CN1847729B - 单罐式组合热源机 - Google Patents
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Abstract
一种单罐式组合热源机,具有并排设置在单一的罐体内的一对燃烧器、并排设置在罐体上部的一对热交换器、以及将罐体内的空间划分成2个燃烧室的隔离壁,而且,使来自燃烧鼓风机的燃烧用空气经由在罐体下部形成的供气室而供给两燃烧室;将隔离壁形成为由2枚板构成的空心结构,使来自供气室的空气流入隔离壁的内部间隙。另外,还设置有连通于供气室的空心的空气引导部件,通过经由空气引导部件的内部空隙而从其上端吹出的空气,来生成沿着隔离壁的横向两侧的外壁面而流向上方的冷却空气流。从而使得不增宽隔离壁与各燃烧器之间的横向间隔,也能确保隔离壁的耐热性,以实现热源机的小型化。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有单一的罐体、在该罐体内横向并排设置的第1及第2的一对燃烧器、在罐体的上部横向并排设置的第1及第2的一对热交换器的单罐式组合热源机。
背景技术
众所周知,以往,作为这种单罐式组合热源机,设置有隔离壁,该隔离壁是将罐体内的第1及第2两燃烧器与第1及第2两热交换器之间的空间划分成从第1燃烧器到第1热交换器的第1燃烧室和从第2燃烧器到第2热交换器的第2燃烧室,由此可以防止下述问题,即,在只使其中一方的燃烧器例如是第2燃烧器燃烧,来加热第2热交换器的单独运转时,第2燃烧器的燃烧排气流到第1热交换器侧,导致第1热交换器被加热的问题(参照例如,特公平2-17784号公报)。另外,在该单罐式组合热源机中,在罐体的下部,形成有由分布板隔开的供气室,使来自燃烧鼓风机的燃烧用空气经由分布板上所形成的分布孔而供给第1及第2两燃烧室。
然而,在罐体内设置隔离壁的情况下,隔离壁被第1及第2的各燃烧器所加热,而变得相当高温,由此则产生需要确保隔离壁的耐热性的问题。根据上述的以往例,来自供气室并经由分布板的分布孔而流入到各燃烧室的空气的一部分虽然是沿着隔离壁的外壁面流动,但是,沿着隔离壁的外壁面流动的空气只是从靠近隔离壁的分布孔流入的少量的空气,这将无法充分冷却隔离壁。由此,必须增宽隔离壁与各燃烧器之间的横向间隔,以降低各燃烧器对隔离壁带来的热影响,这样则产生热源机被大型化了的问题。
发明内容
本发明鉴于上述的问题,其课题在于,提供一种单罐式组合热源机,不增宽隔离壁与各燃烧器之间的横向间隔也能确保隔离壁的耐热性,从而可以实现小型化。
为解决上述的问题,本发明的单罐式组合热源机具有单一的罐体、在该罐体内横向并排设置的第1及第2的一对燃烧器、在罐体的上部横向并排设置的第1及第2的一对热交换器、以及将罐体内的第1及第2两燃烧器与第1及第2两热交换器之间的空间划分成从第1燃烧器到第1热交换器的第1燃烧室和从第2燃烧器到第2热交换器的第2燃烧室的隔离壁,而且还在罐体的下部形成有由分布板隔开的供气室,并使得来自燃烧鼓风机的燃烧用空气经由分布板上所形成的分布孔供给第1及第2两燃烧室,根据本发明的第1特征,通过存在有空隙地在横向上呈相对向的2枚板来构成隔离壁,使得来自供气室的空气流经于两板间的空隙中,在面向所述两热交换器临界部的各热交换器的侧端部,设置有用于封堵构成各热交换器的吸热散热片间的间隙的封堵部,而且使构成所述隔离壁的所述2枚板在插入到两热交换器的临界部中的两板的上端部,与两热交换器的封堵部接触,在构成所述隔离壁的所述2枚板上开设有空气吹出孔,而且还在两板间,设置有将两板间的空隙从所述分布板到隔离壁的上端且在横向上予以分成2部分的中间隔离板。
另外,根据本发明的第2特征,在分布板上,与隔离壁的配置位置相配合地配置有其横向宽幅比隔离壁宽的空心的空气引导部件,并使空气引导部件的内部空隙连通于供气室,通过经由空气引导部件的内部空隙而从空气引导部件的上端吹出的空气,来生成沿着隔离壁的横向两侧的外壁面而流向上方的冷却空气流.
