JP2564513Y2

JP2564513Y2 - 旋回式燃焼器

Info

Publication number: JP2564513Y2
Application number: JP1991025366U
Authority: JP
Inventors: 順裕土屋
Original assignee: 株式会社ガスター
Priority date: 1991-03-23
Filing date: 1991-03-23
Publication date: 1998-03-09
Anticipated expiration: 2006-03-23
Also published as: JPH04115215U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、一般家庭の給湯器等の
燃焼装置に装備される旋回式燃焼器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】燃焼装置に装備される燃焼器として、例
えば実公昭55-14897号公報等、様々な提案がなされてい
る。

【０００３】一般に、家庭で使用される給湯器等の燃焼
装置の燃料はガス供給圧が200 mm水柱の低圧や100 mm水
柱の低カロリー都市ガスや天然ガス等が使用されてお
り、このような低圧ガスは空気と十分に混合させるのが
難しく10以上の高ターンダウン比（最大燃焼量と最小燃
焼量の比）で効率的に燃焼させるための技術はまだ十分
に確立されていない。

【０００４】また、最近、家庭用燃焼装置にて生成され
る排気ガス中の窒素酸化物（この酸化物を化学式ＮＯ_X
として表す）の発生を抑制し、公害のないクリーンな燃
焼を実現する燃焼器が望まれているが、まだ、満足すべ
き性能の燃焼器は実現されていないのが現状である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】本考案は上記従来の課
題を解決するためになされたものであり、その目的は、
家庭用の燃焼装置に使用される低圧ガスを燃焼させた場
合においても、ターンダウン比が10以上と高く、しか
も、安定した保炎性と、外側から空気冷却された燃焼室
壁内面への付着火炎の形成を図り、火炎の温度上昇の抑
制と未燃混合気の再循環を促してクリーンな燃焼を実現
することができるとともに、燃焼音の小さい旋回式燃焼
器を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
考案は、円筒形燃焼室の外側をファンを備えた空気室と
成し、円筒形燃焼室の下部に空気室と連通する空気導入
室を接続し、その空気導入室の側面には一次空気を円周
方向より流入させて旋回を付与する一次空気スワーラを
設け、前記空気導入室には同室の底部側から燃焼ガス供
給管を空気導入室の中心軸と同軸状に挿入配設し、該燃
料ガス供給管の上端部にはバッフルプレートを設けると
ともに、そのバッフルプレートの直下位置に燃料ガス供
給管の周面から放射状に噴出する複数のノズル噴口を設
け、上記バッフルプレートの外周と上記空気導入室の内
周面との間には上記一次空気スワーラによる一次空気の
旋回流によって混合された一次空気と燃料ガスとの混合
気を空気導入室から旋回させながら上記円筒形燃焼室の
内周面に沿って噴出させる混合気噴出隙間を設け、前記
円筒形燃焼室の側壁部に二次空気を導入する二次空気導
入スリットを多段に設けたことを特徴として構成されて
いる。

【０００７】また、二次空気導入スリットには一次空気
スワーラと同一方向の旋回を付与する二次空気スワーラ
を配設したこと、円筒形燃焼室の出口近傍の壁面に燃焼
室の中心軸に向かう流れを形成する三次空気導入孔を設
けたこと、円筒形燃焼室の上部側壁面に空気室側に突出
する共鳴消音室を設け、この共鳴消音室と燃焼室とを連
通孔によって連通したことおよびバッフルプレートの直
下位置に設けるノズル噴口を２段以上の多段配列にした
ことも本考案の特徴的な構成とされている。

【０００８】さらに、前記ノズル噴口の多段式構成にお
いて、燃料ガス供給管が空気室側から空気導入室に突き
出す経路の根元側に空気室内の空気を燃料ガス供給管の
外周に沿って立ち昇らせる狭い空気通路を設けるととも
に、この空気通路の出側に燃料ガスチャンバを形成し、
この燃料ガスチャンバ内に最上段のノズル噴口よりも下
側の任意の段のノズル噴口と対向させたこと、また、前
記各構成において、燃料供給管に分流管を接続して燃料
ガスの一部を分流し、その分流した燃料ガスを各二次空
気導入スリットに導入したこと、さらにまた、前記一次
空気スワーラを通る一次空気は円筒形燃焼室内で1.5 〜
3.5 回の旋回を付与されるように構成されていることも
それぞれ本考案の特徴的な構成とされている。

