JP3016966B2

JP3016966B2 - 燃焼装置

Info

Publication number: JP3016966B2
Application number: JP4213433A
Authority: JP
Inventors: 豊青木; 重季阿部; 靖之小西
Original assignee: パロマ工業株式会社
Priority date: 1992-07-17
Filing date: 1992-07-17
Publication date: 2000-03-06
Anticipated expiration: 2015-03-06
Also published as: JPH0634110A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は強制燃焼式の燃焼装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、能力可変のガス燃焼装置にお
いて、ガスリーン用通路とガスリッチ用通路とを設け、
能力大〜中時はガスリッチの通路だけでなくガスリーン
用通路に燃料ガスの一部を流して濃淡燃焼を行い、能力
中〜小時は燃料ガスをガスリッチ用通路にのみ流してブ
ンゼン燃焼を行う燃焼装置が知られている。例えば、特
開平３−２４７９０７号公報には、燃料ガス供給系路を
第１系路と第２系路とに分岐すると共に各系路に比例弁
を設けて、第２系路に設けた比例弁を開閉制御すること
により、燃焼用二次空気を噴出する吐出口から燃焼用二
次空気だけを噴出する状態（ブンゼン燃焼）と、希薄混
合ガスを噴出する状態（濃淡燃焼）とに切り換える燃焼
装置が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来のものでは２つのガス供給系路を設けなければな
らずガス導管の引き廻し等により構成が複雑化してしま
う。当然、各ガス供給系路ごとにガスノズルおよび比例
弁が必要となり部品点数も増大してしてしまう。本発明
の燃焼装置は上記課題を解決し、簡易な構成で濃淡燃焼
とブンゼン燃焼とを切り換えることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の燃焼装置は、ファンにより燃焼用空気が供給される
メイン通路にガスノズルを設け、該ガスノズルの下流側
メイン通路を、炎孔に通じるガスリッチ用第１通路と、
該炎孔の火炎に対する二次空気あるいは希薄混合ガス流
路となるガスリーン用第２通路とに分岐すると共に、上
記ガスノズルから上記第１通路および第２通路へのガス
量配分を調整する調整手段を備えたことを要旨とする。

【０００５】上記調整手段としては、ガスノズルのガス
噴出方向を変更する方向変更手段や、ガスノズルの位置
を変更する位置変更手段や、ガスノズルのガス噴出拡散
角度を変更する拡散角度変更手段を用いてもよい。ま
た、ガスノズルと通路分岐位置との間に設けられる抵抗
体と、抵抗体の形状あるいは位置あるいは角度を変更し
て流路形態を変更する流路変更手段とから調整手段を構
成してもよい。

【０００６】

【作用】上記構成を有する本発明の燃焼装置は、ファン
により燃焼用空気がメイン通路に供給され、途中でガス
リッチ用第１通路とガスリーン用第２通路とに分流す
る。そして、この両通路の分岐位置よりやや上流側に設
けられたガスノズルから燃料ガスが噴出され、燃焼用空
気と混合される。この場合、各通路に流れる燃焼ガス量
は、調整手段により配分が設定される。このため、第１
通路にのみ燃料ガスを供給すれば、第２通路には燃焼用
空気のみが流れて炎孔の火炎の二次空気として使用され
ブンゼン燃焼が可能となる。逆に、燃料ガスの一部を第
２通路に流すように配分調整すれば第２通路から希薄混
合ガスが送られることになり濃淡燃焼が可能になる。従
って、従来のようにガス導管や比例弁等を各ガスリーン
用，ガスリッチ用ごとに設けることなく、簡易な構成で
ブンゼン燃焼と濃淡燃焼とを切り換えることができる。

【０００７】この燃料ガスの配分調整は、ガスノズルの
噴出方向を変更することで行うことができ、例えば、ガ
スノズルをガスリッチ用第１通路に向ければ、ガスリー
ン用第２通路へのガス流入が抑えられ、逆に、ガスノズ
ルを第２通路側に傾ければ、燃料ガスの一部がガスノズ
ルの向きに応じた割合で第２通路にも流入することとな
る。

