JPS5963409A - 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 本発明は−１−に家庭用燃焼器具なとで、炎１１負荷（
（１を位炎１１而債当りの燃焼Ｌｆ　ｋａｌ　／ｈ　−
ｍＪ　　）を大きくして燃焼器の小型化を図った燃焼装
置に関するものである。

従来１列の構成とその問題点 従来この種の燃焼装置は第１図に示すように、二次空気
との接触面積を大きくして燃焼反応を促進ノーるため間
隔を大きくとって設けられた炎１１２２の炎１１＠荷が
高いため、即ち混合気の噴出速度が大きいためド炎Ａは
燃焼器１変との釣合を破り吹き消え奮起こし易く、その
対応策として混合気の一部をＩｂ＜’　ｉ空間２３に導
き、減速して安定した保炎Ｂを作りト炎への火炎基部を
加熱ｊ〜で燃・ｊ尭速度をＪ冑加さＷるト炎Ａの安定化
を図るものであった。

この構成て（、ｊ、第５図に示すように保炎の設定点ｂ
　＆Ｊ、主炎の設定点ａと同じ混合比で逆火域に近い所
にある。従って燃焼用を絞った場合、即ち混合気のＩＪ
出速度を［゛げた場合保炎の逆火又（ｌ」：炎］］１部
の加熱が問題となるため絞り比を太きぐすることばてき
なかった。また高炎ｊ１負荷にずれはする程吹き消えと
黄火で囲１れた安定域は狭くなり燃焼ｉ１ｉ！Ｉ　ｆｉ
）１ｊをする場合高精度のｒｌｉｌｌ　１１１が要求さ
れるなとの問題点を有していた。

発明の１４的 本発明はかかる従来の問題を解消するもので、炎１１負
荷を大きくして燃焼の小型化を図り、かつ燃す□１ｊｆ
ｉの絞り比を大きくして燃焼装置の使い勝手を改１−４
すると占もに、安定燃燻域を拡大して燃焼ｉ１＋ＩＪ　
ｆｉｌｌｌを容易にすることを目的上する。

発明の構成 この１」的を達成するために本発明は、中央に混合室と
その上方に多数の炎Ｉ＋を備え、混合室の両ＩＩ　Ｋは
保炎室、二次空気室をそれぞれ順次配設し、保炎室には
二次空気室上の通気１−１、混合室との連通１１、およ
び−１只炎１−１近傍に設けられた多数の保炎１−１を
連通させるとともに、二次空気室には主炎１１ド流１１
＋１１でに炎１１ト妬形成される火炎に向は空気を噴出
するように設けられた燃焼室に開［１する多数の一次り
と気（１を連・Φさぜ、保炎の燃料濃度を１モ炎の燃料
濃度よりも小さくしたものである。

このことにより、先づ二次空気１１により主炎に強制供
給される二次空気により空気不足の結果生じる醒火限界
が後退するとともに、燃焼反応が促進さ、ｌするので火
炎長が苔しく短くなる。

また醍火限界の後退により安定域が拡大されるので、主
炎の混合比を従来の面火限界付近に、保炎を通気１−１
と連通１１を１４整して逆火域よりＮ（ＨＩた点にそれ
ぞれ別に設定できることになる。従って燃焼…を絞って
混合気噴出速度を下げても保炎は逆火域を通過したり炎
し］加熱を生じることがない。

さらに供給空気１１．が少くなって主炎の燃料濃度が増
し燃焼速度が小さくなっても保炎は−１：、炎と混合比
が異るためまだ十分燃焼速度が大きく主炎の火炎基部を
加熱して燃焼速度を上昇させるので火炎は安定化する。

逆に供給空気１社が多くなった場合保炎は過剰空気のた
め燃焼速度が低下し不安定となるか又は吹き消メーるが
、主炎そのものの燃焼速度が空気用と共に増加している
ので安定であり、保炎の未燃分は主炎の一部で完全燃焼
をする。従って供給空気ＩＨ゛の広い範囲で安定した燃
焼を行うことになる。

