JP4167611B2

JP4167611B2 - 壁貫通型燃焼器

Info

Publication number: JP4167611B2
Application number: JP2004073425A
Authority: JP
Inventors: 謙二木村
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2004-03-15
Filing date: 2004-03-15
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2024-03-15
Also published as: JP2005257245A

Description

本発明は、屋内と屋外とを仕切る外壁を貫通するようにして設置される壁貫通型燃焼器に関する。

この種の壁貫通型燃焼器は、主に集合住宅等における浴室や台所といったスペースが制約された場所での給湯設備として開発されたものである。そして、壁貫通型燃焼器では、屋内と屋外とを仕切る外壁に開設した貫通穴に挿入されるケーシング内に、給湯用熱交換器を有する燃焼ユニットを収納している(例えば、特許文献１参照)。

ここで、ケーシングは、一般的に、貫通穴に挿入される方形筒状のケース本体と、ケース本体の屋内側の開口端に固定される方形環状のフランジ板とで構成されている。ケース本体と貫通穴の内壁面との間には、断熱のために若干の隙間が空くようにしている。そして、フランジ板と外壁の屋内側の面との間にパッキンを介設した状態で、フランジ板を外壁に締結し、ケーシングをフランジ板を介して外壁に支持させている。また、フランジ板には、これを屋内側から覆う前カバーが装着され、更に、フランジ板の下辺部分と前カバーとの間には、燃焼ユニットに対する配管部材用のジョイントを取り付けた配管ブラケットが配置される。

ところで、ケーシングには、これに収納する燃焼ユニットの重量により、鉛直方向の力だけでなくケーシングを屋外側に向かって斜め下方に傾けるようなモーメントが作用する。そして、このモーメントによりフランジ板にその上辺部分を外壁側に押す方向の力が作用する。ここで、フランジ板と外壁との間にはパッキンが介設されており、更に、フランジ板の内周縁部は貫通穴の投影面内に張り出しているため、ケース本体の開口端に対する固定部となるフランジ板の内周寄りの部分は、外壁側に比較的容易に撓む。その結果、上記したモーメントに対するケーシングの支持剛性が不足して、ケーシングが傾きやすくなる。
特開２００３−２１４０２号公報

本発明は、以上の点に鑑み、燃焼ユニットの重量によるモーメントでフランジ板が撓んでケーシングが傾くことを簡単な構造で防止できるようにした壁貫通型燃焼器を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、屋内と屋外とを仕切る外壁に開設した貫通穴に挿入されるケーシング内に、給湯用熱交換器を有する燃焼ユニットを収納して成る壁貫通型燃焼器であって、ケーシングは、貫通穴に挿入される方形筒状のケース本体と、ケース本体の屋内側の開口端に固定される方形環状のフランジ板とで構成され、フランジ板と外壁の屋内側の面との間にパッキンを介設した状態で、フランジ板を外壁に締結すると共に、フランジ板を屋内側から覆うように前カバーを装着するものにおいて、フランジ板の外周寄りの部分が鉛直面に沿う平板部に形成されると共に、フランジ板の内周寄りの部分に、上方に向かって屋内側に傾く所定の傾斜面に沿うように屋内側に張り出す張り出し部が形成され、ケース本体の屋内側の開口端は前記傾斜面に沿うように傾斜され、フランジ板が張り出し部の裏面においてケース本体の屋内側の開口端に固定されることを特徴とする。
ここで、本発明は、燃焼ユニットの荷重がケース本体に作用するものに限定されず、ケース本体内に燃焼ユニットの構成部材を取付ける内枠が設けられ、内枠にフランジ板の内周寄りの部分の前面に重ねられてフランジ板にねじ止めされるフランジ部が形成され、ケース本体に燃焼ユニットの荷重が作用しないようにしたものも含む。

上記の構成によれば、フランジ板に形成した張り出し部によりフランジ板の曲げ剛性が高められる。そして、この張り出し部がケース本体に対するフランジ板の固定部になるため、燃焼ユニットの重量によるモーメントがケース本体を介してフランジ板に作用しても、高剛性の張り出し部でモーメントをしっかりと受けることができ、フランジ板の撓みが防止される。また、燃焼ユニットの重量によるモーメントが内枠を介してフランジ板に作用する場合も、同様に高剛性の張り出し部でモーメントをしっかりと受けることができ、フランジ板の撓みが防止される。特に、上記傾斜面に沿うように張り出し部を形成すると、モーメントによる外壁側への押し力が強く作用するフランジ板の上辺部分の張り出し部の張り出し高さが大きくなって、上辺部分の剛性が効果的に高められる。従って、燃焼ユニットの重量によるモーメントでフランジ板が撓んでケーシングが傾くことを確実に防止できる。

