができる。

また、本発明において、前記排気流路は、前記両平面部間の間隔を上流側から下流側に向かって次第に狭くすることにより排気流を収束させる収束案内部を備えることを特徴とする。

前記排気流路に前記収束案内部を設けることにより、排気流路における燃焼排気の急激な収束を防止することでき、排気抵抗の過剰な増加を抑えつつ排気流路の下流端の開口形状を小さくすることができる。これによって、例えば、燃焼ファンが強制的に形成する燃焼空気の気流により、バーナの燃焼排気が強制的に顕熱熱交換器及び潜熱熱交換器を経て排気口部に送られる場合に、燃焼ファンの回転数を低下させて排気音を低減させることができるだけでなく、燃焼ファンの電力消費も抑えることができる。

また、本発明において、前記排気流路の下流端における両平面部間の間隔寸法は、１６mm以下となるように形成されていることが好ましい。これによれば、排気口部の下流端部等に防鳥網を取り付けることなく、排気口部への鳥の侵入を防止することができる。しかも、防鳥網が不要となるため、燃焼排気が防鳥網を通過する際に生じる風切り音の発生を防止することができる。

本発明の第１の実施形態の給湯装置の正面図。第１の実施形態の給湯装置の構成を模式的に示す説明図。第１の実施形態における排気口部の説明的断面図。第１の実施形態における排気流路形成部材を示す説明的斜視図。本発明の第１の実施形態における排気流路の変形例を示す説明的断面図。本発明の第２の実施形態の給湯装置の正面図。第２の実施形態の給湯装置の構成を模式的に示す説明図。第２の実施形態における排気口部の断面図。第２の実施形態における排気流路形成部材を示す説明的斜視図。本発明の第２の実施形態における排気流路の変形例を示す説明的断面図。

本発明の第１の実施形態について説明する。第１の実施形態の給湯装置１は、図１に示すように、本体ケース２の前面パネル３の上側位置に排気トップ４が設けられ、図示しないが、家屋の外壁面、マンション等においてはバルコニーや通路に取り付けられて屋外に設置される。

本体ケース２の内部には、図２に示すように、給湯用熱源機５が収容されている。この給湯用熱源機５は、バーナ６を内蔵する燃焼筐７（燃焼室）を備えている。燃焼筐７には、下方から燃焼ファン８により燃焼空気が供給される。燃焼筐７内の上部には、バーナ６の燃焼排気中の顕熱を回収する顕熱熱交換器９が配置されている。顕熱熱交換器９は、多数の吸熱フィン１０とこれら吸熱フィン１０を貫通する複数の吸熱管１１とを備えている。そして、これら吸熱管１１を直列に接続して一連の熱交換水路（給水路）を構成し、この熱交換水路に流れる給湯用水が燃焼排気中の顕熱を吸収して加熱されるようになっている。

燃焼筐７の上方には、顕熱熱交換器９を通過した燃焼排気が燃焼筐７の上面後部に設けた連通部１２を介して流入する排気筐１３が設けられている。排気筐１３内には、燃焼排気中の潜熱を回収する潜熱熱交換器１４が配設されている。潜熱熱交換器１４は、排気筐１３内に横設した複数の吸熱管１５を備えている。そして、これら吸熱管１５に未加熱の給湯用水を流して、燃焼排気中の水分を吸熱管１５の外面で凝縮させるようにしている。これにより、潜熱熱交換器１４に流れる給湯用水が潜熱を吸収して加熱される。潜熱熱交換器１４で加熱された給湯用水は顕熱熱交換器９に送られる。

排気筐１３の前側面には、潜熱熱交換器１４の側面に臨む位置で横向き且つ横長に開口する排気通過口１６が形成されており、排気通過口１６には排気トップ４が一体に取り付けられている。

これにより、潜熱熱交換器１４を通過した燃焼排気は排気通過口１６に向い、排気通過口１６を通過した燃焼排気は排気トップ４を介して機外に排出される。なお、給湯運転中に生成される燃焼排気は、前記燃焼ファン８により強制的に流動されて排気通過口１６へ向う。

排気トップ４は、図１及び図３に示すように、円筒状の排気口部１７と、排気口部１７の下流端に嵌め込まれた防鳥網１８と、排気口部１７を支持する支持部１９とを備えている。

