JP5862942B2 - 温水ユニット - Google Patents

Description

本発明は、外装ケースの天板部の上側に排気トップが設けられた構成を有する温水ユニットに関する。

この種の温水ユニットの具体例としては、たとえば特許文献１，２に記載されたようなものがある。これらの文献に記載された温水ユニットにおいては、バーナにより発生された燃焼ガスを利用して湯水加熱を行なう装置を外装ケース内に収容し、かつこの外装ケースの天板部の上側に排気トップを設けている。排気トップには、水平方向を向いて開口する排気口が設けられている。

このような構成の温水ユニットにおいては、ユニット全体の嵩張りを抑制したり、あるいは外観体裁を良好にするといった種々の観点から、排気トップの小サイズ化を図り、外装ケースの天板部上において排気口を比較的低い高さに設けたい場合がある。ところが、このように排気口の高さを比較的低くすると、温水ユニットを屋外に設置し、外装ケースの天板部上に降雪があった場合に、この雪の中に排気口が埋もれ、塞がれる不具合を生じ易い。このようなことに起因して排気閉塞が生じた場合には、バーナの燃焼駆動を阻止し、温水ユニットを運転できないようにする対応措置を採ることにより安全性を確保することが可能である。しかしながら、積雪に近因してそのような対応措置が頻繁に採られることは好ましいものではない。したがって、このようなことが適切に回避されるようにすることが望まれる。

特開２００２−７１１２５号公報 特開２００１−４１５８７号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、外装ケースの天板部の上側に設けられた排気トップの排気口が天板部上の比較的低い高さに設けられている場合であっても、この排気口が積雪に起因して閉塞することを、簡易な構成によって適切に防止または抑制することが可能な温水ユニットを提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明により提供される温水ユニットは、加熱用気体を用いて湯水加熱を行なう湯水加熱装置を内部に収容し、かつ前記湯水加熱装置の上方を覆う天板部を有している外装ケースと、この外装ケースの天板部の上側に設けられ、かつ前記湯水加熱装置において利用された加熱用気体を排ガスとして外部に排出するための排気口が略水平方向を向いて設けられている排気トップと、を備えている、温水ユニットであって、前記排気トップに設けられ、かつ前記排気口の上方からその正面に向けて突出した庇部を備えており、この庇部の一部は、前記天板部の縁部の上方に位置し、前記天板部の上側には、前記庇部によって上方を遮られた空間部が、前記排気口の正面領域から前記天板部の縁部の上方領域にわたって一連に形成されており、前記天板部の縁部として、互いに交差して繋がった第１および第２の縁部があり、前記庇部は、前記排気口の横幅方向に延びた形態を有していることにより、前記排気口よりも前記横幅方向の外方側に位置する延設部を有しており、前記排気口が前記第１の縁部側に向いた状態において、前記延設部の一部を前記第２の縁部の上方に配置させることが可能な構成とされていることを特徴としている。

このような構成によれば、温水ユニットが屋外に設置され、冬季において、外装ケースの天板部上に積雪が生じたとしても、庇部によって上方を遮られた空間部には積雪が生じないようにすることができるばかりか、この空間部のうち、天板部の縁部の上方領域は、雪に埋もれることなく外部に連通した開口部とすることができる。したがって、前記排気口は、前記空間部を介して外部と連通することとなる。このようなことから、積雪に起因して排気閉塞を生じることを適切に防止し、または抑制することができる。
また、本発明においては、積雪防止用の庇部の一部を天板部の縁部の上方に配置させるという構成の簡易な手段を用いたものであるが、このような庇部の製作は容易であり、製造コストの上昇なども適切に抑制することができる。

また、このような構成によれば、排気口が天板部の第１の縁部側に向いた状態において、庇部の一部を天板部の第２の縁部の上方に配置させることによって、本発明の意図する作用を得ることができ、庇部を排気口の上方から第１の縁部の上方まで延びるように構成する必要はない。したがって、排気口と第１の縁部との間の距離が長い場合であっても、庇部を余り大きなサイズに形成する必要が無くなり、庇部の小サイズ化を図るのに好適となる。

