JP3840064B2 - 燃焼室の短絡空気防止構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーナケース内を分散板によってバーナが収容される燃焼室と燃焼用給気が供給される空室とに区画されて空室内の燃焼用給気がバーナケースを構成する略Ｕ字状の側板と分散板との間から燃焼室側に漏れ出る短絡空気を防ぐための燃焼室の短絡空気防止構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、給湯器は、図６に示すように、バーナＢを収容したバーナケース１の上部に熱交換器（図示せず）を内蔵した缶体Ｋを配置し、上記バーナＢによる高温の燃焼ガスＡ３によって上記熱交換器における水を加熱し、このお湯を給湯、暖房等に利用するようにしたものである。なお、図６中、ＰはバーナＢの点火を行うための点火プラグである。
【０００３】
上記バーナケース１は、図７に示すように、背面壁１０Ｂおよび側面壁１０Ｒ，１０Ｌを構成する略Ｕ字状の側板１ａと、この側板１ａの前面に取付けられる前板１ｂと、側板１ａの底面に取付けられる底板１ｃとを有し、そして、バーナケース１内は、多数の透孔２３１を設けた分散板２３を配置させて、その上方にバーナＢを収容する燃焼室Ｃと、下方に給気ファンＦから燃焼用給気Ａが供給される空室１２とに区画されている。また、上記側板１ａの背面壁１０Ｂには、その熱変形を防止すると共に上記分散板２３の位置決めを行うため内側に突出するビード３００が形成されている。
【０００４】
そして、上記分散板２３は、図６を参照して、給気ファンＦによって底板１ｃの給気用開口１１から空室１２内に供給された燃焼用給気Ａを、前方空室１３に配置されたガス供給管Ｎのノズル孔Ｎ１側に供給する一次空気Ａ１と、燃焼室Ｃに配置されたバーナＢの炎孔部Ｂ１に供給する二次空気Ａ２とに分配させている。同時に、この分散板２３は、一次空気Ａ１と二次空気Ａ２の供給比率を一定にさせると共に透孔２３１を通過させることで二次空気Ａ２をバーナＢの炎孔部Ｂ１全域に均一に分散させている。このようにして、上記分散板２３は、バーナＢによるガスの完全燃焼が実現される。
【０００５】
ところが、上記燃焼用給気Ａが分散板２３を通過せずに分散板２３と側板１ａとのすき間から漏れ出る短絡空気が多くなると、一次空気Ａ１が少なくなり燃焼ガス中のＮＯｘ値等が高くなってしまう。そして、上記空室１２の後方側には、前方空室１３に一次空気Ａ１が送り込まれる関係上その反動等が作用して燃焼用給気Ａが層流となって流れ込む。そのため、側板１ａの背面壁１０Ｂと分散板２３との間で短絡空気が発生し易くなる。特に側板１ａの背面壁１０Ｂと側面壁１０Ｒ，１０Ｌの境界のＲ部１０では分散板２３との気密性が確保し難いため、このＲ部１０での短絡空気の発生が多くなり易い。
【０００６】
そこで、従来は、図７に示すように、側板１ａの背面壁１０Ｂ内面において両端のＲ部１０にまで達する耐熱パッキンＧを貼り付け、この耐熱パッキンＧによって分散板２３と側板１ａとの間の気密性を確保し上記短絡空気の発生を阻止している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、耐熱パッキンＧを貼り付ける作業が必要となるうえ、この耐熱パッキンＧを確実に貼り付けるには、側板１ａをプレス成形した後きれいに洗浄し完全に脱脂しておく必要があり、この脱脂作業が不可欠となる。従って、耐熱パッキンＧを取付けるための作業工数が増え、しかも、この耐熱パッキンＧ相当分の部品点数が増え、ひいてはコスト高となってしまう。
【０００８】
なお、上記側板１ａの背面壁１０Ｂにビード３００を形成するが、これは上述のとおり、側板１ａの熱変形を防止すると共に分散板２３の位置決めを行うためのものであって、上記短絡空気の発生を阻止するという発想に基づいて形成されたものではない。従って、このビード３００は、上記短絡空気の阻止に何ら寄与するものではない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、上記耐熱パッキンＧを用いることなく簡易に燃焼室Ｃ内の短絡空気を確実に防止できるようにすることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は、以下による。
