JPH08338627A - 強制燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガスインプットの増加に伴い１次空気比率を
増加させ、広範なインプット範囲で一様に良好な燃焼が
得られる強制燃焼装置を提供すること。 【構成】 ガスバーナ３と、ガスバーナ３への燃料ガス
Ｇの供給量を調整する比例弁１０と、燃焼用空気を供給
する送風ファン４とを有し、送風ファン４を制御して燃
焼用空気の供給量を燃料ガスＧの供給量に対する所定の
許容範囲内に維持することとし、更に、ダンパ板１２に
より１次空気Ｐの有効開口面積を増減させて、燃料ガス
Ｇの供給量の増加と共に１次空気比率を増加させるよう
にした。若しくは、２次空気Ｓの通路に、燃焼用空気の
供給量の増加と共に通路抵抗を増加させる特性を付与
し、燃料ガスＧの供給量の増加と共に２次空気比率を減
少させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼用空気をバーナへ
強制的に圧送して燃焼を行う強制燃焼装置に関し、更に
詳細には、燃焼量の増加とともに１次空気比率を増加さ
せるようにしてターンダウン比の大きい良好な燃焼特性
が得られるようにした強制燃焼装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】強制燃焼装置においては、燃料ガス供給
ラインから燃料ガスを供給すると共に送風ファンのよう
な給気手段により燃焼用空気をバーナへ強制的に圧送し
て燃焼を行うようにしている。ここにおいて、送風ファ
ンにより燃焼装置内に圧送された空気の一部は、ガスラ
インのノズルから噴出される燃料ガスと共にバーナ入口
からバーナ内部に侵入し燃料ガスと混合しつつ炎口へ向
かう１次空気となり、残りはバーナの外部を通って燃焼
位置に達して燃焼に寄与する２次空気となる。

【０００３】ここで燃焼用空気の全量は、燃料ガスイン
プット量に対し一定の比率となるように制御されるの
で、１次空気及び２次空気のガスインプット量に対する
比率は各々の空気通路の抵抗により定まり、その通路抵
抗は主に空気通路の形状により定まる。そして従来の燃
焼装置はこの通路抵抗が一義的に決定されており、給気
量に対する１次空気比率が燃料ガスのインプット量にか
かわらずほぼ一定になっているため、インプット量が小
さいときに理論空気量に対する１次空気の比が上昇する
特性を有していた。この燃焼装置は、バーナ温度の比較
的低い小インプット時に結露の問題が生じるのを防ぐた
めに空気量を増やして燃焼ガスの露点を下げることを狙
ったものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術に係る強制燃焼装置には次に述べるような問題点
があった。

【０００５】即ち、例えば大インプット時の燃焼特性を
重視して１００％インプット時に給気量に対する１次空
気の比率が約５０％となるような設定を与えると、イン
プットを２０％程度に絞ったときに１次空気が過剰とな
ってしまい燃焼炎のバック現象あるいはリフティングが
起こるので好ましくない。一方、小インプット時の燃焼
特性を重視して２０％インプット時に１次空気比率が約
２０％となるような設定を与えると、インプットを１０
０％近くに上げたときに１次空気が不足して不完全燃焼
等の燃焼不良が生じる。このため、どのような設定にし
ても、良好な燃焼状態が得られるインプット範囲が狭い
という問題があった。

【０００６】そこで本発明は、かかる従来技術の問題点
を解消すべく、ガスインプットの増加に伴い１次空気比
率を増加させ若しくは２次空気比率を減少させるような
特性を付与することにより広範なインプット範囲で一様
に良好な燃焼が得られる強制燃焼装置を提供することを
目的とするものである。またそのために、ガスインプッ
トの増加と共に１次空気の通路抵抗を減少させる制御を
行う強制燃焼装置を提供することを目的とする。あるい
は、ガスインプットの増加と共に２次空気の通路抵抗が
増加する特性を有する強制燃焼装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、バーナと、このバーナへのガス供給量を調整
するガス量調整手段と、燃焼用空気を供給する送風ファ
ンとを有する強制燃焼装置において、前記送風ファンを
制御して燃焼用空気の供給量を前記ガス量調整手段によ
るガス供給量に対する所定の許容範囲内に維持するファ
ン制御手段と、前記送風ファンによる燃焼用空気供給量
の増加と共に前記バーナの１次空気比率を増加させる１
次空気増加手段とを備えたことをその要旨とする。

