JP7061366B2 - 給湯器 - Google Patents

Description

本発明は、屋内から燃焼用空気を得てバーナを燃焼させ、燃焼排気を屋外に排出する屋内設置式の給湯器に関する。

給湯器には、屋内から燃焼用空気を得てバーナを燃焼させ、発生した燃焼排気を排気筒を介して屋外に排出する屋内設置式（半密閉式ともいう）のものが知られている。
このような給湯器では、屋内で換気扇を使用すると屋内が負圧となり、排気筒から外気が逆流して吸い込まれるため、冬季には器具内で凍結が生じるおそれがある。よって、排気筒内には外気の逆流を防止するための工夫が施されている。例えば特許文献１には、排気筒に内接させた取付部材に、回動軸を介して羽根板を回転可能に保持させると共に、取付部材に、羽根板の排出方向への回転位置を規制する順風ストッパと、羽根板の逆流方向への回転を阻止する逆風ストッパとを設けてなる逆流（逆風）防止機構の発明が開示されている。

特許第３９０５３２８号公報

特許文献１の逆流防止機構は、取付部材の内側で羽根板が回動軸により支持されているため、取付部材と干渉しないように羽根板を取付部材より一回り小さく形成する必要がある。よって、逆風ストッパに当接する閉塞位置でも羽根板と排気筒の内周面との間に大きな隙間が生じて逆流を十分に阻止できない場合がある。
また、逆風ストッパを取付部材の左右方向の中央で排気筒の中心に向けて突設しているため、取付部材の加工が複雑になる上、取付部材の組み付け時には取付部材から飛び出す逆風ストッパに作業者の手や工具が引っ掛かるおそれが生じ、組み付け作業がやりにくくなっている。

そこで、本発明は、排気筒での逆流を効果的に阻止できると共に、取付部材へのストッパも簡単な構成で形成でき、組み付けも容易に行える逆風止め機構を備えた給湯器を提供すること目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、バーナ及び熱交換器を収容する筐体と、筐体から上向きに突設され、熱交換器を通過したバーナの燃焼排気を屋外に排出する排気筒と、排気筒内に設けられ、筐体側への気体の逆流を防止する逆風止め機構と、を有し、逆風止め機構は、排気筒の内周面に取り付けられた取付部材と、その取付部材に回転可能に支持されて排気筒内の排気流路を開閉可能なフラップとを含み、フラップは、排気流路を閉塞する閉塞位置から燃焼排気の排出側への回転が許容される一方、取付部材に設けたストッパにより、閉塞位置から気体の逆流側への回転が規制される給湯器であって、
ストッパは、取付部材の上端に設けられ、フラップは、閉塞位置でストッパよりも上方となる高さで取付部材に支持されてストッパに上方から当接することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、取付部材は、排気筒の内周面から離間する離間部分を有し、離間部分にストッパが設けられると共に、内周面側へ折曲されて平面視で離間部分と内周面との隙間を埋める張り出し部が形成されていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成において、ストッパは、取付部材の上端から上方へ突出する凸形状であることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項３の構成において、凸形状は、曲線状に形成されることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、逆風止め機構のストッパは、取付部材の上端に設けられ、フラップは、閉塞位置でストッパよりも上方となる高さで取付部材に支持されてストッパに上方から当接することで、取付部材との干渉を避けてフラップを排気筒内で大きく形成することができる。よって、排気筒での逆流を効果的に阻止可能となる。また、ストッパも取付部材の上端へ簡単な構成で形成でき、取付部材から前後や左右に突出しないので、ストッパが邪魔にならずに組み付けも容易に行える。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、取付部材の離間部分にストッパが設けられると共に、平面視で排気筒の内周面との隙間を埋める張り出し部が形成されているので、離間部分でフラップを下方から安定して支持できると共に、離間部分を設けても内周面との隙間をなくすことができ、外気の逆流をより効果的に阻止可能となる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、ストッパは、取付部材の上端から上方へ突出する凸形状となっているので、フラップとの接触面積が小さくて済む。よって、燃焼排気に含まれる水分がフラップとストッパとの間で結露・凍結してフラップが閉塞位置で固着するおそれが低減される。
請求項４に記載の発明によれば、請求項３の効果に加えて、ストッパの凸形状は、曲線状に形成されることで、フラップとの接触面積がより小さくなると共に、取付作業の際に作業者の手等が引っ掛かったりするおそれがなくなる。

