CN110779203A - 燃烧装置及热水装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种燃烧装置及热水装置。燃烧装置包括：腔室，其具有内部空间；风扇，其在腔室的内部空间具有朝向第1方向开口的第1吹出口；以及火花塞，其具有在俯视时与从第1吹出口向第1方向延伸的区域重叠的部分。

Description

燃烧装置及热水装置

技术领域

本发明涉及燃烧装置及热水装置。

背景技术

作为以往的燃烧装置，例如已知有日本特开2018－112321号公报。

在日本特开2018－112321号公报中公开了一种预混燃烧器方式的燃烧装置。在该燃烧装置中配置为，收纳于在前方设有开口部的壳体的腔室和风扇的安装面相对于壳体的背板部朝向开口部侧倾斜。在上述燃烧装置中，风扇的吹出口和腔室的进气口也与安装面同样倾斜地配置。

发明内容

在通常的预混燃烧器方式的燃烧装置中，在风扇中混合了的燃料气体和空气的混合气体被供给到腔室。

但是，在使点火程序工作时即开始向腔室内供给混合气体时的腔室内存在大量的空气。因此，在使点火程序工作之后直到火花塞的周围的气氛气体被置换为能够点火的空燃比的混合气体为止所需要的时间取决于从风扇到火花塞的混合气体的流路的长度和流速分布。

另一方面，一般来讲，为了使火花塞的组装和维护容易，用于使混合气体点火的火花塞配置在换热器的面向壳体的开口部的前表面。

因此，在上述公报所记载的燃烧装置包括上述火花塞的情况下，从风扇到火花塞的混合气体的流路的长度变得比较长。在该情况下，在使点火程序工作之后直到火花塞的周围的气氛气体被置换为具有能够点火的空燃比的混合气体为止的时间、即点火所需要的点火所需时间变得比较长。

本发明的目的在于，提供与上述公报所记载的燃烧装置相比点火所需时间较短的燃烧装置及热水装置。

本发明的燃烧装置包括：腔室，其具有内部空间；风扇，其在腔室的内部空间具有朝向第1方向开口的第1吹出口；以及火花塞，其具有在俯视时与从第1吹出口向第1方向延伸的区域重叠的部分。

由此，从第1吹出口吹出而流入到腔室的内部空间的混合气体在俯视时不变更流通方向就能够到达火花塞。因此，在上述燃烧装置中，与上述公报所记载的燃烧装置相比，从风扇到达火花塞的混合气体的流路长度缩短，因此点火所需时间缩短。

在上述燃烧装置中，腔室具有朝向与第1方向不同的第2方向开口的第2吹出口。第1吹出口和火花塞在从第2方向观看时相对于通过第2吹出口的中心且沿着第1方向延伸的第1中心线而言配置在相同的一侧。

在这样的燃烧装置中，在腔室和风扇收纳于仅向一个方向开口的壳体的内部的情况下，也能以第1吹出口和火花塞面向该1个开口的方式配置。因此，在上述燃烧装置中，能够从上述1个开口容易地接近(日文：アクセス)收纳在壳体内的第1吹出口和火花塞。因此，在上述燃烧装置中，仅利用从一个方向对壳体进行的作业就能够进行组装和维护。

在上述燃烧装置中，第1吹出口和火花塞以在从第2方向观看时隔着通过上述中心且与第1中心线正交的第2中心线的方式配置。

在上述燃烧装置中，向第1方向吹出的混合气体通过沿着腔室的壁部流动而能够高效地到达火花塞。

在上述燃烧装置中，腔室包含以在从第2方向观看时与第2吹出口重叠的方式配置的壁部。壁部以越接近第2吹出口则自第1吹出口离得越远的方式倾斜。

这样的腔室的上壁部使从第1吹出口吹出的混合气体的流通方向从第1方向变更为第2方向。由此，向第1方向吹出的混合气体通过沿着腔室的上壁部流动而能够高效地到达火花塞。

本发明的热水装置包括上述燃烧装置和在前方具有开口部的壳体。燃烧装置以火花塞面向开口部的方式收纳在壳体的内部。因此，能够提供一种包括与上述公报所记载的燃烧装置相比点火所需时间较短的燃烧装置的热水装置。

