JPS59125313A - 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 本発明はガス体燃月全燃焼させ熱交換器、その他全加熱
する燃焼器において、迄風機にて燃焼用空気を供給し、
供給された１部の空気を予混合気用の１次空気とし、残
りの空気を２次空気として燃焼する燃焼器に関するもの
である。

従来例の構成とその問題点 、従来ガス湯沸器などに見られるように複数本のブノゼ
／バーナを並列し各々にガスノズルで空気を吸引しガス
と混合燃焼させるもの、又とＦＬ＋で送風機で送気燃焼
させるもの、又燃焼用空気と燃粗全予じめ完全予混合し
供給燃焼させるものなどがあり、それぞれ特質を有して
いた一木発明は送風機で送気燃焼させるもので、予混合
空気（１次空気）と拡散空気（２次空気）を与えるブン
セン方式の火炎を形成するバーナに関し、予混合空気口
を２次空気通路に設け、該通路の出口近傍で通路抵抗を
変化させることにより予混合空気枇全制＋８１１し、供
給される燃料の性質・・燃焼量にマツチした予混合空気
比全任意に設定でき、バーナ中央部と外周部より２次空
気を供給し、中央部より供給される拡散空気に旋回流を
与え、バーナに形成された火災へ旋回流となった２次空
気を供給して火炎と２次空気間の拡散を強制的に誘発し
たものである○ 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、コンパクトで大きな燃焼量を得る効果があ−たが
火災の安定性を失いやすく、特に予混合空気量（空燃比
）の調節がむずかしかった○従−て多くのガス種への対
応や燃焼量調節などでｌｌ−１′電子制御を用いた空燃
比制御や適用ガス種の制限を行い、高価で大型化したり
使い勝手の悪いものとなっていた。また、火炎と２次空
気間の拡散が自然拡散であっ／ζため、火炎が長く伸び
たり、犬きく広が−たすして、よりコンパクトな燃焼器
龜 を実現できなか−た。従−て、燃焼室中に拡散板全挿入
したり、触媒作用のある耐熱性酸化物で形成した酸化触
媒などを入れて、火炎を縮小していたため、高価であっ
たり、拡散板又は酸化触媒はバーナより一定位置に固定
されているためにガス種によ−て火）長さが異なること
で効果をどのガス種でも得ることはできなかった。

発明の目的 不発明は送風機を用いて予混合空気と２次空気を供給し
て燃焼さす燃焼器において、炎孔へ形成された火災への
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、炎孔に火炎を安定化
させて安定燃焼を継続させることを目的とする。

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前記炎孔に燃焼用空気
を供給する空気通路と該空気通路に送風する送風機より
なり、バーナはバーナ中央部と炎孔部を嵌合形成し、中
央部に中央空気通路を形成し、１次空気供給口の１端は
外周空気通路に面し、バーナ内部はガス均圧室と予混合
気室及び予混合気均圧室に分割形成され、送風機の固定
羽根部に固定羽根との間に外周用２次空気供給路を形成
し、固定される。又中央空気通路中に送風機の軸心に固
設された旋回器を配し、炎孔と１次空気供給口間の外周
空気通路中に内周にバーナ口を有した仕切り板を設け、
バーナ口にバーナを配設し、バーナと仕切り板間に外周
空気通路に連絡した間隙を設は間隙の外周側仕切り板ン
こ２次空気口を構成した。

この構５＋ｉによって、バーナに形成される火炎はバー
ナの外周部より供給される２次空気によって中央方向へ
傾斜する。一方、バーナ中央部からは２次空気が旋回流
となって火炎へ供給されるため火炎と２次空気間では強
制拡散が誘発される。よ−て、火炎面には燃焼に必要な
空気が強制的に供給されて火炎が短かぐなる。よって本
発明の目的とする火炎を短かぐ縮小し、燃焼器をコンパ
クト化する作用を有する。また、予混合気中の空気量が
変化し、少なくなった時にも火炎全面に間隙及び２次柴
気孔から分割して２次空気を供給することによ−て、炎
孔近傍へ２次空気か供給されて、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。

