CN114135871A - 燃烧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种燃烧装置，沿横向排列地并排设置有：具备喷出淡混合气的淡火焰口和横向两侧的喷出浓混合气的浓火焰口的浓淡燃烧器，以面对着邻接的规定的2个特定浓淡燃烧器的上方的方式配置火焰杆，从而能够提高火焰杆进行的淡混合气的空气过剩率检测的可靠性。火焰杆具有：第1纵杆部，其在一方的特定浓淡燃烧器的淡火焰口的正上部从该燃烧器的前后方向一方的端部朝前后方向另一方延伸；和横杆部，其从第1纵杆部的前后方向另一方的端部朝向另一方的特定浓淡燃烧器侧沿横向弯曲延伸。该横杆部的末端位于另一方的特定浓淡燃烧器的淡火焰口的正上部位置。还具备：对位于横杆部的正下部位置的各特定浓淡燃烧器的浓火焰口的部分进行封堵的封堵部件。

Description

燃烧装置
技术领域
本发明涉及一种如下构成的燃烧装置，即，在燃烧室内沿横向排列地并排设置有：多个前后方向上较长且在上端具备淡火焰口和一对浓火焰口的浓淡燃烧器，其中，所述淡火焰口喷出燃料浓度比理论空燃比还稀薄的淡混合气，所述一对浓火焰口位于淡火焰口的横向两侧的位置，且喷出燃料浓度比淡混合气还浓的浓混合气，将所述浓淡燃烧器分组成多个燃烧器组，变更所燃烧的燃烧器组的组合而将燃烧能力切换为多个级别。
背景技术
以往，作为这种燃烧装置，众所周知，在燃烧室并排设置的多个浓淡燃烧器之中的规定的2个浓淡燃烧器被选择为：即便是任意的燃烧能力至少一方也燃烧的特定浓淡燃烧器，面对着两个特定浓淡燃烧器的前后一方的端部附近的上方来配置沿横向延伸的火焰杆，利用该火焰杆来进行火焰监测(例如，参照专利文献1)。
另外，最近，也使用火焰杆，对从燃烧器喷出的混合气的空气过剩率进行检测。在此，由于在浓淡燃烧器中，利用从淡火焰口喷出的淡混合气的燃烧来形成主火焰，利用从浓火焰口喷出的浓混合气的燃烧来形成对主火焰进行保持的侧火，因此，应该检测空气过剩率的混合气成为形成主火焰的淡混合气。如上述以往例子，在面对着两个特定浓淡燃烧器的前后一方的端部附近的上方来配置沿横向延伸的火焰杆的情况下，火焰杆横穿两个特定浓淡燃烧器的淡火焰口的正上部以及浓火焰口的正上部。其结果，使用该火焰杆而被检测的空气过剩率变成了：混入有淡混合气和浓混合气的混合气的空气过剩率。
这种情况下，可以考虑对各特定浓淡燃烧器的浓火焰口之中的位于火焰杆的正下部位置的部分进行封堵。据此，与火焰杆接触的火焰只成为从各特定浓淡燃烧器的淡火焰口喷出的淡混合气的燃烧火焰，而能够检测淡混合气的空气过剩率。
不过，面对着两个特定浓淡燃烧器的前后一方的端部附近的上方来配置横向延伸的火焰杆的情况下，会产生下述的不良情形。即，在浓淡燃烧器的前后的各端部附近，向周围散热，温度比较低，因此，淡混合气的喷出速度会超过燃烧速度，从而容易出现离焰(lift)。其结果，火焰杆不会与从各特定浓淡燃烧器的淡火焰口喷出的淡混合气的燃烧火焰接触，导致火焰杆进行的淡混合气的空气过剩率检测的可靠性降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011－252671号公报
发明内容
本发明鉴于上述的问题点，其课题在于提供一种能够提高火焰杆进行的淡混合气的空气过剩率检测的可靠性的燃烧装置。
