JP2004085041A - 燃焼装置、並びに、湯水加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】着火時や燃焼量の低い状態における火炎の安定性、燃焼量の低い状態における安定燃焼を確保した燃焼装置を提供する。
【解決手段】バーナケース１０の内部に燃焼筒１１を配し、バーナケース１０と燃焼筒１１との間に形成される空気室に供給される空気を燃焼筒１１の外壁に設けた空気導入口を介して燃焼筒１１の内部に導入しつつ燃焼させる燃焼装置２であって、空気室は、連通部３０ｃを有した仕切板３０によって第１空気室３５と第２空気室３６に仕切られ、第１空気室３５への供給空気量を調節する第１の空気量調節部３７と、第２空気室３６への供給空気量を調節する第２の空気量調節部３８を設けており、第１及び第２の空気量調節部３７，３８は共通の回転軸４０を有し、各々の流量調節羽根４４，４７を回転軸４０に取り付けた構成。
【選択図】　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃焼装置に係り、更に詳しくは、給湯器や暖房機などに用いられる液体燃料を用いた燃焼装置に関する。また、同時に提案される発明は、この燃焼装置を用いた湯水加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、給湯装置等の湯水加熱装置には、ランニングコストの低廉な石油等の液体燃料を噴霧して燃焼させる燃焼装置が多用されている。
図１３は、燃焼装置１３１を内蔵した給湯装置１３０の内部構造を示す正面図である。燃焼装置１３１は、燃焼ケース１３２を有し、燃焼ケース１３２の下方に熱交換器１３３を設けている。熱交換器１３３は、燃焼ケース１３２に水管が挿通されたもので、燃焼装置１３１で発生させた燃焼ガスを水管内の湯水と熱交換させて湯水を加熱するものである。
【０００３】
燃焼筒１３７は大径部と小径部とを積み重ねた二段形状の筒体であり、ノズル収納筒１３６に接続された小径の第１燃焼筒１４１と、当該第１燃焼筒１４１に連続する大径の第２燃焼筒１４２で構成され、双方の中心軸は略一致している。第１燃焼筒１４１の外周壁には内部に空気を導入する複数の空気導入口１４３が設けられ、また、第２燃焼筒１４２の外周壁にも、内部に空気を導入する複数の空気導入口１４５が設けられている。
【０００４】
この燃焼装置１３１は、ノズル収納筒１３６に点火プラグ１４０が内蔵されており、燃料噴射ノズル１３５から噴射された液体燃料に点火プラグ１４０によって点火される。そして、送風機１３８から供給される空気を燃焼筒１３７の空気導入口１４３，１４５から燃焼筒１３７の内部に導入しつつ、導入された空気を燃料噴射ノズル１３５から燃焼筒１３７の内部へ噴霧される液体燃料と混合して燃焼を行わせている。
【０００５】
則ち、燃焼装置１３１では、燃焼量の低い状態では、概ね第１燃焼筒１４１で火炎を形成し、燃焼量の増加に伴って第１及び第２燃焼筒１４１，１４２の双方で火炎を発生させて燃焼を行わせることにより、火炎の形成状態に応じた燃焼を可能にしている。そして、第１燃焼筒１４１或いは第２燃焼筒１４２で発生した燃焼ガスは、下流側の燃焼室１４６を通過して熱交換器１３３で湯水との熱交換が行われる。燃焼室１４６の周囲には、高温の燃焼ガスによる燃焼室１４６の外壁の過熱を防止すべく、水管１４７が巻き付けられている。
【０００６】
このように、燃焼装置１３１は、燃焼量に応じて燃料噴射ノズル１３５から噴射する液体燃料の噴射量と送風機の回転数とを制御して、燃焼量に応じた最適な空燃比を確保しつつ安定燃焼を行わせている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図１３に示した燃焼装置１３１では、着火時や燃焼量の低い状態では送風機１３８の回転数を低下させるため、燃焼筒１３７へ供給される空気圧力が不安定になり、火炎が煽られて着火性、耐風性において満足な性能が得られなかった。
また、燃焼量が低いにも拘わらず、送風機１３８から第２燃焼筒１４２側へ空気供給が行われるため、第１燃焼筒１４１で発生した火炎が第２燃焼筒１４２の空気導入口１４５から導入された空気によって冷却され、完全燃焼を阻害する要因となるため改善が望まれていた。
【０００８】
本発明は、前記事情に鑑みて提案されるもので、着火時や燃焼量の低い状態における火炎の安定性を向上させると共に、燃焼量の低い状態における安定燃焼を確保した燃焼装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明者らは次の技術的手段を講じた。
則ち、請求項１に記載の発明は、バーナケースの内部に燃焼筒を配し、送風機からバーナケースと燃焼筒との間に形成される空気室に供給される空気を燃焼筒の外壁に設けた空気導入口を介して燃焼筒の内部に導入し、導入された空気を燃料噴霧手段から燃焼筒の内部に噴霧される液体燃料と混合して燃焼させる燃焼装置であって、空気室は、連通部を有した仕切板によって燃焼筒の上流部に位置する第１空気室と下流部に位置する第２空気室とに仕切られており、送風機から第１空気室へ流動させる空気量を燃焼量に応じて調節する第１の空気量調節部と、連通部を介して第１空気室から第２空気室へ流動させる空気量を燃焼量に応じて調節する第２の空気量調節部を設けた構成とされている。
【００１０】
本発明の構成によれば、燃焼量に応じて、送風機から第１空気室へ供給される空気量と、送風機から第２空気室へ供給される空気量とを各々調節することができ、これによって、燃焼筒の上流部へ流入させる空気量と下流部へ流入させる空気量とを燃焼量に応じて最適に調節することができる。
【００１１】
従って、着火時や燃焼量が低いときは、送風機を所定回転数で駆動しつつ、第１空気室へ流動させる空気量を第１の空気量調節部で低減させることができる。これにより、燃焼量に応じた少量の空気を圧力を安定させた状態で第１空気室へ供給することができ、火炎が煽られることがなく着火性や火炎の安定性が向上する。
また、燃焼量が低いときは、第２の空気量調節部によって第１空気室から第２空気室へ流動させる空気量を低減したり遮断することができる。これにより、燃焼筒の上流部で発生した火炎が燃焼筒の下流部から流入する空気で冷却されるような不具合が生じず、完全燃焼を行うことが可能である。
【００１２】