本発明において、好ましくは、前記排気トップは、水平回転可能に設けられていることにより、前記排気口が前記第１の縁部側に向いた状態と、前記第２の縁部側に向いた状態とに選択的に設定可能であり、前記排気口が前記第２の縁部側に向いた状態に設定されたときには、前記庇部の前縁部寄り領域を前記第２の縁部の上方に配置させることが可能な構成とされている。

このような構成によれば、排気口を第１の縁部側に向いた状態と、第２の縁部側に向いた状態とのいずれに設定した場合であっても、庇部の一部を天板部の第２の縁部の上方に配置させて、積雪時に排気閉塞を生じないようにすることが可能となる。排気口の向きを変更する場合に、それに対応させて庇部を交換するといった手間を無くし、または少なくすることができ、便利である。

本発明において、好ましくは、前記天板部の縁部として、前記排気トップを挟んで前記第２の縁部とは反対側に位置する第３の縁部があり、前記庇部は、前記排気トップの本体部とは別体に構成された補助部材を利用して設けられており、この補助部材は、前記庇部の下方に位置して前記庇部に対向する板状部を有し、前記補助部材を上下反転させた状態で前記排気トップの本体部に取り付けたときには、前記板状部を前記庇部として利用し、かつこの庇部として利用される板状部の一部を、前記第３の縁部の上方に配置させることが可能とされている。

このような構成によれば、排気トップの本体部に補助部材を取り付ける場合に、この補助部材を上下反転させると、この補助部材の板状部が庇部として利用され、その一部を天板部の第３の縁部の上方に配置させることができる。この状態においては、天板部上への積雪時において、庇部の下方の空間部は、第３の縁部の上方において開口する。したがって、前記構成によれば、１つの補助部材を上下反転させるか否かによって、庇部の下方の空間部を第２の縁部側と第３の縁部側のいずれの側において開口させるかを適切に選択できることなる。補助部材を複数種類準備しておく必要はない。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

本発明に係る温水ユニットの全体構成の一例を示す概略説明図である。 （ａ）は、図１に示す温水ユニットの要部斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の概略平面図である。 図２（ａ）に示す構成の要部分解斜視図である。 図１に示す温水ユニットで用いられている補助部材の正面図である。 図２（ａ）のＶ−Ｖ要部断面図である。 （ａ）は、図２（ａ），（ｂ）に示す状態から温水ユニットの排気トップを回転させた状態の一例を示す要部斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の概略平面図である。 （ａ）は、補助部材を上下反転させて取り付けらた状態を示す要部斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の分解斜視図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１に示す温水ユニットＵは、貯湯タンク式の給湯ユニットであり、貯湯タンク１０や湯水加熱装置２などの温水関連機器を内部に収容する外装ケース３と、この外装ケース３の天板部３０の上側に設けられた排気トップＥとを備えている。排気トップＥには、庇部７０を有する補助部材７が取り付けられている。

外装ケース３内に収容された温水関連機器としては、貯湯タンク１０や湯水加熱装置２以外として、膨張タンク１１、熱交換器１２、制御基板を有するコントローラユニット１３などがある。本実施形態の温水ユニットＵは、湯水加熱用の主熱源として、たとえばこの温水ユニットＵとは別個に設置されるソーラ集熱器（図示略）を利用するものであり、このソーラ集熱器と温水ユニットＵとの間で熱媒を循環させる熱媒循環回路（図示略）が設けられる。膨張タンク１１は、前記熱媒の膨張を吸収して熱媒循環回路の圧力を安定させるためのものであり、熱交換器１２は、前記熱媒を利用して湯水加熱を行なうためのものである。熱交換器１２を利用して加熱生成された湯水は、貯湯タンク１０に貯留される。

湯水加熱装置２は、補助熱源機としての役割を果たし、貯湯タンク１０内の湯水温度が目標給湯温度に満たない場合に湯水を加熱するのに利用される。この湯水加熱装置２は、たとえば一般のガス給湯器と同様な構成であり、バーナ２０、このバーナ２０に燃焼用空気を供給するファン２４、バーナ２０によって発生された燃焼ガスから熱を回収して湯水を加熱する熱交換器２１を備えている。

