JPH04115215U - Swirling combustor - Google Patents

Swirling combustor

Info

Publication number
JPH04115215U
JPH04115215U JP2536691U JP2536691U JPH04115215U JP H04115215 U JPH04115215 U JP H04115215U JP 2536691 U JP2536691 U JP 2536691U JP 2536691 U JP2536691 U JP 2536691U JP H04115215 U JPH04115215 U JP H04115215U
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
air
fuel gas
combustion chamber
combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2536691U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2564513Y2 (en
Inventor
順裕 土屋
Original Assignee
株式会社ガスター
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ガスター filed Critical 株式会社ガスター
Priority to JP1991025366U priority Critical patent/JP2564513Y2/en
Publication of JPH04115215U publication Critical patent/JPH04115215U/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2564513Y2 publication Critical patent/JP2564513Y2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Gas Burners (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 家庭用の燃焼装置に使用される低圧燃料ガス
を燃焼したときにおいても一酸化炭素や窒素酸化物の生
成の非常に少ないクリーンな、かつ、静かな燃焼を可能
にする旋回式燃焼器を提供することにある。 【構成】 円筒形燃焼室1の下部に空気導入室4を接続
し、この空気導入室4の側壁に一次空気に旋回を付与す
る一次空気スワーラ5を設ける。燃焼室の壁面には二次
空気を導入する多段の二次空気導入スリット6を設け
る。空気導入室4には燃料ガス供給管10を挿入配設し、
この燃料ガス供給管10の上端部にバッフルプレート11を
設け、このバッフルプレート11の直下に複数のノズル噴
口12を設ける。円筒形燃焼室1の外側はファン8を備え
た空気室7で囲む。
(57) [Summary] [Purpose] Enables clean and quiet combustion with very little carbon monoxide and nitrogen oxide generation even when burning low-pressure fuel gas used in household combustion equipment. The objective is to provide a swirl-type combustor that [Structure] An air introduction chamber 4 is connected to the lower part of the cylindrical combustion chamber 1, and a primary air swirler 5 is provided on the side wall of the air introduction chamber 4 to swirl the primary air. Multistage secondary air introduction slits 6 for introducing secondary air are provided on the wall surface of the combustion chamber. A fuel gas supply pipe 10 is inserted into the air introduction chamber 4, and
A baffle plate 11 is provided at the upper end of this fuel gas supply pipe 10, and a plurality of nozzle orifices 12 are provided directly below this baffle plate 11. The outside of the cylindrical combustion chamber 1 is surrounded by an air chamber 7 equipped with a fan 8.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]

【0001】0001

【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本考案は、一般家庭の給湯器等の燃焼装置に装備される旋回式燃焼器に関する ものである。 This invention relates to a swirl-type combustor installed in combustion devices such as water heaters in general households. It is something.

【0002】0002

【従来の技術】[Conventional technology]

燃焼装置に装備される燃焼器として、例えば実公昭55-14897号公報等、様々な 提案がなされている。 As a combustor installed in a combustion device, various Suggestions have been made.

【0003】 一般に、家庭で使用される給湯器等の燃焼装置の燃料はガス供給圧が200 mm水 柱の低圧や100 mm水柱の低カロリー都市ガスや天然ガス等が使用されており、こ のような低圧ガスは空気と十分に混合させるのが難しく10以上の高ターンダウン 比(最大燃焼量と最小燃焼量の比)で効率的に燃焼させるための技術はまだ十分 に確立されていない。0003 Generally, the gas supply pressure for fuel for combustion devices such as water heaters used in homes is 200 mm of water. Low-pressure column or 100 mm water column low-calorie city gas, natural gas, etc. are used. Low pressure gases such as are difficult to mix well with air and high turndowns of 10 or more There is still sufficient technology for efficient combustion based on the ratio (ratio of maximum combustion amount to minimum combustion amount). has not been established.

【0004】 また、最近、家庭用燃焼装置にて生成される排気ガス中の窒素酸化物(この酸 化物を化学式NOX として表す)の発生を抑制し、公害のないクリーンな燃焼を 実現する燃焼器が望まれているが、まだ、満足すべき性能の燃焼器は実現されて いないのが現状である。[0004]Furthermore, recently, combustion technology has been developed that suppresses the generation of nitrogen oxides (this oxide is represented by the chemical formula NOx ) in the exhaust gas produced by household combustion devices, and achieves clean combustion without pollution. However, at present, a combustor with satisfactory performance has not yet been realized.

【0005】[0005]

【考案が解決しようとする課題】[Problem that the idea aims to solve]

本考案は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、 家庭用の燃焼装置に使用される低圧ガスを燃焼させた場合においても、ターンダ ウン比が10以上と高く、しかも、安定した保炎性と、外側から空気冷却された燃 焼室壁内面への付着火炎の形成を図り、火炎の温度上昇の抑制と未燃混合気の再 循環を促してクリーンな燃焼を実現することができるとともに、燃焼音の小さい 旋回式燃焼器を提供することにある。 This invention was made to solve the above conventional problems, and its purpose is to: Even when burning low-pressure gas used in household combustion equipment, there is no turndown. It has a high air flow ratio of 10 or more, and has stable flame stability and a fuel that is air-cooled from the outside. The aim is to form a flame that adheres to the inner surface of the combustion chamber wall, suppress the flame temperature rise, and regenerate the unburnt mixture. It promotes circulation and achieves clean combustion, while also producing low combustion noise. The object of the present invention is to provide a swirling combustor.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

本考案は上記目的を達成するために、次のように構成されている。すなわち、 本考案は、円筒形燃焼室の外側をファンを備えた空気室と成し、円筒形燃焼室の 下部に空気室と連通する空気導入室を接続し、その空気導入室の側面には一次空 気を円周方向より流入させて旋回を付与する一次空気スワーラを設け、前記空気 導入室には同室の底部側から燃焼ガス供給管を空気導入室の中心軸と同軸状に挿 入配設し、該燃料ガス供給管の上端部にはバッフルプレートを設けるとともに、 そのバッフルプレートの直下位置に燃料ガス供給管の周面から放射状に噴出する 複数のノズル噴口を設け、前記円筒形燃焼室の側壁部に二次空気を導入する二次 空気導入スリットを多段に設けたことを特徴として構成されている。 In order to achieve the above object, the present invention is constructed as follows. That is, This invention creates an air chamber equipped with a fan on the outside of the cylindrical combustion chamber. An air introduction chamber that communicates with the air chamber is connected at the bottom, and a primary air chamber is installed on the side of the air introduction chamber. A primary air swirler is provided that causes air to flow in from the circumferential direction and swirl the air. Insert the combustion gas supply pipe into the air introduction chamber from the bottom side of the chamber coaxially with the center axis of the air introduction chamber. A baffle plate is provided at the upper end of the fuel gas supply pipe, and The fuel gas is ejected radially from the circumferential surface of the fuel gas supply pipe directly below the baffle plate. A secondary combustion chamber is provided with a plurality of nozzles and introduces secondary air into the side wall of the cylindrical combustion chamber. The structure is characterized by providing air introduction slits in multiple stages.

