JP2017227422A - ガス供給用マニホールド - Google Patents

Abstract

【課題】蓋部材に大きな歪みが生じるような不具合を発生させることなく、蓋部材の薄肉化を図り、軽量化や製造コストの低減化などを適切に図ることが可能なガス供給用マニホールドを提供する。
【解決手段】ガス供給用マニホールドＡの蓋部材１は、本体部材２との重ね合わせ方向において、本体部材２とは反対側に屈曲して起立した屈曲起立壁部１１を備え、かつこの屈曲起立壁部１１は、蓋部材１と本体部材２との重ね合わせ方向視において、ガス供給流路２９およびその周辺領域の全周を囲むループ状である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガス燃焼装置の構成要素として用いられるガス供給用マニホールドに関する。

ガス給湯装置に具備されるガス燃焼装置は、燃料ガスを燃焼させるための複数のバーナヘッド（燃焼管）が、バーナケース内に並べて配され、かつ前記複数のバーナヘッドには、ガス供給用マニホールドから燃料ガスが供給される構成とされているのが一般的である。
ここで、ガス供給用マニホールドとしては、たとえば特許文献１，２に記載のものがある。
これらの文献に記載されたガス供給用マニホールドは、複数のガス噴出ノズルが設けられた本体部材と、この本体部材にシール用パッキンを介して重ね合わされる蓋部材とを備えている。蓋部材は、本体部材との間にガス供給流路を形成するための部材であり、本体部材に対し、たとえばビス止めによる締結が図られている。蓋部材および本体部材は、たとえば金属板にプレス加工を施すなどして形成されている。
このような構成によれば、ガス供給用マニホールドの部品総数を少なくして製造コストの低減化を図ることが可能である。また、全体の薄型化や軽量化も図ることが可能である。

しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、改善すべき余地がある。

すなわち、ガス供給用マニホールドについては、その製造コストを従来よりもさらに低減し、また全体の軽量化なども促進することが望まれる。そのための一手段として、蓋部材の厚み（板厚）を薄くすることが考えられる。ところが、蓋部材の厚みをただ単に薄くしただけでは、蓋部材が歪み易くなり、反りなどの変形を生じる虞がある。蓋部材のそのような変形は、蓋部材と本体部材との相互間に形成されているガス供給流路内の燃料ガスが外部に漏出する要因となるため、これを適切に防止する必要がある。
なお、蓋部材の反り変形などを抑制する手段としては、たとえば本体部材に対する蓋部材のビス止め箇所の数を多くすることが考えられる。ただし、これでは、ビス止め作業が煩雑となり、製造コストが却って高くなる。また、ビス止め箇所の数を多くしたとしても、それだけでは蓋部材の反り変形などを十分に抑制することは難しい。

特開２００４−１９７９７１号公報 特開２００３−６５５０７号公報

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、蓋部材に大きな歪みが生じるような不具合を発生させることなく、蓋部材の薄肉化を図り、軽量化や製造コストの低減化などを適切に図ることが可能なガス供給用マニホールドを提供することを、その課題としている。

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。

本発明により提供されるガス供給用マニホールドは、複数のガス噴出ノズルが設けられている本体部材と、この本体部材の片面に重ねられ、かつ前記本体部材に連結されている蓋部材と、を備えており、前記蓋部材と前記本体部材との間には、前記複数のガス噴出ノズルに連通するガス供給流路が形成されている、ガス供給用マニホールドであって、前記蓋部材は、前記本体部材との重ね合わせ方向において、前記本体部材とは反対側に屈曲して起立した屈曲起立壁部を備え、かつこの屈曲起立壁部は、前記蓋部材と前記本体部材との重ね合わせ方向視において、前記ガス供給流路およびその周辺領域の全周を囲むループ状に形成されていることを特徴としている。

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、蓋部材と本体部材との重ね合わせ方向視においてループ状に形成されている屈曲起立壁部は、蓋部材のガス供給流路形成領域およびその周辺領域の強度を大きく向上させる。このため、蓋部材の厚みを従来よりも薄くした場合であっても、蓋部材のガス供給流路形成領域およびその周辺領域に歪みを生じ難くし、本体部材との間でガス供給流路からのガス漏れの要因となる隙間を生じないようにすることが可能である。ガス漏れ防止策として、蓋部材と本体部材とのビス止め箇所などの数をかなり多くするといった必要もなくすことが可能である。このようなことから、本発明によれば、蓋部材の薄肉化を適切に図り、ガス供給用マニホールド全体の軽量化や製造コストの低減化などを好適に図ることが可能である。

