阅读说明：本技术 温水装置 (Water heating device ) 是由 三浦敬一 于 2018-05-09 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种温水装置,将逆燃式的燃烧器配置于热交换器的壳体内,使热从燃烧器的外周法兰传递至热交换器的壳体。一种温水装置(1),其包括：风扇(2),供给燃烧用空气；腔室壳体(4),与风扇(2)连接,在内部的腔室(3)形成混合气；逆燃式的燃烧器(5),使从腔室(3)供给的混合气燃烧；热交换器(6),将在所述燃烧器(5)中产生的燃烧气体供给至壳体(11)内部而对热水进行加热；以及填料(7),安装于腔室壳体(4)的周缘法兰(4a)与壳体(11)的周缘法兰(11a)之间；其中燃烧器(5)配置于壳体(11)内,将燃烧器(5)的外周法兰(10a)固定于壳体(11)的内部壁面。(The invention provides a water heating device, which arranges a reverse combustion type burner in a shell of a heat exchanger and transfers heat from an outer peripheral flange of the burner to the shell of the heat exchanger. A warm water device (1) comprising: a fan (2) for supplying combustion air; a chamber housing (4) connected to the fan (2) and forming a mixture in the internal chamber (3); a reverse-burning type burner (5) for burning the mixture gas supplied from the chamber (3); a heat exchanger (6) for supplying combustion gas generated in the burner (5) into the interior of the housing (11) to heat hot water; and a packing (7) mounted between the peripheral flange (4a) of the chamber housing (4) and the peripheral flange (11a) of the housing (11); wherein the burner (5) is disposed in the housing (11), and an outer peripheral flange (10a) of the burner (5) is fixed to an inner wall surface of the housing (11).)

温水装置

技术领域

本发明涉及一种逆燃式的温水装置，并且涉及如下的温水装置，其通过将燃烧器(burner)配置于热交换器的壳体内，使热从燃烧器散出至所述壳体，来大幅降低从燃烧器向腔室壳体及混合气体密封用填料(sealing member)的传热量。

背景技术

如图12、图13所示，现有的总一次型的逆燃式的温水装置100包括：风扇(图略)，供给燃烧用空气；腔室壳体101，与所述风扇连接而在内部的腔室101a形成混合气；混合气体密封用填料102，安装于腔室壳体101的法兰(flange)部101b的填料槽101c；逆燃式燃烧器103，使从腔室101a供给的混合气燃烧；热交换器105，供给在燃烧器103中产生的燃烧气体而对热水进行加热；以及排气密封用的填料104，安装于燃烧器103的法兰部103a与热交换器105的壳体105a的法兰部105b之间。在腔室壳体101的顶部，形成有多个散热用鳍片(fin)101d。

在专利文献1所记载的燃烧装置中，采用如下的结构：在燃烧器主体(腔室壳体)的法兰部与燃烧框(热交换器的壳体)的法兰部之间，一并夹着燃烧板(燃烧器)的法兰部与填料，并利用螺栓加以紧固。

在专利文献2所记载的气体锅炉(gas boiler)中，采用如下的结构：在气体供给腔室的腔室壳体的法兰部与热交换器的壳体的法兰部之间，一并夹着燃烧器的法兰部与填料，并加以固定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2016-223710号公报

专利文献2：日本专利特表2016-503484号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在图12、图13所示的逆燃式的温水装置100中，在腔室壳体101的法兰部101b与燃烧器103的法兰部103a之间，夹着混合气体密封用填料102及填料按压板，在燃烧器103的法兰部103a与热交换器105的壳体105a的法兰部105b之间夹着排气密封用填料104，并利用多个螺丝对这些构件进行紧固，所述腔室壳体101的法兰部101b在内部的腔室101a形成混合气。

因此，借由来自燃烧器的传热，会对燃烧器的法兰部进行过度加热，从而必须使用高耐热级别(grade)的材料制的昂贵材料，作为混合气体密封用填料。而且，传递至燃烧器的法兰部的热会从腔室壳体及形成于腔室壳体的外表面侧的多个散热鳍片释放至大气中，因而无法将所述热有效用于热水的加热。

在专利文献1、2的装置中，也采用如下的结构，即，在腔室壳体的法兰部与热交换器的壳体的法兰部之间，一并夹着燃烧器的法兰部与混合气密封用的填料并加以固定，因此与以上所述同样地，会从燃烧器向所述法兰部产生大量的传热，存在与以上所述同样的问题。

本发明的目的在于提供一种温水装置，将逆燃式燃烧器配置于热交换器的壳体内，使热从燃烧器的周缘法兰传递至热交换器的壳体。

解决问题的技术手段

技术方案1的温水装置包括：风扇，供给燃烧用空气；腔室壳体，与所述风扇连接，在内部的腔室形成混合气；逆燃式的燃烧器，使从所述腔室供给的混合气燃烧；热交换器，具有壳体，且将在所述燃烧器中产生的燃烧气体供给至壳体内部而对热水进行加热；以及填料，安装于所述腔室壳体的第一周缘法兰与所述壳体的第二周缘法兰之间；并且，所述燃烧器配置于所述壳体内，将形成于所述燃烧器的外周法兰固定于所述壳体的内部壁面。