防鳥網１８は、排気口部１７の内部への鳥の侵入を防止するものであり、網目が１６mm以下（直径１６mmの試験球が通過できない大きさ）となっている。

支持部１９は、排気口部１７の上流端を連結した部分を除く排気通過口１６に対向し、排気通過口１６からの燃焼排気を排気口部１７の上流端に導く。

排気口部１７の上流端は、排気通過口１６を介して潜熱熱交換器１４に臨み、排気口部１７の内部には、排気流路形成部材２０が設けられている。排気流路形成部材２０は、図３及び図４に示すように、下面が平面の上部整流板部２１と、上面が平面の下部整流板部２２とを備えている。図４に示すように、上部整流板部２１と下部整流板部２２とは、夫々、舌片２３，２４を介して排気口部１７の内面に固定されている。

図３及び図４に示すように、上部整流板部２１の下面と下部整流板部２２の上面とは、排気が通過自在となる間隔を存して互いに対向しており、上部整流板部２１と下部整流板部２２との間の間隔部分によって排気流路２５が形成される。なお、第１の実施形態においては、上部整流板部２１の下面と下部整流板部２２の上面とが本発明における２つの平面部に相当する。

上部整流板部２１の上流側の端縁と下流側の端縁との夫々には、上部閉塞板部２６が連接されており、下部整流板部２２の上流側の端縁と下流側の端縁との夫々には、下部閉塞板部２７が連接されている。上部閉塞板部２６及び下部閉塞板部２７は、排気流路２５を除く排気口部１７の内部空間を閉塞する。

排気流路形成部材２０によって排気口部１７の内部に形成される排気流路２５は、図４に示す形状から明らかなように、排気口部１７の直径方向に沿って長手の流路断面とされ、排気口部１７の軸線方向に沿って延びる空間形状を有している。排気流路２５の下流端は、その流路断面によって横長に開口する。これにより、排気通過口１６の横長の開口形状に対応させて、排気流路２５に入る燃焼排気の円滑な流動が得られるようにしている。

そして、排気流路２５は、図３に示すように、上部整流板部２１の下面の下流端と下部整流板部２２の上面の下流端との間隔寸法（排気流路２５の下流側の開口高さ寸法）をｈ、下流端（排気流路２５の下流側の開口）を起点とする軸線に沿った方向の流路長をｄとしたとき、１．５ｈ≦ｄの関係を満たすように形成されている。

また、第１の実施形態においては、上部整流板部２１の下面と下部整流板部２２の上面とは互いに平行とされているので、排気流路２５の全長に亘って流路断面積は略一定となっている。

以上の構成による第１の実施形態の給湯装置１は、排気口部１７の内部に設けた排気流路形成部材２０が形成する排気流路２５に沿って燃焼排気の排出が案内される。

排気口部１７の下流端は、排気流路２５の流路断面に対応して比較的狭い細長形状に開口する。これにより、排気口部１７の下流端から排出された燃焼排気の広がりが抑えられると同時に、燃焼排気の速度が上昇する。しかも、排気流路２５の形状が、１．５ｈ≦ｄの関係を満たしていることにより、排気流路２５の流路長ｄが十分に確保されるので、排気流路２５を通過する燃焼排気を整流して直進性を付与することができる。よって、マンションのバルコニーや通路等に給湯装置１を設置した場合、燃焼排気がバルコニーや通路等を確実に横断して、建物外への燃焼排気の放出が円滑に行われる。しかも、比較的狭い開口形状とされた排気流路２５によって、潜熱熱交換器１４を通過する排気による排気音が排気流路２５において減衰され、騒音を低減させることができる。

なお、第１の実施形態においては、上部整流板部２１の下面と下流端と下部整流板部２２の上面とを平行に配設することにより、全長に亘って流路断面積を略一定とした排気流路２５を示したが、第１の実施形態における排気流路２５の変形例として、図５（ａ）に示す形状の排気流路２８や図５（ｂ）に示す形状の排気流路２９を挙げることができる。

