JP3116007B2 - 濃淡燃焼装置 - 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、ガス給湯器等に用
いられる濃淡燃焼装置に関する。

【０００２】従来の濃淡燃焼装置としては、図９に示す
ように、濃用炎口７、濃用混合室８、濃用導入口９を形
成した偏平状の濃燃焼用バーナ３を所定間隔で並設し、
淡用炎口１０、淡用混合室１１を備える淡燃焼用バーナ
６を、隣合う濃燃焼用バーナ３どうしの間に形成し、濃
用導入口９に燃料ガス供給する濃用ガス供給手段１４
と、濃用・淡用導入口９，１７の夫々と淡用混合室１１
に空気供給する空気供給手段４，５とを設ける構成にお
いて、淡混合気用燃焼ガスを導く淡用ガス導通路１６を
濃燃焼用バーナ３に形成し、淡用ガス導通路１６の燃料
ガスを淡用混合室１１に噴出する複数の噴出口１８を、
淡用炎口１０の長手方向に分散配置して濃燃焼用バーナ
３の側壁部に形成し、淡用ガス導通路１６の淡用導入口
１７に燃料ガス供給する淡用ガス供給手段１９を設けた
ものが知られている（特開平７−１５１３１７号公報
等）。

【０００３】かかる濃淡燃焼装置においては、淡混合気
はその全てが濃火炎と接触して完全燃焼するのが理想で
あるが、図９に示すように、濃燃焼用バーナ３を箱状枠
体２に所定間隔で多数並設する場合、そのバーナの中間
部では完全燃焼が行えるものの、その両端部のバーナケ
ース１に近い部分では、濃火炎が存在しないため、そこ
に流れる淡混合気が不完全燃焼を起こしやすいと言う問
題があった。このため、シール材を設けて淡混合気の流
れを制限したり、案内板で淡混合気の流れ方向を変えた
りするなどの対策が不可欠であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
シール材や案内板を設けると構造が複雑になるととも
に、高い製作精度が要求され性能の安定性が確保しにく
く、また燃焼の安定性の点でも十分とは言い難かった。

【０００５】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、簡易な構造でありながら、淡混
合気の不完全燃焼を防止しつつ安定した燃焼と安定した
性能が得られる濃淡燃焼装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の濃淡燃装置の特徴構成は、濃混合気を燃焼す
る濃用炎口を上端部に設け、その濃用炎口に連通する濃
用混合室と、その濃用混合室に燃料ガス及び燃焼用空気
を導入する濃用導入口とを形成した偏平筒状体部と、そ
の偏平筒状体部の一方の側壁部をほぼ包囲しつつ、下端
部に燃焼用空気の導入口を有し、上端部に淡混合気を燃
焼する淡用炎口を有するカバー部と、そのカバー部と前
記偏平筒状体部の一方の側壁部との間隙に淡混合気生成
用の燃料ガス又は混合気を供給する淡用ガス供給部とを
具備する濃淡燃焼用バーナ単体が構成され、その濃淡燃
焼用バーナ単体を複数隣接して並設してある点にある。

【０００７】

【０００８】また、前記淡用炎口は、逆火を防止するた
めのスリットを設けるのが好ましいが、前記カバー部の
上端部内側に、そのカバー部の上端部を介して淡用炎口
スリットが曲げ加工により一体に形成されていること
が、後述の作用効果の点でより好ましい。

