JP3429460B2 - 混合部ユニット - Google Patents

混合部ユニット

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JP3429460B2
JP3429460B2 JP26471999A JP26471999A JP3429460B2 JP 3429460 B2 JP3429460 B2 JP 3429460B2 JP 26471999 A JP26471999 A JP 26471999A JP 26471999 A JP26471999 A JP 26471999A JP 3429460 B2 JP3429460 B2 JP 3429460B2
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    • F23D14/62Mixing devices; Mixing tubes
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    • F23D14/70Baffles or like flow-disturbing devices
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
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    • F24H9/20Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • F24H9/2035Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using fluid fuel
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料ガスと燃焼用
一次空気とを予め所定の比率で混合した予混合ガスをバ
ーナ部に供給して全一次燃焼せしめるために、燃料ガス
と燃焼用一次空気とを混合する混合部ユニットに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、燃料ガスと送風ファンにより強制
的に送気される燃焼用一次空気とを予め所定の比率で混
合して予混合ガスとする混合部ユニットを備え、該予混
合ガスをバーナで全一次燃焼せしめる全一次燃焼型の燃
焼装置が知られている。前記全一次燃焼型燃焼装置とし
て、例えば、図6示の構成を備えるコンデンシング型給
湯装置が考えられる。
【0003】図6示の給湯装置は、ハウジング1の上部
に備えられた燃焼装置2と、燃焼装置2の下方に接続さ
れる燃焼室3と、燃焼室3内に備えられ燃焼装置2によ
り加熱される熱交換器4とからなる。熱交換器4は、給
水管6により供給される水を通水管5内に流通させて、
副熱交換器4b、主熱交換器4aで加熱し、加熱により
得られた湯を給湯管7から台所、浴室等に供給する。
【0004】図6示の燃焼装置2は、並列に連結された
3つの混合部ユニット11a(中央)、11b(左右)
と、混合部ユニット11a,11bの底面に設けられた
燃焼プレート12a,12bとからなる燃焼部13を備
え、燃焼プレート12a,12bを全部燃焼させる全燃
焼と、一部を燃焼させる部分燃焼とを切り替え自在とさ
れている。混合部ユニット11a,11bは、箱形形状
に形成されており、背面に燃料ガス取入れ口14、天面
に燃焼用一次空気導入孔15a,15bを備えている。
【0005】燃焼部13において、中央に配置された混
合部ユニット11aと、その両側に配置された混合部ユ
ニット11b,11bとは、燃焼室3の上方に連接され
た燃焼用空気供給室17内に収容されており、燃焼用空
気供給室17の側方に接続された送風ファン18により
燃焼用一次空気が供給される。前記燃焼用一次空気は、
燃焼用空気供給室17から、燃焼用一次空気導入孔15
a,15bを介して、混合部ユニット11b,11b内
に送られる。また、燃焼用空気供給室17の背面側には
ガス管21が配設されており、マニホールド22を介し
て、混合部ユニット11b,11bの燃料ガス取入れ口
14に接続されている。
【0006】次に、図6の要部断面を拡大して示す図7
を参照して、混合部ユニット11a,11bの構成を説
明する。尚、混合部ユニット11a,11bは図6示の
ようにその幅方向の長さが異なるだけであって、VII
