気化式燃焼装置
【課題】 着火時に火移り性が優れる気化式燃焼装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 本発明の気化式燃焼装置１は、炎孔ベース３６と、炎孔７２を有して炎孔ベース３６に取り付けられる炎孔部材５１とを有している。そして、炎孔部材５１には、炎孔列ａと空気孔列ｂとを有している。そして、炎孔列ａを含む仮想線Ｌ２が中央領域１３６ａを通過する中間列部ａ２と、炎孔列ａを含む仮想線Ｌ１が中央領域１３６ａを通過しない側列部ａ１との間の空気孔列ｂの仮想線Ｌ３上に火移り炎孔用１５７が設けられている。
【解決手段】 本発明の気化式燃焼装置１は、炎孔ベース３６と、炎孔７２を有して炎孔ベース３６に取り付けられる炎孔部材５１とを有している。そして、炎孔部材５１には、炎孔列ａと空気孔列ｂとを有している。そして、炎孔列ａを含む仮想線Ｌ２が中央領域１３６ａを通過する中間列部ａ２と、炎孔列ａを含む仮想線Ｌ１が中央領域１３６ａを通過しない側列部ａ１との間の空気孔列ｂの仮想線Ｌ３上に火移り炎孔用１５７が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は気化式燃焼装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、給湯器や暖房機等に、燃料を燃焼させてその熱を使用する燃焼装置が用いられている。中でも、比較的発熱量が小さい用途に使用する場合、気化器によって液体燃料を気化し、この気化された燃料ガスを燃焼部に送って燃焼させる形式のものが用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、気化器で気化された燃料ガスを炎孔から燃焼部へ供給して燃焼を行う炎孔構造が開示されている。そして、炎孔は複数有して面状に分布している。
【特許文献１】特開２００２−１４７７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような燃焼装置には点火プラグが設けられており、始動の際には、点火プラグを用いて点火される。具体的には、点火プラグ近傍の炎孔から供給される燃料ガスに引火させて火炎を発生させ、さらに、かかる火炎により、この周囲の炎孔から発生する燃料ガスに引火させて、火移りさせることにより、全面に設けられた全ての炎孔に火炎を発生させることができる。
【０００５】
この火移りは、瞬間的に行われるものであるが、点火プラグから遠い場所の位置の炎孔などでは、火移りによって燃料ガスに引火するまでに時間にかかり、未燃焼の燃料ガスが放出されるおそれがある。
【０００６】
また、炎孔を面状に設けた形式の燃焼装置には、炎孔を列状に設けて炎孔列を形成して、複数の炎孔列を同じ方向となるように並べたものがある。このような燃焼装置では、２次空気を供給する空気孔は、炎孔列同士の間に設けられる。
このような燃焼装置の場合には、炎孔列の間の空気孔により火移りしにくくなりやすいので、上記のような未燃焼の燃料ガスが放出される可能性が高くなる。
【０００７】
ここで、空気孔が設けられる部分に炎孔を設けて、炎孔列同士をつなぐようにし、炎孔列間における火移り性能を改善することが考えられる。しかし、空気孔があるべき位置に炎孔を設けた場合、２次空気の供給が少なくなって、かかる部分の燃焼の安定性が低下しやすくなる。そのため、このような炎孔を多く設けることができない。
【０００８】
そこで、本発明は、着火時に火移り性が優れる気化式燃焼装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、上記した目的を達成するための請求項１に記載の発明は、液体燃料を気化させて燃料ガスを生成することができる気化部と、燃料ガス通過部と２次空気通過部を有する炎孔ベースと、炎孔及び２次空気孔を有して前記炎孔ベースに取り付けられる炎孔板とを有し、気化部で生成した燃料ガス及び外部から供給される１次空気は、炎孔ベースの燃料ガス通過部を通過して炎孔板の炎孔から出て燃料ガスが燃焼し、また、外部から供給される２次空気は、２次空気通過部を通過して２次空気孔から出るものであり、炎孔ベースには、中央領域と、前記中央領域の周囲である周辺領域とを有し、気化部は中央領域に配置し、炎孔板は周辺領域に配置しており、炎孔板の炎孔は列状に配列して炎孔列を形成しており、炎孔列は所定の方向に向くように複数設けられ、炎孔板の２次空気孔は炎孔列に沿って炎孔列の間に形成されており、炎孔列には、炎孔列を含む仮想線が中央領域を通る中間列部と、中間列部の両側に配置して炎孔列を含む仮想線が中央領域を通らない側列部とが設けられ、さらに、中間列部と側列部との間に配置される２次空気孔の仮想線上には、炎孔列を形成する炎孔とは別に火移り炎孔が設けられていることを特徴とする気化式燃焼装置である。
【００１０】
請求項１に記載の気化式燃焼装置では、気化部は中央領域に配置し、炎孔板は中央領域の周囲である周辺領域に配置しており、炎孔板の炎孔は列状に配列して炎孔列を形成しており、炎孔列には、炎孔列を含む仮想線が中央領域を通る中間列部と、中間列部の両側に配置して炎孔列を含む仮想線が中央領域を通らない側列部とが設けられ、中間列部と側列部との間に配置される２次空気孔の仮想線上には、炎孔列を形成する炎孔とは別に火移り炎孔が設けられているので、中間列部の炎孔と側列部の炎孔との間の火移り性を改善することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、火移り炎孔は中間列部の中央領域側端部付近に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の気化式燃焼装置である。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、火移り炎孔は中間列部の中央領域側端部付近に設けられているので、中央領域側に設けられた炎孔の火炎を、隣接する炎孔列の炎孔へ火移りさせることができ、素早い着火を行うことができる。
【００１３】
また、中央領域を長方形状とし、周辺領域の中央に中央領域を設け、火移り炎孔は中央領域の角付近に配置するようにしてもよい（請求項３）。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、炎孔ベースには、炎孔列の方向に延びる開口を有する溝又は長孔が設けられており、前記開口の位置は炎孔列に対応する位置であり、中間列部に対応する溝又は長孔と側列部に対応する溝又は長孔との間をつなぐものであって火移り炎孔に対応する位置には、火移り炎孔用溝が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の気化式燃焼装置である。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、炎孔ベースには、炎孔列に対応する位置に開口が設けられる溝又は長孔を有し、中間列部に対応する溝又は長孔と側列部に対応する溝又は長孔との間をつなぐものであって火移り炎孔に対応する位置には、火移り炎孔用溝が設けられているので、中間列部側及び側列部側のいずれの溝又は長孔から、火移り炎孔へ燃料ガスを供給することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、燃料ガスを引火させるための点火プラグが２ヵ所設けられ、前記点火プラグの位置は中間列部の炎孔列の炎孔付近であって、２ヵ所の点火プラグが中央領域を挟んで対向する位置関係となっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の気化式燃焼装置である。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、燃料ガスを引火させるための点火プラグが２ヵ所設けられ、前記点火プラグの位置は中間列部の炎孔列の炎孔付近であって、２ヵ所の点火プラグが中央領域を挟んで対向する位置関係となっているので、両側から火が回るので、全面で火炎が発生するまでの時間を短くすることができる。
【００１８】
炎孔板を複数の構成板に分割し、複数の構成板を合わせて形成するようにしてもよい（請求項６）。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の気化式燃焼装置は、着火時に火移り性が優れ、また燃焼安定性も優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下さらに本発明の具体的実施例について説明する。図１は、本発明の燃焼装置を内蔵する給湯器の正面図である。図２は、本発明の実施形態の燃焼装置の正面図である。図３は、本発明の実施形態の燃焼装置の断面図である。図４は、本発明の実施形態の燃焼装置の全体の分解斜視図である。図５は、図２の燃焼装置の流路形成部材周辺の分解斜視図である。図６は、炎孔ベースを下側から見た図である。図７は、炎孔ベース、炎孔部材、網状部材、保炎部材を示した分解斜視図である。図８は、炎孔ベースを上から見た状態で示した斜視図である。図９（ａ）は、ハウジング内部を図示した分解斜視図であり、（ｂ）はハウジング周辺を示した一部断面図である。図１０は、炎孔板を下側から見た図である。図１１は、網状部材を下側から見た図である。図１２は、保炎部材を下側から見た図である。図１３は、炎孔板、網状部材、保炎部材を重ねた状態で下側から見た図である。
【００２１】
本発明の第１の実施形態における気化式燃焼装置１は、図１に示されるように、給湯器２１に内蔵されるものである。そして、気化式燃焼装置１は、熱交換器１９が内蔵された缶体４の上部に設置されており、下部の熱交換器１９に向かって火炎を発生させ、発生した燃焼熱を熱交換器１９へ供給する。
そして、気化式燃焼装置１は、図２、図３に示されるように、上から送風機２、駆動機械部３、空気量調節部５、混合部６及び燃焼部７が順次積み重ねられて作られたものである。また、混合部６及び燃焼部７の近傍に気化部８が設けられ、空気量調節部５と気化部８の間は、流路形成部材７０によって接続されている。
【００２２】
送風機２は、鋼板を曲げ加工して作られた凹状のハウジング１０の中にファン１１が回転可能に配されたものである。ハウジング１０の中央部には、開口１２が設けられている。
【００２３】
駆動機械部３は、箱体１３を有し、その天板１５の中央にモータ１６が取り付けられている。モータ１６は、両端部から回転軸１７、１８が突出しており、回転軸１７、１８は、気化式燃焼装置１の略全長を貫通している。そして、モータ１６の上方側の回転軸１７は、ファン１１に接続され、下方側の回転軸１８は、気化部８のロータリーカップ６３に接続されている。また、駆動機械部３には、温度センサー３２が設けられている。
【００２４】
空気量調節部５は、図４の様に移動側板状部材２３と固定側板状部材２２によって構成されている。移動側板状部材２３は、円板状をしており、中央に軸挿通孔２５が設けられている。そして、その周囲に空気孔となる開口２６、２７が設けられている。空気孔となる開口２６、２７は、概ね内外二重のエリアに分かれて設けられている。
【００２５】
