CN109695957B - 燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于在热水器或供暖用热源机等的燃烧装置中，谋求降低燃烧运转时产生的噪音的同时，谋求提高燃烧稳定性。本发明提供一种燃烧装置，具备：燃烧器；容纳燃烧器的燃烧器室；以及回收从燃烧器放出的热来对热介质进行加热的热交换器，在燃烧器配设部和燃烧器室侧壁之间设置有与火焰孔的上部空间相连的侧部空间，在燃烧器配设部的前方设置有具有与燃烧器的气体导入口连通的吸气孔的分隔壁，在分隔壁和燃烧器室前壁之间设置有将导入燃烧器室内的空气引导到吸气孔的前部空间，在分隔壁的吸气孔形成区域的侧方前方设置有限制前部空间的空气从吸气孔非形成区域形成乱流并流动到吸气孔形成区域侧的制流部。

Description

燃烧装置

技术领域

本发明涉及一种热水器或供暖用热源机等的燃烧装置，特别涉及一种利用在燃烧器生成的燃烧废气来对供给到热交换器内的热介质进行加热的燃烧装置。

背景技术

以往，在热水器或供暖用热源机等的燃烧装置中，使从燃烧器放出的燃料气体和空气的混合气体燃烧，利用这一燃烧废气来对供给到热交换器内的热介质进行加热。考虑到小型化以及低廉化，期望使容纳燃烧器的燃烧器室或热交换器成为尽可能小的结构。

然而，如果过度减小燃烧器室的体积，当使燃烧器强烈燃烧时，则火焰孔周边的压力变动会变大，燃烧平衡发生紊乱而引起振动燃烧，有时会产生共鸣声。例如，在日本专利实开平5-96739号公报中公开了在燃烧器室侧壁的内侧设置大致L字状或者大致コ字状的隔壁，在燃烧器配设部的侧方划分出作为压力吸收室的半密闭状的空间，由此谋求抑制火焰孔周边的压力波动。

发明内容

在这种燃烧装置中，如图9所示，在燃烧器室71内的左右之间的大致中央位置，左右横向并排配置有多个燃烧器61。在燃烧器室71内的燃烧器配设部S1的前方，横跨左右燃烧器室侧壁712相互之间竖立设置有具有多个吸气孔831的分隔壁83。在分隔壁83的下缘部和燃烧器室底壁711之间，设置有与分隔壁83的前方的前部空间S6相连的间隙S5。在燃烧运转时，从燃烧器室底壁711的空气导入口710导入燃烧器室71内的空气的一部分通过间隙S5被引导到前部空间S6，并作为燃烧用的一次空气从吸气孔831导入各个燃烧器61。

然而，如上述以往的燃烧装置，必须在燃烧器配设部S1的侧方划分出规定的空间S4而增大了燃烧器室71的左右宽度尺寸的燃烧装置，在分隔壁83的前面的吸气孔形成区域A1的侧方，形成有未形成有吸气孔831的、比较大的吸气孔非形成区域A2。

因此，在燃烧运转时，从间隙S5导入前部空间S6的空气的一部分在吸气孔非形成区域A2的前方的空间形成乱流，特别地，有可能空气不能稳定地流动到外侧的吸气孔831，各个燃烧器61的燃烧状态产生偏差。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于：在热水器或供暖用热源机等的燃烧装置中，谋求降低燃烧运转时产生的噪音，并且谋求提高燃烧稳定性。

本发明为一种燃烧装置，其具备：在上端部具有火焰孔的多个燃烧器；燃烧器室，其以各个燃烧器在横向上并排的状态容纳该各个燃烧器；以及热交换器，其连接设置于燃烧器室的上部，并回收在燃烧器生成的燃烧废气中的热来对热介质进行加热；在燃烧器配设部和燃烧器室侧壁之间设置有侧部空间，该侧部空间与火焰孔的上部空间相连，在燃烧器配设部的前方设置有分隔壁，该分隔壁具有与各个燃烧器的气体导入口相对并连通的多个吸气孔，在分隔壁和燃烧器室前壁之间设置有前部空间，该前部空间将导入燃烧器室内的燃烧用的空气引导到各个吸气孔，在分隔壁的吸气孔形成区域的侧方前方设置有制流部，该制流部限制导入前部空间的空气从所述侧方前方形成乱流并流动到吸气孔形成区域侧。