【０００９】

【００１０】〔作用効果〕 本発明の濃淡燃焼装置の特徴構成によると、濃燃焼部と
淡燃焼部を備える濃淡燃焼用バーナ単体において、偏平
筒状体部の一方の側壁部をほぼ包囲するカバー部を設け
てあるため、淡混合気がそのカバー部と偏平筒状体部の
側壁部との間隙のみを通過するため、前記偏平筒状体部
の両端部外側に流れる淡混合気が殆ど無くなり、淡混合
気のほぼ全てを濃火炎と接触させて完全燃焼させること
ができる。また、前述のようなシール材や案内板を設け
る必要もないので、構造が簡易になり、高い製作精度も
要求されず、性能の安定性が確保し易い。更に、カバー
部により、その上端部の淡用炎口から排出される淡混合
気の流動が安定するため、燃焼の安定性も優れる。ま
た、濃淡燃焼用バーナ単体として一体的に完成されたも
のであり、従来のブンゼンバーナと同様に取扱いが容易
になる。しかも、前記カバー部が、前記偏平筒状体部の
一方の側壁部をほぼ包囲するように設けられると共に、
前記淡用ガス供給部が、前記カバー部と前記偏平筒状体
部の一方の側壁部との間隙に燃料ガス又は混合気を供給
する構成であるため、カバー部が前記偏平筒状体部の一
方側のみの半分で済むため構造がより簡易になり、コス
トも低減できると共に、燃焼に関しても次のような利点
が生じる。即ち、前述のように、混合気の全てが濃火炎
と接触して完全燃焼するのが理想であるため、淡火炎の
両側に濃火炎を形成する必要があるが、一方側のみに淡
用ガス供給し、その濃淡燃焼用バーナ単体を複数隣接し
て並設してあるので、一端に存在する濃淡燃焼用バーナ
単体には淡用ガス供給せずに空気供給するだけで、淡火
炎の両側に濃火炎を形成することができる。その結果、
簡易な構造でありながら、淡混合気の不完全燃焼を防止
しつつ安定した燃焼と安定した性能が得られる濃淡燃焼
装置を提供することができた。

【００１１】

【００１２】前記カバー部の上端部内側に、そのカバー
部の上端部を介して淡用炎口スリットが曲げ加工により
一体に形成されている場合、前記カバー部の上端部内側
に淡用炎口スリットを設けてあるため、逆火を防止しつ
つ淡用炎口の面積を増加させることができる。そして、
淡用炎口スリットを曲げ加工により一体に形成してある
ため、淡用炎口スリットの取付精度が高くなり、性能を
より安定化することができる。

【００１３】

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。図１〜図３に基づいて、給湯装置等
に用いるバーナユニットとしての濃淡燃焼装置の全体構
成について説明する。本実施形態では、バーナケース１
に内装する箱状枠体２の内部に、偏平状の濃淡燃焼用バ
ーナ単体Ｂを所定間隔で多数並設し、箱状枠体２の下方
でバーナケース１の底部には、空気供給手段として燃焼
用空気供給ファン４を設けその吐出口４ａを開口させた
空気室５を形成してある。

【００１５】また、偏平状の濃淡燃焼用バーナ単体Ｂを
上記の如く所定間隔で並設することにより、隣合う濃燃
焼部どうしの間に淡燃焼部を形成させる構成としてあ
り、このように、濃燃焼部の側壁の一方側に淡燃焼部を
形成する濃淡燃焼用バーナ単体Ｂを利用して、全体装置
構成の簡略化を図ってある。

【００１６】濃燃焼用バーナに相当する偏平筒状体部３
には、一次空気率の小さい濃混合気を吐出させる濃用炎
口７、その濃用炎口７に連通する濃用混合室８、及び、
その濃用混合室８に濃混合気生成用の燃焼用空気と燃料
ガスを導入する濃用側部導入口９を形成してある。ま
た、その偏平筒状体部３の一方の側壁部をほぼ包囲しつ
つ、下端部に燃焼用空気の導入口１２を有し、上端部に
淡混合気を燃焼する淡用炎口１０を有するカバー部Ｃを
設けてあり、燃焼用空気の導入口１２へは、箱状枠体１
の底壁を形成する整風用の多孔板１３を介して前記の空
気室５から燃焼用空気を上方へ向けて通風供給するよう
にしてある。そして、そのカバー部Ｃと偏平筒状体部３
の側壁部との間隙は淡用混合室１１に相当し、一次空気
率の大きい淡混合気生成用の燃料ガス又は混合気をそこ
に供給する淡用ガス供給部１６が設けてある。淡用ガス
供給部１６は、淡用ガス導通路１６ａ，１６ｂ，１６
ｃ、淡用側部導入口１７、及び噴出口１８により構成さ
れる。