【0007】 また、二次空気導入スリットには一次空気スワーラと同一方向の旋回を付与す る二次空気スワーラを配設したこと、円筒形燃焼室の出口近傍の壁面に燃焼室の 中心軸に向かう流れを形成する三次空気導入孔を設けたこと、円筒形燃焼室の上 部側壁面に空気室側に突出する共鳴消音室を設け、この共鳴消音室と燃焼室とを 連通孔によって連通したことおよびバッフルプレートの直下位置に設けるノズル 噴口を2段以上の多段配列にしたことも本考案の特徴的な構成とされている。[0007] In addition, the secondary air introduction slit is given a swirl in the same direction as the primary air swirler. A secondary air swirler is installed on the wall near the outlet of the cylindrical combustion chamber. A tertiary air introduction hole is provided to form a flow toward the central axis, and the upper part of the cylindrical combustion chamber is A resonant silencing chamber protruding toward the air chamber is provided on the side wall surface of the chamber, and this resonant silencing chamber and the combustion chamber are connected. Communication through a communication hole and a nozzle located directly below the baffle plate Another characteristic feature of the present invention is that the nozzles are arranged in multiple stages of two or more stages.

【0008】 さらに、前記ノズル噴口の多段式構成において、燃料ガス供給管が空気室側か ら空気導入室に突き出す経路の根元側に空気室内の空気を燃料ガス供給管の外周 に沿って立ち昇らせる狭い空気通路を設けるとともに、この空気通路の出側に燃 料ガスチャンバを形成し、この燃料ガスチャンバ内に最上段のノズル噴口よりも 下側の任意の段のノズル噴口と対向させたこと、また、前記各構成において、燃 料供給管に分流管を接続して燃料ガスの一部を分流し、その分流した燃料ガスを 各二次空気導入スリットに導入したこと、さらにまた、前記一次空気スワーラを 通る一次空気は円筒形燃焼室内で1.5 〜3.5 回の旋回を付与されるように構成さ れていることもそれぞれ本考案の特徴的な構成とされている。[0008] Furthermore, in the multistage configuration of the nozzle orifice, the fuel gas supply pipe is located on the air chamber side. The air in the air chamber is transferred to the outer periphery of the fuel gas supply pipe from the root side of the path that protrudes into the air introduction chamber. In addition to providing a narrow air passage that rises along the A fuel gas chamber is formed within this fuel gas chamber than the top nozzle orifice. In addition, in each of the above configurations, the fuel A part of the fuel gas is diverted by connecting a branch pipe to the fuel supply pipe, and the diverted fuel gas is Introducing the secondary air into each secondary air introduction slit, and furthermore, the primary air swirler The primary air passing through the combustion chamber is configured so that it is given 1.5 to 3.5 turns inside the cylindrical combustion chamber. These features are also considered to be characteristic configurations of the present invention.

【0009】[0009]

【作用】 上記本考案の構成において、空気室から供給される一次空気は、一次空気スワ ーラを通るときに旋回をかけられ、遠心力を持って流入してノズル噴口から噴出 する燃料ガスと直角に衝突し、燃料ガスを分断することで、空気と燃料ガスが均 一に混合し、その混合気はバッフルプレートの下面を起点として燃焼室の壁面に 遠心力にて層状に拡がり、いわゆる自由渦のゾーン内に必ず燃料は投入される。 そして、再循環流ゾーンである強制渦との境界面を作り、その自由渦側に吊り鐘 状の中空火炎を形成して壁面付着燃焼が行われる。[Effect] In the above configuration of the present invention, the primary air supplied from the air chamber is When passing through the roller, it is swirled, flows in with centrifugal force, and is ejected from the nozzle orifice. By colliding with the fuel gas at right angles and dividing the fuel gas, the air and fuel gas are balanced. The air-fuel mixture starts from the bottom of the baffle plate and spreads to the wall of the combustion chamber. The fuel spreads in layers due to centrifugal force, and the fuel is always injected into the so-called free vortex zone. Then, create an interface with the forced vortex, which is the recirculation flow zone, and hang a bell on the free vortex side. A hollow flame is formed and combustion adhering to the wall is carried out.

【0010】 この壁面の付着燃焼に際し、多段の各二次空気導入スリットから二次空気が燃 焼室内に空気室との差圧により入り込み、混合気の境界層を安定に保ちながら、 未燃混合気の燃焼が各段に分散されて行われ、未燃焼ガスは旋回と、空気の分散 投入によって滞留時間が長くなることと、急激な燃焼完結を避けることができ、 燃焼室の壁面および二次空気による火炎の冷却作用と相まって、未燃分のCO, NOX ともに低レベルに抑えたクリーンな騒音の低い燃焼が行われる。[0010] During this adhesion combustion on the wall surface, secondary air enters the combustion chamber from each secondary air introduction slit in multiple stages due to the pressure difference with the air chamber, and while the boundary layer of the mixture is kept stable, the unburnt mixture is The combustion of the gas is dispersed in each stage, and the swirling of the unburned gas and the distributed injection of air lengthen the residence time and avoid the sudden completion of combustion. Coupled with the flame cooling effect, clean, low-noise combustion is achieved with unburned CO and NOx kept at low levels.

【0011】[0011]

【実施例】【Example】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図1には本考案に係る旋回 式燃焼器の第1の実施例の模式構成が示されている。同図において、円筒形燃焼 室1の下部には空気導入室4が接続されている。そしてこの空気導入室4の側面 には一次空気スワーラ5(旋回羽根)が配設されている。円筒形燃焼室1の側壁 面には二次空気を導入する多段の二次空気導入スリット6が設けられている。こ れら円筒形燃焼室1と、空気導入室4と、一次空気スワーラ5はその外側の空気 室7によって囲まれている。空気室7の下方側には給気用のファン8が設けられ ている。このファン8の単位時間当りの回転数によって一次空気の導入速度の制 御が行われるが、この一次空気の速度と一次空気スワーラ5の旋回角度等により 一次空気が燃焼室を出るまでの旋回数が異なることとなり、本実施例では図15に 示すように1.5 〜3.5 回の旋回が付与されるように諸条件が設定されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. Figure 1 shows the turning system according to the present invention. A schematic configuration of a first embodiment of a type combustor is shown. In the same figure, cylindrical combustion An air introduction chamber 4 is connected to the lower part of the chamber 1. And the side of this air introduction chamber 4 A primary air swirler 5 (swirling vane) is provided. Side wall of cylindrical combustion chamber 1 A multistage secondary air introduction slit 6 for introducing secondary air is provided on the surface. child The cylindrical combustion chamber 1, the air introduction chamber 4, and the primary air swirler 5 are Surrounded by chamber 7. A fan 8 for supplying air is provided below the air chamber 7. ing. The speed of introduction of primary air is controlled by the number of rotations per unit time of this fan 8. The control is performed depending on the velocity of this primary air and the rotation angle of the primary air swirler 5. The number of revolutions the primary air takes to leave the combustion chamber differs, and in this example, it is shown in Fig. 15. As shown, the conditions are set so that 1.5 to 3.5 turns are given.

