JPH0942616A - 低騒音濃淡燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は小型の濃淡燃焼方式によりＮＯｘの
低減を図ったものにおいて、燃焼騒音を低減することを
目的とする。 【構成】 淡炎口１５を間に構成する帯状の複数の炎口
板１６を所定間隔で互いに接合し淡炎口群１７とし、最
外部の淡炎口外壁１９の幅を上流側の整流外壁１４より
大きくするとともに、複数の濃炎口群３２を有する濃炎
口部２６幅を濃バーナ２２の最大幅Ｄより小さくし、濃
炎口群３２と淡炎口群１７を千鳥状に配列する。淡炎口
面積が拡大するので噴出流速が小さくなりかつ、濃炎口
群３２が連続的に淡炎口群１７に隣接するので淡火炎が
安定し燃焼騒音の上昇を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主として家庭用燃焼器に
使用される燃焼装置で、特に濃淡燃焼方式により低ＮＯ
ｘ化を図ったバーナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のバーナは、整流外壁と炎口
外壁が同一の幅、もしくは炎口外壁の幅が整流外壁の幅
よりも下流側に位置するため、狭く設けられていた。ま
た濃淡燃焼を利用したものには、例えば特開平６−８２
０１１号公報がある。これは図７に示すように、縦型扁
平の淡バーナ１上部の淡炎口部２は、多数の炎口板３を
所定の間隔で互いに接合し淡炎口群を構成し、その最外
部に淡炎口壁４を設けている。濃バーナ５の濃炎口部６
の両側には保炎板７を設け、濃炎口部７との間に保炎部
８を構成している。そして淡炎口壁４と保炎板７を近接
させ淡バーナ１の上側部分間に濃バーナ５の下側部分を
対応するように淡バーナ１と濃バーナ５を交互に列設し
てバーナユニット９を構成するものであった。

【０００３】上記構成によって、淡バーナ１内で作成さ
れた希薄混合気が淡炎口部２から噴出され、濃バーナ５
内で作成された濃混合気が濃炎口部６と保炎部８に供給
される。濃炎口部６上に形成される濃火炎は、保炎部８
上に形成される噴出流速が小さく安定した保炎によって
安定化される。淡炎口部２上では両側の高温の濃火炎に
よって熱を受け燃焼反応をおこない、低温でＮＯｘ濃度
の低い淡火炎が形成される。そして安定な濃火炎と、不
安定でＮＯｘの低い淡火炎が交互に形成される濃淡燃焼
をおこなっていた。

【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、整流部の流速よりも炎口部の流速が大きく
なり、炎口の噴出流速を低下して騒音を低減するには限
界があった。また濃淡燃焼の場合には、炎バーナ１と濃
バーナ５を高密度で実装できるが、大能力用に燃焼量を
増加させたり、更に低ＮＯｘとするために淡火炎の燃焼
割合を増加すると、淡炎口部２から噴出される希薄混合
気の流速が増加して淡火炎が不安定となり燃焼騒音が増
加してしまうという課題があった。

【０００５】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、低騒音で高密度実装を維持しつつ燃焼能力を向上さ
せ、またよりＮＯｘ濃度を低減できる燃焼装置を提供す
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】上記目的を達成するため
に本発明は、火炎を形成するバーナと、前記バーナを複
数本列設してなるバーナユニットと、前記バーナに設け
られた多数の炎口を有する炎口部と、前記炎口部の外壁
を構成する炎口外壁と、前記炎口外壁に連接し整流部の
外壁を構成する整流外壁と、前記炎口外壁の幅を前記整
流外壁の幅より大きく設けたものである。また、希薄火
炎を形成する淡バーナと、濃火炎を形成する濃バーナ
と、淡バーナと濃バーナを交互に列設してなるバーナユ
ニットと、淡バーナに設けられた多数の淡炎口を有する
淡炎口部と、淡炎口部の外壁を構成する淡炎口外壁と、
淡炎口外壁に連接し整流部の外壁を構成する整流外壁
と、濃バーナに設けられた濃炎口部と、淡炎口外壁の幅
を整流外壁の幅より大きく設けると共に、濃炎口部の幅
を濃バーナの最大幅より小さく設けたものである。

