JP2013234821A - 熱源機 - Google Patents

Abstract

【課題】外装ハウジング１内に、下向きの燃焼面２ａを有するバーナ２と、バーナの下方に連設され、バーナからの燃焼ガスで加熱される熱交換器３を内蔵する燃焼筐４とを配置した下向き燃焼式の熱源機であって、熱交換器より上方で、バーナと燃焼筐との接合フランジ部４ａより下方の燃焼筐の部分の外周に、熱交換器に連なる水管３ｂを巻回するものにおいて、燃焼筐の水管巻回部分での穴明きを精度良く検出できるようにする。
【解決手段】燃焼筐４に巻回した水管３ｂの下側に長尺の温度ヒューズ７が燃焼筐４を一周するように配置される。外装ハウジング１と接合フランジ部４ａとの間の隙間が所定幅以上になる部分に、燃焼筐４に巻回した水管３ｂ及び温度ヒューズ７の配置部を覆うカバー板８_１，８_２を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、外装ハウジング内に、下向きの燃焼面を有するバーナと、バーナの下方に連設され、バーナからの燃焼ガスで加熱される熱交換器を内蔵する燃焼筐とを配置した、所謂下向き燃焼式の熱源機に関する。

従来の熱源機は、一般的に、外装ハウジング内に、上向きの燃焼面を有するバーナと、バーナの上方に連設され、バーナからの燃焼ガスで加熱される熱交換器を内蔵する燃焼筐とを配置した、所謂上向き燃焼式のもので構成されている。そして、熱交換器より下方の燃焼筐の部分の外周に、熱交換器に連なる水管を巻回している。

ここで、燃焼筐の水管巻回部分は、比較的低温で燃焼ガス中の水分の結露により強酸性のドレンが発生しやすく、腐食による穴明きを生ずることがある。そこで、従来、上向き燃焼式の熱源機において、燃焼筐に巻回した水管の上側に燃焼筐を一周するように長尺の温度ヒューズを配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このものでは、燃焼筐の水管巻回部分で穴明きを生ずると、穴から漏れ出た高温の燃焼ガスの熱で温度ヒューズが溶断する。そして、温度ヒューズの溶断で穴明きが検出されたときに、バーナの燃焼を中止する等の安全制御を行うようにしている。

ところで、熱源機として、上述した下向き燃焼式のものも知られており、このものでは、熱交換器より上方で、バーナと燃焼筐との接合フランジ部より下方の燃焼筐の部分の外周に、熱交換器に連なる水管を巻回している（例えば、特許文献２参照）。このような下向き燃焼式の熱源機においても、燃焼筐に巻回した水管の上側に燃焼筐を一周するように長尺の温度ヒューズを配置することが考えられるが、これでは以下の不具合を生ずる。即ち、下向き燃焼式の熱源機では、燃焼筐の水管巻回部分より上側の部分の温度がバーナに近いためかなり高温になる。従って、燃焼筐に巻回した水管の上側に温度ヒューズを配置したのでは、穴明きを生じていなくても、水管巻回部分より上側の高温の燃焼筐部分からの輻射熱で温度ヒューズが溶断する可能性がある。

また、下向き燃焼式の熱源機において、燃焼筐に巻回した水管の下側に燃焼筐を一周するように長尺の温度ヒューズを配置することも考えられるが、これでは以下の不具合を生ずる。即ち、燃焼筐の水管巻回部分で穴明きを生じても、穴から漏れ出た高温の燃焼ガスは上方に流れ、水管より下側の温度ヒューズに漏出燃焼ガスの熱が殆ど及ばず、温度ヒューズが溶断しなくなって、穴明きの検出精度が悪化する。