図５（ａ）に示す排気流路２８は、その上流端部に、上部整流板部２１の下面と下部整流板部２２の上面との間隔を上流側から下流側に向かって次第に狭くすることにより形成した収束案内部３０を備える。収束案内部３０は、排気通過口１６を通過した燃焼排気が排気流路２８に入るときに、当該燃焼排気の流れを収束させる。これにより、排気流路２８における燃焼排気の急激な収束を防止することでき、排気抵抗の過剰な増加を抑えることができる。

図５（ｂ）に示す排気流路２９は、その全長に亘って機能的に収束案内部を有するものとした。即ち、排気流路２９の全長に亘って、上部整流板部２１の下面と下流端と下部整流板部２２の上面との間隔を上流側から下流側に向かって次第に狭くなっている。これにより、燃焼排気を排気流路２９の全長に亘って少しずつ収束させることができるので、排気流路２９の下流端の開口形状が比較的小さくても、排気抵抗を小さくすることができる。そして更に、排気抵抗が小さくなることにより、燃焼ファン８（図２参照）の回転数を低下させて排気音を低減させることができるだけでなく、燃焼ファン８の電力消費も抑えることができる。

次に、本発明の第２の実施形態について図６〜図９を参照して説明する。図６に示すように、第２の実施形態の給湯装置３１は、第１実施形態の給湯装置１と同様に、排気トップ４が、本体ケース２の前面パネル３の上側位置に設けられており、家屋の外壁面、マンション等においてはバルコニーや通路に取り付けられて屋外に設置されるものである。

本体ケース２の内部は、第１実施形態の給湯装置１と同様であるため、図７において同一の符号を付してその説明を省略する。

排気トップ４は、図６及び図８に示すように、円筒状の排気口部１７と、排気口部１７を支持する支持部１９とを備えている。排気口部１７の上流端は、排気通過口１６を介して潜熱熱交換器１４に臨み、排気口部１７の内部には、排気流路形成部材３２が設けられている。第２の実施形態においては、排気流路形成部材３２の構成が第１の実施形態における排気流路形成部材２０と異なっている。

排気流路形成部材３２は、図８及び図９に示すように、下面が平面の上部整流板部３３と、上面が平面の下部整流板部３４とを備え、更に、上部整流板部３３と下部整流板部３４との間に、上下面が平面の仕切り整流部３５を備えている。図９に示すように、上部整流板部３３、下部整流板部３４、及び仕切り整流部３５は、夫々、舌片３６，３７，３８を介して排気口部１７の内面に固定されている。

図８及び図９に示すように、上部整流板部３３の下面と仕切り整流部３５の上面とは、排気が通過自在となる間隔を存して互いに対向しており、上部整流板部３３と仕切り整流部３５との間の間隔部分によって第１の排気流路３９が形成される。また、下部整流板部３４の上面と仕切り整流部３５の下面とは、排気が通過自在となる間隔を存して互いに対向しており、下部整流板部３４と仕切り整流部３５との間の間隔部分によって第２の排気流路４０が形成される。

なお、第２の実施形態においては、上部整流板部３３の下面と仕切り整流部３５の上面とが本発明における２つの平面部に相当する。同様に、仕切り整流部３５の下面と下部整流板部３４の上面とが本発明における２つの平面部に相当する。

上部整流板部３３の上流側の端縁と下流側の端縁との夫々には、上部閉塞板部４１が連接されており、下部整流板部３４の上流側の端縁と下流側の端縁との夫々には、下部閉塞板部４２が連接されている。

上部閉塞板部４１及び下部閉塞板部４２は、第１の排気流路３９と第２の排気流路４０とを除く排気口部１７の内部空間を閉塞する。仕切り整流部３５の下流端には第１の排気流路３９と第２の排気流路４０との間に、閉塞された間隔を形成する間隔形成部４３が設けられている。

このように、第２の実施形態における排気口部１７の内部には、排気流路形成部材３２によって２つの排気流路（第１の排気流路３９、第２の排気流路４０）が形成されている。

図９に示すように、第１の排気流路３９は、排気口部１７の直径方向に沿って長手の流路断面とされ、排気口部１７の軸線方向に沿って延びる空間形状を有している。第２の排気流路４０も同様に、排気口部１７の直径方向に沿って長手の流路断面とされ、排気口部１７の軸線方向に沿って延びる空間形状を有している。

