JP3961972B2

JP3961972B2 - 火炎検知素子の取付け構造

Info

Publication number: JP3961972B2
Application number: JP2003063938A
Authority: JP
Inventors: 晃神田
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2023-03-10
Also published as: JP2004271088A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として燃焼筐に収納するバーナの火炎を検知する火炎検知素子の取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、燃焼筐にバーナを収納する場合は、燃焼筐を構成する板部材の外側面に火炎検知素子の取付金具を配置して、板部材に形成したバーリング穴に取付金具を螺子止めし、取付金具に保持される火炎検知素子を板部材に形成した挿入孔を通してバーナ上に臨ませるようにしている(例えば、特許文献１参照。)。
【０００３】
そして、従来は、図８に示すように、取付金具ａに当接する板部材ｂの平坦部にバーリング穴ｃを形成している。
【０００４】
【特許文献１】
特公平７−５４１７９号公報(第２頁、第１図)
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、バーリング穴ｃの口元部にはアールが付いており、そのため、図８(ａ)に示す如く、バーリング穴ｃの内径より距離Ｌだけ径方向に離れた位置で板部材ｂが取付金具ａに接触することになる。そして、螺子ｄの締付け力をＦとして、取付金具ａに対する板部材ｂの接触部にＦ×Ｌの曲げモーメントＭが作用する。そのため、螺子ｄを強く締め込むと、図８(ｂ)に示す如く、板部材ｂが取付金具ａから浮くように変形する。その結果、板部材ｂの取付金具ａの配置箇所が外側に変位し、バーナに対する火炎検知素子の位置ずれを生じて、火炎検知の精度が悪化する。
螺子ｄの締付けトルクを厳密に管理すれば、このような不具合は解消できるが、これでは螺子締め作業が面倒になり、生産性が低下する。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、締付けトルクを管理しなくてもバーナに対する火炎検知素子の位置ずれを防止できるようにした火炎検知素子の取付け構造を提供することをその課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、バーナの側方に配置される板部材の外側面に火炎検知素子の取付金具を配置して、板部材に形成したバーリング穴に取付金具を螺子止めし、取付金具に保持される火炎検知素子を板部材に形成した挿入孔を通してバーナ上に臨ませるものにおいて、板部材に、取付金具に対する当接部よりも内側に窪む、テーパー状の周壁部を有する窪み部を形成し、窪み部の底部に、バーリング穴を形成している。
【０００８】
上記の構成によれば、窪み部の周壁部がテーパー状であるため、バーリング穴の孔軸方向に作用する螺子の締付け力に対する周壁部の座屈強度が弱化される。そのため、締付け力を強くしても、周壁部の座屈で窪み部が変形し、この変形で締付け力が吸収される。従って、板部材が取付金具から浮くように変形することがなく、バーナに対する火炎検知素子の位置ずれが防止される。その結果、締付けトルクの管理が不要になり、作業性が大幅に向上する。
【０００９】
