JP3891075B2 - Two-stage combustion device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、1段階目で炎孔面において過濃燃料混合気を燃焼させ、この燃焼により生じる未燃成分を多く含む燃焼ガスに対し2段階目において二次空気を吹き出させて完全燃焼させるようにした二段燃焼装置に関し、特に二次空気用の供給空気を利用して構成部材の冷却促進を図り耐久性向上を図るための技術に係る。
【0002】
【従来の技術】
従来、ブンゼン式バーナでは燃焼振動(燃焼騒音)が発生し難く、又、高いTDR(Turn Down Ratio:ターンダウン比又は絞り比)を実現し得るものの、NOx排出量が多いといわれている。低NOx化のために例えば図15に示すように、ブンゼン火炎Bの外炎Boに二次空気を吹き出して外炎温度を下げつつ未燃成分の完全燃焼化を図り、これにより低NOx化を図ることも考えられている。このような二次空気の吹き出しを行う燃焼装置として、その一例が特公平4−32287号公報において提案されている。このものでは、炎孔面に形成される炎孔火炎に対し平行に二次空気を吹き出させている。
【0003】
他の例が特開平10−169910号公報において提案されている。このものでは、ボイラ火炉を対象として炎孔火炎から生じる燃焼ガス及び二次空気の混合促進を図るために、燃焼空間内の中央に障害物を設置し、この障害物により上記燃焼ガス及び二次空気の双方に渦流を発生させて積極的に乱流化させるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の特公平4−32287号公報で提案の燃焼装置においては、炎孔火炎に二次空気が直接に接触するとNOx発生の増大化を招くという不都合がある上に、未燃成分と二次空気との混合促進は図り得ない。一方、上記の特開平10−169910号公報で提案の燃焼装置においては、渦流の積極的形成により著しい燃焼騒音が発生することになる。ボイラ火炉であれば問題とはならないものの、このような技術を例えば給湯器等の燃焼騒音を極力抑制すべき燃焼装置に適用することはできない。
【0005】
そこで、二次空気を吹き出す空気噴出部を炎孔面からの炎孔火炎よりも突出させて、炎孔火炎から生じる燃焼ガスをその空気噴出部に導くことも考えられるが、このようにすると空気噴出部の構成部材が高温に晒され易く耐久性が懸念される事態も考えられる。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、乱流化を極力抑制しつつも二次空気との混合促進を図る上で、構成部材の冷却促進を図り、もって耐久性の維持向上を図り得る二段燃焼装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明では、空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガスを燃焼空間に向けて燃焼させる炎孔面と、内部に空気が供給され上記燃焼空間の下流側に突出した先端部から二次空気を吹き出させる空気噴出部とを接して配設し、上記炎孔面に形成される炎孔火炎から発生する燃焼ガスの流れが上記空気噴出部の先端部に誘導されて二次空気の吹き出しを受けるように構成する。そして、上記空気噴出部を、先端部に二次空気が吹き出される噴出口を有する外装容器と、この外装容器内に収容された内装容器とにより二重壁構造とし、この外装容器の内壁面と内装容器の外壁面との間の隙間により二次空気用の空気を上記噴出口まで供給する供給通路を形成することとした。加えて、上記内装容器に容器内外を連通させる連通孔を備え、内装容器内に供給された空気が上記連通孔を通して供給通路に供給される構成を追加する。
【0008】
なお、「空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガス」とは、空気過剰率が1.0未満であることであり、完全燃焼に必要な理論燃焼空気量よりも不足した空気量を含む過濃燃料混合気に加え、空気を全く含まない燃料ガスそのものをも含む意である(以下の各請求項に係る発明において同じ)。
【0009】
この発明の場合、上記炎孔面では過濃燃料ガスが燃焼されるためその炎孔火炎は未燃成分を多く含んだ燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスが空気噴出部の先端部まで誘導され、この先端部に形成された噴出口から吹き出される二次空気によって上記燃焼ガス中の未燃成分が完全燃焼される。この際、上記空気噴出部を構成する外装容器は上記炎孔火炎及び燃焼ガスからの熱を受けて高温に加熱されることになる。一方、空気噴出部に対し二次空気用に供給されてくる空気は上記隙間により形成された供給通路を通過した後に、先端部の噴出口から燃焼空間に吹き出されることになる。この供給通路に順次供給される新たな空気(新気)が通過する間に、その新気が外装容器の内壁面に接触して熱交換により外装容器を冷却することになる。ここで、二重壁構造ではなくて外装容器のみで空気噴出部を構成した場合においても、その外装容器の内壁面は新気の供給を受けて冷却されはするものの、二次空気用の空気の供給流量は燃焼状態に応じて変動するため低燃焼量になると空気の供給流量も低下して有効な冷却機能が得られなくなる。これに対し本発明の場合には、二重壁構造にして空気の供給通路を外装容器と内装容器との間の隙間により形成しているため、通過する空気の流速が増速され、空気の供給量が低下したときにも増速された通過空気によって外装容器の内壁面が有効に冷却され、冷却促進が図られることになる。そして、冷却促進により耐久性の維持向上も図られることになる。特に、本発明の場合には、空気が内装容器内に一旦供給された後に上記連通孔を通して外側の隙間である供給通路に供給されることになるため、内装容器内を経由することなく初めから供給通路に供給されて高温に加熱された外装容器の内壁面と接触する場合よりも低温の新気が供給通路に供給されることになる。このため、外装容器のより一層の冷却促進が図られることになる。また、この場合、連通孔の開口位置を炎孔面の炎孔火炎との関係で外装容器が特に高温に加熱される部位の内壁面に臨んで設定すれば、最も好ましい冷却促進が図られる。
【0010】
請求項2に係る発明では、空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガスを燃焼空間に向けて燃焼させる炎孔面と、内部に空気が供給され上記燃焼空間の下流側に突出した先端部から二次空気を吹き出させる空気噴出部とを接して配設し、上記炎孔面に形成される炎孔火炎から発生する燃焼ガスの流れが上記空気噴出部の先端部に誘導されて二次空気の吹き出しを受けるように構成する。そして、上記空気噴出部を、先端部に二次空気が吹き出される噴出口を有する外装容器と、この外装容器内に収容された内装容器とにより二重壁構造とし、この外装容器の内壁面と内装容器の外壁面との間の隙間により二次空気用の空気を上記噴出口まで供給する供給通路を形成することとした。加えて、上記外装容器と内装容器との間の隙間に伝熱部材を介装し、この伝熱部材を介して外装容器から内装容器に伝熱される構成を追加する。この発明の場合、上記炎孔面では過濃燃料ガスが燃焼されるためその炎孔火炎は未燃成分を多く含んだ燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスが空気噴出部の先端部まで誘導され、この先端部に形成された噴出口から吹き出される二次空気によって上記燃焼ガス中の未燃成分が完全燃焼される。この際、上記空気噴出部を構成する外装容器は上記炎孔火炎及び燃焼ガスからの熱を受けて高温に加熱されることになる。一方、空気噴出部に対し二次空気用に供給されてくる空気は上記隙間により形成された供給通路を通過した後に、先端部の噴出口から燃焼空間に吹き出されることになる。この供給通路に順次供給される新たな空気(新気)が通過する間に、その新気が外装容器の内壁面に接触して熱交換により外装容器を冷却することになる。ここで、二重壁構造ではなくて外装容器のみで空気噴出部を構成した場合においても、その外装容器の内壁面は新気の供給を受けて冷却されはするものの、二次空気用の空気の供給流量は燃焼状態に応じて変動するため低燃焼量になると空気の供給流量も低下して有効な冷却機能が得られなくなる。これに対し本発明の場合には、二重壁構造にして空気の供給通路を外装容器と内装容器との間の隙間により形成しているため、通過する空気の流速が増速され、空気の供給量が低下したときにも増速された通過空気によって外装容器の内壁面が有効に冷却され、冷却促進が図られることになる。そして、冷却促進により耐久性の維持向上も図られることになる。特に、本発明の場合には、上記伝熱部材を介した内装容器に対する伝熱により外装容器のより一層の冷却促進が図られる。
