JP3965565B2 - Combustion device and hot water heater - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼装置および当該燃焼装置を採用した湯水加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、給湯装置等に代表される湯水加熱装置には、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１９は、燃料を噴霧して燃焼させる燃焼装置を内蔵した給湯装置の内部構造を示す正面図である。図１９において、１３０は給湯装置であり、１３１は燃焼装置である。図１９に示す燃焼装置１３１では、燃焼ケース１３２を有し、燃焼ケース１３２の下方に、熱交換器１３３が設けられている。熱交換器１３３は、燃焼ケース１３２に水管が挿通されたものであり、燃焼装置１３１において発生した燃焼ガスと熱交換を行うことにより水管内の湯水を加熱するものである。
【０００３】
燃焼装置１３１は、燃料噴射ノズル１３５とノズル収納筒１３６と燃焼筒１３７と送風機１３８とを有する。燃料噴射ノズル１３５は、ノズル収納筒１３６内に収納され、外部から供給された燃料を燃焼筒１３７内に噴霧するものである。燃料噴射ノズル１０６から噴霧された燃料は、燃焼筒１３７内で火炎を形成して燃焼する。
【０００４】
ノズル収納筒１３６内には、前記した燃料噴射ノズル１３５の他に、点火プラグ１４０が内蔵されており、当該点火プラグ１４０によって噴射ノズル１３５から噴射された燃料が点火される。
【０００５】
燃焼筒１３７は図１９に示す様に二段形状の筒体であり、ノズル収納筒１３６に接続された第１燃焼筒１４１と、当該第１燃焼筒１４１に連続する第２燃焼筒１４２とから構成されている。第１燃焼筒１４１の周部には、燃焼筒１３７の内部に空気を導入するための空気導入口１４３が複数設けられている。
【０００６】
第２燃焼筒１４２は、第１燃焼筒１４１よりも大径の筒であり、両者の軸心は略一致している。第２燃焼筒１４２と第１燃焼筒１４１の接続部分は段状となっている。第２燃焼筒１４２の周部にも、前記した第１燃焼筒１４１と同様に内部に空気を導入するための空気導入口１４５が複数設けられている。
【０００７】
第２燃焼筒１４２と、熱交換器１３３との間には、燃焼室１４６が形成されている。燃焼室１４６は、第１燃焼筒１４１および第２燃焼筒１４２において燃料が燃焼することにより発生した燃焼ガスが通過する部分である。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。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
近年、給湯器等の湯水加熱装置の製造コストを削減し、さらに小型化を図るため、湯水加熱装置の大部分を占める燃焼装置の製造コストをより一層削減すると共に燃焼装置の小型化が切望されている。
【０００９】
従来の燃焼装置１３１において、燃焼筒１３７と熱交換器１３３との間に位置する燃焼室１４６は、燃焼筒１３７における燃焼駆動を安定化させるために必要なものではあるが、燃焼装置１３１全体に占める体積比率が大きい。そのため、燃焼室１４６を小型化すれば燃焼装置１３１全体を大幅に小型化することができる。
【００１０】
また、従来の燃焼装置１３１では、燃焼室１４６は周囲に水管１４７を巻き付けたものであり製造に手間を要するため、組み立てが困難であり製造コストが高く付くという問題を有する。さらに、燃焼装置１３１では、水管１４７の表面温度が露点よりも低下すると、空気中に含有されている水蒸気が凝縮し、水管１４７や燃焼ケース１３２の表面にドレンが付着する。水管１４７や燃焼ケース１３２は、表面に付着したドレンにより経年劣化を引き起こす恐れがある。
【００１１】
そこで本発明においては、上記した問題に鑑み、従来よりも構成がシンプルであり、燃焼駆動時に燃焼部やバーナケースがさほど高温とならない燃焼装置および当該燃焼装置を備えた湯水加熱装置の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決すべく提供される請求項１に記載の発明は、液体燃料を噴霧する噴霧手段と、当該噴霧手段を収納する噴霧手段収納部と、当該噴霧手段収納部に連続し、前記噴霧手段により噴霧された燃料を燃焼させる燃焼部と、空気を供給する空気供給手段と、前記燃焼部内に空気を導入する空気導入口とを具備した燃焼装置において、前記燃焼部を収納するバーナケースを有し、前記燃焼部は、主として液体燃料が燃焼することにより火炎が形成される火炎形成部と、火炎形成部において発生した燃焼ガスが通過する燃焼空間部とを有し、バーナケースの内側には空気整流手段が設けられ、空気流路が形成されており、空気供給手段により空気流路に導入された常温の空気を燃焼部の径方向に向けて流し、前記燃焼空間部の側面に空気を優先的に供給でき、空気供給手段によりバーナケース内に導入されたばかりの常温の空気が、燃焼空間部の近傍に集中的に導入されることを特徴とする燃焼装置である。
【００１３】
本発明の燃焼装置において、燃焼空間部は、火炎形成部において発生した高温の燃焼ガスが通過する部位であり、非常に高温となる。しかし本発明の燃焼装置では、バーナケースと燃焼部との間であって燃焼空間部の側面に空気を導入する構成であるため、燃焼空間部は外部から流入した空気によって冷却され過度に高温とならない。
【００１４】
また、上記した構成によれば、従来の燃焼装置のように燃焼部に水管等を巻き付けなくても、燃焼部を充分冷却することができるため、燃焼装置の部品点数を削減し、製造コストを抑制できる。さらに、本発明の燃焼装置は、燃焼部がシンプルな構成であるため、製造工程を簡略化できる。
【００１５】
上記したように、従来技術の燃焼装置の大部分は燃焼部に水管等を巻き付けることにより燃焼部を水冷するものであり、燃焼部と水管との間にドレンが発生し、このドレンにより燃焼部が経年劣化する恐れがある。しかし、本発明の燃焼装置は燃焼部を空冷するものであるため、燃焼部にはドレンが付着しない。そのため、本発明の燃焼装置は、従来の燃焼装置において懸念されるドレンによる燃焼部の劣化が起こらない。
【００１６】
さらに、本発明の燃焼装置は、バーナケースと燃焼部との間に空気層が形成される。一般的に、空気は金属に比べて熱伝導率が低いため、燃焼部の持つ熱は前記空気層によって遮断され、外部にはほとんど伝播しない。従って、上記した構成によればバーナケースの過熱および減肉を防止することができる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明は、液体燃料を噴霧する噴霧手段と、当該噴霧手段を収納する噴霧手段収納部と、当該噴霧手段収納部に連続し、前記噴霧手段により噴霧された燃料を燃焼させる燃焼部と、空気を供給する空気供給手段と、前記燃焼部内に空気を導入する空気導入口とを具備した燃焼装置において、前記燃焼部を収納するバーナケースを有し、前記燃焼部は、主として液体燃料が燃焼することにより火炎が形成される火炎形成部と、火炎形成部において発生した燃焼ガスが通過する燃焼空間部とを有し、前記燃焼部とバーナケースとの間には、燃焼部の一部又は全部を包囲する整風手段が設けられており、当該整風手段は、整風手段の内側へ空気を導入する空気導入部を有し、バーナケースの内側には空気整流手段が設けられ、空気流路が形成されており、空気供給手段により空気流路に導入された常温の空気を燃焼部の径方向に向けて流し、前記燃焼空間部の側面に空気を優先的に供給でき、空気供給手段によりバーナケース内に導入されたばかりの常温の空気が、燃焼空間部の近傍に集中的に導入されることを特徴とする燃焼装置である。
【００１８】
上記した構成によれば、燃焼部と整風手段との間であって、前記燃焼空間部の側面に導入された空気により燃焼空間部を空冷することができ、燃焼部が過度に高温とならない。
【００１９】
上記したように、本発明の燃焼装置は燃焼部を空冷するものであるため、燃焼空間部にはドレンが付着しない。そのため、本発明の燃焼装置は、従来の燃焼装置において懸念されるドレンによる燃焼部の劣化が起こらない。
【００２０】
本発明の燃焼装置は、燃焼部の周囲を空気層によって包囲するものであり、さらにその空気層の外部に整風手段を設けたものである。即ち、本発明の燃焼装置においては、燃焼部が空気層と整風手段の２層によって包囲されている。そのため、燃焼部の持つ熱は空気層および整風手段によって形成される２層の断熱構造によって遮断され、外部にはほとんど伝播しない。従って、上記した構成によれば、燃焼部からの熱の漏洩を最小限に抑制すると共に、バーナケースの過熱を防止することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、バーナケースの内側に、空気供給手段により導入された空気の流れ方向を燃焼部の軸方向に向ける整流部と、当該整流部に沿って流れる空気の流れ方向を燃焼部の径方向に偏向する偏向部とを有する空気整流手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃焼装置である。
【００２２】
本発明の燃焼装置は、バーナケース内に導入された空気の流れ方向を規制する空気整流手段を具備している。そのため、上記した構成によれば、空気供給手段から導入された比較的低温の空気を所望の位置に優先的に供給することができる。従って、上記した構成によれば燃焼駆動に伴い加熱され高温になると想定される燃焼空間部等の部位に、空気供給手段によって導入された比較的低温の空気を優先的に供給し、効率良く冷却することができる。
【００２３】
液体燃料を噴霧する噴霧手段と、当該噴霧手段を収納する噴霧手段収納部と、当該噴霧手段収納部に連続し、前記噴霧手段により噴霧された燃料を燃焼させる燃焼部と、空気を供給する空気供給手段と、前記燃焼部内に空気を導入する空気導入口とを具備した燃焼装置において、前記燃焼部を収納するバーナケースを有し、バーナケースは、仕切り部材とダンパと遮熱部材とを具備しており、前記空気供給手段に連続した１次空気室と、ダンパを介して前記１次空気室と連続した２次空気室と、空気循環部とに分割されており、２次空気室は、燃焼駆動が進行すると内部が次第に高温となる部分であり、空気循環部は、前記１次空気室と連続し、２次空気室を包囲し、１次空気室内に導入された常温の空気が循環するものであることを特徴とする燃焼装置は、空気循環部内を１次空気室内に導入された比較的低温の空気が循環する。そのため、２次空気室は空気循環部との熱交換により冷却され高温とならない。
【００２４】
また、上記した燃焼装置は、２次空気室の周囲を空気循環部内を流れる空気により形成される空気層によって包囲するものである。そのため、燃焼部の持つ熱は空気循環部によって形成される空気層によって遮断され、外部にはほとんど伝播しない。従って、上記した構成によれば、燃焼部の熱が外部に漏洩せず、バーナケースが過度に高温となるのを防止することができる。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、燃焼部が、噴霧手段収納部に接続された第１燃焼部と、当該第１燃焼部に連続し、第１燃焼部よりも開口面積が大きい第２燃焼部とにより構成される火炎形成部と、前記第２燃焼部に連続し、第２燃焼部よりも開口面積の大きい燃焼空間部とにより構成され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燃焼装置である。
【００２６】
かかる構成によれば、燃焼時に発生する火炎に的確に空気を供給することができ、燃焼状態を安定化することができる。
【００２７】
また、本発明の燃焼装置は、主として燃料の燃焼により火炎が形成される第１燃焼部および第２燃焼部に、高温の燃焼ガスが通過する燃焼空間部が連続したものである。そのため、上記した構成によれば、燃焼装置の構成部品点数を削減し製造コストを低減すると共に、製造工程を簡略化することができる。
【００２８】
請求項５に記載の発明は、燃焼空間部が、周囲に空気導入口を有することを特徴とする請求項４に記載の燃焼装置である。
【００２９】
本発明の燃焼装置は、燃焼部が主として燃料の燃焼により火炎が形成される第１燃焼部および第２燃焼部に、高温の燃焼ガスが通過する燃焼空間部が連続したものであり、上記した従来技術の燃焼装置１３１における燃焼筒１３７に相当する部位と、燃焼室１４６に相当する部位とが一体化されたものと見なすことができる。かかる構成によれば、燃焼装置の構成部品点数を削減し、製造コストを低減すると共に、製造工程を簡略化することができる。
【００３０】
一方、本発明の燃焼装置は、燃焼空間部の周囲に複数の空気導入口が設けられたものであり、当該空気導入口から導入された新しい空気は、燃焼に際して２次空気として供される。そのため、本発明の燃焼装置において燃焼空間部は、従来技術の燃焼装置１３１の燃焼筒１３７に相当する機能をも果たすことができる。即ち、本発明の燃焼装置は、３段構成の燃焼部を備えた燃焼装置と見なすこともできる。
【００３１】
本発明の燃焼装置において、燃焼空間部は、従来技術の燃焼装置１３１の燃焼室１４６の機能に加えて、燃焼筒１３７の機能を果たすことができるため、燃焼筒１３７に相当する燃焼部を小型化することができる。また、本発明の燃焼装置は、従来の燃焼装置に比べて燃焼空間部の分だけ燃焼筒１３７に相当する部位が大きく、燃焼状態をより一層安定化することができる。従って、上記した構成によれば、燃焼装置全体を小型化しつつ、燃焼状態を安定化することができる。
【００３２】
また、上記した構成によれば、燃焼部において燃焼しきれずに燃焼空間部に至った未燃ガスにも、燃焼空間部の周囲に設けられた空気導入口から空気を供給し、燃焼することができる。そのため、本発明の燃焼装置は、未燃成分の排出量が少なく、エネルギー変換効率が高い。
【００３３】
本発明の燃焼装置において、燃焼空間部の周囲に設けられた空気導入口から流入した空気は、火炎の形成方向と交差する方向に流れるため、燃焼部に形成される火炎の長さが短くなる場合が想定される。そのため、上記した構成によれば、燃焼空間部を従来の燃焼装置の備える燃焼室に比べて小型化しても、安定した燃焼状態を維持できる。従って、上記した構成によれば、燃焼性能を劣化させることなく、燃焼装置を小型化することができる。
【００３４】
上記した本発明の燃焼装置は、燃焼空間部と整風手段との間に、空気供給手段により導入された空気により空気層が形成されていることを特徴とするものであってもよい。
【００３５】
上記した構成の燃焼装置は、燃焼空間部が金属に比べて熱伝導率が小さい空気層と、整風手段とにより包囲されている。即ち、上記した構成の燃焼装置は、燃焼空間部が空気層および整風手段からなる２層構造の断熱構造を有している。そのため、燃焼ガスにより燃焼空間部が加熱されても、この熱は外部に漏洩せず、バーナケースの過剰な昇温を防止することができる。
【００３６】
請求項６に記載の発明は、燃焼部と、湯水を加熱する熱交換部とを有し、燃焼部において発生した燃焼ガスを熱交換部に送り、熱交換部で湯水を加熱する湯水加熱装置において、燃焼部には請求項１乃至５のいずれかに記載の燃焼装置が装着されており、湯水が流通する水管は、燃焼空間部から離れた位置を経由して熱交換部内に挿通されていることを特徴とする湯水加熱装置である。
【００３７】
本発明の湯水加熱装置は、上記した燃焼装置を備えたものであり、当該燃焼装置の燃焼部はバーナケース内に導入される空気によって空冷され低温となるため、湯水加熱装置の主要部分である燃焼装置がほとんど故障しない。
【００３８】
本発明の燃焼装置は、燃焼空間部の周囲に水管が配設されていないため、従来の燃焼装置に比べて構成部品の点数が少なく、製造コストを削減することができる。また、本発明の燃焼装置は、燃焼空間部の周囲に水管が設置されていないため、燃焼空間部の周囲にはドレンが付着しない。そのため、本発明の燃焼装置は、ドレンによる燃焼空間部の腐食や劣化が起こらない。
【００３９】
また、上記した燃焼装置は、燃焼部の持つ熱がほとんど外部に漏洩しない。そのため、本発明の湯水加熱装置は、燃焼駆動により発生する熱が装置内の機器類にほとんど伝播しない。従って、上記した構成によれば、燃焼装置が放出する熱による湯水加熱装置の構成部品の劣化や損傷を未然に防止することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
続いて、本発明の第１実施形態である給湯器（湯水加熱装置）および燃焼装置について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態である給湯装置の内部構造を示す正面図である。図２は、第１実施形態の燃焼装置に採用されている燃焼筒を示す斜視図である。図３は、第１実施形態である燃焼装置におけるバーナケースの内部構造を示す分解斜視図である。図４は図１に示す給湯装置に採用されている燃焼装置をＡ方向から見た状態を示す斜視図である。図５は、本実施形態の燃焼装置の要部拡大図である。図６は、図１のＢ部拡大図である。図７〜図９および図１１は本実施形態において採用されている整風筒の変形実施例を示す斜視図である。図１０は、図９に示す整風筒を本実施形態の燃焼装置に装着した場合における給湯装置の内部構造を示す正面図である。図１２は、図１１に示す整風筒を本実施形態の燃焼装置に装着した場合における給湯装置の内部構造を示す正面図である。図１３（ａ），（ｂ）は共に本実施形態の燃焼装置において採用されている燃焼筒の変形実施例を示す斜視図である。図１４（ａ）は図１のＢ部に示す部位の変形実施例を示す断面図であり、同（ｂ），（ｃ）はさらに別の変形実施例を示す断面図である。図１５は、本発明の第２実施形態である給湯装置および燃焼装置の内部構造を示す正面図であり、図１６はその要部拡大図である。図１７は、図１５に示す燃焼装置に採用されているバーナケースおよび当該バーナケースに収納されている２次空気室を示す斜視図である。また、図１８は、本発明の変形実施形態である給湯装置を示す模式図である。
