JP2867090B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は燃料ガスと燃焼用空気の
混合気を燃焼させる燃焼装置に関するものであり、フレ
ームロッドを通じて検出されるフレーム電流が燃焼の強
弱にかかわらず安定して検出できるように改良したもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の燃焼装置は、図８および
図９に示すように、電磁ポンプ１６によって油タンク１
７から吸上げた液体燃料を気化器１８内で気化させ、そ
の気化ガスをノズル１９からバーナ２０の混合管２１内
に噴出させるとともに混合管２１内で一次空気と混合
し、炎孔網２２から噴出させて点火ヒータ２３により点
火して燃焼火炎を生成させている。

【０００３】そして炎孔網２２に形成される火炎に曝さ
れるようにフレームロッド２４が設けられ、そのフレー
ムロッド２４を通じて検出されるフレーム電流を制御回
路（図示省略）が観察して燃焼装置の安全を制御するよ
うにしている（特開昭６２−２９９６１６号公報の発
明）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしこのような従来
例では、燃焼量を絞って燃焼させると、図５及び図６の
従来例を示した特性図に見られるように、フレームロッ
ドを通じて検出されるフレーム電流値が実用的な制御に
供しうる領域に達しない値となってしまうため、異常燃
焼の判定をしてしまうこととなり、燃焼の継続が不可能
になってしまう欠点がある。

【０００５】このことは、春先や秋口のあまり寒くない
時期の微燃焼による暖房が必要なときにフレーム電流を
観察しながらの微燃焼暖房制御が行なえないということ
を意味するもので、従来は止むなくフレーム電流検知に
よる微燃焼運転を断念し、フレーム電流検知による燃焼
制御が可能な燃焼量のつまり微燃焼より比較的燃焼量の
大きい燃焼量による断続運転を行なって、点火消火を繰
返しながら室温が一定に保たれるようにしなければなら
なかった。従って、点火消火のたびに不快な騒音と悪臭
を発生する欠点があった。

【０００６】なお、上述した特開昭６２−２９９６１６
号の発明においては、燃焼用空気中の酸素濃度の変化を
高精度に観測して燃焼制御をする必要上、酸素濃度の低
下の兆しが検出された時点以降燃焼量を最低燃焼量より
やや増加させてフレーム電流値を高めるよう運転される
ため、本来の微燃焼暖房の継続が困難になってしまって
点火消火の繰返しによる室温制御をせざるを得なかっ
た。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は課題を解決する
ためになされたものであり、燃料ガスと燃焼用空気を導
入するとともに噴出するバ−ナと、このバ−ナ内に設け
られて導入される燃料ガスと燃焼用空気の混合気を整圧
整流するバッフル板および網状体の整流網と、このバッ
フル板および整流網を経た混合気の外部への噴出部にて
燃焼火炎を形成する網状体の炎孔網と、導入される混合
気の一部をバッフル板および整流網を経ずして炎孔網へ
直接導く混合気ガイドと、この混合気ガイドに流入する
混合気の量を制御する流入量制御体と、そして混合気ガ
イドを経て炎孔網から噴出する混合気が主体になって形
成される火炎に曝される位置に設けられたフレ−ムロッ
ドとで燃焼装置を構成する。

【０００８】

【作用】混合気ガイドへの混合気の流入量を制御する流
入量制御体は、燃焼量が例えば３５００kcal/hというよ
うに、バ−ナに供給される混合気の量が比較的大量なと
きに混合気ガイドを通じて炎孔網へ至る混合気量を仰制
し、必要以上に大きな火炎が生じないようにするほか、
逆に例えば５００kcal/hというような微燃焼量が設定さ
れて供給される混合気の量が激減した場合には、混合気
ガイドを経て炎孔網へ至る混合気の量が仰制されること
のないようにし、必要なフレ−ム電流値を取り出すのに
必要にして十分な大きさの火炎が生じるように制御調節
する。

