特許 6799894 ガス供給通路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6799894

(24)【登録日】2020年11月26日

(45)【発行日】2020年12月16日

(54)【発明の名称】ガス供給通路

(51)【国際特許分類】

   F23K 5/00 20060101AFI20201207BHJP

   B01D 46/10 20060101ALI20201207BHJP

【ＦＩ】

   F23K5/00 301Z

   B01D46/10 A

   B01D46/10 B

【請求項の数】5

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-74032(P2017-74032)

(22)【出願日】2017年4月3日

(65)【公開番号】特開2018-179313(P2018-179313A)

(43)【公開日】2018年11月15日

【審査請求日】2019年12月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000115854

【氏名又は名称】リンナイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111970

【弁理士】

【氏名又は名称】三林 大介

(72)【発明者】

【氏名】柘植 真吾

【審査官】 藤原 弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−５４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０１５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−６９５６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５６−９０９１５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１２−１４９５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６０００４３３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｋ ５／００

Ｂ０１Ｄ ４６／１０

Ｆ１６Ｌ ４１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

管状の第１通路部材と、該第１通路部材の周面に当接可能に湾曲した当接面から突出して筒状の連結筒部が設けられた第２通路部材とが、前記第１通路部材の周面に開口した挿通孔に前記連結筒部を挿通した状態で連結されて、前記連結筒部を介して前記第１通路部材および前記第２通路部材を流れるガス中の異物を除去するフィルターが前記連結筒部に設置されたガス供給通路において、
前記フィルターは、前記連結筒部の内径よりも外径が小さい筒状に形成された外周壁の内側に、前記ガスを通しつつ所定の大きさ以上の前記異物を通さないメッシュ部を有しており、
前記連結筒部の内周面と前記外周壁との間に前記ガスの流路を確保した状態で前記フィルターを支持する複数の支持脚が、前記外周壁から前記連結筒部の径方向の外側に向けて張り出した後に前記連結筒部の前記当接面側に向けて延びた形状に設けられている
ことを特徴とするガス供給通路。

【請求項2】

請求項１に記載のガス供給通路において、
前記挿通孔は、前記第１通路部材の軸方向に長い長孔に形成されており、
前記複数の支持脚は、前記外周壁から前記第１通路部材の軸方向に張り出している
ことを特徴とするガス供給通路。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のガス供給通路において、
前記支持脚の末端には、前記連結筒部の径方向の外側に向けて張り出し、前記第１通路部材の前記挿通孔の周縁部に係合する係合爪が設けられている
ことを特徴とするガス供給通路。

【請求項4】

請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載のガス供給通路において、
前記連結筒部の端面には、径方向に前記支持脚を嵌める溝が設けられている
ことを特徴とするガス供給通路。

【請求項5】

請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載のガス供給通路において、
前記連結筒部の周面には、母線方向に切れ込んだスリットが形成されており、
前記支持脚は、前記スリットに嵌め込まれる
ことを特徴とするガス供給通路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、供給するガスに含まれる異物を除去するフィルターを備えたガス供給通路に関する。

【背景技術】

【0002】

燃焼装置などにガスを供給するガス供給通路にはフィルターを備えたものがあり、フィルターを通過するガス中の塵埃などの異物を除去することが可能となっている。こうしたフィルターでは、ガスを通しつつ所定の大きさ以上の異物を通さないメッシュ部と、メッシュ部の周囲を保持する外周壁とを一体に設けることで、メッシュ部が変形しないように強度を確保する構造が提案されており（例えば、特許文献１）、ガス供給通路の内側に外周壁を嵌め込むようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平２−１０２９８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上述のように外周壁を有するフィルターをガス供給通路の内側に嵌め込む構成では、外周壁の径方向の厚みによって、ガス供給通路の断面のうちガスが通過可能な面積（ガス通過面積）が減少するという問題があった。特に、ガス供給通路の径に制約があり、小径にすることが求められる場合には、フィルターの設置でガス通過面積が絞られてしまう。