特に、バーナが燃焼筐に収納されるものであって、燃焼筐を構成する板を上記板部材とする場合、燃焼筐の構成板は薄板で変形し易いため、本発明は、バーナに対する火炎検知素子の位置ずれを防止する上で非常に有用である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は温風暖房器を示している。この温風暖房器の器体１内には、下部の送風ファン２と、その上方に位置する、バーナ３を内蔵する燃焼筐４と、燃焼筐４の配置部を上方から前方に亘って囲う仕切板５とが配置されている。そして、器体１内に、仕切板５によって燃焼筐４の周囲の通風路６を画成し、送風ファン２の作動により器体１の背面の吸込み口１ａから通風路６に空気を吸込み、燃焼筐４からの燃焼排ガスと空気とを混合して、器体１の前面下部の吹出し口１ｂから温風として吹出すようにしている。
【００１１】
燃焼筐４には、吸込み口１ａからの空気の一部を燃焼用空気として取入れる後面下部の空気取入口４ａと、上端の排気口４ｂとが開設されている。そして、排気口４ｂ上に遮熱板７を設けて、排気口４ｂからの燃焼排ガスが遮熱板７の下側を通って燃焼筐４の前面側の通風路６の部分に吸引排気されるようにしている。
【００１２】
図２を参照して、燃焼筐４の左右の側板４０，４１は、通風路６及び送風ファン２のファンケース２ａの左右を閉塞する側板に兼用されている。そして、両側板４０，４１間に、燃焼筐４用の前板４２と後板４３とを配置し、前後の各板４２，４３の側縁に突設した爪片４２ａ，４３ａを各側板４０，４１に形成したスリットに挿通して、燃焼筐４を組立てる。また、遮熱板７をその左右の側縁に形成した上方に屈曲する引掛け片７ａにおいて両側板４０，４１の上縁部に係止し、更に、仕切板５をその左右の側縁部において両側板４０，４１の上縁部と前縁部とに螺子止めしている。
【００１３】
バーナ３は、図２〜図４に示す如く、横方向に長手であって、上方に開口するバーナ本体３０と、バーナ本体３０に上面の開口部を覆うように取り付けた炎口板３１と、炎口板３１の上方空間を囲うように取り付けた二次空気カバー３２とを備えている。そして、炎口板３１に形成した多数のスリット状の炎口３１ａから噴出するガスを二次空気カバー３２内で二次空気を制限した状態で一次燃焼させた後、二次空気カバー３２の上面の開口部３２ａ上で二次燃焼させるようにし、窒素酸化物の発生を抑制している。
【００１４】
バーナ本体３０は、プレス成形された前後２枚の板材３０ａ，３０ａを両板材のフランジ部３０ｂにおいて接合して成る板金製のものである。バーナ本体３０には、上面の開口部の前後両側の外曲げフランジ３０ｃが形成されており、このフランジ３０ｃに炎口板３１の前後の側部を重ね合わせて、両者をスポット溶接等で固定している。そして、フランジ３０ｃと炎口板３１との重ね合わせ部に複数の通気孔３１ｂを形成して、二次空気カバー３２内に通気孔３１ｂから制限された量の二次空気が流入するようにしている。
【００１５】
二次空気カバー３２は、その前後の側板３２ｂの下縁の横方向２箇所において、炎口板３１のヘミング加工部３１ｃにより炎口板３１にカシメ固定されている。そして、二次空気カバー３２の側板３２ｂに、ヘミング加工部３１ｃの両脇に位置させて、炎口板３１に対する二次空気カバー３２の熱膨張差を吸収する切欠き部３２ｃを形成し、熱膨張差に起因するきしみ音の発生を防止している。この場合、切欠き部３２ｃが炎口板３１の上面上の燃焼空間に臨むと、切欠き部３２ｃからも二次空気が流入して二次空気量が過多になる。そこで、二次空気カバー３２の前後の側板３２ｂを炎口板３１の上面より下方に延長すると共に、炎口板３１の前後両側縁に下方に屈曲する垂下板部３１ｄを形成している。そして、垂下板部３１ｄの下縁に、二次空気カバー３２の前後の側板３２ｂの下縁を隙間を存して受けるＵ字状の受け部３１ｅを形成し、この受け部３１ｅを横方向に離れた２箇所でヘミング加工して、このヘミング加工部３１ｃにより二次空気カバー３２を炎口板３１にカシメ固定している。これにより、二次空気カバー３２の前後の側板３２ｂに形成する、ヘミング加工部３１ｃの両脇の切欠き部３２ｃが炎口板３１の上面より下方に位置し、二次空気カバー３２内の燃焼空間に切欠き部３２ｃを介して二次空気が流入することが防止される。尚、受け部３１ｅと側板３２ｂとの間には、ヘミング加工部３１ｃ以外の部分において、隙間が空いているため、二次空気カバー３２の熱膨張により受け部３１ｅと側板３２ｂとの間できしみ音が発生することはない。
