(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】
(24)【登録日】2022-04-28
(45)【発行日】2022-05-12
(54)【発明の名称】燃焼装置
(51)【国際特許分類】
F23L 5/02 20060101AFI20220502BHJP
【ＦＩ】
F23L5/02
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2018015664
(22)【出願日】2018-01-31
(65)【公開番号】P2019132559
(43)【公開日】2019-08-08
【審査請求日】2020-10-21
(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】110000800
【氏名又は名称】特許業務法人創成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】瀧 啓東志
【審査官】藤原 弘
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１５０７３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０１－００８０３１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１０－１２７２３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０５９１１４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２３Ｌ ５／０２
Ｆ２４Ｈ ９／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
バーナを収容するバーナケースの底板側から燃焼用空気を強制的に供給する送風機を備え、前記送風機が、ファンモータと、該ファンモータの本体部から延びる回転軸に連結された羽根車と、該羽根車を収容して風路を形成するファンケースとを備えて前記バーナケースの底板に連結される燃焼装置において、前記ファンモータは、前記回転軸の軸線が鉛直方向に延びる姿勢に設けられており、
前記ファンケースは、前記ファンモータの本体部を支持する平面状のモータ支持板を備え、
前記モータ支持板は、前記ファンケースの外部に位置する前記ファンモータの本体部と、前記羽根車と、の間に設けられていると共に、前記ファンモータの本体部周辺で開口して前記風路に連通する通気口を備え、
前記通気口は、該通気口を通過する空気が前記ファンモータの本体部に接触する位置に設けられていることを特徴とする燃焼装置。
【請求項2】
請求項１記載の燃焼装置において、前記送風機は、前記ファンモータの前記回転軸の軸線位置の外周に沿って配設した複数の連結部により前記バーナケースの底板に連結されることを特徴とする燃焼装置。
【請求項3】
請求項１又は２記載の燃焼装置において、前記モータ支持板は、前記バーナケースの底板と同一平面を形成する位置に連結されることを特徴とする燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バーナに強制的に燃焼用空気を送る送風機を備えた燃焼装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、バーナを収容するバーナケースの底板に連結された送風機を備え、送風機からバーナに燃焼用空気を強制的に供給する燃焼装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
送風機は、ファンモータと、羽根車と、ファンケースとを備えている。ファンモータは、本体部と、回転軸とを備えている。ファンモータの本体部は、ファンケースの一側面の外側に固定され、回転軸は、本体部からファンケースの内部に水平方向に延出する。ファンケースは、ファンモータの回転軸に連結された羽根車を収容すると共に、羽根車の回転により生成される気流を燃焼用空気の供給方向に案内する風路を形成する。
【0004】
羽根車は、軸線方向外側から取り入れた空気を径方向に送出するシロッコファン或いはターボファンが採用されており、比較的小型であっても十分な風量と風圧を得ている。ファンケースには、羽根車による送風方向に対応して、側面（ファンモータを支持した側面と反対側の側面）に風路の上流端となる吸気口が形成され、上方側に風路の下流端となる吐出口が形成される。
【0005】
