JP2504087Y2 - 給湯機のマニフォ―ルド構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は、給湯機のマニフォールド構造に関する。

（ロ）従来の技術 従来、２個のガス通路と、各ガス通路にそれぞれ連通
したノズル群とを具備して、一群のノズルのガス噴出を
止めることで発熱量の切換えを可能にした給湯機があ
り、低負荷量ですむときは、一方のガス通路にガスを送
給し、これと連通した１群のノズルでガスを燃焼させ、
高発熱量を要するときは両方のガス通路にガスを送給し
て、２群のノズルでガスを燃焼させることができるよう
している。

かかる給湯機では、マニフォールド中に隔壁を設け
て、２個のガス通路を形成し、各ガス通路にそれぞれ１
群のノズルを配設すると共に、両方のガス通路にガスを
供給したときは高発熱量を発生し、一方のガス通路だけ
にガスを供給したときは低発熱量になるようにしてい
る。

また、低発熱量燃焼の際、燃焼しているノズルが一方
に偏すると、燃焼していない側が低温になり、燃焼ガス
中の水分が結露して腐蝕を促すという問題があるため、
例えば一直線上に多数のノズルを配設したものでは、端
から奇数番目のノズルはガス噴出させ、偶数番目のノズ
ルはガスの噴出を停止させるなどして、低発熱量にしな
がら給湯機各部温度の均一化をはかり結露を防止するよ
うにしたものがある（実開昭63-142527号）。

そして、上記のようにガスを噴出させるために、第10
図で示すように、上記隔壁（ｓ）を蛇行状に形成して、
直線上に配設されたノズルを交互に２分割されたマニフ
ォールド（ｒ）のガス通路（ｔ）（ｕ）に連通させてい
る。

（ハ）考案が解決しようとする課題 ところが、各群に属したノズルが交互に配設されては
いるが、マニフォールドの構造によっては、ノズル群を
必ずしも２等分することができず、例えば、総数16個の
ノズルを、９個のノズル群と７個のノズル群に分割せざ
るを得ない場合がある。

また、給湯機の通風構造、熱交換器の構造等によって
は、２群のノズルを交互に配列したものが最適でない場
合があり、この場合、給湯機の一部に低温部が生じ、こ
の低温部が結露によって腐蝕するという問題が発生す
る。

また、マニフォールドの内部に設けた隔壁（ｓ）が蛇
行状であるため、マニフォールド（ｒ）の形状が複雑に
なり製造にコストがかさみ、また、上記隔壁（ｓ）が蛇
行状であるためガス通路（ｔ）（ｕ）中の各部でガス静
圧分布に偏りが生じた場合には、各ノズルがガス通路
（ｔ）（ｕ）に直接連通しているために、第９図で示す
ように、各ノズルのガス噴出圧力が不同になり燃焼効率
が低下するという欠点がある。

上記の欠点を解決するのに、ノズルの配列順序を最適
に設定する必要があるが、この最適のノズルの配列順序
は、給湯機と熱交換器の構造や寸法によって微妙に異な
るため、最適の配列順序を決定するには、数多くの試行
を繰り返す必要があり、ノズルの配列順序を変更するに
は、マニフォールド中の隔壁の形状を変更しなければな
らず、マニフォールド中の隔壁の形状を変更するには、
マニフォールド全体を作り直す必要があり、多大の作業
量と費用とを要するという難点がある。

（ニ）課題を解決する手段 本考案では、マニフォールド中に第１、第２ガス通路
を設けて、各ガス通路にそれぞれ連通した２群のノズル
を線状に配列した給湯機において、上記マニフォールド
を、上面開口溝状のマニフォールド本体と、同マニフォ
ールド本体の上面開口を閉塞する蓋体とで構成し、マニ
フォールド本体の内部に、同マニフォールド本体の長手
に平行の平面視直線状の隔壁を設けて第１、第２ガス通
路を形成し、蓋体の上面に複数個のノズルを突設し、各
ノズルの上端と下面とを連通したノズル孔を、マニフォ
ールドの長手に平行な一直線上に穿設して、各ノズル孔
を上記隔壁の上方に位置せしめると共に、蓋体の下面
に、各ノズル孔を上記第１、第２ガス通路のいずれかの
幅方向中央部に連通されるガス流通溝を形成したことを
特徴とする給湯機のマニフォールド構造を提供せんとす
るものである。