为了解决上述的课题，本发明的燃烧装置构成如下，即，在燃烧室内沿横向排列地并排设置有：多个前后方向上较长且在上端具备淡火焰口和一对浓火焰口的浓淡燃烧器，其中，所述淡火焰口喷出燃料浓度比理论空燃比还稀薄的淡混合气，所述一对浓火焰口位于淡火焰口的横向两侧的位置，且喷出燃料浓度比淡混合气还浓的浓混合气，将所述浓淡燃烧器分组成多个燃烧器组，变更所燃烧的燃烧器组的组合而将燃烧能力切换为多个级别，将所述浓淡燃烧器之中的在横向上相邻接的规定的2个浓淡燃烧器选择为：即便是任意的燃烧能力至少一方也进行燃烧的特定浓淡燃烧器，以面对着两个特定浓淡燃烧器的上方的方式配置火焰杆，其特征在于，火焰杆具有：第1纵杆部，其在一方的特定浓淡燃烧器的淡火焰口的正上部，从该一方的特定浓淡燃烧器的前后方向一方的端部朝向前后方向另一方延伸；以及横杆部，其从第1纵杆部的前后方向另一方的端部朝向另一方的特定浓淡燃烧器侧沿横向弯曲延伸，该横杆部的末端位于：另一方的特定浓淡燃烧器的淡火焰口的正上部位置，所述燃烧装置具备：对各特定浓淡燃烧器的浓火焰口之中的位于火焰杆的横杆部的正下部位置的部分进行封堵的封堵部件。
根据本发明，由于火焰杆的第1纵杆部在一方的特定浓淡燃烧器的淡火焰口的正上部从前后方向一方的端部朝向前后方向另一方延伸，因此，第1纵杆部的前后方向另一方的端部位于：从一方的特定浓淡燃烧器的前后方向一方的端部离开了某种程度的、难以产生离焰的淡火焰口的部分的正上部位置。另外，火焰杆的横杆部的末端也位于：从另一方的特定浓淡燃烧器的前后方向一方的端部离开了某种程度的、难以产生离焰的淡火焰口的部分的正上部位置。所以，第1纵杆部的前后方向另一方的端部与横杆部的末端极有可能与从一方及另一方的各特定浓淡燃烧器的淡火焰口喷出的淡混合气的燃烧火焰接触，从而能够提高火焰杆进行的淡混合气的空气过剩率检测的可靠性。
另外，在本发明中，优选为，火焰杆具有：在另一方的特定浓淡燃烧器的淡火焰口的正上部从横杆部的末端朝向前后方向另一方弯曲延伸的第2纵杆部。据此，第2纵杆部能够较大面积地与从另一方的特定浓淡燃烧器的淡火焰口喷出的淡混合气的燃烧火焰接触，从而能够更加提高淡混合气的空气过剩率检测的可靠性。
不过，浓淡燃烧器一般情况下，具有：横跨在一对外侧板的上缘之间的前后多个桥接部，所述一对外侧板位于横向两侧的所述浓火焰口的横向外侧位置。由此，在本发明中，优选为，火焰杆的横杆部位于：与两个特定浓淡燃烧器的前后方向一方的端部最靠近的桥接部的正上部位置，利用该桥接部来构成上述封堵部件。据此，不必再另外设置封堵部件，能够消减器件数量，从而能够实现成本降低。此外，桥接部从上方封堵淡火焰口以及浓火焰口，由此，在桥接部不会有混合气喷出。由此，在桥接部附近，混合气的喷出速度变慢，燃烧火焰尤其是淡混合气的燃烧火焰难以形成离焰。其结果，能够更加提高火焰杆进行的淡混合气的空气过剩率检测的可靠性。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的燃烧装置的俯视图。
图2是沿着图1中Ⅱ－Ⅱ线剖切而得到的剖切侧视图。
图3是沿着图1中Ⅲ－Ⅲ线剖切而得到的要部的截面图。
图4是本发明的第2实施方式的燃烧装置的俯视图。
图5是沿着图4中Ⅴ－Ⅴ线剖切而得到的要部的截面图。
附图标记说明
2…燃烧室；6…浓淡燃烧器；61…第1特定浓淡燃烧器(一方的特定浓淡燃烧器)；62…第2特定浓淡燃烧器(另一方的特定浓淡燃烧器)；61…淡火焰口；62…浓火焰口；64…外侧板；64a…桥接部；67…封堵部件；9…火焰杆；91…第1纵杆部；92…横杆部；93…第2纵杆部。
