JP2001355812A - 噴霧式燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本体部の前段側に熱が伝わることを防止し、
熱による不具合を解消することができる噴霧式燃焼装置
の開発を課題とするものである。 【解決手段】 噴霧式燃焼装置１は、前段側５と熱交換
器側６に分かれた本体部２を有し、その中に燃焼筒本体
３が内蔵されている。本体部２の前段側５と熱交換器側
６の境界は仕切り壁１２によって仕切られている。本体
部２の前段側５であって仕切り壁１２の近傍に、仕切り
壁１２と略平行に区切り壁４３が設けられている。前段
側５を流れる空気は、区切り壁４３と仕切り壁１２の間
を通過して熱交換器側６に供給される。そのため仕切り
壁１２の近傍に空気層が形成され、この空気層が断熱層
として機能し、熱交換器側６の熱が前段側５に伝わらな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給湯器等に使用さ
れる噴霧式燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】給湯器等においては、石油等の液体燃料
を噴霧して燃焼させる噴霧式燃焼装置が多用されてい
る。

【０００３】図１４は、従来技術の噴霧式燃焼装置を採
用した給湯器の断面図である。噴霧式燃焼装置１００
は、本体部２内に燃焼筒本体３が内蔵されたものであ
る。また本体部２は、大きく前段側５と熱交換器側６に
分かれている。本体部２の前段側５は、四角形の箱体１
１であり、上部にファン７が取り付けられている。また
前段側５の内部には、燃焼筒本体３の他、これと同心状
に筒体１５が内蔵されている。筒体１５は、天面が開放
され、底面（仕切り壁１２側）は閉塞している。

【０００４】一方、本体部２の熱交換器側６は、銅板等
によって角筒状に構成された燃焼ケース８を有し、下部
に熱交換器１０が内蔵されている。本体部２の前段側５
と熱交換器側６の境界は仕切り壁１２によって仕切られ
ている。仕切り壁１２の中央には、燃焼筒本体３の前端
部が取り付けられる開口がある。また仕切り壁１２の周
部には、空気噴射口となる開口１３が設けられている。

【０００５】燃焼筒本体３は、逆燃式と称される形式で
あって、下方に向かって火炎を噴射するものである。ま
た図示した燃焼筒本体３は、液体燃料の燃焼を行ういわ
ゆる二段燃焼筒を用いた燃焼量可変式ガンタイプバーナ
であって、気流はほぼ下向きである。すなわち燃焼筒本
体３は、燃料噴射ノズル１６を内蔵した端部開放型のノ
ズル収納筒１７と当該ノズル収納筒１７の開放端に接続
された端部開放型の燃焼筒１８を備える。前者のノズル
収納筒１７は、さらに内筒と外筒を有し、外筒には図示
しない空気導入口が設けられている。そして外筒に入っ
た空気の一部が内筒内に導入される構造となっている。

【０００６】またさらに燃焼筒１８は、ノズル収納筒１
７の開放端に接続された第一燃焼筒２０と当該第一燃焼
筒２０にさらに接続された、より大径の第二燃焼筒２１
から構成されている。第一燃焼筒２０及び第二燃焼筒２
１にも、多数の空気導入口３０が設けられている。

【０００７】燃焼筒本体３は、前記した前段側５にあ
り、開放端１９が仕切り壁１２から熱交換器側６に向か
って開いている。またさらに燃焼筒本体３の開放端１９
近くには、燃料拡散板３２が取り付けられている。燃料
拡散板３２は、燃料の攪拌を促進するための部材であ
り、略棒状をしている。

【０００８】次に、噴霧式燃焼装置１００における空気
及び燃料の流れついて説明する。噴霧式燃焼装置１００
を使用する際には、送風機７を起動して本体部２の前段
側５に空気を送ると共に燃料ポンプを動作させて燃料噴
射ノズル１６から燃料を噴射させる。送風機７から前段
側５内に入った空気は、ノズル収納筒１７の外筒に入
り、さらにその一部がノズル収納筒１７の内筒内に入っ
て燃料噴射ノズル１６から噴射された灯油等の液体燃料
と混合される。そして混合された燃料と空気は燃焼筒１
８内に送られ、燃焼筒１８内で燃焼する。発生した火炎
は、燃焼筒１８内から熱交換器側６に向かって噴射され
る。

【０００９】また、前段側５に入った空気の一部は筒体
１５内に入り、第一燃焼筒２０及び第二燃焼筒２１に設
けられた空気導入口３０から燃焼筒１８の内部に導入さ
れ、いわゆる二次空気として燃焼に用いられる。さらに
筒体１５の外側を流れる空気は、仕切り壁１２の開口１
３から直接的に熱交換器側６入り、二次空気として燃焼
に寄与する。

