JPH0345806A - 燃焼装置 - 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 本発明は給湯機や暖房機等の主として家庭用燃焼装置の
燃焼系で、特に窒素酸化物の生成を抑制する燃焼装置に
関するものである。

従来の技術 従来この種の燃焼装置として第４図に示すような工業用
の大型ボイラに応用されたものがあった。

即ち排気通路／の途中から再循環通路２が分岐されて設
けられ途中に中継ファン３と、流量調節用のダンパφが
設置されていた。

排気ガスの一部は再循環排気ガスとして送風ファン！か
ら供給される新鮮な燃焼用空気と混合し、燃料供給管６
から供給される燃料とともにバーナ７へ送う込まれ、燃
焼室ｒ内で燃焼し熱交換器りを通過した後、排気ガスと
なって排気通路ｌを通り大気に放出されていた。

ここでダンパ←によジ、ボイラの種々の運転条件に対応
して安定燃焼を維持しつつ窒素酸化物の生成が最小にな
るように再循環排気ガス流量制御が制御されていた。

発明が解決しようとする課題 しかしこのような構成の燃焼装置ではファンが複数個必
要である。また再循環排気ガス流量を調節するためにダ
ンパを駆動するモータが必要になる。従って燃焼装置が
大型化すること、騒音が大きくなること、さらにコスト
が大幅に上昇することによりとのま亥では家庭用燃焼装
置としては利用することができなかった。

そこで本発明は排気ガス再循環系を構成する構造を簡略
化して燃焼装置を小型化し、騒音の上昇も防止して、さ
らにコストを下げることを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は燃焼装置をファンと、前記ファンの下流側に設
けたバーナと、前記バーナの下流側に筐体を横切る方向
に多数の水管を巻回して設けた燃焼室と、前記水管をＵ
字管で互いに接続してなるフィンパイプ式の熱交換器と
、排気トップを設けた排気フードから成る排気通路部を
順次下流側である上部に互いに密接して設け、前記排気
通路部の排気フードから一部の排気ガスを導く前記ファ
ンの吸気口近傍に開口すると共に、前記排気フード側方
で前記Ｕ字管の上方に熱交換器に連通ずる連通口を設け
た小排気室に開口する連通管を設は再循環排気量を制御
する流量制御手段を前記小排気室内の連通口出口に設け
るよう構成したものである。

作用 本発明は前記した構成により、ファンが動作すると吸気
口近傍に設けられた連結管より排気ガスの一部が、排気
通路よりファン内に導かれ、新鮮な燃焼用空気と混合し
てバーナへ供給され、排気量、小排気室を、排気フード
側方でＵ字管上方の空間に設けるため、排気再循環を行
なうための新たな空間を必要とせず、現状の機器容積が
保たれる。さらに小排気室に設けた流量制御手段は、燃
料の種類や給排気抵抗に対応した最適燃焼条件を確保す
るように、再循環する排気ガス流量を調節するものであ
る。

実施例 第１図は、本発明の燃焼装置の一実施例を給湯機に応用
した場合の斜視図、第２図は第１図の小排気室の一部破
断斜視図を示す。

第１図及び第２図において、ファンＩＯの下流側にある
上部にはバーナＩＩ、水管／２を筐体に巻いたドラム式
の燃焼室１３、前記水管／２を接続するＵ字管ｌψを有
するフィンパイプ式の熱交換器ｌよ、排気を集合する排
気フード／６、排気フード／６の個所に設げた排気出口
を構成する排気トップ１７が順次下流側である上部に互
いに気密を保って接続されている。

前記バーナ／／にはガス燃料の流量調整機能を有したガ
スブロックｉｔが、水管１２の上流側である入水口には
、入水量の調整機能を有した水ブロック／？が接続され
ている。また前記熱交換器ｌＳの出口には出湯パイプ２
０が接続され、さらにこれら給湯機本体の側方には制御
ブロック２／が収納されている。

ｖ　　　Ｍｔｔｉｋｈ確　７　　　　ｋ　　／　　Ｌ　
　ｔｎ側ＦＨｆ−ＴＴ！答　／　　ＩＡの上方の空間に
小排気室２２を設け、前記小排気室２２より連結管２３
を設け、他端をファンｉ。

の吸気口２１Ａ近傍に開口している。前記小排気室２２
は、排気フード／６内と連通口２夕で連通され、排気ガ
スを調整するダンパー２乙が挿入されている。ダンパー
２６は小排気室２２の前蓋２７をビス２ｔをはずして他
のものと取り替えることができ、またモータにより開角
度を変更してガスの排出量を調整できる。

