JP4189348B2 - 低ＮＯｘ燃焼器 - Google Patents

Description

本発明は、円筒内面炎孔バーナに関するものである。

従来、燃焼の際に発生する有害物質の低減が重要課題となっており、中でも近年においてはＮＯｘの低減の要求が高まってきている。そこで、ＮＯｘを低減するために種々のバーナが考えられているが、その一つとして図２に示すように、バーナ本体４は上部が開口するとともに筒状空間部７を有する有底筒形状とし、このバーナ本体４の内壁に炎孔８を多数穿設した構造のいわゆる円筒内面炎孔バーナが知られている。

そして、この種のバーナにおいては、燃焼状態を監視するための炎検知手段としてフレームロッド１０が設けられている。

フレームロッド１０は炎の導電性を利用して炎の有無を検知するものであって、略コの字状の電極１１と電極１１を保持する保持部材１２により構成されており、電極１１が火炎の中にある状態で電極１１に交流電圧を印加すると、炎の中のイオンの働きによりフレームロッド１０を通して電流が炎の中を流れるようになっている。つまり、火炎のある場合はフレームロッド１０に電流が流れ、火炎のない場合には電流が流れないため、この電流により燃焼状態が判断されるようになるのである。
特開平９−１５９１１９号公報

フレームロッドは、燃焼中に電極が確実に火炎と接触する場所に位置するように、バーナ本体の開口から筒状空間部内に臨むように配設されている。そしてフレームロッド根元の保持部材は高温にさらされると耐久性の面で問題があるため、バーナの高温となる部分を避けて取り付けなければならないことから、保持部材を予混合室上に載置してフレームロッドが取り付けられていた。そのためフレームロッドの電極が長くなって大型化し、バーナの小型化が難しくなってしまっていた。

また、前述のように取り付けることで保持部材とバーナ本体との間の距離が長くなるため、フレームロッドの電極位置が安定せず、フレームロッドを流れる電流にばらつきが生じてしまうことも問題であった。

本発明は上記課題を解決するためのもので、フレームロッドの取付を簡単化して、小型化が可能でかつ正確に炎の検知を行うことのできる低ＮＯｘ燃焼器を提供することを目的とする。

本発明は、上面が開口するとともに内部に筒状空間部を有する有底筒形状のバーナ本体と、前記バーナ本体と連通し燃料ガスと空気の予混合気を供給する予混合室と、前記バーナ本体と筒状空間部によって形成された内壁に複数設けられ予混合気を噴出する炎孔と、前記バーナ本体の底面から筒状空間部に臨むように挿入された炎検知手段と、バーナ本体および予混合室を収容するバーナボックスと、前記バーナボックスに設けられた一次空気取入口とを有し、炎検知手段は電極と電極を保持する保持部材からなるとともに、前記保持部材は前記一次空気取入口から予混合室に向かう一次空気経路中に配置されていることを特徴とする低ＮＯｘ燃焼器である。

本発明は上述のように構成したから、保持部材が高温に曝されることがないため、より炎孔に近い位置にフレームロッドを取り付けることができるので、バーナが小型化するとともに正確に炎の検知を行うことのできる低ＮＯｘ燃焼器となる。

好適と考える本発明の最良の形態を、本発明の作用効果を示して簡単に説明する。

本発明は、筒状空間部を有する有底筒形状のバーナ本体と、前記バーナ本体と連通し燃料ガスと空気の予混合気を供給する予混合室とを有する円筒内面炎孔バーナであって、有底筒形状のバーナ本体の底面には孔が設けられていて、炎検知手段をバーナ本体の下部からこの孔に挿入して取り付ける構成としている。これにより、炎検知手段の保持部材は炎孔よりも下面に位置することとなり、炎に直接曝されることもないので、燃焼中であっても保持部材は高温とならず、より炎孔に近い位置にフレームロッドを取り付けることができるようになる。よって、従来のようにバーナ本体の上部からフレームロッドを火炎に臨ませる構成に比べて取付が簡単でかつフレームロッドは小さく構成されるので、バーナの小型化が可能となる。

さらに、フレームロッドの保持部材と炎孔の距離が短くなることで、フレームロッドを取り付ける際の電極位置も安定して、フレームロッド電流のばらつきが生じにくいのである。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

図１は本発明の燃焼器の断面図であって、バーナ１は気化器２により気化された燃料ガスと空気とを混合して予混合気とする予混合室３と、この予混合気を燃焼させて燃焼排ガスを発生させるバーナ本体４から構成されており、予混合室３の下流はバーナ本体４と連通している。

