JPS6048442A - 赤外線加熱式排ガスダウンフロ−型ガス湯沸器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明に、全く′ｆ′ｒ規な構成のガス湯沸器、即ち、
加に；〜装置として低温で燃殻する赤外線輻射バーナ？
採用すると共に、燃焼排ガス葡器具の下方に向けて排出
するダウンフロー型式全採用したガス湯υに器に関する
。

従来のガス湯沸器は、第３図に示すように、例えばブン
ゼンタイプの火炎噴出バーナｔｆＬＩから上方に向かう
高温燃焼排ガスの通路に、被加熱水流通管中）を螺線状
に巻回した篩状熱交換器（０）を設け、更にその上部に
前記被加熱水流通管面に対する凝縮型熱交換器（ｄ）と
排ガス遮断用天板ｔｅｌｋ連設して構成されていた。

しかしながら、かかる従来本”か成のものにおいテハ、
バーナｆａｌの燃焼温度が高いので比較的多量のＮＯｘ
が発生して寅内に放出されるという安全および衛生面で
の不都合かあると共に、燃焼排ガスが高温で、かつ、そ
の流れ−が上方のみに向かう（所謂アップフロー８８り
Ｉように構成されていることから、排熱回収効率紮旨め
るためには熱交換部分＋０１　、　（４１の上下方向高
さを相当大きくし々ければならず、また、排ガスアップ
フロー型であるために、凝縮型熱交換器（１）や排ガス
逅断用人板１ｅ）における凝縮水の処理が困難であった
。

本発明は上記従来実情Ｋｍみてなされたものであって、
その目的は、ＮＯｘの発生量が少ない低温燃焼バーナを
用いると共に、熱交換部分ヤ可及的にコンパクトに横取
１番播翻しながらも、筒い排熱回収効率が得られ、しか
も、凝縮水の処理も比較的容易に行なえるような、全く
新規な構成のガス硲那器を開発せんとするととにある。

上記目的全達成するだめに、本発明は、燃料ガスの供給
に伴って間開から燃焼用空気？吸引混合する混合管の上
端に赤外線を輻射ｉ３Ｊ能々筒状燃煉部を連設して成る
低温燃焼式赤外線輻射バーナ全段け、萌配伯状燃焼部と
の間に燃焼排ガス上昇路ｒ形成するように該渦状燃焼部
全取囲む上端開放型内側筒体ｒ設け、前記内側筒体との
間に前記燃焼排ガス上昇路に連３１ｉする燃焼排ガス下
降路を形成するように該内側筒体を取囲む上端間り〜下
端開放型外（ｌｉｌＩｆＦ、ｉ；体ｔ−設け、前記外側
筒体および内側筒体犬々に接する２重らせん状彼加熱水
１＆通管を設けであることを特徴とする赤外線加熱式排
ガスダウンフロー型ガス湯沸器を提供するものである。

上記特徴構成全方する赤外線加熱式排ガスダウンフロー
型ガス湯沸器け、下記のような作用ならびに効果音発揮
するものである。即ち、例　加熱装置醒として、低温で
燃焼して多量の赤外線を輻射する赤外線輻射バーナを用
いているので、有害なＮＯｘの発生量が非常に少なく、
安全で衛生的であり、 （イ）前記バーナからの燃暁排ガス全、内側上昇路から
その外側の下降路に導いて排出するダウンフロー型式全
採用すると共に、その上昇路および下降路の両方に熱交
換部分を構成しであるから、その熱交換部分の上下方向
高さを非常に小さく構成しながらも、前記低温燃焼式の
赤外線輻射バーナからの輻射熱ならびに燃焼排ガスの保
有熱からの熱回収効率全十分高いものとでき、 （つ）燃焼排ガスをダウンフロー型式によって下方に、
つまり、前記バーナの混合管の付近に放出する構成を採
用しているので、前記混合／αへの燃焼用空気の吸引に
伴ってその排ガスも吸引されることとなり、所楠排ガス
再循環によるＮＯｘ低減効果も発揮され、更に、 に）　上記のように、熱回収動車が高い排ガスダクンフ
ロー型式全採用しているので、従来のものの、Ｌうに排
ガス遮断用天板を設ける必要が：１ｉｌＣ＜　、また、
主として外側筒体部分で生じる凝縮水は排ガス放出方向
と同じ下方に落下することとなるので、例えばこれ金受
は止める皿を設けるだけの簡素な構成で凝縮水の処理を
行なえる、 というように、種々の利点がある。

