JP2956243B2 - 燃焼装置 - Google Patents
燃焼装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主としてバーナの低ＮＯ
ｘ化と低騒音化を図った燃焼装置に関するものである。
ｘ化と低騒音化を図った燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の家庭用バーナは、図３，４
に示すような構造にしている。すなわち、第一の炎口部
１を有するバーナ本体２に設けた第一の混合気室３と、
第一の混合気室３の両側に構成された第二の炎口部４を
有する第二の混合気室５と、第一の混合気室３と第二の
混合気室５とを連通するバーナ本体２に設けた混合気通
路６と、第一の炎口部１と第二の炎口部４の間に形成
し、火炎基部を安定化させる保炎板７と、バーナ本体２
間の下部に設け、第二の混合気室５の一次空気比を設定
する空気取入れ部８と、第一の混合気室３の内部にはバ
ーナ本体２の長手方向の混合気分布を均一化するための
均圧板９を備えている。この様な構成を有するバーナ本
体２が多数本、バーナケース１０の内部に収められてい
た。
に示すような構造にしている。すなわち、第一の炎口部
１を有するバーナ本体２に設けた第一の混合気室３と、
第一の混合気室３の両側に構成された第二の炎口部４を
有する第二の混合気室５と、第一の混合気室３と第二の
混合気室５とを連通するバーナ本体２に設けた混合気通
路６と、第一の炎口部１と第二の炎口部４の間に形成
し、火炎基部を安定化させる保炎板７と、バーナ本体２
間の下部に設け、第二の混合気室５の一次空気比を設定
する空気取入れ部８と、第一の混合気室３の内部にはバ
ーナ本体２の長手方向の混合気分布を均一化するための
均圧板９を備えている。この様な構成を有するバーナ本
体２が多数本、バーナケース１０の内部に収められてい
た。
【０００３】そして上記構成の燃焼装置では、第一の炎
口部１の上には酸素濃度の低い安定した濃火炎が形成さ
れる。また空気取入れ口８から大量の空気と、混合気通
路６から供給された混合気が第二の混合気室５内部で可
燃限界外の希薄混合気となり、第二の炎口部４より流出
して第一の炎口部１の濃火炎の熱的影響を受けることに
よって燃焼し、酸素濃度の高い希薄火炎を形成してい
た。そして、ＮＯｘ濃度が低く不安定な特性の希薄火炎
を濃火炎で安定化させ、全体として濃淡燃焼を実現して
ＮＯｘの発生を低減させようとしていた。
口部１の上には酸素濃度の低い安定した濃火炎が形成さ
れる。また空気取入れ口８から大量の空気と、混合気通
路６から供給された混合気が第二の混合気室５内部で可
燃限界外の希薄混合気となり、第二の炎口部４より流出
して第一の炎口部１の濃火炎の熱的影響を受けることに
よって燃焼し、酸素濃度の高い希薄火炎を形成してい
た。そして、ＮＯｘ濃度が低く不安定な特性の希薄火炎
を濃火炎で安定化させ、全体として濃淡燃焼を実現して
ＮＯｘの発生を低減させようとしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、第一の混合気室３の混合気が均圧板９によ
りバーナ本体２の長手方向に均一化されることによって
均圧板９を通過した混合気が垂直方向に流れのベクトル
を持ち混合気通路６から第二の混合気室５への混合気が
放出されにくくなり、その結果第二の炎口部４の上で燃
焼する希薄火炎の全燃焼量に対する比率が少なくなり第
一の炎口部１の上に形成される濃火炎の比率が高くなり
ＮＯｘの大幅な低減が難しいという課題があった。
の構成では、第一の混合気室３の混合気が均圧板９によ
りバーナ本体２の長手方向に均一化されることによって
均圧板９を通過した混合気が垂直方向に流れのベクトル
を持ち混合気通路６から第二の混合気室５への混合気が
放出されにくくなり、その結果第二の炎口部４の上で燃
焼する希薄火炎の全燃焼量に対する比率が少なくなり第
一の炎口部１の上に形成される濃火炎の比率が高くなり
ＮＯｘの大幅な低減が難しいという課題があった。
【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、低Ｎ
Ｏｘ化、さらに火炎の安定化による騒音低減を図ること
を目的としたものである。
Ｏｘ化、さらに火炎の安定化による騒音低減を図ること
を目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、第一の炎口部と第一の混合気室を有するバー
ナ本体と、このバーナ本体の第一の混合気室の側方に設
け、かつ第二の炎口部を有する第二の混合気室と、第二
の混合気室に設けた空気取入れ部と、第一の混合気室内
に突出部を有し第一の炎口部へ混合気を供給する第一の
通路と、第一の混合気室内の混合気の流れに平行な第一