一方、燃焼量の増加に応じて、第１及び第２の空気量調節部によって第１空気室及び第２空気室への供給空気量を増大させることができ、燃焼量の増加に伴う火炎の増大に応じて、燃焼筒の上流部から下流部にかけて火炎を発生させて安定した燃焼を行うことが可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の燃焼装置において、第１の空気量調節部は、回転軸に取り付けた流量調節羽根を送風機から第１空気室へ至る空気流路に配して構成され、第２の空気量調節部は、回転軸に取り付けた流量調節羽根を仕切板の連通部に配して構成されており、各々の回転軸を回転制御して流量調節羽根の回転角度を変化させることにより、空気流路或いは連通部の等価的な開口面積を変化させて流動する空気量を調節する構成とされている。
【００１４】
本発明によれば、第１の空気量調節部の回転軸を回転させると、流量調節羽根は空気流路の内部で回転して、空気流路を流動する空気量を連続的に変化させることができる。同様に、第２の空気量調節部の回転軸を回転させると、流量調節羽根は連通部で回転して、連通部を流動する空気量を連続的に変化可能である。尚、本発明で言う連通部とは、仕切板に開けた連通孔の周囲に管状の部材を設けて形成した空気流路を指すものである。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の燃焼装置において、送風機から第１空気室へ至る空気流路と仕切板に設けられた連通部の双方に近接するように共通の回転軸が配され、第１の空気量調節部及び第２の空気量調節部は、各々の流量調節羽根を回転軸に取り付けて構成されており、当該回転軸を回転制御することにより空気流路及び連通部を流動する空気量を同時に調節する構成とされている。
【００１６】
本発明によれば、空気流路と連通部とが離れた部位に位置する構造であっても、双方の流路に近接させて一つの回転軸を配することにより、第１の空気量調節部及び第２の空気量調節部の各々の流量調節羽根を同時に回転させることができる。則ち、空気流路及び連通部を流動させる空気量を一つの回転軸の回転制御によって同時に調節することができる。これにより、空気流路及び連通部の位置関係に拘わらず回転軸を共通化することができ、空気量調節部の構造を簡略化することが可能となる。
【００１７】
本発明において、第１及び第２の空気量調節部の流量調節羽根は適宜の形状を採用することができる。例えば、平板形や平板を折曲した形状など、種々の形状の流量調節羽根を採用することができる。折曲部を有する流量調節羽根を採用する構成では、流量調節羽根の折曲角度を調整することにより、共通の回転軸の回転角度に応じた各々の流量調節羽根による第１及び第２の空気量調節部における流動空気量を微細に変化させることができ、設計が容易になる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の燃焼装置において、送風機から第１空気室へ至る空気流路と仕切板の連通部とが対向して位置し、第１空気室には、当該第１空気室と空気流路及び連通部の３方へ連通する流量調整室が形成され、当該流量調整室の内部には回転軸が配され、第１の空気量調節部及び第２の空気量調節部は、各々の流量調節羽根を前記回転軸に取り付けて流量調整室の内部で回転可能な構成とされており、当該回転軸を回転制御することにより空気流路及び連通部を流動する空気量を同時に調節する構成とされている。
【００１９】
本発明の構成は、第１及び第２の空気量調節部の機能を流量調整室に集約させた構成である。本発明によれば、回転軸に取り付ける流量調節羽根の角度を各流路の配置に応じて適宜に設定することにより、回転軸を回転制御するだけで、空気流路から第１空気室へ流動させる空気量と、第１空気室から連通部を介して第２空気室へ流動させる空気量を同時に調節可能である。
本発明では、流量調整室の形状や空気流路と連通部の配置構造に応じて、２または３以上の流量調節羽根を回転軸に取り付けて流動空気量を制御する構成を採ることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の燃焼装置において、燃焼筒は、燃料噴霧手段に接続された第１火炎形成部と、当該第１火炎形成部の下流側に連続し当該第１火炎形成部よりも開口面積が大きい第２火炎形成部と、当該第２火炎形成部の下流側に連続し当該第２火炎形成部よりも開口面積の大きい燃焼空間部とを備えており、仕切板は燃焼筒の外周壁の第１火炎形成部と第２火炎形成部との境界部近傍に位置させて設けられた構成である。
【００２１】
本発明によれば、燃焼量が低いときは、仕切板よりも下流側、則ち、第２空気室へ供給する空気量を低減又は遮断することにより、概ね、燃焼筒の第１火炎形成部に空気供給を行って燃焼させることができ、しかも、第１火炎形成部で生じた火炎が第２火炎形成部及び燃焼空間部から流入する空気で冷却されるような不具合が生じることもなく、完全燃焼を行わせることが可能である。
また、燃焼量の増加に伴い、第１空気室及び第２空気室の双方へ供給する空気量を増加させることができるので、燃焼筒の第１及び第２火炎形成部と燃焼空間部へ空気供給を行って火炎の増大に応じた最適な燃焼を行わせることが可能となる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の燃焼装置において、燃焼筒の外壁に設けられた複数の空気導入口の一部は、燃焼筒の内部に空気を導入することにより、導入された空気を燃焼筒の上流から下流へ向かう方向の周りに旋回させる旋回気流を生じさせる形状とされている。
【００２３】
本発明によれば、燃焼筒の内部には、周方向へ旋回しつつ下流側へ向けて流動する旋回気流が生じる。これにより、燃焼筒の内部へ噴霧される液体燃料に空気を均一に混合させることができ、燃焼むらの発生が抑えられて安定燃焼を行うことが可能となる。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、請求項２乃至６のいずれか１項に記載の燃焼装置において、第１の空気量調節部及び／又は第２の空気量調節部には流量調節羽根の回転位置を検知する回転位置検知センサが設けられており、第１の空気量調節部及び／又は第２の空気量調節部による供給空気量が最大となるときに回転位置検知センサが検知信号を出力する構成とされている。
【００２５】
空気量調節部を形成する回転軸や流量調節羽根には、耐熱性や耐腐食性に優れたステンレスなどの素材を採用することが多い。ところが、燃焼に伴う高温多湿の環境下では、ステンレスなどの素材であっても錆が発生し易い。また、空気量調節部は空気の流動が激しく塵埃が滞留し易い部位でもある。このため、回転軸や流量調節羽根などの可動部分に錆が生じたり埃が滞留してスムーズな回転が阻害されたり、回転不能に陥ることがある。
