JPH0235884B2 - - Google Patents
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- JPH0235884B2 JPH0235884B2 JP58186613A JP18661383A JPH0235884B2 JP H0235884 B2 JPH0235884 B2 JP H0235884B2 JP 58186613 A JP58186613 A JP 58186613A JP 18661383 A JP18661383 A JP 18661383A JP H0235884 B2 JPH0235884 B2 JP H0235884B2
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- JP
- Japan
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- flame
- gas
- temperature
- heat exchanger
- combustion
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F23M9/00—Baffles or deflectors for air or combustion products; Flame shields
- F23M9/10—Baffles or deflectors formed as tubes, e.g. in water-tube boilers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Fluid Heaters (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は燃焼ガスにより水を加熱して温水を得
る熱交換方法及びその装置全般に適用できるもの
で、具体的には瞬間ガス湯沸器、温水ボイラー等
における熱交換方法及びその装置である。
る熱交換方法及びその装置全般に適用できるもの
で、具体的には瞬間ガス湯沸器、温水ボイラー等
における熱交換方法及びその装置である。
燃焼ガスにより水を加熱して温水を得る従来の
方法として代表的なものに瞬間ガス湯沸器が存在
する。この瞬間ガス湯沸器はブンゼン式ガスバー
ナにより燃焼室内の下部においてガスを燃焼さ
せ、燃焼室の上部に設けた熱交換器内を燃焼ガス
が通過する間に燃焼ガスの熱を水に吸収させて水
温を上昇させ、温水を得るという方法がある。
方法として代表的なものに瞬間ガス湯沸器が存在
する。この瞬間ガス湯沸器はブンゼン式ガスバー
ナにより燃焼室内の下部においてガスを燃焼さ
せ、燃焼室の上部に設けた熱交換器内を燃焼ガス
が通過する間に燃焼ガスの熱を水に吸収させて水
温を上昇させ、温水を得るという方法がある。
上記従来における熱交換方法の場合、バーナに
より燃焼したガスが十分に酸化反応してから熱交
換を行なわないと、排ガス中にCOが残留し、公
害或いは中毒が存在する。そこで、従来の瞬間ガ
ス湯沸器の場合には第4図に示すように、バーナ
01の上に十分に広い燃焼空間すなわち燃焼室0
2を形成し、ここにおいて空気と十分に混合して
酸化反応を行なわせてから熱交換器03にて熱交
換を行なうという方法が採られている。このた
め、従来の瞬間ガス湯沸器の場合には、その体積
の約1/2は燃焼室02の空間であり、このCOの排
出を防止する燃焼室02の空間の存在が瞬間ガス
湯沸器の小型化の最大のネツクとなている。
より燃焼したガスが十分に酸化反応してから熱交
換を行なわないと、排ガス中にCOが残留し、公
害或いは中毒が存在する。そこで、従来の瞬間ガ
ス湯沸器の場合には第4図に示すように、バーナ
01の上に十分に広い燃焼空間すなわち燃焼室0
2を形成し、ここにおいて空気と十分に混合して
酸化反応を行なわせてから熱交換器03にて熱交
換を行なうという方法が採られている。このた
め、従来の瞬間ガス湯沸器の場合には、その体積
の約1/2は燃焼室02の空間であり、このCOの排
出を防止する燃焼室02の空間の存在が瞬間ガス
湯沸器の小型化の最大のネツクとなている。
一方、前記燃焼室空間を小さくして熱交換を行
ない、排ガスを酸化触媒により酸化せしめてCO
の排出を防止するという提案もある。しかし、こ
の方法によるバーナから出た燃焼ガスは直ぐに熱
交換器内に入り、急激に、そして連続して冷却さ
れるため、そのCOの殆んどは酸化せず、排ガス
と共に排出されることから、多量のCOの処理の
ために過熱し、酸化触媒の寿命が短かくなるとい
