JP2000171010A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成を大きく変更することなく、燃焼用一次
空気供給量の燃料ガス供給量に対する不足に伴う異常音
の発生を防止する。 【解決手段】 バーナ３が燃焼室ケース２内に設けら
れ、燃焼室ケース２の外周にバーナケース１が配設され
て、バーナケース１と燃焼室ケース２との間にバーナケ
ース１の内側全周にわたる筒状の空気流通路２１が形成
され、空気流通路２１に空気供給手段４が連通されて、
空気流通路２１内に冷却用空気を流通させるように構成
され、バーナ３の導入口９を空気流通路内に臨ませて、
空気流通路２１内を流通する冷却用空気の一部を、燃焼
用空気として導入口９を介してバーナ３の混合室８に供
給するように構成されている燃焼装置であって、空気流
通路２１内に、冷却用空気の流通を抑制して、空気が導
入口９よりバーナ３へ供給されるのを促進する抑制体２
５が備えられている燃焼装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、混合室に燃料ガス
および燃焼用空気を導入する導入口を備えるバーナが、
燃焼室ケース内に設けられ、 前記燃焼室ケースの外周にバーナケースが配設されて、
前記バーナケースと前記燃焼室ケースとの間に前記バー
ナケースの内側全周にわたる筒状の空気流通路が形成さ
れ、前記空気流通路に空気供給手段が連通されて、前記
空気流通路内に冷却用空気を流通させるように構成さ
れ、 前記バーナの導入口を前記空気流通路内に臨ませて、前
記空気流通路内を流通する冷却用空気の一部を、燃焼用
空気として前記導入口を介して前記バーナの混合室に供
給するように構成されている燃焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような燃焼装置は、バーナの導入
口にガスノズルが臨むように設けられ、ガスノズルから
導入口への燃料ガスの吹き込みで、エゼクタ作用により
空気流通路内を流通する冷却用空気の一部が所定の割合
で導入口に吸引されて、混合室で燃料ガスと燃焼用空気
が混合されてバーナで燃焼するようにしていた。そし
て、従来、導入口から吸引される燃焼用一次空気供給量
に対して燃料ガス供給量が不足する場合には、導入口の
開口面積を小さくするダンパなどを設けて、燃焼用一次
空気供給量を減少させて、燃焼用一次空気供給量と燃料
ガス供給量との比率が適正になるようにして、バーナに
て燃焼させるものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ものでは、導入口の開口面積を調整することにより燃焼
用一次空気供給量と燃料ガス供給量との比率が適正にな
るようにしているので、もともとの導入口の開口面積よ
りも開口面積を大きくすることができず、燃焼用一次空
気供給量が燃料ガスに対して不足する場合があり、その
場合には、バーナでの燃焼状態が異常燃焼状態となり、
異常音が発生する虞があった。

【０００４】つまり、図８の（イ）に示すように、バー
ナの燃焼においては、通常、燃焼用空気供給量と燃料ガ
ス供給量との混合比である空燃比が定常目標値になるよ
うに、すなわち、空燃比が定常ラインＬｔ上になるよう
に燃焼用空気供給量と燃料ガス供給量のそれぞれが調整
されているが、燃焼用一次空気供給量が燃料ガス供給量
に対して不足している場合には、定常ラインＬｔの一部
が異常音を発生する異常音域に含まれることが実験によ
り確認されている。したがって、空燃比が定常目標値に
なるように、すなわち、空燃比が定常ラインＬｔ上にな
るように燃焼用空気供給量と燃料ガス供給量のそれぞれ
を調整すると、異常音を発生する虞があった。

【０００５】また、燃焼用一次空気供給量が燃料ガス供
給量に対して不足している不足状態を解消するために
は、燃料ガス流量を絞る弁などを設け、燃料ガス供給量
を減少させることも考えられるが、燃料ガス流量を絞る
弁などを設ける必要があり、大きな構成の変更を強いら
れることになる。

