JPH0656246B2

JPH0656246B2 - パルス燃焼器及びパルス燃焼式液体加熱装置

Info

Publication number: JPH0656246B2
Application number: JP28466488A
Authority: JP
Inventors: 信義横山; 進江尻
Original assignee: パロマ工業株式会社
Priority date: 1988-11-10
Filing date: 1988-11-10
Publication date: 1994-07-27
Anticipated expiration: 2009-07-27
Also published as: US4960078A; JPH02130302A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はガスを燃焼させて熱エネルギを発生させるパル
ス燃焼器及びこれを使用したパルス燃焼式液体加熱装置
に関する。

（従来技術）この種のパルス燃焼装置としては、例えば特開昭５５−
１０２８０４号公報に示す技術があり、密閉した加熱槽
内の上部に燃焼室を固定し、燃焼室に接続したテールパ
イプは下方に延び、加熱槽内を通って液体を加熱し、加
熱槽の底部を液密に貫通して外部に導出されている。

（発明が解決しようとする課題）前記従来技術においては、パルス燃焼器が上部と底部の
複数箇所において加熱槽に固定されているので、製造の
際のパルス燃焼器の取付けに手間がかかり、また整備、
点検のための取外し・取付けも困難である。また、例え
ばパルス燃焼式の温水ボイラや貯湯式湯沸器において
は、水質にもよるがカルシウムやマグネシウムの各種塩
や水酸化物等を主成分とするスケールがテールパイプ等
に付着し、これが剥離したもの（以下単にライムとい
う）が加熱槽の底部に沈殿する。この沈殿したライムが
部分的にでもテールパイプを覆うと、その部分の熱伝達
が悪くなるのでオーバヒートを生じ、溶接部に割れを生
じたりする。前述の如く、従来技術においてはパルス燃
焼器の取付け、取外しが困難であるので、これが邪魔と
なってライムの除去が困難となり、前述のようなトラブ
ルを生じ易い。たまったライムによるこのようなトラブ
ルをさけるために、パルス燃焼器を加熱槽内の上部に設
けることも考えられるが、このようにすれば加熱槽の下
部の水温が低下するので、連続して湯を使用すればすぐ
に出湯温度が低下するという別の問題を生ずる。

水以外の液体を加熱する場合にも、液体内に生じた汚れ
が次第に底部に沈殿して上記同様のトラブルを生ずる。

本発明は加熱槽に対する着脱が容易なパルス燃焼器を提
供してパルス燃焼室液体加熱装置の整備・点検を容易と
し、また加熱槽内の底部にたまったライム等の沈殿物の
除去が容易なパルス燃焼式液体加熱装置を提供すること
を目的とする。

（課題を解決するための手段）このために、本発明によるパルス燃焼器は、添付図面に
例示する如く、前壁１２に吸入口１２ａを有する燃焼室
１０と、この燃焼室に一端部が接続されたテールパイプ
１６と、このテールパイプの他端部に接続されたデカッ
プラ１７と、このデカップラに接続された排気管１８を
備えてなるパルス燃焼器において、前記デカップラ１７
は両端を閉じた細長い円筒状に形成すると共にその中心
線が前後方向に延びるようにかつ前後方向から見て前記
燃焼室１０の大部分と重なるように同燃焼室の後側に配
置し、前記テールパイプ１６は複数本設けると共にその
各主要部を前記デカップラ１７の外周のほゞ全長に沿っ
て接近して配置し、前記燃焼室１０の前部には前後方向
から見て前記各テールパイプ１６より外方まで外向きに
延びてその外周部にて液体を収容する加熱槽３０の外周
壁３０ａに着脱可能に固定される取付板１４を一体的に
設け、前記排気管１８は前記取付板１４を気密に貫通し
て前側に導出したことを特徴とするものである。前記取
付板１４は前記前壁１２の外周部を平面状に外方に延長
することにより形成してもよい。または前記取付板１４
は前記前壁１２の前方に隙間をおいて設け、前記前壁１
２はそれより前方に延び前記取付板１４を気密に貫通し
てこれに固着される吸入筒１２ｄを一体的に有し、かつ
前記吸入口１２ａはこの吸入筒に設けるようにしてもよ
い。前記テールパイプ１６及び排気管１８は前記デカッ
プラ１７の中心線と平行に配置することが好ましい。ま
たこのパルス燃焼器は燃焼室１０、テールパイプ１６、
デカップラ１７及び排気管１８を、液体を収容する加熱
槽３０の側壁３０ａの下部に設けた開口３１より挿入
し、前記取付板１４を前記開口３１の周辺に液密かつ着
脱可能に固定し、パルス燃焼式液体加熱装置として使用
することができる。

