JPH062818A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 濃淡燃焼による低ＮＯｘ化と、燃焼量の可変
幅拡大のためのバーナ本数切り替え時にも完全燃焼をは
かる。 【構成】 濃火炎を形成する第一の炎口部１４と、これ
に連通した第一の混合気室１３を有するバーナ本体１２
を複数本並設し、各バーナ本体の間に第二の炎口部２２
をもつ噴射板１８を設け、その上流側に第二の混合気室
１９を構成して、第一の混合気室と第二の混合気室とを
各バーナ本体の同一側の片側面にのみに設けた混合気通
路で連通し、かつ、隣あったバーナ本体側から交互に突
出する混合板１６を設ける。したがって、特定のバーナ
本体のみから第二の混合気室へ混合気を供給して、混合
板の間を通過する間に希薄混合気をつくり、第二の炎口
部２２上に希薄火炎を形成する。これによりバーナ本数
を切り換えても常に境界部は安定な濃火炎が存在し、完
全燃焼と濃淡燃焼を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主としてバーナの低ＮＯ
ｘ化と、複数のバーナの切り替え時に不完全燃焼の防止
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の間に設け、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。１１は
燃料切替弁である。２６は燃料管２８からの燃料を噴出
するノズル、２７は燃焼用空気を送るファンである。

【０００３】そして上記構成の燃焼装置では、ノズル２
６からガスが第一の混合気室３に吐出し、一方ファン２
９から送られた燃焼用空気が前記ガスと混合して第一の
炎口部１より噴出し燃焼する。また混合ガスの一部は混
合気通路７より第二の混合気室６に入り、空気取入れ口
９より入った燃焼用空気とさらに混合して第二の炎口部
５より噴出し、第一の炎口部１の炎で点火される。この
ようにして、各々の第一の炎口部１の上には酸素濃度の
低い濃い混合気が供給され、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から供給された濃い混合気が大きな空間を有する第二
の混合気室６の内部で充分に拡散混合して希薄混合気と
なり、第二の炎口部５より流出して、隣あった第二の炎
口部５が一体となって酸素濃度の高い希薄火炎を形成し
ていた。保炎板８の上に形成される小さな渦の効果で濃
火炎及び希薄火炎は両側の火炎基部が安定化されてお
り、さらにＮＯｘ濃度が低いが本来不安定な特性の希薄
火炎を濃火炎の熱的影響を受けることによって安定化さ
せ、全体として安定な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、全てのバーナ本体２が燃焼している状態に
おいては不完全燃焼を防止し、ＮＯｘを低減する効果の
点では満足されるものであるが、全体の燃焼量可変幅を
広げるために、燃焼させるバーナ本体２の本数を燃料切
り替え弁１１で切り替えることになる。この場合、燃焼
しているバーナ本体２の第二の炎口部５と、燃焼してい
ないバーナ本体２の第二の炎口部５との間に形成される
希薄火炎は、もはや燃焼していないバーナ本体２側より
濃火炎の熱的影響を受けることがなく、さらに第二の炎
口部５より噴出される空気によって吹き飛ばされ不完全
燃焼を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化と、不完全燃焼の防止の両立を実現し、ＴＤＲの
拡大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
するために、第一の炎口部とこれに連通した第一の混合
気室を有するバーナ本体と、前記バーナ本体を複数本並
設するとともに前記それぞれのバーナ本体の間に設けた
第二の炎口部をもつ噴射板と、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
二の混合気室に設けた空気取入れ部と、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
の同一側の片側面にのみに設けた混合気通路と、前記混
合気通路の下流側で前記第二の混合気室内へ、隣あった
バーナ本体側より交互に突出して間に混合路を形成する
混合板を設けたものである。

【０００７】また本発明は混合板が噴射板をバーナ本体
に固定する支持具と一体化したというものである。

【０００８】

【作用】本発明は上記構成によって、特定のバーナ本体
のみから第一の混合気室内の濃混合気が、混合気通路か
ら第二の混合気室へ供給されることになる。そこで空気
取入部から供給される大量の空気と出会い、隣あったバ
ーナ本体側から交互に突出する混合板の間を通過する間
に均一に混合し、希薄混合気となって第二の炎口部から
噴出され希薄火炎を形成する。また第一の炎口部上に濃
火炎が形成され希薄火炎を熱的に安定化して全体として
安定した濃淡燃焼を実現し、低ＮＯｘ化が達成されるこ
とになる。