根据本发明的第1特征,在构成隔离壁的2枚板间的空隙也即隔离壁的内部空隙中,流动有来自供气室的空气,这样隔离壁从内侧被有效地冷却。因此,即使不用那么增宽隔离壁与各燃烧器之间的横向间隔,也可以确保隔离壁的耐热性,从而可以实现热源机的小型化。
另外,根据本发明的第2特征,通过来自供气室并经由空气引导部件而被引导的空气,来积极地生成沿着隔离壁的外壁面的冷却空气流,从而隔离壁被有效地冷却。因此,这种情况,也不用那么增宽隔离壁与各燃烧器之间的横向间隔,就可以确保隔离壁的耐热性,从而可以实现热源机的小型化。
另外,在第2特征中,如果通过存在有如第1特征所述的空隙地在横向上呈相对向的2枚板来构成隔离壁,使得来自供气室的空气从供气室直接或者经由空气引导部件而流经于两板间的空隙中的话,则可以尽可能地提高隔离壁的冷却性能。
另外,如果空气引导部件延伸到比各燃烧器的上端还处于上方的位置的话,各燃烧器的燃烧热将会波及到空气引导部件,这将难以确保空气引导部件的耐热性。另外,如果空气引导部件的上端的高度低于各燃烧器的上端的话,从空气引导部件的上端吹出的空气的一部分将会流向各燃烧器一侧而作为燃烧用二次空气被利用,这将导致沿着隔离壁的外壁面流动的冷却空气量呈现减少。对此,如果空气引导部件的上端的高度与各燃烧器的上端同等高度的话,将会确保空气引导部件的耐热性,并且可以防止冷却空气量的减少,在这方面比较有利。另外,在本说明书中,上述“同等高度”的用语不仅包含了空气引导部件的上端的高度与各燃烧器的上端的高度完全相同的情形,还包含了几乎相等的情形。
另外,若与隔离壁呈分体地设置空气引导部件,则会增加零件数量,在成本方面比较不利。这种情况,如果在隔离壁的下部形成有向横向两外侧探出的一对肩部、和从两肩部朝向所述分布板而向下方延伸的一对侧板部,由两肩部和两侧板部来构成所述空气引导部件的话,则将隔离壁与空气引导部件形成为一体化,从而可以消减零件数量,实现成本降低。另外,在该构成基础之上,在成为空气引导部件的上端的两肩部上,开设有开口朝上的空气吹出孔,通过从空气吹出口吹出的空气,来生成沿着隔离壁的外壁面的冷却空气流。另外,在如此地将隔离壁与空气引导部件形成为一体化的情况下,如果通过存在有空隙地在横向上呈相对向的2枚板来构成隔离壁,而在这些各板的下部来形成各肩部和各侧板部的话,冷却空气也会流入隔离壁的内部空隙中,隔离壁的冷却性能被尽可能地提高,而且还可以通过各板的单纯的弯曲加工来形成肩部和侧板部,有利于实现成本的降低。
然而,有这样一种情况,即,在不改变罐体和第1及第2两热交换器,而将第1及第2两燃烧器中的至少一方燃烧器小型化了的情况下,要使构成空气引导部件的两侧板部之中配置在一方燃烧器被小型化一侧的这一方侧板部的位置向横向外侧偏移,以使得这一方的燃烧器与这一方的侧板部之间的间隔不至于较宽.这样的话,构成隔离壁的2枚板之中形成了上述一方侧板部的这一方的板,它插入到两热交换器的临界部中的上端部与这一方侧板部之间的横向距离则变大.这种情况,如果将在这一方的板上以与燃烧器的上端同等高度形成的肩部的横向宽幅设定成与上述横向距离相等的话,则在肩部的正上部将会产生压力较低的回流区,燃烧器的火焰会倾向于回流区一侧,从而导致燃烧不稳定.为了防止这个问题,虽然也可以考虑增大在肩部上所形成的空气吹出口的开口面积,但是,这将会使空气变得过多,导致热交换器被空气冷却,热效率恶化.
因此,将肩部的高度设定成与各燃烧器的上端同等高度,而且使构成所述隔离壁的所述2枚板之中的至少一方的板的上端部与这一方的板上所形成的所述侧板部之间的横向距离达到规定值以上,其中该一方的板的上端部是指该板插入到所述两热交换器的临界部中的上端部,在此基础之上,最好还将这一方的板上所形成的肩部的横向宽幅设定成窄于所述横向距离,并在这一方的板上,以处于与燃烧器最大燃烧时的火焰的上端同等高度的部分位置的方式,来形成具有所述横向距离与肩部的横向宽幅之间的差值的横向宽幅的阶段部,而该燃烧器是指配置在这一方的板所面向的燃烧室之中的燃烧器。
据此,由于一方的板的肩部与阶段部之间的部分接近于燃烧器一侧,故而在肩部的正上部不会产生回流区,防止了火焰的倾斜,使得燃烧变得稳定。另外,即使在最大燃烧时,为了确保燃烧的稳定性,有必要将阶段部的位置设定在与最大燃烧时的火焰的上端同等高度以上的高度位置。另一方面,若提高阶段部的位置,阶段部与热交换器之间的上下方向上的距离则变短,而燃烧排气就不容易流到位于阶段部的正上部位置的热交换器的部分,以致热效率降低。如果如本发明这样,在与燃烧器最大燃烧时的火焰的上端同等高度的位置来形成阶段部的话,就可以使得燃烧的稳定性和热效率两全其美。
