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(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】P2024035315
(43)【公開日】2024-03-14
(54)【発明の名称】温水装置
(51)【国際特許分類】
F23N 5/12 20060101AFI20240307BHJP
F23D 14/14 20060101ALI20240307BHJP
F24H 9/20 20220101ALI20240307BHJP
F24H 9/1836 20220101ALI20240307BHJP
【ＦＩ】
F23N5/12 Z
F23D14/14 Z
F24H9/20 B
F24H9/1836
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022139696
(22)【出願日】2022-09-02
(71)【出願人】
【識別番号】000004709
【氏名又は名称】株式会社ノーリツ
(74)【代理人】
【識別番号】100120514
【弁理士】
【氏名又は名称】筒井 雅人
(72)【発明者】
【氏名】唐木 竜也
【テーマコード（参考）】
3K005
3K017
【Ｆターム（参考）】
3K005WA01
3K005XB04
3K017BA02
3K017BE09
(57)【要約】
【課題】火炎のリフトが発生した場合に、これを正常な駆動燃焼であると過誤判断されることなく、バーナの駆動燃焼の判断を適切に行なうことが可能な温水装置を提供する。
【解決手段】温水装置ＷＨのフレームロッド２は、碍子部２０がバーナＢの炎孔プレート４よりも燃焼ガス流れ方向の下流側に位置するようにして燃焼領域ＣＡを囲むケース８の側壁部８０ａに取付けられ、かつ芯線部２１は、碍子部２０から炎孔プレート４に向けて延びる延部２１ｂと、この延部２１ｂよりも先端寄りに位置する先端寄り部２１ａと、を有しており、燃焼ガス流れ方向において、芯線部２１の先端寄り部２１ａは、複数の炎孔４０の少なくともいずれか１つに対向している一方、延部２１ｂは、複数の炎孔４０のいずれにも対向していない。
【選択図】 図３
【解決手段】温水装置ＷＨのフレームロッド２は、碍子部２０がバーナＢの炎孔プレート４よりも燃焼ガス流れ方向の下流側に位置するようにして燃焼領域ＣＡを囲むケース８の側壁部８０ａに取付けられ、かつ芯線部２１は、碍子部２０から炎孔プレート４に向けて延びる延部２１ｂと、この延部２１ｂよりも先端寄りに位置する先端寄り部２１ａと、を有しており、燃焼ガス流れ方向において、芯線部２１の先端寄り部２１ａは、複数の炎孔４０の少なくともいずれか１つに対向している一方、延部２１ｂは、複数の炎孔４０のいずれにも対向していない。
【選択図】 図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の炎孔が設けられている炎孔プレートを有し、かつこの炎孔プレートの裏面側に供給された燃料ガスおよび空気の混合ガスが、前記複数の炎孔を通過して前記炎孔プレートの表面側の燃焼領域において燃焼可能とされたバーナと、
このバーナの駆動燃焼により発生した燃焼ガスを利用して湯水を加熱可能な熱交換器と、
導電性の芯線部およびこの芯線部を保持する碍子部を有し、かつ前記芯線部が前記バーナの駆動燃焼時における火炎に接触することに基づいて前記バーナの火炎を検知するためのフレームロッドと、
前記燃焼領域の周囲を囲む側壁部を有するケースと、
を備えている、温水装置であって、
前記フレームロッドは、前記碍子部が前記炎孔プレートよりも燃焼ガス流れ方向の下流側に位置するようにして前記ケースの前記側壁部に取付けられ、かつ前記芯線部は、前記碍子部から前記炎孔プレートに向けて延びる延部と、この延部よりも先端寄りに位置する先端寄り部と、を有しており、
前記燃焼ガス流れ方向において、前記芯線部の前記先端寄り部は、前記複数の炎孔の少なくともいずれか１つに対向している一方、前記延部は、前記複数の炎孔のいずれにも対向していない構成とされていることを特徴とする、温水装置。
このバーナの駆動燃焼により発生した燃焼ガスを利用して湯水を加熱可能な熱交換器と、
導電性の芯線部およびこの芯線部を保持する碍子部を有し、かつ前記芯線部が前記バーナの駆動燃焼時における火炎に接触することに基づいて前記バーナの火炎を検知するためのフレームロッドと、
前記燃焼領域の周囲を囲む側壁部を有するケースと、
を備えている、温水装置であって、
前記フレームロッドは、前記碍子部が前記炎孔プレートよりも燃焼ガス流れ方向の下流側に位置するようにして前記ケースの前記側壁部に取付けられ、かつ前記芯線部は、前記碍子部から前記炎孔プレートに向けて延びる延部と、この延部よりも先端寄りに位置する先端寄り部と、を有しており、
