JPH0579215U

JPH0579215U - 燃焼装置

Info

Publication number: JPH0579215U
Application number: JP1961492U
Authority: JP
Inventors: 順裕土屋
Original assignee: 株式会社ガスター
Priority date: 1992-03-02
Filing date: 1992-03-02
Publication date: 1993-10-29
Anticipated expiration: 2007-03-02
Also published as: JP2575711Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】燃焼ファンの回転羽根に結露を生ずることが
なく、かつ、排気ガスの循環専用ファンや専用排気連絡
管等を用いることもなく、排気ガスの再循環を効果的に
行わせることができる装置構成の簡易な燃焼装置を提供
する。【構成】燃料ガスと一次空気を予混合する予混合装置
１を燃焼室19の外側下方に設ける。この予混合装置１は
一次空気を旋回させるスワラー14を備えている。このス
ワラー14による一次空気の旋回によって負圧ゾーン48が
形成され、この負圧ゾーン48と燃焼室19とは循環穴21を
介して連通し、燃焼ガス（排気ガス）の一部は循環穴21
から予混合ガス中に取り込まれ、再びバーナ２の炎孔９
から燃焼室19内に再循環する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、窒素酸化物生成の抑制手段を備えた燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

環境汚染の防止を図る観点から、最近の給湯器や風呂釜等の燃焼装置には燃焼時に生成する窒素酸化物を抑制する手段が備えられつつある。図６には窒素酸化物生成の抑制手段を備えた給湯器が示されている。同図において、燃焼室19の下部側にはバーナ２が配置されており、このバーナ２の下側には給排気用のファン 37が取り付けられている。バーナ２にはノズル49から燃料のガスが供給されるようになっており、バーナ２はファン37から供給される空気を利用してガスの燃焼を行い、給水管29から熱交換器39を通して流れる水をバーナ２の燃焼火力でもって加熱し、湯にした水を出湯管41を介して台所等の所望の場所に導き、給湯が行われている。

【０００３】この装置では、排気ガス室44とファン37の吸い込み口とを排気連絡管45で連通し、ファン37の吸引力でもって排気ガス室44内の排気ガスの一部を吸引して吸い込み口に導き、この吸引した排気ガスを空気室46から燃焼室19内に供給して排気ガスの再循環を行っている。

【０００４】このように、排気ガスの一部を燃焼室19内に戻すことにより、戻り排気ガス中にはＨ₂ＯやＣＯ₂等の不活性で比熱の高い分子が含まれるので、通常燃焼時よりも空気室46から燃焼室19に流入する燃焼空気の熱容量を増加させる作用を行い、かつ、燃焼室内の燃焼が緩慢燃焼状態となり、火炎温度が低下し、窒素酸化物の生成を抑制することができるのである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、排気ガスをファン37の吸い込み口あるいはその近傍に戻す方式は、ファン37の温度が排気ガスの温度よりも十分に低いので、排気ガス中に含まれている水分がファン37側に取り込まれたときに、結露を生じ、ファン37の内部回転羽根等に生じる結露にごみ等が付着積層し、ファンの性能が低下するという問題が生じる。

【０００６】このような問題を解消するために、例えば、図５に示されるように排気ダクト 44側と燃焼室内とを通路50で連通し、この通路50に排気ガス循環用の専用のファン47を設けることも出願人により提案されている。しかし、排気ガス循環用のファン47を別途設ける方式は、部品点数が増えて装置構成が複雑となり、専用のファンを取り付ける場所も必要となる上に、装置が大型化し、ファン回転の騒音も新たな問題となる。

【０００７】本考案は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、燃焼ファンの回転羽根に結露を生じることがなく、かつ、排気ガスの循環専用ファンや専用の排気連絡管等を用いることもなく、排気ガスの再循環を効果的に行わせることができる装置構成の簡易な燃焼装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

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、本考案は燃焼室内にバーナが配設され、このバーナの燃料ガス流入口側には一次空気と燃料噴射ノズルから噴出された燃料ガスとを予混合する予混合装置が隔壁部を介して燃焼室の外側に設けられている燃焼装置において、前記予混合装置は一次空気を旋回させてその旋回流を前記燃料噴射ノズルから噴出した燃料ガスに直交方向から衝突させるスワラーを有しており、このスワラーによる一次空気の旋回によって形成される負圧ゾーンと燃焼室内を前記隔壁部に設けた循環穴を介して連通させたことを特徴として構成されている。

【０００９】

【作用】

燃焼ファンから供給される一次空気はスワラーによる一次空気の旋回によって燃焼室内よりも負圧になる負圧ゾーンを形成する。燃焼室内の燃焼ガス（排気ガス）の一部は循環穴から負圧ゾーンの予混合ガス中に取り込まれ、再びバーナの炎孔から燃焼室内に再循環する。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１〜図３には本考案に係わる燃焼装置の一実施例が示されている。これらの図において、燃焼室19の外側下方には予混合装置１が設けられ、この予混合装置１はバーナ２のガス流入口側、この実施例では上側バーナベース４と下側バーナベース３とその下方近傍領域にかけて設けられている。下側バーナベース３には複数（この図では５個）のノズル収容穴５が等間隔に配列形成されており、この各ノズル収容穴５に隙間６を介して燃料噴射ノズル７の上部側が収容されている。