【００１０】上記した構成では、前段側５の箱体１１内
に二列の空気流路４０，４１が形成されている。すなわ
ち箱体１１内には、燃焼筒１８・筒体１５間で形成され
る空気流路４０と、筒体１５・箱体１１間で形成される
空気流路４１がある。このように燃焼筒１８・筒体１５
によって空気流路４０を形成させた理由は、燃焼筒１８
を冷却し、前段側５が加熱されることを防ぐためであ
る。すなわち噴霧式燃焼装置１００では、前段側５に点
火プラグや着火センサ等の配線や、比較的耐熱性が低い
合成樹脂で作られた部材がある。そのため前段側５が過
度に加熱されるとこれらが破損するおそれがある。そこ
で従来技術の噴霧式燃焼装置１００では、前記したよう
に燃焼筒１８の周囲に空気流路４０によって空気層を形
成させ、燃焼筒１８の熱が前段側５の全体に広がること
がないように工夫されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来技術の噴霧式燃焼
装置１００では、前記した様に燃焼筒１８の周囲に空気
層を形成させて、燃焼筒１８の側面の熱が前段側５の全
体に広がることがないように工夫されている。しかしな
がら従来技術で熱の拡散が防止されているのは、燃焼筒
１８の側面側だけであり、前段側５が熱交換器側６から
受ける熱については、何らの断熱対策もなされていな
い。すなわち従来技術の噴霧式燃焼装置１００では、熱
交換器側６に燃焼ガスが広がり、仕切り壁１２が高温に
さらされる。そのため前段側５が加熱され、不具合が生
じる懸念があった。特に図１４で説明した噴霧式燃焼装
置１００の様な、燃焼筒本体３の開放側に燃料拡散板３
２が設けられている場合は、燃料拡散板３２が火炎によ
って高温状態となり、燃料拡散板３２から前段側５側に
熱が移行し易く、断線の危険や樹脂が溶融する懸念があ
った。また他の問題点として、熱交換器側６の燃焼ケー
ス８の側壁２５が火炎の作用で減肉するという問題があ
った。従来技術の噴霧式燃焼装置１００では、減肉に対
する対策は、何らなされていない。

【００１２】さらに従来技術の噴霧式燃焼装置１００
は、燃焼中に発生するドレインによって熱交換器や本体
部が錆びるという問題もあった。すなわち燃料は、水素
原子を含むので燃焼することにより水が発生する。この
水は、噴霧式燃焼装置１００が盛んに燃焼しているとき
は、その熱によって直ちに蒸発するが、燃焼を終える直
前に発生した水は蒸発しきれずに本体部の熱交換器側６
に残留する。そのためこの水によって熱交換器等が腐食
してしまう。

【００１３】この問題を解決するための方策として、本
体部の熱交換器側に蓄熱作用を持つ部材を置くことが考
えられる。すなわち本体部の熱交換器側６に蓄熱作用を
持つ部材を置くことにより、燃焼終了後も本体部２の熱
交換器側６を一定時間、高温状態に保ち、内部の水を蒸
発させる。ここで蓄熱部材を熱交換器１０の近傍に配置
すると、熱交換器１０の加熱を妨げることになるので、
蓄熱部材は、仕切り壁１２の近傍に配置すべきである。
しかしながら、仕切り壁１２には空気噴射口となる開口
１３が設けられているから、仕切り壁１２の近傍に蓄熱
部材を配置すると開口１３から噴射される冷たい空気が
直接接触して蓄熱部材が冷やされ、蓄熱部材が十分に昇
温しない。

【００１４】そこで本発明は、従来技術の上記した諸問
題に注目し、本体部の前段側に熱が伝わることを防止
し、熱による不具合を解消することができる噴霧式燃焼
装置の開発を課題とするものである。また加えて本発明
は、燃焼ケースの減肉を防止し、また内部に発生したド
レインを円滑に排出することができ、寿命が長い噴霧式
燃焼装置の開発を課題とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】そして上記した課題を解
決するための請求項１に記載の発明は、仕切り壁によっ
て熱交換器側と前段側に分かれた本体部を有し、前段側
から熱交換器側に燃焼ガスが噴射される噴霧式燃焼装置
において、本体部の前段側であって仕切り壁の近傍に区
切り壁が設けられ、当該区切り壁は、本体部の前段側を
燃焼ガスの噴射方向と交わる方向に仕切り、空気は仕切
り壁と前記区切り壁の間を通過して熱交換器側に供給さ
れることを特徴とする噴霧式燃焼装置である。

【００１６】本発明の噴霧式燃焼装置は、前段部側に区
切り壁が設けられ、仕切り壁の近傍に空気が通過する空
隙部が形成されている。そのため当該空隙が断熱層とし
て機能し、熱交換器側の熱が前段部の奥側（上流側）に
伝わらない。

【００１７】また同様の課題を解決するための請求項２
に記載の発明は、仕切り壁によって熱交換器側と前段側
に分かれた本体部と、燃料が噴霧される燃焼室を構成す
る一端が開放された燃焼筒本体を有し、燃焼筒本体は本
体部の前段側にあって開放端が熱交換器側に向かって開
き、本体部の前段側内に空気流路が形成されていて当該
空気流路から熱交換器側に空気が供給される噴霧式燃焼
装置において、本体部の前段側であって仕切り壁の近傍
に、仕切り壁と略平行に区切り壁が設けられ、前段側を
流れる空気は、区切り壁と仕切り壁の間を通過して熱交
換器側に供給されることを特徴とする噴霧式燃焼装置で
ある。

【００１８】本発明の噴霧式燃焼装置は、本体部の熱交
換器側であって仕切り壁の近傍に、仕切り壁と略平行に
区切り壁が設けられている。そして空気は、区切り壁と
仕切り壁の間を通過して熱交換器側に供給される。その
ため本発明では、仕切り壁の近傍に空気層が形成され、
この空気層が断熱層として機能し、熱交換器側の熱が前
段部の奥側に伝わらない。

【００１９】また請求項３に記載の発明は、区切り壁は
燃焼筒本体の周囲にあり、仕切り壁の熱交換器側の側壁
に近い部位に空気噴射口が設けられ、区切り壁と仕切り
壁の間には、前記空気噴射口よりも燃焼筒本体寄りの部
位に設けられた空気導入口から空気が導入され、空気は
区切り壁と仕切り壁の間を流れて前記空気噴射口から熱
交換器側に供給されることを特徴とする請求項２に記載
の噴霧式燃焼装置である。

