JP3999133B2 - 強制給気式複合燃焼装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯用燃焼器および風呂追い焚き用燃焼器といった互いに独立して作動する一対の燃焼器を備える強制給気式複合燃焼装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の燃焼装置において、一対の燃焼器にそれぞれ接続される一対の給気通路を合流させて単一の送風機に接続し、この送風機から両燃焼器に燃焼用空気を供給すると共に、各給気通路にそれぞれダンパを介設して、各燃焼器にその燃焼量に応じた風量で燃焼用空気を供給し得るようにしたものは知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
然し、このものでは、風量調整用のダンパを両給気通路に設けることから、コストが高くなる。そこで、両給気通路の合流部に、合流部に臨む一方の給気通路の入口部を閉鎖する位置から他方の給気通路の入口部を閉鎖する位置に亘って回動して、両給気通路への送風量の分配比率を可変する単一のダンパ部材を設け、このダンパ部材の回動制御により、各燃焼器にその燃焼量に応じた風量で燃焼用空気を供給し得るようにしたものも知られている(例えば、特許文献2参照)。
【0004】
【特許文献1】
実開昭59−92343号公報(第3図)
【特許文献2】
特許第2559154号公報(第2頁、第2図〜第4図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記後者の従来技術によれば、燃焼用空気の風量調整用ダンパ部材が1個で足りるため、コストダウンを図れる利点があるが、ダンパ部材の配置部を通過する際に空気流に乱れを生じて流速分布が不均一になりやすく、燃焼器の全域に均一に燃焼用空気を供給できなくなる。
【0006】
本発明は、以上の点に鑑み、給気通路における燃焼用空気の流速分布を均一化し得るようにした強制給気式複合燃焼装置を提供することをその課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、互いに独立して作動する一対の燃焼器を備え、両燃焼器にそれぞれ接続される一対の給気通路を合流させて単一の送風機に接続し、この送風機から両燃焼器に燃焼用空気を供給する強制給気式複合燃焼装置であって、各燃焼器は、燃焼胴と、燃焼胴に収納したバーナと、燃焼胴にバーナの下側に位置させて配置される多数の透孔を形成した均圧板とを備え、各給気通路からの空気が燃焼胴の最下部の分布空間から均圧板を介してバーナの配置部に導かれるように構成され、両給気通路の合流部に、合流部に臨む一方の給気通路の入口部を閉鎖する位置から他方の給気通路の入口部を閉鎖する位置に亘って回動して、両給気通路への送風量の分配比率を可変する単一のダンパ部材を設けるものにおいて、各給気通路に、断面積を入口部よりも狭くした絞り部を介設している。
【0008】
上記の構成によれば、ダンパ部材の配置部を通過する際に空気流の乱れを生じても、各給気通路の絞り部で空気流が整流される。そのため、各燃焼器の分布空間と均圧板とを介してバーナにその全域に亘って均一な風速分布で燃焼用空気が供給され、バーナの燃焼状態が良好になる。
【0009】
ここで、絞り部の最小断面積の部分を所定長さに亘って真直に延在するストレート形状に形成しておけば、絞り部における整流作用が一層効果的に発揮され、有利である。
【0010】
また、各給気通路から供給される燃焼用空気の風量に合わせて各燃焼器に供給する燃料ガス量をフィードバック制御するため、各給気通路に風量検出手段を配置することがあるが、この場合、各給気通路に、絞り部の下流側に位置させて風量検出手段を設ければ、検出手段の配置箇所では空気流が整流されているため、空気流の乱れの影響で検出バラツキが生ずることを防止できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は、横並びで第1と第2の一対の燃焼器1,2を並設した強制給気式複合燃焼装置を示している。ここで、一方の第1燃焼器1は、給湯用燃焼器であり、他方の第2燃焼器2は、風呂の追い焚き用燃焼器であって、互いに独立して作動されるものである。各燃焼器1,2は、それぞれ、燃焼胴3内に、下部のバーナ4と、上部の水熱交換機5とを収納して構成されている。
【0012】
第1燃焼器1の燃焼胴3には、下方に伸びる第1給気通路6が接続され、第2燃焼器2の燃焼胴3にも、同様に、下方に伸びる第2給気通路7が接続されている。第1と第2の両給気通路6,7は、その下方で互いに合流し、この合流部8を介して単一の送風機9に接続され、送風機9により両給気通路6,7を介して両燃焼器1,2に燃焼用空気が供給される。
【0013】
なお、各燃焼器1,2の燃焼胴3には、バーナ4の下側に位置させて、多数の透孔を形成した均圧板10が配置されており、各給気通路6,7からの空気が燃焼胴3の最下部の分布空間11から均圧板10を介してバーナ4の配置部に導かれるようになっている。
【0014】
両給気通路6,7の合流部8には、合流部8に臨む第1給気通路6の入口部6aを閉鎖する位置と、合流部8に臨む第2給気通路7の入口部7aを閉鎖する位置との間で回動自在な単一のダンパ部材12が設けられており、ダンパ部材12の回動で両給気通路6,7への送風量の分配比率を可変し得るようにしている。
