CN108571724B

CN108571724B - 全一次燃烧式燃烧器

Info

Publication number: CN108571724B
Application number: CN201810186915.4A
Authority: CN
Inventors: 竹内健; 小代卓史; 小野贵大
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2017-03-13
Filing date: 2018-03-07
Publication date: 2021-03-09
Anticipated expiration: 2038-03-07
Also published as: US10612774B2; KR102526573B1; JP6853075B2; JP2018151121A; US20180259181A1; KR20180104562A; CN108571724A

Abstract

本发明提供一种全一次燃烧式燃烧器，具备覆盖燃烧器机身的混合气喷出部(23)的燃烧板(3)，使混合气从形成于燃烧板的狭缝状的多个火焰孔(31)喷出来燃烧，以火焰孔的长度方向为X轴方向、以宽度方向为Y轴方向时，在X轴方向上并列设置有多个火焰孔列，该火焰孔列由在Y轴方向上以规定间距排列的多个火焰孔构成，在高负载燃烧时火焰不会发生长大化，能够获得保焰效果。在X轴方向上交替地并列设置第1火焰孔列(32₁)、以及火焰孔位置与第1火焰孔列(32₁)的火焰孔位置在Y轴方向上错开二分之一间距的第2火焰孔列(32₂)。在第1火焰孔列(32₁)和第2火焰孔列(32₂)中的至少一方的火焰孔列的Y轴方向多个部位设置有以火焰孔(31、31)间的间距为所述规定间距的2倍的方式去除火焰孔而形成的去除部分(33)。

Description

全一次燃烧式燃烧器

技术领域

本发明涉及全一次燃烧式燃烧器，其具有覆盖燃烧器机身的混合气喷出部的燃烧板，使混合气从形成于燃烧板的狭缝状的多个火焰孔喷出。

背景技术

到目前为止，对于这种燃烧器，根据专利文献1可知：以火焰孔的长度方向为X轴方向、以宽度方向为Y轴方向时，在燃烧板上，且在X轴方向上并排设置有多个火焰孔列，该火焰孔列由在Y轴方向上以规定间距排列的多个火焰孔构成。此外，该燃烧器中，所有火焰孔列的火焰孔的Y轴方向位置都是对齐的。

另外，该燃烧器中，在燃烧板的X轴方向多个部位设置有将2列左右的火焰孔列去除而形成的去除部分，以便火焰孔列间的X轴方向间隔变宽。由此，去除部分成为混合气的回流区域，能够得到保焰效果。

但是，像这样设置火焰孔列的去除部分会使得火焰孔列形成部分的面积变小。这样，在高负载燃烧时，在火焰孔列形成部分混合气集中喷出，从而火焰延伸得较长。因此，需要加大燃烧器与被加热物之间的距离，使得火焰不接触被加热物，导致燃烧装置大型化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-9838号公报

发明内容

本发明鉴于以上问题，目的在于提供高负载燃烧时不会产生火焰的长大化而能够获得保焰效果的全一次燃烧式燃烧器。

为了实现上述目的，本发明的全一次燃烧式燃烧器具备覆盖燃烧器机身的混合气喷出部的燃烧板，使混合气从形成于燃烧板的狭缝状的多个火焰孔喷出来燃烧，以火焰孔的长度方向为X轴方向、以宽度方向为Y轴方向时，在燃烧板上，且在X轴方向上并列设置有多个火焰孔列，该火焰孔列由在Y轴方向上以规定间距排列的多个火焰孔构成，其特征在于，作为火焰孔列，设置有第1火焰孔列、以及各火焰孔的位置与第1火焰孔列的各火焰孔的位置在Y轴方向上错开二分之一间距的第2火焰孔列，第1火焰孔列和第2火焰孔列在X轴方向上交替地并列设置，在第1火焰孔列和第2火焰孔列中的至少一方的火焰孔列的Y轴方向多个部位，设置有以火焰孔间的间距为所述规定间距的2倍的方式各去除1个火焰孔而形成的去除部分，各去除部分被6个火焰孔包围，该6个火焰孔分别是：属于设置有该去除部分的火焰孔列的、且位于该去除部分的Y轴方向两侧的2个火焰孔、属于与设置有该去除部分的火焰孔列的X轴方向一侧相邻接的火焰孔列的、且相对于该去除部分的中心而在Y轴方向两侧分别错开二分之一间距的2个火焰孔、以及属于与设置有该去除部分的火焰孔列的X轴方向另一侧相邻接的火焰孔列的、且相对于该去除部分的中心而在Y轴方向两侧分别错开二分之一间距的2个火焰孔。

