JPH07269814A - 濃淡燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＮＯｘの発生を極力減少させ得る濃淡燃焼装
置であって、偏平な淡用混合室の長手方向に沿って配置
した各噴出口から、燃料ガスや混合気をできる限り均一
な噴出圧で噴出させ、極力均一な燃焼を可能にする濃淡
燃焼装置の提供を目的とする。 【構成】 濃混合気を燃焼する偏平な濃用炎口を有する
偏平な濃燃焼部３が、複数個間隔を隔てて並設され、淡
混合気を燃焼する偏平な淡用炎口を有する偏平な淡燃焼
部が、濃燃焼部３を構成部材として、隣合う濃燃焼部同
士の間に形成された濃淡燃焼装置であって、淡用混合室
１１の長手方向に沿って設けた淡用ガス導通路１７を、
その淡用導入口１６とは反対側において連通状態で屈曲
させて淡用導入口１６側に延出し、この延出淡用ガス導
通路１７ａに噴出口１８を形成してある濃淡燃焼装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、濃混合気を燃焼する偏
平な濃用炎口が一端面に形成され、この濃用炎口に連通
する濃用混合室と、この濃用混合室に燃料ガスおよび燃
焼用空気を導入する濃用導入口とが形成された偏平な濃
燃焼部が、複数個間隔を隔てて並設され、淡混合気を燃
焼する偏平な淡用炎口が前記濃用炎口と同一側の端面に
備えられ、この淡用炎口に連通する偏平な淡用混合室
と、この淡用混合室に燃焼用空気を導入する淡用空気導
入口とが備えられた偏平な淡燃焼部が、前記濃燃焼部を
構成部材として、隣合う濃燃焼部同士の間に形成され、
淡混合気生成用の燃料ガスまたは混合気を導通する淡用
ガス導通路が偏平な淡用混合室の長手方向に沿って設け
られて、この淡用ガス導通路に形成の複数の噴出口から
燃料ガスまたは混合気を前記淡用混合室に噴出するよう
に形成され、前記濃用導入口に燃料ガスを供給する濃用
ガス供給手段と、前記淡用ガス導通路の淡用導入口に燃
料ガスを供給する淡用ガス供給手段とが設けられ、前記
濃用導入口および前記淡用空気導入口に燃焼用空気を供
給する空気供給手段が設けられた濃淡燃焼装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】かかる濃淡燃焼装置は、そもそも装置全
体の燃焼温度を低くして、窒素酸化物であるＮＯｘの発
生を極力低減させるために考え出されたもので、例え
ば、本出願人が先に出願した特願平５−３２６６２４な
どが存在する。まず、この特願平５−３２６６２４に開
示した構造につき、添付の図７に基づいて説明すると、
燃料ガスと燃焼用空気とを混合して淡混合気を生成する
淡用混合室１１において、その偏平な淡用混合室１１の
長手方向に沿って、一端が閉鎖された淡用ガス導通路１
７を配設し、他端に形成した淡用導入口１６に淡用ガス
ノズル２２を臨ませ、この淡用ガスノズル２２からの燃
料ガスの吹き込みで、燃焼用空気をエゼクタ作用により
所定の割合で淡用導入口１６に吸引し、淡用ガス導通路
１７の通過過程で予め混合して、その混合気を前記淡用
ガス導通路１７に設けた複数の噴出口１８から淡用混合
室１１に噴出させる構造であった。ところが、この先願
の装置では、一端部に淡用導入口１６を有する１本の筒
状体で淡用ガス導通路１７を形成し、この１本の筒状体
に直接噴出口１８を設けたものであったから、下記のご
とき問題点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、この先願の
淡用ガス導通路１７に仮りに５個の噴出口１８を設け、
淡用導入口１６側から先端側へ、順にａからｅの符号を
付けると、全圧力はａが最も高く、ｅの方へ行くにした
がって順次低くなる。しかし、淡用導入口１６に近いａ
では、動圧が非常に高く、その分だけ静圧が低くなり、
結果として、図５のグラフにおいて白抜きの棒で示すよ
うに、ａの噴出口１８からの噴出圧が最も低く、ｅの方
へ行くにしたがって順次高くなり、ａとｅではかなりの
圧力差が生じることになる。このように、各噴出口１８
の間で噴出圧に極端な差が生じると、偏平な淡用混合室
１１に対して、その長手方向に燃料ガスや混合気を均一
に噴出することができず、当然のことながら、均一な燃
焼が不可能となる。このような傾向は、高負荷時のよう
に、淡用ガスノズル２２からの燃料ガスの吹き込み速度
が大きくなればなる程顕著となり、この点に改良の余地
があった。

