JP3520503B2 - 石油給湯機のバーナユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、石油給湯機の全体形
状をできるだけ小形化し、保守点検をし易くすることが
できる石油給湯機のバーナユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】石油給湯機には、下向きのバーナノズル
を有するバーナユニットを熱交換器ユニットの上端に装
着する形式が知られている（たとえば、特開平３−１１
０３０９号公報）。

【０００３】このもののバーナユニットは、下向きのバ
ーナノズルの周囲に燃焼筒を配設し、燃焼筒の周囲に、
燃焼用のエアを送風するための複数のガイド筒を配設し
た上、ガイド筒の上端にブロワを搭載してなる。なお、
燃焼筒の下部には、バーナノズルからの炎の長さを短く
し、炎を水平方向に拡げるために、燃焼筒の下方を横切
る分炎板が付設されている。また、かかるバーナユニッ
トは、バーナノズルの先端より下方の部分を熱交換器ユ
ニットのケーシング内に挿入するようにして、ケーシン
グの上端に着脱自在に装着することができる。すなわ
ち、このときのバーナユニットは、熱交換器ユニットの
ケーシングを燃焼室として作動するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術による
ときは、分炎板がバーナユニットと一体になっているか
ら、保守点検の際にバーナユニットを取り外すときは、
バーナユニットを上方に大きく引き抜く必要があり、取
外し作業が極めて厄介であるという問題があった。ま
た、このためには、バーナユニットの上方に大きな余裕
空間を設けなければならないから、バーナユニットを取
り外すに先き立って、上方の重いブロワを取り外した
り、その後、さらにガイド筒を取り外したりしなければ
ならない上、全体を収納する筐体フレームも大きくなり
がちであるという問題が避けられなかった。ブロワを含
む大形の部品を取り外したり、再組立したりするために
は、筐体フレームの内部にも、相応の作業用スペースを
確保することが不可欠であるからである。

【０００５】そこで、この発明の目的は、かかる従来技
術の問題に鑑み、燃焼筒から分炎板を切り離すことによ
って、保守点検のための取外し作業が極めて簡単である
上、全体形状を大幅に小形化することができる石油給湯
機のバーナユニットを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めのこの発明の構成は、下面に分炎板を付設する補助フ
ランジ板と、補助フランジ板を介して熱交換器ユニット
のケーシングの上端に着脱自在に装着するフランジ板
と、フランジ板の上面に搭載するブロワ取付用の箱形の
架台と、架台の内部に下向きに取り付ける燃焼筒と、燃
焼筒に下向きに内装するバーナノズルと、フランジ板の
下面に対し、燃焼筒と同軸に取り付ける外筒と、外筒に
収納し、上端が燃焼筒の下端に挿脱自在に嵌合する内筒
とを備えてなり、補助フランジ板は、外筒を貫通させる
透孔を形成し、分炎板は、外筒の下方を横切ることをそ
の要旨とする。

【０００７】なお、バーナノズルは、供給管、戻り管の
双方を後端に接続することができる。

【０００８】また、フランジ板、補助フランジ板の間に
は、パッキンを介装してもよい。

【０００９】さらに、補助フランジ板の下面には、透孔
の周囲にエアダクトを付設し、エアダクトは、水平方向
にエアを吹き出すようにすることができる。

【００１０】

【作用】かかる発明の構成によるときは、フランジ板
は、ブロワや、フランジ板上に搭載するブロワ取付用の
架台、架台内の燃焼筒、バーナノズルとともに、補助フ
ランジ板から分離するようにして熱交換器ユニットのケ
ーシングから取り外すことができ、このとき、燃焼筒
は、下端に嵌合する内筒とともに、その所用長さを確保
すればよい。また、分炎板は、補助フランジ板の下面に
取り付けられているから、フランジ板を取り外しても、
そのままケーシング内に留まっている。すなわち、フラ
ンジ板を取り外すことにより、バーナユニットは、補助
フランジ板を介して上下に分離することができ、したが
って、このとき、フランジ板は、上方に僅かな作業用ス
ペースを設けることにより、ブロワを含む主要部材とと
もに、簡単に取り外すことが可能である。なお、補助フ
ランジ板は、それ自体を取り外すことにより、分炎板と
ともに取り外すことができる。