【０００８】ここで１次空気増加手段は例えば、バーナ
の入口を部分的に覆う空気調節板と、この空気調節板を
駆動してバーナ入口の有効開口面積を変化させるモータ
等の駆動手段とにより実現される。

【０００９】また本発明は、バーナと、このバーナへの
ガス供給量を調整するガス量調整手段と、燃焼用空気を
供給する送風ファンとを有する強制燃焼装置において、
前記送風ファンを制御して燃焼用空気の供給量を前記ガ
ス量調整手段によるガス供給量に対する所定の許容範囲
内に維持するファン制御手段と、前記送風ファンによる
燃焼用空気供給量の増加と共に前記バーナの２次空気比
率を減少させる２次空気減少手段とを備えたことをその
要旨とする。

【００１０】ここで２次空気減少手段は例えば、互いに
異なる位置に通気孔を設けられた第１通気板及び第２通
気板と、この第１通気板及び第２通気板の間に設けられ
たバネとにより、送風ファンによる燃焼用空気の圧力に
より第１通気板及び第２通気板が互いに近接させられる
ように配置して実現される。あるいは例えば、通気孔を
設けられた２枚以上の通気板によっても実現される。若
しくは例えば、通気孔を設けられた通気板と、その通気
孔を通過する空気に回転成分を与える整流板とによって
も実現される。

【００１１】

【作用】かかる構成を有する本発明の強制燃焼装置によ
れば、送風ファンにより燃焼用空気が供給され、ガス量
調整手段を経てバーナに供給されたガスの燃焼が行われ
る。ここでファン制御手段により、燃焼用空気の供給量
がガス量調整手段によるガス供給量に対する所定の許容
範囲内に維持される。そして、ガス量調整手段が操作さ
れガス供給量が増加させられると、それに応じてファン
制御手段の制御により燃焼用空気の供給量も増加させら
れ、この燃焼用空気の供給量の増加に伴いバーナの入口
からガスと共にバーナ内部に侵入する１次空気の比率が
１次空気増加手段により増加させられ、良好な燃焼が行
われるようになっている。

【００１２】また本発明の強制燃焼装置によれば、ガス
供給量と共に燃焼用空気の供給量が増加すると、この燃
焼用空気の供給量の増加に伴いバーナの外部を通って燃
焼部に至る２次空気の比率が２次空気減少手段により減
少させられ、その分１次空気の比率が増加して良好な燃
焼が行われるようになっている。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係る強制燃焼装置を図面に示
す各実施例に即して詳細に説明する。

【００１４】まず本発明の第１実施例について図１、２
を参照して説明する。図１に示す第１実施例の強制燃焼
装置１は概略、機枠５０にガスバーナ３と送風ファン４
と熱交換器５とを配してなるものである。

【００１５】ガスバーナ３の上部には炎口３ａが、そし
て下部には１次空気口３ｂが、それぞれ形成されてい
る。そしてガスバーナ３の１次空気口３ｂに対面して、
給ガス管７から供給される燃料ガスＧを噴出するガスノ
ズル８が設けられている。給ガス管７には、ガス供給を
遮断する遮断弁９とガス供給量を調節する比例弁１０と
が備えられている。

【００１６】ガスバーナ３の１次空気口３ｂには、ダン
パ板１２とダンパモータ１３とが付設されている。ダン
パ板１２は図２のＡ矢視図に見るように、略扇形の板に
開口１２ａを設けたものであって軸１４を中心に回動可
能とされている。そして開口１２ａの反対側には噛歯１
２ｂが形成されていて、ダンパモータ１３と同軸のモー
タギヤ１５と噛み合わされている。即ちダンパ板１２
は、ガスバーナ３の１次空気口３ｂを覆って１次空気の
有効開口面積を１次空気口３ｂと開口１２ａとの重複面
積に絞るものであり、ダンパモータ１３によりダンパ板
１２を回動させるとこの重複面積が変化して１次空気の
通路抵抗が変化するようにしたものである。

