JP5188471B2 - 燃焼装置 - Google Patents

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Description

本発明は、燃焼装置に関し、詳細には、バーナを備えた燃焼装置に関する。
従来より、ガス給湯器の器具内には燃焼装置が設置されている。燃焼装置はバーナケース内に複数のガスバーナを備えている。そのバーナケースの側面に、点火用電極及び点火検出用のフレームロッドを各々取り付けている。例えば、点火プラグ(点火用電極)及びフレームロッドを取付板に装着し、その取付板をバーナ本体に取り付けるようにしたガスバーナの点火機構取り付け構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。取付板には取付孔が設けられている。その取付孔に対して点火プラグ及びフレームロッドを各々挿入し、押え板をネジを用いて取付板に固定することによって、1つのユニットとして点火機構が構成され、その取付板がバーナ本体に取り付けられる。
実開平3−30056号公報
しかしながら、特許文献1に記載のガスバーナの点火機構取り付け構造では、燃焼装置の量産時に生じる寸法公差によって、取付孔と点火用電極及びフレームロッドの碍子との間にガタを生じることがあった。バーナに対する点火用電極及びフレームロッドの位置決めは高い精度が要求されるため、取付孔において取り付け部分にガタを生じると、点火及び点火検出が正確にできない虞があった。また、取付孔の寸法をきつくすると碍子が割れる虞もあった。また、樹脂は耐熱性に問題があることから、碍子の材質としては採用できず、寸法公差の問題を解消することができなかった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、取付孔における点火用電極又はフレームロッドの少なくとも一方の位置決め精度を向上できる燃焼装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明の燃焼装置は、バーナを支持するバーナケースの側面に、少なくとも点火用電極又はフレームロッドの碍子を挿入して嵌め合わせる取付孔を有する燃焼装置であって、前記取付孔は、少なくとも互いに交わる二辺によって形成される一の角部を備え、前記取付孔の内縁部には、前記取付孔の内側に向かって各々突出する一対の突起部が各々設けられ、前記角部を前記碍子の位置決めの基準点とした場合、前記基準点を通過し、かつ前記取付孔を2つの領域に分割する仮想基準線を設定し、当該仮想基準線と前記取付孔の内縁部との交点を挟む位置に、前記一対の突起部を各々設けている。
また、請求項2に係る発明の燃焼装置は、請求項1に記載の発明の構成に加え、前記交点は、前記二辺に各々相対する二辺が互いに交わる位置であることを特徴とする。
また、請求項3に係る発明の燃焼装置は、請求項1又は2に記載の発明の構成に加え、前記一対の突起部は、前記交点を挟んで互いに寄せて各々配置されている。
また、請求項4に係る発明の燃焼装置は、請求項1乃至3の何れかに記載の発明の構成に加え、前記交点は、前記取付孔の他の角部であって、前記仮想基準線は、前記取付孔の対角線であることを特徴とする。
また、請求項5に係る発明の燃焼装置は、請求項4に記載の発明の構成に加え、前記一対の突起部から、前記一対の突起部に各々相対する二辺にそれぞれ降ろした2つの垂線が互いに直交する位置が前記対角線上にあることを特徴とする。
また、請求項6に係る発明の燃焼装置は、請求項1乃至5の何れかに記載の発明の構成に加え、前記碍子の軸線方向に直交する方向の断面形状は、前記取付孔に対応する形状であることを特徴とする。
請求項1に係る燃焼装置では、バーナを支持するバーナケースの側面に、少なくとも点火用電極又はフレームロッドの碍子を挿入して嵌め合わせる取付孔を有している。取付孔は少なくとも一の角部を備え、その角部を碍子の位置決めの基準点としている。取付孔の内縁部に設けた一対の突起部は、取付孔の領域を2つの領域に分割する仮想基準線と、取付孔の内縁部との交点を挟む位置に各々設けている。よって、碍子に一対の突起部が当接することで、碍子は交点側から基準点に向けて押し込められる。即ち、碍子の位置を基準点に固定できるので、取付孔における点火用電極又はフレームロッドの位置決め精度を向上できる。さらに、碍子に対して取付孔の寸法がきつくならないので、碍子の割れを防止できる。
