JP3069918B2 - 直火式温水器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外表面全周および内部
にわたり多数の連続通気孔を形成した熱交換体を吸熱室
内に多数収容して、吸熱室内において散布され流下する
水と吸熱室に向け上昇する燃焼熱気のそれぞれが多数の
熱交換体の外表面から内部にわたり流通する間に直接接
触せしめて熱交換を一層促進し、熱交換効率のより一層
の向上を図るとともに多数収容された熱交換体の取出し
および収容作業を迅速、安全に行なうことができる直火
式温水器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上段に散水シャワーを配設した吸
熱室を、下段に周囲を貯湯槽とした燃焼室を設け、該燃
焼室内にはバーナの一端をのぞませるとともに、吸熱室
内に亘り敷設した仕切体上には内部を中空とし、全体を
略扁平楕円球状とすると同時に周囲に多数の放熱兼用間
隔突起を一体状に設けて形成した吸熱材を多数充填せし
めて、吸熱材表面に沿って焔上する燃焼焔と吸熱材表面
に沿いながら流下する冷水とを能率的に直接接触せしめ
て冷水を速やかに高温の湯とすることができる直火式温
水器は、本出願前、例えば、実公昭５０―３４３４９号
公報に記載されて公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従前のこの
種直火式温水器においては、焔上する燃焼焔と流下した
冷水との熱交換効率を促進させるために利用された吸熱
材は、その構造を重量の軽量化を特に図るために中空状
に形成すると同時に燃焼焔と冷水との直接接触面積の増
大を図るために略扁平楕円球状の周囲に多数の放熱兼用
間隔突起を一体に設けた形状としたものである。しかし
ながら、吸熱材を上述のように構成したとしても、実際
問題として吸熱室内に多数充填した場合には、その重量
も相当量となり、重量軽減ができない許りか、燃焼焔と
冷水との熱交換も吸熱材の表面において行なわれるた
め、その熱交換面積にも限りがあり、より一層の熱交換
効率の向上が期待できない。その上、吸熱室内に多数の
吸熱材を収容した場合、吸熱室内への収納あるいは収容
した吸熱材の取出しを個々に行なったときには、収納あ
るいは取出し作業に多くの時間と労力が必要であるは勿
論のこと、収納作業中あるいは取出し作業中において落
下破損せしめる不都合が生じ、多数の吸熱材の収容作業
および取出し作業を迅速かつ安全に達成させるうえにお
いて多くの問題点を有していた。

【０００４】本発明は、外表面全周および内部にわたり
多数の連続通気孔を形成した熱交換体を吸熱室内に多数
収容して、該吸熱室内において散布され流下する水と吸
熱室に向け上昇する燃焼熱気のそれぞれを熱交換体の外
表面から内部にわたり流通せしめて、直接接触して熱交
換効率の促進をより一層向上せしめるとともに、多数収
容された熱交換体の取出しおよび収容作業を迅速、安全
に行なうことができることを目的とした直火式温水器を
提供しようとしたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の直火式温水器においては、

【０００６】本体の上段に散水器を配設した吸熱室を、
下段に燃焼室を配設したものにおいて、外表面全周およ
び内部にわたり多数の連続通気孔を形成した熱交換体を
前記吸熱室内に多数収容して、該吸熱室内において散布
され流下する水と吸熱室に向け上昇する燃焼熱気のそれ
ぞれを前記熱交換体の外表面から内部にわたり流通せし
める間に直接接触せしめるものである。

【０００７】本発明は、前記構成において、前記吸熱室
内には、耐熱性籠体を嵌脱自在に配設するとともに前記
耐熱性篭体内には前記熱交換体を多数収容するとよい。

【０００８】

【作用】図１において、燃焼室内において燃焼熱気を焔
上させれば、その燃焼熱気は燃焼室より上段の吸熱室に
向け焔上される。ところで、前記吸熱室内には、外表面
全周および内部にわたり多数の連続通気孔を形成した多
数の熱交換体が上積み状に収容配設されているので、前
記焔上した燃焼熱気は多数の連続通気孔に沿い紆余曲折
しながら多数の熱交換体の外表面から内部を通って上昇
される一方、一部の燃焼熱気は多数上積み状に収容され
た熱交換体間を紆余曲折しながら上昇し、多数の熱交換
体を加熱する。この状態時において、散水器を介し水を
上積み状に多数収容された熱交換体上に散布すれば、該
水は多数の熱交換体の外表面から内部にわたり多数の連
続通気孔に沿い紆余曲折しながら流下する一方、その表
面に沿っても流下される。その結果、多数、上積み状に
収容された熱交換体の外表面および内部にわたって流下
される水は、その流下過程において、多数の熱交換体内
部および積層間に沿って焔上し上昇流通される燃焼熱気
と、何回となく直接接触されて熱交換を反復するので、
速やかに高温の湯となる許りか、前記熱交換作用は熱交
換体の外表面のみならず内部においても行なわれるため
熱交換面積は著しく増大され、大量の水といえども瞬時
に高温の湯となりながら下段の燃焼室内に流下し、本体
外に排出される。したがって、たとえ熱交換体の数を少
なくして上積み高さが低くても、効率的な熱交換作用に
より水を速やかに能率よく高温の湯とすることができ
る。

