JP2008064379A - 強制給排気式燃焼機器用竪型排気又は給排気トップ - Google Patents

Abstract

【技術課題】雨水の侵入を完璧に阻止し、かつ圧損の少ない竪型排気又は給排気トップを提供する。
【解決手段】トップ給気管１６の上端開口部１７上に、トップ給気管１６の外周面との間に空気流入口１８及び空気流入通路１９を形成し、この空気流入口１８及び空気流入通路１９を経由してトップ給気管１６内に燃焼空気をとり込む下向き椀形状のトップカバー１５を取り付ける。
このトップカバー１５の上方であって、トップ排気管１１の上端開口部１２を排気室４内に挿入し、更に、排気室４の下部に傘状の広がりを有するカバープレート１０を取り付ける。排気は、トップ排気管１１から排気室４内に流出し、この中でＵターンして排気口９、９ａから外に排出される。給気は、空気流入口１８、空気流入通路１９からトップ給気管１６内にとり込むようにする。この構成により、竪型給排気方式でありながら、雨水の侵入を完璧に阻止し、圧損を最少とすることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ストーブ、ボイラーに代表される燃焼機器であって、燃焼用の空気を室内又は室外からとり込むと共に、燃焼排気を強制的に室外に排出する強制給排気式燃焼機器用排気又は給排気トップに関するもので、更に詳しくは、屋外において竪に設置された排気管又は給排気管のトップに取り付けて用いられる竪型排気又は給排気トップに関するものである。

従来の燃焼排気を伴う燃焼機器の給排気方式には、大まかに分けて自然排気方式（ＣＦ式機器）と強制排気方式（ＦＥ式機器）および強制給排気方式（ＦＦ式機器）がある。このうち、ＣＦ式機器は、機器の燃焼排気を排気のドラフト力だけで屋外に排出する方式のため、取り付ける排気系の排気管は竪方向にある程度延長することが要求される。一方、ＦＥ、ＦＦ式機器は、機器の燃焼排気を排気ファン（給排気ファン）の力を利用して屋外に排出する方式のため、給排気管の取付方向は、上記ＣＦ式と比較して自由度が高い。例えば、特開２００２−３４０３２９号公報に掲載の給排気トップは、外壁に貫通穴を設け、この貫通穴内に給排気口を少し下向きに傾斜させて雨水の侵入やドレーンの逆流を防ぐために横向きに取り付けるもので、外壁から屋外に突出（露出）する量はごく少なく、最近はこのタイプが多い。

しかし、施工現場の条件等により給排気トップを横向きに設置できない現場の場合には、給排気管を竪に設置する必要がある。このとき、上記従来の横向きタイプの給排気トップをそのまま取り付けるようにすると、雨水が自由に侵入したり、ドレーンが逆流するため、完璧なまでに雨水対策を講じる必要がある。この結果、どうしても圧損が大きくなってファンの負荷が増大するという問題が発生する。

また、寒冷地地区では、燃焼排気に含まれる水蒸気成分が外気温度の低下によって排気管の外表面で結露し、水滴になって流れ落ち、これが外気温が零度以下になると凍結し、給排気トップや給排気管に凍りつく現象が発生して、各種トラブルの原因となる。

以上の理由から、従来のＦＥ式及びＦＦ式の排気又は給排気トップの場合は、そのまま竪型に用いることはできないし、用いられた例もない。また、横向きに取り付ける従来の排気又は給排気トップは、大型の燃焼機器用に開発されていないため、これら大型の燃焼機器には適用できないという欠点がある。

本発明は、以上の如き点に鑑みて提供されるものであって、その目的は、竪向きに設置して用いたときに、雨水の侵入がなく、圧損が小さく、ドレン水が凍結せず、大型の燃焼機器の排気又は給排気トップとしても用いることができる竪型排気又は給排気トップを提供することである。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明においては、強制排気式燃焼機器用竪型排気トップにおいて、天板、周側壁、底板により囲まれた排気室の前記天板が断面山形に形成されていると共に、前記周側壁の下部周囲に排気口が形成され、垂直に立ち上げられたトップ排気管の上端開口部が前記底板を貫通して排気室内に位置するように構成されたことを特徴とするものである。