【００１１】バーナノズルの後端に供給管、戻り管の双
方を接続すれば、バーナノズルの側面に戻り管を接続す
る場合と異なり、バーナノズル自体の着脱が極めて容易
であるばかりでなく、戻り管を燃焼筒内に導入する必要
がないから、バーナノズルの周囲の一次燃焼エアの流れ
を乱すことがなく、安定な燃焼を得ることができる上、
油漏れ事故に対する安全性を向上させることができる。

【００１２】なお、架台に仕切壁を内装し、仕切壁によ
って仕切られた架台の内部空間を三次燃焼エアのエア通
路として利用することができる。ここで、三次燃焼エア
とは、低負荷運転時などにおいて、排気ガスの相対湿度
が過大となり、排気ダクト等の構造部材が早期に腐食す
ることを防止するとともに、排気口からの逆風に対して
も燃焼が異常となることがないように、熱交換器ユニッ
トのケーシング内に導入するエアをいう。

【００１３】フランジ板、補助フランジ板の間にパッキ
ンを介装すれば、パッキンは、ブロワの振動や、バーナ
の燃焼騒音等が熱交換器ユニットのケーシングに伝達す
ることを防止し、運転中の騒音レベルを低下させるとと
もに、燃焼ガスの漏れを最少にすることができる。

【００１４】補助フランジ板の下面にエアダクトを設け
るときは、エアダクトは、水平方向にエアを吹き出し、
バーナノズルの燃焼状態に悪影響を及ぼすことなく、必
要十分な量の三次燃焼エアをケーシング内に導入するこ
とができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を以って実施例を説明する。

【００１６】石油給湯機のバーナユニットは、架台１２
を介してブロワ１３を搭載するフランジ板１１と、分炎
板２２を付設する補助フランジ板２１とを備えてなる
（図１、図２）。ただし、フランジ板１１は、補助フラ
ンジ板２１を介し、熱交換器ユニット３０のケーシング
３１に対し、着脱自在に装着されている。

【００１７】フランジ板１１、補助フランジ板２１は、
それぞれ、ケーシング３１の上端のフランジ３１ａに適
合するように折曲げ加工された板材であって、補助フラ
ンジ板２１は、止めねじ３１ｂを介し、ケーシング３１
の上端に取り付けられている。また、フランジ板１１
は、補助フランジ板２１に対し、補助フランジ板２１を
覆うようにして取り付けるものとし、補助フランジ板２
１に立設するボルト２１ａをボルト孔１１ａに挿通し、
ナット２１ａ1 を締め付けることによって固定されてい
る。なお、止めねじ３１ｂは、ケーシング３１、補助フ
ランジ板２１の周囲に適当な本数を配設するものとし、
ボルト２１ａは、補助フランジ板２１上に、少なくとも
２本を設けるものとする。また、フランジ板１１、補助
フランジ板２１の間には、パッキン２３が介装されてい
る。

【００１８】架台１２は、箱形に形成されており、ブロ
ワ１３は、箱形の補助架台１３ａを介し、架台１２の上
面に搭載されている。なお、ブロワ１３は、直流モー
タ、インバータモータ等の可変速モータを介して駆動
し、吐出風量を連続的に可変することができるものとす
る。

【００１９】架台１２の内部には、短い燃焼筒１５が下
向きに取り付けられており、燃焼筒１５の中心には、バ
ーナノズル１６が下向きに内装されている。また、架台
１２には、燃焼筒１５の左右両側に仕切壁１７、１７が
内装されている。ただし、仕切壁１７、１７は、架台１
２の上面から垂設されており、仕切壁１７、１７の下端
は、フランジ板１１に到達しているものとする。

【００２０】フランジ板１１の下面には、外筒１８が付
設されている。外筒１８の下端は、小径に絞られてお
り、外筒１８の内部には、内筒１９が収納されている。
内筒１９は、フランジ板１１を下から上に貫通し、内筒
１９の上端は、燃焼筒１５の下端に対し、挿脱自在に嵌
合している。また、内筒１９の中間部には、仕切板１９
ａが装着されている。

【００２１】仕切板１９ａは、中央部に孔１９ａ1 を形
成し（図３）、孔１９ａ1 の周囲には、斜めの羽根板１
９ａ2 、１９ａ2 …が放射状に形成されている。各羽根
板１９ａ2 は、同一方向に斜め下方に切り起こすことに
より（図４）、開口部１９ａ3 を形成している。なお、
燃焼筒１５の内部には、バーナノズル１６の先端に向け
て、点火プラグ１５ａが装着されており（図２）、点火
プラグ１５ａの取付部１５ａ1 は、一方の仕切壁１７を
貫通し、架台１２の外部にまで突出している。

