JP2004092981A - Two-stage combustion device - Google Patents

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JP2004092981A JP2002253584A JP2002253584A JP2004092981A JP 2004092981 A JP2004092981 A JP 2004092981A JP 2002253584 A JP2002253584 A JP 2002253584A JP 2002253584 A JP2002253584 A JP 2002253584A JP 2004092981 A JP2004092981 A JP 2004092981A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a two-stage combustion device promoting the mixing with secondary air and reducing NOx, while inhibiting the generation of a combustion noise by minimizing the turbulence. <P>SOLUTION: An air blowout port 3 is formed on a central position in a state of being projected to a front side of a combustion space 2 and being higher than a plurality of burner port flames 42 from burner port faces 4, 4, and a narrowed part 23 is formed near the air blowout port 3, by projecting guide walls 22, 22 into a combustion space 2 in a state of covering the burner port faces 4. The burner port flames are formed on the burner port faces by an excessively enriched fuel gas having high concentration of the fuel of insufficient air, and the combustion gas including much unburnt component generated from the burnt port flames of which the elongation is inhibited by the guide walls, is guided to a narrowed part by the guide walls. The secondary air from the air blowout port is blown out to the combustion gas flowing to the narrowed part toward a front part of the combustion space, so that the unburnt component in the combustion gas can be completely burnt while inhibiting the turbulence and promoting the mixing. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、1段階目で炎孔面において過濃燃料混合気を燃焼させ、この燃焼により生じる未燃成分を多く含む燃焼ガスに対し2段階目において二次空気を吹き出させて完全燃焼させるようにした二段燃焼装置に関し、特に吹き出させた二次空気と燃焼ガスとを両者の乱流化を防止しつつ十分な混合を図り低NOx化を図るための技術に係る。
【0002】
【従来の技術】
従来、ブンゼン式バーナでは燃焼振動(燃焼騒音)が発生し難く、又、高いTDR(Turn Down Ratio:ターンダウン比又は絞り比)を実現し得るものの、NOx排出量が多いといわれている。低NOx化のために例えば図8に示すように、ブンゼン火炎Bの外炎Boに二次空気を吹き出して外炎温度を下げつつ未燃成分の完全燃焼化を図り、これにより低NOx化を図ることも考えられている。このような二次空気の吹き出しを行う燃焼装置として、その一例が特公平4−32287号公報において提案されている。このものでは、炎孔面に形成される炎孔火炎に対し平行に二次空気を吹き出させている。
【0003】
他の例が特開平10−169910号公報において提案されている。このものでは、ボイラ火炉を対象として炎孔火炎から生じる燃焼ガス及び二次空気の混合促進を図るために、燃焼空間内の中央に障害物を設置し、この障害物により上記燃焼ガス及び二次空気の双方に渦流を発生させて積極的に乱流化させるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の特公平4−32287号公報で提案の燃焼装置においては、炎孔火炎に二次空気が直接に接触するとNOx発生の増大化を招くという不都合がある上に、未燃成分と二次空気との混合促進は図り得ない。一方、上記の特開平10−169910号公報で提案の燃焼装置においては、渦流の積極的形成により著しい燃焼騒音が発生することになる。ボイラ火炉であれば問題とはならないものの、このような技術を例えば給湯器等の燃焼騒音を極力抑制すべき燃焼装置に適用することはできない。
【0005】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、乱流化を極力抑制して燃焼騒音の発生を抑制しつつも、二次空気との混合促進を図り低NOx化を図り得る二段燃焼装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガスを燃焼空間に向けて燃焼させる炎孔面と、この炎孔面に形成される炎孔火炎から発生する燃焼ガスに二次空気を吹き出させる空気噴出部とを備えた二段燃焼装置とし、加えて、上記炎孔面の燃焼空間側に、炎孔面からの炎孔火炎を覆うように対向し、かつ、上記炎孔火炎からの燃焼ガスの流れを上記空気噴出部側に誘導する誘導壁を形成するようにした(請求項1)。
この本発明の場合、上記炎孔面では過濃燃料ガスが燃焼されるためその炎孔火炎は未燃成分を多く含んだ燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスが誘導壁により空気噴出部に誘導され、この空気噴出部から吹き出される二次空気によって完全燃焼される。この際、誘導壁により誘導壁が炎孔火炎を覆うように対向しているため炎孔火炎の伸長が抑制され、空気噴出部からの二次空気と炎孔火炎との直接の接触が抑制され、二次空気は炎孔火炎に対してではなくて燃焼ガスに対して直接に吹き出されることになる。これにより、二次空気と炎孔火炎との直接の接触に起因するNOx増大化を回避して低NOx化が図り得る。加えて、その燃焼ガスが誘導壁により空気噴出部側に誘導されるため、燃焼ガスを乱流化させることなく二次空気と混合させ得る。これにより、燃焼騒音の発生を抑制しつつ混合促進を図り得る。
【0007】