【００１７】淡用ガス導通路１６ａは、ほぼ直管状であ
り、そこに燃料ガスと燃焼用空気を導入する淡用側部導
入口１７を備え、淡用ガス導通路１６ｂは淡用ガス導通
路１６ａの側方に連通する拡がり部であり、その最も拡
がった部分で淡用ガス導通路１６ｃに連通している。淡
用ガス導通路１６ｃには、淡用ガス導通路１６ａ，１６
ｂ，１６ｃにより導かれる混合気を、隣接する両側の空
間のうちの同一側の片方の空間に対し横方向に噴出する
複数の噴出口１８を、淡用炎口１０の長手方向に分散配
置して形成してある。このような淡用ガス供給部１６
は、前記の濃用混合室８や濃用側部導入口９とは区画し
た状態で，且つ、濃用炎口７からの混合気吐出方向視に
て濃燃焼用バーナ３と重複する状態で、偏平筒状体部３
に一体的に形成してある。

【００１８】図４及び図５に示すように、カバー部Ｃに
は、その上端部内側に、上端部を介して淡用炎口スリッ
ト２１が曲げ加工により一体に形成されている。つま
り、図４（イ）に曲げ加工前の展開図を示すが、淡用炎
口スリット２１は、４枚の部材が連結部２１ｃを介して
裏表交互に曲げ加工されて形成されたものであり、カバ
ー部Ｃに近接する部材の上端部２１ｂがカバー部Ｃの上
端部と一体に形成され、曲げ加工されている。そして、
凸部２１ａの存在により淡用炎口スリット２１を構成す
る各部材が所定間隔を隔てるように構成されている。な
お、淡用炎口スリット２１を構成する各部材の上下端部
には、各々凹凸部が設けられているが、これは淡用炎口
スリット２１間のガス流量を調整するためのものであ
る。

【００１９】一方図２、図３中の１４は、燃料ガスを濃
用側部導入口９に対し個別に吹き込み供給する濃用ガス
ノズルであり、この濃用ガスノズル１４からの燃料ガス
吹き込みに伴い、空気室５から導かれる燃焼用空気をエ
ゼクタ作用により所定の割合で濃用側部導入口９に吸入
させ、これにより、濃用混合室８の通過過程で濃混合気
を混合生成して、この濃混合気を濃用炎口７から吐出さ
せる構成としてある。

【００２０】又、燃料ガスを淡用側部導入口１７に対し
個別に吹き込み供給する淡用ガスノズル１９を設けてあ
る。つまり、淡混合気については、淡用ガスノズル１９
から淡用側部導入口１７への燃料ガス吹き込みに伴い、
空気室５から導かれる燃焼用空気をエゼクタ作用により
所定の割合で淡用側部導入口１７に吸入させて、これら
吹き込み燃料ガスと吸入空気との混合気を淡用ガス導通
路１６での導通過程で予め混合させ、そして、燃焼用空
気の導入口１２から燃焼用空気が通風供給される淡用混
合室１１に対し、上記の生成混合気を複数噴出口１８か
ら分散状態で噴出させることにより、淡用混合室１１に
おいて混合状態が均一な淡混合気を混合生成して、この
淡混合気を淡用炎口１０から吐出させる構成としてあ
る。

【００２１】なお、濃淡燃焼装置の燃焼形態ついては、
一次空気率を小さくして単独での安定燃焼を可能とした
濃混合気を上記の濃用炎口７で燃焼させることにより、
隣接の淡用炎口１０から吐出させる一次空気率の大きい
淡混合気を、濃混合気燃焼炎の保炎作用で安定的に継続
燃焼させ、これにより、装置全体としてのＮＯｘ発生の
低減を図るものである。

【００２２】次に、各濃燃焼部及び各淡燃焼部に燃料ガ
スを供給するための構成について説明する。図３に示す
ように、濃用ガスノズル１４夫々を濃用側部導入口９夫
々に臨ませ、且つ、淡用ガスノズル１９夫々を淡用側部
導入口１７夫々に臨ませた状態で、濃用ガスノズル１４
及び淡用ガスノズル１９を、箱状の燃料ガス供給室１５
の側壁に取り付けてある。尚、右端の濃淡燃焼用バーナ
単体３の淡用側部導入口１７に対応する淡用ガスノズル
１９は取り付けていないため、その淡用炎口１０からは
空気のみが排出される。