【0015】
ここで、ダンパ部材12の回動角をある角度に固定した状態で送風機9の回転数を上昇させて送風量を増加させると、両給気通路6,7に供給される風量がダンパ部材12の回動角に対応する所定の分配比率を保ったまま増加するが、ダンパ部材12を一方の給気通路、例えば、第2給気通路7の入口部7aの開度を狭める方向に回動した状態で送風機9からの送風量を増加させれば、第2給気通路7側の分配比率が小さくなっているため、第2給気通路7への供給風量を変えずに、第1給気通路6への供給風量を増加させることができる。また、ダンパ部材12を第2給気通路7の入口部7aの開度を広げる方向に回動した状態で送風機9からの送風量を減少させれば、第2給気通路7側の分配比率が大きくなっているため、第2給気通路7への供給風量を変えずに、第1給気通路6への供給風量を減少させることができる。従って、ダンパ部材12の回動角と送風機9の回転数とを組み合わせて制御することにより、各燃焼器1,2から要求される風量に合わせて各給気通路6,7への供給風量を可変できる。
【0016】
上記の如くダンパ部材12を配置すると、ダンパ部材12の配置部を通過する際に空気の流れに乱れを生じやすくなる。ここで、各給気通路6,7から各燃焼器1,2の分布空間11に流入する空気流に乱れがあっても、ある程度の乱れであれば、均圧板10の働きによりバーナ4の配置部に均一な流速分布で燃焼用空気を供給できる。然し、ダンパ部材12の配置部を通過する際に生ずる空気流の乱れの程度は、ダンパ部材12の回動角や風量によって変化し、各燃焼器1,2の分布空間11に流入する空気流の乱れの程度も変化して、均圧板10だけで流速分布を均一化することは困難である。
【0017】
そこで、本実施形態では、各給気通路6,7に、断面積を入口部6a,7aよりも狭くした絞り部13,14を介設している。各絞り部13,14の最小断面積の部分13a,14aは、所定長さに亘って真直に延在するストレート形状に形成されており、絞り部13,14で空気流が効率よく整流されるようにしている。
【0018】
また、絞り部13,14の流入部および流出部は、断面積が緩やかに変化するように形成されており、そのため、大きな圧損を生ずることなく整流化作用が発揮される。なお、最小断面積部分13a,14aの入口部6a,7aの断面積に対する面積比は、50〜80%にすることが望ましい。但し、面積比の下限は必要最大風量に応じて変化する。
【0019】
以上の構成によれば、ダンパ部材12の配置部を通過する際に空気流に乱れを生じても、絞り部13,14で整流されるため、各燃焼器1,2の分布空間11と均圧板10とを介してバーナ4にその全域に亘って均一な風速分布で燃焼用空気が供給され、バーナ4の燃焼状態は良好になる。
【0020】
ところで、各燃焼器1,2の要求空気量に対し実際の供給空気量が若干ずれることがある。そのため、各給気通路6,7に圧力センサ等から成る風量検出手段15を配置し、検出風量と要求風量との偏差に応じてバーナ4への供給ガス量を補正し、実際の供給空気量と供給ガス量とのバランスを取れるようにしている。この場合、風量検出手段15の配置箇所に空気流の乱れが及ぶと、検出風量にバラツキを生ずる。そこで、本実施形態では、絞り部13,14の下流側に風量検出手段15を配置している。絞り部13,14の下流側では空気流が整流されているため、バラツキを生ずることなく風量を検出できる。
【0021】
以上、給湯用と追い焚き用の一対の燃焼器1,2を備える複合式燃焼装置に本発明を適用した実施形態について説明したが、独立して作動する一対の燃焼器を備える他の複合燃焼器にも同様に本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の燃焼装置の断面図。
【符号の説明】
1,2…燃焼器 6,7…給気通路 6a,7a…入口部 8…合流部 9…送風機 12…ダンパ部材 13,14…絞り部 13a,14a…最小断面部分 15…風量検出手段
Claims (3)
- 互いに独立して作動する一対の燃焼器を備え、両燃焼器にそれぞれ接続される一対の給気通路を合流させて単一の送風機に接続し、この送風機から両燃焼器に燃焼用空気を供給する強制給気式複合燃焼装置であって、各燃焼器は、燃焼胴と、燃焼胴に収納したバーナと、燃焼胴にバーナの下側に位置させて配置される多数の透孔を形成した均圧板とを備え、各給気通路からの空気が燃焼胴の最下部の分布空間から均圧板を介してバーナの配置部に導かれるように構成され、
両給気通路の合流部に、合流部に臨む一方の給気通路の入口部を閉鎖する位置から他方の給気通路の入口部を閉鎖する位置に亘って回動して、両給気通路への送風量の分配比率を可変する単一のダンパ部材を設けるものにおいて、
各給気通路に、断面積を入口部よりも狭くした絞り部を介設することを特徴とする強制給気式複合燃焼装置。 - 前記絞り部の最小断面積の部分を所定長さに亘って真直に延在するストレート形状に形成することを特徴とする請求項1に記載の強制給気式複合燃焼装置。
- 前記各給気通路に、前記絞り部の下流側に位置させて、風量検出手段を設けることを特徴とする請求項1または2に記載の強制給気式複合燃焼装置。
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