JP3655688B2

JP3655688B2 - Combustion equipment

Info

Publication number: JP3655688B2
Application number: JP03716596A
Authority: JP
Inventors: 武雄山口
Original assignee: 株式会社ガスター
Priority date: 1996-01-31
Filing date: 1996-01-31
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2016-01-31
Also published as: JPH09210459A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、複数の用途に用いられる燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、給湯と風呂追焚、給湯と暖房等、複数の用途に用いられる燃焼装置には、大別して２缶２水型と、１缶２水型がある。
２缶２水型の燃焼装置は、２つの独立した熱交換部と、これら熱交換部に対応する燃焼部とを備えている。各熱交換部は、多数の垂直フィンプレートと、これを貫通する通水管とを備えている。給湯と風呂追焚を行う燃焼装置について説明すると、給湯を行う時には、一方の燃焼部で燃焼を行い、これに対応する熱交換部の通水管に給水管からの水を通して給湯を行う。風呂の追焚を行う時には、他方の燃焼部で燃焼を行い、これに対応する熱交換部の通水管に浴槽の水を通して追焚を行う。
上記２缶２水型の燃焼装置では、２つの機能例えば給湯と風呂追焚を互いに干渉させることなく実行でき、高性能である。しかし、２つの独立した燃焼ユニットを必要とするので装置が大型になるとともに高価であった。
【０００３】
一般的な１缶２水型の燃焼装置、例えば給湯，風呂追焚用の燃焼装置は、共通の熱交換部と燃焼部を一つずつ備えている。熱交換部は、多数のフィンプレートに、給湯用と風呂追焚用の２本の通水管を貫通することにより構成されている。これら２本の通水管は上下に別れて配置されている。この装置では、給湯，風呂追焚のいずれを実行する時でも、同じ燃焼部で燃焼が行われ、同じ熱交換部が加熱される。給湯が実行される時には、給水管からの水が熱交換部の給湯用通水管を通る。風呂追焚が実行される時には、浴槽からの水が熱交換部の風呂追焚用通水管を通る。
【０００４】
上記１缶２水型の燃焼装置は、給湯と風呂追焚を共通の構成要素で実行するため、構成が小型で簡単になり安価となる。しかし、上記給湯と風呂追焚が互いに干渉し合う欠点があった。例えば、給湯だけが行われている時、風呂追焚用通水管に溜まっていた水も加熱される。同様に、風呂追焚だけが行われている時、給湯用通水管に溜まっている水も加熱される。そのため、単独燃焼時の熱交換効率が悪かった。また、風呂追焚時に給湯用通水管に溜まった水が加熱され続けて高温になると、給湯の初期に所望温度より高い湯が出ることがあった。
【０００５】
特公平２ー１７７８４号公報には、改良された１缶２水型の燃焼装置が開示されている。この燃焼装置は、１つのフレーム内に、給湯と風呂追焚のための熱交換部が、それぞれ左右に別れて配置されており、これら熱交換部に対応する燃焼部がその真下に配置されている。上記フレームは上部が熱交換部を保持する保持胴となり、下部が燃焼部からの炎を囲む燃焼胴となっている。この構成では、給湯と風呂追焚の相互干渉が小さくなるにも拘わらず、２つの熱交換部が１つのフレーム内に収まるため、２缶２水型に比べて小型で安価である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報の装置において、燃焼胴の内部空間を仕切らないと、給湯用と風呂追焚の相互干渉をより一層小さくしたいという要求に答えることができない。なぜなら、仕切りがないと、燃焼部の火炎の揺らぎにより、対応する熱交換部のみならず、他の熱交換部の一部をも加熱してしまうからである。そのため、燃焼胴の内部空間を仕切る仕切り壁を必要とし、製造コストが高かった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係わる燃焼装置は、一方向に水平に並べて配置された複数の燃焼部と、上記複数の燃焼部に対応してその真上にそれぞれ配置された複数の熱交換部と、これら複数の熱交換部を囲んで保持する共通の保持胴と、この保持胴から下方に延びて上記複数の燃焼部からの火炎を囲む共通の燃焼胴と、上記複数の燃焼部に選択的にガスを供給する手段と、上記燃焼部に燃焼用空気を供給するとともに熱交換部を通る燃焼ガスの排気を行う共通のファンとを備え、上記複数の燃焼部の境には空気通路が形成され、この空気通路をファンによる空気流が通ることにより、燃焼胴の内部空間を仕切るエアカーテンが形成されることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の燃焼装置において、各熱交換部において、多数の垂直フィンプレートが、熱交換部の並び方向に延び、熱交換部の並び方向と直交する方向に並べられており、通水管が熱交換部の並び方向と直交する方向にフィンプレートを貫通していることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２に記載の燃焼装置において、複数の熱交換部のフィンプレートが互いに連なって共通プレートを構成し、この共通プレートには複数の熱交換部の境において開口が形成され、これら開口の上下に位置する部分が上記熱交換部毎のフィンプレートを連ねる架橋部となっていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図８を参照しながら説明する。図１は、給湯と風呂追焚の２つの機能を有する１缶２水型の燃焼装置を示す。この燃焼装置は、排気ユニット１０と、熱交換ユニット２０と、バーナユニット３０と、ファン４０とを上から順に連接することにより構成されている。
