JP2019002594A

JP2019002594A - ガスマニホールド

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Publication number: JP2019002594A
Application number: JP2017115349A
Authority: JP
Inventors: 高裕大稲; Takahiro Oine; 充宇於崎; Mitsuru Uosaki
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2017-06-12
Filing date: 2017-06-12
Publication date: 2019-01-10
Anticipated expiration: 2037-06-12
Also published as: JP6875935B2

Abstract

【課題】片面に、各バーナの流入口に向けて燃料ガスを噴射するノズル１１１，１１２が横方向の間隔を存して複数形成されると共に、ノズル形成面とは反対側の裏面に、これらノズルに燃料ガスを分配する空間となる凹部１１５，１１６が形成されたマニホールド本体１１と、マニホールド本体の裏面に凹部を覆うように取付けられる蓋板とを備えるガスマニホールドにおいて、点火電極からの火花放電で点火させる所定のバーナに対応する点火用ノズル１１１Ａ，１１２Ａに分配されるガス量を多くして、点火性能を向上できるようにする。【解決手段】凹部１１５の少なくとも横方向片側の側面に、点火用ノズル１１１Ａ，１１２Ａの横方向位置よりも当該側面から遠ざからない範囲で横方向内方に張出す張出し部１１７を形成する。燃料ガスの流れ方向上流側を向く張出し部１１７の辺を、横方向内方に向けて燃料ガスの流れ方向下流側に傾斜した斜辺１１７ａに形成する。【選択図】図６

Description

本発明は、並設された複数のガスバーナに燃料ガスを供給するガスマニホールドに関する。

従来、この種のガスマニホールドとして、片面に、各ガスバーナの流入口に向けて燃料ガスを噴射するノズルがガスバーナの並設方向たる横方向の間隔を存して複数形成されると共に、ノズル形成面とは反対側の裏面に、これらノズルに燃料ガスを分配するガス室となる凹部が形成されたマニホールド本体と、マニホールド本体の裏面に凹部を覆うように取付けられる蓋板とを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、点火電極からの火花放電で点火させる所定のガスバーナの流入口に向けて燃料ガスを噴射するノズルを点火用ノズルとして、点火性能を向上させるには、点火用ノズルに分配されるガス量を多くする必要がある。然し、従来のガスマニホールドでは、ノズルよりも燃料ガスの流れ方向上流側の凹部の部分の横幅を比較的広くして、全てのノズルに均等に燃焼ガスが分配されるようにしており、点火性能を向上させる上で問題があった。

特開平８−８６４１６号公報

本発明は、以上の点に鑑み、点火用ノズルに分配されるガス量を多くして、点火性能を向上できるようにしたガスマニホールド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、並設された複数のガスバーナに燃料ガスを供給するガスマニホールドであって、ガスバーナの並設方向を横方向として、片面に、各ガスバーナの流入口に向けて燃料ガスを噴射するノズルが横方向の間隔を存して複数形成されると共に、ノズル形成面とは反対側の裏面に、これらノズルに燃料ガスを分配する空間となる凹部が形成されたマニホールド本体と、マニホールド本体の裏面に凹部を覆うように取付けられる蓋板とを備えるものにおいて、点火電極からの火花放電で点火させる所定のガスバーナの流入口に向けて燃料ガスを噴射するノズルを点火用ノズルとして、ノズルよりも燃料ガスの流れ方向上流側に位置する凹部の部分の少なくとも横方向片側の側面の一部に、点火用ノズルの横方向位置よりも当該側面から遠ざからない範囲で横方向内方に張出す張出し部が形成され、燃料ガスの流れ方向上流側を向く張出し部の辺は、横方向内方に向けて燃料ガスの流れ方向下流側に傾斜した斜辺に形成されることを特徴とする。

本発明によれば、燃料ガスの一部が張出し部の斜辺に案内されて点火用ノズル側に流れるようになる。そのため、点火用ノズルに分配されるガス量が多くなり、点火性能が向上する。

また、本発明においては、凹部に対向する蓋板の部分に、マニホールド本体から離隔する方向に窪む窪み部が形成され、この窪み部は、張出し部に対向する部分に亘って延在することが望ましい。これによれば、張出し部に対向する窪み部の部分で燃料ガスが張出し部を乗り越えて上流側から下流側に流れるようになる。そのため、燃料ガスの流れ方向上流側から見て張出し部の後に隠れる部分に位置するノズルにも、張出し部を乗り越えて燃料ガスが流れ、当該ノズルに分配されるガス量が過少になることはない。

