JPH04190002A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、たとえば冷凍サイクル装置の熱交換器に導か
れる冷媒を加熱するための冷媒加熱器を構成する燃焼装
置に関する。

（従来の技術） 第５図は、たとえば冷凍サイクル装置の熱交換器に導か
れる冷媒を加熱するための冷媒加熱器を示す。図中１は
冷凍サイクル装置の一部を構成する熱交換器であり、こ
の内部に冷媒が導通する。

上記熱交換器１の一端部には燃焼装置Ｓが設けられ、熱
交換器１ごと加熱して、冷媒の温度上昇を図るようにな
っている。２は、上記熱交換器１と熱交換した排ガスを
外部に排出するための排気トップである。

上記燃焼装置Ｓは、熱交換器１に直接接続される燃焼装
置本体３と、この燃焼装置本体３に給気ホース４を介し
て連通ずる燃焼用ファンユニット５とから構成される。

従来の燃焼装置本体３は、第６図に示すようになってい
る。すなわち、６は両端が開口する円筒状のバーナダク
トであり、この一端開口部である上記熱交換器１側端部
にはフランジ７が設けられ、上記熱交換器１に接続され
る。バーナダクト６の他端開口部は、端板８によって密
に閉塞されていて、この端板８には上記給気ホース４を
接続する給気パイプ９が設けられる。したがって、上記
燃焼用ファンユニット５から給気ホース４を介して導か
れる燃焼用空気を、給気パイプ９からバーナダクト６内
に供給できるようになっている。

また、上記バーナダクト６内には、燃焼筒体１０および
予混合体１１を一体に連設した連設体１２が収容される
。上記燃焼筒体１０は、バーナダクト６と同様、両端が
開口する円筒状に形成されていて、かつバーナダクト６
と周方向に沿って間隙を存するよう、直径が小さく設定
される。周面には、多数の細孔である二次炎孔１３・・
・が所定間隔を存して設けられる。上記熱交換器１側の
端部は、その外周部に設けられるシール板１４によって
バーナダクト６との間隙が閉塞される。この端部側には
、上記バーナダクト６の端部に設けられる点火プラグ１
５の点火部１５ａが挿入され、内部の混合気に点火する
ようになっている。上記給気パイプ９側の他端部は、そ
の中心部に複数の細孔である二次炎孔１６・・・を有す
る炎孔板１７によって閉塞される。

そして、この炎孔板１７の給気パイプ９側端面には、上
記予混合体１１とともに取入れ筒体１８が設けられる。

はじめ、上記取入れ筒体１８から説明すると、これは両
端が開口する円筒状であって、その内周部に上記二次炎
孔１６・・・が連通するよう、一端開口部が上記炎孔板
１７の中心部に取付けられる。上記予混合体１１は、炎
孔板１７に取付けられる端部が開口し、他端部は閉塞す
る有底筒状であり、上記取入れ筒体１８をその内部に間
隙をもって収容する直径および全長を有する。

この予混合体１１と上記端板１７とで囲繞される内部に
、予混合室１９が形成されることになる。

さらに、上記予混合体１１の周面一部には、両端が開口
する円筒状のスロート２０が設けられ、バーナダクト６
内部と上記予混合室１９とを連通ずるようになっている
。上記バーナダクト６の周面一部には、ガスノズル２１
が設けられていて、このガスノズル２１の先端部は上記
スロート２０内に挿入される。ガスノズル２１の直径は
スロート２０の直径よりも小さく、これらの間隙からバ
ーナダクト６内に導かれる燃焼用空気の導通を許容する
ようになっている。

再び第５図に示すように、上記燃焼用ファンユニット５
は、燃焼装置本体３および熱交換器１とともに筐体２２
内に配置され、かつダクト２３内に送風機２４のファン
２４ａを収容してなる。上記ダクト２３は、外部に連通
する吸込口２５を備え、かつ上記給気ホース４を接続す
るホース継手２６が設けられる。

しかして、上記燃焼用ファンユニット５の送風機２４を
駆動することにより、外部空気である燃焼用空気が給気
ホース４を介して燃焼装置本体３に供給される。また、
ガス供給源からガスノズル２１を介して燃料ガスが燃焼
装置本体３に供給され、燃焼用空気と混合して燃焼作用
がなされる。

なお説明すれば、上記給気ホース４から給気パイプ９を
介して導かれる燃焼用空気は、バーナダクト６内に供給
され拡散する。その一部は、ガスノズル２１とスロート
２０との間隙から、スロート２０内を介して予混合室１
９に導かれる。すなわち、予混合室１９において、燃焼
用空気は一次空気となり、ガスノズル２１から噴出され
る燃料ガスと混合して、混合気に変わる。この混合気は
、取入れ目体１８内でさらに充分に混合し、−火炎孔１
６・・・から燃焼筒体１０内に導かれる。一方、バーナ
ケース６内に導かれた残り大部分の燃焼用空気は、バー
ナケース６と燃焼筒体１０との間隙から、二次炎孔１３
・・・を介して燃焼筒体１０内に導かれる。上記点火プ
ラグ１５は燃焼筒体１０内の混合気を点火し、二次空気
の供給を受けて燃焼作用が継続する。第７図に示すよう
に、火炎は燃焼筒体１０の中心軸に向かって、かつ燃焼
筒体１０の開口端から突出する方向に形成される。

