JP4114465B2 - Burner mounting structure for water heater - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は缶体内に所定の湯量を貯えて、安定した出湯温度を得る給湯機のバーナの取付け構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
筒状の缶体を構成する外胴の下部に燃焼室を構成する内胴を配置し、内胴天板と外胴天板との間に複数本の煙道パイプを取付け、内胴壁と煙道パイプ壁と外胴天板とを伝熱面積とする熱交換部分を構成すると共に、二重筒構造となる内胴と外胴との間隙及び内胴天板と外胴天板との間とで貯湯室を形成し、燃焼室内にバーナで発生する燃焼炎を吹込んで貯湯室内に貯えられた水を加熱する貯湯タイプの給湯機が知られている。
【0003】
缶体を構成する外胴壁には湯温センサを取付け、バーナは湯温センサの信号に基づいて燃焼量を変更し、貯湯室の湯温を所定温度に維持している。そして、ユーザーが蛇口を開くと始めに貯湯室に貯えられた温水を吐出し、貯湯室に冷水が送られて湯温が低下すると、湯温センサが検知してバーナへ燃焼指令を出すものであり、熱交換部分の伝熱面積が大きく、温水の温度が速く上昇することができるから、温水の温度むらがほとんどない給湯を可能としている。
【0004】
また、このような貯湯式給湯機の燃焼室に取付けるバーナはメンテナンスの行ないやすさから燃焼室の側部に設置されるのが一般的であり、缶体の側面に内胴と外胴とを貫通するバーナ取付筒を設け、バーナ取付筒に取付けたバーナを燃焼室にのぞませて、燃焼室内に送風筒の先端から炎を吹込んでいる。
【0005】
上記の缶体形状では、内胴天板と外胴天板との間の広い貯湯部分と、内胴と外胴との間の狭い貯湯部分との間で温水の流れが滞りやすく、燃焼室を構成する内胴壁に接する部分のお湯の流れが悪くなると部分沸騰させることがあり、このような熱交換不良は湯温の安定性を悪くするだけでなく、缶体に熱歪みが生じ、孔あきや割れなどのトラブルを発生させることがあった。
【0006】
そして、特に内胴と外胴とを貫通して取付けたバーナ取付筒周辺のお湯の流れに乱流が起こりやすく、バーナで直接加熱されるバーナ取付筒の周辺に接する部分でお湯の沸騰が起こりやすいことがわかってきた。
【0007】
この対策として出願人は、バーナ取付筒周辺の燃焼室を構成する内胴の側面に耐火材を取付け、耐火材に設けた開口にバーナ取付筒をのぞませた構造を提案しており、バーナ取付筒周辺の熱効率を劣化させることで、バーナ取付筒の周辺に接するお湯の流れが悪くても部分沸騰を防ぐことができるようにしたものである(特許文献1参照)。
【0008】
【特許文献1】
特開平8−75257号公報。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、耐火材を使用する構造では、別部品として用意した耐火材を缶体内部に取付けるか、耐火材にセラミック系の素材を用いて直接缶体に吹付けて密着させているが、部品点数や製造工程の増加、吹付け設備が必要となるものであるから、生産性の面やコストの低減といった点において改善の余地が残るものであった。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決するもので、筒状の内胴1の外側に筒状の外胴2を取付け、内胴1の内部空間で燃焼室3を構成し、かつ、二重筒構造となる内胴1と外胴2との間に貯湯室4を形成し、該貯湯室4によって湯沸かし缶体5を構成すると共に、缶体5には内胴1から外胴2の外方へ貫通するバーナ取付筒6を設け、該バーナ取付筒6の端にバーナ7を設置し、かつ、該バーナ7と燃焼室3に燃焼空気を送る送風筒8をバーナ取付筒6内に伸ばすと共に、該送風筒8内に燃焼筒9を設け、送風筒8から炎を燃焼室3内に吹込む給湯機において、前記バーナ取付筒6と送風筒8の間には送風筒8の外周を囲うように筒状の遮熱部材10を取付け、かつ、前記送風筒8壁には送風筒8を流れる燃焼空気の一部を送風筒8と遮熱部材10との空間Aに送る連通孔8aを設けたものである。
【0011】
また、前記筒状の遮熱部材10の先端は送風筒8の先端に接続し、前方を封鎖して後方を開口する空間Aを形成することで、連通孔8aを通過した空気が空間Aの高温度になった空気と混合しながら排出するから、送風筒8の温度むらを防止できるようになる。
【0012】
また、前記筒状の遮熱部材10の先端は送風筒8の先端に接続し、前方を封鎖して後方を開口する空間Aを形成すると共に、前記連通孔8aを送風筒8の先端付近に配置したものでは、空間Aの空気の混合と排出をスムーズに行なうことができる。
【0013】
【作用】
送風筒8からバーナ7と燃焼筒9内に燃焼空気が送られてバーナ7の燃焼を開始すると、燃焼筒9内で形成した炎が燃焼ガスと共にバーナ取付筒6の先端から燃焼室3内に吹込んで内胴1と外胴2との間隙で構成される貯湯室4内の水を所定温度に沸き上げている。
【0014】
バーナ7の燃焼中は燃焼室3を構成する内胴1壁やバーナ取付筒6が高温となって貯湯室4内の水を加熱しているが、内胴1やバーナ取付筒6に接する部分のお湯の流れが悪くなると部分沸騰させることがあり、特に内胴1と外胴2とを貫通して取付けたバーナ取付筒6の周辺では温水の流れに乱流が起こりやすい為、部分沸騰が起こりやすくなっている。
【0015】
