JP6765634B2

JP6765634B2 - バーナ装置

Info

Publication number: JP6765634B2
Application number: JP2016187179A
Authority: JP
Inventors: 晴徳宮川; 亮輔馬越; 竜也唐木
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2016-09-26
Filing date: 2016-09-26
Publication date: 2020-10-07
Anticipated expiration: 2036-09-26
Also published as: CN107869717B; CN107869717A; JP2018054151A

Description

本発明は、たとえばガス給湯装置の構成要素として用いるのに好適なバーナ装置に関する。

バーナ装置の具体例としては、特許文献１〜３などに記載されたものがあるが、これらに近似した構成の従来のバーナ装置の一例を、図９に示す。
図９に示すバーナ装置Ｂｅにおいては、バーナケース２内にバーナ１が収容されており、バーナ１の燃料ガスおよび燃焼用空気を内部に導入させるためのガス流入口１０ａ，１０ｂは、バーナケース２の前板部２０に設けられた貫通孔２２ａ，２２ｂに連通するように設定されている。前板部２０の正面には、燃料ガス供給ヘッド５が組み付けられており、この燃料ガス供給ヘッド５の燃料ガス噴出用ノズル５０からバーナ１のガス流入口１０ａ，１０ｂに向けて燃料ガスが噴出されるように構成されている。

一方、バーナケース２の前板部２０には、貫通孔２２ａ，２２ｂの実質的な開口サイズを調整するためのダンパ４が重ねられて取り付けられており、このダンパ４と燃料ガス供給ヘッド５との相互間の空隙部６ｅには、ファン３から燃焼用空気が供給されるように構成されている。このため、バーナ１のガス流入口１０ａ，１０ｂには、燃料ガスに加えて、燃焼用空気も適切に供給され、バーナ１の炎孔面１１において、前記燃料ガスを燃焼させることが可能である。

しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、改善すべき余地があった。

すなわち、前記したようなバーナ装置Ｂｅにおいては、燃料ガス供給ヘッド５から噴出された燃料ガス（未燃ガス）の一部が、前板部２０とガス流入口形成部１２との間に形成された隙間を介してバーナケース２内に流入することを適切に防止する必要がある。未燃ガスが前記隙間を介してバーナケース２内に流入したのでは、バーナ装置Ｂｅの燃焼駆動時におけるＨＣ値が増加するなどの不具合を生じる。
ここで、空隙部６ｅは、ファン３からの燃焼用空気の吐出圧が作用する領域であるため、この空隙部６ｅよりもバーナケース２の内部の方が相対的に低圧となる。したがって、燃料ガスは、空隙部６ｅからバーナケース２内に流入し易い。そこで、従来においては、そのようなことを防止するための手段として、前板部２０とガス流入口形成部１２の先端部との相互間に、シール用のパッキン９８を介装させている。
ところが、バーナ装置Ｂｅの部品総数を少なくして生産性を高め、製造コストを廉価にする観点からすると、前記したようなシール用のパッキン９８は、不使用とすることが望ましい。したがって、このような点において未だ改善の余地がある。

特開２０１３−２４２０８０号公報特開２０００−２４９３１４号公報特開２００３−１７６９０４号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、部品点数の削減を適
切に図り、製造コストを低減することが可能なバーナ装置を提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明により提供されるバーナ装置は、バーナを内部に収容し、かつ前記バーナのガス流入口に対応する貫通孔が設けられた前板部を有するバーナケースと、前記前板部の正面に配され、かつ前記ガス流入口に対応する通気調整用開口部を有するダンパと、このダンパの正面に配され、かつ前記通気調整用開口部および前記ガス流入口に向けて燃料ガスを噴出する燃料ガス噴出用ノズルを有する燃料ガス供給ヘッドと、この燃料ガス供給ヘッドと前記ダンパとの相互間に形成された第１の空隙部を含み、かつ別途設けられたファンから吐出される燃焼用空気を前記第１の空隙部に導く燃焼用空気供給路と、を備えている、バーナ装置であって、前記バーナのガス流入口形成部は、前記前板部の前記貫通孔を貫通してその前方に突出した状態に設定され、前記ダンパは、前記ガス流入口形成部の先端部に当接し、かつ前記ダンパと前記前板部との相互間には、第２の空隙部が形成されており、前記燃料ガス噴出用ノズルの正面を避けた位置に設けられ、かつ前記第２の空隙部と前記燃焼用空気供給路とを相互に連通させる連通部を、さらに備えていることを特徴としている。

