JP3447962B2 - 燃焼装置 - Google Patents

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全
一次燃焼せしめる複数のバーナを備え、該バーナの全部
を燃焼させる全燃焼と一部を燃焼させる部分燃焼とを切
り換え自在とした全一次燃焼型の燃焼装置に関するもの
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し、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。
前記全一次燃焼型の燃焼装置では、前記バーナを複数に
区分し、区分されたバーナの全部を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換え自在としたもの
がある。

【０００３】図１１は、前記従来の全一次燃焼型燃焼装
置を給湯装置に用いる例である。図１１示の給湯装置
は、燃焼室４１の下部に全一次燃焼型燃焼装置４２を備
えるとともに、上方に給水管４３により供給される水を
燃焼装置４２により加熱して湯とし、得られた湯を給湯
管４４から台所、浴室等に供給する熱交換器４５を備え
る。

【０００４】全一次燃焼型燃焼装置４２は、燃焼部４６
内部を仕切り壁４７で区分して、中央に混合部４８ａ、
その両側に混合部４８ｂ，４８ｂを形成すると共に、混
合部４８ａにはバーナ部としての燃焼プレート４９ａ
を、混合部４８ｂには燃焼プレート４９ｂを設けてい
る。ここで、混合部４８ａ，４８ｂは、ガス管５０から
供給される燃料ガスと送風ファン５１により強制的に送
気される燃焼用一次空気とを混合して予混合ガスとし、
該予混合ガスをそれぞれ燃焼プレート４９ａ，４９ｂに
供給して燃焼せしめるものである。

【０００５】前記燃焼装置４２では、混合部４８ａ，４
８ｂの流入口部に送風ファン５１が接続されている。ま
た、ガス管５０は元ガス弁５２の下流で第１ガス管５３
と第２ガス管５４とに分岐し、前記第１ガス管５３は第
１電磁弁５５を介して送風ファン５１の空気吸入口５１
ａ内に開口し、前記第２ガス管５４は第２電磁弁５６を
介して混合部４８ａの流入口部に臨む位置に開口してい
る。

【０００６】従って、前記燃焼装置４２によれば、元ガ
ス弁５２と第１電磁弁５５とを開き、第２電磁弁５６を
閉じた状態では、第１ガス管５３から供給される燃料ガ
スが混合部４８ａ，４８ｂで送風ファン５１から供給さ
れる燃焼用一次空気と混合されて予混合ガスとなり、該
予混合ガスが各燃焼プレート４９ａ，４９ｂに供給され
て全燃焼が行われる。

【０００７】また、元ガス弁５２と第２電磁弁５６とを
開き、第１電磁弁５５を閉じた状態では、第２ガス管５
４から供給される燃料ガスが混合部４８ａで送風ファン
５１から供給される燃焼用一次空気と混合されて予混合
ガスとなり、該予混合ガスが燃焼プレート４９ａに供給
されて燃焼プレート４９ａだけによる部分燃焼が行われ
る。尚、このとき、燃焼プレート４９ｂには混合部４８
ｂを介して送風ファン５１により空気だけが供給され
る。

【０００８】前記従来の全一次燃焼型燃焼装置４２で
は、前記燃焼部４６は、アルミ鋳造等により仕切り壁４
７により区分される混合部４８ａ，４８ｂが一体的に形
成される。

【０００９】しかしながら、前記のように複数の混合部
を一体的に形成すると、燃焼装置の機種により、前記バ
ーナ部の数や、該バーナ部を全燃焼または部分燃焼させ
るときの火力等の相違に対応する機種毎の燃焼部をそれ
ぞれ形成しなければならず、煩雑であると共に各別に鋳
造用金型を製造するためにコストが増大するとの不都合
がある。

【００１０】

【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、機種の相違に容易に対応することができ
る安価な燃焼装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【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、本発明の燃焼装置は、燃料ガスと送風ファンから
供給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複数の混合部と、各混合部に設けら
れたバーナ部とからなる燃焼部を備え、該燃焼部の各バ
ーナ部を全部燃焼させる全燃焼と一部を燃焼させる部分
燃焼とを切り換え自在とした燃焼装置において、前記各
混合部は、共通の位置に燃料ガス取入れ口と燃焼用一次
空気取入れ口とを備えるとともに独立した前記バーナ部
が設けられ、並列に配置されるときの組合わせ方が変更
可能な独立した混合部ユニットからなり、前記燃焼部は
複数の該混合部ユニットを、該独立したバーナ部、燃料
ガス取入れ口及び燃焼用一次空気取入れ口をそれぞれ同
一方向として並列に配置してなることを特徴とする。