固定側板状部材２２には、前記した移動側板状部材２３と略同一形状の開口が設けられている。即ち空気量調節部５の固定側板状部材２２には、中央に軸挿通孔２５’が設けられ、その周囲に空気孔となる開口２６’、２７’が二重のエリアに分かれて設けられている。
また、固定側板状部材２２の他の部位には、図５に示すように、多数の小孔３１が設けられている。小孔３１が設けられた位置は、固定側板状部材２２の上に移動側板状部材２３を重ねた時に、両者が重複しない部位である。即ち小孔３１は、固定側板状部材２２のはみ出し部分に設けられている。なお、図４においては、小孔３１の図示を省略している。
【００２６】
空気量調節部５は、固定側板状部材２２の上に移動側板状部材２３が重ねられ、空気量調節部５は全体として平面的である。
また、移動側板状部材２３は、固定側板状部材２２の上にあり、中央の軸挿通孔２５を中心として相対的に回転可能である。そして、図２、３に示すように、外付けされたモータ１２１を回転させることによって、移動側板状部材２３を、固定側板状部材２２の上で中央に軸挿通孔２５を中心として相対的に回転させることができる。移動側板状部材２３の回転により、移動側板状部材２３と固定側板状部材２２を連通する開口の面積が変化を変化させて、燃焼量に応じた空気の供給を行う。
【００２７】
流路形成部材７０は、薄板を曲げて作られたものであり、図３、図４、図５の様に円盤形をしている。そして、上部側は全面が開放されて開口５４が設けられ、下部側はその中央部分に開口５４よりも小さい開口８３が設けられている。流路形成部材７０の内部は空洞であり、上下に連通している。即ち流路形成部材７０は、前記した様に上部と下部に開口５４、８３を持ち、両者は連通している。
【００２８】
流路形成部材７０の内側には、燃料パイプ（燃料供給管）７９が固定され、燃料パイプ７９は、図４の様に上部の開口５４側から流路形成部材７０の内部に入っている。
【００２９】
混合部６、燃焼部７及び気化部８は、炎孔ベース３６を中心として構成され、これに二つの分流部材（面状部材）３５、３９、断熱パッキン１１５、気化室６０、炎孔部材５１、網状部材７７、保炎部材７８及び補助加熱ヒータ１０９が設けられて製作される。そしてこれらの構成部品はハウジング１２２内に収納されている。
【００３０】
第１分流部材３５及び第２分流部材３９は、ステンレスで作られた板状の部材であり、第１分流部材３５と第２分流部材３９との間に断熱パッキン１１５が設けられて層状となっている。
そして、図４に示すように、第１分流部材３５、第２分流部材３９及び断熱パッキン１１５には積層状態で貫通する貫通孔３７、４０、８９が設けられている。
【００３１】
貫通孔３７は、中央付近に設けられる。また、貫通孔４０は、貫通孔３７の周囲に配置されている。そして、図９（ａ）に示すように、貫通孔４０は、貫通孔１６０の位置にあわせて形成されており、炎孔ベース３６に取り付けられると、後述するように、貫通孔４０を通過した空気は貫通孔１６０を通って、２次空気孔７１から出る。また、貫通孔８９は、炎孔ベース３６の外側を流れる空気流路１０３とつながって、３次空気が流れる。
【００３２】
補助加熱ヒータ１０９は、図４ 図５の様にリング状の本体部１１７を有し、その内部に「Ｕ」字状の電気ヒータ１３７が鋳込まれている。
【００３３】
そして、固定側板状部材２２と流路形成部材７０との間に環状のパッキン８０が設けられている。このパッキン８０により、固定側板状部材２２の開口２６’と、流路形成部材７０の上部の開口５４との間の流路に流れる気体の漏れを防いでいる。
また、第１分流部材３５と流路形成部材７０との間に環状のパッキン８１が設けられている。そして、このパッキン８１により、貫通孔３７と、流路形成部材７０の下部の開口８３との間の流路に流れる気体の漏れを防いでいる。
そして、開口２６’から入った空気が流路形成部材７０内に流れて、さらに、第１分流部材３５の下方に流れる。なお、これらのパッキン８０、８１は、断熱性に優れ、且つ灯油等の液体燃料がしみ込まないものが望ましい。具体的に、パッキンの素材には、シリコーンが採用されている。
【００３４】
炎孔ベース３６は、図６に示されるように、アルミダイカストによって作られた板状の部材であり、長辺３６ａ及び短辺３６ｂを有する長方形状である。また、炎孔ベース３６は、中央領域１３６ａと、中央領域１３６ａの周囲に配置する周辺領域１３６ｂとを有している。
中央領域１３６ａの外形は長方形状であり、周辺領域１３６ｂの外形も長方形状であり、周辺領域１３６ｂの中央付近に中央領域１３６ａが位置している。
【００３５】
中央領域１３６ａには１次空気供給筒８８が配置される開口８２と、気化室６０に設けられた電気ヒータ６４や、センサーのリード線を引き出すために用いられる開口１７０、１７１が設けられている。また、中央領域１３６ａと周辺領域１３６ｂとの境界付近に内側壁４３、５９が設けられている。そして、周辺領域１３６ｂには、後述するように、複雑な枠組と開口及び溝が設けられている。
【００３６】
開口８２は炎孔ベース３６のほぼ中央に位置しており、開口８２の内部には８本のリブ６６が設けられて、その中央に１次空気供給筒８８が支持されている。１次空気供給筒８８は内径が一定の筒体である。
【００３７】
内側壁４３は、図７に示されるように、炎孔ベース３６の長辺３６ａに沿っており、下面側（炎孔側）に突出する平板状の壁である。
【００３８】
内側壁５９は、炎孔ベース３６の下面側（炎孔側）であって、炎孔ベース３６の短辺３６ｂに沿う方向に延びるものである。内側壁５９は、図６、図７の様にブロック状をしていて凹凸がある。即ち内側壁５９は、略四角形の突出部材が一列に並んで壁状を構成している。
【００３９】
炎孔ベース３６の周辺領域１３６ｂには、多数の貫通孔１６０と多数の溝部１６１が設けられ、２次空気通過部及び燃料ガス通過部を形成する。
貫通孔１６０は、炎孔ベース３６の厚み方向（上下方向）に貫通するものであり、図８に示されるように上面側（送風機側）に開口５８が形成され、図７に示されるように下面側（炎孔側）に開口１６０ｂが形成される。また、貫通孔１６０は、長辺３６ａ方向に長い長孔状であり、長辺３６ａに沿う方向に並んで列状となっており、さらにこの列が複数列設けられている。そして、後述するように、貫通孔１６０は２次空気が通過するものであり、２次空気通過部となるものである。
なお、貫通孔１６０同士の間には、下面側（炎孔側）に開口するネジ穴１６４が設けられ、網状部材７７、炎孔部材５１、保炎部材７８の固定に用いられる。
【００４０】
溝部１６１は長辺３６ａ方向に延びる溝であり、下面側（炎孔側）に開口１６１ａが設けられている。そして、溝部１６１は、長辺３６ａ方向に並んで列状となり、複数列設けられた貫通孔１６０の列間に配置されている。そして、列状の貫通孔１６０と、列状の溝部１６１とが交互に並んでいる。
【００４１】
また、溝部１６１は１０列設けられているが、中央に配置される６列の第１溝部１５８と、両側に各２列、合計４列の側方に配置される第２溝部１５９は、配置や長さが異なっている。具体的には、中央に配置される６列の第１溝部１５８は、後述する炎孔部材５１の中間列部ａ２に対応する位置に設けられ、中央領域１３６ａで分断されている。また、側方に配置される第２溝部１５９は、後述する炎孔部材５１の側列部ａ１に対応する位置に設けられ、２本の溝部１６１によってほぼ全域に形成される。
【００４２】
また、図６、図７に示されるように、隣り合う溝部１６１同士をつなぐ、溝連結穴１６３が設けられている。溝連結穴１６３は上面側（送風機側）に設けられており、貫通孔１６０の列をまたぐように形成されており、全ての列の溝部１６１の流路がつながっている。また、溝連絡穴１６３の配置は、貫通孔１６０が設けられていないネジ穴１６４付近に設けられており、溝連絡穴１６３は、貫通孔１６０やネジ穴１６４とはつながっていない。
そして、図８に示されるように、溝連絡穴１６３の上面側（送風機側）は、開口５２が設けられている。この開口５２は溝連絡穴１６３を形成するために必要なものであり、開口５２は上記した第２分流部材３９によって封鎖されており、開口５２を通過する流路は形成されない。
【００４３】
溝部１６１の中央領域１３６ｂ側、すなわち、中央領域１３６ｂと周辺領域１３６ａとの境界付近には、図８に示すように、開放された開放部５０が設けられ、中央領域１３６ａと溝部１６１との間に流路を形成する。
そして、開放部５０には、長辺３６ａ方向に向かう方向に開放する第１開放部１１１と、短辺３６ｂに向かう方向に開放する第２開放部１１２とを有している。第１開放部１１１は、第１溝部１５８の中央領域１３６ｂ側の端部に配置しており、それぞれの第１溝部１５８に対応して設けられている。また、第２開放部１１２は中央領域１３６ａ寄りの第２溝部１５９の内側に形成されている。
【００４４】
そして、図６、図８の矢印に示されるように、気化室６０から、１次空気供給筒８８の外側のリブ６６同士の間を通過し、さらに、開放部５０から溝部１６１に至る流路が形成されて燃料ガス通過部となり、気化室６０で生成する燃料ガスは燃料ガス通過部を通過することにより溝部１６１へ流れることが可能となっている。
開放部５０には、第１開放部１１１、第２開放部１１２とを有しており、リブ６６同士の間を通過した燃料ガスは、第１溝部１５８には第１開放部１１１から流入し、第２溝部１５９には第２開放部１１２から流入する。
また、第２溝部１５９同士をつなぐ溝連絡穴１６３は、第２開放部１１２の位置に合わせて設けられており、第２開放部１１２から、一番外側に配置される第２溝部１５９につながる流路は直線状となっている。
【００４５】
そして、第１開放部１１１から入った１次空気と燃料ガスの混合気体は、第１溝部１５８を流れて長辺３６ａに沿う方向に短辺３６ｂに向かって直線的に外側に流れ、第２開放部１１２から入った気体は、第２溝部１５９を横切って溝連絡穴１６３を通過して、短辺３６ｂに沿う方向に長辺３６ａに向かって直線的に外側に流れる。
【００４６】
溝部１６１及び貫通孔１６０は上記のように構成されているので、溝部１６１によって形成される流路（燃料ガス通過部）と、貫通孔１６０によって形成される流路（２次空気通過部）とは、合流せず別の流路となる。
【００４７】
また、図６に示すように炎孔ベース３６の下面側（燃焼室側）には、溝部１６１同士をつなぐ火移り炎孔用溝１１３が形成されている。火移り炎孔用溝１１３は４カ所設けられ、長方形状の中央領域１３６ａの４ヵ所の角付近に位置している。また、火移り炎孔用溝１１３が設けられる位置は、第１溝部１５８と第２溝部１５９との間であって、この第１溝部１５８と第２溝部１５９との間の貫通孔１６０の列の仮想線Ｌ３上付近に位置している。
そして、火移り炎孔用溝１１３の位置は、炎孔部材５１の火移り炎孔１５７の位置に合わせるように設けられている。
【００４８】
また、火移り炎孔用溝１１３は、第１溝部１５８と第２溝部１５９とをつなぐように設けられ、火移り炎孔用溝１１３に接続する溝部１６１から火移り炎孔用溝１１３へ気体が流れることが可能な構造となっている。
【００４９】
次に炎孔部材５１について説明する。炎孔部材５１は板状の部材であり、図１０のように４分割されており、４枚の構成板５１ａを有している。この分割は、中央付近で分割されて十字状に分割されており、分割部分は長辺３６ａに沿う方向、及び、短辺３６ｂに沿う方向であって直交している。
