JP5457402B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

本発明は、上方に開口する箱状のバーナ本体の上面に燃焼板が装着され、燃料ガスと一次空気との予混合ガスを燃焼板に形成した多数の炎孔から噴出させて全一次燃焼させる全一次燃焼式バーナと、燃焼板の上方の燃焼空間を囲う燃焼筐とを備える燃焼装置に関する。

従来、この種の燃焼装置として、バーナ本体の上面に、燃焼板で覆われる開口部を囲うフランジ部を設け、このフランジ部上にパッキンを介して燃焼板の下面外縁部を載置し、燃焼板の上面外縁部を押え板で下方に押し付けることにより燃焼板をフランジ部に固定すると共に、フランジ部の外縁から上方にのびる立上り部を設けて、この立上り部で燃焼筐の下部を構成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記従来例のものでは、バーナ本体と燃焼筐の下部とが一体化されることになる。燃焼筐は、燃焼板から噴出する予混合ガスの燃焼で生ずる燃焼ガスにより高温に加熱されるため、燃焼筐と一体化されたバーナ本体も燃焼筐からの熱伝導でかなり高温になる。ここで、バーナ本体には、ガスマニホールド等の付属品がガスケットを介して取付けられるが、バーナ本体が高温になることでガスケットの熱損を生ずることがある。

かかる不具合を解消するため、バーナ本体の上面のフランジ部を幅広に形成して、燃焼板の外縁よりも外側に張り出すフランジ部の部分に、バーナ本体とは別体の燃焼筐の下端部を固定することが考えられる。この場合、バーナ本体と燃焼筐との間のシール性及び遮熱性を確保するために、燃焼筐の下端部をフランジ部との間に燃焼筐用のパッキンを挟んだ状態でフランジ部に締結することが望まれる。然し、これでは、燃焼板用と燃焼筐用の２個のパッキンが必要になり、コストアップを招く。

実開平７−１２７１３号公報（図１）

本発明は、以上の点に鑑み、バーナ本体とは別体の燃焼筐を、燃焼筐専用のパッキンを用いることなく、バーナ本体上面のフランジ部にシール性及び遮熱性を確保した状態で固定できるようにした低コストの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、上方に開口する箱状のバーナ本体の上面に燃焼板が装着され、燃料ガスと一次空気との予混合ガスを燃焼板に形成した多数の炎孔から噴出させて全一次燃焼させる全一次燃焼式バーナと、燃焼板の上方の燃焼空間を囲うバーナ本体とは別体の燃焼筐とを備える燃焼装置であって、バーナ本体の上面に、燃焼板で覆われる開口部を囲うフランジ部が設けられ、このフランジ部上にパッキンを介して燃焼板の下面外縁部が載置され、燃焼板の上面外縁部を押え板で下方に押し付けることにより燃焼板がフランジ部に固定されるものにおいて、フランジ部は、燃焼板の下面外縁部がパッキンを介して載置される燃焼板固定部とその外側に張り出す燃焼筐固定部とを有し、パッキンは、燃焼板の下面外縁部に接する内側部分とその外側に張り出す外側部分とを有し、燃焼筐の下端部が、フランジ部の燃焼筐固定部との間にパッキンの外側部分を挟んだ状態で、燃焼筐固定部に締結されることを特徴とする。

本発明によれば、パッキンの内側部分と外側部分とが夫々燃焼板用パッキンと燃焼筐用パッキンとして機能する。そのため、バーナ本体とは別体の燃焼筐を、燃焼筐専用のパッキンを用いることなく、バーナ本体上面のフランジ部にシール性及び遮熱性を確保した状態で固定でき、コストダウンを図ることができる。

また、本発明においては、フランジ部に燃焼板と燃焼筐とを固定した状態で、パッキンの内側部分の圧縮代は、外側部分の圧縮代よりも小さいことが望ましい。これによれば、燃焼装置が搬送中に落下しても、圧縮代の小さなパッキンの内側部分が緩衝材として機能し、燃焼板が落下衝撃で割れることを防止できる。尚、パッキンの内側部分の圧縮代を小さくすることで、燃焼板とフランジ部との間のシール性が十分に確保できなくなる可能性がある。然し、圧縮代を大きくするパッキンの外側部分で燃焼筐とフランジ部との間のシール性が確保されるため、燃焼板とフランジ部との間から予混合ガスが万が一漏れたとしても、この予混合ガスは燃焼筐外に漏れることなく燃焼筐内で燃焼し、問題はない。

また、本発明においては、フランジ部に、燃焼板の外縁に当接する位置決め突起が複数突設され、パッキンに、これら位置決め突起が貫通する複数の位置決め孔が形成されることが望ましい。これによれば、各位置決め突起を各位置決め孔に貫通させることで、パッキンをフランジ部上に簡単に位置決めできると共に、各位置決め突起に燃焼板の外縁を当接させることで、燃焼板をパッキン上で簡単に位置決めでき、組立作業の作業性が向上する。

