JP2002081618A - 燃焼装置及びそれを備えた流体加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、複数の炎口６，７から燃焼面へ燃
料Ｇと空気Ａを噴出して燃焼させる燃焼器１と、燃焼器
１へ空気Ａを供給する空気供給手段２とを備え、複数の
炎口６，７の一部である遮断対象炎口８からの燃料の噴
出を遮断して部分負荷運転を行う燃焼装置１００におい
て、定格運転に対して、燃焼量を低下させた部分負荷運
転を行うに、燃焼ガスの空気比の上昇及び温度低下を抑
制することができる技術を得ることを目的とする。 【解決手段】 部分負荷運転において、遮断対象炎口８
に対する空気供給手段２からの空気Ａの供給を少なくと
も部分的に遮断する空気遮断手段Ｘを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の炎口から燃
焼面へ燃料と酸素含有ガスを噴出して燃焼させる燃焼器
と、前記燃焼器へ前記酸素含有ガスを供給する酸素含有
ガス供給手段とを備え、前記複数の炎口の一部である遮
断対象炎口からの燃料の噴出を遮断して部分負荷運転を
行う燃焼装置、及びそれを備えた流体加熱装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】このような燃焼装置は、一般的に、熱交
換器に設けられた伝熱管内に流通する給湯用水若しくは
暖房用水等を加熱する給湯器等の燃焼装置として利用さ
れるものであり、例えば、このような燃焼装置として濃
淡燃焼型のものがある。従来の濃淡燃焼型の燃焼装置
は、図４（イ）の燃焼装置５００の概略断面図に示すよ
うに、燃焼面Ｎへ燃料ガスＧと空気Ａの混合気Ｍを噴出
させる複数の炎口１０６，１０７を有する燃焼器１０１
と、前記燃焼器１０１に燃焼用の空気Ａ（酸素含有ガ
ス）を供給する燃焼用ファン１０２（酸素含有ガス供給
手段）とを備えており、詳しくは、燃焼器１０１が、燃
焼用ファン１０２により空気Ａが供給される空気室１０
３と、前記空気室１０３からの空気Ａを燃焼面Ｎへ流出
させると共に、前記複数のバーナ部材ａ_1-7，ｂ_1-6が配
設されたバーナ部材配設部１０４とを有して構成されて
おり、空気室１０３とバーナ部材配設部１０４との間
に、空気Ａの流れを整流するための複数の孔が穿設され
た整流板１１５が設けられている。

【０００３】さらに、燃焼装置５００は、前記濃淡燃焼
を行うために、濃燃焼用のバーナ部材ａ_1-7と、淡燃焼
用のバーナ部材ｂ_1-6とを、互いに交互に配設して備え
ている。詳しくは、濃燃焼用のバーナ部材ａ_1-7は、燃
焼面Ｎに開口する濃燃焼用の炎口１０６を有して構成さ
れ、炎口１０６から燃料ガスＧと空気Ａの濃混合気Ｍａ
（０．３＜λ＜０．７）を直接燃焼面Ｎへ噴出させて、
濃燃焼を行う。また、淡燃焼用のバーナ部材ｂ_1-6は、
燃焼面Ｎからバーナ部材配設部１０４側に引退した部位
に開口する噴出口１１７を有して構成され、バーナ部材
配設部１０４において濃燃焼用のバーナ部材ａ_1-7の間
に形成される混合部１１０に燃料ガスＧと空気Ａの部分
予混合気Ｍｂ（例えば、λ＝０．９）若しくは燃料ガス
Ｇを噴出して、混合部１１０において、空気室１０３か
ら供給される空気Ａと混合された淡混合気Ｍｃ（１．３
＜λ＜２．５）を淡燃焼用の炎口１０７から燃焼面Ｎに
噴出させて、予混合燃焼である淡燃焼を行う。また、バ
ーナ部材配設部１０４の混合部１１０から燃焼面Ｎへ流
出する空気Ａは、濃燃焼用の炎口１０６から噴出される
濃混合気Ｍａの２次燃焼用空気としても利用される。こ
のような濃淡燃焼型の燃焼装置５００は、高空気比（λ
＞１）で燃料を燃焼させる淡燃焼によって低ＮＯｘ化を
図ると共に、低空気比（λ＜１）で安定した濃燃焼によ
って淡燃焼の保炎性を向上させるものである。

