JP3499174B2 - Low-pollution, high-efficiency, rich-lean combustion gas burner for households using a porous plate organized by porous metal fiber weaving - Google Patents

Low-pollution, high-efficiency, rich-lean combustion gas burner for households using a porous plate organized by porous metal fiber weaving

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JP3499174B2
JP3499174B2 JP31403699A JP31403699A JP3499174B2 JP 3499174 B2 JP3499174 B2 JP 3499174B2 JP 31403699 A JP31403699 A JP 31403699A JP 31403699 A JP31403699 A JP 31403699A JP 3499174 B2 JP3499174 B2 JP 3499174B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は多孔性の金属繊維織
造で組織された多孔体板を利用した家庭用低公害・高効
率リッチ・リーン(希薄)燃焼ガスバーナーに係り、よ
り詳細には、バーナーの火焔安定性が高くてガスボイラ
ー等の家庭用ガス燃焼機器用バーナーとして主に使用さ
れているブンゼン式ガスバーナーのリッチ燃焼スリット
とバーナーの燃焼表面材質を多孔性の金属繊維織造で組
織された多孔体板(KnittedMetal Fib
er Mat)を使用して燃焼時に発生する公害物質
(NOx及びCO等)の排出量を大幅に低減させながら
低公害・高効率の予混合式ガスバーナーの予混合希薄燃
焼スリットを、各々予混合リーン燃焼スリットとリッチ
燃焼スリットの順に並んで交互に配列させて、低公害及
び熱効率が高い予混合希薄燃焼火焔の安定性を高めて、
公害物質の排出量を大幅に低減させるとともに燃焼性が
優れた多孔体板を利用した家庭用低公害・高効率リッチ
・リーン燃焼ガスバーナーに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a domestic low-pollution / high-efficiency rich / lean combustion gas burner using a porous plate composed of porous metal fiber woven fabric, and more specifically, The burner has a high flame stability and is mainly used as a burner for household gas combustion equipment such as gas boilers.The rich burn slit of the Bunsen type gas burner and the burner's burning surface material are made of porous metal fiber weave. Porous plate (Knitted Metal Fiber)
er Mat) to significantly reduce the emission of pollutants (NOx and CO, etc.) generated during combustion, while premixing the premixed lean burn slits of a low-pollution, high-efficiency premixed gas burner. By alternately arranging lean burn slits and rich burn slits in this order, the stability of premixed lean burn flames with low pollution and high thermal efficiency is enhanced,
The present invention relates to a household low-pollution, high-efficiency rich-lean combustion gas burner that uses a porous plate that significantly reduces emissions of pollutants and has excellent combustibility.

【0002】[0002]

【従来の技術】大部分の家庭用ガスボイラー等のガス燃
焼機器には、バーナーの火焔安定性と逆火現象等の発生
危険性が低い長点があるブンゼン式ガスバーナーが広く
使用されている。しかし、ブンゼン式ガスバーナーは構
造的にバーナーの火焔が長く火焔温度が高いだけではな
く、燃焼に必要な空気量が理論的空気量より多量に必要
であるため高温の排気ガス排出による熱損失量と公害物
質(NOx及びCO等)の排出量が多くてガス燃焼機器
の効率極大化と公害物質低減化等に限界があった。
2. Description of the Related Art Bunsen gas burners are widely used for gas combustion equipment such as most domestic gas boilers because they have advantages such as flame stability and low risk of flashback. . However, the Bunsen type gas burner is not only structurally long in the flame of the burner and has a high flame temperature, but also because the amount of air required for combustion is greater than the theoretical amount of air, the amount of heat loss due to exhaust of hot exhaust gas is large. The emission of pollutants (NOx, CO, etc.) was large, and there was a limit to maximizing the efficiency of gas combustion equipment and reducing pollutants.

【0003】また、公害物質(NOx及びCO等)を低
減させて火焔温度を低下させるための方法としては、ガ
スバーナーの燃焼表面材質で使用される多孔性の金属繊
維織造で組織された多孔体板を利用する予混合希薄燃焼
があり、近来に開発された予混合希薄燃焼方式のガスバ
ーナーの燃焼表面材質として使用される多孔性の金属繊
維織造で組織された多孔体板は直径50μm 以下の金属
性材質を繊維組織のように織造したもので、それをガス
バーナーの燃焼表面材質として使用して燃焼表面で可燃
性である予混合ガスを完全燃焼させるとともに、その燃
焼熱で金属繊維織造で組織された多孔体板であるガスバ
ーナーの燃焼表面を加熱させることによりガスバーナー
の燃焼表面から強力で均一な固体輻写エネルギーが獲得
できる。
Further, as a method for reducing pollutants (NOx, CO, etc.) and lowering the flame temperature, a porous body composed of a woven porous metal fiber used as a combustion surface material of a gas burner is used. There is a premixed lean burn using a plate, and the porous plate made of porous metal fiber woven fabric used as the combustion surface material of the recently developed premixed lean burn gas burner has a diameter of 50 μm or less. A metallic material woven like a fibrous structure, which is used as the combustion surface material of the gas burner to completely combust combustible premixed gas on the combustion surface, and at the same time, to woven metal fiber with its heat of combustion. By heating the combustion surface of the gas burner, which is a textured porous plate, strong and uniform solid-state radiation energy can be obtained from the combustion surface of the gas burner.

