JPS5913441Y2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は燃焼用空気を燃焼室内で旋回するよう送り込
む旋回燃焼形の燃焼装置の改良に関するものである。

従来この種の装置として第１図および第２図に示される
ものがある。

まず第１図のものからその概要を説明すると、図におい
て、１は燃焼室Ａの外壁、２はこの燃焼室内に燃焼用空
気を旋回状態に生成させる空気旋回器、３は燃料噴出ノ
ズル、４は燃焼ガス排出口である。

このような燃焼装置では、燃焼室Ａ内に実線矢印Ｂで示
した旋回気流を生じさせ、この気流の内側に点線矢印Ｃ
のように気体あるいは霧状液体燃料を噴出させるのが一
般的であるが、上記旋回空気による空気と燃料との混合
作用を高めるには、例えば数ＩＱｍｍ水柱以上の送風圧
を必要とし、これがためその燃焼音もきわめて大きいと
いう欠点があった。

また第２図のものは、いわゆる小形のかご式石油バーナ
等でよく用いられているもので、第１図の場合とほぼ同
一の構成であるが、ただ図中空気旋回器２による送風圧
が第１図のものより一般に低く、シたがって燃焼音は低
いのであるが送り込まれる燃料の量および空気量の変化
に大きく影響され、これによって炎の吹き消えあるいは
、すすの発生が多くなるなどの燃焼面での不安定現象が
生じやすいという欠点か゛あった。

この考案は上記のような欠点を解消するためなされたも
ので、燃焼音が低く、シかも広い範囲の空気／燃料化の
変化条件下でも安定した燃焼が期待できる燃焼装置を提
供するものである。

以下第３図〜第５図に示すこの考案の一実施例について
説明する。

図において、Ａは大径の２次燃焼室、１は円筒状のその
外壁、Ｄは上記２次燃焼室Ａに、これと同軸的に連結さ
れた、小径の１次燃焼室、５はその円筒状外壁、６は上
記側外壁１，５の拡大連結壁部、７は上記１次燃焼室り
内への空気供給管、８は空気の１部を燃料と混合させる
ためにあけた孔を有する分離板、９は上記外壁５をかこ
む環状の空気供給管、１０は上記１次燃焼室り内に旋回
空気流を形成するための空気吹込口で、上記外壁５に第
４図のように複数個設けられている。

１１は１次燃焼室りの底板で、１２はこの底板１１に環
状に設けた多数個の燃料投入口、１３は燃料を上記各燃
料投入口１２のそれぞれに分配するための燃料分配室、
１４は、燃料と１次空気の混合を促進させ、上記各燃料
投入口１２へ均等に分配するための混合板、１５はシー
ル材、１６は上記分配室１３内に燃料あるいはその混合
気を送る混合管、１７は気体燃料の噴出ノズル、１８は
上記噴出ノズル１７を固定するノズル固定部品、１９は
点火栓、２０は炎検知素子、２１は１次燃焼室り内に突
設したリング状突部、２２は１次燃焼室りの外壁５内面
に配設した拡散板である。

２３は混合用空気供給孔。このような構成における燃焼
装置の燃焼のための動作について説明する。

空気供給管７からの給気開始後噴出ノズル１７から気体
燃料を噴出させる。

この気体燃料は、混合空気供給孔２３からの空気と混合
され底板１１の燃料投入口１２から１次燃焼室りへ供給
される。

点火栓１９の操作により直ちに燃焼を開始し、特に１次
燃焼室り内に、旋回流の回転と同方向に青色炎を生ずる
。

次に１次、２次燃焼室り内での旋回気流の生成状況を第
３図を用いて説明する。

図においてＥは上記空気吹込口１０より噴出された空気
の一部が１次燃焼室り内で旋回し、これが２炭焼焼室Ａ
を経て、その排気口側に向かういわゆる外側の上昇１次
旋回気流を示し、またＦはその他部が反対に上記底板１
１すなわち燃料投入口１２側に向かう下降２次旋回気流
となることを示すものである。

この上記下降２次旋回気流Ｆの量を制御するのがリング
状突部２１である。

Ｇは２炭焼焼室Ａの中心部に形成され、その軸心部を燃
料投入口１２側に向かって降下する内側の反転３次旋回
気流を示すものであり、さらにＨは上記反転３次気流Ｇ
とその流れの向きおよび旋回方向を同一にし、かつ上記
１次燃焼室りの中心部に生成する反転４次旋回流であり
、これら１次〜４次旋回気流の流れの様子をさらに明確
にするためのものが第５図である。

