JPH03263504A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ガスおよび石油を気化させたガスを燃焼する
給湯器や暖房装置などの窒素酸化物の発生量の少ない低
ＮＯｘバーナに関する。

［従来の技術］ 近年、環境汚染を防ぐべく、大型ボイラーなどの大型カ
ス器具では、ＮＯｘの発生を抑える技術か用いられてい
る。この技術は、炎の温度の上耐を抑えることにＪ、−
］で、廟宵なＮ　Ｏｘか発生ずるのを抑えるものである
。

具体的な技術とし、では、ガスを多段に燃焼させる多段
燃焼技術、す１気カスの一部を再び燃焼室ノ＼戻ず排気
ガス古循環技術、工“γ′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
を混合気に混入させて燃焼す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
。

本発明の目的は、ＮＯｘの発生を抑えることのできる小
型の低窒素酸化物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。

ガスバーナは、燃料であるガスを吐出する炎口を備えた
バーナヘッドと、このバーナヘッドに設けられ、前記炎
口に形成される炎の内部に配されて炎の熱を受ける受熱
部を備えるとともに、前記炎口に形成される炎の外部に
配されて、前記受熱部の受けた熱を放出する放熱部を備
える冷却板とを具備する。

好ましいバーナヘッドの一態様を示す。

バーナヘッドは、炎口よりガスと１次空気とが混合され
たガスリッチの混合気を吐出するとともに、バーナヘッ
ドの階部へ導かれた２次空気が炎口で形成される炎の基
部に直接導かれるのを阻止して、２次空気を前記炎口で
形成される炎の先側へ案内するガイド板とを具備する。

［作用］ 炎口に炎が形成されると、炎の中に配された受熱部が、
炎の熱の一部を吸熱する。一方、放熱部は、炎の外に配
されたため、受熱部に比較して、温度が低くなる。この
結果、受熱部で吸われた熱は、温度の低い放熱部に導か
れ、放熱する。冷却板は、このようにして炎の熱を外部
に逃がし、炎の温度を低く抑える。

実施態様の作用を簡単に説明する。

炎口よりニアリッチの混合気を吐出させ、階部に供給さ
れた２次空気で未燃焼ガスを燃焼さぜるブンゼンタイプ
のガスバーナに、ガイド板を設けたことにより、炎口で
形成される炎の基部へ、２次空気が直接供給されること
が阻止される。すると、炎の基部に形成される１次火炎
が酸素不足の状態となり、炎の基部に２次空気が直接供
給される場合に比較して、１次火炎の温度を低く抑える
ことができる。

［発明の効果コ 本発明は、以上の作用で説明したように、炎の温度を冷
却板によって、低く抑えることができる。

この結果、ＮＯｘの発生を抑えることができる。

また、バーナヘッドに冷却板を設けた簡単な構造である
ため、低ＮＯｘのガスバーナが大型化せず、かつ低ＮＯ
ｘのガスバーナを安価に提供できる。この結果、低ＮＯ
ｘの燃焼ガス器具を、コンパクトでかつ安価に提供でき
る。

さらに、上記の実施態様を採用することにより、炎の温
度をさらに低くでき、ＮＯｘの発生量をさらに抑えるこ
とができる。

［実施例コ 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図はガスバーナの要部断面図、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。

本実施例のガス給湯器１に用いられるガスバーナ２は、
ブンゼン式で、１次空気および２次空気を、送風機４に
よって強制的に供給する。

また、本実施例のガスバーナ２は、袖火バーナを用いて
なる。この袖火バーナは、保炎性能に優れるばかりでな
く、炎の高さを低く抑え、ガス器具のコンパクト化を図
ることができる。

○ガスバーナ２は、偏平器体５を複数列設してなる。偏
平器体５は、内部に通路６を備える。この通路６には、
燃料であるガスと、燃焼用の１次空気とを流入するため
の流入し］７を備える。この流入ロアは、例えば偏平器
体５の下端に開成される。なお　流入ロアＪ、り供給さ
れる１次空気は、理論空燃比に満たない。このため、通
路６内に供給されたガスと］次空気との混合気は、ガス
リッチ（例えば、空気過剰率０６〜・＝０．７）の状態
とされる。

方、各偏平器体５のバーナヘッド８の開には、燃焼用の
２次空気の通過する２次空気通路９が形成されている、
この２次空気通路９に送られてくる２次空気の量は、偏
平器体５内に供給されるガス量に対応しており、偏平器
体５より吐出される混合気の炎の未燃焼ガスを燃焼させ
るのに過剰な２次；気が供給される。

０次に、バーナヘッド８の説明を行う。

バーナヘッド８は、偏平器体５の土部に形成されている
。バーナへ・ソド８の上面のほぼ中央には、１・述）る
冷却板１０が設けられ°でいる。ぞして冷却板１０の両
側には、通路６に供給さハ、！、：ガスリッチの混合気
を吐出するソ、：めの１炎１−１（本発明の炎Ｅコ）１
］が多数、スリット状に開成されている８ バーナヘッド８の両側面（混合気の上流側の側面）には
、混合気の一部を吐出する保炎用の混合気流出ｌ］１２
が、多数、偏平器体５の長手方向（：沿・）で開成され
ている。

また、バーナヘッド８の両側面には、混合気流出口］、
２から流出した混合気を主炎口１１の隆部の１．方へ案
内する保炎ブレー１・１３およびガイド板］４か接合さ
れている。この保炎ブレー１−１３とガイド板１４とは
、混合気流出口１２から流出シ２．た混合気を主炎［」
１］で形成される炎（以下、主炎１５）の隆部で燃焼さ
せるとともに、２次空気を、−を炎１５の先側へ案内す
るものて゛ある。

