JP3603948B2 - 燃焼装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼装置に関するものであり、特に濃淡燃焼方式を採用し、小型ボイラーや給湯装置への適用が好適な燃焼装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
燃料ガスを希薄な状態で燃焼させる方法として、濃淡燃焼方式が知られている。ここで濃淡燃焼方式とは、低濃度の燃焼ガスから発生する主炎に高濃度の燃焼ガスが燃焼した補炎を隣接させる燃焼方法である。すなわち濃淡燃焼方式とは、燃料ガスに理論空気量の1.6倍程度の空気を予混合した希薄な混合ガス(以下淡混合ガス)を噴射して主炎を発生させ、この主炎の近辺に、空気の混合量が少なく燃料ガス濃度が高い混合ガス(以下濃混合ガス)を噴射して補炎を配置したものである。
【0003】
濃淡燃焼方式による燃焼は、空気が過剰な状態で燃料ガスを燃焼させることができ、火炎の温度が低下するので、窒素酸化物が発生しにくい。そのため近年では、家庭用の給湯器等についても、濃淡燃焼方式を採用した燃焼装置が使用されつつある。
家庭用の給湯器等で採用される濃淡燃焼方式の燃焼装置には、大きく分けて2個のノズルを有する構成と、単一のノズルを有する構成がある。
以下、順次説明する。
【0004】
図22は、従来技術の2個のノズルを有する濃淡燃焼方式の燃焼装置の概略図である。
図22に示す従来技術の燃焼装置100は、本体部101とノズルホルダー102によって構成されている。そして本体部101の内部には、主炎孔101aに燃料ガス及び空気を導く淡ガス流路101bと、補助炎孔101dに燃料ガス及び空気を導く濃ガス流路101cが設けられている。また淡ガス流路101bと、濃ガス流路101cは、それぞれ本体部101の端部に開口している。
【0005】
一方、ノズルホルダー102は、電磁弁103に接続される燃料ガス流路102aを持ち、この燃料ガス流路102aに二つのノズル102b,102cが取り付けられている。ここで従来技術の燃焼装置100で採用するノズルホルダー102では、電磁弁103から二つのノズル102b,102cに至る流路の長さは実質上、同一である。
【0006】
そして二つのノズル102b,102cは、それぞれ前記した本体部101の淡ガス流路101bと、濃ガス流路101cの開口101f,101gに接続され、ノズル102b,102cから燃料ガスが各流路101b,101cに導入される。
また図示しない送風機から、前記した開口101f,101gに空気が導入され、淡ガス流路101b側の燃料ガスには理論空気量の1.6倍程度の空気が混合され、濃ガス流路101c側の燃料ガスには理論空気量未満の空気が混合される。そのため淡ガス流路101bに連通する主炎孔101aからは低濃度の燃料ガスが噴射され、濃ガス流路101cに連通する補助炎孔101dからは高濃度の燃料ガスが噴射される。
そして主炎孔101a及び補助炎孔101dから噴射される燃料ガスに点火され、主炎孔101aからは主炎が発生し、補助炎孔101dからは補炎が発生する。
【0007】
次に、一個のノズルを使用する従来技術の燃焼装置について説明する。
図23は、従来技術の1個のノズルを有する濃淡燃焼方式の燃焼装置の斜視図である。図24は、図23の燃焼装置をケースに収納した場合の平面図である。図25は、図23のA−A断面図である。図26は、図23のB−B断面図である。
各図において、105は、従来技術の一個のノズルを使用する燃焼装置を示す。燃焼装置105は、図24の様に、ケース106に並列に並べて使用されたり、単独で使用されるものである。
【0008】
燃焼装置105の内部構造は、図25,26の通りであり、主構成体107と、二つの副構成体108によって構成されている。上記した主構成体107及び副構成体108に、いずれもステンレススチール等の板をプレスして凹凸形状を設け、これを重ねて燃料ガス流路を形成したものである。そして中央部に主構成体107が配され、その両側面に副構成体108が取り付けられている。また副構成体108の内部は空洞であって気体流路が形成されている。そして副構成体108の頂面には、補助炎孔109が設けられている。さらに副構成体108同士で形成された空隙部分に主炎孔110を形成する炎孔部材113が設けられている。
【0009】
従来技術の燃焼装置105では、図25,26の様に主構成体107の側面に複数の孔111,112が設けられている。そして図25の様に主構成体107の孔111が副構成体108の内部と連通し、図26の様に主構成体107の孔112が副構成体108同士の間の空隙部と連通する。
【0010】
従来技術の燃焼装置105では、図示しない1個のノズルによって主構成体107内に燃料ガスが供給される。そして燃料ガスは、主構成体107の孔111,112によって二つの流れに分岐される。すなわち主構成体107を流れる燃焼ガスの一部は、孔111から副構成体108の内部の気体流路に供給され、副構成体108の頂面に設けられた補助炎孔109から噴射される。
一方、残りの燃料ガスは、主構成体107の孔112から副構成体108同士で形成された空隙部分に流れ込み、下部から導入された空気と混合して主炎孔110に至る。そして主炎孔110から、濃度の低い燃料ガスが噴射される。
こうして主炎孔110から低濃度の燃焼ガスが噴射されて主炎が発生し、補助炎孔109から高濃度の燃焼ガスが噴射されて補炎が発生する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術の燃焼装置は、いずれも簡単な構成で主炎と補炎を形成させることができ、好ましい構成である。
しかしながら従来技術の燃焼装置は、点火直後に未燃焼成分が排出されるという問題がある。
すなわち従来技術の燃焼装置は、燃料ガスの供給源から主炎孔に至る一連のガス流路と、補助炎孔に至る一連のガス流路の物理的長さが等しい。
【0012】
すなわち図22で説明した2つのノズル102b,102cを有する燃焼装置100では、燃料ガス供給部たる電磁弁103から2つのノズル102b,102cに至る流路の長さが等しい。
【0013】
一方、図23〜26で示した一つのノズルを有する燃焼装置105では、主炎孔110に至る一連のガス流路と、補助炎孔109に至る一連のガス流路は、主構成体107の孔111,112までの間が共通であり、当該孔から二つの流路に分岐される。しかしながら従来技術の燃焼装置105では、主炎孔110に至るガス流路も、補助炎孔109に至るガス流路も、いずれも上方にガスが立ち昇るものであり、両者の距離に実質上の差はない。
そのため従来技術の燃焼装置100,105では、燃焼ガスへの点火に際して、低濃度の燃焼ガスと高濃度の燃焼ガスが同時に噴射される。
