JP2724538B2

JP2724538B2 - 強制燃焼装置

Info

Publication number: JP2724538B2
Application number: JP33278693A
Authority: JP
Inventors: 正義高山
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1998-03-09
Anticipated expiration: 2013-03-09
Also published as: JPH07190307A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、強制燃焼装置、特に、
燃焼用一次空気と二次空気とを一つの給気ファンから二
経路に分けて供給すると共に、後者の二次空気は、均一
に分散されて炎孔部に達するようにした形式の強制燃焼
装置に関する。

【０００２】

【従来技術及び課題】最近の給湯器等では燃焼量が大型
化しており、強制燃焼方式が採用される。この内、ガス
バーナをブンゼンバーナとしたものでは、前面部が取り
外し可能に構成されたバーナ箱の底板に給気ファンが連
設され、この底板の給気用開口から供給される燃焼用給
気を一次空気と二次空気に分配して、前記ガスバーナに
供給する。このものでは、一次空気の供給量と二次空気
の供給量とが所定のバランスに設定されることが要求さ
れると共に、この空気供給比率を安定化させる必要があ
り、前記二次空気はガスバーナの炎孔部に均一に分散供
給される必要がある。

【０００３】又、燃焼量が大型化した上記形式のガスバ
ーナの場合、扁平な金属製のバーナ単体が多数並列され
たバーナユニットとなることが多く、総重量も比較的重
いものとなり、バーナユニットの組み込みや分解修理の
際の取扱が困難であった。本発明は、かかる点に鑑みて
なされたものであり、『前面部が取り外し可能となった
有底角筒状のバーナ箱内にバーナユニットを取り外し可
能に収容し、このバーナユニットへの一次空気と二次空
気とをバーナ箱の底板に取付けた給気ファンから強制的
に供給させると共に、二次空気は、給気ファンからの給
気が分散されて炎孔部に供給されるようにした強制燃焼
装置』において、バーナユニットを組み付けるときや分
解の際に、その取扱が簡単で、しかも、燃焼用空気の分
散を均一化し、さらに、一次空気と二次空気との分配比
率を安定させ得るようにすることをその課題とする。

【０００４】

【技術的手段】上記課題を解決するための本発明の技術
的手段は、『バーナ箱(1) の前部の前方空室(14)にはガ
ス供給管(N) を配置し、この後方域を前記ガス供給管
(N) のノズルに対応させたバーナユニット収容部とし、
バーナ箱(1) の底板(1c)の上方で前記バーナユニット収
容部の下方に、多数の透孔を有する第１分散板(12)を設
けて左右側縁及び後端縁をバーナ箱(1) の内面に対接さ
せると共に、給気ファン(F) の吐出口を臨ませた前記第
１分散板(12)の下方空間は前方空室(14)に開放させ、こ
の第１分散板(12)の前縁に立ち上がり片(12a) を設け、
この第１分散板(12)の上方には所定の間隔をあけて第２
分散板(23)を設けると共に、この第２分散板(23)の周縁
にスカート部を設け、前記第２分散板(23)は前記第１分
散板(12)の上方にてバーナ箱(1) 内に丁度挿入される大
きさとし、前記立ち上がり片(12a) とバーナ箱(1) の左
右側壁との間の間隙に前記スカート部を構成する左右の
垂下片(23a) (23a) が挿通され、前記スカート部を構成
する前方の垂下板(21a) を前記立ち上がり片(12a) に対
接させて固定し、この第２分散板(23)にはその上方にバ
ーナユニットを取付けた』ことである。

【０００５】

【作用】上記技術的手段は次のように作用する。バーナ
ユニットを底板(1c)の上方に固定された第１分散板(12)
に載置固定するには、第２分散板(23)のスカート部を構
成する後端縁の垂下片(23a) を立ち上がり片(12)の後方
近傍に載置させ、かつ、前記立ち上がり片(12a) とバー
ナ箱(1)の内面との間隙に、前記スカート部の左右の垂
下片(23a)(23a)を挿入させて押し込む。

【０００６】第２分散板(23)のサイズは、バーナ箱(1)
に挿入したときその左右内面及び後壁に略接触する大き
さに設定されている。又、この挿入状態で立ち上がり片
(12a) と前記スカート部を構成する前方の垂下板(21a)
とが対接する構成となっているから、この状態にまで第
２分散板(23)、つまり、バーナユニットを押し込むとバ
ーナ箱(1) 内には、第１分散板(12)の上方に前記第２分
散板(23)によって閉じられた二次空気室が形成される。
この状態で、バーナユニットを固定すると、バーナ箱
(1) 内の所定の位置にセットされることとなる。

