JP4066160B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃焼装置に係り、更に詳しくは、給湯器や暖房機などに用いられる液体燃料を用いた燃焼装置に関する。また、同時に提案される発明は、この燃焼装置を用いた湯水加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、給湯装置等の湯水加熱装置には、ランニングコストの低廉な石油等の液体燃料を噴霧して燃焼させる燃焼装置が多用されている。
図１６は、従来の燃焼装置１００の内部構造を示す正面図である。燃焼装置１００は、バーナケース１０１の内部に燃焼筒１０２を内蔵しており、バーナケース１０１の下方には熱交換器（不図示）が接続される。
【０００３】
燃焼筒１０２は径の異なる筒体を積み重ねた形状であり、ノズル収納筒１１３及び一次空気導入筒１１４に接続された小径の第１燃焼筒１０３と、当該第１燃焼筒１０３に連続する第２燃焼筒１０４と、当該第２燃焼筒１０４に連続する燃焼空間部１０５で構成され、これら、第１燃焼筒１０３、第２燃焼筒１０４及び燃焼空間部１０５の軸心は略一致している。
【０００４】
第１燃焼筒１０３の外周壁には内部に空気を導入する複数の空気導入口１０３ａが設けられ、第２燃焼筒１０４は、第１燃焼筒１０３よりも大径で、その外周壁にも、内部に空気を導入する複数の空気導入口１０４ａが設けられている。また、燃焼空間部１０５は第２燃焼筒１０４よりも更に大径で、その外周壁にも、複数の空気導入口１０５ａが設けられている。
【０００５】
バーナケース１０１の内部は、燃焼筒１０２の第１燃焼筒１０３と第２燃焼筒１０４の境界部分で仕切板１０６によって仕切られ、上流側の第１空気室１０７と下流側の第２空気室１０８が形成されている。
空気量調節部１１０は、回転軸１１０ｂに流量調節羽根１１０ａを取り付けた構造であり、ステップモータ（不図示）を用いて回転軸１１０ｂの回転角度を制御することにより、仕切板１０６に設けた連通部１１２を介して流動させる空気量を制御するものである。
【０００６】
この燃焼装置１００は、ノズル収納筒１１３に点火プラグ１１６が内蔵されており、燃料噴射ノズル１１５から噴射された液体燃料に点火プラグ１１６によって点火する。そして、送風機１１７から供給される空気を一次空気導入筒１１４の空気導入口１１４ａ及び燃焼筒１０２の空気導入口１０３ａ，１０４ａから内部に導入しつつ、導入された空気を燃料噴射ノズル１１５から燃焼筒１０２の内部へ噴霧される液体燃料と混合して燃焼を行わせている。
【０００７】
燃焼量の低いときは、流量調節羽根１１０ａを閉じると共に、送風機１１７の回転数を低下させて第１空気室１０７へ少量の空気供給を行いつつ、概ね第１燃焼筒１０３で火炎を形成する。
また、燃焼量の増加に伴って、送風機１１７の回転数を上昇させて第１空気室１０７への供給空気量を増加させると共に、流量調節羽根１１０ａを開いて第１空気室１０７から第２空気室１０８へ供給する空気量を増加させて、第１及び第２燃焼筒１０３，１０４の双方で火炎を発生させて燃焼を行わせており、火炎の形成状態に応じた燃焼を可能にしている。
【０００８】
ところで、従来の燃焼装置１００では、第１空気室１０７及び第２空気室１０８への空気供給量を調節するため、バーナケース１０１の内部を仕切板１０６で仕切る構造を採用している。則ち、バーナケース１０１の内部に、中央部に大きな開口１０６ａを設けた仕切板１０６が予め固定されており、燃焼筒１０２の上流部を仕切板１０６の開口１０６ａを貫通させて挿入し、燃焼筒１０２の上端をバーナケース１０１の天板１０１ｂに当接させた状態で固定していた。そして、仕切板１０６の開口１０６ａの下面周縁と第２燃焼筒１０４の外周壁との間に全周に渡って耐熱性を有するシール剤１１８を塗布して気密性を確保していた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図１６に示した燃焼装置１００では、仕切板１０６と燃焼筒１０２との当接部位にシール剤１１８を塗布しなければならず、製造に手間を要していた。
また、燃焼筒１０２と仕切板１０６との当接部位にシール剤１１８を塗布して固着させるため、燃焼筒１０２をバーナケース１０１から取り外すことができず、保守点検などのメンテナンス性が低下するため改善が望まれていた。
本発明は、前記事情に鑑みて提案されるもので、安定燃焼を確保するためにバーナケースと燃焼筒との気密性を確保しつつ、製造性、メンテナンス性を向上させた燃焼装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明者らは次の技術的手段を講じた。
則ち、請求項１に記載の発明は、バーナケースの内部に燃焼筒を配し、送風機から当該バーナケースと燃焼筒との間に形成される空気室に供給される空気を燃焼筒の外壁に設けた空気導入口を介して燃焼筒の内部に導入し、導入された空気を燃料噴霧手段から燃焼筒の内部に噴霧される液体燃料と混合して燃焼させる燃焼装置であって、空気室は、仕切板によって燃焼筒の上流部に位置する第１空気室と下流部に位置する第２空気室とに仕切られ、仕切板は、燃焼筒の上流部を貫通させる開口を備えると共に、当該開口に近接する燃焼筒の外周壁には径方向外方へ向けて突出する弾性を有した当接部材が設けられており、バーナケースの下流側から仕切板の開口を通じて燃焼筒の上流部を第１空気室へ挿入し、当該燃焼筒の上流側端部をバーナケースの天板に当接させて固定すると、燃焼筒に設けた当接部材が弾性力によって仕切板の開口の下流側周縁に密着する構成とされている。
【００１１】
本発明によれば、バーナケースの内部に燃焼筒を装着すると、当接部材の弾性力によって当接部材は仕切板に密着する。これにより、第１空気室と第２空気室との気密性が保持され安定した燃焼を行うことが可能となる。
また、バーナケースの内部へ燃焼筒を装着しても、当接部材と仕切板とは当接するだけなので、燃焼筒の取り付け、取り外しを容易に行うことができ、保守点検などのメンテナンス性が向上する。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の燃焼装置において、当接部材は、燃焼筒の外周壁から径方向外方へ広がるに連れて上流側へ向かう傾斜部と、当該傾斜部の内周縁を燃焼筒の外周壁に沿って上流側へ向けて湾曲させた湾曲部とを全周に渡って形成しており、当該当接部材は燃焼筒の上流側端部から挿入され外周壁に沿って下流側へ向けて圧入して装着される構成とされている。
【００１３】
