JP2021025739A - 給湯器 - Google Patents

Abstract

【課題】爆発着火の発生を回避可能でありながら、ガスマニホールドのマニホールドカバーの組み付け作業性も低下させることのない給湯器を提供する。【解決手段】複数のバーナに燃料ガスを分配するガスマニホールドのガス分配通路の途中に分配遅延壁を設けて、分配遅延壁よりも下流側にはガス供給通路からの燃料ガスが遅れて分配されるようする。点火の際には、分配遅延壁よりも上流側のガスノズルに対応するバーナに点火して燃焼を開始し、その後、分配遅延壁よりも下流側のガスノズルに対応するバーナから流出する燃料ガスに火移りさせることで、爆発着火の発生を防止する。更に、分配遅延壁の部分でのシール部材の圧縮量は、ガス分配通路の外周部分（シール面）での圧縮量よりも小さくしておく。こうすれば、シール部材の圧縮に伴う反力が小さくなり、マニホールドカバーの組み付け作業性の低下を回避することが可能となる。【選択図】図７

Description

本発明は、燃焼缶内に収納したバーナで燃料ガスを燃焼させることによって、湯を生成する給湯器に関する。

バーナで燃料ガスを燃焼させることによって湯を生成する給湯器は広く用いられている。この給湯器は、燃焼缶と呼ばれるケースの内部に、複数のバーナを隣接させて一方向に配列した状態で収納すると共に、その上方に熱交換器を収納し、更に、燃焼缶の側方にはガスマニホールドを組み付けた構造となっている。ガスマニホールドは、燃焼缶内の複数のバーナに燃料ガスを供給するためのものであり、マニホールド本体には複数のガスノズルが形成されている。そして、マニホールド本体にマニホールドカバーを組み付けると、マニホールド本体とマニホールドカバーとの間に、ガス分配通路と呼ばれる燃料ガスの通路が形成される構造となっている。ガスマニホールドのガス分配通路に燃料ガスを供給すると、マニホールド本体に形成された複数のガスノズルから、それぞれのバーナに燃料ガスが供給される。そして、バーナで燃料ガスを燃焼させることによって高温の燃焼ガスを発生させ、その燃焼ガスと水とを熱交換器で熱交換させることによって、湯が生成されるようになっている。

また、給湯器には、バーナに点火するための点火プラグが搭載されている。給湯を開始する際には、点火プラグから火花を飛ばしながら複数のバーナに燃料ガスを供給する。すると、先ず始めに点火プラグの近くのバーナが着火し、その炎が隣接するバーナに伝わり、その炎が更に隣接するバーナに伝わるといったように、次々と炎が伝わっていくことによって全てのバーナで燃焼が開始される。

もっとも、何らかの理由（例えば、点火プラグから適切に火花が飛ばない等）でバーナへの点火に失敗すると全てのバーナから流出した燃料ガスが燃焼缶の内部に滞留することになる。このため、再び点火プラグから火花を飛ばしたときに、滞留していた燃料ガスが爆発的に着火する現象（いわゆる爆発着火）が発生することがある。そこで、ガスマニホールド内のガス分配通路内に障害壁を設けておき、燃料ガスの供給を開始した時に、障害壁よりも奥側のガスノズルには、障害壁よりも手前側のガスノズルよりも遅れて燃料ガスが供給されるようにすることで、爆発着火を防止する技術が提案されている（特許文献１）。この提案の技術では、障害壁よりも手前側のガスノズルは、障害壁より奥側のガスノズルよりも、早いタイミングでバーナに燃料ガスを供給し始めるので、手前側のガスノズルから燃料ガスが供給されるバーナに点火する。こうすれば、たとえ点火に失敗して、奥側のガスノズルから燃料ガスが供給されるバーナからは、未だ燃料ガスが流出していないか、僅かな燃料ガスしか流出していないので、再び点火しても爆発着火の発生を回避することができる。

特開２０１９−０２００３７号公報

しかし、提案されている技術では、ガスマニホールドのマニホールド本体にマニホールドカバーを組み付ける際の組み付け作業性が低下するという問題があった。この理由は、次のようなものである。マニホールド本体にマニホールドカバーを組み付ける際には、マニホールド本体とマニホールドカバーとの間にシール部材を介在させて、シール部材を圧縮した状態で組み付ける。この時、ガス分配通路内に障害壁が存在すると、障害壁の部分でもシール部材が圧縮されることになるため、シール部材が圧縮される面積が大きくなって、シール部材から受ける反力が増加する。その結果、マニホールド本体にマニホールドカバーを組み付けるために要する力が大きくなってしまうためである。

