JP3891075B2

JP3891075B2 - Two-stage combustion device

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Publication number: JP3891075B2
Application number: JP2002255710A
Authority: JP
Inventors: 林謝; 信雄岡崎
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: JP2004093023A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１段階目で炎孔面において過濃燃料混合気を燃焼させ、この燃焼により生じる未燃成分を多く含む燃焼ガスに対し２段階目において二次空気を吹き出させて完全燃焼させるようにした二段燃焼装置に関し、特に二次空気用の供給空気を利用して構成部材の冷却促進を図り耐久性向上を図るための技術に係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブンゼン式バーナでは燃焼振動（燃焼騒音）が発生し難く、又、高いＴＤＲ（Turn Down Ratio：ターンダウン比又は絞り比）を実現し得るものの、ＮＯｘ排出量が多いといわれている。低ＮＯｘ化のために例えば図１５に示すように、ブンゼン火炎Ｂの外炎Ｂoに二次空気を吹き出して外炎温度を下げつつ未燃成分の完全燃焼化を図り、これにより低ＮＯｘ化を図ることも考えられている。このような二次空気の吹き出しを行う燃焼装置として、その一例が特公平４−３２２８７号公報において提案されている。このものでは、炎孔面に形成される炎孔火炎に対し平行に二次空気を吹き出させている。
【０００３】
他の例が特開平１０−１６９９１０号公報において提案されている。このものでは、ボイラ火炉を対象として炎孔火炎から生じる燃焼ガス及び二次空気の混合促進を図るために、燃焼空間内の中央に障害物を設置し、この障害物により上記燃焼ガス及び二次空気の双方に渦流を発生させて積極的に乱流化させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の特公平４−３２２８７号公報で提案の燃焼装置においては、炎孔火炎に二次空気が直接に接触するとＮＯｘ発生の増大化を招くという不都合がある上に、未燃成分と二次空気との混合促進は図り得ない。一方、上記の特開平１０−１６９９１０号公報で提案の燃焼装置においては、渦流の積極的形成により著しい燃焼騒音が発生することになる。ボイラ火炉であれば問題とはならないものの、このような技術を例えば給湯器等の燃焼騒音を極力抑制すべき燃焼装置に適用することはできない。
【０００５】
そこで、二次空気を吹き出す空気噴出部を炎孔面からの炎孔火炎よりも突出させて、炎孔火炎から生じる燃焼ガスをその空気噴出部に導くことも考えられるが、このようにすると空気噴出部の構成部材が高温に晒され易く耐久性が懸念される事態も考えられる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、乱流化を極力抑制しつつも二次空気との混合促進を図る上で、構成部材の冷却促進を図り、もって耐久性の維持向上を図り得る二段燃焼装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明では、空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガスを燃焼空間に向けて燃焼させる炎孔面と、内部に空気が供給され上記燃焼空間の下流側に突出した先端部から二次空気を吹き出させる空気噴出部とを接して配設し、上記炎孔面に形成される炎孔火炎から発生する燃焼ガスの流れが上記空気噴出部の先端部に誘導されて二次空気の吹き出しを受けるように構成する。そして、上記空気噴出部を、先端部に二次空気が吹き出される噴出口を有する外装容器と、この外装容器内に収容された内装容器とにより二重壁構造とし、この外装容器の内壁面と内装容器の外壁面との間の隙間により二次空気用の空気を上記噴出口まで供給する供給通路を形成することとした。加えて、上記内装容器に容器内外を連通させる連通孔を備え、内装容器内に供給された空気が上記連通孔を通して供給通路に供給される構成を追加する。
【０００８】
なお、「空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガス」とは、空気過剰率が１．０未満であることであり、完全燃焼に必要な理論燃焼空気量よりも不足した空気量を含む過濃燃料混合気に加え、空気を全く含まない燃料ガスそのものをも含む意である（以下の各請求項に係る発明において同じ）。
【０００９】
この発明の場合、上記炎孔面では過濃燃料ガスが燃焼されるためその炎孔火炎は未燃成分を多く含んだ燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスが空気噴出部の先端部まで誘導され、この先端部に形成された噴出口から吹き出される二次空気によって上記燃焼ガス中の未燃成分が完全燃焼される。この際、上記空気噴出部を構成する外装容器は上記炎孔火炎及び燃焼ガスからの熱を受けて高温に加熱されることになる。一方、空気噴出部に対し二次空気用に供給されてくる空気は上記隙間により形成された供給通路を通過した後に、先端部の噴出口から燃焼空間に吹き出されることになる。この供給通路に順次供給される新たな空気（新気）が通過する間に、その新気が外装容器の内壁面に接触して熱交換により外装容器を冷却することになる。ここで、二重壁構造ではなくて外装容器のみで空気噴出部を構成した場合においても、その外装容器の内壁面は新気の供給を受けて冷却されはするものの、二次空気用の空気の供給流量は燃焼状態に応じて変動するため低燃焼量になると空気の供給流量も低下して有効な冷却機能が得られなくなる。これに対し本発明の場合には、二重壁構造にして空気の供給通路を外装容器と内装容器との間の隙間により形成しているため、通過する空気の流速が増速され、空気の供給量が低下したときにも増速された通過空気によって外装容器の内壁面が有効に冷却され、冷却促進が図られることになる。そして、冷却促進により耐久性の維持向上も図られることになる。特に、本発明の場合には、空気が内装容器内に一旦供給された後に上記連通孔を通して外側の隙間である供給通路に供給されることになるため、内装容器内を経由することなく初めから供給通路に供給されて高温に加熱された外装容器の内壁面と接触する場合よりも低温の新気が供給通路に供給されることになる。このため、外装容器のより一層の冷却促進が図られることになる。また、この場合、連通孔の開口位置を炎孔面の炎孔火炎との関係で外装容器が特に高温に加熱される部位の内壁面に臨んで設定すれば、最も好ましい冷却促進が図られる。
【００１０】
請求項２に係る発明では、空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガスを燃焼空間に向けて燃焼させる炎孔面と、内部に空気が供給され上記燃焼空間の下流側に突出した先端部から二次空気を吹き出させる空気噴出部とを接して配設し、上記炎孔面に形成される炎孔火炎から発生する燃焼ガスの流れが上記空気噴出部の先端部に誘導されて二次空気の吹き出しを受けるように構成する。そして、上記空気噴出部を、先端部に二次空気が吹き出される噴出口を有する外装容器と、この外装容器内に収容された内装容器とにより二重壁構造とし、この外装容器の内壁面と内装容器の外壁面との間の隙間により二次空気用の空気を上記噴出口まで供給する供給通路を形成することとした。加えて、上記外装容器と内装容器との間の隙間に伝熱部材を介装し、この伝熱部材を介して外装容器から内装容器に伝熱される構成を追加する。この発明の場合、上記炎孔面では過濃燃料ガスが燃焼されるためその炎孔火炎は未燃成分を多く含んだ燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスが空気噴出部の先端部まで誘導され、この先端部に形成された噴出口から吹き出される二次空気によって上記燃焼ガス中の未燃成分が完全燃焼される。この際、上記空気噴出部を構成する外装容器は上記炎孔火炎及び燃焼ガスからの熱を受けて高温に加熱されることになる。一方、空気噴出部に対し二次空気用に供給されてくる空気は上記隙間により形成された供給通路を通過した後に、先端部の噴出口から燃焼空間に吹き出されることになる。この供給通路に順次供給される新たな空気（新気）が通過する間に、その新気が外装容器の内壁面に接触して熱交換により外装容器を冷却することになる。ここで、二重壁構造ではなくて外装容器のみで空気噴出部を構成した場合においても、その外装容器の内壁面は新気の供給を受けて冷却されはするものの、二次空気用の空気の供給流量は燃焼状態に応じて変動するため低燃焼量になると空気の供給流量も低下して有効な冷却機能が得られなくなる。これに対し本発明の場合には、二重壁構造にして空気の供給通路を外装容器と内装容器との間の隙間により形成しているため、通過する空気の流速が増速され、空気の供給量が低下したときにも増速された通過空気によって外装容器の内壁面が有効に冷却され、冷却促進が図られることになる。そして、冷却促進により耐久性の維持向上も図られることになる。特に、本発明の場合には、上記伝熱部材を介した内装容器に対する伝熱により外装容器のより一層の冷却促進が図られる。
【００１１】
請求項３に係る発明では、空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガスを燃焼空間に向けて燃焼させる炎孔面と、内部に空気が供給され上記燃焼空間の下流側に突出した先端部から二次空気を吹き出させる空気噴出部とを接して配設し、上記炎孔面に形成される炎孔火炎から発生する燃焼ガスの流れが上記空気噴出部の先端部に誘導されて二次空気の吹き出しを受けるように構成する。そして、上記空気噴出部を、先端部に二次空気が吹き出される噴出口を有する外装容器と、この外装容器内に収容された内装容器とにより二重壁構造とし、この外装容器の内壁面と内装容器の外壁面との間の隙間により二次空気用の空気を上記噴出口まで供給する供給通路を形成することとした。加えて、上記外装容器の内壁面と内装容器外壁面とのいずれか一方に両者間の隙間側に突出して他方に接触する１又は２以上の凸部を部分的に形成する。この発明の場合、上記炎孔面では過濃燃料ガスが燃焼されるためその炎孔火炎は未燃成分を多く含んだ燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスが空気噴出部の先端部まで誘導され、この先端部に形成された噴出口から吹き出される二次空気によって上記燃焼ガス中の未燃成分が完全燃焼される。この際、上記空気噴出部を構成する外装容器は上記炎孔火炎及び燃焼ガスからの熱を受けて高温に加熱されることになる。一方、空気噴出部に対し二次空気用に供給されてくる空気は上記隙間により形成された供給通路を通過した後に、先端部の噴出口から燃焼空間に吹き出されることになる。この供給通路に順次供給される新たな空気（新気）が通過する間に、その新気が外装容器の内壁面に接触して熱交換により外装容器を冷却することになる。ここで、二重壁構造ではなくて外装容器のみで空気噴出部を構成した場合においても、その外装容器の内壁面は新気の供給を受けて冷却されはするものの、二次空気用の空気の供給流量は燃焼状態に応じて変動するため低燃焼量になると空気の供給流量も低下して有効な冷却機能が得られなくなる。これに対し本発明の場合には、二重壁構造にして空気の供給通路を外装容器と内装容器との間の隙間により形成しているため、通過する空気の流速が増速され、空気の供給量が低下したときにも増速された通過空気によって外装容器の内壁面が有効に冷却され、冷却促進が図られることになる。そして、冷却促進により耐久性の維持向上も図られることになる。特に、本発明の場合には、外装容器から凸部を介して内装容器に伝熱させることが可能になり、この伝熱により外装容器のより一層の冷却促進が図られることになる。また、上記凸部を複数個設けることにより外装容器に対する内装容器の位置決めを行い得るようにしてもよく、さらに、例えば千鳥配置で多数の凸部を均一分布で配設することにより、外装容器から内装容器への伝熱の均一化や、隙間により構成される供給通路を通過する空気の流れの均一化が図られて外装容器の冷却の均一化が図られることになる。