本発明において、好ましくは、前記重ね合わせ方向視において、前記屈曲起立壁部の略全周域は、前記本体部材に重なった配置に形成されている。

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、図８などを参照して後述する内容からも理解されるように、たとえば屈曲起立壁部の多くの部分が、本体部材に重なった配置にはなく、本体部材からはみ出した配置に設けられているような場合と比較すると、前記構成によれば、蓋部材のガス供給流路の形成領域およびその周辺領域の強度をより向上させることが可能である。したがって、それらの領域の歪みなどを一層効果的に防止することができる。

本発明において、好ましくは、前記蓋部材と前記本体部材との相互間に介装されるシール用のパッキンを、備えており、前記蓋部材には、前記パッキンに設けられている孔部に挿通する位置決め用凸部が形成されており、前記本体部材には、前記位置決め用凸部の先端部が進入するように前記位置決め用凸部の突出方向に窪んだ非貫通孔状の凹部が設けられている。

このような構成によれば、前記位置決め用凸部を利用してシール用のパッキンの位置決めを適切に図ることが可能である。また、前記位置決め用凸部の先端部は、本体部材に設けられた凹部に進入させることができるため、前記位置決め用凸部の突出寸法を、シール用のパッキンの厚みよりも大きくすることができる。したがって、ガス供給用マニホールドの組み立て作業時において、シール用のパッキンの孔部から位置決め用凸部が容易に抜けないようにすることもできる。さらに、本体部材に設けられた凹部は、非貫通孔状であるため、この部分から外部にガス漏れを生じないようにすることが可能である。

本発明において、好ましくは、前記蓋部材には、前記屈曲起立壁部の先端部に繋がって屈曲し、かつ前記重ね合わせ方向視において、前記本体部材の外方にはみ出したフランジ部が設けられており、このフランジ部は、所望の取付け対象部位への取付け部として用いられるように構成されている。

このような構成によれば、フランジ部を利用することにより、ガス供給用マニホールドを所望の取付け対象部位に適切に取付けることが可能となる。このため、蓋部材にループ状の屈曲起立壁部を設けたことに起因してガス供給用マニホールドの取付けが困難になるといった不具合を生じないようにすることができる。屈曲起立壁部は、フランジ部を補強する役割も果たすため、フランジ部の強度も適切に確保される。

本発明において、好ましくは、前記フランジ部は、前記本体部材の起立姿勢状態において、前記本体部材の上側および左右両側にはみ出すように設けられており、このガス供給用マニホールドを前記取付け対象部位に取付ける際には、シール用のループ状パッキンの一部分が、前記本体部材の前面側のうち、前記複数のガス噴出ノズルの下側に位置して左右横幅方向に延び、かつ前記ループ状パッキンの他の部分が、前記フランジ部の前面側に位置するように設定される構成とされている。

このような構成によれば、ガス供給用マニホールドを取付け対象部位に取付ける場合に、フランジ部と取付け対象部位との間に、シール用のループ状パッキンを適切に介在させ、複数のガス噴出ノズルから噴出されるガスが外部に漏れを生じないように設定することが可能である。

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。

（ａ）は、本発明に係るガス供給用マニホールドの一例を示す正面図であり、（ｂ）は、その背面図である。 （ａ）は、図１（ａ）のIIa−IIa断面図であり、（ｂ）は、図１（ｂ）のIIb−IIb断面図である。 図１（ｂ）のIII−III要部断面図である。 図１に示すガス供給用マニホールドの分解正面図である。 （ａ）は、図１に示すガス供給用マニホールドの蓋部材の背面斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のVb−Vb断面図であり、（ｃ）は、（ａ）Vc−Vc断面図である。 図１に示すガス供給用マニホールドをバーナケースに組み付けた状態の一例を示す要部断面図である。 図６に示す構造で用いられるシール用のループ状パッキンの装着状態の例を示す正面図である。 図１に示す実施形態との対比例（ただし、本発明の実施形態に相当する）を示す断面図である。

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。
図面には、矢印Ｆｒが適宜示されており、この方向を前方として説明する。

図１および図２に示すガス供給用マニホールドＡは、ガス給湯装置のガス燃焼装置を構成する部品の１つであり、たとえば図６に示すように、燃焼装置のバーナケース９０内に収容された複数のバーナヘッド（燃焼管）９１に燃料ガスを供給するためのものである。バーナケース９０やバーナヘッド９１の基本的な構成は、たとえば特許文献１に記載されたものと同様である。