【０００７】また希薄火炎を形成する淡バーナと、濃火
炎を形成する濃バーナと、淡バーナと濃バーナを交互に
列設してなるバーナユニットと、複数の帯状の炎口板間
に淡炎口を形成し所定の間隔で互いに接合した淡炎口群
と、複数の淡炎口群よりなる淡炎口部と、淡炎口部の外
壁を構成する淡炎口外壁と、淡炎口外壁に連接し整流部
の外壁を構成する整流外壁と、濃バーナに連接し複数の
濃炎口よりなる濃炎口部と、濃炎口部の両外側に設けら
れた保炎部と、保炎部を構成する保炎板と、保炎板の幅
を濃バーナの最大幅より小さく設け、淡炎口外壁の幅を
整流外壁の幅より大きく設けるとともに、炎口板の炎口
深長を淡炎口群の中央部を周辺部より大きく構成するも
のである。

【０００８】さらに希薄火炎を形成する淡バーナと、濃
火炎を形成する濃バーナと、淡バーナと濃バーナを交互
に列設してなるバーナユニットと、複数の淡炎口を所定
の間隔で設けた淡炎口群と、複数の淡炎口群よりなる淡
炎口部と、淡炎口部の外壁を構成する淡炎口外壁と、淡
炎口外壁に連接し整流部の外壁を構成する整流外壁と、
濃バーナに連接し複数の濃炎口を所定の間隔で集合した
濃炎口群と、濃炎口群の両外側に設けられた保炎部と、
保炎部を構成する保炎板と、保炎板の幅を濃バーナの最
大幅より小さく設け、淡炎口外壁の幅を整流外壁の幅よ
り大きく設けるとともに、淡炎口群と濃炎口群を千鳥状
に配列したものである。そして淡炎口群間の接合部は、
淡炎口の炎口深長より小さくし、淡炎口外壁間の下流側
に空間を設けた構成のものである。

【０００９】

【作用】本発明は上記構成によって、炎口部から流出す
る混合気の流速が、整流部の流速より小さくなり、火炎
が安定するため燃焼騒音が低減される。濃淡燃焼の場合
には、濃炎口部および保炎部の幅を小さくし、淡炎口部
の幅を大きくできるのでバーナユニットを拡大せずに淡
炎口の炎口面積を大きく構成することができる。従って
その分希薄混合気の噴出流速が低減でき希薄火炎を安定
して、低騒音となる。また淡炎口幅を整流部幅より大き
くし通路拡大部により発生する希薄混合気の流速分布
は、淡炎口群の炎口深長で中央部を周辺部より大きくし
て通路抵抗を大きくするので、淡炎口部の幅方向に均一
にすることができ最大流速を低減できる。さらに濃炎口
群と淡炎口群を千鳥配列するので淡炎口群間の接合部に
保炎を位置させることになり、淡火炎を連続的に濃火炎
に接触することができるので淡火炎の安定性がより図れ
る。淡炎口群間の接合部を淡炎口上面より低いので淡炎
口群より接合部に希薄混合気が浸入し淡炎口部長手方向
に見かけ上淡炎口面積が増加したことと同等となり噴出
流速が一層低くなり騒音を低減できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の第一の実施例について、図１
を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施例の燃焼
装置の断面図である。図１に示すように、淡バーナ１０
の上側部１１の下流側に絞り部１２と整流部１３を構成
する整流外壁１４が連続して設けられている。整流部１
３の下流側には間隔に淡炎口１５を構成する帯状の炎口
板１６が複数併設され、所定の間隔で互いに接合されて
淡炎口群１７を構成している。整流外壁１４の下流側に
は連通口１８が設けられ、これを覆うように淡炎口外壁
１９が整流外壁１４より外側幅方向に突出して設けられ
ている。整流外壁１４の延長部と淡炎口部外壁１９の間
に淡保炎部２０が形成され、淡炎口群１７と淡保炎部２
０で淡炎口部２１を構成している。また濃バーナ２２の
下側部２３が淡バーナ１０の上側部１１に対応した位置
に交互に設置され、全体として高密度実装のバーナユニ
ット２４を実現している。濃バーナ２２の下流側には保
炎口２５を有した濃炎口部２６が設けられている。ここ
で濃炎口部２６の幅は、濃バーナ２２の最大幅Ｄより小
さく構成されている。

