(57)【要約】【課題】  超高層ビルにおいて好適な耐風性能を確保して良好な燃焼を維持させる。【解決手段】  給湯機能部で発生した燃焼ガスを排気する排気筒１４は、フロントカバー１３を直交状に貫通して正面側へ突出しており、フロントカバー１３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の周囲に環状の給気口１７を開口している。ここでは、フロントカバー１３の前面からカバー１６を含む排気筒１４の先端までの突出長さをＬ、排気筒１４の半径方向でカバー１６の装着状態で形成される開口の外縁から給気口１７の外縁までの距離をＷとして、Ｌ／Ｗ＞１．５の関係を充たすように突出長さＬ及び距離Ｗが夫々設定されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に、通水を燃焼加熱する加熱手段と、その加熱手段により発生した燃焼ガスを排気する排気筒と、燃焼用空気を前記ケーシングに開口させた給気口から取り込んで前記加熱手段に供給する給気手段とを備え、超高層ビルの屋外に設置される温水機器であって、
前記排気筒を、断面円形にして前記ケーシングの正面を貫通させて前方へ突出させると共に、前記ケーシングにおける前記排気筒の貫通孔を、前記排気筒と同心で、且つ前記排気筒より大径の円形として、前記排気筒の周囲に形成される環状の開口を前記給気口とする一方、
前記ケーシングの正面から前記排気筒の先端までの突出長さＬと、前記排気筒の半径方向で、前記排気筒の開口周縁から前記給気口の開口周縁までの距離Ｗとを、両者の関係が、
Ｌ／Ｗ＞１．５
となるように夫々設定したことを特徴とする温水機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、階数２０階以上で、且つ耐風性能が３０ｍ／ｓ以上である超高層ビルの屋外に設置され、給湯用や床暖房用の流体加熱機能を備えた超高層ビル用温水機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば給湯暖房機等の温水機器は、壁等に取付可能な箱状のケーシング内に、加熱手段としての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、ケーシングの正面に、バーナの燃焼用空気を取り込む給気口を形成すると共に、燃焼室から発生する燃焼ガスをケーシング外部へ排気する排気筒を開口させている。ここで、給気口と排気筒との位置が離れすぎると、風が当たる方向や強さの違い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。
【０００３】
そこで、給気口と排気筒とを同じ高さや同軸上に形成したり、特許文献１に示すように、給湯機本体を覆うカバーに、給湯機本体へ燃焼用空気を導入する通気口を設け、その通気口に、給湯機本体に設けた排出ノズルを突出させる構造を採用したりすることで、風を受ける圧力を給気側と排気側とで同一にして、給気量の安定化を図る技術も知られている。
【０００４】
【特許文献１】登録実用新案第２５０１１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特に、階数が２０階以上、耐風性能が３０ｍ／ｓ以上の超高層ビルに温水機器を取り付けた場合は、強い風によって燃焼ガスが給気口へ回り込んでしまい、燃焼が悪化するおそれは完全に解消されない。
そこで、請求項１に記載の発明は、特にこのような超高層ビルにおいて好適な耐風性能を得ることができ、良好な燃焼が維持可能な超高層ビル用温水機器を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、排気筒を、断面円形にして前記ケーシングの正面を貫通させて前方へ突出させると共に、ケーシングにおける排気筒の貫通孔を、排気筒と同心で、且つ排気筒より大径の円形として、排気筒の周囲に形成される環状の開口を給気口とする一方、ケーシングの正面から排気筒の先端までの突出長さＬと、排気筒の半径方向で、排気筒の開口周縁から給気口の開口周縁までの距離Ｗとを、両者の関係が、Ｌ／Ｗ＞１．５となるように夫々設定したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、風の強い超高層ビルであっても燃焼ガスが給気口に回り込むおそれが少なくなり、必要な酸素濃度が確保できる。よって、高い耐風性能が得られて常に良好な燃焼が維持可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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、超高層ビル用温水機器の一例としての超高層ビル用給湯暖房機（以下単に「給湯暖房機」という。）を示す説明図で、左が正面を、右が縦断面を夫々示す。給湯暖房機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加熱手段としてのバーナ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内にはファン９が備えられている。１０は給湯暖房機１の運転を制御するコントローラである。
【０００９】
また、給湯暖房機１には、このような給湯機能部Ａに加えて、同様にバーナや熱交換器を有する内胴とファン等を備えた図示しない加熱機能部Ｂを併設している。この加熱機能部Ｂは、例えば床暖房用の端末器（放熱管）と接続されて床暖房用の循環回路を形成したり、浴室に接続されて風呂の追い炊きや浴室暖房等に使用されたりするものである。これらの給湯機能部Ａ及び加熱機能部Ｂ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１２と、そのバックカバー１２の前面に取り付けられる浅底箱状のフロントカバー１３とからなるケーシング１１によって保護されている。