【０００４】このような燃焼装置５００は、例えば受熱
側流体となる給湯用水若しくは暖房用水等を充分に加熱
する場合は、全てのバーナ部材ａ_1-7，ｂ_1-6へ燃料ガス
Ｇを供給して、全ての炎口から混合気Ｍａ，Ｍｃを燃焼
面Ｎに噴出させ燃焼させる定格運転を行うのであるが、
この定格運転に対して、受熱側流体をそれほど加熱する
必要が無いときに、燃焼量を低下させた部分負荷運転が
できるようにする要望がある。そこで、従来の濃淡燃焼
型の燃焼装置５００においては、図４（ロ）の燃料供給
系の概略図に示すように、一部のバーナ部材ａ_5-7，ｂ
_4-6への燃料ガスＧの供給を遮断可能な遮断弁１０９を
備え、前記部分負荷運転において、前記バーナ部材ａ
_5-7，ｂ_4-6への燃料ガスＧの供給を遮断し、遮断対象炎
口１０８から燃焼面Ｎへ噴出される燃料ガスＧを遮断
し、残部のバーナ部材ａ_1-4，ｂ_1-3へのみ供給された燃
料ガスＧを燃焼面Ｎに噴出させて燃焼させるように構成
される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような燃
焼装置５００において部分負荷運転を行うと、燃焼面Ｎ
において、バーナ部材ａ_1-4，ｂ_1-3から噴出された燃料
ガスＧが燃焼後の燃焼ガスに、燃料ガスＧの噴出を遮断
された遮断対象炎口１０８から燃焼面Ｎへ流出した空気
Ａが供給されるので、燃焼面Ｎにおける燃焼ガスの空気
比が上昇すると共に、燃焼ガスの温度が低下することに
なる。

【０００６】受熱側流体によって燃焼ガス中の水蒸気の
凝縮潜熱を回収するように給湯器等を構成する場合、こ
のような燃焼ガスの空気比の上昇によって、燃焼ガスの
露点が低下するので、受熱側流体による燃焼ガスの凝縮
潜熱の回収効率が低下する。特に、燃焼ガスの凝縮潜熱
を利用して、暖房機器から供給される暖房用復水を加熱
する場合、暖房用復水はある程度高温であるため、燃焼
ガスの露点が低下して、暖房用復水の温度と同程度にな
ると、凝縮潜熱の回収が困難となる。また、このような
燃焼ガスの温度低下は、受熱側流体との温度差が小さく
なるので、受熱側流体による燃焼ガスの熱回収効率の低
下の原因となる。

【０００７】よって、本発明は、上記の事情に鑑みて、
燃焼装置において、定格運転に対して、燃焼量を低下さ
せた部分負荷運転を行うに、燃焼ガスの空気比の上昇及
び温度低下を抑制することができる技術を得ることを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】〔構成１〕本発明に係る
燃焼装置は、請求項１に記載したごとく、前記部分負荷
運転において、前記遮断対象炎口に対する前記酸素含有
ガス供給手段からの酸素含有ガスの供給を少なくとも部
分的に遮断する酸素含有ガス遮断手段を備えたことを特
徴とする。

【０００９】〔作用効果〕一部の遮断対象炎口からの燃
料の噴出を遮断して、残部の炎口から燃料を燃焼面に噴
出させて燃焼させ、全ての炎口から燃料を噴出させて燃
焼させる定格運転よりも燃焼量が少ない部分負荷運転を
行うことができる燃焼装置において、本構成のごとく、
前記空気遮断手段（酸素含有ガス遮断手段）を設けるこ
とで、部分負荷運転を行うときに、燃料の噴出を遮断さ
れた遮断対象炎口に対する燃焼用ファン等の空気供給手
段（酸素含有ガス供給手段）からの空気（酸素含有ガ
ス）の供給を少なくとも部分的に遮断して、燃料を噴出
させていない遮断対象炎口側から燃焼面への空気の流出
を停止することができる。よって、低負荷運転を行う
に、例えば燃焼に利用されない空気の供給を停止するこ
とができ、省エネルギ化を図ることができると共に、低
負荷運転を行って、燃焼量を低下させても、燃焼面に生
成される燃焼ガスを低空気比且つ高温の状態とすること
ができ、例えば、その燃焼ガスの熱を回収する場合、熱
回収効率を高く維持することができる。

【００１０】また、空気遮断手段が、部分負荷運転にお
いて遮断対象炎口に対する空気の供給を少なくとも部分
的に遮断するとは、部分負荷運転において遮断対象炎口
に対する空気の供給のすべてを遮断する、若しくは、部
分負荷運転において遮断対象炎口に対する空気の供給を
低下させることである。さらに、後者の空気の供給を低
下させる場合において、遮断対象炎口に対して供給され
る空気量は、燃焼面等を冷却する程度、燃料を噴出して
いる炎口に対して２次空気を供給する程度、若しくは燃
焼面から遮断対象炎口に対する燃焼ガスの逆流を防止す
る程度に設定することが好ましい。従って、定格運転に
対して、燃焼量を低下させた部分負荷運転を行うに、燃
焼ガスの空気比の上昇及び温度低下を抑制することがで
きる燃焼装置を構成することができる。