【０００７】又、下方の第１分散板(12)の前方部は前方
空室(14)に開放し且左右側縁及び後端縁がバーナ箱(1)
の内面に対接する態様で固定されているから、この第１
分散板(12)によって定まる二次空気量と、前方空室(14)
への一次空気量との比率が確実に設定される。そして、
上記のように、前記第１分散板(12)の多数の透孔を介し
て分散状態で供給される二次空気は、第２分散板(23)に
よって閉じられた二次空気室に供給され、前記第２分散
板(23)によって更に適正に分散されてバーナユニットの
炎孔部に供給される。つまり、二次空気は確実に２段階
に分散されることとなる。

【０００８】

【効果】バーナユニットと一体となった第２分散板(23)
のスカート部を第１分散板(12)上でスライドさせながら
バーナ箱(1) 内に収容し、立ち上がり片(12a) と垂下板
(21a) とを対接させることにより、バーナユニットが所
定の位置に位置決めされると共に、第１分散板(12)と第
２分散板(23)との間の空室の外周がほぼ密閉状態に構成
されて二次空気の分散が確実となる。つまり、二次空気
が確実に二段階に分散されて良好な燃焼が確保できる。

【０００９】また、第１分散板(12)によって一次空気と
二次空気との分配比率が確実に設定されるから、バーナ
ユニット分解、組付けが簡単であり、燃焼の安定性が確
保できる。

【００１０】

【実施例】次に、上記した本発明の実施例を図面に従っ
て詳述する。この実施例は、本発明を給湯機の燃焼装置
に実施したものであり、この給湯機は、図１に示すよう
に、燃焼室を具備するようにしたバーナ箱(1) の上方に
熱交換器を内蔵する缶体(K) を連設した構成となってい
る。

【００１１】この缶体(K) は、公知の構成であり、筒状
の缶体の上端開放部近傍に多数のフィンを具備する吸熱
管を蛇行させた構成の熱交換部を配置し、缶体上端には
排気装置（図示せず）が連設される。バーナ箱(1) は、
筒状の空室内にガスバーナ(B) を内蔵すると共に、この
ガスバーナ(B) の側方に配設されるガス供給管(N) 、及
び、前記ガスバーナ(B) への燃焼用空気を給気ファン
(F) から強制的に給気する為の給気装置を、夫々内蔵す
る。

【００１２】バーナ箱(1) は、全体として有底角筒状に
構成され、その後壁及び両側壁を一体とした箱主体(1a)
と、この前方開放部を閉塞する前板(1b)と、これらによ
って構成される筒状体の下端を閉塞する底板(1c)とかな
る。箱主体(1a)は、図３に示すように、上端及び下端の
周縁に直立片(11)を具備するフランジ部(10a)(10b)を張
り出させた構成となっているが、このバーナ箱(1)は、
一旦、図２のように、金属製矩形板の上下両辺から前記
フランジ部(10a)(10b)に相当するフランジ相当部(La)(L
b)を直立片(11)を具備した皿状体とし、これをＵ字状に
曲げて製作され、上方のフランジ部(10a) は、このよう
に屈曲された前記フランジ相当部(La)にフランジ前部(1
9)を連設することにより全体として矩形環状のフランジ
部(10a) に形成している。

【００１３】フランジ相当部(La)(Lb)を具備する矩形板
をＵ字状に屈曲する際、曲げ曲率にもよるが、いずれに
しても、その屈曲部では前記フランジ相当部(La)(Lb)が
障害となる。そこで、下方のフランジ部(10b) となるフ
ランジ相当部(Lb)では、屈曲部に相当する範囲は切欠部
(L₁)とし、上方のフランジ部(10a) に相当するフランジ
相当部(La)では、屈曲部に相当する範囲の中央部に舌片
(L₂)を残してその両側を切欠部(L₁)としている。なお、
前記舌片(L₂)は、一定幅の帯状部材がフランジ相当部(L
a)の断面と同様に直立片(11)を具備した形状に設定され
ている。

【００１４】前記フランジ相当部(La)とフランジ前部(1
9)とはスポット溶接等の手段によって結合されるが、連
設状態に於いてフランジ相当部(La)の上面とフランジ前
部(19)との上面が同一平面となるように、図４のよう
に、フランジ前部(19)の両端連結部にはフランジ相当部
(La)の厚さに相当する段部(19a) を設けてある。このよ
うに構成されたバーナ箱(1) には、その上方に缶体(K)
が連設されるが、この缶体(K) の下端には取付けフラン
ジ(K₁)が周設され、これが、上記した直立片(11)に丁度
嵌入される寸法に設定されている。そして、あらかじめ
所定の構成に組上げられた缶体(K) が、耐熱パッキン(G
₁)をフランジ部(10a) とフランジ(K₁)との間に介在させ
る態様でカシメ、ネジ止め等により連結される。