−VII線断面の構成は同一である。そこで、図7では
混合部ユニット11bを例として説明する。
【0007】混合部ユニット11bは、燃焼部13を形
成する燃焼プレート12bから離反する側の天面に燃焼
用一次空気導入孔15bを備えると共に、天面に隣り合
う背面に燃料ガス取入れ口14を備えている。燃料ガス
取入れ口14と燃焼用一次空気導入孔15bとは、燃焼
用一次空気導入孔15bを遮蔽する板状の遮蔽部材34
により離隔され、遮蔽部材34にスリット状の燃焼用一
次空気取入れ口28が間隔を存して複数設けられてい
る。
【0008】このとき、燃焼用一次空気取入れ口28に
臨む位置に燃料ガス取入れ口を間隔を存して複数設け、
燃焼用一次空気と燃料ガスとが直接衝突する構成とする
ことが考えられる。しかし、このようにすると、燃焼用
一次空気取入れ口28から導入される燃焼用一次空気の
流れと、前記燃料ガス取入れ口から導入される燃料ガス
の流れとが、共に層流であるために、相互に混合されに
くいという問題がある。そこで、燃料ガス取入れ口14
は、図3に示すように、間隔を存して複数設けられた燃
焼用一次空気取入れ口28,28の間の無開口部29に
臨む位置に間隔を存して複数設けられている。
【0009】前記構成によれば、遮蔽部材34に設けら
れた燃焼用一次空気取入れ口28から燃料ガス取入れ口
14側に噴出する燃焼用一次空気により、無開口部29
の燃焼プレート12側に負圧域が形成される。この結
果、燃焼用一次空気取入れ口28から噴出する燃焼用一
次空気の一部が該負圧域に引き込まれて空気流の渦を形
成すると共に、燃料ガス取入れ口14から導入される燃
料ガスも負圧域に引き込まれる。この結果、燃焼用一次
空気の流れと、燃料ガスの流れとが、共に乱流となるの
で、相互によく混合されて予混合ガスとなる。
【0010】また、混合部ユニット11b内の燃焼プレ
ート12b側には、前記負圧域に引き込まれて混合され
た後、前記燃焼用一次空気の流れにより案内される前記
予混合ガスをさらに均一に混合する混合板30が設けら
れている。そして、混合板30により混合された予混合
ガスは、混合板30の中央に備えられたスリット状の通
過孔32から噴出し、多数の小孔33が全体に均一に分
布するように備えられた分布板31を介して燃焼プレー
ト12bに供給される。
【0011】しかしながら、前記混合部ユニット11
a,11bでは、燃料ガス取入れ口14から噴出する燃
料ガスの流速が比較的大きいときには、前記燃料ガスが
無開口部29に形成される前記負圧域を突き抜けてしま
い、燃焼用一次空気と十分に混合されないことがある。
このため、混合部ユニット11a,11b内における燃
料ガス取入れ口14と反対側の奥部で相対的に空気過剰
率が低い混合気、すなわちガスリッチな混合気が燃焼プ
レート12bに供給されるという不都合がある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる不都
合を解消して、燃焼用一次空気と燃料ガスとが十分に混
合した均一な予混合ガスをバーナに供給できる混合部ユ
ニットを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の混合部ユニットは、燃焼用一次空気と燃
料ガスとを予め所定の比率で混合した予混合ガスをバー
ナ部に供給して全一次燃焼せしめるために、間隔を存し
て並列に設けられた複数の燃焼用一次空気取入れ口と、
該燃焼用一次空気取入れ口から導入される燃焼用一次空
気の流れと交差する角度で燃料ガスを導入すると共に、
該燃焼用一次空気により各燃焼用一次空気取入れ口の間
の無開口部に形成される負圧域に臨んで間隔を存して並
列に設けられた複数の燃料ガス取入れ口とを備え、該燃
焼用一次空気取入れ口から導入される燃焼用一次空気
と、該燃料ガス取入れ口から導入される燃料ガスとを混
合する混合部ユニットであって、各燃焼用一次空気取入
れ口の間の無開口部に、該燃料ガス取り入れ口から導入
される燃料ガスを拡散する拡散手段を備えることを特徴
とする。
【0014】本発明の混合部ユニットによれば、並列に
設けられた複数の燃焼用一次空気取入れ口から噴出する
燃焼用一次空気により、各燃焼用一次空気取入れ口の間
の無開口部に負圧域が形成され、前記燃焼用一次空気の
一部が前記負圧域に引き込まれて空気流の渦を形成す
る。このとき、燃料ガス取入れ口は、前記燃焼用一次空
気の流れと交差する角度で燃料ガスを導入すると共に、