【００４１】
図１において、１は本実施形態の給湯装置であり、２は燃焼装置である。３は本実施形態の燃焼装置２に採用される燃料噴射ノズルである。燃焼装置２は、端部が開放したノズル収納筒５と、ノズル収納筒５の端部に接続された燃焼筒６（燃焼部）とを備えている。ノズル収納筒５および燃焼筒６は、バーナケース７内に収納されている。バーナケース７の上方には、内部に空気を送り込む送風機８が接続されている。また、バーナケース７の内部には、両端が開口した筒状の整風筒１０と、整流板１１とが収納されている。燃焼筒６およびバーナケース７の下方には、熱交換器１２が接続されている。
【００４２】
燃料噴射ノズル３は、ノズル収納筒５内に収納されており、液体燃料を燃焼筒６内に霧状にして噴霧する。燃料噴射ノズル３を収納しているノズル収納筒５は、燃料噴射ノズル３を直接収納するノズル収納内筒１５と、その外側に設けられたノズル収納外筒１６とによる２重構造となっている。ノズル収納内筒１５およびノズル収納外筒１６には、内部に空気を導入するための空気導入口１８，１９が設けられている。ノズル収納筒５の内部には、点火プラグ１７が設けられており、燃料噴射ノズル３から噴射された燃料は、点火プラグ１７によって点火される。
【００４３】
燃焼筒６は、図２に示すように３段形状の筒体であり、ノズル収納筒５に接続される第１燃焼筒２０と、第１燃焼筒２０に連続する第２燃焼筒２１と、第２燃焼筒２１に連続する燃焼空間部２２とにより構成されている。燃焼筒６の第２燃焼筒２１は第１燃焼筒２０よりも開口面積が大きく、燃焼空間部２２は第２燃焼筒２２よりも開口面積が大きい。即ち、燃焼筒６は、開口径の異なる３種の円筒体を一体化したものであり、その開口径は燃料噴射ノズル３から噴射される燃料の下流側に位置するものほど大きい。
【００４４】
燃焼筒６において、第１燃焼筒２０および第２燃焼筒２１は、主として燃焼噴射ノズルから噴射された燃料が燃焼することにより火炎が形成される部位であり、火炎形成部２４として機能する。即ち、図１に示す燃焼装置２において、火炎形成部２４よりも上方に位置する部分は、一般的にバーナと称される部分である。また、火炎形成部２４に連続する燃焼空間部２２は、火炎形成部において発生した燃焼ガスが通過する部位である。
【００４５】
燃焼筒６の第１燃焼筒２０と、ノズル収納筒５の境界部分には、両者を仕切る第１フランジ部２３が設けられている。第１フランジ部２３は、中央に開口２５を有する。また第１フランジ部２３には、複数の第１気流旋回器２６が設けられている。
【００４６】
第１気流旋回器２６は、円周状に配列された複数の吹き出し口２７を有する。さらに、各吹き出し口２７には、空気を燃焼筒６の接線方向に向けて導入するための旋回羽根２８が設けられている。
【００４７】
第１燃焼筒２０の本体部３０の周部には、図１に示すように燃焼筒６の内部に空気を導入するための空気導入口２９が複数設けられている。なお、図２においては空気導入口２９を省略し、図示していない。
【００４８】
第２燃焼筒２１は、図１，２に示すように第１燃焼筒２０よりも大径の筒であり、両者の軸心は略一致している。第２燃焼筒２１と第１燃焼筒２０との接続部分は段状となっており、両者の間には第２フランジ部３１がある。第２フランジ部３１には、複数の第２気流旋回器３２が設けられている。第２気流旋回器３２は、円周状に配列された複数の吹き出し口３３を有する。さらに、各吹き出し口３３には、旋回羽根３５が設けられており、空気はこの旋回羽根３５に沿って燃焼筒６の接線方向に向けて導入される。
【００４９】
第２燃焼筒の本体部３６の周部にも、前記した第１燃焼筒の本体部３０と同様に、燃焼筒６の内部に空気を導入するための空気導入口３７が複数設けられている。なお、図２においては空気導入口３７の一部を省略し、図示していない。
【００５０】
燃焼空間部２２は、図１，２に示すように第２燃焼筒２１よりも大径の筒であり、両者の軸心は略一致している。第２燃焼筒２１と燃焼空間部２２との接続部分は段状となっており、両者の間には第３フランジ部４０がある。第３フランジ部４０には、第２フランジ部３１と同様に複数の第３気流旋回器４１が設けられている。第３気流旋回器４１は、円周状に配列された複数の吹き出し口４３を有する。吹き出し口４３は、第２フランジ部３１に設けられた吹き出し口３３と同様に、図２の姿勢を基準として第３気流旋回器４１の時計方向の端部に位置する。
【００５１】
燃焼空間部２２の端部には、第４フランジ部４４が設けられている。第４フランジ部４４は、後述する覆蓋部６５に係合する。
【００５２】
燃焼空間部２２の本体部４６には、燃焼筒６の内部に空気を導入するための空気導入口４７ａ，４７ｂが複数設けられている。図１に示すように、空気導入口４７ａ，４７ｂは、燃焼空間部２２の軸方向の両端側に集中しており、本体部４６の全周にわたって略等間隔に設けられている。本体部４６の第２燃焼筒２１側に設けられている空気導入口４７ａは、主として火炎形成部２４内に空気を導入するためのものである。また、空気導入口４７は、空気導入口４７ａと同様に燃焼筒６内に空気を導入するものであり、主として燃焼空間部２２を空冷するための空気を導入するためのものである。
【００５３】
整風筒１０は、図１および図３に示すように両端が開口した円筒体であり、その下端は後述する覆蓋部６５に接合されている。また、整風筒１０の開口径ｒは、燃焼筒６の燃焼空間部２２の外径ｒa よりも一回り大きい。さらに詳細には、開口径ｒは、外径ｒa の１．１倍程度である。開口径ｒは、外径ｒa の１．１倍〜１．５倍程度であることが望ましく、１．１倍〜１．３倍程度であることが最も好ましい。また、整風筒１０の高さＨは、燃焼筒６の高さｈよりも低い。
【００５４】
整風筒１０の一方側の端部には、外側に向けてフランジ部４８が設けられている。整風筒１０は、図３に示すように後述する覆蓋部６５の略中心部に設けられた燃焼筒固定孔６８に挿通されており、覆蓋部６５の裏面側にフランジ部４８を溶接接合することにより固定されている。また、図３に示すように、燃焼筒６は、整風筒１０と軸心が略一致するように整風筒１０の上方から挿通されており、燃焼空間部２２および火炎形成部２４は整風筒１０によって取り囲まれている。
【００５５】
整風筒１０の周部には、整風筒１０の外部側を流れる空気を内部側に取り込むための空気導入口４９が複数設けられている。空気導入口４９は、整風筒１０の全周にわたって略等間隔に設けられている。
【００５６】
整風筒１０には、図１，図３に示すように、整流板１１が装着されている。整流板１１は、送風機８からバーナケース７内に導入された空気の流れ方向を燃焼筒６の軸方向に向けて流す整流壁部５０と、整流壁部５０に沿って流れる空気を燃焼筒６の径方向に偏向する偏向壁部５１とを有する。整流壁部５０と偏向壁部５１とは互いに略直交している。
【００５７】
整流壁部５０の端部にはフランジ５２，５２が設けられており、偏向壁部５１の端部にはフランジ５３，５３が設けられている。整流壁部５０のフランジ５２は、折り返し幅がＸであり、バーナケース７の側面に面接している。そのため、整流壁部５０はバーナケース７の側面から距離Ｘだけ離れて平行であり、これにより、整流壁部５０とバーナケース７の側面との間に燃焼装置２の上下方向に連通した空気流路５５が形成されている。偏向壁部５１のフランジ５３は、バーナケース７の側面に面接すると共に、覆蓋部６５に当接している。そのため、偏向壁部５１は覆蓋部６５の被覆部６６から距離Ｙだけ離れて平行であり、これにより、燃焼筒６の径方向に連通した空気流路５６が形成されている。空気流路５５，５６は連続した空間である。空気流路５５を流れる空気は、覆蓋部６５に衝突することにより流れ方向が偏向され、偏向壁部５１および覆蓋部６５に沿う方向、即ち燃焼筒６の径方向に流れる。
【００５８】
偏向壁部５１には、略半円状で整風筒１０の断面形状に略一致する半円形状の切り欠き部５７がある。整流板１１は、偏向壁部５１の切り欠き部５７が整風筒１０に沿うように設置される。
【００５９】
上記したノズル収納筒５、燃焼筒６、整風筒１０および整流板１１は、図１に示すようにバーナケース７の内部に収納されている。バーナケース７は、天面側および底面側が開口した筒状体であり、断面形状が四角形である。バーナケース７は、図４に示すように天面側および底面側にフランジ６０，６１を有する。バーナケース７の天面側には、図１に示すように天板６２が被覆されている。
【００６０】
天板６２は、バーナケース７の天面側にあるフランジ６０に固定されており、バーナケース７の天面側を閉塞している。バーナケース７を被覆している天板６２には、送風機８が固定されている。天板６２には上記した空気流路５５に相当する位置に開口（図示せず）が設けられており、当該開口を通じて送風機８からバーナケース７内において上下方向に連通した空気流路５５に空気が送り込まれる。また、天板６２の略中央には燃料噴射ノズル３を挿通するための貫通孔（図示せず）が設けられている。燃料噴射ノズル３は、前記貫通孔を通じてバーナケース７内に挿通されている。
【００６１】
バーナケース７の底面側のフランジ６１には、熱交換器１２の天面側を被覆する覆蓋部６５が固定されている。覆蓋部６５は、熱交換器１２の平面形状に略合致する形状を有し、図４に示すように熱交換器１２の天面を被覆する被覆部６６と、熱交換器１２の側面に係合する係合部６７とを有する。被覆部６６の略中央には、燃焼筒６の燃焼空間部２２の外径と略一致する燃焼筒固定孔６８が形成されている。燃焼筒６は、図４に示すように覆蓋部６５の裏面側（図４では上方側）から燃焼筒固定孔６８に挿通されており、第４フランジ部４４を被覆部６６に溶接することにより固定されている。また、被覆部６６には、バーナケース７の内部と、バーナケース７の下方に接続された熱交換器１２とを連通する空気孔７０が設けられている。空気孔７０は、燃焼筒固定孔６８よりも係合部６７に近い位置に設けられている。
【００６２】
バーナケース７の下方には、熱交換器１２が接続されている。熱交換器１２は、従来技術の燃焼装置１００において採用されているものと同一であり、外観が略直方体である熱交換器本体７１に水管７２を挿通したものである。また、水管７２は、熱交換器１２の上側に位置する燃焼筒６の燃焼空間部２２から離れており、燃焼空間部２２には直接接触していない。そのため、本実施形態の燃焼装置２においては、水管７２の表面に付着するドレンが燃焼空間部２２をはじめとする燃焼筒６に付着しない。従って、燃焼筒６および燃焼空間部２２は、水管７２の表面に付着するドレンによる腐食が起こらない。
【００６３】
続いて本実施形態の給湯器１および燃焼装置２における空気の流れについて説明する。上記したように、本実施形態において燃焼装置２は送風機８を備えており、燃焼量に応じた量の空気がバーナケース７の天板６２に設けられた開口からバーナケース７内に導入される。バーナケース７内に導入された空気は、バーナケース７の側面および整流板１１により構成される上下方向に連通した空気流路５５内に流れ込む。空気流路５５内に導入された空気は、整流板１１の整流壁部５０に沿って下方に流れる。空気流路５５内を流れる空気は、図５に示すように覆蓋部６５に衝突するなどして流れ方向を整風筒１０の径方向に偏向し、偏向壁部５１と覆蓋部６５とにより構成される空気流路５６内に流れ込む。空気流路５６内を流れる空気の一部は、空気流路５６に面している整風筒１０の空気導入口４９から整風筒１０の内部に導入される。空気導入口４９から整風筒１０の内部に導入された空気は、燃焼ガスにより加熱され高温となった燃焼空間部２２の外側に至る。燃焼空間部２２の外側に導入された空気の一部は、空気導入口４７から燃焼空間部２２の内部に流入する。燃焼空間部２２の内部に流入した空気は、燃焼空間部２２を空冷すると共に、その一部は燃焼筒６内を上昇して火炎形成部２４における燃焼駆動に供される。
【００６４】
燃焼空間部２２の外側に流入した空気の残部は、燃焼空間部２２と接触することにより燃焼空間部２２を冷却すると共に、燃焼空間部２２の外側を包囲する空気層を形成する。そのため、燃焼空間部２２の外側には、前記空気層と整風筒１０による２重の断熱層が形成され、燃焼空間部２２の持つ熱はほとんど外部に漏出しない。
【００６５】
空気流路５６内を流れる空気の残部は、図５に矢印で示すように覆蓋部６５に沿って流れる。覆蓋部６５に沿って流れる空気の一部は、整風筒１０の周部に複数設けられている空気導入口４９のうち下方側にあるものから整風筒１０の内部に導入される。整風筒１０の内部に導入された空気は、上記したのと同様にして燃焼空間部２２を空冷すると共に、燃焼空間部２２から放出される熱の漏出を防止する。
【００６６】
覆蓋部６５に沿って流れる空気の一部は、被覆部６６に複数設けられた空気孔７０から熱交換器１２側に流れる。空気孔７０から熱交換器１２側に流出した空気は、図６に示すように熱交換器本体７１の壁面に沿って熱交換器１２のケース（熱交換器本体７１）内であって、熱交換器本体７１の側壁の近傍部分に集中的に流れ込む。熱交換器本体７１の内側には、熱交換器本体７１の側壁に沿って空気層が形成される。この空気層は、熱交換器本体７１を空冷すると共に、熱交換器１２からの熱の漏出を防止する。
【００６７】
覆蓋部６５に沿って流れる空気の残部は、バーナケース７の側面に衝突するなどして、その流れ方向が図１に矢印で示すようにバーナケース７の上方に偏向される。バーナケース７内を上昇した空気の一部は、一次空気としてノズル収納筒５の空気導入口１８，１９から導入される。即ち、ノズル収納内筒１５の空気導入口１８から空気が導入され、燃料噴射ノズル３の近傍において燃料と混合される。一次空気と混合された燃料は、開口２５から燃焼筒６内に噴霧される。
【００６８】
また、バーナケース７内を上昇した空気の一部は、図５に示すように整風筒１０と燃焼筒６との隙間から整風筒１０の内側に流入する。整風筒１０に上方から流入した空気の一部は、二次空気として燃焼筒６の内部に流入する。即ち、整風筒１０内に流入した空気の一部は、第２気流旋回器３２，第３気流旋回器４１および燃焼筒６の空気導入口２９，３７から燃焼筒６の内部に流入し、燃焼筒６内に噴霧された燃料を燃焼するための２次空気となる。
【００６９】
第２気流旋回器３２および第３気流旋回器４１から流入した空気は、底面視で時計回りに旋回する気流を発生する。燃焼筒６内に噴霧された燃料や未燃焼ガスは、第２気流旋回器３２および第３気流旋回器４１において発生した気流に巻き込まれながら混合する。その結果、燃料噴射ノズル３から噴霧された燃料は、第２気流旋回器３２，第３気流旋回器４１や空気導入口２９，３７から流入した２次空気と充分混合され、完全燃焼すると共に高温の燃焼ガスを発生する。火炎形成部２４において発生した燃焼ガスは、火炎形成部２４に連続する燃焼空間部２２に流れ込み、熱交換器１２側へと流れる。
【００７０】
一方、整風筒１０の上方から整風筒１０の内側に流入した空気の残部は、燃焼空間部２２の外側に流れ込む。燃焼空間部２２の外側に流れ込んだ空気は、整風筒１０の空気導入口４９から流入した空気と同様に、燃焼空間部２２を空冷すると共に燃焼空間部２２の外側に空気層を形成する。即ち、整風筒１０と燃焼空間部２２との隙間に流れ込んだ空気の一部は燃焼空間部２２の外側を空冷し、一部は空気導入口４９から燃焼空間部２２の内部に導入され、内側から燃焼空間部２２を空冷する。さらに、整風筒１０と燃焼空間部２２との隙間に流れ込んだ空気の一部は、燃焼空間部２２の外側に空気層を形成し、燃焼空間部２２の持つ熱の漏出を防止する。
【００７１】
上記したように、本実施形態の燃焼装置２は、送風機８によりバーナケース７内に導入された空気の流れ方向を規制する整流板１１を具備している。そのため、バーナケース７内に導入されたばかりの常温の空気は、燃焼駆動に伴い発生した燃焼ガスにより加熱され高温になった燃焼空間部２２の近傍に集中的に導入される。
【００７２】
上記したように、整風筒１０と燃焼空間部２２との間に供給された空気は比較的低温である。また、燃焼空間部２２の外側に供給された空気の一部は、燃焼空間部２２の周囲に設けられた空気導入口４７から燃焼空間部２２の内部に流入する。そのため、燃焼装置２では、燃焼空間部２２の外側に供給された空気により燃焼空間部２２を冷却すると共に、燃焼空間部２２の内部に流入した空気によっても燃焼空間部２２を空冷することができる。そのため、燃焼装置２においては、燃焼空間部２２を比較的低温に維持することができる。
【００７３】
また、本実施形態の燃焼装置２においては、燃焼空間部２２の外側に供給された空気により、燃焼空間部２２と整風筒１０との間に比較的低温の空気層が形成される。また、空気導入口４７から燃焼空間部２２の内部に流入した空気は、燃焼空間部２２の内壁近傍に空気層を形成する場合がある。そのため、本実施形態の燃焼装置２では、少なくとも燃焼空間部２２の外側に空気層と整風筒１０による２重の断熱層が形成される。バーナケースと燃焼部との間等に形成される空気層は、金属に比べて熱伝導率が低いため、燃焼空間部２２の持つ熱の大部分は前記空気層によって遮断され、外部にはほとんど伝播しない。従って、燃焼装置２においては、燃焼空間部２２の持つ熱が空気層と整風筒１０によって遮断され、外部にはほとんど漏洩しない。
【００７４】
燃焼装置２においては送風機８から断続的に常温の外気が導入されるため、燃焼空間部２２の外側に形成される空気層は順次低温の空気と入れ替わる。そのため、本実施形態の燃焼装置２において、燃焼空間部を包囲する空気層は常に低温であり、燃焼空間部２２を効率よく冷却すると共に燃焼空間部２２の持つ熱の漏洩を確実に防止することができる。
