JPS58160728A - 高負荷,高tdr燃焼装置 - Google Patents

高負荷,高tdr燃焼装置

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JPS58160728A
JPS58160728A JP4346882A JP4346882A JPS58160728A JP S58160728 A JPS58160728 A JP S58160728A JP 4346882 A JP4346882 A JP 4346882A JP 4346882 A JP4346882 A JP 4346882A JP S58160728 A JPS58160728 A JP S58160728A
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JP
Japan
Prior art keywords
air
flame
tdr
combustion
holes
Prior art date
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Pending
Application number
JP4346882A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Indo
引頭 正博
Fumitaka Kikutani
文孝 菊谷
Nobuyuki Kanehara
金原 信行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP4346882A priority Critical patent/JPS58160728A/ja
Publication of JPS58160728A publication Critical patent/JPS58160728A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/02Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、給湯機や暖房機などの燃焼機の中で、ファン
等を用いて強制的に空気を火炎に供給して短炎化し、高
負荷燃焼を実現し、燃焼装置の小型化を図るとともに、
使い勝手のうえから燃焼量の変化幅を従来の1/3から
176以下に広げるとともにその時の安定燃焼域を広げ
かつ空燃比制御のしやすい燃焼装置に関するものである
従来のこの種の高負荷燃焼装置として第1図に示すもの
がある。炎孔1のガス、空気の混合ガスの噴出方向の火
炎形成方向の周囲面に空気孔2を有する空気供給板3を
設けている。炎孔1は燃料供給口4に、燃料供給管6で
結ばれている。−力学気孔2は空気供給口6に、空気室
7を介して連通している。8は点火プラグである。この
構成において、燃料供給管6から矢印の如く供給された
空気およびガスの混合気が炎孔1から噴出されると同時
に、空気供給口6よりファン等で強制的に送られた空気
が矢印の如く、空気孔2より混合気に当るように角度を
持つて噴出され、点火プラグ8にて着火され火炎を構成
するが、火炎は炎孔1だけでなく、空気孔2から噴出さ
れる空気と混合気が拡散し、空気孔2の空気流線にそっ
て火炎が形成されるため、空気孔2と炎孔1で囲まれる
領域で燃焼するため高負荷燃焼が実現できるが、燃料お
よび空気を変化させ減少させると、第6図に示すように
燃焼量を30000 K caQ /p1yから100
00 KaaQ仝Yまで変化させてみると・Co/Co
2<0.005  の安定燃焼域はム、Bのラインでハ
ツチングした領域であシ範囲が狭い。これは第6図に示
すように、空燃比を高くすると、空気孔2からの噴出流
速が速くなり、炎孔1からの混合気の噴出速度と拡散混
合気が空気の流速に追従せず火炎が吹きとびはじめ火炎
が冷却されCOが凍結され排気されるので空燃比2位よ
りCO/CO2が悪く々るためである。炎孔1および空
気孔2が一定であり混合気の噴出流速と、空気の噴出流
速が燃焼量の変化、すなわちTDR(Turn Dow
n Ratio )に対し同じ比率で変化するため、T
DRに関係なく、空燃比2〜2.6で吹き飛ぶ。したが
って、第6図Bで示す線が空燃比上限を示す。またファ
ン等の風量検出精度は1/3位が限界であシ、TDRも
1/3が限界であり、全空気量は第5図イの線で示すよ
うに変化させるが30000 KaaQ /hy時の全
空気量45 m’zy1yに対し、1o o o o 
Kcaff4yでは15 m34y−f)風量に対し安
定燃焼させるだめの風量は114rから2 o TxI
傭とe m’/、しか風量バラツキが許されないため、
ファ゛ンのTDRに対する追従性が必要となj5TDR
