JP2802414B2 - ガス燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガス燃焼装置、特に、
炎孔を多数形成するためにセラミックプレートを炎孔面
に利用する形式のガス燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術及びその課題】燃焼排気中の潜熱を吸熱する
ことにより、熱効率の向上を図ったガス燃焼装置とし
て、図５に示すように、ガスバーナ(3) と、これで加熱
される熱交換器(1)とが組み合わされたものがある。前
記熱交換器(1) は、外周に多数のフィン(12)(12)を具備
させた通水管(11)を蛇行状に曲成して構成されており、
これらは缶体(6) 内に収容されている。そして、該熱交
換器(1) はガスバーナ(3) の燃焼排気の顕熱を主として
吸熱する主熱交換部(1a)とその下方の排気流の下流側に
配設され且つ燃焼排気の潜熱を主として吸熱する副熱交
換部(1b)とから構成されている。

【０００３】前記ガスバーナ(3) は、多数の炎孔(310)
(310)を具備するセラミックプレート(31)とその上方の
混合室(32)とから成り、該混合室(32)にはガスノズル(3
3)が臨んでいる。そして、前記ガスバーナ(3) は、これ
のセラミックプレート(31)の炎孔(310)(310)が下向きに
設定され、その炎形成域近傍に前記主熱交換部(1a)が位
置するように配設されている。又、前記ガスバーナ(3)
には、ファン(4) によって、混合室(32)に燃焼用空気や
ガスが強制的に押し込み供給されるようになっており、
これにより、ガスバーナ(3) の燃焼排気が熱交換器(1)
からこれの下方の排気通路(21)を介して更に排気口(2)
から外部に排出されるようになっている。

【０００４】このものでは、ファン(4) を作動させて、
一次空気を混合室(32)に供給すると共に、ガスノズル(3
3)からガスを該混合室(32)に供給してガスバーナ(3) を
燃焼させると、ガスバーナ(3) で生成された燃焼排気
は、熱交換器(1) の主熱交換部(1a)→副熱交換部(1b)→
排気通路(21)と流れて排気口(2) から外部に排出され
る。この状態で、副熱交換部(1b)側に位置する通水管(1
1)から水道水を供給すると、該通水管(11)に供給された
水道水は、ガスバーナ(3) の発生熱量を通水管(11)やフ
ィン(12)(12)から吸熱して、湯となって主熱交換部(1a)
から外部に取り出されるが、そのための吸熱作用の中
で、主熱交換部(1a)では主として、ガスバーナ(3) の燃
焼排気の顕熱を吸熱する作用が行われ、副熱交換部(1b)
では、顕熱が奪われて冷却された燃焼排気をその露点温
度以下の該副熱交換部(1b)に位置する通水管(11)やフィ
ン(12)(12)に接触させることによってドレンを発生さ
せ、そのときの潜熱を該通水管(11)内の通水に吸熱させ
ている。

【０００５】しかしながら、このガス燃焼装置ではセラ
ミックプレート(31)が破損した場合にそのメンテナンス
がしにくいという問題があった。このものでは、ドレン
の付着防止のために、ガスバーナ(3) を熱交換器(1) の
上方に配設している。一方、このガスバーナ(3) は、セ
ラミックプレート(31)を具備させている。しかし、該セ
ラミックは、硬度等の点においては優れているが、ステ
ンレス等に比べ脆く割れ易い特質を有する。従って、装
置の使用状態でのセラミックプレート(31)の加熱と、装
置の不使用時などにおける該セラミックプレート(31)の
冷却とが繰り返されると、該セラミックプレート(31)が
割れ易くなり、該セラミックプレート(31)が割れてその
破片が下方に落下すると該破片が周囲に散乱する。これ
により、セラミックプレート(31)の交換等の際には、破
片の回収作業に手間がかかり、装置のメンテナンスがし
難くなるのである。

【０００６】尚、図６に示すように、ガスバーナ(3) が
横向きに設定され、その炎形成域近傍に主熱交換部(1a)
が位置する如き形式のものでも、上記と同様の不都合は
発生する。本発明は、このような、『セラミックプレー
ト式のガスバーナ(3) からの排気経路に熱交換器(1) を
設け、多数の炎孔が穿設されたセラミックプレート(31)
の炎形成域側となる外面が横方向から下方向の範囲を向
くように設定されたガス燃焼装置』において、セラミッ
クプレート(31)が破損した際におけるメンテナンスの容
易化を図ることをその課題とする。

【０００７】

【技術的手段】上記課題を解決するために講じた本発明
の技術的手段は、『耐熱素材で形成した網状体をセラミ
ックプレート(31)の外面の全面に添設し、該網状体を前
記セラミックプレート(31)自体又はバーナ本体等の固定
部に固定した』ことである。