【００７５】
本実施形態の燃焼装置２は、従来の燃焼装置のように水管等を巻き付けるなどしなくても燃焼空間部２２を充分冷却することができる。そのため、燃焼装置２は、従来の燃焼装置に比べて部品点数が少なく、製造工程を簡略化すると共に製造コストを抑制できる。
【００７６】
また上記したように、燃焼空間部２２は、バーナケース７内に導入された空気により形成される空気層により充分空冷される。そのため、燃焼空間部２２の周囲には熱交換器本体７１に挿通されている水管７２が存在せず、水管７２の表面に付着するドレンが燃焼空間部２２に付着しない。従って、上記した構成によれば、ドレンによる燃焼空間部２２の腐食や劣化が起こらない。
【００７７】
また、上記した燃焼装置２においては、熱交換器１２の天面側（燃焼筒６側）を被覆する覆蓋部６５に空気孔７０を設けることにより、バーナケース７内に導入された常温の空気を熱交換器１２の内壁に沿って送り込むことができ、この空気により熱交換器本体７１を空冷することができる。またさらに、熱交換器１２内に送り込まれた空気は、熱交換器本体７１の内壁面近傍に空気層を形成するため、この空気層が断熱層として機能し、熱交換器１２からの熱の漏出が防止される。よって、本実施形態の燃焼装置２は、熱交換器１２における熱交換効率が高い。
【００７８】
上記した実施形態においては、送風機８から導入されたばかりで比較的低温の空気を燃焼空間部２２の近傍に集中させるために整流板１１を設けた構成を例示したが、本発明の燃焼装置は整流板を設けない構成とすることも可能である。
【００７９】
また、上記実施形態において採用されている整風筒１０は、図３に示すように周部全体に空気導入口４９を設けた構成であるが、整風筒１０はこれに限定されるものではなく、適宜の形状、構成とすることが可能である。その一例として、燃焼筒１０を、図７に示すように一端側（燃焼空間部２２側）に空気導入口４９を集中的に設けた構成や、図８に示すように一端側（燃焼空間部２２側）にのみ空気導入口４９を設けた構成とすることも可能である。かかる構成によれば、バーナケース内に導入された空気をより優先的に燃焼筒１０と燃焼空間部２２との間に導入することができ、燃焼空間部２２を効率的に冷却することができる。
【００８０】
また、整風筒１０は送風機８の吹き出し口から遠ざかるほど、空気の流路が広くなる構成とすることも可能である。さらに詳細には、整風筒１０を、図９に示すように空気導入口４９に代わって空気導入口４９よりも大きな貫通孔７５を一端側（燃焼空間部２２側）に一つあるいは複数設け、図１０に示すようにこの貫通孔７５を送風機８の吹き出し口から遠ざかる方向（図１０中左側）に向けた構成としてもよい。また、整風筒１０は、図１１に示すように一端側に空気を整風筒１０内に導入するための切り欠き７６を設け、図１１に示すように切り欠き７６を送風機８の吹き出し口から遠ざかる方向（図１１中左側）に向けた構成としてもよい。かかる構成によれば、貫通孔７５および切り欠き７６から整風筒１０内に空気を導入するまでの空気流路を長く設定でき、バーナケース７を効率よく冷却することができる。
【００８１】
上記実施形態において、燃焼装置２は、整風筒１０を燃焼空間部２２側にフランジ部４８を設けた構成とし、フランジ部４８を覆蓋部６５に固定したものであり、バーナケース７の天板６２と整風筒１０の天面との間には隙間がある。そのため、送風機８から導入された空気は、整風筒１０の上方側から整風筒１０の内側に流れ込み、燃焼筒６内に２次空気を確実に導入でき、燃焼駆動を安定して行える。しかし、本発明は上記した構成に限定されるものではなく、例えば図１１，１２に示すようにフランジ部４８を整風筒１０の上方側（ノズル収納筒５側）に設けた構成とすることができる。この場合、バーナケース７の下方側、即ち覆蓋部６５と整風筒１０の下方側との間に隙間が生じ、この隙間から整風筒１０の内部に空気を導入できる。そのため、かかる構成によれば、送風機８から導入されたばかりの空気を燃焼空間部２２の近傍に優先的に導入することができ、燃焼駆動に伴い高温となる燃焼空間部２２を確実に冷却することができる。
【００８２】
また、上記実施形態においては、整風筒１０の高さＨがバーナケース７の高さｈ'（天板６２側から覆蓋部６５側に至る長さ）よりも低く、整風筒１０と天板６２あるいは覆蓋部６５のいずれかとの間に隙間が形成される構成であった。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、図１０に示すように整風筒１０の高さＨが天板６２側から覆蓋部６５側に至る長さｈ'と略同一のものであっても良い。かかる構成によれば、バーナケース７内に流入した空気を燃焼空間部２２の近傍に優先的に導入することができ、燃焼駆動に伴い高温となる燃焼空間部２２を確実に冷却することができる。
【００８３】
上記実施形態においては、バーナケース７の内部で燃焼筒６の周囲に相当する位置に整風筒１０を設け、さらに整流板１１を設けた構成を有する燃焼装置１を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、整風筒１０あるいは整流板１１のいずれか一方のみを具備した構成であっても良い。燃焼装置１をかかる構成とした場合であっても、燃焼空間部２２の周囲に空気を導入し、燃焼空間部２２を確実に冷却することができる。
【００８４】
また、本実施形態の燃焼装置２において、燃焼筒６は、第１燃焼筒２０、第２燃焼筒２１および燃焼空間部２２を一体化したものであり、下方に向かうに従い開口径が拡大する形状であり、各部に複数の空気導入口２９，３７，４６を設けた構成である。そのため、燃料の燃焼により発生する火炎に空気導入口２９，３７，４６から的確に空気を供給することができ、燃焼筒６内に形成される火炎を安定化することができる。
【００８５】
上記したように、本実施形態の燃焼装置２は、従来技術の燃焼装置１３１の燃焼筒１３７に相当する部位が第１燃焼筒２０と、第２燃焼筒２１とにより構成されており、２段の燃焼部を具備した燃焼装置と見なすことができる。しかし、燃焼装置２は、第２燃焼筒２１に連続する燃焼空間部２２の周囲に複数の空気導入口４７ａ，４７ｂが設けられたものであり、特に空気導入口４７ａから導入された新しい空気は、燃焼に際して２次空気として供される場合がある。そのため、燃焼装置２は、第１燃焼筒２０、第２燃焼筒２１、並びに、燃焼空間部２２により構成される３段の燃焼部を備えた燃焼装置と見なすこともできる。
【００８６】
上記したように燃焼空間部２２は、主として燃焼ガスが通過する燃焼空間部としての機能に加えて、火炎が形成される燃焼部としての機能も果たすことができる。そのため、本実施形態の燃焼装置２は、燃焼筒６の占有体積が、従来技術の燃焼装置１３１の燃焼筒１３７と燃焼室１４６との占有体積に比べて小さく、燃焼装置２全体をコンパクトな構成とすることができる。また、燃焼装置２は、従来技術の燃焼装置１３１に比べて燃焼空間部２２の分だけ燃焼筒１３７に相当する部位が大きく、燃焼状態をより一層安定化することができる。従って、燃焼装置２は、装置全体を小型化しつつ、燃焼状態を安定化することができる。
【００８７】
燃焼装置２は、第１燃焼筒２０および第２燃焼筒２１において燃焼されず燃焼空間部２２に至った未燃ガスに、燃焼空間部２２の空気導入口４７ａ，４７ｂから空気を供給し、燃焼することができる。そのため、燃焼装置２は、従来技術の燃焼装置に比べて未燃成分の排出量が少なく、エネルギー変換効率が高い。
【００８８】
燃焼装置２において、燃焼空間部２２の周囲には複数の空気導入口４７ａ，４７ｂが設けられており、この空気導入口４７ａ，４７ｂから流入した空気は、燃焼空間部２２の軸心に対して交差する方向に流れる。即ち、燃焼装置２では、空気導入口４７ａ，４７ｂから流入した空気が、燃焼筒６内に形成される火炎の形成方向と交差する方向に流れる。そのため、本実施形態の燃焼装置２は、燃焼筒６内に形成される火炎の長さが従来技術の燃焼装置において形成される火炎よりも短くなる。従って、本実施形態の燃焼装置２は、燃焼空間部２２を従来技術の燃焼装置１３１が備える燃焼室１４６に比べて小型化しつつ、安定した燃焼状態を確保できる。
【００８９】
また、本実施形態の燃焼装置２は、第１燃焼部２０および第２燃焼部２１と燃焼空間部２２とが一体化されたものであるため、燃焼装置２の製造工程を簡略化することができる。なお、上記した実施形態において、燃焼筒６は、円筒形状である第１燃焼部２０、第２燃焼部２１および燃焼空間部２２を一体化した３段形状を有していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、図１３（ａ）に示すように、略円錐形の形状等いかなる形状を有するものであっても良い。
【００９０】
また、本発明の燃焼装置２は、熱交換器１２に接続される部位である燃焼空間部２２の形状を、図１３（ｂ）に示すように熱交換器１２の開口部に沿う形状、（本実施形態では矩形状）とすることも可能である。かかる構成によれば、上記実施形態において例示した覆蓋部６５を省略し部品点数を削減することができる。また燃焼空間部２２の形状を熱交換器１２に沿う形状とすれば、燃焼空間部２２を流れる高温の燃焼ガスを熱交換器１２全体に均等に供給することができる。そのため、前記した構成によれば、熱交換器１２における熱交換効率をより一層向上することができる。またさらに、前記した構成によれば、高温の燃焼ガスが熱交換器１２の局所に偏在しないため、熱交換器１２に作用する熱応力が局所に集中しない。従って、前記した構成によれば、熱交換器１２の歪みや減肉を最小限に抑制することができる。
【００９１】
本実施形態の給湯装置１は、上記した燃焼装置２を備えたものであるため、燃焼駆動により発生する熱が給湯装置１を構成するの機器類にほとんど伝播しない。従って、上記した構成によれば、燃焼装置２が放出する熱による給湯装置１の構成部品の劣化や損傷を未然に防止することができる。
【００９２】
また、上記した実施形態では、熱交換器１２を被覆する覆蓋部６５に空気孔７０を設け、バーナケース７内を流れる空気の一部を熱交換器本体７１の側壁近傍に導入する構成を例示した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図１４（ａ）に示すように覆蓋部６５の裏面側に断面視が略Ｌ字状の鋼材により形成されたガイド部材７３等を熱交換器本体７１の側壁に沿うように取り付け、バーナケース７側から導入された空気の流路を形成しても良い。また、バーリング加工等により空気孔７０の周囲に覆蓋部６５の裏面側に向けて突出したバーリング壁を形成し、当該バーリング壁により空気を熱交換器本体７１の側壁側に案内する構成としても良い。かかる構成によれば、バーナケース７側から熱交換器１２側に導入された空気を確実に熱交換器本体７１の内壁近傍に導入することができ、熱交換器本体７１の冷却効果が一層向上する。また、図１４（ｂ）に示すように、燃焼筒６の端部にある第４フランジ部４４の端部を屈曲させ、ガイド部材７３に代わる空気案内フランジ７４を成形しても良い。また、図１４（ｃ）に示すように、覆蓋部６５に複数の空気孔７０を設け、その最も中心側に位置する空気孔７０に相当する位置にガイド部材７３や空気案内フランジ７４を設けても良い。
【００９３】
続いて、本発明の第２実施形態の給湯装置および燃焼装置について説明する。なお、本実施形態の給湯装置および燃焼装置は、上記第１実施形態の給湯装置１および燃焼装置２とほぼ同様の構成を有するため、共通する部分については同一の符号を付し、詳細の説明については省略する。
【００９４】
図１５は、本実施形態の給湯装置および燃焼装置の内部構造を示す正面図である。図１６は、本実施形態の給湯装置に採用されている燃焼装置の要部拡大図である。また、図１７は、図１５に示す燃焼装置に採用されているバーナケースおよび当該バーナケースに収納されている２次空気室を示す斜視図である。
【００９５】
本実施形態の給湯装置８０は、図１５に示すように上記した給湯装置１と同様に燃焼装置８１を内蔵している。燃焼装置８１は、上記した燃焼装置２と同様に、ノズル収納筒５と、燃焼筒６とを備えており、ノズル収納筒５および燃焼筒６は、バーナケース７内に収納されている。バーナケース７の上方には、内部に空気を送り込む送風機８が接続されている。また、燃焼筒６およびバーナケース７の下方には、熱交換器１２が接続されている。
【００９６】
本実施形態の燃焼装置８１は、バーナケース７およびバーナケース７の内部構成が上記した燃焼装置２と大きく異なる。以下、燃焼装置８１におけるバーナケース７の内部構成を中心として説明する。
【００９７】
本実施形態の燃焼装置８１において、バーナケース７は、図１５〜図１７に示すようにバーナケース上部８２と、バーナケース下部８３とにより構成されている。バーナケース上部８２は、外観が略直方体であり、底面側が開口している。バーナケース上部８２の底面視の形状は、図１７に示すように一辺の長さがａ1 の正方形である。また、バーナケース上部８２の天面８５の略中央には、上述した燃料噴射ノズル３の外径と略同一径の貫通孔８６が設けられている。また、天面８５には、送風機８の送風口と略同一の大きさの開口８７が設けられている。バーナケース上部８２の底面側には、後述するバーナケース下部８３のフランジ部９１と面接するフランジ部８８が設けられている。
【００９８】
バーナケース下部８３は、外観が略直方体であり、天面側が開口している。バーナケース下部８３の平面視の形状は、上記したバーナケース上部８２の底面視の形状と同一であり、一辺の長さがａ1 の正方形である。バーナケース下部８３の底面９０の略中央には、上記した燃焼筒６の燃焼空間部２２の外径と略同一径の貫通孔９１が設けられている。バーナケース下部８３の天面側には、上記したバーナケース上部８２のフランジ部８８と面接する位置にフランジ部９２が設けられている。
【００９９】
本実施形態の燃焼装置８１においては、バーナケース上部８２と、バーナケース下部８３との間に、２次空気室９３が設けられている。２次空気室９３は、略直方体の箱体であり、天面９５を除く部分はバーナケース下部８３の内部に収納可能な大きさである。天面９５は、平面視の形状が長方形であり、長辺の長さがａ1 であり、短辺の長さがａ2 （ａ2 ＜ａ1 ）である。また、２次空気室９３の高さｌは、バーナケース下部８３の高さＬよりも低い。
【０１００】
２次空気室９３には、第１燃焼筒２０，第２燃焼筒２１の大部分が収納されている。さらに詳細には、２次空気室９３には、第１燃焼筒２０の空気導入口２９よりも上方から第２燃焼筒２１の空気導入口４７ａよりも下方に至る部位が収納されている。
【０１０１】
２次空気室９３の天面９５には、天面９５の長辺に沿う方向に長いダンパ９６が設けられている。ダンパ９６は開閉自在であり、ダンパ９６の開度を調整することにより２次空気室９３内に導入される空気の量を調整できる。また、天面９５の略中央には、燃焼筒６の第１燃焼筒２０の外径に相当する大きさの貫通孔９７が形成されている。また、底面９８の略中央には、燃焼筒６の第２燃焼筒２１の外径に相当する貫通孔９９が形成されている。
【０１０２】
バーナケース７の内部には、ノズル収納筒５および燃焼筒６が収納されている。即ち、ノズル収納筒５および第１燃焼筒２０は、バーナケース上部８２内に収納されている。また、２次空気室９３内には、第１燃焼筒２０の空気導入口２９よりも上方から第２燃焼筒２１の空気導入口４７ａよりも下方に至る部位が収納されている。さらに、バーナケース下部８３には第２燃焼筒２１の空気導入口４７ａよりも下方の部位が収納されており、第２燃焼筒２１の一部は、貫通孔９１から下方（熱交換器１２側）に向けて突出している。さらに、バーナケース上部８２の貫通孔８６には、上方から燃料噴射ノズル３が挿入され固定されている。
【０１０３】
バーナケース７は、図１７に示すようにバーナケース上部８２とバーナケース下部８３と２次空気室９３とを重ね合わせ一体化したものである。さらに詳細には、バーナケース上部８２のフランジ部８８と、バーナケース下部８３のフランジ部９２とにより、２次空気室９３の天面９５を挟み込んで固定したものである。
【０１０４】
バーナケース７の内部には、図１６に示すように、バーナケース上部８２と２次空気室９３の天面９５とにより１次空気室１００が形成されている。また、２次空気室９３の外周面とバーナケース下部８３の内周面とにより囲まれる空間によって、空気循環室１０１が形成されている。上記したように、２次空気室９３の天面９５は、長辺の長さがａ1 であり、バーナケース上部８２およびバーナケース下部８３のフランジ部８８，９２と面接しているため、当該部位においては天面９５により１次空気室１００と空気循環室１０１とが分離されている。しかし、２次空気室９３の天面９５は短辺の長さがａ2 であるため、前記短辺の両側の部位においては、１次空気室１００と空気循環室１０１とが連通している。
【０１０５】
本実施形態の燃焼装置８１において燃焼駆動が開始すると、送風機８が作動し、開口８７から１次空気室１００内に空気が送り込まれる。１次空気室１００に送り込まれた空気の一部は、一次空気室１００内に収納されている第１燃焼筒２０の空気導入口２９から第１燃焼筒２０内に流入する。第１燃焼筒２０内に流入した空気は、燃料噴射ノズル３から噴霧された燃料と混合される。
【０１０６】
またさらに、１次空気室１００内に送り込まれた空気の一部は、天面９５に設けられたダンパ９５から２次空気室９３内に流入する。２次空気室９３内に流入した空気は、第２燃焼筒２１の空気導入口３７および燃焼空間部２２の上方（第２燃焼筒２１側）に設けられた空気導入口４７ａから第２燃焼筒２１内に流入し、第２燃焼筒２１内において発生している火炎に２次空気として供給され、燃焼駆動を促進させる。
【０１０７】
