JPH08210708A - 高効率ガス炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加圧／高速の燃焼工程と組み合わせた独自の
予混合設計を利用して燃焼速度を可変とすることによ
り、効率の問題の解決すること。 【解決手段】 高効率ガス炉１０は、加圧／高速燃焼工
程と組み合わせた、独自の予混合設計を利用する。燃焼
工程は燃焼室内で行われ、高温高速の燃焼生成ガスは、
燃焼室からフィン付き導管を介して排気管２６まで、遠
回りの経路を辿る。高温高速の燃焼生成ガスの熱は、フ
ィン付き導管に伝達される。送風機組立体３０は、フィ
ン付き導管及び燃焼室を横切るように空気を送り、フィ
ン付き導管から熱を吸収してこの熱をビル又はその部屋
に伝達する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、ビル又はその区画
室内の暖房空間に使用される暖房装置に関し、特に、強
制空気型及び／又は液体又はボイラ型の暖房装置に関す
る。本願は、１９９２年１２月１日に出願され現在米国
特許第５２８２４５７号である出願番号０７／９８３８
８５の一部継続出願であった、１９９４年１月３１日出
願の出願番号０８／１８９２０７の一部継続出願であ
る。

【０００２】

【従来の技術】住居用及び商業用のビル或いはそれらの
区画室で使用される従来技術の強制空気型／ボイラ型炉
は、比較的大型で、排気ガスレベルや熱効率が低く、煙
突等の大型の排気装置を要するので、多くの用途に不向
きである。従来技術炉の低熱効率は、使用可能な燃料ガ
ス、オイルその他の可燃性材料を使用する場合に、如実
に立証される。従来技術炉の殆どは、７５％以下の効率
レベルしか有さず、また、不要な燃焼生成ガスを外気に
排出するために、煙突等の大型の排気系統を必要とす
る。煙突は、摂氏１４８．９以上の温度で燃焼生成ガス
を排出する。近年の炉の「高効率」設計は、既存の技術
を利用することで実施可能な程度までこの問題の解決を
達成している。これらの高効率炉は、表面積が広い熱交
換器から燃焼生成ガスを吸引するために、吸引ファンモ
ータを採用しており、煙突を必要としない。高効率炉
は、有毒燃焼生成ガスを外気に排出するために、煙突の
代わりに、５．０８ｃｍ乃至１５．２ｃｍの排気管を有
する。これらの新たに設計された高効率炉は、９０％ま
での熱効率を有するが、熱効率の問題の全てに取り組ん
だわけではない。

【０００３】熱効率に係る問題全体に取り組む場合、解
決すべき問題の一つは、燃焼空気源の問題である。従来
技術炉は、燃焼空気を暖房すべきビル又は住宅の内側か
ら取り込む。この結果、大量の空気を加熱することが必
要となり、全体の熱効率を低下させる。新しい高効率設
計では、燃焼工程用の管を介して外気を取り込むことに
より、この問題の解決が図られている。

【０００４】解決すべき効率に係る最後の問題の一つ
は、オンオフサイクルの数の問題である。米国の北部や
カナダでは、年間２００００回にも達する。各オンオフ
サイクルの開始時には、不安定状態に起因する非効率が
生じ、これは、安定状態条件が達成されるまで続く。よ
り広範な燃焼範囲に亘り燃焼可能な暖房装置は、オンオ
フサイクル数を著しく減少させ、それにより、全体の熱
効率を改善することができる。また、オンオフサイクル
数は、暖房装置の耐久性に直接関連する。年当たりのオ
ンオフサイクル数を減少させることにより、暖房装置の
寿命を、著しく増加させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここに開示する本発明
は、加圧／高速の燃焼工程と組み合わせた独自の予混合
設計を利用して燃焼速度を可変とすることにより、上述
した効率の問題の解決を図るものである。本発明は、燃
焼工程用に外気を利用すると共に、排気用の吸引ファン
モータを必要としない。この炉は、９５％以上の熱効率
レベルを示し、直径２．５４ｃｍ以下の排気管を必要と
する。本発明内の多段燃焼速度と独自の工程制御装置に
より、ユニット全体の熱効率を最大化することができ
る。

【０００６】本発明により解決を図る第二の領域は、燃
焼工程から生じる排ガスの質の問題である。従来技術の
炉は、排ガスレベルを課題としておらず、「高効率」設
計は、効率レベルの改善に力を注ぐ反面、排ガスレベル
については殆ど或いは全く関心を示していない。従来技
術炉の最近の設計の幾つかは、少量の過剰空気を使用す
ることにより、排ガスを減少させ、火炎温度を低下させ
ると共に窒素酸化物の排ガスレベルを減少させようとし
ている。本発明は、反応物のより効率のよい混合を実現
して燃焼工程を終了させる独自に設計した予混合装置を
介して排ガスの質の問題の解決を図っている。高速且つ
超大気圧の予混合気の結果、燃焼速度が増加し、それに
より窒素酸化物の形成が著しく減少する。本発明は、ま
た、燃焼工程内で過剰空気を用いて、排ガスレベルを更
に改善している。

【０００７】本発明により解決を図る第三の領域は、加
熱ユニットの物理的な大きさと重量の問題である。対流
式且つ高効率設計の従来技術炉では、比較的大きな空間
を利用しており、過渡に重く扱いにくい。従来技術炉に
係る大きさと重量の問題は、煙突又は大径管の送気管排
気要求条件と結合して、一定の用途を非実用的なものに
してしまう。これらの送気管排気要求条件は、多くの部
屋や商業ビルで、高効率炉を使用することを非現実的な
ものにする。この結果、これら多くの部屋や商業ビルで
は、コストが一層高く熱効率が悪い電気ヒータを使用せ
ざるを得ない。本発明は、超高対流熱伝達工程を採用し
て、ユニットを相当小型でコンパクトなものにしてい
る。本発明における炉は、コンパクトであるのみなら
ず、その配置の影響を受けず、水平方向でも垂直方向で
も当該ユニットを配設し得る。本発明は、直径２．５４
ｃｍ以下の排気管を用いており、種々の経路構成に対応
し得る柔軟設計が可能である。小径の排気管を用いた軽
量でコンパクトな本発明の高効率ガス炉は、クロゼット
や食器棚等の場所に設置することができる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に依れば上記した
課題は、クリーン燃焼ガス炎炉であって、燃焼室を画定
するハウジングと、前記ハウジング内に配設されて燃料
ガスと空気の加圧予混合気を燃焼させて熱を生成するバ
ーナ手段であって１ゲージＰＳＩより大きい所定の圧力
で前記加圧燃焼ガスと空気の予混合気を供給されるバー
ナ手段と、燃料ガスと空気の予混合気を圧縮して前記燃
料ガスと空気の加圧予混合気を生成すると共に、前記加
圧予混合気を所定の速度で前記バーナ手段に導入する圧
縮機と、燃焼空気入口と燃料ガス入口とを有して、前記
燃料ガスと空気の予混合気を生成し、前記圧縮機と連通
した混合ユニットと、前記混合ユニットの前記燃焼空気
入口に、燃焼空気を供給する手段と、前記混合ユニット
の前期燃料ガス入口に燃料ガスを供給する手段と、少な
くとも一本の送出管を介して前記燃焼室と連通した熱交
換器であって、前記燃焼室に対して略垂直に配設された
複数の管を有する熱交換器と、前記熱交換器の間に、且
つ、前記燃焼室及び前記送出管の回りに、空気流を強制
的に送ることにより、熱が前記強制空気に伝達されるよ
うにする手段と、前記熱交換器と接続され、高速の燃焼
生成ガスを排気する手段と、燃焼速度を調節する手段と
を備えた炉を提供することに依って解決される。