【００１２】
バーナユニット３０は、上端が開口した箱形状のフレーム３１と、このフレーム３１内に収容されたバーナアッセンブリ３２とを備えている。このフレーム３１の底壁に上記ファン４０が取り付けられている。
【００１３】
図６に示すように、上記バーナアッセンブリ３２は、第１バーナエレメント３３（第１バーナ要素）と第２バーナエレメント３４（第２バーナ要素）とをＸ軸方向（図１，図６において左右方向）に交互に隙間なく配列することにより構成されている。これらバーナエレメント３３，３４は、Ｙ軸（Ｘ軸と直交する水平軸）の方向に延びる垂直な平板形状をなしており、図７に示すように下端一側に導入口３３ａ，３４ａを有し、上端面に多数の炎口３３ｂ，３４ｂを有している。なお、図７では、図を簡略化するために炎口３３ｂ，３４ｂを少なく示してある。
【００１４】
上記バーナエレメント３３，３４は、導入口３３ａ，３４ａで、後述するノズルブロック５８のノズル部からのガスを受けるとともにファン４０からの空気を受け、両者を内部空洞３３ｃ，３４ｃで混合し、この混合ガスを炎口３３ｂ，３４ｂから吹き出すようになっている。第１バーナエレメント３３では、導入口３３ａが比較的狭く空気導入量が少ないので、混合ガスのガス濃度が理想濃度（燃焼のために過不足ないガス濃度）より高くなる。これとは反対に、第２バーナエレメント３４の導入口３４ａは比較的広く空気導入量が多いので、混合ガスのガス濃度は、上記理想濃度より低くなる。
【００１５】
上記バーナアッセンブリ３２は、２つの領域に分けられ、それぞれが給湯用燃焼部３２ａと風呂追焚用燃焼部３２ｂとなっている。これら燃焼部３２ａ，３２ｂは、図１，図６に示すように左右方向（Ｘ軸方向）に並んで配置されている。
【００１６】
図１に示すように、バーナアッセンブリ３２へガスを供給する手段５０は、主管５１と、この主管５１から分岐した２つの分岐管５２，５３とを有している。主管５１には主電磁開閉弁５４と電磁比例弁５５が設けられており、分岐管５２，５３にはそれぞれ補助電磁開閉弁５６，５７が設けられている。２つの分岐管５２，５３にはノズルブロック５８が接続されている。このノズルブロック５８は、分岐管５２，５３にそれぞれ接続された２つの通路を有するとともに、これら２つの通路にそれぞれ接続された２群のノズル部を有している。一方の群のノズル部は、給湯用燃焼部３２ａのバーナエレメント３３，３４の導入口３３ａ，３４ａに対峙し、他方の群のノズル部は、風呂追焚用燃焼部３２ｂのバーナエレメント３３，３４の導入口３３ａ，３４ａに対峙している。
【００１７】
フレーム３１の内部空間においてバーナ３２の上下はバイパス通路６０により結ばれており、このバイパス通路６０には風量センサ６１が設けられている。この風量センサ６１は、バイパス通路６０を通る空気の量か、バーナユニット３０の上下の圧力差を検出することにより、ファン４０からのバーナユニット３０を通る送風量に関する情報を得る。
【００１８】
図１，図３に示すように、上記熱交換ユニット２０は、横断面矩形をなし上下端が開口したフレーム２１と、フレーム２１に収容された２つの熱交換部２２ａ，２２ｂとを備えている。フレーム２１の上部は、熱交換部２２ａ，２２ｂを保持するための保持胴２１ｘとなり、下部は燃焼胴２１ｙとして提供される。燃焼胴２１ｙは、バーナユニット３０のフレーム３１に連結されている。
【００１９】
上記熱交換部２２ａは給湯用に提供され、熱交換部２２ｂは風呂追焚用に提供される。これら熱交換部２２ａ，２２ｂはＸ軸方向に並んでおり、給湯用熱交換部２２ａが給湯用燃焼部３２ａの真上に配置され、風呂追焚用熱交換部２２ｂが風呂追焚用燃焼部３２ｂの真上に配置されている。給湯用熱交換部２２ａには給水管７１と給湯管７２が接続されている。給湯管７２には栓７３が設けられている。風呂追焚用熱交換部２２ｂには、往路管８１と復路管８２を介して浴槽８０の循環金具８３が接続されている。復路管８２には、ポンプ８５が設けられている。
【００２０】
次に、熱交換ユニット２０の構造について詳述する。図３に示すように、熱交換ユニット２０は、フレーム２１の保持胴２１ｘ内に収容された多数の薄肉の共通プレート２５を有している。共通プレート２５は垂直をなし両熱交換部２２ａ，２２ｂにわたりＸ軸方向に長く延びており、Ｙ軸方向（図１では紙面と直交する方向）に互いに等しい間隔をおいて並べられている。
【００２１】
各共通プレート２５は、図２に示すように、給湯用熱交換部２２ａに位置する部位すなわち第１フィンプレート２５ａと、風呂追焚用熱交換部２２ｂに位置する部位すなわち第２フィンプレート２５ｂとを有している。第１フィンプレート２５ａと第２フィンプレート２５ｂとの境には開口２５ｃが形成されており、この開口２５ｃの上下に位置する２つの部分２５ｄ₁，２５ｄ₂が、第１フィンプレート２５ａと第２フィンプレート２５ｂと連ねる架橋部２５ｄとして提供されている。この架橋部２５ｄの上下方向の幅（部分２５ｄ₁，２５ｄ₂の幅Ｄ₁，Ｄ₂の合計）は、各フィンプレート２５ａ，２５ｂの上下方向の最小幅Ｄ₀に比べて小さい。換言すれば、架橋部２５ｄにおけるＸ軸方向（共通プレート２５の長手方向）の伝熱のための断面積は、各フィンプレート２５ａ，２５ｂの伝熱断面積より小さい。
【００２２】
上記共通プレート２５の第１フィンプレート２５ａ，第２フィンプレート２５ｂには、それぞれ複数の貫通孔２５ｘ，２５ｙが形成されている。これら貫通孔２５ｘ，２５ｙには、図３に示すように、互いに別系統をなす第１通水管２６，第２通水管２７がそれぞれ通っている。第１通水管２６は、フィンプレート２５および保持胴２１ｘを貫通してＹ軸方向に延びる複数の真直部２６ａと、これら真直部２６ａを連絡するベント部２６ｂとを有している。同様にして第２通水管２７も、真直部２７ａとベント部２７ｂとを有している。
