(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を気化して燃料ガス化する気化部を有し、燃料ガスまたは燃料ガスと空気との混合ガスを燃焼部に供給して燃焼させる燃焼装置において、
前記気化部は、回転部材を回転させて液体燃料を飛散させ、飛散した燃料を気化部の内部で気化させて撹拌する構成とされており、
前記回転部材は、回転軸と一体的に回転する天板部材と、一方の開口端部は前記天板部材に所定の間隙を設けて取り付けられ、周部に撹拌羽根を形成させた撹拌部材と、当該撹拌部材の内部に配され、噴射される液体燃料を回転に伴う遠心力によって拡散させつつ飛散させる拡散部材とを備えたことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
前記拡散部材は、開口を有した小径部から徐々に拡径して大径部に至る円筒状に形成され、当該拡散部材は前記撹拌部材の内部に位置させて大径部側の開口を前記撹拌部材の一方の開口端に連通させて取り付ける構成とされており、当該拡散部材の内部傾斜面に噴射された液体燃料を、回転による遠心力によって傾斜面に沿って拡散させつつ前記開口を介して間隙から飛散させることを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】
前記拡散部材は、小径部から徐々に拡径して大径部に至る円錐台状に形成され、当該拡散部材は前記撹拌部材の内部に位置させて大径部側の端部を前記天板部材の中央部に取り付ける構成とされており、当該拡散部材の外周面に噴射された液体燃料を、回転による遠心力によって外周面に拡散させつつ前記間隙および前記撹拌羽根に飛散させることを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項４】
前記拡散部材の少なくとも外周面を凹凸面にしたことを特徴とする請求項３に記載の燃焼装置。
【請求項５】
前記拡散部材の円錐台の頂角が１０度乃至２０度の範囲の所定角度に形成されることを特徴とする請求項３または４に記載の燃焼装置。
【請求項６】
前記拡散部材の回転に伴う遠心力の外周面に沿う分力と略同一方向へ向けて液体燃料を噴射するために、液体燃料を拡散部材の外周面に対して傾斜させて噴射させることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項７】
前記拡散部材と前記天板部材とを一体化して形成することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項８】
前記撹拌部材の撹拌羽根の一部を折曲して補助撹拌羽根を形成したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項９】
前記撹拌部材の撹拌羽根または補助撹拌羽根の少なくともいずれかが、気化部に供給される空気流に抗する空気流を生じさせるように形成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項１０】
前記天板部材に開口を設けたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃焼装置に係り、更に詳しくは、液体燃料を燃焼させる燃焼装置に適し、液体燃料を使用する暖房機器や給湯器、または温水暖房機、ファンヒータ等に特に好適なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ガスやプロパンガスが普及した現在でも、給湯器や暖房機等には、ランニングコスト低減のために、安価な灯油等の液体燃料を使用する燃焼装置が多用されている。またこの中でも、比較的発熱量が小さい用途に使用される場合は、気化部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多用されている（特公平７−２１３３２号）。
【０００３】
図１０は、従来技術の燃焼装置で採用する気化部の例を示す断面図である。この例の燃焼装置では、気化部２００は燃焼部２０１の中央部に設けられる。
そして気化部２００は、凹穴状の気化室２０２を備えている。また気化室２０２の上部の位置には、電気ヒータ２０３が内蔵されており、気化室２０２の内壁は昇温可能である。
そして当該気化室２０２の中にロータリーカップ２０５が内蔵されている。ロータリーカップ２０５は、図示しないモータによって高速で回転されるものである。またロータリーカップ２０５は、底部の中央に開口２０９を持ち、開口２０９の近傍には、一次空気導入筒２０８が設けられている。さらにカップ２０５の上部には振り切り板２０６が設けられている。
【０００４】
