JP6179805B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

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、上端に混合気を噴出する炎口を有する前後方向に長手のバーナが燃焼室内に横方向に並べて複数並設され、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二次空気が供給されるようにした燃焼装置に関する。

従来、この種の燃焼装置として、燃焼筐の前後の壁部のバーナ上端よりも上方の部分を、外壁板と外壁板の内面を覆う遮熱板との内外二重構造に構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このものでは、遮熱板の下端に、外壁板から離隔する方向である前後方向内方に屈曲する屈曲部を介してバーナ上端よりも下方にのびる垂下板部が設けられている。そして、屈曲部に、垂下板部と外壁板との間の空隙に流れた空気が噴出する通気孔を形成し、通気孔から遮熱板に沿うようにして上方に噴出する空気により遮熱板が冷却されるようにしている。

また、複数のバーナのうちの一部の特定バーナの炎口の前後一方の端部の上方に臨ませてフレームロッドが設けられ、酸欠時の火炎リフトでフレームロッドが火炎を検知しなくなったときに、燃焼を停止させるようにした燃焼装置も知られている。

ここで、酸欠気味になると、火炎が二次空気を求めて炎口の上方向且つ横方向外側に広がる。そして、特定バーナのフレームロッドが臨む炎口部分の横方向外側への空気の供給量を多くすると、その空気によって火炎が外側からめくり上げられ、更に、当該炎口部分がその空気により冷却されて燃焼速度が遅くなる。その結果、酸欠気味になったときに、特定バーナのフレームロッドが臨む炎口部分の火炎がリフトしやすくなり、酸欠初期段階でフレームロッドが火炎を検知しなくなって燃焼が停止され、安全である。

そこで、従来、フレームロッドの配置部の直下に近い仕切り板の部分に分布孔を他の部分よりも高密度で形成し、特定バーナのフレームロッドが臨む炎口部分の横方向外側への空気の供給量を他の部分よりも多くするようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

然し、仕切り板は、バーナの下側に配置されてバーナ上端の炎口からかなり離れているため、フレームロッドの配置部の直下に近い仕切り板の部分に高密度で分布孔を形成しても、この部分の分布孔を通過した空気が特定バーナのフレームロッドが臨む炎口部分の近傍に必ずしも流れない。従って、特定バーナのフレームロッドが臨む炎口部分の横方向外側への空気の供給量を増加できるとは限らない。

特開２００６−２６６５１６号公報 特開２０１１−２５２６７１号公報

本発明は、以上の点に鑑み、特定バーナのフレームロッドが臨む炎口部分の横方向外側への空気の供給量を確実に増加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、上端に混合気を噴出する炎口を有する前後方向に長手のバーナが燃焼室内に横方向に並べて複数並設され、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二次空気が供給されるようにした燃焼装置であって、複数のバーナのうちの一部の特定バーナの炎口の前後一方の端部の上方に臨ませてフレームロッドが設けられ、酸欠時の火炎リフトでフレームロッドが火炎を検知しなくなったときに、燃焼を停止させるものにおいて、燃焼筐の前後一方の壁部のフレームロッドの配置箇所の下方に位置する部分に、当該壁部に沿って上昇する空気の一部を特定バーナのフレームロッドが臨む炎口部分の横方向外側に導く空気案内部が設けられることを特徴とする。

本発明によれば、燃焼筐の壁部に沿って上昇する空気の一部が空気案内部によって特定バーナのフレームロッドが臨む炎口部分の横方向外側に導かれるため、当該炎口部分の横方向外側への空気の供給量を確実に増加できる。その結果、酸欠初期段階でフレームロッドが火炎を検知しなくなって燃焼が停止され、安全性が担保される。

尚、上記特許文献１に記載の如く、燃焼筐の前後の壁部のバーナ上端よりも上方の部分が、外壁板と外壁板の内面を覆う遮熱板との内外二重構造に構成され、遮熱板の下端に、外壁板から離隔する方向である前後方向内方に屈曲する屈曲部を介してバーナ上端よりも下方にのびる垂下板部が設けられ、屈曲部に、垂下板部と外壁板との間の空隙に流れた空気が噴出する通気孔が複数形成されるものにおいては、上記空気案内部を以下の如く構成すればよい。