【００２３】そして、図６に示すように、濃燃焼部及び
それらの間に位置する淡燃焼部にて燃焼ブロックＢ₁ 〜
Ｂ₉ の９個の燃焼ブロックを形成し、各燃焼ブロック
は、淡燃焼部に隣接する両側の濃燃焼部は必ず燃焼させ
るように構成してある。そして、燃焼ブロックＢ₁ ，Ｂ
₃ ，Ｂ₅ に燃料ガスを供給する状態と、燃焼ブロックＢ
₂ ，Ｂ₄ ，Ｂ₆ ，Ｂ₈ に燃料ガスを供給する状態と、燃
焼ブロックＢ₇，Ｂ₉ に燃料ガスを供給する状態とが、
各別に得られるように、燃料ガス供給室１５を隔壁２
０，２１にて３つの部屋１５_A ，１５_B ，１５_C に区画
してある。また、部屋１５_A には、燃料ガス供給路２２
から分岐させた分岐路２２_A を連通接続し、部屋１５_B
には、同じく分岐路２２_B を連通接続し、部屋１５_C に
は、同じく分岐路２２_C を連通接続してある。分岐路２
２_A ，分岐路２２_B ，分岐路２２_C 夫々には、開閉弁Ｖ
_A ，Ｖ_B ，Ｖ_C を介装し、燃料ガス供給路２２には燃料
ガス供給量を調整する調整弁Ｖ_M を介装してある。

【００２４】そして、大インプットのときは、全ての開
閉弁を開成して、全ての燃焼ブロックを燃焼させる状態
とし、中インプットのときは、開閉弁Ｖ_A ，Ｖ_C を開成
して、１つおきの燃焼ブロックを燃焼させる状態とし、
小インプットのときは、開閉弁Ｖ_C のみを開成して、燃
焼ブロックＢ₇ ，Ｂ₉ を燃焼させるように構成してあ
る。更に、大、中、小の各インプットにおいて、調整弁
Ｖ_M の開度を調整することにより、インプットを微調節
できるように構成してある。

【００２５】つまり、濃用ガスノズル１４夫々及び燃料
ガス供給室１５を濃用ガス供給手段として機能させ、淡
用ガスノズル１９夫々及び燃料ガス供給室１５を淡用ガ
ス供給手段として機能させるように構成してあり、それ
ら、濃用ガス供給手段１４，１５、及び、淡用ガス供給
手段１９，１５を、燃料ガスを供給する淡用混合室１１
に隣接する両側の濃燃焼部の濃用側部導入口９に燃料ガ
スを供給する状態で、濃用側部導入口９及び淡用ガス導
通路１６に燃料ガスを供給するように構成し、又、イン
プットを減少するときは、燃料ガスを供給する二つの燃
焼ブロックの間に、少なくとも一つの燃料ガスを供給し
ない燃焼ブロックが存在する状態で、濃用側部導入口９
及び淡用ガス導通路１６に燃料ガスを供給するように構
成してある。

【００２６】以上の実施形態によると、前記偏平筒状体
部の両端部外側に流れる淡混合気が殆ど無くなり、淡混
合気のほぼ全てを濃火炎と接触させて完全燃焼させるこ
とができ、また、カバー部が半分で済むため構造がより
簡易になり、コストも低減できると共に、高い製作精度
も要求されず、性能の安定性が確保し易く、燃焼の安定
性も優れる。また、濃淡燃焼用バーナ単体として完成さ
れたものであり、従来のブンゼンバーナと同様に取扱い
が容易になる。更に、逆火を防止しつつ淡用炎口の面積
を増加させることができ、淡用炎口スリットの取付精度
が高くなり、性能をより安定化することができる。その
結果、簡易な構造でありながら、淡混合気の不完全燃焼
を防止しつつ安定した燃焼と安定した性能が得られる濃
淡燃焼用バーナ単体および濃淡燃焼装置を提供すること
ができた。