【０００８】

【作用】本発明の上記技術的手段は、次のように作用す
る。ガスバーナ(3) を燃焼させると、燃焼排気が生成さ
れ、熱交換器(1) が加熱される。一方、セラミックプレ
ート(31)の炎形成域側となる外面の全面には、耐熱性素
材で構成された網状体が添設されていることから、該セ
ラミックプレート(31)が割れた場合でも、その破片が前
記網状体で保持されてこれが周囲に散乱することが殆ど
ない。

【０００９】

【効果】本発明は、上記構成であるから、次の特有の効
果を有する。セラミックプレート(31)が割れても、その
破片が周囲に散乱することが殆どないことから、セラミ
ックプレート(31)を修理する際には、該破片の回収作業
が容易になるので、装置のメンテナンスがし易くなる。

【００１０】又、セラミックプレート(31)が割れた際に
も、その破片が下方に落下せずに、該セラミックプレー
ト(31)が割れる以前の正常な状態に維持される傾向とな
り、該セラミックプレート(31)の耐用期間が長くなる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に従って説明す
る。図１に示す実施例は、燃焼排気を凝縮させてその潜
熱を吸熱する機能を備えた熱交換器(1) を具備する給湯
器に本発明を実施したものである。このものは、給湯器
本体の下部に熱交換器(1) を収容する缶体(6) を設け、
該缶体(6) の上部にセラミックプレート(31)式のガスバ
ーナ(3) を具備し且つ上部に給気室(42)を備える燃焼箱
(7) を配設したものである。そして、前記給気室(42)の
上部にはファン(4) が設けられている。又、缶体(6) の
下端開口部に接続される排気通路(21)は、給湯器本体を
上下に走行する態様で設けられている。

【００１２】前記熱交換器(1) は、主にガスバーナ(3)
の燃焼排気の顕熱を吸熱する主熱交換部(1a)と、その下
方の排気流の下流側に配設され且つ主としてガスバーナ
(3)の燃焼排気の潜熱を吸熱する副熱交換部(1b)とから
構成されており、一方の主熱交換部(1a)は環状のフィン
(12)(12)を具備させた通水管(11)から成り、他方の副熱
交換部(1b)は前記通水管(11)における主熱交換部(1a)よ
り上流側部分に環状のフィン(12)(12)を具備させた構成
である。そして、この実施例では、前記主熱交換部(1a)
における通水管(11)は、三段で構成されて各段が横二列
若しくは三列に蛇行状に曲成された一段構成である。
又、副熱交換部(1b)側の通水管(11)（最下段の通水管(1
1)）から水道水を供給して主熱交換部(1a)側の通水管(1
1)（最上段の通水管(11)）から湯を取り出すようにして
いる。更に、副熱交換部(1b)に発生するドレンは、該缶
体(6) 下方のドレン排出口(8) から外部に排出される。

【００１３】上記ガスバーナ(3) は多数の炎孔(310)(31
0)を穿設したセラミックプレート(31)とその上方の混合
室(32)とから構成されており、この混合室(32)にガスノ
ズル(33)を臨ませている。そして、前記セラミックプレ
ート(31)には、図２及び図３に示すように、その外面に
密着させ且つ前記炎孔(310)(310)を塞がない態様で、金
網(5) を張設している。尚、この実施例では、混合室(3
2)の側壁にフック(F)(F) を設け、該フック(F) (F) に
金網(5) を係止することによって、金網(5) をセラミッ
クプレート(31)に張設している。

【００１４】上記排気通路(21)は、給湯器の上記缶体
(6) の下端開口部から引き出されており、その下流端の
排気口(2) は給湯器の上部に開口している。従って、フ
ァン(4) の運転によって混合室(32)に、強制給気を行う
と共にガスノズル(33)からガスを供給してガスバーナ
(3) を燃焼させ、この状態で、最下段の通水管(11)から
水道水を供給すると、既述従来のものと同様に、ガスバ
ーナ(3) で生成された燃焼排気は熱交換器(1) の主熱交
換部(1a)→副熱交換部(1b)→排気通路(21)と流れて排気
口(2) から外部に排出される。すると、主熱交換部(1a)
や副熱交換部(1b)の通水管(11)内の通水は、ガスバーナ
(3) の発生熱量を通水管(11)やフィン(12)(12)から吸収
して、最上段の通水管(11)から湯となって外部に取り出
される。このときの吸熱作用の中で、ガスバーナ(3) の
燃焼排気の顕熱を吸熱する作用は、主に、主熱交換部(1
a)で行われており、副熱交換部(1b)では、主として、ガ
スバーナ(3) の燃焼排気を凝縮させてその潜熱を吸熱す
る作用が行われる。即ち、副熱交換部(1b)では、顕熱が
奪われて冷却された燃焼排気をその露点温度以下の該副
熱交換部(1b)に位置する通水管(11)やフィン(12)(12)に
接触させることによってドレンを発生させ、そのときの
潜熱を該通水管(11)内の通水に吸熱させているのであ
る。このとき、たとえセラミックプレート(31)が割れて
も、該セラミックプレート(31)には金網(5) が張設され
ており、該セラミックプレート(31)の破片が周囲に散乱
することはないので、セラミックプレート(31)の修理作
業の際における破片の回収作業が容易になり、これによ
り、給湯器のメンテナンスがし易くなる。又、前記金網
(5) は、セラミックプレート(31)はこれが割れる以前の
正常な状態に維持される傾向となるので、このもので
は、セラミックプレート(31)の延命効果も有することと
なる。更に、前記金網(5) は、セラミックプレート(31)
の炎孔(310)(310)を塞がない態様で設けられていること
から、ガスバーナ(3) の適正な燃焼が確保されることと
なる。

