WO2019064957A1

WO2019064957A1 - 温水装置

Info

Publication number: WO2019064957A1
Application number: PCT/JP2018/029915
Authority: WO
Inventors: 長谷川　宏樹; 秋山　隆; 啓吾福西; 太田　浩志; 亮輔馬越
Original assignee: 株式会社ノーリツ
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2018-08-09
Publication date: 2019-04-04
Also published as: US20200217557A1; CN111094865A; US11512871B2

Abstract

ファン（４）から燃焼用空気の供給を受けるバーナ（１）と、伝熱管（７）を有する熱交換器（ＨＥ１）と、バーナ（１）の燃焼室（２９）を内部に形成し、かつバーナ（１）により発生された燃焼ガスを熱交換器（ＨＥ１）に導くことが可能な燃焼室ケース（２）と、を備えている、温水装置（ＷＨ）であって、燃焼室ケース（２）を囲むユニットケース（５）を、さらに備えており、このユニットケース（５）内のうち、燃焼室ケース（２）の外側領域は、燃焼室（２９）よりも高圧の空気圧力室（５９）とされている。このことにより、燃焼ガスが外部に漏出することを簡易な構成によって適切に防止または抑制することができる。

Description

温水装置

　本発明は、給湯装置などの温水装置に関する。

　温水装置の具体例として、ファンから燃焼用空気の供給を受けるバーナと、このバーナにより発生された燃焼ガスから熱回収を行なって湯水を加熱するための熱交換器とを備えたものがある（たとえば、特許文献１，２を参照）。このような温水装置においては、前記バーナを内部に収容し、かつ前記バーナの燃焼室を囲む燃焼室ケースが具備されている。前記燃焼ガスは、前記燃焼室ケースを利用して前記熱交換器に導かれる。

　前記した温水装置においては、燃焼室ケースや熱交換器の内部からそれらの外部に燃焼ガスが漏出することを適切に防止することが要請される。たとえば、燃焼室ケースには、バーナなどのメンテナンス用の開口部が設けられ、かつこの開口部は通常時は蓋部材によって閉塞される。ところが、この蓋部材の取付け箇所の気密シール性が悪いと、前記開口部から燃焼ガスが外部に漏出する。また、燃焼室ケースには、点火プラグやその他の部材がよく取付けられる。ところが、この取付け部の気密シール性が悪いと、やはり燃焼ガスが漏出する。さらに、従来においては、バーナケースとしての燃焼室ケースと、これとは別体で形成された熱交換器の缶体とをフランジ接続する構成がよく採用される。ところが、そのようなフランジ接続部も燃焼ガスの漏出箇所となり得る。

　そこで、従来においては、前記したような箇所から燃焼ガスが漏出しないように気密シール性を高めるための手段として、たとえば高価なシール用パッキンを多用したり、あるいは接続対象部材のビス止め箇所を多くする手段が採用されているのが実情である。これでは、生産性が悪く、製造コストが高くなる。

特許第４５４４５１２号公報実開昭６２－１０８７５２号公報

　本発明の目的は、前記したような不具合を適切に防止または抑制し、製造コストの低減を図ることが可能な温水装置を提供することにある。

　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温水装置は、ファンと、このファンから燃焼用空気の供給を受ける少なくとも１つのバーナと、熱回収用の熱交換器と、前記バーナの燃焼室を内部に形成し、かつ前記バーナにより発生された燃焼ガスを前記熱交換器に導くことが可能とされた燃焼室ケースと、前記燃焼室ケースを囲むユニットケースと、このユニットケース内のうち、前記燃焼室ケースの外側領域であり、かつ前記燃焼室よりも高圧とされた空気圧力室と、を備えている。

　好ましくは、前記ファンから吐出された燃焼用空気の一部は、前記燃焼室に供給され、かつ他の一部は、前記空気圧力室に供給され、前記ファンから前記燃焼室に到るまでの空気流路は、前記ファンから前記空気圧力室に到るまでの空気流路よりも、流路抵抗が大きいことに基づき、前記空気圧力室は前記燃焼室よりも高圧である。

　好ましくは、前記空気圧力室は、前記ユニットケース内のうち、前記熱交換器の外側領域まで延設されており、前記空気圧力室は、前記熱交換器の内側領域よりも高圧である。

　好ましくは、前記ユニットケースは、互いに連結可能とされたユニットケース前部およびユニットケース後部を含んでおり、これらユニットケース前部およびユニットケース後部は、前記燃焼室ケースおよび前記熱交換器をその前後方向から挟むようにして互いに組み付け可能である。

　好ましくは、本発明に係る温水装置は、前記ユニットケース前部および前記ユニットケース後部のそれぞれの外周に設けられた複数のフランジ部を、さらに備えており、これら複数のフランジ部どうしが互いに当接してカシメられていることにより、前記ユニットケース前部および前記ユニットケース後部の相互の連結が図られている。

　好ましくは、前記熱交換器の入水用管体部または出湯用管体部の少なくとも一方は、前記ユニットケース前部および前記ユニットケース後部の合わせ面に挟まれるようにして前記ユニットケースの内部から外部に引き出されている。

　好ましくは、本発明に係る温水装置は、前記燃焼室ケースの前面部に設けられた第１の開口部を閉塞可能な燃焼室前蓋と、前記ユニットケースの前面部に設けられた第２の開口部を閉塞可能なユニットケース前蓋と、をさらに備えており、前記第１および第２の開口部を開放させた状態において、前記バーナを前記ユニットケースの外部から前記燃焼室ケース内に出し入れ可能である。