【0012】 前記空気室7には外部から燃料ガス供給管10が挿通されており、この燃料ガス 供給管10の上端側は空気室7を貫通して空気導入室4内に円筒形燃焼室1の中心 軸と同軸状に挿入配設されており、燃料ガス供給管10の上端部には同供給管10の 外径よりも大径のバッフルプレート11が設けられている。このバッフルプレート 11の直下位置の燃料ガス供給管10の外周面には燃料ガスを空気導入室4のほぼ水 平横方向(燃料ガス供給管10の半径方向あるいは半径方向に準ずる方向)に放射 状に噴出する複数のノズル噴口12が設けられている。0012 A fuel gas supply pipe 10 is inserted into the air chamber 7 from the outside, and this fuel gas supply pipe 10 is inserted into the air chamber 7 from the outside. The upper end side of the supply pipe 10 passes through the air chamber 7 and enters the center of the cylindrical combustion chamber 1 into the air introduction chamber 4. The fuel gas supply pipe 10 is inserted coaxially with the shaft, and the fuel gas supply pipe 10 is inserted at the upper end of the fuel gas supply pipe 10. A baffle plate 11 having a diameter larger than the outer diameter is provided. This baffle plate The outer circumferential surface of the fuel gas supply pipe 10 located directly below the air introduction chamber 4 Radiation in the horizontal direction (radial direction of the fuel gas supply pipe 10 or a direction similar to the radial direction) A plurality of nozzle orifices 12 are provided that emit water in a shape.

【0013】 第1の実施例は上記のように構成されており、次に、その燃焼作用について説 明する。燃料ガス供給管10から燃料ガスが供給されると、その燃料ガスはノズル 噴口12から水平横方向に向けて空気導入室4内に放射状に噴出する。一方、空気 室7側ではファン8の回転が行われ空気室7から一次空気が一次空気スワーラ5 を通って空気導入室4内に入り込む。この一次空気スワーラ5を通るときに、一 次空気は図4に示すように旋回を付与されて前記ノズル噴口12から噴出される燃 料ガスと直角に衝突し、燃料ガスを分断して燃料ガスと空気との均一な混合攪拌 が行われる。そして、この空気と燃料ガスとの混合気は図3に示すように、バッ フルプレート11の下面に添ってバッフルプレート11の周端面と空気導入室4との 間の隙間9を通り、円筒形燃焼室1の壁面全体に亘り層状に拡がる。すなわち、 前記一次空気の旋回により、図2に示すように円筒形燃焼室1の中央領域はバッ フルプレート11を底部の起点とする強制渦のゾーンとなり、その外側に自由渦の ゾーンが形成され、混合気はこの自由渦のゾーン内に入り込み、そこで燃焼し体 積熱膨張をしながらコアンダ効果によって壁面に付着し、図5に示すような吊り 鐘状の中空火炎が形成され、壁面付着燃焼が行われるのである。なお、燃焼室1 内の器内圧力と渦流の接線方向の速度との関係は図14のように表され、燃焼室の 中心からの半径rとその位置での渦流の接線方向の速度uとの積urが一定とな る範囲とuが半径rに比例する範囲の接合する位置が自由渦と強制渦の境界を与 える。[0013] The first embodiment is constructed as described above, and its combustion action will be explained next. I will clarify. When fuel gas is supplied from the fuel gas supply pipe 10, the fuel gas flows through the nozzle. The air is ejected radially from the nozzle 12 in the horizontal and lateral direction into the air introduction chamber 4. On the other hand, air On the chamber 7 side, a fan 8 rotates, and primary air flows from the air chamber 7 to the primary air swirler 5. It enters the air introduction chamber 4 through the air. When passing through this primary air swirler 5, As shown in FIG. 4, the air is swirled and the fuel is ejected from the nozzle outlet 12 It collides with the fuel gas at right angles, dividing the fuel gas and uniformly mixing and stirring the fuel gas and air. will be held. Then, as shown in Figure 3, the mixture of air and fuel gas is Along the bottom surface of the full plate 11, there is a connection between the peripheral end surface of the baffle plate 11 and the air introduction chamber 4. It passes through the gap 9 between them and spreads in a layered manner over the entire wall surface of the cylindrical combustion chamber 1. That is, Due to the swirling of the primary air, the central region of the cylindrical combustion chamber 1 becomes a battery as shown in FIG. The full plate 11 becomes a zone of forced vortices starting at the bottom, and there is a free vortex outside of the forced vortex zone. A zone is formed, and the air-fuel mixture enters this zone of free vortices where it burns and burns in the body. It adheres to the wall surface due to the Coanda effect while undergoing cumulative thermal expansion, creating a hanging structure as shown in Figure 5. A bell-shaped hollow flame is formed, and combustion that sticks to the wall takes place. In addition, combustion chamber 1 The relationship between the internal pressure in the combustion chamber and the tangential velocity of the vortex is shown in Figure 14. The product ur of the radius r from the center and the tangential velocity u of the vortex at that position is constant. The joining position of the range where u is proportional to the radius r gives the boundary between the free vortex and the forced vortex. I can do it.

【0014】 この壁面付着燃焼に際し、図3および図15に示すように、未燃焼ガスである一 酸化炭素と燃焼排ガスと空気とが自由渦のゾーンで1.5 〜3.5 回の旋回を行いな がら燃焼器外に排出されるとともに燃焼ガスの1部と2次空気の1部が強制渦内 に引き戻されて自己再循環を行い、燃焼室1内での滞留時間を長くし、かつ、燃 焼ゾーン上流へのホット(Hot)な排ガスを再供給することで燃焼の安定化と NOX 低減をなし、多段の二次空気導入スリット6側から二次空気が燃焼室内に 入り込むことと相まって、未燃焼ガスの燃焼が促進され、未燃焼ガスはほぼ完璧 に燃え尽きる。この未燃焼ガスの燃焼に際して、多段の二次空気導入スリット6 を設けない場合には、燃焼室1内に導入する一次空気の量を多くしなければなら ず、そうすると、一次空気の旋回力が強くなり、燃焼ガスとの混合が激しく行わ れ、これに伴い燃焼反応も激しくなり、燃焼音が高くなるという不都合が生じる が、本実施例では、多段の二次空気導入スリット6から二次空気を燃焼室1内に 導入しているので、その分、一次空気の導入量を減らして一次空気と燃料ガスと の混合を弱めることができる。この結果、燃焼室1の底部での燃焼反応を弱めて 各段の二次空気導入スリット6側に段階的に燃焼を上側に移していくことができ るので、燃焼音を非常に小さくすることができ、騒音のない静かな燃焼運転を行 わせることができる。[0014] During this wall surface adhesion combustion, as shown in FIGS. 3 and 15, carbon monoxide (unburned gas), combustion exhaust gas, and air swirl 1.5 to 3.5 times in the free vortex zone while moving through the combustor. While being discharged to the outside, part of the combustion gas and part of the secondary air are drawn back into the forced vortex to perform self-recirculation, prolong the residence time in the combustion chamber 1, and flow upstream of the combustion zone. Combustion is stabilized and NOx is reduced by resupplying the hot exhaust gas. Combined with the secondary air entering the combustion chamber from the multi-stage secondary air introduction slit 6 side, Combustion is promoted and unburned gas is almost completely burnt out. When burning this unburned gas, if the multi-stage secondary air introduction slit 6 is not provided, the amount of primary air introduced into the combustion chamber 1 must be increased, which will reduce the swirling force of the primary air. This causes the inconvenience that the combustion reaction becomes intense and the combustion noise becomes louder. However, in this embodiment, the secondary air is Since the primary air is introduced into the combustion chamber 1, the amount of primary air introduced can be reduced accordingly, and the mixing of the primary air and the fuel gas can be weakened. As a result, the combustion reaction at the bottom of the combustion chamber 1 can be weakened and combustion can be moved upward in stages toward the secondary air introduction slit 6 of each stage, making it possible to reduce combustion noise to a very low level. This enables quiet combustion operation without noise.