【００１２】本発明の燃焼装置では、燃料ガスと燃焼用
一次空気とを混合して予混合ガスとする混合部をユニッ
ト化して、共通の位置に燃料ガス取入れ口と燃焼用一次
空気取入れ口とを備える混合部ユニットとしたので、前
記燃料ガス取入れ口または燃焼用一次空気取入れ口が同
一方向となるようにして複数の該混合部ユニットを並列
させて連結することにより燃焼部が形成される。従っ
て、本発明の燃焼装置によれば、機種による前記バーナ
部の数や、該バーナ部を全燃焼または部分燃焼させると
きの火力等の相違に対しても、前記混合部ユニットの組
み合せ方を変えるだけで、容易に対応することができ
る。また、本発明の燃焼装置によれば、前記混合部ユニ
ットを組み合せて前記燃焼部を形成できるので、複数の
混合部が一体的に形成された燃焼部を機種毎に鋳造する
場合のように機種毎に異なる金型を製造する必要がな
く、製造コストを低減することができる。

【００１３】本発明の燃焼装置において、前記混合部ユ
ニットは共通の高さ及び奥行きを備える箱形形状であっ
て、前記燃料ガス取入れ口から供給される燃料ガスの量
に応じて幅の長さが異なる複数種を備えられる。前記混
合部ユニットは、前記形状とすることにより、その幅方
向に並列させて連結することができる。

【００１４】また、前記のように複数種の混合部ユニッ
トを備えることにより、前記燃焼部は、前記バーナ部の
数または該バーナ部を全燃焼もしくは部分燃焼させると
きの火力に応じて同種または異種の複数の混合部ユニッ
トを選択的に連結することができ、組み合わせ方の自由
度が高くなる。この結果、燃焼装置の機種による相違に
対して、さらに容易に対応することができる。

【００１５】本発明の燃焼装置において、前記燃焼部は
複数の前記混合部ユニットを並列に連結することにより
形成されるが、このようにすると各混合部ユニットは前
記送風ファンとの位置関係により、供給される燃焼用一
次空気の量が供給される燃料ガスの全一次燃焼に対応す
る量にならないことがある。そこで、前記燃焼部を形成
する混合部ユニットは、該混合部ユニットに供給される
燃料ガスに対応する量の燃焼用一次空気が供給されるよ
うに調整された燃焼用一次空気取入れ口を備える。

【００１６】また、前記混合部ユニットでは、前記燃焼
用一次空気は前記燃焼用一次空気取入れ口を介して該混
合部ユニット内部に導入されるが、該燃焼用一次空気と
前記燃料ガスとの混合を容易にするためには、該燃焼用
一次空気は該混合部ユニットの中央部に向けて導入され
ることが好ましい。そこで、前記燃焼用一次空気取入れ
口は、前記混合部ユニットの内部に供給される燃焼用空
気を該混合部ユニットの中央部に指向させるために、該
取り入れ口の周縁部に立設されて該混合部ユニットの内
部に突出する筒状片を備える。

【００１７】本発明の燃焼装置において、同種の前記混
合部ユニットを２つ以上連結するときに、該混合部ユニ
ットが前記のように該混合部ユニットに供給される燃料
ガスに対応する量の燃焼用一次空気が供給されるように
調整された燃焼用一次空気取入れ口を備えていると、同
種でありながら燃焼用一次空気取入れ口だけが異なる混
合部ユニットが連結されることになる。このとき、前記
同種の混合部ユニット同士で連結位置を誤ると、前述の
各混合部ユニットと送風ファンとの位置関係により、そ
れぞれの混合部ユニットに供給される燃料ガスに対応す
る量の燃焼用一次空気が供給されなくなる虞がある。

【００１８】そこで、前記燃焼部を構成する複数の混合
部ユニットは、連結部材上に取着されて並列に連結され
ると共に、該連結部材は取着される各混合部ユニットの
前記燃焼用一次空気取入れ口に連通し、各混合部ユニッ
トに対して該混合部ユニットに供給される燃料ガスに対
応する量の燃焼用一次空気が供給されるようにする空気
供給量調整孔を備える。このようにすれば、各混合部ユ
ニットは、前記連結部材の空気供給量調整孔により前記
燃料ガスに対応する量の燃焼用一次空気が確保されるの
で、連結位置の錯誤を危惧すること無く、複数の混合部
ユニットの連結を容易に行うことができる。また、前記
混合部ユニットは、同じ種類であれば前記燃焼用一次空
気取入れ口を含めて全く同一形状とすることができ、製
造が容易になる。

【００１９】前記連結部材を用いるときには、前記燃焼
用一次空気は該連結部材の空気供給量調整孔を介して該
混合部ユニット内部に導入されるが、この場合にも、該
燃焼用一次空気と前記燃料ガスとの混合を容易にするた
めに、該燃焼用一次空気は該混合部ユニットの中央部に
向けて導入されることが好ましい。そこで、前記連結部
材は、前記空気供給量調整孔から前記混合部ユニットの
内部に導入される燃焼用一次空気を該混合部ユニットの
中央部に指向させるために、該空気供給量調整孔の周縁
部に立設されて該混合部ユニットの内部に突出する筒状
片を備える。