なお、「空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガス」とは、空気過剰率が1.0未満であることであり、完全燃焼に必要な理論燃焼空気量よりも不足した空気量を含む過濃燃料混合気に加え、空気を全く含まない燃料ガスそのものをも含む意である。
【0008】
上記の本発明の二段燃焼装置においては、上記空気噴出部からの二次空気の吹き出し方向を、二次空気が燃焼空間前方に向けて吹き付けられるように設定することが好ましい(請求項2)。この場合、空気噴出部から二次空気が燃焼空間前方に向けて吹き出されているため、その空気噴出部に誘導されてきた燃焼ガスの流れを大きく乱すことなく燃焼ガスと二次空気との混合が行われる。そして、二次空気を受けた燃焼ガス中の未燃成分が燃焼空間前方に向けて燃焼することになる。つまり、二次空気の吹き出し方向の上記設定によって、空気噴出部まで誘導されてきた燃焼ガスの流れをあまり大きく乱すことなく燃焼空間前方への流れに整流してその未燃成分の燃焼の向きを燃焼空間前方に整えることが可能になる。
【0009】
この場合には、さらに、上記誘導壁として、空気噴出部まで誘導されてきた燃焼ガスの流れに対し二次空気が浅い角度で交差するように上記燃焼ガスを誘導する構成を採用することが好ましい(請求項3)。このような二次空気の吹き出しにより、燃焼ガスの流れの乱流化をより一層抑制しつつも二次空気を燃焼ガスの流れの内部まで貫通させて二次空気との混合のより一層の促進を図り得る。
【0010】
以上の請求項1〜請求項3のいずれかの二段燃焼装置を実現するより具体的な構成としては次の種々の具体構成を採ることができる。
【0011】
すなわち、第1の具体構成としては、上記空気噴出部を、上記炎孔面からの炎孔火炎よりも燃焼空間前方側に突出して設けるようにする(請求項4)。この構成の場合には、空気噴出部から吹き出される二次空気と、炎孔面からの炎孔火炎とを確実に分離・遮断して、二次空気を上記炎孔火炎から発生する燃焼ガスに対してのみ接触させ得ることになる。これにより、二次空気と炎孔火炎との直接の接触に起因するNOx増大化をより一層確実に回避して、低NOx化のより確実な実現を図り得る。
【0012】
第2の具体構成としては、上記空気噴出部と炎孔面との間に、その炎孔面からの炎孔火炎と、空気噴出部からの二次空気との互いの接触を分離するよう上記炎孔火炎よりも燃焼空間前方側に突出する仕切壁を設けるようにする(請求項5)。この構成の場合には、上記の請求項4とは異なる手段により請求項4の場合と同様の作用が得られることになる。すなわち、空気噴出部から吹き出される二次空気と、炎孔面からの炎孔火炎とが上記仕切壁によって確実に分離・遮断され、二次空気を上記炎孔火炎から発生する燃焼ガスに対してのみ接触させ得ることになる。これにより、二次空気と炎孔火炎との直接の接触に起因するNOx増大化をより一層確実に回避して、低NOx化のより確実な実現を図り得る。しかも、この具体構成の場合には、空気噴出部の位置を炎孔面に対し突出した位置にせずに逆に凹んだ位置に設定することも可能となる。
【0013】
これらの第1及び第2の具体構成をさらに具体化すると、燃焼空間に対し空気噴出部を中央位置に、炎孔面がこの空気噴出部の側部位置にそれぞれ配設し、誘導壁の内端縁により燃焼空間に狭窄部が形成されるようにし、そして、上記空気噴出部からの二次空気が上記狭窄部を通過する燃焼ガスに対し燃焼空間前方に向けて吹き出される構成とする(請求項6)。この場合には、燃焼ガスと二次空気との混合促進と、二次空気の吹き出しによる燃焼ガスの乱流化防止との両立がより確実に図られることになる。
【0014】
上記の請求項6の構成の場合には、次の種々の具体構成を追加するようにしてもよい。
【0015】
すなわち、第1として、誘導壁の内端縁を燃焼空間前方に向けて屈曲し、その内端縁により形成される狭窄部の開口面積が燃焼空間前方に向けて徐々に低減するベルマウス形状に形成する(請求項7)。この場合には、二次空気の吹き出しを受けた燃焼ガスの流れを燃焼空間前方に向かう流れに整流化して、一層の乱流化防止が図られる。
【0016】
第2として、上記誘導壁を、炎孔面から狭窄部に至る燃焼空間が連続的に狭められる構成とする(請求項8)。この場合には、燃焼ガスの滑らかな誘導を実現して狭窄部における乱流化防止に寄与し得る。
【0017】
第3として、上記空気噴出部からの二次空気の吹き出し流速として、上記狭窄部を通過する燃焼ガスの流速よりも遅くなるように設定する(請求項9)。これにより、乱流化防止が図られる。
【0018】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項1〜請求項9のいずれかの二段燃焼装置によれば、誘導壁により炎孔面からの炎孔火炎の伸長を抑制することができ、空気噴出部からの二次空気と炎孔火炎との直接の接触を抑制して、二次空気を炎孔火炎に対してではなくて燃焼ガスに対して直接に吹き出させることができる。これにより、二次空気と炎孔火炎との直接の接触に起因するNOx増大化を回避して低NOx化を図ることができる。加えて、燃焼ガスが誘導壁により空気噴出部側に誘導されるため、燃焼ガスの乱流化を抑制しつつ二次空気と混合させることができ、これにより、燃焼騒音の発生を抑制しつつ混合促進を図ることができる。
【0019】
特に、請求項2によれば、二次空気の吹き出し方向を燃焼空間前方に向けて吹き出されるように設定することによって、空気噴出部まで誘導されてきた燃焼ガスの流れをあまり大きく乱すことなく燃焼空間前方への流れに整流して、その未燃成分の燃焼の向きを燃焼空間前方に整えることができる。又、請求項3によれば、燃焼ガスの流れの乱流化をより一層抑制しつつも二次空気を燃焼ガスの流れの内部まで貫通させて二次空気との混合のより一層の促進を図ることができる。
【0020】
以上の請求項1〜請求項3のいずれかにおいて、請求項4によれば、空気噴出部から吹き出される二次空気と、炎孔面からの炎孔火炎とを確実に分離・遮断して、二次空気を上記炎孔火炎から発生する燃焼ガスに対してのみ接触させることができる。これにより、二次空気と炎孔火炎との直接の接触に起因するNOx増大化をより一層確実に回避して、低NOx化のより確実な実現を図ることができる。又、請求項5によれば、請求項4とは異なる手段により請求項4の場合と同様の効果を得ることができる。
【0021】
さらに、請求項6によれば、燃焼ガスと二次空気との混合促進と、二次空気の吹き出しによる燃焼ガスの乱流化防止との両立がより確実に図ることができる。加えて、請求項7によれば、二次空気の吹き出しを受けた燃焼ガスの流れを燃焼空間前方に向かう流れに整流化して、一層の乱流化防止を図ることができ、請求項8によれば、燃焼ガスの滑らかな誘導を実現して狭窄部における乱流化防止に寄与することができ、請求項9によれば、上記空気噴出部からの二次空気の吹き出し流速の設定により乱流化防止の確実化を図ることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0023】
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る二段燃焼装置を示す。この燃焼装置は、その中央位置に前方の燃焼空間2に向けて所定量突出する空気噴出部3が配設され、この空気噴出部3の側部位置に1又は2以上の燃焼管41,41,…の各先端炎孔により構成される炎孔面4が配設されている。上記の「中央位置」及び「側部位置」とは、燃焼装置が円筒型であればその中心側位置に空気噴出部3が配設されこれを取り囲むように外周側位置に炎孔面4が配設されるということであり、燃焼装置が平面視矩形の角筒型であればその幅方向中央位置に空気噴出部3が配設されこれを挟んで両外側位置にそれぞれ炎孔面4が配設されるということである。