前記無開口部に形成される負圧域に臨むように設けられ
ている。そこで、前記燃料ガス取入れ口から導入される
燃料ガスは、前記負圧域に引き込まれ、前記燃焼用一次
空気と混合されて予混合ガスとなる。さらに本発明の混
合部ユニットでは、前記燃料ガスが前記無開口部に備え
られた拡散手段により拡散されるので、前記燃料ガスの
流速が低減されて前記負圧域に引き込まれ易くなり、前
記燃焼用一次空気と一層よく混合される。
【0015】本発明において、前記拡散手段は各燃焼用
一次空気取入れ口の間の無開口部に、前記燃料ガス取入
れ口から導入される燃料ガスが衝突するように傾斜して
備えられた傾斜部材であることを特徴とする。
【0016】前記傾斜部材は、前記のように傾斜させて
おくことにより、衝突したガス流をその周囲に拡散し易
くすることができると共に、前記ガス流を傾斜に沿って
案内して、該燃料ガスと前記燃焼用一次空気とが混合さ
れやすい角度となるように、前記ガス流の方向を変更す
ることができる。この結果、前記燃料ガス取り入れ口か
ら導入される前記燃料ガスと、前記燃焼用一次空気取入
れ口から導入される燃焼用一次空気との混合を促進する
ことができる。
【0017】前記傾斜部材は各燃焼用一次空気取入れ口
の間の無開口部に、別部材を傾斜させて取着して、前記
燃料ガス取入れ口から導入される燃料ガスが該別部材に
衝突するようにしてもよいが、前記無開口部を前記のよ
うに傾斜させて形成することにより、部品点数、工数を
低減して製造容易とすることができ好ましい。
【0018】また、本発明の混合部ユニットにおいて、
前記燃焼用一次空気取入れ口から導入される燃焼用一次
空気の流れと、前記燃料ガス取入れ口から導入される燃
料ガスの流れとが直交するときに、前記傾斜部材は前記
燃料ガス取入れ口から導入されるガス流に対して10〜
60°の範囲で傾斜していることを特徴とする。
【0019】前記燃焼用一次空気の流れと燃料ガスの流
れとが直交するときには、前記傾斜部材が前記燃料ガス
取入れ口から導入される燃料ガス流に対して10〜60
°の範囲で傾斜していることにより、前記燃料ガスが前
記拡散手段に衝突したときに、該燃料ガスを拡散させる
と共に、該燃料ガスと前記燃焼用一次空気とが混合され
やすい角度となるように、前記燃料ガスを案内して前記
燃料ガスの流れの方向を変更することができる。前記拡
散手段の前記燃料ガス流に対する傾斜角度が10°未満
では、前記燃料ガス流の該拡散手段に対する衝突角度が
浅くなり、該ガス流を十分に拡散させることができな
い。また、前記傾斜角度が60°を超えると、前記負圧
域が形成されにくくなると共に、前記拡散手段により案
内される前記燃料ガスの流れの方向が不適切になり、該
燃料ガスが混合部ユニットの内部に十分に広がらず、前
記燃焼用一次空気との混合が不十分になることがある。
【0020】
【発明の実施の形態】次に、添付の図面を参照しながら
本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図
1は本発明の混合部ユニットを用いる給湯装置の説明的
断面図であり、図2は図1の要部を拡大して示すII−
II線断面図であり、図3は図2示の遮蔽板の平面図、
図4は図2示の混合板の平面図、図5は図2示の分布板
の平面図である。
【0021】図1示の給湯装置は、コンデンシング型で
あり、ハウジング1の上部に備えられた燃焼装置2と、
燃焼装置2の下方に接続される燃焼室3と、燃焼室3内
に備えられ、燃焼装置2により加熱される熱交換器4と
からなる。
【0022】熱交換器4は、水平方向に複数列、垂直方
向に複数段に蛇行させて形成された通水管5を備え、燃
焼室3上方の燃焼装置2に近い側で燃焼排気の顕熱を主
として吸収して通水管5に流通される水を加熱する主熱
交換器4aと、燃焼室3下方の燃焼装置2から遠い側で
燃焼排気の潜熱を主として吸収して通水管5に流通され
る水を加熱する副熱交換器4bとからなる。通水管5は
副熱交換器4b側で給水管6と接続され、主熱交換器4
a側で給湯管7と接続されている。また、通水管5の主
熱交換器4a及び副熱交換器4bを構成する部分には、
前記顕熱及び潜熱を吸収するために、多数のフィン8
a,8bが取着されている。
【0023】熱交換器4は、給水管6により供給される
水を通水管5内に流通させて、副熱交換器4b、主熱交
換器4aで加熱し、加熱により得られた湯を給湯管7か
ら台所、浴室等に供給するようになっている。かかる熱