【００１１】〔構成２〕本発明に係る燃焼装置は、請求
項２に記載したごとく、上記構成１の燃焼装置の構成に
加えて、前記燃焼器が、濃燃焼用の炎口と淡燃焼用の炎
口とを交互に配設して構成され、濃淡燃焼を行うもので
あることを特徴とする。

【００１２】〔作用効果〕低空気比で燃料を燃焼させる
ための濃燃焼用の炎口と、高空気比で燃料を燃焼させる
ための淡燃焼用の炎口とを交互に配設した燃焼器を備え
た濃淡燃焼型の燃焼装置は、燃料の供給量を絞って低負
荷運転を行うことができる範囲が狭いため、前記遮断対
象炎口からの燃料の噴出を遮断し、残部の炎口からのみ
燃料を燃焼面に噴出させて燃焼させ部分負荷運転を行う
のであるが、本発明の燃焼装置を、本構成のごとく濃淡
燃焼型の燃焼装置として構成することで、このような低
負荷運転を行うときでも、燃料の噴出を遮断する炎口へ
の空気の供給を遮断して、低ＮＯｘ化を実現しながら、
高温且つ低空気比の燃焼ガスを生成することができる。

【００１３】〔構成３〕本発明に係る燃焼装置は、請求
項３に記載したごとく、上記構成１又は２の燃焼装置の
構成に加えて、前記燃焼器が、前記酸素含有ガス供給手
段により供給された酸素含有ガスを前記炎口に導く空気
流路を設けて構成され、前記酸素含有ガス遮断手段が、
少なくとも前記空気流路を、前記遮断対象炎口に対する
部位と他の部位とに区画する隔壁と、前記遮断対象炎口
に対する前記空気流路の部位への前記酸素含有ガスの流
入を遮断するダンパとを設けて構成されていることを特
徴とする。

【００１４】〔作用効果〕本構成のごとく、前記燃焼器
に前記空気流路を設け、燃焼面に噴出される燃料に、例
えば燃焼用ファンによって空気流路に供給される空気
を、１次若しくは２次空気として燃料に供給し、燃焼面
においてその燃料を希薄燃焼させ、低ＮＯｘ化を図るこ
とができ、さらに、前記空気遮断手段を前記隔壁と前記
ダンパによって構成することで、部分負荷運転におい
て、隔壁によって他の部位と隔離された遮断対象炎口に
対する空気の供給を、ダンパにより遮断することがで
き、低ＮＯｘ化を図ることができる。このような燃焼器
においても、簡単な構成で、低空気比且つ高温の燃焼ガ
スを生成する低負荷運転を行うことができる燃焼装置を
構成することができる。

【００１５】〔構成４〕本発明に係る流体加熱装置は、
請求項４に記載したごとく、請求項１から３の何れか１
項に記載の燃焼装置を備え、前記燃焼面から排出される
燃焼ガスが流通する燃焼ガス流路を備え、内部に受熱側
流体が流通する伝熱管を前記燃焼ガス流路に有し、前記
燃焼ガスの凝縮潜熱を前記受熱側液体によって回収可能
な凝縮型熱交換器を備えたことを特徴とする。

