特許 7316960 ガスマニホールド

(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】2023-07-20

(45)【発行日】2023-07-28

(54)【発明の名称】ガスマニホールド

(51)【国際特許分類】

   F23D 14/08 20060101AFI20230721BHJP

   F23K 5/00 20060101ALI20230721BHJP

【ＦＩ】

F23D14/08 H

F23K5/00 301B

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020047011

(22)【出願日】2020-03-17

(65)【公開番号】P2021148341

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2022-10-20

(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】志知 和幸

(72)【発明者】

【氏名】片岡 邦夫

【審査官】河野 俊二

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２７１０６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５１－１１５６５１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０４－０３３８３７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１６－２０５７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０６５５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－００２５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０８６４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１１１３５４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０３６４４０９９（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開平１０－２３８７１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２３Ｄ １４／０８

Ｆ２３Ｋ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料ガスを燃焼させる複数のバーナが複数のバーナ群にまとめられ、前記バーナ群単位で前記燃料ガスを燃焼させることで、前記燃料ガスを燃焼させる前記バーナの数を段階的に切り換えることが可能な燃焼装置に搭載されて、前記複数のバーナに前記燃料ガスを分配するガスマニホールドであって、
外部から供給された前記燃料ガスが流入する流入口と、
前記流入口から流入した前記燃料ガスが通過するメイン通路と、
前記複数のバーナ群の各々に対して設けられて、前記バーナ群内の前記バーナに供給される前記燃料ガスが前記メイン通路から流入する複数の分配室と、
前記複数のバーナの各々に対して設けられて、前記分配室に流入した前記燃料ガスを前記バーナに供給する複数のノズルと、
前記メイン通路から分岐することによって、前記メイン通路と前記複数の分配室とを接続する複数の分配通路と、
前記複数の分配通路に設けられて、前記分配通路を開閉する複数の開閉弁と
を備えるガスマニホールドにおいて、
前記流入口よりも下流側の位置で前記メイン通路から分岐して、少なくとも１つの前記分配通路が前記メイン通路から分岐する位置をバイパスした後、前記メイン通路に合流するバイパス通路が設けられている
ことを特徴とするガスマニホールド。

【請求項2】

請求項１に記載のガスマニホールドにおいて、
前記複数の分配室の中の１つは、対応する前記バーナ群に含まれる前記バーナの数が他の前記分配室よりも大きい最大分配室となっており、
前記バイパス通路は、前記最大分配室に接続された前記分配通路である最大分配通路が前記メイン通路から分岐する位置よりも上流側で、前記メイン通路に合流する
ことを特徴とするガスマニホールド。

【請求項3】

請求項２に記載のガスマニホールドにおいて、
前記複数の分配室の中の１つは、対応する前記バーナ群に含まれる前記バーナの数が他の前記分配室よりも小さい最小分配室となっており、
前記最小分配室に接続された前記分配通路である最小分配通路は、前記最大分配通路よりも上流側で前記メイン通路から分岐しており、
前記バイパス通路は、前記最小分配通路が前記メイン通路から分岐する位置よりも下流側で前記メイン通路に合流する
ことを特徴とするガスマニホールド。

【請求項4】

請求項２または請求項３に記載のガスマニホールドにおいて、
前記最大分配通路が前記メイン通路から分岐する位置は、他の複数の前記分配通路が前記メイン通路から分岐する位置に対して最端部の位置となっており、
前記バイパス通路は、前記最大分配通路が前記メイン通路から分岐する位置と、前記最大分配通路に隣接する前記分配通路が前記メイン通路から分岐する位置との間の位置で、前記メイン通路に合流する
ことを特徴とするガスマニホールド。

【請求項5】

請求項１ないし請求項４の何れか一項に記載のガスマニホールドにおいて、
前記メイン通路は、マニホールド本体に形成された通路溝部を、マニホールドカバーで覆うことによって形成されており、
複数の前記分配室は、前記マニホールド本体の前記通路溝部に隣接して形成された複数の凹部を、前記マニホールドカバーで覆うことによって形成されており、
前記マニホールドカバーと前記マニホールド本体との間にはシール部材が挟持されており、
前記シール部材は、前記マニホールド本体の前記通路溝部を覆うと共に、前記通路溝部を覆う部分には、前記通路溝部に沿った方向に位置を異ならせて第１孔および第２孔が形成されており、
前記マニホールドカバーには、前記シール部材の前記第１孔および前記第２孔で前記マニホールド本体の前記通路溝部と連通することによって前記バイパス通路を形成するバイパス溝部が形成されている
ことを特徴とするガスマニホールド。

【請求項6】

請求項５に記載のガスマニホールドにおいて、
前記メイン通路に前記燃料ガスが流入する流入口は、前記マニホールド本体から、前記マニホールドカバーに向かって開口している
ことを特徴とするガスマニホールド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料ガスを燃焼させる複数のバーナを搭載して、バーナの数を段階的に切り換えて燃料ガスを燃焼させることが可能な燃焼装置に搭載されて、複数のバーナに燃料ガスを分配するガスマニホールドに関する。

【背景技術】

【0002】

給湯システムや暖房システムなどには、燃料ガスを燃焼させる燃焼装置が搭載されている。この燃焼装置には複数のバーナが搭載されており、それらのバーナに対しては、バーナ毎に設けられたノズルから個別に燃料ガスが供給されている。また、燃料ガスを燃焼させるバーナの数を段階的に切り換えることが可能となっており、必要な火力に応じて、燃料ガスを燃焼させるバーナの数を増減させるようになっている。

