JPH0435693Y2 - - Google Patents

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JPH0435693Y2
JPH0435693Y2 JP17727887U JP17727887U JPH0435693Y2 JP H0435693 Y2 JPH0435693 Y2 JP H0435693Y2 JP 17727887 U JP17727887 U JP 17727887U JP 17727887 U JP17727887 U JP 17727887U JP H0435693 Y2 JPH0435693 Y2 JP H0435693Y2
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  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ボイラとか乾燥機等に利用して好適
なガス燃焼器の改良に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an improvement of a gas combustor suitable for use in boilers, dryers, etc.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ボイラとか乾燥機等に使用するガス燃焼器とし
て、従来より、供給管を通して送られて来る燃料
ガスと、送風機の押込み又は吸引作用によつて供
給される燃焼用空気を混合室で混合し、この混合
気を燃焼室で燃焼させてその燃焼ガスを吹き出す
構造の所謂先混合式燃焼器(パワーバーナー)が
多く使用されている。
Conventionally, gas combustors used in boilers, dryers, etc., mix fuel gas sent through a supply pipe and combustion air supplied by the push or suction action of a blower in a mixing chamber. A so-called premix combustor (power burner), which has a structure in which an air-fuel mixture is combusted in a combustion chamber and the combustion gas is blown out, is often used.

〔考案が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention attempts to solve]

上述した先混合式の燃焼器については、ガスの
供給量が多い場合には充分に燃焼させることがで
きるが、ターンダウン比を大きくすると、少燃焼
量の場合にはガスと空気の混合状態が悪化して、
低過剰空気で完全に燃焼させるのが困難に成り、
且つ、この度合は小型燃焼器程高く成る。
The above-mentioned premix combustor can achieve sufficient combustion when the amount of gas supplied is large, but if the turndown ratio is increased, the mixing state of gas and air will be affected when the amount of combustion is small. It got worse,
It becomes difficult to achieve complete combustion with low excess air,
Moreover, this degree becomes higher as the combustor becomes smaller.

上記不完全燃焼の問題は、供給する空気の量を
増すことによつて解決可能であるが、空気量が多
く成ると燃焼ガスが持去る熱量が増大して、燃料
を無駄に消費するだけであるから、先混合式の小
型燃焼器でターンダウン比を大きくすることは非
常に困難であつた。
The above problem of incomplete combustion can be solved by increasing the amount of air supplied, but if the amount of air increases, the amount of heat carried away by the combustion gas will increase, resulting in wasted fuel consumption. Therefore, it has been extremely difficult to increase the turndown ratio in a small premix combustor.

従つて、本考案の技術的課題は、ガスの供給量
を減らして少燃焼させる場合に、必要最少限の空
気量にて完全に、且つ、経済的に燃焼させて、充
分な燃焼ガスを得ることができるガス燃焼器を提
供することにある。
Therefore, the technical problem of the present invention is to achieve sufficient combustion gas by completely and economically burning the gas with the minimum necessary amount of air when reducing the amount of gas supplied to cause a small amount of combustion. Our goal is to provide a gas combustor that can

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記の技術的課題を解決するために本考案で講
じた手段は以下の如くである。
The measures taken in the present invention to solve the above technical problems are as follows.

(1) 燃焼用空気が供給されるウインドボツクス内
に配管したガス供給管の先端に、送られて来る
ガスを円錐状に広げて噴出する複数個の噴出穴
を設けたガスノズルを取付けること。
(1) At the end of the gas supply pipe installed in the wind box where combustion air is supplied, install a gas nozzle with multiple ejection holes that spreads the incoming gas in a conical shape and blows it out.

(2) 上記ガスノズルの下流側(前面側)には、上
記各噴出穴の軸線上に位置させて複数個の混気
穴を設けた混気ノズルを対向させて取付けるこ
と。
(2) On the downstream side (front side) of the gas nozzle, an air mixture nozzle having a plurality of air mixture holes positioned on the axis of each of the above-mentioned jet holes shall be installed facing each other.

(3) 上記混気ノズルの下流側には混合室と燃焼室
を連設すること。
(3) A mixing chamber and a combustion chamber shall be installed downstream of the above-mentioned air mixture nozzle.