【０００９】本発明の上記及びその他の特徴及び目的
は、添付図面並びに本発明の以下の説明を参照すること
により、一層明らかになると共に、本発明自体もより良
く理解されよう。

【００１０】

【発明の実施の形態】各図を通じて同一符号が同一又は
対応する部材を示す図面を参照すると、図１には、ビル
及び／又は住宅又はそれらの囲い部分内の暖房空間で使
用されて全体を符号１０で示した高効率ガス炉が示され
ている。高効率ガス炉１０は、燃料供給装置１２、給気
装置１４、混合ユニット１６、圧縮装置１８、バーナ装
置２０、燃焼室２２、熱交換装置２４、排気管２６、中
央制御ユニット２８、送風機組立体３０、及び制御／安
全ユニット３２から成る。

【００１１】空気は、給気装置１４を介して、炉１０に
供給される。給気装置１４は、吸気口３４を介して混合
ユニット１６に空気を供給する。吸気口３４は、通常、
管／チューブ３６を介してビル又は住宅の外側の空気と
連通しており、燃焼工程用の外気を吸入する。吸気口３
４は、また、ビル又は住宅内の空気と連通して、ビル又
は住宅内から燃焼空気を吸入することもできる。吸入さ
れた新気及び／又は予熱された新気は、空気フィルタ３
８を通って移動する。空気フィルタの大きさと型は、圧
縮装置の要求条件や吸入空気の特性等、種々のパラメー
タによって決まる。空気フィルタ３８は、空気流から不
要な塵その他の環境汚染粒子を除去して、混合ユニット
１６、圧縮装置１８、及びバーナ装置２０を保護する。
絞り調節弁４０は、フィルタ３８の後で且つ混合ユニッ
ト１６の前に、吸気口３４に接続されている。この調節
弁４０により、適量の空気を混合ユニット１６、圧縮装
置１８及びバーナ装置２０に流入させ、所定の燃焼速度
できれいで効率のよい燃焼を行うことができる。

【００１２】燃料供給装置１２には、通常、天然ガス配
給会社等の直接配管された供給源（図示せず）から、或
いは貯蔵タンクから、燃料が供給される。好ましくは、
燃料ガスは、天然ガスであるが、プロパン等の他の適当
な燃料ガスであってもよい。燃料ガスは、燃料ガス調整
器４２の入口側に管で送られる。燃料ガス調整器４２
は、燃料ガス非脈動流のガス絞り調節弁４４への供給を
制御すると共にこれを確保する。燃料ガス絞り調節弁又
はオリフィス４４は、混合ユニット１６に入る燃料ガス
の体積流量を調節すると共に、ガス絞り弁と連通した中
央制御ユニット２８により決定される燃焼速度で燃焼工
程が行われるようにしている。燃料ガス絞り調節弁４４
の入口端部は、燃料ガス調整器４２の出口端部と連通
し、ガス絞り調節弁４４の出口端部は、混合ユニット１
６の入口端部と連通する。

【００１３】燃焼空気入口オリフィス又は絞り調節弁４
０と燃料ガス絞り調節弁４４は、中央制御ユニット２８
と連通し、正しい所定量／比の空気及び燃料ガスを、混
合ユニット１６に供給するようにしている。混合ユニッ
ト１６は、これら二種の気体を混合して可燃予混合気を
形成し、この可燃予混合気を圧縮装置１８の要求側即ち
入力側４６に供給する。圧縮装置１８からの吸引と混合
ユニット１６の設計とを好適に組み合わせることによ
り、空気及び燃料ガスの完全な混合が得られる。

【００１４】また、絞り調節弁４４と絞り調節弁４０に
より、バーナ装置２０の燃焼速度を可変にしている。バ
ーナ装置の燃焼速度を一定にしたい場合は、絞り調節弁
４４及び絞り調節弁４０を、それぞれ、オリフィスと交
換する。圧縮装置１８は、圧縮機４８に連通する入力側
４６を有し、圧縮機４８は、可燃予混合気の圧力を高め
て、バーナ装置２０に超大気圧で可燃ガスを供給する。
好ましくは、本発明によれば、圧力は、約０．５乃至約
１５ゲージＰＳＩである。ここで、圧縮機４８は、多段
送風機組立体又は圧縮ユニットでよい。この圧縮機４８
は、本発明の動作条件を支援すべく、必要な出口圧力と
所望の出口流量を達成する。圧縮機の大きさと型は、当
業者には公知のものであり、特定の高効率ガス炉１０の
要求と能力により決定される。圧縮機４８の出力側即ち
圧力側は、接続管路５０を介して、バーナ装置２０と連
通している。接続管路５０内には、圧力センサ５２が設
けられている。該装置は、中央制御ユニット２８及び制
御／安全ユニット３２と連通し、圧力損失が生じた場合
や圧力が所定の値を超えた場合に、燃料ガスの供給を中
止して燃焼工程を終了させる。圧力センサ５２は、この
高効率ガス炉１０内に幾つか設けられた安全装置の一つ
である。