のため、保炎ブレー１・１３およびガイド板１４は、主
炎Ｉｊ］、　Ｉ　Ｊ、り高く設けられでいる。この高さ
ｌ−４は、１−炎１５の高さによって貰なるか、一般的
なガス給湯器であれは、１０ｍｍ以りに設けらＪｌ−る
８ご”ノ′１によ−）て、バーナヘッド８０周りの２次
空気り月＝炎１５の基部の１次火炎１５ａに直接導かれ
るのを防ぎ、′、シ次空気を主炎１５の先側の２次火炎
１Ｓ１〕へ案内する。

冷却板１０は、バーナヘッド８の上面のほぼ中央におい
て、偏平器体５を構成するブレー　ｌ−によって挟まれ
でいる。この冷却板１０の、グ１７−１〜に挟まれた部
分は、受熱部１０ａで、主炎１１５の１次火炎１５ａの
内部にプＬ＝−■−を介しＸ、配される。

方、冷却板１０は、炎の外部て゛ある道路６内に配され
た放熱部１０ｂを備える。この放熱部１０１）は、受熱
部１０ａから伝わった熱を、通Ｂ６内を流れる混合気に
逃がすものである。なお、冷却板１０は、熱伝導性に優
れた祠料を用いるのがこのましいく例えば、銅、アルミ
ニウム）。

○ガス給湯器］は　偏平器体５の流入ＩＴＪ　７　’＼
、ガスを供給するガス供給通路１６を備メる。、＝−の
ガス供給通路１６には、２つの電磁開閉弁１７．１８や
、ガバ１弁１９、電磁比例弁２０等が設けられている。

こノ′【ら、′、）、つの電磁開ｍ弁１７．１８、電磁
比例弁２（−〕は、送風ｔ／Ｒ４やスパーカ２１笠とと
もに、図示し７ない制御装置によって制御ひねる。制御
装置は、周知なもので、図示し、ない操作スイ・ソチ（
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、その使用状態によって、送
風機４、電磁開閉弁１７．１８、電磁比例弁２０、スバ
・−力２１等を制御するものである。

（実施例の作動） （、）次に、バーナヘッド８に形成される炎について説
明する。

偏平器体５の流入１：］　７ヘガスど１次空気とを送り
込むと、通路６内で混じり合い、カスリッヂの混合気と
なる。この混合気の大部分は、主炎［−１１１より噴出
して燃焼し、主炎１１５を形成する。残りの混合気は、
混合気流出［」１２から流出して、保炎ブルート１３と
カイト板１４どの開を］、昇し、主炎１５の隆部“乙が
っ１次火炎１５ａの−Ｆ方で燃焼し２、保炎２２を形成
する。

主炎１５および保炎２２の炎は、ガスリッチであること
より、未燃焼ガスを含んでいる。この未燃焼ガスは、２
次空気通路９を通過した２次空気によって、完全燃焼す
る。

しかるに、２次空気は、保炎プレート１３、ガイド板１
４によって、主炎１５の先側へ導かれ、主炎１５の基部
へ直接供給されることが阻止されている。この結果、主
炎１５の基部の１次火炎１５ａは、酸素不足となって燃
焼速度が下がり、温度が低く抑えられる。

一方、主炎１５の発生する熱の一部は、主炎１５の内部
に配された冷却板１０の受熱部１０ａを加熱する。一方
、放熱部１０ｂは、混合気の流れる通路６内に配されて
、強制冷却されている。このため、受熱部１０ａで受け
た熱は、温度の低い放熱部１０ｂに導かれ、通路６を流
れる混合気中に放出される。

（実施例の効果） バーナヘッド８に形成される主炎１５は、基部における
酸素不足、および冷却板１０によって、炎の温度が例え
ば１２００℃くらいに低く抑えられる。

この結果、ガス給湯器１の発生するＮＯｘを低く抑える
ことができる。

また、袖火バーナの保炎プレート１３の高さを高くする
とともに、ガイド板１４、冷却板１０を設けた簡単な構
造であるため、低ＮＯｘのガスバーナ８が大型化せず、
かつ低ＮＯｘのガスバーナ８を安価に提供できる。この
結果、低ＮＯｘのガス給湯器１を、コンパクトでかつ安
価に提供できる。

（変形例） 本実施例では、放熱部１０ｂを混合気の流れる通路６内
に配したが、偏平器体５の下方部分に当接させたり、偏
平器体５の外部に露出するように配しても良い。

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、調理機器など他の家庭用ガス器具のガスバー
ナに適用しても良い。

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

さらに、本発明を袖火バーナに適用した例を示したが、
袖火バーナを用いないバーナに本発明を適用しても良い
。

【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
はガスバーナの要部断面図、第２図はガス給湯器の概略
断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）燃料であるガスを吐出する炎口を備えたバー
   ナヘッドと、 （ｂ）このバーナヘッドに設けられ、 （ｂ−１）前記炎口に形成される炎の内部に配されて炎
   の熱を受ける受熱部を備えるとともに、（ｂ−２）前記
   炎口に形成される炎の外部に配されて、前記受熱部の受
   けた熱を放出する放熱部を備える 冷却板と を具備する低窒素酸化物バーナ。 ２）前記バーナヘッドは、 前記炎口よりガスと１次空気とが混合されたガスリッチ
   の混合気を吐出するとともに、 前記バーナヘッドの隣部へ導かれた２次空気が前記炎口
   で形成される炎の基部に直接導かれるのを阻止し、２次
   空気を前記炎口で形成される炎の先側へ案内するガイド
   板とを具備する 請求項１記載の低窒素酸化物バーナ。