【００２３】
第１通水管２６の一端（入口端）は、冷却管２８（図３〜図５参照）を介して給水管７１に接続され、その他端（出口端）は、給湯管７２に接続されている。第２通水管２７の一端（入口端）は冷却管２９（図３〜図５参照）を介して復路管８２に接続され、他端（出口端）は往路管８１に接続されている。これら冷却管２８，２９は、図４，図５に良く示されているように、燃焼胴２１ｙの外周に接した状態で同方向に約１周巻かれており、この燃焼胴２１ｙを冷却する役割を担う。
【００２４】
上記熱交換ユニット２０は、次のようにして製造される。通水管２６，２７の真直部２６ａ，２７ａを構成する真直管を、フレーム２１の保持胴２１ｘおよび多数の共通プレート２５に貫通させた状態で、これら真直管を拡径加工して共通プレート２５に密着させる。次に、これら真直管に隣接して共通プレート２５に貫通されたろう棒（図示しない）を溶かすことにより、真直管を保持胴２１ｘ，共通プレート２５にろう付けする。このろう付けと同時または相前後して、ベント部２６ｂ，２７ｂを構成する半円弧管を真直管にろう付けする。
【００２５】
上記熱交換ユニット２０の製造に際して、共通プレート２５が給湯用熱交換部２２ａと風呂追焚用熱交換部２２ｂにわたって延びており両熱交換部２２ａ，２２ｂに共通のものであるから、その取り扱いが簡単となるとともに、熱交換部２２ａ，２２ｂを同一ラインで同時に製造することができる。その結果、熱交換ユニット２０の製造コストを下げることができる。
上記架橋部２５ｄは２つの部分２５ｄ₁，２５ｄ₂からなるので、特に捩れに対して強度が高くなり、上記熱交換ユニット２０の製造工程等において破損を防止できる。
【００２６】
次に、燃焼装置の一般的な作用について説明する。栓７３を開くと、給水管７１，通水管２６，給湯管７２に水が流れる。給水管７１に設けられた水流スイッチ（図示しない）がこれを検出し、この検出信号に応答して制御ユニット（図示しない）が、主電磁開閉弁５４，補助電磁開閉弁５６を開くことにより、給湯用燃焼部３２ａでの燃焼制御が開始される。その結果、共通プレート２５のうち給湯用燃焼部３２ａの真上に位置する第１フィンプレート２５ａが主に加熱され、ひいては第１通水管２６を通る給水管７１からの水が加熱され、湯となって給湯管７２へと供給される。この際、風呂追焚用燃焼部３２ｂでは燃焼が行われないので、風呂追焚用熱交換部２２ｂには、ファン４０からの燃焼を伴わない空気が通過するだけであり、第２通水管２７内の水を加熱することはない。また、加熱された第１フィンプレート２５ａから架橋部２５ｄを経て第２フィンプレート２５ｂへ逃げる熱は、架橋部２５ｄの合計幅が狭いので、少なく抑えることができる。
【００２７】
風呂追焚の際には、制御ユニットの制御に基づき、ポンプ８５が駆動して、浴槽８０の水を復路管８２，通水管２７，往路管８１を経て循環させる。これと同時に、主電磁開閉弁５４，補助電磁開閉弁５７を開いて、風呂追焚用燃焼部３２ｂでの燃焼を開始する。その結果、共通プレート２５のうち風呂追焚用燃焼部３２ｂの真上に位置する第２フィンプレート２５ｂが主に加熱され、ひいては第２通水管２７を通る浴槽８０からの水が加熱され、追焚が実行される。この際、給湯用燃焼部３２ａでは燃焼が実行されないので、給湯用熱交換部２２ａには、ファン４０からの燃焼を伴わない空気が通過するだけであり、第１通水管２６内の水を加熱することはない。また、第２フィンプレート２５ｂから架橋部２５ｄを経て第１フィンプレート２５ａへ逃げる熱は少ない。
【００２８】
上述したように、基本的に給湯と風呂追焚は相互干渉なしに行われ、通水管２６，２７の一方を通る水を加熱している時に、他方に溜まった水を加熱することがないので、熱交換ユニット２０での熱負荷は小さくてすみ、単独燃焼時の熱交換効率を高くすることができる。特に、風呂追焚だけを行っている時に、第１通水管２６に溜まった水を加熱しないので、給湯動作の初期に、所望温度より高い温度が排出される不都合を防止することができる。
【００２９】
本実施例では、バーナアッセンブリ３２が第１，第２のバーナエレメント３３，３４を交互に並べて構成してある。第２バーナエレメント３４は、希薄な混合ガスを炎口３４ｂから吹き出し、炎口３４ｂの近傍で一気に燃えるので、図８に示すように燃焼ガスの上昇速度が早く火炎は真っすぐ伸びて揺らぎがない。なお、第１バーナエレメント３３は、濃い混合ガスを炎口３３ｂから吹き出すので、隣の第２バーナエレメントからの空気をもらいながら上昇に伴って燃焼を続ける。これら、第１，第２バーナエレメント３３，３４での燃焼により、総合的にみれば理想のガス濃度での燃焼を行うことができる。
【００３０】
上述したように、バーナエレメント３３，３４からの火炎が真っすぐ上に伸びるため、上記給湯と風呂追焚の相互干渉をより一層少なくすることができる。なぜなら、給湯用燃焼部３２ａでの燃焼による火炎は、真っすぐ伸びて給湯用熱交換部２２ａだけを加熱し、この火炎が揺らいで風呂追焚用熱交換部２２ｂの一部を加熱することがなく、同様に、風呂追焚用燃焼部３２ｂでの燃焼による火炎は、真っすぐ伸びて風呂追焚用熱交換部２２ｂだけを加熱し、この火炎が揺らいで給湯用熱交換部２２ａの一部を加熱することがないからである。その結果、従来のように相互干渉をより一層少なくするための仕切り壁を設けずに済み、製造コストを安くすることができる。
【００３１】
上記ファン４０は、制御ユニットにより、風量センサ６１からの送風量のフィードバック情報に基づいて上記燃焼部３２ａ，３２ｂでのガス，空気の混合比が所望の値になるように制御される。給湯，風呂追焚の両者を同時に実行している時のみならず、いずれか一方だけを実行している時にも、燃焼胴２２ｙの内部空間が仕切り壁で仕切られていないので１つの風量センサ６１だけの検出情報に基づいて、上記制御を行うことができる。
【００３２】