ところで、フランジ板の下辺部分と前カバーとの間には、燃焼ユニットのための各種配管部材の配管スペースを確保する必要がある。例えば、燃焼ユニットのための配管部材用のジョイントを取り付けた配管ブラケットを配置するためのスペースをフランジ板の下辺部分と前カバーとの間に確保することが必要になる。そして、フランジ板の下辺部分に亘って張り出し部を形成する場合、この張り出し部に配管ブラケットが干渉しないように、配管ブラケットの配置位置を張り出し部の張り出し高さ分だけ屋内側にずらすことが必要になる。そのため、張り出し部を、フランジ板の平板部に対し屋内側にオフセットした平板部に平行な鉛直面に沿うように、フランジ板の全周に亘って均等な張り出し高さで形成すると、配管ブラケットの配置位置が屋内側に大きくずれ、前カバーの屋内側への張り出し幅が大きくなってしまう。一方、本発明では、上記傾斜面に沿うように張り出し部が形成されているため、フランジ板の下辺部分に亘って張り出し部を形成しても、下辺部分の張り出し部の張り出し高さは小さくなる。その結果、配管ブラケットの配置位置を屋内側に大きくずらさずに済み、前カバーの屋内側への張り出し幅が大きくなることを抑制できる。

特に、上記傾斜面が、フランジ板の平板部に合致する鉛直面に対しフランジ板の内周下縁部に合致する位置で交差するように設定されていれば、この交差位置より下方に位置するフランジ板の下辺部分には屋内側に張り出す張り出し部が形成されないことになる。そのため、配管ブラケットの配置位置を屋内側にずらさずに済み、前カバーの屋内側への張り出し幅を可及的に短縮できる。

尚、上記傾斜面に沿うように張り出し部を形成しても、これに接合するケース本体の屋内側の開口端も上記傾斜面に沿うように傾斜させているため、ケース本体は水平姿勢に支持される。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態の壁貫通型燃焼器の切断側面図、図２は図１の壁貫通型燃焼器のケーシングの分解状態の斜視図である。

図１に示した壁貫通型燃焼器は、屋内と屋外とを仕切る外壁Ｗに開設した貫通穴Ｗａに挿入されるケーシング１を備えており、このケーシング１内に燃焼ユニット２が収納されている。燃焼ユニット２は、バーナ３を熱源とする給湯用の熱交換器４と、バーナ３に燃焼用空気を供給する燃焼ファン５と、熱交換器４への通水とバーナ３へのガス供給とを制御する水系とガス系のバルブユニット６と、燃焼ファン５とバルブユニット６とを制御するコントローラ７とで構成されている。これら燃焼ユニット２の構成部材はケーシング１内に出し入れ自在な内枠８に取付けられており、燃焼ユニット２を一纏めにした状態でケーシング１に出し入れできるようにしている。

ケーシング１は、貫通穴Ｗａに若干の隙間を存して挿入されるケース本体９と、ケース本体９の屋内側の開口端に固定されるフランジ板１０とで構成されている。図２に示されているように、ケース本体９は方形筒状であり、これに対応してフランジ板１０は、上辺部分１０Ｕと左右の側辺部分１０Ｓ，１０Ｓと下辺部分１０Ｌとを有する方形環状に形成されている。フランジ板１０は、外壁Ｗの屋内側の壁面との間にパッキン１１を介設した状態で外壁Ｗに締結され、ケーシング１がフランジ板１０を介して外壁Ｗに支持される。また、フランジ板１０には、これを屋内側から覆う前カバー１２が装着される。尚、前カバー１２は、その上縁部においてフランジ板１０の上辺部分１０Ｕにねじ止めされる。また、フランジ板１０の下辺部分１０Ｌと前カバー１２との間には、給水管、出湯管、ガス管といった燃焼ユニット２のための各種配管部材用のジョイント１３ａを取付けた配管ブラケット１３が配置されている。前カバー１２は、外壁Ｗ側に配設する配管(図示せず)も覆うことができるように、フランジ板１０よりも下方に延長されている。