交換器4では、燃焼排気の潜熱までも吸収するので、通
水管5内に流通される水を効率よく加熱することができ
る。
【0024】尚、前記燃焼排気は、その潜熱が吸収され
た結果、含有する水蒸気が結露してドレンを生じるの
で、燃焼室3の下部にはドレン抜き9が設けられてい
る。また、燃焼室3の背面側には、前記燃焼排気を排出
する排気口(図示せず)が設けられている。
【0025】燃焼装置2は、並列に連結された3つの混
合部ユニット11a(中央)、11b(左右)と、混合
部ユニット11a,11bの底面に設けられた燃焼プレ
ート12a,12bからなる燃焼部13とを備え、燃焼
プレート12a,12bを全部燃焼させる全燃焼と、一
部を燃焼させる部分燃焼とを切り替え自在とされてい
る。混合部ユニット11a,11bは、箱形形状に形成
されており、背面に燃料ガス取入れ口14、天面に燃焼
用一次空気導入孔15a,15bを備えている。
【0026】混合部ユニット11a,11bは、燃焼プ
レート12a,12bと燃焼用一次空気導入孔15a,
15bとを結ぶ方向に一致する高さの寸法と、図面の表
裏方向に一致する奥行きの寸法とが共通であり、燃料ガ
ス取入れ口14が並設されている方向の幅が異なる以外
は全く同一の共通した形状となっており、燃料ガス取入
れ口14が設けられている面を同一方向として、同種ま
たは異種の複数の混合部ユニット11a,11bを選択
的に連結できるように構成されている。尚、混合部ユニ
ット11aには4個の燃料ガス取入れ口14が設けら
れ、混合部ユニット11bには6個の燃料ガス取入れ口
14が設けられている。
【0027】燃焼部13において、中央に配置された混
合部ユニット11aと、その両側に配置された混合部ユ
ニット11b,11bとは、混合部ユニット11a,1
1bの天面に取着された連結部材16により連結されて
おり、燃焼室3の上方に連接された燃焼用空気供給室1
7内に収容されている。燃焼用空気供給室17の側方に
は送風ファン18が接続されており、燃焼用空気供給室
17を介して、混合部ユニット11b,11b内に燃焼
用一次空気が送られる。
【0028】このように、送風ファン18が燃焼用空気
供給室17の側方に接続されているときに、混合部ユニ
ット11aの両側に配置された2つの混合部ユニット1
1bの燃焼用一次空気導入孔15bを同一の大きさとす
ると、送風ファン18から近い方と遠い方とで導入され
る空気の量が異なり、燃料ガス取入れ口14から導入さ
れる燃料ガスに対して適切な量の燃焼用一次空気を供給
することができない。そこで、送風ファン18に対する
位置関係によって、2つの混合部ユニット11bの燃焼
用一次空気導入孔15bの大きさを変えることが考えら
れる。しかし、燃焼用一次空気導入孔15bの大きさを
変えると、混合部ユニット11bが2種類必要になる
上、2種類の混合部ユニット11bの配置を誤ると、燃
料ガス取入れ口14から導入される燃料ガスに対して適
切な量の燃焼用一次空気を供給することができない。
【0029】そこで、本実施形態では、2つの混合部ユ
ニット11bの燃焼用一次空気導入孔15bの大きさは
同一としておき、連結部材16に、混合部ユニット11
aの燃焼用一次空気導入孔15aに連通する空気供給量
調整孔19a、混合部ユニット11bの燃焼用一次空気
導入孔15bに連通する空気供給量調整孔19b,19
cを設ける。そして、送風ファン18に近い側の空気供
給量調整孔19bを、送風ファン18から遠い側の空気
供給量調整孔19cより大きくして、2つの混合部ユニ
ット11bにおける燃料ガスと燃焼用一次空気との比が
同一になるようにしている。この結果、混合部ユニット
11bの種類を増やさなくても、送風ファン18との位
置関係によらず適切な量の燃焼用一次空気を各混合部ユ
ニット11bに供給することができ、混合部ユニット1
1bを2種類としてその配置を誤ることもなくなる。
【0030】尚、本実施形態では、混合部ユニット11
aに対する空気供給量調整孔19aは、混合部ユニット
11aにおける燃料ガスと燃焼用一次空気との比が、混
合部ユニット11bの場合と同一になるように設定され
ている。
【0031】また、送風ファン18が燃焼用空気供給室
17の側方に接続されていると、燃焼用一次空気が空気
供給量調整孔19a,19b,19cから混合部ユニッ
ト11a,11bの内部に導入される際に、送風ファン
18に近い方から遠い方に向かって混合部ユニット11