【0011】
請求項3に係る発明では、空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガスを燃焼空間に向けて燃焼させる炎孔面と、内部に空気が供給され上記燃焼空間の下流側に突出した先端部から二次空気を吹き出させる空気噴出部とを接して配設し、上記炎孔面に形成される炎孔火炎から発生する燃焼ガスの流れが上記空気噴出部の先端部に誘導されて二次空気の吹き出しを受けるように構成する。そして、上記空気噴出部を、先端部に二次空気が吹き出される噴出口を有する外装容器と、この外装容器内に収容された内装容器とにより二重壁構造とし、この外装容器の内壁面と内装容器の外壁面との間の隙間に より二次空気用の空気を上記噴出口まで供給する供給通路を形成することとした。加えて、上記外装容器の内壁面と内装容器外壁面とのいずれか一方に両者間の隙間側に突出して他方に接触する1又は2以上の凸部を部分的に形成する。この発明の場合、上記炎孔面では過濃燃料ガスが燃焼されるためその炎孔火炎は未燃成分を多く含んだ燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスが空気噴出部の先端部まで誘導され、この先端部に形成された噴出口から吹き出される二次空気によって上記燃焼ガス中の未燃成分が完全燃焼される。この際、上記空気噴出部を構成する外装容器は上記炎孔火炎及び燃焼ガスからの熱を受けて高温に加熱されることになる。一方、空気噴出部に対し二次空気用に供給されてくる空気は上記隙間により形成された供給通路を通過した後に、先端部の噴出口から燃焼空間に吹き出されることになる。この供給通路に順次供給される新たな空気(新気)が通過する間に、その新気が外装容器の内壁面に接触して熱交換により外装容器を冷却することになる。ここで、二重壁構造ではなくて外装容器のみで空気噴出部を構成した場合においても、その外装容器の内壁面は新気の供給を受けて冷却されはするものの、二次空気用の空気の供給流量は燃焼状態に応じて変動するため低燃焼量になると空気の供給流量も低下して有効な冷却機能が得られなくなる。これに対し本発明の場合には、二重壁構造にして空気の供給通路を外装容器と内装容器との間の隙間により形成しているため、通過する空気の流速が増速され、空気の供給量が低下したときにも増速された通過空気によって外装容器の内壁面が有効に冷却され、冷却促進が図られることになる。そして、冷却促進により耐久性の維持向上も図られることになる。特に、本発明の場合には、外装容器から凸部を介して内装容器に伝熱させることが可能になり、この伝熱により外装容器のより一層の冷却促進が図られることになる。また、上記凸部を複数個設けることにより外装容器に対する内装容器の位置決めを行い得るようにしてもよく、さらに、例えば千鳥配置で多数の凸部を均一分布で配設することにより、外装容器から内装容器への伝熱の均一化や、隙間により構成される供給通路を通過する空気の流れの均一化が図られて外装容器の冷却の均一化が図られることになる。
【0012】
(削除)
【0013】
特許請求の範囲には含まれない参考発明1では、空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガスを燃焼空間に向けて燃焼させる炎孔面と、内部に空気が供給され上記燃焼空間の下流側に突出した先端部から二次空気を吹き出させる空気噴出部とを隣接して配設し、上記炎孔面の燃焼空間側に、炎孔面からの炎孔火炎を覆うように対向して上記炎孔火炎から発生する燃焼ガスの流れを上記空気噴出部の先端部側に誘導する誘導壁を備える。そして、上記燃焼空間を区画形成する区画壁の外壁面から上記誘導壁の内部にかけて延びる空気通路を配設し、この空気通路として、供給された空気を上記誘導壁の内端縁の内壁面まで導いた後に出口から上記燃焼空間に吹き出させる構成とした。
【0014】
この参考発明1の場合、上記炎孔面の炎孔火炎から発生した燃焼ガスが誘導壁により空気噴出部の先端部まで誘導され、この先端部から吹き出される二次空気によって燃焼ガス中の未燃成分が完全燃焼される。その際、誘導壁が炎孔火炎を覆うように対向しているためその誘導壁により炎孔火炎の伸長が抑制され、空気噴出部からの二次空気と炎孔火炎との直接の接触が抑制され、二次空気は炎孔火炎に対してではなくて燃焼ガスに対して直接に吹き出されることになる。これにより、二次空気と炎孔火炎との直接の接触に起因するNOx増大化を回避して低NOx化が図られ、誘導壁による燃焼ガスの誘導により燃焼ガスを乱流化させることなく二次空気と混合させ得る。その上で、炎孔火炎と相対向して高温に加熱される誘導壁や区画壁が空気通路内に流される空気によって冷却されることになる。この際に、空気通路内の空気が上記誘導壁の内端縁の内壁面まで導かれるため誘導壁の内端縁まで確実に冷却され、耐久性の維持向上が確実に図られる。そして、出口から燃焼空間に吹き出されて燃焼ガス中の未燃成分を燃焼させるための二次空気として有効利用されることになる。
【0015】
特許請求の範囲には含まれない参考発明2では、空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガスを燃焼空間に向けて燃焼させる炎孔面と、内部に空気が供給され上記燃焼空間の下流側に突出した先端部から二次空気を吹き出させる空気噴出部とを隣接して配設し、上記炎孔面の燃焼空間側に、炎孔面からの炎孔火炎を覆うように対向して上記炎孔火炎から発生する燃焼ガスの流れを上記空気噴出部の先端部側に誘導する誘導壁を備える。そして、上記燃焼空間を区画形成する区画壁の外壁面から上記誘導壁の内部を経由して上記炎孔面側まで延びる空気通路を配設し、この空気通路として、供給された空気を上記誘導壁の内端縁の内壁面まで導いた後に上記炎孔面側に対しその炎孔面での燃焼用一次空気として供給する構成とした。
【0016】
この参考発明2の場合、誘導壁によって、炎孔火炎の伸長を抑制して二次空気と炎孔火炎との直接の接触に起因するNOx増大化を回避して低NOx化が図られる点、及び、燃焼ガスを空気噴出部の先端部へ誘導して乱流化させることなく二次空気との混合が図られる点は、請求項5に係る発明と同様に得られる。その上で、炎孔火炎と相対向して高温に加熱される誘導壁や区画壁が空気通路内に流される空気によって冷却され、その際に、空気通路内の空気が上記誘導壁の内端縁の内壁面まで導かれるため誘導壁の内端縁まで確実に冷却され、耐久性の維持向上が確実に図られる。そして、区画壁や誘導壁を冷却した後の空気が炎孔面での燃焼用一次空気として有効利用されることになる。
【0017】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項1〜請求項3のいずれかの二段燃焼装置によれば、二次空気用の空気の供給通路として外装容器と内装容器との両者間の隙間により構成しているため、炎孔面からの炎孔火炎や燃焼ガスにより高温に晒される外装容器の内壁面と接触する空気の流速を、内装容器のない外装容器のみの場合と比べ増速させることができ、この増速された空気により上記空気噴出部を構成する外装容器の冷却促進を図ることができる。これにより、空気噴出部の耐久性の維持向上を確実に実現させることができる。
【0018】
特に、請求項2によれば、伝熱部材を介しての外装容器から内装容器への伝熱により外装容器のより一層の冷却促進を図ることができ、請求項3によれば、外装容器から凸部を介して内装容器への伝熱により外装容器のより一層の冷却促進を図ることができ、また、請求項1によれば、内装容器内に供給された空気を連通孔を通して供給通路に供給することにより、外装容器の冷却促進をより一層効果的に図ることができる。