また、請求項2に係る燃焼装置では、請求項1に記載の発明の効果に加え、交点は、二辺に各々相対する二辺が互いに交わる位置であるので、一対の突起部は、基準点とされた角部を形成する二辺に対して、碍子を押し込むことができる。これにより、碍子を基準点に向けて確実に押し込むことができる。
また、請求項3に係る燃焼装置では、請求項1又は2に記載の発明の効果に加え、一対の突起部は、交点を挟んで互いに寄せて各々配置されているので、碍子を基準点に向けて押し込む力を強くすることができる。
また、請求項4に係る燃焼装置では、請求項1乃至3の何れかに記載の発明の効果に加え、交点は、取付孔の他の角部であって、仮想基準線は取付孔の対角線であるので、碍子を基準点に向けてバランスよく確実に押し込むことができる。
また、請求項5に係る燃焼装置では、請求項4に記載の発明の効果に加え、一対の突起部から、一対の突起部に各々相対する二辺にそれぞれ降ろした2つの垂線が互いに直交する位置が対角線上にあるので、各突起部は、一対の突起部に各々相対する二辺に向けて碍子を押し込む。これにより、碍子を基準点に向けて押し込むことができるので、点火用電極又はフレームロッドの位置決め精度を向上できる。
また、請求項6に係る燃焼装置では、請求項1乃至5の何れかに記載の発明の効果に加え、碍子の軸線方向に直交する断面形状は、取付孔に対応する形状であるので、基準点とされた角部を形成する二辺に対して、碍子の対応する側面を密着させることができる。これにより、点火用電極又はフレームロッドの位置決め精度を向上できる。
燃焼装置1の前側から見た斜視図である。 燃焼装置1の裏側から見た斜視図である。 図2の燃焼装置1の分解斜視図である。 バーナケース2の背面図である。 フレームロッド30の左側面図である。 フレームロッド30の正面図である。 点火用電極40の左側面図である。 点火用電極40の正面図である。 取付孔60の図である。 取付孔70の図である。 取付孔70における各部位の位置関係を示す図である。 第1変形例である取付孔70Aの図である。 第2変形例である取付孔70Bの図である。
以下、本発明の一実施形態である燃焼装置1について、図面を参照して説明する。図1に示す燃焼装置1は、図示しないガス給湯器等の器具内に取り付けて使用される。燃焼装置1は、上部が開口する箱状のバーナケース2を備えている。バーナケース2の内部には、複数の濃淡バーナ9が横方向に並設され、バーナ群10を形成している。
図1,図2に示すように、バーナケース2は、右側壁3(図4参照)と、左側壁4と、前壁5と、背壁6(図2,図4参照)とを備えている。背壁6の上方には、燃焼装置1を器具内に取り付けるための取付板7が設けられている。取付板7は、正面視長方形状の本体部12と、その本体部12の上端部において後方に略直角に折り曲げられた係止部13とからなる。係止部13は、器具内に設置する際に、器具内の取付箇所の被係止部(図示外)に係止させる部位である。
図1に示すように、本体部12の正面右側には点火検出用のフレームロッド30が取り付けられ、左側には点火用電極40が取り付けられている。本体部12の前面には、それらを覆うようにして、カバー板17が固定されている。そのカバー板17に設けられた孔部18,19から、フレームロッド30及び点火用電極40の各先端がバーナ群10の上部に向けてそれぞれ突き出し、所定の各位置に位置決めされている。
図2,図4に示すように、背壁6には、バーナ群10を構成する複数の濃淡バーナ9に対して燃料ガスを各々供給する上下一対のガス供給孔6A,6B(図4参照)が左右方向に列設されている。ガス供給孔6A,6Bから流入した燃料ガスは各濃淡バーナ9に供給され、点火用電極40によって点火されて燃焼する。バーナ群10における点火は、フレームロッド30によって検出される。