【0014】
ここで低濃度の燃焼ガスは、前記した様に理論空気量の1.6倍程度の空気が混合されているから、容易に着火しない。実際上、低濃度の燃焼ガスに着火するのは、高濃度の燃焼ガスから発生する補炎が安定した後である。
【0015】
一方、高濃度の燃焼ガスは、前記した低濃度の燃焼ガスよりも着火が容易ではあるが、従来技術の燃焼装置100,105では、主炎孔から同時に低濃度の燃焼ガスが噴射されるので、高濃度の燃焼ガスが当該低濃度の燃焼ガスに煽られる。そのため高濃度の燃焼ガスの着火や、補炎の安定が遅れる傾向にある。
このように従来技術の燃焼装置100,105では、高濃度の燃焼ガスへの着火及び補炎の安定が遅れ、さらに主炎への火回りが遅い。そのため燃料ガスを放出してから主炎が発生し、さらに主炎が安定するまでの間に時間が経過し、その間に未燃焼状態や不完全燃焼状態の燃焼ガスが外部に出てしまう。
こうして排出される未燃焼ガスは微量であり、火災や健康に対する害は無い。しかしながら燃料ガスには有臭成分が含まれているため、使用者にとって不快である。またいわゆるガス臭さを感じさせるため、爆発するのではないかという不安感を与える。
【0016】
この対策として二つのノズルにそれぞれ異なる電磁弁を設けて、ガスを噴射するタイミングをずらせば、上記した問題点は解消されるが、この構成によると、複数の電磁弁を要し、部品点数が多くなる欠点がある。加えて、二つのノズルを設ける構成は、一つのノズルから噴射させる燃料ガスの量が少ないため、ノズルの開口が極めて小さいものとなり、製造が困難であるばかりでなく、燃料ガスの噴射量の調整が困難である。
【0017】
そこで本発明は、従来技術の燃焼装置を改良し、点火時の未燃焼成分の排出を抑制し、使用者に不快感や不信感を与えることがない燃焼装置を提供するものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
そして上記した課題を解決するための請求項1に記載の発明は、低濃度の燃料ガスを噴射する主炎孔と、前記主炎孔から噴射される燃料ガスよりも濃度の高い燃料ガスを噴射する補助炎孔とを備えた燃焼装置において、空気又は低濃度の燃料ガスが導入される空気導入口と、空気及び高濃度の燃料ガスが導入される濃ガス導入口とを備え、前記空気導入口は、濃ガス導入口よりも前記主炎孔及び補助炎孔から遠い位置に設けてあり、主炎孔に燃料ガスを導く淡ガス流路と、補助炎孔に燃料ガスを導く濃ガス流路とを設け、前記空気導入口は淡ガス流路と連通しており、一方濃ガス導入口は濃ガス流路と連通しており、前記淡ガス流路にはガス導入開口を備えたベンチェリー部が設けてあり、前記ベンチェリー部は濃ガス流路内に配置されており、濃ガス流路内の燃料ガスの一部が、前記ベンチェリー部を介して淡ガス流路内に流入するようにしたことを特徴とする燃焼装置である。
【0019】
本発明の燃焼装置は、低濃度の燃料ガスを噴射する主炎孔と、前記した主炎孔から噴射される燃料ガスよりも濃度の高い燃料ガスを噴射する補助炎孔を有する燃焼装置であり、濃淡燃焼を実現するものである。
本発明の燃焼装置では、内部に淡ガス流路と濃ガス流路が設けられ、これらの流路によって炎孔に燃料ガスが供給される。また本発明の燃焼装置では、バーナ本体に燃料ガスが導入される濃ガス導入口が設けられている。そして前記空気導入口は、濃ガス導入口に対して主炎孔及び補助炎孔よりも遠い位置に設けられている。また前記した空気導入口は淡ガス流路に連通し、一方濃ガス導入口は濃ガス流路に連通している。本発明の燃焼装置では、燃料ガスは、炎孔に近い位置に設けられた濃ガス導入口から内部に供給され、濃ガス流路を流れていち早く補助炎孔に至るので、補助炎孔からの高濃度の燃焼ガスが噴射と、主炎孔から低濃度の燃焼ガスが噴射されるタイミングはさらにずれ、補助炎孔からの高濃度の燃焼ガスの噴射に遅れて、主炎孔から低濃度の燃焼ガスが噴射される。
そのため点火の際の燃料ガスの未燃成分の排出量が減少する。
また、淡ガス流路に、ガス導入開口を備えたベンチェリー部を設け、このベンチェリー部を濃ガス流路内に配置したので、濃ガス流路内の一部の燃料ガスを、負圧が生じるベンチェリー部を介して淡ガス流路内に円滑に流入させることができる。
【0020】
また請求項2に記載の発明は、低濃度の燃料ガスを噴射する主炎孔と、前記主炎孔から噴射される燃料ガスよりも濃度の高い燃料ガスを噴射する補助炎孔とを備えた燃焼装置において、空気又は低濃度の燃料ガスが導入される空気導入口と、空気及び高濃度の燃料ガスが導入される濃ガス導入口とを備え、前記空気導入口は、濃ガス導入口よりも前記主炎孔及び補助炎孔から遠い位置に設けてあり、主炎孔に燃料ガスを導く淡ガス流路と、補助 炎孔に燃料ガスを導く濃ガス流路とを設け、前記空気導入口は前記淡ガス流路と連通しており、一方前記濃ガス導入口は前記濃ガス流路と連通しており、前記淡ガス流路にはガス導入開口を備えたベンチェリー部が設けてあり、前記ベンチェリー部は濃ガス流路内に配置されており、前記ベンチェリー部より下流の淡ガス流路に曲路を設けることにより、前記ベンチェリー部より下流の淡ガス流路長さが、濃ガス流路長さよりも長くなるようにしたことを特徴とする燃焼装置である。
【0021】
本発明の燃焼装置も前記した発明と同様、濃淡燃焼を実現するものである。
本発明の燃焼装置では、内部に淡ガス流路と濃ガス流路が設けられ、これらの流路によって炎孔に燃料ガスが供給される。また本発明の燃焼装置では、燃料ガスが導入される濃ガス導入口が設けられている。そして本発明の燃焼装置では、濃ガス導入口から導入された燃料ガスがガス導入開口を備えたベンチェリー部において淡ガス流路に分岐され、ベンチェリー部以降における淡ガス流路に曲路が設けられていて、ベンチェリー部以降の淡ガス流路が濃ガス流路に比べて長い。
そのため結果的にベンチェリー部から二種類の炎孔に至る物理的距離に差異が生じ、補助炎孔から高濃度の燃焼ガスが噴射され、少し遅れて主炎孔から低濃度の燃焼ガスが噴射される。
また本発明の燃焼装置では、主として空気が導入される空気導入口と空気及び高濃度の燃料ガスが導入される濃ガス導入口が設けられ、前記空気導入口は、濃ガス導入口に対して主炎孔及び補助炎孔よりも遠い位置に設けられている。そして前記空気導入口は淡ガス流路に連通し、一方濃ガス導入口は濃ガス流路に連通している。本発明の燃焼装置では、燃料ガスは、炎孔に近い位置に設けられた濃ガス導入口から内部に供給され、濃ガス流路を流れていち早く補助炎孔に至るので、補助炎孔からの高濃度の燃焼ガスが噴射と、主炎孔から低濃度の燃焼ガスが噴射されるタイミングはさらにずれ、補助炎孔からの高濃度の燃焼ガスの噴射に遅れて、主炎孔から低濃度の燃焼ガスが噴射される。
そのため点火の際の未燃焼成分の排出量が減少する。