一方、１次空気室１００内に供給された空気の残部は、空気循環室１０１内に流れ込み、内部を循環する。空気循環室１０１は、１次空気室１００とは連通しているが、２次空気室９３とは連通していない。そのため、２次空気室９３にはダンパ９５の開度に応じた量の空気が導入される。従って、本実施形態の燃焼装置２は、第２燃焼筒２１内において発生している火炎に供給される２次空気の量をダンパ９５の開度によって精度良く調整することができ、安定した燃焼駆動を行うことができる。
【０１０８】
２次空気室９３は、燃焼ガスにより加熱され高温となる燃焼空間部２２の一部を収納している。また、２次空気室９３は、ダンパ９５においてのみ２次空気室９３の外部と連通した構造であり、略密閉された空間である。そのため燃焼駆動が進行すると、２次空気室９３の内部が次第に高温となると想定される。
【０１０９】
しかし、本実施形態の燃焼装置８１において、２次空気室９３は、送風機８から供給された空気が循環する空気循環室１０１によって包囲されている。さらに、バーナケース７内には常に送風機８から常温の空気が供給されているため、空気循環室１０１内の空気は常に低温である。そのため２次空気室９３は、空気循環室１０１内を流れる比較的低温の空気により冷却され、さほど高温にならない。従って、燃焼装置８１は、燃焼駆動が進行しても２次空気室９３や燃焼空間部２２がさほど高温とならない。
【０１１０】
また、２次空気室９３は、空気循環室１０１内を流れる空気により形成される空気層によって包囲されている。そのため、２次空気室９３、第２燃焼筒２１および燃焼空間部２２が持つ熱は、前記した空気層によって遮断され、バーナケース７側にはほとんど伝播しない。従って、上記した構成によれば、燃焼筒６において発生する熱が外部に漏洩せず、バーナケース７の過熱を防止することができる。そのため、本実施形態の燃焼装置８１は、燃焼により発生した熱によるバーナケース７や燃焼空間部２２が熱変形や減肉が起こらず、長期にわたって安定して使用できる。
【０１１１】
また、上記した実施形態においては、燃焼装置２，８１は熱交換器１２内を流れる湯水を瞬間的に加熱する給湯装置１，８０を例示した、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図１８に示すような貯湯式の給湯装置１０５であってもよい。
【０１１２】
給湯装置１０５は、本体部１０９の内部に湯水を貯留する貯留部１０６と、貯留部１０６を貫通する燃焼ガス通路部１０７とを備えており、バーナ部１０８で発生した燃焼ガスを燃焼ガス通路部１０７に導入して貯留部１０６内の湯水を加熱することを特徴とするものである。バーナ部１０８は、燃焼空間部１１０が接続されている。燃焼空間部１１０内には、バーナ部１０８において発生した燃焼ガスが流れ込み、この燃焼ガスは燃焼ガス通路部１０７側に流れる。燃焼空間部１１０の周囲には、整風手段１１１が設けられている。給湯装置１０５は送風機１１２を備えており、送風機１１２から出た空気は、バーナ部１０８および整風手段１１１と燃焼空間部１１０との間に供給される。
【０１１３】
上記した給湯装置１０５においても、整風手段１１１と燃焼空間部１１０との間に供給された空気により、燃焼空間部１１０を空冷することができ、燃焼空間部１１０の熱変形や減肉を防止することができる。また、給湯装置１０５においては、整風手段１１１と燃焼空間部１１０との間に比較的熱伝導率の低い空気層が形成される。そのため、燃焼空間部１１０の周囲には、前記空気層および整風手段１１１により２重の断熱構造が形成されているため、燃焼空間部１１０において発生した熱はほとんど外部に漏洩しない。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の燃焼装置は、バーナケースと燃焼部との間であって燃焼空間部の側面に空気を導入する構成であるため、燃焼空間部は外部から流入した空気によって冷却され過度に高温とならない。さらに、本発明の燃焼装置では、バーナケースと燃焼部との間に熱伝導率が比較的低い空気層が形成されるため、当該空気層によって燃焼部において発生した熱の漏出を防止することができる。
【０１１５】
また、特に請求項２に記載の発明において、燃焼装置は、燃焼部の周囲に整風手段を設けたものであるため、燃焼部が空気層と整風手段の２層によって包囲されている。そのため、燃焼部は、空気層および整風手段によって形成される２層の断熱構造によって包囲されているため、燃焼部において発生する熱の漏出を最小限に抑制することができる。
【０１１６】
請求項３に記載した構成によれば、空気供給手段から導入された比較的低温の空気を所望の位置に優先的に供給し、効率良く冷却することができる。
【０１１７】
請求項４に記載の発明によれば、製造コストの低減および製造工程の簡略化を図ると共に、燃焼駆動を安定化することができる。
【０１１８】
請求項５に記載の発明によれば、燃焼装置全体を小型化しつつ、燃焼状態を安定化することができる。
【０１１９】
請求項６に記載の湯水加熱装置は、上記した燃焼装置を備えたものであるため、前記湯水加熱装置の主要部分を占める燃焼装置がほとんど故障しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態である給湯装置の内部構造を示す正面図である。
【図２】 本発明の一実施形態である燃焼装置に採用されている燃焼筒を示す斜視図である。
【図３】 本発明の一実施形態である燃焼装置におけるバーナケースの内部構造を示す分解斜視図である。
【図４】 図１の給湯装置に採用されている燃焼装置をＡ方向から見た状態を示す斜視図である。
【図５】 図１の給湯装置に採用されている燃焼装置の要部拡大図である。
【図６】 図１のＢ部を拡大した正面図である。
【図７】 本発明の一実施形態である燃焼装置において採用されている整風筒の変形実施例を示す斜視図である。
【図８】 本発明の一実施形態である燃焼装置において採用されている整風筒の別の変形実施例を示す斜視図である。
【図９】 本発明の一実施形態である燃焼装置において採用されている整風筒のさらに別の変形実施例を示す斜視図である。
【図１０】 図９に示す整風筒を採用した燃焼装置を備える給湯装置の内部構造を示す正面図である。
【図１１】 本発明の一実施形態である燃焼装置において採用されている整風筒の別の変形実施例を示す斜視図である。
【図１２】 図１１に示す整風筒を採用した燃焼装置を備える給湯装置の内部構造を示す正面図である。
【図１３】 （ａ）は本発明の一実施形態である燃焼装置において採用されている燃焼筒の変形実施例を示す斜視図であり、同（ｂ）はさらに別の変形実施例を示す斜視図である。
【図１４】 （ａ）は図１のＢ部に示す部位の変形実施例を示す断面図であり、同（ｂ），（ｃ）はさらに別の変形実施例を示す断面図である。
【図１５】 本発明の第２実施形態である給湯装置および燃焼装置の内部構造を示す正面図である。
【図１６】 図１５に示す給湯装置に採用されている燃焼装置の要部拡大図である。
【図１７】 図１５に示す燃焼装置に採用されているバーナケースおよび当該バーナケースに収納されている２次空気室を示す斜視図である。
【図１８】 本発明の変形実施形態である給湯装置を示す模式図である。
【図１９】 従来の給湯装置および燃焼装置を示す正面図である。
【符号の説明】
１ 給湯装置
２ 燃焼装置
３ 燃料噴射ノズル
５ ノズル収納筒
６ 燃焼筒
７ バーナケース
８ 送風機
１０ 整風筒
１１ 整流板
１２ 熱交換器
２２ 燃焼空間部
２４ 火炎形成部
４９ 空気導入口
５０ 整流壁部
５１ 偏向壁部
９３ ２次空気室
９６ ダンパ
１００ １次空気室
１０１ 空気循環室[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a combustion apparatus and a hot water heating apparatus employing the combustion apparatus.
[0002]
[Prior art]
  2. Description of the Related Art Conventionally, a hot water heating apparatus represented by a hot water supply apparatus or the like has frequently used a combustion apparatus that sprays and burns liquid fuel such as petroleum. FIG. 19 is a front view showing an internal structure of a hot water supply device incorporating a combustion device for spraying and burning fuel. In FIG. 19, 130 is a hot water supply device, and 131 is a combustion device. A combustion apparatus 131 shown in FIG. 19 has a combustion case 132, and a heat exchanger 133 is provided below the combustion case 132. The heat exchanger 133 has a water pipe inserted through the combustion case 132 and heats hot water in the water pipe by exchanging heat with the combustion gas generated in the combustion device 131.
[0003]
  The combustion device 131 includes a fuel injection nozzle 135, a nozzle storage cylinder 136, a combustion cylinder 137, and a blower 138. The fuel injection nozzle 135 is housed in the nozzle housing tube 136 and sprays fuel supplied from the outside into the combustion tube 137. The fuel sprayed from the fuel injection nozzle 106 forms a flame in the combustion cylinder 137 and burns.
[0004]
  In addition to the fuel injection nozzle 135 described above, a spark plug 140 is built in the nozzle storage cylinder 136, and the fuel injected from the injection nozzle 135 is ignited by the ignition plug 140.
[0005]
  The combustion cylinder 137 is a two-stage cylinder as shown in FIG. 19, and includes a first combustion cylinder 141 connected to the nozzle housing cylinder 136 and a second combustion cylinder 142 continuous with the first combustion cylinder 141. It is configured. A plurality of air inlets 143 for introducing air into the combustion cylinder 137 are provided in the periphery of the first combustion cylinder 141.
[0006]
  The second combustion cylinder 142 is a cylinder having a diameter larger than that of the first combustion cylinder 141, and the axial centers of both are substantially coincident. A connecting portion between the second combustion cylinder 142 and the first combustion cylinder 141 is stepped. A plurality of air introduction ports 145 for introducing air into the inside are also provided in the peripheral portion of the second combustion cylinder 142 as in the case of the first combustion cylinder 141 described above.
[0007]
  A combustion chamber 146 is formed between the second combustion cylinder 142 and the heat exchanger 133. The combustion chamber 146 is a portion through which combustion gas generated by the combustion of fuel in the first combustion cylinder 141 and the second combustion cylinder 142 passes. A water pipe 147 is wound around the combustion chamber 146 in order to prevent overheating of the outer wall of the combustion chamber 146 due to high-temperature combustion gas.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
  In recent years, in order to reduce the manufacturing cost of hot water heaters such as water heaters and to further reduce the size, the manufacturing cost of the combustion devices that occupy most of the hot water heaters is further reduced, and downsizing of the combustion devices is eagerly desired. ing.
[0009]
  In the conventional combustion apparatus 131, the combustion chamber 146 located between the combustion cylinder 137 and the heat exchanger 133 is necessary for stabilizing the combustion drive in the combustion cylinder 137, but the combustion apparatus 131 as a whole. Large volume ratio. Therefore, if the combustion chamber 146 is downsized, the entire combustion device 131 can be greatly downsized.
[0010]
  Moreover, in the conventional combustion apparatus 131, since the combustion chamber 146 has the water pipe 147 wound around it and requires labor for manufacturing, there is a problem that assembly is difficult and manufacturing cost is high. Further, in the combustion apparatus 131, when the surface temperature of the water tube 147 is lowered below the dew point, water vapor contained in the air is condensed, and drainage adheres to the surfaces of the water tube 147 and the combustion case 132. The water pipe 147 and the combustion case 132 may cause deterioration over time due to the drain adhering to the surface.