（１）本発明における燃焼室の短絡空気防止構造は、バーナケース内にバーナが収容される燃焼室と燃焼用給気が供給される空室とに区画する分散板を有し、空室内の燃焼用給気がバーナケースを構成する略Ｕ字状の側板と上記分散板とのすき間から燃焼室側に漏れ出る短絡空気を防ぐ構造であって、上記側板における背面壁およびこの背面壁の両端に形成された側面壁との境界のＲ部にわたって連続的にバーナケース内側に突出する突部をプレス加工により一体的に形成し、上記分散板をその周端部が上記突部の基端部に当接されるように配置したことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によると、側板の背面壁側に空室内の燃焼用給気の一部が層流となって流れ込んで来ても、上記突部によって側板の背面壁とその両端のＲ部における分散板と側板との間の気密性が確保されているので、燃焼室側への短絡空気の発生を阻止できる。
【００１１】
そして、気密性を確保し難い上記Ｒ部においても上記突部が連続形成されて当該Ｒ部における分散板と側板との間の気密性が確保されている。これによって、最も短絡空気の発生し易い上記Ｒ部での短絡空気の発生を確実に阻止できる。
【００１２】
従って、耐熱パッキンを貼り付けなくても上記突部によって燃焼室内の短絡空気を確実に防止できる。
しかも、上記突部が分散板を側板に取付ける際の位置決めや、側板の熱変形を防止する機能をも発揮できる。
【００１３】
（２）また、上記燃焼室の短絡空気防止構造において、上記突部は、空室側に配置されてもよい。
これによると、層流となって流れ込んできた燃焼用給気がこの突部に衝突して拡散されるので、側板と分散板との間に向かう燃焼用給気の量が少なくなり、短絡空気の発生を一層確実に阻止できる。
【００１４】
（３）また、上記燃焼室の短絡空気防止構造において、上記突部は、更に上記Ｒ部から側板の側面壁全体にわたっても連続形成されてもよい。
これによると、側板に当接する分散板の周端部全域に上記突部が配置されて当該部分での気密性が完全に確保されるので、燃焼室側への短絡空気を一層確実に阻止できる。しかも、上記突部が分散板を側板に取付ける際の位置決めガイドや、側板の熱変形を防止する機能をも一層顕著に発揮できる。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように、本発明による燃焼室の短絡空気防止構造によれば、燃焼室内への短絡空気を確実に防止でき、従来のような耐熱パッキンが不要となって燃焼室を形成する作業工数および部品点数の削減ができる。
【００１６】
また、上記短絡空気の発生を阻止できることから、バーナの完全燃焼および低ＮＯｘ燃焼も同時に実現できる。
しかも、上記突部が位置決めガイドとなって分散板の配置を容易にし、且つ側板の熱変形をも防止できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
この実施の形態においては、本発明に係る燃焼室の短絡空気防止構造を採用した給湯器を例示する。この給湯器は、図１に示すように、燃焼室Ｃを形成するバーナケース１の上部に熱交換器を内蔵する缶体Ｋを連設すると共にバーナケース１の底部に給気ファンＦを取付けたものである。
【００１８】
上記缶体Ｋは、筒状に形成されており、その下端のフランジ部Ｋ１において耐熱パッキンＧ１を介在させバーナケース１上端のフランジ部１５，１６，１７と、かしめ、ねじ止め等によって接合し、バーナケース１上に連結される。なお、バーナケース１上端のフランジ部１５，１６には多数の折曲部１５ａ，１６ａが形成されており（図２を参照。）、これら折曲部１５ａ，１６ａを上記缶体Ｋのフランジ部Ｋ１を抱くように折り曲げて缶体Ｋとの結合を強固にさせると同時に当該結合部分の気密性を確保させる。また、缶体Ｋ内の収容する熱交換器は、図示しないが多数のフィンを具備する吸熱管を蛇行配置させたものであり、この吸熱管内に流れる水が上記燃焼室Ｃから送られて来る高温の燃焼ガスＡ３によって加熱される。
【００１９】
上記バーナケース１は、図２に示すように、背面壁１０Ｂおよび左右の側面壁１０Ｒ，１０Ｌを一体とした略Ｕ字状の側板１ａと、この側板１ａの前方開放部分に取付けられる前板１ｂと、この側板１ａの下方開放部分に取付けられる底板１ｃとを有し、全体として有底角筒状に形成される。
