JPH06117609A - 濃淡燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 淡混合気用の炎口に充分に混合された淡混合
気を供給して淡混合気の燃焼状態を安定にし、リフト状
態の発生やＮＯｘ値の増加を抑制する。 【構成】 一次空気の吸引比が小さい濃混合気用の炎口
２４を上部に備え、下部に燃料ガス並びに燃焼用空気の
供給口２２を備え、且つ、内部に混合室２５を備える偏
平状の濃燃焼用バーナ２が所定間隔毎に並設され、濃燃
焼用バーナ２の隣接するものの間に、一次空気の吸引比
が大きい淡混合気用の炎口３４を上部に備え、下部に燃
焼用空気の供給口３３を備え、且つ、内部に混合室３５
を備える淡燃焼用バーナ３が形成され、両種のバーナ
２，３夫々の供給口２２，３３に燃焼用空気を供給する
送風手段Ｆが設けられ、濃燃焼用バーナ２の混合室２５
の側壁２０に、その混合室２５内の濃混合気を淡燃焼用
バーナ３の混合室３５に向けて噴出する噴出口２０ｂが
設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一次空気の吸引比が小
さい濃混合気用の炎口を上部に備え、下部に燃料ガス並
びに燃焼用空気の供給口を備え、且つ、内部に混合室を
備える偏平状の濃燃焼用バーナが所定間隔毎に並設さ
れ、前記濃燃焼用バーナの隣接するものの間に、それら
を構成部材として、一次空気の吸引比が大きい淡混合気
用の炎口を上部に備え、下部に燃焼用空気の供給口を備
え、且つ、内部に混合室を備える淡燃焼用バーナが形成
され、前記両種のバーナ夫々の供給口に燃焼用空気を供
給する送風手段が設けられた濃淡燃焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記濃淡燃焼装置は、例えば、給湯器用
の高負荷バーナとして用いられるものであって、従来で
は、図５に示すように、濃燃焼用バーナ２に対して燃料
ガス供給用のガス噴射ノズルＧ１を配置するのと同様
に、淡燃焼用バーナ３の下部の淡混合気用の供給口３３
に向けて燃料ガス供給用のガス噴射ノズルＧ２が配置さ
れ、このガス噴射ノズルＧ２から噴射された燃料ガスと
下方側からファン６等の送風手段によって供給された燃
焼用空気（一次空気）とが上記供給口３３に供給される
ように構成されていた。そして、淡混合気用の供給口３
３から吸入された燃焼用空気と燃料ガスとが混合室３５
内にて混合され、所定の淡混合気を生成するように構成
していた。そして、淡混合気では、濃混合気に比べて一
次空気の吸引比を大きくするために燃焼用空気を多量に
供給する必要があり、このため、淡混合気用の供給口３
３は、濃混合気用の供給口２２に比べてその開口面積が
大に構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
では、比較的大きい開口面積に構成された淡混合気用の
供給口３３に対して、燃料ガスが例えば淡燃焼用バーナ
３の長手方向（図５で紙面に垂直な方向）の中央位置に
設置した１個のノズルＧ２から噴射供給されるので、比
較的小さい開口面積に構成された濃混合気用の供給口２
２への燃料ガスの吸入に伴う燃焼用空気（一次空気）の
引き込み現象、すなわちエジェクター効果による燃焼用
空気と燃料ガスとの混合促進の効果が期待できず、その
ため、淡混合気用の供給口３３から吸入された燃焼用空
気と燃料ガスとを良好に混合するにはその混合気が上部
の炎口３４に達するまでに充分な混合スペースが必要に
なる。しかし、装置サイズ等の制約より必ずしも充分な
混合スペースを混合室３５に確保できない場合があり、
その場合には、燃料ガスと燃焼用空気とが充分に混合さ
れない状態で淡混合気用の炎口３４に到達することにな
ってその炎口３４における燃焼状態が不安定になり、局
部的にリフト状態を発生したり、あるいは、燃焼温度が
高くなり過ぎてＮＯｘ値が高くなる等の不具合点があっ
た。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、淡混合気用の炎口に充分に混合
された淡混合気を供給することによって、淡混合気用の
炎口における燃焼状態を安定にし、上記不具合点の解消
を図るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による濃淡燃焼装
置の第１の特徴構成は、前記濃燃焼用バーナの混合室の
側壁に、その混合室内の濃混合気を前記淡燃焼用バーナ
の混合室に向けて噴出する噴出口が設けられている点に
ある。

