JPS60194217A - 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】 〈発明の技術分野〉 本発明は全一次表面燃焼バーナな備えた燃焼装置に関す
る。

〈従来技術〉 この種全一次表面燃焼バーナは、燃焼に必要な空気を全
て一次空気として吸引する構成であり。

理論空気量の１．２〜１．６倍で燃焼させかつ輻射熱と
して外部へ放熱するため、燃焼温度が低いことからＮＯ
ｘの生成が少ないという特徴を有している。

かかる全一次表面燃焼バーナを用いた燃焼装置として、
従来特公昭４３−２９９８８号公報に示すよ５な技術が
知られている。

これは第１図に基づいて説明すると、１は金網バーナで
、下方開口部に球面状の閉鎖キャップ２を覆着し、上方
開口部には枠部を形成するように環状キャップ３を固定
している。４は金網バーナ１の外周を包囲するように円
筒状に形成した熱透過性を有する耐熱性ガラスで、上方
開口部は環状キャップ３で閉鎖し、下方開口部は燃料と
空気の混合室を構成する枠体５に固定している。そして
金網バーナ１と耐熱性ガラス４０間に混合ガスの流路６
を形成している。７は枠体５に連通した混合管で、下方
部に吸込口８を形成している。９は燃料噴射用のノズル
で、コック１０を介してホースエンド１１に接続されて
おり、かつこのホースエンド１１は気体燃料の供給源に
連絡している。

以上の燃焼装置においては、燃焼に必要な空気全てを一
次空気として吸引するため、ノズル９からの燃料ガス噴
出エネルギーによるエジェクター作用により一次空気を
混合管７へ吸い込むようにしている。

従って、この装置では、−次空気の吸引能力は、燃料ガ
スの圧力、ノズル９の径及び混合管Ｉ入口部形状から決
定されるエジェクター能力と、混合気が金網バーナ１の
メツシュを通過する際の抵抗及び燃焼ガス温度によるド
ラフト効果と、により決定されていた。このため、従来
装置では、バーナ１の混合気通過抵抗を所定の値に保持
するために、バーナ１の炎孔面積を小さくすることが不
可能であった。

又、従来装置に示したように、耐熱金属からなる金網で
形成されたバーナ１においては、金網の温度上昇による
混合室への逆火現象及び材料の耐熱限界がバーナの燃焼
量を決定する大きな要因であるが、従来装置にあっては
バーナを冷却して、七の温度を低下させるような構成が
なく、燃焼量が制限され、上述したように炎孔面積な小
さくすることができないこととあいまって、 で表わされる炎孔負荷が小さく、高負荷燃焼が不可能で
あり、バーナの大型化が余儀なくされていた。又、炎孔
負荷が小さい結果、燃焼量制御比が小さく、入力制御範
囲が狭いという欠点があった。

〈発明の概要〉 そこで５本発明は以上のような従来の実情に鑑み、送風
機によって一次空気のバーナへの吸引を補うように構成
して小さなバーナ炎孔面積で所定の一次空気率が得られ
るようにすると共に、前記送風機による吸引空気を１所
定の輻射率を有する耐熱材料からなるバーナ周りに配設
した燃焼筒周りに流通させて、バーナを効率良（冷却し
て、その温度低下を図り、もって炎孔負荷の増大を図っ
て高負荷燃焼を可能にし、バーナの小型化並びに入力制
御範囲の拡大を図ることを目的とする。

〈発明の実施例〉 以下、本発明の一実施例を第２図及び第３図に基づいて
説明する。

第２図は本発明に係る筒状バーナと燃焼筒とを組み付け
た状態を示す図で１図中、１２は一端開口部が閉鎖され
た筒状周壁に多数の炎孔を備えてなる筒状バーナ、１３
は該筒状バーナ１２の燃焼ガス出口１４となる他端開口
部を除く外周囲を空間を介して覆い、該筒状バーナ１２
の外周囲に空気と燃料ガスとの混合気通路を形成する燃
焼筒である。

前記筒状バーナ１２は、金網を筒状に構成したものであ
り、その上方開口部には球面状の閉鎖キャップ１５が装
置され、下方開口部には枠部を形成するように環状キャ
ップ１６が固定されている。

