JP2011214746A

JP2011214746A - 燃焼装置

Info

Publication number: JP2011214746A
Application number: JP2010081145A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Funatani; 俊平舩谷; Haruyoshi Hayakawa; 陽喜早川
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2011-10-27

Abstract

【課題】気化式の予混合燃焼の火炎温度を低下させることにより、ＮＯｘの発生量を低減した燃焼装置を提供する。
【解決手段】加熱ヒーター２を備え気化ガスと燃焼空気とを予混合する有底筒状の気化筒１と、該気化筒１からの予混合気を周壁に設けた複数個の炎孔７、８、９で燃焼させる有天筒状のバーナヘッド６と、該バーナヘッド６の周壁を覆い気化筒１に気化熱をヒートバックするバーナヘッドリング１２とを備えたもので、前記バーナヘッド６内周壁の天井部分には、アルミナ担体或いはアルミナ担体に貴金属を担持した燃焼触媒１３を備え、該燃焼触媒１３は予混合気の一部を触媒燃焼させて放熱すると共に、炎孔７、８、９での火炎温度を低下させてＮＯｘの発生量を低減するので、環境に優しく安心で安全な燃焼が得られるものである。
【選択図】図２

Description

この発明は石油ファンヒーター等の燃焼装置のＮＯｘ低減に関するものである。

従来よりこの種のものに於いては、バーナヘッドの外周に中空パイプ状で触媒が担持された放熱体を複数本立設させることで、バーナヘッド周壁の炎孔に形成される火炎及び触媒燃焼反応で放熱体が加熱され、そしてこの熱を輻射熱として放熱して、火炎温度を下げることでＮＯｘを低減するものであった。（例えば、特許文献１参照。）

特開昭６２−２２３５０９号公報

ところでこの従来のものでは、バーナヘッド外周の放熱体が邪魔となって良好な燃焼が得られないや、放熱体が常時高温度に晒されているので、焼損が激しく直ぐに劣化して破損してしまうと言う課題を有するものであった。

この発明は上記課題を解決するために、特にその構成を、加熱ヒーターを備え気化ガスと燃焼空気とを予混合する有底筒状の気化筒と、該気化筒からの予混合気を周壁に設けた複数個の炎孔で燃焼させる有天筒状のバーナヘッドと、該バーナヘッドの周壁を覆い気化筒に気化熱をヒートバックするバーナヘッドリングとを備えたものに於いて、前記バーナヘッド内周壁の天井部分には、アルミナ担体或いはアルミナ担体に貴金属を担持した燃焼触媒を備え、該燃焼触媒は予混合気の一部を触媒燃焼させて放熱すると共に、炎孔での火炎温度を低下させてＮＯｘの発生量を低減するものであった。

この発明によれば、気化筒からバーナヘッド内に流入した予混合気の一部が、該バーナヘッド内の天井部分に備えられた燃焼触媒と反応して触媒燃焼し、この燃焼で発生した熱をバーナヘッド上面から放熱するものであり、そして触媒燃焼した分の予混合気が減少し、又触媒燃焼後の燃えやすいＣＯ２ガスが予混合気に混ざるので、予混合気自体が希薄状態となり、炎孔に形成される火炎温度が低下してＮＯｘの発生量が低減され、安全で長期に渡って安心して使用出来るものである。

この発明の一実施形態の燃焼装置の概略構成図。同要部の断面図。

次にこの発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
１は有底筒状の気化筒で、上部周壁にはシーズヒーターから成る加熱ヒーター２が鋳込まれ、下部に備えたサーミスタから成る温度センサー３による通電制御で２２０℃〜２５０℃に保持され、該温度センサー３とは反対側の下部周壁にのぞませた噴霧ノズル４から供給される燃油を気化ガスとすると共に、送風口５から供給される燃焼空気とを予混合するものである。

６は前記気化筒１の上部開口に覆着した有天筒状のバーナヘッドで、周壁には上下３段に配列した炎孔７、８、９を有し、上段と中段の炎孔７、８は直径６〜７mmとし下段炎孔９はこれよりやや小径で直径５〜５．５mmとし、且つ全周に１６個ずつ形成しており、又この炎孔７、８、９が形成された周壁の内外面にはそれぞれ密着して取り付けられた内、外金網１０、１１が備えられている。

１２は一端を気化筒１上端に連接し、バーナヘッド６外周に立設したバーナヘッドリングで、炎孔７、８、９で形成される一次火炎及び二次火炎と接して、保炎及び気化筒１への気化熱のヒートバックを行うものである。

１３は前記バーナヘッド６内周壁の天井部分に備えられた燃焼触媒で、アルミナ担体或いはアルミナ担体に白金やパラジュウム等の貴金属を担持したもので、気化筒１内で形成された予混合気がバーナヘッド６内に流入することにより、その一部が燃焼触媒１３と反応して触媒燃焼し上面から放熱することで、予混合気の総量が減少することと触媒燃焼後のＣＯ２が予混合気に混入するので、予混合気自体が希薄状態となり炎孔７、８、９に形成される火炎温度が低下し、ＮＯｘの排出量は１７％減少して９７ｐｐｍから７８ｐｐｍとなり、環境に配慮した良好な燃焼が得られるものである。