【0003】

ここで、バーナには個別に設けられたノズルから燃料ガスが供給されるので、燃料ガスを燃焼させるバーナの数を段階的に切り換えるためには、燃料ガスを供給するノズルの数を段階的に切り換える必要がある。このため、複数のバーナを搭載した燃焼装置では、各バーナに燃料ガスを分配するガスマニホールドに、次のような構造が採用されている。先ず、ガスマニホールドの内部には、外部から供給された燃料ガスが通過するメイン通路が形成されており、メイン通路からは複数の分配通路が分岐すると共に、それぞれの分配通路には電磁開閉弁を介して分配室が接続されている。また、複数のバーナに燃料ガスを供給するノズルは、複数の分配室の何れかから燃料ガスの供給を受けるようになっている。

【0004】

このような構造のガスマニホールドでは、メイン通路に燃料ガスを供給すると、分配通路の電磁開閉弁が開状態となっている分配室には燃料ガスが流入して、ノズルからバーナに向かって燃料ガスが供給される。これに対して、分配通路の電磁開閉弁が閉状態の分配室には燃料ガスが流入しないので、その分配室から燃料ガスの供給を受けるノズルには燃料ガスが供給されることが無く、従って、バーナに燃料ガスが供給されることもない。このため、分配通路に設けられた電磁開閉弁の開閉状態を切り換えることによって、燃料ガスを燃焼させるバーナの数を段階的に切り換えることが可能となる。

【0005】

また、各分配室が（ノズルを介して）燃料ガスを供給するバーナの数は、分配室毎に異なる数に設定されている。この理由は、バーナに燃料ガスを供給する分配室を切り換えることによって、あるいは、バーナに燃料ガスを供給する分配室の組み合わせを変更することによって、燃料ガスを燃焼させるバーナの数を複数段階に変更することが可能となり、その結果、火力を複数段階に変更することが可能となるためである。一例として、バーナの総数が９個で、分配室の数が３つの場合について説明する。９つのバーナを３つの分配室に均等に割り振った場合には、各分配室には何れも３つのバーナが割り振られることになる。このため、燃料ガスを燃焼させるバーナの数は、燃料ガスを供給する分配室の数に応じて、３つ、６つ、９つの３段階にしか切り換えることができない。これに対して、９つのバーナを、２つ、３つ、４つのバーナに分けて、それぞれを分配室に割り振った場合には、分配室の選び方、あるいは分配室の組み合わせを変更することによって、燃料ガスを燃焼させるバーナの数を７段階に切り換えることが可能となる。

【0006】

このように、各分配室から燃料ガスを供給するバーナの数を異ならせると、分配室に供給するべき燃料ガスの流量も、分配室毎に異なった流量となる。上述した例では、燃料ガスを供給するバーナが４つの分配室には、バーナが２つの分配室に比べて、２倍の流量の燃料ガスを供給する必要が生じる。そこで、各分配室に供給すべき燃料ガスの流量に応じて、分配通路に設けられた電磁開閉弁の大きさを異ならせたり、分配通路内に異なる大きさのオリフィスを設けたりすることによって、各分配室に適切な流量の燃料ガスが供給されるようにした技術が提案されている（特許文献１、特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開平８－０８６４１６号公報

【文献】特開２０１９－００２５９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、近年の燃焼装置では、よりきめ細かい火力調整を可能とするために、バーナの数を切換可能な段数が増加する傾向にあり、これに伴って、各分配室に適切な流量の燃料ガスを供給することが困難になっているという問題があった。この理由は、次のようなものである。先ず、バーナの数の切換可能な段数が増加すると、ガスマニホールド内に形成される分配室の数も増加する。また、前述したように分配室から燃料ガスを供給するバーナの数は、分配室毎に異なる数に設定されるから、分配室の数が増加すると、バーナの数が最小の分配室と最大の分配室との差が大きくなり、供給すべき燃料ガスの流量の差も大きくなる。そして、この流量の差があまりに大きくなると、それぞれの分配室に適切な流量の燃料ガスを供給することが困難となるためである。

【0009】

この発明は、従来の技術が有する上述した課題を解決するためになされたものであり、内部に形成された分配室の数が多くなっても、それぞれの分配室に適切な流量の燃料ガスが供給することが可能なガスマニホールド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】

上述した課題を解決するために、本発明のガスマニホールドは次の構成を採用した。すなわち、
燃料ガスを燃焼させる複数のバーナが複数のバーナ群にまとめられ、前記バーナ群単位で前記燃料ガスを燃焼させることで、前記燃料ガスを燃焼させる前記バーナの数を段階的に切り換えることが可能な燃焼装置に搭載されて、前記複数のバーナに前記燃料ガスを分配するガスマニホールドであって、
外部から供給された前記燃料ガスが流入する流入口と、
前記流入口から流入した前記燃料ガスが通過するメイン通路と、
前記複数のバーナ群の各々に対して設けられて、前記バーナ群内の前記バーナに供給される前記燃料ガスが前記メイン通路から流入する複数の分配室と、
前記複数のバーナの各々に対して設けられて、前記分配室に流入した前記燃料ガスを前記バーナに供給する複数のノズルと、
前記メイン通路から分岐することによって、前記メイン通路と前記複数の分配室とを接続する複数の分配通路と、
前記複数の分配通路に設けられて、前記分配通路を開閉する複数の開閉弁と
を備えるガスマニホールドにおいて、
前記流入口よりも下流側の位置で前記メイン通路から分岐して、少なくとも１つの前記分配通路が前記メイン通路から分岐する位置をバイパスした後、前記メイン通路に合流するバイパス通路が設けられている
ことを特徴とする。