【００２２】バーナノズル１６は、いわゆるガンタイプ
バーナであって、ノズル本体１６ａと、フランジ付きの
アダプタ１６ｂとからなり（図５）、アダプタ１６ｂを
介し、架台１２の上面に下向きに取り付けられている。
アダプタ１６ｂの後端には、供給管１６ｃ、戻り管１６
ｄが接続されており、供給管１６ｃからの燃料油は、ノ
ズル本体１６ａの側面中間部のフィルタ１６ａ1 を介し
てノズルチップ１６ａ2 に供給され、余剰分は、ノズル
本体１６ａの中心孔を介し、戻り管１６ｄに戻るように
なっている。なお、ノズル本体１６ａは、雄ねじ部１６
ａ3 をアダプタ１６ｂの雌ねじ部１６ｂ1 にねじ込むこ
とによって組み立てられ、ノズル本体１６ａの後端部
は、オーリング１６ａ4 によってシールされている。

【００２３】供給管１６ｃは、オイルポンプ１６ｅ、流
量調整弁１６ｆを介し、図示しない油タンクに連結され
ている（図２）。また、戻り管１６ｄは、逆止弁１６
ｇ、フィルタ１６ｈを介し、流量調整弁１６ｆに接続さ
れている。流量調整弁１６ｆは、バーナノズル１６から
の燃料油の戻り量を制御することにより、バーナノズル
１６における燃料油の燃焼量、すなわちバーナノズル１
６の発生熱量を連続的に調節制御することができる。

【００２４】補助フランジ板２１の中央部には、外筒１
８を貫通させる透孔２１ｂが形成されている（図１、図
２）。透孔２１ｂの周囲には、エアダクト２１ｃが形成
されており、エアダクト２１ｃには、側面にエア吹出口
２１ｃ1 、２１ｃ1 …が形成されている。一方、分炎板
２２は、Ｕ字状に屈曲する帯状の板材であって、透孔２
１ｂの下方、すなわち外筒１８の下方を横切るようにし
て、補助フランジ板２１の下面にねじ止めされている。

【００２５】架台１２の内部には、燃焼筒１５と内筒１
９、仕切壁１７、１７を介し、２重のエア通路１２ａ、
１２ｂと、エア通路１２ｃ、１２ｃとが形成されてい
る。各エア通路１２ａ、１２ｂ…の上部は、それぞれ、
架台１２の上面に形成する通気孔を介して補助架台１３
ａの内部に連通している。ただし、最内側のエア通路１
２ａは、燃焼筒１５、内筒１９の内部空間であって、内
筒１９の下端を介して、熱交換器ユニット３０の上部に
下向きに開口しており、中間のエア通路１２ｂは、フラ
ンジ板１１に形成する通気孔、内筒１９の下部に形成す
る通気孔を介し、内筒１９の下部に連通している。さら
に、最外側のエア通路１２ｃ、１２ｃは、フランジ板１
１、補助フランジ板２１に対応して設ける通気孔１１
ｂ、１１ｂ…、２１ｄ、２１ｄ…を介してエアダクト２
１ｃに連通し、エアダクト２１ｃは、エア吹出口２１ｃ
1 、２１ｃ1 …を介し、熱交換器ユニット３０の上部に
水平方向に開口している。

【００２６】そこで、ブロワ１３を運転すると、ブロワ
１３は、燃焼筒１５、内筒１９の内部のエア通路１２ａ
に一次燃焼エアを供給し、中間のエア通路１２ｂ、外筒
１８を介して内筒１９の下部に二次燃焼エアを供給し、
さらに、最外側のエア通路１２ｃ、１２ｃ、エアダクト
２１ｃ、エア吹出口２１ｃ1 、２１ｃ1 …を介し、熱交
換器ユニット３０の上部に、三次燃焼エアを水平方向に
吹き出すことができる。なお、ブロワ１３は、バーナノ
ズル１６の発生熱量に合わせ、吐出風量を連続的に可変
するものとする。ただし、バーナノズル１６、ブロワ１
３は、バーナノズル１６の燃焼が不安定となる最低発生
熱量以下の領域においては、オンオフ制御に移行させる
ものとする。

