JPH01237326A - エゼクタ形バーナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野〕 この発明は燃焼圧力が作用する燃焼器等内に低圧燃料ガ
スと空気との予混合気を供給するエゼクタ形バーナ装置
に関する。

［従来の技術］ ガスターＥン等に採用する燃焼器としては第４図に示さ
れる「燃焼装置」　（特公昭６２−４０６１２号）の提
案が知られている。

この燃焼装置は、密閉形燃焼室ａで生成される排気ガス
で、その密閉形燃焼室ａへ加圧空気を供給するブロワｂ
と同軸上のタービンＣを駆動するように構成すると共に
、上記燃焼室ａに装置始動時にのみ加圧空気を供給する
給気ファンｄを取り付けて構成しである。

［発明が解決しようとする課題］ 即ち、上記提案は装置の始動にあっては給気ファンで密
閉形燃焼室に燃焼用空気を供給して好適な始動性能を確
保し、上記燃焼室からの排気ガスが十分なエネルギを有
する時点でブロワによる加圧空気を供給させるようにし
て大きな燃焼負荷を得るようにしたものである。

ところで、上記密閉形燃焼器内に供給する燃料が都市ガ
ス等の低圧ガスであると、低圧ガスを密閉形燃焼器内圧
を越える圧力まで昇圧させる加圧ポンプ等の加圧装置が
必要になるか、しかし設備的な観点から加圧ポンプは高
価であり、機構の複雑さから保守、管理が困難である等
の不具合かある。

このため空気の吸入負圧を利用して燃料ガスを吸入する
エゼクタを設けた「加熱装置」　（特開昭６０−１３８
３２０号公報）の提案がなされていたか、この提案は燃
料ガスを吸入させるのみに止まり、燃料ガスと空気とを
混合して予混合気として燃焼室へ供給するものではなか
った。つまり、上記エゼクタは予混合気を生成するため
に空気のもつ運動エネルギをミキシングに利用して燃焼
器の燃焼性能を向上させる構造を備えていなかった。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記課題を解決することを目的としており、
筒体状のバーナ本体の後部に空気導入口を形成すると共
に途中に燃料ガス導入口を形成し、バーナ装置のスター
ト時には、予混合気を供給するための対象となる、例え
ば燃焼器内の圧力が低いので、燃料ガスの圧力により絞
り部に高速による静圧低下部を生せしてめで空気を導入
するように、こ′の後バーナ装置内圧力が充分高くなれ
は空気圧力により絞り部に高速による静圧低下部を作り
、上記とは逆に燃料ガスを吸入するように構成する。即
ち、バーナ装置の駆動特性を著しく改善するように構成
する。

［作　用］ バーナ本体の燃料ガス導入口へ一定の圧力を有した燃料
ガスか供給されると、その燃料ガスの吸入負圧で絞り部
上流の空気をミックスチャンバ内へ吸入させる。空気圧
が充分高くなると、この逆に空気導入口から供給された
空気は絞り部を経てミックスチャンバ内に入る過程で、
空気の吸入負圧で燃料ガス導入口から燃料ガスをミック
スチャンバ内へ吸入させる。

ところで、絞り部を通過する空気は当然乱流状態でミッ
クスチャンバ内へ入るからミックスチャンバでは燃料ガ
スと空気とが良好に混合し、着火性の良い予混合気とな
る。生成された予混合気はバーナ本体の噴口から燃焼器
等内へ噴出される。

［実施例］ 以下にこの発明の好適一実施例を添付図面に基づいて説
明する。

まずこの発明に係る燃焼器を第２図に基づいて説明する
。図示しであるように、密閉形燃焼器１には、密閉形燃
焼器１の排気通路２と、燃焼用空気を供給する給気通路
３とが接続しである。

排気通路２の下流には、過給機４のタービン５か介設し
であると共に、そのタービン５より下流の排気通路２に
は、上記密閉形燃焼器１がら排出された排気ガスに燃料
ガスを供給して、さらに高温な排気ガスを生成する補助
燃焼器６か介設しである。

一方、給気通路３には、その上流側に、上記タービン５
と同軸上に連結されたブロワ７が介設してあり、このブ
ロワ７は、上記タービン５の回転に応じて上記密閉形燃
焼器１内へ加圧されて昇温されな燃焼用空気を供給する
。ところでブロワ７より下流の給気通路３には、上記補
助燃焼器６へ加圧されて昇温されな新鮮な燃焼用空気を
供給する給気バイパス通路８が接続してあり、タービン
５とその補助燃焼器６間の排気通路２には、補助燃焼器
６を迂回する排気バイパス通路９が接続される。