【0011】

かかる本発明のガスマニホールドにおいては、バーナに供給される燃料ガスは流入口からメイン通路に流入した後、メイン通路から分岐した分配通路を介して複数の分配室に分配され、その後、それぞれの分配室からノズルを介してバーナに供給される。また、メイン通路にはバイパス通路が設けられており、このバイパス通路は、流入口よりも下流側の位置でメイン通路から分岐して、少なくとも１つの分配通路がメイン通路から分岐する位置をバイパスした後、再びメイン通路に合流するようになっている。

【0012】

こうすれば、メイン通路から分岐する複数の分配通路の中で、バイパス通路が合流する位置よりも下流側でメイン通路から分岐する分配通路については、メイン通路に加えてバイパス通路からも燃料ガスが供給されることになる。そして、バイパス通路は少なくとも1つの分配通路をバイパスしているので、バイパス通路は、バイパスした分配通路への燃料ガスの供給に影響されることなく、安定して燃料ガスを供給することができる。その結果、複数の分配室に対して、適切な流量の燃料ガスを供給することが可能となる。

【0013】

また、上述した本発明のガスマニホールドにおいては、バイパス通路がメイン通路に合流する位置を、最大分配室（対応するバーナ群に含まれるバーナの数が他の分配室よりも大きい分配室）に接続された分配通路である最大分配通路がメイン通路から分岐する位置よりも上流側の位置としても良い。

【0014】

こうすれば、最大分配室には、メイン通路に加えてバイパス通路からも燃料ガスを供給することができるので、ガスマニホールドの内部に形成された分配室の数が多くなった場合でも、安定した流量で燃料ガスを供給することができる。また、バイパス通路がバイパスした分配通路に供給される燃料ガスについても、最大分配室への燃料ガスの供給状況による影響を受けにくくなるので、安定した流量で燃料ガスを供給することが可能となる。その結果、複数の分配室に対して、適切な流量の燃料ガスを安定して供給することが可能となる。

【0015】

上述した本発明のガスマニホールドにおいては、メイン通路から最大分配通路が分岐する位置よりも上流側であるが、最小分配通路が分岐する位置よりも下流側の位置で、バイパス通路がメイン通路に合流するようにしても良い。ここで、最小分配通路とは、最小分配室（対応するバーナ群に含まれるバーナの数が他の分配室よりも小さい分配室）に接続された分配通路である。

【0016】

こうすれば、最小分配室に供給される燃料ガスの流量が、最大分配室への燃料ガスの供給状況によって変動する事態を回避することができる。この結果、最小分配室に対しても、適切な流量の燃料ガスを安定して供給することが可能となる。

【0017】

また、上述した本発明のガスマニホールドにおいては、最大分配通路がメイン通路から分岐する位置を、他の分配通路がメイン通路から分岐する位置に対して最端部の位置としてもよい。その上で、最大分配通路がメイン通路から分岐する位置と、最大分配通路に隣接する分配通路がメイン通路から分岐する位置との間の位置で、バイパス通路がメイン通路に合流するようにしてもよい。

【0018】

こうすれば、バイパス通路を流れる燃料ガスは専ら最大分配室に供給されるので、最大分配室に対して十分な流量の燃料ガスを安定して供給することが可能となる。

【0019】

また、上述した本発明のガスマニホールドにおいては、メイン通路や、複数の分配室や、燃料ガスの流入口を、次のようにして形成しても良い。すなわち、マニホールド本体に通路溝部を形成すると共に、通路溝部に隣接する位置には複数の凹部を形成しておく。そして、シール部材を間に挟んだ状態でマニホールド本体にマニホールドカバーを取り付けることによって、マニホールドカバーで覆われた通路溝部の部分にメイン通路を形成し、マニホールドカバーで覆われた複数の凹部の部分には複数の分配室を形成する。更に、シール部材は、マニホールド本体の通路溝部を覆う形状にすると共に、通路溝部を覆う部分のシール部材には、通路溝部に沿った方向に位置を異ならせて第１孔および第２孔が形成する。そして、マニホールドカバーのシール部材に面する側には、シール部材の第１孔および第２孔で、マニホールド本体の通路溝部と連通することによってバイパス通路を形成するバイパス溝部を形成しておいても良い。

【0020】

こうすれば、マニホールドカバーにバイパス溝を形成し、シール部材に第１孔および第２孔を形成することで、マニホールド本体の形状を変更することなく、簡単にバイパス通路を形成することができる。加えて、マニホールド本体には、バイパス通路を形成するためのスペースを確保する必要が無いので、マニホールド本体を簡単に設計することも可能となる。

【0021】

また、上述した本発明のガスマニホールドにおいては、マニホールド本体からマニホールドカバーに向かって開口するように、流入口を形成しても良い。

【0022】

こうすれば、流入口から流入した燃料ガスはマニホールドカバーに衝突して向きを変えた後、マニホールドカバーおよびシール部材に沿って流れることになる。従って、燃料ガスを確実にバイパス通路に導くことができるので、最大分配室に対して十分な流量の燃料ガスを供給することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】燃焼装置１０を備える給湯器１を例示した説明図である。

【図2】は、本実施例のガスマニホールド１００とバーナ１２との位置関係を示した説明図である。

【図3】本実施例のガスマニホールド１００の分解組立図である。

【図4】通路溝部１１１の側壁に形成された開口部１１３ｂの詳細な形状を示した斜視図である。

【図5】流入口１０３から流入した燃料ガスがメイン通路１０４を経由して各分配室１０２ａ～１０２ｃに分配される様子を示した説明図である。

【図6】本実施例のガスマニホールド１００の各分配室１０２ａ～１０２ｃから燃料ガスを供給するバーナ１２の数を比較した説明図である。

【図7】本実施例のガスマニホールド１００で各分配室１０２ａ～１０２ｃに適切な流量で燃料ガスを分配可能とする基本的な考え方を示した説明図である。

【図8】本実施例のガスマニホールド１００内に形成されたバイパス通路１０６についての説明図である。

【図9】マニホールド本体１１０にバイパス溝１１５を形成する場合を例示した説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

