(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナの燃焼ガスが流通する燃焼ガス流路に、当該燃焼ガス流路の中心軸を旋回する形態で伝熱管が配置され、前記伝熱管内に供給した水を前記燃焼ガス流路に流通する燃焼ガスにより加熱して蒸気を発生するボイラ装置であって、
前記燃焼ガス流路を、前記バーナを軸心上に設けた上流部通路と、前記上流部通路に連通する下流部通路に区画するとともに
前記上流部通路及び前記下流部通路よりも小径で、前記上流部通路の外壁に沿って流入する燃焼ガスが、前記中心軸に沿って前記下流部通路に流通する軸部通路を、前記上流部通路内に、バーナに向かって突出して設け、
前記下流部通路に、供給された水を蒸発させる蒸発管が前記伝熱管として配置され、
前記軸部通路に、前記蒸発管から供給された蒸気を過熱する過熱管が前記伝熱管として配置され、
前記蒸発管は、前記過熱管とは前記中心軸からの距離が異なる部位に前記過熱管と同軸状に配置されているボイラ装置。
【請求項２】
前記蒸発管から供給された蒸気から水を分離し当該蒸気を前記過熱管に供給する環状の蒸気ドラムが前記燃焼ガス流路に配置されている請求項１に記載のボイラ装置。
【請求項３】
前記軸部通路の外壁側から前記上流部通路側に突出する筒状突出部が形成されている請求項１または２に記載のボイラ装置。
【請求項４】
前記バーナが、前記中心軸を中心に燃焼ガスを旋回させるように構成されている請求項１〜３の何れか一項に記載のボイラ装置。
【請求項５】
前記過熱管を構成する伝熱管が、前記中心軸に沿った方向において互いに密着しながらヘリカル状に旋回するように形成されている請求項１〜４の何れか一項に記載のボイラ装置。
【請求項６】
前記燃焼ガス流路の外壁を空冷構造とし、当該外壁を冷却後の空気を前記バーナの燃焼用空気として供給するように構成されている請求項１〜５の何れか一項に記載のボイラ装
置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナの燃焼ガスが流通する燃焼ガス流路に、当該燃焼ガス流路の中心軸を旋回する形態で伝熱管が配置され、前記伝熱管内に供給した水を前記燃焼ガス流路に流通する燃焼ガスにより加熱して蒸気を発生するボイラ装置に関し、特に、家庭用若しくは小規模業務用用途において、調理に利用される高温の過熱蒸気等のように、少量の蒸気需要を満たすボイラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のように、水をバーナの燃焼ガスにより加熱して蒸気を発生する所謂バーナ加熱式のボイラ装置としては、最も小容量の小型貫流ボイラが知られている（例えば、非特許文献１を参照。）。かかる非特許文献１に記載の小型貫流ボイラは、供給された水を蒸発させる蒸発管としての伝熱管が、燃焼ガス流路においてコイル状（ヘリカル状）に旋回する形態で配置され、例えば数百Ｋｇ／ｈ〜数千ｋｇ／ｈの飽和蒸気を発生するように構成されている。
【０００３】
最近、水を電気ヒータで加熱して蒸気を発生する所謂電気加熱式のボイラ装置を備え、そのボイラ装置で発生した過熱蒸気を利用して、蒸し物だけではなく、焼物等の調理を行うことができる調理器具が市販されている。
【０００４】
【非特許文献１】「機械工学便覧  Ｂ６  動力プラント」社団法人日本機械学会、１９８６年７月発刊、ｐ７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、調理器具で利用される電気加熱式のボイラ装置では、電気容量の制限から、運転開始から過熱蒸気が発生されるまでにかかる準備時間が１０分程度と比較的長いという問題があった。
