JP4150010B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃焼筐内に、前後方向に長手の上端の炎口部を有すると共に前方に開口する下部のガス流入口を有する偏平バーナを横方向に複数並設した、主として給湯器で使用する燃焼装置に関する。

従来、この種の燃焼装置として、燃焼筐内に、燃焼筐内の空間を燃焼室と燃焼室の下側の給気室とに仕切る仕切り板が設けられ、燃焼室に、偏平バーナが該バーナの下縁を仕切り板に受けさせた状態で横方向に複数並設され、給気室から仕切り板に形成した多数の分布孔を介して燃焼室に燃焼用空気が供給されるようにしたものは知られている（例えば、特許文献１参照）。

このもので、燃焼室の後部には、各偏平バーナの後縁に形成した凹欠部に対する係合部を有するバーナ押え部材が設けられており、該押え部材により各偏平バーナが仕切り板から浮き上がることなく位置決め保持される。尚、バーナ押え部材は、一般に、燃焼筐の後板または仕切り板上に固定される。

ここで、バーナ押え部材を後板に固定する場合には、燃焼筐の後面に後板を取付ける際に、バーナ押え部材を介して偏平バーナを前方に押圧して、偏平バーナの前後方向のガタツキを防止できるが、バーナ押え部材の係合部を偏平バーナの凹欠部の下辺に押し付ける下方への押圧力をバーナ押え部材に作用させることはできず、偏平バーナの上下方向のガタツキを生ずる。一方、バーナ押え部材を仕切り板上に固定する場合には、バーナ押え部材に前方への押圧力を作用させることができず、偏平バーナの前後方向のガタツキを生ずる。
特開２０００−２８３４６２号公報

本発明は、以上の点に鑑み、偏平バーナを前後及び上下の何れの方向のガタツキも生ずることなく確実に位置決め保持できるようにした燃焼装置を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、燃焼筐を備え、燃焼筐内に、燃焼筐内の空間を燃焼室と燃焼室の下側の給気室とに仕切る仕切り板が設けられ、燃焼室に、前後方向に長手の上端の炎口部を有すると共に前方に開口する下部のガス流入口を有する偏平バーナが該バーナの下縁を仕切り板に受けさせた状態で横方向に複数並設され、給気室から仕切り板に形成した多数の分布孔を介して燃焼室に燃焼用空気が供給されるようにした燃焼装置であって、燃焼室の後部に、各偏平バーナの後縁に形成した凹欠部に対する係合部を有するバーナ押え部材が設けられているものにおいて、バーナ押え部材は、燃焼筐の後板の内面に対向する起立板部と、起立板部の上縁から前方に屈曲してのびる、前記係合部が形成された屈曲板部とを備え、燃焼筐の後板に、バーナ押え部材を屈曲板部が前下がりに傾斜して前方に変位するように押圧する内方への膨出部が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、燃焼筐の後面に後板を取付けると、後板の膨出部からバーナ押え部材に作用する押圧力により屈曲板部が前下がりに傾斜して前方に変位し、係合部が凹欠部の下辺に押し付けられると共に偏平バーナが前方に押される。従って、偏平バーナを前後及び上下の何れの方向のガタツキも生ずることなく確実に位置決め保持できる。

ここで、後板に、バーナ押え部材の起立板部の後面に当接するように膨出部を形成すれば、起立板部が前傾するように撓み、この撓みに伴い屈曲板部が前下がりに傾斜して前方に変位する。然し、この場合には、バーナ押え部材からの押圧反力が全て後方への押圧力として後板に作用し、この押圧力で後板が後方に撓むことがないように、後板の剛性をかなり高くする必要があり、重量が増加する。

これに対し、膨出部を、バーナ押え部材の起立板部と屈曲板部との間の曲げコーナ部に当接する前上がりに傾斜した斜面部を持つものに形成すれば、曲げコーナ部に斜面部から斜め前下方への押圧力が加えられ、屈曲板部が前下がりに傾斜して前方に変位するように効率良く押される。そして、バーナ押え部材からの押圧反力が膨出部の斜面部において上方と後方への分力に分けられ、後板に作用する後方への押圧力が小さくなる。その結果、後板が後方に撓むことを防止するために後板の剛性を左程高くしなくても済み、重量増加を回避できる。

また、バーナ押え部材を仕切り板上に固定するようにしてもよいが、これでは、バーナ押え部材に膨出部から作用する押圧力による曲げモーメントが仕切り板に作用して、仕切り板が変形し、燃焼性に悪影響が及ぶ可能性がある。そのため、バーナ押え部材を燃焼筐の底板の後縁部に起立板部の下縁部において固定し、仕切り板に曲げモーメントが作用しないようにすることが望ましい。

