JP2000249333A - Burner - Google Patents

Burner

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JP2000249333A
JP2000249333A JP11047106A JP4710699A JP2000249333A JP 2000249333 A JP2000249333 A JP 2000249333A JP 11047106 A JP11047106 A JP 11047106A JP 4710699 A JP4710699 A JP 4710699A JP 2000249333 A JP2000249333 A JP 2000249333A
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burner
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勝 廣安
Masaaki Matsuda
昌明 松田
Shinji Hirase
伸二 平瀬
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a burner having good combustion performance in an all load range and a wide load range. SOLUTION: The burner comprises an air case 2 connected to a blower 4 to receive air supply from the blower, an end open cylinder 6 disposed in the case 2, and a fuel injection nozzle 7 in such a manner that the cylinder 6 has at least a small-diameter portion 6a and a large-diameter portion 6b, the portion 6b receives a fuel injection from the nozzle 7, and openings 10 to 14 are further provided at the portions 6a, 6b to introduce the air from the case 2 into the cylinder through the openings. In this case, the case 2 has a first air chamber 21 connected to the portion 6a, and a second air chamber 22 connected to the portion 6b, and further a flow rate ratio altering means 35 for altering a ratio of the air flow rate to the chamber 21 to the air flow rate to the chamber 22 is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、バーナに関し、詳
しくは液体燃料等の流体燃料を用いて燃焼量を増減でき
るバーナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a burner, and more particularly to a burner capable of increasing or decreasing the amount of combustion using a fluid fuel such as a liquid fuel.

【0002】[0002]

【従来の技術】石油給湯機等において、いわゆる二段燃
焼筒によって液体燃料の燃焼を行う燃焼量可変式ガンタ
イプバーナは、従来から知られていた。このような従来
技術によるバーナの一例を図7に一部断面立面図により
示す。このバーナは、その下方に設けられた熱交換器を
加熱するためのもので、バーナにおける気流はほぼ下向
きである。このような形態は、消音機(図示せず)をコ
ンパクトに設けてスペースを節約するためによく用いら
れる。このバーナにおいて、燃料は電磁ポンプ4で加圧
されて燃料噴射ノズル7から噴射される。噴射された燃
料は送風機1からの空気と混合し、点火プラグ8により
点火されて主として燃焼筒6内で燃焼する。燃焼筒6
は、図4,5に示すように、ともに円筒状である小径部
(第1内筒)6aと大径部(第2内筒)6bとからな
る。燃料噴射ノズル7と点火プラグ8を内蔵するノズル
収納筒3は、燃料噴射ノズル7を直接内蔵するノズル収
納内筒3aと、その外側に設けられたノズル収納外筒3
bとの二重構造になっている。
2. Description of the Related Art In a petroleum water heater or the like, a variable combustion type gun type burner in which liquid fuel is burned by a so-called two-stage combustion cylinder has been conventionally known. One example of such a conventional burner is shown in FIG. The burner is for heating a heat exchanger provided below the burner, and the airflow in the burner is substantially downward. Such a configuration is often used to provide a compact silencer (not shown) to save space. In this burner, fuel is pressurized by an electromagnetic pump 4 and injected from a fuel injection nozzle 7. The injected fuel is mixed with air from the blower 1, ignited by the spark plug 8, and burns mainly in the combustion cylinder 6. Combustion cylinder 6
As shown in FIG. 4 and FIG. 5, each is composed of a small-diameter portion (first inner cylinder) 6a and a large-diameter portion (second inner cylinder) 6b, both of which are cylindrical. The nozzle housing cylinder 3 having the fuel injection nozzle 7 and the ignition plug 8 therein is composed of a nozzle housing inner cylinder 3a directly housing the fuel injection nozzle 7 and a nozzle housing outer cylinder 3 provided outside thereof.
It has a double structure with b.