【００２０】本発明の噴霧式燃焼装置では、空気導入口
が燃焼筒本体に近い部位にあり、空気噴射口は、前記空
気導入口よりも熱交換器側の側壁に近い部位にある。す
なわち空気導入口と空気噴射口は、平面的に離れた位置
にある。そのため空気は区切り壁と仕切り壁の間を仕切
り壁に沿って流れ、内部で滞留しない。したがって熱交
換器側の熱が前段部の奥側に伝わらない。また本発明で
は、空気噴射口が空気導入口よりも熱交換器側の側壁に
近い部位に設けられている。そのため空気流が熱交換器
側の側壁に導かれ、側壁に沿った空気の流れが生じ、熱
交換器側の側壁が冷却される。また熱交換器の側壁に沿
って空気が流れるので熱交換器側の減肉が防止される。
すなわち空気流が熱交換器側の側壁に導かれ、側壁が冷
却されると共に、ドレインが発生しやすいこの胴体近傍
の領域に多量の空気が供給されるため、排ガス量に対し
て空気量が多くなり排ガス濃度が低下してドレインの発
生が抑制される。また、この領域では空気の供給量増大
に伴い、酸素濃度が上昇するのでドレイン中の硝酸濃度
の低いものとなり、ドレインによる減肉がより防止され
る。 そのため本発明の噴霧式燃焼装置は装置の寿命が
長く、いつまでも安定した動作が期待できる。

【００２１】さらに請求項４に記載の発明は、仕切り壁
には空気噴射口が設けられ、当該空気噴射口は、熱交換
器側の側壁側に向かって開口していることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれかに記載の噴霧式燃焼装置であ
る。

【００２２】また本発明の噴霧式燃焼装置では、仕切り
壁には空気噴射口が設けられ、当該空気噴射口は、熱交
換器側の側壁側に向かって開口している。そのため空気
流が熱交換器側の側壁に導かれ、側壁に沿った空気の流
れが生じ、熱交換器側の側壁が冷却される。また本発明
の噴霧式燃焼装置は、熱交換器側の側壁に沿って空気が
流れるので前述した理由により、ドレインによる減肉が
より防止され、噴霧式燃焼装置の寿命が長い。

【００２３】また請求項５に記載の発明は、仕切り壁に
よって熱交換器側と前段側に分かれた本体部を有し、前
段側から熱交換器側に燃焼ガスが噴射されると共に仕切
り壁に空気噴射口が設けられ、当該空気噴射口から熱交
換器側に空気が供給される噴霧式燃焼装置において、熱
交換器側内に蓄熱部材が設けられ、当該蓄熱部材と空気
噴射口の間に障壁部材が設けられ、空気噴射口から噴射
された空気は障壁部材と衝突することを特徴とする噴霧
式燃焼装置である。

【００２４】本発明の噴霧式燃焼装置は、熱交換器側内
に蓄熱部材が設けられている。そして本発明では、該蓄
熱部材と仕切り壁に設けられた空気噴射口の間に障壁部
材が設けられ、空気噴射口から噴射された空気は、障壁
部材と衝突する。そのため本発明の噴霧式燃焼装置で
は、空気噴射口から噴射された空気が直接的に蓄熱部材
と衝突することはなく、空気噴射口から噴射された空気
によって蓄熱部材が冷やされることはない。そのため蓄
熱部材は、燃焼中に十分に加熱され、燃焼終了後も内部
を高温に保つ。なお蓄熱部材は、大きな厚さを有する必
要はなく、例えばステンレススチールの板の様な物で足
りる。

【００２５】また請求項６に記載の発明は、障壁部材と
蓄熱部材の間に空隙が設けられていることを特徴とする
請求項５に記載の噴霧式燃焼装置である。

【００２６】前記した様に障壁部材には、直接的に空気
が衝突するので、障壁部材は温度が低い。そこで本発明
は、蓄熱部材を障壁部材から離し、蓄熱部材の熱が障壁
部材側に逃げるのを防いでいる。

【００２７】また請求項７に記載の発明は、蓄熱部材又
は障壁部材は、本体部の熱交換器側の側壁に沿ってのび
る側壁部を有することを特徴とする請求項５又は６に記
載の噴霧式燃焼装置である。

【００２８】本発明の噴霧式燃焼装置では、蓄熱部材又
は障壁部材は、本体部の熱交換器側の側壁に沿ってのび
る側壁部を有する。したがって本発明では、空気流が熱
交換器側の側壁に導かれ、側壁に沿った空気の流れが生
じる。そのため本発明の噴霧式燃焼装置では、熱交換器
側の側壁が冷却される。また熱交換器の側壁に沿って空
気が流れるのでドレインの発生が抑制され、さらに側壁
近傍の酸素濃度が上昇し、前記したようにドレイン中の
硝酸濃度が減少して熱交換器側の減肉が防止される。

【００２９】また請求項８に記載の発明は、障壁部材は
仕切り壁の略全面を覆い、空気噴射口よりも外側の部位
から熱交換器側に空気を排出することを特徴とする請求
項５乃至７のいずれかに記載の噴霧式燃焼装置である。

【００３０】本発明では、障壁部材は仕切り壁の略全面
を覆い、空気噴射口よりも外側の部位から熱交換器側に
空気を排出する。そのため空気流は、熱交換器側の側壁
に導かれ、側壁に沿った空気の流れが生じ、熱交換器側
の側壁が冷却される。また熱交換器の側壁に沿って空気
が流れるのでドレインの発生が抑制され、さらに側壁近
傍の酸素濃度が上昇し、前記したようにドレイン中の硝
酸濃度が減少して熱交換器側の減肉が防止される。