【0019】
(削除)
【0020】
(削除)
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0022】
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る二段燃焼装置を示す。この二段燃焼装置は、その中央位置に燃焼空間2の下流側(図1の上側)に所定量突出する空気噴出部3が配設され、この空気噴出部3の側部位置に1又は2以上の燃焼管41,41,…の各先端炎孔により構成される炎孔面4が配設されている。上記の「中央位置」及び「側部位置」とは、二段燃焼装置が円筒型であればその中心側位置に空気噴出部3が配設されこれを取り囲むように外周側位置に炎孔面4が配設されるということであり、二段燃焼装置が平面視矩形の角筒型であればその幅方向中央位置に空気噴出部3が配設されこれを挟んで両外側位置にそれぞれ炎孔面4が配設されるということである。
【0023】
上記の燃焼空間2は装置本体の区画壁21により区画されて炎孔面4からその下流側(図1の上側)に拡がる空間のことであり、下流端側には図示省略の加熱対象が配設される。例えば給湯器の場合であると、内部を通過する水を熱交換加熱するための熱交換器が加熱対象として配設される。
【0024】
そして、上記空気噴出部3よりも下流側近傍位置には上記区画壁21から中央側に張り出した誘導壁22が設けられ、この誘導壁22の内端縁221により上記燃焼空間2に狭窄部23が形成されている。上記誘導壁22は上記炎孔面4の下流側位置において炎孔面4と相対向するように配置される一方、上記狭窄部23の開口位置に臨んで上記空気噴出部3が配置されている。
【0025】
上記空気噴出部3は、外装容器31と、内装容器32と、両者31,32間の隙間により構成された空気の供給通路33とを備えており、上記外装容器31の先端部311が上記炎孔面4からの炎孔火炎42,42,…よりも燃焼空間2の下流側に突出するように配設されている。上記供給通路33は、外装容器31の内壁面312と、内装容器32の外壁面321とにより区画形成され、上流側の流入口331に図示省略の空気供給源(例えば送風機)からの空気が流入するようになっている。
【0026】
上記外装容器31の先端部311には複数の噴出口34,34,…が狭窄部23に臨んで燃焼空間2の下流側に向けて開口され、各噴出口34は上記供給通路33に供給される空気を上記燃焼空間2に対し二次空気として吹き出すようになっている。一方、内装容器32には、基端壁に上記空気供給源からの空気が流入する流入口322と、側壁及び頂壁をそれぞれ貫通して内装容器33の内部と外部の供給通路33とを連通させる複数の連通孔323,323,…とが形成されている。特に上記側壁に形成する連通孔323,323,…は、外装容器31が特に高温に加熱される部位(例えば炎孔火炎42に隣接する部位)に臨む位置に形成することが好ましい。
【0027】
上記内装容器32の流入口322と、供給通路33の流入口331との流路面積比は、上記空気供給源からの供給空気が上記流入口331よりも多くの流量を上記流入口322から内装容器32内に流入されるように設定されている。これにより、上記空気供給源から主要量の空気が流入口322を通して内装容器32内に一旦流入してから上記側壁側の各連通孔323を通して供給通路33に吹き込まれる一方、供給通路33の流入口331から残りの比較的少量の空気が流入するようになっている。
【0028】
上記炎孔面4を構成する各燃焼管41には空気過剰率が1.0(100%)未満に設定された燃料濃度の高い過濃燃料混合気が供給されるようになっており、炎孔面4において過濃燃料混合気の一次燃焼により不完全燃焼火炎である炎孔火炎42,42,…が形成されるようになっている。この際、上記炎孔面4に開口する一次空気の供給管43,43,…から一次空気の供給を受けて一次燃焼するようになっている。そして、炎孔火炎42から発生する未燃成分を多く含む燃焼ガスが上記誘導壁22に誘導されて狭窄部23と空気噴出部3の先端部311との間に流れ、流れてきた燃焼ガスに対し空気噴出部3の各噴出口34から二次空気が吹き出され、燃焼ガス中の未燃成分が完全燃焼(二次燃焼)されるようになっている。
【0029】
なお、上記各燃焼管41に対し上記の過濃燃料混合気に代えて空気を予混合しない燃料ガスそのものを供給して一次燃焼させるようにしてもよい。この場合にも燃焼ガス中の未燃成分が増加するだけで本実施形態での二段燃焼を適用することができる。以上説明した炎孔面4で一次燃焼させるために供給する過濃燃料ガス(過濃燃料混合気又は燃料ガスそのもの)については、以下の各実施形態においても同じである。
【0030】
以上の第1実施形態の二段燃焼装置の場合、誘導壁22が炎孔面4の前方を覆っているため炎孔火炎42,42,…の伸長が抑制され、空気噴出部3の前方空間に対し燃焼ガスのみを誘導させることができ、空気噴出部3からの二次空気を燃焼ガスのみに対して吹き出させることができる。つまり、上記誘導壁22が空気噴出部3からの二次空気と、炎孔火炎42,42,…との直接の接触を分離・遮断する機能と、炎孔火炎42,42,…から発生する燃焼ガスの流れを空気噴出部3から吹き出される二次空気に対し交差するように誘導する機能とを発揮する。上記分離・遮断機能により二次空気が炎孔火炎42,42,…に直接に接触することに起因するNOx増大を回避して低NOx化を実現することができ、また、上記誘導機能により燃焼ガスの乱流化を抑制しつつ燃焼ガスの内部まで二次空気を貫通供給させて燃焼ガスと二次空気との混合促進を図ることができる。この乱流化抑制により燃焼騒音の発生を極力抑制しつつ、混合促進により未燃成分の完全燃焼化を図ることができる。さらに、二次空気との接触により燃焼ガス温度を低下させて低NOx化にも寄与させることができる。
【0031】
加えて、二次空気が狭窄部23の開口を貫通して燃焼空間2の下流側に向けて吹き出され、この二次空気により燃焼ガスが燃焼空間2の下流側に吹き出されることになるため、燃焼ガスの流れを大きく乱すことなく燃焼空間2の下流側に向けて燃焼ガス中の未燃成分の二次燃焼を燃焼空間2の下流側に向けることができる。
【0032】
加えて、炎孔火炎42,42,…や燃焼ガスに晒されて高温に加熱される空気噴出部3の特に外装容器31の冷却の促進を図ることができ、空気噴出部3の耐久性の維持向上を図ることができる。すなわち、各噴出孔34まで供給される空気は比較的狭い流路とされた供給通路33を通過するため、空気供給源からの空気の流れが上記供給通路33においては増速され、この増速された空気流が外装容器31の内壁面312と接触してこの内壁面312を効果的に冷却することができるようになる。
【0033】
しかも、供給通路33に供給される空気の主要量が内装容器32内に一旦流入してから各連通孔323を通して吹き込まれるため、初めから流入口331から流入する空気と比べ低温に維持され、このような内装容器31内の空気により上記外装容器31の内壁面312の冷却機能をより増大させることができる。さらに、上記各連通孔323を外装容器31の特に高温に加熱される部位に臨んで配置することにより、上記の冷却機能をより一層増大させて冷却の促進を図ることができることになる。
【0034】
<第2実施形態>
図2は第2実施形態の二段燃焼装置の主要部を示している。この第2実施形態の二段燃焼装置においては、その燃焼空間2を区画する区画壁及び誘導壁が第1実施形態で説明したものと同じであるため図2ではそれらの図示を省略し、第1実施形態と異なる構成を採用した空気噴出部3aを主体に図示している。以下の各実施形態で説明する図3、図5及び図7においても、上記と同様に第1実施形態と同じであるため区画壁及び誘導壁について図示を省略している。
【0035】
上記空気噴出部3aは、先端部311に噴出口34,34,…を有する外装容器31と、内装容器32aと、外装容器31の内壁面312と内装容器32の外壁面321との間の隙間により構成した空気の供給通路33aとを備えている点では第1実施形態の空気噴出部3と同様であるが、内装容器32が供給通路33aとは連通していない点で異なる。