【0003】詳しくは、送風機1からの空気は、空気ケ
ース2に送られた後、下記のように燃焼に用いられる。
ノズル収納内筒3aの側面に設けられた空気孔10から
ノズル収納内筒3aの内部に流入した空気は、燃料噴射
ノズル7の周囲を通り、噴射された燃料と混合して燃焼
筒6内に送られる。点火プラグ8によって燃焼反応が開
始され、前記空気孔10から流入した空気が最初に燃料
に酸素を供給する。気流が燃焼筒6へ向かっているた
め、燃焼反応は主として燃焼筒6の内部で行われる。ノ
ズル収納外筒3bの側面に設けられた空気孔11からノ
ズル収納外筒3bの内部に流入した空気は、第1内筒6
aの上面を放射状に切り欠いて構成された旋回器15か
ら第1内筒6a内に送られて燃焼筒6内のガスに旋回に
よる保炎効果を加えながら燃料に酸素を供給する。第1
内筒6aの側面に設けられた空気孔12から小径部6a
の内部に流入した空気は、いわゆる二次空気として燃焼
に用いられる。小径部6aと大径部6bとの間の段部9
に設けられた空気孔13から大径部6bの内部に流入し
た空気は、段部9の内面を放射状に切り欠いて構成され
た旋回器25から大径部6b内に送られて燃焼筒6内の
ガスに旋回による保炎効果を加えながら燃料に酸素を供
給する。大径部6bの側面に設けられた空気孔14から
大径部6bの内部に流入した空気も、いわゆる二次空気
として燃焼に用いられる。また、燃焼筒6内に流入せず
に同筒6の周囲から下方の燃焼ケース60内へ送風され
る空気(いわゆる三次空気)は、燃焼ガス中に二次空気
によってもまだ完全燃焼していない成分があるとき、そ
の未燃成分の完全燃焼に寄与する。
[0003] Specifically, the air from the blower 1 is sent to the air case 2 and then used for combustion as described below.
The air that has flowed into the nozzle housing inner cylinder 3a from the air hole 10 provided on the side surface of the nozzle housing inner cylinder 3a passes around the fuel injection nozzle 7, mixes with the injected fuel, and enters the combustion cylinder 6 Sent. A combustion reaction is started by the spark plug 8, and the air flowing from the air hole 10 first supplies oxygen to the fuel. Since the airflow is directed to the combustion tube 6, the combustion reaction is mainly performed inside the combustion tube 6. The air that has flowed into the nozzle housing outer cylinder 3b from the air hole 11 provided on the side surface of the nozzle housing outer cylinder 3b is
The upper surface of a is sent into the first inner cylinder 6a from the swirler 15 having the upper surface radially cut away to supply oxygen to the fuel while adding a flame holding effect to the gas in the combustion cylinder 6 by swirling. First
From the air hole 12 provided on the side surface of the inner cylinder 6a, the small-diameter portion 6a
The air that has flowed into the inside is used as so-called secondary air for combustion. Step 9 between small diameter portion 6a and large diameter portion 6b
The air that has flowed into the large diameter portion 6b from the air hole 13 provided in the combustion tube 6 is sent from the swirler 25, which is formed by radially notching the inner surface of the step portion 9, into the large diameter portion 6b. It supplies oxygen to the fuel while adding a flame holding effect by swirling to the gas inside. The air that has flowed into the large diameter portion 6b from the air holes 14 provided on the side surface of the large diameter portion 6b is also used for combustion as so-called secondary air. Further, air (so-called tertiary air) blown from the periphery of the cylinder 6 to the lower combustion case 60 without flowing into the combustion cylinder 6 has not yet been completely burned by the secondary air in the combustion gas. When a component is present, it contributes to the complete combustion of the unburned component.

【0004】送風機1の送風量は、電磁ポンプ4による
燃料供給量(すなわち燃料噴射ノズル7による燃料噴射
量)に応じて制御される。小負荷のとき、すなわち要求
される熱量が小さく入力(燃料供給量)が小さいとき
は、送風量(空気供給量)も少なくされて燃焼はほとん
ど小径の第1内筒6aの内部で行われ、大負荷のとき、
すなわち要求される熱量が大きく入力(燃料供給量)が
大きいときは、送風量(空気供給量)も多くされて燃焼
は第1内筒6aの内部のみならず大径の第二内筒6bの
内部でも行われるので、小負荷域から大負荷域まで良好
な燃焼状態が得られることが期待される。送風量の制御
は、比例制御等の方式により送風機1のファンモータの
回転数を制御することによって行われている。また、小
径部と大径部への送風量の比率は、それぞれの開口面積
の比率によって定まるので、開口部の具体的な位置、
数、面積、形状等は、燃焼状態が良好になるように、実
験によって経験的に定められる。
The amount of air blown by the blower 1 is controlled according to the amount of fuel supplied by the electromagnetic pump 4 (ie, the amount of fuel injected by the fuel injection nozzle 7). When the load is small, that is, when the required heat amount is small and the input (fuel supply amount) is small, the blowing amount (air supply amount) is also reduced, and the combustion is performed inside the first inner cylinder 6a having a small diameter. Under heavy load,
That is, when the required heat amount is large and the input (fuel supply amount) is large, the blowing amount (air supply amount) is also increased, and the combustion is performed not only in the first inner cylinder 6a but also in the large-diameter second inner cylinder 6b. Since it is performed inside, it is expected that a good combustion state can be obtained from a small load range to a large load range. The control of the blowing amount is performed by controlling the rotation speed of the fan motor of the blower 1 by a method such as proportional control. In addition, since the ratio of the amount of air blown to the small diameter portion and the large diameter portion is determined by the ratio of the respective opening areas, the specific position of the opening,
The number, area, shape, etc. are empirically determined by experiments so that the combustion state is good.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなバ
ーナにおいては、下記のような問題点があった。まず、
小負荷時において大径部の開口からの流入空気は燃焼に
寄与しないので、空気を有効に利用するために小径部の
開口面積の比率を大きくしたとすれば、小負荷時におい
て良好な燃焼範囲を最大限に得ることはできるが、大負
荷時に送風量を上げると小径部内の流速が過大となって
火炎が吹き消えることがあった。また、吹き消えを防止
するために大負荷時の送風量を低めに抑えると、大径部
への空気供給量が不足して、スス、NOx、CO等が発
生する惧れがあった。反対に大径部の開口面積の比率を
大きくしたとすれば、大負荷時において良好な燃焼範囲
を最大限に得ることはできるが、小負荷時に小径部への
送風量が小さくなりすぎて小径部にスス、NOx、CO
等が発生する惧れがあった。仮にこれらの生成物の発生
を防止すべく小負荷時にも送風量を多くすれば、燃焼に
寄与しない大径部の開口からの送風空気量が大きくなり
すぎて無駄があった。
However, such a burner has the following problems. First,
Since the inflow air from the opening of the large diameter portion does not contribute to the combustion at a small load, if the ratio of the opening area of the small diameter portion is increased in order to use the air effectively, a good combustion range at the small load Can be obtained to the maximum, but when the air flow rate is increased under a large load, the flow velocity in the small diameter portion becomes excessive and the flame may blow out. Further, if the amount of air blown under a large load is suppressed to a low level to prevent blow-out, there is a risk that soot, NOx, CO, etc. may be generated due to an insufficient amount of air supplied to the large diameter portion. Conversely, if the ratio of the opening area of the large-diameter portion is increased, a good combustion range can be obtained to a maximum when the load is large, but when the load is small, the amount of air blown to the small-diameter portion becomes too small and the small Soot, NOx, CO
And so on. If the amount of air blown is increased even under a small load in order to prevent the generation of these products, the amount of air blown from the opening of the large-diameter portion that does not contribute to combustion becomes too large and wasteful.