根据本发明，从包围去除部分的6个火焰孔喷出的混合气的一部分回流到去除部分，从而能够可靠地获得保焰作用。另外，由于不是如现有例那样去除火焰孔列，而只是在第1火焰孔列和第2火焰孔列中的至少一方的火焰孔列的Y轴方向多个部位，各去除1个火焰孔，因此，混合气从整个燃烧板大致均匀地喷出。因此，不是在燃烧板的有限区域内集中喷出混合气，在高负载燃烧时火焰也不会长大化。其结果，可以不加大燃烧器与被加热物之间的距离，能够避免燃烧装置的大型化。

但是，以与混合气喷出部重叠的燃烧板的部分为燃烧区域，在靠近燃烧区域的X轴方向外侧的侧缘的部分，热量被周围夺去，因此保焰性容易变差。因此，在本发明中，优选，以第1火焰孔列和第2火焰孔列中最靠近燃烧区域的X轴方向外侧的侧缘的火焰孔列为：外侧火焰孔列，在外侧火焰孔列不设置去除部分。由此，能够确保最靠近燃烧区域的X轴方向外侧的侧缘的部分的保焰性。

另外，在本发明中，优选，面对燃烧板设置的点火电极和接地电极之间的放电间隙是与不是属于第1火焰孔列和第2火焰孔列中的一个特定火焰孔列的去除部分的规定的火焰孔间部分相对置的，并且在该火焰孔间部分设置：比火焰孔小的点火火焰孔。由此，即使放电间隙的位置出现一些偏差，由于来自点火火焰孔的混合气被提供给到放电间隙，因此能够确保点火性能。另外，通过减小点火火焰孔，能够抑制追加点火火焰孔所致的热分布的紊乱。

另外，在本发明中，也可以在燃烧板的混合气喷出的一侧的面上重叠耐热纤维布。由此，混合气从火焰孔经由耐热纤维布喷出。因此，以喷出混合气的火焰孔为中心的Y轴方向的流速分布变得平缓。其结果，在去除部分也形成些许火焰，保焰性提高，耐上升性提高。

附图说明

图1是具有本发明第1实施方式的燃烧器的燃烧装置的立体图。

图2是从图1的相反侧观察到的燃烧装置的立体图。

图3是表示按图1中III-III线剖切而得到的剖视图。

图4是按图3的IV-IV线剖切而得到的剖视图。

图5是按图3的V-V线剖切而得到的剖视图。

图6是具有本发明第2实施方式的燃烧器的燃烧装置的与图5相当的剖视图。

图7是具有本发明第3实施方式的燃烧器的燃烧装置的与图4相当的剖视图。

符号说明：

1…燃烧器、2…燃烧器机身、23…混合气喷出部、3…燃烧板、31…火焰孔、321…第1火焰孔列、322…第2火焰孔列、32A…特定火焰孔列、33…去除部分、34…点火火焰孔、35…耐热纤维布、81…点火电极、82…接地电极。

具体实施方式

图1～图4示出了具有本发明实施方式的全一次燃烧式燃烧器1的燃烧装置。燃烧器1具有内部被供给混合气(燃气和一次空气的混合气)的燃烧器机身2。燃烧器机身2具有：下表面敞开的箱状的机身主体21、安装于机身主体21的下表面的画框状的板框22。由该板框22的中央开口部构成混合气喷出部23。燃烧器1还具有：以覆盖混合气喷出部23的方式安装于板框22上的钣金件制的燃烧板3。而且，从形成于燃烧板3的多个火焰孔31向下喷出混合气而进行全一次燃烧(不需要二次空气的燃烧)。此外，板框22的外形为长方形。在板框22的周缘的凸缘部22a中沿着上述长方形的长边的部分的下表面，为了抑制热量向燃烧器机身2侵入而设置有绝热部件24。

另外，在机身主体21的上部，开设有：连接着用于供给混合气的鼓风机4的流入口25。在流入口25上安装有单向阀26，单向阀26阻止鼓风机4停止时残留于燃烧器机身2内的混合气回流到鼓风机4侧。单向阀26由嵌入于流入口25的树脂制的阀筐261、以及朝向燃烧器机身2内且以能够自由开关的方式轴支撑于的阀筐261的开口部的树脂制的阀板262构成。