【００２６】
本発明によれば、第１の空気量調節部及び／又は第２の空気量調節部における供給空気量が最大の状態となると検知信号が出力される。則ち、検知信号が出力されれば、供給空気量が最大となる位置まで回転軸（流量調節羽根）が正常に回転したことを確認することができる。これにより、第１及び／又は第２の空気量調節部に制御信号を送出しているにも拘わらず、錆や埃によって回転軸（流量調節羽根）の回転が阻害されて必要な空気供給が行えないような不具合を未然に防止することができる。
【００２７】
特に、本発明によれば、供給空気量が最大となる状態で検知信号を出力する構成を採用しているので、流量調節羽根の回転位置が供給空気量が最大となる状態に回動していることは確実に判別できる。これにより、燃焼量が最大の状態において必要な空気供給が行えずに、黒煙が生じたり煤が詰まるような症状の発生を未然に防止可能である。
本発明において、流量調節羽根の回転位置を検知する回転位置検知センサは、流量調節羽根の近傍に設ける構成、流量調節羽根を取り付ける回転軸に設ける構成、或いは、回転軸を駆動する駆動源（モータ）に設ける構成を採ることができる。
【００２８】
尚、第１及び第２の空気量調節部に供給空気量を最大とする制御信号を送出して駆動しているにも拘わらず、回転位置検知センサから検知信号が出力されない場合は、空気量調節部の異常と判別して異常対応処理を行うことが可能である。
【００２９】
ここで、請求項２乃至７のいずれか１項に記載の燃焼装置において、第１の空気量調節部または第２の空気量調節部の少なくともいずれか一方に、当該空気量調節部の供給空気量が最小となるときの流量調節羽根の回転位置を規制するストッパを設けた構成を採ることも可能である。
この構成によれば、流量調節羽根をストッパに当接させた状態を、第１及び第２の空気量調節部における供給空気量の最小状態とし、この状態を基準として回転軸を制御することが可能となる。
【００３０】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の燃焼装置を内蔵した湯水加熱装置であって、燃焼装置で発生した熱を熱交換部に送って湯水を加熱する構成とされている。
本発明によれば、前記した燃焼装置を採用することにより、着火時や燃焼量の低い状態における火炎の安定を確保しつつ、燃焼量の全範囲に渡って完全燃焼を行うことができ、性能を向上させた湯水加熱装置を提供できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態に係る燃焼装置及びその燃焼装置を内蔵した給湯器（湯水加熱装置）を説明する。
図１は、第１実施形態に係る給湯器１の内部構造を示す正面図である。図２は、給湯器１に内蔵される燃焼装置２の燃焼筒（装着部材を含む）を示す斜視図である。図３は、図２に示す燃焼筒及び装着部材の分解斜視図である。図４は、給湯器１の右方側から見たときの燃焼装置２の要部断面図である。図５は、燃焼装置２の空気量調節部の動作を示す斜視図である。図６は、図５に示す空気量調節部に設けられる回転位置検知センサの動作説明図である。図７は、燃焼量が低い状態における燃焼装置２の空気流を示す断面図である。図８は、燃焼量が高い状態における燃焼装置２の空気流を示す断面図である。
【００３２】
本実施形態の給湯器１は、図１の様に、箱形の本体ケース７の内部に燃焼装置２を内蔵したもので、燃焼装置２の下流側には燃焼室３と熱交換器４が順に配され、熱交換器４の下流側は排気ダクト５に接続され、その下流端には排気ガスを排出する排気トップ６が設けられている。
【００３３】
燃焼装置２の下流側の燃焼室３は、燃焼装置２で発生した高温の燃焼ガスを熱交換器４へ導く円筒形の空間であり、その周囲には、通過する燃焼ガスによる外壁の加熱を防止するための水管３ａが外周壁に沿って巻き付けられている。また、熱交換器４は、燃焼装置２で発生した燃焼ガスの熱を水管４ａを流動する湯水と熱交換して昇温させるものである。そして、熱交換器４で熱交換された燃焼ガスは排気ダクト５を経由して排気トップ６から外部に排出される。
【００３４】
燃焼装置２は、箱形のバーナケース１０の内部に燃焼筒１１を配し、バーナケース１０の上部には、燃料噴霧手段１５と送風機１２を有している。バーナケース１０と燃焼筒１１との間に形成される空気室は、仕切板３０によって、燃焼筒１１の上流部に位置する第１空気室３５と下流部に位置する第２空気室３６とに仕切られている
【００３５】
また、燃焼筒１１の上流部には、一次空気導入筒１３及びノズル収納筒１４が装着され、ノズル収納筒１４には、燃料噴霧手段１５から供給される液体燃料を燃焼筒１１の内部に噴射する燃料噴射ノズル１６と、噴射される液体燃料に点火する点火プラグ１７が収納されている。
【００３６】
本実施形態の燃焼装置２は、送風機１２と第１空気室３５との間に、第１空気室３５へ供給する空気量を調節する第１の空気量調節部３７を設けると共に、仕切板３０に、第１空気室３５から第２空気室３６へ流動させる空気量を調節する第２の空気量調節部３８を設けている。そして、第１空気室３５及び第２空気室３６に燃焼量に応じた空気供給を行うことにより、燃焼筒１１の外壁に設けた複数の空気導入口を介して燃焼筒１１の上流部及び下流部に燃焼量に応じた空気を導入させて燃焼を行わせるものである。
【００３７】
燃焼筒１１は、図２の様に、円筒体を３段に積み重ねた形状であり、上流側の第１火炎形成部２０と、第１火炎形成部２０の下流に連続する第２火炎形成部２１と、第２火炎形成部２１の下流に連続する燃焼空間部２２で構成される。また、第１火炎形成部２０の外周壁には、バーナケース１０への固定時に仕切板３０との気密性を確保するための当接部材１８が装着されている。
燃焼筒１１の上流側には、図２の様に、一次空気導入筒１３とノズル収納筒１４が圧入装着され、これら、燃焼筒１１、一次空気導入筒１３及びノズル収納筒１４が一体化された状態でバーナケース１０に装着される。
【００３８】
燃焼筒１１は、図３の様に、上流側に位置する円筒形の第１火炎形成部２０と、当該第１火炎形成部２０よりも外径が大きく下流側に連続する円筒形の第２火炎形成部２１と、当該第２火炎形成部２１よりも更に外径が大きく下流側に連続する円筒形の燃焼空間部２２とを一体化した形状である。則ち、燃焼筒１１は、外径の異なる３つの円筒体を一体化したもので、各円筒体の中心軸は略一致している。
【００３９】
