JPH04122913U - 燃焼量可変石油バーナおよび該バーナを備えた給湯機または給湯付風呂釜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】広いターンダウン比の範囲で良好に燃焼する空
気比の範囲が広く、ターンダウン比が小側にあって、高
空気比でも良好に燃焼するようにする。 【構成】燃焼量可変石油バーナに用いる旋回器５の旋回
器本体６と旋回羽根７で形成される羽根開口部の高さを
内周ほど高する。この羽根開口部から噴出する一次空気
は旋回羽根７の内周側で多く流れるが、旋回力は弱く、
また外周側で少なく流れるが、旋回力は強くなるように
噴出し、旋回器５の中央開口部８近傍には比較的温度の
低い領域が形成され、外周には旋回火炎による高温の領
域が形成される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、燃焼量可変石油バーナ、およびそのバーナを備えた家庭用の比例制 御式石油給湯機あるいは給湯付風呂釜等に関する。

【０００２】

【従来の技術】

家庭用の石油給湯機や給湯付風呂釜等においては、きめ細かな出湯温度の制御 が必要であり、このためこれらの機器に用いられるバーナとして、従来より図５ 乃至図７に示すような燃焼量可変石油バーナが知られている。

【０００３】 図５は従来の燃焼量可変石油バーナの構成を示している。さらに図６は旋回器 の構成を詳細に示し、図７は旋回器の要部を示している。

【０００４】 この種のバーナは、外筒１０の内側に送風機１４により通風される空気通路１ １を介して外筒１０より小径の内筒３を配設し、この内筒３の後部に上記空気通 路１１と連通する一次空気導入口４を開設するとともに、内筒３内の後部付近に 噴霧口１を前方側として液体燃料用の流量可変霧化器である戻り式圧力噴霧ノズ ル２が設置されている。

【０００５】 さらに噴霧口１の前方側に旋回器本体６に対して円周方向および外周方向共に 平行な羽根本体部７ａと羽根立ち上がり部７ｂで構成される複数枚の旋回羽根７ を有する旋回器５により導入された一次空気に旋回を与えつつ一次燃焼を行うよ うに構成されている。

【０００６】 また、上記旋回器５の前方側の内筒３には、１列内に複数個の開口部が開設さ れている二次空気導入口１３が複数列設けられ、これにより二次燃焼を促進する ように構成されている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

上記のような家庭用の比例制御式石油給湯機においては、きめ細かな出湯温度 の制御が必要である。そのため、ターンダウン比１〜１／５程度の広い範囲で良 好に燃焼できるバーナが必要である。

【０００８】 しかし、上記従来構造のバーナでは空気比を大きく、すなわち空気量を多くす ると、旋回器５の中央開口部８から供給されるバーナ軸方向の空気の流れも早く なるが、それ以上に羽根開口部９からの空気の噴出により旋回流が速くなる影響 の方が強くなって、旋回火炎が旋回器５に近づき過ぎて形成されるようになり、 旋回器５の中央開口部８近傍が高温場となる。特に、ターンダウン比小側におい ては、噴霧される灯油粒子の流速が遅く、貫通力が小さいため、戻り式圧力噴霧 ノズル２の噴霧口１から噴霧される灯油粒子は十分な蒸発過程を経ることなく、 旋回器５の中央開口部８近傍で燃焼が開始する。そのため、従来構造のバーナで は旋回器５の中央開口部８と羽根開口部９の一部である内周側開口部９ａから供 給される空気だけでは燃焼に必要な空気量を確保することができず、旋回器５の 中央開口部８近傍の旋回火炎中の酸素濃度は極めて低くなり、火炎中の煤煙濃度 が高くなる。燃焼量が少ない、ターンダウン比小側では火炎長が短く、高温域が 狭いので、燃焼ガス中の高濃度の煤煙を十分に低減できずに排ガス中のＣＯ濃度 やスモークスケールが高くなり、空気比を大きくできないという問題があった。

【０００９】 以上のように、従来構造のバーナでは、ターンダウン比の小側で良好に燃焼す る空気比の範囲が狭く、ターンダウン比１／５の時には空気比２以下でしか良好 に燃焼ができなかった。

【００１０】 ところで、家庭用の比例制御式石油給湯機においては、排ガス温度が露点より 低くなると熱交換器で結露し、腐食することがあるので、特に、ターンダウン比 が小さい側で必要な熱効率を維持しながら、排ガス温度を露点以上にする必要が ある。そのためには、ターンダウン比が小さくなるに従い、空気比を大きくし、 ターンダウン比が１／５では空気比を２．５程度以上にする必要がある。

【００１１】 したがって、従来構造のバーナを比例制御式石油給湯機に適用した場合には、 ターンダウン比が小側で空気比を大きくできないので、排ガス温度が露点以下と なって、結露し、熱交換器が腐食する可能性がある。