また、本発明において、マニホールド本体の裏面に、上記凹部として、点火用ノズルを含む横方向に並んだ複数のノズルから成る第１のノズル群に燃料ガスを分配する空間となる第１の凹部と、第１のノズル群の横方向に隣接する、横方向に並んだ複数のノズルから成る第２のノズル群に燃料ガスを分配する空間となる第２の凹部とを形成する場合は、第１のノズル群のノズルよりも燃料ガスの流れ方向上流側に位置する第１の凹部の部分の少なくとも横方向片側の側面に上記張出し部たる第１の張出し部を形成し、更に、第２のノズル群のノズルよりも燃料ガスの流れ方向上流側に位置する第２の凹部の部分の第１の凹部から遠い側の横方向側面に、当該側面から横方向内方に張出す第２の張出し部を形成し、燃料ガスの流れ方向上流側を向く第２の張出し部の辺を、横方向内方に向けて燃料ガスの流れ方向下流側に傾斜した斜辺に形成することが望ましい。これによれば、第２の凹部内に供給された燃料ガスの一部が第２の張出し部の斜辺に案内されて第２のノズル群のノズルのうち第１の凹部に近い側に位置するノズルに向けて流れ、当該ノズルに分配されるガス量が多くなる。当該ノズルは、第１のノズル群により燃料ガスが供給されるガスバーナ群から火移りさせるべきガスバーナに対応するノズルであり、当該ノズルに分配されるガス量が多くなることで、火移り性能が向上する。

また、この場合には、第１の凹部に対向する蓋板の部分に、マニホールド本体から離隔する方向に窪む第１の窪み部が形成されると共に、第２の凹部に対向する蓋板の部分に、マニホールド本体から離隔する方向に窪む第２の窪み部が形成され、第１の窪み部は、第１の張出し部に対向する部分に亘って延在し、第２の窪み部は、第２の張出し部に対向する部分に亘って延在することが望ましい。これによれば、第１と第２の各張出し部に対向する第１と第２の各窪み部の部分で燃料ガスが第１と第２の各張出し部を乗り越えて上流側から下流側に流れるようになる。そのため、燃料ガスの流れ方向上流側から見て第１と第２の各張出し部の後に隠れる部分に位置するノズルにも、第１と第２の各張出し部を乗り越えて燃料ガスが流れ、これらノズルに分配されるガス量が過少になることはない。

本発明の実施形態のガスマニホールドを具備する燃焼装置の斜視図。図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した切断側面図。図１の燃焼装置の平面図。図１の燃焼装置に設けられるガスバーナの上部の拡大断面図。本発明の実施形態のガスマニホールドの斜め後方から見た斜視図。実施形態のガスマニホールドを構成するマニホールド本体の斜め前下方から見た斜視図。実施形態のガスマニホールドの前方から見た正面図。図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線で切断した切断側面図

図１乃至図３は、本発明の実施形態のガスマニホールド１を具備する燃焼装置を示している。この燃焼装置は、上面が開放された燃焼筐２を備えており、燃焼筐２の上に給湯用熱交換器等の被加熱物が設置される。燃焼筐２内には、燃焼筐２内の空間を燃焼室２ａとその下側の給気室２ｂとに仕切る仕切板２１が設けられている。そして、燃焼室２ａに、前後方向に長手のガスバーナ３を横方向に複数（本実施形態では１５本）並設している。また、燃焼筐２の前面上部の前板部２２には、図３で右から数えて４番目のガスバーナ３の上方に臨む点火電極４と、右から数えて５番目と６番目のガスバーナ３の上方に臨むフレームロッド５と、覗き窓６とが設けられている。

各ガスバーナ３は、上端に炎口として、図４に示す如く、理論空燃比よりも燃料濃度が希薄な淡混合気を噴出する淡炎口３１と、淡炎口３１の横方向両側に位置し、淡混合気よりも燃料濃度が濃い濃混合気を噴出する濃炎口３２とを有し、下部前端に流入口として、図２に示す如く、淡炎口３１用の淡流入口３３と、その上方に位置する濃炎口３２用の濃流入口３４とを有する濃淡バーナで構成されている。尚、淡炎口３１内には、複数の整流板３１ａが装着され、更に、淡炎口３１の両側部には、濃炎口３２との間に位置させて、混合気が噴出しない還流域３１ｂが設けられている。