また、図８に示すように、第１の排気流路３９は、その上流側に、上部整流板部３３の下面と仕切り整流部３５の上面との間隔を上流側から下流側に向かって次第に狭くすることにより形成した収束案内部４４を備えている。更に、第１の排気流路３９は、収束案内部４４の下流端から第１の排気流路３９の下流端（開口）に至って上部整流板部３３の下面と仕切り整流部３５の上面との間隔寸法を一定に維持した直進案内部４５を備えている。

第２の排気流路４０は、その上流側に、仕切り整流部３５の下面と下部整流板部３４の上面との間隔を上流側から下流側に向かって次第に狭くすることにより形成した収束案内部４６を備えている。更に、第２の排気流路４０は、収束案内部４６の下流端から第１の排気流路３９の下流端（開口）に至って仕切り整流部３５の下面と下部整流板部３４の上面との間隔寸法を一定に維持した直進案内部４７を備えている。

このように、第１の排気流路３９と第２の排気流路４０とは、図８に示すように、断面視において、排気口部１７の軸線（図示せず）を対称線とする上下対称の形状とされており、図６に示すように、下流端においては共に横長形状に開口する。

更に、図８に示すように、第１の排気流路３９は、上部整流板部３３の下面の下流端と仕切り整流部３５の上面の下流端との間隔寸法（第１の排気流路３９の下流側の開口高さ寸法）をｈ_ｓ、下流端（第１の排気流路３９の下流側の開口）を起点とする直進案内部４５の流路長をｄ_ｓとしたとき、１．５ｈ_ｓ≦ｄ_ｓの関係を満たすように形成されており、第２の排気流路４０も同様である。

そして、第１の排気流路３９と第２の排気流路４０とは、その下流側の開口高さ寸法ｈ_ｓは等しく、１６mm以下（直径１６mmの試験球が通過できない寸法）に設定されている。

以上の構成による第２の実施形態の給湯装置３１は、排気口部１７の内部に設けた排気流路形成部材３２が形成する第１の排気流路３９と第２の排気流路４０とに沿って燃焼排気の排出が案内される。

排気口部１７の内部に第１の排気流路３９と第２の排気流路４０とが形成されていることにより、第１の排気流路３９と第２の排気流路４０との夫々の下流側の開口を小さくしても、十分な量の燃焼排気を通過させることができる。これにより、排気口部１７の軸線方向の長さが比較的短くても、排気抵抗を増加させることなく燃焼排気を整流することができる。しかも、第１の排気流路３９と第２の排気流路４０との夫々の下流側の開口を小さくすることにより、潜熱熱交換器１４を通過する排気による排気音を効果的に減衰させることができ、騒音を低減させることができる。

また、収束案内部４４，４６により排気通過口１６を通過した燃焼排気が第１の排気流路３９と第２の排気流路４０とに入るときに、当該燃焼排気の流れが円滑に収束するので、排気抵抗の過剰な増加を抑えることができる。しかも、収束案内部４４，４６を形成する仕切り整流部３５の上流端部の傾斜により、燃焼排気の分流が円滑に行われ、排気流の乱れを抑えて排気音の発生も低減することができる。

更に、第１の排気流路３９と第２の排気流路４０との夫々が１．５ｈ_ｓ≦ｄ_ｓの関係を満たす直進案内部４５，４７を備えることにより、収束案内部４４，４６を通過した燃焼排気を整流して排気流に直進性を確実に付与することができる。

また、第１の排気流路３９と第２の排気流路４０とは、その下流側の開口高さ寸法ｈ_ｓを比較的小さくしても十分に燃焼排気の整流が行える流路長ｄ_ｓが確保できるので、第１の排気流路３９と第２の排気流路４０との夫々の下流側の開口高さ寸法ｈ_ｓを１６mm以下に設定することができる。そして、第１の排気流路３９と第２の排気流路４０との夫々の下流側の開口高さ寸法ｈ_ｓを１６mm以下に設定することにより、図６に示すように、排気口部１７の下流端部に防鳥網（図１参照）を取り付けることなく、排気口部１７の内部への鳥の侵入を防止することができる。しかも、防鳥網が不要となるため、燃焼排気が防鳥網を通過する際に生じる風切り音の発生を防止することができる。