ファンケースの吐出口は、バーナケースの底板に開口形成された空気導入部に接続され、ファンケースの風路がバーナケースの内部に連通する。このとき、ファンケースの吐出口の周縁部とバーナケースの空気導入部の周縁部とをネジ部材等で締結することにより、バーナケースの下方にファンケースが連結される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２０１５－６８５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記特許文献１のものは、ファンモータの回転軸の軸線が水平方向に延びていてファンケースの一側にファンモータの本体部が支持されている。この構成により、ファンモータの回転軸が回転すると、送風機は、ファンモータの回転軸の回転方向に沿って上下に振動する。これにより、送風機からの振動はバーナケースの底板の面に交差する方向に付与される。バーナケースの底板は、その面に交差する方向（底板の厚み方向等）に撓み易い。このため、送風機の荷重と共に振動が付与されたバーナケースの底板は大きく撓む。このときのバーナケースの底板の撓みによって、送風機の前後左右方向や上下方向に揺れ動くだけでなく、このときの振動がバーナケースの底板で増幅されてバーナケースから大きな騒音が生じる不都合がある。
【0008】
上記特許文献１のものでは、ファンケースの吐出口とバーナケースの底板との連結部の位置や形状を設定して振動の低減を図っているが、一般にバーナケースは軽量化された板金製であることにより、送風機からの振動が伝わり易く、振動やその振動に伴う騒音を確実に低減させることは困難である。
【0009】
上記の点に鑑み、本発明は、送風機の作動に伴う振動を確実に低減させることができる燃焼装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
かかる目的を達成するために、本発明は、バーナを収容するバーナケースの底板側から燃焼用空気を強制的に供給する送風機を備え、前記送風機が、ファンモータと、該ファンモータの本体部から延びる回転軸に連結された羽根車と、該羽根車を収容して風路を形成するファンケースとを備えて前記バーナケースの底板に連結される燃焼装置において、前記ファンモータは、前記回転軸の軸線が鉛直方向に延びる姿勢に設けられており、前記ファンケースは、前記ファンモータの本体部を支持する平面状のモータ支持板を備え、前記モータ支持板は、前記ファンケースの外部に位置する前記ファンモータの本体部と、前記羽根車と、の間に設けられていると共に、前記ファンモータの本体部周辺で開口して前記風路に連通する通気口を備え、前記通気口は、該通気口を通過する空気が前記ファンモータの本体部に接触する位置に設けられていることを特徴とする。
【0011】
本発明の燃焼装置が備える送風機は、ファンモータの回転軸が鉛直方向に延びている。これによれば、送風機にファンモータの回転軸の回転に伴う振動は、バーナケースの底板の水平方向に付与される。バーナケースの底板の水平方向は、バーナケースの底板の面方向（面が広がる方向）であるため、バーナケースの底板の撓み難い方向に振動が付与される。これにより、バーナケースの底板に対する送風機の振動伝達が抑制され、バーナケースからの騒音発生を低減することができる。
また、ファンモータが、その回転軸の軸線を鉛直方向に向けた姿勢であることにより、羽根車に向かう気流は下方から上方に向かう。そこで、ファンモータの本体部周辺部に風路に連通する吸気口又は吐出口に相当する通気口を設けることで、ファンモータの本体部が気流に触れやすく、これにより、ファンモータの冷却効果を得ることができる。
また、ファンモータが、その回転軸の軸線を鉛直方向に向けた姿勢であることにより、羽根車に向かう気流は下方から上方に向かう。そこで、ファンモータの本体部周辺部に風路に連通する吸気口又は吐出口に相当する通気口を設けることで、ファンモータの本体部が気流に触れやすく、これにより、ファンモータの冷却効果を得ることができる。
【0012】
また、本発明において、前記送風機は、前記ファンモータの前記回転軸の軸線位置の外周に沿って配設した複数の連結部により前記バーナケースの底板に連結されることを特徴とする。
【0013】
これによれば、送風機のファンモータからバーナケースの底部に掛かる偏荷重を小さくすることができ、ファンモータの回転軸の回転に伴う振動の発生を抑制することができる。
【0014】
また、本発明において、前記モータ支持板は、前記バーナケースの底板と同一平面を形成する位置に連結されることを特徴とする。
【0015】
これによれば、ファンモータの本体部の取り付け位置がバーナケースの底板と同等位置であることにより、従来のようなファンモータがバーナケースの下方の離れた位置にある場合と異なり、送風機に殆ど揺れが生じない。従って、送風機からの振動の発生が一層小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の燃焼装置１は、例えば図示しない給湯器の一部を構成するものであり、図１に示すように燃焼部２と送風機３とを備えている。
【0019】