実施例の説明 以下、本発明の実施例を第１図〜第３図を用いて説明す
る。

１は燃・暁器を示し、２は熱交換器、３は熱交換器３内
の燃焼ガス通路、４は下流に熱交換器３を接続した燃焼
筒で燃焼室５を形成している。６は送風機ケースで燃焼
筒４で連絡し、下部にモーフ７、回転羽根８、吸い込み
口９、吹出口１０固定羽根部１１により送風機１２を構
成している。

１３は上部に多数のスリ・ノド状炎孔１４を穿設し。

中央部を中央空気通路１５としたリング状のバーナで、
内部はガス均一板１６、予混合気均一板１７によって分
割され、ガス均圧室１８、予混合気室１９、予混合気均
圧室２０を形成し、それぞれは複数個のガス均一分配孔
２１と予混合気均一分配孔２２を均等に配分穿設した均
一供給手段によ−て連絡されている。２３は予混合気室
２０内のガス均圧室１８上部バーナ外周壁に複数個周方
向に均等に穿設した１次空気供給口である。２４はバー
ナ１３へのガス供給管でガス均圧室１８へ開口している
。２５は送風機ケース６周壁とバーナ１３の外周壁で構
成される外周空気通路で、固定羽根部１１とバーナ１３
によ−て構成される外周用２次空気供給路２６と連絡し
、他端は燃焼室５と外周空気通路２５間を仕切るように
設けた仕切板２γのバーナ孔２８にバーナ１３を挿入（
７、バーナ１３と仕切り板間の間隙２９及び前記仕切り
板２７に穿設した２次空気口３ｏＶＣよ−て連給してい
る。

また、中央空気通路１５は吹出口１０と連給し、送風機
１２よりの空気をバーナ１３の中央部へ供給し、火炎３
１へ燃焼用２次空気を供給する。

中央空気通路１６中には送風機１２の回転羽根８を数句
けたモータγの軸心３２を延長配設し臨ませ、先端に旋
回５３３を設けた。３４はバーナ１３を固定羽根部１１
に取り付け、外周用２次空気供給路２６を構成する脚で
ある。３５は外周空気通路２６１／こ面し、送風機ケー
ス６に設けた圧力取出し口で、３６は点火電極全示し、
３７はフレームロッド全示し、両者は互いに炎孔１４と
一定間隔をへだでた位置に取付けられている。ここで前
記バーナ１３は炎孔１４を形成する炎孔部３８を・・−
ナボデメ−３９に嵌合して構成している。以上によ−て
燃焼器１は構成される。

以上の構成において燃焼器１を作動させる電源（図示な
し）を　ＯＮ　すると送風機１２が駆動を開始し、吸い
込み口９より空気を吸引し、吹出口１ｏより吐出する。

その後、空気の一部は外周用２次空気供給路２６を通過
し、外周空気通路２６より、間隙２９．２次空気口３０
より燃焼室５へ流入する。その時、１部の空気は外周空
気通路２５に設けたバーナ１３の１次空気供給口２３よ
り予混合気室１９へ流入し、後述するガスと混合し予混
合気として予混合気均一分配孔２２を経て、炎孔１４よ
り噴出する。送風機１２の駆動と同時にガス供給管２４
よりバーナ１３内のガス均圧室１８内へガスが供給され
、ガス均一分配孔２１から予混合気室１９内へ流入し、
前記１次空気供給口２３より供給された１次空気と予混
合し、前述のように炎孔１４より噴出し、点火器３６に
て点火され火炎３１を形成する。この火炎はフレームロ
ッド３７にて検知され、燃・暁状態全維持継続する。こ
の時、前記送風機１２よりの空気の１部はバーナ１３の
中央部に必要な二次空気として中央空気通路１５より供
給され、旋回認３３によ−て旋回流となって火炎３１へ
供給盗れる。