すなわち発明の燃焼装置では、両ガス流路の物理的な長さの差から、補助炎孔側から先に高濃度の燃料ガスが噴射し、少し遅れて主炎孔から低濃度の燃料ガスを噴射する。そのため補助炎孔から噴射された高濃度の燃料ガスは、主炎孔から噴射される低濃度の燃料ガスに煽られることがなく速やかに着火し、速やかに安定する。またこの間、主炎孔からは燃焼ガスが噴射されないので、未燃焼成分の排出はない。
そして補助炎孔から火炎が発生した後に、主炎孔から低濃度の燃料ガスが噴射される。主炎孔から低濃度の燃料ガスの噴射が開始された際には、補助炎孔からは既に補炎が発生している場合が多いと考えられるから、主炎孔から噴射される低濃度の燃料ガスにも、速やかに火が移り、燃料ガスの未燃成分の排出量は少ない。
また、淡ガス流路に、ガス導入開口を備えたベンチェリー部を設け、このベンチェリー部を濃ガス流路内に配置したので、濃ガス流路内の一部の燃料ガスを、負圧が生じるベンチェリー部を介して淡ガス流路内に円滑に流入させることができる。
【0022】
また請求項3に記載の発明は、濃ガス導入口から導入された燃料ガスと空気とを混合する混合部を前記濃ガス流路に設け、前記混合部内に前記ベンチェリー部を配置した請求項1又は2に記載の燃焼装置である。
【0023】
本発明の燃焼装置では、濃ガス導入口から導入された燃料ガスと空気とを混合する混合部を、濃ガス流路内に設けている。そのため濃ガス導入口から導入された燃料ガスは、混合部で確実に混合され、燃料ガス濃度の高い均一な混合ガスを作ることができる。
そして本発明の燃焼装置では混合部内にベンチェリー部を配置したので、本発明の燃焼装置は、全体形状の小型化が可能となる。
【0024】
また請求項4に記載の発明は、前記混合部内の前記ベンチェリー部にガス導入開口を設 け、前記ガス導入開口を介して混合部内の燃料ガスの一部を前記淡ガス流路内に流入させる請求項3に記載の燃焼装置である。
【0025】
本発明の燃焼装置では、混合部に包囲される淡ガス流路にガス導入開口が設けられている。また淡ガス流路には、主として空気が流れる。そして混合部内のベンチェリー部にはガス導入開口が設けられている。そのため本発明の燃焼装置では、濃ガス流路から混合部を介して、主として空気が流れる淡ガス流路に燃料ガスが流れ込み、燃料ガスが空気に巻き込まれて攪拌され、均等に分散する。従って本発明の燃焼装置では、主炎孔から発生する主炎が安定する。
【0026】
さらに請求項5に記載の発明は、混合部で燃料ガスの進路を、淡ガス流路と濃ガス流路とに分岐した請求項3又は4に記載の燃焼装置である。
【0027】
本発明の燃焼装置では、混合部において燃料ガスの進路が、淡ガス流路と濃ガス流路に分岐される。従って本発明では、燃料ガスは混合部において空気が均一に混合された後、淡ガス流路と濃ガス流路に分岐される。そのため本発明によると、均一に混合された燃料ガスが炎孔へ供給されるので、火炎が安定する。
【0028】
また請求項6に記載の発明は、ガス導入開口を備えたベンチェリー部は、下流へ行くほど流路断面積が広くなるようにした請求項1〜5のいずれかに記載の燃焼装置である。
【0029】
本発明の燃焼装置では、ベンチェリー部の流路断面積を、下流へ行くほど広くなるようにしたので、ベンチェリー部の内部が、負圧となる傾向が強まり、淡ガス流路内への燃料ガスの吸い込みが良好となる。
【0030】
また請求項7に記載の発明は、前記空気導入口と濃ガス導入口は、一方が他方に包囲されている請求項1〜6のいずれかに記載の燃焼装置である。
【0031】
本発明の燃焼装置では、例えば濃ガス導入口の内部に空気導入口が設けられ、両者が二重構造となっている。そのため本発明の構成によると、全く独立した二つの開口を設ける構成に比べて全高が低くなり、燃焼装置の小型化が可能となる。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下さらに本発明の具体的実施例について説明する。尚以下の説明では、上下とは、燃焼装置1を、炎孔を上にして設置した状態を基準とする。
【0033】
図1は、本発明の具体的実施例における燃焼装置の斜視図である。図2は、図1の燃焼装置の分解斜視図である。図3は、図1の燃焼装置の平面図及びその拡大図である。図4は、板体のかしめ構造を示す説明図である。図5は、図1の燃焼装置の展開図である。図6は、図5の板体の折り重ね構造を示す説明図である。図7は、図1の燃焼装置における淡ガス流路側の燃料ガスの流れを示す説明図である。図8は、図1の燃焼装置における濃ガス流路側の燃料ガスの流れを示す説明図である。図9は、図1のA−A断面図である。図10は、図1のB−B断面図及びC−C断面図である。図11は、図1のD方向矢視斜視図である。図12は、図1のD方向矢視図である。図13は、図1の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスの流れを示す説明図である。
【0034】
本実施例の燃焼装置1は、従来技術の燃焼装置105と同様にケースに並列に並べて使用されたり、単独で使用されるものである。本実施例の燃焼装置1は、バーナ本体10と炎孔部材13によって構成されている。
バーナ本体10は、中央の主構成体20とその両脇の補助構成体によって成り、図1,2,5,11に示すように4枚の金属製板体15,16,17,18を重ねて作ったものである。
これらの金属板体15,16,17,18は、いずれもプレス加工によって凹凸形状が設けられたものであり、板体同士の間によって空気又は燃料ガスの流路が形成されている。
またこれらの金属板体15,16,17,18は、一枚ずつ成形して重ねてもよいが、本実施例では一枚の板を折り重ねた構成が採用されている。
【0035】
すなわち本実施例では、図5の様に一枚の板を4区分に分けてA,B,C,Dの形状となる様に成形したものが使用されている。各A,B,C,Dの部材の内、両端の部材A,Dと、これら隣接する部材B,Cの間には、補助炎孔を構成する開口41があるため、両者は両端の繋ぎ部39によって接合されている。
そしてこれらを図6の様に両端側の部位A,Dを中間部のB,Cの間に折り込み、さらに中間部のB,Cを折り畳み、結果的に金属製板体15,16,17,18が重ねられた構成が形成されている。
作業手順としては、先に両端側の部位A,Dを折り曲げて中間部のB,Cの間に重ね、この状態で部位Aと部位Bをトグロックカシメと称されるかしめにより嵌合接合する。また同様に部位Dと部位Cをかしめにより嵌合接合する。そして最後に中間部のB,Cを折り畳み、周囲をかしめる。
【0036】
以下、重ねられた状態を基準として構造を説明する。
本実施例の燃焼装置1では、中央の2枚の板体16,17は、互いに対称(掌)形であり、両者が重なり合って主構成体20が構成されている。