【００１７】送風ファン４は、モータにより回転する電
動ファンであり、燃焼用空気を強制的に強制燃焼装置１
の内部に送り込むものである。この送風ファン４により
送り込まれた燃焼用空気は、その一部が燃料ガスＧと共
にガスバーナ３の１次空気口３ｂに侵入する１次空気Ｐ
となり、残りはガスバーナ３の外部を通って火炎Ｆに至
る２次空気Ｓとなるものである。そして機枠５０の内部
でガスバーナ３の１次空気口３ｂと炎口３ａとの間の位
置には分布を均一にする通気板１７が固定して設けら
れ、この通気板１７には２次空気Ｓの通路たる多数の通
気孔１７ａが形成されており、適切な通路抵抗を有する
ようにされている。

【００１８】ガスバーナ３の上方に位置する熱交換器５
は、給水管５２に供給される水Ｃをガスバーナ３の火炎
Ｆで加熱して出湯管５４から出湯させるものである。給
水管５２にはフローセンサ５３が、出湯管５４にはサー
ミスタ５５が、それぞれ備えられている。そして熱交換
器５の上方で機枠５０の上端には燃焼排ガスＥを排出す
る排気筒５１が取り付けられている。

【００１９】そして、強制燃焼装置１を制御するコント
ローラ２０が設けられている。コントローラ２０は、公
知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを組み合わせてなるマイコ
ンであり、フローセンサ５３やサーミスタ５５、図示し
ないリモコン等から信号の入力を受け、そして遮断弁
９、比例弁１０、送風ファン４、ダンパモータ１３に駆
動信号を送るようにされている。

【００２０】コントローラ２０における主な制御機能と
して、サーミスタ５５が検知する出湯温度が所望の値と
なるように比例弁１０の開度を調整してガス供給量を調
節しガスバーナ３の発生熱量を制御する温度制御機能、
比例弁１０の開度に合わせて送風ファン４の回転数を調
整して燃焼用空気の供給量をガス供給量に対する所定の
許容範囲内に維持する空気比率維持機能、比例弁１０の
開度に合わせてダンパモータ１３を駆動してダンパ板１
２の位置を調節し燃焼用空気のうち特に１次空気の量を
調整する１次空気比率調整機能がある。

【００２１】次に強制燃焼装置１の動作を説明する。フ
ローセンサ５３が給水管５２における水流を検知すると
その旨がコントローラ２０に入力される。するとコント
ローラ２０は、出湯要求に従い遮断弁９を開きガスバー
ナ３に燃料ガスＧを供給すると共に送風ファン４を回転
させ燃焼用空気を供給する。

【００２２】この燃焼用空気の一部は、１次空気Ｐとし
て燃料ガスＧと共にガスバーナ３の１次空気口３ｂから
ガスバーナ３の内部に侵入し、燃料ガスＧと混合されて
炎口３ａからガスバーナ３の外部へ流出する。残りは、
２次空気Ｓとしてガスバーナ３の外部を通り、ガスバー
ナ３の炎口３ａから流出した１次空気Ｐと燃料ガスＧと
の混合ガスと合流する。そして燃料ガスＧは、１次空気
Ｐ及び２次空気Ｓにより燃焼して火炎Ｆをなす。この火
炎Ｆの発生熱により熱交換器５で水Ｃが加熱され、出湯
管５４から湯Ｈが出湯する。

【００２３】このときコントローラ２０は、出湯要求と
サーミスタ５５の検知温度とにより比例弁１０の開度を
調整する。ガスバーナ３への燃料ガスＧの供給量を調節
して火炎Ｆの発生熱量を増減させてサーミスタ５５の検
知温度を要求温度に一致させるためである。従って要求
温度が高いときには十分な発熱量が得られるように比例
弁１０の開度は大きくされ、要求温度が低いときには逆
に比例弁１０の開度は小さく絞られる。

【００２４】同時にコントローラ２０は、比例弁１０の
開度に合わせて送風ファン４の回転数も調整する。燃焼
用空気の供給量をガス供給量に対する所定の許容範囲内
に維持して燃焼用空気の不足や過剰を防止するためであ
る。従って要求温度が高く比例弁１０の開度が大きくさ
れたときには十分な燃焼用空気が供給されるように送風
ファン４の回転数は上げられ、要求温度が低く比例弁１
０の開度が絞られたときには逆に回転数は下げられる。