【００１６】〔作用効果〕前述の本発明の燃焼装置は、
低負荷運転を行うに、燃焼面において、高温且つ低空気
比の燃焼ガスを生成することができるので、本構成のご
とく、前記凝縮型熱交換器を備え、燃焼ガス中の水蒸気
を伝熱管の外表面で凝縮させて、その伝熱管内に流通す
る受熱流体により燃焼ガスの凝縮潜熱を回収する凝縮型
の流体加熱装置に、前述の本発明の燃焼装置を設けるこ
とで、低負荷運転においても、燃焼ガス流路に流通する
燃焼ガスの温度を高く維持して、受熱流体による燃焼ガ
スの熱回収効率を高く維持することができると共に、低
負荷運転を行うに、燃焼ガスの空気比の上昇を抑制して
露点の低下を抑制し、燃焼ガスの凝縮潜熱を効率よく回
収することができる。従って、燃焼装置を定格運転より
も燃焼量が小さい低負荷運転を行うように構成すること
ができると共に、低負荷運転における熱回収効率を高く
維持することができる凝縮型の流体加熱装置を実現する
ことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】〔実施例１〕本発明の第１の実施
の形態について、図１（イ）（ロ）に基づいて説明す
る。図１（イ）に記載の燃焼装置１００は、燃焼面Ｎへ
燃料ガスＧと空気Ａの混合気Ｍを噴出させる複数の炎口
６，７を有する燃焼器１と、前記燃焼器１に燃焼用の空
気Ａ（酸素含有ガス）を供給する燃焼用ファン２（酸素
含有ガス供給手段）とを備えている。燃焼器１は、燃焼
用ファン２により空気Ａが供給される空気室３と、前記
空気室３からの空気Ａを燃焼面Ｎへ流出させると共に、
前記複数のバーナ部材ａ_1-7，ｂ_1-6が配設されたバーナ
部材配設部４とを空気流路として設けて構成されてい
る。また、空気室３とバーナ部材配設部４との間には、
空気Ａの流れを整流するための複数の孔が穿設された整
流板１５が設けられている。

【００１８】燃焼装置１００の燃焼器１には、濃燃焼用
のバーナ部材ａ_1-7と、淡燃焼用のバーナ部材ｂ_1-6と
が、互いに交互に配設しており、それにより燃焼面Ｎに
おいて濃燃焼用の炎口６と淡燃焼用の炎口７とを交互に
配設している。詳しくは、濃燃焼用のバーナ部材ａ_1-7
は、燃焼面Ｎに開口する濃燃焼用の炎口６を有し、炎口
６から燃料ガスＧと空気Ａの濃混合気Ｍａ（０．３＜λ
＜０．７）を直接燃焼面Ｎへ噴出させて、濃燃焼を行
う。

【００１９】また、淡燃焼用のバーナ部材ｂ_1-6は、燃
焼面Ｎからバーナ部材配設部４側に引退した部位に開口
する噴出口１７を有して構成され、バーナ部材配設部４
において濃燃焼用のバーナ部材ａ_1-7の間に形成される
混合部１０に燃料ガスＧと空気Ａの部分予混合気Ｍｂ
（例えば、λ＝０．９）を噴出して、混合部１０におい
て、噴出口１７から噴出された燃料ガスＧと空気室３か
ら供給される空気Ａとを混合して、淡燃焼用の炎口７か
らその淡混合気Ｍｃ（１．３＜λ＜２．５）を燃焼面Ｎ
に噴出させて、予混合燃焼である淡燃焼を行う。また、
バーナ部材配設部４の混合部１０から燃焼面Ｎへ流出す
る空気Ａは、炎口６から噴出される濃混合気Ｍａの２次
燃焼用空気としての利用される。このように構成された
燃焼器１は、高空気比で燃料を燃焼させる淡燃焼によっ
て低ＮＯｘ化を図ると共に、低空気比で安定した濃燃焼
によって淡燃焼の保炎性を向上させる濃淡燃焼を行うこ
とができる。

【００２０】また、混合部１０には、淡燃焼を行うため
の前記混合気の燃焼面Ｎへの流れ方向を長手方向とし、
前記混合気を整流し、淡燃焼用の炎口７を形成すると共
に、燃焼面Ｎから混合部１０への逆火を防止するための
淡炎口板１６が設けられている。

【００２１】次に、本発明の特徴構成について説明す
る。燃焼装置１００において、図１（ロ）の燃料供給系
の概略図に示すように、複数のバーナ部材ａ_1-7，ｂ_1-6
は、２つの群に分割され、夫々の群に燃料ガスＧを各別
に供給するように構成され、一部のバーナ部材ａ_5-7，
ｂ_{4- 6}への燃料ガスＧの供給を遮断して、そのバーナ部
材ａ_5-7，ｂ_4-6から燃焼面Ｎへの燃料ガスＧの噴出を遮
断可能な遮断弁９が設けられている。また、夫々のバー
ナ部材ａ_1-7，ｂ_1-6には、燃料ガスＧを供給に伴って、
バーナ部材配設部４若しくは空気室３の空気Ａを１次空
気として供給できるベンチュリ機構（図示せず）が設け
られている。尚、特にバーナ部材ｂ_1-6においては、噴
出口１７が、空気Ａが流通する混合部１０に設けられて
いるので、前記ベンチュリ機構を省略することができ
る。

【００２２】さらに、燃焼器１においては、バーナ部材
ａ₄の下方から空気室３側に延出し、バーナ部材配設部
４と空気室３とを、２つのバーナ部材配設部４１，４２
と２つの空気室３１，３２とに区画する隔壁５が設けら
れており、さらに、夫々の空気室３１，３２には、２つ
の燃焼用ファン２１，２２から空気が供給されるように
構成されている。