【0006】すなわち、小径部の開口面積の比率を大き
くすれば大負荷時に問題が生じやすく、大径部の開口面
積の比率を大きくすれば小負荷時に問題が生じやすかっ
た。そのため、従来のバーナでは、最小から最大までの
負荷範囲において性能上何とか妥協できる程度の開口面
積比を選択していたのが現実であって、全負荷範囲で良
好な燃焼性能を得ることができなかった。また、そのた
めに実用可能な負荷範囲が制約され、燃焼量制御幅(最
大出力と最小出力との比)を広く取ることが困難であっ
た。
That is, if the ratio of the opening area of the small diameter portion is increased, a problem tends to occur at the time of large load, and if the ratio of the opening area of the large diameter portion is increased, the problem tends to occur at the time of small load. For this reason, in the conventional burner, it is a reality that the opening area ratio that can somehow be compromised in performance in the load range from the minimum to the maximum is selected, and good combustion performance can be obtained in the entire load range. Did not. In addition, the practical load range is restricted, and it is difficult to widen the combustion amount control width (the ratio between the maximum output and the minimum output).

【0007】本出願人の先願である特願平9−3671
30号においては、上記のような問題点の解決を図り、
大径部に導入される空気量を制限する制限部材をバーナ
に設けることを提案している。しかし、単に制限部材を
設けたのみでは大径部の開口面積の比率を小さくしたの
と同等であり、上記の問題点を解決することができなか
った。また、同出願においては、薄片状の弁部を備える
ことにより送風量が多いときのみ大径部への通気を許容
することも提案している。しかし、このような構成のバ
ーナは、構造が簡単で安価ではあるが、精密な制御が困
難であり、負荷に応じて最適な送風量を得ることにより
最適な燃焼性能を得ることはできなかった。また、同出
願においては、空気ケースを仕切る形状の制限部材に開
口を設けて弁を備えることも提案している。しかし、単
に弁を備えることを記載したのみであり、運転条件に応
じて最適な送風量を得るための具体的な構成は全く開示
されていないため、上記の問題点を十分解消するには至
っていない。
[0007] Japanese Patent Application No. 9-36771, which is a prior application of the present applicant.
In No. 30, the above problems were solved,
It has been proposed to provide a burner with a limiting member for limiting the amount of air introduced into the large diameter portion. However, merely providing the limiting member is equivalent to reducing the ratio of the opening area of the large-diameter portion, and the above problem could not be solved. The application also proposes that a flaky valve portion is provided to allow ventilation to the large-diameter portion only when a large amount of air is blown. However, although the burner having such a configuration has a simple structure and is inexpensive, precise control is difficult, and it is not possible to obtain an optimum combustion performance by obtaining an optimum air flow according to a load. . In addition, the same application proposes that a valve is provided by providing an opening in a restricting member having a shape that partitions an air case. However, it is merely described that a valve is provided, and a specific configuration for obtaining an optimum air flow rate according to the operating conditions is not disclosed at all. Not in.

【0008】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
小負荷から大負荷に至るまで全負荷範囲で燃焼性能が良
好で、かつ負荷範囲(燃焼量制御幅)が広いバーナを提
供することを、解決すべき課題とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art,
It is an object of the present invention to provide a burner which has good combustion performance in a whole load range from a small load to a large load and has a wide load range (combustion amount control width).

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項1記載のバーナは、送風機に接続され当該送風
機からの送風を受ける空気ケースと、当該空気ケース内
に配された端部開放の筒体と、燃料噴射ノズルを有し、
前記筒体は少なくとも小径部と大径部とを備え、前記小
径部は前記燃料噴射ノズルからの燃料噴射を受け、さら
に前記小径部と前記大径部には開口が設けられていて当
該開口を経て前記空気ケースから前記筒体の内部に空気
が導入されるバーナにおいて、前記空気ケースは、前記
小径部と接続された第1空気室と、前記大径部と接続さ
れた第2空気室とからなり、さらに、第1空気室と第2
空気室に送風される空気流量の比率を変更する流量比率
変更手段が設けられていることを特徴とするバーナであ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a burner comprising: an air case connected to a blower for receiving air from the blower; and an open end disposed in the air case. And a fuel injection nozzle,
The cylindrical body has at least a small diameter portion and a large diameter portion, the small diameter portion receives fuel injection from the fuel injection nozzle, and the small diameter portion and the large diameter portion are provided with an opening, and the opening is provided. In a burner in which air is introduced from the air case into the interior of the cylinder via the air case, the air case includes a first air chamber connected to the small diameter portion, and a second air chamber connected to the large diameter portion. And a first air chamber and a second air chamber.
The burner is characterized by being provided with a flow rate ratio changing means for changing a ratio of an air flow rate blown into the air chamber.