また、本発明においては、燃焼筐の下端部に、燃焼板用の押え板が一体に形成されることが望ましい。これによれば、部品点数を削減して、一層のコストダウンを図ることができる。

本発明の実施形態の燃焼装置の斜視図。 実施形態の燃焼装置の切断側面図。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した切断正面図。 図３のＩＶ−ＩＶ線で切断した切断平面図。 実施形態の燃焼装置の分解状態の斜視図。

図１〜図３を参照して、１は全一次燃焼式バーナを示している。このバーナ１は、バーナ本体２の上面に、多数の炎孔３ａを形成したセラミックス製の燃焼板３を装着して構成されている。以下、バーナ１の幅方向を横方向、バーナ１の奥行き方向を前後方向として説明する。

バーナ本体２は、ダイキャスト品であって、上方に開口する箱形に形成されている。バーナ本体２の上面には、燃焼板３で覆われる開口部を囲うフランジ部２１が設けられている。そして、フランジ部２１上に、燃焼板３の下面外縁部をパッキン４を介して載置し、燃焼板３の上面外縁部を押え板５で下方に押し付けることにより、燃焼板３をフランジ部２１に固定している。

バーナ本体２内には、燃焼板３の下面に面する分布室２２と、分布室２２の底壁２２１下の混合室２３とが設けられている。また、混合室２３の下側には、バーナ本体２の下面に取付けたケース６１で囲われる給気室６が設けられている。給気室６の横方向一端にはファン６２が接続されている。

分布室２２の底壁２２１の後部には、分布室２２と混合室２３とを連通する開口部２２２が形成されている。また、分布室２２は、仕切り板２２３により上下２つの空間に仕切られている。そして、混合室２３から開口部２２２を介して分布室２２の下部空間に流入した予混合ガスが仕切り板２２３に形成した多数の分布孔２２３ａと分布室２２の上部空間とを介して燃焼板３に導かれるようにしている。燃焼板３に導かれた予混合ガスは、炎孔３ａから噴出して全一次燃焼する。

混合室２３の前面は、バーナ本体２に一体の前壁２３１で閉塞されている。前壁２３１には、横方向の間隔を存して複数のノズル孔２３２が形成されている。また、前壁２３１の前面には、これらノズル孔２３２に連通するノズル通路２３３を前壁２３１との間に画成する仕切板７１を介してガスマニホールド７が取り付けられている。仕切板７１には、ガスマニホールド７内のガス通路７２とノズル通路２３３とを連通する開口７１ａが形成されており、ガスマニホールド７には、開口７１ａを開閉する電磁弁７３が取り付けられている。そして、電磁弁７３を開弁させたときに、ノズル通路２３３に燃料ガスが供給され、各ノズル孔２３２から燃料ガスが噴射されるようにしている。尚、仕切板７１の前後両面には、ガスマニホールド７との間及び前壁２３１との間のシール性を確保するガスケット７４が装着されている。

混合室２３の底面は、バーナ本体２とは別体の底板２３４で閉塞されている。底板２３４の前端部には、前壁２３１に通気空間を存して対向し、各ノズル孔２３２から噴出する燃料ガスが衝突する壁板２３５が曲成されている。また、混合室２３の底面の通気空間に臨む部分には、給気室６に連通する空気導入口２３６が開設されている。そして、ファン６２から給気室６に送風される空気が空気導入口２３６を介して通気空間に一次空気として供給され、壁板２３５に衝突して拡散する燃料ガスと一次空気とが混合室２３で混合して予混合ガスが生成されるようにしている。

尚、本実施形態では、分布室２２及び混合室２３をバーナ本体２に一体の仕切り壁２４で横方向に３分割し、実質的に３個のバーナを組合わせた構造にしている。また、燃焼板３を、比較的大きな分布室２２を覆うものと、比較的小さな２つの分布室２２，２２を覆うものとに２分割している。更に、ガスマニホールド７に、３分割した混合室２３に個々に燃料ガスを供給できるように、３個の電磁弁７３を設けている。

また、本実施形態の燃焼装置は、燃焼板３の上方の燃焼空間を囲う燃焼筐８を備えている。燃焼筐８は、下部筺体８１とその上端に連結される上部筺体８２とで構成されている。下部筺体８１の前板部には、ガラスを嵌め込んだ覗き窓８３が設けられると共に、燃焼板３上に臨む点火プラグ８４と熱電対８５とフレームロッド８６とが装着されている。また、上部筺体８２には、被加熱物たる給湯用や暖房用の熱交換器８７が収納されている。

