JPS5925921B2 - バ−ナ用の混合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一次燃焼空気を、内筒内で燃料ノズルの近く
に配置され、かつ、中央の孔とほぼ半径方向にのびる多
数の孔とを備えた絞シ板を介して供給するバーナの燃料
および燃焼空気用の混合装置であって、前記内筒が外筒
と共に中間室を形成しており、該中間室が絞シ板を取シ
囲んでいてかつ二次燃焼空気用の供給導管として設けら
れており、かつ、前記内筒が周面に亘って均一に分配さ
れた内向きの流出孔を有しており、該流出孔が絞如板の
下流で少なくとも一平面内に配置されている形成のもの
に関する。

わずかな空気過剰率でかつ煤煙有害成分のわずかなほぼ
完全燃焼でバーナを運転させることができしかも加熱装
置用のバーナにおいて、特に自動車を機関とは無関係に
加熱するための加熱器において使用できる、オイルバー
ナ用のこの種の混合装置はドイツ連邦共和国特許第２０
４９１６８号明細書から公知である。

前記混合装置のばあい内筒内に配置された二次空気用の
流出孔の上流側に位置する縁部範囲は内筒と外筒との間
の中間室内へ半径方向で外向きに成形されている。

これによって、二次空気噴流は斜め内向きに混合および
燃焼帯域に向けられかつ、燃料と空気との密な混合およ
び短かく安定した炎を得ることができる。

更に、燃焼空気の一部を二次空気として同心的な周壁の
中間室を通して案内して、流れ方向でみてせき止め板の
後方の帯域で炎に供給することによって、同様に高い二
酸化炭素値で煤煙のない燃焼を行なうオイルバーナ用の
混合装置は公知である（ドイツ連邦共和国実用新案登録
第１９１９２０４号明細書）。

このばあい中間室内で二次空気を導びく同心的な周壁に
設けられた内向きに曲げられた縁部を介して、燃料空気
混合気と申し分なく混合されて二次空気は内向きに炎の
心に導かれる。

更にこれによってせき止め板の後方での過度に速い燃焼
空気速度に基づく炎が引ちぎシが防止される。

このような公知の混合装置では狭くて抵抗の大きいボイ
ラにおいてしかも極めて長い煙道と関連してバーナを運
転することはできない。

何故ならばこのばあい不都合な脈動が生ずるからである
。

このような脈動は、煤煙のない燃焼を得るために縦軸線
を中心として燃焼空気流を回転せしめるせき止め板が使
用されるばあいには増強されて生ずる。

更に前述の公知の混合装置は自動車においてバーナを運
転するのには不適当であり、このばあい電圧供給源の著
しい電圧変動によってバーナの燃焼空気ファンの回転数
が著しく変化させられる。

このばあい規則的に生ずる極めてわずかなバッテリー電
圧で煤煙のない確実な燃焼を行なおうとすれば、電圧供
給源電圧が上昇したばあいに空気過剰率は確実な点火お
よび炎維持また申し分のない燃焼を行なうことができな
いように高くなる。

更に炉筒を有するガスタービン用のバーナが公知となっ
ておシ（ドイツ連邦共和国実用新案登録第６６０４７９
１号明細書）、該炉筒内には燃料ノズルの下流で多数の
円環体内におよび燃料ノズルを取如囲む一次空気導管内
に配置された孔を介して二次空気が供給される。

前記孔は流れ方向でみてそれぞれ直径を大きくされてお
り、このばあい前記孔には製作時に内向きの縁部が付け
られる。

前記公知の混合装置のばあいにはバーナ炎に供給された
二次空気のわずかな量だけが燃焼に関与させられるに過
ぎない。

同心的な周壁および内向きに曲げられた縁部を有する周
壁の孔を介して案内される二次空気は包み込む空気被覆
のように炎を取シ囲みかつ大部分使用されずに排ガスと
共に流出するので、バーナは不必要に高い空気過剰率で
運転されねばならない。

従って排ガスにおける高い二酸化炭素含有量並びに高い
加熱効率は得ることができない。

本発明の課題は、煤煙有害成分を申し分なく防止し、か
つ狭くて抵抗の大きいボイラにおいてしかも長い排ガス
導管と関連してほぼ理論的に燃焼させた上で脈動のない
申し分のない運転を行なうことができるように、冒頭に
述べた形式の混合装置を改良することにある。

前記課題は本発明によれば、流出孔に、主軸線に対して
ほぼ垂直方向で内筒から延びる空気流出管片が配属され
てお択かつ、空気流出管片の数が絞シ板のほぼ半径方向
にのびる孔の数と同じであり、かつ、空気流出管片が絞
り板のほぼ半径方向にのびる管に対してそれぞれ同じ角
度間隔だけずらされて配置されていることによって解決
された。

