JPH10339406A - 低ＮＯｘバーナ - Google Patents
低ＮＯｘバーナInfo
- Publication number
- JPH10339406A JPH10339406A JP16526397A JP16526397A JPH10339406A JP H10339406 A JPH10339406 A JP H10339406A JP 16526397 A JP16526397 A JP 16526397A JP 16526397 A JP16526397 A JP 16526397A JP H10339406 A JPH10339406 A JP H10339406A
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- Japan
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- low nox
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- air
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 希薄予混合バーナを安価でコンパクトな構造
で実現する。 【解決手段】 希薄燃焼式ガスバーナ１の予混合部を、
最狭部Ａに向かって漸次断面積が狭くなる空気導入部Ｂ
と、最狭部Ａから前方へ向かって漸次断面積が広くなる
拡開部Ｃとを、くの字形に屈曲された両側壁板２によっ
て形成し、空気導入部Ｂに沿って管壁の前面に多数のノ
ズル孔３を列設したパイプ状のガスノズル４を配設する
と共に、拡開部Ｃの両側壁板２間に、両側に混合気の通
路５となる間隔を残して断面形状が二等辺三角形の分流
用ブロック６を配設し、分流用ブロック６の前面とその
前方に設けられた炎孔板７との間に一定幅の混合空間８
を形成した。
で実現する。 【解決手段】 希薄燃焼式ガスバーナ１の予混合部を、
最狭部Ａに向かって漸次断面積が狭くなる空気導入部Ｂ
と、最狭部Ａから前方へ向かって漸次断面積が広くなる
拡開部Ｃとを、くの字形に屈曲された両側壁板２によっ
て形成し、空気導入部Ｂに沿って管壁の前面に多数のノ
ズル孔３を列設したパイプ状のガスノズル４を配設する
と共に、拡開部Ｃの両側壁板２間に、両側に混合気の通
路５となる間隔を残して断面形状が二等辺三角形の分流
用ブロック６を配設し、分流用ブロック６の前面とその
前方に設けられた炎孔板７との間に一定幅の混合空間８
を形成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、家庭用の給湯器やファ
ンヒータに使用する希薄燃焼形の低ＮＯｘガスバーナに
関するものである。
ンヒータに使用する希薄燃焼形の低ＮＯｘガスバーナに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】家庭用ガス機器の低ＮＯｘ化について
は、現在濃淡燃焼方式あるいは二段燃焼方式によってほ
ぼ３０〜５０ｐｐｍ程度のＮＯｘ値が達成されている
が、特に屋内開放型の機器については尚一層の低ＮＯｘ
化が要請されており、従来方式では限界がある。一方理
論空気比以上に燃焼空気を混合させる希薄燃焼方式は、
低ＮＯｘ効果がきわめて大きい反面、燃料ガスと空気と
の混合が燃焼状態に大きく影響するために、高い供給圧
力と大きな混合スペースが必要となって、コストがかか
る上に機器が大型化するという問題があり、家庭用機器
では未だ実用化に至っていない。
は、現在濃淡燃焼方式あるいは二段燃焼方式によってほ
ぼ３０〜５０ｐｐｍ程度のＮＯｘ値が達成されている
が、特に屋内開放型の機器については尚一層の低ＮＯｘ
化が要請されており、従来方式では限界がある。一方理
論空気比以上に燃焼空気を混合させる希薄燃焼方式は、
低ＮＯｘ効果がきわめて大きい反面、燃料ガスと空気と
の混合が燃焼状態に大きく影響するために、高い供給圧
力と大きな混合スペースが必要となって、コストがかか
る上に機器が大型化するという問題があり、家庭用機器
では未だ実用化に至っていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】希薄燃焼方式では如何
にして均一混合気を作るかが重要であり、混合が不均一
になると燃料ガスの濃度の高い部分でＮＯｘが発生する
ために、全体の低ＮＯｘ値が増加してしまう。また希薄
燃焼は少ない燃料と多量の空気を均一に混合する必要が
あるが、安価なシロッコ型ファンではどうしても圧力が
不足して混合が不十分になるため、どうしても高価で大
型のブロアを使用せざるを得ず、混合管も長大化すると
いう問題があった。またファンミキサを使用しても、均
一混合気を得ることは可能であるが、ファン内に燃料ガ
スを注入する構造であるために、ターンダウンを大きく
とると外部ガス漏れの危険性やバックファイアによる爆
発の危険性があって、やはり家庭用には採用し難いとい
う問題があった。本発明はかかる問題点を解消し、希薄
燃焼方式による低価格でコンパクトな低ＮＯｘバーナを
提供することを目的とするものである。