具体实施方式
参照图1以及图2，1表示燃烧壳体。燃烧壳体1的上表面呈开放，在燃烧壳体1之上设置有省略了图示的热交换器等被加热物。在燃烧壳体1内设置有：将燃烧壳体1内的空间分隔成燃烧室2和其下侧的供气室3的分隔板4。未图示的燃烧风扇经由通道5而连接于供气室3的底面，空气从燃烧风扇而被供给于供气室3。在分隔板4形成有：位于后面叙述的浓淡燃烧器6的配置间距部分的位置的多个分布孔4a。而且，供给到供气室3的空气经由这些分布孔4a而作为二次空气被供给于燃烧室2。
在燃烧室2内，沿横向排列地并排设置有多个前后方向上较长的浓淡燃烧器6。如图3所示，各浓淡燃烧器6在上端具备：淡火焰口61，其喷出燃料浓度比理论空燃比还稀薄的淡混合气；以及一对浓火焰口62、62，它们位于淡火焰口61的横向两侧的位置，且喷出燃料浓度比淡混合气还浓的浓混合气。另外，浓混合气的燃料浓度一般情况下虽然设定为比理论空燃比更浓，但是也可以设定为比理论空燃比稍微稀薄。
在淡火焰口61内装配有整流部件63，该整流部件63具有：将淡火焰口61在横向上划分出多个区域的多个整流板63a。另外，在淡火焰口61的两侧部设置有：位于淡火焰口61与浓火焰口62之间的位置且不喷出混合气的回流区域61a。各浓淡燃烧器6还具有：横跨在一对外侧板64、64的上缘之间的前后多个桥接部64a，所述一对外侧板64、64位于横向两侧的浓火焰口62、62的横向外侧位置。
参照图2，在各浓淡燃烧器6的下部前端设置有：淡混合气用的流入口65、以及位于其上侧的浓混合气用的流入口66。另外，在分隔板4的前缘弯折形成有立起部41，而且，在立起部41的前侧以封堵燃烧壳体1的下部前表面的方式装配歧管7。在立起部41形成有：面对着各浓淡燃烧器6的流入口65、66的开口，此外，在立起部41的前表面安装有：形成出与各浓淡燃烧器6的流入口65、66相对应的开口的空气调节板42。在歧管7设置有：与各浓淡燃烧器6的流入口65、66相对置的淡混合气用及浓混合气用的气体喷嘴71、72。燃料气体从歧管7的各气体喷嘴71、72被供给于浓淡燃烧器6的各流入口65、66，而且，一次空气从供气室3经由在立起部41与歧管7之间划分出的空隙而被供给于各流入口65、66。并且，与淡混合气用的流入口65相连的浓淡燃烧器6内的流路所生成的淡混合气从淡火焰口61喷出，与浓混合气用的流入口66相连的浓淡燃烧器6内的流路所生成的浓混合气从浓火焰口62、62喷出。
参照图1，在燃烧室2内并排设置的多个浓淡燃烧器6被分组成：由图1中右侧的7个浓淡燃烧器6构成的第1燃烧器组G1、由中间4个浓淡燃烧器6构成的第2燃烧器组G2、以及由左侧8个浓淡燃烧器6构成的第3燃烧器组G3。而且，变更所燃烧的燃烧器组的组合就能够将燃烧能力切换成多个级别。具体而言，燃烧能力可以自由地切换到：仅使第2燃烧器组G2燃烧的最小级别的第1能力(4个燃烧器的能力)、仅使第1燃烧器组G1燃烧的第2能力(7个燃烧器的能力)、使第1及第2两个燃烧器组G1、G2燃烧的第3能力(11个燃烧器的能力)、以及使第1、第2及第3全部的燃烧器组G1、G2、G3燃烧的最大的第4能力(19个燃烧器的能力)。
