JP6901701B2 - バーナ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、たとえばガス給湯装置の構成要素など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、特許文献1に記載されたものがある。
同文献に記載されたバーナ装置は、バーナケース内にバーナユニットが収容されており、かつ前記バーナケースには、バーナユニットをバーナケースの内外に出し入れ可能とする前面開口部が形成されている。前記バーナユニットは、複数のバーナ本体(ガス燃焼管)が横並び状に配列された状態で整流板部上に載設され、これらが1纏まりに組み合わされたものである。前記整流板部は、上下高さ方向に貫通した複数の通気孔を備えており、その下方には、別途設けられたファンから燃焼用空気の供給を受ける空気流路が形成されている。この空気流路に供給されてきた燃焼用空気の一部は、整流板部の各通気孔を通過し、バーナ本体の設置領域に2次空気として供給される。
このような構成によれば、2次空気を利用してバーナ本体の保炎性をよくし得る他、複数のバーナ本体をバーナケースの前面開口部からその内外に一括して出し入れすることも可能となる。したがって、バーナ装置の組み立て作業や、バーナ本体のメンテナンス作業などが容易となり、便利である。
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、未だ改善すべき余地があった。
すなわち、バーナユニットをバーナケース内に組み込む場合、複数のバーナ本体がバーナケース内の所定の位置に精度良く配置されるように設定する必要がある。たとえば、バーナユニットをバーナケース内に組み込んだ際に、バーナユニットの位置が本来の適正な位置から位置ずれしたのでは、空気通路の状態が変わるため空気の流れが変化し燃焼が不安定になる虞がある。ところが、従来においては、そのようなことに対して簡易な構成によって適切に対処し得る手段は講じられていない。従来においては、バーナユニットおよびバーナケースの所定箇所に設けられているネジ孔やビス挿通孔を利用してこれらをビス止めするといった手段が採用されているが、ビス挿通孔には遊び代が存在するため、ビス止めによる位置決めを図るだけでは、バーナユニットを所定の位置に精度よく配置させることは難しい。
特開2016−125685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、製造コストが高価になるなどの不具合を生じさせることなく、バーナケース内におけるバーナ本体の位置決め精度を高く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。
前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、複数の通気孔を有する整流板部上にバーナ本体が載設されたバーナユニットと、このバーナユニットを内部に収容し、かつ前記バーナユニットを外部に取り出し可能とする前面開口部を有するバーナケースと、前記複数の通気孔を介して前記バーナ本体の設置領域に燃焼用空気が供給されるように前記整流板部の下方の空気流路に燃焼用空気を供給可能なファンと、を備えている、バーナ装置であって、前記バーナユニットは、前記整流板部からその下方に向けて突出する複数の脚部を備え、かつこれら複数の脚部の下端が前記バーナケースの底壁部に当接するように前記底壁部上に配置されていることにより、前記整流板部と前記底壁部との相互間に前記空気流路が形成されているとともに、前記バーナケース内における前記バーナ本体の上下高さ方向の位置決めが図られており、前記複数の脚部として、前記整流板部の左右の両側端部から下向きに突出した左右一対のサイド脚部が設けられており、これら一対のサイド脚部は、前記バーナケースの左右一対の側壁部に対向接触または対向接近するようにしてこれら一対の側壁部の間に挟まれていることにより、前記バーナケース内における前記バーナ本体の左右横幅方向の位置決めが図られており、前記バーナケースの底壁部の前縁部には、上向きに起立して左右横幅方向に延びる下側フランジ部が設けられており、この下側フランジ部の左右両端部と前記バーナケースの左右一対の側壁部との相互間には、前記バーナユニットを前記バーナケースの内外に出し入れする際に前記サイド脚部が通過可能な左右一対の凹状部が設けられ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、バーナユニットをバーナケース内に組み込む際に、バーナユニットの整流板部から下方に向けて突出する複数の脚部がバーナケースの底壁部上に位置するように設定すると、バーナ本体の設置領域に燃焼用空気を供給するための空気流路を適切に形成することができる。