そして図示しないモータによってロータリーカップ２０５を回転させ、さらに一次空気導入筒２０８から気化部２００のロータリーカップ２０５内に空気を吹き込む。そして燃料パイプ２０７からロータリーカップ２０５の中に灯油を噴射し、遠心力によって灯油を気化室２０２の内壁に向かって飛散させる。
その結果、灯油は、気化室２０２の内壁から熱を受けて気化し、さらに気化した燃料は、一次空気導入筒２０８から気化室２０２内に吹き込まれた空気と混合される。そしてこの混合ガスは下部の開口２１０から排出され、燃焼部２０１に送られて燃焼に供される。
則ち、この種の給湯器等では、液体燃料を飛散させつつ熱エネルギーを与えて気化させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが従来技術の燃焼装置では、気化部の内部における撹拌効果が少なく、気化された燃料ガスや空気と燃料ガスの混合ガスが不均一となり、燃焼むらを生じる問題があった。
また、気化部の内部への空気の流入が、形状の大きいロータリーカップ２０５によって妨げられ、混合ガスが一層不均一になり易かった。
更に、高速で回転するロータリーカップ２０５や振り切り板２０６の重量バランスを採ることが難しく、回転に伴って大きな振動を生ずるような不具合が生じていた。
【０００６】
本発明は前記した事情に鑑みて提案されるもので、液体燃料を効率良く気化させて均一に撹拌させ、安定した燃焼を確保することができる燃焼装置の開発を課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために提案される本発明は、液体燃料を気化して燃料ガス化する気化部を有し、燃料ガスまたは燃料ガスと空気との混合ガスを燃焼部に供給して燃焼させる燃焼装置において、気化部は、回転部材を回転させて液体燃料を飛散させ、飛散した燃料を気化部の内部で気化させて撹拌する構成とされており、回転部材は、回転軸と一体的に回転する天板部材と、一方の開口端部は前記天板部材に所定の間隙を設けて取り付けられ、周部に撹拌羽根を形成させた撹拌部材と、当該撹拌部材の内部に配され、噴射される液体燃料を回転に伴う遠心力によって拡散させつつ飛散させる拡散部材とを備えた構成とされている。
【０００８】
この構成によれば、回転部材の構成要素である天板部材、撹拌部材および拡散部材は回転軸を中心として一体的に回転する。そして、拡散部材に噴射された液体燃料は、回転に伴う遠心力によって拡散部材の周面に拡散しつつ微粒子状となって撹拌部材の撹拌羽根に向けて飛散したり、あるいは、撹拌部材の開口を介して間隙から飛散する。そして、飛散した液体燃料は気化部の内部で気化される。また、気化された燃料ガスは、撹拌羽根によって気化部に供給される一次空気と撹拌されて均一に混合される。
則ち、拡散部材に噴射された液体燃料を効果的に拡散しつつ飛散させることができ、液体燃料を容易に微粒子化することができ、気化が促進される。
【０００９】
前記本発明において、拡散部材は、開口を有した小径部から徐々に拡径して大径部に至る円筒状に形成され、当該拡散部材は前記撹拌部材の内部に位置させて大径部側の開口を前記撹拌部材の一方の開口端に連通させて取り付ける構成とされており、当該拡散部材の内部傾斜面に噴射された液体燃料を、回転による遠心力によって傾斜面に沿って拡散させつつ前記開口を介して間隙から飛散させる構成とすることができる。
この構成によれば、回転する拡散部材の内部傾斜面に噴射された液体燃料は、遠心力によって拡散部材の内部傾斜面に沿って大径部側の開口へ向けて移動しつつ拡散する。そして、拡散した液体燃料は開口から間隙を通って回転部材の周辺に飛散される。つまり、液体燃料は微粒子状となって飛散される。飛散された液体燃料は、気化部の内部で気化され撹拌羽根によって一次空気と撹拌され混合される。
【００１０】
前記本発明において、拡散部材は、小径部から徐々に拡径して大径部に至る円錐台状に形成され、当該拡散部材は前記撹拌部材の内部に位置させて大径部側の端部を前記天板部材の中央部に取り付ける構成とされており、当該拡散部材の外周面に噴射された液体燃料を、回転による遠心力によって外周面に拡散させつつ前記間隙および前記撹拌羽根に飛散させる構成とすることができる。
【００１１】
この構成によれば、拡散部材は円錐台形状であり、大径部および小径部の中心を通る回転軸を中心として回転する。従って、拡散部材の外周面の液体燃料には回転軸に対して直角の方向へ遠心力が作用する。この遠心力により、液体燃料には外周面に沿う方向の分力が加わる。
則ち、拡散部材の表面に噴射された液体燃料は、遠心力の分力を受けて小径部側から大径部側に拡散しつつ周囲に飛散される。これにより、液体燃料は微粒子状になって飛散される。そして、微粒子状になって飛散した液体燃料の一部は直接撹拌羽根で撹拌されつつ気化される。また、飛散した液体燃料の一部は、撹拌部材の開口を介し間隙から噴出して気化される。
このように、拡散部材を円錐台の簡単な形状とすることにより、液体燃料を効果的に気化させることが可能となる。
