(57)【要約】【課題】比較的低温の重いガスを排出する場合にガスを確実に遠方まで到達させることができる燃焼装置の排気口器具を提供する。【解決手段】円筒状の流路空間をもつ本体（６）と、該本体（６）よりもガス排出側に横架された複数のルーバー（１）とを有する排気口器具（１０）において、前記本体（６）の流路空間内に装着された筒状のアダプタ（７）を備え、前記アダプタ（７）は、ガス流入側に位置し前記本体（６）の流路空間に嵌合する外径をもつ大径円筒部（７ａ）と、ガス流出側に位置し該大径円筒部よりも小さい外径をもつ小径円筒部（７ｂ）とを形成されている。複数のルーバー（１）のうち、下方側の一部のルーバー（１ａ）の板面は、水平面に対して平行であり、上方側の残りのルーバー（１ｂ）の板面は、該ルーバーからガス流入側に延在する水平面に対して上方に鋭角の角度（θ）をなしている。【選択図】図１
2012007795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の流路空間をもつ本体（６）と、該本体（６）よりもガス排出側に横架された複数のルーバー（１）とを有する排気口器具（１０）において、
前記本体（６）の流路空間内に装着された筒状のアダプタ（７）を備え、
前記アダプタ（７）は、ガス流入側に位置し前記本体（６）の流路空間に嵌合する外径をもつ大径円筒部（７ａ）と、ガス流出側に位置し該大径円筒部よりも小さい外径をもつ小径円筒部（７ｂ）とを形成されていることを特徴とする排気口器具。
【請求項２】
前記アダプタ（７）が、前記大径円筒部（７ａ）と前記小径円筒部（７ｂ）の間に円錐状の面を有するテーパー部（７ｃ）を形成されていることを特徴とする請求項１に記載の排気口器具。
【請求項３】
前記複数のルーバー（１）のうち、下方側の一部のルーバー（１ａ）の板面は、水平面に対して平行であり、上方側の残りのルーバー（１ｂ）の板面は、該ルーバーからガス流入側に延在する水平面に対して上方に鋭角の角度（θ）をなしていることを特徴とする請求項１又は２に記載の排気口器具。
【請求項４】
前記角度（θ）が、４０度〜５０度であることを特徴とする請求項３に記載の排気口器具。
【請求項５】
前記複数のルーバー（１）が円筒状のルーバー枠（３）のガス排出側の端面に横架されており、該複数のルーバー（１）よりも下方において、該ルーバー枠（３）と一体成型されかつガス排出側の端面より突出した上向きの開口（９ａ）を具備する受け皿部（９）を形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の排気口器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼装置や燃焼機関の排気口に取り付けられる排気口器具に関する。  
【背景技術】
【０００２】
従来、給湯器、暖房装置、コジェネレーション装置等の燃焼装置や燃焼機関において、その排出ガスの排気口は、それらの個々の燃焼装置と一体的に設計製作されることがほとんどであり、燃焼装置専用の排気口器具の汎用製品は、ほとんど市場に供給されていないのが現状である。このような排気口器具は、「排気口トップ」あるいは「ベントトップ」とも称されている。
【０００３】
燃焼装置と共に用いる排気口器具は、隔壁を介した一方の空間から他方の空間へ気体を通過させるという機能のみに着目した場合、建物外壁に取り付けられる通気口や換気口の器具（例えば、特許文献１）と共通している。従って、形状的には、燃焼装置用の排気口器具は、これらの通気口の器具と類似したものでよい。通気口として用いる汎用製品は、市場に豊富に供給されている。そこで、従来は、これらの通気口の器具を適宜加工することにより、燃焼装置の排気口器具として利用する場合もあった。
【０００４】
通気口の器具は、通常の空気が通過するものであるから、そのほとんどが汎用プラスチック製である。一方、燃焼装置からの排出ガスは、高温である上に腐食性物質を多く含むため、通気口の器具をそのまま燃焼装置の排気口器具として転用することはできない。そこで、通気口の器具に対して表面処理や表面塗装等を施すことにより耐熱性及び耐腐食性を付与した上で、燃焼装置の排気口器具として利用していた。
