JP7112267B2

JP7112267B2 - Gas combustion device and vacuum water heater

Info

Publication number: JP7112267B2
Application number: JP2018125121A
Authority: JP
Inventors: 宏呉本
Original assignee: 株式会社日本サーモエナー
Priority date: 2018-06-29
Filing date: 2018-06-29
Publication date: 2022-08-03
Anticipated expiration: 2038-06-29
Also published as: JP2020003185A

Description

本発明は、ガス燃焼装置および真空式温水機に関し、特に、ＣＯおよびＮＯｘの発生を抑制することができるガス燃焼装置およびこれを備えた真空式温水機に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a gas combustion apparatus and a vacuum water heater, and more particularly to a gas combustion apparatus capable of suppressing the generation of CO and NOx and a vacuum water heater provided with the same.

従来、温水機や蒸気ボイラなどに利用される燃焼装置として、ＬＰＧなどを燃料とするガス燃焼装置が知られている。ガス燃焼装置としては、燃料ガスと燃焼用空気とをバーナ内で予め混合しておく予混合燃焼方式や、燃料ガスと燃焼用空気とを燃焼室に押し込みながら混合燃焼を行う先混合燃焼方式などが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a gas combustion apparatus using LPG or the like as a fuel is known as a combustion apparatus used in a water heater, a steam boiler, or the like. As a gas combustion device, there are a premixed combustion method in which fuel gas and combustion air are mixed in advance in a burner, and a premixed combustion method in which mixed combustion is performed while pushing fuel gas and combustion air into the combustion chamber. It has been known.

予混合燃焼方式では、燃料と空気との混合性が良好であるので、安定的な火炎を形成しやすいという利点がある。一方で、混合気の噴射速度が燃焼速度よりも遅い場合などに逆火（バックファイア）が生じやすく、また、火炎温度が高いので、サーマルＮＯｘ（窒素酸化物）が生成されやすいという側面がある。 The premixed combustion method has the advantage that a stable flame can be easily formed because the fuel and air are well mixed. On the other hand, when the injection speed of the air-fuel mixture is slower than the combustion speed, backfire is likely to occur, and since the flame temperature is high, thermal NOx (nitrogen oxide) is likely to be generated. .

他方、先混合燃焼方式では、逆火の発生は抑えられるが、燃料と空気の混合が不十分になりやすく、完全燃焼が行われずにＣＯ（一酸化炭素）が発生しやすいという問題がある。また、これを防止しようとして混合性を良くしたときには、火炎温度が上がってＮＯｘが発生しやすいという側面がある。 On the other hand, in the premixed combustion method, the occurrence of flashback can be suppressed, but there is a problem that the mixture of fuel and air tends to be insufficient, and CO (carbon monoxide) is likely to be generated without complete combustion. In addition, when the mixing property is improved in order to prevent this, there is an aspect that the flame temperature rises and NOx is likely to be generated.

上記のようなガス燃焼装置は、例えば、真空式温水機において用いられる（例えば特許文献１）。真空式温水機では、大気圧以下に減圧された状態で、燃焼装置によって加熱された熱媒水が１００℃以下の温度で沸騰して蒸気となり、この蒸気が熱交換器の表面で凝縮する過程で熱交換器内の水に熱が与えられる。また、熱交換器表面において凝縮した熱媒水は、水滴となって再び減圧蒸気室内に溜まる。このため、真空式温水機では、熱媒水の補給が原理的に不要であり、また、空焚きするおそれがないので安全性が良好であるという利点を有している。 A gas combustion apparatus as described above is used, for example, in a vacuum water heater (for example, Patent Document 1). In a vacuum water heater, heat transfer water heated by a combustion device boils at a temperature of 100°C or less in a state of reduced pressure below atmospheric pressure to become steam, and this steam condenses on the surface of the heat exchanger. gives heat to the water in the heat exchanger. Further, the heat transfer water condensed on the surface of the heat exchanger becomes water droplets and accumulates again in the decompressed steam chamber. For this reason, the vacuum water heater does not require replenishment of heat transfer water in principle, and has the advantage of being safe because there is no risk of dry heating.

特開２０１５－１８３９１４号公報JP 2015-183914 A 特許第３８７３１１９号Patent No. 3873119 特開平６－２７２８１８号公報JP-A-6-272818 特開２０１３－４０７２８号公報JP 2013-40728 A

近年、燃焼装置において、ＣＯおよびＮＯｘの発生を特に抑制することが求められている。図８は、本出願人が採用していた従来のガス燃焼装置を備える真空式温水機９０の外観を示す。真空式温水機９０では、ガンタイプと称される単一のガスバーナ９１が用いられており、筐体９２内に収められた円筒状燃焼室（図示せず）の中心軸に沿って、円錐状の火炎を形成するように構成されている。このような構成では、燃料と空気との混合性が十分でないためにＣＯの発生量が高くなったり、燃焼振動が発生するおそれがある。また、ＣＯを抑えるために火炎温度を上げると、今度はＮＯｘが大量発生することになる。このため、低ＮＯｘと低ＣＯを両立させる燃焼を行うことが容易ではなかった。 In recent years, there has been a demand for particularly suppressing the generation of CO and NOx in combustion devices. FIG. 8 shows the appearance of a vacuum water heater 90 equipped with a conventional gas combustion device adopted by the applicant. In the vacuum water heater 90, a single gas burner 91 called a gun type is used, and along the central axis of a cylindrical combustion chamber (not shown) housed in a housing 92, a conical is configured to form a flame of In such a configuration, there is a risk that the amount of CO generated will increase or that combustion oscillation will occur due to insufficient mixing of fuel and air. Also, if the flame temperature is raised to suppress CO, a large amount of NOx will be generated. Therefore, it has not been easy to perform combustion that achieves both low NOx and low CO.