フランジ板１０の外周寄りの部分は鉛直面に沿う平板部１０ａに形成されている。また、フランジ板１０の内周寄りの部分には、屋内側に張り出す張り出し部１０ｂが形成されている。この張り出し部１０ｂは、上方に向かって屋内側に所定角度θ(例えば、２°)傾く所定の傾斜面に沿うように形成され、上方に行くほど張り出し部１０ｂの張り出し高さが大きくなる。尚、この傾斜面は、平板部１０ａに合致する鉛直面に対しフランジ板１０の内周下縁部に合致する位置で交差するように設定されている。そのため、フランジ板１０の内周下縁部より下方に位置するフランジ板１０の下辺部分１０Ｌには張り出し部１０ｂは形成されない。また、ケース本体９の屋内側の開口端も、上記傾斜面に沿うように傾斜させ、この開口端に、全周に亘り外方に屈曲する接合フランジ９ａを形成している。そして、フランジ板１０の上辺部分１０Ｕと左右の各側辺部分１０Ｓの張り出し部１０ｂの裏面をケース本体９の開口端の上縁と左右の各側縁の接合フランジ９ａに接合させると共に、フランジ板１０の下辺部分１０Ｌの内周寄りの部分の裏面をケース本体９の開口端の下縁の接合フランジ９ａに接合させ、この状態でフランジ板１０をスポット溶接により接合フランジ９ａに固定している。ここで、フランジ板１０のケース本体９に対する固定部となる張り出し部１０ｂが傾斜していても、ケース本体９の開口端も同様に傾斜しているため、ケース本体９はその軸方向がフランジ板１０の平板部１０ａの法線方向と平行になる姿勢、即ち、水平姿勢に支持される。

フランジ板１０の左右の各側辺部分１０Ｓの平板部１０ａには、上下一対の固定孔１０ｃが形成されている。そして、外壁Ｗに各固定孔１０ｃに挿入される固定ボルト(図示せず)を植え込み、固定ボルトに螺合するナットによりフランジ板１０を外壁Ｗに締結するようにしている。ここで、フランジ板１０の平板部１０ａの外周には、背方に屈曲する曲げフランジ１０ｄが形成されており、パッキン１１が曲げフランジ１０ｄで囲われる。曲げフランジ１０ｄの幅は、自由状態でのパッキン１１の厚さより小さく設定されている。そのため、フランジ板１０を外壁Ｗに締結する際に、パッキン１１が所定量圧縮されたところで曲げフランジ１０ｄが外壁Ｗに当接する。

また、内枠８の屋内側の端部には、フランジ板１０の内周寄りの部分の前面に重なるフランジ部８ａが形成されている。そして、フランジ板１０の内周寄りの部分に複数のねじ孔１０ｅを形成し、このねじ孔１０ｅを利用してフランジ部８ａをフランジ板１０にねじ止めしている。ケース本体９の接合フランジ９ａには、フランジ板１０のねじ孔１０ｅに対応して、内枠８のフランジ部８ａをねじ止めするねじに対しての逃げとなる、切欠き形状と孔形状の逃げ部９ｂが形成されている。上記した配管ブラケット１３は、フランジ板１０の下辺部分１０Ｌの前面に重なる内枠８のフランジ部８ａの前面に取付けられている。尚、フランジ板１０の下辺部分１０Ｌの前面に配管ブラケット１３を直接取付けても良い。また、フランジ板１０の上辺部分１０Ｕの平板部１０ａには、前カバー１２をねじ止めするためのねじ孔１０ｆが形成されている。

以上の構成によれば、燃焼ユニット２は内枠８とそのフランジ部８ａとを介してフランジ板１０で支持されることになる。そして、フランジ部８ａをねじ止めするフランジ板１０の内周寄りの部分には、燃焼ユニット２の重量により、鉛直方向の力に加えて、図１で時計方向のモーメントが作用し、このモーメントによりフランジ板１０の上辺部分１０Ｕの内周寄りの部分には外壁Ｗ側への押し力が作用する。この押し力によりフランジ板１０の上辺部分１０Ｕの内周寄りの部分が外壁Ｗ側に撓むと、ケース本体９が貫通穴Ｗａ内で傾いてしまう。

ここで、本実施形態では、フランジ板１０の内周寄りの部分に、上辺部分１０Ｕから左右の各側辺部分１０Ｓに亘って張り出し部１０ｂが形成されているため、フランジ板１０の曲げ剛性が高められる。そして、燃焼ユニット２の重量によるモーメントを高剛性の張り出し部１０ｂでしっかりと受けることができ、フランジ板１０の撓みが防止される。特に、上方に向かって屋内側に傾く傾斜面に沿うように張り出し部１０ｂが形成されているため、モーメントによる外壁Ｗ側への押し力が強く作用するフランジ板１０の上辺部分１０Ｕの張り出し部１０ｂの張り出し高さが大きくなって、上辺部分１０Ｕの剛性が効果的に高められる。従って、モーメントによるフランジ板１０の撓みでケース本体９が傾くことを確実に防止できる。