この発明は、従来技術における上述した課題を解決するためになされたものであり、爆発着火の発生を回避可能でありながら、ガスマニホールドのマニホールド本体にマニホールドカバーを組み付ける際の組み付け作業性も低下させることのない給湯器の提供を目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の第１の給湯器は次の構成を採用した。すなわち、
燃料ガスを燃焼させる複数のバーナを一方向に配列した状態で収容する燃焼缶と、該燃焼缶の側方に組み付けられて、前記複数のバーナの各々に対して前記燃料ガスを供給する複数のガスノズルが形成されたガスマニホールドと、前記バーナから流出した前記燃料ガスに点火する点火プラグと、前記複数のバーナで前記燃料ガスが燃焼することによって生じた燃焼ガスと水とを熱交換させることによって湯を生成する熱交換器とを有し、
前記複数のバーナには、
前記点火プラグによって点火される被点火バーナと、
隣接する前記バーナの炎が火移りすることによって着火する火移着火バーナと
が設けられると共に、
前記ガスマニホールドは、
前記複数のバーナが配列された方向に延設されると共に、列状に設けられた前記複数のガスノズルに前記燃料ガスを分配するガス分配通路と、
前記ガス分配通路に接続されて、該ガス分配通路に前記燃料ガスを供給するガス供給通路と
を有しており、
前記列状に形成された複数のガスノズルは、
前記被点火バーナに前記燃料ガスを供給するガスノズルを含んだ所定の複数個の前記ガスノズルによって構成された点火位置ノズル列と、
前記複数のガスノズルから前記点火位置ノズル列を除いた残余の前記ガスノズルによって構成された残余ノズル列と
を形成しており、
前記ガスマニホールドの前記ガス供給通路は、前記点火位置ノズル列が形成されている部分で、前記ガス分配通路に接続されており、
前記ガスマニホールドは、
前記複数のガスノズルが形成されたマニホールド本体と、
前記マニホールド本体に組み付けられることによって、前記マニホールド本体との間に前記ガス分配通路を形成するマニホールドカバーと、
前記マニホールドカバーと前記マニホールド本体との間に介在することによって、前記ガス分配通路の外周部分で、前記ガス分配通路内の前記燃料ガスをシールするシール部材と
を備える給湯器において、
前記マニホールド本体または前記マニホールドカバーの少なくとも一方には、他方の前記マニホールド本体または前記マニホールドカバーが組み付けられることによって、前記ガス分配通路が形成される通路溝が形成されており、
前記点火位置ノズル列が存在する部分の前記ガス分配通路と、前記残余ノズル列が存在する部分の前記ガス分配通路との間には、前記ガス供給通路から供給された前記燃料ガスが前記残余ノズル列に分配されることを遅延させる分配遅延壁が、前記通路溝の側壁から突設されており、
前記シール部材の圧縮量は、前記ガス分配通路の外周部分での圧縮量に比べて、前記分配遅延壁の部分での圧縮量の方が小さくなっている
ことを特徴とする。

かかる本発明の第１の給湯器においては、ガスマニホールドに供給された燃料ガスは、ガスマニホールドのガス供給通路からガス分配通路を通って複数のガスノズルに分配された後、ガスノズルから対応するバーナに向けて噴出するようになっている。ガス分配通路の途中には分配遅延壁が設けられており、分配遅延壁よりも下流側に形成された複数のガスノズル（残余ノズル列のガスノズル）には、分配遅延壁よりも上流側に形成された複数のガスノズル（点火位置ノズル列のガスノズル）に比べて、ガス供給通路からの燃料ガスが遅れて分配されるようになっている。そして、点火プラグは、点火位置ノズル列のガスノズルから燃料ガスが供給されるバーナに点火するようになっている。また、ガスマニホールドは、マニホールド本体にマニホールドカバーを組み付けることによって形成されており、マニホールド本体またはマニホールドカバーの少なくとも一方には、他方のマニホールド本体またはマニホールドカバーが組み付けられることによって、ガス分配通路が形成される通路溝が形成されている。更に、マニホールド本体とマニホールドカバーとの間にはシール部材が介在することによって、ガス分配通路の外周部分で燃料ガスがシールされている。そして、シール部材の圧縮量は、ガス分配通路の外周部分での圧縮量よりも、分配遅延壁の部分での圧縮量の方が小さくなっている。

こうすれば、給湯器の点火時には、分配遅延壁よりも上流側のガスノズル（点火位置ノズル列のガスノズル）から燃料ガスが供給されるバーナに点火プラグで点火することによって燃焼が開始され、その後、分配遅延壁よりも下流側のガスノズル（残余ノズル列のガスノズル）から燃料ガスが供給されるバーナに火移りすることによって、これらのバーナでも燃焼が開始されるようになる。このため、何らかの理由で点火に失敗しても、分配遅延壁よりも下流側のガスノズルに対応するバーナからは未だ燃料ガスが流出していないので、燃焼缶の内部に大量の燃料ガスが滞留することがない。その結果、点火プラグで再点火したときに、燃焼缶の内部に滞留した大量の燃料ガスが一気に着火して、爆発着火が発生することを回避することが可能となる。また、マニホールド本体とマニホールドカバーとの間に介在して、燃料ガスをシールしているシール部材の圧縮量は、ガス分配通路の外周部分での圧縮量よりも、分配遅延壁の部分での圧縮量の方が小さくなっている。このため、シール部材を間に挟んでマニホールド本体にマニホールドカバーを組み付ける際に、分配遅延壁の部分でシール部材を圧縮することによる反力を小さくすることができる。その結果、マニホールドカバーの組み付け時に必要な力が増加することを抑制することができるので、組み付け作業性の低下を回避することが可能となる。

