JPH03263502A - 低窒素酸化物バーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［従来の技術１ 近１゛、環境汚染を防ぐべく、大型ボ・イラーなどの大
型ガス器具では、Ｎ　Ｏｘの発生を抑える技術が用いら
れている。この技術は、炎の温度の上昇を抑えることに
よって、有害なＮＯｘが発生するのを抑えるもσ）で゛
ある。

具体的な技術としては、カスを多段に燃焼させる多段燃
焼技術、排気ガスの一部を再び燃焼室Ｉ＼戻す排気ガス
再循環技術、ニアリッチの混合気とガスリッチの混合気
とを燃焼させる濃淡燃焼技術、あるいは水蒸気を混ａ・
気に混入させて燃焼づ−る水蒸気混入技術などが知られ
ている。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、従来の技術は、構造が複雑かつ大型であった
。

一方、プレミックス式のガスバーナは、ＮＯｘの発生量
が比較的少ないが、燃焼量を大きく変化させることがで
きない問題点を有していた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、ＮＯｘの発生を抑えた状態で、燃焼量を大きく変化
させることのできる小型の低Ｎ。

Ｘバーナの提供にある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明の低窒素酸化物バ
ーナは、次の技術的手段を採用する。

バーナは、複数の独立した通路と、前記複数の通路内へ
のみ燃焼用の空気を供給する送風機と、前記複数の通路
内へ燃料であるガスを独立して供給するガス供給手段と
を具備し、前記送風機によって供給された空気によって
のみ、ガスの燃焼を行う。

そして、前記ガス供給手段は、前記複数の通路のうち、
ひとつおきの通路へのガスの供給および遮断を切り替え
る切替手段を備える。

［作用］ 大きな燃焼量が要求される際は、切替手段によって、複
数の通路のうちの一つおきの通路へガスの供給を行う。

このとき、他の通路にも、ガス供給手段によってガスの
供給が行われる。

すなわち、複数の通路全部にガスの供給が行われる。

複数の道路全部に供給されたガスは、送風機によって各
通路内に供給された空気のみによって燃焼する。つまり
、プレミックス燃焼が行われる。

一方、小さな燃焼量が要求される際は、切替手段によっ
て、複数の通路のうちの一つおきの通路へのガスの供給
を遮断する。この結果、他の通路のみにガスが供給され
、他の通路内には、ガスと送風機からの燃焼用の空気と
が供給される。なお、ガスの供給が停止された通路には
、送風機からの燃焼用の空気のみが供給される。

つまり、ガスの供給された通路からは、混合気が吐出し
、ガスの供給が停止された通路からは空気のみが吐出す
る。そして、吐出された混合気は燃焼して炎を形成する
とともに、この炎中の未燃焼ガスの一部が、ガスの供給
が停止された通路から吐出された空気と反応して燃焼す
る。つまり、空気過剰率が高いブンゼン燃焼が行われる
。

［発明の効果］ 本発明は、切替手段を切り替えることによって、燃焼量
を大きく変化させることができる。

また、大きい燃焼量が要求される際はプレミックス燃焼
を行って炎の温度を抑えて、ＮＯｘの発生量を抑える。

逆に、小さい燃焼量が要求される際は空気過剰率の高い
ブンゼン燃焼を行って炎の温度を抑えて、ＮＯｘの発生
量を抑えることができる。

さらに、通路を複数に設け、かつ通路へ供給されるガス
を切り替える箔層な構造であるため、低ＮＯｘで絞り比
の大きなガスバーナが大型化せず、かつ低ＮＯｘのガス
バーナを安価に提供できる。

この結果、低ＮＯｘで絞り比の大きな家庭用ガス器具を
、コンパクトでかつ安価に提供できる。

［実施例］ 次に、本発明の低窒素酸化物バーナを、家庭用のガス給
湯器に適用した一実施例に基づき説明する。

（実施例の構成） 第１図および第２図は第１実施例を示すもので、第１図
はガスバーナの断面図、第２図はガス給湯器の概略断面
図を示す。

ガス給湯器１は、ガスバーナ２で形成された炎の熱によ
って、熱交換器３を流れる水を加熱するものである。ま
た、ガスバーナ２は、プレミックス式とブンゼン式とが
燃焼量によって切り替えられる６ガスバーナ２は、複数
の通路４を備え、その複数の通路４内には、送風機６お
よびガス供給手段７によって、燃焼用の空気および燃料
であるガスが供給される。