【0010】このバーナによって、燃焼筒の小径部と大
径部それぞれに負荷状態に応じて最適量の燃焼用空気を
供給できるため、小負荷から大負荷に至るまで全負荷範
囲で燃焼性能が良好で、かつ負荷範囲(燃焼量制御幅)
が広くなる。
With this burner, an optimum amount of combustion air can be supplied to each of the small-diameter portion and the large-diameter portion of the combustion cylinder according to the load condition, so that the combustion performance is good in the entire load range from a small load to a large load. And load range (combustion amount control width)
Becomes wider.

【0011】上記課題を解決するための請求項2記載の
バーナは、前記流量比率変更手段は、燃料噴射量の増加
に応じて第2空気室に送風される空気の流路を段階的に
開く可動ダンパで構成された開閉手段を有することを特
徴とする請求項1に記載のバーナである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a burner, wherein the flow ratio changing means opens the flow path of the air blown to the second air chamber in a stepwise manner in accordance with an increase in the fuel injection amount. The burner according to claim 1, further comprising an opening / closing means configured by a movable damper.

【0012】このバーナによって、燃料噴射量が増加す
るほど燃焼筒の大径部の必要空気量が増加することに対
応でき、また、比較的簡単でコンパクトな構造により発
明の目的を達成することができる。
With this burner, it is possible to cope with an increase in the required amount of air in the large-diameter portion of the combustion cylinder as the fuel injection amount increases, and to achieve the object of the invention with a relatively simple and compact structure. it can.

【0013】上記課題を解決するための請求項3記載の
バーナは、第2空気室に送風される空気の流路を複数有
し、当該複数の空気流路のうち少なくとも1つに前記可
動ダンパが設けられ、他の少なくとも1つは常に開放さ
れていることを特徴とする請求項2に記載のバーナであ
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a burner having a plurality of flow paths for air blown into a second air chamber, wherein at least one of the plurality of air flow paths has the movable damper. 3. The burner according to claim 2, wherein at least one of the other is always open.

【0014】このバーナにおいて、可動ダンパの位置に
関わらず、燃焼筒大径部に最小限必要な空気は常に供給
される。
In this burner, the minimum necessary air is always supplied to the large diameter portion of the combustion cylinder regardless of the position of the movable damper.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。本発明の一実施形態であるバーナを
図1に示す。図1におけるバーナは、燃焼筒6の構造自
体においては従来技術において説明したバーナと異なる
ところがない。液体燃料は電磁ポンプ4によって燃料噴
射ノズル7へ送られる。燃料噴射ノズル7はリターンノ
ズルであって、供給液体の一部を噴霧し、剰余の液体を
電磁ポンプ4の吸入側へ戻すものである。噴射される液
体燃料の流量は可変であり、制御弁(図示せず)により
制御される。噴射される液体流量の増減に対応して従来
どおりの制御機構により送風機1の送風量も増減する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a burner according to an embodiment of the present invention. The burner in FIG. 1 does not differ from the burner described in the prior art in the structure of the combustion cylinder 6 itself. The liquid fuel is sent to the fuel injection nozzle 7 by the electromagnetic pump 4. The fuel injection nozzle 7 is a return nozzle, which sprays a part of the supply liquid and returns surplus liquid to the suction side of the electromagnetic pump 4. The flow rate of the injected liquid fuel is variable and is controlled by a control valve (not shown). The amount of air blown by the blower 1 is also increased / decreased by a conventional control mechanism in response to an increase / decrease in the flow rate of the liquid to be injected.

【0016】空気ケース2は、仕切板20で仕切られる
ことによって第1空気室21と第2空気室22とに分け
られている。仕切板20は、全体としては中央部におい
てくぼんだ形状であって、水平部20aと垂直部20b
からなる。水平部20aは略中央部に円孔を有する形状
であり、垂直部20bは円筒状であって水平部20aに
接続する。垂直部20bは、燃焼筒大径部6bの外径と
略同一の内径を有し、燃焼筒小径部6aの外表面を略一
定間隔を隔てて環状に囲むように設けられ、その下端部
の内表面は燃焼筒大径部6bの上部の外表面と接してい
る。仕切板20の水平部20aには、比較的大面積の第
1開口41と比較的小面積の第2開口42が設けられて
いる。なお、第2開口42は図1には表れず、第1開口
41と第2開口42の詳細は図2、図3に示されてい
る。第1開口41と第2開口42の面積比は、8:1〜
20:1である。比較的大面積の第1開口41は可動ダ
ンパ35により開閉されるが、比較的小面積の第2開口
42は常に開放されている。
The air case 2 is divided into a first air chamber 21 and a second air chamber 22 by being partitioned by a partition plate 20. The partition plate 20 has a hollow shape at the center as a whole, and has a horizontal portion 20a and a vertical portion 20b.
Consists of The horizontal portion 20a has a shape having a circular hole substantially at the center, and the vertical portion 20b has a cylindrical shape and is connected to the horizontal portion 20a. The vertical portion 20b has substantially the same inner diameter as the outer diameter of the large-diameter portion 6b of the combustion cylinder, and is provided so as to annularly surround the outer surface of the small-diameter portion 6a of the combustion cylinder at a substantially constant interval. The inner surface is in contact with the upper outer surface of the large diameter portion 6b of the combustion cylinder. The horizontal portion 20a of the partition plate 20 is provided with a first opening 41 having a relatively large area and a second opening 42 having a relatively small area. Note that the second opening 42 does not appear in FIG. 1, and details of the first opening 41 and the second opening 42 are shown in FIGS. 2 and 3. The area ratio between the first opening 41 and the second opening 42 is 8: 1 to 1
20: 1. The relatively large area first opening 41 is opened and closed by the movable damper 35, but the relatively small area second opening 42 is always open.