【００１２】
前記本発明において、拡散部材の少なくとも外周面を凹凸面にした構成とすることができる。
燃焼装置に適用される液体燃料としては、灯油を用いることが多く、粘性が非常に低い。このため、拡散部材の外周面が滑らかな場合は、拡散部材の回転力が外周面に噴射された液体燃料に伝わり難い。
【００１３】
則ち、拡散部材の表面が滑らかな場合は、拡散部材が回転するにも拘わらず、噴射された液体燃料は拡散部材の外周面を滑り、液体燃料に遠心力が充分に加わらず飛散せずに垂れ落ちてしまう。
しかし、拡散部材の外周面を凹凸面にすると、外周面に噴射された液体燃料が凹部に侵入して付着し易くなる。これにより、外周面に付着した液体燃料は、拡散部材の回転に伴う遠心力を受けて外周面全体に拡散しつつ飛散される。
また、拡散部材の外周面に液体燃料が付着し易いので、燃焼装置の消化の際に、拡散部材の回転数が低減しても、外周面に付着した液体燃料が垂れ落ちるような不具合が低減する。
凹凸面を形成するには種々の加工方法がある。例えば、砂を拡散部材と共に攪拌したり、あるいは、拡散部材に砂を吹き付けたりすることにより、表面に微細な凹凸を生じさせるブラスト加工を採ることができる。
また、拡散部材の表面に機械力を加えて凹凸面を形成したり、あるいは、エッチング処理を施して凹凸面を形成されることも可能である。
【００１４】
前記本発明において、拡散部材の円錐台の頂角が１０度乃至２０度の範囲の所定角度に形成される構成とすることができる。
拡散部材の頂角が１０度よりも小さくなると、回転に伴って液体燃料に加わる遠心力による外周面に沿う方向の分力が低下し、噴射された液体燃料が外周面に拡散し難くなる。このため、液体燃料が拡散されないまま飛散し、微粒子化するのが困難である。また、頂角が２０度よりも大きくなると、回転に伴う遠心力による外周面に沿う方向の分力は増加するが、拡散部材自体の大径部側の外径が増加する。このため、拡散部材の形状（形状や重量）に僅かなアンバランスが生じると、高速回転に伴って振動が発生し易く、製造時に要求される精度（寸法精度、重量精度）が高くなる。
本発明によれば、拡散部材の円錐台の頂角を１０度から２０度の範囲内の所定角度に設定することにより、液体燃料の外周面への拡散性を良好に維持しつつ、部材に要求される精度を抑えて製造を容易にしている。
【００１５】
前記本発明において、拡散部材の回転に伴う遠心力の外周面に沿う分力と略同一方向へ向けて液体燃料を噴射するために、液体燃料を拡散部材の外周面に対して傾斜させて噴射させる構成とすることができる。
燃焼装置が組み込まれる給湯器などに応じて、気化部に設けられる回転部材の回転軸は種々の方向に変化する。例えば、回転軸が垂直方向に配される場合、回転部材の拡散部材が大径部を上方にして配されたり、あるいは、小径部を上方にして配されることもある。
【００１６】
そこで、拡散部材の回転に伴って、液体燃料に加わる遠心力の外周面に沿った分力と略同一方向へ向けて液体燃料を噴射するように、燃料パイプの先端部中心軸を拡散部材の外周面に対して傾斜させる。これにより、液体燃料が噴射される方向と液体燃料の拡散方向とを略一致させることができる。従って、液体燃料を拡散部材の外周面へ効果的に拡散させることができ、液体燃料が垂れ落ちるような不具合が防止される。
【００１７】
前記本発明において、拡散部材と天板部材とを一体化して形成することができる。則ち、拡散部材の大径部側の端部を天板部材の中央に接合して一体化した構成とすることにより、部品点数を削減することができ、回転部材の製造が容易になる。
【００１８】
前記本発明において、撹拌部材の撹拌羽根の一部を折曲して補助撹拌羽根を形成した構成とすることができる。
撹拌部材に補助撹拌羽根を形成することにより、回転部材の回転に伴う補助撹拌羽根による空気抵抗を一層増大させることができる。これにより、気化部の内部に効果的に空気流を発生させることができ、飛散され気化された燃料ガスと一次空気とを均一に撹拌して混合させることができる。
撹拌羽根は種々の形状に折曲させることができる。例えば、撹拌羽根の一部を回転軸の軸方向と略同一方向の線分に沿って、撹拌部材の内方へ向けて折曲させて補助撹拌羽根を形成するができ、撹拌能力を効果的に向上できる。
また、補助撹拌羽根の一部を、更に折曲することによって、異なった空気流を発生させることも可能である。
また、補助撹拌羽根の折曲方向や前記した撹拌羽根自体の切り起こしの構成を調節することにより、回転部材の回転方向に対して逆方向の回転を有する空気流を生じさせることも可能である。
【００１９】
前記本発明において、撹拌部材の撹拌羽根または補助撹拌羽根の少なくともいずれかが、気化部に供給される空気流に抗する空気流を生じさせるように形成することができる。
燃焼装置では、回転部材を回転させるために、回転部材専用のロータモータ（原動機）を設けたり、あるいは、空気供給を行う送風機のファンモータを共用して回転部材を駆動する構成が採られる。
