JP2000039113A - 濃淡燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】装置を大型化することなく、ＮＯｘの発生をよ
り一層抑えながら、安定した燃焼が可能となる濃淡燃焼
装置の提供。 【解決手段】偏平な濃混合部３と淡混合部４とが、幅方
向を並び方向として交互に並設され、濃混合気流路８や
淡混合気流路１１に燃焼用空気を送風する送風手段５、
および、燃料ガスを供給するガスノズル１５，１６が設
けられた濃淡燃焼装置で、淡混合気流路１１が、濃混合
部３と淡混合部４との並び方向視で、淡混合部４の横一
側部の導入口１２から横他側部に向けて伸び、反転して
淡混合気用炎口１０に連なる屈曲状に形成され、淡混合
気流路導入口１２を通して、送風手段５からの燃焼用空
気が送風圧により押し込み供給され、淡混合部４に燃料
ガスを供給するガスノズル１６として、複数の淡混合気
流路１１に対して複数個のガスノズル１６が、淡混合気
流路導入口１２にそれぞれ分散配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一端側に濃混合気
用炎口が形成された偏平な濃混合部と、一端側に淡混合
気用炎口が形成された偏平な淡混合部とが、その幅方向
を並び方向として交互に並設され、前記濃混合部に備え
させた濃混合気流路および前記淡混合部に備えさせた淡
混合気流路に対して、燃焼用空気を送風する送風手段、
および、燃料ガスを供給するガスノズルが設けられた濃
淡燃焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような濃淡燃焼装置は、淡混合気用
炎口から吐出される淡混合気を濃混合気用炎口に生成さ
れる濃火炎により保炎しながら燃焼させ、全体として大
きな空気混合率で燃料ガスを燃焼させて、窒素酸化物で
あるＮＯｘの発生を極力抑えながら、安定した燃焼が行
えるように構成したものである。従来、この種の濃淡燃
焼装置では、一端側に濃混合気用炎口を備えた偏平な複
数の濃バーナを、濃混合気用炎口を上方に向けた状態で
箱状の枠体内に所定の間隔を置いて並設し、濃バーナ間
に形成される空間を淡バーナの淡混合気流路として構成
し、かつ、濃バーナと一体的に形成した噴出管を淡混合
気流路の下方に位置させ、その噴出管の導入口に単一の
ガスノズルを臨ませて、ガスノズルからの燃料ガスの噴
出に伴って燃焼用空気を一緒に吸引し、燃料ガスと燃焼
用空気との混合気を前記噴出管から淡混合気流路内に噴
出させ、さらに、その混合気に対して淡混合気流路の下
方から流入する燃焼用空気を混合して、上方に位置する
濃混合気用炎口の間に形成の淡混合気用炎口から吐出さ
せて燃焼させるように構成されたものが知られている
（例えば、特開平８−２００６２８号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の装置では、淡混合気流路が、間隔を置いて並設
された偏平な濃バーナ間に形成の空間で構成されていた
ため、下方から上方に向けて略ストレートな流路とな
り、淡混合気流路の長さをある程度長くしないと、燃料
ガスと燃焼用空気との混合が十分に行われず、混合を十
分に行おうとすると、装置全体が大型化するという問題
があった。また、ＮＯｘの発生をより一層抑えるため、
例えば、燃料ガス全体としての空気混合率を大きくしな
がら、濃混合気に対する淡混合気の比率を大きくしよう
とすると、淡混合気の流速が速くなって、燃料ガスと燃
焼用空気との混合が一層悪くなり、燃焼状態が安定せず
に騒音発生の一因ともなる虞れがあった。

【０００４】本発明は、このような従来の問題点に着目
したもので、その目的は、装置そのものを大型化するこ
となく、ＮＯｘの発生をより一層抑えながら、安定した
燃焼が可能となる濃淡燃焼装置の提供にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明によれば、淡混合部の淡混合
気流路が、濃混合部と淡混合部との並び方向視におい
て、淡混合部の横一側部に開口した導入口から横他側部
に向けて伸び、その横他側部において反転状態に屈曲し
て淡混合気用炎口に連なる屈曲状に形成されているの
で、淡混合部を殊更大きくすることなく、淡混合気流路
の長さを長くすることができ、燃料ガスと燃焼用空気と
の混合を良好に行うことができる。そして、淡混合気流
路対して、その導入口を通して、送風手段からの燃焼用
空気が送風圧により押し込み供給されるように構成され
ているので、上述した従来装置のように、燃料ガスの噴
出に伴って燃焼用空気を吸引するものと比較して、燃料
ガスに対する燃焼用空気の量を増加させることができ、
また、淡混合部に燃料ガスを供給するガスノズルとし
て、複数の淡混合部それぞれの淡混合気流路に対して複
数個のガスノズルが、淡混合気流路の導入口に分散配置
されているので、ひとつの淡混合気流路の導入口に対し
て複数個のガスノズルから燃料ガスを供給することにな
り、燃料ガスと燃焼用空気との混合が一層促進される。

