JP2011027337A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

【課題】二次空気および冷却用空気を確実に分離できるようにすることで、各バーナーユニットの燃焼状態や装置全体の冷却状態を安定させるための技術を提供すること。
【解決手段】収納ケース２０の内周面とユニット群の側面との間に仕切部材３０が配置され、この仕切部材３０が、外部空気のうちの冷却用空気を流通させる冷却経路と、二次空気を流通させるバーナーユニット１０同士の間に形成された空間と、を隔てている。これにより、開口部２１から流入した外部空気のうち、バーナーユニット１０へと導入された一次空気以外の二次空気および冷却用空気は、バーナーユニット１０同士の間を流通して炎口側へと到達する二次空気と、収納ケース２０の内周面に沿って流通することで燃焼装置１全体を冷却する冷却用空気と、に分かれて以降、混ざり合うことがなくなり、二次空気および冷却用空気が確実に分離される。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数のバーナーユニットそれぞれを収納ケース内に一定間隔で並べて収納した燃焼装置に関する。

この種の燃焼装置において、収納ケースに収納されたバーナーユニットは、それぞれ導入口から導入した燃料ガスおよび一次空気の混合気を炎口から噴出させて点火することにより炎口に火炎を形成するように構成されている（特許文献１参照）。

このとき、収納ケース下端に形成された開口部から流入する外部空気は、バーナーユニットの導入口から導入される一次空気と、バーナーユニット同士の間を流通して炎口側へと到達する二次空気と、収納ケースの壁面に沿って流通することで燃焼装置全体を冷却する冷却用空気と、で構成されている。

特開平７−１９０３５９号公報

しかし、従来の燃焼装置は、開口部から流入した外部空気のうち、バーナーユニットの導入口から導入される一次空気以外の二次空気と冷却用空気とを確実に分離するような構造とはなっておらず、収納ケース内を流通することで結果的に二次空気や冷却用空気として使われたに過ぎない。

具体的にいえば、開口部から流入した外部空気のうち、二次空気と冷却用空気は、収納ケースの壁面またはバーナーユニット同士の間だけを流通するものの他、収納ケースの壁面に沿って流通した後でバーナーユニット同士の間を流通したり、その逆の経路を流通したりするものもある。

このように、二次空気および冷却用空気が確実に分離されていないと、二次空気および冷却用空気の量が燃焼装置の使用状態によって安定しなくなり、結果的に各バーナーユニットの燃焼状態や装置全体の冷却状態が不安定になるという問題があった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、外部空気のうち、一次空気以外の二次空気および冷却用空気を確実に分離できるようにすることで、各バーナーユニットの燃焼状態や装置全体の冷却状態を安定させるための技術を提供することである。

上記課題を解決するため第１の構成は、それぞれが、導入口から燃料ガスおよび一次空気を導入し、これらの混合気を炎口から噴出させて点火することにより前記炎口に火炎を形成させる複数のバーナーユニットと、前記バーナーユニットそれぞれを、隣接する前記バーナーユニット同士の間隔が一定となる位置関係で並べて収納すると共に、開口部から流入する外部空気のうちの一次空気を前記バーナーユニットそれぞれの導入口へ流通させる流通経路、および、前記外部空気のうちの二次空気を前記バーナーユニット同士の間に形成された空間それぞれへと流通させる流通経路が形成されている収納ケースと、を有する燃焼装置である。

この構成において、前記収納ケースは、複数の前記バーナーユニットからなるユニット群の上面および底面を除く少なくとも一部側面を取り囲む内周面が、前記一部側面から離れて位置することで、前記一部側面との間に、前記開口部から流入する外部空気の一部のうちの冷却用空気を流通させる冷却経路を形成している。

そして、前記収納ケースの内周面と前記ユニット群の側面との間には、前記冷却経路と、前記ユニット群と、を隔てる仕切部材が配置されている。
このように構成された燃焼装置では、収納ケースの内周面とユニット群の側面との間に仕切部材が配置され、この仕切部材が、冷却用空気を流通させる冷却経路と、バーナーユニット同士の間に形成された空間と、を隔てている。

これにより、開口部から流入した外部空気のうち、導入口からバーナーユニットへと導入された一次空気以外の二次空気と冷却用空気とは、バーナーユニット同士の間を流通して炎口側へと到達する二次空気と、収納ケースの壁面に沿って流通することで燃焼装置全体を冷却する冷却用空気と、に分かれて以降、混ざり合うことがなくなる。こうして、二次空気および冷却用空気が確実に分離されるようになる。

このように、二次空気および冷却用空気が確実に分離されるため、二次空気および冷却用空気の量が燃焼装置の使用状態に拘わらず安定し、各バーナーユニットの燃焼状態や装置全体の冷却状態を安定させることができる。