【００２０】
回転部材専用のロータモータを設ける構成では、ファンモータの回転方向とロータモータの回転方向とを自由に設定できる。則ち、送風機から気化部に供給される一次空気流（回転軸に対する回転方向の空気流、あるいは、回転軸方向へ向かう空気流）と、回転部材の回転によって生じる空気流とを容易に逆方向にすることができ、撹拌性を向上させることができる。
一方、回転部材を回転駆動するロータモータをファンモータで代用する構成、則ち、ファンモータの回転軸に回転部材を取り付けてファンと同時に回転させる構成では、通常、気化部に供給される一次空気流の回転方向と、回転部材の回転方向とは同一である。
しかし、本発明によれば、撹拌部材の補助撹拌羽根によって、供給される空気流に抗する空気流を生じさせることができる。これにより、ファンモータを共用して回転部材を駆動する構成でも、例えば、気化部に供給される一次空気の回転方向に対向させる空気流を撹拌部材で生成して効果的な撹拌を行うことが可能となる。
【００２１】
また、前記本発明において、天板部材に開口を設けた構成とすることができる。
天板部材に開口を設けることにより、気化部の内部に供給される一次空気の一部が、撹拌部材の内部を介し天板部材の開口を通じて気化部の底部に至る。これにより、気化部の内部への一次空気の侵入が促進され、燃料ガスと一次空気とを効果的に混合させることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。尚、以下の説明において上下の関係は、燃焼装置を給湯器等に設置した状態を基準とする。
【００２３】
（第１実施形態）
本発明は、液体燃料を気化させて燃焼させる燃焼装置であり、燃焼装置に採用する気化部の回転部材に特徴を有したものである。そこで、回転部材の実施形態を説明するのに先立って、燃焼装置の全体構成および概略動作を説明する。
【００２４】
（燃焼装置の構成および動作）
図１は本発明の実施形態に係る燃焼装置１を内蔵した給湯器の断面図、図２は気化部７の内部構成を示す部分破断斜視図である。
本実施例の燃焼装置１は、炎孔を上に向けて給湯器などに内蔵されるものであり、下から送風機２、駆動機械部３、空気量調節部４、混合部５及び燃焼部６が順次積み重ねられて構成される。また、混合部５及び燃焼部６の近傍には気化部７が設けられ、空気量調節部４と気化部７の間は、流路形成部材１３によって接続されて空気流路が形成されている。
【００２５】
下部側から順次説明すると、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２０の内部にファン２１が回転可能に配されたもので、ハウジング２０の中央部には、開口２２が設けられている。
【００２６】
駆動機械部３は箱体１０を有し、その底板１２の中央にモータ３０が取り付けられている。モータ３０は、両端部から回転軸３０ａ，３０ｂが突出しており、回転軸３０ａ，３０ｂは、燃焼装置１の略全長を上下へ向けて貫通している。そして、モータ３０の下方側の回転軸３０ａは、ファン２１に接続され、上方側の回転軸３０ｂは、気化部７の回転部材８に接続されている。
則ち、モータ３０の回転駆動により、ファン２１が回転駆動されて上方へ向けて送風（空気供給）を行うと共に、回転部材８が同時に回転駆動される。
【００２７】
空気量調節部４は、円板状の移動側板状部材４１と方形状の固定側板状部材４２によって構成され、固定側板状部材４２に対して移動側板状部材４１が回転可能に取り付けられたものである。
移動側板状部材４１および固定側板状部材４２は、各々の中央部に軸挿通孔が設けられ、その周囲に空気孔となる開口が設けられている。
移動側板状部材４１は、固定側板状部材４２の下にあり、中央の軸挿通孔を中心として相対的に回転可能である。またステップモータ４０を回転させると、駆動軸４０ａに係合した駆動片４３が揺動し、移動側板状部材４１の係合部４１ａを動かす。その結果、移動側板状部材４１が、固定側板状部材４２の上で中央の軸挿通孔を中心として相対的に回転する。
則ち、ステップモータ４０を駆動して移動側板状部材４１を回転させることにより、移動側板状部材４１と固定側板状部材４２の開口同士の重なり具合が変動し、これによって上下を連通する開口面積を変動させて空気量を調節するものである。
この空気量調節部４により、送風機２と混合部５，燃焼部６，気化部７との間の空気流路の開口面積を制御して、送風機２で発生させた空気流の供給を調節している。
本実施形態では、空気量調節部４において移動側板状部材４１を制御することにより、一次空気（気化部７に直接供給する空気）および二次空気（後述する炎孔ベース周辺へ供給する空気）の双方の供給量を最適に調節する構成としている。