【００５０】
また、全ての構成板５１ａは略「Ｌ」字状である。そして、隣り合う構成板５１ａ同士の外形が対称形であり、対角となる関係の構成板５１ａ同士の外形はほぼ同形のものとなっており、形状の異なる構成板５１ａを各々２枚ずつ２組用いて形成され、異なる構成板５１ａの形状は対称形である。そして、隣り合う構成板５１ａの位置関係は、上記の分割部分が対称軸となるような配置である。
【００５１】
そして、全体を合わせた形状は、炎孔ベース３６の周辺領域１３６ｂの形状にほぼ等しい形状であり、中央には、気化室６０用の開口７６が形成される。
【００５２】
また、炎孔部材５１には、２次空気孔７１、炎孔７２、取付孔１５０が設けられている。２次空気孔７１には、丸孔７１ａと長孔７１ｂとが有り、後述する保炎部材７８が重ねられると、長孔７１ｂの上に保炎部材７８の丸孔６７が配置して、炎孔部材５１の丸孔７１ａと、保炎部材７８の丸孔６７とにより、後述する空気孔列ｂを形成する。２次空気孔７１は、２次空気が通過する孔である。
炎孔７２は丸孔であり、２次空気孔７１の丸孔７１ａや保炎部材７８の丸孔６７と比べて内径が小さい。炎孔７２の具体的な内径は、１ｍｍ以下である。炎孔７２は燃料ガスが通過する孔である。
【００５３】
図１０に示されるように、２次空気孔７１は、長辺３６ａ方向に並んで列状となって空気孔列ｂが形成される。さらに、この空気孔列ｂが複数設けられ、すべての列は同じ方向に向いている。一方、炎孔７２は、長辺３６ａ方向に２列に並べられて、炎孔列ａを形成している。そして、炎孔列ａの各炎孔７２は、その位置が配列方向に対して交互にずれており、千鳥状となっている。
【００５４】
そして、炎孔７２が２列に設けられた炎孔列ａと、前記した空気孔列ｂと互い違いに配されている。なお、構成板５１ａの合わせ目１６７、すなわち、炎孔部材５１の分割部分には、切り欠き１６７ａが設けられている。また、構成板５１ａの切り欠き１６７ａが合うことによって長孔となり、後述する保炎部材７８に設けられた丸孔６７によって空気孔列ｂが形成される。
【００５５】
また、本実施形態では、図１３に示されるように、炎孔列ａは１０本設けられ、空気孔列ｂは１１本設けられている。そして、両側に配置している各２本の炎孔列ａ及び各３本の空気孔列ｂ、すなわち合計４本の炎孔列ａ及び合計６本の空気孔列ｂは側列部ａ１であり、真ん中付近に位置している、他の６本の炎孔列ａ及び６本の空気孔列ｂは中間列部ａ２である。
側列部ａ１は炎孔列ａを含む仮想線Ｌ１が中央領域１３６ａを通過しない炎孔列ａであり、中間列部ａ２は炎孔列ａを含む仮想線Ｌ２が中央領域１３６ａを通過する炎孔列ａである。そして、中間列部ａ２の両側に側列部ａ１があり、中間列部ａ２と側列部ａ１とが隣り合う部分が２カ所設けられる。
側列部ａ１の炎孔列ａの炎孔７２は、一方の短辺３６ｂから他方の短辺３６ｂまで設けられている。また、中間列部ａ２の炎孔列ａの炎孔７２は、中央領域１３６ａで分断され、一方の短辺３６ｂ側と他方の短辺３６ｂ側とに、１つの炎孔列ａが２ヵ所に分かれている。
【００５６】
そして、炎孔ベース３６の長辺３６ａと中央領域１３６ａとの間には、両側にそれぞれ側列部ａ１である２本の炎孔列ａと３本の空気孔列ｂが位置することになる。この内、中央領域１３６ａ寄り、すなわち、気化部８に近い両側各１本の炎孔列ａには炎孔７２が設けられない炎孔不形成部１３８を有している。
【００５７】
さらに、炎孔部材５１には、外側壁４１が設けられている。外側壁４１は、板状であり、各炎孔部材５１の長辺３６ａ付近に配置されており、下側に向かって折り曲げられ形成される。
なお、炎孔部材５１は、板をプレスすることによって形成される。
【００５８】
また、炎孔部材５１の取付孔１５０は空気孔列ｂに所定の間隔で配置しており、取付孔１５０の位置は、炎孔ベース３６のネジ穴１６４に対応している。
【００５９】
網状部材７７は、図１１に示されており、細い金属糸で網目状に構成したもので、前記した炎孔部材５１と略同一の面積を持つものであり、略長方形をしている。網状部材７７には、前記した炎孔部材５１の気化室用の開口７６に相当する部位に開口６９ａが設けられている。さらに炎孔ベース３６のネジ穴１６４に対応する部位に取付部１５１が設けられている。取付部１５１は貫通孔１５１ａや切り欠き１５１ｂからなるものである。
本実施形態では、網状部材７７はエキスパンドメタルが使用される。
【００６０】
保炎部材７８は枠状の部材であり、図１２の様に２分割された２枚の構成板７８ａによって形成されており、これら２枚の構成板７８ａを組合わせて使用する。そして、この分割は、長辺３６ａに沿う方向に分割され、２つの構成板７８ａはほぼ同形である。
また、合わせられた保炎部材７８の全体の形状は、炎孔ベース３６の周辺領域１３６ｂの内外の縁に沿う部分を有している。そして、保炎部材７８と炎孔ベース３６との間に炎孔部材５１や網状部材７７を挟んでネジ止めしたときに、炎孔部材５１や網状部材７７の保持を確実に行うことができる。また、保炎部材７８の全体の外形は長方形状であり、前記した炎孔部材５１及び網状部材７７と同様に中央に開口６８が設けられている。
【００６１】
保炎部材７８には、列状に並んだ丸孔６７と、取付孔１５２が設けられ、さらに、外側壁４１ａ及び炎孔列端部壁４１ｂが設けられている。
丸孔６７は、図１３に示されるように、上記した炎孔部材５１の長孔７１ｂや切り欠き１６７ａに対応する位置に設けられており、空気孔列ｂの一部となる。また、取付孔１５２は円形の貫通孔であり、図示しないボルトを、炎孔部材５１の取付孔１５０、及び、網状部材７７の取付部１５１に挿通して、当該ボルトを炎孔ベース３６のネジ穴１６４に固定し、保炎部材７８、炎孔部材５１、網状部材７７を炎孔ベース３６の下面側（炎孔側）に取り付けてこれらを一体化する。そして、炎孔ベース３６に網状部材７７が接し、さらにそれに重ねて炎孔部材５１が配され、最後に保炎部材７８が設けられる。
【００６２】
外側壁４１ａは、保炎部材７８の外周であって、炎孔ベース３６の縁付近に位置しており、短辺３６ｂに沿うように設けられている。そして、外側壁４１ａは平板状であり、炎孔ベース３６の縁である短辺３６ｂに設けられ、下向き、すなわち、炎孔ベース３６を基準として炎孔部材５１側に突出するように折り曲げられた壁である。また、図１２に示されるように、外側壁４１ａは上下方向に対して１０°〜２０°程度傾斜しており、外側壁４１ａの下側が中央側に寄っている。このため、図９（ｂ）に示されるように、貫通孔１６９から噴出させる３次空気の流れがスムーズになり、火炎と干渉しにくくなって火炎の巻き込みによる外側壁４１ａの過熱を防止することができる。
【００６３】
また、図１３に示されるように、保炎部材７８の２枚の構成板７８ａの短辺３６ｂが合わさって、全体の短辺３６ｂが形成されるが、外側壁４１ａは保炎部材７８の合わせ部分が欠落しており、欠落部１２７が形成される。そして、この欠落部１２７から点火プラグ１３２が挿入され、点火プラグ１３２の点火線１３１の先端から電気火花を飛ばして、着火が行われる。
点火プラグ１３２は短辺３６ｂ側から挿入されており、中央領域１３６ａを挟んで対向する位置付近に２ヵ所に設けられている。そのため、着火に要する時間をより短縮し、低温下でも点火性能を向上させることができる。
【００６４】
また、外側壁４１ａの欠落部１２７側は外側に向くように折り曲げられた折り曲げ部１６５が形成されている。そして、後述する外側壁４１ａの外側に形成される空気流路１０３に流れる３次空気が欠落部１２７から内側に流入することを、この折り曲げ部１６５により阻止することができる。
【００６５】
炎孔列端部壁４１ｂは、図７などに示されており、外側壁４１ａと同様、平板状であり、短辺３６ｂ方向に沿って下向きに折り曲げられた壁である。そして、炎孔列端部壁４１ｂの配置は、それぞれの炎孔列ａの両端部に位置し、両側に設けられた炎孔列端部壁４１ｂの間に炎孔列ａが配置する。そして、炎孔列端部壁４１ｂにより炎孔７２から発生する火炎が安定する。
【００６６】
図１３に示されるように、炎孔部材５１の空気孔列ｂは、炎孔ベース３６の貫通孔１６０の下側に位置している。そして、図８に示す貫通孔１６０の上面側（送風機側）の開口１６０ａから入った空気が、図７に示す下面側（炎孔側）の開口１６０ｂを経て、炎孔部材５１の丸孔７１ａや保炎部材７８の丸孔６７から出る。なお、炎孔ベース３６と炎孔部材５１との間に、網状部材７７が設けられているので、上記の空気は網状部材７７を通過する。
【００６７】
また、炎孔部材５１の炎孔列ａは、炎孔ベース３６の溝部１６１の下側に位置している。そして、後述するように、気化部８で気化した燃料ガス及び１次空気が溝部１６１を通過して、炎孔７２から出る。
【００６８】
図９（ａ）のように、炎孔ベース３６、炎孔部材５１、網状部材７７、保炎部材７８は四角形の箱であるハウジング１２２内に配置されている。また、ハウジング１２２は内部材１２２ａ及び外部材１２２ｂを有する２重構造となっており、内部材１２２ａと外部材１２２ｂとの間には、３次空気が流れる空気流路１０３が形成されている。
【００６９】
また、内部材１２２ａには、点火プラグ挿入口１２４ａと貫通孔１６９とが設けられている。外部材１２２ｂには点火プラグ挿入口１２４ｂが設けられている。そして、点火プラグ１３２は、外部材１２２ｂの点火プラグ挿入口１２４ｂ、内部材１２２ａの点火プラグ挿入口１２４ａ及び欠落部１２７に挿入される。
そして、貫通孔１６９の位置は、図９（ｂ）に示されるように、外側壁４１ａ付近に設けられ、開口８９から入って、貫通孔１６９から出る３次空気は、外側壁４１ａによって向きを変え、その流れを下向きに誘導する。
【００７０】
また、折り曲げ部１６５が設けられているので、貫通孔１６９から出た３次空気は、欠落部１２７に向かって流れず、３次空気が欠落部１２７から内側に流入することを阻止することができる。
【００７１】
次に気化部８について説明する。気化部８は、気化室６０と、ロータリーカップ６３及び前記した１次空気供給筒８８によって構成されている。また気化室６０は、図３、図４の様に底部９１と周部９２を持つ円筒体であり、底部９１は閉塞し、上部は開口している。即ち気化室６０は窪んだ形状をしており、底部９１及び周部９２は閉塞していて気密・水密性を持ち、上部は開放されている。気化室６０は、前記した様に底部９１及び周部９２を持ち、あたかもコップの様な形状をしていて、炎孔ベース３６の中央の開口８２部分に取り付けられている。
【００７２】
ここで本実施形態の燃焼装置では、気化室６０は、図４に示されるように、断熱パッキン１３０を介して炎孔ベース３６に取り付けられている。
【００７３】
気化室６０の位置は、図６に示すように、炎孔ベース３６の内側壁４３、５９に囲まれた部位であって炎孔ベース３６の中央にあり、炎孔７２に囲まれていて燃焼部７に近接して位置する。また気化室６０の大部分は、燃焼部７側に露出する。より具体的には、気化室６０の底部９１の全部と、周部９２の大部分が燃焼部７側に露出する。従って後記する様に燃焼時には炎孔７２から発生する火炎により、気化室６０が外側から加熱される。また気化室６０の開口端面１２５は、断熱パッキン１３０を介して炎孔ベース３６の平面部分と接している。
【００７４】