然而,在罐体内有气柱振动产生。在此,第1及第2两燃烧室经由第1及第2两热交换器可通气地相连通,在该状态不变的情况下,在将两燃烧室连接起来而成为一个振动空间中,则有气柱振动产生,气柱振动的固有振动频率降低。而且,气柱振动的固有振动频率一旦降低,火焰则容易产生共鸣振动,导致燃烧噪音变大。这种情况,如果在面向两热交换器的临界部的各热交换器的侧端部,来设置用于封堵构成各热交换器的吸热散热片间的间隙的封堵部的话,两热交换器间的通气则被切断,这样两燃烧室经由两热交换器的连通被切断。另外,在通过如上所述的2枚板来构成隔离壁的情况下,如果在插入到两热交换器的临界部中的两板的上端部,来使两板接触于两热交换器的封堵部的话,则经由两板与各热交换器之间的间隙的两燃烧室的连通也被切断。所以,气柱振动是在各燃烧室分别地产生,气柱振动的固有振动频率则变高。其结果,有效地防止了火焰的共鸣振动,降低了燃烧噪音。
另外,在构成隔离壁的2枚板上开设有空气吹出孔的情况(包括在各板的下部所形成的肩部上开设空气吹出孔的情况),两燃烧室经由空气吹出孔以及2板间的间隙而相连通,产生跨越于两燃烧室的气柱振动。这种情况,如果在构成隔离壁的2板之间,设置有将两板间的空隙从分布板到隔离壁的上端且在横向上予以分成2部分的中间隔离板的话,两燃烧室的连通则通过中间隔离板而被断开。因此,不产生跨越于两燃烧室的气柱振动,从而可以确实防止气柱振动的固有振动频率的降低所导致的燃烧嗓音增大的问题。
另外,如果在分布板上配置有下述的燃烧器单元,即该燃烧器单元是在横向上并排设置有多个以罐体纵深方向作为其较长方向来配置的单体燃烧器而成的,将燃烧器单元的这些单体燃烧器分成2组,以其中一组的单体燃烧器组群来构成第1燃烧器,而以另一组的单体燃烧器组群来构成第2燃烧器的话,通过改变所属于各燃烧器的单体燃烧器的个数,而燃烧器单元不发生改变,就可以改变第1燃烧器的定格燃烧量与第2燃烧器的定格燃烧量之间的比,这样,对于制造两燃烧器的定格燃烧量比为不同时的多种机型的热源机的情况是比较有利的.这种情况,如果以下述方式构成的话,即,以在第1及第2两燃烧器的临界部位置存留有不属于两燃烧器中任何一方的单体燃烧器的方式,来对单体燃烧器予以分组,并在位于两燃烧的临界部位置的单体燃烧器的正上部来配置隔离壁,而且从供气室只将空气供给该单体燃烧器,则可以将存在两燃烧器的临界部处的单体燃烧器兼作为空气引导部件,在成本方面是非常有利的.
附图说明
图1表示本发明热源机的第1实施方式的构成的模式剖面正视图。
图2表示按图1中II-II线剖开的剖面侧视图。
图3表示按图1中III-III线剖开的剖面侧视图。
图4表示本发明热源机的第2实施方式的构成的模式剖面正视图。
图5表示本发明热源机的第3实施方式的构成的模式剖面正视图。
图6表示第3实施方式的隔离壁的立体图。
图7表示按图5中VII-VII线剖开的剖面放大平面图。
图8表示本发明热源机的第4实施方式的构成的模式剖面正视图。
图9表示本发明热源机的第5实施方式的构成的模式剖面正视图。
图10表示按图9中X-X线剖开的剖面侧视图。
图11表示本发明热源机的第6实施方式的构成的模式剖面正视图。
图12表示第6实施方式中的隔离壁的变形例的立体图。
具体实施方式
图1所示的单罐式组合热源机是按下述方式设置而成的,即,在单一的罐体1内,在横向上并排设置有第1燃烧器2-1和第2燃烧器2-2,而且在罐体1的上部,在横向上并排设置有由第1燃烧器2-1来加热的供热水用的第1热交换器3-1、和由第2燃烧器2-2来加热的供暖用的第2热交换器3-2。
在罐体1的下部,形成有由分布板4对罐体1内的空间予以隔开的供气室5。而且,设置有连接于供气室5的燃烧鼓风机6,使得来自燃烧鼓风机6的燃烧用空气从供气室5并经由分布板4上所形成的多个分布孔4a供给罐体1内。
各燃烧器2-1、2-2是以下述方式来构成,即,分别将多个以罐体1的纵深方向(垂直于图1纸面的方向)作为其较长方向来配置的单体燃烧器2a并排设置在横向上。各单体燃烧器2a如图2所示,具有延伸到罐体1的纵深侧(后侧)的混合管部2b。而且,将分布板4的后部向上方偏移,以在供气室5的后部形成抬起部5a;使各单体燃烧器2a的混合管部2b的流入端面向该抬起部5a。另外,在供气室5的抬起部5a处收装有各燃烧器2-1、2-2用的燃气分支管2c,燃气是从各燃烧器2-1、2-2用的燃气分支管2c上所设置的各喷嘴2d供给各单体燃烧器2a的混合管部2b,而且,燃烧用一次空气从供气室5被供给混合管部2b。另外,由于供热水比供暖需要较大的加热能力,故而构成各燃烧器2-1、2-2的单体燃烧器2a的个数在第1燃烧器2-1方面较多。
各热交换器3-1、3-2由在罐体1的纵深方向上存在有间隙地层叠的多个吸热散热片3a、和贯通这些吸热散热片3a的弯曲形状的吸热管3b构成.在第1热交换器3-1的吸热管3b上,虽未图示但连接有上游侧的供水管和下游侧的出热水管,在打开出热水管的下游端的出热水阀而使第1热交换器3-1中通水时,第1燃烧器2-1被点火,从出热水阀流出设定温度的热水.虽未图示,但第2热交换器3-2的吸热管3b经去向管和返回管而连接于地暖等的供暖回路(未图示),使热水经第2热交换器3-2在供暖回路中循环,以进行供暖.
