特開 2022-188818 ガスマニホールド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022188818

(43)【公開日】2022-12-22

(54)【発明の名称】ガスマニホールド

(51)【国際特許分類】

   F23D 14/08 20060101AFI20221215BHJP

   F23D 14/48 20060101ALI20221215BHJP

【ＦＩ】

F23D14/08 H

F23D14/48 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021097042

(22)【出願日】2021-06-10

(71)【出願人】

【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】110000305

【氏名又は名称】弁理士法人青莪

(72)【発明者】

【氏名】志知 和幸

【テーマコード（参考）】

3K017

【Ｆターム（参考）】

3K017AA10

3K017AB01

3K017AB10

3K017CB01

3K017CB11

(57)【要約】

【課題】並設された複数のバーナに燃料ガスを供給するガスマニホールドであって、バーナの本数が変わっても低コストで対応できるようにしたものを提供する。
【解決手段】バーナの並設方向をＸ軸方向として、ガスマニホールド１は、複数の単位マニホールド２をＸ軸方向に連結して構成される。各単位マニホールド２は、所定数のガスノズル３ａ，３ｂと、ガス導入口と、Ｘ軸方向一方に隣接する単位マニホールド２のガス導入口に接続されるガス導出口と、ガス導入口とガス導出口とを連通する連通路と、連通路内の燃料ガスをガスノズル３ａ，３ｂに導く分配室とを備える。また、複数の単位マニホールド２のうちＸ軸方向一方の外端に位置する単位マニホールド２のガス導出口に、これを閉塞する蓋部材９が取り付けられ、Ｘ軸方向他方の外端に位置する単位マニホールド２のガス導入口にインレット部材１０が取付けられる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

並設された複数のバーナに燃料ガスを供給するガスマニホールドにおいて、
バーナの並設方向をＸ軸方向として、ガスマニホールドは、複数の単位マニホールドをＸ軸方向に連結して構成され、
各単位マニホールドは、燃料ガスを噴出する所定数のガスノズルと、燃料ガスが導入されるガス導入口と、Ｘ軸方向一方に隣接する単位マニホールドのガス導入口に接続されるガス導出口と、ガス導入口とガス導出口とを連通する連通路と、連通路内の燃料ガスをガスノズルに導く分配室とを備え、
複数の単位マニホールドのうちＸ軸方向一方の外端に位置する単位マニホールドのガス導出口に、これを閉塞する蓋部材が取り付けられ、Ｘ軸方向他方の外端に位置する単位マニホールドのガス導入口に、燃料ガス供給用のインレット部材が取付けられることを特徴とするガスマニホールド。

【請求項2】

前記各単位マニホールドは、前記ガスノズルの突出方向に直交するノズル突設平面を有し、Ｘ軸方向に隣接する片側の単位マニホールドのノズル突設平面とＸ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールドのノズル突設平面とが面一になるように、隣接する単位マニホールド同士を位置決めする位置決め機構を備えることを特徴とする請求項１記載のガスマニホールド。

【請求項3】

前記各単位マニホールドに、Ｘ軸方向一方又は他方に突出する連結片部と、Ｘ軸方向他方又は一方に隣接する単位マニホールドの連結片部が前記ノズル突設平面の法線に平行な方向であるＹ軸方向から着座可能な受け座部とが設けられ、Ｘ軸方向に隣接する片側の単位マニホールドの連結片部がＸ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールドの受け座部にＹ軸方向から着座した状態で、Ｘ軸方向に隣接する片側の単位マニホールドのノズル突設平面とＸ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールドのノズル突設平面とが面一になるようにし、前記位置決め機構は、Ｘ軸方向に隣接する片側の単位マニホールドの連結片部と、Ｘ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールドの受け座部と、Ｘ軸方向に隣接する片側の単位マニホールドの連結片部をＸ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールドの受け座部にＹ軸方向から締結する締結手段とで構成されることを特徴とする請求項２記載のガスマニホールド。

【請求項4】

前記ガス導入口と前記ガス導出口との一方と他方は、夫々前記各単位マニホールドからＸ軸方向に突出する雄型形状と、Ｘ軸方向に凹入する雌型形状とに形成され、Ｘ軸方向に隣接する片側の単位マニホールドの雄型形状に形成されたガス導入口とガス導出口との一方を、Ｘ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールドの雌型形状に形成されたガス導入口とガス導出口との他方に、環状のシール部材を介して内嵌させることを特徴とする請求項１～３の何れか１項記載のガスマニホールド。

