JP6917229B2

JP6917229B2 - Water heater

Info

Publication number: JP6917229B2
Application number: JP2017138617A
Authority: JP
Inventors: 翔井上; 政一清水
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2017-07-14
Filing date: 2017-07-14
Publication date: 2021-08-11
Anticipated expiration: 2037-07-14
Also published as: JP2019020037A

Description

本発明は、燃焼缶内に収納したバーナーで燃料ガスを燃焼させることによって、湯を生成する給湯器に関する。 The present invention relates to a water heater that produces hot water by burning fuel gas with a burner housed in a combustion can.

バーナーで燃料ガスを燃焼させることによって湯を生成する給湯器は広く用いられている。この給湯器は、燃焼缶と呼ばれるケースの内部に、細長形状の複数のバーナーを一方向に隣接させた状態で収納し、その上方に熱交換器を配設すると共に、熱交換器の上方に排気口を形成した構造となっている。また、燃焼缶の下部には、バーナーでの燃焼に必要な燃焼用空気を供給する燃焼ファンが取り付けられており、燃焼缶の側部には、複数のバーナーに燃料ガスを供給するガスマニホールドが取り付けられている。そして、燃焼ファンで燃焼用空気を供給しながら、ガスマニホールドから燃料ガスを供給してバーナーで燃料ガスを燃焼させると、燃焼によって生じた高温の燃焼ガスが熱交換器を通って排気口から排出される。この時、熱交換器の内部を流れる水と高温の燃焼ガスとが熱交換することによって湯が生成されるようになっている。 Water heaters that generate hot water by burning fuel gas with a burner are widely used. In this water heater, a plurality of elongated burners are stored in a case called a combustion can in a state of being adjacent to each other in one direction, and a heat exchanger is arranged above the burners and above the heat exchanger. It has a structure with an exhaust port formed. In addition, a combustion fan that supplies combustion air required for combustion with a burner is attached to the lower part of the combustion can, and a gas manifold that supplies fuel gas to multiple burners is attached to the side of the combustion can. It is installed. Then, while supplying combustion air with the combustion fan, fuel gas is supplied from the gas manifold and the fuel gas is burned with the burner, and the high-temperature combustion gas generated by the combustion is discharged from the exhaust port through the heat exchanger. Will be done. At this time, hot water is generated by heat exchange between the water flowing inside the heat exchanger and the high-temperature combustion gas.

また、給湯器には、バーナーに点火するための点火プラグが搭載されている。給湯を開始する際には、点火プラグから火花を飛ばしながら、ガスマニホールドからバーナーに燃料ガスの供給を開始する。すると、先ず始めに点火プラグの近くのバーナーが着火し、その炎が隣接するバーナーに伝わり、その炎が更に隣接するバーナーに伝わるといったように、次々と炎が伝わっていくことによって全てのバーナーで燃焼が開始される。そして、バーナーで燃料ガスが燃焼することによって生じた高温の燃焼ガスが熱交換器で水と熱交換することによって湯が生成される。 In addition, the water heater is equipped with a spark plug for igniting the burner. When starting hot water supply, fuel gas is started to be supplied from the gas manifold to the burner while sparks are blown from the spark plug. Then, first of all, the burner near the spark plug ignites, the flame is transmitted to the adjacent burner, the flame is transmitted to the adjacent burner, and so on, the flame is transmitted one after another in all the burners. Combustion begins. Then, hot water is generated by exchanging heat with water in a heat exchanger for the high-temperature combustion gas generated by burning the fuel gas in the burner.

このような給湯器の構造から、何らかの理由（例えば、点火プラグから適切に火花が飛ばない等）でバーナーへの点火に失敗すると全てのバーナーから流出した燃料ガスが燃焼缶の内部に滞留してしまう。このため、再び点火プラグから火花を飛ばしたときに、滞留していた燃料ガスが爆発的に着火する現象（いわゆる爆発着火）が発生する。そこで、バーナーに点火したにも拘わらずバーナーでの着火が検知されなかった場合には、再び点火プラグから火花を飛ばす前に、燃焼ファンを用いて燃焼缶内に滞留した燃料ガスをパージすることで、爆発着火を防止する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。 Due to the structure of such a water heater, if ignition of the burners fails for some reason (for example, sparks do not properly fly from the spark plug), the fuel gas flowing out from all the burners stays inside the combustion can. It ends up. Therefore, when the spark is blown from the spark plug again, a phenomenon in which the retained fuel gas explosively ignites (so-called explosive ignition) occurs. Therefore, if ignition by the burner is not detected even though the burner is ignited, the fuel gas accumulated in the combustion can should be purged using a combustion fan before sparks are blown from the spark plug again. Therefore, a technique for preventing explosion ignition has been proposed (for example, Patent Document 1).

特開平７−２１７８７６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-217876

しかし、提案されている技術では、滞留した燃料ガスのパージが完了するまで点火を待たなければならないので、再点火するまでに時間が掛かってしまうという問題があった。 However, in the proposed technique, ignition must be waited until the purging of the accumulated fuel gas is completed, so that there is a problem that it takes time to reignite.

この発明は、従来技術における上述した課題を解決するためになされたものであり、点火に失敗した場合でも、爆発着火を生じさせることなく、速やかに再点火することが可能な給湯器の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art, and to provide a water heater capable of promptly reigniting without causing explosion ignition even if ignition fails. The purpose.

上述した課題を解決するために、本発明の給湯器は次の構成を採用した。すなわち、
細長形状に形成された複数のバーナーと、該複数のバーナーが一方向に配列された状態で収容する燃焼缶と、該燃焼缶の側方に搭載されて、前記複数のバーナーの各々に対して燃料ガスを供給するガスノズルが複数設けられたガスマニホールドと、前記複数のバーナーに燃焼用空気を供給する燃焼ファンと、前記バーナーから流出した前記燃料ガスに点火する点火プラグと、前記複数のバーナーで前記燃料ガスが燃焼することによって生じた燃焼ガスを排出する排気口と、前記複数のバーナーで生じた前記燃焼ガスが前記排気口に向かう経路上に設けられて、前記燃焼ガスと水とを熱交換させることによって湯を生成する熱交換器とを備える給湯器において、
前記複数のバーナーには、
前記点火プラグによって点火される被点火バーナーと、
隣接する前記バーナーの炎が火移りすることによって着火する火移着火バーナーと
が設けられており、
前記マニホールドは、
前記複数のバーナーが配列された方向に延設されて、前記複数のガスノズルが列状に設けられ、該複数のガスノズルに前記燃料ガスを分配するガス分配通路と、
前記ガス分配通路に接続されて、該ガス分配通路に前記燃料ガスを供給するガス供給通路と
を備えており、
前記列状に形成された複数のガスノズルには、
前記被点火バーナーに前記燃料ガスを供給するガスノズルを含んだ所定の複数個の前記ガスノズルによって形成された点火位置ノズル列と、
前記複数のガスノズルから前記点火位置ノズル列を除いた残余の前記ガスノズルによって形成された残余ノズル列と
が設けられており、
前記ガス供給通路は、前記ガス分配通路の前記点火位置ノズル列が形成されている部分で前記ガス分配通路に交差することによって、前記ガス供給通路から流入した前記燃料ガスが、前記ガス分配通路の内壁面に当たって流れの向きを変更した後、前記ガス分配通路内を進行する態様で前記ガス分配通路に接続されており、
前記点火位置ノズル列が形成されている部分の前記ガス分配通路と、前記残余ノズル列が形成されている部分の前記ガス分配通路との間には、前記ガス供給通路から供給された前記燃料ガスの分配を遅らせる分配遅延部が形成されている
ことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the water heater of the present invention adopts the following configuration. That is,
A plurality of burners formed in an elongated shape, a combustion can for accommodating the plurality of burners in a state of being arranged in one direction, and a combustion can mounted on the side of the combustion can for each of the plurality of burners. A gas manifold provided with a plurality of gas nozzles for supplying fuel gas, a combustion fan for supplying combustion air to the plurality of burners, an ignition plug for igniting the fuel gas flowing out of the burners, and the plurality of burners. An exhaust port for discharging the combustion gas generated by burning the fuel gas and the combustion gas generated by the plurality of burners are provided on a path toward the exhaust port to heat the combustion gas and water. In a water heater equipped with a heat exchanger that generates hot water by exchanging it,
For the plurality of burners,
An ignited burner ignited by the spark plug and
An ignition ignition burner that ignites when the flame of the adjacent burner is transferred is provided.
The manifold is
A gas distribution passage in which the plurality of burners are extended in a direction in which the plurality of burners are arranged, the plurality of gas nozzles are provided in a row, and the fuel gas is distributed to the plurality of gas nozzles.
It is connected to the gas distribution passage and is provided with a gas supply passage for supplying the fuel gas to the gas distribution passage.
The plurality of gas nozzles formed in the row are provided with the plurality of gas nozzles.
A row of ignition position nozzles formed by a plurality of predetermined gas nozzles including a gas nozzle for supplying the fuel gas to the ignited burner.
A residual nozzle row formed by the gas nozzles, which is the remainder obtained by removing the ignition position nozzle row from the plurality of gas nozzles, is provided.
The gas supply passage intersects the gas distribution passage at a portion of the gas distribution passage where the ignition position nozzle row is formed, so that the fuel gas flowing in from the gas supply passage is introduced into the gas distribution passage. After hitting the inner wall surface and changing the direction of the flow, it is connected to the gas distribution passage in a manner of traveling in the gas distribution passage.
The fuel gas supplied from the gas supply passage between the gas distribution passage in the portion where the ignition position nozzle row is formed and the gas distribution passage in the portion where the residual nozzle row is formed. It is characterized in that a distribution delay portion for delaying the distribution of the gas is formed.