この発明では、送風筒8の外周を囲うように取付けた筒状の遮熱部材10によって送風筒8からの放熱を遮り、送風筒8壁に設けた連通孔8aから送風筒8内を流れる燃焼空気の一部を送風筒8と遮熱部材10との空間Aに流入させることで、送風筒8の放熱で高温となる空間Aの空気を排出させて遮熱部材10の温度上昇を防いでいるから、バーナ取付筒6がバーナ7の熱で直接加熱されることがなくなり、バーナ取付筒6の周辺に接する部分の温水の流れが悪くなっても温水を低温度に維持できるものとなった。
【0016】
また、遮熱部材10の先端を送風筒8の先端に接続して前方を封鎖して後方を開口する空間Aを構成すれば、空間Aでは連通孔8aを通過した空気と高温の空気とが混合しやすくなり、空間Aの温度が均一になってバーナ取付筒6全体を低温度に維持しやすくなる。
【0017】
更に、連通孔8aを送風筒8と遮熱部材10が接続する前方付近に設けることで、空間Aで混合した空気がスムーズに流れるから、空間Aで高温となった空気が効率良く排出されるものとなった。
【0018】
【実施例】
実施例を示す図によってこの発明を説明すると、3は燃料を燃焼する燃焼室、1は燃焼室3を形成する内胴、2は内胴1の外周に間隔を介して配置した外胴、5は内胴1と外胴2とによって二重筒構造に形成した缶体である。
【0019】
6は内胴1と外胴2とを貫通して取付けたバーナ取付筒、7は缶体5の側面に位置したバーナ取付筒6の端部に取付けたバーナ、11はバーナ7に燃焼空気を供給する燃焼ファン、8は燃焼ファン11からの燃焼空気が送られるバーナ取付筒6内に伸ばした送風筒であり、9は送風筒8内に配置した燃焼筒であり、燃焼ファン11から送風筒8に燃焼空気を送り、燃焼筒9内で形成した炎が燃焼ガスと共にバーナ取付筒6の先端から燃焼室3内に吹込んでいる。
【0020】
1aは内胴1の上部を封鎖する内胴天板、2aは外周縁を外胴2の上端に固着した外胴天板、12は内胴天板1aと外胴天板2aとの間に設けた煙道パイプ、13は外胴天板2aの上面に隣接して設けた排気室、14は排気室13に接続する排気筒、燃焼室3内の燃焼ガスは煙道パイプ12内を通って排気室13に送られ、排気筒14から室外に排気されている。
【0021】
4は内胴天板1aと外胴天板2aとの間、及び、内胴1壁と外胴2壁との間隙によって構成される貯湯室、15は外胴2の下部に開口した給水管、16は外胴2の上部に開口した出湯管であり、図示しない蛇口を開くと給水管15から送られる水道水が減圧弁で所定の水圧に減圧されて貯湯室4内に送られる。
【0022】
17は給湯管14と出湯管16の間の外胴1壁に取付けた湯温センサであり、水室4内の水温は湯温センサ17で検知され、設定された湯温以下を検出したときはバーナ7に燃焼指令を出して、貯湯室4に貯えた水を指定温度に沸き上げる。
【0023】
そして、蛇口を開くと貯湯室4で加熱した温水が出湯管16から送り出され、代わって給水管15から冷水が貯湯室4に流入するので、湯温センサ17がこれを検知してバーナ7に燃焼指令を出している。
【0024】
このように、蛇口を開いたときは始めに所定温度に加熱した温水が供給されるから、立ち上がり温度特性は良く、また、熱交換部は内胴1壁と煙道パイプ12壁と外胴天板2aとで構成されるので伝熱面積は大きく、缶体5内の湯温が速く上昇することができるので、極端な温度むらはなく安定した給湯温度が得られるものとなっている。
【0025】
しかし、上記の構造では、内胴1と外胴2の間隙の狭い貯湯部分と、内胴天板1aと外胴天板2aとの間の広い貯湯部分との間でお湯の流れが滞りやすくなっており、燃焼室3を構成する内胴1に接する部分のお湯の流れが悪くなると部分的に沸騰を起こし、甲高い音を発生させて騒音のトラブルを引き起したり、缶体5の孔あきなどの重大なトラブルを発生させることがあった。特に内胴1と外胴2とを貫通して取付けたバーナ取付筒6周辺ではお湯の流れに乱流が起こりやすく、バーナ取付筒6周辺で部分沸騰させることが多かった。
【0026】
この発明は上記の課題を解決するもので、10は送風筒8の外周を囲うように取付けた筒状の遮熱部材、Aは遮熱部材10と送風筒8との間隔で形成した空間であり、遮熱部材10はバーナ7の燃焼中にバーナ取付筒6が直接加熱されないように送風筒8からの放熱を遮っている。
【0027】
8aは送風筒8内と空間Aとを連通する送風筒8壁に複数設けた連通孔であり、送風筒8の放熱で空間Aの空気が高温となるが、送風筒8内を流れる燃焼空気の一部が連通孔8aから空間Aに送られて高温の空気を燃焼室3へ排出させるから、空間Aの温度上昇が抑えられて遮熱部材10は低温度を維持している。
【0028】
この為、バーナ取付筒6の温度上昇が抑えられるから、バーナ取付筒6周辺の温水の流れが悪くなっても、バーナ取付筒6周辺に接する部分の温水が加熱されることはなく、部分的な沸騰を起こすことがなくなった。
【0029】
ところで、バーナ取付筒6の加熱防止構造として送風筒8壁に連通孔8aを設けただけでは、連通孔8aを通過した空気が拡散して送風筒8壁に温度むらが生じることがあるが、この発明では連通孔8aを通過した空気が送風筒8と遮熱部材10との間の狭い空間Aを流れるので拡散しにくくなったから、送風筒8壁の温度むらを抑えることができ、バーナ取付筒6全体を低温度に維持しやすくなった。
【0030】
また、遮熱部材10の先端部分を内方に折り曲げて送風筒8の先端に接続して取付け、前方が封鎖して後方が開口する空間Aを構成すれば、連通孔8aを通過した空気は空間Aの前方が封鎖されている為にそのまま流れることができず、送風筒8の放熱で高温となった空間Aの空気と混合しながら後方の開口部分からバーナ取付筒6と遮熱部材10との間隙を経て燃焼室3に排出されるので、空間Aの温度が均一になり、送風筒8の温度むらが生じることなくバーナ取付筒6全体を低温度に維持できるものとなった。
【0031】