【００１２】 本考案は上記の点に鑑みてなされ、広いターンダウン比の範囲で良好に燃焼す る空気比の範囲が広く、ターンダウン比の小側にあって、高空気比でも良好に燃 焼する燃焼量可変石油バーナおよび該バーナを備えた給湯機または給湯付風呂釜 を提供するすることを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために本考案の燃焼量可変石油バーナは、外筒の内側に 送風機により通風される空気通路を介して小径の内筒を配設し、内筒の後部に空 気通路と連通する一次空気導入口を開設するとともに、内筒内の後部付近に噴霧 口を前方側として液体燃料用の流量可変霧化器を設置し、かつ噴霧口の前方側に 複数枚の旋回羽根を有する旋回器を設けるとともに、旋回器前方側の内筒には円 周方向に１列内に複数個の開口部が開設されてなる二次空気導入口が複数列設け られた燃焼量可変石油バーナにおいて、上記旋回器と旋回羽根で形成される羽根 開口部の高さが内周ほど高くなるように旋回羽根を成形したものである。

【００１４】 さらに、流量可変霧化器は、戻り流量調整弁を介してレベラに還流される戻り 式圧力噴霧ノズルとするものである。

【００１５】 また、本考案の給湯機は上記の燃焼量可変石油バーナを備えるものである。

【００１６】 さらに、本考案の給湯付風呂釜は上記燃焼量可変石油バーナを備えるものであ る。

【００１７】

【作用】 本考案の燃焼量可変石油バーナは上記のような構成により、旋回器本体と旋回 羽根で形成される羽根開口部の高さを内周ほど高くし、羽根開口部から噴出する 一次空気は旋回羽根の内周側で多く流れるが、旋回力は弱く、また外周側で少な く流れるが、旋回力は強くなるように噴出する。これによって旋回器の中央開口 部近傍には比較的温度の低い領域が形成され、外周には旋回火炎による高温の領 域が形成される。

【００１８】 したがって、ターンダウン比小側で空気比を大きくしても常に安定した良好な る燃焼場が形成され、排ガス中のＣＯ濃度やスモークスケールが高くなることは ない。その結果、ターンダウン比が小さくなるに従って空気比を大きくすること ができ、ターンダウン比が１／５で空気比を２．５以上とすることができるので 、ターンダウン比が１〜１／５の範囲で露点以上の排ガス温度を維持しながら良 好な安定した燃焼性能を発揮する。

【００１９】 また、給湯機または給湯付風呂釜は、この燃焼量可変石油バーナを備えており 、上記と同様の作用が得られる。

【００２０】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、図５に示す 従来例と同様の構成には同一の符号を付した。図１は燃焼量可変石油バーナの要 部を示している。さらに図２は旋回器の構成を詳細に示し、さらに図３は旋回器 の要部を示している。この燃焼量可変石油バーナは外筒１０の内側に送風機１４ により通風される空気通路１１を介して小径の内筒３が配設されている。内筒３ の後部には空気通路１１と連通する一次空気導入口４が開設されている。

【００２１】 さらに内筒３内の後部付近に噴霧口１を前方側として、液体燃料用の流量可変 霧化器である戻り式圧力噴霧ノズル２が設置されるとともに、噴霧口１の前方側 に、中心に中央開口部８、その周りに複数枚の旋回羽根７を有する旋回器５が設 けられている。旋回器５の前方側の内筒３には円周方向の１列内に複数個の開口 部が開設された二次空気導入口１３が複数列設けられている。

【００２２】 ここで、旋回器本体６と旋回羽根７で形成される羽根開口部９の高さを内周囲 程高く、すなわち、外周側開口部９ｃの高さｌｃよりも内周側開口部９ａの高さ ｌａが高くなるように旋回羽根７を形成している。

【００２３】 次に、上記構成の作用について説明する。灯油タンクからヘッド差でレベラ１ ５に流入した灯油はポンプ１６で加圧されて戻り式圧力噴霧ノズル２に供給され 、噴霧口１から噴霧され、灯油の一部は戻り流量調整弁１７を通り、レベラ１５ に戻る。ここで、戻り流量調整弁１７の弁開度を大きくすれば、戻りの灯油流量 が多くなり、燃焼量は小さくなる。逆に、弁開度を小さくすれば、燃焼量は大き くなって、燃焼量を変化させることができる。

【００２４】 送風機１４から送られる燃焼用の空気は一次空気導入口４から内筒３内に入り 、旋回器５の中央開口部８と羽根開口部９から噴出する。旋回器本体６と旋回羽 根７で形成される羽根開口部９の高さを内周ほど高く、すなわち、外周側開口部 ９ｃの高さｌｃよりも内周側開口部９ａの高さｌａが高く、円周側開口部９ｂの 高さｌｂを外周側でｌｃと同じに、内周側でｌａと同じになるように内周ほど高 くなっている。

【００２５】 このためターンダウン比小側で空気比を大きくすると、羽根開口部９から噴出 する一次空気は従来構造のバーナに比べて旋回羽根７の内周側で多く流れるが、 旋回力は弱く、また旋回羽根７の外周側で少なく流れるが、旋回力は強くなるよ うに噴出する。そのため、旋回器５の中央開口部８の近傍には、酸素濃度が高く 、比較的温度の低い領域が形成され、外周には旋回火炎による高温の領域が形成 される。