【0015】 また、燃焼室の壁面は空気室7に接しているので、空気室側から燃焼用空気に よる強制の冷却作用があり、しかも、各二次空気導入スリット6から二次空気が 取り入れられることによる冷却作用と、燃焼反応が各段の二次空気導入部に分散 されることと相まって、壁面付着燃焼の火炎の温度が下げられ、窒素酸化物の生 成が抑制される。[0015] Also, since the wall surface of the combustion chamber is in contact with the air chamber 7, the combustion air is supplied from the air chamber side. There is a forced cooling effect due to the The cooling effect caused by air intake and the combustion reaction are distributed to the secondary air introduction section of each stage. Coupled with this, the temperature of the flame of wall adhesion combustion is lowered, and the production of nitrogen oxides is reduced. growth is suppressed.

【0016】 この壁面付着火炎の冷却作用と、前記未燃焼ガスのほぼ完璧な燃え尽き作用に より、燃焼室1の排気側には窒素酸化物や未燃焼ガスがほとんどない状態の排気 ガスとなり、公害の心配のないクリーンな燃焼が達成されるのである。[0016] Due to the cooling effect of the flame adhering to the wall and the almost perfect burnout effect of the unburned gas, Therefore, the exhaust side of combustion chamber 1 has almost no nitrogen oxides or unburned gas. It becomes a gas and achieves clean combustion without worrying about pollution.

【0017】 このクリーン燃焼の程度は図12および図13に示すように排ガス中O2 =0%換 算NOX 値で約40ppm ,CO/CO2 値(一酸化炭素ガスと二酸化炭素ガスとの 比の値)で約0.0005という優れた燃焼性能を発揮することができた。As shown in FIGS. 12 and 13 , the degree of clean combustion is approximately 40 ppm in terms of NO It was possible to demonstrate excellent combustion performance with a value of approximately 0.0005.

【0018】 また、前記のように、火炎を燃焼室壁面に付着燃焼させ、かつ、燃焼の分散を 図ることで、火炎の熱放散を促進して火炎の温度上昇を抑制し、かつ、強制渦内 の逆流作用により常にホットな燃焼排ガスが火元であるバッフルプレート11まで 戻されているため確実な保炎を行うことができるので、15:1という高ターンダ ウン比の燃焼を実現することができた。[0018] In addition, as mentioned above, the flame adheres to the combustion chamber wall and burns, and the combustion is dispersed. By promoting heat dissipation of the flame and suppressing the temperature rise of the flame, Due to the backflow effect, the combustion exhaust gas, which is always hot, flows up to baffle plate 11, which is the source of the fire. Since the flame is returned back, reliable flame holding can be achieved, resulting in a high turn-down ratio of 15:1. We were able to achieve a combustion ratio of

【0019】 しかも、強制渦と、自由渦の境界面が不明確になりやすい旋回燃焼室底部の空 気導入室出口部にバッフルプレート11を設置することによって、空気導入室4か ら出た混合気の行き先がそのまま自由渦ゾーンとなる。つまりバッフルプレート のブラフボディー効果を利用して強制渦始点を明確にしてやることにより、排ガ ス再循環ゾーン領域を変動しにくくした。この境界層は燃料ガスの噴射の強さや 一次空気の供給圧の変動等によりほとんど変化することなく、常に安定した境界 層を維持することができ、これにより、燃料ガスの供給圧や一次空気の供給圧力 に影響を受けない安定した火炎を形成することができるのである。[0019] Moreover, the air at the bottom of the swirling combustion chamber tends to make the boundary between the forced vortex and the free vortex unclear. By installing the baffle plate 11 at the outlet of the air introduction chamber 4, The destination of the air-fuel mixture that exits is the free vortex zone. i.e. baffle plate By using the bluff body effect to clarify the starting point of the forced vortex, exhaust gas can be reduced. The gas recirculation zone area is made less volatile. This boundary layer depends on the strength of the fuel gas injection. A constantly stable boundary that hardly changes due to fluctuations in the primary air supply pressure, etc. This allows the fuel gas supply pressure and the primary air supply pressure to be maintained. It is possible to form a stable flame that is not affected by

【0020】 さらに、バッフルプレート11の上面の端縁部には多少のボルテックス渦19が生 じ、しかも、前記のように、バッフルプレート11の上面にはかなり温度の高い未 燃焼ガスが再循環してバッフルプレートの冷えを防止するので、燃料ガスを少な くした低負荷燃焼状態においても、確実な保炎が行われ、このバッフルプレート 11の保炎効果により炎の立ち消え等がない安定な燃焼を形成することが可能とな る。[0020] Furthermore, some vortex vortices 19 are generated at the edge of the upper surface of the baffle plate 11. Moreover, as mentioned above, the upper surface of the baffle plate 11 has a fairly high temperature atmosphere. Reduces fuel gas consumption by recirculating combustion gas and preventing baffle plates from cooling. This baffle plate ensures reliable flame holding even in low-load combustion conditions. The flame holding effect of 11 makes it possible to form stable combustion with no flame fading or extinguishing. Ru.

【0021】 図6には本考案の第2の実施例が示されている。この第2の実施例が前記第1 の実施例と異なることは、二次空気導入スリット6内に二次空気を一次空気と同 一方向に旋回を付与する二次空気スワーラ13を設けたことであり、それ以外の構 成は前記第1の実施例と同様である。この二次空気スワーラ13を設けることによ り、燃焼室1内に導入する二次空気を一次空気と同方向にスムーズに旋回させて 導入することができ、燃焼室の壁面に層状に拡がる混合気の分布パターンを乱す ことがなく、燃焼室出口近傍まで旋回力を維持し、安定した壁面付着燃焼を行わ せることができる。[0021] A second embodiment of the invention is shown in FIG. This second embodiment is similar to the first embodiment. The difference from the embodiment is that the secondary air is placed in the secondary air introduction slit 6 at the same time as the primary air. This is due to the provision of a secondary air swirler 13 that imparts swirl in one direction; The configuration is the same as that of the first embodiment. By providing this secondary air swirler 13, The secondary air introduced into the combustion chamber 1 is smoothly swirled in the same direction as the primary air. can be introduced into the combustion chamber, disrupting the distribution pattern of the air-fuel mixture that spreads in layers on the walls of the combustion chamber. The swirling force is maintained up to the vicinity of the combustion chamber outlet, resulting in stable wall adhesion combustion. can be set.