【００１６】
燃焼筐４の右の側板４１には、バーナ挿入口４４が開設されており、バーナ３をこの挿入口４４を通して燃焼筐４内に挿入自在としている。バーナ３には、炎口板３１の左端部を一旦上方に折り曲げて左方に屈曲させることにより形成した支持爪３３と、バーナ本体３０の左端下部に突設した係合爪３４とが設けられている。そして、燃焼筐４の左の側板４０に形成したスリット状の各係合孔に支持爪３３と係合爪３４とを差し込んで、バーナ３の左端を左側板４０に位置決めして支持させている。
【００１７】
また、バーナ本体３０には混合管部３５が一体に形成されている。燃焼筐４内にバーナ３を収納した状態で混合管部３５は燃焼筐４の右側板４１の外方に露出する。そして、右側板４１に、バーナ挿入口４４の下縁との間に混合管部３５を挿通する空隙が空くように、バーナ挿入口４４を覆う蓋板４５を取付けている。蓋板４５は、炎口板３１の右端部を上方に折り曲げて形成した当板部３６に当接し、バーナ３を横方向に位置決めする。また、蓋板４５には、点火プラグ８の挿入孔４５０と、プラグ取付金具８０を螺子８１止めする、挿入孔４５０の両脇のバーリング穴４５１とが形成されている。点火プラグ８は、当板部３６に形成した挿通孔３６０を通して炎口板３１上に臨む。尚、当接板３６には、挿通孔３６０の両脇に位置させて、バーリング穴４５１を隙間を存して受け入れる逃げ穴３６１が形成されている。
【００１８】
図５に示されているように、バーナ挿入口４４の下縁には、混合管部３５を受け入れる溝部４４ａと、その底部に位置する、混合管部３５の下側の接合フランジ部３０ｂを隙間を存して受け入れるスリット状の逃げ溝４４ｂが形成され、また、蓋板４５にも、混合管部３５の上側の接合フランジ部３０ｂを隙間を存して受け入れるスリット状の逃げ溝４５ａが形成されている。
【００１９】
バーナ挿入口４４の開口縁部には、更に、混合管部３４を受け入れる溝部４４ａの前後両側に位置させて、炎口板３１の右端部下面を受ける前後一対の受け座４６，４６が立設されている。各受け座４６の上端は、横方向内方に屈曲しており、この屈曲部４６ａが炎口板３１の右端部下面に当接する。また、屈曲部４６ａは、炎口板３１の前後各側の垂下板部３１ｄの内面に接する。かくして、バーナ３は、その右端部において、両受け座４６，４６により上下方向および前後方向に位置決めして支持される。しかも、受け座４６が当接するのは炎口板３１であるため、炎口板３１は燃焼筐４に対し高精度で位置決めされる。図２、図４を参照して、燃焼筐４の前板４２には、火炎検知素子たる熱電対９の挿入孔４２０と、熱電対９の取付金具９０を螺子９１止めする、挿入孔４２０の上方と下方に位置するバーリング穴４２１とが形成されている。熱電対９は二次空気カバー３２に形成した挿通孔３２０を通して炎口板３１上に臨む。ここで、本実施形態では、上記の如く、受け座４６によって燃焼筐４に対する炎口板３１の位置決め精度が確保されるため、燃焼筐４に取付金具９０を介して取付けられる熱電対９と炎口板３１との相対位置精度も確保される。従って、炎口板３１上に生成される火炎と熱電対９との位置関係が一定になり、熱電対９の起電力が安定して、酸欠時の炎のリフトアップといった微妙な火炎検知も精度良く行うことができる。
【００２０】