【００１２】
（削除）
【００１３】
特許請求の範囲には含まれない参考発明１では、空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガスを燃焼空間に向けて燃焼させる炎孔面と、内部に空気が供給され上記燃焼空間の下流側に突出した先端部から二次空気を吹き出させる空気噴出部とを隣接して配設し、上記炎孔面の燃焼空間側に、炎孔面からの炎孔火炎を覆うように対向して上記炎孔火炎から発生する燃焼ガスの流れを上記空気噴出部の先端部側に誘導する誘導壁を備える。そして、上記燃焼空間を区画形成する区画壁の外壁面から上記誘導壁の内部にかけて延びる空気通路を配設し、この空気通路として、供給された空気を上記誘導壁の内端縁の内壁面まで導いた後に出口から上記燃焼空間に吹き出させる構成とした。
【００１４】
この参考発明１の場合、上記炎孔面の炎孔火炎から発生した燃焼ガスが誘導壁により空気噴出部の先端部まで誘導され、この先端部から吹き出される二次空気によって燃焼ガス中の未燃成分が完全燃焼される。その際、誘導壁が炎孔火炎を覆うように対向しているためその誘導壁により炎孔火炎の伸長が抑制され、空気噴出部からの二次空気と炎孔火炎との直接の接触が抑制され、二次空気は炎孔火炎に対してではなくて燃焼ガスに対して直接に吹き出されることになる。これにより、二次空気と炎孔火炎との直接の接触に起因するＮＯx増大化を回避して低ＮＯx化が図られ、誘導壁による燃焼ガスの誘導により燃焼ガスを乱流化させることなく二次空気と混合させ得る。その上で、炎孔火炎と相対向して高温に加熱される誘導壁や区画壁が空気通路内に流される空気によって冷却されることになる。この際に、空気通路内の空気が上記誘導壁の内端縁の内壁面まで導かれるため誘導壁の内端縁まで確実に冷却され、耐久性の維持向上が確実に図られる。そして、出口から燃焼空間に吹き出されて燃焼ガス中の未燃成分を燃焼させるための二次空気として有効利用されることになる。
【００１５】
特許請求の範囲には含まれない参考発明２では、空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガスを燃焼空間に向けて燃焼させる炎孔面と、内部に空気が供給され上記燃焼空間の下流側に突出した先端部から二次空気を吹き出させる空気噴出部とを隣接して配設し、上記炎孔面の燃焼空間側に、炎孔面からの炎孔火炎を覆うように対向して上記炎孔火炎から発生する燃焼ガスの流れを上記空気噴出部の先端部側に誘導する誘導壁を備える。そして、上記燃焼空間を区画形成する区画壁の外壁面から上記誘導壁の内部を経由して上記炎孔面側まで延びる空気通路を配設し、この空気通路として、供給された空気を上記誘導壁の内端縁の内壁面まで導いた後に上記炎孔面側に対しその炎孔面での燃焼用一次空気として供給する構成とした。
【００１６】
この参考発明２の場合、誘導壁によって、炎孔火炎の伸長を抑制して二次空気と炎孔火炎との直接の接触に起因するＮＯx増大化を回避して低ＮＯx化が図られる点、及び、燃焼ガスを空気噴出部の先端部へ誘導して乱流化させることなく二次空気との混合が図られる点は、請求項５に係る発明と同様に得られる。その上で、炎孔火炎と相対向して高温に加熱される誘導壁や区画壁が空気通路内に流される空気によって冷却され、その際に、空気通路内の空気が上記誘導壁の内端縁の内壁面まで導かれるため誘導壁の内端縁まで確実に冷却され、耐久性の維持向上が確実に図られる。そして、区画壁や誘導壁を冷却した後の空気が炎孔面での燃焼用一次空気として有効利用されることになる。
【００１７】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１〜請求項３のいずれかの二段燃焼装置によれば、二次空気用の空気の供給通路として外装容器と内装容器との両者間の隙間により構成しているため、炎孔面からの炎孔火炎や燃焼ガスにより高温に晒される外装容器の内壁面と接触する空気の流速を、内装容器のない外装容器のみの場合と比べ増速させることができ、この増速された空気により上記空気噴出部を構成する外装容器の冷却促進を図ることができる。これにより、空気噴出部の耐久性の維持向上を確実に実現させることができる。
【００１８】
特に、請求項２によれば、伝熱部材を介しての外装容器から内装容器への伝熱により外装容器のより一層の冷却促進を図ることができ、請求項３によれば、外装容器から凸部を介して内装容器への伝熱により外装容器のより一層の冷却促進を図ることができ、また、請求項１によれば、内装容器内に供給された空気を連通孔を通して供給通路に供給することにより、外装容器の冷却促進をより一層効果的に図ることができる。
【００１９】
（削除）
【００２０】
（削除）
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る二段燃焼装置を示す。この二段燃焼装置は、その中央位置に燃焼空間２の下流側（図１の上側）に所定量突出する空気噴出部３が配設され、この空気噴出部３の側部位置に１又は２以上の燃焼管４１，４１，…の各先端炎孔により構成される炎孔面４が配設されている。上記の「中央位置」及び「側部位置」とは、二段燃焼装置が円筒型であればその中心側位置に空気噴出部３が配設されこれを取り囲むように外周側位置に炎孔面４が配設されるということであり、二段燃焼装置が平面視矩形の角筒型であればその幅方向中央位置に空気噴出部３が配設されこれを挟んで両外側位置にそれぞれ炎孔面４が配設されるということである。
【００２３】
上記の燃焼空間２は装置本体の区画壁２１により区画されて炎孔面４からその下流側（図１の上側）に拡がる空間のことであり、下流端側には図示省略の加熱対象が配設される。例えば給湯器の場合であると、内部を通過する水を熱交換加熱するための熱交換器が加熱対象として配設される。
【００２４】
そして、上記空気噴出部３よりも下流側近傍位置には上記区画壁２１から中央側に張り出した誘導壁２２が設けられ、この誘導壁２２の内端縁２２１により上記燃焼空間２に狭窄部２３が形成されている。上記誘導壁２２は上記炎孔面４の下流側位置において炎孔面４と相対向するように配置される一方、上記狭窄部２３の開口位置に臨んで上記空気噴出部３が配置されている。
【００２５】
上記空気噴出部３は、外装容器３１と、内装容器３２と、両者３１，３２間の隙間により構成された空気の供給通路３３とを備えており、上記外装容器３１の先端部３１１が上記炎孔面４からの炎孔火炎４２，４２，…よりも燃焼空間２の下流側に突出するように配設されている。上記供給通路３３は、外装容器３１の内壁面３１２と、内装容器３２の外壁面３２１とにより区画形成され、上流側の流入口３３１に図示省略の空気供給源（例えば送風機）からの空気が流入するようになっている。
【００２６】
上記外装容器３１の先端部３１１には複数の噴出口３４，３４，…が狭窄部２３に臨んで燃焼空間２の下流側に向けて開口され、各噴出口３４は上記供給通路３３に供給される空気を上記燃焼空間２に対し二次空気として吹き出すようになっている。一方、内装容器３２には、基端壁に上記空気供給源からの空気が流入する流入口３２２と、側壁及び頂壁をそれぞれ貫通して内装容器３３の内部と外部の供給通路３３とを連通させる複数の連通孔３２３，３２３，…とが形成されている。特に上記側壁に形成する連通孔３２３，３２３，…は、外装容器３１が特に高温に加熱される部位（例えば炎孔火炎４２に隣接する部位）に臨む位置に形成することが好ましい。
【００２７】
上記内装容器３２の流入口３２２と、供給通路３３の流入口３３１との流路面積比は、上記空気供給源からの供給空気が上記流入口３３１よりも多くの流量を上記流入口３２２から内装容器３２内に流入されるように設定されている。これにより、上記空気供給源から主要量の空気が流入口３２２を通して内装容器３２内に一旦流入してから上記側壁側の各連通孔３２３を通して供給通路３３に吹き込まれる一方、供給通路３３の流入口３３１から残りの比較的少量の空気が流入するようになっている。
【００２８】
上記炎孔面４を構成する各燃焼管４１には空気過剰率が１．０（１００％）未満に設定された燃料濃度の高い過濃燃料混合気が供給されるようになっており、炎孔面４において過濃燃料混合気の一次燃焼により不完全燃焼火炎である炎孔火炎４２，４２，…が形成されるようになっている。この際、上記炎孔面４に開口する一次空気の供給管４３，４３，…から一次空気の供給を受けて一次燃焼するようになっている。そして、炎孔火炎４２から発生する未燃成分を多く含む燃焼ガスが上記誘導壁２２に誘導されて狭窄部２３と空気噴出部３の先端部３１１との間に流れ、流れてきた燃焼ガスに対し空気噴出部３の各噴出口３４から二次空気が吹き出され、燃焼ガス中の未燃成分が完全燃焼（二次燃焼）されるようになっている。
【００２９】
なお、上記各燃焼管４１に対し上記の過濃燃料混合気に代えて空気を予混合しない燃料ガスそのものを供給して一次燃焼させるようにしてもよい。この場合にも燃焼ガス中の未燃成分が増加するだけで本実施形態での二段燃焼を適用することができる。以上説明した炎孔面４で一次燃焼させるために供給する過濃燃料ガス（過濃燃料混合気又は燃料ガスそのもの）については、以下の各実施形態においても同じである。
【００３０】
以上の第１実施形態の二段燃焼装置の場合、誘導壁２２が炎孔面４の前方を覆っているため炎孔火炎４２，４２，…の伸長が抑制され、空気噴出部３の前方空間に対し燃焼ガスのみを誘導させることができ、空気噴出部３からの二次空気を燃焼ガスのみに対して吹き出させることができる。つまり、上記誘導壁２２が空気噴出部３からの二次空気と、炎孔火炎４２，４２，…との直接の接触を分離・遮断する機能と、炎孔火炎４２，４２，…から発生する燃焼ガスの流れを空気噴出部３から吹き出される二次空気に対し交差するように誘導する機能とを発揮する。上記分離・遮断機能により二次空気が炎孔火炎４２，４２，…に直接に接触することに起因するＮＯx増大を回避して低ＮＯx化を実現することができ、また、上記誘導機能により燃焼ガスの乱流化を抑制しつつ燃焼ガスの内部まで二次空気を貫通供給させて燃焼ガスと二次空気との混合促進を図ることができる。この乱流化抑制により燃焼騒音の発生を極力抑制しつつ、混合促進により未燃成分の完全燃焼化を図ることができる。さらに、二次空気との接触により燃焼ガス温度を低下させて低ＮＯx化にも寄与させることができる。