【０００５】
図８は、このような従来の排気口器具の一例を示したものである。図８（ａ）は、排気口器具１００の正面図、（ｂ）は、燃焼装置の筐体や排気ダクトの下流端部等の適宜の壁面２００上に取り付けた状態の側面断面図である。
【０００６】
ここで、本明細書において、単に「排気口器具」と称する場合は、燃焼装置用のものを意味することとする。
【０００７】
図８（ａ）（ｂ）に示すように、排気口器具１００は、ガス流入側（説明の便宜上、後方側とする）の円筒状の本体１０６と、ガス流出側（説明の便宜上、前方側とする）の円筒状のルーバー枠１０３とを有する。ルーバー枠１０３の径は、本体１０６の径よりも大きく、本体１０６の前端周縁に形成した本体フランジ１０６ａによりルーバー枠１０３の後端周縁と連結されている。ルーバー枠１０３の後端周縁には、さらに取付フランジ１０４が形成されている。取付フランジ１０４上に穿設したビス孔１０５にビスを通し、適宜の箇所に固定できる。ルーバー枠１０３の前面には、複数の羽板状のルーバー１０１が横架されている。隣り合うルーバー１０１の間には、排気開口１０２が形成されている。図８（ｂ）のルーバー１０１の板面は、水平面に平行であり、後方に延在している。斯かる構成の排気口器具１００においては、本体１０６内に流入したガスは、ルーバー１０１により案内され、排気開口１０２から前方水平方向に向かって排出される。
【０００８】
図８（ｃ）は、従来の排気口器具の別の例の側面断面図である。図８（ａ）（ｂ）の例と異なる点は、ルーバー１０１の板面が、水平面に対して傾斜しており、後方に向かって高くなっている。この場合、ガスは、排気開口から前方斜め下方に向かって排出される。
【０００９】
図８では、各ルーバーが水平方向に横架されている例を示したが、その他に、各ルーバーが鉛直方向に設けられているものもある。鉛直方向のルーバーの場合も、板面が鉛直面と平行なものと、板面が鉛直面に対して右又は左に傾斜しているものとがある。
【００１０】
いずれにしても従来の排気口器具は、全てのルーバーの板面が同じ向き（水平面もしくは鉛直面に平行、または同じ角度の傾斜面）となるように設けられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−２６３７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、図８に示したような従来の排気口器具には、次のような問題点がある。
近年、環境に配慮したシステムが普及してきている。例えば、エコキュート（登録商標）のようなヒートポンプ技術による給湯器や、排熱利用を行っている焼却システムなどである（本明細書では、これらを総称して燃焼装置という）。このような燃焼装置では、従来に比べて、排出ガスの温度が低下している。例えば、従来であれば少なくとも２００℃であった排出ガスの温度が、１００℃以下となっている。このため、多くの燃焼装置からの排出ガスの比重が、従来と比べて大きくなっている。すなわち、排出ガスが重くなっている。
【００１３】
排出ガスが重くなったことによりその流体抵抗が大きくなり、同じ排出圧力であっても圧力損失が大きくなり、流速は遅くなる。例えば、板面が全て水平面に対して平行に揃ったルーバーの場合、排気口器具の前方の比較的近傍に障害物があると、前方に向かって排出されたガスが衝突して速度を失い、そのまま降下して滞留してしまう。また、板面が全て同じ角度に傾斜したルーバーの場合、ガス全体がその角度方向へ排出されるが、直ぐに速度が衰えて降下してしまい、やはり遠方までは到達しない。この結果、排気口器具の近傍に排出ガスが高濃度で滞留したり、その周囲の気温が上昇したりすることになる。
また、低温の排出ガスは、湿度が高いために結露しやすいという問題もある。排出ガスが排気口器具の近傍に滞留してしまうと、高湿度状態となり好ましくない。
【００１４】
本発明は、燃焼装置の排気口器具において、比較的低温の重いガスを排出する場合における上述の問題点を解決することを目的とし、特に、斯かるガスを確実に遠方まで到達させることができる排気口器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するべく本発明は以下の構成を提供する。なお、括弧内の数字は、後述する図面中の符号であり、参考のために付する。