另外,在罐体1内设置有隔离壁8,通过该隔离壁8,将第1及第2两燃烧器2-1、2-2与第1及第2两热交换器3-1、3-2之间的空间划分成从第1燃烧器2-1到第1热交换器3-1的第1燃烧室7-1、和从第2燃烧器2-2到第2热交换器3-2的第2燃烧室7-2。这样,第1燃烧器2-1的燃烧排气经由第1燃烧室7-1而被导向第1热交换器3-1,第2燃烧器2-2的燃烧排气经由第2燃烧室7-2而被导向第2热交换器3-2。在第1及第2各热交换器3-1、3-2处进行了热交换的燃烧排气流向两热交换器3-1、3-2上侧的排气罩9,并从排气罩9上所形成的排气口9a被排出到外部。
另外,在本实施方式中,使隔离壁8在上下方向上从两热交换器3-1、3-2的临界部的间隙延设到分布板4,以使得不光是两燃烧器2-1、2-2与两热交换器3-1、3-2之间的空间,还有两燃烧器2-1、2-2的配置部也被分成2部分。而且,在分布板4上,与隔离壁8的配置位置相配合地,配置有其横向宽幅比隔离壁8宽的空心的空气引导部件10。对此具体而言,则是在分布板4上,立设一对侧板10a、10a,并使之位于隔离壁8的横向两外侧,通过两侧板10a、10a来构成空气引导部件10。而且,使得各侧板10a与隔离壁8之间的空隙也即空气引导部件10的内部空隙经由分布板4上所形成的连通孔4b而连通于供气室5。该连通孔4b为:图3所示的在前后方向上呈较长的长孔,每单位面积的开口面积大于分布孔4a。
另外,隔离壁8是通过存在有空隙地在横向上呈相对向的2枚板8a、8a来构成的;并使得两板8a、8a之间的空隙也即隔离壁8的内部空隙经由分布板4上所形成的连通孔4c而连通于供气室5。连通孔4c与上述连通孔4b同样,为:在前后方向上呈较长的长孔,每单位面积的开口面积大于分布孔4a。
这样,则有相对较多量的空气从供气室5被供给到空气引导部件10的内部空隙中,通过从空气引导部件10的上端吹出的空气,来生成沿着隔离壁8的横向两侧的外壁面而流向上方的冷却空气流a,而且还有相对较多量的空气也从供气室5被供给到隔离壁8的内部空隙中。由此,隔离壁8通过流经于其内部空隙中的冷却空气流b和沿着外壁面流动的冷却空气流a而从内外两侧被有效地冷却。因此,即使第1及第2各燃烧器2-1、2-2的靠近隔离壁8的单体燃烧器2a与隔离壁8之间的横向间隔较窄,而导致各燃烧器2-1、2-2的燃烧热易于波及到隔离壁8,隔离壁8的温度也不会达到那么高,从而确保了耐热性,这样,由于可以缩窄各燃烧器2-1、2-2与隔离壁8之间的横向间隔,因此可以实现热源机的小型化。
另外,如果空气引导部件10延伸到比各燃烧器2-1、2-2的上端还处于上方的位置的话,各燃烧器2-1、2-2的燃烧热将会波及到空气引导部件10,以致难以确保空气引导部件10的耐热性.另外,如果空气引导部件10的上端高度低于各燃烧器2-1、2-2的上端的话,从空气引导部件10的上端吹出的空气的一部分将会流向各燃烧器2-1、2-2一侧而作为燃烧用二次空气被利用,以致沿着隔离壁8的外壁面流动的冷却空气量呈现减少.因此,在本实施方式中,将空气引导部件10的上端的高度设定成与各燃烧器2-1、2-2的上端同等的高度,以确保空气引导部件10的耐热性,并且还可以防止冷却空气量的减少.