【0022】 図7には本考案の第3の実施例が示されている。この第3の実施例は、前記第 1の実施例又は第2の実施例の円筒形燃焼室1の出口近傍の壁面に三次空気導入 孔14を設けたことであり、それ以外は前記各実施例と同様である。この三次空気 導入孔14は空気室7内の空気を旋回を与えずに燃焼室1の中心軸方向に導入する 孔となっている。この三次空気導入孔14を設けることにより、排気ガス中に未燃 焼ガスが残っていた場合にはこの三次空気導入孔14から導入される空気によって 燃焼を完結できるとともに、燃焼室の底部側から出口側にかけて広範囲に分散燃 焼を行い、火炎の温度を低目に均一化して窒素酸化物の発生をより効果的に防止 することができる。[0022] FIG. 7 shows a third embodiment of the invention. This third embodiment is based on the above-mentioned Tertiary air is introduced into the wall near the outlet of the cylindrical combustion chamber 1 of the first embodiment or the second embodiment. The only difference is that a hole 14 is provided, and other than that, it is the same as each of the previous embodiments. This tertiary air The introduction hole 14 introduces the air in the air chamber 7 in the direction of the central axis of the combustion chamber 1 without swirling it. It is a hole. By providing this tertiary air introduction hole 14, there is no unburned material in the exhaust gas. If burning gas remains, the air introduced from this tertiary air introduction hole 14 will Not only can combustion be completed, but the combustion can also be dispersed over a wide area from the bottom of the combustion chamber to the outlet. Burning is performed to keep the flame temperature low and uniform to more effectively prevent the generation of nitrogen oxides. can do.

【0023】 図8には本考案の第4の実施例が示されている。この第4の実施例は前記第1 の実施例又は第2の実施例の円筒形燃焼室1の上部側壁面に共鳴消音室15を空気 室7側に突き出した格好で周設し、燃焼室1側の壁面に連通孔16を円周複数個所 に開け、燃焼室1内と共鳴消音室15内を連通し、円筒形燃焼室1の底部側で発生 する騒音をヘルムホルツの共鳴箱の原理を用いて消音し、静かな燃焼を行うよう にしたものである。この第4の実施例において、円筒形燃焼室1の壁面に三次空 気の導入孔を設ける場合は、共鳴消音室15の下側の燃焼室壁面に前記第3の実施 例と同様に設けることになる。[0023] FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention. This fourth embodiment is similar to the first embodiment. A resonant silencing chamber 15 is provided on the upper side wall surface of the cylindrical combustion chamber 1 in the embodiment or the second embodiment. The communication hole 16 is provided on the wall of the combustion chamber 1 side at multiple locations around the circumference. The inside of the combustion chamber 1 and the inside of the resonance silencing chamber 15 are communicated, and the noise occurs at the bottom side of the cylindrical combustion chamber 1. This noise is silenced using the Helmholtz resonance box principle to ensure quiet combustion. This is what I did. In this fourth embodiment, a tertiary air space is provided on the wall surface of the cylindrical combustion chamber 1. If an air introduction hole is provided, the above-mentioned third implementation hole is provided on the wall surface of the combustion chamber below the resonance silencing chamber 15. It will be set up in the same way as the example.

【0024】 図9に本発明の第5の実施例が示されている。この第5の実施例は、バッフル プレート11の直下位置の燃料ガス供給管10に設けるノズル噴口を多段、この実施 例では3段に形成するとともに、空気導入室4の底面側を抉って断面積の小さい 、つまり、燃料ガス供給管10との隙間が狭い燃料ガスチャンバ17を形成し、この 燃料ガスチャンバ17内にバッフルプレート11側から見て第2段のノズル噴口12a と第3段のノズル噴口12bとを埋没するようにしている。そして、燃料ガスチャ ンバ17の底壁側には燃料ガス供給管10に沿う、例えばスリットを設け、さらに、 必要に応じそのスリットにスワーラを設け、燃料ガスチャンバ17よりもより隙間 の小さい空気通路18を形成し、この空気通路18を空気室7に連通させている。[0024] A fifth embodiment of the invention is shown in FIG. This fifth embodiment has a baffle This is carried out by installing multiple nozzle orifices in the fuel gas supply pipe 10 located directly below the plate 11. In the example, the air introduction chamber 4 is formed in three stages, and the bottom side of the air introduction chamber 4 is gouged out to create a small cross-sectional area. In other words, a fuel gas chamber 17 with a narrow gap with the fuel gas supply pipe 10 is formed, and this Inside the fuel gas chamber 17, a second stage nozzle orifice 12a is installed as seen from the baffle plate 11 side. and the third stage nozzle orifice 12b are buried. And fuel gas For example, a slit is provided along the fuel gas supply pipe 10 on the bottom wall side of the chamber 17, and further, If necessary, install a swirler in the slit to create a gap greater than that in the fuel gas chamber 17. A small air passage 18 is formed, and this air passage 18 is communicated with the air chamber 7.

【0025】 また、必要に応じ、燃焼室1の側壁上部側には前記第3の実施例のように三次 空気導入孔14や第4の実施例のように共鳴消音室15等が設けられる。[0025] In addition, if necessary, a tertiary structure may be provided on the upper side of the side wall of the combustion chamber 1 as in the third embodiment. An air introduction hole 14, a resonance silencing chamber 15 as in the fourth embodiment, etc. are provided.

【0026】 この第5の実施例では、図10に示すように(この図10の例では燃焼室1の側壁 部に三次空気導入孔14を設けた例が示されている)、燃料ガス供給管10を通って 供給される燃料ガスは1段、2段、3段の各ノズル噴口12,12a,12bから噴出 するが、第2段および第3段のノズル噴口12a,12bから噴出する燃料ガスは燃 料ガスチャンバ17の対向壁面に衝突し、衝突した燃料ガスは四方に分散する。そ して、この分散する燃料ガスと、空気通路18を通って空気室7から立ち昇ってく る空気とが混合して空気導入室4に入り込む。また、空気導入室4には1段めの ノズル噴口12から燃料ガスが空気導入室4内に噴出し、この噴出する燃料ガスは 前記図3に示すように、一次空気スワーラ5を通って旋回を付与された一次空気 と直角方向に衝突して混合し、旋回空気と各ノズル噴口12,12a,12bから噴出 する燃料ガスとが一緒になって先混合でありながらより予混合に近い均一に混合 した混合気が自由渦内のゾーンに入り込んで燃焼室1の内壁面の全域に亘り層状 に拡がり、吊り鐘状の安定した中空火炎が形成されるのである。また空気通路18 からの流入空気量の調節により燃料ガスチャンバ17内に小さな種火を形成するこ とも可能で、種火によるより一層ターンダウン幅を拡げることも可能である。[0026] In this fifth embodiment, as shown in FIG. 10 (in the example of FIG. 10, the side wall of the combustion chamber 1 (An example is shown in which a tertiary air introduction hole 14 is provided in the section), through the fuel gas supply pipe 10. The supplied fuel gas is ejected from the 1st, 2nd, and 3rd stage nozzle ports 12, 12a, and 12b. However, the fuel gas ejected from the second and third stage nozzle ports 12a and 12b is The fuel gas collides with the opposing wall surface of the fuel gas chamber 17, and the collided fuel gas is dispersed in all directions. So Then, this dispersed fuel gas passes through the air passage 18 and rises from the air chamber 7. The mixed air enters the air introduction chamber 4. In addition, the first stage is installed in the air introduction chamber 4. Fuel gas is ejected from the nozzle nozzle 12 into the air introduction chamber 4, and this ejected fuel gas is As shown in FIG. 3, the primary air is swirled through the primary air swirler 5. The air collides with the air at right angles and mixes, and the swirling air is ejected from each nozzle nozzle 12, 12a, 12b. Even though it is pre-mixed, the fuel gas is mixed evenly, closer to pre-mixing. The air-fuel mixture enters the zone within the free vortex and forms a layer over the entire inner wall surface of the combustion chamber 1. The flame spreads rapidly, forming a stable hollow flame shaped like a hanging bell. Also air passage 18 A small pilot flame can be formed in the fuel gas chamber 17 by adjusting the amount of air flowing in from the fuel gas chamber 17. It is also possible to further expand the turndown width by using a pilot fire.