〔作用〕[Effect]

上記の手段は以下の如く作用する。 The above means works as follows.

上記(1)の要素は、供給されて来るガスを複数
個の各噴出穴から円錐状に広げて噴出させるた
め、接触面積が広がつてウインドボツクス内に
供給されている燃焼用空気との混合をしやすく
する。
The factor (1) above is that the supplied gas is spread out in a conical shape from each of the multiple ejection holes, so the contact area is expanded and it mixes with the combustion air supplied into the wind box. make it easier to

上記(2)の要素は、ガスノズルの各噴出穴より
混気ノズルの各混気穴に向けて勢い良く噴射さ
れるガスが、同伴作用によつて混気穴周辺の空
気を一緒に巻き込んで吸引するため、ガスノズ
ルから噴出されるガスの量を少くして、ウイン
ドボツクス内に供給される燃焼用空気の量を必
要最小限に絞つても、ガスと空気を確実に混合
することができ、従つて、少燃焼量の場合でも
空気比が1近くで完全に、且つ、経済的に燃焼
させることを可能にする。
The factor (2) above is that the gas that is vigorously injected from each jet hole of the gas nozzle toward each air mixture hole of the air mixture nozzle causes the air around the air mixture hole to be drawn in and sucked together due to the entrainment effect. Therefore, even if the amount of gas ejected from the gas nozzle is reduced and the amount of combustion air supplied into the wind box is reduced to the minimum necessary, gas and air can be mixed reliably, and conventional Therefore, even in the case of a small amount of combustion, complete and economical combustion is possible with an air ratio close to 1.

前記(3)の要素によれば、上記混気ノズルの各
混気穴を通過したガスと空気の混合気は、混合
室に噴出されて拡散混合され、ガスと空気の混
合作用を促進しながら燃焼室に送り込まれて完
全燃焼される。
According to the above element (3), the mixture of gas and air that has passed through each of the air mixture holes of the air mixture nozzle is ejected into the mixing chamber and diffused and mixed, thereby promoting the mixing action of the gas and air. It is sent into the combustion chamber and completely burned.

以上の如くであるから、上記の手段によつて上
述した技術的課題を解決して、前記従来の技術の
問題点を解消することができる。
As described above, the above-mentioned technical problem can be solved by the above-mentioned means, and the problems of the conventional technology can be solved.

〔実施例〕〔Example〕

以下に、上述した本考案に係るガス燃焼器の好
適な実施例を添付した図面と共に詳細に説明す
る。
Hereinafter, preferred embodiments of the gas combustor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は本考案に係るガス燃焼器の全体的構成
を示した外観図であつて、図中、1はウインドボ
ツクス2に対して燃焼用空気を供給する送風機
で、3はそのモータ、4は送風量を調節するダン
パを示す。また5は燃料ガスの供給口で、5aは
比例制御弁、6は点火トランス、7は上記ウイン
ドボツクス2内に配管した上記燃料ガスの供給
管、2aはバーナーヘツドを示す。
FIG. 1 is an external view showing the overall configuration of a gas combustor according to the present invention, in which 1 is a blower that supplies combustion air to a wind box 2, 3 is its motor, and 4 is a blower for supplying combustion air to a wind box 2. indicates a damper that adjusts the air flow rate. Further, 5 is a fuel gas supply port, 5a is a proportional control valve, 6 is an ignition transformer, 7 is a fuel gas supply pipe piped inside the window box 2, and 2a is a burner head.

第2図は本考案の要部の構成を拡大して示した
断面図であつて、図中、8は上記ガス供給管7の
先端部に取付けたガスノズルで、このノズル8の
前面には、供給管7を通して送られて来る燃料ガ
ス(図面上実線の矢印で示した)を、燃料ガスの
流れに対してガスノズル8を中心に円錐状に広げ
て噴射させるための複数個の噴出穴8a…が、
夫々外側に傾斜させた状態で、而も、第3図の如
く円周方向に同一間隔で並べて設けられている。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the configuration of the main parts of the present invention. In the figure, 8 is a gas nozzle attached to the tip of the gas supply pipe 7, and on the front side of this nozzle 8, A plurality of ejection holes 8a are provided for injecting the fuel gas sent through the supply pipe 7 (indicated by solid line arrows in the drawing) in a conical manner around the gas nozzle 8 relative to the flow of the fuel gas. but,
They are respectively inclined outward and arranged at equal intervals in the circumferential direction as shown in FIG.