そこで、このような調理器具において、バーナ加熱式のボイラ装置を使用すれば、上記準備時間の短縮を実現すると共に、例えば、洗浄や殺菌等の他の用途で、必要なときに直ぐ蒸気を発生させるように構成することもできると考えられる。しかし、従来の小型貫流ボイラは、調理器具が設置される家庭用や小規模業務用（レストラン等）で使用するには能力が過大であり、しかも、その多くは過熱蒸気の得られる構造にはなっていない。
即ち、上記小型貫流ボイラにおいて、調理に利用される高温の過熱蒸気等のような少量の蒸気需要を満たすために、伝熱管の口径を小さくした場合には、蒸気発生の脈動により蒸気供給が不安定になるという問題が発生し、更には、伝熱管内における水（若しくは蒸気）の偏流による伝熱管の焼損や、燃焼ガス流路における燃焼ガスの不均一な流れによる性能安定性の低下等の問題が懸念される。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、少量の蒸気、特に過熱蒸気を、安定的且つ熱効率良く供給することができ、しかも伝熱管内における水（若しくは蒸気）の偏流や燃焼ガス流路における燃焼ガスの不均一な流れを抑制することができるバーナ加熱式のボイラ装置を、小型且つ合理的な構成で実現する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係るボイラ装置は、バーナの燃焼ガスが流通する燃焼ガス流路に、当該燃焼ガス流路の中心軸を旋回する形態で伝熱管が配置され、前記伝熱管内に供給した水を前記燃焼ガス流路に流通する燃焼ガスにより加熱して蒸気を発生し、
前記燃焼ガス流路を、前記バーナを軸心上に設けた上流部通路と、前記上流部通路に連通する下流部通路に区画するとともに、
前記上流部通路及び前記下流部通路よりも小径で、前記上流部通路の外壁に沿って流入する燃焼ガスが、前記中心軸に沿って前記下流部通路に流通する軸部通路を、前記上流部通路内に、バーナに向かって突出して設け、
前記下流部通路に、供給された水を蒸発させる蒸発管が前記伝熱管として配置され、
前記軸部通路に、前記蒸発管から供給された蒸気を過熱する過熱管が前記伝熱管として配置され、
前記蒸発管は、前記過熱管とは前記中心軸からの距離が異なる部位に前記過熱管と同軸状に配置されている点にある。
【０００８】
上記ボイラ装置によれば、伝熱管が燃焼ガス流路の中心軸をスパイラル状（渦巻線状とも呼ぶ。）若しくはヘリカル状（弦巻線状又はコイル状とも呼ぶ。）又はそれらを組み合わせた状態で旋回する形態で当該燃焼ガス流路に配置されている。よって、少ない蒸気需要（例えば３ｋｇ／ｈ）を満たすために伝熱管の口径を小さく（例えば４ｍｍ程度）しても、伝熱面積を充分に確保して熱効率を良好なものとしながら、伝熱管の接合を極力少なくした合理的な構成を実現し、更には、伝熱管内における水（若しくは蒸気）の偏流による伝熱管の焼損を抑制することができる。
【０００９】
そして、上記第１特徴構成によれば、前記燃焼ガス流路を、前記バーナを軸心上に設けた上流部通路と、前記上流部通路に連通する下流部通路に区画するとともに、前記上流部通路及び前記下流部通路よりも小径で、前記上流部通路の外壁に沿って流入する燃焼ガスが、前記中心軸に沿って前記下流部通路に流通する軸部通路を、前記上流部通路内に、バーナに向かって突出して設けることにより、上流部通路に流入した燃焼ガスは、旋回しながら主に中心軸に沿って流通するが、上流部通路の外壁に沿って流通した燃焼ガスの一部が、軸部通路への区画された部分に衝突して中心軸側に引き寄せられる形態で流通する。
更には、その燃焼ガスの一部は、燃焼ガスの旋回により中心軸Ｘ付近に生じる負圧や筒状突出部により、中心軸側に引き寄せられる形態で良好に循環するものとなり、中心軸に沿って流通する未燃混合気が、そのように循環する既燃の燃焼ガスの混合により、緩慢燃焼してＮＯｘの発生が抑制される。