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、燃料ガス供給ヘッドとダンパとの相互間の第１の空隙部は、バーナケースの内部と直接的に隣接した位置関係にはなく、これら第１の空隙部とバーナケースの内部との相互間には、第２の空隙部が介在して設けられている。ここで、第２の空隙部は、第１の空隙部と連通部を介して連通しているため、第１の空隙部と略同圧となる。このため、バーナのガス流入口形成部の先端部とダンパとの当接箇所に、仮に隙間が存在したとしても、前記第１の空隙部から第２の空隙部に燃料ガスが流入することは抑制される。前記連通部は、燃料ガス噴出用ノズルの正面を避けた配置であるため、この連通部を介して燃料ガスが第２の空隙部に積極的に進入することもない。したがって、第２の空隙部からバーナケースの内部への燃料ガスの流入も抑制されることとなる。
このようなことから、本発明によれば、燃料ガス供給ヘッドから噴出された燃料ガスの一部が、バーナケースの内部に不当に流入することを防止することを目的として、シール用パッキンを用いる必要を無くすことが可能となる。その結果、従来技術と比較して、部品点数の削減を図り、バーナ装置の生産性の向上、ならびに製造コストの低減化を適切に図ることができる。

本発明において、好ましくは、前記連通部として、前記第１および第２の空隙部どうしを相互に連通させるように前記ダンパに貫通して設けられた連通用孔部を備えている。

前記した連通用孔部は、追加部材などを用いることなく、ダンパに容易に設けることが可能であり、製造コストの低減化を促進する上で一層好ましい。

本発明において、好ましくは、前記燃焼用空気供給路の一部の領域は、前記第２の空隙部の下側に位置しており、前記連通部として、前記第２の空隙部の下部開口部を備え、かつこの下部開口部は、前記燃焼用空気供給路の前記一部の領域に対面して開口している。

前記した第２の空隙部の下部開口部は、前記した連通用孔部と同様に、追加部材などを用いることなく容易に形成することが可能であり、製造コストの低減化を促進する上で好ましい。

本発明において、好ましくは、前記ダンパには、前記前板部に向けて突出し、かつ先端部が前記前板部に当接する屈曲片状または段押し状の複数の突出部が一体的に形成されている。

このような構成によれば、前記した複数の突出部を利用してダンパと前板部との相対的な位置関係を安定させ、第２の空隙部を適切に形成することが可能である。また、前記複数の突出部は、ダンパに一体的に形成されているため、部品点数の増加も回避することができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

本発明に係るバーナ装置の一例を示す分解斜視図である。図１に示すバーナ装置に用いられているバーナの一例を示す斜視図である。図１に示すバーナ装置の組み立て状態の要部断面図である。図３の要部分解断面図である。（ａ）は、図１に示すバーナ装置の組み立て状態であって、図３とは異なる箇所の要部断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＶ-Ｖ断面図である。図１に示すバーナ装置のバーナケースの要部とダンパとを示す分解正面図である。（ａ）は、図６のVIIa−VIIa断面図であり、（ｂ）は、図６のVIIb−VIIb断面図であり、（ｃ）は、図６のVIIc−VIIc断面図である。図１に示すバーナケースにダンパを取り付けた状態の要部断面図である。従来技術の一例を示す要部断面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
なお、以下の説明においては、理解の容易ため、図９に示した従来技術と同一または類似の要素には、前記従来技術と同一の符号を付すこととする。

図１に示すバーナ装置Ｂは、たとえばガス給湯装置の構成要素として用いられ、湯水加熱を行なうためのものであり、図２に示す複数のバーナ１を内部に収容するバーナケース２、このバーナケース２の下部に取り付けられたファン３、バーナケース２とは別体のダンパ４、および燃料ガス供給ヘッド５を具備している。バーナケース２の上部には、熱交換器ＨＥが載設されており、このバーナ装置Ｂを利用して発生させた燃焼ガスを熱交換器ＨＥに作用させることにより、熱交換器ＨＥに供給されてくる湯水を加熱可能である。