【００１５】空気フィルタ３８、燃料ガス調整器４２、
燃料ガス絞り調節弁４４、空気絞り調節弁４０、圧縮機
４８、及び圧縮センサ５２は、全て市販されているもの
であり、公知である。超大気圧の予混合気は、接続管路
５０を介してバーナ装置２０に供給され、バーナ組立体
３５と連通する。バーナ組立体３５は、バーナ素子５６
と、燃料ガス／空気の予混合気を燃焼させる点火装置５
８と、適当な燃焼の発生と維持を確保する安全火炎セン
サ６０と、を含む。バーナ組立体３５は、バーナ素子５
６を介して、最小の圧力損失で高速／加圧ガス予混合気
を受け取り、これを点火することにより、作動する。こ
こで、バーナ組立体３５は、多孔性繊維金属バーナ６４
又はジェットノズルバーナ６６から構成してもよい。こ
こで説明した各バーナ組立体は、必要な火炎安定性を達
成すると共に、所望の圧力低下を有して、本発明の種々
の動作条件下で動作する。

【００１６】バーナ組立体３５から生じる高速火炎は、
絶縁されて円筒状に設計された燃焼室２２内に収容さ
れ、その中で燃焼反応は終了する。燃焼室２２の直径
は、設計燃焼範囲と炉の構成に応じて、好ましくは５．
０８ｃｍ乃至１２．７ｃｍである。燃焼室２２は、熱交
換装置上部９８の上壁８４から、熱交換装置下部８２の
下壁６８まで延びている。燃焼室２２は、絶縁材料層７
４を有し、該層の厚さは、設計燃焼速度範囲と炉の構成
に応じて、好ましくは０．３２ｃｍ乃至１．２７ｃｍで
ある。絶縁材料層７４は、燃焼室２２の頂部から始ま
り、燃焼室２２の内壁７６に取り付けられている。即
ち、絶縁部は、燃焼室２２とバーナ組立体３５の交差部
から始まり、燃焼室２２の全長に沿って続く。燃焼室２
２は、その頂部７８からその底部８０にかけて、テーパ
付けされている。テーパは、燃焼室２２の底部直径が、
燃焼室２２の頂部直径の約５０％となるように付ける。
燃焼室２２のテーパ設計と絶縁部は、環境汚染物質の生
成を最小限にしつつ効果的な態様で燃焼工程を終了する
ために、或いは、その結果生じる熱を効果的な態様で使
用して必要な空間を温めるようにするために、或いは、
加圧燃焼工程を騒音レベルを可能な限り低くして行うた
めに、必要である。

【００１７】燃焼室２２を出た高速燃焼生成ガスは、熱
交換装置２４の第一の熱交換部８２に流入する。熱交換
部８２では、ホットスポットの形成を防ぐために、その
下壁６８に絶縁材料が取り付けられている。高対流熱伝
達率を有する超大気圧燃焼生成ガスは、熱エネルギを、
送風機組立体３０からの強制空気流と連通する上壁８８
及び外壁９０、９２、９４に伝達する。高速燃焼生成ガ
スは、次に、一連のフィン付き又は裸のチューブ／管９
６を通って上昇する。分かり易くするために、図３の斜
視図ではフィンを示していないが、図４の断面図では示
している。これは、また、図７と図８、図９と図１０の
関係でも同様である。フィン付き又は裸のチューブ／管
９６は、それらの入口端部で熱交換部８２の上壁８８と
連通し、それらの出口端部で熱交換部９８の下壁７２と
連通する。高対流熱伝達機構は、高速燃焼生成ガスから
の熱エネルギを、壁及びフィン付き又は裸のチューブ／
管９６の延長表面に伝達し、更に、送風機組立体３０か
ら生じて熱交換装置２４上を移動する空気流に、熱を効
果的に伝達する。次に、高速燃焼生成ガスは、熱交換部
９８から下降して第二の組のフィン付き管１０４を通り
熱交換部１０２に流入する。更に、高速燃焼生成ガス
は、熱交換部１０２から上昇して別の組のフィン付き又
は裸の管１０８を通り熱交換部１１２に流入する。最後
に、高速燃焼生成ガスは、熱交換部１１２から降下して
最後の組のフィン付き管１１６を通り熱交換部１１４に
流入する。熱交換部１１４は、燃焼生成ガスを外気に排
出するための排気管２６と連通する。燃焼室２２から熱
交換装置２４を介して直交流パターンで移動する高速且
つ高対流熱伝達率の燃焼生成ガスにより、熱交換装置２
４を極めて小型に且つ効果的にすることができる。熱交
換部１０２、１１４は、一方の側にテーパが付いてお
り、復水を捕捉してユニットから除去する排水機構１２
０、１２２をそれぞれ有する。排水機構１２０、１２２
としては、排水に先立ち所定量の水を蓄積する型でよい
が、排気管を介して復水を排出できるように排気管に接
続した直接排水型でもよい。これらの型の排水機構は、
従来技術でよく知られている。

【００１８】熱交換部１１４は、排気管２６に位置１２
４で接続されている。高速且つ超大気圧の燃焼生成ガス
は、小径の管／チューブ１２６を介して、ビル又は住宅
の外側に排出される。即ち、管／チューブ１２６の一方
の端部は、熱交換部１１４と連通し、他方の端部は、外
気と連通している。排気管内には、熱交換部１１４との
接続部１２４に、安全圧力センサ１２８が設けられ、中
央制御ユニット２８及び制御／安全ユニット３２と連通
して、装置圧力に変化が生じた場合に、燃料ガスの供給
を遮断するようにしている。高速且つ超大気圧で低温度
の燃焼生成ガスは、小径の管又は可撓性チューブ１２６
を介して移動することができ、これにより、本発明の高
効率ガス炉の設置の容易性と可撓性を大いに高めてい
る。本発明によれば、管又は可撓性の排気チューブは、
直径０．６４ｃｍ乃至２．５４ｃｍ、長さ２４ｍ３８ｃ
ｍ迄とすることができる。高速且つ超大気圧燃焼生成ガ
スと独自に設計した熱交換装置との組合せにより、従来
装置の１／３以下の大きさで９５％以上の効率が得られ
る、コンパクト設計を達成できる。

【００１９】制御／安全ユニット３２は、市販された炉
で通常見られる制御装置及び安全装置を含んでいる。こ
れらは、火花点火装置と、ガス弁と、燃料ガス絞り調節
弁４４と連通してこれを制御する火炎検知モジュール
と、装置のプレパージ及びポストパージ用の時間遅延回
路と、残留熱エネルギに有益な仕事をさせる送風機組立
体３０用の時間遅延回路と、送風機組立体３０用の安全
ターンオフ回路と、燃焼速度を調節するために装置をオ
ンオフするサーモスタット温度入力制御モジュールと、
を有する。

