(57)【要約】【目的】缶体を貫通して取付けたバーナ取付筒を持つ給湯機において、缶体の孔あきや割れを防ぐ。【構成】燃焼室３を構成する内胴１の外側に外胴２を取付け、内胴１と外胴２との間に貯湯室４を形成し、貯湯室４によって湯沸かし缶体５を構成する。缶体５には内胴１から外胴２の外方へ貫通するバーナ取付筒６を設け、バーナ取付筒６の端にバーナ７を設置し、バーナ取付筒６内に送風筒８を伸ばし、送風筒８内に燃焼筒９を設け、燃焼筒９で形成した炎を燃焼室３に吹込む。バーナ取付筒６と送風筒８の間には送風筒８の外周を囲う筒状の遮熱部材１０を取付け、送風筒８壁には連通孔８ａを設け、遮熱部材１０によって送風筒８の熱を遮り、送風筒８を流れる燃焼空気の一部を連通孔８ａから送風筒８と遮熱部材１０との空間Ａに流入させ、送風筒８の放熱で高温となる空間Ａの空気を排出させてバーナ取付筒６を低温度に維持する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の内胴１の外側に筒状の外胴２を取付け、内胴１の内部空間で燃焼室３を構成し、かつ、二重筒構造となる内胴１と外胴２との間に貯湯室４を形成し、該貯湯室４によって湯沸かし缶体５を構成すると共に、缶体５には内胴１から外胴２の外方へ貫通するバーナ取付筒６を設け、該バーナ取付筒６の端にバーナ７を設置し、かつ、該バーナ７と燃焼室３に燃焼空気を送る送風筒８をバーナ取付筒６内に伸ばすと共に、該送風筒８内に燃焼筒９を設け、送風筒８から炎を燃焼室３内に吹込む給湯機において、
前記バーナ取付筒６と送風筒８の間には送風筒８の外周を囲うように筒状の遮熱部材１０を取付け、かつ、前記送風筒８壁には送風筒８を流れる燃焼空気の一部を送風筒８と遮熱部材１０との空間Ａに送る連通孔８ａを設けたことを特徴とする給湯機のバーナ取付け構造。
【請求項２】
前記筒状の遮熱部材１０の先端は送風筒８の先端に接続し、前方を封鎖して後方を開口する空間Ａを形成することを特徴とする請求項１記載の給湯機のバーナ取付け構造。
【請求項３】
前記筒状の遮熱部材１０の先端は送風筒８の先端に接続し、前方を封鎖して後方を開口する空間Ａを形成すると共に、前記連通孔８ａを送風筒８の先端付近に配置したことを特徴とする請求項１記載の給湯機のバーナ取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は缶体内に所定の湯量を貯えて、安定した出湯温度を得る給湯機のバーナの取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
筒状の缶体を構成する外胴の下部に燃焼室を構成する内胴を配置し、内胴天板と外胴天板との間に複数本の煙道パイプを取付け、内胴壁と煙道パイプ壁と外胴天板とを伝熱面積とする熱交換部分を構成すると共に、二重筒構造となる内胴と外胴との間隙及び内胴天板と外胴天板との間とで貯湯室を形成し、燃焼室内にバーナで発生する燃焼炎を吹込んで貯湯室内に貯えられた水を加熱する貯湯タイプの給湯機が知られている。
【０００３】
缶体を構成する外胴壁には湯温センサを取付け、バーナは湯温センサの信号に基づいて燃焼量を変更し、貯湯室の湯温を所定温度に維持している。そして、ユーザーが蛇口を開くと始めに貯湯室に貯えられた温水を吐出し、貯湯室に冷水が送られて湯温が低下すると、湯温センサが検知してバーナへ燃焼指令を出すものであり、熱交換部分の伝熱面積が大きく、温水の温度が速く上昇することができるから、温水の温度むらがほとんどない給湯を可能としている。
【０００４】
また、このような貯湯式給湯機の燃焼室に取付けるバーナはメンテナンスの行ないやすさから燃焼室の側部に設置されるのが一般的であり、缶体の側面に内胴と外胴とを貫通するバーナ取付筒を設け、バーナ取付筒に取付けたバーナを燃焼室にのぞませて、燃焼室内に送風筒の先端から炎を吹込んでいる。
【０００５】
上記の缶体形状では、内胴天板と外胴天板との間の広い貯湯部分と、内胴と外胴との間の狭い貯湯部分との間で温水の流れが滞りやすく、燃焼室を構成する内胴壁に接する部分のお湯の流れが悪くなると部分沸騰させることがあり、このような熱交換不良は湯温の安定性を悪くするだけでなく、缶体に熱歪みが生じ、孔あきや割れなどのトラブルを発生させることがあった。