【０００９】

【作用】上記本考案の構成において、空気室から供給さ
れる一次空気は、一次空気スワーラを通るときに旋回を
かけられ、遠心力を持って流入してノズル噴口から噴出
する燃料ガスと直角に衝突し、燃料ガスを分断すること
で、空気と燃料ガスが均一に混合し、その混合気はバッ
フルプレートの下面を起点として燃焼室の壁面に遠心力
にて層状に拡がり、いわゆる自由渦のゾーン内に必ず燃
料は投入される。そして、再循環流ゾーンである強制渦
との境界面を作り、その自由渦側に吊り鐘状の中空火炎
を形成して壁面付着燃焼が行われる。

【００１０】この壁面の付着燃焼に際し、多段の各二次
空気導入スリットから二次空気が燃焼室内に空気室との
差圧により入り込み、混合気の境界層を安定に保ちなが
ら、未燃混合気の燃焼が各段に分散されて行われ、未燃
焼ガスは旋回と、空気の分散投入によって滞留時間が長
くなることと、急激な燃焼完結を避けることができ、燃
焼室の壁面および二次空気による火炎の冷却作用と相ま
って、未燃分のＣＯ，ＮＯ_Xともに低レベルに抑えたク
リーンな騒音の低い燃焼が行われる。

【００１１】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には本考案に係る旋回式燃焼器の第１の実施
例の模式構成が示されている。同図において、円筒形燃
焼室１の下部には空気導入室４が接続されている。そし
てこの空気導入室４の側面には一次空気スワーラ５（旋
回羽根）が配設されている。円筒形燃焼室１の側壁面に
は二次空気を導入する多段の二次空気導入スリット６が
設けられている。これら円筒形燃焼室１と、空気導入室
４と、一次空気スワーラ５はその外側の空気室７によっ
て囲まれている。空気室７の下方側には給気用のファン
８が設けられている。このファン８の単位時間当りの回
転数によって一次空気の導入速度の制御が行われるが、
この一次空気の速度と一次空気スワーラ５の旋回角度等
により一次空気が燃焼室を出るまでの旋回数が異なるこ
ととなり、本実施例では図15に示すように1.5 〜3.5 回
の旋回が付与されるように諸条件が設定されている。

【００１２】前記空気室７には外部から燃料ガス供給管
10が挿通されており、この燃料ガス供給管10の上端側は
空気室７を貫通して空気導入室４内に円筒形燃焼室１の
中心軸と同軸状に挿入配設されており、燃料ガス供給管
10の上端部には同供給管10の外径よりも大径のバッフル
プレート11が設けられ、該バッフルプレート11の外周と
空気導入室４の内周面との間には混合気噴出隙間である
隙間９が形成されている。このバッフルプレート11の直
下位置の燃料ガス供給管10の外周面には燃料ガスを空気
導入室４のほぼ水平横方向（燃料ガス供給管10の半径方
向あるいは半径方向に準ずる方向）に放射状に噴出する
複数のノズル噴口12が設けられている。

【００１３】第１の実施例は上記のように構成されてお
り、次に、その燃焼作用について説明する。燃料ガス供
給管10から燃料ガスが供給されると、その燃料ガスはノ
ズル噴口12から水平横方向に向けて空気導入室４内に放
射状に噴出する。一方、空気室７側ではファン８の回転
が行われ空気室７から一次空気が一次空気スワーラ５を
通って空気導入室４内に入り込む。この一次空気スワー
ラ５を通るときに、一次空気は図４に示すように旋回を
付与されて前記ノズル噴口12から噴出される燃料ガスと
直角に衝突し、燃料ガスを分断して燃料ガスと空気との
均一な混合攪拌が行われる。そして、この空気と燃料ガ
スとの混合気は図３に示すように、バッフルプレート11
の下面に添ってバッフルプレート11の周端面と空気導入
室４との間の隙間９を通り、円筒形燃焼室１の壁面に沿
って旋回しながら壁面全体に亘り層状に拡がる。すなわ
ち、前記一次空気の旋回により、図２に示すように円筒
形燃焼室１の中央領域はバッフルプレート11を底部の起
点とする強制渦のゾーンとなり、その外側に自由渦のゾ
ーンが形成され、混合気はこの自由渦のゾーン内に入り
込み、そこで燃焼し体積熱膨張をしながらコアンダ効果
によって壁面に付着し、図５に示すような吊り鐘状の中
空火炎が形成され、壁面付着燃焼が行われるのである。
なお、燃焼室１内の器内圧力と渦流の接線方向の速度と
の関係は図14のように表され、燃焼室の中心からの半径
ｒとその位置での渦流の接線方向の速度ｕとの積ｕｒが
一定となる範囲とｕが半径ｒに比例する範囲の接合する
位置が自由渦と強制渦の境界を与える。