a,11bの斜め奥に導入され、燃料ガスと混合されに
くくなる。そこで、本実施形態では、各空気供給量調整
孔19a,19b,19cの周縁部に、混合部ユニット
11a,11bの内部に突出するように立設されたバー
リング20を備え、燃焼用空気供給室17から導入され
る燃焼用一次空気が混合部ユニット11a,11bの中
央部に指向されるようにしている。
【0032】また、燃焼用空気供給室17の背面側には
ガス管21が配設されており、マニホールド22を介し
て、混合部ユニット11b,11bの燃料ガス取入れ口
14に接続されている。マニホールド22には、混合部
ユニット11b,11a,11bに対応して、電磁弁2
3a,23b,23cが設けられ、開閉により各混合部
ユニット11a,11bに対する燃料ガスの供給または
閉止を択一的に制御することができるようになってい
る。
【0033】次に、図2を参照して、混合部ユニット1
1a,11bの構成を説明する。尚、混合部ユニット1
1a,11bは図1示のようにその幅方向の長さが異な
るだけであって、II−II線断面の構成は同一であ
る。そこで、図2では混合部ユニット11bを例として
説明する。
【0034】混合部ユニット11bは、表裏方向に貫通
する多数の炎口24を備えるセラミックス等からなる燃
焼プレート12bが底面に取着されて燃焼部13を形成
しており、燃焼プレート12bから離反する位置に、燃
料ガス取入れ口14と燃焼用一次空気導入孔15bとを
備えている。燃焼用一次空気導入孔15bは、燃焼用一
次空気と燃料ガスとをまず混合部ユニット11bの一方
の端部で混合させ、しかる後に混合部ユニット11bの
中央部でさらによく混合するために、天面の燃料ガス取
入れ口14側に偏位した部分に設けられている。
【0035】燃焼用空気供給室17の燃料ガス取入れ口
14に対向する壁面17aの背面には、前述のようにガ
ス管21に連通するマニホールド22が設けられてい
る。マニホールド22は、燃焼用空気供給室17の壁面
17aを貫通するガス供給部25を備え、ガス供給部2
5の先端には燃焼ガス取入れ口14としてのノズル26
が取り付けられている。
【0036】前記燃料ガス取入れ口14と燃焼用一次空
気導入孔15bとは、燃焼用一次空気導入孔15bを遮
蔽する板状の遮蔽部材27により離隔され、遮蔽部材2
7には、図3(a)示のようにスリット状の燃焼用一次
空気取入れ口28が間隔を存して複数設けられている。
このとき、燃料ガス取入れ口14は、間隔を存して複数
設けられた燃焼用一次空気取入れ口28,28の間の無
開口部29に臨む位置に間隔を存して複数設けられてい
る。
【0037】前記構成により、燃料ガス取入れ口14と
してのノズル26から混合部ユニット11b内部に導入
される燃料ガスは、前記燃焼用一次空気取入れ口28か
ら導入される燃焼用一次空気と直交するようになってい
る。ここで、無開口部29はノズル26から導入される
燃料ガス流の方向に対して、θの角度で傾斜して形成さ
れている。無開口部29の燃料ガス流の方向に対する傾
斜角θは、10〜60°の範囲で適宜選択することがで
き、例えば14°に設定される。
【0038】尚、遮蔽部材27に設けられる燃焼用一次
空気取入れ口28は、図3(a)示のスリット状のもの
を、図3(b)示のようにさらに分割してもよく、図3
(c)示のように多数の小孔から形成されるようにして
もよい。
【0039】また、混合部ユニット11b内の燃焼プレ
ート12b側には、混合部ユニット11b内で混合され
た予混合ガスをさらに均一に混合して燃焼プレート12
bに供給するために、混合板30と、分布板31とが設
けられている。
【0040】混合板30は、燃焼プレート12b側から
見た平面図である図4に示すように、平板状であって、
その中央に燃料ガス及び燃焼用一次空気が通過するスリ
ット状の通過孔32を備え、混合部ユニット11b内で
混合された予混合ガスが混合板30に衝突してさらに十
分に混合された後、通過孔32から分布板31側に導か
れるようになっている。また、分布板31は、燃焼プレ
ート12b側から見た平面図である図5に示すように、
平板状であって、その全体に均一に分布する多数の小孔
33を備え、混合板30により十分に混合された前記予
混合ガスが小孔33により均一に分布して、燃焼プレー
ト12b側に導かれるようになっている。
【0041】次に、図1及び図2に示す混合部ユニット
11a,11bの作用について説明する。
