JP3691239B2

JP3691239B2 - 燃焼装置

Info

Publication number: JP3691239B2
Application number: JP05067298A
Authority: JP
Inventors: 伯一久保田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1998-03-03
Filing date: 1998-03-03
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2018-03-03
Also published as: JPH11248148A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は燃焼装置に関するものであり、特に詳しくは燃料と燃焼用空気とを元混合し、表面燃焼プレートの無数の微細な孔を通過させてその表面で燃焼させ、燃焼を短時間で完結するようにした燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の燃焼装置として、図４に示したように、混合室５１に燃料供給管５２を接続すると共に、混合室５１に燃焼用空気を供給する送風機５３を設置し、混合室５１の前面に設けた表面燃焼プレート５４の図示しない無数の微細な孔から、混合室５１で混合された燃料ガスと燃焼用空気との混合ガスを通過させてその表面に火炎５５を面状に形成し、混合ガスを燃焼させる燃焼装置が周知である。
【０００３】
なお、５６は放電機構などを備えて表面燃焼プレート５４の前方に設置された点火手段であり、表面燃焼プレート５４を通過した混合室５１の混合ガスはこの点火手段５６によって点火され、火炎５５が形成される。
【０００４】
上記構成の燃焼装置は、火炎５５が短く形成されるので、ボイラなどの加熱手段として使用する際に装置の小型化が図れると云った利点がある。また、燃焼が短時間で完結するため、排ガス中のＮＯ_X の生成が抑えられると云った利点もあり、用途が拡がってきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記構成の従来の燃焼装置は、セラミックスなどからなる表面燃焼プレートの大型化が、強度や加工上の制約があって困難であり、したがって大型の燃焼装置を製造するのが困難であると云った問題点があり、この点の解決が課題となっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、開閉弁が介在する燃料供給管が１本づつ接続された複数の混合室と、各混合室に対応して設置され、当該混合室に燃焼用空気を供給する複数の送風機と、各混合室に設けられて混合室内の混合ガスを通過させ、その表面に火炎を形成する複数の表面燃焼プレートと、一つの表面燃焼プレートの近くに設置された点火手段とを備える燃焼装置において、燃焼開始時には点火手段に近い表面燃焼プレートを有する混合室（以下、これを主混合室と云う）に接続された燃料供給管に介在する開閉弁を開弁し、点火手段を起動して主混合室の表面燃焼プレートの表面に火炎を形成し、その後主混合室以外の混合室（以下、これを副混合室と云う）に接続された燃料供給管に介在する開閉弁を開弁し、副混合室の表面燃焼プレートを通過して副混合室から出たガスに主混合室の表面燃焼プレート表面に形成された火炎から点火する制御器を設けるようにした第１の構成の燃焼装置と、
【０００７】
前記第１の構成の燃焼装置において、副混合室に接続された燃料供給管に介在する開閉弁を、主混合室に接続された燃料供給管に介在する開閉弁より制御器によって先に閉弁するようにした第２の構成の燃焼装置と、
【０００８】
前記第１の構成の燃焼装置において、主混合室の表面燃焼プレートの表面だけで火炎が形成されているときにも、副混合室に燃焼用空気を供給する送風機を制御器によって運転するようにした第３の構成の燃焼装置と、
【０００９】
前記第３の構成の燃焼装置において、副混合室に燃焼用空気を供給する送風機を低速運転するようにした第４の構成の燃焼装置と、
を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明になる燃焼装置の一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
【００１１】
主混合室１の両側に副混合室２・３が並設され、主混合室１の下側には容積の小さいガス室４が設置されている。
【００１２】
各室１〜４には、幹燃料供給管５から分岐した枝燃料供給管６〜９が１本づつ接続されている。そして、枝燃料供給管６〜９それぞれには開閉弁１０〜１３が１個づつ介在し、個別に燃料ガスが供給できるようになっている。なお、ガス室４に接続している枝燃料供給管９は他の枝燃料供給管６〜８より細く、そこに介在する開閉弁１３も他の開閉弁１０〜１２より小さい。
【００１３】
また、各混合室１〜３には送風機１４〜１６が設置されて、それぞれに燃焼用空気が適宜供給できるようになっている。また、各室１〜４の前面には、ガスを通過させ、その表面に火炎を形成する表面燃焼プレート１７〜２０が設置されている。なお、混合室１〜３の前面に設置されている表面燃焼プレート１７〜１９は、市販されている表面燃焼プレートの最大のものを３〜５枚程度張り合わせて形成されたものである。
【００１４】
さらに、放電点火装置２１が表面燃焼プレート２０の前方に設置されると共に、これらの機器を例えば図３のように制御する制御器２２が設置されている。
【００１５】
すなわち、制御器２２は図示しない燃焼スイッチが投入されると、先ず送風機１４〜１６を起動する。このとき、送風機１４は定格運転して主混合室１に所要の量の燃焼用空気を送り込むが、送風機１５・１６は所定の低速運転、例えば定格の５〜１０％で運転し、表面燃焼プレート１８・１９を通過して副混合室２・３から外部に出る弱い気流を作る。