給湯，風呂追焚の少なくとも一方を実行している時に、燃焼胴２１ｙは、バーナ３２からの火炎を囲むため高温にさらされるが、全周にわたって巻かれた２本の冷却管２８，２９のうち少なくとも一方を流れる水により、確実に冷却することができる。
【００３３】
上記実施形態のように、濃淡燃焼をそれぞれ独立して行う第１，第２バーナエレメント３３，３４を交互に並べて用いる代わりに、図９に示すような共通バーナエレメント８１を多数並べて用いてもよい。この共通バーナエレメントは、例えば両側が濃燃焼を行う第１バーナ要素８２となり、中央が淡燃焼を行う第２バーナ要素８３となっている。
【００３４】
図１０，図１１は本発明の第２の実施形態を示す。この実施形態において、最初の実施形態に対応する構成部には同番号を付してその詳細な説明を省略する。図１１に示すように、バーナアッセンブリ３２は、２つの燃焼部３２ａ，３２ｂの境に、Ｙ軸方向に延びる細長い隙間３５（空気通路）を有している。この隙間３５をファン４０による空気流が通り、この空気流は図１０の矢印で示すように、熱交換部２２ａ，２２ｂの境に向かって上昇する。これによって、燃焼胴２１ｙの内部空間を２つに仕切るエアカーテンが形成される。このエアカーテンにより、給湯用燃焼部３２ａの火炎が風呂追焚用熱交換部２２ｂに向かったり、風呂追焚用燃焼部３２ｂの火炎が給湯用熱交換部２２ａに向かうのを、より一層確実に禁じることができ、相互干渉をなくすことができる。
【００３５】
上述した第２の実施形態では、バーナアッセンブリ３２として、第１，第２バーナエレメント３３，３４による濃淡ガス燃焼方式のものを採用して火炎を安定させるとともに、隙間３５に起因したエアカーテンを利用することにより、相互干渉を最小限にしたが、隙間３５を形成する場合には、バーナアッセンブリ３２は濃淡燃焼方式を採用しなくてもよい。
また、隙間３５を形成する代わりに、図６に示すようなバーナアッセンブリを用いて、燃焼部３２ａ，３２ｂの境に位置する第２バーナエレメント３４の導入口３４ａにガスを供給しないようにして（この部分に対峙するノズル部をなくして）、炎口３４ｂから空気のみを吹き出させることでエアカーテンとしてもよい。この場合、当該第２バーナエレメント３４が空気通路を構成する。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、１缶２水型で小型でありながら、複数の燃焼部が水平に並べられるとともに、これに対応して複数の熱交換部が水平に並べられているので、基本的に相互干渉を少なくすることができる。しかも、燃焼部の境に形成された空気通路からの空気流により、燃焼胴の内部空間を仕切るエアカーテンを作るので、相互干渉をより一層なくすことができる。
【００３８】
請求項２の発明によれば、フィンプレートの配置を工夫することにより、複数の熱交換部のベント部同士の干渉がなく、熱交換部を接近させて燃焼装置を小型にすることができる。このように複数の熱交換部を接近させても、請求項１の工夫により、相互干渉を最小限にすることができる。
【００３９】
請求項３の発明によれば、請求項２の効果に加えて、次の効果を奏する。すなわち、複数の熱交換部のフィンプレートが連なって共通のプレートとなっているので、熱交換部の製造の際に、フィンプレートの取り扱いが容易であるとともに、複数の領域を同時に製造することができ、その結果、熱交換部の製造コストを下げることができる。また、フィンプレート間に開口を形成したので、架橋部を介してのフィンプレート間の熱伝達量が少なくなり、上記領域間の相互干渉をより一層確実に回避することができる。また、架橋部が上下に離れた複数の部分からなるので、機械的強度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す燃焼装置の概略構成を示すシステム図である。
【図２】同燃焼装置のフィンプレートを示す正面図である。
【図３】同燃焼装置の熱交換部の平断面図である。
【図４】図３においてIV方向から見た正面図である。
【図５】図３においてV方向から見た背面図である。
【図６】同燃焼装置に用いられるバーナアッセンブリの平面図である。
【図７】（Ａ）は第１バーナエレメントの概略斜視図であり、（Ｂ）は第２バーナエレメントの概略斜視図である。
【図８】同バーナアッセンブリでの炎の状態を示す正面図である。
【図９】他の態様をなすバーナエレメントを示す斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態を示す図１相当図である。
【図１１】同第２実施形態に用いられるバーナアッセンブリの平面図である。
【符号の説明】
２１フレーム
２１ｘ保持胴
２１ｙ燃焼胴
２２ａ給湯用熱交換部
２２ｂ風呂追焚用熱交換部
２５共通プレート
２５ａ，２５ｂフィンプレート
２５ｃ開口
２５ｄ₁，２５ｄ₂ 架橋部
２６第１通水管
２７第２通水管
３２ａ給湯用燃焼部
３２ｂ風呂追焚用燃焼部
３３第１バーナエレメント（第１バーナ要素）
３４第２バーナエレメント（第２バーナ要素）
３５隙間（空気通路）
４０ファン
５０ガス供給手段
８２第１バーナ要素
８３第２バーナ要素[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a combustion apparatus used for a plurality of applications.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, combustion apparatuses used for a plurality of purposes such as hot water supply and bath chase, hot water supply and heating, are roughly classified into a two-can two-water type and a single-can two-water type.