【０００８】また、ガスノズルの位置を変更することで
も可能である。例えば、第１通路の入口にガスノズルを
接近させれば第２通路へのガス流入が抑えられ、逆に、
ガスノズルを第１通路入口から遠ざければ、あるいは、
第２通路側に移動させることで、燃料ガスの一部がガス
ノズルの位置に応じた割合で第２通路にも流入すること
となる。

【０００９】更に、ガスノズルのガス噴出拡散角度を変
更することでも燃料ガスの配分調整ができる。例えば、
ガスノズルを第１通路に向けガス噴出角度を小さく調整
した場合には、第２通路へのガス流入が抑えられ、この
状態からガス噴出角度を大きくすれば、燃料ガスの一部
が噴出拡散角度に応じた割合で第２通路にも流入する。

【００１０】また、ガスノズルの前方に抵抗体を設け
て、その形状あるいは位置あるいは角度を調整すること
で燃料ガスの配分調整が可能となる。つまり、抵抗体に
より燃料ガスの流れ方向を調整することで、ブンゼン燃
焼を行う場合には、燃料ガスの第２通路への流入を阻止
するようにし、逆に、濃淡燃焼を行う場合には、燃料ガ
スの一部を第２通路へ流すようにする。

【００１１】尚、ブンゼン燃焼と濃淡燃焼との切り換え
は、単に２通りの切り換えだけでなく、複数段階あるい
は無段階に燃料ガス配分を調整するものであってもよ
い。

【００１２】

【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本発明の燃焼装置の好適な実施例
について説明する。

【００１３】図１は、一実施例としての燃焼装置の概略
構成を表すもので、箱体１内に複数のバーナユニット２
（図面では手前側の１つしか示していない）が所定の間
隔をもって並設される（図６に示す右側面図参照）。バ
ーナユニット２の上部には複数の炎孔３が形成されると
共に、下方には炎孔３に混合ガスを送るスロートである
第１通路４が横方向に延びている。この第１通路４の上
流側は、図示しない給気ファンから燃焼用空気が供給さ
れるメイン通路５に通じている。また、メイン通路５は
第１通路４に連通するだけでなく第１通路４下方で箱体
１にも連通している。以下、この箱体１内の燃焼用空気
が流入する通路を第２通路６と呼ぶ。つまり、第２通路
６は、箱体１の下部および各バーナユニット２間の間隙
に形成される。こうして、メイン通路５から供給される
燃焼用空気は、第１通路４および第２通路６に分流する
こととなる（破線矢印にて流れを示す）。尚、図中７は
第２通路６に設けられる多孔整流板である。

【００１４】メイン通路５には、この分流位置よりやや
上流側にガスノズル８が設けられる。ガスノズル８は、
前後方向に延びた軸９に回転可能に軸支されると共に、
図示しない１本のフレキシブルガス導管に接続される。
そして、ガスノズル８の回転位置がアクチュエータ１０
により制御される。このアクチュエータ１０としては、
モータ，ソレノイド等が挙げられる。例えば、図１
（Ｃ）に示すように、ガスノズル８から後方に連結バー
１１を延設し、この連結バー１１の遊端部をソレノイド
１２により進退するスピンドル１３にて揺動させること
により、ガスノズル８を所定方向に向けることができ
る。

【００１５】本実施例では、能力（ガス量）が小に設定
されている場合は、図１（Ａ）に示すようにガスノズル
８を第１通路４に向けて、燃料ガスが第１通路４に流れ
るようにする（燃料ガスの流れを実線矢印にて示す）。
従って、第１通路４には燃料ガスと燃焼用空気との混合
ガスが流れ、第２通路６には燃焼用空気のみが流れるこ
ととなる。こうして、バーナユニット２の炎孔３からリ
ッチな混合気が噴出し、その回りから燃焼用空気（二次
空気）が供給されブンゼン燃焼が行われる（図６参
照）。