【００１６】
そして、所定時間後、例えば３０秒後に開閉弁１３を開弁して枝燃料供給管９からガス室４への燃料ガスの供給を開始すると同時に放電点火装置２１を所定時間、例えば５秒間だけ起動して、表面燃焼プレート２０を通過してガス室４から出てきた燃料ガスに点火し、種火２３を表面燃焼プレート２０の表面に形成する。
【００１７】
さらに所定時間後、例えば放電点火装置２１の起動から９秒後に開閉弁１０を開弁して枝燃料供給管６から主混合室１への燃料ガスの供給を開始し、送風機１４によって供給される燃焼用空気と主混合室１で混合し、表面燃焼プレート１７を通過して主混合室１から出てきた混合ガスに種火２３から点火して、表面燃焼プレート１７の表面に火炎２４を形成する。火炎２４の形成から所定時間後、例えば８秒後に開閉弁１３を閉弁して種火２３を消す。
【００１８】
そして、燃焼負荷が増大して主混合室１の表面燃焼プレート１７の表面に形成する火炎２４の火力だけでは発熱量が不足すると、例えば開閉弁１１を開弁すると共に送風機１５を定格運転して、燃料ガスと送風機１５から供給される燃焼用空気とを副混合室２で混合し、表面燃焼プレート１８を通過して副混合室２から出てきた混合ガスに火炎２４から点火して、表面燃焼プレート１８の表面に火炎２５を形成する。
【００１９】
さらに燃焼負荷が増大したときには、開閉弁１２の開弁と送風機１６の定格運転とを行い、燃料ガスと送風機１６から供給される燃焼用空気とを副混合室３で混合し、表面燃焼プレート１９を通過して副混合室３から出てきた混合ガスに火炎２４から点火して、表面燃焼プレート１９の表面に火炎２６を形成する。
【００２０】
一方、燃焼負荷が減少したときには、先ず開閉弁１２を閉弁して枝燃料供給管８から副混合室３への燃料ガスの供給を停止すると共に、送風機１６を初期の運転状態、すなわち例えば定格の５〜１０％で運転し、火炎２６を消す。
【００２１】
そして、燃焼負荷がさらに減少したときには、開閉弁１１を閉弁して枝燃料供給管７から副混合室２への燃料ガスの供給を停止すると共に、送風機１５を初期の運転状態、すなわち例えば定格の５〜１０％で運転し、火炎２５を消す。
【００２２】
そして、燃焼停止スイッチが操作されると、開閉弁１０を閉弁して枝燃料供給管６から主混合室１への燃料ガスの供給を停止すると供に、それから所定時間後、例えば２０秒後に送風機１４〜１６の運転を停止する。
【００２３】
本発明の燃焼装置は、上記したように表面燃焼プレートを備えた混合室を並設して大容量化を図っているので、強度や加工上の制約で表面燃焼プレートの大型化は困難であるが、装置としての大型化が容易である。
【００２４】
しかも、制御器２２によって上記のように制御されるので、表面燃焼プレート１４の表面だけに火炎２４が形成されているようなときにも、副混合室２・３には送風機１５・１６によって燃焼用空気が供給され、表面燃焼プレート１８・１９を通って副混合室２・３から外部に流れ出る弱い気流ができ、火炎２４によって生成される高温の燃焼ガスが副混合室２・３に逆流することがない。
【００２５】
したがって、副混合室２・３などの低温部分に高温の燃焼ガスが触れて結露すると云ったことがない。
【００２６】
また、火炎２４が最初に形成され、且つ、最後まで形成されているので、火炎を検出する必要があるときには、主混合室１の表面燃焼プレート１７の前面だけに所要の火炎検出器を設置すれば良く、装置の簡素化が図れる。
【００２７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【００２８】
例えば、主混合室１の両側に副混合室をそれぞれ複数個配設し、それぞれに枝燃料供給管・表面燃焼プレート・送風機などを取り付けるようにしても良い。
【００２９】
また、表面燃焼プレート１７を通過して主混合室１から出てきた混合ガスに放電点火装置２１などから直接点火するように構成することもできる。
【００３０】
また、火炎２４・２５・２６が形成された状態で、燃焼負荷が低下したときには、火炎２５から先に消すように制御しても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の燃焼装置によれば、火炎が短く形成されるために装置の小型化と排ガス中のＮＯ_X の生成が抑制できる表面燃焼プレートを使用した燃焼装置の大容量化が容易に行える。
【００３２】
特に、請求項２の燃焼装置においては、主混合室の表面燃焼プレートを通過した混合ガスが最初に燃焼し、且つ、最後まで燃焼を続けるので、火炎を検出する必要があるときには、主混合室の表面燃焼プレートの前面だけで行えば良いので、装置構成が簡素化される。
【００３３】
また、請求項３の燃焼装置においては、副混合室に高温の燃焼ガスが逆流して入り込むことがないので、副混合室の低温部分に高温の燃焼ガスが触れて結露すると云ったことがない。
【００３４】
また、請求項５の燃焼装置においては、部分燃焼を行うときに送風機の一部が低速運転されるので省エネが図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】上方から見た燃焼装置の説明図である。
【図２】前方から見た燃焼装置の説明図である。
【図３】燃焼時の制御を示す説明図である。
【図４】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１主混合室
２・３副混合室
４ガス室
５幹燃料供給管
６〜９枝燃料供給管
１０〜１３開閉弁
１４〜１６送風機
１７〜２０表面燃焼プレート
２１放電点火装置
２２制御器
２３種火
２４〜２６火炎