なお、前記燃焼部を、内側筒状セラミック多孔体とその
外側ヲ核う外側筒状セラミック多孔体とから成る２重構
造に構成すれば、より一層安定々惹焼分イ静保できると
共に、ターンダウン比を大きくすることができ、また、
前記内側筒体の周壁に多数の孔を穿設しておけば、バー
ナからの輻射赤外線が夕１側筒体にも連し得て加熱効率
が一層向上すると共に、燃もｒ排ガスの下Ｉ卆路側から
上昇路側つまり燃焼部への排ガス再循環が行なわれるこ
ととなって、ＮＯｘ低減効果葡より−Ｉ−高めることが
できる。

以下、本発明の赤外線加熱式赤外線加熱式排ガス型クン
フローの実施例を第”１図に基いて説明する。

（１）は低温燃焼式の赤外線輻射バーナであって、下部
開放型の筒状外装ケース（２）の下部中央に、燃トドガ
ス導入管（３）からの燃料ガスの供べ）に伴って周囲か
ら燃焼用空気全吸引混合するグンセンタイブの混合管（
４）を設け、かつ、この混合管（・１）の上端に、その
開口部１艮うよりに３次元網状骨格イ泳造？自゛する円
筒状セラミック多ｒＬ体（５）から成り、低温燃焼に伴
って赤外線ひいては遠赤外線、超遠赤外線全幅躬する円
（命状燃Ｌｉ部（６）を連設してイ１６”成されている
。図中（１ｈ）は内板状ｉｆｊ・Ｉ火プレートであるが
、この部分もセラミック多孔体（５）と一体内に、セラ
ミック多孔体で構成しても差支、え無い。また、（Ｖｌ
）ｆ：ｔガス流」調評嵐り、（７）は点火器である。な
お、この赤外線輻射バーナ（１）は、本発明者らが独自
に開発したものであって、本願の先願（昭和５８年８月
１９日付特許出にニド１）で既に提案しており、例えば
触媒燃焼式の赤外線輻射バーナ等に比べて、はるかに簡
素でコンパクトに且つ安価に構成でき、しかも、長波長
の赤外線（遠赤外線ないしは超速赤外線）の輻射率が極
めて高いものに構成できる、という基本的利点？有して
いる。

（８）は、前記筒状燃焼部（６）との間にバーナｉｌ＋
からの燃ｔｂ’ｅ排ガスの上昇路（９）全形成するよう
に、該ｎｊ状燃焼部（６）を取囲む上端開放型内側筒体
であシ、この内側筒体（８）との間に前記燃焼排ガス上
昇ｊ＠　ｉ９１にその上部において連通する燃焼排ガス
下降％　ｌｏｔ　２形成するように、該内側筒体（８）
を取囲む１−咄開基下端開放型外側筒体（１１）を設け
、０１ｊ記外側筒体（１０および内側筒体（ＩＩ）夫々
に接する２重しｔ線状彼加熱水流通管０２を設けである
。

なお、前記内側筒体（８）の周壁には多数の孔（８＆）
　−−’ｒ穿設して、バーナｉｌ＋からの輻射赤外線が
外側筒体（１１）にも達し得るように、がっ、排ガスが
再循環してＮＯｘ発生量全少々くできるように構成しで
ある。また、前記２重らせん状被加熱水流通管０２１ヲ
フィンチューブ型に構成すれば一層好ましい。

（Ｖ２）は、被加熱水流蓋凪節パルプであり、また、θ
３）Ｉ′ｉ前記外側的休（体ｌｌの下端開口部の下方に
配設された凝縮水受皿である。

上記構成によれは、バーナ＋１１からの燃焼排ガスは、
図中２重矢印で示すように上列化でから下降するように
流動し、最終的には外側筒体（１１）の下端開口部から
下方に放出され、その一部は前記混合管（４）の燃焼用
空気吸入部４＝Ｊ近（／（放出されるので、その排ガス
も空気と共に混合管（４）内に吸入されることとなり、
所謂排ガス再循環による燃焼形式となる。また、主とし
て［ｉｆ＋記排カス下降路（１０）にて生じる′Ｍ縮水
け、放出されるｖ１ガスの流動方向と同じ下方に向がっ
てスムーズに流下し、受は皿［＋３１内Ｃり石下する。

第２図は別実施例全示し、前記燃焼部（６１合−捕成す
るセラミック多孔体（５）ヲ、混合管（４）の先端開口
部ｋ　Ｗう円部状の内側セラミック多孔体（５Ａ）と、
遍宜りリアジンス（１舶奮隔ててその外側を覆う円１４
状の外円セラミック多孔体（５Ｂ）とから成る２点構造
に構成したものである。なお、前記外側筒状セラミック
多孔体（５Ｂ）としては、その空孔率か前記内側筒状セ
ラミック多孔体（５〜の空孔率よりも大ぎなものを用い
ている。

かかる構成によれば、その外側セラミック多孔体（９Ｂ
）において、より一層低温での燃焼作用が発揮され、遠
赤外線彦いしは超速赤外線の輻射率がｉｔ！いものにで
きて、より一層安定な燃焼を（仙保できると共に、ター
ンダウン比を大きくすることができる。