【００１６】逆に、能力が大に設定されている場合は、
図１（Ｂ）に示すようにアクチュエータ１０によりガス
ノズル８を第２通路６側に少し回転させ、燃料ガスの一
部が第２通路６にも流れるようにする。こうして、第２
通路６にリーンの混合気が供給される。従って、バーナ
ユニット２の炎孔３からはリッチな混合気が噴出して主
炎を形成し、それよりリーンな混合気がバーナユニット
２間を上方に流れて保炎を形成する。つまり、濃淡燃焼
が行われる。この結果、全体としての燃焼量を同一量に
維持しながら、濃淡燃焼による効果として窒素酸化物の
生成が低減される。

【００１７】一般に、濃淡燃焼を行う場合には、能力を
小さくしたときに燃焼が不安定となる。そこで、能力が
小の場合には、ターンダウン比の高いブンゼン燃焼を行
うことで安定燃焼させるのである。尚、こうした能力小
の場合は、もともと燃焼量そのものが小さいから窒素酸
化物の発生量も少ないため問題とはならない。

【００１８】また、この実施例ではガスノズル８の方向
を燃焼制御装置（図示略）により設定された能力に応じ
てアクチュエータ１０により調整しているが、形状記憶
合金を用いて方向を自動調整するものであってもよい。
例えば、バーナ２の温度変化に対応させて形状変化する
形状記憶合金を用い、能力小の場合にはバーナ温度が高
くなることを利用して形状記憶合金により第１通路４側
にガスノズル８を向け、能力が大になるほどバーナ温度
が低下することを利用して、その温度に応じて第２通路
側６に傾けるようにするのである。こうした場合、電気
的なアクチュエータは不要となる。

【００１９】次に、第２実施例について説明する。この
実施例ではガスノズル８の位置を変更することで第１通
路４および第２通路６へのガス量配分を調整する。例え
ば、図２に示すように、ガスノズル８をメイン通路５に
対して進退させる構成をとり、能力小の時にはアクチュ
エータ１０によりガスノズル８を下流側へ移動して第１
通路４側にのみ燃料ガスを流すようにし、能力大の時に
は上流側へ移動して第２通路６にも燃料ガスの一部を流
すようにする。このガスノズル８の位置変更を行うアク
チュエータ１０としては、先の実施例に述べたように、
モータ，ソレノイド，形状記憶合金等が挙げられる。ま
た、ガスノズル８を上下方向に移動させる構成をとって
もよい。

【００２０】次に、第３実施例について説明する。この
実施例ではガスノズル８のガス噴出拡散角度を変更する
ことで第１通路４および第２通路６へのガス量配分を調
整する。例えば、図３に示すように、ガスノズル８の先
端部となるガス噴出筒２０の外側に、スライド筒２１を
摺動可能に挿通し、このスライド筒２１をアクチュエー
タ１０により進退させることでガス噴出拡散角度を変更
する。例えば、能力小の場合には図３（Ａ）に示すよう
にスライド筒２１を後退させることで、ガス噴出拡散角
度を小さくして第１通路４に燃料ガスが送られるように
する。能力大の場合には、同図（Ｂ）に示すようにスラ
イド筒２１を、その先端テーパー部２１Ａがガス噴出筒
２０の先端テーパー部２０Ａと連なるように前方に移動
させる。この場合、燃料ガスはガス噴出筒２０およびス
ライド筒２１の先端テーパー部２０Ａ，２１Ａに沿って
流れることで噴出拡散角度が大きくなり、その一部が第
２通路６にも送られるようになる。