【0005】

この発明は、従来の技術が有する上述した課題に対応してなされたものであり、外周壁を有するフィルターが設置されるガス供給通路で、ガス通過面積の減少を抑制することが可能な技術の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決するために本発明のガス供給通路は次の構成を採用した。すなわち、
管状の第１通路部材と、該第１通路部材の周面に当接可能に湾曲した当接面から突出して筒状の連結筒部が設けられた第２通路部材とが、前記第１通路部材の周面に開口した挿通孔に前記連結筒部を挿通した状態で連結されて、前記連結筒部を介して前記第１通路部材および前記第２通路部材を流れるガス中の異物を除去するフィルターが前記連結筒部に設置されたガス供給通路において、
前記フィルターは、前記連結筒部の内径よりも外径が小さい筒状に形成された外周壁の内側に、前記ガスを通しつつ所定の大きさ以上の前記異物を通さないメッシュ部を有しており、
前記連結筒部の内周面と前記外周壁との間に前記ガスの流路を確保した状態で前記フィルターを支持する複数の支持脚が、前記外周壁から前記連結筒部の径方向の外側に向けて張り出した後に前記連結筒部の前記当接面側に向けて延びた形状に設けられている
ことを特徴とする。

【0007】

このような本発明のガス供給通路では、連結筒部の内周面とフィルターの外周壁との間に隙間を確保して、ガスの流路として利用するようになっており、外周壁を連結筒部の内周面に密接させる場合と比較すると、外周壁の径方向の厚みが同様であれば、外周壁の径が小さい方が連結筒部の内側における外周壁の占有面積が小さくなるので、外周壁を有するフィルターの設置によるガス通過面積の減少を抑制することができる。

【0008】

そして、支持脚によるフィルターの支持構造を採用することにより、連結筒部の外周の全周に亘って円筒形状の支持部材を被せてフィルターを支持する場合と比較して、連結筒部の外側に出ている部分が支持脚に限定されることから、連結筒部が挿通される挿通孔に干渉し得る範囲を小さくすることが可能となる。

【0009】

こうした本発明のガス供給通路では、挿通孔が第１通路部材の軸方向に長い長孔に形成されていると共に、複数の支持脚が外周壁から第１通路部材の軸方向に張り出していてもよい。

【0010】

このように長孔の挿通孔であれば、第１通路部材の内径に拘らず、第１通路部材の軸方向における挿通孔の孔径（長径）を確保することができるので、第１通路部材の軸方向に張り出した支持脚と干渉しないように避けることが可能となる。

【0011】

また、こうした本発明のガス供給通路における支持脚の末端には、連結筒部の径方向の外側に向けて張り出して、第１通路部材の挿通孔の周縁部に係合する係合爪を設けておいてもよい。

【0012】

このようにすれば、第１通路部材と第２通路部材とが連結された状態では、支持脚の末端の係合部が第１通路部材の挿通孔の周縁部に係合していることから、連結筒部からのフィルターの脱落を防止することができる。しかも、第１通路部材を取り外せば、係合が解除されるので、メッシュ部に異物が詰まった際などにはフィルターを容易に交換することが可能となる。

【0013】

また、こうした本発明のガス供給通路における連結筒部の端面には、径方向に支持脚を嵌める溝を設けておいてもよい。

【0014】

このようにすれば、連結筒部の溝に支持脚を納めることで、連結筒部の軸方向の外側には支持脚や外周壁の端部が突き出ないように、フィルターを設置することができる。これにより、第１通路部材の着脱の際に挿通孔の内面やエッジを支持脚や外周壁の端部に引っ掛けてフィルターが外れてしまうことを抑制することが可能となる。