【００１５】フランジ部(10a) の上面は一様な平面に構
成されているから、これによって、缶体(K) とバーナ箱
(1) との連結部の機密が確保される。この機密は、燃焼
排気を遮断する程度のシールで良いが耐熱性が要求され
ることから、耐熱パッキン(G ₁)としては、例えばグラス
ウールや石綿等が採用される。これらの素材はごく脆い
性質がある。

【００１６】従って、フランジ部(10a) のコーナ部の切
欠部(L₁)に相当する部分では、耐熱パッキン(G₁)の下面
がフランジ部(10a) と対接しないこととなって、前記耐
熱パッキン(G₁)が外側に外れる傾向となる。ところが、
上記実施例のものでは、フランジ部(10a) のコーナ部
は、切欠部(L₁)(L₁)が比較的小さく設定されていると共
に切欠部(L₁)(L₁)の間に舌片(L₂)があり、これの先端の
直立片(11)が前記耐熱パッキン(G₁)の端縁に対接してい
るから、これによって前記耐熱パッキン(G₁)のコーナ部
が保持され、上記事態での外側へのずれが防止できる。
尚、前記切欠部(L ₁)の範囲はフランジ部(10a) の幅方向
の全域にわたって配設されるのではなく、内周部にフラ
ンジ部(10a) に続く小フランジ部(L₃)があるから、耐熱
パッキン(G ₁)がフランジ部(10a) とフランジ(K₁)によっ
て全域にわたって挟圧されている。

【００１７】バーナ箱(1) 内には、ガスバーナ(B) が収
容されるが、このガスバーナ(B) は、図５，図６に示す
様に、細長い炎孔部(B₂)を具備し、上下に扁平な多数の
バーナ単体(B₁)をバーナ箱(1) 内において左右に並設し
た構成であり、各バーナ単体(B₁)は、所謂濃淡バーナと
してある。従って、前記炎孔部(B₂)には、ガス濃度の高
い空気−ガス混合気を噴出する第１炎孔(H₁)と、ガス濃
度の低い混合気を噴出する第２炎孔(H₂)とが左右に並列
した構成となっており、炎孔部(B₂)の左右両端の炎孔は
濃度の高い第１炎孔(H₁)(H₁)としてある。なお、この濃
淡バーナでは、ガス濃度の高いバーナボディとガス濃度
の低いバーナボディとを重ね合わせたバーナボディ構成
としてあり、各バーナボディの一次空気口に各別にノズ
ル(N₁)(N ₁)を対応させている。この各ノズルからのガス
量と一次空気吸引割合とを所定の値に設定することによ
り、別個のガス−空気混合気の経路の下流端が集合した
炎孔部(B₂)が上記のように第１炎孔(H₁)と第２炎孔(H₂)
とに構成されることとなる。

【００１８】このように構成された多数のバーナ単体(B
₁)(B₁)からなり、これらバーナ単体がバーナ組み立て用
の枠体によって一体に組み立てられている。前記枠体
は、その前面板(21)及び後板(22)と、これの下端相互を
連結し且多数の透孔を具備させた第２分散板(23)とを具
備し、前記前面板(21)と後板(22)の側部相互が側板(24)
(24)によって連結されて全体として矩形の枠体となり、
前記組み立て状態では、図１、図５、図６に示す第２分
散板(23)を具備するバーナユニットとなる。

【００１９】前記前面板(21)には、図１に示すように、
バーナ単体(B₁)の一次空気口に一致させて開口(25)が形
成されており、バーナ箱(1) 内にバーナユニットを収容
させた状態では、バーナ箱(1) 内に収容配設したガス供
給管(N) の多数のノズル孔(N ₁)と前記開口(25)とが各別
に対向する。バーナ箱(1) の底板(1c)には、ガスバーナ
(B) の下方に位置する様に給気ファン(F) が取り付けら
れており、これの上方に所定の間隔をあけて第１分散板
(12)が配設固定され、この第１分散板(12)に上記バーナ
ユニットが載置固定される。

