JPH0138466Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は容器内に収容された被加熱流体をパ
ルス燃焼装置によつて加熱するパルス燃焼式加熱
装置に関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

第１図はパルス燃焼装置全体の概略構成を示す
もので、１は燃焼室、２はこの燃焼室１の上流側
に配設された円筒状の混合室である。この混合室
２には空気供給管３および燃料供給管４の各一端
がそれぞれ連結されている。また、空気供給管３
には給気マフラ５および空気フラツパバルブ６等
を介して空気が供給されるようになつている。さ
らに、燃料供給管４には燃料フラツパバルブ８等
を介して燃料ガスが供給されるようになつてい
る。そして、空気供給管３および燃料供給管４を
介して混合室２内に導入された空気および燃料ガ
スはこの混合室２内で混合され、燃焼室１内で爆
発燃焼されるようになつている。この場合、始動
時には図示しない送風フアンによつて空気供給管
３内に空気が供給されるとともに、混合室２内で
混合された空気と燃料ガスとの混合気は点火プラ
グ（点火装置）９によつて着火され、燃焼室１内
で爆発燃焼されるようになつている。そして、始
動後は燃焼室１内の混合気の爆発圧力によつて空
気フラツパバルブ６および燃料フラツパバルブ８
が間欠的に開閉操作され、空気および燃料が間欠
的に供給されるとともに、燃焼室１内の高温状態
の残留ガスや内壁部等との接触によつて燃焼室１
内に供給された混合気が着火され、爆発燃焼がパ
ルス的に繰り返されるようになつている。また、
燃焼室１には尾管１０が連結されている。そし
て、燃焼室１内の排気ガスは尾管１０からデカツ
プラ１１、熱交換器１２および排気マフラ１３を
介して外部に排出されるようになつている。な
お、１４は燃焼室１内の着火状態を検出するフレ
ームロツドである。

ところで、従来から例えば水等の被加熱流体を
収容する貯湯タンク（容器）の内部にパルス燃焼
装置の燃焼室１、尾管１０、デカツプラ１１およ
び熱交換器１２を配設し、燃焼室１から排出され
る燃焼ガスとの熱交換によつて貯湯タンク内の水
を加熱する構成の貯湯式給湯器（パルス燃焼式加
熱装置）が開発されている。そして、この種の貯
湯式給湯器では給湯タンクの内底部にパルス燃焼
装置の燃焼室１を配設することにより、貯湯タン
ク内の水の加熱効率を高めるようにしている。し
かしながら、上記従来構成のものにあつてはデカ
ツプラ１１が燃焼室１よりも上方位置に配置され
ていたので、パルス燃焼装置の動作時に尾管１０
等の熱交換部の内壁面に結露したドレン水が比較
的大量に燃焼室１側に逆流し、正常なパルス燃焼
が行なえなくなるおそれがあつた。また、貯湯タ
ンク内の水と尾管１０および熱交換器１２との伝
熱面積を高めるために尾管１０および熱交換器１
２が複雑な形状に折曲されていたので、尾管１０
や熱交換器１２内に酸性度の高いドレン水が溜ま
り易い問題があつた、そのため、尾管１０や熱交
換器１２等が腐食し易く、耐久性が悪くなる問題
があつた。さらに、尾管１０や熱交換器１２等は
貯湯タンクの上、下方向に比較的広い範囲に亘つ
て配設されていたので、貯湯タンク内の温水の温
度が上部と下部とでばらつき易く、加熱効率が悪
くなる問題もあつた。

〔考案の目的〕 この考案はパルス燃焼装置の動作時に熱交換部
内に結露したドレン水が燃焼室側に逆流すること
を防止することができ、常に正常なパルス燃焼を
行なわせることができるとともに、熱交換部内の
ドレン水を外部側へ円滑に排出することができ、
耐久性の向上が図れ、加えて容器内の被加熱流体
の加熱効率の向上および装置全体の小形化を図る
ことができるパルス燃焼式加熱装置を提供するこ
とを目的とするものである。

〔考案の概要〕

上端部に上方に向かうにしたがつて外径寸法が
徐々に小さくなる略テーパ状の先細部が形成され
たパルス燃焼用の燃焼室を被加熱流体収容用の容
器の内底部中央に配設し、かつこの容器内おける
燃焼室の先細部に対し略水平方向に離間対向する
位置に排気脈動吸収用のデカツプラを配置させる
とともに、燃焼室の先細部に連結された立上げ部
およびこの立上げ部の上端部位置から略水平方向
下向きに延設されてデカツプラの側壁部に連結さ
れる長尺な延設管部を備え、燃焼室内の燃焼ガス
をデカツプラに導く尾管およびデカツプラから導
出される燃焼ガスを下方向に導き容器の外部へ導
出する管状の熱交換器を設けたものである。