また、上述した課題を解決するために、本発明の第２の給湯器は次の構成を採用した。すなわち、
燃料ガスを燃焼させる複数のバーナを一方向に配列した状態で収容する燃焼缶と、該燃焼缶の側方に組み付けられて、前記複数のバーナの各々に対して前記燃料ガスを供給する複数のガスノズルが形成されたガスマニホールドと、前記バーナから流出した前記燃料ガスに点火する点火プラグと、前記複数のバーナで前記燃料ガスが燃焼することによって生じた燃焼ガスと水とを熱交換させることによって湯を生成する熱交換器とを有し、
前記複数のバーナには、
前記点火プラグによって点火される被点火バーナと、
隣接する前記バーナの炎が火移りすることによって着火する火移着火バーナと
が設けられると共に、
前記ガスマニホールドは、
前記複数のバーナが配列された方向に延設されると共に、列状に設けられた前記複数のガスノズルに前記燃料ガスを分配するガス分配通路と、
前記ガス分配通路に接続されて、該ガス分配通路に前記燃料ガスを供給するガス供給通路と
を有しており、
前記列状に形成された複数のガスノズルは、
前記被点火バーナに前記燃料ガスを供給するガスノズルを含んだ所定の複数個の前記ガスノズルによって構成された点火位置ノズル列と、
前記複数のガスノズルから前記点火位置ノズル列を除いた残余の前記ガスノズルによって構成された残余ノズル列と
を形成しており、
前記ガスマニホールドの前記ガス供給通路は、前記点火位置ノズル列が形成されている部分で、前記ガス分配通路に接続されており、
前記ガスマニホールドは、
前記複数のガスノズルが形成されたマニホールド本体と、
前記マニホールド本体に組み付けられることによって、前記マニホールド本体との間に前記ガス分配通路を形成するマニホールドカバーと、
前記マニホールドカバーと前記マニホールド本体との間に介在することによって、前記ガス分配通路の外周部分で、前記ガス分配通路内の前記燃料ガスをシールするシール部材と
を備える給湯器において、
前記マニホールド本体または前記マニホールドカバーの少なくとも一方には、他方の前記マニホールド本体または前記マニホールドカバーが組み付けられることによって、前記ガス分配通路および前記ガス供給通路が形成される通路溝が形成されており、
前記ガス分配通路が形成される部分の前記通路溝と、前記ガス供給通路が形成されている部分の前記通路溝との間には、前記ガス供給通路から供給された前記燃料ガスが前記残余ノズル列に分配されることを遅延させる分配遅延壁が、前記通路溝の側壁から突設されており、
前記シール部材の圧縮量は、前記ガス分配通路および前記ガス供給通路の外周部分での圧縮量に比べて、前記分配遅延壁の部分での圧縮量の方が小さくなっている
ことを特徴とする。

かかる本発明の第２の給湯器においても、上述した第１の給湯器と同様に、ガスマニホールド内には分配遅延壁が形成されており、この分配遅延壁は、ガス分配通路の点火位置ノズル列に燃料ガスが供給されるタイミングよりも、ガス分配通路の残余ノズル列に燃料ガスが供給されるタイミングを遅延させる機能を有している。このため、何らかの理由で点火に失敗しても、燃料ガスが遅れて供給されるガスノズル（すなわち、残余ガスノズル列のガスノズル）から燃料ガスが供給されるバーナからは、未だ燃料ガスが流出していないか、流出しても僅かな量に過ぎないので、燃焼缶の内部に大量の燃料ガスが滞留することがない。その結果、点火プラグで再点火したときに、燃焼缶の内部に滞留した大量の燃料ガスが一気に着火して、爆発着火が発生することを回避することが可能となる。また、シール部材の圧縮量は、ガス分配通路およびガス供給通路の外周部分での圧縮量よりも、分配遅延壁の部分での圧縮量の方が小さくなっている。このため、マニホールド本体にマニホールドカバーを組み付ける際に、分配遅延壁の部分でシール部材を圧縮することによる反力を小さくすることができるので、マニホールドカバーの組み付け作業性が低下することを回避することが可能となる。

また、上述した本発明の第１あるいは第２の給湯器においては、分配遅延壁の位置ではシール部材の圧縮量がゼロとなるようにしても良い。

こうすれば、マニホールドカバーをマニホールド本体に組み付ける際に、分配遅延壁の部分では反力が発生しなくなるので、マニホールドカバーの組み付け作業性が低下することを回避することが可能となる。

また、上述した本発明の給湯器においては、少なくともマニホールド本体に通路溝を形成すると共に、通路溝の外周部分には、マニホールドカバーによってシール部材が押し付けられるシール面を形成してもよい。そして、分配遅延壁のマニホールドカバー側の端面を、シール面よりも、通路溝の奥側に引っ込んだ位置に形成しても良い。

こうすれば、分配遅延壁の部分でのシール部材の圧縮量を、シール面でのシール部材の圧縮量よりも小さくすることができるので、マニホールドカバーの組み付け作業性が低下することを回避することが可能となる。

本実施例の給湯器１の大まかな構造を示した説明図である。 本実施例の給湯器１に搭載されたガスマニホールド１０およびバーナ３の大まかな構造を示した説明図である。 ガスマニホールド１０のマニホールド本体１１に形成されたガスノズル１５の形状を示す説明図である。 本実施例のマニホールド本体１１の詳細な形状についての説明図である。 本実施例のガスマニホールド１０の内部での燃料ガスの流れについての説明図である。 本実施例の給湯器１で爆発着火の発生を回避することが可能な理由についての説明図である。 マニホールド本体１１のシール面１１ｃと、突壁１６の端面１６ａとの位置関係を拡大して示した断面図である。 突壁１６の端面１６ａとマニホールド本体１１のシール面１１ｃとが連続するように、突壁１６の端面１６ａが傾斜して形成された態様を示した説明図である。 変形例のマニホールド本体１１とシール部材１３とマニホールドカバー１２とについての説明図である。

図１は、本実施例の給湯器１の大まかな構造を示した説明図である。図示されるように給湯器１は、大きな矩形形状の燃焼缶２の内部に、熱交換器５や、後述する複数のバーナ３が収納されると共に、燃焼缶２の側方には、ガスマニホールド１０や点火プラグ７や炎検知器８が取り付けられ、更に、燃焼缶２の下方には、燃焼ファン４が取り付けられた構造となっている。図示しないガス配管からガスマニホールド１０に燃料ガスを供給すると、燃料ガスはガスマニホールド１０の内部を通って複数のバーナ３に分配される。また、燃焼ファン４を回転させると、燃料ガスの燃焼に必要な燃焼用空気が燃焼缶２の内部に供給される。更に、点火プラグ７から火花を飛ばすことによって、燃料ガスに点火することができ、燃料ガスが着火して発生した炎は、炎検知器８によって検出することができる。従って、点火プラグ７からの火花を飛ばしたにも拘わらず炎検知器８で炎が検出できなかった場合は、何らかの理由で点火に失敗したものと考えられるので、再び点火プラグ７から火花を飛ばすことによって再点火する。