【０００６】このようにして、請求項１に記載の発明に
よれば、淡混合気流路の導入口を通して、燃焼用空気を
押し込み供給することで、淡混合気流路内に比較的多量
の燃焼用空気を導入することができ、その多量の燃焼用
空気に対して複数個のガスノズルから燃料ガスを供給す
ることにより、燃料ガスと燃焼用空気との混合を促進す
ることができる。そして、その混合気を屈曲状に形成し
た淡混合気流路内においてさらに混合させることにな
り、例えば、ＮＯｘの発生を抑えるために空気混合率を
大きくした場合においても、装置を大型化することな
く、十分に混合された淡混合気を生成して、安定した燃
焼を行うことができ、燃焼騒音の発生も極力防止するこ
とができる。

【０００７】請求項２に記載の発明によれば、淡混合部
の淡混合気流路が、その横断面形状が矩形または略矩形
状となるように形成されているので、偏平な濃混合部ど
うしの間に形成される略矩形状の空間を有効に利用し
て、淡混合気流路の断面積を極力大きくすることがで
き、装置の大型化を防止しながら、淡混合気の流動抵抗
を低減して、安定した良好な燃焼を行うことができる。

【０００８】請求項３に記載の発明によれば、淡混合気
流路の淡混合気用炎口に隣接する箇所に、淡混合気用炎
口から吐出される淡混合気を整流する整流板が設けられ
ているので、上述したように良好に混合された淡混合気
を、さらに燃焼に適した状態に整流して燃焼させること
ができ、より一層安定した燃焼を行うことができる。

【０００９】請求項４に記載の発明によれば、濃混合部
の濃混合気流路が、濃混合部と淡混合部との並び方向視
において、濃混合部の横一側部に開口した導入口から横
他側部に向けて伸び、その横他側部において反転状態に
屈曲して濃混合気用炎口に連なる屈曲状に形成されてい
るので、上述の淡混合部の場合と同様に、濃混合部を殊
更大きくすることなく、濃混合気流路の長さを長くし
て、燃料ガスと燃焼用空気との混合を良好に行うことが
できる。そして、その濃混合部に燃料ガスを供給するガ
スノズルが、濃混合気流路の導入口に対して、送風手段
からの燃焼用空気をガス噴出に伴って吸引するように、
燃料ガスを噴出するように設けられているので、燃料ガ
スに対して比較的少量の燃焼用空気しか必要としない濃
混合気については、燃料ガスの噴出に伴うエゼクタ作用
によって確実に必要量の空気を吸引して混合すること
で、所望通りの濃火炎を生成して、淡火炎を確実、良好
に保炎することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明による濃淡燃焼装置の実施
の形態を図面に基づいて説明する。この濃淡燃焼装置
は、図１から図３に示すように、バ−ナケ−ス１やバ−
ナケ−ス１内に内装の角筒状の箱状枠体２などを備え、
板金製からなる複数の偏平な濃混合部としての濃用バ−
ナ３と、板金製からなる複数の偏平な淡混合部としての
淡用バーナ４とが、その幅方向を並び方向として交互に
並設されて、前記箱状枠体２内に収納されて保持されて
いる。前記バ−ナケ−ス１の下方には、燃焼用空気を送
風する送風手段としてのファン５が設けられ、その吐出
口がバ−ナケ−ス１の底部と箱状枠体２の底部との間に
形成の空気室６に連通されている。

【００１１】前記濃用バ−ナ３は、空気混合率の小さい
濃混合気を吐出して燃焼させるためのもので、図４に示
すように、その上面側には、複数のスリットからなる濃
混合気用炎口７が形成され、かつ、その濃混合気用炎口
７に連通する濃混合気流路８が、濃用バーナ３の幅方向
の両側に膨出する状態で設けられ、濃混合気用炎口７の
反対側の一端部には、燃料ガスと燃焼用空気とを導入す
る濃用導入口９が設けられている。つまり、濃用バーナ
３の濃混合気流路８は、濃用バーナ３と淡用バーナ４と
の並び方向視において、濃用バーナ３の横一側部の下方
に開口した濃用導入口９から横他側部に向かって伸び、
その横他側部において１８０度反転する状態で屈曲し
て、上面に位置する濃混合気用炎口７に連なるように構
成されている。