本発明によれば、当接部材の傾斜部の外周縁が仕切板を押圧しつつ当接すると、傾斜部の外周縁には下流側へ向かう力が働く。これにより、傾斜部に沿う方向へは分力が働き、傾斜部に沿う分力に対して燃焼筒の外周壁からの抗力が湾曲部に作用する。ここで、傾斜部に働く分力と湾曲部に働く抗力とは作用点が直線上に位置しないため、湾曲部近傍に撓みが生じ、これによって傾斜部が下流側へ偏位する。一方、当接部材と仕切板との当接を解除すると、湾曲部近傍の撓みがなくなり、当接部材は元の形状に復帰する。則ち、当接部材は下流側へ向かう力に対して弾性力を発現する。
【００１４】
従って、本発明によれば、当接部材を仕切板に押圧させた状態で燃焼筒を固定すると、当接部材は弾性力によって仕切板に密着して気密性が確保される。
これにより、当接部材と仕切板との間に、気密性を保持するためのシール剤などを塗布する必要がなく、製造が容易である。また、燃焼筒と当接部材とを別体として製するので、燃焼筒の構造が簡略化されて製造が容易になる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の燃焼装置において、当接部材は、前記傾斜部の外周縁から前記仕切板に沿って径方向外方へ向けて延出するフランジ部を全周に渡って形成する構成とされている。
本発明によれば、当接部材のフランジ部は仕切板へ面当接するので、傾斜部の外周縁が仕切板へ線当接する場合に比べて、当接部材と仕切板との気密性を向上させることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃焼装置において、当接部材の最大径は前記仕切板に設けられた開口径よりも大きく、且つ、前記燃焼筒の当接部材よりも上流側の最大径は前記仕切板に設けられた開口径よりも小さい形状とされている。
本発明によれば、燃焼筒の上流部を仕切板の開口を通じて上流側の第１空気室の内部へ容易に挿入することができる。また、この際に、燃焼筒に設けた当接部材が仕切部材の開口を貫通する虞がない。これにより、燃焼筒をバーナケースへ挿入して容易に固定することが可能である。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の燃焼装置において、仕切板の下流面からバーナケースの天板に至る高さが、当接部材の上流側端部から燃焼筒の上流側端部に至る高さよりも僅かに大きい形状とされている。
【００１８】
本発明によれば、各部材の寸法公差を考慮したうえで上記寸法条件を満足する形状とすることにより、バーナケースの内部に燃焼筒を装着すると、当接部材の上流側端部は仕切板の開口の下流側周縁へ当接しつつ下流側へ向けて押圧される。これにより、製造時において各部材に寸法のばらつきが生じた場合でも、燃焼筒をバーナケースに装着すると、当接部材の湾曲部が撓みつつ当接部材の上流側端部は仕切板に密着して気密性が確保される。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の燃焼装置において、燃焼筒は、燃料噴霧手段に接続された第１火炎形成部と、当該第１火炎形成部の下流側に連続し当該第１火炎形成部よりも外径の大きい第２火炎形成部と、第２火炎形成部の下流側に連続し当該第２火炎形成部よりも外径の大きい燃焼空間部とを備えた構成とされており、当接部材は下流側端部が第２火炎形成部の上流側端部に当接するまで第１火炎形成部の外周壁に沿って下流側へ圧入して装着される構成とされている。
【００２０】
本発明によれば、当接部材は燃焼筒の第１火炎形成部と第１火炎形成部との境界部に装着される。従って、燃焼筒をバーナケースに装着すると、当接部材は仕切板に密着して、第１火炎形成部の位置する第１空気室と第２火炎形成部よりも下流に位置する第２空気室とを気密性を維持しつつ仕切る。
これにより、第１空気室へ供給される空気は燃焼筒の第１火炎形成部へ導入され、第２空気室へ供給される空気は燃焼筒の第２火炎形成部と燃焼空間部とへ導入されて安定した燃焼を行うことが可能となる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の燃焼装置において、送風機から第１空気室へ至る空気流路を流動させる空気量を調節する第１の空気量調節部と、仕切板に設けた連通部を介して第１空気室から第２空気室へ向けて流動させる空気量を調節する第２の空気量調節部とを設けており、第１の空気量調節部及び第２の空気量調節部は、回転軸に取り付けられた流量調節羽根を空気流路及び連通部に配して構成され、回転軸を回転制御することにより、流量調節羽根によって空気流路或いは連通部の等価的な開口面積を変化させて流動する空気量を調節する構成とされている。
【００２２】
本発明によれば、回転軸を回転制御するだけで、第１及び第２の空気量調節部によって第１空気室及び第２空気室へ供給する空気量を調節することができる。これにより、燃焼量に応じて、燃焼筒の上流部及び下流部へ供給する空気量を最適に調節することができ、空燃比を最適に維持して安定した燃焼を行わせることが可能となる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の燃焼装置を内蔵した湯水加熱装置であって、燃焼装置で発生した熱を熱交換部に送って湯水を加熱する構成とされている。
本発明によれば、前記した燃焼装置を採用することにより、製造性、メンテナンス性を向上させつつ安定燃焼を行うことができ、性能を向上させた湯水加熱装置を提供できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態に係る燃焼装置及びその燃焼装置を内蔵した給湯器（湯水加熱装置）を説明する。
図１は、第１実施形態に係る給湯器１の内部構造を示す正面図である。図２は、給湯器１に内蔵される燃焼装置２の燃焼筒（装着部材を含む）を示す斜視図である。図３は、図２に示す燃焼筒及び装着部材の分解斜視図である。図４は、燃焼筒に装着される当接部材を示す平面図及び断面図である。図５は、図４に示す当接部材の弾性を示す説明図である。図６は、燃焼装置２の内部に燃焼筒を装着する過程を示す断面図である。図７は、燃焼装置２の内部に燃焼筒を装着した状態を示す断面図である。図８は、燃焼装置２の空気量調節部の動作を示す斜視図である。図９は、燃焼量が低い状態における燃焼装置２の空気流を示す断面図である。図１０は、燃焼量が高い状態における燃焼装置２の空気流を示す断面図である。
【００２５】
本実施形態の給湯器１は、図１の様に、箱形の本体ケース７の内部に燃焼装置２を内蔵したもので、燃焼装置２の下流側には燃焼室３と熱交換器４が順に配され、熱交換器４の下流側は排気ダクト５に接続され、その下流側端部には排気ガスを排出する排気トップ６が設けられている。
【００２６】
