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JP7032120B2 - 燃焼装置 - Google Patents

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Description

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、混合気噴出部を有する燃焼板とから成るバーナと、バーナボディの開放面を囲うボディフランジ部に締結される一端外周の燃焼筐フランジ部を有し、内部に熱交換器を収納した燃焼筐と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、燃焼板の外周に、ボディフランジ部及び燃焼筐フランジ部の内周縁よりも外側に張出し、外周縁がボディフランジ部及び燃焼筐フランジ部の外周縁よりも内側に位置する燃焼板フランジ部が設けられると共に、燃焼板フランジ部とボディフランジ部との間に介設される部分と燃焼板フランジ部の外周縁よりも外側に位置する燃焼筐フランジ部とボディフランジ部との間に介設される部分とを有するパッキンが設けられて、燃焼筐フランジ部がパッキンを挟んだ状態でボディフランジ部に締結されたものが知られている。このものでは、燃焼板フランジ部が燃焼筐フランジ部に直接接触し、更に、バーナと熱交換器との間の燃焼筐の部分にウォータジャケット等の冷却手段が設置されている。従って、冷却手段による冷熱が伝達される燃焼筐フランジ部に燃焼板フランジ部を介して燃焼板の熱を逃がすことができる。
然し、燃焼板は燃焼時にかなり高温になるため、上記の構造でも燃焼板フランジ部の温度が高くなる。そのため、パッキンとして耐熱温度の高い高価なものを用いざるを得ない。
特開２０１７－７８５４２号公報
本発明は、以上の点に鑑み、燃焼板フランジ部の温度を下げて、パッキンとして耐熱温度が比較的低い安価なものを使用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、混合気噴出部を有する燃焼板とから成るバーナと、バーナボディの開放面を囲うボディフランジ部に締結される一端外周の燃焼筐フランジ部を有し、内部に熱交換器を収納した燃焼筐とを備える燃焼装置であって、燃焼板の外周に、ボディフランジ部及び燃焼筐フランジ部の内周縁よりも外側に張出し、外周縁がボディフランジ部及び燃焼筐フランジ部の外周縁よりも内側に位置する燃焼板フランジ部が設けられると共に、燃焼板フランジ部とボディフランジ部との間に介設される部分と燃焼板フランジ部の外周縁よりも外側に位置する燃焼筐フランジ部とボディフランジ部との間に介設される部分とを有するパッキンが設けられて、燃焼筐フランジ部がボディフランジ部にパッキンを挟んだ状態で締結されるものにおいて、バーナボディ内の混合気を混合気噴出部に導く多数の分布孔が形成された分布板を備え、分布板の外周に、パッキンの内周縁よりも内側に位置する燃焼板フランジ部の部分に直接接触する分布板フランジ部が設けられ、分布板フランジ部の外周縁に、パッキンの内周縁に対向させてボディフランジ部側に内側突起が曲成され、内側突起のボディフランジ部側に位置する部分がボディフランジ部に接触することを特徴とする。
ここで、分布板は、バーナボディ内の混合気が通過するため、混合気により冷却される。そして、本発明によれば、分布板フランジ部が燃焼板フランジ部に直接接触するため、燃焼板フランジ部から分布板への熱引きで、燃焼板フランジ部の温度が下がる。その結果、パッキンとして耐熱温度が比較的低い安価なものを使用できるようになる。
また、本発明において、燃焼板は、燃焼板フランジ部に対し燃焼筐側に凹入した凹入部を有する絞り形状に形成されて、凹入部の底面に混合気噴出部が設けられ、分布板も、分布板フランジ部に対し燃焼筐側に凹入した凹入部を有する絞り形状に形成されて、凹入部の底面に分布孔が形成され、分布板の凹入部が燃焼板の凹入部に内挿されることが望ましい。ここで、混合気噴出部の清掃のために、分布板は着脱自在とする必要がある。上記の如く、分布板の凹入部を燃焼板の凹入部に内挿すれば、燃焼板に対し分布板を容易に位置決めでき、メンテナンス性が向上する。