【００２０】また、前記混合部ユニットは、前記バーナ
部と離反する位置に前記燃料ガス取入れ口と燃焼用一次
空気取入れ口とを備えると共に、該混合部ユニット内の
前記バーナ部と離反する側を区画して前記燃料ガス取入
れ口から供給される燃料ガスと前記燃焼用一次空気取入
れ口から供給される燃焼用一次空気とを予備的に混合す
る予備混合室を画成する仕切り板を備え、該仕切り板は
該予備混合室で混合された燃料ガス及び燃焼用空気を前
記バーナ部側に供給する供給孔部を備える。このように
すると、前記燃料ガス取入れ口から供給される燃料ガス
と前記燃焼用一次空気取入れ口から供給される燃焼用空
気とは、まず、前記予備混合室で混合され、次いで前記
供給孔部から該混合部ユニット内の前記バーナ部側に進
入し、さらに混合される。従って、前記燃料ガスと前記
燃焼用空気とをより均一に混合することができる。

【００２１】また、前記燃料ガスと前記燃焼用一次空気
とをより均一に混合するために、前記混合部ユニット
は、前記仕切り板で画成される予備混合室に替えて、前
記バーナ部と離反する位置に、前記燃料ガス取入れ口
と、間隔を存して並列に複数設けられた燃焼用一次空気
取入れ口とを備えると共に、該燃料ガス取入れ口は供給
されるガスが２つの該燃焼用一次空気取入れ口の間に形
成される無開口部に流入するように間隔を存して並列に
複数設けるようにしてもよい。このようにすると、間隔
を存して並列に複数設けられた前記燃焼用一次空気取入
れ口から供給される燃焼用一次空気の流れにより、２つ
の前記燃焼用一次空気取入れ口の間に形成される無開口
部の前記混合部ユニット内部側に周囲の空間よりも負圧
になる空間が形成される。そこで、前記燃焼用一次空気
取入れ口から供給される一次空気の一部が、前記負圧に
なる空間に引き込まれ、渦を作る。また、前記燃料ガス
取入れ口は供給されるガスが前記無開口部の前記混合部
ユニット内部側に流入するように、間隔を存して並列に
複数設けられているので、前記ガスもまた前記負圧にな
る空間に引き込まれる。この結果、前記負圧になる空間
に引き込まれたガスが、前記渦を作っている一次空気の
流れに巻き込まれ、効率よく混合される。

【００２２】

【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は本発明の燃焼装置を用いる給湯装置の説明的断面図
であり、図２は図１の要部拡大図であり、図３は図２示
の混合板の平面図、図４は図２示の分布板の平面図であ
る。また、図５及び図６は送風ファンから供給される燃
焼用一次空気の流れを説明する図であり、図７は図１示
の混合部ユニットの組立図、図８は図１の変形例の要部
拡大図である。また、図９は図１のさらに他の変形例の
要部拡大図、図１０は図９のＸ−Ｘ線断面図である。

【００２３】図１示の給湯装置は、コンデンシングボイ
ラ型であり、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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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を備える。混
合部ユニット１１ａ，１１ｂは、箱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
気取入れ口１５ａ，１５ｂを備えている。混合部ユニッ
ト１１ａ，１１ｂは、燃焼プレート１２ａ，１２ｂと燃
焼用一次空気取入れ口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、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。

【００２８】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の天面に連結部材１６が取着されており、燃焼室３
の上方に連接された燃焼用空気供給室１７内に収容され
ている。連結部材１６は、混合部ユニット１１ａの燃焼
用一次空気取入れ口１５ａに連通する空気供給量調整孔
１８ａ、混合部ユニット１１ｂの燃焼用一次空気取入れ
口１５ｂに連通する空気供給量調整孔１８ｂ，１８ｃを
備え、各空気供給量調整孔１８ａ，１８ｂ，１８ｃの周
縁部には混合部ユニット１１ａ，１１ｂの内部に突出す
るように立設された筒状片としてのバーリング１９が備
えられている。

【００２９】燃焼用空気供給室１７の側方には送風ファ
ン２０が接続されており、燃焼用空気供給室１７から、
空気供給量調整孔１８ａ，１８ｂ，１８ｃ、燃焼用一次
空気取入れ口１５ａ，１５ｂを介して、混合部ユニット
１１ｂ，１１ｂ内に燃焼用一次空気を送気するようにな
っている。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。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。

【００３０】次に、図２に示す混合部ユニット１１ｂを
例として、混合部ユニット１１ａ，１１ｂの詳細につい
て、説明する。

【００３１】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と燃焼用一次空気取入れ口１５ｂと
を備えている。さらに、燃焼用一次空気取入れ口１５ｂ
は、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。

【００３２】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の先端に設けられたノズル２６が燃料ガス取入れ口１
４に挿入されて、混合部ユニット１１ｂ内部に燃料ガス
を供給できるようになっている。