【００３１】
加えて、二次空気が狭窄部２３の開口を貫通して燃焼空間２の下流側に向けて吹き出され、この二次空気により燃焼ガスが燃焼空間２の下流側に吹き出されることになるため、燃焼ガスの流れを大きく乱すことなく燃焼空間２の下流側に向けて燃焼ガス中の未燃成分の二次燃焼を燃焼空間２の下流側に向けることができる。
【００３２】
加えて、炎孔火炎４２，４２，…や燃焼ガスに晒されて高温に加熱される空気噴出部３の特に外装容器３１の冷却の促進を図ることができ、空気噴出部３の耐久性の維持向上を図ることができる。すなわち、各噴出孔３４まで供給される空気は比較的狭い流路とされた供給通路３３を通過するため、空気供給源からの空気の流れが上記供給通路３３においては増速され、この増速された空気流が外装容器３１の内壁面３１２と接触してこの内壁面３１２を効果的に冷却することができるようになる。
【００３３】
しかも、供給通路３３に供給される空気の主要量が内装容器３２内に一旦流入してから各連通孔３２３を通して吹き込まれるため、初めから流入口３３１から流入する空気と比べ低温に維持され、このような内装容器３１内の空気により上記外装容器３１の内壁面３１２の冷却機能をより増大させることができる。さらに、上記各連通孔３２３を外装容器３１の特に高温に加熱される部位に臨んで配置することにより、上記の冷却機能をより一層増大させて冷却の促進を図ることができることになる。
【００３４】
＜第２実施形態＞
図２は第２実施形態の二段燃焼装置の主要部を示している。この第２実施形態の二段燃焼装置においては、その燃焼空間２を区画する区画壁及び誘導壁が第１実施形態で説明したものと同じであるため図２ではそれらの図示を省略し、第１実施形態と異なる構成を採用した空気噴出部３ａを主体に図示している。以下の各実施形態で説明する図３、図５及び図７においても、上記と同様に第１実施形態と同じであるため区画壁及び誘導壁について図示を省略している。
【００３５】
上記空気噴出部３ａは、先端部３１１に噴出口３４，３４，…を有する外装容器３１と、内装容器３２ａと、外装容器３１の内壁面３１２と内装容器３２の外壁面３２１との間の隙間により構成した空気の供給通路３３ａとを備えている点では第１実施形態の空気噴出部３と同様であるが、内装容器３２が供給通路３３ａとは連通していない点で異なる。
【００３６】
すなわち、上記内装容器３２ａは供給通路３３ａを比較的狭い内幅に形成するために外装容器３１の内部空間の一部を除外する役割を果たしている。そして、外装容器３１の基端側には、多数の貫通孔が開けられた多孔板３５が設置され、この多孔板３５によって図示省略の空気供給源から供給されてくる空気を整流化した状態で供給通路３３ａに均一に流入させるようになっている。
【００３７】
この第２実施形態では、空気供給源から供給される空気の流路が内装容器３２の存在により大幅に狭められた供給通路３３ａに流入し、この供給通路３３ａを通過した空気が各噴出口３４から燃焼空間２に吹き出されることになる。このため、上記供給通路３３ａにおいては空気流の流速が大幅に増速され、この増速された空気が外装容器３１の内壁面３１２と接触するため、この外装容器３１の冷却を促進させることができる。これにより、空気供給源から供給される空気の流量がたとえ低下したとしても、上記増速により冷却機能を維持して耐久性の維持向上を図ることができる。
【００３８】
＜第３実施形態＞
図３は第３実施形態の空気噴出部３ｂを示している。この空気噴出部３ｂは、第２実施形態の多孔板３５の代わりに整流板３６を供給通路３３ａの上流側位置に介在させたものである。
【００３９】
すなわち、上記整流板３６は、二段燃焼装置が角筒型であり外装容器３１が平面視で矩形形状を有している場合には図４（ａ）に示すように帯板状部材３６１に対し長手方向全長にほぼ等間隔に貫通孔３６２，３６２，…を開けたものであり、また、上記二段燃焼装置が円筒型であり外装容器３１がドーム状の形状を有している場合には図４（ｂ）に示すようにドーナッツ板状部材３６３に対し周方向全周にほぼ等間隔に貫通孔３６２，３６２，…を開けたものである。
【００４０】
この第３実施形態の場合には、空気供給源からの空気が上記各貫通孔３６２を通過して供給通路３３ａに流入することになるため、外装容器３１の内壁面３１２に対し供給通路３３ａ内を通過する空気を全面に亘り均等に接触させることができる。このため、外装容器３１を均一に冷却して外装容器３１の全体を効果的に冷却することができる。
【００４１】
＜第４実施形態＞
図５は第４実施形態の空気噴出部３ｃを示している。この空気噴出部３ｃは、供給通路３３ａに伝熱部材３７を介装させたものである。
【００４２】
すなわち、上記伝熱部材３７は、図６（ａ）に外装容器３１が平面視で矩形形状を有している場合（例えば二段燃焼装置が角筒型の場合）を、図６（ｂ）に外装容器３１がドーム状の形状を有している場合（例えば二段燃焼装置が円筒型の場合）をそれぞれ示すように、波の高さが供給通路３３ａの内幅に対応した波形板により構成されている。そして、上記伝熱部材３７の凸波部３７１が外装容器３１の内壁面３１２に接触し、凹波部３７２が内装容器３２の外壁面３２１に接触するように配設され、これにより、供給通路３３ａの開口断面を図６（ａ）の場合には長手方向全長に亘り、図６（ｂ）の場合には周方向全周に亘りそれぞれ区分けするようになっている。
【００４３】
この第４実施形態の場合には、供給通路３３ａを通過する空気による外装容器３１等の冷却効果を得ることができる上に、外装容器３１の受けた熱が上記伝熱部材３７を介して内装容器３２側に伝熱されることによる冷却効果をも得ることができる。加えて、上記供給通路３３ａが波形板状の伝熱部材３７により均等に分割して区分けされているため、各区分けされた供給通路３３ａ内の空気の流速をほぼ均等にすることができ、これにより、外装容器３１の内壁面３１２の冷却効果を全面に亘り均等に得ることができる。
【００４４】
＜第５実施形態＞
図７は第５実施形態の空気噴出部３ｄを示している。この空気噴出部３ｄは、内装容器３２ａの外壁面３２１に多数の凸部３８，３８，…を一体に形成し、この各凸部３８を介して外装容器３１からの伝熱を可能としたものである。
【００４５】
すなわち、上記内装容器３２ａの側壁の外壁面３２１には図８にも示すように外方に突出して外装容器３１の内壁面３１２に当接する多数の凸部３８，３８，…が例えば図８に示すように千鳥状配置で一体形成されている。
【００４６】
そして、この第５実施形態の場合には、供給通路３３ａを通過する空気による外装容器３１等の冷却効果を得ることができる上に、外装容器３１の受けた熱が上記各凸部３８を介して内装容器３２側に伝熱されることによる冷却効果をも得ることができる。また、上記供給通路３３ａを通過する空気の流れ（図８の点線の矢印参照）が各凸部３８により分散されるため、外装容器３１の内壁面３１２の冷却効果を全面に亘り均等に得ることができる。さらに、内装容器３２ａを外装容器３１に組み付ける際に内装容器３２ａの外装容器３１に対する位置決めを上記各凸部３８により容易かつ確実に行うことができ、供給通路３３ａのための隙間を確実に確保することができる。
【００４７】
＜第１参考形態＞
図９は、本発明の第１参考形態に係る二段燃焼装置を示している。図９において符号３ｅは空気噴出部であり、この空気噴出部３ｅは第１〜第５実施形態における外装容器３１のみにより構成されている。また、同図において符号２２ａは誘導壁であり、この誘導壁２２ａは第１〜第５実施形態の誘導壁２２と同様に配置されてその内端縁によって狭窄部２３を形成するようになっている。さらに、符号５は空気通路であり、この空気通路５は燃焼空間２を区画する区画壁２１の外面側から上記誘導壁２２ａの内部にかけて連続して形成されている。
【００４８】
上記空気通路５は、上流側から供給される空気を内部に沿って通過させた後に上記誘導壁２２ａの吹き出し口２２２，２２２，…から燃焼空間２に対し二次空気の一部として吹き出されるようになっている。この際、上記誘導壁２２ａの内部空間に配設されたガイド部材５１によって空気が内端縁２２１の内壁面２２３まで導かれた後に、上記各吹き出し口２２２から吹き出されるようになっている。
【００４９】
この第１参考形態の場合、炎孔火炎４２，４２，…に隣接し燃焼ガスと直接に接触する区画壁２１や誘導壁２２ａに対し、空気通路５内を通過する空気が接触しながら熱を奪うため、区画壁２１や誘導壁２２ａの冷却促進を図ることができる。しかも、この際、空気通路５内の空気が誘導壁２２ａの内端縁２２１まで導かれてその内壁面２２３と接触するため、特に高温に加熱され易い内端縁２２１まで確実に冷却することができる。この際、ガイド部材５１により空気通路５の流路面積を同じか小さくすることができ、空気の流速を同じに維持するか増速させて上記内端縁２２１の冷却を効果的に行うことができる。そして、冷却のために流された空気は各吹き出し口２２２から燃焼空間２に吹き出されるため、二次空気として有効に利用することができる。
【００５０】
＜第２参考形態＞
図１０は、本発明の第２参考形態に係る二段燃焼装置を示している。この第２参考形態は上記の第１参考形態におけるガイド部材５１に対し凸部５２，５２，…を一体に形成したものである。その他の構成要素は第１参考形態のものと同様構成であるため、同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５１】
上記各凸部５２は、図１１にも示すようにガイド部材５１から突出して、その先端が誘導壁２２ａの炎孔火炎４２，４２，…に臨む側の内壁面２２４と、内端縁２２１の内壁面２２３とに当接するようになっている。そして、この各凸部５２を介して上記両内壁面２２３，２２４の熱を伝熱させて冷却促進が図られる一方、通過する空気を均等に分散させて均一な冷却効果を得ることができる。加えて、ガイド部材５１の設置時の位置決めも容易に行い得ることになる。
【００５２】
＜第３参考形態＞
図１２は、本発明の第３参考形態に係る二段燃焼装置を示している。この第３参考形態は誘導壁２２ｂ内の空気の流れを、上記の第１又は第２参考形態における誘導壁２２ａ内の空気の流れとは異なる構成にしたものである。その他の構成要素は第１又は第２参考形態のものと同様構成であるため、同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５３】
この第３参考形態では、誘導壁２２ｂの内部空間に内部部材５３を配設して二重壁構造にしている。そして、この内部部材５３により上流側から供給されてきた空気を内部部材５３の内部に導いた後に、連通孔５３１，５３１を通して炎孔火炎４２側の内壁面２２４に空気を吹き当てると共に、連通孔５３２を通して内端縁２２１の内壁面２２３に空気を吹き当てるようにしている。これにより、誘導壁２２ｂの炎孔火炎４２側及び狭窄部２３側の各内壁面２２４，２２３の冷却促進を図ることができる。最終的には吹き出し口２２２から燃焼空間２に対し二次空気として吹き出されて有効利用されることになる。
【００５４】
＜第４参考形態＞