The two-can two-water combustion apparatus includes two independent heat exchange units and a combustion unit corresponding to these heat exchange units. Each heat exchange unit includes a large number of vertical fin plates and water pipes passing therethrough. A combustion apparatus that performs hot water supply and bath remedy will be described. When hot water is supplied, combustion is performed in one of the combustion sections, and hot water is supplied through the water pipes of the heat exchange sections corresponding thereto. When bathing is performed, combustion is performed in the other combustion section, and the water in the bathtub is passed through the water pipe of the corresponding heat exchange section.
The above-described two-can two-water combustion apparatus can perform two functions such as hot water supply and bath remedy without interfering with each other, and has high performance. However, since two independent combustion units are required, the apparatus becomes large and expensive.
[0003]
A general canned and two-water type combustion apparatus, for example, a combustion apparatus for hot water supply or bath remedy, includes one common heat exchange section and one combustion section. The heat exchanging part is configured by penetrating through a large number of fin plates two water pipes for hot water supply and for bathing. These two water pipes are arranged separately at the top and bottom. In this apparatus, when performing either hot water supply or bath remedy, combustion is performed in the same combustion section, and the same heat exchange section is heated. When hot water supply is executed, water from the water supply pipe passes through the hot water supply water pipe of the heat exchange section. When bath remedy is executed, water from the bathtub passes through the bath remedy water pipe in the heat exchange section.
[0004]
The one-can / two-water combustion apparatus performs hot water supply and bath remedy with common components, so that the configuration is small and simple and inexpensive. However, there is a drawback that the hot water supply and bath remedy interfere with each other. For example, when only hot water is supplied, the water accumulated in the bath chase water pipe is also heated. Similarly, when only bathing is performed, water accumulated in the hot water supply pipe is also heated. Therefore, the heat exchange efficiency at the time of single combustion was bad. In addition, when the water accumulated in the hot water flow pipe continues to be heated during bath bathing and becomes hot, hot water higher than the desired temperature may be produced at the initial stage of hot water supply.
[0005]
Japanese Examined Patent Publication No. 2-17784 discloses an improved canned and two-water type combustion apparatus. In this combustion device, heat exchange parts for hot water supply and bath remedy are arranged separately on the left and right in one frame, and the combustion parts corresponding to these heat exchange parts are arranged directly below them. Yes. The upper part of the frame is a holding cylinder that holds the heat exchange part, and the lower part is a combustion cylinder that surrounds the flame from the combustion part. In this configuration, although the mutual interference between the hot water supply and the bath remedy is small, the two heat exchanging parts are accommodated in one frame, so that it is smaller and less expensive than the two-can two-water type.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the apparatus disclosed in the above publication, if the internal space of the combustion cylinder is not partitioned, the request for further reducing the mutual interference between the hot water supply and the bath remedy cannot be met. This is because if there is no partition, not only the corresponding heat exchange section but also a part of the other heat exchange section will be heated by the fluctuation of the flame of the combustion section. Therefore, a partition wall for partitioning the internal space of the combustion cylinder is required, and the manufacturing cost is high.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A combustion apparatus according to the invention of claim 1 includes a plurality of combustion sections arranged horizontally in one direction, a plurality of heat exchange sections respectively disposed directly above the plurality of combustion sections corresponding to the plurality of combustion sections, A common holding cylinder that surrounds and holds the plurality of heat exchange units, a common combustion cylinder that extends downward from the holding cylinder and surrounds the flames from the plurality of combustion units, and the plurality of combustion units selectively. Means for supplying gas, and a common fan for supplying combustion air to the combustion section and exhausting the combustion gas passing through the heat exchange section, and an air passage is formed at the boundary of the plurality of combustion sections. An air curtain that partitions the internal space of the combustion cylinder is formed by passing an air flow by a fan through the air passage.
[0009]
A second aspect of the present invention, in the combustion apparatus according to claim 1, in the heat exchange unit, a number of vertical fins plate, extends in the arrangement direction of the heat exchange portion, in a direction perpendicular to the array direction of the heat exchange section It is arranged and the water flow pipe has penetrated the fin plate in the direction orthogonal to the arrangement direction of a heat exchange part, It is characterized by the above-mentioned.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the combustion apparatus of the second aspect , the fin plates of the plurality of heat exchanging portions are connected to each other to form a common plate, and the common plate has openings at the boundaries of the plural heat exchanging portions. The formed portions located above and below these openings serve as bridging portions that connect the fin plates for each heat exchange portion.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a one-can two-water combustion apparatus having two functions of hot water supply and bath remedy. This combustion apparatus is configured by connecting an exhaust unit 10, a heat exchange unit 20, a burner unit 30, and a fan 40 in order from the top.
[0012]
The burner unit 30 includes a box-shaped frame 31 having an open upper end, and a burner assembly 32 accommodated in the frame 31. The fan 40 is attached to the bottom wall of the frame 31.
[0013]
As shown in FIG. 6, the burner assembly 32 has a first burner element 33 (first burner element) and a second burner element 34 (second burner element) arranged in the X-axis direction (left-right direction in FIGS. 1 and 6). ) Are alternately arranged without gaps. These burner elements 33 and 34 have a vertical flat plate shape extending in the direction of the Y axis (horizontal axis orthogonal to the X axis), and have inlets 33a and 34a on one side of the lower end as shown in FIG. The upper end surface has a number of flame openings 33b and 34b. In FIG. 7, the flame ports 33 b and 34 b are shown in a small number in order to simplify the drawing.
[0014]
The burner elements 33 and 34 receive gas from a nozzle portion of a nozzle block 58 (to be described later) and air from the fan 40 at the introduction ports 33a and 34a, and mix both in the internal cavities 33c and 34c. Gas is blown out from the flame outlets 33b, 34b. In the first burner element 33, since the inlet 33a is relatively narrow and the amount of air introduced is small, the gas concentration of the mixed gas becomes higher than the ideal concentration (the gas concentration not excessive or insufficient for combustion). On the contrary, since the introduction port 34a of the second burner element 34 is relatively wide and the air introduction amount is large, the gas concentration of the mixed gas becomes lower than the ideal concentration.