（ホ）作用・効果 本考案によれば、第１、第２ガス通路は直線状の隔壁
で仕切られており、隔壁の上方に配列したノズルとは、
蓋体の下面に形成したガス流通溝によって連通させてい
るので、同ガス流通溝をノズル孔の下端を基端として、
第１、第２ガス通路のいずれの方向にでも形成すること
ができることから、蓋体下面の加工だけで上記２群に属
したノズルを、如何なる順序でも配列することができ
る。

このように、マニフォールド本体を何等加工すること
無く２群のノズルの配列順序を変更できることから、試
行を繰り返すことによって、給湯機の通風構造、熱交換
器の構造に適合した最適順序のノズル配列を見出だすこ
とが、少ない作業量と少ない費用とで可能になる。

また、隔壁が直線状であるからマニフォールド内部の
ガス流速が各部均一でガス静圧が偏りにくく、更に第
１、第２ガス通路の幅方向中央部からノズルへのガス流
路が屈折してガス流通に抵抗があるので、各ノズルから
のガス噴出圧力が均一になり、燃焼効率を高める事がで
き、更に、隔壁が直線状であるからマニフォールドの形
状が簡単で製造が容易になりコストダウンをはかること
ができるという効果がある。

（ヘ）実施例 本考案の実施例を添付図に基づき具体的に説明する。

第１図、第２図は給湯機（Ａ）を示し、略直方体形状
のケース（１）内部の下方に燃焼部（Ｂ）、同上部に熱
交換部（Ｃ）を配設している。

燃焼部（Ｂ）は略方形筒状の燃焼室（２）の内部に多
数のバーナー（ｂ）を配設しており、各バーナー（ｂ）
は空気室（３）を介してファン（４）と連通しており、
各バーナー（ｂ）の空気室（３）に面した開口部に、マ
ニフォールド（Ｍ）を介してガス供給管（５）と連通し
た多数のノズル（ｎ）をそれぞれ臨ませており、ノズル
（ｎ）から噴出するガスと、ファン（４）で圧入された
空気室（３）からの空気とを、バーナー（ｂ）の内部で
混合しながら同バーナー（ｂ）の上部から燃焼室（２）
中に噴出させ、これを燃焼させるようにしている。

熱交換部（Ｃ）は略方形筒状の燃焼筒（６）と、ケー
ス（１）の下面を貫通した給水管（７）と出湯管（８）
との間に設けた受熱管（９）とで構成されており、受熱
管（９）は給水管（７）の側から燃焼筒（６）の下部外
周面に巻回し、次いで燃焼筒（６）の上方内部を蛇行状
に往復しており、燃焼室（２）からの燃焼ガスで同受熱
管（９）中を流れる水を加熱して出湯管（８）から給湯
機（Ａ）の外部に吐出するようにしている。

図中（10）は排気口、（11）は制御装置、（12）は温
度センサ、（13）は点火栓を示す。

かかる給湯機（Ａ）において、給湯機（Ａ）の発熱量
を高低２段階に切り替えるために、マニフォールド
（Ｍ）をマニフォールド本体（ｍ）と蓋体（50）とで構
成し、マニフォールド本体（ｍ）を第３図、第４図で示
すように、略細長箱形状のマニフォールド本体（ｍ）の
内部に長手方向の隔壁（20）を設けてマニフォールド本
体（ｍ）の内部に第１、第２ガス通路（21）（22）を形
成し、各ガス通路（21）（22）に連通した第１、第２分
岐管（31）（32）を切換弁（14）を介してガス供給管
（５）に連通させ、同切換弁（14）の切換作動で第１、
第２ガス通路（21）（22）の両方にガスを供給するか、
または、第１ガス通路（21）だけにガスを供給するか選
択できるようにしている。