在该装置中，即使在燃烧器配设部的侧方设置侧部空间增大了燃烧器室的左右宽度尺寸，利用设置于分隔壁的吸气孔形成区域的侧方前方的制流部，也能够限制导入燃烧器室内的空气在吸气孔形成区域的侧方前方，即，吸气孔非形成区域形成乱流流动到吸气孔形成区域。由此，将一次空气从前部空间均匀地导入到各个吸气孔。因此，各个燃烧器的燃烧状态难以产生偏差。

此外，由于在燃烧器配设部的侧方划分出侧部空间，抑制了火焰孔周边的压力波动，因此难以产生由振动燃烧引起的共鸣声。另外，由于在分隔壁的吸气孔形成区域的侧方前方设置有制流部，抑制了在各个吸气孔的周边的气流的紊乱，因此难以产生由气流的紊乱引起的风噪声。

优选地，在上述燃烧装置中，在分隔壁的前面沿着吸气孔的周缘部设置有风挡板，制流部一体形成于风挡板的侧端部。

在该装置中，由于制流部与沿着吸气孔的周缘部设置的风挡板一体构成，因此相对于吸气孔形成区域的制流部的配置构成难以产生偏差。因此，能够更适宜地限制从吸气孔非形成区域到吸气孔形成区域侧的空气流动。此外，由于风挡板和制流部一体构成，因此不需要将制流部与其他部件分开地配设在分隔壁的前面。因此，能够减少装置整体的零部件数量和组装工序的数量。

发明效果

如以上所述，根据本发明，由于将一次空气均匀地导入到各个吸气孔，因此各个燃烧器的燃烧状态难以产生偏差，从而提高燃烧稳定性。另外，能够降低燃烧运转时产生的噪音，例如由振动燃烧引起的共鸣声或由在吸气孔周边的气流的紊乱引起的风噪声等。

附图说明

图1为本发明的实施的方式所涉及的燃烧装置的前方视概略纵截面图。

图2为本发明的实施的方式所涉及的燃烧装置的燃烧器周边的侧方视概略纵截面图。

图3为本发明的实施的方式所涉及的燃烧装置的燃烧器周边的立体概略横截面图。

图4为本发明的实施的方式所涉及的燃烧装置的燃烧器周边的概略立体图。

图5为本发明的实施的方式所涉及的燃烧装置的吸气孔周边的概略主视图。

图6为表示本发明的实施的方式所涉及的燃烧装置的变形例1的吸气孔周边的概略主视图。

图7为表示本发明的实施的方式所涉及的燃烧装置的变形例2的吸气孔周边的概略主视图。

图8为表示本发明的实施的方式所涉及的燃烧装置的变形例3的燃烧器周边的立体概略横截面图。

图9为表示以往的燃烧装置的燃烧器周边的结构的立体概略横截面图。

符号说明

1燃烧装置

11燃烧器

12热交换器

21燃烧器室

33分隔壁

37制流板(制流部)

110火焰孔

111 112气体导入口

212燃烧器室侧壁

213燃烧器室前壁

331 332吸气孔

A1吸气孔形成区域

A2吸气孔非形成区域

S1燃烧器配设部

S3上部空间

S4侧部空间

S6前部空间

具体实施方式

接下来，对于用于实施本发明的方式，一边参照附图一边详述。

如图1所示，本发明的实施方式所涉及的燃烧装置1为一种热水器，其具备：多个燃烧器11，其放出来自设置于上端部的火焰孔110的燃料气体和空气的混合气体并使其燃烧，生成燃烧废气；热交换器12，其回收上述燃烧废气中的热；以及燃烧风扇13，其向燃烧器11供给燃烧用的空气。该燃烧装置1以下述方式构成：利用上述燃烧废气对从给水配管(未图示)经由入水管14供给到热交换器12的热介质(例如水)进行加热，并将热介质从出热水管15通过供给热水配管(未图示)供给到水龙头或淋浴等出热水目的地。