[0011]
  Therefore, in view of the above-described problems, the present invention has an object to provide a combustion device that has a simpler configuration than that of the prior art, and in which the combustion section and the burner case do not reach a very high temperature during combustion drive, and a hot water heater provided with the combustion device. And
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  The invention according to claim 1, which is provided to solve the above-mentioned problem, is continuous with the spray means for spraying liquid fuel, the spray means storage section for storing the spray means, and the spray means storage section, A burner case that houses the combustion section in a combustion apparatus comprising a combustion section that burns fuel sprayed by the spray section, an air supply section that supplies air, and an air inlet that introduces air into the combustion section. The combustion part has a flame forming part in which a flame is mainly formed by burning liquid fuel, and a combustion space part through which combustion gas generated in the flame forming part passes, and the inside of the burner case Is provided with an air rectifying means, and an air flow path is formed. Normal temperature air introduced into the air flow path by the air supply means flows in the radial direction of the combustion part, and is disposed on the side surface of the combustion space part. Sky The can preferentially supply, air at room temperature which has just been introduced into the burner casing by the air supply means, a combustion apparatus according to claim intensively be introduced in the vicinity of the combustion space.
[0013]
  In the combustion apparatus of the present invention, the combustion space portion is a portion through which the high-temperature combustion gas generated in the flame forming portion passes and is extremely hot. However, in the combustion apparatus of the present invention, since the air is introduced between the burner case and the combustion portion and into the side surface of the combustion space portion, the combustion space portion is cooled by the air flowing in from the outside and is excessively heated. Don't be.
[0014]
  Moreover, according to the above-described configuration, the combustion section can be sufficiently cooled without winding a water pipe or the like around the combustion section as in the conventional combustion apparatus, thereby reducing the number of parts of the combustion apparatus and reducing the manufacturing cost. Can be suppressed. Furthermore, since the combustion device of the present invention has a simple configuration, the manufacturing process can be simplified.
[0015]
  As described above, most of the conventional combustion apparatuses cool the combustion part by wrapping a water pipe or the like around the combustion part, and a drain is generated between the combustion part and the water pipe. May deteriorate over time. However, since the combustion apparatus of the present invention cools the combustion section with air, drain does not adhere to the combustion section. Therefore, the combustion apparatus of the present invention does not cause deterioration of the combustion portion due to drain, which is a concern in conventional combustion apparatuses.
[0016]
  Furthermore, in the combustion apparatus of the present invention, an air layer is formed between the burner case and the combustion part. Generally, since air has a lower thermal conductivity than metal, the heat of the combustion section is blocked by the air layer and hardly propagates to the outside. Therefore, according to the above configuration, overheating and thinning of the burner case can be prevented.
[0017]
  According to a second aspect of the present invention, there is provided a spray means for spraying liquid fuel, a spray means storage section for storing the spray means, and a fuel sprayed by the spray means in succession to the spray means storage section. A combustion apparatus comprising a combustion section for burning, an air supply means for supplying air, and an air inlet for introducing air into the combustion section, and has a burner case that houses the combustion section. , Having a flame forming part in which a flame is mainly formed by burning liquid fuel, and a combustion space part through which combustion gas generated in the flame forming part passes, between the combustion part and the burner case, Air conditioning means is provided to surround part or all of the combustion part, and the air conditioning means has an air introduction part for introducing air into the air conditioning means, and air rectifying means is provided inside the burner case. And An air flow path is formed, normal temperature air introduced into the air flow path by the air supply means can be flowed in the radial direction of the combustion part, and air can be preferentially supplied to the side surface of the combustion space part. The combustion apparatus is characterized in that normal temperature air just introduced into the burner case by means is intensively introduced in the vicinity of the combustion space.
[0018]
  According to the configuration described above, the combustion space portion can be air-cooled by the air introduced into the side surface of the combustion space portion between the combustion portion and the air conditioning means, and the combustion portion is not excessively heated.
[0019]
  As described above, since the combustion apparatus of the present invention cools the combustion part by air, drain does not adhere to the combustion space part. Therefore, the combustion apparatus of the present invention does not cause deterioration of the combustion portion due to drain, which is a concern in conventional combustion apparatuses.
[0020]
  The combustion apparatus of the present invention surrounds the periphery of the combustion part with an air layer, and further includes a wind control means outside the air layer. That is, in the combustion apparatus of the present invention, the combustion part is surrounded by two layers of the air layer and the air conditioning means. For this reason, the heat of the combustion section is blocked by the two-layer heat insulating structure formed by the air layer and the wind control means, and hardly propagates to the outside. Therefore, according to the above-described configuration, it is possible to minimize the leakage of heat from the combustion section and to prevent the burner case from overheating.
[0021]
  According to the third aspect of the present invention, the flow direction of the air flowing along the rectifying unit and the rectifying unit which directs the flow direction of the air introduced by the air supply means in the axial direction of the combustion unit are provided inside the burner case. The combustion apparatus according to claim 1 or 2, further comprising an air rectifier having a deflecting portion that deflects in a radial direction of the combustion portion.
[0022]
  The combustion apparatus of the present invention includes an air rectifier that regulates the flow direction of air introduced into the burner case. Therefore, according to the configuration described above, it is possible to preferentially supply relatively low temperature air introduced from the air supply means to a desired position. Therefore, according to the above-described configuration, relatively low-temperature air introduced by the air supply means is preferentially supplied to a portion such as a combustion space portion that is assumed to be heated to a high temperature as the combustion is driven, and is cooled efficiently. can do.
[0023]
  Spray means for spraying liquid fuel, spray means storage section for storing the spray means, combustion section that is continuous with the spray means storage section and burns fuel sprayed by the spray means, and air for supplying air A combustion apparatus comprising a supply means and an air inlet for introducing air into the combustion part, comprising a burner case for housing the combustion part, the burner case comprising a partition member, a damper and a heat shield member. A primary air chamber that is continuous with the air supply means, a secondary air chamber that is continuous with the primary air chamber via a damper, and an air circulation unit. As the combustion drive proceeds, the inside gradually becomes hot, and the air circulation section is continuous with the primary air chamber, surrounds the secondary air chamber, and normal-temperature air introduced into the primary air chamber It is characterized by being circulating That the combustion deviceThe relatively low temperature air introduced into the primary air chamber circulates in the air circulation section. Therefore, the secondary air chamber is cooled by heat exchange with the air circulation unit and does not reach a high temperature.
[0024]
  Also,AboveThe combustion device surrounds the secondary air chamber with an air layer formed by air flowing in the air circulation section. Therefore, the heat of the combustion part is blocked by the air layer formed by the air circulation part, and hardly propagates to the outside. Therefore, according to the above-described configuration, the heat of the combustion section does not leak to the outside, and the burner case can be prevented from becoming excessively hot.
[0025]
  Claim4According to the invention, the combustion unit includes a first combustion unit connected to the spray means storage unit, and a second combustion unit that is continuous with the first combustion unit and has a larger opening area than the first combustion unit. 2. A flame forming portion that is formed, and a combustion space portion that is continuous with the second combustion portion and has a larger opening area than the second combustion portion.3A combustion apparatus according to any one of the above.
[0026]
  According to such a configuration, air can be accurately supplied to the flame generated during combustion, and the combustion state can be stabilized.
[0027]
  In the combustion apparatus of the present invention, a combustion space portion through which high-temperature combustion gas passes is continuous with a first combustion portion and a second combustion portion where a flame is formed mainly by combustion of fuel. Therefore, according to the above-described configuration, it is possible to reduce the number of component parts of the combustion device, reduce the manufacturing cost, and simplify the manufacturing process.
[0028]
  Claim5The invention according to claim 2, wherein the combustion space portion has an air inlet around it.4It is a combustion apparatus as described in above.
[0029]
  In the combustion apparatus of the present invention, a combustion space portion through which high-temperature combustion gas passes is continuous with a first combustion portion and a second combustion portion in which a flame is formed mainly by combustion of fuel in the combustion portion. It can be considered that a portion corresponding to the combustion cylinder 137 and a portion corresponding to the combustion chamber 146 in the combustion apparatus 131 of the prior art are integrated. According to this configuration, the number of components of the combustion device can be reduced, the manufacturing cost can be reduced, and the manufacturing process can be simplified.
[0030]
  On the other hand, the combustion apparatus of the present invention is provided with a plurality of air inlets around the combustion space, and new air introduced from the air inlets is provided as secondary air during combustion. Therefore, in the combustion apparatus of the present invention, the combustion space portion can also fulfill a function corresponding to the combustion cylinder 137 of the combustion apparatus 131 of the prior art. That is, the combustion apparatus of the present invention can be regarded as a combustion apparatus having a three-stage combustion section.
[0031]
  In the combustion apparatus of the present invention, the combustion space portion can fulfill the function of the combustion cylinder 137 in addition to the function of the combustion chamber 146 of the combustion apparatus 131 of the prior art, so the combustion section corresponding to the combustion cylinder 137 is made smaller. Can be Further, the combustion apparatus of the present invention has a larger portion corresponding to the combustion cylinder 137 by the amount of the combustion space than the conventional combustion apparatus, and can further stabilize the combustion state. Therefore, according to the above-described configuration, the combustion state can be stabilized while downsizing the entire combustion apparatus.
[0032]
  Further, according to the above-described configuration, unburned gas that has not been burned in the combustion section and reaches the combustion space section can be supplied with air from the air inlet provided around the combustion space section and burned. it can. Therefore, the combustion device of the present invention has a low amount of unburned components and high energy conversion efficiency.
[0033]
  In the combustion apparatus of the present invention, the air flowing in from the air inlet provided around the combustion space portion flows in a direction intersecting the flame forming direction, so the length of the flame formed in the combustion portion is shortened. A case is assumed. Therefore, according to the configuration described above, a stable combustion state can be maintained even if the combustion space is reduced in size as compared with the combustion chamber provided in the conventional combustion apparatus. Therefore, according to the above-described configuration, the combustion apparatus can be downsized without deteriorating the combustion performance.
[0034]
  The combustion apparatus of the present invention described above may be characterized in that an air layer is formed by air introduced by the air supply means between the combustion space portion and the air conditioning means.
[0035]
  In the combustion apparatus having the above-described configuration, the combustion space is surrounded by the air layer having a smaller thermal conductivity than that of the metal and the air conditioning unit. That is, the combustion apparatus having the above-described configuration has a two-layered heat insulating structure in which the combustion space portion is composed of an air layer and air conditioning means. Therefore, even if the combustion space is heated by the combustion gas, this heat does not leak to the outside, and excessive temperature rise of the burner case can be prevented.
[0036]
  Claim6In the hot water heating apparatus having a combustion part and a heat exchange part for heating hot water, sending combustion gas generated in the combustion part to the heat exchange part and heating hot water in the heat exchange part, 1 to claim5The hot water heater is characterized in that the water pipe through which hot water circulates is inserted into the heat exchange part via a position away from the combustion space part. .
[0037]
  The hot water heater of the present invention is provided with the above-described combustion device, and the combustion part of the combustion device is air cooled by the air introduced into the burner case and becomes a low temperature, and is a main part of the hot water heater. The combustion device hardly breaks down.
[0038]
  Since the combustion apparatus of the present invention is not provided with a water pipe around the combustion space, the number of components is smaller than that of the conventional combustion apparatus, and the manufacturing cost can be reduced. Further, in the combustion apparatus of the present invention, since no water pipe is installed around the combustion space, drain does not adhere around the combustion space. Therefore, the combustion apparatus of the present invention does not cause corrosion or deterioration of the combustion space due to the drain.
[0039]
  Moreover, the above-mentioned combustion apparatus hardly leaks the heat which a combustion part has to the exterior. Therefore, in the hot water heating apparatus of the present invention, the heat generated by the combustion drive hardly propagates to the devices in the apparatus. Therefore, according to the above-described configuration, it is possible to prevent deterioration and damage of the components of the hot water heating device due to the heat released from the combustion device.
[0040]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Next, the hot water heater (hot water heater) and the combustion apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view showing an internal structure of a hot water supply apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a combustion cylinder employed in the combustion apparatus of the first embodiment. FIG. 3 is an exploded perspective view showing the internal structure of the burner case in the combustion apparatus according to the first embodiment. 4 is a perspective view showing a state in which the combustion apparatus employed in the hot water supply apparatus shown in FIG. FIG. 5 is an enlarged view of a main part of the combustion apparatus of the present embodiment. FIG. 6 is an enlarged view of a portion B in FIG. FIGS. 7 to 9 and FIG. 11 are perspective views showing modified examples of the air conditioning cylinder employed in the present embodiment. FIG. 10 is a front view showing the internal structure of the hot water supply apparatus when the air conditioning cylinder shown in FIG. 9 is attached to the combustion apparatus of the present embodiment. FIG. 12 is a front view showing the internal structure of the hot water supply apparatus when the air conditioning cylinder shown in FIG. 11 is attached to the combustion apparatus of the present embodiment. FIGS. 13A and 13B are perspective views showing a modified example of the combustion cylinder employed in the combustion apparatus of the present embodiment. FIG. 14A is a cross-sectional view showing a modified embodiment of the portion shown in part B of FIG. 1, and FIGS. 14B and 14C are cross-sectional views showing still another modified embodiment. FIG. 15 is a front view showing an internal structure of a hot water supply apparatus and a combustion apparatus according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 16 is an enlarged view of a main part thereof. FIG. 17 is a perspective view showing a burner case employed in the combustion apparatus shown in FIG. 15 and a secondary air chamber accommodated in the burner case. FIG. 18 is a schematic diagram showing a hot water supply apparatus that is a modified embodiment of the present invention.
[0041]
  In FIG. 1, 1 is the hot water supply apparatus of this embodiment, 2 is a combustion apparatus. 3 is a fuel injection nozzle employed in the combustion apparatus 2 of the present embodiment. The combustion device 2 includes a nozzle storage cylinder 5 with an open end, and a combustion cylinder 6 (combustion section) connected to the end of the nozzle storage cylinder 5. The nozzle storage cylinder 5 and the combustion cylinder 6 are stored in a burner case 7. Above the burner case 7, a blower 8 that sends air into the interior is connected. Further, inside the burner case 7, a cylindrical air conditioning cylinder 10 having both ends opened and a rectifying plate 11 are accommodated. A heat exchanger 12 is connected below the combustion cylinder 6 and the burner case 7.
[0042]
  The fuel injection nozzle 3 is housed in a nozzle housing cylinder 5 and sprays liquid fuel in the form of a mist in the combustion cylinder 6. The nozzle storage cylinder 5 that stores the fuel injection nozzle 3 has a double structure including a nozzle storage inner cylinder 15 that directly stores the fuel injection nozzle 3 and a nozzle storage outer cylinder 16 provided outside the nozzle storage cylinder. . The nozzle housing inner cylinder 15 and the nozzle housing outer cylinder 16 are provided with air inlets 18 and 19 for introducing air into the inside. A spark plug 17 is provided inside the nozzle storage cylinder 5, and the fuel injected from the fuel injection nozzle 3 is ignited by the spark plug 17.
[0043]
  The combustion cylinder 6 is a three-stage cylinder as shown in FIG. 2, and includes a first combustion cylinder 20 connected to the nozzle housing cylinder 5, a second combustion cylinder 21 continuous to the first combustion cylinder 20, A combustion space 22 that is continuous with the second combustion cylinder 21 is formed. The second combustion cylinder 21 of the combustion cylinder 6 has an opening area larger than that of the first combustion cylinder 20, and the combustion space 22 has an opening area larger than that of the second combustion cylinder 22. That is, the combustion cylinder 6 is formed by integrating three types of cylindrical bodies having different opening diameters, and the opening diameter is larger as the position is located on the downstream side of the fuel injected from the fuel injection nozzle 3.
[0044]
  In the combustion cylinder 6, the first combustion cylinder 20 and the second combustion cylinder 21 are portions where a flame is formed mainly by combustion of the fuel injected from the combustion injection nozzle, and functions as the flame forming portion 24. That is, in the combustion apparatus 2 shown in FIG. 1, the part located above the flame formation part 24 is a part generally called a burner. Moreover, the combustion space part 22 continuing to the flame forming part 24 is a part through which the combustion gas generated in the flame forming part passes.
[0045]
  A first flange portion 23 is provided at a boundary portion between the first combustion cylinder 20 of the combustion cylinder 6 and the nozzle housing cylinder 5 to partition the both. The first flange portion 23 has an opening 25 at the center. The first flange portion 23 is provided with a plurality of first airflow swirlers 26.
[0046]
  The first airflow swirler 26 has a plurality of outlets 27 arranged circumferentially. Further, each blowing port 27 is provided with swirl vanes 28 for introducing air toward the tangential direction of the combustion cylinder 6.