根据与附图相关联地理解的与本发明相关的以下的详细的说明可明确本发明的上述及其他的目的、特征、方面以及优点。

附图说明

图1是示意地表示本发明的一个实施方式的燃烧装置的结构的图。

图2是表示图1所示的燃烧装置的一部分的结构例的立体图。

图3是表示图2所示的燃烧装置的一部分的结构的俯视图。

图4是表示图3所示的燃烧装置的腔室和火花塞的结构的透视图。

图5是从图4中的箭头V－V观看到的剖视图。

图6是从图4中的箭头VI－VI观看到的剖视图。

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的实施方式。另外，在本实施方式中，第1方向设为沿着水平方向的方向，第2方向设为沿着上下方向的方向。此外，以下的说明中的前方设为与第1方向和第2方向垂直的方向。此外，以下的说明中的俯视意味着从第2方向观看的视点。

首先，使用图1说明本发明的一个实施方式的燃烧装置的结构。

如图1所示，本实施方式的热水装置100主要具有显热回收换热器(一次换热器)10、潜热回收换热器(二次换热器)20、燃烧器30、腔室31、风扇(送风装置)32、管道33、文丘里器34、节流件35、气体阀36、配管40、旁通配管41、壳体50。在壳体50的内部配置有上述的部件中的除壳体50之外的全部部件。

气体阀36、节流件35及文丘里器34按照气体阀36、节流件35及文丘里器34的顺序连接于配管。能够从壳体50的外部向该配管供给燃料气体。供给到该配管的燃料气体通过气体阀36和节流件35流到文丘里器34。

气体阀36用于燃料气体的供给和停止供给的切换以及使文丘里器34的入口的气体压力与空气压力相等(日文：均圧)。文丘里器34通过使空气的流速增加而使燃料气体导入部的负压增大，促进燃料气体的流入。文丘里器34构成为从壳体50的外部吸入空气。文丘里器34构成为将从壳体50的外部吸入的空气和从配管供给来的燃料气体混合。

文丘里器34通过配管连接于风扇32。利用该配管将在文丘里器34混合而成的混合气体输送到风扇32。风扇32用于向燃烧器30供给混合气体并且促进燃料气体和空气的混合。风扇32主要具有风扇外壳、配置在风扇外壳内的叶轮、用于使叶轮旋转的驱动源(马达等)。

风扇32连接于腔室31，腔室31连接于燃烧器30。从风扇32供给来的混合气体通过腔室31被输送到燃烧器30。

燃烧器30用于通过使混合气体燃烧而产生作为加热用气体的燃烧气体。燃烧器30是用于向下方供给燃烧气体的反向燃烧式的装置。从燃烧器30吹出的混合气体被火花塞14点火，成为燃烧气体。火花塞14例如设于显热回收换热器10。

燃烧器30、显热回收换热器10及潜热回收换热器20以使燃烧气体按顺序通过显热回收换热器10和潜热回收换热器20的方式连接起来。具体地讲，在燃烧器30的下方安装有显热回收换热器10，在该显热回收换热器10的下方安装有潜热回收换热器20。

在潜热回收换热器20连接有管道33，管道33延伸到壳体50的外部。由此，通过了潜热回收换热器20的燃烧气体通过管道33被排出到壳体50的外部。

显热回收换热器10和潜热回收换热器20分别用于通过在从燃烧器30供给来的燃烧气体和热水之间进行热交换来加热热水。

显热回收换热器10用于回收燃烧器30所产生的燃烧气体的显热。显热回收换热器10主要具有外壳11和吸热管13。潜热回收换热器20用于回收燃烧气体的潜热。该潜热回收换热器20使用例如板式换热器。

在显热回收换热器10中进入的热水的温度较低的情况、或者燃烧器30的加热量较少的情况等时，在显热回收换热器10内燃烧气体的水蒸气冷凝，产生冷凝的水(排液)。此外，在潜热回收换热器20中也产生排液。上述的排液通过管道33的一部分被排出到壳体50的外部。

显热回收换热器10的吸热管13和潜热回收换热器20的导热部由配管40连接。配管40的比潜热回收换热器20靠入水侧的部分和配管40的比显热回收换热器10靠出水侧的部分利用旁通配管41旁通。