【００２５】コントローラ２０は更に、比例弁１０の開
度及び送風ファン４の回転数に合わせてダンパモータ１
３を駆動してダンパ板１２の位置を調節して１次空気Ｐ
の有効開口面積を増減させる。燃焼用空気のうちでもガ
スバーナ３内で燃料ガスＧと混合させられる１次空気Ｐ
は、燃焼速度に大きく影響するのでこれが適正範囲内に
ないと火炎Ｆのガスバーナ３内へのバック現象やその他
の異常燃焼が生じるからである。

【００２６】従って、比例弁１０の開度が大きく送風フ
ァン４の回転数が高いときには、ガスバーナ３の１次空
気口３ｂとダンパ板１２の開口１２ａとが大部分一致し
て有効開口面積が大きく１次空気Ｐの通路抵抗が小さい
状態とされる。燃料ガスＧの供給量が多いので１次空気
比率を増やして不完全燃焼等の燃焼不良を防止するため
である。一方、比例弁１０の開度が小さく送風ファン４
の回転数が低いときには、ガスバーナ３の１次空気口３
ｂの大部分がダンパ板１２により塞がれ有効開口面積が
小さく１次空気Ｐの通路抵抗が大きい状態とされる。燃
料ガスＧの供給量が少いので１次空気Ｐの過剰による火
炎Ｆのバック現象を防ぐためである。

【００２７】即ち強制燃焼装置１は、ダンパ板１２とダ
ンパモータ１３とにより、燃焼用空気の供給量が増加す
ると共に１次空気比率を増加させる１次空気比率増加手
段として作用するようにしたものであって、これにより
燃料ガスＧの供給量が多いときでも少ないときでも適正
な１次空気比率で燃焼できる強制燃焼装置が実現されて
いる。

【００２８】次に、本発明の第２実施例について図３、
４を参照して説明する。図３に示す第２実施例の強制燃
焼装置２は概略、機枠５０にガスバーナ３と送風ファン
４と熱交換器５とを配してなる点で第１実施例の強制燃
焼装置１と共通する。従って以下の説明では共通する部
分は同一の符号を用い、強制燃焼装置１との相違点を中
心に説明する。強制燃焼装置２の強制燃焼装置１との構
成上の相違点は、ダンパ板１２及びダンパモータ１３が
備えられていないことと、通気板１７に付設して通気板
１８がバネ２１を介して設けられていることとの２点で
ある。その他の点では特に差異はない。

【００２９】通気板１７及び１８について図４の拡大図
により説明する。通気板１７は、強制燃焼装置１のもの
と同様に機枠５０に固定して設けられ、２次空気Ｓの通
路たる多数の通気孔１７ａが形成されている。一方通気
板１８は、バネ２１を介して通気板１７に取り付けられ
ており、従って機枠５０に対して固定されていない。バ
ネ２１は通気板１７と１８との間に適宜の間隔Ｗを与え
るものであり、送風ファン４により送り込まれる燃焼用
空気の圧力Ｔが強くなると圧縮され間隔Ｗを縮めるもの
である。また通気板１８には、通気板１７と同様に２次
空気Ｓの通路たる多数の通気孔１８ａが形成されている
が、通気孔１８ａは通気孔１７ａと対向しない位置に形
成されている。

【００３０】この場合の２次空気Ｓの通路抵抗は間隔Ｗ
が小さくなるほど大きくなる。即ち通気板１７及び１８
は、燃焼用空気の圧力Ｔにより２次空気Ｓの通路抵抗が
変化するように構成されたものである。一方１次空気Ｐ
の通路抵抗は、ダンパ板１２が設けられていないので、
燃焼用空気の供給量によって変化するようにはされてい
ない。尚、ダンパモータ１３が備えられていないのでコ
ントローラ２０におけるダンパモータ１３の制御機能も
省かれている。

【００３１】次に強制燃焼装置２の動作を説明する。基
本的な動作は強制燃焼装置１の動作と共通するので、相
違点である１次空気比率及び２次空気比率の変化作用の
み説明する。強制燃焼装置２では、１次空気Ｐの通路抵
抗を変化させるようにはなっていないが、バネ２１の作
用により２次空気Ｓの通路抵抗が変化する。

