JP2715463B2 - バーナ - Google Patents
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- JP2715463B2 JP2715463B2 JP63214035A JP21403588A JP2715463B2 JP 2715463 B2 JP2715463 B2 JP 2715463B2 JP 63214035 A JP63214035 A JP 63214035A JP 21403588 A JP21403588 A JP 21403588A JP 2715463 B2 JP2715463 B2 JP 2715463B2
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Landscapes
- Evaporation-Type Combustion Burners (AREA)
- Spray-Type Burners (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は暖房用、或は給湯用のバーナに関するもので
ある。
ある。
従来の技術 従来、このようなバーナとしては例えば第３図に示す
ように、ヒータ１を内蔵した気化筒２から構成される気
化室３と、気化室３と連接した円筒状の炎孔板４に設け
られた複数個の炎孔５と、炎孔板４の外側下部に二次空
気孔６を有する保炎板７が気化筒２に設置されている構
成となっていた。
ように、ヒータ１を内蔵した気化筒２から構成される気
化室３と、気化室３と連接した円筒状の炎孔板４に設け
られた複数個の炎孔５と、炎孔板４の外側下部に二次空
気孔６を有する保炎板７が気化筒２に設置されている構
成となっていた。
このバーナにおいては、炎孔板４上の火炎を複数個に
分散して定常燃焼時の火炎温度を上昇させないように構
成しており、その結果燃焼排ガス中に含まれるNOXの低
減を図っている。また、T.D.R.（Turn−Down−Ratio;燃
焼量可変幅）を大きくとるために燃焼量をかなり低下さ
せる場合、或は燃料供給系の変動により燃焼量が低下す
る場合とか、また酸素過多や燃料不足等により予混合気
の空気比が設定値から大幅にはずれたような異常燃焼時
には、一般には炎孔板４の下方の火炎から順に温度が低
下していき、やがてリフティングする。ところが、炎孔
板４の外側下方に設けられている保炎板７により、火炎
の熱損失を防止し、リフティングによる一酸化炭素等の
不完全燃焼ガスの排出を抑制している。
分散して定常燃焼時の火炎温度を上昇させないように構
成しており、その結果燃焼排ガス中に含まれるNOXの低
減を図っている。また、T.D.R.（Turn−Down−Ratio;燃
焼量可変幅）を大きくとるために燃焼量をかなり低下さ
せる場合、或は燃料供給系の変動により燃焼量が低下す
る場合とか、また酸素過多や燃料不足等により予混合気
の空気比が設定値から大幅にはずれたような異常燃焼時
には、一般には炎孔板４の下方の火炎から順に温度が低
下していき、やがてリフティングする。ところが、炎孔
板４の外側下方に設けられている保炎板７により、火炎
の熱損失を防止し、リフティングによる一酸化炭素等の
不完全燃焼ガスの排出を抑制している。
一般的に、T.D.R.拡大、或は異常燃焼時の燃焼安定確
保には、燃焼限界における火炎の安定化、火炎後流
での不完全燃焼ガスの反応促進・維持、が必須条件であ
る。従来例においては、炎孔板４下方の火炎について上
記のみ対策しており、高T.D.R.化は充分ではなかっ
た。
保には、燃焼限界における火炎の安定化、火炎後流
での不完全燃焼ガスの反応促進・維持、が必須条件であ
る。従来例においては、炎孔板４下方の火炎について上
記のみ対策しており、高T.D.R.化は充分ではなかっ
た。
発明が解決しようとする課題 つまり、このようなバーナにおいは、高T.D.R.化のた
めに、燃焼量を小さくしたい場合、或は極端な酸素過多
や燃料不足等による混合気の空気比が増加した場合な
ど、火炎温度の急激な低下が生じ、リフティングによる
一酸化炭素等の不完全燃焼ガスを排出してしまうのであ
る。
めに、燃焼量を小さくしたい場合、或は極端な酸素過多
や燃料不足等による混合気の空気比が増加した場合な
ど、火炎温度の急激な低下が生じ、リフティングによる
一酸化炭素等の不完全燃焼ガスを排出してしまうのであ
る。
本発明は簡単な構成で空気比・燃焼量のより広い範囲
において良好な性能を十分に維持できるバーナを提供す
るものである。
において良好な性能を十分に維持できるバーナを提供す
るものである。
課題を解決するための手段 本発明は複数の炎孔を有する少なくとも１対の炎孔板
を前記炎孔が一対一に相対向するように対面させて配設