在旁通配管41连接有旁通伺服机构42。旁通伺服机构42构成为控制在旁通配管41中流动的水的流量。

供给到上述的热水装置100的水在显热回收换热器10和潜热回收换热器20中与燃烧气体进行热交换而成为热水。由此，能够利用热水装置100供给热水。

接着，使用图2～图6说明用于上述的热水装置100的燃烧装置200的结构。另外，图4～图6是透视腔室31的透视图。燃烧装置200主要包括腔室31、风扇32、火花塞14及壳体50。

如图2～图6所示，风扇32具有风扇外壳32a、马达32b、叶轮(未图示)、第1吹出口32c(图4)及第1安装部32d。叶轮以能够旋转的方式配置在风扇外壳32a的内部。在风扇外壳32a的上部安装有马达32b。利用马达32b对风扇外壳32a内的叶轮赋予用于旋转的驱动力。第1吹出口32c开口于腔室31的内部空间，将混合气体从风扇32排出到腔室31侧。

如图2～图6所示，第1吹出口32c设于风扇外壳32a。第1吹出口32c与风扇外壳32a的配置有叶轮的内部空间连通。第1吹出口32c朝向第1方向X开口。第1吹出口32c配置于例如腔室31的内部空间。第1吹出口32c例如以相对于第1方向X形成大于0度且小于90度的倾斜角的方式倾斜。

第1安装部32d在风扇外壳32a中配置在第1吹出口32c的周围。第1安装部32d是相对于腔室外壳31a的第2安装部31d固定的部分。第1安装部32d例如包含与第2安装部31d(的相对部分31da)相对地配置的相对部分32da和与相对部分32da连接且与第2安装部31d(的卡合部分31db)卡合地设置的卡合部分32db。

风扇外壳32a具有例如相对于第1安装部32d向第1方向X突出地设置且插入到腔室31的内部的插入部32e。在该情况下，第1吹出口32c构成为插入部32e的开口端部。另外，也可以是，风扇外壳32a不具有插入部32e。也可以是，第1吹出口32c配置在与在第1安装部32d中的同腔室外壳31a接触的面相同的面上。

如图3～图5所示，腔室31将从风扇32供给来的混合气体供给到燃烧器30的多个火焰孔30a。腔室31具有腔室外壳31a、连接口31b、第2吹出口31c、第2安装部31d及第3安装部31e。

腔室外壳31a具有构成从风扇32向燃烧器30供给的混合气体的流通通路的内部空间。腔室外壳31a的内部空间与风扇外壳32a的内部空间连接。连接口31b和第2吹出口31c设为腔室外壳31a的开口部，与腔室外壳31a的内部空间连通。

腔室外壳31a具有上壁部31f。上壁部31f以在从第2方向Z观看时与第2吹出口31c重叠的方式配置。上壁部31f以越接近第2吹出口31c则自第1吹出口32c离得越远的方式倾斜。

连接口31b朝向与第1方向X相反的方向开口。连接口31b是与风扇32的第1吹出口32c连接的开口。第2吹出口31c朝向第2方向Z开口。第2吹出口31c是用于向燃烧器30供给混合气体的开口。连接口31b的开口形状例如为圆形形状。第2吹出口31c的开口形状例如为长方形状。

第2安装部31d在腔室外壳31a中配置在连接口31b的周围。第2安装部31d是相对于风扇外壳32a的第1安装部32d固定的部分。第2安装部31d例如包含与第1安装部32d的相对部分32da相对地配置的相对部分31da和与相对部分31da连接且与第1安装部32d的卡合部分32db卡合地设置的卡合部分31db。第3安装部31e在腔室外壳31a中配置在第2吹出口31c的周围。第3安装部31e是相对于显热回收换热器10固定的部分。

如图5和图6所示，燃烧器30具有多个火焰孔30a。燃烧器30使通过了多个火焰孔30a的混合气体燃烧而产生火焰。燃烧器30与腔室31的第2吹出口31c连接。燃烧器30例如以在俯视时与腔室31的第2吹出口31c整体重叠的方式配置。