【０００４】本発明は、このような先願装置の有する問
題点を改良し、偏平な淡用混合室の長手方向に対して
も、各噴出口からできる限り均一な噴出圧で燃料ガスや
混合気を噴出させ、極力均一な燃焼を可能にする濃淡燃
焼装置を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明による濃淡燃焼装置は、偏平な淡用混合室の
長手方向に沿って設けた淡用ガス導通路を、その淡用導
入口とは反対側において連通状態で屈曲させて前記淡用
導入口側に延出し、この延出淡用ガス導通路に噴出口を
形成することを主たる特徴とする。

【０００６】さらに、この主たる特徴に加えて、以下の
構成をも特徴とする。つまり、前記淡用ガス導通路と延
出淡用ガス導通路とを、濃用炎口からの混合気吐出方向
視において、濃燃焼部と重複するように設けたり、これ
ら淡用ガス導通路と延出淡用ガス導通路とを、１本の筒
状体とこの筒状体の内部空間を仕切る仕切り板とから形
成することをも特徴とする。また、この淡用ガス導通路
と延出淡用ガス導通路とを形成する筒状体を、濃燃焼部
と同一部材で一体的に形成したり、さらには、仕切り板
までをも、濃燃焼部と同一部材で一体的に形成すること
を特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明の主たる特徴によれば、偏平な淡用混合
室の長手方向に沿って設けた淡用ガス導通路を、その淡
用導入口とは反対側において連通状態で屈曲させて前記
淡用導入口側に延出し、この延出淡用ガス導通路に噴出
口を形成するするものであるから、淡用導入口から淡用
ガス導通路内へ吹き込まれた燃料ガスや混合気は、この
淡用ガス導通路内を通過する間に速度がかなり低下す
る。言い換えると、燃料ガスや混合気は、動圧が低くな
って動圧による影響が少なくなった状態で延出淡用ガス
導通路に至る。そして、この延出淡用ガス導通路に形成
された複数の噴出口から、燃料ガスや混合気が淡用混合
室内へ噴出されることになるので、各噴出口からの噴出
圧はかなり均一化され、偏平な淡用混合室の長手方向に
対して極力一定した噴出圧で噴出されることになる。ま
た、淡用導入口を基準として各噴出口までの距離を考え
ると、先願のものに比べて長くなり、この淡用導入口か
ら燃料ガスと燃焼用空気とを吹き込むタイプの燃焼装置
においては、その間における燃料ガスと燃焼用空気との
混合効果をも期待できる。

【０００８】さらに、淡用ガス導通路と延出淡用ガス導
通路とを、濃用炎口からの混合気吐出方向視において、
濃燃焼部と重複するように設けることにより、濃燃焼部
の間に設ける淡用混合室内に淡用ガス導通路や延出淡用
ガス導通路などが位置するような事態を避けて、この淡
用混合室そのものを凹凸の少ないシンプルな形状にする
こともできる。このように、淡用混合室内に燃焼用空気
の良好な流動を妨げるものが少なくなれば、通風による
圧力損失が少なくなって、多量の燃焼用空気を流動させ
る淡用混合室としては理想に近い形態となる。

【０００９】また、これら淡用ガス導通路と延出淡用ガ
ス導通路とを、１本の筒状体とこの筒状体の内部空間を
仕切る仕切り板とから形成することにより、構造の簡素
化と製造の容易化を図ることができる。この場合、前記
筒状体を濃燃焼部と同一部材で一体的に形成すれば、形
成部材の兼用化でさらに構造を簡単にでき、仕切り板ま
でをも濃燃焼部と同一部材で一体形成する場合には、よ
り一層構造を簡単にして、製造の容易化に伴うコストダ
ウンを図ることができる。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の濃淡燃焼
装置によれば、偏平な淡用混合室の長手方向に対して、
各噴出口から極力一定した噴出圧で燃料ガスや混合気を
噴出させることができ、均一な燃焼が可能となるばかり
か、燃料ガスと燃焼用空気との混合効果をも期待でき
る。このように、均一な燃焼ができるにもかかわらず、
淡用混合室をシンプルな形状にして、通風による圧力損
失が少なくなしたり、構造の簡素化や製造の容易化によ
り、コストダウンを図ることもできる。