　好ましくは、前記ファンおよびその駆動モータは、前記ユニットケース内に収容されている。

　好ましくは、前記ファンおよびその駆動モータは、前記バーナの下方に位置するようにして前記ユニットケース内に収容され、かつ前記第１および第２の開口部に接近する部分ほど高さが低くなるように前下がり状に傾斜した姿勢である。

　好ましくは、前記燃焼室ケースの上部には、前記熱交換器の伝熱管を嵌入保持可能な上向き開口状の凹状部が設けられている。

　好ましくは、前記熱交換器は、１次熱交換器とされ、本発明に係る温水装置は、この１次熱交換器とは別体で構成された湯水加熱用の２次熱交換器を、さらに備えており、前記ユニットケースの上部には、前記ユニットケースの他の部分よりも前後幅が小さくされた幅狭部と、この幅狭部の下部の前側または後側に連設され、かつ前記２次熱交換器が載設される棚状壁部と、が設けられており、前記幅狭部の前壁部または後壁部には、排気口が設けられ、前記バーナから上向きに進行して前記１次熱交換器を通過した燃焼ガスは、前記排気口を介して前記２次熱交換器に供給される構成とされている。

　好ましくは、本発明に係る温水装置は、前記空気圧力室に設けられ、かつ前記空気圧力室の温度の異常上昇を感知させるための温度ヒューズを、さらに備えている。

　好ましくは、本発明に係る温水装置は、前記温度ヒューズが設けられている箇所に空気流れが生じるように、前記空気圧力室内の空気を前記空気圧力室とは異なる部位に流出させるための空気通路を、さらに備えている。

　好ましくは、本発明に係る温水装置は、前記バーナの前側に位置するようにして前記ユニットケース内に配され、かつ前記バーナに燃料ガスを供給するためのガス供給マニホールドを、さらに備えている。

　好ましくは、前記ガス供給マニホールドの前側領域は、前記空気圧力室の一部である。

　好ましくは、本発明に係る温水装置は、バーナホルダ部を、さらに備えており、このバーナホルダ部は、前記バーナが載置される整流板部と、この整流板部の前部から上向きに起立し、かつ前記バーナへの燃料ガス供給用孔部が設けられている前側起立壁部と、この前側起立壁部に設けられ、かつ前記バーナの前部の位置決め固定を図るためのバーナ係止保持部と、を含んでおり、前記前側起立壁部は、前記燃料ガス供給用孔部よりも上方において上下高さ方向に起立する起立板部と、この起立板部に設けられた開口部の縁部から前記起立板部の後方側に延びるように屈曲した形態で前記起立板部に一体的に繋がった切り起こし部と、を備えており、前記バーナ係止保持部は、前記切り起こし部により構成されており、前記ガス供給マニホールドは、前記起立板部の前側に位置して前記開口部を塞いでいる。

　好ましくは、本発明に係る温水装置は、前記ガス供給マニホールドと前記起立板部との相互間に介装され、かつ前記開口部に対面する箇所が開口したシール用パッキンを、さらに備えている。

　好ましくは、本発明に係る温水装置は、前記開口部および前記切り起こし部として、前記起立板部の左右横幅方向に断続的に並んだ複数の開口部および複数の切り起こし部を備えている。

　好ましくは、前記ガス供給マニホールドには、前記空気圧力室の空気の一部を前記起立板部の前記開口部を介して前記燃焼室ケース内に流入可能とする空気流通孔が設けられている。

　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。

本発明に係る温水装置の一例を示す外観斜視図である。図１に示す温水装置の側面断面図である。図２の分解断面図である。図１に示す温水装置の分解斜視図である。図４に示された構成要素の一部を示す拡大斜視図である。図１に示す温水装置の１次熱交換器に関連する構成を示す要部斜視図である。図６の分解斜視図である。図８Ａは、図７のVIIIa－VIIIa断面図であり、図８Ｂは、図８Ａの VIIIb－VIIIb断面図であり、図８Ｃは、図８Ａの VIIIc－VIIIc断面図である。図１に示す温水装置の１次熱交換器を構成する伝熱管とフィンとを示す要部分解斜視図である。本発明の他の例を示す側面断面図である。本発明の他の例を示す側面断面図である。図１１の分解側面断面図である。図１１の要部拡大断面図である。図１１に示す温水装置の要部分解斜視図である。図１４に示すバーナホルダ部の要部分解背面斜視図である。図１５に示すバーナホルダ部とバーナとを示す要部概略平面図である。

　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に示す温水装置ＷＨは、給湯装置として構成されており、図２～図４に示すように、複数のバーナ１が横並び状態で保持されたバーナユニットＢＵ（バーナセット）、燃焼室ケース２、ガス供給マニホールドＧ、ファン４、その駆動モータＭ、１次熱交換器ＨＥ１、２次熱交換器ＨＥ２、ユニットケース５、および温度ヒューズＦ（図４では省略）を備えている。

　ユニットケース５の内側領域のうち、燃焼室ケース２および１次熱交換器ＨＥ１の外側領域には、後述する空気圧力室５９が設けられている。１次熱交換器ＨＥ１は、本発明でいう「熱交換器」の一例に相当する。

　各バーナ１は、ガスバーナであり、燃焼管である。図５に示すように、各バーナ１は、全体が偏平な形態を有し、前端にはガス導入口１０が設けられている。このガス導入口１０から燃焼用空気とともに各バーナ１の内部に導入した燃料ガスは、各バーナ１の上面の炎孔面１１において燃焼可能である。