即ち、燃焼筐の前後一方の壁部を構成する遮熱板の垂下板部の下端に、特定バーナとこれに隣接するバーナの前後一方の端部間の隙間に挿入される、前後方向内方に向けて上方に傾斜した爪片を曲成する。これによれば、燃焼筐の壁部に沿って上昇する空気の一部が爪片の下面に当たり、この空気が爪片に案内されて特定バーナのフレームロッドが臨む炎口部分の横方向外側に導かれる。従って、爪片で上記空気案内部が構成される。

また、燃焼筐の前後一方の壁部を構成する遮熱板の垂下板部の特定バーナに対向する部分に開口を形成し、この開口の上方に、前後方向内方に張り出すガイド板を設けてもよい。これによれば、燃焼筐の壁部に沿って上昇して垂下板部と外壁板との間の空隙に流入した空気の一部が開口から特定バーナに向けて噴出し、この空気がガイド板に案内されて特定バーナのフレームロッドが臨む炎口部分の横方向外側に導かれる。従って、開口とガイド板とで上記空気案内部が構成される。

本発明の実施形態の燃焼装置の切断側面図。 実施形態の燃焼装置の平面図。 実施形態の燃焼装置の一部のバーナ及びマニホールドを取外した状態の斜視図。 実施形態の燃焼装置の要部の拡大切断側面図。 他の実施形態の燃焼装置の要部の斜視図。

図１乃至図３を参照して、１は給湯及び暖房用熱源機から成る燃焼装置を構成する燃焼筐を示している。燃焼筐１の上面は開放されており、燃焼筐１の上に被加熱物として図示省略した給湯熱交換器と暖房熱交換器が設置される。燃焼筐１内には、燃焼筐１内の空間を燃焼室２とその下側の給気室３とに仕切る仕切り板４が設けられている。給気室３の底面には図外の燃焼ファンがダクト５を介して接続されており、燃焼ファンから給気室３に空気が供給される。仕切り板４には、多数の分布孔４１が形成されており、給気室３に供給された空気がこれら分布孔４１を介して燃焼室２に二次空気として供給されるようにしている。

燃焼室２内には、上端に混合気（燃料ガスと一次空気との混合ガス）を噴出する炎口６１を有する前後方向に長手のバーナ６が横方向に並べて複数並設されている。尚、燃焼室２は、給湯熱交換器と暖房熱交換器との境界部の直下に配置した隔壁２１により２室に仕切られており、給湯熱交換器用と暖房熱交換器用の各複数のバーナ６が２室に分けて配置されている。

仕切り板４の前端には、立上り部４２が曲成されており、この立上り部４２に、各バーナ６の下部前端のガス流入口６２に嵌合するバーリング孔４３が形成されている。また、立上り部４２の前側に燃焼筐１の下部前面を塞ぐようにしてマニホールド７を装着し、このマニホールド７に設けた複数のガスノズル７１から複数のバーナ６のガス流入口６２に燃料ガスが供給されると共に、給気室３から立上り部４２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、バーナ６は、ガス流入口６２を上下一対に有する濃淡燃焼式バーナで構成されており、バーリング孔４３及びガスノズル７１も各バーナ６に対し上下一対に設けられている。

燃焼筐１の前壁部には、給湯熱交換器用と暖房熱交換器用の各複数のバーナ６のうちの各２個の特定バーナ６Ａの炎口６１の前端部上方に臨むフレームロッド８とこれに隣接するバーナ６の炎口６１の前端部上方に臨む点火電極９とが配置されている。そして、酸欠時の火炎リフトでフレームロッド８が火炎を検知しなくなったとき、即ち、フレームロッド８と特定バーナ６Ａとの間に火炎を介して流れるフレーム電流がフレームロッド８よりも上方への火炎リフトで所定の閾値以下に低下したとき、マニホールド７の上流のガス供給路に介設した電磁弁（図示せず）を閉弁させて、燃焼を停止させるようにしている。