【００１１】上記構成において、希薄側の可燃限界に近
い混合比の希薄混合気が淡バーナ１０内で作成される。
絞り部１２では多数の淡炎口群１７に均一に希薄混合気
が供給されるように分布が改善され、整流部１３で整流
された後、各淡炎口１５から噴出される。一部の希薄混
合気は連通口１８を通過して減速されて淡保炎部２０か
ら流出する。一方濃バーナ２２内で作成された濃混合気
は、大部分が濃炎口部２６から噴出される。一部の濃混
合気は保炎口２５から流出し、濃炎口部２６と淡炎口外
壁１９の間の空間で減速され、濃炎口部２６の周囲から
流出する。従って濃炎口部２６上に形成される濃火炎は
この低流速の濃混合気による火炎で安定化される。淡炎
口部２１上に形成される淡火炎は、淡保炎部２０より流
出する低速の希薄混合気が低速の濃火炎で安定化される
ので、淡炎口群１７から噴出される比較的高速の希薄混
合気による淡火炎も安定化される。このように淡バーナ
１０と濃バーナ２２は、互いに隣接する領域が低流速の
流れとなるため、それぞれに形成される淡火炎と濃火炎
は非常に安定で、バーナユニット２４全体の濃淡燃焼も
安定化される。

【００１２】ここでＮＯｘを更に低減するためには、不
安定だが火炎温度が低くサーマルＮＯｘの少ない淡火炎
の燃焼割合を増加させることが必要である。従って希薄
混合気の噴出流速が増加することになる。図１に示す如
く、濃炎口部２６の幅が濃バーナ２２の最大幅Ｄより小
さくし、その分淡炎口部２１の炎口幅を大きく構成して
希薄混合気の噴出流速を低減しているので、燃焼騒音の
上昇を抑制できる。

【００１３】次に第二の実施例を図２、図３にもとづい
て説明する。なお第一の実施例と同一の構成については
同一番号を付し説明は省略する。図２において、淡炎口
外壁１９は淡バーナ１０の本体構成部材と同一材で構成
されている。そして淡炎口外壁１９の幅は整流外壁１４
の幅よりも大きく設けられている。各淡炎口群１７の炎
口板１６の炎口深長は中央部２７が周辺部２８より大き
く構成されている。複数の濃炎口２９の両側に保炎口２
５を内包する保炎部３０が保炎部３１で構成され、これ
らよりなる濃炎口部２６が濃バーナ２２に設けられてい
る。

【００１４】上記構成において、絞り部１２で均一化さ
れ整流部１３で整流された希薄混合気は、淡炎口外壁１
９の幅を整流外壁１４の幅より大きく構成することによ
る拡大領域で、淡炎口外壁１９の近傍の流速が小さく、
中央で大きな状態の流速分布が発生する。が、図３
（Ａ）に示す如く、淡炎口群１７の炎口深長は中央部２
７が周辺部２８より大きいので通路抵抗も大きくなり、
噴出流速が淡炎口群１７の幅方向に均一となる。従って
図３（Ｂ）に示す如く、炎口板１６の炎口深長が同一の
場合に比べ炎口面積が拡大するので噴出流速が小さくな
り、かつ淡炎口群１７の幅方向に均一な流れとなって淡
火炎が安定化するので、燃焼騒音が低減する。