【0036】
すなわち、上記内装容器32aは供給通路33aを比較的狭い内幅に形成するために外装容器31の内部空間の一部を除外する役割を果たしている。そして、外装容器31の基端側には、多数の貫通孔が開けられた多孔板35が設置され、この多孔板35によって図示省略の空気供給源から供給されてくる空気を整流化した状態で供給通路33aに均一に流入させるようになっている。
【0037】
この第2実施形態では、空気供給源から供給される空気の流路が内装容器32の存在により大幅に狭められた供給通路33aに流入し、この供給通路33aを通過した空気が各噴出口34から燃焼空間2に吹き出されることになる。このため、上記供給通路33aにおいては空気流の流速が大幅に増速され、この増速された空気が外装容器31の内壁面312と接触するため、この外装容器31の冷却を促進させることができる。これにより、空気供給源から供給される空気の流量がたとえ低下したとしても、上記増速により冷却機能を維持して耐久性の維持向上を図ることができる。
【0038】
<第3実施形態>
図3は第3実施形態の空気噴出部3bを示している。この空気噴出部3bは、第2実施形態の多孔板35の代わりに整流板36を供給通路33aの上流側位置に介在させたものである。
【0039】
すなわち、上記整流板36は、二段燃焼装置が角筒型であり外装容器31が平面視で矩形形状を有している場合には図4(a)に示すように帯板状部材361に対し長手方向全長にほぼ等間隔に貫通孔362,362,…を開けたものであり、また、上記二段燃焼装置が円筒型であり外装容器31がドーム状の形状を有している場合には図4(b)に示すようにドーナッツ板状部材363に対し周方向全周にほぼ等間隔に貫通孔362,362,…を開けたものである。
【0040】
この第3実施形態の場合には、空気供給源からの空気が上記各貫通孔362を通過して供給通路33aに流入することになるため、外装容器31の内壁面312に対し供給通路33a内を通過する空気を全面に亘り均等に接触させることができる。このため、外装容器31を均一に冷却して外装容器31の全体を効果的に冷却することができる。
【0041】
<第4実施形態>
図5は第4実施形態の空気噴出部3cを示している。この空気噴出部3cは、供給通路33aに伝熱部材37を介装させたものである。
【0042】
すなわち、上記伝熱部材37は、図6(a)に外装容器31が平面視で矩形形状を有している場合(例えば二段燃焼装置が角筒型の場合)を、図6(b)に外装容器31がドーム状の形状を有している場合(例えば二段燃焼装置が円筒型の場合)をそれぞれ示すように、波の高さが供給通路33aの内幅に対応した波形板により構成されている。そして、上記伝熱部材37の凸波部371が外装容器31の内壁面312に接触し、凹波部372が内装容器32の外壁面321に接触するように配設され、これにより、供給通路33aの開口断面を図6(a)の場合には長手方向全長に亘り、図6(b)の場合には周方向全周に亘りそれぞれ区分けするようになっている。
【0043】
この第4実施形態の場合には、供給通路33aを通過する空気による外装容器31等の冷却効果を得ることができる上に、外装容器31の受けた熱が上記伝熱部材37を介して内装容器32側に伝熱されることによる冷却効果をも得ることができる。加えて、上記供給通路33aが波形板状の伝熱部材37により均等に分割して区分けされているため、各区分けされた供給通路33a内の空気の流速をほぼ均等にすることができ、これにより、外装容器31の内壁面312の冷却効果を全面に亘り均等に得ることができる。
【0044】
<第5実施形態>
図7は第5実施形態の空気噴出部3dを示している。この空気噴出部3dは、内装容器32aの外壁面321に多数の凸部38,38,…を一体に形成し、この各凸部38を介して外装容器31からの伝熱を可能としたものである。
【0045】
すなわち、上記内装容器32aの側壁の外壁面321には図8にも示すように外方に突出して外装容器31の内壁面312に当接する多数の凸部38,38,…が例えば図8に示すように千鳥状配置で一体形成されている。
【0046】
そして、この第5実施形態の場合には、供給通路33aを通過する空気による外装容器31等の冷却効果を得ることができる上に、外装容器31の受けた熱が上記各凸部38を介して内装容器32側に伝熱されることによる冷却効果をも得ることができる。また、上記供給通路33aを通過する空気の流れ(図8の点線の矢印参照)が各凸部38により分散されるため、外装容器31の内壁面312の冷却効果を全面に亘り均等に得ることができる。さらに、内装容器32aを外装容器31に組み付ける際に内装容器32aの外装容器31に対する位置決めを上記各凸部38により容易かつ確実に行うことができ、供給通路33aのための隙間を確実に確保することができる。
【0047】
<第1参考形態>
図9は、本発明の第1参考形態に係る二段燃焼装置を示している。図9において符号3eは空気噴出部であり、この空気噴出部3eは第1〜第5実施形態における外装容器31のみにより構成されている。また、同図において符号22aは誘導壁であり、この誘導壁22aは第1〜第5実施形態の誘導壁22と同様に配置されてその内端縁によって狭窄部23を形成するようになっている。さらに、符号5は空気通路であり、この空気通路5は燃焼空間2を区画する区画壁21の外面側から上記誘導壁22aの内部にかけて連続して形成されている。
【0048】
上記空気通路5は、上流側から供給される空気を内部に沿って通過させた後に上記誘導壁22aの吹き出し口222,222,…から燃焼空間2に対し二次空気の一部として吹き出されるようになっている。この際、上記誘導壁22aの内部空間に配設されたガイド部材51によって空気が内端縁221の内壁面223まで導かれた後に、上記各吹き出し口222から吹き出されるようになっている。
【0049】
この第1参考形態の場合、炎孔火炎42,42,…に隣接し燃焼ガスと直接に接触する区画壁21や誘導壁22aに対し、空気通路5内を通過する空気が接触しながら熱を奪うため、区画壁21や誘導壁22aの冷却促進を図ることができる。しかも、この際、空気通路5内の空気が誘導壁22aの内端縁221まで導かれてその内壁面223と接触するため、特に高温に加熱され易い内端縁221まで確実に冷却することができる。この際、ガイド部材51により空気通路5の流路面積を同じか小さくすることができ、空気の流速を同じに維持するか増速させて上記内端縁221の冷却を効果的に行うことができる。そして、冷却のために流された空気は各吹き出し口222から燃焼空間2に吹き出されるため、二次空気として有効に利用することができる。
【0050】
<第2参考形態>
図10は、本発明の第2参考形態に係る二段燃焼装置を示している。この第2参考形態は上記の第1参考形態におけるガイド部材51に対し凸部52,52,…を一体に形成したものである。その他の構成要素は第1参考形態のものと同様構成であるため、同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【0051】
上記各凸部52は、図11にも示すようにガイド部材51から突出して、その先端が誘導壁22aの炎孔火炎42,42,…に臨む側の内壁面224と、内端縁221の内壁面223とに当接するようになっている。そして、この各凸部52を介して上記両内壁面223,224の熱を伝熱させて冷却促進が図られる一方、通過する空気を均等に分散させて均一な冷却効果を得ることができる。加えて、ガイド部材51の設置時の位置決めも容易に行い得ることになる。
【0052】
<第3参考形態>
図12は、本発明の第3参考形態に係る二段燃焼装置を示している。この第3参考形態は誘導壁22b内の空気の流れを、上記の第1又は第2参考形態における誘導壁22a内の空気の流れとは異なる構成にしたものである。その他の構成要素は第1又は第2参考形態のものと同様構成であるため、同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【0053】
