JPS6231250B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は全二次空気燃焼用のガス燃焼器に関す
るものである。

従来の技術 一般に黄炎は未燃ガスと空気との混合が不充分
で未燃ガスと空気との接触面で一部燃焼し、その
燃焼熱でガス中の炭火水素が分解して生じる炭素
粒子の灼熱によつて現われるものでLPG、油ガス
などに強く見られる。

ガスはガス種により種々燃焼特性が異なる。特
に一般の都市ガス用の構成の燃焼器をLPGに使用
すると、点着火の不確実と燃焼時の黄炎があり使
用できなかつた。

従来の都市ガスの器具について説明すると、第
１図の如く、内炎筒１、外炎筒２がバーナ３に嵌
合し、外側に耐熱性ガラス４があり遮熱筒５の上
にのせられている。耐熱性ガラス４の上にガラス
フタ６が、内炎筒１と外炎筒２の上にウエフタ７
が、バーナ３の下にシタウケ８が各々あり、前記
各部品の中心をセンターロツド９が貫通し、ウエ
ウケ７の下側でスプリング１０、ワツシヤ１１、
ピン１２でセンターロツド９は弾性的に固定され
ている。１３はノズルである。

内炎筒燃焼気孔１４と外炎筒燃焼気孔１５の最
下段は前者の方が同高又は少し下にある。外炎筒
２は同一径の筒で形成されていて、前記内炎筒燃
焼気孔１４の下部分の孔径は2.5ｍ／ｍ〜2.8ｍ／
ｍと大きい孔が明けられている。従つて点火バー
ナ（図示せず）に点火後バーナ３から噴出し、予
混合ガスに着火させるが都市ガスの場合はカロリ
ー当りのガス容積がLGPに比し、３〜５倍と大き
いので、内炎筒燃焼気孔１４の孔径2.5ｍ／ｍ〜
2.8ｍ／ｍの大きな孔から空気が侵入し、未燃ガ
スとの混合も比較的よく行われる。予混合ガスは
内炎筒１と外炎筒２との空間より溢れ、従つて外
炎筒燃焼気孔１５の中段より予混合ガスが溢れる
ので点火バーナ炎で着火させやすく問題ないが、
ノズルをLPG用に変更しLPG用に使用すると、都
市ガスの場合と反対にカロリー当りの容積はLPG
の場合は1/5〜1/3と少ないので、予混合ガスは内
炎筒１と外炎筒２との空間容積に比し少ないの
で、外炎筒２の外へ出てこない場合がある。

また前述の如くLPGの場合は予混合ガスの容積
が少なく単位容積当りのカロリーは逆に高いが内
炎筒燃焼気孔１４の下部分の2.5mm〜2.8mmの気孔
部においては部分的に十分な空気が供給されるた
め外炎筒燃焼気孔１５を通して入つた点火バーナ
炎により着火するが完全燃焼するに十分な空気が
供給されず多量のCOを発生し外炎筒燃焼気孔１
５より排出され不都合であつた。やがて数分以上
経過後、外炎筒燃焼気孔部の炎により加熱された
予混合ガスは次第に外炎筒燃焼気孔１５の下部に
おいても燃焼をはじめ、内外炎筒１，２の下部か
ら次第に加熱赤熱し、内外炎筒１，２の空間と外
炎筒燃焼気孔の外側部へと燃焼は移動し、赤熱部
は耐熱性ガラス４と同高部分へと移動する。しか
し、内炎筒燃焼気孔１４の孔径が2.5mm〜2.8mmと
大きいと一つの気孔からの空気が多くなり、燃焼
温度が上りすぎ未然の炭火水素は過熱状態となり
分解するため炭素となるいわゆる黄火となる。一
度炭素となると燃え難く、そのまま排気と共にス
スが発生したり、内炎筒１，２にススが付着する
等の不都合を生じる。

前記黄炎現象は、内外炎筒燃焼気孔１４，１５
間における燃焼時の空気が内炎筒燃焼気孔１４か
ら入り外炎筒燃焼気孔側へ流れて燃焼を助成する
ため、内炎筒燃焼気孔１４の孔径が原因する。外
炎筒燃焼気孔１５の孔径は開孔率に影響し、燃焼
炎の外炎筒燃焼気孔１５の外壁への溢れと赤熱度
合に関係する。