こうして燃料ガスを燃焼させることによって生じた高温の燃焼ガスは、熱交換器５を通過した後、燃焼缶２の上部に設けられた排気口６から外部に排出される。熱交換器５は、蛇行させた金属パイプの外側に複数枚の金属フィンが取り付けられた構造となっており、金属パイプの内部を水が流れるようになっている。高温の燃焼ガスは、複数枚の金属フィンの間を通過し、この際に、金属パイプ内を流れる水との間で熱交換することによって湯が生成されるようになっている。

図２は、燃焼缶２の内部に収納された複数のバーナ３の形状と、ガスマニホールド１０の内部の構造を示した説明図である。１つ１つのバーナ３は扁平な細長形状に形成されており、主に２枚の板金部材を向かい合わせに組み合わせることによって形成されている。バーナ３の一端側には、２枚の板金部材が向かい合わせになって開口部３ａが形成されており、バーナ３の上端側には、板金部材が向かい合わせになった隙間に別部材が嵌め込まれることによって複数の炎口３ｂが形成されている。そして、複数の炎口３ｂが形成された上端側と、一端側の開口部３ａとの間には、板金部材が向かい合わされて混合通路３ｃが形成されている。燃焼缶２の内部には、このような複数のバーナ３が一方向に配列された状態で収納されている。尚、図２では、図示の都合上から、一部のバーナ３（図面上で右側に表示された６つのバーナ３）については、配列する前の状態で表示されている。

ガスマニホールド１０は、アルミニウムなどの材料で形成されたダイカスト製のマニホールド本体１１と、板金製のマニホールドカバー１２とが、シール部材１３を挟み込んだ状態で、複数本の取付ネジ１４によってネジ止めされた構造となっている。マニホールド本体１１には、複数のバーナ３が配列された方向（図２では水平方向）に延びるガス分配通路溝１１ａが形成されており、そのガス分配通路溝１１ａに対して下方からガス供給通路溝１１ｂが接続されている。尚、本実施例のガス分配通路溝１１ａおよびガス供給通路溝１１ｂは、本発明の「通路溝」に対応する。更に、ガス分配通路溝１１ａおよびガス供給通路溝１１ｂの外周部分には、平坦なシール面１１ｃが形成されている。

このようなマニホールド本体１１に、シール部材１３を介在させた状態でマニホールドカバー１２が組み付けられることによって、ガス分配通路溝１１ａとマニホールドカバー１２とによってガス分配通路１０ａが形成され、ガス供給通路溝１１ｂとマニホールドカバー１２とによってガス供給通路１０ｂが形成されている。燃料ガスは、図示しないガス配管からガス供給通路１０ｂの下方に供給され、供給された燃料ガスは、ガス供給通路１０ｂを上昇してガス分配通路１０ａに達した後、左右に分かれてガス分配通路１０ａ内を流れていく。また、ガス分配通路１０ａのマニホールド本体１１側（すなわち、ガス分配通路溝１１ａ）には複数のガスノズル１５が形成されている。

図３は、ガスマニホールド１０のマニホールド本体１１をバーナ３の側から見ることによって、マニホールド本体１１に突設されたガスノズル１５の形状を示した説明図である。図示されるように、マニホールド本体１１のバーナ３側には、複数のガスノズル１５が列状に突設されている。これらのガスノズル１５は、一方向に配列されているバーナ３の個数と同じ個数が、バーナ３同士の間隔と同じ間隔で形成されており、それぞれのガスノズル１５が形成されている位置は、対応するバーナ３の開口部３ａが開口する位置となっている。また、ガスノズル１５は、大まかには円錐形の頂部を平坦にした形状となっており、平坦な頂部の中央には、ガス分配通路１０ａまで貫通するノズル穴１５ｎが穿設されている。このため、ガス分配通路１０ａに流入した燃料ガスは、ガスノズル１５のノズル穴１５ｎから、バーナ３の開口部３ａに向かって噴き出される。バーナ３の開口部３ａには、こうしてガスノズル１５から噴き出した燃料ガスが、周囲の空気を巻き込みながら流入することになる。

そして、図２を用いて前述したように、バーナ３の開口部３ａは混合通路３ｃに繋がっており、開口部３ａから流入した燃料ガスおよび空気は混合通路３ｃを通過する際に混合して、バーナ３の上端に形成された複数の炎口３ｂから流出する。更に、バーナ３の上方には点火プラグ７が設けられているので（図２参照）、点火プラグ７から火花を飛ばすことによって、複数のバーナ３の中の一部のバーナ３に点火することができる。そして、一部のバーナ３を点火することができれば、そのバーナ３の炎が次々と隣のバーナ３に火移りすることによって、全てのバーナ３で燃焼が開始される。尚、以上の説明から明らかなように、複数のバーナ３の中には、点火プラグ７からの火花によって着火するバーナ３と、隣接するバーナ３の炎が火移りすることによって着火するバーナ３とが存在する。これらを区別する必要がある場合には、前者のバーナ３を「被点火バーナ」と呼び、後者のバーナ３を「火移着火バーナ」と呼んで区別するものとする。

また、点火プラグ７から火花を飛ばしても、何らかの理由でバーナ３に点火することができない場合も発生する。このような場合を検知するために、炎を検知する炎検知器８が設けられており、炎検知器８で炎が検知されなかった場合は、点火に失敗したものと判断して、再び点火プラグ７から火花を飛ばすことによって再点火を試みる。その結果、バーナ３に点火することができれば、そのバーナ３の炎が次々と隣のバーナ３に火移りすることによって、全てのバーナ３で燃焼を開始することができる。もっとも、特に対策をしていない給湯器では、点火プラグ７で再点火する際に、燃焼缶２内に滞留している燃料ガスが爆発的に着火する爆発着火が発生することがある。そこで、本実施例の給湯器１は、マニホールド本体１１の形状を工夫することによって、爆発着火の発生を回避している。