次に、取付板7の構造について説明する。図3,図4に示すように、取付板7は正面視横長の長方形状の鉄板である。取付板7の本体部12の裏面から見て略中央には、フレームロッド30を挿入固定するための略長方形状の取付孔60が設けられ、その右側には、点火用電極40を挿入固定するための略長方形状の取付孔70が設けられている。取付孔60と取付孔70は互いに鏡面対称形状である。なお、取付孔60及び取付孔70の具体的な形状については後述する。
次に、取付板7におけるフレームロッド30及び点火用電極40の取付構造について説明する。図3に示すように、取付板7の本体部12に設けられた取付孔60,70に、フレームロッド30及び点火用電極40が挿入固定されている。そして、取付板7の本体部12の裏面において、取付孔60,70に各々挿入固定されたフレームロッド30及び点火用電極40との間に、板状の一対の電極パッキン21,22が挟み込まれている。電極パッキン21には、フレームロッド30の後述する碍子31(図5参照)の軸線方向に直交する断面形状に対応する貫通孔23が設けられている。貫通孔23には、フレームロッド30の碍子31が挿入されている。電極パッキン22にも、点火用電極40の後述する碍子41(図7参照)の軸線方向に直交する方向の断面形状に対応する貫通孔24が設けられている。貫通孔24には、点火用電極40の碍子41が挿入されている。
さらに、取付孔60,70に挿入固定されたフレームロッド30及び点火用電極40の取付板7の裏面に対して電極押さえ50がビス固定されている。電極押さえ50は、正面視略長方形状の鉄板であり、その中央には矩形状の開口51が設けられている。開口51を裏面から見て左側には、フレームロッド30の後述するフランジ部32の外周形状と同形状であって、フランジ部32の厚みを包含する程度に外側に窪んだ凹部52が設けられている。凹部52の底部には、円形状の孔部55が設けられている。開口51の右側には、点火用電極40の後述するフランジ部42と同形状であって、フランジ部42の厚みを包含する程度に外側に窪んだ凹部53が設けられている。凹部53の底部には、円形状の孔部56が設けられている。
上記形状を備える電極押さえ50は、フレームロッド30及び点火用電極40を覆うようにして、取付板7の本体部12の裏面に複数のビス80で固定されている。電極押さえ50の凹部52,53の孔部55,56から、フレームロッド30及び点火用電極40の各後端部がそれぞれ突き出している。凹部52,53に対して、フレームロッド30のフランジ部32(図5参照)と、点火用電極40のフランジ部42(図7参照)とが係止するので、フレームロッド30及び点火用電極40の抜けを防止できる。こうして、フレームロッド30及び点火用電極40が取付板7に確実に取り付けられている。
次に、フレームロッド30の構造について、図5,図6を参照して簡単に説明する。フレームロッド30は、細い金属製の棒である電極ロッド34を備えている。その電極ロッド34の長手方向略中央にはセラミック製の碍子31が取り付けられている。碍子31には、電極ロッド34の径方向外側に延出したフランジ部32と、そのフランジ部32に隣接して電極ロッド34の先端側に設けられた取付部33とが各々形成されている。取付部33は、取付板7の取付孔60(図4参照)に挿入固定される部位である。フランジ部32の軸線方向から見た形状は略長方形状である。取付部33の軸線方向から見た形状は、一の角部が円弧状に形成された略長方形状(図6参照)である。
具体的には、図6に示すように、取付部33を電極ロッド34の軸線方向から見た場合において、取付部33は、平面状の側面33Aと、側面33Aの一端に自身の一端を直角に連結した平面状の側面33Bと、側面33Aの他端と側面33Bの他端との間を円弧状に連結する側面33Cとを備えている。電極ロッド34の碍子31の先端側から突出する部分はその中央で鈍角に折り曲げられている。