し、前記１対の炎孔板と側壁と燃焼室出口とから燃焼室
を形成し、前記炎孔が前記燃焼室出口方向に複数個並ん
でおり、かつ前記炎孔が前記炎孔板の前記燃焼室外側に
設けた予混合気供給管に各々通じており、かつ前記炎孔
が前記燃焼室出口方向に千鳥配列されていることを特徴
とする。
を前記炎孔が一対一に相対向するように対面させて配設
し、前記１対の炎孔板と側壁と燃焼室出口とから燃焼室
を形成し、前記炎孔が前記燃焼室出口方向に複数個並ん
でおり、かつ前記炎孔が前記炎孔板の前記燃焼室外側に
設けた予混合気供給管に各々通じており、かつ前記炎孔
が前記燃焼室出口方向に千鳥配列されていることを特徴
とする。
又本発明は複数の炎孔を有する少なくとも１対の炎孔
板を、一定距離離れた状態で対向させて配設し、前記１
対の炎孔板と燃焼室出口とから燃焼室を形成し、前記対
向する炎孔板相互間において前記炎孔は各々同軸上で対
向するよう構成し、前記炎孔板と外壁の間に予混合気供
給路を設けており、かつ前記炎孔が前記燃焼室出口方向
に複数個並んでおり、前記炎孔が前記燃焼室出口方向に
千鳥配列さていることを特徴とする。
板を、一定距離離れた状態で対向させて配設し、前記１
対の炎孔板と燃焼室出口とから燃焼室を形成し、前記対
向する炎孔板相互間において前記炎孔は各々同軸上で対
向するよう構成し、前記炎孔板と外壁の間に予混合気供
給路を設けており、かつ前記炎孔が前記燃焼室出口方向
に複数個並んでおり、前記炎孔が前記燃焼室出口方向に
千鳥配列さていることを特徴とする。
作用 この技術的手段による作用は次のようになる。
炎孔が炎孔板上において複数個に分割されており、定
常燃焼時の火炎温度は比較的低くすることが可能で、排
ガス中のNOX量を少なく維持できる。
常燃焼時の火炎温度は比較的低くすることが可能で、排
ガス中のNOX量を少なく維持できる。
また炎孔が一対一に相対向するように構成されている
ので、燃焼室内においていわゆる対向流火炎が形成され
る。よって、燃焼量が小さくなった場合、或は極端な酸
素過多や燃料不足等による混合気の空気比が増加した場
合などに、火炎温度の急激な低下が生じるが、従来なら
ば火炎のリフティングが開始するそのような状態におい
ても、リフティングは充分に抑制される。さらに燃焼室
出口方向に炎孔が複数個並んでおり、低温の火炎の後流
における熱損失を抑えて温度低下を防止し、不完全燃焼
ガスの反応を充分に完結させることができる。
ので、燃焼室内においていわゆる対向流火炎が形成され
る。よって、燃焼量が小さくなった場合、或は極端な酸
素過多や燃料不足等による混合気の空気比が増加した場
合などに、火炎温度の急激な低下が生じるが、従来なら
ば火炎のリフティングが開始するそのような状態におい
ても、リフティングは充分に抑制される。さらに燃焼室
出口方向に炎孔が複数個並んでおり、低温の火炎の後流
における熱損失を抑えて温度低下を防止し、不完全燃焼
ガスの反応を充分に完結させることができる。
しかも炎孔を燃焼室出口方向に千鳥配列してあり、定
常燃焼時の火炎温度を同一炎孔板面積に対して効率良く
低減させることが可能で、排ガス中のNOX量は火炎安定
性の増加にもかかわらずかなり低く抑えられる。一方、
異常燃焼時、或は燃焼量が極めて小さい場合に火炎基部
から燃焼室内に漏出する不完全燃焼ガスが燃焼室出口方
向に単純に流出されることを千鳥配列された下流の対の
火炎により反応促進させて防いでおり、バーナとしての
良好な排ガス特性を維持している。
常燃焼時の火炎温度を同一炎孔板面積に対して効率良く
低減させることが可能で、排ガス中のNOX量は火炎安定
性の増加にもかかわらずかなり低く抑えられる。一方、
異常燃焼時、或は燃焼量が極めて小さい場合に火炎基部
から燃焼室内に漏出する不完全燃焼ガスが燃焼室出口方
向に単純に流出されることを千鳥配列された下流の対の
火炎により反応促進させて防いでおり、バーナとしての
良好な排ガス特性を維持している。
以上のように簡単な構成によって、NOX排出量を低く
抑えたままで、空気比・燃焼量の広い範囲において高い
火炎安定性と良好な燃焼特性を十分に維持できるような
バーナが得られる。
抑えたままで、空気比・燃焼量の広い範囲において高い
火炎安定性と良好な燃焼特性を十分に維持できるような
バーナが得られる。
実 施 例 第１図、第２図は各々請求項１及び請求項４に対する
実施例１及び実施例２のバーナの斜視図であり、一部断
面により内部構成を示している。
実施例１及び実施例２のバーナの斜視図であり、一部断
面により内部構成を示している。
まず実施例１について説明する。第１図において、ヒ
ータ部11を囲んだ気化部12において燃焼である灯油を気
化、空気と混合してつくられる予混合気は、予混合気分
岐部13を経て、予混合気通路14を通って予混合気供給管
