JP3561412B2 - Combustion device for hot air heater - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば石油ファンヒータなどの石油気化式の温風暖房機に用いられる燃焼装置に係り、窒素酸化物の排出量を少なく、かつ燃焼の安定性を確保できる燃焼装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の燃焼装置、例えば石油ファンヒータは、図7、図8及び図9に示すように構成されるものであり、図7は従来の燃焼装置の一部切欠正面断面図、図8は従来の燃焼装置の概略を示す側面断面図、図9は従来の燃焼装置のバーナ部の要部正面断面図である。
【0003】
まず、図7乃至図9により、従来の燃焼装置である石油ファンヒータの燃焼部を説明する。
【0004】
図7乃至図9において、液体燃料が予め加熱されて気化した気化燃料11は気化器7のノズル8よりバーナ13内に噴射され、この燃料ガス噴射のエジェクター効果により燃焼に必要な一次空気10の必要量もバーナ13に自然吸入され、その内部で混合された後、バーナ炎口部16にて燃焼する。バーナ13には燃焼室3及びバーナボックス4によって形成された燃焼囲部5に収められる。
【0005】
燃焼用二次空気17は燃焼室3の燃焼室後23の背面下部に位置している二次空気導入部20より対流用送風機9からの風が導風板18に導かれて、導風板18の二次空気放出部19より勢いよく噴出され、燃焼炎と直交して混合される。燃焼排気は機器本体1に取り付けられた対流用送風機9の送風によるドラフト効果により燃焼室3の上部の開口部から燃焼室3の外へ排出され、対流用送風機9によって採り込まれた室内空気と混合された後、ルーバーを備えた吹出口6から温風として室内に放出される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記燃焼装置である石油ファンヒータにおいては、空気中の窒素酸化物や炭化水素の主たる発生原因のひとつなる燃焼ガスが発生する。このために上記石油ファンヒータを室内で運転すると、窒素酸化物や炭化水素の濃度がきわめて高くなることがあるが、室内の窒素酸化物や炭化水素の除去に関して、何の対策ももたれていないのが現状であり、石油ファンヒータ等の暖房機の燃焼ガスからの除去に関しては、業界として商品開発の目標値を98年度商品より、窒素酸化物排出量100ppm以下、又、自主検査基準の窒素酸化物排出量120ppm以下と決めて、燃焼性の改善を計っているのが現状である。
【0007】
そこで、本発明は上記に鑑み、暖房機から発生する窒素酸化物の排出量を低減させる温風暖房機の燃焼装置の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の温風暖房機の燃焼装置は上記課題を解決するためになされたもので、燃焼部バーナ炎よりの燃焼炎を囲う燃焼室と、バーナを囲うバーナボックスとからなる燃焼囲部を備えた温風暖房機において、対流用送風機からの風を燃焼室の側面より、燃焼用二次空気として取り入れる取入口を設けてなるものである。
【0009】
また、燃焼室側面の取入口より取り入れた風を、風向板を形成して、燃焼室前と風向板の間に風を通過させてなるものである。
【0010】
そして、燃焼室の側面に取り入れ口より取り入れた風を、風向板の案内ガイドを介して、燃焼室前と風向板の間に風を通過させてなるものである。
【0011】
そしてまた、燃焼室に燃焼用二次空気として対流用送風機からの風をとりいれる導風板を設け、この風を二次燃焼させた後その一部を風向板の燃焼室内側に沿って、バーナ炎口部近傍に導き燃焼させてなるものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の温風暖房機の燃焼装置の実施の形態を石油ファンヒータに実施した場合について図1乃至図6と共に説明するが、上記従来の技術で説明した構成と同一部分は同一符号を付して説明する。
【0013】
図1は第1の実施の形態に係る石油ファンータの概略構造を示す側面断面図、図2は石油ファンヒータの概略構造の図1のA−A上方断面図、図3は石油ファンヒータの概略構造の図1のB矢示方向から見た燃焼室前22の斜視図、図4は石油ファンヒータの概略構造の図1のC矢示方向から見た燃焼室後23の斜視図、図5は第2の実施の形態に係る石油ファンータの概略構造を示す側面断面図、図6は石油ファンータの概略構造の図5のD矢示方向から見た燃焼室前22の斜視図である。
【0014】
図1乃至図4に示す第1の実施の形態の燃焼室3は、燃焼室前22と燃焼室後23から成り立っており、燃焼室後23はコの字形で、両側面の内側に切り起し穴24を形成し、背面には、二次空気取り入れ用の二次空気導入部20があり、さらに導風板18には燃焼炎に風をおくる二次空気放出部19がある形状のものを螺子で燃焼室後23に固定する。
【0015】
また、燃焼室前22には、燃焼室後23の両側面の切り起し穴24からの二次空気を導く、案内ガイド25を形成した風向板21を、燃焼室前22に螺子で固定する構成になっている。
【0016】
図5及び図6に示す第2の実施の形態の燃焼室3の燃焼室前22に、導風板18からの二次空気を燃焼炎で二次燃焼した燃焼ガスの一部を風向板21に沿って下部のバーナ13に導くように凸部26を形成した構成になっている。他の構成は、従来の技術の項で説明した燃焼装置と同じ概略構造である。
【0017】
以上の構成において、液体燃料が予め加熱されて気化した気化燃料11は気化器7のノズル8よりバーナ13内に噴射され、この燃料ガス噴射のエジェクター効果により燃焼に必要な一次空気10の必要量もバーナ13に自然吸入され、そのバーナ13内部で混合された後、バーナ炎口部16にて燃焼する。バーナ13は燃焼室3及びバーナボックス4によって形成された燃焼囲部5に収められる。
【0018】
