JPH05302703A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 家庭用燃焼装置に関するもので、低ＮＯｘ燃
焼と燃焼装置の小型化、燃焼騒音の低減および信頼性と
耐久性を向上させる。 【構成】 濃混合気を噴出する第一の炎口部１と、希薄
混合気を噴出する第二の炎口部４を一組として複数並設
したバーナユニットの本体をバーナケース１０内に収納
し、本体の端部の片側噴射板７とバーナケース１０の間
に仕切り板２１を設け、バイパス空気用の通路部２０と
片側噴射板７との間を仕切るガイド部２１と、第一の炎
口部側に傾斜した案内部２２を備えている。そして、通
路部２０を通過したバイパス空気がバーナケース１０を
冷却し、かつガイド部２１によって第二炎口部４側に流
入しないから、端部の第二炎口部４の希薄火炎の安定化
を図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主として家庭用燃焼機の
燃焼装置に関し、特に低ＮＯｘバーナに関するものであ
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とその両側に保炎部２と、傾
斜部３に第二の炎口部４を有する基本構成となってい
る。そして、第一の炎口部１と第二の炎口部４がそれぞ
れ交互に構成されてバーナユニットの本体５を構成す
る。ここで本体５の中央部には両側の傾斜部３に第二の
炎口部４を有する両側噴射板６を、本体５の両端部には
片側の傾斜部３に第二の炎口部４を有する片側噴射板７
を挿入された構成となっている。片側噴射板７の外側に
はバイパス空気の開口部８を有したバイパス板９が設け
られ、バーナケース１０内に収められていた。

【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。また可燃限界外の希薄混合気が第二の炎口部４よ
り傾斜部３のため第一の炎口部１の方向に流出し、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
炎部２上に形成される小さな渦の効果でそれぞれ火炎基
部が安定化されており、特にＮＯｘ濃度が低く不安定な
特性の希薄火炎は濃火炎でも熱的に安定化されており、
全体として安定した濃淡燃焼を実現してＮＯｘ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、バーナユニットの本体５の中央部では満足
する燃焼性能が得られるものであるが、端部では燃焼性
能が非常に悪化する。すなわち、本体５の中央部の両側
噴射板６上に形成される希薄火炎は両側を濃火炎と保炎
部２で安定化される。一方端部の片側噴射板７上に形成
される希薄火炎は濃火炎のある片側のみ安定化される
が、もう一方は開口部８から供給されるバイパス空気に
より冷却を受け本来不安定な希薄火炎の火炎帯が破れＣ
ＯやＨＣなどの未燃成分がそのまま排出される。またこ
の様に端部の希薄火炎が不安定になることにより、燃焼
騒音が上昇したり異常音が発生するという課題があっ
た。

【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、低Ｎ
Ｏｘ燃焼と高負荷燃焼の両立化、および火炎の安定化に
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、過濃混合気を噴出する第一の炎口部、および
前記第一の炎口部の両側に外方へ傾斜して設けられた噴
射板に形成した希薄混合気を噴出する第二の炎口部と、
前記第一の炎口部および前記第二の炎口部からなるもの
を複数並設してなるバーナユニットの本体と、前記本体
を収納するバーナケースと、前記本体の端部に設けら
れ、前記第一の炎口部の片側に位置して外側へ傾斜し、
希薄混合気を噴出する第二の炎口部を設けた片側噴射板
と、前記片側噴射板と前記バーナケースの間に挿入され
た仕切り板と、前記仕切り板に設けたバイパス空気用の
通路部と、前記通路部と前記片側噴射板の間に構成され
たガイド部とを有し、前記ガイド部は前記第一の炎口部
側に傾斜した案内部を備えたものである。

【０００７】

【作用】本発明は上記構成によって、第一の炎口部上に
濃火炎が形成され第二の炎口部上に酸素濃度の高い希薄
火炎が形成される。ＮＯｘ濃度が低く不安定な特性の希
薄火炎は両側に濃火炎がある本体の中央部はこの濃火炎
で熱的に安定化され濃淡燃焼を実現してＮＯｘを低減さ
せる。片側にしか濃火炎が存在しない本体の端部では、
通路部を通過するバイパス空気がガイド部により仕切ら
れ片側噴射板側に流入するのが防止させるため希薄火炎
の冷却が発生しなくなる。また希薄火炎の仕切り板側に
存在する、わずかの未燃成分は案内部により濃火炎の方
に供給され完全燃焼する事になる。

【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。なお上記従来の技術と同一構成要素には
同一番号を付す。図１〜図２において、１１は第一の混
合気室１２を内包するバーナ本体１１であり、バーナ本
体１１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１１の両側面には空気通路１３
が長手方向に最適な間隔で設けられている。バーナ本体
１１の両外側面には支持具１４が取り付けられ、両側噴
射板６および片側噴射板７の端部が挿入され隣合ったバ
ーナ本体１１の間を結合して一体化しバーナユニットの
本体５を構成している。両側噴射板６および片側噴射板
７は平板を折り曲げて成形されており、第一の炎口部１
の側方に沿って保炎部２と、保炎部２の下流側で第一の
炎口部１の外方に折り曲げてなる傾斜部３とを有してお
り、傾斜部３には多数の小口からなる第二の炎口部４を
構成している。バーナ本体１１には連通口１５が開口し
ており、第一の混合気室１２内は分割口１６を設けた分
割板１７で仕切られている。両側噴射板６および片側噴
射板７と連通口１５の設けられたバーナ本体１１で囲ま
れた空間は、第二の混合気室１８となり各空気通路１３
の下流側に挿入された混合板１９により第二の混合気室
１８と空気通路１３が仕切られている。本体５の端部に
設けられた片側噴射板７の外側にはバイパス空気用の通
路部２０と、通路部２０と片側噴射板７の間に構成され
たガイド部２１と、第一の炎口部１側に傾斜した案内部
２２とを備えた仕切り板２３が設けられ、これらと本体
５はバーナケース１０内に収納されている。バーナ本体
１１の上流側にはスロート部２４が構成されており、各
スロート部２４に対向して燃料を噴出するノズル２５が
設けられた燃料管２６と、ファン２７がバーナケース１
０に接続されている。