これに対し、特許文献２および３には、燃焼室内に旋回流を発生させる円筒内旋回燃焼器およびサイクロン燃焼装置が開示されている。燃焼室内に旋回流を形成すれば、燃料と空気との混合性を向上させることができるので未燃焼ガスを抑制することができる。特に、特許文献２には、旋回流を形成する燃焼器において、円筒状燃焼室の底面部に底面燃料供給器を設けるとともに、側壁部には側壁燃料供給器とスロット状の空気供給部とを設けることによって、逆火が生じにくく、また、燃料／空気比が小さい条件においても火炎の保持を可能にすることによって、高燃焼効率の低ＮＯｘ燃焼を行うことができる円筒内旋回燃焼器が記載されている。 On the other hand, Patent Documents 2 and 3 disclose an in-cylinder swirling combustor and a cyclone combustion device that generate a swirling flow in the combustion chamber. By forming a swirling flow in the combustion chamber, it is possible to improve the mixing property of fuel and air, so that unburned gas can be suppressed. In particular, Patent Document 2 describes a combustor that forms a swirling flow, in which a bottom fuel supplier is provided at the bottom of a cylindrical combustion chamber, and a side wall fuel supplier and a slot-shaped air supply are provided at the side wall. The in-cylinder swirling combustor is capable of performing low NOx combustion with high combustion efficiency by making it difficult for flashback to occur and by enabling the flame to be maintained even under conditions where the fuel/air ratio is small. It is

しかしながら、上述のような従来のガス燃焼装置では、燃焼室内の燃焼温度が高くなることなどによって、ＮＯｘの発生の抑制が十分に達成できない場合もあった。ＮＯｘの削減目標は厳しくなってきており、ＮＯｘの発生量を可能な限り削減することが求められている。また、ガス燃焼装置を真空式温水機に用いる場合には、ＣＯやＮＯｘの発生を抑えながら、より向上した熱利用効率で温水の供給をできるようにするという課題も存在している。 However, in the conventional gas combustion apparatus as described above, there were cases where it was not possible to sufficiently suppress the generation of NOx due to an increase in the combustion temperature in the combustion chamber. NOx reduction targets are becoming stricter, and it is required to reduce the amount of NOx generated as much as possible. Moreover, when the gas combustion apparatus is used in a vacuum water heater, there is also the problem of being able to supply hot water with improved heat utilization efficiency while suppressing the generation of CO and NOx.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ＣＯおよびＮＯｘの発生を抑制することができるガス燃焼装置およびこれを備えた真空式温水機を提供することをその目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a gas combustion apparatus capable of suppressing the generation of CO and NOx, and a vacuum water heater provided with the same.

本発明の実施形態によるガス燃焼装置は、有底円筒状の第１燃焼室と、前記第１燃焼室の開口部と連通し、前記第１燃焼室よりも大きい径を有する円筒状の第２燃焼室と、前記第１燃焼室に設けられた少なくとも２つのガスバーナであって、前記第１燃焼室の中心軸に対して対称に配置され、それぞれが前記中心軸に沿って延びる細長開口部を有して前記第１燃焼室の内周面に沿ってフィルム状の火炎を形成できるように構成された少なくとも２つのガスバーナと、前記第１燃焼室の外周面および底面を覆う水冷壁とを備え、前記第２燃焼室の内周面には、燃料ガスまたは空気を供給するための開口部が設けられておらず、前記第１燃焼室および前記第２燃焼室の内周面に沿ってフィルム状の火炎が旋回するように構成されている。 A gas combustion apparatus according to an embodiment of the present invention includes a bottomed cylindrical first combustion chamber, and a cylindrical second combustion chamber communicating with an opening of the first combustion chamber and having a diameter larger than that of the first combustion chamber. a combustion chamber and at least two gas burners provided in said first combustion chamber, symmetrically arranged with respect to a central axis of said first combustion chamber, each having an elongated opening extending along said central axis; at least two gas burners configured to form a film-like flame along the inner peripheral surface of the first combustion chamber; and a water-cooled wall covering the outer peripheral surface and the bottom surface of the first combustion chamber. , the inner peripheral surface of the second combustion chamber is not provided with an opening for supplying fuel gas or air, and a film is formed along the inner peripheral surfaces of the first combustion chamber and the second combustion chamber. It is configured so that the shaped flame swirls.

ある実施形態において、前記第１燃焼室の容積と、前記第２燃焼室の容積との比が、１：６以下である。 In one embodiment, the ratio of the volume of the first combustion chamber to the volume of the second combustion chamber is 1:6 or less.

ある実施形態において、前記少なくとも２つのガスバーナのそれぞれは、先端が開放された直方体形状の燃焼ケースと、前記燃焼ケース内に配設された噴射ノズルであって、先細り状に形成された基端部とスリット状の噴出口を有する先端部とを有し、開放された前記基端部から一次燃焼用空気が流入する噴射ノズルと、前記噴射ノズルの基端部の内側に間隙を開けて挿入され、前記一次燃焼用空気に混合されるガス燃料を噴射するガスマニホールドとを備え、前記噴射ノズルの先端部において、前記燃焼ケース内へ流入した二次燃焼用空気を通過させるための孔が設けられており、予混合気を縦長薄膜状の形態で噴射し、フィルム状の火炎を形成するように構成されている。 In one embodiment, each of the at least two gas burners includes a rectangular parallelepiped combustion case with an open end, and an injection nozzle disposed in the combustion case, the base end portion being tapered. and a tip portion having a slit-shaped ejection port, the injection nozzle into which the primary combustion air flows from the open base end portion; , a gas manifold for injecting gaseous fuel mixed with the primary combustion air, and a hole for passing the secondary combustion air that has flowed into the combustion case is provided at the tip of the injection nozzle. It is configured to inject the premixed gas in the form of a vertically elongated thin film to form a film-like flame.

ある実施形態において、前記ガスバーナのそれぞれは、前記中心軸方向に沿って延びる空気供給管と、前記中心軸方向と交差する方向に延びる燃料供給管とが接続されたウインドボックスを有し、前記ウインドボックスの内部で、ガス燃料と燃焼用空気とが予混合されるように構成されている。 In one embodiment, each of the gas burners has a wind box to which an air supply pipe extending along the direction of the central axis and a fuel supply pipe extending in a direction intersecting the direction of the central axis are connected, and the window Inside the box, gaseous fuel and combustion air are arranged to be premixed.

ある実施形態において、前記ガスバーナに設けられた前記空気供給部のいずれもが、前記第１燃焼室の中心軸近傍に配置された共通空気供給管に接続されており、前記空気供給管は、前記共通空気供給部からそれぞれのウインドボックスへと均等に延びている。 In one embodiment, each of the air supply units provided in the gas burner is connected to a common air supply pipe arranged near the central axis of the first combustion chamber, and the air supply pipe is connected to the Extending evenly from the common air supply to each wind box.

ある実施形態において、前記第２燃焼室の外周面も水冷壁で覆われている。 In one embodiment, the outer peripheral surface of the second combustion chamber is also covered with a water-cooled wall.