（発明の作用及び効果）上記構成のパルス燃焼器は、加熱槽の外周壁に着脱可能
に固定される取付板に各構成部品が全て支持されてお
り、吸入口及び排気管は取付板を貫通して設けられてい
るので、加熱槽に対する取付部は取付板のみとなり、着
脱が容易となる。また、細長い円筒状のデカップラを前
後方向から見て燃焼室の大部分と重なるように配置する
と共に、最外側に位置するテールパイプをデカップラの
外周のほぼ全長に沿って接近して配置したので、加熱槽
内に挿入されるこれら各部品は全体として隙間なくまと
まったほぼ円筒状となり、従ってパルス燃焼器を挿入す
るために加熱槽に設ける開口は比較的小径のほぼ円形と
なり、加工が容易になると共に加熱槽の強度低下のおそ
れも少ない。前壁１２を外方に延長して取付板１４を形
成すれば全体構造が簡略化され、また取付板１４と前壁
１２の間に隙間を設ければ取付板１４の温度が低下して
これに取り付けられる部品の熱による障害が減少する。

また、パルス燃焼器を着脱可能に固定するために加熱槽
に設けた開口は側壁の下部としたので、加熱槽内の液体
をほぼ均一に加熱することができると共に、パルス燃焼
器を取り外せばこの開口より加熱槽の底部にたまったラ
イム等の沈殿物を容易に除去することができる。従って
沈殿物のたまりによるテールパイプのオーバヒートやこ
れに起因する溶接部の割れ発生等のトラブルを防止する
ことができる。

（実施例）第１図及び第２図は本発明によるパルス燃焼器の第１実
施例を示す。パルス燃焼器Ａは、溶接等により一体結合
された燃焼室１０、テールパイプ１６、デカップラ１７
及び排気管１８と、燃焼室１０の吸入側に設けた混合室
２０並びにバルブ組立体２４を主要な構成部材としてい
る。燃焼室１０は円筒状の周壁１１とその前後両端に気
密に溶接された前壁１２及び後壁１３よりなり、前壁１
２は重合溶接された補強板１２ｃを有し、前方より見て
後述するテールパイプ１６よりも外方まで平面状に延び
て円形の取付板１４を形成している。前壁１２の中心に
固定したバーナヘッド１２ｂには、周壁１１と同心的に
吸入口１２ａが設けられ、また前壁１２及び補強板１２
ｃの外周部一側には点火栓１５が斜めにねじ込み固定さ
れている。取付板１４の周縁部には、パルス燃焼器Ａを
後述する加熱槽３０にねじ止めするための多数の取付孔
１４ａが設けられている。

燃焼室１０の周壁１１には軸線方向中央よりやや吸入口
１２ａ側に寄った位置に、燃焼室１０内部と連通する６
本のテールパイプ１６の一端部１６ａが放射状に溶接さ
れ、各テールパイプ１６は周壁１１の中心線と平行（す
なわち取付板１４と直角）となるように後方に屈曲され
ている。デカップラ１７は両端を閉じた細長い円筒状に
形成され、燃焼室１０と同心的にその後側に前後方向に
延びるように配置されている。前述の如く屈曲された各
テールパイプ１６はデカップラ１７の外周に接近してそ
の後端付近まで延びた後、１８０度屈曲して再びデカッ
プラ１７の外周に接近して前方に戻り、内側に屈曲して
他端部１６ｂがデカップラ１７の前端面に溶接されてデ
カップラ１７の内部と連通している。デカップラ１７の
後部にはその内部と連通する排気管１８の一端１８ａが
溶接され、排気管１８はデカップラ１７の中心線と平行
となるように前方に屈曲され、デカップラ１７の外周に
接近して、かつ２本のテールパイプ１６の間を通って前
方に延び、取付板１４を貫通して他端１８ｂは前側に導
出され、貫通部は取付板１４と気密に溶接されている。
デカップラ１７は燃焼室１０に比して相当大きい容積を
有する膨張室であり、燃焼室１０とテールパイプ１６よ
りなる燃焼部に安定したパルス燃焼を生ぜしめ、また膨
張によりパルス燃焼に伴う騒音の消音を行うものであ
る。デカップラ１７は燃焼室１０、テールパイプ１６及
び排気管１８を介して取付板１４に支持されている。

