(57)【要約】      （修正有）【課題】着火性能を良好にし得るとともに、製造コストの低減化なども適切に図ることが可能な燃焼装置およびこれを備えた温水装置を提供する。【解決手段】燃焼装置Ｃは、ディストリビューションプレート３に設けられ、貫通孔部２１を通過して炎孔プレート２の表面部側に突出する突出部３２を備えており、点火プラグ６は、突出部３２の燃料ガス流れ方向下流側に位置して突出部３２に対向しており、突出部３２は、点火プラグ６に対応するスパーク発生用のターゲットとされている。【選択図】図１
0003224216.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
複数の炎孔が設けられた炎孔プレートと、
前記複数の炎孔を前記炎孔プレートの背後からその表面部側に通過した燃料ガスに点火を行なうための点火プラグと、
前記炎孔プレートに対向するようにしてその背後側に配され、通気性を有するディストリビューションプレートと、
を備えている、燃焼装置であって、
前記炎孔プレートには貫通孔部があり、
前記ディストリビューションプレートには前記貫通孔部を通過して前記炎孔プレートの表面部側に突出する突出部があり、
前記点火プラグは、前記突出部の燃料ガス流れ方向下流側に位置して前記突出部に対向しており、前記突出部は、前記点火プラグに対応するスパーク発生用のターゲットとされていることを特徴とする、燃焼装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃焼装置であって、
前記突出部は、先端部が基端部よりも幅狭な略三角形状、略台形状、または略半円状とされている、燃焼装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の燃焼装置であって、
前記突出部は、前記炎孔プレートの表面部側に対して略平行に屈曲している、燃焼装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の燃焼装置と、
この燃焼装置を用いて発生される燃焼ガスからの熱回収により湯水加熱を行なうことが可能な熱交換器と、を備えていることを特徴とする、温水装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、全１次燃焼式バーナ、あるいは全面燃焼バーナなどと称されるタイプの燃焼装置、およびこれを備えた給湯装置などの温水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼装置の具体例として、特許文献１に記載のものがある。
同文献に記載の燃焼装置においては、複数の炎孔が設けられている炎孔プレートが、枠状ベースに固定されて支持されている。枠状ベースは、炎孔プレートの表面部の外周縁部に当接する枠状の前壁部、およびこの前壁部からその背面側に起立する矩形筒状の起立壁部を有している。炎孔プレートの複数の炎孔は、炎孔プレートの背面側から供給されてくる燃料ガスと空気との混合ガスを炎孔プレートの表面側に通過させ、かつこの表面側領域に、前記燃料ガスの燃焼領域を形成するための孔である。
このような燃焼装置においては、他のタイプの燃焼装置と同様に、スパークを利用して燃焼ガスに点火をする必要があり、そのための手段として、点火電極および接地電極からなる２芯タイプの点火プラグが、炎孔プレートの表面領域に設けられている。
【０００３】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、改善すべき余地があった。
【０００４】
第１に、点火プラグは、炎孔プレートの表面領域に設けられているため、炎孔プレートの複数の炎孔を通過した燃料ガスと空気との混合ガスの流れに直接晒された状態となる。
ここで、前記した混合ガスは、比較的微小な炎孔を通過するため、この炎孔を通過した混合ガスの流速は、かなりの高速になるのが一般的である。このため、点火プラグを利用してスパークを発生させたとしても、前記混合ガスへの着火不良を生じる場合があり、着火性能の点で改善の余地があった。
第２に、点火プラグは、２芯タイプであるため、１芯タイプの点火プラグと比較すると、その部品コストが高く、また部品点数も多くなるため、その組み付け作業工数も多くなる。