本発明の実施形態による真空式温水機は、上記のいずれかのガス燃焼装置と、前記第２燃焼室を囲むように配置された減圧蒸気室と、前記減圧蒸気室に設けられた熱交換器とを備え、前記減圧蒸気室には前記第２燃焼室からの熱を受け取る熱媒水が貯留されており、前記第１燃焼室の外側と前記第２燃焼室の外側とが連通し前記熱媒水によって前記第１燃焼室の水冷壁が形成されている。 A vacuum water heater according to an embodiment of the present invention includes any one of the gas combustion devices described above, a reduced-pressure steam chamber arranged to surround the second combustion chamber, and a heat exchanger provided in the reduced-pressure steam chamber. and heat transfer water that receives heat from the second combustion chamber is stored in the decompression steam chamber, and the outside of the first combustion chamber and the outside of the second combustion chamber communicate with each other to communicate the heat. A water cooling wall of the first combustion chamber is formed by medium water.

本発明の実施形態にかかるガス燃焼装置および真空式温水機によれば、ＣＯおよびＮＯｘの発生が抑えられ、また、熱効率も向上するので、環境負荷を低減しながら省エネルギー効果が得られる。 According to the gas combustion apparatus and the vacuum water heater according to the embodiment of the present invention, the generation of CO and NOx is suppressed, and the thermal efficiency is also improved, so the energy saving effect can be obtained while reducing the environmental load.

本発明の実施形態によるガス燃焼装置およびこれを備える真空式温水機の全体構成を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the whole structure of the gas combustion apparatus by embodiment of this invention, and a vacuum-type water heater provided with the same. 図１に示すガス燃焼装置および真空式温水機に対応する正面図である。FIG. 2 is a front view corresponding to the gas combustion apparatus and the vacuum water heater shown in FIG. 1; 本発明の実施形態で用いられるガスバーナの構成部品を示す図であり、（ａ）はガスマニホールドの三面図、（ｂ）は燃焼ケースおよびその取り付け部分、（ｃ）は燃焼ケースに収められる噴射ノズルおよびその平面図を示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing components of a gas burner used in an embodiment of the present invention, (a) is a three-sided view of a gas manifold, (b) is a combustion case and its mounting part, and (c) is an injection nozzle housed in the combustion case. and its plan view. ウインドボックスとともに燃焼室に取り付けられた状態のガスバーナを示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the gas burner attached to the combustion chamber together with the wind box; 本発明の実施形態によるガス燃焼装置のガスバーナ取り付け部の近傍を示す側面図である。It is a side view showing the vicinity of the gas burner mounting portion of the gas combustion apparatus according to the embodiment of the present invention. 図５に示すガス燃焼装置に対応する正面図である。FIG. 6 is a front view corresponding to the gas combustion apparatus shown in FIG. 5; （ａ）および（ｂ）は、それぞれ、実施例と従来例とでのＣＯ特性比較およびＮＯｘ特性比較を示すグラフである。(a) and (b) are graphs respectively showing a CO characteristic comparison and a NOx characteristic comparison between an example and a conventional example. 従来の真空式温水機のガスバーナ取り付け部の近傍の外観を示す斜視図である。and FIG. 11 is a perspective view showing the appearance of the vicinity of a gas burner attachment portion of a conventional vacuum water heater.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments.

図１および図２は、本発明の実施形態によるガス燃焼装置１０を備える真空式温水機１００の構成を示す図である。図１に示すように、真空式温水機１００は、ガス燃焼装置１０と、ガス燃焼装置１０によって加熱される熱媒水２が貯留されている外側筐体２１内に設けられた減圧蒸気室２０と、減圧蒸気室２０において熱媒水２の上方の空間に配置された熱交換器（図示せず）とを備えている。真空式温水機１００は、減圧下で沸騰させた熱媒水２の凝縮熱によって熱交換器内の水を加熱し、これを温水として供給できるように構成されている。真空式温水機１００の詳細な構成については後述するとして、まずは、本実施形態のガス燃焼装置１０の詳細構成を以下に説明する。なお、図１および図２では、ガス燃焼装置１０が備えるガスバーナ３に接続される空気配管や燃料配管の一部は省略されており、これらは図５および図６に示されている。また、図２において、ガスバーナ３の近傍は、内部の構造が理解しやすいように断面図が示されている。 1 and 2 are diagrams showing the configuration of a vacuum water heater 100 equipped with a gas combustion device 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the vacuum water heater 100 includes a gas combustion device 10 and a decompressed steam chamber 20 provided in an outer housing 21 in which heat transfer water 2 heated by the gas combustion device 10 is stored. and a heat exchanger (not shown) arranged in the space above the heat transfer water 2 in the decompressed steam chamber 20 . The vacuum water heater 100 is configured to heat the water in the heat exchanger by the heat of condensation of the heat transfer water 2 boiled under reduced pressure, and supply it as hot water. The detailed configuration of the vacuum water heater 100 will be described later, but first, the detailed configuration of the gas combustion apparatus 10 of the present embodiment will be described below. 1 and 2 omit part of the air piping and fuel piping connected to the gas burner 3 provided in the gas combustion apparatus 10, and these are shown in FIGS. 5 and 6. FIG. Also, in FIG. 2, the vicinity of the gas burner 3 is shown in cross section so that the internal structure can be easily understood.

図１および図２に示すように、ガス燃焼装置１０は、２つのガスバーナ３が取り付けられた有底円筒状の第１燃焼室１１と、第１燃焼室１１の底面部とは反対側の開口部に連通する円筒状の第２燃焼室１２とを備えている。第２燃焼室１２は、第１燃焼室１１の径よりも大きい径を有し、より広い燃焼室として設けられている。本実施形態において、第２燃焼室１２の内周面（側面）には、燃料ガスまたは空気を供給するための開口部は設けられておらず、滑らかな円柱側面状に形成されている。また、第１燃焼室１１の中心軸１０ｘと第２燃焼室１２の中心軸１０ｘとは本実施形態では一致している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the gas combustion apparatus 10 includes a bottomed cylindrical first combustion chamber 11 to which two gas burners 3 are attached, and an opening on the side opposite to the bottom of the first combustion chamber 11. and a cylindrical second combustion chamber 12 communicating with the chamber. The second combustion chamber 12 has a larger diameter than the diameter of the first combustion chamber 11 and is provided as a wider combustion chamber. In this embodiment, the inner peripheral surface (side surface) of the second combustion chamber 12 is not provided with an opening for supplying fuel gas or air, and is formed in a smooth cylindrical side surface. Further, the central axis 10x of the first combustion chamber 11 and the central axis 10x of the second combustion chamber 12 are aligned in this embodiment.