第１図に示す如く、燃焼室１０の前壁１２の外側には吸
入装置組立体２４を有する混合室２０がねじ止め固定さ
れ、混合室２０と前壁１２の補強板１２ｃの間に狭持さ
れたバーナヘッド１２ｂ及びフレームトラップ２１を介
して、燃焼室１０と混合室２０の内部は連通されてい
る。吸入装置組立体２４には中央部にガス吸入口２６
が、またその周囲に空気吸入口（図示省略）が設けら
れ、ガス吸入口２６は混合室２０内からの逆流を阻止す
る逆止弁（図示省略）を有し、空気吸入口には混合室２
０内からの逆流抵抗を増大させるデフレクタ２９が設け
られている。

次に、第３図により、このパルス燃焼器Ａを使用したパ
ルス燃焼式液体加熱装置（実施例は貯湯式湯沸器）の説
明をする。

貯湯式湯沸器の加熱槽３０は、円筒状の側壁３０ａとそ
の上下端に液密に溶接された上板３０ｂ及び底板３０ｃ
よりなり、側壁３０ａの下部一側には水平に突出する短
かい円筒状の開口３１が液密に溶接されている。開口３
１は、パルス燃焼器Ａの燃焼室１０、テールパイプ１
６、デカップラ１７及び排気管１８を挿入可能な内径を
有し、外端の外周には取付板１４と重合当接可能なフラ
ンジ３２が溶接されている。加熱槽３０は、筒状の側板
３５ａ、天井板３５ｂ及び底板３５ｃよりなる外胴３５
内に収納され、加熱槽３０と外胴３５の間には熱絶縁材
３６が充填されている。加熱槽３０は、フランジ３２の
みが側板３５ａの下部一側に設けた開口より外部に露出
され、また加熱槽３０内の底部と上部に開口する給水管
３３及び出湯管３４が上板３０ｂを液密に貫通して設け
られ、各管３３，３４は熱絶縁材３６及び天井板３５ｂ
を貫通して外部に導出されている。

パルス燃焼器Ａは、燃焼室１０、テーブルパイプ１６、
デカップラ１７及び排気管１８を、開口３１より加熱槽
３０内に挿入し、取付板１４をフランジ３２に液密に重
合当接して多数の取付ボルト（第２図に取付孔１４ａの
みを示す）により固定されている。取付板１４に気密に
固定したエアチャンバ４０は、混合室２０、吸入装置組
立体２４及びガス吸入口２６に接続されたガスチャンバ
４４を覆い、エアチャンバ４０内には吸気マフラ４３を
経てファン４２からの空気が供給されるようになってい
る。ガスチャンバ４４に接続されたガス供給管４５はエ
アチャンバ４０を気密に貫通して外部に導出さ、元電磁
弁４６と主電磁弁４７が設けられている。また排気管１
８の他端１８ｂは、エアチャンバ４０を気密に貫通する
と共に途中に排気マフラ４９を設けた排気筒４８に接続
され、更に煙突５０に接続されている。エアチャンバ４
０、ファン４２、排気マフラ４３及び排気マフラ４９
は、外筒３５の一側に設けられ空気吸入用の複数のスリ
ット４１ａを設けたカバー４１により覆われ、ガス供給
管４５及び排気筒４８はカバー４１から外部に導出され
ている。また排気筒４８の下端部には排気管１８及び排
気筒４８内に生ずるドレンを排出する排気管５１が、エ
アチャンバ４０及びカバー４１を貫通してけられてい
る。