【００１５】尚、上記実施例は、以下のように変更が可
能である。 ．図４に示すように、セラミックプレート(31)の外面
に、その炎孔(310)(310)に干渉しないように凹溝(315)
(315)を設け、該凹溝(315)(315)に嵌入する態様で金網
(5) を張設してもよい。この場合、金網(5) の配設位置
がずれないことから該金網(5) を組み付ける際の作業性
が向上する。又、金網(5) がセラミックプレート(31)の
炎形成面から突出しないことから、ガスバーナ(3) の適
正な燃焼が確保される。

【００１６】又、上記実施例では、混合室(32)の側壁に
設けたフック(F) (F) に金網(5) を係止させる構成とし
たが、該金網(5) の周囲を「コ」字状に折り曲げてこれ
をセラミックプレート(31)の外周縁に係合させてもよ
く、又、缶体(6) の側壁等の固定部に金網(5) を係止す
る構成としてもよい。更に、上記何れの場合でも、金網
(5) に替えて、耐熱性樹脂等の耐熱性素材を網状に構成
したものを採用することが可能である。

【００１７】．上記実施例では、通水管(11)を蛇行状
に曲成させて四段構成となるようにしてその中で、最下
段を副熱交換部(1b)とし他の三段を主熱交換部(1a)とし
たが、主熱交換部(1a)の顕熱吸収能力によっては潜熱を
吸収する副熱交換部(1b)の通水管(11)部分は、下から二
段・三段等の複数段となる。このように、副熱交換部(1
b)が複数段に構成される場合は、下から二段目若しくは
三段目等の通水管(11)から給水してもよい。又、上記実
施例の場合も含めて、湯の取り出しは上から二段目若し
くは三段目等から行ってもよい。

【００１８】．上記実施例では、ファン(4) を給気通
路側に設けたが、これを排気通路(21)側に設けてもよ
い。 ．上記実施例では、ガス燃焼装置としての給湯器に本
発明を実施したが、給湯器以外にも、加熱された水を循
環させる方式の暖房器等のガス燃焼装置にも本発明を採
用することは可能である。

【００１９】．本発明は、主熱交換部(1a)にて主とし
て顕熱を吸収し、副熱交換部(1b)にて主として潜熱を吸
収する形式のガス燃焼装置はもちろん、主熱交換部(1a)
にて顕熱のみを吸収し、副熱交換部(1b)にて主として潜
熱を吸収する形式のものにも採用できる。上記何れの場
合でも、ガス燃焼装置が具備する熱交換器は、燃焼排気
中の顕熱を吸熱する機能のみを備える形式でも良い。
尚、ガス燃焼装置のガスバーナ(3) は、その炎孔部が横
向き又は斜め下向きに設定されるように配設される形式
でもよいのは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の説明図

【図２】ガスバーナ(3) の拡大図

【図３】Ａ矢視図

【図４】セラミックプレート(31)に凹溝(315)(315)を形
成し、該凹溝(315)(315)に金網(5) を嵌入させた状態の
説明図

【図５】従来例の説明図

【図６】他の従来例の説明図

【符号の説明】

(1) ・・・熱交換器 (3) ・・・ガスバーナ (31)・・・セラミックプレート

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミックプレート式のガスバーナ(3)
   からの排気経路に熱交換器(1) を設け、多数の炎孔が穿
   設されたセラミックプレート(31)の炎形成域側となる外
   面が横方向から下方向の範囲を向くように設定されたガ
   ス燃焼装置において、耐熱素材で形成した網状体をセラ
   ミックプレート(31)の外面の全面に添設し、該網状体を
   前記セラミックプレート(31)自体又はバーナ本体等の固
   定部に固定したガス燃焼装置。
2. 【請求項２】 セラミックプレート(31)の炎孔相互の間
   を網状体の素線が走行するように、該網状体を配設した
   請求項１に記載のガス燃焼装置。
3. 【請求項３】 セラミックプレート(31)の炎形成域側と
   なる外面に、網状に交差する態様の凹溝を設け、該凹溝
   に網状体を構成する素線を嵌入させた請求項２に記載の
   ガス燃焼装置。