【0027】 この第5の実施例では第2段および第3段のノズル噴口12a,12bから出る燃 料ガスが空気通路18を通って立ち昇る空気とプレミックスされ、さらに、第1段 のノズル噴口12から噴出する燃料ガスが一次空気と直角に衝突して混合するので 、燃料ガスと空気との混合が完璧に行われることになる。そして、第2段および 第3段のノズル噴口12a,12bから噴出する燃料ガスは燃料ガスチャンバ17の壁 面に衝突して噴出速度が減殺されて空気導入室4に立ち昇ってくるので、空気通 路18からの流入空気量の調節により、燃料ガスチャンバ17内に小さな種火を形成 することができ(この種火は立ち昇ってくる空気の勢いが弱いので吹き消される ことがない)、その種火により保炎効果を高めることができ、より一層のターン ダウン幅を拡げることも可能である。[0027] In this fifth embodiment, the fuel emitted from the second and third stage nozzle ports 12a and 12b is The feed gas is premixed with the rising air through the air passage 18, and then the first stage The fuel gas ejected from the nozzle nozzle 12 collides with the primary air at right angles and mixes. , the fuel gas and air will be perfectly mixed. And the second stage and The fuel gas ejected from the third stage nozzle orifices 12a and 12b is directed to the wall of the fuel gas chamber 17. The jet collides with the surface, reduces the jet speed, and rises into the air introduction chamber 4, so the air ventilation is reduced. A small pilot flame is formed in the fuel gas chamber 17 by adjusting the amount of air flowing in from the passage 18. (This pilot flame is blown out because the force of the rising air is weak.) ), the flame holding effect can be enhanced by the pilot flame, further increasing the turn rate. It is also possible to widen the down width.

【0028】 この実施例の場合も、前記各実施例と同様に、空気室7から一次空気スワーラ 5を通って空気導入室4に入り込む一次空気は旋回を付与されて円筒形燃焼室1 内に入り込むから、円筒形燃焼室1の中央領域が強制渦のゾーンとなり、その外 側が自由渦のゾーンとなり、燃料ガスと空気との混合気はバッフルプレートを起 点として自由渦のゾーンに入り込んで燃焼室1の内壁面全域に層状に拡がる安定 した混合気の境界層を作ることとなり、中空火炎の壁面付着燃焼により、火炎の 冷却作用と未燃焼ガスの1.5 〜3.5 回の自己再循環が効果的に行われて窒素酸化 物の生成がほとんどなく、かつ、二酸化炭素に対する一酸化炭素の割合の非常に 低いクリーンな燃焼が行われる。しかも、各段のスリット6から導入される二次 空気によって未燃焼ガスの分散燃焼が行われるので、燃焼音も小さくなり、静か な燃焼運転が可能となる。[0028] In the case of this embodiment as well, as in each of the embodiments described above, the primary air swirler is The primary air entering the air introduction chamber 4 through 5 is given a swirl and flows into the cylindrical combustion chamber 1. The central region of the cylindrical combustion chamber 1 becomes a forced vortex zone, and the outside The side becomes a free vortex zone, and the mixture of fuel gas and air causes a baffle plate. Stability that enters the free vortex zone as a point and spreads in a layered manner over the entire inner wall surface of the combustion chamber 1 This results in the formation of a boundary layer of the air-fuel mixture, and the combustion of the hollow flame adhering to the wall causes the flame to Cooling action and self-recirculation of unburned gas 1.5 to 3.5 times are effectively carried out to reduce nitrogen oxidation. There is almost no production of carbon dioxide, and the ratio of carbon monoxide to carbon dioxide is very low. Low and clean combustion takes place. Moreover, the secondary air introduced from the slit 6 in each stage Since air disperses the unburned gas, the combustion noise is reduced, making it quieter. This enables efficient combustion operation.

【0029】 図11には本考案の第6の実施例が示されている。この第6の実施例は、燃料ガ ス供給管10を分岐し、その分岐管20によって燃料ガスの一部を各段の二次空気導 入スリット6側に導き、その各二次空気導入スリット6から燃焼室1内に導き、 壁面に火炎を形成するようにしたものである。[0029] FIG. 11 shows a sixth embodiment of the present invention. This sixth embodiment The fuel gas supply pipe 10 is branched, and a part of the fuel gas is transferred to the secondary air guide of each stage through the branch pipe 20. The secondary air is guided to the intake slit 6 side, and guided into the combustion chamber 1 through each secondary air introduction slit 6. The flame is formed on the wall surface.

【0030】 この第6の実施例では、燃料ガスを一部分岐することで、ノズル噴口12から噴 出するガスの量を減らすことができ、その分燃焼を燃焼室壁面の各段部に分散で きるので、燃焼時の騒音をより小さくすることが可能となる。また、火炎を分散 形成することで、火炎の温度を低くすることができ、窒素酸化物の生成をより抑 制することができることになる。[0030] In this sixth embodiment, by branching part of the fuel gas, the fuel gas is ejected from the nozzle nozzle 12. The amount of gas emitted can be reduced, and combustion can be distributed to each stage of the combustion chamber wall. This makes it possible to further reduce the noise during combustion. It also disperses flames By forming the It will be possible to control it.

【0031】 なお、本考案は上記各実施例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採 り得るものである。[0031] Note that the present invention is not limited to the above embodiments, and may be implemented in various ways. It is possible.

【0032】[0032]

【考案の効果】[Effect of the idea]

本考案は、空気導入室に入り込む一次空気に旋回を付与して円筒形燃焼室の中 央部に強制渦のゾーンを形成し、同室の壁面側に自由渦のゾーンを形成し、一次 空気と直角に衝突する燃料ガスの混合気を自由渦のゾーンに入れて円筒形燃焼室 の内壁面全域に層状に分布させて吊り鐘状の中空火炎、つまり、壁面付着燃焼を 行わせるものであるから、火炎の熱放散が促進され、火炎温度の上昇が抑制され る結果、窒素酸化物の生成を非常に小さくすることができる。 This invention creates a swirl in the primary air entering the air introduction chamber to create a swirl inside the cylindrical combustion chamber. A forced vortex zone is formed in the center, a free vortex zone is formed on the wall side of the same chamber, and the primary Cylindrical combustion chamber with fuel gas mixture colliding with air at right angles into a free vortex zone It is distributed in a layered manner over the entire inner wall surface of the wall to create a hanging bell-shaped hollow flame, that is, combustion that sticks to the wall surface. This promotes flame heat dissipation and suppresses the rise in flame temperature. As a result, the production of nitrogen oxides can be greatly reduced.