かかる本発明の給湯器においては、ガスマニホールドに供給された燃料ガスは、ガスマニホールド内に形成されたガス供給通路からガス分配通路を通って複数のガスノズルに分配された後、ガスノズルから対応するバーナーに向けて噴出するようになっている。そして、ガス分配通路の途中には分配遅延部が設けられており、分配遅延部よりも下流側にはガス供給通路からの燃料ガスが、遅れて分配されるようになっている。更に、点火プラグは、分配遅延部よりも上流側のガスノズルに対応するバーナーに点火するようになっている。ここで、ガス供給通路は、分配遅延部よりも上流側の部分（すなわち、点火位置ノズル列が形成されている部分）でガス分配通路に接続されており、接続されている態様は、ガス供給通路がガス分配通路に交差することによって、ガス供給通路からガス分配通路に流入した燃料ガスが、ガス分配通路の内壁面に当たって流れの向きを変更した後、ガス分配通路内を進行する態様となっている。 In the water heater of the present invention, the fuel gas supplied to the gas manifold is distributed to a plurality of gas nozzles from the gas supply passage formed in the gas manifold through the gas distribution passage, and then the corresponding burner is used from the gas nozzle. It is designed to spout toward. A distribution delay portion is provided in the middle of the gas distribution passage, and the fuel gas from the gas supply passage is distributed with a delay on the downstream side of the distribution delay portion. Further, the spark plug ignites the burner corresponding to the gas nozzle on the upstream side of the distribution delay portion. Here, the gas supply passage is connected to the gas distribution passage at a portion upstream of the distribution delay portion (that is, a portion where the ignition position nozzle row is formed), and the connected mode is the gas supply. When the passage intersects the gas distribution passage, the fuel gas flowing into the gas distribution passage from the gas supply passage hits the inner wall surface of the gas distribution passage to change the direction of flow, and then travels in the gas distribution passage. ing.

こうすれば、ガス供給通路からガス分配通路に流入した燃料ガスは、ガス分配通路の内壁面に当たって流れの向きを変更した後、ガス分配通路を流れていくことになり、その結果、複数のガスノズルに燃料ガスを分配することが可能となる。そして、このようなガス分配通路の途中に分配遅延部を設けておけば、分配遅延部よりも下流側のガスノズルには、分配遅延部よりも上流側のガスノズルよりも遅れて、燃料ガスが分配されることになる。その結果、給湯器の点火時には、分配遅延部よりも上流側のガスノズルに対応するバーナーに点火プラグで点火することによって燃焼が開始され、その後、分配遅延部よりも下流側のガスノズルからも燃料ガスがバーナーに供給されて、そのバーナーから流出する燃料ガスに火移りすることによって、これらのバーナーでも燃焼が開始されるようになる。このため、何らかの理由で点火に失敗しても、分配遅延部よりも下流側のガスノズルに対応するバーナーからは未だ燃料ガスが流出していないので、燃焼缶の内部に大量の燃料ガスが滞留することがない。その結果、点火プラグで再点火したときに、燃焼缶の内部に滞留した大量の燃料ガスが一気に着火して、爆発着火が発生することを回避することが可能となる。また、点火プラグで再点火する前に、燃焼缶の内部の燃料ガスをパージする必要が無いので迅速に再点火することができる。加えて、ガスマニホールドの内部のガス分配通路に分配遅延部を設けるだけなので、給湯器の構造が複雑になってしまうことも無い。 In this way, the fuel gas that has flowed into the gas distribution passage from the gas supply passage hits the inner wall surface of the gas distribution passage, changes the direction of the flow, and then flows through the gas distribution passage, and as a result, a plurality of gas nozzles. It becomes possible to distribute fuel gas to. If a distribution delay section is provided in the middle of such a gas distribution passage, the fuel gas is distributed to the gas nozzle on the downstream side of the distribution delay section, behind the gas nozzle on the upstream side of the distribution delay section. Will be done. As a result, when the water heater is ignited, combustion is started by igniting the burner corresponding to the gas nozzle on the upstream side of the distribution delay portion with the ignition plug, and then the fuel gas is also emitted from the gas nozzle on the downstream side of the distribution delay portion. Is supplied to the burners and transferred to the fuel gas flowing out of the burners, so that combustion is also started in these burners. Therefore, even if ignition fails for some reason, the fuel gas has not yet flowed out from the burner corresponding to the gas nozzle on the downstream side of the distribution delay portion, so that a large amount of fuel gas stays inside the combustion can. Never. As a result, when the ignition plug is reignited, a large amount of fuel gas staying inside the combustion can is ignited at once, and it is possible to prevent explosion ignition from occurring. Further, since it is not necessary to purge the fuel gas inside the combustion can before reigniting with the spark plug, reignition can be performed quickly. In addition, since the distribution delay portion is only provided in the gas distribution passage inside the gas manifold, the structure of the water heater does not become complicated.

また、上述した本発明の給湯器においては、ガス分配通路の内壁の一部を突設させることによって、分配遅延部を設けることとしても良い。 Further, in the water heater of the present invention described above, a distribution delay portion may be provided by projecting a part of the inner wall of the gas distribution passage.

ガス分配通路の内壁の一部を突設させれば、突設させた部分より下流側に燃料ガスが供給されることを遅らせることができる。このため、こうすることによって、単純な構造で分配遅延部を設けることができる。 By projecting a part of the inner wall of the gas distribution passage, it is possible to delay the supply of fuel gas to the downstream side of the projecting portion. Therefore, by doing so, the distribution delay portion can be provided with a simple structure.

また、上述した本発明の給湯器においては、ガス分配通路に燃料ガスを供給するガス供給通路の壁面を、ガス分配通路内に突設させることによって分配遅延部を設けることとしても良い。 Further, in the water heater of the present invention described above, the distribution delay portion may be provided by projecting the wall surface of the gas supply passage for supplying fuel gas to the gas distribution passage into the gas distribution passage.

ガス供給通路がガス分配通路に接続される部分では、ガス供給通路から流入する燃料ガスがガス分配通路内で速やかに分配されるように、ガス供給通路の壁面とガス分配通路の壁面とを、滑らかに曲線で接続することが通常である。従って、これとは逆に、ガス供給通路の壁面をガス分配通路内に突設させれば、ガス供給通路からの燃料ガスがガス分配通路内で分配されることが遅延することとなり、その結果、単純な構造で分配遅延部を設けることができる。 In the portion where the gas supply passage is connected to the gas distribution passage, the wall surface of the gas supply passage and the wall surface of the gas distribution passage are separated so that the fuel gas flowing in from the gas supply passage is quickly distributed in the gas distribution passage. It is usual to connect smoothly with a curve. Therefore, on the contrary, if the wall surface of the gas supply passage is projected into the gas distribution passage, the distribution of the fuel gas from the gas supply passage in the gas distribution passage is delayed, and as a result, the distribution is delayed. , The distribution delay portion can be provided with a simple structure.

また、上述した本発明の給湯器において、分配遅延部は、分配遅延部の下流に存在するガスノズルのノズル穴の合計面積よりも小さくならない範囲で、ガス分配通路の通路面積を狭くすることによって、燃料ガスの分配を遅らせるようにしても良い。 Further, in the water heater of the present invention described above, the distribution delay portion narrows the passage area of the gas distribution passage so as not to be smaller than the total area of the nozzle holes of the gas nozzle existing downstream of the distribution delay portion. The distribution of fuel gas may be delayed.

分配遅延部でガス分配通路の通路面積を狭くしておけば、分配遅延部よりも下流のガスノズルへの燃料ガスの分配を遅延させることができる。更に、分配遅延部でガス分配通路が狭くなった部分の通路面積を、分配遅延部よりも下流に存在するガスノズルのノズル穴の合計面積よりも大きくしておけば、これらのガスノズルへの燃料ガスの流量が減少することがない。その結果、これらのガスノズルから燃料ガスが供給されるバーナーで、火力の低下や燃焼状態の悪化が生じる虞を回避することが可能となる。 If the passage area of the gas distribution passage is narrowed in the distribution delay portion, the distribution of fuel gas to the gas nozzle downstream of the distribution delay portion can be delayed. Further, if the passage area of the portion where the gas distribution passage is narrowed in the distribution delay portion is made larger than the total area of the nozzle holes of the gas nozzles existing downstream of the distribution delay portion, the fuel gas to these gas nozzles can be obtained. Flow rate does not decrease. As a result, in the burner to which the fuel gas is supplied from these gas nozzles, it is possible to avoid the possibility that the thermal power is lowered and the combustion state is deteriorated.

また、上述した本発明の給湯器においては、分配遅延部よりも上流側のガスノズルから燃料ガスが供給されるバーナーの中の少なくとも１つに対しては、バーナーの炎を検知する炎検知器を設けることとしても良い。 Further, in the water heater of the present invention described above, for at least one of the burners to which the fuel gas is supplied from the gas nozzle on the upstream side of the distribution delay portion, a flame detector for detecting the flame of the burner is provided. It may be provided.