したがって、生産性を高め、製造コストの低減を図る上においては、そのようなことも改善することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−１５１１２１号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、着火性能を良好にし得るとともに、製造コストの低減化なども適切に図ることが可能な燃焼装置、およびこれを備えた温水装置を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本考案では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本考案の第１の側面により提供される燃焼装置は、複数の炎孔が設けられた炎孔プレートと、前記複数の炎孔を前記炎孔プレートの背後からその表面部側に通過した燃料ガスに点火を行なうための点火プラグと、前記炎孔プレートに対向するようにしてその背後側に配され、通気性を有するディストリビューションプレートと、を備えている、燃焼装置であって、前記炎孔プレートには貫通孔部があり、前記ディストリビューションプレートには前記貫通孔部を通過して前記炎孔プレートの表面部側に突出する突出部があり、前記点火プラグは、前記突出部の燃料ガス流れ方向下流側に位置して前記突出部に対向しており、前記突出部は、前記点火プラグに対応するスパーク発生用のターゲットとされていることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
第１に、燃料ガスへの着火性能をよくすることが可能である。すなわち、点火プラグは、スパーク発生用のターゲットとされている突出部の燃料ガス流れ方向下流側に位置しており、これら点火プラグと突出部との相互間のスパーク発生領域に、炎孔プレートの複数の炎孔を通過した燃料ガスが高速流の状態で直接進行することは回避される。前記したスパーク発生領域には、前記突出部の傍らから流速の遅い燃料ガス流が進行してくる。その結果、前記従来技術とは異なり、燃料ガス流が高速であることに起因して着火不良を生じる虞をなくし、または少なくし、前記従来技術よりも着火性能を良くすることが可能である。
第２に、ディストリビューションプレートに設けられた突出部をスパーク発生用のターゲットとしているため、点火プラグとしては、１芯タイプのものでよい。このため、点火プラグの部品コストを廉価とし、また点火プラグの組み付け工数を少なくし、生産性の向上、ならびに製造コストの低減を図ることもできる。
【００１０】
本考案において、好ましくは、前記突出部は、先端部が基端部よりも幅狭な略三角形状、略台形状、または略半円状とされている。
【００１１】
このような構成によれば、スパーク発生用のターゲットとしての突出部が、いわゆる先細の形状、またはこれに近い形状であるため、スパークを安定的に発生させる上で、好ましいものとなる。
【００１２】
本考案の第２の側面により提供される温水装置は、本考案の第１の側面により提供される燃焼装置と、この燃焼装置を用いて発生される燃焼ガスからの熱回収により湯水加熱を行なうことが可能な熱交換器と、を備えていることを特徴としている。
【００１３】
このような構成によれば、本考案の第１の側面により提供される燃焼装置について述べたのと同様な効果が得られる。
【００１４】
本考案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考案の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は、本考案に係る燃焼装置を備えた温水装置の一例を示す概略断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）の要部底面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示す燃焼装置に用いられているバーナユニットの概略斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すバーナユニットの分解概略斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本考案の他の例を示す要部断面図である。
【図４】本考案の他の例を示す要部断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下、本考案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。
【００１７】
図１（ａ）に示す温水装置ＷＨは、バーナユニットＵを用いて構成された燃焼装置Ｃと、湯水加熱用の熱交換器ＨＥとを組み合わせて構成されている。
【００１８】
燃焼装置Ｃの詳細については後述するが、この燃焼装置Ｃは、逆燃式であり、この燃焼装置Ｃの下側に配された熱交換器ＨＥの缶体８内に燃焼ガスを供給可能である。
熱交換器ＨＥは、缶体８内に、複数の伝熱管９Ａ，９Ｂが収容された構成である。複数の伝熱管９Ａは、いわゆる胴パイプであり、缶体８の内周面に沿って配されている。複数の伝熱管９Ｂは、吸熱用のフィン９０に貫通して略水平状に並んだ状態で一連に接続されている。伝熱管９Ａの一端側の入水口９１ａに外部から供給された湯水は、伝熱管９Ａを矢印Ｎ１〜Ｎ５で示す経路で流れてから、矢印Ｎ６に示すように伝熱管９Ｂに到り、かつこの伝熱管９Ｂを矢印Ｎ７〜Ｎ９で示す経路で流れて出湯口９１ｂに到達する。このような過程において、前記湯水は、燃焼装置Ｃによって発生された燃焼ガスによって加熱され、出湯口９１ｂから出湯し、所望の給湯先に送られる。