また、9は上記ガスノズル8の下流側(前面
側)に一定の間隔をあけて対設した混気ノズルで
あつて、実際にはガスノズル8に植設した取付軸
にスペーサを介在してネジ止めされているが、こ
れ等取付用の部材は図面では省略されている。9
a…は上記混気ノズル9に設けた混気穴で、これ
等は上記各噴出穴8a…の同一軸線上に位置させ
て設けられ、且つ、各混気穴9a…は第4図の如
く噴出穴8aよりも大きく形成されている。尚、
図面では噴出穴8aと混気穴9aを夫々8個設け
ているが、この数は任意とする。また、9b…と
9c…は上記混気ノズル9の中央部と周縁部に
夫々設けた燃焼用空気専用の取入口で、9dは第
5図の如く混気ノズル9の前面に混合促進用の多
孔板10を取付ける場合に用いる取付ネジ11用
のネジ穴である。また、上記の各混気穴9a…を
第5図の如くテーパー状に造ることによつて、前
記の同伴作用を更に促進させる場合もある。
Further, reference numeral 9 denotes an air mixture nozzle that is installed opposite to the gas nozzle 8 at a certain interval on the downstream side (front side), and is actually screwed onto a mounting shaft implanted in the gas nozzle 8 with a spacer interposed. However, these mounting members are omitted in the drawings. 9
a... is an air mixture hole provided in the air mixture nozzle 9, which is located on the same axis as each of the ejection holes 8a..., and each air mixture hole 9a... is as shown in FIG. It is formed larger than the spout hole 8a. still,
In the drawing, eight ejection holes 8a and eight air mixture holes 9a are provided, but this number can be set arbitrarily. Further, 9b... and 9c... are intake ports dedicated to combustion air provided at the center and peripheral portions of the air mixture nozzle 9, respectively, and 9d is an intake port for promoting mixing provided in the front of the air mixture nozzle 9 as shown in Fig. 5. These are screw holes for mounting screws 11 used when mounting the perforated plate 10. Furthermore, the entrainment effect may be further promoted by forming each of the air mixture holes 9a in a tapered shape as shown in FIG.

同じく第2図に於いて、12は前記ガスノズル
8の周面に取付けた1次空気リンクで、これは混
気ノズル9に入る空気を絞る場合に用いるもので
あつて、ウインドボツクス2内に供給された燃焼
用空気(図面上点線の矢印で示した)の一部は、
上記リング12の取入口12aよりガスノズル8
と混気ノズル9の間隔内に供給される仕組に成つ
ている。また、13は上記混気ノズル9の周面に
取付けた円筒体で、この円筒体13が混気ノズル
9の下流側に混合室14を構成する。15はガス
と空気の混合をより促進するために混合室14の
出口部分に取付けた混気リング、16は混合室1
4の出口に連設したテーパーコーンで、周面に多
数の空気取入穴16a…を設けたこのコーン16
の内部が燃焼室17と成つている。
Similarly, in FIG. 2, 12 is a primary air link attached to the circumferential surface of the gas nozzle 8, which is used to throttle the air entering the air mixture nozzle 9, and is supplied into the wind box 2. A part of the combustion air (indicated by the dotted arrow in the drawing) is
The gas nozzle 8 is connected to the intake port 12a of the ring 12.
The air mixture is supplied within the space between the air mixture nozzle 9 and the air mixture nozzle 9. Further, 13 is a cylindrical body attached to the circumferential surface of the air mixture nozzle 9, and this cylindrical body 13 constitutes a mixing chamber 14 on the downstream side of the air mixture nozzle 9. 15 is an air mixture ring attached to the outlet of the mixing chamber 14 to further promote the mixing of gas and air; 16 is the mixing chamber 1;
This cone 16 is a tapered cone connected to the outlet of 4, and has a large number of air intake holes 16a on its circumferential surface.
The inside of the combustion chamber 17 forms a combustion chamber 17.