また、燃焼用二次空気17は燃焼室3の燃焼室後23の背面下部に位置している二次空気導入部20より対流用送風機9からの風が導風板18に導かれて、導風板18の二次空気放出部19より勢いよく噴出され、燃焼炎と直交して混合される。
【0019】
一方、対流用送風機9の風は、燃焼室3の燃焼室後23の両側面の切り起し穴24より取り入れられ、風向板21の案内ガイド25にそって流れ、燃焼室3の燃焼室前22と風向板18の間に導かれてくる。この風によって風向板21が冷却される。従って、燃焼炎が冷やされた風向板18に沿って上昇するのと、導風板18からの二次空気が充分供給されるのとの相乗効果によって、燃焼炎の燃焼温度をさげる効果があり、窒素酸化物の生成が減少する。
【0020】
表1にその状態、つまり改善前(図8に示す従来の構成)と改善後(図1乃至図4に示す本発明の第1の実施の形態の構成)の3.3KWの燃焼装置の窒素酸化物排出量の比較を示す。
【0021】
なお、表1において、窒素酸化物排出量は、理論最大二酸化炭素濃度によって換算した窒素酸化物を濃度によって表したものである。
【0022】
【表1】
【0023】
また、燃焼空気の酸素が欠乏したときなど一次空気が不足し、赤火燃焼になり一酸化炭素の発生が増大するような場合でも二次空気が充分供給されて二次燃焼し一酸化炭素の発生が抑制される。
【0024】
そして、燃焼排気は機器本体1に取り付けられた対流用送風機9の送風によるドラフト効果により燃焼室3の上部の開口部から燃焼室3の外へ排出され、対流用送風機9によって採り込まれた室内空気と混合された後ルーバーを備えた吹出口6から温風として室内に放出される。
【0025】
また、図5及び図6の第2の実施の形態に示すように、燃焼用二次空気17は、燃焼室3の燃焼室後23の背面下部に位置している二次空気導入部20より、対流用送風機9からの風が導風板18に導かれて、導風板18の二次空気放出部19より、勢いよく噴出され、燃焼炎と直交して二次燃焼する。
【0026】
この二次燃焼した燃焼ガスは、酸素量が少なく、図4に点線で示すように導風板18の二次空気放出部19より噴出され、燃焼炎と直交して二次燃焼するが、導風板18の二次空気放出部19よりの噴出される風の勢いがつよいので、風向板21に沿って下方に送られ、風向板21の凸部26によってバーナ13近傍部に燃焼ガスが導かれ、二次空気の一部として燃焼するが、一酸化炭素が僅かに高めの燃焼ガスとして上昇して、導風板18の二次空気放出部19よりの噴出される風で二次燃焼して一酸化炭素は低減されて、燃焼室3の上部の開口部から燃焼室3の外へ排出され、対流用送風機9によって採り込まれた室内空気と混合された後ルーバーを備えた吹出口6から温風として室内に放出される。
【0027】
また、導風板18の二次空気放出部19がないところは、そのまま二次燃焼した燃焼ガスは、燃焼室3の上部の開口部から燃焼室3の外へ排出され、対流用送風機9によって採り込まれた室内空気と混合された後ルーバーを備えた吹出口6から温風として室内に放出される。このように簡易に燃焼ガスを循環することにより、燃焼ガス中の窒素酸化物の生成がさらに減少する。
【0028】
表2にその状態、つまり改善前(図8に示す従来の構成)と改善後(図5及び図6に示す本発明の第2の実施の形態の構成)の6.3KWの燃焼装置の窒素酸化物排出量の比較を示す。
【0029】
なお、表2において、窒素酸化物排出量は、理論最大二酸化炭素濃度によって換算した窒素酸化物を濃度によって表したものである。
【0030】
【表2】
【0031】
【発明の効果】
本発明の温風暖房機の燃焼装置は、燃焼部バーナ炎よりの燃焼炎を囲う燃焼室と、バーナを囲うバーナボックスとからなる燃焼囲部を備えた温風暖房機において、対流用送風機からの風を燃焼室の側面の取り入れ口より、燃焼用二次空気として取り入れ、風向板の案内ガイドを介して、燃焼室前と風向板の間に風を通過させ、風向板を冷却することにより、バーナからの燃焼炎温度を低くくなり、窒素酸化物の発生を抑制することができる。
【0032】
また、燃焼室に燃焼用二次空気として対流用送風機からの風をとりいれ、導風板をへて、この風を二次燃焼用空気として活用し燃焼させた後、酸素の少ない燃焼ガスの一部を風向板に沿って、バーナ炎口部の近傍に送り燃焼用空気として燃焼した後上昇し、導風板から風の二次燃焼用空気で燃焼して一酸化炭素を低減して室内空気と混合して温風となって放出することにより、簡易的に燃焼ガスを循環するので、窒素酸化物の発生が更に押さえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る石油ファンータの概略構造を示す側面断面図である。
【図2】図1のA−A線の上方断面図である。
【図3】図1のB矢示方向から見た燃焼室前の斜視図である。
【図4】図1のC矢示方向から見た燃焼室後の斜視図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態の係る石油ファンータの概略構造を示す側面断面図である。
【図6】図5のD矢示方向から見た燃焼室前の斜視図である。
【図7】従来の実施の形態に係る石油ファンヒータの一部切欠正面断面図である。
【図8】図7の側面断面図である。
【図9】図7のバーナ部の要部正面断面図である。
【符号の説明】
1 機器本体
2 ポンプ
3 燃焼室
4 バーナボックス
5 燃焼囲部
6 吹出口
7 気化器
8 ノズル
9 対流用送風機
10 燃焼用一次空気
11 気化燃料
12 給油タンク
13 バーナ
14 仕切板
15 油受け皿
16 バーナ炎口部
17 燃焼用二次空気
18 導風板
19 二次空気放出部
20 二次空気導入部
21 風向板
22 燃焼室前
23 燃焼室後
24 切り起し穴
25 案内ガイド
