JPWO2016171164A1 - ガスバーナー - Google Patents

Abstract

本発明のガスバーナーは、燃焼用空気をノズル１４ｂからディフューザー１４ｃに向けて噴射させることでガスをディフューザー１４ｃに引き込み、燃焼用空気とガスとを排気ポート１４ａから燃焼室１３に排出させるエジェクター１４を備え、エジェクター１４によって、燃焼室１３に導入されるガスの量は、供給される燃焼用空気の量に応じて変動することで、燃焼用空気によってガス量を調整できる。

Description

本発明は、可燃物の燃焼により発生するガスを用いるガスバーナーに関する。

エジェクター効果を持たせたガスバーナーは従来から提案されている。
特許文献１は、エジェクター効果により低ＮＯｘ化を図るガスバーナーを提案している。
このガスバーナーは、二次空気の吹き出しによるエジェクター効果により燃焼ガス（排ガス）がその二次空気内に巻き込まれる循環流を生じさせ、循環流によって、火炎温度を下げてＮＯｘの発生を抑制している。
また、特許文献２は、燃料ガスのエジェクター作用により吸入される燃焼用一次空気の量を増大させ、必要な量の燃焼用空気を確保して良好な燃焼とするガスバーナーを提案している。
また、特許文献３は、ガスバーナーの燃焼を一時的に停止する運転状態においても、正確に室温の検出ができるガス燃焼式温風暖房機を提供する。さらに、特許文献３は、燃料ガス噴流のエジェクター作用により導入口を経て燃焼用空気を吸引して燃焼するガスバーナーを開示している。

特開２００８−２０２８１７号公報 特開２００２−６１８１１号公報 特開平９−１７８２６７号公報

特許文献１では、排ガスがその空気内に巻き込まれる循環流を生じさせるものであり、燃焼用空気によってガス量を調整するものではない。
特許文献２および特許文献３では、燃料ガスのエジェクター作用により燃焼用空気を引き込むものであり、燃焼用空気によってガス量を調整するものではない。

本発明は、燃焼用空気によってガス量を調整できるガスバーナーを提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明のガスバーナーは、可燃物を燃焼して発生させたガスを用いるガスバーナーであって、前記ガスを導入するガス導入管と、燃焼用空気を導入する空気導入管と、前記ガスを燃焼させる燃焼室とを有するガスバーナーであって、前記燃焼用空気をノズルからディフューザーに向けて噴射させることで前記ガスを前記ディフューザーに引き込み、前記燃焼用空気と前記ガスとを排気ポートから前記燃焼室に排出させるエジェクターを備え、前記エジェクターによって、前記燃焼室に導入される前記ガスの量は、供給される前記燃焼用空気の量に応じて変動することを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載のガスバーナーにおいて、前記燃焼室を、前記エジェクターの前記排気ポートを一方に有する第１燃焼室と、前記第１燃焼室の他方に形成される第２燃焼室とで構成し、前記第２燃焼室の内径を、前記第１燃焼室の内径よりも大きくし、前記第２燃焼室には、流れ方向に複数の通路を形成した蓄熱材を配置したことを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項２に記載のガスバーナーにおいて、前記第２燃焼室の外壁に燃焼用空気流路を形成し、前記燃焼用空気流路で加熱された前記燃焼用空気を前記エジェクターに導入することを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のガスバーナーにおいて、前記エジェクターに前記燃焼用空気を導入するブロワと、前記燃焼室の燃焼温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段で検出される前記温度によって前記ブロワから供給される前記燃焼用空気の前記量を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のガスバーナーにおいて、前記燃焼室の燃焼温度を検出する温度検出手段と、前記ガス導入管への補助燃料の供給停止を行う制御弁と、前記温度検出手段で検出される前記温度によって前記制御弁を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のガスバーナーにおいて、前記ガスを発生させるガス発生装置に前記燃焼用空気を供給するガス化発生用ブロワと、前記燃焼室の燃焼温度を検出する温度検出手段と前記温度検出手段で検出される前記温度によって前記ガス化発生用ブロワから供給される前記燃焼用空気の前記量を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、燃焼用空気によってガス量を調整でき、更にエジェクター作用によってガスと燃焼用空気とを予混合できるため、安定した燃焼を行える。

本発明の一実施例によるガスバーナーの構成図

本発明の第１の実施の形態によるガスバーナーは、燃焼用空気をノズルからディフューザーに向けて噴射させることでガスをディフューザーに引き込み、燃焼用空気とガスとを排気ポートから燃焼室に排出させるエジェクターを備え、エジェクターによって、燃焼室に導入されるガスの量は、供給される燃焼用空気の量に応じて変動するものである。本実施の形態によれば、燃焼用空気によってガス量を調整でき、更にエジェクター作用によってガスと燃焼用空気とを予混合できるため、安定した燃焼を行える。