ここで前記間隙２９及び２次空気供給口３０よりの２次
空気流れは第２図中に＾、弓キして示干ように供給盗れ
両者の流量割合は２次空気供給口３ｏより供給される竜
が間隙２９より供給盗れるものより多くなるように両者
の面積比が設定されている。即ち、間隙２９より供給さ
れる二次空気は量を多くすると火炎３１が吹き飛ばされ
てしまうため少なくし、反対に非常に少なくすると火炎
３１は２次空気を２次空気供給口３０のみからの供給と
なって、火炎３１が２次空気供給口３０へ付着し、第４
図に示すような燃焼となる。よって火炎３１が炎孔へ付
着する程度の空気量マ゛′あ−て主として燃焼に必要な
２次空気は２次空気供給口３０より供給する。

以上の燃焼によって熱交換器２は加熱される。

このような構成、作用による本発明では、バーナ１３の
中央部へ供給される２次空気は！介回答３＄によって旋
回流とな−ているため、火炎３１へ供給される時は燃焼
室５方向へ流れようとする向きと火炎３１方向へ広がろ
うとする向きの流れとなり、グ〈炎３１へ強制的に２次
空気を吹きつけた状態となる。従−て、淀回流でない場
合はグく炎３１への２次空気が活発に供給されないため
、大炎３１が熱交換器２方向へ伸び、熱交１１！！器２
へ火炎３１が触れ、冷却されてＧｏの発生が生じるのに
対し火炎３１への２次空気供給が活発となって、２次空
気と火炎３１中の未燃混合気が強制的に混合されるため
、火炎３１が伸びることなく短い火炎３１となり、ＣＯ
の発生がなくなる効果を有する。また、燃焼器１け強制
的に予混合気を作成しているだめ、送風機１１へ加わる
電源電圧の低下、あるいは、１次空気供給口２３に作用
する圧力が、量＋）ｉ７：　ｌ’己ノ）手広・・ラソキ
ｌてよる間隙２９．２次空気供給［］３００而債怜が大
きくなることで低下すると、ｐＨΔ合気中の１次空気耽
が少なくなることがある。

この１１°［の＠−１’Ｊ’、で火炎３１への外周より
の２次空気び）供給は・）′１１隙２４からすく炎３１
の根元へ２次空気流）ｌをも−、て供給し、２次空気口
３０からは、火炎の先端部分へ２次空気流ｈＢをもって
供給す炎孔１４より噴出した予混合気と２次空気の拡散
Ｉｌ′ｉ丁は炎孔１４と間隙２９間に形成される。よ？
て燃焼時の電源１：圧の変動あるいけ量産寸法バラジキ
Ｖこよる１次空気量が変化しても、間隙２９かも２次空
気の供給を受けていることによって火炎３１は２次空気
供給口３０に付着した状態、即ち第４図に示す２次空気
供給口３Ｑと炎孔１４間にわだ−で火炎３１が券成され
た状態ではなく、炎孔１４へ形成さｈる。従−て、２次
空気供給口３０と炎孔１４４．４’Ｊにわたーて火炎３
゛１が形成されることがないため、仕切り板２７は加熱
されることがなく燃焼中に熱変形を生じることがないた
め、１間隙１ｚｉの面積が変化して１次空気量が変化す
ることがないので電源電圧の変動及び量産時の寸法バラ
ツキが生じても、設定した燃焼が継続できる効果を有す
る。

また、前・ボした旋回器３３によって中央空気通路より
供給される２次空気が旋回流となって火炎３１へ吹きつ
けられる現象をみてみると、火炎３１は旋回価の強さに
よってバーナ１３の外側方向へ吹きよせられる。この時
、間隙２９及び２次空気口３０より２次空気が供給さ力
、でいるため、バーナ１３の外側には２次空気流ｈ７が
生じている、この両者の現ψ、即ち、火炎３１がバーナ
１３の外側方向へ旋回流によって挿されるが、バーナ１
３の外側に生じている２次空気流れが壁となって、火炎
３１はバーナ１３の炎孔１４へ付着１−でいる。