この構成において、仕切部材は、少なくとも収納ケースの内周面とユニット群の側面とを隔てる位置に配置すればよい。
また、第２の構成（請求項２）のように、前記仕切部材は、前記ユニット群の側面全域を取り囲んでいるようにしてもよい。

この構成であれば、収納ケースの内周面とユニット群の側面全域とを隔てることができる。そのため、収納ケースの内周面と、ユニット群の側面全域との間で冷却経路が形成され、ユニット群の側面全域について、二次空気および冷却用空気を確実に分離できるようになる。

また、上記各構成において仕切部材の隔てる領域は特に限定されない。例えば、開口部から流入した外部空気のうち、一次空気以外の二次空気と冷却用空気とが分離された以降、この二次空気がバーナーユニットの炎口に到達するまでの領域にわたって、冷却経路と、バーナーユニット同士の間に形成された空間とを隔てるように構成することが考えられる。

より具体的な例としては、上記各構成を以下に示す第３の構成（請求項３）のようにすることが考えられる。
この構成において、前記バーナーユニットそれぞれは、該バーナーユニットの長手方向と交差する方向に向けて突出する突起部を、前記長手方向に沿って１以上備え、前記突起部それぞれを、隣接する前記バーナーユニットまたは該バーナーユニットの突起部に当接させることで、隣接する前記バーナーユニット同士の間隔を一定間隔で維持しており、隣接する前記バーナーユニットとの間に形成された空間を通過してきた二次空気を、該空間において前記突起部が位置していない部分から炎口へ到達させる、ように構成されている。

そして、前記仕切部材は、前記冷却経路と、前記バーナーユニット同士の間に形成された空間と、を隔てている。
この構成であれば、冷却経路とバーナーユニット同士の間に形成された空間、つまり二次空気として流通する経路全体が、仕切部材により冷却経路と隔てられることになるため、二次空気および冷却用空気が混ざり合うことを確実に防止することができる。

なお、ここでいう「二次空気として流通する経路」とは、例えば、「開口部から流入した二次空気が火炎を形成するまでに通る領域」のことである。
また、この構成において、仕切部材が、１以上の板状部材それぞれを組み合わせることにより、前記冷却経路と、前記バーナーユニット同士の間に形成された空間と、を隔てる隔壁として構成されている場合には、以下に示す第４の構成（請求項４）のようにするとよい。

この構成において、前記仕切部材のうち、前記ユニット群において端に並べられた前記バーナーユニットに隣接する板状部材は、該バーナーユニットとの間の間隔を一定間隔で維持するように構成されている。

この構成により、端に並べられたバーナーユニットと板状部材との間の空間にも、安定的に二次空気を流通させて噴出させることができるようになる。
なお、ここで、仕切部材とバーナーユニットとの間隔を維持するためには、例えば、両者間にスペーサーなどを介在させる、ようにすることが考えられる。また、仕切部材およびバーナーユニットのいずれか一方から他方へ向けて突出する部材を設け、この部材を他方に当接させる、または、この部材同士を当接させる、ようにすることも考えられる。

燃焼装置の全体を示す斜視図 燃焼装置の全体を示す上面図および正面図 燃焼装置の側面断面図（図２のＡ−Ａ断面図） 燃焼装置の正面断面図（図２のＢ−Ｂ断面図）

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（１）全体構成
燃焼装置１は、図１，図２に示すように、複数のバーナーユニット１０と、バーナーユニット１０それぞれを並べて収納する収納ケース２０と、からなる。

バーナーユニット１０は、図３に示すように、ガス流路の上流側に設けられた導入口１１，１３から燃料ガスおよび一次空気を導入し、これらの混合気をガス流路の下流側に設けられた炎口１５，１７から噴出させて点火することにより炎口１５，１７に火炎を形成させるように構成されている。

また、このバーナーユニット１０は、上下２段で設けられた濃側導入口１１および淡側導入口１３それぞれから燃料ガスおよび一次空気を導入し、これらの混合気を、バーナーユニット１０内の流路を経て濃側炎口１５および淡側炎口１７から噴出させるように構成されている。

さらに、このバーナーユニット１０それぞれは、バーナーユニット１０の長手方向と交差する方向に向けて突出する突起部１９ａ，１９ｂを備えている。
この突起部１９ａ，１９ｂには、バーナーユニット１０におけるガス流路の上流側に設けられた上流側突起１９ａと、バーナーユニット１０におけるガス流路の下流側に設けられた下流側突起部１９ｂと、があり、これら突起部１９ａ，１９ｂそれぞれが、隣接するバーナーユニット１０における突起部１９ａ，１９ｂに当接することにより、隣接するバーナーユニット１０との間隔を一定間隔に維持している。そして、二次空気は、隣接するバーナーユニット１０との間に形成された空間において突起部１９ａ，１９ｂの位置していない部分を流通する。