外装ケース３は、前記した温水関連機器を保護するためのものであり、薄手の金属製パネルなどを利用して略直方体状のケースとして構成されている。この外装ケース３の天板部３０は、平面視矩形状であり、第１ないし第４の縁部３０ａ〜３０ｄを有している（図２を参照）。

排気トップＥは、湯水加熱装置２において利用された燃焼ガスの排気ガイドを行なうためのものであり、外装ケース３の天板部３０上の略中央部に設けられている。この排気トップＥは、排気導入口４０および排気口４１が設けられた排気トップ本体部４に、補助部材７が取り付けられた構成である。図５によく表われているように、排気トップ本体部４は、内部空洞状であり、底部４３に排気導入口４０が設けられ、かつ前面部には排気口４１が水平方向を向くようにして設けられている。排気トップ本体部４の底部４３には、内
部が排気導入口４０に連通した円筒部４２が下向きに突出して設けられている。この円筒部４２は、熱交換器２１のケースに起立して設けられている排気筒２３に対し、気密シールが図られた状態で回転可能に嵌合している。このことにより、熱交換器２１を通過した燃焼ガスは、円筒部４２内および排気導入口４０を上向きに通過して排気トップＥ内に流入し、その後排気口４１から排ガスとして排出される。排気トップＥは、円筒部４２を中心として水平方向に回転可能であり、排気口４１の向きを所望の向きに設定することができる。

排気トップＥ内には、排気ガイド８が設けられている。この排気ガイド８は、排気口４１から外部に排出される排ガスを上向きに偏向させるためのものであり、前上がり状のルーバ８０が通気用の隙間を介して上下複数段に並んだ構成を有している。排気口４１から排出される排ガスを上向きに偏向させると、この排ガスが外装ケース３の天板部３０に当たり難くなり、排ガスあるいは排ガスに含まれている凝縮水によって天板部３０が汚染されることを抑制するのに好ましい。排気口４１には、排気トップＥ内へのゴミその他の異物が進入することを防止するためのネット状部材６２が設けられている。

図２および図３に示すように、排気トップＥには、閉塞部材５が取り付けられている。この閉塞部材５は、たとえば矩形平板状の金属板であり、排気口４１の形成箇所を調整または変更するためのものである。より具体的には、排気トップＥには前面開口部４１’が形成されているが、本実施形態では、この前面開口部４１’の一部が閉塞部材５によって塞がれ、閉塞部材５によって塞がれていない部分が、排気口４１となっている。前面開口部４１’は、縦幅よりも横幅の方が大きい横長状に形成されている。一方、閉塞部材５は、その横幅が前面開口部４１’の横幅のたとえば１／２未満の寸法とされ、前面開口部４１’の左寄り領域と右寄り領域のいずれか一方を選択的に閉塞できるように排気トップＥの前面部に取り付け可能である。この取り付け手段としては、たとえば前面開口部４１’の周縁部に設けられた複数のネジ孔６１と、これに螺合するネジ体６０（図３を参照）とが用いられている。

図２（ａ）に示すように、温水ユニットＵをたとえば家屋の壁面９０に接近させて設置する場合において、壁面９０が排気トップＥの左側（排気トップＥの正面視における左側）に存在する場合、閉塞部材５は、前面開口部４１’の左寄り領域を閉塞し、その右側に排気口４１を形成するのに利用される。このようにすれば、排気口４１と家屋の壁面９０との最短距離Ｌ１０を大きくとることができる。閉塞部材５を用いない場合、家屋の壁面９０と前面開口部４１’との最短距離Ｌ１１が短く、排ガスが壁面９０に悪影響を及ぼす虞がある。ところが、前記したような設定によれば、そのような虞を回避することが可能である。前記とは異なり、前記した家屋の壁面９０が温水ユニットＵの右側に接近して存在する場合には、図７に示すように、前面開口部４１’の右寄り領域を閉塞部材５により閉塞し（ただし、図７では壁面９０を省略）、その左側に排気口４１を形成する。このことにより、排気口４１と家屋の壁面９０との最短距離を大きくとり、排ガスが家屋の壁面９０に悪影響を及ぼす虞を回避することが可能である。なお、排気口４１は、前面開口部４１’の一部が閉塞部材５によって閉塞されることにより形成されるものの、十分な開口面積を有するものとして形成され、排気の円滑化が損なわれないように配慮されている。