また、フランジ板１０の下辺部分１０Ｌには、屋内側に張り出す張り出し部１０ｂが形成されていない。従って、配管ブラケット１３の配置位置を張り出し部１０ｂとの干渉防止のために屋内側にずらす必要はない。その結果、前カバー１２の屋内側への張り出し幅を可及的に短縮できる。尚、フランジ板１０の下辺部分１０Ｌと前カバー１２との間に配管ブラケット１３を配置しない場合であっても、フランジ板１０の下辺部分１０Ｌと前カバー１２との間に燃焼ユニット２に対する配管部材の配管スペースを確保する必要がある。そのため、フランジ板１０の下辺部分１０Ｌに張り出し部１０ｂが形成されていると、配管スペースを確保するために、張り出し部１０ｂの張り出し高さ分だけ前カバー１２を屋内側にずらすことが必要になる。従って、フランジ板１０の下辺部分１０Ｌと前カバー１２との間に配管ブラケット１３を配置しない場合であっても、前カバー１２の屋内側への張り出し幅を可及的に短縮するには、フランジ板１０の下辺部分１０Ｌに張り出し部１０ｂを形成しない方が良い。

また、上記実施形態では、燃焼ユニット２の荷重を内枠８を介してフランジ板１０に作用させ、ケース本体９には燃焼ユニット２の荷重を作用させないようにしているが、ケース本体９に燃焼ユニット２の荷重が作用する場合にも、フランジ板１０にケース本体９を介してモーメントが作用する。従って、この場合にも、上記実施形態と同様にフランジ板１０を構成することにより、ケース本体９が傾くことを防止できる。

本発明の実施形態の壁貫通型燃焼器の切断側面図。図１の壁貫通型燃焼器のケーシングの分解状態の斜視図。

符号の説明

Ｗ…外壁、Ｗａ…貫通穴、１…ケーシング、２…燃焼ユニット、４…給湯用熱交換器、９…ケース本体、１０…フランジ板、１０Ｌ…下辺部分、１０ａ…平板部、１０ｂ…張り出し部、１１…パッキン、１２…前カバー、１３…配管ブラケット。

Claims

屋内と屋外とを仕切る外壁に開設した貫通穴に挿入されるケーシング内に、給湯用熱交換器を有する燃焼ユニットを収納して成る壁貫通型燃焼器であって、ケーシングは、貫通穴に挿入される、燃焼ユニットの荷重が作用する方形筒状のケース本体と、ケース本体の屋内側の開口端に固定される方形環状のフランジ板とで構成され、フランジ板と外壁の屋内側の面との間にパッキンを介設した状態でフランジ板を外壁に締結すると共に、フランジ板を屋内側から覆うように前カバーを装着するものにおいて、
フランジ板の外周寄りの部分が鉛直面に沿う平板部に形成されると共に、フランジ板の内周寄りの部分に、上方に向かって屋内側に傾く所定の傾斜面に沿うように屋内側に張り出す張り出し部が形成され、ケース本体の屋内側の開口端は前記傾斜面に沿うように傾斜され、フランジ板が張り出し部においてケース本体の屋内側の開口端に固定されることを特徴とする壁貫通型燃焼器。
屋内と屋外とを仕切る外壁に開設した貫通穴に挿入されるケーシング内に、給湯用熱交換器を有する燃焼ユニットを収納して成る壁貫通型燃焼器であって、ケーシングは、貫通穴に挿入される方形筒状のケース本体と、ケース本体の屋内側の開口端に固定される方形環状のフランジ板とで構成され、ケース本体内に燃焼ユニットの構成部材を取付ける内枠が設けられ、内枠にフランジ板の内周寄りの部分の前面に重ねられてフランジ板にねじ止めされるフランジ部が形成され、フランジ板と外壁の屋内側の面との間にパッキンを介設した状態でフランジ板を外壁に締結すると共に、フランジ板を屋内側から覆うように前カバーを装着するものにおいて、
フランジ板の外周寄りの部分が鉛直面に沿う平板部に形成されると共に、フランジ板の内周寄りの部分に、上方に向かって屋内側に傾く所定の傾斜面に沿うように屋内側に張り出す張り出し部が形成され、ケース本体の屋内側の開口端は前記傾斜面に沿うように傾斜され、フランジ板が張り出し部においてケース本体の屋内側の開口端に固定されることを特徴とする壁貫通型燃焼器。
前記燃焼ユニットのための配管部材用のジョイントを取り付けた配管ブラケットが、前記フランジ板の下辺部分と前記前カバーとの間に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の壁貫通型燃焼器。
前記傾斜面は、前記平板部に合致する鉛直面に対し前記フランジ板の内周下縁部に合致する位置で交差するように設定されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の壁貫通型燃焼器。