【0024】
上記の燃焼空間2は装置本体の壁21により区画されて炎孔面4からその前方側(下流側;図1の上方側)に拡がる空間のことであり、上端側には図示省略の加熱対象が配設される。例えば給湯器の場合であると、内部を通過する水を熱交換加熱するための熱交換器が加熱対象として配設される。
【0025】
そして、上記空気噴出部3の先端部よりも前方側位置(下流側位置)には上記壁21から中央側に張り出した誘導壁22が設けられ、この誘導壁22の内端縁221により上記燃焼空間2に狭窄部23が形成されている。この誘導壁22は上記炎孔面4の燃焼空間前方側位置(下流側位置)において炎孔面4と相対向するように配置される一方、上記狭窄部23の開口位置に臨んで上記空気噴出部3が配置されている。
【0026】
上記誘導壁22は内部に冷却用の流体(例えば空気)222が循環されるようになっており、この冷却用流体が内端縁221まで循環されることにより燃焼空間2に露出している壁面が冷却されるようになっている。
【0027】
上記空気噴出部3は、内部に空気が圧送されるようになっており、先端部に開けられた噴出孔31,31,…から上記空気が二次空気として燃焼空間2に噴出して後述の燃焼ガスに吹き出されるようになっている。上記各噴出孔31は上記狭窄部23に向けて開口し、二次空気(図1の点線の矢印参照)を燃焼空間2の前方に向けて吹き出させるようになっている。また、上記空気噴出部3は炎孔面4からの炎孔火炎42,42,…よりも燃焼空間2の前方側(下流側)に突出されるように配設されている。
【0028】
上記炎孔面4を構成する各燃焼管41には空気過剰率が1.0(100%)未満に設定された燃料濃度の高い過濃燃料混合気が供給されるようになっており、炎孔面4において過濃燃料混合気の一次燃焼により不完全燃焼火炎である炎孔火炎42,42,…が形成されるようになっている。そして、この炎孔火炎42から発生する未燃成分を多く含む燃焼ガスが誘導壁22に誘導されて狭窄部23、すなわち、空気噴出部3側に流れ、流れてきた燃焼ガスに対し空気噴出部3から二次空気が吹き出され、燃焼ガス中の未燃成分が完全燃焼(二次燃焼)されるようになっている。なお、上記各燃焼管41に対し上記の過濃燃料混合気に代えて空気を予混合しない燃料ガスそのものを供給して一次燃焼させるようにしてもよい。この場合にも燃焼ガス中の未燃成分が増加するだけで本実施形態での二段燃焼を適用することができる。また、以上説明した炎孔面4で一次燃焼させるために供給する過濃燃料ガス(過濃燃料混合気又は燃料ガスそのもの)については、以下の各実施形態においても同じである。
【0029】
以上の第1実施形態の二段燃焼装置の場合、誘導壁22が炎孔面4の前方を覆っているため炎孔火炎42,42,…の伸長が抑制され、空気噴出部3の前方空間に対し燃焼ガスのみを誘導させることができ、空気噴出部3からの二次空気を燃焼ガスのみに対して吹き出させることができる。つまり、上記誘導壁22が空気噴出部3からの二次空気と、炎孔火炎42,42,…との直接の接触を分離・遮断する機能と、炎孔火炎42,42,…から発生する燃焼ガスの流れを空気噴出部3から吹き出される二次空気に対し交差するように誘導する機能とを発揮する。そして、上記分離・遮断機能により二次空気が炎孔火炎42,42,…に直接に接触することに起因するNOx増大を回避して低NOx化を実現することができ、また、上記誘導機能により燃焼ガスの乱流化を抑制しつつ燃焼ガスの内部まで二次空気を貫通供給させて燃焼ガスと二次空気との混合促進を図ることができる。この乱流化抑制により燃焼騒音の発生を極力抑制しつつ、混合促進により未燃成分の完全燃焼化を図ることができる。さらに、二次空気との接触により燃焼ガス温度を低下させて低NOx化にも寄与させることができる。
【0030】
加えて、二次空気が狭窄部23の開口を貫通して燃焼空間2の前方に向けて吹き出され、この二次空気により燃焼ガスが燃焼空間2の前方に向けて吹き出されることになるため、燃焼ガスの流れを大きく乱すことなく燃焼空間2の前方に向けて吹き出させつつ燃焼ガス中の未燃成分の二次燃焼を燃焼空間2の前方に向けることができる。
【0031】
<第2実施形態>
図2は、本発明の第2実施形態に係る二段燃焼装置を示す。この第2実施形態の二段燃焼装置は第1実施形態のそれと二段燃焼の原理は同じであるが、誘導壁として第1実施形態と異なる形状のものを採用したものである。なお、その他の構成要素は第1実施形態のものと同様構成であるため、同一構成要素には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【0032】
第2実施形態においては、誘導壁22aとして装置本体の壁21aを炎孔面4位置から前方(図2の上方)にかけて緩やかなカーブを描いて縮径又は内幅が狭まるように屈曲させて形成し、最小くびれ部である内端縁221a間に狭窄部23aが形成されるようにしている。そして、この狭窄部23aに対しその手前位置から空気噴出部3が臨むように配設されている。
【0033】
この第2実施形態では、炎孔火炎42,42,…からの燃焼ガスが第1実施形態の場合よりも滑らかに狭窄部23a及び空気噴出部3に向けて誘導され、その空気噴出部3からの二次空気が燃焼ガスの流れに対し第1実施形態の場合よりも浅い角度で斜めに交差する方向に吹き出されることになる。これにより、狭窄部23a位置において二次空気の吹き出しによる乱流化を第1実施形態の場合よりも抑制又は回避することができ、燃焼騒音の小さい静粛な燃焼を実現させることができる。
【0034】
<第3実施形態>
図3は、本発明の第3実施形態に係る二段燃焼装置を示す。この第3実施形態の二段燃焼装置は第2実施形態の誘導壁を採用しつつ空気噴出部として第2実施形態と異なる構造のものを採用したものである。
【0035】
この第3実施形態では、複数の燃焼管41,41,…の先端炎孔により構成される炎孔面4から燃焼空間2の前方(図3の上方)に向けて内幅を徐々に又は段階的に狭めて誘導壁22bを形成し、その内端縁である先端縁221bにより狭窄部23bを形成している。加えて、上記誘導壁22bを利用してその背後に空気の供給路51,51を形成し、上記先端縁221bにおいて狭窄部23bの前方(図3の上方)に向けて空気を二次空気として吹き出させる噴出孔52,52を形成している。これら供給路51及び噴出孔52によって空気噴出部5を構成している。
【0036】
そして、上記第3実施形態の場合には、供給される空気により誘導壁22bが過加熱されないように冷却しつつ、その空気を二次空気として燃焼ガスに対し吹き出させることができる。
【0037】
<第4実施形態>
図4は、本発明の第4実施形態に係る二段燃焼装置を示す。この第4実施形態の二段燃焼装置は1又は2以上の燃焼管41,41,…の先端炎孔により構成される炎孔面4を覆いかつ両側方に張り出した誘導壁22cを設け、かつ、炎孔面4の両側位置に上記誘導壁22cの張り出し部と相対向して一次燃焼空間2aを形成する張り出し部24,24を設けたものである。
【0038】
そして、上記誘導壁22cの両側端縁(内端縁)221c,221cと、両張り出し部24,24の各端縁241とをそれぞれ凸形状として間に狭窄部23c,23cを形成している。
【0039】
また、上記誘導壁22cを含んで背後に空気の供給路61を形成し、上記各張り出し部24を含んで背後に空気の供給路62,62を形成し、上記各狭窄部23c位置で空気が二次空気として吹き出すように噴出孔63,63,…を形成している。これらの供給路61,62及び各噴出孔63により空気噴出部6が構成される。