上記構成において、給湯栓が開かれ給湯機本体の中を水
が流れ始めると、水ブロック１９内で水流が検知され、
制御ブロック２１の指令によりファンＩＯが動作して燃
焼用空気がバーナ／ｌに供給される。

一方、燃料はガスブロック／ｒで、制御ブロック２１に
より給湯負荷に応じて決定された流量がバーナｌｌに供
給される。供給された空気と燃料は、バーナｌｌにより
燃焼室１３内で燃焼し高温の燃焼排気ガスとなって熱交
換器ｉｔにいたる。

ここで水ブロック１９、＊９１２を通−介索は−熱交換
器／！内で高温排気ガスにより加熱され湯となって出湯
パイプ２０を通り、給湯に供される。

一方、熱を奪われた低温の排気ガスは大部分は排気フー
ド１６に集められ、排気トップ／７から大気に放出され
る。

ここで、排気フード／６内の排気ガスの一部は連通口２
！ｒを通って小排気室２２に入り、ダンパー２６で流量
を調整された後、連結管２３によりファンＩＯ側へ導か
れる。又、前記ダンパー２６を可変することにより、各
種燃料や給湯機のいろいろな設置形態に対応して、窒素
酸化物の発生を抑制し、かつ安定燃焼を確保するための
最適な排気循環量を設定する。

一方、ファン１０が作動すると、吸気口２ψ近傍が負圧
域となり、連結管２３を通じて排気ガスがファンＩＯ内
へ吸引される。この排気ガスは新鮮な燃焼用空気と均一
に混合され、再びバーナｌ／へ供給される。

排気ガス中に多量に含まれる不活性ガスと水蒸気により
、緩慢燃焼となること、燃焼ガスの熱容量が増加するこ
とにより、火炎温度が低下して窒素酸化物の生成が抑制
される。

第３図は排気ガス再循環を−した場合としなかった場合
の排気ガス特性を示したものである。ダンパー２乙と空
気過剰率を適切に設定することにより、ＣＯの発生特性
はやや悪化するが、窒素酸化物の生成は大幅に低減され
、騒音の上昇も同時に抑制することができる。また全体
の構成を横にしてもよいが燃焼効率が若干劣る。

発明の効果 本発明の燃焼装置によれば以下の効果が得られる。

１゜ 排気フードの側面で、熱交換器のＵ字管上方の空間を利
用して小排気室を設げ、小排気室内にダンパーを設ける
構成としたため、機器を現状以上に大きくすることなく
コンパクトに排気再循環系が構成出来、又、再循環排気
量を制御するダンパーを容易に可変することができる。

その結果、新たな動力源を必要とせず窒素酸化物の低減
を実現し、物性の異なった種々の燃料や、燃焼装置のい
ろいろな設置形態でもこれらの条件に対応して、窒素酸
化物を低減し、安定燃焼を確保できる最適条件を実現す
ることが出来る。

２、排気通路部最終部の排気フードから分岐し吸気口に
開口する連結管を設けるので吸気口部で負圧となる排気
再循環系を構成するという手段であるため、吸気ポンプ
を必要とせず、既存の燃焼装置にも簡単に適用でき、ま
た製造工程も簡単な改良ですむため安価に実現できる。

３、上部に配設するので燃焼効率もよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の燃焼装置の一実施例として給湯機に応
用した場合の斜視図、第２図は第１図の小排気室の一部
破断斜視図、第３図は排気再循環の有無による燃焼性能
を示した比較説明図、第４図は従来例の全体構成図、を
示す。 ｌＯ：ファン、　／ｌ：バーナ、　１２：水管、／３：
燃焼室、　／！１ｔ：Ｕ字管、 ／！：熱交換器、　１６：排気フード、：排気 ト ツブ鴬 ２２：小排気室、 ：連結管１ ．２１Ａ：吸気口、 二流量制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ファンと、前記ファンの下流側に設けたバーナと、前記
   バーナの下流側に筐体を横切る方向に多数の水管を巻回
   して設けた燃焼室と、前記水管をＵ字管で互いに接続し
   てなるフィンパイプ式の熱交換器と、排気トップを設け
   た排気フードから成る排気通路部を順次下流側である上
   部に互いに密接して設け、前記排気通路部の排気フード
   から一部の排気ガスを導く前記ファンの吸気口近傍に開
   口すると共に前記排気フード側方で前記Ｕ字管の上方に
   熱交換器に連通する連通口を設けた小排気室に開口する
   連通管を設け、再循環排気量を制御する流量制御手段を
   前記小排気室内の連通口出口に設けた燃焼装置。