【００２３】そして、本発明に係る燃焼装置１００は、
定格運転を行うに、制御装置５０によって、両方の燃焼
用ファン２１，２２を動作させて、両空気室３１，３２
に空気Ａを供給すると共に、燃焼器１への燃料ガスＧの
供給を遮断可能な遮断弁１１と遮断弁９とを開状態と
し、全てのバーナ部材ａ_1-7，ｂ_1-6へ燃料ガスＧを供給
して、全ての炎口６，７から混合気Ｍａ，Ｍｃを燃焼面
Ｎに噴出させて燃焼させる。

【００２４】また、燃焼装置１００は、定格運転よりも
燃焼量を低下させた部分負荷運転を行うに、制御装置５
０によって、燃焼用ファン２２のみを停止させて、空気
室３１のみに空気Ａを供給すると共に、遮断弁１１を開
状態としたままで、遮断弁９を閉状態として、前記バー
ナ部材ａ_5-7，ｂ_4-6への燃料ガスＧの供給を遮断して、
遮断対象炎口８から燃焼面Ｎへの混合気Ｍの噴出を遮断
し、残部のバーナ部材ａ_1-4，ｂ_1-3へのみ供給された燃
料ガスＧを燃焼面Ｎに噴出させて燃焼させる。

【００２５】このように、部分負荷運転を行うことで、
燃焼に利用されない空気Ａの供給を停止するべく、燃焼
用ファン２２を停止することができるので、省エネルギ
化を図ることができ、さらに、低負荷運転において、燃
焼量を低下させても、燃焼面Ｎに生成される燃焼ガスを
低空気比且つ高温とすることができる。隔壁５によって
空気室３及びバーナ部材配設部４を区画し、部分負荷運
転において、燃焼用ファン２２を停止することで、遮断
弁９によって燃料の噴出が遮断される遮断対象炎口８に
対する、空気Ａの供給を遮断する手段を空気遮断手段Ｘ
（酸素含有ガス遮断手段）と呼ぶ。

【００２６】また、空気遮断手段Ｘによって、部分負荷
運転において燃焼用ファン２２を停止する構成を説明し
たが、部分負荷運転中に、燃焼面Ｎの火炎が燃焼器１の
バーナ部材配設部４２側に逆流することを防止するため
に、部分負荷運転を行うに、バーナ部材配設部４２の圧
力が燃焼面Ｎの圧力と同等若しくは若干高めになるよう
に、燃焼用ファン２２を低送風量で運転させても構わな
い。また、この場合は、燃焼用ファン２２を直流モータ
によって駆動するように構成すれば、送風能力の設定が
容易となるので、好適である。

【００２７】〔実施例２〕次に、本発明の第２の実施の
形態について、図２（イ）（ロ）に基づいて説明する。
上記の第１の実施の形態と同様の構成についての説明は
省略するが、図２（イ）に記載の燃焼装置２００は、燃
焼器１と、その燃焼器１の空気室３に燃焼用の空気を供
給する１つの燃焼用ファン２を備えている。また、燃焼
装置２００において、図２（ロ）の燃料供給系の概略図
に示すように、複数のバーナ部材ａ_1-7，ｂ_1-6は、３つ
の群に分割され、夫々の群に燃料を各別に供給するよう
に構成され、一部のバーナ部材ａ_5-7，ｂ_4-6への燃料ガ
スＧの供給を遮断して、そのバーナ部材ａ_5-7，ｂ_4-6か
らの燃料ガスＧの噴出を遮断可能な遮断弁９２と、さら
に、一部のバーナ部材ａ_3-7，ｂ_2-6への燃料ガスＧの供
給を遮断して、そのバーナ部材ａ_3-7，ｂ_2-6からの燃料
ガスＧの噴出を遮断可能な遮断弁９１とが設けられてい
る。さらに、燃焼器１においては、バーナ部材ａ₂及び
バーナ部材ａ₄の下方から空気室３側に延出し、さらに
燃焼用ファン２側に延出して、バーナ部材配設部４と空
気室３とを、３つのバーナ部材配設部４１，４２，４３
と３つの空気室３１，３２，３３とに区画する２つの隔
壁５１，５２が設けられており、さらに、夫々の空気室
３１，３２，３３に、１つの燃焼用ファン２から空気Ａ
が供給されるように構成されている。