【0042】図1に示す給湯装置では、台所または浴室
等に備えられている図示しない湯栓を開くと給水管6か
ら通水管5、給湯管7に給水が開始され、これを図示し
ない流水センサで検知することにより、燃焼装置2の燃
焼運転が開始される。前記燃焼運転が開始されると、送
風ファン18から燃焼用空気供給室17に燃焼用一次空
気が送られ、該燃焼用一次空気は空気供給量調整孔19
a,19b,19c、燃焼用一次空気導入孔15a,1
5bを介して、混合部ユニット11a,11b内に導入
される。同時に、ガス管21に備えられた元ガス弁(図
示せず)が開弁され、ガス管21からマニホールド22
に燃料ガスが送られ、該燃料ガスがガス供給部25と、
燃料ガス取入れ口14としてのノズル26とを介して混
合部ユニット11a,11b内部に導入される。
【0043】前記燃焼用一次空気取入れ口28から混合
部ユニット11a,11b内部に燃焼用一次空気が導入
されると、無開口部29の燃焼プレート12a,12b
側に他の部分より気圧の低い負圧域が形成され、前記燃
焼用一次空気の一部が該負圧域に引き込まれて渦を巻
き、乱流を形成する。このとき、燃料ガスは、前記ノズ
ル26から前記燃焼用一次空気と直交する角度で、混合
部ユニット11a,11b内部に導入され、前記のよう
に傾斜して設けられた無開口部29に衝突して周囲に拡
散され、流速が低減される。この結果、前記燃料ガス
は、前記負圧域に引き込まれ易くなり、前記乱流により
前記燃焼用一次空気と混合される。
【0044】また、前記燃料ガスは無開口部29に案内
されて流れの方向が変えられ、混合部ユニット11a,
11bの中央部に指向されるようになるので、燃料ガス
と燃焼用一次空気とが一層よく混合される。
【0045】ここで、前記無開口部29の傾斜角が10
°未満のときには、燃焼用一次空気取入れ口28から導
入される燃焼用一次空気により前記負圧域が形成されや
すくなる一方、前記ノズル26から導入される燃料ガス
の無開口部29に対する衝突角度が浅くなり、該燃料ガ
スが拡散されにくくなる。また、前記無開口部29の傾
斜角が60°を超えるときには、前記ノズル26から導
入される燃料ガスが拡散されやすくなる一方、前記負圧
域が形成されにくくなる。さらには、前記無開口部29
により案内される前記燃料ガスの流れの方向が不適切に
なり、該燃料ガスが混合部ユニット11a,11b内部
に広がりにくく、前記燃焼用一次空気との混合が不十分
になる。
【0046】従って、前記無開口部29の傾斜角は、前
記負圧域により燃料ガスと燃焼用一次空気とを混合する
効果と、前記燃料ガス流が衝突して拡散する効果との両
方の効果を得るために、10〜60°の範囲、好ましく
は約14°に設定される。
【0047】この結果、混合部ユニット11a,11b
内で、燃料ガスと燃焼用一次空気とが十分に混合された
予混合ガスが得られる。
【0048】前記のように燃料ガス及び燃焼用一次空気
が混合された予混合ガスは、次いで混合板30に衝突
し、混合板30より遮蔽部材27側の空間でさらに十分
に混合された後、混合板30に設けられた通過孔32か
ら分布板31側に導かれる。分布板31には、その全体
に小孔33が均一に設けられているので、混合板30に
より十分に混合された前記予混合ガスが、小孔33によ
り均一に分布せしめられた状態で燃焼プレート12a,
12b側に供給され、炎口24から燃焼室3側に噴出す
る。そして、燃焼プレート12a,12bの燃焼室3側
に設けられた点火プラグ(図示せず)により点火され、
全一次燃焼せしめられる。
【0049】ここで、燃焼装置2は、マニホールド22
から混合部ユニット11a,11bへの燃料ガスの供給
または閉止を電磁弁23a,23b,23cにより制御
して、燃焼プレート12a,12bの全燃焼と部分燃焼
とを切り換え自在としている。この結果、給水管6から
供給される水が、通水管5を通過する間に主熱交換器4
a及び副熱交換器4bで、前記全燃焼または部分燃焼に
対応する熱量で加熱されて湯になり、給湯管7から出湯
される。
【0050】次に、本実施形態の混合部ユニット11
a,11bを用いる燃焼装置2と、図6及び図7示の従
来の混合部ユニット11a,11bを用いる燃焼装置2
とで、、全一次燃焼を行ったときの燃焼排気中の一酸化
炭素(CO)濃度を比較した結果を表1に示す。燃焼条
件は、インプット38000kcal/時、空気過剰率
λ=1.28である。測定された一酸化炭素濃度は、λ
=1.0の場合に換算して示す。