また前記した気化室６０の底部９１内には、図３に示すように、電気ヒータ６４が内蔵されている。即ち気化室６０の底部９１は加熱機能を持つ。電気ヒータ６４に通電することにより、底部９１が発熱し、さらにこの熱が気化室６０の壁を伝導し、気化室６０の内壁が全体的に加熱される。
そして、ロータリーカップ６３は、気化室６０に位置する回転体である。
【００７５】
１次空気供給筒８８の最先端（下側）の開口部の位置は、気化室６０の内部に位置する。また、１次空気供給筒８８の内部には、流路形成部材７０から垂下された燃料パイプ７９が挿入され、燃料パイプ７９は図３、４の様にロータリーカップ６３内に至っている。
【００７６】
本実施形態の気化式燃焼装置１を使用する場合、気化室６０の周部９２に内蔵された電気ヒータ６４に通電して発熱させ、また、モータ１６を起動する。そうすると、気化室６０の内壁全体が昇温し、また、ファン１１とロータリーカップ６３が回転する。
さらに補助加熱ヒータ１０９に通電し、１次空気供給筒８８及び第２分流部材３９の一部を加熱する。ファン１１の回転により、図３の矢印の様に送風機２のハウジング１０の中央部に設けられた開口１２から空気が吸い込まれ、空気は駆動機械部３に入る。そして空気は、駆動機械部３から下部の空気量調節部５を経て混合部６側に流れるが、本実施形態の気化式燃焼装置１では、空気量調節部５の開口２６、２６’２７、２７’の重なりを調節して流量調整される。
【００７７】
空気量調節部５を通過した空気は、二つの方向に別れて下流側に流れる。即ち中心部のエリアを通過した空気は、直接的に円盤状の流路形成部材７０に捕捉され、これと連通する１次空気供給筒８８から気化室６０の中に１次空気として送風される。ここで本実施形態の気化式燃焼装置１では、流路形成部材７０は、空気量調節部５側の開口５４が気化部８側の開口８３に比べて大きいから、大量の空気が流路形成部材７０に取り込まれ、気化部８側に送られることとなる。また本実施形態では、１次空気供給筒８８の下端部に補助加熱ヒータ１０９が設けられているので、気化部８に送られる空気が昇温される。
【００７８】
また送風の他の一部は、貫通孔４０から炎孔ベース３６の貫通孔１６０を通過して、空気孔列ｂから出て、燃焼部７に２次空気が供給される。
【００７９】
さらに第１分流部材３５の外側のエリアに設けられた貫通孔８９を通過した送風は、炎孔ベース３６の外周部を流れて３次空気として供給される。
【００８０】
第１分流部材３５の外側の貫通孔８９を通過した３次空気は、ハウジング１２２の外部材１２２ｂの内側に形成される空気流路１０３を流れる。
【００８１】
そして送風機２の送風により、上記した様に気化部８内に大量に１次空気が供給され、気化室６０を通風雰囲気とする。
図４に示すように、燃料パイプ７９から灯油をロータリーカップ６３内に滴下し、滴下された灯油は、ロータリーカップ６３から遠心力を受けて飛散し、飛散した灯油は、ロータリーカップ６３の周囲に配された気化室６０の内面に接触し、熱を受けて気化する。また灯油の一部は気化室６０の底部９１に落下し、気化室６０の底部９１に接触し、熱を受けて気化する。そしてロータリーカップ６３の内面に設けられた羽根部９９によって気化室６０内の空気が攪拌され、気化室６０で気化した燃料ガスと１次空気との混合が促進される。
【００８２】
こうして気化部８で生成した燃料ガスと１次空気とが混合した混合気体は、図３の矢印の様に、ロータリーカップ６３の外壁と気化室６０の周壁９２によって形成される空隙９４を流れて下流に向かう。
【００８３】
即ち燃料ガスと１次空気の混合気体は、気化室６０の円筒状の周壁９２に沿って流れ、さらに１次空気供給筒８８に沿って流れる。ここで本実施形態の気化式燃焼装置１では、補助加熱ヒータ１０９が設けられ、１次空気供給筒８８が加熱・保温されている。そのため燃料ガスは、１次空気供給筒８８と接しても熱を奪われることはない。
【００８４】
こうして流路形成部材７０から１次空気供給筒８８を介して気化室６０の内部に供給された１次空気は、気化した燃料と混合され、高温状態となって気化室６０の上部の開口から出る。そして気化室６０を出た燃料ガスと１次空気の混合気体は、１次空気供給筒８８の外側を流れ、一旦炎孔ベース３６の上部側の通路に流れ込む。
【００８５】
続いてこの混合気体は、図８の様に開放部５０から溝部１６１に流れ込み、下部に設けられた炎孔７２から出る。開放部５０は、中央領域１３６ａと周辺領域１３６ｂとの境界付近に設けられており、中央領域１３６ａの外形は長方形状であるので、開放部５０の配置は長方形の４辺上に点在して、中央領域１３６ａを取り囲むような配置となっている。
【００８６】
そのため、中央領域１３６ａの中央から遠い中央領域１３６ａの角の付近に配置する開放部５０までの流路は、他の開放部５０の流路よりも遠くなり、角の付近に配置する開放部５０への混合ガスの流れが他よりも不安定となるおそれがある。また、図６、図１３に示すように、炎孔部材５１の角付近の領域であるコーナー領域１３６ｃでは、炎孔７２から出る混合気体は、主に、角の付近に配置する開放部５０から溝部１６１を通って供給される。そして、角の付近に配置する開放部５０は、他の開放部５０よりも広い範囲に混合ガスを供給することとなるので、コーナー領域１３６ｃ以外の境域よりも混合ガスの流れが不安定になるおそれがある。
しかしながら、本実施形態の気化式燃焼装置１では火移り炎孔１５７が、側列部ａ１と中間列部ａ２との間に位置し、また、中間列部ａ２の中央領域１３６ａ側の端部付近であって、中央領域１３６ａの角付近に位置しているので、かかる場合でも、素早く着火することができる。
【００８７】
本実施形態では、炎孔部材５１に網状部材７７が積層されているので、燃料ガスは、炎孔部材５１から出る直前に網状部材７７によって攪拌される。
一方、他の部位から下流側に流れた空気は、燃料ガスと混合されることなく、直接燃焼部７側に流れ込み、２次空気として燃焼に寄与する。即ち２次空気は、貫通孔１６０を通過して、丸孔７１ａ、６７から炎孔７２の周囲に供給される。
【００８８】
そして、点火プラグ１３２を用いて着火し、燃焼を開始する。
点火プラグ１３２は、中央領域１３６ａを挟んで２ヵ所に設けられているので、両側から火が回って全面で火炎が発生する。また、この点火プラグ１３２は短辺３６ｂ付近に位置しており、最初に中間列部ａ２の炎孔列ａの炎孔７２から着火し、同じ列の炎孔７２や隣の炎孔列ａの炎孔７２に火が移る。
同じ炎孔列ａの炎孔７２同士では火移り性がよく、空気孔列ｂを挟んだ隣の炎孔列ａの炎孔７２には火移りしにくい。そして、上記のような理由により、側列部ａ１と中間列部ａ２との間であって、中央領域１３６ａの角付近は特に流れが不安定になりやすいが、火移り炎孔１５７がかかる場所に設けられているので、素早い着火が可能である。
そして、燃焼ガスの燃焼によって発生した熱は、熱交換器１９内の水を加熱して、給湯を行なわれる。
【００８９】
上記実施形態の気化式燃焼装置１の炎孔ベース３６には溝部１６１が設けられ、溝部１６１の開口１６１ａが炎孔列ａに対応する位置に設けられているものであったが、炎孔列ａに対応する位置に開口１６１ａが設けられていれば、貫通孔などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の燃焼装置を内蔵する給湯器の正面図である。
【図２】本発明の実施形態の燃焼装置の正面図である。
【図３】本発明の実施形態の燃焼装置の断面図である。
【図４】本発明の実施形態の燃焼装置の全体の分解斜視図である。
【図５】図２の燃焼装置の流路形成部材周辺の分解斜視図である。
【図６】炎孔ベースを下側から見た図である。
【図７】炎孔ベース、炎孔部材、網状部材、保炎部材を示した分解斜視図である。
【図８】炎孔ベースを上から見た状態で示した斜視図である。
【図９】（ａ）は、ハウジング内部を図示した分解斜視図であり、（ｂ）はハウジング周辺を示した一部断面図である。
【図１０】炎孔部材を下側から見た図である。
【図１１】網状部材を下側から見た図である。
【図１２】保炎部材を下側から見た図である。
【図１３】炎孔部材、網状部材、保炎部材を重ねた状態で下側から見た図である。
【符号の説明】
【００９１】
１ 気化式燃焼装置
８ 気化部
３６ 炎孔ベース
５１ 炎孔部材
５１ａ 構成板
７１ ２次空気孔
７２ 炎孔
１１３ 火移り炎孔用溝
１３２ 点火プラグ
１３６ａ 中央領域
１３６ｂ 周辺領域
１５７ 火移り炎孔
１５８ 第１溝部
１５９ 第２溝部
１６１ 溝部
１６１ａ 開口
ａ 炎孔列
ａ１ 側列部
ａ２ 中間列部
ｂ 空気孔列
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 仮想線
【技術分野】
【０００１】
本発明は気化式燃焼装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、給湯器や暖房機等に、燃料を燃焼させてその熱を使用する燃焼装置が用いられている。中でも、比較的発熱量が小さい用途に使用する場合、気化器によって液体燃料を気化し、この気化された燃料ガスを燃焼部に送って燃焼させる形式のものが用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、気化器で気化された燃料ガスを炎孔から燃焼部へ供給して燃焼を行う炎孔構造が開示されている。そして、炎孔は複数有して面状に分布している。
【特許文献１】特開２００２−１４７７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような燃焼装置には点火プラグが設けられており、始動の際には、点火プラグを用いて点火される。具体的には、点火プラグ近傍の炎孔から供給される燃料ガスに引火させて火炎を発生させ、さらに、かかる火炎により、この周囲の炎孔から発生する燃料ガスに引火させて、火移りさせることにより、全面に設けられた全ての炎孔に火炎を発生させることができる。
【０００５】
この火移りは、瞬間的に行われるものであるが、点火プラグから遠い場所の位置の炎孔などでは、火移りによって燃料ガスに引火するまでに時間にかかり、未燃焼の燃料ガスが放出されるおそれがある。
【０００６】
また、炎孔を面状に設けた形式の燃焼装置には、炎孔を列状に設けて炎孔列を形成して、複数の炎孔列を同じ方向となるように並べたものがある。このような燃焼装置では、２次空気を供給する空気孔は、炎孔列同士の間に設けられる。
このような燃焼装置の場合には、炎孔列の間の空気孔により火移りしにくくなりやすいので、上記のような未燃焼の燃料ガスが放出される可能性が高くなる。
【０００７】
ここで、空気孔が設けられる部分に炎孔を設けて、炎孔列同士をつなぐようにし、炎孔列間における火移り性能を改善することが考えられる。しかし、空気孔があるべき位置に炎孔を設けた場合、２次空気の供給が少なくなって、かかる部分の燃焼の安定性が低下しやすくなる。そのため、このような炎孔を多く設けることができない。
【０００８】