【００２８】さらに、隔壁５１，５２の燃焼用ファン２
側には、制御装置５０で制御されるダンパ１２が設けら
れており、ダンパ１２は、その位置をｐ１とされて、燃
焼用ファン２から空気室３１，３２，３３への空気Ａの
供給を遮断し、位置をｐ２とされて、燃焼用ファン２か
ら空気室３２，３３への空気Ａの供給を遮断して空気室
３１への空気Ａの供給を許容し、位置をｐ３とされて、
燃焼用ファン２から空気室３３への空気Ａの供給を遮断
して空気室３１，３２への空気Ａの供給を許容し、位置
をｐ４とされて、燃焼用ファン２から空気室３１，３
２，３３への空気Ａの供給を許容するように構成されて
いる。

【００２９】そして、本発明に係る燃焼装置２００は、
定格運転を行うに、制御装置５０によって、ダンパ１２
の位置をｐ４に設定して、燃焼用ファン２から空気室３
１，３２，３３へ空気Ａを供給すると共に、燃焼器１へ
の燃料ガスＧの供給を遮断可能な遮断弁１１と遮断弁９
１，９２とを開状態とし、全てのバーナ部材ａ_1-7，ｂ
_1-6へ燃料ガスＧを供給して、全ての炎口６，７から混
合気Ｍを燃焼面Ｎに噴出させて燃焼させる。

【００３０】また、燃焼装置２００は、定格運転よりも
燃焼量を若干低下させた第１の部分負荷運転を行うに、
制御装置５０によって、ダンパ１２の位置をｐ３に設定
して、燃焼用ファン２から空気室３１，３２へ空気Ａを
供給すると共に、燃焼器１への燃料ガスＧの供給を遮断
可能な遮断弁１１と遮断弁９１とを開状態としたまま
で、遮断弁９２を閉状態として、バーナ部材ａ_5-7，ｂ
_4-6への燃料ガスＧの供給を遮断して、遮断対象炎口８
１から燃焼面Ｎへの混合気Ｍの噴出を遮断し、残部のバ
ーナ部材ａ_1-4，ｂ_1-3へのみ供給された燃料ガスＧを燃
焼面Ｎに噴出させて燃焼させる。

【００３１】さらにまた、燃焼装置２００は、第１の部
分負荷運転よりも燃焼量を低下させた第２の部分負荷運
転を行うに、制御装置５０によって、ダンパ１２の位置
をｐ２に設定して、燃焼用ファン２から空気室３１へ空
気Ａを供給すると共に、燃焼器１への燃料ガスＧの供給
を遮断可能な遮断弁１１を開状態としたままで、少なく
とも遮断弁９１を閉状態として、バーナ部材ａ_3-7，ｂ
_2-6への燃料ガスＧの供給を遮断して、遮断対象炎口８
１，８２から燃焼面Ｎへの混合気Ｍの噴出を遮断し、残
部のバーナ部材ａ_1-2，ｂ₁へのみ供給された燃料ガスＧ
を燃焼面Ｎに噴出させて燃焼させる。

【００３２】このように、第１及び第２の部分負荷運転
を行うことで、燃焼に利用されない空気Ａの供給を停止
するので、燃焼用ファン２の送風能力を燃焼に必要な空
気Ａを供給する程度に調整することができるので、省エ
ネルギ化を図ることができ、さらに、低負荷運転におい
て、燃焼量を低下させても、燃焼面Ｎに生成される燃焼
ガスを高温且つ低空気比とすることができる。隔壁５
１，５２によって空気室３及びバーナ部材配設部４を区
画し、第１及び第２の部分負荷運転において、ダンパ１
２の位置を制御することで、遮断弁９１，９２によって
燃料の噴出が遮断される遮断対象炎口８に対する、空気
Ａの供給量を低下させる手段を空気遮断手段Ｘ（酸素含
有ガス遮断手段）と呼ぶ。

【００３３】また、１つの燃焼用ファン２によって燃焼
器１に空気室３に燃焼用の空気Ａを供給する場合、燃焼
用ファン２の出口に空気Ａの分配するための空気ヘッダ
部を設けて、夫々の空気室３１，３２，３３に空気Ａを
各別に供給するように構成することもでき、この場合、
ダンパ１２を空気ヘッダ部に設けても構わない。