根据所述构成，燃烧器配置于热交换器的壳体内，将燃烧器的外周法兰固定于所述壳体的内部壁面，因此已传递至燃烧器的外周法兰的热能够从热交换器的壳体经由传热管、冷却管或鳍片传递至热水，而有效用于热水的加热。

而且，燃烧器的外周法兰没有被过度加热，所以能够利用已降低耐热级别的材料，廉价地制作混合气密封用填料。

技术方案2的温水装置根据技术方案1的发明，在所述热交换器的所述壳体的所述内部壁面，设置有保持法兰，所述保持法兰能够从下侧保持所述燃烧器的所述外周法兰，并通过铜焊(braze)，将所述燃烧器的所述外周法兰固定于所述壳体的所述内部壁面或所述保持法兰。

根据所述构成，通过铜焊，将所述燃烧器的所述外周法兰固定于所述壳体的所述内部壁面或所述保持法兰，所以能够利用简单的结构，使所述燃烧器的所述外周法兰支撑于所述壳体的所述内部壁面。

技术方案3的温水装置根据技术方案1或2的发明，所述热交换器包括：多个传热管，以横穿所述壳体的内部的方式设置；多个传热鳍片，被所述多个传热管插通；以及多个冷却管，使所述壳体冷却；并且，将所述多个冷却管的至少一部分配置于比所述燃烧器更靠近所述腔室的位置。

根据所述构成，即使从所述燃烧器的所述外周法兰传递至所述热交换器的所述壳体的热已传递至所述壳体的上方，由于所述冷却管的至少一部分配置在比所述燃烧器更靠近所述腔室的位置，因此所述已传递的热也会被所述冷却管内的热水确实地吸收。

发明的效果

根据本发明，可获得如上所述的各种效果。

附图说明

图1是本发明的实施方式的温水装置的立体图。

图2是温水装置的分解立体图。

图3是燃烧器的立体图。

图4是温水装置的平面图。

图5是图4的V-V线截面图。

图6是温水装置的前视图。

图7是图6的VII-VII线截面图。

图8是图5的a部放大图。

图9是图7的b部放大图。

图10是变形例的相当于图8的图。

图11是所述变形例的相当于图9的图。

图12是现有的温水装置的立体图。

图13是现有的温水装置的分解立体图。

具体实施方式

以下，基于附图，对用于实施本发明的实施方式进行说明。

如图1～图7所示，总一次型的逆燃式的温水装置1包括：风扇2，供给燃烧用空气；腔室壳体4，在内部形成腔室3；逆燃式的燃烧器5，配设于所述腔室壳体4的下方；显热回收用的热交换器6，配设于腔室壳体4的下方；以及混合气密封用的填料7等。此外，将图1的F、L、R设为前方、左方、右方而进行说明。

风扇2例如包括涡流风扇(turbo fan)，配设于腔室壳体4的上侧，将风扇2的吹出口2a连接于腔室壳体4的风扇连接口4a。腔室壳体4是铝合金制的壳体，具有腔室3，并且在顶部具有风扇连接口4a，所述腔室3在内部形成混合气。在风扇2，附设有供给燃料气体的文丘里管(venturi)2b，在腔室3内形成包含燃烧用空气A及燃料气体G的混合气。

在腔室壳体4的上表面部，形成有三个散热鳍片4b，但这些散热鳍片4b可以省略。在腔室壳体4的周缘部形成有周缘法兰4c，在所述周缘法兰4c，凹设有在其下表面开口的填料槽，在所述填料槽安装有混合气密封用的填料7(参照图8、图9)。

如图2、图3、图5、图7所示，逆燃式的燃烧器5利用不锈钢制的整流板8、陶瓷纤维制的耐热垫9及钢板制的支撑框体10，形成为俯视矩形状，所述不锈钢制的整流板8在整个面上形成有许多小孔，所述陶瓷纤维制的耐热垫9与所述整流板8的下表面重合，所述钢板制的支撑框体10对所述整流板8及耐热垫9的外周部进行支撑。整流板8及耐热垫9以前后方向上的中央部分成为最低的方式呈部分圆筒状缓慢地弯曲。此外，燃烧器5的形状或原材料并不限定于以上所述。

燃烧器5的支撑框体10在其外周部具有水平框状的外周法兰10a，在所述外周法兰10a，形成有宽度小的安装法兰10b，所述安装法兰10b是使其外缘部朝向垂直下方屈曲而成。燃烧器5配设在热交换器6的壳体11内的与壳体11的上端相隔规定距离的低位，通过将外缘部的安装法兰10b铜焊至壳体11的内部壁面，而固定于壳体11的内部。在所述壳体11内，在燃烧器5的下侧形成有燃烧空间22(参照图7)。