この第3参考形態では、誘導壁22bの内部空間に内部部材53を配設して二重壁構造にしている。そして、この内部部材53により上流側から供給されてきた空気を内部部材53の内部に導いた後に、連通孔531,531を通して炎孔火炎42側の内壁面224に空気を吹き当てると共に、連通孔532を通して内端縁221の内壁面223に空気を吹き当てるようにしている。これにより、誘導壁22bの炎孔火炎42側及び狭窄部23側の各内壁面224,223の冷却促進を図ることができる。最終的には吹き出し口222から燃焼空間2に対し二次空気として吹き出されて有効利用されることになる。
【0054】
<第4参考形態>
図13は第4参考形態の二段燃焼装置の主要部を示している。この第4参考形態は、区画壁21及び誘導壁22cを冷却した後の空気を炎孔面4での空気供給管43,43,…に導いて、炎孔火炎42,42,…の燃焼のための一次空気として有効利用するようにしたものである。なお、図13では空気通路5a,5bを主体にした主要部のみを図示しているが、図示を省略したその他の構成は上記の第1〜第3参考形態と同様である。
【0055】
第4参考形態では、隔壁54を設けることにより空気通路5の内部を、外側から空気を誘導壁22cの内端縁221の内壁面223まで導く外側空気通路5aと、この内壁面223で折り返して炎孔火炎42側の内壁面224及び区画壁21の内壁面を通過させる内側空気通路5bとに区画している。そして、内側空気通路5bの下流端を上記各空気供給管43に連通させている。これにより、誘導壁22cや区画壁21を冷却した空気を炎孔面4での一次燃焼のための一次空気として有効利用し得るようになる。
【0056】
<第5参考形態>
図14は第5参考形態の二段燃焼装置の主要部を示している。なお、図14に示す二段燃焼装置は第4参考形態と同様に主要部のみを図示し、図示を省略したその他の構成は上記の第1〜第3参考形態と同様である。
【0057】
この第5参考形態は、区画壁21及び誘導壁22cを冷却する空気通路5cに対し、その空き通路5c内の空気を冷却するための冷却媒体の循環路6を追加したものである。
【0058】
この第5参考形態では、隔壁部材7を介して空気通路5cと、循環路6とを隣接させている。上記空気通路5cは供給された空気を区画壁21に沿って誘導壁22d側に流し、その誘導壁22dの炎孔火炎42側の内壁面224及び内端縁221の内壁面223に沿って流した後に吹き出し口222,222,…から燃焼空間2に二次空気として吹き出させるようになっている。一方、上記循環路6は内部部材61によって往復路が形成され、冷却媒体(例えば水)を上記内端縁221側まで導いた後に上記隔壁部材7と接触しつつ戻すようになっている。
【0059】
これにより、上記空気通路5c内に流される空気を隔壁部材7を介して冷却媒体との接触により冷却することができ、区画壁21及び誘導壁22dの冷却効果をさらに高めることができる。
【0060】
<他の実施形態>
なお、本発明は上記第1〜第5実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。例えば第1実施形態の内装容器32を例えば多孔質素材又は多孔板素材を用いて構成するようにしてもよい。また、上記第4実施形態では、波形板状の伝熱部材37を示したが、伝熱し得る材料であれば形状の如何を問わずいずれの形状のものでも適用することができる。
【0061】
さらに、第1〜第5参考形態に対し第1〜第5実施形態のいずれかの空気噴出部3,3a〜3dを適用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態を示す断面説明図である。
【図2】 第2実施形態の主要部を示す断面説明図である。
【図3】 第3実施形態の主要部を示す断面説明図である。
【図4】 図3のA−A線からの拡大矢視図であり、図4(a)は空気噴出部が平面視で矩形形状を有している場合の整流板を、図4(b)は空気噴出部がドーム状の形状を有している場合の整流板をそれぞれ示す。
【図5】 第4実施形態の主要部を示す断面説明図である。
【図6】 図5のB−B線における拡大部分断面図であり、図6(a)は空気噴出部が平面視で矩形形状を有している場合の伝熱部材を、図6(b)は空気噴出部がドーム状の形状を有している場合の伝熱部材をそれぞれ示す。
【図7】 第5実施形態の主要部を示す断面説明図である。
【図8】 図7のC−C線における拡大部分断面図である。
【図9】 第1参考形態を示す断面説明図である。
【図10】 第2参考形態を示す断面説明図である。
【図11】 図10のD−D線における部分断面図である。
【図12】 第3参考形態を示す断面説明図である。
【図13】 第4参考形態の主要部を示す断面説明図である。
【図14】 第5参考形態の主要部を示す断面説明図である。
【図15】 従来の問題点を説明するための断面説明図である。
【符号の説明】
2 燃焼空間
3,3a〜3d 空気噴出部
4 炎孔面
5,5a〜5c 空気通路
22a〜22d 誘導壁
31 外装容器
32,32a 内装容器
33,33a 供給通路
34 噴出口
37 伝熱部材
38 凸部
42 炎孔火炎
311 先端部
312 外装容器の内壁面
321 内装容器の外壁面
323 連通孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, the rich fuel mixture is burned on the flame hole surface in the first stage, and the secondary air is blown out in the second stage to completely burn the combustion gas containing a large amount of unburned components generated by this combustion. In particular, the present invention relates to a technique for improving the durability by promoting cooling of the constituent members by using the supply air for the secondary air.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a Bunsen burner is less likely to generate combustion vibration (combustion noise) and can achieve a high TDR (Turn Down Ratio), but is said to have a large amount of NOx emissions. In order to reduce NOx, for example, as shown in FIG. 15, the secondary air is blown out to the outer flame Bo of the Bunsen flame B to reduce the temperature of the outer flame while completely combusting the unburned components, thereby reducing NOx. It is also considered to plan. An example of such a combustion apparatus that blows out secondary air is proposed in Japanese Patent Publication No. 4-32287. In this device, secondary air is blown out in parallel to the flame flame formed on the flame hole surface.
