JP2587099Y2

JP2587099Y2 - 燃焼装置

Info

Publication number: JP2587099Y2
Application number: JP1992087591U
Authority: JP
Inventors: 新悟木村; 裕史駒木; 平田　　俊明; 敦赤松; 正徳榎本
Original assignee: 株式会社ガスター
Priority date: 1992-11-27
Filing date: 1992-11-27
Publication date: 1998-12-14
Anticipated expiration: 2007-11-27
Also published as: JPH0646133U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えば給湯器や暖房器
等に収容される燃焼装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ブンゼン式もしくはセミブン
ゼン式バーナを多数組み合わせて構成したガスによる燃
焼装置が広く用いられている。

【０００３】図５はこのような燃焼装置の要部を示して
いる。この燃焼装置１では、プレス成型にて形成された
ブンゼン式バーナ２を多数列状に並べ、これらバーナ２
の縁部を差し込むことができる溝を備えた固定板３によ
り各バーナ２を起立状態で保持できるようになってい
る。

【０００４】この固定板３には、例えば図示するように
各バーナ２の空気取り入れ口２ａに対応する箇所に貫通
孔４が設けられており、この貫通孔４を介して、外部か
らガスノズル５により燃焼用ガスを送り込むように構成
されている。

【０００５】図６は、この従来の燃焼装置１の断面を概
略的に示している。ブンゼン式バーナ２は、固定板３に
上述のように固定された状態で、ケース６に収容されて
いる。このケース６の下部にはファン９が取り付けられ
ており、このファン９が回転することにより、ケース６
の外から取り入れられた空気は図において上方に送られ
る。この空気の内Ａ１は、ガスノズル５から噴射される
燃焼用ガスとともにバーナ２の空気取り込み２ａからバ
ーナ２内に導入され、バーナ２内でガスと混合される。

【０００６】一方、ファン９により送られる空気のうち
一部Ａ２は各バーナ２の間を通過して上昇する。この空
気Ａ２は、燃焼の際に、この燃焼に必要な二次空気とし
て利用される。また、ファン９により送られるさらに別
の空気Ａ３は、ケース３の内側壁面に沿って上昇し、殆
ど燃焼に関係しない三次空気としてケース等を冷却する
ようになっている。

【０００７】ところで、このような燃焼装置１にあって
は、図５および図６に示すバーナ２として濃厚燃焼タイ
プのバーナが用いられている。このようなバーナで構成
された燃焼装置１は、コンパクト化や高負荷化がすすめ
られているが、これにともないバーナの燃焼時に窒素酸
化物が発生し、これによる公害が問題となっている。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】このような燃焼装置に
おいて、窒素酸化物の発生を減らすための有効な手段の
ひとつとして濃淡燃焼法が知られている。これは、燃焼
用ガスと一次空気とを混合する比率を異ならせた２種類
以上のバーナを用いて燃焼を行う方法である。すなわ
ち、これはガスと燃焼用の一次空気とを混合させたエア
リッチの混合気（たとえば、一次空気率１．４乃至１．
８）を燃焼させる希薄燃焼用バーナと、ガスリッチの混
合気（たとえば、一次空気率０．３乃至０．８）を燃焼
させる濃厚燃焼用バーナとを組み合わせて燃焼装置を構
成して、窒素酸化物の発生量の少ない燃焼を行わせる燃
焼法である。

【０００９】ところで、濃淡燃焼に用いられる希薄燃焼
用のバーナは、バーナ内に導入すべき一次空気量を多く
する必要がある。このため、図５ならびに図６の燃焼装
置のように、ファン９から送られる空気を全てのバーナ
２に対して同じように供給する構成とすると、これらは
種類の異なるバーナにより構成されているため、希薄燃
焼用バーナには十分な空気を供給できなかったり、濃厚
燃焼用バーナには過剰な空気が供給されてしまったりし
て空気バランスが悪くなるという問題がある。