【００２７】内筒１９の内部に装着する仕切板１９ａ
は、エア通路１２ａに供給される一次燃焼エアを開口部
１９ａ3 、１９ａ3 …を介して下方に流通させることに
より、羽根板１９ａ2 、１９ａ2 …の切起し方向によっ
て決まる一方向に一次燃焼エアを旋回させる。すなわ
ち、仕切板１９ａは、バーナノズル１６の先端のノズル
チップ１６ａ2 から霧状に噴出される燃料油を外側から
包み込むようにして一次燃焼エアを旋回させることによ
り、バーナノズル１６の燃焼炎を安定させるから、バー
ナノズル１６は、その発生熱量を広範囲に調節しても、
燃焼状態が不安定になることがない。

【００２８】かかるバーナユニットは、熱交換器ユニッ
ト３０、排気ダクト４０とともに、筐体フレームＦに一
体に組み込むことができる（図６）。なお、ここでは、
熱交換器ユニット３０は、ケーシング３１に対し、フィ
ン付きの２重の水管３２、３３を内装してなり、水管３
２の入口側は、流量センサ３２ａを介して図示しない給
水源に接続されており、出口側は、アキュムレータ３２
ｂを介し、出湯管３２ｃとして外部に配管されている。
また、水管３３の入口側は、流量スイッチ３３ａ、循環
ポンプ３３ｂを介して図示しない浴槽に接続されてお
り、出口側も、浴槽に接続されている。ただし、水管３
２、３３は、ケーシング３１に内装するに加えて、ケー
シング３１の外周に蛇管状に巻き付けるようにして延長
してもよい。

【００２９】そこで、熱交換器ユニット３０は、水管３
２に通水してバーナユニットを運転すれば、出湯管３２
ｃを介して湯を出湯させることができ、このとき、バー
ナノズル１６の発生熱量は、流量調整弁１６ｆを介し、
最適に調整することができる。また、循環ポンプ３３ｂ
を運転し、水管３３を介して浴槽内の湯を循環させれ
ば、浴槽内の湯を加温し、いわゆる風呂の追焚きをする
ことができる、なお、熱交換器ユニット３０は、水管３
３、流量スイッチ３３ａ、循環ポンプ３３ｂを省略し、
出湯用のみに製作することもできる。

【００３０】熱交換器ユニット３０の下端は、煙道３４
を介し、排気ダクト４０の下端に連結されている。ま
た、排気ダクト４０の上端は、ルーバ４１を介し、筐体
フレームＦの外部に開口されている。

【００３１】排気ダクト４０は、角筒状のダクト４２に
対し、山形に折曲げ形成した邪魔板４３、４３…を交互
に組み込んでなる（図７）。ダクト４２は、コ字状の本
体板材４２ａと、蓋板材４２ｂとを組み合わせて形成し
（図８）、本体板材４２ａの両側面には、大径の透孔４
２ａ1 、４２ａ1 …が形成されている。また、各邪魔板
４３には、小径の透孔４３ａ、４３ａ…が形成されてい
る。各邪魔板４３は、両側に爪４３ｂ、４３ｂ…を突設
し、本体板材４２ａ、蓋板材４２ｂに対応して形成する
係止孔４２ａ2 、４２ｂ1 に各爪４３ｂを挿入した上、
本体板材４２ａ、蓋板材４２ｂの各外側において爪４３
ｂ、４３ｂ…を約９０度に捻じることによって固定され
ている。ただし、各爪４３ｂは、本体板材４２ａ、蓋板
材４２ｂの外側において、単に折り曲げるようにしても
よい。

【００３２】ダクト４２の外周には、外ケース４４が装
着されており（図７）、ダクト４２、外ケース４４の間
には、吸音材４５、４５…が装填されている。また、各
邪魔板４３の内部にも、吸音材４６が装填されている。
なお、ルーバ４１には、長い角筒状の補助ダクト４１ａ
が付設されており、ルーバ４１は、補助ダクト４１ａと
ともに、取外し可能となっている。ただし、吸音材４
５、４６としては、ガラスウール、ロックウールなどの
不織布の他、石膏ボードなどの不燃性の多孔質の材料を
使用することができる。

【００３３】邪魔板４３、４３…は、ダクト４２の内部
に屈曲する排気通路を形成し、各邪魔板４３の透孔４３
ａ、４３ａ…、ダクト４２の透孔４２ａ1 、４２ａ1 …
は、それぞれ吸音材４６、４５を排気通路に露出させ
る。そこで、排気ダクト４０は、極く短い長さであって
も、バーナユニットの燃焼騒音を有効に低減させること
ができる。