[0003]
Another example is proposed in JP-A-10-169910. In this case, an obstacle is installed in the center of the combustion space in order to promote mixing of the combustion gas and secondary air generated from the flame flame for the boiler furnace, and the obstacle causes the combustion gas and the secondary air to be mixed. A vortex is generated in both air to make it turbulent.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the combustion apparatus proposed in the above Japanese Patent Publication No. 4-32287, there is an inconvenience that when the secondary air comes into direct contact with the flame-hole flame, there is an inconvenience that the generation of NOx is increased. Mixing with secondary air cannot be promoted. On the other hand, in the combustion apparatus proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-169910, significant combustion noise is generated due to the positive formation of eddy currents. Although this is not a problem with a boiler furnace, such a technique cannot be applied to a combustion apparatus such as a water heater that should suppress combustion noise as much as possible.
[0005]
Therefore, it is conceivable that the air blowing part that blows out the secondary air protrudes beyond the flame hole flame from the flame hole surface, and the combustion gas generated from the flame hole flame is guided to the air blowing part. There may be a situation in which the constituent members of the ejection part are easily exposed to high temperatures and the durability is concerned.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is to promote the cooling of components in order to promote mixing with secondary air while suppressing turbulence as much as possible. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a two-stage combustion apparatus capable of maintaining and improving durability.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a flame hole surface for burning a rich fuel gas having an air concentration lower than the theoretical combustion air amount and a high fuel concentration toward the combustion space, and an air inside. The flow of combustion gas generated from the flame flame formed on the flame hole surface is disposed in contact with an air blowing portion for blowing secondary air from a tip portion that is supplied and protrudes downstream of the combustion space. Is guided to the tip of the air jetting part so as to receive secondary air blowing. And the said air ejection part is made into a double wall structure with the exterior container which has the jet nozzle which blows off secondary air to a front-end | tip part, and the interior container accommodated in this exterior container, The inner wall surface of this exterior container Forming a supply passage for supplying secondary air to the outlet through a gap between the inner wall and the outer wall of the interior container;did. In addition, a configuration is provided in which the interior container is provided with a communication hole that allows the inside and outside of the container to communicate with each other, and the air supplied into the interior container is supplied to the supply passage through the communication hole.
[0008]
The “rich fuel gas whose air concentration is lower than the theoretical combustion air amount and whose fuel concentration is high” means that the excess air ratio is less than 1.0 and is larger than the theoretical combustion air amount necessary for complete combustion. In addition to a rich fuel mixture containing an insufficient amount of air, the fuel gas itself containing no air is also included (the same applies to the following claims).
[0009]
In the case of the present invention, since the rich fuel gas is burned on the flame surface, the flame flame generates a combustion gas containing a large amount of unburned components, and this combustion gas is guided to the tip of the air ejection part. The unburned components in the combustion gas are completely burned by the secondary air blown out from the jet port formed at the tip. At this time, the outer container constituting the air ejection part receives heat from the flame flame and the combustion gas and is heated to a high temperature. On the other hand, the air supplied for the secondary air to the air jetting part passes through the supply passage formed by the gap, and is then blown out from the jet outlet at the tip part into the combustion space. While new air (new air) sequentially supplied to the supply passage passes, the new air contacts the inner wall surface of the outer container and cools the outer container by heat exchange. Here, even in the case where the air ejection portion is constituted by only the outer container instead of the double wall structure, the inner wall surface of the outer container is cooled by receiving the supply of fresh air, but the air for the secondary air Since the supply flow rate of air fluctuates depending on the combustion state, the air supply flow rate also decreases and an effective cooling function cannot be obtained when the combustion amount becomes low. On the other hand, in the case of the present invention, since the air supply passage is formed by a gap between the outer container and the inner container with a double wall structure, the flow velocity of the passing air is increased, Even when the supply amount is decreased, the inner wall surface of the outer container is effectively cooled by the increased passing air, thereby promoting the cooling. In addition, durability is improved by promoting cooling.Become. In particular, in the case of the present invention, since air is once supplied into the interior container and then supplied to the supply passage which is the outer gap through the communication hole, from the beginning without passing through the interior container. The fresh air having a lower temperature than that in the case where it comes into contact with the inner wall surface of the outer container supplied to the supply passage and heated to a high temperature is supplied to the supply passage. For this reason, further cooling of the exterior container is promoted. Further, in this case, the most preferable cooling promotion is achieved if the opening position of the communication hole is set facing the inner wall surface of the part where the outer container is heated to a particularly high temperature in relation to the flame hole flame of the flame hole surface.