更に、請求項２に記載の発明においては、強制給排気式燃焼機器用竪型給排気トップにおいて、垂直に立ち上げられた垂直に立ち上げられた二重管の内管側がトップ排気管で、外管側がトップ給気管から成り、かつ、前記トップ給気管の上端開口部より上方に抜け出た位置にトップ排気管の上端開口部を位置させた構成のトップ給排気管と、
前記トップ給気管の上端開口部の上方にあって、中央部が前記トップ排気管に固定されていると共に、前記トップ給気管の上端開口部を覆い、かつ、外周縁と前記トップ給気管の外周面との間に空気流入口を形成し、この空気流入口から前記トップ給気管の上端開口部を経由して燃焼空気をトップ給気管内にとり込む下向き椀形状のトップカバーを設けて成る給気トップと、
天板、周側壁、底板により囲まれた排気室の前記天板が断面山形に形成されていると共に、周側壁の下部周囲に排気口が形成され、垂直に立ち上げられた前記トップ排気管の上端開口部が前記底板を貫通して排気室内に位置するように構成された排気トップと、
前記排気トップの排気室の下部に位置し、前記トップ排気管に中央部が固定されている傘状の広がりを有するカバープレートと、
から成ることを特徴とするものである。

更に、請求項３に記載の発明においては、請求項１又は２に記載の強制給排気式燃焼機器用竪型排気又は給排気トップにおいて、前記排気室内において、トップ排気管の上端開口部の位置を、前記排気口の位置よりも高いレベルに設定したことを特徴とするものである。
この発明により、排気口から強風で侵入した雨水が跳ね返り、トップ排気管内に侵入するのを防止できる。

更に、請求項４に記載の発明においては、請求項１又は２に記載の強制給排気式燃焼機器用竪型排気又は給排気トップにおいて、前記排気室の周側壁の下部に均等に排気口を設けたことを特徴とするものである。
この発明により、全方向への排気をスムーズに行うことができると共に、空間の作用で排気抵抗を減少できる。

更に、請求項５に記載の発明においては、請求項１乃至４の何れか１項に記載の強制給排気式燃焼機器用竪型排気又は給排気トップにおいて、前記排気室の底板には、中心から外側に向って下り傾斜をつけると共に、この傾斜した底板の周端上面と前記周側壁に形成した最下段の排気口の下辺とが面一となるように形成したことを特徴とするものである。
この発明により、排気室内に入り、底板に落下した雨水をスムーズに排気口から排出することができる。

更に、請求項６に記載の発明においては、請求項２乃至５の何れか１項に記載の強制給排気式燃焼機器用竪型給排気トップにおいて、前記カバープレートの外径を給気トップ側のトップカバーの外径より大径に形成したことを特徴とするものである。
この発明により、排気が給気側に逆流するのを防止することができる。

上記構成から成る本発明は、次の効果を奏する。
１．請求項１に記載の排気トップは、天板及び下部に排気口を設けた周側壁により囲ま れた排気室内に上向きのトップ排気管の上端開口部を位置させて排気室内に一旦排気 を行うため、強風による煽りなどがあっても、雨水が上端開口部から排気管内に侵入 してトラブルが発生する心配がない。
２．排気は、排気トップの排気室内に一旦流出し、この中の空間でＵターンして周側壁 の下部に形成した排気口から外に流出するため、抵抗となる部分が少なく、圧損が小 さい。
３．寒冷地地方においては、排気室の天板、周側壁、底板が排気熱で加熱されるため、 排気中の水蒸気成分がドレーン化し、凍結する心配がない。
４．以上１〜３の効果により、竪型の排気管又は給排気管のトップとして、更に大型の 燃焼機器用の竪型排気又は給排気トップとして用いることができる。