【００３３】前記燃料ガス取入れ口１４及び燃焼用一次
空気取入れ口１５ｂが設けられている部分は、仕切り板
２７によって画成されて、燃料ガス取入れ口１４から供
給される燃料ガスと、燃焼用一次空気取入れ口１５ｂか
ら導入される燃焼用一次空気とが予備的に混合される予
備混合室２８となっている。仕切り板２７には、予備混
合室２８で混合された燃料ガス及び燃焼用一次空気を、
混合部ユニット１１ｂ内の燃焼プレート１２ｂ側に導く
供給孔部２９が設けられている。

【００３４】また、混合部ユニット１１ｂ内の燃焼プレ
ート１２ｂ側には、前記予備混合室２８で混合された燃
料ガス及び燃焼用一次空気をさらに均一に混合して予混
合ガスとし、該予混合ガスを燃焼プレート１２ｂ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。

【００３５】混合板３０は、燃焼プレート１２ｂ側から
見た平面図である図３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、予備混合室２８で混合され
た燃料ガス及び燃焼用一次空気が混合板３０に衝突して
十分に混合されて予混合ガスとされた後、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４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。

【００３６】次に、図１及び図２に示す給湯装置の作動
について説明する。

【００３７】図１及び図２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湯栓（図示せず）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２０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１８ａ，１８ｂ，１８ｃ、燃焼用一次空気取入れ
口１５ａ，１５ｂを介して、混合部ユニット１１ａ，１
１ｂ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に挿入されたノズル
２６とを介して混合部ユニット１１ａ，１１ｂ内部に供
給される。

【００３８】前記燃料ガス及び燃焼用一次空気は、混合
部ユニット１１ａ，１１ｂの内部で、まず予備混合室２
８に導かれ、予備的に混合された後、仕切り板２７に設
けられた供給孔部２９から、混合部ユニット１１ａ，１
１ｂ内の燃焼プレート１２ａ，１２ｂ側に供給される。
燃料ガス及び燃焼用一次空気は、供給孔部２９を脱ける
と次いで混合板３０に衝突し、混合板３０より仕切り板
２７側の空間で十分に混合されて予混合ガスとされた
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は、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。

【００３９】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。例えば、電磁弁２３ｂの
みを開弁したときには燃焼プレート１２ａだけによる部
分燃焼が行われ、電磁弁２３ａまたは電磁弁２３ｃのみ
を開弁したときには電磁弁２３ａまたは電磁弁２３ｃの
どちらかに対応する１つの燃焼プレート１２ｂだけによ
る部分燃焼が行われる。また、電磁弁２３ｂと、電磁弁
２３ａまたは電磁弁２３ｃのどちらか一方だけとを開弁
したときには、燃焼プレート１２ａと、電磁弁２３ａま
たは電磁弁２３ｃのどちらかに対応する１つの燃焼プレ
ート１２ｂとによる部分燃焼が行われる。さらに、電磁
弁２３ａ，２３ｂ，２３ｃの全てを開弁したときには、
燃焼プレート１２ａと、２つの燃焼プレート１２ｂとの
全てによる全燃焼が行われる。

【００４０】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４ａ及び副熱交換器
４ｂで、前記部分燃焼または全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。

【００４１】ところで、前記送風ファン２０から燃焼用
一次空気を送るときに、混合部ユニット１１ａ，１１ｂ
は、送風ファン２０との位置関係により、燃焼用一次空
気の供給量が、供給される燃料ガスの全一次燃焼に対応
する量にならないことがあり、これは図１示の給湯装置
のように送風ファン２０が燃焼用空気供給室１７の側方
に接続されているときに、特に顕著である。そこで次
に、前記混合部ユニット１１ａ，１１ｂと、送風ファン
２０との位置関係による燃焼用一次空気の供給量につい
て、図５及び図６を参照して説明する。尚、図５及び図
６は、説明を簡単にするために、同一の混合部ユニット
１１ｂが３個並列に連結されて燃焼用空気供給室１７に
収容されている場合について構成の一部を省略して示し
ている。

【００４２】まず、図５示のように、同一の大きさの燃
焼用一次空気取入れ口１５ｂを備える全く同一の混合部
ユニット１１ｂが３個並列に連結されて燃焼用空気供給
室１７に収容されているときには、送風ファン２０から
送られた燃焼用一次空気は、燃焼用空気供給室１７の奥
（送風ファン２０から遠い側）に位置する混合部ユニッ
ト１１ｂほど多量に供給されてエアリッチとなり、燃焼
用空気供給室１７の手前（送風ファン２０に近い側）に
位置する混合部ユニット１１ｂほど少なくなってガスリ
ッチとなる。

【００４３】これは、送風ファン２０から吹き出される
燃焼用一次空気が、燃焼用空気供給室１７の手前では流
速が大であるために流れの方向と垂直になる方向にある
混合部ユニット１１ｂの燃焼用一次空気取入れ口１５ｂ
に流入しにくく、また燃焼用空気供給室１７の奥では燃
焼用空気供給室１７により行く手が阻まれるために混合
部ユニット１１ｂの燃焼用一次空気取入れ口１５ｂに流
入せざるを得なくなるためと考えられる。

