JP3065957B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、細長い炎口面を一
端側に形成した燃焼部の複数が、前記炎口面の幅方向に
間隔を隔てて並設され、前記炎口面には、燃料ガスと燃
焼用空気との混合気を噴出させて燃焼させる複数の炎口
部と前記混合気を噴出させない複数の無炎口部とが炎口
面長手方向に沿って交互に設けられ、前記燃焼部どうし
の間には、前記炎口面どうしの間から燃焼用空気又は淡
混合気を吐出させる細長い吐出口を備えた吐出流路が形
成されている燃焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】冒記燃焼装置は、炎口部から噴出される
混合気を安定に燃焼させながら、吐出口から吐出される
燃焼用空気又は淡混合気をその混合気に供給して、燃料
ガスを全体として大きな空気混合率で燃焼させ、ＮＯｘ
の発生を極力抑えながら、安定した燃焼が行えるように
構成したものであるが、燃焼用空気又は淡混合気を炎口
面どうしの間から吐出させて供給するので、炎口部に生
成される火炎が、その燃焼用空気又は淡混合気によって
リフトされ易く、吹き消えを起こし易い問題がある。そ
こで、従来、図８，図９に示すように、炎口面幅方向に
扁平な細長い炎口面０１を一端側に形成した燃焼部０５
の複数を間隔を隔てて並設し、炎口面０１には、燃料ガ
スと燃焼用空気との混合気を噴出させて燃焼させる複数
の炎口部０１ａと、混合気を噴出させない複数の無炎口
部０１ｂとを交互に設け、燃焼部０５どうしの間には、
炎口面０１どうしの間から燃焼用空気又は淡混合気を整
流板０４に沿って吐出させる細長い吐出口０２ａを備え
た吐出流路０２を形成し、炎口部０１ａに隣接する吐出
口０２ａの対応部分における整流板０４を屈曲させて、
この吐出口０２ａから吐出される燃焼用空気又は淡混合
気の流速を低下させる抵抗体０３を構成し、もって、炎
口部０１ａに生成される火炎Ａのリフトを防止するよう
に構成している（例えば特開平７−２６９８１３号公報
参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれ
ば、炎口面幅方向に扁平な炎口面０１に炎口部０１ａが
形成されているために、炎口部０１ａに生成される火炎
Ａが炎口面幅方向、つまり、吐出口０２ａ側に広がり易
く、その火炎Ａが吐出口０２ａからの燃焼用空気又は淡
混合気にあおられると燃焼が不安定になり易いので、燃
焼能力を増大させにくい欠点がある。つまり、燃焼能力
を増大させるべく、燃料ガスの供給量を増やすと、吐出
口０２ａから吐出される燃焼用空気又は淡混合気の流速
を上げてその供給量も増やす必要があるが、燃焼用空気
又は淡混合気の流速を上げると、その流速を上げた分に
対応して、炎口部０１ａに隣接する吐出口部分における
燃焼用空気又は淡混合気の流速も増大することになるの
で、燃焼能力を増大しようとするほど、火炎Ａが吐出口
０２ａからの燃焼用空気又は淡混合気に強くあおられ
て、燃焼が不安定になり易いからである。本発明は上記
実情に鑑みてなされたものであって、炎口部の形状を工
夫することにより、炎口部に生成される火炎のリフトを
効果的に防止しながら、その燃焼能力を増大させ易くす
ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の燃焼装置
は、炎口部に隣接する吐出口から吐出される燃焼用空気
又は淡混合気の流れ状態と、無炎口部に隣接する吐出口
から吐出される燃焼用空気又は淡混合気の流れ状態とに
差をつけて、炎口部に生成された火炎が吐出口から吐出
される燃焼用空気又は淡混合気によって乱されるのを抑
制する抑制手段を設けて、吐出口のうち、炎口部に隣接
する吐出口からの燃焼用空気又は淡混合気の流速を抵抗
体で低下させることにより、炎口部に生成される火炎の
リフトを防止しながら、無炎口部に隣接する吐出口から
の燃焼用空気又は淡混合気を比較的速い流速で吐出させ
て、炎口部から噴出される混合気に円滑に供給でき、例
えば、炎口部に隣接する吐出口に連通する吐出流路と、
無炎口部に隣接する吐出口に連通する吐出流路とを各別
に区画して、予め流れ状態に差をつけて吐出させるよう
に構成する場合に比べて、構造を簡略化して、安定して
燃焼させるのであるが、特に、図５に例示するように、
炎口面６を炎口面幅方向中央側ほど混合気噴出方向上手
側に凹入する凹入面に形成してあるので、燃焼用空気又
は淡混合気が炎口部６ａに生成される火炎Ａの基部側に
回り込みにくくなるとともに、炎口部６ａをその炎口面
６の炎口面幅方向中央側にのみに形成してあるので、炎
口部６ａのうちの炎口面幅方向両側から噴出される混合
気が炎口面幅方向中央に集中して、火炎Ａが炎口面幅方
向に広がりにくくなり、火炎Ａが燃焼用空気又は淡混合
気にあおられにくい。従って、燃焼用空気又は淡混合気
の流速を従来に比べて速くしても火炎があおられにくい
ので、炎口部に生成される火炎のリフトを効果的に防止
しながら、燃焼用空気又は淡混合気の供給量を増やし
て、燃焼能力を増大させ易い。しかも、整流板で整流さ
れた燃焼用空気又は淡混合気を吐出口から吐出させるの
で、炎口部に隣接する吐出口からの燃焼用空気又は淡混
合気が炎口部に生成される火炎の基部側に一層回り込み
にくくなるとともに、その整流板に抵抗体を一体形成す
るので、抵抗体と整流板とを別々に製作して組付ける場
合に比べて、抵抗体の組付け手間を簡略化することがで
きる。 さらに、抵抗体が、炎口部に対応位置する整流板
の整流方向下手側端部を、無 炎口部に対応位置する整流
板の整流方向下手側端部よりも整流方向下手側に延設し
て構成されているので、炎口部に隣接する吐出口から吐
出される燃焼用空気又は淡混合気の流路抵抗が、無炎口
部に隣接する吐出口からの燃焼用空気又は淡混合気に比
べて大きくなり、燃焼用空気又は淡混合気の流路内に抵
抗部材を別に設けるような場合に比べて、整流板による
整流効果を生かしながら、炎口部に隣接する吐出口から
の燃焼用空気又は淡混合気の流速を低下させることがで
きる。