【００１２】前記淡用バ−ナ４は、空気混合率の大きい
淡混合気を吐出して燃焼させるためのもので、図５に示
すように、その上面側には、細長い矩形の開口からなる
淡混合気用炎口１０が形成され、かつ、その淡混合気用
炎口１０に連通する淡混合気流路１１が、淡用バーナ４
の幅方向の両側に膨出する状態で設けられ、淡混合気用
炎口１０の反対側の一端部には、燃料ガスと燃焼用空気
とを導入する淡用導入口１２が設けられている。つま
り、淡用バーナ４の淡混合気流路１１は、濃用バーナ３
と淡用バーナ４との並び方向視において、淡用バーナ４
の横一側部の下方に開口した淡用導入口１２から横他側
部に向かって伸び、その横他側部において１８０度反転
する状態で屈曲して、上面に位置する淡混合気用炎口１
０に連なるように構成されている。

【００１３】前記濃用バーナ３の濃混合気流路８の横断
面形状は、図３に示すように、楕円形または楕円形に近
い形状に形成され、それに対して、淡用バーナ４の淡混
合気流路１１の方は、その断面形状が、図３に示すよう
に、縦長の長方形に形成されている。その淡混合気流路
１１のうち、淡混合気用炎口１０に隣接する箇所には、
淡混合気用炎口１０から吐出される淡混合気を整流する
ための平坦な板材からなる複数の整流板１３が、細長い
淡混合気用炎口１０の長手方向に沿う状態で設けられ、
かつ、各整流板１３の上端が、淡混合気用炎口１０と略
面一になるように構成されている。

【００１４】前記濃用バ−ナ３の濃用導入口９と淡用バ
ーナ４の淡用導入口１２とは、図１および図２に示すよ
うに、全て同一方向に向けて並設され、その並設状態に
おいて、濃用導入口９が上方に、淡用導入口１２が下方
に位置するように構成され、かつ、両導入口９，１２の
前面には、濃用の燃料ガスと淡用の燃料ガスとを分配供
給するガスヘッダ１４が設けられている。そのガスヘッ
ダ１４には、濃用ガスノズル１５と淡用ガスノズル１６
とが設けられ、濃用ガスノズル１５は、濃用バーナ３と
同じ数だけ設けられ、各濃用ガスノズル１５が、各濃用
バーナ３の濃用導入口９に臨むように配置されている。
他方、淡用ガスノズル１６の方は、淡用バーナ４の２倍
の数だけ設けられ、各淡用バーナ４の淡用導入口１２に
対して、２つの淡用ガスノズル１６が上下方向に並んだ
状態で臨むように配置されている。

【００１５】前記濃用導入口９は、開口面積が比較的小
さく、主として各濃用ガスノズル１５からのガス噴出に
伴って、各濃用導入口９に燃焼用空気を吸引するよう
に、つまり、各濃用ガスノズル１５から各濃用導入口９
に燃料ガスを吹き込む際のエゼクタ作用で、空気室６か
らガスヘッダ１４側に通流する燃焼用空気の一部を所定
の割合で吸引して、各濃用導入口９に導入するように構
成されている。このようにして、各濃用導入口９から導
入された燃料ガスと燃焼用空気とは、屈曲した濃混合気
流路８内を通流する間に互いに十分に混合され、混合後
の濃混合気が濃混合気用炎口７から吐出されて燃焼され
るように構成されている。

【００１６】他方、淡用導入口１２の方は、上述したよ
うなエゼクタ作用が期待できない程度に開口面積が大き
く、空気室６からガスヘッダ１４側に通流する燃焼用空
気の一部を、主としてファン５の送風圧によって所定の
割合で押し込み供給して、各淡用導入口１２に導入する
ように構成されている。つまり、図２に示すように、バ
ーナケース１の内周と箱状枠体２の外周との間には、箱
状枠体２やバーナケース１を冷却するため、空気室６か
らの空気の一部が通流する隙間が設けられているが、そ
の隙間の断面積は小さく、そのため、空気室６やバーナ
ケース１内の空気圧が高くなって、淡用導入口１２に導
入されるように構成されている。

【００１７】そして、各淡用導入口１２から導入された
燃料ガスと燃焼用空気とは、屈曲した淡混合気流路１１
内を通流する間に互いに十分に混合され、混合後の淡混
合気が淡混合気用炎口１０から吐出されて燃焼され、そ
の淡火炎が両側に生成の濃火炎による保炎作用を受け
て、バーナ全体としてＮＯｘの低減を図りながら安定し
た燃焼が可能となる。そのため、濃用バーナ３と淡用バ
ーナ４の並び方向の両端には、それぞれ濃用バーナ３が
位置するように構成されている。なお、図示はしない
が、前記ガスヘッダ１４には、燃料ガスを供給するため
のガス供給路が接続され、かつ、そのガス供給路には、
供給ガス量を調整する調整弁や安全弁などが備えられ、
所望の加熱量に合わせて供給ガス量を調整できるように
構成されている。