ガスバーナ２の複数の通路４は、複数の第１バ−ナチュ
ーブ８および複数の第２バー・１チユーブ９を一つおき
に　つ才り交ｈ゛に接合しブごものである。第１バーナ
チユ・−ブ８および第２パーナラ〜ユーブ９は、ステン
レス板を接合１７で形成した偏平な通路で、下端に、燃
料であるガスと燃焼用の空気とを流入づる第１流入［」
１０および第２流入口］１を備える。また、第１バーナ
チコーブ８および第２バーナチｊ−ブ９はト端に、通路
４内に供給されたガスと空気との混合気を吐出するスリ
ット状の第］炎口１２および第２炎１］１３を、それぞ
れ多数、備えている。

一方、第１バーナチユーブ８および第２バーナチユーブ
９に供給される混合気の混合比は、異なって設けらｊじ
でいる。−例を示せは、第１バーナデユープ８には、空
気過剰１ｉ、ｏの混合気（以−Ｆ、適正混合気）を供給
し、残りの第２バーナチコ、−ブ９には、空気過剰＋１
７の混合気（以］・、エアフッチ混合気）を供給するも
のである。

送風機０は、第１バーナチコーブ８および第２バーナチ
Ｊ−ブ９内にのみノ＼、燃焼用の空気を強制的に送り込
む。なお、第１バーナチ、ユーズ８および第２バーナデ
ユープ９内に供給されたガスは、送風１１１６によ−）
て供給さｉ′ｔだ空気のみで燃焼５を行つ。

ガス供給１段７は、各第１バーナチユーブ８および各第
２バーナチプ、−ブ９内へ、ガスを供給するガス供給通
路１４を備える。ガス供給通路１４は、上流側に２つの
電磁開閉弁１５．１６、カバナ弁１７、電磁比例弁］８
が設けらねている。また、ガス供給通路１４の上流側は
、第１バーナチユーブ８ヘガスを供給する第１ガス通路
１９と、第２バーナチユーブ９ヘガスを供給する第２ガ
ス通路２０とに分かれている、 この第２ガス通ｉｉ！８２０に１ｊ、第２バーナチユー
ブ９へのガスの供給と遮断とを切り替え、燃炉菫を切り
替える電磁開閉弁（本発明の切替１段）２１が設（うら
れている。

−１，記３つの電磁開閉弁１５．１０．２１、電磁比例
弁１８、送風機６、スパーカ２２笠の電気機器は、図示
し、ない制御装置によって制御される。

制御装置は９周知なもので　図示しない操作スイッチ（
運転スイッチや、湯温設定スイッチなど）や、複数のセ
ンサ（水流センサや、湯温センサなど）を備えてガス給
湯器１の使用状態を検出し２、その使用状態によって、
電磁開閉弁１５、］６．２］、電磁比例弁１８、送風機
６、スパーカ２２等を制御するものである。なお、電磁
開閉弁２１は、所定燃焼量より大きな燃焼量が要求され
た際に開かれ、逆に所定燃焼ｉより小さな燃焼量が要求
された際に閉じるように制御される。

（実施例の作動および効果） 次に、ガスバー・−す２に形成される炎に−）いて説明
゛づる。

イ）ブしミックス燃焼時 ガスバーナ２に大きな燃焼音が要求されると、電磁開閉
弁２１が開かれて、第１バー＝ナチユーブ８内に適■−
混合気が供給されるとともに、第２バーナチユーブ９内
にニアリッヂ混合気が供給される。すると、第１炎口１
２および第２炎［１１３からぞれぞれ適正混合気および
エアリフ１混合気が圧出される。

第］炎ｒｌ　１２より吐出さｉた適正混合気は、空気過
剰率１０であるため、確実に燃焼し、第１炎２４を形成
する。

・力、第２炎１．ｌｉ　１３より吐出されたユ、アリッ
チ混合気も燃焼し、第２炎口１３に第２炎２５を形成す
る。第２炎１」１３より吐出されブごエアリンチ混合気
は、空気過剰率１７の空燃比のため、燃焼温度を低く抑
ズる。−とができるが、リフ■・１か人き・く燃焼良好
域が狭い。この狭い燃焼良好域に空燃比を保つのは困難
で、外乱等によ−）で空気過剰率か変化する場合が省ノ
られる。ぞしで、外乱等によ・って空気過剰率がＪアリ
ッチ側へ変化すると、第２炎２５のリフト・が増［、て
　第：２炎２５か消える可能性がある。

し、かるに、第２炎目］３の階部の第１炎１−ｊ　１２
に、第１炎２４が形成されているため、第２炎２５が例
え消え°Ｃも、第２炎１１１３より吐出されるニアリッ
チ混合気は、ｌ！ｉ■良好域に戻った際、第１炎ｌ］１
２の第１炎２４によ−）で再び着火し、第２炎２５を保
つことができる。