また、前記下流部通路に、供給された水を蒸発させる蒸発管が前記伝熱管として配置され、前記軸部通路に、前記蒸発管から供給された蒸気を過熱する過熱管が前記伝熱管として配置されることで、燃焼ガス流路における燃焼ガスの圧損を均等にして、燃焼ガス流路における燃焼ガスの流れを均一なものとし、安定的な性能を確保することができる。更には、比較的小さい燃焼ガス流路に比較的長い伝熱管を、例えば複数の部位に配置された夫々の伝熱管を入れ子状態に納めるというように配置することができるので、小型化を実現することができる。
【００１０】
本発明に係るボイラ装置の第２特徴構成は、上記特徴構成に加えて、
前記蒸発管から供給された蒸気から水を分離し当該蒸気を前記過熱管に供給する環状の蒸気ドラムが前記燃焼ガス流路に配置されている点にある。
【００１１】
上記第１特徴構成によれば、バーナで生成され軸部通路に流入した高温の燃焼ガスは、中心軸に沿って比較的高速で軸部通路に流通することになるので、その軸部通路に配置された伝熱管である過熱管に対して、蒸気を高温に過熱するのに好適な高温の熱を良好に伝達することができる。更に、その軸部通路から下流部通路に流入した温度が若干低下した後の燃焼ガスは、比較的低速で下流部通路に流通することになるので、その下流部通路に配置された伝熱管である蒸発管に対して、水を蒸発させるのに充分な熱量の熱を良好に伝達することができる。
上記構成に加えて第２特徴構成によれば、燃焼ガス流路を軸部通路から下流部通路に向けて拡径するように構成する場合には、蒸発管から過熱管に供給される蒸気から水を分離するための環状の蒸気ドラムを、燃焼ガス流路に配置することにより、その蒸気ドラムの外壁も燃焼ガスからの受熱面として寄与させて熱効率の向上を図ることができ、更に、蒸気ドラムの設置による大型化を抑制することができる。
【００１３】
また、燃焼ガス流路を上流部通路から軸部通路に向けて縮径するように構成することで、その上流部通路の上流側端部の中心軸上に配置されたバーナで生成された燃焼ガスの一部が、その上流部通路の外壁に沿って流通した後に軸部通路への段部に衝突して中心軸側に引き寄せられる形態で流通するものとなる。よって、中心軸に沿って流通する未燃混合気は、上記のように中心軸側に引き寄せられた既燃の燃焼ガスが混合されることにより、低酸素濃度状態（窒素と二酸化炭素による不活性ガス濃度の高い状態）で緩慢に局所高温部を形成することなく燃焼し、これにより、ＮＯｘの発生を抑制することができる。
【００１４】
本発明に係るボイラ装置の第３特徴構成は、上記特徴構成に加えて、前記軸部通路の外壁側から前記上流部通路側に突出する筒状突出部が形成されている点にある。
【００１５】
上記第３特徴構成によれば、上流部通路の外壁に沿って流通した後に軸部通路への段部に衝突して中心軸側に引き寄せられた燃焼ガスが、更に筒状突出部の外面に沿ってバーナが配置された上流側に引き寄せられる形態で良好に循環するものとなるので、未燃混合気に対する既燃燃焼ガスの混合を充分に行って、ＮＯｘの発生を一層抑制することができる。
【００１６】
本発明に係るボイラ装置の第４特徴構成は、上記特徴構成に加えて、前記バーナが、前記中心軸を中心に燃焼ガスを旋回させるように構成されている点にある。
【００１７】
上記第４特徴構成によれば、バーナを、上記中心軸を中心に燃焼ガスを旋回させるように構成することで、中心軸上のバーナ付近で燃焼ガスの旋回により負圧が生じ、既燃の燃焼ガスの一部が、その負圧により中心軸側に引き寄せられる形態で循環するものとなる。よって、中心軸に沿って流通する未燃混合気は、上記のように中心軸側に引き寄せられた既燃の燃焼ガスが混合されることにより、低酸素濃度状態で緩慢に局所高温部を形成することなく燃焼し、これにより、ＮＯｘの発生を抑制することができる。