【０００６】
そして、特に内胴と外胴とを貫通して取付けたバーナ取付筒周辺のお湯の流れに乱流が起こりやすく、バーナで直接加熱されるバーナ取付筒の周辺に接する部分でお湯の沸騰が起こりやすいことがわかってきた。
【０００７】
この対策として出願人は、バーナ取付筒周辺の燃焼室を構成する内胴の側面に耐火材を取付け、耐火材に設けた開口にバーナ取付筒をのぞませた構造を提案しており、バーナ取付筒周辺の熱効率を劣化させることで、バーナ取付筒の周辺に接するお湯の流れが悪くても部分沸騰を防ぐことができるようにしたものである（特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−７５２５７号公報。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、耐火材を使用する構造では、別部品として用意した耐火材を缶体内部に取付けるか、耐火材にセラミック系の素材を用いて直接缶体に吹付けて密着させているが、部品点数や製造工程の増加、吹付け設備が必要となるものであるから、生産性の面やコストの低減といった点において改善の余地が残るものであった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決するもので、筒状の内胴１の外側に筒状の外胴２を取付け、内胴１の内部空間で燃焼室３を構成し、かつ、二重筒構造となる内胴１と外胴２との間に貯湯室４を形成し、該貯湯室４によって湯沸かし缶体５を構成すると共に、缶体５には内胴１から外胴２の外方へ貫通するバーナ取付筒６を設け、該バーナ取付筒６の端にバーナ７を設置し、かつ、該バーナ７と燃焼室３に燃焼空気を送る送風筒８をバーナ取付筒６内に伸ばすと共に、該送風筒８内に燃焼筒９を設け、送風筒８から炎を燃焼室３内に吹込む給湯機において、前記バーナ取付筒６と送風筒８の間には送風筒８の外周を囲うように筒状の遮熱部材１０を取付け、かつ、前記送風筒８壁には送風筒８を流れる燃焼空気の一部を送風筒８と遮熱部材１０との空間Ａに送る連通孔８ａを設けたものである。
【００１１】
また、前記筒状の遮熱部材１０の先端は送風筒８の先端に接続し、前方を封鎖して後方を開口する空間Ａを形成することで、連通孔８ａを通過した空気が空間Ａの高温度になった空気と混合しながら排出するから、送風筒８の温度むらを防止できるようになる。
【００１２】
また、前記筒状の遮熱部材１０の先端は送風筒８の先端に接続し、前方を封鎖して後方を開口する空間Ａを形成すると共に、前記連通孔８ａを送風筒８の先端付近に配置したものでは、空間Ａの空気の混合と排出をスムーズに行なうことができる。
【００１３】
【作用】
送風筒８からバーナ７と燃焼筒９内に燃焼空気が送られてバーナ７の燃焼を開始すると、燃焼筒９内で形成した炎が燃焼ガスと共にバーナ取付筒６の先端から燃焼室３内に吹込んで内胴１と外胴２との間隙で構成される貯湯室４内の水を所定温度に沸き上げている。
【００１４】
バーナ７の燃焼中は燃焼室３を構成する内胴１壁やバーナ取付筒６が高温となって貯湯室４内の水を加熱しているが、内胴１やバーナ取付筒６に接する部分のお湯の流れが悪くなると部分沸騰させることがあり、特に内胴１と外胴２とを貫通して取付けたバーナ取付筒６の周辺では温水の流れに乱流が起こりやすい為、部分沸騰が起こりやすくなっている。
【００１５】
この発明では、送風筒８の外周を囲うように取付けた筒状の遮熱部材１０によって送風筒８からの放熱を遮り、送風筒８壁に設けた連通孔８ａから送風筒８内を流れる燃焼空気の一部を送風筒８と遮熱部材１０との空間Ａに流入させることで、送風筒８の放熱で高温となる空間Ａの空気を排出させて遮熱部材１０の温度上昇を防いでいるから、バーナ取付筒６がバーナ７の熱で直接加熱されることがなくなり、バーナ取付筒６の周辺に接する部分の温水の流れが悪くなっても温水を低温度に維持できるものとなった。
【００１６】