また、燃焼板フランジ部に、分布板フランジ部に形成した孔に係合する凸部を形成して、分布板を位置決めできるようにしてもよい。
また、本発明において、燃焼筐内に混合気噴出部の一部に臨むように挿入される点火プラグを備える場合には、点火プラグを臨ませた混合気噴出部の部分に対向する分布板の部分に形成する分布孔を他の部分に形成する分布孔よりも大きくすることが望ましい。これによれば、点火プラグを臨ませた混合気噴出部の部分から素早く混合気が噴出して、点火までの時間を短縮することができる。
本発明の実施形態の燃焼装置の斜視図。 図１とは反対側から見た実施形態の燃焼装置の斜視図。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線で切断した断面図。 図３のＩＶ－ＩＶ線で切断した断面図。 図３のＶ－Ｖ線で切断した断面図。 実施形態の燃焼装置の要部の拡大断面図。 実施形態の燃焼装置の分解状態（バーナボディは省略）の斜視図。
図１乃至図４を参照して、本発明の実施形態の燃焼装置は、内部に混合気（燃料ガスと一次空気との混合ガス）が供給されるバーナボディ２と、バーナボディ２の下向きの開放面２１を覆う、混合気噴出部３１を有する板金製の燃焼板３とから成るバーナ１と、バーナボディ２の開放面２１を囲うボディフランジ部２２に締結される上端外周の燃焼筐フランジ部４１を有する板金製の燃焼筐４とを備えている。燃焼筐４の内部には、給湯用の熱交換器５が収納されている。
バーナボディ２の上方への盛上り部側面には、混合気を供給する図外のファンを接続する流入口２３が開設されている。燃焼板３は、中央部に大きな開口部を有している。そして、この開口部に、多数の炎孔を形成した炎孔板３１ａを下面に耐熱繊維の織布３１ｂを重ね合せた状態で装着し、炎孔板３１ａ及び織布３１ｂにより混合気噴出部３１を構成している。また、燃焼板３には、炎孔板３１ａよりも上方に位置させて、多数の分布孔３２ａ（図７参照）が形成された分布板３２が設けられている。ファンからバーナボディ２内に供給された混合気は、分布板３２を介して混合気噴出部３１に導かれ、混合気噴出部３１から噴出して全一次燃焼する。分布板３２を設ける理由は、バーナ１の小型化のため、バーナボディ２内の混合気分布空間を狭めても、混合気噴出部３１の全域に均等に混合気が導かれるようにするためである。尚、大きな開口部を有しない燃焼板に多数の炎孔を形成し、これらの炎孔で混合気噴出部を構成することも可能である。
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の横方向一方と他方の側板４２，４３の外側には、隣り合う２本の吸熱管５２，５２を接続する接続箱５３が複数設けられており、全ての吸熱管５２が直列に接続される。また、上流端の吸熱管５２に接続される接続箱５３には入水口５４が設けられている。
また、燃焼筐４のバーナ１と熱交換器５との間の部分には、燃焼筐４を冷却する冷却手段として、熱交換器５の下流側に接続されるウォータジャケット６が設けられている。このウォータジャケット６は、燃焼筐４の後側の側板４４に設けられた横方向にのびる上下３本の第１水管６１と、燃焼筐４の前側の側板４５に設けられた横方向にのびる上下３本の第３水管６３と、燃焼筐４の横方向一方の側板４２に設けられた、第１水管６１と第３水管６３とを接続する前後方向にのびる上下３本の第２水管６２と、燃焼筐４の横方向他方の側板４３の後方寄りの部分の外側に設けられた、熱交換器５を通過した水を第１水管６１に導く流入側ヘッダ６ｉｎと、燃焼筐４の横方向他方の側板４３の前方寄りの部分及び上部に設けられた、第３水管６３からの水が流入する流出側ヘッダ６ｏｕｔとで構成され、流出側ヘッダ６ｏｕｔに、給湯路を接続する出湯口６４が設けられている。これにより、熱交換器５を通過した水（温水）は、流入側ヘッダ６ｉｎから第１水管６１と第２水管６２と第３水管６３とを介して流出側ヘッダ６ｏｕｔに流れ、出湯口６４から給湯路に供給される。