如上所述，火花塞14例如设于显热回收换热器10。如图3所示，火花塞14具有1对火花塞电极。火花塞14通过在1对火花塞电极之间产生点火火花而使从燃烧器30喷出来的混合气体产生火焰。

如图3和图4所示，火花塞14安装在外壳11的壁面。火花塞14贯通外壳11而安装于外壳11。火花塞14包含由导电性材料构成的芯线和由电绝缘性材料构成且覆盖芯线的一部分的绝缘件。火花塞14的芯线具有位于外壳11的内部的顶端部14T。火花塞14的芯线例如在外壳11的内部在1处弯折。火花塞14的芯线具有例如沿着水平方向延伸的部分、相对于该部分朝向燃烧器30侧延伸的部分、以及将两个部分连接起来的弯折部。火花塞14的芯线的沿着水平方向延伸的部分隔着绝缘件安装于外壳11。火花塞14的芯线的朝向燃烧器30侧延伸的部分具有上述顶端部14T。

如图4所示，火花塞14具有在从第2方向Z观看时与第2吹出口31c重叠的部分。火花塞14还具有在从第2方向Z观看时与从第1吹出口32c向第1方向X延伸的区域R1重叠的部分。另外，在本实施方式中，在从第2方向Z观看时从第1吹出口32c向第1方向X延伸的区域R1意味着在从第2方向Z观看时位于第1安装部32d的宽度的范围内的区域R1。在火花塞14中，在从第2方向Z观看时与第2吹出口31c重叠的部分的至少一部分形成在从第2方向Z观看时与上述区域R重叠的部分。在火花塞14中，在从第2方向Z观看时与该区域R重叠的部分至少具有1对火花塞电极中的一个火花塞电极的顶端部14T。优选的是，如图4所示，1对火花塞电极的各顶端部以在从第2方向Z观看时与上述区域R1重叠的方式配置。

更优选的是，如图4所示，火花塞14具有在从第2方向Z观看时与位于第1吹出口32c的宽度的范围内的区域R2重叠的部分。该区域R2是上述区域R1的一部分区域。例如，火花塞14的一个火花塞电极的顶端部14T在从第2方向Z观看时配置在上述区域R2内。火花塞14的另一个火花塞电极的顶端部在从第2方向Z观看时配置在上述区域R2之外但在上述区域R1内。此外，也可以是，1对火花塞电极的各顶端部以在从第2方向Z观看时与上述区域R2重叠的方式配置。

如图3所示，壳体50具有开口部50a。开口部50a配置在壳体50的前方，朝向前方即与第1方向X和第2方向Z正交的第3方向Y开口。在各部件被组装而收纳于壳体50的内部之后，该开口部50a被未图示的前盖构件封闭。

在该壳体50的内部配置有显热回收换热器10、潜热回收换热器20、燃烧器30、腔室31、风扇32、文丘里器34等。

如图3所示，火花塞14在外壳11中配置在面向壳体50的开口部50a的部分。

如图4所示，第1吹出口32c和火花塞14在从第2方向Z观看时相对于通过腔室31的第2吹出口31c的中心O且沿着第1方向X延伸的第1中心线O1而言配置在相同的一侧。

如图4所示，第1吹出口32c和火花塞14以在从第2方向Z观看时隔着通过上述中心O且与第1中心线O1正交的第2中心线O2的方式配置。换言之，第1吹出口32c和火花塞14在从第2方向Z观看时分别配置在由第1中心线O1和第2中心线O2划分的4个区域中的隔着第2中心线O2在第1方向X上相邻的两个区域。第1吹出口32c和火花塞14未配置在上述4个区域中的相对于中心O形成对角的两个区域。

接着，说明本实施方式的作用效果。

燃烧装置200包括具有内部空间的腔室31、在腔室31的内部空间具有朝向第1方向开口的第1吹出口的风扇32、以及具有在俯视时与从第1吹出口32c向第1方向X延伸的区域R重叠的部分的火花塞14。

由此，从第1吹出口32c吹出而流入到腔室31的内部空间的混合气体在俯视时不变更流通方向就能够到达火花塞14。因此，在上述燃烧装置200中，与上述公报所记载的燃烧装置相比，从风扇32到达火花塞14的混合气体的流路长度缩短，因此点火所需时间缩短。