如图2、图5、图7所示，显热回收用的热交换器6包括：长方体状的矩形筒状的不锈钢板制的壳体11；周缘法兰11a，形成于所述壳体11的上端部，并且利用多个螺丝固定于腔室壳体4的周缘法兰4c；八根传热管12，朝向左右方向配设于壳体11内的下部；多个鳍片13，供所述传热管12贯通，铜焊于所述传热管12；三根冷却管14，附设于壳体11的前侧板与后侧板的上部及中段部；多个通道形成部15，形成于壳体11的右侧板的外表面或左侧板的外表面；热水导入口18a及热水导出口18b；以及火花塞(sparking plug)19及火柱(flame rod)20等。

燃烧器5的外周法兰10a配设在与最上段的冷却管14的正下方相对应的位置，最上段的冷却管14位于比燃烧器5的外周法兰10a更靠近腔室3的位置，燃烧器5的安装法兰10b在最上段的冷却管14的正下方，通过铜焊而接合于壳体11的内部壁面，所以能够提高利用壳体11及冷却管14使燃烧器5的外周法兰10a冷却的冷却性能。

对以上说明的温水装置1的作用、效果进行说明。

燃烧器5配置于热交换器6的壳体11内，将燃烧器5的外周法兰10a固定于壳体11的内部壁面，因此已传递至燃烧器5的外周法兰10a的热从热交换器6的壳体11经由传热管12、冷却管14或鳍片13而传递至热水，所以能够有效用于热水的加热。

而且，燃烧器5的外周法兰10a没有被过度加热，所以能够利用已降低耐热级别的材料廉价地制作混合气密封用填料7。另外，当向腔室壳体4的传热量变少时，混合气的温度上升得到抑制，作为其结果，还能够降低排气中的氮氧化物(oxynitride，NO_X)值。

而且，由于将燃烧器5铜焊至壳体11，所以不需要在燃烧器5的外周法兰10a与热交换器6的壳体11的周缘法兰11a之间安装排出气体密封用的填料，从而能够省略排出气体密封用填料。

此外，能够极度减少或省略形成于腔室壳体4的上表面部的散热用鳍片4b的数量。

由于通过铜焊，将燃烧器5的外周法兰10a的外缘部的安装法兰10b固定于壳体11的内部壁面，所以能够利用简单的结构，使燃烧器5的外周法兰10a支撑于壳体11的内部壁面。

热交换器6包括：多个传热管12，以横穿壳体11的内部的方式设置；多个传热鳍片13，被多个传热管12插通；以及多个冷却管14，使壳体11冷却；并且多个冷却管14的至少一部分配置在比燃烧器5更靠近腔室3的位置，所以即使从燃烧器5的外周法兰10a传递至热交换器6的壳体11的热已传递至壳体11的上方，由于冷却管14的至少一部分配置在比燃烧器5更靠近腔室3的位置，因此所述传递的热也会被冷却管14内的热水确实地吸收。

此外，热交换器6的壳体11内的燃烧器5的上侧空间能够有效用作腔室3，所以能够使腔室壳体4扁平化，例如，对风扇2进行纵向配置等，安装自由度也增加。

其次，说明对所述实施方式进行了局部变更的示例。

如图10、图11所示，省略了燃烧器5的外周法兰10a的安装法兰10b，通过铜焊，将保持法兰10f固定于热交换器5的壳体11的内部壁面，并通过铜焊，将燃烧器5的外周法兰10c固定于保持法兰10f的上端面，所述保持法兰10f将所述安装法兰10b从外周法兰10a分开，且截面呈角(angle)状。

根据所述构成，将保持法兰10f铜焊至壳体11的内部壁面的操作得到简化，而且将外周法兰10c铜焊至保持法兰10f的上端面的操作得到简化。但是，也可以将燃烧器5的外周法兰10c的前端直接铜焊至壳体11的内部壁面。

燃烧器5的外周法兰10a、外周法兰10c的向壳体11的内部壁面的固定结构优选的是铜焊，但铜焊并非必需的结构。例如，也可以是如下的结构：使安装法兰10b与壳体11的内部壁面嵌合而固定。另外，还可以是如下的结构：利用紧固构件将外周法兰10c固定于保持法兰10f。

也有在所述实施方式的温水装置设置潜热回收用热交换器的情况。此外，只要是本领域技术人员，就能够不脱离本发明的主旨，利用对所述实施方式附加各种变更的方式来实施，本发明也包括如上所述的各种变更形态。

符号的说明

1：温水装置

2：风扇

3：腔室

4：腔室壳体

4C：周缘法兰

5：燃烧器

6：热交换器

7：填料

10a、10c：外周法兰

10b：安装法兰

10f：保持法兰

11：壳体

11a：周缘法兰

12：传热管

13：鳍片

14：冷却管