【００３１】さらに請求項９に記載の発明は、蓄熱部材
は、厚みを有する耐火物で構成され、その端部は本体部
の熱交換器側の側壁近傍に至り、蓄熱部材の端面と、本
体部の熱交換器側の側壁との間に、空気が通過する隙間
が設けられたことを特徴とする請求項５乃至８のいずれ
かに記載の噴霧式燃焼装置である。

【００３２】蓄熱部材は、厚みを有する耐火物で構成さ
れている。そのため蓄熱部材の熱容量が大きく、ドレイ
ンを蒸発させる機能が高い。また本発明では、蓄熱部材
の端部が本体部の熱交換器側の側壁近傍に至り、蓄熱部
材の端面と、本体部の熱交換器側の側壁との間に、空気
が通過する隙間が設けられている。そのため本発明で
は、空気が蓄熱部材の端面と側壁の間の隙間を流れ、こ
の隙間から熱交換器側の側に空気が供給される。したが
った本発明についても、前述と同様の作用により熱交換
器側の減肉が防止される。

【００３３】

【発明の実施の形態】（実施例１）以下さらに本発明の
実施例について説明する。なお以下の実施例の説明にお
いて、従来技術と同一の部材については、図１４と同一
の番号を付して重複した説明を省略する。図１は、本発
明の第１実施例の噴霧式燃焼装置の断面図である。図２
は、図１の噴霧式燃焼装置の仕切り板の部分を図１の下
方向から見た底面図である。図３は、図１の区切り壁と
仕切り壁近傍の分解斜視図である。図４は、図１の区切
り壁と仕切り壁近傍の拡大図である。図５は、本発明の
第１実施例の噴霧式燃焼装置の変形例を示す断面図であ
る。図６は、図５の区切り壁と仕切り壁近傍の拡大図で
ある。

【００３４】図において、１は本発明の実施例の噴霧式
燃焼装置である。本実施例の噴霧式燃焼装置１は、前述
した従来技術と同様に、前段側５と熱交換器側６に分か
れた本体部２を有し、その中に燃焼筒本体３が内蔵され
たものである。

【００３５】熱交換器側６は従来技術と全く同一であ
り、銅板等によって角筒状に構成された燃焼ケース８を
有し、下部に熱交換器１０が内蔵されている。

【００３６】燃焼筒本体３の構造も、従来と全く同一で
あり、燃料噴射ノズル１６を内蔵した端部開放型のノズ
ル収納筒１７と当該ノズル収納筒１７の開放端に接続さ
れた端部開放型の燃焼筒１８を備え、さらにノズル収納
筒１７は、内筒と外筒を有する。また燃焼筒１８は、第
一燃焼筒２０と第二燃焼筒２１からなり、これらには多
数の空気導入口３０が設けられている。そして燃焼筒本
体３は、前段側５にあり、開放端が仕切り壁１２から熱
交換器側６に向かって開いている。さらに噴霧式燃焼装
置１の本体部２の下流側には、燃料拡散板３２が取り付
けられている。

【００３７】本体部２の前段側５と熱交換器側６の境界
は従来技術と同様に仕切り壁１２によって仕切られてい
る。本実施例の噴霧式燃焼装置１の特徴的な構成は、本
体部２の前段側５内に区切り壁４３が設けられている点
である。すなわち本実施例で採用する本体部２の前段側
５は、四角形の箱体１１である点、筒体１５が内蔵され
ている点、上部にファン７が取り付けられている点で従
来技術と同一であるが、その内部に区切り壁４３が設け
られている点で従来技術と異なる。

【００３８】ここで区切り壁４３は、前段側５の内部で
あって、仕切り壁１２の近傍に配されている。すなわち
区切り壁４３は、仕切り壁１２の上流側近傍に設けられ
ている。区切り壁４３は、図１，３の様に筒体１５と箱
体１１の外壁の間に広がり、仕切り壁１２と平行に面し
ている。言い換えると仕切り壁１２は、燃焼筒本体３の
周囲にあり、内部を燃焼ガスの噴射方向と交わる方向に
仕切る。したがって区切り壁４３と仕切り壁１２によっ
て仕切り壁１２の上流側に空隙４４が形成される。

【００３９】そして本実施例では、区切り壁４３の筒体
１５近傍の位置に、円弧状の空気導入口４５が設けられ
ている。また仕切り壁１２側には、空気噴射口４６が設
けられているが、本実施例では形状が長穴状である。空
気噴射口４６は、図の様に燃焼ケース８の側壁２５に沿
った位置に設けられている。

【００４０】本実施例の噴霧式燃焼装置１についても、
送風機７から前段側５内に入った空気はノズル収納筒１
７の内筒内に入り、燃料噴射ノズル１６から噴射された
灯油等の液体燃料と混合される。そして混合された燃料
と空気は燃焼筒１８内に送られ、燃焼筒１８内で燃焼す
る。火炎は燃焼筒１８内から熱交換器側６に向かって噴
射される。また、前記した筒体１５を流れる空気は、第
一燃焼筒２０及び第二燃焼筒２１に設けられた空気導入
口３０から燃焼筒１８の内部に入り、いわゆる二次空気
として燃焼に用いられる。

