JPS59202308A - 燃焼装置 - 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２ 本発明は主としてファンなどを使用し火炎に強制的に空
気を供給して燃焼反応を促進することにより短炎化を実
現して燃焼機の小型化を図った家庭用燃焼機に関するも
のである。

従来例の構成とその問題点 従来この種の燃焼装置は短炎化を図るために空気噴出口
が色々工夫されている。−例として第１図ａに示す様に
混合気の流れイに対し上流側と下流側に距離Ｐｉ隔てて
多数の空気噴出口１を千鳥型に配列したものがある。こ
の構成により火炎Ａは図に示す如く連続でかつ表面積、
即ち燃焼反応面積が拡大され短炎化が図られている。こ
こで燃焼速度が大きく又可燃範囲の広い燃料では距離Ｐ
を大きくしても連続した安定な火炎を形成するが。

燃焼速度が小さく又可燃範囲の狭い燃料では距離Ｐを大
きくすれば上流側と下流側の空気噴出口間の火炎は連続
せず第１図すに示す様に別々の不安定な火炎ＢおよびＢ
′が形成されるようになる。こうなると不連続な火炎の
隙間を通過した未燃成分口はそのまま排気され燃焼不良
を発生する。さらに火炎Ｂ′は特に不安定となり燃焼騒
音が犬きくなる。従って燃料に対する装置のユニバーサ
ル性も保障するためには距離Ｐをあまり大きくできず短
炎化にも限界があった。

また他の従来例として第１図Ｃに示す様に混合気の流れ
イに対し流れ方向とほぼ平行に長辺をもつスリット状の
空気噴出口１を多数配列したものがある。この構成によ
り火炎Ｃは下流方向に連続して空気を供給され、いわゆ
る分割火炎が形成される。しかし分割された火炎は下流
方向に長く伸ひ１分割においてもぜいぜいスリットの幅
程度の分割距離しかないため供給空気量が少ながったシ
空気噴出速度が小さい場合には空気噴出口１の下流側で
互いに干渉を起こし易く、火炎長が著しく伸長する傾向
がある。一方干渉防止のため空気噴出速度を上げると空
気噴出口の上流側の火炎が不安定となり燃焼騒音が大き
くなる。

このように従来の燃焼装置では、装置のユニバーサル化
と短炎化及び燃焼騒音の低減も同時に満足させるのが困
難であった。

発明の目的 本発明はかかる従来の問題を解決するもので。

装置のユニバーサル化と短炎化による装置の小型化及び
燃焼騒音の低減を目的とする。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は、多数の炎口より燃
焼室内に流入する混合気に対し１種々の方向に開口した
多数の空気噴出口から空気を噴出供給することにより燃
焼反応の促進を図るものにおいて、前記炎口が配列され
ている長手方向にジグザク状或はコノ字型状に多数の前
記空気噴出口全配列させたものである。貰た空気噴出口
の一部は混合気の燃焼室内への流入方向にほぼ平行に空
気を供給するよう構成されている。

この構成により炎口から燃焼室内に流入した混合気は先
ずジグザグ状或はコノ字型状に配列された空気噴出口の
円上流側の噴出口より流出した空気流によって偏流され
、多数の小混合気塊に分割される。次に下流に行くにつ
れて各小混合気塊は下流側の空気噴出口より流出した空
気流によって両側から連続的でかつ徐々に空気が強制供
給されることになる。従って燃焼速度が小さく又可燃範
囲の狭い燃料でもジグザク状或はコノ字型状に配列され
た空気噴出口に沿って連続火炎が形成きれ。

かつそれらは各小混気塊に対応した小火炎が連続し全体
として波状の火炎が形成されるので全火炎表面積は著し
く拡大されることになる。また波状の火炎の互いに隣り
合った小火炎との間には必ずある距離を隔てて空気層が
形成されることになるため空気噴出口から供給される空
気流速が小さくても互いの干渉は発生しにくくなる。

