JP3782249B2

JP3782249B2 - 燃焼装置

Info

Publication number: JP3782249B2
Application number: JP09066499A
Authority: JP
Inventors: 明熊谷; 力柘植
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: TW444111B; KR20000062233A; KR100317574B1; JP2000283462A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯器等に採用される燃焼装置に関し、詳しくは、燃焼室ケーシングの内部にバーナが収納され、該バーナに点火するための点火電極が燃焼室ケーシングの一側に支持されている燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の燃焼装置における燃焼室ケーシングは、鋼板によって形成された左右の側板及び後側板を備え、前方側が開口されている。該燃焼室ケーシングにはバーナが収納され、該バーナの上方には該燃焼室ケーシングの各側板によって包囲された空間である燃焼室が形成される。バーナはその下方の一側から燃料ガス及び燃焼空気を取り入れる燃料取り入れ口を備えており、該燃料取り入れ口は、燃焼室ケーシングの前方に向かって開口している。該燃焼室ケーシングの前方側開口における前記バーナの燃料取り入れ口に対向する位置には、該燃料取り入れ口に向かって燃料ガスを噴出するノズルを備えるマニホールドが取り付けられている。該マニホールドは、燃焼室ケーシング内に向かって突出する位置決めピンを備え、該位置決めピンは、バーナの一部に形成された位置決め孔に係合される。マニホールドの位置決めピンがバーナの位置決め孔に係合されたときには、マニホールドのノズルがバーナの燃料取り入れ口に正確に対向する。
【０００３】
また、燃焼室ケーシングの前方側開口のうち燃焼室に臨む部分には、燃焼室の一側壁を構成する前側板が取り付けられる。該前側板は、ネジ等の連結部材を介して燃焼室を囲む燃焼室ケーシングの左右の側板に連結される。該前側板には、バーナに点火するための点火電極やバーナの燃焼時の炎を検出するフレームロッド等の炎検出器が取り付けられている。
【０００４】
前記点火電極は、リード線を介してイグナイタに電気的に接続される後端が前側板の外部に露出され、該前側板を貫通して該前側板に支持された胴部を介して、先端が燃焼室内に延出しバーナに臨んでいる。該点火電極は、イグナイタの駆動により点火電極の先端とバーナを構成している金属部分との間で火花放電させることにより、バーナへの点火を行う。このような点火方式はダイレクト方式と言われ、バーナの上部に臨ませた点火電極とバーナ自体との間に火花放電を生成するために、バーナの上部に臨ませた放電電極（点火電極）とバーナの近傍に設けられた接地電極との間に火花放電を生成する所謂ターゲット方式に比べて、バーナへの点火が確実に行われることが知られている。しかしその反面、ダイレクト方式を採用する場合には、点火電極の先端とバーナ（の上端縁）との間隔寸法が、イグナイタの能力に応じて設定された寸法に正確に一致していなければ確実な点火が望めないことも知られている。
【０００５】
そして、前述した従来の燃焼装置の構造では、点火電極が取り付けられている前記前側板が、燃焼室ケーシングの左右の側板及びマニホールドにネジ止め等により連結されているため、該前側板の取り付け位置にズレが生じ易い。このため、点火電極の先端とバーナとの間隔寸法が不正確となり、確実な点火が行われないおそれがある。
【０００６】
そこで、点火電極の先端とバーナとの間隔寸法がイグナイタの能力に応じて設定された寸法と異なる場合には、前側板の取り付け位置を調整することによって、確実な点火が行われるようにしているが、このときの調整作業が煩わしく、製造効率が低下する不都合がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