【0015】

また、本発明のガス供給通路では、連結筒部の周面に、母線方向に切れ込んだスリットを形成しておくこととして、支持脚をスリットに嵌め込むようにしてもよい。

【0016】

このようにすれば、支持脚をスリットに納めることで、連結筒部の軸方向の外側および径方向の外側の何れにも支持脚や外周壁が突き出ることなく、フィルターを設置することができる。このため、挿通孔が円形であっても（長孔であるか否かに拘らず）、挿通孔を大きくすることなく、支持脚と挿通孔との干渉を避けることが可能となる。また、第１通路部材の着脱の際に挿通孔の内面やエッジを支持脚や外周壁の端部に引っ掛けてフィルターが外れてしまうことを回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本実施例のガス供給通路１を分解した状態を示した斜視図である。

【図2】本実施例のフィルター４０を連結筒部２３に設置した状態を示した説明図である。

【図3】本実施例のフィルター４０の支持構造を示した説明図である。

【図4】第１変形例のガス供給通路１における連結筒部２３およびフィルター４０を示した斜視図である。

【図5】第２変形例のガス供給通路１における連結筒部２３およびフィルター４０を示した斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１は、本実施例のガス供給通路１を分解した状態を示した斜視図である。このガス供給通路１は、例えば、図示しない燃焼装置に搭載のガスバルブに接合されて、燃料ガスを供給するのに用いられる。図示されるように本実施例のガス供給通路１は、ガスを導くパイプ１０や、パイプ１０とガスバルブとをつなぎ合せる継手２０を備えている。パイプ１０は、一端が閉塞されていると共に、円管形状の周面に貫通して挿通孔１１が設けられている。尚、図１では、パイプ１０の閉塞された一端側が部分的に示されている。

【0019】

継手２０は、ガスバルブと接続される接続口２１を有すると共に、パイプ１０の周面に当接可能に湾曲した当接面２２が形成されている。この当接面２２から突出して円筒形状の連結筒部２３が設けられており、連結筒部２３は接続口２１と連通している。そして、連結筒部２３をパイプ１０の挿通孔１１に挿通した状態で、パイプ１０と継手２０とが連結されて、図示しない固定具で固定される。尚、本実施例のガス供給通路１では、連結筒部２３を円筒形状としたが、連結筒部２３の形状は円筒形状に限られず、例えば、外径が突出方向に縮径するテーパー形状（円錐形状）であってもよい。また、本実施例のパイプ１０は、本発明の「第１通路部材」に相当しており、本実施例の継手２０は、本発明の「第２通路部材」に相当している。

【0020】

また、継手２０の当接面２２には、Ｏリング３０が嵌め込まれる凹部２４が連結筒部２３を囲んで環状に設けられており、パイプ１０と継手２０とは、間にＯリング３０を介在させることでシールされる。このようなパイプ１０と継手２０との連結の仕方は、パイプ１０を曲げて端部で連結するのに空間的な余裕がない場合に適している。こうしてパイプ１０と継手２０とが連結されたガス供給通路１では、パイプ１０に導かれたガスが連結筒部２３を介して継手２０に流入し、接続口２１からガスバルブへとガスが供給される。

【0021】

さらに、本実施例のガス供給通路１では、パイプ１０を通るガスに含まれる塵埃などの異物を除去するためのフィルター４０が連結筒部２３に設置される。詳しくは別図を用いて後述するが、本実施例のフィルター４０は、ガスを通しつつ所定の大きさ以上の異物を通さないメッシュ部４１と、そのメッシュ部４１が変形しないように周囲を保持する円筒形状の外周壁４２とを有している。フィルター４０で所定の大きさ以上の異物を除去することで、異物に起因するガスバルブの開閉不良の発生を抑制することができる。

【0022】

このような本実施例のガス供給通路１では、パイプ１０の周面に開口する挿通孔１１の径をパイプ１０の内径よりも小径にする必要があり、その挿通孔１１に挿通する連結筒部２３の径は挿通孔１１の径よりも小さくなるので、連結筒部２３の内側のガスが通過可能な断面積（以下、ガス通過面積）も絞られる。そして、こうした連結筒部２３の内周にフィルター４０の外周壁４２を嵌め込んだとすると、実質的に連結筒部２３の内径が小さくなってガス通過面積がますます減少してしまう。そこで、本実施例のガス供給通路１では、以下のようなフィルター４０を採用している。