【００２０】そして、前記バーナユニットと一体の第２
分散板(23)は前記第１分散板(12)に対して所定の間隔を
開けて載置固定される。このため、図１及び図７に示す
様に、前記第１分散板(12)の後辺及び左右の側辺から延
長片(13)が垂下しており、この延長片(13)がバーナ箱
(1) の箱主体(1a)の内周側壁に対接固定されている。従
って、底板(1c)と前記第１分散板(12)との間に前方に開
放する所定の空室(Z₁)が形成され、給気ファン(F) から
供給される燃焼用空気は、その一部が前方開放部(13a)
を介してバーナユニットの前方空室(14)に一次空気とし
て供給され、他の一部が第１分散板(12)の多数の透孔を
介して第１分散板(12)と第２分散板(23)の間の空室(Z₂)
に供給され、更に、この第２分散板(23)の透孔を介して
ガスバーナ(B) の収容部に二次空気として供給される。

【００２１】又、図１，図７のように、前記第２分散板
(23)には、左右両側辺及び後辺から垂下片(23a) が延長
形成される。一方、第１分散板(12)の前方端には上方に
屈曲する立ち上がり片(12a) が連設される。そして、こ
の立ち上がり片(12a) の左右の幅は箱主体(1a)の左右の
幅との関係で所定の長さに設定されており、上記取付け
状態では、立ち上がり片(12a) の両端と箱主体(1a)の両
側壁との間には、図８のように、前記左右の垂下片(23
a) が挿通し得る幅の間隙が形成される。

【００２２】また、前面板(21)の下端には後方への屈曲
部の端縁から垂下板(21a) が連設され、この垂下板(21
a) の上端に第２分散板(23)の前縁部が載置固定されて
いる。前記垂下板(21a) は、前記第２分散板(23)の下面
の左右全域に亙って配設されると共に、第２分散板(23)
の後辺に続く垂下片(23a) を箱主体(1a)の後壁内面に対
接させた状態では、上記立ち上がり片(12a) と対接する
位置に配設されている。以上の垂下片(23a) (23a) とこ
の垂下板(21a) によって第２分散板(23)のスカート部が
構成される。

【００２３】前記バーナ箱(1) 内へのガスバーナ(B) の
組み立ての際、前板(1b)を装着させない状態において、
予め箱主体(1a)の内周面に対接し且底板(1c)に載置され
て空室(Z₁)が形成された状態に固定された第１分散板(1
2)の上面に、バーナユニットが挿入される。従って、第
２分散板(23)の後側の垂下片(23a) を第１分散板(12)の
立ち上がり片(12a) の後方に載置して、図８のように左
右の垂下片(23a)(23a)が前記間隙を通過する様にバーナ
ユニットを挿入すると、最終の所定の挿入位置で垂下板
(21a) と立ち上がり片(12a) とを対接させてネジ止めす
るとともに、後側の垂下片(23a) が箱主体(1a)の後壁内
面に対接した状態となる。既述の様に、バーナユニット
は、多数のバーナ単体(B₁)から構成され、これに枠体等
が装備されているから総重量が重くて取扱が面倒である
が、上記のように一部を第１分散板(12)に載置させてス
ライドさせながら押し込むだけで所定の位置に位置決め
されるから、これの組み付け作業が簡単である。

【００２４】また、第１分散板(12)の下方の空室(Z₁)は
延長片(13)と箱主体(1a)の内周面との対接によって、前
記第１分散板(12)の左右側部及び後辺部からの空気漏れ
が殆ど生じないものとなる。また、第１分散板(12)と第
２分散板(23)との間の空室(Z ₂)もその周囲が箱主体(1a)
との対接、及び、垂下板(21a) と立ち上がり片(12a)と
の対接によって確実に包囲されているから、この第２分
散板(23)の周囲からの空気漏れが生じにくい。従って、
第１分散板(12)及び第２分散板(23)による二次空気の分
散度合いが均一化されると共に、前方空室(14)への一次
空気分配比率のバラツキも解消できる。

【００２５】上記のように、バーナユニットが組み込ま
れると、その後、前方空室(14)内にガス供給管(N) 等の
部品が組み込まれて、前板(1b)によって箱主体(1a)の前
方開放部が閉塞されるが、この前板(1b)は、ガスバーナ
(B) の上方域と一致する前面を閉鎖するための上板(15)
と、その下方域の前面を閉鎖するための下板(16)とから
構成され、この上板(15)には点火装置の放電機構部と、
炎検知装置の検知具(S) とが取り付けられている。