の通路の平行部の面に設けられた混合気の導入口と、第
一の混合気室と第二の混合気室とを連通するように前記
バーナ本体に設けた第二の通路からなり、導入口を第二
の通路より上流側に設けた構成を備えたものである。
するため、第一の炎口部と第一の混合気室を有するバー
ナ本体と、このバーナ本体の第一の混合気室の側方に設
け、かつ第二の炎口部を有する第二の混合気室と、第二
の混合気室に設けた空気取入れ部と、第一の混合気室内
に突出部を有し第一の炎口部へ混合気を供給する第一の
通路と、第一の混合気室内の混合気の流れに平行な第一
の通路の平行部の面に設けられた混合気の導入口と、第
一の混合気室と第二の混合気室とを連通するように前記
バーナ本体に設けた第二の通路からなり、導入口を第二
の通路より上流側に設けた構成を備えたものである。
【０００７】
【作用】本発明は上記構成によって、第一の混合気室を
流れる混合気はまず突出部と第一の混合気室の間を通っ
て第二の通路へと流れ空気取入れ部よりの空気と拡散し
第二の炎口部より放出され、残りは流れの方向と平行に
設けられた第一の炎口部へ混合気を供給する導入口に導
入され第一の炎口部より放出される。よって大部分の混
合気は第二の通路に流れ、一部の混合気が第一の通路へ
と流れる。つまり、濃火炎の燃焼量に比べ希薄火炎の燃
焼量を容易に大きく設定できることになる。
流れる混合気はまず突出部と第一の混合気室の間を通っ
て第二の通路へと流れ空気取入れ部よりの空気と拡散し
第二の炎口部より放出され、残りは流れの方向と平行に
設けられた第一の炎口部へ混合気を供給する導入口に導
入され第一の炎口部より放出される。よって大部分の混
合気は第二の通路に流れ、一部の混合気が第一の通路へ
と流れる。つまり、濃火炎の燃焼量に比べ希薄火炎の燃
焼量を容易に大きく設定できることになる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづ
いて説明する。なお、図３，図４と同一構成要素には同
一符号を付す。図１〜図２において、バーナ本体２の上
面には多数のスリットを開口した第一の炎口部１が設け
てある。バーナ本体２の第一の混合気室３内には混合気
の流れ方向と平行に突出部１１を形成し、かつ突出部１
１内に第一の通路１２が設けられている。突出部１１は
先端部１３と混合気の流れ方向と平行な平行部１４から
なり、先端部１３を鋭角な形状とし、かつ平行部１４に
は導入口１５がバーナ本体２の長手方向に沿い最適な間
隔で設けられ、第一の炎口部１への混合気量を規制して
いる。バーナ本体２の両側面には保炎混合気通路１６、
第二の通路１７がバーナ本体２の長手方向に最適な間隔
で設けられている。第二の通路１７はバーナ本体２の両
側面が途中から拡開して形成された水平部に設けられて
いる。支持具１８とバーナ本体２とで形成する溝に噴射
板１９の端部が挿入され隣合ったバーナ本体２の間を結
合し一体化している。噴射板１９は平板を折り曲げて山
形状に成形されており、そして両端部に水平部２０と垂
直部２１によってバーナ本体２の上部両側に保炎室２２
の一部を形成し、保炎室出口２３の下流側に折り曲げて
なる傾斜部２４とを有しており、傾斜部２４には多数の
小口からなる第二の炎口部４を形成している。各バーナ
本体２の間と噴射板１９で囲まれ、第二の通路１７より
下流側の空間は第二の混合気室５となる。８は第二の混
合気室５の空気取入部となる。バーナ本体２の上流側に
はスロート部２５が形成されており、この様なバーナ本
体が複数本併設されバーナブロックを構成し、バーナケ
ース１０の内部に収納されている。各スロート部２５に
対向して燃料を噴射するノズル２６が設けられた燃料管
２７と、ファン２８がバーナケース１０に設けられてい
る。
いて説明する。なお、図３，図４と同一構成要素には同
一符号を付す。図１〜図２において、バーナ本体２の上
面には多数のスリットを開口した第一の炎口部１が設け
てある。バーナ本体２の第一の混合気室３内には混合気
の流れ方向と平行に突出部１１を形成し、かつ突出部１
１内に第一の通路１２が設けられている。突出部１１は
先端部１３と混合気の流れ方向と平行な平行部１４から
なり、先端部１３を鋭角な形状とし、かつ平行部１４に
は導入口１５がバーナ本体２の長手方向に沿い最適な間
隔で設けられ、第一の炎口部１への混合気量を規制して
いる。バーナ本体２の両側面には保炎混合気通路１６、
第二の通路１７がバーナ本体２の長手方向に最適な間隔
で設けられている。第二の通路１７はバーナ本体２の両
側面が途中から拡開して形成された水平部に設けられて
いる。支持具１８とバーナ本体２とで形成する溝に噴射
板１９の端部が挿入され隣合ったバーナ本体２の間を結
合し一体化している。噴射板１９は平板を折り曲げて山