前記燃焼ガス流れ方向において、前記芯線部の前記先端寄り部は、前記複数の炎孔の少なくともいずれか１つに対向している一方、前記延部は、前記複数の炎孔のいずれにも対向していない構成とされていることを特徴とする、温水装置。
【請求項2】
請求項１に記載の温水装置であって、
前記熱交換器は、
前記ケースと、
前記ケースの前記側壁部に沿って前記燃焼ガス流れ方向とは交差する方向に延び、かつ前記燃焼ガス流れ方向に間隔を隔てて並ぶ複数段の胴パイプと、
を備えており、
前記フレームロッドの前記碍子部は、前記ケースの前記側壁部のうち、前記複数段の胴パイプの相互間の位置に取付けられている、温水装置。
前記熱交換器は、
前記ケースと、
前記ケースの前記側壁部に沿って前記燃焼ガス流れ方向とは交差する方向に延び、かつ前記燃焼ガス流れ方向に間隔を隔てて並ぶ複数段の胴パイプと、
を備えており、
前記フレームロッドの前記碍子部は、前記ケースの前記側壁部のうち、前記複数段の胴パイプの相互間の位置に取付けられている、温水装置。
【請求項3】
請求項１または２に記載の温水装置であって、
前記炎孔プレートには、原則的には、前記複数の炎孔が一定規則の配列で設けられている一方、その例外として、前記一定規則に反して前記複数の炎孔の配置が除外された炎孔除外領域が設けられており、
前記燃焼ガス流れ方向において、前記芯線部の前記延部は、前記炎孔除外領域に対向している、温水装置。
前記炎孔プレートには、原則的には、前記複数の炎孔が一定規則の配列で設けられている一方、その例外として、前記一定規則に反して前記複数の炎孔の配置が除外された炎孔除外領域が設けられており、
前記燃焼ガス流れ方向において、前記芯線部の前記延部は、前記炎孔除外領域に対向している、温水装置。
【請求項4】
請求項３に記載の温水装置であって、
前記炎孔除外領域として、前記炎孔プレートの中心周りに点対称配置の一対の炎孔除外領域が具備されており、
前記炎孔プレートが、前記バーナの所定箇所に所定の第１の向き、またはこの第１の向きに対して１８０°回転した第２の向きのいずれの向きに取付けられた場合であっても、前記一対の炎孔除外領域のいずれか一方が、前記芯線部の前記延部に対向するように構成されている、温水装置。
前記炎孔除外領域として、前記炎孔プレートの中心周りに点対称配置の一対の炎孔除外領域が具備されており、
前記炎孔プレートが、前記バーナの所定箇所に所定の第１の向き、またはこの第１の向きに対して１８０°回転した第２の向きのいずれの向きに取付けられた場合であっても、前記一対の炎孔除外領域のいずれか一方が、前記芯線部の前記延部に対向するように構成されている、温水装置。
【請求項5】
請求項１に記載の温水装置であって、
前記複数の炎孔は、前記燃焼ガス流れ方向視において、前記芯線部の前記延部が延びるｘ方向に長く、かつｘ方向とは交差するｙ方向に短い長孔状であり、
前記芯線部の前記先端寄り部は、前記燃焼ガス流れ方向視において、前記複数の炎孔の少なくとも１つと交差するように前記ｙ方向に延びている、温水装置。
前記複数の炎孔は、前記燃焼ガス流れ方向視において、前記芯線部の前記延部が延びるｘ方向に長く、かつｘ方向とは交差するｙ方向に短い長孔状であり、
前記芯線部の前記先端寄り部は、前記燃焼ガス流れ方向視において、前記複数の炎孔の少なくとも１つと交差するように前記ｙ方向に延びている、温水装置。
【請求項6】
請求項１に記載の温水装置であって、
前記炎孔プレートの表面側には、耐熱性を有し、かつ前記炎孔プレートよりも多孔質状または気孔率が高いシート状またはプレート状の追加積層部材が積層されている、温水装置。
前記炎孔プレートの表面側には、耐熱性を有し、かつ前記炎孔プレートよりも多孔質状または気孔率が高いシート状またはプレート状の追加積層部材が積層されている、温水装置。
【請求項7】
請求項１に記載の温水装置であって、
前記複数の炎孔は、前記燃焼ガス流れ方向視において、前記芯線部の前記延部が延びるｘ方向とは交差するｙ方向に間隔を隔てて並ぶ縦列が、ｘ方向に複数並んだ配列に設けられおり、
前記芯線部の前記先端寄り部は、前記複数の縦列のうち、前記碍子部に最も接近した最端位置の縦列に属する少なくとも１つの前記炎孔に対向している、温水装置。
前記複数の炎孔は、前記燃焼ガス流れ方向視において、前記芯線部の前記延部が延びるｘ方向とは交差するｙ方向に間隔を隔てて並ぶ縦列が、ｘ方向に複数並んだ配列に設けられおり、
前記芯線部の前記先端寄り部は、前記複数の縦列のうち、前記碍子部に最も接近した最端位置の縦列に属する少なくとも１つの前記炎孔に対向している、温水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、給湯装置などの温水装置に関する。