そこで、本発明は、着火時に火移り性が優れる気化式燃焼装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、上記した目的を達成するための請求項１に記載の発明は、液体燃料を気化させて燃料ガスを生成することができる気化部と、燃料ガス通過部と２次空気通過部を有する炎孔ベースと、炎孔及び２次空気孔を有して前記炎孔ベースに取り付けられる炎孔板とを有し、気化部で生成した燃料ガス及び外部から供給される１次空気は、炎孔ベースの燃料ガス通過部を通過して炎孔板の炎孔から出て燃料ガスが燃焼し、また、外部から供給される２次空気は、２次空気通過部を通過して２次空気孔から出るものであり、炎孔ベースには、中央領域と、前記中央領域の周囲である周辺領域とを有し、気化部は中央領域に配置し、炎孔板は周辺領域に配置しており、炎孔板の炎孔は列状に配列して炎孔列を形成しており、炎孔列は所定の方向に向くように複数設けられ、炎孔板の２次空気孔は炎孔列に沿って炎孔列の間に形成されており、炎孔列には、炎孔列を含む仮想線が中央領域を通る中間列部と、中間列部の両側に配置して炎孔列を含む仮想線が中央領域を通らない側列部とが設けられ、さらに、中間列部と側列部との間に配置される２次空気孔の仮想線上には、炎孔列を形成する炎孔とは別に火移り炎孔が設けられていることを特徴とする気化式燃焼装置である。
【００１０】
請求項１に記載の気化式燃焼装置では、気化部は中央領域に配置し、炎孔板は中央領域の周囲である周辺領域に配置しており、炎孔板の炎孔は列状に配列して炎孔列を形成しており、炎孔列には、炎孔列を含む仮想線が中央領域を通る中間列部と、中間列部の両側に配置して炎孔列を含む仮想線が中央領域を通らない側列部とが設けられ、中間列部と側列部との間に配置される２次空気孔の仮想線上には、炎孔列を形成する炎孔とは別に火移り炎孔が設けられているので、中間列部の炎孔と側列部の炎孔との間の火移り性を改善することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、火移り炎孔は中間列部の中央領域側端部付近に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の気化式燃焼装置である。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、火移り炎孔は中間列部の中央領域側端部付近に設けられているので、中央領域側に設けられた炎孔の火炎を、隣接する炎孔列の炎孔へ火移りさせることができ、素早い着火を行うことができる。
【００１３】
また、中央領域を長方形状とし、周辺領域の中央に中央領域を設け、火移り炎孔は中央領域の角付近に配置するようにしてもよい（請求項３）。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、炎孔ベースには、炎孔列の方向に延びる開口を有する溝又は長孔が設けられており、前記開口の位置は炎孔列に対応する位置であり、中間列部に対応する溝又は長孔と側列部に対応する溝又は長孔との間をつなぐものであって火移り炎孔に対応する位置には、火移り炎孔用溝が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の気化式燃焼装置である。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、炎孔ベースには、炎孔列に対応する位置に開口が設けられる溝又は長孔を有し、中間列部に対応する溝又は長孔と側列部に対応する溝又は長孔との間をつなぐものであって火移り炎孔に対応する位置には、火移り炎孔用溝が設けられているので、中間列部側及び側列部側のいずれの溝又は長孔から、火移り炎孔へ燃料ガスを供給することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、燃料ガスを引火させるための点火プラグが２ヵ所設けられ、前記点火プラグの位置は中間列部の炎孔列の炎孔付近であって、２ヵ所の点火プラグが中央領域を挟んで対向する位置関係となっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の気化式燃焼装置である。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、燃料ガスを引火させるための点火プラグが２ヵ所設けられ、前記点火プラグの位置は中間列部の炎孔列の炎孔付近であって、２ヵ所の点火プラグが中央領域を挟んで対向する位置関係となっているので、両側から火が回るので、全面で火炎が発生するまでの時間を短くすることができる。
【００１８】
炎孔板を複数の構成板に分割し、複数の構成板を合わせて形成するようにしてもよい（請求項６）。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の気化式燃焼装置は、着火時に火移り性が優れ、また燃焼安定性も優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下さらに本発明の具体的実施例について説明する。図１は、本発明の燃焼装置を内蔵する給湯器の正面図である。図２は、本発明の実施形態の燃焼装置の正面図である。図３は、本発明の実施形態の燃焼装置の断面図である。図４は、本発明の実施形態の燃焼装置の全体の分解斜視図である。図５は、図２の燃焼装置の流路形成部材周辺の分解斜視図である。図６は、炎孔ベースを下側から見た図である。図７は、炎孔ベース、炎孔部材、網状部材、保炎部材を示した分解斜視図である。図８は、炎孔ベースを上から見た状態で示した斜視図である。図９（ａ）は、ハウジング内部を図示した分解斜視図であり、（ｂ）はハウジング周辺を示した一部断面図である。図１０は、炎孔板を下側から見た図である。図１１は、網状部材を下側から見た図である。図１２は、保炎部材を下側から見た図である。図１３は、炎孔板、網状部材、保炎部材を重ねた状態で下側から見た図である。
【００２１】
本発明の第１の実施形態における気化式燃焼装置１は、図１に示されるように、給湯器２１に内蔵されるものである。そして、気化式燃焼装置１は、熱交換器１９が内蔵された缶体４の上部に設置されており、下部の熱交換器１９に向かって火炎を発生させ、発生した燃焼熱を熱交換器１９へ供給する。
そして、気化式燃焼装置１は、図２、図３に示されるように、上から送風機２、駆動機械部３、空気量調節部５、混合部６及び燃焼部７が順次積み重ねられて作られたものである。また、混合部６及び燃焼部７の近傍に気化部８が設けられ、空気量調節部５と気化部８の間は、流路形成部材７０によって接続されている。
【００２２】
送風機２は、鋼板を曲げ加工して作られた凹状のハウジング１０の中にファン１１が回転可能に配されたものである。ハウジング１０の中央部には、開口１２が設けられている。
【００２３】
駆動機械部３は、箱体１３を有し、その天板１５の中央にモータ１６が取り付けられている。モータ１６は、両端部から回転軸１７、１８が突出しており、回転軸１７、１８は、気化式燃焼装置１の略全長を貫通している。そして、モータ１６の上方側の回転軸１７は、ファン１１に接続され、下方側の回転軸１８は、気化部８のロータリーカップ６３に接続されている。また、駆動機械部３には、温度センサー３２が設けられている。
【００２４】
空気量調節部５は、図４の様に移動側板状部材２３と固定側板状部材２２によって構成されている。移動側板状部材２３は、円板状をしており、中央に軸挿通孔２５が設けられている。そして、その周囲に空気孔となる開口２６、２７が設けられている。空気孔となる開口２６、２７は、概ね内外二重のエリアに分かれて設けられている。
【００２５】
固定側板状部材２２には、前記した移動側板状部材２３と略同一形状の開口が設けられている。即ち空気量調節部５の固定側板状部材２２には、中央に軸挿通孔２５’が設けられ、その周囲に空気孔となる開口２６’、２７’が二重のエリアに分かれて設けられている。
また、固定側板状部材２２の他の部位には、図５に示すように、多数の小孔３１が設けられている。小孔３１が設けられた位置は、固定側板状部材２２の上に移動側板状部材２３を重ねた時に、両者が重複しない部位である。即ち小孔３１は、固定側板状部材２２のはみ出し部分に設けられている。なお、図４においては、小孔３１の図示を省略している。
【００２６】
空気量調節部５は、固定側板状部材２２の上に移動側板状部材２３が重ねられ、空気量調節部５は全体として平面的である。
また、移動側板状部材２３は、固定側板状部材２２の上にあり、中央の軸挿通孔２５を中心として相対的に回転可能である。そして、図２、３に示すように、外付けされたモータ１２１を回転させることによって、移動側板状部材２３を、固定側板状部材２２の上で中央に軸挿通孔２５を中心として相対的に回転させることができる。移動側板状部材２３の回転により、移動側板状部材２３と固定側板状部材２２を連通する開口の面積が変化を変化させて、燃焼量に応じた空気の供給を行う。
【００２７】
流路形成部材７０は、薄板を曲げて作られたものであり、図３、図４、図５の様に円盤形をしている。そして、上部側は全面が開放されて開口５４が設けられ、下部側はその中央部分に開口５４よりも小さい開口８３が設けられている。流路形成部材７０の内部は空洞であり、上下に連通している。即ち流路形成部材７０は、前記した様に上部と下部に開口５４、８３を持ち、両者は連通している。
【００２８】
流路形成部材７０の内側には、燃料パイプ（燃料供給管）７９が固定され、燃料パイプ７９は、図４の様に上部の開口５４側から流路形成部材７０の内部に入っている。
【００２９】
混合部６、燃焼部７及び気化部８は、炎孔ベース３６を中心として構成され、これに二つの分流部材（面状部材）３５、３９、断熱パッキン１１５、気化室６０、炎孔部材５１、網状部材７７、保炎部材７８及び補助加熱ヒータ１０９が設けられて製作される。そしてこれらの構成部品はハウジング１２２内に収納されている。
【００３０】
第１分流部材３５及び第２分流部材３９は、ステンレスで作られた板状の部材であり、第１分流部材３５と第２分流部材３９との間に断熱パッキン１１５が設けられて層状となっている。
そして、図４に示すように、第１分流部材３５、第２分流部材３９及び断熱パッキン１１５には積層状態で貫通する貫通孔３７、４０、８９が設けられている。
【００３１】
貫通孔３７は、中央付近に設けられる。また、貫通孔４０は、貫通孔３７の周囲に配置されている。そして、図９（ａ）に示すように、貫通孔４０は、貫通孔１６０の位置にあわせて形成されており、炎孔ベース３６に取り付けられると、後述するように、貫通孔４０を通過した空気は貫通孔１６０を通って、２次空気孔７１から出る。また、貫通孔８９は、炎孔ベース３６の外側を流れる空気流路１０３とつながって、３次空気が流れる。
【００３２】
補助加熱ヒータ１０９は、図４ 図５の様にリング状の本体部１１７を有し、その内部に「Ｕ」字状の電気ヒータ１３７が鋳込まれている。
【００３３】
そして、固定側板状部材２２と流路形成部材７０との間に環状のパッキン８０が設けられている。このパッキン８０により、固定側板状部材２２の開口２６’と、流路形成部材７０の上部の開口５４との間の流路に流れる気体の漏れを防いでいる。
また、第１分流部材３５と流路形成部材７０との間に環状のパッキン８１が設けられている。そして、このパッキン８１により、貫通孔３７と、流路形成部材７０の下部の開口８３との間の流路に流れる気体の漏れを防いでいる。