第１燃焼室１１の容積と第２燃焼室１２の容積との比は、好適には１：６以下、より具体的には１：６～１：１０程度に設定されている。ガス燃焼装置１０において、第１燃焼室１１は、第２燃焼室１２に比べて十分に小さいサイズを有するパイロット燃焼室として設けられており、第２燃焼室１２は熱媒水の加熱を主として行う本燃焼室として設けられている。第１燃焼室１１のサイズは、要求される出力に応じて適宜選択されてよいが、例えば、直径が３０ｃｍ～１００ｃｍ、長さが５０ｃｍ～１００ｃｍに設定されている。また、第２燃焼室１２の直径は、例えば、５０ｃｍ～２００ｃｍに設定されている。第２燃焼室１２の直径は、第１燃焼室１１の直径の例えば１．２～２．０倍程度に設定される。 The ratio between the volume of the first combustion chamber 11 and the volume of the second combustion chamber 12 is preferably set to 1:6 or less, more specifically about 1:6 to 1:10. In the gas combustion apparatus 10, the first combustion chamber 11 is provided as a pilot combustion chamber having a sufficiently smaller size than the second combustion chamber 12, and the second combustion chamber 12 mainly heats the heat transfer water. It is provided as a main combustion chamber. The size of the first combustion chamber 11 may be appropriately selected according to the required output. Also, the diameter of the second combustion chamber 12 is set to, for example, 50 cm to 200 cm. The diameter of the second combustion chamber 12 is set to about 1.2 to 2.0 times the diameter of the first combustion chamber 11, for example.

ガス燃焼装置１０において、第１燃焼室（パイロット燃焼室）１１の外周面１１ａおよび底面１１ｂは水冷壁１３によって覆われている。本実施形態では、第１燃焼室１１の外側と第２燃焼室１２の外側とが連通しており、減圧蒸気室２０に貯留された熱媒水２によって第１燃焼室１１の水冷壁１３が形成されている。より具体的には、内部に第１燃焼室１１を形成する内側缶体１４の外側に、所定の間隙を開けてこれを覆う外側缶体１５が配置されており、内側缶体１４と外側缶体１５との間に熱媒水２が入り込むことによって水冷壁１３が形成されている。なお、第２燃焼室１２の外周面にも、内部に第２燃焼室１２を形成する内側缶体１６と熱媒水２によって、水冷壁１３が形成されている。このように、本実施形態のガス燃焼装置１０では、第１および第２燃焼室１１、１２における火炎発生箇所の周囲は水によって全体的に覆われ水冷されている。また、水冷壁１３の外側は、保温材１３’によって覆われていてよい。 In gas combustion apparatus 10 , outer peripheral surface 11 a and bottom surface 11 b of first combustion chamber (pilot combustion chamber) 11 are covered with water-cooled walls 13 . In this embodiment, the outside of the first combustion chamber 11 and the outside of the second combustion chamber 12 communicate with each other, and the water cooling wall 13 of the first combustion chamber 11 is cooled by the heat transfer water 2 stored in the reduced pressure steam chamber 20. formed. More specifically, an outer can body 15 is arranged outside the inner can body 14 forming the first combustion chamber 11 with a predetermined gap therebetween. A water cooling wall 13 is formed by the heat transfer water 2 entering between the body 15 and the body 15 . A water-cooled wall 13 is also formed on the outer peripheral surface of the second combustion chamber 12 by the inner can 16 forming the second combustion chamber 12 therein and the heat transfer water 2 . As described above, in the gas combustion apparatus 10 of the present embodiment, the surroundings of the flame generation locations in the first and second combustion chambers 11 and 12 are entirely covered with water and water-cooled. Also, the outside of the water-cooled wall 13 may be covered with a heat insulating material 13'.

第１燃焼室１１では、着火燃焼開始時における燃焼が行われ、ガスバーナ３から噴出される予混合気にパイロットバーナ１７（図２参照）を用いて着火することによって、第１燃焼室１１の内周壁に沿って旋回するフィルム状の火炎（縦長薄膜火炎）Ｆが形成される。また、定格燃焼時には、ガスバーナ３の出力を増加させることで、第１燃焼室１１および第２燃焼室１２の内周面に沿って旋回するようにフィルム状の火炎Ｆが形成される。燃焼後の排ガスは、第２燃焼室１２の端部から煙突２２を介して外部に排気される。 In the first combustion chamber 11, combustion at the start of ignition combustion is performed. A film-like flame (longitudinally thin film flame) F that swirls along the peripheral wall is formed. Also, during rated combustion, by increasing the output of the gas burner 3 , a film-like flame F is formed so as to swirl along the inner peripheral surfaces of the first combustion chamber 11 and the second combustion chamber 12 . Exhaust gas after combustion is discharged to the outside through the chimney 22 from the end of the second combustion chamber 12 .

本実施形態では、一方のガスバーナ３に対してのみパイロットバーナ１７が設けられており、他方のガスバーナ３の着火は、着火されたガスバーナ３からの火炎によって行われる。パイロットバーナ１７の火炎については、覗窓１８によって確認することができる。また、ガスバーナ３の火炎については、火炎監視器１９によって確認することができる。 In this embodiment, the pilot burner 17 is provided only for one gas burner 3 , and the other gas burner 3 is ignited by the flame from the ignited gas burner 3 . The flame of the pilot burner 17 can be confirmed through the viewing window 18 . Also, the flame of the gas burner 3 can be checked by the flame monitor 19 .

本実施形態では、予混合ガスを燃焼室内で時計方向に旋回させるととも、希薄火炎旋回燃焼によって燃料と空気の混合を良くして低ＣＯ化を実現している。また、水冷壁１３に沿って高速回転火炎を形成することによって、熱伝導を促進し、火炎温度の低減による低ＮＯｘ化、更には、燃焼安定性の向上も実現することができる。火炎温度は、例えば、７００℃～８００℃程度に維持することができ、１０００℃以上になってＮＯｘが大量発生することが防止される。 In this embodiment, the premixed gas is swirled clockwise in the combustion chamber, and the mixture of fuel and air is improved by lean-flame swirl combustion, thereby achieving low CO emissions. Also, by forming a high-speed rotating flame along the water-cooled wall 13, heat conduction is promoted, flame temperature is reduced, NOx is reduced, and combustion stability is improved. The flame temperature can be maintained at, for example, about 700.degree. C. to 800.degree.