尚、ステップモータ４０への制御信号は、燃焼装置１の各部に設けたセンサ（不図示）およびスイッチ（不図示）の信号に基づいて制御回路部１００で生成している。
【００２８】
流路形成部材１３は、薄板を円錐形に曲げて作られたものであり、内部は空洞であり、上下に連通している。則ち、流路形成部材１３は、上部と下部に開口を有し、両者は連通しており、下部の開口は、前記した固定側板状部材４２の中心部へ当接し、上部の開口は、後述する一次空気導入筒１５へ連通している。
【００２９】
流路形成部材１３の内側には、燃料パイプ（燃料供給管）１４が固定されている。燃料パイプ１４は、流路形成部材１３の下部の開口から内部に入り、流路形成部材１３および一次空気導入筒１５を貫通して気化部７の回転部材８の内部に至るように取り付けられる。
【００３０】
混合部５、燃焼部６及び気化部７は、炎孔ベース６０を中心として構成され、炎孔ベース６０の中央部に気化部７が設けられている。そしてこれらの構成部品がハウジング１１内に収納されたものである。
図２に示すように、炎孔ベース６０は、アルミダイカストによって作られたものであり、複雑な枠組と開口及び溝が設けられている。炎孔ベース６０の下面側は、主として燃料ガス及び二次空気の流路構成面として機能し、上面側は炎孔取付け面として機能する。
則ち、炎孔ベース６０には、多数のループ状の垂直壁６２で仕切られた溝６３が設けられており、隣接する垂直壁６２同士の間には、溝６４が設けられている。
そして、後述する気化部７で気化された燃料ガスは、底面壁６１と垂直壁６２との間を介して溝６４から炎孔へ噴出して火炎を発生させる。
また、空気量調節部４から供給される２次空気を、溝６３を介して炎孔の両側へ噴出させて安定燃焼を行わせている。
【００３１】
気化部７は、気化室７０と、回転部材８によって構成されている。
気化室７０は、天面部７１と周部７２を持つ円筒体であり、天面部７１は閉塞し、下部は開口している。則ち、気化室７０は窪んだ形状をしており、天面部７１及び周部７２は閉塞していて気密・水密性を持ち、下部は開放されている。
気化室７０は、前記した様に天面部７１及び周部７２を持ち、あたかもコップを逆さまにした様な形状をしていて、炎孔ベース６０の中央部分に取り付けられている。
【００３２】
また、気化室７０の天面部７１内には、電気ヒータ７３が内蔵されている。この電気ヒータ７３に通電することにより天面部７１が発熱し、さらにこの熱が気化室７０の壁を伝導し、気化室７０の内壁が全体的に加熱される機能を有する。これにより、後述するように、気化室７０の内部で飛散された液体燃料を気化し易くする機能を有している。
【００３３】
回転部材８は、前記した回転軸３０ｂに取り付けられて一体的に回転するもので、燃料パイプ１４を介して噴射される液体燃料を回転による遠心力によって飛散させ、気化室７０の内部で熱によって気化させて燃料ガスを生成する。また、気化された燃料ガス、または、送風機２から供給される一次空気と燃料ガスとを撹拌する機能を有している。
則ち、回転部材８は、気化室７０の内部で液体燃料を効率良く気化させるために、燃料パイプ１４から噴射された液体燃料（本実施形態では石油を使用）を微粒子状にして飛散させると共に、気化した燃料ガスと一次空気とを撹拌させて均一に混合する働きを行うものである。
【００３４】
（回転部材の構成）
次に、本発明の第１実施形態の燃焼装置に採用する回転部材８の詳細な構成を説明する。図３は回転部材８の構成を示す分解斜視図、図４は回転部材８を示す斜視図である。
回転部材８は、円板状の天板部材８１と、略円筒形の撹拌部材８２、および、拡散部材８３で形成される。
【００３５】
天板部材８１は円板形をしており、円板の中央部に回転軸３０ｂを挿通して固定する挿通孔８１ａを有し、挿通孔８１ａの周囲には複数の開口８１ｄが設けられている。また、円板の周縁部には、円板面の一部を陥没させて形成した３カ所の段部８１ｂを設け、段部８１ｂには固定用の開口８１ｃを設けている。
尚、モータ３０の回転軸３０ｂは先端部の断面が円の一部を切り欠いた形状とされており、天板部材８１の挿通孔８１ａも同様の形状として空転を防止している。
【００３６】
撹拌部材８２は略円筒形状を有し、上方の開口端部８２ａは円筒内方向へ向けて折曲されて折曲部８２ｂを形成している。折曲部８２ｂには、天板部材８１の開口８１ｃの対応した部分に３カ所の固定孔８２ｃが設けられている。
則ち、開口端部８２ａは円筒周部に対して直角に内方へ折曲され、折曲部８２ｂの中央に大きな開口８２ｄを有している。
また、撹拌部材８２の下方の開口側は、外周面で形成される複数の撹拌羽根８２ｆの各々の一部を、略三角形状に内方へ向けて折曲して補助撹拌羽根８２ｇを形成している。そして、補助撹拌羽根８２ｇが折曲された部分で三角形状のスリット８２ｅを形成している。
【００３７】