【０００５】

【０００６】

【０００７】

【０００８】請求項２記載の燃焼装置は、整流板の複数
枚が吐出口幅方向に間隔を隔てて設けられているので、
整流効果を一層高めることができるとともに、整流板の
炎口部に対応位置する部位に間隔保持用の凸部を突出形
成して、その凸部を抵抗体に構成したので、抵抗体と整
流板とを別々に組付けることなく、炎口部に隣接する吐
出口から吐出される燃焼用空気又は淡混合気の流路抵抗
を、無炎口部に隣接する吐出口からの燃焼用空気又は淡
混合気に比べて大きくすることができ、簡単な構造で、
炎口部に隣接する吐出口からの燃焼用空気又は淡混合気
の流速を低下させることができる。

【０００９】請求項３記載の燃焼装置は、整流板の整流
方向上手側端部に、複数の切欠部が間隔を隔てて形成さ
れているので、整流板の整流方向上手側端部における燃
焼用空気又は淡混合気の流路抵抗が、切欠部が形成され
ている箇所では小さく、切欠部が形成されていない箇所
では大きくなって、整流板に沿って流れ込もうとする燃
焼用空気又は淡混合気の乱流化によって、その均圧化を
促進できる結果、燃焼用空気又は淡混合気を、吐出口の
長手方向に沿って分散させる状態で、複数の炎口部から
噴出される混合気に対して満遍なく供給できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】

〔第１実施形態〕図１，図２は本発明による燃焼装置と
しての、例えば給湯装置のバーナユニットなどに使用す
る濃淡燃焼装置を示す。この濃淡燃焼装置は、バーナケ
ース１に箱状枠体２を内装して、この箱状枠体２の内部
に、扁平状のバーナユニット３の複数を収納するととも
に、これらのバーナユニット３に燃焼用空気を供給する
ためのファン４をバーナケース１の下方に設け、このフ
ァン４の吐出口４ａをバーナケース１の底部に開口させ
て、バーナケース１の底部と箱状枠体２の底部との間に
空気室５を形成してある。