[0010]
In the invention according to
[0011]
In the invention according to claim 3, a flame hole surface for burning the rich fuel gas whose air concentration is lower than the theoretical combustion air amount and whose fuel concentration is high toward the combustion space, and air is supplied to the inside, and downstream of the combustion space. The tip of the air ejection part is arranged in contact with an air ejection part for blowing out secondary air from the tip part protruding to the side, and the flow of the combustion gas generated from the flame flame formed on the flame hole surface is The secondary air is received by being guided by the And the said air ejection part is made into a double wall structure with the exterior container which has the jet nozzle which blows off secondary air to a front-end | tip part, and the interior container accommodated in this exterior container, The inner wall surface of this exterior container In the gap between the outer wall of the interior container A supply passage for supplying air for secondary air to the jet outlet is formed. in addition,Either one of the inner wall surface of the outer container and the outer wall surface of the inner container is partially formed with one or two or more protrusions that protrude toward the gap between the two and contact the other.. In the case of the present invention, since the rich fuel gas is burned on the flame surface, the flame flame generates a combustion gas containing a large amount of unburned components, and this combustion gas is guided to the tip of the air ejection part. The unburned components in the combustion gas are completely burned by the secondary air blown out from the jet port formed at the tip. At this time, the outer container constituting the air ejection part receives heat from the flame flame and the combustion gas and is heated to a high temperature. On the other hand, the air supplied for the secondary air to the air jetting part passes through the supply passage formed by the gap, and is then blown out from the jet outlet at the tip part into the combustion space. While new air (new air) sequentially supplied to the supply passage passes, the new air contacts the inner wall surface of the outer container and cools the outer container by heat exchange. Here, even in the case where the air ejection portion is constituted by only the outer container instead of the double wall structure, the inner wall surface of the outer container is cooled by receiving the supply of fresh air, but the air for the secondary air Since the supply flow rate of air fluctuates depending on the combustion state, the air supply flow rate also decreases and an effective cooling function cannot be obtained when the combustion amount becomes low. On the other hand, in the case of the present invention, since the air supply passage is formed by a gap between the outer container and the inner container with a double wall structure, the flow velocity of the passing air is increased, Even when the supply amount is decreased, the inner wall surface of the outer container is effectively cooled by the increased passing air, thereby promoting the cooling. In addition, durability is improved by promoting cooling. In particular, the present inventionIn this case, heat can be transferred from the outer container to the inner container through the convex portion, and further cooling of the outer container can be promoted by this heat transfer. Further, it may be possible to position the inner container with respect to the outer container by providing a plurality of the convex parts, and further, for example, by arranging a large number of convex parts with a uniform distribution in a staggered arrangement, The heat transfer to the inner container is made uniform, and the flow of air passing through the supply passage constituted by the gap is made uniform, so that the outer container is uniformly cooled.
[0012]
(Delete)
[0013]
Reference invention 1 not included in claimsThen, a flame hole surface for burning the rich fuel gas having a lower air concentration than the theoretical combustion air amount and a higher fuel concentration toward the combustion space, and a tip portion that is supplied with air and protrudes to the downstream side of the combustion space An air blow-out part that blows out secondary air from the flame hole surface is disposed adjacent to the combustion space side of the flame hole surface so as to cover the flame hole flame from the flame hole surface and generated from the flame hole flame. An induction wall is provided that guides the flow of combustion gas to the tip side of the air ejection part. An air passage extending from the outer wall surface of the partition wall defining the combustion space to the inside of the guide wall is disposed, and the supplied air is supplied to the inner wall surface of the inner edge of the guide wall as the air passage. It was set as the structure which blows off from the exit to the said combustion space after guiding.
[0014]
thisReference invention 1In this case, the combustion gas generated from the flame flame on the flame surface is guided to the tip of the air ejection part by the guide wall, and the unburned components in the combustion gas are completely exhausted by the secondary air blown out from the tip part. Burned. At that time, the induction wall faces the flame hole flame so that the flame is suppressed by the induction wall, and the direct contact between the secondary air from the air blowing part and the flame flame is suppressed. Thus, the secondary air will be blown directly against the combustion gases, not against the flame flame. As a result, NOx increase due to direct contact between the secondary air and the flame-hole flame is avoided to reduce NOx, and the combustion gas is induced by the induction wall without causing turbulent flow of the combustion gas. May be mixed with secondary air. In addition, the induction wall and the partition wall that are heated to a high temperature opposite to the flame flame are cooled by the air flowing into the air passage. At this time, since the air in the air passage is guided to the inner wall surface of the inner edge of the guide wall, the air is reliably cooled to the inner edge of the guide wall, and the durability can be maintained and improved reliably. And it will be effectively utilized as secondary air which is blown into the combustion space from the outlet and burns unburned components in the combustion gas.
[0015]
[0016]
thisReference invention 2In this case, the induction wall suppresses the expansion of the flame flame and avoids the increase of NOx caused by the direct contact between the secondary air and the flame flame, thereby reducing the NOx, and the combustion gas Is obtained in the same manner as the invention according to
[0017]
【The invention's effect】
As described above, claims 1 to claim3According to any one of the two-stage combustion apparatuses, since the air supply passage for the secondary air is constituted by a gap between the outer container and the inner container, the flame or flame from the flame surface or combustion The flow velocity of the air that comes into contact with the inner wall surface of the outer container exposed to high temperature by the gas can be increased compared to the case of only the outer container without the inner container, and the increased air constitutes the air ejection part. It is possible to promote the cooling of the outer container. Thereby, the maintenance improvement of durability of an air ejection part can be implement | achieved reliably.
[0018]
In particular, according to
[0019]
(Delete)
[0020]
(Delete)
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
<First Embodiment>
FIG. 1 shows a two-stage combustion apparatus according to a first embodiment of the present invention. This two-stage combustion apparatus is provided with an air ejection portion 3 projecting a predetermined amount on the downstream side of the combustion space 2 (upper side in FIG. 1) at the center position, and 1 or 2 at the side position of the air ejection portion 3. A
[0023]
The
[0024]
A
[0025]
The air ejection part 3 includes an
[0026]
A plurality of
[0027]
The flow path area ratio between the
[0028]
Each
[0029]
In addition, instead of the rich fuel mixture, the fuel gas itself without premixing air may be supplied to the
[0030]
In the case of the above-described two-stage combustion apparatus of the first embodiment, since the
[0031]
In addition, since secondary air passes through the opening of the
[0032]
In addition, it is possible to promote the cooling of the air ejection part 3 that is exposed to the
[0033]
Moreover, since the main amount of air supplied to the
[0034]
Second Embodiment
FIG. 2 shows a main part of the two-stage combustion apparatus of the second embodiment. In the two-stage combustion apparatus of the second embodiment, the partition wall and the guide wall that divide the
[0035]
The
[0036]
That is, the interior container 32a serves to exclude a part of the internal space of the
[0037]
In the second embodiment, the flow path of the air supplied from the air supply source flows into the
[0038]
<Third Embodiment>
FIG. 3 shows an
[0039]
That is, when the two-stage combustion apparatus is a rectangular tube type and the
[0040]
In the case of the third embodiment, air from the air supply source passes through the through
[0041]
<Fourth embodiment>
FIG. 5 shows an
[0042]
That is, the
[0043]
In the case of the fourth embodiment, it is possible to obtain the cooling effect of the
[0044]
<Fifth Embodiment>
FIG. 7 shows an
[0045]
That is, on the
[0046]
In the case of the fifth embodiment, the cooling effect of the
[0047]
<First referenceForm>
FIG. 9 illustrates the present invention.First referenceThe two-stage combustion apparatus which concerns on a form is shown. In FIG. 9, the code |
[0048]
The
[0049]
thisFirst referenceIn the case of the form, the air passing through the
[0050]
<Second referenceForm>
FIG. 10 illustrates the present invention.Second referenceThe two-stage combustion apparatus which concerns on a form is shown. thisSecond referenceThe form is the aboveFirst reference.. Are formed integrally with the
[0051]
Each
[0052]
<Third referenceForm>
FIG. 12 illustrates the present invention.Third referenceThe two-stage combustion apparatus which concerns on a form is shown. thisThird referenceThe form of the air flow in the
[0053]
thisThird referenceIn the embodiment, an
[0054]
<4th referenceForm>
FIG.4th referenceThe main part of the two-stage combustion apparatus of a form is shown. this4th referenceIn the embodiment, the air after cooling the
[0055]
4th referenceIn the embodiment, by providing the
[0056]
<5th referenceForm>
FIG.5th referenceThe main part of the two-stage combustion apparatus of a form is shown. Note that the two-stage combustion apparatus shown in FIG.4th referenceAs with the configuration, only the main part is shown, and other configurations not shown are the above1st to 3rd referenceIt is the same as the form.
