JP6475092B2

JP6475092B2 - 燃焼装置

Info

Publication number: JP6475092B2
Application number: JP2015111408A
Authority: JP
Inventors: 卓史小代
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2015-06-01
Filing date: 2015-06-01
Publication date: 2019-02-27
Anticipated expiration: 2035-06-01
Also published as: JP2016223710A

Description

本発明は、板金製の燃焼板を有するバーナを備える燃焼装置に関する。

従来、この種の燃焼装置として、特許文献１により、内部に混合気が供給されるバーナボディと、バーナボディの開放面を覆う、混合気が噴出する多数の炎孔を形成した板金製の燃焼板とを有するバーナと、バーナボディの開放面を囲うフランジ部に締結される一端の接合フランジを有する燃焼筐とを備える燃焼装置が知られている。このものでは、燃焼板の周縁部を第１のパッキンを介してバーナボディのフランジ部に重ね合わせると共に、燃焼筐の接合フランジを第２のパッキンを介して燃焼板の周縁部に重ね合わせ、この状態で接合フランジをバーナボディのフランジ部に締結し、これにより燃焼板の周縁部がバーナボディのフランジ部に共締めされるようにしている。

ところで、ガス漏れを防止するには、バーナボディのフランジ部と燃焼板の周縁部との間のシール性を高める必要があり、そのためには、燃焼板の周縁部の平面度を確保する必要がある。ここで、燃焼板のプレス成形に際し、燃焼板の周縁部は、ダイとブランクホルダとの間に挟み込まれるだけであるため、燃焼板の周縁部に皺等が発生しやすく、周縁部の平面度を確保すること、即ち、バーナボディのフランジ部と燃焼板の周縁部との間のシール性を高めることが困難になっている。

欧州特許出願公開第２８１１１４１号明細書

本発明は、以上の点に鑑み、燃焼板の周縁部の平面度を確保して、バーナボディのフランジ部と燃焼板の周縁部との間のシール性を高めることができるようにした燃焼装置を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、内部に混合気が供給されるバーナボディと、バーナボディの開放面を覆う、混合気が噴出する多数の炎孔を形成した板金製の燃焼板とを有するバーナと、バーナボディの開放面を囲うフランジ部に締結される一端の接合フランジを有する燃焼筐とを備える燃焼装置において、バーナから燃焼筐に向かう方向を所定方向として、バーナボディのフランジ部は、所定方向を向く内周側の第１接合面と、第１接合面よりも所定方向にオフセットした位置で所定方向を向く外周側の第２接合面とを有する段付き形状に形成され、燃焼板の周縁部に、第１接合面との間に第１パッキンを挟んだ状態で第１接合面に締結される内周側の第１平面部と、第１平面部よりも所定方向にオフセットし第２接合面に重なる外周側の第２平面部と、第１平面部と第２平面部との間の段差部とが設けられ、燃焼筐の接合フランジが第２接合面との間に第２平面部と第２平面部に重なる第２パッキンとを挟んだ状態で第２接合面に締結されることを特徴とする。

本発明によれば、燃焼板のプレス成形に際し、第２平面部をダイとブランクホルダとの間に挟み込んだ状態で、段差部となる部分を引き伸ばしつつ第１平面部が絞り成形されることになる。そのため、第１平面部はプレス成形時に強く引っ張られて皺等が発生することはなく、第１平面部の平面度を確保できる。更に、第１平面部は、第１平面部の第１接合面に対する締結力で第１接合面側に押し付けられるだけでなく、燃焼筐の接合フランジの第２接合面に対する締結力によっても第２平面部と段差部とを介して第１接合面側に押し付けられる。従って、第１平面部を第１パッキンを挟んだ状態で第１接合面に強く押し付けることができ、第１平面部の平面度を確保できることと相俟って、バーナボディのフランジ部と燃焼板の周縁部との間のシール性を高めることができる。

また、本発明においては、第１平面部の第１接合面に対する締結箇所を第１締結箇所、燃焼筐の接合フランジの第２接合面に対する締結箇所を第２締結箇所として、第２締結箇所には、第１締結箇所の配置間隔の中間部分と同一の周方向部分に位置するものが含まれることが望ましい。これによれば、第１締結箇所の配置間隔の中間部分に、これと同一の周方向部分の第２締結箇所に作用する締結力により第１接合面に対する押し付け力が作用する。そのため、第１締結箇所の配置間隔がある程度広くなっても、第１接合面に対する押し付け力不足によるシール性の悪化は生じない。従って、第２締結箇所よりもバーナの燃焼部に近く高温になる第１締結箇所の数を減らすことができ、耐久性を向上させる上で有利である。

