JP4060218B2 - 屋外用給湯器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屋外に設置され、フロントカバーの正面に、燃焼用空気を取り込む給気口と、発生した燃焼ガスを排気する排気筒とが設けられている屋外用給湯器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
屋外用給湯器は、前面を開口し、壁等に取り付け可能な箱状のバックカバー内に、バーナを備えた燃焼室と熱交換器とを有する内胴を収容し、バックカバーの開口をフロントカバーで閉塞して形成される。また、フロントカバーの正面には、バーナの燃焼用空気を取り込むための給気口が形成されると共に、燃焼室から発生する燃焼ガスを排気するための排気筒が貫通して前方へ突出している。ここで、給気口は、燃焼用空気を吸引するファンの近傍で開口するように、ファンが設けられる下方位置に、排気筒は、熱交換器の上方に形成される排気室から最短距離で開口するように上方位置に夫々設けられることが多くなっている。
しかし、このように給気口と排気筒との位置が上下に離れると、風が当たる方向や強さの違い等によって給気と排気とのバランスが崩れ、失火や火移り不良等の不具合が発生するおそれがある。そこで、特許文献１に示すように、排気筒の近傍、具体的には同じ高さに給気口を設けて、給気と排気とのバランスを図ろうとする技術も採用されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２００８２８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように給気口を排気筒と同じ高さに設ければ、風が当たる条件を略同じにすることができるが、排気筒が通常フロントカバーの幅方向に広く形成されるため、その真横に並ぶ給気口の面積に制限を受けることとなり、高さが同じでも排気筒と給気口との開口面積に隔たりが生じてしまう。よって、結局風による影響に差が生じ、給排気のバランスが崩れるおそれは解消できない。
【０００５】
そこで、請求項１に記載の発明は、耐風性能が向上し、給排気のバランスが好適に維持される屋外用給湯器を提供することを目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、排気筒を断面円形とする一方、前記フロントカバーにおける前記排気筒の貫通孔を前記排気筒より大径で排気筒と同心となる円形とし、前記フロントカバーの背面に、排気筒が貫通し少なくとも給気口の後方空間を器具内部と仕切る内カバーと、前記フロントカバーの背面から前記内カバーの下縁を非接触で且つ後方へ向けて上り傾斜となるように回り込み、前記内カバーの後方で所定間隔をおいて平行となり、上端が前記排気筒より下方に位置する受けカバーとを設けて、前記給気口から吸引された燃焼用空気が、前記フロントカバーと内カバーとの間で下降し、前記内カバーの下方で折り返した後、前記内カバーと受けカバーとの間で上昇して器具内に入るようにして、前記フロントカバーにおける前記受けカバーの取付際に、前記受けカバーで捕捉された雨水を排水する逃がし孔を形成したことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、フロントカバーの背面に、排気筒が貫通し少なくとも給気口の後方空間を器具内部と仕切り、前後を連通させる窓を複数形成して下端の折曲部が前記フロントカバーの背面と固着される内カバーを設けると共に、その内カバーから突出する前記排気筒の根元部分に、前記排気筒の周面から離れるに従って徐々に後退するテーパ面を前面に備えたリング体を外装して、前記給気口から吸引された燃焼用空気が、前記フロントカバーと内カバーとの間で下降し、前記窓を通って器具内に入るようにして、