　図２、図３および図５において、ガス供給マニホールドＧは、複数のノズル３０が設けられている略プレート状のガス噴出ヘッド３、およびこれに接続されたガス供給部３２を有している。ガス供給部３２は、圧力制御弁や複数の開閉弁などを有している。不図示のガス管などからガス供給部３２に供給された燃料ガスは、ガス噴出ヘッド３の複数のノズル３０のそれぞれから噴出可能である。

　バーナユニットＢＵは、複数のバーナ１がバーナホルダＢＨの整流板部６上に整列された状態で載置保持されたものである。整流板部６は、ファン４から供給される燃焼用空気を燃焼室２９に向けて上向きに通過させるための複数の通気孔６０を有している（図２を参照）。整流板部６の前部に起立して設けられた前側起立壁部６１には、ガス供給マニホールドＧのノズル３０から噴射される燃料ガスを各バーナ１のガス導入口１０に導入させることが可能な孔部６２が設けられている。ガス供給マニホールドＧは、ガス噴出ヘッド３の背板部３１の上部が前側起立壁部６１にビス９７ａを用いて締結されていることにより、バーナユニットＢＵに組み付けられている。背板部３１の前側領域（図２の左側領域）は、空気圧力室５９の一部である。

　図４において、燃焼室ケース２は、前面が開口した平面視コ字状の枠体部２０の前側上部に、前壁部２２が接合された構成であり、この前壁部２２の下方は、第１の開口部２１である。この第１の開口部２１は、燃焼室前蓋２Ａによって閉塞可能である。図２および図５によく表われているように、燃焼室前蓋２Ａは、バーナユニットＢＵの前側起立壁部６１にビス９７ｂを介して取付けられており、バーナユニットＢＵが燃焼室ケース２内に収容された際には、第１の開口部２１は燃焼室前蓋２Ａによって閉塞可能である。燃焼室前蓋２Ａには、点火プラグ６５や、炎検出用のフレームロッド６６が貫通した状態で取付けられている。図３，図４において、燃焼室ケース２の左右両側壁部２０ａの下部には、前後方向に延びた略水平状の一対の折り曲げ支持片２３が設けられており（図６，図７も参照）、これら一対の折り曲げ支持片２３上に、バーナユニットＢＵが載せられる。

　図６～図９に示すように、１次熱交換器ＨＥ１は、蛇行状の伝熱管７と、この伝熱管７に接合されたプレート状の複数のフィン８とを備えている（図６は、フィン８を一部省略して示している）。伝熱管７は、複数の直状管体部７０と、これらを一連に繋ぐ複数のベンド管部７１とを含んでいる。複数のフィン８は、伝熱管７の直状管体部７０の長手方向に適当な間隔で並んでいる。

　燃焼室ケース２の上部には、上向きに開口した複数の凹状部２４が設けられている。これに対し、伝熱管７のうち、両端のフィン８（８ａ）の外側に突出している部分は、凹状部２４に嵌入されており、このことにより１次熱交換器ＨＥ１は、燃焼室ケース２の上部に支持されている。前記両端のフィン８（８ａ）の下部寄り領域と、燃焼室ケース２の左右両側壁部２０ａとは、これらの間に大きな隙間が生じないように互いに接触している。

　各フィン８は、割線ＰＬを介して分割された第１および第２のフィンプレート８ａ，８ｂを組み合わせて構成されている。このような構成によれば、第１および第２のフィンプレート８ａ，８ｂによって伝熱管７を挟み込むようにして各フィン８を取り付けることができる。したがって、伝熱管７に対するフィン８の組み付け作業が容易となる。

　各フィン８は、ユニットケース５の上部の形状に対応すべく側面視略Ｌ字状とされている。より具体的には、図２に示すように、ユニットケース５の上部は、２次熱交換器ＨＥ２を簡易かつ合理的に接続するための手段として、ユニットケース５の下部側よりも前後幅が小さくされた幅狭部５０、この幅狭部５０の前壁部５０ａに設けられた排気口５６、および前壁部５０ａの下部に連設された棚状壁部５０ｂを備えている。棚状壁部５０ｂ上には、２次熱交換器ＨＥ２が載設されている。このことにより、１次熱交換器ＨＥ１を通過した燃焼ガスは、排気口５６から２次熱交換器ＨＥ２内に流れる。各フィン８は、幅狭部５０内に上部が位置し、かつそれ以外の部分が棚状壁部５０ｂの下面に沿う配置とされている。伝熱管７の複数の直状管体部７０は、各フィン８に対応した配置である。

　各フィン８は、略直角に折り曲げられた折り曲げ片部８１ａ，８１ｂを備えている。折り曲げ片部８１ａ，８１ｂは、１次熱交換器ＨＥ１に向けてその下方から進行してくる燃焼ガスを、排気口５６に導くための部分である。折り曲げ片部８１ａは、フィン８の前寄り部分の上縁部に設けられ、かつ折り曲げ片部８１ｂは、フィン８の後寄り部分の上縁部から後側縁部にわたって一連に設けられている。各フィン８のうち、排気口５６に対向する部分には、前記したような折り曲げ片部は設けられていない。