【背景技術】
【0002】
温水装置の具体例として、特許文献１，２に記載のものがある。
これら特許文献１，２に記載の温水装置は、バーナ、および湯水加熱用の熱交換器を備え、かつ前記バーナには、フレームロッドが付属して設けられている。前記バーナは、全１次空気燃焼方式であって、複数の炎孔が設けられた炎孔プレートを備えており、この炎孔プレートの裏面側には燃料ガスと空気との混合ガスが供給される。この混合ガスは、前記複数の炎孔を通過して前記炎孔プレートの表面側の領域において燃焼する。この燃焼ガスから熱交換器によって熱回収がなされることにより、湯水加熱（温水の生成）が行なわれる。
前記フレームロッドは、火炎の導電性を利用し、前記バーナの火炎を検知するためのものであり、導電性の芯線部が碍子部に保持された構成である。
これら特許文献１，２に記載の温水装置は、バーナ、および湯水加熱用の熱交換器を備え、かつ前記バーナには、フレームロッドが付属して設けられている。前記バーナは、全１次空気燃焼方式であって、複数の炎孔が設けられた炎孔プレートを備えており、この炎孔プレートの裏面側には燃料ガスと空気との混合ガスが供給される。この混合ガスは、前記複数の炎孔を通過して前記炎孔プレートの表面側の領域において燃焼する。この燃焼ガスから熱交換器によって熱回収がなされることにより、湯水加熱（温水の生成）が行なわれる。
前記フレームロッドは、火炎の導電性を利用し、前記バーナの火炎を検知するためのものであり、導電性の芯線部が碍子部に保持された構成である。
【0003】
前記した特許文献１，２においては、フレームロッドがバーナの炎孔プレートを保持するバーナのハウジングに取付けられ、芯線部の全体が炎孔プレートに接近した配置とされている。
ただし、温水装置の構造の簡素化や、その他の理由から、フレームロッドをバーナのケースではなく、熱交換器のケースの側壁部に取付けたい場合がある。この場合、フレームロッドの碍子部は、炎孔プレートから燃焼ガス流れ方向の下流側に比較的大きな寸法で離間した配置となり、芯線部は、この碍子部から炎孔プレートに向けて延びた形態とされ、芯線部の先端部は、炎孔プレートに接近した配置とされる。このような構成によれば、バーナの駆動燃焼時には、芯線部の先端寄り部を火炎に接触させることが可能であり、火炎の検知が可能である。
ただし、温水装置の構造の簡素化や、その他の理由から、フレームロッドをバーナのケースではなく、熱交換器のケースの側壁部に取付けたい場合がある。この場合、フレームロッドの碍子部は、炎孔プレートから燃焼ガス流れ方向の下流側に比較的大きな寸法で離間した配置となり、芯線部は、この碍子部から炎孔プレートに向けて延びた形態とされ、芯線部の先端部は、炎孔プレートに接近した配置とされる。このような構成によれば、バーナの駆動燃焼時には、芯線部の先端寄り部を火炎に接触させることが可能であり、火炎の検知が可能である。
【0004】
しかしながら、前記構成の場合においては、次に述べるように、解決すべき課題がある。
【0005】
すなわち、バーナの駆動燃焼時には、異常燃焼が発生し、火炎が炎孔プレートから燃焼ガス流れ方向の下流側に離間する現象（火炎のリフト）を生じる場合がある。これに対し、このような火炎のリフトが生じた場合、この火炎がフレームロッドの芯線部の先端寄り部には接触しないものの、芯線部の他の部分（碍子部に近い基端部など）に接触する虞がある。これでは、バーナが正常な駆動燃焼がなされていないにも拘わらず、正常な駆動燃焼がなされていると過誤判断されることとなり、このようなことは適切に解消されることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０２０－１６４２０号公報
【特許文献2】特開２０２０－５１６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、火炎のリフトが発生した場合に、これを正常な駆動燃焼であると過誤判断されることなく、バーナの駆動燃焼の判断を適切に行なうことが可能な温水装置を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【0009】