発明が解決しようとする問題点 本発明は特にLPGを燃料として燃焼させる際に
点火が不確実となりやすく、また黄炎が発生しや
すい点を解決しようとするものである。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために、燃焼器
の内炎筒に設けた燃焼気孔の径を下方から上方へ
行くにしたがつて小さくし、外炎筒の燃焼気孔の
径を内炎筒の燃焼気孔の径よりも大きくし、内炎
筒の燃焼気孔の最下段の位置を外炎筒の燃焼気孔
の最下段の位置よりも高くし、内炎筒と外炎筒の
上部を閉塞したものである。

作 用 本発明は上記構成により、内外炎筒の下方にお
いて二次空気の供給が多く、下方で燃焼を十分行
い、上方に行くにしたがつて稀薄ガスとして十分
燃焼させることができ、空気不足による黄炎の発
生を防止し、点火も確実となる。

実施例 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。第２図は本発明の実施例の断面図で、内炎筒
１６、外炎筒１７はバーナ１８に嵌合し、その外
側に耐熱性ガラス１９がのせられた遮熱筒２０が
あり、ガラスフタ２１、ウエフタ２２、シタウケ
２３の中心を通るセンターロツド２４で上述の各
部は同芯状に取付けられている。センターロツド
２４の下端はスプリング２５、ワツシヤ２６、ピ
ン２７でセンターロツド２４が抜けないように弾
性固定されている。２８はノズルを示す。外炎筒
の下部は予混合空気の気孔２９で径１mm前後であ
り、上部は外炎筒燃焼気孔３０で径2.5mm〜５mm
の孔があけられいる。内炎筒１６の下部は予混合
空気の気孔３１で径１mm前後であり、上部は内炎
筒燃焼気孔３２で径２mm以下の孔で上方に行くに
従つて例えば1.9mm〜1.2mmの孔があけられてい
る。内炎筒燃焼気孔３２の最下段の孔位置は、外
炎筒燃焼気孔３０の最下段より上位に位置してい
る。以上の如き構造である。次に作用を述べる
と、LPGを用いて燃焼させる場合、先ず点火操作
をするとバーナ１８から噴出された生ガスは内炎
筒１６、外炎筒１７の予混合気孔２９，３１から
の小孔から燃焼には不十分な量の空気との予混合
ガスとなり内炎筒１６と外炎筒１７間を上昇し、
外炎筒燃焼気孔３０の下段から溢出し同外炎筒燃
焼気孔３０の外周よりと空気と混合した予混合ガ
スに点火バーナ（図示せず）からの火炎により着
火する。着火と共に外炎筒燃焼気孔３０の全周に
火移りすると共に、一瞬内炎筒１６及び外炎筒１
７との間の予混合ガスにも火移りし、そして内外
炎筒間３３の予混合ガスは内炎筒燃焼気孔３２か
らの空気の補給を得て燃焼を続けるが、この最初
の内外炎筒間３３の火移りのときは外炎筒燃焼気
孔３０への着火と同時に瞬時に火移りし、内炎筒
燃焼気孔３２の下段は一瞬気孔炎となり炎を形成
するが、直ちに炎は消え、下部の予混合気孔２
９，３１では空気不足であり、内外炎筒間３３の
拡散燃焼のための予混合気孔的働きをし、上部の
内炎筒燃焼気孔３２での拡散燃焼を助ける。従つ
て内炎筒燃焼気孔３２の下部に対抗する外炎筒燃
焼気孔３０の外側で予混合ガスは溢れ拡散燃焼を
続けて、外炎筒１７の上部即ち外炎筒燃焼気孔３
０は下方より順次赤熱して行く。また前述の内炎
筒燃焼気孔３２の下段部の上部の燃焼赤熱により
次第に温度が上り赤熱して来るに従つて着火温度
に達し炎を形成し拡散燃焼をはじめる。以上の過
程において、内炎筒燃焼気孔３２の下段の孔を径
２mm以下としたが、実験によると、従来例の都市
ガスの如く2.5mm〜2.8mmの径の孔であると、その
部分で十分拡散燃焼する空気を自給し、着火と同
時に炎を形成し燃焼を続けるがやがて燃焼温度が
上り炭火水素を分解し炭素を生じ、又気孔間の距
離が少ないため互に干渉し、空気不足から黄炎を
発生する。そのため外炎筒燃焼気孔３０へ予混合
ガスの溢出が起らないので、外炎筒燃焼気孔３０
の下部では拡散燃焼せず従つて赤熱がなく温度が
低くため燃焼過程のガスが冷却されCOや燃焼途
中生成物が出てアルデヒドやケトン類の発生で臭
気を発生する。ところが実施例の内炎筒燃焼気孔
３２は自己の孔径では孔に附着して十分拡散燃焼
する程の空気を与えず、内炎筒１６が火炎により
次第に温度が上り内炎筒燃焼気孔３２が着火温度
に達するまで加熱赤熱してくると、青火で気孔燃
焼する程の径約２mm以下にしている。