図１３は第４参考形態の二段燃焼装置の主要部を示している。この第４参考形態は、区画壁２１及び誘導壁２２ｃを冷却した後の空気を炎孔面４での空気供給管４３，４３，…に導いて、炎孔火炎４２，４２，…の燃焼のための一次空気として有効利用するようにしたものである。なお、図１３では空気通路５ａ，５ｂを主体にした主要部のみを図示しているが、図示を省略したその他の構成は上記の第１〜第３参考形態と同様である。
【００５５】
第４参考形態では、隔壁５４を設けることにより空気通路５の内部を、外側から空気を誘導壁２２ｃの内端縁２２１の内壁面２２３まで導く外側空気通路５ａと、この内壁面２２３で折り返して炎孔火炎４２側の内壁面２２４及び区画壁２１の内壁面を通過させる内側空気通路５ｂとに区画している。そして、内側空気通路５ｂの下流端を上記各空気供給管４３に連通させている。これにより、誘導壁２２ｃや区画壁２１を冷却した空気を炎孔面４での一次燃焼のための一次空気として有効利用し得るようになる。
【００５６】
＜第５参考形態＞
図１４は第５参考形態の二段燃焼装置の主要部を示している。なお、図１４に示す二段燃焼装置は第４参考形態と同様に主要部のみを図示し、図示を省略したその他の構成は上記の第１〜第３参考形態と同様である。
【００５７】
この第５参考形態は、区画壁２１及び誘導壁２２ｃを冷却する空気通路５ｃに対し、その空き通路５ｃ内の空気を冷却するための冷却媒体の循環路６を追加したものである。
【００５８】
この第５参考形態では、隔壁部材７を介して空気通路５ｃと、循環路６とを隣接させている。上記空気通路５ｃは供給された空気を区画壁２１に沿って誘導壁２２ｄ側に流し、その誘導壁２２ｄの炎孔火炎４２側の内壁面２２４及び内端縁２２１の内壁面２２３に沿って流した後に吹き出し口２２２，２２２，…から燃焼空間２に二次空気として吹き出させるようになっている。一方、上記循環路６は内部部材６１によって往復路が形成され、冷却媒体（例えば水）を上記内端縁２２１側まで導いた後に上記隔壁部材７と接触しつつ戻すようになっている。
【００５９】
これにより、上記空気通路５ｃ内に流される空気を隔壁部材７を介して冷却媒体との接触により冷却することができ、区画壁２１及び誘導壁２２ｄの冷却効果をさらに高めることができる。
【００６０】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記第１〜第５実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。例えば第１実施形態の内装容器３２を例えば多孔質素材又は多孔板素材を用いて構成するようにしてもよい。また、上記第４実施形態では、波形板状の伝熱部材３７を示したが、伝熱し得る材料であれば形状の如何を問わずいずれの形状のものでも適用することができる。
【００６１】
さらに、第１〜第５参考形態に対し第１〜第５実施形態のいずれかの空気噴出部３，３ａ〜３ｄを適用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す断面説明図である。
【図２】第２実施形態の主要部を示す断面説明図である。
【図３】第３実施形態の主要部を示す断面説明図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線からの拡大矢視図であり、図４（ａ）は空気噴出部が平面視で矩形形状を有している場合の整流板を、図４（ｂ）は空気噴出部がドーム状の形状を有している場合の整流板をそれぞれ示す。
【図５】第４実施形態の主要部を示す断面説明図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線における拡大部分断面図であり、図６（ａ）は空気噴出部が平面視で矩形形状を有している場合の伝熱部材を、図６（ｂ）は空気噴出部がドーム状の形状を有している場合の伝熱部材をそれぞれ示す。
【図７】第５実施形態の主要部を示す断面説明図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ線における拡大部分断面図である。
【図９】第１参考形態を示す断面説明図である。
【図１０】第２参考形態を示す断面説明図である。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ線における部分断面図である。
【図１２】第３参考形態を示す断面説明図である。
【図１３】第４参考形態の主要部を示す断面説明図である。
【図１４】第５参考形態の主要部を示す断面説明図である。
【図１５】従来の問題点を説明するための断面説明図である。
【符号の説明】
２燃焼空間
３，３ａ〜３ｄ空気噴出部
４炎孔面
５，５ａ〜５ｃ空気通路
２２ａ〜２２ｄ誘導壁
３１外装容器
３２，３２ａ内装容器
３３，３３ａ供給通路
３４噴出口
３７伝熱部材
３８凸部
４２炎孔火炎
３１１先端部
３１２外装容器の内壁面
３２１内装容器の外壁面
３２３連通孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  In the present invention, the rich fuel mixture is burned on the flame hole surface in the first stage, and the secondary air is blown out in the second stage to completely burn the combustion gas containing a large amount of unburned components generated by this combustion. In particular, the present invention relates to a technique for improving the durability by promoting cooling of the constituent members by using the supply air for the secondary air.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, a Bunsen burner is less likely to generate combustion vibration (combustion noise) and can achieve a high TDR (Turn Down Ratio), but is said to have a large amount of NOx emissions. In order to reduce NOx, for example, as shown in FIG. 15, the secondary air is blown out to the outer flame Bo of the Bunsen flame B to reduce the temperature of the outer flame while completely combusting the unburned components, thereby reducing NOx. It is also considered to plan. An example of such a combustion apparatus that blows out secondary air is proposed in Japanese Patent Publication No. 4-32287. In this device, secondary air is blown out in parallel to the flame flame formed on the flame hole surface.
[0003]
  Another example is proposed in JP-A-10-169910. In this case, an obstacle is installed in the center of the combustion space in order to promote mixing of the combustion gas and secondary air generated from the flame flame for the boiler furnace, and the obstacle causes the combustion gas and the secondary air to be mixed. A vortex is generated in both air to make it turbulent.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the combustion apparatus proposed in the above Japanese Patent Publication No. 4-32287, there is an inconvenience that when the secondary air comes into direct contact with the flame-hole flame, there is an inconvenience that the generation of NOx is increased. Mixing with secondary air cannot be promoted. On the other hand, in the combustion apparatus proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-169910, significant combustion noise is generated due to the positive formation of eddy currents. Although this is not a problem with a boiler furnace, such a technique cannot be applied to a combustion apparatus such as a water heater that should suppress combustion noise as much as possible.
[0005]
  Therefore, it is conceivable that the air blowing part that blows out the secondary air protrudes beyond the flame hole flame from the flame hole surface, and the combustion gas generated from the flame hole flame is guided to the air blowing part. There may be a situation in which the constituent members of the ejection part are easily exposed to high temperatures and the durability is concerned.