【００２０】送風機組立体３０は、モータ駆動の送風機
組立体から成り、ビル又は住宅の位置１３０から空気を
送風機組立体３０の吸引側に吸い込み、この空気を特別
に設計した入口１３２を通ってケース入り燃焼室２２と
熱交換装置２４の方に送出して熱エネルギを付与し、更
に、この加熱空気を出口１３４で排出してビル又は住宅
内の種々の部屋と連通したダクト系（図示せず）と連通
させ、暖気を要する場所に加熱空気を分配する。この送
風機組立体３０は、暖気を要する場所に出口１３４が加
熱空気流を直接案内し得るように、位置決めしてもよ
い。送風機組立体３０は、制御／安全ユニット３２と連
通してこれにより制御される。

【００２１】中央制御ユニット２８は、予めプログラム
された装置であり、環境条件を評価すると共に、燃料ガ
ス絞り調節弁４４及び空気絞り調節弁４０、圧縮装置１
８、送風機組立体３０と連通することにより、燃焼速度
を調節し、更に炉のオンオフサイクル数を最小限にしつ
つ加熱サイクルを効果的に最適化する。図５は、本発明
で使用されるバーナ組立体３５の一実施例を示すが、ガ
ス透過性繊維金属材料６４から形成したバーナとして図
示されている。適当な繊維金属材料としては、英国原子
力公社（英国）の登録商標でそこから入手可能なファー
クアロイ、Ｎ．Ｖ．ベハート株式会社（ベルギー）の登
録商標でそこから入手可能なベヒフォ、ベキノックス、
ベキテックス、ベキサーム等がある。繊維金属材料６４
は、燃焼室２２の前板１４４に接続されたリテーナ１４
２により、バーナ組立体３５内に保持される。点火装置
５８及び安全火炎センサ６０は、燃焼室２２に取り付け
られ、繊維金属バーナ表面の前に位置決めされる。点火
装置５８は、バーナ表面から生じる高速且つ超大気圧の
予混合気を点火する。超大気圧燃焼現象の結果、燃焼反
応速度が速まり、工程で窒素酸化物（ＮＯx ）等の不要
な環境汚染物質が生じない一層完全な燃焼反応が得られ
る。

【００２２】図６は、ジェットノズルバーナ６６として
図示された、本発明に係るバーナ組立体３５の別の実施
例を示す。円筒状のジェットノズルバーナ６６は、燃焼
室２２の燃焼室前板１５０に接続されている。高速且つ
超大気圧予混合気は、バーナ６６の入口１５２に供給さ
れる。予混合気は、独自に設計されてバーナ内に一定の
パターンで配設されたオリフィスを通って移動し、可燃
予混合気を点火するための点火装置１５４に供給され
る。バーナ６６の前部開口部１５６から生じるジェット
火炎は、燃焼室２２内に延びる。火炎センサ１５８即ち
安全装置は、ジェットノズルバーナの前部開口部１５６
の前方に設けられ、点火が行われて安定した火炎が生じ
るようにしている。上述したバーナの設計により、圧力
低下が減少する。

【００２３】図７は、全体を符号２００で示した、本発
明の別の実施例に係る熱交換器組立体の別の実施例を示
す。この設計では、熱交換部９８及び１１２は、熱交換
部２０４となっている。熱交換部２０４は、燃焼室２２
を出た高速且つ超大気圧の燃焼生成ガスが流入する、熱
交換部２０２と連通している。高速且つ超大気圧の燃焼
生成ガスは、熱交換部２０２の入口２０６に入り、上方
に移動して熱交換部２０２と連通した熱交換部２０４に
流入する。熱交換部２０２からの高速且つ超大気圧の燃
焼生成ガスは、一連のフィン付き又は裸のチューブ／管
２１０を介して、搬送される。高速且つ超大気圧の燃焼
生成ガスは、チューブ／管２１０に高対流熱を伝達し、
送風機組立体３０からの強制空気がこれらのチューブ／
管上を通過して熱エネルギを吸収する。熱交換部２０４
は、また、一連のフィン付き又は裸のチューブ／管２１
２を介して、熱交換部２０８と連通する。フィン付き又
は裸のチューブ／管２１２は、それらの入口で熱交換部
２０４と連通し、それらの出口で熱交換部２０８と連通
する。高速且つ超大気圧の燃焼生成ガスは、入口２１４
からチューブ／管２１２に入り、下方に移動して熱交換
部２０８に流入し、排気管２６を通って排出される。高
速且つ超大気圧の燃焼生成ガスと独自に設計された熱交
換装置との組合せにより、従来装置の１／３以下の大き
さで９５％以上の効率が得られる、コンパクト設計を達
成できる。

【００２４】図９は、全体を符号３００で示した、本発
明の別の実施例に係る熱交換器組立体を示す。この設計
では、熱交換部３０２は、燃焼室２２に接続される一方
で、一連のフィン付き又は裸のチューブ／管３０６から
成る熱交換部３０４に接続されている。フィン付き又は
裸のチューブ／管３０６は、熱交換部３０２から上方に
延びた後に下方に湾曲してこれを反復する振動パターン
で、熱交換部３０２から熱交換部３１４に至る。熱交換
部３０４のフィン付き又は裸のチューブ／管３０６は、
それらの出口端部で、熱交換部３１４に接続されてい
る。高速且つ超大気圧の燃焼生成ガスは、入口３１６か
ら熱交換部３０２に流入し、位置３１８から熱交換部３
１４に流入する。高速且つ超大気圧の燃焼生成ガスの高
対流熱伝達により、高対流熱がフィン付き又は裸のチュ
ーブ／管３０６に伝達され、送風機組立体３０からの強
制空気が極めて効率のよいやり方で熱エネルギを吸収す
る。高速且つ超大気圧の燃焼生成ガスと独自に設計され
た熱交換装置との組合せにより、従来装置の１／３以下
の大きさで９５％以上の効率が得られる、コンパクト設
計を達成できる。

【００２５】図１１は、全体を符号４００で示した、本
発明の別の実施例に係る制御組立体の概略図である。中
央制御ユニット２８は、燃料ガス絞り調節弁４４、空気
絞り調節弁４０及び送風機組立体３０と連通している。
中央制御ユニット２８は、ビル又は住宅内に設けたセン
サ１７０及びビル又は住宅外に設けたセンサ１７２から
温度示度を受け取ってこのデータを予め組まれたプログ
ラムに基づいて評価することにより、適当な燃焼速度、
送風機モータ速度、及び炉のサイクル時間を決定し、炉
のオン／オフサイクル数を最小にしつつ空間暖房要求条
件を極めて効率よく満足させるように動作する。この結
果、炉の寿命を長くすると共に、暖房空間内の温度をよ
り一定させて快適性を高めることができる。