第１火炎形成部２０と第２火炎形成部２１とは、燃焼噴射ノズル１６から噴射された燃料を燃焼させて火炎を形成させる部位である。従って、燃焼装置２において、燃焼筒１１の第２火炎形成部２１よりも上流側は、一般にバーナと称される部分に相当する。また、第２火炎形成部２１に連続する燃焼空間部２２は、第１及び第２の火炎形成部２０，２１で発生した燃焼ガスを下流側へ向けて通過させる部位である。
【００４０】
第１火炎形成部２０は上流側に閉塞面２０ｅを有し、当該閉塞面２０ｅの中央部には開口２０ａが設けられ、当該開口２０ａに隣接して放射状に複数の旋回導入口２０ｂが配されている。旋回導入口２０ｂは、閉塞面２０ｅの一部を略方形状に内方へ向けて切り起こして旋回羽根２０ｇを形成したもので、切り起こしに伴う開口２０ｆから旋回羽根２０ｇに沿って空気を導入することにより、第１火炎形成部２０の中心軸の周りに上流側から見て反時計方向へ旋回する気流を生じさせる機能を有する。また、第１火炎形成部２０の下流側近傍の外周壁には、全周に渡って複数の空気導入口２０ｃ，２０ｄが放射状に配列されている。
【００４１】
第２火炎形成部２１は、第１火炎形成部２０よりも大径の円筒体であり、両者の接続部には上流側に面する段部２１ａが形成され、当該段部２１ａには、放射状に複数の旋回導入口２１ｂが配されている。旋回導入口２１ｂは、段部２１ａの一部を内方へ向けて陥没させることにより、段部２１ａの内面に沿いつつ中心軸の周りに向かう方向へ空気を導入するように開口を形成したものであり、段部２１ａをプレス加工して形成される。この旋回導入口２１ｂを介して導入された空気は、第２火炎形成部２１の中心軸の周りに上流側から見て反時計方向へ旋回する気流を生じさせる機能を持つ。また、第２火炎形成部２１の下流側近傍の外周壁には、全周に渡って複数の空気導入口２１ｃ，２１ｄが放射状に配列されている。
【００４２】
燃焼空間部２２は、第２火炎形成部２１よりも更に大径の円筒体であり、両者の接続部には上流側に面する段部２２ａが形成され、当該段部２２ａには、放射状に複数の旋回導入口２２ｂが配されている。旋回導入口２２ｂは、前記した第２火炎形成部２１の旋回導入口２１ｂと相似形であるが、旋回導入口２１ｂよりも大きい形状である。この旋回導入口２２ｂも、内部へ導入した空気を燃焼空間部２２の中心軸の周りに上流側から見て半時計方向へ旋回する気流を生じさせる機能を有する。また、燃焼空間部２２の下流側近傍の外周壁には、全周に渡って複数の空気導入口２２ｃが放射状に配列され、燃焼空間部２２の下流端は径方向外方へ向けて折曲されてフランジ部２２ｄが形成されている。
【００４３】
燃焼筒１１の第１火炎形成部２０に装着される当接部材１８は、図２の様に、リング形状の部材であり、径方向外方へ広がるに連れて上流側へ向かう傾斜面１８ａを全周に渡って形成し、傾斜面１８ａの外周縁は径方向外方へ向けて水平に延出してフランジ部１８ｂを形成している。また、傾斜面１８ａの内周縁は上流側へ向けて折曲されて折曲部１８ｃが形成され、折曲部１８ｃの内径は第１火炎形成部２０の外径と略同一である。
【００４４】
当接部材１８は、フランジ部１８ｂを上流側に向けて、折曲部１８ｃの内周を第１火炎形成部２０の外周壁に当接させて挿入し、下流端が第２火炎形成部２１の段部２１ａに当接するまで第１火炎形成部２０の外周壁に沿って下流側へ圧入して装着される。則ち、当接部材１８は、折曲部１８ｃの径方向内方へ向かう弾性力によって第１火炎形成部２０の外周壁を押圧して固定されている。
【００４５】
この当接部材１８は、フランジ部１８ｂに全周に渡って下流側へ向かう力を印加すると、傾斜面１８ａの内周縁近傍が下流側へ僅かに撓みを生じるもので、後述するように、燃焼筒１１をバーナケース１０に装着したときに、仕切板３０に当接部材１８を圧接させて気密性を維持する機能を備えている。
【００４６】
燃焼筒１１に装着される一次空気導入筒１３は、上流側の大径部１３ａと、大径部１３ａよりも僅かに径の小さい下流側の小径部１３ｃとを有する円筒体であり、大径部１３ａは小径部１３ｃに比べて軸方向の高さの大部分を占めている。大径部１３ａの下流側近傍には全周に渡って複数の空気導入口１３ｄが放射状に配列され、大径部１３ａの上流端１３ｂは全周に渡って径方向外方へ向けて僅かに折曲されている。この一次空気導入筒１３の小径部１３ｃの内径は、燃焼筒１１の第１火炎形成部２０の外径と略同一である。
【００４７】
ノズル収納筒１４は有底円筒体であり、上流端は水平に折曲されてフランジ部１４ｂが形成され、下流側の底面１４ｃの中央には開口１４ｄが設けられている。また、周部１４ａの外径は上流側に向かうに連れて僅かに広がるテーパ形状とされ、周部１４ａから底面１４ｃに掛かる部位は大きく湾曲した形状である。周部１４ａの上流側には、複数の空気導入口１４ｅが放射状に配列されており、周部１４ａの外径は一次空気導入筒１３の大径部１３ａの内径と略同一である。
【００４８】
ノズル収納筒１４及び一次空気導入筒１３は、次の手順によって燃焼筒１１へ装着される。
まず、図３の様に、ノズル収納筒１４を底面１４ｃ側を一次空気導入筒１３の大径部１３ａに挿入して下流側に向けて圧入する。ここで、前記したように、ノズル収納筒１４の周部１４ａはテーパ形状であるので、ノズル収納筒１４を一次空気導入筒１３に圧入すると、図２の様に、一次空気導入筒１３の上流端１３ｂとノズル収納筒１４のフランジ部１４ｂとの間に所定の間隔を有する状態で固定される。
【００４９】
ノズル収納筒１４を装着した一次空気導入筒１３は、その小径部１３ｃを燃焼筒１１の第１火炎形成部２０に挿通し、ノズル収納筒１４の底面１４ｃが第１火炎形成部２０の閉塞面２０ｅに当接するまで圧入して固定する。以上の手順により、図２の様に、燃焼筒１１にノズル収納筒１４及び一次空気導入筒１３が装着されて一体化される。この状態では、ノズル収納筒１４の開口１４ｄと燃焼筒１１の第１火炎形成部２０の開口２０ａとが重なり合って、ノズル収納筒１４から燃焼筒１１の内部に至る燃料噴射のための開口が形成される。
【００５０】
次に、前記構造を有する燃焼筒１１を用いた本実施形態の燃焼装置２の詳細な構造を、図４を参照して説明する。
【００５１】
燃焼装置２のバーナケース１０は、図４の様に箱形状であり、対向する天板３１と底板３２との略中央部には仕切板３０が固定されている。仕切板３０は中央部に燃焼筒１１の上流部を貫通させる大きな開口３０ａが設けられ、開口３０ａの周縁に沿って円筒形の整流筒２９が上流側へ向けて設けられている。また、底板３２にも大きな開口３２ａが設けられ、開口３２ａの周縁に沿って円筒形の遮蔽筒３４が上流側へ向けて設けられている。
【００５２】