【0051】
【表1】
【0052】前記燃焼装置2では、前記予混合ガスが部
分的にガスリッチになると燃焼排気中の一酸化炭素濃度
が高くなるが、表1から明らかなように、本実施形態で
は従来例に比較して一酸化炭素濃度が13ppm低下し
ている。これは、従来例を100%とすると、約9%の
低下に相当する。従って、本実施形態によれば、前記従
来例に比較して、燃料ガスと燃焼用一次空気とがよく混
合されて、設定どおりの均一な空気過剰率の予混合ガス
が得られることが明らかである。
【0053】尚、本実施形態では、遮蔽部材27の無開
口部29を燃料ガス流に対して傾斜させるようにしてい
るが、別に無開口部29に燃料ガス流に対して傾斜する
部材を取着するようにしてもよい。
【0054】また、本実施形態では複数の混合部ユニッ
ト11a,11bを備え、燃焼プレート12a,12b
の全燃焼と部分燃焼とを切り換え自在とした燃焼装置2
の例について説明しているが、本発明の混合部ユニット
は単数で用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の混合部ユニットを用いる給湯装置の説
明的断面図。
【図2】図1の要部を拡大して示すII−II断面図。
【図3】図2示の遮蔽部材の平面図。
【図4】図2示の混合板の平面図。
【図5】図2示の分布板の平面図。
【図6】従来の混合部ユニットを用いる給湯装置の説明
的断面図。
【図7】図6の要部を拡大して示すVII−VII断面
図。
【符号の説明】
11a,11b…混合部ユニット、 14…燃料ガス取
入れ口、 28…燃焼用一次空気取入れ口、 29…無
開口部(拡散手段)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−153114(JP,A) 特開 平11−182819(JP,A) 実開 昭53−77444(JP,U) 実開 平1−88117(JP,U) 実開 平1−101029(JP,U) 実開 平3−38517(JP,U) 実開 昭62−180220(JP,U) 実開 平1−94728(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23D 14/02 - 14/18 F23D 14/62

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃焼用一次空気と燃料ガスとを予め所定の
    比率で混合した予混合ガスをバーナ部に供給して全一次
    燃焼せしめるために、間隔を存して並列に設けられた複
    数の燃焼用一次空気取入れ口と、該燃焼用一次空気取入
    れ口から導入される燃焼用一次空気の流れと交差する角
    度で燃料ガスを導入すると共に、該燃焼用一次空気によ
    り各燃焼用一次空気取入れ口の間の無開口部に形成され
    る負圧域に臨んで間隔を存して並列に設けられた複数の
    燃料ガス取入れ口とを備え、該燃焼用一次空気取入れ口
    から導入される燃焼用一次空気と、該燃料ガス取入れ口
    から導入される燃料ガスとを混合する混合部ユニットで
    あって、 各燃焼用一次空気取入れ口の間の無開口部に、該燃料ガ
    ス取り入れ口から導入される燃料ガスを拡散する拡散手
    段を備えることを特徴とする混合部ユニット。
  2. 【請求項2】前記拡散手段は各燃焼用一次空気取入れ口
    の間の無開口部に、前記燃料ガス取入れ口から導入され
    る燃料ガスが衝突するように傾斜して備えられた傾斜部
    材であることを特徴とする請求項1記載の混合部ユニッ
    ト。
  3. 【請求項3】前記傾斜部材は各燃焼用一次空気取入れ口
    の間の無開口部を前記燃料ガス取入れ口から導入される
    燃料ガスが衝突するように傾斜させて形成したことを特
    徴とする請求項2記載の混合部ユニット。
  4. 【請求項4】前記燃焼用一次空気取入れ口から導入され
    る燃焼用一次空気の流れと、前記燃料ガス取入れ口から
    導入される燃料ガスの流れとが直交するときに、前記傾
    斜部材は前記燃料ガス取入れ口から導入されるガス流に
    対して10〜60°の範囲で傾斜していることを特徴と
    する請求項2または請求項3記載の混合部ユニット。
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