また、遮熱部材１０の先端を送風筒８の先端に接続して前方を封鎖して後方を開口する空間Ａを構成すれば、空間Ａでは連通孔８ａを通過した空気と高温の空気とが混合しやすくなり、空間Ａの温度が均一になってバーナ取付筒６全体を低温度に維持しやすくなる。
【００１７】
更に、連通孔８ａを送風筒８と遮熱部材１０が接続する前方付近に設けることで、空間Ａで混合した空気がスムーズに流れるから、空間Ａで高温となった空気が効率良く排出されるものとなった。
【００１８】
【実施例】
実施例を示す図によってこの発明を説明すると、３は燃料を燃焼する燃焼室、１は燃焼室３を形成する内胴、２は内胴１の外周に間隔を介して配置した外胴、５は内胴１と外胴２とによって二重筒構造に形成した缶体である。
【００１９】
６は内胴１と外胴２とを貫通して取付けたバーナ取付筒、７は缶体５の側面に位置したバーナ取付筒６の端部に取付けたバーナ、１１はバーナ７に燃焼空気を供給する燃焼ファン、８は燃焼ファン１１からの燃焼空気が送られるバーナ取付筒６内に伸ばした送風筒であり、９は送風筒８内に配置した燃焼筒であり、燃焼ファン１１から送風筒８に燃焼空気を送り、燃焼筒９内で形成した炎が燃焼ガスと共にバーナ取付筒６の先端から燃焼室３内に吹込んでいる。
【００２０】
１ａは内胴１の上部を封鎖する内胴天板、２ａは外周縁を外胴２の上端に固着した外胴天板、１２は内胴天板１ａと外胴天板２ａとの間に設けた煙道パイプ、１３は外胴天板２ａの上面に隣接して設けた排気室、１４は排気室１３に接続する排気筒、燃焼室３内の燃焼ガスは煙道パイプ１２内を通って排気室１３に送られ、排気筒１４から室外に排気されている。
【００２１】
４は内胴天板１ａと外胴天板２ａとの間、及び、内胴１壁と外胴２壁との間隙によって構成される貯湯室、１５は外胴２の下部に開口した給水管、１６は外胴２の上部に開口した出湯管であり、図示しない蛇口を開くと給水管１５から送られる水道水が減圧弁で所定の水圧に減圧されて貯湯室４内に送られる。
【００２２】
１７は給湯管１４と出湯管１６の間の外胴１壁に取付けた湯温センサであり、水室４内の水温は湯温センサ１７で検知され、設定された湯温以下を検出したときはバーナ７に燃焼指令を出して、貯湯室４に貯えた水を指定温度に沸き上げる。
【００２３】
そして、蛇口を開くと貯湯室４で加熱した温水が出湯管１６から送り出され、代わって給水管１５から冷水が貯湯室４に流入するので、湯温センサ１７がこれを検知してバーナ７に燃焼指令を出している。
【００２４】
このように、蛇口を開いたときは始めに所定温度に加熱した温水が供給されるから、立ち上がり温度特性は良く、また、熱交換部は内胴１壁と煙道パイプ１２壁と外胴天板２ａとで構成されるので伝熱面積は大きく、缶体５内の湯温が速く上昇することができるので、極端な温度むらはなく安定した給湯温度が得られるものとなっている。
【００２５】
しかし、上記の構造では、内胴１と外胴２の間隙の狭い貯湯部分と、内胴天板１ａと外胴天板２ａとの間の広い貯湯部分との間でお湯の流れが滞りやすくなっており、燃焼室３を構成する内胴１に接する部分のお湯の流れが悪くなると部分的に沸騰を起こし、甲高い音を発生させて騒音のトラブルを引き起したり、缶体５の孔あきなどの重大なトラブルを発生させることがあった。特に内胴１と外胴２とを貫通して取付けたバーナ取付筒６周辺ではお湯の流れに乱流が起こりやすく、バーナ取付筒６周辺で部分沸騰させることが多かった。
【００２６】
この発明は上記の課題を解決するもので、１０は送風筒８の外周を囲うように取付けた筒状の遮熱部材、Ａは遮熱部材１０と送風筒８との間隔で形成した空間であり、遮熱部材１０はバーナ７の燃焼中にバーナ取付筒６が直接加熱されないように送風筒８からの放熱を遮っている。
【００２７】
８ａは送風筒８内と空間Ａとを連通する送風筒８壁に複数設けた連通孔であり、送風筒８の放熱で空間Ａの空気が高温となるが、送風筒８内を流れる燃焼空気の一部が連通孔８ａから空間Ａに送られて高温の空気を燃焼室３へ排出させるから、空間Ａの温度上昇が抑えられて遮熱部材１０は低温度を維持している。
【００２８】
この為、バーナ取付筒６の温度上昇が抑えられるから、バーナ取付筒６周辺の温水の流れが悪くなっても、バーナ取付筒６周辺に接する部分の温水が加熱されることはなく、部分的な沸騰を起こすことがなくなった。