図５も参照して、燃焼筐４の前側の側板４５には、当該側板４５を貫通して燃焼筐４内に挿入され、混合気噴出部３１の一部に臨む印加電極７１ａと接地電極７１ｂから成る点火プラグ７１と、フレームロッド７２とを有する電極部品７が装着されている。尚、電極部品７には、燃焼筐４内を視認できる覗き窓７３が付設されている。
図６に明示する如く、燃焼板３の外周には、ボディフランジ部２２及び燃焼筐フランジ部４１の内周縁よりも外側に張出し、外周縁がボディフランジ部２２及び燃焼筐フランジ部４１の外周縁よりも内側に位置する燃焼板フランジ部３３が設けられている。また、燃焼板フランジ部３３とボディフランジ部２２との間に介設される部分８ａと、焼板フランジ部３３の外周縁よりも外側に位置する燃焼筐フランジ部４１とボディフランジ部２２との間に介設される部分８ｂとを有するパッキン８が設けられている。そして、燃焼筐フランジ部４１がボディフランジ部２２にパッキン８を挟んだ状態で締結されるようにしている。
ここで、本実施形態では、燃焼板フランジ部３３が燃焼筐フランジ部４１に直接接触することになる。そのため、ウォータジャケット６による冷熱が伝達される燃焼筐フランジ部４１に燃焼板３からの熱を逃がすことができ、燃焼板フランジ部３３の温度がある程度下がる。更に、本実施形態では、分布板３２の外周に、パッキン８の内周縁よりも内側に位置する燃焼板フランジ部３３の部分に直接接触する分布板フランジ部３５を設けている。分布板３２は、バーナボディ２内の混合気が通過するため、混合気により冷却される。そして、燃焼板フランジ部３３からこれに直接接触する分布板フランジ部３５を介しての分布板３２への熱引きで、燃焼板フランジ部３３の温度が十分に下がる。その結果、パッキン８として耐熱温度が比較的低い安価なものを用いることが可能になる。
尚、燃焼板３の前後の燃焼板フランジ部３３の燃焼筐４内に張出す内側部分の下面には、断熱材９が取付けられている。これにより、混合気の燃焼で生ずる燃焼ガスからの燃焼板フランジ部３３への入熱が抑制される。
また、図６、図７も参照して、本実施形態では、燃焼筐フランジ部４１の外周縁に、パッキン８の外周縁に対向する、ボディフランジ部２２側に起立した外側突起８１を曲成すると共に、分布板フランジ部３５の外周縁に、パッキン８の内周縁に対向する、ボディフランジ部２２側に起立した内側突起８２を曲成し、更に、燃焼板フランジ部３３の外周縁に、パッキン８に形成した孔８ｃに差し込まれる爪部８３を曲成し、パッキン８を位置決めできるようにしている。また、燃焼筐フランジ部４１がボディフランジ部２２に締結された状態では、外側突起８１、内側突起８２及び爪部８３がボディフランジ部２２に当接して、パッキン８の圧縮代が適切に管理され、更に、分布板フランジ部３５が燃焼板フランジ部３３と接触状態に維持されるようにしている。
また、燃焼板３は、燃焼板フランジ部３３に対し燃焼筐４側(下方)に凹入した凹入部３４を有する絞り形状に形成されて、凹入部３４の底面に混合気噴出部３１が設けられている。そして、分布板３２も、分布板フランジ部３５に対し燃焼筐４側に凹入した凹入部３６を有する絞り形状に形成されて、凹入部３６の底面に分布孔３２ａが形成され、分布板３２の凹入部３６が燃焼板３の凹入部３４に内挿されるようにしている。ここで、混合気噴出部３１の清掃のために、分布板３２は着脱自在とする必要がある。上記の如く、分布板３２の凹入部３６を燃焼板３の凹入部３４に内挿すれば、燃焼板３に対し分布板３２を容易に位置決めでき、メンテナンス性が向上する。本実施形態では、更に、燃焼板フランジ部３３に、分布板フランジ部３５に形成した孔３５ａに係合する凸部３３ａを形成して、燃焼板３に対する分布板３２の位置決め精度を一層向上できるようにしている。