【００１４】この壁面付着燃焼に際し、図３および図15
に示すように、未燃焼ガスである一酸化炭素と燃焼排ガ
スと空気とが自由渦のゾーンで1.5 〜3.5 回の旋回を行
いながら燃焼器外に排出されるとともに燃焼ガスの１部
と２次空気の１部が強制渦内に引き戻されて自己再循環
を行い、燃焼室１内での滞留時間を長くし、かつ、燃焼
ゾーン上流へのホット（Ｈｏｔ）な排ガスを再供給する
ことで燃焼の安定化とＮＯ_X低減をなし、多段の二次空
気導入スリット６側から二次空気が燃焼室内に入り込む
ことと相まって、未燃焼ガスの燃焼が促進され、未燃焼
ガスはほぼ完璧に燃え尽きる。この未燃焼ガスの燃焼に
際して、多段の二次空気導入スリット６を設けない場合
には、燃焼室１内に導入する一次空気の量を多くしなけ
ればならず、そうすると、一次空気の旋回力が強くな
り、燃焼ガスとの混合が激しく行われ、これに伴い燃焼
反応も激しくなり、燃焼音が高くなるという不都合が生
じるが、本実施例では、多段の二次空気導入スリット６
から二次空気を燃焼室１内に導入しているので、その
分、一次空気の導入量を減らして一次空気と燃料ガスと
の混合を弱めることができる。この結果、燃焼室１の底
部での燃焼反応を弱めて各段の二次空気導入スリット６
側に段階的に燃焼を上側に移していくことができるの
で、燃焼音を非常に小さくすることができ、騒音のない
静かな燃焼運転を行わせることができる。

【００１５】また、燃焼室の壁面は空気室７に接してい
るので、空気室側から燃焼用空気による強制の冷却作用
があり、しかも、各二次空気導入スリット６から二次空
気が取り入れられることによる冷却作用と、燃焼反応が
各段の二次空気導入部に分散されることと相まって、壁
面付着燃焼の火炎の温度が下げられ、窒素酸化物の生成
が抑制される。

【００１６】この壁面付着火炎の冷却作用と、前記未燃
焼ガスのほぼ完璧な燃え尽き作用により、燃焼室１の排
気側には窒素酸化物や未燃焼ガスがほとんどない状態の
排気ガスとなり、公害の心配のないクリーンな燃焼が達
成されるのである。

【００１７】このクリーン燃焼の程度は図12および図13
に示すように排ガス中Ｏ₂＝０％換算ＮＯ_X値で約40pp
m ，ＣＯ／ＣＯ₂値（一酸化炭素ガスと二酸化炭素ガス
との比の値）で約0.0005という優れた燃焼性能を発揮す
ることができた。

【００１８】また、前記のように、火炎を燃焼室壁面に
付着燃焼させ、かつ、燃焼の分散を図ることで、火炎の
熱放散を促進して火炎の温度上昇を抑制し、かつ、強制
渦内の逆流作用により常にホットな燃焼排ガスが火元で
あるバッフルプレート11まで戻されているため確実な保
炎を行うことができるので、15：１という高ターンダウ
ン比の燃焼を実現することができた。