【請求項5】

前記各単位マニホールドに、Ｘ軸方向一方又は他方に突出する凸部と、Ｘ軸方向他方又は一方に隣接する単位マニホールドの突部を受け入れる凹部とが設けられ、Ｘ軸方向に隣接する片側の単位マニホールドの凸部とこの凸部を受け入れるＸ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールドの凹部とで隣接する単位マニホールド間をシールするラビリンスシール構造が構成されることを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載のガスマニホールド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、主として燃焼装置の試作品等で使用するガスマニホールドに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、並設された複数のバーナを備える燃焼装置において、これらバーナに燃料ガスを供給するガスマニホールドとしては、各バーナの流入口に向けて燃料ガスを噴射するガスノズルをバーナの本数分一体成形したものを用いている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

そして、燃焼装置の試作品でも、バーナの本数分のガスノズルを一体成形した専用のガスマニホールドを製造して使用しているのが現状である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－２５３２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

燃焼装置の試作品において、バーナの本数が変わる度に、上記の如く専用のガスマニホールドを製造していたのでは、製造コストが高くなってしまう。

【0006】

本発明は、以上の点に鑑み、ガスノズルの数が異なるガスマニホールドを低コストで提供できるように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】

上記課題を解決するために、本発明は、並設された複数のバーナに燃料ガスを供給するガスマニホールドにおいて、バーナの並設方向をＸ軸方向として、ガスマニホールドは、複数の単位マニホールドをＸ軸方向に連結して構成され、各単位マニホールドは、燃料ガスを噴出する所定数のガスノズルと、燃料ガスが導入されるガス導入口と、Ｘ軸方向一方に隣接する単位マニホールドのガス導入口に接続されるガス導出口と、ガス導入口とガス導出口とを連通する連通路と、連通路内の燃料ガスをガスノズルに導く分配室とを備え、複数の単位マニホールドのうちＸ軸方向一方の外端に位置する単位マニホールドのガス導出口に、これを閉塞する蓋部材が取り付けられ、Ｘ軸方向他方の外端に位置する単位マニホールドのガス導入口に、燃料ガス供給用のインレット部材が取付けられることを特徴とする。

【0008】

本発明によれば、連結した複数の単位マニホールドの連通路が直列に接続されて、インレット部材から供給される燃料ガスがこれら複数の単位マニホールドの連通路に導入され、各単位マニホールドの連通路に導入された燃料ガスが分配室を介してガスノズルから噴出する。そして、連結する単位マニホールドの個数を変更することで、ガスノズルの数を変更することができるため、ガスノズルの数が異なるガスマニホールドを低コストで提供することができる。

【0009】

また、本発明において、各単位マニホールドは、ガスノズルの突出方向に直交するノズル突設平面を有し、Ｘ軸方向に隣接する片側の単位マニホールドのノズル突設平面とＸ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールドのノズル突設平面とが面一になるように、隣接する単位マニホールド同士を位置決めする位置決め機構を備えることが望ましい。これによれば、ガスマニホールドを構成する全ての単位マニホールドのノズル突設平面が面一となり、全ての単位マニホールドのガスノズルの突出方向を揃えることができる。

【0010】

この場合、各単位マニホールドに、Ｘ軸方向一方又は他方に突出する連結片部と、Ｘ軸方向他方又は一方に隣接する単位マニホールドの連結片部がノズル突設平面の法線に平行な方向であるＹ軸方向から着座可能な受け座部とが設けられ、Ｘ軸方向に隣接する片側の単位マニホールドの連結片部がＸ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールドの受け座部にＹ軸方向から着座した状態で、Ｘ軸方向に隣接する片側の単位マニホールドのノズル突設平面とＸ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールドのノズル突設平面とが面一になるようにし、上記位置決め機構を、Ｘ軸方向に隣接する片側の単位マニホールドの連結片部と、Ｘ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールドの受け座部と、Ｘ軸方向に隣接する片側の単位マニホールドの連結片部をＸ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールドの受け座部にＹ軸方向から締結する締結手段とで構成すればよい。