給気室２ｂの底面には図示省略した燃焼ファンがダクト２３を介して接続されており、燃焼ファンから給気室２ｂに空気が供給される。仕切板２１には、多数の分布孔２１ａが形成されており、給気室２ｂに供給された空気がこれら分布孔２１ａを介して燃焼室２ａに二次空気として供給される。また、仕切板２１の前端からガスバーナ３の下部前端に沿って立上る起立板２４が設けられている。起立板２４には、各ガスバーナ３の淡流入口３３と濃流入口３４に連通する開口が形成されている。起立板２４の前方には、本発明の実施形態のガスマニホールド１が対向配置されている。そして、給気室２ｂに供給された空気の一部が起立板２４とガスマニホールド１との間の空間を介して各ガスバーナ３の淡流入口３３と濃流入口３４とに一次空気として供給されるようにしている。

図５乃至図８も参照して、ガスマニホールド１は、片面（後面）に、各ガスバーナ３の淡流入口３３と濃流入口３４とに向けて夫々燃料ガスを噴射する淡ノズル１１１と濃ノズル１１２とをガスバーナ３の並設方向たる横方向の間隔を存して複数形成したマニホールド本体１１と、マニホールド本体１１のノズル形成面とは反対側の裏面（前面）に取付けた蓋板１２とで構成されている。

マニホールド本体１１の横方向一方の半部には、下方にのびる垂下部１１ａが設けられている。そして、垂下部１１ａの下端に、後面に開口する流入ポート１１３を形成すると共に、垂下部１１ａに、後方に窪ませて、流入ポート１１３に連通する流入室１１４を形成している。また、マニホールド本体１１の裏面に、図６で右から数えて１番目乃至５番目の淡ノズル１１１及び濃ノズル１１２から成る第１のノズル群に燃料ガスを分配する空間となる第１の凹部１１５と、第１のノズル群の横方向に隣接する、図６で右から数えて６番目乃至１５番目の淡ノズル１１１及び濃ノズル１１２から成る第２のノズル群に燃料ガスを分配する空間となる第２の凹部１１６を形成している。そして、これら第１と第２の凹部１１５，１１６を覆うように、マニホールド本体１１の裏面にパッキン１３を介して蓋板１２を取付けている。第１の凹部１１５に対向する蓋板１２の部分には、マニホールド本体１１から離隔する方向（前方）に窪む第１の窪み部１２１が形成され、第２の凹部１１６に対向する蓋板１２の部分には、マニホールド本体１１から離隔する方向（前方）に窪む第２の窪み部１２２が形成されている。

また、マニホールド本体１１には、流入室１１４から第１の凹部１１５内に燃料ガスを供給する第１電磁弁１４と、流入室１１４から第２の凹部１１６内に燃料ガスを供給する第２電磁弁１５とが取付けられている。尚、マニホールド本体１１には、流入室１１４に連通する第１と第２の各電磁弁１４，１５の流入口１４１，１５１と、第１と第２の各凹部１１５，１１６に連通する第１と第２の各電磁弁１４，１５の流出口１４２，１５２が形成されている。

点火時は、第１電磁弁１４を開弁させて、第１の凹部１１５内を介して第１のノズル群に燃料ガスを分配する。ここで、第１のノズル群には、点火電極４からの火花放電で点火させる図３で右から４番目のガスバーナ３の淡と濃の流入口３３，３４に向けて燃料ガスを噴射する図６で右から４番目の点火用ノズルたる淡と濃のノズル１１１Ａ，１１２Ａが含まれている。そのため、第１のノズル群に燃料ガスを分配すると共に点火電極４で火花放電させると、図３で右から４番目のガスバーナ３に点火され、その後、図３で右から３番目乃至１番目のガスバーナ３と右から５番目のガスバーナ３に火移りする。また、第２電磁弁１５も開弁させると、第２の凹部１１６内を介して第２のノズル群に燃料ガスが分配されて、先ず、図３で右から５番目のガスバーナ３から６番目のガスバーナ３に火移りし、その後、図３で右から７番目乃至１５番目のガスバーナ３に火移りする。