上記した本発明について、その実施例を図１〜図６に基づいて詳細に説明する。図１は、燃焼機器とこの給排気管及びこの給排気管のトップに本発明に係る給排気トップを取り付けた状態を示す説明図、図２は給排気トップを斜め上方から見た説明図、図３は給排気トップを中心で縦断面した時の説明図、図４は排気トップの説明図、図５はＡ−Ａ′線断面図、図６はＢ−Ｂ′線断面図である。

先ず、図１において、符号の１は、本発明に係る給排気トップ、１００はＦＦ式燃焼機器、１０１は排気管１０４と給気管１０５から成る二重管構造の給排気管であって、この給排気管１０１は、室内で一旦垂直方向に立ち上げたのち、水平方向に９０°折り曲げて外壁１０２を貫通して屋外に延長され、更に９０°上方に折り曲げて垂直方向に立ち上げられていて、直管部１０３の上端に給排気トップ１が取り付けられている。２は、前記給排気トップ１の部材を構成する後述の排気トップ、３は給気トップである。

先ず、排気トップ２から説明すると、この排気トップ２は、図２〜図４に示すように、天板５を断面山形に形成し、この天板５の下方の周側壁６を下に向って小径になるように形成すると共に、外周に向って下り傾斜をつけた底板７を形成し、前記周側壁６の下部には、円周に沿って排気口９、９ａを二段に形成すると共に、この排気口９、９ａの下段の排気口９ａの下縁８を前記底板７の上面と面一に形成した排気室４と、前記底板７の外周端７ａが上面に接していると共に、傘状に広がり、外径は前記排気室４の上部の外径よりも大径に形成されたカバープレート１０とから成り、更に垂直に立ち上げられたトップ排気管１１の上端開口部１２が前記排気室４の底板７の中央を貫通して燃焼室４内に入り、排気口９、９ａよりも上部に位置するようにして挿入され、更に、前記底板７及びカバープレート１０は、このトップ排気管１１に溶接された構成である。

なお、トップ排気管１１の上端開口部１２の位置は、上段の排気口９よりも高く、且つ天板５との間に空間を確保することが条件であり、本実施例では、排気室４内のほぼ中間に位置している。

１３は、天板５と周側壁６を上縁で連結している固定環であて、周側壁６の上縁には、排水口１４が形成され、天板５上に降った雨水は、天板５の傾斜からこの排水口１４を経由してカバープレート１０上に流下し、このカバープレート１０の周囲から地上に流下する構造となっている。

上記実施例において、排気口９、９ａは二段に形成されているが、三段又はそれ以上に形成しても良い。そして、排気抵抗を考慮すると、出来るだけ開口面積を大きくとるために、二段が最適である。
前述した給気トップ３は、垂直に立ち上げられたトップ給気管１６の上端開口部１７と、この上端開口部１７上であって上端開口部１７上において、上端開口部１７を覆い、かつ上端開口部１７の周囲に隙間１８を形成し、内側に空気流入通路１９を形成した下向き椀状のトップカバー１５で構成されている。
なお、前記したカバープレート１０の外径は、トップカバー１５よりも大径に形成されていることにより、カバープレート１０から流下した雨水は、トップカバー１５上には落下しない。

上記構成において、排気トップ２のトップ排気管１１の下端側には、図３に示すように、螺旋２０が形成してあり、この螺旋２０は給気トップ３内おいて、排気管１０４の上端部に形成された螺旋２１にねじ込まれていて、このねじ込み量により、排気トップ２と給気トップ３間の距離（高さ）を調整することにより、設置場所の給排気条件に適合させることができる。

上記実施例の場合、燃焼機器１００から排出された排気（ガス）は、図２、図３に示すように、給排気管１０１内の排気管１０４内を上昇し、トップ排気管１１から排気室４内に流出し、上昇した勢いで天板５に衝突し、Ｕターンして周側壁６に沿って下降し、流速も手伝って底板７に近い排気口９ａから集中的に外に流出すると共に、この上部の排気口９からも流出する。

一方、燃焼用の空気は、給気トップ３の隙間１８から流入通路１９を経由してトップ給気管１６の上端開口部１７からトップ給気管１６内に入り、続いて給気管１０５内を通り、燃焼機器１００内に入る。