すなわち主構成体20の形状は、図2の様な正面板となる板体16と,これに対称(掌)形状の裏板となる板体17とを重ね合わせたものである。主構成体20の外観は平たい形をしており、頂部21は開口している。また頂部21を除く3方の辺には、フランジ部20aが設けられている。ただし、空気導入口27側の上部側は、フランジ部20aが切り欠かれている。
【0037】
フランジ部20aの切欠部20cの形状は、図2,図13の様であり、後記する空気導入開口27にそって水平方向に切れ込み、さらにベンチェリー部22(ガス導入開口を備えたベンチェリー部)の傾斜に沿って上方に切り込まれている。
また切欠部20cの上辺は、水平にのび、さらにその一部に「コ」の字状の切欠37が形成されている。当該切欠部20cの周辺は、中間壁体38となっている。
【0038】
主構成体20を構成する2枚の板体16,17の内部には、当該二枚の板体16,17によって一連の気体流路が形成されている。すなわち板体16,17が合致する部分では、金属板同士が隙間を形成して配列された状態となっており、この隙間によって気体流路28が形成される。本実施例の燃焼装置1では、板体16,17によって構成される主構成体20の気体流路28(淡ガス流路28)は、濃度の低い燃料ガスが通過する。すなわち主構成体20に形成される気体流路28は、淡ガス流路として機能する。
【0039】
本実施例で採用する主構成体20では、淡ガス流路28は、大きく分けてベンチェリー部22、混合部23と、導通部24と、炎孔部材配置部25からなる。すなわち淡ガス流路28は、空気導入口27から始まり、順次、ベンチェリー部22、混合部23と、導通部24と、炎孔部材配置部25と続く。
これらの形状を淡ガス流路28の入口から説明すると次の通りである。すなわち主構成体20の下側の角には、図1,2,13の様に、空気導入口27が開口している。空気導入口27は略楕円形である。そして空気導入口27の奥側は、短い長さだけ空気導入口27の端面と同一断面の部位が繋がり、空気導入口27から少し入ったところにテーパ22aがあり、テーパ状に幅が絞られてベンチェリー部22が形成されている。ベンチェリー部22は、流路が内側に絞られ、断面積が急激に減少した部分である。
【0040】
ただしベンチェリー部22における流路は、下流に向かうにつれて高さが勾配状に高く広がっており、断面積は奥に行くほど次第に大きくなっている。そしてベンチェリー部22の淡ガス流路28は、流路の全高がある程度の高さとなった所で、断面積が一定となっている。
また本実施例では、板体16,17のベンチェリー部22を構成する部位は、図9の様に互いに平行である。
【0041】
ベンチェリー部22は、淡ガス流路28の一部が平たく変形した部分であり、その表面は平面であり、かつ相当の面積を持つ。
そして板体16,17のベンチェリー部22を構成する部位には、図2の様にガス導入開口31が設けられている。
本実施例の燃焼装置では、ベンチェリー部22は前記した様に平面であって相当の面積を有するので、多数のガス導入開口31を設けることができる。具体的には、本実施例では、千鳥状に19個のガス導入開口31が設けられている。ガス導入開口31は、本実施例の様に、面状に広く分布して配することが望ましいが、水平線状又は垂直線上に設けてもよい。また推奨されないが、ガス導入開口31は1個又は2個といった少数であってもよい。
【0042】
またベンチェリー部22の下流側にもテーパ部22bが設けられ、当該テーパ部22bによって淡ガス流路28の幅がしだいに広がっている。そして淡ガス流路28は大きく方向を変えて混合部23が形成されている。混合部23は、空気流路が大きくカーブする部位であり、大きな曲路である。
混合部23の末端は、主構成体20の中心部にあり、末端から先の部分は、再度幅が狭くなって導通部24に繋がっている。導通部24は、前記した混合部23の二分の一程度の幅であり、混合部23の末端を含んで三角形状に広がっている。
【0043】
導通部24は、混合部23の末端と、炎孔部材配置部25を繋ぐものであり、混合部23の末端に連続し、主構成体20の空気導入口27側から約3分の1の長さに渡って延びている。
【0044】
炎孔部材配置部25は、主構成体20の上端部に位置し、長手方向全域に渡って延びている。
炎孔部材配置部25の側面には、長手方向に2列の溝25aが設けられている。溝25aは炎孔部材配置部25の内側に向かって凹んだものであり、炎孔部材配置部25の長手方向の全域に渡って延びている。
この溝25aは、炎孔部材配置部25の剛性を高める目的と、燃料ガスと空気との攪拌を促進させる目的によって設けられたものである。
【0045】
一方、主構成体20の側面側に配されて副構成体を構成する板体15,18は、全体形状が略長方形であり、前記した板体16,18と同様に、鋼板をプレスして凹凸を設けたものである。板体15,18は互いに対称(掌)形であり、いずれも全体形状が凹状をし、長手方向の両端及び下部にはフランジ部15a,18aが設けられている。しかしながら、前記した空気導入口27が位置する部位については、フランジ部15a,18aが欠落している。
【0046】
一方、側面側に配される板体15,18の主構成体20の混合部23に相当する部位は、他と比較して内側に向かって凹んでいる。当該凹部15b,18bの形状は、混合部23の外形と略一致する。
そして当該凹部18bの上部は、再度外側に広げられている。すなわち凹部18bの上端18cは、板体15,18の上下の辺に対して平行であり、空気導入口27に対して奥側から板体15,18の全長の3分の1程度の長さを占める。
当該凹部18bの上端18cから上の部分は、濃ガス流路形成膨出部18dとなっている。濃ガス流路形成膨出部18dの空気導入口27側の辺は、傾斜辺18eとなっている。
そして前記した濃ガス流路形成膨出部18dと、空気導入口27の近傍の部位は、溝40によって連通している。
【0047】
板体15,18の上部には溝状の凹部18fと円形の凹部18gが設けられている。溝状の凹部18fは、6個の部分に分割され、板体15,18の長手方向の全域に一列に延びている。
一方、円形の凹部18gは前記した溝状の凹部18fの切れ目の上部に設けられている。凹部18f,18gはいずれもバーナ本体10の内側に向かって凹んだものである。これらの凹部18fは、いずれも燃料ガスと空気との攪拌を促進させるものである。ただし円形の凹部18gは、バーナ本体10を組み合わせる際のかしめ部としての働きもある。
【0048】
次に炎孔部材13について説明する。
本実施例で採用する炎孔部材13は、凹凸を有する短冊状の板を重ねたものであり、全体として4角柱状をしたものである。