　図７および図８Ａ～図８Ｃによく表われているように、互いに隣接する折り曲げ片部８１ａどうし、および折り曲げ片部８１ｂどうしは、それらの間に隙間が生じないように互いに接触している（ただし、後述する空気通路としての開口部５８の形成箇所は除く）。このような構成によれば、１次熱交換器ＨＥ１に向けてその下方から上向きに進行してきた燃焼ガスは、複数のフィン８の相互間の隙間に進入した後に、折り曲げ片部８１ａ，８１ｂに衝突する。その結果、前記燃焼ガスが複数のフィン８の相互間をそのまま上向きに通過することは阻止され、前記燃焼ガスは排気口５６に適切にガイドされる。図２に示すように、フィン８の折り曲げ片部８１ａ，８１ｂには、燃焼室ケース２の前壁部２２および後壁部２０ｂのそれぞれの上端が当接し、これらの部分から燃焼ガスが漏出しないようにされている。
　図中、符号８２は、伝熱管７に外嵌した状態に設定されるバーリング部を示している（他の図では、このバーリング部８２を簡略化または省略している）。

　２次熱交換器ＨＥ２は、潜熱回収用であり、ケース９０内に伝熱管９１が収容された構成である。ユニットケース５の排気口５６を通過した燃焼ガスは、ケース９０内に進行し、伝熱管９１によって潜熱回収がされた後に、排気口９２から外部に排気される。２次熱交換器ＨＥ２の出湯用管体部は、１次熱交換器ＨＥ１の入水用管体部７２ａに接続されており、２次熱交換器ＨＥ２によって加熱された湯水が１次熱交換器ＨＥ１の伝熱管７に送られるようになっている。

　ユニットケース５は、燃焼室ケース２および１次熱交換器ＨＥ１の全体を囲み込むケースであり、図４に示すように、ユニットケース前部５ａとユニットケース後部５ｂ（以下、「ユニットケース前部５ａおよび後部５ｂ」と適宜略称する）とを備えている。ユニットケース前部５ａは、上部および左右両側部に連続して形成されたフランジ部５３ａと、このフランジ部５３ａから前方に膨出した膨出部５４ａとを有する後面部および下面部が開放状の部材である。ユニットケース後部５ｂは、上部および左右両側部に連続して形成されたフランジ部５３ｂと、このフランジ部５３ｂから後方に膨出した膨出部５４ｂとを有する前面部および下面部が開放状の部材である。これらユニットケース前部５ａおよび後部５ｂは、燃焼室ケース２および１次熱交換器ＨＥ１をその前後方向から挟むようにして組み付けられている。

　ユニットケース前部５ａおよび後部５ｂの組み付けは、合わせ面としてのフランジ部５３ａ，５３ｂどうしが互いに当接し、かつカシメられていることにより図られている。このカシメは、図２の要部拡大図に示すように、たとえばフランジ部５３ａ，５３ｂの一方に折り返し片部５３ｃを予め延設しておき、かつこの折り返し片部５３ｃと、フランジ部５３ａ，５３ｂの一方とによって、他方を挟み込む構造である。このような構成によれば、ユニットケース前部５ａおよび後部５ｂの多数箇所をビス止めする必要はなく、組み立て作業が容易となる。

　図４において、フランジ部５３ａ，５３ｂには、互いに対向する一対の凹状部５５ａ，５５ｂが設けられている。フランジ部５３ａ，５３ｂを互いに接合させる場合には、前記した一対の凹状部５５ａ，５５ｂが組み合わされて構成される開口部に、１次熱交換器ＨＥ１の入水用管体部７２ａを配置させた上で、この入水用管体部７２ａを一対の凹状部５５ａ，５５ｂの内面部によって前後両側から挟み付けるように設定される。このことにより、入水用管体部７２ａとユニットケース５との間に隙間を生じないようにしつつ、入水用管体部７２ａをユニットケース５の内部から外部に引き出すことができる。出湯用管体部７２ｂについては、後述するように、ユニットケース５内からその下方に引き出されている。

　ユニットケース５の前壁部には、第２の開口部５２が設けられており、この第２の開口部５２は、ユニットケース前蓋５Ａによって閉塞可能である。図２に示すように、ユニットケース前蓋５Ａは、ユニットケース５の前壁部にビス９７ｃを介して取付けられており、この取付け箇所のシール性を確保するための手段として、矩形の枠状部材４８が介装されている。点火プラグ６５およびフレームロッド６６の取付け箇所のシール性を確保するためのパッキン４７も用いられている。

　図３に示すように、第２の開口部５２は、バーナユニットＢＵをユニットケース５の内外に出し入れ可能なサイズである。好ましくは、第２の開口部５２は、バーナユニットＢＵに燃焼室前蓋２Ａが取付けられた状態のまま、これらをユニットケース５内に出し入れ可能なサイズである。ユニットケース５は、ユニットケース前蓋５Ａを用いて第２の開口部５２を閉塞させた状態においては、既述した排気口５６と、後述するファン用の給気口５７とを除き、内部が気密性を保つように構成されている。

　ファン４および駆動モータＭは、ユニットケース５の底蓋５Ｂの上面側に組み付けられており、ユニットケース５内に収容され、かつバーナユニットＢＵの下方に位置している。底蓋５Ｂは、ユニットケース５の下部開口部を塞ぐように不図示のビスなどを用いてユニットケース５に取付けられており、ファン４の吸気口に連通する給気口５７を有している。好ましくは、底蓋５Ｂは、アルミダイカスト製など、比較的厚肉の金属製である。このような構成によれば、駆動モータＭの冷却効果や、ファン４の駆動時の騒音や振動を抑制する効果を優れたものとすることができる。