【００１１】前記バーナユニット３は、図３に示すよう
に、細長い炎口面６を一端側に形成した燃焼部としての
扁平状の濃燃焼用バーナ３ａと、細長い吐出口７ａを淡
混合気が吐出される淡用炎口として形成した淡燃焼用バ
ーナ３ｂとを一体的に組付けて構成されている。

【００１２】従って、これらのバーナユニット３の複数
を箱状枠体２の内部に収納して、濃燃焼用バーナ３ａの
複数が炎口面６の幅方向に間隔を隔てて並設され、濃燃
焼用バーナ３ａどうしの間には、炎口面６どうしの間か
ら淡混合気を吐出させる細長い吐出口７ａを備えた吐出
流路７が形成されている。

【００１３】前記濃燃焼用バーナ３ａは、炎口面６に形
成した複数の炎口部としての濃用炎口部６ａと、この濃
用炎口部６ａに連通する濃用混合室９と、この濃用混合
室９に濃混合気生成用の燃料ガスと燃焼用空気とを導入
する濃用導入口１０とを備え、炎口面６の左右両側縁に
沿って折曲した一枚の金属板を張り合わせて、その対向
面間に濃用混合室９や濃用導入口１０が形成され、濃用
混合室９の下方には、淡燃焼用バーナ３ｂの淡用ガス導
通路１１と、この淡用ガス導通路１１に連通する淡用ガ
ス混合室１２と、この淡用ガス混合室１２に燃料ガスと
燃焼用空気とを導入する淡用導入口１３が、濃用混合室
９や濃用導入口１０と同様に形成されている。

【００１４】前記炎口面６は、炎口面幅方向中央側ほど
混合気噴出方向上手側に凹入する断面Ｍ形の凹入面に形
成され、この炎口面６の炎口面幅方向中央側に炎口面幅
方向に細長い四つの濃混合気噴出孔８を炎口面長手方向
に並設して、一次空気混合率の小さい濃混合気を噴出さ
せて燃焼させる濃用炎口部６ａが構成され、炎口面長手
方向に隣合う濃用炎口部６ａ間の炎口面部分を混合気を
噴出させない無炎口部６ｂに構成して、１１箇所の濃用
炎口部６ａと１０箇所の無炎口部６ｂとが炎口面長手方
向に沿って交互に設けられている。

【００１５】前記淡燃焼用バーナ３ｂは、淡用炎口７ａ
に連通する吐出流路７と、淡用炎口７ａから吐出される
淡混合気を整流する四枚の整流板１４と、この吐出流路
７に連通する淡用混合室１５とを備えていて、淡用ガス
導通路１１に形成の複数個の噴出口１１ａからこの淡用
混合室１５内に混合気を噴出させるように構成され、図
４（イ）に示すように、吐出流路７と淡用混合室１５と
を囲う側壁板１９と四枚の整流板１４とを一連に繋げた
状態で打ち抜き形成した金属板１６を、図４（ロ）に示
すように、継ぎ部分１６ａで折り曲げるとともに、側壁
板１９の側端部を濃燃焼用バーナ３ａの側縁部に嵌着固
定して、濃燃焼用バーナ３ａと一体に組付けられてい
る。

【００１６】従って、濃燃焼用バーナ３ａの側縁部に嵌
着固定した側壁板１９で淡混合気の流路を形成して、炎
口面６が存在しない部分に沿っての淡混合気の吐出を阻
止し、淡混合気が炎口面６の側縁に沿って吐出されるよ
うに構成してあるので、淡混合気の不完全燃焼を効果的
に防止できる。

【００１７】前記整流板１４の各々には、図５〜図７に
も示すように、それらの淡用炎口幅方向の間隔を保持す
る凸部１４ａと、濃用炎口部６ａに隣接する淡用炎口７
ａから吐出される淡混合気の流速を、無炎口部６ｂに隣
接する淡用炎口７ａから吐出される淡混合気の流速より
も低下させて、濃用炎口部６ａに生成された火炎が淡用
炎口７ａから吐出される淡混合気によって乱されるのを
抑制する抑制手段としての抵抗体１７とが一体形成さ
れ、整流方向上手側端部には、吐出流路７に流れ込む淡
混合気を乱流化することで均圧化を図る複数個の矩形の
切欠部１８が、整流板１４の略全長に亘って間隔を隔て
て形成されている。