さらに空気噴出口の一部を混合気の流れ方向とほぼ平行
に空気を供給するように構成すれば、炎口近傍で混合気
との穏やかな拡散混合により安定した火炎を形成するた
め火炎基部はこの保炎作用により一層安定化が図られる
ことになる。

実施例の説明 以下本発明の一実施例について第２図〜第５図に基いて
説明する。第２図、第３図において２は燃焼用空気を供
給するファンで、その吐出口には左右２種類の二次空気
と中央の一種類の一次空気に供給空気を分割するための
分割板３を介してノく−ナボディ４に接続されている。

分割板３の上流側には燃料流量の制御弁５を途中に備え
た燃料管６が、先端のノズル、７をバーナボディ４に対
向させて配設されている。バーナボディ４は押出成形に
よって製作され左右対称形をしており、中央と左右に大
きな空間が成形されている。中央の空間はさらに絞り８
により混合気通路９と混合気室１０に分けられ、その下
流側には炎口板１１がバーナボディ４の溝内に挿入され
ている。左右の空間はその下流側に折曲げ成形によって
バーナボディ４の溝に挿入されている二次空気の噴出板
１２によυ燃焼室１３と仕切られ、二次空気室１４を構
成している。噴出板１２には一部に小突起が設けられて
おり、バーナボディ４の壁面との間に小隙１６を構成し
、バーナボディ４の炎口近傍に設けられた凹部と噴出板
１２との間に構成された保炎室１６への空気通路を形成
する。噴出板１２には炎口板１１の長手方向にジグザグ
状或はコノ字型状に多数の空気噴出口１７が二次空記室
１４側に、又保炎室１６側には多数の小空気口１日が設
けられている。燃焼室１３の下流側に（はフィン１９と
水管２０によって構成された熱交換器が設けられ、さら
にその下流側には排気通路２１が備えられており外気へ
開口している。

上記の構成における作用を説明するとファン２により供
給された燃焼用空気は１分割板３によって中央の混合気
通路９内に供給される一次空気と左右の２つの二次空気
室１４内に供給される二次空気に分配され６゜一方燃料
は制御弁５で供給空気量に対して所定の流量に設定され
た後、燃料管６全通って先端のノズル７より混合気通路
９内に噴出される。混合気通路９内では燃料と一次空気
が混合しながら流れ絞９８ＶＣよって混合気室１゜内に
均一供給される。混合気は炎口板１１を通って燃焼室１
３同へ流出し火炎を形成する。混合気室１ｏの両側の二
次空気室１４内に供給された二次空気は、一部が小隙１
５を通って保炎室１６内へ供給され炎口板１１０両側か
ら小空気口１８を通って燃焼室１３へ噴出される。この
二次空気は減速されているので混合気と穏やかに拡散混
合して火炎基部に安定な火炎帯を作り保炎効果をもつも
のである。一方、大部分の二次空気はジグザグ状に多数
設けられである空気噴出口１７から火炎に向かって供給
され、燃焼反応全促進して火炎長を短くし高負荷燃焼を
実現する。燃焼を完了した高温ガスはフィン１９で水管
２０内を流れる水と熱交換した後、低温排気ガスとなっ
て排気通路２１を通９外気に放出される。