【００４４】そこで、前記問題を解決するために、混合
部ユニット１１ｂの位置により燃焼用一次空気取入れ口
１５ｂの大きさを変えることが考えられる。すなわち、
図６示のように、燃焼用空気供給室１７の奥から手前に
混合部ユニット１１ｂ₁ ，１１ｂ₂ ，１１ｂ₃ を配置す
るときに、中央に位置する混合部ユニット１１ｂ₂ の燃
焼用一次空気取入れ口１５ｂ₂ を基準として、奥に位置
する混合部ユニット１１ｂ₁ では燃焼用一次空気取入れ
口１５ｂ₁ を小さく、手前に位置する混合部ユニット１
１ｂ₃ では燃焼用一次空気取入れ口１５ｂ₃ を大きくす
る。このようにすることにより、混合部ユニット１１ｂ
の位置によらず、各混合部ユニット１１ｂに供給される
燃料ガス量に対応する量の燃焼用一次空気の供給を受け
ることができる。

【００４５】尚、図１示のように、中央に混合部ユニッ
ト１１ａを配置し、その両側に混合部ユニット１１ｂ，
１１ｂを配置する場合には、混合部ユニット１１ｂのう
ち、燃焼用空気供給室１７の奥側に位置するものを混合
部ユニット１１ｂ₁ 、手前に位置するものを混合部ユニ
ット１１ｂ₃ として、それぞれ、前記燃焼用一次空気取
入れ口１５ｂ₁ ，１５ｂ₃ を設ける。そして、混合部ユ
ニット１１ａの燃焼用一次空気取入れ口１５ａは、前記
燃焼用一次空気取入れ口１５ｂ₂ に対して、混合部ユニ
ット１１ａと混合部ユニット１１ｂとに供給される燃料
ガスの比と同一の比となるような大きさに設定される。

【００４６】また、前記燃焼用一次空気は、混合部ユニ
ット１１ａ，１１ｂ内で燃料ガスと混合されるために、
混合部ユニット１１ａ，１１ｂの中央部に向けて導入さ
れることが好ましい。しかし、混合部ユニット１１ａ，
１１ｂと送風ファン２０との位置関係によっては、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ず、図６に破線で矢示するように、
送風ファン２０側から燃焼用空気供給室１７の奥側へ斜
めに導入される傾向がある。これは、図１示の給湯装置
のように送風ファン２０が燃焼用空気供給室１７の側方
に接続されているときに、特に顕著であり、混合部ユニ
ット１１ａ，１１ｂ内において炎口２４から噴出する予
混合ガスが図６に破線の炎で示すように部分的にエアリ
ッチまたはガスリッチになって、燃焼排気中の一酸化炭
素濃度が高くなることがある。

【００４７】そこで、前記燃焼用一次空気が混合部ユニ
ット１１ａ，１１ｂの中央部に向けて導入されるように
するために、混合部ユニット１１ａ，１１ｂの燃焼用一
次空気取入れ口１５ａ，１５ｂの周縁部に混合部ユニッ
ト１１ａ，１１ｂの内部に突出するバーリング３４を立
設する。このようにすることにより、図６に実線で矢示
するように、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なり、炎
口２４から噴出する予混合ガスが均一化され燃焼排気中
の一酸化炭素濃度を低減することができる。前記バーリ
ング３４は、導入される燃焼用一次空気が混合部ユニッ
ト１１ａ，１１ｂの中央部を指向するようにするため
に、混合部ユニット１１ａ，１１ｂの内部に突出する部
分の高さを４ｍｍ程度とすることが好ましい。

【００４８】尚、燃焼排気中の一酸化炭素濃度は、前記
バーリング３４による効果に加えて、混合部ユニット１
１ａ，１１ｂの内部に仕切り板２７で画成された予備混
合室２８を設けることにより、さらに低減することがで
きる。

【００４９】また、図６示のように、燃焼用一次空気取
入れ口１５ｂの大きさが異なる混合部ユニット１１ｂが
複数ある場合、各混合部ユニット１１ｂは燃焼用一次空
気取入れ口１５ｂの大きさ以外は同一の形状となってい
る。そこで、前記複数の混合部ユニット１１ｂを連結す
る順序を誤ると、例えば図６において混合部ユニット１
１ｂ₁ と混合部ユニット１１ｂ₃ とが逆の位置に連結さ
れると、各混合部ユニット１１ｂに供給される燃料ガス
量に対応する量の燃焼用一次空気の供給を受けることが
できなくなる虞がある。