【００１８】
本発明に係るボイラ装置の第５特徴構成は、上記特徴構成に加えて、前記過熱管を構成する伝熱管が、前記中心軸に沿った方向において互いに密着しながらヘリカル状に旋回するように形成されている点にある。
【００１９】
上記第５特徴構成によれば、燃焼ガス流路の中心軸を中心に上記のように旋回する伝熱管により、燃焼ガス流路の外壁に沿った円筒状の面を形成することができるので、特に高温の燃焼ガスが流通する上流側において、燃焼ガス流路の外壁が過剰高温となることを抑制することができる。よって、搬送に不適な脆性且つ高重量のセラミック製の耐火材料や、高価で加工が困難であるニッケル基合金等の金属製の耐熱材料を用いることなく、ステンレス鋼等の一般的な金属材料を用いて、上記燃焼ガス流路の外壁を構成することができ、一方、伝熱管についても、内部に流通する水や蒸気で冷却されているため、特に高級な耐熱材料を用いなくても焼損等を抑制することができる。
当然ながら、この伝熱管は、燃焼ガスから受熱する伝熱管としても作用するため、中心軸に沿った方向において互いに密着するように旋回するように形成することで、有効に伝熱面積を確保することができる。
【００２０】
本発明に係るボイラ装置の第６特徴構成は、上記特徴構成に加えて、前記燃焼ガス流路の外壁を空冷構造とし、当該外壁を冷却後の空気を前記バーナの燃焼用空気として供給するように構成されている点にある。
【００２１】
上記第６特徴構成によれば、燃焼ガス流路の外壁を、大型化及び高重量化の原因となる断熱構造とするのではなく、空冷構造とすることで、小型軽量化を図ると共に、ステンレス鋼等の一般的な金属材料を用いて、上記燃焼ガス流路の外壁を構成することができる。
更に、燃焼ガス流路の外壁の冷却に用いた空気は、バーナの燃焼用空気として使用することができ、燃焼ガス流路の外壁を介して放出された熱を無駄なく回収・循環することができる。更には、バーナにおいては、燃料を予熱された燃焼用空気で燃焼させることとなり、燃料の燃焼性を向上させ、希薄燃焼による低ＮＯｘ化も図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１〜３に示すボイラ装置５０は、バーナ２の燃焼ガスＧが流通する燃焼ガス流路１０に、当該燃焼ガス流路１０の中心軸Ｘを旋回する形態で伝熱管１１が配置され、その伝熱管１１内に供給した水Ｗを燃焼ガス流路１０に流通する燃焼ガスＧにより加熱して蒸気Ｓを発生するバーナ加熱式のボイラ装置として構成されている。
更に、ボイラ装置５０は、中心軸Ｘからの距離が互いに異なる複数の部位に渡って、伝熱管１１が同じ中心軸Ｘを旋回する状態、即ち同軸状で配置されている点を特徴とし、少量の蒸気、特に過熱蒸気Ｓを、安定的且つ熱効率良く供給し、しかも伝熱管１１内における水Ｗ（若しくは蒸気Ｓ）の偏流や燃焼ガス流路１０における燃焼ガスＧの不均一な流れを抑制することができるように構成されている。
以下、上記ボイラ装置５０として構成された第一乃至第三実施形態のボイラ装置５１，５２，５３の詳細構成について説明する。
【００２３】
〔第一実施形態〕
図１に示す第一実施形態のボイラ装置５１は、両端部が封鎖された円筒状体からなる本体ケーシング１を備え、その内部に上述したバーナ２、燃焼ガス流路１０及び伝熱管１１等が配置されている。
上記燃焼ガス流路１０は、本体ケーシング１の内部において、当該円筒軸である上記中心軸Ｘを中心とする円形の流路断面形状を有する流路として形成されている。
【００２４】
更に、この燃焼ガス流路１０は、中心軸Ｘに沿って燃焼ガスＧが流通する軸部通路１０ｂを有すると共に、その軸部通路１０ｂの下流側に位置し当該軸部通路１０ｂよりも大径の下流部通路１０ｃと、その軸部通路１０ｂの上流側に位置し当該軸部通路１０ｂよりも大径の上流部通路１０ａとを有する。