【0023】

図２は、本実施例のフィルター４０を連結筒部２３に設置した状態を示した説明図である。図では、円筒形状の連結筒部２３の中心軸に垂直な平面で連結筒部２３およびフィルター４０を切断した断面を表している。図示されるようにフィルター４０は、格子状に組まれたメッシュ部４１を有しており、このメッシュ部４１でガスを通すと共に、網目よりも大きい異物を除去することが可能となっている。また、本実施例のフィルター４０では、メッシュ部４１の周囲を保持する円筒形状の外周壁４２が一体に設けられており、メッシュ部４１が変形しないように強度を確保している。

【0024】

そして、このような本実施例のフィルター４０は、連結筒部２３の内側に設置された状態で、外周壁４２が連結筒部２３の内周面に密接するのではなく、外周壁４２の外径が連結筒部２３の内径よりも一回り小さくなっていることから、外周壁４２と連結筒部２３の内周面との間に隙間Ｇが確保されて、この隙間Ｇをガスが通過可能となっている。尚、本実施例のガス供給通路１では、外周壁４２を円筒形状としたが、外周壁４２の形状は、円筒形状に限られず、連結筒部２３の内周面との関係で隙間Ｇを確保できる形状であればよい。

【0025】

このように本実施例のガス供給通路１では、フィルター４０の外周壁４２と連結筒部２３の内周面との間に隙間Ｇを設けて、ガスの流路として利用するようになっており、外周壁４２を連結筒部２３の内周面に密接させる場合と比較すると、外周壁４２の径方向の厚みが同様であれば、外周壁４２の径が小さい方が連結筒部２３の内側における外周壁４２の占有面積が小さくなるので、外周壁４２を有するフィルター４０の設置によるガス通過面積の減少を抑制することができる。

【0026】

また、本実施例のフィルター４０には、外周壁４２から径方向の外側に突出した状態で複数（本実施例では４つ）の突条４３が、連結筒部２３の軸方向（図中の前後方向）に延ばして設けられている。これらの突条４３によって円筒状の隙間Ｇが複数（本実施例では４つ）に仕切られていることから、隙間Ｇは、単に流路としてガスを通過させるだけでなく、異物の通過を妨げることができる。

【0027】

こうした本実施例のフィルター４０は、突条４３が連結筒部２３の内周面に当接することによって支持されているわけではなく、突条４３とは別に支持構造を有している。尚、フィルター４０の支持構造には、連結筒部２３からの脱落を防止しつつ、メッシュ部４１に異物が詰まった際などには容易に交換できることが求められる。また、例えば、円筒形状の支持部材を連結筒部２３の外周に被せたとすると、その支持部材が連結筒部２３の外側に出ている分だけパイプ１０の挿通孔１１を大きくするか、あるいは連結筒部２３の径を小さくする必要があるところ、前述したように挿通孔１１にはパイプ１０の内径による制限があり、連結筒部２３の小径化によってガス通過面積も小さくなってしまう。更には、パイプ１０の着脱の際に挿通孔１１の内面やエッジを支持部材に引っ掛けて、フィルター４０が外れてしまう場合がある。これらを踏まえて、本実施例のフィルター４０は、以下に説明する支持構造を採用している。