本発明の実施形態の燃焼装置を示す斜視図。図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した断面図。図３のＩＶ−ＩＶ線で切断した拡大断面図。

図１、図２を参照して、本発明の実施形態の燃焼装置は、バーナボディ２と、バーナボディ２の下向きの開放面２１を覆う板金製の燃焼板３とを有するバーナ１と、バーナボディ２の開放面２１を囲うフランジ部２２に締結される上端の接合フランジ４１を有する燃焼筐４とを備えている。燃焼筐４内には、給湯用の熱交換器５が配置され、更に、燃焼筐４の下側には図示省略した潜熱回収型の副熱交換器が配置される。

バーナボディ２には、図外の混合気供給ダクトが接続される流入口２３が開設されている。また、燃焼板３には、図３に明示する如く多数の炎孔３１が形成され、流入口２３からバーナボディ２内に供給される混合気がこれら炎孔３１から噴出して全一次燃焼する。

熱交換器５は、多数のフィン５１とこれらフィン５１を貫通する複数の吸熱管５２とを備えるフィンチューブ型熱交換器で構成されている。燃焼筐４の横方向両側の側板４２の外面には、隣り合う２本の吸熱管５２，５２の接続路を側板４２との間に画成する接続蓋５３が複数取付けられており、全ての吸熱パイプ５２が直列に接続される。また、下流端の吸熱パイプ５２に接続される接続路を側板４２との間に画成する接続蓋５３には出湯口５４が設けられている。

また、燃焼筐４の前側の側板４３と後側の側板４４の熱交換器５より上方の部分の内側には、各側板４３，４４の過熱を防止するために、夫々上下２本の水管６，６が各側板４３，４４に接するように配置されている。また、燃焼筐４の横方向片側の側板４２の外面には、後側の上下２本の水管６，６の接続路を側板４２との間に画成する流入側ヘッダ蓋６１と、前側の上下２本の水管６，６と熱交換器５の上流端の吸熱管５２との接続路を側板４２との間に画成する流出側ヘッダ蓋６２とを取付け、流入側ヘッダ蓋６１に入水口６３を設けている。更に、燃焼筐４の横方向反対側の側板４２の外面には、図３に示す如く、後側の水管６と前側の水管６との接続路を側板４２との間に画成する接続蓋６４が取付けられている。そして、副熱交換器を通過した水が入水口６３から流入側ヘッダ蓋６１内の接続路と後側の水管６と接続蓋６４内の接続路と前側の水管６と流出側ヘッダ蓋６２内の接続路とを介して熱交換器５に供給され、熱交換器５で加熱された温水が出湯口５４から出湯されるようにしている。

また、燃焼筐４の前側の側板４３の接合フランジ４１と上側の水管６との間の部分には、側板４３を貫通して燃焼筐４内に突出する点火電極７１、接地電極７２及びフレームロッド７３と、これらを挿通固定した碍子７４とを有する電極部品７が碍子７４の外面に重なる押え板７５を用いて装着されている。また、押え板７５は、碍子７４に重なる部分から横方向片側に張出す延出部を有しており、この延出部に燃焼筐２内を目視するための覗き窓７６が設けられている。

ところで、バーナボディ２からのガス漏れを防止するには、バーナボディ２のフランジ部２２と燃焼板３の周縁部との間のシール性を高める必要がある。そこで、本実施形態では特殊な構造を採用している。以下、この点について図４も参照して説明する。

本実施形態では、バーナ１から燃焼筐４に向かう方向である下方を所定方向として、バーナボディ２のフランジ部２２が、所定方向を向く内周側の第１接合面２２１と、第１接合面２２１よりも所定方向にオフセットした位置で所定方向を向く外周側の第２接合面２２２とを有する段付き形状に形成されている。

また、燃焼板３の周縁部に、第１接合面２２１との間に第１パッキン８_１を挟んだ状態で第１接合面２２１に下方からのネジ締めにより締結される内周側の第１平面部３２と、第１平面部３２よりも所定方向にオフセットし第２接合面２２２に重なる外周側の第２平面部３３と、第１平面部３２と第２平面部３３との間の段差部３４とを設けている。そして、燃焼筐４の接合フランジ４１を、第２接合面２２２との間に第２平面部３３と第２平面部３３の下面に重なる第２パッキン８_２とを挟んだ状態で第２接合面２２２に上方からのネジ締めにより締結している。尚、バーナボディ２のフランジ部２２の上面には、第１平面部３２の第１接合面２２１に対する締結箇所に合致する部分に位置させて、下方からネジが螺入されるボス部２２３が突設されている。