【０００６】又、第２の特徴構成は、第１の特徴構成に
加えて、前記噴出口が、前記濃燃焼用バーナの混合室の
下部側位置に設けられている点にある。

【０００７】又、第３の特徴構成は、第１又は第２の特
徴構成に加えて、前記濃燃焼用バーナの並設方向におい
て、前記淡混合気用の炎口における中央部を塞ぐ狭窄体
が設けられている点にある。

【０００８】

【作用】本発明の第１の特徴構成によれば、淡混合気を
生成するために、燃焼用空気に対して燃料ガスが所定量
混合された濃混合気を用いる。つまり、濃混合気は一次
空気の吸引比が小さいつまり多量の燃焼用空気を吸入す
る必要がないので、通常濃混合気用の供給口２２の開口
面積が狭く形成され（図１参照）、その狭い供給口２２
から多量の燃料ガスが高速で吸入されるときに所謂エジ
ェクター効果によって周りから燃焼用空気が引き込まれ
るように吸入され、この吸入過程において燃料ガスと燃
焼用空気との混合がある程度進み、更に混合室を通過す
るときに混合が進む。以上のようにして得られた濃混合
気が、淡混合気用の混合室に供給されて更に燃焼用空気
との間で混合されて所定濃度の淡混合気が生成される。
ここで、濃混合気には所定量の燃料ガスが良好に混合さ
れているので、それに対して燃焼用空気を供給して混合
室を通過させながら混合させたときに、燃料ガスと燃焼
用空気との混合が迅速に行われ、得られる淡混合気の混
合度は良好なものとなる。又、濃混合気が淡混合気用の
混合室に対して側壁から横向きつまり下方側からの燃焼
用空気の流れに対して交差するように噴射されるので、
互いの流れが衝突して乱流状態となり混合がより促進さ
れる。

【０００９】又、第２の特徴構成によれば、濃混合気が
淡混合気用の混合室の下部側位置に供給されるので、上
部側の淡混合気用の炎口に到るまでの混合室において燃
料ガスと燃焼用空気との混合がより進むことになる。

【００１０】又、第３の特徴構成によれば、淡混合気が
淡混合気用の炎口の中央部を塞ぐ狭窄体によって塞がれ
ていない炎口部分つまり濃混合気用の炎口に隣接した炎
口部分からのみ噴出して燃焼するので、淡混合気の燃焼
に対する濃混合気の炎口からの保炎作用がより有効に働
いて淡混合気が完全燃焼することになる。

【００１１】

【発明の効果】従って、本発明の第１の特徴構成によれ
ば、燃料ガスと燃焼用空気とが充分に混合された淡混合
気が淡混合気用の炎口に供給されてそこでの燃焼状態が
安定化し、もって、前記局部的なリフト状態の発生やＮ
Ｏｘ値の増加という従来の不具合点の解消が図られる。

【００１２】又、第２の特徴構成によれば、燃料ガスと
燃焼用空気との混合がより促進されて淡混合気用の炎口
での燃焼状態がより安定化し、もって、第１の特徴構成
による効果をより一層高めることになる。

【００１３】又、第３の特徴構成によれば、淡混合気の
燃焼が燃焼残りがないように完全に行われ、もって、第
１の特徴構成による効果をより一層高めることになる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を給湯器に適用した実施例につ
いて図面に基づいて説明する。

【００１５】図１及至図３（尚、図２は図３のＡ−Ａ矢
視図を示す）は濃淡燃焼装置としてのバーナユニット５
の構造を示し、上部開口を水加熱用等の熱交換器（図示
しない）を内装した燃焼胴４に対する接続開口とするバ
ーナケース９に枠体１０が内装されており、その枠体１
０の内部に、複数の偏平状の濃燃焼用バーナ２が所定間
隔毎に並設されている。各濃燃焼用バーナ２は、枠体１
０内部へ上方から挿入されて、各濃燃焼用バーナ２の長
手方向の両先端部を夫々、枠体１０の対向する一対の側
板１０ａの内側の段部に形成された切欠１２に係合させ
た状態で保持されている。図中、Ｇはバーナユニット５
に燃料ガスを供給するガス供給管、Ｇ１は上記ガス供給
管Ｇに設けられたガス噴射ノズルであり、ガス供給管Ｇ
は外部のガス供給源（図示しない）に接続されている。