形状に成形されており、そして両端部に水平部２０と垂
直部２１によってバーナ本体２の上部両側に保炎室２２
の一部を形成し、保炎室出口２３の下流側に折り曲げて
なる傾斜部２４とを有しており、傾斜部２４には多数の
小口からなる第二の炎口部４を形成している。各バーナ
本体２の間と噴射板１９で囲まれ、第二の通路１７より
下流側の空間は第二の混合気室５となる。８は第二の混
合気室５の空気取入部となる。バーナ本体２の上流側に
はスロート部２５が形成されており、この様なバーナ本
体が複数本併設されバーナブロックを構成し、バーナケ
ース１０の内部に収納されている。各スロート部２５に
対向して燃料を噴射するノズル２６が設けられた燃料管
２７と、ファン２８がバーナケース１０に設けられてい
る。
【０００９】上記構成において、ファン２８から供給さ
れる燃焼用空気は、一部がスロート部２５からバーナ本
体２の内部に流入し、残りの大部分の空気はバーナ本体
の間、つまり空気取入部８を流れ、それぞれの第二の混
合気室５に供給される。一方燃料管２７から供給される
燃料は、各ノズル２６から各スロート部２５に向かって
噴出され、バーナ本体２の内部に流入して空気と混合
し、第一の混合気室３に供給される。ここで、第一の混
合気室３内の混合気は上方向の流れになっており大部分
はバーナ本体２と突出部１１の間の空間を上昇し第二の
通路１７より第二の混合気室５に放出され、残りは上方
向の流れに垂直な導入口１５を経由して第一の通路１２
を通って第一の炎口部１より放出される。つまり、導入
口１５を流れの方向に平行に且つ第二の通路１７より上
流に、そして、第二の通路１７を流れの方向に垂直に設
けることによって、混合気の上向きの流れの方向性を利
用し、第二の通路１７より多くの混合気を放出すること
が可能となる。
れる燃焼用空気は、一部がスロート部２５からバーナ本
体２の内部に流入し、残りの大部分の空気はバーナ本体
の間、つまり空気取入部８を流れ、それぞれの第二の混
合気室５に供給される。一方燃料管２７から供給される
燃料は、各ノズル２６から各スロート部２５に向かって
噴出され、バーナ本体２の内部に流入して空気と混合
し、第一の混合気室３に供給される。ここで、第一の混
合気室３内の混合気は上方向の流れになっており大部分
はバーナ本体２と突出部１１の間の空間を上昇し第二の
通路１７より第二の混合気室５に放出され、残りは上方
向の流れに垂直な導入口１５を経由して第一の通路１２
を通って第一の炎口部１より放出される。つまり、導入
口１５を流れの方向に平行に且つ第二の通路１７より上
流に、そして、第二の通路１７を流れの方向に垂直に設
けることによって、混合気の上向きの流れの方向性を利
用し、第二の通路１７より多くの混合気を放出すること
が可能となる。
【００１０】次にこのバーナの本体の燃焼原理について
説明する。第一の混合気室３の内部の混合気は１次空気
比を３０から６０％に設定している。この混合気の一部
分は第一の炎口部１と、保炎混合気通路１６より噴出し
濃火炎を形成し、残りの大部分の混合気は第二の通路１
７より第二の混合気室５の内部に導かれ、バーナ本体の
間より入ってくる多量の空気と混合する。この時一次空
気比を１７０から２５０％程度で、且つ可燃範囲外の希
薄な混合気になるとともに均一化された後、傾斜部２４
に設けられた第二の炎口部４から傾斜して噴出される。
希薄混合気は第一の炎口部１の上に形成される濃火炎の
熱的な影響を受けることによって着火し、希薄燃焼を行
なう。サーマルＮＯｘは燃焼反応帯の温度が低温である
ほど発生量は減少するので空気を多量に含む希薄な混合
気ほど熱容量が増加して火炎温度が低下し、低ＮＯｘ化
が図れる。よって濃火炎の燃焼量を少なくし希薄火炎の
燃焼量を多くすることによりこのバーナのＮＯｘ発生量
は少なくできるのである。我々の設定では全燃焼量に占
める希薄火炎の燃焼量の比は０.8から０.7でＮＯｘ値を
４０ｐｐｍ程度にできる。しかしながら上記のバーナ構
成ではその比を０.6程度までしか増加することができな
かったのに比較して本発明のバーナでは上記構成により
その比を０.8程度まで増加することができたのである。
その結果ＮＯｘ発生量を大幅に削減できたのである。ま
た、導入口１５の通過面積を変更するだけで濃火炎の燃
焼量と希薄火炎の燃焼量の比を変更することができる。
よって様々なガス種に最適な濃火炎の燃焼量と希薄火炎
の燃焼量の比を設定できるのである。
説明する。第一の混合気室３の内部の混合気は１次空気
比を３０から６０％に設定している。この混合気の一部
分は第一の炎口部１と、保炎混合気通路１６より噴出し
濃火炎を形成し、残りの大部分の混合気は第二の通路１
７より第二の混合気室５の内部に導かれ、バーナ本体の
間より入ってくる多量の空気と混合する。この時一次空
気比を１７０から２５０％程度で、且つ可燃範囲外の希