【0017】第1空気室21は送風機1と直結され、第
2空気室22は第1空気室21及び開口41,42を介
して間接的に送風機1からの送風を受ける。第2空気室
22の下部は燃焼筒大径部6bの外表面を略一定間隔を
隔てて環状に囲むように設けられている。第2空気室2
2の下部の外側には、環状の三次空気ガイド50が設け
られている。第1空気室21は、三次空気孔30、流路
40、開口45によって三次空気ガイド50と連通して
いる。さらに三次空気ガイド50は、その側面に設けら
れた複数の空気孔55により燃焼ケース60内の空間と
連通している。バーナの運転時に第1空気室21から三
次空気ガイド50に流入した空気は、複数の空気孔55
から吹き出し、燃焼ケース60内で燃焼筒6の外方をほ
ぼ軸対称の流量分布をもって流下しつつ補助的に燃焼を
促進する。
The first air chamber 21 is directly connected to the blower 1, and the second air chamber 22 receives air from the blower 1 indirectly through the first air chamber 21 and the openings 41 and 42. The lower portion of the second air chamber 22 is provided so as to annularly surround the outer surface of the large-diameter portion 6b of the combustion cylinder at substantially constant intervals. Second air chamber 2
An annular tertiary air guide 50 is provided on the outside of the lower part of 2. The first air chamber 21 communicates with the tertiary air guide 50 through the tertiary air hole 30, the flow path 40, and the opening 45. Further, the tertiary air guide 50 communicates with the space in the combustion case 60 by a plurality of air holes 55 provided on the side surface. The air that has flowed into the tertiary air guide 50 from the first air chamber 21 during operation of the burner has a plurality of air holes 55.
And flows down the outside of the combustion cylinder 6 in the combustion case 60 with a substantially axially symmetric flow distribution, thereby promoting combustion auxiliary.

【0018】第1空気室21は、ノズル収納内筒3aの
側面に設けられた空気孔10及びノズル収納外筒3bの
側面に設けられた空気孔11によってノズル収納筒3の
内部と連通し、燃焼筒小径部6aの側面に設けられた空
気孔12によって小径部6aの内部と連通するほか、小
径部と大径部の間の段部9に設けられた空気孔13及び
旋回器25によって大径部6bの内部とも連通してい
る。一方、第2空気室は、大径部6bの側面に設けられ
た空気孔14によって燃焼筒6の大径部6bの内部と連
通している。
The first air chamber 21 communicates with the inside of the nozzle housing cylinder 3 by an air hole 10 provided on the side surface of the nozzle housing inner tube 3a and an air hole 11 provided on the side surface of the nozzle housing outer tube 3b. In addition to communicating with the inside of the small-diameter portion 6a by an air hole 12 provided on the side surface of the combustion cylinder small-diameter portion 6a, the air hole 13 provided in the step 9 between the small-diameter portion and the large-diameter portion and a swirler 25 provide a large air flow. It also communicates with the inside of the diameter part 6b. On the other hand, the second air chamber communicates with the inside of the large diameter portion 6b of the combustion cylinder 6 through an air hole 14 provided on the side surface of the large diameter portion 6b.

【0019】このように大径部6bの側面に設けられた
空気孔14への送風路のみを他から区別したのは、この
空気孔14への必要送風量は負荷の増減に従って大きく
増減するが、他の空気孔への必要送風量は負荷の増減に
よる増減が小さいからである。すなわち、小径部6aに
おける燃料の燃焼量(酸素消費量や、燃焼に必要な空気
量と対応する)は、負荷の大小によらずほぼ一定であ
る。また、小径部と大径部の間の段部9に設けられた空
気孔13は、大径部6bに通じているが、小負荷時すな
わち主として小径部6a内で燃焼が行われているときに
も保炎効果によって燃焼に寄与するので、小径部6aに
対する送風とともに制御した方が都合が良い。また、い
わゆる三次空気の必要量も負荷の大小による変化が少な
いので、これも小径部6aに対する送風とともに制御し
た方が都合が良い。従って、これらをまとめて1つの空
気室により送風を行うことにより、比較的簡単な構造で
十分に目的を達することができる。
The reason why only the air flow path to the air hole 14 provided on the side surface of the large diameter portion 6b is distinguished from the others is that the required air flow to the air hole 14 greatly increases and decreases as the load increases and decreases. This is because the required amount of air to be sent to the other air holes does not increase or decrease due to an increase or decrease in load. That is, the amount of fuel combustion (corresponding to the amount of oxygen consumed and the amount of air required for combustion) in the small diameter portion 6a is substantially constant regardless of the magnitude of the load. The air holes 13 provided in the step portion 9 between the small diameter portion and the large diameter portion communicate with the large diameter portion 6b, but when a small load is applied, that is, when combustion is mainly performed in the small diameter portion 6a. In addition, since it contributes to combustion by the flame holding effect, it is more convenient to control the small diameter portion 6a together with the blowing. Also, since the so-called required amount of tertiary air does not change much depending on the magnitude of the load, it is more convenient to control this together with the blowing to the small diameter portion 6a. Therefore, by combining these and blowing air by one air chamber, the purpose can be sufficiently achieved with a relatively simple structure.