【００１１】この燃料噴射ノズル７は円筒状を呈しており、この円筒筒部８の上端は該円筒筒部８よりも大径のバッフルプレート10によって閉鎖されている。このバッフルプレート10の直下に位置する円筒筒部８の外周面には１段以上の複数の燃料噴出孔11が周設されている。この燃料噴射ノズル７の基端側（下端側）は燃料ガスヘッダー12に連通接続されている。燃料ガスヘッダー12は燃料ガス供給管13に接続されており、燃料ガス供給管13を通して供給されて来る燃料ガスは燃料ガスヘッダー12から燃料噴射ノズル７に入り、燃料噴出孔11から水平横方向（円筒筒部８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ようになっている。

【００１２】前記燃料噴射ノズル７の燃料噴出孔11を囲む領域にはスワラー14が配置される。このスワラー14はスワラー保持板15に固定され、同保持板15と前記下側バーナベース３の底面との間に介設されている。このスワラー14は円筒壁16の円周等間隔位置を切り起こして複数の旋回羽根を形成したもの、又はスワラー14とスワラー保持板15を図４のように一体成形したもので、このスワラー14は外から円周方向に入り込む一次空気を旋回羽根17に沿わせて旋回力を付与し、その一次空気の旋回流を前記燃料噴出孔11から噴出する燃料ガスに直交方向から衝突させるものである。なお、スワラー保持板15と燃料噴射ノズル７は、必要に応じパッキンを用いて気密に嵌め合わされている。

【００１３】前記下側バーナベース３の上側には燃焼室19と予混合装置１とを区画する隔壁部としての上側バーナベース４が配置されている。この上側バーナベース４は上面中央部に長さ方向に沿って伸張する溝18を有して、内部が空間のブロック形状を呈している。溝18は底部を平坦面とし、両側面は上側に向かうにつれ広がる斜面となっている。溝18の底面20には複数の循環穴21が開けられており、この各循環穴21の底面は微小隙間22を介して前記バッフルプレート10に対向している。

【００１４】図１に示す如く、上側バーナベース４の内部には内壁面23と上壁面24と外壁面 25と底壁面26とに囲まれて空間部27が形成されている。空間部27の底面は円弧状の滑らかな曲面となっており、一次空気と燃料ガスとの予混合ガスが隙間28を円滑に流れるようにしてある。

【００１５】図３に示すように、前記上側バーナベース４の上壁面24側にはバーナ設置穴30 がバーナベース４の長さ方向に等間隔に配列形成されている。この実施例では右側列のバーナ設置穴30ａと左側列のバーナ設置穴30ｂは配列位置が互いに対向配設されており、この各バーナ設置穴30にバーナ２の底部が嵌め込まれている。本実施例では図２に示すように、上側バーナベース４にはバーナ支持板31が起立状に取り付けられており、このバーナ支持板31には格子状に複数のバーナ支持穴32 が形成され、このバーナ支持穴32にバーナの両側面側が嵌め込まれて支持されている。また、バーナ支持穴32間の板部33には上下方向にほぼ等間隔位置に切り起こし部が設けられて二次空気流入用のガイド板34が形成されており、このガイド板34に沿って二次空気が燃焼室19内に入り込むようになっている。前記バーナ２の周りには枠部35が配設されており、この枠部35によって下側バーナベース３と上側バーナベース４とバーナ支持板31等が一体的に固定されている。

【００１６】前記下側バーナベース３と上側バーナベース４とバーナ２との組み立て体は図１に示す如く、装置ケース36に収容されている。この装置ケース36の底面側には給排気を行う燃焼ファン37が取り付けられており、この燃焼ファン37から送り出される空気の一部は一次空気としてスワラー14に導かれ、他の空気は二次空気として、整流板38から空気室40を通り、前記ガイド板34から燃焼室19内に供給されるようになっている。

【００１７】なお、図１中、42は燃焼室19内の排気ガスを外部に導く排気部であり、43は燃焼室19内に入る二次空気を整流するパンチング板やメッシュ等の整流板である。また、図中の矢印で、燃料噴射ノズル７の燃料噴出孔11から出る実線の矢印は燃料ガスを、燃焼室19内の実線の矢印は燃焼ガス（排気ガス）をそれぞれ示しており、また、白抜きの矢印は空気の流れを、斜線の矢印は予混合ガスの流れをそれぞれ示しており、矢印の長さは流速の大きさを示している。図１では理解し易いように、右側半分は予混合ガスの流れをメーンに示してあり、左側半分は二次空気の流れをメーンに示してあるが、実際は左右両側で予混合ガスの流れと二次空気の流れが共に生じている。