燃焼装置２の下流側の燃焼室３は、燃焼装置２で発生した高温の燃焼ガスを熱交換器４へ導く円筒形の空間であり、その周囲には、通過する燃焼ガスによる外壁の加熱を防止するための水管３ａが外周壁に沿って巻き付けられている。また、熱交換器４は、燃焼装置２で発生した燃焼ガスの熱を水管４ａを流動する湯水と熱交換して昇温させるものである。そして、熱交換器４で熱交換された燃焼ガスは排気ダクト５を経由して排気トップ６から外部に排出される。
【００２７】
燃焼装置２は、図１の様に、箱形のバーナケース１０の内部に燃焼筒１１を配し、バーナケース１０の上部には、燃料噴霧手段１５と送風機１２を有している。バーナケース１０と燃焼筒１１との間に形成される空気室は、仕切板３０によって、燃焼筒１１の上流部に位置する第１空気室３５と下流部に位置する第２空気室３６とに仕切られている
【００２８】
また、燃焼筒１１の上流部には、一次空気導入筒１３及びノズル収納筒１４が装着され、ノズル収納筒１４には、燃料噴霧手段１５から供給される液体燃料を燃焼筒１１の内部に噴射する燃料噴射ノズル１６と、噴射される液体燃料に点火する点火プラグ１７が収納されている。
【００２９】
本実施形態の燃焼装置２は、図１の様に、送風機１２と第１空気室３５との間に、第１空気室３５へ供給する空気量を調節する第１の空気量調節部３７を設けると共に、仕切板３０に、第１空気室３５から第２空気室３６へ流動させる空気量を調節する第２の空気量調節部３８を設けている。そして、第１空気室３５及び第２空気室３６に燃焼量に応じた空気供給を行うことにより、燃焼筒１１の外壁に設けた複数の空気導入口を介して燃焼筒１１の上流部及び下流部に燃焼量に応じた空気を導入させて燃焼を行わせるものである。
【００３０】
燃焼筒１１は、図２の様に、円筒体を３段に積み重ねた形状であり、上流側の第１火炎形成部２０と、第１火炎形成部２０の下流に連続する第２火炎形成部２１と、第２火炎形成部２１の下流に連続する燃焼空間部２２で構成される。また、第１火炎形成部２０の外周壁には、バーナケース１０への固定時に仕切板３０との気密性を確保するための当接部材１８が装着されている。
燃焼筒１１の上流側には、図２の様に、一次空気導入筒１３とノズル収納筒１４が圧入装着され、これら、当接部材１８を含む燃焼筒１１、一次空気導入筒１３及びノズル収納筒１４が一体化された状態でバーナケース１０に装着される。
【００３１】
燃焼筒１１は、図３の様に、上流側に位置する円筒形の第１火炎形成部２０と、当該第１火炎形成部２０よりも外径が大きく下流側に連続する円筒形の第２火炎形成部２１と、当該第２火炎形成部２１よりも更に外径が大きく下流側に連続する円筒形の燃焼空間部２２とを一体化した形状である。則ち、燃焼筒１１は、外径の異なる３つの円筒体を一体化したもので、各円筒体の中心軸は略一致している。
【００３２】
第１火炎形成部２０と第２火炎形成部２１とは、燃焼噴射ノズル１６から噴射された燃料を燃焼させて火炎を形成させる部位である。従って、燃焼装置２において、燃焼筒１１の第２火炎形成部２１よりも上流側は、一般にバーナと称される部分に相当する。また、第２火炎形成部２１に連続する燃焼空間部２２は、第１及び第２の火炎形成部２０，２１で発生した燃焼ガスを下流側へ向けて通過させる部位である。
【００３３】
第１火炎形成部２０は上流側に閉塞面２０ｅを有し、当該閉塞面２０ｅの中央部には開口２０ａが設けられ、当該開口２０ａに隣接して放射状に複数の旋回導入口（空気導入口）２０ｂが配されている。旋回導入口２０ｂは、閉塞面２０ｅの一部を略方形状に内方へ向けて切り起こして旋回羽根２０ｇを形成したもので、切り起こしに伴う開口２０ｆから旋回羽根２０ｇに沿って空気を導入することにより、第１火炎形成部２０の中心軸の周りに上流側から見て反時計方向へ旋回する気流を生じさせる機能を有する。また、第１火炎形成部２０の下流側近傍の外周壁には、全周に渡って複数の空気導入口２０ｃ，２０ｄが放射状に配列されている。
【００３４】
第２火炎形成部２１は、第１火炎形成部２０よりも大径の円筒体であり、両者の接続部には上流側に面する段部２１ａが形成され、当該段部２１ａには、放射状に複数の旋回導入口（空気導入口）２１ｂが配されている。旋回導入口２１ｂは、段部２１ａの一部を内方へ向けて陥没させることにより、段部２１ａの内面に沿いつつ中心軸の周りに向かう方向へ空気を導入するように開口を形成したものであり、段部２１ａをプレス加工して形成される。この旋回導入口２１ｂを介して導入された空気は、第２火炎形成部２１の中心軸の周りに上流側から見て反時計方向へ旋回する気流を生じさせる。また、第２火炎形成部２１の下流側近傍の外周壁には、全周に渡って複数の空気導入口２１ｃ，２１ｄが放射状に配列されている。
【００３５】
燃焼空間部２２は、第２火炎形成部２１よりも更に大径の円筒体であり、両者の接続部には上流側に面する段部２２ａが形成され、当該段部２２ａには、放射状に複数の旋回導入口（空気導入口）２２ｂが配されている。旋回導入口２２ｂは、前記した第２火炎形成部２１の旋回導入口２１ｂと相似形であるが、旋回導入口２１ｂよりも大きい形状である。この旋回導入口２２ｂも、内部へ導入した空気を燃焼空間部２２の中心軸の周りに上流側から見て半時計方向へ旋回する気流を生じさせる機能を有する。また、燃焼空間部２２の下流側近傍の外周壁には、全周に渡って複数の空気導入口２２ｃが放射状に配列され、燃焼空間部２２の下流側端部は径方向外方へ向けて折曲されてフランジ部２２ｄが形成されている。
【００３６】
燃焼筒１１の第１火炎形成部２０に装着される当接部材１８は、図３，図４の様に、リング形状の部材であり、径方向外方へ広がるに連れて上流側へ向かう傾斜部１８ａと、傾斜部１８ａの内周縁を上流側へ向けて湾曲させた湾曲部１８ｃと、傾斜部１８ａの外周縁から径方向外方へ向けて延出するフランジ部１８ｂを全周に渡って形成している。この湾曲部１８ｃの内径は、燃焼筒１１の第１火炎形成部２０の外径と略同一である。
【００３７】
当接部材１８は、図３、図５の様に、フランジ部１８ｂを上流側に向けて、湾曲部１８ｃの内周を第１火炎形成部２０の外周壁に当接させて挿入し、湾曲部１８ｃの下流側端部１８ｄが第２火炎形成部２１の段部２１ａに当接するまで第１火炎形成部２０の外周壁に沿って下流側へ圧入して装着される。これにより、当接部材１８は、湾曲部１８ｃの径方向内方へ向かう弾性力によって第１火炎形成部２０の外周壁を押圧して固定されている。
この当接部材１８は、下流側へ向かう力Ｆを印加すると、傾斜部１８ａ及びフランジ部１８ｂが全体的に下流側へ偏位し、力Ｆを取り除くと元の形状に復帰する弾性力を有する。
【００３８】