本発明による配置形式によって、比較的わずかな、空気
流出管片によって案内されて流出する二次空気量が一次
空気噴流との間でバーナ炎の炎の心に押し入れられかつ
ほぼ完全に燃焼に関与させられるようになる。

更に本発明の配置形式によってほぼ理論上の空燃比で煤
煙のない確実な燃焼を行なうことができるばかシでなく
、同時に極めて小さな燃焼室を有しかつ燃焼ガス流れ抵
抗が太きいボイラにおいてしかも長い排ガス導管と関連
して脈動のないバーナ運転を行なうことができる。

更に空気流出管片を介して二次空気を吹込むためには、
絞シ板によって生ぜしめられるせき止め作用に基づいて
燃焼空気ファンが生ぜしめろ過圧で十分である。

即ち全燃焼空気量が受ける加圧で十分である。

更に本発明の配置形式によって、燃焼空気量を縦軸線を
中心として回転せしめる絞シ板をも使用でき、このばあ
い不都合な脈動が生ずることはない。

空気過剰率１．１でのはぼ理論上の運転において事実上
煤煙のない燃焼が得られるので、申し分のないボイラ効
率および高い熱効率で安価な小さなボイラにおける運転
を行なうことができる。

更に環境汚染もわずかになシかつファン駆動出力も減少
される。

更にわずかな構成費用で自動車の電圧供給源におけるバ
ーナ運転を行なうこともできしかも申し分のない点火、
炎維持および燃焼率が得られる。

更に簡単な制御部材によって極端な運転条件に適合させ
ることができる。

本発明の有利な実施態様は、特許請求の範囲第２項、第
３項、第４項、第５項、第６項および第７項に記載され
ている。

特許請求の範囲第７項記載の混合装置の実施態様のばあ
いには、内筒内の孔によって該内筒を介して中間室内に
流入する燃焼空気が絞られかつ簡単な形式で、バーナの
燃焼空気ファンによって搬送される燃焼空気流が混合装
置に対してほぼ軸方向に向けられないということに対し
て、混合装置が著しく不都合な影響を受けることがない
ようにされる。

更に内筒内の前記孔によって内筒を通って中間室内に流
入する燃焼空気に渦流が生ぜしめられ、これによって外
筒を介した燃焼室からの熱伝達によって所望の予熱が増
強される。

次に図示の実施例につき本発明を説明する。

第１図の混合装置は外筒１を有していて、この外筒１は
中間室３を残して内筒２を取り囲んでいる。

中間室３は外筒１と内筒２とを結合する閉鎖壁７によっ
て閉じられているのに対し、内筒２内には中央の孔６並
びにほぼ半径方向にのびる多数の孔（第２図参照）を備
えた絞り板４が燃焼ノズル８の近くに配置されている。