上述した本発明の給湯器の点火時には、分配遅延部よりも上流側のガスノズルに対応するバーナーで燃焼を開始した後、その炎を、分配遅延部よりも下流側のガスノズルに対応するバーナーに火移りさせるようになっている。従って、分配遅延部よりも上流側のガスノズルから燃料ガスが供給されるバーナーの中の少なくとも１つに対して炎検知器を設けておけば、何らかの理由で点火に失敗した場合でも、そのことを確実に検知することが可能となる。 When the water heater of the present invention is ignited as described above, combustion is started by the burner corresponding to the gas nozzle on the upstream side of the distribution delay portion, and then the flame is ignited on the burner corresponding to the gas nozzle on the downstream side of the distribution delay portion. It is designed to be transferred. Therefore, if a flame detector is provided for at least one of the burners to which fuel gas is supplied from the gas nozzle on the upstream side of the distribution delay portion, even if ignition fails for some reason, that can be done. It is possible to detect it reliably.

本実施例の給湯器１の大まかな構造を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the rough structure of the water heater 1 of this Example. 本実施例の給湯器１に搭載されたガスマニホールド１０およびバーナー３の大まかな構造を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the rough structure of the gas manifold 10 and the burner 3 mounted on the water heater 1 of this embodiment. ガスマニホールド１０に形成されたガスノズル１４の形状を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the shape of the gas nozzle 14 formed in the gas manifold 10. 一般的な給湯器９１では点火時に爆発着火が発生することがある理由についての説明図である。It is explanatory drawing of the reason why explosive ignition may occur at the time of ignition in a general water heater 91. 本実施例のガスマニホールド１０の内部形状についての説明図である。It is explanatory drawing about the internal shape of the gas manifold 10 of this Example. 本実施例のガスマニホールド１０の内部での燃料ガスの流れについての説明図である。It is explanatory drawing about the flow of fuel gas in the gas manifold 10 of this Example. 本実施例の給湯器１で燃焼を開始する様子を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the state of starting the combustion in the water heater 1 of this Example. 本実施例の給湯器１では爆発着火の発生を回避することが可能な理由についての説明図である。It is explanatory drawing of the reason why it is possible to avoid the occurrence of explosion ignition in the water heater 1 of this embodiment. 第1変形例のガスマニホールド１０の内部形状についての説明図である。It is explanatory drawing about the internal shape of the gas manifold 10 of the 1st modification. 第２変形例のガスマニホールド１０の内部形状についての説明図である。It is explanatory drawing about the internal shape of the gas manifold 10 of the 2nd modification. 第３変形例のガスマニホールド１０の内部形状についての説明図である。It is explanatory drawing about the internal shape of the gas manifold 10 of the 3rd modification. 第４変形例のガスマニホールド１０の内部形状についての説明図である。It is explanatory drawing about the internal shape of the gas manifold 10 of the 4th modification.

図１は、本実施例の給湯器１の大まかな構造を示した説明図である。図示されるように給湯器１は、大きな矩形形状の燃焼缶２の内部に、熱交換器５や後述する複数のバーナー３が収納されると共に、燃焼缶２の側方には、ガスマニホールド１０や点火プラグ７や炎検知器８が取り付けられ、更に、燃焼缶２の下方には、燃焼ファン４が取り付けられた構造となっている。図示しないガス配管からガスマニホールド１０に燃料ガスを供給すると、燃料ガスはガスマニホールド１０の内部を通って複数のバーナー３に分配される。また、燃焼ファン４を回転させると、燃料ガスの燃焼に必要な燃焼用空気が燃焼缶２の内部に供給される。更に、点火プラグ７から火花を飛ばすことによって、燃料ガスに点火することができ、燃料ガスが着火して発生した炎は、炎検知器８によって検出することができる。従って、点火プラグ７からの火花を飛ばしたにも拘わらず炎検知器８で炎が検出できなかった場合は、何らかの理由で点火に失敗したものと考えられるので、再び点火プラグ７から火花を飛ばすことによって再点火する。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing a rough structure of the water heater 1 of the present embodiment. As shown in the figure, in the water heater 1, a heat exchanger 5 and a plurality of burners 3 described later are housed inside a large rectangular combustion can 2, and a gas manifold 10 is placed on the side of the combustion can 2. A spark plug 7 and a flame detector 8 are attached, and a combustion fan 4 is attached below the combustion can 2. When the fuel gas is supplied to the gas manifold 10 from a gas pipe (not shown), the fuel gas is distributed to the plurality of burners 3 through the inside of the gas manifold 10. Further, when the combustion fan 4 is rotated, the combustion air required for combustion of the fuel gas is supplied to the inside of the combustion can 2. Further, the fuel gas can be ignited by blowing sparks from the spark plug 7, and the flame generated by the ignition of the fuel gas can be detected by the flame detector 8. Therefore, if the flame detector 8 cannot detect the flame even though the spark from the spark plug 7 is blown, it is considered that the ignition has failed for some reason, and the spark is blown from the spark plug 7 again. Reignite by.

こうして燃料ガスを燃焼させることによって生じた高温の燃焼ガスは、熱交換器５を通過した後、燃焼缶２の上部に設けられた排気口６から外部に排出される。熱交換器５は、蛇行させた金属パイプの外側に複数枚の金属フィンが取り付けられた構造となっており、金属パイプの内部を水が流れるようになっている。高温の燃焼ガスは、複数枚の金属フィンの間を通過し、この際に、金属パイプ内を流れる水と熱交換して、湯が生成されるようになっている。 The high-temperature combustion gas generated by burning the fuel gas in this way passes through the heat exchanger 5 and then is discharged to the outside from the exhaust port 6 provided in the upper part of the combustion can 2. The heat exchanger 5 has a structure in which a plurality of metal fins are attached to the outside of a meandering metal pipe so that water can flow inside the metal pipe. The high-temperature combustion gas passes between the plurality of metal fins, and at this time, heat exchanges with the water flowing in the metal pipe to generate hot water.

図２は、燃焼缶２の内部に収納された複数のバーナー３の形状と、ガスマニホールド１０の内部の構造を示した説明図である。１つ１つのバーナー３は扁平な細長形状に形成されており、主に２枚の板金部材を向かい合わせに組み合わせることによって形成されている。バーナー３の一端側には、２枚の板金部材が向かい合わせになって開口部３ａが形成されており、バーナー３の上端側には、板金部材が向かい合わせになった隙間に別部材が嵌め込まれることによって複数の炎口３ｂが形成されている。そして、複数の炎口３ｂが形成された上端側と、一端側の開口部３ａとの間には、板金部材が向かい合わされて混合通路３ｃが形成されている。燃焼缶２の内部には、このような複数のバーナー３が一方向に配列された状態で収納されている。尚、図２では、図示の都合上から、一部のバーナー３（図面上で右側に表示された６つのバーナー３）については、配列する前の状態で表示されている。 FIG. 2 is an explanatory view showing the shapes of the plurality of burners 3 housed inside the combustion can 2 and the internal structure of the gas manifold 10. Each burner 3 is formed in a flat and elongated shape, and is mainly formed by combining two sheet metal members facing each other. On one end side of the burner 3, two sheet metal members face each other to form an opening 3a, and on the upper end side of the burner 3, another member is fitted in a gap where the sheet metal members face each other. As a result, a plurality of flame ports 3b are formed. Then, between the upper end side on which the plurality of flame ports 3b are formed and the opening 3a on the one end side, sheet metal members are opposed to each other to form a mixing passage 3c. Inside the combustion can 2, a plurality of such burners 3 are stored in a state of being arranged in one direction. In FIG. 2, for convenience of illustration, some burners 3 (six burners 3 displayed on the right side in the drawing) are displayed in a state before being arranged.

ガスマニホールド１０は、アルミダイカスト製のマニホールド本体１１に、板金製のマニホールドカバー１２を、複数本の取付ネジ１３によってネジ止めした構造となっている。マニホールド本体１１には、複数のバーナー３が配列された方向（図２では水平方向）にガス分配通路１０ａが延設されており、そのガス分配通路１０ａに下方からガス供給通路１０ｂが接続されることによって、略Ｔ字形状の通路を形成している。燃料ガスは、図示しないガス配管からガス供給通路１０ｂの下方に供給され、供給された燃料ガスは、ガス供給通路１０ｂを上昇してガス分配通路１０ａに達した後、左右に分かれてガス分配通路１０ａ内を流れていく。また、ガス分配通路１０ａには、複数のガスノズル１４が設けられている。 The gas manifold 10 has a structure in which a sheet metal manifold cover 12 is screwed to an aluminum die-cast manifold body 11 with a plurality of mounting screws 13. A gas distribution passage 10a extends in the direction in which a plurality of burners 3 are arranged (horizontal direction in FIG. 2) in the manifold main body 11, and a gas supply passage 10b is connected to the gas distribution passage 10a from below. As a result, a substantially T-shaped passage is formed. The fuel gas is supplied below the gas supply passage 10b from a gas pipe (not shown), and the supplied fuel gas rises up the gas supply passage 10b to reach the gas distribution passage 10a, and then is divided into left and right gas distribution passages. It flows in 10a. Further, a plurality of gas nozzles 14 are provided in the gas distribution passage 10a.