則ち、図５の様に、フランジ部１８ｂに全周に渡って下流側へ向かう力Ｆ（仕切板３０を押圧することによる抗力）が加わると、傾斜部１８ａに沿う方向へ分力Ｆ１が働き、この分力Ｆ１に対する抗力Ｒ１が第１火炎形成部２０の外周壁近傍の湾曲部１８ｃに作用する。しかし、傾斜部１８ａに働く分力Ｆ１と湾曲部１８ｃに働く抗力Ｒ１とは作用点が直線上に位置しない。このため、湾曲部１８ｃの下流側端部１８ｄの近傍に撓みが生じ、傾斜部１８ａ及びフランジ部１８ｂが全周に渡って下流側へ向けてｄだけ偏位する。一方、フランジ部１８ｂに印加する力Ｆを取り除くと、湾曲部１８ｃの下流側端部１８ｄの近傍の撓みがなくなり、当接部材は元の形状に復帰する。則ち、当接部材は下流側へ向かう力に対して弾性力を発現する。
【００３９】
これにより、後述するように、当接部材１８を取り付けた燃焼筒１１をバーナケース１０に装着すると、当接部材１８は弾性力によって仕切板３０に密着して気密性を確保することを可能としている。
【００４０】
燃焼筒１１に装着される一次空気導入筒１３は、図３の様に、上流側の大径部１３ａと、大径部１３ａよりも僅かに径の小さい下流側の小径部１３ｃとを有する円筒体であり、大径部１３ａは小径部１３ｃに比べて軸方向の高さの大部分を占めている。大径部１３ａの下流側近傍には全周に渡って複数の空気導入口１３ｄが放射状に配列され、大径部１３ａの上流側端部１３ｂは全周に渡って径方向外方へ向けて僅かに折曲されている。この一次空気導入筒１３の小径部１３ｃの内径は、燃焼筒１１の第１火炎形成部２０の外径と略同一である。
【００４１】
ノズル収納筒１４は、図３の様に、有底円筒体であり、上流側端部は水平に折曲されてフランジ部１４ｂが形成され、下流側の底面１４ｃの中央には開口１４ｄが設けられている。また、周部１４ａの外径は上流側に向かうに連れて僅かに広がるテーパ形状とされ、周部１４ａから底面１４ｃに掛かる部位は大きく湾曲した形状である。周部１４ａの上流側には、複数の空気導入口１４ｅが放射状に配列されており、周部１４ａの外径は一次空気導入筒１３の大径部１３ａの内径と略同一である。
【００４２】
ノズル収納筒１４及び一次空気導入筒１３は、次の手順によって燃焼筒１１へ装着される。
まず、図３の様に、ノズル収納筒１４を底面１４ｃ側を一次空気導入筒１３の大径部１３ａに挿入して下流側に向けて圧入する。ここで、前記したように、ノズル収納筒１４の周部１４ａはテーパ形状であるので、ノズル収納筒１４を一次空気導入筒１３に圧入すると、図２の様に、一次空気導入筒１３の上流側端部１３ｂとノズル収納筒１４のフランジ部１４ｂとの間に所定の間隔を有する状態で固定される。
【００４３】
ノズル収納筒１４を装着した一次空気導入筒１３は、その小径部１３ｃを燃焼筒１１の第１火炎形成部２０に挿通し、ノズル収納筒１４の底面１４ｃが第１火炎形成部２０の閉塞面２０ｅに当接するまで圧入して固定する。以上の手順により、図２の様に、燃焼筒１１にノズル収納筒１４及び一次空気導入筒１３が装着されて一体化される。この状態では、ノズル収納筒１４の開口１４ｄと燃焼筒１１の第１火炎形成部２０の開口２０ａとが上下に重なり合って、ノズル収納筒１４から燃焼筒１１の内部に至る燃料噴射のための開口が形成される。
【００４４】
次に、前記構造を有する燃焼筒１１をバーナケース１０に装着する過程を、図６、図７を参照して説明する。
【００４５】
燃焼装置２のバーナケース１０は、図６の様に箱形状であり、対向する天板３１と底板３２との略中央部には仕切板３０が固定されている。仕切板３０は、中央部に燃焼筒１１の上流部を貫通させる大きな開口３０ａを有し、開口３０ａの周縁に沿って円筒形の整流筒２９が上流側へ向けて設けられている。また、底板３２にも大きな開口３２ａが設けられ、開口３２ａの周縁に沿って円筒形の遮蔽筒３４が上流側へ向けて設けられている。
【００４６】
ここで、本実施形態の燃焼装置２では、図６の様に、バーナケース１０における仕切板３０の下流面から天板３１に至る高さＨ１を、燃焼筒１１の当接部材１８の上流側端部（フランジ部１８ｂの上流面）からノズル収納筒１４の上流側端部（フランジ部１４ｂの上流面）に至る高さｈ１よりも大きく設定している。則ち、各部材の寸法公差を考慮しつつ、高さＨ１＞高さｈ１となるように、各部材の製造、組み立てが行われている。
また、バーナケース１０の底板３２の下流面から天板３１に至る高さＨ２を、燃焼筒１１の下流側端部（燃焼空間部２２のフランジ部２２ｄの下流面）からノズル収納筒１４の上流側端部（フランジ部１４ｂの上流面）に至る高さｈ２と略同一となるようにしている。
【００４７】
更に、図６の様に、燃焼筒１１に取り付ける当接部材１８の外径φＢは、仕切板３０に設けた開口３０ａの開口径φＡよりも大きい。また、燃焼筒１１の当接部材１８よりも上流側の最大径、則ち、ノズル収納筒１４の最大径φＣは、仕切板３０の開口３０ａの開口径φＡよりも小さい。これにより、後述するように、燃焼筒１１をバーナケース１０に装着する際に、ノズル収納筒１４を開口３０ａに容易に挿入することができ、しかも、当接部材１８が開口３０ａを貫通することがなく、製造性が向上する。
【００４８】
燃焼筒１１は次の手順でバーナケース１０の内部に装着される。まず、図６の様に、ノズル収納筒１４及び一次空気導入筒１３を装着した燃焼筒１１を、バーナケース１０の底板３２の開口３２ａを通じ仕切板３０の開口３０ａを貫通させて、ノズル収納筒１４のフランジ部１４ｂが天板３１に当接するまで第１空気室３５の内部に挿入する。すると、図７の様に、燃焼筒１１の燃焼空間部２２のフランジ部２２ｄが、底板３２の遮蔽筒３４の内周壁に当接しつつ嵌入して位置決めされる。
【００４９】
次いで、バーナケース１０の底板３２に、ねじＮを用いて固定金具３３を固定すると共に、ノズル収納筒１４のフランジ部１４ｂをねじＮを用いて天板３１に固定する。
燃焼筒１１をバーナケース１０の内部に固定すると、前記した寸法関係により、当接部材１８のフランジ部１８ｂは仕切板３０の開口３０ａの周縁下面側に押圧され、湾曲部１８ｃの撓みに伴って生じる弾性力によってフランジ部１８ｂは仕切板３０に密着して気密性が確保される。これにより、燃焼筒１１とバーナケース１０との間に形成される空気室が、仕切板３０と当接部材１８によって、燃焼筒１１の第１火炎形成部２０よりも上流に位置する第１空気室３５と、第２火炎形成部よりも下流に位置する第２空気室３６とに気密性を維持しつつ仕切られる。
【００５０】
一方、本実施形態の燃焼装置２では、バーナケース１０の天板３１の近傍に第１の空気量調節部３７を設けると共に、仕切板３０の近傍に第２の空気量調節部３８を設けている。
詳細に説明すると、図８の様に、バーナケース１０の外壁に固定されたステップモータ４１の駆動軸４１ａに回転軸４０が接続され、当該回転軸４０は、第１空気室３５の内部を貫通するように配されている。第１の空気量調節部３７は回転軸４０の先端部近傍に位置し、第２の空気量調節部３８は回転軸４０の中央部近傍に位置して設けられている。
