JP2708921B2 - 燃焼器の空気整流装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は燃焼器の空気整流装置に関するものである。

（ロ） 従来の技術 第３図から第５図を参照して従来技術を説明する。

燃焼器１と同軸上に円筒型の熱交換器２を有し、その
熱交換器２内に燃焼排気ガス供給空気を流して両者の間
で熱交換を行い、供給空気を予熱する機構を有する円筒
軸対称燃焼器では、燃焼排気ガスの余熱により燃焼用空
気を予熱することで燃焼器としての燃焼効率を向上させ
ている。

従って、十分に熱交換するためには空気予熱熱交換器
２内を空気が流れる際に、その流れが一部に偏ることな
く均一に流れることが望ましい。

しかし、従来の燃焼器では例えば、第３図に示すよう
に空気予熱熱交換器２内に空気を取り込む際には、円周
上において通常１ケ所の空気取り入れ口５から空気を取
り込む構造になっていた。そのため、空気予熱熱交換器
２内を空気が通過するときには空気取り入れ口５に近い
部分の流量が多く、空気取り入れ口５から遠ざかるにつ
れて流量が減少するという現象があった。

（ハ） 発明が解決しようとする課題 上述したように、空気予熱熱交換器２内を供給空気が
流れる際には、その流れが一部に偏ることなく均一に流
れることが望ましいが、燃焼用空気を燃焼器内に取り込
む際に空気取り入れ口５が周方向に対して１ケ所しかな
い場合は、燃焼器内での流れに偏りが生じてしまう。偏
りを減らすために第４図の如く空気取り入れ流路６の容
積を増やすことによりバッファ容積とし、流速を落とし
て流れを回復させる方法や、第５図の如く空気取り入れ
口５を周方向に対して複数個設けて周方向に対する流れ
の偏りを防ぐ方法があるが、装置が大きくなったり、構
造が複雑になってしまうという問題点があった。

（ニ） 課題を解決するための手段 本発明では、燃焼用の供給空気を燃焼器内に取り込
み、空気予熱熱交換器に流すまでの間の空気流路内に、
空気の通過面積が周方向に対して漸次変化する開口部を
有する邪魔板を設置することを特徴とする。変化する開
口部の面積としては、燃焼用の供給空気を取り込む空気
取り入れ口の直近はふさぎ、空気取り入れ口から遠ざか
るにつれて徐々に小さくすることを特徴とする。具体的
には、通過部を円孔としたものや、通過部を帯状孔とし
たものがある。

（ホ） 作用 本発明は上記のように構成することにより、燃焼用供
給空気を燃焼器内に取り込む際にたとえ空気取り入れ口
が周方向に対して１ケ所しか無い場合でも、邪魔板の開
口部で流量が調整されて、空気予熱熱交換器内に流れ込
む際には均一な流れとすることができる。

（ヘ） 実施例 第１図は、本発明の一実施例を図示したもので、燃焼
器１は燃焼室８の外側に空気予熱熱交換器２を有し、燃
焼室８の中心上部に燃焼用の空気吹き出し口３と燃料吹
き出し口４を具備しており、空気予熱熱交換器２につな
がり空気取り入れ側流路６の内部に平面図で第２図に示
すような邪魔板７を設置する。

邪魔板７は例えば第２図（イ）に示す如く空気取り入
れ口５が周方向に対して１ケ所しか無い場合は、空気取
り入れ口５の直下を除いて周方向に複数個の円孔（10）
（10）…を開けたものが用いられる。この円孔（10）
（10）…に関しては、空気取り入れ口５から遠ざかるに
つれて徐々に孔径を小さくすることで流量の周方向に対
するばらつきを押さえることができる。

次にこの燃焼器１における空気の流れについて説明す
る。

燃焼用の供給空気は、燃焼器周方向に対して１ケ所だ
け設けられた空気取り入れ口５からとり込まれ、空気取
り入れ側流路６に入る。空気取り入れ側流路６は邪魔板
７により２つの空間に分けられており、まず流入空気は
流路6a内を周方向に流れ、邪魔板７に設けられた通過穴
を通って流路6bに入る。そして、流路6bから続いて空気
予熱熱交換器２を通過して空気吹き出し口３から燃焼室
８内へ流れ込む。

またこの邪魔板７は第２図（ロ）に示す如く、空気取
り入れ口５の直下を除いて周方向に前記空気取り入れ口
５から遠ざかるにつれて開口幅が次第に狭くなる帯状孔
11を設けてもよい。９は排気ガス放出口である。

次に作用について説明すると、邪魔板７を挟んだ空気
取り入れ側流路6aでの流れを考えると、もし邪魔板７の
通過孔面積が均一ならば、空気取り入れ口５に近い部分
では流速が大きくて、空気取り入れ口５から遠ざかるに
つれて流速は小さくなるものと考えられる。それ故、空
気の持つ全エネルギーとしてみた場合、空気取り入れ口
５に近い部分では動圧成分が大きく、静圧成分小さい。
逆に、空気取り入れ口から遠い部分では動圧成分は小さ
く、静圧部分が大きくなる。従って、邪魔板７を通って
空気取り入れ側流路6aから空気取り入れ側流路6bに流れ
る流量を考えると、空気取り入れ側流路6aおよび空気取
り入れ側流路6b両者の静圧差に比例することにより、空
気取り入れ側流路6a内に静圧の分布が生じるので周方向
に対して流量分布・偏りが発生することになる。以上の
ことから、本発明では、空気取り入れ口近くの邪魔板７
通過孔を大きくして流速を下げて静圧成分を大きくし、
逆に、空気取り入れ口から遠い部分の邪魔板７通過孔を
小さくして流速を上げて静圧成分を小さくすることによ
り、空気取り入れ側流路6a内の静圧を均一にし、その結
果として周方向に対する流量を均等なものとすることが
できる。

（ト） 発明の効果 本発明は上記のように構成することにより、燃焼用供
給空気を燃焼器内に取り込む際に空気取り入れ口が周方
向に対して１ケ所しか無い場合でも、邪魔板の開口部で
流量が調整されて、空気予熱熱交換器内に流れ込む際に
は均一な流れとすることができ、空気予熱熱交換器内で
の燃焼排気ガスとの熱交換が有効に行われるため、燃焼
器としての効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す円筒軸対称型燃焼器の
説明図、第２図（イ）及び（ロ）は第１図の邪魔板の異
なる実施例を示す平面図、第３図〜第５図は従来例の説
明図である。 １……燃焼器、２……空気予熱熱交換器、３……空気吹
き出し口、４……燃料吹き出し口、５……空気取り入れ
口、6a,6b……空気取り入れ側流路、７……邪魔板、８
……燃焼室、９……排気ガス放出口、10……円孔、11…
…帯状孔。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼排気ガスと供給空気との間で熱交換器
   を介して熱交換を行い、この供給空気を予熱した後燃焼
   室内で空気と混合した燃料ガスを燃焼せしめる燃焼器に
   おいて、供給空気の流路内に空気の通路部の面積が周方
   向に対して供給空気の取り入れ口から遠ざかるにつれて
   減少する邪魔板を有することを特徴とする燃焼器の空気
   整流装置。