図１を参照して、１は給湯器の外装ケースを示している。外装ケース１内には、燃焼装置２と、燃焼装置２の上側の熱交換器３と、燃焼装置２の下側の燃焼ファン４とが配置されている。

燃焼装置２は、図２、図３に示す如く、底板５１、左右両側の側板５２，５２、上前板５３及び後板５４で上面と前面下部とが開口した形状に形成される燃焼筐５を備えている。燃焼筐５内には、燃焼筐５内の空間を燃焼室５ａとその下側の給気室５ｂとに仕切る仕切り板５５が設けられている。尚、底板５１及び両側板５２，５２は１枚の連続した板材で構成され、上前板５３及び仕切り板５５も１枚の連続した板材で構成されている。即ち、仕切り板５５の前縁に立上り部５５１を曲成すると共に、上前板５３の下縁に後方に屈曲して立上り部５５１の上縁に達する段差部５３１を曲成し、これら段差部５３１と立上り部５５１とを介して上前板５３と仕切り板５５とが一体に連続するようにしている。底板５１には燃焼ファン４の吹出し口４１が接続されており、燃焼ファン４から給気室５ｂに空気が供給され、この空気が仕切り板５５に形成した多数の分布孔５５２を介して燃焼室５ａに燃焼用空気(二次空気)として供給される。

燃焼室５ａには、前後方向に長手の上端の炎口部６１と、前方に開口する下部のガス流入口６２とを有する偏平バーナ６が該バーナ６の下縁を仕切り板５５に受けさせた状態で横方向に複数並設されている。また、仕切り板５５の前縁の立上り部５５１には、各偏平バーナ６のガス流入口６２に嵌合するバーリング孔５５３が形成されている。そして、立上り部５５１の前側に燃焼筐５の前面下部の開口を塞ぐようにしてマニホールド７を装着し、マニホールド７に設けた複数のガスノズル７１から複数の偏平バーナ６のガス流入口６２にガスが供給されると共に、給気室５ｂから立上り部５５１とマニホールド７との間に画成される空隙を介してガス流入口６２に一次空気が供給されるようにしている。尚、偏平バーナ６は、ガス流入口６２を上下一対に備える濃淡燃焼式バーナで構成されており、バーリング孔５５３及びガスノズル７１も各偏平バーナ６に対し上下一対に設けられている。

上前板５３の内面には、図４に示す如く、各偏平バーナ６の前縁上端部にこれを横方向両側から挟むようにして係合する爪部５６１を偏平バーナ６の並設ピッチに合わせた間隔で横方向に複数有する前側のバーナ位置決め部材５６が固定され、また、後板５４の内面には、図３に示す如く、各偏平バーナ６の後縁上端部にこれを横方向両側から挟むようにして係合する爪部５７１を偏平バーナ６の並設ピッチに合わせた間隔で横方向に複数有する後側のバーナ位置決め部材５７が固定されている。更に、燃焼室５ａの後部には、図４に示す如く、後板５４の内面に対向する起立板部５８１と、起立板部５８１の上縁から前方に屈曲してのびる屈曲板部５８２とを備えるバーナ押え部材５８が配置されている。バーナ押え部材５８の屈曲板部５８２には、各偏平バーナ６の後縁下部に形成した凹欠部６３に対する係合部５８３が偏平バーナ６の並設ピッチに合わせた間隔で横方向に複数形成されている。そして、これら前後のバーナ位置決め部材５６，５７とバーナ押え部材５８により複数の偏平バーナ６が所定の並設ピッチで整列して位置決め保持される。

尚、バーナ押え部材５８の屈曲板部５８２には、燃焼用空気を通過させるための通気孔５８４と、各偏平バーナ６の後部を受け入れる後方に向かって縮幅するガイド用切欠き部５８５とが横方向に複数形成されており、各切欠き部５８５の後端部が前記係合部５８３になっている。また、バーナ押え部材５８は、図４に示す如く、燃焼筐５の底板５１の後縁部に起立板部５８１の下縁部においてねじ止めで固定される。そして、バーナ押え部材５８をねじ止めするまでの間自立支持させるため、起立板部５８１に、仕切り板５５の上面に当接する支持片５８６を切起こしで形成している。また、燃焼筐５の後板５４は、その下縁部と左右両側の側縁部とにおいて燃焼筐５の底板５１の後縁部と両側板部５２，５２の後縁部とにねじ止めされる。尚、起立板部５８１の下縁部には、これを底板５１の後縁部にねじ止めするための取付孔の他に後板５４を底板５１の後縁部に固定するねじを挿通する逃げ孔５８７が形成されている。