15から、相対向して燃焼室16を形成する１対の炎孔板17
に設けられた複数個の炎孔18から噴出する。ここで１対
の炎孔板17は側壁17′により一定距離に維持、対向して
おり、また炎孔18は相対面する炎孔板17上の炎孔18と各
々一対一に対向させてある。そして燃焼室16の一端は開
放されており、燃焼室出口19を形成しているが、炎孔18
は燃焼室出口19方向に千鳥配列されている。予混合気供
給管15内において発達した流速分布を持つ予混合気は炎
孔18から燃焼室16内に向けて、安定性の高い火炎を形成
する近ポアゾイユ流れで噴出するようになっている。ま
た予混合気供給管15の周囲には二次空気が流れており、
適切に予混合気供給管15冷却し、火炎の逆火を防止して
いる。また燃焼室16の上端には二次空気スリット20、お
よび二次空気孔21を有しており、予混合気の空気比が１
以下の際の二次炎22を形成し完全燃焼を行っている。
ータ部11を囲んだ気化部12において燃焼である灯油を気
化、空気と混合してつくられる予混合気は、予混合気分
岐部13を経て、予混合気通路14を通って予混合気供給管
15から、相対向して燃焼室16を形成する１対の炎孔板17
に設けられた複数個の炎孔18から噴出する。ここで１対
の炎孔板17は側壁17′により一定距離に維持、対向して
おり、また炎孔18は相対面する炎孔板17上の炎孔18と各
々一対一に対向させてある。そして燃焼室16の一端は開
放されており、燃焼室出口19を形成しているが、炎孔18
は燃焼室出口19方向に千鳥配列されている。予混合気供
給管15内において発達した流速分布を持つ予混合気は炎
孔18から燃焼室16内に向けて、安定性の高い火炎を形成
する近ポアゾイユ流れで噴出するようになっている。ま
た予混合気供給管15の周囲には二次空気が流れており、
適切に予混合気供給管15冷却し、火炎の逆火を防止して
いる。また燃焼室16の上端には二次空気スリット20、お
よび二次空気孔21を有しており、予混合気の空気比が１
以下の際の二次炎22を形成し完全燃焼を行っている。
なお、実施例２においては、上記実施例１の予混合気
供給管15がなく、炎孔板17の燃焼室16外側には外壁23が
設けられて、炎孔板17と外壁23の間に予混合気通路14構
成されている点が異なる。また、本実施例２のバーナは
完全一次燃焼用としているため、燃焼室16の上端の二次
空気供給スリット20、及び二次空気孔21は設けておら
ず、定常燃焼時には二次炎22は形成されない。
供給管15がなく、炎孔板17の燃焼室16外側には外壁23が
設けられて、炎孔板17と外壁23の間に予混合気通路14構
成されている点が異なる。また、本実施例２のバーナは
完全一次燃焼用としているため、燃焼室16の上端の二次
空気供給スリット20、及び二次空気孔21は設けておら
ず、定常燃焼時には二次炎22は形成されない。
このような構成の実施例１、２について、空気比変
動、燃焼量変化に対する特性を説明する。
動、燃焼量変化に対する特性を説明する。
本実施例1,2において、炎孔18は一対一に相対向して
おり、燃焼室16内においていわゆる対向流火炎を形成す
る。対向流火炎は、対向する火炎の流体力学的、或は熱
的相互作用により高T.D.R.化、或は空気比変動に対し
て、火炎安定性の高い燃焼形態を実現する。つまり、燃
焼量を小さくした際に放熱割合が増え燃焼速度が低下し
たり、或は空気比が最も燃焼速成の早い値（通常0.9〜
1.0）から何らかの変動要因により外れた場合、特に空
気過剰による空気比の増加時には、対向流火炎は効果を
発揮する。通常の火炎においては、例えば空気比では高
々1.1〜1.2程度で燃焼速度が急激に低下し、リフティン
グが加速されて不完全燃焼ガスが大量に生じ、やがて吹
き飛びに到る。しかし対向流火炎においては、より燃焼
量が小さい状態、或は空気比1.7〜2.0程度の条件下まで
火炎が安定に存在する。しかも複数個に分割された火炎
（マトリクス対向流火炎）構成により、一対の対向流火
炎基部からは発生し易かった不完全燃焼成分をかなり処
理できるようになっている。つまり高T.D.R.化、或は異
常燃焼時の燃焼安定性確保のための前述の条件、が
満足されたバーナを構成していることになる。
おり、燃焼室16内においていわゆる対向流火炎を形成す
る。対向流火炎は、対向する火炎の流体力学的、或は熱
的相互作用により高T.D.R.化、或は空気比変動に対し
て、火炎安定性の高い燃焼形態を実現する。つまり、燃
焼量を小さくした際に放熱割合が増え燃焼速度が低下し
たり、或は空気比が最も燃焼速成の早い値（通常0.9〜
1.0）から何らかの変動要因により外れた場合、特に空
気過剰による空気比の増加時には、対向流火炎は効果を
発揮する。通常の火炎においては、例えば空気比では高
々1.1〜1.2程度で燃焼速度が急激に低下し、リフティン