[0015]
The burner assembly 32 is divided into two regions, each of which serves as a hot water supply combustion section 32a and a bath-heating combustion section 32b. These combustion parts 32a and 32b are arranged side by side in the left-right direction (X-axis direction) as shown in FIGS.
[0016]
As shown in FIG. 1, the means 50 for supplying gas to the burner assembly 32 includes a main pipe 51 and two branch pipes 52 and 53 branched from the main pipe 51. The main pipe 51 is provided with a main electromagnetic on-off valve 54 and an electromagnetic proportional valve 55, and the branch pipes 52 and 53 are provided with auxiliary electromagnetic on-off valves 56 and 57, respectively. A nozzle block 58 is connected to the two branch pipes 52 and 53. The nozzle block 58 which has two passages which are respectively connected to the branch pipes 52 and 53, has a nozzle portion of the two groups which are respectively connected to the two passages. One group of nozzle portions faces the inlets 33a and 34a of the burner elements 33 and 34 of the hot water supply combustion portion 32a, and the other group of nozzle portions is the burner elements 33 and 34 of the bath recuperation combustion portion 32b. It faces the inlets 33a and 34a.
[0017]
In the internal space of the frame 31, the upper and lower sides of the burner 32 are connected by a bypass passage 60, and an air volume sensor 61 is provided in the bypass passage 60. The air volume sensor 61 obtains information on the amount of air flowing from the fan 40 through the burner unit 30 by detecting the amount of air passing through the bypass passage 60 or the pressure difference between the upper and lower sides of the burner unit 30.
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 3, the heat exchange unit 20 includes a frame 21 having a rectangular cross section and having upper and lower ends opened, and two heat exchange portions 22 a and 22 b housed in the frame 21. . The upper part of the frame 21 serves as a holding cylinder 21x for holding the heat exchange parts 22a and 22b, and the lower part is provided as a combustion cylinder 21y. The combustion cylinder 21 y is connected to the frame 31 of the burner unit 30.
[0019]
The heat exchanging unit 22a is provided for hot water supply, and the heat exchanging unit 22b is provided for bath chase. These heat exchange units 22a and 22b are arranged in the X-axis direction, the hot water supply heat exchange unit 22a is arranged directly above the hot water supply combustion unit 32a, and the bath recuperation heat exchange unit 22b is the bath recuperation combustion unit. It is arranged directly above 32b. A water supply pipe 71 and a hot water supply pipe 72 are connected to the hot water supply heat exchanging section 22a. The hot water supply pipe 72 is provided with a stopper 73. A circulation fitting 83 of the bathtub 80 is connected to the bath exchanging heat exchanging part 22b via an outward pipe 81 and a backward pipe 82. The return pipe 82 is provided with a pump 85.
[0020]
Next, the structure of the heat exchange unit 20 will be described in detail. As shown in FIG. 3, the heat exchange unit 20 has a large number of thin common plates 25 housed in a holding cylinder 21 x of a frame 21. The common plate 25 is vertical and extends long in the X-axis direction over both the heat exchanging portions 22a and 22b, and is arranged at equal intervals in the Y-axis direction (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1).
[0021]
As shown in FIG. 2, each common plate 25 includes a portion located in the hot water heat exchange section 22a, that is, the first fin plate 25a, and a portion located in the bath heating heat exchange section 22b, that is, the second fin plate 25b. have. An opening 25c is formed at the boundary between the first fin plate 25a and the second fin plate 25b, and the two portions 25d ₁ and 25d ₂ positioned above and below the opening 25c are connected to the first fin plate 25a and the second fin plate 25a. It is provided as a bridging portion 25d connected to the fin plate 25b. The vertical width of the bridging portion 25d (the sum of the widths D ₁ and D ₂ of the portions 25d ₁ and 25d ₂ ) is smaller than the minimum vertical width D ₀ of the fin plates 25a and 25b. In other words, the cross-sectional area for heat transfer in the X-axis direction (longitudinal direction of the common plate 25) in the bridging portion 25d is smaller than the heat transfer cross-sectional area of each fin plate 25a, 25b.
[0022]
A plurality of through holes 25x and 25y are formed in the first fin plate 25a and the second fin plate 25b of the common plate 25, respectively. As shown in FIG. 3, a first water pipe 26 and a second water pipe 27 that are different from each other pass through these through holes 25 x and 25 y, respectively. The first water pipe 26 has a plurality of straight portions 26a that extend in the Y-axis direction through the fin plate 25 and the holding cylinder 21x, and a vent portion 26b that connects these straight portions 26a. Similarly, the second water pipe 27 also has a straight portion 27a and a vent portion 27b.
[0023]
One end (inlet end) of the first water pipe 26 is connected to the water supply pipe 71 via the cooling pipe 28 (see FIGS. 3 to 5), and the other end (outlet end) is connected to the hot water supply pipe 72. . One end (inlet end) of the second water pipe 27 is connected to the return pipe 82 via the cooling pipe 29 (see FIGS. 3 to 5), and the other end (outlet end) is connected to the forward pipe 81. As shown well in FIGS. 4 and 5, the cooling pipes 28 and 29 are wound about one turn in the same direction in contact with the outer periphery of the combustion cylinder 21y, and cool the combustion cylinder 21y. Take a role.
[0024]
The heat exchange unit 20 is manufactured as follows. In a state where the straight pipes constituting the straight portions 26 a and 27 a of the water flow pipes 26 and 27 are penetrated through the holding cylinder 21 x of the frame 21 and a large number of common plates 25, these straight pipes are subjected to diameter expansion processing into the common plate 25. Adhere closely. Next, the straight pipe is brazed to the holding cylinder 21x and the common plate 25 by melting a brazing rod (not shown) that is passed through the common plate 25 adjacent to the straight pipe. Simultaneously with or before or after this brazing, the semicircular arc pipes constituting the vent portions 26b and 27b are brazed to the straight pipe.