燃焼筒１３は所定の輻射率を有する耐熱材料圧より構成
され、下方開口部は前記環状キャップ１６で閉鎖され、
上方開口部は燃料ガスと空気との混合室１Ｔを構成する
カバー１８ＶＣ固定されている。

そして、上記筒状バーナ１２と燃焼筒１３との間に混合
気の通路１９を形成している。２０は前記枠体１８の周
壁に連結されて、混合室１７内に連通されるスロートで
、吸込口２１を形成している。

２２は燃料噴射用のノズルである。

尚、２３は規定の温度範囲内において、酸素分圧に反応
して抵抗値が変化する半導体を応用した不完全燃焼防止
センサーで、２４は点火プラグである。

第３図は上記筒状バーナ１２と燃焼筒１３との組付体を
装置した本発明に係る燃焼装置であり。

図中、２５は筒状バーナ１２の燃焼ガス出口１４下流に
位置される対流用送風機で、２６はシロッコファン、２
１はファンケーシング、２８はファン駆動モータ、２９
は燃焼筒１３と送風機２５周りを空間な介して覆うエア
ーダクトで、前記送風機２，５をその内底面に設置しで
ある。又、このエアーダクト２９の土壁には対流用空気
人口３０が形成されると共（、周壁にはスロー）２０の
貫通口３１が形成されている。

そして、エアーダクト２９の内周面並びに送風機２５の
ファンケーシング２Ｔの外表面（は、輻射率を向上する
ための表面処理３２が施されている。

この場合、エアーダクト２９の周壁並びにファンケーシ
ング２７自体を輻射率の高い材料で形成しても良い。

次に、かかる燃焼装置の作用について説明する。

ノズル２２より噴出させた燃料ガスは吸込口２１からス
ロート２０に導かれる。この時、燃料の燃焼に必要な一
次空気をエゼクタ−作用によってスロート２０内に吸引
する。この場合、送風機２５０作動によって生ずる吸引
圧力により、−次空気の吸引能力が高められる。

そして、スロート２０内に噴出した燃料ガスはこの一次
空気と混合する。このように充分混合された一次空気と
燃料ガスとの混合気は混合室１７において更に混合され
、混合気通路１９に案内される。ここで混合気は筒状バ
ーナ１２の金網の網目より矢印の如く噴射し、点火プラ
グ２４によって点火され燃焼し、これによって筒状バー
ナ１２を加熱する。一方、送風機２５０作用によって、
対流用空気は入口からエアーダクト２９内に吸引され、
燃焼筒１３とエアーダクト２９との間の空間を通り、筒
状バーナ１２の燃焼ガス出口１４からの燃焼ガスと混合
して温風となりエア−ダクト２９外部に排出される。

かかる構成によれば、送風機２５の作動時に生じる吸引
圧力により、−次空気の吸引能力を高めるようにしたか
ら、小さなバーナ炎孔面積で所定の一次空気率を得るこ
とが可能となる。

一方、燃焼筒１３を所定の輻射率を有する耐熱材料を使
用し、燃焼筒１３周りに対流用空気を流通させたことに
より、バーナ１２で発生した熱は燃焼筒１３に効率良く
輻射熱伝達され、更に、この熱は対流用空気に対流熱伝
達されることになる。

この結果バーナ１２の温度低下を図ることが可能となる
。このようにバーナ１２の温度低下を図れる結果、バー
ナ１２の炎孔負荷を増大することが可能となって、高負
荷燃焼が可能となり、入力制御範囲拡大を図れると共に
）〈ニナ１２自体の小型化を図ることができる。

尚、低入力１１については必然的にバーナ１２温度が低
い状態で燃焼しているので、前記輻射による冷却効果は
影響が少なくなり、送風機２５の送風量も燃焼量に対応
して少なくなるように制御すれば、低入力側の炎孔負荷
は大きく損なわれることがない。

ちなみに、従来のバーナでは、炎孔負荷は５．６〜１２
程度であり、燃焼制御比は且中２．１４であ５．６ つたが１本発明に係るバーナでは７〜１７．５程度であ
り、燃焼制御比は平＝＝　２．５　と拡大する。