本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態によるガスバーナーにおいて、燃焼室を、エジェクターの排気ポートを一方に有する第１燃焼室と、第１燃焼室の他方に形成される第２燃焼室とで構成し、第２燃焼室の内径を、第１燃焼室の内径よりも大きくし、第２燃焼室には、流れ方向に複数の通路を形成した蓄熱材を配置したものである。本実施の形態によれば、第２燃焼室より狭い第１燃焼室とすることで均一な燃焼を行え、第２燃焼室では蓄熱材によって完全燃焼を行える。

本発明の第３の実施の形態は、第２の実施の形態によるガスバーナーにおいて、第２燃焼室の外壁に燃焼用空気流路を形成し、燃焼用空気流路で加熱された燃焼用空気をエジェクターに導入するものである。本実施の形態によれば、燃焼用空気をあらかじめ加熱しておくことで燃焼効率を高めることができる。

本発明の第４の実施の形態は、第１から第３のいずれかの実施の形態によるガスバーナーにおいて、エジェクターに燃焼用空気を導入するブロワと、燃焼室の燃焼温度を検出する温度検出手段と温度検出手段で検出される温度によってブロワから供給される燃焼用空気の量を制御する制御部とを備えたものである。本実施の形態によれば、供給される燃焼用空気の量を制御することで燃焼温度を一定に維持することができる。

本発明の第５の実施の形態は、第１から第３の実施の形態によるガスバーナーにおいて、燃焼室の燃焼温度を検出する温度検出手段とガス導入管への補助燃料の供給停止を行う制御弁と、温度検出手段で検出される温度によって制御弁を制御する制御部とを備えたものである。本実施の形態によれば、例えばガスバーナーの始動期間やガス発生装置での発生ガス量が低下した時に、補助燃料を供給することで燃焼温度を一定に維持することができる。

本発明の第６の実施の形態は、第１から第３の実施の形態によるガスバーナーにおいて、ガスを発生させるガス発生装置に燃焼用空気を供給するガス化発生用ブロワと、燃焼室の燃焼温度を検出する温度検出手段と温度検出手段で検出される温度によってガス化発生用ブロワから供給される燃焼用空気の量を制御する制御部とを備えたものである。本実施の形態によれば、燃焼温度を一定に保つようにガス発生量を調整することができる。

図１は本発明の一実施例によるガスバーナーの構成図である。
本実施例によるガスバーナーは、ガス発生装置１で可燃物を燃焼して発生させたガスを導入するガス導入管１１と、燃焼用空気を導入する空気導入管１２と、ガスを燃焼させる燃焼室１３とを有する。
燃焼室１３は、エジェクター１４の排気ポート１４ａを一方に有する第１燃焼室１３ａと、第１燃焼室１３ａの他方に形成される第２燃焼室１３ｂとで構成している。
第１燃焼室１３ａおよび第２燃焼室１３ｂは、耐火セメントや耐火煉瓦などの耐火材で円筒状に外壁１３ｃが形成される。第２燃焼室１３ｂの内径は、第１燃焼室１３ａの内径よりも大きい。第２燃焼室１３ｂには蓄熱材１５を配置している。第２燃焼室１３ｂより狭い第１燃焼室１３ａとすることで均一な燃焼を行える。
蓄熱材１５は、断面がハニカム状の複数の通路１５ａを形成している。蓄熱材１５を第２燃焼室１３ｂに配置することで、燃焼温度を高め完全燃焼を行わせることができる。
第１燃焼室１３ａの一方には、点火バーナー１６を設けている。

エジェクター１４は、空気導入管１２からの燃焼用空気をノズル１４ｂからディフューザー１４ｃに向けて噴射させる。そうすることで、ガス導入管１１からのガスをディフューザー１４ｃに引き込み、燃焼用空気とガスとを排気ポート１４ａから第１燃焼室１３ａに排出させる。
エジェクター１４によって第１燃焼室１３ａに導入されるガスの量は、供給される燃焼用空気の量に応じて変動する。従って、燃焼用空気によってガス量を調整でき、更にエジェクター１４の作用によってガスと燃焼用空気とを予混合できるため、安定した燃焼を行える。

第２燃焼室１３ｂの外壁１３ｃには、燃焼用空気流路１２ａを形成している。ブロワ２によって燃焼用空気を燃焼用空気流路１２ａに導入し、燃焼用空気流路１２ａ内で加熱された燃焼用空気は、空気導入管１２を通ってエジェクター１４に導入される。燃焼用空気をあらかじめ加熱しておくことで燃焼効率を高めることができる。なお、燃焼用空気は、燃焼用空気流路１２ａ内で加熱することなく、空気導入管１２からエジェクター１４に導入してもよい。