【００２０】
上記側板１ａは、下方寄り部分において背面壁１０Ｂおよび左右の側面壁１０Ｒ，１０Ｌとの境界のＲ部１０にわたってバーナケース１内側に突出する突部３が形成される。この突部３は、図３、図４に示すように、側板１ａの背面壁１０Ｂにおけるストレート部分３１と、背面壁１０Ｂと左右の側面壁１０Ｒ，１０Ｌとの境界のＲ部１０におけるコーナ部分３２とからなり、このストレート部分３１とコーナ部分３２とが連続して一体化されて上記突部３を形成する。そして、この突部３は、その基端部３０に後述する分散板２３の周端部２３０が当接されて当該部分における側板１ａと分散板２３との間の気密性を確保させる（図１、図５等を参照。）。また、上記側板１ａの上端と下端には、それぞれフランジ部１５，１６，１７，１８が形成される。このような形状の側板１ａは、所望の平板材を公知のプレス加工によって製造される。なお、バーナケース１上端前側のフランジ部１６は、プレス加工後の側板１ａにスポット溶接等により接合される。
【００２１】
上記底板１ｃは、その周縁部分を側板１ａ下端のフランジ部１８に当接させ、かしめ、ねじ止め、溶接等の手段によって接合され、また、この底板１ｃに設けた給気用開口１１に給気ファンＦが接続される。
【００２２】
上記前板１ｂは、バーナケース１内の気密性が確保されるように耐熱パッキンＧ２を介在させて上記側板１ａの前面開放部分にねじ止め、溶接等の手段で取付けられる。
【００２３】
また、バーナケース１の内部は、上方にバーナＢを収容した燃焼室Ｃと、下方に底板１ｃの給気用開口１１を通して給気ファンＦから燃焼用給気Ａが供給される空室１２と、前方に上記空室１２と連通しガス供給管Ｎを収容した前方空室１３とに区画される（図１を参照。）。
【００２４】
上記バーナＢは、図５に示すように、前面板２１、後面板２２、左右の側面板２４および底面板（分散板２３）により形成した矩形枠体内に、上部に多数の炎孔部Ｂ１を有する上下に扁平なバーナ単体ｂを多数並設させたバーナユニットとされ、このバーナユニットの状態で略Ｕ字状の側板１ａ内に組み込まれる。すると、このバーナユニットの底面板を構成する分散板２３によって上記燃焼室Ｃと上記空室１２とが区画される（図１、図２等を参照。）。また、この分散板２３には、多数の透孔２３１が設けられており、この透孔２３１を通過した二次空気Ａ２を分散させてバーナＢの炎孔部Ｂ１全域に均一に供給されるようにする。また、バーナユニットの前面板には、バーナ単体ｂの一次空気口に一致させて開口２５が設けられており、この開口２５が上記ガス供給管Ｎの多数のノズル孔Ｎ１と対向される（図１を参照。）。
【００２５】
そして、バーナケース１の前板１ｂにおいて、その孔部１９（図２を参照。）に点火プラグＰと電極板Ｔとを備えた放電機構部が取付けられ、点火プラグ先端部Ｐ１と電極板先端部Ｔ１とがバーナＢの炎孔部Ｂ１上に配置される（図１を参照。）。
【００２６】
以上の構成を有する給湯器を作動させると、図１を参照して、バーナケース１内の空室１２に給気ファンＦから燃焼用給気Ａが供給され、その一部が前方空室１３のガス供給管Ｎのノズル孔Ｎ１側に一次空気Ａ１として供給され、他の一部が分散板２３の多数の透孔２３１を通過してバーナＢの炎孔部Ｂ１に二次空気Ａ２として供給される。このとき、前方空室１３に一次空気Ａ１が送り込まれる関係上その反動等が作用して燃焼用給気Ａの一部が層流となって上記空室１２の後方側に流れ込むので、側板１ａの背面壁１０ＢやＲ部１０と分散板２３との間で燃焼室Ｃ側に漏れ出る短絡空気が発生し易い状況となる。
【００２７】
ところが、この側板１ａには、上記背面壁１０Ｂおよび上記Ｒ部１０にわたって連続的にバーナケース１内側に突出する突部３を形成し、この突部３の基端部３０に上記分散板２３の周端部２３０を当接させ、当該部分における分散板２３と側板１ａとの間の気密性が確保されている。
【００２８】
このように上記突部３によって分散板２３と側板１ａとの間の気密性が確保されているので、燃焼用給気Ａの一部が空室１２後方側に流れ込んで来ても燃焼室Ｃ側への短絡空気を阻止できる。また、上記突部３は、気密性を確保し難い上記Ｒ部１０においても上記突部３が連続形成されて当該Ｒ部１０における分散板２３と側板１ａとの間の気密性が確保されているので、最も短絡空気の発生し易い上記Ｒ部１０での短絡空気の発生を確実に阻止できる。しかも、上記突部３は、空室１２側に配置されているので、層流となって流れ込んできた燃焼用給気Ａがこの突部３に衝突して拡散され、これによって、側板１ａと分散板２３との間に向かう燃焼用給気Ａの量が少なくなって短絡空気の発生をより確実に阻止することができる。