【０００９】図２においては、吸熱室内に耐熱性篭体を
嵌脱自在に配設し、耐熱性篭体の内部に燃焼熱気と水と
を外表面および内部にわたって直接接触せしめることが
できる多数の熱交換体が収容されているので、多数の熱
交換体を一括して吸熱室内へ収容せしめることが容易に
できる許りか、清掃あるいは交換のため吸熱室内より取
出したい場合には耐熱性篭体を吸熱室より引き上げて多
数の熱交換体を安全に、しかも省力化のもとに迅速に取
出すことができ、その結果温水作業を能率的に達成させ
ることができる。

【００１０】

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
１は第１実施例の直火式温水器の縦断正面図であって、
１は、断面形状が長方形、矩形、円筒形、正方形あるい
は多角形等任意の形状とした温水器の本体であって、該
本体１の上段には散水器３を配設した吸熱室２を設ける
とともに、本体１の下段には周囲を貯水槽５とした燃焼
室４が設けられている。散水器３は図示の例以外に散水
ノズルその他水を散布できるものであればよく、その数
も単数、複数任意である。そして、前記吸熱室２内に
は、多孔板状の仕切体７を介して、外表面全周および内
部にわたり多数の連続通気孔を形成した熱交換体６が取
出し自在となるよう上積み状に多数収納されている。前
記熱交換体６は表面積が大きく、しかも全体を立体的な
網状にして、吸熱室内において散布され流下する水と吸
熱室に向け上昇する燃焼熱気のそれぞれを前記熱交換体
６の外表面から内部にわたり万遍なく流通せしめる構成
を備え、接触面積の増大を図ったもので、例えばポリウ
レタンフォーム材を基材として、これにセラミック原料
を含浸焼成することによりその骨格がセラミックで形成
されるセラミックフォームを用いる。なお、セラミック
原料としては、アルミナ質、コージェライト質、コージ
ェライト質とアルミナ質を配合したもの、ジルコニア
質、ムライト質、ジルコニア質とムライト質を配合した
もの、アルミナ質とシリカ質を配合したもの、炭化ケイ
素質、ムライト質と炭化ケイ素質を配合したもの、窒化
ケイ素質、その他セラミックフォームの表面活性を高め
るために、セラミック骨格の表面に、活性アルミナをコ
ーティングしたり、厚みを増すために炭化ケイ素をコー
ティングしたものを 用いればよい。これらセラミックを
原料とした熱交換体を採用すれば、長期間の使用に耐
え、耐酸化性能にも優れている。セラミック以外にステ
ンレス、ニッケルその他の金属製熱交換体を用いてもよ
い。したがって、前記のように構成したことで、それぞ
れの熱交換体６には穿孔率の大きな連続通気孔８が自動
的に多数形成されている。９は、全体に微細な通気孔を
設けた吸湿多孔体であって、該吸湿多孔体９は散水器３
より上方位置の吸熱室２内に、該吸熱室２を遮るように
配設されて、熱交換体６の連続通気孔８表面および内部
を流下する水と連続通気孔８を焔上し上昇流通する燃焼
熱気との直接熱交換作用により発生した多量の湯気が低
温となった排熱気とともに吸湿多孔体９中を流通する間
に湯気を結露して液化し、これが水滴を熱交換体６上に
滴下させて、湯気が排熱気とともに排気窓１０より直接
外部に排気されるのを未然に防止する。また散水器３を
散水ノズル型のものを用いた場合に発生する水の霧化し
た水分を除去することができる。１１は、排気窓１０に
装着した吸引排気装置である。１２は、燃焼室２に開口
した熱気導入口であって、該熱気導入口１２にはバーナ
１３が収納されている。したがって、バーナ１３により
得られた燃焼熱気は熱交換体６に向けて焔上される。な
お、バーナ１３を使用しないときには別途の熱気を熱気
導入口１２より燃焼室２内へ導入せしめる。１４は、燃
焼室４の底部に設けた漏斗状受皿であって、これが漏斗
状受皿１４には給湯口１５が開口されている。１６は、
吸熱室２と燃焼室４とを連通させるための熱気通路であ
る。