補助部材７は、積雪時において湯水加熱装置２に排気閉塞を生じないようにするための部材であり、排気トップ本体部４とは別体に構成されている。この補助部材７は、図３および図４によく表われているように、平板状の庇部７０の下方に、庇部７０と同様な形状およびサイズの板状部７１が設けられた構成である。庇部７０と板状部７１とは、起立板部７２，７３を介して繋がっている。補助部材７は、排気トップ本体部４の前面部に取り付けられて使用される。この取り付け手段として、庇部７０および板状部７１に連設された上下一対の起立片７４に、複数のネジ体挿通用孔７４ａを設け、かつ各ネジ体挿通用孔
７４ａに挿通するネジ体６０ａを前面開口部４１’の周縁部のネジ孔６１に螺合させる手段が採用されている。

補助部材７が排気トップ本体部４の前面に取り付けられた場合、次のような構成とされる。すなわち、図２に示すように、排気トップＥの排気口４１は、たとえば天板部３０の第１の縁部３０ａ側に向くように設定される。これに対し、庇部７０は、排気口４１の上方からその正面に突出するように取り付けられる（図５も参照）。ただし、庇部７０は、排気口４１の左右幅方向に延びており、排気口４１の正面領域よりも天板部３０の第２の縁部３０ｂ側に延びた延設部７０ａを有している。この延設部７０ａは、第２の縁部３０ｂの上方（直上）まで延びている。延設部７０ａは、その一部分が第２の縁部３０ｂの上方に位置していればよく、第２の縁部３０ｂよりも外方にはみ出していてもよい。図面においては、延設部７０ａの端部が第２の縁部３０ｂから適当な寸法Ｌａだけ外方にはみ出した状態に示されているが、この寸法Ｌａは、Ｌａ＝０でもよい。前記したような構成に基づき、天板部３０の上側には、庇部７０によって上方が遮られた空間部７８（庇部７０の下方空間）が、排気口４１の正面領域から第２の縁部３０ｂの上方領域にわたって一連に形成されている。この空間部７８は、後述するように、降雪時において積雪を生じない、または生じ難い領域である。

庇部７０は、好ましくは、排気トップＥが図６に示すような向きに設定された場合には、その前縁部７０ｂまたはその近傍部分が天板部３０の第２の縁部３０ｂの上方に位置するサイズに形成されている。この場合、庇部７０の前縁部７０ｂは、第２の縁部３０ｂよりも外方に適当な寸法Ｌｂだけはみ出してもよい。

図２において、補助部材７の板状部７１は、排気口４１から排出される排ガスの抵抗にならないように排気口４１よりも低い高さに位置している。この補助部材７は、後述するように、補助部材７を上下反転させた際に、庇部として利用し得る部分である。起立板部７２は、庇部７０および板状部７１の長手方向一端部同士を繋いでおり、排気口４１の正面領域の一側方に位置する。このため、この起立板部７２は、排気口４１の正面領域の一側方に向けて排ガスが広がることを抑制する役割や、前記一側方から排気口４１の正面領域に向けて雪が吹き込むことを防止する役割を果たす。起立板部７３は、庇部７０の延設部７０ａを板状部７１と連結し、これらの部分の強度を高める役割を果たす。

次に、前記した温水ユニットＵの作用について説明する。

まず、温水ユニットＵを図２に示したような状態に設定した場合、積雪の無い通常時においては、排気口４１から排出された排ガスをそのまま排気口４１の正面領域に向けて排出させることができる。庇部７０や板状部７１は、排気口４１の正面を避けた位置に存在するために、前記した排ガスの排出動作の支障にはならない。