【００２９】
従って、耐熱パッキンＧを貼り付けなくても上記突部３によって燃焼室Ｃ内の短絡空気を確実に防止できる。その結果、従来のような耐熱パッキンＧが不要となって燃焼室Ｃを形成するための作業工数および部品点数の削減ができる。また、上記短絡空気が防止されることから、分散板２３による二次空気Ａ２の分散度合いが一層均一化されると共に、前方空室１３への一次空気Ａ１の分配比率のバラツキも解消でき、これによって、バーナＢの完全燃焼および低ＮＯｘ燃焼も同時に実現できる。
【００３０】
加えて、バーナＢは、多数のバーナ単体ｂに矩形枠体が装備されてユニット化されているため総重量が重くてバーナケース１内での位置決めが面倒であるが、側板１ａに形成した上記突部３がバーナユニットを組み付ける際の位置決めガイドなってその組み付け作業を容易とする。更には、バーナＢの燃焼によりバーナケース１が熱衝撃を受け熱変形するおそれもあるが、上記突部３が所謂補強リブの機能をも果たすため、側板１ａの熱変形を防止する機能をも発揮できる。
【００３１】
なお、上記突部３は、更に上記Ｒ部１０から側板１ａの側面壁１０Ｒ，１０Ｌ全体にわたっても連続形成されてもよい。この場合は、側板１ａに当接する分散板２３の周端部全域に上記突部３が形成されて当該部分での気密性が完全に確保されるので、燃焼室Ｃ側への短絡空気を一層確実に阻止できる。しかも、上記突部３が分散板２３を側板１ａに取付ける際の位置決めガイドや、側板１ａの熱変形を防止する機能をも一層顕著に発揮できる。
【００３２】
また、上記突部３を燃焼室Ｃ側に形成するようにしてもよい。この場合、分散板２３の保持態様としては、種々の保持手段を適用できるが、例えば、図６に示すような保持用のビード３００を空室１２側に形成しておいてもよい。
【００３３】
また、上記燃焼室Ｃ側にも突部３を形成し２条の突部３間に分散板２３を配置させるようにしてもよい。この場合、２条の突部３間の谷間に分散板２３の周端部が保持されるので、分散板２３をガタ付かせることなく安定的に配置固定できる。
【００３４】
また、本発明は、上記実施の形態の給湯器に限らず、例えば、温水循環式暖房装置や衣類乾燥機等のようにバーナＢを収容した燃焼室Ｃを具備するあらゆる機器に対し適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による燃焼室の短絡空気防止構造を採用した給湯器の概略構成を示す一部切欠側面図である。
【図２】バーナケースの構成を示す分解斜視図である。
【図３】バーナケースを構成する略Ｕ字状の側板を示す上面図である。
【図４】バーナケースを構成する略Ｕ字状の側板を示す側面図である。
【図５】バーナケースとこれに組み込まれるバーナを示す上面図である。
【図６】従来の給湯器の概略構成を示す一部切欠側面図である。
【図７】従来のバーナケースの構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１ バーナケース
１ａ 側板
１ｂ 前板
１ｃ 底板
３ 突部
１０ Ｒ部
１０Ｂ 背面壁
１０Ｒ，１０Ｌ 側面壁
１１ 給気用開口
１２ 空室
１３ 前方空室
２３ 分散板
３０ 突部の基端部
３１ ストレート部
３２ コーナ部
２３０ 分散板の周端部
２３１ 透孔
Ａ 燃焼用給気
Ａ１ 一次空気
Ａ２ 二次空気
Ａ３ 燃焼ガス
Ｃ 燃焼室
Ｂ バーナ
Ｂ１ 炎孔部
Ｆ 給気ファン
Ｋ 缶体
ｂ バーナ単体
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーナケース内を分散板によってバーナが収容される燃焼室と燃焼用給気が供給される空室とに区画されて空室内の燃焼用給気がバーナケースを構成する略Ｕ字状の側板と分散板との間から燃焼室側に漏れ出る短絡空気を防ぐための燃焼室の短絡空気防止構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、給湯器は、図６に示すように、バーナＢを収容したバーナケース１の上部に熱交換器（図示せず）を内蔵した缶体Ｋを配置し、上記バーナＢによる高温の燃焼ガスＡ３によって上記熱交換器における水を加熱し、このお湯を給湯、暖房等に利用するようにしたものである。なお、図６中、ＰはバーナＢの点火を行うための点火プラグである。