　底蓋５Ｂの取付けに際しては、好ましくは、図５に示すようなシール用パッキン４６が用いられる。このシール用パッキン４６および底蓋５Ｂには、第１の凹状部４６ａ，５１ａ、および第２の凹状部４６ｂ，５１ｂが設けられている。第１の凹状部４６ａ，５１ａは、１次熱交換器ＨＥ１の出湯用管体部７２ｂを、ユニットケース５内からその下方外部に引き出すための部位である。第２の凹状部４６ｂ，５１ｂは、ガス供給マニホールドＧに連結されているガス供給部３２を配置させるための部位である。図４に示すように、ユニットケース前部５ａには、第３の凹状部５１ｃが設けられており、この第３の凹状部５１ｃにもガス供給部３２が配置される。

　図２において、ファン４は、羽根車４０の周囲に送風を行なうものである。ファン４の上側には、仕切りプレート４５を利用した送風用の開口部４４が設けられており、ファン４から吐出される空気は、この開口部４４を上向きに通過するようになっている。この空気は、バーナ１のガス導入口１０に進行する燃焼用の１次空気として、また通気孔６０を通過してバーナ１の設置領域に進行していく２次空気として利用される他、ユニットケース５内のうち、燃焼室ケース２および１次熱交換器ＨＥ１のそれぞれの外側領域にも進行する。

　前記した外側領域は、空気圧力室５９である。この空気圧力室５９の圧力Ｐ３は、燃焼室２９の圧力Ｐ１、および１次熱交換器ＨＥ１内の圧力Ｐ２（フィン８の相互間の隙間内の圧力）よりも高圧である。燃焼室２９および１次熱交換器ＨＥ１内の圧力Ｐ１，Ｐ２は、通気孔６０やバーナ１による空気流路抵抗が大きいため、共通のファン４から空気を供給しているにも拘わらず、前記したような圧力差が生じる。

　温度ヒューズＦは、空気圧力室５９に設けられており、好ましくは、空気圧力室５９の上部に設けられている。温度ヒューズＦは、検出温度が異常上昇し、所定温度以上になると断線を生じる。温度ヒューズＦが断線すると、たとえば燃料ガス配管系統の元電磁弁（不図示）が閉じる。温水装置ＷＨにおいては、温度ヒューズＦが設けられている箇所およびその周辺部に空気流れを生じさせるための空気通路としての開口部５８が設けられている。この開口部５８は、たとえば１次熱交換器ＨＥ１のフィン８の折り曲げ片部８１ｂの一部を省略するなどして設けられている。このような構成によれば、空気圧力室５９の空気は、開口部５８を通過してフィン８の相互間に流入してから排気口５６および２次熱交換器ＨＥ２内に進行する。このことにより、温度ヒューズＦの設置箇所に空気が滞留することはなく、温度ヒューズＦの動作を安定させることができる。

　次に、前記した温水装置ＷＨの作用について説明する。

　まず、燃焼室２９および１次熱交換器ＨＥ１内の圧力Ｐ１，Ｐ２と、その外側領域としての空気圧力室５９の圧力Ｐ３とは、Ｐ３＞Ｐ１，Ｐ３＞Ｐ２の関係にある。このため、燃焼室２９および１次熱交換器ＨＥ１内の燃焼ガスが空気圧力室５９に漏出することは、適切に防止または抑制される。その結果、燃焼室ケース２や１次熱交換器ＨＥ１の各部や他の部材との取付け箇所の気密シール性をさほど優れたものにしなくても、燃焼ガスが燃焼室２９や１次熱交換器ＨＥ１の外側に漏出しないようにすることが可能である。

　具体例を挙げると、燃焼室ケース２と燃焼室前蓋２Ａとの当接箇所、燃焼室ケース２と１次熱交換器ＨＥ１のフィン８との当接箇所、フィン８の折り曲げ片部８１ａどうしの当接箇所、折り曲げ片部８１ｂどうしの当接箇所、および点火プラグ６５や、炎検出用のフレームロッド６６の取付け箇所などについては、高価なシール用パッキンを用いたり、あるいは互いに当接する部材の寸法管理を厳格化し、その部材どうしを高い気密シール性が得られるように高精度で組み付けるといった必要をなくすことが可能である。このようなことにより、温水装置ＷＨの全体の生産性を高め、その製造コストを廉価にすることが可能である。

　ガス供給マニホールドＧの背板部３１の前側領域（ノズル３０とは反対側）は、空気圧力室５９の一部とされているため、ノズル３０から噴出された燃料ガスが、ガス供給マニホールドＧの前側領域に不当に進行することも的確に防止される。

　本実施形態においては、ファン４から吐出された燃焼用空気の一部を空気圧力室５９に供給し、流路抵抗の差を利用することにより、空気圧力室５９を燃焼室２９および１次熱交換器ＨＥ１内よりも高圧にしている。したがって、空気圧力室５９を高圧にするための専用のファンをファン４とは別に設ける必要をなくし、製造コストを廉価にすることが可能である。ただし、本発明においては、空気圧力室５９を高圧にするための専用のファンを別途用いた構成とすることが可能である。

　ユニットケース５は、既述したように、ユニットケース前部５ａおよび後部５ｂを組み合わせたものであり、その構成は簡易である。また、それらの組み付け手段としては、それぞれが一連に繋がったフランジ部５３ａ，５３ｂどうしを対向接触させた上で、これらをカシメる手段が採用されているために、これらの多数箇所をビス止めする手段と比較すると、その生産性もよい。したがって、製造コストを廉価にする上で、より好ましいものとなる。フランジ部５３ａ，５３ｂのカシメ箇所の内側領域は、空気圧力室５９であり、燃焼ガスが存在しない領域であるため、仮に、カシメ部分の一部に気密性がやや劣る箇所が存在したとしても、この部分から外部に燃焼ガスが漏出することはない。