【００１８】〔別実施形態〕 （１）先の実施形態では、淡混合気流路１１の横断面形
状を縦長の長方形に形成した例を示したが、淡混合気流
路１１の横断面形状については、長方形に限るものでは
なく、楕円形などのような種々の形状に形成することが
できる。ただし、偏平な濃用バーナ３どうしの間に形成
される略矩形状の空間を有効に利用して、淡混合気流路
１１の横断面積を極力大きくするのが望ましく、そのた
めには、若干横方向に長い長方形にしたり、あるいは、
正方形に形成するなど、矩形あるいは矩形に近い形状に
形成する方がより有効である。

【００１９】（２）先の実施形態では、各淡用バーナ４
の淡用導入口１２に対して、淡用ガスノズル１６を２個
ずつ配置した例を示したが、各淡用導入口１２に対し
て、淡用ガスノズル１６を３個以上配置したり、あるい
は、２個配置するものと３個配置するものとを混在させ
るなど、種々の改変が可能である。

【００２０】（３）先の実施形態では、淡混合気流路１
１のうち、淡混合気用炎口１０の隣接箇所に整流板１３
を設けた例を示したが、この整流板１３については、必
ずしも必要ではない。また、整流板１３を設ける場合に
は、先の実施形態で示したような平坦な整流板１３に限
ることはなく、波型の整流板を設けるなど、その形状や
枚数については、種々の変更が可能である。

【００２１】（４）先の実施形態では、濃用バーナ３の
濃混合気流路８を屈曲状に形成した例を示したが、この
濃混合気流路８については、必ずしも屈曲状に形成する
必要はなく、また、濃混合気流路８への濃用導入口９に
燃焼用空気を供給する形態としては、先の実施形態のよ
うに、濃用ガスノズル１５からの燃料ガス噴出に伴うエ
ゼクタ作用による吸引に限るものではなく、ファン５の
送風圧によって押し込み供給するように構成したり、エ
ゼクタ作用による吸引と送風圧による押し込み供給との
併用など、種々の形態を採用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】濃淡燃焼装置の一部切欠き斜視図

【図２】濃淡燃焼装置の縦断側面図

【図３】濃淡燃焼装置の縦断背面図

【図４】濃バーナの斜視図

【図５】淡バーナの斜視図

【符号の説明】

３ 濃混合部 ４ 淡混合部 ５ 送風手段 ７ 濃混合気用炎口 ８ 濃混合気流路 ９ 濃混合気流路の導入口 １０ 淡混合気用炎口 １１ 淡混合気流路 １２ 淡混合気流路の導入口 １３ 整流板 １５ 濃混合部へのガスノズル １６ 淡混合部へのガスノズル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端側に濃混合気用炎口が形成された偏
   平な濃混合部と、一端側に淡混合気用炎口が形成された
   偏平な淡混合部とが、その幅方向を並び方向として交互
   に並設され、 前記濃混合部に備えさせた濃混合気流路および前記淡混
   合部に備えさせた淡混合気流路に対して、燃焼用空気を
   送風する送風手段、および、燃料ガスを供給するガスノ
   ズルが設けられた濃淡燃焼装置であって、 前記淡混合部の淡混合気流路が、前記濃混合部と前記淡
   混合部との並び方向視において、前記淡混合部の横一側
   部に開口した導入口から横他側部に向けて伸び、その横
   他側部において反転状態に屈曲して前記淡混合気用炎口
   に連なる屈曲状に形成され、 前記淡混合気流路に対して、その導入口を通して、前記
   送風手段からの燃焼用空気が送風圧により押し込み供給
   されるように構成され、 前記淡混合部に燃料ガスを供給するガスノズルとして、
   複数の前記淡混合部それぞれの前記淡混合気流路に対し
   て複数個のガスノズルが、前記淡混合気流路の導入口に
   分散配置される状態で設けられている濃淡燃焼装置。
2. 【請求項２】 前記淡混合部の淡混合気流路が、その横
   断面形状が矩形または略矩形状となるように形成されて
   いる請求項１に記載の濃淡燃焼装置。
3. 【請求項３】 前記淡混合部における前記淡混合気流路
   の前記淡混合気用炎口に隣接する箇所に、前記淡混合気
   用炎口から吐出される淡混合気を整流する整流板が設け
   られている請求項１または２に記載の濃淡燃焼装置。
4. 【請求項４】 前記濃混合部の濃混合気流路が、前記濃
   混合部と前記淡混合部との並び方向視において、前記濃
   混合部の横一側部に開口した導入口から横他側部に向け
   て伸び、その横他側部において反転状態に屈曲して前記
   濃混合気用炎口に連なる屈曲状に形成され、 前記濃混合部に燃料ガスを供給するガスノズルが、前記
   濃混合気流路の導入口に対して、前記送風手段からの燃
   焼用空気をガス噴出に伴って吸引するように、燃料ガス
   を噴出するように設けられている請求項１〜３のいずれ
   か１項に記載の濃淡燃焼装置。