燃烧装置具有燃烧筐5，燃烧筐5包围从燃烧器1喷出的混合气的燃烧空间，设置于燃烧器1的下侧。在燃烧筐5内的下部收纳有：作为被加热物的供给热水用的热交换器6。热交换器6由翅片管型热交换器构成，翅片管型热交换器具有：并列设置的多个吸热翅片61、和贯穿这些吸热翅片61的多个吸热管62。

以吸热翅片61的并列设置方向为横向，在燃烧筐5的横向一侧和另一侧的侧板51、52的外表面安装有多个连接盖63，在连接盖63与各侧板51、52之间形成：相邻的2根吸热管62、62的连接路。由此，所有吸热管62被串联连接。另外，在连接盖63上设置有入水口64，在连接盖63与横向一侧的侧板51之间形成：连接于上游端的吸热管62的连接路。

在燃烧筐5的燃烧器1与热交换器6之间的部分设置有冷却燃烧筐5的水套7。该水套7由上下3根第1水套部7₁、上下3根第3水套部7₃、上下3根第2水套部7₂、流入侧水套部7in、以及流出侧水套部7out构成，其中，第1水套部7₁由设置于燃烧筐5的后板53的横向延伸的水管构成，第3水套部7₃由设置于燃烧筐5的前板54的横向延伸的水管构成，第2水套部7₂在前后方向上延伸，并被设置于燃烧筐5的横向一侧的侧板51，且通过该第2水套部7₂将上下3根第1水套部7₁和上下3根第3水套部7₃连接起来，流入侧水套部7in上下方向为长度方向，并被设置于燃烧筐5的横向另一侧的侧板52的靠后方的部分，通过该流入侧水套部7in，将流过热交换器6的水引导到上下3根第1水套部7₁，流出侧水套部7out上下方向为长度方向，并被设置于燃烧筐5的横向另一侧的侧板52的靠前方的部分，来自上下3根第3水套部7₃的水流入到该出侧水套部7out。在流出侧水套部7out的上部设置有连接供给热水路的出热水口71。由此，流过热交换器6的水(热水)从流入侧水套部7in经由第1水套部7₁、第2水套部7₂、第3水套部7₃而流入到流出侧水套部7out，从出热水口71提供给供热水路。

此外，第2水套部7₂形成于：燃烧筐5的横向一侧的侧板51与安装于侧板51的盖板72之间。另外，流入侧和流出侧的各水套部7in、7out也形成于：燃烧筐5的横向另一侧的侧板52与安装于侧板52的盖板73、74之间。另外，设置有从流出侧水套部7out的上部向后方延伸的第4水套部7₄。

另外，在燃烧筐5的前板54上安装有电极部件8，电极部件8具有点火电极81、接地电极82和框架棒83。点火电极81、接地电极82和框架棒83都向燃烧筐5内突出而面对燃烧板3。而且，由在点火电极81与接地电极82之间的放电间隙产生的火花放电，来对燃烧器1进行点火。此外，电极部件8上设置有：能够对燃烧筐5内进行观察的观察窗84。

接下来，参照图5对燃烧板3进行详述。形成于燃烧板3的火焰孔31是狭缝状。以火焰孔31的长度方向为X轴方向、以宽度方向为Y轴方向，在燃烧板3上，在X轴方向上并列设置有多个火焰孔列，火焰孔列由在Y轴方向上以规定间距排列的多个火焰孔31构成。作为火焰孔列，设置有：第1火焰孔列32₁、各火焰孔31的位置与第1火焰孔列32₁的火焰孔31的位置在Y轴方向上错开二分之一间距的第2火焰孔列32₂。而且，第1火焰孔列32₁和第2火焰孔列32₂在X轴方向上交替地并列设置。