【0020】前記可動ダンパ35は、その一端において
ヒンジ37により回転可能に支持されており、ステッピ
ングモータ36によって駆動され、全開から全閉までの
間で数段階の位置をとることができる。なお、ステッピ
ングモータ36は、噴射される液体燃料の流量に応じ、
図示しない制御装置により制御されている。電磁ポンプ
4による燃料供給量が最小のとき燃焼はほとんど小径部
6a内で行われているが、このとき可動ダンパ35は全
閉される。そのため、送風機1により送風される空気の
大部分は小径部6aに供給され、大径部6bへの無駄な
空気供給は防止される。このときでも大径部6bへの空
気供給がゼロになっているわけではない。まず、段部9
に設けられた空気孔13から流入した空気は、旋回器2
5から大径部6b内に送られて燃焼筒6内のガスに保炎
効果を加えるほか、未燃成分があればそれに酸素を供給
して燃焼させる。また、第2空気室22は第2開口42
によって第1空気室21と連通しているため、第2空気
室22から大径部6b側面の空気孔14を通じて大径部
6bに小量の空気が導入される。この空気も、燃焼ガス
中に未燃成分があればそれを燃焼させるといった補助的
な役割を果たす。
The movable damper 35 is rotatably supported at one end by a hinge 37, is driven by a stepping motor 36, and can take several positions from fully open to fully closed. Note that the stepping motor 36 controls the flow rate of the injected liquid fuel,
It is controlled by a control device (not shown). When the fuel supply amount by the electromagnetic pump 4 is minimum, the combustion is almost performed in the small diameter portion 6a, but at this time, the movable damper 35 is fully closed. Therefore, most of the air blown by the blower 1 is supplied to the small-diameter portion 6a, and wasteful air supply to the large-diameter portion 6b is prevented. Even at this time, the supply of air to the large diameter portion 6b is not necessarily zero. First, step 9
The air flowing from the air holes 13 provided in the
5 to the large diameter portion 6b to add a flame holding effect to the gas in the combustion cylinder 6 and, if there is an unburned component, to supply oxygen to the unburned component for combustion. The second air chamber 22 has a second opening 42.
As a result, a small amount of air is introduced from the second air chamber 22 into the large diameter portion 6b through the air holes 14 on the side surface of the large diameter portion 6b. This air also plays an auxiliary role in burning unburned components, if any, in the combustion gas.

【0021】燃料供給量の増加に応じて火炎は大きくな
り、大径部6bにおける燃料の燃焼量、必要空気量が増
大するため、ステッピングモータ36は燃料供給量の増
加に応じて可動ダンパ35を次第に開かせ、第2空気室
に送風される空気流量の比率を増加させる。送風機1に
よる全送風量も増加するが、その増加分の大部分は第2
空気室に送風される空気流量の増加分となり、第1空気
室に送風される空気流量の増加分は小さい。燃料供給量
が増減しても小径部6aにおける酸素消費量の増減は小
さいからである。燃料供給量が最大になったとき、ステ
ッピングモータ36は可動ダンパ35を全開させる。こ
のとき、第2空気室に送風される空気流量の比率も最大
となる。
The flame increases as the fuel supply amount increases, and the amount of fuel burned and the required air amount in the large-diameter portion 6b increase. Therefore, the stepping motor 36 moves the movable damper 35 in accordance with the increase in the fuel supply amount. The second air chamber is gradually opened to increase the ratio of the flow rate of the air blown to the second air chamber. The total amount of air blown by the blower 1 also increases, but most of the increase
The increase in the flow rate of the air blown into the air chamber is small, and the increase in the flow rate of the air blown into the first air chamber is small. This is because even if the fuel supply amount increases or decreases, the increase or decrease in the oxygen consumption amount in the small diameter portion 6a is small. When the fuel supply amount becomes maximum, the stepping motor 36 fully opens the movable damper 35. At this time, the ratio of the flow rate of the air blown to the second air chamber also becomes maximum.

【0022】本発明によれば、燃焼筒の小径部と大径部
それぞれに負荷状態に応じて最適量の燃焼用空気を供給
できるため、小負荷から大負荷に至るまで全負荷範囲で
燃焼性能が良好で、かつ負荷範囲(燃焼量制御幅)が広
くなる。
According to the present invention, an optimum amount of combustion air can be supplied to each of the small-diameter portion and the large-diameter portion of the combustion cylinder according to the load condition. And the load range (combustion amount control width) is widened.

【0023】本発明の実施形態として、上記のもののほ
か、下記の如く種々の変形形態が実施できる。
As embodiments of the present invention, in addition to the above, various modifications can be made as follows.

【0024】可動ダンパとしては、図6(a)に35’
として図示したような中央部に軸38を有して回動する
ものや、図6(b)に35''として図示したような引戸
状にスライドするものを用いてもよい。
As the movable damper, 35 'in FIG.
As shown in FIG. 6B, a rotary member having a shaft 38 at the center portion, or a sliding member having a sliding door shape as illustrated as 35 ″ in FIG. 6B may be used.

【0025】また、可動ダンパとして、開度を連続的に
変更し得るものを用いてもよいし、開と閉の2位置しか
取り得ないものを用いてもよい。
As the movable damper, a movable damper whose opening can be continuously changed or a movable damper which can take only two positions of open and closed may be used.