本発明により提供される温水装置は、複数の炎孔が設けられている炎孔プレートを有し、かつこの炎孔プレートの裏面側に供給された燃料ガスおよび空気の混合ガスが、前記複数の炎孔を通過して前記炎孔プレートの表面側の燃焼領域において燃焼可能とされたバーナと、このバーナの駆動燃焼により発生した燃焼ガスを利用して湯水を加熱可能な熱交換器と、導電性の芯線部およびこの芯線部を保持する碍子部を有し、かつ前記芯線部が前記バーナの駆動燃焼時における火炎に接触することに基づいて前記バーナの火炎を検知するためのフレームロッドと、前記燃焼領域の周囲を囲む側壁部を有するケースと、を備えている、温水装置であって、前記フレームロッドは、前記碍子部が前記炎孔プレートよりも燃焼ガス流れ方向の下流側に位置するようにして前記ケースの前記側壁部に取付けられ、かつ前記芯線部は、前記碍子部から前記炎孔プレートに向けて延びる延部と、この延部よりも先端寄りに位置する先端寄り部と、を有しており、前記燃焼ガス流れ方向において、前記芯線部の前記先端寄り部は、前記複数の炎孔の少なくともいずれか１つに対向している一方、前記延部は、前記複数の炎孔のいずれにも対向していない構成とされていることを特徴としている。
【0010】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、バーナの駆動燃焼が正常である場合、火炎にフレームロッドの芯線部の先端寄り部が接触する。したがって、フレームロッドを利用して火炎検知を行ない、バーナの正常な駆動燃焼を判断することが可能である。一方、バーナの駆動燃焼が異常燃焼となり、火炎のリフトを生じた場合、フレームロッドの芯線部の先端寄り部に、火炎は接触しない。また、芯線部の延部には、炎孔プレートのいずれの炎孔も対向していないため、この芯線部の延部にも火炎は接触しない。
したがって、本発明によれば、バーナの正常な駆動燃焼は的確にその旨を判断できる一方、火炎のリフトを生じる異常燃焼については、これを正常な駆動燃焼として過誤判断することを回避することが可能となる。その結果、バーナの駆動制御の適正化を促進することができる。
さらに、フレームロッドの取付け箇所についての融通性を高めることもできる。
すなわち、バーナの駆動燃焼が正常である場合、火炎にフレームロッドの芯線部の先端寄り部が接触する。したがって、フレームロッドを利用して火炎検知を行ない、バーナの正常な駆動燃焼を判断することが可能である。一方、バーナの駆動燃焼が異常燃焼となり、火炎のリフトを生じた場合、フレームロッドの芯線部の先端寄り部に、火炎は接触しない。また、芯線部の延部には、炎孔プレートのいずれの炎孔も対向していないため、この芯線部の延部にも火炎は接触しない。
したがって、本発明によれば、バーナの正常な駆動燃焼は的確にその旨を判断できる一方、火炎のリフトを生じる異常燃焼については、これを正常な駆動燃焼として過誤判断することを回避することが可能となる。その結果、バーナの駆動制御の適正化を促進することができる。
さらに、フレームロッドの取付け箇所についての融通性を高めることもできる。
【0011】
本発明において、好ましくは、前記熱交換器は、前記ケースと、前記ケースの前記側壁部に沿って前記燃焼ガス流れ方向とは交差する方向に延び、かつ前記燃焼ガス流れ方向に間隔を隔てて並ぶ複数段の胴パイプと、を備えており、前記フレームロッドの前記碍子部は、前記ケースの前記側壁部のうち、前記複数段の胴パイプの相互間の位置に取付けられている。
【0012】
このような構成によれば、熱交換器のケースの側壁部に沿って設けられた複数段の胴パイプの相互間の位置を、有効に利用したかたちでフレームロッドの取付けが図られている。したがって、熱交換器の小型化などに有利となる。また、フレームロッドをバーナに取付ける必要もなくなるため、バーナの小型化を図る上でも有利である。
【0013】
本発明において、好ましくは、前記炎孔プレートには、原則的には、前記複数の炎孔が一定規則の配列で設けられている一方、その例外として、前記一定規則に反して前記複数の炎孔の配置が除外された炎孔除外領域が設けられており、前記燃焼ガス流れ方向において、前記芯線部の前記延部は、前記炎孔除外領域に対向している。
【0014】
このような構成によれば、バーナの駆動燃焼が異常であって、火炎のリフトが生じた場合に、この火炎がフレームロッドの芯線部の延部に接触することを回避することが、簡易
な構成によって、より確実に図られる。また、炎孔プレートのうち、炎孔除外領域を除く他の一般領域については、一定規則の配列で複数の炎孔を設ければよいため、この一般領域においては、複数の炎孔を最適または最適に近いかたちに設けることができる。
な構成によって、より確実に図られる。また、炎孔プレートのうち、炎孔除外領域を除く他の一般領域については、一定規則の配列で複数の炎孔を設ければよいため、この一般領域においては、複数の炎孔を最適または最適に近いかたちに設けることができる。
【0015】
本発明において、好ましくは、前記炎孔除外領域として、前記炎孔プレートの中心周りに点対称配置の一対の炎孔除外領域が具備されており、前記炎孔プレートが、前記バーナの所定箇所に所定の第１の向き、またはこの第１の向きに対して１８０°回転した第２の向きのいずれの向きに取付けられた場合であっても、前記一対の炎孔除外領域のいずれか一方が、前記芯線部の前記延部に対向するように構成されている。