にして均一混合気を作るかが重要であり、混合が不均一
になると燃料ガスの濃度の高い部分でＮＯｘが発生する
ために、全体の低ＮＯｘ値が増加してしまう。また希薄
燃焼は少ない燃料と多量の空気を均一に混合する必要が
あるが、安価なシロッコ型ファンではどうしても圧力が
不足して混合が不十分になるため、どうしても高価で大
型のブロアを使用せざるを得ず、混合管も長大化すると
いう問題があった。またファンミキサを使用しても、均
一混合気を得ることは可能であるが、ファン内に燃料ガ
スを注入する構造であるために、ターンダウンを大きく
とると外部ガス漏れの危険性やバックファイアによる爆
発の危険性があって、やはり家庭用には採用し難いとい
う問題があった。本発明はかかる問題点を解消し、希薄
燃焼方式による低価格でコンパクトな低ＮＯｘバーナを
提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による低ＮＯｘバ
ーナは、図１〜２に示すように、希薄燃焼式ガスバーナ
１の予混合部を、最狭部Ａに向かって漸次断面積が狭く
なる空気導入部Ｂと、最狭部Ａから前方へ向かって漸次
断面積が広くなる拡開部Ｃとを、くの字形に屈曲された
両側壁板２によって形成し、空気導入部Ｂに沿って管壁
の前面に多数のノズル孔３を列設したパイプ状のガスノ
ズル４を配設すると共に、拡開部Ｃの両側壁板２間に、
両側に混合気の通路５となる間隔を残して断面形状が二
等辺三角形の分流用ブロック６を配設し、分流用ブロッ
ク６の前面とその前方に設けられた炎孔板７との間に一
定幅の混合空間８を形成したものであって、分流用ブロ
ック６の形状により混合気通路５の出口における渦発生
用エッジ９の角度を急峻にして、混合気の撹拌効果を高
めると共に、ベンチュリ管に相当する拡開部Ｃの開き角
を大きくして混合空間８の横幅を広げることにより、バ
ーナ本体１の全長を増すことなく混合効果を高めた点に
特徴を有するものである。なお混合空間８の左右のエッ
ジ９で発生する渦流は著しく不規則であり、瞬間的には
常に左右非対称であるために、両側から衝突する気流が
きわめて効率的に撹拌混合され、混合空間８の横幅がベ
ンチュリミキサの混合管を長くしたのと同等の効果を奏
しているのである。
ーナは、図１〜２に示すように、希薄燃焼式ガスバーナ
１の予混合部を、最狭部Ａに向かって漸次断面積が狭く
なる空気導入部Ｂと、最狭部Ａから前方へ向かって漸次
断面積が広くなる拡開部Ｃとを、くの字形に屈曲された
両側壁板２によって形成し、空気導入部Ｂに沿って管壁
の前面に多数のノズル孔３を列設したパイプ状のガスノ
ズル４を配設すると共に、拡開部Ｃの両側壁板２間に、
両側に混合気の通路５となる間隔を残して断面形状が二
等辺三角形の分流用ブロック６を配設し、分流用ブロッ
ク６の前面とその前方に設けられた炎孔板７との間に一
定幅の混合空間８を形成したものであって、分流用ブロ
ック６の形状により混合気通路５の出口における渦発生
用エッジ９の角度を急峻にして、混合気の撹拌効果を高
めると共に、ベンチュリ管に相当する拡開部Ｃの開き角
を大きくして混合空間８の横幅を広げることにより、バ
ーナ本体１の全長を増すことなく混合効果を高めた点に
特徴を有するものである。なお混合空間８の左右のエッ
ジ９で発生する渦流は著しく不規則であり、瞬間的には
常に左右非対称であるために、両側から衝突する気流が
きわめて効率的に撹拌混合され、混合空間８の横幅がベ
ンチュリミキサの混合管を長くしたのと同等の効果を奏
しているのである。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１〜２は本発明による低ＮＯｘ
バーナの一実施例を示したもので、直方体形のバーナ本
体１の下部にシロッコ型ファン１０が連結されており、
このファン１０によって供給された一次空気は、パンチ
ングパネルよりなる整流板１１を通って、上方の予混合
部に供給される。予混合部は、最狭部Ａに向かって漸次
断面積が狭くなる空気導入部Ｂと、最狭部Ａから前方へ
向かって漸次断面積が広くなる拡開部Ｃが、くの字形に
屈曲された両側壁板２によって形成されたもので、空気
導入部Ｂに沿ってパイプ状のガスノズル４が配設されて
おり、ガスノズル４の管壁面には多数のノズル孔３が列
設されている。拡開部Ｃには両側壁板８との間にそれぞ
れ混合気の通路５となる間隔を残して、断面形状が二等
辺三角形の分流用ブロック６が配設されており、この分
流用ブロック６の前面と、その前方に設けられた炎孔板
７との間に、混合気を十分攪拌混合するための一定幅の
混合空間８が形成されている。
バーナの一実施例を示したもので、直方体形のバーナ本
体１の下部にシロッコ型ファン１０が連結されており、
このファン１０によって供給された一次空気は、パンチ
ングパネルよりなる整流板１１を通って、上方の予混合
部に供給される。予混合部は、最狭部Ａに向かって漸次
断面積が狭くなる空気導入部Ｂと、最狭部Ａから前方へ
向かって漸次断面積が広くなる拡開部Ｃが、くの字形に
屈曲された両側壁板２によって形成されたもので、空気
導入部Ｂに沿ってパイプ状のガスノズル４が配設されて