【０００３】
上記バーナケース１は、図７に示すように、背面壁１０Ｂおよび側面壁１０Ｒ，１０Ｌを構成する略Ｕ字状の側板１ａと、この側板１ａの前面に取付けられる前板１ｂと、側板１ａの底面に取付けられる底板１ｃとを有し、そして、バーナケース１内は、多数の透孔２３１を設けた分散板２３を配置させて、その上方にバーナＢを収容する燃焼室Ｃと、下方に給気ファンＦから燃焼用給気Ａが供給される空室１２とに区画されている。また、上記側板１ａの背面壁１０Ｂには、その熱変形を防止すると共に上記分散板２３の位置決めを行うため内側に突出するビード３００が形成されている。
【０００４】
そして、上記分散板２３は、図６を参照して、給気ファンＦによって底板１ｃの給気用開口１１から空室１２内に供給された燃焼用給気Ａを、前方空室１３に配置されたガス供給管Ｎのノズル孔Ｎ１側に供給する一次空気Ａ１と、燃焼室Ｃに配置されたバーナＢの炎孔部Ｂ１に供給する二次空気Ａ２とに分配させている。同時に、この分散板２３は、一次空気Ａ１と二次空気Ａ２の供給比率を一定にさせると共に透孔２３１を通過させることで二次空気Ａ２をバーナＢの炎孔部Ｂ１全域に均一に分散させている。このようにして、上記分散板２３は、バーナＢによるガスの完全燃焼が実現される。
【０００５】
ところが、上記燃焼用給気Ａが分散板２３を通過せずに分散板２３と側板１ａとのすき間から漏れ出る短絡空気が多くなると、一次空気Ａ１が少なくなり燃焼ガス中のＮＯｘ値等が高くなってしまう。そして、上記空室１２の後方側には、前方空室１３に一次空気Ａ１が送り込まれる関係上その反動等が作用して燃焼用給気Ａが層流となって流れ込む。そのため、側板１ａの背面壁１０Ｂと分散板２３との間で短絡空気が発生し易くなる。特に側板１ａの背面壁１０Ｂと側面壁１０Ｒ，１０Ｌの境界のＲ部１０では分散板２３との気密性が確保し難いため、このＲ部１０での短絡空気の発生が多くなり易い。
【０００６】
そこで、従来は、図７に示すように、側板１ａの背面壁１０Ｂ内面において両端のＲ部１０にまで達する耐熱パッキンＧを貼り付け、この耐熱パッキンＧによって分散板２３と側板１ａとの間の気密性を確保し上記短絡空気の発生を阻止している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、耐熱パッキンＧを貼り付ける作業が必要となるうえ、この耐熱パッキンＧを確実に貼り付けるには、側板１ａをプレス成形した後きれいに洗浄し完全に脱脂しておく必要があり、この脱脂作業が不可欠となる。従って、耐熱パッキンＧを取付けるための作業工数が増え、しかも、この耐熱パッキンＧ相当分の部品点数が増え、ひいてはコスト高となってしまう。
【０００８】
なお、上記側板１ａの背面壁１０Ｂにビード３００を形成するが、これは上述のとおり、側板１ａの熱変形を防止すると共に分散板２３の位置決めを行うためのものであって、上記短絡空気の発生を阻止するという発想に基づいて形成されたものではない。従って、このビード３００は、上記短絡空気の阻止に何ら寄与するものではない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、上記耐熱パッキンＧを用いることなく簡易に燃焼室Ｃ内の短絡空気を確実に防止できるようにすることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は、以下による。
（１）本発明における燃焼室の短絡空気防止構造は、バーナケース内にバーナが収容される燃焼室と燃焼用給気が供給される空室とに区画する分散板を有し、空室内の燃焼用給気がバーナケースを構成する略Ｕ字状の側板と上記分散板とのすき間から燃焼室側に漏れ出る短絡空気を防ぐ構造であって、上記側板における背面壁およびこの背面壁の両端に形成された側面壁との境界のＲ部にわたって連続的にバーナケース内側に突出する突部をプレス加工により一体的に形成し、上記分散板をその周端部が上記突部の基端部に当接されるように配置したことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によると、側板の背面壁側に空室内の燃焼用給気の一部が層流となって流れ込んで来ても、上記突部によって側板の背面壁とその両端のＲ部における分散板と側板との間の気密性が確保されているので、燃焼室側への短絡空気の発生を阻止できる。