【０００９】上記構成において、ファン２７から供給さ
れる燃焼用空気は、一部がスロート部２４からバーナ本
体１１内に流入し、残りの大部分の空気はバーナ本体１
１間の空気通路１３に供給される。一方、燃料管２６か
ら供給される燃料は、各ノズル２５から各スロート部２
４に向かって噴出され、各バーナ本体１１内に流入して
混合し、第一の混合気室１２に供給される。第一の混合
気室１２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分割口１６を通過
して第一の炎口部１より噴出し濃火炎を形成する。残り
の大部分の混合気は連通口１５から流出し、空気通路１
３より供給される多量の空気と混合板１９によって第二
の混合気室１８内で混合する。この時、一次空気比を１
７０から２５０％程度で、且つ可燃範囲外の希薄な混合
気となり、整流された後第二の炎口部４の傾斜部３に設
けられた小口から傾斜して噴出される。希薄混合気は第
一の炎口部１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。本例では第一の炎口部１上に形成される濃火炎の熱
的作用と、保炎部２に形成される小さな渦の保炎効果に
より両側噴射板６上に形成される希薄火炎は安定化され
る。

【００１０】一方片側にしか濃火炎が存在しない片側噴
射板７上に形成される希薄火炎では、もう片側の通路部
２０をバイパス空気が供給されている。しかしガイド部
２１により仕切られているため、バイパス空気が片側噴
射板７側に流入するのが防止され希薄火炎温度の低下に
基づく不安定燃焼が発生しなくなる。またガイド部２１
側に存在する希薄火炎のわずかな未燃成分は、下流側で
濃火炎の方に傾斜した案内部２２により濃火炎側に供給
され完全燃焼する。従ってバーナ全体として高負荷燃焼
と低ＮＯｘ燃焼の両立化および、安定した火炎による燃
焼騒音の低減化を図ることが出来る。

【００１１】なお通路部２０は図２に示すごとく、バー
ナケース１０と仕切り板２３の間に設けてもよく、要は
片側噴射板７側に通路部２０を通過するバイパス空気が
侵入しないガイド部２１を有しておればよい。

【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。 １）第一の炎口部上に濃火炎が形成され、第二の炎口部
上に酸素濃度の高い希薄火炎が形成され、ＮＯｘ濃度が
低く不安定な特性の希薄火炎は濃火炎で熱的に安定化さ
れるため安定な濃淡燃焼を実現してＮＯｘの生成を低減
することができる。 ２）片側にしか濃火炎が存在しない本体の端部では、通
路部を通過するバイパス空気がガイド部により仕切られ
ているため、第二炎口部を有する片側噴射板側に流入す
るのを防止され、希薄火炎はバイパス空気による火炎の
不安定性を抑止する事が出来る。また希薄火炎の仕切り
板側に存在するわずかの未燃成分は、案内部により濃火
炎の方に供給されるため完全燃焼させることができる。
これによりバーナ全体の燃焼性能を向上させることが出
来る。 ３）不安定な希薄火炎が濃火炎と、端部の仕切り板によ
り安定燃焼が保証されるため異常音の発生もなく燃焼騒
音を低減できる。 ４）燃焼性能に悪影響を及ぼすことなく安定したバイパ
ス空気流を確保できるため、燃焼装置下流側の燃焼室壁
の冷却が可能となり、燃焼装置を小型化しても装置の信
頼性と耐久性能を向上できる。

【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】本発明の他の実施例の要部を示す一部断面図

【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 ３ 傾斜部 ４ 第二の炎口部 ５ 本体 ７ 片側噴射板 １０ バーナケース ２０ 通路部 ２１ ガイド部 ２２ 案内部 ２３ 仕切り板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】過濃混合気を噴出する第一の炎口部および
   前記第一の炎口部の両側に外方へ傾斜して設けられた噴
   射板に形成した希薄混合気を噴出する第二の炎口部と、
   前記第一の炎口部と前記第二の炎口部からなるものを複
   数並設してなるバーナユニットの本体と、前記本体を収
   納するバーナケースと、前記本体の端部に設けられ、前
   記第一の炎口部の片側に位置して外側へ傾斜し、希薄混
   合気を噴出する第二の炎口部を設けた片側噴射板と、前
   記片側噴射板と前記バーナケースの間に挿入された仕切
   り板と、前記仕切り板に設けたバイパス空気用の通路部
   と、前記通路部と前記片側噴射板の間に位置したガイド
   部とを有し、前記ガイド部は前記第一の炎口部側に傾斜
   した案内部を備えた燃焼装置。