おり、ガスノズル４の管壁面には多数のノズル孔３が列
設されている。拡開部Ｃには両側壁板８との間にそれぞ
れ混合気の通路５となる間隔を残して、断面形状が二等
辺三角形の分流用ブロック６が配設されており、この分
流用ブロック６の前面と、その前方に設けられた炎孔板
７との間に、混合気を十分攪拌混合するための一定幅の
混合空間８が形成されている。
【０００６】上記予混合部では、両側の混合気通路５に
よって一旦左右に分岐された混合気が、分流用ブロック
６の前縁で引き起こされる渦流によって攪拌されると共
に、分流用ブロック６の前面と炎孔板１との間の混合空
間で左右から供給される混合気同士が衝突して一層混合
が促進され、これが整流板１２を通って流速を均一化さ
れたのち、各炎孔１３から外部に噴射されて、炎孔板７
の前面で各炎孔１３毎に分割された火炎を形成して燃焼
する。各混合気通路５は、進行方向に沿って断面積がほ
ぼ一定となるように形成されているが、この断面積は必
ずしも一定である必要はなく、ファン１０の能力によっ
ては進行方向に沿って面積を漸増あるいは漸減させても
よい。いずれにしても撹拌用エッジ９の手前では、通常
の保炎機構のような断面積の不連続な変化がないので、
混合気通路５内での圧力損失はきわめて小さく、これが
総炎孔面積の大きい炎孔板１の構成と相まって、希薄燃
焼用の多量の空気の予混合を可能にしているのである。
なお本実施例では、炎孔板１の各炎孔１３内に金網１５
を張って、炎孔１３内での流速の均一化とターンダウン
時における逆火の防止を図っている。またターンダウン
時には、燃料供給量と共にファン回転数も制御される。
なお図２において、１４は外壁を冷却するための空気通
路である。
よって一旦左右に分岐された混合気が、分流用ブロック
６の前縁で引き起こされる渦流によって攪拌されると共
に、分流用ブロック６の前面と炎孔板１との間の混合空
間で左右から供給される混合気同士が衝突して一層混合
が促進され、これが整流板１２を通って流速を均一化さ
れたのち、各炎孔１３から外部に噴射されて、炎孔板７
の前面で各炎孔１３毎に分割された火炎を形成して燃焼
する。各混合気通路５は、進行方向に沿って断面積がほ
ぼ一定となるように形成されているが、この断面積は必
ずしも一定である必要はなく、ファン１０の能力によっ
ては進行方向に沿って面積を漸増あるいは漸減させても
よい。いずれにしても撹拌用エッジ９の手前では、通常
の保炎機構のような断面積の不連続な変化がないので、
混合気通路５内での圧力損失はきわめて小さく、これが
総炎孔面積の大きい炎孔板１の構成と相まって、希薄燃
焼用の多量の空気の予混合を可能にしているのである。
なお本実施例では、炎孔板１の各炎孔１３内に金網１５
を張って、炎孔１３内での流速の均一化とターンダウン
時における逆火の防止を図っている。またターンダウン
時には、燃料供給量と共にファン回転数も制御される。
なお図２において、１４は外壁を冷却するための空気通
路である。
【０００７】図３は他の実施例を示したもので、図１の
予混合部の構造を並列に４個並べたものであるが、低Ｎ
Ｏｘ性能は図１の場合と殆ど同じである。また図４のグ
ラフは、図３の構成で４５０００ｋｃａｌ／ｈの能力を
有する本発明バーナを使用してＮＯｘ値を測定した結果
を示したもので、定格燃焼時には約５ｐｐｍが実現され
ており、ターンダウン時にも８ｐｐｍ以下が達成されて
いる。
予混合部の構造を並列に４個並べたものであるが、低Ｎ
Ｏｘ性能は図１の場合と殆ど同じである。また図４のグ
ラフは、図３の構成で４５０００ｋｃａｌ／ｈの能力を
有する本発明バーナを使用してＮＯｘ値を測定した結果
を示したもので、定格燃焼時には約５ｐｐｍが実現され
ており、ターンダウン時にも８ｐｐｍ以下が達成されて
いる。
【０００８】
【発明の効果】本発明は上述のように、予混合部の拡開
部Ｃに断面形状が二等辺三角形の分流用ブロック６を設
けたことによって、混合気通路５の出口部分における渦
発生用エッジ９の角度を急峻にして、混合気の撹拌効果
を高めることができ、また拡開部Ｃの開き角を大きくし
て混合空間８の横幅を広げたことにより、バーナ本体１
の全長を増すことなく混合効果を高めることができたも
のであり、それによって高価な高圧力ブロアを使用する
ことなく、コンパクトで混合効果の高い希薄燃焼バーナ
を可能にし、きわめて低ＮＯｘ効果の高い家庭用ガス機
器を実現し得たものである。
部Ｃに断面形状が二等辺三角形の分流用ブロック６を設
けたことによって、混合気通路５の出口部分における渦
発生用エッジ９の角度を急峻にして、混合気の撹拌効果
を高めることができ、また拡開部Ｃの開き角を大きくし
て混合空間８の横幅を広げたことにより、バーナ本体１
の全長を増すことなく混合効果を高めることができたも
のであり、それによって高価な高圧力ブロアを使用する
ことなく、コンパクトで混合効果の高い希薄燃焼バーナ
を可能にし、きわめて低ＮＯｘ効果の高い家庭用ガス機
器を実現し得たものである。
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図。
【図２】同上の縦断面図。