したかって、密閉形燃焼器１内から排出される排気ガス
は補助燃焼室で酸素を多量に含む新鮮な燃焼用空気を供
給されることで、更に高温な燃焼ガスとして排出できる
。

これら給気バイパス通路８及び排気バイパス通路９は、
それぞれ電磁開閉弁１０．１１で開閉するように形成し
であると共に、給気バイパス通路８が、上記過給機４か
らの潤滑油と熱交換してその潤滑油を冷却する熱交換器
１２を有し、排気バイパス通路９が、上記過給機４へ供
給する潤滑油と熱交換して潤滑油を加熱する熱交換器１
３を有して形成される。但し電磁開閉弁１０．１１は開
閉動作が、それぞれ潤滑油の温度を一定温度に保蒋させ
るように構成されると共に、上記補助燃焼器６で燃焼を
行わせる際に、一方の電磁開閉弁１０を開、他方の電磁
開閉弁１１を閉とするように構成される。即ちコントロ
ーラ（ＣＰＵ等）あるいは、切換スイッチにて電磁開閉
弁１０．１１を主体的に制御し、潤滑油温によって過給
ｔＪ＆４の保守運転がなされるように構成する。

次にアシスト装置２５の構成を説明する。

過給機４の駆動軸１５には、クラッチ（図示せず）を介
して発電モータ１６が取り付けてあり、この発電モータ
１６はクラッチのＯＮで且つ、発電モータ１６が発電切
換えのときに、駆動軸１５の回転に応じて電磁誘導によ
って発電し、その発電した電気をバッテリ１７へ供給す
るように構成しであると共に、モータ切換えの時で且つ
、クラッチのＯＮのときは、バッテリ１７からの電気で
駆動軸１５を駆動するように構成しである。例えば、始
動時にはクラッチをＯＮにして上記発電モータ１６をモ
ータ位置に切換えるように、潤滑油温度または排気ガス
温度が一定温度、即ち排気ガスでタービン５を駆動し、
ブロワ７に空気の加圧仕事を行わせるエネルギがある場
合は発電モータ１６を発電位置に切換えるようにしであ
る。これらの制御にあっては、潤滑油温、大気温度、排
気温度の入力に対応して制御するコントローラ（ＣＰＵ
等）または上記電磁開閉弁１０．１１の接点を利用して
行わせるようにする。

さて実施例にあって上記密閉形燃焼器１及び上記補助燃
焼器６には第１図に示されるように構成したバーナ装置
３０がそれぞれ取付けられる。

このバーナ装置３０は円筒状に成形されたバーナ本体３
１の一端に上記ブロワ７下流の給気通路３を分岐させて
形成した過給気通路３または吸気バイパス通路８の端部
が接続される空気導入口３２を有したフランジ３３を一
体的に設けて構成されると共に、バーナ本体３１の他端
が上記各燃焼器１，６内へ予混合気を噴出させる噴口３
４を有したフランジ３５で閉塞されて形成される。

即ち、フランジ３３．３５を有したこのバーナ本体３１
はバーナ本体３１内に上記各燃焼器１゜６に至る一連の
流体通路３６を区画形成する。

さらにバーナ本体３１には、その流れ方向の途中に給気
の流速を増加させる絞り部３７が形成される。実施例に
あって絞り部３７は、上記バーナ本体３１の流れ方向に
沿う部分を順次網やかに半径方向に縮径して形成される
。

一方、バーナ本体３１の絞り部３７より下流は、流れ方
向に沿って順次網やかに半径方向外方に拡径される。即
ち、絞り部３７の下流に絞り部３７の通過時に流速を増
された給気の圧力を絞り部３７を経た後、回復させ且つ
、乱流状態で旋回させるミックスチャンバ３８を区画形
成する。このように構成されたバーナ本体３１に対して
燃料ガス導入口３９は上記絞り部３７の下流側、実施例
にあっては、絞り部３７を通過した給気が最大流速に至
る部分４０に少なくとも１以上臨ませて斜口前方に開口
される。４１は各燃料ガス導入口３９か開口されたバー
ナ本体３１を円周方向に沿って囲繞し、それら燃料ガス
導入口３つへ燃料ガスを供給するために一連の燃料ガス
室４３を区画する環状部材であり、４３は燃料の供給管
である但し、絞り部３７か区画形成する流路断面は、燃
料ガス導入口３９からバーナ本体３１内へ供給される燃
料ガスの負圧で絞り部３９より上流の空気をミックスチ
ャンバ３８内へ吸入させることのできる流路断面を有す
るように形成する。