【００３２】即ち、比例弁１０の開度が大きく送風ファ
ン４の回転数が高いとき、つまり燃焼用空気の圧力Ｔが
大きいときには、その圧力Ｔによりバネ２１が圧縮され
通気板１７と１８との間隔Ｗが縮まり、２次空気Ｓの通
路抵抗が大きくなる。このため２次空気比率は低下しそ
の分１次空気比率が上昇する。これにより１次空気の量
が増やされ、燃料ガスＧの供給量が多くても不完全燃焼
等の燃焼不良が起きないようになっている。

【００３３】一方、比例弁１０の開度が小さく送風ファ
ン４の回転数が低いとき、つまり燃焼用空気の圧力Ｔが
小さいときには、バネ２１の弾力が優ってバネ２１が伸
長して通気板１７と１８との間隔Ｗが広がり、２次空気
Ｓの通路抵抗が小さくなる。このため２次空気比率は上
昇しその分１次空気比率が低下する。これにより１次空
気の量が減らされ、燃料ガスＧの供給量が少くても１次
空気Ｐの過剰による火炎Ｆのバック現象が起きないよう
になっている。

【００３４】即ち強制燃焼装置２は、強制燃焼装置１に
おけるコントローラ２０の制御によるダンパモータ１３
の駆動のような能動的手法による空気通路抵抗の増減は
行わないが、通気板１７及び１８とバネ２１との受動的
作用により、燃焼用空気の供給量が増加してその圧力Ｔ
が増加すると共に２次空気Ｓの通路抵抗が大きくなる２
次空気比率減少手段として作用するようにしたものであ
り、２次空気比率の減少の反動で１次空気比率を増加さ
せるものである。これにより燃料ガスＧの供給量が多い
ときでも少ないときでも適正な１次空気比率で燃焼でき
る強制燃焼装置が実現されている。

【００３５】次に、本発明の第３実施例について図５乃
至１３を参照して説明する。図５に示す第３実施例の強
制燃焼装置６は概略、機枠５０にガスバーナ３と送風フ
ァン４と熱交換器５とを配してなり、そして２次空気比
率減少手段である通気板１７及び１８を備える点で第２
実施例の強制燃焼装置２と共通する。従って以下の説明
では共通する部分は同一の符号を用い、強制燃焼装置２
との相違点を中心に説明する。

【００３６】強制燃焼装置６の強制燃焼装置２との構成
上の相違点は、通気板１７と１８とが機枠５０に対して
共に固定されており、バネ２１が備えられていない点に
ある。従って強制燃焼装置６では通気板１７と１８との
間隔Ｄは固定値である。また強制燃焼装置６では、通気
板１７及び１８の通気孔１７ａ、１８ａは互いに対向す
る位置に設けられている。尚、図５では、通気板１７、
１８がガスバーナ３の１次空気口３ｂより低い位置の一
部に設けられると共に１次空気口３ｂの上部に隔壁２６
が設けられている点で強制燃焼装置２と相違するが、こ
れは１次空気Ｐが通気板１７、１８を通らず、かつ２次
空気Ｓが通気板１７、１８を通るようにしたものにすぎ
ず、強制燃焼装置２の場合の通気板１７、１８の配置と
実質的に相違するものではない。

【００３７】次に強制燃焼装置６の作用を説明する。基
本的な動作は強制燃焼装置２の動作と共通するので、相
違点である２次空気比率の変化作用のみ説明する。強制
燃焼装置６では、２次空気Ｓの通路形状により、２次空
気Ｓの流速に応じて通路抵抗が自然に変化する。

【００３８】即ち、比例弁１０の開度が小さく送風ファ
ン４の回転数が低いとき、つまり燃焼用空気の流速が小
さいときには、図６のように２次空気Ｓは通気孔１７
ａ、１８ａをスムーズに通過して渦を殆ど生じないので
２次空気Ｓの通路抵抗が小さい。このため２次空気比率
は上昇しその分１次空気比率が低下する。これにより１
次空気の量が減らされ、燃料ガスＧの供給量が少くても
１次空気Ｐの過剰による火炎Ｆのバック現象が起きない
ようになっている。