【図３】本発明の他の実施例の斜視図。
【図４】本発明の効果を示すグラフ。
１ バーナ本体 ２ 側壁板 ３ ノズル孔 ４ ガスノズル ５ 混合気通路 ６ 分流用ブロック ７ 炎孔板 ８ 混合空間 ９ 渦発生用エッジ １０ シロッコ型ファン １１ 整流板 １２ 整流板 １３ 炎孔 １４ 冷却用空気通路 １５ 金網 Ａ 最狭部 Ｂ 空気導入部 Ｃ 拡開部
Claims (3)
- 【請求項１】 希薄燃焼式ガスバーナの予混合部を、最
狭部に向かって漸次断面積が狭くなる空気導入部と、最
狭部から前方へ向かって漸次断面積が広くなる拡開部と
を、くの字形に屈曲された両側壁板によって形成し、空
気導入部に沿って管壁の前面に多数のノズル孔を列設し
たパイプ状のガスノズルを配設すると共に、拡開部の両
側壁板間に、両側に混合気の通路となる間隔を残して断
面形状が二等辺三角形の分流用ブロックを配設し、分流
用ブロックの前面とその前方に設けた炎孔板との間に一
定幅の混合空間を形成して成る低ＮＯｘバーナ。 - 【請求項２】 上記炎孔板の内側面に近接して、パンチ
ングパネルよりなる整流板を張設して成る請求項１記載
の低ＮＯｘバーナ。 - 【請求項３】 上記予混合部を１枚の炎孔板の後方に複
数並設して成る請求項１記載の低ＮＯｘバーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16526397A JPH10339406A (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 低ＮＯｘバーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16526397A JPH10339406A (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 低ＮＯｘバーナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10339406A true JPH10339406A (ja) | 1998-12-22 |
Family
ID=15809014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16526397A Withdrawn JPH10339406A (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 低ＮＯｘバーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10339406A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008157526A (ja) * | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Rinnai Corp | バーナ装置 |
| WO2010082237A1 (ja) * | 2009-01-19 | 2010-07-22 | 新日鉄エンジニアリング株式会社 | 燃焼バーナ |
| CN110566948A (zh) * | 2019-10-16 | 2019-12-13 | 杭州富尔顿热能设备有限公司 | 一种用于锅炉改造的燃烧管 |
| CN110645573A (zh) * | 2018-06-27 | 2020-01-03 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 预混装置及燃气热水器 |
-
1997
- 1997-06-06 JP JP16526397A patent/JPH10339406A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008157526A (ja) * | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Rinnai Corp | バーナ装置 |
| JP4680880B2 (ja) * | 2006-12-22 | 2011-05-11 | リンナイ株式会社 | バーナ装置 |
| WO2010082237A1 (ja) * | 2009-01-19 | 2010-07-22 | 新日鉄エンジニアリング株式会社 | 燃焼バーナ |
| CN102282419A (zh) * | 2009-01-19 | 2011-12-14 | 新日铁工程技术株式会社 | 燃烧器 |
| CN110645573A (zh) * | 2018-06-27 | 2020-01-03 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 预混装置及燃气热水器 |
| CN110566948A (zh) * | 2019-10-16 | 2019-12-13 | 杭州富尔顿热能设备有限公司 | 一种用于锅炉改造的燃烧管 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040907 |