JP7485362B2

JP7485362B2 - ガス分配ユニット及び給湯器

Info

Publication number: JP7485362B2
Application number: JP2020186690A
Authority: JP
Inventors: 剛太田
Original assignee: 株式会社パロマ
Priority date: 2020-11-09
Filing date: 2020-11-09
Publication date: 2024-05-16
Anticipated expiration: 2040-11-09
Also published as: JP2022076326A

Description

本発明は、給湯器において、複数のバーナに燃料ガスを分配供給するために設けられるガス分配ユニットと、そのガス分配ユニットを備えた給湯器とに関する。

給湯器は、筐体内に、バーナを備えた燃焼装置と熱交換器とを備え、燃料ガスと燃焼用空気との混合気に点火して燃焼するバーナの燃焼排気により、熱交換器を通過する水を加熱して出湯させる。
バーナは、扁平状のものが厚み方向に複数配列されて、上流側には、ガス分配ユニットが設けられている。このガス分配ユニットは、特許文献１に開示されるように、上流側から供給される燃料ガスを分岐させる複数の分岐流路を有し、各分岐流路の下流端部に、複数のガスノズルが各バーナに対応して設けられている。各分岐流路の上流端部は、電磁弁によって開閉可能となっており、電磁弁の制御で燃料ガスが供給される分岐流路を選択することで、燃焼するバーナの数を調整可能となっている。ガス分配ユニットは、左右方向へ延びる板状に形成され、燃焼室を形成するケーシングの前面に取り付けられている。

特開２０１５－１９７２７３号公報

このようなガス分配ユニットにおいて、左右何れかの端部をケーシングよりも外側に張り出させて拡張部を形成し、この拡張部を、イグナイタ等の別の部品を取り付けるための取付部として利用する場合がある。この拡張部に部品を取り付ける際、取付金具等の他の取付用部材を用いて、取付用部材に部品の位置決め用の孔や切欠きを設けて位置決めを行うようにしている。このため、部品点数が増加してコスト高となってしまう。しかし、取付用部材を用いない場合、作業者が部品を手で押さえながら位置決めを行う必要があり、拡張部での位置決めがやりにくく、作業が面倒となっていた。

そこで、本発明は、部品点数を増やすことなく、拡張部での部品の取り付け作業が容易に行えるガス分配ユニット及び給湯器を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、本発明のうち、第１の発明は、複数のバーナを収容する燃焼装置の前面に組み付けられ、前記バーナへ燃料ガスを分配して供給するガス分配ユニットであって、
正面視で前記燃焼装置の左右何れか一方若しくは両方の側面よりも左右外側へ突出する拡張部が形成され、前記拡張部の前面に、ネジ止め部を備えた部品を取り付けるための取付部が形成されていると共に、
前記拡張部の前面には、前記取付部への取り付け位置となる前記部品を挟んでそれぞれ配置される第１の位置決め部と第２の位置決め部とが設けられて、前記部品を前記第１の位置決め部と前記第２の位置決め部との間に配置することで前記部品が前記取り付け位置に位置決め可能であることを特徴とする。
第１の発明の別の態様は、上記構成において、前記ネジ止め部は、前記部品の上下にそれぞれ突設され、
前記第１の位置決め部は、前記拡張部の前面に突設されて前記部品の外面に沿って延びる位置決めリブであり、前記第２の位置決め部は、前記上下のネジ止め部をそれぞれ挟んで前記第１の位置決め部の反対側に配置される上下一対の支持ボスであることを特徴とする。
第１の発明の別の態様は、上記構成において、前記部品は、前記上下のネジ止め部が鉛直方向からの傾斜姿勢となるように前記取付部に取り付けられることを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明のうち、第２の発明は、給湯器であって、複数のバーナを収容する燃焼装置の前面に、第１の発明の何れかに記載のガス分配ユニットを組み付けてなることを特徴とする。

本発明によれば、取付用部材を用いることなく、拡張部に設けた第１、第２位置決め部を利用して部品を簡単に位置決めできる。よって、部品点数を増やすことなく、拡張部での部品の取り付け作業を容易に行うことができる。
ネジ止め部が、部品の上下にそれぞれ突設され、第１の位置決め部を、拡張部の前面に突設されて部品の外面に沿って延びる位置決めリブとし、第２の位置決め部を、上下のネジ止め部をそれぞれ挟んで位置決めリブの反対側に配置される上下一対の支持ボスとした別の態様によれば、部品を先に位置決めリブに当てれば位置決めリブに沿って角度が決まり、そのまま支持ボスの間に部品を配置すれば、部品を取り付け位置へ簡単に位置決め可能となる。
部品が、上下のネジ止め部が鉛直方向からの傾斜姿勢となるように取付部に取り付けられる別の態様によれば、下側の支持ボスの鉛直上に部品の重心が近づき、安定した位置決めが可能となる。