【００２１】次に、第４実施例について説明する。この
実施例ではガスノズル８自体を移動させるのでなく、ガ
スノズル８の前方に抵抗体を設けて、この抵抗体により
流路形態を変化させて燃料ガスの配分を調整する。例え
ば、図４に示すように、ガス噴射方向に設けられた前面
開口孔３１と、それに直交する方向に設けられた複数の
側面開口孔３２とを有する円筒抵抗体３０をガスノズル
８の前方に配置すると共に、この円筒抵抗体３０の外周
面に、スライド筒３３を摺動可能に挿通し、このスライ
ド筒３３をアクチュエータ１０により進退させることで
側面開口孔３２の開度を調整するのである。能力小の場
合には図４（Ａ）に示すようにスライド筒３３で側面開
口孔３２を塞ぐことで、燃料ガスは第１通路４側に流れ
るようになり、能力大の場合には、同図（Ｂ）に示すよ
うにスライド筒３３を後退させて側面開口孔３２の開度
を大きくし、燃料ガスの流路形態を変えて第２通路６側
にも燃料ガスの一部が流れるようにする。

【００２２】また、図５（Ａ）に示すように、軸４０に
より回転可能に支持された板状の抵抗板４１を、アクチ
ュエータ１０によりその回転角度を制御することで流路
形態を変更する構成でもよく、また、図５（Ｂ）に示す
ように、所定方向に向けられた抵抗板４２を上下方向や
左右方向に移動させる構成であってもよい。

【００２３】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる
態様で実施し得ることは勿論である。バーナ形状におい
てもユニットタイプに限るものでなく、種々のバーナに
適用できるものである。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の燃焼装置
によれば、ガスノズルから第１通路および第２通路に流
れる燃料ガスの配分を調整するため、従来のようにガス
導管，ガスノズル，制御弁等を別々に設ける必要がな
く、簡単な構成にて濃淡燃焼とブンゼン燃焼とを切り換
えることができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例としての燃焼装置の概略構成図であ
る。

【図２】第２実施例としての燃焼装置の概略構成図であ
る。

【図３】第３実施例としての燃焼装置の概略構成図であ
る。

【図４】第４実施例としての燃焼装置の概略構成図であ
る。

【図５】第４実施例の変形例としての燃焼装置の概略構
成図である。

【図６】燃焼装置の右側面の概略構成図である。

【符号の説明】

１…箱体、２…バーナ、３…炎孔、４…第１通
路、５…メイン通路、６…第２通路、８…ガスノズ
ル、１０…アクチュエータ、３０…円筒抵抗体、３
３…スライド筒、４１，４２…抵抗板。

フロントページの続き (56)参考文献特開平３−247907（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−4608（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−89919（ＪＰ，Ａ) 特開平５−340519（ＪＰ，Ａ) 実開昭54−181029（ＪＰ，Ｕ) 実開昭60−38325（ＪＰ，Ｕ) 実開昭60−143243（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23D 14/02 F23D 14/08 F23C 11/00 329 - 330 F23D 14/62

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ファンにより燃焼用空気が供給されるメ
イン通路にガスノズルを設け、該ガスノズルの下流側メ
イン通路を、炎孔に通じるガスリッチ用第１通路と、該
炎孔の火炎に対する二次空気あるいは希薄混合ガス流路
となるガスリーン用第２通路とに分岐すると共に、上記ガスノズルから上記第１通路および第２通路へのガ
ス量配分を調整する調整手段を備えたことを特徴とする
燃焼器。
【請求項２】上記調整手段は、上記ガスノズルのガス
噴出方向を変更する方向変更手段である請求項１記載の
燃焼装置。
【請求項３】上記調整手段は、上記ガスノズルの位置
を変更する位置変更手段である請求項１記載の燃焼装
置。
【請求項４】上記調整手段は、上記ガスノズルのガス
噴出拡散角度を変更する拡散角度変更手段である請求項
１記載の燃焼装置。
【請求項５】上記調整手段は、上記ガスノズルと上記
分岐位置との間に設けられる抵抗体と、上記抵抗体の形
状あるいは位置あるいは角度を変更して流路形態を変更
する流路変更手段とからなる請求項１記載の燃焼装置。