【００１８】前記抵抗体１７としては、濃用炎口部６ａ
に対応位置する整流板１４の整流方向下手側端部を、無
炎口部６ｂに対応位置する整流板１４の整流方向下手側
端部よりも整流方向下手側に矩形状に延設して、濃用炎
口部６ａに隣接する淡用炎口７ａの流路抵抗を無炎口部
６ｂに隣接する淡用炎口７ａの流路抵抗よりも大きくす
る抵抗板１４ｂを設けて構成されているが、整流板１４
の間隔保持用凸部１４ａを濃用炎口部６ａに対応位置す
る部位に突出形成して、その凸部１４ａを抵抗体１７に
兼用して、流路抵抗が一層大きくなるようにしてある。
尚、抵抗板１４ｂは、炎口面６の側縁部よりも濃混合気
噴出方向下手側に僅かに突出させてある。

【００１９】従って、これらの抵抗体１７（１４ａ，１
４ｂ）で、濃用炎口部６ａに隣接する淡用炎口７ａから
吐出される淡混合気の流れ状態と、無炎口部６ｂに隣接
する淡用炎口７ａから吐出される淡混合気の流れ状態と
に流路抵抗の大小による差をつけて、濃用炎口部６ａに
生成された火炎が淡用炎口７ａから吐出される淡混合気
によって乱されるのを抑制するように構成されている。

【００２０】前記濃燃焼用バーナ３ａの濃用導入口１０
と淡燃焼用バーナ３ｂの淡用導入口１３は同一方向に向
けて開口され、その開口部近くには、濃用燃料ガスを分
配供給する濃用ガスヘッダ２０と淡用燃料ガスを分配供
給する淡用ガスヘッダ２１とが設けられている。これら
両ヘッダ２０，２１は、濃用ガスヘッダ２０を上にして
上下に配置され、上方の濃用ガスヘッダ２０には多数の
濃用ガスノズル２０ａが、下方の淡用ガスヘッダ２１に
は淡用ガスノズル２１ａがそれぞれ取り付けられてい
る。

【００２１】そして、各濃用ガスノズル２０ａを各濃用
導入口１０に臨ませて、この濃用ガスノズル２０ａから
の燃料ガスの吹き込みによって、空気室５の燃焼用空気
をエゼクタ作用により所定の割合で濃用導入口１０に吸
引し、濃用混合室９を通過する過程で混合して濃混合気
を生成して、この濃混合気を濃用炎口部６ａから吐出さ
せるように構成されている。

【００２２】同様に、各淡用ガスノズル２１ａを各淡用
導入口１３に臨ませて、この淡用ガスノズル２１ａから
の燃料ガスの吹き込みによって、空気室５の燃焼用空気
をエゼクタ作用により所定の割合で淡用導入口１３に吸
引し、淡用ガス導通路１１を通過する過程で予め混合し
て、その混合気を淡用ガス導通路１１の噴出口１１ａか
ら淡用混合室１５内に噴出させ、更に、この淡用混合室
１５において、噴出口１１ａからの混合気と空気室５か
らの燃焼用空気とを混合して淡混合気を生成し、この淡
混合気を淡用炎口７ａから吐出させるように構成されて
いる。

【００２３】このようにして生成した淡混合気を淡用炎
口７ａから吐出させて燃焼させるとともに、これら淡用
炎口７ａに隣接する濃用炎口部６ａから、一次空気混合
率が小さくて単独で安定した燃焼が可能な濃混合気を吐
出させて、濃用炎口部６ａに隣接する淡用炎口７ａから
吐出される淡混合気にあおられにくい状態で燃焼させる
ことにより、この濃混合気の燃焼炎による保炎作用で、
所望の淡混合気を安定的に継続燃焼させることができ、
燃焼装置全体としてＮＯｘの発生を極力抑えながら、安
定した燃焼が可能となる。