【００１９】
燃焼装置Ｃは、バーナユニットＵに加え、このバーナユニットＵの上側を覆うバーナケース５、点火プラグ６、および燃料ガスと空気との混合ガスをバーナケース５内に供給するファンＦを備えている。バーナケース５には、燃料ガス導入口５０が設けられており、この燃料ガス導入口５０を介してファンＦから吐出される前記混合ガスがバーナケース５内に供給されるように構成されている。燃料ガス導入口５０には、バーナケース５内からファンＦ側に前記混合ガスが逆流することを防止するための逆止弁（不図示）が設けられている。
【００２０】
バーナユニットＵは、枠状ベース１、炎孔プレート２、およびディストリビューションプレート３を備えている（図２も参照。ただし、図２（ａ）は、図１（ａ），（ｂ）とは、バーナユニットＵの向きが上下反対に示されている）。
【００２１】
炎孔プレート２は、耐熱性に優れた金属製（たとえばステンレス製）であり、この炎孔プレート２の厚み方向に貫通した複数の炎孔２０を有している。なお、本実施形態においては、枠状ベース１およびディストリビューションプレート３も、ステンレス製などの金属製である。複数の炎孔２０は、炎孔プレート２の背面側に供給されてきた燃料ガスと空気との混合ガスを通過させ、炎孔プレート２の表面側において燃料ガスを燃焼させるための孔である。たとえば、図２（ａ），（ｂ）に示す炎孔プレート２のうち、網点模様が付された領域Ｓ１に複数の炎孔２０が適当な配列で設けられている。複数の炎孔２０は、たとえば図１（ｃ）に示すような丸孔であるが、これに限定されず、矩形または矩形スリット状の孔や、これら異なる形状の孔を複合的に設けるなど、種々の態様に設けることができる。また、後述するように、この炎孔プレート２には、ディストリビューションプレート３に設けられた突出部３２を通過させるための貫通孔部２１が設けられている。
【００２２】
枠状ベース１は、炎孔プレート２の支持部材として、またカバー部材としての役割を果たす部材であり、炎孔プレート２の表面部の外周縁近傍に当接する枠状の前壁部１０、この前壁部１０から枠状ベース１の背面側（図１（ａ），（ｂ）の上側）に起立する起立壁部１１、およびこの起立壁部１１の後端部に連設されたフランジ部１３を備えている。
【００２３】
ディストリビューションプレート３は、背後から供給されてくる燃料ガスと空気との混合気体の整流を図って複数の炎孔２０に導くための複数の分配孔３０が設けられた通気性を有するプレートである。図２（ｂ）に示されたディストリビューションプレート３のうち、網点模様が付された領域Ｓ２に、複数の分配孔３０が適当な配列で設けられている。ディストリビューションプレート３は、炎孔プレート２に対向するようにしてその背後側に配され、かつその外周縁部が枠状ベース１の起立壁部１１に溶接されるなどして、枠状ベース１に固定されている。後述するように、このディストリビューションプレート３には、点火プラグ６に対応するスパーク発生用のターゲットとしての突出部３２が設けられている。
【００２４】
ディストリビューションプレート３には、炎孔プレート２側に突出して炎孔プレート２に当接する複数の凸状部３１が設けられている。このことにより、炎孔プレート２は、複数の凸状部３１と枠状ベース１の前壁部１０との相互間に挟まれた状態で保持されている。ディストリビューションプレート３は、枠状ベース１に溶接などの手段を用いて接合されているが、炎孔プレート２は、枠状ベース１に対して非接合である。好ましくは、炎孔プレート２の外周囲には、起立壁部１１に対する隙間１４が形成されている。このことにより、燃焼装置Ｃが駆動燃焼して炎孔プレート２が熱膨張した際に、炎孔プレート２の外周縁部が起立壁部１１と強く干渉することを回避し、炎孔プレート２に大きな熱応力を生じないようにすることが可能である。
【００２５】
バーナユニットＵは、枠状ベース１のフランジ部１３が、バーナケース５のフランジ部５１に対し、ビスなどの締結部材４９を用いて取付けられている。バーナケース５は、枠状の補助プレート５９を介して熱交換器ＨＥの缶体８の上側のフランジ部８２に、ビスなどの締結部材４８を用いて取付けられている。
【００２６】
ディストリビューションプレート３には、突出部３２が設けられている。より具体的には、この突出部３２は、ディストリビューションプレート３の表面から炎孔プレート２に設けられた貫通孔部２１を通過して炎孔プレート２の表面部側の燃焼領域に突出し、表面部側に沿ったかたちで屈曲するようにして配置されている。図１（ｃ）に示すように、この突出部３２は、燃焼装置Ｃの底面視（突出部３２自体の正面視）において、先端部の幅Ｌａが基端部の幅Ｌｂよりも狭くされた略三角形状である。図示説明は省略するが、枠状ベース１は、電気的に接地されており、陽極としての点火プラグ６に対応するスパーク発生用のターゲットとされている。
【００２７】