　図３に示したように、ユニットケース前蓋５Ａを取り外して、第２の開口部５２を開放状態とした場合には、バーナユニットＢＵをユニットケース５の手前に取り出すことが可能である。したがって、バーナユニットＢＵのメンテナンス作業なども容易である。バーナユニットＢＵを外部に取り出した状態においては、第１および第２の開口部２１，５２を介してファン４および駆動モータＭのメンテナンス作業を行なうことも可能である。ファン４および駆動モータＭは、ユニットケース５内に収容されているため、それらから発生する駆動音をユニットケース５によって遮断し、騒音低減効果を得ることもできる。

　その他、本実施形態の温水装置ＷＨによれば、燃焼室ケース２への１次熱交換器ＨＥ１の組み付け構造が簡素であり、また１次熱交換器ＨＥ１を通過した燃焼ガスを２次熱交換器ＨＥ２に導くための専用部品も不要である。したがって、温水装置ＷＨの全体の製造コスト低減を、より促進することが可能である。また、温度ヒューズＦを小サイズ化し、その部品コストを廉価にしながらも、いわゆる穴開きなどに起因する温度の異常上昇を的確に感知させることが可能であり、安全性にも優れたものとすることができる。

　図１０～図１６は、本発明の他の実施形態を示している。これらの図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付すこととし、重複説明は省略する。

　図１０に示す温水装置ＷＨａにおいては、ファン４および駆動モータＭが、前下がり状に傾斜した姿勢に設けられている。この構成は、ファン４および駆動モータＭが取付けられる底蓋５Ｂの上面が前下がり状に傾斜していることにより図られている。

　本実施形態によれば、ファン４や駆動モータＭの取付け箇所が、第１および第２の開口部２１，５２を介して外部から見易くなる。また、ドライバなどの工具９８をファン４や駆動モータＭの取付け箇所に差し入れる場合、ドライバを鉛直方向に起立させた姿勢にする必要もなくなるため、たとえば工具９８の握り部をユニットケース５の外部に位置させたまま、メンテナンス作業を行なうといったことも可能となる。工具９８の全体をユニットケース５内に進入させて、工具９８を鉛直方向に起立させる場合には、工具９８の上端が１次熱交換器ＨＥ１に干渉する虞があるが、本実施形態では、そのような虞を無くし、または少なくし、作業性をよくすることが可能である。

　図１１および図１２に示す温水装置ＷＨｂにおいては、バーナホルダ部ＢＨに複数の開口部６５、および複数の切り起こし部６６ａが設けられている。

　より具体的には、バーナホルダＢＨの前側起立壁部６１は、複数の燃料ガス供給用孔部６２が設けられた下部壁部６１ａの上部に水平板部６１ｂを介して一体的に繋がり、かつ上下高さ方向に起立した起立板部６１ｃを備えている。この起立板部６１ｃに、複数の開口部６５、および複数の切り起こし部６６ａが設けられている。複数の切り起こし部６６ａは、複数の開口部６５のそれぞれの上縁部から起立板部６１ｃの後方側（バーナ１の配置側）に延びるように屈曲して起立しており、起立板部６１ｃに切り起こし加工を施すことにより形成された部位である。複数の開口部６５は、前記切り起こし加工に伴って形成された開口部である。複数の開口部６５および切り起こし部６６ａは、起立板部６１ｃの左右横幅方向に断続的に並んだ状態に設けられている。各切り起こし部６６ａには、各バーナ１の細幅状の前端部を係入させるための複数の凹溝６６ｂが適当な間隔で設けられている（図１６も参照）。つまり、バーナ係止保持部６６は、切り起こし部６６ａによって構成されている。

　図１１、図１２および図１５において、バーナホルダ部ＢＨの整流板部６の後部上には、背板部６Ａが起立した姿勢で設けられる。この背板部６Ａの上部には、複数のバーナ１の後端部を係入させるための複数の凹溝が設けられた後側のバーナ係止保持部６９が屈曲形成されている。このことにより、複数のバーナ１は、その前端部および後端部がバーナ係止保持部６６，６９を利用して位置決め固定された状態で、バーナホルダ部ＢＨに横並び状態で適切に保持される（このような構成は、図１～図９に示した温水装置ＷＨのバーナホルダ部ＢＨにおいても適用可能である）。

　ガス供給マニホールドＧのガス噴出ヘッド３は、起立板部６１ｃの前面にシール用パッキン３９を介して対向する背板部３１を有している。この背板部３１は、起立板部６１ｃにビス９７ａ（図１４を参照）を介して締結される。この取付けに際し、背板部３１は、起立板部６１ｃの複数の開口部６５を閉塞している。シール用パッキン３９は、複数の開口部６５に対応する複数の開口部３９ａを有しており、バーナ１の上方の燃焼室２９からシール用パッキン３９に高温の燃焼ガスや輻射熱ができる限り作用しないようにされている。

　ガス噴出ヘッド３の背板部３１は、前記したように開口部６５を塞いでいるが、この背板部３１のうち、開口部６５に対向する箇所には、空気圧力室５９と燃焼室ケース２内とを連通させる複数の空気流通孔３１ａが設けられている。空気圧力室５９の圧力Ｐ３は、燃焼室ケース２内の圧力Ｐ１よりも高圧であるため、空気圧力室５９の空気の一部は、複数の空気流通孔３１ａを介して燃焼室ケース２内に流入可能である。このようにして燃焼室ケース２内に流入した空気は、その後に起立板部６１ｃの内面、および燃焼室ケース２の前壁部２２の内面に沿って上向きに流れ、これらの部分を空冷し、大きな熱的ダメージを受けないように保護する役割を果たす。