図１は、燃焼装置１０を備える給湯器１を例示した説明図である。給湯器１は、大まかにいうと、燃料ガスを燃焼させる燃焼装置１０と、燃焼装置１０で生成された高温の燃焼ガスを利用して湯を生成する熱交換器２０とを組み合わせた構造となっている。熱交換器２０には、上水が供給される給水通路２１と、熱交換器２０で生成した湯を給湯するための給湯通路２２とが接続されている。給水通路２１の途中には、熱交換器２０に流入する上水の流量を検出する流量センサ２３が搭載されている。更に、給湯通路２２の端部には、給湯カラン２４などが接続されている。

【0025】

燃焼装置１０は、内部の空間に燃焼室が形成されている燃焼缶１１と、燃焼缶１１の内部に搭載された複数のバーナ１２と、複数のバーナ１２に燃料ガスを供給するガスマニホールド１００と、燃料ガスを燃焼させるための燃焼用空気を燃焼缶１１内に供給する燃焼ファン１３と、バーナ１２に点火する点火プラグ１４と、バーナ１２の炎を検知するフレームロッド１５とを備えている。また、ガスマニホールド１００には燃料ガスを供給するガス通路１６が接続されており、ガス通路１６の途中には、ガス通路１６を開閉する元弁１７と、元弁１７よりも下流側でガスマニホールド１００に供給される燃料ガスの流量を調節する比例弁１８とが設けられている。

【0026】

また、図１に示されるように、本実施例の燃焼装置１０には１５個のバーナ１２が搭載されているが、これらのバーナ１２は、バーナ１２の数が異なる３つのバーナ群１２ａ～１２ｃにまとめられている。図示した例では、バーナ群１２ａには隣接する４つのバーナ１２がまとめられており、バーナ群１２ｂには隣接する２つのバーナ１２がまとめられており、バーナ群１２ｃには隣接する９つのバーナ１２がまとめられている。

【0027】

ガスマニホールド１００には、バーナ１２に燃料ガスを供給する複数のノズル１０１が形成されており、個々のノズル１０１は予め１つのバーナ１２に対応付けられると共に、そのバーナ１２に燃料ガスを供給するようになっている。また、ガスマニホールド１００の内部には、ガス通路１６から供給された燃料ガスを複数のノズル１０１に燃料ガスを分配する３つの分配室１０２ａ～１０２ｃが形成されている。ここで、分配室１０２ａ～１０２ｃの数が３つとなっているのは、上述したバーナ群１２ａ～１２ｃの数が３つであることに対応している。分配室１０２ａの上流には電磁開閉弁１９ａが搭載されており、分配室１０２ｂの上流には電磁開閉弁１９ｂが、分配室１０２ｃの上流には電磁開閉弁１９ｃが搭載されている。このため、電磁開閉弁１９ａ～１９ｃを開閉することにより、分配室１０２ａ～１０２ｃに対して個別に燃料ガスを供給することが可能となっている。尚、本実施例の電磁開閉弁１９ａ～１９ｃが、本発明における「開閉弁」に対応する。

【0028】

また、上述したように、個々のノズル１０１は予め対応付けられた固有のバーナ１２に燃料ガスを供給するが、バーナ群１２ａに属するバーナ１２に燃料ガスを供給するノズル１０１は、分配室１０２ａから燃料ガスの供給を受けるようになっている。同様に、バーナ群１２ｂに属するバーナ１２に燃料ガスを供給するノズル１０１は、分配室１０２ｂから燃料ガスの供給を受けるようになっており、バーナ群１２ｃに属するバーナ１２に燃料ガスを供給するノズル１０１は、分配室１０２ｃから燃料ガスの供給を受けるようになっている。このため、電磁開閉弁１９ａ～１９ｃの開閉状態を切り換えることで、バーナ群１２ａ～１２ｃの単位で、複数のバーナ１２への燃料ガスの供給を開始したり、供給を停止したりすることができる。その結果、バーナ１２での燃料ガスの燃焼も、バーナ群１２ａ～１２ｃの単位で燃焼を開始したり、燃焼を終了したりすることが可能となる。

【0029】

以上のような給湯器１では、給湯器１の使用者が給湯通路２２に設けられた給湯カラン２４などを開くと、給水通路２１から熱交換器２０に上水が供給される。そして、流量センサ２３によって、上水の流れが所定の流量以上になったことが検知されると、バーナ１２での燃焼が開始される。この時、必要な火力に応じて、比例弁１８の開度が制御されると共に、電磁開閉弁１９ａ～１９ｃの開閉状態が切り換えられる。その結果、燃料ガスを燃焼させるバーナ１２の数を、多段階に切り換えることが可能となる。また、燃焼によって生じた高温の燃焼ガスは、燃焼装置１０の上方に設けられた熱交換器２０を通過し、この時、熱交換器２０内を通過する上水と熱交換することによって湯が生成されて、給湯通路２２を経由して給湯カラン２４から流出する。また、熱交換して低温となった燃焼ガスは、熱交換器２０の上方に設けられた排気口２から、給湯器１の外部に排出される。