図４は、本実施例のマニホールド本体１１の詳細な形状を示した説明図である。図示されるように、本実施例のマニホールド本体１１には、図面上で左右方向に延びるガス分配通路溝１１ａと、ガス分配通路溝１１ａに交差して接続されたガス供給通路溝１１ｂとが形成されている。また、ガス分配通路溝１１ａおよびガス供給通路溝１１ｂの外周部分には、平坦なシール面１１ｃが形成されており、ガス分配通路溝１１ａの溝底（図面上では奥側の面）には、複数のガスノズル１５が形成されている。そして、ガス分配通路溝１１ａの側壁からは、溝幅を狭めるようにして突壁１６が形成されている。突壁１６は２箇所に形成されており、このためガス分配通路溝１１ａは、２つの突壁１６によって３つの領域に区分された状態となっている。ガス供給通路溝１１ｂは、３つの区分されたガス分配通路溝１１ａの中で、真ん中のガス分配通路溝１１ａに接続されている。また、ガス分配通路溝１１ａが３つの領域に区分されることに伴って、ガス分配通路溝１１ａに形成された複数のガスノズル１５も、３つのグループの区分されている。以下では、複数のガスノズル１５の中で、真ん中の（２つの突壁１６に挟まれた）ガス分配通路溝１１ａに形成されているガスノズル１５を「合流部ガスノズル１５ｆ」と称し、突壁１６よりも奥側のガス分配通路溝１１ａに形成されているガスノズル１５を「奥側ガスノズル１５ｓ」と称することがあるものとする。

尚、本実施例の突壁１６は本発明の「分配遅延壁」に該当する。また、合流部ガスノズル１５ｆによって形成されるノズル列が、本発明の「点火位置ノズル列」に該当し、奥側ガスノズル１５ｓによって形成されるノズル列が、本発明の「残余ノズル列」に該当する。また、上述した実施例では、マニホールド本体１１にガス分配通路溝１１ａとガス供給通路溝１１ｂとが形成されており、マニホールド本体１１にマニホールドカバー１２を取り付けることによって、ガス分配通路１０ａとガス供給通路１０ｂとが一体になったガスマニホールド１０が形成されるものとしているが、ガス分配通路１０ａとガス供給通路１０ｂとが別体に形成されていても良い。例えば、ガス分配通路溝１１ａは形成されているが、ガス供給通路溝１１ｂが形成されていないマニホールド本体１１に、マニホールドカバー１２を取り付けることによって、ガスマニホールド１０内にガス分配通路１０ａを形成し、そのガス分配通路１０ａに、パイプ部材などで形成したガス供給通路１０ｂを接続することによって、ガスマニホールド１０を形成しても良い。

図５は、ガス供給通路１０ｂからガス分配通路１０ａに供給された燃料ガスの流れを概念的に示した説明図である。尚、図５では、マニホールドカバー１２およびシール部材１３の図示が省略されている。また、図中に示した太い破線の矢印は、燃料ガスの流れを表している。図示されるように、燃料ガスは、ガス供給通路１０ｂの下方に開口したガス流入口１１ｄからガス供給通路１０ｂに流入した後、ガス供給通路１０ｂ内を通過してガス分配通路１０ａに合流する。ガス分配通路１０ａに合流した後は、左右に分かれてガス分配通路１０ａ内を流れて行くが、ガス分配通路１０ａの途中には突壁１６が突設されている。このため、燃料ガスは突壁１６を迂回して流れることになり、突壁１６よりも奥側のガスノズル１５（すなわち、奥側ガスノズル１５ｓ）には、突壁１６よりも手前側のガスノズル１５（すなわち、合流部ガスノズル１５ｆ）に比べて、遅れて燃料ガスが供給されることになる。こうすることにより、以下の理由から、爆発着火の発生を回避することが可能となる。

図６は、本実施例の給湯器１で燃焼を開始する様子を示した説明図である。バーナ３に点火する際には、燃焼ファン４を回転させて燃焼缶２内に燃焼用空気を供給し、更に、点火プラグ７から火花を飛ばした状態で、ガスマニホールド１０の入口に取り付けられたガス制御弁９を開くことによって、燃料ガスの供給を開始する。図６（ａ）中で細かい斜線を付した部分は、燃料ガスが存在する領域を表している。

燃料ガスはガス分配通路１０ａ内を広がって行くが、本実施例のガスマニホールド１０はガス分配通路１０ａに突壁１６が設けられているので、左右の突壁１６よりも奥側の部分では燃料ガスの分配が遅延する。このため、突壁１６よりも奥側に存在するガスノズル１５（すなわち奥側ガスノズル１５ｓ）よりも先に、左右の突壁１６の間に存在するガスノズル１５（すなわち合流部ガスノズル１５ｆ）から燃料ガスが噴出して、対応するバーナ３に供給された後、バーナ３から流出する。図６（ｂ）中では、合流部ガスノズル１５ｆから噴出した燃料ガスが存在する部分に斜線を付して表示している。