バーナユニットの前記した複数の脚部は、その構成を簡易なものとすることが可能であり、製造コストも廉価に抑制することが可能である。
また、このような構成によれば、バーナユニットの脚部を利用した簡易な構成により、バーナ本体を左右横幅方向の所定の位置に高い精度で配置させることが可能となる。
さらにこのような構成によれば、バーナユニットをバーナケースの内外に出し入れする際に、バーナユニットのサイド脚部がバーナケースの下側フランジ部に不当に干渉して、前記したバーナユニットの出し入れ操作が困難に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。一方、下側フランジ部は、後述する実施形態にも示されているように、たとえばバーナ本体に燃料ガスを供給するための燃料ガス噴射ヘッドをバーナケースに取付けるのに利用することができる。
本発明において、好ましくは、前記複数の脚部は、前記整流板部の端部が下向きに屈曲されて構成されている。
このような構成によれば、バーナユニットの複数の脚部を簡易かつ廉価に設けることができる。部品点数も増加しないようにすることができる。
本発明において、好ましくは、前記バーナユニットには、前記整流板部の前部から上向きに起立し、かつ前記バーナ本体の前部を支持する前壁部が設けられており、この前壁部の左右横幅方向の両端部には、前記バーナケースの左右一対の側壁部に対向接触または対向接近するようにしてこれら一対の側壁部の間に挟まれる少なくとも一対の補助フランジ部が形成されている。
このような構成によれば、サイド脚部のみをバーナケースの左右一対の側壁部に対向接触または対向接近させるようにした場合と比較すると、一対の補助フランジ部をさらに一対の側壁部に対向接触または対向接近させる分だけ、バーナケースに対するバーナユニットの左右横幅方向の位置決め精度をより高めることが可能となる。とくに、前記一対の補助フランジ部は、バーナ本体に接近した位置にあるため、バーナ本体の位置決め精度を高める上で、より好ましい。
本発明において、好ましくは、前記複数の脚部のうちの1つとして、前記整流板部の後端部から下向きに突出したリヤ脚部が設けられており、このリヤ脚部は、前記バーナケースの後壁部に対向接触するように設定されていることにより、前記バーナケース内における前記バーナ本体の前後方向の位置決めが図られている。
このような構成によれば、リヤ脚部を利用してバーナ本体の前後方向の位置決めをも適切に図ることが可能であり、バーナ本体を所望の位置に正確に配置させる上で、一層好ましいものとなる。
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斜視図である。 図1に示すバーナ装置の分解斜視図である。 図1のIII−III断面図である。 図3の要部分解断面図である。 (a)は、図1のV−V断面図であり、(b)は、(a)の矢印Vbで示す箇所の拡大図である。 図1に示すバーナ装置を構成するバーナケースの分解斜視図である。 図2に示すバーナユニットを構成するホルダおよびバーナ本体の分解斜視図である。 図7に示すホルダの分解斜視図である。 図7に示すホルダの側面断面図である。 図9の分解断面図である。
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。
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、このバーナ装置Bの上側には、湯水が流通する熱交換器(不図示)が載設される。バーナ装置Bを駆動燃焼させることにより、前記熱交換器内に送り込まれている湯水を加熱することが可能である。