図３は、ガスマニホールド１０のマニホールド本体１１をバーナー３の側から見ることによって、マニホールド本体１１に突設されたガスノズル１４の形状を示した説明図である。図３（ａ）に示されるように、マニホールド本体１１のバーナー３側には、複数のガスノズル１４が列状に突設されている。これらのガスノズル１４は、一方向に配列されているバーナー３の個数と同じ個数が、バーナー３同士の間隔と同じ間隔で形成されており、それぞれのガスノズル１４が形成されている位置は、対応するバーナー３の開口部３ａが開口する位置となっている。 FIG. 3 is an explanatory view showing the shape of the gas nozzle 14 projecting from the manifold body 11 by looking at the manifold body 11 of the gas manifold 10 from the side of the burner 3. As shown in FIG. 3A, a plurality of gas nozzles 14 are projected in a row on the burner 3 side of the manifold main body 11. These gas nozzles 14 are formed in the same number as the number of burners 3 arranged in one direction at the same intervals as the distance between the burners 3, and the positions where the respective gas nozzles 14 are formed correspond to each other. The opening 3a of the burner 3 is at the opening position.

図３（ｂ）には、一部のガスノズル１４を拡大して表示することによって、ガスノズル１４の詳細な形状が示されている。図示されるように、ガスノズル１４は、大まかには円錐形の頂部を平坦にした形状となっており、平坦な頂部の中央には、ガス分配通路１０ａまで貫通するノズル穴１４ａが穿設されている。このため、ガス分配通路１０ａに流入した燃料ガスは、ガスノズル１４のノズル穴１４ａから、バーナー３の開口部３ａに向かって噴き出されることになる。図３（ｂ）中に示した破線の矢印は、ガスノズル１４のノズル穴１４ａから燃料ガスが噴き出される様子を表している。また、この時、ガスノズル１４の周囲に存在する空気も、燃料ガスの流れに巻き込まれるようにして、バーナー３の開口部３ａに向かって流れていく。図３（ｂ）中に示した実線の矢印は、このような空気の流れを表している。バーナー３の開口部３ａには、こうしてガスノズル１４から噴き出した燃料ガスおよび空気が流入する。 FIG. 3B shows the detailed shape of the gas nozzle 14 by enlarging and displaying a part of the gas nozzle 14. As shown in the figure, the gas nozzle 14 has a roughly conical top having a flat shape, and a nozzle hole 14a penetrating to the gas distribution passage 10a is formed in the center of the flat top. There is. Therefore, the fuel gas that has flowed into the gas distribution passage 10a is ejected from the nozzle hole 14a of the gas nozzle 14 toward the opening 3a of the burner 3. The broken line arrow shown in FIG. 3B shows how the fuel gas is ejected from the nozzle hole 14a of the gas nozzle 14. Further, at this time, the air existing around the gas nozzle 14 also flows toward the opening 3a of the burner 3 so as to be involved in the flow of the fuel gas. The solid arrow shown in FIG. 3B represents such an air flow. The fuel gas and air thus ejected from the gas nozzle 14 flow into the opening 3a of the burner 3.

そして、図２を用いて前述したように、バーナー３の開口部３ａは混合通路３ｃに繋がっており、開口部３ａから流入した燃料ガスおよび空気は混合通路３ｃを通過する際に混合して、バーナー３の上端に形成された複数の炎口３ｂから流出する。更に、バーナー３の上方には点火プラグ７が設けられているので（図２参照）、点火プラグ７から火花を飛ばすことによって、複数のバーナー３の中の一部のバーナー３に点火することができる。そして、一部のバーナー３を点火することができれば、そのバーナー３の炎が次々と隣のバーナー３に火移りすることによって、全てのバーナー３で燃焼が開始される。尚、以上の説明から明らかなように、複数のバーナー３の中には、点火プラグ７からの火花によって着火するバーナー３と、隣接するバーナー３の炎が火移りすることによって着火するバーナー３とが存在する。これらを区別する必要がある場合には、前者のバーナー３を「被点火バーナー」と呼び、後者のバーナー３を「火移着火バーナー」と呼んで区別するものとする。 Then, as described above with reference to FIG. 2, the opening 3a of the burner 3 is connected to the mixing passage 3c, and the fuel gas and air flowing in from the opening 3a are mixed when passing through the mixing passage 3c. It flows out from a plurality of flame ports 3b formed at the upper end of the burner 3. Further, since the spark plug 7 is provided above the burner 3 (see FIG. 2), it is possible to ignite a part of the burners 3 among the plurality of burners 3 by blowing sparks from the spark plug 7. can. Then, if a part of the burners 3 can be ignited, the flames of the burners 3 are transferred to the adjacent burners 3 one after another, so that combustion is started in all the burners 3. As is clear from the above description, among the plurality of burners 3, a burner 3 ignited by a spark from an ignition plug 7 and a burner 3 ignited by a flame of an adjacent burner 3 being transferred. Exists. When it is necessary to distinguish between them, the former burner 3 is referred to as an "ignited burner" and the latter burner 3 is referred to as a "fire transfer ignition burner".

また、点火プラグ７から火花を飛ばしても、何らかの理由でバーナー３に点火することができない場合も発生する。このような場合を検知するために、炎を検知する炎検知器８が設けられており、炎検知器８で炎が検知されなかった場合は、点火に失敗したものと判断して、再び点火プラグ７から火花を飛ばすことによって再点火を試みる。その結果、バーナー３に点火することができれば、そのバーナー３の炎が次々と隣のバーナー３に火移りすることによって、全てのバーナー３で燃焼を開始することができる。もっとも、特に対策をしていない給湯器では、点火プラグ７で再点火する際に、燃焼缶２内に滞留している燃料ガスが爆発的に着火する爆発着火が発生することがある。 In addition, even if sparks are blown from the spark plug 7, the burner 3 may not be ignited for some reason. In order to detect such a case, a flame detector 8 for detecting a flame is provided, and if the flame is not detected by the flame detector 8, it is determined that the ignition has failed and the ignition is reignited. Attempts to reignite by blowing sparks from the plug 7. As a result, if the burners 3 can be ignited, the flames of the burners 3 are transferred to the adjacent burners 3 one after another, so that combustion can be started in all the burners 3. However, in a water heater for which no particular measures have been taken, when the ignition plug 7 is reignited, the fuel gas staying in the combustion can 2 may explosively ignite.

図４は、未対策の給湯器９１では、点火時に爆発着火が発生する理由を示した説明図である。未対策の給湯器９１で点火する際には、燃焼ファン４を回転させて燃焼缶２内に燃焼用空気を供給し、更に、点火プラグ７から火花を飛ばした状態で、ガスマニホールド１０の入口に取り付けられたガス制御弁９を開くことによって、燃料ガスの供給を開始する。尚、図４（ａ）中で、点火プラグ７からの火花が飛んでいるバーナー３が被点火バーナー３ｆであり、それ以外のバーナー３が火移着火バーナー３ｓである。ガスマニホールド１０に供給された燃料ガスは、ガス供給通路１０ｂを通ってガス分配通路１０ａに流入する。図４（ａ）中で細かい斜線を付した部分は、燃料ガスが存在する領域を表している。この段階では、燃料ガスは未だバーナー３には届いていないので、点火プラグ７から火花を飛ばしても燃料ガスに着火することはないが、その間も、燃料ガスはガス分配通路１０ａ内を広がって行く。そして、ガスノズル１４からバーナー３に向かって噴出されて、その燃料ガスがバーナー３の内部で空気と混合した後、バーナー３から流出するようになる。図４（ｂ）中で粗い斜線を付した部分は、バーナー３内で空気と混合済みの燃料ガスが存在する領域を表している。従って、バーナー３から燃料ガスが流出してくるまで点火プラグ７から火花を飛ばしていれば、被点火バーナー３ｆに点火することができる。そして、被点火バーナー３ｆで燃料ガスが燃焼することによって生じる炎を、隣接する火移着火バーナー３ｓに火移りさせ、その火移着火バーナー３ｓの炎を更に隣接する火移着火バーナー３ｓに火移りさせていくことによって、全てのバーナー３で燃焼を開始することができる。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing the reason why explosion ignition occurs at the time of ignition in the unmeasured water heater 91. When igniting with the unmeasured water heater 91, the combustion fan 4 is rotated to supply combustion air into the combustion can 2, and the inlet of the gas manifold 10 is in a state where sparks are blown from the spark plug 7. The fuel gas supply is started by opening the gas control valve 9 attached to the. In FIG. 4A, the burner 3 to which the spark from the spark plug 7 is flying is the ignited burner 3f, and the other burners 3 are the fire transfer ignition burners 3s. The fuel gas supplied to the gas manifold 10 flows into the gas distribution passage 10a through the gas supply passage 10b. The finely shaded portion in FIG. 4A represents the region where the fuel gas exists. At this stage, the fuel gas has not yet reached the burner 3, so even if sparks are blown from the spark plug 7, the fuel gas does not ignite, but during that time, the fuel gas spreads in the gas distribution passage 10a. go. Then, the gas is ejected from the gas nozzle 14 toward the burner 3, and the fuel gas is mixed with air inside the burner 3 and then flows out from the burner 3. The coarsely shaded portion in FIG. 4B represents the region where the fuel gas mixed with air exists in the burner 3. Therefore, if sparks are blown from the spark plug 7 until the fuel gas flows out from the burner 3, the ignited burner 3f can be ignited. Then, the flame generated by the combustion of the fuel gas in the ignited burner 3f is transferred to the adjacent fire transfer ignition burner 3s, and the flame of the fire transfer ignition burner 3s is further transferred to the adjacent fire transfer ignition burner 3s. By letting it run, combustion can be started in all the burners 3.