燃焼筒１１は次の手順でバーナケース１０の内部に固定される。まず、ノズル収納筒１４及び一次空気導入筒１３を装着した燃焼筒１１を、バーナケース１０の底板３２の開口３２ａを通じ仕切板３０の開口３０ａを貫通させて、ノズル収納筒１４のフランジ部１４ｂが天板３１に当接するまで挿入する。すると、燃焼筒１１の燃焼空間部２２のフランジ部２２ｄが、底板３２の遮蔽筒３４の内周壁に当接しつつ嵌入して位置決めされる。
【００５３】
次いで、バーナケース１０の底板３２に、ねじＡを用いて固定金具３３を固定すると共に、ノズル収納筒１４のフランジ部１４ｂをねじＡを用いて天板３１に固定する。
燃焼筒１１をバーナケース１０の内部に固定すると、燃焼筒１１に予め装着している当接部材１８のフランジ部１８ｂが傾斜面１８ａの有する弾性によって仕切板３０の開口３０ａの周縁下面側に密着して気密性が確保される。則ち、燃焼筒１１とバーナケース１０との間に形成される空気室が仕切板３０と当接部材１８によって、燃焼筒１１の第１火炎形成部２０よりも上流に位置する第１空気室３５と、第２火炎形成部よりも下流に位置する第２空気室３６とに仕切られる。
【００５４】
一方、本実施形態の燃焼装置２では、図４の様に、バーナケース１０の天板３１の近傍に第１の空気量調節部３７を設けると共に、仕切板３０の近傍に第２の空気量調節部３８を設けている。
詳細に説明すると、図５の様に、バーナケース１０の外壁に固定されたステップモータ４１の駆動軸（不図示）に回転軸４０が接続され、当該回転軸４０は、第１空気室３５の内部を貫通するように配されている。第１の空気量調節部３７は回転軸４０の先端部近傍に位置し、第２の空気量調節部３８は回転軸４０の中央部近傍に位置して設けられている。
【００５５】
第１の空気量調節部３７は、図４、図５の様に、回転軸４０に取り付けられた流量調節羽根４７を有し、当該流量調節羽根４７を天板３１に固定された方形ダクト３１ａの内部で回動可能に収納した構成である。流量調節羽根４７は、長尺方形板を折曲して製され、回転軸４０から斜め上方に延びる面と、続いて僅かに上昇しつつ略水平に延びる面と、続いて僅かに下降しつつ略水平に延びる面とを備えた羽根であり、ねじ（不図示）によって回転軸４０に固定されている。この第１の空気量調節部３７は、回転軸４０を回転制御して流量調節羽根４７を方形ダクト３１ａの内部で回動させることにより、方形ダクト３１ａの空気流路３１ｂの開口面積を等価的に変化させて、空気流路３１ｂを流動する空気量を調節するものである。
【００５６】
則ち、第１の空気量調節部３７は、回転軸４０を回転させることにより、方形ダクト３１ａの上部に接続された送風機１２（図５では不図示）から空気流路３１ｂを介して第１空気室３５へ流動する空気量を調節する機能を有する。
【００５７】
また、第２の空気量調節部３８は、仕切板３０に設けた長尺方形の開口３０ｂと、当該開口３０ｂの一方の長手側縁から長手両端部に掛かる部位を囲むように立設される遮蔽部材４５とで形成される連通部３０ｃに、回転軸４０に取り付けられた長尺の流量調節羽根４４を回動可能に配した構成である。
【００５８】
流量調節羽根４４は、長尺方形板を幅方向の中央部近傍で折曲した断面が略Ｌ字形状を有し、長手一側縁がねじＡによって回転軸に固定されており、回転軸４０の回転に伴って他方の長手側縁は開口３０ｂの内部に侵入しつつ回動する。また、遮蔽部材４５は流量調節羽根４４の長手両端部と開口３０ｂとの間を遮蔽する遮蔽部４５ａと、回転軸４０と開口３０ｂの長手一側縁との間を遮蔽する遮蔽部４５ｂとを備えており、対向する遮蔽部４５ａは回転軸４０を回動自在に支持する機能を併せ持っている。
則ち、第２の空気量調節部３８は、回転軸４０を回転させることにより、第１空気室３５から第２空気室３６へ流動する空気量を調節する機能を有する。
【００５９】
本実施形態では、第２の空気量調節部３８の遮蔽部材４５の遮蔽部４５ａ，４５ａに、流量調節羽根４４の回転位置を規制するストッパ４５ｃ，４５ｃを設けており、開口面積が最小となるときの回転軸４０の回転角度を規制している。ここで、前記したように、第１の空気量調節部３７の流量調節羽根４７は同一の回転軸４０に固定されている。従って、ストッパ４５ｃを設けることにより、第１及び第２の空気量調節部３７，３８の供給空気量の最小時における流量調節羽根４７，４４の回転位置を同時に規制する構造としている。
この構成により、流量調節羽根４４，４７の回転開始位置を、ストッパ４５ｃへ当接する位置として規制することができ、この回転位置を基準にしてステップモータ４１へ制御信号を伝送して制御を行うことが可能である。
【００６０】
このような構成の第１及び第２の空気量調節部３７，３８によれば、ステップモータ４１に制御信号を送出して流動空気量を最小状態にすると、図５（ａ）の様に、第１の空気量調節部３７の流量調節羽根４７によって空気流路３１ｂの大部分が遮蔽されて、送風機１２から空気流路３１ｂを介して第１空気室３５へ流動する空気量は最小となる。同時に、第２の空気量調節部３８の流量調節羽根４４は、遮蔽部材４５と共に開口３０ｂを遮蔽して連通部３０ｃにおける空気流動を遮断する。
【００６１】
一方、ステップモータ４１に制御信号を送出して回転軸４０を流動空気量を増加させる方向へ回動させると、図５（ｂ）の様に、流量調節羽根４７は空気流路３１ｂの内部で回動して開口面積が増加し、送風機１２から空気流路３１ｂを介して第１空気室３５へ流動する空気量が増大する。同時に、流量調節羽根４４が開口３０ｂの内部へ向けて回動して連通部３０ｃの開口面積が増加し、第１空気室３５から第２空気室３６への流動空気量が増大する。
【００６２】
特に、本実施形態の燃焼装置２では、第１及び第２の空気量調節部３７，３８の各々の流量調節羽根４７，４４を前記した折曲させた形状としており、燃焼量に応じて共通の回転軸４０を回転制御するだけで第１空気室３５及び第２空気室３６への供給空気量を同時に最適に調節している。また、流量調節羽根４７，４４を折曲構造とすることにより、安定した流量調節を行いつつ回動範囲を縮小することができ、燃焼装置２の小型化を図っている。
【００６３】
また、本実施形態の燃焼装置２では、第１及び第２の空気量調節部３７，３８の供給空気量が最大に至ったときに検知信号を出力する回転位置検知センサ４８を設けている。
則ち、図５、図６に示す様に、回転軸４０を駆動するステップモータ４１の駆動軸４１ａに固定されたカム４２と、当該カム４２の近傍に固定されるマイクロスイッチ４３で形成される回転位置検知センサ４８を設けている。
【００６４】