【０００９】また、燃焼しているバーナ本体の数を切り
替えて燃焼量の幅を広げる場合には、特定のバーナ本体
のみから第二の混合気室へ濃混合気が供給される構成と
なっているため、燃焼しているバーナと燃焼していない
バーナとの間の第二の炎口部は空気のみがより噴出され
ることになる。よって切り替えの境界部には安定な濃火
炎が位置することになり、不完全燃焼を起こすこともな
い。

【００１０】

【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。図１〜図２において、１２は第一の混合
気室１３を内包する横に細長いバーナ本体であり、バー
ナ本体１２の上面には多数のスリットを開口した第一の
炎口部１４がある。各バーナ本体１２の同一方向の片側
面、本実施例では右側面に混合気通路１５が長手方向に
最適な間隔で複数設けられている。また、混合気通路１
５の下流側にあるバーナ本体１２の両側面には上下２段
の混合板１６と一体化した支持具１７が取り付けられ、
この支持具１７とバーナ本体１２とで形成する溝に噴射
板１８の端部が挿入され隣合ったバーナ本体１２の間を
結合して一体化し、上流側に第二の混合気室１９を構成
している。ここで混合板１６は隣あったバーナ本体１２
側から交互に第二の混合気室１９方向に突出し、互いの
隙間で混合路２０を構成している。噴射板１８は平板を
山形状に折り曲げて成形されており、傾斜部には多数の
噴出口２１からなる第二の炎口部２２を構成している。
バーナ本体１２の上流側にはスロート部２３が構成され
ており、この様なバーナ本体１２が複数本並設され、各
バーナ本体１２間を空気取入部２４としたバーナブロッ
クを構成しバーナケース２５の内部に収納されている。
各スロート部２３に対向して燃料を噴出するノズル２６
と、切り替え弁２７が設けられた燃料管２８と、ファン
２９がバーナケース２５に設けられている。

【００１１】上記構成において、ファン２９から供給さ
れる燃焼用空気は、一部がスロート部２３からバーナ本
体１２の内部に流入し、残りの大部分の空気はバーナ本
体１２の間、及びバーナケース２５とバーナ本体１２の
間を流れ、それぞれの第二の混合気室１９に向かって供
給される。一方、燃料管２８から供給される燃料は、各
ノズル２６から各スロート部２３に向かって噴出され、
バーナ本体１２の内部に流入して混合し、第一の混合気
室１３に供給される。第一の混合気室１３の内部の混合
気は、１次空気比が３０から６０％に設定された濃い混
合気となっている。この混合気の一部分は第一の炎口部
１４より噴出して濃火炎を形成する。残りの大部分の混
合気は各バーナ本体１２の右側面にある混合気通路１５
より各バーナ本体１２の右側にある第二の混合気室１９
方向に流出し、空気取入部２４より入ってくる多量の空
気と出会い、混合板１６の間のジグザグ状の混合路２０
を通過する間に均一に混合する。この時一次空気比を１
７０から２５０％程度の希薄な混合気になるとともに均
一化された後、希薄混合気となって第二の炎口部２２に
供給される。第二の炎口部２２では傾斜部に設けられた
噴出口２１から左右の第一の炎口部１４の方向に向かっ
て傾斜して噴出される。従って燃焼室に形成される火炎
の状態は希薄火炎（Ａ）と濃火炎（Ｂ）が相互に繰り返
した濃淡燃焼となる。

【００１２】ここで希薄火炎の特性とＮＯｘについて説
明する。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火炎温度が低下して低ＮＯ
ｘ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、ついには炎孔
から吹き飛び、不完全燃焼を発生する。よって上記構成
において、第一の炎口部１４の上に形成される濃火炎の
熱的作用によって希薄混合気の雰囲気温度を上げ、かつ
第二の炎口部２２に傾斜部を設けることで炎口面積を大
きくして希薄混合気の流速を低くして、希薄混合気を完
全燃焼させている。またバーナブロックの端部では次の
ような機構により不完全燃焼を防止している。即ち、図
１に示した構成では燃焼室の左側の端部は濃火炎（Ｂ）
で終わり、バーナ本体１２とバーナケース２５との間に
供給された空気が濃火炎（Ｂ）に供給されて燃焼性は良
好となる。