従−て、旋回流を吹きつけても、大炎３１は外側方向へ
押されても逃げないで炎孔１４へ伺着しているから、前
述１−だ旋回流の効果が間隙２９及び２次空気口３０が
ない場合よりも大きい−発明の詳細 な説明した本発明によれば、次の効果を有する○ （１）　　火炎と中リシ空気・１ｎ１格より供給された
２次空気は強制的＆ｎ　４を散するため、火炎の長さが
短かぐなる。これは火炎容積が小さくなることを意味し
、よりコンパクトな燃焼器が提倶できる。しかも、燃焼
室中に拡散板あるいは酸化触媒等メバ不用となり、安・
浦なものとなると同時に、ガス種に関係なく強制拡散と
なるため、どのガス種でも効果が同−Ｋ　得られる。

（２）・燃焼迷′涜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、仕切り板の鴇、舊
加熱及び加熱による変形がないので、燃焼器の・焼損、
使用不能等がなくなる。

（３）−１６，竜時グ）各部構成寸法のばらつきが太き
くても゛１ゼ；焼器・／こ影捧しなし０ので、量産時の
加工精度の保持６・こ費すコストが低減できる。

（４）　　昭°Ｔ）”６時の各部構成寸法のばらつきが
大きくてもよいことは、燃焼時の予混合気中の空気量が
大きく変化すると”とでＳこｈｌは燃焼器と１−て゛、
予混合気中の空気量変動が犬きくでもよい、ことになり
、燃焼器の燃焼範囲が広いの・ （５）旋回器≦よる旋回流を大炎の中央刃−から吹きつ
け、火炎をバー゛すの外側方向へ押す現象が生じるが、
バーナの外周に役けた間隙と２次空気口から供給されて
いる２次空気の流り、が壁となってバーナの外側へ押し
やられることがない。

従−て火炎ｒｒｌ固定された状態で旋１回流の２次空気
′Ｐｃ袷を受けるので、よシ火炎と２次空気との混合が
促進され火炎が短かくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す燃焼器の要部断面図、
第２図は回器の部分断面図、第３図は回器の仕切り板部
分の拡大平面図、第４図対向炎孔部分の断面図である。 １・・・・燃焼器、１１　、　固定羽根部、１２・・送
風機、１３・・・・バーナ、・１４　・・炎孔、１５・
・“・・中央空気通路、１８・・・・・ガス均圧室、１
９・・・・予混合気室、２０・・・・予混合気均圧室、
２３・・・１次空気供給口、２５　・・・外周空気適格
、２６・・　外周用２次空気供給絡、２７・・仕切り板
、２８・・・・バーナ口、２９・・・・・間隙、３０・
・・・２次空気Ｉ」、３２　・・Ｊ油上、３３　　・旋
回外、３８−　　炎孔耶、３９・・・バーナボデノ一部
。 代理人の■名　プＰ理士　中　尾　敏　男　ほか１名。 第　１　図 第２図 第３図 ８ 第４図 Ｏ２７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数個の炎孔と該炎孔に連絡した予混合気室の周［ＪＩ
   Ｊに予混合気用の１次空気供給口を設けたバーナと、前
   記バーナの炎孔に燃焼用空気全供給する空気１ｍ路と゛
   、前記空気置路に送風する送風機とからなり、１ｆＩ記
   ・・−すは中央部に中火空気通路全形成して、・・−ナ
   ボデメ部と炎孔剤を嵌合形成し、内パ１μ〜ガス均圧室
   、予混合気室及び予混合気均圧室Ｖこ分１１、り形成１
   ．、前記１次空気供給口の一端は前記外周空気通路に面
   し、前記送風機の回定羽根部との間Ｖこ外周用２次空気
   供給路を形成し、固定さ八るとともに前記空気通路は、
   中央空気通路中に「）１■配送風機の軸心に設けた施回
   器゛全配［−１、且つ前、肥炎孔と前記１次空気供給口
   間の外周空気通路中に内周Ｌ・こバーナロ金有した仕切
   り板を設け、前配置１切販・・−す１−１に前記バーナ
   を間隙をもって挿入配設し、該間隙の外周側に複数の２
   次空気口金配設した燃焼器。