以下、ガスバーナ３の詳細構成を説明する。本実施形態において、第１燃焼室１１に備えられた２つのガスバーナ３は、第１燃焼室１１の中心軸１０ｘを挟んで互いに対向するように、対称的に配置されている。また、それぞれのガスバーナ３は、第１燃焼室１１の中心軸に直交する断面において、円筒状の第１燃焼室１１の接線方向に沿って予混合気を噴出するように設けられている。 The detailed configuration of the gas burner 3 will be described below. In this embodiment, the two gas burners 3 provided in the first combustion chamber 11 are arranged symmetrically so as to face each other across the central axis 10x of the first combustion chamber 11 . Moreover, each gas burner 3 is provided so as to eject premixed gas along the tangential direction of the cylindrical first combustion chamber 11 in a cross section perpendicular to the central axis of the first combustion chamber 11 .

図３（ａ）～（ｃ）および図４は、各ガスバーナ３の構成を説明するための図である。図３（ａ）は、ガスマニホールド３４の三面図を示し、図３（ｂ）は、燃焼ケース３０の側面図（右側）および取り付け部３１の平面図（左側）を示し、図３（ｃ）は、燃焼ケース３０に収められた噴射ノズル３２の断面図（右側）および平面図（左側）を示す。また、図４は、各構成部品が組み合わされて、第１燃焼室１１に予混合気を噴射するように取り付けられた状態のガスバーナ３を模式的に示す。 3(a) to (c) and FIG. 4 are diagrams for explaining the configuration of each gas burner 3. FIG. 3(a) shows a trihedral view of the gas manifold 34, FIG. 3(b) shows a side view (right side) of the combustion case 30 and a plan view (left side) of the mounting portion 31, and FIG. 3(c). shows a cross-sectional view (right side) and a plan view (left side) of the injection nozzle 32 housed in the combustion case 30. FIG. Moreover, FIG. 4 schematically shows the gas burner 3 in a state in which each component is combined and attached so as to inject premixed gas into the first combustion chamber 11 .

図３（ｂ）（ｃ）および図４に示すように、ガスバーナ３は、第１燃焼室１１の中心軸方向に沿って延びる細長い噴出口３３を有し、フィルム状の火炎を形成することができるタイプのガスバーナである。このようなガスバーナ３としては、本願出願人による特許文献４（特開２０１３－４０７２８号公報）に記載のガスバーナを利用することができる。燃料ガスとしては、液化天然ガス（ＬＰＧ）や都市ガスを使うことができる。都市ガスを使用すれば、ＬＰＧを使用する場合に比べて、ＮＯｘ発生量をより低減させることができる。 As shown in FIGS. 3(b), 3(c) and 4, the gas burner 3 has an elongated spout 33 extending along the central axis direction of the first combustion chamber 11, and can form a film-like flame. It is a type of gas burner that can As such a gas burner 3, a gas burner described in Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-40728) by the applicant of the present application can be used. As fuel gas, liquefied natural gas (LPG) or city gas can be used. If city gas is used, the amount of NOx generated can be further reduced compared to the case of using LPG.

図３（ａ）～（ｃ）および図４に示すように、本実施形態におけるガスバーナ３は、先端が開放された直方体形状の燃焼ケース３０と、燃焼ケース３０内に配設された噴射ノズル３２とを備えている。図４に示すように、噴射ノズル３２は、先細り状に形成された基端部３２Ａとスリット状の噴出口を有する先端部３２Ｂとによって構成され、根本が開放された基端部３２Ａには一次燃焼用空気Ａ１が流入するように構成されている。また、ガスバーナ３は、噴射ノズル３２の基端部３２Ａの内側に間隙を開けて挿入され、一次燃焼用空気Ａ１に混合されるガス燃料Ｇを噴射するガスマニホールド３４を備えている。また、ガスバーナ３にはウインドボックス３６が設けられており、ウインドボックス３６に供給された空気Ａ１、Ａ２と、ガスマニホールドから供給される燃料ガスＧとが、ガスバーナ３内で混合されるようになっている。 As shown in FIGS. 3(a) to 3(c) and FIG. 4, the gas burner 3 in this embodiment includes a rectangular parallelepiped combustion case 30 with an open end, and an injection nozzle 32 disposed in the combustion case 30. and As shown in FIG. 4, the injection nozzle 32 is composed of a tapered proximal end portion 32A and a distal end portion 32B having a slit-shaped jet outlet. Combustion air A1 is configured to flow in. The gas burner 3 also includes a gas manifold 34 that is inserted inside the base end portion 32A of the injection nozzle 32 with a gap therebetween and injects the gaseous fuel G mixed with the primary combustion air A1. Further, the gas burner 3 is provided with a wind box 36, and the air A1, A2 supplied to the wind box 36 and the fuel gas G supplied from the gas manifold are mixed within the gas burner 3. ing.

本実施形態において、噴射ノズル３２の先端部３２Ｂにおいて、燃焼ケース３０内へ流入した二次燃焼用空気Ａ２を通過させるための孔３５が設けられている。これにより、噴射ノズル３２からの予混合気噴射時のガス燃料と燃焼用空気との混合割合を先端部で変化させ、異なる空燃比の流れを形成できるようにするとともに、予混合気Ｇ’を縦長薄膜状の形態で噴射することができる。その結果、予混合気を燃焼室の片側の伝熱面に安定した状態で噴射することができ、煙道条件や燃焼室内の条件等に関係なく、縦長薄膜状の火炎を燃焼室の片側の伝熱面に沿って安定して形成することができ、安定した燃焼を達成することができる。 In this embodiment, a hole 35 is provided at the tip portion 32B of the injection nozzle 32 to allow the secondary combustion air A2 that has flowed into the combustion case 30 to pass therethrough. As a result, the mixing ratio of the gaseous fuel and the combustion air at the time of injection of the premixed gas from the injection nozzle 32 can be changed at the tip portion, so that flows with different air-fuel ratios can be formed, and the premixed gas G' can be formed. It can be jetted in the form of an elongated thin film. As a result, the premixed gas can be stably injected onto the heat transfer surface on one side of the combustion chamber. It can be stably formed along the heat transfer surface, and stable combustion can be achieved.