【００１０】この点、従来の燃焼装置１では、ファン９
の回転数が多少前後しても、二次空気Ａ２として上方へ
抜けていく分があることから、ファンの回転数制御に困
難な点が少なくて済む。しかし、濃淡燃焼装置では、原
則として多量の空気をバーナ内に導入した希薄燃焼用バ
ーナの混合気に含まれる空気が、濃厚燃焼用バーナが燃
焼する際の二次空気として使用される構成となるため、
このような効果が望めない。このため、特に燃焼装置が
弱燃焼（最小燃焼）を行っている場合には、燃焼用ガス
の供給がしぼられた状態で、ファン回転数の制御が難し
く、空気バランスがくずれて、濃厚燃焼用バーナに供給
される一次空気が多くなり過ぎ、炎孔面で赤熱や逆火
（バックファイヤ）といった現象が生じるという欠点が
ある。また、ガスの最大供給時にも濃厚燃焼用バーナに
供給されるガス量が多くなりすぎて、同様の問題を生じ
る。

【００１１】この考案は、上記した課題を解決するため
になされたもので、異なる種類のバーナを組み合わせた
場合にも、各バーナに適切な量の空気を供給し、良好な
燃焼を行うことができる燃焼装置を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本考案によ
れば、濃厚燃焼用バーナと希薄燃焼用バーナとを組み合
わせた濃淡燃焼装置であって、ファンにより送られる空
気を上記濃厚燃焼用バーナ用と上記希薄燃焼用バーナ用
とに個別に分離して供給する構成とし、希薄燃焼用バー
ナに送られる空気を全てバーナ内に取り込むと共に、前
記ファンから送られる空気のうち濃厚燃焼用バーナ用と
して分離された空気は、この濃厚燃焼用バーナの空気取
込口を上記希薄燃焼用バーナの空気取込口より小さくす
ることで、濃厚燃焼用バーナに取り込まれる空気と、そ
れ以外の三次空気とに分離される構成とした燃焼装置に
より、達成される。

【００１３】

【００１４】上記構成によれば、ファンにより送られる
空気を種類の異なるバーナごとに供給するようにしたの
で、各バーナか必要とする空気を過不足なく供給するこ
とができる。さらに、上記ファンから送られる空気のう
ち濃厚燃焼用バーナ用に分離された空気は、燃焼に用い
られる空気以外の三次空気が分離されるようにしたの
で、この三次空気が燃焼室の内面を冷却し、排気温度を
低くする作用がある。

【００１５】

【実施例】以下、この考案の好適な実施例を図１乃至図
３を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる
実施例は、本考案の好適な具体例であるから、技術的に
好ましい種々の限定が付されているが、本考案の範囲
は、以下の説明において特に本考案を限定する旨の記載
がない限り、これらの態様に限られるものではない。

【００１６】図１は、この実施例の燃焼装置の要部を分
解した状態で示している。図において、燃焼装置１０
は、たとえばプレス成型により形成された濃厚燃焼用バ
ーナ１１と後述する希薄燃焼用バーナ１２とを複数組み
合わせて列状には位置し、これらのバーナ１１，１２の
縁部受容する溝を備えた固定板１３によって起立状態で
保持するように構成されている。

【００１７】この実施例の固定板１３の底板１７は塞が
れており、その端部は上記各バーナ１１，１２の種類に
応じて固定板１３に接する箇所１７ａと、これよりバー
ナ側に近接して起立する起立板１７ｂとが形成されてい
る。そして、固定板１３の側面には、ガスバーナ１１の
混合気取り入れ口１１ａに当接べき領域には、この混合
気取り入れ口１１ａに応じた形状の貫通孔１３ａが形成
されている。さらに、この固定板１３の側面には後述す
るガスノズルを通過させるための貫通孔１３ｂが設けら
れ、これに対応して起立板１７ａにはバーナ１２の空気
取り入れ口（図１に図示せず）と接する箇所にこれと対
応した形状の貫通孔１７ｃが形成されている。

【００１８】また、この固定板１７を取り囲むケース１
６は、上記底板１７の構造に基づいて、後述するように
バーナの種類に応じた均圧室を形成する。さらに、ガス
ノズル１５，１８は、この実施例では、各ノズル１５，
１８がガスを供給すべきバーナの取付け位置に応じて設
けられる長さの短いノズル１５と、長いノズル１８とで
なっている。