第５図のＪは２次燃焼室Ａ内で上記１次旋回気流Ｅより
わかれて中心部へ反転する成分を、またＫは上記３次旋
回気流Ｇの一部が、上記拡大連結壁部６の内側個所で再
び反転して、上方へ向くものを示す。

燃料投入口１２から噴出させた燃料が上記２次旋回気流
Ｆ中に混入し、この領域の内側において、上記底板１１
の上に上向きに形成される旋回空気流によって円筒状渦
流領域２５を形成し、点火時には青色炎領域を形成する
。

２４は２次燃焼室Ａ内での黄炎領域でこれらはいずれも
円環状を呈する。

特に燃料投入量の大なるときに多く生ずる黄色炎領域２
５は図に示すように上記拡大連結壁部６の内側個所にお
いて、その径がなめらかに拡大するという形態をとる。

ここで重要な要素はＦで示すように空気吹込口１０より
出たのち、旋回流の形をとりながら底板１１側に向かい
、ついでこの底板１１の上面に沿って若干中心軸方向へ
向かったのちこれが上向きに転じ、ついには上記１次施
同気流Ｈと合流して上向きの円筒状渦流となる。

この考案のものにおける特徴は、上記の流れとこの流れ
に対する燃料投入態様によって得られる。

すなわち第５図のように燃料投入口１２が直径ｄｏの円
筒状渦流領域部２５からその外側に設けられているとい
うことが条件である。

この条件を満足させぬと、生成する火炎にはきわめてす
すを多く生成するものであり、したがってこの欠点を除
くためには第１図の従来の燃焼装置におけるように、そ
の送風圧を高めねばならずその結果として大なる騒音を
発生し、また空気対燃料比の広い範囲における安定燃焼
という面においても、格段におどる結果になる。

すなわち、上記のような燃料投入口の選定条件下では火
炎は、底板１１上に形成され、燃料、空気混合領域２６
が燃料投入口１２近辺に形成され、この領域と円筒状渦
流領域部２５で形成される青色炎領域は一種の予備混合
炎となるわけである。

通常この予備混合炎を安定させるには、その炎口の出口
における流れの淀み部を利用しなければならないわけで
あるがこの渦流領域部２５は底板１１上に円筒状の安定
した流れを形成し、さらに４次旋回気流Ｈによって加熱
されるため、空気混合領域２６から連続的に供給される
混合気を燃焼させるのにきわめて都合がよく、これが広
い空気、燃料比の範囲でも、安定した燃焼が得られる理
由である。

また一方、この予備混合がおこなわれる事実は、空気と
燃料との混合がスムーズに行なわれていることの証左で
あり、従ってこれらの混合の不十分によって生起するす
すの生成がこれによって有効におさえられるものである
ことはいうまでもない。

なお、以上の構成によれば、−次燃焼室りの外壁５の底
板側にリング状突部２１を形成したから、−次旋回気流
Ｅと２次旋回気流Ｆとの分流比を適正なものとでき、渦
流領域部２５を効果的に形成でき、燃焼性の向上をより
図れるという効果がある。

また１次燃焼室外壁５の内面に、旋回気流と角度を有し
て面するように、単数もしくは、複数の部材、拡散板２
２を配設すると、上昇１次旋回流Ｅと、下降２次旋回流
Ｆが反転して上昇する気流と、反転４次旋回流が、１次
燃焼室りの中心方向へゆがめられながらこれらの拡散板
に打ち当たるため、さらに黄色炎の空気との混合が強制
的になされ、反転３次気流Ｇによって加熱され、より効
果的に燃焼性の向上を図ることができる。

以上のようにこの考案によれば低い空気供給圧でもって
広い範囲の空気対燃料比の場合にわたって常に安定した
燃焼が得られ、かつきわめて燃焼音が静かとなる等効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来装置の概要を示す構成図、第
３図はこの考案の一実施例を示す構成図、第４図は第３
図のＩＶ−ＩＶ断面図、第５図は気流状態を示す図であ
る。 図において、Ｄは１次燃焼室、Ａは２次燃焼室、１０は
空気吹込口、１１は底板、１２は燃料投入口、２１はリ
ング状突部、２２は拡散板である。 なお図中同一符号は同一または相当部分を示すものとす
る。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. １次燃焼室と、この１次燃焼室と連通し、上記１次燃焼
   室の径よりも大径の２次燃焼室とを備え、上記１次燃焼
   室の外壁に旋回空気流形成用の空気吹込口を設けるとと
   もに、１次燃焼室外壁の内側に、２次燃焼室側に向う旋
   回気流と角度を有して面する１つ以上の拡散板を有し、
   かつ１次燃焼室の反２次燃焼室側に向う旋回気流の量を
   制御する制御用リング状突部を有することを特徴とする
   燃焼装置。