JPS59109710A - 燃焼器 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明はガス体燃料を燃焼させ熱交換器、その他を加熱
する燃焼器において、送風機で強制予混合燃焼させるも
ので、予混合気（１次空気）と拡散空気（２次空気）を
与えるブンゼン方式の火炎を形成するバーナに関するも
のである。

従来例の構成とその問題点 従来このような送風機を用いた燃焼器は十分な燃焼空気
を得るため、１ズルで燃焼用空気を吸引し、ガスと混合
燃焼させるものに比し、コンパクトで大きな燃焼量を得
る効果があったが、火炎の安定性を失いやすく、特に予
混合気中の空燃比（燃料と１次空気の比率）の調節がむ
ずかしかった。従って多くのガス種への対応や燃焼量調
節などでは電子側（財）を用いた空燃比開明（や適用ガ
ス種の制限を行い高価で大型化しタリ、使い勝手の悪い
ものとなっていた。

そこで、我々は従来の悪い点を解決するため、送風機で
強制予混合燃焼させるもので、予混合気と２次空気を与
えるブンセンバーナに関し、１次空気供給口を２次空気
通路に設け、２次空気通路の出口近傍で通路抵抗を変化
させることにより１次空気供給口よジ予混合気室へ供給
される１次空気量を制（財）し、供給される燃料の性質
・燃焼量にマツチした空燃比を任意に設定できる燃焼器
を提案した。以下に提案した燃焼器を第１図〜第３図に
示し、説明する。

１はバーナで、２は燃料供給口、３はバーナ１の中央２
次空気孔、４は予混合気室、５は１端を予混合気室４に
面し、複数個設けた炎孔、６はバーナ１の外周空気通路
、７は１端を予混合気室４に面し、他端を外周空気通路
６に面した１次空気供給口、８は炎孔６に形成された火
炎、９は炎孔６と１次空気供給ロア間の外周空気通路６
中に設けた仕切り板、１０は仕すＪす板９に開口した２
次空気孔、１１は送風機であり以上で燃焼器は構成され
ている。

この燃焼器の燃焼状態は、燃料供給口２から予混合気室
４内へ燃料（以下ガスといｃ））が供給されて、同時に
１次空気供給口了から１次空気が供給されて、ガスと１
次空気は予混合気室４内にて混合し予混合気となる。そ
の後、予混合気は炎孔５へ供給されて火炎８を形成して
燃焼する。

以上の状態で燃焼している時、火炎８への２次空気の供
給は中央空気通路３及び２次空気口１０よす供給されろ
。この時、２次空気口１ｏよジ供給されろ２次空気の流
れは予混合気中の空気量がガスの理論空気量に比し非常
に少ない時の状態を第２図、反対に理論空気量と同等程
度の状態を第３図中に２次空気流れＡ、　　Ｂとして模
式的に示す。

予混合気中の空気量が少ない時の火炎８は、燃焼に必要
な空気を主として２次空気との拡散によって供給を受け
るため、１次炎は形成されないで２次炎のみ形成して燃
焼する。よって、火炎８は、予混合気と２次空気の拡散
速度によって形状及び形成される位置が定する。２次空
気口１０よす供給される２次空気は、２次空気口１ｏが
ノズルの゛作用をして噴出されるため、はとんど下流方
向へ直進し、火炎８方向即ち、噴出方向に対し直角方向
へはほとんど流れない。よって炎孔５より噴出した予混
合気は燃焼に必要な空気量が不足し、燃焼しないで空気
の存在する２次空気流れＡの部分まで予混合気が流れて
燃焼する。その時、予混合気は２次空気口１０から空気
を供給されるため、炎孔５から２次空気孔１０間に火炎
８を形成する。