【００２５】
具体的には、本体ケーシング１内の上流側には、中心軸Ｘを中心とする筒状で下流側に向けて縮径するように形成された炉壁部材５が設けられており、上流部通路１０ａは、この炉壁部材５の内側の空間として形成されている。
そして、その炉壁部材５の外面と本体ケーシング１の内面との間には、空気ファン２０から本体ケーシング１の外壁に形成された燃焼用空気口２２を通じて流入した燃焼用空気Ａを、炉壁５の上流側の開口部５ａに導く空気流路２３が形成されており、詳細については後述するが、バーナ２は、この燃焼用空気２３に流通する燃焼用空気Ａを利用して燃料Ｆを燃焼させ、その燃焼ガスＧが上記開口部５ａを通じて上流部通路１０ａに流入する。
また、燃焼用空気Ａは、開口部５ａから空気流路２３に中心軸Ｘを旋回する方向に流入して、炉壁部材５の外周面に沿って旋回しながら、バーナ２側に供給される。よって、炉壁部材５は、燃焼用空気Ａにより冷却される所謂空冷構造とされ、この炉壁部材５を冷却することで予熱された燃焼用空気Ａがバーナ２に供給されることになる。
そして、このバーナ２は、空気流路２３において炉壁部材５を冷却することで予熱された燃焼用空気Ａを利用して燃料ＦをＮＯｘの発生が少ない希薄燃焼させるように構成されており、更に、炉壁部材５の上流側の開口部５ａにスワラ４を配置して、当該開口部５ａを通じて上流部通路１０ａに流入する燃焼ガスＧを、そのスワラ４により中心軸Ｘを中心に旋回させるように構成されている。
【００２６】
また、本体ケーシング１内の略中央部には、炉壁部材５の下流側端部に接合された円盤状の区画部材７が設けられており、下流部通路１０ｃは、この区画部材７の上流側の空間として形成されている。この下流部通路１０ｃの外側には、下流部通路１０ｃに流通した後の燃焼ガスＧが排ガスとして流出する排気口１５が形成されている。
そして、排気口１５から流出した燃焼ガスＧは、排ガスとしてダクト１７により形成された煙道１６を通じて換気部などの所定箇所に導かれ排出される。
【００２７】
また、本体ケーシング１内の略中央部には、区画部材７の内側開口の縁部から上流部通路１０ａ側に突出する筒状突出部６が設けられており、軸部通路１０ｂは、この筒状突出部６の内部の空間として形成されている。
【００２８】
バーナ２は、燃焼ガス流路１０の上流側、即ち上流部通路１０ａの上流側の中心軸上Ｘに配置されており、詳しくは、空気流路２３において、炉壁部材５の上流側に形成された開口部５ａの回りを取り囲む環状に形成された管部材からなり、その内部に供給された天然ガス系都市ガス等の燃料Ｆを、内面側に周方向等間隔で形成された複数の噴孔２ａから径内方向に吹出し、空気流路２３を通じて供給された燃焼用空気Ａを利用して燃焼させるように構成されている。
【００２９】
以上のような構成により、開口部５ａから上流部通路１０ａに流入した燃焼ガスＧは、旋回しながら主に中心軸Ｘに沿って流通するが、上流部通路１０ａの外壁に沿って流通した燃焼ガスＧの一部が、軸部通路１０ｂへの段部である区画部材７に衝突して中心軸Ｘ側に引き寄せられる形態で流通する。
更には、その燃焼ガスＧの一部は、燃焼ガスＧの旋回により中心軸Ｘ付近に生じる負圧や筒状突出部６により、中心軸Ｘ側に引き寄せられる形態で良好に循環するものとなり、中心軸Ｘに沿って流通する未燃混合気が、そのように循環する既燃の燃焼ガスＧの混合により、緩慢燃焼してＮＯｘの発生が抑制される。
【００３０】
一方、炉壁部材５の開口部５ａには、上流側に向けて延出する形態で二次燃料ノズル３が配置されており、この二次燃料ノズル３は、その内部に供給された燃料Ｆを、外側面に周方向等間隔で形成された複数の噴孔３ａから径外方向に吹出し、開口部５ａから上流部通路１０ａに流入した燃焼用空気Ａを利用して燃焼させるように構成されている。