ここで空力噴出口１７は炎口板１１が配列されている長
手方向にジグザク状或はコノ字型状に多数配列されてい
るため、第４図ａに示す様に混合気の流れイは上流側の
空気噴出口１７より噴出された二次空気流によって偏流
口され、−ジグザク状或はコノ字型状の凹部に沿い距離
β１を隔てて小混合気塊ハに分割される。各小混合気塊
ハは両側の二次空気口１７からさらに下流方向の距離Ｐ
１に渡って連続的に二次空気が供給される。よって距離
Ｐ１を従来（第１図ａ　、ｂ）より太キくシても、燃焼
速度が小さく可燃範囲の狭い燃料でも空気噴出口に沿っ
て連続火炎りを形成するので火炎帯の破れによる未燃成
分の排出が発生することがなく、かつ火炎ＤＩ′ｉ連続
したジグザグ状となるので火炎表面積は従来に比べ著し
く増大する３さらに各小混合気塊ノ・は二次空気の層と
距離ｌまたけ隔てて成牛されるため、二次空気流速が小
さくなっても分割された火炎は互いに干渉して火炎長を
大きくすることがない。即ち第５図に示す様に火炎表面
積の未拡大分を二次空気流速を大きくすることによって
火炎長増大の抑制を図っていた従来の燃焼設定点（ａｋ
よびａｔ　）に比べ、火炎表面積の拡大が実現できる本
実施例では燃焼設定点全流速の小さなりおよびｂ′にも
ってくることができ低騒音化が同時に図れる。

なお第４図ａでは空気噴出口１７はスＩＪ　ツ）状でコ
ノ字型状の配列例を示したが、第４図すに示す様に空気
噴出口１１は丸穴でもよく、又配列についてもジグザグ
状の配列でもよい。第４図すの場合には距離Ｐ２はやや
小さくなるが、距離１２は大きくとれ、火炎はＥの様な
形態となり火炎干渉の防止はさらに確実に実現できる。

要は空気噴出口そのものの形状はどうであってもよく炎
口が配列されている長手方向にジグザグ状或はコノ字型
状にこの空気噴出口を多数設けられておれば」二い。

発明の効果 以上の説明から明らかな様に本発明の燃焼装置によれば
以下の効果が得られる。

（１）ジグザグ状或はコノ字型状に設けられた空気噴出
口によって連続した火炎が二次空気層を隔ててジグザグ
状或はコノ字型状に形成されるため、火炎面積が著しく
増大しかつ火炎干渉も防止されるから二次空気流速を小
さくしても短炎化による高負荷燃焼が達成され、同時に
燃焼器騒音も低減できる。

（２）燃焼速度が小さく可燃範囲の狭い燃料を使用した
場合でも連続した火炎帯が形成されるため安定燃焼が図
られ装置のユニバーサル化が図れる。

（３）形成される火炎はジグザグ状或はコノ字型状であ
るため、燃焼の未着火検知用のフレームロッドを混合気
の流れに直交して設置しておけば燃焼量が広い範囲で変
化しても常に火炎帯を複数回横切ることになるので、火
炎帯で発生するイオン全確実に把えることができる。

（４）空気噴出口は混合気の流れ方向にほぼ沿って設け
られているので、炎口の長手方向の端部で混合気が燃焼
室壁方向に流れるのを防止し、長手方向の燃焼室壁温度
上昇を防止する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂ、ｃは従来の空気噴出口による火炎形態を
示した火炎形成状態図、第２図は本発明の一実施例を示
す燃焼装置の縦断面図、第３図は同要部断面図、第４図
ａ、ｂは同空気噴出口による火炎形態を示した火炎形成
状態図、第５図は二次空気流速に対しＧｏ／ＣＯ２で表
わした燃焼性能と燃焼器騒音について本実施例と従来例
との比較特性図である。 １０・・・・・混合気室＋１１・・・・・・炎口板、１
３・・・・・燃焼室、１４・・・・・二次全気室、１５
・・・・・・保炎室。 １７．１７・・・・・・空気噴出口、１８・・・・・・
小空気口。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１毛彫　
Ｊ　図 イＡ　↑　↑　１１１ 第２図 第４　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数の炎口より燃焼室内に流入する混合気に対し
   、種々の方向に開口した多数の空気噴出口から空気を噴
   出供給することにより燃焼反応の促進を図る構成とし、
   前記炎口が配列されている長手方向にジグザグ状或はコ
   ノ字型状に多数の前記空気噴出口を配列させる構成とし
   た燃焼装置。
2. （２）空気噴出口の一部は混合気の燃焼室内への流入方
   向にほぼ平行に空気を供給する構成とした特許請求の範
   囲第１項記載の燃焼装置。