另外,如图4所示的第2实施方式,也可以将隔离壁8构成为1枚板结构。这种情况,与上述第1实施方式同样地,设置有通过在分布板4上立设的一对侧板10a、10a来构成的空气引导部件10,使来自供气室5的空气经由连通孔4b与空气引导部件10的内部空隙而从空气引导部件10的上端吹出,来生成沿着隔离壁8的横向两侧的外壁面而流向上方的冷却空气流a。另外,在第2实施方式中,也将空气引导部件10的上端的高度设定成与各燃烧器2-1、2-2的上端同等的高度,以确保空气引导部件10的耐热性,并且还可以防止冷却空气量的减少。
另外,图5所示为第3实施方式。在该实施方式中,将隔离壁8构成为由2枚板8a、8a来构成的空心结构,而且,在隔离壁8的下部,通过各板8a的弯曲而形成有:朝向横向两外侧探出的一对肩部10b、10b;和从两肩部10b、10b朝向分布板4而向下方延伸的一对侧板部10c、10c。这样,由两肩部10b、10b和两侧板部10c、10c来构成与隔离壁8成一体的空心的空气引导部件10。而且,使得空气引导部件10的内部空隙经由形成在分布板4上且其每单位面积的开口面积大于分布孔4a的连通孔4b而连通于供气室5。另外,如图6所示,在成为空气引导部件10上端的两肩部10b、10b上,开设有开口朝上的空气吹出孔10d。
据此,则有相对较多量的空气从供气室5被供给到空气引导部件10的内部空隙,该空气的一部分流经于隔离壁8的2枚板8a、8a之间的空隙,在隔离壁8的内部生成冷却空气流b,而且通过从肩部10b的空气吹出孔10d吹出的空气,来生成沿着隔离壁8的外壁面而流向上方的冷却空气流a。因此,与上述第1实施方式同样,隔离壁8从内外两侧被有效地空气冷却。而且,在第3实施方式中,由于空气引导部件10与隔离壁8形成为一体,从而可以消减零件数量,实现成本降低。
另外,将肩部10b的高度设定成与各燃烧器2-1、2-2的上端同等的高度,以确保空气引导部件10的耐热性,并且还可以防止冷却空气量的减少。在第3实施方式中,虽然将隔离壁8构成为由2枚板8a、8a来构成的空心结构,但是,也可以将隔离壁8构成为1枚板结构,只将隔离壁8的下部分支出两岔形状,来形成由上述两肩部10b、10b和两侧板部10c、10c构成的空气引导部件10。但是,这种情况,必须通过挤压成型等特殊制法来形成隔离壁8。对此,如果按本实施方式3那样构成的话,由于构成隔离壁8的2枚板8a、8a是通过单纯的弯曲加工就可以形成肩部10b和侧板部10c,因此,可以降低加工成本,而且还可以从隔离壁8的内外两侧对其空气制冷来提高冷却性能,在这些方面是比较有利的。
另外,在第3实施方式中,还采取了降低燃烧噪音用的措施。在此,如果第1及第2燃烧室7-1、7-2经由第1及第2两热交换器3-1、3-2以及隔离壁8可通气地相连通的话,在将两燃烧室7-1、7-2连接起来而作为一个振动空间中则会有气柱振动产生。若将音速设为C,将振动空间的长度设为L,则气柱振动的固有振动频率F=C/2L。在将两燃烧室7-1、7-2连接起来而成为一个振动空间的情况,若罐体1内的横幅宽例如为31cm时,L则因为隔离壁8所产生的抵抗的影响而变为37cm。另外,燃烧时的罐体1内的平均温度为170℃左右,此时C为435m/秒。而且,在将两燃烧室7-1、7-2连接起来而成为一个振动空间中所产生的气柱振动的固有振动频率F则为590Hz。如此低的振动频率则容易使火焰产生共鸣振动,以致产生大的燃烧噪音。
由此,在第3实施方式中,如图7所示,在面向两热交换器3-1、3-2的临界部的各热交换器3-1、3-2的侧端部,设置了用于封堵各热交换器3-1、3-2的吸热散热片3a间的间隙的封堵部3c。而且,在插入到两热交换器3-1、3-2的临界部中的两板8a、8a的上端部,使构成隔离壁8的两板8a、8a接触于两热交换器3-1、3-2的封堵部3c、3c。据此,通过封堵部3c,两热交换器3-1、3-2间的通气被切断,两燃烧室7-1、7-2经由两热交换器3-1、3-2的连通也被切断,而且,经由隔离壁8与各热交换器3-1、3-2之间的间隙的两燃烧室7-1、7-2的连通也被切断。另外,虽然封堵部3c是通过在吸热散热片3a的侧端部所形成的弯折部来形成的,但是,也可以通过与吸热散热片3a不同体的板材来构成封堵部3c。