なお、ここでは、バーナーユニット１０それぞれの突起部１９ａ，１９ｂ同士を当接させることで、隣接するバーナーユニット１０の間隔を一定間隔に維持しているが、これら突起部１９ａ，１９ｂを、隣接するバーナーユニット１０において突起部１９ａ，１９ｂが形成されていない部分に当接させることにより、隣接するバーナーユニット１０同士の間隔を一定間隔に維持するように構成してもよい。

収納ケース２０は、炎口１５，１７の並ぶ方向を揃えたバーナーユニット１０それぞれが、バーナーユニット１０同士の間隔が一定となる位置関係で並べて収納されている。そして、この収納ケース２０には、図３に示すように、下端側に形成された開口部２１から流入する外部空気のうちの一次空気を矢印１００のようにバーナーユニット１０それぞれの導入口１１，１３へと流通させる流通経路、および、外部空気のうちの二次空気を矢印２００のようにバーナーユニット１０同士の間に形成された空間それぞれへと流通させる流通経路が形成されている。

この収納ケース２０のうち、図３，図４に示すように、複数のバーナーユニット１０からなるユニット群の上面および底面を除く側面全域を取り囲む内周面は、側面から離れて位置しており、これにより、側面との間に、開口部２１から流入する外部空気のうちの冷却用空気を矢印３００のように流通させる冷却経路が形成されている。

また、収納ケース２０において、図３，図４に示すように、ユニット群の側面と、この側面を取り囲む内周面との間には、上述した冷却経路と、ユニット群と、を隔てる仕切部材３０が配置されている。この仕切部材３０は、バーナーユニット１０における下流側突起部１９ｂの上端までの高さにわたり、冷却経路と、ユニット群と、を隔てている。

また、この仕切部材３０は、１以上の板状部材それぞれを組み合わせてなる隔壁として構成されたものであり、図４に示すように、ユニット群において端に並べられたバーナーユニット１０に隣接する板状部材には、バーナーユニット１０における突起部１９ａ，１９ｂに対応する位置それぞれに、バーナーユニット１０に向けて突出する突出部２３が形成されており、この突出部２３がバーナーユニット１０の突起部１９ａ，１９ｂと当接することにより、このバーナーユニット１０との間の間隔を一定間隔で維持している。

なお、ここでは、仕切部材３０の突出部２３とバーナーユニット１０の突起部１９ａ，１９ｂとを当接させることで、両者の間隔を一定間隔に維持しているが、この両者の間隔を維持するための構成は、この構成に限定されない。

例えば、仕切部材３０およびバーナーユニット１０それぞれに突出部２３および突起部１９ａ，１９ｂを形成することなく、両者の間にスペーサーなどの部材を介在させることにより間隔を維持するように構成してもよい。また、仕切部材３０の突出部２３を、隣接するバーナーユニット１０において突起部１９ａ，１９ｂが形成されていない部分に当接させたり、バーナーユニット１０の突起部１９ａ，１９ｂを、仕切部材３０において突出部２３が形成されていない部分に当接させたりすることで、両者の間隔を一定間隔に維持するように構成してもよい。
（３）作用，効果
このように構成された燃焼装置１では、収納ケース２０の内周面とユニット群の側面との間に仕切部材３０が配置され、この仕切部材３０が、開口部２１から流入した外部空気のうちの冷却用空気を流通させる冷却経路と、外部空気のうちの二次空気を流通させるバーナーユニット１０同士の間に形成された空間と、を隔てている。

これにより、開口部２１から流入した外部空気のうち、バーナーユニット１０へと導入された一次空気以外の二次空気と冷却用空気は、バーナーユニット１０同士の間を流通して炎口側へと到達する二次空気と、収納ケース２０の内周面に沿って流通することで燃焼装置１全体を冷却する冷却用空気と、に分かれて以降、混ざり合うことがなくなり、二次空気および冷却用空気が確実に分離されるようになる。なお、分離された冷却用空気は、収納ケース２０の内周面に沿って上方へと流通していくことになる。

こうして、二次空気および冷却用空気が確実に分離されるため、二次空気および冷却用空気の量が燃焼装置１の使用状態に拘わらず安定し、各バーナーユニット１０の燃焼状態や装置全体の冷却状態を安定させることができる。

また、上記実施形態においては、仕切部材３０が、ユニット群の側面全域を取り囲んでいるため、ユニット群の側面全域について、二次空気および冷却用空気を確実に分離することができるようになる。