【0004】さらに、燃焼用過剰空気量の減少及び燃焼
排気ガスの温度を低下させることにより排気ガスの熱損
失量が減少して熱効率が増大するとともに公害物質(N
Ox及びCO等)の排出量を抑制させる効果があり、燃
焼負荷の範囲(ターンダウン比:TDR)が既存の一般
ガス燃焼機器の場合(TDR=5:1)に比べて非常に
広いだけではなく火焔の安定性も高く構造を簡単にし
て、セラミックスまたはステンレス等とともにガス燃焼
機器の熱効率向上と公害物質の低減化のための家庭用、
商業用、産業用等のガスバーナー用燃焼表面材質として
広く使用されている。
Further, by reducing the amount of excess air for combustion and lowering the temperature of the combustion exhaust gas, the heat loss amount of the exhaust gas is reduced, the thermal efficiency is increased, and the pollutant (N
It has the effect of suppressing the emission amount of Ox, CO, etc., and the combustion load range (turndown ratio: TDR) is much wider than that of the existing general gas combustion equipment (TDR = 5: 1). The flame stability is high and the structure is simple, along with ceramics or stainless steel, for household use to improve the thermal efficiency of gas combustion equipment and reduce pollutants.
It is widely used as a combustion surface material for gas burners for commercial and industrial use.

【0005】特に、ガスバーナー用燃焼表面材質として
使用するセラミックス、ステンレス及び金属繊維織造で
組織された多孔体板の中では、多孔性の金属繊維織造組
織である多孔体板の素材が熱処理効果によりバーナーの
後面の温度が着火温度以下に低下されるため、それをガ
スバーナーの燃焼表面材質に使用して予混合ガスを燃焼
させる場合にはバーナー火焔が多孔体板の小さい孔を通
って逆流しない。したがって、多孔性の金属繊維織造で
組織された多孔体板を利用したガスバーナーは、逆火現
象等に対する別途の対策が必要なく公害物質(NOx及
びCO等)を低減させて火焔温度を低下させるための方
法として使用されている。
In particular, among the ceramics, stainless steel, and porous plates having a metal fiber weave structure used as the combustion surface material for gas burners, the material of the porous metal plate having a porous metal fiber weave structure is affected by the heat treatment effect. Since the temperature of the rear surface of the burner is lowered below the ignition temperature, the burner flame does not flow back through the small holes of the porous plate when using it as the combustion surface material of the gas burner to burn the premixed gas. . Therefore, the gas burner using the porous plate structured by the porous metal fiber woven fabric reduces pollutant substances (NOx, CO, etc.) and lowers the flame temperature without the need for additional measures against flashback phenomenon. Is used as a method for.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のガスバ
ーナーを利用した燃焼では、燃焼に必要な空気供給方式
が1次方式であるため1次空気の空気比が高くなるとと
もに燃焼温度が低くてPrompt NOxとTher
mal NOxの生成は防止できるが、火焔温度が低い
場合にはバーナー火焔が不安定であり、製作費用が高い
だけではなく製作が難しく、単純な構造で設計される家
庭用ガス燃焼機器では予混合希薄燃焼の安定的な統制が
困難である問題点があった。
However, in the conventional combustion using a gas burner, since the air supply system required for combustion is the primary system, the air ratio of the primary air is high and the combustion temperature is low. Prompt NOx and Ther
Although the generation of mal NOx can be prevented, the burner flame is unstable when the flame temperature is low, not only the production cost is high, but also the production is difficult, and it is premixed in the domestic gas combustion equipment designed with a simple structure. There was a problem that stable control of lean burn was difficult.

【0007】また、前記のような問題点を解消するた
め、リッチ燃焼と予混合リーン燃焼を混合したリッチ・
リーン燃焼ガスバーナーが使用されているが、現在使用
されている大部分のリッチ・リーンガスバーナーは、リ
ッチ燃焼スリットと予混合希薄燃焼スリットが全てステ
ンレス材質で製作されて、構造が複雑であるため燃焼用
空気が不足な場合に逆火現象等が発生して、さらに、製
作費用が高価であるだけではなく製作が難しい問題点が
あった。
Further, in order to solve the above-mentioned problems, a rich mixture of rich combustion and premixed lean combustion is used.
Although lean-burn gas burners are used, most of the rich-lean gas burners in use today have a complicated structure because the rich-burn slit and the premixed lean-burn slit are all made of stainless steel material. When the combustion air is insufficient, a flashback phenomenon or the like occurs, and further, not only the manufacturing cost is high, but also the manufacturing is difficult.