パルス燃焼器Ａの始動の際は、ガス供給管４５を経てガ
スチャンバ４４に供給されたガスと、ファン４２により
エアチャンバ４０内に供給された空気は、吸入装置組立
体２４より混合室２０内に吸入されて混合気となり、フ
レームトラップ２１及び吸入口１２ａを通って燃焼室１
０内に入る。この混合気は点火栓１５の火花により点火
され、燃焼室１０とテールパイプ１６からなる共鳴系及
び混合気の逆流に抵抗する吸入装置組立体２４の作用に
よりパルス燃焼を開始して加熱槽３０内の水を加熱す
る。点火栓１５は始動時のみ作動させればよい。

上記実施例のパルス燃焼器Ａは、加熱槽３０への取付部
は取付板１４のみとなり、この取付板１４を外側から開
口３１周辺のフランジ３２に重合当接してボルト止めす
ればよいので、加熱槽３０に対する着脱が極めて容易と
なる。また、テールパイプ１６とデカップラ１７を同心
的に配置してこの両者１０，１７の大部分が前後方向か
ら見て重なるようにすると共に、最外側に位置するテー
ルパイプ１６は細長い円筒状のデカップラ１７の外周の
全長に沿って接近して配置したので、加熱槽３０内に挿
入されるこれら各部分は全体として隙間なくコンパクト
にまとまったほぼ円筒状となり、従って加熱槽３０の側
壁３０ａに設ける開口３１は比較的小径のほぼ円形とな
り、加熱槽３０の加工が容易になると共に強度低下のお
それも少い。特に、上記実施例の如くテールパイプ１６
をデカップラ１７の中心線と平行として２本のテールパ
イプ１６の間に排気管１８を配置すれば、全体として円
筒形状からの突出は減少し、開口３１を一層小さくする
ことができる。

また、開口３１は側壁３０ａの下部に設けたのでパルス
燃焼器Ａの位置が加熱槽３０内の下部となり、加熱槽内
の上下部における温度差が減少し、これにより連続して
出湯する場合の温度低下が減少する。そして、パルス燃
焼器Ａを加熱槽３０より取り外せば、開口３１から加熱
槽３０の底部にたまったライム等の沈殿物を容易に除去
することができ、またテールパイプ１５等に付着したス
ケールの除去も容易である。従ってライムのたまり等に
よるテールパイプ１５のオーバヒートやこれに起因する
溶接部の割れ発生等のトラブルを防止することができ
る。

なお、燃焼室１０は上記実施例の如く円筒状に限らず渦
巻ポンプのケーシング状のものもよいし、またテールパ
イプ１５の数や屈曲形状も任意である。また、本発明の
パルス燃焼器Ａは、上記実施例の如く貯湯式湯沸器に限
らず、温水ボイラ、揚物料理用のフライヤ、暖房器等、
種々の用途に使用することができる。

次に、第４図は本発明によるパルス燃焼器の第２実施例
を示す。このパルス燃焼器Ａは、燃焼室１０の前壁１２
及び取付板１４付近の構造及びデカップラ１７の一部が
第１実施例に比して異なるのみであるので、類似の部分
には同一符号を示すのみで説明を省略し、相違する部分
のみの説明をする。

第４図に示す如く、前壁１２は前方に突出する部分球殻
状をなし、中心よりやや偏心した位置に前方に延びる短
かい吸入筒１２ｄが溶接されている。吸入筒１２ｄの前
端には混合室２０を取り付けるフランジが形成され、混
合室２０との間に挟持されて吸入筒１２ｄ内に嵌挿され
たバーナヘッド１２ｂには燃焼室１０内部への吸入口１
２ａが設けられている。取付板１４は前壁１２の前方に
隙間をおいて設けられて前方に突出する部分球殻状をな
し、吸入筒１２ｄは取付板１４を貫通して前端が前側に
導出され、貫通部は取付板１４と気密に溶接固定されて
いる。また、吸入筒１２ｄの下側には前壁１２と取付板
１４を連結する筒状の点火栓取付ボス１９が溶接されて
いる。取付板１４の周縁部１４ｂは平面状に半径方向に
延びて多数の取付孔１４ａが設けられ、第１実施例と同
様に開口３１から加熱槽３０内に挿入されたパルス燃焼
器Ａは、この周縁部１４ｂによりフランジ３２に液密に
ボルト止めされる。また、円筒状のデカップラ１７に
は、上下方向直径に沿って複数の伝熱管１７ａの両端が
液密に溶接され、これにより加熱槽３０内の水との間の
伝熱面積を増加させている。