【００１５】次に第三の実施例を図４から図６に基づい
て説明する。なお本発明の第一の実施例及び第二の実施
例と同一構成については同一番号を付し、説明は省略す
る。図４のＡ−Ａ断面を示す図５（Ａ）において、２つ
の隣り合った濃炎口２９で濃炎口群３２が形成されてい
る。濃炎口群３２の両側には隣り合った２つの連接する
濃炎口群３２毎に仕切り部３３を有する保炎板３１によ
って保炎部３０が構成され、これらが全体として濃炎口
部２６を構成している。淡炎口部２１と濃炎口部２６
は、それぞれ淡炎口群１７と濃炎口群３２が千鳥状にな
るように配列され、交互に隣接して設置されている。帯
状の炎口板１６が所定間隔で互いに接合部３４で接合さ
れて淡炎口群１７が形成され、複数の淡炎口群１７で淡
炎口部２１が構成されている。淡炎口部２１の両外側は
淡炎口外壁１９で形成されている。接合部３４の炎口板
１６の炎口深長は小さく設けられ、下流側に淡炎口外壁
１９で囲まれた連結空間３５を構成している。

【００１６】上記構成によって、淡炎口群１７間の接合
部３４には濃炎口群３２や保炎部３０上に形成される濃
火炎及び保炎が位置することになる。従って接合部３４
によって不連続となり、本来不安定な淡火炎の基部が、
両側から確実に濃火炎と保炎で加熱され、安定性が向上
して燃焼騒音が低減する。また図６に示す如く、淡炎口
群１７から噴出される希薄混合気は、大部分が淡炎口１
５から噴出するが、一部連結空間３５に流入し、接合部
３４からも流出する。従って淡炎口部２１の長手方向に
見かけ上淡炎口面積が増加したことと同等となって噴出
流速が低くなり、かつ連続的に淡火炎が形成されるよう
になる。この連続した淡火炎は、千鳥状に配列された濃
炎口群３２や保炎部３０上に形成される濃火炎や保炎に
よって連続的に安定化され燃焼騒音を低減する。

【００１７】なお連続空間３５は図５（Ｂ）に示す如
く、炎口板１６で仕切られていてもよい。要は隣り合っ
た淡炎口群１７に供給される希薄混合気の一部が、接合
部３４に導入される空間を有する連結区区間３５を構成
しておればよい。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
低騒音淡燃焼装置によれば以下の効果が得られる。

【００１９】（１）濃炎口部の幅を濃バーナの最大幅よ
り小さくし、その分淡炎口部の炎口幅を大きく構成して
淡炎口の面積を大きくし希薄混合気の噴出流速を低減し
ているので、燃焼騒音の上昇を抑制できる。

【００２０】（２）淡炎口群の炎口深長は中央部が周辺
部より大きいので通路抵抗も大きくなり、噴出流速が淡
炎口群の幅方向に均一となるので、炎口面積を拡大して
も淡炎口群の幅方向に均一な流れとなって淡火炎が安定
化するので、燃焼騒音を低減できる。

【００２１】（３）千鳥配列により淡炎口群間の接合部
には濃炎口群上に形成される濃火炎が位置することにな
り、不安定な淡火炎の基部が、両側から確実に濃火炎で
加熱され、安定性が向上して燃焼装置を低減できる。

【００２２】（４）希薄混合気は一部が連結空間に流入
し、接合部からも流出して見かけ上淡炎口面積が増加し
たことと同等となって噴出流速が低くなり、燃焼騒音を
低減できる。

【００２３】（５）濃炎口幅を狭くし、淡炎口幅をその
分広くしてバーナユニット全体の幅方向の大きさを同一
にできるので、燃焼装置の互換性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例における燃焼装置の断面
図