そして、開口２６’から入った空気が流路形成部材７０内に流れて、さらに、第１分流部材３５の下方に流れる。なお、これらのパッキン８０、８１は、断熱性に優れ、且つ灯油等の液体燃料がしみ込まないものが望ましい。具体的に、パッキンの素材には、シリコーンが採用されている。
【００３４】
炎孔ベース３６は、図６に示されるように、アルミダイカストによって作られた板状の部材であり、長辺３６ａ及び短辺３６ｂを有する長方形状である。また、炎孔ベース３６は、中央領域１３６ａと、中央領域１３６ａの周囲に配置する周辺領域１３６ｂとを有している。
中央領域１３６ａの外形は長方形状であり、周辺領域１３６ｂの外形も長方形状であり、周辺領域１３６ｂの中央付近に中央領域１３６ａが位置している。
【００３５】
中央領域１３６ａには１次空気供給筒８８が配置される開口８２と、気化室６０に設けられた電気ヒータ６４や、センサーのリード線を引き出すために用いられる開口１７０、１７１が設けられている。また、中央領域１３６ａと周辺領域１３６ｂとの境界付近に内側壁４３、５９が設けられている。そして、周辺領域１３６ｂには、後述するように、複雑な枠組と開口及び溝が設けられている。
【００３６】
開口８２は炎孔ベース３６のほぼ中央に位置しており、開口８２の内部には８本のリブ６６が設けられて、その中央に１次空気供給筒８８が支持されている。１次空気供給筒８８は内径が一定の筒体である。
【００３７】
内側壁４３は、図７に示されるように、炎孔ベース３６の長辺３６ａに沿っており、下面側（炎孔側）に突出する平板状の壁である。
【００３８】
内側壁５９は、炎孔ベース３６の下面側（炎孔側）であって、炎孔ベース３６の短辺３６ｂに沿う方向に延びるものである。内側壁５９は、図６、図７の様にブロック状をしていて凹凸がある。即ち内側壁５９は、略四角形の突出部材が一列に並んで壁状を構成している。
【００３９】
炎孔ベース３６の周辺領域１３６ｂには、多数の貫通孔１６０と多数の溝部１６１が設けられ、２次空気通過部及び燃料ガス通過部を形成する。
貫通孔１６０は、炎孔ベース３６の厚み方向（上下方向）に貫通するものであり、図８に示されるように上面側（送風機側）に開口５８が形成され、図７に示されるように下面側（炎孔側）に開口１６０ｂが形成される。また、貫通孔１６０は、長辺３６ａ方向に長い長孔状であり、長辺３６ａに沿う方向に並んで列状となっており、さらにこの列が複数列設けられている。そして、後述するように、貫通孔１６０は２次空気が通過するものであり、２次空気通過部となるものである。
なお、貫通孔１６０同士の間には、下面側（炎孔側）に開口するネジ穴１６４が設けられ、網状部材７７、炎孔部材５１、保炎部材７８の固定に用いられる。
【００４０】
溝部１６１は長辺３６ａ方向に延びる溝であり、下面側（炎孔側）に開口１６１ａが設けられている。そして、溝部１６１は、長辺３６ａ方向に並んで列状となり、複数列設けられた貫通孔１６０の列間に配置されている。そして、列状の貫通孔１６０と、列状の溝部１６１とが交互に並んでいる。
【００４１】
また、溝部１６１は１０列設けられているが、中央に配置される６列の第１溝部１５８と、両側に各２列、合計４列の側方に配置される第２溝部１５９は、配置や長さが異なっている。具体的には、中央に配置される６列の第１溝部１５８は、後述する炎孔部材５１の中間列部ａ２に対応する位置に設けられ、中央領域１３６ａで分断されている。また、側方に配置される第２溝部１５９は、後述する炎孔部材５１の側列部ａ１に対応する位置に設けられ、２本の溝部１６１によってほぼ全域に形成される。
【００４２】
また、図６、図７に示されるように、隣り合う溝部１６１同士をつなぐ、溝連結穴１６３が設けられている。溝連結穴１６３は上面側（送風機側）に設けられており、貫通孔１６０の列をまたぐように形成されており、全ての列の溝部１６１の流路がつながっている。また、溝連絡穴１６３の配置は、貫通孔１６０が設けられていないネジ穴１６４付近に設けられており、溝連絡穴１６３は、貫通孔１６０やネジ穴１６４とはつながっていない。
そして、図８に示されるように、溝連絡穴１６３の上面側（送風機側）は、開口５２が設けられている。この開口５２は溝連絡穴１６３を形成するために必要なものであり、開口５２は上記した第２分流部材３９によって封鎖されており、開口５２を通過する流路は形成されない。
【００４３】
溝部１６１の中央領域１３６ｂ側、すなわち、中央領域１３６ｂと周辺領域１３６ａとの境界付近には、図８に示すように、開放された開放部５０が設けられ、中央領域１３６ａと溝部１６１との間に流路を形成する。
そして、開放部５０には、長辺３６ａ方向に向かう方向に開放する第１開放部１１１と、短辺３６ｂに向かう方向に開放する第２開放部１１２とを有している。第１開放部１１１は、第１溝部１５８の中央領域１３６ｂ側の端部に配置しており、それぞれの第１溝部１５８に対応して設けられている。また、第２開放部１１２は中央領域１３６ａ寄りの第２溝部１５９の内側に形成されている。
【００４４】
そして、図６、図８の矢印に示されるように、気化室６０から、１次空気供給筒８８の外側のリブ６６同士の間を通過し、さらに、開放部５０から溝部１６１に至る流路が形成されて燃料ガス通過部となり、気化室６０で生成する燃料ガスは燃料ガス通過部を通過することにより溝部１６１へ流れることが可能となっている。
開放部５０には、第１開放部１１１、第２開放部１１２とを有しており、リブ６６同士の間を通過した燃料ガスは、第１溝部１５８には第１開放部１１１から流入し、第２溝部１５９には第２開放部１１２から流入する。
また、第２溝部１５９同士をつなぐ溝連絡穴１６３は、第２開放部１１２の位置に合わせて設けられており、第２開放部１１２から、一番外側に配置される第２溝部１５９につながる流路は直線状となっている。
【００４５】
そして、第１開放部１１１から入った１次空気と燃料ガスの混合気体は、第１溝部１５８を流れて長辺３６ａに沿う方向に短辺３６ｂに向かって直線的に外側に流れ、第２開放部１１２から入った気体は、第２溝部１５９を横切って溝連絡穴１６３を通過して、短辺３６ｂに沿う方向に長辺３６ａに向かって直線的に外側に流れる。
【００４６】
溝部１６１及び貫通孔１６０は上記のように構成されているので、溝部１６１によって形成される流路（燃料ガス通過部）と、貫通孔１６０によって形成される流路（２次空気通過部）とは、合流せず別の流路となる。
【００４７】
また、図６に示すように炎孔ベース３６の下面側（燃焼室側）には、溝部１６１同士をつなぐ火移り炎孔用溝１１３が形成されている。火移り炎孔用溝１１３は４カ所設けられ、長方形状の中央領域１３６ａの４ヵ所の角付近に位置している。また、火移り炎孔用溝１１３が設けられる位置は、第１溝部１５８と第２溝部１５９との間であって、この第１溝部１５８と第２溝部１５９との間の貫通孔１６０の列の仮想線Ｌ３上付近に位置している。
そして、火移り炎孔用溝１１３の位置は、炎孔部材５１の火移り炎孔１５７の位置に合わせるように設けられている。
【００４８】
また、火移り炎孔用溝１１３は、第１溝部１５８と第２溝部１５９とをつなぐように設けられ、火移り炎孔用溝１１３に接続する溝部１６１から火移り炎孔用溝１１３へ気体が流れることが可能な構造となっている。
【００４９】
次に炎孔部材５１について説明する。炎孔部材５１は板状の部材であり、図１０のように４分割されており、４枚の構成板５１ａを有している。この分割は、中央付近で分割されて十字状に分割されており、分割部分は長辺３６ａに沿う方向、及び、短辺３６ｂに沿う方向であって直交している。
【００５０】
また、全ての構成板５１ａは略「Ｌ」字状である。そして、隣り合う構成板５１ａ同士の外形が対称形であり、対角となる関係の構成板５１ａ同士の外形はほぼ同形のものとなっており、形状の異なる構成板５１ａを各々２枚ずつ２組用いて形成され、異なる構成板５１ａの形状は対称形である。そして、隣り合う構成板５１ａの位置関係は、上記の分割部分が対称軸となるような配置である。
【００５１】
そして、全体を合わせた形状は、炎孔ベース３６の周辺領域１３６ｂの形状にほぼ等しい形状であり、中央には、気化室６０用の開口７６が形成される。
【００５２】
また、炎孔部材５１には、２次空気孔７１、炎孔７２、取付孔１５０が設けられている。２次空気孔７１には、丸孔７１ａと長孔７１ｂとが有り、後述する保炎部材７８が重ねられると、長孔７１ｂの上に保炎部材７８の丸孔６７が配置して、炎孔部材５１の丸孔７１ａと、保炎部材７８の丸孔６７とにより、後述する空気孔列ｂを形成する。２次空気孔７１は、２次空気が通過する孔である。
炎孔７２は丸孔であり、２次空気孔７１の丸孔７１ａや保炎部材７８の丸孔６７と比べて内径が小さい。炎孔７２の具体的な内径は、１ｍｍ以下である。炎孔７２は燃料ガスが通過する孔である。
【００５３】
図１０に示されるように、２次空気孔７１は、長辺３６ａ方向に並んで列状となって空気孔列ｂが形成される。さらに、この空気孔列ｂが複数設けられ、すべての列は同じ方向に向いている。一方、炎孔７２は、長辺３６ａ方向に２列に並べられて、炎孔列ａを形成している。そして、炎孔列ａの各炎孔７２は、その位置が配列方向に対して交互にずれており、千鳥状となっている。
【００５４】
そして、炎孔７２が２列に設けられた炎孔列ａと、前記した空気孔列ｂと互い違いに配されている。なお、構成板５１ａの合わせ目１６７、すなわち、炎孔部材５１の分割部分には、切り欠き１６７ａが設けられている。また、構成板５１ａの切り欠き１６７ａが合うことによって長孔となり、後述する保炎部材７８に設けられた丸孔６７によって空気孔列ｂが形成される。
【００５５】
また、本実施形態では、図１３に示されるように、炎孔列ａは１０本設けられ、空気孔列ｂは１１本設けられている。そして、両側に配置している各２本の炎孔列ａ及び各３本の空気孔列ｂ、すなわち合計４本の炎孔列ａ及び合計６本の空気孔列ｂは側列部ａ１であり、真ん中付近に位置している、他の６本の炎孔列ａ及び６本の空気孔列ｂは中間列部ａ２である。
側列部ａ１は炎孔列ａを含む仮想線Ｌ１が中央領域１３６ａを通過しない炎孔列ａであり、中間列部ａ２は炎孔列ａを含む仮想線Ｌ２が中央領域１３６ａを通過する炎孔列ａである。そして、中間列部ａ２の両側に側列部ａ１があり、中間列部ａ２と側列部ａ１とが隣り合う部分が２カ所設けられる。
側列部ａ１の炎孔列ａの炎孔７２は、一方の短辺３６ｂから他方の短辺３６ｂまで設けられている。また、中間列部ａ２の炎孔列ａの炎孔７２は、中央領域１３６ａで分断され、一方の短辺３６ｂ側と他方の短辺３６ｂ側とに、１つの炎孔列ａが２ヵ所に分かれている。
【００５６】
そして、炎孔ベース３６の長辺３６ａと中央領域１３６ａとの間には、両側にそれぞれ側列部ａ１である２本の炎孔列ａと３本の空気孔列ｂが位置することになる。この内、中央領域１３６ａ寄り、すなわち、気化部８に近い両側各１本の炎孔列ａには炎孔７２が設けられない炎孔不形成部１３８を有している。
【００５７】
さらに、炎孔部材５１には、外側壁４１が設けられている。外側壁４１は、板状であり、各炎孔部材５１の長辺３６ａ付近に配置されており、下側に向かって折り曲げられ形成される。
なお、炎孔部材５１は、板をプレスすることによって形成される。
【００５８】