本発明による排気口器具（１０）は、円筒状の流路空間をもつ本体（６）と、該本体（６）よりもガス排出側に横架された複数のルーバー（１）とを有する排気口器具（１０）において、前記本体（６）の流路空間内に装着された筒状のアダプタ（７）を備え、前記アダプタ（７）は、ガス流入側に位置し前記本体（６）の流路空間に嵌合する外径をもつ大径円筒部（７ａ）と、ガス流出側に位置し該大径円筒部よりも小さい外径をもつ小径円筒部（７ｂ）とを形成されている。
【００１６】
好適な態様においては、前記アダプタ（７）が、前記大径円筒部（７ａ）と前記小径円筒部（７ｂ）の間に円錐状の面を有するテーパー部（７ｃ）を形成されている。
【００１７】
好適な態様においては、前記複数のルーバー（１）のうち、下方側の一部のルーバー（１ａ）の板面は、水平面に平行であり、上方側の残りのルーバー（１ｂ）の板面は、該ルーバーからガス流入側に延在する水平面に対して上方に鋭角の角度（θ）をなしている。さらに好適には、その角度（θ）が、４０度〜５０度である。
【００１８】
好適な態様においては、前記複数のルーバー（１）が円筒状のルーバー枠（３）のガス排出側の端面に横架されており、該複数のルーバー（１）よりも下方において、該ルーバー枠（３）と一体成型されかつガス排出側の端面より突出した上向きの開口（９ａ）を具備する受け皿部（９）を形成されている。  
【発明の効果】
【００１９】
本発明の排気口器具は、ガス流入側に配置された円筒状の流路空間をもつ本体内にアダプタを装着されており、このアダプタは、ガス流入側の大径円筒部とガス排出側の小径円筒部とを形成されている。排気口器具に流入したガスは、大径円筒部内から小径円筒部へ流入すると流速が加速される。加速されたガスはルーバーを通過して排出される。低温の重い排出ガスが排出直前に加速されることにより、十分な初速度でルーバーから排出され、遠方まで到達することができる。
【００２０】
アダプタの大径円筒部と小径円筒部の間にテーパー部を形成することにより、円滑に流速を加速することができる。
【００２１】
本発明の排気口器具は、複数のルーバーのうち下方側の一部のルーバーの板面が水平面に平行であり、上方側の残りのルーバーの板面が水平面に対して所定の角度をなし傾斜している。複数のルーバーをこのように配置した場合、全てのルーバーを同方向に向けた従来の排気口器具に比べて、むしろガスの方向性が良好に維持されることが判明した。この結果、ガスが排気口器具の近傍で滞留することなく、遠方まで到達することができる。
【００２２】
複数のルーバーの下方に受け皿部を形成することにより、高湿度のガスから生じる結露水を確実に回収できる。さらに、受け皿部を別部品として装着するのではなく、ルーバー枠の一部として一体成型することにより、製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（ａ）は、本発明の排気口器具の正面図、（ｂ）は、排気口器具の内部に装着されたアダプタ７の正面図である。
【図２】（ａ）は、図１の排気口器具の側面図であり、（ｂ）はアダプタの側面図である。
【図３】（ａ）は、図１の排気口器具の底面図であり、（ｂ）はアダプタの底面図である。
【図４】図１の排気口器具のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図５】図１の排気口器具のアダプタの拡大斜視図である。
【図６】本発明による排気口器具の別の実施例を示す正面図である。
【図７】本発明による排気口器具の一実施例の圧力損失曲線図である。
【図８】（ａ）は、従来の排気口器具の正面図、（ｂ）は、燃焼装置の筐体や排気ダクトの下流端部等の適宜の壁面上に取り付けた状態の側面断面図であり、（ｃ）は、従来の排気口器具の別の例の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施例を示した図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図１〜図５は、本発明の一実施例である排気口器具１０を示している。