前記窓を、上端縁が前記窓の前方側へ非接触で延設される雨除け片となるガラリ形状とすると共に、前記折曲部に、左右方向で傾斜する勾配を付与して、前記折曲部で受けた雨水を前記フロントカバーの下端に形成した排水口へ案内可能としたことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、屋外用給湯器の一例を示す説明図で、左側が正面図、右側が縦断面図を示す。屋外用給湯器（以下単に「給湯器」という）１において、２は、燃焼室３を内部に形成し、外周面に給水管４を螺旋状に巻回した内胴で、内胴２の上部に備えられた熱交換器５の吸熱管６に給水管４が接続され、内胴２の下方に設置されたバーナ７で熱交換器５を加熱することにより、熱交換器５の吸熱管６を通過する水を加熱して、吸熱管６の出口側に接続した図示しない出湯管から出湯可能としている。また、燃焼室３の下部には給気室８が形成され、その給気室８内にファン９が備えられている。１０は給湯器１の運転を制御するコントローラである。これらの給湯機能部Ａは、前面のみを開放して壁面等に取り付けられる深底箱状のバックカバー１１と、そのバックカバー１１の前面に取り付けられる浅底箱状のフロントカバー１２とによって保護されている。
【０００８】
１３は、熱交換器５の上部に連設される排気室で、その前面には、フロントカバー１２の正面を直交状に貫通して前方へ突出する断面円形の排気筒１４が連結されている。フロントカバー１２における排気筒１４の貫通孔は、排気筒１４より大径で排気筒１４と同心の円形に形成されて、排気筒１４の周囲にリング状の給気口１５が開口するようになっている。一方、フロントカバー１２の背面には、所定間隔をおいてフロントカバー１２と平行となる内カバー１６が、左右方向ではフロントカバー１２の幅一杯で、上下方向ではフロントカバー１２の上端から略中間付近まで設けられて、給気口１５の後方空間を器具内部と仕切っている。１７は、内カバー１６の背面側で排気筒１４に外装されたシール用のパッキンである。
【０００９】
また、フロントカバー１２の背面において、内カバー１６の下方には、内カバー１６の下縁を非接触で回り込み、内カバー１６の後方で所定間隔をおいて平行となる受けカバー１８が、同じくフロントカバー１２の幅一杯で、上端は排気筒１４より下方に位置するように設けられている。この受けカバー１８は、給気口１５から入り込んだ雨水等を捕捉して器具内への侵入を阻止するもので、フロントカバー１２における受けカバー１８の取付際には、受けカバー１８で捕捉された雨水を排水する逃がし孔１９，１９・・が形成されている。よって、受けカバー１８の下端には、逃がし孔１９側へ雨水を案内する勾配が付与されている。
【００１０】
以上の如く構成された給湯器１においては、出湯管に接続された屋内の給湯栓が開栓され、器具内に通水されると、コントローラ１０がバーナ７に点火して熱交換器５での加熱を開始させると共に、ファン９を回転させる。すると、実線矢印で示すように、燃焼用空気が給気口１５から吸引されてフロントカバー１２と内カバー１６との間に入って下降し、内カバー１６の下方で折り返して上昇した後、内カバー１６と受けカバー１８との間を通過して器具内に入り、給気室８を通ってバーナ７側に供給される。そして、熱交換器５を通過した燃焼ガスは、点線矢印で示すように、排気室１３から排気筒１４を通って前方へ排気されることになる。
【００１１】
ここで、排気筒１４を断面円形とし、給気口１５を、排気筒１４の周囲に形成されるリング状の開口とすることで、両者が同一箇所にまとまって風に対する方向性もなくなり、同じ条件で風を受けるようになると共に、両者の開口面積も略同一に設定可能となる。よって、給排気のバランスが好適に維持されて耐風性能が向上し、使用能力が小さい場合でも、排気が抑えられてバーナ７が失火したり、給気過多で火移り不良が生じたりする等の不具合が改善される。また、燃焼用空気が内胴２の周囲を通過してからバーナ７へ供給されるため、器具の放熱量が削減されて熱効率のアップにも繋がる。
【００１２】
一方、このような給湯器は、壁等に露出状態で取り付けられる標準型の他、集合住宅用等として扉付の取付ボックス内に収納される扉内設置型があるが、この扉には通常排気筒の貫通用に円形の透孔が形成されているため、上記形態のように排気筒１４が断面円形であると、標準型と扉内設置型とに関係なく何れにおいても同一器具で使用できる。よって、部品が共通化して製造コストや管理の手間が低減するというメリットも得られる。
【００１３】