特開２０００−２０５６６１号公報 特開２０００−２９２０１０号公報

本発明は、以上の点に鑑み、燃焼筐の水管巻回部分での穴明きの検出精度の悪化を回避できるようにした下向き燃焼式の熱源機を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、外装ハウジング内に、下向きの燃焼面を有するバーナと、バーナの下方に連設され、バーナからの燃焼ガスで加熱される熱交換器を内蔵する燃焼筐とを配置した熱源機であって、熱交換器より上方で、バーナと燃焼筐との接合フランジ部より下方の燃焼筐の部分の外周に、熱交換器に連なる水管が巻回されるものにおいて、燃焼筐に巻回した水管の下側に長尺の温度ヒューズが燃焼筐を一周するように配置され、外装ハウジングと前記接合フランジ部との間の隙間が所定幅以上になる部分に、燃焼筐に巻回した水管及び温度ヒューズの配置部を覆うカバー板が設けられることを特徴とする。

本発明によれば、温度ヒューズが水管の下側に配置されていても、燃焼筐の水管巻回部分に生じた穴から燃焼ガスが漏れ出ると、水管及び温度ヒューズの配置部を覆うカバー板によって、漏出燃焼ガスの熱が温度ヒューズに及び易くなり、温度ヒューズが溶断する。従って、燃焼筐の水管巻回部分での穴明きの検出精度の悪化を回避できる。

尚、外装ハウジングと接合フランジ部との間の隙間が狭い部分では、外装ハウジング自体がカバー板の代わりとなって、漏出燃焼ガスの熱が温度ヒューズに及び易くなるため、カバー板を別途設ける必要はない。

また、本発明において、カバー板は、接合フランジ部の外端から下方にのびるように設置されること、即ち、カバー板を接合フランジ部から垂設することが望ましい。これによれば、カバー板の内側から漏出燃焼ガスが上方に流れ出ることを接合フランジ部で防止でき、カバー板の内側に漏出燃焼ガスが滞留し易くなる。そのため、温度ヒューズが漏出燃焼ガスの熱でより確実に溶断し、穴明きの検出精度が向上する。

尚、このままでは、穴明きしていない状態でも、カバー板の内側の温度が燃焼筐からの輻射熱で過度に上昇して、温度ヒューズが溶断する可能性がある。そのため、カバー板を接合フランジ部から垂設する場合は、カバー板に、カバー板の長手方向の間隔を存して通気孔を複数開設することが望ましい。これによれば、穴明きしていない状態でカバー板の内側の温度が過度に上昇することを通気孔を介しての熱気の放出で抑制して、温度ヒューズの溶断を防止できる。

本発明の実施形態の熱源機の一部を切除した正面図。 図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した断面図。

図１を参照して、１は、本発明の実施形態の給湯用熱源機の外装ハウジングを示している。外装ハウジング１内には、下向きの燃焼面２ａを有するバーナ２と、バーナ２の下方に連設され、バーナ２からの燃焼ガスで加熱される給湯用の熱交換器３を内蔵する燃焼筐４とが配置されており、所謂下向き燃焼式の熱源機が構成される。外装ハウジング１内には、更に、バーナ２に燃焼用空気を供給するファン５と、燃焼筐４の背面下部に形成した開口を介して燃焼筐４に連通し、この開口から上方にのびる樹脂製の排気ダクト６（図２参照）とが配置されている。

バーナ２は、下向きに開口する混合室２ｂを備えており、この混合室２ｂの下面に装着した多数の炎孔（図示せず）を有するセラミックス製の燃焼プレートで下向きの燃焼面２ａを構成している。バーナ２は、更に、混合室２ｂに連通する上部の給気室２ｃを備えており、ファン５からの空気が給気室２ｃを介して混合室２ｂに燃焼用の一次空気として供給される。また、混合室２ｂには、ガス供給路２ｄからの燃料ガスが複数のガスノズル２ｅを介して供給される。そして、ファン５の回転数を制御することにより、混合室２ｂで理論空燃比よりも燃料濃度が希薄な混合気（燃料ガスと一次空気との混合ガス）を生成し、この混合気を燃焼面２ａから噴出させて全一次燃焼（二次空気が不要な燃焼）させるようにしている。