つた問題がある。このため、この触媒方式を瞬間
ガス湯沸器などに実際に適用することは不可能で
ある。
ない、排ガスを酸化触媒により酸化せしめてCO
の排出を防止するという提案もある。しかし、こ
の方法によるバーナから出た燃焼ガスは直ぐに熱
交換器内に入り、急激に、そして連続して冷却さ
れるため、そのCOの殆んどは酸化せず、排ガス
と共に排出されることから、多量のCOの処理の
ために過熱し、酸化触媒の寿命が短かくなるとい
つた問題がある。このため、この触媒方式を瞬間
ガス湯沸器などに実際に適用することは不可能で
ある。
本発明に課せられた技術的な課題は燃焼室空間
をおかないでバーナにより形成された火焔で熱交
換器を加熱し、温水を得ながら排ガス中に残留し
ているCOを無くする熱交換方法及びその装置を
提案することである。
をおかないでバーナにより形成された火焔で熱交
換器を加熱し、温水を得ながら排ガス中に残留し
ているCOを無くする熱交換方法及びその装置を
提案することである。
本発明は上記課題を解決する手段として、
理論空気量以上の空気を予混合した燃焼ガス
をバーナにて高負荷燃焼させる。
をバーナにて高負荷燃焼させる。
高負荷燃焼により発生した火焔(燃焼ガス)
の近傍又はこれに接して冷物体を置き、火焔の
温度を火焔中のCO2が解離せず、又COの酸化
反応の進行する温度すなわち約1000℃以上、約
1500℃以下に制御する。なお、この温度制御範
囲はガスの種類、燃焼条件により多少変化する
ことがある。
の近傍又はこれに接して冷物体を置き、火焔の
温度を火焔中のCO2が解離せず、又COの酸化
反応の進行する温度すなわち約1000℃以上、約
1500℃以下に制御する。なお、この温度制御範
囲はガスの種類、燃焼条件により多少変化する
ことがある。
前記により温度制御された火焔を次に断熱
空間内に通し、この断熱空間内において火焔中
の残留COを酸化反応させてCO2に変成する。
空間内に通し、この断熱空間内において火焔中
の残留COを酸化反応させてCO2に変成する。
前記にてCOがCO2に変成した火焔を熱交
換器に導き、ここで水と急速に熱交換させる。
換器に導き、ここで水と急速に熱交換させる。
実施例
第1図は上記本発明を瞬間ガス湯沸器に実施し
た実施例図であつて、1は理論空気量以上の空気
を予混合した燃焼ガスが燃焼するガスバーナ、2
は前記ガスバーナ1の上部周囲をとり囲むように
して設置した内胴、3はこの内胴2内であつて、
前記ガスバーナ1に形成された火焔の先端に殆ん
ど接する位置に設置さた冷物体としてのフイン群
であつて、このフイン群3内には冷水が通るチユ
ーブ4が挿入してあり、火焔が通過する際にその
温度を約1000℃以上、約1500℃以下に制御するよ
うに設定してある。
た実施例図であつて、1は理論空気量以上の空気
を予混合した燃焼ガスが燃焼するガスバーナ、2
は前記ガスバーナ1の上部周囲をとり囲むように
して設置した内胴、3はこの内胴2内であつて、
前記ガスバーナ1に形成された火焔の先端に殆ん
ど接する位置に設置さた冷物体としてのフイン群
であつて、このフイン群3内には冷水が通るチユ
ーブ4が挿入してあり、火焔が通過する際にその
温度を約1000℃以上、約1500℃以下に制御するよ
うに設定してある。
5はフイン群3の上部において、熱交換器6と
の間に形成した断熱空間にして、前記温度制御さ
れた火焔(燃焼ガス)はこの断熱空間5内におい
てその温度が維持されて酸化反応が進行し、火焔
中に残留したCOをCO2に酸化させるものである。
なお、この断熱空間5は前記酸化反応に必要な時
間すなわち燃焼ガスの進行速度と距離によつて決
定されるものであるが、小型の瞬間ガス湯沸器で
は燃焼ガスの滞留時間が数msec前後となるよう
に設定される。
の間に形成した断熱空間にして、前記温度制御さ
れた火焔(燃焼ガス)はこの断熱空間5内におい
てその温度が維持されて酸化反応が進行し、火焔
中に残留したCOをCO2に酸化させるものである。
なお、この断熱空間5は前記酸化反応に必要な時
間すなわち燃焼ガスの進行速度と距離によつて決
定されるものであるが、小型の瞬間ガス湯沸器で
は燃焼ガスの滞留時間が数msec前後となるよう
に設定される。
なお、前記実施例において、フイン群3には冷
水が通るチユーブ4を通し、このチユーブ4は熱
交換器6に連通しているが、もし他に適当な冷物
体すなわち火焔温度を前記制御範囲に冷却する手
段が存するならばそれでもよいが、高負荷燃焼す
る火焔の温度約1800℃前後を前記範囲に制御する
手段としては、フイン群3に冷水チユーブ4を通
すのが最も簡単な方法である。