【００５１】
第１の空気量調節部３７は、図８、図９の様に、回転軸４０に取り付けられた流量調節羽根４７を有し、当該流量調節羽根４７を天板３１に固定された方形ダクト３１ａの内部で回動可能に収納した構成である。流量調節羽根４７は、長尺方形材を折曲して製され、回転軸４０から斜め上方に延びる面と、続いて僅かに上昇しつつ略水平に延びる面と、続いて僅かに下降しつつ略水平に延びる面とを備えた羽根であり、ねじ（不図示）によって回転軸４０に固定されている。
【００５２】
この第１の空気量調節部３７は、回転軸４０を回転制御して流量調節羽根４７を方形ダクト３１ａの内部で回動させることにより、方形ダクト３１ａの空気流路３１ｂの開口面積を等価的に変化させて、空気流路３１ｂを流動する空気量を調節するものである。
則ち、第１の空気量調節部３７は、回転軸４０を回転させることにより、方形ダクト３１ａの上部に接続された送風機１２（図５では不図示）から空気流路３１ｂを介して第１空気室３５へ流動する空気量を調節する機能を有する。
【００５３】
また、第２の空気量調節部３８は、仕切板３０に設けた長尺方形の開口３０ｂと、当該開口３０ｂの一方の長手側縁から長手両端部に掛かる部位を囲むように立設された遮蔽部材４５とで形成される連通部３０ｃに、回転軸４０に取り付けられた長尺の流量調節羽根４４を回動可能に配した構成である。
【００５４】
流量調節羽根４４は、長尺方形板を幅方向の中央部近傍で折曲した断面が略Ｌ字形状を有し、一方の長手側縁がねじＮによって回転軸に固定されており、回転軸４０の回転に伴って他方の長手側縁は開口３０ｂの内部に侵入しつつ回動する。また、遮蔽部材４５は流量調節羽根４４の長手両端部と開口３０ｂとの間を遮蔽する遮蔽部４５ａと、回転軸４０と開口３０ｂの一方の長手側縁との間を遮蔽する遮蔽部４５ｂとを備えたコ字状の部材であり、対向する遮蔽部４５ａ，４５ａは回転軸４０を回動自在に支持する機能を併せ持っている。
則ち、第２の空気量調節部３８は、回転軸４０を回転させることにより、第１空気室３５から第２空気室３６へ流動する空気量を調節する機能を有する。
【００５５】
本実施形態では、遮蔽部材４５の遮蔽部４５ａ，４５ａに、流量調節羽根４４の回転位置を規制するストッパ４５ｃ，４５ｃを設けており、開口面積が最小となるときの回転軸４０の回転角度を規制している。ここで、前記したように、第１の空気量調節部３７の流量調節羽根４７は同一の回転軸４０に固定されている。従って、ストッパ４５ｃを設けることにより、第１及び第２の空気量調節部３７，３８の供給空気量の最小時における流量調節羽根４７，４４の回転位置を同時に規制する構造としている。
この構成により、回転軸４０の回転開始位置を、流量調節羽根４４がストッパ４５ｃへ当接する位置として規制することができ、この回転位置を基準にしてステップモータ４１へ制御信号を伝送して制御を行うことが可能である。
【００５６】
このような構成の第１及び第２の空気量調節部３７，３８によれば、ステップモータ４１に制御信号を送出して流動空気量を最小状態にすると、図８（ａ）の様に、第１の空気量調節部３７の流量調節羽根４７によって空気流路３１ｂの大部分が遮蔽されて、送風機１２から空気流路３１ｂを介して第１空気室３５へ流動する空気量は最小となる。同時に、第２の空気量調節部３８の流量調節羽根４４は、遮蔽部材４５と共に開口３０ｂを遮蔽して連通部３０ｃを遮断する。
【００５７】
一方、ステップモータ４１に制御信号を送出して回転軸４０を流動空気量を増加させる方向へ回動させると、図８（ｂ）の様に、流量調節羽根４７は空気流路３１ｂの内部で回動して開口面積が増加し、送風機１２から空気流路３１ｂを介して第１空気室３５へ流動する空気量が増大する。同時に、流量調節羽根４４が開口３０ｂの内部へ向けて回動して連通部３０ｃの開口面積が増加し、第１空気室３５から第２空気室３６への流動空気量が増大する。
【００５８】
特に、本実施形態の燃焼装置２では、第１及び第２の空気量調節部３７，３８の各々の流量調節羽根４７，４４を前記した折曲させた形状としており、燃焼量に応じて共通の回転軸４０を回転制御するだけで第１空気室３５及び第２空気室３６への供給空気量を同時に最適に調節している。また、流量調節羽根４７，４４を折曲構造とすることにより、最適な流量調節を行いつつ回動範囲を縮小することができ、燃焼装置２の小型化を図っている。
【００５９】
次に、図９、図１０を参照して、本実施形態の燃焼装置２における空気供給を中心とした燃焼制御を説明する。
燃焼量が低い状態では、図９の様に、回転軸４０は流量調節羽根４４がストッパ４５ｃに当接するまで時計方向に回転駆動される。これにより、流量調節羽根４４によって連通部３０ｃは遮断されて第２空気室３６への空気供給は行われず、流量調節羽根４７は空気流路３１ｂの大部分を遮蔽するように内部に位置する。このとき、送風機１２は所定の回転数を維持するので、第１空気室３５へは圧力の安定した少量の空気が供給される。
【００６０】
第１の空気量調節部３７によって第１空気室３５へ供給される空気の一部は、ノズル収納筒１４の空気導入口１４ｅを介して一次空気として内部に導入される。また、第１空気室３５へ供給される空気の一部は、一次空気導入筒１３と整流筒２９との間を通り、その一部は一次空気導入筒１３の空気導入口１３ｄから内部へ流入する。空気導入口１３ｄから内部に導入された空気は、ノズル収納筒１４と一次空気導入筒１３との間の狭い隙間を通り、燃焼筒１１の第１火炎形成部２０に設けた旋回導入口２０ｂから燃焼筒１１の内部に一次空気として旋回しつつ流入する。そして、流入した空気は、ノズル収納筒１４の空気導入口１４ｅから導入された空気と共に第１火炎形成部２０の開口２０ａの近傍で燃料噴射ノズル１６から噴射される液体燃料と混合され着火される。
【００６１】
一方、一次空気導入筒１３と整流筒２９との間を通って移動する空気の残部は、下流側の当接部材１８に至り傾斜部１８ａに沿って偏向されて第１火炎形成部２０の空気導入口２０ｃ，２０ｄから二次空気として内部へ導入されて燃焼が行われる。従って、燃焼量の低い状態では、概ね燃焼筒１１の第１火炎形成部２０で火炎を発生して燃焼が行われ、発生した燃焼ガスは燃焼空間部２２を介して下流側に流動して熱交換が行われる。
【００６２】
このように、燃焼量が低い状態では、第１の空気量調節部３７によって空気流路３１ｂの開口面積が低減されるので、送風機１２からの供給空気量を低減しつつ圧力を安定させて第１空気室３５へ供給することができ、着火時や燃焼量の低い状態において火炎が煽られることがない。また、燃焼量の低いときは、第２の空気量調節部３８によって第２空気室３６への空気供給が遮断される。これにより、第２火炎形成部２１や燃焼空間部２２への空気導入を遮断することができ、第１火炎形成部２０で発生した火炎が下流側で冷却されることがなく、完全燃焼を行うことが可能となる。