【0033】 また、ノズル噴口から噴出される燃料ガスと一次空気との混合気は旋回を付与 されて燃焼室内で1.5 〜3.5 回の旋回を行う逆流領域が発生し、未燃焼ガスの自 己再循環が起こるので、燃焼ガス着火点近傍のガス温度を高く保持し、保炎性が 高められて燃焼の安定化が図られると同時に、一酸化炭素の還元に必要な十分な 燃焼室内での滞留時間が与えられることとなり、一酸化炭素ガスの排出を低減す ることができ、前記窒素酸化物の生成の減殺効果と相まって低公害性のクリーン な燃焼を行うことが可能となる。[0033] In addition, the mixture of fuel gas and primary air ejected from the nozzle nozzle gives a swirling effect. A backflow region occurs in the combustion chamber where the gas swirls 1.5 to 3.5 times, and the unburned gas automatically Since self-recirculation occurs, the gas temperature near the combustion gas ignition point is maintained high, and flame stability is improved. This increases the stability of combustion, while at the same time providing the sufficient amount necessary to reduce carbon monoxide. This increases residence time in the combustion chamber, reducing carbon monoxide gas emissions. This, together with the effect of reducing the production of nitrogen oxides, creates a low-pollution clean environment. This makes it possible to carry out combustion.

【0034】 さらに、前記未燃焼ガスの自己再循環と混合気を燃焼室の内壁面全域に層状に 拡がらせて壁面付着燃焼を行うことにより10以上の高ターンダウン比の燃焼が得 られ、発熱量や燃焼速度の異なる燃料ガス、特に、家庭用の燃焼装置に使用する 低圧燃料ガスにおいても一酸化炭素や窒素酸化物の非常に少ないクリーンな燃焼 が可能となる。[0034] Furthermore, the unburned gas is self-recirculated and the air-fuel mixture is layered over the entire inner wall surface of the combustion chamber. Combustion with a high turndown ratio of 10 or more can be achieved by spreading the fuel and performing wall adhesion combustion. fuel gases with different calorific values and combustion speeds, especially those used in household combustion equipment. Clean combustion with very low carbon monoxide and nitrogen oxides even in low-pressure fuel gas becomes possible.

【0035】 さらに、本考案では、一次空気と直角方向に衝突して混合した混合気はバッフ ルプレートを起点として円筒形燃焼室の内壁面に拡がる境界層を形成するが、そ の境界層の起点(換言すれば強制渦の起点)がバッフルプレートにより規制され るため、一次空気の空気圧の変動や燃料ガスの供給圧力の変化によって前記混合 気の境界層が崩れることがなく、空気供給圧や燃料供給圧の変化に影響を受けな い常に安定な火炎を形成することができる。[0035] Furthermore, in this invention, the air-fuel mixture that collides with the primary air in the right angle direction and mixes is stored in the buffer. A boundary layer is formed that spreads over the inner wall surface of the cylindrical combustion chamber starting from the cylindrical combustion chamber. The origin of the boundary layer (in other words, the origin of the forced vortex) is regulated by the baffle plate. Therefore, due to fluctuations in the air pressure of the primary air or changes in the supply pressure of fuel gas, the mixture The air boundary layer does not collapse and is not affected by changes in air supply pressure or fuel supply pressure. A stable flame can be formed at all times.

【0036】 さらに、本考案では、二次空気を多段の二次空気導入スリット側から導入する ので、その分一次空気の量を減らして一次空気による燃焼強度を弱くし、燃焼室 内での燃焼を二次空気の各導入段部に分散することができることとなり、これに より、燃焼の騒音を小さくして静かな燃焼運転を行うことが可能となる。[0036] Furthermore, in this invention, secondary air is introduced from the multi-stage secondary air introduction slit side. Therefore, by reducing the amount of primary air and weakening the combustion intensity caused by the primary air, the combustion chamber This means that combustion within the secondary air can be dispersed to each stage of secondary air introduction, and this This makes it possible to reduce combustion noise and perform quiet combustion operation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本考案に係る旋回式燃焼器の第1の実施例を示
す模式構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a swirl-type combustor according to the present invention.

【図2】燃焼室内に形成される強制渦ゾーンと自由渦ゾ
ーンの説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a forced vortex zone and a free vortex zone formed within a combustion chamber.

【図3】同実施例の燃焼器の燃焼時の燃焼器内旋回流れ
断面図を各種ガス流れで示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a cross-sectional view of the swirling flow in the combustor during combustion in the combustor of the same embodiment, showing various gas flows.

【図4】一次空気の旋回付与とノズル噴口から噴出する
燃料ガスとの衝突混合状態を空気導入室の上側から見た
状態で示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state of swirling of primary air and collisional mixing with fuel gas ejected from a nozzle nozzle, as seen from above the air introduction chamber.

【図5】本実施例における壁面付着火炎の形成状態の説
明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a state in which a flame adhering to a wall is formed in this embodiment.

【図6】本考案の第2の実施例を示す模式構成図であ
る。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図7】本考案の第3の実施例を示す模式構成図であ
る。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図8】本考案の第4の実施例を示す模式構成図であ
る。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本考案の第5の実施例を示す模式構成図であ
る。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図10】同実施例における燃焼状態を器内旋回流れの断
面図を空気および各種ガスの流れで示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the combustion state in the same example by showing a cross-sectional view of the swirling flow in the vessel in terms of the flow of air and various gases.

【図11】本考案の第6の実施例を示す模式構成図であ
る。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a sixth embodiment of the present invention.

【図12】本実施例の燃焼器で燃焼させたときのO2 =0
%換算NOX 濃度の実測データのグラフである。
[Figure 12] O 2 = 0 when burned in the combustor of this example
It is a graph of actual measurement data of NOx concentration converted into %.

【図13】本実施例の燃焼器で燃焼させたときのCO/C
2 値の実測データのグラフである。
[Figure 13] CO/C when burned in the combustor of this example
It is a graph of actual measurement data of O2 value.

【図14】燃焼室内の器内圧力と接線方向速度との関係を
強制渦と自由渦の領域とともに示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing the relationship between the internal pressure in the combustion chamber and the tangential velocity together with regions of forced vortices and free vortices.

【図15】旋回を付与された自由渦の流れが自由渦のゾー
ンで1.5 〜3.5 回の旋回をしながら燃焼室外に排出され
る過程の動作を示す説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing the operation of the process in which the swirled free vortex flow is discharged to the outside of the combustion chamber while making 1.5 to 3.5 turns in the free vortex zone.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 円筒形燃焼室 4 空気導入室 5 一次空気スワーラ 6 二次空気導入スリット 7 空気室 10 燃料ガス供給管 11 バッフルプレート 12,12a,12b ノズル噴口 17 燃料ガスチャンバ 18 空気通路 1 Cylindrical combustion chamber 4 Air introduction chamber 5 Primary air swirler 6 Secondary air introduction slit 7 Air chamber 10 Fuel gas supply pipe 11 Baffle plate 12, 12a, 12b nozzle orifice 17 Fuel gas chamber 18 Air passage