【００２６】前記検知具(S) は、端から二番目のバーナ
単体(B₁)の炎孔部(B₂)の前部上方にその検知部(S₁)が位
置するように取り付けられ、他方の放電機構部は、電極
板(T) と点火プラグ(P) とからなり、この端から四番目
のバーナ単体(B₁)の炎孔部(B ₂)に対応させている。前記
点火プラグ(P) は、線材をＬ字状に屈曲させた電極部(P
₁)を具備し、この電極部(P₁)の先端が、図５，図６及び
図９の様に炎孔部(B₂)の側縁の第１炎孔(H ₁)の内側の第
２炎孔(H₂)の上方に位置するように取り付けられる。ま
た、この電極部(P₁)に対向する電極板(T) は同様に上板
(15)に取り付けられてその先端部は、バーナ単体(B₁)の
側縁に対接する。また、この電極板(T) の先端部に設け
られる陰極部(T₁)は、炎孔部(B₂)の側縁よりも僅かに上
方に位置させている。

【００２７】これにより、電極部(P₁)から陰極部(T₁)へ
の放電火花は、ガス濃度の低い混合気の噴出域からガス
濃度の高い混合気の噴出域にかけて発生することとな
り、点火放電経路中に点火適正濃度域を通るため所謂希
薄燃焼であっても、確実な点火性能が得られる。また、
この実施例では、図１に示す様に、上板(15)の内面の点
火プラグ(P) の真上には、上板(15)に点火プラグ(P) の
挿通孔を形成させる際にこの挿通孔に相当する部分を切
り起こして、斜め上方に屈曲する保護板(17)を連設して
いる。従って、バーナ箱(1) の内面に生じた結露水が点
火プラグ(P) の上方から流れ落ちたとしても保護板(17)
によって前記結露水が点火プラグ(P) の左右に案内され
ることとなり、点火プラグ(P) とこれの取付け部として
の上板(15)とが結露水によって漏電状態となる不都合も
解消される。また、このための保護板(17)が点火プラグ
(P) の挿通孔の形成の際に同時に成形されるから、材料
の無駄がなく、組立の手間も不要となる。

【００２８】なお、上記実施例では、前面板(21)と垂下
板(21a) とを一体とし、この垂下板(21a) の上面に第２
分散板(23)の前縁部が連結固定される構成としたが、前
面板(21)と第２分散板(23)とを一体に構成して前記分散
板(23)の前縁に別体の垂下板(21a) を取付けても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の給湯器の断面図

【図２】箱主体(1a)を成形する前の中間製品の説明図

【図３】バーナ箱(1) の斜視図

【図４】箱主体(1a)のＹ−Ｙ断面図

【図５】バーナユニットの平面図

【図６】バーナユニットの要部の正面図

【図７】バーナ箱(1) の底部の分解図

【図８】バーナ箱(1) の底部近傍の断面図

【図９】バーナ単体(B₁)の炎孔部(B₂)の断面図

【符号の説明】

(H₁)・・・第１炎孔 (H₂)・・・第２炎孔 (T) ・・・電極板 (B₂)・・・炎孔部 (P) ・・・点火プラグ (P₁)・・・電極部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】前面部が取り外し可能となった有底角筒
状のバーナ箱内にバーナユニットを取り外し可能に収容
し、このバーナユニットへの一次空気と二次空気とをバ
ーナ箱の底板に取付けた給気ファンから強制的に供給さ
せると共に、二次空気は、給気ファンからの給気が分散
されて炎孔部に供給されるようにした強制燃焼装置にお
いて、バーナ箱(1) の前部の前方空室(14)にはガス供給
管(N)を配置し、この後方域を前記ガス供給管(N) のノ
ズルに対応させたバーナユニット収容部とし、バーナ箱
(1) の底板(1c)の上方で前記バーナユニット収容部の下
方に、多数の透孔を有する第１分散板(12)を設けて左右
側縁及び後端縁をバーナ箱(1) の内面に対接させると共
に、給気ファン(F) の吐出口を臨ませた前記第１分散板
(12)の下方空間は前方空室(14)に開放させ、この第１分
散板(12)の前縁に立ち上がり片(12a) を設け、この第１
分散板(12)の上方には所定の間隔をあけて第２分散板(2
3)を設けると共に、この第２分散板(23)の周縁にスカー
ト部を設け、前記第２分散板(23)は前記第１分散板(12)
の上方にてバーナ箱(1) 内に丁度挿入される大きさと
し、前記立ち上がり片(12a) とバーナ箱(1) の左右側壁
との間の間隙に前記スカート部を構成する左右の垂下片
(23a) (23a) が挿通され、前記スカート部を構成する前
方の垂下板(21a) を前記立ち上がり片(12a) に対接させ
て固定し、この第２分散板(23)にはその上方にバーナユ
ニットを取付けた強制燃焼装置。