JPH04236004A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主としてバーナの低ＮＯ
ｘ化と低騒音化を図った燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の家庭用バーナは、図３に示
すように、第一の炎口部１を有するバーナ本体２に設け
た第一の混合気室３と、第一の混合気室３の両側に壁板
４により構成された第二の炎口部５を有する第二の混合
気室６と、第一の混合気室３と第二の混合気室６とを連
通するバーナ本体２に設けた混合気通路７と、第一の炎
口部１と第二の炎口部５の間に火炎基部を安定化させる
保炎板８と、壁板４に第二の混合気室６の一次空気比を
設定する空気取入れ口９とを備えている。この様な構成
を有するバーナ本体２が多数本互いに壁板４を接してバ
ーナケース１０の内部に収められていた。

【０００３】そして上記構成の燃焼装置では、第一の炎
口部１の上には酸素濃度の低い安定した濃火炎が形成さ
れる。また空気取入れ口９から大量の空気と、混合気通
路７から供給された混合気が第二の混合気室６の内部で
可燃限界外の希薄混合気となり、第二の炎口部５より流
出して濃火炎の熱的影響を受けることによって燃焼し、
酸素濃度の高い希薄火炎を形成していた。濃火炎及び希
薄火炎は保炎板８の上に形成される小さな渦の効果で火
炎基部が安定化されており、ＮＯｘ濃度が低く不安定な
特性の希薄火炎を濃火炎で安定化させ、全体として濃炎
燃焼を実現してＮＯｘの発生を低減させていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、ＮＯｘを低減する効果の点では満足される
ものであるが、燃焼量を絞るにつれて第一の炎口部１及
び第二の炎口部５からの混合気噴出速度が低下すること
と、特に供給される空気量が少なくなると、ＮＯｘを少
なくするために可燃範囲外まで希薄化した第二の混合気
室６の内部の混合気が可燃範囲内に入ることとなり、希
薄火炎が第二の炎口部５を経由して混合気通路７の出口
に逆火し、バーナ本体２及び壁板４を異常に加熱すると
いう課題があった。さらに互いに接した壁板４の上端面
は固定されていないため変形しやすく、また隣合う壁板
４の間に隙間が発生して第二の混合気室６の内部の二次
空気量が少なくなるといった課題を有していた。また類
似の形状を有するものとして特公昭６３−８３６３号公
報に示すような燃焼装置があるが、これは主に燃焼装置
としての小型化を図ったもので、ＮＯｘを低減するもの
ではない。

【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、低Ｎ
Ｏｘと高負荷燃焼の両立化、希薄火炎の混合気通路出口
への逆火防止によるＴＤＲの拡大、バーナの変形防止、
さらに火炎の安定化による騒音低減を図ることを目的と
したものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、第一の炎口部を有するバーナ本体と、バーナ
本体に設けた第一の混合気室と、バーナ本体を複数本併
設しバーナ本体間を接続する噴射板と、バーナ本体と噴
射板により囲まれて構成される第二の混合気室と、第一
の混合気室と第二の混合気室とを連通するバーナ本体に
設けた混合気通路と、噴射板には第一の炎口部の上面の
側方に沿って設けられた水平部と、水平部の下流側に噴
射板を折り曲げてなる傾斜部と、傾斜部に多数の小口か
らなる第二の炎口部を設けるという構成を備えたもので
ある。

【０００７】

【作用】本発明は上記構成によって、第二の炎口部の傾
斜部に設けられた小口から可燃範囲外の希薄な混合気が
傾斜して噴出され、第一の炎口部の上に形成される濃火
炎の熱的な影響を受けることによって着火し、低ＮＯｘ
の特性を持つ希薄燃焼を行なう。希薄火炎は燃焼後もな
お多量の酸素を含んでおり、濃火炎に強制供給されるこ
とにより火炎が小さくなって高負荷燃焼する。また燃焼
量が小さくなったり、供給空気量が低減した場合には第
二の炎口部から低速の可燃範囲内の混合気が噴出される
ことになる。この時には第二の炎口部が多数の小口より
なっているため、第二の混合気室の内部まで希薄火炎が
逆火することがなく小口上で火炎を形成する。また水平
部には混合気の小さな循環域が形成され保炎機能を発揮
する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづ
いて説明する。なお、図３と同一構成要素には同一番号
を付す。図１〜図２において、２は第一の混合気室３を
内包するバーナ本体であり、バーナ本体２の上面には多
数のスリットを開口した第一の炎口部１がある。バーナ
本体２の両側面には混合気通路７が長手方向に最適な間
隔で設けられている。バーナ本体２の両側面には支持具
１１が取り付けられ、この支持具１１とバーナ本体２と
で形成する溝に噴射板１２の端部が挿入され隣合ったバ
ーナ本体２の間を結合し一体化している。噴射板１２は
平板を折り曲げて成形されており、第一の炎口部１の側
方に沿って水平部１３と、水平部１３の下流側に折り曲
げてなる傾斜部１４とを有しており、傾斜部１４には多
数の小口１５からなる第二の炎口部１６を構成している
。バーナ本体２の間と噴射板１２で囲まれ、混合気通路
７より下流側の空間は第二の混合気室１７となる。バー
ナ本体２の上流側にはスロート部１８が構成されており
、この様なバーナ本体２が複数本併設されバーナブロッ
クを構成しバーナケース１０の内部に収納されている。 各スロート部１８に対向して燃料を噴出するノズル１９
が設けられた燃料管２０と、ファン２１がバーナケース
１０に設けられている。