[0006]
  The present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is to promote the cooling of components in order to promote mixing with secondary air while suppressing turbulence as much as possible. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a two-stage combustion apparatus capable of maintaining and improving durability.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a flame hole surface for burning a rich fuel gas having an air concentration lower than the theoretical combustion air amount and a high fuel concentration toward the combustion space, and an air inside. The flow of combustion gas generated from the flame flame formed on the flame hole surface is disposed in contact with an air blowing portion for blowing secondary air from a tip portion that is supplied and protrudes downstream of the combustion space. Is guided to the tip of the air jetting part so as to receive secondary air blowing. And the said air ejection part is made into a double wall structure with the exterior container which has the jet nozzle which blows off secondary air to a front-end | tip part, and the interior container accommodated in this exterior container, The inner wall surface of this exterior container Forming a supply passage for supplying secondary air to the outlet through a gap between the inner wall and the outer wall of the interior container;did. In addition, a configuration is provided in which the interior container is provided with a communication hole that allows the inside and outside of the container to communicate with each other, and the air supplied into the interior container is supplied to the supply passage through the communication hole.
[0008]
  The “rich fuel gas whose air concentration is lower than the theoretical combustion air amount and whose fuel concentration is high” means that the excess air ratio is less than 1.0 and is larger than the theoretical combustion air amount necessary for complete combustion. In addition to a rich fuel mixture containing an insufficient amount of air, the fuel gas itself containing no air is also included (the same applies to the following claims).
[0009]
  In the case of the present invention, since the rich fuel gas is burned on the flame surface, the flame flame generates a combustion gas containing a large amount of unburned components, and this combustion gas is guided to the tip of the air ejection part. The unburned components in the combustion gas are completely burned by the secondary air blown out from the jet port formed at the tip. At this time, the outer container constituting the air ejection part receives heat from the flame flame and the combustion gas and is heated to a high temperature. On the other hand, the air supplied for the secondary air to the air jetting part passes through the supply passage formed by the gap, and is then blown out from the jet outlet at the tip part into the combustion space. While new air (new air) sequentially supplied to the supply passage passes, the new air contacts the inner wall surface of the outer container and cools the outer container by heat exchange. Here, even in the case where the air ejection portion is constituted by only the outer container instead of the double wall structure, the inner wall surface of the outer container is cooled by receiving the supply of fresh air, but the air for the secondary air Since the supply flow rate of air fluctuates depending on the combustion state, the air supply flow rate also decreases and an effective cooling function cannot be obtained when the combustion amount becomes low. On the other hand, in the case of the present invention, since the air supply passage is formed by a gap between the outer container and the inner container with a double wall structure, the flow velocity of the passing air is increased, Even when the supply amount is decreased, the inner wall surface of the outer container is effectively cooled by the increased passing air, thereby promoting the cooling. In addition, durability is improved by promoting cooling.Become. In particular, in the case of the present invention, since air is once supplied into the interior container and then supplied to the supply passage which is the outer gap through the communication hole, from the beginning without passing through the interior container. The fresh air having a lower temperature than that in the case where it comes into contact with the inner wall surface of the outer container supplied to the supply passage and heated to a high temperature is supplied to the supply passage. For this reason, further cooling of the exterior container is promoted. Further, in this case, the most preferable cooling promotion is achieved if the opening position of the communication hole is set facing the inner wall surface of the part where the outer container is heated to a particularly high temperature in relation to the flame hole flame of the flame hole surface.
[0010]
  In the invention according to claim 2, a flame hole surface for burning the rich fuel gas whose air concentration is lower than the theoretical combustion air amount and whose fuel concentration is high toward the combustion space, and air is supplied to the inside, and downstream of the combustion space. The tip of the air ejection part is arranged in contact with an air ejection part for blowing out secondary air from the tip part protruding to the side, and the flow of the combustion gas generated from the flame flame formed on the flame hole surface is The secondary air is received by being guided by the And the said air ejection part is made into a double wall structure with the exterior container which has the jet nozzle which blows off secondary air to a front-end | tip part, and the interior container accommodated in this exterior container, The inner wall surface of this exterior container A supply passage for supplying secondary air to the outlet is formed by a gap between the inner wall and the outer wall surface of the interior container. in addition,A structure in which a heat transfer member is interposed in the gap between the outer container and the inner container and heat is transferred from the outer container to the inner container via the heat transfer member is added.. In the case of the present invention, since the rich fuel gas is burned on the flame surface, the flame flame generates a combustion gas containing a large amount of unburned components, and this combustion gas is guided to the tip of the air ejection part. The unburned components in the combustion gas are completely burned by the secondary air blown out from the jet port formed at the tip. At this time, the outer container constituting the air ejection part receives heat from the flame flame and the combustion gas and is heated to a high temperature. On the other hand, the air supplied for the secondary air to the air jetting part passes through the supply passage formed by the gap, and is then blown out from the jet outlet at the tip part into the combustion space. While new air (new air) sequentially supplied to the supply passage passes, the new air contacts the inner wall surface of the outer container and cools the outer container by heat exchange. Here, even in the case where the air ejection portion is constituted by only the outer container instead of the double wall structure, the inner wall surface of the outer container is cooled by receiving the supply of fresh air, but the air for the secondary air Since the supply flow rate of air fluctuates depending on the combustion state, the air supply flow rate also decreases and an effective cooling function cannot be obtained when the combustion amount becomes low. On the other hand, in the case of the present invention, since the air supply passage is formed by a gap between the outer container and the inner container with a double wall structure, the flow velocity of the passing air is increased, Even when the supply amount is decreased, the inner wall surface of the outer container is effectively cooled by the increased passing air, thereby promoting the cooling. In addition, durability is improved by promoting cooling. In particular, the present inventionIn this case, further cooling of the outer container can be promoted by heat transfer to the inner container via the heat transfer member.
[0011]
  In the invention according to claim 3, a flame hole surface for burning the rich fuel gas whose air concentration is lower than the theoretical combustion air amount and whose fuel concentration is high toward the combustion space, and air is supplied to the inside, and downstream of the combustion space. The tip of the air ejection part is arranged in contact with an air ejection part for blowing out secondary air from the tip part protruding to the side, and the flow of the combustion gas generated from the flame flame formed on the flame hole surface is The secondary air is received by being guided by the And the said air ejection part is made into a double wall structure with the exterior container which has the jet nozzle which blows off secondary air to a front-end | tip part, and the interior container accommodated in this exterior container, The inner wall surface of this exterior container In the gap between the outer wall of the interior container A supply passage for supplying air for secondary air to the jet outlet is formed. in addition,Either one of the inner wall surface of the outer container and the outer wall surface of the inner container is partially formed with one or two or more protrusions that protrude toward the gap between the two and contact the other.. In the case of the present invention, since the rich fuel gas is burned on the flame surface, the flame flame generates a combustion gas containing a large amount of unburned components, and this combustion gas is guided to the tip of the air ejection part. The unburned components in the combustion gas are completely burned by the secondary air blown out from the jet port formed at the tip. At this time, the outer container constituting the air ejection part receives heat from the flame flame and the combustion gas and is heated to a high temperature. On the other hand, the air supplied for the secondary air to the air jetting part passes through the supply passage formed by the gap, and is then blown out from the jet outlet at the tip part into the combustion space. While new air (new air) sequentially supplied to the supply passage passes, the new air contacts the inner wall surface of the outer container and cools the outer container by heat exchange. Here, even in the case where the air ejection portion is constituted by only the outer container instead of the double wall structure, the inner wall surface of the outer container is cooled by receiving the supply of fresh air, but the air for the secondary air Since the supply flow rate of air fluctuates depending on the combustion state, the air supply flow rate also decreases and an effective cooling function cannot be obtained when the combustion amount becomes low. On the other hand, in the case of the present invention, since the air supply passage is formed by a gap between the outer container and the inner container with a double wall structure, the flow velocity of the passing air is increased, Even when the supply amount is decreased, the inner wall surface of the outer container is effectively cooled by the increased passing air, thereby promoting the cooling. In addition, durability is improved by promoting cooling. In particular, the present inventionIn this case, heat can be transferred from the outer container to the inner container through the convex portion, and further cooling of the outer container can be promoted by this heat transfer. Further, it may be possible to position the inner container with respect to the outer container by providing a plurality of the convex parts, and further, for example, by arranging a large number of convex parts with a uniform distribution in a staggered arrangement, The heat transfer to the inner container is made uniform, and the flow of air passing through the supply passage constituted by the gap is made uniform, so that the outer container is uniformly cooled.
[0012]
  (Delete)
[0013]
  Reference invention 1 not included in claimsThen, a flame hole surface for burning the rich fuel gas having a lower air concentration than the theoretical combustion air amount and a higher fuel concentration toward the combustion space, and a tip portion that is supplied with air and protrudes to the downstream side of the combustion space An air blow-out part that blows out secondary air from the flame hole surface is disposed adjacent to the combustion space side of the flame hole surface so as to cover the flame hole flame from the flame hole surface and generated from the flame hole flame. An induction wall is provided that guides the flow of combustion gas to the tip side of the air ejection part. An air passage extending from the outer wall surface of the partition wall defining the combustion space to the inside of the guide wall is disposed, and the supplied air is supplied to the inner wall surface of the inner edge of the guide wall as the air passage. It was set as the structure which blows off from the exit to the said combustion space after guiding.
[0014]
  thisReference invention 1In this case, the combustion gas generated from the flame flame on the flame surface is guided to the tip of the air ejection part by the guide wall, and the unburned components in the combustion gas are completely exhausted by the secondary air blown out from the tip part. Burned. At that time, the induction wall faces the flame hole flame so that the flame is suppressed by the induction wall, and the direct contact between the secondary air from the air blowing part and the flame flame is suppressed. Thus, the secondary air will be blown directly against the combustion gases, not against the flame flame. As a result, NOx increase due to direct contact between the secondary air and the flame-hole flame is avoided to reduce NOx, and the combustion gas is induced by the induction wall without causing turbulent flow of the combustion gas. May be mixed with secondary air. In addition, the induction wall and the partition wall that are heated to a high temperature opposite to the flame flame are cooled by the air flowing into the air passage. At this time, since the air in the air passage is guided to the inner wall surface of the inner edge of the guide wall, the air is reliably cooled to the inner edge of the guide wall, and the durability can be maintained and improved reliably. And it will be effectively utilized as secondary air which is blown into the combustion space from the outlet and burns unburned components in the combustion gas.