また、燃焼筐１の前後の壁部のバーナ６上端よりも上方の部分は、外壁板１１と外壁板１１の内面を覆う遮熱板１２との内外二重構造に構成されている。ここで、燃焼筐１の耐熱性を確保するには、バーナ６上端よりも上方に位置する遮熱板１２をこれに沿って空気を流すことにより冷却する必要がある。そこで、前後の壁部の各遮熱板１２の下端に、外壁板１１から離隔する方向である前後方向内方に屈曲する屈曲部１２１を介してバーナ６上端よりも下方にのびる垂下板部１２２を設け、屈曲部１２１に、垂下板部１２２と外壁板１１との間の空隙に流れた空気が噴出する通気孔１２３を複数形成している。これによれば、通気孔１２３から上方に噴出する空気がバーナ６上端よりも上方に位置する遮熱板１２に沿って流れ、遮熱板１２が効果的に冷却される。

各バーナ６の前後の各端縁は、垂下板部１２２よりも前後方向内方に位置している。そして、垂下板部１２２の下端に、各バーナ６の前後の各端部間の隙間に挿入される爪片１２４を複数曲成し、爪片１２４によって各バーナ６を横方向に位置決めできるようにしている。

尚、本実施形態では、燃焼装置の小型化のため、垂下板部１２２と外壁板１１との間の空隙の幅を狭くしており、この空隙に流れる空気量が制限されてしまう。そこで、各爪片１２４に第２の通気孔１２５を形成し、この通気孔１２５を通して上方に流れる空気によっても遮熱板１２が冷却されるようにしている。垂下板部１２２と外壁板１１との間の空隙の幅を広く確保できるなら、爪片１２４に通気孔１２５を形成する必要はない。また、各バーナ６の前後の各端縁を垂下板部１２２よりも前後方向外方に位置させる場合には、垂下板部１２２に各バーナ６の前後の各端縁を挿入係止するスリットを形成して、各バーナ６を横方向に位置決めしてもよい。この場合、爪片１２４は省略できる。

また、本実施形態では、燃焼筐１の後壁部の下部内面に、バーナ押え板１３を配置している。バーナ押え板１３は、後壁部を構成する外壁板１１の内面に沿う起立板部１３１と、起立板部１３１の上端から前方に屈曲してのびる屈曲板部１３２とを有している。そして、屈曲板部１３２に、各バーナ６の後端縁下部に形成した凹欠部６３に対する係合部１３３（図３参照）をバーナ６の並設ピッチに合わせた間隔で複数形成し、各バーナ６を横方向に位置決めすると共に上方に抜け止めできるようにしている。尚、屈曲板部１３２には、各係合部１３３間に位置させて、空気を通過させる孔１３４が形成されている。

ところで、酸欠初期段階でフレームロッド８が火炎を検知しなくなって燃焼が停止されるようにするには、上述したように特定バーナ６Ａのフレームロッド８が臨む炎口６１部分の横方向外側への空気の供給量を増加する必要がある。そこで、燃焼筐１の前壁部のフレームロッド８の配置箇所の下方に位置する部分に、当該壁部に沿って上昇する空気の一部を特定バーナ６Ａのフレームロッド８が臨む炎口６１部分の横方向外側に導く空気案内部を設けている。

より具体的に説明すると、燃焼筐１の前壁部を構成する遮熱板１２の垂下板部１２２の下端に曲成した爪片１２４のうち、特定バーナ６Ａとこれに隣接するバーナ６（本実施形態のように特定バーナ６Ａが２個ある場合は一方の特定バーナ６Ａに隣接する他方の特定バーナ６Ａを含む）の前端部間の隙間に挿入される特定の爪片１２４Ａを、図４に示す如く、前後方向内方、即ち、後方に向けて上方に傾斜させている。また、爪片１２４Ａには、他の爪片１２４のような通気孔１２５は形成しない。

これによれば、前壁部に沿って上昇する空気の一部が爪片１２４Ａの下面に当たり、この空気が図４に矢印で示すように爪片１２４Ａに案内されて特定バーナ６Ａのフレームロッド８が臨む炎口６１部分の横方向外側に導かれる。従って、爪片１２４Ａによって上記空気案内部が構成され、特定バーナ６Ａのフレームロッド８が臨む炎口６１部分の横方向外側への空気の供給量が確実に増加する。

次に、空気案内部の構成を変更した図５に示す実施形態について説明する。このものでは、燃焼筐１の前壁部を構成する遮熱板１２の垂下板部１２２の特定バーナ６Ａに対向する部分に開口１２６を形成し、この開口１２６の上方に、前後方向内方、即ち、後方に張り出すガイド板１２７を設けている。