バーナ装置Bは、バーナケース1、このバーナケース1内に収容されたバーナユニットU、およびバーナケース1の前面部に取付けられた補助プレート2を備えている。
図2によく表われているように、バーナケース1は、前面開口部10および上面開口部11を有する略直方体状である。前面開口部10は、バーナユニットUをバーナケース1の内外に出し入れするのに利用される部分であり、この前面開口部10の周縁には、上側前壁部12、下側フランジ部13、および左右一対の横側フランジ部14が設けられてい
る。下側および横側のフランジ部13,14は、図3を参照して後述する燃料ガス噴射ヘッド51をバーナケース1に取付ける場合に、シール用パッキン52の当接部として利用される。
補助プレート2は、前面開口部10の上部寄り領域を閉塞するように、複数のビス7a,7bを用いてバーナケース1およびバーナユニットUに取付けられている。より具体的には、補助プレート2の上部は、バーナケース1の前面開口部10の上縁部に相当する上側前壁部12に対し、ビス7a、ビス挿通孔70、およびネジ孔71を利用して取付けられている。一方、補助プレート2の下部は、バーナユニットUの後述する前壁部41の上部に対し、ビス7b、ビス挿通孔71、およびネジ孔72を利用して取付けられている。図3に示すように、補助プレート2には、バーナ装置Bの駆動燃焼用の点火プラグ78や、炎検出用のフレームロッド79などが取付けられている。補助プレート2をバーナケース1およびバーナユニットUから取り外すことにより、バーナユニットUを前面開口部10からバーナケース1の内外に出し入れ可能である(図2および図4を参照)。
図6に示すように、バーナケース1は、主要部をなすケース本体1aと、これとは別体のケース下部材1bとを組み合わせて構成されている。ケース下部材1bは、平面視略矩形状の底壁部19を有しており、かつこの底壁部19の外周縁には、前記した下側フランジ部13に加え、これと同様な上向き起立状の形態をもつ複数の起立片部13aが曲げ加工によって一体形成されている。これら下側フランジ部13および複数の起立片部13aの内側にケース本体1aの下部を嵌入し、かつこれらの部分を複数のビス7d,7eを用いて締結することにより、バーナケース1が組み立てられている。
図2において、バーナユニットUは、複数のバーナ本体3(ガス燃焼管)を並べた状態で後述のホルダHに組み付けたものである。各バーナ本体3は、たとえば特開2013−242080号公報などに記載された従来既知のものと同様であり、濃淡バーナのタイプである。図7によく表われているように、各バーナ本体3は、全体が比較的偏平状であって、一端部(前端部)に燃料ガス導入口30a,30bを有し、かつ上面部が炎孔面31とされた構成である。
図3に示すように、バーナケース1の下部および前部には、ファン50および燃料ガス噴射ヘッド51が取付けられる。ファン50からバーナケース1内に供給された空気のうち、燃焼用の1次空気は、バーナケース1内の下部の空気流路59を通過して後述する給気口44に到達し、燃焼ガス噴出ヘッド51のノズルから噴射される燃料ガスとともにバーナ本体3の燃料ガス導入口30a,30bに導入される。前記燃料ガスは、炎孔面31およびその上方において燃焼する。ファン50から空気流路59に供給された空気のうち、1次空気以外の空気は、後述する整流板部40の複数の通気孔40aを上向きに通過する。このことにより、複数のバーナ本体3の設置領域に燃焼用の2次空気が供給される。
バーナユニットUのホルダHは、図7および図8によく表われているように、ベース部材4と、枠状部材6とを組み合わせて構成されている。これらベース部材4および枠状部材6は、いずれも金属板にプレス加工を施すなどして構成されている。
ベース部材4は、複数のバーナ本体3が載設され、かつ前記した複数の通気孔40aを有する整流板部40、および整流板部40の前部から上向きに起立する前壁部41を具備している。前壁部41には、燃料ガス導入口30a,30bに対向する複数の給気口44、および複数のバーナ本体3のそれぞれの前端部を嵌入させてその位置決め固定を図るための複数の位置決め用凹部42が形成されている。
ホルダHの枠状部材6は、複数のバーナ本体3の後側および左右両側を囲むための後板