なお、本発明は、バーナや熱交換器等の各構成部を一つずつ備えた給湯器に限らず、風呂の追い炊きや床暖房用としてさらに別個のバーナや熱交換器等の加熱機能部を併設した給湯器にも適用できる。すなわち、図２に示すように、図１で示した給湯機能部Ａに加えて、バーナや熱交換器を有する内胴とファン等を備えた加熱機能部Ｂを、例えば風呂の追い炊き用として備えた給湯器１ａにおいては、両機能部の排気室１３，１３ａをダクト２０で連結し、そのダクト２０に１つの排気筒１４を連結して、同様にフロントカバー１２における排気筒１４の周囲にリング状の給気口１５を形成すれば良い。よって、各機能部で発生する燃焼ガスは、排気筒１４で合流して排気されることになる。なお、給気口１５から取り込まれる燃焼用空気は、各ファン９，９ａにより夫々の給気室に導かれる。
【００１４】
また、この変更例においては、内カバー１６を貫通して前方へ突出する排気筒１４の根元部分に、排気筒１４の外周から離れるに従って徐々に後退するテーパ面を前面に備えたリング体としてのテーパリング２１が外装されている。このテーパリング２１は、合成樹脂製やゴム製でも良いし、金属板で形成しても良い。
【００１５】
さらにここでは、受けカバーを設けず、内カバー１６の下端が前方へ折曲してそのままフロントカバー１２の背面に固着されている。よって、内カバー１６の下方には、内カバー１６の前後を連通させる窓２２，２２・・が複数個形成されているが、各窓２２は、その上端縁が窓２２の前方側へ非接触で延設される雨除け片２３となるガラリ形状が採用されている。
一方、内カバー１６の下端の折曲部２４は、左側へ行くに従って低くなる勾配が付与されると共に、折曲部２４の左端は、フロントカバー１２の左端への到達前に下方へ折曲してフロントカバー１２の下端へ繋がり、折曲部２４で受けた雨水をフロントカバー１２の左端下端へ案内可能としている。フロントカバー１２の下端には、導いた雨水を排水可能な排水口２５が形成されている。
【００１６】
以上のように別個の加熱機能部Ｂが併設された給湯器１ａにおいても、断面円形の排気筒１４とその周囲のリング状の給気口１５との採用により、給排気のバランスが好適に維持されて耐風性能が向上するという同様の効果が得られる。特にここでは、内カバー１６の前方で排気筒１４の根元部分にテーパリング２１を設けているから、給気口１５から入り込む燃焼用空気が抵抗なく器具内に導かれ、給気圧損が減少するという効果も得られる。
また、受けカバーをなくしてガラリ形状を有する内カバー１６のみを設けたことで、器具の厚み寸法を減らすと共に、内カバー１６による給気圧損を減少させることもできる。
【００１７】
なお、上記テーパリング２１や内カバー１６のガラリ形状は、図１で示した給湯器１にも適用できる。なお、図２のように内カバー１６の折曲部２４をフロントカバー１２の途中に形成するのは、フロントカバー１２の前面にコントローラのメンテナンス用の開閉扉２６が設けられるためであるから、このような開閉扉のない給湯器であれば、内カバー１６の下端をフロントカバー１２の下端際まで伸ばして、勾配を有する折曲部２４を最下位置に形成しても差し支えない。このようにすれば、フロントカバー１２の略背面全体に内カバー１６が位置する二重構造となるため、騒音の低減効果も期待できる。
逆に内カバーは、騒音を考慮しなければ、左右または上下でフロントカバーの背面一杯に設ける必要はなく、外カバーやガラリ形状等の採用によって給気口から器具内への雨水の侵入を阻止可能であれば、給気口の後方空間のみを部分的に覆う最小面積で設けても差し支えない。
【００１８】
その他、排気筒と給気口との開口面積は、略同一とするのが最適であるが、少なくとも給排気のバランスの維持のために、排気筒と給気口との開口面積の比が、１：２乃至２：１の範囲内となるように設定するのが望ましい。
また、排気筒は、突出寸法が短すぎると、風向きによっては排出した燃焼ガスが給気口から再び吸い込まれてしまうおそれがあり、逆に長すぎると邪魔になったり損傷しやすくなったりするため、フロントカバーの前面から排気筒の前端までの長さが、少なくとも２０ｍｍ以上で１００ｍｍ以下となるように設けるのが望ましい。