かかる不都合を解消して、本発明は、確実な点火を行うことができて、しかも製造効率を向上させることができる燃焼装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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、本発明は、バーナを収納して該バーナの上方に燃焼室を形成する燃焼室ケーシングと、該燃焼室ケーシングの一側部の開口に設けられ、前記バーナの燃料取り入れ口に向かって燃料ガスを噴出するノズルが形成されたマニホールドとを備える燃焼装置において、前記マニホールドは、前記ノズルに連通する燃料ガス通路が形成されたガス通路部と、該ガス通路部の上部に起立して前記燃焼室の一側壁を構成する側壁部と、前記バーナの一部に係合することにより前記ノズルのバーナの燃料取り入れ口への位置決めを行う位置決め係合部とを一体に備え、前記側壁部は、点火電極を貫通させて支持する支持孔を備え、該支持孔は、前記位置決め係合部により前記ノズルとバーナの燃料取り入れ口とが位置決めされたとき、該支持孔に装着された点火電極の先端が所定の間隔を存してバーナの上端に臨む位置に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、前記マニホールドは、ガス通路部と側壁部とを一体に備えている。該マニホールドを前記燃焼室ケーシングの一側部に取り付けたとき、前記側壁部は前記燃焼室の一側壁とされて、燃焼室ケーシングを構成する他の側壁と共に燃焼室を包囲する。
【００１０】
該マニホールドは前記位置決め係合部を一体に備えており、該マニホールドを前記燃焼室ケーシングに取り付けたときには、前記位置決め係合部がバーナの一部に係合され、前記ガス通路部のノズルとバーナの燃料取り入れ口とが正確に対向する。
【００１１】
前記側壁部には、前記支持孔によって点火電極が支持されている。該側壁部と前記ガス通路部及び前記位置決め係合部とは一体に設けられているので、該位置決め係合部に対する点火電極の位置は常に一定に維持される。これにより、前記位置決め係合部により前記ノズルが位置決めされたときには、同時に、点火電極の先端とバーナの上端との間が確実に所定の間隔とされる。従って、この時の間隔を、点火電極とバーナとの間に確実に火花放電が生成される寸法としておくことにより、該マニホールドを前記燃焼室ケーシングの一側部に取り付けるだけで、バーナへの点火が確実に行われる所定の位置に点火電極を設けることができ、該マニホールドを前記燃焼室ケーシングに取り付けた後に点火電極とバーナとの間隔寸法を調整すると言った作業を不要とすることができる。しかも、従来の燃焼装置のように、ガス通路部（従来におけるマニホールド）と側壁部とが別体とされているためにガス通路部（従来におけるマニホールド）の取り付け作業と側壁部の取り付け作業とを各別に行う必要があったものと異なり、本発明の燃焼装置はマニホールドが側壁部を一体に備えているので、前記燃焼室ケーシングへのマニホールドの取り付け作業工程を削減して製造効率を向上することができる。
【００１２】
また、本発明において、前記点火電極を支持する支持孔は、前記側壁部に形成された多角形状の孔であり、前記点火電極は、前記支持孔に支持されたとき該支持孔に対応して係合することにより、該点火電極の先端が前記バーナ上端の所定位置に臨む姿勢に位置決めされる多角形状の係合胴部を備えることが好ましい。これにより、前記支持孔に支持された点火電極の回転を確実に防止して、点火電極の先端を前記バーナ上端の所定位置に臨む姿勢に位置決めすることができ、前記点火電極をより高い精度で前記側壁部に支持させることができる。
【００１３】
また、本発明において、前記側壁部の、少なくとも前記燃焼室に対向する内面には、前記バーナからの熱を遮断する遮熱部材が設けられていることが好ましい。
【００１４】
本発明のマニホールドを形成する場合には、例えば、前記ガス通路部、側壁部及び位置決め係合部とを備える形状に同一の材料で一体成形することが行われる。一体成形されたマニホールドを、前記燃焼室ケーシングに取り付けたときには、前記側壁部が燃焼室の一側壁とされるので、バーナの火炎によって前記側壁部が高温になる。このとき、該側壁部の内面に前記遮熱部材を設けておくことにより、該側壁部へのバーナからの熱を遮断することができる。こうすることにより、比較的融点の低い金属（例えばアルミ合金等）を材料として前記マニホールドを一体成形することができるので、前記マニホールドを容易に製造することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態の燃焼装置の一部の縦断面説明図、図２は本実施形態のマニホールドの説明的斜視図である。