ここで、バーナ本体２のフランジ部２１の外縁に上方にのびる立上り部を形成し、この立上り部で下部筺体８１を構成することも考えられる。然し、これでは、燃焼板３から噴出する予混合ガスの燃焼で生ずる燃焼ガスにより下部筺体８１が高温に加熱されるため、下部筺体８１と一体のバーナ本体２も下部筺体８１からの熱伝導でかなり高温になる。その結果、上記ガスケット７４の熱損を生ずることがある。

そこで、本実施形態では、下部筺体８１をバーナ本体２とは別体として、下部筺体８１の下端部をバーナ本体２のフランジ部２１に固定するようにしている。以下、この点について、図２〜図５を参照して詳述する。尚、図４、図５では、燃焼板３の炎孔３ａを省略している。

フランジ部２１は、燃焼板３の下面外縁部がパッキン４を介して載置される燃焼板固定部２１１と、その外側に張り出す燃焼筐固定部２１２とを有し、燃焼板固定部２１１の上面の高さを燃焼筐固定部２１２の上面高さよりも低くした幅広の段付き形状に形成される。また、パッキン４は、燃焼板３の下面外縁部に接する内側部分４１とその外側に張り出す外側部分４２とを有し、内側部分４１と外側部分４２の上下両面が自由状態で夫々面一になる幅広の非段付き形状に形成される。

フランジ部２１の燃焼筺固定部２１２には、複数のねじ孔２１３が形成されると共に、燃焼板３の外縁に当接する複数の位置決め突起２１４が突設されている。そして、パッキン４の外側部分４２に、ねじ孔２１３に対応する複数の透孔４３を形成すると共に、位置決め突起２１４が貫通する複数の位置決め孔４４を形成している。また、フランジ部２１の上面のねじ孔２１３の形成箇所には、上方に突出する筒状凸部２１３ａが形成され、この凸部２１３ａがパッキン４の透孔４３に挿入されるようにしている。尚、凸部２１３ａの突出高さは、パッキン４の自由状態での厚さよりも小さい。

下部筺体８１の下端には、内曲げフランジ８１１が形成されている。そして、この内曲げフランジ８１１に、ねじ孔２１３に対応する複数の固定孔を形成すると共に、燃焼板用の押え板５を一体に形成している。尚、押え板５は、内曲げフランジ８１１の内縁から燃焼板３の板厚分だけ上方にのびる立上り部５１と、立上り部５１の上端から内方に屈曲する屈曲部５２とを有しており、屈曲部５２が燃焼板３の上面外縁部に当接する。また、下部筺体８１の後板部の内側と横方向両側の側板部の内側とに位置する遮熱板８８を設け、この遮熱板８８の下端の内曲げフランジ８８１に、ねじ孔２１３に対応する複数の固定孔を形成している。

バーナ本体２に対する燃焼板３と下部筺体８１の組付けに際しては、先ず、バーナ本体２のフランジ部２１上にパッキン４をセットする。この際、各位置決め突起２１４を各位置決め孔４４に貫通させることで、パッキン４をフランジ部２１上に簡単に位置決めできる。次に、パッキン４上に燃焼板３をセットする。この際、燃焼板３の外縁を位置決め突起２１４に当接させることで、燃焼板３をその下面外縁部がパッキン４の内側部分４１に着座するように簡単に位置決めできる。

次に、下部筺体８１をその内曲げフランジ８１１がパッキン４の外側部分４２に着座するようにセットし、更に、遮熱板８８をその内曲げフランジ８８１が下部筺体８１の内曲げフランジ８１１に着座するようにセットする。最後に、下部筺体８１用の固定ねじ８１２を、下部筺体８１及び遮熱板８８の内曲げフランジ８１１，８８１に形成した固定孔を通してフランジ部２１に形成したねじ孔２１３に螺入し、下部筺体８１の内曲げフランジ８１１がねじ孔２１３の上端の凸部２１３ａに当接するまで締め込む。

これによれば、下部筺体８１の内曲げフランジ８１１が、フランジ部２１の燃焼筐固定部２１２との間にパッキン４の外側部分４２を挟んだ状態で、燃焼筐固定部２１２に締結される。更に、下部筺体８１の内曲げフランジ８１１に一体の押え板５により燃焼板３の上面外縁部が下方に押し付けられ、燃焼板３が、フランジ部２１の燃焼板固定部２１１との間にパッキン４の内側部分４１を挟んだ状態で、燃焼板固定部２１１に固定される。従って、パッキン４の内側部分４１と外側部分４２とが夫々燃焼板用パッキンと燃焼筐用パッキンとして機能することになる。その結果、バーナ本体２とは別体の下部筺体８１を、燃焼筐専用のパッキンを用いることなく、フランジ部２１にシール性を確保した状態で固定でき、コストダウンを図ることができる。また、パッキン４の外側部分４２は、高温になる下部筺体８１からバーナ本体２への熱伝導を抑制する遮熱部材としても機能し、上記ガスケット７４の熱損を確実に防止できる。