そして、燃焼ガス流路１０における総括空気比を省エネルギ運転可能な適切な範囲（例えば、１．１〜１．６程度）に維持するように、この二次燃料ノズル３への燃料Ｆの供給量が制御されている。
尚、この二次燃料ノズル３は、運転開始時にも燃料Ｆを燃焼させて、バーナ２の燃焼を保炎するパイロットバーナや、暖機を迅速に行うためのバーナとして機能するように構成することができる。
【００３１】
また、上流部通路１０ａから当該上流部通路１０ａよりも小径の軸部通路１０ｂに流入した燃焼ガスＧは、旋回しながら比較的高速で中心軸Ｘに沿って軸部通路１０ｂに流通し、その軸部通路１０ｂから軸部通路１０ｂよりも大径の下流部通路１０ｃに流入した燃焼ガスＧは、旋回しながら比較的低速で径外方向に下流部通路１０ｃに流通した後に、その下流部通路１０ｃの外側に形成された排気口１５から流出する。
【００３２】
中心軸Ｘからの距離が互いに異なる複数の部位に渡って同軸状に配置された伝熱管１１としては、下流部通路１０ｃの軸部通路１０ｂの外形よりも外側の領域をヘリカル状に中心軸Ｘを旋回する形態で配置された伝熱管からなる蒸発管１１ａと、軸部通路１０ｂをヘリカル状に中心軸Ｘを旋回する形態で配置された伝熱管からなる過熱管１１ｂとが設けられている。尚、この過熱管１１ｂは、軸部通路１０ｂを構成する筒状突出部６の内側から下流部通路１０ｃに渡って配置されている。
尚、ヘリカル状に中心軸Ｘを旋回するとは、中心軸Ｘに沿って一方向に移動しながら中心軸Ｘを中心に立体的に旋回することをいう。
【００３３】
尚、上記伝熱管１１は、中心軸Ｘに沿った方向において互いに密着せずに離間した状態でヘリカル状に旋回するように形成されており、中心軸Ｘに沿った方向において互いに隣接する伝熱管１１の間に形成された隙間に、燃焼ガスＧが良好に流通することができる。
【００３４】
そして、蒸発管１１ａは、供給された水Ｗを、下方から上方に向けて伝熱管１１内に流通させるように配置されている。そして、下流部通路１０ｃを比較的低速で流通する燃焼ガスＧから充分な熱量の熱が良好に伝達されて、水Ｗを加熱して蒸発させ、飽和蒸気Ｓ’を生成するように構成されている。
【００３５】
一方、過熱管１１ｂは、この蒸発管１１ａから供給された飽和蒸気Ｓ’を、上方から下方に向けて伝熱管１１内に流通させるように配置されている。そして、下流部通路１０ｃの比較的上流側に流通する高温の燃焼ガスＧ、更には、軸部通路１０ｂを比較的高速で流通する高温の燃焼ガスＧから、飽和蒸気Ｓ’を高温に過熱するのに好適な高温の熱が良好に伝達されて、飽和蒸気Ｓ’を高温に過熱して、高温の過熱蒸気Ｓを生成するように構成されている。
【００３６】
上流部通路１０ａ下流部通路１０ｂを区画する区画部材７には、蒸発管１１ａと過熱管１１ｂとの間で環状に配置され円形断面を有する管部材からなる蒸気ドラム８が一体形成されている。この蒸気ドラム８は、蒸発管１１ａから供給された飽和蒸気Ｓ’から蒸発していない水Ｗを分離して当該飽和蒸気Ｓ’を過熱管１１ｂに供給するように構成されている。
そして、この蒸気ドラム８の外壁は、燃焼ガス流路１０に流通する燃焼ガスＧから熱を受ける受熱面としても寄与し、その分離した水Ｗを加熱して蒸発させることができる。
また、この蒸気ドラム８で分離された水Ｗの一部は、必要により、不純物の濃縮を防止するために部分的に排出される。
【００３７】
〔第二実施形態〕
図２に示す第二実施形態のボイラ装置５２は、上述した第一実施形態と同様の構成については説明を割愛するが、過熱管１１ｂを構成する伝熱管１１が、中心軸Ｘに沿った方向において互いに密着しながらヘリカル状に旋回するように配置されている。
【００３８】
即ち、過熱管１１ｂは、蒸気ドラム８付近から下端部までの伝熱管１１が、中心軸Ｘに沿った方向において互いに密着する状態でヘリカル状に旋回する密着部２５として構成されている。