図１および図２において、ガス供給用マニホールドＡは、本体部材２、この本体部材２の裏面側に重ねられた蓋部材１、およびこれら本体部材２と蓋部材１との間に介装されたシール用のパッキン３を備えている。本体部材２および蓋部材１は、いずれも金属製プレ
ートにプレス加工を施すことにより形成されたものである。

本体部材２は、その上部寄り領域に本体部材２の前方に向けて突出する複数のガス噴出ノズル２５が設けられたいわゆるノズルプレートである。本体部材２と蓋部材１との間には、複数のガス噴出ノズル２５に連通する複数のガス供給流路２９が形成されており、これら複数のガス供給流路２９内には、本体部材２の下部領域に設けられた複数の開口部２６から燃料ガスを流入させることが可能である。複数のガス供給流路２９を形成するための手段として、蓋部材１には、本体部材２とは離間する方向に膨出して背面視筋状をなす複数の膨出部１８が形成されている。各膨出部１８の内側部分が、ガス供給流路２９である。

蓋部材１は、屈曲起立壁部１１（１１ａ，１１ｂ）、フランジ部１２、およびシール用のパッキン３の位置決めを図るための左右一対の位置決め用凸部１３を有している（図５も参照）。

屈曲起立壁部１１は、蓋部材１のうち、複数のガス供給流路２９の形成領域の周辺領域から蓋部材１の背面側に屈曲して起立した部分であり、蓋部材１の前後方向視において、複数のガス供給流路２９およびその周辺領域の全周を囲むループ状である。ここで「前後方向視」は、本発明でいう蓋部材と本体部材との重ね合わせ方向視に相当する。屈曲起立壁部１１は、より具体的には、前後方向視における本体部材２の外形の輪郭と略同様な形態のループ状である。屈曲起立壁部１１は、蓋部材１の上部寄りに位置し、かつフランジ部１２が先端部に連設されている上側屈曲起立壁部１１ａ（１１）と、この上側屈曲起立壁部１１ａに一体的に繋がり、かつ蓋部材１の下部寄りに位置する下側屈曲起立壁部１１ｂ（１１）とに区分することができる。本実施形態においては、図２（ｂ）に示すように、上側および下側の屈曲起立壁部１１ａ，１１ｂの起立高さＨａ，Ｈｂは、Ｈａ＞Ｈｂの関係とされているが、本発明はこれに限定されず、それらの高さＨａ，Ｈｂは、同一、非同一のいずれであってもよい。

ループ状の屈曲起立壁部１１の略全周域は、ガス供給用マニホールドＡの前後方向視において、本体部材２に重なった配置に形成されている。このことにより、蓋部材１のうち、ループ状の屈曲起立壁部１１によって囲まれた領域の略全体は、本体部材２に重なった重なり領域１０となっている。蓋部材１の重なり領域１０は、複数のビス５０を用いて本体部材２にビス止めされている。

一対の位置決め用凸部１３は、蓋部材１の重なり領域１０の左右両端部またはその近傍に設けられている。この位置決め用凸部１３は、蓋部材１に孔部１３ａを形成してその隣接箇所を起立させる加工（切り起こし加工）を施すことにより形成されたものであり、前方を向いて突出している。ガス供給用マニホールドＡを組み立てる場合には、たとえば図４に示すように、蓋部材１の前面部上にパッキン３を載せ、かつその後にそれらの上に本体部材２を載せてから、これらを締結する手段が採用される。位置決め用凸部１３は、蓋部材１の前面部上にパッキン３を載せる際に、このパッキン３の左右両端部またはその近傍に設けられている孔部３０に挿通させ、パッキン３の位置決めを図るのに利用される。

本体部材２のうち、一対の位置決め用凸部１３に対応する位置の裏面側には、本体部材２の前方側に窪んだ凹部２２が形成されている。図３に示すように、この凹部２２に、位置決め用凸部１３の先端部が進入する。凹部２２は、本体部材２に対していわゆる段押し加工を施すことにより形成されており、非貫通孔状である。

フランジ部１２は、屈曲起立壁部１１の先端部に繋がって屈曲起立壁部１１とは交差する方向に屈曲しており、かつ本体部材２の上側および左右両側にそれぞれはみ出す上部１
２ａおよび左右両側部１２ｂを有している。このフランジ部１２には、ビス止め用の複数の孔部１４が設けられており、このフランジ部１２を利用してガス供給用マニホールドＡを所望の取付け対象部位に取付け可能である。フランジ部１２の外周縁には、このフランジ部１２を補強するための屈曲片部１５が設けられている。フランジ部１２の外周縁には、屈曲片部１５が設けられていない箇所１６があるが、この箇所１６は、蓋部材１を順送プレス加工により製作する場合に、この蓋部材１を支持するための部分に該当する。