【００６３】
一方、燃焼量が増加すると、図１０の様に、回転軸４０は反時計方向に回転駆動される。従って、流量調節羽根４７は空気流路３１ｂの内部で回動して、送風機１２から第１空気室３５へ供給される空気量が増大する。また、流量調節羽根４４は開口３０ｂを貫通して第２空気室３６の内部へ向けて回動し、連通部３０ｃ（開口３０ｂ）を介して第１空気室３５から第２空気室３６へ流動する空気量が増大する。そして、一次空気導入筒１３の空気導入口１３ｄから流入する空気は、燃焼筒１１の第１火炎形成部２０の上流側の旋回導入口２０ｂから燃焼筒１１の内部に一次空気として旋回しつつ流入し、ノズル収納筒１４の空気導入口１４ｅから導入された一次空気と共に燃料噴射ノズル１６から噴射される液体燃料と混合され着火される。
【００６４】
このとき、燃焼量の増加に伴って発生する火炎は第２火炎形成部２１に至り、第１火炎形成部２０の空気導入口２０ｃ，２０ｄから導入される空気と、第２火炎形成部２１の旋回導入口２１ｂ及び空気導入口２１ｃ，２１ｄから導入される空気が二次空気として旋回しつつ火炎に供給されて燃焼が行われる。また、第２空気室３６から旋回導入口２２ｂ及び空気導入口２２ｃを介して燃焼空間部２２へ空気の一部が導入されて、燃焼空間部２２の外周壁を冷却しつつバーナケース１０側への熱の伝導を遮断する働きを行う。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態に係る燃焼装置２によれば、ノズル収納筒１４及び一次空気導入筒１３を一体化した燃焼筒１１やバーナケース１０の形状を前記した寸法に規制すると共に、当接部材１８に弾性を持たせることにより、燃焼筒１１をバーナケース１０に装着するだけで、当接部材１８を仕切板３０に密着させることができる。
これにより、製造性を向上させつつ第１空気室３５と第２空気室３６との気密性が確保されて安定燃焼を行うことが可能となる。また、燃焼筒１１の当接部材１８が仕切板３０へ当接するだけであるので、燃焼筒１１の着脱は自在であり、保守点検などのメンテナンス性を向上することができる。また、シール剤などを塗布する必要がなく、製造が容易である。
【００６６】
また、本実施形態に係る燃焼装置２によれば、第１及び第２の空気量調節部３７，３８を共通の回転軸４０で回転制御する構成を採ることにより、燃焼装置２の構造を簡略化すると共に小型化を図っている。また、着火時や燃焼量の低い状態における第１空気室３５への供給空気圧力を安定化することができ、火炎が煽られることがなく、更に、燃焼量の低い状態において、発生した火炎が燃焼筒１１の下流側から流入する空気によって冷却されて不完全燃焼が生じることもない。
更に、燃焼量に応じて第１及び第２の空気量調節部３７，３８を調節することにより、燃焼筒１１の上流部及び下流部への供給空気量を最適に調節することができ、燃焼量の全域において最適な空燃比を維持して安定した燃焼を行うことが可能となる。
【００６７】
尚、本実施形態の燃焼装置２では、第１及び第２の空気量調節部３７，３８において、流量調節羽根４７，４４をねじを用いて回転軸４０に固定する構造を採用したが、例えば、耐熱樹脂材を成形加工して回転軸と流量調節羽根とを一体化した構造とすることもできる。
【００６８】
次に、本発明の別の実施形態に係る燃焼装置及びその燃焼装置を内蔵した給湯器を説明する。本実施形態の燃焼装置９は、前記第１実施形態に採用した燃焼装置２の構成の一部を変更したものである。従って、同一構成部分には同一符号を付して重複した説明を省略する。
図１１は、第２実施形態に係る給湯器８の内部構造を示す正面図である。図１２は、燃焼装置９の内部に燃焼筒を装着する過程を示す断面図である。図１３は、燃焼装置９の空気量調節部の構造を模式的に示す斜視図である。図１４は、燃焼装置９の燃焼量が低い状態における空気流を示す断面図である。図１５は、燃焼装置９の燃焼量が高い状態における空気流を示す断面図である。
【００６９】
前記第１実施形態の燃焼装置２では、第１及び第２の空気量調節部３７，３８が離れた部位に設けられていた。これに対して、本実施形態の燃焼装置９は、第１の空気量調節部６１と第２の空気量調節部６２とを流量調整室５２の内部に集約した構成を採用している。
順に説明すると、図１２の様に、バーナケース５０は、下流側が底板５４を備えた略方形であり、上流側は略円筒形で天板５３が一体化された形状を有する。バーナケース５０の上流側と下流側の境界部位には仕切板５１が設けられて、上流側の第１空気室５５と下流側の第２空気室５６とに仕切っている。
【００７０】
仕切板５１の中央部には、燃焼筒１１の上流部を貫通させる大きな開口５１ｂが設けられ、開口５１ｂの周縁に沿って円筒形の整流筒２９が上流側へ向けて設けられている。また、底板５４にも大きな開口５４ａが設けられ、開口５４ａの周縁に沿って円筒形の遮蔽筒３４が上流側へ向けて設けられている。
【００７１】
ここで、本実施形態の燃焼装置９においても、前記した第１実施形態の燃焼装置２と同様に、各部材の寸法関係を規制している。則ち、図１２の様に、仕切板５１の下流面から天板５３に至る高さＨ１を、燃焼筒１１の当接部材１８の上流側端部（フランジ部１８ｂの上流面）からノズル収納筒１４の上流側端部（フランジ部１４ｂの上流面）に至る高さｈ１よりも大きくしている。
また、バーナケース５０の底板５４の下流面から天板５３に至る高さＨ２を、燃焼筒１１の下流側端部（燃焼空間部２２のフランジ部２２ｄの下流面）からノズル収納筒１４の上流側端部（フランジ部１４ｂの上流面）に至る高さｈ２と略同一となるようにしている。
【００７２】
更に、前記した燃焼装置２と同様に、燃焼筒１１に取り付ける当接部材１８の外径φＢは、仕切板５１に設けた開口５１ｂの開口径φＡよりも大きい。また、燃焼筒１１の上流側の最大径、則ち、ノズル収納筒１４の最大径φＣは、仕切板５１の開口５１ｂの開口径φＡよりも小さくしている。
【００７３】
燃焼筒１１は次の手順でバーナケース５０の内部に装着される。まず、図１２の様に、ノズル収納筒１４及び一次空気導入筒１３を装着した燃焼筒１１を、バーナケース５０の底板５４の開口５４ａを通じ仕切板５１の開口５１ｂを貫通させて、ノズル収納筒１４のフランジ部１４ｂが天板５３に当接するまで第１空気室５５の内部に挿入する。すると、図１４の様に、燃焼筒１１の燃焼空間部２２のフランジ部２２ｄが、底板５４に設けた遮蔽筒３４の内周壁に当接しつつ嵌入して位置決めされる。
【００７４】
次いで、図１２の様に、バーナケース５０の底板５４に、ねじＮを用いて固定金具３３を固定すると共に、ノズル収納筒１４のフランジ部１４ｂをねじＮを用いて天板５３に固定する。