なお、第２の実施形態においては、排気流路形成部材３２が上部整流板部３３と下部整流板部３４との間に仕切り整流部３５を設けることにより排気口部１７の内部に２つの排気流路（第１の排気流路３９、第２の排気流路４０）を形成した例を示したが、図示しないが、例えば、燃焼排気の通過抵抗が極度に増加しない範囲において、仕切り整流部を２つ以上設けて３つ以上の排気流路を排気口部１７の内部に形成してもよい。

また、第１の排気流路３９及び第２の排気流路４０は、両者の中心線（図示しない）が何れも排気口部の軸線に対して平行に延びているが、第２の実施形態における変形例として、図１０（ａ）に示す第２の排気流路４８や図１０（ｂ）に示す第２の排気流路４９を挙げることができる。

即ち、図１０（ａ）に示すように、第２の排気流路４８は、その直進案内部５０の中心線ｓ（第２の排気流路４８の直進案内部５０の全長に亘って流路断面の中心を通る線）が、上流側から下流側に向かって排気口部１７の軸線ｘに次第に接近する方向に傾斜する。第２の排気流路４８の直進案内部５０は、下部整流板部３４の上面と仕切り整流部３５の下面とを共に上流側から下流側に向かって上方に傾斜させることにより形成されている。このように形成された第２の排気流路４８の直進案内部５０は、燃焼排気を排気口部１７の軸線ｘに接近する方向に案内する。そして、第２の排気流路４８から放出された燃焼排気は、第１の排気流路３９の下流端から放出された燃焼排気と収束し、燃焼排気の拡散が防止されて排気流に直進性が付与される。

また、同じように、図１０（ｂ）に示す第２の排気流路４９も、その直進案内部５１の中心線ｓが、上流側から下流側に向かって排気口部１７の軸線ｘに次第に接近する方向に傾斜する。第２の排気流路４９のの直進案内部５１は、仕切り整流部３５の下面を水平とし、下部整流板部３４の上面のみを上流側から下流側に向かって上方に傾斜させることにより形成されている。これによっても、第２の排気流路４９のの直進案内部５１は、燃焼排気を排気口部１７の軸線ｘに接近する方向に案内するので、第２の排気流路４９から放出された燃焼排気を、第１の排気流路３９の下流端から放出された燃焼排気に収束させることができ、燃焼排気の拡散を防止して排気流に直進性を付与することができる。

更に、第２の実施形態における変形例として挙げたものは、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、第２の排気流路４８の直進案内部５０の中心線ｓ、第２の排気流路４９の直進案内部５１の中心線ｓを傾斜させているが、これに替えて、図示しないが、第１の排気流路の直進案内部の中心線を、上流側から下流側に向かって排気口部１７の軸線に次第に接近する方向に傾斜するように構成してもよい。

また、図示しないが、仕切り整流部を２つ以上設けて３つ以上の排気流路を排気口部１７の内部に複数設けた場合には、最下位置の排気流路と最上位置の排気流路との一方又は両方の直進案内部の中心線を、上流側から下流側に向かって排気口部１７の軸線に次第に接近する方向に傾斜するように構成してもよい。

また、上記第１及び第２の実施形態において示した排気流路形成部材２０，３２は、夫々、１．５ｈ≦ｄ、１．５ｈ_ｓ≦ｄ_ｓの関係を満たすように形成されているが、ｄ、ｄ_ｓの寸法が大きすぎると燃焼排気の通過抵抗が増加するおそれがあるため、ｄ、ｄ_ｓの寸法を１００mm以下として燃焼排気の通過抵抗の増加を防止することが好ましい。

１，３１…給湯装置、６…バーナ、７…燃焼筐（燃焼室）、１３…排気筐、１４…潜熱熱交換器（熱交換器）、１６…排気通過口、１７…排気口部、２０，３２…排気流路形成部材、２５，２８，２９…排気流路、３９…第１の排気流路（排気流路）、４０，４８，４９…第２の排気流路（排気流路）、４４，４６…収束案内部、４５，４７…直進案内部。