燃焼部２は、上部に図示しない熱交換部や排気部が連結され、板金製のバーナケース４と、該バーナケース４内に収容されたガスバーナ５とを備えている。バーナケース４の側壁には、ガスバーナ５にガス燃料を供給するノズル構成体６が取り付けられている。また、バーナケース４内の下部には空気整流板７が設けられ、空気整流板７とバーナケース４の底板８との間にはには、空気導入室９が形成されている。
【0020】
バーナケース４は、ガスバーナ５の上部空間が燃焼室１０とされている。燃焼室１０には、図示を省略したが、ガスバーナ５に点火する点火手段や、ガスバーナ５の着火状態を監視するための炎検知手段等が取り付けられている。
【0021】
送風機３は、ファンケース１１と、該ファンケース１１内に収容されたシロッコファン１２（羽根車）と、シロッコファン１２を回転させるファンモータ１３とを備えて、所謂遠心送風機を構成している。
【0022】
シロッコファン１２は、ファンモータ１３の回転軸１４に連結された回転板１５と、該回転板１５の外周縁部に所定間隔を存して放射状に配設された複数の羽根１６とを備えている。なお、本実施形態では羽根車としてシロッコファン１２を採用したが、これに限らず、ターボファン等の遠心式の羽根車であれば好適に採用することができる。
【0023】
ファンケース１１は、上面板１７と、上面板１７の下側に対向する下面板１８とを備えている。上面板１７は、回転軸１４の軸線位置の外周に配設された複数のネジ部材１９によりバーナケース４の底板８に連結されている。ネジ部材１９は本発明における連結部に相当するが、全ての連結部がネジ部材１９である必要はなく、例えば、図示しないが、上面板１７の一部に爪片を設け、この爪片をバーナケース４の底板８に形成した掛止孔に掛止して連結部としてもい。
【0024】
下面板１８には、ベルマウス状のファン吸入口２０が連結されている。ファン吸入口２０は、その略中央部に形成された開口からファンケース１１の内部へ空気を案内する。
【0025】
上面板１７と下面板１８と間には、シロッコファン１２を収容するファン収容部２１が形成されている。シロッコファン１２の外周はスクロール板２２によって覆われている。
【0026】
また、ファンケース１１には、ファン収容部２１を一周してその一側からバーナケース４に気流を案内する風路２３が形成されている。
【0027】
下面板１８の下方には、通気可能な空隙を存して、モータ支持板２４が設けられている。モータ支持板２４は、バーナケース４の底板８と平行に広がり、その下面側にファンモータ１３の本体部２５を支持している。ファンモータ１３の本体部２５からは回転軸１４が延出する。回転軸１４は、本体部２５からファン収容部２１の内部まで延びてシロッコファン１２の回転板１５を連結支持する。ファンモータ１３の本体部２５がモータ支持板２４に支持されていることにより、回転軸１４は、モータ支持板２４を貫通して軸線が鉛直方向の上方に延びる。
【0028】
ファンモータ１３は、本体部２５の周壁から外側に張り出す鍔部を介してモータ支持板２４に固定されている。そして、モータ支持板２４における、ファンモータ１３の本体部２５の周辺（本体部２５の外周に沿った面）には吸気口２６（通気口）が形成されている。吸気口２６は風路２３の上流端となる。
【0029】
また、風路２３は、シロッコファン１２の外周に沿って設けられたスクロール板２２の内側を経て、上面板１７及びバーナケース４の底板８で開口する吐出口２７を上流端とする。
【0030】
以上のように、送風機３のファンモータ１３は、回転軸１４の軸線が鉛直方向に延びる姿勢に設けられているので、回転軸１４が回転した時の振動がバーナケース４の底板８の面方向（水平方向）に付与される。バーナケース４の底板８はその厚み方向よりも面方向の撓みが少ない。よって、送風機３に振動が生じても、バーナケース４の底板８への伝達が抑制される。
【0031】
更に、ファンケース１１の上面板１７が、回転軸１４の軸線位置の外周に配設された複数のネジ部材１９（連結部）により、バーナケース４の底板８に連結されているので、ファンモータ１３からバーナケース４の底板８に掛かる偏荷重を極めて小さく抑えることができる。これにより、送風機３の作動時の振動を確実に抑えることができ、騒音の発生を低減させることができる。
【0032】
しかも、ファンモータ１３の本体部２５の外周に吸気口２６が形成されているので、吸気口２６に向かう気流がファンモータ１３の本体部２５に接触し、ファンモータ１３の本体部２５が気流により冷却されてファンモータ１３自体の発熱による性能低下や耐久性低下を防止することができる。
【0033】
また、上記構成の送風機３は、従来のようにファンモータの回転軸の軸線が水平方向を向く姿勢の送風機と比べて高さ寸法を小さくすることができ、これに伴い燃焼装置１をコンパクトに構成することができる。
【0034】