【0016】
このような構成によれば、バーナの組立作業を行なう場合に、炎孔プレートの向きを第１および第２の向きのいずれの向きにした場合であっても、フレームロッドの芯線部の延部に炎孔除外領域を対向させることが可能である。したがって、炎孔プレートの組み付けミスをなくし、または少なくすることができる。
前記構成とは異なる場合には、たとえば、炎孔プレートの向きを、本来ならば第１の向きに設定すべきところを、第２の向きに誤って設定することにより、炎孔除外領域が芯線部の延部に対向しなくなる不具合が生じ得る。これに対し、そのような不具合は、前記構成によれば解消される。
前記構成とは異なる場合には、たとえば、炎孔プレートの向きを、本来ならば第１の向きに設定すべきところを、第２の向きに誤って設定することにより、炎孔除外領域が芯線部の延部に対向しなくなる不具合が生じ得る。これに対し、そのような不具合は、前記構成によれば解消される。
【0017】
本発明において、好ましくは、前記複数の炎孔は、前記燃焼ガス流れ方向視において、前記芯線部の前記延部が延びるｘ方向に長く、かつｘ方向とは交差するｙ方向に短い長孔状であり、前記芯線部の前記先端寄り部は、前記燃焼ガス流れ方向視において、前記複数の炎孔の少なくとも１つと交差するように前記ｙ方向に延びている。
【0018】
このような構成によれば、フレームロッドの芯線部の先端寄り部を、炎孔プレートの炎孔が延びるｘ方向とは交差するｙ方向に延びたかたちで炎孔に対向させることができる。このため、芯線部の先端寄り部および炎孔に多少の位置ずれ（誤差）が生じていても、それらを適切に対向させることが可能となる。これは、火炎検知精度を高める上で好ましい。
【0019】
本発明において、好ましくは、前記炎孔プレートの表面側には、耐熱性を有し、かつ前記炎孔プレートよりも多孔質状または気孔率が高いシート状またはプレート状の追加積層部材が積層されている。
【0020】
このような構成によれば、炎孔プレートの駆動燃焼時の温度を下げ、長期使用による炎孔プレートの劣化、ひいてはバーナの劣化を抑制することが可能である。また、炎孔プレートの表面側領域における混合気の流速分布がなだらかとなり、保炎性をよくすることも可能となる。また、フレームロッドの芯線部の先端寄り部に対向する炎孔に閉塞が生じた場合であっても、追加積層部材の表面側において僅かながら火炎を形成することが可能となり、火炎の検出精度を一層高める効果も期待できる。
【0021】
本発明において、好ましくは、前記複数の炎孔は、前記燃焼ガス流れ方向視において、前記芯線部の前記延部が延びるｘ方向とは交差するｙ方向に間隔を隔てて並ぶ縦列が、ｘ方向に複数並んだ配列に設けられおり、前記芯線部の前記先端寄り部は、前記複数の縦列のうち、前記碍子部に最も接近した最端位置の縦列に属する少なくとも１つの前記炎孔に対向している。
【0022】
このような構成によれば、燃焼ガス流れ方向視において、フレームロッドの芯線部の延部の全体、または全体に近い長い寸法部分が、複数の炎孔が設けられている領域からその外方側にはみ出した構成とすることができる。したがって、芯線部の延部を炎孔に対向さ
せないようするための手段として、既述した炎孔除外領域を大きな面積で設ける必要をなくすことが可能となり、構成の簡素化を図ることができる。
せないようするための手段として、既述した炎孔除外領域を大きな面積で設ける必要をなくすことが可能となり、構成の簡素化を図ることができる。
【0023】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明に係る温水装置の分解斜視図である。
【図6】本発明の他の例を示す要部拡大断面図である。
【図7】（ａ）は、本発明の他の例を示す要部拡大断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の矢視VIIbの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【0026】
図１および図２に示す温水装置ＷＨは、給湯装置であり、ファン１（図２では省略）、バーナＢ、熱交換器ＨＥ、およびフレームロッド２を備えている。
バーナＢの詳細については後述するが、このバーナＢは、ファン１から空気と燃料ガスとの混合ガスが供給されるチャンバ３０を内部に形成しているハウジング３、および炎孔プレート４を備えている。
バーナＢの詳細については後述するが、このバーナＢは、ファン１から空気と燃料ガスとの混合ガスが供給されるチャンバ３０を内部に形成しているハウジング３、および炎孔プレート４を備えている。
【0027】