ところが、図４（ｂ）に示した段階まで火花を飛ばしていても、何らかの理由で被点火バーナー３ｆに点火することができないことがある。この場合は、再び点火を試みるために、点火プラグ７からの放電を一旦中止するが、この間も燃料ガスはガスマニホールド１０に供給されるから、ガスノズル１４からは燃料ガスが噴出され、その燃料ガスがバーナー３内で空気と混合してバーナー３から流出する。その結果、図４（ｃ）に示したように、バーナー３内で空気と混合済みの燃料ガスが燃焼缶２の内部に滞留した状態となる。そして、再び点火プラグ７から火花を飛ばした時に、燃焼缶２の内部に滞留していた混合済みの燃料ガスが一気に着火すると、いわゆる爆発着火が発生することになる（図４（ｄ）参照）。 However, even if the sparks are blown up to the stage shown in FIG. 4B, the ignited burner 3f may not be ignited for some reason. In this case, the discharge from the spark plug 7 is temporarily stopped in order to try ignition again, but since the fuel gas is supplied to the gas manifold 10 during this period, the fuel gas is ejected from the gas nozzle 14 and the fuel gas is ejected. Mixes with air in the burner 3 and flows out of the burner 3. As a result, as shown in FIG. 4C, the fuel gas mixed with the air in the burner 3 stays inside the combustion can 2. Then, when the spark is blown from the spark plug 7 again, if the mixed fuel gas staying inside the combustion can 2 ignites at once, so-called explosion ignition occurs (see FIG. 4D). ..

このような爆発着火の発生を回避するためには、火花を飛ばしても点火できなかったことを検知した段階で、燃焼ファン４を回転させたまま、ガス制御弁９を閉じて燃料ガスの供給を中止することによって、燃焼缶２内に滞留した燃料ガスをパージすればよいが、これでは再点火するまでに時間が掛かってしまう。そこで、本実施例の給湯器１は、ガスマニホールド１０の形状を工夫することによって、爆発着火の発生を回避する。 In order to avoid the occurrence of such an explosion ignition, the gas control valve 9 is closed to supply the fuel gas while the combustion fan 4 is rotating at the stage when it is detected that the ignition could not be performed even if the spark is blown. It is sufficient to purge the fuel gas accumulated in the combustion can 2 by stopping the above, but this takes a long time to reignite. Therefore, the water heater 1 of the present embodiment avoids the occurrence of explosion ignition by devising the shape of the gas manifold 10.

図５は、本実施例のガスマニホールド１０の内部形状を示した説明図である。図２を用いて前述したように、ガスマニホールド１０は、マニホールド本体１１にマニホールドカバー１２を取り付けることによって形成されているが、図５では、ガスマニホールド１０の内部を示す目的から、マニホールドカバー１２を取り除いた状態で表示されている。図示されるように、本実施例のガスマニホールド１０には、複数のガスノズル１４が形成されたガス分配通路１０ａの途中に、ガス分配通路１０ａの通路面積を狭くするような凸部１５が形成されている。また、凸部１５が形成されている位置は、ガス分配通路１０ａにガス供給通路１０ｂが接続された箇所から、ガス分配通路１０ａを左側あるいは右側に向かって進んだ途中の位置に設定されている。図５に示した例では、ガス分配通路１０ａを左側に進んで一番奥から３つめのガスノズル１４の手前側（従って、４つめのガスノズル１４の奥側）の位置と、ガス分配通路１０ａの右側に進んで一番奥から３つめのガスノズル１４の手前側（従って、４つめのガスノズル１４の奥側）の位置とに形成されている。従って、左右の何れの凸部１５についても、ガス分配通路１０ａの一番奥から３つめのガスノズル１４の手前側に形成されていることになるが、左側の凸部１５と右側の凸部１５とは、それぞれの側の一番奥から数えて異なる数のガスノズル１４の位置に形成しても良い。 FIG. 5 is an explanatory view showing the internal shape of the gas manifold 10 of this embodiment. As described above with reference to FIG. 2, the gas manifold 10 is formed by attaching the manifold cover 12 to the manifold body 11, but in FIG. 5, the manifold cover 12 is used for the purpose of showing the inside of the gas manifold 10. It is displayed in the removed state. As shown in the figure, in the gas manifold 10 of the present embodiment, a convex portion 15 is formed in the middle of the gas distribution passage 10a in which a plurality of gas nozzles 14 are formed so as to narrow the passage area of the gas distribution passage 10a. ing. Further, the position where the convex portion 15 is formed is set to a position in the middle of advancing the gas distribution passage 10a toward the left side or the right side from the position where the gas supply passage 10b is connected to the gas distribution passage 10a. .. In the example shown in FIG. 5, the position of the gas distribution passage 10a on the front side of the third gas nozzle 14 from the innermost side (hence, the back side of the fourth gas nozzle 14) and the position of the gas distribution passage 10a are advanced to the left side of the gas distribution passage 10a. Proceeding to the right side, it is formed at a position on the front side of the third gas nozzle 14 from the innermost side (hence, the back side of the fourth gas nozzle 14). Therefore, both the left and right convex portions 15 are formed on the front side of the third gas nozzle 14 from the innermost part of the gas distribution passage 10a, but the left convex portion 15 and the right convex portion 15 are formed. May be formed at different numbers of gas nozzles 14 counting from the innermost part of each side.

尚、このようにガス分配通路１０ａ内の２箇所に凸部１５を形成することによって、ガス分配通路１０ａに形成されている複数のガスノズル１４は、２つの凸部１５の間に存在するガスノズル１４と、凸部１５よりも奥側に存在するガスノズル１４とに区分されることになる。２つの凸部１５の間の部分は、ガス供給通路１０ｂがガス分配通路１０ａに合流する部分でもあるから、以下では、２つの凸部１５の間に存在するガスノズル１４を「合流部ガスノズル１４ｆ」と呼び、凸部１５よりも奥側に存在するガスノズル１４を「奥側ガスノズル１４ｓ」と呼んで区別することがあるものとする。 By forming the convex portions 15 at the two locations in the gas distribution passage 10a in this way, the plurality of gas nozzles 14 formed in the gas distribution passage 10a are the gas nozzles 14 existing between the two convex portions 15. And the gas nozzle 14 existing on the back side of the convex portion 15. Since the portion between the two convex portions 15 is also a portion where the gas supply passage 10b merges with the gas distribution passage 10a, the gas nozzle 14 existing between the two convex portions 15 is referred to as "merging portion gas nozzle 14f" below. The gas nozzle 14 existing on the back side of the convex portion 15 may be called "back side gas nozzle 14s" to distinguish them.

また、凸部１５によって絞られた部分のガス分配通路１０ａの通路断面積は、その凸部１５よりも奥側に存在する全てのガスノズル１４（奥側ガスノズル１４ｓ）のノズル穴１４ａの合計面積よりも大きくなるように設定しておく必要がある。例えば、図５に示した例では、左側の凸部１５よりも奥側には、３つの奥側ガスノズル１４ｓが存在している。従って、左側の凸部１５によって絞られた部分のガス分配通路１０ａの通路断面積ＳｓＬは、ノズル穴１４ａの面積をＳｎとすると、Ｓｎの３倍よりも大きな面積としておく必要がある。また、右側の凸部１５についても、この凸部１５よりも奥側には３つの奥側ガスノズル１４ｓが存在しているから、右側の凸部１５によって絞られた部分のガス分配通路１０ａの通路断面積ＳｓＲは、Ｓｎの３倍よりも大きな面積としておく必要がある。更に、これらの通路断面積ＳｓＬ，ＳｓＲは、凸部１５よりも奥側に存在する奥側ガスノズル１４ｓのノズル穴１４ａの合計面積（ここでは、Ｓｎの３倍）に対して、２倍よりは大きく、５倍よりは小さな面積に設定するのが望ましいことが経験上から分かっている。この点については、後ほど改めて説明する。 Further, the passage cross-sectional area of the gas distribution passage 10a narrowed by the convex portion 15 is based on the total area of the nozzle holes 14a of all the gas nozzles 14 (back side gas nozzles 14s) existing on the back side of the convex portion 15. It is necessary to set it so that it also becomes large. For example, in the example shown in FIG. 5, three back gas nozzles 14s exist on the back side of the convex portion 15 on the left side. Therefore, the passage cross-sectional area SsL of the gas distribution passage 10a narrowed by the convex portion 15 on the left side needs to be larger than three times Sn, assuming that the area of the nozzle hole 14a is Sn. Further, also for the convex portion 15 on the right side, since there are three back gas nozzles 14s on the back side of the convex portion 15, the passage of the gas distribution passage 10a in the portion narrowed by the convex portion 15 on the right side. The cross-sectional area SsR needs to be set to an area larger than 3 times Sn. Further, these passage cross-sectional areas SsL and SsR are more than twice as large as the total area of the nozzle holes 14a (here, three times Sn) of the back gas nozzle 14s existing on the back side of the convex portion 15. Experience has shown that it is desirable to set the area larger and smaller than 5 times. This point will be explained later.