【００４１】一方、筒体１５の外側の空気流路４１を流
れる空気は、従来技術と異なり、図４の様に空気導入口
４５から区切り壁４３と仕切り壁１２の間の空隙４４に
入り、矢印のように仕切り壁１２に沿って外側に流れ
る。そして燃焼ケース８の側壁２５近傍に設けられた空
気噴射口４６から熱交換器側６に入る。すなわち本実施
例の噴霧式燃焼装置１では、区切り壁４３と仕切り壁１
２の間の空隙４４が空気流路を構成する。本実施例の噴
霧式燃焼装置１では、仕切り壁１２の下流側が高温とな
るが、仕切り壁１２の内側に仕切り壁１２に沿って流れ
る空気流があるため、下流側の熱が前段側５の上流側に
伝わらない。すなわち本実施例では、仕切り壁１２が高
温にさらされるが、仕切り壁１２の直近に設けられた空
隙４４に、空気導入口４５を経て常温の空気が次々に供
給され、空隙４４での空気の滞留はない。そのため区切
り壁４３と仕切り壁１２の間の空隙４４に熱はこもら
ず、当該部位の熱は、熱交換器側６に運ばれる。したが
って下流側の熱は、仕切り壁１２の上流側に伝わらず、
前段側５は低温状態を維持する。

【００４２】仕切り壁１２の空気噴射口４６から熱交換
器側６入った空気は、燃焼ケース８の側壁２５に沿って
流れ、側壁２５の内側には、熱交換器側６に流れるエア
ーカーテンが形成される。その結果、燃焼ケース８の側
壁２５は冷却され、側壁２５の薄肉化が防止される。さ
らに側壁２５の近傍に空気が大量に供給されるので、側
壁２５近傍の燃焼ガスの濃度が低下し、ドレインの発生
が抑制される。さらに当該部位を流れる空気は燃焼に対
する寄与が少なく、多くの酸素を含む。そのためたとえ
ドレインが発生してもドレインの酸性度は低く、側壁２
５の薄肉化が防がれる。

【００４３】上記した実施例では仕切り板１２が平板状
であり、空気噴射口４６の平面は、筒体１５の軸線と直
交する。したがって空気は筒体１５の軸線に対して平行
に流れる。しかしながら、燃焼ケース８を冷却するとい
う作用効果をより顕著に発揮させたい場合は、図５，６
の様に空気噴射口４６を燃焼ケース８の側壁２５側に傾
斜させることが望ましい。すなわち図５，６に示した噴
霧式燃焼装置６０では、仕切り壁４７に段押し状の凹部
４８が設けられ、この傾斜面に空気噴射口４６を設けて
いる。詳細に説明すると、仕切り壁４７に設けられた凹
部４８（下に凸）は、断面形状が台形であり、３０°程
度の二つの傾斜面を持つ。そして本実施例では、燃焼ケ
ース８側の側壁２５の傾斜面に空気噴射口４６を設けて
いる。なお空気噴射口４６は、前記した実施例と同様に
長穴状である。本実施例では、傾斜面に空気噴射口４６
が設けられているので、空気噴射口４６から出る空気は
斜め方向に向いて噴射し、燃焼ケース８の側壁２５と衝
突する。そして空気のいくらかは、燃焼ケース８の側壁
２５に沿って流れ、燃焼ケース８の側壁２５を冷却する
と共に当該部位に酸素を供給して側壁２５の薄肉化を防
ぐ。

【００４４】（実施例２）次に本実施例の第２実施例に
ついて説明する。図７は、本発明の第２実施例の噴霧式
燃焼装置の断面図である。図８は、図７の区切り壁と仕
切り壁近傍の分解斜視図である。図９は、図８の区切り
壁と仕切り壁近傍の拡大図である。図１０は、本発明の
第２実施例の噴霧式燃焼装置の変形例を示す断面図であ
る。図１１は、図１０の噴霧式燃焼装置の区切り壁と仕
切り壁近傍の分解斜視図である。図１２は、図１０の区
切り壁と仕切り壁近傍の拡大図である。図１３は、本発
明の第２実施例の噴霧式燃焼装置の他の変形例を示す断
面図である。

【００４５】本実施例の噴霧式燃焼装置７０では、仕切
り壁１２に設けられた空気噴射口４６は、従来技術と同
様に燃焼筒本体３と側壁２５間の中心近くに設けられて
いる。また本実施例の噴霧式燃焼装置７０は、前記した
区切り壁に代わって障壁部材７１を持つ。本実施例の噴
霧式燃焼装置７０は、熱交換器側６に蓄熱部材５０を備
える。障壁部材７１は、図８，９に示すように四角形で
あり、仕切り板１２と略等しい面積を持つ。障壁部材７
１の中央には燃焼ガスを通過させるための開口７２があ
る。また障壁部材７１は、縁７３の部分を残して全体が
大きく窪んでいる。

【００４６】蓄熱部材５０は、図８の様にステンレスス
チール製の正方形の板を折り曲げたものであり、中央に
開口５１が設けられている。また蓄熱部材５０は、各図
で明らかなように、４辺が下側（熱交換器側６）に折り
返されており、平板部分５８に対して垂直方向にのびる
側壁部６０が形成されている。すなわち蓄熱部材５０の
各辺は断面形状が「Ｌ」字状をしている。側壁部６０の
長さは、平板部分５８の縦又は横の寸法の８％〜２０％
程度である。蓄熱部材５０の角の部位は、図８の様に面
取り形状をしており、角の部分については、側壁部６０
は無い。

【００４７】前記した障壁部材７１は、仕切り壁１２の
熱交換器側６に取り付けられている。障壁部材７１は、
仕切り壁１２の熱交換器側６の略全域を覆う。したがっ
て障壁部材７１の凹部と仕切り壁１２の間で空隙部７４
が形成されている。障壁部材７１の縁７３の部位と仕切
り壁１２の間には僅かな隙間７５がある。