次いで内炎筒燃焼気孔３２は下方に孔径を大き
くし上方に行くに従つて小さくしているのは、下
方において多くの二次空気を供給し、下方で燃焼
を十分行わせ、上方に行くに従つて稀薄ガスとし
て十分に燃焼させると共に外炎筒燃焼気孔３０の
下方程拡散炎の層を厚くし、上部に行くに従つて
薄くし外炎筒１７の下方の火炎ムラから赤熱ムラ
を起さない配慮である。

又、内炎筒燃焼気孔３２の径を２mm以下にする
と前述の如く過剰二次空気の供給を防ぐと共に気
孔燃焼時の炎の干渉による空気不足による黄炎発
生を防ぐことができる。この現象は燃焼量を少な
く絞つて行つたとき黄炎発生が多く、この点も２
mm以下の孔にする内炎筒燃焼気孔３２は有効であ
る。

また、内炎筒１６の燃焼気孔３２の最下段の位
置を外炎筒１７の燃焼気孔３０の最下段の位置よ
りも高く設けたので、外炎筒１７の表面における
燃焼状態は良好なものとなる。すなわち、両燃焼
気孔３０，３２の高さが同じであると、内炎筒１
６と外炎筒１７で囲まれた空間の燃焼気孔３０，
３２の最下段付近の空気が豊かになり、本来は火
炎が生じてはならない内炎筒１６の外周に火炎が
生じることになる。すると火炎が外炎筒１７の外
周に生ぜず、または生じたとしても薄くなるた
め、均一な火炎が本来なければならない外炎筒１
７の外側で良好な燃焼特性が得られないものであ
る。これは外炎筒１７の内側で燃焼してしまつた
排ガスが外炎筒１７の燃焼気孔３０を通過するた
めである。このため、上記のとおり、両燃焼気孔
３０，３２の最下段のうち、燃焼気孔３２を高く
しておけば最下段付近での燃焼は外炎筒１７の内
側では空気不足気味のため燃焼せず外側で燃焼す
る正常な状態となる。最下段が正常燃焼であれば
下方から予混合気および空気の流入により、上方
まで正常に燃焼するものである。

発明の効果 以上の如く本発明によればLPGを用いて燃焼さ
せる燃焼器において点着火及び絞り時において火
移りの不都合によるCOや有害ガスの発生を防
ぎ、ガス絞り時の黄炎の発生のない全二次空気燃
焼器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の燃焼器の断面図、第２図は本
発明の実施例による燃焼器の断面図、第３図は同
燃焼器の内炎筒の斜視図である。 １６……内炎筒、１７……外炎筒、１９……耐
熱性ガラス、２０……遮熱筒、３０……外炎筒燃
焼気孔、３２……内炎筒燃焼気孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上方に燃焼気孔が形成され下方にこの燃焼気
   孔と間隔を有して予混合気孔が形成される内炎筒
   と、この内炎筒の外周に配され上方に燃焼気孔が
   形成され下方にこの燃焼気孔と間隔を有して予混
   合気孔が形成される外炎筒と、この外炎筒の外周
   に配され耐熱性の熱透過性物質及び遮熱筒からな
   る円筒とを備え、前記内炎筒の燃焼気孔の径は最
   下段より上段に行くに従つて径小とし、前記外炎
   筒の燃焼気孔の径は前記内炎筒の燃焼気孔の径よ
   りも大とし、前記内炎筒の燃焼気孔の最下段の位
   置を前記外炎筒の燃焼気孔の最下段の位置よりも
   高く設け、前記内炎筒と外炎筒の上部を閉塞した
   燃焼器。