【００１１】図２に示されたものは、図１に示された直
火式温水器の他例を示す縦断正面図であり、また図３は
その一部を切欠した要部の拡大縦断面図であって、該実
施例のものは、吸熱室２内に、図４に示された如く、上
面を開放状となし、底部および四周を適宜の耐熱材料に
より篭状となるように遡成した耐熱性篭体１７が嵌脱自
在に配設され、しかも前記耐熱性篭体１７の上面側には
把手１８が取付けられている。したがって、その使用に
際しては、先ず多数の熱交換体６を収容した耐熱性篭体
１７を把手１８を持って吸熱室２内へ嵌入せしめれば、
多数の熱交換体６を省力化のもとに一括して迅速かつ安
全に収容せしめて、水を燃焼熱気との熱交換作用により
速やかに高温の湯とすることができ、また吸熱室２内に
収容されていた多数の熱交換体６を清掃あるいは交換の
ために吸熱室２より取出したい場合には把手１８を持っ
て耐熱性篭体１７を取出せば、多数の熱交換体６を省力
化のもとに一度の操作で安全に取出すことができるよう
に構成した以外は図１の直下式温水器の構成と同一であ
る。

【００１２】図５は熱交換体６の形状がそれぞれ示され
ており、図５の（Ａ）は全体を球状に遡成した場合の正
面図であり、図５の（Ｂ）は全体を立方体状に遡成した
場合の斜視図であり、さらに図５の（Ｃ）は全体を扁平
楕円球状に遡成した場合の斜視図であり、さらに図５の
（Ｄ）は全体を中空筒状に遡成した場合の斜視図であっ
て、個々の熱交換体６の形状は任意である。

【００１３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。吸
熱室内には、外表面全周および内部にわたり多数の連続
通気孔を形成した熱交換体を多数収容し、散水器から散
布され流下する水と燃焼室より上昇流通する燃焼熱気の
それぞれを熱交換体の外表面から内部にわたり紆余曲折
しながら流通させて直接接触せしめる熱交換することが
できるように構成したので、燃焼熱気と水との熱交換面
積を著しく増大して熱交換効率の促進を図ることができ
るため、少ない数の熱交換体であっても速やかに高温の
湯を得ることができ、その結果、温水器本体の構成を小
型軽量に安価に提供せしめることができる。その上、多
数の熱交換体は耐熱性籠体内に収容したまま吸熱室内へ
収容せしめたり、あるいは取出すことができるので、熱
交換体の数がたとえ多くても、その収容あるいは取出し
作業を省力化のもとに安全かつ迅速に達成させることが
できる許りか、収容時あるいは取出し時における熱交換
体の落下事故により生ずる破損を未然に防止することが
できるので、経済性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る直火式温水器の縦断正面図であ
る。

【図２】他例を示す直火式温水器の縦断正面図である。

【図３】図２の一部を切欠した要部の拡大縦断正面図で
ある。

【図４】耐熱性籠体の斜視図である。

【図５】（Ａ）は、球状を呈する熱交換体の正面図であ
る。 （Ｂ）は、立方体状を呈する熱交換体の斜視図である。 （Ｃ）は、扁平球状を呈する熱交換体の斜視図である。 （Ｄ）は、中空筒状を呈する熱交換体の斜視図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ 吸熱室 ３ 散水器 ４ 燃焼室 ６ 熱交換体 ８ 連続通気孔 １７ 耐熱性篭体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24H 1/10 F28C 3/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体の上段に散水器を配設した吸熱室
   を、下段に燃焼室を配設したものにおいて、外表面全周
   および内部にわたり多数の連続通気孔を形成した熱交換
   体を前記吸熱室内に多数収容して、該吸熱室内において
   散布され流下する水と吸熱室に向け上昇する燃焼熱気の
   それぞれを前記熱交換体の外表面から内部にわたり流通
   せしめる間に直接接触せしめることを特徴とする直火式
   温水器。
2. 【請求項２】 前記吸熱室内には、耐熱性籠体を嵌脱自
   在に配設するとともに前記耐熱性篭体内には前記熱交換
   体を多数収容したことを特徴とする請求項１記載の直火
   式温水器。