熱交換器３は、燃焼筐４の中間部に収納した顕熱回収型の第１熱交換器３_１と、燃焼筐４の下部に収納した潜熱回収型の第２熱交換器３_２とで構成されている。そして、第２熱交換器３_２の上流側に連なる給水管３ａからの水を第２熱交換器３_２においてバーナ２からの燃焼ガスの潜熱で加熱した後、第１熱交換器３_１において燃焼ガスの顕熱で加熱し、第１熱交換器３_１の下流側に連なる出湯管３ｂに所定の設定温度に加熱された温水が出湯されるようにしている。尚、第２熱交換器３_２を通過した燃焼ガスは、排気ダクト６を介して外装ハウジング１の前面上部の排気口６ａから外部に排出される。

熱交換器３（第１熱交換器３_１）よりも上方で、バーナ２と燃焼筐４との接合フランジ部４ａより下方の燃焼筐４の部分の外周には、熱交換器３に連なる水管の一つである出湯管３ｂの上流部分が巻回されている。また、燃焼筐４の水管巻回部分で生じ易い穴明きを検出するため、燃焼筐４に巻回した出湯管３ｂの下側に長尺の温度ヒューズ７が燃焼筐４を一周するように配置されている。そして、温度ヒューズ７の何れかの部分が溶断したとき、穴明きが発生したと判断して、バーナ２の燃焼を中止すると共に、エラー表示を行うようにしている。

図２、図３も参照して、温度ヒューズ７は、出湯管３ｂに係止されるフック７ａにより、燃焼筐２の外周面から離隔した状態で吊持されている。尚、図２で１ａ、１ｂは、夫々外装ハウジング１の前板部と背板部であり、図３で１ｃは、外装ハウジング１の左側板部である。

ところで、下向き燃焼式の熱源機では、燃焼筐４の水管巻回部分より上側の部分の温度がバーナ２に近いためかなり高温になる。従って、燃焼筐４に巻回した出湯管３ｂの上側に温度ヒューズを配置した場合は、穴明きを生じていなくても、水管巻回部分より上側の高温の燃焼筐部分からの輻射熱で温度ヒューズが溶断することがある。かかる不具合を解消するため、下向き燃焼式の熱源機では、本実施形態の如く温度ヒューズ７を燃焼筐４に巻回した出湯管３ｂの下側に配置することが必要になる。然し、このままでは以下の不具合を生ずる。即ち、燃焼筐４の水管巻回部分で穴明きを生じても、穴から漏れ出た高温の燃焼ガスは上方に流れ、出湯管３ｂより下側の温度ヒューズ７に漏出燃焼ガスの熱が殆ど及ばず、温度ヒューズ７が溶断しなくなって、穴明きの検出精度が悪化する。

そこで、本実施形態では、外装ハウジング１と接合フランジ部４ａとの間の隙間が所定幅（例えば、３０ｍｍ）以上になる部分、具体的には、燃焼筐４の前面側と、右側面側と、背面側とに、燃焼筐４に巻回した出湯管３ｂ及び温度ヒューズ７の配置部を覆う金属製のカバー板８_１，８_２，８_３を設けている。

これによれば、燃焼筐４の水管巻回部分で生じた穴から燃焼ガスが漏れ出ると、カバー板８_１，８_２，８_３によって、漏出燃焼ガスの熱が温度ヒューズ７に及び易くなり、温度ヒューズ７が溶断する。従って、燃焼筐４の水管巻回部分での穴明きの検出精度の悪化を回避できる。尚、外装ハウジング１と接合フランジ部４ａとの間の隙間が所定幅未満となる燃焼筐４の左側面側では、外装ハウジング１自体がカバー板の代わりとなって、漏出燃焼ガスの熱が温度ヒューズ７に及び易くなるため、カバー板を別途設ける必要はない。

