JP2003336815A - 暖房装置用バーナー - Google Patents
暖房装置用バーナーInfo
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- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
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Abstract
るバーナーを提供する。 【解決手段】 バーナーは燃焼室14に通じる一次燃焼
空気供給部16を備え、この燃焼室14の火炎の範囲内
に、燃焼室14内の熱を堰止めるためのバッフル板18
が配置されている。一次燃焼空気供給部16のほかに、
空気をバッフル板18に流してバッフル板18を冷却す
ることができる冷却空気供給部22が設けられている。
Description
次燃焼空気供給部を備え、この燃焼室の火炎の範囲内
に、燃焼室内の熱を堰止めるためのバッフル板が配置さ
れている、移動式暖房装置用のバーナーに関する。
熱を堰止め、それによって燃焼室全体の大きさ(特に長
さ)を小さくするために、バッフル板が使用される。こ
のバッフル板は一般的に燃焼空気または燃焼ガスの主流
れ方向に対して横方向に配置された流れじゃま板であ
る。
る。
することができる。この乱流は燃料と燃焼空気を良好に
混合する。
わゆる“死水領域”が形成されるからである。
状態が改善される。なぜなら、蒸発しない燃料粒子がバ
ッフル板上ので流れ方向変換に追従せず、したがってバ
ッフル板に当たるからである。すなわち、燃料粒子はバ
ッフル板上で蒸発する。これはバッフル板の高い温度に
よって促進される。
(例えば特許文献1と特許文献2参照)。このバーナー
の場合、堰止め体またはバッフル板はノズル本体の手前
に横方向に配置されている。
のための燃焼室が公知である(例えば特許文献3参
照)。この場合、燃焼室の内部にバッフル板が配置され
ている。このバッフル板は運転中赤熱し、したがってグ
ロー要素または点火要素として作用する。燃焼室には更
に、第2の燃焼空気供給装置が設けられている。この第
2の燃焼空気供給装置は、燃焼ガスの流れ方向において
バッフル板の背後の離れたところで他の燃焼空気を接線
方向に向けて燃焼室内に案内する。それによって、燃料
と燃焼空気との混合気がきわめて均質に形成される。
が公知である(例えば特許文献4参照)。このオイルバ
ーナーは炎管の端部に配置され、熱を溜めるために設け
られている。この気化式オイルバーナーの場合、二次燃
焼空気は燃焼ガスの流れ方向においてバッフル板の手前
の離れたところで炎管内に供給される。
ル板を配置したバーナーヘッドが公知である(例えば特
許文献5参照)。バッフル板の手前の離れたところに二
次燃焼空気穴が設けられている。バッフル板とそのホル
ダーは耐熱性の金属またはセラミックスで作られてい
る。
る熱によって1000〜1300°Cの温度まで加熱さ
れる。この温度の場合、金属材料の強度が低下し、腐食
が促進される。したがって、公知の金属製バッフル板
は、部分的に変形および/または酸化する。このような
バッフル板の材料の不利な損傷は、バーナーの故障につ
ながる。バーナーを短い加熱相と冷却相とで周期的に運
転すると、この作用が増幅される。公知のバーナーの場
合、高熱に耐え、同時に高温腐食に対して抵抗力のある
材料を使用することによってのみ、バッフル板の要求寿
命を達成することができる。このような材料はバッフル
板のコストを上昇させる。
細書
細書
書
書
書
題は、上記の欠点を回避し、バッフル板を低コストで製
作することができる、冒頭に述べたバーナーを提供する
ことである。
い、冒頭に述べた種類のバーナーにおいて、一次燃焼空
気供給部のほかに、空気をバッフル板に流してバッフル
板を冷却することができる冷却空気供給部が設けられて
いることによって解決される。
により、バッフル板温度が低下する。このようにして得
られたバッフル板の低い温度に基づいて、低コストの材
料を使用する場合でも、バッフル板の強度が高くなり、
腐食が低減される。それによって、本発明によるバッフ
ル板の寿命は従来のバッフル板よりも長い。本発明によ
るバッフル板のために、価格が安く品質のよい材料が使
用可能である。この材料は更に、加工コストも安い。
て、単位時間あたりに供給される冷却空気量と、供給時
の冷却空気の温度とによって調節可能であり、そしてバ