[0015]
  Reference invention 2 not included in claimsThen, a flame hole surface for burning the rich fuel gas having a lower air concentration than the theoretical combustion air amount and a higher fuel concentration toward the combustion space, and a tip portion that is supplied with air and protrudes to the downstream side of the combustion space An air blow-out part that blows out secondary air from the flame hole surface is disposed adjacent to the combustion space side of the flame hole surface so as to cover the flame hole flame from the flame hole surface and generated from the flame hole flame. An induction wall is provided that guides the flow of combustion gas to the tip side of the air ejection part. An air passage extending from the outer wall surface of the partition wall defining the combustion space to the flame hole surface side through the inside of the guide wall is disposed, and the supplied air is guided as the air passage. After guiding up to the inner wall surface of the inner edge of the wall, the structure is supplied to the flame hole surface side as primary air for combustion at the flame hole surface.
[0016]
  thisReference invention 2In this case, the induction wall suppresses the expansion of the flame flame and avoids the increase of NOx caused by the direct contact between the secondary air and the flame flame, thereby reducing the NOx, and the combustion gas Is obtained in the same manner as the invention according to claim 5 in that the air is mixed with the secondary air without being guided to the tip of the air ejection portion to be turbulent. In addition, the induction wall or the partition wall heated to a high temperature opposite to the flame flame is cooled by the air flowing into the air passage, and at that time, the air in the air passage becomes the inner end of the induction wall. Since it is guided to the inner wall surface of the edge, it is reliably cooled to the inner edge of the guide wall, and the durability can be reliably maintained and improved. Then, the air after cooling the partition wall and the induction wall is effectively used as the primary air for combustion on the flame hole surface.
[0017]
【The invention's effect】
  As described above, claims 1 to claim3According to any one of the two-stage combustion apparatuses, since the air supply passage for the secondary air is constituted by a gap between the outer container and the inner container, the flame or flame from the flame surface or combustion The flow velocity of the air that comes into contact with the inner wall surface of the outer container exposed to high temperature by the gas can be increased compared to the case of only the outer container without the inner container, and the increased air constitutes the air ejection part. It is possible to promote the cooling of the outer container. Thereby, the maintenance improvement of durability of an air ejection part can be implement | achieved reliably.
[0018]
  In particular, according to claim 2, it is possible to further promote cooling of the outer container by heat transfer from the outer container to the inner container through the heat transfer member. The cooling of the outer container can be further promoted by heat transfer to the inner container via the convex part, and1According to this, cooling of the outer container can be promoted more effectively by supplying the air supplied into the inner container to the supply passage through the communication hole.
[0019]
  (Delete)
[0020]
  (Delete)
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
<First Embodiment>
  FIG. 1 shows a two-stage combustion apparatus according to a first embodiment of the present invention. This two-stage combustion apparatus is provided with an air ejection portion 3 projecting a predetermined amount on the downstream side of the combustion space 2 (upper side in FIG. 1) at the center position, and 1 or 2 at the side position of the air ejection portion 3. A flame hole surface 4 constituted by the respective tip flame holes of the combustion pipes 41, 41,. The above-mentioned “center position” and “side position” mean that if the two-stage combustion apparatus is a cylindrical type, the air ejection section 3 is disposed at the center position and surrounds the flame hole surface at the outer peripheral position. 4 is disposed, and if the two-stage combustion apparatus is a rectangular tube having a rectangular shape in plan view, the air ejection portion 3 is disposed at the center in the width direction, and flames are disposed at both outer positions with the air ejection portion 3 interposed therebetween. That is, the hole surface 4 is disposed.
[0023]
  The combustion space 2 is defined by a partition wall 21 of the apparatus body and extends from the flame hole surface 4 to the downstream side (upper side in FIG. 1). A heating target (not shown) is arranged on the downstream end side. Established. For example, in the case of a water heater, a heat exchanger for heat exchange heating of water passing through the inside is disposed as a heating target.
[0024]
  A guide wall 22 projecting from the partition wall 21 toward the center side is provided at a position near the downstream side of the air ejection portion 3, and a constricted portion 23 is formed in the combustion space 2 by an inner end edge 221 of the guide wall 22. Is formed. The guide wall 22 is disposed so as to face the flame hole surface 4 at a position downstream of the flame hole surface 4, while the air ejection part 3 is disposed so as to face the opening position of the narrowed part 23. .
[0025]
  The air ejection part 3 includes an outer container 31, an inner container 32, and an air supply passage 33 formed by a gap between the two parts 31, 32, and the distal end 311 of the outer container 31 is the flame. It is arrange | positioned so that it may protrude in the downstream of the combustion space 2 rather than the flame hole flames 42, 42, ... from the hole surface 4. The supply passage 33 is defined by an inner wall surface 312 of the outer container 31 and an outer wall surface 321 of the inner container 32, and air from an air supply source (not shown) flows into the upstream inflow port 331. It is supposed to be.
[0026]
  A plurality of jets 34, 34,... Face the narrowed part 23 and open toward the downstream side of the combustion space 2 at the tip 311 of the outer container 31, and each jet 34 is supplied to the supply passage 33. Is blown out as secondary air to the combustion space 2. On the other hand, the interior container 32 communicates with the inlet 322 into which air from the air supply source flows into the base end wall, and the interior of the interior container 33 and the external supply passage 33 through the side wall and the top wall, respectively. A plurality of communication holes 323, 323,. In particular, the communication holes 323, 323,... Formed in the side wall are preferably formed at positions facing the portion where the outer container 31 is heated to a particularly high temperature (for example, a portion adjacent to the flame hole flame 42).
[0027]
  The flow path area ratio between the inlet 322 of the interior container 32 and the inlet 331 of the supply passage 33 is such that the supply air from the air supply source has a larger flow rate than the inlet 331 from the interior of the inlet 322. It is set to flow into the container 32. Thus, a main amount of air from the air supply source once flows into the interior container 32 through the inflow port 322 and then blown into the supply passage 33 through the communication holes 323 on the side wall side. The remaining relatively small amount of air flows from 331.
[0028]
  Each combustion pipe 41 constituting the flame hole surface 4 is supplied with a rich fuel mixture having a high fuel concentration and an excess air ratio of less than 1.0 (100%). A flame hole flame 42, 42,... That is an incomplete combustion flame is formed on the hole surface 4 by the primary combustion of the rich fuel mixture. At this time, the primary air is supplied from the primary air supply pipes 43, 43,. A combustion gas containing a large amount of unburned components generated from the flame hole flame 42 is guided to the guide wall 22 and flows between the narrowed portion 23 and the tip portion 311 of the air jetting portion 3. On the other hand, secondary air is blown out from each jet port 34 of the air jet part 3, and the unburned component in combustion gas is burned completely (secondary combustion).
[0029]
  In addition, instead of the rich fuel mixture, the fuel gas itself without premixing air may be supplied to the combustion pipes 41 to cause primary combustion. Also in this case, the two-stage combustion in the present embodiment can be applied only by increasing the unburned components in the combustion gas. The rich fuel gas (the rich fuel mixture or the fuel gas itself) supplied for primary combustion on the flame surface 4 described above is the same in the following embodiments.
[0030]
  In the case of the above-described two-stage combustion apparatus of the first embodiment, since the guide wall 22 covers the front of the flame hole surface 4, the expansion of the flame hole flames 42, 42,. As a result, only the combustion gas can be induced, and the secondary air from the air blowing portion 3 can be blown out only to the combustion gas. That is, the guide wall 22 is generated from the function of separating and blocking the direct contact between the secondary air from the air jetting part 3 and the flame hole flames 42, 42,... And the flame hole flames 42, 42,. The function of inducing the flow of the combustion gas to intersect with the secondary air blown out from the air blowing portion 3 is exhibited. By the separation / interruption function, it is possible to avoid NOx increase caused by direct contact of the secondary air with the flame-hole flames 42, 42,... Mixing of the combustion gas and the secondary air can be promoted by penetrating and supplying the secondary air to the inside of the combustion gas while suppressing the turbulence of the gas. While suppressing the generation of combustion noise as much as possible by suppressing the turbulence, unburned components can be completely combusted by promoting mixing. Further, the contact with the secondary air can reduce the combustion gas temperature and contribute to the reduction of NOx.
[0031]
  In addition, since secondary air passes through the opening of the constricted portion 23 and is blown out toward the downstream side of the combustion space 2, the combustion gas is blown out to the downstream side of the combustion space 2 by the secondary air. The secondary combustion of the unburned components in the combustion gas can be directed downstream of the combustion space 2 toward the downstream side of the combustion space 2 without greatly disturbing the flow of the combustion gas.
[0032]
  In addition, it is possible to promote the cooling of the air ejection part 3 that is exposed to the flame flames 42, 42,... Maintenance can be improved. That is, since the air supplied to each of the ejection holes 34 passes through the supply passage 33 having a relatively narrow flow path, the air flow from the air supply source is accelerated in the supply passage 33, and this speed increase The air flow thus brought into contact with the inner wall surface 312 of the outer container 31 can cool the inner wall surface 312 effectively.
[0033]
  Moreover, since the main amount of air supplied to the supply passage 33 once flows into the interior container 32 and is blown through the communication holes 323, it is maintained at a lower temperature than the air flowing in from the inlet 331 from the beginning. The air in the interior container 31 can increase the cooling function of the inner wall surface 312 of the exterior container 31. Furthermore, by disposing each communication hole 323 facing a portion of the outer container 31 that is heated to a particularly high temperature, it is possible to further increase the cooling function and promote cooling.