内筒２には内向きの空気流出管片５が配置されていて、
該空気流出管片５は流れ方向でみて絞り板４の後方の一
平面内に位置している。

混合装置は有利にはバーナケーシングに固定するために
フランジ１０を備えている。

外筒１の内部ひいては内筒２内には空気流過方向９に相
応して燃焼空気ファンによって送られた燃焼空気が流入
する。

内筒２内で流れる燃焼空気は絞り板４によってせき止め
られしかも一次空気として絞り板４の単数又は複数の孔
を通って流れる。

絞シ板４の孔６を通って同時に一次空気の一部と共に燃
料ノズル８から供給された燃料が流出ししかも絞り板４
の後方の混合帯域で一次空気と混合される。

このばあい燃料ノズル８を介して細かく分散されて液状
並びにガス状の燃料が供給される。

中間室３内で流れる燃焼空気は空気流出管片５を介して
局所的に狭く制限された複数の空気噴流の形状で絞り板
４の後方に位置する混合帯域に流入する。

これによって比較的わずかな二次空気量と、燃料および
燃焼空気との特に密な混合が生ぜしめられしかも燃焼空
気量全体がほぼ完全に燃焼に関与させられる。

第１図の混合装置の混合帯域に生ぜしめられた燃料・空
気混合物は公知の形式で燃料ノズル８の近くに配置され
た点火部材（図示せず）によって点火される。

空気流出管片５は円形の横断面を有しているがしかしな
がら有利には、空気流出管片５に円形状とは異なる横断
面を与えることができる。

第２図においては空気流出管片５は絞り板４内で中央の
孔６の周囲に配置された同数設けられた別の孔１１に対
して所定の角度間隔だけずらされて設けられている。

これによって燃料と燃焼空気との混合が更に改善されか
つ角度間隔の適当な選択によって異なる燃焼装入量に適
合させることができる。

第３図では外筒１と内筒２との間にある中間室３は流れ
方向でみて絞シ板４の手前に位置する端部で閉じられて
いてしかも内筒２が孔１２を備えている。

燃焼空気９の一部は孔１２を介して中間室３内に流入し
しかも該中間室３から空気流出管片５を介して二次空気
として絞り板４の後方の混合帯域内に流入する。

孔１２における絞り作用のために中間室３内で圧力補償
が行なわれる。

これによって混合装置は斜めの流れに対して不都合な影
響を及ぼされることはない。

更に孔１２において生ずる渦流によって中間室３内で流
れる燃焼空気の予熱が増強される。

第４図では空気流出管片５は流れ方向でみて絞り板４の
後方で種々異なる間隔をおいた複数の平面内に配置され
ている。

このばあい＝方の平面内に位置する空気流出管片５は他
片の平面内に位置する空気流出管片５よシも小さな内部
横断面を有している。

混合帯域における空間的に分離された異なる平面に二次
空気量を分配することによって混合装置を備えたバーナ
は有利には特に大きな燃料装入量で運転するために調整
されるのに対して、本発明によって得られた利点は維持
されている。

第５図では本発明による混合装置の絞り板４は公知の形
式で孔１１のそばに位置するポケット２１を備えてお沙
、これによって燃焼空気流は縦軸線を中心として回転さ
せられる。

同様に公知の形式で絞り板４を該絞り板４を取り囲む環
状ギャップを以って内筒２に固定することができ、該環
状ギャップを介して燃焼空気の一部が混合帯域内に流入
する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるバーナ用の混合装置の実施例を示す
ものであって、第１図は本発明による混合装置の第１実
施例の軸方向の断面図、第２図は混合装置の流れ方向に
抗して見た正面図、第３図は混合装置の第２実施例の軸
方向の断面図、第４図は混合装置の第３実施例の部分的
な軸方向の断面図、第５図は混合装置の第４実施例の部
分的な軸方向の断面図である。 １−・・外筒、２・・・内筒、３・・・中間室、４・・
・絞シ板、５・・・空気流出管片、６・・・孔、７・・
・閉鎖壁、８・・・燃料ノズル、９．・、燃焼空気、１
０・・・フランジ、１１゜１２・・一孔、２１・・・ポ
ケット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一次燃焼空気を、内筒内で燃料ノズルの近くに配置
   され、かつ、中央の孔とほぼ半径方向にのびる多数の孔
   とを備えた絞シ板を介して供給するバーナの燃料および
   燃焼空気用の混合装置であって、前記内筒が外筒と共に
   中間室を形成しており、該中間室が絞り板を取り囲んで
   いてかつ二次燃焼空気用の供給導管として設けられてお
   り、かつ、前記内筒が周面に亘って均一に分配された内
   向きの流出孔を有しており、該流出孔が絞如板の下流で
   少なくとも一平面内に配置されている形式のものにおい
   て、前記流出孔に、主軸線に対してほぼ垂直方向で内筒
   ２からのびる空気流出管片５が配属されており、かつ、
   空気流出管片５の数が絞シ板４のほぼ半径方向にのびる
   孔１１の数と同じであ〃、かつ、空気流出管片５が絞シ
   板４のはＩ／ホ半径方向にのびる孔１１に対してそれぞ
   れ同じ角度間隔だけずらされて配置されていることを特
   徴とするバーナの焼料および燃焼空気用の混合装置。 ２ 前記空気流出管片５がノズルとして形成されている
   特許請求の範囲第１項記載の混合装置。 ３ 前記空気流出管片５の一部が該空気流出管片５の残
   シの部分よりも小さな内部横断面を有している特許請求
   の範囲第１項又は第２項記載の混合装置。 ４ 前記空気流出管片５が絞り板４の下流で異なる間隔
   をおいた複数の平面内に配置されている特許請求の範囲
   第１項から第３項までのいずれか１項記載の混合装置。 ５ 少なくとも一平面内に位置する空気流出管片５が別
   の平面内に位置する空気流出管片５よりも小さな内部横
   断面を有している特許請求の範囲第４項記載の混合装置
   。 ６ 前記空気流出管片５が内筒２の壁から押出し成形さ
   れている特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれ
   か１項記載の混合装置。 １ 二次燃焼空気が流れ方向でみて絞〃板４０手前で内
   筒内に配置された孔１２を介して中間室３内に流入する
   ようになっている特許請求の範囲第１項から第６項まで
   のいずれか１項記載の混合装置。