図１（ａ）は、排気口器具１０の正面図、図１（ｂ）は、排気口器具１０の内部に装着されたアダプタ７の正面図である。図２（ａ）は、図１の排気口器具１０の側面図であり、図２（ｂ）はアダプタ７の側面図である。図３（ａ）は、図１の排気口器具１０の底面図であり、図３（ｂ）はアダプタ７の底面図である。図４は、図１の排気口器具１０のＡ−Ａ拡大断面図である。図５は、図１の排気口器具１０のアダプタ７の拡大斜視図である。
【００２５】
図２（ａ）の側面図に示すように、排気口器具１０は、ガス流入側（説明の便宜上、後方側とする）の円筒状の本体６と、ガス流出側（説明の便宜上、前方側とする）の円筒状のルーバー枠３とを有する。本体６の内部は、円筒状の流路空間となっている。ルーバー枠３の径は、本体６の径よりも大きい。本体６の前端周縁から径方向外方に延在する本体フランジ６ａが、ルーバー枠３の後端周縁と連結されている。
【００２６】
ルーバー枠３の後端周縁には、さらに、径方向外方へ延在する取付フランジ４が形成されている。取付フランジ４上に穿設した３個のビス孔５にビスを通し、適宜の箇所に固定できる。例えば、前述の図８（ｂ）の従来技術と同様に、燃焼装置の筐体や排気ダクトの下流端部等の適宜の壁面上に取り付けられる。本体６の外周面上には、３個の抜け止め金具８が装着されており、そのバネ弾性により、壁体の取付孔（図示せず）の内面を押圧する。
【００２７】
図１（ａ）の正面図に示すように、ルーバー枠３の前面には、複数の羽板状のルーバー１が、所定の間隔を空けて横架されている。隣り合うルーバー１の間には、排気開口２が形成されている。図２（ａ）の側面図及び図４の断面図に示すように、複数のルーバー１のうち、下方側の一部のルーバー１ａの板面は、水平面に対して平行である。そして、上方側の残りのルーバー１ｂの板面は、ルーバーからガス流入側に延在する水平面に対して上方に鋭角の角度θをなしている。この角度θは、４０度〜５０度であり、好適には４５度である。
【００２８】
排気口器具１０の本体６の流路空間内には、筒状のアダプタ７が装着されている。図２（ｂ）の側面図及び図４の断面図に示すように、アダプタ７は、３つの部分からなり、ガス流入側に位置する大径円筒部７ａと、ガス流出側に位置する小径円筒部７ｂと、これらの間に位置するテーパー部７ｃとを形成されている。大径円筒部７ａの外径は、本体６の流路空間に嵌合する大きさである。小径円筒部７ｃは、大径円筒部７ａより外径が小さい。テーパー部７ｃは、円錐状の面を有する。排気口器具１０に流入したガスは、全てアダプタ７の大径円筒部７ａに入る。よって、アダプタ７の内部空間７ｅが実際の流路空間となる。
【００２９】
図１（ｂ）、図３（ｂ）及び図５に示すように、アダプタ７の大径円筒部７ａ及びテーパー部７ｃは、周方向の一部を切り欠かれており、切欠き部７ｄを形成されている。アダプタ７の装着時にこの切欠き部７ｄが撓むことにより、アダプタ７を本体６に挿入することができる。挿入後は、切欠き部７ｄの撓みが復帰することにより、アダプタ７と本体６とは互いに固定される。
【００３０】
さらに、円筒状のルーバー枠３の前面には、複数のルーバー１よりも下方に、結露水を受けるための受け皿部９が形成されている。図２（ａ）の側面図及び図４の断面図に示すように、受け皿部９は、ルーバー枠３と一体成型され、その上向きの開口９ａがルーバー枠３の前面より突出している。図３（ａ）の底面図に示すように受け皿部９は、左右両端から中央部に向かって膨出しており、従って、開口９ａは中央部で最大に開口している。開口９ａから流入した結露水は、ルーバー枠３の内部空間下部の容器状の貯水部９ｂに溜まる。溜まった結露水は、その後、徐々に蒸発する。
【００３１】