【0008】したがって、本発明はこのような問題点に
着眼して案出されたもので、その目的は、ブンゼン式燃
焼と予混合希薄燃焼を採用して、公害物質(NOx及び
CO等)の低減化とガスバーナーの火焔安定性を高めた
多孔性の金属繊維織造で組織された多孔体板を利用した
家庭用低公害・高効率リッチ・リーン燃焼ガスバーナー
を提供することにある。
Therefore, the present invention was devised with this problem in mind, and its purpose is to employ Bunsen combustion and premixed lean combustion to remove pollutants (NOx, CO, etc.). It is an object of the present invention to provide a household low-pollution, high-efficiency rich-lean combustion gas burner that uses a porous plate that is structured by a porous metal fiber woven fabric that has a reduced burner stability and a higher flame stability of the gas burner.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め本発明は、ガスボイラー等の家庭用ガス燃焼機器用バ
ーナーにおいて、前記バーナーは燃料供給口を通して流
入された燃料を噴射するガスノズルと、前記ガスノズル
により噴射されたガスが流入されるようにバーナー支持
台に隔番で各々設置される多数個のブンゼン式リッチ燃
焼スリット及び多孔性である金属繊維織造組織の多孔体
板を燃焼表面材質で使用する予混合希薄燃焼スリット
と、前記リッチ燃焼スリットと予混合希薄燃焼スリット
のガス燃料流入口に一側面が接触されるようにバーナー
支持台一側に設置されて、ガス燃料流入口が位置する部
位に各々のガスノズルからガス燃料と1次空気が流入さ
れるように孔が形成された隔板と、前記ブンゼン式リッ
チ燃焼スリット及び予混合希薄燃焼スリット下部に位置
するようにバーナー支持台の下端部に設置されて多数個
の空気口が形成された空気給気板とを含んで構成される
金属繊維織造で組織された多孔体板を利用した家庭用低
公害・高効率リッチ・リーン燃焼ガスバーナーを提供す
る。
In order to achieve the above object, the present invention provides a burner for household gas combustion equipment such as a gas boiler, wherein the burner is a gas nozzle for injecting the fuel introduced through a fuel supply port, As a combustion surface material, a number of Bunsen type rich combustion slits are installed on the burner supporting table so that the gas injected by the gas nozzles may flow into the burner supporting table, and a porous metal plate having a porous metal fiber woven structure is used. The premixed lean combustion slit to be used and the rich fuel slit and the premixed lean combustion slit are installed on one side of the burner support so that one side is in contact with the gas fuel inlet, and the gas fuel inlet is located. A partition plate having holes formed therein so that gas fuel and primary air may flow into each of the gas nozzles, the Bunsen rich combustion slit, and A porous plate composed of a metal fiber woven structure, which includes an air supply plate installed at the lower end of the burner support so as to be located under the mixed lean combustion slit and having a plurality of air openings formed therein. We provide a low-pollution, high-efficiency rich / lean combustion gas burner for home use.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
による好ましい実施例について詳細に説明する。図1は
本発明の構造配列を示す平面図、図2は図1の立面図、
図3は本発明のリッチ燃焼スリットの構造を示す例示
図、図4は本発明の予混合希薄燃焼スリットの構造を示
す例示図、図5は本発明の作動を説明する例示図であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a plan view showing the structural arrangement of the present invention, FIG. 2 is an elevation view of FIG. 1,
FIG. 3 is an illustration showing the structure of the rich combustion slit of the present invention, FIG. 4 is an illustration showing the structure of the premixed lean combustion slit of the present invention, and FIG. 5 is an illustration showing the operation of the present invention.

【0011】図示されるように、本発明は、燃料供給口
1を通して流入された燃料を噴射するガスノズル2と、
前記ガスノズルにより噴射されたガスが流入されるよう
にバーナー支持台に隔番で各々設置される多数個のブン
ゼン式リッチ燃焼スリット5及び予混合希薄燃焼スリッ
ト6と、前記リッチ燃焼スリット5及び予混合希薄燃焼
スリット6とガスノズル2との間に位置するようにバー
ナー支持台8に設置される隔板4と、前記ブンゼン式リ
ッチ燃焼スリット5及び予混合希薄燃焼スリット6の下
部に位置するようにバーナー支持台8の下端部に設置さ
れる空気給気板3から構成される。
As shown, the present invention includes a gas nozzle 2 for injecting fuel injected through a fuel supply port 1.
A large number of Bunsen-type rich combustion slits 5 and premixed lean combustion slits 6, which are separately installed on the burner support so that the gas injected by the gas nozzles may flow in, the rich combustion slits 5 and premixed The partition plate 4 installed on the burner support 8 so as to be located between the lean burn slit 6 and the gas nozzle 2, and the burner so as to be located below the Bunsen type rich burn slit 5 and the premix lean burn slit 6. The air supply plate 3 is installed at the lower end of the support base 8.

【0012】前記多数個のブンゼン式リッチ燃焼スリッ
ト5と予混合希薄燃焼スリット6は、バーナー支持台8
の一側にブンゼン式リッチ燃焼スリット5が設置される
と、その一側に予混合希薄燃焼スリット6が設置され
て、前記予混合希薄燃焼スリット6の一側にブンゼン式
リッチ燃焼スリット5が設置される方式で各々隔番で設
置される。
The many Bunsen type rich combustion slits 5 and the premixed lean combustion slits 6 are provided on a burner support 8
When the Bunsen type rich combustion slit 5 is installed on one side, the premixed lean combustion slit 6 is installed on the one side, and the Bunsen type rich combustion slit 5 is installed on one side of the premixed lean combustion slit 6. It is installed in every other by the method that is done.