合流部ガスノズル１５ｆから燃料ガスが供給されるバーナ３の中には、点火プラグ７によって点火される被点火バーナ３ｆも含まれている。従って、点火プラグ７から火花を飛ばすことによって、被点火バーナ３ｆに点火することができる。その被点火バーナ３ｆから火移着火バーナ３ｓに着火させて、更に、合流部ガスノズル１５ｆから燃料ガスが供給される火移着火バーナ３ｓにも炎を火移りさせることができる。その結果、図６（ｃ）に示したように、先ず初めに、合流部ガスノズル１５ｆから燃料ガスが供給されるバーナ３で燃焼が開始される。また、合流部ガスノズル１５ｆから燃料ガスが供給されるバーナ３の中には、炎検知器８が炎を検知するバーナ３も含まれている。従って、合流部ガスノズル１５ｆから燃料ガスが供給されるバーナ３で燃焼が開始されれば、炎検知器８で炎が検知されることになる。尚、以下では、合流部ガスノズル１５ｆから燃料ガスが供給されるバーナ３のことを、単に「合流部のバーナ３」と称し、奥側ガスノズル１５ｓから燃料ガスが供給されるバーナ３のことを、単に「奥側のバーナ３」と称することがあるものとする。

また、突壁１６よりも奥側に存在するガスノズル１５（すなわち奥側ガスノズル１５ｓ）は、合流部ガスノズル１５ｆよりも燃料ガスが遅れて供給される。このため、合流部のバーナ３（合流部ガスノズル１５ｆから燃料ガスが供給されるバーナ３）で燃焼が開始されても、奥側のバーナ３（奥側ガスノズル１５ｓから燃料ガスが供給されるバーナ３）に直ちに火移りするわけではない（図６（ｃ）参照）。しかし、奥側のバーナ３からも、やがては奥側ガスノズル１５ｓから供給された燃料ガスが流出して、その燃料ガスに炎が火移りする結果、図６（ｄ）に示すように全てのバーナ３で燃焼が開始されることになる。

また、奥側のバーナ３からは、合流部のバーナ３よりも遅れて燃料ガスが流出するので、点火プラグ７から火花を飛ばしても合流部のバーナ３に点火させることができなかった時点では、奥側のバーナ３からは未だ燃料ガスが流出していないか、流出しても僅かな量に過ぎない。このため、再び点火プラグ７で火花を飛ばした時に、燃焼缶２内に存在する燃料ガスの分量が抑制されるので、爆発着火させることなく燃料ガスに点火して給湯器１の燃焼を開始することが可能となる。

しかし、ガスマニホールド１０のガス分配通路１０ａに突壁１６を形成すると、マニホールド本体１１にマニホールドカバー１２を組み付ける際の組み付け作業性が低下するという問題があった。この理由は、次のようなものである。図２を用いて前述したように、マニホールドカバー１２は、シール部材１３を間に挟んでマニホールド本体１１に組み付けられている。シール部材１３は、マニホールド本体１１のシール面１１ｃ部分で、マニホールドカバー１２によって強く圧縮されることによって、ガス分配通路１０ａ内の燃料ガスが外部に漏れないようにシールしている。ここで、ガス分配通路１０ａ内に突壁１６が突設されていると、シール部材１３は、シール面１１ｃの部分に加えて突壁１６の部分でも圧縮されることになって、シール部材１３の圧縮面積が増加する。その結果、シール面１１ｃでのシール圧力を確保するためには、より一層大きな力で、マニホールドカバー１２をマニホールド本体１１に組み付けることが必要となって、組み付け作業性が低下してしまう。

そこで、本実施例の給湯器１では、マニホールド本体１１のガス分配通路溝１１ａに形成した突壁１６の端面１６ａが、マニホールド本体１１のシール面１１ｃに対して、ガス分配通路溝１１ａの溝底側に引っ込んだ状態で形成されている。図７（ａ）は、突壁１６の位置（図５のＡ−Ａ断面の位置）でマニホールド本体１１を切断した時の断面図である。図示したように、突壁１６は、ガス分配通路溝１１ａの側壁１１ｅから突設されているが、突壁１６の端面１６ａは、マニホールド本体１１のシール面１１ｃに対して、距離ｄｈだけ、ガス分配通路溝１１ａの溝底側に引っ込ませて形成されている。こうすれば、図７（ｂ）に示したように、取付ネジ１４でマニホールドカバー１２とシール部材１３とをマニホールド本体１１に組み付けた時に、シール面１１ｃでのシール部材１３の圧縮量に比べて、突壁１６の端面１６ａでの圧縮量が小さくすることができる。また、シール面１１ｃに対して突壁１６の端面１６ａを引っ込ませる距離ｄｈを、シール面１１ｃでのシール部材１３の圧縮量と同等、あるいは同等以上としておけば、突壁１６の端面１６ａでの圧縮量をゼロとすることもできる。そして、シール部材１３の圧縮量が小さくなれば、マニホールドカバー１２を組み付ける時にシール部材１３から受ける反力も小さくなる（圧縮量がゼロの場合は反力もゼロとなる）ので、マニホールド本体１１にマニホールドカバー１２を組み付ける際の作業性が悪化することを回避することが可能となる。

尚、図７に示した例では、突壁１６の端面１６ａが、マニホールド本体１１のシール面１１ｃに対して、一段低い位置に形成されているものとして説明した。従って、突壁１６の端面１６ａとマニホールド本体１１のシール面１１ｃとが接続する部分では、段差が生じていることになる。しかし、図８に例示したように、マニホールド本体１１のシール面１１ｃから連続させて、突壁１６の端面１６ａを斜めに形成するようにしても良い。こうしても、突壁１６の端面１６ａでのシール部材１３の圧縮量が小さくなるので、マニホールドカバー１２に対する反力を抑制することができ、その結果、マニホールドカバー１２の組み付け作業性が悪化することを回避することが可能となる。

上述した本実施例では、突壁１６がガス分配通路１０ａ内に突設されているものとして説明した（例えば図４参照）。しかし、突壁１６は、必ずしもガス分配通路１０ａ内に突設されていなくても構わない。例えば、ガス供給通路１０ｂがガス分配通路１０ａに対して斜めに合流している場合には、ガス供給通路１０ｂとガス分配通路１０ａとが合流する箇所に突壁１６を設けるようにしてもよい。