図２において、バーナ１は、燃料ガスおよび燃焼用空気を内部に導くためのガス流入口１０ａ，１０ｂを一端部に有し、かつ燃料ガスが燃焼する炎孔面１１が上面部に形成された偏平状である。本実施形態のバーナ１は、低ＮＯ_X化を図ることが可能ないわゆる濃淡バーナであり、口径の大きい側のガス流入口１０ａは、淡ガス用であり、口径の小さい側のガス流入口１０ｂは、濃ガス用である。バーナケース２内には、このようなバーナ１がバーナケース２の横幅方向に並べられて複数収容されている。ただし、図１によく表われているように、バーナケース２の前板部２０には、バーナ１のガス流入口１０ａ，１０ｂが形成されているガス流入口形成部１２に対応した形状およびサイズの貫通孔２２がバーナケース２の横幅方向に並んで複数設けられている。

図３に示すように、各バーナ１のガス流入口形成部１２は、貫通孔２２を貫通して前板部２０よりも前方（図面左側）に突出している。ガス流入口形成部１２と貫通孔２２とは
、貫通孔２２の内面部とガス流入口形成部１２の外面部との間にできる限り隙間を生じないように嵌合している。図２に示すように、ガス流入口形成部１２は、ガス流入口１０ａ，１０ｂを囲む筒状壁部に加え、上下高さ方向に延びる複数の起立片部１２ｂも具備している。図３および図４に示した前板部２０の貫通孔２２は、そのような複数の起立片部１２ｂをも貫通させ得る形状とされている。なお、図３〜図５において、符号９０，９１は、点火プラグおよびフレームロッドをそれぞれ示す。

ダンパ４は、本来的には、バーナ１のガス流入口１０ａ，１０ｂへの燃焼用空気の供給量を調整するための部材であり、金属板にプレス加工を施すことにより形成されている。図６および図７に示すように、このダンパ４は、起立状の主板部４０、その上端部に繋がった上板部４１、およびこの上板部４１の先端部に連設された屈曲板部４２を有している。主板部４０には、複数のガス流入口１０ａ，１０ｂに対応する複数の通気調整用開口部４３ａ，４３ｂが設けられている他、本発明でいう「連通部」の一例としての複数の連通用孔部４４、主板部４０の左右横幅方向の両端部またはその近傍に設けられた屈曲片状の突出部４５、および段押し状の突出部４６（図７（ｃ）を参照）を備えている。

図３および図５に示すように、ダンパ４は、主板部４０がバーナ１のガス流入口形成部１２の先端部１２ａに当接するようにバーナケース２に取り付けられている。この取り付け手段としては、図８に示すように、ダンパ４の突出部４５，４６を前板部２０の前面に当接させ、かつ突出部４６をビスなどのネジ体９５を用いて前板部２０に締結する手段が採用されている。このような手段によれば、ダンパ４の主板部４０をガス流入口形成部１２の先端部１２ａに安定的に当接させつつ、後述する第２の空隙部７を適切に形成することが可能である。図示説明は省略するが、ダンパ４の取り付け手段として、ダンパ４の上板部４１をバーナケース２の水平板部２７にネジ止めする手段を併用することも可能である。ダンパ４の前記したような取り付け構造によれば、図６に示した複数のガス流入口１０ａ，１０ｂの実質的な開口サイズ（ダンパ４によって塞がれていない部分の開口サイズであり、通気調整用開口部４３ａ，４３ｂのサイズである）を所望のサイズに正確に設定することができる。このことにより、ガス流入口１０ａ，１０ｂへの燃焼用空気の導入量を、バーナ１の燃焼駆動に最適な量、またはこれに近い量にすることが可能である。また、ガス流入口形成部１２の先端部１２ａとダンパ４との当接部分は、後述する第１の空隙部６ａから第２の空隙部７に燃料ガスが流入することを防止する簡易なシール部として機能する。