另外，在第1火焰孔列32₁和第2火焰孔列32₂中一方的火焰孔列(本实施方式中第2火焰孔列32₂)的Y轴方向多个部位，设置有去除部分33，去除部分33是以火焰孔31、31间的间距成为上述规定间距的2倍的方式各去除1个火焰孔31而得到的。各去除部分33被以下6个火焰孔31包围，即，分别为：属于设置有该去除部分33的第2火焰孔列32₂的、且位于该去除部分33的Y轴方向两侧的2个火焰孔31、31；属于与设置有该去除部分33的第2火焰孔列32₂的X轴方向一侧相邻接的第1火焰孔列32₁的、且相对于该去除部分33的中心而在Y轴方向两侧分别错开二分之一间距的2个火焰孔31、31；以及属于与设置有该去除部分33的第2火焰孔列32₂的X轴方向另一侧相邻接的第1火焰孔列321的、相对于该去除部分33的中心而在Y轴方向上两侧分别错开二分之一间距的2个火焰孔31、31。因此，从这6个火焰孔31喷出的混合气的一部分回流到去除部分33，能够可靠地获得保焰作用。

另外，由于不像上述现有例那样去除火焰孔列，而只是在第2火焰孔列32₂的Y轴方向多个部位各去除1个火焰孔31，因此混合气从整个燃烧板3大致均匀地喷出。因此，不是在燃烧板3的有限的区域集中喷出混合气，在高负载燃烧时火焰也不会长大化。其结果，即使不加大燃烧器1与作为被加热物的热交换器6之间的距离，火焰也不会接触热交换器6，能够避免燃烧装置的大型化。

但是，以与燃烧器机身2的混合气喷出部23重叠的燃烧板3的部分为燃烧区域，在燃烧区域的靠近X轴方向外侧的侧缘的部分，热量被周围夺去，因此保焰性容易变差。于是，本实施方式中，使燃烧区域的最靠近X轴方向外侧的侧缘的火焰孔列亦即外侧火焰孔列为：不设置去除部分33的第1火焰孔列32₁。由此，能够确保燃烧区域的靠近X轴方向外侧的侧缘的部分的保焰性。此外，也可以使外侧火焰孔列为第2火焰孔列32₂。此时，对于作为外侧火焰孔列的第2火焰孔列32₂，与其他第2火焰孔列32₂不同，不设置去除部分33。

另外，点火电极81与接地电极82之间的放电间隙是与规定的火焰孔31、31间部分相对置的，该规定的火焰孔31、31间部分不是属于第1火焰孔列32₁和第2火焰孔列32₂中的一个特定火焰孔列32A(本实施方式中图5中从下向上数第2个第1火焰孔列32₁)的去除部分33。此外，在该火焰孔31、31间部分设置有：比火焰孔31小的点火火焰孔34。由此，即使放电间隙的位置出现一些偏差，来自点火火焰孔34的混合气也会被提供给放电间隙。因此，能够确保点火性能。此外，通过减小点火火焰孔34，能够抑制点火火焰孔34的追加所致的热分布的紊乱。

此外，在本实施方式中，除了与放电间隙对置的#1点火火焰孔34以外，还设置有：与之点对称的#2点火火焰孔34、与#1点火火焰孔34在X轴方向上对称的#3点火火焰孔34、与#1点火火焰孔34在Y轴方向上对称的#4点火火焰孔34。由此，即使将燃烧板3左右反转或者上下反转来安装于板框22上，都会有某个点火火焰孔34与放电间隙对置。因此，能够不在意方向性地安装燃烧板3，组装性得以提高。

不过，在上述第1实施方式中，仅在第2火焰孔列32₂设置有去除部分33，但是，也可以如图6所示的第2实施方式那样，在第1火焰孔列32₁和第2火焰孔列32₂双方都设置去除部分33。但是，使设置于第1火焰孔列32₁的去除部分33的位置与设置于第2火焰孔列32₂的去除部分33的位置在Y轴方向上错开。此外，设置于第1火焰孔列32₁的各去除部分33被以下6个火焰孔31包围，即，分别为：属于设置有该去除部分33的第1火焰孔列32₁的、且位于该去除部分33的Y轴方向两侧的2个火焰孔31、31；属于与设置有该去除部分33的第1火焰孔列32₁的X轴方向一侧相邻接的第2火焰孔列32₂的、且相对于该去除部分33的中心而在Y轴方向两侧分别错开二分之一间距的2个火焰孔31、31；以及属于与设置有该去除部分33的第1火焰孔列321的X轴方向另一侧相邻接的第2火焰孔列32₂的、且相对于该去除部分33的中心而在Y轴方向两侧分别错开二分之一间距的2个火焰孔31、31。另外，设置于第2火焰孔列32₂的各去除部分33被以下6个火焰孔31包围，即，分别为：属于设置有该去除部分33的第2火焰孔列32₂的、且位于该去除部分33的Y轴方向两侧的2个火焰孔31、31；属于与设置有该去除部分33的第2火焰孔列32₂的X轴方向一侧相邻的第1火焰孔列32₁的、且相对于该去除部分33的中心而在Y轴方向两侧上分别错开二分之一间距的2个火焰孔31、31；以及属于与设置有该去除部分33的第2火焰孔列32₂的X轴方向另一侧相邻接的第1火焰孔列32₁的、且相对于该去除部分33的中心而在Y轴方向两侧分别错开二分之一间距的2个火焰孔31、31。由此，能够获得与第1实施方式的燃烧器一样的作用效果。