【００１９】しかも、強制渦と、自由渦の境界面が不明
確になりやすい旋回燃焼室底部の空気導入室出口部にバ
ッフルプレート11を設置することによって、空気導入室
４から出た混合気の行き先がそのまま自由渦ゾーンとな
る。つまりバッフルプレートのブラフボディー効果を利
用して強制渦始点を明確にしてやることにより、排ガス
再循環ゾーン領域を変動しにくくした。この境界層は燃
料ガスの噴射の強さや一次空気の供給圧の変動等により
ほとんど変化することなく、常に安定した境界層を維持
することができ、これにより、燃料ガスの供給圧や一次
空気の供給圧力に影響を受けない安定した火炎を形成す
ることができるのである。

【００２０】さらに、バッフルプレート11の上面の端縁
部には多少のボルテックス渦19が生じ、しかも、前記の
ように、バッフルプレート11の上面にはかなり温度の高
い未燃焼ガスが再循環してバッフルプレートの冷えを防
止するので、燃料ガスを少なくした低負荷燃焼状態にお
いても、確実な保炎が行われ、このバッフルプレート11
の保炎効果により炎の立ち消え等がない安定な燃焼を形
成することが可能となる。

【００２１】図６には本考案の第２の実施例が示されて
いる。この第２の実施例が前記第１の実施例と異なるこ
とは、二次空気導入スリット６内に二次空気を一次空気
と同一方向に旋回を付与する二次空気スワーラ13を設け
たことであり、それ以外の構成は前記第１の実施例と同
様である。この二次空気スワーラ13を設けることによ
り、燃焼室１内に導入する二次空気を一次空気と同方向
にスムーズに旋回させて導入することができ、燃焼室の
壁面に層状に拡がる混合気の分布パターンを乱すことが
なく、燃焼室出口近傍まで旋回力を維持し、安定した壁
面付着燃焼を行わせることができる。

【００２２】図７には本考案の第３の実施例が示されて
いる。この第３の実施例は、前記第１の実施例又は第２
の実施例の円筒形燃焼室１の出口近傍の壁面に三次空気
導入孔14を設けたことであり、それ以外は前記各実施例
と同様である。この三次空気導入孔14は空気室７内の空
気を旋回を与えずに燃焼室１の中心軸方向に導入する孔
となっている。この三次空気導入孔14を設けることによ
り、排気ガス中に未燃焼ガスが残っていた場合にはこの
三次空気導入孔14から導入される空気によって燃焼を完
結できるとともに、燃焼室の底部側から出口側にかけて
広範囲に分散燃焼を行い、火炎の温度を低目に均一化し
て窒素酸化物の発生をより効果的に防止することができ
る。

【００２３】図８には本考案の第４の実施例が示されて
いる。この第４の実施例は前記第１の実施例又は第２の
実施例の円筒形燃焼室１の上部側壁面に共鳴消音室15を
空気室７側に突き出した格好で周設し、燃焼室１側の壁
面に連通孔16を円周複数個所に開け、燃焼室１内と共鳴
消音室15内を連通し、円筒形燃焼室１の底部側で発生す
る騒音をヘルムホルツの共鳴箱の原理を用いて消音し、
静かな燃焼を行うようにしたものである。この第４の実
施例において、円筒形燃焼室１の壁面に三次空気の導入
孔を設ける場合は、共鳴消音室15の下側の燃焼室壁面に
前記第３の実施例と同様に設けることになる。

【００２４】図９に本発明の第５の実施例が示されてい
る。この第５の実施例は、バッフルプレート11の直下位
置の燃料ガス供給管10に設けるノズル噴口を多段、この
実施例では３段に形成するとともに、空気導入室４の底
面側を抉って断面積の小さい、つまり、燃料ガス供給管
10との隙間が狭い燃料ガスチャンバ17を形成し、この燃
料ガスチャンバ17内にバッフルプレート11側から見て第
２段のノズル噴口12ａと第３段のノズル噴口12ｂとを埋
没するようにしている。そして、燃料ガスチャンバ17の
底壁側には燃料ガス供給管10に沿う、例えばスリットを
設け、さらに、必要に応じそのスリットにスワーラを設
け、燃料ガスチャンバ17よりもより隙間の小さい空気通
路18を形成し、この空気通路18を空気室７に連通させて
いる。