また、上記実施形態において、仕切部材３０は、二次空気が少なくともバーナーユニット１０における下流側突起部１９ｂを通過するまでの領域にわたり、冷却経路と、バーナーユニット１０同士の間に形成された空間と、を隔てている。

これにより、外部空気が二次空気と冷却用空気とに分けられて以降、この二次空気がバーナーユニット１０の炎口１５，１７に到達するまでの領域、つまり二次空気として流通する経路全体が、仕切部材３０により冷却経路と隔てられることになり、二次空気および冷却用空気が混ざり合うことを確実に防止することができる。

また、上記実施形態では、仕切部材３０のうち、端に並べられたバーナーユニット１０に隣接する板状部材が、この板状部材に形成された突出部２３を介して、バーナーユニット１０から突出する突起部１９ａ，１９ｂと当接することにより、そのバーナーユニット１０との間の間隔が一定間隔で維持される。これにより、端に並べられたバーナーユニット１０と板状部材との間の空間にも、安定的に二次空気を流通させることができるようになる。
（４）変形例
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。

例えば、上記実施形態における仕切部材３０は、開口部２１から流入した外部空気のうちの冷却用空気を流通させる冷却経路と、二次空気を流通させるバーナーユニット１０同士の間に形成された空間と、を隔てることで、二次空気と冷却用空気とが確実に分離されるように構成すればよく、その隔てる領域については特に限定されない。

また、上記実施形態において、開口部２１は、収納ケース２０の下端側に形成されているが、バーナーユニット１０それぞれが、ガス流路の上流側の領域から燃料ガスおよび一次空気を導入し、ガス流路の下流の領域に位置する炎口１５，１７から噴出させる構成が実現できれば、収納ケース２０の側面や上面側に形成されていてもよい。

また、上記実施形態では、仕切部材３０がユニット群の側面全域を取り囲んでいるが、二次空気と冷却用空気とを確実に分離できれば、必ずしも仕切部材３０がユニット群の側面全域を取り囲んでいなくてもよい。

１…燃焼装置、１０…バーナーユニット、１１…濃側導入口、１３…淡側導入口、１５…濃側炎口、１７…淡側炎口、１９…突起部、１９ａ…上流側突起部、１９ｂ…下流側突起部、２０…収納ケース、２１…開口部、２３…突出部、３０…仕切部材。

Claims (4)

1. それぞれが、導入口から燃料ガスおよび一次空気を導入し、これらの混合気を炎口から噴出させて点火することにより前記炎口に火炎を形成させる複数のバーナーユニットと、
   前記バーナーユニットそれぞれを、隣接する前記バーナーユニット同士の間隔が一定となる位置関係で並べて収納すると共に、開口部から流入する外部空気のうちの一次空気を前記バーナーユニットそれぞれの導入口へ流通させる流通経路、および、前記外部空気のうちの二次空気を前記バーナーユニット同士の間に形成された空間それぞれへと流通させる流通経路が形成されている収納ケースと、を有する燃焼装置であって、
   前記収納ケースは、複数の前記バーナーユニットからなるユニット群の上面および底面を除く少なくとも一部側面を取り囲む内周面が、前記一部側面から離れて位置することで、前記一部側面との間に、前記開口部から流入する外部空気の一部を冷却用空気として流通させる冷却経路を形成しており、
   前記収納ケースの内周面と前記ユニット群の側面との間には、前記冷却経路と、前記ユニット群と、を隔てる仕切部材が配置されている
   ことを特徴とする燃焼装置。
2. 前記仕切部材は、前記ユニット群の側面全域を取り囲んでいる
   ことを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
3. 前記バーナーユニットそれぞれは、該バーナーユニットの長手方向と交差する方向に向けて突出する突起部を、前記長手方向に沿って１以上備え、前記突起部それぞれを、隣接する前記バーナーユニットまたは該バーナーユニットの突起部に当接させることで、隣接する前記バーナーユニット同士の間隔を一定間隔で維持しており、隣接する前記バーナーユニットとの間に形成された空間を通過してきた二次空気を、該空間において前記突起部が位置していない部分から炎口へ到達させる、ように構成されており、
   前記仕切部材は、前記冷却経路と、前記バーナーユニット同士の間に形成された空間と、を隔てている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃焼装置。
4. 前記仕切部材は、１以上の板状部材それぞれを組み合わせることにより、前記冷却経路と、前記バーナーユニット同士の間に形成された空間と、を隔てる隔壁として構成されており、
   前記仕切部材のうち、前記ユニット群において端に並べられた前記バーナーユニットに隣接する板状部材は、該バーナーユニットとの間の間隔を一定間隔で維持するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の燃焼装置。

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