次に、点火用電極40の構造について、図7,図8を参照して説明する。点火用電極40は、フレームロッド30と同様の構造を備えている。点火用電極40は、細い金属製の棒である電極ロッド44を備えている。その電極ロッド44の長手方向略中央にはセラミック製の碍子41が取り付けられている。碍子41には、電極ロッド44の径方向外側に延出したフランジ部42と、そのフランジ部42に隣接して電極ロッド44の先端側に設けられた取付部43とが各々形成されている。取付部43は、取付板7の取付孔70に挿入固定される部位である。フランジ部42の軸線方向から見た形状は略長方形状である。取付部43の軸線方向から見た形状は、一の角部が円弧状に形成された長方形状である。
具体的には、図8に示すように、取付部43を電極ロッド44の軸線方向から見た場合において、取付部43は、平面状の側面43Aと、側面43Aの一端に自身の一端を直角に連結した平面状の側面43Bと、側面43Aの他端と側面43Bの他端との間を円弧状に連結する側面43Cとを備えている。取付部43の軸線に直交する方向の断面形状は、フレームロッド30の取付部33の軸線方向に直交する方向の断面形状に対して鏡面対称形状となっている。電極ロッド44の碍子41の先端側から突出する部分の先端は鈍角に折り曲げられている。
次に、本発明の特徴である取付孔60,70の形状について、図9,図10を参照して説明する。なお、図9,図10に示す取付孔60,70は、取付板7を裏面から見た図である。上述したように、取付孔60には、フレームロッド30の碍子31の取付部33が挿入固定される。取付孔60は、右辺61、左辺62、上辺63、下辺64を有する略長方形状に形成され、その左辺62及び上辺63によって形成される角部が円弧状に形成されている。そして、上辺63と右辺61とが成す角部を頂点Aとし、その対角上にある左辺62及び下辺64によって形成される角部を頂点Bとする。頂点Bは、フレームロッド30の碍子31の取付部33の位置決めの基準となる基準点である。この場合に、上辺63の頂点Aの近傍に、下辺64に向かって突出する突起部66が設けられている。また、右辺61の頂点Aの近傍には、左辺62に向かって突出する突起部67が設けられている。なお、突起部66,67の各先端部はテーパ状に丸みを帯びて加工されている。
一方、図10に示す取付孔70には、点火用電極40の碍子41の取付部43(図7、図8参照)が挿入固定される。取付孔70には、点火用電極40の碍子41の取付部43(図8参照)が挿入固定される。取付孔70は、左辺71、右辺72、上辺73、下辺74を有する略長方形状に形成され、その右辺72及び上辺73によって形成される角部が円弧状に形成されている。そして、上辺73と左辺71とが成す角部を頂点Aとし、その対角上にある右辺72及び下辺74によって形成される角部を頂点Bとする。頂点Bは、点火用電極40の碍子41の取付部43の位置決めの基準となる点(基準点)である。この場合に、上辺73の頂点Aの近傍に、下辺74に向かって突出する突起部76が設けられている。また、左辺71の頂点Aの近傍には、右辺72に向かって突出する突起部77が設けられている。突起部76,77の各先端部はテーパ状に丸みを帯びて加工されている。
そして、上記形状からなる取付孔60,70において、一対の突起部66,67、76,77の各位置について、本実施例では以下のように規定されている。なお、ここでは、点火用電極40を挿入固定する取付孔70の突起部76,77を一例として、図11を参照して説明する。
上述したように、取付孔70の頂点Aに対して対角の位置にある角部を頂点Bとした場合に、その頂点Bが碍子41の位置決めの「基準点」となる。そして、頂点Aと頂点Bとを結ぶ仮想基準線Pを引き、その基準線P上に、上辺73に設けられた突起部76から下辺74に降ろした垂線Q1と、左辺71に設けられた突起部77から右辺72の延長線上に降ろした垂線Q2とが直交する点が位置するように、突起部76,77の各位置が規定されている。
このような形状を有する取付孔70に対して、取付板7の裏面側から点火用電極40の碍子41の取付部43を挿入する。このとき、図8に示す取付部43の側面43Bと側面43Cとがなす角部を頂点Bに合わせ、側面43Aを左辺71に接触させ、側面43Bを下辺74に接触させる。このとき、側面43C及び側面43Aには、突起部76,77の各先端部が各々当接する。