マニフォールド本体（ｍ）の上面にはパッキン（40）
を介して多数のノズル（ｎ）（本実施例では16個）を形
成した蓋体（50）を覆設している。

蓋体（50）は第５図〜第７図で示すように、蓋体（5
0）の上面に、同蓋体（50）の長手中心線に沿った一直
線上、すなわち前記の隔壁（20）の直上方に多数のノズ
ル（ｎ）を所定間隔を設けて立設しており、同蓋体（5
0）の下面には各ノズル（ｎ）のノズル孔（51）を始端
としたガス流通溝（52）を、上記中心線の垂線に対し角
度θだけ変位させて凹設しており、特に、各ノズル
（ｎ）を配設した中心線の両側に、各ガス流通溝（52）
の終端が交互に位置するようにして総数16個のノズル
（ｎ）を第１ガス通路（21）と連通した第１ノズル群
（n1）と、第２ガス通路（22）に連通した第２ノズル群
（n2）とに分割している。

ただし、本実施例では、第６図上で左から第11番目と
第12番目のガス流通溝（52）（52）の終端位置を上記一
直線の同側に配置して第１ノズル群（n1）に帰属させ、
第１ガス通路（21）だけにガスを供給したとき、左右両
端のノズル（ｎ）（ｎ）からのガスを燃焼させ、燃焼筒
（６）の左右端部が低温にならないようにしている。

パッキン（40）は第８図で示すように、所定厚みを有
する長方形の薄板状であり、マニフォールド本体（ｍ）
の第１、第２ガス通路とノズル（ｎ）とを連通させるた
めに、各ノズル（ｎ）のノズル孔（51）と符合する位置
にそれぞれ連通孔（41）を穿設している（本実施例では
16個）。

なお、（42）は蓋体（50）をマニフォールド本体
（ｍ）に取付けるためのボルトの挿通孔、（43）は位置
決めピン挿入孔である。

上記のように構成されたマニフォールド本体（ｍ）
と、パッキン（40）と、蓋体（50）とで組み立てられた
マニフォールド（Ｍ）は、断面を第７図で示すように、
各ガス通路（21）（22）からノズルのノズル孔（51）に
至るガス流路（ｆ）が略クランク状に屈折している。

また、前記隔壁（20）のノズル（ｎ）の下方に当る部
分の側面を略円柱状に膨出（23）させて、ノズル（ｎ）
のノズル孔（51）の気密性を高めている。

なお、マニフォールド本体（ｍ）と蓋体（50）との接
合面を傾斜させたのは、蓋体（50）の上面を傾斜させて
空気室（３）からの空気をスムースにバーナー（ｂ）に
流入させる為である。

本考案の実施例は上記のように構成されており、切換
弁（14）を作動させてマニフォールド本体（ｍ）の第
１、第２ガス通路（21）（22）の両方にガスを供給する
と、全部のノズルからガスが噴出して全部のバーナー
（ｂ）が燃焼状態になり、給湯機（Ａ）が高発熱状態に
なる。

また、切換弁（14）を切換えて第１ガス通路（21）だ
けにガスを供給すると、左右両端のノズル（ｎ）を含む
一つ置きのノズル（ｎ）すなわち約半数のノズル（ｎ）
からガスを噴出させ、給湯機（Ａ）を低発熱状態にす
る。

この低発熱状態では、約半数のバーナー（ｂ）が燃焼
状態になるのであるが、一つ置きのバーナー（ｂ）が燃
焼しているので、給湯機（Ａ）の各部の温度が略均一に
なっており、結露と腐蝕を防止している。

かかる給湯機（Ａ）の蓋体（50）に設けたノズル
（ｎ）のノズル孔（51）に連通したガス流通溝（52）の
終端をノズル（ｎ）を配設した直線の両側に一つ置きに
配置して、直線的に多数配設したノズル（ｎ）を交互に
マニフォールド本体（ｍ）の第１、第２ガス通路（21）
（22）に連通させたことで、マニフォールド本体（ｍ）
の隔壁（20）を直線的に形成することができて形状が簡
単になり、マニフォールド本体の製造が容易でコストダ
ウンをすることができる。