【００５０】そこで、本実施形態では、同種のもの同士
では同一の大きさの燃焼用一次空気取入れ口１５ａ，１
５ｂを備える混合部ユニット１１ａ，１１ｂを、連結部
材１６に取着する。連結部材１６は、図７示のように、
各混合部ユニット１１ａ，１１ｂに取着された状態で、
燃焼用一次空気取入れ口１５ａ，１５ｂに連通する空気
供給量調整孔１８ａ，１８ｂ，１８ｃが設けられてい
る。そして、空気供給量調整孔１８ａ，１８ｂ，１８ｃ
は、各混合部ユニット１１ａ，１１ｂに供給される燃料
ガス量に対応する燃焼用一次空気量に適した大きさに予
め設定されている。

【００５１】すなわち、燃焼用空気供給室１７の奥側に
位置する混合部ユニット１１ｂに対応する空気供給量調
整孔１８ｂは前記燃焼用一次空気取入れ口１５ｂ₁ と同
一の大きさであり、燃焼用空気供給室１７の手前側に位
置する混合部ユニット１１ｂに対応する空気供給量調整
孔１８ｃは前記燃焼用一次空気取入れ口１５ｂ₃ と同一
の大きさに設定される。また、中央の混合部ユニット１
１ａに対応する空気供給量調整孔１８ａは、前記燃焼用
一次空気取入れ口１５ｂ₂ に対して、混合部ユニット１
１ａと混合部ユニット１１ｂとに供給される燃料ガスの
比と同一の比となるような大きさに設定される。

【００５２】従って、同種のもの同士では同一の大きさ
の燃焼用一次空気取入れ口１５ａ，１５ｂを備える混合
部ユニット１１ａ，１１ｂに、連結部材１６を取着する
ことにより、各混合部ユニット１１ａ，１１ｂは供給さ
れる燃料ガス量に対応する量の燃焼用一次空気の供給を
受けることができるようになる。

【００５３】また、連結部材１６を用いるときには、前
記燃焼用一次空気は空気供給量調整孔１８ａ，１８ｂ，
１８ｃを介して混合部ユニット１１ａ，１１ｂ内部に導
入されるので、燃焼用一次空気が混合部ユニット１１
ａ，１１ｂの中央部を指向するようにするために、空気
供給量調整孔１８ａ，１８ｂ，１８ｃの周縁部に混合部
ユニット１１ａ，１１ｂの内部に突出するバーリング１
９を立設する。前記バーリング１９は、図７示のバーリ
ング３４と同様に、導入される燃焼用一次空気が混合部
ユニット１１ａ，１１ｂの中央部を指向するようにする
ために、混合部ユニット１１ａ，１１ｂの内部に突出す
る部分の高さを４ｍｍ程度とすることが好ましい。

【００５４】尚、図１及び図２示の燃焼装置２では、混
合部ユニット１１ａ，１１ｂに連結部材１６を取着して
並列に連結するようにしているが、図８示のように連結
部材１６を用いなくてもよい。ただし、この場合には、
前述のように送風ファン２０との位置関係により燃焼用
一次空気取入れ口１５ａ，１５ｂの大きさを変えるとと
もに、燃焼用一次空気取入れ口１５ａ，１５ｂにバーリ
ング３４を備えるようにする。

【００５５】また、図１及び図２示の燃焼装置２では、
混合部ユニット１１ａ，１１ｂの内部に仕切り板２７で
画成された予備混合室２８を設けるようにしているが、
図９に混合部ユニット１１ｂを例として示すように、仕
切り板２７に替えて、燃料ガス取入れ口１４のノズル２
６と燃焼用一次空気取り入れ口１５ｂと離隔すると共
に、燃焼用一次空気取り入れ口１５ｂを遮蔽する板状の
遮蔽部材３５を設け、遮蔽部材３５にスリット状の空気
吹出し口３６を間隔を存して複数設けるようにしてもよ
い。このとき、燃料ガス取入れ口１４のノズル２６は、
図１０（ａ）に示すように、間隔を存して複数設けられ
た空気吹出し口３６，３６の間の無開口部３５ａに臨む
位置に間隔を存して複数設けられている。

【００５６】遮蔽部材３５を設けると、燃焼用一次空気
取り入れ口１５ｂから供給される一次空気は、図１０
（ｂ）に実線で矢示するように、空気吹出し口３６から
ノズル２６側に噴出し、この結果、空気吹出し口３６，
３６間の無開口部３５ａの燃焼プレート１２ｂ側に周囲
の空間より負圧になった空間（以下、負圧部と略記す
る）３７が形成される。すると、前記実線で矢示する一
次空気の一部が負圧部３７に引き込まれ、負圧部３７に
空気流の渦を形成する。また、ノズル２６から供給され
る燃料ガスも図１０（ｂ）に破線で矢示するように前記
負圧部３７に引き込まれる。この結果、前記負圧部３７
に引き込まれた燃料ガスが、前記空気流の渦に巻き込ま
れ、混合が促進される。