したがって、以上のように構成されたバーナ装置３０は
、燃料ガス導入口３９からミックスチャンバ３８内へ導
入される燃料ガスの負圧で絞り部３７より上流の空気を
ミックスチャンバ３８内へ誘引するから、バーナ本体３
１内への給気を効率良く導入させることが可能になる。

一方、導入された給気は一定の流速をもつから逆に燃料
ガス導入口３９からの燃料ガスの誘引を促進する関係が
生み出されることになる。即ち、燃料ガスと給気とを効
果的にミックスチャンバ３８内に導入し、ミックスチャ
ンバ３８内で予混合気を生成するために必要な乱流を確
実に生成する。

このようにミックスチャンバ３８内へ強制的に吸込まれ
た燃料（都市ガス等の低圧燃料ガスを含む）は、ミック
スチャンバ３８で下流に送られる途上乱流によって撹拌
されつつ給気と混合されて着火性能に優れた予混合気と
なり生成された予混合気が噴口３４から上記各燃焼器１
，６内へ吸入されるから燃焼器１．６内では良好な燃焼
が行われる。

ところで、燃焼器（燃焼炉）の壁面４５をレンガ等の耐
火材で構成し、熱輻射による燃焼を行わせるような場合
は、第３図に示すようなラジアント形のフランジ４６か
バーナ本体３１に一体成形される。即ち、フランジ４６
を軸芯部を中心に他方のフランジ３３側へ錐体状に窪ま
せて、側部に壁内４７側へ向って予混合気を噴出する半
径方向に噴口３４を開口してラジアント形のフランジ４
５を形成したものである。尚、ミックスチャンバ３８内
でのパックファイヤ防止のなめに、噴口３４の直径ｄ、
長さｐの比（ｄ／Ｊｌ’）を適■に定めることは当然な
される。

尚、上記各燃焼器１，６内に二次空気を吸入させる場合
は、上記バーナ本体３１の外周面４４上に二次空気の流
路を区画する外筒（図示せず）を囲繞するように設け、
その外筒を上記各燃焼器１゜６に固定するようにしても
良い。但しこの場合、内筒となるバーナ本体３１は、バ
ーナ本体３１の両端を外筒で支持固定またはバーナ本体
３１の各々の端部を外筒まなは各燃焼器１．６でそれぞ
れ支持させるように構成することは当然なされることで
あり、さらに、流入、流出側のいずれか一方で二次空気
量を調節することも当然なされるものとする。

［発明の効果］ 以上説明したことから明らかなようにこの発明によれは
、次の如き効果を発揮する。

筒体状のバーナ本体の後部に空気導入口を形成すると共
に途中に燃料ガス導入口を形成し、該導入口の上流に、
空気の負圧で燃料ガス導入口から燃料ガスを吸入させ且
つ燃料ガスの負圧で空気導入口から空気を吸入させる絞
り部を形成すると共に下流に吸入された燃料ガス及び空
気を流れ方向の途上で混合させて予混合気を生成するミ
ックスチャンバを形成し、前部にミックスチャンバから
＝　１２− 予混合気を噴出させる噴口を形成したので、簡単な構造
にて都市ガス等の低圧燃料ガスであっても燃焼圧力が作
用する密閉された燃焼器内に予混合気として容易に且つ
連続供給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の好適一実施例を示す要部詳細図、第
２図はこの発明に係る小形燃焼器の概略図、第３図はラ
ジアント形に形成したフランジを示す部分断面図、第４
図は関連技術としての燃焼装置を示す概略図である。 図中、３１はバーナ本体、３２は空気導入口、３７は絞
り部、３８はミックスチャンバ、３９は燃料ガス導入口
である。 特許出願人　　株式会社　泰成工業所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、筒体状のバーナ本体の後部に空気導入口を形成する
   と共に途中に燃料ガス導入口を形成し、該導入口の上流
   に、空気の高速による静圧低下で燃料ガス導入口から燃
   料ガスを吸入させ且つ燃料ガスの高速による静圧低下で
   空気導入口から空気を吸入させる絞り部を形成すると共
   に下流に吸入された燃料ガス及び空気を流れ方向の途上
   で混合させて予混合気を生成するミックスチャンバを形
   成し、前部にミックスチャンバから予混合気を噴出させ
   る噴口を形成したことを特徴とするエゼクタ形バーナ装
   置。