【００３４】〔実施例３〕次に、本発明の第３の実施の
形態について、図３（イ）（ロ）に基づいて説明する。
上記の第１の実施の形態と同様の構成についての説明は
省略するが、図３（イ）に記載の燃焼装置３００は、燃
焼器１と、その燃焼器１の空気室３に燃焼用の空気を供
給する１つの燃焼用ファン２を備えている。また、燃焼
装置３００において、図３（ロ）の燃料供給系の概略図
に示すように、複数のバーナ部材ａ_1-7，ｂ_1-6は、２つ
の群に分割され、夫々の群に燃料ガスＧを各別に供給す
るように構成され、一部のバーナ部材ａ_5-7，ｂ_4-6への
燃料ガスＧの供給を遮断して、そのバーナ部材ａ_5-7，
ｂ_4-6から燃焼面Ｎへの燃料ガスＧの噴出を遮断可能な
遮断弁９が設けられている。さらに、燃焼器１において
は、バーナ部材ａ₄の下方から整流板１５側に延出し
て、バーナ部材配設部４を、２つのバーナ部材配設部４
１，４２とに区画する隔壁５が設けられている。

【００３５】さらに、前記整流板１５の空気室３側に
は、前記整流板１５に摺接した直線動作ダンパ１３（ギ
ロチンダンパ）が設けられ、直線動作ダンパ１３は、シ
リンダ１４のピストン１４ａに接続されて往復摺動する
ことで、前記整流板１５に設けられた開口を開閉するよ
うな多数の開口が設けられている。そして、前記直線動
作ダンパ１３は、ピストン１４ａの位置をｐ１とされ
て、空気室３からバーナ部材配設部４１，４２への空気
Ａの流入を遮断し、ピストン１４ａの位置をｐ２とされ
て、空気室３からバーナ部材配設部４２への空気Ａの流
入を遮断してバーナ部材配設部４１への空気Ａの流入を
許容し、ピストン１４ａの位置をｐ３とされて、空気室
３からバーナ部材配設部４１，４２への空気Ａの流入を
許容するように構成されている。

【００３６】そして、本発明に係る燃焼装置３００は、
定格運転を行うに、制御装置５０によって、ピストン１
４ａの位置をｐ３に設定して、空気室３からバーナ部材
配設部４１，４２へ空気Ａを供給すると共に、燃焼器１
への燃料ガスＧの供給を遮断可能な遮断弁１１と遮断弁
９とを開状態とし、全てのバーナ部材ａ_1-7，ｂ_1-6へ燃
料ガスＧを供給して、全ての炎口６，７から混合気Ｍを
燃焼面Ｎに噴出させて燃焼させる。

【００３７】また、燃焼装置３００は、定格運転よりも
燃焼量を低下させた部分負荷運転を行うに、制御装置５
０によって、ダンパ１２の位置をｐ２に設定して、空気
室３からバーナ部材配設部４１へ空気Ａを供給すると共
に、遮断弁１１を開状態としたままで、遮断弁９を閉状
態として、前記バーナ部材ａ_5-7，ｂ_4-6への燃料ガスＧ
の供給を遮断して、遮断対象炎口８から燃焼面Ｎへの混
合気Ｍの噴出を遮断し、残部のバーナ部材ａ_1-4，ｂ_1-3
へのみ供給された燃料ガスＧを燃焼面Ｎに噴出させて燃
焼させる。

【００３８】このように、部分負荷運転を行うことで、
燃焼に利用されない空気Ａの供給を停止するので、燃焼
用ファン２の送風能力を燃焼に必要な空気Ａを供給する
程度に調整することができるので、省エネルギ化を図る
ことができ、さらに、低負荷運転において、燃焼量を低
下させても、燃焼面Ｎに生成される燃焼ガスを高温且つ
低空気比とすることができる。隔壁５によってバーナ部
材配設部４を区画し、部分負荷運転において、シリンダ
１４によって直線動作ダンパ１３の位置を制御すること
で、遮断弁９によって燃料の噴出が遮断される遮断対象
炎口８に対する、空気Ａの供給量を低下させる手段を空
気遮断手段Ｘ（酸素含有ガス遮断手段）と呼ぶ。

【００３９】また、このように直線動作ダンパ１３を用
いる場合、夫々のバーナ部材配設部４１，４２に対する
整流板１５に対して各別の直線動作ダンパを設け、夫々
を各別に駆動するシリンダを設けても構わない。