【００５７】図９及び図１０に示す構成では、前記負圧
部３７で一次空気と混合された燃料ガスは、遮蔽部材３
５と混合板３０との間の空間で効率よく混合されて予混
合ガスとされた後、混合板３０の通過孔３２から分布板
３１側に導かれる。尚、図９及び図１０に示す構成で
は、空気吹出し口３６をスリット状に形成しているが、
空気吹出し口３６は無開口部３５ａの燃焼プレート１２
ｂ側に負圧部３７を形成できるものであれば、楕円形
状、円形状、四角形状等、どのような形状であってもよ
い。

【００５８】また、図９及び図１０に示す構成では、前
記遮蔽部材３５を設け遮蔽部材３５に空気吹出し口３６
を間隔を存して複数形成するようにしているが、混合部
ユニット１１ｂに設けられた燃焼用一次空気取り入れ口
１５ｂ自体を分割して、間隔を存して複数の燃焼用一次
空気取り入れ口１５ｂが設けられるようにしてもよい。

【００５９】図１及び図２示の燃焼装置２では、１つの
混合部ユニット１１ａと、２つの混合部ユニット１１ｂ
とを組み合せているが、本発明によれば、同種または異
種の複数の混合部ユニットを選択的に連結することによ
り、さらに多様な組み合せが可能である。次に、燃料ガ
スの供給量の比が１：１．５である混合部ユニットＡと
混合部ユニットＢとの各種組み合せによる燃焼装置の火
力について説明する。

【００６０】例えば、混合部ユニットＡと、混合部ユニ
ットＢとを１つずつ組み合わせた場合には、混合部ユニ
ットＡのみの部分燃焼ではガス管２１に設けた比例制御
弁（図示せず）による開度調整により４０００〜９５０
０ｋｃａｌ／ｈのインプットが得られ、混合部ユニット
Ｂのみの部分燃焼では前記比例制御弁による開度調整に
より６８００〜１６１５０ｋｃａｌ／ｈのインプットが
得られる。また、混合部ユニットＡと混合部ユニットＢ
とによる全燃焼では１０８００〜２５３００ｋｃａｌ／
ｈのインプットが得られ、前記全燃焼の火力は熱効率９
５％として１６号に相当する。尚、前記号数は、給湯器
において１分間に何リットルの水の温度を２５℃上昇で
きるかを示すものであり、１６号は１分間に１６リット
ルの水の温度を２５℃上昇できることを意味する。

【００６１】次に、１つの混合部ユニットＡと、２つの
混合部ユニットＢとを組み合わせた場合には、混合部ユ
ニットＡのみの部分燃焼では４０００〜８７００ｋｃａ
ｌ／ｈのインプットが得られ、１つの混合部ユニットＢ
のみの部分燃焼では６０００〜１３０００ｋｃａｌ／ｈ
のインプットが得られる。また、混合部ユニットＡと１
つの混合部ユニットＢとの部分燃焼では１００００〜２
１７００ｋｃａｌ／ｈのインプットが得られ、混合部ユ
ニットＡと２つの混合部ユニットＢとによる全燃焼では
１８０００〜３８０００ｋｃａｌ／ｈのインプットが得
られ、前記全燃焼の火力は熱効率９５％として２４号に
相当する。

【００６２】次に、１つの混合部ユニットＡと、３つの
混合部ユニットＢとを組み合わせた場合には、混合部ユ
ニットＡのみの部分燃焼では４０００〜８７００ｋｃａ
ｌ／ｈのインプットが得られ、１つの混合部ユニットＢ
のみの部分燃焼では６０００〜１３０００ｋｃａｌ／ｈ
のインプットが得られる。また、混合部ユニットＡと１
つの混合部ユニットＢとの部分燃焼では１００００〜２
１７００ｋｃａｌ／ｈのインプットが得られ、混合部ユ
ニットＡと２つの混合部ユニットＢとの部分燃焼では１
８０００〜３４７００ｋｃａｌ／ｈのインプットが得ら
れる。さらに、混合部ユニットＡと３つの混合部ユニッ
トＢとによる全燃焼では３００００〜５１０００ｋｃａ
ｌ／ｈのインプットが得られ、前記全燃焼の火力は熱効
率９５％として３２号に相当する。

【００６３】前記混合部ユニットの組み合せと、その部
分燃焼または全燃焼の火力（インプット）を次の表１に
まとめて示す。

【００６４】

【表１】

【００６５】従って、本発明によれば、同種または異種
の複数の混合部ユニットを選択的に連結することによ
り、全燃焼または部分燃焼により各種の火力が得られる
燃焼装置を容易に構成することができることが明らかで
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃焼装置を用いる給湯装置の説明的断
面図。