【００４８】一方、蓄熱部材５０は、ネジ７８によって
障壁部材７１の下流側に取り付けられている。蓄熱部材
５０と障壁部材７１の間には、僅かに空隙部７７があ
り、蓄熱部材５０と障壁部材７１の間は離れている。蓄
熱部材５０と障壁部材７１の間に空隙部７７を設ける方
策としては、両者の間に面積が小さく、かつ厚みが薄い
介在物を挟み込むことが考えられる。あるいは障壁部材
７１又は蓄熱部材５０の一部に突起を設け、突起の先端
だけを接触させ、他の大部分の部位に空隙部７７を設け
てもよい。

【００４９】仕切り壁１２に設けられた空気噴射口４６
は、障壁部材７１の凹部と仕切り壁１２の間で空隙部７
４に開口する。

【００５０】また蓄熱部材５０の側壁部６０は、平板部
分５８に対して垂直であるから、各側壁部６０は、燃焼
ケース８の側壁２５と面する。すなわち各側壁部６０
は、燃焼ケース８の側壁２５に沿って下方向（熱交換器
１０側）にのびる。したがって蓄熱部材５０の側壁部６
０は、燃焼ケース８の側壁２５に対して平行に位置し、
両者の間に隙間８０が形成される。この隙間８０は、概
ね５ｍｍ〜１５ｍｍ程度である。

【００５１】本実施例の噴霧式燃焼装置７０について
も、送風機７から前段側５内に入った空気はノズル収納
筒１７の内筒内に入り、燃料噴射ノズル１６から噴射さ
れた灯油等の液体燃料と混合される。そして混合された
燃料と空気は燃焼筒１８内に送られ、燃焼筒１８内で燃
焼する。火炎は燃焼筒１８内から熱交換器側６に向かっ
て噴射される。また、前記した筒体１５を流れる空気
は、第一燃焼筒２０及び第二燃焼筒２１に設けられた空
気導入口３０から燃焼筒１８の内部に入り、いわゆる二
次空気として燃焼に用いられる。

【００５２】そして筒体１５の外側の空気流路４１を流
れる空気は、従来技術と同様に仕切り壁１２の空気噴射
口４６から熱交換器側６に入る。しかし、本実施例の噴
霧式燃焼装置１では、仕切り壁１２に対して平行に障壁
部材７１があり、且つ仕切り壁１２に設けられた空気噴
射口４６は、仕切り壁１２と障壁部材７１の間に形成さ
れる空隙部７４に開口し、空気噴射口４６の平面は、筒
体１５の軸線と直交する。

【００５３】そのため仕切り壁１２の空気噴射口４６か
ら熱交換器側６入った空気は、図８，図９の様に障壁部
材７１の内面側と垂直に衝突し、空隙部７４を流れる。
ここで本実施例の噴霧式燃焼装置７０においても、燃焼
筒本体３の開放側に燃料拡散板３２が設けられ、蓄熱部
材５０が高温となるが、蓄熱部材５０と障壁部材７１の
間に二つの空隙部７４，７７があり、これらが空気層と
して機能して断熱効果を発揮するから、下流側の熱が仕
切り壁１２に伝わらない。特に本実施例では、仕切り壁
１２の下流側に障壁部材７１との間で形成される厚い空
気層があり、仕切り壁１２は低温状態を維持する。すな
わち本実施例では、燃料拡散板３２が障壁部材７１に取
り付けられているので、障壁部材７１は比較的高温とな
り、蓄熱部材５０と仕切り壁１２の間の空隙部７４の空
気が加熱されるが、当該部位には前段側５の空気流路４
１から空気噴射口４６を経て常温の空気が次々に供給さ
れ、空気の滞留はない。そのため仕切り壁１２の間の空
隙部７７に熱はこもらず、当該部位の熱は、熱交換器１
０側に運ばれる。したがって下流側の熱は、仕切り壁１
２に伝わらず、前段側５は低温状態を維持する。

【００５４】また障壁部材７１内の空気は、周部の隙間
７５から排出され、燃焼ケース８の側壁２５と衝突す
る。ここで本実施例では、蓄熱部材５０の４辺が折り返
されて側壁部６０を構成し、この側壁部６０が燃焼ケー
ス８の側壁２５に対して平行に位置するから、燃焼ケー
ス８の側壁２５と衝突した空気は、下方向に向きを変
え、燃焼ケース８の側壁２５と蓄熱部材５０の側壁部６
０の間の隙間８０を流れる。また蓄熱部材５０の側壁部
６０は、ある程度の長さを持つので、空気は下方向に付
勢され、空気は蓄熱部材５０の側壁部６０が無い部位に
ついても燃焼ケース８の側壁２５に沿って流れる。した
がって本実施例の噴霧式燃焼装置７０では、燃焼ケース
８の側壁２５に沿って空気が流れ、側壁２５の内側に熱
交換器１０側に流れるエアーカーテンが形成される。そ
の結果、燃焼ケース８の側壁２５は冷却され、側壁２５
の薄肉化が防止される。さらに側壁２５の近傍を流れる
空気は、燃焼に対する寄与が少なく、多くの酸素を含
む。そのためさらに側壁２５の薄肉化が防がれる。

【００５５】一方、前段側５から供給される空気は、前
記した様に仕切り壁１２の空気噴射口４６を出て、障壁
部材７１の内面（上流側の凹んだ平面）と衝突し、蓄熱
部材５０と直接的には接触しない。したがって蓄熱部材
５０が直接的に空気で冷却されることはない。また蓄熱
部材５０と障壁部材７１の間には、僅かではあるが空隙
部７７があり、両者は直接的には接していない。したが
って両者間の直接接触による熱移動もない。そのため蓄
熱部材５０が前段側５から供給される空気によって冷や
されることはない。したがって本実施例の噴霧式燃焼装
置７０では、燃焼の際に蓄熱部材５０が加熱され、蓄熱
部材５０に熱が蓄積される。そのため噴霧式燃焼装置７
０が燃焼を停止しても、燃焼ケース８の内部は保温さ
れ、ドレインは蒸発する。したがって本実施例の噴霧式
燃焼装置７０は、内部にドレインが溜まることがなく、
腐食が無いので長持ちする。