【0040】
この第4実施形態では、炎孔面4からの炎孔火炎42,42,…が誘導壁22cにより覆われてその伸長が抑制され、炎孔火炎42,42,…から発生した燃焼ガスが両側に分かれてそれぞれ狭窄部23cに流れるように誘導されることになる。そして、各狭窄部23c位置で二次空気の吹き出しを受けて燃焼ガス中の未燃成分が二次燃焼空間2bに向けて完全燃焼される。また、上記の二次空気用の空気が供給路61,62,62を通過する際に誘導壁22cや各張り出し部24の壁を過加熱状態にならないように冷却することになる。
【0041】
<第5実施形態>
図5は、本発明の第5実施形態に係る二段燃焼装置を示す。この第5実施形態の二段燃焼装置は炎孔面4からの炎孔火炎42,42,…と、空気噴出部7からの二次空気との直接の接触を遮断して分離する仕切壁25,25を設けたものである。
【0042】
すなわち、中央位置の空気噴出部7を、その両側部位置の炎孔面4、4よりも手前位置(図5の下方位置)に配設し、空気噴出部7と各炎孔面4との境界位置に各炎孔面4からの炎孔火炎42,42,…よりも燃焼空間2の前方側(下流側;同図の上方側)に突出する仕切壁25,25を設けている。この各仕切壁25の突出寸法は炎孔面4への過濃燃料混合気の圧力や流量等を考慮して定めればよいが、本実施形態の場合には後述の誘導壁22dによる炎孔火炎42,42,…の伸長抑制をも考慮すれば比較的短いもので足りる。そして、各炎孔面4の前方に各炎孔面4を覆うように誘導壁22dを設け、その誘導壁22d,22dの両内端縁221d,221d間に狭窄部23dを設けている。この狭窄部23d及び燃焼空間2に対する空気噴出部7の各噴出孔71からの二次空気の吹き出し方向や位置関係は第1実施形態と同様である。
【0043】
この第5実施形態の場合には、各炎孔面4に形成される炎孔火炎42,42,からの燃焼ガスが誘導壁22dにより誘導されて仕切壁25と誘導壁22dの内端縁221dとの間から狭窄部23d側に流れ、この狭窄部23dにおいて空気噴出部7からの二次空気の吹き出しを受けて燃焼ガス中の未燃成分が燃焼空間2の前方に向けて完全燃焼することになる。この際、上記仕切壁25,25によって炎孔火炎42,42,…に対し二次空気が直接に吹き出されることを確実に回避して二次空気を燃焼ガスに対してのみ吹き出させることができ、より一層確実な低NOx化を実現させることができる。また、誘導壁22d,22dの前方側位置(図5の上方側位置)に設けられた空気噴出部7aの噴出孔7から吹き出される二次空気によっても上記未燃成分が燃焼されることになる。
【0044】
なお、図6には第5実施形態に属するものとして図5の二段燃焼装置とは若干異なる形状を採用した例を示すが、この図6の二段燃焼装置では燃焼空間2の前後方向(図6の上下方向)に対する空気噴出部7の相対位置として、炎孔面4よりも前方位置(上方位置)に設定してもよいことを示している。
【0045】
<他の実施形態>
なお、本発明は上記第1〜第5実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記第1〜第3実施形態及び第5実施形態における誘導壁22,22a,22b,22dの内端縁221,221a,221b,221dの形状として燃焼空間2の前方に向けて徐々に開口面積が低減するようなベルマウス形状を採用してもよい。例えば第1実施形態を例にして図示した図7に示す誘導壁22eのように、その内端縁221eを燃焼空間2の前方(図7の上方)側に屈曲させ、前方に行くに従い狭窄部23eの開口面積が低減するようなベルマウス形状とすればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態を示す断面説明図である。
【図2】第2実施形態を示す断面説明図である。
【図3】第3実施形態を示す断面説明図である。
【図4】第4実施形態を示す断面説明図である。
【図5】第5実施形態を示す断面説明図である。
【図6】第5実施形態の他の例を示す断面説明図である。
【図7】他の実施形態の例を示す断面説明図である。
【図8】従来の問題点を説明するための断面説明図である。
【符号の説明】
2       燃焼空間
3,5,6,7 空気噴出部
4       炎孔面
22,22a,22b,22c,22d 誘導壁
23,23a,23b,23c,23d 狭窄部
25      仕切壁
42      炎孔火炎
221,221a,221d  内端縁
221b    先端縁(内端縁)
221c    側端縁(内端縁)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
In the present invention, the rich fuel-air mixture is burned at the flame hole surface in the first stage, and the secondary air is blown out in the second stage for the combustion gas containing a large amount of unburned components generated by the combustion so as to be completely burned. In particular, the present invention relates to a technique for sufficiently mixing the blown-out secondary air and combustion gas while preventing the turbulent flow between the two and reducing NOx.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, it is said that a Bunsen-type burner hardly generates combustion vibration (combustion noise) and can realize a high TDR (Turn Down Ratio: turndown ratio or throttle ratio), but emits a large amount of NOx. For example, as shown in FIG. 8, secondary air is blown to the outer flame Bo of the Bunsen flame B to lower the outer flame temperature to achieve complete combustion of unburned components, thereby reducing the NOx. It is also considered to plan. An example of such a combustion device that blows out secondary air is proposed in Japanese Patent Publication No. 4-32287. In this device, secondary air is blown out in parallel to a flame hole flame formed on a flame hole surface.