また、拡散部材８３は、開口８３ｃを有した小径部８３ｅから徐々に拡径して大径部８３ｄに至る傾斜面８３ａを有した円筒状に形成され、大径部８３ｄは外側に向けて切り起こされてフランジ部８３ｂを形成している。このフランジ部８３ｂには、天板部材８１の開口８１ｃに対応した部分に３カ所の開口８３ｆが設けられている。
【００３８】
回転部材８は、図３，図４に示すように、撹拌部材８２、拡散部材８３および天板部材８１を３本のタッピングビス８４を用いて一体的に固定して形成される。
則ち、撹拌部材８２の大きな開口８２ｄに拡散部材８３の小径部８３ｅを挿入し、拡散部材８３の上部に天板部材８１を被せる。そして、タッピングビス８４を、天板部材８１の開口８１ｃおよび拡散部材８３の開口８３ｆを通して撹拌部材８２の固定孔８２ｃにねじ込む。
これにより、図４に示すように、撹拌部材８２の開口端部８２ａは、拡散部材８３のフランジ部８３ｂを挟んで天板部材８１との間に所定の間隙８５を設けた状態で一体的に取り付けられる。
【００３９】
図５（ａ）は、回転部材８を気化部７の気化室７０に配して取り付けた状態を示す断面図であり、図５（ｂ）は気化室７０を回転軸３０ｂの方向から見た矢視図である。
回転部材８は、天板部材８１の挿通孔８１ａを回転軸３０ｂに挿通し、ナット８６で締め付けて固定される。
また、燃料パイプ１４は、回転軸３０ｂに沿って上方へ延伸し、先端部は拡散部材８３の小径部８３ｅの内面へ向けて折曲されている。
【００４０】
次に、図５を参照して本実施形態の回転部材８の動作を説明する。
本実施形態では、回転部材８を取り付けたモータ３０の回転軸３０ｂは時計方向へ回転する。これにより、回転部材８も気化室７０の内部で時計方向へ向けて回転する。
また、燃料パイプ１４を介して拡散部材８３の内壁へ液体燃料（石油）が噴射される。
回転部材８を構成する天板部材８１、拡散部材８３および撹拌部材８２は一体的に回転するので、拡散部材８３の内壁へ噴射された液体燃料は、回転による遠心力によって傾斜面８３ａに沿って移動（上昇）し拡散する。拡散部材８３の傾斜面８３ａを拡散した液体燃料は、大径部８３ｄの開口を介して間隙８５から気化室７０の内周壁へ向けて微粒子状となって飛散する。そして、微粒子化して飛散した液体燃料は、気化室７０の熱を受けて気化され燃料ガスとなる。
【００４１】
一方、一次空気導入筒１５を通じて供給される一次空気は、一部が拡散部材８３の小径部８３ｅの開口８３ｃを介して拡散部材８３の内部へ流入し、天板部材８１の開口８１ｄを介して気化室７０の天面部７１に至る。また、一次空気の残部は、拡散部材８３と撹拌部材８２との間に流入し、撹拌羽根８２ｆおよび補助撹拌羽根８２ｇで撹拌されつつ気化室７０の内周壁へ向かう。そして、気化された燃料ガスと撹拌混合され、一次空気導入筒１５の外周から燃焼部６へ向かって送出される（図５（ａ）の矢印参照）。
【００４２】
ここで、図５（ｂ）に示すように、回転部材８は気化室７０の内部で時計方向へ回転するので、撹拌部材８２のスリット８２ｅを通じて撹拌部材８２の内部から外部へ流出する空気流（図５（ｂ）の矢印参照）が生じ、この空気流は一次空気導入筒１５を介して供給される一次空気と逆方向の回転を有する。
これにより、気化室７０へ供給される一次空気と回転部材８によって生じる空気流とを衝突させて効果的な撹拌、混合を行わせることが可能である。
尚、回転部材８によって生じさせる空気流は、回転軸３０ｂの軸方向へ向けて発生させることも可能であり、供給される空気流との撹拌性を効果的に向上させることができる。
【００４３】
このように、本実施形態の回転部材８によれば、拡散部材８３に噴射された液体燃料を、遠心力によって拡散部材８３の傾斜面８３ａを拡散させながら間隙８５から気化室７０に飛散させている。これにより、液体燃料を微粒子状に飛散させることができ、飛散した微粒子は加熱された気化室７０から熱を吸収して直ちに気化することができる。また、気化された燃料ガスを撹拌部材８２で一次空気と撹拌して均一な混合ガスを生成することができる。
【００４４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の燃焼装置に採用される回転部材９の構成を説明する。尚、燃焼装置１の基本構成は第１実施形態に示したものと同一であるので、詳細な説明は省略する。
【００４５】
図６は回転部材９の構成を示す分解斜視図、図７は回転部材９を示す斜視図、図８は拡散部材９０の表面に作用する力および液体燃料の噴射方向を示す説明図である。
回転部材９は、前記図３，図４で示した回転部材８の構成を一部変更したものである。則ち、回転部材９は、回転部材８の構成において、拡散部材８３に代えて円錐台形状の拡散部材９０を用いたもので、天板部材８１および撹拌部材８２は同一のものを用いている。従って、同一構成部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４６】