【0030】

図２は、本実施例のガスマニホールド１００とバーナ１２との位置関係を示した説明図である。尚、前述したように、本実施例の給湯器１には１５個のバーナ１２が搭載されているが、図示が煩雑となることを避けるため、図２では１つのバーナ１２を表示し、他の１４個のバーナ１２については図示を省略している。

【0031】

バーナ１２は、板金部材を組み合わせて形成されており、バーナ１２の側部には、燃料ガスが流入する２つのガス流入口１２ｏが上下２段に設けられている。それぞれのガス流入口１２ｏに向かって燃料ガスを噴射すると、燃料ガスが周囲の空気を巻き込みながらガス流入口１２ｏからバーナ１２内に流入する。そして、バーナ１２内で燃料ガスと空気とが混合して混合ガスを生成した後、バーナ１２の上部に形成された複数の炎口１２ｆから流出する。この混合ガスに点火プラグ１４（図１参照）を用いて点火することによって、バーナ１２の燃焼が開始される。

【0032】

このように、本実施例のバーナ１２には、上下２段にガス流入口１２ｏが形成されていることに対応して、本実施例のガスマニホールド１００には、複数のノズル１０１が上下２列に形成されている。そして、上下に並んだ一組のノズル１０１から、バーナ１２の上下のガス流入口１２ｏに向かって燃料ガスが噴射されるようになっている。前述したように本実施例の給湯器１には１５個のバーナ１２が搭載されており、各バーナ１２に対して上下一組のノズル１０１が形成されているから、ガスマニホールド１００には全部で３０個（＝１５×２）のノズル１０１が形成されていることになる。また、前述したように、１５個のバーナ１２は、３つのバーナ群１２ａ～１２ｃにまとめられているから、各バーナ１２に燃料ガスを供給する３０個のノズル１０１も、バーナ群１２ａのバーナ１２に燃料ガスを供給するノズル群１０１ａと、バーナ群１２ｂのバーナ１２に燃料ガスを供給するノズル群１０１ｂと、バーナ群１２ｃのバーナ１２に燃料ガスを供給するノズル群１０１ｃとに分けて考えることができる。

【0033】

図２に示されるように、複数のノズル１０１の下方には、３つの電磁開閉弁１９ａ～１９ｃが取り付けられており、それらの電磁開閉弁１９ａ～１９ｃの下方には、ガス通路１６が接続されて燃料ガスが流入する流入口１０３が形成されている。ガスマニホールド１００の内部の構造については後述するが、流入口１０３に燃料ガスを供給した状態で、電磁開閉弁１９ａを開弁すると、ノズル群１０１ａのノズル１０１からバーナ群１２ａのバーナ１２に向かって燃料ガスが供給される。同様に、電磁開閉弁１９ｂを開弁すると、ノズル群１０１ｂのノズル１０１からバーナ群１２ｂのバーナ１２に向かって燃料ガスが供給され、電磁開閉弁１９ｃを開弁すると、ノズル群１０１ｃのノズル１０１からバーナ群１２ｃのバーナ１２に燃料ガスが供給される。

【0034】

図３は、本実施例のガスマニホールド１００の分解組立図である。図示されるように、ガスマニホールド１００は、ダイカスト製あるいは鋳造製のマニホールド本体１１０に、ゴムなどの圧縮性材料で形成されたシール部材１２０を挟んで、板金製のマニホールドカバー１３０が、複数の取付ネジ１４０を用いて取り付けられた構造となっている。尚、本実施例では、マニホールドカバー１３０が板金製であるものとしているが、ダイカスト製や鋳造製などとしても良い。

【0035】

図示されるように、マニホールド本体１１０には、３つの凹部１１２ａ～１１２ｃが並んで形成されており、凹部１１２ａ～１１２ｃの下方に隣接する位置には通路溝部１１１が形成されている。そして、マニホールド本体１１０にシール部材１２０を介してマニホールドカバー１３０を組み付けると、凹部１１２ａの部分がマニホールドカバー１３０で覆われることによって分配室１０２ａ（図１参照）が形成される。また、凹部１１２ｂの部分には分配室１０２ｂ（図１参照）が形成され、凹部１１２ｃの部分には分配室１０２ｃ（図１参照）が形成される。図３中で、凹部１１２ａの下に（１０２ａ）と表示されているのは、マニホールドカバー１３０を取り付けると凹部１１２ａが分配室１０２ａになることを表している。同様に、図３中で、凹部１１２ｂの下に（１０２ｂ）と表示されているのは、凹部１１２ｂが分配室１０２ｂになることを表しており、凹部１１２ｃの下に（１０２ｃ）と表示されているのは、凹部１１２ｃが分配室１０２ｃになることを表している。更に、マニホールド本体１１０にシール部材１２０およびマニホールドカバー１３０を取り付けると、マニホールド本体１１０の通路溝部１１１が形成された部分にメイン通路１０４が形成される。図３中で、通路溝部１１１の下に（１０４）と表示されているのは、通路溝部１１１がメイン通路１０４になることを表している。

【0036】

また、凹部１１２ａの下部（通路溝部１１１に隣接する位置）には、図２に示した電磁開閉弁１９ａの弁口１１４ａが形成されており、弁口１１４ａの奥側には電磁開閉弁１９ａの弁室が形成されている。同様に、凹部１１２ｂの下部には、電磁開閉弁１９ｂ（図２参照）の弁口１１４ｂが形成されており、凹部１１２ｃの下部には、電磁開閉弁１９ｃ（図２参照）の弁口１１４ｃが形成されている。そして、弁口１１４ｂの奥側には電磁開閉弁１９ｂの弁室が形成されており、弁口１１４ｃの奥側には電磁開閉弁１９ｃの弁室が形成されている。