このように燃焼筒１１をバーナケース５０の内部に固定すると、前記した寸法関係により、図１４の様に、当接部材１８のフランジ部１８ｂは仕切板５１の開口５１ｂの周縁下面側に押圧され、傾斜部１８ａの有する弾性によってフランジ部１８ｂは仕切板５１に密着する。これにより、燃焼筒１１とバーナケース５０との間に形成される空気室が、仕切板５１と当接部材１８によって、燃焼筒１１の第１火炎形成部２０よりも上流に位置する第１空気室５５と、第２火炎形成部２１よりも下流に位置する第２空気室５６とに気密性を維持しつつ仕切られる。
【００７５】
一方、第１空気室５５の内部には、図１２、図１３の様に、略円筒形の流量調整室５２が設けられ、当該流量調整室５２は、送風機１２へ繋がる空気流路６３と、第１空気室５５へ繋がる連通部６４と、第２空気室５６へ連通する連通部（連通孔）５１ａとを備えている。則ち、流量調整室５２は第１空気室５５の内部に配されて、第１空気室５５と空気流路６３と連通部５１ａとの３方へ連通している。
【００７６】
流量調整室５２の軸中心には回転軸５７が設けられ、回転軸５７には流量調整室５２の内部で回動可能に方形板状の流量調節羽根５８，５９，６０が固定されている。流量調節羽根５８，６０は、流量調整室５２の内部を回転軸を含む面で分断するように回転軸５７に略反対方向へ向けて各々固定されており、流量調節羽根５９は、流量調節羽根５８，６０と略直交する角度で連通部６４側へ向けて固定されている。本実施形態では、回転軸５７に固定された流量調節羽根５８，５９によって第１の空気量調節部６１を構成し、回転軸５７に固定された流量調節羽根５８，６０によって第２の空気量調節部６２を構成している。
【００７７】
この燃焼装置９では、回転軸５７に接続されたステップモータ（不図示）を回転制御して供給空気量を最小状態にすると、図１３（ａ）の様に、流量調節羽根５８，６０によって連通孔５１ａを通じる空気流動が遮断される。同時に、流量調節羽根５８，５９によって空気流路６３と連通部６４とが僅かに連通して少量の空気が第１空気室５５へ供給される。
【００７８】
また、供給空気量を増加させる方向へステップモータ（不図示）を回転制御すると、図１３（ｂ）の様に、回転軸５７の回動によって流量調節羽根５８，５９，６０が反時計方向へ回動する。これにより、空気流路６３と連通部６４との間の開口面積が増加して送風機１２から第１空気室５５への供給空気量が増大する。同時に、空気流路６３と連通孔５１ａとが流量調整室５２を介して連通し、送風機１２から第１空気室５５を介して第２空気室５６へ供給される空気量が増大する構成とされている。
【００７９】
次に、燃焼装置９における燃焼制御を空気供給を中心として説明する。
燃焼装置９では、燃焼量が最小の状態では、図１４の様に、回転軸５７は時計方向に回動し、流量調節羽根５８の先端は流量調整室５２の内壁に設けられたストッパ６５に当接する。この状態では、流量調節羽根５８，５９によって空気流路６３と連通部６４とが僅かに連通すると共に、第２空気室５６への空気供給は遮断される。このとき、送風機１２は所定の回転数を維持するので、第１空気室５５へは圧力の安定した少量の空気が供給される。
これにより、前記実施形態の燃焼装置２と同様に、燃焼筒１１の第１火炎形成部２０で火炎が形成されて燃焼が行われる。
【００８０】
また、燃焼量の増加に伴って、図１５の様に、流量調節羽根５８，５９，６０が反時計方向へ回動する。これにより、空気流路６３と連通部６４との間の空気流路の開口面積が増加して第１空気室５５への供給空気量が増大する。同時に、空気流路６３が第１空気室５５（空気調整室５２）を介して連通孔５１ａと連通して、第２空気室５６への空気供給が行われる。これにより、前記実施形態の燃焼装置２と同様に、燃焼筒１１の第１火炎形成部２０及び第２火炎形成部２１で火炎が形成されて安定した燃焼を行うことが可能となる。
【００８１】
以上説明したように、本実施形態に係る燃焼装置９によれば、装置を構成するバーナケース５０と、ノズル収納筒１４及び一次空気導入筒１３を一体化した燃焼筒１１との形状を、前記した寸法関係に規制すると共に、当接部材１８に弾性を持たせることにより、燃焼筒１１をバーナケース５０に装着するだけで、当接部材１８を仕切板５１に密着させることができる。
これにより、製造性を向上させつつ気密性を確保することができ、安定燃焼を行うことが可能となる。また、燃焼筒１１の当接部材１８を仕切板５１へ当接させただけであるので、燃焼筒１１の着脱は自在であり、保守点検などのメンテナンス性が向上し、しかも、シール剤などを塗布する手間が不要となる。
【００８２】
また、本実施形態の燃焼装置９によれば、第１及び第２の空気量調節部６１，６２を流量調整室５２に集約して共通の回転軸５７で制御することにより、構造を簡略化すると共に小型化が可能となる。また、着火時や燃焼量の低い状態における第１空気室５５への供給空気圧力を安定化することができ、着火性や燃焼性が向上する。また、燃焼量の低い状態において、発生した火炎が燃焼筒１１の下流側から流入する空気によって冷却されて不完全燃焼が生じることもない。
【００８３】
更に、燃焼量に応じて第１及び第２の空気量調節部６１，６２を調節することにより、燃焼筒１１の上流部及び下流部への供給空気量を最適に調節することができ、燃焼量の全域において最適な空燃比を維持して安定した燃焼を行うことが可能となる。
【００８４】
以上説明した第１実施形態及び第２実施形態に採用した燃焼装置２，９は、火炎を下方へ向けて噴射する所謂逆燃焼型の燃焼装置として述べたが、本発明は、火炎を上方へ向けて噴射する所謂正燃焼型の燃焼装置に適用することも可能である。
また、上記した給湯器１，８は、熱交換器４の水管４ａ内を流れる湯水を瞬間的に加熱する送水式の給湯器として述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、貯湯式の給湯器に適用することも可能である。
【００８５】
【発明の効果】
請求項１〜５に記載の発明によれば、当接部材を仕切板に押圧した状態で固定するだけで、仕切板に密着して気密性を確保することができ、安定燃焼を確保しつつ製造性、メンテナンス性を向上させた燃焼装置を提供できる。
請求項６に記載の発明によれば、当接部材を燃焼筒に容易に装着でき、しかも、燃焼量に応じた火炎を発生させて完全燃焼させることが可能となり、製造性、、性能を向上させた燃焼装置を提供できる。
請求項７に記載の発明によれば、簡単な構成によって燃焼筒に供給する空気量を最適に調節でき、小型化を図りつつ高性能の燃焼装置を提供できる。