拡散部材９０は、小径部９０ａから徐々に拡径して大径部９０ｂに至る傾斜面９０ｃを有した円錐台状に形成され、中央には回転軸３０ｂを貫通する貫通孔９０ｄが設けられている。
拡散部材９０の傾斜面９０ｃは微細な凹凸面状に仕上げられている。本実施形態では、拡散部材９０に金属（中実）を用いており、傾斜面９０ｃにブラスト加工（処理を行う面に砂などを高速に噴射したり、あるいは、処理を行う部材を砂と共に撹拌することにより、表面を凹凸状に加工する処理）を施して、凹凸面状としている。
拡散部材９０の傾斜面９０ｃを凹凸面状にすることにより、傾斜面９０ａに噴出された液体燃料が凹部に浸透して付着し易くなり、付着した液体燃料が遠心力を効果的に受け、安定した拡散および飛散が行われる。また、噴射した液体燃料が下方へ垂れるような不具合がなくなる。
【００４７】
また、図８に示すように、拡散部材９０の円錐台の頂角αを略１５度に形成している。
則ち、拡散部材９０の頂角を略１５度とすることにより、回転に伴って液体燃料に加わる遠心力Ｆによる外周面に沿う方向の分力Ｆ１を確保しつつ、拡散部材９０の重量のアンバランスに伴う振動の発生を抑えている。
本実施形態では、拡散部材９０は、予め、天板部材８１に一体的に接合されている。則ち、拡散部材９０の貫通孔９０ｄと天板部材８１の挿通孔８１ａとを一致させて予め固定して一体化させており、製造時の組立を容易にしている。
【００４８】
回転部材９は、図６に示すように、撹拌部材８２に、拡散部材９０の取り付けられた天板部材８１を３本のタッピングビス８４を用いて一体的に固定して形成される。
則ち、撹拌部材８２の大きな開口８２ｄの中央に拡散部材９０が位置するようにして、撹拌部材８２の上部に天板部材８１を被せる。そして、タッピングビス８４を、天板部材８１の開口８１ｃを通して撹拌部材８２の固定孔８２ｃにねじ込む。
これにより、図７に示すように、撹拌部材８２の開口端部８２ａは、天板部材８１との間に所定の間隙８５を設けた状態で一体的に取り付けられる。
【００４９】
図９（ａ）は、回転部材９を気化部７の気化室７０に配して取り付けた状態を示す断面図であり、図９（ｂ）は気化室７０を回転軸３０ｂの方向から見た図である。
回転部材９は、天板部材８１および拡散部材９０をモータ３０の回転軸３０ｂに挿通し、ナット８６で締め付けて固定される。
燃料パイプ１４は、回転軸３０ｂに沿って上方へ延伸し、先端部は拡散部材９０の傾斜面９０ａに向けて折曲されている。
本実施形態では、図８に示すように、燃料パイプ１４の先端部１４ａから噴射される液体燃料と拡散部材９０の傾斜面９０ａの成す角度βを９０度未満（本実施形態ではβを６０度に設定）に設定している。これにより、傾斜面９０ａに噴射された液体燃料に加わる遠心力Ｆの傾斜面９０ｃに沿う成分Ｆ１の方向と同一方向へ向けて液体燃料を噴射させている。
則ち、拡散部材９０の回転に伴う遠心力によって、拡散部材９０の表面を液体燃料が拡散する方向（Ｆ１方向）へ向けて液体燃料を噴射させることにより、液体燃料が拡散部材９０の表面にスムーズに拡散できるようにしている。
【００５０】
次に、図９を参照して本実施形態の回転部材９の動作を説明する。
本実施形態では、回転部材９を取り付けたモータ３０の回転軸３０ｂは時計方向へ回転する。これにより、回転部材９も気化室７０の内部で時計方向へ向けて回転する。
また、燃料パイプ１４を介して拡散部材９０の傾斜面９０ａへ液体燃料（石油）が噴射される。
回転部材９を構成する天板部材８１、拡散部材９０および撹拌部材８２は一体的に回転するので、拡散部材９０の傾斜面９０ａへ噴射された液体燃料は回転による遠心力によって傾斜面９０ａに沿って移動（上昇）拡散しつつ飛散する。液体燃料は、大部分が撹拌部材８２へ向けて飛散するが、一部は撹拌部材８２の開口８２ｄを介し間隙８５から気化室７０へ飛散する。
そして、微粒子状となって飛散した液体燃料は、気化室７０の熱を受けて気化され燃料ガスとなる。
【００５１】
一方、一次空気導入筒１５を通じて供給される一次空気は、撹拌部材８２の内部へ流入し、一部の一次空気は天板部材８１の開口８１ｄを介して気化室７０の天面部７１に至る。また、一次空気の残部は、撹拌部材８２の撹拌羽根８２ｆおよび補助撹拌羽根８２ｇで撹拌されつつ気化室７０の内周壁へ向かう。そして、気化された燃料ガスと撹拌混合され、一次空気導入筒１５の外周から燃焼部６へ向かって送出される。
【００５２】
ここで、図９（ｂ）に示すように、回転部材９は気化室７０の内部で時計方向へ回転するので、撹拌部材８２のスリット８２ｅを通じて撹拌部材８２の内部から外部へ流出する空気流（図６（ｂ）の矢印参照）が生じ、この空気流は一次空気導入筒１５を介して供給される一次空気と逆方向の回転を有する。
これにより、気化室７０（回転部材９）へ供給される一次空気と回転部材９によって生じる空気流とを衝突させて効果的な撹拌、混合を行わせることが可能である。
【００５３】