グが加速されて不完全燃焼ガスが大量に生じ、やがて吹
き飛びに到る。しかし対向流火炎においては、より燃焼
量が小さい状態、或は空気比1.7〜2.0程度の条件下まで
火炎が安定に存在する。しかも複数個に分割された火炎
（マトリクス対向流火炎）構成により、一対の対向流火
炎基部からは発生し易かった不完全燃焼成分をかなり処
理できるようになっている。つまり高T.D.R.化、或は異
常燃焼時の燃焼安定性確保のための前述の条件、が
満足されたバーナを構成していることになる。
さらに、複数個に分割した炎孔18は燃焼室出口19方向
に千鳥配列されている。つまり定常燃焼時の火炎の温度
を効率良く低減させるために、炎孔板17の表面積を最も
有効に利用し、排ガス中のNOXを充分に低く維持できて
いる。一方、異常燃焼時、或は燃焼量が非常に小さい場
合に、火炎基部から発生する不完全燃焼ガスが燃焼室出
口19方向に単純に流出されることを千鳥配列された下流
の対の火炎により反応促進させて防ぎ、バーナとしての
安定燃焼範囲を拡大している。
に千鳥配列されている。つまり定常燃焼時の火炎の温度
を効率良く低減させるために、炎孔板17の表面積を最も
有効に利用し、排ガス中のNOXを充分に低く維持できて
いる。一方、異常燃焼時、或は燃焼量が非常に小さい場
合に、火炎基部から発生する不完全燃焼ガスが燃焼室出
口19方向に単純に流出されることを千鳥配列された下流
の対の火炎により反応促進させて防ぎ、バーナとしての
安定燃焼範囲を拡大している。
ここで千鳥配列の効果として上記のもの以外に、炎孔
板17の温度分布が均一になり耐久性が向上したり、さら
には燃焼室16内のガス温度分布、流れをも均一になり燃
焼室出口19の二次炎形成も均質化し、排ガス特性も向上
することもあげられる。
板17の温度分布が均一になり耐久性が向上したり、さら
には燃焼室16内のガス温度分布、流れをも均一になり燃
焼室出口19の二次炎形成も均質化し、排ガス特性も向上
することもあげられる。
なお、本実施例２においては、上記実施例１と比較し
て予混合気供給管15の二次空気による冷却はなく、さら
に外壁23があるために燃焼室16の温度は高くなる。しか
し逆に、予混合気供給管15がないために、炎孔18におい
て流速分布は平坦であり、火炎は炎孔板17に近接、放熱
する。つまり、実施例２においても火炎温度は充分に低
下できている。また、本実施例２において、（火炎18の
総面積）／（炎孔板17の総面積）≦0.3の条件では、炎
孔負荷は高くなり、燃焼量が極端に小さくなった場合の
逆火防止に効果がある。
て予混合気供給管15の二次空気による冷却はなく、さら
に外壁23があるために燃焼室16の温度は高くなる。しか
し逆に、予混合気供給管15がないために、炎孔18におい
て流速分布は平坦であり、火炎は炎孔板17に近接、放熱
する。つまり、実施例２においても火炎温度は充分に低
下できている。また、本実施例２において、（火炎18の
総面積）／（炎孔板17の総面積）≦0.3の条件では、炎
孔負荷は高くなり、燃焼量が極端に小さくなった場合の
逆火防止に効果がある。
さらに、本実施例1,2では、炎孔板17をセラミック等
の耐熱材料で形成すれば、火炎温度は若干増加傾向にあ
るものの、高負荷状態においても長寿命化が可能とな
る。また、燃料に灯油を用いたが、他の液体燃料、さら
に気体燃料においても同様の効果が得られる。
の耐熱材料で形成すれば、火炎温度は若干増加傾向にあ
るものの、高負荷状態においても長寿命化が可能とな
る。また、燃料に灯油を用いたが、他の液体燃料、さら
に気体燃料においても同様の効果が得られる。
ところで、本実施例1,2において予混合気の空気比は
各々1.0以下、1.0以上のバーナを示したが、必然性はな
い。逆に、実施例１は完全一次燃焼が可能であり、実施
例２においても燃焼室16上端に二次空気を適切に供給す
れば部分予混合燃焼も充分行えるのである。
各々1.0以下、1.0以上のバーナを示したが、必然性はな
い。逆に、実施例１は完全一次燃焼が可能であり、実施
例２においても燃焼室16上端に二次空気を適切に供給す
れば部分予混合燃焼も充分行えるのである。
発明の効果 本発明は、複数個に分離された炎孔を一対一に対向さ
せて、マトリクス対向流火炎を構成することにより、定
常燃焼時の火炎温度低下による排ガス中のNOX低減を行
い、また異常燃焼時、或は燃焼量が極めて小さい場合の
不完全燃焼ガスの排出を防止し、その結果良好な燃焼特
性を有し、かつ安定燃焼範囲の広いバーナを提供する。
せて、マトリクス対向流火炎を構成することにより、定
常燃焼時の火炎温度低下による排ガス中のNOX低減を行
い、また異常燃焼時、或は燃焼量が極めて小さい場合の
不完全燃焼ガスの排出を防止し、その結果良好な燃焼特