この回転位置検知センサ４８は、供給空気量が最大に至るまでは、図６（ａ）の様に、カム４２の突出部４２ａはマイクロスイッチ４３の検知部４３ａに当接せず、常開接点４３ｂ，４３ｂ間は開成している。そして、供給空気量が最大に至り、図６（ｂ）の様に、カム４２の突出部４２ａがマイクロスイッチ４３の検知部４３ａを押圧すると、常開接点４３ｂ，４３ｂ間が閉成して検知信号を出力するものである。
【００６５】
これにより、ステップモータ４１へ制御信号を送出しているにも拘わらず、第１又は第２の空気量調節部３７，３８のいずれかにおいて、流量調節羽根４７，４４の回動不能や回転軸４０の回動不能状態が発生して、必要な空気供給が行われないような不具合の発生を未然に防止することが可能である。特に、本実施形態では、マイクロスイッチ４３によって供給空気量が最大となる状態で検知信号を出力させるので、供給空気量が最大の状態になっているか否かは検知信号によって確実に判別できる。従って、燃焼量の高い状態において空気量が不足して黒煙や煤が発生することが防止され、装置の信頼性を向上させることができる。
【００６６】
次に、図７、図８を参照して、本実施形態の燃焼装置２における空気供給を中心とした燃焼制御を説明する。
燃焼量が低い状態では、図７の様に、回転軸４０は流量調節羽根４４がストッパ４５ｃに当接するまで時計方向に回転駆動される。これにより、流量調節羽根４４によって連通部３０ｃは遮断されて第２空気室３６への空気供給は行われず、流量調節羽根４７は空気流路３１ｂの大部分を遮蔽するように内部に位置する。このとき、送風機１２は所定の回転数を維持するので、第１空気室３５へは圧力の安定した少量の空気が供給される。
【００６７】
第１の空気量調節部３７によって第１空気室３５へ供給される空気の一部は、ノズル収納筒１４の空気導入口１４ｅを介して一次空気として内部に導入される。また、第１空気室３５へ供給される空気の一部は、一次空気導入筒１３と整流筒２９との間を通り、その一部は一次空気導入筒１３の空気導入口１３ｄから内部へ流入する。空気導入口１３ｄから内部に導入された空気は、ノズル収納筒１４と一次空気導入筒１３との間の狭い隙間を通り、燃焼筒１１の第１火炎形成部２０に設けた旋回導入口２０ｂから燃焼筒１１の内部に一次空気として旋回しつつ流入する。そして、流入した空気は、ノズル収納筒１４の空気導入口１４ｅから導入された空気と共に第１火炎形成部２０の開口２０ａの近傍で燃料噴射ノズル１６から噴射される液体燃料と混合され着火される。
【００６８】
一方、一次空気導入筒１３と整流筒２９との間を通って移動する空気の残部は、下流側の当接部材１８に至り傾斜面１８ａに沿って偏向されて第１火炎形成部２０の空気導入口２０ｃ，２０ｄから二次空気として内部へ導入されて燃焼が行われる。従って、燃焼量の低い状態では、概ね燃焼筒１１の第１火炎形成部２０で火炎を発生して燃焼が行われ、発生した燃焼ガスは燃焼空間部２２を介して下流側に流動して熱交換が行われる。
【００６９】
このように、燃焼量が低い状態では、第１の空気量調節部３７によって空気流路の開口面積が低減されるので、送風機１２からの供給空気量を低減しつつ圧力を安定させて第１空気室３５へ供給することができ、着火時や燃焼量の低い状態において火炎が煽られることがない。また、燃焼量の低いときは、第２の空気量調節部３８によって第２空気室３６への空気供給が遮断される。これにより、第２火炎形成部２１や燃焼空間部２２への空気導入を遮断することができ、第１火炎形成部２０で発生した火炎が下流側で冷却されることがなく、完全燃焼を行うことが可能となる。
【００７０】
一方、燃焼量が増加すると、図８の様に、回転軸４０は反時計方向に回転駆動される。従って、流量調節羽根４７は空気流路３１ｂの内部で回動して、送風機１２から第１空気室３５へ供給される空気量が増大する。また、流量調節羽根４４は開口３０ｂを貫通して第２空気室３６の内部へ向けて回動し、連通部３０ｃ（開口３０ｂ）を介して第１空気室３５から第２空気室３６へ流動する空気量が増大する。そして、一次空気導入筒１３の空気導入口１３ｄから流入する空気は、燃焼筒１１の第１火炎形成部２０の上流側の旋回導入口２０ｂから燃焼筒１１の内部に一次空気として旋回しつつ流入し、ノズル収納筒１４の空気導入口１４ｅから導入された一次空気と共に燃料噴射ノズル１６から噴射される液体燃料と混合され着火される。
【００７１】
このとき、燃焼量の増加に伴って発生する火炎は第２火炎形成部２１に至り、第１火炎形成部２０の空気導入口２０ｃ，２０ｄから導入される空気と、第２火炎形成部２１の旋回導入口２１ｂ及び空気導入口２１ｃ，２１ｄから導入される空気が二次空気として旋回しつつ火炎に供給されて燃焼が行われる。また、第２空気室３６から空気導入口２２ｃを介して燃焼空間部２２へ空気の一部が導入されて、燃焼空間部２２の外周壁を冷却しつつバーナケース１０側への熱の伝導を遮断する働きを行う。
【００７２】
このように、本実施形態に係る燃焼装置２によれば、第１及び第２の空気量調節部３７，３８を共通の回転軸４０で回転制御する構成を採ることにより、燃焼装置２の構造を簡略化すると共に小型化を図っている。また、着火時や燃焼量の低い状態における第１空気室３５への供給空気圧力を安定化することができ、火炎が煽られることがない。
【００７３】
また、燃焼量の低い状態において、発生した火炎が燃焼筒１１の下流側から流入する空気によって冷却されて不完全燃焼が生じることもない。
また、燃焼量に応じて第１及び第２の空気量調節部３７，３８を調節することにより、燃焼筒１１の上流部及び下流部への供給空気量を最適に調節することができ、燃焼量の全域において最適な空燃比を維持して安定した燃焼を行うことが可能となる。
【００７４】
尚、本実施形態の燃焼装置２では、第１及び第２の空気量調節部３７，３８において、流量調節羽根４７，４４をねじを用いて回転軸４０に固定する構造を採用したが、例えば、耐熱樹脂剤を成形加工して回転軸と流量調節羽根とを一体化した構造とすることもできる。
【００７５】
次に、本発明の別の実施形態に係る燃焼装置及びその燃焼装置を内蔵した給湯器を説明する。本実施形態の燃焼装置９は、前記第１実施形態に採用した燃焼装置２の構成の一部を変更したものである。従って、同一構成部分には同一符号を付して重複した説明を省略する。
図９は、第２実施形態に係る給湯器８の内部構造を示す正面図である。図１０は、給湯器８に内蔵する燃焼装置９の構造を模式的に示す斜視図である。図１１は、燃焼装置９の燃焼量が低い状態における空気流を示す断面図である。図１２は、燃焼装置９の燃焼量が高い状態における空気流を示す断面図である。
【００７６】