[0003]
Another example is proposed in JP-A-10-169910. In this apparatus, an obstacle is installed in the center of the combustion space in order to promote the mixing of the combustion gas and the secondary air generated from the flame with the boiler furnace, and the combustion gas and the secondary A vortex is generated in both the air to make it turbulent.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the combustion device proposed in Japanese Patent Publication No. 4-32287, there is a disadvantage that when the secondary air is brought into direct contact with the flame flame, the generation of NOx is increased. The mixing with the secondary air cannot be promoted. On the other hand, in the combustion device proposed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-169910, significant combustion noise is generated due to the active formation of the vortex. Although this is not a problem in the case of a boiler furnace, such a technique cannot be applied to a combustion device such as a water heater in which combustion noise is to be minimized.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to suppress mixing of turbulence as much as possible and to suppress generation of combustion noise, while promoting mixing with secondary air. It is an object of the present invention to provide a two-stage combustion device capable of reducing NOx.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, a flame hole surface in which an air concentration is lower than the theoretical combustion air amount and a rich fuel gas having a high fuel concentration is burned toward a combustion space, and the flame hole surface is formed on the flame hole surface. And a blow-off section for blowing secondary air to the combustion gas generated from the flame hole flame. In addition, a flame flame from the flame hole surface is provided on the combustion space side of the flame hole surface. And a guide wall for guiding the flow of the combustion gas from the flame flame toward the air ejection portion side (claim 1).
In the case of the present invention, since the rich fuel gas is burned on the flame surface, the flame generates a combustion gas containing a large amount of unburned components, and the combustion gas is guided to the air ejection portion by the guide wall. Then, the fuel is completely burned by the secondary air blown out from the air blowing part. At this time, since the guide wall is opposed by the guide wall so as to cover the flame, the extension of the flame is suppressed, and the direct contact between the secondary air from the air ejection part and the flame is suppressed. , The secondary air will be blown out directly to the combustion gases and not to the flame. As a result, it is possible to avoid NOx increase due to direct contact between the secondary air and the flame, thereby reducing NOx. In addition, since the combustion gas is guided toward the air ejection portion by the guide wall, the combustion gas can be mixed with the secondary air without turbulence. Thereby, mixing can be promoted while suppressing generation of combustion noise.
[0007]
The “enriched fuel gas having an air concentration lower than the theoretical combustion air amount and a higher fuel concentration” means that the excess air ratio is less than 1.0, which is smaller than the theoretical combustion air amount required for complete combustion. In addition to the rich fuel-air mixture containing a deficient amount of air, it is intended to include the fuel gas itself containing no air.
[0008]
In the above-described two-stage combustion device of the present invention, it is preferable that the blowing direction of the secondary air from the air blowing part is set so that the secondary air is blown toward the front of the combustion space (claim 2). . In this case, since the secondary air is blown toward the front of the combustion space from the air ejection part, the combustion gas and the secondary air are mixed without greatly disturbing the flow of the combustion gas guided to the air ejection part. Is performed. Then, the unburned components in the combustion gas that has received the secondary air burn toward the front of the combustion space. In other words, the above setting of the secondary air blowing direction rectifies the flow of the combustion gas guided to the air jetting portion into a flow forward of the combustion space without significantly disturbing the flow, and changes the direction of combustion of the unburned components. It becomes possible to arrange in front of the combustion space.
[0009]
In this case, it is preferable to employ, as the guide wall, a configuration in which the combustion gas is guided so that the secondary air intersects the flow of the combustion gas guided to the air ejection portion at a shallow angle. (Claim 3). By blowing such secondary air, the turbulence of the flow of the combustion gas is further suppressed, and the secondary air penetrates into the flow of the combustion gas to further promote the mixing with the secondary air. Can be achieved.
[0010]
As a more specific configuration for realizing the two-stage combustion device according to any one of claims 1 to 3, the following various specific configurations can be employed.
[0011]
That is, as a first specific configuration, the air ejection portion is provided so as to protrude forward of the combustion space from the flame hole flame from the flame hole surface (claim 4). In the case of this configuration, the secondary air blown out from the air ejection part and the flame flame from the flame hole surface are surely separated and cut off, and the secondary air emits the combustion gas generated from the flame hole flame. Can be brought into contact only with As a result, it is possible to more reliably avoid an increase in NOx due to direct contact between the secondary air and the flame, and to achieve a more reliable NOx reduction.
[0012]
As a second specific configuration, between the air ejection portion and the flame hole surface, the flame hole flame from the flame hole surface and the mutual contact between the air and the secondary air from the air ejection portion are separated from each other. A partition wall projecting forward of the combustion space from the flame flame is provided (claim 5). In the case of this configuration, the same operation as that of the fourth aspect can be obtained by means different from the fourth aspect. That is, the secondary air blown out from the air jetting section and the flame hole flame from the flame hole surface are reliably separated and cut off by the partition wall, and the secondary air is separated from the combustion gas generated from the flame hole flame. Only contact. As a result, it is possible to more reliably avoid an increase in NOx due to direct contact between the secondary air and the flame, and to achieve a more reliable NOx reduction. In addition, in the case of this specific configuration, it is possible to set the position of the air jetting portion to a position that is concave instead of a position that protrudes from the flame hole surface.
[0013]
When the first and second specific configurations are further embodied, the air ejection portion is disposed at the center position with respect to the combustion space, and the flame hole surface is disposed at the side position of the air ejection portion, respectively. A narrow portion is formed in the combustion space by the edge, and the secondary air from the air ejection portion is blown toward the front of the combustion space with respect to the combustion gas passing through the narrow portion ( Claim 6). In this case, both promotion of mixing of the combustion gas and the secondary air and prevention of turbulence of the combustion gas by blowing the secondary air are more reliably achieved.
[0014]
In the case of the above configuration, the following various specific configurations may be added.
[0015]
That is, first, the inner edge of the guide wall is bent toward the front of the combustion space, and the opening area of the constriction formed by the inner edge gradually decreases toward the front of the combustion space. It is formed (claim 7). In this case, the flow of the combustion gas that has been blown out of the secondary air is rectified into a flow that is directed forward of the combustion space, thereby further preventing turbulence.
[0016]
Secondly, the guide wall is configured such that the combustion space from the flame hole surface to the narrowed portion is continuously narrowed (claim 8). In this case, smooth guidance of the combustion gas can be realized, which can contribute to prevention of turbulence in the constricted portion.
[0017]
Thirdly, the flow velocity of the secondary air from the air ejection part is set to be lower than the flow velocity of the combustion gas passing through the constricted part (claim 9). Thus, turbulence is prevented.