【0026】ステッピングモータ36の制御は、送風
量、燃料流量等のデータに応じて行えばよい。具体的に
は、燃料供給ラインに流量や圧力のセンサを設けてその
データを制御装置に入力したり、送風機出口に風速セン
サを設けてそのデータを制御装置に入力したり、電磁ポ
ンプ4や送風機1の回転数のデータを制御装置に入力し
たりすることによって、行うことができる。これらの入
力値とステッピングモータの停止位置(ダンパの開度)
との具体的な関数的関係は実験により定めることができ
る。
The control of the stepping motor 36 may be performed in accordance with data such as the amount of air blown and the flow rate of fuel. Specifically, a flow rate or pressure sensor is provided in the fuel supply line and its data is input to the control device. A wind speed sensor is provided in the outlet of the blower and the data is input to the control device. This can be performed by inputting data of the number of revolutions of 1 to the control device. These input values and the stop position of the stepping motor (damper opening)
The specific functional relationship with can be determined by experiment.

【0027】負荷最小時にもダンパ35を全閉しない構
成を採用し、第2開口42を設けない実施形態も可能で
ある。また、負荷最小時にダンパを全閉し、しかも第2
開口42を設けないで、負荷最小時に第2空気室への送
風を全く止める実施形態も可能である。
An embodiment in which the damper 35 is not completely closed even when the load is minimum and the second opening 42 is not provided is also possible. In addition, when the load is minimum, the damper is fully closed.
An embodiment in which the ventilation to the second air chamber is completely stopped when the load is minimum without providing the opening 42 is also possible.

【0028】上記の如く第1空気室及び第2空気室を、
1つのケースを仕切板で仕切ることにより形成するの
は、製作が簡易であり、既製のバーナを改造するにも便
利であるが、第1空気室及び第2空気室をこのようにし
て形成せず、全くの別体としてもよい。その場合、第1
空気室は送風機と接続され、第2空気室は第1空気室と
接続され、第1空気室と第2空気室の間の流路に上記ダ
ンパのような流量比率変更手段が設けられた構成も可能
である。また、送風機の下流の流路が分岐して第1空気
室と第2空気室にそれぞれ接続され、送風機と第2空気
室との間に上記ダンパのような流量比率変更手段が設け
られた構成も可能である。
As described above, the first air chamber and the second air chamber
Forming one case by partitioning it with a partition plate is easy to manufacture and convenient for retrofitting a ready-made burner. However, the first air chamber and the second air chamber are formed in this way. Instead, they may be completely separate. In that case, the first
The air chamber is connected to a blower, the second air chamber is connected to a first air chamber, and a flow rate changing means such as the damper is provided in a flow path between the first air chamber and the second air chamber. Is also possible. Further, a configuration in which a flow path downstream of the blower is branched and connected to the first air chamber and the second air chamber, respectively, and a flow rate changing means such as the above damper is provided between the blower and the second air chamber. Is also possible.

【0029】上記実施形態は、空気室を2つ設けるとい
う比較的簡単な構造をとっているので、第1空気室21
は、ノズル収納内筒3aの側面に設けられた空気孔1
0、ノズル収納外筒3bの側面に設けられた空気孔1
1、小径部6aの側面に設けられた空気孔12、小径部
と大径部の間の段部9に設けられた空気孔13、及び、
三次空気孔30の各々に送風を行い、いわば多目的の空
気室となっている。それに対し、他の実施形態として、
この第1空気室をさらに2以上に分割し、例えば三次空
気孔30へ送風を行う空気室を独立させる等、送風先に
よって異なる空気室を設けることもできる。そのような
実施形態によれば、さらにきめ細かく送風量の制御を行
うことができる。なお、上記の空気孔10,11,1
2,13,30等は全てが必須というわけではなく、何
れかを省略することもできる。
The above embodiment has a relatively simple structure in which two air chambers are provided.
Are air holes 1 provided on the side surface of the nozzle housing inner cylinder 3a
0, air hole 1 provided on the side of nozzle housing outer cylinder 3b
1, air holes 12 provided on the side surface of the small diameter portion 6a, air holes 13 provided on the step 9 between the small diameter portion and the large diameter portion, and
Ventilation is performed to each of the tertiary air holes 30 to form a multipurpose air chamber. In contrast, as another embodiment,
The first air chamber may be further divided into two or more, and different air chambers may be provided depending on the destination of the air, such as making the air chamber for blowing air to the tertiary air holes 30 independent. According to such an embodiment, it is possible to more finely control the blowing amount. The air holes 10, 11, 1
Not all 2, 13, 30 and the like are essential, and any of them can be omitted.

【0030】以上の実施形態では送風機の送風量は可変
とされているが、送風機の送風量を一定とし、過剰の空
気を排出するための排気路を例えば第1空気室と接続し
ても実施は可能である。
In the above embodiment, the air flow rate of the blower is variable. However, the air flow rate of the air blower is fixed and the exhaust path for discharging excess air is connected to the first air chamber, for example. Is possible.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、負荷状態に合わせて最
適な位置に最適量の燃焼用空気を供給できるため、小負
荷から大負荷に至るまで全負荷範囲で燃焼性能が良好
で、かつ負荷範囲(燃焼量制御幅)が広くなる。また、
小負荷時にも燃焼状態が安定するため、小負荷時の耐風
性能が向上して安全性が増し、風圧スイッチを廃止し得
るので、構造が簡易になり、製造原価が低減される。ま
た、空気孔の設計に従来ほどの細心の注意を払う必要が
なくなって製造が容易になり、かつ、製造ラインでの入
力調整作業が省略又は簡易化できることにより、製造原
価が低減される。
According to the present invention, an optimum amount of combustion air can be supplied to an optimum position in accordance with a load condition, so that the combustion performance is good in a full load range from a small load to a large load, and The load range (combustion amount control width) is widened. Also,
Since the combustion state is stable even under a small load, the wind resistance performance under a small load is improved, the safety is increased, and the wind pressure switch can be eliminated, so that the structure is simplified and the manufacturing cost is reduced. In addition, since it is not necessary to pay close attention to the design of the air hole as in the related art, the production becomes easy, and the input adjustment work in the production line can be omitted or simplified, so that the production cost is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態であるバーナを示す一部破
断立面図である。
FIG. 1 is a partially broken elevational view showing a burner according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A矢視図である。FIG. 2 is a view as viewed in the direction of arrows AA in FIG. 1;