なお、図示しないが、ファンケース１１にステー等の取り付け金具を設け、当該取り付け金具をバーナケース４の底板８に連結することによって送風機３をバーナケース４に固定することも考えられるが、この場合、本発明においては、ステー等の取り付け金具もファンケース１１の一部とする。
【0035】
次に、本発明の燃焼装置における送風機の第１の変形例について説明する。第１の変形例に係る送風機３０は、図２に示すように、ファンケース３１の上面板３２の上側にファンモータ１３の本体部２５を支持している。第１の変形例に係る送風機３０においては、ファンケース３１の上面板３２が、本発明のモータ支持板に相当する。
【0036】
ファンケース３１は、上面板３２の下側に対向する下面板３３を備え、下面板３３には、ベルマウス状のファン吸入口３４が連結されている。
【0037】
ファンモータ１３の回転軸１４は、鉛直方向下方に延びて先端部（下端部）が上面板３２と下面板３３との間に形成されたファン収容部３５の内部に至り、この回転軸１４にシロッコファン１２が連結される。
【0038】
上面板３２は、複数のネジ部材３６（連結部）によりバーナケース４の底板８に連結されている。これにより、ファンモータ１３の本体部２５を支持する上面板３２が、バーナケース４の底板８と略同一平面を形成し、比較的重量のあるファンモータ１３の本体部２５を安定して支持することができる。従って、送風機３０が作動しているときに、バーナケース４の底板８に対して送風機３０の揺れが殆ど生じることがなく、送風機３０からの振動の発生を確実に低減することができる。
【0039】
ファンケース３１の内部には、ファン収容部３５を一周してバーナケース４に気流を案内する風路３７が形成されている。風路３７は、上流端に下面板３３のファン吸入口３４が形成され、下流端に吐出口３８（通気口）が形成されている。吐出口３８は、上面板３２のファンモータ１３の本体部２５の横方（周辺）に形成されている。
【0040】
第１の変形例に係る送風機３０では、バーナケース４の内部にファンモータ１３の本体部２５が収容された状態となるが、ファンモータ１３の本体部２５を支持する上面板３２には、ファンモータ１３の本体部２５の外周となる位置に吐出口３８が形成されている。これにより、吐出口３８からバーナケース４の内部に入った空気がファンモータ１３の本体部２５に接触し、この空気によってファンモータ１３の本体部２５を冷却することができる。
【0041】
次に、送風機の第２の変形例について説明する。第２の変形例に係る送風機４０は、図３に示すように、ファンケース４１の下面板４２の下側にファンモータ１３の本体部２５を支持している。第２の変形例に係る送風機４０においては、ファンケース４１の下面板４２が、本発明のモータ支持板に相当する。
【0042】
ファンケース４１は、下面板４２の上側に対向する上面板４３を備え、下面板４２と上面板４３との間には、ベルマウス状のファン吸入口４４が設けられている。
【0043】
ファンモータ１３の回転軸１４は、鉛直方向上方に延びて先端部（上端部）にシロッコファン１２が連結される。シロッコファン１２は、ファン吸入口４４と下面板４２との間に形成されたファン収容部４５に収容されている。
【0044】
下面板４２は、複数のネジ部材４６（連結部）によりバーナケース４の底板８に連結されている。これにより、ファンモータ１３の本体部２５を支持する下面板４２が、バーナケース４の底板８と略同一平面を形成し、比較的重量のあるファンモータ１３の本体部２５の支持状態が安定する。従って、送風機４０が作動しているときに、バーナケース４の底板８に対して送風機４０の揺れが殆ど生じることがなく、送風機４０からの振動の発生を確実に低減することができる。
【0045】
ファンケース４１の内部には、風路４７が形成されている。風路４７は、ファンモータ１３の本体部２５の横方近傍（周辺）における下面板４２に形成された吸気口４８（通気口）を上流端とし、ファン吸入口４４を経て、ファン収容部４５を一周し、上向きに開口する吐出口４９を下流端とする。
【0046】
第２の変形例に係る送風機４０では、バーナケース４の内部にファンケース４１が収容された状態となる。そして、ファンモータ１３の本体部２５を支持する下面板４２に形成された吸気口４８により、吸気口４８からバーナケース４の内部に向かう空気をファンモータ１３の本体部２５に接触させて、ファンモータ１３の本体部２５を冷却することができる。
【符号の説明】
【0047】
１…燃焼装置、３，３０，４０…送風機、４…バーナケース、５…ガスバーナ（バーナ）、８…底板、１１…ファンケース、１２…シロッコファン（羽根車）、１３…ファンモータ、１４…回転軸、１９，３６，４６…ネジ部材（連結部）、２３，３７，４７…風路、２４…モータ支持板、２５…本体部、２６，４８…吸気口（通気口）、３２…上面板(モータ支持板)、３８…吐出口（通気口）４２…下面板(モータ支持板)。
【図1】
【図2】
【図3】