【００１６】
本実施形態の燃焼装置１は、図示しない給湯器の内部に設けられ、図１に示すように、バーナ２を収納すると共に該バーナ２の上部に燃焼室３を形成する燃焼室ケーシング４と、該燃焼室ケーシング４の上部に連結された熱交換器５とを備えている。
【００１７】
図１に示すように、前記バーナ２は、一対の金属板を重合して形成された複数のバーナユニット６によって形成されている。複数のバーナユニット６は横方向に積層されてバーナケース７に一体に支持されている。バーナユニット６は、各金属板に形成した大略Ｓ字状の隆起部によってバーナヘッド８、混合管９及び燃料取り入れ口１０を備えている。該燃料取り入れ口１０は、燃焼装置１の前方に向かって開口され、バーナケース７に形成されたバーリング１１に嵌合することにより位置決めされている。そして、該バーナケース７は、その後端部の下方位置において前記燃焼室ケーシング４の後側板４ａにネジ部材１２により連結固定されている。
【００１８】
前記燃焼室ケーシング４の前方側は開口されており、図１及び図２に示すように、その開口縁の上半部に沿ってシールパッキン１３ａ（本実施形態においては膨張黒鉛製）が設けられ、開口縁の下半部に沿ってシールパッキン１３ｂ（本実施形態においてはセラミック製）が設けられて、図１に示すように、これらのシールパッキン１３ａ，１３ｂを介してマニホールド１４が取り付けられている。本実施形態においては、該マニホールド１４はアルミダイカストによって成形されている。該マニホールド１４は、燃料ガス通路１５を形成するガス通路部１６と、該ガス通路部１６に上方に連設された平板状の側壁部１７とを一体に備えている。これにより、該マニホールド１４が前記燃焼室ケーシング４に取り付けられたときには、燃焼室ケーシング４の前方側開口が閉塞される。
【００１９】
なお、燃焼室ケーシング４は、図示しないが、後側板４ａと左右の側板４ｂとによって平面視略コ字形に形成することにより前方側を開放し底部に底板４ｃを設けたものでもよく、また、本実施形態のように、四角筒状に形成した後に、前側板４ｄのうち、熱交換器５との接続フランジ部４ｅを残して、燃焼室３からバーナ２の前記燃料取り入れ口１０を露出させる位置までを切り抜いて開口させたものでもよい。前記マニホールド１４は、燃焼室ケーシング４の前方側開口に取り付けたとき、該開口の略下半部を該ガス通路部１６により閉塞し、該開口の略上半部の燃焼室３に臨む部分を側壁部１７により閉塞する。即ち、前記側壁部１７は燃焼室３の一側壁（或いは一側壁の一部）として燃焼室ケーシング４の前方側を閉塞するようになっている。
【００２０】
ガス通路部１６の内面側には、燃料ガス通路１５から送られる燃料ガスを前記バーナ２の燃料取り入れ口１０に噴出する複数のノズル１８が一体に形成されている。なお、ガス通路部１６には、燃料ガス通路１５の外方を覆う覆板１９が複数のネジ部材２０（図２参照）によって取り付けられている。
【００２１】
また、図１に示すように、ガス通路部１６の両端部には、前記燃焼室ケーシング４の内部に向かって突出する位置決めピン２１（位置決め係合部）が一体に形成されている。該位置決めピン２１は、前記バーナケース７に形成された位置決め孔２２に係合させることによって、マニホールド１４のノズル１８とバーナ２の燃料取り入れ口１０とが正確に対向するように設けられている。
【００２２】
更に、該マニホールド１４の側壁部１７には、図１及び図２に示すように、点火電極２３とフレームロッド２４（図２にのみ示す）とが貫通して支持されている。該点火電極２３は、側壁部１７に四角形状に形成された第１支持孔２５に係合胴部２６を介して支持されている。該点火電極２３の係合胴部２６は第１支持孔２５の孔形状に対応する四角形状に形成されており、第１支持孔２５に支持されたときに該点火電極２３の回転が防止されるようになっている。該点火電極２３は、側壁部１７の第１支持孔２５に係合され、その外方からグラスウール等によるシールパッキン２７及び亜鉛メッキ鋼板等の押さえ板２８を介してネジ部材２９によって固定されている。これにより、図示するように、点火電極２３の先端がバーナ２に対して接近する方向に傾斜する形状である場合には特に、点火電極２３の回転によって点火電極２３の先端がバーナ２に対向する位置からズレることを防止することができる。同じように、フレームロッド２４は、図２に示すように、側壁部１７に四角形状に形成された第２支持孔３０に、該第２支持孔３０の孔形状に対応する四角形状に形成された係合胴部３１を介して回転が防止された状態で固定されている。