【００１０】
１４は、図２にも示す如く、フロントカバー１３の正面で中央上方を直交状に貫通して前方へ突出する断面円形の排気筒で、この排気筒１４は、給湯機能部Ａ及び加熱機能部Ｂの夫々の熱交換器の上部に連設される排気室１５，１５と連結されている。排気筒１４の先端には、排気筒１４の開口を上下方向に分割する複数の開口を穿設したカバー１６が外嵌されている。
また、フロントカバー１３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の周囲に環状の給気口１７が開口するようになっている。
【００１１】
一方、フロントカバー１３の背面には、所定間隔をおいてフロントカバー１３と平行となる内カバー１８が、左右方向ではフロントカバー１３の幅一杯で、上下方向ではフロントカバー１３の上端から下端付近まで設けられて、給気口１７の後方空間を器具内部と仕切っている。また、フロントカバー１３の下方で内カバー１８の後方には、内カバー１８と所定間隔をおいて平行となる雨カバー１９が、同じく左右がフロントカバー１３の幅一杯で、上端はフロントカバー１３の略中間位置となるように設けられている。この雨カバー１９は、給気口１７から入り込んだ雨水の器具内への侵入を阻止するもので、フロントカバー１３の底面には、雨カバー１９で阻止された雨水を排水する逃がし孔２０，２０・・が複数個左右方向に並設されている。
【００１２】
なお、内カバー１８の後方側で排気筒１４の根元部分には、シール用のパッキン２１が外装される一方、内カバー１８の前方側で排気筒１４の根元部分には、内径が排気筒１４の外径と一致すると共に、外径が給気口１７の径と一致して、排気筒１４の外周から離れるに従って凹曲面状に後退するリング状のガイド体２２が外装されている。
【００１３】
そして、ここでは、フロントカバー１３の前面からカバー１６を含む排気筒１４の先端までの突出長さをＬ、排気筒１４の半径方向でカバー１６の装着状態で形成される開口の周縁から給気口１７の周縁までの距離をＷとして、Ｌ／Ｗ＞１．５の関係を充たすように突出長さＬ及び距離Ｗが夫々設定されている。このようにＬ及びＷの関係を設定したのは以下の理由による。
【００１４】
図３は、このＬ／Ｗと給気側の酸素濃度との関係を示すグラフで、排気の吸込み率が最も多くなる最大燃焼時において、超高層ビル用としての給湯暖房機１に要求される風速３０ｍ／ｓの風を給排気部に前方から当てた場合の結果である。
このグラフより、Ｌ／Ｗの値が１．５を下回ると、給気の酸素濃度が１８％を下回ってバーナの燃焼が不安定となり、ここからさらにＬ／Ｗの値が小さくなるに連れて酸素濃度も低下し、Ｌ／Ｗの値が１．０となる付近ではバーナが失火してしまうことがわかる。よって、Ｌ／Ｗの値を、不安定領域と安定領域との閾値となる１．５を基準として設定することで、風が強い超高層ビルでも必要な酸素濃度を確保して常に良好領域でのバーナの燃焼を図ったものである。
【００１５】
以上の如く構成された給湯暖房機１においては、例えば給湯機能部Ａでは、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、図１，２に実線矢印で示すように、燃焼用空気が給気口１７から吸引されてフロントカバー１３と内カバー１８との間に入って下降し、内カバー１８の下方で折り返して上昇した後、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１５から排気筒１４を通って前方へ排気される。なお、燃焼用空気が給気口１７から吸引される際、ガイド体２２によって燃焼用空気が抵抗なく器具内に導かれることで、給気圧損が減少するという効果が得られる。
【００１６】
ここで、フロントカバー１３前方の給排気位置では、フロントカバー１３の前面から排気筒１４の先端までの突出長さＬと、排気筒１４の開口の周縁から給気口１７の周縁までの距離Ｗとを、Ｌ／Ｗ＞１．５の関係となるように設定しているから、風の強い超高層ビルであっても燃焼ガスが給気口１７に回り込むおそれが少なくなり、必要な酸素濃度が確保できる。よって、上記形態の給湯暖房機１によれば、高い耐風性能が得られて常に良好な燃焼が維持可能となる。
【００１７】
なお、キャップの開口形状は適宜変更可能であるが、キャップを省略しても差し支えない。当然にこの場合の距離Ｗは、排気筒の直接の開口周縁から給気口周縁までの長さとなる。また、ガイド体も、凹曲面状でなく直線状のテーパとしても良いし、ガイド体自体を省略することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】給湯暖房機の正面図及び縦断面図である。
【図２】給排気部分の拡大断面図である。
【図３】Ｌ／Ｗと給気側の酸素濃度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１９】
１・・給湯暖房機、２・・内胴、３・・燃焼室、５・・熱交換器、７・・バーナ、１０・・コントローラ、１１・・ケーシング、１２・・バックカバー、１３・・フロントカバー、１４・・排気筒、１６・・カバー、１７・・給気口、１８・・内カバー、２２・・ガイド体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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