【００５６】以上説明した実施例では、蓄熱部材として
金属の板で作ったものを例示したが、例えばセラミック
等の耐熱部材によって蓄熱部材を製作してもよい。図１
０〜１２は、先に例示したステンレススチール製の蓄熱
部材５０に代わってセラミック製の蓄熱部材８１を採用
した例である。セラミック製の蓄熱部材８１は、前記し
たステンレススチール製の蓄熱部材５０と同等の面積を
持ち、端面は、燃焼ケース８の側壁２５の近傍に至って
いる。また蓄熱部材８１は、前記したステンレススチー
ル製の蓄熱部材５０と同等の厚さ（側壁部６０を含めた
総厚さ）を持ち、端面８２は側壁部６０と同様の機能を
発揮する。すなわち燃焼ケース８の側壁２５と衝突した
空気が側壁２５と蓄熱部材５０の端面８２の間の隙間８
３を流れ、側壁２５の内側に熱交換器１０側に流れるエ
アーカーテンが形成する。その結果、燃焼ケース８の側
壁２５が冷却されると共に多くの酸素が供給され、側壁
２５の薄肉化が防がれる。

【００５７】以上説明した実施例では、蓄熱部材は、い
ずれも側壁部を有するものを例示したが、単にドレイン
の発生を防ぐ目的に限定するのであれば、側壁部は、不
要である。図１３に側壁部を持たない蓄熱部材を採用し
た例を示す。本実施例の構成物は、蓄熱部材を除いて図
の実施例と同一であるので、詳細な説明は省略する。ま
た上記した実施例では、側壁部はいずれも蓄熱部材側に
設けたが障壁部材側に側壁部を設けて空気を側壁２５の
近傍に導いてもよい。また上記した実施例では、蓄熱部
材５０と障壁部材７１の間に空隙部７７を設けたが、両
者の間に断熱材を介在させて密着してもよい。

【００５８】

【発明の効果】以上説明した様に、請求項１乃至４及び
請求項７に記載の噴霧式燃焼装置では、熱交換器側の熱
が前段側に伝わらず、前段側の温度は上昇しない。その
ため前段側の部材が熱によって傷むことがない。したが
って本発明の噴霧式燃焼装置は、故障が少ないという効
果がある。

【００５９】また特に請求項２に記載の噴霧式燃焼装置
は、本体部の熱交換器側であって仕切り壁の上流側が常
温の空気流によって覆われる。そのため本発明の噴霧式
燃焼装置は、さらに前段側の温度は上昇が少なく、故障
も少ない。

【００６０】また請求項３に記載の噴霧式燃焼装置で
は、空気導入口が燃焼筒本体に近い部位にあり、空気噴
射口は、前記空気導入口よりも熱交換器側の側壁に近い
部位にあるので、空気は区切り壁と仕切り壁の間を仕切
り壁に沿って流れ、内部で滞留しない。したがって熱交
換器側の熱が前段側の奥側に伝わらない。そのため本発
明の噴霧式燃焼装置は、さらに前段側の温度は上昇が少
なく、故障も少ない。

【００６１】また請求項３，４，７，９に記載の噴霧式
燃焼装置では、空気流が熱交換器側の側壁に導かれ、側
壁が冷却されると共に、側壁近傍におけるドレインの発
生が抑制され、さらに側壁近傍におけるドレイン中の硝
酸濃度の低いものとして側壁の減肉を未然に防ぐことが
できる効果がある。そのため本発明の噴霧式燃焼装置
は、装置の寿命が長い。

【００６２】特に請求項４に記載の噴霧式燃焼装置で
は、空気噴射口が熱交換器側の側壁側に向かって開口し
ているので、空気流が熱交換器側の側壁に導かれ、請求
項７に記載の発明では、側壁部によって空気流が熱交換
器側の側壁に導かれ、請求項９に記載の発明では、蓄熱
部材の端面によって空気流が熱交換器側の側壁に導かれ
るので、側壁を冷却する効果やドレインを減少させる効
果が高い。

【００６３】さらに請求項５〜９に記載の噴霧式燃焼装
置は、本体部の熱交換器側に蓄熱部材が設けられている
ので、燃焼を停止しても、本体部内は保温され、ドレイ
ンが蒸発する。そのため本実施例の噴霧式燃焼装置は、
ドレインによる腐食が少なく、寿命が長いという効果が
ある。

【００６４】特に請求項５に記載の噴霧式燃焼装置で
は、該蓄熱部材と仕切り壁に設けられた空気噴射口の間
に障壁部材が設けられ、空気噴射口から噴射された空気
が直接蓄熱部材と衝突しないので、空気噴射口から噴射
された空気によって蓄熱部材が冷やされることはない。
そのため蓄熱部材は、燃焼中に十分に加熱され、燃焼終
了後も内部を高温に保ち、ドレインが円滑に蒸発させて
ドレインによる腐食を防ぐ。そのため請求項５に記載の
噴霧式燃焼装置は、特に寿命が長い。

【００６５】さらに請求項６に記載の噴霧式燃焼装置で
は蓄熱部材が障壁部材から離れているので、蓄熱部材の
熱が障壁部材側に逃げない。そのため蓄熱部材は高温と
なり、ドレインの蒸発が円滑であり、腐食が少なく、寿
命が長い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の噴霧式燃焼装置の断面図
である。