また、図７に明示されている如く、点火プラグ７１を臨ませた混合気噴出部３１の部分に対向する分布板３２の部分には、他の部分に形成する分布孔３２ａよりも大きな分布孔３２ｂを形成している。この分布孔３２ｂを囲う分布孔３２ａも比較的大きくしている。これによれば、点火プラグ７１を臨ませた混合気噴出部３１の部分から素早く混合気が噴出して、点火までの時間を短縮することができる。
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、燃焼筐４に給湯用の熱交換器５を収納しているが、暖房用等の給湯以外の用途の熱交換器を燃焼筐４に収納してもよい。また、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、開放面が上方を向くようにバーナを配置す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…ボディフランジ部、３…燃焼板、３１…混合気噴出部、３２…分布板、３２ａ…分布孔、３２ｂ…点火プラグを臨ませた混合気噴出部の部分に対向する分布板の部分に形成する分布孔、３３…燃焼板フランジ部、３３ａ…凸部、３４…燃焼板の凹入部、３５…分布板フランジ部、３５ａ…孔、３６…分布板の凹入部、４…燃焼筐、４１…燃焼筐フランジ部、７…電極部品、７１…点火プラグ、８…パッキン、８ａ…燃焼板フランジ部とボディフランジ部との間に介設されるパッキン部分、８ｂ…燃焼筐フランジ部とボディフランジ部との間に介設されるパッキン部分。

Claims (4)

  1. 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、混合気噴出部を有する燃焼板とから成るバーナと、バーナボディの開放面を囲うボディフランジ部に締結される一端外周の燃焼筐フランジ部を有し、内部に熱交換器を収納した燃焼筐とを備える燃焼装置であって、
    燃焼板の外周に、ボディフランジ部及び燃焼筐フランジ部の内周縁よりも外側に張出し、外周縁がボディフランジ部及び燃焼筐フランジ部の外周縁よりも内側に位置する燃焼板フランジ部が設けられると共に、燃焼板フランジ部とボディフランジ部との間に介設される部分と燃焼板フランジ部の外周縁よりも外側に位置する燃焼筐フランジ部とボディフランジ部との間に介設される部分とを有するパッキンが設けられて、燃焼筐フランジ部がボディフランジ部にパッキンを挟んだ状態で締結されるものにおいて、
    バーナボディ内の混合気を混合気噴出部に導く多数の分布孔が形成された分布板を備え、分布板の外周に、パッキンの内周縁よりも内側に位置する燃焼板フランジ部の部分に直接接触する分布板フランジ部が設けられ、
    分布板フランジ部の外周縁に、パッキンの内周縁に対向させてボディフランジ部側に内側突起が曲成され、内側突起のボディフランジ部側に位置する部分がボディフランジ部に接触することを特徴とする燃焼装置。
  2. 前記燃焼板は、前記燃焼板フランジ部に対し前記燃焼筐側に凹入した凹入部を有する絞り形状に形成されて、凹入部の底面に前記混合気噴出部が設けられ、前記分布板も、前記分布板フランジ部に対し燃焼筐側に凹入した凹入部を有する絞り形状に形成されて、凹入部の底面に前記分布孔が形成され、分布板の凹入部が燃焼板の凹入部に内挿されることを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
  3. 前記燃焼板フランジ部に、前記分布板フランジ部に形成した孔に係合する凸部が形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の燃焼装置。
  4. 請求項１～３の何れか１項記載の燃焼装置であって、前記燃焼筐内に前記混合気噴出部の一部に臨むように挿入される点火プラグを備えるものにおいて、点火プラグを臨ませた混合気噴出部の部分に対向する前記分布板の部分に形成する分布孔を他の部分に形成する分布孔よりも大きくすることを特徴とする燃焼装置。
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