【図3】図2のB−B矢視図である。FIG. 3 is a view taken in the direction of arrows BB in FIG. 2;

【図4】図1のバーナの一部分を示す一部破断立面図で
ある。
FIG. 4 is a partially broken elevational view showing a part of the burner of FIG. 1;

【図5】図1のバーナの一部分を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a part of the burner of FIG. 1;

【図6】本発明の他の実施形態のバーナのダンパを模式
的に示す部分拡大図である。
FIG. 6 is a partially enlarged view schematically showing a damper of a burner according to another embodiment of the present invention.

【図7】従来のバーナを示す一部破断立面図である。FIG. 7 is a partially cutaway elevation view showing a conventional burner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 送風機 2 空気ケース 3 ノズル収納筒 4 電磁ポンプ 6 燃焼筒 6a 小径部(第1内筒) 6b 大径部(第2内筒) 7 燃料噴射ノズル 8 点火プラグ 9 段部 10,11,12,13,14 空気孔 15 旋回器 20 仕切板 21 第1空気室 22 第2空気室 25 旋回器 30 三次空気孔 35,35’,35'' 可動ダンパ 36 ステッピングモータ 37,37’ ヒンジ 40 流路 41 第1開口 42 第2開口 45 開口 50 三次空気ガイド 55 空気孔 60 燃焼ケース DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Blower 2 Air case 3 Nozzle storage cylinder 4 Electromagnetic pump 6 Combustion cylinder 6a Small diameter part (1st inner cylinder) 6b Large diameter section (2nd inner cylinder) 7 Fuel injection nozzle 8 Ignition plug 9 Step section 10, 11, 12, 13, 14 Air hole 15 Swirler 20 Partition plate 21 First air chamber 22 Second air chamber 25 Swirler 30 Tertiary air hole 35, 35 ', 35' 'Movable damper 36 Stepping motor 37, 37' Hinge 40 Flow path 41 First opening 42 Second opening 45 Opening 50 Tertiary air guide 55 Air hole 60 Combustion case

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平瀬 伸二 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 Fターム(参考) 3K003 JA06 JA10 KA05 KB03 MA04 NA02 3K055 AA10 BB01 BB10 BD10  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Shinji Hirase 93F, Edocho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo F-term in Noritz Co., Ltd. 3K003 JA06 JA10 KA05 KB03 MA04 NA02 3K055 AA10 BB01 BB10 BD10

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 送風機に接続され当該送風機からの送風
を受ける空気ケースと、当該空気ケース内に配された端
部開放の筒体と、燃料噴射ノズルを有し、前記筒体は少
なくとも小径部と大径部とを備え、前記小径部は前記燃
料噴射ノズルからの燃料噴射を受け、さらに前記小径部
と前記大径部には開口が設けられていて当該開口を経て
前記空気ケースから前記筒体の内部に空気が導入される
バーナにおいて、前記空気ケースは、前記小径部と接続
された第1空気室と、前記大径部と接続された第2空気
室とからなり、さらに、第1空気室と第2空気室に送風
される空気流量の比率を変更する流量比率変更手段が設
けられていることを特徴とするバーナ。
1. An air case connected to a blower and receiving air from the blower, an open-ended cylinder disposed in the air case, and a fuel injection nozzle, wherein the cylinder has at least a small-diameter portion. And a large-diameter portion, wherein the small-diameter portion receives fuel injection from the fuel injection nozzle, and further, the small-diameter portion and the large-diameter portion are provided with an opening. In the burner in which air is introduced into the body, the air case includes a first air chamber connected to the small diameter portion, and a second air chamber connected to the large diameter portion. A burner provided with a flow ratio changing means for changing a ratio of an air flow sent to the air chamber and the second air chamber.
【請求項2】 前記流量比率変更手段は、燃料噴射量の
増加に応じて第2空気室に送風される空気の流路を段階
的に開く可動ダンパで構成された開閉手段を有すること
を特徴とする請求項1に記載のバーナ。
2. The method according to claim 1, wherein the flow rate ratio changing unit includes an opening / closing unit configured by a movable damper that gradually opens a flow path of air blown to the second air chamber in accordance with an increase in the fuel injection amount. The burner according to claim 1, wherein:
【請求項3】 第2空気室に送風される空気の流路を複
数有し、当該複数の空気流路のうち少なくとも1つに前
記可動ダンパが設けられ、他の少なくとも1つは常に開
放されていることを特徴とする請求項2に記載のバー
ナ。
3. A plurality of air passages to be blown into the second air chamber, wherein the movable damper is provided in at least one of the plurality of air passages, and at least one of the other air passages is always open. 3. The burner according to claim 2, wherein:
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