炎孔プレート４は枠体６に保持されており、この炎孔プレート４には、貫通孔状の複数の炎孔４０が設けられている。これら複数の炎孔４０は、たとえば図３（ｂ）、図４に示すよう長孔状（スリット状）であり、水平方向である所定のｘ方向の寸法は、これと交差するｙ方向の寸法よりも長い。
バーナＢのハウジング３に供給された混合ガスは、炎孔プレート４の複数の炎孔４０を下向きに通過し、この通過の際に整流される。各炎孔４０を通過した混合ガスには、不図示の点火プラグを利用して点火がなされる。このことにより、前記混合ガスは、炎孔プレート４の表面側の燃焼領域ＣＡ（下面側領域）において燃焼する。この燃焼により発生した燃焼ガスは下向きに進行する。
バーナＢのハウジング３に供給された混合ガスは、炎孔プレート４の複数の炎孔４０を下向きに通過し、この通過の際に整流される。各炎孔４０を通過した混合ガスには、不図示の点火プラグを利用して点火がなされる。このことにより、前記混合ガスは、炎孔プレート４の表面側の燃焼領域ＣＡ（下面側領域）において燃焼する。この燃焼により発生した燃焼ガスは下向きに進行する。
【0028】
熱交換器ＨＥは、バーナＢの下側に接続されており、かつバーナＢにより発生されて下向きに進行する燃焼ガスから熱を回収し、湯水加熱を行なうためのものである。この熱交換器ＨＥとしては従来既知のものを用いることが可能であり、ケース８、上下に間隔を隔てて並んだ複数の胴パイプ９Ａ、および伝熱管９を備えている。ケース８は、バーナＢの混合ガスの燃焼領域ＣＡおよびその下方領域を囲む複数の側壁部８０ａ～８０ｄを有する平面視略矩形の筒状である。
【0029】
複数の胴パイプ９Ａは、側壁部８０ａ～８０ｃの内面側に沿って略水平方向に延びる平面視略コ字状であり、側壁部８０ｄに設けられたヘッダ流路９２ａ，９２ｂを介して一連に繋がっている。
伝熱管９は、熱回収用の複数のフィン９７に接合され、かつ水平方向に延びる複数の直状の管体部９０が、ケース８の外部において略Ｕ字状のベンド管９１を介して一連に接続された構成である。
伝熱管９は、熱回収用の複数のフィン９７に接合され、かつ水平方向に延びる複数の直状の管体部９０が、ケース８の外部において略Ｕ字状のベンド管９１を介して一連に接続された構成である。
【0030】
この熱交換器ＨＥにおいては、最上段の胴パイプ９Ａにその入水口９８から湯水が供給される。この湯水は、その後に上下複数段の胴パイプ９Ａを、ヘッダ流路９２ａ，９２ｂを経由しながら図２の矢印Ｎ１～Ｎ３に示すように下段側に流れる。次いで、前記湯水は、矢印Ｎ４～Ｎ７に示すような順序で伝熱管９（直状の複数の管体部９０およびベンド管９１）を流れ、出湯口９９に到達する。このような過程において、湯水は前記燃焼ガスにより加熱され、出湯口９９から所望の給湯先に供給される。
【0031】
フレームロッド２は、火炎の導電性を利用し、バーナＢの火炎を検知するためのものであり、たとえば金属製線材からなる導電性の芯線部２１、およびこれを保持する電気絶縁性の碍子部２０を備えている。図示説明は省略するが、芯線部２１の外端部には、通電用の電気配線が接続されており、また炎孔プレート４は芯線部２１に対応したグランドとされている。
【0032】
フレームロッド２の碍子部２０は、ケース８の側壁部８０ａのうち、最上段の胴パイプ９Ａと中段の胴パイプ９Ａとの相互間の位置に取付けられている。この碍子部２０の先端部は、ケース８内のうち、炎孔プレート４よりも下方に位置している。
【0033】
芯線部２１は、碍子部２０の先端部から炎孔プレート４に向かうように上向き、または斜め上向きに延びる延部２１ｂと、この延部２１ｂよりも先端寄りに位置して屈曲状に繋がった先端寄り部２１ａと、を有している（図３および図４も参照）。
ここで、先端寄り部２１ａは、炎孔プレート４の複数の炎孔４０のうち、少なくとも１つの炎孔４０（４０ａ）に接近してその直下に位置し、燃焼ガス流れ方向において炎孔４０ａに対向している。一方、延部２１ｂは、燃焼ガス流れ方向において、複数の炎孔４０のいずれにも対向しない構成とされている。
図３（ｂ）に示す底面視において、延部２１ｂはｘ方向に延びている。これに対し、先端寄り部２１ａは、底面視において、ｙ方向に延び、炎孔４０ａと交差している。
ここで、先端寄り部２１ａは、炎孔プレート４の複数の炎孔４０のうち、少なくとも１つの炎孔４０（４０ａ）に接近してその直下に位置し、燃焼ガス流れ方向において炎孔４０ａに対向している。一方、延部２１ｂは、燃焼ガス流れ方向において、複数の炎孔４０のいずれにも対向しない構成とされている。
図３（ｂ）に示す底面視において、延部２１ｂはｘ方向に延びている。これに対し、先端寄り部２１ａは、底面視において、ｙ方向に延び、炎孔４０ａと交差している。
【0034】