これによれば、前壁部に沿って上昇して垂下板部１２２と外壁板１１との間の空隙に流入した空気の一部が開口１２６から特定バーナ６Ａに向けて噴出し、この空気がガイド板１２７に案内されて特定バーナ６Ａのフレームロッド８が臨む炎口６１部分の横方向外側に導かれる。従って、開口１２６とガイド板１２７によって上記空気案内部が構成され、特定バーナ６Ａのフレームロッド８が臨む炎口６１部分の横方向外側への空気の供給量が確実に増加する。

尚、垂下板部１２２とは別体のガイド板１２７を垂下板部１２２に取付けることも可能であるが、図５に示すものでは、開口１２６に合致する部分を切起すことで垂下板部１２２と一体にガイド板１２７を形成し、部品点数の増加によるコストアップを回避できるようにしている。

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、上記実施形態では、特定バーナ６Ａの炎口６１の前端部上方に臨むようにフレームロッド８を配置しているが、フレームロッド８を特定バーナ６Ａの炎口６１の後端部上方に臨ませてもよい。この場合は、燃焼筐１の後壁部に上記実施形態と同様の空気案内部を設ける。また、上記実施形態は、給湯及び暖房用熱源機に本発明を適用したものであるが、燃焼筐内の燃焼室に複数のバーナを並設する他の燃焼装置にも同様に本発明を適用できる。

１…燃焼筐、１１…外壁板、１２…遮熱板、１２１…屈曲部、１２２…垂下板部、１２３…通気孔、１２４Ａ…爪片、１２６…開口、１２７…ガイド板、２…燃焼室、３…給気室、４…仕切り板、４１…分布孔、６…バーナ、６Ａ…特定バーナ、６１…炎口。

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、上端に混合気を噴出する炎口を有する前後方向に長手のバーナが燃焼室内に横方向に並べて複数並設され、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二次空気が供給されるようにした燃焼装置であって、
   複数のバーナのうちの一部の特定バーナの炎口の前後一方の端部の上方に臨ませてフレームロッドが設けられ、酸欠時の火炎リフトでフレームロッドが火炎を検知しなくなったときに、燃焼を停止させるものにおいて、
   燃焼筐の前後一方の壁部のフレームロッドの配置箇所の下方に位置する部分に、当該壁部に沿って上昇する空気の一部を特定バーナのフレームロッドが臨む炎口部分の横方向外側に導く空気案内部が設けられることを特徴とする燃焼装置。
2. 請求項１記載の燃焼装置であって、燃焼筐の前後の壁部のバーナ上端よりも上方の部分は、外壁板と外壁板の内面を覆う遮熱板との内外二重構造に構成され、遮熱板の下端に、外壁板から離隔する方向である前後方向内方に屈曲する屈曲部を介してバーナ上端よりも下方にのびる垂下板部が設けられ、屈曲部に、垂下板部と外壁板との間の空隙に流れた空気が噴出する通気孔が複数形成されるものにおいて、
   燃焼筐の前後一方の壁部を構成する遮熱板の垂下板部の下端に、前記特定バーナとこれに隣接するバーナの前後一方の端部間の隙間に挿入される、前後方向内方に向けて上方に傾斜した爪片が曲成され、この爪片で前記空気案内部が構成されることを特徴とする燃焼装置。
3. 請求項１記載の燃焼装置であって、燃焼筐の前後の壁部のバーナ上端よりも上方の部分は、外壁板と外壁板の内面を覆う遮熱板との内外二重構造に構成され、遮熱板の下端に、外壁板から離隔する方向である前後方向内方に屈曲する屈曲部を介してバーナ上端よりも下方にのびる垂下板部が設けられ、屈曲部に、垂下板部と外壁板との間の空隙に流れた空気が噴出する通気孔が複数形成されるものにおいて、
   燃焼筐の前後一方の壁部を構成する遮熱板の垂下板部の前記特定バーナに対向する部分に開口が形成され、この開口の上方に、前後方向内方に張り出すガイド板が設けられ、開口とガイド板とで前記空気案内部が構成されることを特徴とする燃焼装置。

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