また、炎孔部材５１の取付孔１５０は空気孔列ｂに所定の間隔で配置しており、取付孔１５０の位置は、炎孔ベース３６のネジ穴１６４に対応している。
【００５９】
網状部材７７は、図１１に示されており、細い金属糸で網目状に構成したもので、前記した炎孔部材５１と略同一の面積を持つものであり、略長方形をしている。網状部材７７には、前記した炎孔部材５１の気化室用の開口７６に相当する部位に開口６９ａが設けられている。さらに炎孔ベース３６のネジ穴１６４に対応する部位に取付部１５１が設けられている。取付部１５１は貫通孔１５１ａや切り欠き１５１ｂからなるものである。
本実施形態では、網状部材７７はエキスパンドメタルが使用される。
【００６０】
保炎部材７８は枠状の部材であり、図１２の様に２分割された２枚の構成板７８ａによって形成されており、これら２枚の構成板７８ａを組合わせて使用する。そして、この分割は、長辺３６ａに沿う方向に分割され、２つの構成板７８ａはほぼ同形である。
また、合わせられた保炎部材７８の全体の形状は、炎孔ベース３６の周辺領域１３６ｂの内外の縁に沿う部分を有している。そして、保炎部材７８と炎孔ベース３６との間に炎孔部材５１や網状部材７７を挟んでネジ止めしたときに、炎孔部材５１や網状部材７７の保持を確実に行うことができる。また、保炎部材７８の全体の外形は長方形状であり、前記した炎孔部材５１及び網状部材７７と同様に中央に開口６８が設けられている。
【００６１】
保炎部材７８には、列状に並んだ丸孔６７と、取付孔１５２が設けられ、さらに、外側壁４１ａ及び炎孔列端部壁４１ｂが設けられている。
丸孔６７は、図１３に示されるように、上記した炎孔部材５１の長孔７１ｂや切り欠き１６７ａに対応する位置に設けられており、空気孔列ｂの一部となる。また、取付孔１５２は円形の貫通孔であり、図示しないボルトを、炎孔部材５１の取付孔１５０、及び、網状部材７７の取付部１５１に挿通して、当該ボルトを炎孔ベース３６のネジ穴１６４に固定し、保炎部材７８、炎孔部材５１、網状部材７７を炎孔ベース３６の下面側（炎孔側）に取り付けてこれらを一体化する。そして、炎孔ベース３６に網状部材７７が接し、さらにそれに重ねて炎孔部材５１が配され、最後に保炎部材７８が設けられる。
【００６２】
外側壁４１ａは、保炎部材７８の外周であって、炎孔ベース３６の縁付近に位置しており、短辺３６ｂに沿うように設けられている。そして、外側壁４１ａは平板状であり、炎孔ベース３６の縁である短辺３６ｂに設けられ、下向き、すなわち、炎孔ベース３６を基準として炎孔部材５１側に突出するように折り曲げられた壁である。また、図１２に示されるように、外側壁４１ａは上下方向に対して１０°〜２０°程度傾斜しており、外側壁４１ａの下側が中央側に寄っている。このため、図９（ｂ）に示されるように、貫通孔１６９から噴出させる３次空気の流れがスムーズになり、火炎と干渉しにくくなって火炎の巻き込みによる外側壁４１ａの過熱を防止することができる。
【００６３】
また、図１３に示されるように、保炎部材７８の２枚の構成板７８ａの短辺３６ｂが合わさって、全体の短辺３６ｂが形成されるが、外側壁４１ａは保炎部材７８の合わせ部分が欠落しており、欠落部１２７が形成される。そして、この欠落部１２７から点火プラグ１３２が挿入され、点火プラグ１３２の点火線１３１の先端から電気火花を飛ばして、着火が行われる。
点火プラグ１３２は短辺３６ｂ側から挿入されており、中央領域１３６ａを挟んで対向する位置付近に２ヵ所に設けられている。そのため、着火に要する時間をより短縮し、低温下でも点火性能を向上させることができる。
【００６４】
また、外側壁４１ａの欠落部１２７側は外側に向くように折り曲げられた折り曲げ部１６５が形成されている。そして、後述する外側壁４１ａの外側に形成される空気流路１０３に流れる３次空気が欠落部１２７から内側に流入することを、この折り曲げ部１６５により阻止することができる。
【００６５】
炎孔列端部壁４１ｂは、図７などに示されており、外側壁４１ａと同様、平板状であり、短辺３６ｂ方向に沿って下向きに折り曲げられた壁である。そして、炎孔列端部壁４１ｂの配置は、それぞれの炎孔列ａの両端部に位置し、両側に設けられた炎孔列端部壁４１ｂの間に炎孔列ａが配置する。そして、炎孔列端部壁４１ｂにより炎孔７２から発生する火炎が安定する。
【００６６】
図１３に示されるように、炎孔部材５１の空気孔列ｂは、炎孔ベース３６の貫通孔１６０の下側に位置している。そして、図８に示す貫通孔１６０の上面側（送風機側）の開口１６０ａから入った空気が、図７に示す下面側（炎孔側）の開口１６０ｂを経て、炎孔部材５１の丸孔７１ａや保炎部材７８の丸孔６７から出る。なお、炎孔ベース３６と炎孔部材５１との間に、網状部材７７が設けられているので、上記の空気は網状部材７７を通過する。
【００６７】
また、炎孔部材５１の炎孔列ａは、炎孔ベース３６の溝部１６１の下側に位置している。そして、後述するように、気化部８で気化した燃料ガス及び１次空気が溝部１６１を通過して、炎孔７２から出る。
【００６８】
図９（ａ）のように、炎孔ベース３６、炎孔部材５１、網状部材７７、保炎部材７８は四角形の箱であるハウジング１２２内に配置されている。また、ハウジング１２２は内部材１２２ａ及び外部材１２２ｂを有する２重構造となっており、内部材１２２ａと外部材１２２ｂとの間には、３次空気が流れる空気流路１０３が形成されている。
【００６９】
また、内部材１２２ａには、点火プラグ挿入口１２４ａと貫通孔１６９とが設けられている。外部材１２２ｂには点火プラグ挿入口１２４ｂが設けられている。そして、点火プラグ１３２は、外部材１２２ｂの点火プラグ挿入口１２４ｂ、内部材１２２ａの点火プラグ挿入口１２４ａ及び欠落部１２７に挿入される。
そして、貫通孔１６９の位置は、図９（ｂ）に示されるように、外側壁４１ａ付近に設けられ、開口８９から入って、貫通孔１６９から出る３次空気は、外側壁４１ａによって向きを変え、その流れを下向きに誘導する。
【００７０】
また、折り曲げ部１６５が設けられているので、貫通孔１６９から出た３次空気は、欠落部１２７に向かって流れず、３次空気が欠落部１２７から内側に流入することを阻止することができる。
【００７１】
次に気化部８について説明する。気化部８は、気化室６０と、ロータリーカップ６３及び前記した１次空気供給筒８８によって構成されている。また気化室６０は、図３、図４の様に底部９１と周部９２を持つ円筒体であり、底部９１は閉塞し、上部は開口している。即ち気化室６０は窪んだ形状をしており、底部９１及び周部９２は閉塞していて気密・水密性を持ち、上部は開放されている。気化室６０は、前記した様に底部９１及び周部９２を持ち、あたかもコップの様な形状をしていて、炎孔ベース３６の中央の開口８２部分に取り付けられている。
【００７２】
ここで本実施形態の燃焼装置では、気化室６０は、図４に示されるように、断熱パッキン１３０を介して炎孔ベース３６に取り付けられている。
【００７３】
気化室６０の位置は、図６に示すように、炎孔ベース３６の内側壁４３、５９に囲まれた部位であって炎孔ベース３６の中央にあり、炎孔７２に囲まれていて燃焼部７に近接して位置する。また気化室６０の大部分は、燃焼部７側に露出する。より具体的には、気化室６０の底部９１の全部と、周部９２の大部分が燃焼部７側に露出する。従って後記する様に燃焼時には炎孔７２から発生する火炎により、気化室６０が外側から加熱される。また気化室６０の開口端面１２５は、断熱パッキン１３０を介して炎孔ベース３６の平面部分と接している。
【００７４】
また前記した気化室６０の底部９１内には、図３に示すように、電気ヒータ６４が内蔵されている。即ち気化室６０の底部９１は加熱機能を持つ。電気ヒータ６４に通電することにより、底部９１が発熱し、さらにこの熱が気化室６０の壁を伝導し、気化室６０の内壁が全体的に加熱される。
そして、ロータリーカップ６３は、気化室６０に位置する回転体である。
【００７５】
１次空気供給筒８８の最先端（下側）の開口部の位置は、気化室６０の内部に位置する。また、１次空気供給筒８８の内部には、流路形成部材７０から垂下された燃料パイプ７９が挿入され、燃料パイプ７９は図３、４の様にロータリーカップ６３内に至っている。
【００７６】
本実施形態の気化式燃焼装置１を使用する場合、気化室６０の周部９２に内蔵された電気ヒータ６４に通電して発熱させ、また、モータ１６を起動する。そうすると、気化室６０の内壁全体が昇温し、また、ファン１１とロータリーカップ６３が回転する。
さらに補助加熱ヒータ１０９に通電し、１次空気供給筒８８及び第２分流部材３９の一部を加熱する。ファン１１の回転により、図３の矢印の様に送風機２のハウジング１０の中央部に設けられた開口１２から空気が吸い込まれ、空気は駆動機械部３に入る。そして空気は、駆動機械部３から下部の空気量調節部５を経て混合部６側に流れるが、本実施形態の気化式燃焼装置１では、空気量調節部５の開口２６、２６’２７、２７’の重なりを調節して流量調整される。
【００７７】
空気量調節部５を通過した空気は、二つの方向に別れて下流側に流れる。即ち中心部のエリアを通過した空気は、直接的に円盤状の流路形成部材７０に捕捉され、これと連通する１次空気供給筒８８から気化室６０の中に１次空気として送風される。ここで本実施形態の気化式燃焼装置１では、流路形成部材７０は、空気量調節部５側の開口５４が気化部８側の開口８３に比べて大きいから、大量の空気が流路形成部材７０に取り込まれ、気化部８側に送られることとなる。また本実施形態では、１次空気供給筒８８の下端部に補助加熱ヒータ１０９が設けられているので、気化部８に送られる空気が昇温される。
【００７８】
また送風の他の一部は、貫通孔４０から炎孔ベース３６の貫通孔１６０を通過して、空気孔列ｂから出て、燃焼部７に２次空気が供給される。
【００７９】
さらに第１分流部材３５の外側のエリアに設けられた貫通孔８９を通過した送風は、炎孔ベース３６の外周部を流れて３次空気として供給される。
【００８０】
第１分流部材３５の外側の貫通孔８９を通過した３次空気は、ハウジング１２２の外部材１２２ｂの内側に形成される空気流路１０３を流れる。
【００８１】
そして送風機２の送風により、上記した様に気化部８内に大量に１次空気が供給され、気化室６０を通風雰囲気とする。
図４に示すように、燃料パイプ７９から灯油をロータリーカップ６３内に滴下し、滴下された灯油は、ロータリーカップ６３から遠心力を受けて飛散し、飛散した灯油は、ロータリーカップ６３の周囲に配された気化室６０の内面に接触し、熱を受けて気化する。また灯油の一部は気化室６０の底部９１に落下し、気化室６０の底部９１に接触し、熱を受けて気化する。そしてロータリーカップ６３の内面に設けられた羽根部９９によって気化室６０内の空気が攪拌され、気化室６０で気化した燃料ガスと１次空気との混合が促進される。
【００８２】
こうして気化部８で生成した燃料ガスと１次空気とが混合した混合気体は、図３の矢印の様に、ロータリーカップ６３の外壁と気化室６０の周壁９２によって形成される空隙９４を流れて下流に向かう。
【００８３】
即ち燃料ガスと１次空気の混合気体は、気化室６０の円筒状の周壁９２に沿って流れ、さらに１次空気供給筒８８に沿って流れる。ここで本実施形態の気化式燃焼装置１では、補助加熱ヒータ１０９が設けられ、１次空気供給筒８８が加熱・保温されている。そのため燃料ガスは、１次空気供給筒８８と接しても熱を奪われることはない。