（発明が解決しようとする課題） このようにして構成され、かつ燃焼作用をなす燃焼装置
であるが、一部に問題がある。すなわち、この種燃焼装
置を備えた冷凍サイクル装置が、近年、コンパクト化の
要望が強く、その影響で燃焼装置自体もコンパクト化が
促進されている。実際には、上記バーナダクト６の直径
が可能な限り縮小され、それにともなって燃焼筒体１０
および他の構成部品の円筒径が小型化されている。その
結果、燃料過多時において、火炎は燃焼筒体１゜の中心
軸に沿って極めて細長く延出し、対向する火炎が互いに
干渉し合って、燃焼不良が生じたり、燃焼音が増大する
傾向にある。反面、燃料不足時には、混合気が一次炎孔
１６・・・を流通する際に流速のバラツキを生じて、Ｃ
ｏ（−酸化炭素）の発生量が急増するとともに燃焼筒体
１ｏおよびバーナダクト６の一部が赤熱化して、安全性
が損なわれるなどの不具合がある。

さらにまた、上記給気ホース４は可撓性があるから、組
立状態において、ねじれが生じ易い。燃焼用空気が、上
記燃焼用ファンユニット５からねじれた給気ホース４を
介してバーナダクト６内に導かれたとき、供給状態が不
安定となる。しかも、バーナダクト６内において、燃焼
用空気は突起物である上記スロート２０に一旦衝突し、
これとガスノズル２１との間隙からスロート２０内に導
かれるのであるから、燃焼用空気の流れ状態不安定の影
響で、−次空気量が不足する恐れがある。結果として、
良好な点火作用が得られない。

これらの不具合を解決するには、上記バーナダクト６を
はじめ燃焼筒体１０の直径を拡大することであるが、冷
媒加熱器としてのコンパクト化の要望を満たせなくなる
。また別な手段として、たとえば燃焼用空気系路に複数
の整流体を設けることが考えられるが、これらの製造手
間および取付手間がコストに悪影響を及はす。

本発明は、上述したような事情に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは、比較的簡単な構成にして
、燃焼用空気をバーナダクト内に安定し、かつ均一な状
態で導き、装置全体のコンパクト化の支障とならずに、
常に良好な燃焼作用および点火性を保持できる燃焼装置
を提供することにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段および作用）上記目的を達
成するために本発明は、筒状のバーナダクト内に、二次
炎孔を有する燃焼筒体および一次炎孔を介して上記燃焼
筒体に連通する予混合室を収容し、上記バーナダクトに
、燃料ガスを上記予混合室に直接供給するガスノズルお
よび燃焼用空気を上記予混合室に供給するとともに上記
二次炎孔を介して燃焼筒体内に供給する給気パイプを接
続したものにおいて、上記給気パイプの開口端部に対向
してバーナダクト内に設けられ燃焼用空気をその全周方
向に均一な旋回流としてバーナダクト内に導出する旋回
ガイド体を具備したことを特徴とす逮燃焼装置である。

燃焼用空気が給気パイプから旋回ガイド体に導かれ、こ
こで全周方向に均一な旋回流としてバーナダクト内に導
出されるところから、燃焼用空気は予混合室および二次
炎孔に常に安定した状態で導かれ、燃焼作用および点火
性の安定につながることとなる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて説明する。

新な燃焼装置を第１図に示すが、この燃焼装置は、たと
えば先に第５図で説明したような冷媒加熱器に適用され
ることは変わりがない。

新らたな燃焼装置は、後述する旋回ガイド体３０および
給気パイプ９の先端部を除いて、他の構成は先に第６図
で説明したものと同一でよいので、同一構成部品に同番
号を付して新らたな説明は省略する。

上記旋回ガイド体３０は、第１図および第２図に示すよ
うになっている。すなわち、離間対向する一対の円板３
１．３２相互を、複数の旋回板３３・・・で連結してな
る。一方の上記日板３１は、給気パイプ９を接続する上
記端板８の内面側に直接段けられ、その中心部に上記給
気パイプ９と同一直径の開口部３１ｇが設けられる。他
方の円板３２は、開口部はなく、かつ一方の円板３１と
同一直径であり、上記予混合室１９側に位置する。

上記旋回板３３・・・は、それぞれ所定の同一曲率半径
で彎曲する断面を有し、各円板３１．３２の周端部に沿
って水平方向に沿うとともに、所定角度類いた状態で架
設される。全体として、いわゆるシロッコファンと呼ば
れる多翼ファンと路間−形状をなす。