部60および左右一対の側板部61が繋がった平面視略コ字状である。後板部60の上端および下端には、複数のバーナ本体3の後端部を嵌入させてその位置決め固定を図るための複数の位置決め用凹部62a,62bが設けられている。
枠状部材6は、図9および図10に示すように、ビス7cを利用してベース部材4に取付けられている。この取付けを補助し、枠状部材6の固定の確実化を図るための手段として、側板部61の後側下部には係合用凸部61aが設けられ、かつこの係合用凸部61aは、ベース部材4に設けられた係合用スリット46に挿入されてその前縁部に係合している。側板部61の前側上部には、係合用凹部61bが設けられ、かつこの係合用凹部61bは、ベース部材4に設けられた被係合用凹部47に係入している(図8の要部拡大斜視図も参照)。なお、側板部61には、前後方向に延びた開口部61cが形成されているが、この開口部61cは、図5に示すように、側板部61とバーナケース1の側壁部18との相互間を進行する空気の一部を側板部61と、この側板部61に隣接するバーナ本体3との隙間に進行させるための部分である。これは、側板部61に隣接するバーナ本体3の保炎性をよくする効果をもたらせる。
図7〜図10に示すように、ベース部材4は、既述した整流板部40および前壁部41に加え、整流板部40の端部を下向きに屈曲することによって整流板部40に一体的に形成された左右一対のサイド脚部48およびリヤ脚部49をさらに備えている。
一対のサイド脚部48は、整流板部40の左右一対の側端部から下向きに突出し、かつ前後方向に延びたプレート状である。リヤ脚部49は、整流板部40の後端部から下向きに突出し、かつ左右横幅方向に延びたプレート状である。バーナユニットUは、バーナケース1内に配された状態においては、サイド脚部48およびリヤ脚部49の下端がバーナケース1の底壁部19の上面に当接するように配される。このことにより、底壁部19と整流板部40との相互間に前記した空気流路59が形成される。また、サイド脚部48およびリヤ脚部49の下向き突出寸法h1(整流板部40の上面からの最大突出寸法)は、空気流路59の高さが最適な高さとなるような寸法とされている。
図9および図10において、各サイド脚部48は、前部48aが前記した突出寸法h1とされているのに対し、それよりも後側の部位は、その突出寸法h2が寸法h1よりも小さくなるように切り欠かれた形態とされている。このことにより、図3および図4に示すように、サイド脚部48とビス7dとの不当な干渉が回避されている。より詳しくは、図5(a)に示すように、ビス7dの先端部はバーナケース1の側壁部18の内方に突出している。これに対し、サイド脚部48を前記した形態とすることにより、サイド脚部48がビス7dに当接しないようになっている。
図5(a)に示すように、一対のサイド脚部48は、バーナケース1の左右一対の側壁部18の内面に対向接触し、または極僅かな寸法を隔てて対向接近した状態で、それら一対の側壁部18の間に挟まれている。このことにより、バーナケース1に対するバーナユニットUの横幅方向の位置決めを図り、バーナケース1内の横幅方向の所定位置に複数のバーナ本体3を正確に配置させることが可能となっている。図5(b)に示すように、バーナケース1の側壁部18には、サイド脚部48の下縁部48bが当接する膨出部18aが形成されており、この膨出部18aは、下縁部48bと同様に前後方向に延びている。このような構成を採用すれば、下縁部48bと膨出部18aとの当接箇所において気密性の高いシールを図ることが可能である。具体的には、整流板部40よりも上方領域に存在する気体が、仮に、同図の矢印Naで示すように、サイド脚部48と側壁部18との相互間の微小隙間に進入したとしても、この気体は前記した当接箇所よりも下方には進行せず、前記気体の外部への漏出を防止することが可能である。
図7および図8によく表われているように、ベース部材4の前壁部41の左右横幅方向両端部は屈曲しており、横幅方向外方を向く複数対の補助フランジ部41a〜41cが形成されている。これら複数対の補助フランジ部41a〜41cの外面は、サイド脚部48の外面と面一状である。したがって、複数対の補助フランジ部41a〜41cも、図5に示したサイド脚部48と同様に、バーナケース1の左右一対の側壁部18に対向接触または対向接近する状態で一対の側壁部18の間に挟まれている。これは、バーナユニットUの横幅方向の位置決め精度を高める効果をもたらせる。また、補助フランジ部41a〜41cは、前壁部41の全体の剛性を高める効果も生じさせる。