【００２７】〔別実施形態〕次に本発明の別実施形態に
ついて説明する。 （１）先の実施形態においては、淡用ガス導通路１６ａ
が淡用側部導入口１７を備え、淡用ガス導通路１６ｂが
淡用ガス導通路１６ａの側方に連通する拡がり部であ
り、その拡がった部分で淡用ガス導通路１６ｃに連通し
ているものの例を示したが、図７及び図８に示すよう
に、直管状の淡用ガス導通路１６が形成されたものであ
ってもよい。つまり、淡用ガス導通路１６の形状や配置
等は特に制限されず、また、濃燃焼部の形状や配置等は
特に制限されない。更に濃用導入口や淡用導入口の形状
や配置等は特に制限されない。

【００２８】

【００２９】（３）先の実施形態においては、カバー部
が空間の仕切りとしての機能のみを有する例を示した
が、偏平筒状体部との位置関係により、淡混合気の流量
の均一化を図る整流機能を持たせたり、他の濃淡燃焼用
バーナ単体を結合するための結合機能を持たせたりして
もよい。

【００３０】（４）先の実施形態においては、燃焼のイ
ンプットに応じて、燃焼を行う燃焼ブロックの数を増減
させる制御を行う濃淡燃焼装置の例を示したが、燃焼の
インプットが少ない時（中インプット時等）には、濃淡
燃焼を濃燃焼に切り換えて、濃淡燃焼用バーナ単体を濃
燃焼用バーナとして使用するような制御を行う構成とし
てもよい。その場合、淡用ガスノズルからの燃料ガス吹
き込みを停止し、空気供給手段によりカバー部内側に空
気供給して、淡用炎口から二次空気を供給すればよい。
また、燃焼のインプットが更に少ない時（小インプット
時）には、使用するバーナの本数を少なくするような制
御を行う構成としてもよい。

【００３１】（５）先の実施形態においては、淡用側部
導入口に対し燃料ガスとともに燃焼用空気を供給するよ
うにして、淡用ガス導通路を予混合用の混合気導通路と
して機能させる構成としたが、これに代え、淡用ガス導
通路に対し燃料ガスのみを供給するように淡用ガス供給
手段を構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】濃淡燃焼装置の要部を示す縦断面図

【図２】濃淡燃焼装置の要部を示す縦断面図

【図３】濃淡燃焼装置の要部を示す斜視図

【図４】濃淡燃焼用バーナ単体の要部を示す図であり、
（イ）は展開図、（ロ）は組み立て時の斜視図

【図５】濃淡燃焼用バーナ単体の組み立て図

【図６】濃淡燃焼装置の要部を示す縦断面図

【図７】別実施形態の濃淡燃焼装置の要部を示す縦断面
図

【図８】別実施形態の濃淡燃焼装置の要部を示す縦断面
図

【図９】従来の濃淡燃焼装置の要部を示す斜視図

【符号の説明】

３ 偏平筒状体部 ７ 濃用炎口 ８ 濃用混合室 ９ 濃用導入口 １０ 淡用導入口 １２ 燃焼用空気の導入口 １６ 淡用ガス供給部 ２１ 淡用炎口スリット Ｃ カバー部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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７−42911（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−293836（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−347013（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−310905（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−160113（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23D 14/02 - 14/08 F23C 11/00 329 - 330

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濃混合気を燃焼する濃用炎口を上端部に
   設け、その濃用炎口に連通する濃用混合室と、その濃用
   混合室に燃料ガス及び燃焼用空気を導入する濃用導入口
   とを形成した偏平筒状体部と、 その偏平筒状体部の一方の側壁部をほぼ包囲しつつ、下
   端部に燃焼用空気の導入口を有し、上端部に淡混合気を
   燃焼する淡炎口を有するカバー部と、 そのカバー部と前記偏平筒状体部の一方の側壁部との間
   隙に淡混合気生成用の燃料ガス又は混合気を供給する淡
   用ガス供給部とを具備する濃淡燃焼用バーナ単体が構成
   され、 その濃淡燃焼用バーナ単体を複数隣接して並設してある
   濃淡燃焼装置 。
2. 【請求項２】 前記カバー部の上端部内側に、そのカバ
   ー部の上端部を介して淡用炎口スリットが曲げ加工によ
   り一体に形成されている請求項１記載の濃淡燃焼装置。