[0025]
When the heat exchange unit 20 is manufactured, the common plate 25 extends over the hot water supply heat exchanging part 22a and the bath exchanging heat exchanging part 22b and is common to both the heat exchanging parts 22a and 22b. In addition to simplification, the heat exchanging parts 22a and 22b can be simultaneously manufactured on the same line. As a result, the manufacturing cost of the heat exchange unit 20 can be reduced.
Since the bridging portion 25d is composed of the two portions 25d ₁ and 25d ₂ , the strength is particularly high against twisting, and damage can be prevented in the manufacturing process of the heat exchange unit 20 and the like.
[0026]
Next, the general operation of the combustion apparatus will be described. When the stopper 73 is opened, water flows through the water supply pipe 71, the water flow pipe 26, and the hot water supply pipe 72. A water flow switch (not shown) provided in the water supply pipe 71 detects this, and in response to this detection signal, a control unit (not shown) opens the main electromagnetic on-off valve 54 and the auxiliary electromagnetic on-off valve 56, Combustion control in the hot water supply combustion section 32a is started. As a result, the first fin plate 25a located in the common plate 25 directly above the hot water supply combustion section 32a is mainly heated, and as a result, the water from the water supply pipe 71 passing through the first water pipe 26 is heated, Thus, the hot water supply pipe 72 is supplied. At this time, since the combustion is not performed in the bath pursuit combusting section 32b, only the air not combusted from the fan 40 passes through the bath pursuit heat exchanging section 22b. The water inside is not heated. Further, the heat escaping from the heated first fin plate 25a to the second fin plate 25b through the bridging portion 25d can be suppressed little because the total width of the bridging portion 25d is narrow.
[0027]
When bathing is performed, the pump 85 is driven based on the control of the control unit to circulate the water in the bathtub 80 through the return pipe 82, the water pipe 27, and the forward pipe 81. At the same time, the main electromagnetic on-off valve 54 and the auxiliary electromagnetic on-off valve 57 are opened to start combustion in the bath-measuring combustion section 32b. As a result, of the common plate 25, the second fin plate 25b positioned directly above the bath recuperation combustion portion 32b is mainly heated, and as a result, the water from the bathtub 80 passing through the second water pipe 27 is heated.焚 is executed. At this time, since combustion is not executed in the hot water supply combustion section 32a, only the air without combustion from the fan 40 passes through the hot water supply heat exchange section 22a, and heats the water in the first water pipe 26. Never do. Further, there is little heat escaping from the second fin plate 25b to the first fin plate 25a via the bridging portion 25d.
[0028]
As described above, the hot water supply and bath bathing are basically performed without mutual interference, and when the water passing through one of the water pipes 26 and 27 is heated, the water accumulated in the other is not heated. The heat load in the heat exchange unit 20 can be small, and the heat exchange efficiency during single combustion can be increased. In particular, when only bathing is performed, the water accumulated in the first water pipe 26 is not heated, so that inconvenience that a temperature higher than the desired temperature is discharged at the initial stage of the hot water supply operation can be prevented.
[0029]
In this embodiment, the burner assembly 32 is constructed by alternately arranging the first and second burner elements 33 and 34. The second burner element 34 blows out a lean mixed gas from the flame port 34b and burns at a time in the vicinity of the flame port 34b. Therefore, as shown in FIG. 8, the rising speed of the combustion gas is fast, and the flame is straight and does not fluctuate. Since the first burner element 33 blows out the rich mixed gas from the flame outlet 33b, the first burner element 33 continues to burn as it rises while receiving air from the adjacent second burner element. Combustion at an ideal gas concentration can be performed by the combustion in the first and second burner elements 33 and 34 as a whole.
[0030]
As described above, since the flames from the burner elements 33 and 34 extend straight upward, the mutual interference between the hot water supply and the bath remedy can be further reduced. This is because the flame caused by the combustion in the hot water supply combustion section 32a extends straight and heats only the hot water supply heat exchange section 22a, and this flame does not sway to heat a part of the heat exchanger section 22b for bath chase. Similarly, the flame caused by the combustion in the combusting section 32b for bath chase extends straight and heats only the heat exchanging part 22b for bath chase, and the flame fluctuates to heat a part of the heat exchanging part 22a for hot water supply. Because there is nothing to do. As a result, it is not necessary to provide a partition wall for further reducing mutual interference as in the prior art, and the manufacturing cost can be reduced.
[0031]
The fan 40 is controlled by the control unit so that the mixing ratio of gas and air in the combustion sections 32a and 32b becomes a desired value based on feedback information of the air flow rate from the air volume sensor 61. Since not only when both hot water supply and bath remedy are executed simultaneously, but also when only one of them is executed, the internal space of the combustion cylinder 22y is not partitioned by the partition wall, so one air volume sensor 61 is provided. The above control can be performed based on only the detection information.
[0032]
While performing at least one of hot water supply and bath remedy, the combustion cylinder 21y is exposed to a high temperature to surround the flame from the burner 32, but of the two cooling pipes 28 and 29 wound around the entire circumference. Cooling can be ensured with water flowing through at least one of them.
[0033]
As in the above embodiment, instead of alternately using the first and second burner elements 33 and 34 that perform light and dark combustion independently, a large number of common burner elements 81 as shown in FIG. 9 may be used. . The common burner element is, for example, a first burner element 82 that performs rich combustion on both sides, and a second burner element 83 that performs light combustion on the center.
[0034]
10 and 11 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, components corresponding to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. As shown in FIG. 11, the burner assembly 32 has an elongated gap 35 (air passage) extending in the Y-axis direction at the boundary between the two combustion portions 32a and 32b. An air flow caused by the fan 40 passes through the gap 35, and the air flow rises toward the boundary between the heat exchanging portions 22a and 22b as shown by arrows in FIG. Thus, an air curtain that partitions the internal space of the combustion cylinder 21y into two is formed. With this air curtain, the flame of the hot water supply combustion section 32a is directed to the bath recuperation heat exchange section 22b, and the flame of the bath recuperation combustion section 32b is further directed to the hot water supply heat exchange section 22a. It can be forbidden and mutual interference can be eliminated.