【００３９】一方、比例弁１０の開度が大きく送風ファ
ン４の回転数が高いとき、つまり燃焼用空気の流速が大
きいときには、図７のように２次空気Ｓが通気孔１７
ａ、１８ａを通過するに際し流れの一部がエッジで剥離
して渦Ｖが顕著に発生する。この渦Ｖを生じる状況下で
は流れに縮流が起こり干渉して流れが妨げられるので２
次空気Ｓの通路抵抗が大きい。このため２次空気比率は
低下しその分１次空気比率が上昇する。これにより１次
空気の量が増やされ、燃料ガスＧの供給量が多くても不
完全燃焼等の燃焼不良が起きないようになっている。

【００４０】即ち強制燃焼装置６は、２次空気Ｓの通路
形状を、２次空気Ｓの流速が小さいときに通路抵抗が小
さく、流速が大きいときに通路抵抗が大きくなるように
して、２次空気比率減少手段として作用するようにした
ものであり、２次空気比率の減少の反動で１次空気比率
を増加させるものである。これにより燃料ガスＧの供給
量が多いときでも少ないときでも適正な１次空気比率で
燃焼できる強制燃焼装置が実現されている。

【００４１】この効果を図８のグラフに示す。このグラ
フは、流速に比例する無次元数であるレイノルズ数Ｒｅ
を横軸にとって流量係数Ｃの変化を示したものである。
強制燃焼装置６における流量係数Ｃはカーブｙで示す通
り、レイノルズ数が大きくなるほど下がる、即ち通路抵
抗が大きくなっている。一方、比較のために通気板１８
を除いて通気板１７の１枚とした場合の特性を示すカー
ブｘは、レイノルズ数に関係なくほぼ一定の流量係数Ｃ
を示しており、強制燃焼装置６の特性と顕著に異なって
いる。

【００４２】本実施例の強制燃焼装置６における２次空
気比率減少手段である通気板１７、１８については、種
々の変形が可能である。例えば通気孔１７ａ、１８ａ
は、必ずしも互いに対向する位置に設ける必要はなく、
異なる位置に設けてもよい。また、図９のように３枚の
通気板１７、１８、１９を設け、それぞれ通気孔１７
ａ、１８ａ、１９ａを形成してもよい。

【００４３】あるいは図１０のように、通気孔１７ａ、
１８ａの縁辺部分に反り１７ｂ、１８ｂを形成した通気
板１７Ａ、１８Ａを用いてもよい。この反り１７ｂ、１
８ｂのある通気板１７Ａ、１８Ａを用いるとエッジでの
流れの剥離効果が大きく、流速による通路抵抗の変化が
より強く現れる。図１１又は１２のように、２枚の通気
板のうち１枚のみに反りを設けてもよい。又は図１３の
ように、厚肉の通気板１７Ｂ、１８Ｂを用い、通気孔の
縁辺にウェッジ部１７ｃ、１８ｃを形成することによっ
ても流れの剥離効果を大きくすることができる。

【００４４】次に、本発明の第４実施例について図１４
乃至１６を参照して説明する。図１４に示す第４実施例
の強制燃焼装１１は概略、機枠５０にガスバーナ３と送
風ファン４と熱交換器５とを配してなり、そして固定式
の２次空気比率減少手段を備える点で第３実施例の強制
燃焼装置６と共通する。従って以下の説明では共通する
部分は同一の符号を用い、強制燃焼装置６との相違点を
中心に説明する。強制燃焼装置１１に２次空気比率減少
手段として設けられているのは、通気板２２であり、通
気板２２には多数の通気孔２３が形成されると共に各通
気孔２３の直上部に傾斜を有する整流板２４が設けられ
ている。そして、図１５に示すように各整流板２４はそ
の傾斜により全体で軸流ファンのような形状をなしてい
る。

【００４５】次に強制燃焼装置１１における２次空気比
率の変化作用を説明する。強制燃焼装置１１では強制燃
焼装置６と同様に、２次空気Ｓの通路形状により、２次
空気Ｓの流速に応じて通路抵抗が自然に変化する。即ち
強制燃焼装置１１では、各整流板２４に軸流ファンのよ
うな傾斜が与えられているので、図１６に示すように通
気孔２３を通過する２次空気Ｓに回転成分が与えられ
る。