[0047]
  As shown in FIG. 1, a plurality of air inlets 29 for introducing air into the inside of the combustion cylinder 6 are provided in the peripheral part of the main body 30 of the first combustion cylinder 20. In FIG. 2, the air inlet 29 is omitted and not shown.
[0048]
  The second combustion cylinder 21 is a cylinder having a diameter larger than that of the first combustion cylinder 20 as shown in FIGS. The connection portion between the second combustion cylinder 21 and the first combustion cylinder 20 is stepped, and the second flange portion 31 is between them. The second flange portion 31 is provided with a plurality of second airflow swirlers 32. The second airflow swirler 32 has a plurality of outlets 33 arranged circumferentially. Further, each blowing port 33 is provided with swirl vanes 35, and air is introduced along the swirl vanes 35 toward the tangential direction of the combustion cylinder 6.
[0049]
  Similarly to the main body portion 30 of the first combustion cylinder, a plurality of air introduction ports 37 for introducing air into the combustion cylinder 6 are also provided in the peripheral portion of the main body portion 36 of the second combustion cylinder. . In FIG. 2, a part of the air inlet 37 is omitted and not shown.
[0050]
  As shown in FIGS. 1 and 2, the combustion space 22 is a cylinder having a diameter larger than that of the second combustion cylinder 21, and the axial centers of both are substantially coincident. The connecting portion between the second combustion cylinder 21 and the combustion space 22 is stepped, and there is a third flange 40 between them. Similar to the second flange portion 31, the third flange portion 40 is provided with a plurality of third airflow swirlers 41. The third airflow swirler 41 has a plurality of outlets 43 arranged circumferentially. The outlet 43 is located at the end of the third airflow swirler 41 in the clockwise direction with reference to the posture of FIG. 2, similarly to the outlet 33 provided in the second flange portion 31.
[0051]
  A fourth flange portion 44 is provided at the end of the combustion space portion 22. The fourth flange portion 44 engages with a cover lid portion 65 described later.
[0052]
  The main body 46 of the combustion space 22 is provided with a plurality of air inlets 47 a and 47 b for introducing air into the combustion cylinder 6. As shown in FIG. 1, the air inlets 47 a and 47 b are concentrated on both end sides in the axial direction of the combustion space portion 22, and are provided at substantially equal intervals over the entire circumference of the main body portion 46. The air inlet 47 a provided on the second combustion cylinder 21 side of the main body 46 is mainly for introducing air into the flame forming portion 24. The air introduction port 47 introduces air into the combustion cylinder 6 similarly to the air introduction port 47a, and mainly introduces air for air-cooling the combustion space portion 22.
[0053]
  The air conditioning cylinder 10 is a cylindrical body having both ends opened as shown in FIGS. 1 and 3, and the lower end thereof is joined to a cover lid portion 65 described later. Further, the opening diameter r of the air conditioning cylinder 10 is equal to the outer diameter r of the combustion space 22 of the combustion cylinder 6.aA little bigger than. More specifically, the opening diameter r is the outer diameter r.a1.1 times as large as The opening diameter r is the outer diameter raIs preferably about 1.1 to 1.5 times, and most preferably about 1.1 to 1.3 times. Further, the height H of the air conditioning cylinder 10 is lower than the height h of the combustion cylinder 6.
[0054]
  A flange portion 48 is provided at an end portion on one side of the air conditioning cylinder 10 toward the outside. As shown in FIG. 3, the air conditioning cylinder 10 is inserted into a combustion cylinder fixing hole 68 provided at a substantially central portion of a cover lid portion 65 described later, and a flange portion 48 is welded and joined to the back surface side of the cover lid portion 65. It is fixed by. As shown in FIG. 3, the combustion cylinder 6 is inserted from above the air conditioning cylinder 10 so that the axial center of the combustion cylinder 10 is substantially coincident with the air conditioning cylinder 10, and the combustion space portion 22 and the flame forming portion 24 are arranged in the air conditioning cylinder 10. Surrounded by.
[0055]
  A plurality of air inlets 49 for taking in the air flowing on the outside of the air conditioning cylinder 10 into the inside are provided in the peripheral portion of the air conditioning cylinder 10. The air inlets 49 are provided at substantially equal intervals over the entire circumference of the air conditioning cylinder 10.
[0056]
  As shown in FIGS. 1 and 3, a rectifying plate 11 is attached to the air conditioning cylinder 10. The rectifying plate 11 includes a rectifying wall portion 50 that flows the flow direction of the air introduced from the blower 8 into the burner case 7 toward the axial direction of the combustion tube 6, and the air that flows along the rectifying wall portion 50. And a deflection wall portion 51 that deflects in the radial direction. The rectifying wall portion 50 and the deflection wall portion 51 are substantially orthogonal to each other.
[0057]
  Flange 52, 52 is provided at the end of rectifying wall 50, and flange 53, 53 is provided at the end of deflecting wall 51. The flange 52 of the rectifying wall 50 has a turn-back width X and is in contact with the side surface of the burner case 7. Therefore, the rectifying wall portion 50 is parallel to the side surface of the burner case 7 by a distance X, whereby the air flow communicated in the vertical direction of the combustion device 2 between the rectifying wall portion 50 and the side surface of the burner case 7. A path 55 is formed. The flange 53 of the deflection wall portion 51 is in contact with the side surface of the burner case 7 and is in contact with the cover lid portion 65. Therefore, the deflection wall 51 is parallel to the cover 66 by the distance Y from the cover 66, thereby forming an air flow path 56 communicating in the radial direction of the combustion cylinder 6. The air flow paths 55 and 56 are continuous spaces. The air flowing through the air flow path 55 is deflected in the flow direction by colliding with the cover lid 65, and flows in the direction along the deflection wall 51 and the cover lid 65, that is, in the radial direction of the combustion cylinder 6.
[0058]
  The deflecting wall 51 has a semicircular cutout portion 57 that is substantially semicircular and substantially coincides with the cross-sectional shape of the air conditioning cylinder 10. The rectifying plate 11 is installed such that the notch portion 57 of the deflecting wall portion 51 is along the air conditioning tube 10.
[0059]
  The nozzle storage cylinder 5, the combustion cylinder 6, the air conditioning cylinder 10 and the rectifying plate 11 are stored in the burner case 7 as shown in FIG. 1. The burner case 7 is a cylindrical body that is open on the top side and the bottom side, and has a quadrangular cross-sectional shape. As shown in FIG. 4, the burner case 7 has flanges 60 and 61 on the top surface side and the bottom surface side. A top plate 62 is covered on the top side of the burner case 7 as shown in FIG.
[0060]
  The top plate 62 is fixed to a flange 60 on the top surface side of the burner case 7 and closes the top surface side of the burner case 7. A blower 8 is fixed to the top plate 62 covering the burner case 7. The top plate 62 is provided with an opening (not shown) at a position corresponding to the air flow path 55 described above, and air is passed through the opening from the blower 8 to the air flow path 55 communicating in the vertical direction in the burner case 7. Is sent. Further, a through hole (not shown) for inserting the fuel injection nozzle 3 is provided in the approximate center of the top plate 62. The fuel injection nozzle 3 is inserted into the burner case 7 through the through hole.
[0061]
  A cover 65 that covers the top surface of the heat exchanger 12 is fixed to the flange 61 on the bottom surface side of the burner case 7. The cover portion 65 has a shape that substantially matches the planar shape of the heat exchanger 12, and is connected to the cover portion 66 that covers the top surface of the heat exchanger 12 and the side surface of the heat exchanger 12 as shown in FIG. 4. And an engaging portion 67 to be joined. A combustion cylinder fixing hole 68 that substantially matches the outer diameter of the combustion space 22 of the combustion cylinder 6 is formed in the approximate center of the covering section 66. As shown in FIG. 4, the combustion cylinder 6 is inserted into the combustion cylinder fixing hole 68 from the back surface side (upper side in FIG. 4) of the cover lid portion 65, and the fourth flange portion 44 is welded to the covering portion 66. It is fixed. In addition, the covering portion 66 is provided with an air hole 70 that communicates the inside of the burner case 7 with the heat exchanger 12 connected to the lower side of the burner case 7. The air hole 70 is provided at a position closer to the engaging portion 67 than the combustion cylinder fixing hole 68.
[0062]
  A heat exchanger 12 is connected below the burner case 7. The heat exchanger 12 is the same as that employed in the combustion apparatus 100 of the prior art, and is formed by inserting a water pipe 72 through a heat exchanger body 71 having an approximately rectangular parallelepiped appearance. Further, the water pipe 72 is separated from the combustion space portion 22 of the combustion cylinder 6 located on the upper side of the heat exchanger 12 and is not in direct contact with the combustion space portion 22. Therefore, in the combustion apparatus 2 of the present embodiment, the drain that adheres to the surface of the water pipe 72 does not adhere to the combustion cylinder 6 including the combustion space 22. Therefore, the combustion cylinder 6 and the combustion space 22 are not corroded by the drain adhering to the surface of the water pipe 72.
[0063]
  Then, the flow of the air in the water heater 1 and the combustion apparatus 2 of this embodiment is demonstrated. As described above, in this embodiment, the combustion device 2 includes the blower 8, and an amount of air corresponding to the amount of combustion is introduced into the burner case 7 from the opening provided in the top plate 62 of the burner case 7. . The air introduced into the burner case 7 flows into the air flow path 55 that is communicated in the up and down direction constituted by the side surface of the burner case 7 and the rectifying plate 11. The air introduced into the air flow path 55 flows downward along the rectifying wall portion 50 of the rectifying plate 11. As shown in FIG. 5, the air flowing in the air flow path 55 deflects the flow direction in the radial direction of the air conditioning cylinder 10 by colliding with the cover lid 65, and is configured by the deflection wall portion 51 and the cover lid 65. Into the air flow path 56. A part of the air flowing in the air flow path 56 is introduced into the air conditioning cylinder 10 from the air introduction port 49 of the air conditioning cylinder 10 facing the air flow path 56. The air introduced into the air conditioning tube 10 from the air introduction port 49 reaches the outside of the combustion space portion 22 heated to a high temperature by the combustion gas. Part of the air introduced to the outside of the combustion space portion 22 flows into the combustion space portion 22 from the air introduction port 47. The air that has flowed into the combustion space 22 cools the combustion space 22, and a part of the air rises in the combustion cylinder 6 and is used for combustion driving in the flame forming section 24.
[0064]
  The remaining portion of the air that flows into the outside of the combustion space portion 22 contacts the combustion space portion 22 to cool the combustion space portion 22 and forms an air layer that surrounds the outside of the combustion space portion 22. For this reason, a double heat insulation layer is formed outside the combustion space 22 by the air layer and the air conditioning cylinder 10, and the heat of the combustion space 22 hardly leaks to the outside.
[0065]
  The remaining portion of the air flowing through the air flow path 56 flows along the cover lid portion 65 as indicated by arrows in FIG. A part of the air flowing along the cover cover portion 65 is introduced into the inside of the air conditioning tube 10 from the air inlets 49 provided on the periphery of the air conditioning tube 10 on the lower side. The air introduced into the air conditioning cylinder 10 cools the combustion space 22 in the same manner as described above, and prevents leakage of heat released from the combustion space 22.
[0066]
  A part of the air flowing along the cover cover 65 flows from the plurality of air holes 70 provided in the cover 66 to the heat exchanger 12 side. The air flowing out from the air hole 70 to the heat exchanger 12 side is in the case of the heat exchanger 12 (heat exchanger body 71) along the wall surface of the heat exchanger body 71 as shown in FIG. It flows into the vicinity of the side wall of the exchanger body 71 in a concentrated manner. An air layer is formed along the side wall of the heat exchanger body 71 inside the heat exchanger body 71. This air layer air-cools the heat exchanger main body 71 and prevents leakage of heat from the heat exchanger 12.
[0067]
  The remaining portion of the air flowing along the cover portion 65 collides with the side surface of the burner case 7, and the flow direction is deflected above the burner case 7 as indicated by an arrow in FIG. A part of the air rising in the burner case 7 is introduced from the air inlets 18 and 19 of the nozzle housing cylinder 5 as primary air. That is, air is introduced from the air inlet 18 of the nozzle housing inner cylinder 15 and mixed with fuel in the vicinity of the fuel injection nozzle 3. The fuel mixed with the primary air is sprayed into the combustion cylinder 6 from the opening 25.
[0068]
  Further, a part of the air rising in the burner case 7 flows into the inside of the air conditioning cylinder 10 through the gap between the air conditioning cylinder 10 and the combustion cylinder 6 as shown in FIG. Part of the air that has flowed into the air conditioning cylinder 10 from above flows into the combustion cylinder 6 as secondary air. That is, part of the air that has flowed into the air conditioning cylinder 10 flows into the combustion cylinder 6 from the second airflow swirler 32, the third airflow swirler 41, and the air inlets 29 and 37 of the combustion cylinder 6, and combustion It becomes secondary air for burning the fuel sprayed in the cylinder 6.
[0069]
  The air flowing in from the second airflow swirler 32 and the third airflow swirler 41 generates an airflow that swirls clockwise in a bottom view. The fuel and unburned gas sprayed in the combustion cylinder 6 are mixed while being caught in the airflow generated in the second airflow swirler 32 and the third airflow swirler 41. As a result, the fuel sprayed from the fuel injection nozzle 3 is sufficiently mixed with the secondary air flowing in from the second airflow swirler 32, the third airflow swirler 41, and the air inlets 29 and 37, and completely burned and high temperature. Generates combustion gas. The combustion gas generated in the flame forming section 24 flows into the combustion space section 22 continuous with the flame forming section 24 and flows to the heat exchanger 12 side.
[0070]
  On the other hand, the remaining part of the air that has flowed into the air conditioning tube 10 from above the air conditioning tube 10 flows into the outside of the combustion space 22. The air flowing into the outside of the combustion space portion 22 cools the combustion space portion 22 and forms an air layer outside the combustion space portion 22 in the same manner as the air flowing in from the air inlet 49 of the air conditioning cylinder 10. That is, a part of the air flowing into the gap between the air conditioning cylinder 10 and the combustion space 22 cools the outside of the combustion space 22, and a part of the air is introduced into the combustion space 22 from the air introduction port 49. The combustion space 22 is cooled with air. Further, a part of the air flowing into the gap between the air conditioning cylinder 10 and the combustion space portion 22 forms an air layer outside the combustion space portion 22, thereby preventing the heat of the combustion space portion 22 from leaking out.
[0071]
  As described above, the combustion apparatus 2 of the present embodiment includes the rectifying plate 11 that regulates the flow direction of the air introduced into the burner case 7 by the blower 8. Therefore, the normal temperature air just introduced into the burner case 7 is intensively introduced in the vicinity of the combustion space 22 heated to the high temperature by the combustion gas generated by the combustion drive.
[0072]
  As described above, the air supplied between the air conditioning cylinder 10 and the combustion space 22 is at a relatively low temperature. Further, a part of the air supplied to the outside of the combustion space portion 22 flows into the combustion space portion 22 from an air inlet 47 provided around the combustion space portion 22. Therefore, in the combustion device 2, the combustion space portion 22 can be cooled by the air supplied to the outside of the combustion space portion 22, and the combustion space portion 22 can be air-cooled by the air that has flowed into the combustion space portion 22. . Therefore, in the combustion apparatus 2, the combustion space 22 can be maintained at a relatively low temperature.
[0073]
  Further, in the combustion device 2 of the present embodiment, a relatively low temperature air layer is formed between the combustion space portion 22 and the air conditioning cylinder 10 by the air supplied to the outside of the combustion space portion 22. Further, the air that has flowed into the combustion space 22 from the air inlet 47 may form an air layer in the vicinity of the inner wall of the combustion space 22. Therefore, in the combustion apparatus 2 of the present embodiment, a double heat insulation layer is formed by at least the outside of the combustion space 22 by the air layer and the air conditioning cylinder 10. Since the air layer formed between the burner case and the combustion part has a lower thermal conductivity than metal, most of the heat of the combustion space part 22 is blocked by the air layer and is almost outside. Do not propagate. Therefore, in the combustion apparatus 2, the heat of the combustion space 22 is blocked by the air layer and the air conditioning cylinder 10 and hardly leaks to the outside.