更に、図3に示す他の実施例では、連通孔8aを遮熱部材10が接続する送風筒8壁の先端付近に開口したものであり、連通孔8aを通過した空気は送風筒8の放熱で高温となった空間Aの空気と混合しながら後方の開口部分に向かって流れ、バーナ取付筒6と遮熱部材10との間隙を流れて燃焼室3に排出されるので、スムーズな空気の流れが形成されて、高温となる空気を効率良く排出できるものとなる。
【0032】
また、この構成であれば、送風筒8に遮熱部材10を取付けるだけの簡単な構造ででき、遮熱部材10は送風筒8と一体の部品として扱うことができるから、特別な設備や組立工程の変更もほとんどなく、安価に実現できるものとなった。
【0033】
【発明の効果】
以上のようにこの発明では、バーナ7の燃焼中に送風筒8からの放熱を遮熱部材10で遮ることで、バーナ取付筒6が直接加熱されることがなくなり、送風筒8を流れる燃焼空気の一部を連通孔8aから空間A内に送り、送風筒8からの放熱で高温となる空間Aの空気を排出するようにしたので、空間Aの温度上昇を抑えてバーナ取付筒6を確実に低温度に維持できるものとなり、バーナ取付筒6の周辺に接する部分のお湯の流れが悪くなっても、部分沸騰を起こすことはなくなったから、缶体5の孔あきや騒音などのトラブルを発生させる恐れがなくなった。
【0034】
また、遮熱部材10の先端を送風筒8の先端に接続して前方を封鎖して後方を開口する空間Aを形成することで、連通孔8aを通過した空気は空間Aの高温空気と混合しながら後方の開口から排出されて燃焼室3に送られるので、空間Aの温度が均一化されて送風筒8や遮熱部材10に温度むらが生じることはなく、バーナ取付筒6の全体を低温度に維持しやすくなった。
【0035】
更に、連通孔8aを遮熱部材10を接続した送風筒8の先端付近に開口することで、空間Aの空気の流れがスムーズになり、高温となった空気を効率良く燃焼室3に排出できるから、バーナ取付筒6を確実に低温度に維持できるものとなった。
【0036】
また、空間Aを形成するための遮熱部材10は送風筒8と一体に設けることができるから、耐火材を用いたときのような特別な設備は必要なく、また組立工程の変更もほとんどなくできるから、簡単な構造で安価に実現できるものとなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す給湯機の要部断面図である。
【図2】この発明の実施例を示す給湯機のバーナ取付け部の断面図である。
【図3】この発明の他の実施例を示す給湯機のバーナ取付け部の断面図である。
【符号の説明】
1 内胴
2 外胴
3 燃焼室
4 貯湯室
5 缶体
6 バーナ取付筒
7 バーナ
8 送風筒
8a 連通孔
9 燃焼筒
10 遮熱部材
A 空間[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a structure for attaching a burner of a water heater that stores a predetermined amount of hot water in a can body to obtain a stable hot water temperature.
[0002]
[Prior art]
The inner cylinder constituting the combustion chamber is arranged at the lower part of the outer cylinder constituting the cylindrical can body, and a plurality of flue pipes are attached between the inner cylinder top plate and the outer cylinder top plate, It constitutes a heat exchange part with the flue pipe wall and the outer shell top plate as the heat transfer area, and the gap between the inner shell and the outer shell and the inner shell top plate and the outer shell top plate that have a double cylinder structure. There is known a hot water storage type hot water heater in which a hot water storage chamber is formed in between and a combustion flame generated by a burner is blown into the combustion chamber to heat the water stored in the hot water storage chamber.
[0003]