図９は、ガス供給通路１０ｂとガス分配通路１０ａとが合流する箇所に突壁１６を設けた変形例についての説明図である。図９（ａ）には変形例のマニホールド本体１１が例示されており、図９（ｂ）には変形例のシール部材１３が、図９（ｃ）には変形例のマニホールドカバー１２が例示されている。図９（ａ）に示したように、マニホールド本体１１には図面上で左右方向にガス分配通路溝１１ａが形成されており、ガス分配通路溝１１ａ内には、複数のガスノズル１５が形成されている。尚、図９（ａ）に示した例では、ガスノズル１５が２列に形成されているが、必ずしも２列である必要は無く、１列であっても構わない。

また、ガス供給通路溝１１ｂは、ガス分配通路溝１１ａに対して、下方から斜めに（図面上では左下から右斜め上方向に）接続されている。そして、ガス供給通路溝１１ｂとガス分配通路溝１１ａとが合流する箇所の側壁１１ｅには、突壁１６が突設されている。図中では、突壁１６の端面１６ａが斜線を付して表示されている。更に、ガス分配通路溝１１ａおよびガス供給通路溝１１ｂの外周部分には、シール面１１ｃが形成されている。

このような変形例のマニホールド本体１１に、図９（ｂ）に例示したシール部材１３を挟んで、図９（ｃ）に例示したマニホールドカバー１２を組み付ける。すると、ガス分配通路溝１１ａの部分にガス分配通路１０ａが形成され、ガス供給通路溝１１ｂの部分にガス供給通路１０ｂが形成される。このような変形例の給湯器１でも、以下の理由から、爆発着火の発生を防止することができる。

先ず、図９（ａ）に示したように、ガス供給通路１０ｂは、右斜め上方に向かってガス分配通路１０ａに合流する。このため、ガス分配通路１０ａに流入した燃料ガスは、ガス分配通路１０ａ内を右方向に進むほうが、左方向に進むよりも流れ易くなる。更に、ガス供給通路１０ｂがガス分配通路１０ａに合流する部分の左側には、側壁１１ｅから突壁１６が突設されている。このため、ガス分配通路１０ａに流入した燃料ガスがガス分配通路１０ａ内を左方向に流れるためには、突壁１６を迂回するだけでなく、鋭角に流れの向きを変更する必要が生じる。その結果、燃料ガスは、ガス供給通路１０ｂがガス分配通路１０ａに合流する部分、および合流部分よりも右側に形成されたガスノズル１５には速やかに供給されるが、ガス供給通路１０ｂがガス分配通路１０ａに合流する部分よりも左側のガスノズル１５には遅れて供給されることになる。すなわち、変形例のガスマニホールド１０では、ガス供給通路１０ｂがガス分配通路１０ａに合流する部分に形成されたガスノズル１５、および合流部分よりも右側に形成されたガスノズル１５が、前述した本実施例の合流部ガスノズル１５ｆに対応し、ガス供給通路１０ｂがガス分配通路１０ａに合流する部分よりも左側に形成されたガスノズル１５が、前述した本実施例の奥側ガスノズル１５ｓに対応していることになる（図９（ａ）参照）。このため、前述した本実施例の給湯器１と同様なメカニズムによって、爆発着火の発生を防止することが可能となる。

また、このような変形例のマニホールド本体１１においても、図９（ａ）中で斜線を付した突壁１６の端面１６ａが、図７（ａ）に示したように、シール面１１ｃに対して一段、引っ込んだ状態で形成されている。あるいは、図８に示したように、突壁１６の端面１６ａがシール面１１ｃから斜めに形成されている。こうすれば、シール面１１ｃでのシール部材１３の圧縮量に比べて、突壁１６の端面１６ａでのシール部材１３の圧縮量が小さくなるので、マニホールドカバー１２に対する反力を抑制することができ、その結果、マニホールドカバー１２の組み付け作業性が悪化することを回避することが可能となる。

以上、本実施例および変形例の給湯器１について説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

例えば、上述した実施例および変形例では、ガス分配通路溝１１ａおよびガス供給通路溝１１ｂがマニホールド本体１１側に形成されているものとして説明した。しかし、マニホールドカバー１２の側に、ガス分配通路溝１１ａおよびガス供給通路溝１１ｂを形成しても良い。

１…給湯器、 ２…燃焼缶、 ３…バーナ、 ３ａ…開口部、
３ｂ…炎口、 ３ｃ…混合通路、 ３ｆ…被点火バーナ、
３ｓ…火移着火バーナ、 ４…燃焼ファン、 ５…熱交換器、
６…排気口、 ７…点火プラグ、 ８…炎検知器、 ９…ガス制御弁、
１０…ガスマニホールド、 １０ａ…ガス分配通路、 １０ｂ…ガス供給通路、
１１…マニホールド本体、 １１ａ…ガス分配通路溝、 １１ｂ…ガス供給通路溝、
１１ｃ…シール面、 １１ｄ…ガス流入口、 １１ｅ…側壁、
１２…マニホールドカバー、 １３…シール部材、 １４…取付ネジ、
１５…ガスノズル、 １５ｆ…合流部ガスノズル、 １５ｎ…ノズル穴、
１５ｓ…奥側ガスノズル、 １６…突壁、 １６ａ…端面。

Claims (4)