実施例の説明 以Ｆ本発明を給湯器に応用した場合の一実施例を第２図
〜第６図に基づてい説）り目−る。

第２図〜第４図において１は燃焼用空気を供給ノーるフ
ァンて、その吐、ｑ冒」には二つの二次空気と一つの一
次空気に供給空気を分、！、−ＩＪするための分割板２
を介してバーナ本体３に接続されている。分割板２の−
１−流側には制商１弁４を途中にｌ１ｌｆｆえた燃料′
箭５の先端に設けられたノズル６がバーナ本体３に対向
さぜ−Ｃ配設されている。バーナイに体３は左右対称形
で、中央に混合気通路６、絞り１−１７を備え傾斜した
均圧板８、および混合気通路６と１゛〜圧板８によって
仕切られた混合室９、そのＦ流ｆ１１１１に＆Ｊ：　Ｊ
数の４：′炎＋１１０が設けられている。また〆見合気
室９の両１１１１にＶ」、一対の保炎室１１および二次
空気室１２が順次設けられている。保炎室１１には混合
気室との連ｌＫ１１１１３、二次空気室１２との通気１
１１４、および−ト炎Ｌ１近傍に設けられた保炎ＩＪ１
５がそＩ７ぞれ複数個連通されている。さらに二次りυ
気室１２にクゴ」、主炎１１１ｏの下流１１１＋１　Ｋ
燃焼室１６に開１１シた多数の一次空気１１１７が連通
されている。燃焼室１６の下流７１！＋１には多数のフ
ィンを持った熱交換器１８があり、さらに排気フード１
９と排気ｍｌ　２０が接続されている。また燃焼室１６
の一部外壁には水管２１が設けられ熱交換器１８に接続
されている。

上記の構成における作用を説明すると、ファン１により
供給された燃焼用空気（−Ｊ、、分割板２によってバー
ナ本体３の中央部にあるｔＩＰ合気通路６内へ供給され
る一つの一次空気と、両側にある二次空気室１２内へ供
給される二つの二次空気とに分、ｊ、４１１される。一
方燃料は制御弁４で所定の流計に設）仁された後燃料管
５を通って先端のノズル６よりバーナ本体３へ向って噴
射供給され、−次空気とＪｐＫ混合混合気１重円６内給
される。混合気通路６内でＣ：１−次空気と燃料が混合
しながら流れ、均圧板８により混合気室９内へ絞り１１
７を通って均一供給される。／ｌデ合気室内の混合気は
大部分が主炎１１１ｏを音用って燃焼室１６内へ流出し
主炎ｌｌ−１−に主炎Ａを形成する。一部の混合気は連
通１１Ｂを通って保炎室１１に入る。両１１ｉ１１の二
次空気室１２内・＼供給された二次空気ケ：１犬部分が
二次空気１１１７を通り主炎ＩＩ　１０　、、ｌ二に形
成された１：、炎Ａに向かって燃焼室１６内へ噴出され
る。一部の二次空気は１）負気１１１４を＋＋ｊＨって
保炎室１１内へ流入し、混合気の燃料濃１及を混合室内
の混合気よりも低下さぜ保炎１１１０を通って主炎１１
１０の近傍より燃焼室１６内へ流出し保炎Ｂを保炎口１
０−４−に形成する。

燃焼を終えた排ガスは下流の熱交換器１８で水管２１内
を流れる水と熱交換した後排気ノード１９に集められ１
Ｊ１気１１２０より外気に排出される。

ここで二次空気１１１７より主炎Ａに強制的にニュ次空
気が供給されるので第５図に示す」Ｓうに空気不足の結
果化じる黄火限界が後退して安定域が拡入される。−ま
た二次空気噴流による主炎Ａ中の未燃成分との強制混合
により燃焼反応が促進され火炎長が斉しく短くなるので
燃焼室の小型化が１１丁能となる。捷たト述した様に強
制的な主炎Ａへの二次りと気供給により安定域が拡大さ
れるので主炎への混合比を大きな箱男Ｊて任醸妊選ぶこ
とができ、例えは第５図に示した様に従来の黄火限界イ
ζ１近の点Ｃにも設定できる。一方保炎Ｂの混合割合は
連１ｊ（Ｊ、１１１３及び囲気１−１１４を適当に選ぶ
ことにより主炎Ａの混合比よりも希薄燃料濃度側でかつ
逆火域より離れた点、例えは第５図に示すような点ｄ又
は点ｄ′にイ、Ｉ意に設定できる。従ってこの場合この
まま燃焼Ｉを絞ってゆけは、従来よりも点ｄ゛の場合の
ように１呆炎の逆火又ｄ、炎１１加熱の始寸りが遅いか
又は点ｄの場合のように全く生じないため絵り比を大き
くすることができる。さらに供給空気１１．が変動して
少くなったＪ４合第４図（イ）に示す様に主炎への混合
比が大きくなって燃焼速度が小さくなりイ（安定になっ
ても主炎への両１１１！Ｉ近傍に設けられた保炎Ｂの混
合比ｄ−１だ十分燃焼速度の大きな混合比になっている
ため安定しており、−ト炎への火炎基部を加熱して燃焼
速度を上行さぜるので主炎Ａは安定化される。逆に供給
空気ｊ神か多くなった場合には第４図（ロ）に示ず様に
保炎Ｂｒよ過剰空気のため燃焼速度が低下し不安定とな
る力・又に１、吹き消えるが、今度は主炎Ａのｌ昆合気
が適当な（Ｉｉ’ｊとなり燃焼速度も１°分大きくなっ
ているので安定であり、不安定となった保炎Ｂの未燃成
分に１、−ト炎の一部で完全燃焼をする。このように供
給空気：１：が変動し−ＣもＩ炎八と保炎Ｂのｌ昆合比
をｆ７．いに独＼゛ムさせて設定し７であるため、どち
らかが安定火炎を形成し火炎全体か広い混合比範囲で安
定化することになる。