【0013】前記予混合希薄燃焼スリット6の燃焼表面
に付着される多孔性の金属繊維織造で組織された多孔体
板7は金属材質であるため、多孔体板7の両端部がスリ
ット6の両側面に接触されるようにスリット6の一側面
からスリット6の上部を経由してスリット6の他側面に
連結される、∩形状でカバーして、スリット6の両側面
とそれに接触される多孔体板7の両側面を密着させて、
スリット6の両側面と多孔体板7の両側面71を各々ス
ポット溶接してスリット6の両側面を通して混合ガス燃
料が漏泄されないように多孔体板7をスリット6の上部
に固定して多孔体板7の上部表面でバーナーの主火焔が
形成されるようにする。
Since the porous plate 7 made of a woven porous metal fiber attached to the combustion surface of the premixed lean burn slit 6 is made of a metallic material, both ends of the porous plate 7 are on both sides of the slit 6. One side surface of the slit 6 is connected to the other side surface of the slit 6 via the upper portion of the slit 6 so as to be in contact with the surface. Stick both sides of the plate 7,
Both side surfaces of the slit 6 and both side surfaces 71 of the porous plate 7 are spot-welded, and the porous plate 7 is fixed to the upper portion of the slit 6 so that the mixed gas fuel is not leaked through the both side surfaces of the slit 6. Allow the main flame of the burner to form on the upper surface of 7.

【0014】前記ガスノズル2は、燃料供給口1により
移送されたガスをバーナー支持台8に設置された各々の
スリット5,6の混合燃料ガス流入口51,61内に流
入させて、スリットの種類によって直径及びスリット
5,6のガス燃料流入口51,61と一定距離を維持す
るように設置される。前記隔板4は、バーナー支持台8
に各々設置されたスリット5,6のガス燃料流入口5
1,61に一側面が接触するようにバーナー支持台8の
一側に設置されて、スリット5,6のガス燃料流入口5
1,61が位置する部位に孔41が形成される。即ち、
前記ガスノズル2により噴射されたガスは隔板4の孔4
1を通ってスリット5,6のガス燃料流入口51,61
に各々流入されて、ガスの流入時に一定量の空気がガス
とともにガス燃料流入口51,61を通ってスリット内
に流入される。
The gas nozzle 2 causes the gas transferred from the fuel supply port 1 to flow into the mixed fuel gas inflow ports 51 and 61 of the slits 5 and 6 installed on the burner support 8, and the kind of slits. The diameter and slits 5 and 6 are installed to maintain a constant distance from the gas fuel inlets 51 and 61. The partition plate 4 includes a burner support base 8
Gas inlets 5 of slits 5 and 6 respectively installed in
The gas fuel inlet port 5 of the slits 5 and 6 is installed on one side of the burner support base 8 so that one side surface comes into contact with the burner support members 1 and 61.
A hole 41 is formed at a position where the 1, 1 are located. That is,
The gas injected by the gas nozzle 2 is supplied to the holes 4 of the partition plate 4.
1 through the slits 5, 6 gas fuel inlets 51, 61
When a gas flows in, a certain amount of air flows into the slit through the gas fuel inlets 51 and 61 together with the gas.

【0015】この時、前記隔板4の孔41とガスノズル
2の直径、ガスノズル2と隔板4との距離はスリット
5,6の種類によって異なって形成及び設置される。即
ち、前記リッチ燃焼スリット5は、ガスノズル2により
リッチ燃焼スリット5のガス燃料流入口51にガスが流
入される時に、ブンゼン式リッチ燃焼上に必要な空気比
が約0.4 〜0.6 になるように隔板4の孔41の大きさと
ガスノズル2の直径を形成して、ガスノズル2と隔板4
が一定距離を維持するように設置する。
At this time, the hole 41 of the partition plate 4 and the diameter of the gas nozzle 2 and the distance between the gas nozzle 2 and the partition plate 4 are formed and installed differently depending on the types of the slits 5 and 6. That is, the rich combustion slit 5 is separated so that the air ratio required for Bunsen type rich combustion is about 0.4 to 0.6 when the gas is introduced into the gas fuel inlet 51 of the rich combustion slit 5 by the gas nozzle 2. The size of the hole 41 of the plate 4 and the diameter of the gas nozzle 2 are formed so that the gas nozzle 2 and the partition plate 4 can be formed.
Will be installed to maintain a certain distance.