【００１８】本実施例は上記のように構成されており、次に、予混合装置１の動作を説明する。バーナ２の燃焼に際し、燃料ガス供給管13から供給される燃料ガスは燃料ガスヘッダー12を経て燃料噴射ノズル７に入り込み、燃料噴射孔11から水平横方向に放射状に噴出する。一方、燃焼ファン37によって送り出される空気の一部はスワラー14に入り込むが、このとき、一次空気は旋回羽根17に沿って円周方向から入り込む。このとき、旋回羽根17によって一次空気に旋回力が付与され、一次空気は旋回しながら前記燃料噴射ノズル７から噴出する燃料ガスにほぼ直交方向から衝突して燃料ガスの混合拡散を促進する。この予混合ガスは上側バーナベース４の隙間28を通ってバーナ２に導かれ、バーナ２の炎孔９から燃焼室19内に噴出し、前記ガイド板34に沿って供給される二次空気を利用してバーナ燃焼が行われるのである。この一次空気の旋回予混合に際し、スワラー14から空間部27に入る隙間28の領域に高速の旋回流によって燃焼室19内よりも負圧となる負圧ゾーン48 が形成される結果、燃焼室19内の燃焼ガス（排気ガス）の一部は循環穴21から予混合ガス中に取り込まれて再びバーナ２の炎孔９から燃焼室19内に再循環する。

【００１９】この実施例によれば、スワラー14による一次空気の旋回によって負圧ゾーン48 を形成し、循環穴21を介して排気ガスを再循環させるので、従来のように排気ガス専用の排気連絡管45や専用の排気再循環ファン47等が不要となり、装置構成が簡易化されて小型化され、コストダウンが図れる。また、燃焼ファン37の回転羽根に結露することがなく、ファンの性能低下の虞もない。さらに再循環専用ファン47も必要ないのでその騒音もなく、ファン47の取り付け場所（スペース）の心配もなくなる。

【００２０】また、前記の如く、燃焼ガス（排気ガス）の再循環が効果的に行われることで、燃焼室19内の燃焼は緩慢燃焼状態となり、窒素酸化物の生成を抑制することができる。

【００２１】なお、本考案は上記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。例えば、上記実施例では、上側バーナベース４の両側上壁面24に複数のバーナ２を向き合わせて燃焼形成面がＶ字形状をしたバーナを対象に説明したが、バーナの形状は特に限定されることはなく、例えば、バーナ２を平面状に配設したタイプのものについても適用されるものである。この場合にも、予混合装置１はバーナ２の燃料ガス入口側に配設され、予混合装置に設けたスワラーによる一次空気の旋回によって負圧ゾーンを形成し、燃焼室内の排気ガスの一部を循環穴を介して負圧ゾーンの混合ガス中に取り込み、再び燃焼室内に再循環することとなる。

【００２２】

【考案の効果】

本考案は、スワラーによる一次空気の旋回によって負圧ゾーンを形成し、燃焼室内の排気ガスを循環穴を介して負圧ゾーンに取り込み、この負圧ゾーンから燃焼室内に再循環させるので、従来のように排気ガス専用の排気連絡管や専用の排気再循環ファン等が不要となり、装置構成が簡易化されてコストダウンが図れる。また、燃焼ファンの回転羽根に結露することがなく、ファンの性能低下の虞もない。さらに再循環専用ファンも必要ないので、その騒音もなく、専用ファンの取り付け場所（スペース）の心配もなくなる。

【００２３】また、前記の如く、燃焼ガス（排気ガス）の再循環が効果的に行われることで、燃焼室内の燃焼は緩慢燃焼状態となり、窒素酸化物の生成の少ないクリーンな燃焼を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る燃焼装置の主要部構成の説明図
である。

【図２】同燃焼装置に用いる予混合装置をバーナととも
に示す分解説明図である。

【図３】同燃焼装置に用いる予混合装置の上側バーナベ
ースと下側バーナベースとの部分を分解状態で示す説明
図である。

【図４】スワラーの他の構成例を示す説明図である。

【図５】提案例の燃焼装置の模式説明図である。

【図６】従来の一般的な燃焼装置の模式説明図である。

【符号の説明】

１予混合装置２バーナ３下側バーナベース４上側バーナベース７燃料噴射ノズル 11 燃料噴出孔 14 スワラー 17 旋回羽根 21 排気ガス循環穴 37 燃焼ファン 48 負圧ゾーン

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】燃焼室内にバーナが配設され、このバー
ナの燃料ガス流入口側には一次空気と燃料噴射ノズルか
ら噴出された燃料ガスとを予混合する予混合装置が隔壁
部を介して燃焼室の外側に設けられている燃焼装置にお
いて、前記予混合装置は一次空気を旋回させてその旋回
流を前記燃料噴射ノズルから噴出した燃料ガスに直交方
向から衝突させるスワラーを有しており、このスワラー
による一次空気の旋回によって形成される負圧ゾーンと
燃焼室内を前記隔壁部に設けた循環穴を介して連通させ
たことを特徴とする燃焼装置。