Claims

開閉弁が介在する燃料供給管が１本づつ接続された複数の混合室と、各混合室に対応して設置され、当該混合室に燃焼用空気を供給する複数の送風機と、各混合室に設けられて混合室内の混合ガスを通過させ、その表面に火炎を形成する複数の表面燃焼プレートと、一つの表面燃焼プレートの近くに設置された点火手段とを備える燃焼装置において、
燃焼開始時には点火手段に近い表面燃焼プレートを有する混合室（以下、これを主混合室と云う）に接続された燃料供給管に介在する開閉弁を開弁し、点火手段を起動して主混合室の表面燃焼プレートの表面に火炎を形成し、その後主混合室以外の混合室（以下、これを副混合室と云う）に接続された燃料供給管に介在する開閉弁を開弁し、副混合室の表面燃焼プレートを通過して副混合室から出たガスに主混合室の表面燃焼プレート表面に形成された火炎から点火する制御器を設けたことを特徴とする燃焼装置。
副混合室に接続された燃料供給管に介在する開閉弁が、主混合室に接続された燃料供給管に介在する開閉弁より制御器によって先に閉弁されることを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
主混合室の表面燃焼プレートの表面だけで火炎が形成されているときにも、副混合室に燃焼用空気を供給する送風機が制御器によって運転されることを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
副混合室に燃焼用空気を供給する送風機が低速運転されることを特徴とする請求項３記載の燃焼装置。