図３において、燃料ガス供給ヘッド５は、不図示のガス管を介して供給されてくる燃料ガスをバーナ１のガス流入口１０ａ，１０ｂに向けて複数の燃料ガス噴出用ノズル５０から噴出させるものである。この燃料ガス供給ヘッド５は、バーナケース２の下部の起立板部２８、左右一対のフランジ部２９（図１を参照）、およびダンパ４の屈曲板部４２にシール用パッキン９７を介して当接させるようにしてバーナケース２に取り付けられている。

燃料ガス供給ヘッド５とダンパ４との相互間の第１の空隙部６ａには、燃料ガス噴出用ノズル５０が位置するが、バーナケース２内の底部には、ファン３から吐出される燃焼用空気を第１の空隙部６ａに導く燃焼用空気供給路６が形成されている。第１の空隙部６ａは、燃焼用空気供給路６の一部に該当する。

図５によく表われているように、ダンパ４と前板部２０との相互間の第２の空隙部７は、複数の連通用孔部４４を介して第１の空隙部６ａと連通している。このため、第１および第２の空隙部６ａ，７のそれぞれの圧力Ｐ１，Ｐ２は、略同圧となる。複数の連通用孔部４４は、燃料ガス噴出用ノズル５０の正面を避けた配置に設けられており、燃料ガス噴出用ノズル５０から連通用孔部４４に向けて燃料ガスが噴出されないようにされている。
好ましくは、各連通用孔部４４は、図６に示すように、ガス流入口１０ａ，１０ｂどうしの中間領域、またはその近傍に設けられている。これは、第２の空隙部７のうち、ガス流入口形成部１２の近辺の圧力を、圧力Ｐ１により近い圧力とする上で、好ましい。

燃焼用空気供給路６は、その途中部分が第２の空隙部７の下側を通過するように形成されており、第２の空隙部７は、燃焼用空気供給路６の前記途中部分に対面して開口する下部開口部７ａを有している。この下部開口部７ａは、本発明でいう「連通部」の他の例に相当し、好ましくは、バーナケース２の左右横幅方向に一連に延び、その開口面積が大きくされている。下部開口部７ａが形成されていることにより、第２の空隙部７の圧力Ｐ２が、前記した圧力Ｐ１と略同圧になることがより確実化される（燃焼用空気供給路６の途中部分の圧力は、近似的に第１の空隙部６ａの圧力Ｐ１と同圧である）。

次に、前記したバーナ装置Ｂの作用について説明する。

まず、図５を参照して説明したように、第２の空隙部７の圧力Ｐ２は、連通用孔部４４および下部開口部７ａの存在により、第１の空隙部６ａの圧力Ｐ１と略同圧となる。このため、ダンパ４とガス流入口形成部１２の先端部１２ａとの間がシール用パッキンを用いてシールされておらず、これらの間に多少の隙間が仮に発生していたとしても、第１の空隙部６ａに存在する燃料ガス（ガス流入口１０ａ，１０ｂに直接進入していない燃料ガス）が、前記の隙間を積極的に通過して第２の空隙部７に流入することはない、または殆どない。第２の空隙部７を燃料ガスの未進入領域とすることが可能である。したがって、ガス流入口形成部１２と前板部２０の貫通孔２２との嵌合箇所が、シール用パッキンを用いてシールされておらず、これらの嵌合箇所に仮に隙間が発生していたとしても、前記燃料ガスがこの隙間を通過してバーナケース２内に流入することは適切に防止される。

このようなことから、本実施形態においては、バーナケース２内に未燃の燃料ガスが不当に流入することに起因して、燃料燃焼時のＨＣ値が高くなるといった不具合を生じないようにすることが可能である。バーナケース２内への燃料ガスの不当な流入を防止するための手段として、シール用パッキンを用いる必要はないため、部品点数の削減、ならびにシール用パッキンの組み付け作業の省略化などにより、バーナ装置Ｂの製造コストを低減することが可能である。