上記のガスバーナ３は、例えば、図２に示したように、その先端部（噴出口）が第１燃焼室１１を形成する内側缶体１４の付近に位置するように取り付けられ、外側のウインドボックス３６は外側缶体１５に溶接されることによって固定される。ガスバーナ３の配置空間は水冷壁１３を貫通するように形成され、水冷壁１３に対してシールされた空間においてガスバーナ３が挿入され配置される。ただし、ガスバーナ３は、安定してフィルム状の旋回火炎を形成できる限り、適宜の態様で取り付けられていてよく、例えば、第１燃焼室１１の内部にガスバーナ３の噴出口が突き出るように配置されていてもよい。 For example, as shown in FIG. 2, the gas burner 3 is mounted so that its tip (spout) is located near the inner can body 14 forming the first combustion chamber 11, and the outer wind box 36 is fixed by being welded to the outer can body 15 . An arrangement space for the gas burner 3 is formed so as to penetrate the water-cooled wall 13 , and the gas burner 3 is inserted and arranged in the space sealed with respect to the water-cooled wall 13 . However, the gas burner 3 may be mounted in an appropriate manner as long as it can stably form a film-like swirl flame. may be

次に、ガスバーナ３への空気および燃料の供給態様について説明する。図５および図６は、ガス燃焼装置１０の、ガスバーナ３の近傍を示す図である。図５および図６に示すように、ガスバーナ３のウインドボックス３６は、第１燃焼室１１の外側に取り付けられている。 Next, the mode of supplying air and fuel to the gas burner 3 will be described. 5 and 6 are diagrams showing the vicinity of the gas burner 3 of the gas combustion apparatus 10. FIG. As shown in FIGS. 5 and 6, the wind box 36 of the gas burner 3 is attached outside the first combustion chamber 11 .

ウインドボックス３６には、分岐空気供給管３７と、分岐ガス供給管３８とがそれぞれ接続されている。分岐空気供給管３７は、ウインドボックス３６内に空気を供給するために設けられ、分岐ガス供給管３８は、ガスマニホールド３４に接続されてガスを供給するために設けられている。分岐空気供給管３７は、燃焼室１１の中心軸１０ｘの方向すなわち水平方向に沿って延びる部分を有しており、分岐ガス供給管３８は、中心軸１０ｘの方向と交差する方向すなわち垂直方向に沿って延びる部分を有しており、これらの部分がウインドボックス３６に接続されている。 A branch air supply pipe 37 and a branch gas supply pipe 38 are connected to the wind box 36, respectively. A branched air supply pipe 37 is provided to supply air into the wind box 36, and a branched gas supply pipe 38 is connected to the gas manifold 34 and provided to supply gas. The branched air supply pipe 37 has a portion extending in the direction of the central axis 10x of the combustion chamber 11, that is, along the horizontal direction, and the branched gas supply pipe 38 extends in the direction crossing the direction of the central axis 10x, that is, in the vertical direction. It has portions extending along it and these portions are connected to the wind box 36 .

また、各ガスバーナ３に接続された分岐空気供給管３７は、第１燃焼室１１の中心軸近傍に配置された共通空気供給部３９に対して共通に接続されている。共通空気供給部３９には、送風機４０から任意の風量で空気が送られる。この構成において、分岐空気供給管３７は、共通空気供給部３９からそれぞれのウインドボックス３６へと均等に延びており、各ガスバーナに同様に空気を送り込むことができる。さらに、各分岐ガス供給管３８も、共通ガス供給管４１に接続されており、共通ガス供給管４１に設けられた燃料遮断弁４２を用いて、燃料ガスの供給を制御することができる。 Also, the branched air supply pipes 37 connected to the gas burners 3 are commonly connected to a common air supply section 39 arranged in the vicinity of the central axis of the first combustion chamber 11 . Air is sent to the common air supply unit 39 from the blower 40 at an arbitrary air volume. In this configuration, the branch air supply pipes 37 evenly extend from the common air supply 39 to each wind box 36 so that each gas burner can be supplied with air in the same way. Further, each branch gas supply pipe 38 is also connected to a common gas supply pipe 41, and a fuel cutoff valve 42 provided in the common gas supply pipe 41 can be used to control the supply of fuel gas.

以上に説明したように、本実施形態のガス燃焼装置１０では、上記のようなガスバーナ３を用いることによって、フィルム状の火炎Ｆを第１および第２燃焼室で旋回させることができるとともに、低空気比で燃やしても、火炎Ｆの上流側では、通常の予混合燃焼方式よりも燃焼速度を抑えることができる。これによって、火炎Ｆの温度上昇が緩和されてサーマルＮＯｘの発生を抑えることができ、また、火炎Ｆの下流側では、燃焼を素早く完結できるためにＣＯの残留を抑えることができる。 As described above, in the gas combustion apparatus 10 of the present embodiment, by using the gas burner 3 as described above, the film-like flame F can be swirled in the first and second combustion chambers, and low Even if the fuel is burned at an air ratio, the combustion speed on the upstream side of the flame F can be suppressed more than in a normal premixed combustion method. As a result, the temperature rise of the flame F can be moderated to suppress the generation of thermal NOx, and on the downstream side of the flame F, the combustion can be completed quickly, so the amount of CO remaining can be suppressed.

再び図１および図２を参照して、本実施形態の真空式温水機１００の構成を説明する。 The configuration of the vacuum water heater 100 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2 again.

熱媒水２は、第１燃焼室１１および第２燃焼室１２における火炎発生箇所の外側全体を覆うようにして外側筐体２１内の減圧蒸気室２０に貯留されている。減圧蒸気室２０には図示しない熱交換器が配置される。なお、図２には、熱交換器取付部２３が示されている。 The heat transfer water 2 is stored in the decompressed steam chamber 20 in the outer casing 21 so as to cover the entire outside of the flame generation locations in the first combustion chamber 11 and the second combustion chamber 12 . A heat exchanger (not shown) is arranged in the reduced-pressure steam chamber 20 . Note that FIG. 2 shows the heat exchanger mounting portion 23 .

ガス燃焼装置１０の第２燃焼室１２において、第１燃焼室１１とは反対側の端部には複数の水管２４が設けられている。複数の水管２４の内部にも、減圧蒸気室２０に貯められた熱媒水２が充填されており、複数の水管２４を排ガスで加熱することによって熱利用効率を向上させることができる。 A plurality of water pipes 24 are provided at the end of the second combustion chamber 12 of the gas combustion device 10 opposite to the first combustion chamber 11 . The plurality of water tubes 24 are also filled with the heat transfer water 2 stored in the decompressed steam chamber 20, and heat utilization efficiency can be improved by heating the plurality of water tubes 24 with the exhaust gas.