[0018]
【The invention's effect】
As described above, according to the two-stage combustion device according to any one of claims 1 to 9, the elongation of the flame hole flame from the flame hole surface can be suppressed by the guide wall, and from the air ejection portion. The direct contact between the secondary air and the flame can be suppressed, and the secondary air can be blown out directly to the combustion gas instead of to the flame. Thus, it is possible to avoid an increase in NOx caused by the direct contact between the secondary air and the flame and reduce NOx. In addition, since the combustion gas is guided to the air ejection side by the guide wall, the combustion gas can be mixed with the secondary air while suppressing the turbulence of the combustion gas, thereby suppressing the generation of combustion noise. Mixing can be promoted.
[0019]
In particular, according to the second aspect, by setting the blowing direction of the secondary air to be blown toward the front of the combustion space, the flow of the combustion gas guided to the air blowing portion is not significantly disturbed. By rectifying the flow to the front of the combustion space, the direction of combustion of the unburned component can be adjusted to the front of the combustion space. According to the third aspect, while further suppressing the turbulence of the flow of the combustion gas, the secondary air penetrates to the inside of the flow of the combustion gas to further promote the mixing with the secondary air. Can be planned.
[0020]
According to any one of the first to third aspects, according to the fourth aspect, the secondary air blown from the air jetting portion and the flame hole flame from the flame hole surface are reliably separated and blocked. The secondary air can be brought into contact only with the combustion gas generated from the flame. Thus, it is possible to more reliably avoid the increase in NOx caused by the direct contact between the secondary air and the flame, and to realize the lower NOx more reliably. According to the fifth aspect, the same effect as that of the fourth aspect can be obtained by means different from the fourth aspect.
[0021]
Further, according to the sixth aspect, it is possible to more reliably achieve both the promotion of mixing of the combustion gas and the secondary air and the prevention of turbulence of the combustion gas by blowing the secondary air. In addition, according to claim 7, the flow of the combustion gas blown out of the secondary air is rectified into a flow directed forward of the combustion space, whereby further prevention of turbulence can be achieved. According to this aspect, it is possible to realize smooth guidance of the combustion gas and to contribute to the prevention of turbulence in the constricted portion. It is possible to ensure the prevention of fluidization.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
<First embodiment>
FIG. 1 shows a two-stage combustion device according to a first embodiment of the present invention. In this combustion device, an air ejection portion 3 protruding a predetermined amount toward the front combustion space 2 is disposed at the center position, and one or more combustion tubes 41, 41 are provided at side positions of the air ejection portion 3. ,... Are provided. The above "center position" and "side position" mean that if the combustion device is a cylindrical type, the air ejection portion 3 is disposed at the center side of the combustion device, and the flame hole surface 4 is located at the outer peripheral side so as to surround the air ejection portion 3. That is, if the combustion device is a rectangular cylinder having a rectangular shape in a plan view, the air ejection portion 3 is provided at the center position in the width direction, and the flame hole surfaces 4 are provided at both outer positions with the air ejection portion 3 interposed therebetween. It is to be arranged.
[0024]
The combustion space 2 is a space defined by the wall 21 of the apparatus main body and expanding from the flame hole surface 4 to the front side (downstream side; upper side in FIG. 1). Is arranged. For example, in the case of a water heater, a heat exchanger for heat-exchanging and heating water passing therethrough is provided as a heating target.
[0025]
A guide wall 22 projecting from the wall 21 toward the center from the wall 21 is provided at a position on the front side (downstream position) of the front end of the air ejection section 3, and the inner end edge 221 of the guide wall 22 causes the combustion. A constriction 23 is formed in the space 2. The guide wall 22 is disposed so as to face the flame hole surface 4 at a position (downstream position) on the front side of the combustion space with respect to the flame hole surface 4, while facing the opening position of the constricted portion 23 to discharge the air. The part 3 is arranged.
[0026]
The guide wall 22 is configured such that a cooling fluid (for example, air) 222 is circulated therein, and the cooling fluid is circulated to the inner edge 221 to expose the wall surface exposed to the combustion space 2. Is to be cooled.
[0027]
The air blow-out section 3 is configured to blow air into the inside thereof. The air blows out from the blow-out holes 31, 31,... Combustion gas is blown out. Each of the ejection holes 31 is opened toward the constricted portion 23 so that secondary air (see the dotted arrow in FIG. 1) is ejected toward the front of the combustion space 2. Further, the air ejection portion 3 is disposed so as to protrude forward (downstream) of the combustion space 2 from flame hole flames 42, 42,... From the flame hole surface 4.
[0028]
Each combustion pipe 41 constituting the flame hole surface 4 is supplied with a rich fuel mixture having a high fuel concentration and an excess air ratio set to less than 1.0 (100%). On the hole surface 4, flames 42, 42,... Which are incompletely burned flames are formed by the primary combustion of the rich fuel mixture. Then, the combustion gas containing a large amount of unburned components generated from the flame 42 is guided by the guide wall 22 and flows toward the constricted portion 23, that is, the air ejection portion 3 side. Secondary air is blown out of the fuel cell 3 so that unburned components in the combustion gas are completely burned (secondary combustion). It should be noted that primary combustion may be performed by supplying a fuel gas itself that is not premixed with air to each of the combustion pipes 41 instead of the rich fuel mixture. Also in this case, the two-stage combustion in the present embodiment can be applied only by increasing the unburned components in the combustion gas. Further, the above-described rich fuel gas (rich fuel mixture or fuel gas itself) supplied for primary combustion at the flame hole surface 4 is the same in the following embodiments.
[0029]
In the case of the two-stage combustion device of the first embodiment described above, since the guide wall 22 covers the front of the flame hole surface 4, the expansion of the flame hole flames 42, 42,. , Only the combustion gas can be guided, and the secondary air from the air jetting section 3 can be blown only to the combustion gas. That is, the guide wall 22 separates and blocks the direct contact between the secondary air from the air ejection part 3 and the flame hole flames 42, 42,..., And is generated from the flame hole flames 42, 42,. The function of guiding the flow of the combustion gas so as to intersect with the secondary air blown out from the air blowing unit 3 is exhibited. By the separation / shutoff function, it is possible to avoid the increase in NOx caused by the secondary air coming into direct contact with the flames 42, 42,. Thereby, the secondary air can be penetrated and supplied to the inside of the combustion gas while suppressing the turbulence of the combustion gas, so that the mixing of the combustion gas and the secondary air can be promoted. By suppressing the turbulence, the generation of combustion noise can be suppressed as much as possible, and the unburned components can be completely burned by promoting the mixing. Further, the temperature of the combustion gas can be reduced by contact with the secondary air to contribute to the reduction of NOx.
[0030]
In addition, the secondary air is blown toward the front of the combustion space 2 through the opening of the constriction 23, and the combustion gas is blown toward the front of the combustion space 2 by the secondary air. The secondary combustion of unburned components in the combustion gas can be directed to the front of the combustion space 2 while blowing the combustion gas toward the front of the combustion space 2 without significantly disturbing the flow of the combustion gas.