次いで、冬季において降雪があり、外装ケース３の天板部３０上に多少の積雪が生じたとしても、庇部７０の下方の空間部７８には、積雪を生じず、または殆ど生じないようにすることができる。この場合、空間部７８のうち、第２の縁部３０ｂの上方領域は、雪に埋もれていない開口部となる。したがって、排気口４１から排出された排ガスについては、前記した空間部７８を通過させて、第２の縁部３０ｂの上方に形成された開口部から外部に排出させることが可能となり、排気閉塞を生じないようにすることができる。湯水加熱装置２は、排気閉塞を生じた場合には、強制的にその運転停止状態となるように設定されているが、本実施形態によれば、積雪に起因する排気閉塞が生じ難くなるために、そのようなことに起因して湯水加熱装置２が頻繁に運転停止状態となることを適切に防止することができる。

図２に示す構成においては、排気口４１から天板部３０の第１の縁部３０ａ迄の距離Ｌ１と比べて、排気口４１から第２の縁部３０ｂまでの距離Ｌ２の方が短い。これに対し、本実施形態では、庇部７０が第２の縁部３０ｂの上方まで延びた形態とされている。したがって、本実施形態とは異なり、たとえば庇部７０を第１の縁部３０ａ側に延ばし、庇部７０の一部を第１の縁部３０ａの上方に配置させる構成（このような構成も、本発明の技術的に範囲に属する）と比較すると、庇部７０のサイズ、ひいては補助部材７の全体のサイズを小さくできる利点が得られる。

排気トップＥを、図６に示した向きに設定した場合には、庇部７０の前縁部７０ｂが第２の縁部３０ｂの上方に位置する。したがって、この場合において、天板部３０上に積雪が生じると、庇部７０の下方の空間部７８の略全面が雪に埋もれない開口部となる。したがって、排気口４１から排出される排ガスをそのまま排気口４１の正面に進行させることが可能であり、やはり排気閉塞を生じないようにすることができる。このような点は、排気口４１を天板部３０の第３の縁部３０ｃ側に向けた場合も同様である。また、排気口４１を第４の縁部３０ｄ側に向けた場合は、図２に示した場合と同様である。本実施形態によれば、排気口４１の向きを変える毎に、それに応じて補助部材７の構成を変更するような必要がなく、排気口４１を前記した４方向のいずれに設定した場合であっても、１つの補助部材７によって好適に対処することができるので、便利である。

図７は、前記した温水ユニットＵにおいて、排気トップＥにおける排気口４１の位置を変更した例を示している。この例では、図７（ｂ）に示すように、排気トップ本体部４の前面開口部４１’の右側領域は、閉塞部材５によって閉塞されており、その左側領域が排気口４１とされている。補助部材７は、図２〜図６に示した状態とは上下反転させた状態で、排気トップ本体部４に取付けられる。このため、補助部材７の板状部７１が、庇部として利用される。この庇部として利用される板状部７１は、天板部３０の第３の縁部３０ｃの上方まで延びており、第３の縁部３０ｃよりも適当寸法Ｌｃだけ外方にはみ出している。ただし、Ｌｃ＝０でもよい。

図７に示した設定状態によれば、天板部３０の第２の縁部３０ｂ側に家屋の壁部など（図示略）が存在し、この壁部に排気口４１を接近させたくない場合に有効である。天板部３０上に積雪が生じた場合には、板状部７１の下方の空間部７８のうち、天板部３０の第３の縁部３０ｃの上方領域が雪に埋もれない開口部とされ、この開口部から排ガスが外部に排出される。したがって、第２の縁部３０ｂ側に存在する壁部に排ガスが当たらないようにすることが可能である。このように、本実施形態では、補助部材７を反転させることによって、積雪時における排ガス方向を変更することが可能であるために、融通性が高く、補助部材７とは異なる構成の補助部材を別途準備する必要を無くすことができる。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る温水ユニットの各部の具体的な構成は、本発明が意図する範囲内において種々に設計変更自在である。

本発明でいう庇部は、必ずしも排気トップ本体部に対して取り外し可能に設けられていなくてもよく、たとえば溶接などの手段を用いて排気トップ本体部に接合されていてもよい。庇部を有する補助部材を排気トップ本体部に取り付ける手段を採用する場合、この補助部材には、板状部７１に相当する部位を設けない構成とすることも可能であり、補助部材としては、庇部のみを有する単なる平板状またはこれに近い形態とすることもできる。また、補助部材には、排ガス中に含まれていたドレインを集めてからこのドレインを排気トップ内に戻すようにガイドするドレインガイドを設けるといった手段を講じることもできる。