ガス燃焼装置１０において、第２燃焼室１２の燃焼排ガスは、水管２４の先に設けられた煙突２２を通って外界へと排出される。煙突２２には、排ガスの温度を測定する排ガス温度センサが設けられていてよく、ガス燃焼装置１０の異常（煤詰りの発生など）の検出を、排ガス温度に基づいて行うことができる。また、煙突２２の下方には、排ガスドレン２６が設けられており、凝縮した排ガスを回収することができる。 In the gas combustion apparatus 10, combustion exhaust gas from the second combustion chamber 12 is discharged to the outside through a chimney 22 provided at the end of a water pipe 24. As shown in FIG. The chimney 22 may be provided with an exhaust gas temperature sensor that measures the temperature of the exhaust gas, and an abnormality (occurrence of soot clogging, etc.) of the gas combustion apparatus 10 can be detected based on the exhaust gas temperature. Further, an exhaust gas drain 26 is provided below the chimney 22 to recover condensed exhaust gas.

減圧蒸気室２０は、自動抽気装置を用いて抽気することにより大気圧以下に減圧することができ、熱媒水２を１００℃以下の温度で直ちに沸騰させることができ、そのときの圧力に応じた温度の蒸気が発生する。このとき、熱媒水２の温度は、ガス燃焼装置１０の出力を調整することによって、例えば７５℃～８５℃の設定温度に制御される。 The decompressed steam chamber 20 can be decompressed to atmospheric pressure or below by extracting air using an automatic extraction device, and the heat transfer water 2 can be immediately boiled at a temperature of 100° C. or less, depending on the pressure at that time. steam of a certain temperature is generated. At this time, the temperature of the heat transfer water 2 is controlled to a set temperature of 75° C. to 85° C., for example, by adjusting the output of the gas combustion device 10 .

なお、減圧蒸気室２０に設けられた上記の熱交換器は、外側筐体２１の側壁から延びており、例えば、減圧蒸気室２０内を水平方向に往復する流路を有している。熱交換器は、２つ以上が設けられていてもよく、図２、図６に示したように、水平方向に並べて配置されていてもよいし、垂直方向に並べて配置されてもよい。 The heat exchanger provided in the reduced-pressure steam chamber 20 extends from the side wall of the outer housing 21 and has, for example, a flow path that reciprocates in the reduced-pressure steam chamber 20 in the horizontal direction. Two or more heat exchangers may be provided, and may be arranged side by side in the horizontal direction as shown in FIGS. 2 and 6, or may be arranged side by side in the vertical direction.

図７（ａ）および図７（ｂ）は、それぞれ、実施例と従来例とでのＣＯ特性比較およびＮＯｘ特性比較を示すグラフである。図７（ａ）および図７（ｂ）において、実施例のグラフは、上記の本実施形態のガス燃焼装置１０におけるＣＯおよびＮＯｘ発生量を示しており、従来例は、図８に示した従来のガス燃焼装置９０におけるＣＯおよびＮＯｘ発生量を示している。いずれも、負荷率１００％すなわち定格燃焼を行った時のデータである。 FIGS. 7(a) and 7(b) are graphs respectively showing a CO characteristic comparison and a NOx characteristic comparison between the example and the conventional example. 7(a) and 7(b), the graphs of the example show the amount of CO and NOx generated in the gas combustion apparatus 10 of the present embodiment, and the conventional example is the conventional example shown in FIG. shows the amounts of CO and NOx generated in the gas combustion apparatus 90 of . All of them are the data when the load factor is 100%, that is, when the rated combustion is performed.

図７（ａ）および図７（ｂ）からわかるように、実施例のガス燃焼装置では、ＣＯおよびＮＯｘ発生量が、いずれのＯ₂濃度（横軸）のときにも、従来例のガス燃焼装置よりも低減している。これは、実施例のガス燃焼装置では、旋回流によって混合性が高められた結果ＣＯの発生が低減するとともに、燃焼温度が低下したためにＮＯｘ発生量も低減したものと考えられる。なお、横軸のＯ₂濃度は高いほど、空気の流速を増加させた場合に対応している。 As can be seen from FIGS. 7( a ) and 7 ( b ), in the gas combustion apparatus of the example, the CO and NOx generation amounts are similar to those of the conventional gas combustion at any O ₂ concentration (horizontal axis). It is less than the device. This is probably because, in the gas combustion apparatus of the example, the swirling flow enhances the mixing property, resulting in less CO generation, and the lower combustion temperature also reduces the NOx generation amount. Note that the higher the O ₂ concentration on the horizontal axis, the higher the air flow rate.

以上、本発明の実施形態によるガス燃焼装置１０および真空式温水機１００を説明したが、種々の改変が可能である。例えば、上記にはガスバーナが２つ設けられた態様を説明したが、３つ以上が設けられていてもよい。この場合にも、ガスバーナが、燃焼室中心軸に対して対称的に配置され、すなわち、円筒状の第１燃焼室の周方向において等間隔に配置されていることが好ましい。 Although the gas combustion apparatus 10 and the vacuum water heater 100 according to the embodiments of the present invention have been described above, various modifications are possible. For example, although an aspect in which two gas burners are provided has been described above, three or more may be provided. Also in this case, the gas burners are preferably arranged symmetrically with respect to the central axis of the combustion chamber, that is, arranged at regular intervals in the circumferential direction of the cylindrical first combustion chamber.

本発明の実施形態によるガス燃焼装置は、各種燃焼装置として好適に利用され、特に、真空式温水機の燃焼装置として好適に利用される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY A gas combustion apparatus according to an embodiment of the present invention is suitably used as various combustion apparatuses, and is particularly suitably used as a combustion apparatus for a vacuum water heater.