26 凸部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a combustion device used for a petroleum gasification type hot air heater such as a petroleum fan heater, for example, and relates to a combustion device capable of reducing the emission of nitrogen oxides and ensuring combustion stability.
[0002]
[Prior art]
A conventional combustion apparatus of this type, for example, an oil fan heater is configured as shown in FIGS. 7, 8 and 9, and FIG. 7 is a partially cutaway front sectional view of the conventional combustion apparatus. FIG. 9 is a side sectional view schematically showing a conventional combustion device, and FIG. 9 is a front sectional view of a main part of a burner portion of the conventional combustion device.
[0003]
First, a combustion section of a petroleum fan heater which is a conventional combustion apparatus will be described with reference to FIGS.
[0004]
7 to 9, a vaporized fuel 11, which is a liquid fuel preheated and vaporized, is injected into a
[0005]
The air from the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the petroleum fan heater that is the above-described combustion device, a combustion gas that is one of the main causes of generation of nitrogen oxides and hydrocarbons in the air is generated. For this reason, when the oil fan heater is operated indoors, the concentration of nitrogen oxides and hydrocarbons may be extremely high, but no measures have been taken with respect to the removal of nitrogen oxides and hydrocarbons in the room. As for the removal of combustion gas from heaters such as petroleum fan heaters, the industry has set its target for product development at a level of 100 ppm or less of nitrogen oxides compared to the 1998 product. At present, it is determined that the amount of material discharged is 120 ppm or less to improve flammability.
[0007]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a combustion device for a hot-air heater that reduces the emission of nitrogen oxides generated from the heater.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A combustion device for a hot air heater according to the present invention has been made in order to solve the above problem, and includes a combustion chamber including a combustion chamber surrounding a combustion flame from a combustion part burner flame, and a burner box surrounding a burner. In the hot air heater, an inlet for taking in air from a convection blower from the side of the combustion chamber as secondary air for combustion is provided.
[0009]
Further, the wind taken in from the intake on the side of the combustion chamber is formed as a wind direction plate, and the wind is passed between the front of the combustion chamber and the wind direction plate.