【０００６】本発明は、かかる点に着目してなされたも
のであり、その目的は、構成を大きく変更することな
く、燃焼用一次空気供給量が燃料ガス供給量に対して不
足している不足状態に伴って異常音が発生することを防
止することができる燃焼装置を提供する点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明によれば、空気流通路内に、
冷却用空気の流通を抑制して、空気が導入口よりバーナ
へ供給されるのを促進する抑制体が備えられている。つ
まり、空気流通路内に抑制体を設けるだけで、燃焼用一
次空気供給量を増加させることができ、燃料ガス供給量
に対する燃焼用一次空気供給量を増加させることができ
るので、構成を大きく変更することなく、燃焼用一次空
気供給量が燃料ガス供給量に対して不足している状態を
解消することができ、その不足状態に伴う異常音の発生
を防止することが可能となる。

【０００８】請求項２に記載の発明によれば、抑制体
が、燃焼室ケースに着脱自在に構成されているので、抑
制体が燃焼室ケースに固着されているものに比べて、燃
焼室ケースおよび抑制体のそれぞれの形状を複雑にする
ことがなく、燃焼室ケースおよび抑制体の製作が容易に
なる。また、燃焼用一次空気供給量が燃料ガス供給量に
対して不足しているときのみ、抑制体を燃焼室ケースに
取付けることができ、それぞれの状態に応じて変更しや
すくなる。

【０００９】請求項３に記載の発明によれば、抑制体
が、空気流通路の周方向のうち、導入口が臨む部分に備
えられている。つまり、空気流通路の周方向の全周に抑
制体が備えられているものでは、燃焼用一次空気供給量
が増加するものの、冷却用空気の流通量が少なくなっ
て、十分な冷却効果を得られない虞があるが、空気流通
路の周方向のうち、バーナに空気を供給する導入口が臨
む部分にのみ抑制体が備えられているので、抑制体が備
えられている部分においては、この抑制体によって燃焼
用一次空気供給量を増加させ、抑制体が備えられていな
い部分においては、冷却用空気を十分流通させることが
でき、上述の不都合も解消することが可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明にかかる燃焼装置を濃淡燃
焼装置に適応した例を図面に基づいて説明する。この濃
淡燃焼装置は、図１〜図３に示すように、長方形のバー
ナケース１の内側に同じく長方形の燃焼室ケース２が内
装され、この燃焼室ケース２の内部に偏平状のバーナと
しての濃用バーナ３が所定間隔を隔てて多数並設されて
収納されている。このバーナケース１の下方には、燃焼
用空気と冷却用空気とを供給するための空気供給手段と
してのファン４が位置され、このファン４の吐出口４ａ
がバーナケース１の底部に開口されて、このバーナケー
ス１の底部と燃焼室ケース２の底部を形成する多孔板か
らなる整風板５との間に空気室６が形成されている。

【００１１】前記濃用バーナ３は、一次空気混合率の小
さい濃混合気を上方に吐出させる偏平な濃用炎口７と、
この濃用炎口７に連通する混合室としての濃用混合室８
と、この濃用混合室８に濃混合気生成用の燃料ガスと燃
焼用空気とを導入する断面形状楕円形の導入口としての
濃用導入口９などから構成されている。この濃用バーナ
３は、１枚の金属製の板状板から形成され、板状体が濃
用炎口７の部分で折曲されて張り合わされ、濃用混合室
８や濃用導入口９を形成するとともに、濃用混合室８の
下方には、後述する淡用バーナ１０の淡用ガス導通路１
１と、この淡用ガス導通路１１に燃料ガスと燃焼用空気
とを導入する断面形状楕円形の淡用導入口１２が、同じ
板状体で一体的に形成されて周囲がスポット溶接で接合
されている。