【００２６】図１２は、図１１と同様の概略図である
が、中央制御ユニット２８は、圧縮装置１８、送風機組
立体３０及び調節装置５５と連通している。調節装置５
５は、空気及び燃料ガスを混合ユニット１６に供給す
る、空気絞り調節弁４０と燃料ガス絞り調節弁４４の組
合せである。混合ユニット１６は、燃料ガスと空気の予
混合気を圧縮装置１８に供給する。この実施例では、中
央制御ユニット２８は、ビル又は住宅内に設けたセンサ
１７０及びビル又は住宅外に設けたセンサ１７２から温
度示度を受け取ってこのデータを予め組まれたプログラ
ムに基づいて評価することにより、適当な燃焼速度、送
風機モータ速度、及び炉のサイクル時間を決定し、炉の
オン／オフサイクル数を最小にしつつ空間暖房要求条件
を極めて効率よく満足させるように動作する。この結
果、先に図１１で説明した制御組立体と同様に、炉の寿
命を長くすると共に、暖房空間内の温度をより一定させ
て快適性を高めることができる。

【００２７】図１３は、全体を符号５００で示した、本
発明の別の実施例に係る復熱式排気系統を示す。高速且
つ超大気圧の燃焼生成ガスは、小径の排気管／チューブ
５０２を通って、ビル又は住宅の外側に排気される。こ
の小径の排気管／チューブ５０２は、燃焼工程用の外気
を採り入れるために使用される、より大径の管又はチュ
ーブ５０４内に設けられる。高速の燃焼生成ガスが従来
の排気系統より高対流熱伝達率を有するので、冷たい燃
焼空気は、小径の排気管／チューブを通る高速且つ超大
気圧の燃焼生成ガスにより、極めて効率よく予熱され
る。この設計により、炉は９７％以上の効率水準を達成
できる。

【００２８】本発明により構成されて５００００Ｂｔｕ
／時間の定格を有する炉は、６１．０×３５．６×４
５．７ｃｍの矩形の空間を占める。中央制御ユニット
は、この炉の５００００Ｂｔｕ／時間の燃焼速度を、オ
ン／オフサイクル数を最小にしつつ、３００００Ｂｔｕ
／時間乃至７００００Ｂｔｕ／時間の間で変更すること
ができる。

【００２９】図１４は、本発明の別の実施例に係る燃焼
装置６００を示す。上述した本発明の種々の実施例で
は、全て、燃焼室２２とそれに収容されたバーナ組立体
３５とを、略垂直方向に位置決めしている。燃焼室２
２′とバーナ組立体３５をこのように位置決めすること
で良好な動作結果が得られたが、燃焼室２２とバーナ組
立体３５を水平に位置決めした場合、高効率ガス炉１０
の動作に一層有利であることが分かった。

【００３０】燃焼装置６００は、燃焼室２２′と、バー
ナ組立体３５と、送出チューブ６０２と、から成る。燃
焼室２２′は、上述した各実施例の燃焼室２２と同様で
あるが、絶縁層７４を有さない。一定の用途では、環境
汚染物質の発生を最低限にしつつ燃焼工程を終了するた
めに、絶縁層７４は必要とされないことが分かった。燃
焼室２２′は、絶縁層７４を必要としない用途で、燃焼
室２２の代わりに用いることができる。上述した各実施
例と同様、超大気圧の予混合気は、接続管路５０を介し
てバーナ装置２０に供給され、バーナ組立体３５と連通
する。バーナ組立体３５は、バーナ素子５６と、燃料ガ
ス／空気の予混合気を燃焼させる点火装置５８と、適当
な燃焼の発生と維持を確保する安全火炎センサ６０と、
を含む。バーナ組立体３５は、バーナ素子５６を介し
て、最小の圧力損失で高速／加圧ガス予混合気を受け取
り、これを点火することにより、動作する。ここで、バ
ーナ組立体３５は、多孔質繊維金属バーナ６４又はジェ
ットノズルバーナ６６から構成してもよい。

【００３１】バーナ組立体３５から生じる高速火炎は、
円筒状に設計された燃焼室２２′内に収容され、その中
で燃焼反応は終了する。燃焼室２２′の直径は、設計燃
焼速度範囲と炉の構成に応じて、好ましくは５．０８ｃ
ｍ乃至１２．７ｃｍである。本実施例の場合、燃焼室２
２′は、図３に示した上側の熱交換部９８及び１１２の
中央に設けた間隙６０４内に、水平方向に位置決めされ
るように設計されている。また、燃焼室２２′は、図７
に示した熱交換部２０４の中央に設けた間隙６０４内
に、或いは図９に示した熱交換部３０４のフィン付き又
は裸のチューブ／管３０６の端部の中央に設けた間隙６
０４内に、水平方向に位置決めしてもよい。燃焼装置６
００の燃焼室２２′は、加熱空気出口１３４から送風機
組立体３０の入口１３２まで水平方向に延びている。従
って、ビル又は住宅の位置１３０から取り込まれた空気
は、入口１３２を介して、バーナ組立体３５と反対側の
燃焼室２２′の端部の方へ、或いは図１４の矢印６０６
で示した送出チューブ６０２の端部の方へ、押し出され
る。このように、流入空気流は、燃焼室２２′の最高温
部分に遭遇する。

【００３２】バーナ組立体３５と反対側の燃焼室２２′
の端部は、送出チューブ６０２に連結されている。送出
チューブ６０２は、燃焼室２２′の出口端部を各熱交換
部の入口部と接続する、蛇行チューブである。図３及び
図４に示した熱交換装置の場合、これは、下側の熱交換
部８２に相当する。図７及び図８に示した熱交換装置の
場合、これは、熱交換部２０２に相当し、図９及び図１
０に示した熱交換装置の場合、これは、熱交換部３０２
に相当する。送出チューブ６０２は、間隙６０４の前部
と後部の間を蛇行しながら、燃焼室２２′から各熱交換
部まで降下して行く。

【００３３】燃焼装置６００を水平方向に配置すること
により、燃焼室２２′の最高温部が冷たい流入空気流に
触れるので、良好な熱伝達が得られる。更に、送出チュ
ーブ６０２と共に燃焼室２２′を水平方向に配置したこ
とにより、高効率ガス炉１０内の空間利用性を高め、各
熱交換部の反対側を通る空気流を規制して熱交換部の間
を通るべく強制すると共に、各熱交換部に流入する燃焼
生成ガスの温度を最低限に抑えることができる。この燃
焼生成ガスの温度を最低限に抑えることは、燃焼生成ガ
スの入口温度が著しく低い、従来の低コスト型の熱交換
器の使用を考慮したものである。