【0028】

図３は、本実施例のフィルター４０の支持構造を示した説明図である。図３（ａ）では、パイプ１０の中心軸および連結筒部２３の中心軸を含む平面でガス供給通路１を切断した断面を表しており、図３（ｂ）では、パイプ１０を取り外した継手２０を当接面２２側（図３（ａ）における上側）から見た状態を表している。図示されるように、フィルター４０には、外周壁４２の端部から連結筒部２３の径方向の外側に向けて張り出した後に連結筒部２３の母線方向（軸方向に同じ）の当接面２２側に屈曲した形状の支持脚４４が２本設けられており、支持脚４４が連結筒部２３の周囲の当接面２２や連結筒部２３の外周面に接することで、フィルター４０が支持される。このようにすれば、フィルター４０の突条４３を連結筒部２３の内側に圧入する場合とは異なり、メッシュ部４１に圧入の力がかからないのでメッシュ部４１が変形することもない。尚、前述したように連結筒部２３の形状は、外径が突出方向に縮径するテーパー形状（円錐形状）でもよく、この場合、支持脚４４の形状は、外周壁４２から連結筒部２３の径方向の外側に向けて張り出した後に連結筒部２３の軸方向の当接面２２側に屈曲した形状としてもよいし、連結筒部２３の円錐面における母線方向の当接面２２側に屈曲した形状としてもよい。

【0029】

これら２本の支持脚４４は、連結筒部２３の中心軸に対して対称に配置されており、本実施例のガス供給通路１では、パイプ１０の軸方向（図中の左右方向）に２本の支持脚４４が互いに反対向きに出ている。また、支持脚４４の末端には、連結筒部２３の径方向の外側に向けて張り出した係合爪４５が設けられている。パイプ１０と継手２０とが連結された状態で、係合爪４５は挿通孔１１の径よりも外側まで張り出しているので、挿通孔１１の周縁部１２に係合爪４５が係合する。

【0030】

このような本実施例のフィルター４０の支持構造では、連結筒部２３の外周の全周に亘って円筒形状の支持部材を被せた場合と比較して、連結筒部２３の外側に出ている部分が支持脚４４に限定されることから、挿通孔１１に干渉し得る範囲を小さくすることが可能となる。

【0031】

そして、本実施例のガス供給通路１では、２本の支持脚４４がパイプ１０の軸方向に出ていると共に、図３（ｂ）に破線で示されるように、挿通孔１１がパイプ１０の軸方向に長い長孔（楕円形状）形成されている。このような長孔の挿通孔１１であれば、パイプ１０の内径に拘らず、パイプ１０の軸方向の孔径（長径）を確保することができるので、パイプ１０の軸方向に張り出した支持脚４４と挿通孔１１とが干渉しないように避けることが可能となる。

【0032】

また、パイプ１０と継手２０とが連結された状態では、支持脚４４の末端の係合爪４５が挿通孔１１の周縁部１２に係合していることから、連結筒部２３からのフィルター４０の脱落を防止することができる。しかも、パイプ１０を取り外せば、係合が解除されるので、メッシュ部４１に異物が詰まった際などにはフィルター４０を容易に交換することが可能となる。

【0033】

さらに、本実施例のガス供給通路１では、継手２０の当接面２２に凹部２４が連結筒部２３を囲んで環状に設けられており、パイプ１０と継手２０との間をシールする円環形状のＯリング３０が凹部２４に嵌め込まれる。この凹部２４は、パイプ１０の軸方向に長い楕円形状に形成されており、楕円の短軸方向に正円のＯリング３０を押し縮めて凹部２４に嵌め込むことで、Ｏリング３０は楕円の長軸方向（パイプ１０の軸方向）に広がろうとする。そのため、Ｏリング３０がフィルター４０の支持脚４４や係合爪４５と干渉することを避けることができる。尚、Ｏリング３０の形状は、正円に限られず、予め楕円形状のＯリング３０を用いてもよい。

【0034】

上述した本実施例のガス供給通路１には、次のような変形例も存在する。以下では、上述の実施例とは異なる点を中心に変形例について説明する。尚、変形例の説明では、上述の実施例と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。

【0035】

図４は、第１変形例のガス供給通路１における連結筒部２３およびフィルター４０を示した斜視図である。まず、図４（ａ）には、連結筒部２３からフィルター４０を取り外した状態が示されている。第１変形例のフィルター４０も、前述した実施例と同様に、２本の支持脚４４を有しており、この支持脚４４は、外周壁４２の端部から連結筒部２３の径方向の外側に向けて張り出した後に連結筒部２３の母線方向の当接面２２側に屈曲した形状に形成されている。