降雨時の雨水は、排気トップ２の天板５から排水口１４を介してカバープレート１０上に流下し、このカバープレート１０から地上に落下する。
また、外気温が零度以下となり、天板５及び周側壁６に接触して冷却された排気中の水蒸気成分は、排気の高熱で天板５と周側壁６及び底板７が加熱されているため、ドレーン化することはない。

上記実施例１は、ＦＦ式についての説明であるが、請求項１に記載のＦＥ式の燃焼機器用の排気トップの場合は、上記した排気トップ２についての構成と作用のみで、当然のこととして、給気トップ３側の構成と作用はない。この際、カバープレート１０は、必ずしも取り付ける必要はないが、取り付けてあっても良い。

ＦＥ式又はＦＦ式ガス又は石油ボイラ、ＦＥ式又はＦＦ式ガス又は石油ストーブ、ＦＥ式又はＦＦ式瞬間ガス湯沸器等の竪型に設置された排気管又は給排気管の排気又は給排気トップ。

ＦＦ式燃焼機器の二重管式給排気管のトップに本発明に係る給排気トップを取り付けた例の説明図 給排気トップの斜視図 給排気トップの断面図 排気トップの説明図 Ａ−Ａ′線断面図 Ｂ−Ｂ′線断面図

符号の説明

１ 給排気トップ
２ 排気トップ
３ 給気トップ
４ 排気室
５ 天板
６ 周側壁
７ 底板
８ 下縁
９、９ａ 排気口
１０ ドレーン受け
１１ 排気管
１２ 上端開口部
１３ 固定環
１４ 排水口
１５ トップカバー
１６ トップ給気管
１７ 上端開口部
１８ 隙間
１９ 空気流入通路
２０、２１ 螺旋

Claims (6)

1. 天板、周側壁、底板により囲まれた排気室の前記天板が断面山形に形成されていると共に、前記周側壁の下部周囲に排気口が形成され、垂直に立ち上げられたトップ排気管の上端開口部が前記底板を貫通して排気室内に位置するように構成された強制排気式燃焼機器用竪型排気トップ。
2. 垂直に立ち上げられた二重管の内管側がトップ排気管で、外管側がトップ給気管から成り、かつ、前記トップ給気管の上端開口部より上方に抜け出た位置にトップ排気管の上端開口部を位置させた構成のトップ給排気管と、
   前記トップ給気管の上端開口部の上方にあって、中央部が前記トップ排気管に固定されていると共に、前記トップ給気管の上端開口部を覆い、かつ、外周縁と前記トップ給気管の外周面との間に空気流入口を形成し、この空気流入口から前記トップ給気管の上端開口部を経由して燃焼空気をトップ給気管内にとり込む下向き椀形状のトップカバーを設けて成る給気トップと、
   天板、周側壁、底板により囲まれた排気室の前記天板が断面山形に形成されていると共に、周側壁の下部周囲に排気口が形成され、垂直に立ち上げられた前記トップ排気管の上端開口部が前記底板を貫通して排気室内に位置するように構成された排気トップと、
   前記排気トップの排気室の下部に位置し、前記トップ排気管に中央部が固定されている傘状の広がりを有するカバープレートと、
   から成る強制給排気式燃焼機器用竪型給排気トップ。
3. 前記排気室内において、トップ排気管の上端開口部の位置を、前記排気口の位置よりも高いレベルに設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の強制給排気式燃焼機器用竪型排気又は給排気トップ。
4. 前記排気室の周側壁の下部に均等に排気口を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の強制給排気式燃焼機器用竪型給排気トップ。
5. 前記排気室の底板には、中心から外側に向って下り傾斜をつけると共に、この傾斜した底板の周端上面と前記周側壁に形成した最下段の排気口の下辺とが面一となるように形成したことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の強制給排気式燃焼機器用竪型排気又は給排気トップ。
6. 前記カバープレートの外径を給気トップ側のトップカバーの外径より大径に形成したことを特徴とする請求項２乃至５の何れか１項に記載の強制給排気式燃焼機器用竪型給排気トップ。

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