另外,由于在构成隔离壁8的2枚板8a、8a的各自的肩部10b上,开设有空气吹出孔10d,在该状态不变的情况下,两燃烧室7-1、7-2经由空气吹出孔10d以及2板8a、8a间的间隙而相连通。因此,在两板8a、8a之间,设置了将两板8a、8a间的空隙从分布板4到隔离壁8的上端且是在横向上予以分成2部分的中间隔离板8b。据此,两燃烧室7-1、7-2经由空气吹出孔10d以及2板8a、8a间的间隙的连通也被断开。另外,在两板8a、8a的最上端形成有接合凸缘部8d、8d,它是以从朝向横向内侧弯折的弯折部8c、8c向上立起的方式形成的;而且,是以在其中间夹持中间隔离板8b的上端的方式而使接合凸缘部8d、8d结合起来。如图7所示,在两板8a、8a的上端的弯折部8c、8c上,开设有通气孔8e,使得流动于两板8a、8a间的间隙的空气从通气孔8e流到两热交换器3-1、3-2的临界部。
若将如上所述的两燃烧室7-1、7-2的连通予以断开,则可以防止将两燃烧室7-1、7-2连接起来而作为一个振动空间中的气柱振动的产生,这样气柱振动是在两燃烧室7-1、7-2中分别地产生,气柱振动的固有振动频率则变高。例如,在第1燃烧室7-1的横幅宽为23cm,第2燃烧室7-2的横幅宽为7cm的情况,在各燃烧室7-1、7-2中产生的气柱振动的固有振动频率,在第1燃烧室7-1中为950Hz,在第2燃烧室7-2中则为3100Hz。固有振动频率一旦达到如此高的值,火焰则难以产生共鸣振动,从而降低了燃烧噪音。
另外,图8是表示作为第3实施方式变形例的第4实施方式的图。第4实施方式的罐体1以及两热交换器3-1、3-2与上述第3实施方式相同,但是,为了降低第2燃烧器2-2的定格燃烧量,而拆去了第3实施方式中的第2燃烧器2-2的横向最内侧的单体燃烧器2a。而且,使第2燃烧器2-2侧(图8的左侧)的侧板部10c向左侧仅偏移了被拆除掉的单体燃烧器2a的那部分。另一方面,由于两热交换器3-1、3-2与第3实施方式中的热交换器相同,故而插入到两热交换器3-1、3-2的临界部中的隔离壁8的上端部的位置不发生变化。其结果,隔离壁8的左侧的板8a的上端部与左侧的侧板部10c之间的横向距离变大。这种情况,如果将以与第2燃烧器2-2的上端同等高度地形成在左侧的板8a上的左侧的肩部10b的横向宽幅设定成与上述横向距离相等的话,则在左侧的肩部10b的正上部将会产生压力较低的回流区,第2燃烧器2-2的火焰则会倾向于回流区一侧,导致燃烧不稳定。为了防止这个问题,虽然也可以考虑增大在左侧的肩部10b上所形成的空气吹出口10d的开口面积,但是,由此将会使空气变得过多,导致第2热交换器3-2被空气冷却,热效率恶化。
因此,在第4实施方式中,将左侧的肩部10b的横向宽幅设定成窄于上述横向距离,并在左侧的板8a上,以处于与第2燃烧器2-2最大燃烧时的火焰的上端同等高度的部分的位置的方式,来形成具有上述横向距离与左侧的肩部10b的横向宽幅之间的差值部分的横向宽幅的阶段部8f.据此,左侧的板8a的肩部10b与阶段部8f之间的部分则接近于第2燃烧器2-2一侧.由此,即使增大在左侧的肩部10b上所开设的空气吹出口10d的开口面积,在该肩部10b的正上部也不会产生回流区,防止了火焰的倾斜,使得燃烧稳定.
在此,即使在最大燃烧时,为了确保燃烧的稳定性,有必要将阶段部8f的位置设定在与最大燃烧时的火焰的上端同等高度以上的高度位置。另一方面,若增高阶段部8f的位置,阶段部8f与第2热交换器3-2之间的上下方向上的距离则变短,而燃烧排气就不容易流到位于阶段部8f的正上部位置的第2热交换器3-2的部分,导致热效率降低。如果如第4实施方式这样,在与第2燃烧器2-2最大燃烧时的火焰的上端同等高度的位置来形成阶段部8f的话,就可以使得燃烧的稳定性和热效率两全其美。
另外,在第4实施方式中,虽然是水平地来形成阶段部8f,但是,为了将燃烧排气更容易地导入到位于阶段部8f的正上部位置的第2热交换器3-2的部分,也可以以朝向横向内侧向上方并倾斜的形式来形成阶段部8f。另外,在拆除掉第1燃烧器2-1的横向内侧的单体燃烧器2a,而使右侧的侧板部10c的位置向右侧仅偏移了被拆除掉的单体燃烧器2a的那部分的情况下,在右侧的板8a上也与左侧的板8a同样地形成阶段部。