【００１９】図２と図３とは、図１の燃焼装置１０の概
略断面図である。図２は、この実施例に用いられる希薄
燃焼バーナ１２を収容した箇所を示している。図におい
て、このバーナ１２の混合気取り入れ口１２ａは、従来
の濃厚燃焼タイプのバーナとことなり大きな開口を有し
ており、その分大量の空気を燃焼用ガスとともにバーナ
内に取り込むことができるようになっている。このバー
ナ１２の混合気取り込み口１２ａは、底板１７と固定板
１３，および固定板の両端から下方に延長された隔壁１
４で画成された領域Ｂに臨んで開口している。そして、
この隔壁１４の下端とケース１６との間には僅かな間隙
Ｌ１が形成されている。

【００２０】一方、ケース１６の下部にはファン１９が
配置されており、外部からの空気をこのファン１９の回
転によりケース内に取り込み、上方へ送るようになって
いる。したがって、図２では、ファン１９により取り込
まれた空気Ａは、領域Ｂに送られ、バーナ１２の混合気
取り込み口１２ａからガスノズル１８が供給する燃料用
ガスとともに多量の一次空気Ａ１として導入される。

【００２１】このとき、隔壁１４の下端とケース１６と
の距離Ｌ１よりバーナ１２の混合気取り込み口１２ａの
内径のほうが大きく設定されているから、ファン１９か
ら送られる空気Ａは領域Ｂの外側，すなわち隔壁１４の
外側に回り込むことがほとんどなく、バーナ１２の混合
気取り込み口１２ａへ導かれることになる。

【００２２】図３は、この燃焼装置１０を構成するバー
ナのうち図２のバーナ１２と異なる濃厚燃焼バーナ１１
を配置した箇所を示している。このバーナ１１の収容さ
れた領域は、図１で説明したとおり、固定板１３の底板
１７の端部１７ａが固定板１３の側面に当接している。
このため隔壁１４と底板１７とで画成された領域Ｃは気
密状態となっており、空気が通過しない構成となってい
る。

【００２３】このため、ファン１９により上方へ送られ
た空気Ａは、矢印に示すように、図においてケース１６
の内側に沿って上昇し、その一部は領域Ｄに供給され、
ガスノズル１５から供給される燃焼用ガスとともに、一
次空気Ａ１としてバーナ１１の混合気取り込み口１１ａ
からバーナ１１内に導入される。このとき、バーナ１１
の混合気取り込み口１１ａは、その内径が上記バーナ１
２よりずっと小さく、しかも内部の通路が図示するよう
に細くなっているから、多量の一次空気を取り込みにく
い。このため、領域Ｄに供給された空気のうち、バーナ
１１内に導入されなかった空気は、固定板１３と１６と
の間隙から、三次空気Ａ３として上昇する。この三次空
気Ａ３はたとえばケース１６の加熱を防止する作用をは
たし、燃焼室（熱交換器内周）の内面を冷却して、燃焼
装置の耐久性を向上することができ、あわせて、排気の
温度を低下することができる。

【００２４】また、図２の希薄燃焼用バーナ１２内に取
り込まれた過剰の一次空気は、図３の濃厚燃焼用バーナ
１１が燃焼する際に、二次空気として供給され、適正な
燃焼を行うのに利用される。

【００２５】このように、本実施例の燃焼装置１０にあ
っては、ファン１９により送られる空気を濃厚燃焼燃焼
用バーナ１１に送られる空気および三次空気と、希薄燃
焼用バーナ１２に送られる空気とに、それぞれ領域Ｂ，
Ｃで分けることができる。これにより、各バーナ１１，
１２に必要とされる空気量に応じて一次空気を供給する
ことができ、適正な空気配分に基づく良好な燃焼を実現
できる。

【００２６】特に、燃焼装置１０を高負荷燃焼から低負
荷燃焼に切り換える等して、ガスの供給量をしぼった場
合に、ファン１９の回転数に変動が生じても、このファ
ン１９から送られる空気は、各バーナ１１，１２の特性
に応じて配分される構造となっている。このため、濃厚
燃焼バーナ１１に過剰な空気が供給されにくくなり、こ
れによる赤熱や逆火（バックファイヤ）といった事態が
生じることを有効に防止できる。