【００８４】
こうして流路形成部材７０から１次空気供給筒８８を介して気化室６０の内部に供給された１次空気は、気化した燃料と混合され、高温状態となって気化室６０の上部の開口から出る。そして気化室６０を出た燃料ガスと１次空気の混合気体は、１次空気供給筒８８の外側を流れ、一旦炎孔ベース３６の上部側の通路に流れ込む。
【００８５】
続いてこの混合気体は、図８の様に開放部５０から溝部１６１に流れ込み、下部に設けられた炎孔７２から出る。開放部５０は、中央領域１３６ａと周辺領域１３６ｂとの境界付近に設けられており、中央領域１３６ａの外形は長方形状であるので、開放部５０の配置は長方形の４辺上に点在して、中央領域１３６ａを取り囲むような配置となっている。
【００８６】
そのため、中央領域１３６ａの中央から遠い中央領域１３６ａの角の付近に配置する開放部５０までの流路は、他の開放部５０の流路よりも遠くなり、角の付近に配置する開放部５０への混合ガスの流れが他よりも不安定となるおそれがある。また、図６、図１３に示すように、炎孔部材５１の角付近の領域であるコーナー領域１３６ｃでは、炎孔７２から出る混合気体は、主に、角の付近に配置する開放部５０から溝部１６１を通って供給される。そして、角の付近に配置する開放部５０は、他の開放部５０よりも広い範囲に混合ガスを供給することとなるので、コーナー領域１３６ｃ以外の境域よりも混合ガスの流れが不安定になるおそれがある。
しかしながら、本実施形態の気化式燃焼装置１では火移り炎孔１５７が、側列部ａ１と中間列部ａ２との間に位置し、また、中間列部ａ２の中央領域１３６ａ側の端部付近であって、中央領域１３６ａの角付近に位置しているので、かかる場合でも、素早く着火することができる。
【００８７】
本実施形態では、炎孔部材５１に網状部材７７が積層されているので、燃料ガスは、炎孔部材５１から出る直前に網状部材７７によって攪拌される。
一方、他の部位から下流側に流れた空気は、燃料ガスと混合されることなく、直接燃焼部７側に流れ込み、２次空気として燃焼に寄与する。即ち２次空気は、貫通孔１６０を通過して、丸孔７１ａ、６７から炎孔７２の周囲に供給される。
【００８８】
そして、点火プラグ１３２を用いて着火し、燃焼を開始する。
点火プラグ１３２は、中央領域１３６ａを挟んで２ヵ所に設けられているので、両側から火が回って全面で火炎が発生する。また、この点火プラグ１３２は短辺３６ｂ付近に位置しており、最初に中間列部ａ２の炎孔列ａの炎孔７２から着火し、同じ列の炎孔７２や隣の炎孔列ａの炎孔７２に火が移る。
同じ炎孔列ａの炎孔７２同士では火移り性がよく、空気孔列ｂを挟んだ隣の炎孔列ａの炎孔７２には火移りしにくい。そして、上記のような理由により、側列部ａ１と中間列部ａ２との間であって、中央領域１３６ａの角付近は特に流れが不安定になりやすいが、火移り炎孔１５７がかかる場所に設けられているので、素早い着火が可能である。
そして、燃焼ガスの燃焼によって発生した熱は、熱交換器１９内の水を加熱して、給湯を行なわれる。
【００８９】
上記実施形態の気化式燃焼装置１の炎孔ベース３６には溝部１６１が設けられ、溝部１６１の開口１６１ａが炎孔列ａに対応する位置に設けられているものであったが、炎孔列ａに対応する位置に開口１６１ａが設けられていれば、貫通孔などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の燃焼装置を内蔵する給湯器の正面図である。
【図２】本発明の実施形態の燃焼装置の正面図である。
【図３】本発明の実施形態の燃焼装置の断面図である。
【図４】本発明の実施形態の燃焼装置の全体の分解斜視図である。
【図５】図２の燃焼装置の流路形成部材周辺の分解斜視図である。
【図６】炎孔ベースを下側から見た図である。
【図７】炎孔ベース、炎孔部材、網状部材、保炎部材を示した分解斜視図である。
【図８】炎孔ベースを上から見た状態で示した斜視図である。
【図９】（ａ）は、ハウジング内部を図示した分解斜視図であり、（ｂ）はハウジング周辺を示した一部断面図である。
【図１０】炎孔部材を下側から見た図である。
【図１１】網状部材を下側から見た図である。
【図１２】保炎部材を下側から見た図である。
【図１３】炎孔部材、網状部材、保炎部材を重ねた状態で下側から見た図である。
【符号の説明】
【００９１】
１ 気化式燃焼装置
８ 気化部
３６ 炎孔ベース
５１ 炎孔部材
５１ａ 構成板
７１ ２次空気孔
７２ 炎孔
１１３ 火移り炎孔用溝
１３２ 点火プラグ
１３６ａ 中央領域
１３６ｂ 周辺領域
１５７ 火移り炎孔
１５８ 第１溝部
１５９ 第２溝部
１６１ 溝部
１６１ａ 開口
ａ 炎孔列
ａ１ 側列部
ａ２ 中間列部
ｂ 空気孔列
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 仮想線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を気化させて燃料ガスを生成することができる気化部と、燃料ガス通過部と２次空気通過部を有する炎孔ベースと、炎孔及び２次空気孔を有して前記炎孔ベースに取り付けられる炎孔板とを有し、気化部で生成した燃料ガス及び外部から供給される１次空気は、炎孔ベースの燃料ガス通過部を通過して炎孔板の炎孔から出て燃料ガスが燃焼し、また、外部から供給される２次空気は、２次空気通過部を通過して２次空気孔から出るものであり、
炎孔ベースには、中央領域と、前記中央領域の周囲である周辺領域とを有し、気化部は中央領域に配置し、炎孔板は周辺領域に配置しており、炎孔板の炎孔は列状に配列して炎孔列を形成しており、炎孔列は所定の方向に向くように複数設けられ、炎孔板の２次空気孔は炎孔列に沿って炎孔列の間に形成されており、
炎孔列には、炎孔列を含む仮想線が中央領域を通る中間列部と、中間列部の両側に配置して炎孔列を含む仮想線が中央領域を通らない側列部とが設けられ、さらに、中間列部と側列部との間に配置される２次空気孔の仮想線上には、炎孔列を形成する炎孔とは別に火移り炎孔が設けられていることを特徴とする気化式燃焼装置。
【請求項２】
火移り炎孔は中間列部の中央領域側端部付近に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の気化式燃焼装置。
【請求項３】
中央領域は長方形状であって周辺領域の中央付近に設けられており、火移り炎孔は中央領域の角付近に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の気化式燃焼装置。
【請求項４】
炎孔ベースには、炎孔列の方向に延びる開口を有する溝又は長孔が設けられており、前記開口の位置は炎孔列に対応する位置であり、中間列部に対応する溝又は長孔と側列部に対応する溝又は長孔との間をつなぐものであって火移り炎孔に対応する位置には、火移り炎孔用溝が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の気化式燃焼装置。
【請求項５】
燃料ガスを引火させるための点火プラグが２ヵ所設けられ、前記点火プラグの位置は中間列部の炎孔列の炎孔付近であって、２ヵ所の点火プラグが中央領域を挟んで対向する位置関係となっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の気化式燃焼装置。
【請求項６】
炎孔板は複数の構成板に分割され、複数の構成板を合わせて形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに気化式燃焼装置。
【請求項１】
液体燃料を気化させて燃料ガスを生成することができる気化部と、燃料ガス通過部と２次空気通過部を有する炎孔ベースと、炎孔及び２次空気孔を有して前記炎孔ベースに取り付けられる炎孔板とを有し、気化部で生成した燃料ガス及び外部から供給される１次空気は、炎孔ベースの燃料ガス通過部を通過して炎孔板の炎孔から出て燃料ガスが燃焼し、また、外部から供給される２次空気は、２次空気通過部を通過して２次空気孔から出るものであり、
炎孔ベースには、中央領域と、前記中央領域の周囲である周辺領域とを有し、気化部は中央領域に配置し、炎孔板は周辺領域に配置しており、炎孔板の炎孔は列状に配列して炎孔列を形成しており、炎孔列は所定の方向に向くように複数設けられ、炎孔板の２次空気孔は炎孔列に沿って炎孔列の間に形成されており、
炎孔列には、炎孔列を含む仮想線が中央領域を通る中間列部と、中間列部の両側に配置して炎孔列を含む仮想線が中央領域を通らない側列部とが設けられ、さらに、中間列部と側列部との間に配置される２次空気孔の仮想線上には、炎孔列を形成する炎孔とは別に火移り炎孔が設けられていることを特徴とする気化式燃焼装置。
【請求項２】
火移り炎孔は中間列部の中央領域側端部付近に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の気化式燃焼装置。
【請求項３】
中央領域は長方形状であって周辺領域の中央付近に設けられており、火移り炎孔は中央領域の角付近に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の気化式燃焼装置。
【請求項４】
炎孔ベースには、炎孔列の方向に延びる開口を有する溝又は長孔が設けられており、前記開口の位置は炎孔列に対応する位置であり、中間列部に対応する溝又は長孔と側列部に対応する溝又は長孔との間をつなぐものであって火移り炎孔に対応する位置には、火移り炎孔用溝が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の気化式燃焼装置。
【請求項５】
燃料ガスを引火させるための点火プラグが２ヵ所設けられ、前記点火プラグの位置は中間列部の炎孔列の炎孔付近であって、２ヵ所の点火プラグが中央領域を挟んで対向する位置関係となっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の気化式燃焼装置。
【請求項６】
炎孔板は複数の構成板に分割され、複数の構成板を合わせて形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに気化式燃焼装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−２２６５５２（Ｐ２００６−２２６５５２Ａ）
【公開日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３８０４７（Ｐ２００５−３８０４７）
【出願日】平成１７年２月１５日（２００５．２．１５）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【公開日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月１５日（２００５．２．１５）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
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