また、請求項８に記載の発明によれば、本発明の燃焼装置を内蔵することにより、構造の簡略化、省コスト化、小型化を図りつつ信頼性を向上させた湯水加熱装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る給湯器の構造を示す正面図である。
【図２】図１に示す給湯器に内蔵される燃焼装置に採用する燃焼筒に装着部材を装着して一体化させた状態を示す斜視図である。
【図３】図２に示す燃焼筒及び装着部材を示す分解斜視図である。
【図４】（ａ）は、図３に示す燃焼筒に装着される当接部材の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】図４に示す当接部材を燃焼筒に装着したときの要部拡大断面図である。
【図６】図１に示す燃焼装置の内部に燃焼筒を装着する過程を示す断面図である。
【図７】図１に示す燃焼装置の内部に燃焼筒を装着した状態を示す断面図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、図７に示す燃焼装置の空気量調節部の構造を示す斜視図である。
【図９】図７に示す燃焼装置において、燃焼量の低い状態における空気流を示す断面図である。
【図１０】図７に示す燃焼装置において、燃焼量の高い状態における空気流を示す断面図である。
【図１１】本発明の別の実施形態に係る給湯器の構造を示す正面図である。
【図１２】図１１に示す給湯器に内蔵される燃焼装置の内部に燃焼筒を装着する過程を示す断面図である。
【図１３】（ａ），（ｂ）は、図１２に示す燃焼装置の空気量調節部の構造を示す斜視図である。
【図１４】図１２に示す燃焼装置において、燃焼量の低い状態における空気流を示す断面図である。
【図１５】図１２に示す燃焼装置において、燃焼量の高い状態における空気流を示す断面図である。
【図１６】従来の燃焼装置の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１，８ 湯水加熱装置（給湯器）
２，９ 燃焼装置
１０ バーナケース
１１ 燃焼筒
１２ 送風機
１５ 燃料噴霧手段
１８ 当接部材
１８ａ 傾斜部
１８ｂ フランジ部
１８ｃ 湾曲部
２０ 第１火炎形成部
２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ 空気導入口
２１ 第２火炎形成部
２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ 空気導入口
２２ 燃焼空間部
２２ｂ，２２ｃ 空気導入口
３０，５１ 仕切板
３０ａ，５１ｂ 開口
３０ｃ，５１ａ 連通部（仕切板の連通部）
３１，５３ 天板（バースケースの天板）
３１ｂ，６３ 空気流路（送風機から第１空気室への空気流路）
３５，５５ 空気室（第１空気室）
３６，５６ 空気室（第２空気室）
３７，６１ 第１の空気量調節部
３８，６２ 第２の空気量調節部
４０，５７ 回転軸
４４，４７，５８，５９，６０ 流量調節羽根

Claims (8)

1. バーナケースの内部に燃焼筒を配し、送風機から当該バーナケースと燃焼筒との間に形成される空気室に供給される空気を燃焼筒の外壁に設けた空気導入口を介して燃焼筒の内部に導入し、導入された空気を燃料噴霧手段から燃焼筒の内部に噴霧される液体燃料と混合して燃焼させる燃焼装置であって、前記空気室は、仕切板によって燃焼筒の上流部に位置する第１空気室と下流部に位置する第２空気室とに仕切られ、前記仕切板は、燃焼筒の上流部を貫通させる開口を備えると共に、当該開口に近接する燃焼筒の外周壁には径方向外方へ向けて突出する弾性を有した当接部材が設けられており、
   バーナケースの下流側から仕切板の開口を通じて燃焼筒の上流部を第１空気室へ挿入し、当該燃焼筒の上流側端部をバーナケースの天板に当接させて固定すると、燃焼筒に設けた当接部材が弾性力によって仕切板の開口の下流側周縁に密着することを特徴とする燃焼装置。
2. 前記当接部材は、燃焼筒の外周壁から径方向外方へ広がるに連れて上流側へ向かう傾斜部と、当該傾斜部の内周縁を燃焼筒の外周壁に沿って上流側へ向けて湾曲させた湾曲部とを全周に渡って形成しており、当該当接部材は燃焼筒の上流側端部から挿入され外周壁に沿って下流側へ向けて圧入して装着されることを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
3. 前記当接部材は、前記傾斜部の外周縁から前記仕切板に沿って径方向外方へ向けて延出するフランジ部を全周に渡って形成することを特徴とする請求項２に記載の燃焼装置。
4. 前記当接部材の最大径は前記仕切板に設けられた開口径よりも大きく、且つ、前記燃焼筒の当接部材よりも上流側の最大径は前記仕切板に設けられた開口径よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃焼装置。
5. 前記仕切板の下流面からバーナケースの天板に至る高さが、前記当接部材の上流側端部から前記燃焼筒の上流側端部に至る高さよりも僅かに大きいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の燃焼装置。
6. 前記燃焼筒は、燃料噴霧手段に接続された第１火炎形成部と、当該第１火炎形成部の下流側に連続し当該第１火炎形成部よりも外径の大きい第２火炎形成部と、当該第２火炎形成部の下流側に連続し当該第２火炎形成部よりも外径の大きい燃焼空間部とを備えた構成とされており、前記当接部材は下流側端部が第２火炎形成部の上流側端部に当接するまで第１火炎形成部の外周壁に沿って下流側へ圧入して装着されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の燃焼装置。
7. 前記送風機から第１空気室へ至る空気流路を流動させる空気量を調節する第１の空気量調節部と、前記仕切板に設けた連通部を介して前記第１空気室から第２空気室へ向けて流動させる空気量を調節する第２の空気量調節部とを設けており、前記第１の空気量調節部及び第２の空気量調節部は、回転軸に取り付けられた流量調節羽根を前記空気流路及び連通部に配して構成され、回転軸を回転制御することにより、流量調節羽根によって前記空気流路或いは連通部の等価的な開口面積を変化させて流動する空気量を調節することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の燃焼装置。
8. 前記請求項１乃至７のいずれか１項に記載の燃焼装置を内蔵した湯水加熱装置であって、燃焼装置で発生した熱を熱交換部に送って湯水を加熱することを特徴とする湯水加熱装置。

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