【０００９】

【実施例】以下本発明の一実施例を図１から図７を用い
て説明する。

【００１０】図において、１は５００kcal/h〜３５００
kcal/hの燃焼量で燃焼を行なうバーナで、２はこのバー
ナ１の下部構造を構成するバーナ下であり、３はこのバ
ーナ下を構成する混合管、４はこの混合管３の入口部を
形成するマウス、そして５はこのマウスに臨んで燃料ガ
スを噴出するノズルである。６はバーナ１の上部構造を
構成するバーナ上であり、７はこのバーナ上６に接続し
た混合管３の混合気出口である。８はバーナ上６の最上
面に形成されて燃焼炎を生成する炎孔網であり、０．３
４φの金属線材によって３２メッシュとなるよう形成さ
れたものである。９および１０はバーナ下２の混合管３
から供給される燃料ガスと燃焼用空気の混合体を整圧整
流して上述炎孔網８へ均一に配分するためのバッフル板
と整流網である。１１は前述混合管３の混合気出口７か
ら供給される混合気の一部をバッフル板９と整流網１０
を経ることなく直接炎孔網８へ送り込む混合気ガイドで
あり、ここでは内径９φの金属円管を用い、その上端１
１ａと前述炎孔網８の下面との距離ｈを２mm以下に設定
してある。なお、この距離ｈあるいはその流路面積や流
路長を適宜設定することにより、炎孔網８上に生成され
る火炎を所望の大きさならびに形状にすることができ、
それによって後述フレームロッドがその火炎によって十
分に包み込まれるようにすることができる。１２は混合
気ガイド１１の入口１１ｂ（図の下端）部に取り付けら
れて混合気の流入量を制御する流入量制御板で、混合管
３から図の矢印ように混合気が供給された場合に、流入
量制御板１２下流の混合気ガイド入口部１１ｂに圧力降
下を生じさせ、混合気ガイド１１を通して直接炎孔網８
へ供給される混合気量を制御するものである。なお、こ
の流入量制御板１２については、その形状や設置位置等
の工夫により、混合管３から供給される混合気の量に関
係なく混合気ガイド１１を通過する混合気量を一定に保
つことを可能にしたり、あるいはまた混合気量が比較的
多いときにはその通過量を抑えて無用の長大な火炎を生
成しないようにしたり、逆に混合気量が少ないときにそ
の通過量を増やしてフレームロッドを包み込むのに必要
にして十分な大きさの火炎を生成することを可能にする
ものである。そして１３は主として混合気ガイド１１が
ら噴出する混合気によって炎孔網８に生成される火炎に
曝される位置に取り付けられたフレームロッドである。
この実施例にあっては、直径２φの金属棒を炎孔網８か
ら距離４mm隔てて取り付けている。

【００１１】このように構成された本発明の一実施例の
動作について説明する。

【００１２】まず、燃料ガスがノズル５から噴出する
と、マウス４部分で燃焼用一次空気が吸引されて混合管
３内に至り、混合気となってバーナ上６に供給される。
その混合気の大部分はバッフル板９と整流網１０の作用
で整圧整流され、炎孔網８に至って外部へ噴出する。

【００１３】他方バーナ上６に供給された混合気のうち
の一部は混合気ガイド１１を通って前述のバッフル板９
および整流網１０を経ることなく直接炎孔網８に供給さ
れ、炎孔網８に至って外部へ噴出する。それにより、炎
孔網８からは前述のバッフル板９と整流網１０を通過し
た混合気のほかこの混合気ガイド１１を通った混合気が
上乗せされて噴出することとなる。

【００１４】そしてその噴出ガスに適当な手段を用いて
点火すれば、炎孔網８表面で燃焼が開始される。

【００１５】ここにおいて、燃焼量が比較的大きい場合
すなわち流入量制御板１２の部分を通過する混合気の速
度が速い場合には、その下流の混合気ガイド１１入口１
１ｂ部の圧力降下が比較的大きいので、入口１１ｂから
流入する混合気量は抑制されることとなり、バッフル板
９と整流網１０を通って炎孔網８から噴出する混合気に
大幅に上乗せされることはない。そのため、フレームロ
ッド１３を包む火炎が長大になったり、あるいは赤火を
発生させることもない。

【００１６】この燃焼量が比較的大きい燃焼の場合は、
フレームロッド１３は炎孔網８に生じる大きな燃焼火炎
１４に十分に曝されるので、フレーム電流として十分な
値を観測することができる。

【００１７】他方、燃焼量が５００kcal/hのように微燃
焼域に設定された場合すなわち流入量制御板１２の部分
を通過する混合気の速度が遅い場合には、その下流の混
合気ガイド１１入口１１ｂ部の圧力降下が前述強燃焼の
場合に比較して小さくなるので、入口１１ｂからは比較
的スムースに混合気が流入し、バッフル板９と整流網１
０を通って炎孔網８から噴出する混合気に大幅に上乗せ
されることとなる。そのため、炎孔網８の表面に形成さ
れる主火炎１４の長さが図４のように全般的に短くなっ
ても、フレームロッド１３を包むフレーム検知炎１５の
みは必要にして十分な大きさと形状が保たれ、十分なフ
レーム電流の観測を可能にする。