２熱媒水
３ガスバーナ
１０ガス燃焼装置
１０ｘ中心軸
１１第１燃焼室
１２第２燃焼室
１３水冷壁
１４内側缶体
１５外側缶体
１６内側缶体
１７パイロットバーナ
２０減圧蒸気室
２１外側筐体
２２煙突
２４水管
２６排ガスドレン
３０燃焼ケース
３２噴射ノズル
３４ガスマニホールド
３６ウインドボックス
３７分岐空気供給管
３８分岐ガス供給管
４０送風機
１００真空式温水機 2 Heat Transfer Water 3 Gas Burner 10 Gas Combustion Device 10x Central Axis 11 First Combustion Chamber 12 Second Combustion Chamber 13 Water Cooling Wall 14 Inner Can Body 15 Outer Can Body 16 Inner Can Body 17 Pilot Burner 20 Decompression Steam Chamber 21 Outer Case 22 Chimney 24 Water pipe 26 Exhaust gas drain 30 Combustion case 32 Injection nozzle 34 Gas manifold 36 Wind box 37 Branch air supply pipe 38 Branch gas supply pipe 40 Blower 100 Vacuum water heater

Claims

有底円筒状の第１燃焼室と、
前記第１燃焼室の開口部と連通し、前記第１燃焼室よりも大きい径を有する円筒状の第２燃焼室と、
前記第１燃焼室に設けられた２つのガスバーナであって、前記第１燃焼室の中心軸に対して対称に配置され、それぞれが前記中心軸に沿って延びる細長開口部を有して前記第１燃焼室の内周面に沿ってフィルム状の火炎を形成できるように構成された２つのガスバーナと、
前記第１燃焼室の外周面および底面を覆う水冷壁とを備え、
前記第２燃焼室の内周面には、燃料ガスまたは空気を供給するための開口部が設けられておらず、前記第１燃焼室および前記第２燃焼室の内周面に沿ってフィルム状の火炎が旋回するように構成されており、
前記２つのガスバーナのそれぞれは、ガス燃料と燃焼用空気とが予混合されるウインドボックスを有し、前記ウインドボックスには、前記中心軸の方向に沿って空気供給管の一端が接続されるとともに、前記中心軸の方向と交差する方向に沿って燃料供給管の一端が接続されており、
前記２つのガスバーナのウインドボックスにそれぞれ接続された２つの空気供給管の他端が、前記中心軸の近傍に配置された共通空気供給部に接続されており、前記２つの空気供給管は、前記共通空気供給部からそれぞれのウインドボックスへと均等に延びている、ガス燃焼装置。 a bottomed cylindrical first combustion chamber;
a cylindrical second combustion chamber communicating with the opening of the first combustion chamber and having a diameter larger than that of the first combustion chamber;
Two gas burners provided in the first combustion chamber, arranged symmetrically with respect to a central axis of the first combustion chamber, each having an elongated opening extending along the central axis, and 1 two gas burners configured to form a film-like flame along the inner peripheral surface of the combustion chamber;
A water cooling wall covering the outer peripheral surface and the bottom surface of the first combustion chamber,
The inner peripheral surface of the second combustion chamber is not provided with an opening for supplying fuel gas or air. It is configured so that the flame of
Each of the two gas burners has a wind box in which gas fuel and combustion air are premixed, and one end of an air supply pipe is connected to the wind box along the direction of the central axis. , one end of a fuel supply pipe is connected along a direction intersecting the direction of the central axis,
The other ends of the two air supply pipes respectively connected to the wind boxes of the two gas burners are connected to a common air supply portion arranged near the central axis, and the two air supply pipes are connected to the A gas-burning device extending evenly from a common air supply to each windbox.

前記第１燃焼室の容積と、前記第２燃焼室の容積との比が、１：６以下である、請求項１に記載のガス燃焼装置。 2. The gas combustion apparatus according to claim 1, wherein the ratio of the volume of said first combustion chamber to the volume of said second combustion chamber is 1:6 or less.

前記２つのガスバーナのそれぞれは、
先端が開放された直方体形状の燃焼ケースと、
前記燃焼ケース内に配設された噴射ノズルであって、先細り状に形成された基端部とスリット状の噴出口を有する先端部とを有し、開放された前記基端部から一次燃焼用空気が流入する噴射ノズルと、
前記噴射ノズルの基端部の内側に間隙を開けて挿入され、前記一次燃焼用空気に混合されるガス燃料を噴射するガスマニホールドとを備え、
前記噴射ノズルの先端部において、前記燃焼ケース内へ流入した二次燃焼用空気を通過させるための孔が設けられており、予混合気をフィルム状の形態で噴射し、フィルム状の火炎を形成するように構成されている、請求項１または２に記載のガス燃焼装置。 each of the two gas burners,
a rectangular parallelepiped combustion case with an open tip;
An injection nozzle disposed in the combustion case, which has a tapered proximal end and a distal end having a slit-shaped ejection port, and is used for primary combustion from the open proximal end. an injection nozzle into which air flows;
a gas manifold that is inserted with a gap inside the base end of the injection nozzle and injects gas fuel mixed with the primary combustion air;
At the tip of the injection nozzle, a hole is provided for passing the secondary combustion air that has flowed into the combustion case, and the premixed gas is injected in a film-like form to form a film-like flame. 3. The gas combustion apparatus of claim 1 or 2, configured to.

前記第２燃焼室の外周面も水冷壁で覆われている、請求項１から３のいずれかに記載のガス燃焼装置。 4. The gas combustion apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein the outer peripheral surface of said second combustion chamber is also covered with a water cooling wall.

前記前記第１燃焼室と前記第２燃焼室とが中心軸方向に沿って隣接しており、前記第１燃焼室と前記第２燃焼室との境界には段差が形成されており、 The first combustion chamber and the second combustion chamber are adjacent to each other along the central axis direction, and a step is formed at a boundary between the first combustion chamber and the second combustion chamber,
前記第１燃焼室の中心軸方向の長さが、前記第２燃焼室の中心軸方向の長さよりも短い The length of the first combustion chamber in the central axis direction is shorter than the length of the second combustion chamber in the central axis direction.
、請求項１から４のいずれかに記載のガス燃焼装置。The gas combustion apparatus according to any one of claims 1 to 4.

請求項１から５のいずれかに記載のガス燃焼装置と、
前記第２燃焼室を囲むように配置された減圧蒸気室と、
前記減圧蒸気室に設けられた熱交換器と
を備える真空式温水機であって、
前記減圧蒸気室には前記第２燃焼室からの熱を受け取る熱媒水が貯留されており、前記第１燃焼室の外側と前記第２燃焼室の外側とが連通し前記熱媒水によって前記第１燃焼室の水冷壁が形成されている、真空式温水機。

a gas combustion apparatus according to any one of claims 1 to 5 ;
a decompression steam chamber arranged to surround the second combustion chamber;
A vacuum water heater comprising a heat exchanger provided in the reduced-pressure steam chamber,
Heat transfer water that receives heat from the second combustion chamber is stored in the decompression steam chamber, and the outside of the first combustion chamber communicates with the outside of the second combustion chamber, and the heat transfer water A vacuum water heater in which a water-cooled wall of the first combustion chamber is formed.