【００２６】 したがって、噴霧口１から噴霧された灯油粒子は十分な蒸発過程を経た後、燃 焼に必要な十分な空気量を確保して燃焼し、旋回火炎を形成しながら、内筒３の 二次空気導入口１３から供給される二次空気によって燃焼が促進されるので、排 ガス中のＣＯ濃度やスモークスケールが低減される。

【００２７】 以下、燃焼量可変石油バーナを用いた給湯機の一実施例を説明する。図４は燃 焼量可変石油バーナを用いた給湯機の構成を示している。この給湯機は燃焼室１ ９内に燃焼量可変石油バーナ１８をのぞませるとともに、燃焼室１９の上部に熱 交換器２０を設け、さらに、この熱交換器２０の上部にサイレンサ２１を設けた ものである。

【００２８】 洗面所、台所等に設けられた湯栓（図示せず）が開かれると、水流スイッチ２ ２が作動し、灯油タンク２３からヘッド差でレベラ１５に流入した灯油はポンプ １６で加圧され燃焼量可変石油バーナ１８に送られ、送風機１４より通風される 燃焼用空気と混合しながら燃焼する。燃焼ガスは燃焼室１９上部の熱交換器２０ で水を加熱し、排ガスはサイレンサ２１で消音されて排出される。熱交換器２０ の出口に設けられた温度検知器２４で出湯温度を検知し、設定した出湯温度とな るように戻り流量調整弁１７の弁開度を制御回路２５で制御し、燃焼量を調整す ることができる。

【００２９】 また、給湯付風呂釜の場合は、風呂用のバーナと熱交換器などが前記の給湯機 に付加される。

【００３０】

【考案の効果】

この考案によれば上記説明より明らかなように、旋回器本体と旋回羽根で形成 される羽根開口部の高さを内周ほど高くしたので、羽根開口部から噴出する一次 空気は旋回羽根の内周側で多く流れるが、旋回力は弱く、また外周側で少なく流 れるが、旋回力は強くなるように噴出し、旋回器の中央開口部近傍には比較的温 度の低い領域が形成され、外周には旋回火炎による高温の領域が形成される。し たがって、ターンダウン比小側で空気比を大きくしても常に安定した良好なる燃 焼場が形成され、排ガス中のＣＯ濃度やスモークスケールが高くなることはない 。

【００３１】 その結果、ターンダウン比が小さくなるに従って空気比を大きくすることがで き、ターンダウン比が１／５で空気比を２．５以上とすることができるので、タ ーンダウン比が１〜１／５の範囲で露点以上の排ガス温度を維持しながら良好な 安定した燃焼性能を発揮できるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の燃焼量可変石油バーナの一実施例の構
成を示す要部断面図。

【図２】図１に示す旋回器の構成を詳細に示す平面図。

【図３】図２に示す旋回器の要部を示す斜視図。

【図４】本考案の燃焼量可変石油バーナを備えた給湯機
の一実施例の構成を示す要部断面図。

【図５】従来における燃焼量可変石油バーナの要部の構
成を示す断面図。

【図６】図５に示す旋回器の構成を詳細に示す平面図。

【図７】図６に示す旋回器の要部を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 噴霧口 ２ 戻り式圧力噴霧ノズル ３ 内筒 ４ 一次空気導入口 ５ 旋回器 ６ 旋回器本体 ７ 旋回羽根 ８ 中央開口部 ９ 羽根開口部 ９ａ 内周側開口部 ９ｂ 円周側開口部 ９ｃ 外周側開口部 １０ 外筒 １１ 空気通路 １３ 二次空気導入口 １４ 送風機 １５ レベラ １６ ポンプ １７ 戻り流量調整弁 １８ 燃焼量可変石油バーナ １９ 燃焼室 ２０ 熱交換器 ２１ サイレンサ ２２ 水流スイッチ ２３ 灯油タンク ２４ 温度検知器 ２５ 制御回路 ２６ 給湯機本体

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】外筒の内側に送風機により通風される空気
   通路を介して小径の内筒を配設し、上記内筒の後部に上
   記空気通路と連通する一次空気導入口を開設するととも
   に、内筒内の後部付近に噴霧口を前方側として液体燃料
   用の流量可変霧化器を設置し、かつ上記噴霧口の前方側
   に複数枚の旋回羽根を有する旋回器を設けるとともに、
   旋回器前方側の内筒には円周方向に１列内に複数個の開
   口部が開設されてなる二次空気導入口が複数列設けられ
   た燃焼量可変石油バーナにおいて、上記旋回器と旋回羽
   根で形成される羽根開口部の高さが内周ほど高くなるよ
   うに旋回羽根を成形したことを特徴とする燃焼量可変石
   油バーナ。
2. 【請求項２】流量可変霧化器は、戻り流量調整弁を介し
   てレベラに還流される戻り式圧力噴霧ノズルである請求
   項１記載の燃焼量可変石油バーナ。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２記載の燃焼量可変
   石油バーナを備えた給湯機。
4. 【請求項４】請求項１または請求項２記載の燃焼量可変
   石油バーナを備えた給湯付風呂釜。