【0037】

更に、これらの電磁開閉弁１９ａ～１９ｃの弁室は、それぞれの側部が通路溝部１１１の側壁に開口することによって、開口部を形成している。図３に示した開口部１１３ｂは、電磁開閉弁１９ｂの弁室が通路溝部１１１の側壁に形成した開口部である。また、図３中の開口部１１３ｃは、電磁開閉弁１９ｃの弁室が通路溝部１１１の側壁に形成した開口部である。更に、図３では隠れた位置にあるが、電磁開閉弁１９ａの弁室も通路溝部１１１の側壁に開口部１１３ａを形成している。

【0038】

図４は、通路溝部１１１の側壁に形成された開口部１１３ｂを、図３中の矢印Ｐの方向から見ることによって、開口部１１３ｂの詳細な形状を示した斜視図である。開口部１１３ａや、開口部１１３ｃについても同様な形状であるため、開口部１１３ｂで代表させることとして図示は省略する。図４中で、開口部１１３ｂの下方に（１１３ａ、１１３ｃ）と表示しているのは、開口部１１３ｂが、これらを代表していることを表している。

【0039】

図４に示されるように、開口部１１３ｂは、通路溝部１１１の側壁１１１ａに開口しており、側壁１１１ａの中でも通路溝部１１１の底部１１１ｂに近い位置に開口している。また、開口部１１３ｂの奥側には、電磁開閉弁１９ｂ（図２参照）の弁室１９ｂｃが形成されており、弁室１９ｂｃ内には電磁開閉弁１９ｂの弁体１９ｂｖが収納されている。そして、弁体１９ｂｖは、電磁開閉弁１９ｂのバネ１９ｂｓによって弁口１１４ｂに付勢されている。尚、図４中で、弁口１１４ｂの下方に（１１４ａ、１１４ｃ）と表示しているのは、弁口１１４ｂが弁口１１４ａや弁口１１４ｃを代表していることを表している。また、図４中で、弁室１９ｂｃの下方に（１９ａｃ、１９ｃｃ）と表示しているのは、弁室１９ｂｃが弁室１９ａｃや弁室１９ｃｃを代表していることを表しており、弁体１９ｂｖの下方に（１９ａｖ、１９ｃｖ）と表示しているのは、弁体１９ｂｖが弁体１９ａｖや弁体１９ｃｖを代表していることを表している。更に、バネ１９ｂｓの下方に（１９ａｓ、１９ｃｓ）と表示しているのは、バネ１９ｂｓがバネ１９ａｓやバネ１９ｃｓを代表していることを表している。

【0040】

このように、通路溝部１１１は、開口部１１３ａから弁室１９ａｃおよび弁口１１４ａを介して、凹部１１２ａ（図３参照）に繋がっている。従って、図２に示した電磁開閉弁１９ａを開弁させると、通路溝部１１１と凹部１１２ａとを接続する通路が形成されることになる。通路溝部１１１から凹部１１２ａに繋がる通路が、本発明における「分配通路」に対応する。同様に、電磁開閉弁１９ｂを開弁させると通路溝部１１１と凹部１１２ｂ（図３参照）とを接続する通路が形成され、電磁開閉弁１９ｃを開弁させると通路溝部１１１と凹部１１２ｃ（図３参照）とを接続する通路が形成される。通路溝部１１１から凹部１１２ｂに繋がる通路や、通路溝部１１１から凹部１１２ｃに繋がる通路も、本発明における「分配通路」に対応する。

【0041】

図５は、流入口１０３からガスマニホールド１００内に流入した燃料ガスが、メイン通路１０４を経由して各分配室１０２ａ～１０２ｃに分配される様子を示した説明図である。図５では、メイン通路１０４を通過する燃料ガスの流れが分かり易いように、マニホールド本体１１０とシール部材１２０との間でガスマニホールド１００を分割した状態で表示されている。このため、通路溝部１１１の部分がメイン通路１０４に対応し、凹部１１２ａ～１１２ｃの部分が分配室１０２ａ～１０２ｃに対応している。図５中に太い一点鎖線の矢印で示したように、燃料ガスは流入口１０３から通路溝部１１１に流入した後、通路溝部１１１内を通過する。そして、図４を用いて前述したように、開口部１１３ａ～１１３ｃから弁室１９ａｃ～１９ｃｃ内、および弁口１１４ａ～１１４ｃを通って、凹部１１２ａ～１１２ｃ（従って、分配室１０２ａ～１０２ｃ）に分配される。

【0042】

ここで、図１あるいは図２を用いて前述したように、分配室１０２ａからは４つのバーナ１２に燃料ガスを供給しており、分配室１０２ｂからは２つのバーナ１２に燃料ガスを供給し、分配室１０２ｃからは９つのバーナ１２に燃料ガスを供給している。各バーナ１２が燃焼させる燃料ガスの最大流量に違いは無いから、燃料ガスを供給するバーナ１２の数が多くなる程、その分配室１０２ａ～１０２ｃに供給するべき燃料ガスの流量は大きくなる。従って、図６に示したように、バーナ１２の数が最も小さい分配室１０２ｂと、バーナ１２の数が最も大きい分配室１０２ｃとを比べると、供給するべき燃料ガスの流量には約４．５倍（＝９／２）もの違いが生じることになる。尚、以下では、バーナ１２の数が最も大きい分配室（ここでは分配室１０２ｃ）を「最大分配室」と称し、バーナ１２の数が最も小さい分配室１０２（ここでは分配室１０２ｂ）を「最小分配室」と称することにする。