【００１８】この燃焼量によらず燃焼の制御のために必
要にして十分なるフレーム電流を検出することができる
様子を図５および図６に示した。これら各図のように、
本発明のアイディアの実施により、幅広い一次空気率の
領域の中で強燃焼から微燃焼に至るまで十分に実用的な
フレーム電流を検出することが可能になった。

【００１９】また、図７は炎孔網８の下端と混合気ガイ
ド上端１１ａとの距離ｈを変えた場合のフレーム電流の
変化の様子を画いたものであるが、これはフレーム電流
値がこの距離ｈによって調節可能であることを示すもの
で、バーナの仕様の変更等にに際して柔軟な対応が可能
であることを示すものである。なお、具体的に図示しな
かったが、混合気ガイド１１の流路面積や流路長、更に
は流路断面形状などを変えた場合、あるいは流入量制御
板１２の形状、角度等を変えた場合にもフレーム電流値
を変えることができることから、フレーム電流値の調節
に当たってはこれら流路面積や流路長等を変えることも
有用であることは言うまでもない。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、燃
焼量を微燃焼量に絞った場合でも必要にして充分なフレ
ーム電流値を検出することができるので、例えば春先や
秋口のあまり寒くない場合においてもその微燃焼により
点火消火を繰り返すことなく快適でクリーンな暖房を行
うことができる。

【００２１】また混合気ガイドに流入する混合気の量を
混合気の流れに応じて制御する流入量制御板によって調
節制御するので、燃焼量の大きい強燃焼時に長大な火炎
を生成したり赤火を生成することはない。また、燃焼量
が小さい微燃焼時には適量の混合気が通過することとな
って、必要にして十分な大きさと形状のフレーム検知炎
が形成され、精度の高い燃焼制御のためのフレーム電流
を検出することができ、安全な燃焼装置の提供に貢献す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のバーナ上面図である。

【図２】同じく図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】同じく要部の斜視図である。

【図４】同じく図２のＢ−Ｂ断面図である。

【図５】同じく一実施例の燃焼特性と従来例のそれとを
比較する特性図である。

【図６】同じく一実施例の燃焼特性と従来例のそれとを
比較する特性図である。

【図７】同じく一実施例の燃焼特性特性図である。

【図８】従来例の構造概略図である。

【図９】同じく要部拡大斜視図である。

【符号の説明】 １ バーナ ２ バーナ下 ３ 混合管 ５ ノズル ６ バーナ上 ８ 炎孔網 ９ バッフル板 １０ 整流網 １１ 混合気ガイド １１ａ 出口上端 １２ 流入量制御板 １３ フレームロッド １４ 主火炎 １５ フレーム検知炎

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 勲 千葉県柏市新十余二３番地１ 株式会社 日立ホームテック内 審査官 東 勝之 (56)参考文献 特開 平３−7805（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−86518（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−81457（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−80453（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−54959（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F23D 11/02 F23D 11/40 F23N 5/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料ガスと燃焼用空気の混合気を導入す
   るとともに噴出するバ−ナ（１）と、前記導入される混
   合気を整圧整流するために前記バ−ナ内に混合気の流れ
   に沿って設けられたバッフル板（９）と、このバッフル
   板と順にかつ混合気の流れに沿って設けられた整流網
   （１０）と、前記バッフル板および前記整流網を経た混
   合気を外部へ噴出させて燃焼火炎を形成する網状体の炎
   孔網（８）と、前記導入される混合気の一部を前記バッ
   フル板および前記整流網を経ずして前記炎孔網へ直接導
   く混合気ガイド（１１）と、この混合気ガイドに流入す
   る混合気の量を流体力学的に制御するとともに前記混合
   気ガイドを経て前記炎孔網へ至る混合気の量を前記バ−
   ナ下から前記バ−ナ上に供給される混合気量にかかわり
   なく一定量に制御する流入量制御板（１２）と、前記混
   合気ガイドを経た混合気が主体となって前記火炎形成部
   に形成される火炎に曝される位置に設けられたフレ−ム
   ロッド（１３）とで構成されることを特徴とする燃焼装
   置。
2. 【請求項２】 前記炎孔網に形成されて前記フレ−ムロ
   ッドを包む火炎の大きさは前記混合気ガイドの混合気出
   口上端とこれに対向する前記炎孔網との距離（ｈ）の調
   節によって行なわれるようにしたことを特徴とする請求
   項１記載の燃焼装置。