に対する空燃比制御の精度を必要とする欠点を有してい
た。
本発明は、このような従来の欠点を除去するもので、強
制的に空気を火炎に供給して短炎化し、高負荷燃焼を図
る燃焼機において、TDR時の燃焼範囲を広げるンとも
にTDRの幅を広げ、空燃比制御をやりやすくすること
を目的とするものである。
この目的を達成するため本発明は、炎孔からの火炎形成
方向の周囲面に、空気孔を有する空気供給板をTDR時
に可動させ、TDRにしたがい、炎孔からの噴出混合気
の流れ方向と空気孔からの噴出空気の流れ方向の交点で
作られる角度が減少していくようにした構成としている
この構成によってTt)R時混合気流れに当る空気量の
割合を減少させて余分の空気を燃焼と関係なく逃がすこ
とにより、燃焼範囲を広げ、かつ空     !を 気量は燃料の凌化割合よシラ7な変化割合で良くなシ、
TDRの幅を広げるとともに、従来のファンを用いた空
燃比制御のやシやすいものとなる。
以下本発明の一実施例を第2図を用いて説明する。第2
図に斜視部分図で、9が燃焼部ユニットで空気供給口1
o、空気室11を持ち、空気室11の上方中央部に一次
空気孔12を持つ混合気室13があり、13の上部に炎
孔14をスリット状に多数設けている。13の左右に二
次空気孔16を持つ二次空気室16を構成している。炎
孔14の火炎形成方向の左右に多数の空気孔17を有す
る空気供給板18を空気孔17から噴出する空気流れ方
向と、炎孔14から噴出する混合ガスの流れ方向が交わ
るようにある角度を有して挿入されており、この空気供
給板18は炎孔14の左右の支点19で、二次空気室1
6に設けられた摺動壁2oにそってモーター21のシャ
フト22の伸縮に連動して可動する構成となっている。
9はさらにこの炎孔14と空気供給板18の上側に燃焼
室23を持っておシ、燃焼室23の上端に給湯用バイブ
24とフィン26でフィンパイプ式の給湯機用熱交換器
を構成している。26は燃料供給管でノズル27を一次
空気孔12にのぞませている。
このように空気供給板18を可動する構成とし第3図に
示すように最大燃焼量の時は、空気供給板18はモータ
ー21でシャフト22を押し込み空気供給板18の支点
28を押し、支点19を中心に空気供給板18は摺動壁
20にそって押し込まれ、炎孔14からの混合気の噴出
方向と、空気孔17からの空気の噴出方向の角度は80
0位となっている。燃料は矢印→の如く燃料供給管26
からノズル27よシ噴出され空気供給口10よりファン
等により空気が矢印りの如く送ら、れ−欠字気孔12か
ら入る空気と混合され炎孔14より矢印環の如く噴出さ
れる。一方二次空気は二次空気孔16よシニ次空気室1
6を通シ空気孔17よシ噴出される。この状態で点火さ
せ燃焼させると火炎は図示の如く、点々でしめす形状と
なる。
この場合、空気の流れ方向に混合気が拡散し、空気を迎
えに行く形で燃焼するため凸凹火炎形状と!なり高負荷
燃焼となシ、大気中で自然の空気供給の場合は火炎が大
幅に伸びる形状と違い短炎化され高負荷燃焼が可能とな
っている。このため燃焼室23が小さくできるものであ
る。この場合に空燃比を増大していくと、空気孔17か
らの空気の噴出流速が速くなシすぎ、混合気の拡散と燃
焼速度のバランスがとれなくなり、多量の二次空気量が
空気孔1アから噴出されるため、火炎が冷却され、CO
がCO2にならずにそのまま00として排出されるため
第6図に示すようにCO/CO2は空燃比2近くでFG
の曲線のように急激に悪くなる。
したがって第6図に示すようにs Oo Oo Kca
Q4.Yの燃焼量では全空気量は空燃比1.1〜2まで
の33 m34.Yから60m/)lv/の範囲が00
4(6(ooosの安定燃焼域となる。したがって30
0oOKcaQ/hY一点の燃焼では全空気量33 m
34yから60m’4Yと27 !n /hrの変動が
許されるため、風量の設定は行いやすく高負荷燃焼(e
xl、5x10’ Kca124ym’ )も実現でき
る。次にTDRをとって1/6にした時の図を第4図で
説明する。この場合は図示の如く空気供給板18をTI
)Hに従いモーター21でシャフト22を引っ張り混合
気の噴出流れ方向と空気の噴出流れ方向の交点が作る角
度を20°に減少している。このため炎孔14゛よシ噴
出された混合気に接する空気量は第3図に比べcos 
6000.5の割合となる。したがって火炎は点々で示
すよう山形火炎となり伸びるが燃焼量が少ないため、燃
焼室の高負荷性は必要としないため充分安定燃焼するも
のである。この場合空燃比を増大すると、二次空気量も
増大するが、第3図のものに比べ上記のように火炎に向
う空気量が半分(0,5)に減るため、従来のものに比
べ倍の空気量を送るまで安定燃焼を行なえるものとなる
。しかも空気量の半分は図示の如く余分な空気として排