図６は、ガス分配通路１０ａに形成された凸部１５が、ガスマニホールド１０の内部での燃料ガスの流れに与える影響を示した説明図である。図中に破線の矢印で示したように、ガス供給通路１０ｂの下方のガス流入口１１ｃから流入した燃料ガスは、ガス供給通路１０ｂ内を進んでガス分配通路１０ａに合流する。この時、燃料ガスの多くは、ガス分配通路１０ａを横切ってガス分配通路１０ａの上壁面に突き当たると、そこから左右に分かれた後、壁面に沿ってガス分配通路１０ａ内を流れていく。凸部１５は、この流れを遮る位置に設けられている。このため燃料ガスは、凸部１５を迂回して流れることになり、凸部１５よりも奥側に存在する奥側ガスノズル１４ｓには、凸部１５よりも手前側に存在する合流部ガスノズル１４ｆよりも、燃料ガスの供給が遅れることになる。このように、凸部１５は、奥側ガスノズル１４ｓへの燃料ガスの分配を遅らせる機能を有していることになる。尚、本実施例の凸部１５は本発明の「分配遅延部」に該当する。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing the effect of the convex portion 15 formed on the gas distribution passage 10a on the flow of fuel gas inside the gas manifold 10. As shown by the broken line arrow in the figure, the fuel gas flowing in from the gas inflow port 11c below the gas supply passage 10b advances in the gas supply passage 10b and joins the gas distribution passage 10a. At this time, most of the fuel gas crosses the gas distribution passage 10a and hits the upper wall surface of the gas distribution passage 10a, and after being divided into left and right from there, flows in the gas distribution passage 10a along the wall surface. The convex portion 15 is provided at a position that blocks this flow. Therefore, the fuel gas flows by bypassing the convex portion 15, and the fuel gas on the back side gas nozzle 14s existing on the back side of the convex portion 15 is more than the confluence gas nozzle 14f existing on the front side of the convex portion 15. However, the supply of fuel gas will be delayed. As described above, the convex portion 15 has a function of delaying the distribution of the fuel gas to the back gas nozzle 14s. The convex portion 15 of the present embodiment corresponds to the “distribution delay portion” of the present invention.

また、ガスマニホールド１０内に凸部１５を備える本実施例の給湯器１の点火動作は次のようなものとなる。図７は、本実施例の給湯器１で燃焼を開始する様子を示した説明図である。本実施例の給湯器１の場合でも、図４を用いて前述した未対策の給湯器９１と同様に、バーナー３に点火する際には、燃焼ファン４を回転させて燃焼缶２内に燃焼用空気を供給し、更に、点火プラグ７から火花を飛ばした状態で、ガスマニホールド１０の入口に取り付けられたガス制御弁９を開くことによって、燃料ガスの供給を開始する。図７（ａ）中で細かい斜線を付した部分は、燃料ガスが存在する領域を表している。 Further, the ignition operation of the water heater 1 of the present embodiment including the convex portion 15 in the gas manifold 10 is as follows. FIG. 7 is an explanatory view showing how the water heater 1 of this embodiment starts combustion. Even in the case of the water heater 1 of this embodiment, when the burner 3 is ignited, the combustion fan 4 is rotated to burn in the combustion can 2 as in the case of the unmeasured water heater 91 described above with reference to FIG. The supply of fuel gas is started by opening the gas control valve 9 attached to the inlet of the gas manifold 10 while supplying the water for use and further blowing sparks from the spark plug 7. The finely shaded portion in FIG. 7A represents the region where the fuel gas exists.

燃料ガスはガス分配通路１０ａ内を広がって行くが、本実施例のガスマニホールド１０はガス分配通路１０ａに凸部１５が設けられているので、左右の凸部１５よりも奥側の部分では燃料ガスの分配が遅延する。このため、凸部１５よりも奥側に存在するガスノズル１４（すなわち奥側ガスノズル１４ｓ）よりも先に、左右の凸部１５の間に存在するガスノズル１４（すなわち合流部ガスノズル１４ｆ）から燃料ガスが噴出して、対応するバーナー３内で空気と混合した後、バーナー３から流出する。図７（ｂ）中で粗い斜線を付した部分は、バーナー３内で空気と混合済みの燃料ガスが存在する領域を表している。そして、合流部ガスノズル１４ｆから燃料ガスが供給されるバーナー３の中には、点火プラグ７によって点火される被点火バーナー３ｆも含まれている。従って、点火プラグ７から火花を飛ばしていれば、被点火バーナー３ｆに点火することができ、更に、合流部ガスノズル１４ｆから燃料ガスが供給されるバーナー３にも炎を火移りさせることができる。 The fuel gas spreads in the gas distribution passage 10a, but since the gas manifold 10 of this embodiment is provided with the convex portion 15 in the gas distribution passage 10a, the fuel is provided in the portion deeper than the left and right convex portions 15. Gas distribution is delayed. Therefore, the fuel gas is released from the gas nozzle 14 (that is, the confluence gas nozzle 14f) existing between the left and right convex portions 15 before the gas nozzle 14 existing on the back side of the convex portion 15 (that is, the back side gas nozzle 14s). It spouts, mixes with air in the corresponding burner 3, and then flows out of the burner 3. The coarsely shaded portion in FIG. 7B represents the region where the fuel gas mixed with air exists in the burner 3. The burner 3 to which the fuel gas is supplied from the merging portion gas nozzle 14f also includes an ignited burner 3f ignited by the spark plug 7. Therefore, if the spark is blown from the spark plug 7, the ignited burner 3f can be ignited, and the flame can be transferred to the burner 3 to which the fuel gas is supplied from the confluence gas nozzle 14f.

その結果、図７（ｃ）に示したように、先ず初めに、合流部ガスノズル１４ｆから燃料ガスが供給されるバーナー３で燃焼が開始される。また、合流部ガスノズル１４ｆから燃料ガスが供給されるバーナー３の中には、炎検知器８が炎を検知するバーナー３も含まれている。従って、合流部ガスノズル１４ｆから燃料ガスが供給されるバーナー３で燃焼が開始されれば、炎検知器８で炎が検知されることになる。尚、本実施例では、複数の合流部ガスノズル１４ｆによって形成されるノズル列が、本発明における「点火位置ノズル列」に対応する。また、合流部ガスノズル１４ｆを除いた残りのガスノズル１４（すなわち奥側ガスノズル１４ｓ）によって形成されるノズル列が、本発明における「残余ノズル列」に対応する。 As a result, as shown in FIG. 7C, first, combustion is started in the burner 3 to which the fuel gas is supplied from the confluence gas nozzle 14f. Further, the burner 3 to which the fuel gas is supplied from the merging portion gas nozzle 14f also includes the burner 3 in which the flame detector 8 detects the flame. Therefore, if combustion is started by the burner 3 to which the fuel gas is supplied from the merging portion gas nozzle 14f, the flame is detected by the flame detector 8. In this embodiment, the nozzle array formed by the plurality of confluence gas nozzles 14f corresponds to the "ignition position nozzle array" in the present invention. Further, the nozzle row formed by the remaining gas nozzles 14 (that is, the back gas nozzle 14s) excluding the merging portion gas nozzle 14f corresponds to the "residual nozzle row" in the present invention.

また、凸部１５よりも奥側に存在するガスノズル１４（すなわち奥側ガスノズル１４ｓ）は、合流部ガスノズル１４ｆよりも燃料ガスが遅れて供給される。このため、図７（ｃ）に示されるように、合流部ガスノズル１４ｆが燃料ガスを供給するバーナー３で燃焼が開始されても、奥側ガスノズル１４ｓが燃料ガスを供給するバーナー３からは、まだ燃料ガスが流出していないので、これらのバーナー３には炎が火移りしない。しかし、これらのバーナー３についても、やがては奥側ガスノズル１４ｓから供給された燃料ガスが流出して、その燃料ガスに炎が火移りする。その結果、図７（ｄ）に示すように、全てのバーナー３で燃焼が開始されることになる。 Further, the gas nozzle 14 (that is, the back gas nozzle 14s) existing behind the convex portion 15 is supplied with fuel gas later than the confluence gas nozzle 14f. Therefore, as shown in FIG. 7C, even if combustion is started by the burner 3 in which the confluence gas nozzle 14f supplies fuel gas, the burner 3 in which the back gas nozzle 14s supplies fuel gas still does not. Since the fuel gas does not flow out, the flame does not transfer to these burners 3. However, also for these burners 3, the fuel gas supplied from the back gas nozzle 14s eventually flows out, and the flame is transferred to the fuel gas. As a result, as shown in FIG. 7D, combustion is started in all the burners 3.

このように本実施例の給湯器１では、燃焼缶２の内部に収納された全てのバーナー３に対して同時に火移りさせるのではなく、合流部ガスノズル１４ｆから燃料ガスが供給されるバーナー３に火移りさせる。そして、これらのバーナー３で燃焼が開始された状態で、残りのバーナー３からも燃料ガスを流出させて火移りさせることによって、二段階の火移りを実現している。その結果、何らかの理由で点火に失敗した場合でも、爆発着火の発生を回避することが可能となる。 As described above, in the water heater 1 of the present embodiment, instead of simultaneously transferring the fire to all the burners 3 housed inside the combustion can 2, the burner 3 to which the fuel gas is supplied from the confluence gas nozzle 14f is used. Let the fire move. Then, in a state where combustion is started by these burners 3, fuel gas is also discharged from the remaining burners 3 to transfer the fire, thereby realizing a two-stage fire transfer. As a result, even if ignition fails for some reason, it is possible to avoid the occurrence of explosion ignition.