水が通るチユーブ4を通し、このチユーブ4は熱
交換器6に連通しているが、もし他に適当な冷物
体すなわち火焔温度を前記制御範囲に冷却する手
段が存するならばそれでもよいが、高負荷燃焼す
る火焔の温度約1800℃前後を前記範囲に制御する
手段としては、フイン群3に冷水チユーブ4を通
すのが最も簡単な方法である。
実施例は以上の如き構成から成り、理論空気量
以上の空気が予混合されたガスは、ガスバーナ1
において高負荷燃焼を行なう。なお実施例の場合
における火焔温度は1800℃である。通常、火焔温
度がこのように高温の場合、火焔中のCO2が解離
して生成した高濃度のCOは、熱交換器6におい
て直接、急速に冷却されると共にこの冷却(吸
熱)が連続すると、残留COの酸化反応は進行せ
ず、熱交換器6から出る排ガス中には高濃度の
COが含有されることになるが、高負荷燃焼によ
りガスバーナ1に形成された火焔は、先ずフイン
群3内を通過する際に約1000℃以上、1500℃以下
に冷却され、この温度範囲を持続しながら断熱空
間5を通過する。このため、この断熱空間5内を
通過するときの条件は、COがCO2に酸化する最
良の条件となり、COは速やかに酸化され、該火
焔の温度における平衡値まで低下する。COの平
衡値は、温度に極めて強い相関を有しており、本
発明の条件である約1000℃以上、約1500℃以下に
おいては極めて低い値である。かくして該断熱空
間5を通過した火焔(燃焼ガス)中には極めて低
い濃度のCOしか含有されていないので、該燃焼
ガスを次に熱交換器6に導いて吸熱するに当り、
いかなる急速な冷却があつても熱交換器6から出
る排ガス中にCOが残留することはない。
以上の空気が予混合されたガスは、ガスバーナ1
において高負荷燃焼を行なう。なお実施例の場合
における火焔温度は1800℃である。通常、火焔温
度がこのように高温の場合、火焔中のCO2が解離
して生成した高濃度のCOは、熱交換器6におい
て直接、急速に冷却されると共にこの冷却(吸
熱)が連続すると、残留COの酸化反応は進行せ
ず、熱交換器6から出る排ガス中には高濃度の
COが含有されることになるが、高負荷燃焼によ
りガスバーナ1に形成された火焔は、先ずフイン
群3内を通過する際に約1000℃以上、1500℃以下
に冷却され、この温度範囲を持続しながら断熱空
間5を通過する。このため、この断熱空間5内を
通過するときの条件は、COがCO2に酸化する最
良の条件となり、COは速やかに酸化され、該火
焔の温度における平衡値まで低下する。COの平
衡値は、温度に極めて強い相関を有しており、本
発明の条件である約1000℃以上、約1500℃以下に
おいては極めて低い値である。かくして該断熱空
間5を通過した火焔(燃焼ガス)中には極めて低
い濃度のCOしか含有されていないので、該燃焼
ガスを次に熱交換器6に導いて吸熱するに当り、
いかなる急速な冷却があつても熱交換器6から出
る排ガス中にCOが残留することはない。
第2図は従来型の瞬間ガス湯沸器における火焔
の温度低下と距離すなわち各部位(高さ)との関
係を示したもので、火焔は燃焼室内を上昇すると
きにその壁面によりゆるやかに冷却されてその温
度が低下したのちに熱交換器に導かれている。一
方第3図に示す本発明を実施した瞬間ガス湯沸器
の場合には、冷物体すなわちフイン群により直ち
に火焔温度を約1000℃以上、約1500℃以下に制御
して断熱空間を通過させ、次に熱交換器に導く方
式のため、ガスバーナから熱交換器を出るまでの
距離は従来方式の約1/5〜1/10となる。
の温度低下と距離すなわち各部位(高さ)との関
係を示したもので、火焔は燃焼室内を上昇すると
きにその壁面によりゆるやかに冷却されてその温
度が低下したのちに熱交換器に導かれている。一
方第3図に示す本発明を実施した瞬間ガス湯沸器
の場合には、冷物体すなわちフイン群により直ち
に火焔温度を約1000℃以上、約1500℃以下に制御
して断熱空間を通過させ、次に熱交換器に導く方
式のため、ガスバーナから熱交換器を出るまでの
距離は従来方式の約1/5〜1/10となる。
本発明は以上のように、理論空気量以上の空気
を予混合して高負荷燃焼させた火焔を冷物体によ
り約1000℃以上、約1500℃以下に制御して断熱空
間内を通過させ、COの酸化を行なつてから熱交
換器に導く方式を採用したため、次の如き効果を
期待することができる。
を予混合して高負荷燃焼させた火焔を冷物体によ
り約1000℃以上、約1500℃以下に制御して断熱空
間内を通過させ、COの酸化を行なつてから熱交
換器に導く方式を採用したため、次の如き効果を
期待することができる。