更に、上記の構成によれば、燃焼筒１３の高温度による
影響な最小限に抑えることができ、燃焼装置の外装ケー
シング自体の温度低下も図れる。

又、上記外装ケーシングの内側空間の温度低下を図れる
結果、電気部品等の収納部分の集積度を向上でき、全体
の構造をコンパクトにできるという利点もある。

尚、本災施例においては、エア−ダクト２９内周面に輻
射率を向上するための表面処理３２を施すようにしたか
ら、高入力時の燃焼筒１３温度の高い時に、燃焼筒１３
の外表面からエアーダクト２９へ輻射熱伝達で熱交換を
行い、このエアーダクト２９から対流用空気へ対流熱伝
達により熱交換を行うことにより、バーナ１２温度の低
下に寄与することが可能となる。又、低入力燃焼時は、
燃焼筒１３温度が低下するので、輻射熱伝達による冷却
効果は影響が少なくなり、低入力側の炎孔負荷は大きく
は損なわれることがない。

更に、バーナ１２下部に設けられた送風機２５のファン
ケーシング２９外表面はバーナ１２からの輻射により加
熱され、内面にて対流用空気により冷却されているが、
このファンケーシング２９外表面の輻射率を高めるよう
にした結果、高入力時のバーナ１２温度を低下させ、か
つ低入力時にはバーナ１２の冷却効果の影響を少なくす
ることが可能となる。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、送風機によって一
次空気のバーナへの吸引を補うように構成して小さなバ
ーナ炎孔面積で所定の一次空気率が得られるようにする
と共に、前記送風機による吸引空気を所定の輻射率を有
する耐熱材料からなるバーナ族りに配設した燃焼筒周り
に流通させて一バーナな効率良く冷却して、その温度低
下を図るように構成したから、炎孔負荷の増大を図って
高負荷燃焼を可能にし、バーナの小型化並びに入力制御
範囲の拡大な図ることができ、装置をコンパクトであり
ながら燃焼性に優れたものとできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の燃焼装置の一例を示す縦断面図、第２図
は本発明知係る燃焼装置におけるバーナと燃焼筒の一実
施例構造を示す縦断面図、第３図は同上の燃焼装置の一
実施例な示す縦断面図である。 １２・・・筒状バーナ　１３・−・燃焼筒　１４・・・
燃焼ガス出口　１９・・・混合気通路　２５・・・送風
機　２９・・・エアーダクト 代理人　大　岩　増　雄（ほか２名） 第１図 第３図 手続補正書 １、事件の表示　特願昭　５９−０４９９０７号２、発
明の名称　燃焼装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名　称　
（６０１）三菱電機株式会社 代表者片山仁八部 ４、代理人 ６、補正の内容 α）「特許請求の範囲」を別紙の如く補正する。 （２）明細書第４頁第４行目並びに第５行目にとあるを と補正する。 （３）明細書第４頁第１２行目に「バーナ」とあるを「
全一次表面燃焼バーナ」と補正する。 （４）明細書第５頁第４行目に「筒状バーナ」とあるを
「全一次表面燃焼バーナとしての筒状バーナ」と補正す
る。 （５）明細書第７頁第２行目に「表面処理３２」とある
を「シリコン系顔料の塗料の塗装等の表面処理３２」と
補正する。 ６）明細書第１Ｏ頁第２０行目に「バーナ」とあるを「
全一次表面燃焼バーナＪと補正する。 以上 特許請求の範囲 とする燃焼装置。 燃焼装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一端開口部が閉鎖された筒体周壁罠多数の炎孔を備えて
   なる筒状バーナと、該筒状バーナの燃焼ガス出口となる
   他端開口部を除く外周囲を空間を介して覆い、該筒状バ
   ーナの外周囲に空気と燃料ガスとの混合気通路を形成す
   る所定の輻射率を有する耐熱材料からなる燃焼筒と、を
   備える一方、筒状バーナの前記燃焼ガス出口下流に送風
   機を設け、燃焼筒と該送風機周りを空間を介してエアー
   置。