　図１１および図１２によく表われているように、バーナホルダ部ＢＨの起立板部６１ｃは、ビス９７ｄを介して燃焼室ケース２の前壁部２２に締結されている（図１３も参照）。起立板部６１ｃには、点火プラグ９５および炎検出用のフレームロッド９６が取付けられている。バーナホルダ部ＢＨに、これら点火プラグ９５およびフレームロッド９６を取付ければ、これらとバーナ１との位置合わせ精度を高めることが可能である。

　前記した温水装置ＷＨｂにおいては、既述したように、バーナ１の前部の位置決め固定を図るためのバーナ係止保持部６６が、バーナホルダ部ＢＨの起立板部６１ｃに設けられた切り起こし部６６ａを利用して形成されている。このため、バーナ係止保持部６６を形成するための専用部材を別途用いる必要がなく、部品点数を少なくし、製造コストを低減することが可能である。

　バーナ係止保持部６６は、前側起立壁部６１の最上端に設けられた構成とはされておらず、バーナ係止保持部６６よりも上側には、起立板部６１ｃの一部が起立した構成とされている。このような構成を採用しているが故に、起立板部６１ｃには、点火プラグ９５およびフレームロッド９６を取付け、これらとバーナ１との位置決め精度を高めることが可能となる利点が得られる。起立板部６１ｃは、バーナホルダ部ＢＨを燃焼室ケース２に取付けるための部位として利用されていることに加え、第１の開口部２１を適切に塞ぎ、かつこの部分からの燃焼ガス漏れを防ぐための部位としても利用されているため、その構成は合理的である。

　起立板部６１ｃには、切り起こし部６６ａを設けるための開口部６５が設けられているが、この開口部６５は、ガス噴出ヘッド３の背板部３１によって塞がれている。したがって、開口部６５を塞ぐための専用部材を別途用いる必要もなく、製造コストの低減をより促進することが可能である。開口部６５は、１つの大きな開口部としては形成されておらず、複数に分割され、小サイズ化が図られた状態で設けられているため、開口部６５を設けることに起因して、起立板部６１ｃの強度が大きく低下する不具合も適切に回避することが可能である。

　さらに、本実施形態では、ガス噴出ヘッド３の背板部３１に設けた空気流通孔３１ａを介して空気圧力室５９から燃焼室ケース２内に流入した空気は、既述したように、起立板部６１ｃおよび燃焼室ケース２の前壁部２２の内面側に沿って流れ、これらの部分を冷却し、保護する作用を発揮する。したがって、それら起立板部６１ｃや前壁部２２の内面が、熱的ダメージを受けないように保護するための部材を別途設ける必要をなくすことも可能である。

　本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る温水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。

　上述した実施形態では、燃焼室ケースに熱交換器（１次熱交換器）の伝熱管を直接保持させているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、熱交換器を、枠状の缶体内に伝熱管が収容された構造とし、かつ前記缶体と燃焼室ケースとを相互に接続するといった構成を採用することもできる。熱交換器の具体的な構成は、限定されない。本発明では、２次熱交換器を設けない構成とすることもできる。

　空気圧力室は、上述した実施形態のように、燃焼室ケースの外側領域に加えて、熱交換器の外側領域にも設けることが望ましいが、これに代えて、燃焼室ケースの外側領域のみに空気圧力室を設けた構成とすることもできる。このような構成であっても、従来技術と比較すれば、燃焼ガスの漏出防止効果が得られる。

　ユニットケースは、ユニットケース前部とユニットケース後部とを組み合わせたものに限定されず、これ以外の構成とすることもできる。ユニットケースの形状は、上述した実施形態のように、上部に幅狭部が設けられた形状に限らず、そのような幅狭部を有しない形状とすることもできる。ユニットケースの排気口は、ユニットケースの前壁部に設けることに代えて、たとえば後壁部に設けることも可能である。ファンおよびその駆動モータは、ユニットケースの内部に設けることが好ましいが、ユニットケースの外部に露出させた状態で設けてもよい。ファンの種類も限定されない。

　本発明に係る温水装置は、給湯装置に限定されず、たとえば暖房用温水装置や、融雪用温水装置などとして構成することも可能である。さらに、本発明は、バーナにより発生させた燃焼ガスを下向きに進行させ、バーナの下方に位置する熱交換器に供給させる逆燃焼方式の温水装置にも適用可能である。