ッフル板の所望な最高温度が保証可能である。この最高
温度は、バッフル板が点火装置としての作用をすること
ができるような高さに選定可能である。バッフル板は一
般的に約950〜1000°Cの間の温度に冷却され
る。
たは長方形の閉じた通路によってあるいは例えば横断面
がU字形またはL字形の開放した通路によって行うこと
ができる。
ほぼ円形に形成されているかまたは燃焼室がほぼ円筒形
に形成され、冷却空気供給部によって空気がほぼ半径方
向からバッフル板に供給される。このような空気供給部
によって、燃焼室への冷却空気の流路が短くなり、それ
によって燃焼ガスによる冷却空気の加熱が比較的に弱
い。
いるかまたは燃焼室がほぼ円筒形に形成され、冷却空気
供給部によって空気はほぼ接線方向からバッフル板に供
給可能である。空気の接線方向の流れによって、バッフ
ル板のエッジがきわめて強く冷却され、バッフル板の中
央に比較的に高温の領域が生じる。この高温の領域は例
えば火炎の点火のために利用可能である。
に直接案内することにより、きわめて強い冷却が達成さ
れるという利点がある。
は反対側の背面を備え、冷却空気供給部によって冷却空
気をバッフル板の背面に案内可能であることにより、本
発明の冷却が一層良好になる。このような構造の場合、
バッフル板の冷却は流れ方向においてバッフル板の手前
における火炎形成に悪影響を及ぼさない。更に、冷却空
気は燃焼ガスの主流からわずかしか離れない。というの
は、冷却空気がバッフル板の“風の当たらない個所”と
バッフル板の固定フランジ内に存在するからである。
あたりに供給される冷却空気の量が冷却空気供給部によ
って、特にバッフル板の表面にわたって変更可能であ
る。バッフル板は所定の表面領域を強く冷却可能であ
る。これにより、表面にわたって比較的に均一な温度が
得られる。これは特に、バッフル板が点火要素として作
用しないときに有利である。
全体にわたって達成するために、冷却空気が冷却空気供
給部によって同時に複数の方向からバッフル板に供給可
能である。その際、部分冷却流の数は変更可能である。
部によってバッフル板の表面に案内されると有利であ
る。これにより、バッフル板の冷却の均一性と強さが同
様に改善される。
に火炎用二次燃焼空気が燃焼室に供給可能であると有利
である。これにより(1個の他の空気供給装置によっ
て)一次燃焼空気と二次燃焼空気による段階的な燃焼が
可能であり、一方、同時にバッフル板を冷却し、その温
度を低下させることができる。
ために、冷却空気の全量が先ず最初にバッフル板を冷却
し、続いて単位時間あたりに供給される冷却空気の全量
が燃焼室内で二次燃焼空気としての働きをするように、
冷却空気の全量が燃焼室に送り込まれると有利である。
これは、燃焼時に冷却空気のほとんど全部の酸素が燃料
内の炭素の酸化のために利用されることを意味する。
発明のバーナーの実施の形態を詳しく説明する。
房装置の図示していないバーナーの炎管(内筒)10の
縦断面が示してある。炎管10は軸線12に沿って円筒
形に形成され、その内部に燃焼室14を画成している。
バーナーの図示していないノズル本体が設けられてい
る。このバーナーは噴霧バーナーとして形成されてい
る。
の燃料は一次燃焼空気によって一緒に運ばれる。ノズル
ホルダ(ノズル棒)で噴霧された燃料はそこで点火さ
れ、そして燃焼ガスとして、図1において左側から右側
に、図1で矢印16で示した主流れ方向に沿って炎管1
0内で軸線12方向に流れる。
8が軸線12に対して横向きにかつ主流れ方向16に対
してほぼ横向きに、3個または4個の固定フランジ(固
定脚部)20によって炎管10の内周面に固定されてい
る。この固定フランジはそのうちの2つだけが示してあ
る。バッフル板18は燃焼ガスとこの燃焼ガスによって
一緒に案内された熱を堰止めて炎管10内に溜める働き
をする。バッフル板18の熱を溜める作用に基づいて、
炎管10ひいてはバーナー全体を軸線12の方向におい
て比較的に短く形成することが可能である。
によって作ることができ、バッフル板のために高温に耐
え耐食性のある高価な材料を使用する必要がないように
するために、冷却空気供給部22が設けられている。こ
の冷却空気供給部22によって、冷却空気を、バッフル
板18の図1において右側、すなわち背面24の側に流
すことができる。
従来のバーナーのバッフル板と比べて、バッフル板18
の温度を低下させる。
る。この穴26は炎管10の内周面の周囲にわたって分
配されて1つの円上に配置されている。穴26が図1に