一方、上記給気パイプ９は、その直径は従来と同一でよ
く、ここでは図示しない給気ホース４を接続することも
同様であるが、上記端板８がらバーナダクト６内に突出
する端部に、新たに先細りテーバ状の絞り部９ａが一体
に設けられる。すなわち、上記絞り部９ａは、上記旋回
ガイド体３゜を構成する円板３１の開口部３１ａから、
この内部に突出することになる。

しかして、燃焼用ファンユニット５がら導がれる燃焼用
空気は、給気ホース４と給気パイプ９を介してバーナダ
クト６内に供給される。なお説明すれば、燃焼用空気は
給気パイプ９に設けられる絞り部９ａによって一旦絞ら
れ、旋回ガイド体３０内に導かれる。ここで、対向する
円板３１の中央部に衝突した上、さらに周方向に拡散さ
れる。

そして、全周に亘って設けられる多数の旋回板３３・・
・相互間からバーナダクト６内に導出されるのであるが
、特に第２図に示すように、それぞれの旋回板３３・・
・は同一の曲率半径に曲成され、かつ互いに傾斜してい
るところから、これらの間から導出される燃焼用空気は
、全周に亘って均一な旋回流となる。

したがって、バーナダクト６内には燃焼用空気がムラな
く充満し、ガスノズル２１とスロート２０との間から予
混合室１９に安定した状態で供給されるとともに、二次
炎孔１３・・・へも同様に安定して供給される。燃焼筒
体１０内における燃焼状態を、第３図に示す。−次空気
および二次空気が上記旋回ガイド体３０を介して供給さ
れるところから、燃焼筒体１０の周方向に火炎が延出さ
れる傾向となり、略旋回状をなす。

このことから、たとえ燃料過多時においても、火炎が延
びるようなことがなく、安定した良好な燃焼作用をなし
、しかも低騒音となる。燃料不足時においては、火炎は
均一で、がっ短炎化し、これまでのように燃焼筒体１０
およびバーナダクト６の一部が赤熱したり、ＣＯ発生量
が増大することがなく、安全性に優れる。給気ホース４
のねじれなど、組立性に関係なく、常に良好な点火性能
が確保される。

なお、上記実施例においては、給気パイプ９の先端部に
絞り部９ａを一定に設けて、燃焼用空気を絞った状態に
して上記旋回ガイド体３ｏ内に導くようにしたので、こ
の全周に均一に拡散し易い構成となる。

第４図は、本発明構成の燃焼装置と従来構造の燃焼装置
におけるＣＯの発生状況を実測した燃焼特性を示す。図
中、実線曲線Ａは本発明構成であり、破線変化Ｂは従来
構造のものである。図がらも明らかなように、実線曲線
Ａは消費量の広い範囲に亘ってＣＯ発生率を低く抑える
ことができるが、破線曲線Ｂは特に低消費量の状態でｃ
ｏ発生率が極端に高い不具合があった。そしてまた、従
来のものは一定の高消費ｊｉ　（１００Ｋｃａｌ　／ｈ
）Ｍ以上になるとで、火炎のリフトによる異常音（脈動
音）の発生が大であったが、本発明構成ではほとんど発
生しなくなった。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、給気パイプのバーナダク
ト内端部に対向して、燃焼用空気をその全周方向に均一
な旋回流としてバーナダクト内に導出する旋回ガイド体
を設けたから、燃料過多や燃料不足あるいは組立性に拘
りなく、良好な点火性と、均一で短炎化した火炎を形成
し、常に安定した燃焼作用をなして、ＣＯ発生量を抑制
し、安全性の向上を図れるなどの効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示し、第１図
は燃焼装置要部の縦断面図、第２図は旋回ガイド体の斜
視図、第３図は燃焼状態を現す図、第４図は本発明燃焼
装置と従来燃焼装置との燃焼特性図、第５図は一般的な
冷媒加熱装置の構成図、第６図は本発明の従来例を示す
燃焼装置要部の縦断面図、第７図は燃焼状態を現す図で
ある。 ６・・・バーナダクト、１３・・・二次炎孔、１０・・
・燃焼筒体、１６・・・−火炎孔、１９・・・予混合室
、２１・・・ガスノズル、９・・・給気パイプ、３０・
・・旋回ガイド体。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ６Ｊぐ一ナダクト 第１図 第２図 第３図 嘱費量（ｋ（：ａｊ／ｈ） 第４図 ５２４ａ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 筒状のバーナダクト内に、二次炎孔を有する燃焼筒体お
   よび一次炎孔を介して上記燃焼筒体に連通する予混合室
   を収容し、上記バーナダクトに、燃料ガスを上記予混合
   室に直接供給するガスノズルおよび燃焼用空気を上記予
   混合室に供給するとともに上記二次炎孔を介して燃焼筒
   体内に供給する給気パイプを接続したものにおいて、上
   記給気パイプの開口端部に対向してバーナダクト内に設
   けられ燃焼用空気をその全周方向に均一な旋回流として
   バーナダクト内に導出する旋回ガイド体を具備したこと
   を特徴とする燃焼装置。