点火プラグ６は、電圧印加がなされる陽極としての芯材６０が絶縁ホルダ６１に保持された構成であり、バーナケース５に設けられた点火プラグ取付け用壁部５８に設けられた孔部５７に差し込まれた状態に取付けられている。この点火プラグ６の先端部６０ａ（芯材６０の先端部６０ａ）は、突出部３２の下方（燃料ガス流れ方向下流側）に位置し、かつ突出部３２の先端寄り部分に対向接近している。点火プラグ６の先端部６０ａと、突出部３２との相互間距離は、これら両者間にスパークを発生させ得る距離である。
【００２８】
次に、前記した燃焼装置Ｃおよびこれを備えた温水装置ＷＨの作用について説明する。
【００２９】
まず、温水装置ＷＨを駆動させるには、伝熱管９Ａ，９Ｂに湯水を流通させた状態において、ファンＦからバーナケース５内に燃料ガスと空気との混合ガスの供給を開始させて前記燃料ガスに着火し、燃焼させる。燃料ガスへの着火は、点火プラグ６の先端部６０ａと、スパーク発生用のターゲットとしての突出部３２との相互間領域（スパーク発生領域Ｓａ）にスパークを発生させることにより行なうが、スパーク発生領域Ｓａは、突出部３２の燃料ガス流れ方向下流側に位置しており、炎孔２０を通過した高速の燃料ガス流（混合ガスと空気との混合ガス流）がスパーク発生領域Ｓａに直接進行することはない。スパーク発生領域Ｓａには、突出部３２の傍らを通過した燃料ガス流の一部が流速の遅い渦流となって到達する。したがって、スパークを発生させた場合に、燃料ガス流が高速であることに起因して燃料ガスへの着火がなされない事態を発生しないようにし、燃料ガスへの着火を確実なものとすることができる。
【００３０】
突出部３２は、既述したように、先端部の幅Ｌａが基端部の幅Ｌｂよりも狭い略三角形状とされており、また点火プラグ６の先端部６０ａは、突出部３２の先端寄り部分に対向接近している。このため、点火プラグ６への電圧印加時には、点火プラグ６と突出部３２との間でスパークを安定的に発生させることも可能である。その結果、燃焼装置Ｃの着火性能を優れたものとすることが可能である。
【００３１】
一方、点火プラグ６は、１芯タイプでよく、点火電極および接地電極からなる２芯タイプの点火プラグを用いる必要はない。その結果、点火プラグ６の部品コストを廉価にし得るとともに、点火プラグ６の取付け構造を簡素とし、生産性の向上や製造コストの低減を適切に図ることもできる。
【００３２】
図３および図４は、本考案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。
【００３３】
図３（ａ）〜（ｃ）は、突出部の形状の他の具体例を示している。
同図（ａ）に示す突出部３２Ａは、先端部の幅Ｌｃが基端部の幅Ｌｄよりも狭い略台形状とされており、同図（ｂ）に示す突出部３２Ｂは、略半円状とされている。このような構成によれば、上述の実施形態の略三角形状の突出部３２と同様に、スパークを安定的に発生させる上で好ましい。
同図（ｃ）に示す突出部３２Ｃは、基端部から先端部にわたって幅が略一定の略矩形状である。このような構成であっても、スパークを適切に発生させることが可能である。
これらの実施形態から理解されるように、本考案における突出部は、様々な形状とすることが可能である。もちろん、突出部のサイズなども限定されない。
【００３４】
図４に示す実施形態においては、点火プラグ６が熱交換器ＨＥの缶体８に設けられた孔部８８に差し込まれた状態で取付けられている。点火プラグ６は、本実施形態のように、燃焼装置Ｃの構成部材とは異なる部材に取付けられた構成とすることも可能である。
【００３５】
本考案は、上述した実施形態の内容に限定されない。本考案に係る燃焼装置、および温水装置の各部の具体的な構成は、本考案の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。
【００３６】
上述の実施形態においては、炎孔プレート２の周囲に隙間１４を設け、また炎孔プレート２をディストリビューションプレート３によって押圧することにより、炎孔プレート２の熱膨張時に大きな熱応力が発生しないようにしており、好ましいが、本考案はこれに限定されない。
本考案においては、たとえば炎孔プレート２を枠状ベース１に溶接などの手段を用いて固定させた構成とすることもできる。
【００３７】
図１に示した温水装置ＷＨは、逆燃式とされているが、本考案はこれに限定されず、たとえば熱交換器の下側に燃焼装置が配され、かつこの燃焼装置から上向きに燃焼ガスが進行する正燃式とすることもできる。温水装置を構成する熱交換器の具体的な構成も限定されない。
【符号の説明】
【００３８】
ＷＨ  温水装置
ＨＥ  熱交換器
Ｕ  バーナユニット
１  枠状ベース
１０  前壁部
１１  起立壁部
２  炎孔プレート
２０  炎孔
２１  貫通孔部
３  ディストリビューションプレート
３２  突出部
５  バーナケース
６  点火プラグ
６０ａ  先端部（点火プラグの）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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