また、本実施形態では、第２平面部３３の接合フランジ４１及び第２パッキン８_２に重なる部分の幅を接合フランジ４１及び第２パッキン８_２の幅の半分程度とし、第２接合面２２２の内周側半部に、第２平面部３３の板厚分だけ上方に窪ませた窪み部２２２ａを形成している。そして、接合フランジ４１を第２接合面２２２に締結したときに、第２平面部３３が窪み部２２２ａに受け入れられて、第２平面部３３の下面が第２接合面２２２の外周側半部とほぼ面一になるようにしている。尚、第２平面部３３の接合フランジ４１及び第２パッキン８_２に重なる部分の幅を接合フランジ４１及び第２パッキン８_２の幅とほぼ等しくすることも可能であり、この場合は、第２接合面２２２に窪み部２２２ａを形成する必要はない。また、第２平面部３３の上面に第２パッキン８_２が重なるようにしてもよく、この場合は、第１パッキン８_１と第２パッキン８_２とを一体化することも可能である。

以上の構成によれば、燃焼板３のプレス成形に際し、第２平面部３３をプレス成形型のダイとブランクホルダとの間に挟み込んだ状態で、段差部３４となる部分を引き伸ばしつつ第１平面部３２が絞り成形されることになる。そのため、プレス成形時に第１平面部３３が強く引っ張られて、皺等が第１平面部３２に発生することはなく、第１平面部３２の平面度を確保できる。更に、第１平面部３２は、第１平面部３２の第１接合面２２１に対する締結力で第１接合面２２１側に押し付けられるだけでなく、燃焼筐４の接合フランジ４１の第２接合面２２２に対する締結力によっても第２平面部３３と段差部３４とを介して第１接合面２２１側に押し付けられる。従って、第１平面部３２を第１パッキン８_１を挟んだ状態で第１接合面２２１に強く押し付けることができ、第１平面部３２の平面度を確保できることと相俟って、バーナボディ２のフランジ部２１と燃焼板３の周縁部との間のシール性を高めることができる。

また、本実施形態では、第１平面部３２の第１接合面２２１に対する締結箇所(ネジ締め箇所)を第１締結箇所３２ａ、接合フランジ４１の第２接合面に対する締結箇所を第２締結箇所４１ａとして、第２締結箇所４１ａには、第１締結箇所３２ａの配置間隔の中間部分と同一の周方向部分に位置するものが含まれるようにしている。

これによれば、第１締結箇所３２ａの配置間隔の中間部分に、これと同一の周方向部分に位置する第２締結箇所４１ａに作用する締結力により第１接合面２２１に対する押し付け力が作用する。そのため、第１締結箇所３２ａの配置間隔がある程度広くなっても、第１接合面２２１に対する押し付け力不足によるシール性の悪化は生じない。従って、第２締結箇所４１ａよりもバーナ１の燃焼部に近く高温になる第１締結箇所３２ａの数を減らすことができ、耐久性を向上させる上で有利である。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、バーナボディ２に下向きの開放面２１を形成しているが、開放面が上向きで、バーナから燃焼筐に向かう所定方向が上方となる燃焼装置にも同様に本発明を適用できる。

１…バーナ、２…バーナボディ、２１…開放面、２２…フランジ部、２２１…第１接合面、２２２…第２接合面、３…燃焼板、３１…炎孔、３２…第１平面部、３２ａ…第１締結箇所、３３…第２平面部、３４…段差部、４…燃焼筐、４１…接合フランジ、４１ａ…第２締結箇所、８_１…第１パッキン、８_２…第２パッキン。

Claims

内部に混合気が供給されるバーナボディと、バーナボディの開放面を覆う、混合気が噴出する多数の炎孔を形成した板金製の燃焼板とを有するバーナと、バーナボディの開放面を囲うフランジ部に締結される一端の接合フランジを有する燃焼筐とを備える燃焼装置において、
バーナから燃焼筐に向かう方向を所定方向として、バーナボディのフランジ部は、所定方向を向く内周側の第１接合面と、第１接合面よりも所定方向にオフセットした位置で所定方向を向く外周側の第２接合面とを有する段付き形状に形成され、
燃焼板の周縁部に、第１接合面との間に第１パッキンを挟んだ状態で第１接合面に締結される内周側の第１平面部と、第１平面部よりも所定方向にオフセットし第２接合面に重なる外周側の第２平面部と、第１平面部と第２平面部との間の段差部とが設けられ、
燃焼筐の接合フランジが第２接合面との間に第２平面部と第２平面部に重なる第２パッキンとを挟んだ状態で第２接合面に締結されることを特徴とする燃焼装置。
前記第１平面部の前記第１接合面に対する締結箇所を第１締結箇所、前記接合フランジの前記第２接合面に対する締結箇所を第２締結箇所として、第２締結箇所には、第１締結箇所の配置間隔の中間部分と同一の周方向部分に位置するものが含まれることを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。