〔考案の実施例〕

第２図乃至第５図はこの考案の一実施例を示す
ものである。第２図および第３図はパルス燃焼装
置２１によつて貯湯タンク（容器）２２内の水
（被加熱流体）を加熱する貯湯式給湯器（パルス
燃焼式加熱装置）全体の概略構成を示すもので、
２３はケースである。このケース２３の側壁面に
は貯湯タンク２２内に水を給水する給水口２４お
よび燃料ガス導入口２５がそれぞれ設けられてい
る。さらに、ケース２３の上面には排気口２６お
よび出湯口２７がそれぞれ設けられている。ま
た、前記貯湯タンク２２の内底部中央位置にはパ
ルス燃焼装置２１の燃焼室２８が配設されてい
る。この燃焼室２８の上流側には貯湯タンク２２
の外部（下方）に配設された有底円筒状の混合室
２９が連結されている。この混合室２９の開口端
部にはフランジ状の取付部３０が形成されてお
り、この取付部３０がボルトによつて貯湯タンク
２２の底板に着脱可能に取付けられている。さら
に、この混合室２９の周壁面には始動時着火用の
点火プラグ３１および着火状態検出用のフレーム
ロツド３２がそれぞれ装着されているとともに、
空気供給管３３および燃料供給管３４の各一端が
それぞれ連結されている。この空気供給管３３に
は第４図および第５図に示すように始動時送風用
の送風機が収容された空気室３５、給気マフラ３
６および空気フラツパバルブ等が連結されてお
り、この空気供給管３３を介して混合室２９内に
空気が供給されるようになつている。また、燃料
供給管３４にはパルス発振による燃料ガス流の脈
動を吸収するクツシヨンタンク３７および燃料フ
ラツパバルブ等が連結されており、前記燃料ガス
導入口２５から導入される燃料ガスが燃料供給管
３４を介して混合室２９内に導入されるようにな
つている。この場合、前記クツシヨンタンク３７
によつてパルス発振による振動が吸収され、他の
機器への振動の伝達が防止されるようになつてい
る。そして、混合室２９内で空気と燃料ガスとが
混合され、始動時には点火プラグ３１によつて混
合気が着火されて燃焼室２８内で爆発燃焼される
とともに、始動後は爆発圧力によつて間欠的に開
閉する空気および燃料の両フラツパバルブの開閉
動作にともない空気および燃料が間欠的に供給さ
れるようになつており、燃焼室２８内に導入され
た混合気は燃焼室２８内の高温状態の残留ガスや
内壁部との接触によつて着火され、爆発燃焼がパ
ルス的に繰り返されるようになつている。