このように、本実施形態の回転部材９によれば、拡散部材９０に噴射された液体燃料を、遠心力によって拡散部材９０の傾斜面９０ａを拡散させながら撹拌羽根８２ｆへ向けて飛散させたり、あるいは、間隙８５から気化室７０に飛散させる。これにより、飛散した液体燃料を微粒子状にすることができ、加熱された気化室７０の内部で熱を吸収して直ちに気化させることができる。また、気化された燃料ガスを撹拌部材８２で一次空気と撹拌して均一な混合ガスを生成することができる。
【００５４】
尚、前記図４に示した回転部材８および、図７に示した回転部材９では、撹拌部材８２に撹拌羽根８２ｆおよび補助撹拌羽根８２ｇを設けた構成として述べたが、本発明はこのような構成に限られるものではない。例えば、補助撹拌羽根８２ｇの一部を更に折曲させて、撹拌性を向上させた構成とすることもできる。
また、図示していないが、撹拌羽根８２ｆや補助撹拌羽根８２ｇに適宜の開口を設けることにより、気化室７０の内部における燃料ガスと一次空気との撹拌性を向上させて一層均一な混合ガスを得ることも可能である。
また、前記実施形態では、燃焼装置１を上方燃焼型（上方へ向けて火炎を噴出する燃焼型）として用いているが、下方燃焼型（下方へ向けて火炎を噴出する所謂逆燃焼型）に適用することも可能である。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明の燃焼装置によれば、液体燃料を拡散しつつ飛散させることができ、容易に微粒子化して気化させることができる。また、気化された燃料ガスは、撹拌羽根によって均一に撹拌することができ、安定した燃焼を確保することができる。
請求項２に記載の本発明によれば、簡単な構成によって液体燃料を拡散させつつ微粒子状に飛散させることが可能となる。
請求項３に記載の本発明によれば、遠心力を利用した一層簡単な構成によって、液体燃料を拡散させつつ微粒子状に飛散させることが可能となる。
請求項４に記載の本発明によれば、拡散部材の表面への液体燃料の付着性が向上し、安定した気化を行なうことができる。
請求項５に記載の本発明によれば、液体燃料の拡散性を良好に維持しつつ、部材に要求される精度を抑えて製造を容易にすることができる。
請求項６に記載の本発明によれば、液体燃料を拡散部材の外周面へ効果的に拡散させることができ、液体燃料が垂れ落ちるような不具合が防止される。
請求項７に記載の本発明によれば、部品点数を削減することができ、製造を容易に行うことができる。
請求項８、９、１０に記載の本発明によれば、簡単な構成によって回転部材の撹拌性を向上させることができ、一層均一な混合を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る燃焼装置を内蔵した給湯器の断面図である。
【図２】図１の燃焼装置に採用する気化部周辺の構成を示す一部破断斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る回転部材の構造を示す分解斜視図である。
【図４】図３に示す回転部材の組み立てられた状態を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は、図４に示す回転部材を採用した気化部の断面図、（ｂ）は（ａ）を回転軸方向から見た図である。
【図６】本発明の別の実施形態に係る回転部材の構造を示す分解斜視図である。
【図７】図６に示す回転部材の組み立てられた状態を示す斜視図である。
【図８】図６に示す回転部材の拡散部材の表面に加わる力、および、拡散部材と燃料パイプとの位置関係を示す説明図である。
【図９】（ａ）は、図７に示す回転部材を採用した気化部の断面図、（ｂ）は（ａ）を回転軸方向から見た図である。
【図１０】従来の燃焼装置の気化部の断面図である。
【符号の説明】
１      燃焼装置
６      燃焼部
７      気化部
３０ｂ  回転軸
８，９  回転部材
８１    天板部材
８１ｄ  開口（天板部材の開口）
８２    撹拌部材
８２ｆ  撹拌羽根
８２ｇ  補助撹拌羽根
８３，９０  拡散部材
８３ｅ，９０ａ    小径部（拡散部材の小径部）
８３ｄ，９０ｂ    大径部（拡散部材の大径部）
９０ｃ            外周面（拡散部材の外周面）
【図１】
0004214351.tif 000002
【図２】
0004214351.tif 000003
【図３】
0004214351.tif 000004
【図４】
0004214351.tif 000005
【図５】
0004214351.tif 000006
【図６】
0004214351.tif 000007
【図７】
0004214351.tif 000008
【図８】
0004214351.tif 000009
【図９】
0004214351.tif 000010
【図１０】
0004214351.tif 000011