排気トップの排気口は、必ずしも閉塞部材５を用いて排気トップ本体部の前面開口部の
一部を閉塞することによって形成されなくてもよく、前面開口部の全体が排気口とされていてもよい。本発明でいう排気トップは、温水ユニットの外装ケースの天板部の上側に設けられ、排気口が略水平方向を向いた状態に形成されていればよく、水平回転可能に設けられていなくてもよい。本発明でいう湯水加熱装置は、加熱用気体を利用して湯水加熱を行なうものであり、加熱用気体としては、バーナを用いて発生させた燃焼ガスに限らず、たとえば燃料電池やガスエンジンなどから排出される高温の排ガスを利用することもできる。本発明は、湯水加熱装置が外装ケース内に収容されている種々の温水ユニットに適用することが可能である。したがって、本発明に係る温水ユニットは、ソーラシステム用のものに限らず、たとえばヒートポンプを用いた温水システム、ガスエンジンや燃料電池を利用したコージェネレーションシステムなどの構成要素として構成することもできる。また、貯湯タンクを有しないたとえば瞬間式給湯器として構成することもできる。

Ｅ 排気トップ
Ｕ 温水ユニット
２ 湯水加熱装置
３ 外装ケース
４ 排気トップ本体部
７ 補助部材
３０ 天板部（外装ケースの）
３０ａ〜３０ｄ 第１ないし第４の縁部（天板部の）
４１ 排気口
７０ 庇部
７０ａ 延設部（庇部の）
７０ｂ 前縁部（庇部の）
７１ 板状部
７８ 空間部（庇部の下方の）

Claims (3)

1. 加熱用気体を用いて湯水加熱を行なう湯水加熱装置を内部に収容し、かつ前記湯水加熱装置の上方を覆う天板部を有している外装ケースと、
   この外装ケースの天板部の上側に設けられ、かつ前記湯水加熱装置において利用された加熱用気体を排ガスとして外部に排出するための排気口が略水平方向を向いて設けられている排気トップと、
   を備えている、温水ユニットであって、
   前記排気トップに設けられ、かつ前記排気口の上方からその正面に向けて突出した庇部を備えており、
   この庇部の一部は、前記天板部の縁部の上方に位置し、前記天板部の上側には、前記庇部によって上方を遮られた空間部が、前記排気口の正面領域から前記天板部の縁部の上方領域にわたって一連に形成されており、
   前記天板部の縁部として、互いに交差して繋がった第１および第２の縁部があり、
   前記庇部は、前記排気口の横幅方向に延びた形態を有していることにより、前記排気口よりも前記横幅方向の外方側に位置する延設部を有しており、
   前記排気口が前記第１の縁部側に向いた状態において、前記延設部の一部を前記第２の縁部の上方に配置させることが可能な構成とされていることを特徴とする、温水ユニット。
2. 請求項１に記載の温水ユニットであって、
   前記排気トップは、水平回転可能に設けられていることにより、前記排気口が前記第１の縁部側に向いた状態と、前記第２の縁部側に向いた状態とに選択的に設定可能であり、
   前記排気口が前記第２の縁部側に向いた状態に設定されたときには、前記庇部の前縁部寄り領域を前記第２の縁部の上方に配置させることが可能な構成とされている、温水ユニット。
3. 請求項１または２に記載の温水ユニットであって、
   前記天板部の縁部として、前記排気トップを挟んで前記第２の縁部とは反対側に位置する第３の縁部があり、
   前記庇部は、前記排気トップの本体部とは別体に構成された補助部材を利用して設けられており、
   この補助部材は、前記庇部の下方に位置して前記庇部に対向する板状部を有し、
   前記補助部材を上下反転させた状態で前記排気トップの本体部に取り付けたときには、前記板状部を前記庇部として利用し、かつこの庇部として利用される板状部の一部を、前記第３の縁部の上方に配置させることが可能とされている、温水ユニット。

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