【００２７】図４は、本考案の燃焼装置の第２の実施例
を示している。この実施例では、固定板１３に収容固定
される濃厚燃焼バーナ１１と、希薄燃焼用バーナ１２と
は、各バーナの混合気取り込み口１１ａ，１２ａが、そ
れぞれ、図において左右に別々に向けられるように配置
されている。そして、図において左側には希薄燃焼用バ
ーナ専用のガスノズル１８が、右側には濃厚燃焼用バー
ナ専用のガスノズル１５が個別に設定されている。さら
に、固定板１３の底板１７０には、遮蔽板１７１が下方
に向かって延びるように、この底板１７０に一体に設け
られており、この遮蔽板１７１の設定位置は、ファン１
９に関して、図において右寄りの位置となっている。

【００２８】これにより、この遮蔽板１７１から図にお
いて左側と右側とでは、ファン１９から送られる空気の
量が異なることになる。すなわち、左側には右側に比し
て多くの空気が送られるから、希薄燃焼用バーナ１２の
混合気取り込み口１２ａからは燃焼用ガスとともに多量
の一次空気が入り込む。一方、左側ではファンから送ら
れる空気は上記右側の場合より少ないから、濃厚燃焼用
バーナ１１の混合気取り込み口１１ａには、バーナ１２
の場合より少ない一次空気が燃焼用ガスとともに入り込
むことになる。したがって、この第２の実施例の燃焼装
置３０も上述の第１の実施例と同様の効果を奏すること
ができる。なお、遮蔽板１７１は、図示の実施例では底
板１７０と一体に設けられているが、底板１７０と別体
に設けてもよい。また、この遮蔽板は、ファンからの空
気を分ける割合等を勘案して、パンチングメタルやＶ字
状板等の種々の形状が考えられ、その取り付け位置等は
適宜選定することができる。

【００２９】なお、上述の実施例において、ファンから
の空気を各バーナ１１，１２の必要に応じて分離する構
造は一例に過ぎず、本考案の範囲はこのような構造に限
られるものではない。すなわち、希薄燃焼用バーナに多
量の空気を供給できるとともに、濃厚燃焼用バーナに過
剰な空気を供給しない構成とすれば、種々の態様を採用
できる。

【００３０】

【考案の効果】以上述べたように、本考案によれば、濃
厚燃焼用のバーナと希薄燃焼用のバーナとを組み合わせ
た場合にも、各バーナに適切な量の空気を供給し、良好
な燃焼を行うことができる。また、ファンから送られる
空気のうち濃厚燃焼用バーナ用に分離された空気は、燃
焼に送られる空気以外の三次空気が分離されるようにし
たので、この三次空気が燃焼室の内面を冷却するので、
燃焼装置の長寿命化が図られる。しかもこの三次空気が
燃焼室を冷却することにより、排気温度を低くすること
ができ、その分、窒素酸化物等の排出を抑制することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による燃焼装置の好適な実施例の要部を
示す分解斜視図。

【図２】図１の燃焼装置の概略断面図。

【図３】図１の燃焼装置の別の箇所の概略断面図。

【図４】本考案の燃焼装置の別の実施例を示す概略断面
図。

【図５】従来の燃焼装置の一例を示す要部分解斜視図。

【図６】図５の燃焼装置の概略断面図。

【符号の説明】

１０燃焼装置１１濃厚燃焼用バーナ１２希薄燃焼用バーナ１３固定板１４隔壁１５，１８ガスノズル１６底板１９ファンＢ希薄燃焼用バーナ用の空気分離領域Ｃ濃厚燃焼用バーナ用の空気分離領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者赤松敦神奈川県大和市深見台３丁目４番地株式会社ガスター内 (72)考案者榎本正徳神奈川県大和市深見台３丁目４番地株式会社ガスター内 (56)参考文献特開平４−236004（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F23D 14/08 ZAB F23C 11/00 330

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】濃厚燃焼用バーナと希薄燃焼用バーナと
を組み合わせた濃淡燃焼装置であって、ファンにより送られる空気を上記濃厚燃焼用バーナ用と
上記希薄燃焼用バーナ用とに個別に分離して供給する構
成とし、希薄燃焼用バーナに送られる空気を全てバーナ内に取り
込むと共に、前記ファンから送られる空気のうち濃厚燃
焼用バーナ用として分離された空気は、この濃厚燃焼用
バーナの空気取込口を上記希薄燃焼用バーナの空気取込
口より小さくすることで、濃厚燃焼用バーナに取り込ま
れる空気と、それ以外の三次空気とに分離される構成と
したことを特徴とする、燃焼装置。