[0035]
In the above-described second embodiment, the burner assembly 32 employs a concentration gas combustion method using the first and second burner elements 33 and 34 to stabilize the flame and use an air curtain caused by the gap 35. By doing so, the mutual interference is minimized, but when the gap 35 is formed, the burner assembly 32 does not have to adopt the light and dark combustion method.
Further, instead of forming the gap 35, a burner assembly as shown in FIG. 6 is used so that gas is not supplied to the inlet 34a of the second burner element 34 located at the boundary between the combustion sections 32a and 32b ( It is good also as an air curtain by eliminating the nozzle part which opposes this part), and blowing only air from the flame opening 34b. In this case, the second burner element 34 constitutes an air passage.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, a plurality of combustion sections are arranged horizontally, and a plurality of heat exchanging sections are horizontally arranged correspondingly, while being small in size with one can and two water types. Since they are arranged, mutual interference can be basically reduced. Moreover, since the air curtain that partitions the internal space of the combustion cylinder is created by the air flow from the air passage formed at the boundary of the combustion section, mutual interference can be further eliminated.
[0038]
According to the invention of claim 2 , by devising the arrangement of the fin plates, there is no interference between the vent portions of the plurality of heat exchange portions, and the combustion device can be made compact by bringing the heat exchange portions closer. Thus, even if it makes several heat exchange parts approach, mutual interference can be minimized by the device of Claim 1 .
[0039]
According to invention of Claim 3 , in addition to the effect of Claim 2 , there exists the following effect. That is, since the fin plates of the plurality of heat exchanging portions are connected to form a common plate, the fin plates can be easily handled and the plural regions can be manufactured at the same time when the heat exchanging portion is manufactured. As a result, the manufacturing cost of the heat exchange part can be reduced. In addition, since the openings are formed between the fin plates, the amount of heat transfer between the fin plates via the bridging portion is reduced, and mutual interference between the regions can be avoided more reliably. Moreover, since a bridge | crosslinking part consists of a several part which left | separated up and down, mechanical strength can be made high.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram showing a schematic configuration of a combustion apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a fin plate of the combustion apparatus.
FIG. 3 is a plan sectional view of a heat exchange part of the combustion apparatus.
4 is a front view seen from the IV direction in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a rear view seen from the V direction in FIG. 3;
FIG. 6 is a plan view of a burner assembly used in the combustion apparatus.
7A is a schematic perspective view of a first burner element, and FIG. 7B is a schematic perspective view of a second burner element.
FIG. 8 is a front view showing a state of flame in the burner assembly.
FIG. 9 is a perspective view showing a burner element according to another embodiment.
FIG. 10 is a view corresponding to FIG. 1 and showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a plan view of a burner assembly used in the second embodiment.
[Explanation of symbols]
21 frame 21x holding cylinder 21y combustion cylinder 22a hot water supply heat exchanger 22b bath additionally焚用heat exchange section 25 common plate 25a, 25b fin plate 25c opening 25d _1, 25d ₂ bridge portion 26 first water communicating tube 27 second water communicating tube 32a Hot water supply combustion section 32b Bath recuperation combustion section 33 First burner element (first burner element)
34 Second burner element (second burner element)
35 Clearance (air passage)
40 Fan 50 Gas supply means 82 First burner element 83 Second burner element

Claims

一方向に水平に並べて配置された複数の燃焼部と、上記複数の燃焼部に対応してその真上にそれぞれ配置された複数の熱交換部と、これら複数の熱交換部を囲んで保持する共通の保持胴と、この保持胴から下方に延びて上記複数の燃焼部からの火炎を囲む共通の燃焼胴と、上記複数の燃焼部に選択的にガスを供給する手段と、上記燃焼部に燃焼用空気を供給するとともに熱交換部を通る燃焼ガスの排気を行う共通のファンとを備え、
上記複数の燃焼部の境には空気通路が形成され、この空気通路をファンによる空気流が通ることにより、燃焼胴の内部空間を仕切るエアカーテンが形成されることを特徴とする燃焼装置。A plurality of combustion sections arranged horizontally in one direction, a plurality of heat exchange sections respectively disposed directly above the plurality of combustion sections, and surrounding and holding the plurality of heat exchange sections A common holding cylinder, a common combustion cylinder extending downward from the holding cylinder and surrounding a flame from the plurality of combustion sections, means for selectively supplying gas to the plurality of combustion sections, and the combustion section A common fan that supplies combustion air and exhausts the combustion gas through the heat exchange section,
An air passage is formed at a boundary between the plurality of combustion sections, and an air curtain for partitioning an internal space of the combustion cylinder is formed by passing an air flow by a fan through the air passage.

各熱交換部において、多数の垂直フィンプレートが、熱交換部の並び方向に延び、熱交換部の並び方向と直交する方向に並べられており、通水管が熱交換部の並び方向と直交する方向にフィンプレートを貫通していることを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。In each heat exchange unit, a large number of vertical fin plates extend in the direction in which the heat exchange units are arranged, and are arranged in a direction orthogonal to the direction in which the heat exchange units are arranged, and the water pipes are orthogonal to the direction in which the heat exchange units are arranged. The combustion apparatus according to claim 1 , wherein the combustion apparatus penetrates the fin plate in a direction.

複数の熱交換部のフィンプレートが互いに連なって共通プレートを構成し、この共通プレートには複数の熱交換部の境において開口が形成され、これら開口の上下に位置する部分が上記熱交換部毎のフィンプレートを連ねる架橋部となっていることを特徴とする請求項２に記載の燃焼装置。Fin plates of a plurality of heat exchange parts are connected to each other to form a common plate, and openings are formed in the common plate at the boundary of the plurality of heat exchange parts. The combustion apparatus according to claim 2 , wherein the combustion apparatus is a bridging portion that connects the fin plates.