【００１２】このようにして形成した偏平な濃用バーナ
３を所定間隔を隔てて燃焼室ケース２内に並設させるこ
とで、隣合う濃用バーナ３どうしの間には偏平な間隔空
間ができ、この間隔空間が淡用バーナ１０の形成に利用
されている。つまり、隣接する濃用バーナ３の濃用炎口
７どうしの間は、一次空気混合率の大きい淡混合気を上
方に吐出させる偏平な淡用炎口１３に構成されている。
そして、淡用炎口１３に連通する下方の間隔空間が淡用
混合室１４に構成され、この淡用混合室１４内に淡用ガ
ス導通路１１に形成の複数個の噴出口１１ａから混合気
を噴出するように構成されるとともに、この淡用混合室
１４の下方に形成の淡用空気導入口１５が空気室６を介
してファン４に連通されている。また、濃用バーナ３に
固着の複数枚の整流板１３ａが、淡混合気整流用の整流
板１３ａとして作用するように各淡用炎口に位置するよ
うに配設されている。

【００１３】前記燃焼室ケース２は、図４に示すよう
に、上方から見てコの字型のケース本体２ａと、このケ
ース本体２ａに対して図外のボルトにて固着可能な前板
２ｂとからなり、これらケース本体２ａと前板２ｂとの
下方に整風板５が固着されている。ケース本体２ａのう
ち、前板２ｂと対向する後板の上端と前板２ｂの上端に
は、濃用バーナ３を保持するための多数の突起１６ａが
一体的に形成され、後板の中間部にも上下２段にわたっ
て同様な突起１６ｂが一体的に形成されていて、これら
上下２段の突起を形成することにより開口した開口部
は、別の封鎖部材１７で閉じられている。したがって、
各突起１６ａ，１６ｂ間に各濃用バーナ３を差し込み、
その下端部を整風板５上面に載置することにより、燃焼
室ケース２の内部に多数の濃用バーナ３が所定間隔を隔
てて並設され、この収納状態において、濃用導入口９と
淡用導入口１２とが、前板２ａに開口の濃用開口部１８
と淡用開口部１９とにそれぞれ対応して位置するように
構成されている。

【００１４】前記バーナケース１においても、燃焼室ケ
ース２と同様に、上方から見てコの字型のケース本体１
ａを有し、このケース本体１ａには、前板１ｂが固着さ
れてケース本体１ａの上方前面を封鎖する。そして、ケ
ース本体１ａと前板１ｂとには、濃用燃料ガスを分配供
給する濃用ガスヘッダ２０ａと淡用燃料ガスを分配供給
する淡用ガスヘッダ２０ｂとを有するヘッダケース２０
が固着されてケース本体１ａの前面を封鎖している。つ
まり、バーナケース１は、ケース本体１ａ、前板１ｂ、
ヘッダケース２０、ならびに、底板１ｃとから構成さ
れ、この底板１ｃにファン４の吐出口４ａが開口されて
いる。

【００１５】そして、このバーナケース１内に燃焼室ケ
ース２を位置させて固着することにより、バーナケース
１の底板１ｃと燃焼室ケース２と底部を形成する整風板
５との間に空気室６が形成されている。また、濃用炎口
７側から見てともに長方形のバーナケース１と燃焼室ケ
ースとの４辺の壁部が、相対向するものどうしの間に一
定の間隔を保持しながらほぼ平行に位置することにな
り、両ケース１，２の間に冷却用空気流通のための筒状
の空気流通路２１が形成されている。この空気流通路２
１は、図５に示すように、バーナケース１と燃焼室ケー
ス２との間のバーナケース１の内側全周にわたって形成
されている。そして、長方形の燃焼室ケース２とバーナ
ケース１との４角には、セラミックペーパなどからなる
シール材Ｃが配設され、空気流通路２１が空気室６に連
通されている。

【００１６】つまり、燃焼室ケース２のケース本体２ａ
の３辺の下端部は、図６に拡大して示すように、外側に
向かって段状に折曲されてバーナケース１のケース本体
１ａの内面に当接され、その当接部分がスポット溶接に
よってケース本体１ａに固着されている。それによっ
て、この段状の折曲部分が、空気流通路２１と空気室６
との連通を阻止する阻止板２９として作用するが、この
阻止板２９には、空気流通用の多数の貫通孔２２が穿設
され、この貫通孔２２を介して空気流通路２１が空気室
６、すなわち、ファン４と連通されている。同様にし
て、燃焼ケース２の前板２ｂの下端部も外側に向かって
段状に折曲されていて、この前板２ｂの方はバーナケー
ス１を構成するヘッダケース２０に当接され、その当接
部分が図外のボルトでヘッダケース２３に当接されてい
る。この前板２ｂの段状折曲部も阻止板２９として作用
するが、貫通孔２２が穿設されていて空気流通路２１が
ファン４に連通されている。