【0043】

図４を用いて前述したように、メイン通路１０４と各分配室１０２ａ～１０２ｃとは、開口部１１３ａ～１１３ｃ、弁室１９ａｃ～１９ｃｃ、弁口１１４ａ～１１４ｃを介して接続されており、しかも、弁室１９ａｃ～１９ｃｃ内には、電磁開閉弁１９ａ～１９ｃの弁体１９ａｖ～１９ｃｖやバネ１９ａｓ～１９ｃｓなどが収納されている。従って、弁口１１４ａ～１１４ｃを大きくし、あるいは電磁開閉弁１９ａ～１９ｃを大きくした場合でも、ある程度の通路抵抗が生じることは避けられない。このため、最大分配室（ここでは分配室１０２ｃ）と最小分配室（ここでは分配室１０２ｂ）とで、供給するべき燃料ガスの流量に約４．５倍もの違いが存在していると、最大分配室に十分な燃料ガスを供給することが困難となり、その結果、各分配室１０２ａ～１０２ｃに適切な流量で燃料ガスを分配することが困難となる。そこで、各分配室１０２ａ～１０２ｃに適切な流量で燃料ガスを分配するために、本実施例のガスマニホールド１００には、以下のような独特な構造が採用されている。

【0044】

図７は、本実施例のガスマニホールド１００で各分配室１０２ａ～１０２ｃに適切な流量で燃料ガスを分配可能とする基本的な考え方を示した説明図である。上述したように燃料ガスは、流入口１０３からメイン通路１０４に流入した後、メイン通路１０４から各分配室１０２ａ～１０２ｃに流入する。尚、図７中に示した分配通路１０５ａは、図４を用いて前述したメイン通路１０４から分配室１０２ａまでの通路（すなわち、開口部１１３ａから弁室１９ａｃを経由して弁口１１４ａまでの通路）を表している。同様に、分配通路１０５ｂは、メイン通路１０４から分配室１０２ｂまでの通路（開口部１１３ｂから弁室１９ｂｃを経由して弁口１１４ｂまでの通路）を表しており、分配通路１０５ｃは、メイン通路１０４から分配室１０２ｃまでの通路（開口部１１３ｃから弁室１９ｃｃを経由して弁口１１４ｃまでの通路）を表している。また、分配通路１０５ｃは、最大分配室である分配室１０２ｃに接続されているから、分配通路１０５ｃを「最大分配通路」と称することがある。同様に、分配通路１０５ｂは、最小分配室である分配室１０２ｂに接続されているから、分配通路１０５ｂを「最小分配通路」と称することがある。

【0045】

メイン通路１０４を流れる燃料ガスは、図７中に太い一点鎖線の矢印で示したように、初めに分配通路１０５ａを介して分配室１０２ａに分配され、次に分配通路１０５ｂを介して分配室１０２ｂに分配されて、残りが分配通路１０５ｃを介して分配室１０２ｃに分配される。従って、分配通路１０５ａや分配通路１０５ｂに供給する燃料ガスの流量が大きくなると、分配室１０２ｃに供給する燃料ガスが足りなくなる虞がある。こうした事態を回避するために、弁口１１４ｃや電磁開閉弁１９ｃを大きくするなどして分配通路１０５ｃの通路抵抗を減少させようとしても、通路抵抗を減少させる程度には限界がある。そこで、分配通路１０５ａや分配通路１０５ｂの通路抵抗を増加させる必要が生じるが、分配通路１０５ａや分配通路１０５ｂの通路抵抗を増加させると、今度は、分配室１０２ａや分配室１０２ｂに供給する燃料ガスが足りなくなる虞がある。

【0046】

そこで、本実施例のガスマニホールド１００では、図７に示すように、メイン通路１０４と並行してバイパス通路１０６を設けることにより、最大分配室である分配室１０２ｃに対しては、バイパス通路１０６からも燃料ガスが供給されるようになっている。図７に例示したバイパス通路１０６は、メイン通路１０４から分岐する位置が、流入口１０３の直ぐ下流側（すなわち、分配通路１０５ａが分岐する位置よりも上流側）となっており、メイン通路１０４に合流する位置が、分配通路１０５ｃが分岐する位置のすぐ上流側（すなわち、分配通路１０５ｂが分岐する位置の下流側）となっている。このため、図７中に太い破線の矢印で示したように、最大分配室である分配室１０２ｃに対しては、メイン通路１０４に加えて、バイパス通路１０６からも燃料ガスを供給することができる。その結果、分配通路１０５ａや分配通路１０５ｂの通路抵抗を増加させなくても、分配室１０２ｃに十分な流量の燃料ガスを供給することが可能となる。

【0047】

また、バイパス通路１０６は、メイン通路１０４から分配通路１０５ａや分配通路１０５ｂが分岐する位置をバイパスしているので、バイパス通路１０６を流れる燃料ガスの流量は、分配室１０２ａや分配室１０２ｂに供給される燃料ガスの流量にはほとんど影響を受けることが無い。このため、分配室１０２ａや分配室１０２ｂへの燃料ガスの供給状況に影響されることなく、安定した流量で、分配室１０２ｃ（最大分配通路）に燃料ガスを供給することが可能となる。