此外，通常的预混燃烧器方式的燃烧装置不包括燃烧面的能力切换机构，而设为在点火时在燃烧面整个面一口气进行点火。因此，在使点火程序工作之后出于某种原因而发生了点火延迟等的情况下，充满在燃烧室内的燃料气体会爆发性地点火。相对于此，在燃烧装置200中，由于点火所需时间比较短，因此即便不包括燃烧面的能力切换机构，也能抑制上述那样的爆发性的点火。

在上述燃烧装置200中，腔室31具有朝向与第1方向X不同的第2方向Z开口的第2吹出口31c。第1吹出口32c和火花塞14在从第2方向Z观看时相对于通过第2吹出口31c的中心O且沿着第1方向X延伸的第1中心线O1而言配置在相同的一侧。

在这样的燃烧装置200中，在腔室31和风扇32收纳于仅向一个方向开口的壳体50的内部的情况下，也能以第1吹出口32c和火花塞14面向该1个开口的方式配置。因此，在上述燃烧装置200中，能够从上述1个开口容易地接近收纳在壳体50内的第1吹出口32c和火花塞14。因此，在上述燃烧装置200中，仅利用从一个方向对壳体50进行的作业就能够进行组装和维护。

在上述燃烧装置200中，第1吹出口32c和火花塞14以在从第2方向Z观看时隔着通过上述中心O且与第1中心线O1正交的第2中心线O2的方式配置。

在上述燃烧装置200中，向第1方向X吹出的混合气体通过沿着腔室31的上壁部31f流动而能够高效地到达火花塞14。

在上述燃烧装置200中，腔室31包含以在从第2方向Z观看时与第2吹出口31c重叠的方式配置的上壁部31f。上壁部31f以越接近第2吹出口31c则自第1吹出口32c离得越远的方式倾斜。

这样的腔室31的上壁部31f使从第1吹出口32c吹出来的混合气体的流通方向从第1方向X变更为第2方向Z。由此，向第1方向X吹出的混合气体通过沿着腔室31的上壁部31f流动而能够高效地到达火花塞14。

本发明的热水装置100包括上述燃烧装置200和在前方具有开口部50a的壳体50。燃烧装置200以火花塞14面向开口部50a的方式收纳在壳体50的内部。因此，包括燃烧装置200的热水装置100与包括上述公报所记载的燃烧装置的热水装置相比，能够立即放出预定温度的热水的即时出热水性提高。

对本发明的实施方式进行了说明，但应认为本次公开的实施方式在所有的方面都是例示，并不是限制性的内容。本发明的范围由权利要求书表示，谋求包含与权利要求书等同的意义和范围内的所有变更。

Claims (5)

1.一种燃烧装置，其中，

该燃烧装置包括：

腔室，其具有内部空间；

风扇，其在所述腔室的所述内部空间具有朝向第1方向开口的第1吹出口；以及

火花塞，其具有在俯视时与从所述第1吹出口向所述第1方向延伸的区域重叠的部分。

2.根据权利要求1所述的燃烧装置，其中，

所述腔室具有朝向与所述第1方向不同的第2方向开口的第2吹出口，

所述第1吹出口和所述火花塞在从所述第2方向观看时相对于通过所述第2吹出口的中心且沿着所述第1方向延伸的第1中心线而言配置在相同的一侧。

3.根据权利要求2所述的燃烧装置，其中，

所述第1吹出口和所述火花塞以在从所述第2方向观看时隔着通过所述中心且与所述第1中心线正交的第2中心线的方式配置。

4.根据权利要求2或3所述的燃烧装置，其中，

所述腔室包含以在从所述第2方向观看时与所述第2吹出口重叠的方式配置的壁部，

所述壁部以越接近所述第2吹出口则自所述第1吹出口离得越远的方式倾斜。

5.一种热水装置，其中，

该热水装置包括：

权利要求1～3中任一项所述的燃烧装置；以及

壳体，其在前方具有开口部，

所述燃烧装置以所述火花塞面向所述开口部的方式收纳在所述壳体的内部。

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