【００２５】また、必要に応じ、燃焼室１の側壁上部側
には前記第３の実施例のように三次空気導入孔14や第４
の実施例のように共鳴消音室15等が設けられる。

【００２６】この第５の実施例では、図10に示すように
（この図10の例では燃焼室１の側壁部に三次空気導入孔
14を設けた例が示されている）、燃料ガス供給管10を通
って供給される燃料ガスは１段、２段、３段の各ノズル
噴口12，12ａ，12ｂから噴出するが、第２段および第３
段のノズル噴口12ａ，12ｂから噴出する燃料ガスは燃料
ガスチャンバ17の対向壁面に衝突し、衝突した燃料ガス
は四方に分散する。そして、この分散する燃料ガスと、
空気通路18を通って空気室７から立ち昇ってくる空気と
が混合して空気導入室４に入り込む。また、空気導入室
４には１段めのノズル噴口12から燃料ガスが空気導入室
４内に噴出し、この噴出する燃料ガスは前記図４に示す
ように、一次空気スワーラ５を通って旋回を付与された
一次空気と直角方向に衝突して混合し、旋回空気と各ノ
ズル噴口12，12ａ，12ｂから噴出する燃料ガスとが一緒
になって先混合でありながらより予混合に近い均一に混
合した混合気が自由渦内のゾーンに入り込んで燃焼室１
の内壁面の全域に亘り層状に拡がり、吊り鐘状の安定し
た中空火炎が形成されるのである。また空気通路18から
の流入空気量の調節により燃料ガスチャンバ17内に小さ
な種火を形成することも可能で、種火によるより一層タ
ーンダウン幅を拡げることも可能である。

【００２７】この第５の実施例では第２段および第３段
のノズル噴口12ａ，12ｂから出る燃料ガスが空気通路18
を通って立ち昇る空気とプレミックスされ、さらに、第
１段のノズル噴口12から噴出する燃料ガスが一次空気と
直角に衝突して混合するので、燃料ガスと空気との混合
が完璧に行われることになる。そして、第２段および第
３段のノズル噴口12ａ，12ｂから噴出する燃料ガスは燃
料ガスチャンバ17の壁面に衝突して噴出速度が減殺され
て空気導入室４に立ち昇ってくるので、空気通路18から
の流入空気量の調節により、燃料ガスチャンバ17内に小
さな種火を形成することができ（この種火は立ち昇って
くる空気の勢いが弱いので吹き消されることがない）、
その種火により保炎効果を高めることができ、より一層
のターンダウン幅を拡げることも可能である。

【００２８】この実施例の場合も、前記各実施例と同様
に、空気室７から一次空気スワーラ５を通って空気導入
室４に入り込む一次空気は旋回を付与されて円筒形燃焼
室１内に入り込むから、円筒形燃焼室１の中央領域が強
制渦のゾーンとなり、その外側が自由渦のゾーンとな
り、燃料ガスと空気との混合気はバッフルプレートを起
点として自由渦のゾーンに入り込んで燃焼室１の内壁面
全域に層状に拡がる安定した混合気の境界層を作ること
となり、中空火炎の壁面付着燃焼により、火炎の冷却作
用と未燃焼ガスの1.5 〜3.5 回の自己再循環が効果的に
行われて窒素酸化物の生成がほとんどなく、かつ、二酸
化炭素に対する一酸化炭素の割合の非常に低いクリーン
な燃焼が行われる。しかも、各段のスリット６から導入
される二次空気によって未燃焼ガスの分散燃焼が行われ
るので、燃焼音も小さくなり、静かな燃焼運転が可能と
なる。

【００２９】図11には本考案の第６の実施例が示されて
いる。この第６の実施例は、燃料ガス供給管10を分岐
し、その分岐管20によって燃料ガスの一部を各段の二次
空気導入スリット６側に導き、その各二次空気導入スリ
ット６から燃焼室１内に導き、壁面に火炎を形成するよ
うにしたものである。

【００３０】この第６の実施例では、燃料ガスを一部分
岐することで、ノズル噴口12から噴出するガスの量を減
らすことができ、その分燃焼を燃焼室壁面の各段部に分
散できるので、燃焼時の騒音をより小さくすることが可
能となる。また、火炎を分散形成することで、火炎の温
度を低くすることができ、窒素酸化物の生成をより抑制
することができることになる。