本実施形態においては、第２の空隙部７の圧力Ｐ２を、第１の空隙部６ａ（燃焼用空気供給路６）の圧力Ｐ１と略同圧にする手段として、連通用孔部４４と下部開口部７ａとの双方が設けられているため、圧力Ｐ１，Ｐ２が略同圧になることが確実化され、その信頼性を高くすることが可能である。なお、下部開口部７ａは、燃焼用空気供給路６のうち、第１の空隙部６ａよりも空気供給方向上流域に連通するため、この上流域の圧力Ｐ１’が、第１の空隙部６ａの圧力Ｐ１よりも高い状態にあれば、第２の空隙部７の圧力Ｐ２（≒Ｐ１’）を、Ｐ２＞Ｐ１の関係とすることも可能である。このような関係にあれば、第１の空隙部６ａから第２の空隙部７への燃料ガスの進入防止効果をより優れたものとすることが可能である。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係るバーナ装置の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。

上述の実施形態においては、本発明でいう連通部として、連通用孔部４４および下部開口部７ａの双方が設けられているが、これらのうち一方のみが設けられた構成とすることも可能である。さらには、これら連通用孔部４４や下部開口部７ａとは異なる経路で、燃焼用空気供給路６と第２の空隙部７とを連通させるようにしてもよい。なお、連通用孔部４４を設ける場合、この連通用孔部４４は、通気調整用開口部４３ａ，４３ｂとは分離し
た状態で設けることに代えて、それらに繋がった状態で設けることも可能である。

バーナは、必ずしも濃淡バーナである必要はなく、これとは異なる種類のバーナを用いることが可能である。一般的に、バーナケース内には複数のバーナが収容されるが、本発明は、バーナケース内にバーナを１つだけ収容させた場合にも成立するため、そのような構成を採用することも可能である。
本発明に係るバーナ装置は、給湯装置用に限定されず、たとえば温風装置用、あるいは焼却装置用など、その具体的な用途も問わない。

Ｂバーナ装置
１バーナ
１０ａ，１０ｂガス流入口
１２ガス流入口形成部
１２ａ先端部（ガス流入口形成部の）
２バーナケース
２０前板部
２２貫通孔
３ファン
４ダンパ
４３ａ，４３ｂ通気調整用開口部
４４連通用孔部（連通部）
４５，４６突出部
５燃料ガス供給ヘッド
５０燃料ガス噴出用ノズル
６燃焼用空気供給路
６ａ第１の空隙部
７第２の空隙部
７ａ下部開口部（連通部）

Claims

バーナを内部に収容し、かつ前記バーナのガス流入口に対応する貫通孔が設けられた前板部を有するバーナケースと、
前記前板部の正面に配され、かつ前記ガス流入口に対応する通気調整用開口部を有するダンパと、
このダンパの正面に配され、かつ前記通気調整用開口部および前記ガス流入口に向けて燃料ガスを噴出する燃料ガス噴出用ノズルを有する燃料ガス供給ヘッドと、
この燃料ガス供給ヘッドと前記ダンパとの相互間に形成された第１の空隙部を含み、かつ別途設けられたファンから吐出される燃焼用空気を前記第１の空隙部に導く燃焼用空気供給路と、
を備えている、バーナ装置であって、
前記バーナのガス流入口形成部は、前記前板部の前記貫通孔を貫通してその前方に突出した状態に設定され、
前記ダンパは、前記ガス流入口形成部の先端部に当接し、かつ前記ダンパと前記前板部との相互間には、第２の空隙部が形成されており、
前記燃料ガス噴出用ノズルの正面を避けた位置に設けられ、かつ前記第２の空隙部と前記燃焼用空気供給路とを相互に連通させる連通部を、さらに備えていることを特徴とする、バーナ装置。
請求項１に記載のバーナ装置であって、
前記連通部として、前記第１および第２の空隙部どうしを相互に連通させるように前記ダンパに貫通して設けられた連通用孔部を備えている、バーナ装置。
請求項１または２に記載のバーナ装置であって、
前記燃焼用空気供給路の一部の領域は、前記第２の空隙部の下側に位置しており、
前記連通部として、前記第２の空隙部の下部開口部を備え、かつこの下部開口部は、前記燃焼用空気供給路の前記一部の領域に対面して開口している、バーナ装置。
請求項１ないし３のいずれかに記載のバーナ装置であって、
前記ダンパには、前記前板部に向けて突出し、かつ先端部が前記前板部に当接する屈曲片状または段押し状の複数の突出部が一体的に形成されている、バーナ装置。