フロントカバーを外した状態の給湯器の正面図である。ガス分配ユニットの前方からの斜視図である。ガス分配ユニットの後方からの斜視図である。イグナイタの取付構造を示す分解斜視図である。拡張部の後面における指の係止状態を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、給湯器の一例を示す説明図で、前面のフロントカバーを外した状態の正面を示している。
給湯器１は、四角箱状の筐体２内に、燃焼装置３と、熱交換器４と、排気部５とを設置している。燃焼装置３の前面には、燃焼装置３内の図示しないバーナユニットに燃料ガスを分配供給するためのガス分配ユニット６が組み付けられる。バーナユニットは、左右方向に扁平となる濃淡バーナを、左右方向に複数配列してなる。
燃焼装置３の下面には、燃焼用空気を供給する給気ファン７が組み付けられ、給気ファン７の前方には、制御回路基板を備えたコントローラ８が配置されている。筐体２の背板には、空気の取入口９，９・・が形成されている。排気部５には、筐体２の天板を貫通して上方へ突出する排気筒１０が形成されている。

熱交換器４の伝熱管の入側端部には、給水管１１が接続され、伝熱管の出側端部には、出湯管１２が接続されている。筐体２の下面には、外部の水道管が接続される水入口１３と、給湯栓への外部配管が接続される湯出口１４とが設けられている。給水管１１の上流端が水入口１３に、出湯管１２の下流端が湯出口１４にそれぞれ接続されている。
また、筐体２の下面には、外部のガス管が接続されるガス入口１５が設けられている。ガス入口１５は、筐体２内で、比例弁及びその上流側の元電磁弁を備えたガス比例弁ユニット１６を介してガス分配ユニット６に接続されている。

ガス分配ユニット６は、バーナユニットを収容する燃焼装置３のインナーケース１７の前面下部の開口を塞ぐ格好でインナーケース１７の前面に組み付けられている。ガス分配ユニット６の上側でインナーケース１７の前面には、フレームロッド１８と放電電極１９とが差込接続されている。
ガス分配ユニット６は、図２及び図３に示すように、後側の本体２０と、本体２０に前方からネジ止めされる前側の蓋体２１とで形成される横長扁平状となっている。アルミダイカスト製である本体２０の後面左下側には、筒状のガス導入口２２が後ろ向きに突設されている。このガス導入口２２に、ガス比例弁ユニット１６の上端に設けたガス出口部（図示略）が後方から連結される。

ガス分配ユニット６内には、２つの第１分岐流路２３と第２分岐流路２４とが形成されている。この第１、第２分岐流路２３，２４は、ガス比例弁ユニット１６からガス導入口２２に供給される燃料ガスを上方へ分岐させ、数が異なる濃淡バーナ（第１、第２バーナ群）ごとに分配するものである。第１、第２分岐流路２３，２４の下端には、各分岐流路２３，２４を開閉する電磁弁２５，２５が設けられている。
本体２０の後面で第１、第２分岐流路２３，２４にそれぞれ対応する位置には、後方側へ先細り状に突出形成されるノズル２６，２６が、左右方向へ複数並設されている。ノズル２６，２６は、第１、第２バーナ群を構成する各濃淡バーナの淡ガス供給孔と濃ガス供給孔とに合わせて上下一組となっている。

そして、ガス分配ユニット６の本体２０は、燃焼装置３のインナーケース１７の前面への取付状態で、インナーケース１７よりも右側へ突出する拡張部３０を一体に備えている。拡張部３０の前面には、図４にも示すように、イグナイタ４０を取り付け可能な取付部３１が形成されている。取付部３１は、位置決めリブ３２と、ネジ孔３４，３４と、支持ボス３５，３５とを含んでいる。
まず、拡張部３０の外縁は、上方へ向かうに従って中央側へ移動する傾斜縁となっており、位置決めリブ３２は、この傾斜縁に沿って前方及び後方へ突出する直線状に形成されている。位置決めリブ３２の左側で拡張部３０の後面には、位置決めリブ３２と平行に並ぶ一対のネジボス３３，３３が形成されて、ネジボス３３，３３のネジ孔３４，３４が、拡張部３０の前面に開口している。支持ボス３５，３５は、円柱状に形成され、ネジ孔３４，３４の左側で位置決めリブ３２と平行に並んで突設されている。