一方、前記燃焼室２８の上端部には上方に向か
うにしたがつて外径寸法が徐々に小さくなる略テ
ーパ状の先細部３８が形成されている。なお、こ
の先細部３８は略半球状のものであつてもよい。
さらに、貯湯タンク２２の内部には燃焼室２８の
先細部３８に対し略水平方向に離間対向配置され
たマフラを兼ねる排気脈動吸収用のデカツプラ３
９が配設されている。このデカツプラ３９は大容
積の容器によつて形成されている。また、デカツ
プラ３９と燃焼室２８の先細部３８との間は第１
の管状熱交換部（尾管）４０を介して連結されて
いる。この第１の管状熱交換部４０は燃焼室２８
の先細部３８に連結された高さ寸法ｈの立上げ部
４１とこの立上げ部４１の上端部位置から略水平
方向下向きに延設されてデカツプラ３９の側壁部
に連結される長尺な第１の巻回部（延設管部）４
２とによつて形成されており、立上げ部４１の高
さ寸法ｈは第１の巻回部４２に比べて充分に小さ
くなるように設定されている。この場合、第１の
巻回部４２は貯湯タンク２２の内周面に沿つて略
螺旋状に巻回されており、この第１の巻回部４２
の最下部に配置された連結端がデカツプラ３９の
側壁部に連結されている。そして、燃焼室２８内
の燃焼ガスは第１の管状熱交換部４０の立上げ部
４１の最上部位置から第１の巻回部４２の螺旋形
状に沿つて下方向へ導かれ、デカツプラ３９内に
導入されるようになつている。さらに、このデカ
ツプラ３９の大容量の内部空間内で排気ガスの脈
動が吸収され、整流されるようになつている。ま
た、燃焼室２８の周囲には略螺旋状に巻回された
第２の巻回部４３を備えた第２の管状熱交換部
（熱交換器）４４が配設されている。この第２の
管状熱交換器４４の上方の接続端はデカツプラ３
９の底部に連結されているとともに、下方の接続
端は貯湯タンク２２の底板に貫通された連結部４
５を介して貯湯タンク２２の下方に配設された中
和器４６に連結されている。なお、この中和器４
６の代わりにドレン受けを配設してもよい。そし
て、デカツプラ３９から導出された排気ガス（燃
焼ガス）は第２の管状熱交換部４４の第２の巻回
部４３の螺旋形状に沿つて下方向へ導かれ、貯湯
タンク２２の外部に導出されるようになつてい
る。さらに、前記中和器４６には排気マフラ４７
が連結されており、中和器４６から排気マフラ４
７に送られた排気ガスは排気管４８を介して前記
排気口２６から外部に排出されるようになつてい
る。これらの中和器４６および排気マフラ４７は
空気室３５，給気マフラ３６およびクツシヨンタ
ンク３７等のパルス燃焼装置２１の他の構成機器
とともに、貯湯タンク２２の下方に配設されてい
る。なお、この貯湯タンク２２の表面には保温材
４９が装着されている。

そこで、上記構成のものにあつては燃焼室２８
内の燃焼ガスをデカツプラ３９に導く第１の管状
熱交換部４０に燃焼室２８の先細部３８に連結さ
せた立上げ部４１とこの立上げ部４１の上端部位
置から略水平方向下向きに延設されてデカツプラ
３９の側壁部に連結される長尺な第１の巻回部４
２とを設け、立上げ部４１の高さ寸法ｈを第１の
巻回部４２に比べて充分に小さくなるように設定
したので、パルス燃焼装置２１の動作中に第１の
管状熱交換部４０の内壁面に結露したドレン水の
大部分を第１の巻回部４２内を通してデカツプラ
３９側に流出させることができる。そのため、パ
ルス燃焼装置２１の動作時に第１の管状熱交換部
４０の内壁面に結露したドレン水が従来のように
大量に燃焼室２８側に逆流することを防止するこ
とができ、正常なパルス燃焼を安定に行なうこと
ができるとともに、パルス発振時の騒音を低減す
ることができる。また、第１、第２の各管状熱交
換部４０，４４には略螺旋状の第１、第２の巻回
部４２，４３をそれぞれ設け、燃焼室２８内から
排出される排気ガスを第１の管状熱交換部４０の
第１の巻回部４２、デカツプラ３９、第２の管状
熱交換部４４の第２の巻回部４３の順で順次下向
きに流すようにしたので、第１、第２の両管状熱
交換部４０，４４の各内壁面に結露したドレン水
を第１、第２の各巻回部４２，４３の螺旋形状に
沿つて下方向に円滑に流出させ、外部へ排出する
ことができる。そのため、従来のように燃焼室２
８から送られる燃焼ガスを流す熱交換部内に酸性
度の高いドレン水が溜まることを確実に防止する
ことができるので、第１、第２の各管状熱交換部
４０，４４の腐食を防止することができ、耐久性
の向上を図ることができる。さらに、デカツプラ
３９を貯湯タンク２２の内底部に配設することが
でき、第１、第２の両管状熱交換部４０，４４と
ともに、貯湯タンク２２内の水と熱交換を行なう
熱交換部分を貯湯タンク２２の底部に集中的に配
設することができるので、貯湯タンク２２内の水
を自然対流によつて効果的に加熱することができ
る。そのため、貯湯タンク２２内の温水の温度が
従来のように上部と下部とでばらつくおそれがな
く、貯湯タンク２２の内部全体を略均一に加熱す
ることができ、加熱効率の向上を図ることができ
る。また、コケース２３の内部には貯湯タンク２
２の下方に中和器４６、排気マフラ４７、空気室
３５、給気マフラ３６およびクツションタンク３
７等のパルス燃焼装置２１における熱交換部分以
外の各構成機器が集中的に配設されているので、
全体の小形化を図ることができる。さらに、パル
ス燃焼装置２１の燃焼室２８の上端部に略テーパ
状の先細部３８が形成されているので、貯湯タン
ク２２内の水圧に対する燃焼室２８の剛性を高め
ることができる。そのため、燃焼室２８の板厚を
小さくすることができ、コスト低下を図ることが
できる。また、貯湯タンク２２の内底部中央に燃
焼室２８を配設し、この燃焼室２８の上端部に先
細部３８を形成するとともに、この貯湯タンク２
２内における燃焼室２８の先細部３８に対し略水
平方向に離間対向する位置に排気脈動吸収用のデ
カツプラ３９を配置させたので、貯湯タンク２２
の内部空間を有効に利用させることができ、装置
全体の小形化を図るうえで有利となる。