図４の断面図を参照して、斯かる構成の排気口器具１０におけるガスの流れを説明する。所定の排出圧力により排気口器具１０の本体６内に流入したガスは、先ず、アダプタ７の大径円筒部７ａの流路空間７ｅ１に入る。その後、テーパー部７ｃにおいて徐々に径が小さくなる流路空間を流れ、小径円筒部７ｂの流路空間７ｅ２を流れることにより、ガスの流速が加速される（矢印参照）。加速されたガスは、複数のルーバー１に案内されて、各排気開口２から排出される。このとき、下方側の水平ルーバー１ａに沿って排出されたガスは前方水平方向に進行しようとし、上方側の傾斜ルーバー１ｂに沿って排出されたガスは前方斜め下方向に進行しようとする（矢印参照）。排出初期におけるこれらの異なる方向の流れが、ガスの圧力損失を低く抑え、結果的にガスの流れの所定の方向性を維持しやすくする。このように、アダプタ７によるガスの加速、及び、向きの異なる複数のルーバー１によるガスの方向性の維持により、排出されたガスは従来に比べて遠方まで到達することができる。
【００３２】
図６は、本発明の別の実施例である排気口器具１１を示す正面図である。上記の実施例と異なる点は、複数のルーバー１ｃが縦方向に延在し、全て左側に傾斜している点である。従って、上記の実施例のように複数のルーバーの一部の向きを異ならせることによる効果はない。しかしながら、上記の実施例と同様にアダプター７が装着されており、ガスの加速効果はある。また、受け皿部９も同様に形成されている。
なお、図示しないが、図６の変形形態として、複数のルーバー１ｃが全て右側に傾斜していてもよい。
【００３３】
本発明の排気口器具の材質は、排気ガスの温度及び成分に応じた耐熱性及び耐腐食性を充足するものであれば、金属製（例えばステンレス製）でもプラスチック製でもよく特定の材質に限定されない。また、表面処理または表面塗装によりこれらの特性を付与してもよい。
【実施例】
【００３４】
本発明の排気口器具の具体例を以下に示すが、これに限定されるものではない。
材質：ＳＵＳ３０４（厚さ０．５mm）
表面処理：カチオン電着塗装後、ポリエステル樹脂焼付塗装
受け皿部の貯水量：６０cc
質量：０．３１２kg
本体外径：９７mm
本体長さ：４８．５mm
取付フランジ外径：１６０mm
取付フランジ長さ：１１mm
ルーバー枠外径：１４０mm
ルーバー枠長さ：３２mm
受け皿部最大突出長さ：３mm
アダプタ大径円筒部外径：９５mm
アダプタ大径円筒部長さ：２０mm
アダプタ小径円筒部外径：８０mm
アダプタ小径円筒部長さ：３５mm
テーパー部長さ：１０mm
【００３５】
図７は、上記の具体例の排気口器具を用い、５０℃〜１００℃の空気について計測された圧力損失曲線図である。この結果は、本発明の排気口器具が、従来に比べて低温の重い排気ガスに対しても十分な排出能力を備えていることを示している。
【符号の説明】
【００３６】
１０、１１：排気口器具
１：ルーバー
１ａ：水平ルーバー
１ｂ：傾斜ルーバー
２：排気開口
３：ルーバー枠
４：取付フランジ
５：ビス孔
７：アダプタ
７ａ：大径円筒部
７ｂ：小径円筒部
７ｃ：テーパー部
７ｄ：切欠き部
７ｅ、７ｅ１、７ｅ２：流路空間
８：抜け止め金具
９：受け皿部
９ａ：開口
９ｂ：貯水部
【図１】
2012007795.tif 000003
【図２】
2012007795.tif 000004
【図３】
2012007795.tif 000005
【図４】
2012007795.tif 000006
【図５】
2012007795.tif 000007
【図６】
2012007795.tif 000008
【図７】
2012007795.tif 000009
【図８】
2012007795.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月24日(2010.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
しかしながら、図８に示したような従来の排気口器具には、次のような問題点がある。
近年、環境に配慮したシステムが普及してきている。例えば、ヒートポンプ技術による給湯器や、排熱利用を行っている焼却システムなどである（本明細書では、これらを総称して燃焼装置という）。このような燃焼装置では、従来に比べて、排出ガスの温度が低下している。例えば、従来であれば少なくとも２００℃であった排出ガスの温度が、１００℃以下となっている。このため、多くの燃焼装置からの排出ガスの比重が、従来と比べて大きくなっている。すなわち、排出ガスが重くなっている。