拡張部３０の後面には、複数のリブ３６，３６・・が格子状に突設されている。このうち、拡張部３０の下部に位置するリブ３６は、上下方向に延びる縦リブ３６Ａ，３６Ａを含んでいる。但し、左端の縦リブ３６Ａは、上部まで延びている。また、拡張部３０の上下に亘って、左右方向に延びる横リブ３６Ｂ，３６Ｂ・・が所定間隔をおいて突設されている。
一方、拡張部３０の上部において、ネジボス３３，３３間には、位置決めリブ３２と平行に傾斜する傾斜リブ３６Ｃが突設されている。傾斜リブ３６Ｃの左側にも、横リブ２６Ｂ，３６Ｂ間に跨がる短い傾斜リブ３６Ｃが突設されている。

イグナイタ４０は、高電圧出力基板を収容するケース４１の上下に、一対のネジ止め部４２，４２を突設し、ケース４１の左側に、一対の端子部４３，４３を突出してなる。
このイグナイタ４０は、端子部４３，４３を左側に向けてケース４１の右側の外面４１ａを位置決めリブ３２に当てがうと、イグナイタ４０が位置決めリブ３２に合わせて鉛直方向から傾斜する傾斜姿勢となる。そのままケース４１を支持ボス３５，３５の間に位置させると、ネジ止め部４２，４２がネジ孔３４，３４の前方となる取り付け位置でイグナイタ４０が拡張部３０の前面で位置決めされる。このとき、ガス分配ユニット６を立てた状態でイグナイタ４０を位置決めしても、上側のネジ止め部４２の左側の外面４２ａが上側の支持ボス３５に当接し、ケース４１の下面と下側のネジ止め部４２の左側の外面４２ａとが下側の支持ボス３５に当接して、ケース４１の重心が下側の支持ボス３５に近づいて載置された状態で姿勢が維持される。よって、この場合も同様に位置決めは可能である。

従って、一方の手でイグナイタ４０を支えた状態で、他方の手で工具を用いてネジ止め部４２，４２をネジ３７，３７によってネジ孔３４，３４にネジ止めすることになるが、このときイグナイタ４０を支える一方の手は、親指が拡張部３０の表側でイグナイタ４０を前方から支え、残りの４本の指は、拡張部３０の裏側に回り込んで拡張部３０ごとイグナイタ４０を挟持する格好となる。拡張部３０の裏側では、指がそれぞれリブ３６の何れかに係止して滑ることがないため、イグナイタ４０を安定して支持できる。例えば、ガス分配ユニット６を立てた状態でのネジ止めであれば、図５に示すように、縦リブ３６Ａに指Ｆ１，Ｆ１を引っ掛ければ安定するし、ガス分配ユニット６を寝かせた状態でのネジ止めであれば、傾斜リブ３６Ｃに指Ｆ２，Ｆ２を引っ掛ければ安定する。ここでは位置決めリブ３２が後面に突出しているので、これも傾斜リブとして使用できる。

こうして取付部３１にネジ止めされたイグナイタ４０の端子部４３が、コントローラ８と放電電極１９とに電気的に接続される。ここでは端子部４３が斜め下向きとなるようにケース４１が傾斜姿勢で固定されているので、図１に示すように、端子部４３に接続されたリード線４４を無理なくたわませて放電電極１９に接続できる。よって、リード線４４へのストレスが軽減される。また、ケース４１が傾斜しているので、筐体２内に浸入した水がケース４１上に溜まりにくくなり、ケース４１内に水が入り込むおそれがなくなる。

以上の如く構成された給湯器１においては、湯出口１４の配管に接続される給湯栓を開栓して器具内に通水させると、これを検知したコントローラ８がガス比例弁ユニット１６の元電磁弁を開くと共に、比例弁を点火時の所定開度に制御する。また、コントローラ８は、対応する第１、第２分岐流路２３，２４の電磁弁２５，２５を開弁動作させると共に、給気ファン７を作動させて燃焼用空気を供給させる。よって、ガス比例弁ユニット１６を介して燃料ガスがガス分配ユニット６へ供給される。
コントローラ８によりイグナイタ４０が作動し、放電電極１９が連続放電すると、各濃淡バーナの炎孔部から噴出する混合気が燃焼する。バーナユニットの燃焼排気は、熱交換器４の伝熱管を通過する水と熱交換され、設定温度の湯となって出湯管１２から出湯される。コントローラ８は、必要な燃焼量に合わせて比例弁の開度を調整し、ガス比例弁ユニット１６からの燃料ガスの供給量を調整すると共に、給気ファン７の回転数を連続的に変化させて、所定の空燃比を維持する。また、コントローラ８は、必要な燃焼量に合わせてガス分配ユニット６の電磁弁２５，２５を開閉制御することで、第１、第２バーナ群を選択して燃焼本数を段階的に制御する。