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】〔その他の実施形態〕 １．細長い炎口面を一端側に形成した燃焼部の複数が、
炎口面の長手方向が径方向に沿う状態で、炎口面の幅方
向に間隔を隔てて環状に並設されている燃焼装置であっ
ても良い。 ２．細長い炎口面を一端側に形成した環状の燃焼部の複
数が、炎口面の幅方向に間隔を隔てて同芯状に並設され
ている燃焼装置であっても良い。 ３．炎口面どうしの間から燃焼用空気のみを吐出させる
細長い吐出口を備えた吐出流路が形成されている燃焼装
置であっても良い。 ４．炎口面は、炎口面幅方向中央側ほど混合気噴出方向
上手側に円弧状に凹入する湾曲凹入面に形成されていて
も良い。 ５．炎口面に設けられる炎口部は、単一の混合気噴出孔
を設けて構成される炎口部であっても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃焼装置の一部切欠斜視図

【図２】要部の断面図

【図３】バーナユニットの一部切欠斜視図

【図４】要部の展開図

【図５】要部の拡大断面図

【図６】要部の拡大平面図

【図７】要部の拡大側面図

【図８】従来例を示す要部の拡大断面図

【図９】従来例を示す要部の拡大平面図

【符号の説明】

３ａ 燃焼部 ６ 炎口面 ６ａ 炎口部 ６ｂ 無炎口部 ７ａ 吐出口 ７ 吐出流路 ８ 混合気噴出孔 １４ 整流板 １４ａ 凸部 １７ 抑制手段（抵抗体） １８ 切欠部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神谷 宏 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 石川 善克 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (56)参考文献 特開 平７−269813（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−303725（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−200629（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−331109（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−97338（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−127121（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−42630（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23D 14/02 F23D 14/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 細長い炎口面を一端側に形成した燃焼部
   の複数が、前記炎口面の幅方向に間隔を隔てて並設さ
   れ、 前記炎口面には、燃料ガスと燃焼用空気との混合気を噴
   出させて燃焼させる複数の炎口部と前記混合気を噴出さ
   せない複数の無炎口部とが炎口面長手方向に沿って交互
   に設けられ、 前記燃焼部どうしの間には、前記炎口面どうしの間から
   燃焼用空気又は淡混合気を吐出させる細長い吐出口を備
   えた吐出流路が形成されている燃焼装置であって、 前記炎口面が、炎口面幅方向中央側ほど混合気吐出方向
   上手側に凹入する凹入面に形成され、 前記炎口部が、前記炎口面の炎口面幅方向中央側にのみ
   形成され、 前記炎口部に隣接する吐出口から吐出される燃焼用空気
   又は淡混合気の流れ状態と、前記無炎口部に隣接する吐
   出口から吐出される燃焼用空気又は淡混合気の流れ状態
   とに差をつけて、前記炎口部に生成された火炎が前記吐
   出口から吐出される燃焼用空気又は淡混合気によって乱
   されるのを抑制する抑制手段が設けられ、 前記抑制手段が、前記炎口部に隣接する吐出口から吐出
   される燃焼用空気又は淡混合気の流速を、前記無炎口部
   に隣接する吐出口から吐出される燃焼用空気又は淡混合
   気の流速よりも低下させる抵抗体を設けて構成され、 前記抵抗体が、前記吐出口から吐出される燃焼用空気又
   は淡混合気を整流する整流板に一体形成され、且つ、前
   記炎口部に対応位置する整流板の整流方向下手側端部
   を、前記無炎口部に対応位置する整流板の整流方向下手
   側端部よりも整流方向下手側に延設して構成されている
   燃焼装置。
2. 【請求項２】 前記整流板の複数枚が吐出口幅方向に間
   隔を隔てて設けられ、 前記整流板の前記炎口部に対応位置する部位に間隔保持
   用の凸部を突出形成して、その凸部が前記抵抗体に構成
   されている 請求項１記載の燃焼装置。
3. 【請求項３】 前記整流板の整流方向上手側端部に、複
   数の切欠部が間隔を 隔てて形成されている請求項１又は
   ２記載の燃焼装置。