A hot water temperature sensor is attached to the outer body wall constituting the can body, and the burner changes the amount of combustion based on a signal from the hot water temperature sensor to maintain the hot water temperature in the hot water storage chamber at a predetermined temperature. And when the user opens the faucet, the hot water stored in the hot water storage chamber is discharged first, and when the cold water is sent to the hot water storage chamber and the hot water temperature falls, the hot water temperature sensor detects and issues a combustion command to the burner. In addition, since the heat transfer area of the heat exchange part is large and the temperature of the hot water can rise quickly, hot water supply with almost no temperature unevenness of the hot water is possible.
[0004]
In addition, the burner attached to the combustion chamber of such a hot water storage type water heater is generally installed on the side of the combustion chamber for ease of maintenance. A penetrating burner mounting cylinder is provided, the burner mounted on the burner mounting cylinder is inserted into the combustion chamber, and flame is blown into the combustion chamber from the tip of the blower cylinder.
[0005]
With the above can body shape, the flow of hot water tends to stagnate between the wide hot water storage part between the inner trunk top plate and the outer trunk top plate and the narrow hot water storage part between the inner trunk and the outer trunk, and the combustion chamber If the flow of hot water in the part in contact with the inner body wall that constitutes the water becomes poor, it may cause partial boiling, and such heat exchange failure not only deteriorates the stability of the hot water temperature, but also causes thermal distortion in the can body, Troubles such as perforations and cracks may occur.
[0006]
In particular, turbulent flow tends to occur in the flow of hot water around the burner mounting cylinder attached through the inner and outer cylinders, and boiling of the hot water occurs at the portion in contact with the periphery of the burner mounting cylinder heated directly by the burner. I found it easy.
[0007]
As a countermeasure, the applicant has proposed a structure in which a refractory material is attached to the side surface of the inner cylinder constituting the combustion chamber around the burner mounting cylinder, and the burner mounting cylinder is inserted into the opening provided in the refractory material. By deteriorating the thermal efficiency around the mounting cylinder, partial boiling can be prevented even if the flow of hot water in contact with the burner mounting cylinder is poor (see Patent Document 1).