【００２９】
ところで、バーナ取付筒６の加熱防止構造として送風筒８壁に連通孔８ａを設けただけでは、連通孔８ａを通過した空気が拡散して送風筒８壁に温度むらが生じることがあるが、この発明では連通孔８ａを通過した空気が送風筒８と遮熱部材１０との間の狭い空間Ａを流れるので拡散しにくくなったから、送風筒８壁の温度むらを抑えることができ、バーナ取付筒６全体を低温度に維持しやすくなった。
【００３０】
また、遮熱部材１０の先端部分を内方に折り曲げて送風筒８の先端に接続して取付け、前方が封鎖して後方が開口する空間Ａを構成すれば、連通孔８ａを通過した空気は空間Ａの前方が封鎖されている為にそのまま流れることができず、送風筒８の放熱で高温となった空間Ａの空気と混合しながら後方の開口部分からバーナ取付筒６と遮熱部材１０との間隙を経て燃焼室３に排出されるので、空間Ａの温度が均一になり、送風筒８の温度むらが生じることなくバーナ取付筒６全体を低温度に維持できるものとなった。
【００３１】
更に、図３に示す他の実施例では、連通孔８ａを遮熱部材１０が接続する送風筒８壁の先端付近に開口したものであり、連通孔８ａを通過した空気は送風筒８の放熱で高温となった空間Ａの空気と混合しながら後方の開口部分に向かって流れ、バーナ取付筒６と遮熱部材１０との間隙を流れて燃焼室３に排出されるので、スムーズな空気の流れが形成されて、高温となる空気を効率良く排出できるものとなる。
【００３２】
また、この構成であれば、送風筒８に遮熱部材１０を取付けるだけの簡単な構造ででき、遮熱部材１０は送風筒８と一体の部品として扱うことができるから、特別な設備や組立工程の変更もほとんどなく、安価に実現できるものとなった。
【００３３】
【発明の効果】
以上のようにこの発明では、バーナ７の燃焼中に送風筒８からの放熱を遮熱部材１０で遮ることで、バーナ取付筒６が直接加熱されることがなくなり、送風筒８を流れる燃焼空気の一部を連通孔８ａから空間Ａ内に送り、送風筒８からの放熱で高温となる空間Ａの空気を排出するようにしたので、空間Ａの温度上昇を抑えてバーナ取付筒６を確実に低温度に維持できるものとなり、バーナ取付筒６の周辺に接する部分のお湯の流れが悪くなっても、部分沸騰を起こすことはなくなったから、缶体５の孔あきや騒音などのトラブルを発生させる恐れがなくなった。
【００３４】
また、遮熱部材１０の先端を送風筒８の先端に接続して前方を封鎖して後方を開口する空間Ａを形成することで、連通孔８ａを通過した空気は空間Ａの高温空気と混合しながら後方の開口から排出されて燃焼室３に送られるので、空間Ａの温度が均一化されて送風筒８や遮熱部材１０に温度むらが生じることはなく、バーナ取付筒６の全体を低温度に維持しやすくなった。
【００３５】
更に、連通孔８ａを遮熱部材１０を接続した送風筒８の先端付近に開口することで、空間Ａの空気の流れがスムーズになり、高温となった空気を効率良く燃焼室３に排出できるから、バーナ取付筒６を確実に低温度に維持できるものとなった。
【００３６】
また、空間Ａを形成するための遮熱部材１０は送風筒８と一体に設けることができるから、耐火材を用いたときのような特別な設備は必要なく、また組立工程の変更もほとんどなくできるから、簡単な構造で安価に実現できるものとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す給湯機の要部断面図である。
【図２】この発明の実施例を示す給湯機のバーナ取付け部の断面図である。
【図３】この発明の他の実施例を示す給湯機のバーナ取付け部の断面図である。
【符号の説明】
１    内胴
２    外胴
３    燃焼室
４    貯湯室
５    缶体
６    バーナ取付筒
７    バーナ
８    送風筒
８ａ  連通孔
９    燃焼筒
１０    遮熱部材
Ａ    空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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