ところで、熱交換器３は、図１に示されているように、給湯熱交換部３ａと風呂追焚き用熱交換部３ｂとに分かれている。そこで、燃焼室５ａに、給湯熱交換部３ａと風呂追焚き熱交換部３ｂとの境界部の直下に位置する隔壁部材５９を配置して、燃焼室５ａを２室に仕切り、給湯熱交換部３ａ用と風呂追焚き熱交換部３ｂ用の各複数の偏平バーナ６を２室に分けて配置している。同様に前後のバーナ位置決め部材５６，５７及びバーナ押え部材５８も２室に分けて配置している。尚、隔壁部材５９は中空に形成されている。そして、隔壁部材５９の中間と上端の段差部に通気孔５９１を形成し、給気室５ｂから隔壁部材５９の内部空間を介して通気孔５９１に空気を流すことにより、隔壁部材５９を空冷できるようにしている。

燃焼装置２の組立に際しては、燃焼筐５の後面に後板５４を取付ける前に、仕切り板５５上に複数の偏平バーナ６と隔壁部材５９とをセットし、各偏平バーナ６のガス流入口６２を仕切り板５５の前縁の立上り部５５１に形成した各バーリング孔５５３に外嵌させると共に、各偏平バーナ６の前縁上端部を前側のバーナ位置決め部材５６の各爪部５６１，５６１間に嵌め込む。次に、バーナ押え部材５８をその屈曲板部５８２に形成した各係合部５８３が各偏平バーナ６の後縁の凹欠部６３に係合するように組付け、起立板部５８１の下縁部を燃焼筐５の底板５１の後縁部にねじ止めする。その後、燃焼筐５の後面に後板５４を取付ける。

ところで、仕切り板５５上への偏平バーナ６のセット作業を自動化する場合等には、バーナセット作業とバーナ押え部材５８の組付け作業とを別の場所で行うことが必要になる。ここで、偏平バーナ６の前部は、バーリング孔５５３及び前側のバーナ位置決め部材５６により位置決めされるが、偏平バーナ６の後部はバーナ押え部材５８を組付けるまで位置決めされない。そのため、バーナセット作業場所からバーナ押え部材５８の組付け作業場所に燃焼筐５を搬送する際に偏平バーナ６の後部が横ずれする可能性がある。このように偏平バーナ６が横ずれすると、バーナ押え部材５８の組付け時に偏平バーナ６の横ずれを修正することが必要になり、作業が面倒になる。

そこで、本実施形態では、仕切り板５５に、図２乃至図４に示す如く、各偏平バーナ６の下縁に対向する箇所(図３に一点鎖線で示す箇所)の横方向一側と他側とに位置させて、上方に突出する複数の半球状の突起５５４を前後方向に互い違いに形成している。これによれば、複数の偏平バーナ６を仕切り板５５上にセットすると、各偏平バーナ６の下縁が、該下縁に対向する箇所の横方向一側の突起５５４と他側の突起５５４とにより、横方向両側から挟まれる。そのため、燃焼筐５の搬送中の各偏平バーナ６の横ずれが防止され、バーナ押え部材５８の組付けに際しての偏平バーナ６の位置修正が不要になり、作業性が向上する。

ところで、各偏平バーナ６の下縁に対向する箇所の横方向一側と他側とに突起５５４を横方向に並べて形成することも考えられるが、この場合には、突起５５４，５５４間の間隔を偏平バーナ６の下縁の厚さに合わせる必要がある。ここで、偏平バーナ６の下縁はバーナ本体を構成する横方向両側の側板が隙間無く重なっている部分であって、その厚さは０．６ｍｍ程度と非常に薄く、突起５５４，５５４間の間隔を偏平バーナ６の下縁の厚さに合せた微小値まで狭めることは、突起５５４の形成に用いるプレス金型の加工上及び強度上の制約から困難である。これに対し、本実施形態の如く、突起５５４を各偏平バーナ６の下縁に対向する箇所の横方向一側と他側とに前後方向に互い違いに形成すれば、各突起５５４，５５４間の間隔を十分に大きく取って、且つ、横方向一側の突起５５４と他側の突起５５４との間の横方向距離を偏平バーナ６の下縁の厚さに合せた微小値まで狭めることができる。従って、仕切り板５５に突起５５４を無理なく成形して、偏平バーナ６の横ずれを確実に防止できる。

尚、本実施形態では、図２に示されているように、偏平バーナ６の下縁が着座しない仕切り板５５の後部に亘って突起５５４を形成している。これは、偏平バーナ６を仕切り板５５上に後方からスライドさせてセットする際のガイド機能を得るためである。