【００１６】図１及至図３に示すように、各濃燃焼用バ
ーナ２は、一次空気の吸引比が小さい濃混合気用の炎口
２４を上部に備え、下部に燃料ガス並びに燃焼用空気の
供給口２２を備え、且つ、内部に上記供給口２２からの
燃料ガス並びに燃焼用空気を混合させるための混合室２
５を備えている。尚、上記炎口２４は、図示しないが列
状に切欠形成された複数の炎孔からなる。各濃燃焼用バ
ーナ２は、所定形状に屈曲形成された一対の板材２０を
向かい合わせ接着することにより、両板材２０の間に上
部開口即ち炎口２４と下部開口即ち供給口２２への連通
部２９との間の偏平凸状の空間即ち濃混合気用の混合室
２５が形成される。つまり、両板材２０が混合室２５の
側壁２０を構成する。尚、上記濃混合気用の混合室２５
はその中央部付近が凹部２０ａを有するように側壁２０
が形成されている。以上の構成において、ガス噴射ノズ
ルＧ１から供給口２２に向けて燃料ガスを噴射すると、
この燃料ガスの供給口２２への吸入に伴って所謂エジェ
クター効果によって周りの燃焼用空気が引き込まれるよ
うに吸入され、これら吸入された燃料ガスと燃焼用空気
とが、連通部２９を通過したあと濃混合気用の混合室２
５内で混合されて所定の濃混合気が生成され、その濃混
合気が炎口２４から噴出して燃焼する。

【００１７】次に、淡燃焼用バーナ３について説明す
る。図１及至図３に示すように、淡混合気用の混合室３
５は、隣接する濃混合気用の混合室２５の側壁２０の間
の空間を利用して形成されている。その淡混合気用の混
合室３５の上部開口が淡混合気用の炎口３４となる。更
に、前記濃混合気用の混合室２５の側壁２０には、その
混合室２５内の濃混合気を上記淡混合気用の混合室３５
に向けて噴出する噴出口２０ｂが設けられている。尚、
この噴出口２０ｂは、濃混合気用の混合室２５の下部側
位置に淡燃焼用バーナ３の長手方向に沿ってほぼ等間隔
で複数個（図では６個）設けられている。これにより、
淡燃焼用バーナ３の長手方向に分散した状態で供給され
た濃混合気と下部の供給口３３から供給された燃焼用空
気とが混合室３５内で混合されて所定の淡混合気が生成
されるので、淡燃焼用バーナ３の長手方向において良好
な均一性を有する淡混合気が炎口３４に供給され、その
炎口３４から噴出して燃焼することになる。

【００１８】又、枠体１０の底板１０ｃは、並設した濃
燃焼用バーナ２及び淡燃焼用バーナ３夫々の供給口２
２，３３に対して燃焼用空気を下から整流状態で通風供
給するための整風用多孔板で構成してある。そして、バ
ーナケース９の底板９ａに形成された給気口１８からバ
ーナケース９内に吹き込まれたファン６からの燃焼用空
気は、前記枠体底板１０ｃを介して燃焼用空気（一次及
び二次空気）として濃燃焼用バーナ２及び淡燃焼用バー
ナ３に夫々供給される。以上より、上記ファン６が、濃
燃焼用バーナ２及び淡燃焼用バーナ３夫々の供給口２
２，３３に燃焼用空気を供給する送風手段を構成する。

【００１９】図中、２７は点火プラグであり、ガス供給
管Ｇにおける燃料ガス流動方向において最上手側に位置
する濃燃焼用バーナ２に対して近接配置してある。２８
は点火確認用フレームロッドであり、点火プラグ２７と
は逆にガス供給管Ｇにおける燃料ガス流動方向において
最下手側に位置する濃燃焼用バーナ２に対して近接配置
してある。つまり、燃料ガス供給開始時に最も早く燃料
ガスが供給される最上手側の濃燃焼用バーナ２に対して
点火プラグ２７を近接配置することで火移りによる各濃
燃焼用バーナ２の着火を円滑にし、又、火移りによる着
火が最も遅くなる最下手側の濃燃焼用バーナ２に対して
点火確認用フレームロッド２８を近接配置することでバ
ーナ並設群の全体についての着火確認を的確に行ってい
る。

【００２０】〔別実施例〕上記実施例では、濃燃焼用バ
ーナ２における燃料ガス並びに燃焼用空気の供給口２２
の吸入方向を上向き（燃料ガス供給用の噴射ノズルＧ１
のガス噴射方向も上向き）とし、供給口２２、混合室２
５及び炎口２４を上下方向に配置したが、濃燃焼用バー
ナ２の構成はこれに限らず、例えば、上記供給口２２の
吸入方向を横向き（燃料ガス供給用の噴射ノズルＧ１の
ガス噴射方向も横向き）にすべく、供給口２２を混合室
２５の側方に位置するように配置してもよい。