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-8-75257.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the structure using refractory material, the refractory material prepared as a separate part is attached inside the can body, or the refractory material is directly adhered to the can body using a ceramic material. In addition, since there is an increase in manufacturing processes and spray equipment, there remains room for improvement in terms of productivity and cost reduction.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention solves the above-mentioned problems, and a cylindrical
[0011]
In addition, the tip of the cylindrical
[0012]
Further, the tip of the cylindrical
[0013]
[Action]
When combustion air is sent from the
[0014]
During combustion of the
[0015]
In the present invention, the cylindrical
[0016]
Further, if the space A is configured such that the front end of the
[0017]
Furthermore, since the air mixed in the space A flows smoothly by providing the communication hole 8a in the vicinity of the front where the
[0018]
【Example】
The present invention will be described with reference to the drawings showing embodiments. 3 is a combustion chamber for burning fuel, 1 is an inner cylinder forming the
[0019]
6 is a burner mounting cylinder attached through the
[0020]
1a is an inner shell top plate that seals the upper portion of the
[0021]
4 is a hot water storage chamber formed by a gap between the inner trunk top plate 1 a and the outer trunk top plate 2 a and a gap between the
[0022]
[0023]
When the faucet is opened, hot water heated in the hot water storage chamber 4 is sent out from the hot water discharge pipe 16, and cold water flows into the hot water storage chamber 4 from the hot water supply pipe 15, and the hot
[0024]
Thus, when the faucet is opened, warm water heated to a predetermined temperature is supplied first, so that the rising temperature characteristics are good, and the heat exchanging section has the
[0025]
However, in the above structure, the flow of hot water tends to stagnate between the hot water storage part where the gap between the
[0026]
The present invention solves the above-mentioned problem.
[0027]
8 a is a plurality of communication holes provided in the wall of the
[0028]
For this reason, since the temperature rise of the burner mounting cylinder 6 is suppressed, even if the flow of hot water around the burner mounting cylinder 6 deteriorates, the hot water in the portion in contact with the burner mounting cylinder 6 is not heated, and is partially No more boiling.
[0029]
By the way, if the communication hole 8a is merely provided in the wall of the
[0030]
Further, if the front end portion of the
[0031]
Further, in another embodiment shown in FIG. 3, the communication hole 8 a is opened near the tip of the wall of the
[0032]
In addition, with this configuration, the
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the burner mounting cylinder 6 is not directly heated by blocking the heat radiation from the
[0034]
In addition, by connecting the front end of the
[0035]
Furthermore, by opening the communication hole 8a in the vicinity of the tip of the
[0036]
Further, since the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a water heater showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a burner mounting portion of a water heater showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a burner mounting portion of a water heater showing another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記バーナ取付筒6と送風筒8の間には送風筒8の外周を囲うように筒状の遮熱部材10を取付け、かつ、前記送風筒8壁には送風筒8を流れる燃焼空気の一部を送風筒8と遮熱部材10との空間Aに送る連通孔8aを設けたことを特徴とする給湯機のバーナ取付け構造。A cylindrical outer cylinder 2 is attached to the outside of the cylindrical inner cylinder 1, a combustion chamber 3 is formed in the inner space of the inner cylinder 1, and a double cylinder structure is formed between the inner cylinder 1 and the outer cylinder 2. The hot water storage chamber 4 is formed in the hot water storage chamber 4 and the hot water storage chamber 4 forms a hot water can body 5. The can body 5 is provided with a burner mounting cylinder 6 penetrating from the inner body 1 to the outer side of the outer body 2. A burner 7 is installed at the end of the cylinder 6, and a blower cylinder 8 for sending combustion air to the burner 7 and the combustion chamber 3 is extended into the burner mounting cylinder 6, and a combustion cylinder 9 is provided in the blower cylinder 8, In the water heater that blows flame into the combustion chamber 3 from the blower cylinder 8,
A cylindrical heat shield member 10 is attached between the burner mounting cylinder 6 and the blower cylinder 8 so as to surround the outer periphery of the blower cylinder 8, and one of the combustion air flowing through the blower cylinder 8 is attached to the wall of the blower cylinder 8. A burner mounting structure for a hot water heater, characterized in that a communication hole 8 a is provided to send the portion to the space A between the blower cylinder 8 and the heat shield member 10.
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