前記したガス供給用マニホールドＡは、たとえば図６に示すような態様で用いられる。すなわち、本体部材２の前面部の下部には、開閉弁Ｖを備えた燃料ガス供給用の補助部材８が取付けられる。ガス管（不図示）から供給されてくる燃料ガスは、補助部材８内のガス供給流路８１、および本体部材２の開口部２６を通過してガス供給流路２９に流入する。開閉弁Ｖは、開口部２６を開閉自在である。補助部材８には、不図示の流量制御弁や元電磁弁なども適宜取り付けられる。

ガス供給用マニホールドＡは、フランジ部１２をバーナケース９０にビス止め（不図示）することによりバーナケース９０に取付けられ、複数のガス噴出ノズル２５がバーナヘッド９１のガス給気口９２ａ，９２ｂに対向接近するように設定される。このことにより、バーナヘッド９１への燃料ガス供給が可能となり、バーナヘッド９１において燃料ガスを燃焼させることができる。

ガス供給用マニホールドＡには、弾性部材からなるシール用のループ状パッキン４が付属して設けられている。このループ状パッキン４は、図７に示すように、たとえば正面視略矩形のループ状であり、その一部分は、本体部材２の前面側のうち、複数のガス噴出ノズル２５の下側に位置して左右横幅方向に延びている。ループ状パッキン４の他の部分は、蓋部材１のフランジ部１２の前面側に位置するように設定されている。ガス供給用マニホールドＡの前後方向において、フランジ部１２の前面と本体部材２の前面との間には、段差を生じているが、ループ状パッキン４は、可撓性に優れた材質とされ、そのような段差部分の位置に隙間を生じないように設定されている。図６に示すガス供給用マニホールドＡの取付け状態において、ループ状パッキン４は、バーナケース９０の正面視において、複数のガス噴出ノズル２５の配置領域の周囲全周を囲んだ配置にあり、かつガス供給用マニホールドＡとバーナケース９０との間で圧縮された状態にある。このため、複数のガス噴出ノズル２５から噴出された燃料ガスがループ状パッキン４の外部に不当に漏出することは適切に防止される。

次に、前記したガス供給用マニホールドＡの作用について説明する。

まず、蓋部材１に設けられたループ状の屈曲起立壁部１１は、前後方向視において複数のガス供給流路２９およびその周辺領域の全周を囲むように設けられており、それらの領域の強度を大きく向上させる。本実施形態とは異なり、蓋部材１にたとえば非ループ状の屈曲起立壁部を部分的に設けただけでは、ガス供給流路２９およびその周辺領域の広い範囲を効率良く補強することはできず、また特定方向に反り変形を生じるといったことを適切に解消できないようなことも生じ得る。これに対し、ループ状の屈曲起立壁部１１は、特定方向に反り変形を生じ易くなるといったこともなくし、ガス供給流路２９およびその周辺領域に歪みを生じ難くする効果をもたらせる。

さらに、ループ状の屈曲起立壁部１１の略全周域は、前後方向視において本体部材２と重なった配置に設けられているため、ガス供給流路２９およびその周辺領域がより効率良く補強される。図８は、本実施形態との対比例であり、上側および下側の屈曲起立壁部１１ａ，１１ｂ（１１）が、本体部材２から適当な幅Ｌａ，Ｌｂではみ出している。この対比例も、本発明の技術的範囲に包摂されるものであるが、対比例においては、剛性の高い
屈曲起立壁部１１を本体部材２に強く圧接させることができない。これに対し、本実施形態によれば、剛性の高い屈曲起立壁部１１を本体部材２に強く圧接させることができる。また、これに加え、ループ状の屈曲起立壁部１１によって囲まれる部分の面積を対比例の場合よりも小さくすることができる。このため、本実施形態では、ガス供給流路２９およびその周辺領域を、一層効果的に補強することができる。

このようなことから、蓋部材１の厚みを比較的薄くしたとしても、蓋部材１のガス供給流路２９およびその周辺領域に大きな歪みを生じないようにし、本体部材２と蓋部材１との間に、ガス漏れの要因となる隙間を生じないようにすることが可能である。ガス漏れを防止するための手段として、蓋部材１と本体部材２とのビス止め箇所を多くするといった必要もなくすことが可能である。このようなことから、ガス供給用マニホールドＡの軽量化や製造コストの低減化などを適切に図ることができる。

図３に示したように、シール用のパッキン３の位置決めを図る位置決め用凸部１３は、本体部材２の凹部２２に進入可能であるため、この位置決め用凸部１３の突出寸法をパッキン３の厚みよりも大きくすることが可能である。これは、蓋部材１にパッキン３を組み付ける際に、パッキン３の孔部３０から位置決め用凸部１３が外れる虞を少なくし、パッキン３の組み付け作業性をよくする上で好ましい。一方、本体部材２の凹部２２は、非貫通孔状であるため、この部分から外部へガス漏れを生じるようなこともない。

その他、本実施形態においては、図６および図７を参照して説明したように、蓋部材１のフランジ部１２をバーナケース９０への取付け部として用いることができるため、蓋部材１にループ状の屈曲起立壁部１１を設けたことに起因してガス供給用マニホールドＡの取付け性が悪くなるといった不具合もない。また、複数のガス噴出ノズル２５から噴出された燃料ガスが外部に漏出することは、ループ状パッキン４を利用して適切に防止されるが、このループ状パッキン４は、フランジ部１２および本体部材２の前面側に好適に配置させることができ、その装着作業なども容易である。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係るガス供給用マニホールド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。

本発明における屈曲起立壁部の具体的な形状（ループ形状）や起立寸法などは限定されない。
蓋部材と本体部材との連結は、ビス止めに限らず、たとえばビス以外のネジ体を用いる手段や、カシメなどの手段を用いて行なうことも可能である。
本発明に係るガス供給用マニホールドは、給湯装置の燃焼装置用に限定されず、その具体的な用途は限定されない。

Ａ ガス供給用マニホールド
１ 蓋部材
１１ 屈曲起立壁部
１２ フランジ部
１３ 位置決め用凸部
２ 本体部材
２２ 凹部（本体部材の）
２５ ガス噴出ノズル
２９ ガス供給流路
３ シール用のパッキン
３０ 孔部（シール用のパッキンの）
４ ループ状パッキン
９０ バーナケース（取付け対象部位）

Claims (5)

1. 複数のガス噴出ノズルが設けられている本体部材と、
   この本体部材の片面に重ねられ、かつ前記本体部材に連結されている蓋部材と、
   を備えており、
   前記蓋部材と前記本体部材との間には、前記複数のガス噴出ノズルに連通するガス供給流路が形成されている、ガス供給用マニホールドであって、
   前記蓋部材は、前記本体部材との重ね合わせ方向において、前記本体部材とは反対側に屈曲して起立した屈曲起立壁部を備え、かつこの屈曲起立壁部は、前記蓋部材と前記本体部材との重ね合わせ方向視において、前記ガス供給流路およびその周辺領域の全周を囲むループ状に形成されていることを特徴とする、ガス供給用マニホールド。
2. 請求項１に記載のガス供給用マニホールドであって、
   前記重ね合わせ方向視において、前記屈曲起立壁部の略全周域は、前記本体部材に重なった配置に形成されている、ガス供給用マニホールド。
3. 請求項１または２に記載のガス供給用マニホールドであって、
   前記蓋部材と前記本体部材との相互間に介装されるシール用のパッキンを、備えており、
   前記蓋部材には、前記パッキンに設けられている孔部に挿通する位置決め用凸部が形成されており、
   前記本体部材には、前記位置決め用凸部の先端部が進入するように前記位置決め用凸部の突出方向に窪んだ非貫通孔状の凹部が設けられている、ガス供給用マニホールド。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載のガス供給用マニホールドであって、
   前記蓋部材には、前記屈曲起立壁部の先端部に繋がって屈曲し、かつ前記重ね合わせ方向視において、前記本体部材の外方にはみ出したフランジ部が設けられており、
   このフランジ部は、所望の取付け対象部位への取付け部として用いられるように構成されている、ガス供給用マニホールド。
5. 請求項４に記載のガス供給用マニホールドであって、
   前記フランジ部は、前記本体部材の起立姿勢状態において、前記本体部材の上側および左右両側にはみ出すように設けられており、
   このガス供給用マニホールドを前記取付け対象部位に取付ける際には、シール用のループ状パッキンの一部分が、前記本体部材の前面側のうち、前記複数のガス噴出ノズルの下側に位置して左右横幅方向に延び、かつ前記ループ状パッキンの他の部分が、前記フランジ部の前面側に位置するように設定される構成とされている、ガス供給用マニホールド。

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