【００３１】なお、本考案は上記各実施例に限定される
ことはなく、様々な実施の態様を採り得るものである。

【００３２】

【考案の効果】本考案は、バッフルプレートの外周と空
気導入室の内周面との間に混合気噴出隙間を設けたの
で、一次空気スワーラによる一次空気の旋回流を空気導
入室から円筒形燃焼室の内周面に沿って噴出することが
でき、このことにより、円筒形燃焼室の中央部に強制渦
のゾーンを形成でき、また同室の壁面側に自由渦のゾー
ンを形成することができ、強制渦ゾーンと自由渦ゾーン
の境界を明確に形成することができ、その自由渦ゾーン
に一次空気と燃料ガスとの混合気を混合気噴出隙間を介
して確実に入れることが可能であり、このことにより、
円筒形燃焼室の内壁面全域に層状に分布させて吊り鐘状
の中空火炎、つまり、壁面付着燃焼を安定して行わせる
ことが可能となる。このように、壁面付着燃焼を行わせ
ることが可能であるから、火炎の熱放散が促進され、火
炎温度の上昇が抑制される結果、窒素酸化物の生成を非
常に小さくすることができる。

【００３３】また、上記の如く、バッフルプレートの外
周と空気導入室の内周面との間に混合気噴出隙間を設け
たので、ノズル噴口から噴出される燃料ガスと一次空気
との混合気は旋回を付与されて空気導入室から混合気噴
出隙間を介し円筒形燃焼室の内周面に沿って噴出するこ
とが可能で、このことにより、燃焼室内で1.5 〜3.5回
の旋回を行う逆流領域が発生し、未燃焼ガスの自己再循
環が起こるので、燃焼ガス着火点近傍のガス温度を高く
保持し、保炎性が高められて燃焼の安定化が図られると
同時に、一酸化炭素の還元に必要な十分な燃焼室内での
滞留時間が与えられることとなり、一酸化炭素ガスの排
出を低減することができ、前記窒素酸化物の生成の減殺
効果と相まって低公害性のクリーンな燃焼を行うことが
可能となる。

【００３４】さらに、前記未燃焼ガスの自己再循環と混
合気を燃焼室の内壁面全域に層状に拡がらせて壁面付着
燃焼を行うことにより10以上の高ターンダウン比の燃焼
が得られ、発熱量や燃焼速度の異なる燃料ガス、特に、
家庭用の燃焼装置に使用する低圧燃料ガスにおいても一
酸化炭素や窒素酸化物の非常に少ないクリーンな燃焼が
可能となる。

【００３５】さらに、本考案では、一次空気と直角方向
に衝突して混合した混合気はバッフルプレートを起点と
して円筒形燃焼室の内壁面に拡がる境界層を形成する
が、その境界層の起点（換言すれば強制渦の起点）がバ
ッフルプレートにより規制されるため、一次空気の空気
圧の変動や燃料ガスの供給圧力の変化によって前記混合
気の境界層が崩れることがなく、空気供給圧や燃料供給
圧の変化に影響を受けない常に安定な火炎を形成するこ
とができる。

【００３６】さらに、本考案では、二次空気を多段の二
次空気導入スリット側から導入するので、その分一次空
気の量を減らして一次空気による燃焼強度を弱くし、燃
焼室内での燃焼を二次空気の各導入段部に分散すること
ができることとなり、これにより、燃焼の騒音を小さく
して静かな燃焼運転を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る旋回式燃焼器の第１の実施例を示
す模式構成図である。