【図２】図１の噴霧式燃焼装置の仕切り板の部分を図１
の下方向から見た底面図である。

【図３】図１の区切り壁と仕切り壁近傍の分解斜視図で
ある。

【図４】図１の区切り壁と仕切り壁近傍の拡大図であ
る。

【図５】本発明の第１実施例の噴霧式燃焼装置の変形例
を示す断面図である。

【図６】図５の区切り壁と仕切り壁近傍の拡大図であ
る。

【図７】本発明の第２実施例の噴霧式燃焼装置の断面図
である。

【図８】図７の区切り壁と仕切り壁近傍の分解斜視図で
ある。

【図９】図８の区切り壁と仕切り壁近傍の拡大図であ
る。

【図１０】本発明の第２実施例の噴霧式燃焼装置の変形
例を示す断面図である。

【図１１】図１０の噴霧式燃焼装置の区切り壁と仕切り
壁近傍の分解斜視図である。

【図１２】図１０の区切り壁と仕切り壁近傍の拡大図で
ある。

【図１３】本発明の第２実施例の噴霧式燃焼装置の他の
変形例を示す断面図である。

【図１４】従来技術の噴霧式燃焼装置を採用した給湯器
の断面図である。

【符号の説明】

１，６０，７０ 噴霧式燃焼装置 ２ 本体部 ３ 燃焼筒本体 ５ 前段側 ６ 熱交換器側 ８ 燃焼ケース １０ 熱交換器 １２，４７ 仕切り壁 １５ 筒体 １８ 燃焼筒 ２５ 側壁 ４３ 区切り壁 ４４ 空隙 ４６ 空気噴射口 ４８ 凹部 ５０，８１ 蓄熱部材 ６０ 側壁部 ７１ 障壁部材 ７４ 空隙部 ７７ 空隙部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平瀬 伸二 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 廣安 勝 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 長谷川 良司 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 吉富 英明 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 原 人志 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 田中 博文 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 濱田 哲郎 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 前川 旭 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 Ｆターム(参考） 3K055 AA08 AA09 AB08 BA07 BC04 BC10 BD10

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 仕切り壁によって熱交換器側と前段側に
   分かれた本体部を有し、前段側から熱交換器側に燃焼ガ
   スが噴射される噴霧式燃焼装置において、本体部の前段
   側であって仕切り壁の近傍に区切り壁が設けられ、当該
   区切り壁は、本体部の前段側を燃焼ガスの噴射方向と交
   わる方向に仕切り、空気は仕切り壁と前記区切り壁の間
   を通過して熱交換器側に供給されることを特徴とする噴
   霧式燃焼装置。
2. 【請求項２】 仕切り壁によって熱交換器側と前段側に
   分かれた本体部と、燃料が噴霧され燃焼室を構成する一
   端が開放された燃焼筒本体を有し、燃焼筒本体は本体部
   の前段側にあって開放端が熱交換器側に向かって開き、
   本体部の前段側内に空気流路が形成されていて当該空気
   流路から熱交換器側に空気が供給される噴霧式燃焼装置
   において、本体部の前段側であって仕切り壁の近傍に、
   仕切り壁と略平行に区切り壁が設けられ、前段側を流れ
   る空気は、区切り壁と仕切り壁の間を通過して熱交換器
   側に供給されることを特徴とする噴霧式燃焼装置。
3. 【請求項３】 区切り壁は燃焼筒本体の周囲にあり、仕
   切り壁の熱交換器側の側壁に近い部位に空気噴射口が設
   けられ、区切り壁と仕切り壁の間には、前記空気噴射口
   よりも燃焼筒本体寄りの部位に設けられた空気導入口か
   ら空気が導入され、空気は区切り壁と仕切り壁の間を流
   れて前記空気噴射口から熱交換器側に供給されることを
   特徴とする請求項２に記載の噴霧式燃焼装置。
4. 【請求項４】 仕切り壁には空気噴射口が設けられ、当
   該空気噴射口は、熱交換器側の側壁側に向かって開口し
   ていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記
   載の噴霧式燃焼装置。
5. 【請求項５】 仕切り壁によって熱交換器側と前段側に
   分かれた本体部を有し、前段側から熱交換器側に燃焼ガ
   スが噴射されると共に仕切り壁に空気噴射口が設けら
   れ、当該空気噴射口から熱交換器側に空気が供給される
   噴霧式燃焼装置において、熱交換器側内に蓄熱部材が設
   けられ、当該蓄熱部材と空気噴射口の間に障壁部材が設
   けられ、空気噴射口から噴射された空気は障壁部材と衝
   突することを特徴とする噴霧式燃焼装置。
6. 【請求項６】 障壁部材と蓄熱部材の間に空隙が設けら
   れていることを特徴とする請求項５に記載の噴霧式燃焼
   装置。
7. 【請求項７】 蓄熱部材又は障壁部材は、本体部の熱交
   換器側の側壁に沿ってのびる側壁部を有することを特徴
   とする請求項５又は６に記載の噴霧式燃焼装置。
8. 【請求項８】 障壁部材は仕切り壁の略全面を覆い、空
   気噴射口よりも外側の部位から熱交換器側に空気を排出
   することを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載
   の噴霧式燃焼装置。
9. 【請求項９】 蓄熱部材は、厚みを有する耐火物で構成
   され、その端部は本体部の熱交換器側の側壁近傍に至
   り、蓄熱部材の端面と、本体部の熱交換器側の側壁との
   間に、空気が通過する隙間が設けられたことを特徴とす
   る請求項５乃至８のいずれかに記載の噴霧式燃焼装置。