本実施形態では、燃焼ガス流れ方向において、芯線部２１の延部２１ｂを複数の炎孔４０のいずれにも対向させないようにするための手段として、炎孔プレート４に、炎孔除外領域Ｓａが設けられている。
より具体的に説明すると、炎孔プレート４には、原則的に、複数の炎孔４０が一定規則の配列で設けられている（本実施形態では、複数の炎孔４０が、ｘ，ｙ方向に所定のピッチで並んだ千鳥配列である）。ただし、その例外として、炎孔プレート４には、前記一定規則に反し、本来設けられるはずの１または複数の炎孔４０が除外された炎孔除外領域Ｓａが設けられている。この炎孔除外領域Ｓａの直下に延部２１ｂが位置し、これらは対向している。
より具体的に説明すると、炎孔プレート４には、原則的に、複数の炎孔４０が一定規則の配列で設けられている（本実施形態では、複数の炎孔４０が、ｘ，ｙ方向に所定のピッチで並んだ千鳥配列である）。ただし、その例外として、炎孔プレート４には、前記一定規則に反し、本来設けられるはずの１または複数の炎孔４０が除外された炎孔除外領域Ｓａが設けられている。この炎孔除外領域Ｓａの直下に延部２１ｂが位置し、これらは対向している。
【0035】
図５に示すように、炎孔プレート４には、２つの炎孔除外領域Ｓａ（（Ｓａ1，Ｓａ2）概略的に網点模様が付された部分）が設けられている。これら２つの炎孔除外領域Ｓａは、炎孔プレート４の中心周りに点対称配置である。このことにより、炎孔プレート４が、図５に示す第１の向きとされている場合と、この第１の向きから１８０°回転した第２の向きとされている場合とのいずれであっても、一対の炎孔除外領域Ｓａ1，Ｓａ2のいずれか一方が、芯線部２１の延部２１ｂに対向するようにされている。このような構成によれば、バーナＢの組立作業を行なう場合に、炎孔プレート４の向きを、前記した第１および第２の向きのいずれの向きに設定してもよいこととなり、炎孔プレート４の組み付けミスをなくす上で好ましいものとなる。
【0036】
次に、前記した温水装置ＷＨの作用について説明する。
【0037】
バーナＢを駆動燃焼させた場合において、その駆動燃焼が正常であると、フレームロッド２の芯線部２１の先端寄り部２１ａに、炎孔４０ａに対応する火炎が接触する。したがって、フレームロッド２を利用して火炎検知を行ない、バーナＢの正常な駆動燃焼を判断することが可能である。図３（ｂ）を参照して説明したように、底面視において、芯線部２１の先端寄り部２１ａは、ｙ方向に延びており、ｘ方向に延びる炎孔４０ａと交差する構成とされているため、たとえばフレームロッド２の取付け箇所に誤差を生じ、先端寄り部２１ａと炎孔４０ａとの相対的な位置関係に少々のズレが発生したとしても、それらを適切に対向させることが可能となる。したがって、フレームロッド２による火炎検知精度を高めることが可能となる。
【0038】
一方、バーナＢの駆動燃焼が異常燃焼となり、火炎のリフトを生じた場合、フレームロッド２の芯線部２１の先端寄り部２１ａには、火炎は接触しない。また、芯線部２１の延部２１ｂには、炎孔プレート４の炎孔除外領域Ｓａが対向しており、複数の炎孔４０のいずれにも対向していないため、この芯線部２１の延部２１ｂにも火炎は接触しない。したがって、火炎のリフトが生じている際に、火炎検知はなされないこととなる。
このようなことから、本実施形態の温水装置ＷＨによれば、バーナＢの正常な駆動燃焼は的確にその旨を判断できる一方、火炎のリフトを生じる異常燃焼については、これを正常な駆動燃焼として過誤判断することを回避することができる。バーナＢの駆動制御の適正化を促進可能である。
このようなことから、本実施形態の温水装置ＷＨによれば、バーナＢの正常な駆動燃焼は的確にその旨を判断できる一方、火炎のリフトを生じる異常燃焼については、これを正常な駆動燃焼として過誤判断することを回避することができる。バーナＢの駆動制御の適正化を促進可能である。
【0039】
フレームロッド２は、熱交換器ＨＥの側壁部８０ａに取付けられているため、その取付け構造を簡素なものとし、製造の容易化や製造コストの低減を図る上でも有利である。また、フレームロッド２の具体的な取付け箇所は、側壁部８０ａのうち、２つの胴パイプ９Ａの相互間の領域であり、この領域を有効に利用しているため、その構成は合理的であり、熱交換器ＨＥが大型化する不具合も適切に回避される。
【0040】
【0041】
図６に示す温水装置ＷＨａにおいては、炎孔プレート４の表面側（下面側）に、耐熱性を有し、かつ炎孔プレート４よりも多孔質状または気孔率が高いシート状またはプレート状の追加積層部材７が積層されている。この追加積層部材７は、たとえば耐熱性繊維シート、あるいは耐熱性多孔質セラミックスプレートなどである。好ましくは、追加積層部材７の厚みは、炎孔プレート４の厚みよりも大きい。
【0042】