本考案に係るガス燃焼器は以上述べた如き構成
であるから、送風機1を作動してウインドボツク
ス2内に燃焼用空気を送りながら供給管7にガス
を供給すると、供給されたガスは、第2図の実線
矢印の如くガスノズル8の各噴出穴8a…から円
錐状に広がりながら混気ノズル9の各混気穴9a
…に向かつて噴出される。この時、各混気穴9a
内を流通するガスは、取入口12aよりガスノズ
ル8と混気ノズル9の間隔内に流入している燃焼
用空気を、第2図で点線矢印で示す様に同伴作用
によつて各混気穴9a内に巻込む。
Since the gas combustor according to the present invention has the configuration described above, when gas is supplied to the supply pipe 7 while the blower 1 is operated to send combustion air into the wind box 2, the supplied gas is As shown by the solid line arrows in Fig. 2, each air-fuel mixture hole 9a of the air-fuel mixture nozzle 9 spreads out in a conical shape from each jet hole 8a of the gas nozzle 8.
It is ejected towards... At this time, each air mixture hole 9a
The gas flowing inside the combustion air, which is flowing into the space between the gas nozzle 8 and the mixture nozzle 9 from the intake port 12a, is entrained in each of the mixture holes as shown by the dotted arrow in FIG. Roll it into 9a.

この様にして混気ノズル9の混気穴9a…内を
勢い良く通過したガスと空気の混合気は、各混気
穴9aの下流、即ち、混合室14で急激に速度を
落して膨脹し、完全に混合される。
The mixture of gas and air that has passed through the mixture holes 9a of the mixture nozzle 9 in this way rapidly slows down and expands downstream of each mixture hole 9a, that is, in the mixing chamber 14. , thoroughly mixed.

以上の様にして混合されたガスと空気の混合気
は、上記各混気穴9aの出口部分で一部燃焼する
が、大部分はテーパーコーン16を用いて構成し
た燃焼室17内で燃焼され、火炎を形成して例え
ばバーナーヘツド2aに接続した火炉(図示せ
ず)で完全燃焼して、加熱とか乾燥を行う。
The mixture of gas and air mixed in the above manner is partially combusted at the outlet of each of the air mixture holes 9a, but most of it is combusted within the combustion chamber 17 constructed using the tapered cone 16. Then, a flame is formed and completely combusted, for example, in a furnace (not shown) connected to the burner head 2a for heating and drying.

尚、上述した混合室14は、燃焼のさせ方にに
よつて周壁に開口部を設けたり、出口側に混気リ
ング15を取付けたりするものであつて、例え
ば、比較的短炎にて燃焼させる場合には、上記の
開口部と混気リング15の相方を設けるが、ソフ
トな長炎で燃焼させる場合には、混合室14を単
なる円筒体13のみによつて構成するか、或は、
混気リング15又は開口部のいずれかを設けるだ
けの構造にする。
The above-mentioned mixing chamber 14 has an opening in the peripheral wall or an air-fuel mixture ring 15 attached to the outlet side depending on the method of combustion. In the case of combustion, the above-mentioned opening and the mixture ring 15 are provided, but in the case of combustion with a soft long flame, the mixing chamber 14 is constituted by only the cylindrical body 13, or,
The structure is such that only the air mixture ring 15 or the opening is provided.

また、燃焼に当つて混気ノズル9の中央部に設
けた取入口9bからも燃焼空気が混合室14内に
取入れられるが、燃焼範囲が定格の12〜58%であ
る時は、この中央部から取入れられた空気が周囲
のガスと混合して燃焼し、混気穴9aにできる小
火炎と共に全体のガスを加熱するので、安定した
火炎を形成することができる。一方、6〜12%の
燃焼範囲では中央部にのみ火炎ができ、更に、85
%を越えた時は、混気穴9aの周辺部の火炎はリ
フトするが、中央部の火炎は残つて保炎効果を発
揮し、主燃焼部での安定燃焼を維持することがで
きる。
In addition, during combustion, combustion air is also taken into the mixing chamber 14 from the intake port 9b provided at the center of the air mixture nozzle 9, but when the combustion range is 12 to 58% of the rated value, this center The air taken in from the air mixer mixes with the surrounding gas and burns, heating the entire gas together with the small flames formed in the air mixture hole 9a, making it possible to form a stable flame. On the other hand, in the 6-12% combustion range, flames are formed only in the center, and furthermore, 85%
%, the flame at the periphery of the air mixture hole 9a lifts, but the flame at the center remains and exerts a flame-holding effect, making it possible to maintain stable combustion in the main combustion section.