【図２】図１の要部拡大図。

【図３】図２示の混合板の平面図。

【図４】図２示の分布板の平面図。

【図５】送風ファンから供給される燃焼用一次空気の流
れを示す説明図。

【図６】送風ファンから供給される燃焼用一次空気の流
れを示す説明図。

【図７】図１示の混合部ユニットの組立図。

【図８】図１の変形例の要部拡大図。

【図９】図１のさらに他の変形例の要部拡大図。

【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図。

【図１１】従来の燃焼装置を用いる給湯装置の説明的断
面図。

【符号の説明】

２…燃焼装置、 １１ａ，１１ｂ…混合部ユニット、
１２ａ，１２ｂ…バーナ部、 １３…燃焼部、 １４…
燃料ガス取入れ口、 １５ａ，１５ｂ，３６…燃焼用一
次空気取入れ口、 １６…連結部材、 １８ａ，１８
ｂ，１８ｃ…空気供給量調整孔、 １９，３４…筒状
片、 ２０…送風ファン、 ２７…仕切り板、 ２８…
予備混合室、 ２９…供給孔部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 英男 愛知県名古屋市中川区福住町２番26号 リンナイ株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−217704（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−89629（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−227413（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−77444（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23D 14/02 - 14/18 F23C 11/00

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料ガスと送風ファンから供給される燃焼
   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
   する複数の混合部と、各混合部に設けられたバーナ部と
   からなる燃焼部を備え、該燃焼部の各バーナ部を全部燃
   焼させる全燃焼と一部を燃焼させる部分燃焼とを切り換
   え自在とした燃焼装置において、 前記各混合部は、共通の位置に燃料ガス取入れ口と燃焼
   用一次空気取入れ口とを備えるとともに独立した前記バ
   ーナ部が設けられ、並列に配置されるときの組合わせ方
   が変更可能な独立した混合部ユニットからなり、 前記燃焼部は複数の該混合部ユニットを、該独立したバ
   ーナ部、燃料ガス取入れ口及び燃焼用一次空気取入れ口
   をそれぞれ同一方向として並列に配置してなることを特
   徴とする燃焼装置。
2. 【請求項２】前記混合部ユニットは共通の高さ及び奥行
   きを備える箱形形状であって、前記燃料ガス取入れ口か
   ら供給される燃料ガスの量に応じて幅の長さが異なる複
   数種を備えることを特徴とする請求項１記載の燃焼装
   置。
3. 【請求項３】前記燃焼部は同種または異種の複数の混合
   部ユニットが選択的に連結されることを特徴とする請求
   項１または請求項２記載の燃焼装置。
4. 【請求項４】前記燃焼部を構成する混合部ユニットは、
   該混合部ユニットに供給される燃料ガスの量に対応する
   量の燃焼用一次空気が供給されるように調整された燃焼
   用一次空気取入れ口を備えることを特徴とする請求項１
   乃至請求項３のいずれか１項記載の燃焼装置。
5. 【請求項５】前記燃焼用一次空気取入れ口は、前記混合
   部ユニットの内部に導入される燃焼用空気を該混合部ユ
   ニットの中央部に指向させるために、該取り入れ口の周
   縁部に立設されて該混合部ユニットの内部に突出する筒
   状片を備えることを特徴とする請求項４記載の燃焼装
   置。
6. 【請求項６】前記燃焼部を構成する同種または異種の複
   数の混合部ユニットは連結部材が取着されて並列に連結
   されると共に、該連結部材は取着される各混合部ユニッ
   トの前記燃焼用一次空気取入れ口に連通し、各混合部ユ
   ニットに対して該混合部ユニットに供給される燃料ガス
   の量に対応する量の燃焼用一次空気が供給されるように
   する空気供給量調整孔を備えることを特徴とする請求項
   １乃至請求項３のいずれか１項記載の燃焼装置。
7. 【請求項７】前記連結部材は、前記空気供給量調整孔か
   ら前記混合部ユニットの内部に導入される燃焼用一次空
   気を該混合部ユニットの中央部に指向させるために、該
   空気供給量調整孔の周縁部に立設されて該混合部ユニッ
   トの内部に突出する筒状片を備えることを特徴とする請
   求項６記載の燃焼装置。
8. 【請求項８】前記混合部ユニットは、前記バーナ部と離
   反する位置に前記燃料ガス取入れ口と燃焼用一次空気取
   入れ口とを備えると共に、該混合部ユニット内の前記バ
   ーナ部と離反する側を区画して前記燃料ガス取入れ口か
   ら供給される燃料ガスと前記燃焼用一次空気取入れ口か
   ら供給される燃焼用一次空気とを予備的に混合する予備
   混合室を画成する仕切り板を備え、該仕切り板は該予備
   混合室で混合された燃料ガス及び燃焼用空気を前記バー
   ナ部側に供給する供給孔部を備えることを特徴とする請
   求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の燃焼装置。
9. 【請求項９】前記混合部ユニットは、前記バーナ部と離
   反する位置に、前記燃料ガス取入れ口と、間隔を存して
   並列に複数設けられた燃焼用一次空気取入れ口とを備え
   ると共に、該燃料ガス取入れ口は供給されるガスが２つ
   の該燃焼用一次空気取入れ口の間に形成される無開口部
   に流入するように間隔を存して並列に複数設けられるこ
   とを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項記
   載の燃焼装置。