反対に予混合気中の空気量が多い時の火炎８は、燃焼に
必要な空気がほとんど予混合気中に供給されているので
、炎孔６へ形成される。

一般に送風機を用い強制的に予混合気を作り、燃焼さす
燃焼器において、送風機の吐出圧力と吐出風量は、２次
空気口１０．　　中央空気通路３，１次空気供給口了を
空気が流れる時の抵抗によって決する。また、燃焼器に
取り付けられた熱交換滞を燃焼排ガスが流れる時に生じ
る抵抗にも左右され、同時に送風機へ加わる電源電圧変
動にも同様である。これらの抵抗にバランスする状態１
で送風機の吐出圧力と吐出風量が変化する。これは、量
産時の１次空気供給ロア、２次空気口１０＋熱交換器の
燃焼排ガス通路の寸法バラツキ及び電源電圧変動によっ
て燃焼器個々の吐出圧力と吐出風量が変化する。よって
、送風機の吐出圧力と吐出風量が変化することは、外周
空気通路６へ作用する圧力が変化し、１次空気供給ロア
及び２次空気口１０よす供給される１次空気量及び２次
空気量は変化する。即ち、バーナ１での燃焼は前述した
予混合気中の空気量が少ない時と多い時が存在すること
になる。よって、予混合気中の空気量が少ない時は火炎
８が炎孔５から２次空気口１０間に形成されて燃焼を継
続するため、仕切り板９が加熱されて熱変形を生じて、
バーナ１と仕切り板間に間隙部が生じ、外周空気通路６
内に作用している圧力が２次空気口１０の抵抗が小さく
なったようになって変化し、低下することによって１次
空気ロアより供給される空気量がさらに減少する。

供給されるガス量は一定であるため、予混合気中の空気
量によって決まるバーナ１のスス発生限界の予混合気中
の空気量を下回り、初期の設定燃焼状態であるススの発
生しない燃焼から、火炎８中に黄火が存在し、ススの発
生する燃焼状態となって、設定燃焼が得られない欠点を
有していた。またこの燃焼状態は、仕切り板９の熱変形
が取り除かれ間隙部がなくならない限り継続する。間隙
部が生じた時は、間隙部を２次空気が流れ、その流れ量
が多くなると、火炎８は２次空気によって吹き飛ばされ
て不完全燃焼を併発する欠点をも有していた。

発明の目的 本発明はかかる先に提案した燃焼器の欠点を解消するも
ので、炎孔へ形成された火炎への２次空気供給を円滑に
且つ火炎全周に均一に供給し、予混合気中の空気量が変
化しても、炎孔のみに火炎を安定化させて安定燃焼を継
続することを目的とするものである。

発明の構成 この目的を達成するため、本発明は複数の炎孔と該炎孔
に連絡した予混合気室の周囲に予混合気用の１次空気供
給口を設けたバーナと該バーナの炎孔に燃焼用空気を供
給する空気通路と空気通路に送風する送風機よりなり、
バーナ中央部に中央空気通路、外周部に外周空気通路を
形成し、外周空気通路へ予混合気用の１次空気供給口を
開口し、炎孔と１次空気供給口間の外周空気通路中に中
央にバーナ口を有した仕切り板を設けてバーナ口にバー
ナを配設し、バーナの外周空気通路に面した外周壁との
間に間隙を設け、且つ間隙の外周に、仕切り板に開口し
た２次空気孔を構成した。この構成によって、予混合気
中の空気量が少ない時にも火炎全面に間隙及び２次空気
孔から分割して２次空気を供給することによって、炎孔
近傍へ２次空気が供給されて、予混合気と２次空気の拡
散面が炎孔と間隙間に存在し火炎を炎孔へ安定化させる
作用を有する。

実施例 以下本発明の実施例を第４図〜第６図を用いて説明する
。なお従来例と同一の作用をする部材には同一番号を付
し、説明を省略する。

第１図につけ加えて、１２は仕切り板９の中央に開孔し
たバーナ口、１３はバーナ１の外周空気通路に面した外
周壁、１４はバーナ口１２にバーナ１を配設し、外周壁
１３との間に設けた間隙であり以上で燃焼器は構成され
ている。

上記構成において、燃焼は従来と貰ったく同様で、燃料
供給口２から予混合気室４内へガスが供給されて、同時
に１次空気供給ロアから１次空気が供給されて、ガスと
１次空気は予混合気室４内にて混合し予混合気となる。

その後、予混合気は炎孔５へ供給されて火炎８を形成し
て燃焼する。

以上の状態で燃焼している時、強制的に送風機を用いて
予混合し、燃焼さす燃焼器においては、予混合気中の空
気量が変化し、炎孔５に形成される火炎８が変化するこ
とを先に提案した燃焼器の中で説明し、予混合気中の空
気量が減少した時に欠点を有することを説明した。この
状態、即ち予混合気中の空気量が減少した時の本発明の
実施例における燃焼状態を第６図に示す。火炎８への２
次空気の供給は、間隙１４から火炎８の根元へ２次空気
流れＣをもって供給し、２次空気口１０からは、従来通
り火炎の先端部分へ２次空気流れＡをもって供給す心。