【0016】また、予混合希薄燃焼スリット6は1次空
気供給方式であるため、ガスノズル2により予混合希薄
燃焼スリット6のガス燃料流入口61にガスが流入され
る時に、ブンゼン式リッチ燃焼上に必要な空気比が約1.
4 〜1.7 になるように隔板孔41と混合ガス燃料流入口
61及びガスノズルの直径を調整・形成して、ガスノズ
ル2と隔板4の距離を調整する。即ち、前記ガスノズル
2は予混合希薄燃焼スリット6の混合ガス燃料流入口6
1の中央部分でスリット6内に燃料を噴射することによ
り、燃料の噴射時に周囲の空気が予混合希薄燃焼スリッ
ト6内に均一に流入されるように予混合希薄燃焼スリッ
ト6の混合ガス燃料流入口61及びそれに接触される隔
板孔41を円形で形成する。
Further, since the premixed lean burn slit 6 is of the primary air supply system, when gas is introduced into the gas fuel inlet 61 of the premixed lean burn slit 6 by the gas nozzle 2, the Bunsen type rich combustion is performed. The required air ratio is about 1.
The distance between the gas nozzle 2 and the partition plate 4 is adjusted by adjusting and forming the diameters of the partition plate hole 41, the mixed gas fuel inlet 61 and the gas nozzle so as to be 4 to 1.7. That is, the gas nozzle 2 has the mixed gas fuel inlet 6 of the premixed lean combustion slit 6.
By injecting fuel into the slit 6 at the central portion of 1, the mixed gas fuel flow of the premixed lean burn slit 6 is such that the surrounding air is uniformly introduced into the premixed lean burn slit 6 at the time of fuel injection. The inlet 61 and the partition hole 41 that contacts the inlet 61 are formed in a circular shape.

【0017】前記隔板4の孔41を通して予混合希薄燃
焼スリット6に流入された燃料ガスと1次空気量は、ス
リットのベンチュリ管を流れながら円滑に完全予混合ガ
スで形成されて一定な速度で多孔体板7を通して均一に
噴出される。前記空気給気板3はリッチ燃焼スリット5
と予混合希薄燃焼スリット6の下部に位置するようにバ
ーナー支持台8の下端部に設置されて、多数個の空気口
31が形成される。この時、前記多数個の空気口31
は、隔板4の孔41を通って燃焼用1次空気比が約0.4
〜0.6 程度だけ流入されたリッチ燃焼スリット5に燃焼
上に必要な残りの2次空気の流入が容易に空気口31の
直径と位置及び個数が調整・形成される。
The amount of fuel gas and primary air introduced into the premixed lean burn slit 6 through the hole 41 of the partition plate 4 is smoothly formed as a complete premixed gas while flowing through the Venturi tube of the slit and has a constant velocity. Is uniformly ejected through the porous plate 7. The air supply plate 3 has a rich combustion slit 5
And a plurality of air ports 31 are formed at the lower end of the burner support 8 so as to be located below the premixed lean combustion slit 6. At this time, the plurality of air ports 31
Has a primary air ratio for combustion of about 0.4 through the holes 41 of the partition plate 4.
The diameter, position and number of the air ports 31 are easily adjusted / formed so that the remaining secondary air required for combustion flows into the rich combustion slit 5 that has flowed in by about 0.6.

【0018】前記のように本発明は燃料供給口1を通し
て供給されるガス燃料がガスノズル2から噴射されて、
この時、ブンゼン式リッチ燃焼及び予混合希薄燃焼に必
要な1次空気比が各々約0.4 〜0.6 及び約1.4 〜1.7 程
度流入されるようにガスノズル2の長さと直径、空気給
気板3の空気口31の大きさ、隔板4の孔41及びそれ
に接触する予混合希薄燃焼スリット6の混合ガス燃料流
入口61の直径を各々調整した後に、ブンゼン式リッチ
燃焼のスリット5と予混合希薄燃焼スリット6を各々予
混合希薄燃焼スリットとリッチ燃焼スリットの順で交互
に配列する。即ち、ガスバーナーの火焔温度を低温にす
ることによりPrompt NOxとThermal
NOxの生成を低下させるため構想した予混合希薄燃焼
自体の不安定な火焔を安定させるため予混合希薄燃焼ス
リット6に隔番で交互に火焔が安定されたブンゼン式リ
ッチ燃焼スリット5を設置して、火焔が安定されて燃焼
性が優れて、さらに公害物質(NOx及びCO等)の排
出量が少ないガスバーナーを構成した。特に、1次空気
供給方式である予混合希薄燃焼のスリット6を通して燃
焼用空気が全て1次空気だけで一層円滑に流入されるよ
うに混合ガス燃料流入口61及びそれに接触する隔板孔
41の形状を円形で形成する。
As described above, according to the present invention, the gas fuel supplied through the fuel supply port 1 is injected from the gas nozzle 2,
At this time, the length and diameter of the gas nozzle 2 and the air of the air supply plate 3 are adjusted so that the primary air ratios required for the Bunsen rich combustion and the premixed lean combustion are about 0.4 to 0.6 and about 1.4 to 1.7, respectively. After adjusting the size of the mouth 31, the diameter of the mixed gas fuel inlet 61 of the premixed lean combustion slit 6 that contacts the hole 41 of the partition plate 4, and the premixed lean burn slit, the premixed lean burn slit 5 and the premixed lean burn slit. 6 are alternately arranged in the order of premixed lean burn slits and rich burn slits. That is, by lowering the flame temperature of the gas burner, Prompt NOx and Thermal
In order to stabilize the unstable flame of the premixed lean combustion itself, which is designed to reduce the production of NOx, the premixed lean burn slit 6 is provided with the Bunsen type rich combustion slit 5 in which the flame is alternately and alternately stabilized. A gas burner having stable flame, excellent combustibility, and low emission of pollutants (NOx, CO, etc.) was constructed. In particular, the mixed gas fuel inlet 61 and the partition plate hole 41 in contact therewith so that all the combustion air is more smoothly introduced by the primary air only through the slit 6 of the premixed lean combustion which is the primary air supply system. The shape is circular.