[0031]
<Second embodiment>
FIG. 2 shows a two-stage combustion device according to a second embodiment of the present invention. The two-stage combustion apparatus of the second embodiment has the same principle of the two-stage combustion as that of the first embodiment, but employs a guiding wall having a shape different from that of the first embodiment. Since the other components are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0032]
In the second embodiment, the guide wall 22a is formed by bending the wall 21a of the apparatus body so as to draw a gentle curve from the position of the flame hole surface 4 to the front (upward in FIG. 2) so as to reduce the diameter or reduce the inner width. The constriction 23a is formed between the inner edges 221a, which are the minimum constrictions. The air ejection portion 3 is arranged so as to face the narrowed portion 23a from a position before the narrowed portion 23a.
[0033]
In the second embodiment, the combustion gas from the flames 42, 42,... Is more smoothly guided toward the constricted portion 23a and the air ejection portion 3 than in the first embodiment. Is blown out in a direction obliquely intersecting the flow of the combustion gas at a shallower angle than in the case of the first embodiment. This makes it possible to suppress or avoid turbulence due to the blowing of the secondary air at the position of the constricted portion 23a as compared with the case of the first embodiment, and to realize quiet combustion with low combustion noise.
[0034]
<Third embodiment>
FIG. 3 shows a two-stage combustion device according to a third embodiment of the present invention. The two-stage combustion device according to the third embodiment employs the guide wall of the second embodiment while adopting a structure different from that of the second embodiment as the air ejection portion.
[0035]
In the third embodiment, the inner width is gradually or gradually increased from the flame hole surface 4 formed by the flame holes at the tip ends of the plurality of combustion tubes 41, 41,... Toward the front of the combustion space 2 (upward in FIG. 3). The guide wall 22b is formed by narrowing it narrowly, and the constriction 23b is formed by the distal end edge 221b which is the inner edge. In addition, the air supply passages 51, 51 are formed behind the guide wall 22b using the guide wall 22b, and the air is converted into secondary air toward the front of the narrowed portion 23b (upward in FIG. 3) at the distal end edge 221b. The ejection holes 52 to be ejected are formed. The supply passage 51 and the ejection hole 52 constitute the air ejection portion 5.
[0036]
In the case of the third embodiment, the air can be blown out to the combustion gas as secondary air while cooling the guide wall 22b so as not to be overheated by the supplied air.
[0037]
<Fourth embodiment>
FIG. 4 shows a two-stage combustion device according to a fourth embodiment of the present invention. The two-stage combustion device of the fourth embodiment is provided with a guide wall 22c that covers the flame hole surface 4 constituted by the flame holes at the tip end of one or more combustion tubes 41, 41,. At the positions on both sides of the flame hole surface 4, projecting portions 24, 24 are formed opposite to the projecting portions of the guide wall 22 c to form the primary combustion space 2 a.
[0038]
Then, both side edges (inner edges) 221c, 221c of the guide wall 22c and the respective edges 241 of the both overhang portions 24, 24 are formed in a convex shape, and constricted portions 23c, 23c are formed therebetween.
[0039]
Further, an air supply path 61 is formed behind the guide wall 22c, and air supply paths 62, 62 are formed behind the projecting portions 24. The air flows at the narrowed portions 23c. The ejection holes 63 are formed so as to blow out as secondary air. The supply passages 61 and 62 and the respective ejection holes 63 constitute the air ejection unit 6.
[0040]
In the fourth embodiment, the flames 42, 42,... From the flame hole surface 4 are covered by the guide wall 22c to suppress the elongation, and the combustion gas generated from the flames 42, 42,. And are guided so as to flow to the constricted portions 23c. Then, the unburned components in the combustion gas are completely burned toward the secondary combustion space 2b by receiving the blowing of the secondary air at the positions of the constrictions 23c. In addition, when the air for the secondary air passes through the supply passages 61, 62, and 62, the guide wall 22c and the walls of the overhang portions 24 are cooled so as not to be overheated.
[0041]
<Fifth embodiment>
FIG. 5 shows a two-stage combustion device according to a fifth embodiment of the present invention. In the two-stage combustion device of the fifth embodiment, the partition wall 25 for separating the flame hole flames 42 from the flame hole surface 4 from direct contact with the secondary air from the air ejection part 7 to separate them. , 25 are provided.
[0042]
That is, the air ejecting portion 7 at the center position is disposed at a position (a lower position in FIG. 5) closer to the flame hole surfaces 4 and 4 on both sides thereof, and the air ejecting portion 7 is Partition walls 25, 25 projecting forward (downstream side; upper side in the drawing) of the combustion space 2 from flame hole flames 42, 42,... The projecting dimension of each partition wall 25 may be determined in consideration of the pressure, flow rate, and the like of the rich fuel mixture to the flame hole surface 4, but in the case of the present embodiment, a flame hole formed by a guide wall 22d described later. Considering the suppression of the elongation of the flames 42, 42,..., A relatively short one is sufficient. A guide wall 22d is provided in front of each of the burnt hole surfaces 4 so as to cover each of the burnt hole surfaces 4, and a narrowed portion 23d is provided between the inner end edges 221d and 221d of the guide walls 22d. The blowing direction and the positional relationship of the secondary air from each blowout hole 71 of the air blowout portion 7 to the constricted portion 23d and the combustion space 2 are the same as in the first embodiment.
[0043]
In the case of the fifth embodiment, the combustion gas from the flame holes 42, 42 formed on each flame surface 4 is guided by the guide wall 22d, and the inner edge 221d of the partition wall 25 and the guide wall 22d. And the unburned component in the combustion gas is completely combusted toward the front of the combustion space 2 by receiving the secondary air blown from the air jetting portion 7 at the constricted portion 23d. become. At this time, it is possible to reliably prevent the secondary air from being directly blown out to the flames 42, 42,... By the partition walls 25, 25 and to blow out the secondary air only to the combustion gas. As a result, it is possible to realize more reliable NOx reduction. Further, the unburned components are also burned by the secondary air blown out from the ejection holes 7 of the air ejection portion 7a provided at the front side position (the upper side position in FIG. 5) of the guide walls 22d, 22d. Become.
[0044]
FIG. 6 shows an example in which a slightly different shape from that of the two-stage combustion device of FIG. 5 is adopted as belonging to the fifth embodiment. In the two-stage combustion device of FIG. This indicates that the relative position of the air ejection portion 7 with respect to the vertical direction in FIG. 6 may be set at a position ahead (upper position) of the flame hole surface 4.