おいてバッフル板18の右側に配置されているので、穴
26を経て供給された冷却空気はバッフル板18の背面
24に直接向けられる。
接続されている。暖房装置と同様に図示していない燃焼
空気供給部から、冷却空気が空気案内通路に供給され
る。燃焼空気供給部は一般的に燃焼空気ファンを備えて
いる。この燃焼空気ファンは一次空気をノズル本体に供
給する働きもする。
て半径方向内向きの流れ方向28におよびバッフル板1
8の中心の方に向けられるように(図2参照)、空気案
内面を備えている。これにより、バッフル板18の中央
はそのエッジと比べて比較的に強く冷却される。なぜな
ら、バッフル板18の風の当たらないところに、乱流が
形成されるからである。
属する空気案内通路に設けられている実施の形態が示し
てある。この空気案内通路は冷却空気を接線流れ方向3
0からバッフル板18に案内する。バッフル板へのこの
ような流れは、バッフル板18の背面24に、冷却空気
の渦を形成する。この渦32に基づいて、冷却空気は比
較的に長く背面24にとどまるので、比較的に多くの熱
エネルギーがバッフル板18から冷却空気に移動する。
づいて同時に次のように形成されている。すなわち、供
給された空気が燃焼室14内で燃焼する火炎のための二
次燃焼空気としての働きをするように形成されている。
これは燃料に含まれる炭素を、効果的にかつ有害物質を
減らすように酸化する。
の燃焼室の概略的な縦断面図である。
ッフル板の側面図である。
気の主流れ方向,18…バッフル板、20…固定フラン
ジ,22…冷却空気供給部、24…背面,26…穴、2
8…半径方向の流れ方向、30…接線方向の流れ方向、
32…渦
Claims (10)
- 【請求項1】 燃焼室(14)に通じる一次燃焼空気供
給部(16)を備え、この燃焼室の火炎の範囲内に、燃
焼室(14)内の熱を堰止めるためのバッフル板(1
8)が配置されている、移動式暖房装置用のバーナーに
おいて、一次燃焼空気供給部(16)のほかに、空気を
バッフル板(18)に流してバッフル板を冷却すること
ができる冷却空気供給部(22)が設けられていること
を特徴とするバーナー。 - 【請求項2】 バッフル板(18)がほぼ円形に形成さ
れているかまたは燃焼室(14)がほぼ円筒形に形成さ
れ、冷却空気供給部(22)によって空気がほぼ半径方
向からバッフル板(18)に供給可能であることを特徴
とする請求項1記載のバーナー。 - 【請求項3】 バッフル板(18)がほぼ円形に形成さ
れているかまたは燃焼室(14)がほぼ円筒形に形成さ
れ、冷却空気供給部(22)によって空気がほぼ接線方
向からバッフル板(18)に供給可能であることを特徴
とする請求項1記載のバーナー。 - 【請求項4】 冷却空気供給部(22)から冷却空気を
バッフル板(18)に直接案内可能であることを特徴と
する請求項1〜3のいずれか一つに記載のバーナー。 - 【請求項5】 バッフル板(18)が一次燃焼空気供給
部(16)とは反対側の背面(24)を備え、冷却空気
供給部(22)によって冷却空気をバッフル板(18)
の前記背面(24)に案内可能であることを特徴とする
請求項1〜4のいずれか一つに記載のバーナー。 - 【請求項6】 単位時間あたりに供給される冷却空気の
量が冷却空気供給部(22)によって、特にバッフル板
(18)の表面にわたって変更可能であることを特徴と
する請求項1〜5のいずれか一つに記載のバーナー。 - 【請求項7】 冷却空気が冷却空気供給部(22)によ
って同時に複数の方向(26,28,30)からバッフ
ル板(18)に案内可能であることを特徴とする請求項
1〜6のいずれか一つに記載のバーナー。 - 【請求項8】 渦(32)を有する冷却空気が冷却空気
供給部(22)によってバッフル板(18)の表面に案
内可能であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか
一つに記載のバーナー。 - 【請求項9】 火炎用二次燃焼空気が冷却空気供給部
(22)によって同時に燃焼室(14)に供給可能であ
ることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載
のバーナー。 - 【請求項10】 単位時間あたりに供給される冷却空気
の全量がバッフル板(18)の冷却後二次燃焼空気とし
て使用されることを特徴とする請求項9記載のバーナ
ー。
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