給湯器の正面図である。 給湯器の平面図である。 フロントカバーを外した状態の正面図である。 （Ａ）は排気筒内でフラップが閉塞位置にある逆風止め機構の背面図、（Ｂ）はその右側面図である。 （Ａ）はフラップが閉塞位置にある逆風止め機構の斜視図、（Ｂ）はフラップが開放位置にある逆風止め機構の斜視図である。 （Ａ）はフラップが閉塞位置にある逆風止め機構の正面図、（Ｂ）はその平面図、（Ｃ）はその底面図である。 （Ａ）は排気筒内でフラップが開放位置にある逆風止め機構の背面図、（Ｂ）はその右側面図である。 （Ａ）はフラップが開放位置にある逆風止め機構の正面図、（Ｂ）はその平面図、（Ｃ）はその底面図である。

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、給湯器の一例を示す正面図、図２は平面図である。この給湯器１は、前面を除く５面を閉塞した箱本体３と、箱本体３の前面を閉塞するフロントカバー４とからなる筐体２を有する。筐体２内には、フロントカバー４を外した状態の図３に示すように、下方からバーナユニット６、熱交換器７、排気フード８を備えた燃焼装置５が設置されて、排気フード８の上端に設けた排気筒９が、箱本体３の上板を貫通して上方へ突出している。箱本体３の背面上下には、屋内の壁等に設置するための取付金具１０，１０が設けられ、箱本体３の背板には、複数の給気口１１，１１・・が形成されている。
箱本体３の底面には、外部のガス配管が接続されるガス接続口１２と、外部の給水配管が接続される給水接続口１３と、複数の給湯栓を備えた外部の給湯配管が接続される給湯接続口１４及び戻り接続口１５とが設けられている。

バーナユニット６には、ガス接続口１２と接続されるガス管１６が接続されると共に、燃焼用空気を供給するためのファン１７が設けられている。
熱交換器７は、図示しない複数のフィンを蛇行状に貫通する伝熱管１８を有し、伝熱管１８の入側端部には、給水接続口１３と接続される給水管１９が接続され、伝熱管１８の出側端部には、給湯接続口１４と接続される出湯管２０が接続されている。戻り接続口１５と給水管１９との間には、ポンプ２２を備えた循環用配管２１が接続されている。
すなわち、この給湯器１は、給水管１９から供給される水を熱交換器７で加熱して出湯管２０から出湯すると共に、ポンプ２２の運転により、出湯した湯を外部の給湯配管から循環用配管２１を介して給水管１９に戻して熱交換器７で再加熱する循環式となっている。

そして、排気筒９には、屋外に開放される図示しないダクトが接続され、排気筒９内には、図４，５に示すように、ダクトからの外気の逆流を防止するための逆風止め機構３０が設けられている。この逆風止め機構３０は、排気筒９内に固定される取付部材３１と、取付部材３１へ左右方向に取り付けられる支持軸３２と、支持軸３２へ回転可能に取り付けられるフラップ３３とを備えてなる。
まず、取付部材３１は、金属製の帯板を折曲形成して、排気筒９の内周面９ａの前側に沿って円弧状に形成される円弧状部３４と、円弧状部３４の両端から後方へ延びて内周面９ａから離間する左右一対の直線部３５，３５とを有している。円弧状部３４における周方向の中央には、排気筒９へネジ止めするための透孔３６が形成されている。

また、左右の直線部３５，３５における円弧状部３４との連結際には、上方へ突出した後、後方へ折曲する倒Ｌ字状の開側ストッパ３７，３７がそれぞれ形成されている。この開側ストッパ３７の後方への突出端は円形状となっている。開側ストッパ３７，３７よりも後方で開側ストッパ３７，３７よりも下方位置には、図６にも示すように、左右方向に貫通して内側へ突出する小筒部３８，３８が形成されて、この小筒部３８，３８間に支持軸３２が貫通して左右方向に支持されている。小筒部３８，３８を貫通する支持軸３２の両端には、抜け止め用のキャップ３９と止めリング４０とがそれぞれ嵌着されている。