炎孔部材13は凹凸同士の隙間によって図面の上下に連通する。そして炎孔部材13の上端の開口は、主炎孔として機能する。
炎孔部材13は、主構成体20の炎孔部材配置部25に挿入される。
【0049】
次に、本実施例の燃焼装置1の各部材同士の関係について説明する。
本実施例の燃焼装置1では、板体16,17によって作られた主構成体20を中心として、その左右に板体15,18が配されて副構成体が形成されたものである。
主構成体20と、板体15,18は、周囲のフランジ部20a,15a,18aを重ね合わせて接合されている。これらの接合にはかしめによる嵌合構造が採用されている。すなわち板体同士を重ねてポンチ状の工具によって打撃し、図4の様な嵌合構造を形成させる。
かしめによる嵌合は、主構成体20を構成する中央の板体16,17と、副構成体を構成する側面部の板体15,18との間で行なわれる。すなわち中央の一方の板体16と、これに隣接する側面部の板体15の間でかしめによる嵌合接合が行なわれ、さらに中央の他方の板体17と、これに隣接する側面部の板体18の間についてもかしめによる嵌合接合が行なわれる。
【0050】
主構成体20を構成する中央の板体16,17と、副構成体を構成する側面部の板体15,18との間で行なわれる嵌合接合は、前記した板体15,18の上部に設けられた円形の凹部18g内で行なわれる。円形の凹部18gは、主炎孔及び補助炎孔に近い部位である。このように主炎孔及び補助炎孔に近い部位において中央の板体16,17と、副構成体を構成する側面部の板体15,18との間を接合する理由は、当該部位が高温にさらされ易く、変形し易いためである。
従ってかしめによる接合は、できるだけ炎孔に近い部位で行なうことが望ましく、炎孔部材の側面に相当する部位であることが推奨される。
また本実施例では、円形の凹部18gの部位でかしめによる嵌合接合が行なわれているので、円形の凹部18gの内側(内側から見れば当該部位は突起である)が図3bの様に主構成体20の側面と接し、主構成体20の側面と板体15,18の凹部18g以外の部位の間に隙間が確保される。
【0051】
また主構成体20と、板体15,18との内部の接合関係を見ると、主構成体20と、側面側の板体15,18は、下端の空気導入口27の近傍と、混合部23の近傍及び中間壁部38で接し、他の部位は離れている。
すなわち下端の空気導入口27の近傍においては、図1,11,12の様に主構成体20の空気導入口27の側面27a,27bと、底面27c,27dが側面側の板体15,18と接し、当該部位に隙間はない。
しかし副構成体たる板体15,18の開口46は、空気導入口27よりも大きく、空気導入口27の上部は板体15,18の開口46と接していない。従って、バーナ本体10の下端部は、図1,11,12の様に二重構造の開口となっており、主構成体20の空気導入口27の上部に、主構成体20の空気導入口27の上部の外壁と副構成体たる板体15,18の開口46の内側で形成される開口が存在する。そして当該開口は、濃ガス導入口43として機能する。すなわち濃ガス導入口43の内部に空気導入口27が設けられ、両者が二重構造となっている。
なお本実施例では、開口が二重構造となっており、空気導入口27の上部が直接的に濃ガス導入口43の壁の一部として機能するので、スペースに無駄がなく、燃焼装置の全高を低くすることができる。
【0052】
また本実施例では、濃ガス導入口43が空気導入口27上にあるので、濃ガス導入口43は主炎孔及び補助炎孔に近い位置にあり、空気導入口27は、主炎孔及び補助炎孔から遠い位置にある。
【0053】
また主構成体20のベンチェリー部22の周囲と、副構成体の間は、空隙33が形成されている。ベンチェリー部22の周囲は、底部を除く三方について副構成体と離れており、ベンチェリー部22の周囲は、空隙33によって包囲されている。
【0054】
また主構成体20と、副構成体の濃ガス流路形成膨出部18dについても離れていて図10の様に空隙45が形成されている。ただし主構成体20の導通部24は他の部分に比べて幅が狭いので、導通部24の側面側には他の部位よりも広い空間となっている。空隙45は、淡ガス流路28の両側面に位置するものであり、主構成体20の全長にわたって広がっている。
【0055】
前記した主構成体20の下部の側面に形成された空隙33と、上部に形成された空隙45の間は、図10(b)、図13の様に主構成体20の中間壁体38と副構成体の内面が接して隙間が無く、上下の空隙33,45は、遮蔽されている。
ただ図10 (a)のように上下の空隙33,45は、唯一、副構成体の溝40の部分によって連通されている。すなわち副構成体の濃ガス流路形成膨出部18dと、空気導入口27の近傍の部位に溝40が形成されており、当該溝40によって流路形成膨出部18dと、空気導入口27が連通している。一方、中間壁部38は平板であるから、中間壁部38の両側と各板体15,18の溝40との間で狭窄通路47が形成される。
ここで当該狭窄通路47の部分の細部について説明すると、狭窄通路47は、図13の様に中間壁部38の切欠部37に位置する。また副構成体の開口部に近傍の板体15,18の膨出部の境界線は、図13の様に中間壁部38の下端と一致するが、切欠部37に相当する形状は無い。そのため上部の空隙45と下部の空隙33空間を連通する狭窄通路47は、図13の様に、中間壁部38の切欠部分37に相当する部位については一体であり、狭窄通路47の中間部に至って中間壁部38によって左右に仕切られる
【0056】
従って主構成体20と、板体15,18との間には、狭窄通路47を介して下部の空隙33と上部の空隙部45を繋ぐ一連の気体流路35a,35bが形成されている。また当該気体流路35a,35bは、いずれも天面に開放されている。そして本実施例の燃焼装置1では、当該開放面が補助炎孔29a,29bとして機能する。本実施例の燃焼装置1では、主炎孔が直線状であり、副構成体によって形成される補助炎孔29a,29bは、主炎孔36に沿って主炎孔36の両側に位置する。
また気体流路35a,35bは、補助炎孔29a,29bに濃混合ガスを供給する濃ガス流路として機能する。
【0057】
より詳細に説明すると、主構成体20を構成する板体16とそれに隣接する板体15の間には隙間があり、この隙間は、両者の下端近傍から上部にかけて狭窄通路47を介して連通している。そして当該隙間が前記した様に濃ガス流路35aとして機能する。
一方、主構成体20を構成する板体17と、それに隣接する板体18の間にも隙間があり、この隙間は、両者の下端近傍から上部にかけて連通していて濃ガス流路35bとして機能する。そしてそれぞれの濃ガス流路35a,35bは、上部が開放され、補助炎孔29a,29bが形成されている。
【0058】