【００１１】
そして、気密性を確保し難い上記Ｒ部においても上記突部が連続形成されて当該Ｒ部における分散板と側板との間の気密性が確保されている。これによって、最も短絡空気の発生し易い上記Ｒ部での短絡空気の発生を確実に阻止できる。
【００１２】
従って、耐熱パッキンを貼り付けなくても上記突部によって燃焼室内の短絡空気を確実に防止できる。
しかも、上記突部が分散板を側板に取付ける際の位置決めや、側板の熱変形を防止する機能をも発揮できる。
【００１３】
（２）また、上記燃焼室の短絡空気防止構造において、上記突部は、空室側に配置されてもよい。
これによると、層流となって流れ込んできた燃焼用給気がこの突部に衝突して拡散されるので、側板と分散板との間に向かう燃焼用給気の量が少なくなり、短絡空気の発生を一層確実に阻止できる。
【００１４】
（３）また、上記燃焼室の短絡空気防止構造において、上記突部は、更に上記Ｒ部から側板の側面壁全体にわたっても連続形成されてもよい。
これによると、側板に当接する分散板の周端部全域に上記突部が配置されて当該部分での気密性が完全に確保されるので、燃焼室側への短絡空気を一層確実に阻止できる。しかも、上記突部が分散板を側板に取付ける際の位置決めガイドや、側板の熱変形を防止する機能をも一層顕著に発揮できる。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように、本発明による燃焼室の短絡空気防止構造によれば、燃焼室内への短絡空気を確実に防止でき、従来のような耐熱パッキンが不要となって燃焼室を形成する作業工数および部品点数の削減ができる。
【００１６】
また、上記短絡空気の発生を阻止できることから、バーナの完全燃焼および低ＮＯｘ燃焼も同時に実現できる。
しかも、上記突部が位置決めガイドとなって分散板の配置を容易にし、且つ側板の熱変形をも防止できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
この実施の形態においては、本発明に係る燃焼室の短絡空気防止構造を採用した給湯器を例示する。この給湯器は、図１に示すように、燃焼室Ｃを形成するバーナケース１の上部に熱交換器を内蔵する缶体Ｋを連設すると共にバーナケース１の底部に給気ファンＦを取付けたものである。
【００１８】
上記缶体Ｋは、筒状に形成されており、その下端のフランジ部Ｋ１において耐熱パッキンＧ１を介在させバーナケース１上端のフランジ部１５，１６，１７と、かしめ、ねじ止め等によって接合し、バーナケース１上に連結される。なお、バーナケース１上端のフランジ部１５，１６には多数の折曲部１５ａ，１６ａが形成されており（図２を参照。）、これら折曲部１５ａ，１６ａを上記缶体Ｋのフランジ部Ｋ１を抱くように折り曲げて缶体Ｋとの結合を強固にさせると同時に当該結合部分の気密性を確保させる。また、缶体Ｋ内の収容する熱交換器は、図示しないが多数のフィンを具備する吸熱管を蛇行配置させたものであり、この吸熱管内に流れる水が上記燃焼室Ｃから送られて来る高温の燃焼ガスＡ３によって加熱される。
【００１９】
上記バーナケース１は、図２に示すように、背面壁１０Ｂおよび左右の側面壁１０Ｒ，１０Ｌを一体とした略Ｕ字状の側板１ａと、この側板１ａの前方開放部分に取付けられる前板１ｂと、この側板１ａの下方開放部分に取付けられる底板１ｃとを有し、全体として有底角筒状に形成される。
【００２０】
上記側板１ａは、下方寄り部分において背面壁１０Ｂおよび左右の側面壁１０Ｒ，１０Ｌとの境界のＲ部１０にわたってバーナケース１内側に突出する突部３が形成される。この突部３は、図３、図４に示すように、側板１ａの背面壁１０Ｂにおけるストレート部分３１と、背面壁１０Ｂと左右の側面壁１０Ｒ，１０Ｌとの境界のＲ部１０におけるコーナ部分３２とからなり、このストレート部分３１とコーナ部分３２とが連続して一体化されて上記突部３を形成する。そして、この突部３は、その基端部３０に後述する分散板２３の周端部２３０が当接されて当該部分における側板１ａと分散板２３との間の気密性を確保させる（図１、図５等を参照。）。また、上記側板１ａの上端と下端には、それぞれフランジ部１５，１６，１７，１８が形成される。このような形状の側板１ａは、所望の平板材を公知のプレス加工によって製造される。なお、バーナケース１上端前側のフランジ部１６は、プレス加工後の側板１ａにスポット溶接等により接合される。