さらに、排気筒の位置も、図１のようにフロントカバーの中央に設ければ、扉内設置型との対応上好ましいが、図２のように内部機構の配置との関係から、左右何れかへ寄せたり、より下方位置に設けたり等の設計変更は可能である。勿論図２の場合もフロントカバーの中央に設けることができる。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１及び２に記載の発明によれば、断面円形の排気筒の周囲にリング状の給気口を形成したことで、両者が同一箇所にまとまって風に対する方向性もなくなり、同じ条件で風を受けるようになると共に、両者の開口面積も略同一に設定可能となる。よって、給排気のバランスが好適に維持されて耐風性能が向上し、使用能力が小さい場合でも、排気が抑えられてバーナが失火したり、給気過多で火移り不良が生じたりする等の不具合が改善される。また、器具の放熱量が削減されて熱効率のアップにも繋がる。さらに、標準型と扉内設置型共に同一器具が使用できるため、部品が共通化して製造コストや管理の手間が低減するというメリットも得られる。
特に、請求項２に記載の発明によれば、排気筒にリング体を外装したことで、給気口から入り込む燃焼用空気を抵抗なく器具内に導くことができ、給気圧損が減少する。
【図面の簡単な説明】
【図１】屋外用給湯器の説明図である。
【図２】屋外用給湯器の変更例の説明図である。
【符号の説明】
１・・屋外用給湯器、２・・内胴、３・・燃焼室、５・・熱交換器、７・・バーナ、１１・・バックカバー、１２・・フロントカバー、１４・・排気筒、１５・・給気口、１６・・内カバー、２１・・テーパリング、２２・・窓、Ａ・・給湯機能部、Ｂ・・加熱機能部。

Claims (2)

1. 内設した燃焼室から発生する燃焼ガスを排気する排気筒を、フロントカバーの正面を貫通して前方へ突出させる一方、前記フロントカバーの正面に、燃焼用空気を取り込む給気口を形成した屋外用給湯器であって、
   前記排気筒を断面円形とする一方、前記フロントカバーにおける前記排気筒の貫通孔を前記排気筒より大径で排気筒と同心となる円形とし、
   前記フロントカバーの背面に、排気筒が貫通し少なくとも給気口の後方空間を器具内部と仕切る内カバーと、前記フロントカバーの背面から前記内カバーの下縁を非接触で且つ後方へ向けて上り傾斜となるように回り込み、前記内カバーの後方で所定間隔をおいて平行となり、上端が前記排気筒より下方に位置する受けカバーとを設けて、前記給気口から吸引された燃焼用空気が、前記フロントカバーと内カバーとの間で下降し、前記内カバーの下方で折り返した後、前記内カバーと受けカバーとの間で上昇して器具内に入るようにして、
   前記フロントカバーにおける前記受けカバーの取付際に、前記受けカバーで捕捉された雨水を排水する逃がし孔を形成したことを特徴とする屋外用給湯器。
2. 内設した燃焼室から発生する燃焼ガスを排気する排気筒を、フロントカバーの正面を貫通して前方へ突出させる一方、前記フロントカバーの正面に、燃焼用空気を取り込む給気口を形成した屋外用給湯器であって、
   前記排気筒を断面円形とする一方、前記フロントカバーにおける前記排気筒の貫通孔を前記排気筒より大径で排気筒と同心となる円形として、前記給気口を、前記排気口の周囲に形成されるリング状の開口とし、
   前記フロントカバーの背面に、排気筒が貫通し少なくとも給気口の後方空間を器具内部と仕切り、前後を連通させる窓を複数形成して下端の折曲部が前記フロントカバーの背面と固着される内カバーを設けると共に、その内カバーから突出する前記排気筒の根元部分に、前記排気筒の周面から離れるに従って徐々に後退するテーパ面を前面に備えたリング体を外装して、前記給気口から吸引された燃焼用空気が、前記フロントカバーと内カバーとの間で下降し、前記窓を通って器具内に入るようにして、
   前記窓を、上端縁が前記窓の前方側へ非接触で延設される雨除け片となるガラリ形状とすると共に、前記折曲部に、左右方向で傾斜する勾配を付与して、前記折曲部で受けた雨水を前記フロントカバーの下端に形成した排水口へ案内可能としたことを特徴とする屋外用給湯器。

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