【００１３】さて、燃焼量可変幅を広げるために燃焼し
ているバーナ本体１２の本数を切り替える場合につい
て、図２に基づいて説明する。この時、燃料切替弁２７
を遮断して左側のバーナ本体１２への燃料供給を中止す
ることになる。よって混合気通路１５を各バーナ本体１
２の右側の側面に設けたことによって、このバーナ本体
１２の両側にある第二の混合気室１９のうち右側には希
薄混合気が、左側には空気のみが供給される。従って、
燃焼室に形成される火炎の状態は燃焼室の左側より空気
層（Ｃ）、濃火炎（Ｂ）、希薄火炎（Ａ）となる。つま
り燃焼しているバーナ本体１２と燃焼していないバーナ
本体１２との間の切り替え部は濃火炎、空気層となりバ
ーナブロック全体が燃焼している上記と同様に火炎の境
界から不完全燃焼を起こすことはない。

【００１４】

【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）第一の炎口部と第二の炎口部を交互に構成するこ
とにより、低ＮＯｘであるが本来不安定な第二の炎口部
の希薄火炎を、第一の炎口部上に形成される濃火炎の熱
的な燃焼促進効果を受け、安定燃焼を行い全体として安
定した濃淡燃焼を実現し、低ＮＯｘ化が達成できる。 （２）混合気通路を各バーナ本体の同一側の片側面のみ
に設けることによって、特定のバーナ本体のみから混合
気が第二の混合気室へ供給されるため、燃焼しているバ
ーナの本数を切り替える場合、燃焼しているバーナと燃
焼していないバーナとの間の第二の炎口部は空気のみが
第二の炎口部より噴出される。よって切り替えの境界部
には常に安定な濃火炎が位置することになり、不完全燃
焼を起こさずに燃焼量の可変幅（ＴＤＲ）を拡大するこ
とが出来る。 （３）第二の混合気室内に隣あったバーナ本体側より混
合板を交互に突出させて間にジグザグ状に通路を構成し
ているため、混合気通路から供給された濃い混合気と多
量の空気が混合板の間を通過する間に均一に混合でき、
第二の混合気室を小さく構成できるため燃焼装置の小型
化が図れる。 （４）バーナ本体間を支持具と噴射板で接合して一体化
するため、バーナブロック全体として剛性が増し変形を
防止するとともに、二次空気の洩れる隙間が無くなるた
め第二の混合気室の混合比のばらつきが小さくなり性能
が安定する。 （５）支持具と混合板を一体化する事により部品点数が
少なくなり、低コストで製作できる。

【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】同装置の燃料切替弁作動時の一部断面図

【図３】従来の燃焼装置の一部断面図

【符号の説明】

１２ バーナ本体 １３ 第一の混合気室 １４ 第一の炎口部 １５ 混合気通路 １６ 混合板 １８ 噴射板 １９ 第二の混合気室 ２０ 支持具 ２２ 第二の炎口部 ２４ 空気取入れ部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第一の炎口部とこれに連通した第一の混合
   気室を有するバーナ本体と、前記バーナ本体を複数本並
   設し、前記それぞれのバーナ本体の間に設けた第二の炎
   口部をもつ噴射板と、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、前記第二の混合
   気室に設けた空気取入れ部と、前記第一の混合気室と前
   記第二の混合気室とを連通し、前記バーナ本体の同一側
   の片側面にのみに設けた混合気通路と、前記混合気通路
   の下流側で前記第二の混合気室内へ、隣あったバーナ本
   体側より交互に突出して間に混合路を形成する混合板を
   設けた燃焼装置。
2. 【請求項２】混合板は噴射板をバーナ本体に固定する支
   持具と一体化した請求項１記載の燃焼装置。