【００１１】

【実施例】本発明の濃淡燃焼装置は、例えば給湯装置の
バーナユニットなどに使用するもので、その実施例を図
１ないし図３に基づいて説明すると、バーナケース１に
内装の箱状枠体２の内部に、偏平状の濃燃焼部としての
濃燃焼用バーナ３が所定間隔を置いて多数並設されて収
納されている。このバーナケース１の下方には、燃焼用
空気の空気供給手段としてのファン４が位置され、この
ファン４の吐出口４ａがバーナケース１の底部に開口さ
れて、このバーナケース１の底部と箱状枠体２の底部と
の間に空気室５が形成されている。このように、偏平な
濃燃焼用バーナ３を所定間隔を置いて並設することで、
隣合う濃燃焼用バーナ３同士の間には偏平な空間がで
き、この空間が淡燃焼部としての淡燃焼用バーナ６の形
成に利用されている。つまり、濃燃焼用バーナ３そのも
のを淡燃焼用バーナ６の構成部材としており、この構成
部材の兼用化によって部材の節約と構造の簡略化を図っ
ている。

【００１２】前記濃燃焼用バーナ３には、一次空気混合
率の小さい濃混合気を上方に吐出させる偏平な濃用炎口
７と、この濃用炎口７に連通する濃用混合室８と、この
濃用混合室８に濃混合気生成用の燃料ガスと燃焼用空気
とを導入する濃用導入口９などが形成されている。他
方、淡燃焼用バーナ６には、一次空気混合率の大きい淡
混合気を上方に吐出させる偏平な淡用炎口１０と、この
淡用炎口１０に連通する偏平な淡用混合室１１と、この
淡用混合室１１に下方から燃焼用空気を導入する淡用空
気導入口１２などが形成され、この淡用空気導入口１２
へは、箱状枠体２の底壁を形成する整風用の多孔板１３
を介して前記空気室５から上方へ向けて燃焼用の空気を
通風供給するようになっている。

【００１３】前記濃燃焼用バーナ３の下方には、前記淡
用混合室１１に淡混合気生成用の燃料ガスまたは混合気
を導く淡用ガス導通路が、この偏平な淡用混合室１１の
長手方向に沿って配設されているのであるが、図４に示
すように、それぞれ１本の筒状体１４とこの筒状体１４
の内部空間を仕切る仕切り板１５とから形成されてい
る。すなわち、偏平な淡用混合室１１の長手方向に沿っ
て、一端が閉鎖された１本の筒状体１４が配設され、こ
の筒状体１４の内部空間が、ほぼ鉛直に配置された仕切
り板１５によって、閉鎖された側で互いに連通する状態
で左右２本の導通路に仕切られ、閉鎖された側とは反対
側において、これら２本の導通路の一方に淡用導入口１
６が形成されている。換言すると、淡用導入口１６に連
通する淡用ガス導通路１７が、偏平な淡用混合室１１の
長手方向に沿って配設され、この淡用導入口１６の反対
側において連通状態で屈曲されて、再び淡用導入口１６
側に延出され、この延出された延出淡用ガス導通路１７
ａに、複数の噴出口１８が形成されているのである。

【００１４】そして、これら各淡用ガス導通路１７と延
出淡用ガス導通路１７ａとは、濃用炎口７からの混合気
吐出方向視において濃燃焼用バーナ３と重複し、かつ、
濃用混合室８や濃用導入口９よりも前記淡用空気導入口
１２に近接する位置に配置され、各淡用ガス導通路１７
と延出淡用ガス導通路１７ａとを形成する筒状体１４
が、各濃燃焼用バーナ３と同一材料で一体的に形成され
ていて、この筒状体１４のほぼ中央に前記仕切り板１５
が挟み込まれた状態で位置されている。

【００１５】前記濃燃焼用バーナ３の濃用導入口９と淡
燃焼用バーナ６の淡用導入口１６とは、同一方向に向け
て近接して開口され、その開口部近くに上下２本の燃料
ガスヘッダー１９，２０が位置されていて、上方に位置
する濃用の燃料ガスヘッダー１９には濃用ガス供給手段
の一例である多数の濃用ガスノズル２１が、下方に位置
する淡用の燃料ガスヘッダー２０には淡用ガス供給手段
の一例である多数の淡用ガスノズル２２がそれぞれ取り
付けられている。