図８は、本実施例の給湯器１で爆発着火の発生を回避することが可能な理由を示した説明図である。図８（ａ）は、前述した図７（ｂ）の状態で、点火プラグ７から火花を飛ばしている様子を表している。２つの凸部１５の間に存在するガスノズル１４（すなわち合流部ガスノズル１４ｆ）が燃料ガスを供給されるバーナー３からは燃料ガスが流出しているので、通常であれば、被点火バーナー３ｆを含むこれらのバーナー３で燃焼が開始されるが、何らかの理由で被点火バーナー３ｆに点火できないことがある。この場合は、炎検知器８で炎が検知されないので、点火プラグ７からの放電を一旦中止して再点火を試みる。ここで、本実施例のガスマニホールド１０にはガス分配通路１０ａに凸部１５が設けられているので、凸部１５よりも奥側のガス分配通路１０ａには遅れて燃料ガスが流入する。このため、再点火のために点火プラグ７からの放電を中止している間に、凸部１５よりも奥側に存在する奥側ガスノズル１４ｓまで燃料ガスが流入するものの、奥側ガスノズル１４ｓから噴射された燃料ガスが、対応するバーナー３から流出するまでには到らない（図８（ｂ）参照）。そして、再び点火プラグ７から火花を飛ばして点火する段階になって、これらのバーナー３から燃料ガスが流出するようになっても、燃焼缶２の内部に大量の燃料ガスが滞留することはない。このため、点火プラグ７で再点火した際に爆発着火が発生する事態を回避することが可能となる。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing the reason why the occurrence of explosion ignition can be avoided in the water heater 1 of the present embodiment. FIG. 8A shows a state in which sparks are blown from the spark plug 7 in the state of FIG. 7B described above. Since the fuel gas flows out from the burner 3 to which the gas nozzle 14 (that is, the confluence gas nozzle 14f) existing between the two convex portions 15 is supplied with the fuel gas, it normally includes the ignited burner 3f. Combustion is started by these burners 3, but the ignited burner 3f may not be ignited for some reason. In this case, since the flame is not detected by the flame detector 8, the discharge from the spark plug 7 is temporarily stopped and reignition is attempted. Here, since the gas manifold 10 of this embodiment is provided with the convex portion 15 in the gas distribution passage 10a, the fuel gas flows into the gas distribution passage 10a on the back side of the convex portion 15 with a delay. Therefore, while the discharge from the spark plug 7 is stopped for reignition, the fuel gas flows into the back gas nozzle 14s existing on the back side of the convex portion 15, but is injected from the back gas nozzle 14s. The fuel gas is not discharged from the corresponding burner 3 (see FIG. 8B). Then, even if the fuel gas flows out from these burners 3 at the stage of igniting by blowing sparks from the spark plug 7 again, a large amount of fuel gas does not stay inside the combustion can 2. .. Therefore, it is possible to avoid a situation in which explosion ignition occurs when the ignition plug 7 reignites.

また、再点火する時点で、奥側ガスノズル１４ｓが燃料ガスを供給するバーナー３から燃料ガスが流出していた場合は、これらのバーナー３も含めて全てのバーナー３に一気に火移りすることになる。しかし、この場合でも、未対策の給湯器９１で隣接するバーナー３からの火移りで燃焼を開始する場合と同様に考えることができるので、爆発着火が発生することはない。そして、点火プラグ７で点火に失敗した場合でも、再点火する前に燃焼缶２内に滞留している燃料ガスをパージする必要がないので、迅速に再点火することが可能となる。加えて、ガスマニホールド１０のガス分配通路１０ａ内に凸部１５を設ければ良く、他には特別な装置や制御などを要しないので、単純な構造で、且つ、簡単に、爆発着火の発生を回避することが可能となる。 Further, if the fuel gas has flowed out from the burners 3 to which the back gas nozzle 14s supplies the fuel gas at the time of reignition, all the burners 3 including these burners 3 will be fired at once. .. However, even in this case, it can be considered in the same manner as in the case where combustion is started by the transfer of fire from the adjacent burner 3 in the unmeasured water heater 91, so that explosion ignition does not occur. Then, even if the ignition plug 7 fails to ignite, it is not necessary to purge the fuel gas staying in the combustion can 2 before reigniting, so that the ignition can be reignited quickly. In addition, the convex portion 15 may be provided in the gas distribution passage 10a of the gas manifold 10, and no other special device or control is required. Therefore, an explosion ignition is easily generated with a simple structure. Can be avoided.

以上に説明したように、本実施例の給湯器１では、ガスマニホールド１０のガス分配通路１０ａに凸部１５を設けて、凸部１５よりも奥側に存在する奥側ガスノズル１４ｓには、燃料ガスが分配されることを遅らせることによって、爆発着火の発生を回避している。もっとも、凸部１５の役割は、奥側ガスノズル１４ｓへの燃料ガスの分配を遅らせることであって、奥側ガスノズル１４ｓに供給される燃料ガスの流量を絞ることではない。仮に、燃料ガスの流量を絞ってしまうと、奥側ガスノズル１４ｓから噴出する燃料ガスが減少してしまい、奥側ガスノズル１４ｓに対応するバーナー３での火力の低下や、燃焼状態の悪化を招く虞がある。このことから、凸部１５によって絞られた部分でのガス分配通路１０ａの断面積は、その凸部１５よりも奥側に存在する全ての奥側ガスノズル１４ｓについてのノズル穴１４ａの合計面積よりも、大きくしておく必要がある。 As described above, in the water heater 1 of the present embodiment, the convex portion 15 is provided in the gas distribution passage 10a of the gas manifold 10, and the fuel is supplied to the back gas nozzle 14s existing behind the convex portion 15. By delaying the distribution of gas, the occurrence of explosion ignition is avoided. However, the role of the convex portion 15 is to delay the distribution of the fuel gas to the back gas nozzle 14s, and not to reduce the flow rate of the fuel gas supplied to the back gas nozzle 14s. If the flow rate of the fuel gas is reduced, the fuel gas ejected from the back gas nozzle 14s will decrease, which may lead to a decrease in the thermal power of the burner 3 corresponding to the back gas nozzle 14s and a deterioration of the combustion state. There is. From this, the cross-sectional area of the gas distribution passage 10a at the portion narrowed by the convex portion 15 is larger than the total area of the nozzle holes 14a for all the inner gas nozzles 14s existing on the inner side of the convex portion 15. , Need to be large.

また、経験上からは、ノズル穴１４ａの合計面積の２倍よりも大きくすることが望ましいことが分かっている。また、凸部１５で絞られた部分でのガス分配通路１０ａの面積が大きくなると、燃料ガスの分配を遅らせるという凸部１５の機能が低下する。このことから、凸部１５で絞られた部分のガス分配通路１０ａの面積は、その凸部１５よりも奥側に存在する全ての奥側ガスノズル１４ｓのノズル穴１４ａの合計面積の５倍よりも、小さな面積としておくことが望ましい。このようにしておけば、火力の低下や燃焼状態の悪化を招くことなく、爆発着火の発生を回避することが可能となる。 Further, from experience, it is known that it is desirable to make the area larger than twice the total area of the nozzle holes 14a. Further, when the area of the gas distribution passage 10a in the portion narrowed by the convex portion 15 becomes large, the function of the convex portion 15 for delaying the distribution of the fuel gas deteriorates. From this, the area of the gas distribution passage 10a of the portion narrowed down by the convex portion 15 is larger than 5 times the total area of the nozzle holes 14a of all the inner gas nozzles 14s existing on the inner side of the convex portion 15. , It is desirable to keep a small area. In this way, it is possible to avoid the occurrence of explosion ignition without causing a decrease in thermal power or deterioration of the combustion state.

上述した本実施例のガスマニホールド１０には、幾つかの変形例が存在する。すなわち、上述した実施例のガスマニホールド１０では、ガス供給通路１０ｂから見て、向こう側に存在するガス分配通路１０ａの壁面から凸部１５が突設されているものとして説明した。しかし、凸部１５は、凸部１５よりも奥側のガス分配通路１０ａに燃料ガスが流入することを遅らせることができるのであれば、別の位置に設けることとしても良い。例えば、図９に示したように、ガス供給通路１０ｂがガス分配通路１０ａに合流する部分で、ガス供給通路１０ｂの壁面を延長してガス分配通路１０ａ内に突出させることによって凸部１５を設けても良い。あるいは、図１０に例示したように、ガス分配通路１０ａを横断する低いリブ状の凸部１５を設けても良い。これらの場合でも、凸部１５がガス分配通路１０ａを絞る部分の面積を適切に設定しておけば、凸部１５よりも奥側に存在する奥側ガスノズル１４ｓへの燃料ガスの分配を遅らせることができるので、爆発着火の発生を回避することが可能となる。 The gas manifold 10 of the present embodiment described above has some modifications. That is, in the gas manifold 10 of the above-described embodiment, the convex portion 15 is projected from the wall surface of the gas distribution passage 10a existing on the other side of the gas supply passage 10b. However, the convex portion 15 may be provided at a different position as long as it is possible to delay the inflow of the fuel gas into the gas distribution passage 10a on the back side of the convex portion 15. For example, as shown in FIG. 9, at a portion where the gas supply passage 10b joins the gas distribution passage 10a, a convex portion 15 is provided by extending the wall surface of the gas supply passage 10b and projecting it into the gas distribution passage 10a. You may. Alternatively, as illustrated in FIG. 10, a low ribbed protrusion 15 may be provided across the gas distribution passage 10a. Even in these cases, if the area of the portion where the convex portion 15 narrows the gas distribution passage 10a is appropriately set, the distribution of the fuel gas to the inner gas nozzle 14s existing on the inner side of the convex portion 15 can be delayed. Therefore, it is possible to avoid the occurrence of explosion ignition.