在燃烧壳体1的前表面装配有：面对着属于第2燃烧器组G2的规定的浓淡燃烧器6的前端部附近的上方的点火电极8，此外，还装配有：面对着第1特定浓淡燃烧器61以及第2特定浓淡燃烧器62的上方的火焰杆9，其中，第1特定浓淡燃烧器61由第1燃烧器组G1的左端的浓淡燃烧器构成，第2特定浓淡燃烧器62与第1特定浓淡燃烧器61的左侧相邻接、且由第2燃烧器组G2的右端的浓淡燃烧器构成。另外，即便在使燃烧能力为上述第1至第4的任意能力时，第1及第2两个特定浓淡燃烧器61、62中的至少一方也进行燃烧。所以，即便是第1至第4的任意能力，都能够利用火焰杆9进行火焰监测。
以下，详细说明火焰杆9。参照图1，火焰杆9具有：第1纵杆部91，其在第1特定浓淡燃烧器61的淡火焰口61的正上部，从第1特定浓淡燃烧器61的前端部朝向后方延伸；以及横杆部92，其从第1纵杆部91的后端部朝向第2特定浓淡燃烧器62侧沿横向弯曲延伸。横杆部92的末端位于第2特定浓淡燃烧器62的淡火焰口61的正上部位置。火焰杆9还具有：在第2特定浓淡燃烧器62的淡火焰口61的正上部从横杆部92的末端朝向后方弯曲延伸的第2纵杆部93。
另外，参照图3，具备对下述的部分进行封堵的封堵部件67，即：第1及第2各特定浓淡燃烧器61、62的浓火焰口62之中的位于横杆部92的正下部位置的部分、亦即、第1特定浓淡燃烧器61的左侧的浓火焰口62的位于横杆部92的正下部位置的部分以及第2特定浓淡燃烧器62的右侧的浓火焰口62的位于横杆部92的正下部位置的部分。由此，火焰杆9虽然与从第1及第2各特定浓淡燃烧器61、62的淡火焰口61喷出的淡混合气的燃烧火焰接触，但是不会与从这些各特定特定浓淡燃烧器61、62的浓火焰口62喷出的浓混合气的燃烧火焰接触。所以，利用火焰杆9能够检测淡混合气的空气过剩率。另外，封堵部件67具有：一对栓部67a、67a，它们插入于第1特定浓淡燃烧器61的左侧的浓火焰口62的上述部分以及第2特定浓淡燃烧器62的右侧的浓火焰口62的上述部分；以及前后一对连结部67b、67b，它们横跨于两个栓部67a、67a。
根据以上的构成，火焰杆9的第1纵杆部91在第1特定浓淡燃烧器61的淡火焰口61的正上部从第1特定浓淡燃烧器61的前端部朝向后方延伸，所以，第1纵杆部91的后端部位于：从第1特定浓淡燃烧器61的前端部离开了某种程度的、难以产生离焰的淡火焰口61的部分的正上部位置。另外，火焰杆9的横杆部92的末端也位于：从第2特定浓淡燃烧器62的前后方向一方的端部离开了某种程度的、难以产生离焰的淡火焰口61的部分的正上部位置。所以，第1纵杆部91的后端部与横杆部92的末端极有可能与从第1及第2各特定浓淡燃烧器61、62的淡火焰口61喷出的淡混合气的燃烧火焰接触，从而能够提高火焰杆9进行的淡混合气的空气过剩率检测的可靠性。此外，在本实施方式中，设置在火焰杆9的第2纵杆部93能够大面积地与从第2特定浓淡燃烧器62的淡火焰口61喷出的淡混合气的燃烧火焰接触，从而能够更加提高淡混合气的空气过剩率检测的可靠性。
接下来，说明图4、图5所示的第2实施方式的燃烧装置。第2实施方式的燃烧装置的基本结构与上述第1实施方式的结构没有特别差异，对于与第1实施方式相同的部件、部位赋予上述同一符号。第2实施方式的燃烧装置与第1实施方式主要差异在于：火焰杆9的第1杆部91在第1特定浓淡燃烧器61的淡火焰口61的正上部，从第1特定浓淡燃烧器61的前端部向后方延伸至到达最靠近前端部的桥接部64a的位置，并使火焰杆9的横杆部92位于：与第1及第2两个特定浓淡燃烧器61、62的前端部最靠近的桥接部64a、64a的正上部位置。