さらに、直線部３５，３５は、小筒部３８，３８より後方では、上端高さが円弧状部３４の上端よりも低く、且つ支持軸３２よりも高く形成されて、各直線部３５の上端における前後方向の略中央部には、当該上端と前後端が曲線状に繋がり、上端が曲線状に膨出する凸形状の閉側ストッパ４１がそれぞれ形成されている。この閉側ストッパ４１，４１の上端高さは、支持軸３２よりも高くなっている。
また、各直線部３５の後端は、排気筒９の内周面に沿って内側へ折曲される折曲片４２，４２となっており、各折曲片４２の先端には、排気筒９へネジ止めするための半円状の切欠き４３がそれぞれ形成されている。
そして、各直線部３５の下端には、外側へ折曲されて円弧状の外周が排気筒９の内周面９ａに当接し、取付部材３１の取り付け状態で直線部３５と内周面９ａとの隙間を塞ぐ張り出し部４４がそれぞれ形成されている。

フラップ３３は、平面視で取付部材３１の円弧状部３４と左右の直線部３５，３５の小筒部３８，３８との間に収まる前側部４５と、前側部４５に連設され、左右の直線部３５，３５を越えて左右が外側へ張り出すと共に、後端が排気筒９の内周面９ａに沿った半円状となる後側部４６とを備えた板状体で、前側部４５の左右には、下方へ折曲される連結片４７，４７が形成されて、この連結片４７，４７に支持軸３２が貫通することで、フラップ３３は支持軸３２を中心として回転可能に支持される。
後側部４６の左右には、図４及び図６に示す閉塞位置での平面視で直線部３５，３５に上方からオーバーラップして開側ストッパ３７，３７の後方に位置する前翼部４８，４８がそれぞれ形成されている。また、後側部４６の左右で前翼部４８，４８の後方には、同じく閉塞位置での平面視で直線部３５，３５の閉側ストッパ４１，４１に上方からオーバーラップする後翼部４９，４９がそれぞれ一体形成されている。

よって、フラップ３３は、図４及び図５（Ａ）、図６に示すように後翼部４９，４９が閉側ストッパ４１，４１に上方から当接して直線部３５，３５及び支持軸３２よりも上方で水平に支持される閉塞位置と、図５（Ｂ）及び図７，８に示すように、後側部４６が上方へ回転して前翼部４８，４８が開側ストッパ３７，３７に当接して傾斜状態となる開放位置との間で支持軸３２を中心として回転可能となる。燃焼排気が排出されない状態では、フラップ３３は自重によって閉塞位置に移動して当該位置を維持する。この閉塞位置で排気筒９内は、図６に示すように、取付部材３１とフラップ３３の前側部４５との間の僅かな隙間を残して略閉塞される。

以上の如く構成された給湯器１においては、前述のように給水管１９から供給される水を熱交換器７で加熱して出湯管２０から出湯する運転を行うと、熱交換器７を通過したバーナの燃焼排気が排気フード８から排気筒９に進入する。このとき逆風止め機構３０では、燃焼排気の圧力によってフラップ３３が、図７，８に示すように、最大で後側部４６の前翼部４８，４８が開側ストッパ３７，３７に当接する開放位置へ回転して排気筒９内を開放するため、燃焼排気はそのまま排気筒９を通過してダクトを介して屋外へ排出される。
一方、給湯器１を運転しない状態で換気扇を使用する等して屋内が負圧となると、ダクトから外気が逆流して吸い込まれるが、燃焼排気が流れない排気筒９ではフラップ３３が、後翼部４９，４９が閉側ストッパ４１，４１に当接する閉塞位置に維持されているため、逆風止め機構３０を通過する外気の量が非常に少なくなる。よって、冬季であっても器具内に進入した外気によって凍結するおそれが低減される。

このように、上記形態の給湯器１によれば、逆風止め機構３０の閉側ストッパ４１は、取付部材３１の上端に設けられ、フラップ３３は、閉塞位置で閉側ストッパ４１よりも上方となる高さで取付部材３１に支持されて閉側ストッパ４１に上方から当接することで、取付部材３１との干渉を避けてフラップ３３を排気筒９内で大きく形成することができる。よって、排気筒９での逆流を効果的に阻止可能となる。また、閉側ストッパ４１も取付部材３１の上端へ簡単な構成で形成でき、取付部材３１から前後や左右に突出しないので、閉側ストッパ４１が邪魔にならずに組み付けも容易に行える。