ここで、点火性能を向上させるには、図６で右から４番目の点火用ノズルたる淡と濃のノズル１１１Ａ，１１２Ａに分配されるガス量を多くする必要がある。そこで、本実施形態では、第１のノズル群の淡と濃のノズル１１１，１１２よりも燃料ガスの流れ方向上流側（下方）に位置する第１の凹部１１５の部分の図６で右側の側面の一部に、点火用ノズルたる淡と濃のノズル１１１Ａ，１１２Ａの横方向位置よりも当該側面から遠ざからない範囲で横方向内方に張出す第１の張出し部１１７を形成している。そして、燃料ガスの流れ方向上流側を向く第１の張出し部１１７の辺（下辺）を、横方向内方に向けて燃料ガスの流れ方向下流側（上方）に傾斜した斜辺１１７ａに形成している。

これによれば、第１の凹部１１５内に供給された燃料ガスの一部が第１の張出し部１１７の斜辺１１７ａに案内されて、図６に矢印ａで示す如く点火用ノズルたる淡と濃のノズル１１１Ａ，１１２Ａ側に流れる。そのため、点火用ノズルたる淡と濃のノズル１１１Ａ，１１２Ａに分配されるガス量が多くなり、点火性能が向上する。

また、本実施形態では、第２のノズル群の淡と濃のノズル１１１，１１２よりも燃料ガスの流れ方向上流側に位置する第２の凹部１１６の部分の第１の凹部１１５から遠い側の横方向側面、即ち、図６で左側の側面に、当該側面から横方向内方に張出す第２の張出し部１１８を形成している。そして、燃料ガスの流れ方向上流側を向く第２の張出し部１１８の辺を、横方向内方に向けて燃料ガスの流れ方向下流側に傾斜した斜辺１１８ａに形成している。

これによれば、第２の凹部１１６内に供給された燃料ガスの一部が第２の張出し部１１８の斜辺１１８ａに案内されて、第２のノズル群のうち第１の凹部１１５に近い側に位置する淡と濃のノズル１１１，１１２に向けて流れ、当該ノズル１１１，１１２に分配されるガス量が多くなる。第２のノズル群のうち第１の凹部１１５に近い側に位置する淡と濃のノズル１１１，１１２は、第１のノズル群により燃料ガスが供給されるガスバーナ群から火移りさせるべきガスバーナ３に対応するノズルであり、当該ノズルに分配されるガス量が多くなることで、火移り性能が向上する。

また、本実施形態では、蓋板１２に形成する第１の窪み部１２１を第１の張出し部１１７に対向する部分に亘って延在させると共に、第２の窪み部１２２を第２の張出し部１１８に対向する部分に亘って延在させている。これによれば、第１と第２の各張出し部１１７，１１８に対向する第１と第２の各窪み部１２１，１２２の部分において、燃料ガスが第１と第２の各張出し部１１７，１１８を乗り越えて上流側から下流側に流れるようになる。そのため、燃料ガスの流れ方向上流側から見て第１と第２の各張出し部１１７，１１８の後に隠れる部分に位置する淡と濃のノズル１１１，１１２にも、第１と第２の各張出し部１１７，１１８を乗り越えて燃料ガスが流れ、これらノズル１１１，１１２に分配されるガス量が過少になることはない。

尚、本実施形態では、第１のノズル群の淡と濃のノズル１１１，１１２よりも燃料ガスの流れ方向上流側に位置する第１の凹部１１５の部分の図６で左側の側面の一部に、蓋板１２を締結するためのボス部１１９が横方向内方に張出すように形成されている。このボス部１１９によっても多少は燃料ガスが点火用ノズルたる淡と濃のノズル１１１Ａ，１１２Ａに導かれる。但し、ボス部１１９に蓋板１２を締結する上で、第１の窪み部１２１をボス部１１９に対向する部分に亘って延在させることはできない。そのため、燃料ガスの流れ方向上流側から見てボス部１１９の後ろに隠れる部分に位置する図６で右から５番目の淡と濃のノズル１１１，１１２にボス部１１９を乗り越えて燃料ガスを流すことは不可能になる。図６で右から５番目の淡と濃のノズル１１１，１１２に分配されるガス量が過少にならないようにするには、このノズル１１１，１１２にボス部１１９の周囲を迂回して燃料ガスが流れるよう、ボス部１１９を円形に形成する必要があり、ボス部１１９によって燃料ガスを効率よく点火用ノズルたる淡と濃のノズル１１１Ａ，１１２Ａに導くことはできない。点火用ノズルたる淡と濃のノズル１１１Ａ，１１２Ａに分配されるガス量を十分に増量するには、第１の張出し部１１７が必要不可欠になる。