前記第１実施形態の燃焼装置２では、第１及び第２の空気量調節部３７，３８が離れた部位に設けられていた。これに対して、本実施形態の燃焼装置９は、第１の空気量調節部６１と第２の空気量調節部６２とを流量調整室５２の内部に集約した構成を採用している。
順に説明すると、図９、図１０の様に、バーナケース５０は、下流側が略方形であり上流側は略円筒形であり天板５３が一体化された形状を有する。バーナケース５０の上流側と下流側の境界部位には仕切板５１が設けられて、上流側の第１空気室５５と下流側の第２空気室５６とに仕切っている。
【００７７】
第１空気室５５の内部には略円筒形の流量調整室５２が設けられ、当該流量調整室５２は、送風機１２へ繋がる空気流路６３と、第１空気室５５へ繋がる連通部６４と、第２空気室５６へ連通する連通部（連通孔）５１ａとを備えている。則ち、流量調整室５２は第１空気室５５の内部に配されて、第１空気室５５と空気流路６３と連通部５１ａとの３方へ連通している。
【００７８】
流量調整室５２の軸中心には回転軸５７が設けられ、回転軸５７には流量調整室５２の内部で回動可能に方形板状の流量調節羽根５８，５９，６０が固定されている。流量調節羽根５８，６０は、流量調整室５２の内部を分断するように回転軸５７に略反対方向へ向けて各々固定されており、流量調節羽根５９は、流量調節羽根５８，６０と略直交する角度で連通部６４側へ向けて固定されている。本実施形態では、回転軸５７に固定された流量調節羽根５８，５９によって第１の空気量調節部６１を構成し、回転軸５７に固定された流量調節羽根５８，６０によって第２の空気量調節部６２を構成している。
【００７９】
この燃焼装置９では、回転軸５７に接続されたステップモータ（不図示）を回転制御して供給空気量を最小状態にすると、図１０（ａ）の様に、流量調節羽根５８，６０によって連通孔５１ａを通じる空気流動が遮断される。同時に、流量調節羽根５８，５９によって空気流路６３と連通部６４とが僅かに連通して少量の空気が第１空気室５５へ供給される。
【００８０】
また、供給空気量を増加させる方向へステップモータ（不図示）を回転制御すると、図１０（ｂ）の様に、回転軸５７の回動によって流量調節羽根５８，５９，６０が反時計方向へ回動する。これにより、空気流路６３と連通部６４との間の空気流路の開口面積が増加して、送風機１２から第１空気室５５への供給空気量が増大する。同時に、空気流路６３と連通孔５１ａとが流量調整室５２を介して連通して、送風機１２から第１空気室５５を介して第２空気室５６へ供給される空気量が増大する構成とされている。
【００８１】
次に、燃焼装置９における燃焼制御を空気供給を中心として説明する。尚、仕切板５１の中央部には燃焼筒１１の上流部を貫通させる大きな開口５１ｂが設けられており、燃焼筒１１近傍では、前記第１実施形態で示した燃焼装置２と同様の空気流が生じるので重複した説明を省略する。
【００８２】
燃焼装置９では、燃焼量が最小の状態では、図１１の様に、回転軸５７は時計方向に回動し、流量調節羽根５８の先端は流量調整室５２の内壁に設けられたストッパ６５に当接する。この状態では、流量調節羽根５８，５９によって空気流路６３と連通部６４とが僅かに連通すると共に、第２空気室５６への空気供給は遮断される。このとき、送風機１２は所定の回転数を維持するので、第１空気室５５へは圧力の安定した少量の空気が供給される。
これにより、前記実施形態の燃焼装置２と同様に、燃焼筒１１の第１火炎形成部２０で火炎が形成されて燃焼が行われる。
【００８３】
また、燃焼量の増加に伴って、図１２の様に、流量調節羽根５８，５９，６０が反時計方向へ回動し、空気流路６３と連通部６４との間の開口面積が増加すると共に空気流路６３が連通孔５１ａと連通し、第１空気室５５への供給空気量が増大すると共に第２空気室５６への空気供給が行われる。これにより、前記燃焼装置２と同様に、燃焼筒１１の第１火炎形成部２０及び第２火炎形成部２１で火炎が形成されて安定した燃焼を行うことが可能となる。
【００８４】
このように、本実施形態の燃焼装置９によれば、第１及び第２の空気量調節部６１，６２を流量調整室５２に集約して共通の回転軸５７で制御することにより、構造を簡略化すると共に小型化が可能となる。また、着火時や燃焼量の低い状態における第１空気室５５への供給空気圧力を安定化することができ、着火性や燃焼性が向上する。また、燃焼量の低い状態において、発生した火炎が燃焼筒の下流側から流入する空気によって冷却されて不完全燃焼が生じることもない。
【００８５】
更に、燃焼量に応じて第１及び第２の空気量調節部６１，６２を調節することにより、燃焼筒１１の上流部及び下流部への供給空気量を最適に調節することができ、燃焼量の全域において最適な空燃比を維持して安定した燃焼を行うことが可能となる。
尚、本実施形態の燃焼装置９においても、前記第１実施形態の燃焼装置２と同様に、回転軸５７を駆動するステップモータに回転位置検知センサを取り付けることが可能である。
【００８６】
以上説明した第１実施形態及び第２実施形態に採用した燃焼装置２，９は、火炎を下方へ向けて噴射する所謂逆燃焼型の燃焼装置として述べたが、本発明は、火炎を上方へ向けて噴射する所謂正燃焼型の燃焼装置に適用することも可能である。
また、上記した給湯器１，８は、熱交換器４の水管４ａ内を流れる湯水を瞬間的に加熱する送水式の給湯器として述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、貯湯式の給湯器に適用することも可能である。
【００８７】
【発明の効果】
請求項１，２に記載の発明によれば、燃焼量の全域において安定燃焼を行う燃焼装置を提供できる。
請求項３，４に記載の発明によれば、燃焼筒の上流部及び下流部への供給空気量を燃焼量に応じて同時に調節することができ、構造を簡略化すると共に、省コスト化、小型化を図った燃焼装置を提供できる。
請求項５に記載の発明によれば、燃焼量に応じて発生する火炎を燃焼筒の内部で完全燃焼させることができ、安定燃焼を行う燃焼装置を提供できる。
請求項６に記載の発明によれば、燃焼筒の内部で燃料と空気とを均一に撹拌混合することができ、燃焼むらを排除し安定燃焼を行う燃焼装置を提供できる。
請求項７に記載の発明によれば、空気量調節部の異常に伴う不完全燃焼の発生を未然に防止することができ、信頼性を向上させた燃焼装置を提供できる。
また、請求項８に記載の発明によれば、本発明の燃焼装置を内蔵することにより、構造の簡略化、省コスト化、小型化を図りつつ信頼性を向上させた湯水加熱装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る給湯器の構造を示す正面図である。