图9是表示第5实施方式的图。在该实施方式中,以在省略了图示的支架上横向并排设置多个单体燃烧器2a的方式来构成燃烧器单元,在分布板4上配置该燃烧器单元。而且,将燃烧器单元的这些单体燃烧器2a分成2组,以其中一组的单体燃烧器组群来构成第1燃烧器2-1,而以另一组的单体燃烧器组群来构成第2燃烧器2-2。据此,在制造第1燃烧器2-1的定格燃烧量与第2燃烧器2-2的定格燃烧量的比为不同的多种机型的热源机的情况,即使是罐体1及燃烧器单元与机型无关而为通用型,也可以通过改变所属于第1燃烧器2-1的单体燃烧器2a的个数以及所属于第2燃烧器2-2的单体燃烧器2a的个数,来对应于多种机型,这样,在成本方面是比较有利的。
在此,对单体燃烧器2a予以分组是以在第1及第2两燃烧器2-1、2-2的临界部位置存留有不属于两燃烧器2-1、2-2中任何一方的单体燃烧器2a(以下记作#0的单体燃烧器)的方式来进行的。虽然燃气是从各燃烧器2-1、2-2用的燃气分支管2c的喷嘴2d被供给属于第1及第2各燃烧器2-1、2-2的单体燃烧器2a(参照图2),但是,在面向#0单体燃烧器2a的混合管部2b的流入端的位置,如图10所示,没有配置喷嘴2d,对于#0单体燃烧器2a,从供气室5只供给空气。
而且,在#0单体燃烧器2a的正上部,以隔离壁8的下端接触于#0单体燃烧器2a的上端的方式来配置隔离壁8。隔离壁8虽然是由2枚板8a、8a构成的空心结构,但是,其横向宽幅窄于单体燃烧器2a的上端的横向宽幅。这样,从供气室5向#0单体燃烧器2a供给的空气是经由#0单体燃烧器2a的内部空隙而从其上端喷出,通过该空气,生成沿着隔离壁8的横向两侧的外壁面而流向上方的冷却空气流a、和流经于隔离壁8的内部空隙中的冷却空气流b。因此,使#0单体燃烧器2a兼作为空气引导部件10,可以消减零件数量,实现成本的降低。
另外,虽然在单体燃烧器2a的上端安装了火焰孔板,但是,#0单体燃烧器2a也可以不安装火焰孔板。另外,在第5实施方式中,虽然将隔离壁8构成为空心结构,但是,也可以将隔离壁8构成为1枚板结构。
另外,在第1及第2的各燃烧器2-1、2-2的定格燃烧量不是那么大的情况,仅通过流经于隔离壁8的内部空隙中的冷却空气流b,也可以防止隔离壁8的过热.因此,如图11所示的第6实施方式那样,也可以省却空气引导部件10,而将隔离壁8构成为由2枚板8a、8a构成的空心结构,并使得隔离壁8的内部空隙经由分布板4上所形成的其每单位面积的开口面积大于分布孔4a的连通孔4c而连通于供气室5,使冷却空气流b只流经于隔离壁8的内部空隙.
另外,在第6实施方式中,与第3、第4实施方式同样地,在面向第1及第2的两热交换器3-1、3-2的临界部的各热交换器3-1、3-2的侧端部,设置有用于封堵各热交换器3-1、3-2的吸热散热片3a间的间隙的封堵部3c,而在插入到两热交换器3-1、3-2的临界部中的两板8a、8a的上端部,使构成隔离壁8的2枚板8a、8a接触于两热交换器3-1、3-2的封堵部3c、3c。据此,第1及第2的两燃烧室7-1、7-2的连通被断开,防止了将两燃烧室7-1、7-2连接起来而作为一个振动空间中的气柱振动的产生,从而降低了燃烧噪音。
另外,在第6实施方式的基础之上,如图12所示,也可以在隔离壁8的各板8a上,通过向外侧的突出外翘来形成开口朝上的空气吹出孔8g。据此,在冷却空气流b流经于隔离壁8的2枚板8a、8a之间的空隙中的同时,通过从空气吹出孔8g吹出的空气,来生成沿着隔离壁8的外壁面而流向上方的冷却空气流a。这种情况,为了降低燃烧噪音,最好是与第3实施方式同样地,在两板8a、8a之间设置中间隔离板8b,以断开经由空气吹出孔8g以及两板8a、8a间的间隙的两燃烧室7-1、7-2的连通。
以上,虽然就本发明适用在具有供热水用的第1热交换器3-1和供暖用的第2热交换器3-2的单罐式组合热源机上的实施方式进行了说明,但是,在第1热交换器3-1和第2热交换器3-2为以下几种情况时同样可以适用本发明,其中第2热交换器3-2为:在其吸热散热片中贯穿有使洗澡热水循环的洗澡用水吸热管的洗澡水加热用热交换器的情况,或者在其吸热散热片中贯穿有供暖用吸热管和洗澡用水吸热管的供暖兼洗澡水加热用热交换器的情况,而第1热交换器3-1为:在其吸热散热片中贯穿有供热水吸热管和洗澡用水吸热管的供热水兼洗澡水加热用的热交换器的情况,或者供热水用以外的热交换器的情况。另外,第1及第2的两热交换器3-1、3-2虽然在上述任意一实施方式中均未完全分离,但是,也可以通过将第1及第2的两热交换器3-1、3-2的吸热散热片3a、3a连接起来的共用散热片来构成。
Claims (8)