バーナ本体４と予混合室３からなるバーナ１は、バーナボックス５に収納されている。このバーナボックス５には、バーナボックス５内に一次空気を取り入れるための一次空気取入口６が設けられており、一次空気取入口６から予混合室３の上流へ向かって一次空気の流れる一次空気経路が矢印で示すように形成されている。

そして、バーナ本体４は上面が開口するとともに、その内部に筒状空間部７を有する有底筒形状をなし、バーナ本体４と筒状空間部７によって形成された内壁の全周にわたって予混合気を噴出するための多数の炎孔８が設けられている。さらに、炎孔８には逆火を防止するための網材９がバーナ本体４の内壁の内側から取り付けられている。

また、バーナ本体４の底面には孔が設けられていて、この孔より筒状空間部７に臨むようにして炎検知手段としてのフレームロッド１０が挿入されている。

フレームロッド１０は、電極１１と電極１１を保持する保持部材１２により構成されており、電極１１が筒状空間部７内に形成される火炎にさらされるように、また、保持部材１２はバーナ本体４の下方であって一次空気経路中に位置するように配置され取り付けられている。

そして、電極１１が火炎の中にある状態で電極１１に交流電圧を印加すると、炎の中のイオンの働きによりフレームロッド１０を通して電流が炎の中を流れるようになっている。つまり、火炎のある場合はフレームロッド１０に電流が流れ、火炎のない場合には電流が流れないため、この電流により燃焼状態が判断されるのである。

上述の構成において、気化器２で気化された燃料ガスがその先端から予混合室３へ噴出されると、周囲の空気も燃焼用一次空気として予混合室３へ引き込まれ、予混合室３内で気化ガスと燃焼用一次空気が予混合されて予混合気となる。このとき、バーナボックス５に設けられた一次空気取入口６からバーナボックス５内に一次空気が流入するため、バーナボックス５内では一次空気取入口６から予混合室３へ向かう一次空気経路が形成される。そして予混合気は予混合室３下流のバーナ本体４へ供給されて、バーナ本体４の内壁に設けられた炎孔８より噴出し、図示しない点火装置により点火されて燃焼開始となる。

燃焼が開始して炎孔８で火炎が形成されると、筒状空間部７内に配置されたフレームロッド１０の電極１１が火炎に接触して電流が流れるようになるので、この電流により正常に燃焼が行われているかどうかが判断される。そして、火炎は二次空気を取り込んで完全燃焼するようになっている。

なお、二次空気はこの円筒内面炎孔バーナを用いた燃焼機に設けられた送風機により供給されており、供給される二次空気の量は送風機の回転を制御することで調整される。また、二次空気は火炎の先端付近に供給されるため、ＮＯｘの発生が抑えられることとなる。

そして、火炎は炎孔８から上方に向かって形成される。フレームロッド１０の電極１１は筒状空間部７内で火炎にさらされるように配置されているが、保持部材１２はバーナ本体４の下方に位置しているので、火炎からの熱の影響を受けにくく、それほど高温とはならない。さらに、保持部材１２は一次空気経路中に配置されているため、燃焼中はここを流れる一次空気により常に冷却されることとなる。よって、保持部材１２を炎孔８により近い部分に設けることができるので、電極１１の長さが短くなり、フレームロッド１０の形状は小さくなる。そのため、バーナ全体の構造を小型化することが可能となるのである。

さらには、保持部材１２と炎孔８の距離が短くなることで、フレームロッド１０を取り付ける際の電極１１の位置も安定して、フレームロッド電流のばらつきが生じにくく、火炎の検知も確実に行われることとなる。

本発明の実施例の燃焼器の断面図である。 従来の燃焼器の断面図である。

符号の説明

７ 筒状空間部
４ バーナ本体
３ 予混合室
８ 炎孔
１０ フレームロッド（炎検知手段）
５ バーナボックス
６ 一次空気取入口
１１ 電極
１２ 保持部材

Claims (1)

1. 上面が開口するとともに内部に筒状空間部を有する有底筒形状のバーナ本体と、前記バーナ本体と連通し燃料ガスと空気の予混合気を供給する予混合室と、前記バーナ本体と筒状空間部によって形成された内壁に複数設けられ予混合気を噴出する炎孔と、前記バーナ本体の底面から筒状空間部に臨むように挿入された炎検知手段と、バーナ本体および予混合室を収容するバーナボックスと、前記バーナボックスに設けられた一次空気取入口とを有し、炎検知手段は電極と電極を保持する保持部材からなるとともに、前記保持部材は前記一次空気取入口から予混合室に向かう一次空気経路中に配置されていることを特徴とする低ＮＯｘ燃焼器。

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