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、第１の凹部１１５の図６で右側の側面のみに第１の張出し部１１７を形成しているが、第１の凹部１１５の図６で左側の側面にボス部１１９を形成しないのであれば、当該側面にも第１の張出し部１１７と同様の張出し部を形成してもよい。また、上記実施形態では、マニホールド本体１１の裏面に第１と第２の２つの凹部１１５，１１６を形成しているが、マニホールド本体１１の裏面に単一の凹部を形成するガスマニホールドにも同様に本発明を適用できる。

１…ガスマニホールド、１１…マニホールド本体、１１１，１１２…ノズル、１１１Ａ，１１２Ａ…点火用ノズル、１１５…第１の凹部、１１６…第２の凹部、１１７…第１の張出し部、１１７ａ…斜辺、１１８…第２の張出し部、１１８ａ…斜辺、１２…蓋板、１２１…第１の窪み部、１２２…第２の窪み部、３…ガスバーナ、３３，３４…流入口。

Claims

並設された複数のガスバーナに燃料ガスを供給するガスマニホールドであって、ガスバーナの並設方向を横方向として、片面に、各ガスバーナの流入口に向けて燃料ガスを噴射するノズルが横方向の間隔を存して複数形成されると共に、ノズル形成面とは反対側の裏面に、これらノズルに燃料ガスを分配する空間となる凹部が形成されたマニホールド本体と、マニホールド本体の裏面に凹部を覆うように取付けられる蓋板とを備えるものにおいて、
点火電極からの火花放電で点火させる所定のガスバーナの流入口に向けて燃料ガスを噴射するノズルを点火用ノズルとして、
ノズルよりも燃料ガスの流れ方向上流側に位置する凹部の部分の少なくとも横方向片側の側面の一部に、点火用ノズルの横方向位置よりも当該側面から遠ざからない範囲で横方向内方に張出す張出し部が形成され、燃料ガスの流れ方向上流側を向く張出し部の辺は、横方向内方に向けて燃料ガスの流れ方向下流側に傾斜した斜辺に形成されることを特徴とするガスマニホールド。
前記凹部に対向する前記蓋板の部分に、前記マニホールド本体から離隔する方向に窪む窪み部が形成され、この窪み部は、前記張出し部に対向する部分に亘って延在することを特徴とする請求項１記載のガスマニホールド。
請求項１記載のガスマニホールドであって、前記マニホールド本体の裏面に、前記凹部として、前記点火用ノズルを含む横方向に並んだ複数のノズルから成る第１のノズル群に燃料ガスを分配する空間となる第１の凹部と、第１のノズル群の横方向に隣接する、横方向に並んだ複数のノズルから成る第２のノズル群に燃料ガスを分配する空間となる第２の凹部とが形成され、第１のノズル群のノズルよりも燃料ガスの流れ方向上流側に位置する第１の凹部の部分の少なくとも横方向片側の側面に前記張出し部たる第１の張出し部が形成されるものにおいて、
第２のノズル群のノズルよりも燃料ガスの流れ方向上流側に位置する第２の凹部の部分の第１の凹部から遠い側の横方向側面に、当該側面から横方向内方に張出す第２の張出し部が形成され、燃料ガスの流れ方向上流側を向く第２の張出し部の辺は、横方向内方に向けて燃料ガスの流れ方向下流側に傾斜した斜辺に形成されることを特徴とするガスマニホールド。
前記第１の凹部に対向する前記蓋板の部分に、前記マニホールド本体から離隔する方向に窪む第１の窪み部が形成されると共に、前記第２の凹部に対向する蓋板の部分に、マニホールド本体から離隔する方向に窪む第２の窪み部が形成され、第１の窪み部は、前記第１の張出し部に対向する部分に亘って延在し、第２の窪み部は、前記第２の張出し部に対向する部分に亘って延在することを特徴とする請求項３記載のガスマニホールド。