好ましくは、補助フランジ部41a,41bは、これらの先端がベース部材4の後方側に向けて突出しない形態とされている。このような構成によれば、図2に示すように、バーナユニットUがバーナケース1の手前に配置されている状態において、このバーナユニットUをバーナケース1内に組み込む際に、補助フランジ部41a,41bの先端が横側フランジ部14に引っ掛からないようにすることが可能である。
なお、図8によく表われているように、整流板部40の後部側の両角部40bは、面取り状に形成されている。このような構成によれば、バーナユニットUをバーナケース1内に組み込む際に、両角部40bがバーナケース1の一対の側壁部18に引っ掛かり難くなる。
図1および図2に示すように、下側フランジ部13の左右両端部と、バーナケース1の左右一対の側壁部18(横側フランジ部14の基部)との相互間には、上部開口状の一対の凹状部16が設けられている。この凹状部16は、サイド脚部48をバーナケース1の前後方向に通過可能とするものである。このような構成により、サイド脚部48と下側フランジ部13との干渉が回避され、バーナケース1の内外へのバーナユニットUの出し入れは、バーナユニットUを前後方向にスライドさせるようにして行なうことが可能となる。
ベース部材4のリヤ脚部49は、既述したように、整流板部40の後端部から下向きに突出しているが、バーナユニットUは、図3に示すように、リヤ脚部49がバーナケース1の後壁部17の内面に対向接触するように設定される。また、リヤ脚部49は、ビス7fを用いて後壁部17に締結されている。このような構成により、バーナケース1に対するバーナユニットUの前後方向の位置決めを図り、バーナケース1内の前後方向の所定位置に複数のバーナ本体3を正確に配置させることが可能となっている。図5において、リヤ脚部49には、ビス7eとの干渉を回避するための切欠き部49aが形成されている。
なお、たとえば図3に示すように、バーナユニットUがバーナケース1内に配置されている状態において、バーナユニットUをバーナケース1の前方へそのままスライドさせると、リヤ脚部49が下側フランジ部13に干渉することとなるが、その際にバーナユニットUを少し持ち上げることにより、それらの干渉を回避し、バーナユニットUの全体をバーナケース1の外部に容易に取り出すことが可能である。
また、各サイド脚部48の前端48cおよび後端48dは、傾斜状とされている。これは、バーナユニットUをバーナケース1の内部から外部に取り出す際に、前端48cを凹状部16に円滑に進入させ得るとともに、バーナユニットUをバーナケース1の外部から内部に組み込む際に、後端48dを凹状部16に円滑に進入させ得る効果を生じさせる。
次に、前記したバーナ装置Bの作用について説明する。
バーナケース1内にバーナユニットUが組み込まれた状態においては、一対のサイド脚部48、およびリヤ脚部49の下端がバーナケース1の底壁部19に当接するように配置されていることにより、整流板部40の下方に空気流路59を適切に形成することが可能
である。
既述したように、本実施形態によれば、一対のサイド脚部48や補助フランジ部41a〜41cがバーナケース1の一対の側壁部18間に挟まれた状態となること、およびリヤ脚部49がバーナケース1の後壁部17に対向接触した状態とされることなどにより、複数のバーナ本体3の横幅方向および前後方向の位置決めも適切に図ることができる。したがって、複数のバーナ本体3をバーナケース1内の所定位置に正確に配置させることが一層容易かつ適切に実現できることとなる。
また、本実施形態によれば、下側フランジ部13の両側に凹状部16を設けることにより、下側フランジ部13とサイド脚部48との干渉が回避可能であるため、バーナケース1に対するバーナユニットUの出し入れ作業は容易である。加えて、既述したように、補助フランジ部41a,41bの先端が後向き突出状ではないこと、整流板部40の後部の両角部40bが面取り状とされていること、およびサイド脚部48の前端48cおよび後端48dが傾斜状とされていることなどにより、バーナユニットUの出し入れ時にバーナユニットUの各部がバーナケース1に引っ掛かりを生じ難くなっている。このため、バーナユニットUの出し入れ作業が一層容易となる。