ところで、前板４２の平坦部分にバーリング穴４２１を形成した場合、螺子９１を強く締め込むと、前板４２が取付金具９０から浮くように変形する(図８参照)。その結果、前板４２の取付金具９０の配置箇所が外側、即ち、前方に変位し、炎口板３１に対し熱電対９の位置が前方にずれ、熱電対９の起電力が低下して、火炎検知の精度が悪化する。
【００２１】
そこで、本実施形態では、前板４２に、取付金具９０に対する当接部に対し内側に窪ませた窪み部４２２を形成し、この窪み部４２２の底部にバーリング穴４２１を形成している。ここで、窪み部４２２の周壁部４２２ａはテーパー状に形成され、バーリング穴４２１に作用する螺子９１の締付け力に対する周壁部４２２ａの座屈強度を弱化させている。
【００２２】
これによれば、螺子９１を強く締め付けても、図６に示す如く、窪み部４２２がその周壁部４２の座屈で変形し、この変形で締付け力が吸収される。そのため、取付金具９０に対する前板４２の当接部が取付金具９０から浮くように変形することを防止できる。その結果、炎口板３１に対する熱電対９の位置ずれを防止して、火炎検知の精度を向上させることができる。更に、螺子９１の締付けトルクの管理が不要になり、トルク管理が困難なエアードライバによる螺子締め作業が可能になって、作業性も向上する。
【００２３】
尚、取付金具９０は、金具本体９２と、金具本体９２に熱電対９を挟み込むようにして固定する押え金具９３と、平板状のスペーサ９４とで構成されており、金具本体９２の内側にスペーサ９４を重ね合わせた状態で、金具本体９２とスペーサ９４とを螺子９１により前板４２に共締めしている。スペーサ９４は、温風暖房器の機種によって異なる前板４２とバーナ３との間の前後方向距離に応じて熱電対９の前後方向位置を調整する部材であり、機種によってはスペーサ９４を設けないこともある。
【００２４】
また、上記実施形態では、前板４２に、上下一対のバーリング穴４２１に対応させて上下一対の窪み部４２２を形成しているが、図７に示すように、上下に連続した窪み部４２２を形成し、この窪み部４２２の底部に上下一対のバーリング穴４２１を形成しても良い。
【００２５】
更に、上記実施形態では、火炎検知素子として熱電対９を用いているが、フレームロッド等の他の火炎検知素子を使用する場合にも同様に本発明を適用できる。
【００２６】
また、温風暖房器以外のガス器具に設ける火炎検知素子の取付け構造としても本発明は広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る火炎検知素子の取付け構造を具備する温風暖房器の全体断面図。
【図２】温風暖房器の要部の分解斜視図。
【図３】燃焼筐の切断正面図。
【図４】図３のＩＶ―ＩＶ線で切断した切断側面図。
【図５】図３のＶ―Ｖ線で切断した切断側面図。
【図６】バーリング穴を形成した窪み部の螺子締め時における変形状態を示す図。
【図７】窪み部を形成する他の実施形態を示す断面図。
【図８】平坦部にバーリング穴を形成した場合における螺子締め時の力のかかり方と、変形状態とを示す図。
【符号の説明】
３…バーナ４…燃焼筐４２…燃焼筐の前板(板部材) ４２０…挿入孔４２１…バーリング穴４２２…窪み部４２２ａ…周壁部９…熱電対(火炎検知素子) ９０…取付金具９１…螺子

Claims

バーナの側方に配置される板部材の外側面に火炎検知素子の取付金具を配置して、板部材に形成したバーリング穴に取付金具を螺子止めし、取付金具に保持される火炎検知素子を板部材に形成した挿入孔を通してバーナ上に臨ませるものにおいて、
板部材に、取付金具に対する当接部よりも内側に窪む、テーパー状の周壁部を有する窪み部を形成し、窪み部の底部に、バーリング穴を形成することを特徴とする火炎検知素子の取付け構造。
前記バーナは燃焼筐に収納され、前記板部材は燃焼筐を構成する板であることを特徴とする請求項１に記載の火炎検知素子の取付け構造。