【図２】燃焼室内に形成される強制渦ゾーンと自由渦ゾ
ーンの説明図である。

【図３】同実施例の燃焼器の燃焼時の燃焼器内旋回流れ
断面図を各種ガス流れで示す説明図である。

【図４】一次空気の旋回付与とノズル噴口から噴出する
燃料ガスとの衝突混合状態を空気導入室の上側から見た
状態で示す説明図である。

【図５】本実施例における壁面付着火炎の形成状態の説
明図である。

【図６】本考案の第２の実施例を示す模式構成図であ
る。

【図７】本考案の第３の実施例を示す模式構成図であ
る。

【図８】本考案の第４の実施例を示す模式構成図であ
る。

【図９】本考案の第５の実施例を示す模式構成図であ
る。

【図10】同実施例における燃焼状態を器内旋回流れの断
面図を空気および各種ガスの流れで示す説明図である。

【図11】本考案の第６の実施例を示す模式構成図であ
る。

【図12】本実施例の燃焼器で燃焼させたときのＯ₂＝０
％換算ＮＯ_X濃度の実測データのグラフである。

【図13】本実施例の燃焼器で燃焼させたときのＣＯ／Ｃ
Ｏ₂値の実測データのグラフである。

【図14】燃焼室内の器内圧力と接線方向速度との関係を
強制渦と自由渦の領域とともに示す説明図である。

【図15】旋回を付与された自由渦の流れが自由渦のゾー
ンで1.5 〜3.5 回の旋回をしながら燃焼室外に排出され
る過程の動作を示す説明図である。

【符号の説明】

１円筒形燃焼室４空気導入室５一次空気スワーラ６二次空気導入スリット７空気室 10 燃料ガス供給管 11 バッフルプレート 12，12ａ，12ｂノズル噴口 17 燃料ガスチャンバ 18 空気通路

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】円筒形燃焼室の外側をファンを備えた空
気室と成し、円筒形燃焼室の下部に空気室と連通する空
気導入室を接続し、その空気導入室の側面には一次空気
を円周方向より流入させて旋回を付与する一次空気スワ
ーラを設け、前記空気導入室には同室の底部側から燃焼
ガス供給管を空気導入室の中心軸と同軸状に挿入配設
し、該燃料ガス供給管の上端部にはバッフルプレートを
設けるとともに、そのバッフルプレートの直下位置に燃
料ガス供給管の周面から放射状に噴出する複数のノズル
噴口を設け、上記バッフルプレートの外周と上記空気導
入室の内周面との間には上記一次空気スワーラによる一
次空気の旋回流によって混合された一次空気と燃料ガス
との混合気を空気導入室から旋回させながら上記円筒形
燃焼室の内周面に沿って噴出させる混合気噴出隙間を設
け、前記円筒形燃焼室の側壁部に二次空気を導入する二
次空気導入スリットを多段に設けた旋回式燃焼器。
【請求項２】二次空気導入スリットに一次空気スワー
ラと同一方向の旋回を付与する二次空気スワーラを配設
した請求項１記載の旋回式燃焼器。
【請求項３】円筒形燃焼室の出口近傍の壁面に燃焼室
の中心軸に向かう流れを形成する三次空気導入孔を設け
た請求項１又は請求項２記載の旋回式燃焼器。
【請求項４】円筒形燃焼室の上部側壁面に空気室側に
突出する共鳴消音室を設け、この共鳴消音室と燃焼室と
を連通孔によって連通した請求項１又は請求項２又は請
求項３記載の旋回式燃焼器。
【請求項５】バッフルプレートの直下位置に設けるノ
ズル噴口を２段以上の多段配列にした請求項１乃至請求
項４のいずれか１つに記載の旋回式燃焼器。
【請求項６】燃料ガス供給管が空気室側から空気導入
室に突き出す経路の根元側に空気室内の空気を燃料ガス
供給管の外周に沿って立ち昇らせる狭い空気通路を設け
るとともに、この空気通路の出側に燃料ガスチャンバを
形成し、この燃料ガスチャンバ内に最上段のノズル噴口
よりも下側の任意の段のノズル噴口を埋没させて、その
埋没されたノズル噴口から噴出する燃料ガスを燃料ガス
チャンバの対向壁面に衝突させるようにした請求項５記
載の旋回式燃焼器。
【請求項７】燃料供給管に分流管を接続して燃料ガス
の一部を分流し、その分流した燃料ガスを各二次空気導
入スリットに導入した請求項１乃至請求項６のいずれか
１つに記載の旋回式燃焼器。
【請求項８】一次空気スワーラを通る一次空気は円筒
形燃焼室内で1.5 〜3.5 回の旋回を付与されるように構
成されている請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記
載の旋回式燃焼器。