発明の効果 以トの説明から明らかなように本発明の燃焼装置によれ
ば以ドの効果が得られる。

（１）二次空気１−１が主炎「１の一ド流側で主炎に向
けて設ける構成をしているので、主炎に二次空気が強制
％）に供給され未燃成分と強制混合されるのでりと気不
足による黄火限界を後退させ安定域に’　ＪＬｂ人する
とともに、燃焼反応をイＪｔ進じて火炎長全層しぐ′）
シノークするので燃焼室を小型にてき燃焼装置の小型化
がｕＪ能となる。

（２）連ｉ用１１Ｊ、す１呆炎室に人−）だ混合気にＪ
−、、ｉＴｉ気１１より入る１７次空気に」＝りさらに
希釈され、１−炎とＳすいＬした？ＪＩｌｉ　音比の保
炎を作る１１′４成となっ−Ｃいるため連ｉ１ｊ　ｌ　
ｌ及び１川気１１を適切に設定すること１ノこより逆火
域？１１１ｉ）’けた所Ｋｌ屋合ＪＬを設ガ２てきるの
て、炉＋１−’、’　ｊ、：の絞り比を大きくでき、燃
焼装置の使い脇下、の向上が図れる。

（３）主炎と１呆炎の混合比をｎいに独立して設定でき
るので、供給空、気けが変化してもとちらか一方か安定
火炎を作り火炎全４４（を安定化するので燃焼開脚を行
う場合の許容はらつきを犬きく）胃′１．るので開側１
を行う場合容易に実現できる。

（４）　　（１）で前述したように安定域が拡大し、に
炎の混合比を燃料濃度の大きい方に設定できるので、第
５図に示すように燃料濃ＩＷが小さく混音気噴用速度が
大きい場合に発生ずる振動燃焼を避けることかでき、又
ここでｔｉｔ、吹き消え限界Ａでの安定域が拡大するこ
とにより炎１１負荷をさらに高くすることが可能である
。

（６）　　主炎と保炎の混合比が異なるＣとにより点火
範囲が広くなり点火操作が容易と４、る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の燃焼装置の断面図、第２図ｒ１、本発明
の燃焼装置の一実施例を示す衛面１ツｊ、第３図は同装
置の一部１折１ａｉ斜視図、第４図Ｖ」、火炎形１歩の
説明１ｔＪ断面図で（イ）は空気１７１の少い場合、（
ロ）１１、空気吊の子い」ふ４合、・Ｉ５５図ｒ１、混
合比噴出速度を縦軸に、１１１＝台比をｆ’＋’？ｉ軸
にとって火炎の安定域と燃燻装置の設定点を・Ｊ〈シた
特す′１図である。 ９・・・・混合′ジ℃室、１ｏ・・・・・主炎１−１．
１１・印・１呆炎室、１２・・・−吹空気室、１３・・
・・・連通１１．１４・・・・曲気１１．１５・・・・
・保炎［八１６・・・・・燃焼室、１７・・・・二次孕
気［１、Ａ・・・・・・主炎、Ｂ・・・・・保炎。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 ｂ／γ 第４図 （イ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中央に混合室とその下流側に多数の主炎口を備え、＋ｉ
   Ｈ乙混合室の両１１！！ｌには保炎室、二次空気室をそ
   れぞれｌｌｌｆｊ次配設し、前記保炎室にはｔ）１記−
   ７１次空気室との通気１１、を捏合気室との連通１１、
   および１）１工記上炎ＩＩの近傍に設けられた多数の保
   炎［１を連通させ−るととも（・（、前記二次空気室に
   はｔ’＋ｒｊ記１電苅１１の下流］１１すて、前記主炎
   １−１に形成される火炎に向は空気を噴出するように設
   けられた多数の二次空気口を連通させ、保炎の燃料濃度
   を主炎の燃料濃度よりも小さくした燃焼装置。