また、隔壁（20）が略直線状であるので、第１、第２
ガス通路の（21）（22）中のガス流路断面積の変化が少
なく、したがってガス流速の変化が少なくなり、各ガス
通路（21）（22）中の静圧が各部均一になり、また、各
ガス通路（21）（22）からノズル（ｎ）に至るガス流路
（ｆ）が屈折しており、この屈折がガス流通の抵抗にな
り、第９図で示すように、各ノズル（ｎ）のガス噴出圧
力が均一になり燃焼効率を高めることができる。

また、上記抵抗はパッキン（40）に穿設した連通孔
（41）の孔径の変更で簡単に調整することができ、ガス
の種類による噴出量の調整もノズル（ｎ）先端の噴出孔
（53）の孔径の変更で簡単に行うことができる。

特に、第１、第２ガス通路（21）（22）は直線状の隔
壁（20）で仕切られおり、各ガス通路（21）（22）と隔
壁（20）の上方に配列した各ノズル（ｎ）とは、蓋体
（50）の下面に形成したガス流通溝（52）によって連通
しているので、同ガス流通溝（52）をノズル孔（51）の
下端を基端として、第１、第２ガス通路（21）（22）の
いずれの方向にでも形成することができることから、蓋
体（50）下面の加工だけで上記２群に属した各ノズル
（ｎ）を、如何なる順序でも配列することができる。

なお、上記のガス流通溝（52）を形成するには、蓋体
（50）下面を平削した後、エンドミル加工等で容易に形
成することができる。

このように、マニフォールド本体（ｍ）を何等加工す
ること無く２群のノズル（ｎ）の配列順序を変更できる
ことから、試行を繰り返すことによって、給湯機（Ａ）
の通風構造、熱交換部（Ｃ）の構造に適合した最適順序
のノズル配列を見出だすことが、少ない作業量と少ない
費用とで可能になる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案による給湯機の全体正面図、第２図は同
側面図、第３図はマニフォールド本体の平面図、第４図
は同正面図、第５図は蓋体の平面図、第６図は同底面
図、第７図はマニフォールドの断面図、第８図はパッキ
ンの平面図、第９図は本考案構造および従来構造におけ
る各ノズルのガス噴出圧力のグラフ、第10図は従来のマ
ニフォールド構造を示す平面図。 （Ａ）：給湯機 （Ｍ）：マニフォールド （ｂ）：バーナー （ｆ）：ガス流路 （ｍ）：マニフォールド本体 （ｎ）：ノズル （20）：隔壁 （21）：第１ガス通路 （22）：第２ガス通路 （50）：蓋体 （51）：ノズル孔 （52）：ガス流通溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 板東 清次 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番１号 日本ユプロ株式会社内 (72)考案者 藤原 善治 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番１号 日本ユプロ株式会社内 (72)考案者 瀧本 重美 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番１号 日本ユプロ株式会社内 (56)参考文献 実開 昭63−142527（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−62225（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】マニフォールド（Ｍ）中に第１、第２ガス
   通路（21）（22）を設けて、各ガス通路（21）（22）に
   それぞれ連通した２群のノズル（ｎ）を線状に配列した
   給湯機（Ａ）において、上記マニフォールド（Ｍ）を、
   上面開口溝状のマニフォールド本体（ｍ）と、同マニフ
   ォールド本体（ｍ）の上面開口を閉塞する蓋体（50）と
   で構成し、マニフォールド本体（ｍ）の内部に、同マニ
   フォールド本体（ｍ）の長手に平行の平面視直線状の隔
   壁（20）を設けて第１、第２ガス通路（21）（22）を形
   成し、蓋体（50）の上面に複数個のノズル（ｎ）を突設
   し、各ノズル（ｎ）の上端と下面とを連通したノズル孔
   （51）を、マニフォールド（Ｍ）の長手に平行な一直線
   上に穿設して、各ノズル孔（51）を上記隔壁（20）の上
   方に位置せしめると共に、蓋体（50）の下面に、各ノズ
   ル孔（51）を上記第１、第２ガス通路（21）（22）のい
   ずれか幅方向中央部に連通させるガス流通溝（52）を形
   成したことを特徴とする給湯機のマニフォールド構造。