燃烧装置1的外装壳体10由在前方开口的大致矩形箱状的壳体主体10A和覆盖壳体主体10A的前方开口部的前面板(未图示)构成。并且，在本说明书中，将当从前面板侧观察外装壳体10时的壳体主体10A的深度方向定义为前后方向(纵向)，将壳体主体10A的宽度方向定义为左右方向，壳体主体10A的高度方向定义为上下方向。

在壳体主体10A的内部，设置有上端开口的大致矩形箱状的燃烧器室21，燃烧器11左右横向并排地配设在燃烧器室21内的左右之间的大致中央位置。构成热交换器12的外轮廓的罐体22形成为上下两端开口的大致矩形筒状，且下端开口部连接设置于燃烧器室21的上端开口部。罐体22的上端开口部连接设置有排气通道23，该排气通道23将导入罐体22内的燃烧废气或燃烧用的空气导出到外装壳体10的外部。并且，本实施的方式的燃烧器室21的左右宽度尺寸设定为大于罐体22的左右宽度尺寸。

排气通道23由从上方覆盖罐体22的上端开口部的上盖23A和从上盖23A的上壁中央朝向上方延伸的筒体23B构成。上盖23A的内侧的空间通过筒体23B上端的排气口230与外装壳体10的外部相连。

在燃烧器室21的底壁(以下，称为“燃烧器室底壁”)211，开设有用于将燃烧器11的燃烧用的空气导入燃烧器室21内的空气导入口210。燃烧风扇13与空气导入口210连接。

如上所述，在外装壳体10内，形成有空气的给排气路径，该空气的给排气路径从空气导入口210通过燃烧器室21与罐体22内相连，进一步通过排气通道23到排气口230。使燃烧风扇13动作，装置外部的空气作为燃烧器11的燃烧用的空气被强制地从空气导入口210导入到燃烧器室21内，与在燃烧器11生成的燃烧废气一起被送到罐体22内，并通过排气通道23从排气口230导出到装置外部。

热交换器12由左右横向并排配设在罐体22内的多个板状的传热翅片121，和延伸设置在罐体22的左右侧壁222相互之间并且从与传热翅片121正交的方向贯插的多个圆形直管状的吸热管122构成。热交换器12通过传热翅片121以及吸热管122回收导入罐体22内的燃烧废气中的热来对供给到吸热管122的水进行加热。

各个吸热管122串联地连接在罐体22的侧壁222的外侧，构成在侧壁222相互之间蜿蜒的一个热交换管路。入水管14与上述热交换管路的上游端相连接，出热水管15与上述热交换管路的下游端相连接。

如图2以及图3所示，在燃烧器室21的前壁(以下，称为“燃烧器室前壁”)213的前面，配设有将从气体配管(未图示)供给的燃料气体分配并喷射到各个燃烧器11的喷嘴多歧管16。

喷嘴多歧管16为通过铸造形成为规定形状的金属块或金属板构成的扁平板状的中空体。喷嘴多歧管16在后面部164设置有将从气体配管供给的燃料气体朝向燃烧器11的淡火焰用的气体导入口111喷射的淡火焰用气体喷出喷嘴(以下，称为“淡喷嘴”)161，和将从气体配管供给的燃料气体朝向浓火焰用的气体导入口112喷射的浓火焰用的气体喷出喷嘴(以下，称为“浓喷嘴”)162。