【００４０】〔別実施の形態〕次に、本発明の別の実施
の形態を図面に基づいて説明する。 〈１〉 上記の実施の形態において、空気遮断手段Ｘ
を、部分負荷運転において、燃料ガスＧの噴出が遮断さ
れる遮断対象炎口８，８１，８２に対する燃焼用ファン
２による空気Ａの供給を遮断するように構成したが、別
に、部分負荷運転において、燃料ガスＧの噴出が遮断さ
れる遮断対象炎口に対する空気Ａの供給の一部を遮断し
て、燃焼面に面する燃焼室の壁面の冷却、バーナ部材配
設部に設けられた隔壁近傍の燃料ガスを噴出する炎口に
対する２次空気の供給、又は燃料ガスの供給が遮断され
るバーナ部材及びバーナ部材配設部に残留する残留燃料
ガスの除去用として、遮断対象炎口に対して若干の空気
Ａを供給するように空気遮断手段Ｘを構成しても構わな
い。この構成においても、部分負荷運転において、空気
遮断手段Ｘを働かせないときよりも、燃焼ガスを低空気
比且つ高温にすることができる。

【００４１】〈２〉上記実施の形態において、一般的な
例として、燃料ガスの燃焼のための酸素含有ガスとして
空気を利用したものを説明したが、空気の以外の燃焼用
酸素含有ガスとしては、例えば、酸素成分含有量が空気
に対して高い酸素富化ガス等を利用することが可能であ
る。

【００４２】〈３〉 上記の実施の形態において、燃料
ガスＧの供給系の遮断弁１１の上流側に燃料ガスＧの流
量を調整する流量調整弁（比例弁）を設け、前記流量調
整弁を燃焼ファン２の回転数等と合わせて連続的に調整
して、前記定格運転と前記部分負荷運転との切換運転の
補助を行うことで、燃焼量を広範囲且つ連続的に変化さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（イ）は本発明に係る燃焼装置の第１の実施の
形態を示す概略断面図、（ロ）はその燃焼装置の燃料供
給系を示す図

【図２】（イ）は本発明に係る燃焼装置の第２の実施の
形態を示す概略断面図、（ロ）はその燃焼装置の燃料供
給系を示す図

【図３】（イ）は本発明に係る燃焼装置の第３の実施の
形態を示す概略断面図、（ロ）はその燃焼装置の燃料供
給系を示す図

【図４】（イ）は従来の燃焼装置を示す概略断面図、
（ロ）はその燃焼装置の燃料供給系を示す図

【符号の説明】

１ 燃焼器 ２ 燃焼用ファン（酸素含有ガス供給手段） ３ 空気室 ４ バーナ部材配設部 ５ 隔壁 ６，７ 炎口 ８ 遮断対象炎口 ９ 遮断弁 １０ 混合部 １１ 遮断弁 １２ ダンパ １３ 直線動作ダンパ １４ シリンダ １５ 整流板 ５０ 制御装置 １００ 燃焼装置 Ａ 空気（酸素含有ガス） Ｇ 燃料ガス（燃料） Ｍ 混合気 Ｎ 燃焼面 Ｘ 空気遮断手段（酸素含有ガス遮断手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎本 量 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 Ｆターム(参考） 3K017 AA03 AA06 AB05 AB10 AC01 AD09 3K065 TA01 TA12 TC02 TD05 TE01 TH04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の炎口から燃焼面へ燃料と酸素含有ガ
   スを噴出して燃焼させる燃焼器と、前記燃焼器へ前記酸
   素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給手段とを備え、
   前記複数の炎口の一部である遮断対象炎口からの燃料の
   噴出を遮断して部分負荷運転を行う燃焼装置であって、 前記部分負荷運転において、前記遮断対象炎口に対する
   前記酸素含有ガス供給手段からの酸素含有ガスの供給を
   少なくとも部分的に遮断する酸素含有ガス遮断手段を備
   えた燃焼装置。
2. 【請求項２】 前記燃焼器が、濃燃焼用の炎口と淡燃焼
   用の炎口とを交互に配設して構成され、濃淡燃焼を行う
   ものである請求項１に記載の燃焼装置。
3. 【請求項３】 前記燃焼器が、前記酸素含有ガス供給手
   段により供給された酸素含有ガスを前記炎口に導く空気
   流路を設けて構成され、 前記酸素含有ガス遮断手段が、少なくとも前記空気流路
   を、前記遮断対象炎口に対する部位と他の部位とに区画
   する隔壁と、前記遮断対象炎口に対する前記空気流路の
   部位への前記酸素含有ガスの流入を遮断するダンパとを
   設けて構成されている請求項１又は２に記載の燃焼装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１から３の何れか１項に記載の燃
   焼装置を備え、 前記燃焼面から排出される燃焼ガスが流通する燃焼ガス
   流路を備え、 内部に受熱側流体が流通する伝熱管を前記燃焼ガス流路
   に有し、前記燃焼ガスの凝縮潜熱を前記受熱側液体によ
   って回収可能な凝縮型熱交換器を備えた流体加熱装置。