【０００９】上記構成において、ファン２１から供給さ
れる燃焼用空気は、一部がスロート部１８からバーナ本
体２の内部に流入し、残りの大部分の空気はバーナ本体
２の間を流れ、それぞれの第二の混合気室１７に供給さ
れる。一方燃料管２０から供給される燃料は、各ノズル
１９から各スロート部１８に向かって噴出され、バーナ
本体２の内部に流入して混合し、第一の混合気室３に供
給される。第一の混合気室３の内部の混合気は１次空気
比を３０から６０％に設定している。この混合気の一部
分は第一の炎口部１より噴出し濃火炎を形成し、残りの
大部分の混合気は混合気通路７より第二の混合気室１７
の内部に導かれ、バーナ本体２の間より入ってくる多量
の空気と混合する。この時一次空気比を１７０から２５
０％程度で、且つ可燃範囲外の希薄な混合気となるとと
もに均一化された後、第二の炎口部の傾斜部１４に設け
られた小口１５から傾斜して噴出される。希薄混合気は
第一の炎口部１の上に形成される濃火炎の熱的な影響を
受けることによって着火し、希薄燃焼を行なう。希薄火
炎は燃焼後もなお多量の酸素を含んでおり、濃火炎に強
制的に噴射供給されることにより、燃焼反応が促進され
火炎が小さくなって高負荷燃焼を実現する。ここでサー
マルＮＯｘは燃焼反応帯の温度が低温であるほど発生量
は減少する。よって空気を多量に含む希薄な混合気ほど
熱容量が増加して火炎温度が低下し、低ＮＯｘ化が図れ
ることはよく知られている。しかし一方、混合気が希薄
になる程火炎は不安定となりついには吹き飛びを発生す
る。よって上記構成において、第一の炎口部１の上に形
成される濃火炎の熱的作用と、水平部１３に形成される
小さな渦の保炎効果により希薄火炎は安定化され、燃焼
騒音の上昇を抑制するとともに、バーナブロック全体と
して低ＮＯｘ燃焼を実現することが出来る。

【００１０】また燃焼量が小さくなった場合には、第一
の炎口部１および第二の炎口部１６の混合気の噴出流速
が小さくなり火炎がそれぞれの炎口部に近づいてくる。 さらに供給空気量が変動すると燃焼量が小さいため、第
二の混合気室１７の内部の混合気は可燃範囲に入る場合
がある。この時希薄火炎は第二の混合気室１７の内部に
進行しようとするが、小口１５は消炎直径より小さい穴
径に設定されているため第二の混合気室１７の内部に火
炎が逆火することを防止する。従って燃焼量を絞っても
安定した燃焼を得ることが出来るのである。

【００１１】さらに噴射板１２は一体成形で折り曲げら
れた板材であり、支持具１１とバーナ本体２とで形成さ
れる隙間に挿入され、噴射板１２の垂直壁とバーナ本体
２の壁部が互いに密着して接合されているため、バーナ
ブロック全体としての剛性が増し変形が発生することが
ない。従って設計上管理できない隙間が発生することに
よる第二の混合気室１７の混合比のバラツキを小さくで
き性能の安定化を図ることが出来る。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の燃焼装置に
よれば次の効果が得られる。

【００１３】１）大部分の燃料を第二の炎口部上に形成
される火炎温度の低い希薄火炎で燃焼させることにより
、低ＮＯｘ化を実現する。また希薄混合気は傾斜して濃
火炎に噴出供給されるため、燃焼後なお多量の酸素を含
む燃焼ガスが濃火炎に強制供給されるので火炎長が小さ
くなり燃焼装置の小型化が図られる。

【００１４】２）本来不安定な希薄火炎は、第一の炎口
部上に形成される濃火炎の熱的な燃焼促進効果と、水平
部に形成される小さな渦の保炎効果により安定燃焼を行
なうことが出来るため、安定燃焼範囲が拡大するととも
に燃焼騒音が低下する。さらに斜め方向の噴出口を有す
る第二の炎口部が設けられているため、開口面積が大き
く設定することが可能となり、その分通気抵抗が小さく
なり、ファン回転数を低下できるため一層燃焼装置の低
騒音化が図られる。

【００１５】３）燃焼量が小さくなって火炎が第二の炎
口部に近接しても第二の混合気室を通って混合気通路に
火炎が逆火することを防止でき、従って燃焼量の可変幅
（ＴＤＲ）を拡大することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における燃焼装置の一部断面
図

【図２】同装置の要部斜視図

【図３】従来の燃焼装置の一部断面図

【符号の説明】

１　　第一の炎口部 ２　　バーナ本体 ３　　第一の混合気室 ７　　混合気通路 １２　　噴射板 １３　　水平部 １４　　傾斜部 １５　　小口 １６　　第二の炎口部 １７　　第二の混合気室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第一の炎口部を有するバーナ本体と、前記
   バーナ本体に設けた第一の混合気室と、前記バーナ本体
   を複数本併設し前記それぞれのバーナ本体の間に設けた
   噴射板と、前記バーナ本体と前記噴射板とに囲まれて形
   成される第二の混合気室と、前記第一の混合気室と前記
   第二の混合気室とを連通し前記バーナ本体に設けた混合
   気通路とを備え、前記噴射板は前記第一の炎口部の側方
   に延出された水平部と、前記水平部に連続し前記第一の
   炎口部の噴射方向に対して斜め方向の噴出口を有する第
   二の炎口部とからなる燃焼装置。