本実施例によるガスバーナーは、温度検出手段３と、制御弁５と、制御部６とを備えている。温度検出手段３は、第２燃焼室１３ｂまたは蓄熱材１５の燃焼温度を検出する。制御弁５は、ガス導入管１１への補助燃料タンク４からの補助燃料の供給停止を行う。制御部６は、温度検出手段３で検出される温度によって、ブロワ２から供給される燃焼用空気の量、制御弁５からの補助燃料の供給停止、またはガスを発生させるガス発生装置１に燃焼用空気を供給するガス化発生用ブロワ１ａから供給される燃焼用空気の量を制御する。
制御部６において、温度検出手段３で検出される温度によってブロワ２から供給される燃焼用空気の量を制御することで燃焼温度を一定に維持することができる。温度検出手段３で検出される温度が設定値以下となった場合には、ブロワ２から供給される燃焼用空気の量を増加させる。一方、温度検出手段３で検出される温度が設定値を超えた場合には、ブロワ２から供給される燃焼用空気の量を減少させる。
また、制御部６が、温度検出手段３で検出される温度によって制御弁５を制御して補助燃料を供給することで、例えばガスバーナーの始動期間（点火から安定時まで）での燃焼温度を一定に維持することができる。また、温度検出手段３で検出される温度によって制御弁５を制御して補助燃料を供給することで、ガス発生装置１での発生ガス量が低下した時にも、燃焼温度を一定に維持することができる。温度検出手段３で検出される温度が設定値以下となった場合には、制御弁５を開いて補助燃料を供給する。
また、制御部６が、温度検出手段３で検出される温度によってガス化発生用ブロワ１ａから供給される燃焼用空気の量を制御することで、燃焼温度を一定に保つようにガス発生装置１でのガス発生量を調整することができる。温度検出手段３で検出される温度が設定値以下となった場合には、ガス化発生用ブロワ１ａから供給される燃焼用空気の量を増加させる。一方、温度検出手段３で検出される温度が設定値を超えた場合には、ガス化発生用ブロワ１ａから供給される燃焼用空気の量を減少させる。

本発明は、温水ボイラー、蒸気ボイラー、冷暖房機の熱源、ガスストーブとして用いるガスバーナーに利用できる。

１ ガス発生装置
１ａ ガス化発生用ブロワ
２ ブロワ
３ 温度検出手段
４ 補助燃料タンク
５ 制御弁
６ 制御部
１１ ガス導入管
１２ 空気導入管
１３ 燃焼室
１３ａ 第１燃焼室
１３ｂ 第２燃焼室
１４ エジェクター
１４ａ 排気ポート
１４ｂ ノズル
１４ｃ ディフューザー
１５ 蓄熱材

Claims (6)

1. 可燃物を燃焼して発生させたガスを用いるガスバーナーであって、
   前記ガスを導入するガス導入管と、
   燃焼用空気を導入する空気導入管と、
   前記ガスを燃焼させる燃焼室と
   を有するガスバーナーであって、
   前記燃焼用空気をノズルからディフューザーに向けて噴射させることで前記ガスを前記ディフューザーに引き込み、前記燃焼用空気と前記ガスとを排気ポートから前記燃焼室に排出させるエジェクターを備え、
   前記エジェクターによって、前記燃焼室に導入される前記ガスの量は、供給される前記燃焼用空気の量に応じて変動する
   ことを特徴とするガスバーナー。
2. 前記燃焼室を、
   前記エジェクターの前記排気ポートを一方に有する第１燃焼室と、
   前記第１燃焼室の他方に形成される第２燃焼室と
   で構成し、
   前記第２燃焼室の内径を、前記第１燃焼室の内径よりも大きくし、
   前記第２燃焼室には、流れ方向に複数の通路を形成した蓄熱材を配置した
   ことを特徴とする請求項１に記載のガスバーナー。
3. 前記第２燃焼室の外壁に燃焼用空気流路を形成し、
   前記燃焼用空気流路内で加熱された前記燃焼用空気を前記エジェクターに導入する
   ことを特徴とする請求項２に記載のガスバーナー。
4. 前記エジェクターに前記燃焼用空気を導入するブロワと、
   前記燃焼室の燃焼温度を検出する温度検出手段と、
   前記温度検出手段で検出される前記温度によって前記ブロワから供給される前記燃焼用空気の前記量を制御する制御部と
   を備えた
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のガスバーナー。
5. 前記燃焼室の燃焼温度を検出する温度検出手段と
   前記ガス導入管への補助燃料の供給停止を行う制御弁と、
   前記温度検出手段で検出される前記温度によって前記制御弁を制御する制御部と
   を備えた
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のガスバーナー。
6. 前記ガスを発生させるガス発生装置に前記燃焼用空気を供給するガス化発生用ブロワと、
   前記燃焼室の燃焼温度を検出する温度検出手段と、
   前記温度検出手段で検出される前記温度によって前記ガス化発生用ブロワから供給される前記燃焼用空気の前記量を制御する制御部と
   を備えた
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のガスバーナー。