【００２１】
上記底板１ｃは、その周縁部分を側板１ａ下端のフランジ部１８に当接させ、かしめ、ねじ止め、溶接等の手段によって接合され、また、この底板１ｃに設けた給気用開口１１に給気ファンＦが接続される。
【００２２】
上記前板１ｂは、バーナケース１内の気密性が確保されるように耐熱パッキンＧ２を介在させて上記側板１ａの前面開放部分にねじ止め、溶接等の手段で取付けられる。
【００２３】
また、バーナケース１の内部は、上方にバーナＢを収容した燃焼室Ｃと、下方に底板１ｃの給気用開口１１を通して給気ファンＦから燃焼用給気Ａが供給される空室１２と、前方に上記空室１２と連通しガス供給管Ｎを収容した前方空室１３とに区画される（図１を参照。）。
【００２４】
上記バーナＢは、図５に示すように、前面板２１、後面板２２、左右の側面板２４および底面板（分散板２３）により形成した矩形枠体内に、上部に多数の炎孔部Ｂ１を有する上下に扁平なバーナ単体ｂを多数並設させたバーナユニットとされ、このバーナユニットの状態で略Ｕ字状の側板１ａ内に組み込まれる。すると、このバーナユニットの底面板を構成する分散板２３によって上記燃焼室Ｃと上記空室１２とが区画される（図１、図２等を参照。）。また、この分散板２３には、多数の透孔２３１が設けられており、この透孔２３１を通過した二次空気Ａ２を分散させてバーナＢの炎孔部Ｂ１全域に均一に供給されるようにする。また、バーナユニットの前面板には、バーナ単体ｂの一次空気口に一致させて開口２５が設けられており、この開口２５が上記ガス供給管Ｎの多数のノズル孔Ｎ１と対向される（図１を参照。）。
【００２５】
そして、バーナケース１の前板１ｂにおいて、その孔部１９（図２を参照。）に点火プラグＰと電極板Ｔとを備えた放電機構部が取付けられ、点火プラグ先端部Ｐ１と電極板先端部Ｔ１とがバーナＢの炎孔部Ｂ１上に配置される（図１を参照。）。
【００２６】
以上の構成を有する給湯器を作動させると、図１を参照して、バーナケース１内の空室１２に給気ファンＦから燃焼用給気Ａが供給され、その一部が前方空室１３のガス供給管Ｎのノズル孔Ｎ１側に一次空気Ａ１として供給され、他の一部が分散板２３の多数の透孔２３１を通過してバーナＢの炎孔部Ｂ１に二次空気Ａ２として供給される。このとき、前方空室１３に一次空気Ａ１が送り込まれる関係上その反動等が作用して燃焼用給気Ａの一部が層流となって上記空室１２の後方側に流れ込むので、側板１ａの背面壁１０ＢやＲ部１０と分散板２３との間で燃焼室Ｃ側に漏れ出る短絡空気が発生し易い状況となる。
【００２７】
ところが、この側板１ａには、上記背面壁１０Ｂおよび上記Ｒ部１０にわたって連続的にバーナケース１内側に突出する突部３を形成し、この突部３の基端部３０に上記分散板２３の周端部２３０を当接させ、当該部分における分散板２３と側板１ａとの間の気密性が確保されている。
【００２８】
このように上記突部３によって分散板２３と側板１ａとの間の気密性が確保されているので、燃焼用給気Ａの一部が空室１２後方側に流れ込んで来ても燃焼室Ｃ側への短絡空気を阻止できる。また、上記突部３は、気密性を確保し難い上記Ｒ部１０においても上記突部３が連続形成されて当該Ｒ部１０における分散板２３と側板１ａとの間の気密性が確保されているので、最も短絡空気の発生し易い上記Ｒ部１０での短絡空気の発生を確実に阻止できる。しかも、上記突部３は、空室１２側に配置されているので、層流となって流れ込んできた燃焼用給気Ａがこの突部３に衝突して拡散され、これによって、側板１ａと分散板２３との間に向かう燃焼用給気Ａの量が少なくなって短絡空気の発生をより確実に阻止することができる。
【００２９】