【００１６】各濃用ガスノズル２１は各濃用導入口９に
臨んでいて、この濃用ガスノズル２１からの燃料ガスの
吹き込みによって、空気室５の燃焼用空気をエゼクタ作
用により所定の割合で濃用導入口９に吸引し、濃用混合
室８の通過過程で混合して濃混合気を生成し、この濃混
合気を濃用炎口７から吐出させるのである。同様に、各
淡用ガスノズル２２は各淡用導入口１６に臨んでいて、
この淡用ガスノズル２２からの燃料ガスの吹き込みで、
空気室５の燃焼用空気をエゼクタ作用により所定の割合
で淡用導入口１６に吸引し、淡用ガス導通路１７の通過
過程で予め混合し、その混合気を延出淡用ガス導通路１
７ａに設けた複数の噴出口１８から淡用混合室１１に噴
出させる。そして、この淡用混合室１１において、噴出
口１８からの混合気と淡用空気導入口１２からの燃焼用
空気とを混合して淡混合気を生成し、この淡混合気を淡
用炎口１０から吐出させるのである。

【００１７】この場合、淡用導入口１６に連通する淡用
ガス導通路１７が、偏平な淡用混合室１１の長手方向に
沿って配設され、この淡用導入口１６の反対側において
連通状態で屈曲されて、再び淡用導入口１６側に延出さ
れているので、淡用導入口１６から吹き込まれた燃料ガ
スと燃焼用空気とは、この淡用ガス導通路１７内を通過
する間に混合され、しかも、その流速がかなり低下す
る。そして、その後において、延出淡用ガス導通路１７
ａに形成の噴出口１８から噴出されるので、例えば噴出
口１８を５個形成したとすると、ａからｅで示す各噴出
口１８からの噴出圧は、図５のグラフにおいて斜線付き
の棒で示すように、ほぼ均一化され、偏平な淡用混合室
１１の長手方向に対してほぼ一定した噴出圧で噴出され
ることになる。

【００１８】このようにして生成した均一な淡混合気を
淡用炎口１０から吐出させて燃焼させるとともに、淡用
炎口１０に隣接する濃用炎口７から、一次空気混合率が
小さくて単独で安定した燃焼の可能な濃混合気を吐出さ
せて燃焼させることにより、この濃混合気の燃焼炎によ
る保炎作用で、淡混合気を安定的に継続燃焼させること
ができ、燃焼装置全体としてＮＯｘの発生を極力抑えな
がら安定した燃焼が可能となるのである。

【００１９】そして、前記濃用の燃料ガスヘッダー１９
には濃用ガス供給路２３が、淡用の燃料ガスヘッダー２
０には淡用ガス供給路２４が、それぞれ連通接続されて
いて、これら両ガス供給路２３，２４の分岐箇所より上
流側のメインガス供給路２５には、供給する燃料ガスの
総量を調整するメインガス量調整弁Ｖが介装されてい
る。このメインガス量調整弁Ｖは、燃焼装置への燃料ガ
スの供給量を変えて火力を調整するためのもので、この
メインガス量調整弁Ｖでも調整できないような弱い火力
を必要とする際には、複数個ある濃燃焼用バーナ３と淡
燃焼用バーナ６のうち、ある特定の濃燃焼用バーナ３と
淡燃焼用バーナ６のみを燃焼させるように制御して、所
望の弱い火力を得るのである。

【００２０】〔別実施例〕以上、本発明の実施例につい
て具体的に説明したが、実際の実施にあたっては種々の
改変を加えることが可能であり、その一例を以下に列挙
する。

【００２１】先の実施例においては、各淡用ガス導通路
１７と延出淡用ガス導通路１７ａとを形成する筒状体１
４のみを、各濃燃焼用バーナ３と同一材料で一体的に形
成したものを示したが、図６に示すように、筒状体１４
を形成している左右いずれか一方の板状体を折り曲げ加
工して仕切り板１５を形成することもでき、この場合に
は、各淡用ガス導通路１７と延出淡用ガス導通路１７ａ
とを、各濃燃焼用バーナ３と同一部材で完全に一体的に
形成することができ、さらに一層構造を簡単にして、製
造の容易化を図ることができる。

【００２２】しかしながら、これら淡用ガス導通路１７
や延出淡用ガス導通路１７ａは、必ずしもその一部ある
いは全部を濃燃焼用バーナ３と同一部材で一体的に形成
する必要はなく、濃燃焼用バーナ３とは全く別の部材で
形成することも可能である。この場合には、濃燃焼用バ
ーナ３から何らの制限も受けないので、淡用ガス導通路
１７や延出淡用ガス導通路１７ａを設計する際、その自
由度が大きくなり、より効率のよい燃焼装置を提供する
ことが可能となる。また、これら淡用ガス導通路１７や
延出淡用ガス導通路１７ａの形状や構造についても実施
例のものに限らず、例えば、１本の筒状体を偏平な淡用
混合室１１に沿わせて配設し、この筒状体を淡用導入口
１６の反対側においてそのまま湾曲させて再び淡用導入
口１６側に延出させて形成するなど、色々な改変が可能
である。