口）ブンゼン燃焼時 ガスバーナ２に小さな燃焼量が要求されると、電磁開閉
弁２１が閉じられて、第１バーナチユーブ８内にガスが
供給されて第２バーナチユーブ９内へのガスの供給が停
止される。この結果、第１バーナチユーブ８には、適正
混合気が供給され、第２バーナチユーブ９内には、送風
機６の圧送した空気のみが供給される。

そして、第１炎口１２より吐出された適正混合気は燃焼
し、第１炎２４を形成する。

一方、第２炎口１３より吐出された空気は第１炎口１２
で燃焼中の未燃焼ガスの一部と混合し燃焼する。この場
合、第１炎口１２より吐出される混合気の空燃比は、ニ
アリッチ側へ移行し、混合気が実質的に空気過剰率２０
以上になる。

この第１炎２４は、空気過剰率が非常に高いブンゼン燃
焼であるが、第１炎２４の基部における空気過剰率が適
正混合気とされるため、炎が安定して形成される。また
、第１炎２４の先側は、空気過剰率が非常に高いため、
炎の温度が低く抑えられる。

〈実施例の効果） 大きな燃焼量が要求された際は、プレミックス燃焼を行
なって、一つおきの炎口でニアリッチ混合気を安定して
燃焼し、温度の低い炎を安定して形成することができる
。この結果、ガスバーナ２の発生するＮＯｘの量を抑え
ることができる。

一方、小さな燃焼量が要求された際は、第２バーナチユ
ーブ９へのガスの供給を停止して燃焼量を大幅に抑える
ことができる。そして、第２バーナチユーブ９へ空気の
みを供給し、ガスバーナ２を空気過剰率２．０以上のブ
ンゼン式として楕成し、ＴＤＲバーナとした。この結果
、炎の温度が抑えられ、小燃焼時においても、ガスバー
ナ２の発生するＮＯｘの量を抑えることができる。

また、電磁開閉弁２１を切り替えることによって、燃料
量が大きく変化させることができる。つまり、本実施例
のガス給湯器１は、プレミックス式のガスバーナ２では
困難であった燃焼量の変化比を大きくすることができる
。

さらに、第１バーナチユーブ８および第２バーナチユー
ブ９を接合することによってガスバーナ２に複数の通Ｎ
４を設け、かつ通路４へ供給されるガスを電磁開閉弁２
１によって切り替える簡単な構造であるため、低ＮＯｘ
で絞り比の大きなガスバーナ２が大型化せず、かつ低Ｎ
Ｏｘのガスバーナ２を安価に提供できる。この結果、低
ＮＯｘで絞り比の大きなガス給湯器１を、コンパクトで
かつ安価に提供できる。

（第２実施例） 第３図は第２実施例を示すガスバーナの斜視図である。

本実施例は、第１バーナチユーブ８および第２バーナチ
ユーブ９を、それぞれ略Ｕ字型に形成し、空気とガスと
の撹拌性を向上させたものである。

なお、第１バーナチユーブ８の第１流入口１０と、第２
バーナチユーブ９の第２流入口１１とは、逆向きに開口
している。

（変形例） 第１バーナチユーブおよび第２バーナチユーブに第１炎
口および第２炎口を形成したが、ガスバーナに例えばセ
ラミック製のバーナプレートを１看し、バーナプレート
の表面に第１炎口および第２炎口を形成させても良い。

本発明をガス給湯器１に適用した例を示したが、ガス暖
房装置や、調理機器など他のガス燃焼装置のガスバーナ
２に適用しても良い。

また、燃料を石油とし、石油を気化させたガスを燃焼す
るバーナに適用しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は第１実施例を示すもので、第１図
はガスバーナの断面図、第２図はガス給湯器の概略断面
図である。 第３図は第２実施例を示すガスバーナの斜視図である。 図中　　２・・・ガスバーナ　　４・・・通路６　・送
風機　　　　７・・ガス供給手段２１・・・電磁開閉弁
（切替手段） 第１図 Ｕ ＋Ｕ ］１ 第３図 ／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）複数の独立した通路と、 （ｂ）前記複数の通路内へのみ燃焼用の空気を供給する
   送風機と、 （ｃ）前記複数の通路内へ燃料であるガスを独立して供
   給するガス供給手段と を具備し、前記送風機によって供給された空気によつて
   のみ、ガスの燃焼を行う低窒素酸化物バーナであって、 （ｃ−１）前記ガス供給手段は、前記複数の通路のうち
   、ひとつおきに配された通路へのガスの供給および遮断
   を切り替える切替手段を備えることを特徴とする低窒素
   酸化物バーナ。