薄な混合気になるとともに均一化された後、傾斜部２４
に設けられた第二の炎口部４から傾斜して噴出される。
希薄混合気は第一の炎口部１の上に形成される濃火炎の
熱的な影響を受けることによって着火し、希薄燃焼を行
なう。サーマルＮＯｘは燃焼反応帯の温度が低温である
ほど発生量は減少するので空気を多量に含む希薄な混合
気ほど熱容量が増加して火炎温度が低下し、低ＮＯｘ化
が図れる。よって濃火炎の燃焼量を少なくし希薄火炎の
燃焼量を多くすることによりこのバーナのＮＯｘ発生量
は少なくできるのである。我々の設定では全燃焼量に占
める希薄火炎の燃焼量の比は０.8から０.7でＮＯｘ値を
４０ｐｐｍ程度にできる。しかしながら上記のバーナ構
成ではその比を０.6程度までしか増加することができな
かったのに比較して本発明のバーナでは上記構成により
その比を０.8程度まで増加することができたのである。
その結果ＮＯｘ発生量を大幅に削減できたのである。ま
た、導入口１５の通過面積を変更するだけで濃火炎の燃
焼量と希薄火炎の燃焼量の比を変更することができる。
よって様々なガス種に最適な濃火炎の燃焼量と希薄火炎
の燃焼量の比を設定できるのである。
【００１１】一方、混合気が希薄になる程火炎は不安定
となりついには吹き飛びを発生する。次に火炎の安定化
について説明する。保炎混合気通路１６より供給される
混合気が保炎室２２を経由して保炎室出口２３より放出
される。保炎混合気通路１６の面積は、保炎室出口２３
の面積より小さくしておくことによって保炎室出口２３
より噴出される混合気の速度は第一の炎口部１より噴出
される混合気の速度より遅くなり、より安定した火炎が
保炎室出口２３の上に形成される。この補助火炎の熱的
効果及び噴出混合気流速差により、第一の炎口部１の上
に形成される濃火炎及び第二の炎口部４の上に形成され
る希薄火炎が安定化され、燃焼騒音の上昇を抑制すると
ともに、バーナブロック全体として低ＮＯｘ燃焼を実現
することが出来る。
となりついには吹き飛びを発生する。次に火炎の安定化
について説明する。保炎混合気通路１６より供給される
混合気が保炎室２２を経由して保炎室出口２３より放出
される。保炎混合気通路１６の面積は、保炎室出口２３
の面積より小さくしておくことによって保炎室出口２３
より噴出される混合気の速度は第一の炎口部１より噴出
される混合気の速度より遅くなり、より安定した火炎が
保炎室出口２３の上に形成される。この補助火炎の熱的
効果及び噴出混合気流速差により、第一の炎口部１の上
に形成される濃火炎及び第二の炎口部４の上に形成され
る希薄火炎が安定化され、燃焼騒音の上昇を抑制すると
ともに、バーナブロック全体として低ＮＯｘ燃焼を実現
することが出来る。
【００１２】また燃焼量が小さくなった場合には、第一
の炎口部１および第二の炎口部４の混合気の噴出流速が
小さくなり火炎がそれぞれの炎口部に近づいてくる。さ
らに供給空気量が変動すると燃焼量が小さいため、第二
の混合気室５の内部の混合気は可燃範囲に入る場合があ
る。この時希薄火炎は第二の混合気室５の内部に進行し
ようとするが、第二の炎口部４は消炎直径より小さい穴
径に設定されているため第二の混合気室５の内部に火炎
が逆火することを防止する。従って燃焼量を絞っても安
定した燃焼を得ることが出来るのである。
の炎口部１および第二の炎口部４の混合気の噴出流速が
小さくなり火炎がそれぞれの炎口部に近づいてくる。さ
らに供給空気量が変動すると燃焼量が小さいため、第二
の混合気室５の内部の混合気は可燃範囲に入る場合があ
る。この時希薄火炎は第二の混合気室５の内部に進行し
ようとするが、第二の炎口部４は消炎直径より小さい穴
径に設定されているため第二の混合気室５の内部に火炎
が逆火することを防止する。従って燃焼量を絞っても安
定した燃焼を得ることが出来るのである。
【００１３】さらに噴射板１９は一体成形で折り曲げら
れた板材であり、支持具１８とバーナ本体２とで形成さ
れる隙間に挿入され、噴射板１９の垂直壁とバーナ本体
２の壁部が互いに密着して接合されているため、バーナ
ブロック全体としての剛性が増し変形が発生することが
ない。従って設計上管理できない隙間が発生することに
よる第二の混合気室５の混合比のバラツキを小さくでき
性能の安定化を図ることが出来る。
れた板材であり、支持具１８とバーナ本体２とで形成さ
れる隙間に挿入され、噴射板１９の垂直壁とバーナ本体
２の壁部が互いに密着して接合されているため、バーナ
ブロック全体としての剛性が増し変形が発生することが
ない。従って設計上管理できない隙間が発生することに
よる第二の混合気室５の混合比のバラツキを小さくでき
性能の安定化を図ることが出来る。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明の燃焼装置に