1. 燃料ガスを燃焼させる複数のバーナを一方向に配列した状態で収容する燃焼缶と、該燃焼缶の側方に組み付けられて、前記複数のバーナの各々に対して前記燃料ガスを供給する複数のガスノズルが形成されたガスマニホールドと、前記バーナから流出した前記燃料ガスに点火する点火プラグと、前記複数のバーナで前記燃料ガスが燃焼することによって生じた燃焼ガスと水とを熱交換させることによって湯を生成する熱交換器とを有し、
   前記複数のバーナには、
   前記点火プラグによって点火される被点火バーナと、
   隣接する前記バーナの炎が火移りすることによって着火する火移着火バーナと
   が設けられると共に、
   前記ガスマニホールドは、
   前記複数のバーナが配列された方向に延設されると共に、列状に設けられた前記複数のガスノズルに前記燃料ガスを分配するガス分配通路と、
   前記ガス分配通路に接続されて、該ガス分配通路に前記燃料ガスを供給するガス供給通路と
   を有しており、
   前記列状に形成された複数のガスノズルは、
   前記被点火バーナに前記燃料ガスを供給するガスノズルを含んだ所定の複数個の前記ガスノズルによって構成された点火位置ノズル列と、
   前記複数のガスノズルから前記点火位置ノズル列を除いた残余の前記ガスノズルによって構成された残余ノズル列と
   を形成しており、
   前記ガスマニホールドの前記ガス供給通路は、前記点火位置ノズル列が形成されている部分で、前記ガス分配通路に接続されており、
   前記ガスマニホールドは、
   前記複数のガスノズルが形成されたマニホールド本体と、
   前記マニホールド本体に組み付けられることによって、前記マニホールド本体との間に前記ガス分配通路を形成するマニホールドカバーと、
   前記マニホールドカバーと前記マニホールド本体との間に介在することによって、前記ガス分配通路の外周部分で、前記ガス分配通路内の前記燃料ガスをシールするシール部材と
   を備える給湯器において、
   前記マニホールド本体または前記マニホールドカバーの少なくとも一方には、他方の前記マニホールド本体または前記マニホールドカバーが組み付けられることによって、前記ガス分配通路が形成される通路溝が形成されており、
   前記点火位置ノズル列が存在する部分の前記ガス分配通路と、前記残余ノズル列が存在する部分の前記ガス分配通路との間には、前記ガス供給通路から供給された前記燃料ガスが前記残余ノズル列に分配されることを遅延させる分配遅延壁が、前記通路溝の側壁から突設されており、
   前記シール部材の圧縮量は、前記ガス分配通路の外周部分での圧縮量に比べて、前記分配遅延壁の部分での圧縮量の方が小さくなっている
   ことを特徴とする給湯器。
2. 燃料ガスを燃焼させる複数のバーナを一方向に配列した状態で収容する燃焼缶と、該燃焼缶の側方に組み付けられて、前記複数のバーナの各々に対して前記燃料ガスを供給する複数のガスノズルが形成されたガスマニホールドと、前記バーナから流出した前記燃料ガスに点火する点火プラグと、前記複数のバーナで前記燃料ガスが燃焼することによって生じた燃焼ガスと水とを熱交換させることによって湯を生成する熱交換器とを有し、
   前記複数のバーナには、
   前記点火プラグによって点火される被点火バーナと、
   隣接する前記バーナの炎が火移りすることによって着火する火移着火バーナと
   が設けられると共に、
   前記ガスマニホールドは、
   前記複数のバーナが配列された方向に延設されると共に、列状に設けられた前記複数のガスノズルに前記燃料ガスを分配するガス分配通路と、
   前記ガス分配通路に接続されて、該ガス分配通路に前記燃料ガスを供給するガス供給通路と
   を有しており、
   前記列状に形成された複数のガスノズルは、
   前記被点火バーナに前記燃料ガスを供給するガスノズルを含んだ所定の複数個の前記ガスノズルによって構成された点火位置ノズル列と、
   前記複数のガスノズルから前記点火位置ノズル列を除いた残余の前記ガスノズルによって構成された残余ノズル列と
   を形成しており、
   前記ガスマニホールドの前記ガス供給通路は、前記点火位置ノズル列が形成されている部分で、前記ガス分配通路に接続されており、
   前記ガスマニホールドは、
   前記複数のガスノズルが形成されたマニホールド本体と、
   前記マニホールド本体に組み付けられることによって、前記マニホールド本体との間に前記ガス分配通路を形成するマニホールドカバーと、
   前記マニホールドカバーと前記マニホールド本体との間に介在することによって、前記ガス分配通路の外周部分で、前記ガス分配通路内の前記燃料ガスをシールするシール部材と
   を備える給湯器において、
   前記マニホールド本体または前記マニホールドカバーの少なくとも一方には、他方の前記マニホールド本体または前記マニホールドカバーが組み付けられることによって、前記ガス分配通路および前記ガス供給通路が形成される通路溝が形成されており、
   前記ガス分配通路が形成される部分の前記通路溝と、前記ガス供給通路が形成されている部分の前記通路溝との間には、前記ガス供給通路から供給された前記燃料ガスが前記残余ノズル列に分配されることを遅延させる分配遅延壁が、前記通路溝の側壁から突設されており、
   前記シール部材の圧縮量は、前記ガス分配通路および前記ガス供給通路の外周部分での圧縮量に比べて、前記分配遅延壁の部分での圧縮量の方が小さくなっている
   ことを特徴とする給湯器。
3. 請求項１または請求項２に記載の給湯器において、
   前記シール部材は、前記分配遅延壁の位置でも前記マニホールドカバーと前記マニホールド本体との間に介在しているが、前記分配遅延壁の位置では前記圧縮量がゼロとなっている
   ことを特徴とする給湯器。
4. 請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の給湯器において、
   前記通路溝は、少なくとも前記マニホールド本体に形成されており、
   前記マニホールド本体に形成された前記通路溝の外周部分には、前記マニホールドカバーによって前記シール部材が押し付けられるシール面が形成されており、
   前記分配遅延壁の前記マニホールドカバー側の端面は、前記シール面よりも、前記通路溝の奥側の位置に形成されている
   ことを特徴とする給湯器。

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