出されるため、Goが多量に発生する燃焼限界になって
も余分な空気で薄められ、第6図に示すようにCO/C
O2の特性は従来のFGの曲線がH工の曲線のように傾
斜してくるため従来の倍以上の空燃比の許容範囲に広が
るものである。したがって従来のものではTDRはファ
ンの風量の1/3位が限界、であったが、ファンの風量
は1/3でも燃焼範囲は広がシ、第5図の直線ム、Cで
囲まれる範囲に拡大できるため、直線口で示す風量変化
で30000 KcaQ 、f、rで4 s rII/
Fl?から6 CJ 0OKC&”/hYで151!1
5/  と燃料の方は1/6変化で風量は1/3変化で
良い。燃料は比例制御弁で176位は充分対応できるも
のである。しかもT D R1/6で風量は5.5 m
’iyから25 m3/Fvまで変化しても良いため、
従来の1/3TDR時の9 rn’/hyより変化割合
が多いため空燃比の制御もしやすいものである。
以上のように本発明の燃焼装置によれば、空気孔を有す
る空気供給板をTDRにともない、空気の噴出する流れ
方向を変え、空気の流れ方向と炎孔からの混合気を噴出
する流れ方向の交点で作られる角度を減少させることに
より、空気の火炎に噴出する割合を減少させ高負荷燃焼
におけるTDH範囲を広げるとともに、TDR時の安定
燃焼域を広げかつ空燃比制御のしやすいという効果が得
られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の高負荷燃焼装置の構成図、第2図は本発
明の一実施例による斜視図、第3図は第2図での高負荷
燃焼時の火炎状態、流れ状態図、第4図は第2図でのT
DR時の火炎および流れ状態図、第6図は安定燃焼域を
示す特性図、第6図はCO/CO2と空燃比の相関図で
ある。 14・・・・・・炎孔、17・・・・・・空気孔、18
・・・・・・突気供給板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 空気を強制的に火炎に供給して短炎化し、高負荷燃焼を
    図る構成とし、炎孔からの火炎形成方向の周囲面に、空
    気孔を有する空気供給板を設け、前記炎孔から混合気を
    噴出する流れ方向と、前記空気孔から空気を噴出する流
    れ方向の交点で作られる角度が、燃焼量の減少にともな
    い減っていくように前記空気供給板の角度を変える高負
    荷、高TDR燃焼装置。
JP4346882A 1982-03-17 1982-03-17 高負荷,高tdr燃焼装置 Pending JPS58160728A (ja)

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JP4346882A JPS58160728A (ja) 1982-03-17 1982-03-17 高負荷,高tdr燃焼装置

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JP4346882A JPS58160728A (ja) 1982-03-17 1982-03-17 高負荷,高tdr燃焼装置

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JPS58160728A true JPS58160728A (ja) 1983-09-24

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ID=12664542

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JP4346882A Pending JPS58160728A (ja) 1982-03-17 1982-03-17 高負荷,高tdr燃焼装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62198332U (ja) * 1986-06-09 1987-12-17
US10344968B2 (en) * 2017-05-05 2019-07-09 Grand Mate Co., Ltd. Gas mixer

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62198332U (ja) * 1986-06-09 1987-12-17
JPH0216101Y2 (ja) * 1986-06-09 1990-05-01
US10344968B2 (en) * 2017-05-05 2019-07-09 Grand Mate Co., Ltd. Gas mixer

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