従って、耐熱パッキンＧを貼り付けなくても上記突部３によって燃焼室Ｃ内の短絡空気を確実に防止できる。その結果、従来のような耐熱パッキンＧが不要となって燃焼室Ｃを形成するための作業工数および部品点数の削減ができる。また、上記短絡空気が防止されることから、分散板２３による二次空気Ａ２の分散度合いが一層均一化されると共に、前方空室１３への一次空気Ａ１の分配比率のバラツキも解消でき、これによって、バーナＢの完全燃焼および低ＮＯｘ燃焼も同時に実現できる。
【００３０】
加えて、バーナＢは、多数のバーナ単体ｂに矩形枠体が装備されてユニット化されているため総重量が重くてバーナケース１内での位置決めが面倒であるが、側板１ａに形成した上記突部３がバーナユニットを組み付ける際の位置決めガイドなってその組み付け作業を容易とする。更には、バーナＢの燃焼によりバーナケース１が熱衝撃を受け熱変形するおそれもあるが、上記突部３が所謂補強リブの機能をも果たすため、側板１ａの熱変形を防止する機能をも発揮できる。
【００３１】
なお、上記突部３は、更に上記Ｒ部１０から側板１ａの側面壁１０Ｒ，１０Ｌ全体にわたっても連続形成されてもよい。この場合は、側板１ａに当接する分散板２３の周端部全域に上記突部３が形成されて当該部分での気密性が完全に確保されるので、燃焼室Ｃ側への短絡空気を一層確実に阻止できる。しかも、上記突部３が分散板２３を側板１ａに取付ける際の位置決めガイドや、側板１ａの熱変形を防止する機能をも一層顕著に発揮できる。
【００３２】
また、上記突部３を燃焼室Ｃ側に形成するようにしてもよい。この場合、分散板２３の保持態様としては、種々の保持手段を適用できるが、例えば、図６に示すような保持用のビード３００を空室１２側に形成しておいてもよい。
【００３３】
また、上記燃焼室Ｃ側にも突部３を形成し２条の突部３間に分散板２３を配置させるようにしてもよい。この場合、２条の突部３間の谷間に分散板２３の周端部が保持されるので、分散板２３をガタ付かせることなく安定的に配置固定できる。
【００３４】
また、本発明は、上記実施の形態の給湯器に限らず、例えば、温水循環式暖房装置や衣類乾燥機等のようにバーナＢを収容した燃焼室Ｃを具備するあらゆる機器に対し適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による燃焼室の短絡空気防止構造を採用した給湯器の概略構成を示す一部切欠側面図である。
【図２】バーナケースの構成を示す分解斜視図である。
【図３】バーナケースを構成する略Ｕ字状の側板を示す上面図である。
【図４】バーナケースを構成する略Ｕ字状の側板を示す側面図である。
【図５】バーナケースとこれに組み込まれるバーナを示す上面図である。
【図６】従来の給湯器の概略構成を示す一部切欠側面図である。
【図７】従来のバーナケースの構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１ バーナケース
１ａ 側板
１ｂ 前板
１ｃ 底板
３ 突部
１０ Ｒ部
１０Ｂ 背面壁
１０Ｒ，１０Ｌ 側面壁
１１ 給気用開口
１２ 空室
１３ 前方空室
２３ 分散板
３０ 突部の基端部
３１ ストレート部
３２ コーナ部
２３０ 分散板の周端部
２３１ 透孔
Ａ 燃焼用給気
Ａ１ 一次空気
Ａ２ 二次空気
Ａ３ 燃焼ガス
Ｃ 燃焼室
Ｂ バーナ
Ｂ１ 炎孔部
Ｆ 給気ファン
Ｋ 缶体
ｂ バーナ単体
Claims (3)
- バーナケース内にバーナが収容される燃焼室と燃焼用給気が供給される空室とに区画する分散板を有し、空室内の燃焼用給気がバーナケースを構成する略Ｕ字状の側板と上記分散板とのすき間から燃焼室側に漏れ出る短絡空気を防ぐ構造であって、
上記側板における背面壁およびこの背面壁の両端に形成された側面壁との境界のＲ部にわたって連続的にバーナケース内側に突出する突部をプレス加工により一体的に形成し、上記分散板をその周端部が上記突部の基端部に当接されるように配置したことを特徴とする燃焼室の短絡空気防止構造。 - 請求項１に記載の燃焼室の短絡空気防止構造において、
上記突部は、空室側に配置されることを特徴とする燃焼室の短絡空気防止構造。 - 請求項１または２に記載の燃焼室の短絡空気防止構造において、
上記突部は、更に上記Ｒ部から側板の側面壁全体にわたっても連続形成されることを特徴とする燃焼室の短絡空気防止構造。
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