Claims

　温水装置であって、
　ファンと、
　このファンから燃焼用空気の供給を受ける少なくとも１つのバーナと、
　熱回収用の熱交換器と、
　前記バーナの燃焼室を内部に形成し、かつ前記バーナにより発生された燃焼ガスを前記熱交換器に導くことが可能とされた燃焼室ケースと、
　前記燃焼室ケースを囲むユニットケースと、
　このユニットケース内のうち、前記燃焼室ケースの外側領域であり、かつ前記燃焼室よりも高圧とされた空気圧力室と、
　を備えている。
　請求項１に記載の温水装置であって、
　前記ファンから吐出された燃焼用空気の一部は、前記燃焼室に供給され、かつ他の一部は、前記空気圧力室に供給され、
　前記ファンから前記燃焼室に到るまでの空気流路は、前記ファンから前記空気圧力室に到るまでの空気流路よりも、流路抵抗が大きいことに基づき、前記空気圧力室は前記燃焼室よりも高圧である。
　請求項１または２に記載の温水装置であって、
　前記空気圧力室は、前記ユニットケース内のうち、前記熱交換器の外側領域まで延設されており、
　前記空気圧力室は、前記熱交換器の内側領域よりも高圧である。
　請求項１ないし３のいずれかに記載の温水装置であって、
　前記ユニットケースは、互いに連結可能とされたユニットケース前部およびユニットケース後部を含んでおり、
　これらユニットケース前部およびユニットケース後部は、前記燃焼室ケースおよび前記熱交換器をその前後方向から挟むようにして互いに組み付け可能である。
　請求項４に記載の温水装置であって、
　前記ユニットケース前部および前記ユニットケース後部のそれぞれの外周に設けられた複数のフランジ部を、さらに備えており、
　これら複数のフランジ部どうしが互いに当接してカシメられていることにより、前記ユニットケース前部および前記ユニットケース後部の相互の連結が図られている。
　請求項４または５に記載の温水装置であって、
　前記熱交換器の入水用管体部または出湯用管体部の少なくとも一方は、前記ユニットケース前部および前記ユニットケース後部の合わせ面に挟まれるようにして前記ユニットケースの内部から外部に引き出されている。
　請求項１ないし６のいずれかに記載の温水装置であって、
　前記燃焼室ケースの前面部に設けられた第１の開口部を閉塞可能な燃焼室前蓋と、
　前記ユニットケースの前面部に設けられた第２の開口部を閉塞可能なユニットケース前蓋と、
　をさらに備えており、
　前記第１および第２の開口部を開放させた状態において、前記バーナを前記ユニットケースの外部から前記燃焼室ケース内に出し入れ可能である。
　請求項１ないし７のいずれかに記載の温水装置であって、
　前記ファンおよびその駆動モータは、前記ユニットケース内に収容されている。
　請求項８に記載の温水装置であって、
　前記ファンおよびその駆動モータは、前記バーナの下方に位置するようにして前記ユニットケース内に収容され、かつ前記第１および第２の開口部に接近する部分ほど高さが低くなるように前下がり状に傾斜した姿勢である。
　請求項１ないし９のいずれかに記載の温水装置であって、
　前記燃焼室ケースの上部には、前記熱交換器の伝熱管を嵌入保持可能な上向き開口状の凹状部が設けられている。
　請求項１ないし１０のいずれかに記載の温水装置であって、
　前記熱交換器は、１次熱交換器とされ、
　この１次熱交換器とは別体で構成された湯水加熱用の２次熱交換器を、さらに備えており、
　前記ユニットケースの上部には、前記ユニットケースの他の部分よりも前後幅が小さくされた幅狭部と、この幅狭部の下部の前側または後側に連設され、かつ前記２次熱交換器が載設される棚状壁部と、が設けられており、
　前記幅狭部の前壁部または後壁部には、排気口が設けられ、前記バーナから上向きに進行して前記１次熱交換器を通過した燃焼ガスは、前記排気口を介して前記２次熱交換器に供給される構成とされている。
　請求項１ないし１１のいずれかに記載の温水装置であって、
　前記空気圧力室に設けられ、かつ前記空気圧力室の温度の異常上昇を感知させるための温度ヒューズを、さらに備えている。
　請求項１２に記載の温水装置であって、
　前記温度ヒューズが設けられている箇所に空気流れが生じるように、前記空気圧力室内の空気を前記空気圧力室とは異なる部位に流出させるための空気通路を、さらに備えている。
　請求項１ないし１３のいずれかに記載の温水装置であって、
　前記バーナの前側に位置するようにして前記ユニットケース内に配され、かつ前記バーナに燃料ガスを供給するためのガス供給マニホールドを、さらに備えている。
　請求項１４に記載の温水装置であって、
　前記ガス供給マニホールドの前側領域は、前記空気圧力室の一部である。
　請求項１４または１５に記載の温水装置であって、
　バーナホルダ部を、さらに備えており、
　このバーナホルダ部は、前記バーナが載置される整流板部と、この整流板部の前部から上向きに起立し、かつ前記バーナへの燃料ガス供給用孔部が設けられている前側起立壁部と、この前側起立壁部に設けられ、かつ前記バーナの前部の位置決め固定を図るためのバーナ係止保持部と、を含んでおり、
　前記前側起立壁部は、前記燃料ガス供給用孔部よりも上方において上下高さ方向に起立する起立板部と、この起立板部に設けられた開口部の縁部から前記起立板部の後方側に延びるように屈曲した形態で前記起立板部に一体的に繋がった切り起こし部と、を備えており、
　前記バーナ係止保持部は、前記切り起こし部により構成されており、
　前記ガス供給マニホールドは、前記起立板部の前側に位置して前記開口部を塞いでいる。
　請求項１６に記載の温水装置であって、
　前記ガス供給マニホールドと前記起立板部との相互間に介装され、かつ前記開口部に対面する箇所が開口したシール用パッキンを、さらに備えている。
　請求項１６または１７に記載の温水装置であって、
　前記開口部および前記切り起こし部として、前記起立板部の左右横幅方向に断続的に並んだ複数の開口部および複数の切り起こし部を備えている。
　請求項１６ないし１８のいずれかに記載の温水装置であって、
　前記ガス供給マニホールドには、前記空気圧力室の空気の一部を前記起立板部の前記開口部を介して前記燃焼室ケース内に流入可能とする空気流通孔が設けられている。