また、バーナ押え部材５８を上記の如く組付けただけでは、偏平バーナ６の押えが不十分で、偏平バーナ６の前後方向及び上下方向のガタツキを生ずる。そこで、本実施形態では、後板５４に、図２、図３に示す如く、バーナ押え部材５８の起立板部５８１と屈曲板部５８２との間の曲げコーナ部に当接する前上がりに傾斜した斜面部５４１ａを持つ内方への膨出部５４１を形成している。

これによれば、曲げコーナ部に斜面部５４１ａから斜め前下方への押圧力が加えられ、図示できるほどの量ではないが、屈曲板部５８２が前下がりに傾斜して前方に変位するように押される。そのため、屈曲板部５８２に形成した各係合部５８３が各偏平バーナ６の凹欠部６３の下辺に押し付けられると共に、各係合部５８３を介して各偏平バーナ６が前方に押される。従って、各偏平バーナ６は、前後及び上下の何れの方向のガタツキも生ずることなく、確実に位置決め保持される。

尚、膨出部５４１をバーナ押え部材５８の起立板部５８１の後面に当接するように形成しても、起立板部５８１が前傾するように撓み、この撓みに伴い屈曲板部５８２が前下がりに傾斜して前方に変位するため、偏平バーナ６のガタツキを防止できる。然し、この場合には、バーナ押え部材５８からの押圧反力が全て後方への押圧力として後板５４に作用する。そのため、この押圧力で後板５４が後方に撓むことがないように、後板５４の剛性をかなり高くする必要があり、重量が増加する。

これに対し、本実施形態では、バーナ押え部材５８からの押圧反力が膨出部５４１の斜面部５４１ａにおいて上方と後方への分力に分けられ、後板５４に作用する後方への押圧力が小さくなる。そのため、後板５４が後方に撓むことを防止するために後板５４の剛性を左程高くしなくても済み、重量増加を回避できる。

尚、バーナ押え部材５８が仕切り板５５上に固定されていると、バーナ押え部材５８に膨出部５４１から作用する押圧力による曲げモーメントが仕切り板５５に作用して、仕切り板５５が変形し、燃焼性に悪影響が及ぶ可能性がある。これに対し、本実施形態では、バーナ押え部材５８を燃焼筐５の底板５１の後縁部に起立板部５８１の下縁部において固定しているため、仕切り板５５に無理な曲げモーメントは作用せず、上記の不具合は生じない。

以上、給湯器用の燃焼装置２に本発明を適用した実施形態について説明したが、燃焼筐内の仕切り板上に偏平バーナを複数並設する燃焼装置であれば、暖房器といった給湯器以外の機器で使用するものにも同様に本発明を適用できる。

本発明の実施形態の燃焼装置を具備する給湯器の一部を切除した正面図。 図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した実施形態の燃焼装置の拡大切断側面図。 実施形態の燃焼装置を示す一部の偏平バーナを取外した状態の斜め前方から見た斜視図。 実施形態の燃焼装置の一部の偏平バーナと後板を取外した状態の斜め後方から見た斜視図。

符号の説明

２…燃焼装置、５…燃焼筐、５ａ…燃焼室、５ｂ…給気室、５１…底板、５４…後板、５４１…膨出部、５４１ａ…斜面部、５５…仕切り板、５５２…分布孔、５８…バーナ押え部材、５８１…起立板部、５８２…屈曲板部、５８３…係合部、６…偏平バーナ、６１…炎口部、６２…ガス流入口、６３凹欠部。

Claims (3)

1. 燃焼筐を備え、燃焼筐内に、燃焼筐内の空間を燃焼室と燃焼室の下側の給気室とに仕切る仕切り板が設けられ、燃焼室に、前後方向に長手の上端の炎口部を有すると共に前方に開口する下部のガス流入口を有する偏平バーナが該バーナの下縁を仕切り板に受けさせた状態で横方向に複数並設され、給気室から仕切り板に形成した多数の分布孔を介して燃焼室に燃焼用空気が供給されるようにした燃焼装置であって、
   燃焼室の後部に、各偏平バーナの後縁に形成した凹欠部に対する係合部を有するバーナ押え部材が設けられているものにおいて、
   バーナ押え部材は、燃焼筐の後板の内面に対向する起立板部と、起立板部の上縁から前方に屈曲してのびる、前記係合部が形成された屈曲板部とを備え、
   燃焼筐の後板に、バーナ押え部材を屈曲板部が前下がりに傾斜して前方に変位するように押圧する内方への膨出部が形成されていることを特徴とする燃焼装置。
2. 前記膨出部は、前記起立板部と前記屈曲板部との間の曲げコーナ部に当接する前上がりに傾斜した斜面部を持つことを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
3. 前記バーナ押え部材は、前記燃焼筐の底板の後縁部に前記起立板部の下縁部において固定されることを特徴とする請求項１または２記載の燃焼装置。

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