【００２３】以上説明した実施例においては、延出淡用
ガス導通路１７ａの噴出口１８から一次空気を混合した
混合気を噴出させる構造のものを示したが、勿論、この
噴出口１８から燃料ガスを直接噴出させるようにして実
施するうこともできる。

【００２４】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】実施例を示す右側面視拡大断面図

【図２】実施例を示す正面視拡大断面図

【図３】実施例を示す切り欠き斜視図

【図４】実施例を示す図２のＡ−Ａ線における断面図

【図５】淡用ガス導通路の各噴出口における圧力分布を
示すグラフ

【図６】別の実施例を示す要部の拡大斜視図

【図７】従来構造を示す図４に対応する断面図

【符号の説明】

３ 濃燃焼部 ４ 空気供給手段 ６ 淡燃焼部 ７ 濃用炎口 ８ 濃用混合室 ９ 濃用導入口 １０ 淡用炎口 １１ 淡用混合室 １２ 淡用空気導入口 １４ 筒状体 １５ 仕切り板 １６ 淡用導入口 １７ 淡用ガス導通路 １７ａ 延出淡用ガス導通路 １８ 噴出口 ２１ 濃用ガス供給手段 ２２ 淡用ガス供給手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上村 喜市 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濃混合気を燃焼する偏平な濃用炎口
   （７）が一端面に形成され、この濃用炎口（７）に連通
   する濃用混合室（８）と、この濃用混合室（８）に燃料
   ガスおよび燃焼用空気を導入する濃用導入口（９）とが
   形成された偏平な濃燃焼部（３）が、複数個間隔を隔て
   て並設され、 淡混合気を燃焼する偏平な淡用炎口（１０）が前記濃用
   炎口（７）と同一側の端面に備えられ、この淡用炎口
   （１０）に連通する偏平な淡用混合室（１１）と、この
   淡用混合室（１１）に燃焼用空気を導入する淡用空気導
   入口（１２）とが備えられた偏平な淡燃焼部（６）が、
   前記濃燃焼部（３）を構成部材として、隣合う濃燃焼部
   （３）同士の間に形成され、 淡混合気生成用の燃料ガスまたは混合気を導通する淡用
   ガス導通路（１７）が偏平な淡用混合室（１１）の長手
   方向に沿って設けられて、この淡用ガス導通路（１７）
   に形成の複数の噴出口（１８）から燃料ガスまたは混合
   気を前記淡用混合室（１１）に噴出するように形成さ
   れ、 前記濃用導入口（９）に燃料ガスを供給する濃用ガス供
   給手段（２１）と、前記淡用ガス導通路（１７）の淡用
   導入口（１６）に燃料ガスを供給する淡用ガス供給手段
   （２２）とが設けられ、 前記濃用導入口（９）および前記淡用空気導入口（１
   ２）に燃焼用空気を供給する空気供給手段（４）が設け
   られた濃淡燃焼装置であって、 前記淡用混合室（１１）の長手方向に沿って設けた淡用
   ガス導通路（１７）を、その淡用導入口（１６）とは反
   対側において連通状態で屈曲させて前記淡用導入口（１
   ６）側に延出し、この延出淡用ガス導通路（１７ａ）に
   前記噴出口（１８）を形成してある濃淡燃焼装置。
2. 【請求項２】 前記淡用ガス導通路（１７）と延出淡用
   ガス導通路（１７ａ）とが、前記濃用炎口（７）からの
   混合気吐出方向視において、前記濃燃焼部（３）と重複
   するよう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】 前記淡用ガス導通路（１７）と延出淡用
   ガス導通路（１７ａ）とが、１本の筒状体（１４）とこ
   の筒状体（１４）の内部空間を仕切る仕切り板（１５）
   とから形成されている請求項２記載の濃淡燃焼装置。
4. 【請求項４】 前記淡用ガス導通路（１７）と延出淡用
   ガス導通路（１７ａ）とを形成する筒状体（１４）が、
   前記濃燃焼部（３）と同一部材で一体的に形成されてい
   る請求項３記載の濃淡燃焼装置。
5. 【請求項５】 前記淡用ガス導通路（１７）と延出淡用
   ガス導通路（１７ａ）とを形成する仕切り板（１５）
   が、前記濃燃焼部（３）と同一部材で一体的に形成され
   ている請求項４記載の濃淡燃焼装置。