【００２１】又、上記実施例では、濃混合気用の混合室
２５の側壁２０に設けられる噴出口２０ｂの設置位置を
濃混合気用の混合室２５の下部側位置にしたが、その設
置位置は、下部側位置に限らず、濃混合気用の混合室２
５の上下中央部付近あるいは上部側位置と状況に合わせ
て適宜変更できる。又、上記実施例では、噴出口２０ｂ
を側壁２０に開けた単なる孔によって構成したが、孔の
上に更に筒状のノズルを設けてもよい。尚、その際、淡
混合気の混合度を向上させるために、ノズルの噴射方向
を真横、斜め上向き、斜め下向き等種々設定できる。

【００２２】又、上記実施例では、淡燃焼用バーナ３の
供給口３３には、送風手段（ファン６）からの燃焼用空
気のみが供給されるように構成したが、淡混合気の濃度
調整用として、例えば、図２中に点線で示すように、ガ
ス供給管Ｇに接続されたガス噴射ノズルＧ２を上記供給
口３３に向けて燃料ガスを噴射する状態で設けるように
してもよい。

【００２３】次に、濃淡燃焼装置としてのバーナユニッ
ト５の別実施例を図４に示す。この例では、濃燃焼用バ
ーナ２の並設方向において、淡混合気用の炎口３４にお
ける中央部を塞ぐ狭窄体２６が設けられている。これに
より、下方から供給された淡混合気が上記狭窄体２６に
よって塞がれていない炎口部分つまり濃混合気用の炎口
２４に隣接した炎口部分からのみ噴出して燃焼するの
で、淡混合気の燃焼に対する濃混合気の炎口２４からの
保炎作用がより有効に働いて淡混合気が完全燃焼するこ
とになる。尚、上記狭窄体２６は、淡混合気用の炎口３
４の上記中央部をその偏平形状の長手方向全長に亘って
塞ぐ一体物に構成してもよく、あるいは、炎口３４の長
手方向において上記炎口３４の中央部の一部を塞ぐよう
に複数の狭窄体部分に分割構成してもよい。

【００２４】又、上記実施例では、本発明の濃淡燃焼装
置を給湯器に適用したものを示したが、給湯器に限ら
ず、それ以外の各種装置の加熱用バーナユニットとして
使用することが可能である。

【００２５】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】濃淡燃焼装置の正面視要部断面図

【図２】濃淡燃焼装置の正面視断面図

【図３】濃淡燃焼装置の側面視断面図

【図４】別実施例の濃淡燃焼装置の要部断面図

【図５】従来例の濃淡燃焼装置の正面視断面図

【符号の説明】

２４ 炎口 ２２ 供給口 ２５ 混合室 ２ 濃燃焼用バーナ ３４ 炎口 ３３ 供給口 ３５ 混合室 ３ 淡燃焼用バーナ Ｆ 送風手段 ２０ 側壁 ２０ｂ 噴出口 ２６ 狭窄体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次空気の吸引比が小さい濃混合気用の
   炎口（２４）を上部に備え、下部に燃料ガス並びに燃焼
   用空気の供給口（２２）を備え、且つ、内部に混合室
   （２５）を備える偏平状の濃燃焼用バーナ（２）が所定
   間隔毎に並設され、 前記濃燃焼用バーナ（２）の隣接するものの間に、それ
   らを構成部材として、一次空気の吸引比が大きい淡混合
   気用の炎口（３４）を上部に備え、下部に燃焼用空気の
   供給口（３３）を備え、且つ、内部に混合室（３５）を
   備える淡燃焼用バーナ（３）が形成され、 前記両種のバーナ（２），（３）夫々の供給口（２
   ２），（３３）に燃焼用空気を供給する送風手段（６）
   が設けられた濃淡燃焼装置であって、 前記濃燃焼用バーナ（２）の混合室（２５）の側壁（２
   ０）に、その混合室（２５）内の濃混合気を前記淡燃焼
   用バーナ（３）の混合室（３５）に向けて噴出する噴出
   口（２０ｂ）が設けられている濃淡燃焼装置。
2. 【請求項２】 前記噴出口（２０ｂ）が、前記濃燃焼用
   バーナ（２）の混合室（２５）の下部側位置に設けられ
   ている請求項１記載の濃淡燃焼装置。
3. 【請求項３】 前記濃燃焼用バーナ（２）の並設方向に
   おいて、前記淡混合気用の炎口（３４）における中央部
   を塞ぐ狭窄体（２６）が設けられている請求項１又は２
   記載の濃淡燃焼装置。