[0034]
Second Embodiment
  FIG. 2 shows a main part of the two-stage combustion apparatus of the second embodiment. In the two-stage combustion apparatus of the second embodiment, the partition wall and the guide wall that divide the combustion space 2 are the same as those described in the first embodiment. It mainly illustrates an air ejection portion 3a that employs a configuration different from that of the first embodiment. 3, 5, and 7 described in the following embodiments are the same as those in the first embodiment as described above, and therefore the illustration of the partition wall and the guide wall is omitted.
[0035]
  The air ejection part 3a includes an outer container 31 having an outlet 34, 34,... At the tip part 311; an inner container 32a; and a gap between the inner wall surface 312 of the outer container 31 and the outer wall surface 321 of the inner container 32. Although it is the same as that of the air ejection part 3 of 1st Embodiment in the point provided with the air supply path | route 33a comprised by this, it differs in the point by which the interior container 32 is not connected with the supply path | route 33a.
[0036]
  That is, the interior container 32a serves to exclude a part of the internal space of the exterior container 31 in order to form the supply passage 33a with a relatively narrow inner width. A perforated plate 35 having a large number of through holes is installed on the base end side of the outer container 31, and air supplied from an air supply source (not shown) is rectified by the perforated plate 35. It is made to flow uniformly into the supply passage 33a.
[0037]
  In the second embodiment, the flow path of the air supplied from the air supply source flows into the supply passage 33a that is significantly narrowed due to the presence of the interior container 32, and the air that has passed through the supply passage 33a flows into each jet port 34. Will be blown out into the combustion space 2. For this reason, the flow velocity of the air flow is greatly increased in the supply passage 33a, and the increased air comes into contact with the inner wall surface 312 of the outer container 31, so that the cooling of the outer container 31 can be promoted. it can. Thereby, even if the flow rate of the air supplied from the air supply source decreases, the cooling function can be maintained by the above speed increase, and the durability can be maintained and improved.
[0038]
<Third Embodiment>
  FIG. 3 shows an air ejection part 3b of the third embodiment. The air ejection part 3b is configured such that a rectifying plate 36 is interposed in the upstream position of the supply passage 33a instead of the porous plate 35 of the second embodiment.
[0039]
  That is, when the two-stage combustion apparatus is a rectangular tube type and the outer container 31 has a rectangular shape in plan view, the rectifying plate 36 is formed on the strip plate member 361 as shown in FIG. On the other hand, when the through holes 362, 362,... Are opened at substantially equal intervals in the entire length in the longitudinal direction, and the two-stage combustion apparatus is cylindrical and the outer container 31 has a dome shape. As shown in FIG. 4 (b), through-holes 362, 362,... Are opened at substantially equal intervals on the entire circumference in the circumferential direction of the donut plate-like member 363.
[0040]
  In the case of the third embodiment, air from the air supply source passes through the through holes 362 and flows into the supply passage 33a. The air passing through can be uniformly contacted over the entire surface. For this reason, the exterior container 31 can be cooled uniformly and the entire exterior container 31 can be effectively cooled.
[0041]
<Fourth embodiment>
  FIG. 5 shows an air ejection part 3c of the fourth embodiment. The air ejection part 3c is obtained by interposing a heat transfer member 37 in the supply passage 33a.
[0042]
  That is, the heat transfer member 37 corresponds to the case where the outer container 31 has a rectangular shape in plan view in FIG. 6A (for example, the case where the two-stage combustion apparatus is a rectangular tube type), and FIG. As shown in FIG. 2 (for example, when the two-stage combustion apparatus is cylindrical), the corrugated plate has a wave height corresponding to the inner width of the supply passage 33a. It is configured. And the convex wave part 371 of the said heat-transfer member 37 contacts the inner wall surface 312 of the exterior container 31, and it arrange | positions so that the concave wave part 372 may contact the outer wall surface 321 of the interior container 32, and, thereby, supply passage In FIG. 6A, the opening cross section of 33a is divided over the entire length in the longitudinal direction, and in the case of FIG. 6B, it is divided over the entire circumference in the circumferential direction.
[0043]
  In the case of the fourth embodiment, it is possible to obtain the cooling effect of the exterior container 31 and the like by the air passing through the supply passage 33a, and the heat received by the exterior container 31 is interior via the heat transfer member 37. The cooling effect by transferring heat to the container 32 side can also be obtained. In addition, since the supply passage 33a is equally divided and sectioned by the corrugated plate-shaped heat transfer member 37, the flow velocity of air in each of the divided supply passages 33a can be made substantially uniform. Thereby, the cooling effect of the inner wall surface 312 of the exterior container 31 can be obtained uniformly over the entire surface.
[0044]
<Fifth Embodiment>
  FIG. 7 shows an air ejection part 3d of the fifth embodiment. This air ejection portion 3d is formed by integrally forming a large number of convex portions 38, 38,... On the outer wall surface 321 of the inner container 32a, and enables heat transfer from the outer container 31 via the respective convex portions 38. It is.
[0045]
  That is, on the outer wall surface 321 of the side wall of the interior container 32a, as shown in FIG. 8, a plurality of convex portions 38, 38,... Projecting outward and abutting against the inner wall surface 312 of the exterior container 31 are shown in FIG. As shown, they are integrally formed in a staggered arrangement.
[0046]
  In the case of the fifth embodiment, the cooling effect of the outer container 31 and the like by the air passing through the supply passage 33a can be obtained, and the heat received by the outer container 31 is passed through the convex portions 38. In addition, a cooling effect can be obtained by transferring heat to the interior container 32 side. Further, since the air flow passing through the supply passage 33a (see the dotted arrows in FIG. 8) is dispersed by the convex portions 38, the cooling effect of the inner wall surface 312 of the outer container 31 can be obtained evenly over the entire surface. Can do. Furthermore, when the inner container 32a is assembled to the outer container 31, the inner container 32a can be easily and reliably positioned with respect to the outer container 31 by the projections 38, and a gap for the supply passage 33a is reliably ensured. be able to.
[0047]
<First referenceForm>
  FIG. 9 illustrates the present invention.First referenceThe two-stage combustion apparatus which concerns on a form is shown. In FIG. 9, the code | symbol 3e is an air ejection part, This air ejection part 3e is comprised only by the exterior container 31 in 1st-5th embodiment. Further, in the figure, reference numeral 22a denotes a guide wall, and this guide wall 22a is arranged in the same manner as the guide wall 22 of the first to fifth embodiments, and the narrowed portion 23 is formed by the inner edge thereof. Yes. Further, reference numeral 5 denotes an air passage, and this air passage 5 is formed continuously from the outer surface side of the partition wall 21 partitioning the combustion space 2 to the inside of the guide wall 22a.
[0048]
  The air passage 5 is blown out as a part of secondary air to the combustion space 2 from the outlets 222, 222,... Of the guide wall 22a after passing air supplied from the upstream side along the inside. It is like that. At this time, after the air is guided to the inner wall surface 223 of the inner end edge 221 by the guide member 51 disposed in the inner space of the guide wall 22a, the air is blown out from the respective outlets 222.
[0049]
  thisFirst referenceIn the case of the form, the air passing through the air passage 5 takes heat while contacting the partition wall 21 and the induction wall 22a adjacent to the flame flames 42, 42,. The cooling of the wall 21 and the guide wall 22a can be promoted. In addition, at this time, the air in the air passage 5 is guided to the inner end edge 221 of the guide wall 22a and comes into contact with the inner wall surface 223. Therefore, the inner end edge 221 that is particularly easily heated to a high temperature can be reliably cooled. it can. At this time, the flow passage area of the air passage 5 can be made the same or smaller by the guide member 51, and the inner end edge 221 can be effectively cooled by maintaining or increasing the air flow rate. it can. And since the air flowed for cooling is blown out from each blowing port 222 to the combustion space 2, it can be effectively used as secondary air.
[0050]
<Second referenceForm>
  FIG. 10 illustrates the present invention.Second referenceThe two-stage combustion apparatus which concerns on a form is shown. thisSecond referenceThe form is the aboveFirst reference.. Are formed integrally with the guide member 51 in the embodiment. Other components areFirst referenceSince the configuration is the same as that of the embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0051]
  Each protrusion 52 protrudes from the guide member 51 as shown in FIG. 11 and has an inner wall surface 224 on the side of the guide wall 22a facing the flame hole flames 42, 42,. It comes into contact with the inner wall surface 223. Then, the heat of both the inner wall surfaces 223 and 224 is transferred through the convex portions 52 to promote cooling, while the air passing therethrough is evenly dispersed to obtain a uniform cooling effect. In addition, positioning at the time of installation of the guide member 51 can be easily performed.
[0052]
<Third referenceForm>
  FIG. 12 illustrates the present invention.Third referenceThe two-stage combustion apparatus which concerns on a form is shown. thisThird referenceThe form of the air flow in the guide wall 22b is as described above.First or second referenceThe configuration is different from the air flow in the guide wall 22a. Other components areFirst or second referenceSince the configuration is the same as that of the embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0053]
  thisThird referenceIn the embodiment, an internal member 53 is disposed in the internal space of the guide wall 22b to form a double wall structure. After the air supplied from the upstream side by the internal member 53 is guided to the inside of the internal member 53, the air is blown to the inner wall surface 224 on the flame hole flame 42 side through the communication holes 531, 531, and the communication hole Air is blown to the inner wall surface 223 of the inner edge 221 through 532. Thereby, the cooling of the inner wall surfaces 224 and 223 on the flame hole flame 42 side and the narrowed portion 23 side of the guide wall 22b can be promoted. Eventually, the air is blown out as secondary air from the blow-out port 222 to the combustion space 2 and effectively used.
[0054]
<4th referenceForm>
  FIG.4th referenceThe main part of the two-stage combustion apparatus of a form is shown. this4th referenceIn the embodiment, the air after cooling the partition wall 21 and the guide wall 22c is guided to the air supply pipes 43, 43,... On the flame hole surface 4, and primary air for combustion of the flame holes 42, 42,. As an effective use. In FIG. 13, only the main part mainly composed of the air passages 5a and 5b is shown, but other configurations not shown are as described above.1st to 3rd referenceIt is the same as the form.