１４はバーナヘッド６外周に備えられ該バーナヘッド６との間の放電で点火させる点火電極であり、対角線上の反対側には火炎の整流作用を利用して、フレーム電圧として点火及び燃焼状態を検知するフレームロッド１５が備えられている。

１６は気化筒１とバーナヘッド６内とを仕切るラッパ状の第１集合板で、気化筒１内に垂下した部分で混合気を一旦集合させた後、第２集合板１７との間で再び拡散してから集合させ、拡散と集合の繰り返しで混合を促進すると共に、混合気の流速を抑制するものであり、第１、第２集合板１６、１７は予め接合し一体成形されているものである。

１８は第２集合板１７上に備えられた有天筒状の整流筒で、上方には複数個の整流孔１９を有し、流入してくる混合気を整流しながらバーナヘッド６の炎孔７、８、９に案内するものである。

２０は気化筒１に燃焼空気を供給するターボファンから成る燃焼ファンで、吸込口２１より吸引した室内空気を送風路２２を介して送風口５より供給するものである。
２３は電磁ポンプ２４によって圧送された燃油を気化筒１内に供給する送油管で、その先端には気化筒１内に突出した噴霧ノズル４が備えられている。

２５は送油管２３の他端が接続する固定タンクで、カートリッジ式の給油タンク２６から弁機構２７を介して供給される燃油を一旦貯留するもので、燃油量を検知し所定量以下で給油を報知させるフロート式の給油検知手段２８及び送油管２３へのゴミの流入を阻止するフィルター筒２９が備えられている。

３０は整流筒１８外周に装着され上方まで延設された整流網で、該整流筒１８より放出される混合気に最終的な整流を加えるものである。

次にこの発明一実施形態の作動について説明する。
今周知の運転操作することにより、加熱ヒーター２が通電され気化筒１を予め設定した気化可能温度まで昇温する。

そして気化筒１が設定温度に達するとこれを温度センサー３が検知し、燃焼ファン２０及び電磁ポンプ２４及び点火電極１４をそれぞれ作動させる。

これによって、燃焼ファン２０は送風路２２を介して送風口５より燃焼空気を気化筒１内に供給すると共に、電磁ポンプ２４の駆動で送油管２３を介して噴霧ノズル４より燃油が気化筒１内に噴霧され、気化筒１内では燃油が瞬時に気化されて燃焼空気との予混合が行われ予混合気が形成される。

そして、この予混合気は第１、第２集合板１６、１７を通過し集合と拡散を繰り返しながら流速が抑えられた状態で、上方の整流筒１８内に流入し、該整流筒１８内で予混合気は更に混合が十分促進され、整流孔１９を通り整流した後、その一部は、バーナヘッド６内周壁の天井部分に備えられた燃焼触媒１３と反応して、触媒燃焼しその熱を天板部から放熱し、触媒燃焼後に形成される燃えやすいＣＯ２は、総量が減少した予混合気に混入するので希薄状態となり、バーナヘッド６の炎孔７、８、９から噴出して点火電極１４で点火され予混合燃焼するが、この燃焼時の火炎温度は予混合気が希薄状態なので低く、ＮＯｘの発生を極力抑えることが出来、実側では７８ｐｐｍと従来より１７％も低減され、順次気化筒１から供給される予混合気が上記の燃焼を行うことにより、環境に優しく安心で安全な燃焼を得ることが出来るものである。

そして炎孔７、８、９で形成される一次火炎と二次火炎とは、外周のバーナヘッドリング１２の保炎作用で大きく外方に広がることなく上方に案内されると共に、この保炎作用で温度上昇するバーナヘッドリング１２の熱は、気化筒１にヒートバックされ気化熱に利用されるものである。

１気化筒
２加熱ヒーター
６バーナヘッド
７、８、９炎孔
１２バーナヘッドリング
１３燃焼触媒

Claims

加熱ヒーターを備え気化ガスと燃焼空気とを予混合する有底筒状の気化筒と、該気化筒からの予混合気を周壁に設けた複数個の炎孔で燃焼させる有天筒状のバーナヘッドと、該バーナヘッドの周壁を覆い気化筒に気化熱をヒートバックするバーナヘッドリングとを備えたものに於いて、前記バーナヘッド内周壁の天井部分には、アルミナ担体或いはアルミナ担体に貴金属を担持した燃焼触媒を備え、該燃焼触媒は予混合気の一部を触媒燃焼させて放熱すると共に、炎孔での火炎温度を低下させてＮＯｘの発生量を低減する事を特徴とする燃焼装置。