【図２】本発明の第二の実施例における燃焼装置の全体
断面図

【図３】（Ａ）同実施例の幅方向の噴出流速を示す説明
図 （Ｂ）同実施例に対する炎口深長を同一とした場合の幅
方向の噴出流速を示す説明図

【図４】本発明の第三の実施例における燃焼装置の上面
図

【図５】同実施例のＡＡ断面図

【図６】同実施例の長手方向の噴出流速の比較を示す説
明図

【図７】従来の燃焼装置の断面図

【符号の説明】

１０ 淡バーナ １３ 整流部 １４ 整流外壁 １５ 淡炎口 １６ 炎口板 １７ 淡炎口群 １９ 淡炎口外壁 ２１ 淡炎口部 ２２ 濃バーナ ２４ バーナユニット ２６ 濃炎口部 ２７ 中央部 ２８ 周辺部 ２９ 濃炎口 ３０ 保炎部 ３１ 保炎板 ３２ 濃炎口群 ３４ 接合部 ３５ 連結空間 Ｄ 最大幅

フロントページの続き (72)発明者 木村 洋一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 金崎 幸一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】火炎を形成するバーナと、前記バーナを複
   数本列設してなるバーナユニットと、前記バーナに設け
   られた多数の炎口を有する炎口部と、前記炎口部の外壁
   を構成する炎口外壁と、前記炎口外壁に連接し整流部の
   外壁を構成する整流外壁と、前記炎口外壁の幅を前記整
   流外壁の幅より大きく設けた低騒音燃焼装置。
2. 【請求項２】希薄火炎を形成する淡バーナと、濃火炎を
   形成する濃バーナと、前記淡バーナと前記濃バーナを交
   互に列設してなるバーナユニットと、前記淡バーナに設
   けられた多数の淡炎口を有する炎炎口部と、前記淡炎口
   部の外壁を構成する淡炎口外壁と、前記淡炎口外壁に連
   接し整流部の外壁を構成する整流外壁と、前記濃バーナ
   に設けられた濃炎口部と、前記淡炎口外壁の幅を前記整
   流外壁の幅より大きく設けるとともに、前記濃炎口部の
   幅を前記濃バーナの最大幅より小さく設けた低騒音濃淡
   燃焼装置。
3. 【請求項３】希薄火炎を形成する淡バーナと、濃火炎を
   形成する濃バーナと、前記炎バーナと前記濃バーナを交
   互に列設してなるバーナユニットと、複数の帯状の炎口
   板間に淡炎口を形成し所定の間隔で互いに接合した淡炎
   口群と、複数の前記淡炎口群よりなる淡炎口部と、前記
   淡炎口部の外壁を構成する淡炎口外壁と、前記淡炎口外
   壁に連接し整流部の外壁を構成する整流外壁と、前記濃
   バーナに連接し複数の濃炎口よりなる濃炎口部と、前記
   濃炎口部の両外側に設けられた保炎部と、前記保炎部を
   構成する保炎板と、前記保炎板の幅を前記濃バーナの最
   大幅より小さく設け、前記淡炎口外壁の幅を前記整流外
   壁の幅より大きく設けるとともに、前記炎口板の炎口深
   長を前記淡炎口群の中央部を周辺部より大きくした低騒
   音濃淡燃焼装置。
4. 【請求項４】希薄火炎を形成する淡バーナと、濃火炎を
   形成する濃バーナと、前記淡バーナと前記濃バーナを交
   互に列設してなるバーナユニットと、複数の淡炎口を所
   定の間隔で設けた淡炎口群と、複数の前記淡炎口群より
   なる淡炎口部と、前記淡炎口部の外壁を構成する淡炎口
   外壁と、前記淡炎口外壁に連接し整流部の外壁を構成す
   る整流外壁と、前記濃バーナに連接し複数の濃炎口を所
   定の間隔で集合した濃炎口群と、前記濃炎口群の両外側
   に設けられた保炎部と、前記保炎部を構成する保炎板
   と、前記保炎板の幅を前記濃バーナの最大幅より小さく
   設け、前記淡炎口外壁の幅を前記整流外壁の幅より大き
   く設けるとともに、前記淡炎口群と前記濃炎口群を千鳥
   状に配列した低騒音濃淡燃焼装置。
5. 【請求項５】淡炎口群間の接合部は、淡炎口の炎口深長
   より小さくし、淡炎口外壁間の下流側に空間を設けた請
   求項４記載の低騒音濃淡燃焼装置。