この状態において、突起部76は取付部43を下辺74側(垂線Q1方向)に向かって押し付ける。突起部77は取付部43を右辺72側(垂線Q2方向)に向かって押し付ける。つまり、取付部43は基準点である頂点Bに向かって押し付けられることになる。これにより、取付孔70において取付部43にガタつきが生じないので、取付孔70における取付部43の位置決めが確実にできる。このように、碍子41は、取付部43の外周面に突起部76,77が当たった状態で取付孔70に押し込まれているので、取付板7に対して碍子41をガタつくことなく固定できる。また、取付部43は、突起部76,77によって、上方と左側方の2方向から押しつけられるので、取付孔70において取付部43が回転してしまうのを防止できる。このようにして、バーナケース2における点火用電極40の位置決めが正確にできる。
また、突起部66,67は、頂点Aに寄せて各々配置されている。これにより、碍子31の取付部33を頂点Bに向けて押しつける力を強くすることができる。
なお、取付孔60においても同様である。取付孔60に対して、取付板7の裏面側からフレームロッド30の碍子31の取付部33を挿入する。このとき、図6に示す取付部33の側面33Bと側面33Cとがなす角部を頂点Bに合わせ、側面33Aを右辺61に接触させ、側面33Bを下辺64に接触させる。このとき、側面33C及び側面33Aには、突起部66,67の各先端部が各々当接する。
この状態において、突起部66は取付部33を下辺64側に向かって押し付ける。突起部67は取付部33を左辺62側に向かって押し付ける。つまり、取付部33は基準点である頂点Bに向かって押し付けられることになる。これにより、取付孔60において取付部33にガタつきが生じないので、取付孔60における取付部33の位置決めが確実にできる。そして、取付部33と取付孔60との寸法公差が小さいときは、突起部66,67を削りながら取付部33が取付孔60に挿入固定される。一方、取付部33と取付孔60との寸法公差が大きいときは、取付部33が取付孔60にそのまま挿入固定される。また、取付部33も、突起部66,67によって、上方と右側方の2方向から押しつけられるので、取付孔60において取付部33が回転してしまうのを防止できる。このようにして、バーナケース2におけるフレームロッド30の位置決めが正確にできる。このようにして、バーナケース2におけるフレームロッド30の位置決めが正確にできる。
また、図2に示すように、取付板7に設けられた取付孔60,70は、互いに鏡面対称形状になっているので、フレームロッド30及び点火用電極40の位置を誤って取り付けられてしまうのを防止できる。
さらに、取付孔60,70を碍子31,41の取付部33,43の寸法に対してきつくする必要がないので、碍子31,41の割れを防止できる。
以上説明したように、本実施形態の燃焼装置1は、バーナ群10を内側に支持するバーナケース2を備えている。バーナケース2の取付板7に設けられた取付孔60,70には、フレームロッド30及び点火用電極40の各碍子31,41の取付部33,43が各々挿入固定されている。取付孔70は、点火用電極40の碍子41に設けられた取付部43に対応する形状を有するとともに、その内縁部には一対の突起部76,77が設けられている。ここで、取付孔70の頂点Aに対して対角の位置にある角部を頂点Bとした場合に、その角部が碍子41の位置決めの「基準点」となる。そして、頂点Aと頂点Bとを結ぶ仮想対角線を引き、その対角線上に、上辺73に設けられた突起部76から下辺74に降ろした垂線Q1と、左辺71に設けられた突起部77から右辺72の延長線上に降ろした垂線Q2とが直交する点が位置するように、突起部76,77の各位置が規定されている。