如图2以及图4所示，燃烧器11为通过叠置多个压制形成为规定形状的金属板而构成的扁平板状的筒体，并且在内部形成有两个独立的气体传导通路G1、G2。

在燃烧器11的前端部设置有与喷嘴多歧管16的淡喷嘴161相对配设的淡火焰用的气体导入口(以下，称为“淡气体导入口”)111，和与喷嘴多歧管16的浓喷嘴162相对配设的浓火焰用的气体导入口(以下，称为“浓气体导入口”)112。

火焰孔110，由通过淡火焰用的气体传导通路G1与淡气体导入口111相连的淡火焰用的火焰孔(以下，称为“淡火焰孔”)113，和通过浓火焰用的气体传导通路G2与浓气体导入口112相连的浓火焰用的火焰孔114构成。从淡喷嘴161朝向淡气体导入口111喷射的燃料气体与淡气体导入口111周边的空气一起被导入淡火焰用的气体传导通路G1，混合成燃料气体浓度低于理论空燃比的淡混合气体从淡火焰孔113喷出。另一方面，从浓喷嘴162朝向浓气体导入口112喷射的燃料气体与浓气体导入口112周边的空气一起被导入浓火焰用的气体传导通路G2，混合成燃料气体浓度高于上述淡混合气体的浓混合气体从浓火焰孔114喷出。

如图1、图2以及图4所示，在燃烧器室21内的燃烧器11和燃烧器室底壁211之间设置有分布板31，该分布板31具有多个通气孔30，用于将从空气导入口210导入燃烧器室21内的空气分配到燃烧器11的配设部(以下，称为“燃烧器配设部”)S1或后述的侧部空间S4。

分布板31由燃烧器室21的左右侧壁(以下，称为“燃烧器室侧壁”)212相互支撑，并将燃烧器室21的内部空间分隔成上部和下部。在分布板31的上面，设置有由前后左右四个板体构成的大致矩形筒状的燃烧器支撑框32，燃烧器11被支撑并固定于燃烧器支撑框32的内侧的空间。即，燃烧器支撑框32的内侧的空间为燃烧器配设部S1。

如图2以及图4所示，燃烧器11的前端部以及后端部分别被支撑并固定于燃烧器支撑框32的前板(以下，称为“支撑框前板”)323以及后板(以下，称为“支撑框后板”)324。

支撑框前板323以及支撑框后板324分别在左右两端部被连接并支撑于燃烧器支撑框32的左右侧板(以下，称为“支撑框侧板”)322，左右支撑框侧板322的下端部分别支撑并固定于分布板31的上面。因此，燃烧器11通过燃烧器支撑框32支撑并固定于分布板31的上面。

如图1以及图3所示，在支撑框侧板322和燃烧器室侧壁212之间，即，在燃烧器配设部S1的左右侧方，设置有侧部空间S4，该侧部空间S4与燃烧器室21内的火焰孔110的上部空间(以下，称为“燃烧部”)S3相连，在燃烧运转时用于吸收火焰孔110周边的压力波动。

如图1以及图4所示，通气孔30在分布板31的燃烧器配设部S1以及侧部空间S4的下方相对区域，分别在前后方向纵向并排开设。燃烧运转时，通过燃烧风扇13从空气导入口210导入燃烧器室21内的空气的一部分作为燃烧用的二次空气通过各个通气孔30被送入燃烧器配设部S1以及侧部空间S4。

如图2以及图3所示，燃烧器室前壁213的下半面部33配设在比上半面部34向着燃烧器室21内侧进一步向后方凹进的位置。喷嘴多歧管16被螺入并固定于下半面部33的前方周缘部35，并在喷嘴多歧管16的后面部164和燃烧器室前壁213的下半面部33之间形成规定的空间(以下，称为“前部空间”)S6。即，在燃烧器室21内的燃烧器配设部S1的前方，燃烧器室前壁213的下半面部(以下，称为“分隔壁”)33横跨左右燃烧器室侧壁212相互之间竖立设置，并将燃烧器室21的内部空间分割成前部和后部。因此，燃烧运转时，通过燃烧风扇13从空气导入口210导入燃烧器室21内的空气的一部分通过分隔壁33的下缘部和燃烧器室底壁211之间的间隙S5被引导到前部空间S6。