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 円筒形燃焼室の外側をファンを備えた空
気室と成し、円筒形燃焼室の下部に空気室と連通する空
気導入室を接続し、その空気導入室の側面には一次空気
を円周方向より流入させて旋回を付与する一次空気スワ
ーラを設け、前記空気導入室には同室の底部側から燃焼
ガス供給管を空気導入室の中心軸と同軸状に挿入配設
し、該燃料ガス供給管の上端部にはバッフルプレートを
設けるとともに、そのバッフルプレートの直下位置に燃
料ガス供給管の周面から放射状に噴出する複数のノズル
噴口を設け、前記円筒形燃焼室の側壁部に二次空気を導
入する二次空気導入スリットを多段に設けた旋回式燃焼
器。
[Claim 1] The outside of the cylindrical combustion chamber is formed as an air chamber equipped with a fan, and the lower part of the cylindrical combustion chamber is connected to an air introduction chamber that communicates with the air chamber. A primary air swirler is provided for causing air to flow in from the circumferential direction to give it swirl, and a combustion gas supply pipe is inserted into the air introduction chamber from the bottom side of the chamber coaxially with the central axis of the air introduction chamber, A baffle plate is provided at the upper end of the fuel gas supply pipe, and a plurality of nozzle orifices ejecting radially from the circumferential surface of the fuel gas supply pipe are provided directly below the baffle plate, and the side wall of the cylindrical combustion chamber is provided with a baffle plate. A rotating combustor with multiple secondary air introduction slits that introduce secondary air into the combustion chamber.
【請求項2】 二次空気導入スリットに一次空気スワー
ラと同一方向の旋回を付与する二次空気スワーラを配設
した請求項1記載の旋回式燃焼器。
2. The swirling combustor according to claim 1, wherein the secondary air introduction slit is provided with a secondary air swirler that imparts swirling in the same direction as the primary air swirler.
【請求項3】 円筒形燃焼室の出口近傍の壁面に燃焼室
の中心軸に向かう流れを形成する三次空気導入孔を設け
た請求項1又は請求項2記載の旋回式燃焼器。
3. The swirling combustor according to claim 1, further comprising a tertiary air introduction hole provided on a wall near the outlet of the cylindrical combustion chamber to form a flow toward the central axis of the combustion chamber.
【請求項4】 円筒形燃焼室の上部側壁面に空気室側に
突出する共鳴消音室を設け、この共鳴消音室と燃焼室と
を連通孔によって連通した請求項1又は請求項2又は請
求項3記載の旋回式燃焼器。
4. A resonance silencing chamber protruding toward the air chamber is provided on the upper side wall surface of the cylindrical combustion chamber, and the resonance silencing chamber and the combustion chamber are communicated through a communication hole. 3. The swirling combustor according to 3.
【請求項5】 バッフルプレートの直下位置に設けるノ
ズル噴口を2段以上の多段配列にした請求項1乃至請求
項4のいずれか1つに記載の旋回式燃焼器。
5. The swirling combustor according to claim 1, wherein the nozzle orifices provided directly below the baffle plate are arranged in two or more stages.
【請求項6】 燃料ガス供給管が空気室側から空気導入
室に突き出す経路の根元側に空気室内の空気を燃料ガス
供給管の外周に沿って立ち昇らせる狭い空気通路を設け
るとともに、この空気通路の出側に燃料ガスチャンバを
形成し、この燃料ガスチャンバ内に最上段のノズル噴口
よりも下側の任意の段のノズル噴口を埋没させて、その
埋没されたノズル噴口から噴出する燃料ガスを燃料ガス
チャンバの対向壁面に衝突させるようにした請求項5記
載の旋回式燃焼器。
6. A narrow air passage is provided on the root side of the path where the fuel gas supply pipe protrudes from the air chamber side to the air introduction chamber, and a narrow air passage is provided for causing the air in the air chamber to rise along the outer periphery of the fuel gas supply pipe. A fuel gas chamber is formed on the outlet side of the passage, and a nozzle nozzle at an arbitrary stage below the nozzle nozzle at the uppermost stage is buried in this fuel gas chamber, and fuel gas is ejected from the buried nozzle nozzle. 6. The swirling combustor according to claim 5, wherein the combustor collides with an opposing wall surface of the fuel gas chamber.
【請求項7】 燃料供給管に分流管を接続して燃料ガス
の一部を分流し、その分流した燃料ガスを各二次空気導
入スリットに導入した請求項1乃至請求項6のいずれか
1つに記載の旋回式燃焼器。
7. Any one of claims 1 to 6, wherein a branch pipe is connected to the fuel supply pipe to branch part of the fuel gas, and the branched fuel gas is introduced into each secondary air introduction slit. Swirl type combustor described in .
【請求項8】 一次空気スワーラを通る一次空気は円筒
形燃焼室内で1.5 〜3.5 回の旋回を付与されるように構
成されている請求項1乃至請求項7のいずれか1つに記
載の旋回式燃焼器。
8. The swirl according to claim 1, wherein the primary air passing through the primary air swirler is configured to be swirled 1.5 to 3.5 times within the cylindrical combustion chamber. type combustor.
JP1991025366U 1991-03-23 1991-03-23 Swirl combustor Expired - Lifetime JP2564513Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1991025366U JP2564513Y2 (en) 1991-03-23 1991-03-23 Swirl combustor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1991025366U JP2564513Y2 (en) 1991-03-23 1991-03-23 Swirl combustor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04115215U true JPH04115215U (en) 1992-10-13
JP2564513Y2 JP2564513Y2 (en) 1998-03-09

Family

ID=31910115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1991025366U Expired - Lifetime JP2564513Y2 (en) 1991-03-23 1991-03-23 Swirl combustor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2564513Y2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08114307A (en) * 1994-10-01 1996-05-07 Abb Manag Ag Burner for heat generator

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4945745A (en) * 1972-09-04 1974-05-01 Fuji Xerox Co Ltd
JPS5514897U (en) * 1979-08-16 1980-01-30

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4945745A (en) * 1972-09-04 1974-05-01 Fuji Xerox Co Ltd
JPS5514897U (en) * 1979-08-16 1980-01-30

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08114307A (en) * 1994-10-01 1996-05-07 Abb Manag Ag Burner for heat generator

Also Published As

Publication number Publication date
JP2564513Y2 (en) 1998-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100550689B1 (en) Burner with uniform fuel/air premixing for low emissions combustion
KR101512352B1 (en) Low NOx Burner using forced internal recirculation of flue gas and method thereof
EP2027415B1 (en) Burner
US4389848A (en) Burner construction for gas turbines
US20100192583A1 (en) Non-rotational stabilization of the flame of a premixing burner
JP3884596B2 (en) Premixing device
JP2009052877A (en) Gas turbine premixer with radial multistage flow path, and air-gas mixing method for gas turbine
KR19990014119A (en) Pulverized coal burning burner
EP0738854B1 (en) A low nitrogen oxide producing combustion method and apparatus
CN104728866A (en) Five-nozzle combustor structure applied to gas turbine low-pollution combustion chamber
JPH09166326A (en) Gas turbine combustion device
CN104791847A (en) Low-rotational-flow multi-nozzle combustor structure applicable to low-pollution combustion chamber of gas turbine
JPS597885B2 (en) gas burner nozzle
JP2004162959A (en) Annular type spiral diffusion flame combustor
CN115451431A (en) Fuel nozzle premixing system for combustion chamber of gas turbine
JP2004093076A (en) Diffusion combustion type low nox combuster
JPH04115215U (en) Swirling combustor
KR102317704B1 (en) Low NOx Burner comprising recirculation ports
JP3888619B2 (en) Gas turbine combustor premixing device
RU2768639C2 (en) Radiation wall burner
JP2005226850A (en) Combustion device
JPH04115214U (en) Swirling combustor
JP2002122309A (en) Turning pre-mixing burner and heat source machine equipped with former
JP2004028352A (en) LOW NOx COMBUSTOR COMPRISING FUEL INJECTION VALVE FOR PREVENTING BACKFIRE AND SELF-IGNITION
JP3764341B2 (en) Gas turbine combustor