このように２カ所から供給し、しかも火炎８の根元部分
にも２次空気流れを設けろことによって、炎孔６よす噴
出した予混合気と２次空気の拡散面は炎孔５と間隙１４
間に形成される。よって燃焼時の火炎８は炎孔６と間隙
１４間に形成されて燃焼を継続する。これは、予混合気
中の空気量が変化しても、間隙１４から２次空気の供給
を受けていることによって、火炎８は先に提案した燃焼
器のように２次空気口１０と炎孔５間にわたって火炎８
が形成されないために仕切り板９を加熱し、熱変形さす
ことはない。よって、間隙１４の量は燃焼中に変化する
ことなく一定量が保持されているため、燃焼中に外周空
気通路６内の圧力が低下することがないので、１次空気
供給ロアへ作用している圧力も変化せず、１次空気供給
ロアよジ予混合気中へ供給される１次空気量も変化しな
い。よって量産時の寸法ばらつき及び電源電圧変動が生
じても、設定した燃焼が継続できる効果を有する。また
、間隙１４の間隙量は、火炎８の根元への２次空気供給
だけであるため、非常に小さく、流れる２次空気も少な
いので、火炎８が吹き飛ばされる現象はない。

′１′た、第７図に他の実症例を示す。構成は前述した
本発明の実施例の仕切り板を変更するもので、１５は仕
切り板９の中央に開孔したバーナ口１２の中心方向へ突
出した凸部である。凸部１５１”ｔ：バーナ口１２ヘバ
ーナ１を配設した時、外周壁１３と当接し、間隙１４を
構成する。

以上の構成によって、前述しｆ４実柿例においては、加
工組立て時に、バーナ口１２の中心とバーナ１の中心が
一致して、バーナ１の周囲に間隙量の均一な間隙が構成
される。これは、加工組立て時間隙量の多い部分、少な
い部分がバーナ１の周囲に生じないよりに注意して作業
する必要がある。

これを容易にするため凸部１６を外周壁１３への当りと
することによって解決した。

よって本実施例の効果は、間隙１４を構成するために必
要な作業時間の短縮化及び間隙１４が容易に得られる効
果を有する。

発明の効果 以上、説明（〜た本発明によれば、次の効果を有する。

（１）燃焼継続中に予混合気中の空気量が変化しても、
火炎は炎孔へ保持されており、仕切り板の異常加熱及び
加熱による変形がないので、燃焼器の焼損・使用不能等
がｌぐｌる。

（２）量産時の各部構成寸法のばらつきが犬さくでも燃
焼器に影響しないので、量産時の加工精度の保持に費や
すコストが低減できる。

（３）量産時の各部構成寸法のバラツキが大きくてもよ
いことは、燃焼時の予混合気中の空気量が大さく変化す
ることで、これは、燃焼器として、予混合気中の空気量
変動が犬さくでもよいことになり、燃焼器の燃焼範囲が
広い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の燃焼器の断面図、第２図及び第３図は従
来の燃焼器の燃焼状態図、第４図は本発明の実施例を示
す燃焼器の断面図、第６図は同仕切り板の平面図、第６
図は回器の燃焼状態図、第７図は本発明の他の実施例を
示す燃焼器の仕切り板の平面図である。 １・・・・・・バーナ、３・・・・・・中央空気通路、
４・・・・・・予混合気室、５・・・・・・炎孔、６・
・・・・・外周空気通路、７・・・・・・１次空気供給
口、９・旧・・仕切り板、１ｏ叩・２次空気口、１１−
・−・・・送風機、１２・・・・・・バーナ口、１３・
・・・・・外周壁、１４・・・・・・間隙、１６・・団
・凸部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第１
図 第　２　図 第３図 第４図 第５図 ２ 第６図 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の炎孔と、前記炎孔に連絡した予混合気室の
   周囲に予混合気用の１次空気供給口を設けたバーナと、
   前記バーナの前記炎孔に燃焼用空気を供給する空気通路
   と、前記空気通路に送風する送風機とを備え、前記バー
   ナ中央部に中央空気通路、外周部に外周空気通路を形成
   （〜、前記外周空気通路へ前記予混合気用の１次空気供
   給口を開口し、前記炎孔と前記１次空気供給口間の前記
   外周空気通路中に中央にバーナ口を有した仕切り板を設
   けて前記バーナ［］に前記バーナを配設し、前記バーナ
   の前記外周空気通路に面した外周壁との間に間隙を設け
   、且つ前記間隙の外周に前記仕切ｖ板に開口した２次空
   気口を備えた燃焼器。
2. （２）　　外周空気通路中に設けた仕切り、板のバーナ
   口へ前記仕切り板の中心方向へ突出した複数個の凸部を
   形成し、前記凸部をバーナの外周壁に邑接して、前記バ
   ーナと前記仕切ｖ板間に間隙を設けた特許請求の範囲第
   １項記載の燃焼器。