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。
本発明でいう複数の脚部は、上述した一対のサイド脚部およびリヤ脚部に限定されない。一対のサイド脚部およびリヤ脚部としては、上述したものとは異なる構成とすることが可能であるばかりか、たとえばリヤ脚部を設けることなく、一対のサイド脚部のみを設けた構成とすることもできる。
バーナ本体は、必ずしも濃淡バーナとして構成されたものである必要はなく、これとは異なる種類(たとえば、全一次バーナなど)のものを用いることも可能である。
バーナユニットをバーナケースに固定させる場合、その手段はビス止めに限らず、ビス以外のネジ部材を用いてそれらを締結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
H ホルダ
U バーナユニット
1 バーナケース
10 前面開口部
13 下側フランジ部
16 凹状部
17 後壁部
18 側壁部
19 底壁部
2 補助プレート
3 バーナ本体
40 整流板部
40a 通気孔
41 前壁部
41a〜41c 補助フランジ部
48 サイド脚部(脚部)
49 リヤ脚部(脚部)
50 ファン
59 空気流路

Claims (4)

  1. 複数の通気孔を有する整流板部上にバーナ本体が載設されたバーナユニットと、
    このバーナユニットを内部に収容し、かつ前記バーナユニットを外部に取り出し可能とする前面開口部を有するバーナケースと、
    前記複数の通気孔を介して前記バーナ本体の設置領域に燃焼用空気が供給されるように前記整流板部の下方の空気流路に燃焼用空気を供給可能なファンと、
    を備えている、バーナ装置であって、
    前記バーナユニットは、前記整流板部からその下方に向けて突出する複数の脚部を備え、かつこれら複数の脚部の下端が前記バーナケースの底壁部に当接するように前記底壁部上に配置されていることにより、前記整流板部と前記底壁部との相互間に前記空気流路が形成されているとともに、前記バーナケース内における前記バーナ本体の上下高さ方向の位置決めが図られており、
    前記複数の脚部として、前記整流板部の左右の両側端部から下向きに突出した左右一対のサイド脚部が設けられており、
    これら一対のサイド脚部は、前記バーナケースの左右一対の側壁部に対向接触または対向接近するようにしてこれら一対の側壁部の間に挟まれていることにより、前記バーナケース内における前記バーナ本体の左右横幅方向の位置決めが図られており、
    前記バーナケースの底壁部の前縁部には、上向きに起立して左右横幅方向に延びる下側フランジ部が設けられており、
    この下側フランジ部の左右両端部と前記バーナケースの左右一対の側壁部との相互間には、前記バーナユニットを前記バーナケースの内外に出し入れする際に前記サイド脚部が通過可能な左右一対の凹状部が設けられていることを特徴とする、バーナ装置。
  2. 請求項1に記載のバーナ装置であって、
    前記複数の脚部は、前記整流板部の端部が下向きに屈曲されて構成されている、バーナ装置。
  3. 請求項1または2に記載のバーナ装置であって、
    前記バーナユニットには、前記整流板部の前部から上向きに起立し、かつ前記バーナ本体の前部を支持する前壁部が設けられており、
    この前壁部の左右横幅方向の両端部には、前記バーナケースの左右一対の側壁部に対向接触または対向接近するようにしてこれら一対の側壁部の間に挟まれる少なくとも一対の補助フランジ部が形成されている、バーナ装置。
  4. 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、
    前記複数の脚部のうちの1つとして、前記整流板部の後端部から下向きに突出したリヤ脚部を備えており、
    このリヤ脚部は、前記バーナケースの後壁部に対向接触するように設定されていることにより、前記バーナケース内における前記バーナ本体の前後方向の位置決めが図られている、バーナ装置。
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