Claims

バーナと、該バーナを収容する燃焼室と、該燃焼室の上方に配設された排気筐に収納されてバーナの燃焼排気の熱を吸収して給水路の給湯用水を加熱する熱交換器と、該熱交換器を通過した燃焼排気を排出する円筒状の排気口部とを備えて屋外に設置される給湯装置において、
前記排気筐の側面に、前記熱交換器の側面に臨む位置で横向き且つ横長に開口する排気通過口が形成され、
前記排気口部の上流端は、前記排気通過口を介して前記熱交換器を臨む位置に配置され、
前記排気口部は、その内部に、少なくとも排気が通過自在となる間隔を存して互いに対向する２つの平面部により前記排気口部の直径方向に沿って長手の流路断面を有して該排気口部の軸線方向に沿って延びる排気流路を形成する排気流路形成部材が設けられ、
前記排気流路形成部材は、前記排気流路の流路断面の長手方向が横方向となるように前記排気口部の内部に設けられ、
前記排気流路は、下流端における両平面部間の間隔寸法をｈ、下流端を起点とする軸線に沿った方向の流路長をｄとしたとき、１．５ｈ≦ｄの関係を満たすように形成され、
前記排気流路の上流端と前記排気通過口とは、互いに対向して配置されていることを特徴とする給湯装置。
バーナと、該バーナを収容する燃焼室と、該燃焼室の上方に配設されてバーナの燃焼排気の熱を吸収して給水路の給湯用水を加熱する熱交換器と、該熱交換器を通過した燃焼排気を排出する円筒状の排気口部とを備えて屋外に設置される給湯装置であって、前記排気口部の上流端が前記熱交換器を臨む位置に配置されているものにおいて、
前記排気口部は、その内部に、少なくとも排気が通過自在となる間隔を存して互いに対向する２つの平面部により前記排気口部の直径方向に沿って長手の流路断面を有して該排気口部の軸線方向に沿って延びる排気流路を形成する排気流路形成部材が設けられ、
前記排気流路は、下流端における両平面部間の間隔寸法をｈ、下流端を起点とする軸線に沿った方向の流路長をｄとしたとき、１．５ｈ≦ｄの関係を満たすように形成され、
前記排気流路形成部材は、複数の前記排気流路を備え、
各排気流路は、流路断面の長手に直交する方向に所定間隔を存して配設されており、
少なくとも１つの前記排気流路は、その中心線が上流側から下流側に向かって前記排気口部の軸線に次第に接近する方向に傾斜していることを特徴とする給湯装置。
バーナと、該バーナを収容する燃焼室と、該燃焼室の上方に配設されてバーナの燃焼排気の熱を吸収して給水路の給湯用水を加熱する熱交換器と、該熱交換器を通過した燃焼排気を排出する円筒状の排気口部とを備えて屋外に設置される給湯装置であって、前記排気口部の上流端が前記熱交換器を臨む位置に配置されているものにおいて、
前記排気口部は、その内部に、少なくとも排気が通過自在となる間隔を存して互いに対向する２つの平面部により前記排気口部の直径方向に沿って長手の流路断面を有して該排気口部の軸線方向に沿って延びる排気流路を形成する排気流路形成部材が設けられ、
前記排気流路は、その上流側に、前記両平面部間の間隔を上流側から下流側に向かって次第に狭くすることにより排気流を収束させる収束案内部を備えると共に、該収束案内部の下流端から該排気流路の下流端に至る領域に、前記両平面部間の間隔寸法を一定として排気流を直進させる直進案内部を備え、
前記排気流路の下流端における両平面部間の間隔寸法をｈ、下流端を起点とする軸線に沿った方向の流路長をｄとしたとき、１．５ｈ≦ｄの関係を満たしており、
前記直進案内部の下流端における両平面部間の間隔寸法をｈｓ、前記直進案内部の下流端を起点とする軸線に沿った方向の流路長をｄｓとしたとき、１．５ｈｓ≦ｄｓの関係を満たしていることを特徴とする給湯装置。
前記排気流路は、前記両平面部間の間隔を上流側から下流側に向かって次第に狭くすることにより排気流を収束させる収束案内部を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の給湯装置。
前記排気流路の下流端における両平面部間の間隔寸法は、１６mm以下となるように形成されていることを特徴とする請求項２記載の給湯装置。