【００１７】このように空気流通路２１と空気室６との
間には、貫通孔２２を有する阻止板２９が設けられてい
るので、空気流通路２１の阻止板２９に穿設する貫通孔
２２の数や大きさ、さらには配置などを選択することに
より、空気流通路２１の圧力損失を均一化して、空気流
通路２１内にほぼ同量の冷却用空気を流通されることが
可能となる。そして、阻止板２９は、燃焼室ケース２の
ケース本体２ａや前板２ｂと一体的に構成され、シール
材Ｃも燃焼室ケース２の外面に固着されているので、こ
の燃焼室ケース２をバーナケース１の内側に挿入して、
その後、スポット溶接によってバーナケース１を固着す
るだけでよく、バーナケース１に対する燃焼室ケース２
の組み付けは比較的容易になる。なお、図６に示すよう
に、燃焼室ケース２のケース本体２ａ側下端部の段状折
曲部には、別のシール材Ｃ１が介装されているが、この
シール材Ｃ１は、スポット溶接により接合したバーナケ
ース１のケース本体１ａとの隙間から冷却用空気が流入
するのを防止するためのものである。

【００１８】前記ヘッダケース２０の濃用ガスヘッダ２
０ａには濃用バーナ３と同数の濃用ガスノズル２３が、
また、淡用ガスヘッダ２０ｂには淡用バーナ１０と同数
の淡用ガスノズル２４がそれぞれ取付けられており、各
濃用ガスノズル２３は各濃用導入口９に、また、各淡用
ガスノズル２４は各淡用導入口１２にそれぞれ臨むよう
にしている。そして、各濃用導入口９および各淡用導入
口１２を空気流通路２１内に臨ませて、空気流通路２１
を通流する冷却用空気の一部を、燃焼用空気として各濃
用導入口９および各淡用導入口１２を介して各濃用混合
室８および各淡用混合室１４に供給するようにしてい
る。

【００１９】また、空気流通路２１の周方向のうち、各
濃用導入口９および淡用導入口１２が臨む部分には、図
７に示すように、冷却用空気の流通を抑制して、空気が
各濃用導入口９より濃用バーナ３へ供給されるのを促進
する抑制体としてのバーナダンパ２５が備えられてい
る。つまり、各濃用導入口９から吸引される燃焼用一次
空気の動圧の一部を静圧化して、濃用バーナ３の濃用導
入口９近傍の静圧力を高くして、その高い静圧力によっ
て多量の燃焼用一次空気を濃用バーナ３に供給するよう
にしている。したがって、燃焼用一次空気供給量が増加
することになり、異常音の発生を防止することができ
る。

【００２０】そして、このバーナダンパ２５は、図４お
よび図７に示すように、バーナダンパ２５に備えられて
いるボルト挿通孔３１と、燃焼室ケース２の前板２ｂに
備えられているボルト挿通孔３２とにボルトＢを挿通さ
せて、燃焼室ケース２に着脱自在に構成されている。

【００２１】このようにして、バーナダンパ２５を備え
る場合と備えない場合とでは、バーナダンパ２５を備え
る場合の方が、燃焼用一次空気供給量が増加するので、
燃料ガス供給量に対して燃焼用一次空気供給量が不足し
ている状態を解消することが可能となる。つまり、バー
ナダンパ２５を空気流通路２１に備えない場合には、燃
料ガス供給量と燃焼用空気供給量との混合比である空燃
比が定常目標値になるように、すなわち、空燃比が定常
ラインＬｔ上になるように燃料ガス供給量と燃焼用空気
供給量をそれぞれ調整すると、図８の（イ）に示すよう
に、定常ラインＬｔの一部が異常音域に含まれるので、
異常音を発生する虞があった。しかし、バーナダンパ２
５を空気流通路２１に備える場合には、燃焼用一次空気
供給量が増加し、燃焼用一次空気供給量が燃料ガス供給
量に対して不足している状態を解消することができ、図
８の（ロ）に示すように、定常ラインＬｔが異常音域に
含まれなくなり、異常音の発生を防止することができ
る。