在此，由于桥接部64a从上方封堵浓火焰口62，因此，位于桥接部64a的正上部位置的横杆部92不会接触从浓火焰口62喷出的浓混合气的燃烧火焰。即，根据第2实施方式，对第1及第2各特定浓淡燃烧器61、62的浓火焰口62之中的位于火焰杆9的横杆部92的正下部位置的部分进行封堵的封堵部件由与各特定浓淡燃烧器61、62的前端部最靠近的桥接部64a构成。由此，不必再另外设置封堵部件，能够消减器件数量，从而能够实现成本降低。此外，桥接部64a从上方封堵淡火焰口61以及浓火焰口62，由此，在桥接部64a不会有混合气喷出。由此，在桥接部64a附近，混合气的喷出速度变慢，燃烧火焰尤其是淡混合气的燃烧火焰难以产生离焰。所以，火焰杆9的第1及第2各纵杆部91、93在桥接部64a的附近与淡混合气的燃烧火焰能够更可靠地接触，从而能够更加提高火焰杆9进行的淡混合气的空气过剩率检测的可靠性。
以上，虽然参照附图说明了本发明的实施方式，但本发明并非仅限定于此。例如，在上述实施方式中，虽然火焰杆9的第1杆部91配置成：在第1特定浓淡燃烧器61的淡火焰口61的正上部，从第1特定浓淡燃烧器61的前端部朝向后方延伸，但是，也可以配置成：从第1特定浓淡燃烧器61的后端部朝向前方延伸。另外，火焰杆9的第2纵杆部93在上述第2实施方式中虽然是必要构件，但在上述第1实施方式中也可以被省略。

Claims (3)

1.一种燃烧装置，在燃烧室内沿横向排列地并排设置有：多个前后方向上较长且在上端具备淡火焰口和一对浓火焰口的浓淡燃烧器，其中，所述淡火焰口喷出燃料浓度比理论空燃比还稀薄的淡混合气，所述一对浓火焰口位于淡火焰口的横向两侧的位置，且喷出燃料浓度比淡混合气还浓的浓混合气，将所述浓淡燃烧器分组成多个燃烧器组，变更所燃烧的燃烧器组的组合而将燃烧能力切换为多个级别；
将所述浓淡燃烧器之中的在横向上相邻接的规定的2个浓淡燃烧器选择为：即便是任意的燃烧能力至少一方也进行燃烧的特定浓淡燃烧器，以面对着两个特定浓淡燃烧器的上方的方式配置火焰杆，
其特征在于，
火焰杆具有：第1纵杆部，其在一方的特定浓淡燃烧器的淡火焰口的正上部，从该一方的特定浓淡燃烧器的前后方向一方的端部朝向前后方向另一方延伸；以及横杆部，其从第1纵杆部的前后方向另一方的端部朝向另一方的特定浓淡燃烧器侧沿横向弯曲延伸，
该横杆部的末端位于：另一方的特定浓淡燃烧器的淡火焰口的正上部位置，
所述燃烧装置具备：对各特定浓淡燃烧器的浓火焰口之中的位于火焰杆的横杆部的正下部位置的部分进行封堵的封堵部件。
2.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，
所述火焰杆具有：在所述另一方的特定浓淡燃烧器的所述淡火焰口的正上部从所述横杆部的末端朝向前后方向另一方弯曲延伸的第2纵杆部。
3.根据权利要求2所述的燃烧装置，其特征在于，
所述各浓淡燃烧器具有：横跨在一对外侧板的上缘之间的前后多个桥接部，所述一对外侧板位于横向两侧的所述浓火焰口的横向外侧位置，
所述火焰杆的所述横杆部位于：与所述两个特定浓淡燃烧器的前后方向一方的端部最靠近的桥接部的正上部位置，利用该桥接部来构成所述封堵部件。
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