また、本実施形態では、燃焼筐４の前面側の第１カバー板８_１と右側面側の第２カバー板８_２の上縁に、接合フランジ部４ａに重ね合わせて結合される曲げ縁部８ａを形成し、カバー板８_１，８_２を接合フランジ部４ａの外端から下方にのびるように設置している。これによれば、カバー板８_１，８_２の内側から漏出燃焼ガスが上方に流れ出ることを接合フランジ部４ａで防止でき、カバー板８_１，８_２の内側に漏出燃焼ガスが滞留し易くなる。そのため、温度ヒューズ７が漏出燃焼ガスの熱でより確実に溶断し、穴明きの検出精度が向上する。

但し、このままでは、穴明きしていない状態でも、カバー板８_１，８_２の内側の温度が燃焼筐４からの輻射熱で過度に上昇して、温度ヒューズ７が溶断する可能性がある。そのため、本実施形態では、カバー板８_１，８_２に、当該カバー板８_１，８_２の長手方向の間隔を存してスリット状の通気孔８ｂを複数開設している。これによれば、穴明きしていない状態でカバー板８_１，８_２の内側の温度が過度に上昇することを通気孔８ｂを介しての熱気の放出で抑制して、温度ヒューズ７の溶断を防止できる。尚、通気孔８ｂの間隔は、穴明きしたときに温度ヒューズ７が確実に溶断するように適切に設定する必要がある。

燃焼筐４の背面側の第３カバー板８_３は、燃焼筐４の後方に位置する樹脂製の排気ダクト６に燃焼筐４からの熱が及ばないようにする遮熱板に兼用されている。ここで、第３カバー板８_３に通気孔８ｂを形成したのでは、排気ダクト６に対する遮熱効果が損なわれる。そのため、第３カバー板８_３は、通気孔８ｂを形成せずに済むように、接合フランジ部４ａとの間に若干の隙間を生ずるように配置されている。この場合、第３カバー板８_３と接合フランジ部４ａとの間の隙間を介して熱気が上方に放出されるため、穴明きしていない状態で温度ヒューズ７が溶断することを防止できる。尚、排気ダクト６を金属製とする場合は、排気ダクト６の前板部を第３カバー板８_３に兼用してもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、熱交換器３が顕熱回収型の第１熱交換器３_１と潜熱回収型の第２熱交換器３_２とで構成されているが、第２熱交換器３_２は省略してもよい。また、燃焼筐４に巻回する水管を出湯管３ｂではなく、熱交換器３の上流側に連なる給水管３ａとすることも可能である。

また、バーナ２は、上記実施形態の全一次燃焼式バーナに限らず、二次空気を必要とするバーナであってもよい。更に、上記実施形態は、給湯用の熱源機に本発明を適用したものであるが、暖房用といった給湯以外の用途の熱交換器を備える熱源機にも同様に本発明を適用できる。

１…外装ハウジング、２…バーナ、２ａ…燃焼面、３…熱交換器、３ｂ…出湯管（水管）、４…燃焼筐、４ａ…接合フランジ部、７…温度ヒューズ、８_１，８_２，８_３…カバー板、８ｂ…通気孔。

Claims (3)

1. 外装ハウジング内に、下向きの燃焼面を有するバーナと、バーナの下方に連設され、バーナからの燃焼ガスで加熱される熱交換器を内蔵する燃焼筐とを配置した熱源機であって、
   熱交換器より上方で、バーナと燃焼筐との接合フランジ部より下方の燃焼筐の部分の外周に、熱交換器に連なる水管が巻回されるものにおいて、
   燃焼筐に巻回した水管の下側に長尺の温度ヒューズが燃焼筐を一周するように配置され、
   外装ハウジングと前記接合フランジ部との間の隙間が所定幅以上になる部分に、燃焼筐に巻回した水管及び温度ヒューズの配置部を覆うカバー板が設けられることを特徴とする熱源機。
2. 前記カバー板は、前記接合フランジ部の外端から下方にのびるように設置されることを特徴とする請求項１記載の熱源機。
3. 前記カバー板に、カバー板の長手方向の間隔を存して通気孔を複数開設することを特徴とする請求項２記載の熱源機。

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