あるいは、複数種類の凸部１５を組み合わせて設けることで、複数段階にガス分配通路１０ａを絞るようにしても良い。例えば、図１１に示した例では、前述した本実施例のガスマニホールド１０と同様な凸部１５ａと、図９に例示した変形例のガスマニホールド１０と同様な凸部１５ｂとが設けられている。このため、ガス分配通路１０ａは、凸部１５ｂの部分で絞られた後、更に、凸部１５ａの部分でも絞られている。このような場合は、凸部１５ａが絞った部分のガス分配通路１０ａの面積を、凸部１５ａより奥側に存在するガスノズル１４（すなわち、奥側ガスノズル１４ｓａ）のノズル穴１４ａの合計面積よりも大きく設定し、更に、凸部１５ｂが絞った部分のガス分配通路１０ａの面積を、凸部１５ｂより奥側に存在するガスノズル１４（すなわち、奥側ガスノズル１４ｓａおよび奥側ガスノズル１４ｓｂ）のノズル穴１４ａの合計面積よりも大きく設定する。こうすれば、火力の低下や燃焼状態の悪化を招くことなく、爆発着火の発生を確実に回避することが可能となる。 Alternatively, the gas distribution passage 10a may be narrowed down in a plurality of stages by providing a combination of a plurality of types of convex portions 15. For example, in the example shown in FIG. 11, a convex portion 15a similar to the gas manifold 10 of the present embodiment described above and a convex portion 15b similar to the gas manifold 10 of the modified example illustrated in FIG. 9 are provided. .. Therefore, the gas distribution passage 10a is narrowed down at the convex portion 15b and then further narrowed at the convex portion 15a. In such a case, the area of the gas distribution passage 10a in the portion narrowed by the convex portion 15a is larger than the total area of the nozzle holes 14a of the gas nozzle 14 (that is, the back gas nozzle 14sa) existing on the back side of the convex portion 15a. The area of the gas distribution passage 10a in the portion narrowed by the convex portion 15b is set to be large, and the area of the gas distribution passage 10a is set to the nozzle hole 14a of the gas nozzle 14 (that is, the back side gas nozzle 14sa and the back side gas nozzle 14sb) existing on the back side of the convex portion 15b. Set larger than the total area of. In this way, it is possible to reliably avoid the occurrence of explosion ignition without causing a decrease in thermal power or deterioration of the combustion state.

また、上述した本実施例および変形例のガスマニホールド１０は、ガス供給通路１０ｂがガス分配通路１０ａに対してＴ字形状に接続されているものとして説明したが、ガス供給通路１０ｂはガス分配通路１０ａに対して必ずしもＴ字形状に接続されていなくても構わない。例えば、図１２に例示したように、ガス供給通路１０ｂがガス分配通路１０ａに対してＬ字形状に接続されていても良い。このような場合でも、ガス分配通路１０ａにガス供給通路１０ｂが接続された箇所から、ガス分配通路１０ａを奥側に進んだ途中の位置に凸部１５を設けておけば良い。更に、凸部１５で絞られた部分のガス分配通路１０ａの面積を、その凸部１５よりも奥側に存在する全ての奥側ガスノズル１４ｓのノズル穴１４ａの合計面積よりも大きく（望ましくは、合計面積の２倍〜５倍の範囲に）設定しておけば、凸部１５よりも奥側への燃料ガスの分配を遅らせることができるので、爆発着火の発生を防止することが可能となる。 Further, in the gas manifold 10 of the present embodiment and the modified example described above, the gas supply passage 10b is described as being connected to the gas distribution passage 10a in a T shape, but the gas supply passage 10b is a gas distribution passage. It does not have to be connected in a T shape with respect to 10a. For example, as illustrated in FIG. 12, the gas supply passage 10b may be connected to the gas distribution passage 10a in an L shape. Even in such a case, the convex portion 15 may be provided at a position in the middle of the gas distribution passage 10a from the position where the gas supply passage 10b is connected to the gas distribution passage 10a. Further, the area of the gas distribution passage 10a of the portion narrowed by the convex portion 15 is larger than the total area of the nozzle holes 14a of all the inner gas nozzles 14s existing on the inner side of the convex portion 15 (preferably). If it is set (in the range of 2 to 5 times the total area), the distribution of fuel gas to the back side of the convex portion 15 can be delayed, so that the occurrence of explosion ignition can be prevented. ..

以上、本実施例および変形例の給湯器１について説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。 Although the water heater 1 of the present embodiment and the modified example has been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment and the modified example, and can be implemented in various embodiments without departing from the gist thereof. Is.

１…給湯器、２…燃焼缶、３…バーナー、
３ｆ…被点火バーナー、３ｓ…火移着火バーナー、４…燃焼ファン、
５…熱交換器、６…排気口、７…点火プラグ、
８…炎検知器、９…ガス制御弁、１０…ガスマニホールド、
１０ａ…ガス分配通路、１０ｂ…ガス供給通路、１１…マニホールド本体、
１２…マニホールドカバー、１４…ガスノズル、１４ａ…ノズル穴、
１４ｆ…合流部ガスノズル、１４ｓ…奥側ガスノズル、１５…凸部。 1 ... water heater, 2 ... combustion can, 3 ... burner,
3f ... Ignition burner, 3s ... Fire transfer ignition burner, 4 ... Combustion fan,
5 ... heat exchanger, 6 ... exhaust port, 7 ... spark plug,
8 ... Flame detector, 9 ... Gas control valve, 10 ... Gas manifold,
10a ... Gas distribution passage, 10b ... Gas supply passage, 11 ... Manifold body,
12 ... Manifold cover, 14 ... Gas nozzle, 14a ... Nozzle hole,
14f ... Confluence gas nozzle, 14s ... Back gas nozzle, 15 ... Convex part.

Claims

A plurality of burners formed in an elongated shape, a combustion can for accommodating the plurality of burners in a state of being arranged in one direction, and a combustion can mounted on the side of the combustion can for each of the plurality of burners. A gas manifold provided with a plurality of gas nozzles for supplying fuel gas, a combustion fan for supplying combustion air to the plurality of burners, an ignition plug for igniting the fuel gas flowing out of the burners, and the plurality of burners. An exhaust port for discharging the combustion gas generated by burning the fuel gas and the combustion gas generated by the plurality of burners are provided on a path toward the exhaust port to heat the combustion gas and water. In a water heater equipped with a heat exchanger that generates hot water by exchanging it,
For the plurality of burners,
An ignited burner ignited by the spark plug and
An ignition ignition burner that ignites when the flame of the adjacent burner is transferred is provided.
The manifold is
A gas distribution passage in which the plurality of burners are extended in a direction in which the plurality of burners are arranged, the plurality of gas nozzles are provided in a row, and the fuel gas is distributed to the plurality of gas nozzles.
It is connected to the gas distribution passage and is provided with a gas supply passage for supplying the fuel gas to the gas distribution passage.
The plurality of gas nozzles formed in the row are provided with the plurality of gas nozzles.
A row of ignition position nozzles formed by a plurality of predetermined gas nozzles including a gas nozzle for supplying the fuel gas to the ignited burner.
A residual nozzle row formed by the gas nozzles, which is the remainder obtained by removing the ignition position nozzle row from the plurality of gas nozzles, is provided.
The gas supply passage intersects the gas distribution passage at a portion of the gas distribution passage where the ignition position nozzle row is formed, so that the fuel gas flowing in from the gas supply passage is introduced into the gas distribution passage. After hitting the inner wall surface and changing the direction of the flow, it is connected to the gas distribution passage in a manner of traveling in the gas distribution passage.
The fuel gas supplied from the gas supply passage between the gas distribution passage in the portion where the ignition position nozzle row is formed and the gas distribution passage in the portion where the residual nozzle row is formed. A water heater characterized in that a distribution delay portion is formed to delay the distribution of the water heater.

The water heater according to claim 1.
The water heater is characterized in that the distribution delay portion is formed by projecting a part of the inner wall of the gas distribution passage.

The water heater according to claim 1.
The water heater is characterized in that the distribution delay portion is formed by projecting a wall surface of the gas supply passage for supplying the fuel gas to the gas distribution passage into the gas distribution passage.

The water heater according to any one of claims 1 and 3.
The distribution delay portion delays the distribution of the fuel gas by narrowing the passage area of the gas distribution passage within a range not smaller than the total area of the nozzle holes of the gas nozzle existing downstream of the distribution delay portion. A water heater that features that.

The water heater according to any one of claims 1 and 4.
A water heater characterized in that a flame detector for detecting the flame of the burner is provided for at least one of the plurality of burners to which the fuel gas is supplied from the ignition position nozzle row. ..