[0057]
this5th referenceIn the embodiment, a cooling
[0058]
this5th referenceIn the embodiment, the
[0059]
Thereby, the air flowing into the
[0060]
<Other embodiments>
In addition, this invention is the said 1st-1st.5thThe present invention is not limited to the embodiments and includes various other embodiments. For example, the
[0061]
further,1st to 5th referenceYou may make it apply the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view showing a main part of a second embodiment.
FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view showing a main part of a third embodiment.
4 is an enlarged arrow view from line AA in FIG. 3. FIG. 4 (a) shows a current plate when the air ejection portion has a rectangular shape in plan view, and FIG. ) Shows the current plate when the air ejection part has a dome shape.
FIG. 5 is an explanatory cross-sectional view showing a main part of a fourth embodiment.
6 is an enlarged partial cross-sectional view taken along line BB in FIG. 5. FIG. 6 (a) shows a heat transfer member when the air ejection portion has a rectangular shape in plan view, and FIG. ) Shows a heat transfer member when the air ejection portion has a dome shape.
FIG. 7 is an explanatory cross-sectional view showing a main part of a fifth embodiment.
8 is an enlarged partial sectional view taken along line CC in FIG.
FIG. 9 is an explanatory cross-sectional view showing a first reference embodiment.
FIG. 10 is an explanatory cross-sectional view showing a second reference embodiment.
11 is a partial cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
FIG. 12 is an explanatory cross-sectional view showing a third reference embodiment.
FIG. 13 is an explanatory cross-sectional view showing a main part of a fourth reference embodiment.
FIG. 14 is an explanatory cross-sectional view showing a main part of a fifth reference embodiment.
FIG. 15 is a cross-sectional explanatory diagram for explaining a conventional problem.
[Explanation of symbols]
2 Combustion space
3, 3a-3d Air outlet
4 Flame surface
5,5a-5c Air passage
22a-22d guide wall
31 exterior container
32, 32a Inner container
33, 33a supply passage
34 Spout
37 Heat transfer member
38 Convex
42 Flame Hole Flame
311 Tip
312 Inner wall surface of outer container
321 Outer wall of inner container
323 communication hole
Claims (3)
上記炎孔面に形成される炎孔火炎から発生する燃焼ガスの流れが上記空気噴出部の先端部に誘導されて二次空気の吹き出しを受けるように構成され、
上記空気噴出部は、先端部に二次空気が吹き出される噴出口を有する外装容器と、この外装容器内に収容された内装容器とにより二重壁構造とされ、この外装容器の内壁面と内装容器の外壁面との間の隙間により二次空気用の空気を上記噴出口まで供給する供給通路が形成され、
上記内装容器は容器内外を連通させる連通孔を備え、上記内装容器内に供給された空気が上記連通孔を通して上記供給通路に供給されるように構成されている
ことを特徴とする二段燃焼装置。A flame hole surface that burns a rich fuel gas with an air concentration lower than the theoretical combustion air amount and a high fuel concentration toward the combustion space, and a tip portion that is supplied with air and protrudes downstream of the combustion space. An air blowing portion for blowing the next air is disposed adjacent to the air blowing portion;
A flow of combustion gas generated from a flame flame formed on the flame hole surface is configured to be guided to a tip portion of the air ejection portion and receive a blowout of secondary air,
The air ejection part has a double-wall structure with an outer container having a jet outlet through which a secondary air is blown out at a tip part and an inner container accommodated in the outer container, and the inner wall surface of the outer container A supply passage for supplying secondary air to the outlet is formed by a gap between the inner wall and the outer wall surface ,
The internal container includes a communication hole for communicating inside and outside the container, and the air supplied into the internal container is configured to be supplied to the supply passage through the communication hole. .
上記炎孔面に形成される炎孔火炎から発生する燃焼ガスの流れが上記空気噴出部の先端部に誘導されて二次空気の吹き出しを受けるように構成され、
上記空気噴出部は、先端部に二次空気が吹き出される噴出口を有する外装容器と、この外装容器内に収容された内装容器とにより二重壁構造とされ、この外装容器の内壁面と内装容器の外壁面との間の隙間により二次空気用の空気を上記噴出口まで供給する供給通路が形成され、
上記外装容器と内装容器との間の隙間には伝熱部材が介装され、この伝熱部材を介して外装容器から内装容器に伝熱されるように構成されている、二段燃焼装置。 A flame hole surface that burns a rich fuel gas with an air concentration lower than the theoretical combustion air amount and a high fuel concentration toward the combustion space, and a tip portion that is supplied with air and protrudes downstream of the combustion space. An air blowing portion for blowing the next air is disposed adjacent to the air blowing portion;
A flow of combustion gas generated from a flame flame formed on the flame hole surface is configured to be guided to a tip portion of the air ejection portion and receive a blowout of secondary air,
The air ejection part has a double-wall structure with an outer container having a jet outlet through which a secondary air is blown out at a tip part and an inner container accommodated in the outer container, and the inner wall surface of the outer container A supply passage for supplying secondary air to the outlet is formed by a gap between the inner wall and the outer wall surface,
A two-stage combustion apparatus, wherein a heat transfer member is interposed in a gap between the outer container and the inner container, and heat is transferred from the outer container to the inner container via the heat transfer member.
上記炎孔面に形成される炎孔火炎から発生する燃焼ガスの流れが上記空気噴出部の先端部に誘導されて二次空気の吹き出しを受けるように構成され、
上記空気噴出部は、先端部に二次空気が吹き出される噴出口を有する外装容器と、この外装容器内に収容された内装容器とにより二重壁構造とされ、この外装容器の内壁面と内装容器の外壁面との間の隙間により二次空気用の空気を上記噴出口まで供給する供給通路が形成され、
上記外装容器の内壁面と内装容器外壁面とのいずれか一方には両者間の隙間側に突出して他方に接触する1又は2以上の凸部が部分的に形成されている、二段燃焼装置。 A flame hole surface that burns a rich fuel gas with an air concentration lower than the theoretical combustion air amount and a high fuel concentration toward the combustion space, and a tip portion that is supplied with air and protrudes downstream of the combustion space. An air blowing portion for blowing the next air is disposed adjacent to the air blowing portion;
A flow of combustion gas generated from a flame flame formed on the flame hole surface is configured to be guided to a tip portion of the air ejection portion and receive a blowout of secondary air,
The air ejection part has a double-wall structure with an outer container having a jet outlet through which a secondary air is blown out at a tip part and an inner container accommodated in the outer container, and the inner wall surface of the outer container A supply passage for supplying secondary air to the outlet is formed by a gap between the inner wall and the outer wall surface,
A two-stage combustion apparatus in which one or two or more protrusions that protrude toward the gap between the inner wall surface and the outer wall surface of the inner container and are in contact with the other are partially formed on one of the inner wall surface and the outer wall surface of the inner container .
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