この第２実施例のパルス燃焼器Ａにおいては、燃焼室１
０の前壁１２と取付板１４の間に設けた隙間に加熱され
る液体が入り込んで取付板１４、吸入管１２ｄ及び点火
栓取付ボス１９を冷却するので、吸入装置組立体２４や
点火栓１５の温度が低下し、これにより吸入装置組立体
２４の耐久性を高め、また点火栓１９の過熱によりトラ
ブルを防止することができる。また前壁１２及び取付板
１４は部分球殻状であるので平板のものに比して強度が
大となり、従って強度を低下させることなく此等の板厚
を薄くして、軽量化やコストダウンをはかることができ
る。

なお上記各実施例では、取付板１４は加熱槽３０の側壁
３０ａに固定したが、請求項１〜請求項４の発明による
パルス燃焼器は、加熱槽３０の上板３０ｂに着脱可能に
固定して実施してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明によるパルス燃焼器の第１実
施例を示し、第１図は一部を破断して示す側面図、第２
図は第１図のII視図である。第３図は本発明によるパル
ス燃焼式液体加熱装置の一実施例の縦断面図である。第
４図は本発明によるパルス燃焼器の第２実施例の縦断面
図である。符号の説明１０……燃焼室、１２……前壁、１２ａ……吸入口、１
２ｄ……吸入筒、１４……取付板、１６……テールパイ
プ、１７……デカップラ、１８……排気管、３０……加
熱槽、３０ａ，３０ｂ……外周壁（側壁、上板）、３１
……開口。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前壁に吸入口を有する燃焼室と、この燃焼
室に一端部が接続されたテールパイプと、このテールパ
イプの他端部に接続されたデカップラと、このデカップ
ラに接続された排気管を備えてなるパルス燃焼器におい
て、前記デカップラは両端を閉じた細長い円筒状に形成
すると共にその中心線が前後方向に延びるようにかつ前
後方向から見て前記燃焼室の大部分と重なるように同燃
焼室の後側に配置し、前記テールパイプは複数本設ける
と共にその各主要部を前記デカップラの外周のほゞ全長
に沿って接近して配置し、前記燃焼室の前部には前後方
向から見て前記各テールパイプより外方まで外向きに延
びてその外周部にて液体を収容する加熱槽の外周壁に着
脱可能に固定される取付板を一体的に設け、前記排気管
は前記取付板を気密に貫通して前側に導出したことを特
徴とするパルス燃焼器。
【請求項２】前記取付板は前記前壁の外周部を平面状に
外方に延長することにより形成した請求項１に記載のパ
ルス燃焼器。
【請求項３】前記取付板は前記前壁の前方に隙間をおい
て設け、前記前壁はそれより前方に延び前記取付板を気
密に貫通してこれに固着される吸入筒を一体的に有し、
かつ前記吸入口はこの吸入筒に設けてなる請求項１に記
載のパルス燃焼器。
【請求項４】前記テールパイプ及び排気管は前記デカッ
プラの中心線と平行に配置してなる請求項１，２または
３に記載のパルス燃焼器。
【請求項５】液体を収容する加熱槽を備え、この加熱槽
の側壁の下部に設けた開口より請求項１，２，３または
４に記載のパルス燃焼器の燃焼室、テールパイプ、デカ
ップラ及び排気管を挿入し、前記取付板の外周部を前記
開口の周辺に液密かつ着脱可能に固定してなるパルス燃
焼式液体加熱装置。