【００３４】図１５及び図１６は、本発明の別の実施例
に係る熱交換装置６１０と組み合わせた、燃焼装置６０
０を示す。燃焼室２２′を出た高速の燃焼生成ガスは、
送出チューブ６０２を移動して、熱交換装置６１０の熱
交換部６１２に流入する。高対流熱伝達率を有する超大
気圧燃焼生成ガスは、送風機組立体３０からの強制空気
流に触れる熱交換部６１２の壁部に、熱エネルギを伝達
する。次に、高速燃焼生成ガスは、一連の管６１４を通
って上昇する。管６１４は、それらの入口端部で熱交換
部６１２と連通し、それらの出口端部で熱交換部６１６
と連通する。高速の燃焼生成ガスは、次に、熱交換部６
１６から、第二の組の管６１８を通って下降し、熱交換
部６２０に流入する。高速の燃焼生成ガスは、更に、熱
交換部６２０から別の組の管６２２を通って上昇し、熱
交換部６２４に流入する。続いて、高速の燃焼生成ガス
は、熱交換部６２４から別の組の管６２６を通って下降
し、熱交換部６２８に流入する。その後、高速の燃焼生
成ガスは、熱交換部６２８から更に別の組の管６３０を
通って上昇し、熱交換部６３２に流入する。最後に、高
速の燃焼生成ガスは、熱交換部６３２から最後の組の管
６３４を通って下降し、熱交換部６３６に流入する。熱
交換部６３６は、排気管２６と連通し、燃焼生成ガスを
外気に排出する。この高対流熱交換器伝達機構は、熱エ
ネルギを、高速の燃焼生成ガスから管６１４、６１８、
６２２、６２６、６３０、６３４の壁部に効果的に伝達
し、更にこれらの壁部は、熱エネルギを、管６１４、６
１８、６２２、６２６、６３０、６３４と相互に接続さ
れた複数の板６４０の延出表面に伝達する。この熱エネ
ルギは、次に、送風機組立体３０から出て熱交換装置６
１０を通過する空気流に、効果的に伝達される。

【００３５】図１７は、特に高燃焼速度炉に適した、本
発明の別の実施例に係る燃焼装置７００を示す。燃焼装
置７００は、バーナ組立体３５と、燃焼室２２″と、一
対の送出チューブ７０２、７０４と、を備えている。燃
焼室２２″は、燃焼室２２′に類似しているが、燃焼室
２２″の長さに沿って円周方向に間隔を置いて配設され
且つ径方向外側に突出した、複数のフィン７０６を追加
している。複数のフィン７０６は、燃焼室２２″から送
風機組立体３０由来の空気流への熱エネルギの伝達を助
け、それにより、各熱交換部に入る燃焼生成ガスの温度
を低下させている。燃焼室２２″は、それを使用するこ
とで性能が上がる用途において、燃焼室２２又は燃焼室
２２′の代わりに用いてもよい。上述した各実施例と同
様、超大気圧の予混合気は、接続管路５０を介してバー
ナ装置２０に供給され、バーナ組立体３５と連通する。
バーナ組立体３５は、バーナ素子５６と、燃料ガス／空
気の予混合気を燃焼させる点火装置５８と、適当な燃焼
の発生と維持を確保する安全火炎センサ６０と、を含
む。バーナ組立体３５は、バーナ素子５６を介して、最
小の圧力損失で高速／加圧ガス予混合気を受け取り、こ
れを点火することにより、作動する。ここで、バーナ組
立体３５は、多孔性繊維金属バーナ６４又はジェットノ
ズルバーナ６６から構成してもよい。

【００３６】バーナ組立体３５から生じる高速火炎は、
円筒状に設計された燃焼室２２″内に収容され、その中
で燃焼反応は終了する。燃焼室２２の直径は、設計燃焼
範囲と炉の構成に応じて、好ましくは５．０８ｃｍ乃至
１２．７ｃｍである。燃焼装置７００の場合、燃焼室２
２″は、図１４に示した設計と同様に、間隙６０４内に
水平方向に位置決めするように設計されている。図１４
示した設計では、燃焼室２２′を上側の熱交換部９８及
び１１２の中央に配設している。図１２に示した燃焼装
置７００では、上側の熱交換部９８、１１２と図３及び
図４で示した下側の熱交換部分８２、１０２、１１４と
の間の距離の約１／２の位置に設けた間隙６０４内に収
容されるように、設計されている。図７及び図８に示し
た熱交換器組立体２００と共に使用する場合、燃焼装置
７００の燃焼室２２″は、上側の熱交換部分２０４と下
側の熱交換部分２０２との間の距離の約１／２の位置に
設けた間隙６０４内に収容される。図９及び図１０に示
した熱交換器組立体３００と共に使用する場合、燃焼装
置７００の燃焼室２２″は、チューブ／管３０６の上端
部と下側の熱交換部分３０２との間の距離の約１／２の
位置に設けた間隙６０４内に収容される。図１５及び図
１６に示した熱交換装置６１０と共に使用する場合、燃
焼装置７００の燃焼室２２″は、上側の熱交換部６１
６、６２４、６３２と下側の熱交換部６１２、６２０、
６２８、６３６との間の距離の約１／２の位置に設けた
間隙６０４内に収容される。燃焼室２２″は、加熱空気
出口１３４から送風機組立体３０の入口１３２の方へ、
水平に延びている。かくして、ビル又は住宅の位置１３
０から取り込まれた空気は、入口１３２を通って、バー
ナ組立体３５と反対側に位置して送出管７０２、７０４
が取り付けられた図１７の矢印７０８で示した端部の方
に、送られる。このように、燃焼室２２の最高温部が、
流入空気流と接触する。