1.一种单罐式组合热源机,其具有单一的罐体、在该罐体内横向并排设置的第1及第2的一对燃烧器、在罐体的上部横向并排设置的第1及第2的一对热交换器、以及将罐体内的第1及第2两燃烧器与第1及第2两热交换器之间的空间划分成从第1燃烧器到第1热交换器的第1燃烧室和从第2燃烧器到第2热交换器的第2燃烧室的隔离壁,而且还在罐体的下部形成有由分布板隔开的供气室,并使得来自燃烧鼓风机的燃烧用空气经由分布板上所形成的分布孔供给第1及第2两燃烧室,其特征在于,
隔离壁通过存在有空隙地在横向上呈相对向的2枚板来构成,使得来自供气室的空气流经于两板间的空隙中,
在面向所述两热交换器临界部的各热交换器的侧端部,设置有用于封堵构成各热交换器的吸热散热片间的间隙的封堵部,而且使构成所述隔离壁的所述2枚板在插入到两热交换器的临界部中的两板的上端部,与两热交换器的封堵部接触,
在构成所述隔离壁的所述2枚板上开设有空气吹出孔,
而且还在两板间,设置有将两板间的空隙从所述分布板到隔离壁的上端且在横向上予以分成2部分的中间隔离板。
2.一种单罐式组合热源机,其具有单一的罐体、在该罐体内横向并排设置的第1及第2的一对燃烧器、在罐体的上部横向并排设置的第1及第2的一对热交换器、以及将罐体内的第1及第2两燃烧器与第1及第2两热交换器之间的空间划分成从第1燃烧器到第1热交换器的第1燃烧室和从第2燃烧器到第2热交换器的第2燃烧室的隔离壁,而且还在罐体的下部形成有由分布板隔开的供气室,并使得来自燃烧鼓风机的燃烧用空气经由分布板上所形成的分布孔供给第1及第2两燃烧室,其特征在于,
在分布板上,配置有与隔离壁的配置位置相对应的、其横向宽幅比隔离壁宽的空心的空气引导部件,并使空气引导部件的内部空隙连通于供气室,通过经由空气引导部件的内部空隙而从空气引导部件的上端吹出的空气,来生成沿着隔离壁的横向两侧的外壁面而流向上方的冷却空气流。
3.根据权利要求2所述的单罐式组合热源机,其特征在于,
所述空气引导部件的上端的高度与所述第1及第2的各燃烧器的上端同等高度。
4.根据权利要求2所述的单罐式组合热源机,其特征在于,
所述隔离壁通过存在有空隙地在横向上呈相对向的2枚板来构成,使得来自所述供气室的空气从供气室直接或者经由所述空气引导部件而流经于两板间的空隙中。
5.根据权利要求3所述的单罐式组合热源机,其特征在于,
所述隔离壁通过存在有空隙地在横向上呈相对向的2枚板来构成,使得来自所述供气室的空气从供气室直接或者经由所述空气引导部件而流经于两板间的空隙中。
6.根据权利要求2或3所述的单罐式组合热源机,其特征在于,
所述隔离壁通过存在有空隙地在横向上呈相对向的2枚板来构成,在所述隔离壁的下部,形成有向横向两外侧探出的一对肩部、和从两肩部朝向所述分布板而向下方延伸的一对侧板部,由两肩部和两侧板部来构成所述空气引导部件;在成为空气引导部件上端的两肩部上,开设有开口朝上的空气吹出孔。
7.根据权利要求6所述的单罐式组合热源机,其特征在于,
将所述肩部的高度设定成与所述各燃烧器的上端同等高度,而且使构成所述隔离壁的所述2枚板之中的至少一方的板的上端部与这一方的板上所形成的所述侧板部之间的横向距离,因拆去了最内侧的单体燃烧器而变大,而该一方的板的上端部是指该板插入到所述两热交换器的临界部中的上端部,
而且还将这一方的板上所形成的肩部的横向宽幅设定成窄于所述横向距离,并在这一方的板上,以处于与燃烧器最大燃烧时的火焰的上端同等高度的部分位置的方式,来形成具有所述横向距离与肩部的横向宽幅之间的差值的横向宽幅的阶段部,而该燃烧器是指配置在这一方的板所面向的燃烧室之中的燃烧器。
8.根据权利要求2至5中任一项所述的单罐式组合热源机,其特征在于,
在分布板上配置有下述的燃烧器单元,即该燃烧器单元是在横向上并排设置有多个以罐体纵深方向作为其较长方向来配置的单体燃烧器而成的;将燃烧器单元的这些单体燃烧器分成2组,以其中一组的单体燃烧器组群来构成第1燃烧器,而以另一组的单体燃烧器组群来构成第2燃烧器,
而且还以在第1及第2两燃烧器的临界部位置存留有不属于两燃烧器中任何一方的单体燃烧器的方式,来对这些单体燃烧器予以分组,并在位于两燃烧的临界部位置的单体燃烧器的正上部来配置所述隔离壁,且从供气室只将空气供给该单体燃烧器,以该单体燃烧器来构成所述空气引导部件。
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