【0011】

また、本発明においては、ガス導入口とガス導出口との一方と他方を、夫々各単位マニホールドからＸ軸方向に突出する雄型形状と、Ｘ軸方向に凹入する雌型形状とに形成し、Ｘ軸方向に隣接する片側の単位マニホールドの雄型形状に形成されたガス導入口とガス導出口との一方を、Ｘ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールドの雌型形状に形成されたガス導入口とガス導出口との他方に、環状のシール部材を介して内嵌させることが望ましい。これによれば、Ｘ軸方向に隣接する一方の単位マニホールドのガス導出口と他方の単位マニホールドのガス導入口との間のシール構造を安価に構成できる。

【0012】

更に、本発明においては、各単位マニホールドに、Ｘ軸方向一方又は他方に突出する凸部と、Ｘ軸方向他方又は一方に隣接する単位マニホールドの突部を受け入れる凹部とを設け、Ｘ軸方向に隣接する片側の単位マニホールドの凸部とこの凸部を受け入れるＸ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールドの凹部とで隣接する単位マニホールド間をシールするラビリンスシール構造を構成することが望ましい。これによれば、隣接する単位マニホールド間に介設するシール部材を省略して、一層のコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態のガスマニホールドを具備する燃焼装置の一例の切断側面図。

【図2】実施形態のガスマニホールドの斜め後上方から見た斜視図。

【図3】実施形態のガスマニホールドの斜め前上方から見た斜視図。

【図4】図２のＩＶ－ＩＶ線で切断した切断平面図。

【図5】図２のＶ－Ｖ線で切断した切断平面図。

【図6】実施形態のガスマニホールドの構成要素である単位マニホールドの斜め後上方から見た斜視図。

【図7】単位マニホールドの斜め前上方から見た斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１を参照して、１００は燃焼筐を示している。燃焼筐１００の上面は開放されており、燃焼筐１００の上に図示省略した熱交換器等の被加熱物が設置される。燃焼筐１００内には、燃焼筐１００内の空間を燃焼室１０１とその下側の給気室１０２とに仕切る仕切り板１０３が設けられている。給気室１０２の底面には図外の燃焼ファンがダクト１０４を介して接続されており、燃焼ファンから給気室１０２に空気が供給される。そして、給気室１０２に供給された空気が仕切り板１０３に形成した多数の分布孔１０３ａを介して燃焼室１０１に二次空気として供給されるようにしている。

【0015】

燃焼室１０１内には、前後方向に長手のバーナ１０５が横方向に並べて複数並設されている。各バーナ１０５は、上端に、理論空燃比より燃料濃度が希薄な淡混合気を噴出する淡炎口と、淡炎口の横方向両側に位置し、淡混合気に比し燃料濃度の濃い濃混合気を噴出する一対の濃炎口とを有する公知の濃淡バーナで構成されている。各バーナ１０５の下部の前端部には、淡混合気用の流入口１０５ａと、その上側に位置する濃混合気用の流入口１０５ｂとが設けられている。

【0016】

仕切り板１０３の前端部には、立上り部１０３ｂが曲成されている。立上り部１０３ｂには、各バーナ１０５の流入口１０５ａ，１０５ｂに臨む開口が形成されている。また、燃焼筐１００の前面下部の開放部を塞ぐようにして、立上り部１０３ｂの前方に対向する本発明の実施形態のガスマニホールド１が装着されている。ガスマニホールド１には、各バーナ１０５の流入口１０５ａ，１０５ｂに対向する淡混合気用と濃混合気用のガスノズル３ａ，３ｂが設けられている。各バーナ１０５の流入口１０５ａ，１０５ｂには、ガスマニホールド１の各ガスノズル３ａ，３ｂから燃料ガスが供給されると共に、給気室１０２から立上り部１０３ａとガスマニホールド１との間に画成される空隙を介して一次空気が供給される。そして、淡混合気用の流入口１０５ａに連なるバーナ１０５の流路で生成された淡混合気が淡炎口から噴出し、濃混合気用の流入口１０５ｂに連なるバーナ１０５内の流路で生成された濃混合気が濃炎口から噴出するようにしている。