[0045]
<Other embodiments>
Note that the present invention is not limited to the above-described first to fifth embodiments, but includes various other embodiments. That is, the shapes of the inner edges 221, 221a, 221b, 221d of the guide walls 22, 22a, 22b, 22d in the first to third and fifth embodiments are gradually opened toward the front of the combustion space 2. A bell mouth shape that reduces the area may be employed. For example, like the guide wall 22e shown in FIG. 7 illustrating the first embodiment as an example, the inner end edge 221e is bent forward (upward in FIG. 7) of the combustion space 2 so that the constriction portion goes forward. The bell mouth shape may be such that the opening area of 23e is reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory sectional view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory sectional view showing a second embodiment.
FIG. 3 is an explanatory sectional view showing a third embodiment.
FIG. 4 is an explanatory sectional view showing a fourth embodiment.
FIG. 5 is an explanatory sectional view showing a fifth embodiment.
FIG. 6 is an explanatory sectional view showing another example of the fifth embodiment.
FIG. 7 is an explanatory sectional view showing an example of another embodiment.
FIG. 8 is an explanatory sectional view for explaining a conventional problem.
[Explanation of symbols]
2 Combustion space 3,5,6,7 Air ejection part 4 Flame hole surface 22,22a, 22b, 22c, 22d Guiding wall 23,23a, 23b, 23c, 23d Narrow part 25 Partition wall 42 Flame hole flames 221, 221a, 221d Inner edge 221b Tip edge (inner edge)
221c Side edge (inner edge)

Claims (9)

空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガスを燃焼空間に向けて燃焼させる炎孔面と、この炎孔面に形成される炎孔火炎から発生する燃焼ガスに二次空気を吹き出させる空気噴出部とを備えた二段燃焼装置であって、
上記炎孔面の燃焼空間側に、炎孔面からの炎孔火炎を覆うように対向し、かつ、上記炎孔火炎からの燃焼ガスの流れを上記空気噴出部側に誘導する誘導壁が形成されている
ことを特徴とする二段燃焼装置。
A flame surface for burning rich fuel gas having a lower air concentration than the theoretical combustion air amount and a higher fuel concentration toward the combustion space, and a combustion gas generated from a flame formed on the flame surface as a secondary gas. A two-stage combustion device having an air ejection portion for blowing air,
A guide wall is formed on the combustion space side of the flame hole surface so as to cover the flame hole flame from the flame hole surface, and guides the flow of combustion gas from the flame hole flame to the air ejection portion side. A two-stage combustion device characterized by being performed.
請求項1に記載の二段燃焼装置であって、
上記空気噴出部からの二次空気の吹き出し方向は、二次空気が燃焼空間前方に向けて吹き出されるように設定されている、二段燃焼装置。
The two-stage combustion device according to claim 1,
The two-stage combustion device, wherein the secondary air is blown from the air blowing part in such a manner that the secondary air is blown toward the front of the combustion space.
請求項2に記載の二段燃焼装置であって、
上記誘導壁は、空気噴出部まで誘導されてきた燃焼ガスの流れに対し二次空気が浅い角度で交差するように上記燃焼ガスを誘導するように構成されている、二段燃焼装置。
The two-stage combustion device according to claim 2, wherein
The two-stage combustion device, wherein the guide wall is configured to guide the combustion gas such that the secondary air intersects the flow of the combustion gas guided to the air ejection part at a shallow angle.
請求項1〜請求項3のいずれかに記載の二段燃焼装置であって、
上記空気噴出部は、上記炎孔面からの炎孔火炎よりも燃焼空間前方側に突出して設けられている、二段燃焼装置。
The two-stage combustion device according to any one of claims 1 to 3, wherein
The two-stage combustion device, wherein the air ejection portion is provided so as to protrude forward of the combustion space from a flame hole flame from the flame hole surface.
請求項1〜請求項3のいずれかに記載の二段燃焼装置であって、
上記空気噴出部と炎孔面との間には、その炎孔面からの炎孔火炎と、空気噴出部からの二次空気との互いの接触を分離するよう上記炎孔火炎よりも燃焼空間前方側に突出する仕切壁が設けられている、二段燃焼装置。
The two-stage combustion device according to any one of claims 1 to 3, wherein
Between the air ejection portion and the flame hole surface, the combustion space is larger than the combustion hole flame so as to separate the contact between the flame flame from the flame hole surface and the secondary air from the air ejection portion. A two-stage combustion device provided with a partition wall protruding forward.
請求項4又は請求項5に記載の二段燃焼装置であって、
燃焼空間に対し空気噴出部が中央位置に、炎孔面がこの空気噴出部の側部位置にそれぞれ配設され、
誘導壁の内端縁により燃焼空間に狭窄部が形成されるようにし、
上記空気噴出部からの二次空気が上記狭窄部を通過する燃焼ガスに対し燃焼空間前方に向けて吹き出されるように構成されている、二段燃焼装置。
The two-stage combustion device according to claim 4 or claim 5,
The air ejection portion is disposed at the center position with respect to the combustion space, and the flame hole surface is disposed at the side position of the air ejection portion, respectively,
A constriction is formed in the combustion space by the inner edge of the guide wall,
A two-stage combustion device, wherein the secondary air from the air ejection part is blown toward the front of the combustion space toward the combustion gas passing through the narrowed part.
請求項6に記載の二段燃焼装置であって、
誘導壁の内端縁は燃焼空間前方に向けて屈曲され、その内端縁により形成される狭窄部の開口面積が燃焼空間前方に向けて徐々に低減するベルマウス形状に形成されている、二段燃焼装置。
The two-stage combustion device according to claim 6,
The inner edge of the guide wall is bent toward the front of the combustion space, and is formed in a bell-mouth shape in which the opening area of the constriction formed by the inner edge gradually decreases toward the front of the combustion space. Stage combustion device.
請求項6に記載の二段燃焼装置であって、
上記誘導壁は、炎孔面から狭窄部に至る燃焼空間が連続的に狭められるように構成されている、二段燃焼装置。
The two-stage combustion device according to claim 6,
The two-stage combustion device, wherein the guide wall is configured such that a combustion space from a flame hole surface to a narrow portion is continuously narrowed.
請求項6に記載の二段燃焼装置であって、
上記空気噴出部からの二次空気の吹き出し流速が、上記狭窄部を通過する燃焼ガスの流速よりも遅くなるように設定されている、二段燃焼装置。
The two-stage combustion device according to claim 6,
A two-stage combustion device, wherein a flow velocity of secondary air from the air ejection part is set to be lower than a flow velocity of combustion gas passing through the narrow part.
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