またバーナ本体10の側面部、より詳細には空気導入口27側の側面の形状は前記した通りであり、主構成体20の空気導入口27の側面に板体15,18の内面が接している。しかしながら、空気導入口27の上部については、板体16,17の一部が欠落しており、濃混合ガス導入口43が開口し、前記した濃ガス流路35a,35bが外部と連通している。また当該部位の主構成体20には、切欠部20cが設けられている。従って空気導入口27の上部には比較的広い空隙部30があり、外部に開放されている。
【0059】
また主構成体20のベンチェリー部22は、他の部分に比べて幅が狭いので、ベンチェリー部22と両側の板体15,18の間には、図11,図12の様に比較的大きな空隙33がある。当該空隙33は、燃料ガスの分岐部として機能する。また前記した空隙部30及びベンチェリー部22側面の空隙33は、燃料ガスと空気との混合部48としても機能する。
【0060】
なお主構成体20は淡ガス流路28として機能し、空隙33は濃ガス流路35a,35bの一部であるから、ベンチェリー部22においては淡ガス流路28は濃ガス流路35a,35bの一部たる混合部48に包囲されている。
【0061】
また燃焼装置1の付属品として点火装置34が設けられている。点火装置34は、補助炎孔29a,29bの近傍であって、空気導入口27の上部近傍に位置している。
【0062】
次に、本実施例の燃焼装置1の燃料ガス及び空気の流れについて説明する。
本実施例の燃焼装置1では、前記したバーナ本体10の空気導入口27の上部の濃ガス導入口43に燃料ガスノズル11が挿入される。またバーナ本体10の上流側には図示しない送風機が設けられ、濃ガス導入口43と空気導入口27の双方に空気が供給される。
すなわち前記した燃料ガスノズル11の挿入状態は、通常のブンゼン式燃焼バーナと同様であり、濃ガス導入口43とガスノズル11の間には隙間あるいは開口があり、当該濃ガス導入口43には燃料ガスと共に空気が混入される。
空気の燃料ガスに対する混合割合は、理論空気量の40%程度であり、燃料ガス濃度の高いものである。
一方、空気導入口27からは、空気のみ、又は、空気と低濃度の燃料ガスが導入される。
【0063】
そして前記した濃ガス導入口43から入った燃料ガスは、混合部48において空気と混合される。ここで混合部48は、空隙部30,33を合わせたものであり、ある程度の広さを持つ空隙部であるから、燃料ガスと空気は円滑に混合され、濃混合ガスが作られる。
そして濃混合ガスの一部は図8,13の様に狭窄通路47を通って上部の空隙45に入る。そして図8,13の様に全域に広がり、上部の補助炎孔29a,29bから外部に噴射される。すなわち燃料ガスの一部は、図10の様に濃ガス流路35a,35bを主構成体20の側面に沿って上方に流れ、主構成体20の両側に設けられた補助炎孔29a,29bから外部に噴射される。
濃ガス流路35a,35bを経由して補助炎孔29a,29bから噴射された混合ガスは、前記した様に理論空気量の40%程度しか空気が混合されておらず、燃料ガスの濃度が高い。
【0064】
また本実施例の燃焼装置1では、濃混合ガス流路35a,35bの上部側の空隙45に入る直前に狭い流路(狭窄通路47)を通過するので、燃料ガスと空気との混合がさらに促進される。
また本実施例では、狭窄通路47は入り口部分においては左右共通であり、通路の中間部分で中間壁部38によって左右に分けられる。
従って左右の通路の開口断面積は、狭窄通路47の中間部分の断面積だけによって決まる。ここで狭窄通路47は、板体をプレスして形成された溝40であり、その内側であって中間部分は、最も成形精度が高い。そのため本実施例の燃焼装置1では、混合部48で混合された濃混合ガスが均等に左右の濃ガス通路35a,35bに分割され、左右の補炎のバランスが良い。
【0065】
一方、混合部48(空隙部30,33)から入った燃料ガスの残部は、図7の様にベンチェリー部22の近傍に至り、淡ガス流路28の一部たるベンチェリー部22を包囲する空隙33(分岐部)に流れ込む。そして燃料ガスの残部は、ベンチェリー部22に設けられたガス導入開口31から、主構成体20の内部に入る。すなわち燃料ガスは、ガス導入開口31を経由して淡ガス流路28に入る。
ここで本実施例では、ガス導入開口31は主構成体20が部分的に断面積が狭くなった部位に設けられている。そのため当該部位は流速が速く、内部は負圧傾向となっている。一方、ベンチェリー部22の周囲は、濃ガス流路35a,35bの一部で包囲されており、ベンチェリー部22の周囲には、濃混合ガスが十分に存在する。そのためベンチェリー部22の周囲の濃混合ガスが主構成体20の負圧によって吸い込まれ、燃料ガスは、空気の流れに対して垂直方向に突入し、主構成体内(淡ガス流路28)を流れる空気と混合される。
【0066】
そして燃料ガスは、混合部23でさらに混合が促進され、導通部24を経て炎孔部材配置部25に至り、炎孔部材13に入って主炎孔36から外部に噴射される。
【0067】
本実施例の燃焼装置1では、燃料ガスは、それぞれ上記した経路を辿り、炎孔部材13の主炎孔36からは淡混合ガスが噴射され、側面に位置する補助炎孔29a,29bからは濃混合ガスが噴射される。
しかしながら、二つの炎孔に至る距離に注目すると、両者の間には相当の差異がある。すなわち両者の燃料ガスの流路は、前記した空隙33(分岐部)の部位まで共通である。しかし濃ガス導入口43は、空気導入口27よりも主炎孔36及び補助炎孔29a、29bに近い位置にあり、且つ補助炎孔29a,29bに至る濃ガス流路35a,35bは、空隙33(分岐部)の近傍から直接的に上部にのびている。そのため濃混合ガスは、空隙33(分岐部)の近傍から直接的に上部に上がり、補助炎孔29a,29bから噴射される。
【0068】
これに対して主炎孔36から噴射される淡混合ガスは、空隙部30から一旦下側の空隙33(分岐部)に回り込み、ベンチェリー部22のガス導入開口31から主構成体20内の淡ガス流路28に入った後、大きな曲部たる混合部23を通過し、大きく迂回した後主炎孔36に至る。そのため図示しない電磁弁を開いて、燃料ガスノズル11から燃料ガスを導入したとき、二つの炎孔からの燃料ガスの噴射に時間差が生じ、最初に補助炎孔29a,29bから燃料ガスが噴射し、補炎が発生する。そして補助炎孔29a,29bから噴射される燃料ガスは、高濃度であり、燃料ガスにはただちに引火する。また特に、補助炎孔29a,29bから燃料ガスが噴射された直後は、まだ主炎孔36から低濃度の燃料ガスが噴射されていないので、低濃度の燃料ガスによって煽られることもない。そのため補助炎孔から噴射される燃料ガスヘの着火は確実である。
【0069】