【0017】

以下、図２乃至図５も参照して、ガスマニホールド１について詳述する。以下の説明では、バーナ１０５の並設方向である横方向をＸ軸方向とする。ガスマニホールド１は、複数（本実施形態では４個）の単位マニホールド２をＸ軸方向に連結して構成されている。各単位マニホールド２は、淡混合気用と濃混合気用の夫々所定数（本実施形態では２個）のガスノズル３ａ，３ｂと、燃料ガスが導入されるガス導入口４と、Ｘ軸方向一方に隣接する単位マニホールド２のガス導入口４に接続されるガス導出口５と、ガス導入口４とガス導出口５とを連通する連通路６と、連通路６内の燃料ガスをガスノズル３ａ，３ｂに導く分配室７と、連通路６と分配室７との間に介設された電磁弁８とを備えている。また、複数の単位マニホールド２のうちＸ軸方向一方の外端に位置する単位マニホールド２のガス導出口５に、これを閉塞する蓋部材９を取付け、Ｘ軸方向他方の外端に位置する単位マニホールド２のガス導入口４に、燃料ガス供給用のインレット部材１０を取付けている。

【0018】

電磁弁８は、連通路６に常時連通する弁室８１と分配室７との間の仕切りとなる弁座８２に着座して、連通路６と分配室７との接続を断つ弁体８３を備えている。そして、電磁弁８への通電により弁体８３を弁座８２から離隔させて開弁させると、連通路６内の燃料ガスが分配室７に流入して、ガスノズル３ａ，３ｂから噴出する。このように、単位マニホールド２を電磁弁８付きのものとすれば、電磁弁８を開弁させる単位マニホールド２の数を変更することで、燃焼するバーナ１０５の本数を変更して燃焼能力を切換えることができる。

【0019】

各単位マニホールド２は、ガスノズル３ａ，３ｂの突出方向たる前後方向に直交する上部後面のノズル突設平面２１ａを有し、このノズル突設平面２１ａにガスノズル３ａ，３ｂを突設すると共に、下部に、ガス導入口４と、ガス導出口５と、連通路６とを一体に成形した本体２１と、本体２１の上部前面に取付けられて、本体２１との間に分布室７を画成する蓋板２２とで構成されている。

【0020】

本実施形態のガスマニホールド１によれば、連結した複数の単位マニホールド２の連通路６が直列に接続される。従って、インレット部材１０から供給される燃料ガスがこれら複数の単位マニホールド２の連通路６に導入され、各単位マニホールド２の連通路６に導入された燃料ガスが分配室７を介してガスノズル３ａ，３ｂから噴出する。そして、連結する単位マニホールド２の個数を変更することで、ガスノズル３ａ，３ｂの数を変更することができるため、ガスノズル３ａ，３ｂの数が異なるガスマニホールド１を低コストで提供することができる。

【0021】

また、実施形態のガスマニホールド１は、Ｘ軸方向に隣接する片側の単位マニホールド２のノズル突設平面２１ａとＸ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールド２のノズル突設平面２１ａとが面一になるように、隣接する単位マニホールド２，２同士を位置決めする位置決め機構を備えている。具体的には、各単位マニホールド２に、Ｘ軸方向一方又は他方に突出する連結片部１１と、Ｘ軸方向他方又は一方に隣接する単位マニホールド２の連結片部１１がノズル突設平面２１ａの法線に平行な方向であるＹ軸方向（前後方向）から着座可能な受け座部１２とを設けている。図６、図７も参照してより具体的に説明すれば、各単位マニホールド２に、本体２１下部のＸ軸方向一方の側面の前部からＸ軸方向一方に突出する上下一対の連結片部１１，１１を設けると共に、本体２１下部の前面のＸ軸方向他方側の側部に位置させて、Ｘ軸方向他方に隣接する単位マニホールド２の連結片部１１，１１がＹ軸方向から着座可能な、連結片部１１の板厚分だけ窪んだ上下一対の受け座部１２，１２を設けている。そして、軸方向に隣接する片側の単位マニホールド２の連結片部１１，１１がＸ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールド２の受け座部１２，１２にＹ軸方向から着座した状態で、Ｘ軸方向に隣接する片側の単位マニホールド２のノズル突設平面２１ａとＸ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールド２のノズル突設平面２１ａとが面一になるようにしている。各連結片部１１には、透孔１１ａが形成され、各受け座部１２には、ネジ孔１２ａが形成されている。