接下来，对图7所示的第3实施方式进行说明。第3实施方式与上述第1、第2实施方式的区别在于：燃烧板3的混合气喷出一侧的面上重叠有由金属纤维等耐热纤维织成的耐热纤维布35。此外，燃烧板3使用与第1、第2实施方式一样的燃烧板。

在第3实施方式中，混合气从火焰孔31经由耐热纤维布35而喷出。因此，以喷出混合气的火焰孔31为中心的Y轴方向的流速分布变得平缓。其结果，在第1、第2实施方式的去除部分33也形成些许火焰。由此，保焰性提高，耐上升性提高。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了说明，但是，本发明不限于此。例如，在上述第1实施方式中，去除部分33的Y轴方向位置，对于所有第2火焰孔列322而言都相同，但是，也可以是按照第2火焰孔列322的每一列而使去除部分33的Y轴方向位置不同。另外，上述实施方式是将本发明应用于使混合气向下喷出的燃烧器1，但是，也可以将本发明应用于使混合气向上喷出的燃烧器。

Claims

1.一种全一次燃烧式燃烧器，

具备覆盖燃烧器机身的混合气喷出部的燃烧板，使混合气从形成于燃烧板的狭缝状的多个火焰孔喷出来燃烧，以火焰孔的长度方向为X轴方向、以宽度方向为Y轴方向时，在燃烧板上，且在X轴方向上并列设置有多个火焰孔列，该火焰孔列由在Y轴方向上以规定间距排列的多个火焰孔构成，其特征在于，

作为火焰孔列，设置有：第1火焰孔列、以及各火焰孔的位置与第1火焰孔列的各火焰孔的位置在Y轴方向上错开二分之一间距的第2火焰孔列，第1火焰孔列和第2火焰孔列在X轴方向上交替地并列设置，

在第1火焰孔列和第2火焰孔列中的至少一方的火焰孔列的Y轴方向多个部位设置有：以火焰孔间的间距为所述规定间距的2倍的方式各去除1个火焰孔而形成的去除部分，各去除部分被6个火焰孔包围，该6个火焰孔分别是：属于设置有该去除部分的火焰孔列的、且位于该去除部分的Y轴方向两侧的2个火焰孔；属于与设置有该去除部分的火焰孔列的X轴方向一侧相邻接的火焰孔列的、且相对于该去除部分的中心而在Y轴方向两侧分别错开二分之一间距的2个火焰孔；以及属于与设置有该去除部分的火焰孔列的X轴方向另一侧相邻接的火焰孔列的、且相对于该去除部分的中心而在Y轴方向两侧分别错开二分之一间距的2个火焰孔，

所述火焰孔间的间距是所述第1火焰孔列的火焰孔之间的间距或所述第2火焰孔列的火焰孔之间的间距。

2.根据权利要求1所述的全一次燃烧式燃烧器，其特征在于，

以与所述混合气喷出部重叠的所述燃烧板的部分为燃烧区域，以所述第1火焰孔列和所述第2火焰孔列中最靠近燃烧区域的X轴方向外侧的侧缘的火焰孔列为外侧火焰孔列，在外侧火焰孔列不设置所述去除部分。

3.根据权利要求1所述的全一次燃烧式燃烧器，其特征在于，

面对所述燃烧板设置的点火电极和接地电极之间的放电间隙是与规定的火焰孔间部分相对置的，并且在该火焰孔间部分设置：比火焰孔小的点火火焰孔，该规定的火焰孔间部分不是属于所述第1火焰孔列和所述第2火焰孔列中的一个特定火焰孔列的所述去除部分。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的全一次燃烧式燃烧器，其特征在于，

在所述燃烧板的混合气喷出的一侧的面上重叠有耐热纤维布。