【００３７】バーナ組立体３５と反対側の燃焼室２２″
の端部は、送出管７０２、７０４と連結されている。送
出管７０２は、燃焼室２２″の出口端部を各熱交換部の
入口部に接続する蛇行管である。送出管７０４もまた、
送出管７０２と反対方向に延びてやはり燃焼室２２″の
出口端部を各熱交換部の入口部に接続する蛇行管であ
る。図３及び図４に示した熱交換器の場合、送出管７０
２、７０４の出力部は下側の熱交換部８２に接続され、
図７、図８に示した熱交換器の場合、送出管７０２、７
０４の出力部は熱交換部２０４に接続され、図９、図１
０に示した熱交換器の場合、送出管７０２、７０４の出
力部は熱交換部３０２に接続され、図１５、図１６に示
した熱交換部の場合、送出管７０２、７０４の出力部は
熱交換部６１２に接続されることになる。熱交換部８
２、２０４、３０２、６１２並びに各実施例で開示され
た種々の他の熱交換部は、必要に応じて、分割板により
二つの別個の部分に分離して、送出管７０２、７０４が
それぞれ、各熱交換部の１／２に供給するようにしても
よい。送出管７０２及び７０４は、いずれも、間隙の前
部から後部までの間を反対方向に蛇行しつつ、燃焼室２
２″から各熱交換部まで延びている。送出管７０４に
は、各熱交換部と接続するために垂直延長部７１０が付
加されている。

【００３８】燃焼装置６００と同様、燃焼装置７００
は、流入空気流が触れる燃焼室２２″の最高温部で、良
好な熱伝達を行う。燃焼装置７００は、特に、高燃焼速
度炉に適する。複数のフィン７０６及び二つの送出管７
０２及び７０４の使用は、燃焼装置７００のコンパクト
設計を維持しつつ大量の燃焼生成ガスの伝達及びそれに
伴う熱伝達を行うことを考慮したものである。送出チュ
ーブ７０２、７０４と共に燃焼室２２″を水平方向に配
置したことにより、高効率ガス炉１０内の空間利用性を
高め、各熱交換部の反対側を通る空気流を規制して熱交
換部の間を通るべく強制すると共に、各熱交換部に流入
する燃焼生成ガスの温度を最低限に抑えることができ
る。この燃焼生成ガスの温度を最低限に抑えることは、
燃焼生成ガスの入口温度が著しく低い、従来の低コスト
型の熱交換器の使用を考慮したものである。

【００３９】上記詳細な説明は、本発明の好適な実施例
を述べたものであるが、本発明の範囲及び前記特許請求
の範囲の公平な意味から逸脱することなく、修正、変形
及び変更が可能であることは理解できよう。

【００４０】

【発明の効果】本発明による高効率ガス炉、特に暖房装
置は、より広範な燃焼範囲に亘り燃焼可能であり、オン
オフサイクル数を著しく減少させ、それにより、全体の
熱効率を改善する効果が得られる。また、年当たりのオ
ンオフサイクル数を減少させたので、暖房装置の耐久性
を向上させ、暖房装置の寿命を著しく増加させると言う
効果が得られる。

【００４１】更に、高速かつ超大気圧での予混合気を使
用する事および過剰空気燃焼を行っているので、排出ガ
スに含まれる有害な窒素酸化物の生成を大きく抑制する
といった効果が得られ、更に超高対流熱伝達行程の採用
により相当に小型化され置き場所を取らないと言った効
果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る炉の一部破断斜視図。

【図２】本発明の炉の構成要素を示す概略図。

【図３】図１に示した炉の熱交換器の一部破断斜視図。

【図４】図３に示した熱交換器の側断面図。

【図５】本発明の炉に使用する表面燃焼式バーナの斜視
図。

【図６】本発明の炉に使用する高圧ジェットバーナの斜
視図。

【図７】本発明の別の実施例に係る熱交換器の一部破断
斜視図。

【図８】図７に示した熱交換器の側断面図。

【図９】本発明の別の実施例に係る熱交換器の一部破断
斜視図。

【図１０】図９に示した熱交換器の側断面図。

【図１１】本発明の炉に使用する制御組立体の概略図。

【図１２】本発明の別の実施例で使用する制御組立体を
示す、図１１に類似の概略図。

【図１３】本発明の炉に使用する復熱式排気系統の、部
分縦断面図。

【図１４】本発明の別の実施例に係るバーナ組立体の斜
視図。

【図１５】本発明の別の実施例に係る熱交換器と組み合
わされた、図１４に示したバーナ組立体の一部破断斜視
図。

【図１６】図１４に示した熱交換器の側断面図。

【図１７】本発明の別の実施例に係るバーナ組立体の斜
視図。

【符号の説明】

１０ 高効率ガス炉 １２ 燃料供給装置 １４ 給気装置 １６ 混合ユニット １８ 圧縮装置 ２０ バーナ装置 ２２ 燃焼室 ２４ 熱交換装置 ２６ 排気管 ２８ 中央制御ユニット ３０ 送風機組立体 ３２ 制御／安全ユニット ３４ 吸気口 ３５ バーナ組立体 ３６ 管／チューブ ３８ 空気フィルタ ４０ 絞り調節弁 ４２ 燃料ガス調整器 ４４ ガス絞り調節弁 ４６ 入力側 ４８ 圧縮機 ５０ 接続管路 ５２ 圧力センサ ５６ バーナ素子 ５８ 点火装置 ６０ 安全火炎センサ ６４ 多孔性繊維金属バーナ ６６ ジェットノズルバーナ