[0074]
  In the combustion apparatus 2, ambient air is intermittently introduced from the blower 8, so that the air layer formed outside the combustion space 22 is sequentially replaced with low-temperature air. Therefore, in the combustion apparatus 2 of the present embodiment, the air layer surrounding the combustion space portion is always at a low temperature, and the combustion space portion 22 is efficiently cooled and the heat leakage of the combustion space portion 22 is reliably prevented. Can do.
[0075]
  The combustion device 2 of the present embodiment can sufficiently cool the combustion space 22 without wrapping a water pipe or the like unlike a conventional combustion device. Therefore, the combustion apparatus 2 has fewer parts than the conventional combustion apparatus, and can simplify the manufacturing process and reduce the manufacturing cost.
[0076]
  Further, as described above, the combustion space 22 is sufficiently cooled by the air layer formed by the air introduced into the burner case 7. Therefore, the water pipe 72 inserted through the heat exchanger main body 71 does not exist around the combustion space 22, and the drain that adheres to the surface of the water pipe 72 does not adhere to the combustion space 22. Therefore, according to the configuration described above, the combustion space 22 is not corroded or deteriorated by the drain.
[0077]
  In the above-described combustion apparatus 2, air at normal temperature introduced into the burner case 7 is provided by providing the air hole 70 in the cover portion 65 covering the top surface side (combustion cylinder 6 side) of the heat exchanger 12. Can be fed along the inner wall of the heat exchanger 12, and the heat exchanger body 71 can be air-cooled by this air. Furthermore, since the air sent into the heat exchanger 12 forms an air layer in the vicinity of the inner wall surface of the heat exchanger main body 71, this air layer functions as a heat insulating layer, and heat from the heat exchanger 12 is transferred. Leakage is prevented. Therefore, the combustion apparatus 2 of the present embodiment has high heat exchange efficiency in the heat exchanger 12.
[0078]
  In the above-described embodiment, the configuration in which the rectifying plate 11 is provided in order to concentrate relatively low temperature air just introduced from the blower 8 in the vicinity of the combustion space portion 22 is illustrated. However, the combustion apparatus of the present invention is rectified. It is also possible to adopt a configuration in which no plate is provided.
[0079]
  Moreover, although the air conditioning cylinder 10 employ | adopted in the said embodiment is the structure which provided the air introduction port 49 in the whole circumference as shown in FIG. 3, the air conditioning cylinder 10 is not limited to this, Appropriate shapes and configurations are possible. As an example, the combustion cylinder 10 has a configuration in which air inlets 49 are concentrated on one end side (combustion space portion 22 side) as shown in FIG. 7, or one end side (combustion space portion) as shown in FIG. It is also possible to adopt a configuration in which the air inlet 49 is provided only on the (22 side). According to such a configuration, the air introduced into the burner case can be more preferentially introduced between the combustion cylinder 10 and the combustion space portion 22, and the combustion space portion 22 can be efficiently cooled. .
[0080]
  Further, the air conditioning tube 10 may be configured such that the air flow path becomes wider as the distance from the air outlet of the blower 8 increases. More specifically, the air conditioning cylinder 10 is provided with one or a plurality of through holes 75 on one end side (combustion space portion 22 side) instead of the air introduction port 49 as shown in FIG. As shown in FIG. 10, the through hole 75 may be configured to face away from the outlet of the blower 8 (left side in FIG. 10). Further, the air conditioning cylinder 10 is provided with a notch 76 for introducing air into the air conditioning cylinder 10 on one end side as shown in FIG. 11, and the notch 76 is moved away from the outlet of the blower 8 as shown in FIG. 11. It is good also as a structure toward the direction (left side in FIG. 11). According to such a configuration, it is possible to set a long air flow path from the through hole 75 and the notch 76 until air is introduced into the air conditioning cylinder 10, and the burner case 7 can be efficiently cooled.
[0081]
  In the above-described embodiment, the combustion apparatus 2 has a configuration in which the air conditioning cylinder 10 is provided with the flange portion 48 on the combustion space 22 side, and the flange portion 48 is fixed to the cover lid portion 65, and the top plate 62 of the burner case 7. There is a gap between the top surface of the air conditioning tube 10. Therefore, the air introduced from the blower 8 flows into the inside of the air conditioning cylinder 10 from the upper side of the air conditioning cylinder 10, and the secondary air can be reliably introduced into the combustion cylinder 6 so that the combustion drive can be stably performed. However, the present invention is not limited to the above-described configuration. For example, as shown in FIGS. 11 and 12, the flange portion 48 may be provided above the air conditioning tube 10 (nozzle storage tube 5 side). it can. In this case, a gap is generated between the lower side of the burner case 7, that is, between the cover portion 65 and the lower side of the air conditioning cylinder 10, and air can be introduced into the air conditioning cylinder 10 from this clearance. Therefore, according to such a configuration, the air just introduced from the blower 8 can be preferentially introduced in the vicinity of the combustion space portion 22, and the combustion space portion 22 that becomes high temperature as a result of combustion drive is reliably cooled. Can do.
[0082]
  Moreover, in the said embodiment, the height H of the air conditioning cylinder 10 is lower than height h '(length from the top plate 62 side to the cover part 65 side) of the burner case 7, and the air conditioning cylinder 10 and the top plate 62 are the same. Alternatively, a gap is formed between one of the cover portions 65. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 10, the height H of the air conditioning barrel 10 is substantially the same as the length h ′ from the top plate 62 side to the cover portion 65 side. May be. According to such a configuration, the air that has flowed into the burner case 7 can be preferentially introduced to the vicinity of the combustion space portion 22, and the combustion space portion 22 that becomes high temperature due to combustion drive can be reliably cooled. .
[0083]
  In the embodiment described above, the combustion apparatus 1 having the configuration in which the air conditioning cylinder 10 is provided at a position corresponding to the periphery of the combustion cylinder 6 inside the burner case 7 and the rectifying plate 11 is further provided is exemplified. However, the present invention is not limited thereto, and may be configured to include only one of the air conditioning tube 10 or the current plate 11. Even when the combustion apparatus 1 is configured as described above, air can be introduced around the combustion space portion 22 and the combustion space portion 22 can be reliably cooled.
[0084]
  Moreover, in the combustion apparatus 2 of this embodiment, the combustion cylinder 6 integrates the 1st combustion cylinder 20, the 2nd combustion cylinder 21, and the combustion space part 22, and the shape which an opening diameter expands as it goes below. In this configuration, a plurality of air inlets 29, 37, 46 are provided in each part. Therefore, air can be accurately supplied to the flame generated by the combustion of the fuel from the air inlets 29, 37, and 46, and the flame formed in the combustion cylinder 6 can be stabilized.
[0085]
  As described above, in the combustion apparatus 2 of the present embodiment, a portion corresponding to the combustion cylinder 137 of the combustion apparatus 131 of the prior art is configured by the first combustion cylinder 20 and the second combustion cylinder 21, and two stages. It can be regarded as a combustion apparatus equipped with a combustion section. However, the combustion apparatus 2 is provided with a plurality of air introduction ports 47a and 47b around the combustion space portion 22 continuous with the second combustion cylinder 21, and in particular, new air introduced from the air introduction port 47a In some cases, it is provided as secondary air during combustion. Therefore, the combustion apparatus 2 can also be regarded as a combustion apparatus that includes a three-stage combustion section that includes the first combustion cylinder 20, the second combustion cylinder 21, and the combustion space 22.
[0086]
  As described above, the combustion space portion 22 can also function as a combustion portion in which a flame is formed, in addition to the function as a combustion space portion through which combustion gas mainly passes. Therefore, in the combustion apparatus 2 of the present embodiment, the occupied volume of the combustion cylinder 6 is smaller than the occupied volume of the combustion cylinder 137 and the combustion chamber 146 of the combustion apparatus 131 of the prior art, and the entire combustion apparatus 2 is compact. It can be. Further, the combustion device 2 has a larger portion corresponding to the combustion cylinder 137 by the amount of the combustion space portion 22 than the combustion device 131 of the prior art, and can further stabilize the combustion state. Therefore, the combustion device 2 can stabilize the combustion state while reducing the size of the entire device.
[0087]
  The combustion device 2 supplies air from the air inlets 47a and 47b of the combustion space 22 to the unburned gas that has not been burned in the first combustion cylinder 20 and the second combustion cylinder 21 and has reached the combustion space 22, and is combusted. can do. Therefore, the combustion device 2 has a lower amount of unburned components and higher energy conversion efficiency than the conventional combustion device.
[0088]
  In the combustion apparatus 2, a plurality of air introduction ports 47 a and 47 b are provided around the combustion space portion 22, and the air flowing in from the air introduction ports 47 a and 47 b is relative to the axis of the combustion space portion 22. It flows in the direction of crossing. In other words, in the combustion apparatus 2, the air that has flowed in from the air inlets 47 a and 47 b flows in a direction that intersects with the flame formation direction formed in the combustion cylinder 6. Therefore, in the combustion device 2 of the present embodiment, the length of the flame formed in the combustion cylinder 6 is shorter than the flame formed in the combustion device of the prior art. Therefore, the combustion apparatus 2 of the present embodiment can secure a stable combustion state while reducing the size of the combustion space portion 22 as compared with the combustion chamber 146 provided in the combustion apparatus 131 of the prior art.
[0089]
  Moreover, since the combustion apparatus 2 of this embodiment integrates the 1st combustion part 20, the 2nd combustion part 21, and the combustion space part 22, it can simplify the manufacturing process of the combustion apparatus 2. FIG. it can. In the above-described embodiment, the combustion cylinder 6 has a three-stage shape in which the first combustion part 20, the second combustion part 21, and the combustion space part 22 that are cylindrical are integrated. However, the present invention is not limited to this, and it may have any shape such as a substantially conical shape as shown in FIG.
[0090]
  Moreover, the combustion apparatus 2 of this invention is the shape in alignment with the opening part of the heat exchanger 12 as shown in FIG.13 (b) in the shape of the combustion space part 22 which is a site | part connected to the heat exchanger 12, ( In this embodiment, it is also possible to use a rectangular shape. According to such a configuration, the cover portion 65 illustrated in the above embodiment can be omitted, and the number of parts can be reduced. Moreover, if the shape of the combustion space part 22 is made into the shape along the heat exchanger 12, the high temperature combustion gas which flows through the combustion space part 22 can be supplied uniformly to the heat exchanger 12 whole. Therefore, according to the above-described configuration, the heat exchange efficiency in the heat exchanger 12 can be further improved. Furthermore, according to the above-described configuration, since the high-temperature combustion gas is not unevenly distributed locally in the heat exchanger 12, the thermal stress acting on the heat exchanger 12 is not concentrated locally. Therefore, according to the above-described configuration, distortion and thinning of the heat exchanger 12 can be minimized.
[0091]
  Since the hot water supply device 1 of the present embodiment includes the above-described combustion device 2, the heat generated by the combustion drive hardly propagates to the devices constituting the hot water supply device 1. Therefore, according to the above-described configuration, it is possible to prevent deterioration and damage of the components of the hot water supply device 1 due to heat released from the combustion device 2.
[0092]
  Further, in the above-described embodiment, an example in which the air hole 70 is provided in the cover lid portion 65 that covers the heat exchanger 12 and a part of the air flowing in the burner case 7 is introduced near the side wall of the heat exchanger main body 71 is illustrated. did. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 14A, a guide member 73 formed of a steel material having a substantially L-shaped cross section on the back surface side of the cover lid portion 65 is heated. It may be attached along the side wall of the exchanger main body 71 to form a flow path of air introduced from the burner case 7 side. Moreover, it is good also as a structure which forms the burring wall which protruded toward the back surface side of the cover part 65 around the air hole 70 by burring process etc., and guides air to the side wall side of the heat exchanger main body 71 with the said burring wall. . According to such a configuration, the air introduced from the burner case 7 side to the heat exchanger 12 side can be reliably introduced to the vicinity of the inner wall of the heat exchanger body 71, and the cooling effect of the heat exchanger body 71 is further improved. To do. Further, as shown in FIG. 14B, the end of the fourth flange portion 44 at the end of the combustion cylinder 6 may be bent to form the air guide flange 74 instead of the guide member 73. Further, as shown in FIG. 14 (c), a plurality of air holes 70 are provided in the cover portion 65, and a guide member 73 and an air guide flange 74 are provided at a position corresponding to the air hole 70 located closest to the center. Also good.
[0093]
  Then, the hot water supply apparatus and combustion apparatus of 2nd Embodiment of this invention are demonstrated. Since the hot water supply apparatus and the combustion apparatus of the present embodiment have substantially the same configuration as the hot water supply apparatus 1 and the combustion apparatus 2 of the first embodiment, common portions are denoted by the same reference numerals, and detailed description will be given. Is omitted.
[0094]
  FIG. 15 is a front view showing the internal structure of the hot water supply apparatus and the combustion apparatus of the present embodiment. FIG. 16 is an enlarged view of a main part of the combustion apparatus employed in the hot water supply apparatus of the present embodiment. FIG. 17 is a perspective view showing a burner case employed in the combustion apparatus shown in FIG. 15 and a secondary air chamber accommodated in the burner case.
[0095]
  As shown in FIG. 15, the hot water supply device 80 of the present embodiment incorporates a combustion device 81 as in the hot water supply device 1 described above. The combustion device 81 includes a nozzle storage cylinder 5 and a combustion cylinder 6, similar to the combustion apparatus 2 described above. The nozzle storage cylinder 5 and the combustion cylinder 6 are stored in a burner case 7. Above the burner case 7, a blower 8 that sends air into the interior is connected. A heat exchanger 12 is connected below the combustion cylinder 6 and the burner case 7.
[0096]
  The combustion apparatus 81 of the present embodiment is greatly different from the above-described combustion apparatus 2 in the burner case 7 and the internal configuration of the burner case 7. Hereinafter, the internal structure of the burner case 7 in the combustion device 81 will be mainly described.
[0097]
  In the combustion apparatus 81 of the present embodiment, the burner case 7 includes a burner case upper part 82 and a burner case lower part 83 as shown in FIGS. The burner case upper part 82 has a substantially rectangular parallelepiped appearance, and the bottom side is open. The shape of the burner case upper part 82 as viewed from the bottom is such that the length of one side is a as shown in FIG.1Is a square. A through hole 86 having a diameter substantially the same as the outer diameter of the fuel injection nozzle 3 described above is provided in the approximate center of the top surface 85 of the burner case upper part 82. In addition, the top surface 85 is provided with an opening 87 having a size substantially the same as that of the blower opening of the blower 8. On the bottom surface side of the burner case upper part 82, a flange part 88 that comes into contact with a flange part 91 of a burner case lower part 83 to be described later is provided.
[0098]
  The burner case lower part 83 has a substantially rectangular parallelepiped appearance, and the top side is open. The shape of the burner case lower portion 83 in plan view is the same as the shape of the above-described burner case upper portion 82 in bottom view, and the length of one side is a.1Is a square. A through hole 91 having substantially the same diameter as the outer diameter of the combustion space portion 22 of the combustion cylinder 6 is provided in the approximate center of the bottom surface 90 of the burner case lower portion 83. On the top surface side of the burner case lower portion 83, a flange portion 92 is provided at a position in contact with the flange portion 88 of the burner case upper portion 82 described above.
[0099]
  In the combustion apparatus 81 of the present embodiment, a secondary air chamber 93 is provided between the burner case upper part 82 and the burner case lower part 83. The secondary air chamber 93 is a substantially rectangular parallelepiped box, and the portion excluding the top surface 95 is sized to be housed inside the burner case lower portion 83. The top surface 95 has a rectangular shape in plan view, and the length of the long side is a1And the length of the short side is a2(A2<A1). Further, the height l of the secondary air chamber 93 is lower than the height L of the burner case lower portion 83.
[0100]
  In the secondary air chamber 93, most of the first combustion cylinder 20 and the second combustion cylinder 21 are accommodated. More specifically, the secondary air chamber 93 accommodates a portion from above the air introduction port 29 of the first combustion cylinder 20 to below the air introduction port 47 a of the second combustion cylinder 21.
[0101]
  A long damper 96 is provided on the top surface 95 of the secondary air chamber 93 in the direction along the long side of the top surface 95. The damper 96 can be freely opened and closed, and the amount of air introduced into the secondary air chamber 93 can be adjusted by adjusting the opening of the damper 96. Further, a through hole 97 having a size corresponding to the outer diameter of the first combustion cylinder 20 of the combustion cylinder 6 is formed in the approximate center of the top surface 95. In addition, a through hole 99 corresponding to the outer diameter of the second combustion cylinder 21 of the combustion cylinder 6 is formed in the approximate center of the bottom surface 98.