【0019】また、リッチ・リーン燃焼ガスバーナーの
安定的な火焔形状のためブンゼン式リッチ燃焼及び予混
合希薄燃焼に必要な燃焼用空気は、ブンゼン式リッチ燃
焼の各スリットには混合ガス燃料流入口の隔板4に形成
された孔を通して燃焼用1次空気比が約0.4 〜0.6 程度
だけ適切に流入されて、残りはスリット5とスリット6
との間の空間を通して燃焼用2次空気が流入されるよう
に空気給気板3の空気口31の大きさと個数を各々調整
する。
Further, due to the stable flame shape of the rich / lean combustion gas burner, the combustion air required for the Bunsen type rich combustion and the premixed lean combustion is a mixed gas fuel inlet at each slit of the Bunsen type rich combustion. The primary air ratio for combustion is properly flowed in through the holes formed in the partition plate 4 of about 0.4 to 0.6, and the rest is slit 5 and slit 6.
The size and number of the air ports 31 of the air supply plate 3 are adjusted so that the secondary air for combustion flows in through the space between and.

【0020】また、前記予混合希薄燃焼スリット6は、
円形の隔板孔41及びスリットの混合ガス燃料流入口6
1を通して予混合希薄燃焼に必要な、空気比が約1.4 〜
1.7程度である燃焼用空気が全て1次空気だけで流入さ
れて予混合希薄燃焼することにより、予混合希薄燃焼ス
リット6の下側に位置した空気給気板3には空気口が形
成されない。
Further, the premixed lean burn slit 6 is
Circular diaphragm hole 41 and slit mixed gas fuel inlet 6
1, the air ratio required for premixed lean combustion is about 1.4 ~
Since all the combustion air of about 1.7 flows in with only the primary air and performs the premixed lean combustion, no air port is formed in the air supply plate 3 located below the premixed lean combustion slit 6.

【0021】また、前記金属繊維織造で組織された多孔
体板を使用した予混合希薄燃焼ガスバーナーは、従来の
ブンゼン式ガスバーナーに比べて1次側に高い空気比率
を持った空気が流入される必要があるが、空気供給が減
少すると火焔の長さが長くなって同一な燃焼室を使用す
る場合にガスバーナーの火焔が熱交換機に接触されてC
Oが発生することによりガス燃料の入熱量と燃焼用空気
の流入量を適切に調整して最適の燃焼状態になるように
構成する。
Further, in the premixed lean burn gas burner using the porous plate structured by the metal fiber weave, air having a higher air ratio is introduced into the primary side as compared with the conventional Bunsen type gas burner. However, when the air supply decreases, the flame length becomes longer and the flame of the gas burner contacts the heat exchanger when the same combustion chamber is used.
When O is generated, the heat input amount of the gas fuel and the inflow amount of the combustion air are appropriately adjusted to achieve an optimum combustion state.

【0022】上述のように全ての場合に送風機から供給
される燃焼用空気は、ブンゼン式ガスバーナーの不足な
空気供給のため空気給気板3から2次空気が一部流入さ
れて、残りの燃焼用1次空気は隔板4の孔41及び混合
ガス燃料流入口を通して流入されて、燃焼用空気と燃料
ガスが各々一定な比率で混合されて構成されることによ
り、流体の流れの変化及び均一な供給を実現してバーナ
ーの火焔が安定されて、さらに混合ガス燃料の噴出速度
分布が一定に維持されるように設計される。
As described above, in all cases, the combustion air supplied from the blower is partially supplied with secondary air from the air supply plate 3 due to the insufficient air supply of the Bunsen type gas burner, and the remaining air. The primary air for combustion is introduced through the holes 41 of the partition plate 4 and the mixed gas fuel inlet port, and the combustion air and the fuel gas are mixed at a constant ratio, respectively. It is designed so that a uniform supply is realized, the flame of the burner is stabilized, and the ejection velocity distribution of the mixed gas fuel is maintained constant.

【0023】前記ガス燃料流入口51,61内に流入さ
れた空気と燃料ガスは各スリット5,6のベンチュリ管
を通過しながら混合されて、混合された混合ガスはリッ
チ燃焼スリット5の上部に形成された長い主火焔の焔孔
52と補助焔孔53,予混合希薄燃焼スリット6の上部
に設置された多孔体板7を通して吐出されて別に設置さ
れた点火装置(図示せず)により点火される。
The air and the fuel gas flowing into the gas fuel inlets 51 and 61 are mixed while passing through the venturi pipes of the slits 5 and 6, and the mixed gas is mixed in the upper portion of the rich combustion slit 5. The long main flame flame hole 52 and auxiliary flame flame hole 53 formed, and the porous plate 7 disposed above the premixed lean combustion slit 6 are discharged and ignited by a separately installed ignition device (not shown). It