在分隔壁33，设置有多个与各个燃烧器11的气体导入口111、112相对并连通的淡火焰用的吸气孔331以及浓火焰用的吸气孔332。燃烧运转时，导入分隔壁33的前部空间S6的空气作为燃烧用的一次空气，与从淡喷嘴161以及浓喷嘴162喷射的燃料气体一起通过各个吸气孔331、332被送入燃烧器11。

如图2、图3以及图5所示，在分隔壁33的前面，沿着淡火焰用的吸气孔331以及浓火焰用的吸气孔332的周缘部设置有风挡板17(damper plate)。风挡板17为从上方观察时形成为大致コ字状的金属板。在中央的风门主体170，设置有与淡火焰的吸气孔331对应的大致矩形状的第一连通孔171和与浓火焰的吸气孔332对应的大致圆形状的第二连通孔172。

在风门主体170的左右侧端部，形成有朝向前方延伸的制流板37。制流板37为限制导入燃烧器室21内的空气从分隔壁33的前面的吸气孔331、332的形成区域(以下，称为“吸气孔形成区域”)A1的侧方前方，即，吸气孔非形成区域A2侧形成乱流并流动到吸气孔形成区域A1的制流部。

制流板37从风门主体170的左右侧端部分别向前方弯曲而形成。制流板37从分隔壁33的上缘部横跨到下缘部大致垂直地延伸设置，并以划分出吸气孔形成区域A1的前方的空间和吸气孔非形成区域A2的前方的空间的方式分隔前部空间S6。因此，从分隔壁33的下缘部侧的间隙S5导入到前部空间S6的空气，向着吸气孔形成区域A1从下方平稳地引导到上方，并且不会产生从左右外侧(吸气孔非形成区域A2侧)朝向中央(吸气孔形成区域A1侧)的空气流动。

如上所述，根据燃烧装置1，即使在燃烧器配设部S1的侧方设置空间S4(侧部空间)而增大了燃烧器室21的左右宽度尺寸，利用设置于分隔壁33的吸气孔形成区域A1的侧方前方的制流板37，也能够限制导入燃烧器室21内的空气在吸气孔非形成区域A2的前方空间形成乱流流动到吸气孔形成区域A1侧。由此，将一次空气从前部空间S6均匀地导入到各个吸气孔331、332。因此，各个燃烧器11的燃烧状态难以产生偏差，从而提高燃烧稳定性。

此外，在燃烧装置1中，由于在燃烧器配设部S1的侧方划分出侧部空间S4以增大燃烧器室21的体积，抑制了燃烧器11的振动燃烧，因此难以产生共鸣声。另外，由于在分隔壁33的吸气孔形成区域A1的侧方前方设置制流板37，抑制了在各个吸气孔331，332的周边的气流的紊乱，因此难以产生由上述气流的紊乱引起的风噪声。

另外，如果制流板37与其他的部件分开独立地构成，则制流板37有可能由于安装精度的差异或安装不良，不能够适当地限制空气从吸气孔非形成区域A2侧流动到吸气孔形成区域A1。在燃烧装置1中，由于制流板37一体形成于沿着吸气孔331、332的周缘部设置的风挡板17，因此，对于吸气孔形成区域A1的制流板37的配置构成难以发生偏差。由此，能够更适当地限制导入燃烧器室21内的空气从吸气孔非形成区域A2流动到吸气孔形成区域A1侧。因此，各个燃烧器11的燃烧状态难以发生偏差，从而提高燃烧稳定性。

此外，由于风挡板17和制流板37一体构成，不需要将制流板37与其他部件分开地配设在分隔壁33的前面，因此能够减少装置整体的零部件数量和组装工序的数量。因此，也能够谋求燃烧装置1的低廉化。