[0010]
And the wind taken in from the intake into the side of the combustion chamber is made to pass between the front of the combustion chamber and the wind direction plate through the guide for the wind direction plate.
[0011]
Further, a baffle plate is provided in the combustion chamber to take in the wind from the convection blower as secondary air for combustion, and after the wind is subjected to secondary combustion, a part thereof is burned along the combustion chamber side of the wind direction plate. It is guided and burned near the flame outlet.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a case in which an embodiment of a combustion device for a hot air heater according to the present invention is applied to an oil fan heater will be described with reference to FIGS. 1 to 6. A description is given below.
[0013]
1 is a side sectional view showing a schematic structure of an oil fan according to the first embodiment, FIG. 2 is an AA upper sectional view of FIG. 1 showing a schematic structure of the oil fan heater, and FIG. FIG. 4 is a perspective view of the front of the
[0014]
The
[0015]
At the
[0016]
In the
[0017]
In the above-described configuration, the vaporized fuel 11 which is preheated and vaporized by the liquid fuel is injected into the
[0018]
In addition, the secondary air for combustion 17 is guided by a
[0019]
On the other hand, the wind of the
[0020]
Table 1 shows the state, that is, the nitrogen of the 3.3 KW combustion apparatus before the improvement (the conventional configuration shown in FIG. 8) and after the improvement (the configuration of the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 4). A comparison of oxide emissions is shown.
[0021]
In Table 1, the amount of nitrogen oxide emission is represented by the concentration of nitrogen oxide converted by the theoretical maximum carbon dioxide concentration.
[0022]
[Table 1]
[0023]
In addition, even when the primary air is insufficient, such as when the oxygen in the combustion air is deficient, and the combustion of red fire increases and the generation of carbon monoxide increases, the secondary air is sufficiently supplied and the secondary combustion is performed to reduce the carbon monoxide. Generation is suppressed.
[0024]
Then, the combustion exhaust is discharged from the upper opening of the
[0025]
As shown in the second embodiment in FIGS. 5 and 6, the secondary air for combustion 17 is supplied from the secondary
[0026]
The combustion gas after the secondary combustion has a small amount of oxygen and is ejected from the secondary
[0027]
Where the secondary
[0028]
Table 2 shows the state, that is, the nitrogen of the 6.3 KW combustion apparatus before the improvement (the conventional configuration shown in FIG. 8) and after the improvement (the configuration of the second embodiment of the present invention shown in FIGS. 5 and 6). A comparison of oxide emissions is shown.
[0029]
In Table 2, the amount of nitrogen oxide emission is represented by the concentration of nitrogen oxide converted by the theoretical maximum carbon dioxide concentration.
[0030]
[Table 2]
[0031]
【The invention's effect】
The combustion device of the hot air heater of the present invention is a hot air heater provided with a combustion chamber including a combustion chamber surrounding a combustion flame from a combustion part burner flame and a burner box surrounding a burner. The wind from the combustion chamber is taken in from the intake on the side of the combustion chamber as secondary air for combustion, and the wind is passed between the front of the combustion chamber and the wind panel through the guide for the wind panel to cool the wind panel. The temperature of the combustion flame from the fuel becomes low, and the generation of nitrogen oxides can be suppressed.
[0032]
In addition, wind from a convection blower is taken into the combustion chamber as secondary air for combustion, and the air is blown through a baffle plate to use the wind as secondary combustion air for combustion. The air is sent along the wind direction plate to the vicinity of the burner flame opening, burns as combustion air, rises, and then burns with the air for secondary combustion of the wind from the baffle plate to reduce carbon monoxide and to reduce indoor air. Since the combustion gas is easily circulated by mixing and discharging as warm air, the generation of nitrogen oxides can be further suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a schematic structure of a petroleum fanter according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an upper sectional view taken along line AA of FIG. 1;
FIG. 3 is a perspective view in front of a combustion chamber as viewed from a direction indicated by an arrow B in FIG. 1;
FIG. 4 is a perspective view after the combustion chamber as viewed from the direction of arrow C in FIG. 1;
FIG. 5 is a side sectional view showing a schematic structure of an oil fan according to a second embodiment of the present invention.
6 is a perspective view of the front of the combustion chamber as viewed from the direction indicated by arrow D in FIG. 5;
FIG. 7 is a partially cutaway front sectional view of an oil fan heater according to a conventional embodiment.
FIG. 8 is a side sectional view of FIG. 7;
FIG. 9 is a front sectional view of a main part of the burner section of FIG. 7;
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DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Device main body 2
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