これにより、突起部76は取付部43を下辺74側に向かって押し付け、突起部77は取付部43を右辺72側に向かって押し付ける。つまり、取付部43は基準点である頂点Bに向かって押し付けられることになる。これにより、取付孔70において取付部43にガタつきが生じないので、取付孔70における取付部43の位置決めが確実にできる。さらに、取付部43は、突起部76,77によって、上方と左側方の2方向から押しつけられるので、取付孔70において取付部43が回転してしまうのを防止できる。このようにして、バーナケース2における点火用電極40の位置決めが正確にできる。なお、取付孔60についても同様の効果を得ることができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、各種の変更が可能である。例えば、取付孔60,70の形状は上記実施形態に限定されない。つまり、取付孔において、取付孔の一の角部を、碍子の取付部の位置決めの基準となる「基準点」とし、その基準点を通過し、かつ取付孔を分割する仮想基準線を設定する。そして、仮想基準線の基準点とは反対側の取付孔の辺との交点を両側から挟むようにして、一対の突起部を取付孔に設けるようにすればよい。
例えば、図12に示す第1変形例である取付孔70Aのように、頂点B(基準点)を通過する仮想基準線Pと、取付孔70Aの辺とが交わる交点Aを両側から挟むようにして、一対の突起部76,77を設けてもよい。つまり、交点Aは必ずしも角部である必要はなく、基準点である交点Bを構成する二辺にそれぞれ対向する二辺に、一対の突起部を設ければよい。これにより、各突起部は、自身に対向する辺に向けて碍子を押し込むことができ、その結果、基準点に向けて碍子全体を押し込むことができる。
また、一つの突起部に挟まれる交点Aは、取付孔の基準点に設定される一の角部とは対角の位置にある他の角部であって、上記実施形態のように、仮想基準線Pは対角線であることが好ましい。さらに、例えば、図13に示す第2変形例である取付孔70Bのように、頂点A、頂点B以外の角部は、テーパ状でも、直線状に切断されていても、湾曲していてもよく、その形状については何ら限定されない。
また、取付孔に設定された碍子の位置決めの基準点となる角部は、少なくとも互いに交わる二辺によって形成されるものであればよく、例えば、丸みを帯びた形状も含むものである。
1 燃焼装置
2 バーナケース
7 取付板
9 濃淡バーナ
10 バーナ群
30 フレームロッド
31 碍子
32 フランジ部
33 取付部
40 点火用電極
41 碍子
42 フランジ部
43 取付部
60 取付孔
66 突起部
67 突起部
70 取付孔
76 突起部
77 突起部
A 頂点(交点)
B 頂点(交点)
P 仮想基準線
Q1 垂線
Q2 垂線

Claims (6)

  1. バーナを支持するバーナケースの側面に、少なくとも点火用電極又はフレームロッドの碍子を挿入して嵌め合わせる取付孔を有する燃焼装置であって、
    前記取付孔は、少なくとも互いに交わる二辺によって形成される一の角部を備え、
    前記取付孔の内縁部には、前記取付孔の内側に向かって各々突出する一対の突起部が各々設けられ、
    前記角部を前記碍子の位置決めの基準点とした場合、前記基準点を通過し、かつ前記取付孔を2つの領域に分割する仮想基準線を設定し、当該仮想基準線と前記取付孔の内縁部との交点を挟む位置に、前記一対の突起部を各々設けたことを特徴とする燃焼装置。
  2. 前記交点は、前記二辺に各々相対する二辺が互いに交わる位置であることを特徴とする請求項1に記載の燃焼装置。
  3. 前記一対の突起部は、前記交点を挟んで互いに寄せて各々配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の燃焼装置。
  4. 前記交点は、前記取付孔の他の角部であって、
    前記仮想基準線は、前記取付孔の対角線であることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の燃焼装置。
  5. 前記一対の突起部から、前記一対の突起部に各々相対する二辺にそれぞれ降ろした2つの垂線が互いに直交する位置が前記対角線上にあることを特徴とする請求項4に記載の燃焼装置。
  6. 前記碍子の軸線方向に直交する方向の断面形状は、前記取付孔に対応する形状であることを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の燃焼装置。
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