并且，在上述实施的方式中，虽然已经说明了制流板37形成为平坦状并在风门主体170的侧端部向前方突出。但是，如图6所示，也可以是在风门主体170的侧端部，前方视中大致L字状板向着前方突出形成的、具有下板371的部件。在图6的制流板37中，由于通过下板371，能够限制导入燃烧器室21内的空气流入吸气孔非形成区域A2的前方的空间，因此能够将一次空气集中且均匀地引导到各个吸气孔331、332。

另外，在上述实施的方式中，虽然已经说明了平板状的制流板37从分隔壁33的上缘部横跨到下缘部大致垂直地延伸设置，但是，如图7所示，平板状的制流板37也可以从分隔壁33的上缘部向下缘部倾斜地向外延伸设置。在图7的制流板37中，导入前部空间S6的空气沿着作为制流板37的倾斜面的下面被平稳地引导到吸气孔形成区域A1侧，由于在吸气孔非形成区域A2的前方的空间难以形成乱流，因此能够将一次空气集中且均匀地引导到各个吸气孔331、332。

另外，在上述实施的方式中，虽然已经说明了作为制流部通过设置于风挡板17的制流板37构成的部件，但是，如图8所示，代替制流板37，也可以由在分隔壁33的前面外侧突出形成到与燃烧器室前壁213的上半面部34大致面一致的位置的突出部38构成制流部。根据该突起部38，由于能够限制导入燃烧器室21内的空气从非吸气孔形成区域A2流动到吸孔气形成区域A1侧，因此能够将一次空气集中且均匀地引导到各个吸气孔331、332。

此外，在上述实施方式中，虽然已经说明了在风挡板17设置制流板37，但是，在喷嘴多歧管16的后面部164也可以形成发挥与作为制流部的制流板37相同的制流作用的板片或突起。

并且，本发明并不局限于以上的实施方式，能够在权利要求及其等同的范围内根据需要进行变化，例如，本发明不仅限于具有供热水功能的热水器，能够应用于具有洗澡水再加热功能的热水器、也能够用于将温水循环供给到温水供暖终端的供暖用热源机、储热水式供热水系统的热源机、以及仅有显热热交换器的热源机。

Claims (1)

1.一种燃烧装置，其特征在于，所述燃烧装置具备：

多个燃烧器，所述燃烧器在上端部具有火焰孔；

燃烧器室，所述燃烧器室以各个燃烧器在横向上并排的状态容纳该各个燃烧器；

分布板，所述分布板设置在燃烧器和燃烧器室底壁之间；

燃烧器支撑框，所述燃烧器支撑框设置在分布板的上面，为由前后左右四个板体构成的大致矩形筒状，其内侧的空间为燃烧器配设部；和

热交换器，所述热交换器连接设置于燃烧器室的上部，并回收在燃烧器生成的燃烧废气中的热来对热介质进行加热，

在燃烧器配设部和燃烧器室侧壁之间设置有侧部空间，所述侧部空间与火焰孔的上部空间相连，

在燃烧器配设部的前方设置有分隔壁，所述分隔壁具有与各个燃烧器的气体导入口相对、连通的多个吸气孔，

分隔壁具有形成有多个吸气孔的吸气孔形成区域，和在吸气孔形成区域的侧方的未形成吸气孔的吸气孔非形成区域，

在分隔壁和燃烧器室前壁之间设置有前部空间，所述前部空间将导入燃烧器室内的燃烧用的空气引导到各个吸气孔，

在分隔壁的吸气孔形成区域的侧方前方设置有制流部，所述制流部限制导入前部空间的空气从所述侧方前方形成乱流并流动到吸气孔形成区域侧，

制流部是将前部空间划分分离为吸气孔形成区域的前方空间和吸气孔非形成区域的前方空间的结构部，

所述制流部是：

形成在设于分隔壁前面的风挡板的侧端部的制流板；或者

形成在分隔壁的前面外侧，并突出到与燃烧器室前壁的上半面部大致面一致的位置的突出部；或者

形成在配设在燃烧器室前壁前面的喷嘴多歧管的后面部的板片或突起。

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