[0102]
  Inside the burner case 7, a nozzle housing cylinder 5 and a combustion cylinder 6 are housed. That is, the nozzle storage cylinder 5 and the first combustion cylinder 20 are stored in the burner case upper part 82. In the secondary air chamber 93, a portion that extends from above the air inlet 29 of the first combustion cylinder 20 to below the air inlet 47 a of the second combustion cylinder 21 is housed. Further, the lower part of the burner case 83 accommodates a portion below the air inlet 47a of the second combustion cylinder 21, and a part of the second combustion cylinder 21 is located below the through hole 91 (on the side of the heat exchanger 12). ). Further, the fuel injection nozzle 3 is inserted and fixed in the through hole 86 of the burner case upper part 82 from above.
[0103]
  As shown in FIG. 17, the burner case 7 is obtained by integrating a burner case upper part 82, a burner case lower part 83, and a secondary air chamber 93. More specifically, the top surface 95 of the secondary air chamber 93 is sandwiched and fixed by the flange portion 88 of the burner case upper portion 82 and the flange portion 92 of the burner case lower portion 83.
[0104]
  As shown in FIG. 16, a primary air chamber 100 is formed in the burner case 7 by a burner case upper part 82 and a top surface 95 of the secondary air chamber 93. The air circulation chamber 101 is formed by a space surrounded by the outer peripheral surface of the secondary air chamber 93 and the inner peripheral surface of the burner case lower portion 83. As described above, the top surface 95 of the secondary air chamber 93 has a long side length of a.1Since the flange portions 88 and 92 of the burner case upper part 82 and the burner case lower part 83 are in contact with each other, the primary air chamber 100 and the air circulation chamber 101 are separated from each other by the top surface 95. However, the top surface 95 of the secondary air chamber 93 has a short side length of a.2Therefore, the primary air chamber 100 and the air circulation chamber 101 are in communication with each other on both sides of the short side.
[0105]
  When combustion drive is started in the combustion device 81 of the present embodiment, the blower 8 is activated, and air is sent into the primary air chamber 100 from the opening 87. A part of the air sent into the primary air chamber 100 flows into the first combustion cylinder 20 from the air inlet 29 of the first combustion cylinder 20 accommodated in the primary air chamber 100. The air flowing into the first combustion cylinder 20 is mixed with the fuel sprayed from the fuel injection nozzle 3.
[0106]
  Furthermore, a part of the air sent into the primary air chamber 100 flows into the secondary air chamber 93 from a damper 95 provided on the top surface 95. The air that has flowed into the secondary air chamber 93 is supplied from the air inlet 37 of the second combustion cylinder 21 and the air inlet 47a provided above the combustion space 22 (on the second combustion cylinder 21 side) to the second combustion cylinder. 21 is supplied to the flame generated in the second combustion cylinder 21 as secondary air to promote combustion drive.
[0107]
  On the other hand, the remaining part of the air supplied into the primary air chamber 100 flows into the air circulation chamber 101 and circulates inside. The air circulation chamber 101 communicates with the primary air chamber 100 but does not communicate with the secondary air chamber 93. Therefore, an amount of air corresponding to the opening degree of the damper 95 is introduced into the secondary air chamber 93. Therefore, the combustion apparatus 2 of the present embodiment can accurately adjust the amount of secondary air supplied to the flame generated in the second combustion cylinder 21 by the opening degree of the damper 95, and stable combustion. Drive can be performed.
[0108]
  The secondary air chamber 93 houses a part of the combustion space 22 that is heated by the combustion gas and becomes high temperature. Further, the secondary air chamber 93 has a structure in which only the damper 95 communicates with the outside of the secondary air chamber 93 and is a substantially sealed space. Therefore, when the combustion drive proceeds, the inside of the secondary air chamber 93 is assumed to gradually become high temperature.
[0109]
  However, in the combustion device 81 of the present embodiment, the secondary air chamber 93 is surrounded by the air circulation chamber 101 in which the air supplied from the blower 8 circulates. Further, since air at normal temperature is always supplied from the blower 8 into the burner case 7, the air in the air circulation chamber 101 is always at a low temperature. Therefore, the secondary air chamber 93 is cooled by the relatively low temperature air flowing in the air circulation chamber 101 and does not reach a high temperature. Therefore, in the combustion device 81, even if the combustion drive proceeds, the secondary air chamber 93 and the combustion space 22 do not become so hot.
[0110]
  The secondary air chamber 93 is surrounded by an air layer formed by the air flowing in the air circulation chamber 101. Therefore, the heat of the secondary air chamber 93, the second combustion cylinder 21, and the combustion space 22 is blocked by the air layer and hardly propagates to the burner case 7 side. Therefore, according to the above configuration, heat generated in the combustion cylinder 6 does not leak to the outside, and overheating of the burner case 7 can be prevented. Therefore, the combustion device 81 of the present embodiment can be used stably over a long period of time without causing thermal deformation and thinning of the burner case 7 and the combustion space 22 due to heat generated by combustion.
[0111]
  Further, in the above-described embodiment, the combustion devices 2 and 81 exemplify the hot water supply devices 1 and 80 that instantaneously heat the hot water flowing in the heat exchanger 12, and the present invention is not limited to this, For example, a hot water storage type hot water supply apparatus 105 as shown in FIG. 18 may be used.
[0112]
  The hot water supply apparatus 105 includes a storage unit 106 that stores hot water in the main body 109 and a combustion gas passage unit 107 that penetrates the storage unit 106, and the combustion gas generated in the burner unit 108 is used as a combustion gas passage unit. The hot water in the storage part 106 is heated by introducing it into 107. The burner portion 108 is connected to the combustion space portion 110. The combustion gas generated in the burner portion 108 flows into the combustion space portion 110, and this combustion gas flows toward the combustion gas passage portion 107. Air conditioning means 111 is provided around the combustion space 110. The hot water supply apparatus 105 includes a blower 112, and the air discharged from the blower 112 is supplied between the burner unit 108, the air conditioning unit 111, and the combustion space unit 110.
[0113]
  Also in the hot water supply device 105 described above, the combustion space portion 110 can be air-cooled by the air supplied between the air conditioning means 111 and the combustion space portion 110, and thermal deformation and thinning of the combustion space portion 110 are prevented. be able to. In the hot water supply apparatus 105, an air layer having a relatively low thermal conductivity is formed between the air conditioning unit 111 and the combustion space 110. For this reason, a double heat insulation structure is formed around the combustion space 110 by the air layer and the air conditioning means 111, so that the heat generated in the combustion space 110 hardly leaks to the outside.
[0114]
【The invention's effect】
  As described above, since the combustion apparatus of the present invention is configured to introduce air between the burner case and the combustion part and into the side surface of the combustion space part, the combustion space part is cooled by the air flowing in from the outside. It will not be too hot. Furthermore, in the combustion apparatus of the present invention, since an air layer having a relatively low thermal conductivity is formed between the burner case and the combustion part, it is possible to prevent leakage of heat generated in the combustion part by the air layer. it can.
[0115]
  Further, in the invention described in claim 2 in particular, since the combustion apparatus is provided with the air conditioning means around the combustion part, the combustion part is surrounded by two layers of the air layer and the air conditioning means. Therefore, since the combustion part is surrounded by the two-layer heat insulation structure formed by the air layer and the air conditioning means, it is possible to minimize the leakage of heat generated in the combustion part.
[0116]
  According to the configuration described in claim 3, it is possible to preferentially supply the relatively low temperature air introduced from the air supply means to a desired position and cool it efficiently.
[0117]
  Claim4According to the invention described in (1), the manufacturing cost can be reduced and the manufacturing process can be simplified, and the combustion drive can be stabilized.
[0118]
  Claim5According to the invention described in (1), the combustion state can be stabilized while downsizing the entire combustion apparatus.
[0119]
  Claim6Since the hot water heater described in 1 is provided with the above-described combustion device, the combustion device occupying the main part of the hot water heater hardly breaks down..
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an internal structure of a hot water supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a combustion cylinder employed in a combustion apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing the internal structure of the burner case in the combustion apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a state in which a combustion apparatus employed in the hot water supply apparatus of FIG. 1 is viewed from the direction A. FIG.
FIG. 5 is an enlarged view of a main part of a combustion apparatus employed in the hot water supply apparatus of FIG. 1;
6 is an enlarged front view of a portion B in FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a perspective view showing a modified example of the air conditioning cylinder employed in the combustion apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing another modified example of the air conditioning cylinder employed in the combustion apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view showing still another modified example of the air conditioning cylinder employed in the combustion apparatus according to an embodiment of the present invention.
10 is a front view showing an internal structure of a hot water supply apparatus provided with a combustion apparatus that employs the air conditioning cylinder shown in FIG. 9;
FIG. 11 is a perspective view showing another modified example of the air conditioning cylinder employed in the combustion apparatus according to an embodiment of the present invention.
12 is a front view showing the internal structure of a hot water supply apparatus including a combustion apparatus that employs the air conditioning cylinder shown in FIG. 11. FIG.
FIG. 13 (a) is a perspective view showing a modified example of a combustion cylinder employed in a combustion apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 13 (b) is a perspective view showing still another modified example. FIG.
14A is a cross-sectional view showing a modified embodiment of the portion shown in part B of FIG. 1. FIGS. 14B and 14C are cross-sectional views showing still another modified embodiment.
FIG. 15 is a front view showing an internal structure of a hot water supply device and a combustion device according to a second embodiment of the present invention.
16 is an enlarged view of a main part of a combustion device employed in the hot water supply device shown in FIG.
FIG. 17 is a perspective view showing a burner case employed in the combustion apparatus shown in FIG. 15 and a secondary air chamber housed in the burner case.
FIG. 18 is a schematic view showing a hot water supply apparatus that is a modified embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a front view showing a conventional hot water supply apparatus and combustion apparatus.
[Explanation of symbols]
      1 Water heater
      2 Combustion device
      3 Fuel injection nozzle
      5 Nozzle storage tube
      6 Combustion cylinder
      7 Burner case
      8 Blower
    10 Air conditioning cylinder
    11 Current plate
    12 Heat exchanger
    22 Combustion space
    24 Flame formation part
    49 Air inlet
    50 Rectifying wall
    51 Deflection wall
    93 Secondary air chamber
    96 damper
  100 Primary air chamber
  101 Air circulation chamber

Claims (6)

液体燃料を噴霧する噴霧手段と、当該噴霧手段を収納する噴霧手段収納部と、当該噴霧手段収納部に連続し、前記噴霧手段により噴霧された燃料を燃焼させる燃焼部と、空気を供給する空気供給手段と、前記燃焼部内に空気を導入する空気導入口とを具備した燃焼装置において、前記燃焼部を収納するバーナケースを有し、前記燃焼部は、主として液体燃料が燃焼することにより火炎が形成される火炎形成部と、火炎形成部において発生した燃焼ガスが通過する燃焼空間部とを有し、バーナケースの内側には空気整流手段が設けられ、空気流路が形成されており、空気供給手段により空気流路に導入された常温の空気を燃焼部の径方向に向けて流し、前記燃焼空間部の側面に空気を優先的に供給でき、空気供給手段によりバーナケース内に導入されたばかりの常温の空気が、燃焼空間部の近傍に集中的に導入されることを特徴とする燃焼装置。  Spray means for spraying liquid fuel, spray means storage section for storing the spray means, combustion section that is continuous with the spray means storage section and burns fuel sprayed by the spray means, and air for supplying air In a combustion apparatus having a supply means and an air inlet for introducing air into the combustion section, the combustion apparatus has a burner case that houses the combustion section, and the combustion section generates a flame by mainly burning liquid fuel. A flame forming portion formed, and a combustion space portion through which the combustion gas generated in the flame forming portion passes, an air rectifying means is provided inside the burner case, an air flow path is formed, and air The normal temperature air introduced into the air flow path by the supply means flows in the radial direction of the combustion part, and the air can be preferentially supplied to the side surface of the combustion space part, and is introduced into the burner case by the air supply means. Room temperature air that has just been found combustion apparatus according to claim intensively be introduced in the vicinity of the combustion space. 液体燃料を噴霧する噴霧手段と、当該噴霧手段を収納する噴霧手段収納部と、当該噴霧手段収納部に連続し、前記噴霧手段により噴霧された燃料を燃焼させる燃焼部と、空気を供給する空気供給手段と、前記燃焼部内に空気を導入する空気導入口とを具備した燃焼装置において、前記燃焼部を収納するバーナケースを有し、前記燃焼部は、主として液体燃料が燃焼することにより火炎が形成される火炎形成部と、火炎形成部において発生した燃焼ガスが通過する燃焼空間部とを有し、前記燃焼部とバーナケースとの間には、燃焼部の一部又は全部を包囲する整風手段が設けられており、当該整風手段は、整風手段の内側へ空気を導入する空気導入部を有し、バーナケースの内側には空気整流手段が設けられ、空気流路が形成されており、空気供給手段により空気流路に導入された常温の空気を燃焼部の径方向に向けて流し、前記燃焼空間部の側面に空気を優先的に供給でき、空気供給手段によりバーナケース内に導入されたばかりの常温の空気が、燃焼空間部の近傍に集中的に導入されることを特徴とする燃焼装置。  Spray means for spraying liquid fuel, spray means storage section for storing the spray means, combustion section that is continuous with the spray means storage section and burns fuel sprayed by the spray means, and air for supplying air In a combustion apparatus having a supply means and an air inlet for introducing air into the combustion section, the combustion apparatus has a burner case that houses the combustion section, and the combustion section generates a flame by mainly burning liquid fuel. A flame forming section that is formed, and a combustion space section through which combustion gas generated in the flame forming section passes, and between the combustion section and the burner case, air conditioning that surrounds part or all of the combustion section The air conditioning unit has an air introduction part that introduces air into the air conditioning unit, the air rectifying unit is provided inside the burner case, and an air flow path is formed. air Normal temperature air introduced into the air flow path by the supply means can flow in the radial direction of the combustion part, and air can be preferentially supplied to the side surface of the combustion space, and has just been introduced into the burner case by the air supply means. The normal temperature air is intensively introduced in the vicinity of the combustion space. バーナケースの内側には、空気供給手段により導入された空気の流れ方向を燃焼部の軸方向に向ける整流部と、当該整流部に沿って流れる空気の流れ方向を燃焼部の径方向に偏向する偏向部とを有する空気整流手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃焼装置。  On the inner side of the burner case, a rectification unit that directs the flow direction of air introduced by the air supply means in the axial direction of the combustion unit, and a flow direction of air that flows along the rectification unit is deflected in the radial direction of the combustion unit. The combustion apparatus according to claim 1, further comprising an air rectifier having a deflecting unit. 燃焼部は、噴霧手段収納部に接続された第１燃焼部と、当該第１燃焼部に連続し、第１燃焼部よりも開口面積が大きい第２燃焼部とにより構成される火炎形成部と、前記第２燃焼部に連続し、第２燃焼部よりも開口面積の大きい燃焼空間部とにより構成され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燃焼装置。A combustion part is a flame forming part constituted by a first combustion part connected to the spray means storage part and a second combustion part that is continuous with the first combustion part and has an opening area larger than that of the first combustion part; The combustion apparatus according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a combustion space portion that is continuous with the second combustion portion and has a larger opening area than the second combustion portion. 燃焼空間部は、周囲に空気導入口を有することを特徴とする請求項４に記載の燃焼装置。The combustion apparatus according to claim 4 , wherein the combustion space portion has an air introduction port around it. 燃焼部と、湯水を加熱する熱交換部とを有し、燃焼部において発生した燃焼ガスを熱交換部に送り、熱交換部で湯水を加熱する湯水加熱装置において、燃焼部には請求項１乃至５のいずれかに記載の燃焼装置が装着されており、湯水が流通する水管は、燃焼空間部から離れた位置を経由して熱交換部内に挿通されていることを特徴とする湯水加熱装置。In the hot water heating apparatus which has a combustion part and a heat exchange part which heats hot water, sends combustion gas generated in the combustion part to the heat exchange part, and heats hot water in the heat exchange part, the combustion part includes claim 1. A hot water heating apparatus, wherein the combustion apparatus according to any one of claims 5 to 5 is mounted, and a water pipe through which hot water flows is inserted into the heat exchange section via a position away from the combustion space section. .
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