〔効果〕〔effect〕

以上述べた次第で、本考案に係るガス燃焼器に
よれば、供給管を通して送られて来るガスと、送
風機によつて送られて来る空気とを混合して燃焼
させることができるのであるが、本考案では特
に、ガスノズルの各噴出穴から円錐状に広げて噴
出したガスを、対向して設けた混気ノズルの各混
気穴に夫々流入する様にしたから、同伴作用によ
つて周囲の空気を一緒に巻込んで空気の流入を助
けるため、ガスの供給量を絞つて少燃焼する場合
に、空気の供給量を必要最少限に絞つても、上記
の同伴作用によつて空気を必要量導入して充分な
混合作用を発揮できるものであつて、従つて、少
燃焼量の場合でも空気比が1近傍でも完全燃焼さ
せることができ、優れた省エネルギー効果を発揮
できる実用性を備えている。
As described above, according to the gas combustor according to the present invention, the gas sent through the supply pipe and the air sent by the blower can be mixed and combusted. In particular, in this invention, the gas ejected in a conical manner from each ejection hole of the gas nozzle is made to flow into each of the air mixture holes of the air mixture nozzle provided oppositely. In order to help the inflow of air by drawing air together, when reducing the amount of gas supplied to achieve low combustion, even if the amount of air supplied is reduced to the minimum necessary, the entrainment effect described above will reduce the amount of air needed. It has the practicality of being able to achieve a sufficient mixing effect by introducing a large amount of fuel, and even when the combustion amount is small, complete combustion can be achieved even when the air ratio is close to 1, and an excellent energy saving effect can be achieved. There is.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案に係るガス燃焼器の全体構成を
示した外観側面図であつて、第2図はその要部を
拡大して示した断面図、第3図と第4図はガスノ
ズルと混気ノズルの正面図、第5図は他の実施例
に係る混気ノズルの断面図である。 1は送風機、2はウインドボツクス、7はガス
供給管、8はガスノズル、8aは噴出穴、9は混
気ノズル、9aは混気穴、9bと9cは空気取入
口、14は混合室、17は燃焼室。
Fig. 1 is an external side view showing the overall configuration of the gas combustor according to the present invention, Fig. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main parts, and Figs. 3 and 4 are the gas nozzle and the gas nozzle. A front view of the air mixture nozzle, and FIG. 5 is a sectional view of the air mixture nozzle according to another embodiment. 1 is a blower, 2 is a wind box, 7 is a gas supply pipe, 8 is a gas nozzle, 8a is a blowout hole, 9 is an air mixture nozzle, 9a is an air mixture hole, 9b and 9c are air intake ports, 14 is a mixing chamber, 17 is the combustion chamber.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 燃焼用空気が供給されるウインドボツクス内
に配管したガス供給管の先端に、送られて来る
ガスを円錐状に広げて噴出する複数個の噴出穴
を設けたガスノズルを取付け、このガスノズル
の下流側(前面側)には、上記各噴出穴の軸線
上に位置させて複数個の混気穴を設けた混気ノ
ズルを対向させて取付けると共に、混気ノズル
の下流側には混合室と燃焼室を連設したことを
特徴とするガス燃焼器。 (2) 前記混気ノズルの中央部には、燃焼用空気専
用の取入穴が設けられていることを特徴とする
前記実用新案登録請求の範囲第1項記載のガス
燃焼器。
[Scope of Claim for Utility Model Registration] (1) At the tip of a gas supply pipe installed in a wind box to which combustion air is supplied, there are multiple ejection holes that spread the gas sent in a conical shape and eject it. On the downstream side (front side) of this gas nozzle, an air mixture nozzle with a plurality of air mixture holes positioned on the axis of each of the above-mentioned ejection holes is installed facing each other. A gas combustor characterized by having a mixing chamber and a combustion chamber connected to each other on the downstream side of the nozzle. (2) The gas combustor according to claim 1 of the utility model registration, characterized in that an intake hole dedicated to combustion air is provided in the center of the air mixture nozzle.
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