【００３４】バーナユニットは、フランジ板１１を補助
フランジ板２１に固定しているナット２１ａ1 、２１ａ
1 を取り外すことにより、ブロワ１３、架台１２、燃焼
筒１５、バーナノズル１６、仕切壁１７、１７、外筒１
８、内筒１９とともに、上方に取り外すことができる。
つづいて、止めねじ３１ｂ、３１ｂ…を取り外せば、補
助フランジ板２１は、分炎板２２とともに、上方に取り
外すことができる。なお、バーナユニットは、その主要
部材がフランジ板１１上に搭載されているから、通常の
保守点検に際しては、フランジ板１１のみを取り外せば
足りる。

【００３５】分炎板２２は、一般に、バーナユニットか
らの炎を左右に２分割し、炎の全体長さを短くすること
により、熱交換器ユニット３０のケーシング３１を小さ
くするためのものである。ここでは、分炎板２２は、補
助フランジ板２１に付設されているから、バーナユニッ
トを取り外すに際し、上方に設けるべき作業用スペース
を最小にすることができる上、高温になる燃焼筒１５、
内筒１９、外筒１８などに取り付けるものでないから、
その耐久性も良好である。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ブロワ、燃焼筒、バーナノズルを含む主要部材は、
フランジ板上に搭載し、分炎板は、補助フランジ板に付
設するとともに、補助フランジ板の下面に内筒、外筒を
突出させることによって、保守点検の際には、フランジ
板を取り外し、分炎板を除く主要部材を上方に簡単に取
り外すことができるから、取外し作業が簡単である上、
筐体フレーム内に設ける作業用スペースも小さくて済
み、全体形状を大幅に小形化することができるという優
れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 全体分解斜視図

【図２】 全体構成模式説明図

【図３】 仕切板の平面図

【図４】 図３のＸ−Ｘ線矢視拡大断面図

【図５】 バーナノズルの構成図

【図６】 使用状態模式図

【図７】 排気ダクトの構成図

【図８】 図７の要部分解斜視図

【符号の説明】

１１…フランジ板 １２…架台 １３…ブロワ １５…燃焼筒 １６…バーナノズル １６ｃ…供給管 １６ｄ…戻り管 １７…仕切壁 １８…外筒 １９…内筒 ２１…補助フランジ板 ２１ｂ…透孔 ２１ｃ…エアダクト ２２…分炎板 ３０…熱交換器ユニット ３１…ケーシング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和角 孝男 大阪府大阪市城東区鴫野東１丁目２番１ 号 タカラスタンダード株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−282108（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−110309（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−247408（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−10507（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−200116（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−37413（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−73512（ＪＰ，Ａ) 実開 昭49−92533（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭48−34256（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭54−13848（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭37−15670（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23D 11/24 F23J 13/00 F23L 13/00 F24H 9/18

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下面に分炎板を付設する補助フランジ板
   と、該補助フランジ板を介して熱交換器ユニットのケー
   シングの上端に着脱自在に装着するフランジ板と、該フ
   ランジ板の上面に搭載するブロワ取付用の箱形の架台
   と、該架台の内部に下向きに取り付ける燃焼筒と、該燃
   焼筒に下向きに内装するバーナノズルと、前記フランジ
   板の下面に対し、前記燃焼筒と同軸に取り付ける外筒
   と、該外筒に収納し、上端が前記燃焼筒の下端に挿脱自
   在に嵌合する内筒とを備えてなり、前記補助フランジ板
   は、前記外筒を貫通させる透孔を形成し、前記分炎板
   は、前記外筒の下方を横切ることを特徴とする石油給湯
   機のバーナユニット。
2. 【請求項２】 前記バーナノズルは、供給管、戻り管の
   双方を後端に接続することを特徴とする請求項１記載の
   石油給湯機のバーナユニット。
3. 【請求項３】 前記フランジ板、補助フランジ板の間に
   は、パッキンを介装することを特徴とする請求項１また
   は請求項２記載の石油給湯機のバーナユニット。
4. 【請求項４】 前記補助フランジ板の下面には、前記透
   孔の周囲にエアダクトを付設し、該エアダクトは、水平
   方向にエアを吹き出すことを特徴とする請求項１ないし
   請求項３のいずれか記載の石油給湯機のバーナユニッ
   ト。