高負荷燃焼により発生した火焔を冷物体によ
り約1500℃以下に制御するため、CO2の解離に
より生ずるCOの濃度を低くすることができる。
り約1500℃以下に制御するため、CO2の解離に
より生ずるCOの濃度を低くすることができる。
温度制御された火焔を断熱空間内に通過させ
てここで酸化反応(CO→CO2反応)を起こさ
せるため、直ちに熱交換器に火焔を導き、急速
に吸熱(冷却)しても、排ガス中にCOが残留
することはない。
てここで酸化反応(CO→CO2反応)を起こさ
せるため、直ちに熱交換器に火焔を導き、急速
に吸熱(冷却)しても、排ガス中にCOが残留
することはない。
従来のようなブンゼン火焔とは異なり、空気
との混合の必要のない予混合ガスをガスバーナ
にて高負荷燃焼させるので、火焔が空気と混合
する空間すなわち燃焼室空間は不要となり、冷
物体及び熱交換器を高負荷燃焼するガスバーナ
に可及的に接近させることが可能である。
との混合の必要のない予混合ガスをガスバーナ
にて高負荷燃焼させるので、火焔が空気と混合
する空間すなわち燃焼室空間は不要となり、冷
物体及び熱交換器を高負荷燃焼するガスバーナ
に可及的に接近させることが可能である。
よつて、従来の瞬間ガス湯沸器或いは温水ボ
イラーの場合、その高さは巾よりも数倍高くな
るのが普通であつたが、本発明によると偏平な
瞬間ガス湯沸器或いは温水ボイラーの製品化が
可能になる。
イラーの場合、その高さは巾よりも数倍高くな
るのが普通であつたが、本発明によると偏平な
瞬間ガス湯沸器或いは温水ボイラーの製品化が
可能になる。
第1図は本発明を実施した瞬間ガス湯沸器の要
部を示す側面図、第2図は従来の瞬間ガス湯沸器
における火焔温度の低下状況と各部位との関係を
示す説明図、第3図は本発明を実施した瞬間ガス
湯沸器における火焔温度の低下状況と各部位との
関係を示す説明図、第4図は従来の瞬間ガス湯沸
器の説明図である。 1…ガスバーナ、2…内胴、3…フイン群(冷
物体)、5…断熱空間、6…熱交換器。
部を示す側面図、第2図は従来の瞬間ガス湯沸器
における火焔温度の低下状況と各部位との関係を
示す説明図、第3図は本発明を実施した瞬間ガス
湯沸器における火焔温度の低下状況と各部位との
関係を示す説明図、第4図は従来の瞬間ガス湯沸
器の説明図である。 1…ガスバーナ、2…内胴、3…フイン群(冷
物体)、5…断熱空間、6…熱交換器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 理論空気量以上の空気を予混合して得られた
火焔(燃焼ガス)の先端近傍に冷物体を置いて該
火焔の温度を約1000℃以上、約1500℃以下の温度
に制御し、次にこの温度制御された火焔を断熱空
間内に通し、次に熱交換器に導いて熱交換を行な
うことによりCOの発生を抑制しながら高負荷燃
焼により熱交換を行なう方法。 2 冷物体が熱交換器の一部から成る特許請求の
範囲第1項記載のCOの発生を抑制しながら高負
荷燃焼により熱交換を行なう方法。 3 理論空気量以上の空気を予混合したガスを燃
焼させるためのガスバーナと、このガスバーナ上
に配置された冷物体と、この冷物体上において、
断熱空間を置いて配置された熱交換器と、から成
るCOの発生を抑制しながら高負荷燃焼により熱
交換を行なうための装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18661383A JPS6078247A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | Coの発生を抑制しながら高負荷燃焼により熱交換を行なう方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18661383A JPS6078247A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | Coの発生を抑制しながら高負荷燃焼により熱交換を行なう方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6078247A JPS6078247A (ja) | 1985-05-02 |
| JPH0235884B2 true JPH0235884B2 (ja) | 1990-08-14 |
Family