【0048】

尚、図７に示した例では、バイパス通路１０６は、最大分配通路（ここでは分配通路１０５ｃ）以外の全ての分配通路（ここでは分配通路１０５ａおよび分配通路１０５ｂ）をバイパスするものとして説明した。しかし、バイパス通路１０６は、最大分配通路以外の分配通路の中の、一部の分配通路（ここでは分配通路１０５ａまたは分配通路１０５ｂの何れか）をバイパスするものであっても良い。例えば、バイパス通路１０６がメイン通路１０４から分岐する位置を、他の分配通路（例えば分配通路１０５ａ）が分岐した位置の下流側としても良い。あるいは、バイパス通路１０６がメイン通路１０４に合流する位置を、他の分配通路（例えば分配通路１０５ｂ）が分岐する位置の上流側としても良い。更には、最大分配通路（ここでは分配通路１０５ｃ）をメイン通路１０４の最も下流側から分岐させるのではなく、最大分配通路よりも下流側の位置で他の分配通路をメイン通路１０４から分岐させるようにしても良い。これらの場合でも、バイパス通路１０６がバイパスする分配通路が存在していれば、その（あるいはそれらの）分配通路から分配室に供給される燃料ガスの影響を受けることなく、分配室１０２ｃ（最大分配室）に燃料ガスを供給することができるので、十分な流量の燃料ガスを安定して供給することが可能となる。

【0049】

図８は、本実施例のガスマニホールド１００内に形成されたバイパス通路１０６についての説明図である。図８では、マニホールドカバー１３０とシール部材１２０との間でガスマニホールド１００を分割した状態で表示されている。図示されるように、シール部材１２０は、マニホールド本体１１０に形成された通路溝部１１１（図中では破線で表示）を覆う形状となっている。そして、シール部材１２０が通路溝部１１１を覆う部分には、通路溝部１１１の上流側（流入口１０３に近い側）の位置に第１孔１２１が形成され、通路溝部１１１の下流側（分配通路１０５ｃが分岐する位置に近い側）の位置に、第２孔１２２が形成されている。更に、マニホールドカバー１３０には、シール部材１２０の第１孔１２１に対応する位置から、第２孔１２２に対応する位置までの間で、シール部材１２０に面する側が溝状の凹形状に形成されることによって、バイパス溝１３１が形成されている。

【0050】

このため、マニホールド本体１１０に対して、シール部材１２０を間に挟んでマニホールドカバー１３０を取り付けると、通路溝部１１１がシール部材１２０で覆われてメイン通路１０４が形成されると共に、マニホールドカバー１３０のバイパス溝１３１とシール部材１２０との間の空間にも通路が形成される。そして、この通路は、シール部材１２０の第１孔１２１を介してメイン通路１０４の上流側と連通し、第２孔１２２を介してメイン通路１０４の下流側と連通することから、バイパス通路１０６となっている。このため、前述したように流入口１０３からメイン通路１０４に燃料ガスを供給すると（図５参照）、その燃料ガスの一部はバイパス通路１０６を通って分配室１０２ｃ（最大分配室）に供給されることになる。図８中に太い破線で示した矢印は、バイパス通路１０６を通って燃料ガスが流れる様子を表している。

【0051】

このように、本実施例のガスマニホールド１００では、マニホールドカバー１３０とシール部材１２０との間にバイパス通路１０６が形成されており、最大分配室である分配室１０２ｃに対しては、メイン通路１０４に加えてバイパス通路１０６からも燃料ガスを供給することができる。このため、図７を用いて前述したメカニズムによって、各分配室１０２ａ～１０２ｃに対して、適切な流量で燃料ガスを供給することが可能となる。

【0052】

また、本実施例では、マニホールドカバー１３０とシール部材１２０との間にバイパス通路１０６を形成することができるので、マニホールド本体１１０にバイパス通路１０６を形成するスペースを確保する必要が無い。このため、マニホールド本体１１０の設計が容易になるという利点も得ることができる。

【0053】

尚、上述したように本実施例のガスマニホールド１００では、マニホールドカバー１３０とシール部材１２０との間にバイパス通路１０６を形成しているが、バイパス通路１０６は、必ずしもマニホールドカバー１３０とシール部材１２０との間に形成する必要はない。例えば、図９に例示したように、マニホールド本体１１０に、通路溝部１１１に並行するバイパス溝１１５を設けておき、マニホールド本体１１０にマニホールドカバー１３０を取り付けることによって、通路溝部１１１の部分にメイン通路１０４を形成し、バイパス溝１１５の部分にバイパス通路１０６を形成するようにしても良い。

【0054】

以上、本実施例のガスマニホールド１００について説明したが、本発明は上記の実施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。

【符号の説明】

【0055】

１…給湯器、 ２…排気口、 １０…燃焼装置、 １１…燃焼缶、
１２…バーナ、 １２ａ～ｃ…バーナ群、 １２ｆ…炎口、
１２ｏ…ガス流入口、 １３…燃焼ファン、 １４…点火プラグ、
１５…フレームロッド、 １６…ガス通路、 １７…元弁、
１８…比例弁、 １９ａ～ｃ…電磁開閉弁、 １９ａｃ～ｃｃ…弁室、
１９ａｓ～ｃｓ…バネ、 １９ａｖ～ｃｖ…弁体、 ２０…熱交換器、
２１…給水通路、 ２２…給湯通路、 ２３…流量センサ、
２４…給湯カラン、 １００…ガスマニホールド、 １０１…ノズル、
１０１ａ～ｃ…ノズル群、 １０２ａ～ｃ…分配室、 １０３…流入口、
１０４…メイン通路、 １０５ａ～ｃ…分配通路、 １０６…バイパス通路、
１１０…マニホールド本体、 １１１…通路溝部、 １１１ａ…側壁、
１１１ｂ…底部、 １１２ａ～ｃ…凹部、 １１３ａ～ｃ…開口部、
１１４ａ～ｃ…弁口、 １１５…バイパス溝、 １２０…シール部材、
１２１…第１孔、 １２２…第２孔、 １３０…マニホールドカバー、
１３１…バイパス溝、 １４０…取付ネジ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】