特にここでは、取付部材３１は、排気筒９の内周面９ａから離間する離間部分（直線部３５）を有し、直線部３５に閉側ストッパ４１が設けられると共に、内周面９ａ側へ折曲されて平面視で直線部３５と内周面９ａとの隙間を埋める張り出し部４４が形成されているので、直線部３５でフラップ３３を下方から安定して支持できると共に、直線部３５を設けても直線部３５と内周面９ａとの隙間をなくすことができ、外気の逆流をより効果的に阻止可能となる。
また、閉側ストッパ４１は、取付部材３１の上端から上方へ突出する凸形状となっているので、フラップ３３との接触面積が小さくて済む。よって、燃焼排気に含まれる水分がフラップ３３と閉側ストッパ４１との間で結露・凍結してフラップ３３が閉塞位置で固着するおそれが低減される。
さらに、閉側ストッパ４１の凸形状は、曲線状に形成されることで、フラップ３３との接触面積がより小さくなると共に、取付作業の際に作業者の手等が引っ掛かったりするおそれがなくなる。

なお、閉側ストッパの形状は上記形態に限らず、前後幅の小さい三角形状や台形状（何れも角はＲとするのが望ましい）、半円形状等の他の形状も採用できる。閉側ストッパを左右一対でなく左右に複数ずつ設けてもよい。
フラップの支持形態も、１本の支持軸でなく左右に分割された２本の支持軸で支持させてもよいし、支持軸を用いずに取付部材とフラップとの一方に凸部を、他方に凹部を設けて凹凸同士の嵌合によってフラップを回転可能に支持させても差し支えない。
取付部材の形状も、直線部の端部同士を円弧状部で繋いでリング状に形成したり、直線部をなくしてストッパの形成部分のみを内側（排気筒中心側）へ折曲形成したり等、適宜変更可能である。

その他、給湯器自体も上記形態に限らず、循環式でない給湯器や、副熱交換器を備えた潜熱回収型、給湯側と風呂側或いは暖房側との加熱回路を有する複合型等であっても、屋内設置式であれば本発明の逆風止め機構は採用可能である。

１・・給湯器、２・・筐体、３・・箱本体、４・・フロントカバー、５・・燃焼装置、６・・バーナユニット、７・・熱交換器、８・・排気フード、９・・排気筒、９ａ・・内周面、３０・・逆風止め機構、３１・・取付部材、３２・・支持軸、３３・・フラップ、３４・・円弧状部、３５・・直線部、３７・・開側ストッパ、４１・・閉側ストッパ、４４・・張り出し部、４５・・前側部、４６・・後側部、４８・・前翼部、４９・・後翼部。

Claims (4)

1. バーナ及び熱交換器を収容する筐体と、
   前記筐体から上向きに突設され、前記熱交換器を通過したバーナの燃焼排気を屋外に排出する排気筒と、
   前記排気筒内に設けられ、前記筐体側への気体の逆流を防止する逆風止め機構と、を有し、
   前記逆風止め機構は、前記排気筒の内周面に取り付けられた取付部材と、その取付部材に回転可能に支持されて前記排気筒内の排気流路を開閉可能なフラップとを含み、前記フラップは、前記排気流路を閉塞する閉塞位置から燃焼排気の排出側への回転が許容される一方、前記取付部材に設けたストッパにより、前記閉塞位置から気体の逆流側への回転が規制される給湯器であって、
   前記ストッパは、前記取付部材の上端に設けられ、前記フラップは、前記閉塞位置で前記ストッパよりも上方となる高さで前記取付部材に支持されて前記ストッパに上方から当接することを特徴とする給湯器。
2. 前記取付部材は、前記排気筒の内周面から離間する離間部分を有し、前記離間部分に前記ストッパが設けられると共に、前記内周面側へ折曲されて平面視で前記離間部分と前記内周面との隙間を埋める張り出し部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の給湯器。
3. 前記ストッパは、前記取付部材の上端から上方へ突出する凸形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯器。
4. 前記凸形状は、曲線状に形成されることを特徴とする請求項３に記載の給湯器。

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