【0024】以上、本発明による好ましい実施形態につ
いて詳細に既述したが、本発明が属する技術分野におい
て通常の知識を持つ者であれば、特許請求範囲に定義さ
れた本発明の精神及び範囲を離脱せず本発明を多様に変
形または変更して実施できる。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art to which the present invention pertains have the spirit and scope of the present invention defined in the claims. The present invention can be variously modified or changed without departing from the present invention.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上のように本発明は、ブンゼン式リッ
チ燃焼スリットと予混合希薄燃焼スリットを隔番で設置
して、圧力降下及び熱損失が少なくバーナー火焔の安定
性と均一性及び火焔転移性等が向上されるとともに、ガ
スバーナーの形状及び構造が簡単で、燃焼時に逆火が発
生せず加工性が容易である。
As described above, according to the present invention, the Bunsen type rich combustion slit and the premixed lean combustion slit are installed at different numbers to reduce the pressure drop and the heat loss, and the stability and uniformity of the burner flame and the flame transition. In addition to the improved properties, the shape and structure of the gas burner is simple, and flashback does not occur during combustion, and workability is easy.

【0026】また、全体的にバーナーの諸般性能が大幅
に向上されるとともに火焔が安定されて燃焼時に発生す
る燃焼騒音も大幅に減少されて、公害物質(NOx及び
CO等)の低減化ができる。また、本発明のリッチ燃焼
を実行するスリットは、低価で簡単な構造で製作される
従来のブンゼン式スリットをそのまま使用するだけでは
なく、1次空気比が約0.4 〜0.6 程度流入されて予混合
希薄燃焼を実行するスリットは空気供給方式が1次方式
で1次空気比が約1.4 〜1.7 程度が流入されるように、
予混合希薄燃焼スリットのガス燃料流入口とそれに接触
する隔板の孔を同一直径を具備する円形で形成して、空
気給気板の空気口の大きさと位置、ガスノズルの長さ及
び直径、隔板孔の大きさ、予混合希薄燃焼スリットのガ
ス燃料流入口の直径及びそれに接触する隔板孔の直径を
各々調整配列することにより製作が容易で、低価化によ
り経済性が向上されるとともに性能が向上される効果が
ある。
In addition, the general performance of the burner is greatly improved, the flame is stabilized, and the combustion noise generated during combustion is also greatly reduced, so that pollutants (NOx, CO, etc.) can be reduced. . Further, the slit for executing the rich combustion according to the present invention is not limited to the conventional Bunsen type slit, which is manufactured at a low cost and has a simple structure, and is used as it is because the primary air ratio is about 0.4 to 0.6. The slit for performing the mixed lean combustion is the primary air supply system so that the primary air ratio is about 1.4 to 1.7.
The gas fuel inlet of the premixed lean burn slit and the hole of the partition plate contacting it are formed in a circular shape having the same diameter, and the size and position of the air inlet of the air supply plate, the length and diameter of the gas nozzle, The size of the plate hole, the diameter of the gas fuel inlet of the premixed lean burn slit, and the diameter of the partition plate hole in contact with it are easy to manufacture, and the cost is low and the economy is improved. There is an effect that the performance is improved.

【0027】また、燃焼用空気または燃料ガスが一側に
偏向して流れると、部分ごとの当量比が異なってバーナ
ー表面の火焔も偏向してバーナーの燃焼性能が低下され
る為、本発明ではできるだけ短い長さと狭小な空間で混
合ガスの流れに偏向が発生しないように各スリットのベ
ンチュリ管内で燃料と空気が完全に混合されるようにす
る。
When the combustion air or the fuel gas is deflected to one side and flows, the equivalence ratio of each part is different and the flame on the burner surface is also deflected to deteriorate the combustion performance of the burner. The fuel and air are thoroughly mixed in the Venturi tube of each slit so that the flow of the mixed gas is not deflected in the shortest length and narrow space.

【0028】また、予混合ガスを使用する燃焼機では、
バーナーの燃焼表面が穿孔された形態が主に使用されて
いる場合には、単位面積当たりの高負荷燃焼を誘導する
ため一部でバーナーの燃焼表面素材をセラミックスまた
はステンレス上で穿孔された形態を使用することにより
燃焼時に騒音が発生したが、本発明ではバーナーの燃焼
表面材質として多孔性の金属繊維織造で組織された多孔
体板を使用してバーナーの燃焼表面から燃料ガスの噴出
速度分布を一定に維持させる効果がある。
Further, in the combustor using the premixed gas,
If the burner has a perforated combustion surface, the burner combustion surface material is partially perforated on ceramics or stainless steel to induce high-load combustion per unit area. Although noise was generated during combustion by using it, in the present invention, the ejection velocity distribution of the fuel gas from the combustion surface of the burner is used by using a porous plate composed of porous metal fiber weave as the combustion surface material of the burner. It has the effect of keeping it constant.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の構造配列を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a structural arrangement of the present invention.

【図2】図1の立面図である。FIG. 2 is an elevational view of FIG.

【図3】本発明によるリッチ燃焼スリットの構造を示す
例示図である。
FIG. 3 is an exemplary view showing a structure of a rich combustion slit according to the present invention.