【００２２】なお、バーナダンパ２５の形状を変更する
ことによって、燃焼用一次空気供給量と冷却用空気の流
通量とを調整することができ、それぞれの状態に応じて
バーナダンパ２５の形状を変更することも可能である。

【００２３】そして、前記濃用ガスヘッダ２０ａには濃
用ガス供給路２６が、淡用ガスヘッダ２０ｂには淡用ガ
ス供給路２７が、それぞれ連通されていて、これら両供
給路２６，２７の分岐箇所より上流側のメインガス供給
路２８には、供給する燃焼ガスの総量を調整するメイン
ガス量調整弁Ｖが介装されている。このメインガス量調
整弁Ｖは、燃焼装置への燃料ガスの供給量を変えて火力
を調整するためのもので、このメインガス量調整弁Ｖで
も調整できないような弱い火力を必要とする際には、複
数個ある濃用バーナ３と淡用バーナ１０のうち、一部の
淡用バーナ１０とその両側に位置する一部の濃用バーナ
３のみを燃焼させるのである。

【００２４】〔別実施形態〕 （１）上記実施形態では、バーナダンパ２５が燃焼室ケ
ース２に着脱自在に構成されているが、バーナダンパ２
５が燃焼室ケース２に固着されているようにしてもよ
い。

【００２５】（２）上記実施形態では、バーナダンパ２
５が、空気流通路２１の周方向のうち、濃用導入口９が
臨む部分のみに備えられているが、空気流通路２１の周
方向の全周にわたって設けられるようにしてよい。

【００２６】（３）上記実施形態では、本件にかかる燃
焼装置を濃淡燃焼装置に適応した例を示しているが、そ
の他各種の燃焼装置に適応可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃焼装置の右側面視断面図

【図２】燃焼装置の要部切り欠き斜視図

【図３】燃焼装置の正面視格段断面図

【図４】燃焼室ケースの分解斜視図

【図５】燃焼装置の上面図

【図６】燃焼室ケースとバーナケースとの要部を示す断
面図

【図７】空気流通路の要部拡大断面図

【図８】ガス量とファン回転数の関係を示す図

【符号の説明】

１ バーナケース ２ 燃焼室ケース ３ バーナ ４ 空気供給手段 ８ 混合室 ９ 導入口 ２１ 空気流通路 ２５ 抑制体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 混合室に燃料ガスおよび燃焼用空気を導
   入する導入口を備えるバーナが、燃焼室ケース内に設け
   られ、 前記燃焼室ケースの外周にバーナケースが配設されて、
   前記バーナケースと前記燃焼室ケースとの間に前記バー
   ナケースの内側全周にわたる筒状の空気流通路が形成さ
   れ、前記空気流通路に空気供給手段が連通されて、前記
   空気流通路内に冷却用空気を流通させるように構成さ
   れ、 前記バーナの導入口を前記空気流通路内に臨ませて、前
   記空気流通路内を流通する冷却用空気の一部を、燃焼用
   空気として前記導入口を介して前記バーナの混合室に供
   給するように構成されている燃焼装置であって、 前記空気流通路内に、冷却用空気の流通を抑制して、空
   気が前記導入口より前記バーナへ供給されるのを促進す
   る抑制体が備えられている燃焼装置。
2. 【請求項２】 前記抑制体が、前記燃焼室ケースに着脱
   自在に構成されている請求項１に記載の燃焼装置。
3. 【請求項３】 前記抑制体が、前記空気流通路の周方向
   のうち、前記導入口が臨む部分に備えられている請求項
   １または２に記載の燃焼装置。