【００２３】
図１に示すように、該点火電極２３は、バーナ２との間で火花放電させる所謂ダイレクト方式によりバーナ２への点火を行うものである。ダイレクト方式においては、点火電極２３の先端とバーナ２（の上端縁）との間隔寸法ｘが所定の間隔に正確に一致している必要がある。本実施形態においては、図１に示すように、点火電極２３はマニホールド１４に一体に設けられた側壁部１７に支持されているので、点火電極２３と前記位置決めピン２１との間隔寸法は一定に維持されている。これによって、前記位置決めピン２１が前記バーナ２に正確に位置決めされたときには、点火電極２３もバーナ２と所定の間隔ｘを介した位置に同時に正確に位置決めされる。従って、マニホールド１４を前記燃焼室ケーシング４に取り付けて、前記位置決めピン２１によるノズル１８とバーナ２の燃料取り入れ口１０との正確な位置決めを行うだけで、バーナ２と点火電極２３との間隔寸法ｘは正確に所定の間隔となり、確実な点火を行うことができる。しかも、マニホールド１４を燃焼室ケーシング４に取り付けた後に点火電極２３の取り付け位置を調整するといったことも行う必要がないので、製造効率を向上させることができる。
【００２４】
また、図１及び図２に示すように、該マニホールド１４の側壁部１７の前記燃焼室３に対向する内面側には、ステンレス鋼板或いはアルミメッキ鋼板によって形成された遮熱板３２（遮熱部材）が取り付けられている。これにより、燃焼室３から側壁部１７への熱を遮断することができ、該マニホールド１４を比較的融点の低いアルミダイカスト製であっても支障なく側壁部１７を一体成形によって設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の燃焼装置の一部の縦断面説明図。
【図２】本実施形態のマニホールドの説明的斜視図。
【符号の説明】
１…燃焼装置、２…バーナ、３…燃焼室、４…燃焼室ケーシング、１０…燃料取り入れ口、１４…マニホールド、１５…燃料ガス通路、１６…ガス通路部、１７…側壁部、１８…ノズル、２１…位置決めピン（位置決め係合部）、２３…点火電極、２５…第１支持孔（支持孔）、２６…係合胴部、３２…遮熱板（遮熱部材）。

Claims

バーナを収納して該バーナの上方に燃焼室を形成する燃焼室ケーシングと、
該燃焼室ケーシングの一側部の開口に設けられ、前記バーナの燃料取り入れ口に向かって燃料ガスを噴出するノズルが形成されたマニホールドとを備える燃焼装置において、
前記マニホールドは、前記ノズルに連通する燃料ガス通路が形成されたガス通路部と、該ガス通路部の上部に起立して前記燃焼室の一側壁を構成する側壁部と、前記バーナの一部に係合することにより前記ノズルのバーナの燃料取り入れ口への位置決めを行う位置決め係合部とを一体に備え、
前記側壁部は、点火電極を貫通させて支持する支持孔を備え、
該支持孔は、前記位置決め係合部により前記ノズルとバーナの燃料取り入れ口とが位置決めされたとき、該支持孔に装着された点火電極の先端が所定の間隔を存してバーナの上端に臨む位置に形成されていることを特徴とする燃焼装置。
前記点火電極を支持する支持孔は、前記側壁部に形成された多角形状の孔であり、
前記点火電極は、前記支持孔に支持されたとき該支持孔に対応して係合することにより、該点火電極の先端が前記バーナ上端の所定位置に臨む姿勢に位置決めされる多角形状の係合胴部を備えることを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
前記側壁部の、少なくとも前記燃焼室に対向する内面には、前記バーナからの熱を遮断する遮熱部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の燃焼装置。