そして、イグナイタ４０を修理や交換等のために拡張部３０から取り外す際は、工具を用いてネジ３７，３７を緩める。このとき、イグナイタ４０は前述のように位置決めリブ３２と支持ボス３５，３５とによって位置決めされているので、イグナイタ４０が不意に落下するおそれが小さくなる。また、取付時と同様に片手でイグナイタ４０を支持しながら取り外す際も、拡張部３０の後面ではリブ３６の何れかに指を引っ掛ければ、滑ることなく安定してイグナイタ４０を支持できる。

（拡張部に設けた係止部に係る発明の効果）
上記形態のガス分配ユニット６及び給湯器１では、ガス分配ユニット６に、正面視で燃焼装置３の右側面よりも右外側へ突出する拡張部３０が形成され、拡張部３０の前面に、イグナイタ４０（部品）を取り付けるための取付部３１が形成されている一方、拡張部３０の後面に、リブ３６（手指の係止部）が形成されている。
この構成により、拡張部３０の後面でリブ３６に指を引っ掛けた状態でイグナイタ４０を支えながらイグナイタ４０をネジ止めすることができる。よって、拡張部３０でのイグナイタ４０の着脱作業が容易に行える。

特に、係止部を、拡張部３０の後面に突設されたリブ３６としているので、手指を引っ掛けやすい係止部が得られる。
リブ３６は、拡張部３０に突設されて上下方向に延びる縦リブ３６Ａと、拡張部３０の上部に突設され、上方へ向かうに従って中央側へ移動する傾斜リブ３６Ｃとを含んでいる。よって、イグナイタ４０を着脱する際のガス分配ユニット６の向きに合わせて手指を引っ掛けやすいリブ３６を選択できる。
リブ３６は、縦リブ３６Ａ及び傾斜リブ３６Ｃと交差して左右方向に延びる横リブ３６Ｂをさらに含んでいる。よって、作業しやすい方向に合わせたリブ３６の選択肢が増えて作業性の向上に繋がる。

なお、係止部に係る発明において、リブの位置や数は上記形態に限らない。また、縦リブと傾斜リブと横リブとのうちの何れか１又は２種類のリブを省略することもできる。拡張部の後面全体に亘ってリブを設けてもよい。
係止部もリブに限らず、拡張部の後面に複数の突起を設けたり、逆に拡張部の後面に複数の凹部を設けたりすることで手指の引っ掛けを可能とすることもできる。
位置決め部の形態も、部品に合わせて位置決めリブ及び支持ボスの位置を変えたり数を増減したり等、適宜変更できる。位置決め部を省略することもできる。部品の取り付け方法はネジ止めに限らない。

（取付部に設けた第１、第２の位置決め部に係る発明の効果）
上記形態のガス分配ユニット６及び給湯器１では、ガス分配ユニット６に、正面視で燃焼装置３の右側面よりも右外側へ突出する拡張部３０が形成され、拡張部３０の前面に、ネジ止め部４２を備えたイグナイタ４０を取り付けるための取付部３１が形成されていると共に、拡張部３０の前面には、取付部３１への取り付け位置となるイグナイタ４０を挟んでそれぞれ配置される位置決めリブ３２（第１の位置決め部）と支持ボス３５（第２の位置決め部）とが設けられて、イグナイタ４０を位置決めリブ３２と支持ボス３５との間に配置することでイグナイタ４０が取り付け位置に位置決め可能となっている。
この構成により、取付用部材を用いることなく、拡張部３０に設けた位置決めリブ３２と支持ボス３５とを利用してイグナイタ４０を簡単に位置決めできる。よって、部品点数を増やすことなく、拡張部３０でのイグナイタ４０の取り付け作業を容易に行うことができる。