本実施形態においても、フレームロッド２の火炎検知に関しては、前記実施形態と同様な作用効果を得ることが可能である。また、追加積層部材７の存在により、炎孔プレート４の駆動燃焼時の温度を下げ、長期使用による炎孔プレート４の劣化を抑制することが可能である。さらに、炎孔プレート４の表面側領域における混合ガスの流速分布がなだらかとなる作用が得られ、保炎性をよくすることも可能となる。フレームロッド２の芯線部２１の先端寄り部２１ａに対向する炎孔４０ａに、仮に、閉塞が生じた場合であっても、追加積層部材７の表面側において僅かながら火炎を形成することが可能となるため、火炎の検出精度を一層高める効果も期待できる。
【0043】
図７に示す温水装置ＷＨｂにおいて、炎孔プレート４の複数の炎孔４０の配列は、前記実施形態と同様な千鳥配列であり、ｙ方向に複数の炎孔４０が所定間隔で並んだ縦列Ｒが、ｘ方向に複数並んでいる。これに対し、フレームロッド２の芯線部２１の先端寄り部２１ａは、複数の縦列Ｒのうち、碍子部２０に最も接近した最端位置（図７の左端位置）の縦列Ｒ（Ｒ１）に属する炎孔４０に対向している。好ましくは、先端寄り部２１ａは、複
数の炎孔４０に対向し、火炎検知の確実化が図られている（これは、前記した他の実施形態においても同様）。
数の炎孔４０に対向し、火炎検知の確実化が図られている（これは、前記した他の実施形態においても同様）。
【0044】
本実施形態によれば、図７（ｂ）の底面視において、フレームロッド２の芯線部２１の延部２１ｂの全体、または全体に近い長い寸法部分は、複数の炎孔４０が設けられている領域からその外方側にはみ出した構成となる。したがって、芯線部２１の延部２１ｂをいずれの炎孔４０にも対向させないようするための手段として、炎孔除外領域Ｓａを大きな面積で設ける必要をなくすことが可能となり、構成の簡素化を図ることができる。
【0045】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る温水装置の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。
【0046】
フレームロッドの碍子部および芯線部の具体的な形状、サイズ、材質などは限定されない。また、フレームロッドは、複数設けられていてもよく、この場合において、複数のフレームロッドのうち、少なくとも１つが本発明の意図する構成に該当すれば、この構成を備えた温水装置は、本発明の技術的範囲に包摂される。
本発明において、フレームロッドの碍子部は、バーナによる混合ガスの燃焼領域の周囲を囲むケースの側壁部に取付けられるが、このケースは、必ずしも熱交換器のケースである必要はなく、たとえば熱交換器とバーナとの相互間に介在されたケース、あるいはバーナのハウジングの一部を延設して構成されたケースなどとすることもできる。
本発明において、フレームロッドの碍子部は、バーナによる混合ガスの燃焼領域の周囲を囲むケースの側壁部に取付けられるが、このケースは、必ずしも熱交換器のケースである必要はなく、たとえば熱交換器とバーナとの相互間に介在されたケース、あるいはバーナのハウジングの一部を延設して構成されたケースなどとすることもできる。
【0047】
上述した実施形態の各温水装置ＷＨ，ＷＨａ，ＷＨｂは、燃焼ガスが下向きに進行する逆燃方式とされているが、本発明はこれに限定されず、たとえばバーナの上側に熱交換器が配され、かつバーナから熱交換器に向けて燃焼ガスが上向きに進行する正燃方式とすることもできる。温水装置を構成する熱交換器の具体的な構成も限定されるものではない。
本発明でいう温水装置は、一般給湯、風呂給湯、または暖房給湯などが可能な給湯装置に加え、このような給湯以外として、温水を生成する機能を備えた他の装置を含む概念である。
本発明でいう温水装置は、一般給湯、風呂給湯、または暖房給湯などが可能な給湯装置に加え、このような給湯以外として、温水を生成する機能を備えた他の装置を含む概念である。
【符号の説明】
【0048】
ＷＨ，ＷＨａ，ＷＨｂ 温水装置
Ｂ バーナ
ＣＡ 燃焼領域
Ｓａ 炎孔除外領域
ＨＥ 熱交換器
２ フレームロッド
２０ 碍子部
２１ 芯線部
２１ａ 先端寄り部（芯線部の）
２１ｂ 延部（芯線部の）
４ 炎孔プレート
４０ 炎孔
７ 追加積層部材
８ ケース
８０ａ 側壁部（ケースの）
９Ａ 胴パイプ
Ｂ バーナ
ＣＡ 燃焼領域
Ｓａ 炎孔除外領域
ＨＥ 熱交換器
２ フレームロッド
２０ 碍子部
２１ 芯線部
２１ａ 先端寄り部（芯線部の）
２１ｂ 延部（芯線部の）
４ 炎孔プレート
４０ 炎孔
７ 追加積層部材
８ ケース
８０ａ 側壁部（ケースの）
９Ａ 胴パイプ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】