なお、上記各実施例のものにおいて、前記２曵螺線状彼
加ｚ：１（〜水流通管（１刀奮フィンチューブで構成す
九ば、魚交換幼￥奮高める上で、一層好ましい。

【図面の簡単な説明】

兎１図は、本開明に係る赤外線加熱式赤外線加熱式排ガ
ス型クンフローの実施個分示す−ＦＩＢ断面全体概略側
面［：イ１、第２図＆」別実施例の−δ１δ１面断面全
体概略側面図して、第３図は従来のガス湯沸器を示すａ
略構戊図である。 （Ｉ＋・・・・・・低温燃焼式赤外ｌＩｉ’＋！幅射バ
ーナ、（４）・・・・・・混合管、（ｂ）・・・・・・
筒状セラミック多孔体、（５Ａ）・曲内側筒状セラミッ
ク多孔体、（５Ｂ）・・・・・・外側筒状セラミック多
孔体、（６）・・・・・・箇状燃Ｌ″と部、（８）・・
・・・・内側筒体、（８ａ）・・・・・・孔、（９１・
・・・・・’、Ｉ２ｋ　Ｌｔ　ＪＪｌ’ガス上昇路、１
０１・・・・・・燃焼排ガス下降路、（１１）・・・・
・・外１１１！１筒体、（Ｉ２）・・−・・・被加熱水
流通管、ｆｏ３１・・・・・・ｂＡ給水・受皿。 代理人　弁理士　北　村　修

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　燃料ガスの供給に伴って周囲から燃焼用空気？吸引
   混合する混合管（４）の上端に赤外線を輻射可能々筒状
   燃焼部＋６１を連設して成る低温燃焼式赤外線輻射バー
   ナ（１）を設け、前記筒状燃焼部（６）との間に燃焼排
   ガス上昇路（９）を形成するように該筒状燃焼部（６）
   全取囲む上端開放型内側筒体（８１を設け、前記内側筒
   体（８１との間に前記燃焼排ガス上昇路（９）に連通ず
   る燃焼排ガス下降路＋１０１　’ｊｚ形成するように該
   内側筒体（８）全取囲む上喘閉塞下端開放型外側筒体卸
   を設け、前記外側筒体（１１）および内側筒体（８１夫
   々に接する２重［線状被加熱水流通管（１２１ｉ設けで
   あることを特徴とする赤外線加熱式排ガスダウンフロー
   型ガス湯沸器。 ■　前記赤外線輻射バーナ１１１の前記筒状燃焼部（６
   ）を、３次元網状骨格構造を有する筒状セラミック多孔
   体（５）で構成しであることを特徴とする特許請求の範
   囲第０項に記載の赤外線加熱式排ガスダウンフロー型ガ
   ス湯沸器。 ■　前記燃焼部（６）を構成する筒状セラミック多孔体
   （５）を、内側筒状セラミック多孔体（５〜とその外側
   を覆う外側筒状セラミック多孔体（５Ｂ）とから成る２
   重構造にしであることを特徴とする特許請求の範囲第０
   項に記載の赤外線加熱式排ガスダウンフロー型ガス湯沸
   器。 ■　前記外側筒状セラミック多孔体（５Ｂ）の空孔率を
   前記内側筒状セラミック多孔体（５Ａ）の空孔率よりも
   大きくしであること全特徴とする特許請求の範囲第０項
   に記載の赤外線加熱式シトガスダクンフロー型ガス湯沸
   器。 ■　前記内側筒状セラミック多孔体（５〜と外側筒状セ
   ラミック多孔体（５Ｂ）との間にクリアランス（１４１
   紮設けであること全特徴とする特許請求の範囲第０項ま
   たは第０項に記載の赤外線加熱式排ガスダウンフロー型
   ガス湯沸器。 ■　前記内側筒体（８１の１ｄ壁には多数の孔（８ａ）
   −・を穿設しであること全特徴とする特許請求の範囲第
   （Ｏ項々いし第０項の何れかに記載の赤外線加熱式排ガ
   スダウンフロー型ガス湯沸器。 ■　前記２這螺線状彼加熱水流通管（１２＋はフィンチ
   ューブで構成されていることを特徴とする特ａ′ｆん′
   ｉ水の範囲ダ５■項ないし第０項の何れかに記載の赤外
   線加熱式排ガスダウンフロー型ガス湯沸器。 ■　０１１記外側筒体（１１）の下端βｉＪｒ：１都の
   下方に凝縮水受皿＋１ａｌｋ設けであることを特徴とす
   る特許ｆｊ＋に永の範囲第０項ないし第０項の何れかに
   記載の赤外線加熱式排ガスダウンフロー型ガス湯沸器鈍
   器。