【0036】

一方、第１変形例の連結筒部２３の端面には、径方向に横切って溝２５が設けられている。そして、図４（ｂ）に示されるように、フィルター４０を連結筒部２３に設置した状態では、フィルター４０の外周壁４２から連結筒部２３の径方向の外側に向けて支持脚４４が張り出した部分が、連結筒部２３の溝２５に嵌るようになっている。

【0037】

このような第１変形例のガス供給通路１では、連結筒部２３の溝２５に支持脚４４を納めることで、連結筒部２３の軸方向の外側には支持脚４４や外周壁４２の端部が突き出ないように、フィルター４０を設置することができる。これにより、パイプ１０の着脱の際に挿通孔１１の内面やエッジを支持脚４４や外周壁４２の端部に引っ掛けてフィルター４０が外れてしまうことを抑制することが可能となる。

【0038】

図５は、第２変形例のガス供給通路１における連結筒部２３およびフィルター４０を示した斜視図である。まず、図５（ａ）には、連結筒部２３からフィルター４０を取り外した状態が示されている。図示されるように第２変形例のフィルター４０では、２本の支持脚４４が、外周壁４２の母線全長から連結筒部２３の径方向の外側に向けて張り出した後に連結筒部２３の母線方向（軸方向に同じ）の当接面２２側に延設された形状になっている。

【0039】

また、第２変形例の連結筒部２３の周面には、母線方向に切れ込んだ２本のスリット２６が連結筒部２３の中心軸に対して対称に設けられている。そして、図５（ｂ）に示されるように、フィルター４０を連結筒部２３に設置した状態では、支持脚４４がスリット２６に嵌め込まれる。

【0040】

このような第２変形例のガス供給通路１では、支持脚４４をスリット２６に納めることで、連結筒部２３の軸方向の外側および径方向の外側の何れにも支持脚４４や外周壁４２が突き出ることなく、フィルター４０を設置することができる。このため、挿通孔１１が円形であっても（長孔でなくても）、挿通孔１１を大きくすることなく、支持脚４４と挿通孔１１との干渉を避けることが可能となる。また、パイプ１０の着脱の際に挿通孔１１の内面やエッジを支持脚４４や外周壁４２の端部に引っ掛けてフィルター４０が外れてしまうことを回避することができる。

【0041】

さらに、支持脚４４をスリット２６に納めた状態でも、支持脚４４の末端の係合爪４５は、連結筒部２３の径方向の外側に張り出していることから、パイプ１０と継手２０とが連結された状態では、係合爪４５が挿通孔１１の周縁部１２に係合することで、連結筒部２３からのフィルター４０の脱落を防止することができる。

【0042】

以上、本実施例および変形例のガス供給通路１について説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

【0043】

例えば、前述した実施例および変形例では、フィルター４０に２本の支持脚４４が設けられていた。しかし、支持脚４４の本数は、複数であれば、２本に限定されず、３本以上であってもよい。ただし、支持脚４４の本数を少なくすることで、連結筒部２３の外側に出ている部分を限定して、挿通孔１１に干渉し得る範囲を小さくすることができる。

【0044】

また、前述した実施例のガス供給通路１では、パイプ１０側から連結筒部２３を介して継手２０側にガスが流れるようになっていた。しかし、ガスが流れる方向は、これに限られず、継手２０側から連結筒部２３を介してパイプ１０側にガスが流れるようにしてもよく、この場合でも、本発明を好適に適用することができる。

【符号の説明】

【0045】

１…ガス供給通路、 １０…パイプ、 １１…挿通孔、
１２…周縁部、 ２０…継手、 ２１…接続口、
２２…当接面、 ２３…連結筒部、 ２４…凹部、
２５…溝、 ２６…スリット、 ３０…Ｏリング、
４０…フィルター、 ４１…メッシュ部、 ４２…外周壁、
４３…突条、 ４４…支持脚、 ４５…係合爪。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】