【００４６】従って、比例弁１０の開度が小さく送風フ
ァン４の回転数が低いとき、つまり燃焼用空気の流速が
小さいときには、この回転成分も小さく干渉が小さいの
で２次空気Ｓの通路抵抗が小さい。このため２次空気比
率は上昇しその分１次空気比率が低下する。これにより
１次空気の量が減らされ、燃料ガスＧの供給量が少くて
も１次空気Ｐの過剰による火炎Ｆのバック現象が起きな
いようになっている。

【００４７】一方、比例弁１０の開度が大きく送風ファ
ン４の回転数が高いとき、つまり燃焼用空気の流速が大
きいときには、この回転成分も大きくなり流れの干渉が
生じて２次空気Ｓの通路抵抗が顕著に大きくなる。この
ため２次空気比率は低下しその分１次空気比率が上昇す
る。これにより１次空気の量が増やされ、燃料ガスＧの
供給量が多くても不完全燃焼等の燃焼不良が起きないよ
うになっている。

【００４８】即ち、強制燃焼装置１１は強制燃焼装置６
と同様に、２次空気Ｓの通路形状を、２次空気Ｓの流速
が小さいときに通路抵抗が小さく、流速が大きいときに
通路抵抗が大きくなるようにして、２次空気比率減少手
段として作用するようにしたものであり、２次空気比率
の減少の反動で１次空気比率を増加させるものである。
これにより燃料ガスＧの供給量が多いときでも少ないと
きでも適正な１次空気比率で燃焼できる強制燃焼装置が
実現されている。

【００４９】以上詳細に説明したように、前記各実施例
に係る各強制燃焼装置では、ガスバーナ３への燃料ガス
Ｇの供給量に応じて送風ファン４を駆動して燃焼用空気
の過剰や不足を防止すると共に、燃料ガスＧの供給量の
増加と共に１次空気比率が増加するようにしたので、燃
料ガスＧの供給量が小さいときには１次空気比率を小さ
くして１次空気Ｐの過剰による火炎のバック現象を防止
しつつ、かつ、燃料ガスＧの供給量が大きいときには１
次空気比率も大きくして１次空気Ｐの不足による燃焼不
良を防止した、優れた強制燃焼装置が実現されている。

【００５０】特に第１実施例に係る強制燃焼装置１で
は、ガスバーナ３の１次空気口３ｂを部分的に覆うダン
パ板１２を設け、これをコントローラ２０によりダンパ
モータ１３で駆動して有効開口面積を変化させて１次空
気Ｐの通路抵抗を増減させるようにしたので、燃料ガス
Ｇの供給量が小さいときには有効開口面積を減らして１
次空気Ｐの通路抵抗を大きくすることにより１次空気比
率を小さくし、一方、燃料ガスＧの供給量が大きいとき
には有効開口面積を増やして１次空気Ｐの通路抵抗を小
さくすることにより１次空気比率を大きくして、燃料ガ
スＧの供給量の多少にかかわらず良好な燃焼状態を得る
ことができる。

【００５１】また第２実施例に係る強制燃焼装置２で
は、通気板１７、１８とバネ２１とにより、送風ファン
４が送り込んだ燃焼用空気の圧力Ｔの増加と共に２次空
気Ｓの通路抵抗が増加するようにしたので、燃料ガスＧ
の供給量が小さいときには燃焼用空気の圧力Ｔもそれに
合わせて小さいため２次空気Ｓの通路抵抗が小さく２次
空気比率が大きくなり、一方、燃料ガスＧの供給量が大
きいときには燃焼用空気の圧力Ｔもそれに合わせて大き
いため２次空気Ｓの通路抵抗が大きく２次空気比率が小
さくなる。従って、１次空気比率が２次空気比率と反対
に増減して、燃料ガスＧの供給量の多少にかかわらず良
好な燃焼状態が得られる。

【００５２】また第３実施例に係る強制燃焼装置６で
は、通気板１７、１８により、送風ファン４が送り込ん
だ燃焼用空気の流速の増加と共に２次空気Ｓの通路抵抗
が増加するようにしたので、燃料ガスＧの供給量が小さ
いときには燃焼用空気の流速もそれに合わせて小さいた
め２次空気Ｓの通路抵抗が小さく２次空気比率が大きく
なり、一方、燃料ガスＧの供給量が大きいときには燃焼
用空気の流速もそれに合わせて大きいため２次空気Ｓの
通路抵抗が大きく２次空気比率が小さくなる。従って、
１次空気比率が２次空気比率と反対に増減して、燃料ガ
スＧの供給量の多少にかかわらず良好な燃焼状態が得ら
れる。第４実施例に係る強制燃焼装置１１でも同様の効
果が得られる。