【図4】本発明による予混合希薄燃焼スリットの構造を
示す例示図である。
FIG. 4 is an exemplary view showing a structure of a premixed lean burn slit according to the present invention.

【図5】本発明による作動説明のための例示図である。FIG. 5 is an exemplary diagram for explaining an operation according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料供給口 2 ガスノズル 3 空気給気板 4 隔板 5 リッチ燃焼スリット 6 予混合希薄燃焼スリット 7 多孔体板 8 バーナー支持台 31 空気口 41 孔 51 リッチ燃焼スリットのガス燃料流入口 52 焔孔 53 補助焔孔 61 予混合希薄燃焼スリットのガス燃料流入口 71 多孔体板両側面部 1 Fuel supply port 2 gas nozzles 3 Air supply plate 4 partitions 5 Rich burning slit 6 Premixed lean burn slit 7 Porous plate 8 burner support 31 Air port 41 holes 51 Rich fuel slit gas fuel inlet 52 Flame hole 53 Auxiliary flame hole 61 Premixed lean burn slit gas fuel inlet 71 Both sides of porous plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パク イン−ソク 大韓民国 テジョンシ チュング オリ ュードン175−1 サムソンアパート28 −1309 (72)発明者 チェ キュ−ソン 大韓民国 テジョンシ ユソンク オウ ンドン99 ハンビッアパート123−603 (56)参考文献 特開 平7−190359(JP,A) 特開 平10−176806(JP,A) 特開 平8−226617(JP,A) 特開 平8−278006(JP,A) 特開 平4−190007(JP,A) 特開 平10−68507(JP,A) 特開2000−213714(JP,A) 特開2001−74209(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23D 14/02 - 14/18 F23C 11/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Pak In-Suk Republic of Korea Daejeon Situ Chung Oryu Dong 175-1 Samsung Apartment 28 -1309 (72) Inventor Chee Kw Seung Republic of Korea Dae Jung Si Yu Sung Chun Oung Dong 99 Han Bit Apart 123-603 (56) References JP-A-7-190359 (JP, A) JP-A-10-176806 (JP, A) JP-A-8-226617 (JP, A) JP-A-8-278006 (JP, A) Kaihei 4-190007 (JP, A) JP 10-68507 (JP, A) JP 2000-213714 (JP, A) JP 2001-74209 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F23D 14/02-14/18 F23C 11/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ガスボイラー等の家庭用ガス燃焼機器の
ーナーにおいて 料供給口を通して流入された燃料を噴射するガスノズ
ルと、 前記ガスノズルにより噴射されたガスが流入されるよう
にバーナー支持台に隔番で各々設置される多数個のブン
ゼン式リッチ燃焼スリットと、 多孔性である金属繊維織造で組織された多孔体板を燃焼
表面の材質で使用する予混合希薄燃焼スリットと、 前記リッチ燃焼スリットと予混合希薄燃焼スリットのガ
ス燃料流入口に一側面が接触されるようにバーナー支持
台の一側に設置されて、ガス燃料流入口が位置する部位
に各々のガスノズルからガス燃料と1次空気が流入され
るように孔が形成された隔板と、 前記ブンゼン式リッチ燃焼スリット及び予混合希薄燃焼
スリットの下部に位置するようにバーナー支持台の下端
部に設置され、前記リッチ燃焼スリットに2次空気を流
入させるための多数個の空気口が形成された空気給気
を含むことを特徴とする多孔性の金属繊維織造で組織
された多孔体板を利用した家庭用低公害・高効率リッチ
・リーン燃焼ガスバーナー。
1. A domestic gas combustor such as a gas boilerVessel
BaIn the tuner, Burn Gas nozzles that inject fuel injected through the fuel supply port
And So that the gas injected by the gas nozzle is introduced
In the burner support stand, a number of
Zen type rich burning slit, Combusting a porous plate organized by metal fiber weave that is porous
Premixed lean burn slit used for surface material, Gas of the rich burn slit and the premixed lean burn slit
Burner support so that one side contacts the fuel inlet
A part installed on one side of the platform where the gas fuel inlet is located
The gas fuel and the primary air flow into each of the gas nozzles.
And a partition plate with holes formed so that Bunsen type rich burn slit and premixed lean burn
Lower edge of burner support so that it is located at the bottom of the slit
Installed in the department,Flow secondary air through the rich burn slit
To enterAir supply with multiple air openingsBoard
WhenPorous metal fiber woven structure characterized by containing
Low-pollution / high-efficiency rich for home using the porous plate
-Lean combustion gas burner.
【請求項2】 前記予混合希薄燃焼スリットのガス燃料
流入口とそれに接触する隔板の孔は、同一直径を具備す
る円形で形成されたことを特徴とする請求項1記載の多
孔性の金属繊維織造で組織された多孔体板を利用した家
庭用低公害・高効率リッチ・リーン燃焼ガスバーナー。
2. The porous metal according to claim 1, wherein the gas fuel inlet of the premixed lean burn slit and the hole of the partition plate contacting the inlet are formed in a circular shape having the same diameter. A low-pollution, high-efficiency, rich-lean combustion gas burner for home use that uses a porous plate constructed by fiber weaving.
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