よれば次の効果が得られる。 １）従来に比べ希薄火炎の燃焼量を濃火炎の燃焼量より
大きくとることができるので、大部分の燃料を第二の炎
口部上に形成される火炎温度の低い希薄火炎で燃焼させ
ることができて、低ＮＯｘ化を実現できる。 ２）第一の炎口部への混合気を供給する導入口の面積を
容易に変更できるので、様々なガス種に最適な希薄火炎
の燃焼量と濃火炎の燃焼量の比を設定できる。
よれば次の効果が得られる。 １）従来に比べ希薄火炎の燃焼量を濃火炎の燃焼量より
大きくとることができるので、大部分の燃料を第二の炎
口部上に形成される火炎温度の低い希薄火炎で燃焼させ
ることができて、低ＮＯｘ化を実現できる。 ２）第一の炎口部への混合気を供給する導入口の面積を
容易に変更できるので、様々なガス種に最適な希薄火炎
の燃焼量と濃火炎の燃焼量の比を設定できる。
【図１】本発明の一実施例における燃焼装置の一部断面
図
図
【図２】同装置の要部斜視図
【図３】従来の燃焼装置の一部断面図
【図４】従来の同装置の側面図
１ 第一の炎口部 ２ バーナ本体 ３ 第一の混合気室 ４ 第二の炎口部 ５ 第二の混合気室 ８ 空気取入部 １１ 突出部 １２ 第一の通路 １５ 導入口 １７ 第二の通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−283307（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−28909（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−273907（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−160532（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−98630（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−115627（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F23D 14/02 F23D 14/08 F23C 11/00 329 - 330 F23D 14/62
Claims (1)
- 【請求項１】第一の炎口部と第一の混合気室を有するバ
ーナ本体と、このバーナ本体の第一の混合気室の側方に
設け、かつ第二の炎口部を有する第二の混合気室と、前
記第二の混合気室に設けた空気取入れ部と、前記第一の
混合気室内に突出部を有し、かつ前記第一の炎口部へ混
合気を供給する第一の通路と、前記第一の混合気室内の
混合気の流れに平行な第一の通路の平行部の面に設けら
れた混合気の導入口と、前記第一の混合気室と前記第二
の混合気室とを連通するように前記バーナ本体に設けた
第二の通路からなり、前記導入口を前記第二の通路より
上流側に設けた燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7156291A JP2956243B2 (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7156291A JP2956243B2 (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04309706A JPH04309706A (ja) | 1992-11-02 |
| JP2956243B2 true JP2956243B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=13464281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7156291A Expired - Fee Related JP2956243B2 (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2956243B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5063203B2 (ja) * | 2007-06-08 | 2012-10-31 | 株式会社タクマ | ガスバーナ |
-
1991
- 1991-04-04 JP JP7156291A patent/JP2956243B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04309706A (ja) | 1992-11-02 |
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