性を有し、かつ安定燃焼範囲の広いバーナを提供する。
第１図は本発明の実施例１のバーナの一部断面斜視図、
第２図は本発明の実施例２のバーナの一部断面斜視図、
第３図は従来例のバーナの縦断面図である。 14……予混合気通路、15……予混合気供給管、16……燃
焼室、17……炎孔板、17′……側壁、18……炎孔、19…
…燃焼室出口、23……外壁。
第２図は本発明の実施例２のバーナの一部断面斜視図、
第３図は従来例のバーナの縦断面図である。 14……予混合気通路、15……予混合気供給管、16……燃
焼室、17……炎孔板、17′……側壁、18……炎孔、19…
…燃焼室出口、23……外壁。
フロントページの続き (72)発明者 橋戸 健吉 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 藤田 龍夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−187015（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−187014（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】複数の炎孔を有する少なくとも１対の炎孔
板を前記炎孔が一対一に相対向するように対面させて配
設し、前記１対の炎孔板と側壁と燃焼室出口とから燃焼
室を形成し、前記炎孔が前記燃焼室出口方向に複数個並
んでおり、かつ前記炎孔が前記炎孔板の前記燃焼室外側
に設けた複数の予混合気供給管に各々通じており、各予
混合気供給管の周囲が二次空気等の流れる冷却通路とな
っており、炎孔板の燃焼室出口近傍に二次空気供給スリ
ットを設け、かつ前記炎孔が前記燃焼室出口方向に千鳥
配列されていることを特徴とするバーナ。 - 【請求項２】炎孔板をセラミック等の耐熱材料で形成し
たことを特徴とする請求項１記載のバーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63214035A JP2715463B2 (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | バーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63214035A JP2715463B2 (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | バーナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0261405A JPH0261405A (ja) | 1990-03-01 |
| JP2715463B2 true JP2715463B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=16649198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63214035A Expired - Fee Related JP2715463B2 (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | バーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2715463B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6020646A (ja) * | 1983-07-15 | 1985-02-01 | Hitachi Ltd | ビル遠隔監視制御装置 |
| JPS63187015A (ja) * | 1987-01-29 | 1988-08-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | バ−ナ |
| JPS63187008A (ja) * | 1987-01-29 | 1988-08-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | バ−ナ |
| JP2568534B2 (ja) * | 1987-01-29 | 1997-01-08 | 松下電器産業株式会社 | バ−ナ |
-
1988
- 1988-08-29 JP JP63214035A patent/JP2715463B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0261405A (ja) | 1990-03-01 |
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