[0055]
  4th referenceIn the embodiment, by providing the partition wall 54, the inside of the air passage 5 is folded back by the outer air passage 5 a that guides air from the outside to the inner wall surface 223 of the inner end edge 221 of the guide wall 22 c, and the inner wall surface 223. It is partitioned into an inner wall surface 224 on the 42 side and an inner air passage 5b through which the inner wall surface of the partition wall 21 passes. The downstream end of the inner air passage 5 b is communicated with each air supply pipe 43. Thereby, the air which cooled the induction | guidance | derivation wall 22c and the partition wall 21 can come to be effectively utilized now as the primary air for the primary combustion in the flame hole surface 4. FIG.
[0056]
<5th referenceForm>
  FIG.5th referenceThe main part of the two-stage combustion apparatus of a form is shown. Note that the two-stage combustion apparatus shown in FIG.4th referenceAs with the configuration, only the main part is shown, and other configurations not shown are the above1st to 3rd referenceIt is the same as the form.
[0057]
  this5th referenceIn the embodiment, a cooling medium circulation path 6 for cooling the air in the empty passage 5c is added to the air passage 5c for cooling the partition wall 21 and the guide wall 22c.
[0058]
  this5th referenceIn the embodiment, the air passage 5 c and the circulation path 6 are adjacent to each other through the partition member 7. The air passage 5c flows the supplied air along the partition wall 21 toward the guide wall 22d, and flows along the inner wall surface 224 of the guide wall 22d on the flame hole flame 42 side and the inner wall surface 223 of the inner edge 221. Then, the air is blown out as secondary air from the air outlets 222, 222,. On the other hand, the circulation path 6 is formed as a reciprocating path by an internal member 61, and after returning a cooling medium (for example, water) to the inner end edge 221 side, it returns while contacting the partition wall member 7.
[0059]
  Thereby, the air flowing into the air passage 5c can be cooled by contact with the cooling medium through the partition member 7, and the cooling effect of the partition wall 21 and the guide wall 22d can be further enhanced.
[0060]
<Other embodiments>
  In addition, this invention is the said 1st-1st.5thThe present invention is not limited to the embodiments and includes various other embodiments. For example, the interior container 32 of the first embodiment may be configured using, for example, a porous material or a porous plate material. Moreover, in the said 4th Embodiment, although the corrugated plate-shaped heat-transfer member 37 was shown, as long as it is a material which can transfer heat, the thing of any shape is applicable regardless of the shape.
[0061]
  further,1st to 5th referenceYou may make it apply the air ejection parts 3, 3a-3d in any one of 1st-5th embodiment with respect to a form.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view showing a main part of a second embodiment.
FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view showing a main part of a third embodiment.
4 is an enlarged arrow view from line AA in FIG. 3. FIG. 4 (a) shows a current plate when the air ejection portion has a rectangular shape in plan view, and FIG. ) Shows the current plate when the air ejection part has a dome shape.
FIG. 5 is an explanatory cross-sectional view showing a main part of a fourth embodiment.
6 is an enlarged partial cross-sectional view taken along line BB in FIG. 5. FIG. 6 (a) shows a heat transfer member when the air ejection portion has a rectangular shape in plan view, and FIG. ) Shows a heat transfer member when the air ejection portion has a dome shape.
FIG. 7 is an explanatory cross-sectional view showing a main part of a fifth embodiment.
8 is an enlarged partial sectional view taken along line CC in FIG.
FIG. 9 is an explanatory cross-sectional view showing a first reference embodiment.
FIG. 10 is an explanatory cross-sectional view showing a second reference embodiment.
11 is a partial cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
FIG. 12 is an explanatory cross-sectional view showing a third reference embodiment.
FIG. 13 is an explanatory cross-sectional view showing a main part of a fourth reference embodiment.
FIG. 14 is an explanatory cross-sectional view showing a main part of a fifth reference embodiment.
FIG. 15 is a cross-sectional explanatory diagram for explaining a conventional problem.
[Explanation of symbols]
2 Combustion space
3, 3a-3d Air outlet
4 Flame surface
5,5a-5c Air passage
22a-22d guide wall
31 exterior container
32, 32a Inner container
33, 33a supply passage
34 Spout
37 Heat transfer member
38 Convex
42 Flame Hole Flame
311 Tip
312 Inner wall surface of outer container
321 Outer wall of inner container
323 communication hole

Claims

空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガスを燃焼空間に向けて燃焼させる炎孔面と、内部に空気が供給され上記燃焼空間の下流側に突出した先端部から二次空気を吹き出させる空気噴出部とが隣接して配設され、
上記炎孔面に形成される炎孔火炎から発生する燃焼ガスの流れが上記空気噴出部の先端部に誘導されて二次空気の吹き出しを受けるように構成され、
上記空気噴出部は、先端部に二次空気が吹き出される噴出口を有する外装容器と、この外装容器内に収容された内装容器とにより二重壁構造とされ、この外装容器の内壁面と内装容器の外壁面との間の隙間により二次空気用の空気を上記噴出口まで供給する供給通路が形成され、
上記内装容器は容器内外を連通させる連通孔を備え、上記内装容器内に供給された空気が上記連通孔を通して上記供給通路に供給されるように構成されている
ことを特徴とする二段燃焼装置。A flame hole surface that burns a rich fuel gas with an air concentration lower than the theoretical combustion air amount and a high fuel concentration toward the combustion space, and a tip portion that is supplied with air and protrudes downstream of the combustion space. An air blowing portion for blowing the next air is disposed adjacent to the air blowing portion;
A flow of combustion gas generated from a flame flame formed on the flame hole surface is configured to be guided to a tip portion of the air ejection portion and receive a blowout of secondary air,
The air ejection part has a double-wall structure with an outer container having a jet outlet through which a secondary air is blown out at a tip part and an inner container accommodated in the outer container, and the inner wall surface of the outer container A supply passage for supplying secondary air to the outlet is formed by a gap between the inner wall and the outer wall surface ,
The internal container includes a communication hole for communicating inside and outside the container, and the air supplied into the internal container is configured to be supplied to the supply passage through the communication hole. .

空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガスを燃焼空間に向けて燃焼させる炎孔面と、内部に空気が供給され上記燃焼空間の下流側に突出した先端部から二次空気を吹き出させる空気噴出部とが隣接して配設され、
上記炎孔面に形成される炎孔火炎から発生する燃焼ガスの流れが上記空気噴出部の先端部に誘導されて二次空気の吹き出しを受けるように構成され、
上記空気噴出部は、先端部に二次空気が吹き出される噴出口を有する外装容器と、この外装容器内に収容された内装容器とにより二重壁構造とされ、この外装容器の内壁面と内装容器の外壁面との間の隙間により二次空気用の空気を上記噴出口まで供給する供給通路が形成され、
上記外装容器と内装容器との間の隙間には伝熱部材が介装され、この伝熱部材を介して外装容器から内装容器に伝熱されるように構成されている、二段燃焼装置。 A flame hole surface that burns a rich fuel gas with an air concentration lower than the theoretical combustion air amount and a high fuel concentration toward the combustion space, and a tip portion that is supplied with air and protrudes downstream of the combustion space. An air blowing portion for blowing the next air is disposed adjacent to the air blowing portion;
A flow of combustion gas generated from a flame flame formed on the flame hole surface is configured to be guided to a tip portion of the air ejection portion and receive a blowout of secondary air,
The air ejection part has a double-wall structure with an outer container having a jet outlet through which a secondary air is blown out at a tip part and an inner container accommodated in the outer container, and the inner wall surface of the outer container A supply passage for supplying secondary air to the outlet is formed by a gap between the inner wall and the outer wall surface,
A two-stage combustion apparatus, wherein a heat transfer member is interposed in a gap between the outer container and the inner container, and heat is transferred from the outer container to the inner container via the heat transfer member.

空気濃度が理論燃焼空気量よりも低く燃料濃度の高い過濃燃料ガスを燃焼空間に向けて燃焼させる炎孔面と、内部に空気が供給され上記燃焼空間の下流側に突出した先端部から二次空気を吹き出させる空気噴出部とが隣接して配設され、
上記炎孔面に形成される炎孔火炎から発生する燃焼ガスの流れが上記空気噴出部の先端部に誘導されて二次空気の吹き出しを受けるように構成され、
上記空気噴出部は、先端部に二次空気が吹き出される噴出口を有する外装容器と、この外装容器内に収容された内装容器とにより二重壁構造とされ、この外装容器の内壁面と内装容器の外壁面との間の隙間により二次空気用の空気を上記噴出口まで供給する供給通路が形成され、
上記外装容器の内壁面と内装容器外壁面とのいずれか一方には両者間の隙間側に突出して他方に接触する１又は２以上の凸部が部分的に形成されている、二段燃焼装置。 A flame hole surface that burns a rich fuel gas with an air concentration lower than the theoretical combustion air amount and a high fuel concentration toward the combustion space, and a tip portion that is supplied with air and protrudes downstream of the combustion space. An air blowing portion for blowing the next air is disposed adjacent to the air blowing portion;
A flow of combustion gas generated from a flame flame formed on the flame hole surface is configured to be guided to a tip portion of the air ejection portion and receive a blowout of secondary air,
The air ejection part has a double-wall structure with an outer container having a jet outlet through which a secondary air is blown out at a tip part and an inner container accommodated in the outer container, and the inner wall surface of the outer container A supply passage for supplying secondary air to the outlet is formed by a gap between the inner wall and the outer wall surface,
A two-stage combustion apparatus in which one or two or more protrusions that protrude toward the gap between the inner wall surface and the outer wall surface of the inner container and are in contact with the other are partially formed on one of the inner wall surface and the outer wall surface of the inner container .