【００３９】
よって、この密着部２５は、上述した第一実施形態で説明したように、燃焼ガスＧの循環を促進するための筒状突出部６（図１参照）としても機能することになるので、当該筒状突出部６を省略することができる。
また、この密着部２５は、燃焼ガスＧから受熱する伝熱管１１としても作用して有効に伝熱面積が確保されている。
【００４０】
また、上記第１及び第２実施形態では、下流部通路１０ｃにおいて本体ケーシング１の内面に沿って配置された蒸発管１１ａを構成する伝熱管１１を、中心軸Ｘに沿った方向において離間した状態でヘリカル状に旋回するように形成したが、当該伝熱管１１を、中心軸Ｘに沿った方向において密着する状態で、本体ケーシング１の内面に沿ってヘリカル状に旋回するように形成すれば、燃焼ガスＧが本体ケーシング１の内面側に到達することが抑制されるので、その本体ケーシング１の過剰高温が抑制される。
【００４１】
〔第三実施形態〕
図３に示す第二実施形態のボイラ装置５３は、上述した第一又は第二実施形態と同様の構成については説明を割愛するが、蒸発管１１ａを構成する伝熱管１１が、ヘリカル状ではなくスパイラル状に中心軸Ｘを旋回するように構成されている。
尚、スパイラル状に中心軸Ｘを旋回するとは、中心軸Ｘに沿って移動せずに中心軸Ｘを中心に回転半径を徐々に回転半径を縮小又は拡大しながら平面的に回転することをいう。
また、本実施形態では、スパイラル状に中心軸Ｘを旋回する伝熱管１１が中心軸Ｘに沿って２重で配置されており、有効に伝熱面積が確保されている。
また、蒸気ドラム８が四角断面形状を有するように構成され、更に、この蒸気ドラム８内には、飽和蒸気Ｓ’からの水Ｗの分離を良好に行うために、上下を仕切る形態で配置され多数の孔が穿設された板状の分離壁８ａが設けられている。そして、この分離壁８ａの下方側に、蒸発管１１ａから飽和蒸気Ｓ’が供給され、その分離壁８ａに形成された孔を通じて上方側に飽和蒸気Ｓ’が流出し、その飽和蒸気Ｓ’が過熱管１１ｂに供給されることになる。
【００４２】
また、過熱管１１ｂを構成する伝熱管１１は、上述した第一乃至第２実施形態と同様に、ヘリカル状に中心軸Ｘを旋回するものであるが、燃焼ガスＧの流通状態を適切なものとするべく、上方側の旋回半径が下方側の旋回半径よりも小さく形成されている。
【００４３】
尚、上記夫々の実施形態では、ボイラ装置５０を、過熱管１１ｂを設けて過熱蒸気Ｓを取り出すように構成したが、別に、蒸気発生部１１ａのみを設けた飽和蒸気Ｓ’を取り出すように構成しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明に係るボイラ装置は、特に家庭用若しくは小規模業務用用途において、少量の蒸気、特に過熱蒸気を、安定的且つ熱効率良く供給することができ、しかも伝熱管内における水（若しくは蒸気）の偏流や燃焼ガス流路における燃焼ガスの不均一な流れを抑制することができるバーナ加熱式のボイラ装置として有効に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第一実施形態のボイラ装置の概略構成図
【図２】第二実施形態のボイラ装置の概略構成図
【図３】第三実施形態のボイラ装置の概略構成図
【符号の説明】
【００４６】
２：バーナ
６：筒状突出部
８：蒸気ドラム
１０：燃焼ガス流路
１０ｂ：軸部通路
１０ｃ：下流部通路
１０ａ：上流部通路
１１：伝熱管
１１ａ：蒸発管
１１ｂ：過熱管
５０，５１，５２，５３：ボイラ装置
Ａ：燃焼用空気
Ｆ：燃料
Ｇ：燃焼ガス
Ｓ：過熱蒸気
Ｓ’：飽和蒸気
Ｗ：水
Ｘ：中心軸
【図１】
0004674152.tif 000002
【図２】
0004674152.tif 000003
【図３】
0004674152.tif 000004