そして続いて空隙部30から下側の空隙33(分岐部)に迂回し、さらに曲部たる混合部23を経て、補助炎孔29a,29bからの燃料ガスの噴射に遅れて、低濃度の燃料ガスが主炎孔36から噴射する。しかし低濃度の燃料ガスが噴射した時には、すでに補炎が安定した状態で燃焼しており、補炎から火が移って低濃度の燃料ガスは直ちに着火し、主炎が発生する。
また主炎の根元には安定した補炎が存在するので、主炎の基端部を補炎が保持し、主炎の着火直後から火飛びの発生も少ない。
そのため本実施例の燃焼装置では、未燃焼成分が外部に排出されず、ガス臭さによる不快や不安感情を起こさせない。
【0070】
次に本発明の変形例について説明する。
図14は、本発明の他の実施例における図9に相当する部位での断面図である。図15は、本発明のさらに他の実施例における図9に相当する部位の要部断面図である。図16は、図1の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスと空気の流れを示す斜視図及びその断面図である。図17は、本発明の他の実施例の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスと空気の流れを示す断面図である。図18は、本発明のさらに他の実施例の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスと空気の流れを示す斜視図及びその断面図である。図19は、図18の実施例の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスと空気の流れを示す説明図である。図20は、本発明のさらに他の実施例の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスと空気の流れを示す斜視図及びその断面図である。図21は、本発明のさらに他の実施例における燃焼装置の縦断面図及び狭窄通路部分の拡大図である。
【0071】
上記した図1の実施例では、ベンチェリー部22を構成する部位の板は平行である旨を開示したが、例えば図14の様にテーパー形状を有していて流路断面積が下流に向かって漸次増大する構成も可能である。
このように下流に向かって流路断面積を増大させることにより、ベンチェリー部22の内部が負圧となる傾向が強まり、燃料ガスの吸い込みが良好となる。
【0072】
またベンチェリー部22は、図15の様に平面断面が略円弧状のものであってもよい。
【0073】
またベンチェリー部22に設けるガス導入開口31の断面形状は任意であり、例えば図18(a)の様なバーリング形状であって縁を有するものや、図20(a)の様な、スリット状のガス導入開口31を設けると共に、導入開口31の上流側に段部を設け、段部の端部にガス導入開口31を位置させてもよい。本実施例では、ガス導入開口は、淡ガス流路内を流れる空気の流れと平行に開口することなる。
【0074】
ガス導入開口31の形状の相違による作用の違いは次の通りであり、これらを考慮した上で適切な設計を行なうべきである。
すなわち図16の様に、ガス導入開口31を通常の孔とし、かつ主構成体を構成する二つの板16,17のベンチェリー部22の同一位置にガス導入開口31を設けると、図16(b)の様に、両側から淡混合ガス流路内に入った濃混合ガス同士が衝突し、混合が促進される。
【0075】
一方、図17の様に二つの板16,17のベンチェリー部22の異なる位置にガス導入開口31を設けると、濃混合ガス同士が衝突するので、ガス導入開口31からの濃ガスの吸入が円滑に行なわれる。
【0076】
さらに図18の様にガス導入開口31をバーリング孔形状とし、淡ガス流路側に開口31の縁が突き出した形状を採用すると、濃ガスの吸入がより円滑に行なわれる。またガス導入開口31をバーリング孔形状とすると、縁の部分が淡ガス流路側に突き出すので、図20の様に淡ガス流路を流れる空気に乱流が生じ、渦巻きの作用によって、濃ガスが空気中に拡散する。
【0077】
さらに図20の様な段部と共にガス導入開口31を設けると、燃料ガスが淡ガス流路側に引き込まれ易い。
【0078】
以上説明した実施例では、副構成体に溝40を設けて当該溝40を燃料ガスが流れる様に構成したが、逆に主構成体側に溝40を設け、当該部位から濃混合ガスを上方に通過させてもよい。
さらに図21の様に、中間部に設けられた主構成体側の板体16,17を外側に膨出させて上下の空隙33(分岐部),45を遮蔽する閉塞部50を作り、この閉塞部50に開口51を設けて、この開口51を狭窄通路として機能させてもよい。本構成によると、閉塞部50に設けられた開口51によって淡ガス流路の両側面に設けられた濃ガス流路35a,35bのそれぞれの上部の空隙45に燃料ガスが分岐される。
本構成では、開口51の径によって両側の濃ガス流路35a,35bに分割される燃料ガスの量が決まるので、混合部48で混合された濃混合ガスが均等に左右の濃ガス通路35a,35bに分割され、左右の補炎のバランスが良い。
【0079】
【発明の効果】
以上説明した様に、請求項1,2に記載の発明では、主炎孔から噴射される低濃度の燃焼ガスを補助炎孔から噴射される高濃度の燃焼ガスよりも遅れて噴射するので、補助炎孔が着火する以前に噴射される燃料ガスが極めて少量となる。また補助炎孔から噴射された濃度の高い燃料ガスは、主炎孔から噴射される低濃度の燃料ガスに煽られることがなく速やかに着火し、補助火炎が早期に安定するばかりでなく、遅れて噴射される主炎孔から噴射される低濃度の燃料ガスにも速やかに火が移り、燃料ガスの未燃成分の排出がさらに少ないものとなる。
淡ガス流路にガス導入開口を備えたベンチェリー部を設けることにより、淡ガス流路のベンチェリー部における幅(流路断面積)を絞り、ベンチェリー部の内部に負圧を発生させ、濃ガス流路内の燃料ガスをベンチェリー部のガス導入開口を介して淡ガス流路内に円滑に流入させることができる。
その結果、本発明の燃焼装置によると、着火直後のガス漏れによる不快感や不安感から開放される。
【0080】
また、請求項2に記載の発明の燃焼装置では、両ガス流路の物理的な長さの差から、補助炎孔側から先に高濃度の燃料ガスが噴射し、少し遅れて主炎孔から低濃度の燃料ガスを噴射する。そのため補助炎孔から噴射された高濃度の燃料ガスは、主炎孔から噴射される低濃度の燃料ガスに煽られることがなく速やかに着火し、速やかに安定する。またこの間、主炎孔からは燃焼ガスが噴射されないので、未燃焼成分の排出はない。
【0081】
さらに請求項3に記載の燃焼装置では、混合部が淡ガス流路の一部を包囲する構成を採用するので、全体形状の小型化が可能となる効果がある。
【0082】
また請求項4に記載の燃焼装置では、混合部内のベンチェリー部にガス導入開口を設け たので、このガス導入開口を介して混合部内の燃料ガスの一部を淡ガス流路内に流入させることができる。周囲を包囲する混合部から、主として空気が流れる淡ガス流路内に燃料ガスが流れ込み、燃料ガスが空気に巻き込まれて攪拌され、均等に分散する。従って本発明の燃焼装置では、主炎孔から発生する主炎が安定するという効果がある。