ID=16191637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18661383A Granted JPS6078247A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | Coの発生を抑制しながら高負荷燃焼により熱交換を行なう方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6078247A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0774629A2 (en) | 1995-11-20 | 1997-05-21 | Tokyo Gas Co., Ltd. | Water tube boiler and its combustion method |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH081283B2 (ja) * | 1985-06-20 | 1996-01-10 | 松下電器産業株式会社 | 燃焼装置 |
| AT391191B (de) * | 1987-12-17 | 1990-08-27 | Vaillant Gmbh | Vorrichtung zur kuehlung eines laenglichen brenners |
| JPH02272207A (ja) * | 1988-09-10 | 1990-11-07 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 水管式ボイラとその燃焼方法 |
| JP2583337B2 (ja) * | 1989-11-28 | 1997-02-19 | 株式会社ガスター | 家庭用ガス燃焼装置における燃料ガスの燃焼方法および同燃焼装置 |
| JPH0729365Y2 (ja) * | 1990-08-21 | 1995-07-05 | 株式会社ノーリツ | 低NO▲下x▼燃焼装置 |
| JP2628237B2 (ja) * | 1991-05-31 | 1997-07-09 | 株式会社ヒラカワガイダム | 水管群を有するボイラ |
| JPH0525129U (ja) * | 1991-08-30 | 1993-04-02 | リンナイ株式会社 | 給湯機 |
| JP2847227B2 (ja) * | 1992-09-02 | 1999-01-13 | リンナイ株式会社 | 給湯機の燃焼制御方法 |
| JP3221582B2 (ja) * | 1992-09-09 | 2001-10-22 | 株式会社三浦研究所 | 低NOx、及び低CO燃焼装置 |
| CA2211983C (en) * | 1997-02-28 | 2006-03-14 | Miura Co., Ltd. | Water-tube boiler |
| JPH11108308A (ja) * | 1997-09-30 | 1999-04-23 | Miura Co Ltd | 水管ボイラおよびバーナ |
| JPH11132404A (ja) * | 1997-10-31 | 1999-05-21 | Miura Co Ltd | 水管ボイラ |
| JP2000314502A (ja) | 1999-04-30 | 2000-11-14 | Miura Co Ltd | 水管ボイラ |
| JP2000314501A (ja) | 1999-04-30 | 2000-11-14 | Miura Co Ltd | 水管ボイラ |
| CN112815304B (zh) * | 2020-12-31 | 2022-04-08 | 新兴铸管股份有限公司 | 燃烧装置及退火炉燃烧系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6014246B2 (ja) * | 1980-04-21 | 1985-04-12 | 日本鋼管株式会社 | 熱設備の燃焼制御方法 |
-
1983
- 1983-10-04 JP JP18661383A patent/JPS6078247A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0774629A2 (en) | 1995-11-20 | 1997-05-21 | Tokyo Gas Co., Ltd. | Water tube boiler and its combustion method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6078247A (ja) | 1985-05-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |