JP2629593B2 - バーナ固定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯器、風呂釜、温水
暖房機等燃焼器の熱交換器の取り付け面にバーナのフラ
ンジ部を近づけて該フランジ部を前記取り付け面に弾性
部材を介して押し付けることによりバーナを固定するバ
ーナ固定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】給湯器等燃焼器には、石油やガス等を燃
料として使用するバーナをユニット化して本体である缶
体に装着する形式のものが多い。このような燃焼器で
は、従来、ボルトナットによりバーナを缶体に固定する
方法が一般的に用いられていた。一方、この種の燃焼器
では、缶体とバーナとが並設されるため、並設方向（以
下「側面方向」という）の寸法がこれに直角方向（以下
「正面方向」という）の寸法より大きくなる。このた
め、燃焼器はその側面方向を壁面に平行にして設置され
ることが多い。この場合には、壁面と反対側の側面では
確実に開放スペースが得られるが、設置場所によって
は、正面側に十分な開放スペースを設けるのは困難なこ
とが多い。従って、従来のバーナ取付方法では、バーナ
を缶体から着脱するときに取付面に直角方向即ち正面側
からボルトナットを着脱をしなければならないため、作
業性が悪いという問題があった。更に、バーナをボルト
ナットで固定する場合には、少なくとも３点で固定しな
ければならないため、ボルトナットの着脱に手間がかか
るという問題もあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術に於
ける上記問題を解決し、請求項１の発明は、バーナの点
検や掃除等のメンテナンスにおける作業性の良いバーナ
固定装置を提供することを課題とし、請求項２の発明
は、上記に加えて、バーナの着脱操作が一層容易なバー
ナ固定装置を提供することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項１の発明は、給湯器等燃焼器の熱交
換器の取り付け面にバーナのフランジ部を近づけて該フ
ランジ部を前記取り付け面に弾性部材を介して押し付け
ることによりバーナを固定するバーナ固定装置におい
て、固定用部材と該固定用部材を前記取り付け面に平行
な方向に着脱可能に支持するように前記熱交換器に間隔
を隔てて固定された一対の支持部材とを前記フランジ部
の中心に対して略対称の位置に少なくとも２組有し、前
記固定用部材は、一端側に回転用ハンドル部と、前記固
定用部材が前記支持部材に装着され前記ハンドル部が一
方向に回転されるときに前記フランジ部の外側面を前記
取り付け面側に押す押し部と、回転されるときに前記支
持部材で支持される被支持部とを備え、前記支持部材
は、前記被支持部を支持する支持部を備えていることを
特徴とし、請求項２の発明は、上記に加えて、前記支持
部は前記被支持部側に突出した曲面状部分を有すること
を特徴とする。

【０００５】

【作用】請求項１の発明によれば、固定用部材が回転用
ハンドル部と押し部と被支持部とを備え、被支持部は支
持部材の支持部で支持されているので、ハンドル部を一
方向に回転させると、そのモーメントにより被支持部を
支点として固定用部材が回転し、その押し部が被支持部
を中心とした回転半径方向に動く。そして、バーナを固
定するときには、そのフランジ部が熱交換器の取り付け
面に近づけられていて、押し部が動くとフランジ部の外
側面を押すようになっているので、フランジ部と取り付
け面との間に装着されたパッキン等の弾性部材が圧縮さ
れる。この場合、例えばハンドル部がレバーであれば、
ハンドル部と被支持部と押し部との間の梃子作用によ
り、被支持部を支点として押し部が回転する。その結
果、ハンドルの回転角度と押し部の回転に伴う押し方向
への変位量との関係を適当に選定することにより、弾性
部材を適当な力で圧縮してバーナを熱交換器に固定する
ことができる。

【０００６】このような一対の固定用部材と支持部材と
は略対称位置に少なくとも２組設けられるので、固定用
部材の押し部で押されるフランジ部によって全体的に均
一に弾性部材を圧縮し、バーナの固定状態を安定させ内
部の気密性を維持することができる。又、固定用部材は
熱交換器の取り付け面に平行な方向に装着されるので、
その一端側に設けられたハンドル部を取り付け面に直角
の方向である給湯器の側面方向に突出させることによ
り、側面からハンドル部を操作することが可能になる。
更に、固定用部材の着脱とハンドル部の回転だけでバー
ナを熱交換器に着脱できるので、その操作は簡単であ
る。

【０００７】請求項２の発明においては、上記に加え
て、支持部が被支持部側に突出した曲面状部分を有する
ので、固定用部材が回転されるときに曲面状部分が支点
部となる。この支点部は、固定用部材の回転と共に突出
した曲面上において位置を変えて行く。その結果、回転
角度に対応して押し部と支点部との間の距離即ち回転半
径が大きくなるので、回転角度に対する押し部の押し方
向への移動量が均一化する。その結果、ハンドル部の回
転角度に対して、弾性部材を圧縮するためにハンドル部
に加える回転力の変化が小さくなり、比較的均一な力で
バーナを熱交換器に固定することができる。

【０００８】

【実施例】図１及び図２は実施例のバーナ固定装置の全
体構成を示す。バーナ固定装置は、燃焼器の一例として
図６に示す給湯器１の熱交換器である缶体１１の取り付
け面であるフランジ１２にバーナ１３のフランジ部１４
を近接させてこれをフランジ１２に弾性部材としてのパ
ッキン１５を介して押し付けることによりバーナを固定
する装置であり、固定用部材としての固定金具２と、缶
体１１のフランジ１２に間隔を隔てて固定され固定金具
２をフランジ１２に平行な方向に着脱可能に支持する一
対の支持部材としての手前側及び奥側のブラケット３と
を、フランジ１４の中心に対して略対称の位置に上下２
組有する。但し、バーナの大きさやフランジ部の形状等
によっては、固定金具２とブラケット３とを２組以上設
けてもよい。

【０００９】図３は、固定金具２及びブラケット３部分
の詳細構造を示す。固定金具２は、図示の如く本体部２
１の断面がＬ字形で、一端側である図において手前側に
回転用ハンドル部としてのレバー２２と、固定金具２が
ブラケット３に図において実線で示す如く装着されレバ
ー２２が一方向である矢印Ａ方向に回転されるときにフ
ランジ部１４の外側面１４ａをフランジ１２側に押す押
し部としての頭部２３と、回転されるときにブラケット
３で支持される被支持部としての足部２４とを備えてい
る。ブラケット３は、足部２４を支持する支持部とし
て、足部２４側に突出した曲面状部分３１と、溝状部３
２、３３とを有する。固定金具２は、フランジ１４を押
すときに撓んだり曲がったりしないように適当な寸法で
剛性を有する。なお、本実施例では本体部２１の断面を
Ｌ形にしているが、例えばＩ形等他の適当な形状にする
ことができる。又、図３（ｂ）に示す如く長さ方向に連
続した同じ断面形状にしているが、金具の軽量化等のた
めに頭部２３を適当なピッチで形成し、間欠的にフラン
ジ面を押すようにしてもよい。更に、頭部２３の高さ
を、例えば撓み易い中央部分を少し高めにする等、本体
部２１の長さ方向に変化させてもよい。

【００１０】レバー２２は、本体部２１の足部２４に対
して直角方向に取り付けられていて、バーナを缶体に固
定するときには、図１に示すように上下のレバー２２を
水平位置から９０°回転させ、これらをピン又ボルトで
互いに結合できるように穴２２ａ及び長穴２２ｂを備え
ている。そしてこれらを結合することにより、バーナ装
着時におけるレバー２２の位置を固定している。但し、
給湯器の構造等によっては、レバー２２を図示の状態か
ら９０°折り曲げたり、足部２４に平行な方向に取り付
けるようにしてもよい。又、上下のレバー２２をそれぞ
れ別個に缶体に固定するようにしてもよいことは勿論で
ある。更に、フランジ１４を所定量押し付けた状態でレ
バー２２が水平になるようにし、上下それぞれのレバー
の下方にストッパを設けてこれにあずけるような構造に
してもよい。この場合には、操作がより簡単になる。な
お、回転用ハンドルとしては、このようなレバーに限ら
ず、トルクのみを付与できる円形や楕円形等のハンドル
や、本体部２１の両端に突出したレバーであってもよ
い。

【００１１】ブラケット３は、フランジ１２を折り曲げ
たりこれに溶接することにより形成されていて、フラン
ジ１２と共に固定金具２の回転に伴う反力を支持できる
だけの強度を有する。その曲面状部分３１は円弧面であ
る。但し、楕円面等他の曲面であってもよい。

【００１２】以上のような構造により、本バーナ固定装
置は次のように操作される。バーナ１３を缶体１１に固
定するときには、これらのフランジ１２、１４間を近づ
け、固定金具２の本体部２１を手前側のブラケット３か
らこれとフランジ１４とで形成された穴状部分に差し込
み、奥側のブラケット３の同様な穴状部分に通し、レバ
ー２２を回転させる。こよにより、梃子の作用で曲面状
部分３１及び溝状部３２、３３に接触した足部２４を支
持面として固定金具２が回転し、頭部２３がフランジ１
４を押す。固定金具２が９０°回転すると、フランジ１
４がフランジ１２に近接する位置まで押され、図１に示
すパッキン１５が所定量圧縮され、バーナの安定とフラ
ンジ部の気密を維持できるような適当な圧接力でバーナ
１３が缶体１１に固定される。この状態で上下の固定金
具２のレバー２２を図１の実線で示す上下方向の位置で
ピン等で結合し、バーナの取り付け状態を安定させる。
なお、本実施例では固定金具を９０°回転させるように
しているが、これ以下の角度でパッキンを所定量圧縮す
るようにし、パッキンのへたり等に対して増し締め可能
な構造にしてもよい。この場合には、レバー２２の固定
位置を長穴等で調整できるようにするのがよい。

【００１３】メンテナンスのためバーナを缶体から取り
外すときには、上記と反対の操作をする。即ち、上下レ
バーの結合を解除し、レバー２２を上記とは反対方向に
９０°回転させた後、固定金具２の本体部２１をブラケ
ット３から引き抜く。このようなバーナの着脱方法によ
れば、操作が極めて簡単であり、バーナの保守作業が容
易になる。

【００１４】図４は固定金具２を回転させたときにその
頭部２３がフランジ外面１４ａを押すときの回転角度と
押し量との関係を説明するための図である。同図（ａ）
の如く、固定金具２の任意の傾斜角をθ、傾斜角が０並
びにθのときに固定金具２がフランジ外面１４ａ及び突
出した曲面状部分３１に接触する点をそれぞれＰ₀ 及び
Ｑ₀ 並びにＰ及びＱ、これらの点を結ぶ線分の長さ及び
傾斜角をそれぞれＲ₀及びＲ並びにθ₀ 及び（θ＋θ
´）とすると、固定金具２が微小角度ｄθ回転したとき
に点Ｐがフランジ面１４ａを押す量ｄδは、 dδ≒Ｒ dθcos(θ＋θ´) である。

【００１５】ここで、本実施例では曲面状部分３１が設
けられこれが回転支点になるので、θを実線で示す位置
から１５°づつ回転させた状態を段階的に示した同図
（ｂ）にも示す如く、上式のＲは、固定金具２の回転角
０のときのＲ₀ が最短で、回転角が大きくなるに従って
長くなり、一方θ´は、回転角０のときのθ₀ が最大
で、回転角が大きくなると小さくなり最後には０にな
る。従って、固定金具２が回転していくと、cos(θ＋θ
´) は小さくなるがＲが大きくなり、これらが互いに相
殺する傾向になると共に、θ´が変化することにより、
θが大きくなってもその割に (θ＋θ´) が大きくなら
ず、cos(θ＋θ´) の減少割合が縮小される。その結
果、同図（ｂ）に示す如く、或る程度の傾斜角までは回
転角度に対して略一定のフランジ１４に対する押し量が
得られる。従って、固定金具２の動きが円滑がなり、そ
の操作性が良好になる。又、押し初めにレバーを回転さ
せる大きなトルクが必要になることもなくなり、更に、
パッキンの圧縮抵抗が歪み量に或る程度比例するため、
回転の全体において均一なトルクでパッキンを圧縮して
バーナを固定することができる。

【００１６】図５は、レバー２２を押して回転させると
きの固定金具２にかかる力の釣合いを説明するための図
である。同図（ａ）の如く、それぞれ、レバー２２を押
す力をＦ、これによって頭部２３がフランジを押してパ
ッキンを圧縮したときにこれから受ける反力即ちパッキ
ン圧縮力をＰ、曲面状部分３１から受ける反力をＲ、そ
して溝状部３２及び３３から受ける垂直及び水平反力を
Ｖ及びＨとすると、回転角度１５°、３０°、４５°及
び６０°のときの力の釣合いはそれぞれ同図（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）のようになる。なおこれらの
図では、当然モーメントの釣合いも考慮している。

【００１７】図示の如く、レバー２２を押す小さい押し
力Ｆにより大きなパッキン押し力Ｐが得られ、それぞれ
の反力の大きさはレバーの回転角度に応じてスムーズに
変化して行く。特に回転当初には、同図（ｂ）に示す如
く、曲面状部分３１の反力Ｒが大きく、他の反力Ｖ及び
Ｈは小さい。このことは、曲面状部分３１では略転がり
により支点位置が変化して摩擦が殆ど発生しないため、
回転当初反力Ｒが大きくても殆ど回転による摩擦抵抗が
発生せず、極めて円滑に固定金物の回転を開始できるこ
とを意味する。一方、回転角度が大きくなるに従って反
力Ｖ、Ｈが大きくなるが、このときには、レバーが回転
中であるため動摩擦になっていて摩擦抵抗が減少してお
り、又運動の慣性力も作用するので、パッキンを圧縮す
る力は当然必要であるとしても、回転の途中で摩擦によ
りレバーが重くなるようなことはない。

【００１８】図６は本バーナ固定装置が装着された給湯
器の全体構造の一例を示し、（ａ）は側面図で（ｂ）は
正面図である。給湯器１は、缶体１１と、バーナユニッ
ト１３と、燃焼ガスが通過する消音器１６と、排気孔１
７と、給水、給湯、給油等の配管部１８と、電気制御部
１９等により構成されている。バーナユニット１３は、
バーナ部１３ａ、ファン１３ｂ、ポンプやバルブ等の附
属装置及び配管部１３ｃ等により構成されている。符号
１３ｄは、バーナユニットの支持脚である。バーナユニ
ットは、この支持脚で支持されると共に、前述のように
バーナ固定装置で缶体１１に固定される。

【００１９】バーナユニット１３と缶体１１とは、図示
の如く通常並設されるので、正面寸法よりも側面寸法の
方が大幅に大きくなる。このため給湯器は、側面のうち
同図（ａ）において奥側を壁に沿わせて配置されるのが
通常である。従って、手前側の側面は通常開放される。
その結果、本発明のバーナ固定装置を採用し、そのレバ
ー２２を側面の手前側から操作できるようにし、バーナ
ユニットをその方向に取り出せるようにすれば、メンテ
ナンスのための作業性が極めてよい。一方、従来のよう
に、バーナユニットの着脱を給湯器の正面側から行なう
とすれば、給湯器の正面側の幅が狭いことと共に、給湯
器の設置場所によっては正面側に十分な開放スペースを
確保するのが難しいことから、メンテナンスに不便なこ
とが多かった。本発明により、従来のこのような問題が
解決された。

【００２０】図７乃至図９はバーナ固定装置の他の実施
例を示す。図６は、固定金具２を図２に示すようなＬ形
断面のものでなくＩ形断面のものにし、且つブラケット
３において固定金具２の上部のＢ部分を開放した例を示
す。図３の装置では、固定金具２を手前側のブラケット
から奥側のブラケットまでその穴の中を通過させて装着
しなければならないが、本例のものでは上方から装着で
きるので、固定金具２の着脱操作がより容易になる。

【００２１】図８は、固定金具２の本体部２１の頭部２
３がフランジ１４に当たる面を足部２４に対して鋭角に
した例を示す。このようにすれば、固定金具を回転させ
てフランジ１４を押したときに、接触部間の２本の線が
交差するように頭部２３がフランジの最大変位量を通り
越して安定位置に設定されるので、固定金具２が何れの
側にも回転しにくくなるため、レバー２２の固定は必ず
しも必要でなくなる。その結果、バーナの固定操作が一
層簡単になる。

【００２２】図９は、図３のようにブラケット３に曲面
状部分３１を設けない場合の例を示し、図１０は、固定
金具２を１５°づつ回転させたときにその頭部２３がフ
ランジ１４を押す状態を示す。この構造のものでは、図
示の如く、頭部２３は回転開始時に大きく動く。又図１
１に示す如く、固定金具２に作用する摩擦を伴う反力Ｈ
が大きくなるので、回転開始時に余分なトルクが必要に
なる。但し、ブラケット３に曲面状部分を設けないの
で、それだけ構造は簡素化される。従って、例えば小サ
イズのバーナに対して採用可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、請求項１の
発明においては、固定用部材とその回転反力を支持する
支持部材とを設けることにより、固定用部材を支持部材
に着脱してこれを回転させるだけでバーナの固定及び開
放が可能になるので、バーナの着脱操作が容易になる。
又、固定用部材の回転ハンドルを給湯器等燃焼器の側面
から操作することが可能になるので、この方向を開放側
にすることにより、バーナ保守のための作業性が極めて
良好になる。請求項２の発明においては、上記に加え
て、支持部材の支持部に曲面状部分を設けるので、この
部分を支点として固定用部材が回転することになり、回
転角度に対して弾性部材の圧縮量が均一化し、回転ハン
ドルの最大回転力を減少させることができる。その結
果、バーナの着脱操作が一層容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のバーナ固定装置の全体構成を示す側面
図である。

【図２】上記装置の正面図である。

【図３】（ａ）は、上記装置の固定金具及びブラケット
部分の詳細構造を示す側面図で、（ｂ）は固定金具の斜
視図である。

【図４】上記装置の回転角度とフランジ押し量との関係
を説明するための図で、（ａ）は符号の説明図で、
（ｂ）は固定金具の移動状態を示す曲線図である。

【図５】上記装置の固定金具にかかる力の関係を説明す
るための図で、（ａ）は符号の説明図、（ｂ）乃至
（ｄ）はそれぞれ回転角度が１５°、３０°、４５°及
び６０°のときの力の釣合いを示すベクトル図である。

【図６】上記装置が装着された給湯器の概略構成を示
し、（ａ）は側面図で（ｂ）は正面図である。

【図７】他の実施例のバーナ固定装置の主要部を示す側
面図である。

【図８】更に他の実施例のバーナ固定装置の主要部を示
す側面図である。

【図９】更に他の実施例のバーナ固定装置の主要部を示
す側面図である。

【図１０】更に他の実施例のバーナ固定装置の主要部を
示す側面図である。

【図１１】上記装置の固定金具にかかる力の関係を説明
するための図で、（ａ）は符号の説明図で（ｂ）は力の
釣合いを示すベクトル図である。

【符号の説明】

１ 給湯器 ２ 固定金具（固定用部材） ３ ブラケット（支持部材） １１ 缶体 １２ フランジ（取り付け面） １３ バーナ １４ フランジ部 １５ パッキン（弾性部材） ２２ レバー（ハンドル部） ２３ 頭部（押し部） ２４ 足部（被支持部） ３１ 曲面状部分（支持部） ３２、３３ 溝状部（支持部）

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給湯器等燃焼器の熱交換器の取り付け面
   にバーナのフランジ部を近づけて該フランジ部を前記取
   り付け面に弾性部材を介して押し付けることによりバー
   ナを固定するバーナ固定装置において、 固定用部材と該固定用部材を前記取り付け面に平行な方
   向に着脱可能に支持するように前記熱交換器に間隔を隔
   てて固定された一対の支持部材とを前記フランジ部の中
   心に対して略対称の位置に少なくとも２組有し、前記固
   定用部材は、一端側に回転用ハンドル部と、前記固定用
   部材が前記支持部材に装着され前記ハンドル部が一方向
   に回転されるときに前記フランジ部の外側面を前記取り
   付け面側に押す押し部と、回転されるときに前記支持部
   材で支持される被支持部とを備え、前記支持部材は、前
   記被支持部を支持する支持部を備えていることを特徴と
   するバーナ固定装置。
2. 【請求項２】 前記支持部は前記被支持部側に突出した
   曲面状部分を有することを特徴とする請求項１に記載の
   バーナ固定装置。