【0083】
また請求項5に記載の燃焼装置では、混合部において燃料ガスの進路を淡ガス流路と濃ガス流路とに分岐させており、燃料ガスと空気とを混合部で均一に混合させ、均一に混合した燃料ガスは、淡ガス流路と濃ガス流路とに分かれて流れる。そのため本発明によると、均一に混合された燃料ガスが、補助炎孔に供給され、補助炎を安定させることができる。
【0084】
さらに請求項6に記載の燃焼装置では、下流へ行くほど流路断面積が増大するベンチェリー部を採用したので、内部が負圧となる傾向が強まり、燃料ガスの吸い込みが良好となる。
【0085】
また請求項7に記載の燃焼装置では、空気導入口と濃ガス導入口が二重構造となっているので、独立した二つの開口を設ける構成に比べて全高が低くなり、燃焼装置を小型化することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の具体的実施例における燃焼装置の斜視図である。
【図2】図1の燃焼装置の分解斜視図である。
【図3】図1の燃焼装置の平面図及びその拡大図である。
【図4】板体のかしめ構造を示す説明図である。
【図5】図1の燃焼装置の展開図である。
【図6】図5の板体の折り重ね構造を示す説明図である。
【図7】図1の燃焼装置における淡ガス流路側の燃料ガスの流れを示す説明図である。
【図8】図1の燃焼装置における濃ガス流路側の燃料ガスの流れを示す説明図である。
【図9】図1のA−A断面図である。
【図10】図1のB−B断面図及びC−C断面図である。
【図11】図1のD方向矢視斜視図である。
【図12】図1のD方向矢視図である。
【図13】図1の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスの流れを示す説明図である。
【図14】本発明の他の実施例における図9に相当する部位での断面図である。
【図15】本発明のさらに他の実施例における図9に相当する部位の要部断面図である。
【図16】図1の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスと空気の流れを示す斜視図及びその断面図である。
【図17】本発明の他の実施例の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスと空気の流れを示す断面図である。
【図18】本発明のさらに他の実施例の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスと空気の流れを示す斜視図及びその断面図である。
【図19】図18の実施例の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスと空気の流れを示す説明図である。
【図20】本発明のさらに他の実施例の燃焼装置の混合部周辺の燃料ガスと空気の流れを示す斜視図及びその断面図である。
【図21】本発明のさらに他の実施例における燃焼装置の縦断面図及び狭窄通路部分の拡大図である。
【図22】従来技術の2個のノズルを有する濃淡燃焼方式の燃焼装置の概略図である。
【図23】従来技術の1個のノズルを有する濃淡燃焼方式の燃焼装置の斜視図である。
【図24】図23の燃焼装置をケースに収納した場合の平面図である。
【図25】図23のA−A断面図である。
【図26】図23のB−B断面図である。
【符号の説明】
1 燃焼装置
10 バーナ本体
11 燃料ガスノズル
13 炎孔部材
15,16,17,18 板体
20 主構成体
22 ベンチェリー部
23 混合部
25 炎孔部材配置部
27 空気導入口
28 気体流路(淡ガス流路)
29a,29b 補助炎孔
31 ガス導入開口
35a,35b 気体流路(濃ガス流路)
36 主炎孔
43 濃ガス導入口
48 混合部(濃ガス流路35a、35b内の空隙部30と空隙33)
Claims (7)
- 低濃度の燃料ガスを噴射する主炎孔と、前記主炎孔から噴射される燃料ガスよりも濃度の高い燃料ガスを噴射する補助炎孔とを備えた燃焼装置において、空気又は低濃度の燃料ガスが導入される空気導入口と、空気及び高濃度の燃料ガスが導入される濃ガス導入口とを備え、前記空気導入口は、濃ガス導入口よりも前記主炎孔及び補助炎孔から遠い位置に設けてあり、主炎孔に燃料ガスを導く淡ガス流路と、補助炎孔に燃料ガスを導く濃ガス流路とを設け、前記空気導入口は淡ガス流路と連通しており、一方濃ガス導入口は濃ガス流路と連通しており、
前記淡ガス流路にはガス導入開口を備えたベンチェリー部が設けてあり、前記ベンチェリー部は濃ガス流路内に配置されており、濃ガス流路内の燃料ガスの一部が、前記ベンチェリー部を介して淡ガス流路内に流入するようにしたことを特徴とする燃焼装置。 - 低濃度の燃料ガスを噴射する主炎孔と、前記主炎孔から噴射される燃料ガスよりも濃度の高い燃料ガスを噴射する補助炎孔とを備えた燃焼装置において、
空気又は低濃度の燃料ガスが導入される空気導入口と、空気及び高濃度の燃料ガスが導入される濃ガス導入口とを備え、前記空気導入口は、濃ガス導入口よりも前記主炎孔及び補助炎孔から遠い位置に設けてあり、
主炎孔に燃料ガスを導く淡ガス流路と、補助炎孔に燃料ガスを導く濃ガス流路とを設け、前記空気導入口は前記淡ガス流路と連通しており、一方前記濃ガス導入口は前記濃ガス流路と連通しており、
前記淡ガス流路にはガス導入開口を備えたベンチェリー部が設けてあり、前記ベンチェリー部は濃ガス流路内に配置されており、
前記ベンチェリー部より下流の淡ガス流路に曲路を設けることにより、前記ベンチェリー部より下流の淡ガス流路長さが、濃ガス流路長さよりも長くなるようにしたことを特徴とする燃焼装置。 - 濃ガス導入口から導入された燃料ガスと空気とを混合する混合部を前記濃ガス流路に設け、前記混合部内に前記ベンチェリー部を配置した請求項1又は2に記載の燃焼装置。
- 前記混合部内の前記ベンチェリー部にガス導入開口を設け、前記ガス導入開口を介して混合部内の燃料ガスの一部を前記淡ガス流路内に流入させる請求項3に記載の燃焼装置。
- 前記混合部で燃料ガスの進路を、淡ガス流路と濃ガス流路とに分岐した請求項3又は4に記載の燃焼装置。
- ガス導入開口を備えた前記ベンチェリー部の流路断面積を、下流へ行くほど広くなるようにした請求項1〜5のいずれかに記載の燃焼装置。
- 前記空気導入口と濃ガス導入口は、一方が他方に包囲されている請求項1〜6のいずれかに記載の燃焼装置。
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