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クリーン燃焼ガス炎炉であって、 燃焼室を画定するハウジングと、 前記ハウジング内に配設されて、燃料ガスと空気の加圧
   予混合気を燃焼させて熱を生成するバーナ手段であっ
   て、１ゲージＰＳＩより大きい所定の圧力で前記加圧燃
   焼ガスと空気の予混合気を供給されるバーナ手段と、 燃料ガスと空気の予混合気を圧縮して前記燃料ガスと空
   気の加圧予混合気を生成すると共に、前記加圧予混合気
   を所定の速度で前記バーナ手段に導入する圧縮機と、 燃焼空気入口と燃料ガス入口とを有して、前記燃料ガス
   と空気の予混合気を生成し、前記圧縮機と連通した混合
   ユニットと、 前記混合ユニットの前記燃焼空気入口に、燃焼空気を供
   給する手段と、 前記混合ユニットの前期燃料ガス入口に燃料ガスを供給
   する手段と、 少なくとも一本の送出管を介して前記燃焼室と連通した
   熱交換器であって、前記燃焼室に対して略垂直に配設さ
   れた複数の管を有する熱交換器と、 前記熱交換器の間に、且つ、前記燃焼室及び前記送出管
   の回りに、空気流を強制的に送ることにより、熱が前記
   強制空気に伝達されるようにする手段と、 前記熱交換器と接続され、高速の燃焼生成ガスを排気す
   る手段と、 燃焼速度を調節する手段と、 を備えた、 ことを特徴とする炉。
2. 【請求項２】 更に、 適切な燃焼が行われたということを決定することによ
   り、前記炉の安全動作を制御し、前記燃料ガスを供給す
   る手段と連通する前記炉の安全動作を制御することによ
   り、前記混合ユニットへの燃料ガスの供給を調節する手
   段、を備えた、 ことを特徴とする請求項１記載の炉。
3. 【請求項３】 前記燃焼空気を供給する手段が、 前記燃焼速度を調節する手段と連通して前記空気入口と
   前記混合ユニットとの間に配設され、前記混合ユニット
   への燃焼空気の供給を遮断して前記混合ユニットへの前
   記燃焼空気の流量を変更する調節弁、を備えた、 ことを特徴とする請求項１記載の炉。
4. 【請求項４】 前記燃料ガスを供給する手段が、 前記燃料ガス入口と前記混合ユニットとの間に配設さ
   れ、前記混合ユニットに供給される前記燃料ガスの圧力
   を調整する調整器と、 前記調整器と前記混合ユニットとの間に配設されて前記
   調整器、前記混合ユニット及び前記燃焼速度を調節する
   手段と連通し、前期混合ユニットへ供給される前記燃料
   ガスの流量を変更する、調節弁と、 を備えた、 ことを特徴とする請求項１記載の炉。
5. 【請求項５】 前記圧縮機が、吸入側と排出側とを有
   し、前記圧縮機が、前記吸入側で前記混合ユニットと連
   通し、前記排出側で前記バーナ手段と連通することによ
   り、前記加圧予混合気を前記バーナ手段に供給する、 ことを特徴とする請求項１記載の炉。
6. 【請求項６】 前記バーナ手段が、前記加圧予混合気を
   点火するための手段を有する円筒状のバーナを備え、 前記熱交換器が、更に、複数の熱交換部を備え、 前記複数の管が、前記複数の熱交換部に順次接続され、 前記複数の熱交換部の少なくとも一つが前記送出管と連
   通し、前記複数の熱交換部の別の一つが前記排気手段と
   連通する、 ことを特徴とする請求項１記載の炉。
7. 【請求項７】 前記熱交換器が、更に、前記複数の管と
   接続された複数の板を備えた、 ことを特徴とする請求項１記載の炉。
8. 【請求項８】 前記熱交換器が、 複数の隔室を画定し、該隔室の少なくとも一つが前記送
   出管と連通する一方で前記隔室の別の一つが前記排気手
   段と連通する、下側熱交換部と、 前記下側熱交換部と対向して前記下側熱交換部と連通す
   る上側熱交換部であって、前記複数の管が、前記下側熱
   交換部と前記上側熱交換部との間に配設されて、前記下
   側熱交換部と前記上側熱交換部とを相互に接続すること
   により、燃焼生成ガスが前記燃焼室から前記排気手段ま
   で遠回りの経路を辿るようにする、上側熱交換部と、 を備えた、 ことを特徴とする請求項１記載の炉。
9. 【請求項９】 前記排気手段が、 前記熱交換器と排気管との間に位置決めされた、弁と圧
   力センサとを備え、 前記排気管が、直径２．５４ｃｍ以下で、外気と連通す
   る、 ことを特徴とする請求項１記載の炉。
10. 【請求項１０】 前記燃焼空気入口が、吸気管に接続さ
    れ、 前記吸気管が、直径３．８１ｃｍ以下で、外気と連通す
    る、 ことを特徴とする請求項１記載の炉。
11. 【請求項１１】 前記排気手段内の残留熱が燃焼空気に
    伝達され得るように、前記排気手段が、前記燃焼空気入
    口と一体であり、 前記排気手段が、前記燃焼空気入口の内側に位置し、 前記燃焼空気入口と前記排気手段とが、前記炉で及び部
    屋の外側で分離する、 ことを特徴とする請求項１記載の炉。
12. 【請求項１２】 更に、 復水の排出を調節する調節弁を含む、復水排出装置を備
    え、 前記復水排出装置を、前記熱交換器の下側の熱交換部に
    接続して、十分な復水が溜まったときに前記調節弁が作
    動して開くようにした、 ことを特徴とする請求項１記載の炉。
13. 【請求項１３】 前記バーナ手段が、 繊維金属バーナと、 前記燃料ガスと空気の予混合気を点火する手段と、 前記火炎を検知する手段と、 を備えた、 ことを特徴とする請求項１記載の炉。
14. 【請求項１４】 前記加圧予混合気の前記所定の圧力
    が、 １乃至１５ゲージＰＳＩの間である、 ことを特徴とする請求項１記載の炉。
15. 【請求項１５】 前記燃焼速度を調節する手段が、 中央制御ユニットと、 複数の加熱サイクルを格納する手段であって、前記中央
    制御ユニットと連通して、前記燃焼速度を調節するため
    に前記中央制御ユニットに情報を付与する手段と、 を備えた、 ことを特徴とする請求項１記載の炉。
16. 【請求項１６】 前記燃料ガスと空気の加圧予混合気を
    燃焼させることにより、燃焼反応速度が加速されると共
    に、極めて低レベルの窒素酸化物を生じる一層完全な燃
    焼反応が得られる、 ことを特徴とする請求項１記載の炉。
17. 【請求項１７】 前記燃焼速度を調節する手段が、 外気の温度を決定する第一の温度センサと、 前記部屋の内側の空気の温度を決定する第二の温度セン
    サと、 前記バーナ手段の燃焼速度及び前記空気流を強制的に送
    る手段の速度が、前記外気の温度及び前記内側の空気の
    温度に応じて変わるように、前記燃焼空気を供給する手
    段、前記燃料ガスを供給する手段、前記強制的に空気流
    を送る手段、前記排気手段、前記第一及び第二の温度セ
    ンサに連通した、中央制御ユニットと、 を備えた、 ことを特徴とする請求項１記載の炉。
18. 【請求項１８】 前記熱交換器が、 前記送出管に接続された燃焼マニホールドと、 前記排気手段に接続された排気マニホールドと、 を備え、 前記複数の円筒状の管が前記燃焼マニホールドを前記排
    気手段に接続する、 ことを特徴とする請求項１記載の炉。
19. 【請求項１９】 前記燃焼室が、前記熱交換器の間を通
    って流れる前記空気に対し、略平行に配設されている、 ことを特徴とする請求項１記載の炉。
20. 【請求項２０】 前記バーナ手段が、 ジェットノズルバーナと、 前記燃料ガスと空気の予混合気を点火する手段と、 火炎を検知する手段と、 を備えた、 ことを特徴とする請求項１記載の炉。
21. 【請求項２１】動作圧力範囲が、約０．５乃至１５ＰＳ
    Ｉである、 ことを特徴とする請求項１記載の炉。