なお、この考案は上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば、第６図に示すように貯湯タン
ク２２の下方に１対の排気マフラ４７ａ，４７ｂ
を並設する構成にしてもよい。また、第７図に示
すように貯湯タンク２２の下方に１対の給気マフ
ラ３６ａ，３６ｂを並設する構成にしてもよい。
さらに、第８図に示すように排気マフラ４７を貯
湯タンク２２の側方へ直立させる構成にしてもよ
い。また、本考案はパルス燃焼装置２１によつて
空気（被加熱流体）を加熱する温風暖房装置に適
用できることは勿論である。

〔考案の効果〕

この考案によれば、燃焼室内の燃焼ガスをデカ
ツプラに導く第１の管状熱交換部に燃焼室の先細
部に連結させた立上げ部とこの立上げ部の上端部
位置から略水平方向下向きに延設されてデカツプ
ラの側壁部に連結される長尺な延設管部とを設け
たので、パルス燃焼装置の動作中に第１の管状熱
交換部の内壁面に結露したドレン水の大部分を延
設管部内を通してデカツプラ側に流出させること
ができ、パルス燃焼装置の動作時に熱交換部内に
結露したドレン水が燃焼室側に逆流することを防
止することができる。さらに、デカツプラから導
出される燃焼ガスを外部側へ導出する熱交換器を
下方向に向けて配設し、熱交換部内のドレン水を
この熱交換器に沿つて下方向へ導くようにしたの
で、熱交換部内のドレン水を外部側へ円滑に排出
することができ、耐久性の向上が図れる。また、
容器の内底部中央に配設された燃焼室の上端部に
先細部を形成するとともに、この容器内における
燃焼室の先細部に対し略水平方向に離間対向する
位置にデカツプラを配置させたので、容器の内部
空間を有効に利用させることができ、装置全体の
小形化を図ることができ、かつデカツプラを容器
の内底部に配設することができるので、容器内の
被加熱流体の加熱効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はパルス燃焼装置の概略構成図、第２図
乃至第５図はこの考案の一実施例を示すもので、
第２図は貯湯式給湯器全体の正断面図、第３図は
同側断面図、第４図は給気マフラおよび排気マフ
ラ等の配設状態を示す縦断面図、第５図は同横断
面図、第６図乃至第８図はそれぞれ異なる別の実
施例を示す側面図である。 ２２…貯湯タンク（容器）、２８…燃焼室、３
８…先細部、３９…デカツプラ、４０…第１の管
状熱交換部（尾管）、４１…立上げ部、４２…第
１の巻回部（延設管部）、４４…第２の管状熱交
換部（熱交換器）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 被加熱流体を収容する容器と、この容器の内
   底部中央位置に配設されるとともに上端部に上
   方に向かうにしたがつて外径寸法が徐々に小さ
   くなる略テーパ状の先細部が形成されたパルス
   燃焼用の燃焼室と、前記容器内における前記燃
   焼室の先細部に対し略水平方向に離間対向する
   位置に配置された排気脈動吸収用のデカツプラ
   と、前記容器内に配設され、前記燃焼室の先細
   部に連結された立上げ部およびこの立上げ部の
   上端部位置から略水平方向下向きに延設されて
   前記デカツプラの側壁部に連結される長尺な延
   設管部を備え、前記燃焼室内の燃焼ガスを前記
   デカツプラに導く尾管と、前記容器内に配設さ
   れ、前記デカツプラから導出される燃焼ガスを
   下方向に導き前記容器の外部へ導出する管状の
   熱交換器とを具備したことを特徴とするパルス
   燃焼式加熱装置。 (2) 容器は下方に排気マフラおよび給気マフラ等
   の熱交換部分以外のパルス燃焼装置構成機器が
   配置されたものであることを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第(1)項に記載のパルス燃焼式
   加熱装置。