【００５３】尚、本発明は前記各実施例に何ら限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の
改良、変形が可能であることは勿論である。

【００５４】

【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、ガス
インプットの増加に伴い燃焼用空気の供給量を増加させ
るだけでなく、１次空気比率を増加させ若しくは２次空
気比率を減少させるような特性を付与することとしたの
で、広範なインプット範囲で１次空気量の過剰や不足を
防止して一様に良好な燃焼が得られる強制燃焼装置を提
供することができるものである。

【００５５】また本発明によれば、ガスインプットの増
加と共に１次空気の通路抵抗を減少させる制御を行うこ
ととしたので、ガスインプットの大きいときには１次空
気比率を増やして１次空気不足を防止し、ガスインプッ
トの小さいときには１次空気比率を減らして１次空気過
剰を防止した強制燃焼装置を提供することができる。ま
た本発明によれば、ガスインプットの増加と共に２次空
気の通路抵抗が増加する特性を付与したので、ガスイン
プットの大きいときには２次空気比率を減らしその反動
で１次空気比率を増やして１次空気不足を防止し、ガス
インプットの小さいときには２次空気比率を増やしその
反動で１次空気比率を減らして１次空気過剰を防止した
強制燃焼装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る強制燃焼装置の構成を示す図
である。

【図２】図１の強制燃焼装置のガスバーナの１次空気口
の部分を示す図である。

【図３】第２実施例に係る強制燃焼装置の構成を示す図
である。

【図４】図３の強制燃焼装置の通気板部分の構成を示す
図である。

【図５】第３実施例に係る強制燃焼装置の構成を示す図
である。

【図６】図５の強制燃焼装置の小インプット時の２次空
気の流れを示す図である。

【図７】図５の強制燃焼装置の大インプット時の２次空
気の流れを示す図である。

【図８】図５の強制燃焼装置の２次空気の通気抵抗特性
を説明するグラフである。

【図９】図５の強制燃焼装置の通気板部分の構成の変形
例を示す図である。

【図１０】図５の強制燃焼装置の通気板部分の構成の変
形例を示す図である。

【図１１】図５の強制燃焼装置の通気板部分の構成の変
形例を示す図である。

【図１２】図５の強制燃焼装置の通気板部分の構成の変
形例を示す図である。

【図１３】図５の強制燃焼装置の通気板部分の構成の変
形例を示す図である。

【図１４】第４実施例に係る強制燃焼装置の構成を示す
図である。

【図１５】図１４の強制燃焼装置の通気板部分の構成を
示す図である。

【図１６】図１４の強制燃焼装置における２次空気の流
れを示す図である。

【符号の説明】

３ ガスバーナ ４ 送風ファン １０ 比例弁 １２ ダンパ板 １３ ダンパモータ １７、１８ 通気板 ２０ コントローラ ２１ バネ ２２ 通気板 ２４ 整流板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーナと、このバーナへのガス供給量を
   調整するガス量調整手段と、燃焼用空気を供給する送風
   ファンとを有する強制燃焼装置において、 前記送風ファンを制御して燃焼用空気の供給量を前記ガ
   ス量調整手段によるガス供給量に対する所定の許容範囲
   内に維持するファン制御手段と、 前記送風ファンによる燃焼用空気供給量の増加と共に前
   記バーナの１次空気比率を増加させる１次空気増加手段
   とを備えたことを特徴とする強制燃焼装置。
2. 【請求項２】 バーナと、このバーナへのガス供給量を
   調整するガス量調整手段と、燃焼用空気を供給する送風
   ファンとを有する強制燃焼装置において、 前記送風ファンを制御して燃焼用空気の供給量を前記ガ
   ス量調整手段によるガス供給量に対する所定の許容範囲
   内に維持するファン制御手段と、 前記送風ファンによる燃焼用空気供給量の増加と共に前
   記バーナの２次空気比率を減少させる２次空気減少手段
   とを備えたことを特徴とする強制燃焼装置。