【図２】図１に示す給湯器に内蔵される燃焼装置に採用する燃焼筒を装着部材を一体化した状態で示す斜視図である。
【図３】図２に示す燃焼筒及び当該燃焼筒に一体化される装着部材の分解斜視図である。
【図４】図１に示す給湯器に内蔵される燃焼装置の要部断面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、図４に示す燃焼装置の空気量調節部の構造を示す斜視図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、図５に示す空気量調節部に採用する回転位置検知センサの構造を示す正面図である。
【図７】図４に示す燃焼装置において、燃焼量の低い状態における空気流を示す断面図である。
【図８】図４に示す燃焼装置において、燃焼量の高い状態における空気流を示す断面図である。
【図９】本発明の別の実施形態に係る給湯器の構造を示す正面図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、図９に示す給湯器に内蔵される燃焼装置の空気量調節部の構造を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示す燃焼装置において、燃焼量の低い状態における空気流を示す断面図である。
【図１２】図１０に示す燃焼装置において、燃焼量の高い状態における空気流を示す断面図である。
【図１３】従来の燃焼装置の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１，８　湯水加熱装置（給湯器）
２，９　燃焼装置
１０　　バーナケース
１１　　燃焼筒
１２　　送風機
１５　　燃料噴霧手段
２０　　第１火炎形成部
２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ　空気導入口
２１　　第２火炎形成部
２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ　空気導入口
２２　　燃焼空間部
２２ｂ，２２ｃ　空気導入口
３０　　仕切板
３０ｃ　連通部
３１ｂ　空気流路（送風機から第１空気室への空気流路）
３５，５５　　空気室（第１空気室）
３６，５６　　空気室（第２空気室）
３７，６１　　第１の空気量調節部
３８，６２　　第２の空気量調節部
４０，５７　　回転軸
４４，４７，５８，５９，６０　　流量調節羽根
４８　　回転位置検知センサ
５２　　流量調整室

Claims (8)

1. バーナケースの内部に燃焼筒を配し、送風機から前記バーナケースと燃焼筒との間に形成される空気室に供給される空気を燃焼筒の外壁に設けた空気導入口を介して燃焼筒の内部に導入し、導入された空気を燃料噴霧手段から燃焼筒の内部に噴霧される液体燃料と混合して燃焼させる燃焼装置であって、
   前記空気室は、連通部を有した仕切板によって燃焼筒の上流部に位置する第１空気室と下流部に位置する第２空気室とに仕切られており、
   前記送風機から第１空気室へ流動させる空気量を燃焼量に応じて調節する第１の空気量調節部と、前記連通部を介して前記第１空気室から第２空気室へ流動させる空気量を燃焼量に応じて調節する第２の空気量調節部を設けたことを特徴とする燃焼装置。
2. 前記第１の空気量調節部は、回転軸に取り付けた流量調節羽根を送風機から第１空気室へ至る空気流路に配して構成され、前記第２の空気量調節部は、回転軸に取り付けた流量調節羽根を仕切板の連通部に配して構成されており、各々の回転軸を回転制御して流量調節羽根の回転角度を変化させることにより、前記空気流路或いは連通部の等価的な開口面積を変化させて流動する空気量を調節することを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
3. 前記送風機から第１空気室へ至る空気流路と前記仕切板に設けられた連通部の双方に近接するように共通の回転軸が配され、前記第１の空気量調節部及び第２の空気量調節部は、各々の流量調節羽根を前記回転軸に取り付けて構成されており、当該回転軸を回転制御することにより前記空気流路及び連通部を流動する空気量を同時に調節することを特徴とする請求項２に記載の燃焼装置。
4. 前記送風機から第１空気室へ至る空気流路と前記仕切板の連通部とが対向して位置し、前記第１空気室には、当該第１空気室と前記空気流路及び連通部への３方へ連通する流量調整室が形成され、当該流量調整室の内部には回転軸が配され、前記第１の空気量調節部及び第２の空気量調節部は、各々の流量調節羽根を前記回転軸に取り付けて流量調整室の内部で回転可能な構成とされており、当該回転軸を回転制御することにより前記空気流路及び連通部を流動する空気量を同時に調節することを特徴とする請求項２に記載の燃焼装置。
5. 前記燃焼筒は、前記燃料噴霧手段に接続された第１火炎形成部と、当該第１火炎形成部の下流側に連続し当該第１火炎形成部よりも開口面積が大きい第２火炎形成部と、当該第２火炎形成部の下流側に連続し当該第２火炎形成部よりも開口面積の大きい燃焼空間部とを備えており、前記仕切板は前記燃焼筒の外周壁の第１火炎形成部と第２火炎形成部との境界部近傍に位置させて設けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の燃焼装置。
6. 前記燃焼筒の外壁に設けられた複数の空気導入口の一部は、燃焼筒の内部に空気を導入することにより、導入された空気を燃焼筒の上流から下流へ向かう方向の周りに旋回させる旋回気流を生じさせる形状であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の燃焼装置。
7. 前記第１の空気量調節部及び／又は第２の空気量調節部には流量調節羽根の回転位置を検知する回転位置検知センサが設けられており、前記第１の空気量調節部及び／又は第２の空気量調節部による供給空気量が最大となるときに前記回転位置検知センサが検知信号を出力することを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の燃焼装置。
8. 前記請求項１乃至７のいずれか１項に記載の燃焼装置を内蔵した湯水加熱装置であって、燃焼装置で発生した熱を熱交換部に送って湯水を加熱する構成であることを特徴とする湯水加熱装置。

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