また、フランジ部２１に燃焼板３と下部筺体８１とを固定した状態で、パッキン４の外側部分４２の圧縮代は、パッキン４の自由状態での厚さと凸部２１３ａの突出高さとの差に等しくなる。ここで、本実施形態では、フランジ部２１の燃焼板固定部２１１の上面高さが燃焼筐固定部２１２の上面高さより低いため、パッキン４の内側部分４１の圧縮代は外側部分４２の圧縮代よりも小さくなる。これによれば、燃焼装置が搬送中に落下しても、圧縮代の小さなパッキン４の内側部分４１が緩衝材として機能し、燃焼板３が落下衝撃で割れることを防止できる。

尚、パッキン４の内側部分４１の圧縮代を小さくすることで、燃焼板３とフランジ部２１との間のシール性が十分に確保できなくなる可能性がある。然し、圧縮代を大きくするパッキン４の外側部分４２で燃焼筐８とフランジ部２１との間のシール性が確保される。そのため、燃焼板３とフランジ部２１との間から予混合ガスが万が一漏れたとしても、この予混合ガスは燃焼筐８外に漏れることなく燃焼筐８内で燃焼し、安全上問題はない。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、フランジ部２１の燃焼板固定部２１１の上面高さを燃焼筐固定部２１２の上面高さと同一とし、押え板５の上端の屈曲部５２の高さを上記実施形態よりも高くして、パッキン４の内側部分４１の圧縮代を外側部分４２の圧縮代より小さくすることも可能である。

また、上記実施形態では、下部筺体８１の内曲げフランジ８１１に押え板５を一体に形成しているが、下部筺体８１とは別体の押え板５を下部筺体８１の内曲げフランジ８１１と共にフランジ部２１に共締めすることも可能である。然し、これでは、部品点数が増すため、部品点数を削減してコストダウンを図るには上記実施形態の方が有利である。また、上記実施形態では、燃焼筐８を下部筺体８１と上部筺体８２との２部材で構成しているが、下部筺体８１と上部筺体８２とを一体化することも可能である。

また、本発明では、バーナ本体２の上面に燃焼板３を装着して、燃焼板３の上方の燃焼空間を囲うように燃焼筐８を設けているが、上下方向は燃焼装置の使用時の方向を規定するものではなく、上下逆転させた姿勢、即ち、燃焼板３を下向きとして、その下方の燃焼空間を燃焼筐８で囲う姿勢で使用する燃焼装置も本発明の燃焼装置に含まれる。

１…全一次燃焼式バーナ、２…バーナ本体、２１…フランジ部、２１１…燃焼板固定部、２１２…燃焼筐固定部、２１４…位置決め突起、３…燃焼板、３ａ…炎孔、４…パッキン、４１…内側部分、４２…外側部分、４４…位置決め孔、５…押え板、８…燃焼筐、８１…下部筺体、８１１…内曲げフランジ（燃焼筐の下端部）。

Claims (3)

1. 上方に開口する箱状のバーナ本体の上面に燃焼板が装着され、燃料ガスと一次空気との予混合ガスを燃焼板に形成した多数の炎孔から噴出させて全一次燃焼させる全一次燃焼式バーナと、燃焼板の上方の燃焼空間を囲うバーナ本体とは別体の燃焼筐とを備える燃焼装置であって、
   バーナ本体の上面に、燃焼板で覆われる開口部を囲うフランジ部が設けられ、このフランジ部上にパッキンを介して燃焼板の下面外縁部が載置され、燃焼板の上面外縁部を押え板で下方に押し付けることにより燃焼板がフランジ部に固定されるものにおいて、
   フランジ部は、燃焼板の下面外縁部がパッキンを介して載置される燃焼板固定部とその外側に張り出す燃焼筐固定部とを有し、
   パッキンは、燃焼板の下面外縁部に接する内側部分とその外側に張り出す外側部分とを有し、
   燃焼筐の下端部が、フランジ部の燃焼筐固定部との間にパッキンの外側部分を挟んだ状態で、燃焼筐固定部に締結され、
   フランジ部に燃焼板と燃焼筐とを固定した状態で、パッキンの内側部分の圧縮代は、外側部分の圧縮代よりも小さいことを特徴とする燃焼装置。
2. 前記フランジ部に、前記燃焼板の外縁に当接する位置決め突起が複数突設され、前記パッキンに、これら位置決め突起が貫通する複数の位置決め孔が形成されることを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
3. 前記燃焼筐の下端部に、前記押え板が一体に形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の燃焼装置。

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