特に、第１の位置決め部を、拡張部３０の前面に突設されてケース４１の外面４１ａに沿って延びる位置決めリブ３２とし、第２の位置決め部を、上下のネジ止め部４２，４２をそれぞれ挟んで位置決めリブ３２の反対側に配置される上下一対の支持ボス３５，３５としている。
よって、イグナイタ４０を先に位置決めリブ３２に当てれば位置決めリブ３２に沿って角度が決まり、そのまま支持ボス３５，３５の間にケース４１を配置すれば、イグナイタ４０を取り付け位置へ簡単に位置決め可能となる。
イグナイタ４０は、上下のネジ止め部４２，４２が鉛直方向からの傾斜姿勢となるように取付部３１に取り付けられる。よって、下側の支持ボス３５の鉛直上にイグナイタ４０の重心が近づき、安定した位置決めが可能となる。

なお、位置決め部に係る発明において、第１の位置決め部は、１本の位置決めリブに限らず、複数の位置決めリブや突起を断続的に直線状に並べて形成してもよい。第２の位置決め部も、支持ボスを円柱状以外の角柱状等としたり、ボス形状でなくリブ形状としてもよい。第１、第２の位置決め部の位置や数も、部品の形状に合わせて適宜変更可能である。
上記形態では部品を傾斜姿勢で取付部に固定しているが、傾斜姿勢としない固定も採用できる。この場合、部品を挟んだ上下に第１の位置決め部と第２の位置決め部とを配置してもよい。

以下、各発明に共通した変更例を説明する。
上記形態では、ガス分配ユニットの右側に拡張部を形成しているが、左側に拡張部を形成してもよいし、左右両側に拡張部を形成して部品を取付可能とすることもできる。拡張部の形状も、上下幅を中央側よりも小さくする等、適宜変更可能である。
拡張部に取り付ける部品も、イグナイタに限らず、例えば筐体に設けた空気の取入口におけるフィルタの有無を検知するセンサ等、他の部品であっても差し支えない。部品は電材部品に限らない。
ガス分配ユニットの形状も上記形態に限定されない。例えば分岐流路及び電磁弁の数は上記形態に限らず、３つ以上あってもよい。
給湯器自体の構成も上記形態に限らない。例えば、二次熱交換器を備えて潜熱を回収するタイプや、風呂側や暖房側の回路を併設するタイプであっても各発明は適用可能である。

１・・給湯器、２・・筐体、３・・燃焼装置、４・・熱交換器、５・・排気部、６・・ガス分配ユニット、８・・コントローラ、１１・・給水管、１２・・出湯管、１３・・水入口、１４・・湯出口、１５・・ガス入口、１６・・ガス供給ユニット、１７・・インナーケース、１９・・放電電極、２０・・本体、２１・・蓋体、２３・・第１分岐流路、２４・・第２分岐流路、３０・・拡張部、３１・・取付部、３２・・位置決めリブ、３３・・ネジボス、３４・・ネジ孔、３５・・支持ボス、３６・・リブ（３６Ａ・・縦リブ、３６Ｂ・・横リブ、３６Ｃ・・傾斜リブ）、３７・・ネジ、４０・・イグナイタ、４１・・ケース、４２・・ネジ止め部、４３・・端子部、４４・・リード線、Ｆ１，Ｆ２・・指。

Claims

複数のバーナを収容する燃焼装置の前面に組み付けられ、前記バーナへ燃料ガスを分配して供給するガス分配ユニットであって、
正面視で前記燃焼装置の左右何れか一方若しくは両方の側面よりも左右外側へ突出する拡張部が形成され、前記拡張部の前面に、ネジ止め部を備えた部品を取り付けるための取付部が形成されていると共に、
前記拡張部の前面には、前記取付部への取り付け位置となる前記部品を挟んでそれぞれ配置される第１の位置決め部と第２の位置決め部とが設けられて、前記部品を前記第１の位置決め部と前記第２の位置決め部との間に配置することで前記部品が前記取り付け位置に位置決め可能であることを特徴とするガス分配ユニット。
前記ネジ止め部は、前記部品の上下にそれぞれ突設され、
前記第１の位置決め部は、前記拡張部の前面に突設されて前記部品の外面に沿って延びる位置決めリブであり、前記第２の位置決め部は、前記上下のネジ止め部をそれぞれ挟んで前記第１の位置決め部の反対側に配置される上下一対の支持ボスであることを特徴とする請求項１に記載のガス分配ユニット。
前記部品は、前記上下のネジ止め部が鉛直方向からの傾斜姿勢となるように前記取付部に取り付けられることを特徴とする請求項２に記載のガス分配ユニット。
複数のバーナを収容する燃焼装置の前面に、請求項１乃至３の何れかに記載のガス分配ユニットを組み付けてなる給湯器。