【0022】

上記位置決め機構は、Ｘ軸方向に隣接する片側の単位マニホールド２の連結片部１１，１１と、Ｘ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールド２の受け座部１２，１２と、Ｘ軸方向に隣接する片側の単位マニホールド２の連結片部１１，１１をＸ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールド２の受け座部１２，１２にＹ軸方向から締結する締結手段、即ち、各連結片部１１の透孔１１ａを通して各受け座部１２のネジ孔１２ａに締め込むネジ１３とで構成されている。このように位置決め機構を設ければ、ガスマニホールド１を構成する全ての単位マニホールド２のノズル突設平面２１ａが面一となり、全ての単位マニホールド２のガスノズル３ａ，３ｂの突出方向をＹ軸方向に揃えることができる。

【0023】

また、本実施形態のガスマニホールド１において、各単位マニホールド２のガス導入口４は、各単位マニホールド２からＸ軸方向に突出する筒状、即ち、雄型形状に形成され、ガス導出口５は、Ｘ軸方向に凹入する雌型形状に形成されている。ガス導入口４の外周面には、環状の凹溝４１が形成されており、この凹溝４１にＯリング等から成る環状のシール部材１４（図５参照）を装着している。そして、Ｘ軸方向に隣接する片側の単位マニホールド２の雄型形状に形成されたガス導入口４を、Ｘ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールド２の雌型形状に形成されたガス導出口５に、シール部材１４を介して内嵌させている。これによれば、Ｘ軸方向に隣接する一方の単位マニホールド２のガス導出口５と他方の単位マニホールド２のガス導入口４との間のシール構造を安価に構成できる。

【0024】

また、燃焼筐１００の前面下部の開放部をガスマニホールド１の上部で閉塞する必要がある。ここで、本実施形態のガスマニホールド１の如く複数の単位マニホールド２をＸ軸方向に連結して構成する場合、Ｘ軸方向に隣接する単位マニホールド２，２間にシール部材を介設して、単位マニホールド２，２間から給気室１０２内の空気が漏れ出ることを防止することも考えられる。然し、これでは、コストが高くなってしまう。

【0025】

そこで、本実施形態では、各単位マニホールド２に、Ｘ軸方向一方又は他方に突出する凸部１５と、Ｘ軸方向他方又は一方に隣接する単位マニホールド２の凸部１５を受け入れる凹部１６とを設けている。具体的には、各単位マニホールド２の本体２１上部のＸ軸方向他方の側縁に、Ｘ軸方向他方に突出する凸部１５を設けると共に、本体２１上部のＸ軸方向一方の側縁に、Ｘ軸方向一方に隣接する単位マニホールド２の凸部１５を受け入れる、Ｘ軸方向に凹入する凹部１６を設けている。そして、Ｘ軸方向に隣接する片側の単位マニホールド２の凸部１５とこの凸部１５を受け入れるＸ軸方向に隣接する反対側の単位マニホールド２の凹部１６とで隣接する単位マニホールド２，２間をシールするラビリンスシール構造が構成されるようにしている。これによれば、隣接する単位マニホールド２，２間に介設するシール部材を省略して、一層のコストダウンを図ることができる。

【0026】

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態において、単位マニホールド２に設ける淡混合気用と濃混合気用の各ガスノズル３ａ，３ｂの数は２個であるが、各ガスノズル３ａ，３ｂの数を１個或いは３個とした単位マニホールドを併用することも可能である。また、バーナ１０５が濃淡バーナでなければ、単位マニホールド２には、各バーナついて１個のガスノズルを設ければよい。

【0027】

更に、上記実施形態では、ガス導入口４を雄型形状、ガス導出口５を雌型形状に形成しているが、ガス導入口４を雌型形状、ガス導出口５を雄型形状に形成してもよい。また、上記実施形態では、連結片部１１を単位マニホールド２のＸ軸方向他方に突出するように、また、凸部１５を単位マニホールド２のＸ軸方向一方に突出するように形成しているが、単位マニホールド２のＸ軸方向一方に突出するように連結片部１１を形成し、また、単位マニホールド２のＸ軸方向他方に突出するように凸部１５を形成することも可能である。

【符号の説明】

【0028】

１…ガスマニホールド、２…単位マニホールド、２１ａ…ノズル突設平面、３ａ，３ｂ…ガスノズル、４…ガス導入口、５…ガス導出口、６…連通路、７…分配室、９…蓋部材、１０…インレット部材、１１…連結片部、１２…受け座部、１３…ネジ（締結手段）、１４…シール部材、１５…凸部、１６…凹部、１０５…バーナ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】